具有负载调节的经济模式的控制系统技术方案

公开了一种用于移动式机器(10)的控制系统(14)。控制系统可以具有构成为推动移动式机器的发动机、构成为指示期望的发动机速度和期望的工作模式的至少一个操作者输入装置(23，30)、以及与发动机和所述至少一个操作者输入装置连通的控制器(34)。控制器可以构成为对发动机的当前转矩与可利用的转矩进行比较，并且基于期望的工作模式并基于该比较从期望的发动机速度有选择地调节发动机的速度。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术总体上涉及一种控制系统，并且尤其涉及一种具有机器工作的负载调节的经济模式的控制系统。
技术介绍
包括推土机、轮式装载机、机动平路机以及其它类型的重型设备的移动式机器可以被用于各种任务。为了完成这些任务，机器典型地包括诸如内燃机的主原动机，其与机器的牵引装置联接以推动/推进机器。主原动机还可以联接成向连接到机器上的一个或多个工作工具提供动力。一种类型的移动式机器被称为“高怠速”机器。在高怠速机器工作期间，主原动机 的速度通常设定为足以很快地产生牵引装置和工作工具所需的最大输出功率的水平。即，为了帮助确保机器在所有条件下具有足以移动机器和工作工具的动力，即使当前任务伴随有机器当前从主原动机需要较少的动力时，主原动机也被设定为预定高的速度。尽管对需求变化非常敏感，但该高水平的输出在一些情况下可能效率低并且可能引起高的燃料消耗、过多的废气排放、增加的温度以及高水平的发动机噪声。减小与高怠速机器相关的燃料消耗、废气排放、温度以及噪声的一种方式在2009年7月2日公布的Roth等的WO专利公布No. 2009/082446 (’446公布)中公开。’446公布公开了一种高怠速机器，其具有监控机器的移动方向并且基于移动方向有选择地调节机器的发动机速度的控制系统。尤其，当控制系统检测到机器的反向行驶方向时，控制系统远离高怠速速度减小机器的发动机速度。当在反向方向行驶时，机器工作工具不活动或具有减少的与地面的接合，因此需要减小的来自发动机的动力。因此，在没有以消极的方式显著地影响机器的响应性的情况下，在反向移动期间发动机速度可以减小以改进燃料消耗、排放以及噪声。公开的控制系统旨在解决上述的一个或多个问题和/或现有技术的其它问题。
技术实现思路
在一个方面中，本专利技术涉及一种用于移动式机器的控制系统。该控制系统可以包括构成为推动移动式机器的发动机、构成为表示期望的发动机速度和期望的工作模式的至少一个操作者输入装置、以及与发动机以及至少一个操作者输入装置连通/通信的控制器。控制器可以构成为对发动机的当前转矩与可利用的转矩进行比较，并且基于期望的工作模式且基于该比较从期望的发动机速度有选择地调节发动机的速度。在另一个方面中，本专利技术涉及一种控制移动式机器的方法。所述方法可以包括接收表示移动式机器的期望的发动机速度和移动式机器的期望的工作模式的输入。所述方法还可以包括对移动式机器的当前发动机转矩与可利用的转矩进行比较，并且基于期望的工作模式和基于该比较从期望的发动机速度有选择地调节移动式机器的发动机速度。附图说明图I是示例性公开的机器的示意图；图2是可以同图I的机器一起使用的不例性公开的动力系统的图解和不意图；以及图3是描述了图2中示出的动力系统的示例性工作的流程图。具体实施例方式图I示出了机器10的示例性实施例。机器10可以是执行与工业相关的一些类型的工作的移动式机器，该工业诸如采矿、建筑、农场或本领域中公知的其它工业。例如，机器10可以是运土机器，诸如推土机、轮式装载机、挖掘机、反铲挖土机、机动平路机，或任意其它适当的执行工作的机器。机器10可以包括动力传动系12和用于控制动力传动系12的操作者站14。在一些实施例中，机器10还可以包括由动力传动系12的部分驱动并且也由 操作者站14控制的一个或多个工作工具15。如图2所示，动力传动系12可以包括发动机16、至少一个牵引装置18、以及连接在发动机16与牵引装置18之间的变速器20。发动机16可以燃烧燃料与空气的混合物以产生包括速度分量和转矩分量的动力输出。变速器20可以调节传递到牵引装置18的由发动机16产生的速度与转矩分量的比率从而以期望的转速推动机器10。发动机16还可以用来提供操作工作工具15所需的动力。发动机16可以实施为柴油发动机、汽油发动机、气体燃料动力发动机(例如，天然气发动机)，或对本领域技术人员而言显而易见的任意其它类型的燃烧发动机。发动机16可以根据发动机16内燃烧的燃料与空气的量而产生动力输出。尤其地，对于给定的发动机速度且在充分的空气供给下，发动机16可以被提供直至转矩极限量的燃料。当对于给定发动机速度的燃料量在转矩极限量时，发动机16可以产生对于该速度的最大转矩量。当小于转矩极限量的燃料在发动机16内燃烧时，发动机16可具有可以使用的附加的转矩输出能力。一个或多个传感器22可以与发动机16相连并且构成为监控当前发动机速度与发动机16的当前转矩，并且产生相应的信号。在一个示例中，可以通过监控对应于当前转矩的发动机16的当前燃烧设置而监控当前转矩。机器10可以是高怠速机器。尤其，机器10可以设计为通常以被称为高怠速的提升的发动机速度而工作。当负载例如通过工作工具15和/或驱动装置18作用到机器10上时，在发动机16的转矩输出增加的同时，机器10可以拖拉并且发动机转速16可以背离提升的发动机速度。当除去机器10上的负载时，机器10可以努力恢复高怠速发动机转速以防今后的负载事件。在一个实施例中，机器10的高怠速发动机速度可以为约2100rpm。发动机16的期望转速可以经由位于操作者站14内的输入装置23通过操作者设定。在一个示例中，输入装置23可以是可从对应于约为750rpm的低怠速速度的最左位置至对应于高怠速速度的最右位置移动的刻度盘。输入装置23可以通过对应于低怠速与高怠速之间的不同速度的动作范围连续地或以不连续的步骤移动。在图2的示例中，输入装置23可以具有多个高怠速位置，例如通常的高怠速位置23a、第一经济模式高怠速位置23b以及第二经济模式高怠速位置23c。如在下文中更详细地描述的，取决于输入装置23的高怠速位置，发动机16可被不同地控制。通常的高怠速模式可以允许机器10的标准工作。第一和第二经济模式可以通过发动机速度的选择性减少来提供改进的燃料效率、废气排放、发动机噪声等的水平。变速器20可以实施为具有无级可变的输出比率范围的无级变速器(CVT)。CVT通常由主动元件、被动元件以及比率控制器构成。图2中示出的变速器20是液压类型CVT，其中主动元件是诸如变量泵之类的泵24，被动元件是诸如变量马达之类马达26，且比率控制器由与泵24和马达26中的一个或两者相连的可变排量机构28构成。泵24可以由发动机16驱动以对流体加压，然后流体可以导入马达26以转动马达26并且由此驱动牵引装置18。泵24和/或马达26的排量可以经由排量机构28有选择地调节以由此调节变速器20的比率(即，以改变传递至牵引装置18的、由发动机16产生的动力中的速度分量与转矩分量的比率)。尽管在图2中示出为液压CVT，可以预计，如果需要，变速器20可以可替换地实施为电动CVT。电动CVT可以包括发电机、接收来自发电机的电流的电动马达、以及起到比率控制器作用以调节变速器20的动力输出中速度与转矩比率的电子回路。还可以预计，如果·需要，变速器20可以可替换地实施为或附加地合并有机械式有级变速器。变速器20可以包括空档传动比、前进传动比的无限组合以及反向传动比的无限组合。基于来自操作者输入装置30的信号，排量机构28可以使得变速器20从空档传动比向前进或反向传动比的任意组合换档。例如，操作者可以沿对应于前进(F)、空档(N)或反向(R)的方向斜移输入装置30以选择期望的移动本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2010.06.23 US 12/821,6181.一种用于移动式机器(10)的控制系统(14)，包括 构成为推动所述移动式机器的发动机(16)； 构成为指示期望的发动机速度和期望的工作模式的至少一个操作者输入装置(23，30);以及 与所述发动机和所述至少一个操作者输入装置连通的控制器(34)，该控制器构成为 对所述发动机的当前的转矩与可利用的转矩进行比较；以及 基于所述期望的工作模式并基于所述比较从所述期望的发动机速度有选择地调节所述发动机的速度。2.根据权利要求I所述的控制系统，还包括由所述发动机驱动的变速器(20)，其中 所述至少一个操作者输入装置还构成为指示期望的移动速度；以及 所述控制器还构成为在调节所述发动机的速度后有选择地调节所述变速器的速比以维持所述移动式机器的所述期望的移动速度。3.根据权利要求2所述的控制系统，其中，所述变速器是无级变速器，并且所述控制器构成为当所述发动机的速度正在被调节时调节所述变速器的速比，以使得在所述发动机的速度调节期间所述移动式机器的当前移动速度保持大致相同。4.根据权利要求2所述的控制系统，其中，所述控制器还构成为进行所述变速器的当前传动比与阈值传动比的第二比较，并且基于所述第二比较有选择地阻止以所述期望模式的工作。5.根据权利要求I所述的控制系统，其中 所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：R·T·安德森，T·R·法默，N·A·罗斯，
申请(专利权)人：卡特彼勒公司，
类型：
国别省市：