功率和发动机转速控制界面系统技术方案

公开了一种用于工作机器的控制界面系统。该工作机器包括发动机和泵组。控制界面系统包括：功率模式选择器，其构造为可从至少较高功率模式和较低功率模式中手动选择一种模式；发动机转速选择器，其构造为可从多个油门状态中手动选择一种油门状态，其中所述多个油门状态分别对应于在较高功率模式中可获得的多个发动机转速设置和在较低功率模式中可获得的多个发动机转速设置；以及控制单元。该控制单元构造为可接收所选择的功率模式和所选择的油门状态，并根据所选择的功率模式和所选择的油门状态来确定关于用于泵组操作的发动机功率的功率极限。

【技术实现步骤摘要】

本公开涉及一种用于工作机器的控制界面系统。
技术介绍
存在一些包括发动机以及由发动机驱动并可操作以驱动一个或多个致动器的泵组(一个或多个泵)的工作机器。该一个或多个致动器可促动该工作机器的多个功能。例如，在挖掘机中，致动器可用于提升和降低吊杆，伸出和收回与吊杆相连的臂，收起和伸开与臂相连的铲斗，转动上部结构以及推进底架。可采用多个操作者输入装置(如操纵杆、脚踏板)来控制这些功能。
技术实现思路
根据本公开，公开了一种用于工作机器的控制界面系统。该工作机器包括发动机和泵组。控制界面系统包括功率模式选择器，其构造为可从至少较高功率模式和较低功率模式中手动选择一种模式；发动机转速选择器，其构造为可从多个油门状态中手动选择一种油门状态，其中所述多个油门状态分别对应于在较高功率模式中可获得的多个发动机转速设置和在较低功率模式中可获得的多个发动机转速设置；以及控制单元。该控制单元构造为可接收所选择的功率模式和所选择的油门状态，并根据所选择的功率模式和所选择的油门状态来确定关于用于泵组操作的发动机功率的功率极限。当所选择的功率模式为较高功率模式时，所确定的功率极限为用于所选油门状态的较高功率极限，而当所选择的功率模式为较低功率模式时，所确定的功率极限为用于所选油门状态的较低功率极限，其低于用于所选油门状态的较高功率极限。该控制界面系统提供了用于管理发动机转速设置和泵功率的用户友好型机制。在一个实施方案中，功率模式选择器可包括按钮开关，发动机转速选择器可包括能在分别对应于多个油门状态的多个分开的油门位置之间转动的油门调节盘。按钮开关和油门调节盘可布置在工作机器的驾驶室处。按钮开关可提供在两种功率模式之间进行切换的便利方式，而油门调节盘可在所选择的功率模式中提供选择发动机转速设置和用于泵操作的功率极限的便利方式。通过下文的描述和附图，可以清楚上文所述的和其他的特征。附图说明附图的详细描述参阅附图来进行，在图中图1是带有控制界面系统的工作机器的示意图；图2是显示了例如为按钮开关形式的功率选择器的图；图3是显示了例如为油门调节盘形式的发动机转速选择器的部分示意图；图4是显示了用于较高功率模式和较低功率模式的取决于油门状态的功率极限的曲线图5是显示了在较高功率模式中的视觉指示器的图；和图6是显示了在较低功率模式中的视觉指示器的图。具体实施例方式根据图1，工作机器10例如构造为挖掘机，但是其可表现为任意工作机器的形式(如建筑机器、林业机器、农业机器)。机器10具有用于以操作者友好的方式控制发动机转速和用于泵操作的有效发动机功率的控制界面系统11。在挖掘机的示例性情况中，机器10例如包括安装在履带式底架之上的上部结构。该上部结构包括驾驶室、发动机12、泵组14，以及可操作地连接在发动机12和泵组14之间的齿轮箱16。吊杆18具有与上部结构的框架20可枢轴转动地连接的第一端部和相对侧的第二端部。臂22具有与吊杆18的第一端部可枢轴转动地连接的第一端部和相对侧的第二端部。铲斗24或其他工具与臂22的第二端部可枢轴转动地连接。底架包括用于通过与地面接合的左侧履带围绕着其的第一或左侧链轮26而推进左侧履带的第一液压传动装置，以及用于通过与地面接合的右侧履带围绕着其的右侧链轮28而推进右侧履带的第二液压传动装置。机器10具有多个用于操作机器10的功能的液压致动器30。例如，机器10具有一对与框架20和吊杆18相连以相对于框架20提升和降低吊杆18的吊杆气缸、与吊杆18和臂22相连以相对于吊杆伸出和收回臂22的臂气缸、与臂22和铲斗24相连以相对于臂22收起和伸开铲斗24的铲斗气缸、与第一链轮26相连以转动该链轮的第一液压传动装置的第一牵引马达、与第二链轮28相连以转动该链轮的第二液压传动装置的第二牵引马达，以及与框架20相连以相对于底架转动上部结构的回转马达。泵组14例如具有两个液压泵。在一些实施例(如小型挖掘机)中,泵以串联的方式安装到齿轮箱16的同一输出轴上，如图1中连接泵组14和齿轮箱16的实线所示。在其他实施例(如大型挖掘机)中，泵安装到齿轮箱16的分开的输出轴上，如图1中连接泵组14和齿轮箱16的虚线所示。第一个泵通过适当的阀门设置而用于吊杆气缸、臂气缸、铲斗气缸和第一牵引马达，第二个泵通过适当的阀门设置而用于吊杆气缸、臂气缸、第二牵引马达和回转马达。可将泵以任何适当的方式相对于液压致动器而布置。泵组14可具有单个泵或多于两个泵以用于所有的这种液压致动器。控制界面系统11具有多个布置在驾驶室处的用于控制功能的操作者输入装置。例如，系统11具有用于控制吊杆和铲斗功能的第一操纵杆、用于控制臂和回转功能的第二操纵杆，以及用于相应地控制左侧和右侧履带功能的第一和第二脚踏板。控制界面系统11控制来自泵组14的传动。这样，控制界面系统11根据操作者的特定选择通过设定功率极限来管理用于泵组14操作的功率。该功率极限限制了响应于通过操作者输入装置的操作来实现功能促动的操作者请求而可应用于泵组14操作的发动机功率。总的来说，功率极限根据操作者是选择用于泵操作的较高功率以例如实现较大的动力还是选择用于泵操作的较低功率以例如实现较高的燃料效率而变化。同样地，控制界面系统11具有功率模式选择器32、发动机转速选择器34和控制单元36。功率模式选择器32构造为可从较高功率模式和较低功率模式(可包括额外的功率模式)中手动选择一种模式。发动机转速选择器34构造为可从多个油门状态中手动选择一种油门状态，所述多个油门状态分别对应于在较高功率模式中可获得的多个发动机转速设置以及在较低功率模式中可获得的多个发动机转速设置。控制单元36构造为可接收所选择的功率模式和所选择的油门状态，并根据所选择的功率模式和所选择的油门状态来确定关于用于泵组14操作的发动机功率的功率极限。当所选择的功率模式为较高功率模式时，所确定的功率极限为用于所选油门状态的较高功率极限，而当所选择的功率模式为较低功率模式时，所确定的功率极限为用于所选油门状态的较低功率极限，其低于用于所选油门状态的较高功率极限。如前文所述，功率极限限制了可应用于泵组14的操作的发动机功率。所确定的功率极限可为较高和较低功率模式中的多个功率极限中的一个。较高功率模式具有分别对应于多个油门状态的关于用于泵组14操作的发动机功率的多个较高功率极限。较低功率模式具有分别对应于多个油门状态的关于用于泵组14操作的发动机功率的多个较低功率极限。对于多个油门状态中的每一个，较低功率模式的较低功率极限低于较高功率模式的较高功率极限。当所选择的功率模式为较高功率模式时，所确定的功率极限为多个较高功率极限中的一个，而当所选择的功率模式为较低功率模式时，所确定的功率极限为多个较低功率极限中的一个。控制单元36例如具有多个电子控制器，每一个都具有处理器和存储器，在存储器中存储有指令以使处理器执行其各种行为。控制器通过CAN(控制器局域网)总线彼此相连。如图所示，控制单元36具有第一控制器38、第二控制器40和第三控制器42。在一些实施方案中，这些控制器可减少为单个控制器，或者为一些其他数量而非三个的控制器。但是为了说明起见，将控制单元36描述为具有三个控制器。根据图2，功率模式选择器32例如为设置在驾驶室处的密封开关模块上的按钮本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于工作机器的控制界面系统，所述工作机器包括发动机和泵组，所述控制界面系统包括：功率模式选择器，其构造为从至少较高功率模式和较低功率模式中手动选择一种模式，发动机转速选择器，其构造为从多个油门状态中手动选择一种油门状态，所述多个油门状态分别对应于在较高功率模式中能获得的多个发动机转速设置和在较低功率模式中能获得的多个发动机转速设置，以及控制单元，其构造为：接收所选择的功率模式和所选择的油门状态，并且根据所选择的功率模式和所选择的油门状态确定关于用于泵组操作的发动机功率的功率极限，当所选择的功率模式为较高功率模式时，所确定的功率极限为用于所选择的油门状态的较高功率极限，而当所选择的功率模式为较低功率模式时，所确定的功率极限为用于所选择的油门状态的较低功率极限，其低于用于所选择的油门状态的较高功率极限。

【技术特征摘要】
1.一种用于工作机器的控制界面系统，所述工作机器包括发动机和泵组，所述控制界面系统包括 功率模式选择器，其构造为从至少较高功率模式和较低功率模式中手动选择一种模式， 发动机转速选择器，其构造为从多个油门状态中手动选择一种油门状态，所述多个油门状态分别对应于在较高功率模式中能获得的多个发动机转速设置和在较低功率模式中能获得的多个发动机转速设置，以及 控制单元，其构造为 接收所选择的功率模式和所选择的油门状态，并且 根据所选择的功率模式和所选择的油门状态确定关于用于泵组操作的发动机功率的功率极限，当所选择的功率模式为较高功率模式时，所确定的功率极限为用于所选择的油门状态的较高功率极限，而当所选择的功率模式为较低功率模式时，所确定的功率极限为用于所选择的油门状态的较低功率极限，其低于用于所选择的油门状态的较高功率极限。2.根据权利要求1所述的控制界面系统，其特征在于， 所述较高功率模式具有多个分别对应于多个油门状态的关于用于泵组操作的发动机功率的较高功率极限， 所述较低功率模式具有多个分别对应于多个油门状态的关于用于泵组操作的发动机功率的较低功率极限， 对于多个油门状态中的每一个，所述较低功率模式的较低功率极限低于所述较高功率模式的较高功率极限，并且 当所选择的功率模式为较高功率模式时，所确定的功率极限为多个较高功率极限中的一个，而当所选择的功率模式为较低功率模式时，所确定的功率极限为多个较低功率极限中的一个。3.根据权利要求2所述的控制界面系统，其特征在于，较低功率模式具有第一功率子模式、第二功率子模式和第三功率子模式，第一、第二和第三功率子模式中的每一个都具有较低功率模式的多个较低功率极限中的一个或多个，第二功率子模式的每个较低功率极限都处在燃料消耗率范围内，第一功率子模式的每个较低功率极限都处在燃料消耗率范围之下，而第三功率子模式的每个较低功率极限都处在燃料消耗率范围之上。4.根据权利要求3所述的控制界面系统，其特征在于，第二功率子模式的每个较低功率极限均高于第一功率子模式的每个较低功率极限，并且第三功率子模式的每个较低功率极限均高于第二功率子模式的每个较低功率极限。5.根据权利要求1所述的控制界面系统，其特征在于，还包括光源，其中控制单元构造为响应于选择较高功率模式而指令光源被激活，以及响应于选择较低功率模式而指令光源去激活。6.根据权利要求1所述的控制界面系统，其特征在于，还包括彩色视觉指示器，其中控制单元构造为指令视觉指示器的至少一部分按照颜色方案和按照尺寸方案发光，如果所选择的功率模式为较低功率模式，则所述颜色方案取决于所选择的功率模式和所选择的油门状态，但如果所选择的功率模式为较高功率模式则非如此，所述尺寸方案在较高功率模式中取决于所选择的油门状态，而在较低功率模式中取决于所选择的油门状态。7.根据权利要求6所述的控制界面系统，其特征在于，在较高功率模式中，发光部分具有单个的第一指示色，并且在较低功率模式中，如果所选择的油门状态为第一油门状态，则发光部分具有单个的第二指示色，如果所选择的油门状态为高于第一油门状态的第二油门状态，则发光部分具有第一指示色和第二指示色，如果所选择的油门状态为高于第二油门状态的第三油门状态，则发光部分具有第一和第二指示色以及第三指示色。8.根据权利要求6所述的控制界面系统，其特征在于，所述视觉指示器包括条形图，所述条形图包括一系列以相对彼此高度增加的顺序布置的光条。9.根据权利要求8所述的控制界面系统，其特征在于， 每个光条与多个油门状态中的相应一个相关联，与所选择的油门状态相关联的光条为油门光条， 在较低功率模式中，所述一系列光条细...

【专利技术属性】
技术研发人员：苏德海尔·L·维穆拉，兰斯·R·夏洛克，
申请(专利权)人：迪尔公司，
类型：发明
国别省市：