專利名稱：可變精度控制系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于諸如移送裝載機(jī)的動(dòng)力機(jī)械的控制系統(tǒng)。更具體地，本發(fā)明涉及一種用于動(dòng)力機(jī)械的控制系統(tǒng)，其具有對(duì)精確定位的可調(diào)節(jié)控制的可變精度。
背景技術(shù)：
動(dòng)力機(jī)械包括很多作業(yè)車輛，例如移送裝載機(jī)。移送裝載機(jī)通常具有機(jī)架，機(jī)架支承著駕駛室和可移動(dòng)的提升臂，提升臂支承著作業(yè)工具，例如鏟斗、升降叉等?？梢苿?dòng)的提升臂利用諸如液壓缸的動(dòng)力致動(dòng)器與機(jī)架連接。另外，該工具通過一個(gè)或多個(gè)液壓缸與提升臂連接。操控移送裝載機(jī)的操作人員通過促動(dòng)液壓缸來操控該工具。另外，移送裝載機(jī)通常具有發(fā)送機(jī)，用于驅(qū)動(dòng)動(dòng)力液壓牽引電機(jī)的液壓泵。牽引電機(jī)通常通過驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)與輪子連接，以便移動(dòng)或驅(qū)動(dòng)移送裝載機(jī)。
動(dòng)力機(jī)械還包括用于控制車輛的速度的致動(dòng)器，即可調(diào)節(jié)的速度控制器?？烧{(diào)節(jié)的速度控制器的一個(gè)實(shí)例是移送裝載機(jī)上的操縱桿，其既能用于控制行駛速度，又能用于控制行駛的行程。用戶可以在動(dòng)作范圍內(nèi)操控可調(diào)節(jié)的速度控制器，以便控制移送裝載機(jī)在一速度范圍內(nèi)工作。
一些裝載機(jī)為用戶配備有輸入件，用于使得裝載機(jī)在兩個(gè)速度范圍中所選的一個(gè)內(nèi)工作。例如，在裝載機(jī)已被租給初學(xué)用戶時(shí)，出租商可能希望將速度設(shè)定成低速。同樣，在裝載機(jī)上接有諸如升降叉的易損的工具，且用戶正靠近集裝箱時(shí)，用戶可能希望將裝載機(jī)的工作切換成較慢的、低反應(yīng)速度的允許精確定位的模式。相反，在只是沿路行駛時(shí)，用戶可能希望將裝載機(jī)控制在高速模式下。因此，一些裝載機(jī)已配備有選擇器，對(duì)選擇器進(jìn)行操控可以實(shí)現(xiàn)在低速和高速模式之間進(jìn)行選擇。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提出一種用于動(dòng)力機(jī)械的控制系統(tǒng)，其具有可調(diào)節(jié)速度控制的可選精度，且使操作人員具有用于精確定位的多種選擇。本發(fā)明包括用于動(dòng)力機(jī)械的控制系統(tǒng)。所述動(dòng)力機(jī)械具有全速。所述控制系統(tǒng)具有可調(diào)節(jié)的推進(jìn)控制器，操作人員可在移動(dòng)范圍內(nèi)對(duì)所述推進(jìn)控制器進(jìn)行定位。可調(diào)節(jié)的推進(jìn)控制器的實(shí)例包括操縱桿或加速踏板。在移動(dòng)范圍內(nèi)對(duì)所述推進(jìn)控制器進(jìn)行定位可以實(shí)現(xiàn)在第一速度和第二速度之間來選擇動(dòng)力機(jī)械的速度，其中第一速度高于第二速度。第一速度可從全速的多個(gè)百分比中選取。
一方面，控制系統(tǒng)包括兩種模式。在第一種模式下，第一速度為全速。例如，在第一方向被完全推進(jìn)的操縱桿將控制裝載機(jī)以全速行駛。在第二模式下，操縱桿控制裝載機(jī)僅以全速的百分比行駛。在第二模式下，所述全速百分比可調(diào)，以便提供用于精確定位的若干選擇。
應(yīng)該理解，盡管本發(fā)明的大部分內(nèi)容涉及可調(diào)的速度控制精度，但本發(fā)明也適于動(dòng)力機(jī)械的其它功能或控制機(jī)構(gòu)。例如，本發(fā)明還涵蓋用于使得提升臂升起和傾斜的控制機(jī)構(gòu)。根據(jù)本方面，用于提升臂或缸或兩者的控制系統(tǒng)包括兩種模式。在第一種模式下，第一控制機(jī)構(gòu)反應(yīng)速度為全反應(yīng)速度。例如，在一個(gè)方向上被完全推進(jìn)的操縱桿或其它致動(dòng)器將控制缸或提升臂以全速或全反應(yīng)速度移動(dòng)。在第二模式下，操縱桿或致動(dòng)器控制裝載機(jī)僅以全反應(yīng)速度的百分比移動(dòng)。在第二模式下，所述全反應(yīng)速度的百分比可調(diào)，以便為精確的定位提供若干選擇。


圖1為根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施方式設(shè)計(jì)的移送裝載機(jī)的正面圖。
圖2為圖1的移送裝載機(jī)的示例性的控制系統(tǒng)的方框圖。
圖3為作用于圖1的移送裝載機(jī)的示例性的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的控制系統(tǒng)的方框圖。
圖4為本發(fā)明的控制系統(tǒng)示意方框圖。
圖5為本發(fā)明的另一控制系統(tǒng)示意方框圖。
具體實(shí)施例方式
本發(fā)明涉及一種諸如移送裝載機(jī)的動(dòng)力機(jī)械和用于所述動(dòng)力機(jī)械的控制系統(tǒng)。本發(fā)明以及附圖結(jié)合若干示意性的實(shí)例對(duì)動(dòng)力機(jī)械和控制系統(tǒng)進(jìn)行了說明。例如，下面對(duì)本發(fā)明的一種移送裝載機(jī)加以闡述。然而應(yīng)該說明，本發(fā)明同樣也適于諸如微型挖掘機(jī)的其它動(dòng)力機(jī)械。本發(fā)明所述的裝載機(jī)僅用作說明。除了下述實(shí)例之外，本領(lǐng)域技術(shù)人員還可以聯(lián)想到其它實(shí)例。本發(fā)明的保護(hù)范圍并不局限于幾個(gè)實(shí)例，即不限于本發(fā)明的所述實(shí)例。更確切地說，本發(fā)明的保護(hù)范圍由所附的權(quán)利要求限定?？梢栽谒鰴?quán)利要求的保護(hù)范圍內(nèi)，對(duì)所述實(shí)例做出改型，包括其它種設(shè)計(jì)。
本發(fā)明使用“在...之間”一詞來說明幾個(gè)范圍。目的在于將所述范圍的極限值包括在該范圍內(nèi)。例如，在句子“在第一速度和第二速度之間”中，該范圍包括所述的第一速度和第二速度。同樣，在句子“在全速的百分之五十和百分之百之間”中，該范圍包括全速的百分之五十和百分之百。還可以舉出其它例子。
另外，速度屬于表示反應(yīng)性的術(shù)語(yǔ)，也可以聯(lián)想到除了速度之外的其它表示反應(yīng)性的術(shù)語(yǔ)。
圖1為移送裝載機(jī)10的側(cè)視圖。移送裝載機(jī)10包括被輪子14支承的機(jī)架12。而且機(jī)架12支承駕駛室16，駕駛室16限定了操作員室，并將座椅19基本封閉，操作人員坐在座椅19上，以便控制移送裝載機(jī)10。駕駛室16可以具有任一種需要的形狀，圖中所示的形狀僅用于說明。駕駛室16的一部分通過樞軸與座椅桿21連接。在操作人員坐到座椅19上時(shí)，操作人員將座椅桿21從被升高的位置(如圖1中的虛線所示)回轉(zhuǎn)到圖1所示的被降低的位置。
機(jī)架12與提升臂17在樞軸點(diǎn)20連接(圖1中只示出樞軸點(diǎn)20中的一個(gè)，其它的樞軸點(diǎn)相同地位于裝載機(jī)10的相對(duì)側(cè))。一對(duì)液壓缸22(圖1中仍然只示出液壓缸22中的一個(gè))通過樞軸與機(jī)架12在樞軸點(diǎn)24連接，并與提升臂17在樞軸點(diǎn)26連接。提升臂17還與作業(yè)工具，即本優(yōu)選實(shí)施方式中的鏟斗28連接。提升臂17通過樞軸與鏟斗28在樞軸點(diǎn)30連接。另外，另一液壓缸32通過樞軸與提升臂17在樞軸點(diǎn)32連接，并與鏟斗28在樞軸點(diǎn)36連接。盡管只示出一個(gè)液壓缸32，但應(yīng)理解，可以采用任意需要數(shù)量的液壓缸，用于使得鏟斗28或任何其它合適的工具工作。同樣也可以采用其它機(jī)械連接。
坐在駕駛室16中的操作人員可以通過有選擇地致動(dòng)液壓缸22和32來操縱提升臂17和鏟斗28。通過致動(dòng)液壓缸22和引起它們?cè)黾娱L(zhǎng)度，操作人員使得提升臂17通常垂直向上地在箭頭38所示的方向上移動(dòng)，由此移動(dòng)鏟斗28。相反，在操作人員致動(dòng)液壓缸22并引起它縮短長(zhǎng)度時(shí)，鏟斗28通常垂直向下移動(dòng)到圖1中所示的位置。
操作人員還可以通過致動(dòng)液壓缸32來操縱鏟斗28。在操作人員使得液壓缸32增加長(zhǎng)度時(shí)，鏟斗28圍繞樞軸點(diǎn)30向前傾斜。相反，在操作人員使得液壓缸32縮短長(zhǎng)度時(shí)，鏟斗28圍繞樞軸點(diǎn)30向后傾斜。所述傾斜通常是沿著箭頭40所示的弧形路徑的。
圖1還示出了位于操作員室16內(nèi)的多個(gè)手控機(jī)構(gòu)，或手持機(jī)構(gòu)39。手持機(jī)構(gòu)39例如設(shè)有多個(gè)致動(dòng)器(諸如按鈕、電位計(jì)、開關(guān)等)，其可由操作人員操控，以實(shí)現(xiàn)某些功能。根據(jù)一個(gè)示例性的實(shí)施方式，可由操作人員致動(dòng)的位于手持機(jī)構(gòu)39上的輸入件將電信號(hào)提供給控制計(jì)算機(jī)(將在說明書的后面部分加以詳細(xì)闡述)，控制計(jì)算機(jī)響應(yīng)于所接收到的信號(hào)對(duì)裝載機(jī)10的某些功能進(jìn)行控制。
另外，根據(jù)一個(gè)示例性的實(shí)施方式，在操作員室16內(nèi)設(shè)有一個(gè)或多個(gè)操作員輸入和顯示板(如圖2所示)。操作員輸入顯示板為操作人員顯示某些信息，此外也可以設(shè)置其它輸入裝置，例如膜片式鍵盤、觸敏屏等，操作人員通過它可進(jìn)行輸入。
然而，應(yīng)該說明，也可以以機(jī)械方式來設(shè)置輸入件。例如，手持機(jī)構(gòu)39可以與通過機(jī)械連接機(jī)構(gòu)對(duì)滑閥或螺線管進(jìn)行控制的桿件連接。同樣，也可以在操作員室16內(nèi)設(shè)置踏腳板，其同樣也通過機(jī)械連接機(jī)構(gòu)對(duì)滑閥或螺線管進(jìn)行控制。
另外，裝載機(jī)10例如具有一個(gè)或多個(gè)輔助的液壓聯(lián)接器(圖1中未示出)，其可配備有快速斷開式配件。輔助的聯(lián)接器的液壓壓力也可以基于來自在操作員室16內(nèi)部的一個(gè)或多個(gè)操作員輸入裝置的信號(hào)來控制。
圖2是控制系統(tǒng)50的一個(gè)實(shí)施方式的方框圖。系統(tǒng)50包括控制器52、控制板輸入件54、傳感器輸入件56、手/腳輸入件58、傳感器60、液壓致動(dòng)器64、機(jī)電螺線管66和顯示板裝置67。控制器52例如是數(shù)字計(jì)算機(jī)、微處理器或微控制器，其具有集成的或單獨(dú)配置的存儲(chǔ)器。控制器52還包括適當(dāng)?shù)挠?jì)時(shí)電路。
控制板輸入件54可以包括多種操作員接口，用于控制諸如車頭燈、互鎖系統(tǒng)、點(diǎn)火裝置等部件。該信息可以經(jīng)由直接或無線數(shù)字輸入、單向串行流或任意數(shù)目的雙向串行通信協(xié)議被傳輸至控制器52。同樣，控制板輸入件54和控制器52之間的連接例如也包括電源和地連接。
另外，傳感器輸入件56可以包括指示工作狀況或其它檢測(cè)項(xiàng)目的多種模擬或數(shù)字傳感器或頻率輸入件，例如發(fā)動(dòng)機(jī)油壓傳感器、燃料傳感器、發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻傳感器、空氣過濾傳感器(其指示減少的空氣流，--由此指示被阻塞的空氣過濾器)、發(fā)動(dòng)機(jī)速度傳感器、液壓油溫度傳感器、液壓油充裝壓力傳感器、和/或液壓油過濾器壓力開關(guān)等。
另外，手持和踏腳板輸入件58可以包括多個(gè)輸入裝置，其構(gòu)成在操作員室16內(nèi)部的可由操作員致動(dòng)的輸入件。這種輸入件可以產(chǎn)生信號(hào)，用于指示所要求的輔助的液壓聯(lián)接器的動(dòng)作(例如調(diào)制控制)、所要求的制動(dòng)、所要求的在多速裝載機(jī)中的高速或低速運(yùn)行和其它所要求的功能(例如安裝在裝載機(jī)上的工具的提升和傾斜等)。
座椅桿傳感器60例如與座椅桿21連接。座椅桿傳感器60例如產(chǎn)生指示座椅桿21是否處于圖1所示的升高或降低的位置的信號(hào)。
液壓致動(dòng)器64例如包括提升和傾斜缸，用于操控工具28(如圖1所示)；高流速閥，用于響應(yīng)于用戶輸入射出高流速液壓流；轉(zhuǎn)向閥，用于響應(yīng)于用戶輸入將液壓流轉(zhuǎn)向至輔助的聯(lián)接器；輔助的減壓閥；多個(gè)切斷閥，用于響應(yīng)于操作員輸入或者響應(yīng)于某些被檢測(cè)的操作參數(shù)而被致動(dòng)。當(dāng)然，液壓致動(dòng)器通過操縱受控的特定致動(dòng)器和液壓流源或液壓流儲(chǔ)池之間連接的閥的閥槽控制。這種閥包括一個(gè)或多個(gè)用于控制流至主要液壓聯(lián)接器的流體的主要閥和可選的一個(gè)或多個(gè)用于控制流至輔助液壓聯(lián)接器的流體的輔助閥。所述閥可以電控制、液壓控制或機(jī)械控制。方框64表示所有這些元件。
另外，機(jī)電螺線管66包括多種部件。一些部件例如為繼電器，其通過給繼電器線圈供電來控制。這種機(jī)電裝置例如包括啟動(dòng)繼電器，用于給啟動(dòng)器供電；開關(guān)電源繼電器，用于為開關(guān)電源裝置提供蓄電池電源；燃料切斷繼電器，用于為燃料切斷閥供電；牽引鎖繼電器，用于為牽引鎖螺線管供電；電熱塞繼電器，用于為電熱塞供電；和燈繼電器，用于控制各種燈(例如車頭燈、信號(hào)燈等)。
顯示板裝置67例如為接收控制器52的輸出、并且將信息指示給操作人員的裝置。這種裝置例如可以包括指示燈、計(jì)時(shí)計(jì)、量表等。顯示板裝置67可以與控制板輸入件54集成為一體的輸入和顯示板，或者也可以分別單獨(dú)配置。
在工作時(shí)，控制器52接收控制板輸入件54、傳感器輸入件56、可由手和腳促動(dòng)的輸入件58和座椅桿傳感器60的各種輸入。響應(yīng)于那些輸入，控制器54將輸出提供至液壓致動(dòng)器64、機(jī)電裝置66和顯示板裝置67，以便裝載機(jī)10上的各種功能。
圖3為作用在驅(qū)動(dòng)電路70上的用于控制輪子方向和速度的控制系統(tǒng)50的一個(gè)實(shí)例。該實(shí)例的裝載機(jī)10包括發(fā)動(dòng)機(jī)72，其與一對(duì)液壓的或水壓的用于控制左副輪和右副輪14L和14R的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)74、76聯(lián)接。上述的手持機(jī)構(gòu)39在本實(shí)例中是用于向控制器52產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)輸入的左操縱桿和右操縱桿78、80?？刂破?2向驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)74、76產(chǎn)生信號(hào)，驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)74、76用于控制在裝載機(jī)10的左側(cè)和右側(cè)的輪子14L和14R的速度和方向。
根據(jù)本實(shí)例，發(fā)動(dòng)機(jī)72和控制器52與一對(duì)位置可變的水壓泵82L和82R連接。泵82L與液壓的或水壓的電機(jī)86L的一對(duì)系統(tǒng)端口84和85連接。泵82R同樣也與液壓的或水壓的電機(jī)86R的一對(duì)系統(tǒng)端口87和89連接。電機(jī)86L、86R分別與輪子14L、14R連接。
每個(gè)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)74、76都是閉環(huán)系統(tǒng)。根據(jù)一個(gè)實(shí)例，系統(tǒng)端口84是正向的入口，端口85是正向的出口，而端口85是反向的入口，端口84是反向的出口。閉環(huán)系統(tǒng)76包括以類似方式工作的端口87和89。
根據(jù)一特定的實(shí)例，泵82L、82R是電位移控制泵，例如是可由Ames、Iowa的Sauer-Danfoss得到的Series 42 EDC。電機(jī)86L、86R是通常的可由德國(guó)的Mannesman Rexroth的Rexroth液壓部得到的固定位移徑向活塞電機(jī)。根據(jù)這種設(shè)置，由泵82L、82R供應(yīng)的流體的量決定了關(guān)系到輪子14L、14R的速度的電機(jī)旋轉(zhuǎn)速度。
盡管可以采用單個(gè)的操縱桿或其它推進(jìn)或速度控制機(jī)構(gòu)，但本實(shí)例中僅舉例示出一對(duì)操縱桿78、80。一個(gè)操縱桿用于控制一個(gè)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，另一個(gè)操縱桿用于控制另一個(gè)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)。操縱桿78、80中的每一個(gè)都從電位計(jì)或其它可變電壓源激勵(lì)一電壓信號(hào)，用于指示相關(guān)電機(jī)的轉(zhuǎn)向?yàn)閼?yīng)該為正向還是應(yīng)該為反向。
另外，可變的電壓信號(hào)可以控制電機(jī)速度。例如，處于靜止位置的操縱桿能產(chǎn)生約為2.5伏的直流電壓信號(hào)，該電壓被控制器轉(zhuǎn)變?yōu)殡姍C(jī)的停止位置。操縱桿也可以在第一方向被完全推進(jìn)，以便產(chǎn)生約為4.5伏的直流電壓信號(hào)，用于指示約為7英里每小時(shí)的最大正向速度。操縱桿也可以在第二方向，即與第一方向相反的方向被完全推進(jìn)，以便產(chǎn)生約為0.5伏的直流電壓信號(hào)，用于指示最大反向速度。
本實(shí)例的控制系統(tǒng)還包括模式選擇器88，其能夠在第一模式和第二模式之間觸發(fā)(toggle)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)70。在第一模式下，在第一方向被完全推進(jìn)的操縱桿在正向全速驅(qū)動(dòng)輪子。在第二模式下，在第一方向被完全推進(jìn)的操縱桿在正向以全速的百分比的速度驅(qū)動(dòng)輪子。全速的百分比也可以選擇。下面將說明該工作。
圖4示意示出包括控制器52的控制系統(tǒng)90的方框圖，所述控制器52接收來自可調(diào)節(jié)的推進(jìn)控制器92和模式選擇器88的輸入?？刂破鲗⒅辽僖粋€(gè)輸出94提供給驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)74、76，以便驅(qū)動(dòng)動(dòng)力機(jī)械。
可調(diào)節(jié)的推進(jìn)控制器92基于輪子14的實(shí)際定位對(duì)輪子14的速度進(jìn)行控制。根據(jù)上述實(shí)例，可調(diào)節(jié)的推進(jìn)控制器是操縱桿。根據(jù)另一實(shí)例，它是加速踏板、旋鈕、按鈕、桿件、開關(guān)等。也可以聯(lián)想到其它實(shí)例。操作人員例如可以在可進(jìn)行的動(dòng)作范圍內(nèi)對(duì)可調(diào)節(jié)的推進(jìn)控制器進(jìn)行實(shí)際定位。動(dòng)作范圍可以處于第一位置和第二位置之間。例如，就操控桿而言，第一位置是全推進(jìn)位置，而第二位置則可以是靜止位置。操作人員可以將操縱桿移動(dòng)到在靜止位置和全推進(jìn)位置之間的任意處，以便控制輪子的速度。
在模式選擇器88處于第一模式下時(shí)，操作人員可以利用可調(diào)節(jié)的位置控制器來選擇直到全速的速度。在可調(diào)節(jié)的推進(jìn)控制器處于全推進(jìn)位置，例如第一位置時(shí)可以實(shí)現(xiàn)全速。全速例如是輪子旋轉(zhuǎn)或動(dòng)力機(jī)械行駛的最快的正向速度，其由可調(diào)節(jié)的推進(jìn)控制器92在一定條件下加以控制。這種條件包括車輛的維護(hù)、有效載荷的重量、地面狀況、地形坡度等。根據(jù)另一實(shí)例，全速是車輛在第一位置行駛的最快正向速度。
第二速度比第一速度慢。根據(jù)一實(shí)例，第二速度為零或停止。根據(jù)本實(shí)例，可調(diào)節(jié)的推進(jìn)控制器92可以在一動(dòng)作范圍內(nèi)移動(dòng)，從而在停止和全速之間選擇一速度。
根據(jù)一些實(shí)例，可調(diào)節(jié)的推進(jìn)控制器92用于對(duì)動(dòng)力機(jī)械的行駛方向進(jìn)行控制。對(duì)于操縱桿來說，操縱桿可以在相反的方向上，而不是朝向第一位置被推進(jìn)，從而反向選擇動(dòng)力機(jī)械的速度。根據(jù)這種情形的一個(gè)實(shí)例，可以考慮使得可調(diào)節(jié)的推進(jìn)控制器92的位置除了可達(dá)到的上述第一動(dòng)作范圍之外還包括第二動(dòng)作范圍。第一動(dòng)作范圍正向地在停止和全速之間控制速度，第二動(dòng)作范圍反向地在停止和全速之間控制速度。對(duì)控制系統(tǒng)90的說明適于第二或另外的動(dòng)作范圍。
根據(jù)用于控制速度和方向的可調(diào)節(jié)的推進(jìn)控制器92的另一實(shí)例，可以考慮使得動(dòng)作范圍包括全部動(dòng)作范圍，例如從正向全速到反向全速。其中，反向全速低于正向全速，因?yàn)榇颂幩捎玫姆聪蛩俣仁秦?fù)的速度。
在模式選擇器88置于第二模式下的情況下，在可調(diào)節(jié)的推進(jìn)控制器92處于第一位置時(shí)，該速度不必是全速。相反，該速度是“最高速度”，其是全速的百分比(小于或等于100％，或者在某些情況下大于100％)。根據(jù)一實(shí)例，第二模式設(shè)有最高速度，其處于全速的50％至100％之間，即可在50％至100％之間“無限調(diào)節(jié)”。根據(jù)另一實(shí)例，最高速度可以以全速的1％來變化，例如100％、99％、98％等。也可以采用其它百分比。因此，在可調(diào)節(jié)的推進(jìn)控制器被完全推進(jìn)到第一位置時(shí)，如果車輛的全速為7.0英里每小時(shí)，則在可調(diào)節(jié)的推進(jìn)控制器被完全推進(jìn)到第一位置時(shí)，設(shè)定為全速的50％的最高速度僅為3.5英里每小時(shí)。
采用第二模式允許進(jìn)行較慢的、低反應(yīng)速度的控制，從而實(shí)現(xiàn)精確的調(diào)整。換句話說，慢控制可以實(shí)現(xiàn)可調(diào)節(jié)的推進(jìn)控制器的高反應(yīng)速度，其仍可利用同樣的動(dòng)作范圍。反應(yīng)速度可調(diào)是因?yàn)椴僮魅藛T或其它人可以從多個(gè)最高速度之間進(jìn)行選擇的緣故。根據(jù)一實(shí)例，操作人員可以基于對(duì)動(dòng)力機(jī)械的使用目的對(duì)最高速度所占的百分比進(jìn)行設(shè)定。沿路行駛時(shí)可以采用第一模式，鏟起造景石時(shí)可以采用最高速度設(shè)定為全速的75％的第二模式，在山區(qū)地形工作時(shí)可以采用最高速度設(shè)定為全速的67％的第二模式，或者在移動(dòng)集裝箱時(shí)可以采用最高速度設(shè)定為全速的50％的第二模式，等等。根據(jù)另一實(shí)例，可以采用第二模式進(jìn)行“巡航控制”。例如，用戶可能希望以所選的全速的百分比行駛。第二模式被設(shè)定成所選的速度，且用戶可以利用可調(diào)節(jié)的推進(jìn)控制器在第一位置進(jìn)行駕駛。
設(shè)定在第二模式下的諸如提升臂控制的其它功能允許進(jìn)行慢的且低反應(yīng)速度的控制，其也可以實(shí)現(xiàn)精確的定位。低反應(yīng)速度的控制可以產(chǎn)生提升臂致動(dòng)器的高反應(yīng)速度，這仍可采用同一動(dòng)作范圍。反應(yīng)速度可調(diào)是因?yàn)椴僮魅藛T或其它人可以從多個(gè)最高反應(yīng)速度之間進(jìn)行選擇的緣故。
出租商可以基于租貸計(jì)劃和租貸能力或其它標(biāo)準(zhǔn)來設(shè)置和鎖定全反應(yīng)速度的百分比。初學(xué)用戶可能在反應(yīng)速度僅為全反應(yīng)速度的50％時(shí)才覺得推進(jìn)機(jī)構(gòu)、提升臂、傾斜缸、工具和輔助控制機(jī)構(gòu)等比較舒適。由于反應(yīng)速度可調(diào)，所以用戶可以選擇適合他們的恰當(dāng)?shù)姆磻?yīng)速度，且一有必要即可對(duì)反應(yīng)速度進(jìn)行調(diào)節(jié)。裝載機(jī)的控制系統(tǒng)可以根據(jù)用戶來定制。
圖5為控制系統(tǒng)96的另一實(shí)例的方塊圖，其中同樣的部件標(biāo)有相同的參考數(shù)字?？刂葡到y(tǒng)96包括控制器52，用于從可調(diào)節(jié)的推進(jìn)控制器92和模式選擇器88接收輸入，和向驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)74、76產(chǎn)生輸出。系統(tǒng)96還包括顯示器98和與控制器52連接的速度選擇器99。
顯示器98指示所選的與在模式選擇器88被設(shè)在模式二時(shí)的最高速度相對(duì)應(yīng)的全速百分比。根據(jù)一實(shí)例，顯示器98是時(shí)計(jì)數(shù)顯示器的兩倍。在模式選擇器88將控制系統(tǒng)96設(shè)定在第一模式下時(shí)，顯示器98指示出動(dòng)力機(jī)械10的運(yùn)行時(shí)間。在模式選擇器88將控制系統(tǒng)96設(shè)定在第二模式下時(shí)，顯示器98指示出所選的全速百分比。根據(jù)一實(shí)例，顯示器98是液晶顯示器。根據(jù)本實(shí)例，顯示器是多功能顯示器，因?yàn)槠溆糜诙喾N目的。
在選擇最高速度時(shí)，用戶可以向最高速度選擇器99輸入，以改變?nèi)俚陌俜直?。選擇器99可以是號(hào)碼盤、上下按鈕、鍵盤等。根據(jù)一實(shí)例，部件最高速度選擇器99和模式選擇器88可以集成到同一裝置內(nèi)。
在圖4和5的系統(tǒng)90和96中，控制系統(tǒng)將輸出提供給驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)74、76。該輸出可以包括幾個(gè)方面。其中的一個(gè)方面是用于控制水壓泵82L、82R的信號(hào)，以產(chǎn)生所選的速度。另一方面可以用于向泵82L、82R指示已選第二模式。
根據(jù)一實(shí)例，選擇第二模式可以實(shí)現(xiàn)泵82L、82R的調(diào)節(jié)，以改變控制機(jī)構(gòu)92的精度。例如，泵82L、82R可以包括可調(diào)的旋轉(zhuǎn)斜板，其可以基于所選的最高速度來調(diào)節(jié)。在最高速度低于全速時(shí)，對(duì)旋轉(zhuǎn)斜板的調(diào)節(jié)可以產(chǎn)生一短的沖程。這將使得控制器92在可調(diào)節(jié)的推進(jìn)控制器的整個(gè)動(dòng)作范圍內(nèi)進(jìn)行精確定位。當(dāng)然，也可以聯(lián)想到通過對(duì)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)74、76進(jìn)行機(jī)械調(diào)節(jié)來改變反應(yīng)速度的其它實(shí)例。
根據(jù)一實(shí)例，第一模式為默認(rèn)模式，并且在上電時(shí)被激活。第二模式利用操縱桿上的按鈕來激活。利用具有增加、中間和減少位置的三位置瞬時(shí)搖臂開關(guān)來實(shí)現(xiàn)全速的百分比。增加位置增加在第二模式下的全速百分比，減少位置減少在第二模式下的全速百分比。搖臂開關(guān)在一位置上保持得越長(zhǎng)久，百分比增加得就越快。本實(shí)例既可以實(shí)現(xiàn)高的反應(yīng)速度，又可以實(shí)現(xiàn)快速的速度改變。
現(xiàn)在，已經(jīng)結(jié)合幾個(gè)實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了說明。前述詳細(xì)說明和實(shí)例僅用于易于理解。本領(lǐng)域技術(shù)人員將可以理解，可以在不偏離本發(fā)明的保護(hù)范圍和實(shí)質(zhì)的前提下，對(duì)所述實(shí)施方式加以各種改型。因此，本發(fā)明的保護(hù)范圍并不限于其中所述的具體細(xì)節(jié)和設(shè)計(jì)，更確切地說，其由所附的權(quán)利要求和等效部分加以限定。例如，本發(fā)明就移送裝載機(jī)進(jìn)行了說明，但也可容易地適于其它動(dòng)力機(jī)械，例如微型挖掘機(jī)、全輪轉(zhuǎn)向車輛、牽引驅(qū)動(dòng)車輛或其它動(dòng)力機(jī)械。
盡管已經(jīng)結(jié)合優(yōu)選的實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了說明，但本領(lǐng)域技術(shù)人員將可以理解，可以在不偏離本發(fā)明的保護(hù)范圍和實(shí)質(zhì)的前提下，做出一些形式和內(nèi)容上的改變。
權(quán)利要求
1.一種用于動(dòng)力機(jī)械的控制系統(tǒng)，所述控制系統(tǒng)包括可調(diào)節(jié)的控制器，用于實(shí)現(xiàn)動(dòng)力機(jī)械的功能，所述可調(diào)節(jié)的控制器可沿移動(dòng)范圍定位，其中沿所述移動(dòng)范圍對(duì)所述可調(diào)節(jié)的控制器的定位實(shí)現(xiàn)在第一反應(yīng)性和第二反應(yīng)性之間來選擇所述動(dòng)力機(jī)械的反應(yīng)性，其中所述第二反應(yīng)性低于所述第一反應(yīng)性；和模式選擇器，在第一模式和第二模式之間進(jìn)行選擇；其中所述第一模式的第一反應(yīng)性為全反應(yīng)性，并且所述第二模式的第一反應(yīng)性為最高反應(yīng)性，其中所述最高反應(yīng)性為所述全反應(yīng)性的百分比；其中所述最高反應(yīng)性可調(diào)，且從所述全反應(yīng)性的多個(gè)百分比中來選取。
2.如權(quán)利要求1所述的控制系統(tǒng)，其中所述可調(diào)節(jié)的控制器為推進(jìn)控制器，且其中在所述第一和第二模式下的第二反應(yīng)性為機(jī)械停止。
3.如權(quán)利要求2所述的控制系統(tǒng)，其中所述可調(diào)節(jié)的推進(jìn)控制器另外可在另一動(dòng)作范圍內(nèi)定位，其中在所述另一動(dòng)作范圍內(nèi)對(duì)所述推進(jìn)控制器的定位實(shí)現(xiàn)在反向選取所述動(dòng)力機(jī)械的反應(yīng)性。
4.如權(quán)利要求3所述的控制系統(tǒng)，其中所述推進(jìn)控制器在反向在第一反應(yīng)性和第二反應(yīng)性之間選擇所述動(dòng)力機(jī)械的反應(yīng)性；其中在所述第一模式下的第一反向反應(yīng)性為反向全反應(yīng)性，而在所述第二模式下的第一反向反應(yīng)性為最高反向反應(yīng)性；且其中所述反向最高反應(yīng)性可調(diào)，且從全反應(yīng)性的多個(gè)百分比中來選擇。
5.如權(quán)利要求2所述的控制系統(tǒng)，其中在所述第一模式下的第二反應(yīng)性為反向全反應(yīng)性。
6.如權(quán)利要求1所述的控制系統(tǒng)，其中所述可調(diào)節(jié)的控制器為操縱桿。
7.如權(quán)利要求1所述的控制系統(tǒng)，其中所述最高反應(yīng)性可在百分比的范圍內(nèi)無限調(diào)節(jié)。
8.一種控制系統(tǒng)，用于具有全反應(yīng)性的動(dòng)力機(jī)械，所述控制系統(tǒng)包括可調(diào)節(jié)的推進(jìn)控制器，其可在移動(dòng)范圍內(nèi)定位，其中在所述移動(dòng)范圍內(nèi)對(duì)所述推進(jìn)控制器的定位實(shí)現(xiàn)在第一反應(yīng)性和第二反應(yīng)性之間來選擇所述動(dòng)力機(jī)械的反應(yīng)性，其中所述第一反應(yīng)性高于所述第二反應(yīng)性；和其中所述第一反應(yīng)性可從所述全反應(yīng)性的多個(gè)百分比中來選取。
9.如權(quán)利要求8所述的控制系統(tǒng)，另外包括一種模式，其中所述第一反應(yīng)性為所述全反應(yīng)性。
10.如權(quán)利要求9所述的控制系統(tǒng)，還包括模式選擇器。
11.如權(quán)利要求10所述的控制系統(tǒng)，還包括最高反應(yīng)性選擇器。
12.如權(quán)利要求8所述的控制系統(tǒng)，其中所述第一反應(yīng)性可在百分比的范圍內(nèi)無限調(diào)節(jié)。
13.一種具有發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力機(jī)械，所述動(dòng)力機(jī)械包括液壓驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，包括與所述發(fā)動(dòng)機(jī)連接的液壓泵和與所述泵連接的液壓電機(jī)；和控制系統(tǒng)，所述控制系統(tǒng)包括連接至所述液壓泵的電子控制器；可在移動(dòng)范圍內(nèi)定位的可調(diào)節(jié)的推進(jìn)控制器，所述可調(diào)節(jié)的推進(jìn)控制器將一輸入提供給所述電子控制器，其中在所述移動(dòng)范圍內(nèi)對(duì)所述推進(jìn)控制器的定位實(shí)現(xiàn)在第一反應(yīng)性和第二反應(yīng)性之間選擇所述動(dòng)力機(jī)械的反應(yīng)性，其中所述第一反應(yīng)性高于所述第二反應(yīng)性；模式選擇器，其可在第一模式和第二模式之間進(jìn)行選擇，所述模式選擇器將一輸入提供給所述電子控制器，其中所述第一模式下的第一反應(yīng)性為全反應(yīng)性，所述第二模式下的第一反應(yīng)性為最高反應(yīng)性，其中所述最高反應(yīng)性為所述全反應(yīng)性的百分比；且其中所述最高反應(yīng)性可調(diào)，且從所述全反應(yīng)性的多個(gè)百分比中選取；且其中所述電子控制器產(chǎn)生一信號(hào)，用于調(diào)節(jié)所述液壓泵，以便在所述模式選擇器處于所述第二模式下時(shí)以全反應(yīng)性的較低的百分比提供所述可調(diào)節(jié)的推進(jìn)控制器的高精度。
14.如權(quán)利要求13所述的動(dòng)力機(jī)械，其中所述動(dòng)力機(jī)械包括兩個(gè)液壓驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，且所述可調(diào)節(jié)的推進(jìn)控制器對(duì)所述兩個(gè)液壓驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)中的一個(gè)進(jìn)行控制。
15.如權(quán)利要求13所述的動(dòng)力機(jī)械，其中所述液壓驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)為閉環(huán)系統(tǒng)。
16.如權(quán)利要求13所述的動(dòng)力機(jī)械，其中所述液壓泵可調(diào)，且在選擇所述全反應(yīng)性的較小的百分比時(shí)電子控制器控制所述泵產(chǎn)生短的沖程。
17.如權(quán)利要求13所述的動(dòng)力機(jī)械，其中所述控制系統(tǒng)另外包括顯示器，用于指示全反應(yīng)性的百分比。
18.如權(quán)利要求17所述的動(dòng)力機(jī)械，其中所述顯示器為多功能顯示器。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于動(dòng)力機(jī)械(10)的控制系統(tǒng)(50)，其產(chǎn)生可調(diào)節(jié)的速度控制機(jī)構(gòu)(70)和其它控制機(jī)構(gòu)的所選的精度，以便為操作人員提供用于精確定位的多種選擇。本發(fā)明的內(nèi)容包括用于動(dòng)力機(jī)械(10)的控制系統(tǒng)。所述動(dòng)力機(jī)械(10)具有全速。所述控制系統(tǒng)(50)具有可調(diào)節(jié)的推進(jìn)控制器(92)，操作人員可在移動(dòng)范圍內(nèi)對(duì)其進(jìn)行定位。操作人員可在移動(dòng)范圍內(nèi)對(duì)其進(jìn)行定位的可調(diào)節(jié)的推進(jìn)控制器(92)的實(shí)例?？烧{(diào)節(jié)的推進(jìn)控制器(92)的實(shí)例包括操縱桿或加速踏板。在所述移動(dòng)范圍內(nèi)對(duì)所述推進(jìn)控制器(92)的定位實(shí)現(xiàn)在第一速度和第二速度之間來選擇所述動(dòng)力機(jī)械(10)的速度，其中所述第一速度高于所述第二速度。所述第一速度可從所述全速的多個(gè)百分比中來選取。
文檔編號(hào)G06F19/00GK101061016SQ200580033057
公開日2007年10月24日 申請(qǐng)日期2005年9月16日 優(yōu)先權(quán)日2004年9月30日
發(fā)明者斯科特·N·舒 申請(qǐng)人:克拉克設(shè)備公司