用于驱动系统的动力管理技术方案

本发明专利技术涉及动力机械(100)中的静液力泵的控制。根据实际发动机转矩，来自用户输入装置(202)的信号被修改，导致静液力泵的不同的排量。其目的在于避免发动机上的过量的动力负载，这种过量的动力负载可能降低效率和性能并导致发动机停转。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于驱动系统的动力管理
被公开的实施例涉及具有电子驱动控制系统的动力机械。
技术介绍
包括滑移转向装载机、履带式装载机、可转向桥式装载机(steerableaxleloader)、挖掘机、倾卸推土机(telehandler)、后操纵式装载机、掘沟机等在内的一些动力机械使用发动机驱动的液压的或静液力的驱动系统。这些动力机械中的一些使用电子驱动控制系统，以用于控制其静液力驱动系统。驱动控制系统典型地包括操作员输入装置，该操作员输入装置能够被操作员操纵以提供指示驱动控制意图的信号。来自操作员输入装置的信号被提供至能够改变静液力驱动系统中的一个或多个静液力泵的排量的一个或多个致动装置。液压和静液力驱动系统在动力源上形成大的动力负载，特别是当动力机械从事例如挖掘或运载操作时。动力源(诸如发动机)上过量的动力负载(这些负载可能是由动力机械上的驱动系统和其它的功能系统产生)可能导致效率和性能的降低，包括过量负载导致发动机停转的可能性。已知具体的发动机以其最大转矩输出的指定百分比工作是最有效地工作。将发动机的操作保持在目标转矩输出或接近目标转矩输出是理想的。以上的讨论仅用于提供大致的
技术介绍
信息，并不意图用作确定权利保护的主题的范围的辅助手段。
技术实现思路
所公开的实施例包括动力管理系统和用于控制动力机械的驱动系统的方法。在一个实施例中，动力机械具有生成转矩输出的发动机，和接收转矩输出并响应致动信号而提供驱动动力信号以用于推进所述机械的动力转换系统。发动机控制器提供指示发动机上的转矩负载的发动机转矩数据信号。用户输入装置生成指示推进所述机械的意图的输入信号。电子控制器与用户输入装置、动力转换系统、和发动机控制器通信，以接收输入信号并且向动力转换系统提供致动信号。电子控制器提供作为发动机转矩数据信号的函数的致动信号以限制发动机转矩负载。在另一实施例中，用于动力机械的动力管理系统具有生成转矩输出的发动机和提供指示发动机转矩负载的发动机转矩数据信号的发动机控制器。用户输入装置响应用户的致动而提供用户输入，其中用户输入指示在支撑表面上驱动所述机械的意图。动力转换系统包括联接到发动机并且接收转矩输出的静液力泵。电子控制器联接到用户输入装置、动力转换系统和发动机控制器。电子控制器接收用户输入并且响应地向动力转换系统提供致动信号以执行行进功能。电子控制器接收来自发动机控制器的发动机转矩数据信号，并且根据转矩限制曲线提供致动信号。在又一实施例中，公开了一种用于管理动力机械上的发动机转矩负载的方法。该方法包括接收关于发动机转矩负载的指示、接收来自操作员输入装置的输入、和响应来自操作员输入装置的输入而向联接到动力机械的发动机的动力转换系统提供致动信号。致动信号作为发动机转矩负载的函数而被提供，以根据转矩限制曲线实现对静液力泵的泵排量的变化率的约束。
技术实现思路
和摘要部分被提供，以简化形式介绍在下文的具体实施方式部分中进一步描述的概念的选择。本摘要并不意图确定请求保护的专利技术主题的关键特征或本质特征，也不意图用于辅助确定请求保护的主题的范围。附图说明图1是作为动力机械的实施例的滑移转向装载机的侧视图，其中，该滑移转向装载机具有根据所公开的实施例的、被配置成用于执行动力管理方法的电子控制单元。图2是图1的动力机械的构件的方块图，所述构件被配置成用于执行根据公开的实施例的动力管理方法。图3是描绘从图1的发动机控制器到动力机械上的电子控制器的数据传送的方块图。图4是根据一个示例性实施例的动力管理方法的流程图。图5是根据另一示例性实施例的动力管理方法的流程图。图6是描绘了用于在一个示例性实施例中控制静液力泵的、作为额定发动机转矩的百分比的函数的、静液力泵排量的变化率的曲线图。图7是描绘了用于在一个示例性实施例中控制静液力泵的、作为发动机速度的函数的、最大泵排量减少的曲线图。具体实施方式在具体地公开任何实施例之前，应该理解本文中公开的概念在其应用中并不被限定为在随后的描述中阐述的或在随后的附图中描绘的构造和构件布置的细节。即，本文中公开的实施例实际上是示例性的。在这些实施例中描绘的概念能够以各种方式实践或实现。本文中使用的措辞和术语是出于描述的目的，并且不应该被认为是限制。本文中使用的诸如“包括”、“包含”和“具有”及其变型之类的词意味着包括其后列出的项、与所述项等同的项、以及额外的项。除非另有规定或限制，术语“安装”、“连接”、“支撑”和“联接”及其变型被宽泛地使用，并且包括直接和间接的安装、连接、支撑和联接。进一步地，“连接”和“联接”不限于物理的或机械的连接或联接。图1是可利用被公开的实施例的典型的动力机械100的侧视图。图1描绘的动力机械100是滑移装载机，但是诸如履带式装载机、可转向轮式装载机(包括全轮转向式装载机)，、挖掘机、倾卸推土机、后操纵式装载机、掘沟机和多用途运载车等其它类型的动力机械也可以使用所公开的实施例。动力机械100包括支撑框架或主框架102，主框架102支撑动力源104，所述动力源在一些实施例中是内燃机。动力转换系统106被可操作地联接到动力源104。动力转换系统106例如接收来自动力源104的动力和操作员输入，以将被接收的动力转化成被提供至动力机械的功能构件并能够被动力机械的功能构件利用的动力信号的形式。在一些实施例(诸如图1中的动力机械100)中，动力转换系统106包括液压构件(诸如一个或多个液压泵)和各种致动器和各种阀构件，所述阀构件例如被用于接收和选择性地提供以加压的液压流体为形式的动力信号至用于控制动力机械100的功能构件的所述致动器中的一些或全部。例如，控制阀(未示出)可以用于选择性地向诸如液压缸的致动器提供来自液压泵的加压的液压流体。其它类型的控制系统也是可以预期的。例如，动力转换系统106可以包括发电机或类似物，以用于产生提供至电动致动器的电控制信号。为了简单起见，在本文中公开的实施例中讨论的致动器被称为液压致动器或电动液压致动器，但是在一些实施例中也可以使用其它类型的致动器。能够接收来自动力转换系统106的动力信号的功能构件之一是被说明性地描绘为车轮的牵引元件108，所述牵引元件108被配置成用于与支撑表面可旋转地接合，以促使动力机械移动。动力机械的其它例子可以具有代替车轮的履带或其它牵引元件。在示例性的实施例中，一对液压马达(图1中未示出)被提供，以将液压动力信号转化成旋转输出。在诸如滑移转向装载机的动力机械中，单个液压马达被联接到动力机械的一侧上的两个车轮。可替换地，可以针对机械中的每个牵引元件都提供液压马达。在滑移转向装载机中，转向是通过向机械的一侧上的牵引元件和相对的一侧上的牵引元件提供不相等的旋转输出而实现的。在一些动力机械中，转向是通过例如可转向桥等其它装置实现的。动力机械100还包括能够相对于框架102抬升和下降的起重臂结构114。起重臂结构114说明性地包括在附接点118处可枢转地附接至框架102的起重臂116。致动器120在一些实施例中是被配置成用于接收来自动力转换系统106的加压流体的液压缸，所述致动器120分别在附接点122和124处可枢转地附接至框架102和起重臂116二者。致动器120的伸长和缩回导致起重臂116围绕附接点118枢转，从而沿着大致由箭头138指示的大致垂本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种动力机械，其具有生成转矩输出的发动机和被配置成用于接收所述转矩输出并响应致动信号而提供驱动动力信号以用于推进所述动力机械的动力转换系统，所述动力机械包括：发动机控制器，所述发动机控制器被配置成用于提供指示发动机上的转矩负载的发动机转矩数据信号；用户输入装置，所述用户输入装置能够生成指示推进所述动力机械的意图的输入信号；和电子控制器，所述电子控制器与用户输入装置、动力转换系统和发动机控制器通信，并且被配置成用于接收所述输入信号并向动力转换系统提供致动信号，其中所述电子控制器被进一步配置成用于提供作为发动机转矩数据信号的函数的致动信号以限制发动机转矩负载。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2012.03.07 US 61/607,8061.一种动力机械，其具有生成转矩输出的发动机和被配置成用于接收所述转矩输出并响应致动信号而提供驱动动力信号以用于推进所述动力机械的动力转换系统，所述动力机械包括：发动机控制器，所述发动机控制器被配置成用于提供指示发动机上的转矩负载的发动机转矩数据信号；用户输入装置，所述用户输入装置能够生成指示推进所述动力机械的意图的输入信号；和电子控制器，所述电子控制器与用户输入装置、动力转换系统和发动机控制器通信，并且被配置成用于接收所述输入信号并向动力转换系统提供致动信号，其中所述电子控制器被进一步配置成用于提供作为发动机转矩数据信号的函数的致动信号以限制发动机转矩负载，并且其中，所述电子控制器被配置成在所述发动机转矩大于指定的转矩负载时减小静液力泵的排量，即使所述输入信号指示出增加静液力泵的排量的意图。2.根据权利要求1所述的动力机械，其中所述电子控制器被配置成：如果发动机转矩负载低于第一设定点转矩，则提供未被转矩限制算法约束的致动信号，以及如果发动机转矩负载高于第一设定点转矩，则提供被所述转矩限制算法约束的致动信号。3.根据权利要求2所述的动力机械，其中所述动力转换系统包括静液力泵，并且其中当所述发动机转矩负载高于第一设定点转矩时，所述转矩限制算法影响静液力泵的排量变化率。4.根据权利要求3所述的动力机械，其中当所述发动机转矩负载高于第一设定点转矩但低于比所述第一设定点转矩高的第二设定点转矩时，电子控制器被进一步配置成用于提供被转矩限制算法约束的致动信号以限制允许排量改变的最大速率。5.根据权利要求4所述的动力机械，其中当所述发动机转矩负载高于第三设定点转矩时，所述电子控制器被进一步配置成用于提供被转矩限制算法约束的致动信号以减少静液力泵的排量，其中所述第三设定点转矩高于第二设定点转矩。6.根据权利要求3所述的动力机械，其中所述电子控制器被配置成用于实现作为发动机转矩负载与多个设定点转矩的比较结果的函数的排量变化率曲线。7.一种用于动力机械的动力管理系统，所述动力机械具有生成转矩输出的发动机和被配置成用于提供指示发动机转矩负载的发动机转矩数据信号的发动机控制器，所述动力管理系统包括：用户输入装置，所述用户输入装置被配置成响应用户的致动而提供用户输入，所述用户输入指示在支撑表面上驱动所述动力机械的意图；动力转换系统，所述动力转换系统包括联接到所述发动机并接收所述转矩输出的静液力泵；和电子控制器，所述电子控制器联接到用户输入装置、动力转换系统和发动机控制器，并且被配置成用于接收用户输入并响应地向动力转换系统提供致动信号以实现行进功能，其中所述电子控制器被配置成用于接收来自发动机控制器的发动机转矩数据信号并且根据转矩限制曲线提供所述致动信号，并且其中，基于发动机转矩负载与多个设定点转矩的比较，所述电子控制器确定使用所述转矩限制曲线的多个部分中的哪个部分去约束所述致动信号。8.根据权利要求7所述的动力管理系统，其中所述电子控制器被配置成：当发动机转矩负载低于第一设定点转矩时，提供未被转矩限制曲线约束的致动信号，以...

【专利技术属性】
技术研发人员：克里斯托弗·L·扬，
申请(专利权)人：克拉克设备公司，
类型：发明
国别省市：美国;US