[發明專利]工程機械的操作系統和方法

無效

• 申請號: 200580042116.0
• 申請日: 2005-10-17
• 公開（公告）號: CN101072917A
• 公開（公告）日: 2007-11-14
• 發明（設計）人: D·T·托馬斯;M·A·斯波爾;K·E·皮爾麥耶;J·D·格羅夫斯
• 申請（專利權）人: 卡特彼勒S.A.R.L公司
• 主分類號: E02F9/20
• 分類號: E02F9/20
• 代理公司: 上海專利商標事務所有限公司
• 代理人: 顧峻峰

技術領域

本發明總地涉及用于控制工程機械的系統和方法，尤其涉及根據感受到的施工工具的工作特性來改變工程機械的工況的系統和方法。

背景技術

常規的工程機械可用在許多不同的領域，包括建筑、農業、景觀建設、以及采礦。為執行這些任務，典型地，是把施工工具安裝于工程機械的升降臂或其它鉸接的構件，以及可將其連接于工程機械的一個或多個液壓機構。

工程機械的操作者可通過各種操作界面駕駛工程機械并控制連接于工程機械的任何施工工具。這些操作界面可在工作的進行過程中控制液壓流體的流量和壓力，并進而控制所連接的施工工具的工況。例如，工程機械可包括一個或多個液壓回路，用于驅動工程機械上的各種施工工具的升降和傾斜機構。在采用某些施工工具的情況中，可以用一個輔助液壓回路把液壓流體供給到施工工具，用以操作施工工具上的各種機構。

基于包括例如施工工具的型式和/或制造廠家以及要用施工工具執行的任務的若干因素，對輔助液壓回路的需求可能各不相同。此外，每一種特定的施工工具可能有為其設計的速度、壓力、流量或其它工作特性的工作范圍。使施工工具在這些范圍或稱設計參數之內工作可提高施工工具的性能。一種規定的施工工具的各個設計參數可以在這種施工工具和/或工程機械的工作允差或稱最大允許速度、壓力和流量之內，但與之不同。這樣，為提高一個工程機械/施工工具系統的性能，可能需要檢測施工工具在執行其任務時的工作特性并改變工程機械的工況，以使施工工具在其設計參數范圍內執行其功能。

現在的工程機械控制系統可以根據施工工具的最大工作允差改變工程機械的工況，而不是根據施工工具的設計參數改變工程機械的工況。例如，美國專利申請公報No.US?2003/0051470?A1(以下稱‘470公報)揭示了一種用于控制液壓施工工具的系統。該系統包括一個工程機械、一個控制器計算機、以及連接于工程機械的施工工具。施工工具包括一個儲存芯片，并且可包括一個傳感器，用以收集連續的工作信息并將其發送至控制器計算機。按照‘470公報，施工工具上的儲存芯片把一個代表對應的施工工具的最大工作流體壓力和最大工作流體速度的信號發送給控制器計算機。在計算執行所要進行的任務所需要的流體流量和壓力時，控制器計算機將這一信息考慮在內，以防止超過施工工具的工作允差。

基于一種特定施工工具的工作允差或限制范圍控制工程機械可以防止施工工具的損壞，但是不會提高工程機械/施工工具系統在某種特定的應用中的性能。例如，規定的那些允差可能與為施工工具的有效工作而設計的流體流量或流體壓力關聯不起來，以及可能明顯地高于它們。在這樣的情況中，基于允差的控制方法可能在對工程機械的工況施加改變之前已控制工程機械工作到了施工工具的工作極限。結果，施工工具可能被控制成其工作參數超過了其設計參數，而妨礙了工程機械的總體性能。

本發明提供一種工程機械控制系統，其能夠避免已有技術中的某些或全部上述缺點。

發明內容

按照本發明的一個方面，一種使工程機械工作的方法包括傳感施工工具的表明施工工具實時性能的至少一個工作特性。這種方法還包括響應所述傳感來改變所述工程機械的工況，以維持所述施工工具的至少一個工作特性和所述工程機械的至少一個工作特性之間的一種期望的關系。

按照本發明的另一方面，一種使工程機械工作的方法包括傳感施工工具流體壓力、施工工具速度、或施工工具流體流量中的至少一個。這種方法還包括響應所述傳感來調整工程機械的地面速度以維持工程機械的地面速度和施工工具流體壓力、施工工具速度、或施工工具流體流量中的至少一個之間的一個期望的比值。

按照本發明的再一方面，一種使工程機械工作的方法包括傳感施工工具流體壓力、施工工具速度、或施工工具流體流量中的至少一個。這種方法還包括響應所述傳感來調整從工程機械到施工工具的流體流量，以維持來自工程機械的流體流量和施工工具流體壓力、施工工具速度、或施工工具流體流量中的至少一個之間的一個期望的比值。

按照本發明的再一方面，一種工程機械操作系統包括多個構造成能感受一個施工工具的至少一個工作特性的傳感器和至少一個操作界面。這種系統還包括一個構造成能維持施工工具的至少一個工作特性和工程機械的至少一個工作特性之間的一個期望的關系的控制器。

附圖說明

圖1是本發明的一個示例性實施例的工程機械的部分側視示意圖；

圖2是本發明的一個示例性實施例的工程機械控制系統的框圖；以及

圖3是對應于本發明的一個示例性實施例的工程機械控制方略的流程圖。