[發(fā)明專利]用于控制輸入功率的方法和系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200780051317.6
• 申請日: 2007-02-13
• 公開（公告）號: CN101636305A
• 公開（公告）日: 2010-01-27
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 安德烈亞斯·埃克瓦爾;揚·卡爾森
• 申請（專利權(quán)）人: 沃爾沃建筑設(shè)備公司
• 主分類號: B60W30/18
• 分類號: B60W30/18;B60K25/06;G05B11/60;E02F9/20;G05D17/00
• 代理公司: 中原信達知識產(chǎn)權(quán)代理有限責(zé)任公司
• 代理人: 劉建功;車 文

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種用于控制向至少一個功率消耗設(shè)備的輸入功率的 方法。本發(fā)明尤其被指定應(yīng)用于作業(yè)機械。

背景技術(shù)

術(shù)語“作業(yè)機械”包括像建筑機械那樣的不同類型的材料運送車 輛，例如輪式裝載機、挖掘裝載機和鉸接式運輸車。作業(yè)機械設(shè)有鏟 斗或其他類型的作業(yè)工具，用于搬運/運輸重物。其他經(jīng)常用于作業(yè)機 械的術(shù)語是“土方機械”和“非公路作業(yè)機械”。下面，將在本發(fā)明應(yīng) 用于車架轉(zhuǎn)向式作業(yè)機械的情形下描述本發(fā)明，這種車架轉(zhuǎn)向式作業(yè) 機械構(gòu)成輪式裝載機。這僅應(yīng)認為是優(yōu)選應(yīng)用的示例。

作業(yè)機械包括動力傳動系，用于經(jīng)由地面接合構(gòu)件(車輪或履帶) 來推進該機械。優(yōu)選為內(nèi)燃機、特別是柴油發(fā)動機的動力源適于提供 用來推進該機械的動力。

作業(yè)機械還包括液壓系統(tǒng)。液壓系統(tǒng)包括至少一個可變排量泵和 至少一個由從所述泵輸送的加壓的液壓流體操作地驅(qū)動的致動器。該 系統(tǒng)可以是載荷傳感型，其中，泵排量由表示施加在系統(tǒng)上的載荷的 先導(dǎo)壓力來控制。該泵通常由柴油發(fā)動機操作地驅(qū)動。

所述致動器可以為液壓缸形式的線性致動器。輪式裝載機包括若 干這種液壓缸，以執(zhí)行特定功能。輪式裝載機是車架轉(zhuǎn)向型的，并且 第一對液壓缸被布置用于使輪式裝載機轉(zhuǎn)動。此外，存在有設(shè)置用于 提升裝載臂單元并使布置在該裝載臂單元上的例如鏟斗的作業(yè)工具傾 斜的液壓缸。

載荷傳感液壓系統(tǒng)的特征在于：感測載荷的運行狀況；并且控制 泵的輸出壓力，使得該輸出壓力超過在液壓致動器中存在的載荷壓力 一預(yù)定差值。

為使作業(yè)車輛運行良好，必須使發(fā)動機、變速器和液壓系統(tǒng)在有 效發(fā)動機扭矩和所期望的功率方面平衡。難以找到在不同發(fā)動機轉(zhuǎn)速 下準確管理所期望功率的發(fā)動機。在低發(fā)動機轉(zhuǎn)速時，不同功率需求 的問題尤其突出。如果駕駛員在低發(fā)動機轉(zhuǎn)速時利用來自發(fā)動機的功 率來驅(qū)動車輛的半軸并同時起動液壓系統(tǒng)，那么存在如下風(fēng)險：發(fā)動 機將熄火或發(fā)動機將“卡住”，即，當(dāng)駕駛員踩下油門踏板時將不能提 高發(fā)動機轉(zhuǎn)速。當(dāng)然，當(dāng)駕駛員感覺到發(fā)動機轉(zhuǎn)速下降時，駕駛員能 夠經(jīng)由各種控制來調(diào)節(jié)功率消耗，但這是有問題的，尤其在發(fā)動機突 然熄火時。此外，即使是熟練的駕駛員，也會進行過度補償并因此不 必要地減少液壓作業(yè)量，而這些作業(yè)量是液壓系統(tǒng)實際上能夠執(zhí)行的。 結(jié)果，機械的生產(chǎn)率降低了。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的第一目的是實現(xiàn)一種控制方法，該方法為相對于動力源 中的有效功率來準確控制向至少一個功率消耗設(shè)備的輸入功率創(chuàng)造了 條件。更具體地，該方法優(yōu)選應(yīng)用于內(nèi)燃機形式的動力源，其中，在 不同的發(fā)動機轉(zhuǎn)速下可用不同大小的輸出功率。優(yōu)選地，該方法為限 制液壓功率來減輕發(fā)動機載荷創(chuàng)造了條件，特別是存在發(fā)動機失速的 風(fēng)險時。

該目的以下面所公開的方法來實現(xiàn)。因此，該方法通過如下步驟 實現(xiàn)：檢測至少一個第一運行參數(shù)和至少一個第二運行參數(shù)；基于第 一和第二運行參數(shù)的檢測值來建立功率值；以及響應(yīng)于所建立的功率 值來控制功率消耗設(shè)備。該功率值優(yōu)選通過預(yù)定的算法來計算。

所述功率消耗設(shè)備優(yōu)選為液壓設(shè)備，例如具有可變排量的液壓泵， 該液壓設(shè)備由動力源驅(qū)動。

第一運行參數(shù)優(yōu)選表示構(gòu)造為推進車輛的動力源的有效輸出功 率。因此，第一運行參數(shù)可表示發(fā)動機的有效輸出扭矩。此外，該方 法優(yōu)選包括檢測多個第二運行參數(shù)并響應(yīng)地控制功率消耗設(shè)備。以這 種方式，可實現(xiàn)更準確的功率控制。更具體地，一些第二運行參數(shù)可 表示動力源的有效輸出功率不足，而其他第二運行參數(shù)可表示動力源 的有效輸出功率過剩。例如，既可正也可負的多個第二運行參數(shù)值加 在一起并與由第一運行參數(shù)確定的額定功率值相加。

第二運行參數(shù)優(yōu)選包括如下參數(shù)中的至少一個：操作員輸入信號、 渦輪增壓器壓力、檔位狀態(tài)、液壓系統(tǒng)中的液壓力、油門踏板的位置、 環(huán)境壓力、車輛速度和車輛角速度。

因此，根據(jù)第一優(yōu)選實施例，該方法包括如下步驟：基于第一運 行參數(shù)的檢測值來建立額定功率值，并基于第二運行參數(shù)來建立與額 定功率值的偏移量，以及通過將該偏移量與所述額定功率值相加來建 立功率值。優(yōu)選地，響應(yīng)于多個所檢測的第二運行參數(shù)來建立該偏移 量。

優(yōu)選地，該方法包括如下步驟：使用表示第一運行參數(shù)與功率之 間關(guān)系的標準曲線來建立額定功率值。從標準曲線開始并加入多個單 獨偏移量為將功能調(diào)整到和適應(yīng)于不同發(fā)動機和應(yīng)用創(chuàng)造了條件。