[發(fā)明專利]用于地面松土機的換檔邏輯

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201510088606.X
• 申請日: 2015-02-26
• 公開（公告）號: CN104863198A
• 公開（公告）日: 2015-08-26
• 發(fā)明（設(shè)計）人: J·L·費弗里;M·A·約翰遜;N·S·多伊
• 申請（專利權(quán)）人: 卡特彼勒公司
• 主分類號: E02F5/32
• 分類號: E02F5/32;E02F9/20
• 代理公司: 北京市金杜律師事務(wù)所 11256
• 代理人: 蘇娟;尹景娟

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明公開了一種用于地面松土機的換檔邏輯，其使機器的控制器能夠?qū)C器從自動換檔模式(操作員選擇期望的檔位或速度)轉(zhuǎn)換成自動松土模式(其要求降檔至低檔或第一檔并在高節(jié)流設(shè)置下運行)，反之亦然。

背景技術(shù)

諸如推土機、農(nóng)業(yè)拖拉機以及鏟運機的移動挖掘機器通常包括用于開墾、挖掘、松土或以其它方式打破地表面的一個或多個松土工具。地表面可包括機器容易處理或難以處理的非均質(zhì)松散土壤或壓實材料。隨著機器在具有變化地形和/或變化地表面環(huán)境的場地來回穿行，施加到松土工具的阻力量級可以有很大變化。為了確保機器實現(xiàn)最大生產(chǎn)力而不損害機器，機器的操作員必須連續(xù)不斷地改變機器和松土工具的設(shè)置以適應(yīng)變化的地形和地表面條件。即使熟練操作員也會對該連續(xù)不斷的改變產(chǎn)生厭倦，并且對于初級操作員來說很難(如果可能的話)實現(xiàn)最優(yōu)。

有效率地適應(yīng)地形和表面組成的改變的一種方法可包括在部分挖掘過程期間自動地控制機器。在US2012267128中公開了一種自動控制機器。該公布申請公開了松土工具的自動控制，其中，如果表示松土操作已經(jīng)結(jié)束的一個或多個條件得到滿足，則松土工具被自動地向上拉起并傾斜至默認(rèn)位置。松土工具自動返回至默認(rèn)位置使操作員在駕駛和操作機器的其它組件的同時免于操作用于定位松土工具的兩個不同的控制桿。

一些機器可配有自動松土控制模式(“自動松土模式”)，其特征是自動升高和降低松土工具并調(diào)整節(jié)流裝置以優(yōu)化松土操作。通常，自動松土模式要求機器的傳動裝置處于低檔或第一檔并且節(jié)流裝置設(shè)置成高設(shè)置或全節(jié)流。一些機器提供的另外特征是自動的換檔模式(“自動換檔模式”)，其是允許操作員選擇期望機器速度的換檔控制算法，所述期望機器速度可能是機器可允許的最大傳動輸出速度。在自動換檔模式中，控制器可被編程以自動調(diào)整節(jié)流裝置和傳動裝置來達(dá)到小于或等于期望機器速度的適合于機器上當(dāng)前載荷的傳動輸出速度。

盡管這種自動控制系統(tǒng)可通過使通常由操作員控制的一些功能自動化來改進機器效率并減少操作員疲勞，但是效果有限，因為很難將機器的操作從自動松土模式改變成自動換檔模式，反之亦然。具體地，要從自動換檔模式變成自動松土模式，必須使傳動裝置換檔至低檔或第一檔并且使節(jié)流裝置增加至全節(jié)流或接近全節(jié)流。相反地，要從自動松土模式變成自動換檔模式，操作員必須輸入期望速度，必須基于操作員輸入的速度和施加在機器上的載荷使節(jié)流降低并且使傳動裝置換檔至適合的檔位。另外，每次機器從自動松土模式轉(zhuǎn)換成自動換檔模式，操作員必須重新輸入期望速度。

本發(fā)明旨在克服上述一個或多個缺點。

發(fā)明內(nèi)容

一方面，公開了用于機器的控制系統(tǒng)。所述機器具有動力源、傳動系統(tǒng)和節(jié)流裝置。動力源可結(jié)合至傳動裝置，傳動裝置可包括多個檔位(包括低速檔)。所述機器還可包括松土工具。所公開的系統(tǒng)可包括第一操作員輸入，其用于產(chǎn)生使機器轉(zhuǎn)換成自動松土模式的松土控制信號。所述系統(tǒng)還可包括第二操作員輸入，其用于在自動換檔模式中產(chǎn)生使傳動輸出速度變成所選擇的傳動輸出速度的速度選擇信號。該系統(tǒng)還可包括具有存儲器的控制器。控制器可連接至第一操作員輸入和第二操作員輸入。在自動換檔模式中，控制器可被編程以從第二操作員輸入接收速度選擇信號并通過換檔、調(diào)整節(jié)流裝置或兩者結(jié)合使傳動輸出速度變成所選擇的傳動輸出速度。用戶輸入還可包括第三操作員輸入，其用于產(chǎn)生使傳動裝置轉(zhuǎn)換成所選擇檔位的換檔命令。控制器還可被編程以從第一操作員輸入接收松土控制信號，通過使傳動裝置轉(zhuǎn)換成低速檔并將節(jié)流裝置調(diào)整成高設(shè)置來使所選擇的傳動輸出速度變成松土速度，進而激活自動松土模式。此外，控制器可被編程以從第三操作員輸入接收換檔命令以使傳動裝置轉(zhuǎn)換成所選擇的檔位。

另一方面，公開了一種用于在機器的自動松土模式與機器的自動換檔模式之間轉(zhuǎn)換的方法。所述機器可具有連接至傳動裝置和節(jié)流裝置的動力源。傳動裝置可包括多個檔位(包括低速檔)。所述方法可包括在自動換檔模式下產(chǎn)生用于使傳動輸出速度變成所選擇的傳動輸出速度的速度選擇信號。所述方法還可包括將所選擇的傳動輸出速度儲存在存儲器中。所述方法還可包括通過轉(zhuǎn)換檔位、調(diào)整節(jié)流裝置或者二者結(jié)合將自動換檔模式中的傳動輸出速度變成所選擇的傳動輸出速度。所述方法還可包括產(chǎn)生松土控制信號用于通過使傳動裝置轉(zhuǎn)換成低速檔并將節(jié)流裝置調(diào)整成高設(shè)置來使所選擇的傳動輸出速度變成松土速度，進而使機器轉(zhuǎn)換成自動松土模式。