[发明专利]一种控制动力源的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种对适用于驱动工作机器的至少一个地面啮合元件的动力源进行控制的方法、加速器信号转换器、电控单元、车辆控制系统以及工作机器。在下文中，术语“动力源”以内燃机的例子示出，例如，柴油机。应该将这一举例视为这样的动力源的非限制性示例。

背景技术

一些驾驶员体验到工作机器(诸如，轮式装载机)难于操作。其原因在于该工作机器中的发动机用于给机器的液压系统和牵引系统都提供能量。因为机器的实现方式(例如铲斗)在砂砾堆上或者该机器工作的其他目标上作业，所以将有强力通过这两个系统耦合到发动机。

因此，由于牵引力与液压力相抵消，所以发动机会和其自身相抵消。牵引力到砂砾堆的传送是从发动机到机器的车轮，并进一步传送到砂砾堆放置的地面。液压力从发动机传送到该实现方式，并进一步传送到砂砾堆。这就意味着，使用更高的牵引力，则升力就会减少。以相似的方式，由液压系统进行的倾斜操作会被牵引系统所抵消。

图1示出了一个例子。牵引力(力[kN])依赖于发动机速度。当发动机速度增加时，牵引力会如上所述地降低有效升力(LF)和倾斜力(BF)。液压力的降低与牵引力成比例，并与发动机速度平方地成比例(在具有液力变矩器的动力传送系统中)。因此，驾驶员经常需要通过控制工作机器的液压杆和加速器踏板来平衡液压系统和牵引系统。

现在，有多种可用解决方案，它们都减小牵引，从而，限制发动机速度不超过特定的牵引力。使用这样的解决方案，驾驶员将无法使发动机速度增加到超过特定限制。即，驾驶员操纵机器的可能性受到限制，从而，其无法完全决定如何操作该机器。

例如，当装载砂砾时的另一个现象是车轮打滑。当通过牵引系统传送的扭矩/动力超过(车轮和地面之间的结合)摩擦力时，车轮打滑。这一点也消极地影响驾驶员的操纵可能性。

此外，当驾驶员以恒定速度驾驶该机器时，该机器会开始振荡。其原因在于加速器踏板角度耦合到发动机速度要求，并且从而耦合到发动机速度，以及进一步通过发动机的扭矩耦合到机器的牵引力。加速器踏板的正规映射是一种妥协。当驾驶员以低速并在低档驾驶机器时，这种映射很起作用。加速器踏板的角度导致合适的机器速度。然而，这一映射在较高发动机速度并且尤其在低档时作用不佳。高速会导致驾驶员的座椅开始摇晃，这种摇晃导致驾驶员的脚开始变化，并因此导致踏板角度开始变化。已变化的角度将不可避免地导致发动机速度要求的变化，这一变化的发动机速度要求经由发动机通过在达到较高速之前增加扭矩来达成。

在没有变矩器的工作机器或者具有激活锁止(activated lock-up)的变矩器的工作机器的动力传动系统中，发动机的振荡扭矩直接传送到车轮，并产生振荡牵引力。在这两种情况下，会最终导致消极的影响，即整个机器开始振荡。

发明内容

本发明的第一个目标是通过平衡液压系统和牵引系统，而不限制操作机器的可能性，来解决上述的至少一个问题。第二个目标是避免高速驾驶机器时的振荡，并避免例如装载砂砾时的车轮打滑。

本发明的目标是通过根据权利要求1所述的方法来达到的。更具体地说，本发明涉及一种对适用于驱动工作机器的至少一个地面啮合元件的动力源进行控制的方法。该方法包括：接收的步骤，对指示动力源的控制的操作者控制输入进行接收。该方法的显著特征在于，其包括以下步骤：

对指示机器的操作状态的状态输入进行接收，

响应于操作者控制输入和操作状态输入，来确定操作信号，

发送确定的操作信号，用于相应地控制动力源。

本发明也涉及一种适用于执行根据权利要求1-11中的任何权利要求所述的任何方法步骤的加速器信号转换器。此外，本发明涉及：包括根据权利要求12的加速器信号转换器的电控单元(ECU)，包括根据权利要求13所述的ECU的车辆控制系统，以及包括根据权利要求14所述的车辆控制系统的工作机器。

本发明的主要优势在于：加速器信号转换器最终修正了加速器踏板角度和发动机速度之间的关系，这样帮助驾驶员操纵该机器。这样使得液压系统和牵引系统之间发动机扭矩的平衡更容易处理。从而，映射可以适用于特定的操作状态，这一特点的效果在于：发动机控制单元/实体能够在不同的工作条件中协助驾驶员。

本发明的其他优选实施例和优势将在附属权利要求以及下文中进行详细描述。

附图说明

在下文中，将参照附图来详细描述本发明。这些附图仅仅用于说明，而不是以任何方式限制本发明的范围。

图1示出了在停转的转换器和铲斗处发动机速度和抬升及倾斜力之间的相依性；

图2示出了轮式装载机形式的工作机器；