[发明专利]踏板映射转换

说明书

技术领域

本发明涉及用于控制至少一个原动机的方法且涉及作业机器，该至少一个原动机适合于驱动作业机器的至少一个地面接合元件。

本发明可应用于工业建筑机器领域内的作业机器，特别是可应用于轮式装载机。因此，本发明将关于轮式装载机来描述。然而，本发明决不限制于特定的作业机器。相反，本发明可用于多种重型作业机器，例如铰接式翻斗车、卡车、推土机和挖掘机。

背景技术

轮式装载机通常设有内燃机、用于使装载机在地面上运行的牵引系统和用于操作附属装置的液压系统。机器通常包括相对于后体部分枢转的前体部分，以及包括装载单元，该装载单元带有联动机构及装配在联动机构上的以铲斗(或叉或抓木器)形式的附属装置。液压系统操作联动机构和附属装置。通过操作液压系统，装载机可使铲斗装载有例如砂砾。系统可以是电子和/或液压控制的。在全机械—液压控制和全电子控制之间的混合对于本领域技术人员是常见且已知的。

牵引系统使作业机器在地面上运行。来自发动机的动力供给到转矩变换器，所述转矩变换器进一步将动力通过变速器轴传递到采用车轮形式的地面接合元件。因为车轮通过穿透和牵引而作用在地面上，所以在发动机和地面之间将存在牵引力联接。

通常在轮式装载机内使用的内燃机通过发动机控制单元(E-ECU)来控制，所述发动机控制单元基于操作者控制输入来控制发动机。操作者控制输入是当操作者推动加速器踏板时生成的电压或电流值。操作者控制输入形成了发动机速度的期望值(以百分比或例如0至1的区间表示)。E-ECU可以是车辆ECU内的单独的单元或功能部，它控制了装载机的全部操作。车辆ECU确保基于装载机的总动力需求来控制发动机。

目前，在轮式装载机内的内燃机是变速控制的。这意味着运行信号指示指定的期望速度值。E-ECU在内部计算出为确保发动机维持该速度所要求的转矩值。当轮式装载机上的载荷改变时，E-ECU通过改变所要求的转矩值来控制实际的发动机速度。

在未来的轮式装载机中，可能有利的是使用串联混合动力系统，其中内燃机驱动发电机以对电池充电。然后，由电池驱动的多个电动马达将动力提供到液压系统和牵引系统。这样的装载机的牵引系统不具有转矩变换器。

在常规的轮式装载机中，转矩变换器的特征及其弹性为操作者提供了在低车辆速度和恒定牵引阻力下(例如当填充铲斗时)的牵引力的指示。在不带有转矩变换器的混合动力系统中，希望仍为操作者提供这样的牵引力指示。否则，在变速控制的机器中，操作者的油门踏板指令将导致车轮打滑，使得操作者具有负面的感受。此外，因为车轮打滑，所以车轮将迅速磨损，这对于车辆的运行经济性是不利的。

相同的问题也将适用于具有并联混合动力系统和不带有转矩变换器的牵引系统的轮式装载机。在这样的系统中，内燃机和电动马达二者均驱动液压系统和牵引系统。

这也将适用于由内燃机提供动力且具有不带有转矩变换器的牵引系统的常规的非混合动力装载机。

发明内容

因此，本发明的目的是通过改进不带有转矩变换器的作业机器内的原动机的控制来解决上述的问题。

该目的通过根据权利要求1的方法实现。更具体地，本发明涉及用于控制适合于驱动作业机器的至少一个地面接合元件的原动机的方法。该方法包括如下步骤：(1)接收指示原动机的控制的操作者控制输入；和(2)响应于操作者控制输入来确定至少一个运行信号，所述运行信号被发送以用于控制原动机。

所述方法的特别特征在于如下步骤：(3)接收指示机器的运行状态的运行状态输入；和(4)响应于运行状态输入从至少一个速度控制模式和至少一个转矩控制模式中选择控制模式，在所述速度控制模式中，所确定的运行信号包括原动机的期望速度，在所述转矩控制模式中，所确定的运行信号包括原动机的期望转矩。

使用本方法，改进了不具有转矩变换器的作业机器例如轮式装载机的可操作性。通过取决于情况借助于速度或转矩来控制原动机，机器可适合于不同的运行状态且因此机器的可操作性得以改进。

当机器切换到强制减档(kick down)运行状态时控制模式可从速度控制模式转换到转矩控制模式，且当机器切换到倒档运行状态时控制模式可从转矩控制模式切换到速度控制模式。所述方法可进一步在多个速度控制模式和多个转矩控制模式中的一方之中进行选择。每个控制模式可包括至少一个用于确定运行信号的控制映射。基于强制减档或倒档在控制模式之间的转换意味着机器可基于这些转换而适应运行条件，以改进可操作性。使用控制映射改进了该可操作性。