CN101531191B - 车辆的自动空转调整与停工 - Google Patents

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Abstract

车辆的自动空转调整与停工。本发明公开一种具有自动空转调整系统的车辆，其包括底盘、地面接合机构，其被构形用以支撑并推进所述底盘、发动机，其与所述地面接合机构连接以提供动力给所述地面接合机构、作业工具，其由所述底盘支撑以移动材料、及控制系统，其具有空转功能；所述车辆还可以包括自动停车系统。本发明还公开一种利用所述自动空转调整系统和停工系统的方法。本发明减少车辆发动机的磨损及消耗的燃料量。

Description

车辆的自动空转调整与停工
技术领域
本发明涉及具有控制系统的车辆，更具体地说涉及一种具有自动空转调整系统的车辆以及利用所述自动空转系统的方法。
背景技术
诸如装载机、推土机、挖土机或自动平地机的作业车辆可以被操作用以推、剪、运载和/或分散土壤和其它材料。当所述车辆不在工作中时，发动机可能在空转状态仍在运行。即使在此空转状态，所述车辆仍消耗燃料，而且所述发动机易遭受磨损。
发明内容
根据本发明的一实施方案，提供一种作业车辆，其具有底盘、地面接合机构、发动机、作业工具及控制系统。所述地面接合机构被构形用以支撑并推进所述底盘。所述发动机与所述地面接合机构连接以提供动力给所述地面接合机构。所述作业工具由所述底盘支撑以移动材料。所述控制系统具有空转功能，该空转功能被构形用以在第一空转状态运转所述发动机第一段时间，并且在所述第一段时间终止之后在第二空转状态运转所述发动机。所述发动机在所述第二空转状态的运转速度低于其在所述第一空转状态的运转速度。
根据本发明的另一实施方案，提供一种作业车辆，其具有底盘、地面接合机构、发动机、作业工具、空转定时器及停工定时器。所述地面接合机构被构形用以支撑并推进所述底盘。所述发动机与所述地面接合机构连接以提供动力给所述地面接合机构。所述作业工具由所述底盘支撑以移动材料。所述发动机在第一空转状态运转，并且所述空转定时器控制所述第一空转状态的持续时间。当所述空转定时器终止时，所述发动机以低于其在所述第一空转状态运转速度的速度在第二空转状态运转。所述停工定时器控制所述第二空转状态的持续时间，并且当所述停工定时器终止时所述发动机停工。
根据本发明的又一个实施方案，提供一种自动调整作业车辆的发动机转速的方法，该方法包括以下步骤：提供具有发动机和空转定时器的作业车辆，当所述发动机在第一空转状态运转时自动启动所述空转定时器，及当所述空转定时器终止时自动减小所述发动机转速以在第二空转状态运转。
附图说明
参考下述本发明的具体实施方式并结合附图，本发明的上述的和其它特征将更加明显且本发明自身将被更好地理解。
图1是本发明的作业车辆的侧视图；
图2是表示本发明的具有控制系统的车辆的示意图；
图3是发动机转速对时间的图表，表示在本发明的自动空转调整与停工系统的控制下的发动机转速；
图4是表示本发明的自动空转调整系统的流程图；
图5是类似图3表示本发明的自动空转调整系统与自动停工系统的流程图；
图6是类似图4表示本发明的另一自动停工调整系统的流程图。
贯穿所述的几个附图中相应的参考符号表示相应的部件。此处所给定的示例说明本发明的典型实施例，此类示例不以任何方式构成对本发明的范围的限制。
具体实施方案
参考图1，提供装载机10形式的作业车辆。虽然所述作业车辆此处以装载机10表示和描述，但所述作业车辆可以包括任何其它类型的作业车辆，包括诸如推土机、挖土机或自动平地机的建筑车辆，或诸如拖拉机、联合收割机或收获机的农用车辆。装载机10包括铰接底盘12和地面接合机构14。地面接合机构14可以包括能够支撑和/或推进底盘12的任何装置。例如，如图1所示，地面接合机构14包括多个轮子。地面接合机构14也可以包括地带或钢轨。装载机10还包括用于装载机10的操作员的由底盘12支撑的驾驶室16。驾驶室16包括监视器（未示出），该监视器被构形用以传递各种信号给所述使用者并接收所述使用者输入。
参考图1和图2，装载机10还包括由底盘12支撑的作业工具18。作业工具18可以朝前安装至底盘12并可以包括任何被构形用以推动材料的设备。例如，作业工具18可以包括如图1所示的铲斗，其挖并卸材料，诸如垃圾、沙子、砾石、雪、盐及其它材料。也可以提供诸如刮刀、擒纵叉、戽斗升降机、螺旋推运器、收割机、耕作机具、割草机及其它作业的其它作业工具18以移动材料。装载机10还可以包括液压组件20，该液压组件20被构形用以操作作业工具18。
仍参考图1和图2，装载机10还包括发动机22。发动机22与所述地面接合机构14连接以提供动力给所述地面接合机构14。具体而言，发动机22可以与变速器（未示出）连接，所述变速器又与地面接合机构14连接以提供动力给所述地面接合机构14。装载机10还包括发动机控制单元24，其被构形用以控制发动机22的运转。
仍参考图1和图2，装载机10还包括系统控制单元26。系统控制单元26可以被构形用以与诸如节流阀28、停车制动器30、电池32、油泵34和/或点火装置36的各种外围设备进行通信。例如，系统控制单元26可以接收来自节流阀位置传感器（未示出）的信号，该信号指示节流阀28的位置，节流阀28控制发动机22的燃料供给。系统控制单元26也可被构形用以与发动机控制单元24或与发动机22直接通信。例如，系统控制单元26可以被构形用以监视装载机10穿越地面的速度。
如图3所示，本发明提供一空转功能，其减少发动机22的磨损及装载机10消耗的燃料量。所述空转功能被构形用以在第一空转状态40运转发动机22第一段时间42，并在第二空转状态44运转发动机22第二段时间46。第二段时间46发生在第一段时间42终止之后。在第一空转状态40和第二空转状态44中发动机22在运转，但是地面接合机构14不被驱动。发动机22在第二空转状态44的运转速度低于其在第一空转状态40的运转速度。例如，发动机22的转速从第一空转状态40到第二空转状态44可以下降大约20%-40%，具体而言，发动机22的转速可以从第一空转状态40的大约900-950rmp之间下降到第二空转状态44的大约600-700rmp之间。在第二空转状态44除了减小发动机22转速之外，液压组件20可以停用，而发动机22可以变换至沿一不同扭矩曲线运转。
仍参考图3，所述空转功能被构形用以由使用者修改。从驾驶室16（图1）的所述监视器中，所述使用者可以完全停用所述空转功能。从所述监视器，所述使用者还可以设置一空转定时器以控制第一段时间42的持续时间。所述第一段时间42的持续时间可以选自不同的提供的增量，诸如5、15和30分钟增量。所述空转定时器的持续时间可以被设置成遵守具体场所和/或具体状态的空转要求。
参考图2和图3，为了确定发动机22是否在第一空转状态40或第二空转状态44运转，系统控制单元26可以监视发动机22自身和/或各种外围设备的行为。具体而言，系统控制单元26可以直接监视发动机22的行为或通过发动机控制单元24、节流阀28、停车制动器30、电池32和/或油泵34监视发动机22的行为。例如，如果满足以下条件中的一个或多个，则系统控制单元26可以确定发动机22在第一空转状态40或第二空转状态44运转：（1）发动机22以转速小于约950rmp运转；（2）发动机22以载荷减小约25%运转；（3）节流阀28的位置小于约2.0%；（4）停车制动器30被接合；（5）地速小于约0.5kph；（6）电池32的电压超过大约24V；及（7）油泵34的压力充足。当系统控制单元26监视外围设备以确定是否发动机22在第二空转状态44运转时，不必监视所述同样的外围设备以确定是否发动机22在第一空转状态40运转。例如，当发动机22开始在第二空转状态44运转时，系统控制单元26可以停止监视发动机22上的载荷。
图4中方法400表示所述空转功能的一个实施方式。在方块402开始，发动机22被启动。在方块404，设置所述空转定时器以控制第一段时间42的持续时间。例如，所述空转定时器可以被设置为5、15或30分钟。在方块406，系统控制单元26确保所述空转功能不被使用者停用。如果所述空转功能已被停用，则方法400在方块408结束。如果所述空转功能不被停用，则方法400继续到方块410。在方块410，系统控制单元26确定发动机22是否在第一空转状态40或在一活动状态运转。在装载机10的正常运行过程中，发动机22将典型地在所述活动状态而非第一空转状态运转，因为发动机22将供给地面接合机构14和/或液压组件20动力。一旦系统控制单元26确定发动机22在第一空转状态40运转，则在方块412所述空转定时器被启动以开始测量第一段时间42。在方块414和方块416之间，系统控制单元26确保发动机22在第一空转状态40运转，直到在第一段时间42结束所述空转定时器终止。如果发动机22在所述空转定时器终止之前停止在第一空转状态40运转而开始在所述活动状态运转，则所述空转定时器在方块404被重新设置。当所述空转定时器终止时，发动机22的转速在方块422被减小以在第二空转状态44运转。在方块424，系统控制单元26确定是否发动机22在第二空转状态44运转。如果发动机22开始在所述活动状态运转并停止在第二空转状态44运转，则所述空转定时器在方块404被重新设置。
如图2和图3所示，本发明还提供一停工功能，该停工功能减少发动机22上的磨损以及装载机10消耗的燃料量。所述停工功能被构形用以在第二段时间46终止之后使发动机22停工，在第二段时间46中发动机22在第二空转状态44运转。可以通过关掉装载机10的点火装置电源使发动机22停工，其具有与利用钥匙使装载机10停工相同的效果。例如，可以通过打开在系统控制单元26与点火装置36之间的继电器开关50来使发动机22停工。
与所述空转功能相似，所述停工功能被构形用以被使用者修改。从驾驶室16（图1）的所述监视器中，所述使用者可以完全停用所述停工功能。所述使用者可以选择停用所述空转功能连同停用所述停工功能，或者所述使用者可以选择停用所述停工功能而不停用所述空转功能。也从所述监视器，所述使用者还可以设置一停工定时器以控制第二段时间46的持续时间。所述第二段时间46的持续时间可以选自不同的提供的增量，诸如5、15和30分钟增量。所述停工定时器的持续时间可以被设置成遵守具体场所和/或具体状态的空转要求。
图5中方法500表示所述停工功能的一个实施方式。与方法400（图4）中多个步骤重叠，方法500利用相同的二位数标注。在方块502开始，发动机22被启动。在方块504，设置所述空转定时器以控制第一段时间42的持续时间，及设置所述停工定时器以控制第二段时间46的持续时间。例如，所述空转定时器和所述停工定时器可被分别设置为5、15或30分钟。对应于方法400中的方块406-412的方块在图5中被省略，因为它们与方法400中的方块406-412相似。在方块514和方块516之间，系统控制单元26确保发动机22在第一空转状态40运转，直到在第一段时间42结束所述空转定时器终止。如果发动机22在所述空转定时器终止之前停止在第一空转状态40运转而开始在所述活动状态运转，则所述空转定时器在方块504被重新设置。当所述空转定时器终止时，系统控制单元26确保在方块518停工功能不被使用者停用。如果所述停工功能不被停用，则所述停工定时器在方块520被启动以开始测量第二段时间46，接着发动机22的转速在方块522被减小以在第二空转状态44运转。如果所述停工功能被停用，则在方块522减小发动机22的转速之前不在方块520启动所述停工定时器。在方块524与方块530之间，系统控制单元26确保发动机22在第二空转状态44运转，直到在第二段时间46结束所述停工定时器终止。如果在所述停工定时器终止之前发动机22开始在所述活动状态运转并停止在第二空转状态44运转，则所述空转定时器和所述停工定时器在方块504被重新设置。如果所述停工定时器终止，则发动机22在方块532关闭。
图6中方法600表示所述停工功能的另一个实施方式。与方法400（图4）、方法500（图5）中多个步骤重叠，方法600利用相同的二位数标注。与方法500相同，在方块624与方块630之间，系统控制单元26确保发动机22在第二空转状态44运转，直到在第二段时间46结束所述停工定时器终止。与方法500不同的是，方法600包括方块624与630之间的方块626和628。当所述停工定时器接近终止时，在方块628中一警报器运行。例如，当所述停工定时器将在30秒内终止时，一音响警报器可以发出声音并且一个讯号可以出现在驾驶室16（图1）内的所述监视器中。所述音响警报器可以包括一系列滴答声，且其在所述停工定时器逼近终止时变得更急。同样，所述音响警报器在所述停工定时器逼近终止时可以增加音调或音量。与方法500相同，如果在所述停工定时器终止之前发动机22开始在活动状态运转并停止在第二空转状态44运转，则所述空转定时器和所述停工定时器在方块604被重新设置。如果所述停工定时器终止，则发动机22在方块632关闭。
虽然描述了优选的具体实施方式，但应该清楚，只要不背离所附权利要求限定的本发明范围，可以进行多种修改。

Claims (18)

1.一种作业车辆，包括：
一底盘；
一地面接合机构，其被构形用以支撑并推进所述底盘；
一发动机，其与所述地面接合机构连接以提供动力给所述地面接合机构；
一作业工具，其由所述底盘支撑以移动材料；及
一控制系统，其具有一空转功能，该空转功能被构形用以在一第一空转状态运转所述发动机一第一段时间，并在所述第一段时间终止之后在一第二空转状态运转所述发动机，所述发动机在所述第二空转状态的运转速度低于其在所述第一空转状态的运转速度；当所述发动机在一活动状态运转时重新设置所述第一段时间，所述控制系统还具有一停工功能，该停工功能被构形用以在所述第二空转状态开始后的一第二段时间之后使所述发动机停工。
2.如权利要求1所述的作业车辆，其特征在于：所述控制系统的所述空转功能被构形用以可被使用者停用。
3.如权利要求1所述的作业车辆，其特征在于：所述的第一段时间可调整。
4.如权利要求1所述的作业车辆，其特征在于：所述发动机在所述第一空转状态以900-950rmp之间转速运转，而在第二空转状态以600-700rmp之间转速运转。
5.如权利要求1所述的作业车辆，其特征在于：所述发动机的转速从第一空转状态到第二空转状态下降20%-40%。
6.如权利要求1所述的作业车辆，还包括节流阀、停车制动器、电池及油泵中的至少一个，所述控制系统被构形用以监视所述节流阀、停车制动器、电池、油泵、车辆地速及发动机中的至少一个，以确定所述发动机何时在所述第一空转状态运转。
7.一种作业车辆，包括：
一底盘；
一地面接合机构，其被构形用以支撑并推进所述底盘；
一发动机，其与所述地面接合机构连接以提供动力给所述地面接合机构；
一作业工具，其由所述底盘支撑以移动材料；
一空转定时器；及
一停工定时器，所述发动机在一第一空转状态运转，所述空转定时器控制所述第一空转状态的持续时间，当所述空转定时器终止时所述发动机在一第二空转状态运转，所述发动机在所述第二空转状态的运转速度低于其在所述第一空转状态的运转速度，所述停工定时器控制所述第二空转状态的持续时间，且所述发动机在所述停工定时器终止时停工；当所述发动机在一活动状态运转时重新设置所述空转定时器和所述停工定时器。
8.如权利要求7所述的作业车辆，其特征在于：所述的空转定时器被构形用以可被使用者停用。
9.如权利要求7所述的作业车辆，其特征在于：所述空转定时器的持续时间和所述停工定时器的持续时间可调整。
10.如权利要求7所述的作业车辆，其特征在于：所述发动机在所述第一空转状态以900-950rmp之间转速运转，而在第二空转状态以600-700rmp之间转速运转。
11.如权利要求7所述的作业车辆，其特征在于：所述发动机的转速从第一空转状态到第二空转状态下降20%-40%。
12.如权利要求7所述的作业车辆，还包括节流阀、停车制动器、电池及油泵中的至少一个，所述控制系统被构形用以监视所述节流阀、所述停车制动器、电池、油泵、车辆地速及发动机中的至少一个，以确定所述发动机何时在所述第一空转状态运转。
13.如权利要求7所述的作业车辆，还包括一警报系统，其被构形用以传达所述停工定时器的迫近终止信号给使用者。
14.一种自动调整作业车辆的发动机转速的方法，包括以下步骤：
提供具有发动机和一空转定时器的作业车辆；
当所述发动机开始在一第一空转状态运转时自动启动所述空转定时器；
当所述空转定时器终止时自动减小所述发动机转速，以在一第二空转状态运转，当所述发动机开始在一活动状态运转时重新设置所述空转定时器；
提供给所述作业车辆一停工定时器；
当所述发动机开始在所述第二空转状态运转时自动启动所述停工定时器；及
当所述停工定时器终止时自动关闭所述发动机。
15.如权利要求14所述的方法，还包括自动启动一警报器以传达所述发动机的迫近停工信号给使用者的步骤。
16.如权利要求14所述的方法，还包括以下步骤：
还提供节流阀、停车制动器、电池及油泵中的至少一个给所述车辆；及
监视所述节流阀、停车制动器、电池、油泵、车辆地速及发动机中的至少一个，以确定所述发动机何时在所述第一空转状态运转。
17.如权利要求14所述的方法，还包括选择所述空转定时器的一持续时间的步骤。
18.如权利要求14所述的方法，其特征在于：所述自动关闭所述发动机的步骤包括自动关掉所述车辆的点火装置的电源。
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