CN103032183A - 功率和发动机转速控制界面系统 - Google Patents

Abstract

公开了一种用于工作机器的控制界面系统。该工作机器包括发动机和泵组。控制界面系统包括：功率模式选择器，其构造为可从至少较高功率模式和较低功率模式中手动选择一种模式；发动机转速选择器，其构造为可从多个油门状态中手动选择一种油门状态，其中所述多个油门状态分别对应于在较高功率模式中可获得的多个发动机转速设置和在较低功率模式中可获得的多个发动机转速设置；以及控制单元。该控制单元构造为可接收所选择的功率模式和所选择的油门状态，并根据所选择的功率模式和所选择的油门状态来确定关于用于泵组操作的发动机功率的功率极限。

Description

功率和发动机转速控制界面系统

技术领域

本公开涉及一种用于工作机器的控制界面系统。

背景技术

存在一些包括发动机以及由发动机驱动并可操作以驱动一个或多个致动器的泵组(一个或多个泵)的工作机器。该一个或多个致动器可促动该工作机器的多个功能。例如，在挖掘机中，致动器可用于提升和降低吊杆，伸出和收回与吊杆相连的臂，收起和伸开与臂相连的铲斗，转动上部结构以及推进底架。可采用多个操作者输入装置(如操纵杆、脚踏板)来控制这些功能。

发明内容

根据本公开，公开了一种用于工作机器的控制界面系统。该工作机器包括发动机和泵组。控制界面系统包括：功率模式选择器，其构造为可从至少较高功率模式和较低功率模式中手动选择一种模式；发动机转速选择器，其构造为可从多个油门状态中手动选择一种油门状态，其中所述多个油门状态分别对应于在较高功率模式中可获得的多个发动机转速设置和在较低功率模式中可获得的多个发动机转速设置；以及控制单元。该控制单元构造为可接收所选择的功率模式和所选择的油门状态，并根据所选择的功率模式和所选择的油门状态来确定关于用于泵组操作的发动机功率的功率极限。当所选择的功率模式为较高功率模式时，所确定的功率极限为用于所选油门状态的较高功率极限，而当所选择的功率模式为较低功率模式时，所确定的功率极限为用于所选油门状态的较低功率极限，其低于用于所选油门状态的较高功率极限。该控制界面系统提供了用于管理发动机转速设置和泵功率的用户友好型机制。

在一个实施方案中，功率模式选择器可包括按钮开关，发动机转速选择器可包括能在分别对应于多个油门状态的多个分开的油门位置之间转动的油门调节盘。按钮开关和油门调节盘可布置在工作机器的驾驶室处。按钮开关可提供在两种功率模式之间进行切换的便利方式，而油门调节盘可在所选择的功率模式中提供选择发动机转速设置和用于泵操作的功率极限的便利方式。

通过下文的描述和附图，可以清楚上文所述的和其他的特征。

附图说明

附图的详细描述参阅附图来进行，在图中：

图1是带有控制界面系统的工作机器的示意图；

图2是显示了例如为按钮开关形式的功率选择器的图；

图3是显示了例如为油门调节盘形式的发动机转速选择器的部分示意图；

图4是显示了用于较高功率模式和较低功率模式的取决于油门状态的功率极限的曲线图；

图5是显示了在较高功率模式中的视觉指示器的图；和

图6是显示了在较低功率模式中的视觉指示器的图。

具体实施方式

根据图1，工作机器10例如构造为挖掘机，但是其可表现为任意工作机器的形式(如建筑机器、林业机器、农业机器)。机器10具有用于以操作者友好的方式控制发动机转速和用于泵操作的有效发动机功率的控制界面系统11。

在挖掘机的示例性情况中，机器10例如包括安装在履带式底架之上的上部结构。该上部结构包括驾驶室、发动机12、泵组14，以及可操作地连接在发动机12和泵组14之间的齿轮箱16。吊杆18具有与上部结构的框架20可枢轴转动地连接的第一端部和相对侧的第二端部。臂22具有与吊杆18的第一端部可枢轴转动地连接的第一端部和相对侧的第二端部。铲斗24或其他工具与臂22的第二端部可枢轴转动地连接。底架包括用于通过与地面接合的左侧履带围绕着其的第一或左侧链轮26而推进左侧履带的第一液压传动装置，以及用于通过与地面接合的右侧履带围绕着其的右侧链轮28而推进右侧履带的第二液压传动装置。

机器10具有多个用于操作机器10的功能的液压致动器30。例如，机器10具有一对与框架20和吊杆18相连以相对于框架20提升和降低吊杆18的吊杆气缸、与吊杆18和臂22相连以相对于吊杆伸出和收回臂22的臂气缸、与臂22和铲斗24相连以相对于臂22收起和伸开铲斗24的铲斗气缸、与第一链轮26相连以转动该链轮的第一液压传动装置的第一牵引马达、与第二链轮28相连以转动该链轮的第二液压传动装置的第二牵引马达，以及与框架20相连以相对于底架转动上部结构的回转马达。

泵组14例如具有两个液压泵。在一些实施例(如小型挖掘机)中，泵以串联的方式安装到齿轮箱16的同一输出轴上，如图1中连接泵组14和齿轮箱16的实线所示。在其他实施例(如大型挖掘机)中，泵安装到齿轮箱16的分开的输出轴上，如图1中连接泵组14和齿轮箱16的虚线所示。第一个泵通过适当的阀门设置而用于吊杆气缸、臂气缸、铲斗气缸和第一牵引马达，第二个泵通过适当的阀门设置而用于吊杆气缸、臂气缸、第二牵引马达和回转马达。可将泵以任何适当的方式相对于液压致动器而布置。泵组14可具有单个泵或多于两个泵以用于所有的这种液压致动器。

控制界面系统11具有多个布置在驾驶室处的用于控制功能的操作者输入装置。例如，系统11具有用于控制吊杆和铲斗功能的第一操纵杆、用于控制臂和回转功能的第二操纵杆，以及用于相应地控制左侧和右侧履带功能的第一和第二脚踏板。

控制界面系统11控制来自泵组14的传动。这样，控制界面系统11根据操作者的特定选择通过设定功率极限来管理用于泵组14操作的功率。该功率极限限制了响应于通过操作者输入装置的操作来实现功能促动的操作者请求而可应用于泵组14操作的发动机功率。总的来说，功率极限根据操作者是选择用于泵操作的较高功率以例如实现较大的动力还是选择用于泵操作的较低功率以例如实现较高的燃料效率而变化。

同样地，控制界面系统11具有功率模式选择器32、发动机转速选择器34和控制单元36。功率模式选择器32构造为可从较高功率模式和较低功率模式(可包括额外的功率模式)中手动选择一种模式。发动机转速选择器34构造为可从多个油门状态中手动选择一种油门状态，所述多个油门状态分别对应于在较高功率模式中可获得的多个发动机转速设置以及在较低功率模式中可获得的多个发动机转速设置。控制单元36构造为可接收所选择的功率模式和所选择的油门状态，并根据所选择的功率模式和所选择的油门状态来确定关于用于泵组14操作的发动机功率的功率极限。当所选择的功率模式为较高功率模式时，所确定的功率极限为用于所选油门状态的较高功率极限，而当所选择的功率模式为较低功率模式时，所确定的功率极限为用于所选油门状态的较低功率极限，其低于用于所选油门状态的较高功率极限。如前文所述，功率极限限制了可应用于泵组14的操作的发动机功率。

所确定的功率极限可为较高和较低功率模式中的多个功率极限中的一个。较高功率模式具有分别对应于多个油门状态的关于用于泵组14操作的发动机功率的多个较高功率极限。较低功率模式具有分别对应于多个油门状态的关于用于泵组14操作的发动机功率的多个较低功率极限。对于多个油门状态中的每一个，较低功率模式的较低功率极限低于较高功率模式的较高功率极限。当所选择的功率模式为较高功率模式时，所确定的功率极限为多个较高功率极限中的一个，而当所选择的功率模式为较低功率模式时，所确定的功率极限为多个较低功率极限中的一个。

控制单元36例如具有多个电子控制器，每一个都具有处理器和存储器，在存储器中存储有指令以使处理器执行其各种行为。控制器通过CAN(控制器局域网)总线彼此相连。如图所示，控制单元36具有第一控制器38、第二控制器40和第三控制器42。在一些实施方案中，这些控制器可减少为单个控制器，或者为一些其他数量而非三个的控制器。但是为了说明起见，将控制单元36描述为具有三个控制器。

根据图2，功率模式选择器32例如为设置在驾驶室处的密封开关模块上的按钮开关，该密封开关模块具有供操作者在机器10的控制中使用的多个按钮开关。通过连续按压选择器32，操作者可在较高功率模式和较低功率模式之间切换。功率模式选择器32可采用用于选择功率模式的任何适当装置的形式。

功率模式选择器32产生表示所选功率模式的模式信号。例如，选择较高功率模式产生“接通”信号，而选择较低功率模式产生“断开”信号。

控制单元36通过接收模式信号而接收所选择的功率模式，并且根据模式信号的状态确定已经选择了哪个模式。示例性地，包括在密封开关模块内的第二控制器40执行控制单元36的上述行为。第二控制器40在CAN总线上广播表示了所选择的功率模式的信息，而第一控制器38从该信息中接收所选择的功率模式。

功率模式选择器32具有视觉标记48，其表明了选择器32与功率模式选择性相关。示例性地，该视觉标记48为字母“H”，其表明通过将开关拨到“接通”便可选择较高功率模式。可采用任何适当的视觉标记来表明选择器32与功率模式选择性相关。

控制界面系统11具有形式为例如与功率模式选择器32相关的光源50的视觉指示器50。控制单元36(如第二控制器40)构造为可响应于选择较高功率模式而发出指令以促动指示器50(如光源)，以及响应于选择较低功率模式而发出指令以去促动指示器50(如光源)。

参见图3，发动机转速选择器34构造为可从多种油门状态(如15种)中手动选择一种油门状态，并产生表示所选油门状态的油门状态信号，其中所述多个油门状态分别对应于在较高功率模式中可获得的多个发动机转速设置(如15个)和在较低功率模式中可获得的多个发动机转速设置(如15个)。示例性地，发动机转速选择器34包括布置在驾驶室处的油门调节盘44，操作者可在分别对应于多个油门状态的多个分开的、卡止的油门位置(如15个)之间转动该油门调节盘44。在这种情况下，选择器34具有构造为可检测调节盘44的转动油门位置并产生油门状态信号的位置传感器46。该位置传感器46可为带有四个用于检测油门调节盘44的转动位置的开关的油门编码器；基于这四个开关的电压，可以确定油门位置。

发动机转速选择器34可采用用于选择油门模式的任何适当装置的形式。例如，选择器34可包括能在多个分开的油门位置之间运动的线性滑动装置，以及构造为可检测这种油门位置并产生油门状态信号的位置传感器。油门调节盘和滑动装置是两个用于选择机械式油门状态、即油门位置的装置。

油门状态可为电式油门状态，可使用装置来选择这种电式油门状态。例如可通过显示监视器来选择油门状态。该监视器可为用于选择油门状态的触摸屏监视器，或者可以设置一个或多个用于选择油门状态的其他输入装置(例如两个分别对应于向上和向下箭头的按钮)。可以有多个油门状态，可通过对其进行分度而以电方式地选择其中的任何一个，或者可进入并选择所需要的油门状态。在选择后产生油门状态信号。

多个油门状态分别对应于在较高功率模式中可获得的多个发动机转速设置和在较低功率模式中可获得的多个发动机转速设置。对于多个油门状态中的每一个，对应于较高功率模式中的该油门状态的发动机转速设置与对应于较低功率模式中的该油门状态的发动机转速设置相同。

在其他实施例中，对于多个油门状态中的每一个，对应于较高功率模式中的该油门状态的发动机转速设置和对应于较低功率模式中的该油门状态的发动机转速设置不同。例如，对于多个油门状态中的每一个，对应于较高功率模式中的该油门状态的发动机转速设置比对应于较低功率模式中的该油门状态的发动机转速设置更大(例如大50转每分)，提供从较低功率模式到较高功率模式的功率模式改变的音频反馈，或反之亦然。

控制单元36通过接收油门状态信号来接收所选择的油门状态，并根据油门状态信号的状态确定已经选择了哪个油门状态。如上文所述，当发动机转速选择器为油门调节盘时，油门状态为油门调节盘的油门位置，使得控制单元36可通过接收油门状态信号来接收所选择的油门位置并根据油门状态信号的状态确定已经选择了哪个油门位置。示例性地，第一控制器38执行控制单元36的该行为，并可在CAN总线上广播该油门状态或相应的发动机转速设置，以便由第四控制器(如发动机控制单元)来接收。

因此，控制单元36接收所选择的功率模式和所选择的油门状态。第一控制器38通过CAN总线从第二控制器40处接收所选择的功率模式，并且从发动机转速选择器34处接收油门状态。

控制单元36根据所选择的功率模式和所选择的油门状态确定关于用于泵组14操作的发动机功率的功率极限。当所选择的功率模式为较高功率模式时，所确定的功率极限为用于所选油门状态的较高功率极限，而当所选择的功率模式为较低功率模式时，所确定的功率极限为用于所选油门状态的较低功率极限，其低于用于所选油门状态的较高功率极限。较高功率模式具有分别对应于多个油门状态的关于用于泵组14操作的发动机功率的多个较高功率极限(如15个)，而较低功率模式具有分别对应于多个油门状态的关于用于泵组14操作的发动机功率的多个较低功率极限(如15个)。当所选择的功率模式为较高功率模式时，所确定的功率极限为多个较高功率极限中的一个，而当所选择的功率模式为较低功率模式时，所确定的功率极限为多个较低功率极限中的一个。示例性地，第一控制器38进行该功率极限的确定。

参见图4，控制单元36(如第一控制器38)在所选择的油门状态和功率极限之间建立关系，以达到所确定的功率极限。可使用一个或多个查询表、等式等来建立所述关系。示例性地，控制单元36(如第一控制器38)具有两个查询表，一个用于较高功率模式，另一个用于较低功率模式，每个都具有作为自变量的油门状态和作为从变量的功率极限，使得多个油门状态分别对应于在较高功率模式中可获得的多个较高功率极限和在较低功率模式中可获得的多个较低功率极限。

在图4中图示地并概念性地显示了两个查询表，其中曲线52与较高功率模式相关而曲线54与较低功率模式相关。发动机转速(转每分或rpm)作为自变量沿x轴布置，功率极限(千瓦或“kW”)作为从变量沿y轴布置。由于各油门状态均对应于发动机转速设置，因此将油门状态与发动机转速一起显示，各油门状态以“x”示出。该图假设在两种功率模式中对于给定的油门状态提供了相同的发动机转速设置，但是如上文所述，对于给定的油门状态来说，这两种功率模式之间的发动机转速设置可以不同。

作为例子，假设操作者选择第一油门状态(如油门调节盘上的第一油门位置)。使用该示例性概念图中的数据，该油门状态对应于用于两种功率模式的一特定发动机转速设置。进一步使用该示例性概念图中的数据，如果操作者选择较高功率模式，则用于较高功率模式的查询表可提供第一功率极限，而如果操作者选择较低功率模式，则用于较低功率模式的查询表可提供低于第一功率极限的第二功率极限。

可将较低功率模式进一步分成多个具有彼此不同的操作特征的功率子模式。例如，较低功率模式具有第一功率子模式56、第二功率子模式58和第三功率子模式60。第一功率子模式56、第二功率子模式58和第三功率子模式60中的每一个都具有一个或多个较低功率极限，它们都分别对应于多个油门状态中的一种油门状态。示例性地，第一、第二和第三功率子模式中的每一个都具有多个油门状态(以及相关的发动机转速设置)，以及分别对应于这些多个油门状态的关于用于泵组14操作的发动机动率的多个较低功率极限。同样地，当所选择的功率模式为较低功率模式时，多个油门状态中的每一个与第一功率子模式、第二功率子模式或第三功率子模式相关。

在较低功率模式中，可获得的功率极限水平会随着用于较大动力的油门状态而升高，同时燃料效率会降低。这样，第一功率子模式56(“低功率型”或“L”子模式)的特征在于相对高的燃料效率但相对低的动力，例如用于精确控制操作的情况(例如在狭窄的拐角周围转向或有人靠近机器站立)、当希望有相对低的噪音水平时(例如有人试图与操作者交流)，或者通常当希望较慢的机器响应时。第二功率子模式58(“经济型”或“E”子模式)的特征在于较好的燃料效率但比第三功率子模式稍低的动力(如较长的装车周期)，例如用于执行大部分机器操作(对挖掘机来说为挖沟、装车、爬坡等)和当要求相对低的噪音水平时。第三功率子模式60(“标准型”或“S”子模式)的特征在于相对低的燃料效率但相对高的动力，例如用于执行大部分机器操作(对挖掘机来说为挖沟、装车、爬坡等)，以及用作燃料效率和动力之间的过渡。较高功率模式的特征在于最大的动力但相对低的燃料效率，例如用于执行机器操作(对挖掘机来说为挖沟、装车、爬坡等)。

因此，第二功率子模式的每个较低功率极限均高于第一功率子模式的每个较低功率极限，而第三功率子模式的每个较低功率极限均高于第二功率子模式的每个较低功率极限。第二功率子模式的每个较低功率极限均处在燃料消耗范围中，而第一功率子模式的每个较低功率极限均处在燃料消耗范围之下，并且第三功率子模式的每个较低功率极限均处在燃料消耗范围之上。

在图4中有一些大体水平的线61，它们均对应于燃料消耗速率(千克每小时或“kg/hr”)。示例性地显示有六条这种燃料消耗速率线，它们具有恒定的燃料消耗速率间隔，因此这些线从底部线到顶部线代表了增加的燃料消耗速率。在较低燃料消耗速率和高于该较低燃料消耗速率的上方燃料消耗速率之间限定了与第二功率子模式相关的燃料消耗速率范围。第一功率子模式56的每个较低功率极限都在第二功率子模式58的燃料消耗速率范围之下，而第三功率子模式60的每个较低功率极限都在第二功率子模式58的燃料消耗速率范围之上。

示例性地，在较高功率模式中可获得的多个较高功率极限和在较低功率模式中可获得的多个较低功率极限为存储在存储器内的相应查询表中的固定值。如上文所述，可基于相应的功率子模式的所希望特征来确定较低功率极限。

在较高功率模式中，每个较高功率极限可为用于所选油门状态的净发动机功率极限或有效发动机功率极限，其通过从较高功率模式中的用于所选油门状态的发动机总功率中减去发动机12上的寄生负载而预确定。用于多个油门状态中的每一个的发动机总功率可从测试数据中得知。寄生负载例如包括空调器功率、交流发电机功率和风扇功率。假设空调器处于“接通”状态，并假设空调器功率为发动机总功率的一预定百分比(如6％)。假设交流发电机功率处于其“接通”状态，并假设交流发电机功率为由系统电压(如24V)乘以已知的交流发电机电流(由交流发电机制造商提供)所计算得到的非零恒定值。

可根据风扇是由机械式驱动(如风扇通过发动机的输出轴与发动机12机械连接)还是由液压式驱动来以不同方式确定风扇功率。机器10可具有任一类型的风扇驱动系统。如果风扇为机械式驱动，可通过对最大发动机转速下的已知峰值功率进行插值来确定用于对应于发动机转速设置的所选油门状态的风扇功率。可使用与发动机12相连的固定排量泵和减压阀来液压式驱动风扇，其中该减压阀例如具有电驱动的压力设置并在液压意义上布置在泵和与风扇相连的马达之间，在这种情况下，可根据减压阀的适当压力设置和到马达的流速来确定风扇功率，其中该流速使用所选择的油门状态(其对应于已知的发动机转速设置)和泵的已知排量来计算。

在其他实施例中，可动态地确定较高功率模式中的所确定的功率极限，然而在较低功率模式中可获得的多个较低功率极限仍为定值。例如，较高功率模式中的所确定的功率极限可为在较高功率模式中的用于所选油门状态的净发动机功率极限或有效发动机功率极限，其通过从较高功率模式中的用于所选油门状态的发动机总功率中减去发动机12上的寄生负载而确定。

当所选择的功率模式为较高功率模式时，控制单元36(如第一控制器38)可确定用于所选油门状态的发动机总功率。用于给定发动机转速设置或油门状态的发动机总功率可通过测试数据得知。这样，存在分别对应于多个油门状态的多个发动机总功率，以及带有作为自变量的油门状态和作为从变量的发动机总功率的单个查询表。发动机总功率可通过从查询表中进行检索来确定。

在较高功率模式中用于所选油门状态的所确定的功率极限可通过从所确定的发动机总功率中减去发动机12上的寄生负载来计算得到，该寄生负载例如包括空调器功率、交流发电机功率和风扇功率。

空调器功率可通过假设当其为“接通”时空调器占有发动机总功率的预定百分比而确定。例如，可假设在“接通”状态中空调器占有发动机总功率的6％。控制单元36(如第一控制器38)可接收空调器的状态(即“接通”或“断开”)，并且如果空调器为“接通”，则计算空调器的功率(如发动机总功率×6％)，并从发动机总功率中减去空调器功率作为确定该所确定的功率极限的一部分。

可假定交流发电机功率为预确定的非零恒定值(当其处于“接通”时)，以及为零(当其为“断开”时)。非零恒定值可由系统电压(如24V)乘以已知的交流发电机电流(由交流发电机制造商提供)而计算得到。控制单元36(如第一控制器38)可接收交流发电机的状态(即“接通”或“断开”)，并且如果交流发电机为“接通”，则从发动机总功率中减去该非零恒定值作为确定该所确定的功率极限的一部分。

可根据风扇是由机械式驱动(如风扇通过发动机的输出轴与发动机12机械连接)还是由液压式驱动来以不同方式确定风扇功率。机器10可具有任一类型的风扇驱动系统。如果风扇为机械式驱动，可通过对最大发动机转速下的已知峰值功率进行插值来确定用于对应于发动机转速设置的所选油门状态的风扇功率，作为确定该所确定的功率极限的一部分。如果发动机总功率查询表中的发动机总功率降低到不同油门状态中的该风扇功率占有值，则可省略该动态计算过程。

可使用与发动机12相连的固定排量泵和减压阀来液压式驱动风扇，该减压阀例如具有可变的压力设置并在液压意义上布置在泵和与风扇相连的马达之间。控制单元36(如第一控制器38)可根据减压阀的压力设置(由输送到减压阀的控制信号的电流水平来确定压力设置)和到马达的流速来确定风扇功率，作为确定该所确定的功率极限的一部分，其中该流速使用所选择的油门状态(其对应于已知的发动机转速设置)和泵的已知排量来计算。

在其他实施例中，在较高功率模式中所确定的功率极限可以部分动态的方式来确定，而在较低功率模式中可获得的多个较低功率极限保持为定值。例如，交流发电机和风扇功率可以固定方式确定，但是空调器功率可以动态方式确定。在多个油门状态中，可将交流发电机功率和风扇功率从发动机总功率中减去，以达到发动机子总功率极限的查询表。当空调器处于其“接通”状态时，控制单元(如第一控制器38)可通过从发动机总功率减去空调器功率而动态地降低这些极限，以达到所确定的功率极限。当空调器为“断开”时，用于所选择的油门状态的发动机子总功率极限可为所确定的功率极限。

控制界面系统11具有布置在驾驶室处的显示监视器66。该显示监视器66具有彩色视觉指示器68。显示监视器66处于控制单元36、例如控制单元36的第三控制器42的控制之下。

显示监视器例如构造为彩色LCD监视器(“LCD”指液晶显示器)。这样，视觉指示器68的每个彩色像素具有三个带有红、绿和蓝色彩过滤器的子像素，每个子像素具有与此相关联的在控制单元36(如第三控制器42)的控制下的晶体管，以控制所述子像素的照度，子像素的颜色相互混合，以产生操作者可观察到的整体颜色。这样，视觉指示器68能够突出一种或多种可由操作者观察到的颜色，这里每种所述颜色称为“指示色”。

控制单元36(如第三控制器42)构造为可根据有效功率模式和功率子模式而改变颜色方案。控制单元36(如第三控制器42)构造为指令视觉指示器68的至少一部分按照颜色方案和按照尺寸方案发光，如果所选择的功率模式为较低功率模式，则颜色方案取决于所选择的功率模式和所选择的油门状态，但如果所选择的功率模式为较高功率模式则非如此，尺寸方案在较高功率模式中取决于所选择的油门状态，而在较低功率模式中取决于所选择的油门状态。这样，发光部分的颜色取决于所选择的功率模式。在较高功率模式中，发光部分的尺寸取决于所选择的油门状态，但是发光部分的颜色不取决于此。在较低功率模式中，发光部分的尺寸和颜色取决于所选择的油门状态。

例如，在较低功率模式中，如果所选择的油门状态为第一功率子模式中的(第一)油门状态，则发光部分具有单个的第一指示色(如蓝色)，如果所选择的油门状态为第二子功率模式中的(第二)油门状态，则发光部分具有第一指示色和第二指示色(如绿色)，如果所选择的油门状态为第三功率子模式中的(第三)油门状态，则发光部分具有第一和第二指示色以及第三指示色(如黄色)。在较高功率模式中，发光部分具有单个的第四指示色(如橘黄色)。第一、第二、第三和第四指示色彼此不同，以便操作者能容易地辨别(如适用的话)功率模式和功率子模式(在图5和6中通过使用不同形式的剖面线来表示不同的指示色)。也可使用其他的颜色方案。

视觉指示器68具有条形图69，其包括一系列以相对彼此高度增加的顺序布置的光条(如15条)。每个光条与多个油门状态中的相应一个相关联。这样，光条的数量与油门状态(对于油门调节盘来说即为油门位置)的数量相同。这里，与所选择的油门状态相关联的光条可称为“油门光条”。

参见图5，在较高功率模式中，控制单元36(如第三控制器42)构造为指令油门光条(即与所选油门状态相关联的光条)以及在该油门光条的第一侧或左侧的一系列光条中的每个光条以第四指示色发光。例如，如果选择最高油门状态，则所有光条均以第四指示色发光，例如如图5所示。如果选择其他一种油门状态，则与该油门状态相关联的光条和该光条左侧的一系列光条中的每个光条均以第四指示色发光，但是该光条的第二侧或右侧的每个光条都不发光。

参见图6，在较低功率模式中，一系列光条细分成成组布置在一起的第一组光条70、成组布置在一起的第二组光条72以及成组布置在一起的第三组光条74。在较低功率模式中，控制单元36(如第三控制器42)构造为指令油门光条(即与所选油门状态相关联的光条)和该油门光条左侧的每个光条根据一颜色方案发光，在该颜色方案中被指令发光的第一组光条中的每个光条以第一指示色发光，被指令发光的第二组光条中的每个光条以第二指示色发光，而被指令发光的第三组光条中的每个光条以第三指示色发光。

当所选择的功率模式为较低功率模式时，第一组光条70、第二组光条72和第三组光条74分别与第一功率子模式56、第二功率子模式58和第三功率子模式60相关联。当所选择的功率模式为较低功率模式时，多个油门状态中的每一个与第一功率子模式、第二功率子模式或第三功率子模式相关联。

这样，如果所选择的油门状态与第一功率子模式相关联，则控制单元36(如第三控制器42)构造为指令与所选油门状态相关联的光条以及在与所选油门状态相关联的该光条左侧的第一组光条中的每个光条以第一指示色发光。如果所选择的油门状态与第二功率子模式相关联，则控制单元36(如第三控制器42)构造为指令与所选油门状态相关联的光条以及在与所选油门状态相关联的该光条左侧的第二组光条中的每个光条以第二指示色发光，并且指令第一组光条中的所有光条以第一指示色发光。如果所选择的油门状态与第三功率子模式相关联，则控制单元36(如第三控制器42)构造为指令与所选油门状态相关联的光条以及在与所选油门状态相关联的该光条左侧的第三组光条中的每个光条以第三指示色发光，并且指令第二组光条中的所有光条以第二指示色发光，以及指令第一组光条中的所有光条以第一指示色发光。

例如，在较低功率模式中，如果选择最高油门状态，所有光条均发光，例如如图6所示。第一组光条70以第二指示色发光，第二组光条72以第三指示色发光，第三组光条74以第四指示色发光。如果选择其他一种油门状态，对应于该油门状态的光条和该光条左侧的每个光条均根据与较低功率模式相关联的颜色方案来发光，但是在该光条右侧的每个光条均不发光。

参见图5和6，如果所选择的功率模式为较低功率模式，控制单元36(如第三控制器42)构造为指令与所选择的功率模式和使用中的功率子模式相关联的视觉标记发光。控制单元36(如第三控制器42)构造为，当所选择的功率模式为较高功率模式时，指令视觉指示器68的第一视觉标记76以指示色发光，当所选择的功率模式为较低功率模式且所选择的油门状态与第一功率子模式相关联时，指令视觉指示器68的第二视觉标记78以指示色发光，当所选择的功率模式为较低功率模式且所选择的油门状态与第二功率子模式相关联时，指令视觉指示器68的第三视觉标记80以指示色发光，以及当所选择的功率模式为较低功率模式且所选择的油门状态与第三功率子模式相关联时，指令视觉指示器68的第四视觉标记82以指示色发光。

示例性地，第一视觉标记76、第二视觉标记78、第三视觉标记80和第四视觉标记82分别为字母“H”、字母“L”、字母“E”，和字母“S”。标记76、78、80、82的指示色例如不同于第一、第二、第三和第四指示色，以便使操作者容易识别(例如为白色)。如果所选择的功率模式为较低功率模式，则不与所选择的功率模式相关联并且不与使用中的功率子模式相关联的标记76、78、80、82为不发光。如果已经选择了较低功率模式，视觉标记76、78、80、82有助于使操作者容易注意到所选择的功率模式和使用中的功率子模式。

控制界面系统11提供了控制发动机转速设置和泵功率的简单机制。功率模式选择器32为操作者提供了直观的界面以在功率模式之间进行转换。发动机转速选择器34提供了控制发动机转速设置和功率极限的简单界面。系统11可具有处于较低功率模式中的多个子模式，包括用于操作者选择相对好的燃料效率的经济模式(第二子模式)。如果较低功率模式是所选择的功率模式并且如果其具有功率子模式，则来自视觉指示器50、68的视觉反馈有助于容易地识别所选择的功率模式和使用中的功率子模式。

尽管在附图和前文描述中详细说明并描述了本公开，然而该说明和描述是示例性的而非限定性的，应当理解，所显示和描述的是示例性实施方案，并且属于本公开精神内的所有改变和改进都希望得到保护。应注意的是，本公开的替代实施方案可以不包括这里描述的所有技术特征，但仍能获得这些特征的至少一些优点。本领域的普通技术人员可容易地设计出包括有本公开的一项或多项技术特征且落入由所附权利要求限定的本发明的精神和范围内的其自身的实施方式。

Claims (17)

1.一种用于工作机器的控制界面系统，所述工作机器包括发动机和泵组，所述控制界面系统包括：

功率模式选择器，其构造为从至少较高功率模式和较低功率模式中手动选择一种模式，

发动机转速选择器，其构造为从多个油门状态中手动选择一种油门状态，所述多个油门状态分别对应于在较高功率模式中能获得的多个发动机转速设置和在较低功率模式中能获得的多个发动机转速设置，以及

控制单元，其构造为：

接收所选择的功率模式和所选择的油门状态，并且

根据所选择的功率模式和所选择的油门状态确定关于用于泵组操作的发动机功率的功率极限，当所选择的功率模式为较高功率模式时，所确定的功率极限为用于所选择的油门状态的较高功率极限，而当所选择的功率模式为较低功率模式时，所确定的功率极限为用于所选择的油门状态的较低功率极限，其低于用于所选择的油门状态的较高功率极限。

2.根据权利要求1所述的控制界面系统，其特征在于，

所述较高功率模式具有多个分别对应于多个油门状态的关于用于泵组操作的发动机功率的较高功率极限，

所述较低功率模式具有多个分别对应于多个油门状态的关于用于泵组操作的发动机功率的较低功率极限，

对于多个油门状态中的每一个，所述较低功率模式的较低功率极限低于所述较高功率模式的较高功率极限，并且

当所选择的功率模式为较高功率模式时，所确定的功率极限为多个较高功率极限中的一个，而当所选择的功率模式为较低功率模式时，所确定的功率极限为多个较低功率极限中的一个。

3.根据权利要求2所述的控制界面系统，其特征在于，较低功率模式具有第一功率子模式、第二功率子模式和第三功率子模式，第一、第二和第三功率子模式中的每一个都具有较低功率模式的多个较低功率极限中的一个或多个，第二功率子模式的每个较低功率极限都处在燃料消耗率范围内，第一功率子模式的每个较低功率极限都处在燃料消耗率范围之下，而第三功率子模式的每个较低功率极限都处在燃料消耗率范围之上。

4.根据权利要求3所述的控制界面系统，其特征在于，第二功率子模式的每个较低功率极限均高于第一功率子模式的每个较低功率极限，并且第三功率子模式的每个较低功率极限均高于第二功率子模式的每个较低功率极限。

5.根据权利要求1所述的控制界面系统，其特征在于，还包括光源，其中控制单元构造为响应于选择较高功率模式而指令光源被激活，以及响应于选择较低功率模式而指令光源去激活。

6.根据权利要求1所述的控制界面系统，其特征在于，还包括彩色视觉指示器，其中控制单元构造为指令视觉指示器的至少一部分按照颜色方案和按照尺寸方案发光，如果所选择的功率模式为较低功率模式，则所述颜色方案取决于所选择的功率模式和所选择的油门状态，但如果所选择的功率模式为较高功率模式则非如此，所述尺寸方案在较高功率模式中取决于所选择的油门状态，而在较低功率模式中取决于所选择的油门状态。

7.根据权利要求6所述的控制界面系统，其特征在于，在较高功率模式中，发光部分具有单个的第一指示色，并且在较低功率模式中，如果所选择的油门状态为第一油门状态，则发光部分具有单个的第二指示色，如果所选择的油门状态为高于第一油门状态的第二油门状态，则发光部分具有第一指示色和第二指示色，如果所选择的油门状态为高于第二油门状态的第三油门状态，则发光部分具有第一和第二指示色以及第三指示色。

8.根据权利要求6所述的控制界面系统，其特征在于，所述视觉指示器包括条形图，所述条形图包括一系列以相对彼此高度增加的顺序布置的光条。

9.根据权利要求8所述的控制界面系统，其特征在于，

每个光条与多个油门状态中的相应一个相关联，与所选择的油门状态相关联的光条为油门光条，

在较低功率模式中，所述一系列光条细分成成组地布置在一起的第一组光条、成组地布置在一起的第二组光条，以及成组地布置在一起的第三组光条，并且

在较低功率模式中，控制单元构造为指令油门光条和在所述油门光条的第一侧的一系列光条中的每个光条根据一颜色方案发光，在所述颜色方案中，被指令发光的第一组光条中的每个光条以第一指示色发光，被指令发光的第二组光条中的每个光条以第二指示色发光，以及被指令发光的第三组光条中的每个光条以第三指示色发光，第一、第二和第三指示色彼此不同。

10.根据权利要求9所述的控制界面系统，其特征在于，在较高功率模式中，控制单元构造为指令油门光条以及在所述油门光条的第一侧的一系列光条中的每个光条以与第一、第二和第三指示色不同的第四指示色发光。

11.根据权利要求9所述的控制界面系统，其特征在于，

较低功率模式具有第一功率子模式、第二功率子模式和第三功率子模式，当所选择的功率模式为较低功率模式时，多个油门状态中的每一个与第一功率子模式、第二功率子模式或第三功率子模式相关联，

当所选择的功率模式为较低功率模式时，第一、第二和第三组光条分别与第一、第二和第三功率子模式相关联，

在所选择的油门状态与第一功率子模式相关联时，所述控制单元构造为指令与所选择的油门状态相关联的光条以及在与所选择的油门状态相关联的光条的第一侧的第一光条组中的每个光条以第一指示色发光，

在所选择的油门状态与第二功率子模式相关联时，所述控制单元构造为指令与所选择的油门状态相关联的光条以及在与所选择的油门状态相关联的光条的第一侧的第二光条组中的每个光条以第二指示色发光，并且指令第一光条组中所有光条以第一指示色发光，以及

在所选择的油门状态与第三功率子模式相关联时，所述控制单元构造为指令与所选择的油门状态相关联的光条以及在与所选择的油门状态相关联的光条的第一侧的第三光条组中的每个光条以第三指示色发光，并且指令第二光条组中的所有光条以第二指示色发光，以及指令第一光条组中的所有光条以第一指示色发光。

12.根据权利要求9所述的控制界面系统，其特征在于，较低功率模式具有第一功率子模式、第二功率子模式和第三功率子模式，当所选择的功率模式为较低功率模式时，多个油门状态中的每一个与第一功率子模式、第二功率子模式或第三功率子模式相关联，所述控制单元构造为当所选择的功率模式为较高功率模式时指令所述视觉指示器的第一视觉标记发光，当所选择的功率模式为较低功率模式且所选择的油门状态与第一功率子模式相关联时指令所述视觉指示器的第二视觉标记发光，当所选择的功率模式为较低功率模式且所选择的油门状态与第二功率子模式相关联时指令所述视觉指示器的第三视觉标记发光，以及当所选择的功率模式为较低功率模式且所选择的油门状态与第三功率子模式相关联时指令所述视觉指示器的第四视觉标记发光。

13.根据上述权利要求中任一项所述的控制界面系统，其特征在于，所述功率模式选择器包括按钮开关，并且所述发动机转速选择器包括能在分别对应于多个油门状态的多个分开的油门位置之间转动的油门调节盘。

14.根据上述权利要求中任一项所述的控制界面系统，其特征在于，对于多个油门状态中的每一个，在较高功率模式中对应于所述油门状态的发动机转速设置与在较低功率模式中对应于所述油门状态的发动机转速设置相同。

15.根据权利要求1到13中任一项所述的控制界面系统，其特征在于，对于多个油门状态的每一个，在较高功率模式中对应于所述油门状态的发动机转速设置高于在较低功率模式中对应于所述油门状态的发动机转速设置。

16.一种工作机器，其包括根据上述权利要求中任一项所述的控制界面系统。

17.根据权利要求16所述的工作机器，其特征在于，所述工作机器为挖掘机。

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