CN111133182A - 多功能发动机控制和输入系统 - Google Patents

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CN111133182A CN201880064362.3A CN201880064362A CN111133182A CN 111133182 A CN111133182 A CN 111133182A CN 201880064362 A CN201880064362 A CN 201880064362A CN 111133182 A CN111133182 A CN 111133182A
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J.T.多莱恩
S.M.墨菲
D.F.拉班
B.J.罗赫
E.M.范西普
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Abstract

一种用于具有由发动机驱动的工具的装置的发动机控制和输入系统包括输入和控制模块,该输入和控制模块具有控制器和一个或多个输入,控制器响应于输入的促动,以允许用户通过输入的用户促动来控制至少一个发动机操作参数。该系统可包括触摸屏显示器,其向用户显示涉及输入和至少一个发动机操作参数的图标,且其中触摸屏显示器响应于用户通过触摸由显示器提供的图标中的一个图标来选择输入中的相关联的一个输入。输入中的至少一个可涉及改变发动机速度、启动发动机、使发动机驱动工具、打开灯、对加热器或加温器进行促动或停止发动机操作中的一个或多个。

Description

多功能发动机控制和输入系统
相关申请的交叉引用
该申请要求享有于2017年10月2日提交的序列号为62/566,599的美国临时申请的权益,其全部内容通过引用以其整体并入本文中。
技术领域
本公开内容大体上涉及发动机控制和输入系统。
背景技术
包括小发动机的装置,诸如割草机、除雪机、草坪和花园拖拉机等,通常具有若干开关、钥匙开关、油门杆、制动器,有时还包括换档器/变速杆,用于在各种变速齿轮间切换,变速齿轮单独促动以控制发动机操作。手动接口向用户提供的信息非常少,且需要显著的用户知识才能熟练地控制发动机和工具(例如割草机叶片、抛雪机具、拖拉机机具)以及装置的移动。此外,控制是手动操作的,且用户可必须不断调整油门以获得期望的发动机速度或平稳的性能,在驱动工具时改变油门,如果发动机温度或发动机油温变得过高,使发动机减速,并在其它情况下手动保持对各种发动机操作参数的控制。
发明内容
在至少一些实施方式中,一种用于具有由发动机驱动的工具的装置的发动机控制和输入系统包括输入和控制模块,该输入和控制模块具有控制器和一个或多个输入,控制器响应于输入的促动,以允许用户通过输入的用户促动来控制至少一个发动机操作参数。该系统可包括触摸屏显示器,其向用户显示涉及输入和至少一个发动机操作参数的图标,且其中触摸屏显示器响应于用户通过触摸由显示器提供的图标中的一个图标来选择输入中的相关联的一个输入。一个或多个输入中的至少一个可涉及改变发动机速度、启动发动机、使发动机驱动工具、打开灯、对加热器或加温器进行促动或停止发动机操作中的一个或多个。这样,触摸屏接口可允许对该装置、发动机和/或由发动机驱动的工具的各种特征进行用户控制。控制器可命令显示器向用户示出油门位置、发动机速度、发动机温度、发动机小时数、空气温度、油压力、油温度和至少一个故障状况或警告消息中的一个或多个。因此,显示器可向用户提供信息以及提供和启用如上文提到的用户输入。
显示器可包括允许用户从不同选项中选择的触敏区域,这些选项各自与触敏区域中的单独的一个相关联。即,显示器可包括单独的、分立的传感器区域或按钮,或者具有对应于不同输入的不同区域的一个传感器阵列,以使用一个触摸屏来提供许多不同输入的功能。至少一个触敏区域可用于向用户提供两个不同的选项,其中第一选项可用于允许对发动机进行初始启动,且第二选项在已启动发动机之后可用。即,触摸屏的同一区域或部分或者同一按钮或传感器可用于在不同的时间提供不同的功能。例如,在已启动发动机之后,用于启动发动机的按钮或开关可用于不同的功能,以便允许装置反向操作,这是因为不再需要启动发动机的能力。作为另一示例,第一选项可包括可经由其输入访问代码的至少部分的输入,其中除访问代码之外的代码的输入使控制器防止启动发动机,且其中在输入访问代码时,控制器允许启动发动机,且第二选项包括可经由其修改发动机操作状况的输入(例如,启动按钮,仅在已输入访问代码之后才可通过该启动按钮来启动发动机)。
该系统还可包括具有第一状态和第二状态的开关,且其中控制器响应于开关的状态,以防止在开关处于第一状态中的情况下操作一个或多个输入中的至少一个,且允许在开关处于第二状态的情况下操作一个或多个输入中的至少一个。在这点上,该装置可包括用户在操作该装置时坐在其中的座和/或由用户促动以减慢或停止该装置或发动机的制动器。开关可与座相关联,使得当用户不坐在座中时,开关在第一状态中,且当用户坐在座中时,开关在第二状态中。因此,可根据用户是否坐在座中来控制某些或所有功能。例如,除非用户坐下,否则该系统可防止或阻止用户启动发动机或对工具进行促动或使发动机移动该装置。在至少一些实施方式中,开关与制动器相关联,使得当不应用制动器时,开关在第一状态中,且当应用制动器时,开关在第二状态中。可根据是否应用制动器来控制某些或所有用户控制的功能。例如,在启动发动机之前,可需要应用制动器以证明用户在控制该装置。
该系统可包括诸如电池的功率源,且可通过不向控制器提供功率来防止操作至少一个输入,直到开关在第二状态中。控制器可联接到功率源,且控制器保持在低功率模式中直到开关在第二状态中,其中控制器唤醒和启用至少一个输入以用于促动。这样,系统可消耗最少量的电功率,直到用户准备使用该装置(如由开关状态的改变所指示的)。
该装置可包括两种或更多种发动机操作模式,且输入可允许用户选择发动机操作模式中的一种。在至少一些实施方式中,发动机操作模式包括下者中的至少一种:较低速度的发动机操作模式,诸如经济模式,其提供较安静的性能和/或较好的燃料经济性;以及较高速度的发动机操作模式,其提供较快或较好的装置性能,诸如该装置的较快的行进速度和/或由发动机驱动的工具的较快的操作。在至少一些实施方式中,发动机操作模式包括响应性较高的发动机操作模式和响应性较低的发动机操作模式中的至少一种,其可改变发动机的加速度和/或发动机对用户输入的响应。
该系统可包括存储器,在该存储器中存储与发动机操作模式相关联的发动机操作参数,且控制器可联接到存储器或以其它方式与存储器通信,且响应成实施与发动机操作模式中的所选择一种相关联的发动机操作参数。这样,当用户选择特定的发动机操作模式时,控制器从存储器获得关于期望或目标参数(例如,最小和/或最大发动机速度)的信息,且控制器提供控制信号以在该装置的操作期间实施期望或目标参数。参数可提供可取决于用户所选择操作模式来变化的期望的工具速度或功率。例如,工具速度或功率在经济或较低功率模式中可比在性能、运动或其它较高速度模式期间更低。
发动机可包括燃料和空气供应装置,其具有油门阀和改变油门阀的位置的电促动油门控制件。控制器可连接到油门控制件,且输入中的一个或多个可使用户能够经由控制器和油门控制件来改变油门阀位置。
为促进该装置的使用,该系统可包括蓝牙模块,以允许模块经由蓝牙联接装置(诸如智能电话等)来无线控制。蓝牙模块可接纳于具有开口的封壳中,与封壳的其它部分相比,蓝牙模块与联接装置之间的无线信号更容易通过该开口。这可有助于集中蓝牙交互并将交互限制于区或方向,以确保用户在启用蓝牙控制之前位于所期望的区域内。封壳可由具有开放侧的壳体或由包绕蓝牙模块的天线的至少一部分的信号衰减材料(例如封壳内的灌封材料或其它材料)来限定。
在至少一些实施方式中,一种装置包括:发动机,其包括油门和对油门进行促动并改变发动机速度的电子油门控制件;工具,其由发动机驱动;以及输入和控制模块,其具有控制器和一个或多个输入。控制器可联接到油门控制件,且响应于输入的促动,以允许用户通过输入的用户促动来控制至少一个发动机操作参数。
该系统还可包括存储器,控制器与该存储器通信,且该存储器可包括涉及两种或更多种发动机操作模式的信息,且输入允许用户选择发动机操作模式中的一种。在至少一些实施方式中,发动机操作模式包括较低速度的发动机操作模式和较高速度的发动机操作模式中的至少一种,且存储器包括涉及用于两种操作模式的油门控制件的控制的信息。发动机操作模式可包括响应性较高的发动机操作模式和响应性较低的发动机操作模式中的至少一种,且存储器可包括涉及用于两种操作模式的油门控制件的控制的信息。涉及对油门控制件的控制的信息可包括涉及对于两种操作模式的多个操作状况的期望发动机速度的信息。这样,用户可简单地选择期望的操作模式,且控制器可自动控制发动机油门以提供期望的发动机速度,或将发动机保持在对于诸如下者的不同的操作状况的期望的上阈值和下阈值内:启动、预热和发动机怠速、高速发动机操作、高负荷发动机操作、工具由发动机驱动的操作(例如,发动机操作的第一状况)和工具不由末端驱动的操作(发动机操作的第二状况)等。
该系统可包括发动机控制器,且发动机控制器可向输入和控制模块控制器提供指示发动机速度和/或其它发动机操作状况或参数的信号。然后,输入和控制模块控制器可根据与对于所选择的发动机操作模式的期望发动机速度相比的发动机速度来控制油门控制件。因此,输入和控制模块控制器可对发动机油门进行调节,以提供期望的发动机输出(例如,装置速度或工具速度等)。例如,在至少一些实施方式中,在从第一状况(工具不由发动机驱动)改变到第二状况(工具由发动机驱动)之前,控制器促动油门控制件以减小发动机速度,减小当工具最初由发动机驱动时的扭矩脉冲。此外,对于第一状况的期望发动机速度可不同于对于第二状况的期望发动机速度。在拖拉机或乘式割草机的示例中,在未驱动工具时的装置行进速度可比在驱动工具时的装置行进速度更大,以允许在未使用工具时有较大的装置/车辆速度。
上文提到的各种特征和构件可至少在它们不互相排斥的程度上以各种组合使用。上文和下文阐述实施方式和组合中的一些,且其它将从该公开内容中容易地显现。
附图说明
将参照附图阐述某些实施例和最佳模式的以下详细描述,在附图中:
图1是包括LCD触摸屏的输入和控制模块的透视图;
图2是模块的透视图,其中壳体的下部示为透明的以示出某些内部构件;
图3是与图2相似的模块的透视图,但是从另一角度看的;
图4是包括显示屏和开关的输入和控制模块(称为“MEM”)的透视图,其可用作系统功率开关或用于其它目的;
图5是包括显示屏和开关的输入和控制模块(称为“MEM”)的透视图,其可用作系统功率开关或用于其它目的;
图6是包括单独的输入和图标或其它信息的模块的示例性显示;
图7是类似于图6的视图;
图8是示出rpm计和其它信息的另一显示屏的示例;
图9是示例性显示屏,其可示出故障代码或其它信息;
图10是用于与模块组件的其余部分单独地向微处理器提供功率的示例电路示意图;
图11是用于处理支持接地的输入的示意性电路图;
图12是用于处理电压电平输入的示意性电路图;
图13是可用于驱动外部输出的示意性电路图;
图14是示出微控制器输入的示意图;
图15是允许USB与控制器通信的示意性电路图;
图16是输入和控制模块的透视图,该输入和控制模块包括分立的输入按钮以及可在不同位置之间旋转的拨盘或键开关;
图17是包括拨动开关和键开关或其它旋转输入的输入和控制模块的透视图;
图18是包括键开关、旋钮和LED的输入和控制模块的透视图;
图19是示出具有编号输入的键盘的示例性显示;
图20与图19相似,除小键盘是红色的,表示输入不适当的代码或其它故障;
图21是表示基于图案的代码输入示例的示例性显示;
图22是输入和控制模块的透视图,该输入和控制模块包括用于在若干发动机操作模式中选择的旋钮以及包括反向锁定和开始位置的按键开关;
图23是示出具有瞬时位置的开关的使用示例的视图;
图24是示例性显示屏,其可示出故障代码或其它信息;
图25是示例性显示屏,其可在显示器上示出故障代码或其它信息,包括其它输入上的弹出消息;
图26是示出电子油门控制模式的示例性显示屏;
图27是示出发动机性能模式的示例性显示屏;
图28是示出另一发动机性能模式的示例性显示屏;
图29和图30示出用于包括蓝牙连接状态的信息的显示;
图31是示出具有编号的输入的小键盘和关闭按钮的示例性显示;
图32和图33示出包括关于启动-停止模式状态的信息的显示器的部分;
图34是软启动PTO模式中的显示示例;
图35是示出前馈发动机速度控制下发动机速度随着时间的图;
图36是用于控制信号方向的蓝牙天线和封壳的透视图;
图37是用于控制信号方向的蓝牙天线和封壳的透视图;
图38是控制模块的透视图,该控制模块包括内部蓝牙天线和在天线的一部分上的涂层/封装;
图39是图38的模块的不同视图;
图40是蓝牙天线和衰减盒的定向的示意图;
图41A是没有定向壳体或覆盖物的蓝牙模块“X”的示意图;以及
图41B是具有方向壳体或覆盖物的蓝牙模块的示意图。
具体实施方式
更详细地参照图,图1-9和图16-34示出发动机控制和用户输入系统10,其包括多功能模块11,该多功能模块11具有用户接口,该用户接口包括一个或多个输入12,其可为开关、拨盘,滑块、传感器或传感器区域(例如,响应于触摸、手势或电容)的形式,其可由用户促动以控制发动机14和/或由发动机驱动的工具16的操作。具有可至少部分地由本文中描述的系统控制的发动机14和工具16的示例装置包括但不限于骑乘割草机、拖拉机、多用途车等。
发动机14可包括点火系统18,该点火系统18具有火花塞20或点火器,点火电路,诸如在编号为7,546,836的美国专利中公开的,其驱动火花塞20且包括控制器22,该控制器22本身可包括任何期望类型的处理器。点火系统18可从电池接收功率,或它可为磁点火系统(电感或电容)。控制器22可有效地控制发动机14中点火事件的时机,且尤其可监测发动机的速度和/或温度。某些装置可具有例如防止发动机14启动,在某些情况下限制发动机速度或防止工具16被驱动的安全特征,除非已满足某些状况。
控制和输入系统10可包括模块11,模块11可具有壳体24,壳体24上安装或承载有一个或多个输入12,输入12可由装置的操作者促动以控制涉及发动机14和/或工具16的操作的至少一个参数。非限制性示例包括促动启动装置,控制发动机速度(例如,在怠速和较快速度之间),打开前灯或其它灯,促动由发动机驱动的工具(例如,联接到功率输出装置轴的工具或由发动机驱动的联接件)。控制和输入系统10还可包括控制器26,诸如处理器和所附电路(例如,在壳体24内承载的印刷电路板28上),其控制发动机操作的至少某些方面。控制和输入系统控制器26可与发动机控制器22通信,以例如将用户选择中继到发动机控制器(例如,关于期望的发动机速度或工具操作模式)。控制和输入系统10可直接与发动机14的燃料和空气供应装置30(例如,包括油门和燃料喷射器或燃料控制阀的化油器或油门体)连通。
控制和输入系统10可:管理安全装置或策略;管理来自操作者的输入以控制发动机速度(例如,提供油门控制),且在一些实施方式中,不需要物理钥匙;可能使用发动机控制器的反馈或其它方式控制启动器,诸如发动机速度、温度、时间或发动机启动后的转数;在割草机或其它装置上管理反向超驰模式(在该模式中可允许PTO接合倒档,而在正常操作中将不允许它);管理装置上辅助设备(例如前灯、座加热器、方向盘或手柄加热器)的电气输出;管理电功率输出装置(EPTO)的电气控制;和/或使用触摸屏LCD控制接口供操作者指定至少一些操作状况或控制装置的至少一些功能。
在至少一些实施方式中,控制和输入系统10可:为期望的发动机速度或负载状况提供选项并接受用户输入;接受用户输入以启动和关闭发动机;接受用户输入以打开或关闭PTO附件,诸如割草叶片、吹雪机螺旋钻等;接受用户输入以打开/关闭辅助应用特征,例如前灯、座加热器等;向用户显示信息(油门、发动机速度、发动机温度、发动机小时数、空气温度、油压力、油温度等);驱动输出,诸如发动机启动器、给燃料喷射器或燃料喷射系统的功率、向外部装置、前灯、加热器等提供功率的继电器);和/或管理和实施安全特征。
用该功能,可消除以下一项或多项措施,且用控制和输入系统实现的类似功能替代:油门杆或其它油门促动器;调速器控制杆组件;点火钥匙开关;发动机小时表;电动PTO开关;前灯开关;座加热器和/或暖手器开关;安全特征控制模块;诊断接口(例如,提供用于装置服务的数据或保修信息);和其它开关或控制器。
控制和输入系统10可提供以下功能:对发动机控制模块的电子油门控制器的发动机速度的命令设定点;命令PTO接合/脱离事件;将应用状况的信息转发给发动机控制模块;控制辅助应用特征,诸如前灯和加热器;处理和管理安全特征和装置,诸如座开关(例如,可需要占用座以启动发动机)、制动开关(例如,可需要应用制动器以启动发动机或换向反向)、PTO开关(接合/分离PTO)、倒档开关(允许切换到倒档)等;与现有应用相比,允许进行高级诊断(用于装置使用情况数据的便捷接口点、故障指示器的存储、传感器信息等);允许消除用于经销商服务的昂贵诊断接口(该模块可用于用户输入,且因此易于访问,且可进行制造,使得与安装在发动机上或发动机附近的控制器相比,可轻松地从模块中获取数据,例如,在发动机罩或壳体下);允许用户查看信息,诸如发动机速度、燃油经济性指示器、当前安全状态、故障状况、小时表、服务信息(例如液位、其余流体寿命(即建议流体改变之前));消除为装置制造商管理的构件和供应商(例如,消除开关和上文提到的东西);更有效地将发动机与应用联系起来(例如,根据操作状况和用户的喜好/输入来允许增强对发动机和由发动机驱动的工具的控制);一起管理安全特征和装置和发动机,且比现有解决方案更有效,具有更大的灵活性和智能性;便于对发动机操作状况的严格控制,以避免可导致不良运行质量或其它不令人满意的体验的用户产生的情况;产生可一键式控制的系统,对于不希望或不解扼流圈、启动器等操作的人群更具吸引力(从启动和操作应用中排除猜测工作);允许用户关于应用状态(换油间隔、故障等)的更好反馈和通知。
在至少一些实施方式中,系统10可包括:具有控制器26或与控制器26通信的控制和输入模块11,以及用于接收用户输入和信息显示的LCD触摸屏接口32。模块/控制器11/26:可使用串行通信来与发动机控制器22通信并控制发动机控制器22;可集成到包括LCD触摸屏32的单个封壳或壳体24中;可具有从发动机传感器(例如VR传感器)以及经由与发动机控制器22的串行通信读取发动机速度的能力;可具有多个可配置输入12,从而允许连接到装置上的现有开关/安全特征。输入/传感器12可为可配置为地面感测、电压电平感测或电压阈值感测或时间捕获信号的软件。这允许一个单元与许多不同的开关、传感器等一起工作。模块/控制器11/26还可使用分立的特定输入电路,这些电路是对于所使用的装置/工具定制的。尤其,这可允许测量外部开关和传感器,诸如安全性、油压力、温度、环境温度等。
模块/控制器11/26可包括合适的存储器或与合适的存储器相关联以存储指令、程序、软件、数据、查找表/映射等。该存储器可为EEPROM和闪存。在至少一些应用中,所存储的信息尤其可涉及发动机运行时间(例如,小时数);故障代码历史;运行时间历史(其尤其可包括各种速度阈值下的时间);发动机序列号/标识;装置序列号(即割草机、拖拉机或其它装置的标识信息)。
控制和输入系统10将当前发动机速度设定点与发动机控制器22通信,以允许用户设定电子油门控制器(例如,电动油门促动器),且燃料喷射系统(即燃料和空气供应装置30)应尝试保持。
控制和输入系统10可用于向发动机控制器22或装置的其它控制器提供/启用更复杂的安全策略,以便:用手动PTO开启来输入反向而未进入反向超驰模式的情况下反向时停机发动机;在按压模块上的关闭按钮时终止发动机;在保持发动机运行的同时输入反向时断开或关闭EPTO。
控制和输入系统10可控制到发动机控制器22和/或装置的其它控制器以及其它电促动的构件的功率,诸如燃料喷射构件(例如,燃料和空气供应装置30的部分或限定燃料和空气供应装置30)。这可基于发动机14何时应准备运行来进行控制。例如,当用户在座上时,可向发动机控制器22提供功率(例如,促动座开关以检测用户何时在座上)。控制和输入系统10还可控制向诸如前灯和加热器的辅助构件的提供功率。且系统10可包含电路以将UART低级通信转换为USB通信,从而消除经销商或服务人员出于服务原因来连接外部装置以与装置通信的需求。
使用控制和输入系统10的过程可包括:向控制和输入系统提供功率(诸如从电池),使得控制和输入系统可操作以接合和控制其它构件。控制器可在低功耗模式(比如睡眠模式)中,等待装置的随后使用。这样,当装置不在使用中时,所有外部装置可关闭且没有功率以减小电池消耗。当需要使用该装置时(例如,通过转到开启位置的钥匙、制动器的促动、用户坐在座上的等进行的检测),控制和输入模块可从电池向发动机控制器提供功率,且需要从睡眠中唤醒的分立构件。如图6和图7中示出的,可需要一个或多个用户输入或指示器(例如LCD屏幕32或开关/拨盘)以允许发动机启动和随后使用该装置,并因此输入可提供功率/启用。在具有LCD或其它显示器32的系统中,可显示启动按钮34(当促动时引起发生发动机启动顺序的输入)以及可防止发动机运行的任何安全措施。可使用的示例性安全装置包括座开关(由图标36表示)—如果座开关未促动或另外在指示座为空的状态中,系统可防止发动机启动,PTO开关(由图标38表示)或来自EPTO的反馈(指示PTO已接合)可防止发动机启动;指示制动器关闭或未接合的制动开关(图标40)可防止发动机启动。
用户可通过按压启动按钮34或开关,将钥匙转到启动位置或开启位置等来命令发动机启动。如果满足安全状况,假设发动机中不存在将防止启动程序发生的故障状况(例如,发动机或油温度过高等可引起系统防止发动机启动),发动机启动程序可开始。如果出于任何此类原因未开始发动机启动,可显示一个或多个故障或其它信息,以通知用户为何未发生发动机启动(例如,一般的故障图标/指示器33)。在启动发动机之前,控制器26可确定发动机速度是否低于对于尝试的启动事件的速度阈值(例如,发动机未运行)。在至少一些实施方式中,如果满足发动机启动状况,控制和输入系统10可突出(例如,触发相关联的LED或其它灯)启动按钮34,且可锁定除了可能的关闭按钮42(图9)之外的其它按钮,由此如果期望,用户可在启动后关闭控制和输入系统和/或终止发动机操作。
为开始发动机启动,控制器26可促动启动器螺线管以接合电启动器。然后,控制器26可检测或确定发动机速度,并继续驱动启动器以启动发动机14。在至少一些实施方式中,可驱动启动器,直到发动机速度在大于start_rpm_debounce_time的时间内大于start_rpm_threshold;或在最大量时间内促动启动器(可选择成保护和避免损坏启动器和相关联的构件)。
当确定发动机14已启动时,启动器停用。一个或多个用户输入12可启用和突出。例如,IDLE按钮(图标44)、一个或多个其它发动机速度/负载选项按钮(比如ECO模式(图标46)和MAX模式(图标48),其分别允许更经济的装置使用或最大性能使用,或特定的速度/rpm控制选项)、PTO促动按钮(图标50)、反向超驰按钮(图标52)等。可选地,控制器26在允许发动机14移动到其初始启动和预热速度或其怠速之前可需要发动机预热时段,以确保发动机准备好以更高的速度和负载操作(例如,如果在未充分预热和稳定时置于负载下,大致防止发动机失速或运行)。如果期望,控制和输入系统10可允许向用户显示某些数据和信息,比如发动机速度和油门位置以及可从发动机控制器请求的任何其它指示器。
用户输入可用于确定期望的发动机速度/负载设定点,其示例包括:如果用户选择ECO模式(例如,通过促动/按压ECO图标46),系统将ECO命令串行地或经由模拟电压电平发送至发动机控制器,这将使目标发动机速度移动至与ECO模式相关联的预定设定点,该设定点在发动机控制器的校准中设定。如果用户选择MAX模式(例如,通过促动/按压MAX图标48),系统串行地或经由模拟电压电平向发动机控制器发送MAX命令,这将使目标发动机速度移动至与MAX模式相关联的预定设定点,这在发动机控制器的校准中设定。如果用户选择IDLE模式(经由图标44),系统串行地或经由模拟电压电平向发动机控制器发送IDLE命令,这将使目标速度移动至与怠速发动机操作相关联的预定设定点,该设定点在发动机控制器的校准中设定。如果用户选择设定速度,例如3000rpm,系统串行地或经由模拟电压水平向发动机控制器发送命令,以将目标速度移动至预先设定的设定点(可能为3000rpm),这在发动机控制器的校准中设定。速度/功率/负载状况也可以可变地调整,而不是以分立的步骤进行调整,例如,以从当前状态增加或减小。当用户经由软件或其它输入选择以增加或减小发动机性能时,可根据存储在发动机控制器中或由发动机控制器存取的指令或程序来发送信号以成比例地或逐步地增加或减小发动机速度/功率。
安全功能/输入可用于确定上文是否可实现。例如,如果座开关指示有人在座上,可启用输入。如果系统检测到有人不在座上,但促动制动器,那么可启用输入(在一些系统中)。如果系统检测到有人不在座上且制动器未接合,输入可停用或忽略。
如果装置包括EPTO,如果用户选择输入来促动EPTO,那么系统可确定,例如,该单元是否反向以及是否有人坐在座上。如果该单元不是反向的且确定有人坐在座上,那么系统可允许促动EPTO,且灯或其它指示器可促动以向用户显示EPTO接合。
关于反向超驰模式,可使用类似的控制策略,该模式使PTO可在装置处于倒挡时进行操作。在不进入反向超驰模式的情况下(例如,经由图标52),可防止在EPTO接合时装置进入倒档,或在选择倒档时关闭发动机。尤其,这可防止在装置向后/反向前进时意外使用由发动机驱动的工具。在至少一些实施方式中,如果接合PTO且用户选择反向超驰模式,那么系统可按以下步骤进行:如果装置(如果系统允许反向超驰仅在有限的时间内),可启动计时器,如果装置(诸如拖拉机)进入倒档(可诸如通过控制器上的倒档开关输入来感测),且计时器指示的时间小于rev_override_max_time,系统可在反向超驰模式中进行,否则系统可关闭EPTO或向发动机控制器发送KILL命令以终止发动机操作。退出反向可终止反向超驰模式,如果随后的反向操作由用户需要,将需要再次选择反向超驰模式。否则,如果在指定量的时间内再次输入倒档,计时器可允许重新进入反向超越模式。这允许对车辆进行一些向前和向后的调整,而不需要用户为接近进入反向超驰模式的时间发生的车辆的每次反向操纵选择反向超驰模式。如果计时器已到期(即,重新进入反向进入模式的最大时间已到期),那么系统可关闭EPTO或向发动机控制器发送KILL命令以终止发动机操作。
如果用户经由手动PTO接合PTO(由控制器经由PTO开关来感测—例如,当移动PTO接合杆时状态改变)或尝试接合EPTO(经由系统的输入50—例如LCD上的按钮/图表),且时间小于rev_override_max_time,那么系统可在反向超驰模式中继续进行,否则系统可无法接合EPTO或使用手动PTO可向发动机控制器发送KILL命令以终止发动机操作。
前灯可在发动机运行时(由控制器确认)打开,或在发动机不运行时打开有限的期限(例如,避免过度消耗电池)。当发动机关闭或计时器到期时,前灯可由控制器自动关闭。当前灯打开时,可向用户提供指示,诸如模块上的灯的照明。
控制和输入系统10可允许在用户接口32上提供用于用户的信息和控制的多个页面或屏幕,具有允许用户在屏幕之间导航的按钮或开关。在至少一些实施方式中,当发动机正在运行时,可在一个或多个上且直到每个屏幕上提供发动机关闭按钮42,使得用户容易获得该选项。显示的信息可包括发动机小时数(在图8中的54处),其可通过测量发动机速度大于或等于最小发动机运行速度的时间来记录,其可保存在永久或半永久性存储器件(诸如闪存或EEPROM)中。服务间隔信息可显示,且可基于以下:仅基于发动机运行小时数的换油时机;油压指示(经由模拟或数字输入读入控制和输入控制器以确定油压传感器指示的近似油压);在特定发动机速度下的发动机小时数,经过加权和分类以确定更特别的换油间隔(例如,在3600rpm下有更多的时间将需要更频繁地换油);经由与发动机控制器的反馈确定的特定负载下的发动机小时数,经过加权和分类以确定更特别的换油间隔(例如,在80%的负载下更多的时间将需要更频繁地换油);经由与发动机控制器的反馈确定的特定发动机温度下的发动机小时数,经加权和分类以确定更特别的换油间隔(例如,高于100°C的时间越多,将需要更频繁地换油;或低于-10°C的时间越多,将需要更频繁地换油);可经由串行通信从发动机控制器中获取的上文或其它发动机操作时间参数的任意组合下的发动机小时数,其可用于更好地解实际发动机使用和适当的服务间隔。空气过滤器清洁或替代时机可基于上文关于换油所提到的任一个,以及发动机中空气流动所独有的其它因素,例如,检测到空燃比在某一时间长度内过浓,这可指示流过空气过滤器的空气流少于期望值,这指示过滤器脏或堵塞,且应改变。显示的信息还可包括发动机参数,比如油压力、油温度、环境温度等。
功率可以以任何期望的方式向控制和输入系统10提供。在至少一些实施方式中,控制器/系统可由主或系统功率开关56提供功率,如图4中的拨动开关和图5中的按钮示出的,但可使用任何类型的开关/接口/输入。这将允许通过促动一个开关56来完全关闭系统。用户可必须将该开关56促动到接通位置以打开系统,这可改进长期存储,因为当该开关断开时将不消耗电池(例如,在至少一些实施方式中,控制器和其它构件将不在睡眠模式,而将改为在主开关关闭时关闭)。
控制和输入模块11可包括多个输入12,其允许用户输入一个或多个代码来操作装置(例如,启动发动机、接合PTO等)或实现其它任务(例如,下载数据、重新编程或更新装置上的软件等)。通过要求访问码来防止未经授权使用装置的能力可意味着不需要钥匙或其它独特的器具即可访问控制系统并操作装置。这可意味着可省去昂贵的按键开关,同时保留锁定不应使用设备的用户的能力。这消除丢失钥匙或必须为装置找到钥匙的麻烦,比将钥匙保持在钥匙开关中(许多用户都这样做)更加安全,保留基于访问码限制装置全部使用或部分使用的能力,并允许用户更新/改变代码(与之相比,如果钥匙损坏或丢失,必须购买替代钥匙)。
该系统可包括具有多个输入12的触摸屏接口32,该输入可为单独的开关或传感器,或是对触摸或压力敏感且响应于并能够区分屏幕上不同位置处的输入的单个表面。因此,可顺序地促动单独的输入12以将代码输入到控制和输入模块中。输入可编号或加字母(例如在键盘上,如图19、图20和图31中示出的)。小键盘可包括分立按钮58或LCD或其它触摸屏上的按钮的显示,以便于用户记住并准确输入代码。该代码可改为包括诸如通过用户手指(例如用压敏或电容传感器布置)在屏幕上描绘的图案60。该图案可按特定顺序与多个分立传感器相交,或以其它方式提供可辨别的代码输入,其一个示例在图21中示出。
在使用此类系统时,控制器26可从电池接收功率以允许用户输入代码。控制器36可从睡眠模式中唤醒,但其它构件可不提供功率,至少直到输入访问码为止。在一些应用中,控制器26可在用户满足初始状况时提供功率,诸如通过坐在座上或接合制动器以改变座或制动开关的状态。在促动控制器26时,分立小键盘输入12可为活动的且准备好接收代码,或小键盘或其它输入可显示在LCD屏幕32上(或LCD屏幕可准备好接收图案等)。如果输入的代码60是正确的,可向系统的其余部分提供功率,如果错误,可向用户提供错误代码信号(例如,闪烁的红灯、嗡嗡声或显示的消息,如图20中大体上示出的)。可触发启动按钮34(如果提供分立按钮),或可在屏幕32上显示开始选项以供用户促动,且小键盘或其它初始输入选项可不再显示在屏幕上。在一些实施方式中,如果发动机14关闭且用户保持在座上,由于已批准/认证用户,所以不示出小键盘或其它初始输入选项。在一些实施方式中,如果在发动机关闭时用户离开座,可设定计时器,且如果用户在计时器到期之前返回到座,不需要重新输入代码。如果计时器已到期,那么当用户返回到座时,显示小键盘或初始输入选项,且用户必须重新输入访问码。
一些装置具有PTO,一个或多个工具16或器具可附接至该PTO以由发动机14驱动,例如,割草叶片、抛雪、旋耕等。在至少一些实施方式中,不期望在主动驱动PTO的同时以倒档操作车辆倒退。在具有手动PTO的装置中,如果在驱动PTO时将其置于倒档,发动机可关闭。使用EPTO,如果车辆反向,可关闭EPTO。为使具有从动/操作的PTO的装置至少能够进行一些反向操作,该装置可包括反向超驰选项或模式,该选项或模式可由用户在切换至倒挡之前进行选择。如图18、图22和图23中示出的,可通过促动输入(比如开关或拨盘62),将键旋转到与反向超驰模式相关联的位置或通过选择呈现在显示器(例如,用触摸屏32)上的选项来选择反向超驰模式。期望地,仅在必要时(例如,在发动机不启动时,且在具有EPTO的情况下,仅在接合/驱动EPTO时)才可提供输入,且可在没有单独的开关或键位置的情况下提供输入,这可为更昂贵的解决方案(虽然可接受且可用,如图22中示出的)。此外,可简化选择和控制反向超驰模式的复杂性(例如,仅在必要时提供,且不需要为该模式专用的单独输入)。
在至少一些实施方式中,如图22和图23中示出的,可用开关或选择器62选择反向超驰模式(以模块11上的REV指示),该开关或选择器也用于至少一种其它功能,诸如启动发动机(因为不需要同时启动发动机和反向超驰模式,这对其它功能也可适用)。在该示例中,模块11不包括触摸屏或其它LCD显示器,且改为包括分立的机电输入(例如,拨盘/选择器62)。用于启动和反向超驰的开关位置可为瞬时开关—即,开关/拨盘可为弹簧的或以其它方式偏离该位置,使得可将开关转到该位置,但开关不在用户的手从开关移开后保持在该位置。因此,将开关/拨盘移动到该位置改变开关的状态,且即使开关随后离开该位置,启动或反向超驰模式可由控制器实现。这可提供对启动过程和启动器马达的改进控制,并减小潜在的用户引起的误启动场景。即,控制器26可根据限定的过程(且对于限定的起动期限)来促动启动器马达,而不需要用户将开关保持在启动位置中。因此,在发动机14已启动之前从启动位置释放开关62的用户将不干扰启动过程。类似地,即使用户将瞬时开关移动到该位置,反向超驰模式可完全接合和实施。
将同一开关用于多于一个目的可减小成本并简化用户接口以及各种功能或模式的促动。此外,启动模式可智能地实施为仅在发动机未运行时才发生。这样可消除在发动机已运行且飞轮旋转时接合启动器的可能性,从而增加零件的使用寿命。例如,控制器26可促动启动器,直到发动机速度超过指示发动机已启动的阈值,或起动时间超过阈值(可选择以保护或避免启动器过热/损坏),或发动机加速度(发动机速度的一阶导数)超过指示发动机已启动的阈值。何时关闭启动器的非限制性示例是当发动机达到900rpm,deltaRpm(加速度)达到60rpm/rev和/或启动器已开启3秒钟时。如果在启动模式终止时发动机14正在运行,控制器作出的确定(例如基于发动机速度)将锁定启动器,且将开关进一步促动至瞬时/启动位置直到发动机停止操作后才促动启动器。这防止启动器与旋转的飞轮意外或不适当地接合。
开关62可联接到控制器26(例如,基于开关位置向控制器提供输入),使得控制器响应于开关的位置。在图22中,开关/拨盘包括关闭位置(且拨盘62在图22中的关闭位置中)、开启位置和瞬时位置,在关闭位置中,不向控制器26或其它构件提供功率,在开启位置中,向控制器26或可选的其它构件自动地或根据控制器的命令提供功率,例如,该瞬时位置用于促动发动机启动(当发动机不运行时)和反向超驰模式(当发动机运行时)。
如果发动机14正在运行且PTO启用,开关到启动/反向超驰位置的过渡向控制器26指示应超越反向PTO保护锁定。这使装置(例如拖拉机)可在PTO接合/驱动的情况下反向操作。可提供一个时间缓冲,以允许在倒档时在促动超驰和实际促动PTO之间有延迟,或在接合PTO时切换为倒档。该缓冲可为发动机转数/循环数,或可为时间方面,例如,从开关过渡到允许的反向操作超驰3秒。可提供额外的超驰缓冲,以在成功进入超驰模式后允许退出该模式,并随后又进入超驰模式(例如,车辆可从倒档换到前进档,以快速调整车辆向前的位置,且然后移回反向以继续反向操作)。因此,在至少一些实施方式中,对于具有接合的PTO的每个期望的反向操作,不需要选择反向超驰模式。如果缓冲已过期,那么必须再次将开关移动至反向超驰位置,以便在接合的PTO情况下进行随后反向操作。
如上文提到的,控制和输入系统10尤其可允许用户直接选择期望的发动机速度、功率模式或发动机速度/功率的增加/减小。此类命令/输入可从输入控制器26传送到发动机控制器22,发动机控制器可命令电子油门控制(ETC)63(图1中示意性地示出)和燃料喷射系统以实现用户期望的速度或功率状况。ETC 63可控制或包括促动油门的马达,即,如本领域中已知的,马达可使油门阀在涉及发动机怠速操作和发动机高速或全开油门操作的位置之间移动。在图18中示出的示例中,旋转拨盘/选择器64允许用户选择期望的发动机速度。顺时针旋转拨盘可增加发动机速度,且逆时针旋转拨盘可减小发动机速度。在图22的示例中,旋转拨盘/选择器66可用于允许用户在发动机操作模式中选择,发动机操作模式示为但不限于MAX、ECO和IDLE。这些可涉及所有时间,或在某些情况下(诸如,当由发动机14驱动的工具16在负载下时)的不同发动机速度。
提供与油门控制选项相关联的控制器可使控制器对用户选择的油门位置进行调节或提供一些控制。这可用于保护发动机免受ETC(电动或电子油门控制)状态之间反复不必要的过渡所造成的潜在损害,可防止ETC和发动机进入不稳定的操作状态;可减小不期望的发动机操作和性能属性的可能性,诸如爆裂、回火、反弹转速/速度限制器、喘振、发抖、排气中冒出黑烟等。否则,对于用户可能可迅速命令对ETC的许多状态改变,这可引起发动机的行为不稳定和不可预测,这表现为大的λ摆幅、非期望的声音以及较差的可驾驶性/运行质量。这防止此类行为,且阻止用户进行此类行为,同时改进可预测的和可靠的发动机操作。
大体上,如果用户在Y时间量内命令X次状态改变(发动机油门或速度设定点改变或PTO改变(例如PTO接合/脱离命令)),系统可自动进入系统的安全状态,例如,系统:可进入怠速发动机操作;可关闭EPTO(如果配备);可在时间段Z内锁定其它速度命令;可将EPTO锁定时间段Z;和/或可警告用户他们已尝试进入不安全的操作状态。例如,在时间Z到期之后,系统可恢复正常操作,但发动机仍在怠速中,且EPTO可未接合,要求用户在系统移动至新的设定点之前移动开关或选择新的设定。此外,此信息的日志可存储到MEM中的永久存储器中,从而允许经销商或服务提供商可访问此信息以进行故障排除或保修。
当已超过最大的状态改变数时,可向用户显示警告33、68(例如,见图6、图7、图24和图25),包括:模块或显示器上的警告灯闪烁;开关中的灯闪烁;或根据期望在屏幕上显示警告消息(文本或图标/视觉)。
在至少一些实施方式中,如由用户观察的,控制和输入系统可通过限制发动机14上的负载直到发动机和点火及燃料系统准备好承担更多的负载来改进发动机性能。这可防止用户试图快速使冷的且最近启动的发动机加速,和/或在发动机和其它系统准备好用于此类用途之前开始使用由发动机14驱动的工具16。
在至少一些实施方式中,该系统可包括可与ETC和发动机控制器通信的控制和输入系统,使得用户可命令发动机速度、操作模式(例如,SPORT、IDLE、MAX、ECO等)或其它设定。在发动机启动之后,发动机控制器将油门位置(例如,通过命令ETC)控制到固定的油门位置,从而允许发动机在尝试保持特定发动机速度之前进行预热。在该时间期间,发动机控制器可尝试“同步”,在同步过程中,其确定一对回转中的哪个发动机回转是压缩回转。例如,这可通过比较每转的时间并比较连续周期的时间来完成。包括燃料室压缩冲程的回转可比包括燃烧或功率冲程的回转更慢,并因此花费更多的时间,且可确定发动机冲程或循环。在发动机控制器同步之前,相比于实现同步之后,燃料喷射系统和发动机一起的性能可不那么理想,且可提供更好的燃料输送和点火时机。
在至少一些实施方式中,在满足以下可能的状况中的一个或多个之后,发动机控制器22可向输入和控制系统控制器26传达发动机14准备好对于较高发动机速度接受较大负载或命令,状况可包括:发动机温度超过阈值;和/或发动机已完成阈值转数;和/或自发动机启动以来达到时间阈值;和/或正在实现同步;和/或超过最低发动机速度;和/或超过用户的最小油门操纵次数(例如,对发动机进行转速调节和预热)。
在发动机启动与启用发动机速度和负载改变之间的时间期间,控制器26可通过例如执行以下任一操作来向用户提供指示:指示当前模式,例如通过点亮与预热或怠速发动机操作相关联的按钮或显示指示预热模式的消息或文本;停用或隐藏用于其它发动机速度设定点或模式,或用于在比如LCD的可见显示器上进行EPTO操作的按钮,或禁用或忽略按钮或开关的促动;如果用户尝试选择不同模式,闪烁当前模式。其它速度设定点(显示屏上的按钮或实际开关/旋钮/按钮/拨盘)可“变灰”或不发光,以向用户指示这些选项尚不可用。图1-7和图16-18示出可使用的一些模块11或接口,以及可用于向用户警告发动机状态的按钮或显示器。在功能上与先前描述的其它图标/按钮相似的按钮已赋予相同的参考标号如此指示。当然,按钮/开关/输入可用于其它目的或功能,且示出的模块仅表示本领域技术人员容易理解的一些选项。
在发动机准备好接受速度和负载改变之后,系统10可执行以下任一操作:在LCD上在可视显示器上启用或示出用于其它设定点的按钮,或使其它按钮/开关/旋钮/拨盘可用于使用和/或发光;立即进入怠速或预热模式以外的所选择状态,例如在物理旋转、扳钮或其它电气开关的情况下;允许触发EPTO(如果用户可触发其的话)。此外,可提供显示器以通知用户可改变速度/负载或改变其它参数(例如,EPTO)。
系统10还可基于PTO的状态来设定对于发动机14的目标速度(例如,ETC的设定点和其它控制变量)。这可使目标速度与特定的PTO实施方式(例如,割草机、吹雪机、旋耕机等)匹配,并允许多种速度,这些速度适合于所使用装置的驾驶和工作模式。这可进一步允许基于负载更好地校准ETC控制方法。
系统10可包括ETC且可集成到发动机控制器22中。系统10还可包括油门体30、输入和控制模块11以及包括发动机14和可与一个或多个配件或附件一起操作的PTO的装置。
在一个示例中,系统10允许用户选择目标发动机速度或模式,诸如ECO模式,指示他们想要以比标准更低的燃料消耗进行更安静的操作。在该示例中,ECO中的目标发动机速度为2600rpm,这可提供较低燃料消耗并减小发动机噪音,同时允许驱动割草机的舒适速度。然后,用户可触发PTO,这时系统将发动机速度增加到可提供额外的转矩和叶片末端速度优势的速度,适合在PTO接合的情况下操作装置。在该示例中,启用PTO时ECO中的目标速度要高于未接合PTO时的目标速度,例如3060rpm,这提供的转矩曲线比2600rpm时要好,但仍比市场上的一些产品使用的更高目标速度更经济。这些速度仅代表一个示例,且可根据期望使用任何其它期望的速度设定点,包括多于两个设定点。
在该情况下,ETC的优点是能够提供多个目标速度设定点,以适应例如大于空载PTO设定点的加载(PTO开启)目标速度设定点。设定点可在发生触发状况(例如,接合PTO)时自动选择和制定。
典型地,对于具有机械调速器的发动机,由于下降,加载速度将小于空载速度。用ETC和相关的控制系统,可避免在任何一种速度(较低的空载速度或较高的加载速度)下连续下降(随着负载增加来使发动机连续减小速度)。控制器可监测速度并调整ETC,以根据期望改变发动机速度,以避免下降并在多个设定点中的任何一个点上保持发动机速度大体上恒定。这可提供发动机和PTO的更一致的操作(例如,给PTO的转矩更一致)。
在另一示例中,该系统允许用户选择目标速度或模式,诸如MAX,指示他们想要与先前示例的ECO模式相比具有更快的行驶速度和增加的性能。在该示例中,MAX中的目标速度为3600rpm,这提供共增加的马力和行驶速度(即,增加的发动机速度=增加的拖拉机行驶速度)。然后,用户可触发PTO,这时系统将发动机速度减小到通过带/滑轮减速确保发动机不超过PTO阈值(例如最大叶片末端速度)的速度。在该示例中,PTO开启时MAX中的目标速度将为3300rpm,这提供比3060(在ECO模式示例中已在上文提到)更峰值的马力,同时将叶片末端速度保持在期望阈值以下。
再次,ETC和控制系统启用多个目标速度设定点,这次包括空载目标速度,该目标速度为运输提供地面速度方面的优势,同时提供PTO接合速度,该速度可满足与叶片速度相关的减小的速度阈值。同样,可实现和保持速度设定点,而不出现与机械调速器相关联的下降幅度。大体上,这提供比机械系统更大的控制力,且提供机械系统根本不可能实现的设定点选项(诸如上文的ECO模式示例),同时为用户简化系统(用户不需要知道任何信息以便获得他们自然期望从系统获得的信息,用户仅需要选择模式并接合/断开PTO—系统将使发动机速度管理到期望的设定点作为响应)。
系统还提供向系统输入前馈负载改变的可能性,以帮助PTO接合和发动机响应。例如,当用户接合PTO时(通过用于EPTO的电气器件或通过移动杆以接合手动PTO),系统可检测到该情况并作出如下反应。系统使用用于EPTO接合或手动PTO开关状态的命令来确定何时接合PTO。作为响应,在PTO接合且PTO负载由发动机主动驱动之前,系统可前馈油门的增加,以允许发动机在加载之前开始产生额外的转矩。这在发动机对负载的响应方面提供优点,且减小在负载接合时发动机速度的任何减小。
在EPTO的情况下,当用户命令将EPTO开启时,系统可输入前馈以增加转矩,等待少量时间,然后接合EPTO,以进一步改进系统/发动机的控制。在EPTO的情况下,当用户命令将EPTO关闭时,系统可输入前馈以在系统脱离EPTO时减小转矩,从而进一步改进系统/发动机的控制。响应于用于PTO的接合杆的位置改变(或与接合杆或其它促动器相关联的开关的状态改变),可通过手动PTO来实现类似的控制。
系统可基于所使用的PTO附件进一步提供不同的目标速度设定点,因为不同的附件可具有不同的最大、最小或优选速度,且可在需要不同前馈控制方案的发动机上提供不同的负载。例如,如果吹雪机在2900rpm下比它在默认速度下操作更好,这可仅在吹雪机附件联接到装置时设定和实施。PTO目标速度设定点可由经销商通过如输入和控制系统中设置的用户选择(例如,使用按钮或LCD在选项中选择);基于PTO附件中的RFID标签的自动检测;基于来自PTO附件的电压反馈的自动检测(例如,附件线束中放置的电阻确定附件的类型)来设定。控制器可测量或确定附件线束上的电压,并为该设备选择预编程的目标速度设定点。
在该系统的示例中,当发动机运行且系统在ECO中(其中目标速度为2600rpm)时,用户命令EPTO的接合。作为响应,系统命令代表必要的转矩增加的前馈,以在当前目标速度下接受EPTO负载,例如,系统命令3060rpm的新目标速度。启动计时器,且当计时器大于或等于feed_forward_positive_torque_delay(例如,设定延迟以确保在PTO接合之前实现期望的设定点)时,然后系统将触发EPTO,且允许正常操作。
发动机以3060rpm运行时,用户命令将EPTO关闭。作为响应,系统命令代表必要的转矩减小的前馈,以接受当前目标速度下的EPTO负载释放,例如,系统命令2600rpm的新目标速度。启动计时器,且如果计时器大于或等于feed_forward_negative_torque_delay(为确保在分离PTO之前进行发动机速度改变的延迟),那么系统将停用或断开EPTO。
以下示例用于带有手动PTO的装置,发动机正在运行,且系统在ECO中,其中目标速度为2600rpm。当用户移动杆或其它促动器以接合PTO时,PTO开关状态改变,且系统检测到开关状态改变,且命令代表必要的转矩增加的前馈,以接受当前目标速度下的PTO负载,例如,通过命令3060rpm的新目标速度。可启动计时器,且当计时器大于或等于feed_forward_positive_torque_delay时,可开始正常系统操作。当用户移动杆以断开手动PTO时,PTO开关改变状态,且系统命令代表必要的转矩减小的前馈,以接受当前目标速度下的PTO负载释放。例如,系统命令2600rpm的新目标速度,且feed_forward_negative_torque_delay通过正常系统时,操作可恢复/开始。当然,这些仅为示例,且可使用其它方法和系统来实现发动机和PTO的其它设定点或期望的操作模式。
该系统还允许对发动机操作进行其它调整或定制。例如,与机械调速器相比,一些用户想要增加ETC的反应性,且一些用户想要获得更柔和的反应性。该系统可允许用户以简单的方式来修改ETC校准以缓和或增加发动机对负载输入的响应,可允许用户以简单的方式选择他们想要的模式,且允许在基本系统已校准之后容易地对其进行校准。这消除完全校准系统以多种方式操作或完全校准多个系统的需要。
输入和控制系统10使用户能够经由一个或多个输入(诸如按钮等),基于来自发动机控制器或其它控制器的以下反馈的任意组合或单个,来控制ETC的反应性:发动机温度>=最低温度以调整ETC;发动机转速>=最小发动机转速以调整ETC;以及发动机速度>=最小发动机速度以调整ETC。如果发动机控制器“同步”(已确定循环内哪个回转是压缩回转),将测量实际速度并将其与目标速度或速度范围比较。如果实际速度小于目标速度,驱动油门打开;如果实际速度大于目标速度,驱动油门关闭;且如果实际速度在目标速度的容限内,不驱动油门。
具有实际速度和目标速度之间的差异,并应用一个标量,称为output_scale,来计算油门的驱动量。实际速度的测量、与目标速度的比较以及油门的驱动可在etc_calc_revs的频率下执行,该频率是以转数计的值。
用户输入以根据用户喜好调整ETC(电子油门控制),如果用户按压指示对于ETC更高反应性模式(通常称为性能或运动模式或类似物)的按钮,那么串行地或经由模拟电压电平向ECM发送命令以指示使用ETC的反应性更高(灵敏度更高)控制参数。如果用户按压指示ETC的较低反应性模式的按钮(通常称为标准、巡回、ECO模式或类似物,大体上在图26-28中示出),那么将命令串行地或经由模拟电压电平发送至ECM,以指示使用反应性较小的控制参数用于ETC。在较高反应性模式中可使用下文提到的基本计算。在较低反应性模式中可使用基本计算,并通过修正修改这些基本计算以减小系统的灵敏度。例如,将output_scale乘以小于1的值,从而导致对实际速度和目标速度之间的差异的反应较小。Etc_calc_revs乘以大于1的值,导致对实际速度和目标速度之间差异的反应变慢。
在示例性系统中,当发动机正在运行且用户为ETC选择更高的反应性模式时,发动机控制器计算转速ETC_rev_timer。如果ETC_rev_timer>=etc_calc_revs,那么确定实际速度与目标速度之间的差。差乘以output_scale(小于1的值)来确定驱动油门的量。如果实际速度小于目标速度,驱动油门打开;且如果实际速度大于目标速度,驱动油门关闭。当发动机正在运行且用户选择较低的反应性模式时,发动机控制器计算转速ETC_rev_timer。如果ETC_rev_timer>=(etc_calc_revs*low_react_timer_scalar),那么low_react_timer_scalar的值大于1,这减慢ETC策略的反应速度。发动机控制器确定实际速度与目标速度之间的差,该差乘以output_scale(小于1的值)来确定临时油门输出temp_throttle_out。油门输出设定成等于(temp_throttle_out*low_react_output_scalar),其中low_react_output_scalar的值小于1,从而减小ETC策略的输出幅度。如果实际速度小于目标速度,驱动油门打开;且如果实际速度大于目标速度,驱动油门关闭。
该系统可进一步允许和控制发动机的远程启动,诸如通过与移动装置的蓝牙连接。允许消费者在使用前(例如在寒冷的天气)方便地启动和预热应用。例如,通过要求用户在允许用户控制装置之前输入密码,可防止具有密码的人以外的其它用户在远程启动后驾驶车辆。
在至少一些实施方式中,控制和输入控制器26可从电池接收功率,且当发动机14未运行时可在待机或其它等待模式中。其它构件可关闭,即不提供功率。用户可使用先前配对的移动装置(先前与该装置的蓝牙模块配对,由待启动的接口/屏幕32上的图标70表示)启动发动机—见例如图29和30。当移动装置与机载蓝牙模块连接时(在图2和图3中大体上以72示出),控制器可确定是否满足某些初始状况,使得可远程启动发动机。代表性的初始状况包括座空着;或制动器已接合;PTO未接合;装置未处于倒档;发动机未运行;发动机没有损坏,并没有任何故障状态,使得不应启动发动机。如果满足期望的(如果有)初始状况,那么可启用远程启动,且将启动发动机的命令发送到输入和控制系统10和/或发动机控制器22。
在启动发动机14之前,可确定发动机速度以确保发动机速度在阈值时间量(start_rpm_debounce_time)内小于start_rpm_threshold。如果是这样,控制器26可促动启动器,直到:时间>=start_rpm_debounce_time或time_starter_on>=max_starter_engage_time内发动机速度>=start_rpm_threshold(例如,选择成防止过热或对启动器的其它损坏)。如果发动机速度>=start_rpm_threshold,那么确定发动机已启动。此后,输入和控制器系统10可使得能够输入密码(例如,经由图31中的数字小键盘)或等待将钥匙插入到钥匙开关中且钥匙开关移动到开启或操作位置。即使没有输入密码或没有插入钥匙等,可能可关闭发动机以确保如果需要或期望可实现发动机14的快速终止,如图31中示出的。这可经由显示器或其它位置上的关闭按钮42或诸如图16和图17中示出的开关(甚至可能是即使在没有钥匙存在的情况下可关闭的钥匙开关)来启用。
在至少一些实施方式中,在启动之后,只要满足一个或多个状况,发动机14可保持运行。一些代表性状况包括:制动器接合,倒档未接合和/或PTO未接合。如果用户坐在座上和在LCD上输入正确的密码(或使用钥匙),那么控制器26将允许发动机14改变速度设定点,在制动器脱离时,在PTO接合时等,允许发动机继续运行。
当认为适用时,系统10可使装置/发动机应用,典型是园林拖拉机,具有自动启动和停止的能力。系统10可基于制动开关输入、PTO状态以及控制器26及其用户接口32(例如,LCD触摸显示器)来管理启动和停止。在单元停车时,停止发动机14可减小不必要的噪音和燃料消耗,用关闭时间替代怠速时间,且在未发出命令时产生零声音。可在不需要用户按压按钮或转动钥匙或促动开关的情况下完成此操作,使得用户几乎看不见该过程。该系统可使用用户的自然本能来在停放装置时典型地使用草坪和花园装置(例如割草机或拖拉机)上的制动器。
在通过用于系统的正常方法正常启动发动机之后,可触发起停策略(SSS)。另外,可在LCD接口32中或经由另一输入来提供按钮/图标74,以根据用户期望来启用和停用SSS(图32和33中示出的代表性显示屏)。大体上,当制动器已接合/触发X次且PTO关闭时,发动机14将关闭而不是继续怠速。如果用户保持在座上,发动机14将保持关闭,直到制动器脱离。在该时间期间,在用户想要超驰SSS或进行其它改变的情况下,LCD 32可继续示出正常的按钮,包括开始按钮和/或SSS模式按钮74。如果用户没有坐在座上,系统10启动计时器。如果用户在计时器到期之前回到座上,计时器将重置并停止计数。如果当用户重新坐在座上时制动器释放,且上文成立,发动机14将立即重新启动,且控制器26将命令先前的发动机速度设定点。如果在计时器到期之前用户没有回到座上,密码输入屏幕(例如,如图19-21和图31中示出的)将显示在LCD 32上,且SSS将停用。如果在上文之后当用户回到座上时制动器释放,发动机14将不启动,且将改为需要由用户重新启动。
系统10可如下使用。发动机14经由正常方法(启动按钮、远程启动等)启动和运行,用户在座上且启用SSS,SSS可选地可为在启动发动机时就位的默认设定,或可由用户选择。然后,当用户接合制动器时(由输入到MEM的制动器开关感测),控制器26将当前发动机速度设定点存储为prev_speed_control_setpoint,且控制器启动计时器。如果计时器>=SSS_brake_on_stop_timer_threshold,那么通过向发动机控制器22发送软件KILL命令来关闭发动机14,保持向发动机控制器22提供功率。如果用户停留在座上(由座开关输入感测),至于呈现给用户的选项,LCD显示器32上没有改变。如果用户松开制动器(由制动器开关输入感测),重新启动发动机,驱动启动器,直到:时间>=start_rpm_debounce_time或time_starter_on>=max_starter_engage_time内发动机速度>=start_rpm_threshold。如果指示发动机启动(例如,如果发动机速度>=start_rpm_threshold),那么启用和突出存储在prev_speed_control_setpoint中的先前发动机速度设定点,并恢复正常操作。
如果在发动机未运行状态期间用户没有坐在座上,控制器26启动计时器。如果用户返回座且计时器<max_out_seat_time,那么重置计时器,并在释放制动器时使发动机能够恢复操作。如果计时器>=max_out_seat_time,那么SSS停用,且用户将必须重新启动发动机14。如果期望,可需要输入密码。在该情况下,LCD显示器32将改变为密码输入屏幕,要求密码输入以继续操作车辆。停用SSS直到输入密码且经由正常方法重新启动发动机。
系统10还可实现简化的控制方案,该简化的控制方案可在最小的用户输入的情况下,在较宽的工况范围内实现期望的发动机操作(例如速度和转矩)。该系统可基于供应当前命令负载所需要的油门来确定基于电子油门的调节的最佳发动机速度目标速度设定点。该系统可使用发动机速度和油门位置来作出该确定且使用ETC 63来保持发动机速度目标速度设定点(即使在状况改变时)。这可减小或消除任何用户输入装置确定必要设定点的需要。这可通过消除电气开关、电位计等来减小成本,或用于允许用户选择发动机速度目标速度设定点的LCD输入12可减小消费者寻找类似于汽车的体验的复杂性—启动拖拉机(或其它装置),踩下踏板加速/行驶,而不需要设定发动机速度。尤其,这可吸引可不熟悉油门和发动机速度/转矩设定点的年轻或技术水平较低的用户。
下文阐述用于至少一些实施方式的操作过程。在发动机启动且初始启动序列完成且发动机准备进入速度控制模式之后,发动机控制器或输入系统控制器可将速度控制模式/设定点设定成IDLE。然后,ETC 63尝试保持对于IDLE校准的发动机速度,例如1800rpm。如果保持1800rpm所需的油门大于阈值idle_max_throttle,那么系统将改变为适度的发动机速度设定点。例如,如果油门>7%,系统将移动至中速设定点,诸如2600rpm。
如果在速度设定点设定成1800rpm时PTO接合,系统改变为在PTO设定点下适度的发动机速度,例如,发动机速度增加到3060rpm(那么在较低速度下为PTO操作的更好扭矩)。然后,ETC 63尝试保持对于适度发动机速度设定点(例如2600rpm)校准的发动机速度。如果保持2600rpm所需的油门大于阈值midspeed_max_throttle,那么系统将改变为最大功率发动机速度设定点。例如,如果油门>13%,移动至最大功率速度设定点,诸如3400rpm。
如果在PTO设定点(例如3060rpm)下保持适度的发动机速度所需的油门大于阈值midspeed_PTO_max_throttle,移动至最大功率PTO速度设定点,诸如3300rpm。例如,如果油门>70%,以PTO速度设定点诸如3300rpm)移动至最大功率。如果在PTO设定点(例如3300rpm)下保持最大功率发动机速度所需的油门小于阈值maxspeed_PTO_min_throttle,移动至中速的PTO速度设定点(诸如3060rpm)。例如,如果油门<37%,以PTO速度设定点移动至中速,诸如3060rpm。
如果保持最大功率发动机速度设定点(例如3400rpm)所需的油门小于阈值maxspeed_min_throttle,移动至中速的速度设定点,诸如2600rpm。例如,如果油门<18%,移动至中速发动机速度设定点,诸如2600pm。如果保持中速发动机速度设定点(例如2600rpm)所需的油门小于阈值midspeed_min_throttle,移动至怠速设定点(诸如1800rpm)。例如,如果油门<12%,移动至怠速设定点,诸如1800rpm。
如果在目标发动机速度设定成适度发动机速度设定点时PTO接合,以PTO移动至适度的发动机速度,诸如3060rpm。如果在目标发动机速度设定成最大功率发动机速度设定点时PTO接合,以PTO移动至最大功率发动机速度,诸如3300rpm。
因此,可使用若干速度设定点,且系统10可基于若干因素来在它们之间自动选择,这些因素包括但不限于当前发动机速度、期望速度设定点和PTO状态(例如,接合/脱离)。这样,可自动选择发动机速度,而不需要直接的用户控制,且不需要用户知道在变化的操作状况下应将发动机改变为哪个速度。
输入和控制系统10还可通过在接合EPTO之前减小发动机速度,然后在PTO完全接合之后恢复先前的或新的发动机速度来减小PTO接合时进入系统的瞬时转矩脉冲。这样,施加较低的转矩以开始旋转PTO,且向PTO以及发动机和装置的其余部分施加较小的冲击或脉冲。通过减小在接合PTO时的转矩脉冲,这可减小装置(例如带、滑轮、甲板、框架等)(典型是拖拉机)的磨损。接合PTO时,这还可减小噪音和振动,以改进用户对产品的体验。例如,如经由图34中的图标76示出的,可向用户指示该模式,且图35提供图以帮助说明可使用的前馈方案的一种实施方式。
大体上,在一个示例中,系统尝试在接合EPTO之前减小发动机速度,如图35中80处示出的发动机速度减小示出的,图35由线82示出期望或目标发动机速度且由线84示出实际发动机速度。在发动机14从EPTO接过负载之后,系统尝试将发动机速度驱动回至适当的切割/操作速度,如86处示出的。在至少一些实施方式中,系统可如下文阐述的那样实施/操作。
当发动机运行且EPTO关闭时,ETC 63保持设定/选择或期望的发动机速度,在该示例的情况下为2600rpm。当用户诸如通过从显示器选择此选项或促动开关来接合EPTO时,输入控制器26向发动机控制器发送命令以将发动机速度减小到例如怠速设定点,在该示例中为1800rpm。
输入控制器26或其它控制器(例如控制器22)然后可监测发动机速度。如果在连续时间>=min_idle_time_before_PTO_engage内发动机速度<=max_idle_threshold_speed,那么控制器将EPTO_Feed_Forward命令发送至发动机控制器,且发动机控制器将前馈发送至已校准的油门,以接受1800rpm的EPTO负载。在该示例中,max_idle_threshold_speed可为1950rpm,且min_idle_time_before_PTO_engage可为200ms。在该情况下,前馈可为15%的油门,经过校准可在开始前馈200ms后接受负载。
控制器然后等待,直到time_after_send_EPTO_Feed_Forward>=wait_period_after_feed_forward。在该情况下,wait_period_after_feed_forward可为200ms,且然后EPTO由控制器接合。监测发动机速度,且如果在连续时间>=min_idle_time_before_ECO_engage内发动机速度<=minPTO_idle_threshold_speed,那么控制器可将ECOPTO命令发送至发动机控制器。在该示例中,minPTO_idle_threshold_speed可为1650rpm,且min_idle_time_before_ECO_engage可为200ms。然后,发动机控制器驱动ETC以尝试保持ECOPTO设定点速度,在该情况下为3060rpm。之后,可恢复发动机和系统的正常操作。当然,提到的速度和时间可根据期望进行改变,且可为一定范围的速度,而不是特定的rpm限制。
系统10还可构造为在不需要钥匙的情况下限制对装置的访问。这可消除昂贵的钥匙开关,消除用户在使用装置之前寻找并拥有钥匙的需要,消除丢失钥匙的可能性,以及必须替代钥匙或有故障的钥匙开关。系统可经由与移动装置等的蓝牙或NFC连接来认证用户。蓝牙收发器或模块72可包括在输入和控制系统10中,且它可使得能够与移动装置配对,在可启动发动机并使用该装置之前在移动装置上的输入PIN或其它代码。使用NFC,系统可使用大多数当前移动装置中存在的NFC标签,且用户可将单个NFC标签设定成启用的代码密钥。然后,当将NFC装置/标签放置在距控制器足够近(例如,一英尺左右)的位置时,可启用控制器并准备使用。只要发动机14正在运行,或在发动机操作停止之后的设定时间段内(例如,关闭之后的计时器),控制器26可保持启用。可存储并使用多个NFC标签ID来启用设备的多个用户。同样,可使用蓝牙接口为多个用户授予使用机器的权限。
可使用其它认证方法,例如,控制模块/LCD屏幕32上的指纹读取器或其它方式。可存储多个指纹并用于解锁(设备的多个用户)。类似地,可经由来自移动装置的wifi直接启用来启用该系统。当移动装置距离控制器足够近时,从控制器26到移动装置的wifi连接(可代替蓝牙模块或补充蓝牙模块,在72处示意性地示出)可用作通信,且控制器可与移动装置上的应用程序一起使用来解锁,例如使用蓝牙连接。此外,可使用直接有线(USB、专有或其它)数据连接。与移动装置的直接有线数据连接可用作通信,当连接移动装置时,可解锁控制器,以便与使用数据连接的移动装置上的应用程序一起使用。
通过蓝牙接口,可将蓝牙的工作/连接范围限制为足够短的距离,以使当用户不在装置附近时无法保持连接,从而有效地将移动装置转变为短距离RFID智能钥匙,使用蓝牙连接的简便性代替购买或配对的智能钥匙。连接区或区域可受限制和聚焦,例如“连接束”,以要求用户/移动装置在包括发动机的装置上的蓝牙天线的范围和位置/方向。见例如图36-41。这可替代NFC和RFID解决方案,以允许大多数人已携带的东西(智能/移动装置)可用作安全的密钥装置,以启用包括发动机14的装置的使用。该装置可包括内燃机14,比如草坪和园艺拖拉机、发电机组、手持装置(除草机、链锯、鼓风机等)、多功能车、休闲车(雪地车、ATV、SxS、摩托车等)、汽车、重型设备、商店设备(车床、铣床、台锯、带锯、钻床等),或(几乎)任何其它装置,在用户不在附近时,将优选使它锁定。
这可允许完全移除点火钥匙开关,这在大多数情况下现在比将替代它的蓝牙模块72(或wifi)更昂贵,减小系统成本。对于此类装置,只要用户的电话或其它配对的装置在口袋中或在与要启动的装置接近的设定范围内,可简单地启动发动机来简化对于新市场人口的用户体验。这可消除对昂贵的RFID智能钥匙控制器和智能钥匙单元(无钥匙进入和启动的标准汽车解决方案)的需求。这可使用几乎每个用户的移动装置中已内置的技术,并允许增强对用户的反馈(例如,通过蓝牙或wifi连接)。
系统10可包括蓝牙通信模块72,其具有天线88和金属或其它致密的RF衰减材料封壳90,以聚焦蓝牙通信模块的发射路径,和/或RF衰减(设计成缩短波长的高介电和/或低渗透性)物质,诸如灌封或涂层(例如,如图38和图39中示出的,其中天线和其它构件受到覆盖,且在封壳90内不可见),或将使信号衰减至非常短的范围(小于2m)的材料。简单地说—这缩短蓝牙可连接的距离,且可限于从单元/天线的特定定向(支持蓝牙的智能移动装置可位于其中)。系统可用比当前解决方案更安全的方式替代当前需要钥匙或锁定的装置上的安全锁定,比如钥匙开关、急停件等,钥匙丢失、损坏、被盗、复制,且急停件可停用/绕过停止,且锁定取决于人为作出正确的选择,并继续锁定机器、装置等。这对于用户来说也更简单,用户可简单地进入范围/接近范围,且装置自动触发,而没有对于钥匙或急停件或锁定装置替代的需要。
一旦装置配对一次,不需要与智能移动装置进行交互来解锁系统。如果期望,还可配置为要求用户输入与智能移动装置的一些交互,以验证正确的用法或认证用户。
在至少一些实施方式中,蓝牙天线88由RF阻挡或衰减材料或封壳90包围。材料或封壳90可在除一侧92或区域之外的所有表面上或周围,以允许将“束”聚焦到从无障碍表面或侧92辐射的点源广播。在至少一些实施方式中,为解锁装置并能够使用发动机14,用户需要在特定位置中以解锁应用程序(诸如,驾驶员座或乘客座,或在设备的某一部分之前而不是另一位置)。这可在一些侧上,但部在其它侧上,从而允许通过遮盖从无遮挡表面辐射的某些区域来聚焦点源广播。
阻挡或衰减材料90可为显著衰减信号的一种或多种金属材料。该材料可为具有高介电或低磁导率特性的材料或材料组合,该材料足以缩短波长以消除从天线发射的特定区域之外的可用信号。蓝牙天线88的其余一个或多个表面可覆盖有RF衰减材料,以显著地限制蓝牙信号的连接范围。
蓝牙天线88可设计成使得显著地减小天线的有效自由空间长度(且减小带宽)以限制连接范围。示例—将天线的自由空间长度从理想的最小值31mm减小。可使用使用具有介电和磁导率特性的材料的部分来设计蓝牙天线,这些材料充分减慢天线部分内电磁波,缩短波长,减小天线的负载长度,这继而减小带宽和天线效率两者。这可显著地限制天线的有效范围。
图10-15示出可用于控制模块11中的各种功能的不同电路或电路部分。例如,图10示出电路100,其可用于与模块11的电子设备/开关的其余部分单独地向控制器26提供功率。在该示例中,5伏功率供应由控制器经由电池提供,以将控制器从睡眠或低功率模式唤醒。控制器26然后经由模块功率输入104来促动示为双极结型晶体管(BJT)102的开关,以接通和断开向模块11的其余部分提供功率的DC-DC转换器106,其指示为轨电压+5伏。
图11示出可与控制器26一起使用以处理或确定支持接地的开关的状态的基本电路110。电容器112以及电阻器114和116布置成取决于开关的状态将信号上拉至高信号(例如5伏)或下拉至低信号(例如接地或零伏),其中输入电压可由控制器26或电压转换器(诸如图10中示出的DC/DC转换器)的输出提供。
图12示出可基于阈值电平来处理电压电平的二进制开关输入的电路120。例如,这可允许控制器26确定EPTO是否具有功率。EPTO输入122上存在电压引起输出124下拉至低状态(例如,接地或零伏),而EPTO输入122处没有电压将引起输出124上拉到高状态(例如+5伏)。该电路可包括联接到输出124和开关128(例如,诸如BJT的晶体管)的第一电容器126,以及联接到输入122、开关128和在132处接地的第二电容器130。
图13示出可用于驱动外部输出(诸如发动机启动器和EPTO)的驱动器电路140。该电路140使用双低侧场效应晶体管(FET)142,其驱动两个分立输出144、146。
图14示出具有代表输入的控制器26,该代表输入联接到150处的怠速操作模式输入,152处的MAX模式输入,154处的ECON模式输入,156处的启动按钮,158处的反向输入,160处的蓝牙模块,162处的反向超驰输入,输入164处的EPTO,输入166处的制动开关,输入168处的手动PTO,输入170处的座开关,输出172处的钥匙开关或开/关按钮,输出174处的模块功率供应,输出176处的照明开/关,输出178处的启动器控制,输出180处的EPTO控制,输出182处的发动机控制器,输出184处的座故障指示器,186处的制动故障指示器,输出188处的PTO促动信号。当然,控制器的输入和输出可以以任何期望的方式来布置,且上文的实施方式仅为代表性的。
图15示出电路190,其通过允许将低级UART转换为USB通信来允许与模块11和发动机控制器22的USB通信,且包括控制器192和示为B型连接器的USB连接器194。
本文中公开的本发明的形式构成当前的优选实施例,且许多其它形式和实施例是可能的。本文中不期望提到本发明的所有可能的等同形式或分支。应理解,本文中使用的用语仅为描述性的,而非限制性的,且可作出各种改变,而不脱离本发明的精神或范围。

Claims (27)

1.一种发动机控制和输入系统,所述发动机控制和输入系统用于具有由发动机驱动的工具的装置,所述发动机控制和输入系统包括:
输入和控制模块,所述输入和控制模块具有控制器和一个或多个输入,所述控制器响应于所述输入的促动,以允许用户通过所述输入的用户促动来控制至少一个发动机操作参数。
2.根据权利要求1所述的系统,其特征在于,所述系统包括触摸屏显示器,所述触摸屏显示器向所述用户显示涉及所述输入和所述至少一个发动机操作参数的图标,且其中所述触摸屏显示器响应于所述用户通过触摸由所述显示器提供的所述图标中的相关联的一个来选择所述输入中的一个。
3.根据权利要求1所述的系统,其特征在于,所述一个或多个输入中的至少一个涉及下者中的一个或多个:改变发动机速度,启动所述发动机,使所述发动机驱动所述工具,打开灯,促动加热器或加温器,或停止发动机操作。
4.根据权利要求1所述的系统,其特征在于,所述系统还包括具有第一状态和第二状态的开关,且其中所述控制器响应于所述开关的状态,以防止在所述开关处于所述第一状态中的情况下操作所述一个或多个输入中的至少一个,且允许在所述开关处于所述第二状态中的情况下操作所述一个或多个输入中的至少一个。
5.根据权利要求5所述的系统,其特征在于:a)所述装置包括座,且所述开关与所述座相关联,使得当所述用户不坐在所述座中时所述开关在所述第一状态中,且当所述用户坐在所述座中时所述开关在所述第二状态中,或b)所述装置包括制动器,且所述开关与所述制动器相关联,使得当不应用所述制动器时所述开关在所述第一状态中,且当应用所述制动器时所述开关在所述第二状态中。
6.根据权利要求1所述的系统,其特征在于,所述装置包括两种或更多种发动机操作模式,且其中所述输入允许用户选择所述发动机操作模式中的一种。
7.根据权利要求6所述的系统,其特征在于,所述发动机操作模式包括较低速度的发动机操作模式和较高速度的发动机操作模式中的至少一种。
8.根据权利要求6所述的系统,其特征在于,所述发动机操作模式包括响应性较高的发动机操作模式和响应性较低的发动机操作模式中的至少一种。
9.根据权利要求6所述的系统,其特征在于,所述系统还包括存储器,在所述存储器中存储与所述发动机操作模式相关联的发动机操作参数,且其中所述控制器联接到所述存储器,且所述控制器响应成实施与所述发动机操作模式中的所选择一种相关联的所述发动机操作参数。
10.根据权利要求1所述的系统,其特征在于,所述发动机包括燃料和空气供应装置,所述燃料和空气供应装置具有油门阀和改变所述油门阀的位置的电促动油门控制件,且其中所述控制器连接到所述油门控制件,且一个或多个输入使用户能够经由所述控制器和油门控制件来改变油门阀位置。
11.根据权利要求2所述的系统,其特征在于,所述控制器命令所述显示器向所述用户示出油门位置、发动机速度、发动机温度、发动机小时数、空气温度、油压力、油温度和至少一个故障状况或警告消息中的一个或多个。
12.根据权利要求4或5所述的系统,其特征在于,所述系统还包括功率源,且其中至少一个输入的操作通过不向所述控制器提供功率直到所述开关在所述第二状态中来防止。
13.根据权利要求12所述的系统,其特征在于,所述控制器联接到所述功率源,且所述控制器保持在低功率模式中直到所述开关在所述第二状态中,其中所述控制器唤醒和启用至少一个输入以用于促动。
14.根据权利要求1所述的系统,其特征在于,所述系统还包括蓝牙模块,以允许所述模块经由蓝牙联接装置来无线控制。
15.根据权利要求14所述的系统,其特征在于,所述蓝牙模块接纳于具有开口的封壳中,与所述封壳的其它部分相比,所述蓝牙模块与所述联接装置之间的无线信号更容易通过所述开口。
16.根据权利要求15所述的系统,其特征在于,所述封壳由具有开放侧的壳体或由包绕所述蓝牙模块的天线的至少一部分的信号衰减材料来限定。
17.一种装置,包括:
发动机,所述发动机包括油门和电子油门控制件,所述电子油门控制件促动所述油门和改变发动机速度;
工具,所述工具由所述发动机驱动;
输入和控制模块,所述输入和控制模块具有控制器和一个或多个输入,其中所述控制器联接到所述油门控制件,且响应于所述输入的促动,以允许用户通过所述输入的用户促动来控制至少一个发动机操作参数。
18.根据权利要求17所述的装置,其特征在于,所述装置还包括存储器,所述控制器与所述存储器通信,且其中所述存储器包括涉及两种或更多种发动机操作模式的信息,且所述输入允许用户选择所述发动机操作模式中的一种。
19.根据权利要求18所述的系统,其特征在于,所述发动机操作模式包括较低速度的发动机操作模式和较高速度的发动机操作模式中的至少一种,且其中所述存储器包括涉及用于两种操作模式的所述油门控制件的控制的信息。
20.根据权利要求18所述的系统,其特征在于,所述发动机操作模式包括响应性较高的发动机操作模式和响应性较低的发动机操作模式中的至少一种,且其中所述存储器包括涉及用于两种操作模式的所述油门控制件的控制的信息。
21.根据权利要求19或权利要求20所述的系统,其特征在于,涉及所述油门控制件的控制的所述信息包括涉及对于两种操作模式的多个操作状况的期望发动机速度的信息。
22.根据权利要求21所述的系统,其特征在于,所述多个操作状况包括当所述工具不由所述发动机驱动时的第一状况和当所述工具由所述发动机驱动时的第二状况。
23.根据权利要求21所述的系统,其特征在于,所述系统还包括发动机控制器,且其中所述发动机控制器向所述输入和控制模块控制器提供指示发动机速度的信号,且其中所述输入和控制模块控制器根据与对于所选择的发动机操作模式的期望发动机速度相比的所述发动机速度来控制所述油门控制件。
24.根据权利要求22所述的系统,其特征在于,在从所述第一状况改变到所述第二状况之前,所述控制器促动所述油门控制件以减小发动机速度,减小当所述工具最初由所述发动机驱动时的扭矩脉冲。
25.根据权利要求22所述的系统,其特征在于,对于所述第一状况的所述期望发动机速度与对于所述第二状况的不同。
26.根据权利要求2所述的系统,其特征在于,所述显示器包括允许用户从不同选项中选择的触敏区域,所述选项各自与所述触敏区域中的单独的一个相关联,且其中至少一个触敏区域可用于向用户提供两个不同的选项,其中第一选项可用于允许所述发动机的初始启动,且第二选项在所述发动机启动之后可用。
27.根据权利要求26所述的系统,其特征在于,所述第一选项包括可经由其输入访问代码的至少部分的输入,其中错误访问代码的输入使所述控制器防止启动所述发动机,且其中所述控制器允许在正确访问代码输入时启动所述发动机,且其中所述第二选项包括可经由其修改发动机操作状况的输入。
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