CN115552080A - 用于动力机械的牵引锁接合控制的系统和方法 - Google Patents

用于动力机械的牵引锁接合控制的系统和方法 Download PDF

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Abstract

动力机械(200)可以包括牵引锁系统,以停止动力机械的移动。所述牵引锁系统可以包括控制器(310),所述控制器被配置成从操作者接收制动输入。响应于接收到制动输入,控制器(310)可以在接合所述制动器(300)之前临时地命令发动机(220)的目标(例如,降低的)速度。

Description

用于动力机械的牵引锁接合控制的系统和方法
背景技术
本公开涉及动力机械。更具体地,本公开提供用于控制动力机械上的牵引锁系统的系统和方法。出于本公开的目的,动力机械包括产生用于实现特定任务或各种任务的动力的任何类型的机械。一种类型的动力机械是作业车辆。作业车辆通常是具有诸如提升臂的作业装置的自推进式车辆(虽然一些作业车辆可以具有其它作业装置),所述作业装置可以被操纵以执行作业功能。举几个示例,作业车辆包括装载机、挖掘机、多用途车辆、牵引机和挖沟机。
一般说来,动力机械可以包括驻车制动系统,所述驻车制动系统可以被称为牵引锁系统。牵引锁系统可以用于锁定动力机械上的牵引元件(例如,轮或履带)以停止或防止动力机械的移动。例如,在一些动力机械中,牵引锁系统可以包括楔式或棘爪式制动系统。在一些情况下,当动力机械正在移动时,牵引锁系统的接合可能会对其部件造成过度磨损。
上文的论述仅针对一般的背景信息而提供,并且不意图用于帮助确定所要求保护的主题的范围。
发明内容
所公开的主题可以使用控制器,以在接合牵引锁系统之前临时降低动力机械上的发动机的速度。除了其它好处之外,这可以有助于在动力机械正在移动时提供牵引锁的平稳接合,并且减少牵引锁系统的部件的磨损并提高牵引锁系统的部件的寿命。
根据一个示例,提供一种用于控制动力机械上的牵引锁系统的系统,所述动力机械具有被配置成驱动牵引元件的发动机。所述系统包括制动器和控制系统,所述制动器被配置成锁定一个或更多个牵引元件,所述控制系统与发动机和制动器通信。所述控制系统包括至少一个处理器装置和存储能够由所述至少一个处理器装置执行的指令的至少一个存储器,所述指令在由所述控制系统执行时引起包括以下各项的操作:接收用于激活所述制动器的制动输入;响应于接收到所述制动输入,临时地命令所述发动机趋向预定发动机速度;以及在所述发动机被命令趋向所述预定发动机速度之后,基于所述制动输入来接合所述制动器,以锁定所述一个或更多个牵引元件。
在一些示例中,预定发动机速度小于所述发动机的操作速度,所述发动机的操作速度与当接收到制动输入时的操作者提供的节气门设置相对应。
在一些示例中,在接合制动器之后,发动机被命令达到与操作者提供的节气门设置相对应的操作速度。
在一些示例中,预定发动机速度是与最小节气门设置相对应的最小发动机速度。
在一些示例中,控制系统被配置成在接合制动器之前,基于制动输入,命令发动机在预定时间内趋向预定发动机速度。
在一些示例中,控制系统与发动机节气门进行电子通信,并被配置成控制所述发动机节气门以命令所述发动机趋向预定速度。
在一些示例中,节气门输入装置的位置限定与发动机的操作速度相关的操作节气门信号,并且控制系统被配置成向发动机节气门提供修改后的节气门信号以命令发动机趋向预定发动机速度。
在一些示例中,控制系统包括与发动机节气门通信并控制发动机节气门的发动机控制器。所述发动机控制器配置成接收来自所述控制系统的修改后的节气门信号,并向所述发动机节气门提供所述修改后的节气门信号。
在一些实例中,制动器包括:牵引锁致动器;楔,所述楔联接到所述牵引锁致动器并能够通过所述牵引锁致动器在缩回位置与伸出位置之间移动;以及盘,所述盘具有从其径向向外延伸的多个凸齿。所述凸齿被配置成当所述牵引锁致动器将所述楔移动到所述伸出位置时与所述楔接合。
在一些示例中,控制系统被配置成基于接收到制动输入,将发动机的速度临时地降低到怠速、或当前发动机速度的目标百分比中的一个。
根据一些示例,提供了一种控制动力机械的牵引锁系统的方法。所述方法包括在电子控制器处从操作者接收用于激活所述动力机械的制动器的制动输入。基于接收到所述制动输入且在激活所述制动器之前,自动地提供电子信号以降低所述动力机械的发动机的速度。在提供所述电子信号以降低所述发动机的速度之后,基于所述制动输入,用所述电子控制器电子地激活所述制动器。
在一些示例中,制动器被配置成停止由机械控制的液压泵和相应的液压马达提供动力的盘的旋转。
在一些示例中,用于降低发动机的速度的电子信号被配置成命令发动机趋向怠速。
在一些示例中,基于预定时间延迟的结束、制动器被激活、或电子控制器接收到用于停用所述制动器的制动输入中的一个或更多个,自动地命令发动机返回到与操作者提供的节气门设置相对应的操作速度。
根据一些示例,提供了一种动力机械。所述动力机械包括:主框架;发动机,所述发动机由所述主框架支撑并由发动机节气门控制;驱动泵,所述驱动泵由所述发动机提供动力;以及驱动马达,所述驱动马达由所述驱动泵驱动并被配置成向能够操作地联接到所述驱动马达的一个或更多个牵引元件提供动力。所述动力机械还包括牵引锁系统,所述牵引锁系统包括制动器和控制系统。制动器被布置在驱动马达与一个或更多个牵引元件之间并被配置成锁定一个或更多个牵引元件。控制系统与发动机节气门和制动器通信,并包括一个或更多个电子控制器。所述控制系统被配置成:接收与操作者提供的节气门设置相对应的节气门信号;接收用于激活所述制动器的制动输入;以及响应于接收到所述制动输入,基于所述制动输入来延迟所述制动器的激活并输出修改后的节气门信号,所述修改后的节气门信号被配置成控制所述发动机节气门以临时地命令降低发动机速度。
在一些示例中,控制系统被配置成在接收到制动输入后的预定延迟之后,基于所述制动输入来接合制动器,以锁定一个或更多个牵引元件。
在一些示例中,预定延迟介于约50毫秒与约2秒之间。
在一些示例中,预定延迟介于约400毫秒与约1200秒之间。
在一些示例中,控制系统被配置成基于以下各项中较早的一项的出现,命令发动机达到与操作者提供的节气门设置相对应的操作速度:预定延迟的结束、所述控制系统识别到制动器已锁定所述牵引元件、以及所述控制系统接收到用于停用所述制动器的制动输入。
在一些示例中,修改后的节气门信号对应于发动机节气门的最小节气门设置。
在一些示例中,制动器包括:牵引锁致动器;楔,所述楔联接到所述牵引锁致动器并能够通过所述牵引锁致动器在缩回位置与伸出位置之间移动;以及盘,所述盘具有从其径向向外延伸的多个凸齿。所述凸齿被配置成当所述牵引锁致动器将所述楔移动到所述伸出位置时与所述楔接合。
提供本发明内容和摘要以便以简化形式介绍一些构思,这些构思将在下文中在具体实施方式中进一步描述。本发明内容不意图识别所要求保护的主题的关键特征或必要特征,也不意图用于帮助确定所要求保护的主题的范围。
附图说明
图1是图示出可以在其上有利地实践本公开的示例的代表性动力机械的功能系统的框图。
图2至图3图示出呈可以在其上实践所公开的示例的类型的滑移转向式装载机的形式的代表性动力机械的透视图。
图4是图示出诸如在图2至图3中图示的所述装载机的装载机的动力系统的部件的框图。
图5是图示出诸如在图2至图3中图示的所述装载机的装载机的牵引锁和相关联的控制系统的部件的示意图。
图6是图示出用于控制诸如图5中图示的所述系统的牵引锁系统的方法的流程图。
图7是图5的示意图中示出的类型的示例制动盘的侧视图。
具体实施方式
通过参考示例来描述和说明在本论述中公开的构思。然而,这些构思在其应用中不限于说明性示例中的构造细节和部件布置,并且能够以各种其它方式来实践或执行。本文献中的术语被用于描述的目的并且不应被视为限制。如本文所使用的诸如“包括”、“包含”、“具有”的词及其变型旨在涵盖这些词之后列出的项目、所列项目的等同物以及附加项目。
同样如本文中所使用的,除非另有指示,否则关于数字的术语“大约”或“约”指示在该数字的上下10%以内的值,包括该范围的端点。例如,“约1”表示等于或介于0.9与1.1之间的值。
在常规设计中,动力机械可以装备有牵引锁系统,所述牵引锁系统用于施加制动以防止动力机械移动。在已知的楔式或棘爪式制动系统的情况下,锁定部件(例如,楔或棘爪)可以由牵引锁系统致动以与旋转部件接合从而锁定驱动部件,且因而也锁定动力机械的牵引元件。在操作中,牵引锁系统可以由操作者使用控制开关、踏板、或动力机械的操作者舱内的另一输入接口来致动。
在常规设计中,牵引锁系统可以提供动力机械的牵引元件的机械锁定,包括当动力机械处于负载下或当它正在滑行时的机械锁定。例如,在当动力机械处于负载下时的制动应用的情况下,由制动器接合的旋转部件可以以中等速度旋转(例如,经由静液压驱动系统由发动机驱动)。因此,在开始应用制动器时,可以移动其锁定部件以接合移动部件。此外,制动器的常规致动通常不参考待制动的部件的速度来进行。换句话说,如果动力机械的操作者经由启动或允许(例如,来自驾驶室内的制动输入装置的)输入来致动牵引锁系统,则常规牵引锁系统将尝试施加制动而不考虑其它参数。因此,在一些情况下,牵引锁系统(并且通常,动力机械)的部件可能会在系统的锁定部件被移动以与旋转部件接合并由此制动机械行进时经历过度的负载或抖动(jarring)冲击。
此外,如果将由牵引锁系统接合的旋转部件以足够的速度旋转,诸如在以较高的发动机速度或传动系速度下操作的期间,则锁定部件可能至少在最初不能与旋转部件正确地接合。这可能会导致部件之间的“磨削”接触,类似于变速器中齿轮在不当换档时的磨削。这种磨削也会对牵引锁系统的部件造成不期望的磨损。此外,如上所述,即使旋转部件以相对高的速度旋转,锁定部件也仍可能最终与旋转部件接合或试图与旋转部件接合。这可能导致快速且抖动的速度降低,从而可能损坏牵引锁系统的部件,并且对于动力机械的操作者来说通常是不期望的。鉴于上述问题,例如,提供用于牵引锁系统的改进控制的系统和方法可以是有用的。
本文公开的技术可以解决这些和其它需求。根据一些示例,在使牵引锁系统的制动器接合之前,发动机可以被临时地且自动地命令达到动力机械的特定(例如,降低的)发动机速度。在一些情况下,这可能导致在制动器被接合之前牵引锁系统的旋转部件的旋转速度降低,从而可以提供更受控的、更可靠的且更少抖动的制动器的应用。
在一些示例中,可以基于操作者提供制动输入或其它启动输入来自动地发起针对发动机速度的临时命令(例如,临时命令的减速)。换句话说,与常规系统相反,如果动力机械的操作者希望致动牵引锁系统,则相关联的控制系统有时可以在将制动器应用于移动部件之前降低发动机速度,因此允许更受控的制动应用并避免动力机械上的不必要的磨损。
这些构思可以在如下文所述的各种动力机械上实践。在图1中以示图形式图示出可以在其上实践这些构思的代表性动力机械,并且在公开任何构思之前,在图2至图3中图示且在下文中描述了这种动力机械的一个示例。为简洁起见,仅图示和论述一种动力机械作为代表性动力机械。然而,如上文所提到的,下文中的构思可以在包括与图2至图3中所示出的所述代表性动力机械不同类型的动力机械的多个动力机械中的任一动力机械上实践。出于本论述的目的,动力机械包括框架、至少一个作业元件、和可以向所述作业元件提供动力以完成作业任务的动力源。一种类型的动力机械是自推进式作业车辆。自推进式作业车辆是一类包括框架、作业元件和可以向所述作业元件提供动力的动力源的动力机械。所述作业元件中的至少一个是用于使动力机械在动力下移动的发动系统。
图1是图示出动力机械100的基本系统的框图,所述动力机械可以是多种不同类型的动力机械中的任何一种,下文论述的构思可以被有利地并入到所述动力机械上。图1的框图标识了动力机械100上的各种系统以及各种部件和系统之间的关系。如上所述,在最基本的层面上,用于本论述目的的动力机械包括框架、动力源和作业元件。动力机械100具有框架110、动力源120和作业元件130。由于图1中示出的动力机械100是自推进式作业车辆,因此它还具有牵引元件140和操作站150,所述牵引元件140本身是被提供用于使所述动力机械在支撑表面上移动的作业元件,所述操作站150提供用于控制所述动力机械的所述作业元件的操作位置。提供控制系统160以与其它系统交互,从而至少部分地响应于由操作者提供的控制信号来执行各种作业任务。
某些作业车辆具有可以执行专门任务的作业元件。例如,一些作业车辆具有提升臂,诸如铲斗的机具例如通过销接装置被附接至所述提升臂。所述作业元件(即,所述提升臂)可以被操纵以定位所述机具以便执行所述任务。在一些情况下,所述机具可以相对于所述作业元件被定位,诸如通过相对于提升臂使铲斗转动,以进一步地定位所述机具。在这样的作业车辆的正常操作下,所述铲斗旨在被附接并且处于使用中。通过拆卸所述机具/作业元件的组合、以及重新组装另一机具来代替原始铲斗,这样的作业车辆可以能够接收其它机具。然而,其它作业车辆旨在与各种各样的机具一起使用,并且具有诸如图1中示出的机具接口170的机具接口。最基本地,机具接口170是框架110或作业元件130与机具之间的连接机构,所述连接机构可以简单到是用于将机具直接附接至框架110或作业元件130的连接点,或者可以更加复杂,如下文所论述的。
在一些动力机械上,机具接口170可以包括机具承载件,所述机具承载件是可移动地附接至作业元件的物理结构。所述机具承载件具有接合特征和锁定特征,以接收多个不同的机具中的任一机具并将其固定至所述作业元件。这种机具承载件的一个特性是,一旦机具被附接至所述机具承载件,所述机具承载件便被固定至所述机具(即,不能相对于所述机具移动),并且当所述机具承载件相对于作业元件移动时,机具与机具承载件一起移动。如本文中所使用的术语“机具承载件”不仅仅是枢转连接点,而且是专用于接收并固定至各种不同机具的专用装置。机具承载件本身可以安装至诸如提升臂或框架110的作业元件130。机具接口170还可以包括一个或更多个动力源,以用于向机具上的一个或更多个作业元件提供动力。一些动力机械可以具有带有机具接口的多个作业元件,每个作业元件可以但不必须具有用于接收机具的机具承载件。一些其它动力机械可以具有带有多个机具接口的作业元件,使得单个作业元件可以同时接收多个机具。这些机具接口中的每个都可以但不必须具有机具承载件。
框架110包括可以支撑被附接至其或被定位在其上的各种其它部件的物理结构。框架110可以包括任何数目个单独的部件。一些动力机械具有刚性的框架。也就是说,所述框架的任何部分都不能相对于所述框架的另一部分移动。其它动力机械具有可以相对于所述框架的另一部分移动的至少一个部分。例如,挖掘机可以具有相对于下框架部分转动的上框架部分。其它作业车辆具有铰接框架,使得所述框架的一个部分相对于另一部分枢转以实现转向功能。
框架110支撑所述动力源120,所述动力源被配置成向包括一个或更多个牵引元件140的一个或更多个作业元件130提供动力,并且在一些情况下,动力源120提供动力以供所附接的机具经由机具接口170使用。来自动力源120的动力可以直接提供至作业元件130、牵引元件140和机具接口170中的任一个。替代地,可以将来自动力源120的动力提供至控制系统160,所述控制系统又选择性地向能够使用动力以执行作业功能的元件提供动力。用于动力机械的动力源典型地包括发动机(诸如内燃机)和被配置成将来自发动机的输出转换成能被作业元件使用的动力形式的动力转换系统(诸如机械传动或液压系统)。其它类型的动力源可以被并入到动力机械中,所述其它类型的动力源包括电源、或通常已知为混合动力源的动力源的组合。
图1示出了被指定为作业元件130的单个作业元件,但是各种动力机械可以具有任何数目个作业元件。典型地,作业元件被附接至动力机械的框架并且在执行作业任务时可以相对于框架移动。另外,牵引元件140是作业元件的特殊情况,因为牵引元件的作业功能通常是使动力机械100在支撑表面上方移动。牵引元件140被示出为与作业元件130分离,因为许多动力机械具有除了牵引元件之外的额外的作业元件,尽管并非总是这种情况。动力机械可以具有任何数目个牵引元件,其中的一些或全部牵引元件可以接收来自于动力源120的动力以推动所述动力机械100。牵引元件可以例如是履带组件、附接至车轴的轮等。牵引元件可以被安装至框架,使得牵引元件的运动被限制为围绕车轴的转动(使得通过滑移动作来实现转向),或者替代地,牵引元件被可枢转地安装至框架以通过使牵引元件相对于框架枢转来完成转向。
动力机械100包括操作站150,所述操作站包括操作位置,操作者可以从所述操作位置控制所述动力机械的操作。在一些动力机械中,操作站150由封闭的驾驶室或部分封闭的驾驶室限定。可以在其上实践所公开的构思的一些动力机械可以不具有上文中描述的类型的驾驶室或操作者舱。例如,步行式装载机可以不具有驾驶室或操作者舱,而是具有操作位置,所述操作位置用作从其正确地操作所述动力机械的操作站。更广义地,除了作业车辆之外的动力机械可以具有不一定类似于上文提及的所述操作位置和操作者舱的操作站。另外,代替与所述动力机械相邻或位于所述动力机械上的操作站、或作为与所述动力机械相邻或位于所述动力机械上的操作站的补充,一些动力机械(诸如所述动力机械100)等(无论它们是否具有操作者舱或操作位置)可以能够被远程地操作(即,从远程定位的操作站来操作)。这可以包括这样的应用:其中所述动力机械的所述操作者控制功能中的至少一些可以从与联接至所述动力机械的机具相关联的操作位置操作。替代地,在一些动力机械的情况下,可以设置能够控制所述动力机械上的所述操作者控制功能中的至少一些的遥控装置(即,远离所述动力机械和联接到该动力机械的任何机具两者)。
图2至图3图示出装载机200,所述装载机200是图1中图示的类型的动力机械的一个特定示例,其中可以有利地采用下文论述的构思。装载机200是滑移转向式装载机,所述滑移转向式装载机是具有牵引元件(在这种情况下为四个轮)的装载机,所述牵引元件经由刚性车轴被安装至装载机的框架。这里,术语“刚性车轴”是指如下事实:滑移转向式装载机200不具有可以转动或转向以帮助所述装载机完成转弯的任何牵引元件。作为替代,滑移转向式装载机具有驱动系统,所述驱动系统独立地为装载机每一侧的一个或更多个牵引元件提供动力,使得通过向每一侧提供不同的牵引信号,所述机械将易于在支撑表面上滑移。这些变化的信号甚至可以包括:向位于装载机一侧的(一个或更多个)牵引元件提供动力以使装载机沿向前的方向移动,以及向位于装载机另一侧的(一个或更多个)牵引元件提供动力以使装载机沿相反的方向移动,使得所述装载机将围绕装载机自身的占用空间为中心的半径进行转弯。术语“滑移转向”传统上是指具有如上所述的以轮作为牵引元件的滑移转向的装载机。然而,应注意,许多履带式装载机即使它们没有轮,也可以通过滑移来完成转弯,并且它们在技术上也是滑移转向式装载机。出于本论述的目的,除非另有说明,否则术语“滑移转向”不应视为将论述的范围限制于那些以轮作为牵引元件的装载机。
装载机200是在图1中概括地图示且在上文论述的所述动力机械100的一个特定示例。为此,下文描述的装载机200的特征包括通常与图1中使用的那些附图标记类似的附图标记。例如,装载机200被描述为具有框架210,就如同动力机械100具有框架110。本文描述滑移转向式装载机200以提供用于理解下文描述的与履带组件和用于将所述履带组件安装到动力机械的安装元件相关的构思可以在其上实践的一种环境的参考。装载机200不应被认为尤其是对于可能在本文中已经描述的装载机200的特征的描述的限制,这些特征对于所公开的示例不是必不可少的,并因此可以被包括或可以不被包括在除了可以在其上有利地实践下文公开的构思的装载机200之外的动力机械中。除非另外特别指出,否则下文公开的构思可以在各种动力机械上实践,其中装载机200仅是那些动力机械中的一个。例如,仅举几个示例,下文论述的概念中的一些或全部可以在诸如各种其它装载机、挖掘机、挖沟机和推土机的许多其它类型的作业车辆上实践。
装载机200包括支撑动力系统220的框架210,所述动力系统能够产生或以其它方式提供动力以用于操作所述动力机械上的各个功能。虽然以框图形式示出动力系统220,但是所述动力系统220位于框架210内。框架210还支撑由所述动力系统220提供动力且可以执行各种作业任务的呈提升臂组件230形式的作业元件。当装载机200是作业车辆时,框架210还支撑也由动力系统220提供动力且可以在支撑表面上推动所述动力机械的牵引系统240。所述提升臂组件230接着支撑机具接口270,所述机具接口270包括机具承载件272和动力联接器274,所述机具承载件可以接收各种机具并将其固定至所述装载机200以用于执行各种作业任务,机具可以被联接至所述动力联接器274以向可以被连接至所述装载机的机具选择性地提供动力。动力联接器274可以提供液压源或电力源、或这两者。装载机200包括限定操作站255的驾驶室250,操作者可以从所述操作站255操纵各种控制装置260以使动力机械执行各种作业功能。驾驶室250可以围绕延伸穿过安装架254的轴线向后枢转,以根据维护和修理的需要来提供对动力系统部件的访问。
操作站255包括驾驶座258和多个操作输入装置,所述操作输入装置包括操作者可以操纵以控制各种机械功能的控制杆260。操作者输入装置可以包括按钮、开关、杆、滑动件、踏板等,按钮、开关、杆、滑动件、踏板等可以是独立装置(诸如手动操作杆或脚踏板)或者被并入到包括可编程输入装置的手柄或显示面板中。致动操作者输入装置可以产生呈电信号、液压信号和/或机械信号形式的信号。响应于操作者输入装置而产生的信号被提供至动力机械上的各种部件,以控制动力机械上的各种功能。经由动力机械100上的操作者输入装置被控制的功能中包括对牵引元件219、提升臂组件230、机具承载件272的控制,以及向可操作地联接至所述机具的任何机具提供信号。
装载机可以包括人机接口,所述人机接口包括设置在驾驶室250中的显示装置,该显示装置以操作者可以感知的形式给出与动力机械的操作相关的信息的指示,例如,听觉指示和/或视觉指示。听觉指示可以呈蜂鸣、铃声等形式或经由口头通信来进行。视觉指示可以呈图表、光、图标、仪表、字母数字符号等形式。显示装置可以专用于提供专用指示,如警示灯或仪表,也可以动态提供可编程信息,包括诸如各种大小和功能的显示器的可编程显示装置。显示装置可以提供诊断信息、故障排除信息、指导信息、以及帮助操作者对动力机械或联接至所述动力机械的机具进行操作的各种其它类型的信息。还可以提供对操作者可能有用的其它信息。诸如步行式装载机的其它动力机械可以没有驾驶室、操作者舱或座椅。通常相对于操作者最适合用于操纵操作者输入装置的位置来限定这样的装载机上的操作者位置。
可以包括下文论述的构思和/或与下论述的构思相互作用的各种动力机械可以具有支撑各种作业元件的各种不同的框架部件。本文论述的框架210的元件是出于说明性目的而提供的,并且框架210不是可以在其上实践这些构思的动力机械可以采用的唯一框架的类型。装载机200的框架210包括框架的底架或下部部分211和框架的由底架支撑的主框架或上部部分212。在一些示例中,装载机200的所述主框架212诸如用紧固件或通过将所述底架焊接到所述主框架而被附接至所述底架211。替代地,所述主框架和底架可以一体地形成。主框架212包括位于所述主框架的任一侧且朝向所述主框架的后部的一对直立部分214A和214B,所述一对直立部分214A和214B支撑提升臂组件230并且所述提升臂组件230被可枢转地附接至所述一对直立部分214A和214B。所述提升臂组件230被说明性地销接至直立部分214A和214B中的每一个。出于本论述的目的,位于直立部分214A和214B以及所述提升臂组件230上的安装特征与安装硬件(包括用于将所述提升臂结构销接至所述主框架212的销)的组合统称为接头216A和216B(一个接头位于每个直立部分214上)。接头216A和216B沿轴线218对准,使得所述提升臂组件能够相对于所述框架210绕轴线218枢转,如下文所论述的。其它动力机械可以不包括在所述框架的任一侧的直立部分,或者可以没有能够安装到在所述框架的任一侧且朝向所述框架的后部的直立部分的提升臂组件。例如,一些动力机械可以具有单个臂,所述单个臂被安装至动力机械的单侧或安装至动力机械的前端或后端。其它机械可以具有多个包括多个提升臂的作业元件,每个提升臂以其自己的配置被安装至所述机械。框架210还支撑呈轮219A至219D形式的位于所述装载机200的任一侧的一对牵引元件。
图2至图3中示出的提升臂组件230是可以被附接至动力机械的许多不同类型的提升臂组件的一个示例,所述动力机械例如是装载机200或可以在其上实践本论述的构思的其它动力机械。所述提升臂组件230是被已知为竖直提升臂的提升臂组件,这意味着所述提升臂组件230能在所述装载机200的控制下相对于所述框架210沿形成通常竖直路径的提升路径237移动(即,所述提升臂组件可以被升高和降低)。其它提升臂组件可以具有不同的几何形状,并且可以以各种方式联接至装载机的框架,从而提供与提升臂组件230的径向路径不同的提升路径。例如,其它装载机上的一些提升路径提供了径向提升路径。其它提升臂组件可以具有可延伸或伸缩部分。其它动力机械可以具有被附接至动力机械的框架的多个提升臂组件,其中每个提升臂组件都是彼此独立的。除非另有特别说明,否则本论述中阐述的发明构思均不受联接至特定动力机械的提升臂组件的类型或数量的限制。
提升臂组件230具有一对设置在框架210的相反侧的提升臂234。每个提升臂234的第一端在接头216处枢转地联接至动力机械,并且每个提升臂的第二端232B在处于如图2中示出的降低位置时被定位在框架210的前方。接头216朝向装载机200的后部定位,使得提升臂沿框架210的侧部延伸。当提升臂组件230在最小高度和最大高度之间移动时,提升路径237由提升臂234的第二端232B的行进路径限定。
每个提升臂234都具有第一部分234A和第二部分234B,每个提升臂234的第一部分234A在所述接头216中的一个接头处可枢转地联接至框架210,所述第二部分234B从其与第一部分234A的连接部234B延伸至提升臂组件230的第二端232B。提升臂234均联接至横向构件236,所述横向构件236被附接至第一部分234A。横向构件236为提升臂组件230提供增加的结构稳定性。一对致动器238(在装载机200上的该对致动器是被配置成接收来自动力系统220的加压流体的液压缸)分别在装载机200的任一侧在可枢转的接头238A和238B处枢转地联接至框架210和提升臂234两者。所述致动器238有时被单独地和共同地称为提升缸。致动器238的致动(即,伸出和缩回)使提升臂组件230绕接头216枢转,并由此沿箭头237所示的固定路径升高和降低。一对控制连杆217中的每一个控制连杆都被可枢转地安装至框架210和位于框架210的任一侧的提升臂232中的一个提升臂。控制连杆217有助于限定提升臂组件230的固定的提升路径。
一些提升臂(最明显的是挖掘机上的提升臂,但也可能是装载机上的提升臂)可以具有可控制地以相对于另一区段枢转而不是像图2中示出的提升臂组件230中的情况那样一致地(即,沿预定路径)移动的部分。一些动力机械具有带有单个提升臂的提升臂组件,例如在挖掘机,甚至某些装载机和其它动力机械中是已知的。其它动力机械可以具有多个提升臂组件,每个提升臂组件是彼此独立的。
机具接口270被设置为接近所述提升臂组件234的第二端232B。机具接口270包括机具承载件272,所述机具承载件能够接收各种不同的机具并将其固定至提升臂230。这样的机具具有被配置成与机具承载件272接合的互补的机械接口。机具承载件272可枢转地安装在臂234的第二端232B处。机具承载件致动器235可操作地联接提升臂组件230和机具承载件272,并且可操作以使机具承载件相对于提升臂组件转动。机具承载件致动器235示例性地为液压缸,并且通常被称为摆缸(tilt cylinder)。
通过具有能够被附接至多个不同机具的机具承载件,可以相对容易地完成从一个机具到另一个机具的改变。例如,具有机具承载件的机械可以在机具承载件和提升臂组件之间设置致动器,使得对机具进行移除或附接机具并不涉及从机具移除致动器或附接致动器,也不涉及从提升臂组件移除机具或附接机具。机具承载件272设置用于容易地将机具附接至提升臂(或动力机械的其它部分)的安装结构,而没有机具承载件的提升臂组件不具有所述安装结构。
一些动力机械可以具有机具或与例如通过被销接至具有倾斜致动器的提升臂而被附接至所述动力机械的装置类似的机具,所述倾斜致动器还被直接联接至机具或机具类型的结构。这种被可转动地销接至提升臂的机具的常见示例是铲斗,其中一个或更多个摆缸被附接至托架,该托架(例如通过焊接或紧固件)被直接固定到所述铲斗上。这样的动力机械不具有机具承载件,而是在提升臂和机具之间具有直接连接部。
机具接口270还包括机具动力源274,所述机具动力源可用于连接至提升臂组件230上的机具。机具动力源274包括加压液压流体端口,机具可以可移除地联接至所述加压液压流体端口。所述加压液压流体端口选择性地提供加压液压流体,用于为机具上的一个或更多个功能或致动器提供动力。所述机具动力源还可以包括电源,以用于为机具上的电致动器和/或电子控制器供电。机具动力源274还示例性地包括电导管,所述电导管与装载机200上的数据总线通信,以允许机具上的控制器与装载机200上的电子装置之间的通信。
框架210支撑并且大体包围所述动力系统220,使得所述动力系统220的各种部件在图2至图3中是不可见的。图4除其它外还包括所述动力系统220的各种部件的示图。动力系统220包括一个或更多个动力源222,所述一个或更多个动力源222能够产生和/或储存在各种机械功能上使用的功率或动力。对于动力机械200,所述动力系统220包括内燃机。其它动力机械可以包括发电机、可再充电的电池、各种其它动力源、或可以为给定动力机械部件提供动力的动力源的任何组合。所述动力系统220还包括动力转换系统224,所述动力转换系统224被可操作地联接至所述动力源222。动力转换系统224进而被联接至一个或更多个致动器226,所述一个或更多个致动器226可以执行所述动力机械上的功能。在各种动力机械中的动力转换系统可以包括各种部件,包括机械传动件、液压系统等。动力机械200的所述动力转换系统224包括一对液压驱动泵224A和224B,所述一对液压驱动泵224A和224B能被选择性地控制以向驱动马达226A和226B提供动力信号。驱动马达226A和226B又各自可操作地被联接到车轴,其中驱动马达226A被联接到车轴228A和228B,并且驱动马达226B被联接到车轴228C和228D。车轴228A至228D又分别被联接到牵引元件219A至219D。所述驱动泵224A和224B可以被机械地、液压地和/或电气地联接至操作者输入装置以接收用于控制所述驱动泵的致动信号。
动力机械200中的驱动泵、马达和车轴的布置只是这些部件的布置的一个示例。如上文所论述的,动力机械200是滑移转向式装载机并且因而动力机械的每侧的牵引元件经由单个液压泵的输出、或者通过如动力机械200中的单个驱动马达或者用单独的驱动马达被一起控制。当可能是有利的时,可以采用液压驱动泵和马达的各种其它配置和组合。
动力机械200的所述动力转换系统224还包括液压机具泵224C,所述液压机具泵224C还被可操作地联接至所述动力源222。所述液压机具泵224C被可操作地联接至作业致动器电路238C。作业致动器电路238C包括提升缸238和摆缸235、以及用于控制它们的致动的控制逻辑装置。所述控制逻辑装置选择性地允许响应于操作者输入而致动所述提升缸和/或摆缸。在一些机械中,所述作业致动器电路还包括用于向所附接的机具选择性地提供加压液压流体的控制逻辑装置。动力机械200的所述控制逻辑装置包括串联布置的开式中心3位滑阀。所述滑阀被布置成优先考虑所述提升缸然后是所述摆缸,然后是至所附接的机具的加压流体。
出于说明性目的,提供了以上对动力机械100和装载机200的描述,以提供可以在其上实践下文论述的构思的说明性环境。尽管所论述的构思可以在例如是通过图1的框图中示出的动力机械100而一般描述的动力机械上实践,并且更具体地是在诸如履带式装载机200的装载机上实践,但是除非另外指出或陈述,否则下文论述的构思并不旨在将其应用限于以上具体描述的环境。
图5包括根据本公开的一个示例的改进的牵引锁系统300以及其它部件的示图。如上文中一般地论述的并在下文中进一步详细论述的,牵引锁系统300可以被配置成在制动所述动力机械的牵引元件之前自动地降低动力机械的发动机速度,从而与常规系统相比提供某些部件的改进的性能和寿命。尽管牵引锁系统300是在装载机200的某些部件的内容背景下图示的,但根据本公开的牵引锁系统300和其它类似系统可以有利地与具有用于传动系或其它系统的各种配置的其它动力机械一起使用(例如,以制动其它牵引系统的旋转,或制动通常除了图5中示出的之外的旋转部件)。
在图5中图示的特定示例中,牵引锁系统300被布置成在驱动马达226A与车轴228A、228B之间应用牵引锁机构,这可以允许轮219A、219B的旋转被停止。如本文中先前提到的,发动机可以通过动力转换系统224(参见图4)被可操作地联接到驱动泵224A,以便为驱动马达226A提供动力。驱动马达226A又被可操作地联接到车轴228A、228B,车轴228A、228B分别被联接到轮219A、219B,以操纵装载机200。为了简明和清楚地说明,在下面的段落中将只描述操作轮219A、219B的驱动部件。本领域技术人员认识到,操作轮219C、219D的驱动部件可以基本上相似。此外,如上文所提到的,所公开的牵引锁系统的构思还可以用于其它牵引系统,或者制动牵引系统的除了图5中图示的或下文中明确论述的之外的其它部件。
在图示的示例中,驱动马达226A通过链条和链轮系统280向轮219A、219B传递动力。特别地,驱动马达226A向输出轴提供动力,所述牵引锁系统300被联接到所述输出轴。所述轴的端部可以包括一个或更多个链轮,所述一个或更多个链轮可以经由一个或更多个链被联接到车轴228A、228B,以将动力传递到车轴228A、228B并且因而驱动所述轮219A、219B。然而,本领域技术人员将认识到将动力从输出轴传递到一个或更多个车轴的各种其它方法(即,适当的齿轮系布置等)。因此,链条和链轮系统280不应被认为限制于本公开的范围。此外,关于链条和链轮系统的已知方面的一些细节以其他方式在本申请的范围之外,并且将不再进一步描述。
通常,牵引锁系统300可以用作用于装载机200的制动器,通过停止驱动马达226A的输出轴的旋转来停止轮219A、219B的旋转。在包括如图5中图示的一些示例中,牵引锁系统可以包括楔式制动系统,诸如在美国专利No.5,551,523中描述的楔式制动系统,所述美国专利的全部通过引用并入本文。然而,可以设想其它牵引锁(或制动)系统,并且本文中论述的构思并不旨在局限于将其应用于楔式制动系统。例如,其它牵引锁系统可以包括本领域中已知的其它合适的制动系统,包括可以位于马达壳体内(例如,位于驱动马达226A、226B的壳体内)或动力机械上的其它地方的棘爪式或其它制动系统。
如也在图5中示出的,牵引锁系统300包括牵引锁致动器302、楔304和盘306。牵引锁致动器302被配置成(例如,经由螺线管)向柱塞或致动器嵌片(slug)施加力以使楔304在缩回位置(在图5中以实线示出)与伸出位置(在图5中以虚线示出)之间移动,在所述缩回位置中系统300脱离制动,在所述伸出位置中系统300与盘306接合以制动所述轮219A、219B。
在一些示例中,伸出位置可以是楔304的默认位置,并且当牵引锁致动器302通电时,楔304可以被从伸出位置驱动到缩回位置。例如,当从牵引锁致动器302移除动力时,制动器可以被正常地接合(例如,经由弹簧而被保持在伸出位置),并且仅当动力(例如,经由受控电流信号)被施加到牵引锁致动器302时制动器才脱离。这可以允许牵引锁系统300在牵引锁致动器302失去动力的情况下或当该机械未被激活(即,该机械被关闭)时锁定所述轮219A、219B(即,接合所述制动器)。然而,在其它示例中,其它布置是可能的。
如前文所描述的,盘306被布置在驱动马达226A与车轴228A、228B之间,并且被连接到驱动马达226A的输出轴。因此,盘306以与驱动马达226A的输出轴的速度成比例(或等于所述输出轴的速度)的盘速度旋转。驱动马达226A的输出轴的速度也与所图示的示例中的发动机速度成比例,因为发动机被可操作地联接到驱动泵224A以向驱动马达226A提供动力。
如图7中示出的,盘306具有从其周边边缘307径向向外突出的多个凸齿308、和用于接合驱动马达的输出轴的多个内部接合特征309。为了便于说明,在图5中只示出了一个凸齿。盘306是这种盘的一个示例;可以在其它示例中使用其它类型的盘。
当楔304处于伸出位置(如以虚线图示的)时,楔304接合凸齿308,从而锁定所述盘306(和轮219A、219B)以抵抗旋转。相反,当楔304处于缩回位置(如以实线图示的)时,楔304保持脱离凸齿308,从而允许盘306(以及轮219A、219B)以与发动机的速度相对应(例如,成比例)的盘速度旋转。如上文一般地提到的,楔304或其它制动元件(例如,其它楔)的类似操作也可以同时停止或允许其它旋转元件(例如,另一盘)的旋转,以制动或释放所述轮219C、219D。
如还在图5中图示的,牵引锁致动器302与控制器310(例如,电子牵引锁控制器)通信并被配置成由控制器310控制。在一些示例中,控制器310可以被集成到更大的控制系统中,诸如控制系统160(参见图1),该控制系统包括用于动力机械的通用或专用控制系统的硬件或软件模块。在一些示例中,控制器310可以是可以与较大的控制系统进行电子通信的独立的控制器。
在一些示例中,控制器310可以是在用于动力机械的毂、牵引件、发动机或其它控制单元上的集成式硬件或软件模块。在这方面,例如,下文对控制器310的操作或对电子牵引锁控制器的操作的论述通常并不意味着必须需要专用或独立的控制器,除非另有指示。类似地,除非另有明确限制,否则对电子牵引锁控制器或其它控制器的论述旨在包括对更通用的控制系统或装置(其一个或更多个功能涉及牵引锁系统的控制)的论述。
在所图示的示例中,控制器310被配置成用于基于来自其它装置的电子输入,对牵引锁致动器302进行电子控制,尽管其它配置也是可能的(例如,经由其它类型的控制信号或基于其它类型的输入)。因此,控制器310包括处理器装置312(例如,通用或专用电子处理器)和存储器314、以及各种电子输入和输出接口,所述存储器314可以存储用于由处理器装置312执行的可执行指令。因此,控制器310通常被配置成接收来自各种其它部件的电子信号并向所述各种其它部件提供电子信号,包括向牵引锁致动器302提供电信号(即,命令)以接合或脱离所述制动器。
控制器310还与动力机械200的发动机通信,以便控制发动机的速度。在所图示的示例中,控制器310可以经由与发动机节气门316(例如,电子节气门本体)的通信来控制发动机速度,尽管其它配置也是可能的。此外,尽管图5将控制器310图示为与发动机节气门316直接通信,但其它控制架构也是可能的。例如,控制器310可以与发动机控制单元(未示出)通信,或者构成所述发动机控制单元的一部分,并且发动机控制单元可以被配置成基于来自控制器310的信号来控制发动机节气门316。
在任何情况下,如下文中将更详细地描述的,控制器310通常被配置成基于接收到来自制动输入装置318的信号来命令发动机节气门趋向与目标发动机速度相对应的目标设置。在目标发动机速度低于当前发动机速度的情况下,这样的命令可以使发动机节气门316改变发动机的速度,从而最终改变盘306的旋转速度和动力机械200的行进速度。发动机节气门316是直接接合到发动机的燃料供应件的机构,并且不与用户可用手或脚操纵的装置(通常称为节气门)混淆。出于本论述的目的,任何这样的脚或手操作的装置被称为操作者控制的发动机速度输入件,例如节气门输入装置319。存在许多已知的节气门输入装置,包括控制杆、节气门踏板、节气门旋钮等。应理解,本文中所使用的节气门输入装置包括用于控制发动机速度的这些以及其它已知形式的操作者输入装置。
在所图示的示例中,节气门输入装置319与发动机控制器310通信,并被配置成基于操作者输入来输出节气门信号。因此,动力机械的操作者可以使用节气门输入装置319,以经由控制器310来命令发动机以特定的操作速度操作。在一些情况下,操作速度可以通过节气门输入装置319的特定位置来设置,所述特定位置可以对应于至发动机节气门316的特定操作信号和发动机的对应操作速度。例如,节气门输入装置319的最小位置可以对应于最小节气门信号和发动机的最小操作速度(例如,怠速)。同样,节气门输入装置319的最大位置可以对应于最大节气门信号和发动机的最大操作速度。
如图5中还图示的,控制器310还与制动输入装置318通信。通常,制动输入装置318可以是制动开关、踏板、或被配置成由操作者致动并向控制器310提供相应的制动输入信号的其它接口。在一些示例中,制动输入装置可以包括位于操作者舱内的电子制动踏板或操作者可控按钮或旋钮,所述电子制动踏板或操作者可控按钮或旋钮可以基于用于激活或停用制动器的操作者命令(例如,直接地或经由介入架构)向控制器310输出制动踏板位置或其它制动信号。在一些示例中,制动踏板可以是越过中心的或偏心(over center)脚踏板,一旦操作,所述越过中心的或偏心脚踏板将保持在“打开”位置,直到脚踏板被主动移动并释放为止。因此,例如,制动输入装置318有时可以被配置成向控制器310提供连续的制动输入信号,以便牵引锁系统300被连续接合以制动所述动力机械200,直到操作者提供相反指示为止。在一些示例中,制动输入装置318可以是感测诸如位于操作者舱内的座椅杆的某个其它装置的位置的传感器。座椅杆从下降位置到上升位置的移动可以向控制器310提供信号,控制器将所述信号解释为应接合所述制动器的指示。在一些示例中,动力机械可以具有上述类型的制动开关和座椅杆或其它类似的装置,它们各自可以相互独立地向控制器310提供控制器应接合或脱离所述牵引锁系统300的信号。控制器310将被适当地配置成具有被存储在存储器中的用于处理任一类型或两种类型的输入的指令。
如上文类似地论述的,在常规系统下,当牵引锁致动器被接合以制动动力机械时,即使被制动的部件(例如,类似于盘306的盘)可以以相对高的速度旋转,也可以(例如,使用类似于楔304的楔)实现制动。在具有由操作者操作的驱动输入与驱动泵之间的机械或液压连接件的机械上尤其如此,其中驱动输入被操纵以控制驱动泵的排量。相应地,制动部件可能被不适当地接合(例如,楔可能沿相应的盘跳跃),或者当例如楔接合正在移动的相应的盘上的凸齿时,制动部件可能经历抖动或其它有害接触。这些影响可能导致相关部件的劣化以及动力机械的整体操作的次优或非最优。
因此,在一些示例中,控制器可以被配置成在制动器与旋转部件接合之前,通过降低发动机的速度来降低待制动的旋转部件的旋转速度。在这方面,还参考图6,用于牵引锁接合的控制方法400可以包括在相关部件被制动之前基于制动输入来降低发动机速度的一个或更多个操作。为了清楚起见,在下文中参考图5的牵引锁系统300来描述制动方法400的操作,尽管类似的操作可以使用其它控制系统来实现,并且其它控制方法可以由系统300来实现。
具体地,在所图示的示例中,控制器310被配置成临时地延迟操作者提供的制动和节气门输入,以命令发动机趋向目标发动机速度(例如,预定最小速度)。最初,控制器310可以接收402制动输入,诸如来自制动输入装置318的电子信号。响应于接收到402所述制动输入,控制器310然后可以临时地命令404所述动力机械的发动机速度趋向临时目标速度(例如,降低的速度)。在这方面,例如,如还在上文中所论述的,控制器310可以使电子信号直接或间接地被中继到发动机节气门316,以基于接收到402制动输入来临时地降低发动机的速度(即,降低发动机的RPM)。例如,当控制器310接收到402制动输入时,发动机可以在与操作者提供的节气门设置相对应的操作速度下操作。控制器310然后可以临时地延迟操作者命令的对制动器的激活,并且临时地输出修改后的节气门信号,以控制发动机节气门316并且由此命令降低发动机速度。例如,控制器310可以临时地输出与以其它方式与操作者命令的节气门设置相对应的命令信号相比在量值上(或在其它方面)减小的发动机速度命令信号。如上文所提到的,在一些情况下,控制器310可以命令404发动机速度趋向预定(例如,最小)速度,并且通常因此可以基于接收到402制动输入来降低发动机速度。
如上文所提到的,当接收到相关制动输入时,预定发动机速度可以小于与当前操作者提供的节气门设置相对应的操作发动机速度。然而,在一些实施方式中,预定发动机速度可以等于与当前操作者提供的节气门设置相对应的操作发动机速度。例如,如果动力机械200以怠速操作,则基于制动输入的目标发动机速度可以与操作速度相匹配(即,也可以是怠速)。因此,例如,牵引锁控制器可以临时地命令发动机节气门达到怠速设置,以命令发动机趋向怠速,即使操作者输入装置已经被设置为怠速,使得节气门已经处于怠速设置。在一些情况下,这可以有效地确保在相关时间间隔期间操作者命令的节气门设置的任何增加都不会导致发动机速度过早地增加。
如上文所提到的,根据一些示例,预定发动机速度可以等于与最小节气门设置相对应的最小发动机速度。根据其它示例,预定发动机速度可以是当前操作速度的目标百分比、或基于操作者命令的节气门设置的当前操作目标速度的目标百分比。例如,预定发动机速度可以是当前操作速度的80%(例如,或者70%、60%等),或者预定发动机速度可以对应于相对于当前操作速度的速度降低10%(例如,25%、45%等)。
一旦发动机速度已经被临时地降低或以其它方式被命令404,控制器310就可以诸如经由牵引锁致动器302的电子控制来使制动器进行接合406。因此,对于所图示的配置,楔304可以被移动以接合盘306上的凸齿308,其中盘306以比第一次接收到402制动输入时更小的速度旋转。并且,相应地,盘306可以以通常较少抖动的方式被制动,并且减少(例如,没有)楔304沿盘306的跳跃。
如上文所提到的,在制动方法400下实现的被命令404的发动机速度的降低通常是临时的。因此,在一些示例中,在制动器已经被接合406之后,控制器310可以控制发动机节气门316以使发动机返回到其先前的速度,或者至少停止408由于接收到402的制动输入而产生的被临时地命令404的发动机速度。例如,控制器310可以被配置成使发动机返回到与由节气门输入装置319指示的操作者提供的节气门设置相对应的操作速度。在这方面,例如,在制动方法400下的临时地被命令404的发动机速度的降低有时可能与由其它过程(即,来自操作者控制的发动机速度输入的输入中的变化)所引起的发动机速度的降低重叠,其中净效应是,即使在不再命令404降低发动机速度之后,发动机也可能不一定返回到制动前的速度。在一些示例中,控制器可以不将发动机速度返回到先前的发动机速度水平(即,可以不执行框408中的操作)。
在一些示例中,控制器可以被配置成仅在接收到制动输入之后的预定时间内命令404降低发动机速度(或其它目标速度)。例如,控制器310通常可以被配置成在介于约50毫秒与约2秒之间降低发动机速度。根据一些示例,控制器310可以被配置成在介于约200毫秒与约1850毫秒之间、在介于约400毫秒与约1200毫秒之间、或在约800毫秒内降低发动机速度。在任何情况下,控制器通常可以被配置成在接收到402制动输入之后的预定时间段内引起发动机速度的降低,而不管来自操作者控制的发动机速度输入的任何输入如何。适当地,在经过预定时间之后,控制器可以停止408命令发动机速度(例如,停止对制动器的激活的临时延迟和对节气门控制的临时修改),并且发动机速度随后可能返回到与操作者提供的节气门设置相对应的操作速度、返回到先前的值、或者通常增加。
在一些示例中,控制器可以被配置成仅在出现物理条件时才停止408命令降低发动机速度。例如,控制器可以被配置成基于接收到402制动输入来命令404降低发动机速度,直到发动机达到目标降低的发动机速度为止。根据另一示例,控制器可以被配置成命令404降低发动机速度至少直到制动器已经与待制动的部件正确地接合为止。在这方面,在一些实施方式中,控制器310可以被配置成(诸如经由来自位置或力传感器(未示出)的输入来)检测楔304是否与盘306正确接合。在这种情况下,例如,控制器310可以被配置成直接检测楔304的位置、检测牵引锁致动器302的当前配置(例如,伸出程度)、或检测其它参数(诸如盘306或其它部件的速度)。相应地,控制器310有时可以继续命令404降低发动机速度,直到确定楔304被正确地接合并且盘306被正确地制动为止,并且仅在那时才允许发动机速度再次增加。根据其它示例,控制器可以被配置成在接收到用于停用所述制动器的制动输入时停止408发动机速度的临时命令。
在一些示例中,控制器可以被配置成仅在发动机速度高于预定阈值(例如,预定RPM)的情况下才在接合制动器之前降低发动机速度。例如,控制器310可以与用于检测发动机速度的用于发动机的速度传感器通信。如果发动机高于预定发动机速度,则控制器310可以在控制牵引锁致动器302以使楔304与盘306接合之前命令404速度降低。相反,如果发动机低于预定发动机速度,则控制器310可以控制牵引锁致动器302以使楔304与盘306接合,而不命令404降低发动机的速度。
类似地,在一些示例中,控制器可以被配置成基于检测到的其它部件的速度,在制动之前降低发动机速度,或在制动之前不降低发动机速度。例如,传感器(未示出)可以被配置成检测驱动马达226A或盘306的速度,并且控制器310可以被配置成相应地命令404(或不命令)特定发动机速度。或者可以基于某些牵引元件(例如,轮219A、219B或履带)或其它部件的速度来实现类似的控制。
在一些示例中,控制器可以监测多个参数以确定何时停止对制动激活的临时延迟和对来自操作者的节气门输入的修改。例如,控制器310可以被配置成基于以下因素中较早因素的出现来命令发动机达到与操作者提供的节气门设置相对应的操作速度:预定时间延迟的结束(例如,如上文所描述的)、由控制器310识别到制动器已锁定所述牵引元件(例如,轮219A、219B)、以及接收到用于停用所述制动器的制动输入。
在一些示例中,本公开的方面,包括根据本公开的方法的计算机化实现方式,可以被实现为使用标准编程或工程技术来生产软件、固件、硬件或其任何组合以控制处理器装置或计算机(例如,可操作地耦接到存储器的处理器装置)以实现本文中详述的方面的系统、方法、设备或制品。因此,一些示例可以被实现为指令集,所述指令集被可触知地体现在非短暂型计算机可读介质上,使得处理器装置可以基于读取到来自计算机可读介质的指令来执行该指令集。与下文中的论述一致,一些示例可以包括(或利用)诸如自动化装置、专用或通用计算机的装置,所述专用或通用计算机包括各种计算机硬件、软件、固件等。
如本文中所使用的术语“制品”旨在涵盖可以从任何计算机可读装置、载体(例如,非暂时性信号)或介质(例如,非暂时性介质)访问的计算机程序。例如,计算机可读介质可以包括但不限于磁存储装置(例如,硬盘、软盘、磁条等)、光盘(例如,高密度磁盘即光盘(CD)、数字通用盘(DVD)等)、智能卡、以及闪存装置(例如,卡、条等)。另外,载波可以用于携载计算机可读电子数据,诸如用于发送和接收电子邮件或用于访问诸如因特网或局域网(LAN)的网络的那些数据。本领域技术人员将认识到,在不脱离所要求保护的主题的范围或精神的情况下,可以对这些配置进行许多修改。
根据一些示例的方法的某些操作、或执行这些方法的系统的某些操作可以在图中被示意性地表示,或以其它方式在本文中论述。除非另有规定或限制,否则在图中对以特定空间顺序的特定操作的表示可以不一定要求以与所述特定空间顺序相对应的特定序列来执行那些操作。相应地,在图中表示的或在本文中以其它方式公开的某些操作可以以与明确图示或描述的不同的顺序来执行,这对于特定示例是合适的。此外,在一些示例中,一些操作可以并行地执行,包括由专用并行处理装置来执行,或由被配置成作为大系统的一部分进行交互操作的单独的计算装置来执行。
如本文中在计算机实现方式的内容背景下所使用的,除非另有规定或限制,否则术语“部件”、“系统”、“模块”等旨在涵盖部分或全部计算机相关系统或执行中的软件,所述计算机相关系统包括硬件、软件、硬件与软件的组合。例如,部件可以是但不限于是处理器装置、由处理器装置执行(或可执行)的进程、对象、可执行程序、执行线程、计算机程序、或计算机。以实例说明,在计算机上运行的应用程序、和计算机都可以是部件。一个或更多个部件(或系统、模块等)可以驻留在进程或执行线程中,可以本地化在一台计算机上,可以分布在两个或更多个计算机或其它处理器装置之间,或可以被包括在另一部件(或系统、模块等)内。
虽然已经通过参考优选示例描述了本技术,但是本领域技术人员将认识到,在不脱离本论述的范围的情况下,可以在形式和细节上作出改变。

Claims (15)

1.一种用于控制动力机械(200)上的牵引锁系统的系统,所述动力机械具有被配置成驱动牵引元件(219A)的发动机(220),所述系统包括:
制动器(300),所述制动器被配置成锁定一个或更多个牵引元件(219A);和
与所述发动机(220)和所述制动器(300)通信的控制系统(310),所述控制系统包括至少一个处理器装置(312)和至少一个存储器(314),所述至少一个存储器存储能够由所述至少一个处理器装置执行的指令,所述指令在由所述控制系统执行时引起包括以下各项的操作:
接收用于激活所述制动器(300)的制动输入;
响应于接收到所述制动输入,临时地命令所述发动机(220)趋向预定发动机速度;以及
在所述发动机被命令趋向所述预定发动机速度之后,基于所述制动输入来接合所述制动器(300),以锁定所述一个或更多个牵引元件(219A)。
2.根据权利要求1所述的系统,其中,所述预定发动机速度小于所述发动机(220)的操作速度,所述操作速度与当接收到所述制动输入时的操作者提供的节气门设置相对应;并且
可选地或优选地,其中所述预定发动机速度是与最小节气门设置相对应的最小发动机速度。
3.根据权利要求2所述的系统,其中,所述操作还包括:
在接合所述制动器(300)之后,命令所述发动机(220)达到与所述操作者提供的节气门设置相对应的操作速度。
4.根据前述权利要求中任一项所述的系统,其中,所述控制系统(310)被配置成在接合所述制动器(300)之前,基于所述制动输入,命令所述发动机(220)在预定时间内趋向所述预定发动机速度;并日
可选地或优选地,其中所述预定时间介于约50毫秒与约2秒之间,更优选地介于约400毫秒与约1200毫秒之间。
5.根据前述权利要求中任一项所述的系统,其中,所述控制系统(310)被配置成在接收到所述制动输入后的预定时间之后,基于所述制动输入来接合所述制动器(300),以锁定所述一个或更多个牵引元件(219A)。
6.根据前述权利要求中任一项所述的系统,其中,所述控制系统(310)与发动机节气门(316)进行电子通信,并被配置成控制所述发动机节气门以命令所述发动机(220)趋向所述预定速度。
7.根据权利要求6所述的系统,其中,节气门输入装置(319)的位置限定与所述发动机(220)的操作速度相关的操作节气门信号,并且
其中所述控制系统(310)被配置成向所述发动机节气门(316)提供修改后的节气门信号,以命令所述发动机趋向所述预定发动机速度,并且可选地或优选地,其中所述系统还包括:
与所述发动机节气门通信并控制所述发动机节气门的发动机控制器;
其中所述发动机控制器被配置成接收来自所述控制系统的所述修改后的节气门信号,并向所述发动机节气门提供所述修改后的节气门信号。
8.根据前述权利要求中任一项所述的系统,其中,所述制动器(300)包括:
牵引锁致动器(302);
楔(304),所述楔联接到所述牵引锁致动器并能够通过所述牵引锁致动器在缩回位置与伸出位置之间移动;以及
盘(306),所述盘具有从其径向向外延伸的多个凸齿(308),其中,所述凸齿被配置成当所述牵引锁致动器(302)将所述楔移动到所述伸出位置时与所述楔(304)接合。
9.根据前述权利要求中任一项所述的系统,其中,所述控制系统(310)还被配置成基于以下各项中较早的一项的出现,命令所述发动机(220)达到与所述操作者提供的节气门设置相对应的操作速度:预定延迟的结束、所述控制系统(310)识别到所述制动器(300)已锁定所述牵引元件(219A)、以及所述控制系统(310)接收到用于停用所述制动器(300)的制动输入。
10.根据前述权利要求中任一项所述的系统,其中,控制系统(310)被配置成基于接收到所述制动输入,将所述发动机(220)的速度临时地降低到怠速、或当前发动机速度的目标百分比中的一个。
11.一种动力机械(200),包括:
根据前述权利要求中任一项所述的牵引锁系统;
主框架(210),其中所述发动机(220)由所述主框架支撑并由发动机节气门(319)控制;
由所述发动机提供动力的驱动泵(224A);以及
驱动马达(226A),所述驱动马达由所述驱动泵驱动并被配置成向能够操作地联接到所述驱动马达的所述一个或更多个牵引元件(219A)提供动力,
其中所述制动器(300)布置在所述驱动马达(226A)与所述一个或更多个牵引元件(219A)之间。
12.一种控制动力机械(200)的牵引锁系统的方法,所述方法包括:
在电子控制器(310)处从操作者接收用于激活所述动力机械(200)的制动器(300)的制动输入;
基于接收到所述制动输入且在激活所述制动器之前,自动地提供电子信号以降低所述动力机械(200)的发动机(220)的速度;以及
在提供所述电子信号以降低所述发动机(220)的速度之后,基于所述制动输入,用所述电子控制器(310)电子地激活所述制动器(300)。
13.根据权利要求12所述的方法,其中,所述制动器(300)被配置成停止由机械控制的液压泵(224A)和相应的液压马达(226A)提供动力的盘(306)的旋转。
14.根据权利要求12或13中任一项所述的方法,其中,用于降低所述发动机(220)的速度的所述电子信号被配置成命令所述发动机趋向怠速。
15.根据权利要求12至14中任一项所述的方法,还包括:基于预定时间延迟的结束、所述制动器(300)被激活、或所述电子控制器(310)接收到用于停用所述制动器的制动输入中的一个或更多个,自动地命令所述发动机(220)返回到与操作者提供的节气门设置相对应的操作速度。
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