CN115853054A - 控制作业机械的方法、控制系统和作业机械 - Google Patents

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Abstract

提供了控制作业机械的方法、控制系统和作业机械。该作业机械(10)包括被布置成驱动机械传动系(12)的第一动力源(40)、包括液压泵(48a‑48c)和致动器(36a‑36c)的液压系统(14)，该致动器(36a‑36c)被布置成由液压泵(48a‑48c)驱动而移动，其中，该液压泵(48a‑48c)与第一动力源(40)分开或能够与第一动力源(40)断开。该方法包括确定(S1)作业机械(10)是否处于增加响应模式(96)。该方法进一步包括：当确定作业机械(10)处于增加响应模式(96)时，增加(S2)液压系统(14)的响应。

Description

控制作业机械的方法、控制系统和作业机械
技术领域
本发明涉及一种控制作业机械的方法、一种用于控制作业机械的控制系统以及一种包括控制系统的作业机械。本发明适用于各种作业机械，例如轮式装载机、铰接式运输车和挖掘机等。尽管将主要针对轮式装载机来描述本发明，但本发明不限于这种特定作业机械。
背景技术
当操作包括用于驱动一个或多个液压功能件的液压系统的作业机械时，该液压系统的响应通常是至关重要的。轮式装载机通常包括两个主要的子系统：机械传动系(driveline)和液压系统。在传统的轮式装载机中，机械传动系和液压系统二者由共同的内燃发动机直接驱动。该发动机由驾驶员通过加速器踏板控制。因此，该液压系统的响应取决于加速器踏板的位置。
US 2015204053 A1公开了一种用于轮式装载机的发动机控制方法。该轮式装载机包括发动机、被配置成由发动机驱动的作业装备、以及被配置成由发动机驱动的行驶设备。该方法包括确定轮式装载机是否处于挖掘操作中以及轮式装载机是否处于装载操作中。当轮式装载机处于挖掘操作中时，选择用于该发动机的挖掘扭矩曲线。在轮式装载机处于装载操作中的情况下，检测加速器位移。然后，根据该加速器位移选择一个用于该发动机的非挖掘扭矩曲线。
发明内容
机械传动系和液压系统二者由共同的内燃发动机驱动的传统轮式装载机的能量效率低下。这是因为：当发动机的旋转速度增加时，机械传动系和用于所述液压功能件的一个或多个液压泵总是被加速。即使在只需要其中一个子系统的功能的情况下也会发生这种情况，并且不可能区分这两个子系统。液压泵的能量损失随着其旋转速度的增加而增加。如果液压功能件需要高流量的液压油，则发动机的转速必须很高，这也意味着到机械传动系的速度将增加，尽管这可能是不希望的。这例如可能导致齿轮箱的变矩器中的高损失。因此，如果机械传动系需要高性能/响应，则液压系统也必须具有高性能/响应，反之亦然。尽管在这种传统轮式装载机中所述液压系统的响应特性通常是良好的，但这是一种浪费能量的解决方案。
对于分离式(decoupled)系统(其中，机械传动系和液压系统是分开的)，当液压系统处于待机状态时，可以通过使阻力损失最小化来减少能量损失。当液压系统处于待机状态时，在驱动机械传动系时，液压泵不必旋转。然而，当液压系统处于待机状态时，液压系统的响应性较低。尽管这在许多使用案例(use cases)中可能是可接受的，但这种减少的响应在某些使用案例中会导致可操作性变差。当响应至关重要时，一个这样的使用案例是挖掘阶段。
在具有分离式系统的轮式装载机的挖掘阶段期间，以高功率驱动机械传动系。然而，液压系统具有低的功率输出，直到轮式装载机的铲斗被提升。这种提升应在液压系统的高响应下完成，以使驾驶员具有良好的可操作性。
本发明的一个目的是提供一种控制作业机械的方法，该方法使得能够提高作业机械的性能。
根据第一方面，该目的通过根据本发明的控制作业机械的方法来实现。该作业机械包括被布置成驱动机械传动系的第一动力源、包括液压泵和致动器的液压系统，该致动器被布置成由液压泵驱动而移动，其中，该液压泵与第一动力源分开或能够与第一动力源断开。该方法包括确定该作业机械是否处于增加响应模式。该方法进一步包括：在确定该作业机械处于所述增加响应模式时，增加该液压系统的响应。
由该液压泵液压地驱动的致动器可以称为液压功能件。当该液压泵与第一动力源分开或能够与第一动力源断开时，该液压系统构成分离式液压系统。对于分离式液压系统，所述机械传动系和液压功能件是分开的。
通过在确定作业机械处于所述增加响应模式时增加该液压系统的响应，该液压系统在操作之前就准备好在所述增加响应模式(例如挖掘模式)下操作。本发明使得能够仅在需要时(即，在所述增加响应模式下)向该液压系统提供响应提升。因此，本发明使得能够在作业机械不处于所述增加响应模式时减少能量消耗。这样，该液压系统将在驾驶员请求时立即响应，同时实现该作业机械的高的整体能量效率。由此，提高了该作业机械的性能。
第一动力源例如可以是电动马达或内燃发动机。所述致动器可以是液压缸。该液压系统可以包括用于液压地驱动多个致动器的多个液压泵。
该作业机械可以包括机具，例如铲斗。该机具可以被配置成由所述致动器驱动。该作业机械可以包括一个或多个致动器。在这种情况下，多个致动器可以驱动一个共同的机具，例如铲斗。该作业机械可以是根据本发明的任何类型的。
根据一个实施例，所述响应的增加包括增加液压泵的旋转速度。当液压泵的旋转速度增加时，能量损失增加，但该液压系统的响应也增加。
根据一个实施例，所述响应的增加包括改变用于来自致动器操纵杆的操纵杆信号的滤波器，该致动器操纵杆用于操作所述液压系统。可以改变该滤波器，使得操纵杆信号与到阀装置(该阀装置与所述致动器相关联)的控制信号之间的增益增加。这样，所述致动器将会对于手动致动器操纵杆的移动作出更强的反应。
根据一个实施例，该作业机械包括铲斗，并且所述增加响应模式是挖掘模式。通过在进入挖掘模式时自动增加该液压系统的响应，能够实现更无缝的挖掘，因为所述致动器没有反应延迟。
增加响应模式的一个替代示例是用于准备换档的换档模式。该作业机械例如可以包括用于齿轮箱的液压离合器。该液压离合器是根据本发明的致动器的另一个示例。当第一动力源的旋转速度增加或减小时，可以得出换档即将到来的结论。然后，可以确定该作业机械处于增加响应模式。以这种方式，在执行换档之前，可以增加与液压离合器相关联的液压泵的响应，以向该离合器提供增加的液压。同样以这种方式，提高了该作业机械的性能。
根据一个实施例，对该作业机械是否处于增加响应模式的确定是基于以下项中的一个或多个而做出的：降档信号；液压系统的液压储能器的断开；致动器的位置；换档模式；来自加速器踏板的加速信号；该作业机械的行驶速度的速度模式；以及来自检测设备的检测数据。
该降档信号可以是由驾驶员操作的降档按钮提供的。在接收到降档信号时，所述机械传动系可以被控制以在作业机械的行驶速度低于阈值的情况下执行降档。因此，该降档信号使驾驶员能够暂时获得作业机械的更高阻力。
该作业机械可以包括与至少一个致动器相关联的液压储能器。每个液压储能器可以是悬架蓄能器。当该液压储能器与所述致动器流体连通时，所述致动器的刚度降低。由此，由所述致动器控制的铲斗或其它机具被允许相对于作业机械的车身部分移动。在一些操作阶段，例如在挖掘阶段，一个或多个液压储能器可以与相关联的致动器流体地断开连接，以暂时增加所述一个或多个致动器的刚度。为此，可以从由驾驶员操作的断开按钮提供断开信号。在接收到该断开信号时，可以控制每个液压储能器以使其断开。
可以使用所述致动器的各种位置来推断作业机械是否处于所述增加响应模式。例如，如果作业机械将行驶方向从向后改为向前并且铲斗在所谓的装载循环中被降低，则可以确定该作业机械处于挖掘模式。
此外，可以使用各种换档模式(可选地，结合行驶速度模式)，以得出该作业机械即将驶入料堆中的结论。同样以这种方式，可以确定该作业机械处于挖掘模式。
此外，在该作业机械在向前和向后之间重复改变行进方向的情况下，则可以得出该作业机械处于装载循环中的结论。当该作业机械在这样的装载循环中向前行驶时，可以预期挖掘阶段，且因此可以确定该作业机械处于增加响应模式。
该作业机械可以包括检测设备。该检测设备可以被配置成生成代表该作业机械的环境的检测数据。基于该检测数据，可以得出该作业机械处于增加响应模式的结论。该检测设备例如可以配置成检测料堆和/或到料堆的距离。
该检测设备可以包括距离传感器设备或摄像机设备。该距离传感器设备可以是被配置成发射电磁波并检测电磁波反射的传感器。该距离传感器设备例如可以是雷达、激光雷达、红外传感器或超声波传感器。合适的雷达的一个示例是连续波调频(CWFM)雷达。该摄像机设备可以是单摄像机或立体摄像机。
根据一个实施例，该方法进一步包括：在确定该作业机械不再处于所述增加响应模式时，降低响应。这样，可以减少该液压系统的能量消耗。结果，提高了该作业机械的整体能量效率。所述响应的降低可以例如包括降低液压泵的旋转速度和/或改变所述用于操纵杆信号的滤波器。
根据一个实施例，该作业机械包括被布置成驱动所述液压泵的第二动力源，并且第一动力源被布置成独立于第二动力源操作。在这种情况下，可以为所述机械传动系和液压泵提供彼此独立的速度和扭矩。第二动力源例如可以是电动马达或内燃发动机。
根据一个实施例，该作业机械是轮式装载机。该轮式装载机可以包括铲斗。在这种情况下，该液压系统可以包括液压缸形式的至少两个致动器。一个液压缸可以用来提升铲斗，另一个液压缸可以用来使铲斗倾斜。
本发明还涉及一种用于控制作业机械的控制系统。该作业机械包括被布置成驱动机械传动系的第一动力源、包括液压泵和致动器的液压系统，该致动器被布置成由液压泵驱动而移动，其中，该液压泵与第一动力源分开或能够与第一动力源断开。该控制系统包括至少一个数据处理设备和至少一个存储器，在所述至少一个存储器上存储有至少一个计算机程序，该至少一个计算机程序包括程序代码，当该程序代码由所述至少一个数据处理设备执行时，该程序代码使所述至少一个数据处理设备执行确定作业机械是否处于增加响应模式的步骤。该至少一个计算机程序还包括程序代码，当该程序代码由所述至少一个数据处理设备执行时，该程序代码使所述至少一个数据处理设备在确定所述作业机械处于所述增加响应模式时执行命令增加所述液压系统的响应的步骤。
根据一个实施例，所述响应的增加包括增加液压泵的旋转速度。因此，该控制系统可以被配置成：在确定作业机械处于所述增加响应模式时，增加该液压泵的旋转速度。
根据一个实施例，所述响应的增加包括改变用于操纵杆信号的滤波器，该操纵杆信号来自用于操作该液压系统的手动操纵杆。该控制系统可以被配置成向与所述致动器相关联的阀装置发送控制信号，其中，该控制信号是基于该操纵杆信号和滤波器确定的。
根据一个实施例，对作业机械是否处于增加响应模式的确定是基于以下项中的一个或多个而做出的：降档信号；液压系统的液压储能器的断开；致动器的位置；换档模式；来自加速器踏板的加速信号；该作业机械的行驶速度的速度模式；以及来自检测设备的检测数据。该控制系统可以被配置成基于该降档信号来控制所述机械传动系。该控制系统可以被配置成基于来自驾驶员的断开信号而将控制信号发送到与液压储能器相关联的断开阀。该控制系统可以被配置成接收指示致动器位置的致动器位置信号。该控制系统可以被配置成基于所述加速信号来控制第一动力源。
根据一个实施例，所述至少一个计算机程序包括程序代码，当由所述至少一个数据处理设备执行时，该程序代码使所述至少一个数据处理设备在确定作业机械不再处于所述增加响应模式时执行命令降低响应的步骤。
本发明还涉及一种作业机械。该作业机械包括：机械传动系；被布置成驱动该机械传动系的第一动力源；以及包括液压泵和致动器的液压系统，该致动器被布置成由所述液压系统驱动而移动，其中，该液压泵与第一动力源分开或能够与第一动力源断开。该作业机械还包括根据本发明的控制系统。该作业机械可以是结合本发明的方法所描述的任何类型。
根据一个实施例，该作业机械包括铲斗，并且所述增加响应模式是挖掘模式。该作业机械可以包括一个或多个液压泵。每个液压泵可以驱动一个或多个相关联的致动器。
根据一个实施例，该作业机械包括被布置成驱动所述液压泵的第二动力源，并且第一动力源被布置成独立于第二动力源操作。第二动力源例如可以是电动马达或内燃发动机。
根据一个实施例，所述作业机械是轮式装载机。
在以下描述中公开了本发明的其它优点和有利特征。
附图说明
参考附图，下面是作为示例引用的本发明实施例的更详细描述。
在这些图中：
图1示意性地示出了根据本发明的轮式装载机的侧视图；
图2是示出了轮式装载机的部件的框图。
图3示意性地示出了轮式装载机和料堆的侧视图。
图4示意性地示出了轮式装载机在增加响应模式下朝向料堆行驶时的侧视图；
图5a是提升操纵杆信号与时间之间的关系的示意性说明图；
图5b是根据现有技术的液压泵的转速和本发明的液压泵的转速作为图5a中的提升操纵杆信号的函数的示意性说明图；并且
图6是概述根据本发明的方法的一般步骤的流程图。
具体实施方式
在下文中，将描述控制作业机械的方法、用于控制作业机械的控制系统以及包括控制系统的作业机械。将使用相同的附图标记来表示相同或相似的结构特征。
图1示意性地示出了根据本发明的轮式装载机10的侧视图。轮式装载机10是本发明的作业机械的一个示例。轮式装载机10包括机械传动系12和液压系统14。
本示例的轮式装载机10包括前车身部分16和后车身部分18，每个部分都具有用于驱动一对车轮20的车轴。后车身部分18包括驾驶室22。车身部分16、18以如下方式彼此连接：即，它们能够通过布置在这两个车身部分16、18之间的液压缸24、26形式的两个第一致动器而围绕竖直轴线相对于彼此枢转。因此，为了使轮式装载机10转弯，在轮式装载机10的水平中心线的沿行驶方向的每一侧各布置有一个液压缸24、26。
本示例的轮式装载机10还包括用于处理物体或材料30的装备28。装备28包括装载臂单元32(也称为联动装置)、以及装配在装载臂单元32上的铲斗34形式的机具。装载臂单元32的第一端以枢转方式连接到前车身部分16。铲斗34以枢转方式连接到装载臂单元32的第二端。其上具有铲斗34的装载臂单元32可以通过两个动臂液压缸或提升液压缸36a、36b而相对于前车身部分16被升高或降低，每个动臂液压缸或提升液压缸在一端处连接到前车身部分16，并在另一端处连接到装载臂单元32。铲斗34可以通过铲斗液压缸或倾斜液压缸36c而相对于装载臂单元32倾斜。轮式装载机10主要用于将材料30从一个位置移动到另一个位置。初始位置通常是某些材料30的料堆，而另一个位置是物料接收器。
本示例的轮式装载机10还包括摄像机设备38。摄像机设备38是根据本发明的检测设备的一个示例。如图1所示，这里，摄像机设备38定位在驾驶室22上，但也可定位在轮式装载机10上的其它位置。摄像机设备38面向向前方向。
图2是示出轮式装载机10的一些部件的框图。本示例的轮式装载机10包括第一动力源40、第二动力源42以及用于控制第一动力源40和第二动力源42中的每一个动力源的控制系统44。第一动力源40和第二动力源42中的每一个动力源在此被例示为电动马达。替代地，第一动力源40和第二动力源42中的一者或两者例如可以是内燃发动机。
第一动力源40被配置成驱动机械传动系12。如图2所示，本示例的机械传动系12包括齿轮箱46。齿轮箱46与控制系统44处于信号通信中。齿轮箱46可以包括变矩器(未示出)。
该具体示例的液压系统14包括：用于液压地驱动提升液压缸36a的提升液压泵48a、用于液压地驱动提升液压缸36b的提升液压泵48a、以及用于液压地驱动倾斜液压缸36c的倾斜液压泵48c。每个液压泵48a-48c被构造成向其关联的液压缸36a-36c提供加压液压油。每个液压缸36a-36c是根据本发明的致动器的示例。第一动力源40被配置成驱动液压泵48a-48c。如图2所示，每个液压缸36a-36c与第一动力源40分开。第一动力源40和第二动力源42独立地运行。
该具体示例的液压系统14还包括与提升液压缸36a相关联的悬架蓄能器50a、以及与提升液压缸36b相关联的悬架蓄能器50b。每个悬架蓄能器50a、50b是根据本发明的液压储能器的示例。每个悬架蓄能器50a、50b被构造成存储和释放液压能量。为此，液压系统14还包括与悬架蓄能器50a相关联的断开阀52a、以及与悬架蓄能器50b相关联的断开阀52b。每个断开阀52a、52b在此被例示为开关阀。每个断开阀52a、52b均由控制系统44控制。
该具体示例的液压系统14还包括：与提升液压缸36a相关联的提升阀装置54a、与提升液压缸36b相关联的提升阀装置54b、以及与倾斜液压缸36c相关联的倾斜阀装置54c。每个阀装置54a-54c被构造成控制进出各自相关联的液压缸36a-36c的室的油流量。每个阀装置54a-54c在此被例示为5/3方向控制阀。每个阀装置54a-54c均由控制系统44控制。
应当理解，图2中的液压系统14仅是许多示例中的一个。根据一个示例，液压泵48a-48c中的一个液压泵液压地驱动多个液压缸36a-36c。根据另一示例，液压系统14包括两个倾斜液压缸36c。根据另一示例，悬架蓄能器50a、50b中的一个悬架蓄能器与两个提升液压缸36a、36b相关联。
轮式装载机10还包括变速器56。变速器56被构造成将第二动力源42的输出轴的旋转传递为液压泵48a-48c的每个输入轴的旋转。为此，变速器56可以包括齿轮系。图2进一步示出了液压泵48a-48c的旋转速度58。由于第一动力源40与第二动力源42分开并且独立于第二动力源42工作，所以液压系统14是分离式液压系统。
本示例的控制系统44包括数据处理设备60和其上存储有计算机程序的存储器62。该计算机程序包括程序代码，当该程序代码由数据处理设备60执行时，该程序代码使数据处理设备60执行或命令执行根据本发明的各种步骤。
该具体示例的轮式装载机10还包括可选的手动换档操纵杆64。换档操纵杆64被配置成向控制系统44发送指示换档操纵杆64的位置的换档信号66。控制系统44基于该换档信号66来控制齿轮箱46。
该具体示例的轮式装载机10还包括手动降档按钮68。当被致动时，降档信号70被发送到控制系统44。控制系统44基于该降档信号70来控制齿轮箱46。
该具体示例的轮式装载机10还包括手动断开按钮72。当被致动时，断开信号(disconnection signal)74被发送到控制系统44。控制系统44基于该断开信号74来控制断开阀52a、52b。
该具体示例的轮式装载机10还包括手动提升致动器操纵杆76a。当被致动时，指示该提升致动器操纵杆76a的位置的提升操纵杆信号78a被发送到控制系统44。控制系统44基于该提升操纵杆信号78a来控制所述提升液压缸36a、36b。
该具体示例的轮式装载机10还包括手动倾斜致动器操纵杆76b。当被致动时，指示该倾斜致动器操纵杆76b的位置的倾斜操纵杆信号78b被发送到控制系统44。控制系统44基于该倾斜操纵杆信号78b来控制所述倾斜液压缸36c。
图2进一步示出了滤波器80a、滤波器80b和滤波器80c，该滤波器80a由控制系统44使用以基于所述提升操纵杆信号78a来控制提升阀装置54a，该滤波器80b由控制系统44使用以基于所述提升操纵杆信号78a来控制提升阀装置54b，该滤波器80c由控制系统44使用以基于所述倾斜操纵杆信号78b来控制倾斜阀装置54c。
该具体示例的轮式装载机10还包括加速器踏板82。当被致动时，指示加速器踏板82的位置的加速信号84被发送到控制系统44。控制系统44基于该加速信号84来控制第一动力源40。在接收到降档信号70时，控制系统44控制机械传动系12以在轮式装载机10的行驶速度低于阈值的情况下执行降档。
图2进一步示出了摄像机设备38。摄像机设备38被配置成将摄像机设备38捕获的图像数据86发送到控制系统44。图像数据86是根据本发明的检测数据的一个示例。在本示例中，控制系统44被配置成基于图像数据86来执行图像处理以提取轮式装载机10外部的环境信息。
图3示意性地示出了轮式装载机10和料堆88的侧视图。铲斗34在料堆88中装载的阶段被称为挖掘阶段。在该挖掘阶段期间，轮式装载机10可以以降低的、静止的铲斗34接近料堆88。
在图3中，轮式装载机10处于正常响应模式90。在正常响应模式90下，即使输出到机械传动系12的功率是很大的，输出到液压系统14的功率也可以很低，甚至为零。因此，液压系统14在正常响应模式90下处于待机状态。在正常响应模式90下，液压泵48a-48c的旋转速度58很低或为零。这样，在正常响应模式90下，能量消耗很低。
此外，所述断开阀52a、52b在正常响应模式90下是断开的，使得每个液压缸36a-36c与各自相关联的悬架蓄能器50a、50b流体连通。这降低了负载臂单元32的刚度。
图4示意性地示出了轮式装载机10在朝向料堆88行驶时的侧视图。箭头92表示轮式装载机10的行驶速度。在轮式装载机10到达料堆88之前，使轮式装载机10做好在料堆中挖掘的准备。为了准备所述挖掘阶段，轮式装载机10的驾驶员例如可以执行一个或多个动作，所述动作可以用来触发从正常响应模式90到挖掘模式94的转换。挖掘模式94是根据本发明的增加响应模式96的一个示例。挖掘模式94的识别可以基于以下触发器之一或它们的组合来进行。
驾驶员例如可以按下降档按钮68以使轮式装载机10为挖掘阶段做准备。根据本发明，控制系统44可以在接收到降档信号70时确定轮式装载机10处于挖掘模式94。因此，降档信号70可以用作挖掘模式94的触发器。
作为另一示例，驾驶员可以按下断开按钮72以将悬架蓄能器50a、50b断开，从而使液压缸36a-36c更加刚性以为挖掘阶段做准备。由此，控制系统44命令关闭所述断开阀52a、52b。这提高了迫使铲斗34进入料堆88中的能力。根据本发明，控制系统44可以在接收到断开信号74时确定轮式装载机10处于挖掘模式94。因此，任何悬架蓄能器50a、50b的断开都可以用作挖掘模式94的触发器。
作为另一示例，悬架蓄能器50a、50b可以自动断开，即，无需手动按下断开按钮72。这种自动断开例如可以基于所选档位、行驶方向、降档信号70、行驶速度或它们的组合而做出。根据本发明，控制系统44可以在向任何悬架蓄能器50a、50b发出这种自动断开信号时确定轮式装载机10处于挖掘模式94。同样以这种方式，任何悬架蓄能器50a、50b的断开都可以用作挖掘模式94的触发器。
作为另一示例，驾驶员可以降低装载臂单元32来为挖掘阶段做准备。根据本发明，控制系统44可以基于一个或多个液压缸36a-36c的位置来确定轮式装载机10处于挖掘模式94。因此，至少一个液压缸36a-36c的位置可以用作挖掘模式94的触发器。
作为另一示例，驾驶员可以执行换档(例如从第二档换到第一档)来为挖掘阶段做准备。轮式装载机10可以被配置成使用第二档作为基础档。轮式装载机10从第二档换档到第一档的换档模式可以至少部分地用作要求液压系统14的更高响应的指示。例如，可以使用向第一档的换档与以下项中的一项或多项的结合来触发所述增加响应模式96：轮式装载机10的行驶速度92高于或低于阈值；第一动力源40的要求扭矩高于或低于阈值。根据本发明，控制系统44可以基于换档模式来确定轮式装载机10处于挖掘模式94。因此，该换档模式可以用作挖掘模式94的触发器。
作为另一示例，控制系统44可以基于加速信号84来确定轮式装载机10处于挖掘模式94。驾驶员例如可以在挖掘到料堆88中之前以特有的方式使轮式装载机10加速或减速。因此，加速信号84可以用作挖掘模式94的触发器。
作为另一示例，轮式装载机10的表征所述挖掘阶段的速度模式可以用于确定即将到来的挖掘阶段。驾驶员例如可以在已经将行进方向从向后改为向前之后朝向料堆88减速。根据本发明，控制系统44可以基于速度模式来确定轮式装载机10处于挖掘模式94。因此，轮式装载机10的行驶速度92的速度模式可以用作挖掘模式94的触发器。
作为另一示例，来自摄像机设备38的图像数据86可以用于确定即将到来的挖掘阶段。例如，基于图像数据86，控制系统44可以确定轮式装载机10接近料堆88。根据本发明，控制系统44可以基于来自摄像机设备38的图像数据86来确定轮式装载机10处于挖掘模式94。因此，图像数据86可以用作挖掘模式94的触发器。
一旦控制系统44确定轮式装载机10处于所述增加响应模式96(这里是挖掘模式94)，控制系统44就控制液压系统14的响应以使其增加。当该响应增加时，液压缸36a-36c将立即对所述提升致动器操纵杆76a和/或所述倾斜致动器操纵杆76b的移动作出反应。这样，轮式装载机10得到了响应提升，并因此为挖掘阶段做好准备。液压系统14的响应可以通过以下措施之一或它们的组合来增加。
根据一个示例，控制系统44命令增加第二动力源42的旋转速度。结果，液压泵48a-48c的旋转速度58将增加，并且液压系统14的响应增加了。由此，提高了轮式装载机10的性能。因此，液压泵48a-48c的旋转速度58的增加是一种用于增加液压系统14的响应的措施。
作为另一示例，控制系统44可以改变滤波器80a-80c以控制阀装置54a-54c。同样以这种方式，可以增加液压系统14的响应。因此，滤波器80a-80c中的一个或多个滤波器的改变可以用作增加液压系统14的响应的措施。
增加液压系统14的响应将需要一些额外能量，但仅在实际需要时，而不是像传统轮式装载机中那样总是需要额外的能量。当铲斗34到达料堆88时，随着料堆88向后推铲斗34，输出到机械传动系12的功率增加。在料堆88中，铲斗34被提升和倾斜。由于增加的响应，当铲斗34被提升时，输出到液压系统14的功率将立即变高。液压系统14在第一次提升中的响应对于挖掘阶段的可驾驶性至关重要。
在特定时间到期之后和/或在确定挖掘模式94的触发器均未激活时，控制系统44可以确定轮式装载机10再次处于正常响应模式90。在确定轮式装载机10处于正常控制模式时，控制系统44可以控制液压系统14的响应以使其降低，从而减少能量消耗。
图5a是提升操纵杆信号78a与时间之间的关系的示意性说明图。这里，提升致动器操纵杆76a在大约1.8s(秒)时被致动。
图5b是根据现有技术的液压泵的转速(虚线)和本发明的提升液压泵48a的转速(实线)作为图5a中的提升操纵杆信号78a的函数的示意性说明图。在现有技术中，响应慢，因此初始性能低。如图5b所示，根据现有技术的液压泵在提升致动器操纵杆76a的致动之后到加速起来(这里是到1500rpm)是需要一些时间的。
通过本发明，挖掘阶段被识别并由此确定轮式装载机10处于增加响应模式96。结果，液压系统14的响应增加(在大约0.7s时)，并且所述提升液压泵48a在驾驶员致动所述提升致动器操纵杆76a之前被加速起来(这里是到1000rpm)。由于增加的响应，当驾驶员致动所述提升致动器操纵杆76a时，所述提升液压泵48a比现有技术更快地加速起来(这里是到1500rpm)。结果，提高了轮式装载机10的性能。在进入所述增加响应模式96时使液压泵48a-48c加速起来的正时(timing)和量可以根据实施方式而进行调整。
图6是概述根据本发明的控制轮式装载机10的方法的一般步骤的流程图。该方法包括步骤S1：确定轮式装载机10是否处于增加响应模式96。该方法进一步包括步骤S2：在确定轮式装载机10处于增加响应模式96时增加液压系统14的响应。该方法进一步包括步骤S3：确定轮式装载机10是否保持在增加响应模式96。当在步骤S3中确定轮式装载机10保持在增加响应模式96时，则维持液压系统14的增加的响应。在确定轮式装载机10不再处于增加响应模式96时，该方法进行到步骤S4。在步骤S4中，降低液压系统14的响应。在步骤S5中，该方法结束。如果在步骤S1中确定轮式装载机10不处于增加响应模式96，则该方法进行到步骤S5。
应当理解，本发明不限于上文所述和附图中示出的实施例；相反，本领域技术人员将认识到，可以在所附权利要求书的范围内进行许多修改和变型。

Claims (17)

1.一种控制作业机械(10)的方法，所述作业机械(10)包括：第一动力源(40)，所述第一动力源(40)被布置成驱动机械传动系(12)；液压系统(14)，所述液压系统(14)包括液压泵(48a-48c)和致动器(36a-36c)，所述致动器(36a-36c)被布置成由所述液压泵(48a-48c)驱动而移动，其中，所述液压泵(48a-48c)与所述第一动力源(40)分开或能够与所述第一动力源(40)断开，所述方法包括：
-确定(S1)所述作业机械(10)是否处于增加响应模式(96)；
其特征在于，所述方法进一步包括：
-在确定所述作业机械(10)处于所述增加响应模式(96)时，增加(S2)所述液压系统(14)的响应。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述响应的增加包括增加所述液压泵(48a-48c)的旋转速度(58)。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其中，所述响应的增加包括改变用于来自致动器操纵杆(76a、76b)的操纵杆信号(78a、78b)的滤波器(80a-80c)，所述致动器操纵杆(76a、76b)用于操作所述液压系统(14)。
4.根据权利要求1或2所述的方法，其中，所述作业机械(10)包括铲斗(34)，并且其中，所述增加响应模式(96)是挖掘模式(94)。
5.根据权利要求1或2所述的方法，其中，对所述作业机械(10)是否处于所述增加响应模式(96)的确定是基于以下项中的一个或多个而做出的：
-降档信号(70)；
-所述液压系统(14)的液压储能器(50a、50b)的断开；
-所述致动器(36a-36c)的位置；
-换档模式；
-来自加速器踏板(82)的加速信号(84)；
-所述作业机械(10)的行驶速度(92)的速度模式；以及
-来自检测设备(38)的检测数据(86)。
6.根据权利要求1或2所述的方法，进一步包括：在确定(S3)所述作业机械(10)不再处于所述增加响应模式(96)时，降低(S4)所述响应。
7.根据权利要求1或2所述的方法，其中，所述作业机械(10)包括第二动力源(42)，所述第二动力源(42)被布置成驱动所述液压泵(48a-48c)，并且其中，所述第一动力源(40)被布置成独立于所述第二动力源(42)操作。
8.根据权利要求1或2所述的方法，其中，所述作业机械(10)是轮式装载机。
9.一种用于控制作业机械(10)的控制系统(44)，所述作业机械(10)包括：第一动力源(40)，所述第一动力源(40)被布置成驱动机械传动系(12)；液压系统(14)，所述液压系统(14)包括液压泵(48a-48c)和致动器(36a-36c)，所述致动器(36a-36c)被布置成由所述液压泵(48a-48c)驱动而移动，其中，所述液压泵(48a-48c)与所述第一动力源(40)分开或能够与所述第一动力源(40)断开，所述控制系统(44)包括至少一个数据处理设备(60)和至少一个存储器(62)，在所述至少一个存储器(62)上存储有至少一个计算机程序，所述至少一个计算机程序包括程序代码，当所述程序代码由所述至少一个数据处理设备(60)执行时，所述程序代码使所述至少一个数据处理设备(60)执行以下步骤：
-确定(S1)所述作业机械(10)是否处于增加响应模式(96)；
其特征在于，所述至少一个计算机程序还包括当所述由所述至少一个数据处理设备(60)执行时使所述至少一个数据处理设备(60)执行以下步骤的程序代码：
-在确定所述作业机械(10)处于所述增加响应模式(96)时，命令增加(S2)所述液压系统(14)的响应。
10.根据权利要求9所述的控制系统(44)，其中，所述响应的增加包括增加所述液压泵(48a-48c)的旋转速度(58)。
11.根据权利要求9或10所述的控制系统(44)，其中，所述响应的增加包括改变用于来自手动致动器操纵杆(76a、76b)的操纵杆信号(78a、78b)的滤波器(80a-80c)，所述手动致动器操纵杆(76a、76b)用于操作所述液压系统(14)。
12.根据权利要求9或10所述的控制系统(44)，其中，对所述作业机械(10)是否处于所述增加响应模式(96)的确定是基于以下项中的一个或多个而做出的：
-降档信号(70)；
-所述液压系统(14)的液压储能器(50a、50b)的断开；
-所述致动器(36a-36c)的位置；
-换档模式；
-来自加速器踏板(82)的加速信号(84)；
-所述作业机械(10)的行驶速度(92)的速度模式；以及
-来自检测设备(38)的检测数据(86)。
13.根据权利要求9或10所述的控制系统(44)，其中，所述至少一个计算机程序包括程序代码，当所述程序代码由所述至少一个数据处理设备(60)执行时，所述程序代码使所述至少一个数据处理设备(60)执行以下步骤：
-在确定(S3)所述作业机械(10)不再处于所述增加响应模式(96)时，命令降低(S4)所述响应。
14.一种作业机械(10)，包括：
-机械传动系(12)；
-第一动力源(40)，所述第一动力源(40)被布置成驱动所述机械传动系(12)；
-液压系统(14)，所述液压系统(14)包括液压泵(48a-48c)和致动器(36a-36c)，所述致动器(36a-36c)被布置成由所述液压系统(14)驱动而移动，其中，所述液压泵(48a-48c)与所述第一动力源(40)分开或能够与所述第一动力源(40)断开；以及
-根据权利要求9至13中的任一项所述的控制系统(44)。
15.根据权利要求14所述的作业机械(10)，其中，所述作业机械(10)包括铲斗(34)，并且其中，所述增加响应模式(96)是挖掘模式(94)。
16.根据权利要求14或15所述的作业机械(10)，其中，所述作业机械(10)包括第二动力源(42)，所述第二动力源(42)被布置成驱动所述液压泵(48a-48c)，并且其中，所述第一动力源(40)被布置成独立于所述第二动力源(42)操作。
17.根据权利要求14或15所述的作业机械(10)，其中，所述作业机械(10)是轮式装载机。
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