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Technisches Gebiet
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Die
vorliegende Offenbarung betrifft ein System und ein Verfahren zur
integrierten Leistungssteuerung und insbesondere ein System und
ein Verfahren zur integrierten Leistungssteuerung für eine
Maschine.
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Hintergrund
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Eine
Maschine, wie zum Beispiel ein Motor, ein Generator oder ein Fahrzeug,
kann eine oder mehrere Leistungsquellen aufweisen. Leistungsquellen
können Motoren, Batterien und irgendwelche andere geeignete
Energieerzeugungs- oder Energiespeichervorrichtungen einschließen.
Die Maschine kann auch angetriebene Vorrichtungen aufweisen, die
durch Nutzen von Leistung, die erzeugt oder anderweitig von der
Leistungsquelle zur Verfügung gestellt wird, laufen können.
Während des Betriebs der Maschine können mehrere
angetriebene Vorrichtungen Leistung von den Leistungsquellen anfordern. Zeitweise
können Leistungsanforderungen in Konflikt stehen, da die
Leistungsquellen nicht jede Leistungsanforderung erfüllen
können.
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Wenn
die Leistung, die von den angetriebenen Vorrichtungen angefordert
wird, die verfügbare Leistung der Leistungsquelle überschreitet,
können einige oder alle der angetriebenen Vorrichtungen nicht
ausreichend Leistung empfangen und/oder die Leistungsquelle kann
ausfallen oder stehenbleiben. Leistungsquellenaussetzer können
in Maschinenausfallzeiten und verringerter Effizienz resultieren. Ein
intelligentes Verteilen von Leistung auf verschiedene Teile der
Maschine kann helfen, die Leistungsquellenausfälle zu reduzieren.
Ein intelligentes Verteilen von Leistung von den Leistungsquellen
auf die angetriebenen Vorrichtungen kann die Entscheidung einbeziehen,
welche angetriebenen Vorrichtungen Leistung erhalten und wie viel
Leistung sie erhalten werden.
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Ein
Ansatz, die Leistungsverteilung in einer Maschine zu steuern, wird
in
US-Patent Nr. 6,986,398 von
Obayashi („Obayashi”) beschrieben. Obayashi offenbart
einen Leistungszufuhrabschnitt mit einem Leistungsspeicherabschnitt
und einem Leistungserzeugungsabschnitt. Der Leistungszufuhrabschnitt
führt elektrische Leistung einer Mehrzahl von fahrzeugeigenen
Lasten zu. In Fällen, in denen die Summe der zuführbaren
elektrischen Leistung kleiner ist als die Summe der angeforderten elektrischen
Leistung, oder in Fällen, in denen eine elektrische Größe,
die der Summe der zuführbaren elektrischen Leistung entspricht,
kleiner ist als eine elektrische Größe, die der
Summe der angeforderten elektrischen Leistung entspricht, erhöht
ein Steuerabschnitt die Summe der zuführbaren elektrischen Leistung
oder verringert die Summe der angeforderten elektrischen Leistung.
In einigen Fällen kann jedoch der Leistungszufuhrabschnitt
unerwünschte Ergebnisse produzieren, wenn er die Summe
der angeforderten elektrischen Leistung verringert. Ferner kann
der Leistungszufuhrabschnitt eine Rahmenbedingung zum Verteilen
von Leistung auf die Mehrzahl von fahrzeugeigenen Lasten nicht bereitstellen,
während er zugleich auch die Betriebsbedingung des Leistungserzeugungsabschnitts
anpasst, so dass die erzeugte Leistung auf erwünschte Art
und Weise erzeugt wird. Diese Nachteile können zu Ineffizienzen und
einer glanzlosen Maschinenleistung führen.
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Das
offenbarte System und das offenbarte Verfahren sind darauf ausgerichtet,
eines oder mehrere der zuvor aufgeführten Probleme zu beheben.
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Zusammenfassung
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Gemäß einem
Aspekt dieser Offenbarung kann eine Maschine vorgesehen werden.
Die Maschine kann ein Leistungserzeugungssystem aufweisen, das funktionell
an ein Leistungserzeugungsmodul gekoppelt ist. Die Maschine kann
auch Leistungswandlungsvorrichtungen aufweisen, die zum Empfangen
von Leistung von dem Leistungserzeugungssystem ausgebildet sind.
Die Leistungswandlungsvorrichtungen können funktionell
an Leistungsanforderungsmodule und Ausgabeanweisungsmodule gekoppelt
sein. Die Maschine kann ferner ein Steuerungssystem aufweisen, das
funktionell an das Leistungserzeugungsmodul, die Leistungsanforderungsmodule
und die Ausgabeanweisungsmodule gekoppelt ist. Das Steuerungssystem
kann mindestens ein Verfügbare-Leistung-Modul aufweisen,
das zum Bestimmen, wie viel Leistung von dem Leistungserzeugungssystem
erzeugt werden kann, ausgebildet ist. Das Steuerungssystem kann
auch ein Leistungsverteilungsmodul aufweisen, das zum Empfangen
von Eingaben von den Verfügbare-Leistung-Modulen und den
Leistungsanforderungsmodulen ausgebildet ist, um Leistungsmengen
zu bestimmen, die auf die Leistungswandlungsvorrichtungen verteilt
werden können. Das Steuerungssystem kann ferner ein Leistungserzeugungssteuerungsmodul
aufweisen, das zum Empfangen von Eingaben von den Leistungsverteilungsmodulen
und den Ausgabeanweisungsmodulen ausgebildet ist, um die Betriebsbedingung zu
bestimmen, unter der das Leistungserzeugungssystem betrieben werden
soll.
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Gemäß einem
anderen Aspekt dieser Offenbarung kann ein Verfahren zum Verteilen
von Leistung, die von einem Leistungserzeugungssystem erzeugt wird,
vorgesehen werden. Das Verfahren kann ein Bestimmen von verfügbarer
Leistung aufweisen, die von dem Leistungserzeugungssystem erzeugt werden
kann. Das Verfahren kann auch ein Empfangen von Leistungsanforderungen
von Leistungswandlungsvorrichtungen, ein Vergleichen der verfügbaren
Leistung mit den Leistungsanforderungen und ein Bestimmen von Beträgen
von verfügbarer Leistung zum Verteilen auf die Leistungswandlungsvorrichtungen
aufweisen. Das Verfahren kann ferner ein Empfangen von Betriebsbedingungsanforderungen von
den Leistungswandlungsvorrichtungen und ein Bestimmen von den Betriebsbedingungen,
in denen das Leistungserzeugungssystem betrieben werden soll, aufweisen.
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Gemäß noch
einem anderen Aspekt dieser Offenbarung kann ein Steuerungssystem
vorgesehen werden. Das Steuerungssystem kann eine Plattform, ein
Anzeigegerät und einen mit der Plattform und dem Anzeigegerät
in Verbindung stehenden Prozessor aufweisen. Der Prozessor kann
zum Bestimmen von verfügbarer Leistung, die von einem Leistungserzeugungssystem
erzeugt werden kann, ausgebildet sein. Der Prozessor kann auch zum
Empfangen von Leistungsanforderungen ausgebildet sein. Der Prozessor
kann ferner zum Bestimmen von Beträgen von verfügbarer
Leistung, die zum Erfüllen der Leistungsanforderungen basierend
auf den Werten der Leistungsanforderungen genutzt werden kann, ausgebildet
sein. Der Prozessor kann ferner zum Empfangen von Betriebsbedingungsanforderungen, die
anfordern, das Leistungserzeugungssystem unter einer oder mehreren
Betriebsbedingungen zu betreiben, ausgebildet sein. Der Prozessor
kann ferner zum Auswählen mindestens einer der Betriebsbedingungsanforderungen
zum Verwenden als eine Basis zum Steuern des Betriebs des Leistungserzeugungssystems
ausgebildet sein.
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Kurze Beschreibung der Zeichnungen
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1 ist
eine Darstellung einer beispielhaften Maschine.
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2 ist
eine schematische Darstellung eines beispielhaften Steuerungssystems
zur Verwendung mit der beispielhaft offenbarten Maschine der 1.
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3 ist
ein Flussdiagramm eines Verfahrens gemäß einem
Aspekt der vorliegenden Offenbarung.
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4A ist
ein Flussdiagramm eines Verfahrens gemäß einem
anderen Aspekt der vorliegenden Offenbarung.
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4B ist
ein Flussdiagramm eines Verfahrens gemäß noch
einem anderen Aspekt der vorliegenden Offenbarung.
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5A ist
eine schematische Darstellung einer alternativen Anordnung eines
Teils des beispielhaften Steuerungssystems der 2.
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5B ist
eine schematische Darstellung einer anderen alternativen Anordnung
eines Teils des beispielhaften Steuerungssystems der 2.
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Detaillierte Beschreibung
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Eine
beispielhafte, in 1 gezeigte Maschine 10 kann
dazu benutzt werden, Tätigkeiten auf einer Baustelle auszuführen.
Die Maschine 10 kann z. B. ein Hauptgehäuse 12,
ein Gerät 14, eine bodeneingreifende Vorrichtung 16 und
eine Kabine 18 aufweisen. Wie in dem schematischen Diagramm
der 2 gezeigt, kann die Maschine 10 auch
dem Hauptgehäuse 12, dem Gerät 14,
der bodeneingreifenden Vorrichtung 16 und/oder der Kabine 18 zugehörige
Leistungswandlungsvorrichtungen 20 aufweisen, die zum Ausstatten
der Maschine 10 mit der Fähigkeit zum Ausführen
von Tätigkeiten ausgebildet sind. Die Maschine 10 kann
ferner ein Leistungserzeugungssystem 22 aufweisen, das
zur Erzeugen von Leistung für die Leistungsversorgung der
Leistungswandlungsvorrichtungen 20 ausgebildet ist. Es ist
vorgesehen, dass das Wort „Leistung” allgemein elektrische
Energie, hydraulische Energie in Form einer Strömung einer
mit Druck beaufschlagten Flüssigkeit, Drehmoment und/oder
Motordrehzahl einschließt. Die Maschine 10 kann
auch ein Steuerungssystem 24 aufweisen, das zum Einstellen
des Betriebs des Leistungserzeugungssystems 22 und zum intelligenten
Verteilen der von dem Leistungserzeugungssystem 22 erzeugten
Leistung an die Leistungswandlungsvorrichtungen 20 ausgebildet
ist.
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Das
Leistungserzeugungssystem 22 kann einen Motor 26 und
eine Hilfsleistungsquelle 28 aufweisen. Das Leistungserzeugungssystem 22 kann zum
Erzeugen von Leistung und/oder Umwandeln einer Art von Energie in
eine andere ausgebildet sein, um zu helfen, dass die Leistungserfordernisse
der Leistungswandlungsvorrichtungen 20 erfüllt
werden. Zum Beispiel kann der Motor 26 und/oder die Hilfsleistungsquelle 28 mechanische,
hydraulische und/oder elektrische Leistung zum Verwenden mit den
Leistungswandlungsvorrichtungen 20 erzeugen.
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Der
Motor 26 kann einen Verbrennungsmotor aufweisen, der zum
Verbrennen von Kraftstoff, wie z. B. Benzin, Dieselkraftstoff oder
gasförmigem Kraftstoff, ausgebildet ist. Der Aufbau von
Verbrennungsmotoren und die Details ihres Betriebs sind allgemein
bekannt. Verbrennungsmotoren können Kraftstoff in einer
oder mehreren Verbrennungskammern zum Antreiben einer linearen Bewegung
eines oder mehrerer Kolben verbrennen. Der eine oder die mehreren
Kolben können über eine Pleuelstange mit einer
Kurbelwelle gekoppelt sein, um die lineare Kolbenbewegung auf die
Kurbelwelle zu übertragen und dadurch die lineare Bewegung
in eine Drehbewegung, d. h. eine Drehung der Kurbelwelle, umzuwandeln.
Die Leistung oder das Drehmoment, die oder das zu einer (nicht gezeigten)
sich drehenden Kurbelwelle des Motors 26 gehört,
kann auf die Leistungswandlungsvorrichtungen 20 verteilt
werden. Der Maximalbetrag an Leistung, die der Motor 26 erzeugen kann,
kann von dessen Motordrehzahl abhängen. Der Motor 26 kann
die Eigenschaft aufweisen, größere Beträge
an Leistung zu erzeugen, wenn er bei einer größeren
Drehzahl läuft. Wenn die Leistungswandlungsvorrichtungen 20 versuchen,
mehr Leistung zu ziehen als der Motor 26 bei einer bestimmten Motordrehzahl
erzeugen kann, kann der Motor 26 stehenbleiben und eine
Unterbrechung des Maschinenbetriebs verursachen. Ein Reduzieren
der Anzahl von Motorausfällen durch die intelligente Verteilung von
verfügbarer Leistung kann die Maschineneffizienz verbessern.
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Die
Hilfsleistungsquelle 28 kann einen Sekundärmotor,
eine elektrische Batterie, einen Hydraulikspeicher und/oder irgendeine
andere geeignete Leistungsquelle aufweisen. Die Hilfsleistungsquelle 28 kann
zum Erzeugen, Speichern oder Ansammeln von Leistung ausgebildet
sein und sie kann diese Leistung auf die Leistungswandlungsvorrichtungen 20 verteilen.
Die Leistung der Hilfsleistungsquelle 28 kann die Leistung
des Motors 26 ergänzen. Die Bezeichnung „...
N”, die der Hilfsleistungsquelle 28 zugehörig
ist, zeigt an, dass das Leistungserzeugungssystem 22 zusätzliche,
weniger oder andere Leistungsquellen als die zuvor beschriebenen
aufweisen kann. Die Art und/oder die Anzahl der Leistungsquellen
können vom Maschinentyp abhängen. Die zuvor aufgeführten
Leistungsquellen sind beispielhaft.
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Die
Leistungswandlungsvorrichtungen 20 können irgendwelche
Vorrichtungen der Maschine 10 einschließen, die
dazu ausgebildet sind, eine Eingabe, wie z. B. Leistung oder Drehmoment
des Motors 26 und/oder der Hilfsleistungsquelle 28,
in einen Ausgabe, wie z. B. eine Bewegung der bodeneingreifenden
Vorrichtung 16, des Geräts 14 und/oder
irgendeiner anderen Änderung im Zustand der Maschine 10, umzuwandeln.
Die bodeneingreifende Vorrichtung 16 kann eine Radanordnung
und/oder eine kettenartige Vorrichtung aufweisen, und das Gerät 14 kann
eine Schneide, einen Schärfer, eine Schaufel oder eine Greifvorrichtung
aufweisen. Die Leistungswandlungsvorrichtungen 20 der Maschine 10 können
z. B. eine Antriebspumpe 30, eine Leerlaufpumpe 32,
ein Kühlsystem 34, eine Hilfspumpe 36 und
ein Klimaanlagensystem 38 aufweisen. Es soll verstanden
werden, dass die Bezeichnung „... N”, die dem
Klimaanlagensystem 38 zugeordnet ist, anzeigt, dass die Leistungswandlungsvorrichtungen 20 zusätzliche, weniger
und/oder andere Bauteile als die oben aufgeführten aufweisen
kann, da die oben aufgeführten Bauteile beispielhaft sind.
Ferner können die Leistungswandlungsvorrichtungen 20 Bauteile
eines Antriebssystems, eines hydraulischen Aktuationssystems, einer
Lüfteranordnung, eines Getriebes und/oder anderer geeigneter
Systeme, die in Maschinen gefunden werden, sein.
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Die
Antriebspumpe 30 kann funktional an den Motor 26 und/oder
die Hilfsleistungsquellen 28 gekoppelt sein. Die Antriebspumpe 30 kann
ein Teil eines (nicht gezeigten) hydraulischen Systems der Maschine 10 sein
und sie kann dazu ausgebildet sein, ein mit Druck beaufschlagtes
hydraulisches Fluid durch das hydraulische System zu pumpen, um eine
oder mehrere Maschinenbauteile, wie z. B. das Gerät 14 und
die bodeneingreifende Vorrichtung 16, anzutreiben. Die
Leistung, die es der Antriebspumpe 30 erlaubt, ihre Funktion
zu erfüllen, kann von dem Motor 26 und/oder der
Hilfsleistungsquelle 28 kommen.
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Die
Leerlaufpumpe 32 kann auch funktionell an den Motor 26 und/oder
die Hilfsleistungsquelle 28 gekoppelt sein. Die Leerlaufpumpe 32 kann
Teil eines hydraulischen Systems der Maschine 10 sein und
sie kann dazu ausgebildet sein, ein mit Druck beaufschlagtes hydraulisches
Fluid durch das hydraulische System zu pumpen. Die Leerlaufpumpe 32 kann
die Antriebspumpe 30 ergänzen. Wenn zum Beispiel
das Gerät 14 im Leerlauf ist und kein mit Druck
beaufschlagtes hydraulisches Fluid von der Antriebspumpe 30 benötigt,
kann die Antriebspumpe 30 nicht mit Energie versorgt werden,
wogegen die Leerlaufpumpe 32 weiterhin läuft und
so eine sofortige Quelle von mit Druck beaufschlagtem hydraulischen
Fluid für das Gerät 14 darstellt, wenn
eine Bewegung des Geräts 14 von einem Bediener
angefordert wird. Die Leerlaufpumpe 32 kann Leistung von dem
Motor 26 und/oder der Hilfsleistungsquelle 28 ziehen.
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Das
Kühlsystem 34 kann auch funktionell an den Motor 26 und/oder
die Hilfsleistungsquelle 28 gekoppelt sein und es kann
dazu ausgebildet sein, beim Vermeiden, dass der Motor 26 überhitzt,
zu helfen. Das Kühlsystem 34 kann eine oder mehrere
Pumpen und Leitungen zum Zirkulieren einer Kühlflüssigkeit in
und/oder um den Motor 26 aufweisen. Das Kühlsystem 34 kann
auch einen oder mehrere Lüfter oder ähnliche angetriebene
Vorrichtungen zum Erzeugen eines Luftstroms aufweisen. Das Kühlmittel
kann Wärme von dem Motor 26 absorbieren, die von
einem Luftstrom weggetragen wird, während das Kühlmittel
durch einen Wärmetauscher tritt. Die eine oder die mehreren
Pumpen und Lüfter in dem Kühlsystem 34 können
während des Betriebs Leistung von dem Motor 26 und/oder
der Hilfsleistungsquelle 28 ziehen.
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Die
Hilfspumpe 36 kann auch funktionell an den Motor 26 und/oder
die Hilfsleistungsquelle gekoppelt sein. Die Hilfspumpe 36 kann
Teil eines Hilfsfluid-Transport-/Speichersystems der Maschine 10 sein
und sie kann zum Pumpen eines Fluids, das z. B. ein Kühlmittel,
eine Schmierflüssigkeit oder ein hydraulisches Fluid einschließt,
durch das Hilfssystem ausgebildet sein. Die Hilfspumpe 36 kann
Leistung von dem Motor 26 und/oder der Hilfsleistungsquelle 28 ziehen,
um zu funktionieren.
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Das
Klimaanlagensystem 38 kann funktionell an den Motor 26 und/oder
die Hilfsleistungsquelle 28 gekoppelt sein und es kann
zum Extrahieren von Wärme aus der Kabine 18 ausgebildet
sein. Das Klimaanlagensystem 38 kann eine (nicht gezeigte) Pumpe
zum Kühlmittelpumpen, einen (nicht gezeigten) Kompressor
zum Beaufschlagen des Kühlmittels mit Druck, einen (nicht
gezeigten) Kondensator und andere Bauteile, die allgemein zum Betreiben
eines Kühlkreislaufs bekannt sind, aufweisen. Die Pumpe, der
Kompressor und/oder der Kondensator des Klimaanlagensystems 38 können
Leistung von dem Motor 26 und/oder der Hilfsleistungsquelle 28 ziehen.
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Das
Steuerungssystem 24 kann irgendeinen geeigneten Typ eines
prozessorbasierten Systems aufweisen, auf dem Prozesse und Verfahren,
die im Einklang mit den offenbarten Ausführungsformen sind,
implementiert werden können. Das Steuerungssystem 24 kann
eine Plattform aufweisen, die eine oder mehrere Hardware- und/oder
Softwarekomponenten aufweist, die zum Ausführen von Softwareprogrammen
ausgebildet sind. Beispielhafte Hardwarekomponenten können
eine zentrale Recheneinheit, einen Arbeitsspeicher, einen Festwertspeicher, einen
Speicher, eine Datenbank, eine Eingabe-/Ausgabevorrichtung und eine
Schnittstelle beinhalten. Beispielhafte Softwarekomponenten können
ein computerlesbares Medium mit computerausführbaren Anweisungen
zum Durchführen von Verfahren, die im Einklang mit bestimmten
offenbarten Ausführungsformen stehen, beinhalten. Eine
oder mehrere der oben aufgeführten Hardwarekomponenten
können die Software implementieren und dadurch können
sie eine oder mehrere Funktionen ausführen. Es soll verstanden
werden, dass das Kontrollsystem 24 zusätzliche,
weniger oder andere Komponenten als die oben aufgeführten
aufweisen kann, da die oben aufgeführten Komponenten beispielhaft
sind.
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Das
Kontrollsystem 24 kann Verfügbare-Leistung-Module 40,
Leistungsanforderungsmodule 42, ein Hauptpumpenleistungsanforderung-Rechenmodul 44,
ein Leistungsverteilungsmodul 46, Ausgabeanweisungsmodule 48,
ein Leistungserzeugungssteuerungsmodul 50 und Leistungserzeugungsmodule 52 aufweisen.
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Die
Verfügbare-Leistung-Module 40 können ein
Motorverfügbare-Leistung-Modul 54 und ein Verfügbare-Hilfsleistung-Modul 56 aufweisen.
Das Motorverfügbare-Leistung-Modul 54 kann motorbetreffende
Eingaben empfangen, die z. B. Signale beinhalten, welche für
Motorbetriebsbedingungen, Drehmoment, Leistung, Hubraum und/oder
Drehzahl indikativ sind. Die Signale können von einem oder
mehreren (nicht dargestellten) Sensoren empfangen werden, die den
Motor 26 überwachen. Das Motorverfügbare-Leistung-Modul 54 kann
die motorbetreffenden Eingaben dazu verwenden, die Gesamtleistung,
die der Motor 26 in einer Betriebsbedingung erzeugen kann,
zu bestimmen. Es soll verstanden werden, dass die Gesamtleistung,
die der Motor fähig ist, zu einer bestimmten Zeit zu erzeugen,
von Faktoren, wie z. B. Höhenlage der Maschine, Kraftstoffqualität und/oder
Motordrehzahl, abhängen kann. Das Motorverfügbare-Leistung-Modul 54 kann
ein Signal erzeugen, das für die gesamte verfügbare
Motorleistung indikativ ist. Das Verfügbare-Hilfsleistung-Modul 56 kann
Eingaben, die die Hilfsleistungsquelle betreffen und z. B. Signale
beinhalten, die für Hilfsleistungsquellenbetriebsbedingungen,
Spannung, Strom und/oder hydraulischen Druck indikativ sind, erhalten.
Die Signale können von einem oder mehreren (nicht dargestellten)
Sensoren empfangen werden, die die Hilfsleistungsquelle 28 überwachen.
Das Verfügbare-Hilfsleistung-Modul 56 kann die
Eingaben, die sich auf die Hilfsleistungsquelle beziehen, dazu verwenden,
die Gesamtleistung, die die Hilfsleistungsquelle 28 erzeugen
kann, zu bestimmen, und es kann ein Signal erzeugen, das für
die gesamte verfügbare Hilfsleistung indikativ ist. Es
soll verstanden werden, dass die Bezeichnung „... N”,
die sich auf das Verfügbare-Hilfsleistung-Modul 56 bezieht,
anzeigt, dass das Verfügbare-Hilfsleistung-Modul 56 zusätzliche,
weniger oder andere Verfügbare-Leistung-Module aufweisen
kann als die gezeigten und oben beschriebenen.
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Die
gesamte Motorleistung und die gesamte Hilfsleistung kann an einen
Summationsverbindungspunkt 57 weitergegeben werden. Der
Summationsverbindungspunkt 57 kann nach Erhalt der Gesamtmotorleistung
und der Gesamthilfsleistung diese zusammenzählen, um zu
einer gesamten kombinierten Leistung für das Leistungserzeugungssystem 22 zu
gelangen. Der Summationsverbindungspunkt 57 kann ein Signal,
das für die gesamte kombinierte Leistung indikativ ist,
an das Leistungsverteilungsmodul 46 weitergeben.
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Die
Leistungsanforderungsmodule 42 können an die Leistungswandlungsvorrichtungen 20 gekoppelt
sein. Die Leistungsanforderungsmodule 42 können
Eingaben empfangen, die sich auf die Leistungswandlungsvorrichtungen 20 beziehen
und z. B. Drücke, Durchströmungsraten, gegenwärtigen
Leistungsbedarf und/oder erwartete Leistungsbedarf einschließen.
Die Eingaben können in Form von Signalen vorliegen, die
von einem oder mehreren (nicht dargestellten) Sensoren erzeugt werden,
die die Leistungswandlungsvorrichtungen 20, die Maschine 10 und/oder
ein äußeres Objekt, wie z. B. ein Loch oder eine
Anhäufung, überwachen. Signale können auch
von einem Bediener der Maschine erzeugt werden. Zum Beispiel können
Signale erzeugt werden, wenn ein Bediener eine (nicht dargestellte)
Steuerungsvorrichtung, wie z. B. einen Joystick, ein Lenkrad oder
ein Gaspedal in der Kabine 18, bedient, um die bodeneingreifende
Vorrichtung 16, das Gerät 14 und/oder
die Maschine 10 zu bewegen. Basierend auf den Eingaben
können die Leistungsanforderungsmodule 42 Anforderungen
für Leistung von dem Motor 26 und/oder der Hilfsleistungsquelle 28 erzeugen.
Zusätzlich oder alternativ können die Leistungsanforderungsmodule 42 basierend
auf den Eingaben Anforderungen für Motordrehzahl oder Fluidströmung
von dem Motor 26 und/oder der Hilfsleistungsquelle 28 erzeugen.
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Es
ist auch vorgesehen, dass die Leistungsanforderungsmodule 42 ein
oder mehrere fortschrittliche Steuerungssysteme aufweisen oder ein
Teil davon bilden. Ein Traktionssteuerungssystem und ein Fahrsteuerungssystem
(beide nicht dargestellt) sind nur zwei Beispiele für fortschrittliche
Steuerungssysteme, die in Maschinen verwendet werden können. Während
des Betriebs einer Maschine mit Rädern als bodeneingreifende
Vorrichtungen können eines oder mehrere der Räder
Traktion verlieren und durchdrehen. Ein Traktionssteuerungssystem
kann die Raddrehzahl überwachen und es kann selektiv eine (nicht
dargestellte) Bremse betätigen, so dass die Raddrehzahl
einer Soll-Raddrehzahl entspricht, und dadurch die Traktion verbessert
wird und geholfen wird, ein Durchdrehen zu reduzieren. Das Traktionssteuerungssystem
kann Signale der Leistungsanforderungsmodule 42 modifizieren
oder es kann seine eigenen Signale erzeugen, um Leistung, Drehzahl oder
Strömung von dem Motor 26 und/oder der Hilfsleistungsquelle 28 anzufordern,
um die zuvor beschriebenen Funktionen auszuführen. Ähnlich
kann ein Fahrsteuerungssystem Signale der Leistungsanforderungsmodule 42 modifizieren
oder es kann seine eigenen Signale erzeugen, um Leistung, Drehzahl oder
Strömung von dem Motor 26 und/oder der Hilfsleistungsquelle 28 anzufordern.
Das Fahrsteuerungssystem kann die Signale modifizieren oder erzeugen,
um ein selektives Fluid-Koppeln der hydraulischen Systeme, die dem
Gerät 14 einem (nicht dargestellten) Akkumulator
zugeordnet sind, vorzusehen und dabei ein Schock absorbierendes
System zu erzeugen, um zu verhindern, dass das Gerät 14 unberechenbar
wackelt und die Maschine 10 erschüttert. Es soll
verstanden werden, dass die Leistungsanforderungsmodule 42 zusätzliche
oder alternative, für den Fachmann offensichtliche, fortschrittliche Steuerungssysteme
aufweisen können oder ein Teil von diesen sein können.
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Zusammen
mit den Leistungsanforderungen können die Leistungsanforderungsmodule 42 auch Prioritätssignale
erzeugen. Ein Prioritätssignal kann einen Prioritätsgrad,
der für die Wichtigkeit einer Leistungsanforderung indikativ
ist, aufweisen. Die Wichtigkeit kann basierend auf Kriterien bestimmt werden.
Wenn z. B. eine bestimmte Leistungswandlungsvorrichtung, wie ein
Bremssystem oder ein Getriebe, Leistung zur sofortigen Verwendung
anfordert, kann das der Leistungswandlungsvorrichtung zugehörige
Leistungsanforderungsmodul der Leistungsanforderung eine hohen Priorität
zuordnen, um die Wichtigkeit der Leistungsanforderung zu vermitteln. Wenn
die Leistungswandlungsvorrichtung Leistung zum Zwecke des Schutzes
der Maschine 10 vor Beschädigung oder vom Erfahren
eines übermäßigen Verschleißes
benötigt, kann das der Leistungswandlungsvorrichtung zugehörige
Leistungsanforderungsmodul dem Leistungsanforderungssignal eine
mittlere Priorität zuordnen, um zu vermitteln, dass die
Leistungsanforderung von mittlerer Wichtigkeit oder geringerer Wichtigkeit
als eine Leistungsanforderung von hoher Priorität ist.
Wenn die Leistungswandlungsvorrichtung Leistung zum Zwecke der Verbesserung
oder Beibehaltung der Maschineneffizienz benötigt, kann
das Leistungsanforderungsmodul der Leistungswandlungsvorrichtung
dem Leistungsanforderungssignal eine niedrige Priorität
zuordnen, um zu vermitteln, dass die Leistungsanforderung von relativ
geringer Wichtigkeit oder geringerer Wichtigkeit als eine Leistungsanforderung
von mittlerer Priorität ist. Je höher der Prioritätsgrad
ist, desto höher ist die Wahrscheinlichkeit, dass der angeforderte
Leistungsbetrag zur Verfügung gestellt werden wird.
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Die
Prioritätssignale von den Leistungsanforderungsmodulen 42 können
den Leistungsanforderungsmodulen 42 basierend auf den Funktionen
der Leistungswandlungsvorrichtungen 20, die den Leistungsanforderungsmodulen 42 zugehörig
sind, zugeordnet werden. Wenn zum Beispiel ein Leistungsanforderungsmodul
einer Leistungswandlungsvorrichtung zugehörig ist, die
Teil eines Bremssystems der Maschine 10 ist, kann dieses
Leistungsanforderungsmodul seinen Leistungsanforderungen eine hohen
Priorität zuordnen. Wenn andererseits ein Leistungsanforderungsmodul
einer Leistungswandlungsvorrichtung zugehörig ist, die
Teil eines hydraulischen Aktuators ist, kann dieses Leistungsanforderungsmodul
seinen Leistungsanforderungen immer eine mittlere Priorität
zuordnen. Ähnlich, wenn ein Leistungsanforderungsmodul
einer Leistungswandlungsvorrichtung zugehörig ist, die
Teil eines Kabinenkühlsystems ist, kann dieses Leistungsanforderungsmodul
seinen Leistungsanforderungen eine niedrige Priorität zuordnen.
Zusätzlich oder alternativ kann das Leistungsverteilungsmodul 46 zum
Zuordnen eines bestimmten Prioritätsgrads einer bestimmten
Leistungswandlungsvorrichtung programmiert sein. Es soll verstanden
werden, dass eine einzelne Leistungswandlungsvorrichtung unterschiedliche
Prioritätsgrade in unterschiedlichen Maschinen und/oder
Umgebungen aufweisen kann.
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In
der dargestellten beispielhaften Ausführungsform können
die Leistungsanforderungsmodule 42 ein Antriebspumpenleistungsanforderungsmodul 60,
ein Leerlaufpumpenleistungsanforderungsmodul 62, ein Kühlsystemleistungsanforderungsmodul 64, ein
Hilfspumpenleistungsanforderungsmodul 66 und ein Klimaanlagensystemleistungsanforderungsmodul 68 beinhalten.
Die Bezeichnung „... N”, die dem Klimaanlagensystemleistungsanforderungsmodul 68 zugeordnet
ist, zeigt an, dass zusätzliche, weniger oder andere Leistungsanforderungsmodule 42 beinhaltet
sein können. Mit anderen Worten ist die Auflistung der
Leistungsanforderungsmodule 42 beispielhaft und es soll
verstanden werden, dass der Typ und die Anzahl von Leistungsanforderungsmodulen 42 bei
unterschiedlichen Maschinen unterschiedlich sein kann.
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Das
Antriebspumpenleistungsanforderungsmodul 60 kann Eingaben
oder Signale empfangen, die der Antriebspumpe 30 zugeordnet
sind und zum Beispiel Pumpenverdrängungswerte, Drücke,
Durchströmungsraten, Vorschubgeschwindigkeiten, aktueller
Leistungsbedarf und/oder erwarteter Leistungsbedarf beinhalten.
Das Antriebspumpenleistungsanforderungsmodul 60kann ein
Antriebspumpenleistungsanforderungssignal basierend auf diesen Eingaben
erzeugen. Das Antriebspumpenleistungsanforderungsmodul 60 kann
auch ein Prioritätssignal erzeugen, das für die
Wichtigkeit der Antriebspumpenleistungsanforderung indikativ ist.
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Das
Leerlaufpumpenleistungsanforderungsmodul 62 kann mit der
Leerlaufpumpe 32 in Verbindung stehen. Das Leerlaufpumpenleistungsanforderungsmodul 62 kann
Eingaben oder Signale empfangen, die zu der Leerlaufpumpe 32 gehören
und z. B. Pumpenverdrängungswerte, Drücke, Durchströmungsraten,
Vorschubgeschwindigkeiten, aktueller Leistungsbedarf und/oder erwartete
Leistungsbedarf beinhalten. Das Leerlaufpumpenleistungsanforderungsmodul 62 kann
die Signale zur Erzeugung eines Leerlaufpumpenleistungsanforderungssignals
verwenden. Das Leerlaufpumpenleistungsanforderungsmodul 62 kann
zum Anfordern von Leistung von dem Motor 26 und/oder der
Hilfsleistungsquelle 28 angepasst sein, so dass die Leerlaufpumpe 32 kontinuierlich
ein Fluid pumpen kann. Zusammen mit dem Leerlaufpumpenleistungsanforderungssignal
kann das Leerlaufpumpenleistungsanforderungsmodul 62 ein
Prioritätssignal erzeugen, dass für den Wichtigkeitsgrad
der Leerlaufpumpenleistungsanforderung indikativ ist.
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Die
Antriebspumpe 30 und die Leerlaufpumpe 32 können
mit dem gleichen oder mit zueinander in Bezug stehenden hydraulischen
Systemen in der Maschine 10 betrieben werden. Daher können
die Antriebspumpe 30 und die Leerlaufpumpe 32 zusammenarbeiten,
um einen angeforderten Betrag eines mit Druck beaufschlagten Fluids
zur Durchführung einer Tätigkeit bereitzustellen.
Wenn die Durchströmungsrate des von der Antriebspumpe 30 gelieferten,
mit Druck beaufschlagten Fluids ansteigt, dann kann die Durchströmungsrate
des von der Leerlaufpumpe 32 gelieferten, mit Druck beaufschlagten
Fluids verringert werden, so dass der angeforderte Betrag von Strömung
von mit Druck beaufschlagtem Fluid ohne Erzeugen einer überschüssigen
Strömung von mit Druck beaufschlagtem Fluid erreicht werden
kann. Wenn sich die von der Antriebspumpe 30 zugeführte
Leistung verringert, dann kann die von der Leerlaufpumpe 32 zugeführte
Leistung zunehmen, so dass der angeforderte Betrag von Strömung von
mit Druck beaufschlagtem Fluid erreicht werden kann. Damit können
die Antriebspumpe 30 und die Leerlaufpumpe 32 funktionell
verbunden werden, so dass eine die Stärke oder Schwache
der anderen ausgleichen kann. Das Zusammenarbeiten der Antriebspumpe 30 und
der Leerlaufpumpe 32 kann durch Verwenden des Hauptpumpenleistungsanforderung-Rechenmoduls 44 implementiert
werden.
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Das
Hauptpumpenleistungsanforderung-Rechenmodul 44 kann Leistungsanforderungen
und Prioritäten empfangen, die von dem Antriebspumpenleistungsanforderungsmodul 60 und
dem Leerlaufpumpenleistungsanforderungsmodul 62 erzeugt
werden. Das Hauptpumpenleistungsanforderung-Rechenmodul 44 kann
die Leistungsanforderungen und Prioritäten vergleichen
und es kann eine oder beide von ihnen anpassen, um ein angemessenes
Gleichgewicht zwischen dem Betrieb der Antriebspumpe 30 und
dem Betrieb der Leerlaufpumpe 32 zu bewirken. Zum Beispiel
kann das Hauptpumpenleistungsanforderung-Rechenmodul 44 auch
selektiv die Antriebspumpenleistungsanforderung und/oder die Leerlaufpumpenleistungsanforderung anpassen,
so dass die kombinierte Leistungsanforderung von dem Leerlaufpumpenleistungsanforderungsmodul 62 und
dem Antriebspumpenleistungsanforderungsmodul 60 ausreichend
sein kann. Zusätzlich oder alternativ kann das Hauptpumpenleistungsanforderung-Rechenmodul 44 die
Antriebspumpenleistungsanforderung und/oder die Leerlaufpumpenleistungsanforderung
anpassen, so dass die kombinierte Leistungsanforderung von dem Antriebspumpenleistungsanforderungsmodul 60 und dem
Leerlaufpumpenleistungsanforderungsmodul 62 einen Wertebereich,
der von einem Bediener eingestellt werden kann, der (nicht dargestellte)
Steuerungen in der Kabine 18 verwendet, nicht überschreitet.
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Das
Kühlsystemleistungsanforderungsmodul 64 kann mit
dem Kühlsystem 34 kommunizieren. Das Kühlsystemleistungsanforderungsmodul 64 kann
Eingaben empfangen, die sich auf das Kühlsystem 34 beziehen
und z. B. Temperaturablesungen, Pumpenverdrängungswerte,
Drücke, Durchströmungsraten, Vorschubgeschwindigkeiten,
den aktuellen Leistungsbedarf und/oder den erwarteten Leistungsbedarf
beinhalten. Die Eingaben können in Form von Signalen vorliegen,
die von einem oder mehreren (nicht dargestellten) Sensoren erzeugt werden,
die das Kühlsystem 34 überwachen. Es
ist auch vorgesehen, dass die Signale von einem oder mehreren (nicht
dargestellten) Sensoren erzeugt werden, die Temperaturen an einer
oder an mehreren Stellen in oder um die Maschine 10 herum
oder in der äußeren Umgebung überwachen.
Es ist ferner vorgesehen, dass die Signale von einem Bediener erzeugt werden
können, der die Motortemperaturen mittels eines Temperaturmessgeräts
oder eines ähnlichen Geräts in der Kabine 18 überwacht.
Das Kühlsystemleistungsanforderungsmodul 64 kann
die Signale dazu verwenden, den Betrag der Leistung zu bestimmen,
die das Kühlsystem 34 benötigt, und es
kann eine Anforderung von Leistung von dem Motor 26 und/oder
der Hilfsleistungsquelle 28 erzeugen. Zusammen mit der
Leistungsanforderung kann das Kühlsystemleistungsanforderungsmodul 64 auch eine
Priorität zuordnen, die für den Grad der Wichtigkeit
der Leistungsanforderung indikativ ist.
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Das
Hilfspumpenleistungsanforderungsmodul 66 kann mit der Hilfspumpe 36 kommunizieren. Das
Hilfspumpenleistungsanforderungsmodul 66 kann Eingaben
empfangen, die sich auf die Hilfspumpe 36 beziehen und
z. B. Pumpenverdrängungswerte, Durchströmungsraten,
Vorschubgeschwindigkeiten, den aktuellen Leistungsbedarf und/oder
den erwarteten Leistungsbedarf beinhalten. Die Eingaben können
in Form von Signalen vorliegen, die von einem oder mehreren (nicht
dargestellten) Sensoren erzeugt werden, die die Hilfspumpe 36 überwachen. Basierend
auf den Signalen kann das Hilfspumpenleistungsanforderungsmodul 66 eine
Leistungsanforderung von dem Motor 26 und/oder der Hilfsleistungsquelle 28 erzeugen.
Das Hilfspumpenleistungsanforderungsmodul 66 kann der Leistungsanforderung
auch eine Priorität zuordnen, die für die Wichtigkeit
der Leistungsanforderung indikativ ist.
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Das
Klimaanlagensystemleistungsanforderungsmodul 68 kann mit
dem Klimaanlagensystem 38 kommunizieren. Das Klimaanlagenleistungsanforderungsmodul 68 kann
Eingaben empfangen, die sich auf das Klimaanlagensystem 38 beziehen
und z. B. Temperaturablesungen, Pumpenverdrängung, Drücke,
Durchströmungsraten, Vorschubgeschwindigkeiten, den aktuellen
Leistungsbedarf und/oder den erwarteten Leistungsbedarf einschließen.
Die Eingaben können in Form von Signalen kommen, die von
einem oder mehreren (nicht dargestellten) Sensoren erzeugt werden,
die das Klimaanlagensystem 38 überwachen. Es ist
auch vorgesehen, dass die Signale von einem oder mehreren (nicht
dargestellten) Sensoren erzeugt werden können, die die
Temperatur in der Kabine 18 oder die Temperatur der äußeren Umgebung überwachen.
Es ist ferner vorgesehen, dass die Signale von einem Bediener durch
Einstellen der Temperatur in der Kabine 18 mittels eines Drehknopfs,
eines Schalters, oder einer ähnlichen Vorrichtung erzeugt
werden können. Das Klimaanlagensystemleistungsanforderungsmodul 68 kann
die Signale zum Bestimmen des Betrags von Leistung, das das Klimaanlagensystem 38 benötigt, verwenden
und es kann eine Anforderung von Leistung von dem Motor 26 und/oder
der Hilfsleistungsquelle 28 erzeugen. Das Klimaanlagensystemleistungsanforderungsmodul 68 kann
auch eine Priorität zuordnen, die für den Grad
der Wichtigkeit der Leistungsanforderung indikativ ist.
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Das
Leistungsverteilungsmodul 46 kann die gesamte kombinierte
Leistung, die Leistungsanforderungen und/oder deren zugeordnete
Prioritäten empfangen. Das Leistungsverteilungsmodul 46 kann
die Leistungsanforderungen zusammenzählen, um die gesamte
angeforderte Leistung zu bestimmen. Das Leistungsanforderungsmodul 46 kann
die gesamte angeforderte Leistung mit der gesamten kombinierten
Leistung vergleichen. Wenn die gesamte kombinierte Leistung der
gesamten angeforderten Leistung entspricht oder diese übertrifft,
können alle Leistungswandlungsvorrichtungen 20 die
Leistung empfangen, die von den ihnen zugehörigen Leistungsanforderungsmodulen 42 angefordert
wurden. Wenn die gesamte kombinierte Leistung nicht ausreicht, kann
das Leistungsverteilungsmodul die gesamte kombinierte Leistung basierend
auf den Größen der Leistungsanforderungen und/oder
ihrer zugeordneten Prioritäten intelligent verteilen. Um
die Leistung zu verteilen, kann das Leistungsverteilungsmodul 46 ein
oder mehrere Leistungsverteilungssignale erzeugen. Ein Leistungsverteilungssignal
kann für den Betrag der Leistung indikativ sein, die einer
Leistungswandlungsvorrichtung basierend auf den von dem Leistungsverteilungsmodul 46 gemachten
Bestimmungen zugeteilt werden soll. Eine Beschreibung der Methodik,
die von dem Leistungsverteilungsmodul 46 verwendet werden
kann, ist in 4A und 4B gezeigt.
Wenn die Leistungsanforderungsmodule 42 Drehzahl- oder
Durchströmungsanforderungen anstelle von oder zusätzlich
zu Leistungsanforderungen erzeugen, kann das Leistungsverteilungsmodul 46 die
Drehzahl- oder Durchströmungsanforderungen empfangen und
es kann die gesamte kombinierte Leistung basierend auf den Drehzahl-
oder Durchströmungsanforderungen und/oder den ihnen zugeordneten
Prioritätsgraden intelligent verteilen. Mit anderen Worten
kann die in den 4A und 4B beschriebene
Methodik unter Verwendung von Drehzahl- oder Durchströmungsanforderungen
anstelle von Leistungsanforderungen ausgeführt werden.
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Die
Ausgabeanweisungsmodule 48 können für
die Leistungswandlungsvorrichtungen 20 vorgesehen werden.
Die Ausgabeanweisungsmodule 48 können ein Antriebspumpenausgabeanweisungsmodul 70,
ein Leerlaufpumpenausgabeanweisungsmodul 72, ein Kühlsystemausgabeanweisungsmodul 74,
ein Hilfspumpenausgabeanweisungsmodul 76 und ein Klimaanlagenausgabeanweisungsmodul 78 beinhalten.
Ein (nicht dargestelltes) Negativdurchströmungssteuerungspumpanweisungsausgabemodul
kann auch vorgesehen werden. Jedes der Ausgabeanweisungsmodule 48 kann
zum Erzeugen einer Anforderung zum Betreiben des Leistungserzeugungssystems 22 in
einer Betriebsbedingung oder einem Satz von Betriebsbedingungen
ausgebildet sein. Die Bezeichnung „... N”, die
dem Klimaanlagensystemausgabeanweisungsmodul 78 zugeordnet
ist, zeigt an, dass zusätzliche, weniger oder andere Ausgabeanweisungsmodule
beinhaltet werden können. Mit anderen Worten ist die Auflistung von
Ausgabeanweisungsmodulen 48 beispielhaft und es soll verstanden
werden, dass der Typ und die Anzahl von Ausgabeanweisungsmodulen 48 für
unterschiedliche Maschinen unterschiedlich sein kann.
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Die
Ausgabeanweisungsmodule 48 können Leistungsverteilungssignale
von dem Leistungsverteilungsmodul 46 empfangen. Die Leistungsverteilungssignale
können für die Betrage von Leistung indikativ
sein, die die Leistungswandlungsvorrichtungen 20 von dem
Leistungserzeugungssystem 22 empfangen können.
Die Ausgabeanweisungsmodule 48 können diese Leistungsbeträge
an ihre jeweiligen Leistungswandlungsvorrichtungen 20 übergeben oder
sie können auf andere Weise die Zufuhr von Leistung von
dem Leistungserzeugungssystem 22 zu den Leistungswandlungsvorrichtungen 20 veranlassen.
Die Leistungswandlungsvorrichtungen 20 können
nicht mehr Leistung verwenden, als den Ausgabeanweisungsmodulen 48 von
dem Leistungsverteilungsmodul 46 zur Verfügung
gestellt wurde.
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Die
Ausgabeanweisungsmodule 48 können derart ausgebildet
sein, dass sie Informationen, die eine oder mehrere Zusammenhänge
zwischen dem Betrieb der Leistungswandlungsvorrichtungen und dem
Leistungserzeugungssystembetrieb beschreiben, speichern und darauf
zugreifen. Zum Beispiel können die Informationen eine Betriebsbedingung des
Leistungserzeugungssystems 22 beschreiben, die für
die Zufuhr eines Leistungsbetrags zu einer der Leistungswandlungsvorrichtungen 20 geeignet
sein kann. Es ist vorgesehen, dass, da jede der Leistungswandlungsvorrichtungen 20 unterschiedliche
Beträge von Leistung, die von der Verteilungsstrategie
abhängen, die von dem Leistungsverteilungsmodul 46 implementiert
ist, empfangen kann, die Informationen geeignete Betriebsbedingungen
für eine Mehrzahl von unterschiedlichen Niveaus von Leistung
für jede der Leistungswandlungsvorrichtungen 20 aufweisen. Wenn
die Ausgabeanweisungsmodule 48 Leistungsverteilungssignale
von dem Leistungsverteilungsmodul 46 empfangen, kann jedes
von ihnen die Betriebsbedingung des Leistungserzeugungssystems 22 bestimmen,
die zur Erzeugung des Betrags von Leistung geeignet sein kann, welcher
durch sein Leistungsverteilungssignal vorgeschrieben ist. Jedes der
Ausgabeanweisungsmodule 48 kann eine Betriebsbedingungsanforderung
erzeugen, die anfordert, dass das Leistungserzeugungssystem 22 in
der bestimmten Betriebsbedingung betrieben wird. Die geeignete Betriebsbedingung
kann diejenige sein, die hinsichtlich der Maschineneffizienz, der
Maschinenreaktion, der Reduzierung von Emissionen, Kühlung,
Nachbehandlungsprozessen und/oder Lärmreduzierung hilft.
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Jedes
der Ausgabeanweisungsmodule 48 kann seiner Betriebsbedingungsanforderung
auch eine Priorität zuordnen. Die Priorität kann
für die Wichtigkeit der Betriebsbedingungsanforderung indikativ
sein. Die Wichtigkeit kann anhand von Kriterien bestimmt werden.
Wenn zum Beispiel eine bestimmte Leistungswandlungsvorrichtung,
wie z. B. ein Bremssystem oder ein Getriebe, benötigt,
dass das Leistungserzeugungssystem 22 sofort in einer spezifizierten
Betriebsbedingung betrieben wird, kann das der Leistungswandlungsvorrichtung
zugehörige Ausgabeanweisungsmodul der Betriebsbedingungsanforderung
eine hohen Priorität zuordnen, um dessen Wichtigkeit zu
vermitteln. Wenn die Leistungswandlungsvorrichtung benötigt,
dass das Leistungserzeugungssystem 22 in der spezifizierten
Betriebsbedingung zum Schutz der Maschine vor Beschädigung oder
vor übermäßigem Abnutzen betrieben wird, kann
das dieser Leistungswandlungsvorrichtung zugehörige Ausgabeanweisungsmodul
der Betriebsbedingungsanforderung eine mittlere Priorität
zuordnen, um zu vermitteln, dass es von mittlerer Wichtigkeit oder
geringerer Wichtigkeit als eine Leistungsanforderung von hoher Priorität
ist. Wenn die Leistungswandlungsvorrichtung benötigt, dass
das Leistungserzeugungssystem 22 in der spezifizierten
Betriebsbedingung zur Beibehaltung oder Verbesserung des Maschinenbetriebs
betrieben wird, kann das Ausgabeanweisungsmodul der Leistungswandlungsvorrichtung
der Betriebsbedingungsanforderung eine niedrige Priorität
zuordnen, um zu vermitteln, dass es von relativ geringer Wichtigkeit
oder geringerer Wichtigkeit als eine Leistungsanforderung von mittlerer Priorität
ist. Je höher der Prioritätsgrad ist, desto höher
ist die Wahrscheinlichkeit, dass die angeforderte Betriebsbedingung
implementiert werden wird.
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Die
von den Ausgabeanweisungsmodulen 48 zugeordneten Prioritätsgrade
können basierend auf den Funktionen der den Ausgabeanweisungsmodulen 48 zugehörigen
Leistungswandlungsvorrichtungen 20 zugeordnet werden. Wenn
zum Beispiel ein Ausgabeanweisungsmodul einer Leistungswandlungsvorrichtung
zugehörig ist, die Teil eines Bremssystems der Maschine 10 ist,
kann das Ausgabeanweisungsmodul seiner Betriebsbedingungsanforderung
eine hohe Priorität zuordnen. Wenn andererseits ein Ausgabeanweisungsmodul
einer Leistungswandlungsvorrichtung zugehörig ist, die
Teil eines hydraulischen Aktuators ist, kann dieses Ausgabeanweisungsmodul
seinen Betriebsbedingungsanforderungen immer eine mittlere Priorität
zuordnen. Ähnlich, wenn ein Ausgabeanweisungsmodul einer
Leistungswandlungsvorrichtung zugehörig ist, die Teil eines
Kabinenkühlsystems ist, kann dieses Ausgabeanweisungsmodul
seinen Betriebsbedingungsanforderungen eine niedrige Priorität
zuordnen. Zusätzlich oder alternativ kann das Leistungserzeugungssteuerungsmodul 50 so
programmiert werden, dass ein bestimmter Prioritätsgrad
einer bestimmten Leistungswandlungsvorrichtung zugehörig
ist. Es soll verstanden werden, dass eine einzelne Leistungswandlungsvorrichtung
in verschiedenen Maschinen und/oder Umgebungen unterschiedliche
Prioritätsgrade haben kann.
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Das
Leistungserzeugungssteuerungsmodul 50 kann Betriebsbedingungsanforderungen
von den Ausgabeanweisungsmodulen 48 empfangen. Zusätzlich
oder alternativ kann das Leistungserzeugungssteuerungsmodul 50 den
Betriebsbedingungsanforderungen zugeordnete Prioritäten
von den Ausgabeanweisungsmodulen 48 empfangen. Basierend auf
den Betriebsbedingungsanforderungen und/oder den zugeordneten Prioritäten
kann das Leistungserzeugungssteuerungsmodul 50 selektiv
die Betriebsbedingungen des Motors 26 und/oder der Hilfsleistungsquelle 28 anpassen.
Um dies zu tun, kann das Leistungserzeugungssteuerungsmodul 50 eine Motorleistungserzeugungssteuerungsanforderung und/oder
eine Hilfsleistungserzeugungssteuerungsanforderung zur Implementierung
der Betriebsbedingungen erzeugen.
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Die
Leistungserzeugungsmodule 52 können ein dem Motor 26 zugehöriges
Motorleistungserzeugungsmodul 80 und ein der Hilfsleistungsquelle 28 zugehöriges
Hilfsleistungserzeugungsmodul 82 aufweisen. Das Motorleistungserzeugungsmodul 80 kann
die Motorleistungserzeugungssteuerungsanforderungen von dem Leistungserzeugungssteuerungsmodul 50 empfangen.
Basierend auf dem Motorleistungserzeugungssteuerungsanforderungssignal
kann das Motorleistungserzeugungsmodul 80 ein Motorleistungserzeugungssignal
erzeugen. Das Motorleistungserzeugungssignal kann den Motor 26 und/oder
ein oder mehrere Vorrichtungen, die zur Steuerung des Motorbetriebs
zuständig sind, anweisen, die Betriebsbedingung oder die
Betriebsbedingungen, die vom Motorleistungserzeugungssteuerungsmodul 80 vorgeschrieben
sind, einzustellen. Ähnlich kann das Hilfsleistungserzeugungsmodul 82 eine
Hilfsleistungserzeugungssteuerungsanforderung von dem Leistungserzeugungssteuerungsmodul 50 empfangen
und es kann ein Hilfsleistungserzeugungssignal, das die Hilfsleistungsquelle und/oder
eine oder mehrere Vorrichtungen, die für dessen Betrieb
zuständig sind, erzeugen, um die Betriebsbedingung oder
die Betriebsbedingungen, die von dem Hilfsleistungserzeugungssteuerungsmodul 82 vorgeschrieben
sind, einzustellen. Die Bezeichnung „... N”, die
dem Hilfsleistungserzeugungssteuerungsmodul 82 zugeordnet
ist, zeigt an, dass zusätzliche, weniger oder unterschiedliche
Leistungserzeugungssteuerungsmodule in Abhängigkeit des
Typs der Maschine beinhaltet werden können.
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Ein
Fehlererkennungsmodul 59 kann mit dem Motorverfügbare-Leistung-Modul 54 und
dem Verfügbare-Hilfsleistung-Modul 56 über
den Summationsverbindungspunkt 57 kommunizieren. Das Fehlererkennungsmodul 59 kann
zu dem Motor 26, der Hilfsleistungsquelle 28 und/oder
den Leistungswandlungsvorrichtungen 20 gehörige
Fehlerwerte berücksichtigen. Wenn zum Beispiel ein Signal
von den Modulen erzeugt wird, das anzeigt, dass eine Leistung von
200 kW angefordert ist oder erzeugt wird, kann der Wert einen ihm
zugehörigen Fehler aufweisen, wie zum Beispiel plus oder
minus 20 kW. Wenn der Fehler nicht berücksichtigt wird,
können die verfügbare Leistung und/oder die Leistungsanforderungen auf
ungenauen oder fehlerhaften Werten basieren und daher können
sie selbst ungenau oder fehlerhaft sein. Das Fehlererkennungsmodul 59 kann
Signale von den Ausgabeanweisungsmodulen 48 und den Leistungserzeugungsmodulen 52 empfangen
und es kann die gesamte kombinierte Leistung durch Einführung
einer Fehleranpassung an einem Summationsverbindungspunkt 58 zur
Fehlerberücksichtigung modifizieren.
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5A zeigt
eine alternative Fehlererkennungsmodulanordnung mit mindestens einem
Fehlererkennungsmodul 59, das die gesamte verfügbare Motorleistung
und/oder die gesamte verfügbare Hilfsleistung vor dem Summationsverbindungspunktes 57 anpasst,
so dass eine korrigierte gesamte kombinierte Leistung für
das Motorverfügbare-Leistung-Modul 54 und das
Verfügbare-Hilfsleistung-Modul 56 durch den Summationsverbindungspunkt 57 vorgesehen werden
kann. 5B zeigt noch eine andere alternative
Fehlererkennungsmodulanordnung mit mindestens einem Fehlererkennungsmodul 59,
das die gesamte kombinierte Leistung von dem Motorverfügbare-Leistung-Modul 54 und
dem Verfügbare-Hilfsleistung-Modul 56 und/oder
die verfügbare Leistung von anderen Verfügbare-Leistung-Modulen 61 anpasst, so
dass eine korrigierte gesamte kombinierte Leistung an dem Summationsverbindungspunkt 57 vorgesehen
werden kann. Die Bezeichnung „... N” in dem anderen
Verfügbare-Leistung-Modul 61 zeigt an, dass zusätzliche,
weniger oder unterschiedliche Verfügbare-Leistung-Module
in Abhängigkeit von dem Typ der Maschine beinhaltet werden
können. Es soll verstanden werden, dass andere Fehlererkennungsmodulanordnungen
auch verwendet werden können und dass das Fehlererkennungsmodul 59 Fehleranpassungen
an jedem geeigneten Punkt zwischen dem Motorverfügbare-Leistung-Modul 54, dem
Verfügbare-Hilfsleistung-Modul 56 oder irgendeinem
anderen Verfügbare-Leistung-Modul 61 und dem Leistungsverteilungsmodul 46 einführen kann.
Ferner soll verstanden werden, dass das Fehlererkennungsmodul 59 Vorrichtungen,
die in den Leistungswandlungsvorrichtungen 20 oder dem
Leistungserzeugungssystem 22 vorgesehen sind, berücksichtigen
kann, aber ohne zugehörige Elemente in den Modulen 40, 42 und 48 oder
Modulen 52. Zum Beispiel kann das Klimaanlagensystem 38 funktionell an
den Motor 26 gekoppelt sein, jedoch die zugehörigen
Module 68 und 78 können nicht existieren.
In diesem Beispiel würde das Modul 59 die von
dem Klimaanlagensystem 38 verbrauchte Leistung berücksichtigen.
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Ein
beispielhaftes Verfahren 146 zur integrierten Leistungssteuerung
in der Maschine 10 wird nun mit Bezugnahme auf 3 beschrieben.
Das Verfahren 146 kann unter Verwendung von Elementen des
zuvor beschriebenen Steuerungssystems 24 implementiert
werden.
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Das
Verfahren 146 kann beginnen (Schritt 148) mit
dem Schritt Bestimmen von verfügbarer Leistung, die von
dem Leistungserzeugungssystem 22 erzeugt werden kann (150).
Der nächste Schritt kann ein Empfangen von Leistungsanforderungen von
den Leistungswandlungsvorrichtungen 20 aufweisen (Schritt 152).
Zusätzlich oder alternativ können Motordrehzahl-
oder Fluiddurchströmungsanforderungen von den Leistungswandlungsvorrichtungen 20 empfangen
werden. Kommunikation kann unter Benutzung der den Leistungswandlungsvorrichtungen 20 zugehörigen
Leistungsanforderungsmodule 42 ausgeführt werden.
Ein Vergleich kann zwischen der verfügbaren Leistung und
den Leistungs-, Drehzahl- und/oder Durchströmungsanforderungen durchgeführt
werden (Schritt 154). Basierend auf dem Vergleich kann
eine Bestimmung hinsichtlich der Beträge der verfügbaren
Leistung gemacht werden, die den Leistungswandlungsvorrichtungen 20 zugeteilt
werden sollen (Schritt 156). Betriebsbedingungsanforderungen
können von den Ausgabeanweisungsmodulen 48 empfangen
werden (Schritt 158) und es kann eine Bestimmung durchgeführt werden,
hinsichtlich unter welchen Betriebsbedingungen das Leistungserzeugungssystem 22 laufen soll
(Schritt 160). Das Verfahren 146 kann dann enden
(Schritt 162).
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Ein
anderes beispielhaftes Verfahren 84 zur integrierten Leistungssteuerung
in der Maschine 10 wird nun unter Bezugnahme auf die 4A beschrieben.
Das Verfahren 84 kann unter Verwendung der Elemente des
zuvor beschriebenen Steuerungssystems 24 implementiert
werden. Das Verfahren 84 kann beginnen (Schritt 86)
mit Prozessen, die von den Verfügbare-Leistung-Modulen 40 ausgeführt werden.
Das Motorverfügbare-Leistung-Modul 54 kann motorspezifische
Eingaben empfangen (Schritt 88) und diese dazu benutzen,
die gesamte Leistung zu bestimmen, die der Motor 26 produzieren
kann (Schritt 90). Das Verfügbare-Hilfsleistung-Modul 56 kann
Eingaben bezüglich der Hilfsleistungsquelle empfangen (Schritt 92)
und es kann die Eingaben bezüglich der Hilfsleistungsquelle
dazu benutzen, die gesamte Leistung zu bestimmen, die die Hilfsleistungsquelle 28 produzieren
kann (Schritt 94). Die gesamte Motorleistung und die gesamte
Hilfsleistung kann am Summationsverbindungspunkt 57 zusammengezählt
werden, um die gesamte kombinierte Leistung zu berechnen (Schritt 99).
Das Leistungsverteilungsmodul 46 kann Leistungsanforderungen von
den Leistungsanforderungsmodulen 42 empfangen (Schritt 96)
und ebenso Leistungsanforderungprioritätsgrade, die den
Leistungsanforderungen zugeordnet sind (Schritt 98) und
es kann die Leistungsanforderungen zusammenzählen, um die
gesamte angeforderte Leistung zu berechnen (Schritt 100).
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Das
Leistungsverteilungsmodul 46 kann die gesamte kombinierte
Leistung und die gesamte angefragte Leistung empfangen und es kann
die zwei Werte vergleichen, um zu bestimmen, ob die gesamte kombinierte
Leistung der gesamten angeforderten Leistung entspricht oder diese übersteigt
(Schritt 102). Wenn die gesamte kombinierte Leistung der gesamten
angeforderten Leistung entspricht oder diese übersteigt
(JA), kann das Leistungsverteilungsmodul 46 die Leistung
verteilen oder deren Verteilung veranlassen, um die Anforderung
aller Leistungswandlungsvorrichtungen 20 zu erfüllen
(Schritt 104). Das Leistungsverteilungsmodul 46 kann
die Verteilung der Leistung durch Erzeugen von Leistungsverteilungssignalen
durchführen, die von den Ausgabeanweisungsmodulen 48 empfangen
werden. Die Leistungsverteilungssignale können anzeigen,
dass es ausreichend gesamte kombinierte Leistung gibt, um die Erfordernisse
aller Leistungswandlungsvorrichtungen 20 zu erfüllen.
Entsprechend können die Leistungsausgabeanweisungsmodule 48 Leistungsausgabeanweisungen
erzeugen, die die Verteilung der angeforderten Beträge
von Leistung auf die Leistungswandlungsvorrichtungen 20 veranlassen.
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Wenn
die gesamte kombinierte Leistung nicht der gesamten angeforderten
Leistung entspricht (NEIN), kann das Leistungsverteilungsmodul 46 die
gesamte kombinierte Leistung auf die Leistungswandlungsvorrichtungen 20 intelligent
verteilen. Um dies zu tun, kann das Leistungsverteilungsmodul 46 die
Leistungsanforderungen gemäß ihren Prioritätsgraden
gruppieren (Schritt 106). Das Leistungsverteilungsmodul 46 kann
die gesamte kombinierte Leistung mit der Summe der Leistungsanforderungen
mit hoher Priorität vergleichen, um zu bestimmen, ob die
gesamte kombinierte Leistung der Summe der Leistungsanforderungen
hoher Priorität entspricht oder diese übersteigt
(Schritt 108). Wenn die gesamte kombinierte Leistung der
Summe der Leistungsanforderungen mit hoher Priorität entspricht oder
diese übersteigt (JA) kann das Leistungsverteilungsmodul 46 die
gesamte kombinierte Leistung verteilen oder deren Verteilung veranlassen,
um die Anforderungen einer jeden der Leistungswandlungsvorrichtungen 20,
die eine Leistungsanforderung mit hoher Priorität hat,
zu erfüllen (Schritt 110). Wenn die gesamte kombinierte
Leistung nicht der Summe der Leistungsanforderungen mit hoher Priorität
entspricht (NEIN), kann das Leistungsverteilungsmodul 46 die
gesamte kombinierte Leistung proportional auf eine jede der Leistungsverteilungsvorrichtungen 20, die
eine Leistungsanforderung mit hoher Priorität hat verteilen,
oder deren proportionale Verteilung veranlassen (Schritt 112).
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Zum
Beispiel angenommen, dass die gesamte kombinierte Leistung 10 Einheiten
von Leistung entspricht. Eine erste Leistungswandlungsvorrichtung,
wie die Antriebspumpe 30, kann 10 Einheiten von Leistung
mittels des Antriebspumpenleistungsanforderungsmoduls 60 anfordern.
Die Antriebspumpe 30 kann die angeforderte Leistung benötigen,
um die Maschine 10 sofort aus einem Bewegungspfad heraus
zu bewegen, und als solches kann der Anforderung eine hohen Priorität
zugeordnet sein. Eine zweite Leistungswandlungsvorrichtung, wie
die Hilfspumpe 36, kann 90 Einheiten von Leistung mittels
des Hilfspumpenleistungsanforderungsmoduls 66 anfordern.
Die Hilfspumpe 36 kann die angeforderte Leistung aus den
gleichen Gründen benötigen und als solches kann
der Anforderung auch eine hohen Priorität zugeordnet sein.
Das Leistungsverteilungsmodul 46 kann bestimmen, dass von
allen Leistungsanforderungen hoher Priorität die von der ersten
Leistungswandlungsvorrichtung angeforderte Leistung, in diesem hypothetischen
Fall von der Antriebspumpe 30, ein Zehntel der gesamten
ist, wobei die von der zweiten Leistungswandlungsvorrichtung, der
Hilfspumpe 36, angeforderte Leistung neun Zehntel der gesamten
Leistung ist. Daher kann das Leistungsverteilungsmodul 46 ein
Zehntel der gesamten kombinierten Leistung (d. h. 1 Einheit der Leistung)
der Antriebspumpe 30 und neun Zehntel der gesamten Leistung
(d. h. 9 Einheiten der Leistung) der Hilfspumpe 36 zuteilen.
Da keine verfügbare Leistung übrigbleibt, werden
die Leistungsanforderungen mittlerer Priorität und die
Leistungsanforderungen niedriger Priorität nicht erfüllt.
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Es
soll verstanden werden, dass der Anteil der gesamten kombinierten
Leistung, die jeder Leistungswandlungsvorrichtung zugeteilt wird,
deren Leistungsanforderung der gleiche Prioritätsgrad zugeordnet
wurde wie den Anforderungen anderer Leistungswandlungsvorrichtungen,
durch die folgende Gleichung bestimmt werden kann: PP =
PC × (PR/PT). In der Gleichung kann PP den
Anteil der gesamten kombinierten Leistung darstellen, der an die Leistungswandlungsvorrichtung
verteilt werden soll, PC kann die gesamte
kombinierte Leistung darstellen, PR kann
die von der Leistungswandlungsvorrichtung angeforderte Leistung
darstellen und PT kann die Summe der Leistung
darstellen, die von allen Leistungswandlungsvorrichtungen angefordert
wurde, die die gleiche zugeordnete Priorität haben.
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Nach
dem Erfüllen der Leistungsanforderungen mit hoher Priorität
kann das Leistungsverteilungsmodul 46 bestimmen, ob etwas
von der gesamten kombinierten Leistung übrigbleibt und
ob die übriggebliebene gesamte kombinierte Leistung der Summe
der Leistungsanforderungen mittlerer Priorität entspricht
oder diese übersteigt (Schritt 114). Wenn die
verbleibende gesamte kombinierte Leistung der Summe der Leistungsanforderungen
mittlerer Priorität entspricht oder diese übersteigt
(JA), kann das Leistungsverteilungsmodul 46 die verbleibende
gesamte kombinierte Leistung verteilen oder deren Verteilung veranlassen,
um die Anforderungen einer jeden der Leistungswandlungsvorrichtungen 20 zu
erfüllen, die eine Leistungsanforderung mittlerer Priorität
hat (Schritt 116). Wenn die verbleibende gesamte kombinierte
Leistung nicht der Summe der Leistungsanforderungen mittlerer Priorität
entspricht (NEIN), kann die Leistungsverteilungseinheit 46 die verbleibende
gesamte kombinierte Leistung jeder der Leistungswandlungsvorrichtungen 20,
die eine Leistungsanforderung mittlerer Priorität hat,
proportional zuteilen oder eine proportionale Verteilung veranlassen
(Schritt 118).
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Nach
dem Erfüllen der Leistungsanforderungen mittlerer Priorität
kann das Leistungsverteilungsmodul 46 jegliche verbleibende
gesamte kombinierte Leistung proportional verteilen oder deren proportionale
Verteilung veranlassen, um die Anforderungen der Leistungswandlungsvorrichtungen 20 zu
erfüllen, die Leistungsanforderungen niedrigerer Priorität
haben (Schritt 120). Zusätzlich oder alternativ
kann das Leistungsverteilungsmodul 46 programmiert werden, um
automatisch die Leistungsanforderungen in Gruppen basierend auf
dem Typ von Leistungswandlungsvorrichtungen, von denen sie kommen,
aufzuteilen.
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Wie
in 4B gezeigt, können die Leistungsausgabeanweisungsmodule 48 Leistungsverteilungssignale
von dem Leistungsverteilungsmodul 46 empfangen und basierend
auf den Leistungsverteilungssignalen können die Leistungsausgabeanweisungsmodule 48 Betriebsbedingungen
des Motors 26 und/oder der Hilfsleistungsquelle 28 feststellen,
die zur Erzeugung der verteilten Beträge von Leistung geeignet
sein können. Entsprechend können die Leistungsausgabeanweisungsmodule 48 Betriebsbedingungsanforderungen
und/oder Prioritätsgrade erzeugen. Das Leistungserzeugungssteuerungsmodul 50 kann
die Betriebsbedingungsanforderungen (Schritt 122) und/oder
die Prioritätsgrade (Schritt 124) von den Leistungsausgabeanweisungsmodulen 48 empfangen.
Die Ausgabeanweisungsmodule 48 können Betriebsbedingungen
für den Motor 26 und die Hilfsleistungsquelle 28 in
Kraft setzen, die bezüglich Effizienz, Emissionen, Kühlung,
Nachbehandlung und/oder Lärmreduzierung helfen können.
Das Leistungserzeugungssteuerungsmodul 50 kann die Betriebsbedingungsanforderungen
ihren Prioritätsgraden nach gruppieren (Schritt 126).
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Das
Leistungserzeugungssteuerungsmodul 50 kann die Betriebsbedingungen
für den Motor 26 und/oder die Hilfsleistungsquelle 28 durch
z. B. Auswahl derjenigen, die die größte Anzahl
von Betriebsbedingungsanforderungen mit hoher Priorität
erfüllen, auswählen. Es ist auch vorgesehen, dass
das Leistungserzeugungssteuerungsmodul 50 eine Durchschnittsbetriebsbedingung
als einen Kompromiss zwischen mehreren Betriebsbedingungsanforderungen
hoher Priorität berechnet. Das Leistungserzeugungssteuerungsmodul 50 kann
die ausgewählten Betriebsbedingungen durch Erzeugen von Leistungserzeugungssteuerungsanforderungen
implementieren, die die ausgewählten Betriebsbedingungen
beschreiben (Schritt 128).
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Das
Leistungserzeugungssteuerungsmodul 50 kann die Betriebsbedingungen
für den Motor 26 und/oder die Hilfsleistungsquelle 28 auch
durch Wahl derjenigen auswählen, die die größte
Anzahl von Betriebsbedingungsanforderungen mittlerer Priorität
erfüllen ohne irgendwelche der Betriebsbedingungsanforderungen
hoher Priorität zu verletzen oder mit diesen in Konflikt
zu stehen. Betriebsbedingungsanforderungen mittlerer Priorität
können auch gemittelt werden. Das Leistungserzeugungssteuerungsmodul 50 kann
die ausgewählten Betriebsbedingungen durch Erzeugen von
Leistungserzeugungssteuerungsanforderungssignale implementieren,
die sie beschreiben (Schritt 130).
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Das
Leistungserzeugungssteuerungsmodul 50 kann auch die Betriebsbedingungen
für den Motor 26 und/oder die Hilfsleistungsquelle 28 durch
Wahl derjenigen auswählen, die die größte
Anzahl von Betriebsbedingungsanforderungen niedriger Priorität erfüllen
ohne irgendwelche der Betriebsbedingungen hoher oder mittlerer Priorität
zu verletzen. Zusätzlich oder alternativ kann ein Mitteln
der Betriebsbedingungsanforderungen niedriger Priorität
verwendet werden. Das Leistungserzeugungssteuerungsmodul 50 kann
die ausgewählten Betriebsbedingungen durch Erzeugen von Leistungserzeugungssteuerungsanforderungen
implementieren, die sie beschreiben (Schritt 132). Zusätzlich
oder alternativ kann das Leistungserzeugungssteuerungsmodul 50 Prioritätsgrade
nicht berücksichtigen und es kann programmiert werden,
um Betriebsbedingungsanforderungen basierend auf dem Typ von Leistungswandlungsvorrichtungen,
von denen sie kommen, zu gruppieren.
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Das
Motorleistungserzeugungsmodul 80 und das Hilfsleistungserzeugungsmodul 82 können
die Leistungserzeugungssteuerungsanforderungen empfangen (Schritt 134).
Das Motorleistungserzeugungsmodul 80 kann einen Motorleistungserzeugungsbefehl
erzeugen, der auf den Motorleistungserzeugungssteuerungsanforderungen
basiert (Schritt 136). Die Motorleistungserzeugungsanweisung
kann den Motor 26 anweisen, gemäß den
in den Schritten 128 bis 132 identifizierten Betriebsbedingungen
zu laufen. Die Motorleistungserzeugungsanweisung kann an den Motor 26 gesendet
werden (Schritt 138). Das Hilfsleistungserzeugungsmodul 82 kann
eine Hilfsleistungserzeugungsanweisung erzeugen, die auf den Hilfsleistungserzeugungssteuerungsanforderungen
basiert (Schritt 140). Die Hilfsleistungserzeugungsanweisung
kann die Hilfsleistungsquelle 28 anweisen, gemäß den
in den Schritten 128 bis 132 identifizierten Betriebsbedingungen
zu funktionieren. Die Hilfsleistungserzeugungsanweisung kann an
die Hilfsleistungsquelle 28 gesendet werden (Schritt 142).
Nachdem die Anweisungen an den Motor 26 und die Hilfsleistungsquelle 28 gesendet
wurden, kann das Verfahren 84 enden (Schritt 144).
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Das
Motorverfügbare-Leistung-Modul 54 kann das Motorleistungserzeugungsanweisungssignal
von dem Motorleistungserzeugungsmodul 80 empfangen und
es kann die Anweisung als eine Eingabe zum Bestimmen der Leistung
verwenden, die von dem Motor 26 für die nächste
Iteration des Verfahrens 84 zur Verfügung steht. Ähnlich
kann das Verfügbare-Hilfsleistung-Modul 56 die
Hilfsleistungserzeugungsanweisung von dem Hilfsleistungserzeugungsmodul 82 empfangen
und es kann die Anweisung als eine Eingabe zur Bestimmung der Leistung verwenden,
die von der Hilfsleistungsquelle 28 für die nächste
Iteration des Verfahrens 84 zur Verfügung steht.
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Gewerbliche Anwendbarkeit
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Das
offenbarte Steuerungssystem 24 kann in Anordnungen verwendet
werden, die mehrere Leistungswandlungsvorrichtungen aufweisen, die
von einer gemeinsamen Leistungsquelle abhängen. Das Steuerungssystem 24 kann
besondere Anwendbarkeit beim intelligenten Verteilen von Leistung
von einem Leistungserzeugungssystem 22 auf die Leistungswandlungsvorrichtungen 20 in
einer Maschine aufweisen.
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Das
Steuerungssystem 24 kann die Leistung intelligent Leistungswandlungsvorrichtungen 20 auf eine
Weise zuteilen, die hilft, sicherzustellen, dass Leistungsanforderungen
höherer Wichtigkeit wahrscheinlicher erfüllt werden,
als Leistungsanforderungen niedriger Wichtigkeit. Dies kann helfen,
sicherzustellen, dass Leistung effizient und effektiv genutzt wird
und dass Leistung bei Bedarf für Leistungswandlungsvorrichtungen
verfügbar sein kann. Eine intelligente Verteilung kann
auch das Auftreten von Motorausgehen reduzieren, indem es hilft,
sicherzustellen, dass die Leistungswandlungsvorrichtungen 20 nicht
versuchen, mehr Leistung als verfügbar zu ziehen.
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Das
Steuerungssystem 24 kann auch die Betriebsbedingungen intelligent
bestimmen, in denen das Leistungserzeugungssystem 22 zu
betreiben ist. Dadurch kann das Steuerungssystem sicherstellen, dass
die Leistung auf eine geeignete Weise erzeugt wird. Zum Beispiel
kann das Steuerungssystem 24 helfen, sicherzustellen, dass
das Leistungserzeugungssystem 22 in einem effizienten Zustand
oder einem, der vorteilhaft hinsichtlich Emissionen, Kühlung,
Nachbehandlung und/oder Lärmreduzierung ist, betrieben
werden kann. Zusätzlich kann das Steuerungssystem 24 kontinuierlich
betrieben werden, während die Maschine 10 sich
innerhalb von oder zwischen Baustellen oder von einer Tätigkeit
zu einer anderen bewegt, und es dabei dem Steuerungssystem 24 erlaubt,
die Leistung intelligent zu verteilen und Betriebsbedingungen auch
unter Übergangsbedingungen intelligent einzustellen.
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Es
wird für den Fachmann offensichtlich sein, dass verschiedene
Modifikationen und Änderungen in dem offenbarten System
und dem offenbarten Verfahren vorgenommen werden können ohne
von der Reichweite der Offenbarung abzuweichen. Zusätzlich
ergeben sich dem Fachmann unter Berücksichtigung der Beschreibung
andere Ausführungsformen des offenbarten Systems und des
offenbarten Verfahrens. Es ist beabsichtigt, dass die Beschreibung
und die Beispiele nur beispielhaft angesehen werden, wobei die wahre
Reichweite der Offenbarung durch die folgenden Ansprüche
und deren Äquivalente angezeigt wird.
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Zusammenfassung
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SYSTEM UND VERFAHREN ZUR INTEGRIERTEN LEISTUNGSSTEUERUNG
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Ein
Verfahren zum Verteilen von von einem Leistungserzeugungssystem
(22) erzeugter Leistung kann ein Bestimmen von verfügbarer
Leistung beinhalten, die von dem Leistungserzeugungssystem (22)
erzeugt werden kann. Das Verfahren kann auch ein Empfangen von Leistungsanforderungen
von Leistungswandlungsvorrichtungen (20), ein Vergleichen
der verfügbaren Leistung mit den Leistungsanforderungen
und ein Bestimmen von Beträgen von verfügbarer
Leistung zum Verteilen an die Leistungswandlungsvorrichtungen (20)
beinhalten. Das Verfahren kann ferner ein Empfangen von Betriebsbedingungsanforderungen
von den Leistungswandlungsvorrichtungen (20) und ein Bestimmen
von Betriebsbedingungen, in denen das Leistungserzeugungssystem
(22) betrieben werden soll, beinhalten.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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