DE112009004354T5 - System und Verfahren zur Verringerung eines Ruheleistungsabflusses und Maschine zur Anwendung davon - Google Patents

System und Verfahren zur Verringerung eines Ruheleistungsabflusses und Maschine zur Anwendung davon Download PDF

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DE112009004354T5
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Pending
Application number
DE112009004354T
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English (en)
Inventor
Arick M. Bakken
Dwight D. Lemke
Joseph A. Willenborg
Thomas J. Bickel
David L. Rottier
Matthew A. Tobben
Amanda J. Wilke
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Caterpillar Inc
Original Assignee
Caterpillar Inc
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    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E02HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02FDREDGING; SOIL-SHIFTING
    • E02F9/00Component parts of dredgers or soil-shifting machines, not restricted to one of the kinds covered by groups E02F3/00 - E02F7/00
    • E02F9/20Drives; Control devices
    • E02F9/2058Electric or electro-mechanical or mechanical control devices of vehicle sub-units
    • E02F9/2095Control of electric, electro-mechanical or mechanical equipment not otherwise provided for, e.g. ventilators, electro-driven fans
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E02HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02FDREDGING; SOIL-SHIFTING
    • E02F9/00Component parts of dredgers or soil-shifting machines, not restricted to one of the kinds covered by groups E02F3/00 - E02F7/00
    • E02F9/26Indicating devices

Abstract

Eine Maschine weist eine Vielzahl von elektronischen Steuervorrichtungen auf, die elektrisch mit einer elektrischen Leistungsquelle über einen ersten elektrischen Stromkreis durch ein erstes Relais und über einen zweiten elektrischen Stromkreis durch ein zweites Relais verbunden sind. Eine Relaissteuervorrichtung ist direkt mit der elektrischen Leistungsquelle über einen dritten elektrischen Stromkreis verbunden und ist in Verbindung mit dem ersten Relais und dem zweiten Relais. Die Relaissteuervorrichtung ist konfiguriert, um das erste Relais oder das zweite Relais ansprechend auf eine Leistungsanforderungsanzeige zu öffnen oder zu schließen.

Description

  • Technisches Gebiet
  • Die vorliegende Offenbarung bezieht sich allgemein auf die Verringerung des Ruheleistungsabflusses und insbesondere auf ein Verfahren zur Verringerung des Ruheleistungsabflusses in Maschinen mit einer Vielzahl von elektronischen Steuervorrichtungen.
  • Hintergrund
  • Eine elektronische Steuervorrichtung ist in der Industrie wohlbekannt, um Daten zu sammeln und zu verarbeiten, die relevant und oft kritisch für einen ordnungsgemäßen Betrieb der Maschine sind. Solche Daten weisen beispielsweise die Motordrehzahl, die Brennstoff/Luft-Mischung, die Temperatur und verschiedene andere Parameter auf. Die Daten können, nachdem sie gesammelt und verarbeitet wurden, verwendet werden, um die Leistung der Maschine und insbesondere des Motors zu bewerten. In letzter Zeit sind durch das Einrichten von Emissionssteuerungsanforderungen elektronische Steuervorrichtungen üblicherweise verwendet worden, um einen effizienteren Betrieb des Motors zu ermöglichen, indem Steuerentscheidungen basierend auf Daten beeinflusst werden, die gesammelt und verarbeitet wurden. Diese komplizierten elektronischen Steuervorrichtungen bestehen aus zentralen Verarbeitungseinheiten und assoziierten Eingängen und Ausgängen, die dafür vorgesehen sind, um verschiedene Komponenten innerhalb des Motorsystems einer Maschine zu steuern.
  • Der Wunsch, eine solch präzise Steuerung für verschiedene andere Systeme oder Untersysteme einer Maschine vorzusehen, hat dazu geführt, dass mehrere elektronische Steuervorrichtungen eingerichtet wurden. Obwohl es eine Anzahl von Vorteilen bei der Verwendung von mehr als einer elektronischen Steuervorrichtung gibt, können mehrere elektronische Steuervorrichtungen einen signifikanten Leistungsabfluss in das elektrische System der Maschine bewirken. Insbesondere wenn beispielsweise der Motor ausgeschaltet ist und die Batterie nicht kontinuierlich geladen wird, kann der Ruheleistungsabfluss von jeder elektronischen Steuervorrichtung die Batterielebensdauer verringern. Bei Maschinen, die mehrere elektronische Steuervorrichtungen verwenden, kann dieser Ruheleistungsabfluss ziemlich beträchtlich werden. Wenn beispielsweise der Motor für eine Zeitperiode nicht gestartet worden ist, und daher die Batterie nicht wieder aufgeladen wurde, kann der Leistungsabfluss die Batterie entleeren und der Bediener kann die Maschine nicht mehr starten.
  • Das U.S.-Patent Nr. 5,534,854 lehrt ein System zur Verringerung der elektrischen Leistung für elektrische Module nach einer „Schlüsselabschaltung” eines Motorfahrzeugs. Insbesondere ist eine elektrische Leistungseingabe bzw. ein elektrischer Leistungseingang von jedem von einer Vielzahl von elektronischen Modulen in schaltbarer Weise mit einer Fahrzeugsystemspannungsversorgung gekoppelt. Während des Zustandes „Schlüssel-an” ist die schaltbare Verbindung mit der Fahrzeugsystemspannungsversorgung geschlossen, wodurch „Schlüssel-an-Leistung” für die Module von der Systemspannungsversorgung geliefert wird. Während eines Zustandes „Schlüssel-aus” ist die schaltbare Verbindung geöffnet, wodurch „Schlüssel-aus-Leistung” für die elektronischen Module von einer Schaltleistungsversorgung geliefert wird. Die „Schlüssel-aus-Leistung”, die durch die Schaltleistungsversorgung geliefert wird, kann eine verringerte Leistungsmenge im Vergleich zur „Schlüssel-an-Leistung” darstellen. Es sei jedoch bemerkt, dass eine andauernde Notwendigkeit für verbesserte Strategien zur Verringerung des Ruheleistungsabflusses in Maschinen mit elektronischen Steuersystemen bestehen bleibt.
  • Die vorliegende Offenbarung ist auf eines oder mehrere der oben dargelegten Probleme gerichtet.
  • Zusammenfassung der Offenbarung
  • Gemäß einem Aspekt weist eine Maschine eine Vielzahl von elektronischen Steuervorrichtungen auf, die elektrisch mit einer elektrischen Leistungsquelle über einen ersten elektrischen Schaltkreis durch ein erstes Relais verbunden sind, und die über einen zweiten elektrischen Schaltkreis durch ein zweites Relais verbunden sind. Eine Relaissteuervorrichtung ist direkt mit der elektrischen Leistungsquelle über einen dritten elektrischen Schaltkreis verbunden und ist in Verbindung mit dem ersten Relais und dem zweiten Relais. Die Relaissteuervorrichtung ist konfiguriert, um das erste Relais oder das zweite Relais ansprechend auf eine Leistungsanforderungsanzeige zu öffnen oder zu schließen.
  • Gemäß einem weiteren Aspekt weist ein Verfahren zum Betrieb einer Maschine einen Schritt des Lieferns von elektrischer Leistung von einer elektrischen Leistungsquelle direkt zu einer Relaissteuervorrichtung auf, während eine Vielzahl von elektronischen Steuervorrichtungen elektrisch von der elektrischen Leistungsquelle getrennt ist, um zumindest teilweise einen Ruheleistungsabfluss zu reduzieren. Ein erster Aktivierungsbefehl wird von der Relaissteuervorrichtung zu einem ersten Relais ansprechend auf eine Leistungsanforderungsanzeige übermittelt. Das erste Relais wird geschlossen, um elektrisch die Leistungsquelle und die Vielzahl von elektronischen Steuervorrichtungen ansprechend auf den ersten Aktivierungsbefehl zu verbinden.
  • Gemäß noch einem weiteren Aspekt weist ein elektronisches Steuersystem einer Maschine eine Vielzahl von elektronischen Steuervorrichtungen auf, die elektrisch mit einer elektrischen Leistungsquelle über einen ersten elektrischen Schaltkreis durch ein Hauptleistungsrelais verbunden sind, und die über einen zweiten elektrischen Schaltkreis durch ein Niederstrommodusrelais verbunden sind. Eine Relaissteuervorrichtung hat eine direkte elektrische Verbindung zu der elektrischen Leistungsquelle über einen dritten elektrischen Schaltkreis und ist elektrisch mit der elektrischen Leistungsquelle über einen vierten elektrischen Schaltkreis durch einen Zündschlüsselschalter verbunden. Die Relaissteuervorrichtung in Verbindung mit dem Hauptleistungsrelais und dem Niederstrommodusrelais ist konfiguriert, um zumindest eines der Relais, d. h. das Hauptleistungsrelais und das Niederstrommodusrelais, ansprechend auf die Detektion einer AN-Position des Zündschlüsselschalters oder ansprechend auf den Empfang eines Wake-Up- bzw. Aktivierungssignals von einer Wake-Up- bzw. Aktivierungskomponente zu schließen.
  • Kurze Beschreibung der Zeichnungen
  • 1 ist eine schematische Seitenansicht einer Maschine gemäß der vorliegenden Offenbarung;
  • 2 ist ein Blockdiagramm eines beispielhaften elektronischen Steuersystems für eine Maschine, wie beispielsweise der Maschine der 1, gemäß der vorliegenden Offenbarung;
  • 3 ist eine schematische Darstellung eines beispielhaften elektrischen Leistungssystems der Maschine der 1, gemäß der vorliegenden Offenbarung;
  • 4 ist eine schematische Darstellung eines alternativen Ausführungsbeispiels eines elektrischen Leistungssystems der Maschine der 1, gemäß der vorliegenden Offenbarung;
  • 5 ist ein Logikflussdiagramm eines Ausführungsbeispiels eines Verfahrens zur Steuerung der elektrischen Leistungssysteme der 4 oder 5 gemäß der vorliegenden Offenbarung; und
  • 6 ist ein Logikflussdiagramm eines zusätzlichen Verfahrens zur Steuerung der elektrischen Leistungssysteme der 4 oder der 5 gemäß der vorliegenden Offenbarung
  • Detaillierte Beschreibung
  • Eine beispielhafte Ausführungsform einer Maschine 10 ist im Allgemeinen in 1 gezeigt. Die Maschine 10 kann ein Radlader sein, wie gezeigt, oder kann irgendein anderes auf der Straße oder im Gelände fahrendes Fahrzeug sein, welches verwendet wird, um Arbeitsvorgänge auszuführen. In dem veranschaulichten Ausführungsbeispiel weist die Maschine 10 einen Maschinenkörper oder Rahmen 12 mit einem Antriebssystem 14 auf, welches darauf getragen wird, um mit dem Boden in Eingriff stehende Elemente der Maschine 10 anzutreiben, wie beispielsweise Vorderräder 16 oder Hinterräder 18. Antriebssysteme, wie beispielsweise das Antriebssystem 14, sind bekannt und weisen typischerweise einen Verbrennungsmotor 20 oder eine andere Leistungsquelle auf, der bzw. die konfiguriert ist, um Leistung an ein Getriebe 22 zu übertragen. Das Getriebe 22 kann wiederum konfiguriert sein, um Leistung zu einem oder mehreren mit dem Boden in Eingriff stehenden Elementen zu übertragen, wie beispielsweise zu den Vorderrädern 16 oder den Hinterrädern 18, und zwar über ein oder mehrere Achsen, Differentiale und Endantriebe.
  • Eine Bedienersteuerstation 24 kann am Maschinenkörper 12 befestigt sein und kann übliche Vorrichtungen aufweisen, wie beispielsweise eine Sitzanordnung 26 und eine Lenkvorrichtung 28, die eine Steuerung der Maschine 10 durch einen Bediener ermöglichen. Ein Zündschlüsselschalter 30, der mindestens eine An-Position und eine Aus-Position aufweisen kann, kann vorgesehen sein, um den Verbrennungsmotor 20 zu starten und abzuschalten. Die Bedienersteuerstation 24 kann verschiedene andere Maschinenbetriebssteuervorrichtungen aufweisen, wie beispielsweise eine Drossel bzw. ein Gaspedal zum Auswählen einer Motordrehzahl des Verbrennungsmotors 20. Zusätzliche Maschinenbetriebssteuervorrichtungen können vorgesehen sein, um eine Richtung oder eine Bewegung der Maschine 10 zu steuern, wie beispielsweise eine Vorwärts-, eine Neutral- oder eine Rückwärtsrichtung und/oder um den Betrieb eines Werkzeugs 32 der Maschine 10 zu steuern, wie beispielsweise eine Ladeschaufel. Ein Schalter 34 und zusätzliche Steuerungen können auch innerhalb der Bedienersteuerstation 24 vorgesehen sein, um ein oder mehrere elektrische Komponenten zu steuern, wie beispielsweise ein oder mehrere Lichter der Maschine 10.
  • Nun mit Bezug auf 2 ist ein beispielhaftes Steuersystem zur Steuerung des Antriebssystems 14 und anderer Komponenten der Maschine 10 im Allgemeinen bei 40 gezeigt. Insbesondere kann das Steuersystem 40 ein elektronisches Steuersystem 42 aufweisen, welches eine Vielzahl von elektronischen Steuervorrichtungen aufweist, um ein oder mehrere der verschiedenen Komponenten oder Systeme der Maschine 10 zu steuern. Beispielsweise kann das elektronische Steuersystem 42 eine elektronische Motorsteuervorrichtung 44 zur Steuerung von einem oder mehreren Betriebsaspekten des Verbrennungsmotors 20 aufweisen, und eine elektronische Getriebesteuervorrichtung 46 zu Steuerung des Betriebs des Getriebes 22 und/oder zusätzlicher Komponenten des Antriebssystems 10. Das elektronische Steuersystem 42 kann auch eine elektronische Werkzeugsteuervorrichtung 48 zur Steuerung verschiedener Betriebsaspekte des Werkzeugs 32 und/oder des Hydrauliksystems aufweisen, welches verwendet werden kann, um das Werkzeug 32 zu steuern. Obwohl spezielle elektronische Steuervorrichtungen 44, 46 und 48 gezeigt sind, sei bemerkt, dass das elektronische Steuersystem 42 irgendeine Anzahl von elektronischen Steuervorrichtungen zur Steuerung von irgendwelchen der verschiedenen Betriebsaspekte der Maschine 10 aufweisen kann.
  • Jede elektronische Steuervorrichtung 44, 46 und 48 kann eine übliche Konstruktion aufweisen und kann einen Prozessor aufweisen, wie beispielsweise eine zentrale Verarbeitungseinheit, einen Speicher und eine Eingabe/Ausgabe-Schaltung, die eine Kommunikation nach innen und nach außen für die elektronischen Steuervorrichtungen 44, 46 und 48 ermöglichen kann. Die Prozessoren können beispielsweise den Betrieb der elektronischen Steuervorrichtungen 44, 46 und 48 durch Ausführen von Betriebsanweisungen steuern, wie beispielsweise computerlesbaren Programmcode, der in Speichern gespeichert ist, wobei Operationen bzw. Betriebsvorgänge intern oder extern für die elektronischen Steuervorrichtungen 44, 46 und 48 initialisiert werden können. Steuerschemata können verwendet werden, welche Ausgänge bzw. Ausgangsgrößen des Systems oder der Vorrichtungen überwachen, wie beispielsweise von Sensoren, Betätigungsvorrichtungen oder Steuereinheiten, und zwar über die Eingabe/Ausgabe-Schaltung, um Eingangsgrößen in verschiedene andere Systeme oder Vorrichtungen zu steuern. Speicher, wie sie hier verwendet werden, können temporäre Speicherbereiche aufweisen, wie beispielsweise einen Cache-Speicher, virtuellen Speicher oder Arbeitsspeicher bzw. RAM (Random Access Memory) oder permanente Speicherbereiche, wie beispielweise einen Lesespeicher bzw. ROM (ROM = Read Only Memory), entfernbare Laufwerke, Netzwerk/Internet-Speicher, Festplatten, Flash-Speicher, Memory-Sticks oder andere bekannte flüchtige oder nicht-flüchtige Datenspeichervorrichtungen. Der Fachmann wird erkennen, dass irgendein computerbasiertes System oder eine computerbasierte Vorrichtung, das bzw. die ähnliche Komponenten verwendet, um die hier beschriebenen Maschinensysteme oder Komponenten zu steuern, zur Anwendung bei der vorliegenden Offenbarung geeignet ist.
  • Die elektronischen Steuervorrichtungen 44, 46 und 48 und zusätzliche elektronischen Steuervorrichtungen des elektronischen Steuersystems 42 können über ein oder mehrere drahtgebundene und/oder drahtlose Kommunikationsleitungen 50 oder über ähnliche Eingabe/Ausgabe-Schaltungen kommunizieren. Weiterhin kann jede der elektronischen Steuervorrichtungen 44, 46 und 48 mit einem oder mehreren Sensoren oder mit anderen Vorrichtungen kommunizieren, die mit dem speziellen Maschinensystem assoziiert sind, welches durch die elektronischen Steuervorrichtungen 44, 46 und 48 gesteuert wird, Beispielsweise kann die elektronische Motorsteuervorrichtung 44 mit verschiedenen Sensoren und/oder Vorrichtungen über Kommunikationsleitungen 50 kommunizieren, falls nötig, um die Leistung des Verbrennungsmotors 20 oder des Motorsystems im Allgemeinen zu bewerten und/oder zu steuern. In ähnlicher Weise kann die elektronische Getriebesteuervorrichtung 46 mit ein oder mehreren Sensoren oder Vorrichtungen des Getriebes 22 und/oder zusätzlichen Komponenten des Antriebssystems 14 kommunizieren, um den Betrieb des Getriebes 22 zu steuern. Die elektronische Werkzeugsteuervorrichtung 48, die eine elektronische Hydrauliksystemsteuervorrichtung miteinschließen kann oder mit einer solchen kommunizieren kann, kann konfiguriert sein, um den Betrieb des Werkzeugs 32 und/oder einer oder mehrerer Komponenten eines Hydrauliksystems zu bewerten und zu steuern, und zwar durch Kommunikation mit einer oder mehreren Maschinenbetriebssteuervorrichtungen.
  • Ein elektrisches Leistungssystem, welches konfiguriert sein kann, um elektrische Leistung an das elektronische Steuersystem 42 und andere Komponenten der Maschine 10 zu liefern, die elektrische Leistung erfordern, ist im Allgemeinen bei 60 in 3 gezeigt. Das elektronische Leistungssystem 60 kann eine elektrische Leistungsquelle 62 aufweisen, wie beispielsweise eine Batterie und einen Generator 64, oder einen anderen elektrischen Leistungsgenerator zum Liefern von Leistung an die elektrische Leistungsquelle 62. Insbesondere kann beispielsweise der Generator 64 durch den Verbrennungsmotor 20 (1) angetrieben werden, um die elektrische Leistungsquelle 62 aufzuladen. Ein Trennschalter 66, wie er in der Technik bekannt ist, kann auch vorgesehen sein, um manuell die elektrische Leistungsquelle 62 von dem elektrischen Leistungssystem 60 zu trennen. Gemäß einem Ausführungsbeispiel kann der Trennschalter 66 vor der Instandhaltung oder Lagerung der Maschine 10 betätigt werden.
  • Das elektrische Leistungssystem 60 kann auch einen erste elektrischen Schaltkreis 68 aufweisen, der elektrisch die elektrische Leistungsquelle 62 und eine Vielzahl von elektronischen Steuervorrichtungen 70 durch ein erstes Relais verbindet, wie beispielsweise ein Hauptleistungsrelais 72, oder durch eine andere elektrische Schaltvorrichtung. Die Vielzahl von elektronischen Steuervorrichtungen 70 kann irgendeine oder alle der elektronischen Steuervorrichtungen des elektronischen Steuersystems 42 aufweisen, wie beispielsweise die elektronische Motorsteuervorrichtung 44, die elektronische Getriebesteuervorrichtung 46 und die elektronische Werkzeugsteuervorrichtung 48. Die Vielzahl von elektronischen Steuervorrichtungen 70 kann auch elektrisch mit der elektrischen Leistungsquelle 62 über einen zweiten elektrischen Kreislauf 74 durch ein zweites Relais verbunden sein, wie beispielsweise durch ein Niederstrommodusrelais 76. Das Niederstrommodusrelais 76 kann gemäß der beispielhaften Ausführungsform konfiguriert sein, um einen niedrigeren Strom oder Abfluss der elektrischen Leistung an die Vielzahl von elektronischen Steuervorrichtungen 70 zu schalten. Beispielsweise kann die elektrische Leistung, die über de elektrischen Kreislauf 74 durch das Niederstrommodusrelais 76 geliefert wird, einen Stromabfluss vorsehen, der geringer ist als ein Stromabfluss, der über den ersten elektrischen Schaltkreis 68 durch das Hauptleistungsrelais 72 geliefert wird.
  • Eine Relaissteuervorrichtung 78 kann auch vorgesehen sein, um ein oder mehrere Komponenten oder Vorrichtungen des elektrischen Leistungssystems 60 und/oder des elektronischen Steuersystems 42 zu steuern, wie beispielsweise das Hauptleistungsrelais 72 und das Niederstrommodusrelais 76. Die Relaissteuervorrichtung 78 kann gemäß einer Ausführungsform einer der elektronischen Steuervorrichtungen des elektronischen Steuersystems 42 sein, wie beispielsweise die elektronische Motorsteuervorrichtung 44, die elektronische Getriebesteuervorrichtung 46 oder die elektronische Werkzeugsteuervorrichtung 48. Eine solche Auswahl kann willkürlich sein oder kann auf speziellen Betriebsvorgängen basieren, die von der ausgewählten elektronischen Steuervorrichtung ausgeführt wird. Als solche kann die Relaissteuervorrichtung 78 ein Operations- bzw. Betriebsmodul 80 und ein Relaissteuermodul 82 aufweisen. Insbesondere kann das Betriebsmodul 80 konfiguriert sein, um in erster Linie Betriebsvorgänge zu steuern und/oder zu überwachen, die mit dem speziellen Maschinensystem assoziiert sind, welches von der Steuervorrichtung 78 gesteuert wird, wie oben beschrieben, während das Relaissteuermodul 82 konfiguriert sein kann, um die Verteilung von elektrischer Leistung von der elektrischen Leistungsquelle 62 zu verschiedenen elektrischen Komponenten der Maschine 10 zu steuern, was andere Steuervorrichtungen der Vielzahl von elektronischen Steuervorrichtungen 70 miteinschließt. Alternativ kann jedoch die Relaissteuervorrichtung 78 ein Steuermodul sein, welches unabhängig von den elektronischen Steuervorrichtungen des elektronischen Steuersystems 42 ist, und daher ausschließlich konfiguriert ist, um elektrische Komponenten oder Vorrichtungen der Maschine 10 zu steuern, wie beispielsweise das Hauptleistungsrelais 72 und das Niederstrommodusrelais 76.
  • Gemäß der beispielhaften Ausführungsform kann die Relaissteuervorrichtung 78 elektrisch mit der elektrischen Leistungsquelle 62 über einen dritten elektrischen Schaltkreis 84 verbunden sein, wie beispielsweise durch eine ununterbrochene elektrische Verbindung. Zusätzlich kann ein vierter elektrischer Schaltkreis 86 elektrisch die Relaissteuervorrichtung 78 und die elektrische Leistungsquelle 62 durch den Zündschlüsselschalter 30 verbinden, wie oben beschrieben, welcher zumindest eine An-Position und eine Aus-Position aufweist. Als solche kann die Relaissteuervorrichtung 78, oder gemäß einem speziellen Beispiel das Relaissteuermodul 82, konfiguriert sein, um den vierten elektrischen Schaltkreis 86 zu überwachen, um eine Position des Zündschlüsselschalters 30 zu detektieren. Wenn beispielsweise der vierte elektrische Schaltkreis 86 geschlossen ist, kann eine An-Position des Zündschlüsselschalters 30 angezeigt werden, oder wenn der vierte elektrische Schaltkreis 86 offen ist, kann eine Aus-Position des Zündschlüsselschalters 30 bestimmt werden. Es sei bemerkt, dass der Zündschlüsselschalter 30 zusätzliche oder alternative Positionen aufweisen kann, die in der unten beschriebenen Steuerstrategie eingeschlossen sind.
  • Eine Wake-Up- bzw. Aktivierungskomponente 88 kann ebenfalls vorgesehen sein, welche irgendeine Komponente oder Vorrichtung darstellen kann, die konfigurierbar ist, um ein Signal, wie beispielsweise ein Wake-Up- bzw. Aktivierungssignal an die Relaissteuervorrichtung 78 zu übertragen. Insbesondere kann beispielsweise die Aktivierungskomponente 88 eine elektronische Komponente oder Vorrichtung aufweisen, die innerhalb oder außerhalb der Maschine 10 gelegen ist, die konfiguriert sein kann, um ein Aktivierungssignal an die Relaissteuervorrichtung 78 über einen Kommunikationskanal oder Schaltkreis 90 zu übertragen. Ein solches Aktivierungssignal kann beispielsweise als eine Leistungsanforderungsanzeige für die Relaissteuervorrichtung 78 vorgesehen sein, und kann als solches indirekt die Steuerung des Hauptleistungsrelais 72 und/oder des Niederstrommodusrelais 76 beeinflussen. Gemäß einem speziellen Beispiel kann die Relaissteuervorrichtung 78 konfiguriert oder programmiert sein, um das Hauptleistungsrelais 72 ansprechend auf das Aktivierungssignal zu öffnen oder zu schließen, wie beispielsweise über einen Kommunikationskanal oder einen Schaltkreis 92. Alternativ oder zusätzlich kann die Relaissteuervorrichtung 78 konfiguriert sein, um das Hauptleistungsrelais 72 ansprechend auf ein Signal zu öffnen oder zu schließen, welches von einer der Vielzahl von elektronischen Steuervorrichtungen 70 über einen Kommunikationskanal oder einen Kreislauf 94 empfangen wurde, ansprechend auf eine detektierte Position des Zündschlüsselschalters 30 und/oder ansprechend auf irgendwelche anderen Leistungsanforderungsanzeigen, die zu der Relaissteuervorrichtung 78 geliefert werden.
  • Die Relaissteuervorrichtung 78, wie sie hier beschrieben wird, kann auch konfiguriert sein, um das Niederstrommodusrelais 76 zu öffnen oder zu schließen, wie beispielsweise über einen zusätzlichen Kommunikationskanal oder einen Schaltkreis 96. Insbesondere kann die Relaissteuervorrichtung 78 konfiguriert sein, um das Niederstrommodusrelais 76 ansprechend auf ein oder mehrere Leistungsanforderungsanzeigen zu öffnen oder zu schließen, wie oben beschrieben. Beispielsweise kann die Relaissteuervorrichtung 78, die kontinuierlich elektrische Leistung von der elektrischen Leistungsquelle 62 erhält, konfiguriert oder programmiert sein, um selektiv die elektrische Leistung, die zu der Vielzahl von elektronischen Steuervorrichtungen 70 geliefert wird, durch Steuerung des Niederstrommodusrelais 76 und des Hauptleistungsrelais 72 basierend auf gewissen vorbestimmten Anzeigen der elektrischen Leistungsanforderungen zu steuern. Als solches kann die Relaissteuervorrichtung 78 sicherstellen, dass eine geeignete Menge an elektrischer Leistung zu der Vielzahl von elektronischen Steuervorrichtungen 70 nur dann geliefert wird, wenn dies als nötig erachtet wird. Es sei bemerkt, dass die Relaissteuervorrichtung 78 das Niederstrommodusrelais 76 und/oder das Hauptleistungsrelais 72 durch Erregen bzw. Anschalten oder Entregen bzw. Ausschalten von Spulen innerhalb der Relais 76 und 72 öffnen oder schließen kann, wodurch Kontakte innerhalb der jeweiligen Relais 76 und 72 geschlossen oder geöffnet werden.
  • Das elektrische Leistungssystem 60 kann auch einen fünften elektrischen Schaltkreis 98 aufweisen, der elektrisch die elektrische Leistungsquelle 62 und eine Vielzahl von nicht geschalteten Leistungskomponenten 100 durch eine ununterbrochene oder ungeschaltete elektrische Verbindung verbindet, wie gezeigt. Nicht geschaltete Leistungskomponenten 100 können irgendwelche elektrischen Komponenten aufweisen, wie beispielsweise Lichter, Hupen, Radio oder Haubenbetätigungskomponenten, welche Leistung direkt von der elektrischen Leistungsquelle 62 empfangen können, wie beispielsweise über den fünften elektrischen Schaltkreis 98. Es sei bemerkt, dass es wünschenswert sein kann, weiter elektrische Leistung zu einer Anzahl von elektrischen Komponenten der Maschine 10 zu liefern, auch wenn der Verbrennungsmotor 20 (1 und 2) nicht läuft und/oder der Zündschlüsselschalter 30 in der Aus-Position ist. Als solches können die nicht geschalteten Leistungskomponenten 100 direkt mit der elektrischen Leistungsquelle 62 verbunden sein, wie gezeigt.
  • Die elektrische Leistungsquelle 62 kann auch elektrische Leistung zu einer Anzahl von anderen geschalteten Leistungskomponenten 102 als zu der Vielzahl von elektronischen Steuervorrichtungen 70 des elektronischen Steuersystems 42 liefern. Insbesondere kann einen sechsten elektrischen Kreislauf 104 elektrisch die geschalteten Leistungskomponenten 102 mit der elektrischen Leistungsquelle 62 durch die Hauptleistungsversorgung 72 verbinden. Wie bei der Vielzahl von elektronischen Steuervorrichtungen 70 kann es wünschenswert sein, die geschalteten Leistungskomponenten 102 unter gewissen Bedingungen von der elektrischen Leistungsquelle 62 zu trennen, wie beispielsweise, wenn der Verbrennungsmotor 20 (1 und 2) nicht läuft und/oder wenn der Zündschlüsselschalter 30 in der Aus-Position ist. Solche geschalteten Leistungskomponenten 102 können beispielsweise beheizte Spiegel, ein Klimaanlagensystem, geheizte Sitze, Scheibenwischer und verschiedene andere elektrische Komponenten aufweisen. Da die Vielzahl von elektronischen Steuervorrichtungen 70 auch elektrische Leistung von dem Hauptleitungsrelais 72 empfängt, kann es wünschenswert sein, die geschaltete elektrische Leistung zu der Vielzahl von elektronischen Steuervorrichtungen 70 und zu den anderen geschalteten Leistungskomponenten 102 durch eine geschaltete Leistungsverteilungskomponente 106 zu verteilen.
  • Eine alternative Konfiguration des elektrischen Leistungssystems 60 ist im Allgemeinen in 4 gezeigt. Gemäß diesem Ausführungsbeispiel kann eine der Vielzahl von elektronischen Steuervorrichtungen 70, wie beispielsweise eine erste elektronische Steuervorrichtung 110, direkt mit der elektrischen Leistungsquelle 62 über einen siebten elektrischen Stromkreis 112 verbunden sein und kann geschaltete Leistung durch die Komponente 106 aufnehmen. Gemäß noch alternativen Ausführungsbeispielen können zusätzliche elektronische Steuervorrichtungen zusätzlich zu der ersten elektronischen Steuervorrichtung 110 direkt mit der elektrischen Leistungsquelle 62 verbunden sein. Wie mit Bezug auf das Ausführungsbeispiel der 3 beschrieben, kann die Relaissteuervorrichtung 78 den Zündschlüsselschalter 30 überwachen und/oder kann auf die Aktivierungskomponente 88 ansprechen, die eine direkte elektrische Verbindung mit der elektrischen Leistungsquelle 62 haben kann oder nicht, um das Hauptleistungsrelais 72 und/oder das Niederstrommodusrelais 76 zu steuern. Weiterhin kann die Relaissteuervorrichtung 78 mit der ersten elektronischen Steuervorrichtung 110 über einen Kommunikationskanal oder einen Schaltkreis 114 kommunizieren. Die elektronische Steuervorrichtung 110 kann konfiguriert sein, um Informationen zu der Relaissteuervorrichtung 78 zu übermitteln und/oder Befehle, wie beispielsweise Betriebsbefehle, zur Relaissteuervorrichtung 78 zu übertragen.
  • Gemäß einem Beispiel kann die Relaissteuervorrichtung 78 konfiguriert oder programmiert sein, um die erste elektronische Steuervorrichtung 110 zwischen verschiedenen Betriebszuständen basierend auf einer der oben beschriebenen Leistungsanforderungsanzeigen umzuschalten. Insbesondere kann beispielsweise die Relaissteuervorrichtung 78 die erste elektronische Steuervorrichtung 110 in einen Schlaf- bzw. Ruhezustand umschalten, während dem eine begrenzte Anzahl von Betriebsvorgängen ausgeführt wird, wenn der Zündschlüsselschalter 30 in der Aus-Position ist, und kann die erste elektronische Steuervorrichtung 110 in einen Betriebszustand „aufwecken” bzw. aktivieren oder Umschalten, währenddem eine größere Anzahl von Betriebsvorgängen ausgeführt wird, wenn der Zündschlüsselschalter 30 in der An-Position ist. Eine solche elektronische Steuervorrichtung 110 kann jedoch durch einen elektrischen Schaltkreis 112 kontinuierlich elektrische Leistung von der elektrischen Leistungsquelle 62 aufnehmen.
  • Nun mit Bezug auf 5 und auch mit Bezug auf die 14 ist dort ein Logik-Flussdiagramm 120 gezeigt, welches ein beispielhaftes Verfahren zur Steuerung des elektrischen Leistungssystems 60 der Maschine 10 gemäß der vorliegenden Offenbarung darstellt. Das Verfahren kann durch das Steuersystem 40 oder insbesondere durch das elektronische Steuersystem 42 der Maschine 10 eingerichtet sein. Gemäß einem Beispiel können die Schritte, welche das offenbarte Verfahren einrichten, in Form eines computerlesbaren Programmcodes vorliegen, der in den Speichern der elektronischen Steuervorrichtungen, wie beispielsweise der elektronischen Motorsteuervorrichtung 44, der elektronischen Getriebesteuervorrichtung 46 oder der elektronischen Werkzeugsteuervorrichtung 48 des elektronischen Steuersystems 42 gespeichert ist und durch den jeweiligen Prozessor der elektronischen Steuervorrichtungen ausgeführt wird, oder in Form eines anderen von einem Computer verwendbaren Mediums. Gemäß einem alternativen Beispiel können die Schritte, welche das Verfahren bilden, auf einem Modul oder einer Steuervorrichtung, wie beispielsweise der Relaissteuervorrichtung 78, gespeichert und ausgeführt werden, welche bzw. welches unabhängig von einer der elektronischen Steuervorrichtungen des elektronischen Steuersystems 42 sein kann oder nicht Das Verfahren kann kontinuierlich laufen oder kann ansprechend auf ein oder mehrere vorbestimmte Ereignisse initialisiert werden, wie unten beschrieben.
  • Das Verfahren beginnt bei START, Kasten 122. Vom Kasten 122 schreitet das Verfahren voran zum Kasten 124, welcher den Schritt des Detektierens einer Aus-Position des Zündschlüsselschalters 30 aufweist. Insbesondere kann die Relaissteuervorrichtung 78 gemäß einem Ausführungsbeispiel elektrisch mit der elektrischen Leistungsquelle 62 durch den Zündschlüsselschalter 30 verbunden sein. Als solches kann die Relaissteuervorrichtung 78 konfiguriert sein, um einen Übergang bzw. ein Umschalten des Zündschlüsselschalters 30 auf die Aus-Position zu detektieren. Bis die Aus-Position detektiert wird, kann die Relaissteuervorrichtung 78 eine geschlossene Position des Hauptleistungsrelais 72 beibehalten, beim Kasten 126, was somit Leistung zu der Vielzahl von elektronischen Steuervorrichtungen 70 und den anderen geschalteten Leistungskomponenten 102 durch das Hauptleistungsrelais 72 liefert. Es sei bemerkt, dass während einer An-Position des Zündschlüsselschalters 30 das Niederstrommodusrelais 76 auch geschlossen bleiben kann, was somit kontinuierliche elektrische Leistung zu der Vielzahl von elektronischen Steuervorrichtungen 70 und den anderen geschalteten Leistungskomponenten 102 liefert, wenn das Hauptleistungsrelais 72 geöffnet ist.
  • Wenn die Aus-Position des Zündschlüsselschalters 30 detektiert wird, beim Kasten 124, schreitet das Verfahren voran zum Kasten 128, wo die Relaissteuervorrichtung 78 das Hauptleistungsrelais 72 öffnet, wie beispielsweise durch Übermittlung eines Aktivierungsbefehls an das Hauptleistungsrelais 72 ansprechend auf die Aus-Position des Zündschlüsselschalters 30. Das Hauptleistungsrelais 72 kann sofort geöffnet werden oder alternativ um eine vorbestimmte Zeitperiode nachdem die Aus-Position detektiert wurde. Als eine Folge wird die Vielzahl von elektronischen Steuervorrichtungen 70 und anderen geschalteten Leistungskomponenten 102 von der elektrischen Leistungsquelle 62 durch das Hauptleistungsrelais 72 getrennt. Es sei jedoch bemerkt, dass die Vielzahl von elektronischen Steuervorrichtungen 70 weiter elektrische Leistung durch das Niederstrommodusrelais 76 empfangen kann. Eine solche Leistung kann, wie oben beschrieben, eine geringere Leistung sein als die elektrische Leistung, die durch das Hauptleistungsrelais 72 geliefert wird. Somit kann die Vielzahl von elektronischen Steuervorrichtungen 70 weniger elektrische Leistung von der elektrischen Leistungsquelle 62 während einer Aus-Position des Zündschlüsselschalters 30 ziehen, indem sie elektrische Leistung nur über den vierten elektrischen Schaltkreis 74 aufnimmt.
  • Beim Kasten 130 bestimmt das Verfahren, ob ein Reset bzw. Rücksetzvorgang detektiert wird. Ein Reset kann gemäß einem Ausführungsbeispiel das Detektieren einer folgenden An-Position des Zündschlüsselschalters 30 aufweisen. Es sei bemerkt, dass, wenn die An-Position detektiert wird, das Hauptleistungsrelais 72 beim Kasten 127 wieder geschlossen werden kann, um elektrische Leistung zu den geschalteten Leistungskomponenten 102 zu liefern und um eine höhere Spannung der elektrischen Leistung zu der Vielzahl von elektronischen Steuervorrichtungen 70 zu liefern. Gemäß einigen Ausführungsbeispielen kann ein Reset auch den Empfang eines Aktivierungssignals von der Aktivierungskomponente 88 oder eine andere Leistungsanforderungsanzeige aufweisen, die zur Relaissteuervorrichtung 78 geliefert wird. Wenn ein Reset nicht detektiert wird, geht das Verfahren voran zum Kasten 132, wo gemäß einem Ausführungsbeispiel ein Countdown- bzw. Rückzählzeitgeber 116 (3 und 4) initialisiert werden kann. Der Countdown-Zeitgeber 116 kann irgendeinen Timer- bzw. Zeitgeberprozess darstellen, wie beispielsweise ein Verfahren, welches von dem Prozessor der Relaissteuervorrichtung 78 ausgeführt wird, der mit einem Systemtakt bzw. einer System-Clock synchronisiert sein kann, wie in der Technik bekannt ist.
  • Nachdem die Countdown-Zeitsteuervorrichtung 116 auf einen vorbestimmten Wert im Kasten 132 initialisiert ist, geht das Verfahren zum Kasten 134 voran. Im Kasten 134 bestimmt das Verfahren, ob die Countdown-Zeitsteuervorrichtung 116 gleich Null ist. Wenn die Countdown-Zeitsteuervorrichtung 116 gleich Null ist, geht das Verfahren werter zum Kasten 136. Anderenfalls wird der Verfahrensschritt im Kasten 130 wiederholt, und die Countdown-Zeitsteuervorrichtung 116 wird beim Kasten 132 dekrementiert bzw. heruntergezählt, bis die Countdown-Zeitsteuervorrichtung 116 Null erreicht. Es sei bemerkt, dass die Countdown-Zeitsteuervorrichtung 116 auf irgendeinen erwünschten Wert initialisiert werden kann, wie beispielsweise auf eine Zeitperiode, die ausgewählt ist, um die Vollendung von Verfahren oder Aktualisierungen zu gestatten, welche auf der Vielzahl von elektronischen Steuervorrichtungen 70 laufen. Alternativ kann jedoch das Verfahren ansprechend auf den Empfang von einer oder mehreren Systemnachrichten voranschreiten, anstatt nach dem Verstreichen einer vorbestimmten Zeitperiode. Nachdem die ausgewählte Zeitperiode verstrichen ist oder nachdem ein oder- mehrere vorhergesagte Systemnachrichten empfangen wurden, kann das Niederstrommodusrelais 76 beim Kasten 136 geöffnet werden. Durch Öffnen des Niederstrommodusrelais 76 wird die gesamte elektrische Leistung von der Vielzahl von elektronischen Steuervorrichtungen 70 weggenommen. Gemäß einem Ausführungsbeispiel kann die Relaissteuervorrichtung 78 einen Deaktivierungsbefehl an das Niederstrommodusrelais 76 übertragen, um elektrisch die Vielzahl von elektronischen Steuervorrichtungen 70 von der elektrischen Leistungsquelle 62 zu trennen. Nachdem das Niederstrommodusrelais 76 geöffnet ist, kann das Verfahren beim Kasten 138 zu einem ENDE voranschreiten.
  • Ein zusätzliches Verfahren zur Steuerung des elektrischen Leistungssystems 60 der Maschine 10 ist im Allgemeinen bei 150 in 6 gezeigt. Das gezeigte Verfahren beginnt bei START, Kasten 152. Vom Kasten 152 geht das Verfahren weiter zum Kasten 154. Beim Kasten 154 bestimmt das Verfahren, ob eine automatische Motorabschaltung detektiert wird. Gemäß einem Ausführungsbeispiel kann ein automatisches Abschalten des Verbrennungsmotors 20 durch die elektronische Motorsteuervorrichtung 44 angewiesen werden, nachdem die Maschine 10 für eine verlängerte Zeitperiode in einem Leerlaufzustand gewesen ist. Die Relaissteuervorrichtung 78 kann konfiguriert sein, um spezielle Maschinenparameter zu überwachen, oder kann die elektronische Motorsteuervorrichtung 44 abfragen, um einen solchen Abschaltungszustand zu identifizieren. Bis die automatische Motorabschaltung detektiert ist, kann die Relaissteuervorrichtung 78 eine geschlossene Position des Hauptleistungsrelais 72 beim Kasten 156 beibehalten, was somit Leistung zur Vielzahl von elektronischen Steuervorrichtungen 70 und anderen geschalteten Leistungskomponenten 102 durch das Hauptleistungsrelais 72 vorsieht.
  • Wenn jedoch die automatische Motorabschaltung detektiert wird, geht das Verfahren voran zum Kasten 158. Im Kasten 158 bestimmt das Verfahren, ob eine An-Position des Zündschlüsselschalters 30 detektiert wird. Wenn der Zündschlüsselschalter 30 nach der automatischen Motorabschaltung in der An-Position bleibt, geht das Verfahren weiter zum Kasten 160. Wenn anderenfalls eine Aus-Position des Zündschlüsselschalters 30 detektiert wird, kann das oben mit Bezugnahme auf 5 beschriebene Verfahren initialisiert werden. Im Kasten 160 kann die oben beschriebene Countdown-Zeitsteuervorrichtung 116 auf einen vorbestimmten Wert initialisiert werden. Nachdem die Countdown-Zeitsteuervorrichtung 116 beim Kasten 160 initialisiert ist, geht das Verfahren voran zum Kasten 162. Im Kasten 162 bestimmt das Verfahren, ob die Countdown-Zeitsteuervorrichtung 116 gleich Null ist. Wenn die Countdown-Zeitsteuervorrichtung 116 gleich Null ist, geht das Verfahren voran zum Kasten 164. Anderenfalls wird der Verfahrensschritt beim Kasten 158 wiederholt und die Countdown-Zeitsteuervorrichtung 116 wird beim Kasten 160 dekrementiert bzw. heruntergezählt, bis die Countdown-Zeitsteuervorrichtung 116 Null erreicht.
  • Sobald die Countdown-Zeitsteuervorrichtung 116 Null erreicht oder die Aus-Position des Zündschlüsselschalters 30 beim Kasten 158 detektiert wird, geht das Verfahren voran zum Kasten 164, wo das Hauptleistungsrelais 72 geöffnet wird. Jedoch kann alternativ das Hauptleistungsrelais 72 ansprechend auf den Empfang von einer oder mehreren vorhergesehenen Systemnachrichten oder Signalen geöffnet werden. Als eine Folge wird Leistung für die Vielzahl von elektronischen Steuervorrichtungen 70 und anderen geschalteten Leistungskomponenten 102 durch das Hauptleistungsrelais 72 weggenommen. Es sei jedoch bemerkt, dass die Vielzahl von elektronischen Steuervorrichtungen 70 elektrisch mit der elektrischen Leistungsquelle 62 durch das Niederstrommodusrelais 76 verbunden bleibt. Solche Leistung kann, wie oben beschrieben, weniger Leistung sein als die elektrische Leistung, die durch das Hauptleistungsrelais 72 geliefert wird. Durch Aufnahme von elektrischer Leistung nur über den vierten elektrischen Schaltkreis 74 kann die Vielzahl von elektronischen Steuervorrichtungen 70 einen verringerten Strom elektrischer Leistung von der elektrischen Leistungsquelle 62 ziehen, nachdem die automatische Motorabschaltung detektiert wurde.
  • Beim Kasten 166 bestimmt das Verfahren, ob ein Reset bzw. Rücksetzvorgang, wie beispielsweise eine Aus-Position des Zündschlüsselschalters 30 gefolgt von einer darauf folgenden An-Position, oder ein Aktivierungssignal detektiert wurde. Wenn ein Reset detektiert wurde, kann das Hauptleistungsrelais 72 beim Kasten 156 wieder geschlossen werden, um elektrische Leistung zu der Vielzahl von elektronischen Steuervorrichtungen 70 und geschalteten Leistungskomponenten 102 durch das Hauptleistungsrelais 72 zu liefern. Wenn jedoch kein Reset detektiert wird, geht das Verfahren voran zum Kasten 168, wo die Countdown-Zeitsteuervorrichtung 116 initialisiert wird. Nachdem die Countdown-Zeitsteuervorrichtung 116 auf einen vorbestimmten Wert beim Kasten 168 initialisiert wurde, geht das Verfahren voran zum Kasten 170. Im Kasten 170 bestimmt das Verfahren, ob die Countdown-Zeitsteuervorrichtung 116 gleich Null ist. Wenn die Countdown-Zeitsteuervorrichtung 116 gleich Null ist, geht das Verfahren voran zum Kasten 172. Anderenfalls wird der Verfahrensschritt im Kasten 166 wiederholt und die Countdown-Zeitsteuervorrichtung 116 wird im Kasten 168 heruntergezählt, bis die Countdown-Zeitsteuervorrichtung 116 Null erreicht. Alternativ kann das Verfahren jedoch ansprechend auf den Empfang von einer oder mehreren Systemnachrichten voranschreiten, anstatt nach dem Verstreichen einer vorbestimmten Zeitperiode. Nachdem die ausgewählte Zeitperiode vergangen ist oder ein oder mehrere vorhergesehene Systemnachrichten empfangen worden sind, wird das Niederstrommodusrelais 76 beim Kasten 172 geöffnet. Als eine Folge wird die gesamte elektrische Leistung für die Vielzahl von elektronischen Steuervorrichtungen 70 weggenommen. Nachdem das Niederstrommodusrelais 76 geöffnet ist, geht das Verfahren voran zu ENDE beim Kasten 174.
  • Es sei bemerkt, dass eines oder beide der hier beschriebenen Verfahren durch die Relaissteuervorrichtung 78 oder eine andere ähnliche Komponente des elektrischen Leistungssystems 60 eingerichtet werden kann, wie beispielhaft in den 3 und 4 dargestellt. Insbesondere kann die Relaissteuervorrichtung 78 konfiguriert sein, um computerlesbaren Code zum Trennen von elektrischen Komponenten, wie beispielsweise den elektronischen Steuervorrichtungen 70, von der elektrischen Leistungsquelle 62, ansprechend auf eine Aus-Position des Zündschlüsselschalters 30 auszuführen, oder ansprechend auf die Detektion einer automatischen Motorabschaltung, wie oben beschrieben. Gemäß einem Ausführungsbeispiel kann die Relaissteuervorrichtung 78 konfiguriert sein, um zuerst die Hauptleistung zu der Vielzahl von elektronischen Steuervorrichtungen 70 abzutrennen, was somit weniger elektrische Leistung durch das Niederstrommodusrelais 76 liefert, und als nächstes diese elektronischen Steuervorrichtungen 70 von der gesamten elektrischen Leistung abzutrennen. Nach einer solchen Umschaltung kann die Relaissteuervorrichtung 78 auch konfiguriert sein, um von einem Betriebszustand, während dem eine größere Anzahl von Betriebsvorgängen ausgeführt wird, in einen Schlafbetriebszustand bzw. Ruhebetriebszustand überzugehen, in dem eine begrenzte Anzahl von Betriebsvorgängen ausgeführt wird, wodurch somit weiter der Ruheleistungsabfluss der elektrischen Leistungsquelle 62 verringert wird.
  • Nachdem eines oder beide der hier beschriebenen Verfahren eingerichtet worden ist bzw. sind, um elektrische Leistung von der Vielzahl von elektronischen Steuervorrichtungen 70 wegzunehmen, kann die Leistung wieder auf irgendeine von einer Anzahl von Arten hergestellt werden. Beispielsweise kann die Relaissteuervorrichtung 78 ansprechend auf eine An-Position des Zündschlüsselschalters 30 konfiguriert sein, um das Hauptleistungsrelais 72 und/oder das Niederstrommodusrelais 76 zu schließen, um elektrische Leistung zu der Vielzahl von elektronischen Steuervorrichtungen 70 zu liefern. Alternativ oder zusätzlich kann die Relaissteuervorrichtung 78 eines oder beide der Relais 72 und 76 ansprechend auf ein Aktivierungssignal schließen, welches von der Wake-Up- bzw. Aktivierungskomponente 88 empfangen wurde, welche beispielsweise den Schalter 34, einen Schlüsselanhänger, einen Sitzschalter, einen Türschalter, ein Satellitensignal oder eine andere ähnliche Vorrichtung oder ein ähnliches System aufweisen kann. Solche Leistungsanforderungsanzeigen, wie sie hier beschrieben wurden, können die Relaissteuervorrichtung 78 mit gegenwärtigen oder bevorstehenden elektrischen Anforderungen der Vielzahl von elektronischen Steuervorrichtungen 70 beliefern.
  • Industrielle Anwendbarkeit
  • Die vorliegende Offenbarung kann mögliche Anwendung bei irgendeiner auf der Straße oder im Gelände fahrenden Maschine finden, die ausgelegt ist, um Arbeitsvorgänge auszuführen. Weiterhin kann die vorliegende Offenbarung auf Maschinen mit elektronischen Steuersystemen anwendbar sein, welche eine Vielzahl von elektronischen Steuervorrichtungen aufweisen. Noch weiterhin kann die vorliegende Offenbarung auf Maschinen anwendbar sein, welche einen beträchtlichen Ruheleistungsabfluss während einer Aus-Position eines Zündschlüsselschalters der Maschine erfahren können, wie beispielsweise durch ein oder mehrere der elektronischen Steuervorrichtungen. Zusätzlich kann die vorliegende Offenbarung auf Maschinen anwendbar sein, welche ein automatisches Motorabschaltverfahren einrichten, während der Zündschlüsselschalter in einer An-Position bleiben kann. Solche Maschinen können beispielsweise Geländemaschinen, wie beispielsweise Radlader, Straßenmaschinen, stationäre Anwendungen und andere in der Technik bekannte Maschinen aufweisen, sind jedoch nicht darauf eingeschränkt.
  • Im Allgemeinen mit Bezug auf die 1 bis 6 kann eine Maschine 10 ein elektronisches Steuersystem 42 aufweisen, welches ein oder mehrere elektronische Steuervorrichtungen aufweist, wie beispielsweise eine elektronische Motorsteuervorrichtung 44, eine elektronische Getriebesteuervorrichtung 46 und eine elektronische Werkzeugsteuervorrichtung 48, um verschiedene Betriebsaspekte der Maschine 10 zu steuern. Während eines typischen Betriebs der Maschine 10 kann ein Bediener einen Zündschlüsselschalter 30 innerhalb einer Bedienersteuerstation 24 von einer Aus-Position in eine An-Position umschalten, um beispielsweise den Verbrennungsmotor 20 zu starten. Ansprechend darauf kann eine Relaissteuervorrichtung 78, die eine der Vielzahl von elektronischen Steuervorrichtungen aufweisen kann, sowohl ein Hauptleistungsrelais 72 als auch ein Niederstrommodusrelais 76 schließen, wobei somit elektrische Leistung von einer elektrischen Leistungsquelle 62 zu einer Vielzahl von elektronischen Steuervorrichtungen 70 und anderen geschalteten Leistungskomponenten 102 geliefert wird. Gemäß einem Ausführungsbeispiel kann eine Relaissteuervorrichtung 78 Aktivierungsbefehle zu dem Hauptleistungsrelais 72 und dem Niederstrommodusrelais 76 übermitteln, was bewirkt, dass beide Relais 72 und 76 schließen, was somit elektrisch die Vielzahl von elektronischen Steuervorrichtungen 70 und andere geschaltete Leistungskomponenten 102 mit der elektrischen Leistung 62 durch das Hauptleistungsrelais 72 und das Niederstrommodusrelais 76 verbindet.
  • Nach der Ausführung von einem oder mehreren Betriebsvorgängen und gemäß einem Beispiel kann der Bediener den Zündschlüsselschalter 30 in eine Aus-Position schalten, was durch die Relaissteuervorrichtung 78 detektiert werden kann, wie oben beschrieben. Ansprechend darauf kann die Relaissteuervorrichtung 78 einen Deaktivierungsbefehl an das Hauptleistungsrelais 72 übermitteln, was bewirkt, dass das Hauptleistungsrelais 72 elektrisch die Vielzahl von elektronischen Steuervorrichtungen 70 und die geschalteten Leistungskomponenten 102 von der elektrischen Leistungsquelle 62 durch das Hauptleistungsrelais 72 trennt. Es sei bemerkt, dass die Vielzahl von elektronischen Steuervorrichtungen 70 elektrisch mit der elektrischen Leistungsquelle 62 durch das Niederstrommodusrelais 76 verbunden bleiben kann. Nach einer vorbestimmten Zeitperiode kann die Relaissteuervorrichtung 78 einen Deaktivierungsbefehl zu dem Niederstrommodusrelais 76 übermitteln, wodurch somit vollständig die Vielzahl von elektronischen Steuervorrichtungen 70 von der elektrischen Leistungsquelle 62 getrennt wird.
  • Gemäß einem zusätzlichen Beispiel kann der Bediener die Maschine 10 für eine verlängerte Zeitperiode leerlaufen lassen, wobei der Zündschlüsselschalter 30 in einer An-Position ist. Nachdem die elektronische Motorsteuervorrichtung 44 oder eine andere Steuervorrichtung einen Leerlaufzustand für eine vorbestimmte Zeitperiode detektiert, kann die elektronische Motorsteuervorrichtung 44 eine automatische Motorabschaltung initialisieren, wie es in der Technik bekannt ist. Nach dem Detektieren der automatischen Motorabschaltung, wie beispielsweise durch den Empfang eines Signals von der elektronischen Motorsteuervorrichtung 44, kann die Relaissteuervorrichtung 78 konfiguriert werden, um einen Deaktivierungsbefehl zu dem Hauptleistungsrelais 72 zu übermitteln, wie beispielsweise nach einer vorbestimmten Zeitperiode, um elektrisch die Vielzahl von elektronischen Steuervorrichtungen 70 und geschalteten Leistungskomponenten 102 von der elektrischen Leistungsquelle 62 durch das Hauptleistungsrelais 72 zu trennen. Danach kann die Relaissteuervorrichtung 78 einen Deaktivierungsbefehl zu dem Niederstrommodusrelais 76 übermitteln, was somit das Niederstrommodusrelais 76 öffnet und elektrisch die Vielzahl von elektronischen Steuervorrichtungen 70 von dem reduzierten Strom der elektrischen Leistung trennt, die über den vierten elektrischen Schaltkreis 74 geliefert wurde.
  • Es sei bemerkt, dass das hier beschriebene elektrische Leistungssystem 60 und die hier beschriebenen Verfahren den Ruheleistungsabfluss der elektrischen Leistungsquelle 62 verringern kann, wenn der Zündschlüsselschalter 30 in einer Aus-Position ist, oder wenn eine automatische Motorabschaltung detektiert wird. Insbesondere, wenn beispielsweise der Verbrennungsmotor 20 aus ist und die elektrische Leistungsquelle 62 nicht kontinuierlich geladen wird, kann zumindest ein Teil der elektronischen Steuervorrichtungen des elektronischen Steuersystems 42 so geschaltet werden, dass sie einen verringerten Strom elektrischer Leistung abziehen. Danach können jene elektronischen Steuervorrichtungen elektrisch von der elektrischen Leistungsquelle 62 getrennt werden. Eine solche Strategie kann den oft beträchtlichen Ruheleistungsabfluss verringern, der von den elektronischen Steuervorrichtungen bewirkt wird, und kann weiter das Auftreten eines solchen Ruheleistungsabflusses verringern, welche die elektrische Leistungsquelle 62 leert, was dazu führen kann, dass der Bediener die Maschine 10 nicht starten kann.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • US 5534854 [0004]

Claims (10)

  1. Maschine (10), die Folgendes aufweist: eine Vielzahl von elektronischen Steuervorrichtungen (70), die elektrisch mit einer elektrischen Leistungsquelle (62) über einen ersten elektrischen Schaltkreis (68) durch ein erstes Relais (72) und über einen zweiten elektrischen Schaltkreis (74) durch ein zweites Relais (76) verbunden sind; und eine Relaissteuervorrichtung (78), die elektrisch mit der elektrischen Leistungsquelle (62) über einen dritten elektrischen Schaltkreis (84) verbunden ist, wobei die Relaissteuervorrichtung (78) in Verbindung mit dem ersten Relais (72) und dem zweiten Relais (76) ist; wobei die Relaissteuervorrichtung (78) konfiguriert ist, um das erste Relais (72) oder das zweite Relais (76) ansprechend auf eine Leistungsanforderungsanzeige zu öffnen oder zu schließen.
  2. Maschine (10) nach Anspruch 1, wobei das erste Relais (72) ein Hauptleistungsrelais (72) ist, und wobei das zweite Relais (76) ein Niederstrommodusrelais (76) ist.
  3. Maschine (10) nach Anspruch 2, wobei die Relaissteuervorrichtung (78) elektrisch mit der elektrischen Leistungsquelle (62) über einen vierten elektrischen Schaltkreis (86) durch einen Zündschlüsselschalter (30) verbunden ist, wobei die Relaissteuervorrichtung (78) weiter konfiguriert ist, um das Hauptleistungsrelais (72) oder das Niederstrommodusrelais (76) ansprechend auf eine Position des Zündschlüsselschalters (30) zu öffnen oder zu schließen.
  4. Maschine (10) nach Anspruch 2, wobei die Relaissteuervorrichtung (78) weiter konfiguriert ist, um das Hauptleistungsrelais (72) ansprechend auf eine automatische Motorabschaltung zu öffnen.
  5. Verfahren zum Betrieb einer Maschine (10), welches Folgendes aufweist: Liefern von elektrischer Leistung von einer elektrischen Leistungsquelle (62) direkt zu einer Relaissteuervorrichtung (78), während eine Vielzahl von elektronischen Steuervorrichtungen (70) elektrisch von der elektrischen Leistungsquelle (62) getrennt ist, um zumindest teilweise einen Ruheleistungsabfluss zu verringern; Empfangen einer Leistungsanforderungsanzeige; Übermitteln eines ersten Aktivierungsbefehls von der Relaissteuervorrichtung (78) zu einem ersten Relais (72), ansprechend auf die Leistungsanforderungsanzeige; und Schließen des ersten Relais (72), um elektrisch die elektrische Leistungsquelle (62) und die Vielzahl von elektronischen Steuervorrichtungen (70) ansprechend auf den ersten Aktivierungsbefehl zu verbinden.
  6. Verfahren nach Anspruch 5, welches weiter Folgendes aufweist: Übermitteln eines zweiten Aktivierungsbefehls von der Relaissteuervorrichtung (78) zu einem zweiten Relais (76) ansprechend auf die Leistungsanforderungsanzeige; und Schließen des zweiten Relais (76), um elektrisch die elektrische Leistungsquelle (62) und die Vielzahl von elektronischen Steuervorrichtungen (70) durch das zweite Relais (76) ansprechend auf den zweiten Aktivierungsbefehl zu verbinden.
  7. Verfahren nach Anspruch 6, welches weiter Folgendes aufweist: Detektieren einer Aus-Position eines Zündschlüsselschalters (30) der Maschine (10); Übermitteln eines ersten Deaktivierungsbefehls von der Relaissteuervorrichtung (78) zum ersten Relais (72) ansprechend auf das Detektieren der Aus-Position; und Öffnen des ersten Relais (72), um elektrisch die elektrische Leistungsquelle (62) und die Vielzahl von elektronischen Steuervorrichtungen (70) durch das erste Relais (72) ansprechend auf den ersten Deaktivierungsbefehl zu trennen.
  8. Verfahren nach Anspruch 7, welches weiter Folgendes aufweist: Übermitteln eines zweiten Deaktivierungsbefehls von der Relaissteuervorrichtung (78) zum zweiten Relais (76), um eine vorbestimmte Zeitperiode nach dem Übermitteln des ersten Deaktivierungsbefehls; und Öffnen des zweiten Relais (76), um elektrisch die elektrische Leistungsquelle (62) und die Vielzahl von elektronischen Steuervorrichtungen (70) durch das zweite Relais (76) ansprechend auf den zweiten Deaktivierungsbefehl zu trennen.
  9. Verfahren nach Anspruch 6, welches weiter Folgendes aufweist: Detektieren einer automatischen Motorabschaltung; Übermitteln eines ersten Deaktivierungsbefehls von der Relaissteuervorrichtung (78) zum ersten Relais (72) ansprechend auf das Detektieren der automatischen Motorabschaltung; und Öffnen des ersten Relais (72), um elektrisch die elektrische Leistungsquelle (62) und die Vielzahl von elektronischen Steuervorrichtungen (70) durch das erste Relais (72) ansprechend auf den ersten Deaktivierungsbefehl zu trennen.
  10. Verfahren nach Anspruch 9, welches weiter Folgendes aufweist: Übermitteln eines zweiten Deaktivierungsbefehls von der Relaissteuervorrichtung (78) zum zweiten Relais (76) um eine vorbestimmte Zeitperiode nach der Übermittlung des ersten Deaktivierungsbefehls; und Öffnen des zweiten Relais (76), um elektrisch die elektrische Leistungsquelle (62) und die Vielzahl von elektronischen Steuervorrichtungen (70) durch das zweite Relais (76) ansprechend auf den zweiten Deaktivierungsbefehl zu trennen.
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