DE202013007524U1 - Autoadaptive Motorleerlaufdrehzahlsteuerung - Google Patents

Autoadaptive Motorleerlaufdrehzahlsteuerung Download PDF

Info

Publication number
DE202013007524U1
DE202013007524U1 DE202013007524U DE202013007524U DE202013007524U1 DE 202013007524 U1 DE202013007524 U1 DE 202013007524U1 DE 202013007524 U DE202013007524 U DE 202013007524U DE 202013007524 U DE202013007524 U DE 202013007524U DE 202013007524 U1 DE202013007524 U1 DE 202013007524U1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
engine
idle
auto
speed control
workload
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
DE202013007524U
Other languages
English (en)
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 Paving Products Inc
Original Assignee
Caterpillar Paving Products Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Caterpillar Paving Products Inc filed Critical Caterpillar Paving Products Inc
Publication of DE202013007524U1 publication Critical patent/DE202013007524U1/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/02Circuit arrangements for generating control signals
    • F02D41/04Introducing corrections for particular operating conditions
    • F02D41/08Introducing corrections for particular operating conditions for idling
    • F02D41/083Introducing corrections for particular operating conditions for idling taking into account engine load variation, e.g. air-conditionning
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E01CONSTRUCTION OF ROADS, RAILWAYS, OR BRIDGES
    • E01CCONSTRUCTION OF, OR SURFACES FOR, ROADS, SPORTS GROUNDS, OR THE LIKE; MACHINES OR AUXILIARY TOOLS FOR CONSTRUCTION OR REPAIR
    • E01C19/00Machines, tools or auxiliary devices for preparing or distributing paving materials, for working the placed materials, or for forming, consolidating, or finishing the paving
    • E01C19/002Apparatus for preparing and placing the materials and for consolidating or finishing the paving
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D31/00Use of speed-sensing governors to control combustion engines, not otherwise provided for
    • F02D31/001Electric control of rotation speed
    • F02D31/007Electric control of rotation speed controlling fuel supply
    • F02D31/008Electric control of rotation speed controlling fuel supply for idle speed control
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/02Circuit arrangements for generating control signals
    • F02D41/0205Circuit arrangements for generating control signals using an auxiliary engine speed control
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D2200/00Input parameters for engine control
    • F02D2200/02Input parameters for engine control the parameters being related to the engine
    • F02D2200/10Parameters related to the engine output, e.g. engine torque or engine speed
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D2200/00Input parameters for engine control
    • F02D2200/60Input parameters for engine control said parameters being related to the driver demands or status
    • F02D2200/604Engine control mode selected by driver, e.g. to manually start particle filter regeneration or to select driving style
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D2200/00Input parameters for engine control
    • F02D2200/60Input parameters for engine control said parameters being related to the driver demands or status
    • F02D2200/606Driving style, e.g. sporty or economic driving
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/02Circuit arrangements for generating control signals
    • F02D41/021Introducing corrections for particular conditions exterior to the engine
    • F02D41/0215Introducing corrections for particular conditions exterior to the engine in relation with elements of the transmission
    • F02D41/0225Introducing corrections for particular conditions exterior to the engine in relation with elements of the transmission in relation with the gear ratio or shift lever position

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Architecture (AREA)
  • Civil Engineering (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Control Of Vehicle Engines Or Engines For Specific Uses (AREA)
  • Combined Controls Of Internal Combustion Engines (AREA)
  • Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)

Abstract

Motordrehzahlsteuerungssystem (40) zum Regulieren von Leerlaufdrehzahlen eines Motors einer Maschine (10), mit: einer Motorleerlaufdrehzahlsteuerung (50), die von einem Bediener der Maschine betätigbar ist und mindestens drei auswählbare Betriebsarten aufweist, die beinhalten: – einen Sparmodus (52), der unabhängig von einer Arbeitslastanforderung eine niedrigere Motorleerlaufdrehzahl vorgibt; – einen Leistungsmodus (54), der unabhängig von einer Arbeitslastanforderung eine höhere Motorleerlaufdrehzahl vorgibt; und – einen autoadaptiven Modus (60), der ein Steuermodul (70) beinhaltet, das zum Lesen und Eingeben von Motorleerlaufdrehzahlen und zum Ausgeben von Signalen zu dem Motor angepasst ist, die automatische Änderungen der Motorleerlaufdrehzahl in Abhängigkeit von einer Arbeitslastanforderung an die Maschine (10) befehlen.

Description

  • Technisches Gebiet
  • Diese Offenbarung betrifft Systeme und Vorrichtungen zum Optimieren eines Kraftstoffverbrauchs und Verringern eines Motorgeräusches unter einer Reihe von Motorbetriebsbedingungen einer Arbeitsmaschine. Insbesondere betrifft die Offenbarung ein automatisiertes Motorleerlaufdrehzahlsteuerungssystem, das dazu angepasst ist, direkt auf Änderungen von Arbeitslasten einer Maschine anzusprechen, um im Vergleich zu bisher verfügbaren Motorleerlaufdrehzahlsteuerungssystemen eine Kraftstoffeffizienz zu verbessern und Geräuschprofile zu verringern.
  • Hintergrund
  • Bei zahlreichen Maschinen, einschließlich Asphaltiermaschinen, Radlader, Bagger, Straßengrader, Fräsmaschinen und Baumaschinen, nimmt der Bedarf an immer leistungsfähigeren Motorsteuerungen ständig zu.
  • Während Arbeiten an einem Straßenunterbau, insbesondere bei verringerten Arbeitslasten, wird möglicherweise weniger als die volle Motorleistung benötigt, um beispielsweise eine effektive Leistung einer verwendeten Asphaltiermaschine zu gewährleisten. Solche Zeiten mit verringerter Arbeitslast bieten Möglichkeiten, eine Kraftstoffeffizienz zu erhöhen und ein Maschinengeräusch zu verringern. Viele herkömmliche Maschinen setzen zusätzlich zu einem sogenannten Normalleistungsleerlaufmodus einen Sparleerlaufmodus ein. Der Sparmodus liefert zu Zeiten mit verringerter Arbeitslastanforderung eine relativ niedrige Motorleerlaufdrehzahl, während einem Bediener ermöglicht wird, zu einer (höheren) Normalleistungsmotorleerlaufdrehzahl umzuschalten, wenn die Maschine hohen Arbeitslasten begegnet. Auch wenn der Normalleistungsmotorleerlaufmodus im Allgemeinen unabhängig von der Arbeitslast eine relativ hohe Leerlaufdrehzahl liefert, weist der Normalmodus den Vorteil auf, dass er schneller auf abrupte Änderungen einer Arbeitslastanforderung ansprechen kann. Beispielsweise besteht in dem Normalleistungsmodus ein geringeres Risiko, dass der Motor bei einem Auftreten von vorübergehenden und/oder spontanen Zunahmen der Arbeitslastanforderung überlastet oder abgewürgt wird.
  • Es wurden mehrere Versuche unternommen, das Ansprechverhalten einer Motorsteuerung in Abhängigkeit von erwarteten Lasten zu verbessern. Die meisten dieser Versuche führten jedoch zu relativ komplexen und aufwendigen Systemen. Beispielsweise offenbart das US-Patent 7,353,105 eine Motorsteuerungsvorrichtung für eine Baumaschine, die Motorleerlaufdrehzahlen zwischen einem Normalleistungsmodus und einem Energiesparmodus steuert. Diese bestimmte Steuerungsvorrichtung basiert jedoch auf Eingaben, die tatsächliche Fahrzeuggeschwindigkeiten beinhalten, und weist eine bordeigene Steuerung zum Senden von Befehlssignalen zu einem elektronischen Steuermodul basierend auf erfassten Werten der Falvzeuggeschwindigkeit auf. Ansprechend auf solche Eingaben schaltet die Vorrichtung Motorleerlaufdrehzahlen zwischen denen des Normalleistungsmodus und des Energiesparmodus um.
  • Daher kann es vorteilhaft sein, ein einfacheres Motordrehzahlsteuerungssystem zu schaffen, das direkter mit einer Arbeitslastanforderung an den Motor verknüpft ist, anstatt mit einer Geschwindigkeit der Maschine und anderen externen und/oder indirekten Variablen verknüpft zu sein.
  • Zusammenfassung der Offenbarung
  • Gemäß einer offenbarten Ausführungsform stellt ein Motorleerlaufdrehzahlsteuerungssystem einen Sparmodus, einen Normalleistungsmodus und einen hierin beschriebenen autoadaptiven Modus bereit, so dass einem Bediener eine größere Auswahl an Optionen zum Optimieren eines Kraftstoffverbrauchs und Verringern eines Maschinengeräuschs zur Verfügung steht. In dem Sparmodus kann die Motordrehzahl auf eine relativ niedrige Leerlaufmotordrehzahlschwelle eingestellt werden. Unabhängig von Arbeitslastanforderungen kann diese Drehzahl beibehalten werden, bis ein Bediener zu einer höheren Leerlaufdrehzahl umschaltet.
  • In dem Leistungsmodus kann der Motor unter voreingestellten Bedingungen auf einer relativ hohen Schwellenleerlaufmotordrehzahl gehalten werden, z. B. wenn kein Leerlaufgang der Maschine eingelegt ist und/oder die Feststellbremse gelöst ist. Unabhängig von Arbeitslastanforderungen kann in dem Leistungsmodus wie in dem Sparmodus die höhere Motorleerlaufdrehzahl beibehalten werden, bis ein Bediener die Motorleerlaufdrehzahl auf einen höheren Wert oder einen niedrigeren Wert ändert.
  • Gemäß dieser Offenbarung kann ein autoadaptiver Modus ein einfaches automatisiertes Steuersystem bereitstellen, bei dem der Motor der Maschine anfangs standardmäßig mit der niedrigeren Drehzahl des Standardsparmodus arbeitet. Wenn sich jedoch Arbeitslastanforderungen an die Maschine erhöhen und die Anforderung an den Motor entsprechend größer wird, kann die Motordrehzahl bei einem vorbestimmten Wert automatisch auf einen voreingestellten, höheren Leerlaufpunkt erhöht werden. Der Motor kann dann auf der neuen Leerlaufdrehzahl bleiben, bis die Arbeitslastanforderung auf einen vorbestimmten Prozentsatz der Arbeitslast abgenommen hat und/oder eine Zeitdauer vergangen ist. Zur Vermeidung unnötiger/unerwünschter Umschaltzyklen zwischen den Betriebsarten können solche Zeitdauern mittels eines von einem Bediener konfigurierbaren Verzögerungstimers bzw. Zeitschaltgeräts eingestellt und gesteuert werden. Erneut kann jedoch der Bediener in Echtzeit intervenieren, um die Motorleerlaufdrehzahl entweder zu verringern oder zu erhöhen und die Kontrolle zu übernehmen.
  • Gemäß einem Aspekt der Offenbarung kann der autoadaptive Steuerungsmodus dem Motor automatisch befehlen, während Zeitdauern mit niedriger Arbeitslastanforderung eine niedrige Leerlaufdrehzahl beizubehalten.
  • Gemäß einem anderen Aspekt der Offenbarung kann der autoadaptive Modus selektiv aktiviert werden, wenn kein Leerlaufgang der Maschine eingelegt ist und/oder die Feststellbremse gelöst ist.
  • Gemäß einem weiteren Aspekt der Offenbarung kann der autoadaptive Modus bewirken, dass die Motordrehzahl automatisch von einem voreingestellten niedrigen Leerlaufeinstellpunkt auf einen voreingestellten höheren Leerlaufeinstellpunkt erhöht wird, wenn eine Arbeitslast der Maschine auf einen vorbestimmten Schwellenprozentsatz einer Ziel- oder Sollarbeitslast zugenommen hat.
  • Gemäß einem weiteren Aspekt der Offenbarung kann der autoadaptive Modus bewirken, dass die Motordrehzahl automatisch von dem voreingestellten höheren Leerlaufeinstellpunkt auf den niedrigeren Leerlaufeinstellpunkt verringert wird, wenn die Arbeitslast der Maschine auf einen vorbestimmten Schwellenprozentsatz der Zielarbeitslast abgenommen hat.
  • Gemäß einem weiteren Aspekt der Offenbarung kann der autoadaptive Modus jederzeit selektiv deaktiviert werden, um entweder den Sparmodus oder den Leistungsmodus einzustellen.
  • Kurze Beschreibung der Zeichnungen
  • 1 ist eine perspektivische Ansicht einer Asphaltiermaschine, die das offenbarte autoadaptive Motordrehzahlsteuerungssystem aufweisen kann.
  • 2 ist eine schematische Darstellung einer beispielhaften Ausführungsform des hierin offenbarten Motordrehzahlsteuerungssystems.
  • 3 ist ein Flussdiagramm, das einen beispielhaften Betriebsablauf bzw. Algorithmus des offenbarten autoadaptiven Modus des Motorleerlaufsteuerungssystems zeigt.
  • Detaillierte Beschreibung
  • Zunächst Bezug nehmend auf 1, ist eine Asphaltiermaschine 10 perspektivisch gezeigt, die ein vorderes Ende 12 und ein hinteres Ende 14 aufweist. Die Straßenbaumaschine 10 kann eine Bedienerstation 16 mit einem Sitz und Bedienersteuerungen enthalten. Ein Motorraum 18 kann einen (nicht gezeigten) Motor (z. B. eine Brennkraftmaschine) enthalten, der sich unterhalb einer Kühlereinheit 20 befindet.
  • Die Asphaltiermaschine 10 kann an ihrem vorderen Ende 12 eine Ladewanne 22 aufweisen. Wenn die Maschine 10 einen Straßenunterbau asphaltiert, wird die Ladewanne 22 typischerweise von einem (nicht gezeigten) Muldenkipper mit (nicht gezeigtem) Material wie einer Asphaltmischung beladen, wie Fachleuten bekannt ist. Die Straßenbaumaschine 10 kann ferner mit von einer Walze verdichtetem Beton oder Mischungen aus Steinen und Sand für einen Straßenunterbau und/oder eine Straßentragschicht verwendet werden.
  • Eine Fördereinheit (nicht gezeigt) kann das Material von der Ladewanne 22 zu mehreren Materialverteilungsschnecken 24 an dem hinteren Ende 14 der Maschine 10 bewegen. Die Verteilungsschnecken 24 können zum Verteilen des Materials über einem (nicht gezeigten) Straßenunterbau angepasst sein. Eine Glättbohle 26, die sich ebenfalls unmittelbar hinter den Schnecken 24 an dem hinteren Ende 14 befindet, kann hydraulisch vibrierte Platten aufweisen, die zum Einebnen und Verdichten des Materials über dem Straßenunterbau angepasst sind. Die Glättbohle kann ebenfalls dazu in der Lage sein, das Material auf der Oberfläche des Straßenunterbaus zu profilieren.
  • Die Maschine 10 kann ein Dach 28 zum Liefern von Schatten und zum Schutz des Bedieners der Maschine vor beispielsweise Regen oder direktem Sonnenlicht aufweisen. Die Maschine 10 kann sich wie gezeigt mittels Ketten 30 fortbewegen oder alternativ Räder (nicht gezeigt) aufweisen. Schließlich kann ein Abgasstutzen 32 in vertikaler Richtung aus dem Motorraum 18 vorstehen, um Abgaspartikel des Motors nach oben und im Allgemeinen weg von der Bedienerstation 16 zu leiten.
  • Bezug nehmend auf 2 kann ein (schematisch gezeigtes) Motordrehzahlsteuerungssystem 40 zum Steuern einer Motorleerlaufdrehzahlsteuerung 50 (ebenfalls schematisch gezeigt) angepasst sein. Ein Bediener kann die Motorleerlaufdrehzahlsteuerungsvorrichtung 50 zur Auswahl von drei unterschiedlichen Betriebsarten betätigen, einschließlich eines Sparmodus 52, eines Normalleistungsmodus 54 und eines dargestellten autoadaptiven Modus 60.
  • Es ist offensichtlich, dass während eines Asphaltierbetriebs zu bestimmten Zeiten weniger als die volle Leistung des Motors benötigt wird. Tatsächlich sind die Arbeitslast oder die Maschinenanforderungen häufig sehr gering. In diesen Situationen kann die Maschine 10 mit niedrigeren Motordrehzahlen betrieben werden, um eine Kraftstoffeffizienz zu optimieren und/oder geringere Geräusche des Motors bzw. der Maschine zu verursachen. Beispielsweise kann, wenn solche Bedingungen mit niedrigerer Arbeitslast relativ konstant sind, der Bediener den Sparmodus 52 auswählen, der zum Erzeugen einer konstant niedrigen Leerlaufdrehzahl des Motors unabhängig von Arbeitslastanforderungen an die Maschine 10 angepasst sein kann.
  • Unter höheren Arbeitslastanforderungen kann die Maschine 10 jedoch möglicherweise schnellere Leerlaufdrehzahlen benötigen, um sicherzustellen, dass der Motor nicht überlastet wird. In solchen Fällen kann eine konstant hohe Motorleistung erforderlich sein, und ein Bediener kann einen relativ hohen Motorleerlauf wünschen, um sicherzustellen, dass der relativ hohen Arbeitslastanforderung Rechnung getragen wird. Daher kann der Bediener den Normalleistungsmodus 54 auswählen, um ein verbessertes Ansprechen des Motors auf eine hohe Arbeitslastanforderung an die Maschine 10 zu erzielen.
  • Im Gegensatz zu den vorher beschriebenen Dauern mit einer relativ konstanten Arbeitslastanforderung kann es während eines Betriebs der Maschine Zeiten geben, zu denen variierende Arbeitslastanforderungen vorliegen können. Anstatt manuell zwischen dem Spar- und dem Normalleistungsmodus hin und her zu schalten, kann der offenbarte autoadaptive Modus 60 verwendet werden, um möglicherweise ermüdende Eingriffe des Bedieners zu vermeiden. In solchen Fällen kann der Bediener von dem Sparmodus oder dem Normalleistungsmodus zu dem automatisierten adaptiven Modus 60 umschalten.
  • Bezug nehmend auf 3 zeigt ein Flussdiagramm einen beispielhaften Algorithmus, der dafür sorgen kann, dass der autoadaptive Modus 60 zu geeigneten Zeiten automatisch für niedrigere Motordrehzahlen und Motor- bzw. Maschinengeräusche sorgt. In dem autoadaptiven Modus 60 kann die Motordrehzahl normalerweise standardmäßig einem Zustand mit niedriger Leerlaufdrehzahl wie in dem normalen Sparmodus 52 entsprechen. Der autoadaptive Modus 60 kann als automatisierter Modus die Vorteile sowohl des Spar- als auch des Normalleistungsmodus 52, 54 liefern. Beispielsweise kann die Steuerung 50 während des autoadaptiven Modus 60 automatisch standardmäßig einen Zustand mit niedriger Motorleerlaufdrehzahl herstellen, wenn sich die Maschine nicht bewegt, d. h., wenn entweder kein Gang eingelegt ist oder die Feststellbremse aktiviert ist, oder wenn wie in 3 gezeigt niedrige Arbeitslastanforderungen an die Maschine vorliegen.
  • Somit ist offensichtlich, dass der autoadaptive Modus 60 ein elektronisches Steuermodul (ECM) 70 mit im Voraus programmierten Einstellungen beinhalten kann, die zum automatischen Umschalten zwischen niedrigen und hohen Motorleerlaufdrehzahlen in Abhängigkeit von einer Arbeitslast der Maschine angepasst sind. Während die Arbeitslast weniger als eine im Voraus programmierte Einstellung beträgt, z. B. 90 Prozent eines Zielwerts, wird eine niedrige Leerlaufdrehzahl beibehalten. Bei einer Zunahme der Arbeitslast auf die im Voraus programmierte Einstellung oder darüber hinaus kann jedoch die Motordrehzahl automatisch zu der Motordrehzahl bei höherer Leistung umgeschaltet werden. Der Motor kann dann bei der höheren Leerlaufdrehzahl bleiben, bis die Arbeitslast anschließend unter eine vorbestimmte Einstellung, z. B. 50 Prozent des Zielwerts, gefallen ist. Zusätzlich zu den automatisierten Funktionen des autoadaptiven Modus 60, beispielsweise das Ansprechen auf Abnahmen der Arbeitslast unter vorbestimmte Einstellungen, kann eine Timerfunktion zum Verringern von unerwünschten Umschaltzyklen zwischen den Betriebsarten vorgesehen sein.
  • Gemäß dem in 3 gezeigten Algorithmus wird die Timerfunktion nicht bei Zunahme der Arbeitslast verwendet, d. h. vor einem automatischen Umschalten zu einem Leistungsleerlauf. Die Vermeidung von Verzögerungen beim Umschalten des Motorleerlaufs von dem Sparmodus zu dem Leistungsmodus aufgrund des Timers kann besser gewährleisten, dass bei einer Anforderung sofort Leistung zur Verfügung steht, und kann somit ein Überlasten bzw. Abwürgen des Motors bei Auftreten einer Spitze oder einer vorübergehenden Arbeitslastzunahme während eines Sparleerlaufzustands vermeiden, wie für Fachleute offensichtlich ist.
  • Gewerbliche Anwendbarkeit
  • Der offenbarte autoadaptive Modus kann bei einer Vielzahl von Maschinen verwendet werden, einschließlich Radlader, Bagger, Raupen, Lastwagen und anderer Baumaschinen. Wie hierin offenbart, kann das beschriebene Motorleerlaufsteuerungssystem zur Optimierung eines Kraftstoffverbrauchs sowie zum Verringern der Motorgeräuschprofile zugehöriger Maschinen verwendet werden.
  • Ein exemplarisches Beispiel eines Betriebs des autoadaptiven Modus in Verbindung mit der Maschine 10 wird im Folgenden beschrieben.
  • Die Maschine kann über eine Betätigung der Motorleerlaufdrehzahlsteuerung 50 durch einen Bediener aus entweder dem Standardsparmodus 52 oder dem Normalleistungsmodus 54 in den autoadaptiven Modus 60 umgeschaltet werden. In dem autoadaptiven Modus 60 kann die ECM 70 die Motorleerlauffunktionen automatisch steuern. Beispielsweise kann der Motor anfangs in einem Bereich zwischen 1500 und 1800 U/min arbeiten und mit einer bestimmten Leerlaufdrehzahl von 1650 U/min arbeiten, wenn ein Gang eingelegt wird, vorausgesetzt, dass die Feststellbremse gelöst ist.
  • Wenn sich die Arbeitslastanforderung an die Maschine 10 anschließend auf einen Wert in einem Bereich zwischen 75 und 95 Prozent einer Zielarbeitslast erhöht, beispielsweise etwa auf einen Wert von 90 Prozent, kann die Motordrehzahl automatisch auf eine hohe Leerlaufdrehzahl erhöht werden. Der Motor kann dann bei einer hohen Leerlaufdrehzahl bleiben, bis die Maschinenarbeitslast auf einen Wert in einem Bereich zwischen 40 und 60 Prozent der Zielarbeitslast, beispielsweise etwa 50 Prozent, verringert worden ist und eine voreingestellte Zeitdauer eines von einem Bediener konfigurierbaren Timers vergangen ist. Solch eine Zeitdauer kann in einem Bereich zwischen 5 und 15 Sekunden liegen, beispielsweise 10 Sekunden. An diesem Punkt kann die Motordrehzahl zu ihrer niedrigen Einstellung bzw. der Sparmoduseinstellung zurückkehren. Alternativ dazu kann die Motordrehzahl jederzeit durch eine manuelle Betätigung des Bedieners geändert werden.
  • Ein Verfahren zum automatischen Steuern einer Motorleerlaufdrehzahl eines Motors einer Maschine 10 als Funktion einer Arbeitslast der Maschine gemäß dem offenbarten autoadaptiven Modus 60 kann die folgenden Schritte beinhalten:
    Bereitstellen eines auswählbaren automatisierten Motorleerlaufmodus 60 der Maschine;
    Bereitstellen eines ECM 70, die mit dem automatisierten Motorleerlaufmodus 60 betreibbar ist und damit in Verbindung steht;
    Programmieren des ECM 70 zur standardmäßigen Einstellung der Motordrehzahl auf eine vorbestimmte Sparleerlaufmoduseinstellung bei einer anfänglichen Aktivierung des automatisierten Motorleerlaufmodus 60;
    Bestimmen, ob die Maschinenarbeitslast auf einen vorbestimmten Schwellenwert zugenommen oder abgenommen hat, durch das ECM 70; und
    Auslesen der Motordrehzahl und Befehlen einer Änderung der Motordrehzahl auf einen höheren Wert, wenn die Arbeitslast der Maschine auf einen vorbestimmten hohen Schwellenwert zugenommen hat, und auf einen niedrigeren Wert, wenn die Arbeitslast der Maschine auf einen vorbestimmten niedrigen Schwellenwert abgenommen hat, durch das ECM 70.
  • Wenngleich lediglich eine allgemeine Ausführungsform einer autoadaptiven Motorleerlaufsteuerung beschrieben worden ist, können zahlreiche andere Variationen in den Schutzbereich der Offenbarung fallen. Beispielsweise können die Zielprozentsatzschwellen ebenso wie die konfigurierbaren Timereinstellungen variiert werden.
  • 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 7353105 [0004]

Claims (18)

  1. Motordrehzahlsteuerungssystem (40) zum Regulieren von Leerlaufdrehzahlen eines Motors einer Maschine (10), mit: einer Motorleerlaufdrehzahlsteuerung (50), die von einem Bediener der Maschine betätigbar ist und mindestens drei auswählbare Betriebsarten aufweist, die beinhalten: – einen Sparmodus (52), der unabhängig von einer Arbeitslastanforderung eine niedrigere Motorleerlaufdrehzahl vorgibt; – einen Leistungsmodus (54), der unabhängig von einer Arbeitslastanforderung eine höhere Motorleerlaufdrehzahl vorgibt; und – einen autoadaptiven Modus (60), der ein Steuermodul (70) beinhaltet, das zum Lesen und Eingeben von Motorleerlaufdrehzahlen und zum Ausgeben von Signalen zu dem Motor angepasst ist, die automatische Änderungen der Motorleerlaufdrehzahl in Abhängigkeit von einer Arbeitslastanforderung an die Maschine (10) befehlen.
  2. Motordrehzahlsteuerungssystem nach Anspruch 1, bei dem das Steuermodul (70) des autoadaptiven Modus (60) während Zeitdauern mit einer niedrigen Arbeitslastanforderung eine niedrige Leerlaufdrehzahl befiehlt.
  3. Motordrehzahlsteuerungssystem nach Anspruch 1 oder 2, bei dem das Steuermodul (70) des autoadaptiven Modus (60) während Zeitdauern mit einer hohen Arbeitslastanforderung eine hohe Leerlaufdrehzahl befiehlt.
  4. Motordrehzahlsteuerungssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 3, bei dem das Steuermodul (70) des autoadaptiven Modus (60) eine Erhöhung der Motordrehzahl von einem voreingestellten niedrigen Leerlaufeinstellpunkt auf einen voreingestellten höheren Leerlaufeinstellpunkt befiehlt, wenn eine Arbeitslast der Maschine (10) auf einen vorbestimmten Schwellenprozentsatz einer Zielarbeitslast zugenommen hat.
  5. Motordrehzahlsteuerungssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 4, bei dem das Steuermodul (70) des autoadaptiven Modus (60) eine Abnahme der Motordrehzahl von einem voreingestellten hohen Leerlaufeinstellpunkt auf einen voreingestellten niedrigeren Leerlaufeinstellpunkt befiehlt, wenn eine Arbeitslast der Maschine (10) auf einen vorbestimmten Schwellenprozentsatz einer Zielarbeitslast abgenommen hat.
  6. Motordrehzahlsteuerungssystem nach Anspruch 5, bei dem der Befehl des Steuermoduls (70) nach Ablauf einer voreingestellten Zeitdauer wirksam wird, die durch ein konfigurierbares Verzögerungszeitschaltgerät gesteuert wird.
  7. Motordrehzahlsteuerungssystem nach Anspruch 4, bei dem der Schwellenprozentsatz in einem Bereich zwischen 75 und 95 Prozent liegt.
  8. Motordrehzahlsteuerungssystem nach Anspruch 5 oder 6, bei dem der Schwellenprozentsatz in einem Bereich zwischen 40 und 60 Prozent liegt.
  9. Motordrehzahlsteuerungssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 8, bei dem der autoadaptive Modus (60) zugunsten des Spar- oder des Leistungsmodus (52, 54) selektiv deaktiviert werden kann.
  10. Motorleerlaufdrehzahlsteuerung (50) für eine Maschine (10), die angepasst ist zum Regulieren einer Motorleerlaufdrehzahl und mindestens drei auswählbare Betriebsarten aufweist, die beinhalten: – einen Sparmodus (52), der unabhängig von einer Arbeitslastanforderung eine niedrigere Motorleerlaufdrehzahl vorgibt; – einen Leistungsmodus (54), der unabhängig von einer Arbeitslastanforderung eine höhere Motorleerlaufdrehzahl vorgibt; und – einen autoadaptiven Modus (60), der ein Steuermodul (70) beinhaltet, das zum automatischen Befehlen variabler Motorleerlaufdrehzahlen in Abhängigkeit von einer Arbeitslastanforderung an die Maschine (10) angepasst ist.
  11. Motorleerlaufdrehzahlsteuerung nach Anspruch 10, bei der das Steuermodul (70) des autoadaptiven Modus (60) während Zeitdauern mit einer niedrigen Arbeitslastanforderung eine niedrige Leerlaufdrehzahl befiehlt.
  12. Motorleerlaufdrehzahlsteuerung nach Anspruch 10 oder 11, bei der das Steuermodul (70) des autoadaptiven Modus (60) während Zeitdauern mit einer hohen Arbeitslastanforderung eine hohe Leerlaufdrehzahl befiehlt.
  13. Motorleerlaufdrehzahlsteuerung nach einem der Ansprüche 10 bis 12, bei der das Steuermodul (70) des autoadaptiven Modus (60) eine Erhöhung der Motordrehzahl von einem voreingestellten niedrigen Leerlaufeinstellpunkt auf einen voreingestellten höheren Leerlaufeinstellpunkt befiehlt, wenn die Arbeitslast der Maschine (10) auf einen vorbestimmten Schwellenprozentsatz einer Zielarbeitslast zugenommen hat.
  14. Motorleerlaufdrehzahlsteuerung nach einem der Ansprüche 10 bis 13, bei der das Steuermodul (70) des autoadaptiven Modus (60) eine Abnahme der Motordrehzahl von einem voreingestellten hohen Leerlaufeinstellpunkt auf einen voreingestellten niedrigen Leerlaufeinstellpunkt befiehlt, wenn eine Arbeitslast der Maschine (10) auf einen vorbestimmten Schwellenprozentsatz einer Zielarbeitslast abgenommen hat.
  15. Motorleerlaufdrehzahlsteuerung nach Anspruch 14, bei der der Befehl des Steuermoduls (70) nach Ablauf einer voreingestellten Zeitdauer wirksam wird, die durch ein konfigurierbares Verzögerungszeitschaltgerät gesteuert wird.
  16. Motorleerlaufdrehzahlsteuerung nach Anspruch 13, bei der der Schwellenprozentsatz in einem Bereich zwischen 75 und 95 Prozent liegt.
  17. Motorleerlaufdrehzahlsteuerung nach Anspruch 14 oder 15, bei der der Schwellenprozentsatz in einem Bereich zwischen 40 und 60 Prozent liegt.
  18. Motorleerlaufdrehzahlsteuerung nach einem der Ansprüche 10 bis 17, bei der der autoadaptive Modus (60) zugunsten des Spar- oder des Leistungsmodus (52, 54) selektiv deaktiviert werden kann.
DE202013007524U 2012-08-23 2013-08-22 Autoadaptive Motorleerlaufdrehzahlsteuerung Expired - Lifetime DE202013007524U1 (de)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US13/592,705 US20140053801A1 (en) 2012-08-23 2012-08-23 Autoadaptive Engine Idle Speed Control
US13/592,705 2012-08-23

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE202013007524U1 true DE202013007524U1 (de) 2013-09-09

Family

ID=49323596

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE202013007524U Expired - Lifetime DE202013007524U1 (de) 2012-08-23 2013-08-22 Autoadaptive Motorleerlaufdrehzahlsteuerung

Country Status (2)

Country Link
US (2) US20140053801A1 (de)
DE (1) DE202013007524U1 (de)

Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20140053801A1 (en) * 2012-08-23 2014-02-27 Caterpillar Paving Products Autoadaptive Engine Idle Speed Control
US9068296B1 (en) * 2014-03-14 2015-06-30 SuperiorRoads Solutions Limited Partnership Thermostatically controlled asphalt heater for a mobile pavement patching vehicle
US9903075B2 (en) * 2014-04-09 2018-02-27 Cemex Research Group Ag Method for placement of roller compacted concrete (RCC) on a sub-base to produce a concrete pavement
US10066555B2 (en) 2015-03-30 2018-09-04 Caterpillar Forest Products Inc. Hydraulic system and method for controlling same
US20180030687A1 (en) * 2016-07-29 2018-02-01 Deere & Company Hydraulic speed modes for industrial machines
PL3690141T3 (pl) * 2017-07-21 2022-10-03 Joseph Vögele AG Układarka drogowa i pojazd poddający z urządzeniem popychającym dla procesu przenoszenia materiału
US10612481B2 (en) 2018-05-24 2020-04-07 Caterpillar Inc. Acceleration based high idle
US11240954B2 (en) 2019-02-01 2022-02-08 Cnh Industrial Canada, Ltd. Agricultural agitating and leveling system
US11395455B2 (en) 2019-02-01 2022-07-26 Cnh Industrial Canada, Ltd. Agitation and leveling control system for particulate material

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7353105B2 (en) 2005-12-27 2008-04-01 Sumitomo (Shi) Construction Machinery Manufacturing Co., Ltd. Engine control device for construction machinery

Family Cites Families (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3911401C1 (de) 1989-04-07 1990-03-01 Joseph Vögele AG, 6800 Mannheim Verfahren und Vorrichtung zum Regeln der Drehzahl eines Dieselmotors eines Straßenfertigers
US5224045A (en) 1990-11-27 1993-06-29 Navistar International Transportation Corp. Automotive vehicle microprocessor control having grade-holder vehicle speed control
SE523988C2 (sv) 2002-04-22 2004-06-15 Volvo Constr Equip Holding Se Anordning och förfarande för styrning av en maskin
JP2004150304A (ja) 2002-10-29 2004-05-27 Komatsu Ltd エンジンの制御装置
JP2005201125A (ja) * 2004-01-14 2005-07-28 Honda Motor Co Ltd 除雪機用エンジンの回転数制御装置
DE602005012301D1 (de) 2004-10-21 2009-02-26 Komatsu Mfg Co Ltd Vorrichtung und verfahren zur steuerung der leistung einer bearbeitungsmaschine
EP1827710B1 (de) * 2004-12-21 2011-07-20 Graco Minnesota Inc. Liniergerät
US7962768B2 (en) 2007-02-28 2011-06-14 Caterpillar Inc. Machine system having task-adjusted economy modes
US8374755B2 (en) 2007-07-31 2013-02-12 Caterpillar Inc. Machine with task-dependent control
JP5121405B2 (ja) 2007-11-13 2013-01-16 株式会社小松製作所 建設機械のエンジン制御装置
WO2009116250A1 (ja) 2008-03-21 2009-09-24 株式会社小松製作所 エンジン駆動機械、エンジン駆動機械の制御装置、及びエンジンの最大出力特性の制御方法
EP2391772A2 (de) * 2009-02-02 2011-12-07 Somero Enterprises, Inc. Vorrichtung und verfahren zur verbesserten steuerung einer betonestrichmaschine
DE102012016445B3 (de) * 2012-08-18 2013-05-29 Abg Allgemeine Baumaschinen-Gesellschaft Mbh Verfahren zum Einstellen der Drehzahl eines Verbrennungsmotors einer Straßenbaumaschine und Straßenbaumaschine hierfür
US20140053801A1 (en) * 2012-08-23 2014-02-27 Caterpillar Paving Products Autoadaptive Engine Idle Speed Control
US20140083392A1 (en) * 2012-09-27 2014-03-27 International Engine Intellectual Property Company, Llc Methods for controlling engine idle speed
US20140083393A1 (en) * 2012-09-27 2014-03-27 International Engine Intellectual Property Company, Llc Methods for controlling engine idle speed

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7353105B2 (en) 2005-12-27 2008-04-01 Sumitomo (Shi) Construction Machinery Manufacturing Co., Ltd. Engine control device for construction machinery

Also Published As

Publication number Publication date
US9488119B2 (en) 2016-11-08
US20150016886A1 (en) 2015-01-15
US20140053801A1 (en) 2014-02-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE202013007524U1 (de) Autoadaptive Motorleerlaufdrehzahlsteuerung
EP2672008B1 (de) Straßenfertiger und Verfahren zum Einbauen von Mischgut mit einem Straßenfertiger
DE102004013655B4 (de) Fahrtregelvorrichtung für ein Fahrzeug
EP2333157B1 (de) Verfahren zur Leistungsregelung eines Straßenfertigers oder Beschickers und Straßenfertiger oder Beschicker
EP3049269B1 (de) Selbstfahrende arbeitsmaschine sowie verfahren zum abbremsen einer solchen arbeitsmaschine
DE112014003592T5 (de) Fortschrittliche Automatisierung und Steuerungen für Pflastermaschinen-/Einbaubohlen
DE112011102099T5 (de) Steuersystem mit lastangepasstem Einsparungsmodus
EP2584095B1 (de) Selbstfahrende Baumaschine und Verfahren zur Regelung solch einer Baumaschine
DE112013002969T5 (de) Motordrehzahlmanagement-Steuersystem für Kaltfräsen
EP2620549A1 (de) Strassenfertiger mit steuerbaren Fördereinrichtungen
DE102013008939B4 (de) Selbstfahrende Bodenfräsmaschine zum Bearbeiten von Bodenoberflächen mit einer Fräseinrichtung
EP3483341B1 (de) Selbstfahrende baumaschine und verfahren zum betreiben einer selbstfahrenden baumaschine
DE102017110146A1 (de) Fräsmaschine
DE102007016514A1 (de) Verfahren zur Steuerung eines Antriebssystems für ein Kraftfahrzeug
DE102016216587A1 (de) System und verfahren zum reagieren auf radschlupf in einem zugfahrzeug
DE102017123023B4 (de) Steuerungsstrategie für ein antriebsstrangsystem
DE112014000326T5 (de) Offene Regelkreis-Maschinenmotordrehzahlsteuerung auf der Grundlage der Bestimmung einer Gefälleneigung
DE102010015173A1 (de) Verfahren zum Betrieb einer Bodenfräsmaschine mit höhenverstellbarer Fräswalze
DE102014224337A1 (de) Verfahren zur Steuerung eines hydrostatischen Antriebs
DE102015003839A1 (de) Verfahren und System zum Wärmemanagement bei selektiver katalytischer Reduktion
DE112009004293T5 (de) Adaptive Unterdrehzahlsteuerung
DE112014000856T5 (de) Konfigurierbare Steuerung für eine Strassenfertigungsmaschine
DE112012004044T5 (de) Rotor/Motordrehzahlsteuerung für eine Kaltfräse
DE102015110966A1 (de) Einstellen einer Geschwindigkeitsregelungsgeschwindigkeit eines Hybridfahrzeugs
DE3911401C1 (de) Verfahren und Vorrichtung zum Regeln der Drehzahl eines Dieselmotors eines Straßenfertigers

Legal Events

Date Code Title Description
R082 Change of representative

Representative=s name: KRAMER - BARSKE - SCHMIDTCHEN, DE

R207 Utility model specification

Effective date: 20131031

R081 Change of applicant/patentee

Owner name: CATERPILLAR PAVING PRODUCTS INC. (GESELLSCHAFT, US

Free format text: FORMER OWNER: CATERPILLAR PAVING PRODUCTS INC., MINNEAPOLIS, US

Effective date: 20131028

Owner name: CATERPILLAR PAVING PRODUCTS INC. (GESELLSCHAFT, US

Free format text: FORMER OWNER: CATERPILLAR PAVING PRODUCTS INC., MINNEAPOLIS, MINN., US

Effective date: 20131028

R082 Change of representative

Representative=s name: KRAMER - BARSKE - SCHMIDTCHEN, DE

Effective date: 20131028

Representative=s name: KRAMER BARSKE SCHMIDTCHEN PATENTANWAELTE PARTG, DE

Effective date: 20131028

R156 Lapse of ip right after 3 years