[发明专利]用于马达系统的徐行控制

说明书

技术领域

本发明整体涉及一种控制系统，更具体地，涉及一种用于当减速器被致动时控制马达系统徐行(creep)的控制系统。

背景技术

机械驱动机器通常包括通过转矩转换器和变速器机械地联接至一个或多个牵引装置的发动机。只要变速器接合并且发动机是运转的，一定量的转矩(即，徐行转矩)就通过转矩转换器和变速器被传递至牵引装置。换句话说，徐行转矩是仅凭借处于适当的“齿轮比”或推进模式(例如前进档或倒档)的机器和运行的机器动力源传递至牵引装置的转矩。因此，即使当加速踏板未被踏下，机器也可以通过徐行而被推动。这种徐行允许操作者在执行低速操纵的同时通过制动器调节机器的速度。

在公路和非公路应用中，除机械驱动机器外还使用电驱动机器。电驱动机器通常包括驱动地联接至发电机的发动机，当发动机操作时发电机产生电能。电能被输送至与机器的牵引装置相关联的一个或一系列马达，以推进机器。

马达通常响应于操作者输入被控制。例如，当操作者使加速踏板产生位移时，与该位移成比例的驱动信号被发送至马达。因此，当加速踏板的位移至最大位置时，最大电流被输送至马达且机器以最大转矩在给定的方向(即前进、后退)上被推进。但是，当加速踏板没有位移(即加速踏板保持在中间位置)时，没有电流被输送至马达，且因此机器不被推进。在一些情况下，例如当机器停在斜坡上或当操作者希望执行低速操纵时，在零加速踏板位移处缺乏转矩和低速度(即缺乏徐行转矩)可能是有问题的。

Kuang等人在美国专利No.6590299(’299专利)中公开了一种用于为混合动力车辆提供徐行的方法。’299专利公开了一种车辆系统控制器(VSC)。VSC翻译驾驶员要求(使用PRNDL位置、加速器位置和制动器位置以及车速来确定驾驶员要求)，然后在实现特定的车辆性能(例如燃料经济性、排放和驾驶性能)的同时确定满足这些驾驶员要求所需要的徐行和驻坡(hill-holding)的时刻和量。例如，在从发动机未运行时的停车情况驶离中，在驾驶员处于制动要求和加速要求之间的过渡(例如在驾驶员移除对制动踏板的压力和向加速踏板施加压力之间的过渡时间)时，VSC将要求牵引马达输送一定的徐行转矩(以模拟传统车辆的徐行)。VSC基于车速的预定函数来计算仅当加速器输入为零(未压下)时才使用的徐行转矩。替代地，该策略也可以要求不施加制动(即制动器位置为零)。

虽然’299专利的VSC可以提供徐行转矩以帮助防止在坡路上的倒退，但它可能仍是低效且有问题的。例如，当加速器或制动器被压下时，’299专利的VSC停止提供徐行转矩。当操作者在低速操纵中轻点制动器或加速器时，这迫使控制器连续地给马达上电和下电。此外，’299专利的控制器的通断属性对于习惯于传统机械驱动机器所提供的徐行的操作者来说可能会感到不自然。

所公开的机器系统旨在克服上述一种或多种问题。

发明内容

在一个方面，本发明涉及一种用于机器的控制系统。该控制系统可以包括电动马达和连接至马达的输出端的牵引装置。控制系统也可以包括减速器和控制器。控制器可以与马达和减速器通信。控制器能够确定徐行转矩，并且当减速器被致动时向牵引装置施加徐行转矩。

在另一个方面，本发明涉及一种控制机器的方法。该方法可以包括产生电能以给机器供能。该方法还可以包括感测机器的减速器的致动程度。该方法可以进一步地包括当减速器被致动时使用电能来向机器的牵引装置施加徐行转矩。

附图说明

图1是一种示例性的公开的机器的简图；

图2是图1的机器可以使用的徐行转矩图的示意图；

图3是示出图1的机器所执行的示例性的操作的流程图。

具体实施方式

图1示出一种示例性的机器10。机器10可以是执行与诸如矿业、建筑、农业、交通等产业或本领域已知的任何其他产业相关联的一些类型的操作的移动车辆。例如，机器10可以是公路或非公路卡车。机器10也可以是运土机，例如轮式装载机、挖掘机、履带式拖拉机、反铲机、自动平路机或本领域已知的任何其他适当的运土机。机器10可以包括动力源12、由动力源12驱动的发电机14、由发电机14供能的马达(或多个马达)16、牵引装置18、能够使牵引装置18减速的制动机构19、操作站17、以及控制系统23。

动力源12可以为机器10的操作提供动力输出。动力源12可以是内燃机，例如柴油机、汽油机、气体燃料发动机(例如天然气发动机)或本领域已知的任何其他类型的内燃机。动力源12可以替代地是非燃烧动力源，例如燃料电池或能量储存装置。动力源12可以提供旋转输出以驱动发电机14，从而为驱动马达16提供电能。