[发明专利]基于下坡斜率确认的开环机器马达转速控制

说明书

技术领域

本发明涉及限制机器速度，且更具体地，涉及当机器在机器行进方向沿较陡的坡向下行进的时候，改变操作者请求的机器速度。

背景技术

马达推动重型机械，例如履带驱动式挖土机和其他建筑机械，有时需要在较陡的坡上操作。当操作者操纵这样的车辆下陡坡时，各种制动和拦阻机构可能被激活，以防止不符合规范操作的发生而导致机械损坏。可能损坏的部件的示例包括制动系统以及操作速度敏感的部件，例如发动机、泵和/或液压马达。

一些控制方案已经被提出用于控制在严重陡峭坡度上向下的机器速度。例如，在Sychra等人申请的美国专利号7,460,941中，确定下坡坡度和机器地面速度并要求制动量，以防止机器超过用于测量速度的速度限制。在机器的控制方案的另一示例中，确定了目标速度。此外，触发条件是以超过阈值的当前等级为基础的。作为响应，启动控制设备以防止机器超过目标速度。这样的控制设备包括发动机制动器和传动装置减速器。

确保机器没有遇到可以损害发动机运动部件和传动系的超速操作条件的一个方法是调整机器来操作，一旦激活，依据最差情况的下坡斜率方案(例如，沿最陡的预测坡度向下行进)。然而，操作根据该假定的最差情况坡度设定的机器会导致在较小陡坡上过度的机器制动。这会进而导致控制的极限循环(其中在达到触发条件之后，由于机器速度过度降低，出现反复的开/关行为，然后当不符合触发条件时允许加速)。

现有技术的这个和其他缺点通过本文描述的示例性方法和变速传动组件(包括其控制器)的各方面来解决。

发明内容

一方面，本发明描述一种用于管理机器操作的方法，该方法用在机器沿陡坡向下行进时防止可移动机器部件达到超速。该方法包括确定机器行进方向的下坡斜率值，然后根据确定的下坡斜率值建立最大命令的传动装置输出速度。该方法进一步包括基于最大命令的传动装置输出速度和当前发动机转速，为具有可变齿轮比的传动装置建立最大命令的齿轮比，然后比较最大命令的可变齿轮比和操作者请求的齿轮比。该方法还包括基于比较的命令的可变齿轮比和操作者请求的齿轮比的最小值，为传动装置的可变齿轮比建立目标齿轮比。该方法通过对命令的传动装置输出速度施加限制，来确保提供给用于传动装置的控制器的目标齿轮比不超过机器行进方向上的下坡斜率值的当前确定值的最大命令的可变齿轮比。

在第二方面，本发明描述配置有非临时性计算机可读介质的程序控制器，所述非临时性计算机可读介质包括用于管理机器操作的计算机可执行指令，以防止当机器沿陡坡向下行进时可移动机器部件达到超速。由程序控制器执行的计算机可执行指令便于进行一种方法，该方法包括确定机器行进方向的下坡斜率值，然后根据确定的下坡斜率值建立最大命令的传动装置输出速度。该方法进一步包括基于最大命令的传动装置输出速度和当前发动机转速，为具有可变齿轮比的传动装置建立最大命令的齿轮比，然后将最大命令的可变齿轮比和操作者请求的齿轮比进行比较。该方法还包括基于比较的命令的可变齿轮比和操作者请求的齿轮比的最小值，为传动装置的可变齿轮比建立目标齿轮比。该方法通过对命令的传动装置输出速度施加限制，确保提供给用于传动装置的控制器的目标齿轮比不超过机器行进方向上的下坡斜率值的当前确定值的最大命令的可变齿轮比。

在第三方面，本发明描述包括牵引驱动器、发动机以及将来自发动机的动力提供至牵引驱动器的传动装置的机器，传动装置具有可变齿轮比。此外，该机器包括配置有非易失性计算机可读介质的程序控制器，所述非易失性计算机可读介质包括用于管理机器操作的计算机可执行指令，以防止当机器沿陡坡向下行进时可移动机器部件达到超速。由程序控制器执行的计算机可执行指令便于执行的一种方法包括：确定机器行进方向上的下坡斜率值，然后根据确定的下坡斜率值建立最大命令的传动装置输出速度。该方法还包括基于最大命令的传动装置输出速度和当前发动机转速，为具有可变齿轮比的传动装置建立最大命令的齿轮比，然后比较最大命令的可变齿轮比和操作者请求的齿轮比。此外，该方法包括基于比较的命令的可变齿轮比和操作者请求的齿轮比中的最小值，建立传动装置的可变齿轮比的目标齿轮比。该方法通过对命令的传动装置输出速度施加限制，确保提供给用于传动装置的控制器的目标齿轮比不超过机器行进方向上的下坡斜率值的最大的当前确定值的最大命令的可变齿轮比。

根据本文提供的公开，本发明的其他方面将变得显而易见。

附图说明

虽然所附权利要求具体的陈述了本发明的特征，但是本发明和其优点最好结合附图通过下述详细描述而理解，其中：