[发明专利]快速起动过载预测和保护

说明书

一种离合器控制器提供了发动机和从动机械之间的离合器的保护性脱离，从而防止由于快速起动过载而引起的发动机故障。该控制器使用测量的参数的传感器信号来确定潜在的发动机故障。评估多个连续的传感器信号和经过的时间，在此期间将当前传感器信号值和信号值的缩放变化率与预定量进行比较。如果计算结果指示即将发生故障，则离合器控制器发送离合器脱离信号。

技术领域

本公开的实施例大体上涉及动力传输控制，并且更具体涉及一种用于通过动力传输控制来检测和保护快速起动机器过载的系统。

背景技术

通常使用产生旋转运动的原动机来驱动机械，例如发动机、电机、涡轮机等等。选择性地可接合的耦合组件，例如离合器或变速器位于原动机和从动机械之间。在常见的设置中，使用某些类型的离合器、动力输出装置等等来选择性地和可控地将驱动轴的旋转运动传递到从动机械的输入轴。优选地，离合器的啮合、脱离和负载变化都是平滑且可预测的。

然而，问题出现在机械受到堵塞或其他快速发生过载事件的情况下。在这种情况下，期望的是发动机脱离从动机械而避免损伤驱动发动机、从动机械或者耦合组件。

附图说明

本公开的优选实施例的附图附于此，从而可以更好且更完整地理解本公开的实施例：

图1为根据本发明的各个方面的示例性发动机、变速器和从动机的示意图，具有相关的快速起动过载检测和保护系统；

图2为根据本公开的各个方面的示例性的发动机和机器的示意图，其由离合器选择性地耦合并由相关的快速起动过载保护和检测计算机程序操作；

图3为根据本公开的各个方面在针对各种条件发生快速起动过载事件之后发动机转速(rpm)与时间(秒)的代表图；

图4为根据本公开的各个方面在发生快速起动过载事件之后发动机转速(rpm)与时间(秒)的代表图，同时指示了由保护程序计算的预测发动机转速；

图5为根据本公开的各个方面计算机实施的方法的示例性流程图；以及

图5A为图5的流程图中使用的根据本公开的各个方面的计算机实施的子程序的示例性流程图。

具体实施方式

某些机械，例如碎石机、研磨机和碎纸机、木片切削机、材料处理机等，由于堵塞、冲击等而经历常规的扭矩过载。这些过载事件会严重损害从动机械、发动机和离合器组件。因此，已经研发出了各种自动离合器释放装置，其中一些带有自动重置，这些自动离合器释放装置可以在过载时使离合器元件脱离。这些离合器释放装置取决于机械反应(例如，销切变、凸轮运动等等)，其响应于预选负载、力、切变(shear)等的应用而自动发生。

自动复位摩擦离合器设计为以预设的过载扭矩值滑动。当移除过载时，离合器重新啮合。在部分动力传输和滑动不会损坏机械或发动机的情况下，扭矩限制摩擦离合器是有用的。

球-制动器复位扭矩限制器使用位于轴、离合器片等等上的制动器中的球来接合离合器元件，并且被偏置成与弹簧接合。扭矩过载使球从它们的制动器缩回，从而脱离离合器。球-制动器扭矩限制器具有多个制动位置并且可以自动或手动复位。当扭矩需求低于释放扭矩时，自动复位扭矩限制器重新啮合。弹簧偏置球的替代物包括偏置的凸轮从动件或弹簧偏置的销，其在圆柱形座中往复运动。

在具有凸轮-操作脱离的自动扭矩限制器中，一系列销可以沿着从动元件中限定的径向延伸的圆筒移动。当接合时，销头延伸到从动元件中的凹槽中。每个销具有波状外形的基座，该基座接合在具有波状外形的凸轮轮廓的两个弹簧偏置的凸轮之间。当由于旋转而销上的径向力超出弹簧偏置的凸轮的波状外形的轮廓所施加的力时，发生自动脱离。当销的波状外形的基座被迫在凸轮之间时，系统脱离。在速度降低时，销在从动体中重新啮合它们的座位。