[发明专利]用于控制功率分配的方法和系统

说明书

技术领域

本发明总体上涉及用于控制发动机的方法和控制系统的领域，具体地涉及用于根据附加的或非附加的负荷来控制发动机功率的方法和控制系统。

背景技术

车辆可以包括用于产生动力的动力源。动力源可以是任何类型合适的产生能量的装置，例如发动机或发电机。

发动机或发电机可以为多种应用提供动力。这些应用可以包括至少两种不同的负荷，如来自工作装置的工作负荷或来自附加装置的附加负荷。

工作装置可以从移动式或固定机械产生净输出功。工作装置可以是传动装置或液压系统，上述传动装置可能需要来自发动机的动力以便推进车轮、履带、或其它接地推进机构，而上液压系统可能需要来自发动机的动力以便移动铲斗或挖斗来挖掘或移动土壤。

附加装置可以利用从发动机输出的功率，但不产生从车辆输出的功。附加装置可以是发动机冷却风扇、用于空气调节系统的压缩机和其它装置。发动机冷却风扇可以利用发动机功率来抽吸空气穿过散热器以冷却发动机。压缩机可以利用发动机功率来使空气调节系统运行。附加装置可以减少工作装置可以获得功率量。

以Caterpillar Inc.的名义提出的US6842689公开了用于控制供应给多个功率消耗装置的功率的系统。该系统包括发动机、动力接收器如传动装置、和多个附加装置。该系统确定相当于动力接收器和附加装置所需的全部功率的总功率值。如果总功率不是以满足需要，则增加发动机的速度，因而产生更多的功率。

US2009/0143922A1公开了一种功率分配系统，该功率分配系统可以具有配置成产生功率输出的动力源。功率分配系统还可以具有配置成在附加装置和非附加装置中分配功率的功率分配模块。在非附加装置中分配的功率可以是在附加装置接收了它们请求的功率之后余下的功率。

本发明至少部分地针对改善或克服现有技术发动机部件支承结构的一个或多个方面。

发明内容

在第一方面，本发明公开了用于控制装备有工作装置的车辆中的功率分配的控制系统，该控制系统包括第一附加功率请求模块和功率分配模块，上述第一附加的功率请求模块配置成产生表示第一附加装置的运行特性的运行值信号，上述功率分配模块配置成将恒定的净功率分配给工作装置，功率分配模块可操作以便接受来自第一附加功率请求模块的第一运行值信号并且将功率分配给适合于运行特性的第一附加装置同时保持将恒定的净功率分配给工作装置，其中功率分配模块配置成当第一附加装置的第一运行值信号达到预定的水平时将不受控制的功率分配给工作装置。

在第二方面，本发明公开了用于控制装备有工作装置的车辆中的功率分配的方法，该方法包括：将恒定的净功率分配给工作装置；产生表示第一附加装置的运行特性的第一运行值信号；将功率分配给适合于运行特性的第一附加装置同时保持将恒定的净功率分配给工作装置；以及，当第一附加装置的第一运行值信号达到预定的水平时将不受控制的功率分配给工作装置。

当和附图一起阅读时，从下面不同实施例的说明将明白本发明的另一些特点和优点。

附图说明

当和附图一起阅读时，本发明的上述和另一些特点和优点从下面不同实施例的说明更充分理解，其中，

图1是根据本发明的用于控制功率分配的控制系统的示例性方框图；

图2是发动机功率输出与发动机速度相比的临时功率曲线图；和

图3是发动机功率限制与风扇速度相比的总功率限制曲线图。

具体实施方式

本发明总体上涉及用于根据附加的和非附加的负荷控制车辆中发动机功率分配的方法和控制系统。

图1示出用于控制由发动机12所产生的功率的分配的控制系统10。控制系统10可以包括连接到发动机12上的功率变换器16。

发动机12可以是内燃机，该内燃机具有配合以产生机械或电功率输出的子系统。发动机12可以是任何类型的内燃机，例如柴油发动机、汽油发动机、或气态燃料动力发动机。

功率变换器16可以是适合于将发动机12的输出的至少一部分转换成用于附加装置和非附加装置的操作的任何装置。功率变换器16可以通过曲轴18结合到发动机12上以便转换发动机12的输出。功率变换器16可以是A/C（交流）或D/C（直流）发电机。

控制系统10可以包括第一附加装置20、第二附加装置22和工作装置24。