CN104619975A - 用于冷铣刨机的发动机转速管理控制*** - Google Patents

Abstract

一种用于机器诸如冷铣刨机的发动机转速管理控制***，在发动机空转时，发动机转速管理控制***随着机器部件操作调节空转发动机转速以执行功能。自动发动机转速控制例程可以确定正在运转的部件的活动功能的组合和对应的空转发动机的转速，以产生足够的动力和压力流体流来执行这些功能。在检测到活动功能的组合中发生变化时，算法可以根据新组合改变空转发动机的转速，或者可以等待指定的延迟周期以确定活动功能的组合是否发生了进一步的变化。

Description

用于冷铣刨机的发动机转速管理控制***

技术领域

本发明一般来说涉及冷铣刨机，具体地说，涉及用于控制冷铣刨机以及其他机器的空转发动机转速以便在由发动机提供动力的各种部件操作时优化机器的性能和燃料效率的***和方法。

背景技术

冷铣刨机，也称为路面铣削机、刨路机或道路刨机，是设计用于从沥青或混凝土道路的表面和类似表面翻松、移除、混合或回收材料的机器。冷铣刨机通常具有多个履带或轮子，用于可调节地支撑及沿需要铣刨的道路表面输送机器。冷铣刨机还具有可转动的刨削转子或刀具，其可以在机械或液压驱动下磨碎并刮去冷铣刨机行驶道路的上表面。当转子磨碎道路的表面时，位于冷铣刨机前面的输送机将松散材料输送并倾倒到行驶在冷铣刨机前方或侧边的卡车车厢中。

冷铣刨机的履带或轮子及转子是由机器的发动机驱动的。冷铣刨机包括在操作执行冷铣刨机的各种功能时从发动机汲取动力的附加部件和***。许多部件共同作用以调节由转子移除的材料的量以及将移除的材料收纳并输送至收集车辆。例如，可以通过支撑履带或轮子上方的冷铣刨机的液压可调节支柱或支腿来对冷铣刨机相对于路面进行垂直调节。支腿可以伸展和收缩以控制转子磨碎表面达到的深度。除了提供转子的横向围护装置以及移除材料的收纳装置之外，设置在转子两侧的侧板被升高和降低，以便当冷铣刨机在路面上移动时提供视觉深度基准。侧板通常是坡度控制***的一部分并充当控制***所用的坡度基准。转子后面的刮土板定位在低于侧板底部表面的深度以铲起松散材料并清洁路面，这样冷铣刨机在道路表面驶过后，所需的额外清理工作最少。位于转子前方邻近一级输送机的反板位于道路上表面的正上方，用于破碎材料并防止转子举起不易输送的大块材料。二级输送机输送来自一级输送机的材料并将其倾倒入卡车中。二级输送机上下移动来改变角度以及左右移动以基于卡车的高度和位置正确地定位输送机的顶部。支腿、侧板、刮土板、反板和输送机都可通过由发动机提供动力的普通泵操作的液压装置来液压驱动。冷铣刨机通常包括从发动机汲取动力的附加部件，如灯、发生器和空气压缩机。

冷铣刨机的许多部件都可以在冷铣刨机空转时进行操作。例如，支腿、侧板、刮土板、反板和二级输送机的位置都可在接合转子以及在表面上驶过之前进行调节。此外，转子可以在发动机空转但未被推进时接合或脱开。提供适当的加压流体流以驱动各个部件执行冷铣刨机的功能所需的发动机转速基于正在操作的部件以及同时由发动机提供动力的部件的组合变化。灯、发生器和空气压缩机可要求最小的动力和较低的发动机转速进行操作。相比之下，在重新定位二级输送机的同时操作支腿来升高或降低冷铣刨机可能需要更大量的动力，而动力通过在更高发动机转速下运行发动机供给加压流体流来实现。操作人员不总能知道执行功能所需的最佳发动机转速，且通常不能对发动机转速进行恒定调节。操作人员可能以远低于满足操作需要的转速运行发动机，或更可能的情况是，可能以高于满足需要所需的转速来运行发动机，这样既浪费了燃料又产生更大的噪音。

鉴于此，需要一种用于冷铣刨机的发动机转速管理控制***，其能够基于请求的操作选择最佳发动机转速来执行所请求的操作，同时允许操作人员能够将发动机转速重写为较高空转，该空转在执行操作时需要最长的响应时间和轮转时间。

发明内容

在本发明的一个方面，本发明涉及一种机器，其具有发动机；转子，其被配置为可操作地与发动机接合和脱开；多个部件，每个部件都可操作地连接到发动机，以从发动机接收动力来执行机器的相应功能；多个控制开关，每个开关对应机器的多个部件所执行的功能中的一个，并被配置成根据相应功能的致动状态提供控制信号；以及控制器，其可操作地连接到发动机和多个控制开关。控制器可以被配置成，在发动机未接合以推进机器时基于多个控制开关的致动状态，使发动机在对应于多个部件的活动功能的当前组合的当前空转发动机转速下空转；以及响应于发生触发事件基于多个控制开关的致动状态，确定多个部件的活动功能的新组合。控制器可以进一步被配置为，将活动功能的新组合与活动功能的当前组合进行比较；以及将当前空转发动机转速设定为等于对应于多个部件的活动功能的新组合的新空转发动机转速；以及使发动机在新空转发动机转速下空转以响应于确定活动功能的新组合不等于活动功能的当前组合。

在本发明的另一个方面，本发明涉及一种控制机器的空转发动机转速的方法，该机器具有：发动机；转子，其被配置为可操作地与发动机接合和脱开；多个机器部件，每个部件都可操作地连接到发动机，以从发动机接收动力来执行机器的相应功能；以及多个控制开关，每个控制开关对应由多个机器部件所执行的功能中的一个，并被配置成根据相应功能的致动状态提供控制信号。所述方法可包括：在发动机未接合以推进机器时基于多个控制开关的致动状态，使发动机在对应于多个部件的活动功能的当前组合的当前空转发动机转速下空转；以及响应于发生触发事件基于多个控制开关的致动状态，确定多个部件的活动功能的新组合。所述方法还可包括将活动功能的新组合与活动功能的当前组合进行比较；将当前空转发动机转速设定为等于新空转发动机转速；以及使发动机在新空转发动机转速下空转，以响应于确定活动功能的新组合不等于活动功能的当前组合。

本发明的其它方面由本专利的权利要求书限定。

附图说明

图1是根据本发明具有发动机转速管理控制***的冷铣刨机的侧视图；

图2是图1中冷铣刨机的控制器、控制操纵台和各个受控制部件之间连通的示意图；

图3是非铣削操作和相应空转发动机转速的示例性发动机转速表；

图4是示出了根据本发明可以在图1的冷铣刨机中实施的自动发动机转速控制例程的实施例的流程图。

图5是非铣削操作的发动机动力需求的示例性机器功能需求表；

图6是非铣削操作的发动机动力需求和相应空转发动机转速的活动功能总量的示例性发动机转速查找表；以及

图7是示出了根据本发明可以在图1的冷铣刨机中实施的自动发动机转速控制例程的替代性实施例的流程图。

具体实施方式

尽管下文阐述了本发明的众多不同实施例的具体实施方式，但应当理解本发明的法律范围由本专利所附阐述的权利要求书的文字限定。所述具体实施方式应被理解为仅是示例性的，而不是描述本发明每一个可能的实施例，因为即使可能但描述每一个可能的实施例也是不现实的。使用现有技术或本专利申请日之后开发的技术可以实现许多替代性实施例，这些实施例仍将落入限定本发明的权利要求书的范围之内。

还应当理解，除非本专利中使用句子“如本文所用，术语‘______’在此被定义为意指…”或类似的句子明确限定某一个术语，否则本文中并不意图以明示或者暗示的方式限制超出其平常或普通的含义的术语，并且此类术语不应当被解释为被限制在基于本专利中任何章节所作的任何陈述(除了权利要求的语言之外)的范围中。就本专利所附的权利要求书中列举的任何术语在本专利中以符合单一意义的方式提及而言，这样做仅仅是为了清楚而不使读者感到困惑，而不是意在通过暗示或其他方式将这些权利要求术语限制为上述单一含义。最后，除非权利要求元素是通过描述措辞“装置(means)”和功能而非描述任何结构来定义，否则任何权利要求元素的范围不应基于35U.S.C.§112申请的第六段来解释。冷铣刨机10如图1所示，其可以包括由一对前履带组件16和一对后履带组件18携载沿着道路表面14移动的机架12。机架12分别通过液压致动的可调节支柱或支腿20，22被支撑在履带组件16，18(图1的侧视图中仅显示了四个履带组件中的两个)上，支柱或支腿20，22在履带组件对16，18中的每一个和机架12之间伸展。液压缸(未示出)用于伸展和收缩支腿20，22以升高和降低冷铣刨机10。

转子24可旋转地安装到机架12上并且可具有围绕转子24的几乎整个本体的外壳26，转子不可避免地接触道路表面14。转子24的切削齿(未示出)的切削或穿透深度由可调节支腿20、22的适当伸展或收缩以及对应液压缸来控制的。冷铣刨机10还包括作为动力源的发动机30，其可通过机械驱动布置来驱动转子24，所述机械驱动布置可包括滑轮32，34、皮带36和皮带张紧装置38。当然，本领域技术人员将显而易见，除了图1中所示的机械布置外还可以采用其他布置，诸如齿轮组、液压***或将发动机的旋转转换成转子24的旋转的其他机构。

外壳26可以由协助收纳与移除道路表面14上被转子24碾碎的材料的若干部件组成，其中考虑到转子24将把道路表面14挖掘到的深度每个部件都可以垂直定位。侧板40(图1的侧视图中只显示了一个)可以设置在转子24的任意一侧上，并且可以升高和降低，以便在冷铣刨机10越过道路表面14移动时提供视觉深度基准以及提供转子24的横向围护装置和移除材料的收纳装置。刮土板(未示出)可以设置在转子24的后方并且定位在低于侧板40底部表面的深度，以铲起松散材料并清洁道路表面14，这样冷铣刨机10在道路表面14驶过后，所需的额外清理工作最少。设置在转子24前方的反板(未示出)可以定位在道路表面14的正上方，用于打碎材料并防止转子24举起不易输送的大块材料。冷铣刨机10还可包括一级或装料输送机42，所述一级或装料输送机42将碎料递送至二级或卸料输送机44。卸料输送机44及其相关联的框架和滑轮(未示出)可由可伸缩臂46支撑，两者在图1中仅显示出了一部分。最后，冷铣刨机10还可包括操作人员区域48，操作人员区域48具有控制操纵台50，控制操纵台50提供必要器械以允许操作人员控制冷铣刨机10的各个部件的操作。

控制操纵台50在图2中有部分显示，图2示意性地示出了冷铣刨机10的控制器或ECM 52和与本公开中所述的***和方法相关的其余部件之间的关系。当然，控制操纵台50还可以包括用于水泵、压缩机及其它部件的计量器、状态指示器、附加开关等，这些在说明和讨论中为了使本公开更清晰明确而被省略。如图2所示，控制器52可包括存储器54，并且还可以包括时钟或计时器56。控制器52可以连接到发动机30以及连接第一离合器58，所述第一离合器可以是偶联到发动机30的液压致动离合器58。第一离合器58还可以可拆卸地接合到转子24，转子24也可偶联到控制器52。

冷铣刨机10还可包括至少一个泵60，泵60可连接到控制器52，用于为使冷铣刨机10的各个部件运动的液压元件提供加压流体流。泵60可通过第二离合器62偶联到发动机30，第二离合器62也可连接到控制器52。控制器52能够致动并去致动第二离合器62，以交替地使发动机30与泵60偶联与解耦。在例示的实施例中，泵60可以偶联到冷铣刨机10的多个部件并按照控制器52的指令为各个液压元件提供液压流体。例如，泵60可以分别向下列部件的液压元件提供加压流体流：支腿20，22、侧板40、刮土板64、反板66、装料和卸料输送机驱动器68，70(分别提供)，以及分别向卸料输送机的垂直角和横摆角控制器72，74提供加压流体流。来自控制器52的控制信号可以使泵60按照操作人员的指令将流体流引导到合适的液压元件中。

发动机30可以提供动力给冷铣刨机10的附加元件，附加元件可以根据操作人员的需要而打开和关闭。例如，发生器76、空气压缩机80和灯84可以连接到控制器52和冷铣刨机10的运行时由发动机30提供动力的电气***。本领域技术人员应该理解，通过冷铣刨机10的操作人员控制并从发动机汲取动力的附加元件都可以存在于冷铣刨机10中。

仍参见图2，控制操纵台50可包括各种操作人员输入来控制冷铣刨机10的各个部件的运行。灯84、发生器76和空气压缩机80的“开/关”开关86，88，90分别可使控制器52在必要时使部件打开和关闭。对于发生器76和空气压缩机80来说，将开关88，90设定到“开”的位置可使控制器52致动发生器76和空气压缩机80，且继而从发动机30汲取动力。垂直调节开关92，94，96，98可在“上”和“下”位置之间切换，以分别控制支腿20，22、侧板40、刮土板64和反板66的高度调节。当垂直调节开关92，94，96，98中的一个被以任一设定致动时，控制器52可以在第二离合器62尚未接合的情况下令第二离合器62接合发动机30以将动力传输给泵60，并令泵60提供加压流体流给对应于被致动的开关92，94，96，98的部件20，22，40，64，66的液压元件，以提高或降低所述部件。

还可分别为装料和卸料输送机驱动器68，70提供“开/关”开关100、102。在第二离合器62尚未被接合的情况下，将开关100，102设定到“开”的位置可使控制器52发信号给第二离合器62使其接合发动机30以将动力传输给泵60，并且使泵60提供加压流体流给输送机驱动器68，70。如果输送机42，44的速度可由操作人员控制，“开/关”开关100，102可在控制操纵台50上由刻度盘、电位器或能够向控制器52提供指示输送机42，44操作速度的可变信号的其他控制机构替代或补充，并且可将控制器52编程为将相应的信号传输到泵60，以控制传输到输送机驱动器68，70的流体流。可提供附加开关104，106分别用于调节卸料输送机44的垂直角和横摆角，方式是发送信号给控制器52以使泵60和第二离合器62提供流体流给垂直角控制器72和横摆角控制器74，来使卸料输送器44移动到期望的位置。

也可在控制操纵台50上提供用于冷铣刨机10的附加功能的控制装置。可以提供发动机转速控制开关108以允许操作人员在发动机转速控制模式之间选择可用于冷铣刨机10操作的发动机转速控制模式。操作人员能够在下文将进一步详细讨论的自动发动机转速控制模式和高空转发动机转速模式之间轮转。发动机转速控制开关108可允许操作人员在所述模式之间轮转。将发动机转速控制开关108设定在“自动”模式的位置可令控制器52根据下文详述的策略来控制发动机30的转速，而“高空转”设定可令控制器52使得所述发动机30以可大于发动机转速的预定速度空转，所述发动机转速可由自动发动机转速控制来确定。

冷铣刨机10的控制器52也可以被编程有服务模式，所述服务模式还允许操作人员重写自动发动机转速控制例程，以期望的发动机转速运行发动机30。服务模式可供操作人员在例如操作人员希望发动机30以特定的发动机转速运行的情况下使用。服务模式可以令操作人员能够手动将发动机转速调节到排除冷铣刨机10故障所需的设定。服务模式可以通过控制操纵台50上的机器显示器110来使用。操作人员可以经由机器显示器110(如果作为触摸屏提供)，经由发动机转速控制开关108(如果作为附加控制选项提供)，或者经由可在控制操纵台50上提供的附加控制来导航到服务模式屏幕。

一旦进入服务模式，操作人员可以从可在机器显示器110上选择的发动机转速可选范围中选择所期望的发动机转速。例如，发动机转速可以从最小转速800RPM、最大转速1900RPM及其间的离散间隔50RPM的范围内进行选择。在服务模式中，冷铣刨机10的某些功能可部分地被控制器52锁定。操作人员可能无法接合转子24或驱使冷铣刨机10前进或后退。另外，冷铣刨机10可以被配置成，如果在冷铣刨机10处于服务模式时被锁定的功能钟的任何功能为当前活动时，禁止操作人员进入服务模式。一旦操作人员完成了冷铣刨机10的故障排除工作，操作人员可以通过机器显示器110或其他模式控制开关退出服务模式。

当冷铣刨机10正在空转运行并且从发动机30汲取动力的各个部件***作人员致动时，发动机转速必须增加以满足部件对动力及加压流体流的需要。操作人员可能不知道满足部件动力需求所需的发动机转速，可能本能地提高发动机转速，从而可能令发动机30以高于驱动部件所需转速的水平运行。令发动机30以高于需要的转速运行不但浪费燃料而且令冷铣刨机10不必要地增加所产生的噪音。如果操作人员试图令发动机30以接近驱动部件所需的最小转速运行，则冷铣刨机10的操作难度对该操作人员来说会增加。为了使冷铣刨机10的燃料消耗减到最少、降低平均噪声值并增强操作人员对冷铣刨机10操作的容易度，发动机30空转时的转速可由控制器52基于控制操纵台50传输给控制器52用于操作冷铣刨机10的各个组件的机器指令来自动地进行调节。

在冷铣刨机10的一个具体实施方式中，控制器52可以配置存储在存储器中或编程到控制应用程序中的查找表，该查找表可以指定在冷铣刨机10空转时基于操作人员指令的操作或操作组合来操作发动机30的速度。图3示出了表120的示例，该表包含关于当控制操纵台50发出一些操作指令时控制器52可以令发动机30空转的发动机转速的信息。如表120所示，冷铣刨机10的各个操作和部件可能需要发动机30提供不同等级的动力来运行。为了适应对动力的需求，发动机30也可以在与所指令操作的动力需求相对应的发动机转速下空转。例如，在初始启动或操作人员没有作出任何操作指令的情况下，控制器52可令发动机在相对低的发动机转速例如800RPM下空转。

当操作人员在控制操纵台50指令各个部件进行操作时，控制器52可通过使发动机30在表120中指定的发动机转速下运行来作出响应。不同的部件从发动机30汲取不同量的动力，因此需要不同的发动机转速来满足动力需求。有些部件诸如灯84、发生器76和空气压缩机80可能需要相对少量的附加动力来运行。因此，当开关86，88，90中的一个被设定在“开”位置时，控制器52可以通过将发动机转速增至1000RPM来作出响应。具有由泵60驱动的液压元件的部件在其运行过程中可能需要发动机30提供更大的动力、泵60提供更大的流体流。因此，控制器52可以接合第二离合器62来驱动泵60并将发动机转速增至1300RPM以令泵驱动推荐部件的液压元件。

在操作冷铣刨机10的过程中，可以同时命令进行多个操作。表120可以被配置为使发动机30在能够满足各个命令操作的动力需求的发动机转速下运行。一些操作组合可能只需要发动机30在需要动力最大动力的操作所需的发动机转速下运行。在这些情况下，发动机的转速可以被设定为表120中对应于多个命令操作中的一个的最高值。例如，当操作人员设定开关90，100到“开”的位置以分别致动空气压缩机80和装料输送机驱动器68时，控制器52可以令发动机30以1300RPM的转速运行，该转速可以为两个操作提供足够的动力。

其它操作组合可能需要发动机30以高于单个操作中的任一个所需的转速运行。例如，当从共同的泵接收加压流体的多个部件或***被同时命令时，发动机转速可能需要进一步提高，以保证足够的***性能以及提供到部件的液压元件的足够的流体。发动机转速升高的具体量将取决于被命令的功能的组合。在整个示例性表120中，当命令同一台泵驱动两个操作时，控制器52可以使发动机30以1600RPM运行。这种情况可能是，例如，操作人员使用开关94，96分别向上或向下调节侧板40和刮土板64的位置。对泵60有更高流量需求的操作可能相应地需要更大的发动机转速。如上文所讨论的，输送机驱动器68，70可以具有可变的操作转速，而更高的转速可能对泵60需要更大的流量。可以由控制器52令发动机30进一步将发动机转速增至1900RPM来提供所需要的流量。当命令同一个泵运行两个以上的操作，可能也需要更大的流量，并且表120可被配置为提供必要的发动机转速，以满足对动力和流体流的需求。本领域技术人员应当理解，列于表120中的发动机转速范围只是示例性的，并且特定冷铣刨机10及其部件和操作的发动机转速需求会基于各自的设计而有所不同。这种变化发明人也有考虑到，并将其运用到根据本公开的冷铣刨机10中。图4示出了一个示例性的自动发动机转速控制例程130，其用于控制冷铣刨机10的发动机30或可在发动机30空转时从发动机30汲取动力进行操作的其他类型机器或设备的空转转速。发动机转速控制例程130的执行假定发动机转速控制开关108设定在自动控制发动机空转转速的“自动”的位置，并且假定操作人员还没有导航到服务模式以通过机器显示器110来控制发动机转速。发动机转速控制例程130可以开始于块132，其中发动机30可以由操作人员启动。当发动机30起动时，控制可传递到块134，其中控制器52可以将发动机转速设定为发动机30可以初始运行的低空转转速，并且可以在没有任何功能被激活或命令的情况下空转时进行随后的操作。低空转转速可以由存储在存储器54中的表120或编程到实施表120的控制软件中的数据提供。一旦发动机的转速被设定之后，发动机30将以低空转转速运行，诸如示例性表120中指定的800RPM，直到操作人员发出功能指令，冷铣刨机10的转子24或驱动机构被接合，或发动机30被关闭。

当冷铣刨机10的发动机30继续空转时，控制可传递到方框136，其中控制器52监视操作人员对开关86-106的致动以命令冷铣刨机10执行功能。控制器52可以按时钟56提供的采样率检查操作人员对开关86-106的致动。在每个监视周期之后，控制可传递到方框138，其中控制器52可确定从上一监视周期起开关86-106中的任何一个的状态是否已经改变。如果开关86-106的状态保持不变，则控制可传递回所述方框136以进一步监视开关86-106的致动。

如果在方框138中控制器52确定开关86-106中的一个或多个的状态已经改变(例如，从“关”到“开”或“开”到“关”，或切换到“上”或“下”，“左”或“右”，或者返回到中立位置)，控制可传递到方框140，其中控制器52可确定开关86-106状态所指示的命令功能组合对应的发动机转速。在方框138中，控制器52可以参照发动机转速表120来确定合适的发动机转速，以提供足够的动力给操作人员经由开关86-106命令的功能。如上文所讨论的，控制器52可采用必要的逻辑编程，用于将开关86-106所提供的输入内容转换成在表120中列出的发动机转速。这一逻辑可以包括存储在存储器54的数据库中的简单表查找、其中被致动开关86-106的每一个组合输出预定的发动机转速的硬编码逻辑，或它们的组合或执行必要的输入到输出转速的转换的其他编程方法。

在方框140中控制器52确定了新发动机转速之后，控制可传递到方框142，其中控制器52将新发动机转速与当前的发动机转速进行比较，以确定发动机转速是否比当前发动机转速设定减小。如果新发动机转速大于或等于当前发动机转速，则发动机转速变化可以无延迟地执行。控制可传递到方框144，其中控制器52可以将发动机转速设定为基于发动机转速表120确定的新发动机转速。一旦发动机转速被设定并且发动机转速增加后，控制可以返回到方框136，其中控制器52可继续监视控制操纵台50上开关86-106的状态。同时，控制器52将促进执行所命令的功能。

如果在方框142中确定新发动机转速小于当前发动机转速，并且发动机将被减速，比较可取的做法是延迟发动机减速过程，以防止发动机突然减速之后的立即加速，这样可能会对发动机30造成额外应力及燃料消耗。相反，可能优选的做法是，在发动机30减速前等待一段指定的时间以确定在控制操纵台50上是否有任何附加功能的命令被输入。因此，如果在方框142中新发动机转速小于当前发动机转速，控制可传递到方框146，其中控制器52可以利用时钟56延迟预定的延迟周期，诸如三秒，此段时间内操作人员可以命令附加功能或停止功能。应当注意的是，所述延迟周期可能不会导致在所要求的机械功能的执行上存在相应的延迟。

在延迟周期消逝之后，控制可传递到方框148，其中控制器52以与方框136内执行的监视相类似的方式监视开关86-106的状态，以确定由操作人员所命令的功能的组合。在方框148中确定了开关86-106的状态和所要求功能的相应的组合之后，控制可传递到方框150，其中控制器52可以确定所命令的功能的组合是否再次改变。如果命令的功能的组合没有变化，控制可传递到方框144，控制器52可以将发动机转速设定为在方框140中确定的新发动机转速，这样发动机转速被降低到根据发动机转速表120所确定支持命令的功能所需的最低发动机转速。一旦发动机的转速被设定而且发动机转速被降低，控制可传递回方框136，由控制器52继续监视控制操纵台50上开关86-106的状态。如果在方框150中确定命令的功能的组合在延迟周期已经改变，则控制可传递到方框140，由控制器52确定用于命令的功能的新组合的适当发动机转速。

在冷铣刨机10的替代实施方案中，由冷铣刨机10的各个部件执行的机器功能可以根据操作部件来执行机器功能时加于发动机30上的液压流量需求而被赋值。用于活动机器功能的发动机动力需求值可以被控制器52累计和使用来确定为执行活动机器功能提供足够的动力所需要的发动机30的空转转速。图5示出了机器功能需求表160的示例，该表包含了关于下列内容的信息：冷铣刨机10的部件可以执行的机器功能、部件的活动功能的状态、以及每个机器功能的发动机动力需求值。例如，前支腿22可以具有按照开关92的致动状态的命令来升高和降低冷铣刨机10的功能状态，并且这些功能状态可能需要具有值为“3”的发动机动力需求。后支腿20可以具有类似的功能状态并可以由单独的控制开关(未示出)独立地控制，但可以要求具有值为“4”的更高发动机动力需求。上面所讨论的其他机器功能以及附加机器功能每个都可以被类似地赋予发动机动力需求值，并且本领域技术人员应当理解，如有必要，可以在操作人员区域48中提供附加控制开关或用于激活机器功能的其他致动装置。

控制器52可连续监视各个机械功能的操作状态，诸如通过评估控制开关86-106的致动状态。当部件的活动功能的组合发生变化时，控制器52可以按照表160中用于活动机器功能的发动机动力需求值计算活动功能总量，以确定在一个时间点上总的发动机动力需求。如所述活动功能总量所指示的总的发动机动力需求可以规定要执行的活动机器功能所要求的空转发动机转速。图6示出了可以由控制器52存储的发动机速度查找表162的替代配置。示出的表162概括了对应于各个活动功能总量的空转发动机转速。当活动机器功能的组合改变以及相应地活动功能的总量改变时，空转发动机转速可以随时间增加或降低，而控制器52可相应地调节发动机30的转速。

图7示出了一个示例性自动发动机转速控制例程170，其用于在控制开关108被设定在“自动”位置时，使用机器功能需求表160和发动机转速查找表162中的信息来控制冷铣刨机10的发动机30或其它类型机器或设备的空转发动机转速。发动机速度控制例程170可以开始于方框172，其中发动机30可由操作人员启动。当发动机30起动后，控制可传递到方框174，其中控制器52可以将当前活动功能总量设定为等于零，以便在操作人员开始激活机器的功能之前发动机30可以初始以较低空转发动机转速空转。因此，在方框176中，控制器52可以设定发动机30以基于当前活动功能总量的值的空转发动机转速空转。

当冷铣刨机10的发动机30持续空转时，控制可传递到方框178，其中控制器52监视操作人员对开关86-106的致动来命令冷铣刨机10执行功能。控制器52可按照时钟56提供的取样频率检查由操作人员对开关86-106的致动，或者可以连续地监视开关86-106的激活状态并检测开关86-106中一个或多个开关的激活状态的变化。当发生触发事件诸如采样周期消逝或检测到激活状态变化时，控制可传递到方框180，其中控制器52可以通过将来自表160中用于活动机器功能的新组合的发动机动力需求值求和来计算新的活动功能总量。新的活动功能总量可以要求也可以不要求空转发动机转速改变。与例程130一样，在存在活动功能的新组合时，如果需要，例程170可以允许空转发动机转速立即增加，但当发动机动力需求减小时等待预定的延迟周期以确定其他机器功能是否被激活，并且需要空转发动机转速增加。计算出新的活动功能总量之后，控制可传递到方框182，以将新活动功能总量与当前活动功能总量进行比较。如果新活动功能总量不小于当前活动功能总量，则空转发动机转速可保持不变或增加。在这种情况下，控制可传递到方框184，以将当前活动功能总量设定为等于新活动功能总量，且然后控制转移到方框块176，基于当前活动功能总量的新值设定空转发动机转速。

如果在方框182中新活动功能总量小于当前活动功能总量，在活动功能的组合没有其他改变的情况下，则可能最终需要减小空转发动机转速。在这种情况下，控制可以从方框182传递到方框186，其中控制器52可以利用时钟56延迟预定的延迟周期，诸如三秒钟，在这三秒内操作人员可以激活其他功能或中止功能。应当注意的是，延迟周期可能不会在执行所要求的机器功能时导致相应延迟。

在延迟周期消逝之后，控制可传递到方框188，可以在延迟周期结束时通过将来自表160中活动机器功能的组合的发动机动力需求值求和来计算延迟活动功能总量。计算出延迟活动功能总量之后，控制可传递到方框190，其中控制器52可以确定延迟活动功能总量是否小于延迟周期之前所计算的新活动功能总量。如果延迟活动功能总量不小于新活动功能总量，则活动功能的后延迟组合具有相同的发动机动力需求并要求相同的空转发动机转速，或者增加的发动机动力需求以及相应增加的空转发动机转速。在这种情况下，控制可以传递到方框192，将当前活动功能总量设定为等于延迟活动功能总量，且然后传递到方框176，基于当前活动功能总量的新值设定空转发动机转速。

如果在方框190中当前活动功能总量小于新活动功能总量，则在降低空转发动机转速之前可能需要等待活动功能组合的其他改变。因此，控制可以从方框190传递至方框194，其中控制器52可以将新活动功能总量设定为等于延迟活动功能总量；然后控制传递至方框186，开始第二延迟周期；控制接下来传递至方框188，计算第二延迟周期后活动功能的组合的第二延迟活动功能总量。然后，在方框190中，将第二延迟活动功能总量与新活动功能总量进行比较，来确定是要重置空转发动机转速还是继续等待其他延迟周期，直到活动功能的组合及对应的活动功能总量停止减少。

如上所述的发动机转速控制例程130，170可以由控制器52在冷铣刨机10运行但没有向前推进的过程中执行。在冷铣刨机10的其他运转状态中，发动机转速控制例程130，170的方框可以基于冷铣刨机10的发动机转速控制要求被全部修改或覆盖。在上文所述的服务模式中，操作人员可以通过机器显示器110以指定的转速运行发动机30，为冷铣刨机10进行故障排除。又如，当冷铣刨机10处于与转子24接合但静止状态或者未推进状态时，自动发动机转速控制例程130，170可以是活动的但可以被修改以反映被接合转子24的最低发动机转速要求。表120，162中规定的发动机转速可以被重写为低于被接合转子24的最低发动机转速要求的程度。被接合转子24的最低发动机转速可以是，例如1150RPM，而控制器52可以在每个表120，170中活动功能的命令组合所要求的发动机转速高于转子24所需的转速时只修改发动机转速。在没有命令进行操作的情况下，或者只命令与进行空转的相对较低的发动机动力要求组合的情况下，控制器52可在方框134，144或176中将发动机转速设定为1150RPM。如果命令进行足够高发动机动力需求的活动功能组合操作，控制器52可以将发动机转速设定为高于1150RPM的合适空转发动机转速。当操作人员关闭了足够的活动功能以减少发动机动力需求时，控制器52在规定延迟周期之后将发动机转速降回转子24的1150RPM低空转转速。

当转子被接合并且发动机30被接合以推进冷铣刨机10时，自动发动机转速控制例程130，170可以被禁用。发动机转速可以保持在操作人员区域48内进行控制的操作人员所要求的铣刨转子转速，诸如，1600RPM，1750RPM或1900RPM。当冷铣刨机10停止并且发动机30从转子脱开时，发动机转速控制例程130，170可以被控制器52重新启用以恢复对发动机30的空转发动机转速的控制。

操作人员或技术人员可以重写自动发动机转速控制例程130，170来决定对冷铣刨机10执行某些操作或测试时所需的发动机转速。操作人员或技术人员能够在自动发动机转速控制例程130，170与强制高空转发动机转速诸如1900RPM之间轮转。操作人员可以通过控制操纵台50上的发动机转速控制开关108在控制模式与高空转模式之间轮转。将发动机转速控制开关108切换至“高空转”位置可使控制器52令发动机30以预先确定的高空转发动机转速运行。将发动机转速控制开关108切换至“自动”位置可使控制器52重新执行发动机转速控制例程130，170。转子24被接合时，手动发动机转速控制模式与自动发动机转速控制模式之间的轮换可能被禁用，而决定发动机转速的可以是上文讨论的操作人员设定的期望转子铣刨转速或者是发动机转速控制例程130，170，前提是操作人员没有命令特定的发动机转速。

工业实用性

在操作过程中，自动发动机转速控制例程130，170控制冷铣刨机10的发动机30的空转转速。在铣刨作业开始时，操作人员可以启动冷铣刨机10的发动机30。在下面的示例中使用例程130，如果发动机转速控制开关108被设定到“自动”，则控制器52可以在方框134内按照发动机转速表120将发动机30设定为在800RPM下空转。如果作业是在一大早就启动，则操作人员可以将灯开关86设定到“开”位置，打开灯84。控制器52可在方框138中检测灯开关86的状态改变，并且确定发动机转速应增至1000RPM 140。因为发动机转速增加，因此控制器52可以在方框144内将发动机30设定到新发动机转速，而无需等待延迟周期。

一旦冷铣刨机10被启动并且空转时，操作人员可以定位转子24和外壳26为初次驶过道路表面14做准备14。操作人员可以通过支腿20，22设定转子24的高度。假定转子24已经被升至路面14的上方，操作人员可以按下高度调节开关92到“下”的位置，以降低转子24使其到位。控制器52可在方框136中检测高度调节开关92的致动，并传输控制信号给离合器62以接合，并传输控制信号给泵60来控制流向支腿20，22的致动器的液压流体流以降低冷铣刨机10。控制器还在方框140中确定灯84与支腿20，22移动的结合决定发动机转速为1300RPM，并且在方框144内将发动机转速设定为提高的空转转速。

当转子24就位后，操作人员可以释放高度调节开关92使开关92移动到其中立位置。控制器52可在方框138中检测开关92的状态变化，并且控制器52将控制信号传输给泵60以中断支腿20，22的致动。控制器52可在方框140内确定发动机转速被减少到1000RPM。发动机转速降低使得控制器52将控制从方框142转移到方框146，使时钟56倒计时预定的延迟周期，例如3秒，以确定操作人员是否命令执行其他功能。在延迟周期期间，发动机转速保持在1300RPM。

随着转子24就位，操作人员可以致动侧板调节开关94和刮土板调节开关96，通过定位侧板40和刮土板64开始调节外壳26。控制器52可以在方框148，150中检测开关94，96的致动，并将控制转移回方框140以确定新发动机转速。与此同时，控制器52可将控制信号发送到泵60以供应液压流体给侧板40和刮土板64的致动器。控制器52在方框140中可确定，空转发动机转速应为1600RPM用于在同一台泵60上执行两个操作，并且在方框144内可将发动机30设定为以新发动机转速空转。

在侧板40和刮土板64就位后，操作人员可以释放开关94，96，以允许其返回到各自位置，并且致动高度调节开关98来定位反板66。控制器52可以在方框136内检测开关94，96，98的状态变化，并在方框140中确定用于操作反板66的适当发动机转速为1300RPM。控制器52可以命令泵60停止液压流体流向侧板40和刮土板64的致动器以及开始泵送液压流体给反板66的致动器，可以在方框146的延迟周期期间延迟降低发动机转速。在延迟周期消逝之后，在高度调节开关98仍然致动的情况下，控制器52可以在方框144中设定新发动机转速来将发动机30减速到指定的流。当反板66就位时，操作人员可以释放高度调节开关98。控制器52可以在方框136中检测高度调节开关98的状态改变，并在方框140中确定发动机转速应当减至1000RPM，因为灯84仍然是打开的状态。控制器52可以发送控制信号给泵60以停止液压流体流向反板66的致动器，并且在方框146中等待延迟周期消逝但未检测到开关86-106的进一步变化后，在方框144中将发动机的转速降至1000RPM。

当转子24和外壳26定位后，操作人员可以在操作人员区域48内使用适当的控制来接合转子24。控制器52可以检测转子24的接合并且可以将发动机30的低空转转速设定为转子接合指定的发动机转速，诸如1150RPM。在推进冷铣刨机10之前，操作人员可以通过将开关100，102设定到“开”的位置来发动输送机42，44。控制器52在方框136中可以检测开关100，102的致动。输送机42，44可以具有来自泵60的高流量需求，因此，控制器52可以在方框140中确定空转发动机转速应设定为1900RPM，并且可以将发动机30设定为以方框144中的速度空转。在这一点上，操作人员可以接合冷铣刨机10的传动装置以推进冷铣刨机10向前行进，初次驶过道路表面14。传动装置的接合可以使控制器52禁用自动发动机速度控制例程130。

作业结束时，在冷铣刨机10最终一次驶过道路表面14后，操作人员可脱开传输装置以停止冷铣刨机10。控制器52可以检测传输装置的脱开，重新启用自动发动机转速控制例程130以控制发动机30的空转转速。当转子24始终保持接合并且输送机42，44运行的情况下，控制器52可以在方框140中基于发动机转速表120确定合适发动机转速为1900RPM，并在方框144中将发动机转速设定为新空转转速。冷铣刨机10停止后，操作人员可脱开转子24并通过将开关100，102设定到其“关”的位置来关闭输送机42，44。控制器52将控制信号传输给第一离合器58，以使离合器从发动机30上脱开。开关100，102的状态变化可以在方框136中由控制器52检测到，并且与转子24脱开相结合，控制器52可以在方框140确定发动机30合适速度是1000RPM，因为灯84打开了但转子24是脱开的，而且发动机30不再需要1150RPM的提高的低空转转速。

控制器52可以在方框146的延迟周期期间通过将控制信号传输给泵60以停止提供液压流体给输送机42，44的致动器的方式来停止输送机42，44。由于没有命令进行需要泵60操作的功能，因此控制器也可以发送控制信号给第二离合器62，令其从发动机30脱开。如果操作人员在延迟周期期间通过将灯开关86设定到“关”的位置来关闭灯84时，控制器52可关闭灯84并将发动机转速控制例程130的控制从方框148，150发送回方框140，其中控制器52可以确定发动机转速应进一步降至800RPM。由于转速的进一步降低，因此控制器52可在降低发动机转速之前在方框146内等待额外延迟周期。在进一步延迟周期期间，操作人员可以关闭冷铣刨机10并相应地停止发动机30。

本领域的技术人员应该理解，冷铣刨机10和发动机30的前述示例性操作可能已经基于机器功能需求表160和发动机转速查找表162的配置被具有类似结果的例程170所控制。此外，控制器52与例程130，170可以被配置成在安装进冷铣刨机10之后根据需要进行修改，以调整例程130，170的性能。控制器52和机器显示器110可以被配置为允许操作人员或技术人员为其中部件未按本领域中设计的那样操作的表120，160，162输入数据。机器显示器110可以方便调节活动功能的各种组合和活动功能总量(表120，162)产生的空转发动机转速，以及调节机器功能(表160)的发动机动力需求值。控制器52还可以被配置为从外部装置接收表120，160，162的更新。在各种实施例中，控制操纵台50可以设置有外部装置的连接端口，诸如并行、串行或USB端口，或者控制器52可以可操作地连接到RF接收器，以方便从外部装置下载更新到控制器52。用于下载表120，160，162的数据到控制器52的其他机构对本领域技术人员来说将是显而易见的，并且被本发明人构思用于冷铣刨机10以及可实现自动发动机转速控制例行程序130，170的其他机械。

尽管上文阐述了本发明的众多不同实施例的具体实施方式，但应当理解本发明的法律范围由本专利所附的权利要求书的文字来限定。所述具体实施方式应被理解为仅是示例性的，而没有描述本发明每一个可能的实施例，因为即使可能但描述每一个可能的实施例也是不现实的。使用现有技术或本专利申请日之后开发的技术可以实现众多替代性实施例，这些实施例仍将落入限定本发明的权利要求书的范围之内。

Claims (15)

1.一种机器，包括：

发动机；

转子，其被配置为操作地与所述发动机接合和脱开；

多个部件，每个部件都操作地连接到所述发动机，以从所述发动机接收动力来执行所述机器的相应功能；

多个控制开关，每个控制开关对应于由所述机器的所述多个部件执行的功能中的一个，并且配置成根据相应功能的致动状态提供控制信号；以及

控制器，其操作地连接到所述发动机和所述多个控制开关，

所述控制器被配置为，在所述发动机未接合以推进所述机器时基于所述多个控制开关的致动状态，使所述发动机在对应于所述多个部件的活动功能的当前组合的当前空转发动机转速下空转；

所述控制器被配置为，响应于发生触发事件基于所述多个控制开关的所述致动状态，确定所述多个部件的活动功能的新组合；

所述控制器被配置为，将活动功能的所述新组合与活动功能的当前组合进行比较；并且

所述控制器被配置为，将当前空转发动机转速设定为等于对应于所述多个部件的活动功能的所述新组合的新空转发动机转速，并使所述发动机在所述新空转发动机转速下空转，以响应于确定活动功能的所述新组合不等于活动功能的所述当前组合。

2.根据权利要求1所述的机器，其中所述控制器被配置为存储每个所述多个控制开关的所述致动状态的当前值，其中所述控制器被配置为确定来自所述多个控制开关中的至少一个控制开关的控制信号中的所述致动状态的新值与存储在所述控制器中的所述多个控制开关中的所述一个控制开关的所述致动状态的当前值不同，并且其中确定所述致动状态的所述新值与所述致动状态的所述当前值不同是确定活动功能的所述新组合的触发事件。

3.根据权利要求1所述的机器，其中配置所述控制器令所述发动机空转，包括：

所述控制器被配置为，将低空转发动机转速设定为等于脱开转子的低空转发动机转速，以响应于确定所述转子从所述发动机脱开；

所述控制器被配置为，将所述低空转发动机转速设定为等于接合转子的低空转发动机转速，以响应于确定所述转子与所述发动机接合；以及

所述控制器被配置为，将所述当前空转发动机转速设定为等于所述低空转发动机转速，以响应于确定没有功能由所述多个控制开关的所述致动状态所指令。

4.根据权利要求3所述的机器，其中所述控制器被配置为，将所述发动机提供动力来执行由所述多个控制开关的所述致动状态命令的活动功能的所述新组合所需的空转发动机转速与低空转发动机转速进行比较；且其中所述控制器被配置为，将新空转发动机转速设定为等于所述低空转发动机转速，以响应于确定所述低空转发动机转速大于所述发动机提供动力来执行由所述多个控制开关的所述致动状态命令的活动功能的所述新组合所需的所述空转发动机转速。

5.根据权利要求1所述的机器，其中所述控制器被配置为存储发动机转速查找表，该表具有为可由所述多个控制开关命令的活动功能的组合提供动力所需的空转发动机转速；且其中所述控制器被配置为基于由所述多个控制开关的所述致动状态命令的活动功能的所述新组合，从所述发动机转速查找表确定所述新空转发动机转速。

6.根据权利要求1所述的机器，其中配置所述控制器使所述发动机在所述新空转发动机转速下空转包括所述控制器被配置成令所述发动机在新空转发动机转速下空转，而不等待延迟周期，以响应于确定所述新空转发动机转速大于所述当前空转发动机转速。

7.根据权利要求1所述的机器，其中配置所述控制器使所述发动机在新空转发动机转速下空转包括：

所述控制器被配置为启动延迟周期，以响应于确定所述新空转发动机转速小于所述当前空转发动机转速；

所述控制器被配置为监视所述多个控制开关的所述致动状态；以及

所述控制器被配置为使所述发动机在所述延迟周期结束之后在所述新空转发动机转速下空转，以响应于确定所述多个控制开关的所述致动状态在所述延迟周期内未发生变化。

8.根据权利要求7所述的机器，其中所述控制器被配置为执行确定所述新空转发动机转速以及比较所述新空转发动机转速与所述当前空转发动机转速的步骤，以响应于确定所述多个控制开关的所述致动状态在所述延迟周期内发生变化。

9.根据权利要求1所述的机器，其中所述控制器被配置为基于所述发动机转速控制开关的所述致动状态检测发动机转速控制开关到高空转状态的致动；使所述发动机以高空转发动机转速空转，以响应于检测到所述发动机转速控制开关的所述高空转状态；以及不管所述多个部件的活动功能的所述组合如何，只要发动机转速控制开关具有所述高空转状态就保持所述高空转发动机转速。

10.根据权利要求1所述的机器，其中用于确定活动功能的所述新组合的所述触发事件包括预定时间周期的消逝。

11.根据权利要求1所述的机器，其中所述控制器被配置为存储机器功能需求表，该表具有与所述多个部件中的一个执行的每一个功能相关联的发动机动力需求值；以及存储发动机转速查找表，该表具有为了提供用于可由所述多个控制开关命令的活动功能的组合的动力所需的空转发动机转速，且其中，将所述控制器配置成比较活动功能的所述新组合与活动功能的所述当前组合包括：

所述控制器被配置成通过将来自所述机器功能需求表中用于活动功能的所述新组合的所述活动功能的所述发动机动力需求值求和来计算新活动功能总量；以及

所述控制器被配置成比较所述新活动功能总量与当前活动功能总量，其中所述当前活动功能总量等于来自所述机器功能需求表中用于活动功能的所述当前组合的所述活动功能的所述发动机动力需求值的总和。

12.根据权利要求11所述的机器，其中配置所述控制器使所述发动机在新空转发动机转速下空转包括所述控制器被配置成令所述发动机在所述新空转发动机转速下空转，而不等待延迟周期，以响应于确定所述新活动功能总量大于所述当前活动功能总量；并且其中所述新空转发动机转速等于所述发动机转速查找表中对应于所述新活动功能总量的空转发动机转速。

13.根据权利要求11所述的机器，其中配置所述控制器使所述发动机在所述新空转发动机转速下空转包括：

所述控制器被配置成启动第一延迟周期以响应于确定所述新活动功能总量小于所述当前活动功能总量；

所述控制器被配置成在所述第一延迟周期结束后确定第一延迟活动功能总量，其中所述第一延迟活动功能总量等于所述第一延迟周期结束后来自所述机器功能需求表中用于所述活动功能的所述发动机动力需求值的总和；以及

所述控制器被配置成令所述发动机在所述新空转发动机转速下空转，而不等待第二延迟周期，以响应于确定所述第一延迟活动功能总量不小于所述新活动功能总量。

14.根据权利要求13所述的机器，其中配置所述控制器使所述发动机在新空转发动机转速下空转包括：

所述控制器被配置成启动所述第二延迟周期以响应于确定所述第一延迟活动功能总量小于所述新活动功能总量；

所述控制器被配置成在所述第二延迟周期结束后确定第二延迟活动功能总量，其中所述第二延迟活动功能总量等于在所述第二延迟周期结束后来自所述机器功能需求表中用于所述活动功能的所述发动机动力需求值的总和；以及

所述控制器被配置成使得所述发动机在所述新空转发动机转速下空转，而不等待额外延迟周期，以响应于确定所述第二延迟活动功能总量不小于所述第一延迟活动功能总量，其中所述新空转发动机转速等于来自所述发动机转速查找表中对应于所述第二延迟活动功能总量的空转发动机转速。

15.一种控制机器的空转发动机转速的方法，该机器具有：发动机；转子，所述转子被配置为操作地与发动机接合和脱开；机器的多个部件，每个部件都操作地连接到所述发动机以从所述发动机接收动力来执行所述机器的相应功能；以及多个控制开关，每个控制开关对应所述机器的所述多个部件所执行的所述功能中的一个，并配置成根据所述相应功能的致动状态提供控制信号，所述方法包括：

在所述发动机未接合以推进所述机器时基于所述多个控制开关的致动状态，使所述发动机在对应于所述多个部件的活动功能的当前组合的当前空转发动机转速下空转；

基于所述多个控制开关的致动状态，确定所述多个部件的活动功能的新组合，以响应于发生触发事件；

将活动功能的所述新组合与活动功能的所述当前组合进行比较；以及

将所述当前空转发动机转速设定为等于新空转发动机转速，并且使所述发动机在所述新空转发动机转速下空转，以响应于确定活动功能的所述新组合不等于活动功能的所述当前组合。