用于絞盤的可編程控件的制作方法
【專利說(shuō)明】用于絞盤的可編程控件
[0001]相關(guān)申請(qǐng)的交叉引用
[0002]本申請(qǐng)要求2014年10月6日提交的標(biāo)題為“PROGRAMMABLE CONTROLS FOR AWINCH(用于絞盤的可編程控件)”的美國(guó)臨時(shí)專利申請(qǐng)?zhí)?2/060，296的優(yōu)先權(quán)，所述申請(qǐng)的全部?jī)?nèi)容出于所有目的據(jù)此以引用方式并入本文。
技術(shù)領(lǐng)域
[0003]本申請(qǐng)總體涉及用于控制絞盤的系統(tǒng)和方法。
【背景技術(shù)】
[0004]車輛，諸如戶外運(yùn)動(dòng)車、在建筑中并且由承建商使用的商用/多用途卡車、以及其他多用途車通常配備有輔助系統(tǒng)(例如附件)，諸如絞盤、牽引犁(plow)、燈、壓縮機(jī)。絞盤可以是在制造期間預(yù)編程的以便在特定機(jī)械和電氣操作極限內(nèi)進(jìn)行操作。例如，可將絞盤操作限制在可與絞盤的拉力相關(guān)的設(shè)定電流極限內(nèi)。因此，絞盤不可以在設(shè)定的絞盤拉力或供應(yīng)電流之上進(jìn)行操作。作為另一個(gè)實(shí)例，絞盤的鼓輪的旋轉(zhuǎn)速度可以是基于絞盤繩索的張力。與絞盤繩索上的張力較高時(shí)相比，當(dāng)絞盤繩索上的張力較低時(shí)，預(yù)設(shè)定的絞盤操作可能引起絞盤鼓輪以較高的速度旋轉(zhuǎn)。此外，絞盤速度可以是基于預(yù)設(shè)定的電動(dòng)機(jī)性能曲線并且在絞盤操作期間可能是不可調(diào)整的。不可調(diào)整的且預(yù)設(shè)定的絞盤操作范圍和參數(shù)在某些絞盤應(yīng)用中可能導(dǎo)致絞盤性能降低。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]因此，在一個(gè)實(shí)施例中，通過(guò)一種用于絞盤的系統(tǒng)可至少部分地解決上述問(wèn)題，所述系統(tǒng)包括被調(diào)適用于基于負(fù)載極限來(lái)調(diào)整絞盤電動(dòng)機(jī)運(yùn)行的控制器，所述負(fù)載極限由所述控制器根據(jù)絞盤的模式而自動(dòng)設(shè)定到不同水平。以這種方式，控制器可基于根據(jù)絞盤模式的負(fù)載極限來(lái)調(diào)整絞盤電動(dòng)機(jī)運(yùn)行，從而增加絞盤的效率并且減少其劣化，即使是在以不同的絞動(dòng)模式進(jìn)行操作時(shí)。
[0006]在另一個(gè)實(shí)例中，通過(guò)一種用于基于負(fù)載極限調(diào)整絞盤電動(dòng)機(jī)的方法可至少部分地解決上述問(wèn)題，所述負(fù)載極限由絞盤控制器根據(jù)絞盤的模式而自動(dòng)設(shè)定到不同水平。以這種方式，可基于絞盤的不同操作模式來(lái)調(diào)整絞盤的電動(dòng)機(jī)。因此，可調(diào)節(jié)絞盤性能以用于具體的絞盤應(yīng)用，從而引起提高的絞盤性能。
[0007]應(yīng)當(dāng)理解，提供以上概要以便以簡(jiǎn)化的形式介紹在【具體實(shí)施方式】中進(jìn)一步描述的一些概念。以上概要并不意圖識(shí)別所要求保護(hù)主題的關(guān)鍵或?qū)嵸|(zhì)特征，所要求保護(hù)主題的范圍唯一地由所附的權(quán)利要求書限定。此外，所要求保護(hù)的主題并不限于解決上文或本公開的任何部分中指出的任何缺點(diǎn)。
【附圖說(shuō)明】
[0008]圖1示出絞盤的第一實(shí)施例。
[0009]圖2示出絞盤控制系統(tǒng)的示意圖。
[0010]圖3示出用于調(diào)整絞盤的電動(dòng)機(jī)運(yùn)行的方法的流程圖。
[0011]圖4示出用于調(diào)整絞盤的拉力的方法的流程圖。
[0012]圖5示出用于基于絞盤的鉤接近度傳感器調(diào)整絞盤操作的方法的流程圖。
[0013]圖6示出用于基于電動(dòng)機(jī)溫度調(diào)整絞盤電動(dòng)機(jī)的方法的流程圖。
[0014]圖7示出用于基于用戶對(duì)若干預(yù)編程的性能配置文件中的任何一個(gè)的選擇調(diào)整絞盤的電動(dòng)機(jī)運(yùn)行的方法的流程圖。
[0015]圖8示出用于調(diào)整絞盤電動(dòng)機(jī)以恒定的力和/或速度拉動(dòng)絞盤繩索的方法的流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0016]以下【具體實(shí)施方式】涉及用于基于絞盤的預(yù)期用途和/或絞盤操作參數(shù)來(lái)調(diào)整絞盤電動(dòng)機(jī)運(yùn)行的系統(tǒng)和方法。絞盤(諸如圖1所示的絞盤)可包括具有用于調(diào)整絞盤操作的指令的控制模塊。此外，與絞盤分開的一個(gè)或多個(gè)輔助系統(tǒng)(或裝置)可與絞盤控制模塊電聯(lián)接。例如，牽引犁可與絞盤安裝在同一車輛上并且與絞盤控制模塊電聯(lián)接。因此，絞盤控制模塊可通過(guò)向輔助系統(tǒng)發(fā)送控制信號(hào)(例如，命令)來(lái)調(diào)整輔助系統(tǒng)的操作。在一個(gè)實(shí)例中，可利用與絞盤控制模塊通信的控制器來(lái)控制絞盤操作和輔助系統(tǒng)操作兩者，如圖2的示意圖所示。通過(guò)用戶接口的一系列按鈕和顯示器，絞盤控制模塊可允許用戶從各種活動(dòng)模式中進(jìn)行選擇，所述活動(dòng)模式將調(diào)整電動(dòng)機(jī)運(yùn)行以便適當(dāng)?shù)貫榻g盤供電以用于期望的活動(dòng)，如圖7的流程圖所示。舉例來(lái)說(shuō)，用戶可選擇恒定負(fù)載模式，其將調(diào)整絞盤電動(dòng)機(jī)電壓和/或電流以提供恒定拉力，如圖8所示。然而，所有操作活動(dòng)模式將在用于電動(dòng)機(jī)溫度、負(fù)載和鉤到導(dǎo)纜器的接近度的某些上限閾值或預(yù)設(shè)定極限的約束下進(jìn)行操作，以保護(hù)絞盤免于潛在損壞，如圖4-6的流程圖所示。因此，以下描述涉及用于提供絞盤的安全特征和選擇活動(dòng)模式的無(wú)縫結(jié)合的系統(tǒng)和方法，如圖3的流程圖所示。
[0017]圖1示出可在圖2所示的控制系統(tǒng)中使用并且可使用以下進(jìn)一步描述的方法進(jìn)行調(diào)整的絞盤10的實(shí)施例。因此，以下關(guān)于圖3-8所描述的方法可用于調(diào)整圖1所示的絞盤實(shí)施例或另一種類型絞盤或提升系統(tǒng)的操作。圖1示出絞盤10的第一實(shí)施例的前側(cè)的透視圖。絞盤10包括驅(qū)動(dòng)地連接到齒輪減速單元14的電動(dòng)機(jī)組件12。電動(dòng)機(jī)組件12包括用于操作絞盤10的電動(dòng)機(jī)。電動(dòng)機(jī)可由絞盤10安裝在其上的車輛的電池供電，如下文進(jìn)一步描述。例如，絞盤10可聯(lián)接到車輛的前端。電動(dòng)機(jī)向齒輪減速單元14提供功率，并且齒輪減速單元14(例如，絞盤10的變速器)向可旋轉(zhuǎn)鼓輪16提供驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩。齒輪減速單元14可包括在末端外殼內(nèi)的遠(yuǎn)程控制離合器。如圖1所示，可旋轉(zhuǎn)鼓輪16是圓筒。末端帶有鉤28的纜繩18 (例如，繩索)可纏繞到可旋轉(zhuǎn)鼓輪16上或從可旋轉(zhuǎn)鼓輪16放出以便提供各種拉動(dòng)操作。例如，基于鼓輪的旋轉(zhuǎn)方向，纜繩18可從絞盤10放出(例如，遠(yuǎn)離鼓輪)或收卷到絞盤10中(例如，進(jìn)入鼓輪)。導(dǎo)纜器30引導(dǎo)纜繩18并且在鉤28被拉入時(shí)充當(dāng)用于鉤28的安全停止點(diǎn)。在一個(gè)實(shí)例中，導(dǎo)纜器30可附接到絞盤前部。更具體地，導(dǎo)纜器30可定位在鼓輪16前方并且可防止鉤28被一直拉到絞盤10內(nèi)并拉到鼓輪16上。在另一個(gè)實(shí)例中，導(dǎo)纜器30可附接到車輛的最前位置(例如，車輛前端)、在絞盤10和鼓輪16前方。導(dǎo)纜器30可以是具有足夠?qū)挼莫M縫以允許纜繩18通過(guò)的矩形板。然而，所述狹縫(例如，開口)可足夠小以防止鉤28穿過(guò)所述開口。
[0018]連接板20可設(shè)置用于連接在電動(dòng)機(jī)組件12的第一鼓輪支撐件22與齒輪減速單元14的第二鼓輪支撐件24之間?？刂茊卧?6可拆卸地安裝到連接板20?？刂茊卧?6提供安裝在單個(gè)封裝件中的電連接件和部件。在一個(gè)實(shí)例中，控制單元26安裝到連接板20。在另一個(gè)實(shí)例中，控制單元26通過(guò)使用遠(yuǎn)程安裝套件而安裝在遠(yuǎn)離絞盤10的短距離處。第一鼓輪支撐件22和第二鼓輪支撐件24提供用于可旋轉(zhuǎn)地支撐可旋轉(zhuǎn)鼓輪16的軸承支撐結(jié)構(gòu)。
[0019]在一個(gè)實(shí)例中，圖1所示的絞盤10可安裝在車輛(諸如卡車或另一種類型的商用車輛)上。
[0020]轉(zhuǎn)向圖2，示意圖200示出絞盤10(圖1中示出)和附屬控制系統(tǒng)的圖解。系統(tǒng)包括電聯(lián)接到用戶輸入部分204的絞盤10。在圖2中，系統(tǒng)部件之間的實(shí)線表示部件之間的物理電連接。然而，在一些實(shí)例中，這些電連接中的一個(gè)或多個(gè)可以是所連接部件之間的雙向無(wú)線連接。更具體地，絞盤10包括絞盤的部件(諸如圖1所示的絞盤10的部件)，包括絞盤控制模塊216和聯(lián)接到絞盤安裝在其中的車輛的一個(gè)或多個(gè)附件。作為一個(gè)實(shí)例，絞盤控制模塊216駐留在控制單元26(圖1中示出)內(nèi)，所述控制單元26可在絞盤10上或附近。用戶輸入部件204可安裝在車輛內(nèi)，諸如在儀表板、操縱柄、防傾桿或另一車輛位置上，并且將控制信號(hào)提供至絞盤控制模塊216并從絞盤控制模塊216接收反饋信號(hào)。在另一個(gè)實(shí)例中，用戶輸入部分204可以是無(wú)線遠(yuǎn)程或另一種類型的無(wú)線用戶接口。還應(yīng)當(dāng)指出的是，絞盤控制模塊216可與絞盤控制模塊216安裝在其中的車輛的控制器無(wú)線地或通過(guò)有線電連接進(jìn)行通信。
[0021]絞盤部分(例如，絞盤)10包括定位在絞盤10的電動(dòng)機(jī)組件12內(nèi)的絞盤電動(dòng)機(jī)226。絞盤電動(dòng)機(jī)熱傳感器206可以聯(lián)接到電動(dòng)機(jī)并且測(cè)量絞盤的溫度(例如，電動(dòng)機(jī)溫度)。絞盤10還可包括電流和/或電壓傳感器208、聯(lián)接到導(dǎo)纜器30和/或鉤28用于測(cè)量鉤與導(dǎo)纜器之間的距離的鉤接近度傳感器(例如，導(dǎo)纜器傳感器)210、可聯(lián)接到鼓輪16的角度位置傳感器(例如，層傳感器)212、和/或聯(lián)接到絞盤的自由轉(zhuǎn)動(dòng)離合器致動(dòng)器214。當(dāng)絞盤10的離合器與絞盤變速器(例如，齒輪減速單元14)脫離接合時(shí)，鼓輪可在無(wú)需來(lái)自齒輪減速單元和電動(dòng)機(jī)的輸入的情況下自由旋轉(zhuǎn)。因此，鼓輪可處于自由轉(zhuǎn)動(dòng)位置。在一個(gè)實(shí)例中，離合器致動(dòng)器214是電氣裝置，諸如用于將絞盤變速器變換到脫離接合狀態(tài)以便將鼓輪移動(dòng)到自由轉(zhuǎn)動(dòng)位置并且用于將變速器變換回到與鼓輪接合的狀態(tài)以用于正常的絞盤動(dòng)力輸入或動(dòng)力輸出(例如，絞動(dòng))的電螺線管。另外，絞盤10可包括聯(lián)接到車輛的一個(gè)或多個(gè)附件。圖2示出第一附件(例如，第一輔助系統(tǒng))236。
[0022]如上所述，絞盤控制模塊216包括在絞盤10的控制單元26 (圖1-2中示出)中。絞盤10的控制單元26還包括絞盤電動(dòng)機(jī)控制器224。絞盤電動(dòng)機(jī)控制器224和絞盤控制模塊216連接到車輛電池228。絞盤控制模塊216向絞盤電動(dòng)機(jī)控制器224提供控制信號(hào)，所述絞盤電動(dòng)機(jī)控制器224可將來(lái)自車輛電池228的電流供應(yīng)到絞盤電動(dòng)機(jī)226。絞盤控制模塊216還控制離合器致動(dòng)器214，如上所述。另外，附件諸如第一附件228可通過(guò)電聯(lián)接到輔助端口或另一種類型的電連接件而在控制模塊216的控制輸入端222處連接到控制模塊216?？刂戚斎攵?22還可包括與絞盤控制器224通信的絞盤接觸器控制輸入端。另夕卜，控制輸入端222可包括用于與離合器致動(dòng)器214通信的絞盤離合器致動(dòng)器輸入端。
[0023]絞盤控制模塊216還包括包含用于操作絞盤部件和聯(lián)接到絞盤控制模塊216的多個(gè)附件的可編程數(shù)據(jù)的微控制器單元(MCU) 218。例如，絞盤控制模塊216可通過(guò)MCU 218向第一附件236提供控制信號(hào)，并且第一附件236可向絞盤控制模塊216的MCU 218提供反饋信號(hào)。此外，絞盤控制模