盤電動(dòng)機(jī)的電流可不受限制。
[0051]如果選擇了犁耕模式，那么在步驟708處絞盤控制模塊可將絞盤電動(dòng)機(jī)速度減小至第一水平，以允許用戶更好地控制犁刀的高度，所述犁刀可被配置成如圖2中所見的第一附件236。為此，可將供應(yīng)到絞盤電動(dòng)機(jī)的電壓減小至預(yù)設(shè)定的第一水平，所述第一水平可低于標(biāo)準(zhǔn)絞動(dòng)操作電壓。同時(shí)，可將絞盤拉力調(diào)整為稍微高于提升犁刀所需的力。提供這種力所需的電流的量可以是基于對絞盤子集的測試和校準(zhǔn)而預(yù)先確定的。
[0052]如果選擇定制的負(fù)載模式，那么在步驟710處，絞盤控制模塊基于由用戶輸入的負(fù)載來調(diào)整電動(dòng)機(jī)運(yùn)行。例如，用戶可通過絞盤用戶接口的輸入按鈕來輸入任何期望的負(fù)載量?？刂颇K隨后可調(diào)整供應(yīng)到絞盤電動(dòng)機(jī)的電流和/或電壓以便遞送所輸入的負(fù)載量要求的力?？赏ㄟ^絞盤控制模塊216使用電動(dòng)機(jī)電流與拉力之間的已知關(guān)系來估計(jì)遞送期望的拉力所必需的電流。重要的是應(yīng)注意，可能不允許用戶輸入超過如在圖4的方法400中所描述的預(yù)設(shè)定負(fù)載上限的負(fù)載量。
[0053]如果選擇恒定負(fù)載模式，那么在步驟712處，絞盤控制模塊可基于圖8中描述的方法800來調(diào)整供應(yīng)到絞盤電動(dòng)機(jī)的電流和/或電壓，所述電流和/或電壓依賴于來自傳感器諸如電流和/或電壓傳感器的反饋以確保絞盤拉力保持基本上恒定。
[0054]如果選擇恒定速度模式，那么在步驟714處，絞盤控制模塊可基于圖8中描述的方法800來調(diào)整供應(yīng)到絞盤電動(dòng)機(jī)的電流和/或電壓，所述電流和/或電壓依賴于來自傳感器諸如角度位置傳感器的反饋以確保絞盤電動(dòng)機(jī)速度保持基本上恒定。
[0055]圖8示出調(diào)整通向絞盤電動(dòng)機(jī)的電流和/或電壓以使得其速度和/或繩索(例如，圖1所示的纜繩18)上的拉力恒定的方法800。在接收到恒定負(fù)載或恒定速度模式的用戶選擇之后，方法800可從圖7的步驟712或714繼續(xù)。方法800包括基于估計(jì)的圍繞絞盤鼓輪纏繞的繩索量來確定繩索的速度和拉力兩者。
[0056]方法800通過接收來自經(jīng)由輸入按鈕234完成的用戶輸入的期望恒定電動(dòng)機(jī)速度或拉力而開始于步驟802處。在一個(gè)實(shí)例中，另外可通過一種活動(dòng)模式的用戶輸入來接收期望的恒定電動(dòng)機(jī)速度或拉力，所選擇的活動(dòng)模式包括預(yù)設(shè)定的恒定電動(dòng)機(jī)速度和/或拉力。一旦絞盤控制模塊接收到這個(gè)信息，方法800進(jìn)行到步驟804，在所述步驟804處，絞盤控制模塊確定絞盤鼓輪旋轉(zhuǎn)軸線(例如，鼓輪的中心軸線)與絞盤鼓輪上的繩索的最外層之間的距離。用于確定這個(gè)距離的一種方法可以是借助于角度位置傳感器，所述角度位置傳感器可放置在絞盤鼓輪上或絞盤電動(dòng)機(jī)軸上。通過計(jì)算絞盤鼓輪的旋轉(zhuǎn)數(shù)量并且了解繩索的厚度和絞盤鼓輪的半徑，絞盤控制模塊可能夠估計(jì)從鼓輪軸線到繩索最外層的距離。在一個(gè)實(shí)例中，確定這個(gè)距離可通過將繩索的厚度乘以如由角度位置傳感器測量的鼓輪旋轉(zhuǎn)數(shù)量、以及隨后將這個(gè)結(jié)果與絞盤鼓輪的已知半徑相加而完成。這種計(jì)算可通過預(yù)編程到絞盤控制模塊中的算法來完成。一旦已確定這個(gè)距離，方法800就進(jìn)行到步驟806以便基于如從步驟804所確定的絞盤鼓輪軸線到纜繩最外層的確定距離來調(diào)整供應(yīng)絞盤電動(dòng)機(jī)的電壓和/或電流。在其他實(shí)施例中，可以使用替代的傳感器來確定鼓輪軸線與圍繞絞盤鼓輪纏繞的繩索的最外層之間的距離。接下來的是對可如何調(diào)整電流和/或電壓的解釋。
[0057]為了以恒定的速度卷入或放出繩索，必須通過電壓控制來調(diào)整電動(dòng)機(jī)速度以及因此絞盤鼓輪速度，因?yàn)殡妷褐苯訉?yīng)于電動(dòng)機(jī)速度。如果卷入或放出繩索的位置是固定的，那么只要絞盤鼓輪以恒定速度旋轉(zhuǎn)繩索就將一直以恒定速度移動(dòng)。但是，絞盤繩索替代地圍繞鼓輪纏繞，從而改變圍繞鼓輪纏繞的繩索量。舉例來說，如果所有繩索都圍繞絞盤纏繞，那么繩索的最外層與纜繩的最內(nèi)層相比更遠(yuǎn)離鼓輪中心軸線。如果絞盤電動(dòng)機(jī)隨后通電以放出繩索，那么針對鼓輪的每次旋轉(zhuǎn)，繩索的最外層都必須比最內(nèi)層移動(dòng)更大的距離并且因此繩索的最外層具有比繩索的最內(nèi)層更大的速度。換句話說，絞盤鼓輪的恒定旋轉(zhuǎn)速度并未轉(zhuǎn)化成繩索的恒定線性速度，這是因?yàn)橛行У幕剞D(zhuǎn)半徑變化取決于繩索圍繞鼓輪纏繞的量。因此，如果在以上實(shí)例中，如果將以恒定速度將繩索從鼓輪退繞，那么鼓輪的旋轉(zhuǎn)速度將必須以某個(gè)水平起始并且隨著纜繩的退繞而逐漸增加?？蓪㈥P(guān)系預(yù)編程到絞盤控制模塊中以便估計(jì)調(diào)整鼓輪的旋轉(zhuǎn)速度所需的電壓，以便保持繩索的線性速度基本上恒定。這種關(guān)系可以使用來自角度位置傳感器的關(guān)于圍繞鼓輪纏繞的繩索量的反饋，以便估計(jì)鼓輪的有效回轉(zhuǎn)半徑以及因此退繞繩索的線性速度。
[0058]為了提供恒定的拉力，可以使用類似的方法。由絞盤鼓輪施加到繩索的退繞部分上的轉(zhuǎn)矩和因此拉力隨著從鼓輪軸線到纏繞在鼓輪上的繩索最外層的距離而變化。這個(gè)距離越大，轉(zhuǎn)矩就越大。舉例來說，如果繩索被收卷到鼓輪中，并且供應(yīng)到絞盤電動(dòng)機(jī)的電流是恒定的，那么施加在繩索的退繞部分上的拉力將隨著繩索的繼續(xù)收卷而增加，這是因?yàn)楣妮喰D(zhuǎn)軸線與繩索最外層之間的距離將隨著越來越多的繩索圍繞鼓輪纏繞而增加。因此，可以將關(guān)系預(yù)編程在絞盤控制模塊中以便基于如由來自角度位置傳感器的反饋所確定的從鼓輪旋轉(zhuǎn)軸線到繩索最外層之間的距離來確定繩索上的有效拉力。絞盤控制模塊隨后可確定:基于在繩索被收卷或放出時(shí)施加在繩索上的轉(zhuǎn)矩的變化而應(yīng)當(dāng)如何調(diào)整供應(yīng)到絞盤電動(dòng)機(jī)的電流以便維持恒定的拉力。
[0059]以這種方式，可以調(diào)節(jié)絞盤操作以匹配多種絞盤活動(dòng)的特定需要，與此同時(shí)提供不僅保護(hù)用戶而且還保護(hù)絞盤及其零件免受損害的一組安全測量值。非可調(diào)整的絞盤針對需要不同于其所編程的速度和拉力的活動(dòng)可能表現(xiàn)較差。然而，本發(fā)明可提供在一系列活動(dòng)中增加的性能。例如，當(dāng)提升犁刀時(shí)，傳統(tǒng)絞盤可能將犁刀提升得太快以致于用戶不能夠?qū)Φ镀哂泻芏嗫刂?，因?yàn)楣?yīng)到絞盤電動(dòng)機(jī)的電壓是不可調(diào)整的。替代地，通過在不同于如以上所述的絞動(dòng)模式的犁耕模式下操作，可以將遞送到絞盤電動(dòng)機(jī)的電壓減小至將允許更好地控制犁刀的水平。不僅將允許用戶從具有適合于那個(gè)模式的預(yù)設(shè)定功率設(shè)置的一系列活動(dòng)模式中進(jìn)行選擇，而且用戶還將能夠創(chuàng)建定制模式，所述定制模式將允許他們輸入特定的負(fù)載量以便可針對任一負(fù)載量進(jìn)一步優(yōu)化絞盤性能。另外，當(dāng)用戶想要拉動(dòng)某個(gè)物體(例如柵欄)并且使其拉伸而不斷裂時(shí)，恒定的速度和負(fù)載模式將向用戶提供益處。本發(fā)明不僅將提供可調(diào)適的絞盤，而且還將提供更安全的絞盤、更小的損壞可能性?？舍槍g盤建立若干預(yù)設(shè)定的安全閾值(例如，負(fù)載、溫度和鉤接近度)，以使得如果在操作期間達(dá)到這些安全閾值，那么絞盤控制模塊可自動(dòng)采取預(yù)防措施。例如，如果電動(dòng)機(jī)溫度達(dá)到某個(gè)閾值，可減小供應(yīng)到電動(dòng)機(jī)的功率以便不使電動(dòng)機(jī)過熱和損壞，同時(shí)仍然允許用戶以降低的性能設(shè)置操作絞盤。如果電動(dòng)機(jī)溫度達(dá)到甚至更高的上限閾值，那么關(guān)閉電動(dòng)機(jī)以減少對電動(dòng)機(jī)的損害。通過基于閾值操作范圍調(diào)整絞盤電動(dòng)機(jī)運(yùn)行連同所選擇的活動(dòng)模式設(shè)置，實(shí)現(xiàn)了本發(fā)明的技術(shù)效果并且可增加絞盤的使用壽命。因此，還可以在一系列活動(dòng)中優(yōu)化絞盤的性能并且使其配備有用于增加安全性和壽命的機(jī)構(gòu)。
[0060]作為一個(gè)實(shí)施例，一種用于絞盤的系統(tǒng)包括被調(diào)適用于基于負(fù)載極限來調(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。例如，控制器可包括存儲(chǔ)在如以上和以下解釋的用于調(diào)整絞盤電動(dòng)機(jī)運(yùn)行的系統(tǒng)的非暫時(shí)性存儲(chǔ)器內(nèi)的計(jì)算機(jī)可讀指令。舉例來說，所述模式是基于來自一組有限的可用模式中的操作員選擇的模式。例如，可用模式可包括絞動(dòng)模式和犁耕模式中的每一種。在另一個(gè)實(shí)例中，可用模式可包括絞動(dòng)模式、犁耕模式、恒定負(fù)載模式和恒定速度模式中的每一種。負(fù)載極限可對應(yīng)于通向電動(dòng)機(jī)的上限閾值電流供應(yīng)，并且控制器可進(jìn)一步被調(diào)適用于將電動(dòng)機(jī)的電流供應(yīng)或電壓中的一個(gè)或多個(gè)調(diào)整到負(fù)載極限以下的水平。
[0061 ] 在一個(gè)實(shí)例中，控制器從絞盤的用戶接口接收經(jīng)由用戶選擇的活動(dòng)模式選擇的模式，所述活動(dòng)模式選擇包括預(yù)設(shè)定的電動(dòng)機(jī)電壓操作范圍或電動(dòng)機(jī)電流操作范圍中的一個(gè)或多個(gè)，所述電動(dòng)機(jī)電壓操作范圍對應(yīng)于電動(dòng)機(jī)速度范圍并且所述電流操作范圍對應(yīng)于電動(dòng)機(jī)拉力范圍。在另一個(gè)實(shí)例中，活動(dòng)模式選擇包括以下各項(xiàng)中的一種:車輛恢復(fù)模式，其包括與標(biāo)準(zhǔn)絞盤操作電動(dòng)機(jī)電壓極限相比增大的電動(dòng)機(jī)電壓極限；犁耕模式，其包括用于使電動(dòng)機(jī)以第一速度運(yùn)行并且將電動(dòng)機(jī)調(diào)整到閾值拉力的指令，所述第一速度低于標(biāo)準(zhǔn)絞盤操作電動(dòng)機(jī)速度；定制模式，其包括用于基于負(fù)載極限操作電動(dòng)機(jī)以遞送拉力的指令；恒定負(fù)載模式，其包括用于調(diào)整通向電動(dòng)機(jī)的電壓和電流供應(yīng)以便遞送由用戶輸入的恒定負(fù)載的指令；以及恒定速度模式，其包括用于調(diào)整通向電動(dòng)機(jī)的電壓和電流供應(yīng)以便遞送由用戶輸入的恒定速度的指令。
[0062]在另一個(gè)實(shí)例中，控制器進(jìn)一步被調(diào)適用于:當(dāng)絞盤以恒定速度模式或恒定負(fù)載模式中的一種進(jìn)行操作時(shí)，基于鼓輪的旋轉(zhuǎn)軸線與圍繞鼓輪纏繞的最外側(cè)繩索層之間的距離來調(diào)整通向電動(dòng)機(jī)的電壓和電流供應(yīng)中的一個(gè)或多個(gè)。在另一個(gè)實(shí)例中，控制器進(jìn)一步被調(diào)適用于基于聯(lián)接到絞盤的繩索末端的鉤到絞盤導(dǎo)纜器的距離來調(diào)整電動(dòng)機(jī)的運(yùn)行，所述鉤到絞盤導(dǎo)纜器的距離是基于定位在鉤和絞盤導(dǎo)纜器上的鉤接近度傳感器的輸出，其中所述基于鉤的距離調(diào)整電動(dòng)機(jī)的運(yùn)行包括響應(yīng)于鉤在絞盤導(dǎo)纜器的閾值距離內(nèi)來調(diào)整電動(dòng)機(jī)的電流或電壓供應(yīng)中的一個(gè)或多個(gè)以便將鼓輪的速度從第一速度減小至第二速度，所述第二速度低于第一速度。在又一個(gè)實(shí)例中，控制器進(jìn)一步被調(diào)適用于當(dāng)繩索的繩索張力在閾值水平處或高于閾值水平時(shí)關(guān)閉電動(dòng)機(jī)，所述繩索張力是基于通向電動(dòng)機(jī)的電流供應(yīng)。在另一個(gè)實(shí)例中，控制器進(jìn)一步被調(diào)適用于:響應(yīng)于電動(dòng)機(jī)的溫度增加到第一閾值水平之上，以降低的性能設(shè)置操作電動(dòng)機(jī)并且基于電動(dòng)機(jī)的溫度調(diào)整通向電動(dòng)機(jī)的電壓和電流供應(yīng)中的一個(gè)或多個(gè)。在又一個(gè)實(shí)例中，控制器進(jìn)一步被調(diào)適用于:當(dāng)電動(dòng)機(jī)的溫度進(jìn)一步增加到第一閾值水平之上時(shí)，減小通向電動(dòng)機(jī)的電壓和電流供應(yīng)中的一個(gè)或多個(gè)；并且響應(yīng)于電動(dòng)機(jī)的溫度增加到第二閾值水平之上而關(guān)閉電動(dòng)機(jī)并禁用絞盤，所述第二閾值水平高于第一閾值水平。
[0063]作為另一個(gè)實(shí)施例，一種用于絞