本發(fā)明總體上涉及一種冷卻控制系統(tǒng),并且更具體地,涉及一種用于移動(dòng)式機(jī)械的冷卻控制系統(tǒng)。
背景技術(shù):
移動(dòng)式機(jī)械在可在相對(duì)短的時(shí)間段內(nèi)顯著改變的環(huán)境中操作。例如,在目的地之間的單次行進(jìn)期間,機(jī)車可以在開放環(huán)境中以及在行進(jìn)期間的選擇時(shí)間處在諸如隧道中的封閉環(huán)境中操作。當(dāng)機(jī)車在開放環(huán)境中操作時(shí),機(jī)車被提供有足夠量的相對(duì)冷的空氣,其用于燃燒和冷卻機(jī)車的發(fā)動(dòng)機(jī)和電子設(shè)備兩者。當(dāng)機(jī)車在封閉環(huán)境中操作時(shí),可用空氣的量可能更少和/或空氣的溫度可能更高。此外,當(dāng)機(jī)車在高海拔(例如,當(dāng)導(dǎo)航山口時(shí))操作時(shí),可用空氣的量可能更少。為此,在封閉環(huán)境中或在高海拔處,機(jī)車的性能可以通過發(fā)動(dòng)機(jī)和/或電子設(shè)備的過熱自然減小,或者機(jī)車可以被有意地減載以保護(hù)機(jī)車的部件免于過熱。
在1996年10月1日授權(quán)的Bessler的美國專利號(hào)5,561,602(“’602專利”)中描述了一種改進(jìn)在封閉環(huán)境中的機(jī)車的冷卻的嘗試?!?02專利描述了具有液體冷卻發(fā)動(dòng)機(jī)和空氣冷卻控制器的機(jī)車?!?02專利還描述了隧道指示器,其可以由操作者手動(dòng)啟動(dòng),或者由GPS系統(tǒng)自動(dòng)啟動(dòng)。當(dāng)隧道指示器例如在隧道之前一英里或兩英里的位置處啟動(dòng)隧道操作時(shí),控制器啟動(dòng)鼓風(fēng)機(jī)以全速操作并且在進(jìn)入隧道之前最大化控制器的冷卻。同樣地,控制器使熱交換器馬達(dá)以全速操作,以便在進(jìn)入隧道之前增加發(fā)動(dòng)機(jī)的冷卻。這種預(yù)冷卻有效地增加了機(jī)車對(duì)熱過載的容限,使機(jī)車可以在隧道中度過的時(shí)間最大化而沒有不利后果。
盡管’602專利的系統(tǒng)可以能夠增加隧道內(nèi)的機(jī)車的操作限制,但是其仍然可能不是最佳的。具體地,’602專利的系統(tǒng)需要可能易于出現(xiàn)操作者錯(cuò)誤的手動(dòng)啟動(dòng),或者可能容易發(fā)生信號(hào)損失或機(jī)車位置相對(duì)于GPS隧道指示器觸發(fā)位置的偏差的GPS啟動(dòng)。
本發(fā)明的冷卻控制系統(tǒng)解決了上述問題中的一個(gè)或多個(gè)問題和/或現(xiàn)有技術(shù)的其他問題。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
在一個(gè)方面,本發(fā)明涉及一種用于具有發(fā)動(dòng)機(jī)的移動(dòng)式機(jī)械的冷卻控制系統(tǒng)。冷卻控制系統(tǒng)可以包括流體地連接到發(fā)動(dòng)機(jī)的回路、以及配置為從回路中的冷卻劑散熱的熱交換器。冷卻控制系統(tǒng)還可以包括靠近熱交換器設(shè)置的風(fēng)扇、配置成選擇性地允許冷卻劑通過熱交換器的恒溫器、以及配置成生成指示移動(dòng)式機(jī)械的位置信號(hào)的定位裝置。冷卻控制系統(tǒng)還可以包括配置成產(chǎn)生指示移動(dòng)式機(jī)械附近的大氣壓力的壓力信號(hào)的壓力傳感器、以及與風(fēng)扇、恒溫器、定位裝置和壓力傳感器通信的控制器??刂破骺梢耘渲脼楫?dāng)位置信號(hào)指示移動(dòng)式機(jī)械處于已知增加發(fā)動(dòng)機(jī)的溫度的地質(zhì)特征的閾值區(qū)域內(nèi)時(shí)選擇性地啟動(dòng)風(fēng)扇并且使得恒溫器移動(dòng)到增加的冷卻位置,并且當(dāng)來自定位裝置的位置信號(hào)不可用時(shí)選擇性地啟動(dòng)風(fēng)扇并基于壓力信號(hào)使恒溫器移動(dòng)。
在另一方面,本發(fā)明涉及一種冷卻具有發(fā)動(dòng)機(jī)的移動(dòng)式機(jī)械的方法。該方法可以包括接收指示移動(dòng)式機(jī)械的位置信號(hào)、以及確定移動(dòng)式機(jī)械附近的大氣壓力。該方法還可以包括當(dāng)位置信號(hào)指示移動(dòng)式機(jī)械處于已知增加發(fā)動(dòng)機(jī)的溫度的地質(zhì)特征的閾值區(qū)域內(nèi)時(shí)選擇性地增加發(fā)動(dòng)機(jī)的冷卻、以及當(dāng)位置信號(hào)被確定為不可用時(shí)基于大氣壓力選擇性地增加發(fā)動(dòng)機(jī)的冷卻。
在另一方面,本發(fā)明涉及一種移動(dòng)式機(jī)械。移動(dòng)式機(jī)械可以包括框架、安裝到框架的發(fā)動(dòng)機(jī)以及配置成支承框架的輪。移動(dòng)式機(jī)械還可以包括流體地連接到發(fā)動(dòng)機(jī)的回路,配置為從回路中的冷卻劑散熱的熱交換器、以及靠近熱交換器設(shè)置的風(fēng)扇。移動(dòng)式機(jī)械還可以包括:恒溫器,其配置為選擇性地允許冷卻劑通過熱交換器;定位裝置,其配置為產(chǎn)生指示移動(dòng)式機(jī)械的位置信號(hào);以及壓力傳感器,其配置為產(chǎn)生指示移動(dòng)式機(jī)械附近的大氣壓力的壓力信號(hào)。移動(dòng)式機(jī)械還可以包括與風(fēng)扇、恒溫器、定位裝置和壓力傳感器通信的控制器。移動(dòng)式機(jī)械還可以包括其中控制器配置為當(dāng)位置信號(hào)指示移動(dòng)式機(jī)械在隧道的閾值區(qū)域內(nèi)時(shí)選擇性地啟動(dòng)風(fēng)扇并且使得恒溫器移動(dòng)到最大冷卻位置,并且當(dāng)來自定位裝置的信號(hào)不可用時(shí)基于壓力信號(hào)選擇性地啟動(dòng)風(fēng)扇并使得恒溫器移動(dòng)。
附圖說明
圖1是示例性公開的移動(dòng)式機(jī)械的示意圖;
圖2是可結(jié)合圖1的移動(dòng)式機(jī)械使用的示例性公開的冷卻控制系統(tǒng)的示意圖;以及
圖3是示出控制圖2的冷卻控制系統(tǒng)的示例性公開的方法的流程圖。
圖4是示出控制圖2的冷卻控制系統(tǒng)的示例性公開的方法的流程圖。
具體實(shí)施方式
圖1示出了移動(dòng)式機(jī)械100的示例性實(shí)施例,例如機(jī)車。機(jī)械100可以具有配置為接合履帶120的多個(gè)輪110、由輪110支承的基座平臺(tái)130、以及安裝到基座平臺(tái)130并且配置成驅(qū)動(dòng)輪110的至少一個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)140(例如,第一發(fā)動(dòng)機(jī)141和第二發(fā)動(dòng)機(jī)142)。在機(jī)械100內(nèi)可以包括任何數(shù)量的另外的發(fā)動(dòng)機(jī),并且其被操作以產(chǎn)生可以傳遞到用于驅(qū)動(dòng)輪110的一個(gè)或多個(gè)牽引馬達(dá)(未示出)的動(dòng)力。第一發(fā)動(dòng)機(jī)141和第二發(fā)動(dòng)機(jī)142可以是任何類型的發(fā)動(dòng)機(jī),例如柴油發(fā)動(dòng)機(jī)、汽油發(fā)動(dòng)機(jī)或氣體燃料動(dòng)力發(fā)動(dòng)機(jī)。機(jī)械100還可以包括電隔室150和冷卻控制系統(tǒng)160。
圖2示出了可以結(jié)合圖1所示的機(jī)械100使用的冷卻控制系統(tǒng)160的示意圖。冷卻控制系統(tǒng)160可以包括流體地連接到至少一個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)140的回路210和配置成從電路210中的冷卻劑散熱的熱交換器220。冷卻控制系統(tǒng)160還可以包括靠近熱交換器220設(shè)置的風(fēng)扇230、以及配置成選擇性地允許冷卻劑通過熱交換器220的恒溫器240和流量控制裝置242。冷卻劑可以經(jīng)由通道212從罐280通過泵290流到流量控制裝置242。從流量控制裝置242,冷卻劑可以經(jīng)由通道214流到發(fā)動(dòng)機(jī)140。來自發(fā)動(dòng)機(jī)140的冷卻劑可以經(jīng)由通道216流到熱交換器220。從熱交換器220,冷卻劑可以經(jīng)由通道218流回到罐280。泵290可以配置為在回路210內(nèi)產(chǎn)生冷卻劑流。發(fā)動(dòng)機(jī)140可以配置成將熱量消散到冷卻劑。加熱的冷卻劑可以流到熱交換器220,在熱交換器220處熱量可以被消散到流過的空氣。罐280、泵290、流量控制裝置242、發(fā)動(dòng)機(jī)140和熱交換器220的順序和布置可以與圖2所示的不同。
熱交換器220可以用作用于冷卻發(fā)動(dòng)機(jī)140(以及未示出的機(jī)械100的電力電子設(shè)備)的散熱器。熱交換器220可以是液體到空氣類型的熱交換器。也就是說,空氣流可以由風(fēng)扇230引導(dǎo)通過熱交換器220的通道,使得來自相鄰?fù)ǖ纼?nèi)的冷卻劑的熱量被傳遞到空氣。以這種方式,通過發(fā)動(dòng)機(jī)140的冷卻劑可以被冷卻并保持在允許的操作溫度范圍。風(fēng)扇230可以與熱交換器220相關(guān)聯(lián)并且配置為產(chǎn)生冷卻空氣的流。風(fēng)扇230可以包括單個(gè)風(fēng)扇或多個(gè)風(fēng)扇。風(fēng)扇230可以包括配置為驅(qū)動(dòng)風(fēng)扇230的旋轉(zhuǎn)的驅(qū)動(dòng)器裝置(未示出),例如,帶驅(qū)動(dòng)帶輪、液壓驅(qū)動(dòng)馬達(dá)或電動(dòng)馬達(dá)。冷卻控制系統(tǒng)160還可以包括與熱交換器220相關(guān)聯(lián)并且配置為將液體噴射到熱交換器220上以增強(qiáng)冷卻的熱交換器噴射器221。
流量控制裝置242可以是比例型閥,其具有可移動(dòng)以調(diào)節(jié)冷卻劑流量的閥元件。閥元件可以是螺線管可操作的,以在流通位置和流動(dòng)阻塞位置之間移動(dòng)。在流通位置中,流量控制裝置242可以允許基本上所有的冷卻劑流過通道214和發(fā)動(dòng)機(jī)140。在流動(dòng)阻塞位置中,流量控制裝置242可以基本上阻止冷卻劑流動(dòng)到發(fā)動(dòng)機(jī)140。流量控制裝置242還可以包括在流通位置和流動(dòng)阻塞位置之間的中間位置。在中間位置中,流量控制裝置242可以允許一些冷卻劑通過通道214流動(dòng)到發(fā)動(dòng)機(jī)140。雖然流量控制裝置242被描述為比例型閥,但是可以替代地使用多個(gè)節(jié)流型閥(未示出)。恒溫器240可以配置為控制流量控制裝置242的操作。恒溫器240可以是例如電子、數(shù)字、模擬或其他類型的恒溫器。還可以想到,泵290可以用于通過改變泵290的速度來控制通過通道212和通道214到發(fā)動(dòng)機(jī)140的冷卻劑流。恒溫器240可以配置為控制泵290和流量控制裝置242兩者,或者控制泵290可以被獨(dú)立地控制。例如,泵290的速度可以對(duì)應(yīng)于發(fā)動(dòng)機(jī)140的速度(例如,每分鐘轉(zhuǎn)數(shù)),使得設(shè)置發(fā)動(dòng)機(jī)140到最大速度將泵290的速度增加到最大速度。
冷卻控制系統(tǒng)160還可以包括定位裝置250、壓力傳感器260和控制器270。恒溫器240可以與控制器270通信,并且配置成從控制器270接收恒溫器信號(hào)241(其配置為移動(dòng)恒溫器240的冷卻位置)。定位裝置250可以是配置為識(shí)別移動(dòng)式機(jī)械100的位置的全球定位系統(tǒng)(GPS)接收器、蜂窩接收器或其他類似接收器或其組合。例如,定位裝置150可以包括配置為從履帶側(cè)轉(zhuǎn)發(fā)器接收轉(zhuǎn)發(fā)器信號(hào)的接收器。履帶側(cè)轉(zhuǎn)發(fā)器可以位于地質(zhì)特征之前和之后。定位裝置250可以與控制器270通信,并且還可以配置為生成指示移動(dòng)式機(jī)械100的位置信號(hào)251,并將該信號(hào)發(fā)送到控制器270。位置信號(hào)251可以包括例如移動(dòng)式機(jī)械100的經(jīng)度、緯度和海拔。
壓力傳感器260可以是例如大氣壓力傳感器,其配置為檢測(cè)移動(dòng)式機(jī)械100附近的大氣壓力。壓力傳感器260可以配置為檢測(cè)在發(fā)動(dòng)機(jī)140的進(jìn)氣口處的大氣的大氣壓力。壓力傳感器260可以與控制器270通信并且配置為產(chǎn)生指示移動(dòng)式機(jī)械100附近的大氣壓力的壓力信號(hào)261。
電隔室150還可以包括鼓風(fēng)機(jī)151,其配置為冷卻電隔室150內(nèi)的各種部件。電隔室150和鼓風(fēng)機(jī)151可以與控制器270通信。控制器270可以配置為檢測(cè)電隔室150內(nèi)的溫度并控制鼓風(fēng)機(jī)151的操作(例如,開/關(guān)和/或速度)。
控制器270可以是單個(gè)微處理器或多個(gè)微處理器,其包括用于控制冷卻控制系統(tǒng)160的操作的機(jī)構(gòu)。許多市售微處理器可以配置為執(zhí)行控制器270的功能。應(yīng)當(dāng)理解,控制器270可以容易地實(shí)現(xiàn)為能夠控制許多發(fā)動(dòng)機(jī)和/或機(jī)械功能的通用移動(dòng)式機(jī)械微處理器??刂破?70可以包括存儲(chǔ)器、輔助存儲(chǔ)裝置、處理器和用于運(yùn)行應(yīng)用的任何其他部件。各種其他電路可以與控制器270相關(guān)聯(lián),例如電源電路、信號(hào)調(diào)節(jié)電路、螺線管驅(qū)動(dòng)器電路和其他類型的電路。
移動(dòng)式機(jī)械100還可以包括速度計(jì)273和節(jié)流閥控制器274。速度計(jì)273可以配置為檢測(cè)移動(dòng)式機(jī)械100的履帶速度,并將指示移動(dòng)式機(jī)械100的履帶速度的履帶速度信號(hào)271發(fā)送到控制器270。節(jié)流閥控制器274可以配置為檢測(cè)移動(dòng)式機(jī)械100的節(jié)流閥位置,并將指示移動(dòng)式機(jī)械100的節(jié)流閥位置的節(jié)流閥位置信號(hào)272發(fā)送到控制器270。在其他實(shí)施例中,履帶速度信號(hào)271和節(jié)流閥位置信號(hào)272可以由與節(jié)流閥和速度計(jì)通信的主系統(tǒng)控制器發(fā)送。
移動(dòng)式機(jī)械100還可以包括配置為檢測(cè)各種環(huán)境條件并將信號(hào)發(fā)送到控制器270的多個(gè)傳感器。例如,所述多個(gè)傳感器可以檢測(cè)環(huán)境濕度、環(huán)境溫度、環(huán)境風(fēng)速或其他環(huán)境條件。
可以設(shè)想,移動(dòng)式機(jī)械100還可以包括用于冷卻本文未具體描述的電氣和機(jī)械設(shè)備的各種其他冷卻機(jī)構(gòu)和裝置,并且控制器270可以配置成類似于本文所述的那些來控制這樣的冷卻機(jī)構(gòu)。
圖3和圖4示出了由控制器270執(zhí)行的示例性冷卻控制系統(tǒng)過程。將在下面的部分中更詳細(xì)地討論圖3和圖4,以更好地示出所公開的構(gòu)思。
工業(yè)實(shí)用性
所公開的冷卻控制系統(tǒng)可以適用于由于地質(zhì)特征(諸如隧道或高海拔山峰)而在變化的溫度和大氣條件下操作所需的任何移動(dòng)式機(jī)械。所公開的冷卻控制系統(tǒng)可以通過在到達(dá)地質(zhì)特征之前以及在經(jīng)受地質(zhì)特征的同時(shí)通過在先地控制以下中的一個(gè)或多個(gè)來增強(qiáng)移動(dòng)式機(jī)械冷卻:冷卻系統(tǒng)的風(fēng)扇操作、恒溫器設(shè)置、鼓風(fēng)機(jī)操作、冷卻劑泵速度和熱交換器噴射器?,F(xiàn)在將參照?qǐng)D3和圖4描述冷卻控制系統(tǒng)160的操作的示例性實(shí)施例。
對(duì)于圖3和圖4中所示的兩個(gè)實(shí)施例,在步驟300處,控制器270可以啟用隧道模式?jīng)Q定邏輯。當(dāng)隧道模式?jīng)Q定邏輯被啟用時(shí),在步驟302,控制器270然后可以確定來自定位裝置250的位置信號(hào)251是否可用。如果位置信號(hào)251可用,則控制器270可以前進(jìn)到步驟304,并且在步驟304處確定位置信號(hào)251是否指示移動(dòng)式機(jī)械100在特定地質(zhì)特征的閾值區(qū)域內(nèi)。
控制器270可以通過例如比較位置信號(hào)251的經(jīng)度和緯度與對(duì)應(yīng)于距地質(zhì)特征的閾值距離的經(jīng)度和緯度值來進(jìn)行該確定。然而,將位置信號(hào)251的經(jīng)度和緯度與被確定為指示距地質(zhì)特征的閾值距離的信號(hào)點(diǎn)的經(jīng)度和緯度值進(jìn)行比較可能導(dǎo)致由值之間的誤差幅度所引起的問題。誤差幅度可能導(dǎo)致在經(jīng)度和緯度值沒有充分地等于位置信號(hào)251的經(jīng)度和緯度值的情況下移動(dòng)式機(jī)械100通過閾值距離的信號(hào)點(diǎn)。因此,移動(dòng)式機(jī)械100可能在不滿足步驟304的條件的情況下前進(jìn)通過地質(zhì)特征的信號(hào)點(diǎn)。
為了防止這種情況,控制器270可以配置為將位置信號(hào)251的經(jīng)度和緯度不僅與單個(gè)信號(hào)點(diǎn)進(jìn)行比較,而是與由多個(gè)經(jīng)度和緯度點(diǎn)限定的區(qū)域進(jìn)行比較。所述多個(gè)點(diǎn)可以對(duì)應(yīng)于圍繞地質(zhì)特征的區(qū)域。地質(zhì)特征的閾值區(qū)域的多個(gè)點(diǎn)可以以例如數(shù)據(jù)表、查找表、數(shù)據(jù)庫等形式存儲(chǔ)為數(shù)據(jù)集。
根據(jù)示例性實(shí)施例,閾值區(qū)域可以覆蓋整個(gè)地質(zhì)特征和周圍區(qū)域。例如,閾值區(qū)域可以沿著路線在地質(zhì)特征之前開始閾值距離,并且可以沿著路線延伸超過地質(zhì)特征。閾值區(qū)域的形狀可以變化。例如,該區(qū)域可以是正方形、矩形、圓形、四邊形、橢圓形、三角形、梯形或異常形狀。履帶側(cè)轉(zhuǎn)發(fā)器可以被定位成對(duì)應(yīng)于沿著移動(dòng)式機(jī)械100的路線的閾值區(qū)域的開始和結(jié)束。
閾值區(qū)域的配置對(duì)于每個(gè)地質(zhì)特征可以是唯一的。例如,對(duì)于較長的地質(zhì)特征,例如隧道,閾值區(qū)域可以大于較短的隧道的閾值區(qū)域;對(duì)于較高緯度的隧道,閾值區(qū)域可以大于較低緯度的隧道的閾值區(qū)域;或者對(duì)于具有陡峭坡度的地質(zhì)特征,閾值區(qū)域也可以大于不太陡峭坡度的閾值區(qū)域。另外,閾值區(qū)域可以基于移動(dòng)式機(jī)械100的獨(dú)特特性和/或移動(dòng)式機(jī)械100的操作條件來生成。例如,閾值區(qū)域可以基于移動(dòng)式機(jī)械100的以下特性中的一個(gè)或多個(gè)來改變:例如,移動(dòng)式機(jī)械的長度、重量、功率、移動(dòng)式機(jī)械上的載荷、速度、操作溫度、冷卻能力等。
控制器270可以配置為將位置信號(hào)251與沿著路線的閾值區(qū)域進(jìn)行比較。還可以設(shè)想,不是對(duì)位置信號(hào)251的經(jīng)度和緯度值與數(shù)據(jù)集的每個(gè)點(diǎn)的經(jīng)度和緯度進(jìn)行點(diǎn)對(duì)點(diǎn)比較,而是可以將位置信號(hào)251的值輸入到將經(jīng)度和緯度值兩者與范圍(例如,大于x經(jīng)度/緯度,但小于y經(jīng)度/緯度)進(jìn)行比較的功能塊中,其中范圍的限度對(duì)應(yīng)于區(qū)域的外部界限(例如,拐角)。
還可以設(shè)想,沿著移動(dòng)式機(jī)械的行進(jìn)路線從地質(zhì)特征的開始到閾值區(qū)域的外部界限的距離可以對(duì)應(yīng)于將冷卻劑和發(fā)動(dòng)機(jī)溫度降低到低系統(tǒng)溫度設(shè)定點(diǎn)所需的時(shí)間。例如,閾值區(qū)域可以被確定為使得沿著移動(dòng)式機(jī)械路線到閾值區(qū)域的外邊緣的距離為約一英里,這基于移動(dòng)式機(jī)械履帶速度應(yīng)該使得具有足夠的時(shí)間使移動(dòng)式機(jī)械100的冷卻劑溫度從約85℃降至約80℃。
在步驟304處,如果控制器270確定移動(dòng)式機(jī)械100不在地質(zhì)特征的閾值區(qū)域內(nèi),則控制器270可以返回到步驟300,在步驟300處啟用隧道模式?jīng)Q定邏輯,并且可以重復(fù)確定邏輯。在步驟304處,如果控制器270確定移動(dòng)式機(jī)械100在地質(zhì)特征的閾值區(qū)域內(nèi),則控制器270可以前進(jìn)到步驟312,在步驟312處控制器270可以啟動(dòng)隧道操作模式。在步驟312處,步驟302和步驟304可變?yōu)殒i定,使得如果移動(dòng)式機(jī)械100進(jìn)入導(dǎo)致位置信號(hào)251丟失的隧道,則隧道模式可保持操作。
根據(jù)圖3的實(shí)施例,在隧道模式啟動(dòng)時(shí),在步驟312處,控制器270可以前進(jìn)到步驟314并開啟風(fēng)扇230。根據(jù)圖4的實(shí)施例,在隧道模式啟動(dòng)時(shí),在步驟312處,控制器270可以前進(jìn)到步驟314A并開啟風(fēng)扇230和鼓風(fēng)機(jī)151。風(fēng)扇230和鼓風(fēng)機(jī)151的控制可以是基本二進(jìn)制(即,開/關(guān))控制或可變模擬速度控制(例如,0至100%)。例如,開啟或啟動(dòng)風(fēng)扇和/或鼓風(fēng)機(jī)可以包括升高風(fēng)扇230和/或鼓風(fēng)機(jī)151的速度。根據(jù)圖3的實(shí)施例,從步驟314,控制器270可以前進(jìn)到步驟316,并使恒溫器240移動(dòng)到增加的冷卻位置。根據(jù)圖4的實(shí)施例,從步驟314A,控制器270可以前進(jìn)到步驟316A并且使恒溫器240移動(dòng)到增加的冷卻位置,并且泵290移動(dòng)到增加的泵送位置。在示例性實(shí)施例中,增加的冷卻位置可以是最大冷卻位置,并且增加的泵送位置可以是最大泵送位置。
通過將閾值恒溫器溫度調(diào)節(jié)到最小設(shè)定點(diǎn),例如從約85℃到約80℃或更低,可以將恒溫器240移動(dòng)到最大冷卻位置。如本文所述,在最大冷卻位置處,流量控制裝置242可以配置成允許冷卻劑通過回路210的最大循環(huán)。通過允許冷卻劑在隧道之前的一定距離處通過回路210最大循環(huán),冷卻劑和發(fā)動(dòng)機(jī)140的溫度可以在移動(dòng)式機(jī)械100到達(dá)隧道之前開始下降。控制器270可以配置為繼續(xù)冷卻冷卻劑和發(fā)動(dòng)機(jī)140,直到發(fā)動(dòng)機(jī)140的溫度達(dá)到最小操作溫度設(shè)定點(diǎn),在該點(diǎn)處,冷卻劑的循環(huán)可以由流量控制裝置242調(diào)節(jié)以保持最小操作溫度設(shè)定點(diǎn)。泵290可以通過增加發(fā)動(dòng)機(jī)140的每分鐘轉(zhuǎn)數(shù)并且從而增加泵290的速度和輸出來移動(dòng)到最大泵送位置。
圖3的步驟314和步驟316可以使得發(fā)動(dòng)機(jī)溫度在移動(dòng)式機(jī)械100到達(dá)可能導(dǎo)致發(fā)動(dòng)機(jī)140的溫度升高的地質(zhì)特征之前的時(shí)間內(nèi)盡可能接近最小操作溫度。降低冷卻劑和發(fā)動(dòng)機(jī)140溫度增加了移動(dòng)式機(jī)械100對(duì)熱過載的容限。增加對(duì)熱過載的容限可以最大化移動(dòng)式機(jī)械100在達(dá)到臨界操作溫度之前可以經(jīng)受地質(zhì)特征的時(shí)間,這可以降低移動(dòng)式機(jī)械100減載或關(guān)閉的可能性。除了上述之外,圖4的步驟314A和步驟316A還可以在移動(dòng)式機(jī)械100到達(dá)可能導(dǎo)致電隔室150的溫度升高的地質(zhì)特征之前冷卻電隔室150。
根據(jù)圖3的實(shí)施例,從步驟316,控制器270可以直接前進(jìn)到步驟318,在步驟318處可以確定位置信號(hào)251的當(dāng)前經(jīng)度和緯度是否仍在對(duì)應(yīng)于地質(zhì)特征的閾值區(qū)域內(nèi)。如果移動(dòng)式機(jī)械100的位置仍然對(duì)應(yīng)于地質(zhì)特征,則控制器270可以返回到步驟314并且在移動(dòng)式機(jī)械100在閾值區(qū)域內(nèi)的整個(gè)持續(xù)時(shí)間內(nèi)重復(fù)使得風(fēng)扇230保持運(yùn)行并且恒溫器240保持在最大冷卻位置處的邏輯。
如果移動(dòng)式機(jī)械100的位置不再在對(duì)應(yīng)于地質(zhì)特征的閾值區(qū)域內(nèi),則控制器270可以前進(jìn)到步驟320,在步驟320處可以確定節(jié)流閥位置信號(hào)272是否小于節(jié)流閥設(shè)定點(diǎn)持續(xù)設(shè)定的時(shí)間段或履帶速度信號(hào)271是否大于履帶速度設(shè)定點(diǎn)持續(xù)設(shè)定的時(shí)間段。節(jié)流閥設(shè)定點(diǎn)和履帶速度設(shè)定點(diǎn)可以特定于地質(zhì)特征和/或移動(dòng)式機(jī)械。在離開地質(zhì)特征之后檢查移動(dòng)式機(jī)械100的節(jié)流閥位置或履帶速度可以確認(rèn)移動(dòng)式機(jī)械100是否能夠在隧道模式關(guān)閉的情況下在冷卻控制系統(tǒng)160的正常限制內(nèi)操作。在離開地質(zhì)特征之后確認(rèn)這種情況可以是有利的,因?yàn)橥ǔ8櫟刭|(zhì)特征(例如,隧道)的履帶的坡度可能保持陡峭或增加,使得移動(dòng)式機(jī)械100上的載荷仍然可以超過冷卻控制系統(tǒng)160的正常限制,盡管離開了地質(zhì)特征也是如此。因此,確認(rèn)節(jié)流閥位置信號(hào)272小于節(jié)流閥設(shè)定點(diǎn)可以提供對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)140上的載荷已經(jīng)減小的驗(yàn)證,從而導(dǎo)致發(fā)動(dòng)機(jī)140的熱產(chǎn)生能力的降低。類似地,確認(rèn)履帶速度信號(hào)271可以大于履帶速度設(shè)定點(diǎn)可以驗(yàn)證移動(dòng)式機(jī)械100的速度是否使得載荷已經(jīng)被充分減小以實(shí)現(xiàn)發(fā)動(dòng)機(jī)140的充分冷卻和溫度控制。另外,如果地質(zhì)特征具有減小的履帶速度限制,則履帶速度設(shè)定點(diǎn)可以被設(shè)置為高于地質(zhì)特征的履帶速度限制的值,使得履帶速度信號(hào)271與履帶速度設(shè)定點(diǎn)的比較成為確認(rèn)移動(dòng)式機(jī)械100是否超出地質(zhì)特征的減小的速度區(qū)域的方式。
在步驟320處,如果節(jié)流閥位置信號(hào)272大于節(jié)流閥設(shè)定點(diǎn)并且履帶速度信號(hào)271小于履帶速度設(shè)定點(diǎn),則控制器270可以斷定隧道模式仍然是必要的,以充分冷卻發(fā)動(dòng)機(jī)140,并且因此返回到步驟314以重復(fù)邏輯。通過重復(fù)邏輯,風(fēng)扇230可以保持運(yùn)行并且恒溫器240可以保持在最大冷卻位置處,直到移動(dòng)式機(jī)械100在對(duì)應(yīng)于地質(zhì)特征的閾值區(qū)域之外并且移動(dòng)式機(jī)械100在能夠?qū)崿F(xiàn)發(fā)動(dòng)機(jī)140的溫度控制的條件下操作而不會(huì)過熱。
在步驟320處,如果滿足任一或兩個(gè)條件,則控制器270可以前進(jìn)到步驟322,在步驟322處隧道模式被停止。此后,控制器270可以返回到步驟300。在該時(shí)間點(diǎn),風(fēng)扇230和恒溫器240的操作可以返回正常。
根據(jù)圖4的實(shí)施例,返回參考步驟316A,從步驟316A,控制器270可以前進(jìn)到步驟317A,在步驟317A處,如果回路210內(nèi)的冷卻劑的溫度高于設(shè)定點(diǎn),則可以打開熱交換器噴射器221以增強(qiáng)熱交換器220的冷卻。設(shè)定點(diǎn)可以是例如約100℃。如果冷卻劑的溫度不高于設(shè)定點(diǎn),則控制器270可以前進(jìn)到步驟317B,在步驟317B處可以確定來自定位裝置250的位置信號(hào)251是否可用。如果位置信號(hào)251可用,則控制器270可以前進(jìn)到步驟318并且確定位置信號(hào)251是否指示移動(dòng)式機(jī)械100在特定地質(zhì)特征的閾值區(qū)域內(nèi)。如果移動(dòng)式機(jī)械100的位置仍然對(duì)應(yīng)于地質(zhì)特征,則控制器270可以返回到步驟314并重復(fù)邏輯。如果移動(dòng)式機(jī)械100的位置不再在對(duì)應(yīng)于地質(zhì)特征的閾值區(qū)域內(nèi),則控制器270可以直接前進(jìn)到步驟322,在步驟322處隧道模式被停止。
返回參考步驟317B,如果位置信號(hào)251不可用,則控制器270可以前進(jìn)到步驟319。在步驟319處,可以確定是否已經(jīng)通過定位裝置250接收到轉(zhuǎn)發(fā)器信號(hào)或者是否已經(jīng)手動(dòng)啟動(dòng)轉(zhuǎn)發(fā)器信號(hào)。轉(zhuǎn)發(fā)器信號(hào)可以對(duì)應(yīng)于位于地質(zhì)特征的端部附近的轉(zhuǎn)發(fā)器。如果轉(zhuǎn)發(fā)器信號(hào)已經(jīng)被接收或手動(dòng)啟動(dòng),則控制器270可以直接前進(jìn)到步驟322,在步驟322處隧道模式被停止。如果既沒有接收到轉(zhuǎn)發(fā)器信號(hào),也沒有手動(dòng)啟動(dòng)轉(zhuǎn)發(fā)器信號(hào),則控制器270可以前進(jìn)到步驟320并且執(zhí)行步驟320的確定,如上面關(guān)于圖3的實(shí)施例所描述的。
返回參考圖3的步驟302,如果位置信號(hào)251不可用,則控制器270可以前進(jìn)到步驟306。由于各種原因,例如信號(hào)丟失、信號(hào)劣化、信號(hào)損壞、信號(hào)故障或定位裝置250的故障,位置信號(hào)251可能是不可用的。在步驟306處,可以確定履帶速度信號(hào)271是否小于履帶速度設(shè)定點(diǎn)。履帶速度設(shè)定點(diǎn)可以特定于地質(zhì)特征和/或移動(dòng)式機(jī)械,并且可以被設(shè)置為使得其可以指示移動(dòng)式機(jī)械100可能在地質(zhì)特征的閾值區(qū)域內(nèi)。例如,如果地質(zhì)特征具有減小的履帶速度限制,則履帶速度設(shè)定點(diǎn)可以被設(shè)置為對(duì)應(yīng)于減小的履帶速度限制??商娲?,履帶速度設(shè)定點(diǎn)可以被確定為對(duì)應(yīng)于移動(dòng)式機(jī)械100在進(jìn)入地質(zhì)特征的閾值區(qū)域時(shí)的預(yù)期速度。預(yù)期速度可以通過各種方式來確定,例如,來自沿著相同路線的先前行程的速度數(shù)據(jù)。因此,如果履帶速度信號(hào)271不小于履帶速度設(shè)定點(diǎn),這可以指示移動(dòng)式機(jī)械100不在地質(zhì)特征的閾值區(qū)域內(nèi),則控制器270可以返回到步驟300,并且可以重復(fù)決定邏輯。
如果履帶速度信號(hào)271小于履帶速度設(shè)定點(diǎn),則控制器270可以前進(jìn)到步驟308,在步驟308處可以確定節(jié)流閥位置信號(hào)272是否等于節(jié)流閥位置設(shè)定點(diǎn)范圍。節(jié)流閥位置設(shè)定點(diǎn)范圍可以特定于地質(zhì)特征和/或移動(dòng)式機(jī)械。節(jié)流閥位置設(shè)定點(diǎn)范圍可以被確定為使得其可以指示移動(dòng)式機(jī)械100可能在地質(zhì)特征的閾值區(qū)域內(nèi)。例如,基于接近地質(zhì)特征的路線特性(例如,坡度)和移動(dòng)式機(jī)械100的特性(例如,發(fā)動(dòng)機(jī)、載荷等),可以確定在移動(dòng)式機(jī)械100進(jìn)入閾值區(qū)域的點(diǎn)附近處的移動(dòng)式機(jī)械100的節(jié)流閥位置設(shè)定點(diǎn)范圍。因此,如果節(jié)流閥位置信號(hào)272不等于節(jié)流閥位置設(shè)定點(diǎn)范圍,則移動(dòng)式機(jī)械可能不在閾值區(qū)域內(nèi),并且控制器270可以返回到步驟300,并且可以重復(fù)決定邏輯。
如果節(jié)流閥位置信號(hào)272在節(jié)流閥位置設(shè)定點(diǎn)范圍內(nèi),則控制器270可以前進(jìn)到步驟310,在步驟310處可以確定壓力信號(hào)261是否小于大氣壓力設(shè)定點(diǎn)。大氣壓力設(shè)定點(diǎn)可以特定于地質(zhì)特征和/或移動(dòng)式機(jī)械。例如,大氣壓力設(shè)定點(diǎn)可以被設(shè)置為與每個(gè)特定地質(zhì)特征的對(duì)應(yīng)海拔處的大氣壓力相對(duì)應(yīng)。大氣壓力設(shè)定點(diǎn)可以確定為使得其可以指示移動(dòng)式機(jī)械100可能在地質(zhì)特征的閾值區(qū)域內(nèi)。還設(shè)想大氣壓力設(shè)定點(diǎn)可以是范圍而不是設(shè)定點(diǎn)。
如果壓力信號(hào)261不小于大氣壓力設(shè)定點(diǎn),則控制器270可以返回到步驟300,并且可以重復(fù)決定邏輯。如果壓力信號(hào)261小于大氣壓力設(shè)定點(diǎn),則控制器270可以前進(jìn)到步驟312。在步驟312處,步驟306、步驟308和步驟310可變?yōu)殒i定,使得如果任何條件不再滿足,則隧道模式可保持操作。
根據(jù)圖4的實(shí)施例,如果位置信號(hào)251不可用,則控制器270可以前進(jìn)到步驟305。在步驟305處,可以確定是否已經(jīng)通過定位裝置250接收到轉(zhuǎn)發(fā)器信號(hào),或者是否已經(jīng)手動(dòng)啟動(dòng)轉(zhuǎn)發(fā)器信號(hào)。轉(zhuǎn)發(fā)器信號(hào)可以對(duì)應(yīng)于位于地質(zhì)特征的開始處的轉(zhuǎn)發(fā)器。如果轉(zhuǎn)發(fā)器信號(hào)已經(jīng)被接收或手動(dòng)啟動(dòng),則控制器270可以直接前進(jìn)到步驟312,在步驟312處開始隧道模式。如果既沒有接收到轉(zhuǎn)發(fā)器信號(hào),也沒有手動(dòng)啟動(dòng)轉(zhuǎn)發(fā)器信號(hào),則控制器270可以前進(jìn)到步驟306,并且如上參考圖3的實(shí)施例所描述的那樣繼續(xù)進(jìn)行。
根據(jù)圖3的實(shí)施例,步驟306、步驟308、步驟310向步驟304提供并行梯,并且可以提供用于控制器270到達(dá)步驟312并啟動(dòng)隧道模式的替代路線。因此,即使當(dāng)來自定位裝置250的位置信號(hào)251不可用時(shí),控制器270仍然可以配置為基于替代條件(例如,步驟306、步驟308和步驟310)啟動(dòng)隧道模式。當(dāng)經(jīng)由步驟306、步驟308和步驟310前進(jìn)到隧道模式時(shí),控制器270可以依賴于位置信號(hào)251繞過步驟318。
根據(jù)圖4的實(shí)施例,步驟306、步驟308、步驟310和步驟305向步驟304提供兩個(gè)并行梯,并且可以提供用于控制器270到達(dá)步驟312并啟動(dòng)隧道模式的兩個(gè)替代路線。
對(duì)于兩個(gè)實(shí)施例,步驟306、步驟308和步驟310的順序可以重新排列,使得所述三個(gè)步驟中的任一個(gè)可以是第一、第二或第三??刂破?70還可以配置為使得步驟306、步驟308和步驟310中的一個(gè)或多個(gè)可以被消除或繞過。例如,控制器270可以從步驟302直接前進(jìn)到步驟310,并且當(dāng)滿足該條件時(shí),控制器可以前進(jìn)到步驟312。
在又一個(gè)實(shí)施例中,控制器270可以配置為消除步驟302和步驟304,而替代地直接從步驟300前進(jìn)到步驟305(對(duì)于圖4的實(shí)施例)或步驟306(對(duì)于圖3的實(shí)施例)。以這種方式,未配備有定位裝置250的機(jī)械仍然可以在隧道模式下操作。對(duì)于該實(shí)施例,步驟318也將被消除。
控制器270還可以配置為在每個(gè)步驟之間具有延遲。例如,在步驟之間可以使用約10秒或更短的延遲。該延遲可以為發(fā)送和接收信號(hào)以及機(jī)械部件(例如,風(fēng)扇230、泵290等)的啟動(dòng)、停止和漸變提供足夠的時(shí)間。用于步驟306的履帶速度設(shè)定點(diǎn)、節(jié)流閥位置設(shè)定點(diǎn)范圍、大氣壓力設(shè)定點(diǎn)、節(jié)流閥設(shè)定點(diǎn)、用于步驟320的履帶速度設(shè)定點(diǎn)以及其他設(shè)定點(diǎn)可以由移動(dòng)式機(jī)械100的操作者手動(dòng)設(shè)定、硬編碼或從數(shù)據(jù)表、數(shù)據(jù)庫或查找表自動(dòng)讀取。
控制器270還可以配置為接收指示移動(dòng)式機(jī)械附近的環(huán)境空氣溫度的環(huán)境空氣溫度信號(hào)??刂破?70可以將環(huán)境空氣溫度并入到沿著移動(dòng)式機(jī)械的路線到閾值區(qū)域的外部界限的距離的確定中,和/或?qū)h(huán)境空氣溫度信號(hào)并入到何時(shí)選擇性地啟動(dòng)風(fēng)扇并導(dǎo)致恒溫器移動(dòng)到最大冷卻位置的確定中。例如,當(dāng)環(huán)境空氣溫度較高時(shí),熱交換器220的效率將降低,并且因此,在進(jìn)入地質(zhì)特征之前將需要另外的冷卻時(shí)間。相比之下,當(dāng)環(huán)境空氣溫度較冷時(shí),熱交換器220的效率將增加,并且在進(jìn)入地質(zhì)特征之前將需要較少的冷卻時(shí)間。
所公開的冷卻控制系統(tǒng)160可以提供用于在預(yù)期和由地質(zhì)特征引起的暫時(shí)極端環(huán)境期間冷卻移動(dòng)式機(jī)械100的有效機(jī)構(gòu)。例如,所公開的冷卻控制系統(tǒng)160可以通過執(zhí)行以下操作中的一個(gè)或多個(gè)來提供更有效的冷卻:開啟風(fēng)扇230、開啟鼓風(fēng)機(jī)151、以及開啟熱交換器噴射器221、移動(dòng)恒溫器240或移動(dòng)泵290到最大速度,實(shí)現(xiàn)在到達(dá)地質(zhì)特征之前在先冷卻。另外,冷卻控制系統(tǒng)160可以基于位置信號(hào)與閾值區(qū)域的比較或當(dāng)位置信號(hào)不可用時(shí)基于轉(zhuǎn)發(fā)器信號(hào)的接收或基于大氣壓力信號(hào)的比較來啟動(dòng)隧道模式,因此,實(shí)現(xiàn)更可靠的操作。
在其他實(shí)施例中,可以設(shè)想,由控制器270啟動(dòng)的冷卻操作(例如,開啟風(fēng)扇230、開啟鼓風(fēng)機(jī)151、以及開啟熱交換器噴射器221、移動(dòng)恒溫器240或移動(dòng)泵290到最大速度)可以與參考圖3和圖4描述的那些實(shí)施例不同。例如,在另一個(gè)實(shí)施例中,冷卻控制系統(tǒng)160可以被配置成使得啟動(dòng)隧道模式開啟風(fēng)扇230,但不包括將恒溫器240移動(dòng)到最大冷卻位置。該實(shí)施例可以使得能夠在不使用恒溫器240的情況下操作冷卻控制系統(tǒng)160。由于多個(gè)不同的冷卻操作,控制器270操作的許多其他可能性可能存在。
對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員明顯的是,可以對(duì)冷卻控制系統(tǒng)進(jìn)行各種修改和變型。通過考慮本說明書和所公開的冷卻控制系統(tǒng)的實(shí)踐,其他實(shí)施例對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員將是明顯的。說明書和示例旨在僅被認(rèn)為是示例性的,并且真實(shí)的范圍由所附權(quán)利要求及其等同內(nèi)容來指示。