用于礦用卡車(chē)功率系統(tǒng)的自動(dòng)受電弓控制的制作方法
【專(zhuān)利摘要】控制礦用卡車(chē)(10)中的功率系統(tǒng)(20)包括接收指示用于開(kāi)啟滑觸操作的礦用卡車(chē)(10)的適宜性的期望變化的數(shù)據(jù)，并響應(yīng)于該數(shù)據(jù)且在期望適宜性變化出現(xiàn)之前輸出控制指令給用于受電弓(40)的致動(dòng)機(jī)構(gòu)(42)。進(jìn)一步提供礦用卡車(chē)(10)和功率系統(tǒng)(20)，其中響應(yīng)于指示期望適宜性變化的數(shù)據(jù)，具有電接觸器(48)的受電弓(40)在接觸架空滑觸線(xiàn)(100)的第一構(gòu)型和靜置構(gòu)型之間調(diào)節(jié)。
【專(zhuān)利說(shuō)明】用于礦用卡車(chē)功率系統(tǒng)的自動(dòng)受電弓控制
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明總體涉及適用于滑觸輔助操作的這類(lèi)礦用卡車(chē)，并更具體地涉及根據(jù)開(kāi)啟滑觸操作的礦用卡車(chē)的適宜性自主調(diào)節(jié)礦用卡車(chē)的受電弓。
【背景技術(shù)】
[0002]大規(guī)模材料開(kāi)采往往是能源密集型的努力。在許多露天礦區(qū)中，大型礦用卡車(chē)的車(chē)隊(duì)幾乎可以連續(xù)操作，以便將礦石和過(guò)載物從提取區(qū)域運(yùn)輸?shù)絻A卸或加工地點(diǎn)。許多這樣的礦用卡車(chē)經(jīng)由柴油供能的發(fā)動(dòng)機(jī)操作。兩種直接驅(qū)動(dòng)柴油發(fā)動(dòng)機(jī)和柴油-電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)已使用了多年。與許多其他重型設(shè)備系統(tǒng)一樣，礦用卡車(chē)的燃料成本可能是巨大的。此外，許多礦區(qū)都位于偏遠(yuǎn)地區(qū)，并且運(yùn)輸燃料到礦場(chǎng)的成本可以顯著增加操作費(fèi)用。不考慮成本，甚至獲得足夠燃料供應(yīng)也是具有挑戰(zhàn)性的。對(duì)于這些和其他原因，采礦工業(yè)中的工程師和礦用設(shè)備制造商正在不斷尋找方法來(lái)降低燃料消耗。鑒于商品(其中開(kāi)采材料和石油燃料是兩個(gè)例子)的歷史價(jià)格波動(dòng)，以及礦區(qū)的地質(zhì)和地形的變化，用于采礦活動(dòng)的供應(yīng)和消耗能源的經(jīng)濟(jì)性往往是復(fù)雜而多變的。
[0003]幾十年來(lái)，礦區(qū)經(jīng)營(yíng)者已經(jīng)嘗試了使用現(xiàn)場(chǎng)產(chǎn)生的或從公用電網(wǎng)供應(yīng)電功率，以便為采礦設(shè)備供能。現(xiàn)場(chǎng)發(fā)電也有直接通過(guò)石油燃料為設(shè)備提供燃料的類(lèi)似成本和可用性的擔(dān)憂(yōu)。由于許多礦區(qū)遙遠(yuǎn)和其他因素，與單獨(dú)依賴(lài)石油燃料相比，至少對(duì)于一些礦區(qū)，甚至在相對(duì)長(zhǎng)的距離上從電網(wǎng)提供電功率已經(jīng)證明是持續(xù)有利的。不過(guò)，電功率成本會(huì)因市場(chǎng)波動(dòng)而變化，并根據(jù)用于發(fā)電的化石燃料、地?zé)峄蛩Πl(fā)電或其他當(dāng)?shù)鼗蚩色@得能源的區(qū)域可用性，在礦區(qū)之間也存在不同。因此，即使為礦用設(shè)備提供電功率是可行的，仍有充足的動(dòng)力去盡可能有效地使用它，既要控制成本，也要在經(jīng)濟(jì)不明朗的面前優(yōu)化可預(yù)見(jiàn)性。
[0004]雖然幾十年前首次提出，在礦區(qū)的電功率使用的一個(gè)當(dāng)前例子是滑觸系統(tǒng)，其具有架空滑觸線(xiàn)來(lái)提供電功率，從而輔助礦用卡車(chē)，特別是在上坡坡度負(fù)載行駛時(shí)。許多露天礦區(qū)包括從礦石的提取地點(diǎn)延伸到遠(yuǎn)程傾卸地點(diǎn)或加工位置的運(yùn)輸?shù)缆贰Ｔ谶@種地點(diǎn)使用的礦用卡車(chē)可能需要在幾公里長(zhǎng)或可能甚至更長(zhǎng)的運(yùn)輸?shù)缆飞涎刂掀缕露刃旭?。將理解至IJ，使用柴油或其他石油燃料來(lái)沿著這種坡度推進(jìn)承載數(shù)百?lài)嵉V石的礦用卡車(chē)可以是相當(dāng)昂貴的，因此這種滑觸系統(tǒng)近年來(lái)重新受到人們的興趣。
[0005]被構(gòu)造成通過(guò)來(lái)自滑觸線(xiàn)的電功率輔助的礦用卡車(chē)通常包括已知為受電弓的機(jī)構(gòu)，受電弓可以用來(lái)從礦用卡車(chē)向上和/或向外伸出以電接觸滑觸線(xiàn)，并因此提供用于推進(jìn)的電功率，而不是在礦用卡車(chē)本身上產(chǎn)生功率。在傳統(tǒng)實(shí)踐中，操作者視覺(jué)監(jiān)視其礦用卡車(chē)與架空滑觸線(xiàn)接近，并致動(dòng)受電弓以便在希望位置接合滑觸線(xiàn)，接著在其端部使受電弓與滑觸線(xiàn)脫離接合。礦用卡車(chē)的操作者已有的任務(wù)在于使近乎于極為大型和沉重的機(jī)器轉(zhuǎn)向并通過(guò)其他方式控制。因此，具有深入訓(xùn)練和經(jīng)驗(yàn)的高度技能化的操作者通常被選擇以操作礦用卡車(chē)。盡管有這種技能和訓(xùn)練，操作者趨于使其注意力更多地指向避讓障礙物和碰撞，而不是最佳地確定受電弓致動(dòng)的時(shí)刻。此外，使礦用卡車(chē)轉(zhuǎn)向以使其保持與滑觸線(xiàn)電連接本身會(huì)是挑戰(zhàn)性的嘗試。因此，與其最佳情況相比，許多礦用卡車(chē)通常較少地或更保守地開(kāi)啟滑觸。對(duì)于這些挑戰(zhàn)進(jìn)一步加入的是滑觸線(xiàn)不總能得到的事實(shí)。在卡車(chē)意外轉(zhuǎn)向脫離或接觸滑觸線(xiàn)的情況下產(chǎn)生的維護(hù)、修理和電故障會(huì)需要滑觸線(xiàn)臨時(shí)斷電，中斷礦區(qū)操作的平穩(wěn)和可預(yù)測(cè)流程。
[0006]授予Takei等人的美國(guó)專(zhuān)利號(hào)4，694，125針對(duì)一種用于具有受電弓電路的滑觸輔助車(chē)輛的收集器裝置。電路在駕駛員離開(kāi)車(chē)輛時(shí)使得控制受電弓位置的閥斷電。換言之，Takei等人似乎提出了在操作者停止卡車(chē)并打算離開(kāi)時(shí)使受電弓與滑觸線(xiàn)脫離連接。雖然防止操作者受到電擊當(dāng)然是有用的目的，Takei等人似乎沒(méi)有提供現(xiàn)代礦區(qū)的能源消耗、成本和效率的挑戰(zhàn)的解決方案。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]在一個(gè)方面，用于控制滑觸輔助啟用礦用卡車(chē)中的功率系統(tǒng)的方法包括接收指示用于開(kāi)啟滑觸操作的礦用卡車(chē)的適宜性的期望變化的數(shù)據(jù)，并響應(yīng)于數(shù)據(jù)并在期望適宜性變化出現(xiàn)之前，輸出控制指令到用于功率系統(tǒng)的受電弓的致動(dòng)機(jī)構(gòu)。該方法還包括響應(yīng)于控制指令，在用于經(jīng)由來(lái)自架空滑觸線(xiàn)的電功率為礦用卡車(chē)的電推進(jìn)馬達(dá)供能的開(kāi)啟滑觸構(gòu)型和靜置構(gòu)型之間調(diào)節(jié)受電弓。
[0008]在另一方面，一種用于滑觸輔助啟用礦用卡車(chē)的功率系統(tǒng)包括受電弓，用于經(jīng)由來(lái)自架空滑觸線(xiàn)的電功率為礦用卡車(chē)的電推進(jìn)馬達(dá)供能，受電弓包括能夠與礦用卡車(chē)的主體聯(lián)接的連桿機(jī)構(gòu)。受電弓進(jìn)一步包括與連桿機(jī)構(gòu)聯(lián)接的電接觸器以及能夠在使電接觸器與架空滑觸線(xiàn)接觸的開(kāi)啟滑觸構(gòu)型和靜置構(gòu)型之間調(diào)節(jié)受電弓的致動(dòng)機(jī)構(gòu)。功率系統(tǒng)進(jìn)一步包括與致動(dòng)機(jī)構(gòu)控制連通的電子控制單元，電子控制單元能夠接收指示用于開(kāi)啟滑觸操作的礦用卡車(chē)的適宜性中的期望變化的數(shù)據(jù)，并在期望適宜性變化出現(xiàn)之前響應(yīng)地輸出控制指令到致動(dòng)機(jī)構(gòu)。
[0009]在又一方面，一種礦用卡車(chē)包括框架、與框架聯(lián)接的地面接合推進(jìn)元件和功率系統(tǒng)。功率系統(tǒng)包括電推進(jìn)馬達(dá)和用于經(jīng)由來(lái)自架空滑觸線(xiàn)的電功率為電推進(jìn)馬達(dá)供能的受電弓。受電弓具有能夠在接觸架空滑觸線(xiàn)的開(kāi)啟滑觸構(gòu)型和靜置構(gòu)型之間調(diào)節(jié)受電弓的致動(dòng)機(jī)構(gòu)。功率系統(tǒng)進(jìn)一步包括電子控制單元，電子控制單元能夠接收指示用于開(kāi)啟滑觸操作的礦用卡車(chē)的適宜性中的期望變化的數(shù)據(jù)并在期望適宜性變化出現(xiàn)之前響應(yīng)地輸出控制指令到致動(dòng)機(jī)構(gòu)。
【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0010]圖1是根據(jù)一種實(shí)施方式的礦用卡車(chē)的側(cè)示意圖；
[0011]圖2是圖1的礦用卡車(chē)的示意圖；
[0012]圖3是礦用卡車(chē)在滑觸輔助礦區(qū)環(huán)境中的多個(gè)位置的示意圖；
[0013]圖4是類(lèi)似于圖3的示意圖；
[0014]圖5是根據(jù)一種實(shí)施方式的控制過(guò)程的流程圖；以及
[0015]圖6是根據(jù)一種實(shí)施方式的另一控制過(guò)程的流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0016]參考圖1,示出了根據(jù)一種實(shí)施方式的滑觸輔助啟用(trolley-assist capable)礦用卡車(chē)10。礦用卡車(chē)10可包括主體或框架12，主體或框架12具有與框架12聯(lián)接的地面接合推進(jìn)元件14。在所示實(shí)施方式中，地面接合推進(jìn)元件14包括一組兩個(gè)前輪和一組四個(gè)后輪，雖然本發(fā)明不由此受到限制。底板16與框架12聯(lián)接和/或作為框架12的部分，并可以在所示的降低位置和以常規(guī)方式從底板16傾卸材料的提升位置之間傾斜。礦用卡車(chē)10可進(jìn)一步包括具有例如壓燃內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的燃燒發(fā)動(dòng)機(jī)22和經(jīng)由發(fā)動(dòng)機(jī)22供能的發(fā)電機(jī)24的功率系統(tǒng)20。功率系統(tǒng)20可進(jìn)一步包括與后地面接合元件14聯(lián)接的一個(gè)或多個(gè)電推進(jìn)馬達(dá)26。功率系統(tǒng)20可進(jìn)一步包括被構(gòu)造成電聯(lián)接功率系統(tǒng)20與架空滑觸線(xiàn)100的線(xiàn)連接機(jī)構(gòu)40。如上所述，礦用卡車(chē)10可以是滑觸輔助啟用的。本領(lǐng)域普通技術(shù)人員將熟知被構(gòu)造成在一些情況下(例如在上坡坡度上承載材料載荷時(shí))經(jīng)由來(lái)自架空滑觸線(xiàn)的電功率操作的礦用卡車(chē)。在一種實(shí)際應(yīng)用的策略中，礦用卡車(chē)10可在開(kāi)啟滑觸模式和斷開(kāi)滑觸模式或發(fā)電機(jī)模式之間轉(zhuǎn)換，在開(kāi)啟滑觸模式，功率系統(tǒng)20從架空滑觸線(xiàn)100完全或部分接收功率，在斷開(kāi)滑觸模式或發(fā)電機(jī)模式，功率完全從發(fā)動(dòng)機(jī)22/發(fā)電機(jī)24接收。不過(guò)設(shè)想到多種實(shí)施方式，其中在開(kāi)啟滑觸的同時(shí)使用來(lái)自發(fā)電機(jī)24和滑觸線(xiàn)100兩者的電功率的組合。從以下描述中將進(jìn)一步明白，功率系統(tǒng)20可在預(yù)計(jì)到用于開(kāi)啟滑觸操作的礦用卡車(chē)10的適宜性變化以及預(yù)計(jì)到來(lái)自滑觸線(xiàn)100的功率的可用性時(shí)前瞻性地控制。
[0017]駕駛室18可以安裝到框架12，并且操作者控制站30可以定位在駕駛室18內(nèi)。操作者控制站30可以包括用于控制和監(jiān)視礦用卡車(chē)10的操作的多種操作者輸入裝置。為此，節(jié)流控制桿或類(lèi)似裝置32和受電弓自動(dòng)開(kāi)關(guān)34可定位在操作者控制站30，其中每個(gè)的作用將在這里進(jìn)一步描述。
[0018]線(xiàn)連接機(jī)構(gòu)40可包括具有致動(dòng)機(jī)構(gòu)42的受電弓(pantograph)、與被構(gòu)造成安裝到框架12 (例如安裝到底板16的前部)的基部46聯(lián)接的連桿機(jī)構(gòu)44。受電弓40可通過(guò)致動(dòng)機(jī)構(gòu)42在用于接觸滑觸線(xiàn)100的開(kāi)啟滑觸構(gòu)型和靜置構(gòu)型之間調(diào)節(jié)。受電弓40可進(jìn)一步包括安裝到連桿機(jī)構(gòu)44的一組兩個(gè)電接觸器48，電接觸器在開(kāi)啟滑觸構(gòu)型將功率系統(tǒng)20與滑觸線(xiàn)100電連接。受電弓40可在靜置構(gòu)型定位在支座50上。如圖1所示，開(kāi)啟滑觸構(gòu)型可包括受電弓40的升高位置，而靜置構(gòu)型可包括受電弓40的降低位置。受電弓40以及特別是電接觸器48可與功率系統(tǒng)電子器件28電連接，電子器件28被構(gòu)造成以這里進(jìn)一步描述的方式在功率系統(tǒng)20內(nèi)提供和分布電功率。
[0019]礦用卡車(chē)10可進(jìn)一步包括功率控制系統(tǒng)60?？刂葡到y(tǒng)60可與定位在操作者控制站30處的操作者輸入裝置以及礦用卡車(chē)10的其他監(jiān)視和控制裝置連通，這些裝置包括接收器或天線(xiàn)68、功率系統(tǒng)電子器件28和電致動(dòng)的發(fā)動(dòng)機(jī)節(jié)流裝置74。控制系統(tǒng)60可進(jìn)一步包括接收電子數(shù)據(jù)的電子控制單元62，電子數(shù)據(jù)包括來(lái)自接收器68的指示用于開(kāi)啟滑觸操作的礦用卡車(chē)10的適宜性的期望變化的電子數(shù)據(jù)。電子控制單元62可進(jìn)一步與致動(dòng)機(jī)構(gòu)42控制連通，并被構(gòu)造成響應(yīng)于電子數(shù)據(jù)并在期望適當(dāng)變化出現(xiàn)之前輸出控制指令到致動(dòng)機(jī)構(gòu)42。
[0020]在另一方面，控制系統(tǒng)60可以被構(gòu)造成至少部分基于滑觸線(xiàn)100的分段的可用性或不可用性來(lái)使得功率系統(tǒng)20在從滑觸線(xiàn)100接收電功率的開(kāi)啟滑觸模式轉(zhuǎn)換到斷開(kāi)滑觸模式。為此，電子控制單元62可以進(jìn)一步被構(gòu)造成接收指示礦用卡車(chē)10從行駛路徑的與滑觸線(xiàn)100的可用分段重合的第一部分到行駛路徑的與不可用分段重合的連續(xù)部分的期望行進(jìn)的數(shù)據(jù)。電子控制單元62可響應(yīng)于該數(shù)據(jù)指令將功率系統(tǒng)20從開(kāi)啟滑觸模式轉(zhuǎn)換到斷開(kāi)滑觸模式。這些能力(響應(yīng)于用于開(kāi)啟滑觸操作的礦用卡車(chē)10的適宜性的期望變化來(lái)可控地致動(dòng)受電弓40以及響應(yīng)于不同滑觸線(xiàn)分段的可用性來(lái)可控地轉(zhuǎn)換功率系統(tǒng)20)中的每種在下面進(jìn)一步描述，并通過(guò)例子說(shuō)明。
[0021]現(xiàn)在參考圖2，示出礦用卡車(chē)10的一些部分的示意圖，并示出圖1所示以外的特征。將回想到礦用卡車(chē)10可包括至少一個(gè)電推進(jìn)馬達(dá)。在圖2所示的實(shí)際應(yīng)用策略中，電推進(jìn)馬達(dá)26為兩組兩個(gè)后輪14中的每一個(gè)供能，但是，也可以對(duì)于每組輪使用公共推進(jìn)馬達(dá)。圖2同樣不出與發(fā)動(dòng)機(jī)22聯(lián)接的發(fā)電機(jī)24。發(fā)電機(jī)24可以經(jīng)由發(fā)動(dòng)機(jī)22的輸出軸23轉(zhuǎn)動(dòng)，并且例如傳動(dòng)裝置和齒輪箱的附加部件(未示出)可以傳統(tǒng)方式聯(lián)接在發(fā)動(dòng)機(jī)22和發(fā)電機(jī)24之間。功率系統(tǒng)電子器件28不出為與發(fā)電機(jī)24和推進(jìn)馬達(dá)26電連接。電子器件28同樣示出為與受電弓40并特別與電接觸器48電連接。電子器件28可包括本領(lǐng)域普通技術(shù)人員已知的多種部件，例如逆變器、開(kāi)關(guān)以及用于消散多余功率的電阻網(wǎng)格和/或例如電池或電容器的電能存儲(chǔ)裝置。在所示實(shí)施方式中，只示出一個(gè)受電弓。應(yīng)該理解到在許多(如果不是大多數(shù))形式中，可以使用被構(gòu)造成建立或中斷與第一和第二架空供能滑觸線(xiàn)的電路的兩個(gè)受電弓。發(fā)送到受電弓40的控制指令的描述這里應(yīng)該因此理解為發(fā)送到兩個(gè)受電弓使得兩個(gè)受電弓被同時(shí)調(diào)節(jié)的控制指令?；|線(xiàn)100可以是直流電或交流電的，并且發(fā)電機(jī)24可以被構(gòu)造成直流或交流發(fā)電機(jī)。電子器件28被經(jīng)由已知技術(shù)對(duì)于交流電和直流電的任何這些組合來(lái)說(shuō)適當(dāng)?shù)貥?gòu)造。
[0022]圖2還示出被構(gòu)造成將液壓流體從罐54傳遞到受電弓40的致動(dòng)機(jī)構(gòu)42的液壓泵52。為此，致動(dòng)機(jī)構(gòu)可包括液壓致動(dòng)器，并且電致動(dòng)控制閥51可流體定位在泵52和致動(dòng)機(jī)構(gòu)42之間。液壓流體可從泵52供應(yīng)到致動(dòng)機(jī)構(gòu)42,并通過(guò)閥51從致動(dòng)機(jī)構(gòu)42返回到罐54。閥51可包括具有流體供應(yīng)到致動(dòng)機(jī)構(gòu)42的頭側(cè)室并從桿側(cè)室接收并返回罐54的第一位置的多位置閥。在閥51的第二位置，可以顛倒流體連接，并且在第三位置，可以阻斷流體連接。電子控制單元62可以與泵52控制連通，并也與電致動(dòng)控制閥51控制連通。如上所述轉(zhuǎn)換功率系統(tǒng)20可包括輸出控制指令到電致動(dòng)控制閥51，特別是到電致動(dòng)器53。在替代實(shí)施方式中，受電弓40可以經(jīng)由一些其他策略致動(dòng)，并且致動(dòng)機(jī)構(gòu)42可以例如包括氣動(dòng)致動(dòng)器、電致動(dòng)器或球和螺桿驅(qū)動(dòng)器。
[0023]圖2還示出被構(gòu)造成使前地面接合元件14轉(zhuǎn)向的一組轉(zhuǎn)向致動(dòng)器56。轉(zhuǎn)向傳感器70示出為與轉(zhuǎn)向致動(dòng)器56之一聯(lián)接，并與電子控制單元62連通，使得電子控制單元62被構(gòu)造成監(jiān)視卡車(chē)10的轉(zhuǎn)向參數(shù)，例如輪轉(zhuǎn)向角度。轉(zhuǎn)向傳感器70可因此包括被構(gòu)造成監(jiān)視致動(dòng)器56之一的位置的線(xiàn)性位置傳感器，但是在其他實(shí)施方式中，可包括與前地面接合元件14之一聯(lián)接的轉(zhuǎn)動(dòng)位置傳感器或一些其他轉(zhuǎn)向檢測(cè)機(jī)構(gòu)?？梢园▎渭蚍蛛x式前軸的前軸58示出為在前地面接合元件14之間延伸。速度傳感器72示出與軸58聯(lián)接，并與電子控制單元62連通，以使電子控制單元62監(jiān)視礦用卡車(chē)10的速度參數(shù)。本領(lǐng)域普通技術(shù)人員將理解到可以使用一些其他檢測(cè)策略，例如經(jīng)由輪速度傳感器監(jiān)視輪速，或經(jīng)由來(lái)自當(dāng)?shù)鼗蛉蚨ㄎ幌到y(tǒng)的信號(hào)監(jiān)視地面速度，而不監(jiān)視軸速度。
[0024]轉(zhuǎn)向參數(shù)和速度參數(shù)中的每種參數(shù)是礦用卡車(chē)10的動(dòng)態(tài)參數(shù)的例子。與對(duì)于用于開(kāi)啟滑觸操作的礦用卡車(chē)的適宜性的期望變化的確定和動(dòng)作相結(jié)合，電子控制單元62可接收指示至少一個(gè)動(dòng)態(tài)參數(shù)(例如轉(zhuǎn)向參數(shù)和速度參數(shù))的數(shù)據(jù)，并由此響應(yīng)地將控制指令輸出到致動(dòng)機(jī)構(gòu)42。傳感器70和72可以是被構(gòu)造成監(jiān)視至少一個(gè)動(dòng)態(tài)參數(shù)的檢測(cè)系統(tǒng)69的部分。圖2還示出接收器或天線(xiàn)68、開(kāi)關(guān)34和節(jié)流控制桿32，其都與電子控制單元62聯(lián)接。天線(xiàn)68可以被構(gòu)造成接收指示礦用卡車(chē)10的實(shí)時(shí)位置的數(shù)據(jù)，以及指示礦區(qū)處的其他機(jī)器和多種特征(例如滑觸線(xiàn)100本身)的位置的數(shù)據(jù)。有關(guān)滑觸線(xiàn)100的不同分段的可用性的狀態(tài)信息以及來(lái)自礦區(qū)操作中心的可能指令也可經(jīng)由天線(xiàn)18接收。天線(xiàn)68還可被構(gòu)造成出于這里進(jìn)一步描述的多種目的來(lái)傳遞來(lái)自礦用卡車(chē)10的信號(hào)。開(kāi)關(guān)34可包括推動(dòng)按鈕等，其發(fā)送信號(hào)到電子控制單元62或由其詢(xún)問(wèn)，以確定是否希望自動(dòng)受電弓控制，同樣如這里進(jìn)一步描述。節(jié)流控制桿32可繼而發(fā)送指示操作者指令的節(jié)流位置的信號(hào)到電子控制單元62。響應(yīng)于來(lái)自控制桿32的指令，電子控制單元62可以傳統(tǒng)方式輸出指令到電致動(dòng)節(jié)流裝置74。被輸出以便在開(kāi)啟滑觸模式和斷開(kāi)滑觸模式之間轉(zhuǎn)換的控制指令也可包括從電子控制單元62發(fā)送的指令，以根據(jù)需要使發(fā)動(dòng)機(jī)22加速或減速。
[0025]電子控制單元62可以經(jīng)由適當(dāng)軟件構(gòu)造成以執(zhí)行這里設(shè)想的多種功能。為此，電子控制單元62可包括與存儲(chǔ)計(jì)算機(jī)可執(zhí)行編碼的計(jì)算機(jī)可讀取存儲(chǔ)器66聯(lián)接的數(shù)據(jù)處理器64。存儲(chǔ)器66還可存儲(chǔ)開(kāi)啟滑觸適宜性邊界的位置數(shù)據(jù)，使得電子控制單元62可以響應(yīng)于經(jīng)由天線(xiàn)68接收的實(shí)時(shí)卡車(chē)位置數(shù)據(jù)和存儲(chǔ)的位置數(shù)據(jù)之間的差來(lái)輸出控制指令到致動(dòng)機(jī)構(gòu)42。鑒于以上描述，可以理解到控制系統(tǒng)60可獲得礦用卡車(chē)10相對(duì)于礦區(qū)的例如滑觸線(xiàn)100的一些特征定位的圖形，以及礦用卡車(chē)10在特定時(shí)刻的情況，例如其地面速度、轉(zhuǎn)向角度和可能的其他因素。例如卡車(chē)位置、速度和轉(zhuǎn)向的因素可以理解為電子控制單元62評(píng)價(jià)以檢測(cè)用于開(kāi)啟滑觸操作的礦用卡車(chē)10的適宜性的期望變化的內(nèi)部參數(shù)，使得受電弓40可以得到調(diào)節(jié)，例如根據(jù)需要升高或降低，并使得功率系統(tǒng)20可以在開(kāi)啟滑觸模式和斷開(kāi)滑觸模式之間轉(zhuǎn)換。在開(kāi)啟滑觸模式，電功率從滑觸線(xiàn)100提供到馬達(dá)26，而在斷開(kāi)滑觸模式，電功率可從發(fā)電機(jī)24或從機(jī)載能量存儲(chǔ)裝置等(未示出)提供到電馬達(dá)26。在另外其他實(shí)施方式中，在斷開(kāi)滑觸模式，礦用卡車(chē)10的輪14可以經(jīng)由與發(fā)動(dòng)機(jī)22的機(jī)械聯(lián)接供能，或者根本不提供電能。
[0026]如上所述的指示用于開(kāi)啟滑觸操作的適宜性的內(nèi)部因素的一種組合可包括開(kāi)啟滑觸適宜性邊界內(nèi)的卡車(chē)位置、小于一些預(yù)定角度的輪轉(zhuǎn)向角度和大于一些預(yù)定最小值的地面速度。根據(jù)這些因素，可以得到的結(jié)論是礦用卡車(chē)10被定位成使得受電弓40可以電接觸滑觸線(xiàn)10，礦用卡車(chē)10不停止，并且不劇烈轉(zhuǎn)向而使得卡車(chē)10不危險(xiǎn)地經(jīng)過(guò)開(kāi)啟滑觸適宜性邊界的外部。指示礦用卡車(chē)10當(dāng)前不適宜開(kāi)啟滑觸操作的條件可包括開(kāi)啟滑觸適宜性邊界外部的卡車(chē)位置、大于一些預(yù)定角度的輪轉(zhuǎn)向角度以及低于一些預(yù)定速度或?yàn)榱愕目ㄜ?chē)速度。在這些條件下，可得出的結(jié)論是礦用卡車(chē)10不定位成使得受電弓40可以與滑觸線(xiàn)100電連接，卡車(chē)10停止或似乎轉(zhuǎn)向離開(kāi)開(kāi)啟滑觸適宜性邊界。
[0027]將理解到這些和其他因素的多種不同的組合可用來(lái)得到的結(jié)論是礦用卡車(chē)10當(dāng)前適宜或不適宜開(kāi)啟滑觸操作?？梢赃M(jìn)一步理解到通過(guò)監(jiān)視以上因素以及可能其他的因素，控制系統(tǒng)60可以在變化實(shí)際出現(xiàn)之前識(shí)別用于開(kāi)啟滑觸操作的礦用卡車(chē)10的適宜性的期望變化。例如，如果礦用卡車(chē)10快速減速，可以得到結(jié)論是礦用卡車(chē)10似乎可能停止，此時(shí)出于多種原因?qū)⑾Ｍc滑觸線(xiàn)100斷開(kāi)電連接。類(lèi)似地，如果礦用卡車(chē)10當(dāng)前相對(duì)劇烈轉(zhuǎn)向或者輪轉(zhuǎn)向角度的變化相對(duì)快速出現(xiàn)，可以得到的結(jié)論是礦用卡車(chē)10似乎趨于轉(zhuǎn)向脫離滑觸線(xiàn)并在開(kāi)啟滑觸適宜性邊界外部。監(jiān)視任何這些動(dòng)態(tài)參數(shù)可以指示已經(jīng)出現(xiàn)或期望出現(xiàn)的條件，證明有必要與滑觸線(xiàn)100脫離。因此，電子控制單元62可根據(jù)指示至少一個(gè)動(dòng)態(tài)參數(shù)的數(shù)據(jù)設(shè)置故障，并響應(yīng)地輸出控制指令，以降低或停止升高受電弓40。指示至少一個(gè)動(dòng)態(tài)參數(shù)的這些數(shù)據(jù)可以在從檢測(cè)系統(tǒng)39到電子控制單元62的輸入中編碼。
[0028]礦用卡車(chē)10與開(kāi)啟滑觸適宜性邊界的接近或者接近的期望變化也可指示用于開(kāi)啟滑觸操作的礦用卡車(chē)10的適宜性的期望變化。任何這些內(nèi)部參數(shù)和可能的其他參數(shù)(單獨(dú)或組合)可以指示用于開(kāi)啟滑觸操作的礦用卡車(chē)10的適宜性的期望變化。在預(yù)計(jì)到變化時(shí)并在出現(xiàn)變化之前，電子控制單元62可輸出控制指令到致動(dòng)機(jī)構(gòu)42。
[0029]在指示適宜性的期望變化的數(shù)據(jù)被接收并同時(shí)礦用卡車(chē)10位于開(kāi)啟滑觸適宜性邊界外部但似乎正在接近開(kāi)啟滑觸適宜性邊界的情況下，控制指令可以被輸出，使得在礦用卡車(chē)10位于開(kāi)啟滑觸適宜性邊緣外部的同時(shí)，受電弓開(kāi)始升高到開(kāi)啟滑觸構(gòu)型，并在礦用卡車(chē)10進(jìn)入開(kāi)啟滑觸適宜性邊界的同時(shí)或者剛過(guò)此刻達(dá)到其開(kāi)啟滑觸構(gòu)型。這種特殊的策略考慮到升高受電弓40中的延遲時(shí)間，使得受電弓40可以在最早可能的時(shí)刻與滑觸線(xiàn)100電連接。換言之，基本上在礦用卡車(chē)10變得適宜開(kāi)啟滑觸操作的準(zhǔn)確時(shí)刻，受電弓40可以接觸滑觸線(xiàn)100。響應(yīng)于受電弓40與滑觸線(xiàn)100的電連接，確認(rèn)信號(hào)可經(jīng)由例如電子器件28輸出。響應(yīng)于確認(rèn)信號(hào)，電子控制單元62可以指令來(lái)源于電子器件28的功率從發(fā)電機(jī)24轉(zhuǎn)換到受電弓40，并指令發(fā)動(dòng)機(jī)22減速。
[0030]在指示期望變化的數(shù)據(jù)被接收并同時(shí)礦用卡車(chē)10在開(kāi)啟滑觸適宜性邊界內(nèi)部的情況下，給致動(dòng)機(jī)構(gòu)42的控制指令可以在礦用卡車(chē)10經(jīng)過(guò)開(kāi)啟滑觸適宜性邊界外部之前輸出，使得受電弓40在來(lái)自滑觸線(xiàn)100的電功率變得不再可得到時(shí)或之前開(kāi)始降低。與調(diào)節(jié)受電弓40平行，并且也在出現(xiàn)期望適宜性變化之前，電子控制單元62可輸出控制指令到電子器件28，使得功率系統(tǒng)20開(kāi)始在從滑觸線(xiàn)100接收電功率的開(kāi)啟滑觸模式和從發(fā)電機(jī)24接收電功率的斷開(kāi)滑觸模式之間轉(zhuǎn)換。給電致動(dòng)節(jié)流裝置74的控制指令可以被輸出，以便在預(yù)計(jì)來(lái)自發(fā)電機(jī)24的負(fù)載需求時(shí)開(kāi)始加速發(fā)動(dòng)機(jī)22，其中期望變化從適宜開(kāi)啟滑觸操作到不適宜。
[0031]如上所述，例如卡車(chē)位置、地面速度、轉(zhuǎn)向的因素可以理解為內(nèi)部參數(shù)。在作業(yè)礦區(qū)，會(huì)存在多種外部因素，其可以影響用于開(kāi)啟滑觸操作的礦用卡車(chē)10的適宜性。一種這樣的外部因素是滑觸線(xiàn)100的不同分段的可用性。雖然多種因素會(huì)影響給定滑觸線(xiàn)分段是否可用或不可用，在許多情況下，可用性將通過(guò)所述滑觸線(xiàn)分段是否供電或斷電來(lái)確定。在特殊分段下操作的同時(shí)，為了進(jìn)行維護(hù)，或者由于例如礦用卡車(chē)失速或輪胎漏氣的問(wèn)題，滑觸線(xiàn)的單獨(dú)分段可以被斷電。在任何這些情況下，可以希望隨后的卡車(chē)以斷開(kāi)滑觸模式操作，直到它們可以經(jīng)過(guò)有問(wèn)題的分段。為此，電子控制單元62可接收指示礦用卡車(chē)10從行駛路徑的與滑觸線(xiàn)100的可用分段重合的第一部分到行駛路徑的與不可用分段重合的連續(xù)部分的期望行進(jìn)的數(shù)據(jù)。已經(jīng)觀(guān)察到在滑觸線(xiàn)的分段不可用的許多情況下，礦用卡車(chē)的操作者將不知情地在不可用分段上駕駛礦用卡車(chē)，期望開(kāi)啟滑觸模式的操作將繼續(xù)可用。因此，出現(xiàn)故障，并且在發(fā)動(dòng)機(jī)加速的同時(shí)，給礦用卡車(chē)的推進(jìn)馬達(dá)的功率必須至少暫時(shí)停止，并且操作者準(zhǔn)備以斷開(kāi)滑觸模式操作礦用卡車(chē)。在其他情況下，在滑觸線(xiàn)可用性被通訊到操作者的情況下，通常使用放置在滑觸線(xiàn)的支承柱上的燈。這種燈會(huì)在一些情況下難以看到，或者被操作者忽視。通過(guò)接收指示期望行進(jìn)到行駛路徑的與不可用分段重合的部分的數(shù)據(jù)，使得功率系統(tǒng)20從開(kāi)啟滑觸模式到斷開(kāi)滑觸模式的轉(zhuǎn)換可以是無(wú)縫的。給轉(zhuǎn)換功率系統(tǒng)20的控制指令因此可以在礦用卡車(chē)10從可用分段接收電功率時(shí)輸出，使得功率系統(tǒng)20在礦用卡車(chē)10行進(jìn)到行駛路徑的與不可用分段重合的連續(xù)部分之前開(kāi)始轉(zhuǎn)換到斷開(kāi)滑觸模式。與因此轉(zhuǎn)換的功率系統(tǒng)20平行或作為其部分，受電弓40可以被降低，來(lái)源于電子器件28內(nèi)的電能被適當(dāng)轉(zhuǎn)換，并使發(fā)動(dòng)機(jī)22加速。隨后可接收指示礦用卡車(chē)到行駛路徑的與滑觸線(xiàn)100的另一可用分段重合的第二連續(xù)部分的期望行進(jìn)的數(shù)據(jù)，響應(yīng)于隨后數(shù)據(jù)，使得電子控制單元62可以指令轉(zhuǎn)換功率系統(tǒng)20返回開(kāi)啟滑觸模式。
[0032]工業(yè)實(shí)用性
[0033]現(xiàn)在參考圖3，示出礦用車(chē)輛10在運(yùn)輸?shù)缆?25上處于三個(gè)不同位置?；|線(xiàn)100總體平行于運(yùn)輸?shù)缆?25延伸，并包括電線(xiàn)和沿著運(yùn)輸?shù)缆?25并在其上方延伸且以傳統(tǒng)方式經(jīng)由支承柱111支承的支承纜線(xiàn)(如果需要的話(huà))。多個(gè)當(dāng)?shù)匕l(fā)射器-接收器沿著滑觸線(xiàn)100定位，并分別被構(gòu)造成以這里進(jìn)一步描述的方式和目的來(lái)接收和發(fā)射數(shù)據(jù)。衛(wèi)星118 (代表多個(gè)全球定位衛(wèi)星)也在圖3中示出?；|線(xiàn)100包括多個(gè)不同的分段，每個(gè)分段限定成滑觸線(xiàn)的在相鄰支承柱111之間延伸的區(qū)段。第一組箭頭112表示礦用卡車(chē)10的行駛路徑的與滑觸線(xiàn)100的可用分段102重合的部分。另一組箭頭114表示行駛路徑的與滑觸線(xiàn)100的不可用連續(xù)分段104重合的第二或連續(xù)部分。分段104可以被斷電。下一個(gè)連續(xù)分段106 (可用)與礦用卡車(chē)10的行駛路徑的第三部分重合，由箭頭116表示。沿著行駛路徑的第一部分，受電弓40且特別是兩個(gè)受電弓位于升高位置，使得電功率從可用分段102供應(yīng)到礦用卡車(chē)10的電推進(jìn)馬達(dá)。在礦用卡車(chē)10穿越行駛路徑的與不可用分段104重合的連續(xù)部分的情況下，受電弓40降低，并且卡車(chē)10經(jīng)由來(lái)自發(fā)電機(jī)24的電功率以斷開(kāi)滑觸模式操作。沿著行駛路徑的第三部分，受電弓40再次升高，并且礦用卡車(chē)10以開(kāi)啟滑觸模式操作。
[0034]將回想到可響應(yīng)于指示礦用卡車(chē)10從行駛路徑的與可用分段102重合的第一部分(箭頭112)到行駛路徑的與不可用分段104重合的連續(xù)部分(箭頭114)的期望行進(jìn)的數(shù)據(jù)來(lái)指令功率系統(tǒng)20從開(kāi)啟滑觸模式轉(zhuǎn)換到斷開(kāi)滑觸模式。在沿著運(yùn)輸?shù)缆?25前進(jìn)過(guò)程中，接收器68可接收指示礦用卡車(chē)10的位置的數(shù)據(jù)。這些數(shù)據(jù)可包括遠(yuǎn)程傳遞的數(shù)據(jù)，例如從衛(wèi)星118和傳統(tǒng)上的另外全球定位衛(wèi)星傳遞的數(shù)據(jù)。礦用卡車(chē)10還可接收指示每個(gè)滑觸線(xiàn)分段102、104、106的不可用或可用狀態(tài)的數(shù)據(jù)。在實(shí)際應(yīng)用策略中，儲(chǔ)存器66可如上所述地存儲(chǔ)滑觸線(xiàn)100的映射數(shù)據(jù)，使得電子控制單元62可以響應(yīng)于存儲(chǔ)的映射數(shù)據(jù)以及遠(yuǎn)程傳遞的位置數(shù)據(jù)確定礦用卡車(chē)10當(dāng)前在行駛路徑的哪個(gè)部分上操作，以及滑觸線(xiàn)100的哪個(gè)分段與行駛路徑的哪個(gè)部分重合。隨著礦用卡車(chē)10接近發(fā)射器-接收器110之一，電子控制單元62可經(jīng)由通過(guò)天線(xiàn)68傳遞的信號(hào)詢(xún)問(wèn)適當(dāng)?shù)漠?dāng)?shù)匕l(fā)射器-接收器110。每個(gè)發(fā)射器-接收器110可與滑觸線(xiàn)100聯(lián)接，并且可監(jiān)視一個(gè)或多個(gè)分段102、104,106的狀態(tài)，從而響應(yīng)于該詢(xún)問(wèn)，使得所述發(fā)射器-接收器110可將數(shù)據(jù)傳遞到礦用卡車(chē)10。以此總體方式，電子控制單元62將知道滑觸線(xiàn)100的將要到來(lái)的分段的狀態(tài)，并可以在到達(dá)行駛路徑的與具有不同于前面分段的可用性的分段重合的部分之前采取措施。
[0035]在圖3的圖示中，在礦用卡車(chē)10的最左側(cè)位置，電子控制單元62可以接收指示例如分段104斷電的數(shù)據(jù)。響應(yīng)于該數(shù)據(jù)，電子控制單元62可指令轉(zhuǎn)換功率系統(tǒng)20到斷開(kāi)滑觸模式，指令在適當(dāng)時(shí)刻降低受電弓40，并加速發(fā)動(dòng)機(jī)22。以類(lèi)似方式，在礦用卡車(chē)10接近定位在分段104和106之間的發(fā)射器-接收器時(shí)，電子控制單元62可再次進(jìn)行詢(xún)問(wèn)，并且根據(jù)分段106的可用性采取適當(dāng)措施。已經(jīng)觀(guān)察到礦區(qū)的相對(duì)有限的無(wú)線(xiàn)帶寬可以通過(guò)數(shù)據(jù)的不斷或經(jīng)常傳遞和接收來(lái)消耗。因此，本發(fā)明的策略(礦用卡車(chē)10詢(xún)問(wèn)當(dāng)?shù)匕l(fā)射器-接收器)提供了優(yōu)點(diǎn)。在替代實(shí)施方式中，礦區(qū)的發(fā)射器可連續(xù)或間斷地傳遞指示一個(gè)或多個(gè)滑觸線(xiàn)分段的狀態(tài)的數(shù)據(jù)。另外，不是接收來(lái)自衛(wèi)星等遠(yuǎn)程傳遞的指示實(shí)時(shí)礦用卡車(chē)位置的數(shù)據(jù)，當(dāng)?shù)匕l(fā)射器可出于類(lèi)似目的用于當(dāng)?shù)囟ㄎ幌到y(tǒng)。
[0036]現(xiàn)在參考圖5，示出流程圖100，流程圖說(shuō)明可以用于類(lèi)似于圖3所示的應(yīng)用中的示例性控制過(guò)程。流程圖100的過(guò)程可以在步驟205開(kāi)始，并繼續(xù)到步驟210，以詢(xún)問(wèn)卡車(chē)狀態(tài)對(duì)于開(kāi)啟滑觸操作是否真實(shí)。步驟210處的感興趣的所述卡車(chē)狀態(tài)可包括動(dòng)態(tài)參數(shù)，例如速度、轉(zhuǎn)向、位置和可能其他參數(shù)。步驟210處的感興趣的所述狀態(tài)還可包括是否指定礦用卡車(chē)10開(kāi)啟滑觸操作，還只是斷開(kāi)滑觸操作。已經(jīng)觀(guān)察到與其他情況相比，一些卡車(chē)或一些操作者會(huì)更有效地采用滑觸輔助，而不管操作者訓(xùn)練和礦用卡車(chē)維護(hù)和設(shè)備中的最佳努力。為此，一些卡車(chē)可從不開(kāi)啟滑觸操作，或者在給定作業(yè)輪換過(guò)程中不這樣做，盡管具有這種能力。從步驟210，過(guò)程可以繼續(xù)到步驟215以詢(xún)問(wèn)礦用卡車(chē)10是否位于開(kāi)啟滑觸適宜性邊界內(nèi)。步驟215處的過(guò)程可以理解為確定礦用卡車(chē)10是否定位成完全適用于開(kāi)啟滑觸操作。如果是，過(guò)程可繼續(xù)到步驟220以詢(xún)問(wèn)是否正在運(yùn)行更新分段定時(shí)器。如果是，過(guò)程可進(jìn)一步繼續(xù)到步驟225以發(fā)送或要求一個(gè)或多個(gè)滑觸線(xiàn)分段的狀態(tài)。如果任何步驟210-220是否，過(guò)程可循環(huán)返回再次執(zhí)行步驟210，或者可簡(jiǎn)單離開(kāi)。如上所述，要求狀態(tài)可包括詢(xún)問(wèn)當(dāng)?shù)匕l(fā)射器-接收器，其響應(yīng)于詢(xún)問(wèn)經(jīng)由信號(hào)將狀態(tài)發(fā)送到礦用卡車(chē)10。從步驟225，過(guò)程可進(jìn)一步繼續(xù)到步驟230以開(kāi)始更新分段定時(shí)器，并且進(jìn)一步到步驟235以接收滑觸線(xiàn)分段的狀態(tài)。從步驟235，過(guò)程可繼續(xù)到步驟240，以如這里描述指令在開(kāi)啟滑觸模式和斷開(kāi)滑觸模式之間轉(zhuǎn)換功率系統(tǒng)20。從步驟240，過(guò)程可繼續(xù)到步驟245以詢(xún)問(wèn)更新分段定時(shí)器是否結(jié)束。如果否，過(guò)程可返回再次執(zhí)行步驟215-245，或在步驟250處結(jié)束。如果是，過(guò)程可循環(huán)返回以再次執(zhí)行步驟225-245。
[0037]現(xiàn)在參考圖4，示出位于沿著運(yùn)輸?shù)缆?25的四個(gè)不同位置上的礦用卡車(chē)10，并示出響應(yīng)于用于開(kāi)啟滑觸操作的礦用卡車(chē)10的適宜性的期望變化來(lái)升高和降低受電弓40。在礦用卡車(chē)10的最左側(cè)圖示中，受電弓40降低，并且礦用卡車(chē)10接近開(kāi)啟滑觸適宜性邊界120。邊界120可部分通過(guò)滑觸線(xiàn)100的覆蓋區(qū)域限定。邊界120還可部分通過(guò)相對(duì)于滑觸線(xiàn)100的覆蓋區(qū)域(受電弓40的電接觸器48的寬度限定)位移的誤差限定。換言之，假設(shè)電接觸器48可包括在寬度方向上延伸經(jīng)過(guò)礦用卡車(chē)10的細(xì)長(zhǎng)導(dǎo)電元件，礦用卡車(chē)10可在誤差內(nèi)左右轉(zhuǎn)向，而不與滑觸線(xiàn)100斷開(kāi)電連接。雖然滑觸線(xiàn)100的覆蓋區(qū)域沒(méi)有在圖4中具體示出，覆蓋區(qū)域可以理解為滑觸線(xiàn)100的形狀，其在滑觸線(xiàn)100的鳥(niǎo)瞰圖中投影在運(yùn)輸?shù)缆?25上。邊界120可以是閉合的，使得固定區(qū)域定位在運(yùn)輸?shù)缆?25上，受電弓40可在其中與滑觸線(xiàn)100接觸和電連接。
[0038]如上所述，電子控制單元62可響應(yīng)于礦用卡車(chē)10與開(kāi)啟滑觸適宜性邊界接近的期望變化來(lái)輸出控制指令到致動(dòng)機(jī)構(gòu)42。在圖4所示的礦用卡車(chē)10的最左側(cè)位置，電子控制單元62可接收指示礦用卡車(chē)10的位置的數(shù)據(jù)，并將該數(shù)據(jù)與邊界120的存儲(chǔ)映射數(shù)據(jù)比較。根據(jù)礦用卡車(chē)10與邊界120的接近邊緣的接近的期望變化，如例如實(shí)時(shí)卡車(chē)位置數(shù)據(jù)和礦用卡車(chē)10的存儲(chǔ)映射數(shù)據(jù)、速度和行駛方向之間的差別的因素所示，電子控制單元62可輸出控制指令，以開(kāi)始升高受電弓40，從而受電弓40剛好在可以與滑觸線(xiàn)100建立電連接的時(shí)刻接觸滑觸線(xiàn)100。這不同于現(xiàn)有技術(shù)策略，其中根據(jù)內(nèi)置誤差來(lái)指令或訓(xùn)練操作者開(kāi)始受電弓升高以及開(kāi)啟滑觸操作，以防止操作者過(guò)早升高受電弓并阻礙滑觸線(xiàn)。在圖4左側(cè)的第二個(gè)礦用卡車(chē)10的圖示中，受電弓40升高以接觸滑觸線(xiàn)100。繼續(xù)到右側(cè)，在礦用卡車(chē)10的下一個(gè)圖示中，礦用卡車(chē)10轉(zhuǎn)向離開(kāi)開(kāi)啟滑觸適宜性邊界120以避免材料崩塌物(slide) 130。受電弓40已經(jīng)降低，并且礦用卡車(chē)10以斷開(kāi)滑觸模式操作。如上所述，電子控制單元62可監(jiān)視礦用卡車(chē)10的可以指示可能出現(xiàn)開(kāi)啟滑觸操作的適宜性的期望變化的多種內(nèi)部參數(shù)。因此，在礦用卡車(chē)10剛好在到達(dá)材料崩塌物130之前自主轉(zhuǎn)向或通過(guò)操作者轉(zhuǎn)向時(shí)，電子控制單元62可檢測(cè)礦用卡車(chē)10的轉(zhuǎn)向角度或轉(zhuǎn)向角度變化和/或位置或位置變化，并響應(yīng)地調(diào)節(jié)受電弓40到降低位置，并開(kāi)始將功率系統(tǒng)20轉(zhuǎn)換到斷開(kāi)滑觸模式。隨著礦用卡車(chē)10在經(jīng)過(guò)崩塌物130之后在邊界120內(nèi)轉(zhuǎn)向返回，大致顛倒的過(guò)程可使礦用卡車(chē)10返回到開(kāi)啟滑觸模式。
[0039]現(xiàn)在參考圖6，示出流程圖300，其說(shuō)明類(lèi)似于圖4所示操作的示例性控制過(guò)程。流程圖300的過(guò)程可在步驟305開(kāi)始，并進(jìn)一步繼續(xù)到步驟310，以詢(xún)問(wèn)卡車(chē)狀況對(duì)于開(kāi)啟滑觸操作來(lái)說(shuō)是否真實(shí)。在步驟310，電子控制單元62可執(zhí)行類(lèi)似于圖5的步驟210的功能。從步驟310，過(guò)程可繼續(xù)到步驟315以詢(xún)問(wèn)開(kāi)關(guān)位置是否指示自動(dòng)受電弓。如上所述，開(kāi)關(guān)34的位置可以指示受電弓40是否自主致動(dòng)，或者還是操作者希望保持手動(dòng)控制。如果是，過(guò)程可繼續(xù)到步驟320以詢(xún)問(wèn)實(shí)時(shí)卡車(chē)位置是否有效和更新。在步驟320，電子控制單元62可理解為確定卡車(chē)位置循跡是否如希望操作。從步驟320，過(guò)程可繼續(xù)到步驟325，以詢(xún)問(wèn)卡車(chē)是否位于開(kāi)啟滑觸適宜性邊界內(nèi)。如果是，過(guò)程可進(jìn)一步繼續(xù)到步驟335。如果否，過(guò)程可繼續(xù)到步驟330以詢(xún)問(wèn)卡車(chē)狀況對(duì)于前瞻性受電弓致動(dòng)來(lái)說(shuō)是否真實(shí)。在步驟330，電子控制單元62可以理解為確定例如轉(zhuǎn)向角度、位置、速度和行駛方向的因素是否指示受電弓40可以在達(dá)到可以實(shí)現(xiàn)與滑觸線(xiàn)100電連接的點(diǎn)之前開(kāi)始升高。如果是，過(guò)程可進(jìn)一步繼續(xù)到步驟335。如果在任何步驟310、315、320或330處的回答為否，過(guò)程可循環(huán)返回以再次開(kāi)始執(zhí)行控制程序。
[0040]在步驟335，操作者通知定時(shí)器可以啟動(dòng)，并且操作者通知自主升高受電弓的意圖。在步驟340，可以詢(xún)問(wèn)通知定時(shí)器是否結(jié)束。如果否，過(guò)程可循環(huán)返回以再次執(zhí)行步驟335。如果是，過(guò)程可繼續(xù)到步驟345以輸出受電弓升高指令，例如輸出控制信號(hào)到電致動(dòng)閥51，并同時(shí)輸出指令到電致動(dòng)節(jié)流裝置74以加速發(fā)動(dòng)機(jī)42。從步驟345，過(guò)程可繼續(xù)到步驟350以如上所述地指令轉(zhuǎn)換功率系統(tǒng)20到開(kāi)啟滑觸模式。雖然流程圖300的過(guò)程強(qiáng)調(diào)前瞻性地升高受電弓40，應(yīng)該理解到在適當(dāng)狀況下可以執(zhí)行大致類(lèi)似的步驟來(lái)降低受電弓40。圖6所示的過(guò)程還可理解為適用于卡車(chē)10在滑觸線(xiàn)100開(kāi)始處接近邊界120的情況，以及礦用卡車(chē)100轉(zhuǎn)向離開(kāi)滑觸線(xiàn)100、在邊界120外部并接著轉(zhuǎn)向返回的情況，大致如圖4所示。
[0041]當(dāng)前描述只出于說(shuō)明目的，并不應(yīng)該認(rèn)為以任何方式縮小本發(fā)明的寬度。因此，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員將理解到可以針對(duì)當(dāng)前公開(kāi)的實(shí)施方式作出多種改型，而不偏離本發(fā)明的完整和合理的范圍和精神。其他方面、特征和優(yōu)點(diǎn)將從附圖和權(quán)利要求的審查中明白。
【權(quán)利要求】
1.一種用于控制滑觸輔助啟用礦用卡車(chē)(10)中的功率系統(tǒng)(20)的方法，包括以下步驟: 接收指示用于開(kāi)啟滑觸操作的礦用卡車(chē)(10)的適宜性的期望變化的數(shù)據(jù)； 響應(yīng)于數(shù)據(jù)并在期望適宜性變化出現(xiàn)之前，輸出控制指令到用于功率系統(tǒng)(20)的受電弓(40)的致動(dòng)機(jī)構(gòu)(42);以及 響應(yīng)于控制指令，在用于經(jīng)由來(lái)自架空滑觸線(xiàn)(100)的電功率為礦用卡車(chē)(10)的電推進(jìn)馬達(dá)(26)供能的開(kāi)啟滑觸構(gòu)型和靜置構(gòu)型之間調(diào)節(jié)受電弓(40)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，接收步驟進(jìn)一步包括接收指示礦用卡車(chē)(10)與至少部分通過(guò)架空滑觸線(xiàn)(100)的覆蓋區(qū)域限定的開(kāi)啟滑觸適宜性邊界(120)接近中的期望變化的數(shù)據(jù)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其中，接收步驟包括在礦用卡車(chē)(10)位于開(kāi)啟滑觸適宜性邊界(120)的外部的同時(shí)接收數(shù)據(jù)，并且調(diào)節(jié)步驟包括在礦用卡車(chē)(10)位于開(kāi)啟滑觸適宜性邊界(120)外部的同時(shí)開(kāi)始升高受電弓(40)到開(kāi)啟滑觸構(gòu)型。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其中，調(diào)節(jié)步驟進(jìn)一步包括響應(yīng)于升高或降低受電弓(40)中的延遲時(shí)間開(kāi)始調(diào)節(jié)受電弓(40)。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其中，接收步驟進(jìn)一步包括接收指示礦用卡車(chē)(10)的至少一個(gè)動(dòng)態(tài)參數(shù)的數(shù)據(jù)； 該方法進(jìn)一步包括響應(yīng)于至少一個(gè)動(dòng)態(tài)參數(shù)設(shè)定故障的步驟，并且其中輸出步驟進(jìn)一步包括響應(yīng)于故障輸出控制指令。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其中，接收步驟包括在礦用卡車(chē)(10)位于開(kāi)啟滑觸適宜性邊界(120)內(nèi)部的同時(shí)接收數(shù)據(jù)，并且其中調(diào)節(jié)步驟包括使受電弓(40)降低到靜置構(gòu)型。
7.一種用于滑觸輔助啟用礦用卡車(chē)(10)的功率系統(tǒng)(20)，包括:受電弓(40)，其用于經(jīng)由來(lái)自架空滑觸線(xiàn)(100)的電功率為礦用卡車(chē)(10)的電推進(jìn)馬達(dá)(26)供能，受電弓(40)包括能夠與礦用卡車(chē)(10)的主體(12)聯(lián)接的連桿機(jī)構(gòu)(44)；受電弓(40)進(jìn)一步包括與連桿機(jī)構(gòu)(44)聯(lián)接的電接觸器(48)、能夠在使電接觸器(48)與架空滑觸線(xiàn)(100)接觸的開(kāi)啟滑觸構(gòu)型和靜置構(gòu)型之間調(diào)節(jié)受電弓(40)的致動(dòng)機(jī)構(gòu)(42);以及 電子控制單元(62)，其與致動(dòng)機(jī)構(gòu)(42)控制連通，電子控制單元(62)能夠接收指示用于開(kāi)啟滑觸操作的礦用卡車(chē)(10)的適宜性中的期望變化的數(shù)據(jù)，并在期望適宜性變化出現(xiàn)之前響應(yīng)地輸出控制指令到致動(dòng)機(jī)構(gòu)(42)。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的功率系統(tǒng)(20)，還包括能夠監(jiān)視礦用卡車(chē)(10)的至少一個(gè)動(dòng)態(tài)參數(shù)的檢測(cè)系統(tǒng)，并且其中電子控制單元(62)能夠進(jìn)一步響應(yīng)于至少一個(gè)動(dòng)態(tài)參數(shù)輸出控制指令。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的功率系統(tǒng)(20)，其中: 適宜性的期望變化包括礦用卡車(chē)(10)與開(kāi)啟滑觸適宜性邊界(120)接近中的期望變化； 開(kāi)啟滑觸適宜性邊界(120)包括部分通過(guò)架空滑觸線(xiàn)(100)的覆蓋區(qū)域限定并部分通過(guò)來(lái)自由電接觸器(48)的寬度限定的覆蓋區(qū)域的誤差限定的閉合邊界；功率系統(tǒng)(20)進(jìn)一步包括存儲(chǔ)開(kāi)啟滑觸適宜性邊界(120)的位置數(shù)據(jù)的計(jì)算機(jī)可讀取儲(chǔ)存器(66)； 指示期望變化的數(shù)據(jù)包括實(shí)時(shí)卡車(chē)位置數(shù)據(jù)和存儲(chǔ)位置數(shù)據(jù)；以及電子控制單元(62)能夠進(jìn)一步響應(yīng)于實(shí)時(shí)卡車(chē)位置數(shù)據(jù)和存儲(chǔ)位置數(shù)據(jù)之間的差輸出控制指令。
10.一種礦用卡車(chē)(10)，包括: 框架(12)； 地面接合推進(jìn)元件，其與框架(12)聯(lián)接； 功率系統(tǒng)(20)，其包括電推進(jìn)馬達(dá)(26)和用于經(jīng)由來(lái)自架空滑觸線(xiàn)(100)的電功率為電推進(jìn)馬達(dá)(26)供 能的受電弓(40)； 受電弓(40)具有能夠在接觸架空滑觸線(xiàn)(100)的開(kāi)啟滑觸構(gòu)型和靜置構(gòu)型之間調(diào)節(jié)受電弓(40)的致動(dòng)機(jī)構(gòu)(42);以及 功率系統(tǒng)(20)進(jìn)一步包括電子控制單元(62)，電子控制單元(62)能夠接收指示用于開(kāi)啟滑觸操作的礦用卡車(chē)(10)的適宜性中的期望變化的數(shù)據(jù)并在期望適宜性變化出現(xiàn)之前響應(yīng)地輸出控制指令到致動(dòng)機(jī)構(gòu)(42)。
【文檔編號(hào)】G08G1/0968GK103974867SQ201280056742
【公開(kāi)日】2014年8月6日 申請(qǐng)日期:2012年10月29日 優(yōu)先權(quán)日:2011年11月18日
【發(fā)明者】E·J·拉斯 申請(qǐng)人:卡特彼勒公司