用于絞盤的可編程控件的制作方法
【專利說明】用于絞盤的可編程控件
[0001]相關申請的交叉引用
[0002]本申請要求2014年10月6日提交的標題為“PROGRAMMABLE CONTROLS FOR AWINCH(用于絞盤的可編程控件)”的美國臨時專利申請號62/060，296的優先權，所述申請的全部內容出于所有目的據此以引用方式并入本文。
技術領域
[0003]本申請總體涉及用于控制絞盤的系統和方法。
【背景技術】
[0004]車輛，諸如戶外運動車、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(例如附件)，諸如絞盤、牽引犁(plow)、燈、壓縮機。絞盤可以是在制造期間預編程的以便在特定機械和電氣操作極限內進行操作。例如，可將絞盤操作限制在可與絞盤的拉力相關的設定電流極限內。因此，絞盤不可以在設定的絞盤拉力或供應電流之上進行操作。作為另一個實例，絞盤的鼓輪的旋轉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相比，當絞盤繩索上的張力較低時，預設定的絞盤操作可能引起絞盤鼓輪以較高的速度旋轉。此外，絞盤速度可以是基于預設定的電動機性能曲線并且在絞盤操作期間可能是不可調整的。不可調整的且預設定的絞盤操作范圍和參數在某些絞盤應用中可能導致絞盤性能降低。
【發明內容】
[0005]因此，在一個實施例中，通過一種用于絞盤的系統可至少部分地解決上述問題，所述系統包括被調適用于基于負載極限來調整絞盤電動機運行的控制器，所述負載極限由所述控制器根據絞盤的模式而自動設定到不同水平。以這種方式，控制器可基于根據絞盤模式的負載極限來調整絞盤電動機運行，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模式進行操作時。
[0006]在另一個實例中，通過一種用于基于負載極限調整絞盤電動機的方法可至少部分地解決上述問題，所述負載極限由絞盤控制器根據絞盤的模式而自動設定到不同水平。以這種方式，可基于絞盤的不同操作模式來調整絞盤的電動機。因此，可調節絞盤性能以用于具體的絞盤應用，從而引起提高的絞盤性能。
[0007]應當理解，提供以上概要以便以簡化的形式介紹在【具體實施方式】中進一步描述的一些概念。以上概要并不意圖識別所要求保護主題的關鍵或實質特征，所要求保護主題的范圍唯一地由所附的權利要求書限定。此外，所要求保護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。
【附圖說明】
[0008]圖1示出絞盤的第一實施例。
[0009]圖2示出絞盤控制系統的示意圖。
[0010]圖3示出用于調整絞盤的電動機運行的方法的流程圖。
[0011]圖4示出用于調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整絞盤操作的方法的流程圖。
[0013]圖6示出用于基于電動機溫度調整絞盤電動機的方法的流程圖。
[0014]圖7示出用于基于用戶對若干預編程的性能配置文件中的任何一個的選擇調整絞盤的電動機運行的方法的流程圖。
[0015]圖8示出用于調整絞盤電動機以恒定的力和/或速度拉動絞盤繩索的方法的流程圖。
【具體實施方式】
[0016]以下【具體實施方式】涉及用于基于絞盤的預期用途和/或絞盤操作參數來調整絞盤電動機運行的系統和方法。絞盤(諸如圖1所示的絞盤)可包括具有用于調整絞盤操作的指令的控制模塊。此外，與絞盤分開的一個或多個輔助系統(或裝置)可與絞盤控制模塊電聯接。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接。因此，絞盤控制模塊可通過向輔助系統發送控制信號(例如，命令)來調整輔助系統的操作。在一個實例中，可利用與絞盤控制模塊通信的控制器來控制絞盤操作和輔助系統操作兩者，如圖2的示意圖所示。通過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模式中進行選擇，所述活動模式將調整電動機運行以便適當地為絞盤供電以用于期望的活動，如圖7的流程圖所示。舉例來說，用戶可選擇恒定負載模式，其將調整絞盤電動機電壓和/或電流以提供恒定拉力，如圖8所示。然而，所有操作活動模式將在用于電動機溫度、負載和鉤到導纜器的接近度的某些上限閾值或預設定極限的約束下進行操作，以保護絞盤免于潛在損壞，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模式的無縫結合的系統和方法，如圖3的流程圖所示。
[0017]圖1示出可在圖2所示的控制系統中使用并且可使用以下進一步描述的方法進行調整的絞盤10的實施例。因此，以下關于圖3-8所描述的方法可用于調整圖1所示的絞盤實施例或另一種類型絞盤或提升系統的操作。圖1示出絞盤10的第一實施例的前側的透視圖。絞盤10包括驅動地連接到齒輪減速單元14的電動機組件12。電動機組件12包括用于操作絞盤10的電動機。電動機可由絞盤10安裝在其上的車輛的電池供電，如下文進一步描述。例如，絞盤10可聯接到車輛的前端。電動機向齒輪減速單元14提供功率，并且齒輪減速單元14(例如，絞盤10的變速器)向可旋轉鼓輪16提供驅動轉矩。齒輪減速單元14可包括在末端外殼內的遠程控制離合器。如圖1所示，可旋轉鼓輪16是圓筒。末端帶有鉤28的纜繩18 (例如，繩索)可纏繞到可旋轉鼓輪16上或從可旋轉鼓輪16放出以便提供各種拉動操作。例如，基于鼓輪的旋轉方向，纜繩18可從絞盤10放出(例如，遠離鼓輪)或收卷到絞盤10中(例如，進入鼓輪)。導纜器30引導纜繩18并且在鉤28被拉入時充當用于鉤28的安全停止點。在一個實例中，導纜器30可附接到絞盤前部。更具體地，導纜器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內并拉到鼓輪16上。在另一個實例中，導纜器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。導纜器30可以是具有足夠寬的狹縫以允許纜繩18通過的矩形板。然而，所述狹縫(例如，開口)可足夠小以防止鉤28穿過所述開口。
[0018]連接板20可設置用于連接在電動機組件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。控制單元26可拆卸地安裝到連接板20。控制單元26提供安裝在單個封裝件中的電連接件和部件。在一個實例中，控制單元26安裝到連接板20。在另一個實例中，控制單元26通過使用遠程安裝套件而安裝在遠離絞盤10的短距離處。第一鼓輪支撐件22和第二鼓輪支撐件24提供用于可旋轉地支撐可旋轉鼓輪16的軸承支撐結構。
[0019]在一個實例中，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]轉向圖2，示意圖200示出絞盤10(圖1中示出)和附屬控制系統的圖解。系統包括電聯接到用戶輸入部分204的絞盤10。在圖2中，系統部件之間的實線表示部件之間的物理電連接。然而，在一些實例中，這些電連接中的一個或多個可以是所連接部件之間的雙向無線連接。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和聯接到絞盤安裝在其中的車輛的一個或多個附件。作為一個實例，絞盤控制模塊216駐留在控制單元26(圖1中示出)內，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，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。在另一個實例中，用戶輸入部分204可以是無線遠程或另一種類型的無線用戶接口。還應當指出的是，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線地或通過有線電連接進行通信。
[0021]絞盤部分(例如，絞盤)10包括定位在絞盤10的電動機組件12內的絞盤電動機226。絞盤電動機熱傳感器206可以聯接到電動機并且測量絞盤的溫度(例如，電動機溫度)。絞盤10還可包括電流和/或電壓傳感器208、聯接到導纜器30和/或鉤28用于測量鉤與導纜器之間的距離的鉤接近度傳感器(例如，導纜器傳感器)210、可聯接到鼓輪16的角度位置傳感器(例如，層傳感器)212、和/或聯接到絞盤的自由轉動離合器致動器214。當絞盤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，鼓輪可在無需來自齒輪減速單元和電動機的輸入的情況下自由旋轉。因此，鼓輪可處于自由轉動位置。在一個實例中，離合器致動器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以便將鼓輪移動到自由轉動位置并且用于將變速器變換回到與鼓輪接合的狀態以用于正常的絞盤動力輸入或動力輸出(例如，絞動)的電螺線管。另外，絞盤10可包括聯接到車輛的一個或多個附件。圖2示出第一附件(例如，第一輔助系統)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還包括絞盤電動機控制器224。絞盤電動機控制器224和絞盤控制模塊216連接到車輛電池228。絞盤控制模塊216向絞盤電動機控制器224提供控制信號，所述絞盤電動機控制器224可將來自車輛電池228的電流供應到絞盤電動機226。絞盤控制模塊216還控制離合器致動器214，如上所述。另外，附件諸如第一附件228可通過電聯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。控制輸入端222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器214通信的絞盤離合器致動器輸入端。
[0023]絞盤控制模塊216還包括包含用于操作絞盤部件和聯接到絞盤控制模塊216的多個附件的可編程數據的微控制器單元(MCU) 218。例如，絞盤控制模塊216可通過MCU 218向第一附件236提供控制信號，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。此外，絞盤控制模