用于绞盘的可编程控件的制作方法
【专利说明】用于绞盘的可编程控件
[0001]相关申请的交叉引用
[0002]本申请要求2014年10月6日提交的标题为“PROGRAMMABLE CONTROLS FOR AWINCH(用于绞盘的可编程控件)”的美国临时专利申请号62/060，296的优先权，所述申请的全部内容出于所有目的据此以引用方式并入本文。
技术领域
[0003]本申请总体涉及用于控制绞盘的系统和方法。
【背景技术】
[0004]车辆，诸如户外运动车、在建筑中并且由承建商使用的商用/多用途卡车、以及其他多用途车通常配备有辅助系统(例如附件)，诸如绞盘、牵引犁(plow)、灯、压缩机。绞盘可以是在制造期间预编程的以便在特定机械和电气操作极限内进行操作。例如，可将绞盘操作限制在可与绞盘的拉力相关的设定电流极限内。因此，绞盘不可以在设定的绞盘拉力或供应电流之上进行操作。作为另一个实例，绞盘的鼓轮的旋转速度可以是基于绞盘绳索的张力。与绞盘绳索上的张力较高时相比，当绞盘绳索上的张力较低时，预设定的绞盘操作可能引起绞盘鼓轮以较高的速度旋转。此外，绞盘速度可以是基于预设定的电动机性能曲线并且在绞盘操作期间可能是不可调整的。不可调整的且预设定的绞盘操作范围和参数在某些绞盘应用中可能导致绞盘性能降低。
【发明内容】
[0005]因此，在一个实施例中，通过一种用于绞盘的系统可至少部分地解决上述问题，所述系统包括被调适用于基于负载极限来调整绞盘电动机运行的控制器，所述负载极限由所述控制器根据绞盘的模式而自动设定到不同水平。以这种方式，控制器可基于根据绞盘模式的负载极限来调整绞盘电动机运行，从而增加绞盘的效率并且减少其劣化，即使是在以不同的绞动模式进行操作时。
[0006]在另一个实例中，通过一种用于基于负载极限调整绞盘电动机的方法可至少部分地解决上述问题，所述负载极限由绞盘控制器根据绞盘的模式而自动设定到不同水平。以这种方式，可基于绞盘的不同操作模式来调整绞盘的电动机。因此，可调节绞盘性能以用于具体的绞盘应用，从而引起提高的绞盘性能。
[0007]应当理解，提供以上概要以便以简化的形式介绍在【具体实施方式】中进一步描述的一些概念。以上概要并不意图识别所要求保护主题的关键或实质特征，所要求保护主题的范围唯一地由所附的权利要求书限定。此外，所要求保护的主题并不限于解决上文或本公开的任何部分中指出的任何缺点。
【附图说明】
[0008]图1示出绞盘的第一实施例。
[0009]图2示出绞盘控制系统的示意图。
[0010]图3示出用于调整绞盘的电动机运行的方法的流程图。
[0011]图4示出用于调整绞盘的拉力的方法的流程图。
[0012]图5示出用于基于绞盘的钩接近度传感器调整绞盘操作的方法的流程图。
[0013]图6示出用于基于电动机温度调整绞盘电动机的方法的流程图。
[0014]图7示出用于基于用户对若干预编程的性能配置文件中的任何一个的选择调整绞盘的电动机运行的方法的流程图。
[0015]图8示出用于调整绞盘电动机以恒定的力和/或速度拉动绞盘绳索的方法的流程图。
【具体实施方式】
[0016]以下【具体实施方式】涉及用于基于绞盘的预期用途和/或绞盘操作参数来调整绞盘电动机运行的系统和方法。绞盘(诸如图1所示的绞盘)可包括具有用于调整绞盘操作的指令的控制模块。此外，与绞盘分开的一个或多个辅助系统(或装置)可与绞盘控制模块电联接。例如，牵引犁可与绞盘安装在同一车辆上并且与绞盘控制模块电联接。因此，绞盘控制模块可通过向辅助系统发送控制信号(例如，命令)来调整辅助系统的操作。在一个实例中，可利用与绞盘控制模块通信的控制器来控制绞盘操作和辅助系统操作两者，如图2的示意图所示。通过用户接口的一系列按钮和显示器，绞盘控制模块可允许用户从各种活动模式中进行选择，所述活动模式将调整电动机运行以便适当地为绞盘供电以用于期望的活动，如图7的流程图所示。举例来说，用户可选择恒定负载模式，其将调整绞盘电动机电压和/或电流以提供恒定拉力，如图8所示。然而，所有操作活动模式将在用于电动机温度、负载和钩到导缆器的接近度的某些上限阈值或预设定极限的约束下进行操作，以保护绞盘免于潜在损坏，如图4-6的流程图所示。因此，以下描述涉及用于提供绞盘的安全特征和选择活动模式的无缝结合的系统和方法，如图3的流程图所示。
[0017]图1示出可在图2所示的控制系统中使用并且可使用以下进一步描述的方法进行调整的绞盘10的实施例。因此，以下关于图3-8所描述的方法可用于调整图1所示的绞盘实施例或另一种类型绞盘或提升系统的操作。图1示出绞盘10的第一实施例的前侧的透视图。绞盘10包括驱动地连接到齿轮减速单元14的电动机组件12。电动机组件12包括用于操作绞盘10的电动机。电动机可由绞盘10安装在其上的车辆的电池供电，如下文进一步描述。例如，绞盘10可联接到车辆的前端。电动机向齿轮减速单元14提供功率，并且齿轮减速单元14(例如，绞盘10的变速器)向可旋转鼓轮16提供驱动转矩。齿轮减速单元14可包括在末端外壳内的远程控制离合器。如图1所示，可旋转鼓轮16是圆筒。末端带有钩28的缆绳18 (例如，绳索)可缠绕到可旋转鼓轮16上或从可旋转鼓轮16放出以便提供各种拉动操作。例如，基于鼓轮的旋转方向，缆绳18可从绞盘10放出(例如，远离鼓轮)或收卷到绞盘10中(例如，进入鼓轮)。导缆器30引导缆绳18并且在钩28被拉入时充当用于钩28的安全停止点。在一个实例中，导缆器30可附接到绞盘前部。更具体地，导缆器30可定位在鼓轮16前方并且可防止钩28被一直拉到绞盘10内并拉到鼓轮16上。在另一个实例中，导缆器30可附接到车辆的最前位置(例如，车辆前端)、在绞盘10和鼓轮16前方。导缆器30可以是具有足够宽的狭缝以允许缆绳18通过的矩形板。然而，所述狭缝(例如，开口)可足够小以防止钩28穿过所述开口。
[0018]连接板20可设置用于连接在电动机组件12的第一鼓轮支撑件22与齿轮减速单元14的第二鼓轮支撑件24之间。控制单元26可拆卸地安装到连接板20。控制单元26提供安装在单个封装件中的电连接件和部件。在一个实例中，控制单元26安装到连接板20。在另一个实例中，控制单元26通过使用远程安装套件而安装在远离绞盘10的短距离处。第一鼓轮支撑件22和第二鼓轮支撑件24提供用于可旋转地支撑可旋转鼓轮16的轴承支撑结构。
[0019]在一个实例中，图1所示的绞盘10可安装在车辆(诸如卡车或另一种类型的商用车辆)上。
[0020]转向图2，示意图200示出绞盘10(图1中示出)和附属控制系统的图解。系统包括电联接到用户输入部分204的绞盘10。在图2中，系统部件之间的实线表示部件之间的物理电连接。然而，在一些实例中，这些电连接中的一个或多个可以是所连接部件之间的双向无线连接。更具体地，绞盘10包括绞盘的部件(诸如图1所示的绞盘10的部件)，包括绞盘控制模块216和联接到绞盘安装在其中的车辆的一个或多个附件。作为一个实例，绞盘控制模块216驻留在控制单元26(图1中示出)内，所述控制单元26可在绞盘10上或附近。用户输入部件204可安装在车辆内，诸如在仪表板、操纵柄、防倾杆或另一车辆位置上，并且将控制信号提供至绞盘控制模块216并从绞盘控制模块216接收反馈信号。在另一个实例中，用户输入部分204可以是无线远程或另一种类型的无线用户接口。还应当指出的是，绞盘控制模块216可与绞盘控制模块216安装在其中的车辆的控制器无线地或通过有线电连接进行通信。
[0021]绞盘部分(例如，绞盘)10包括定位在绞盘10的电动机组件12内的绞盘电动机226。绞盘电动机热传感器206可以联接到电动机并且测量绞盘的温度(例如，电动机温度)。绞盘10还可包括电流和/或电压传感器208、联接到导缆器30和/或钩28用于测量钩与导缆器之间的距离的钩接近度传感器(例如，导缆器传感器)210、可联接到鼓轮16的角度位置传感器(例如，层传感器)212、和/或联接到绞盘的自由转动离合器致动器214。当绞盘10的离合器与绞盘变速器(例如，齿轮减速单元14)脱离接合时，鼓轮可在无需来自齿轮减速单元和电动机的输入的情况下自由旋转。因此，鼓轮可处于自由转动位置。在一个实例中，离合器致动器214是电气装置，诸如用于将绞盘变速器变换到脱离接合状态以便将鼓轮移动到自由转动位置并且用于将变速器变换回到与鼓轮接合的状态以用于正常的绞盘动力输入或动力输出(例如，绞动)的电螺线管。另外，绞盘10可包括联接到车辆的一个或多个附件。图2示出第一附件(例如，第一辅助系统)236。
[0022]如上所述，绞盘控制模块216包括在绞盘10的控制单元26 (图1-2中示出)中。绞盘10的控制单元26还包括绞盘电动机控制器224。绞盘电动机控制器224和绞盘控制模块216连接到车辆电池228。绞盘控制模块216向绞盘电动机控制器224提供控制信号，所述绞盘电动机控制器224可将来自车辆电池228的电流供应到绞盘电动机226。绞盘控制模块216还控制离合器致动器214，如上所述。另外，附件诸如第一附件228可通过电联接到辅助端口或另一种类型的电连接件而在控制模块216的控制输入端222处连接到控制模块216。控制输入端222还可包括与绞盘控制器224通信的绞盘接触器控制输入端。另夕卜，控制输入端222可包括用于与离合器致动器214通信的绞盘离合器致动器输入端。
[0023]绞盘控制模块216还包括包含用于操作绞盘部件和联接到绞盘控制模块216的多个附件的可编程数据的微控制器单元(MCU) 218。例如，绞盘控制模块216可通过MCU 218向第一附件236提供控制信号，并且第一附件236可向绞盘控制模块216的MCU 218提供反馈信号。此外，绞盘控制模