用于控制工作车辆的进气系统的电抽吸器的系统和方法
【技术领域】
[0001]本发明主题通常涉及工作车辆，更特别是涉及一种用于控制工作车辆的进气系统的电抽吸器的系统和方法。
【背景技术】
[0002]工作车辆通常包括内燃机，该内燃机需要清洁空气来在燃烧处理中使用。因为很多工作车辆(例如拖拉机和其它农业车辆)在田地中和其它收割环境(其中，周围空气包含大量的灰尘、植物材料和其它颗粒)中操作，因此需要具有有效过滤器组件的进气系统。例如，用于工作车辆的普通过滤器组件包括:涡旋或旋风预清器，该涡旋或旋风预清器设置成使得较大颗粒与吸入空气分离；以及在该预清器下游的多孔空气过滤器，以便在将空气供给发动机内之前提供最终的过滤阶段。
[0003]为了防止空气过滤器堵塞，通过预清器而与吸入空气分离的较大颗粒必须从过滤器组件中除去。通常，这些颗粒通过出口管利用由来自发动机的排气流产生的真空而从过滤器组件中除去。不过，由排气流产生的真空通常不足以满足过滤器组件的性能需求，从而使得空气过滤器在很短时间内堵塞。
[0004]为了解决该问题，已经提出使用电抽吸器作为用于产生较强真空的装置，以便能够从预清器中有效地除去颗粒。例如，国际专利申请PCT/US13/58367(Chlystek等，申请日为2013年9月6日，标题为“用于工作车辆的进气系统”)公开了一种用于抽吸预清器的电动鼓风机，该文献的全部内容都结合到本申请中，用于全部目的。具体地说，Chlystek等的电动鼓风机和相关系统提供了用于从预清器中有效除去颗粒的装置，同时还降低了电动鼓风机马达受损的危险。
[0005]不过，尽管这样的系统确实提供了多个优点，但还是继续需要改进和提高电抽吸进气系统。例如，电流控制方法需要与电抽吸器相连的马达以恒定速度运行，该恒定速度选择为适应最极端的情况。因此，由于迫使交流发电机连续产生使得抽吸器以固定速度运行所需的功率而浪费大量的能量。而且，通过使得电抽吸器对于所有操作状态都以相同速度运行，抽吸器通常提供了比所需更多的抽吸，这可能导致在系统内的更大节流，并可能使得系统内的节流传感器过早驱动。
[0006]因此，在技术上欢迎一种用于控制在工作车辆的进气系统内使用的电抽吸器的改进系统和方法。
【发明内容】
[0007]本发明的方面和优点将部分在下面的说明书中提出，或者可以由说明书而清楚，或者可以通过实现本发明而了解。
[0008]在一个方面，本发明主题涉及一种用于控制工作车辆的进气系统的系统。该系统可以大致包括过滤器组件，该过滤器组件有预清器，该预清器设置成使得颗粒与由过滤器组件接收的空气分离。预清器可以确定预清器出口。系统还可以包括电抽吸器，该电抽吸器与预清器出口流体连通。电抽吸器可以包括马达，该马达设置成使得风扇旋转，以便产生真空，用于清除在预清器内与空气分离的颗粒。另外，系统可以包括控制器，该控制器与电抽吸器通信相连。控制器可以设置成根据工作车辆的、基于负载的参数的变化而改变马达的转速。
[0009]在另一方面，本发明主题涉及一种用于控制工作车辆的进气系统的系统。该系统可以大致包括过滤器组件，该过滤器组件有预清器，该预清器设置成使得颗粒与由过滤器组件接收的空气分离。预清器可以确定预清器出口。系统还可以包括电抽吸器，该电抽吸器与预清器出口流体连通。电抽吸器可以包括马达，该马达设置成使得风扇旋转，以便产生真空，用于清除在预清器内与空气分离的颗粒。另外，系统可以包括控制器，该控制器与电抽吸器通信相连。控制器可以设置成确定进入工作车辆的发动机的进气流量以及根据进气流量的变化而改变马达的转速。具体地说，马达的转速可以变化，以使得预定百分数的进气流量从预清器清除。
[0010]在还一方面，本发明主题涉及一种用于控制工作车辆的进气系统的方法。该方法大致包括:通过电抽吸器而向进气系统的预清器的预清器出口施加真空，用于清除在预清器内与空气分离的颗粒；监测工作车辆的、基于负载的参数；以及根据该基于负载的参数的变化而改变电抽吸器的马达的转速。
[0011]参考下面的说明和附加权利要求将更好地理解本发明的这些和其它特征、方面和优点。包含在本说明书中并构成说明书的一部分的附图表示了本发明的实施例，并与说明书一起用于解释本发明的原理。
【附图说明】
[0012]在参考附图的说明书中向本领域普通技术人员提供了本发明的充分和能实现的公开，包括本发明的最佳模式，附图中:
[0013]图1表示了工作车辆的一个实施例的侧视图；
[0014]图2表示了适合在图1所示的工作车辆内使用的进气系统的一个实施例的简化示意图；
[0015]图3表示了适合用于图2所示的进气系统的电抽吸器的一个实施例的剖视图；
[0016]图4表不了图3所不的电抽吸器沿线4-4的另一剖视图；
[0017]图5表示了根据本发明主题方面的、一种用于控制进气系统的电抽吸器的系统的一个实施例的示意图；
[0018]图6表示了在作为发动机速度(单位为RPM)的函数的、工作车辆的发动机负载(X轴线)和进入车辆的发动机的进气流量(y轴线)之间的示例关系的曲线图；以及
[0019]图7表示了在进入工作车辆的发动机的进气流量(X轴线)、电抽吸器的马达的所需转速(y轴线，在左侧)和在相关进气系统的预清器的出口孔处的节流(y轴线，在右侧)之间的示例关系的曲线图。
【具体实施方式】
[0020]下面将详细介绍本发明的实施例，本发明实施例的一个或多个示例在附图中表示。各示例被提供为解释本发明，而不是限制本发明。实际上，本领域技术人员应当知道，在不脱离本发明的范围或精神的情况下能够对本发明进行多种变化和改变。例如，表示或介绍为一个实施例的部件的特征能够用于另一实施例，以便产生还一实施例。因此，本发明将覆盖落在附加权利要求和它们的等效物的范围内的这些变化和改变。
[0021]总的来说，本发明主题涉及一种用于控制工作车辆的进气系统的系统和方法。具体地说，在多个实施例中，进气系统可以包括过滤器组件，该过滤器组件有:预清器，该预清器设置成使得颗粒与流入系统内的空气分离；以及空气过滤器，该空气过滤器布置在预清器的下游。另外，进气系统可以包括电抽吸器，该电抽吸器设置成通过产生真空而抽吸预清器，该真空将颗粒吸出预清器。如后面将介绍，在多个实施例中，电抽吸器的马达旋转的转速可以根据工作车辆基于负载的参数而变化。例如，在一个实施例中，基于负载的参数可以对应于工作车辆的发动机的进气流量。
[0022]下面参考附图，图1表不了工作车辆10的一个实施例的侧视图。如图所不，工作车辆10设置为农业拖拉机。不过，在其它实施例中，工作车辆10可以设置为本领域中已知的任意其它合适工作车辆，例如多种其它农业车辆、运土车辆、公路车辆、装载机等。
[0023]如图1中所示，工作车辆10包括一对前轮12、一对后轮14和底盘16，该底盘16与车轮12、14连接并由它们支承。驾驶室18可以由底盘16的一部分来支承，并可以容纳多种控制装置20 (例如操作杆、踏板、控制面板等)，用于使得操作人员能够控制工作车辆10的操作。另外，工作车辆10可以包括安装在底盘16上的传动装置24和发动机22。传动装置24可以与发动机22操作连接，并可以提供可变调节的传动比，用于通过差速器26而将发动机功率传递给车轮14。发动机22、传动装置24和差速器26可以共同确定工作车辆10的传动系统28。
[0024]下面参考图2，图中表示了根据本发明主题方面的、适用于图1所示的工作车辆10的进气系统30的一个实施例的示意图。如图2中所示，进气系统30可以大致