阅读说明：本技术 工业机器的自适应发动机速度增益 (The adaptive engine speed gain of industrial machine ) 是由 R·萨哈 于 2019-05-16 设计创作，主要内容包括：系统和装置包括存储第一增益设定和第二增益设定的存储器。第二增益设定定义了比第一增益设定低的增益。电路耦合到存储器并且被构造为接收指示发动机速度和发动机扭矩的数据,根据发动机速度和发动机扭矩确定瞬态响应值,响应于瞬态响应值低于第一阈值,利用第一增益设定来控制发动机速度,并且响应于瞬态响应值高于第一阈值,利用所述第二增益设定来控制发动机速度。(System and device include the memory for storing the first gain setting and the second gain setting.Second gain, which is defined, sets low gain than the first gain.Circuit is coupled to memory and is configured to receive the data of instruction engine speed and engine torque, transient response value is determined according to engine speed and engine torque, it is lower than first threshold in response to transient response value, it is set using the first gain to control engine speed, and it is higher than first threshold in response to transient response value, is set using second gain to control engine speed.)

工业机器的自适应发动机速度增益

相关申请的交叉引用

本申请要求2018年5月17日提交的美国临时专利申请No.62/672,720的权益，该申请通过引用整体并入本文。

技术领域

本公开涉及发动机控制系统。更具体地，本公开涉及用于改善工业机器中的发动机的瞬态响应的系统和方法。

背景技术

控制系统通常以比例增益值运行，该增益值将输入幅度与控制系统内的输出幅度相关联。在一些系统中，可以改变增益以提供相对于输出的输入的更大或更小的放大。随着增益的增加，控制系统的不稳定性也会增加。系统不稳定性是增益选择的一个考虑因素。随着控制系统中的增益增加，通常上升时间(例如，响应时间)减小，过冲百分比增加，并且建立时间增加。因此，较高的增益值倾向于提供更快的响应系统，但代价是较低的稳定性。

发明内容

一个实施例涉及一种装置，其包括存储第一增益设定和第二增益设定的存储器。第二增益设定定义了比第一增益设定低的增益。电路耦合到存储器并且被构造为接收指示发动机速度和发动机扭矩的数据，根据发动机速度和发动机扭矩确定瞬态响应值，响应于瞬态响应值低于第一阈值，利用所述第一增益设定来控制发动机速度，并且响应于瞬态响应值高于第一阈值，利用所述第二增益设定来控制发动机速度。

另一个实施例涉及一种装置，其包括存储第一增益设定和第二增益设定的存储器。第二增益设定定义了比第一增益设定低的增益。该装置还包括用户界面，其被构造为响应于用户输入提供第一增益设定信号或第二增益设定信号，以及耦合到存储器和用户界面的电路。该电路被构造为响应于接收第一增益设定信号，利用第一增益设定来控制发动机速度，并且响应于接收第二增益设定信号，利用第二增益设定来控制发动机速度。

另一实施例涉及一种方法，包括在存储器中存储第一增益设定、第二增益设定、和第三增益设定，其中第二增益设定定义比第一增益设定低的增益，并且第三增益设定定义比第二增益设定低的增益；该方法还包括接收指示发动机速度和发动机扭矩的数据，以及根据发动机速度和发动机扭矩确定瞬态响应值。该方法选择第一增益选择逻辑、第二增益选择逻辑、或第三增益选择逻辑中的一个。第一增益选择逻辑包括响应于用户输入，通过用户界面提供第一增益设定信号、第二增益设定信号、或第三增益设定信号，响应于接收第一增益设定信号，利用第一增益设定来控制发动机速度，响应于接收第二增益设定信号，利用第二增益设定来控制发动机速度，并且响应于接收第二增益设定信号，利用第三增益设定来控制发动机速度。第二增益选择逻辑包括响应于瞬态响应值低于第一速度范围阈值，利用第一增益设定来控制发动机速度，响应于瞬态响应值高于第一速度范围阈值并低于第二速度范围阈值，利用第二增益设定来控制发动机速度，并且响应于瞬态响应值高于第二速度范围阈值，利用第三增益设定来控制发动机速度。第三增益选择逻辑包括响应于瞬态响应值低于第一扭矩区域阈值并低于第二扭矩区域阈值，利用第一增益设定来控制发动机速度，响应于瞬态响应值低于第一扭矩区域阈值并高于第二扭矩区域阈值，利用第二增益设定来控制发动机速度，并且响应于瞬态响应值高于第一扭矩区域阈值并低于第二扭矩区域阈值，利用第三增益设定来控制发动机速度。该方法还包括根据所选择的增益设定选择逻辑运行车辆发动机。

从以下结合附图的详细描述中，这些和其他特征以及其运行的组织和方式将变得显而易见。

附图说明

图1是根据示例性实施例的机器的透视图。

图2是根据示例性实施例的图1的机器的功能系统的示意图。

图3是示出根据示例性实施例的图1的机器随时间的发动机速度的图表。

图4是示出根据示例性实施例的图1的机器对于增益值范围的发动机速度下降的图表。

图5是根据示例性实施例示出与图1的机器的发动机速度相比的下冲的图表。

图6是根据示例性实施例示出与图1的机器的发动机速度相比的过冲的曲图表。

图7是根据示例性实施例的图1的机器的控制器的示意图。

图8是根据示例性实施例示出的用于为图1的机器应用增益设定的运行第一逻辑的流程图。

图9是根据示例性实施例示出的用于为图1的机器应用增益设定的第二逻辑的图表。

图10是根据示例性实施例示出的用于为图1的机器应用增益设定的第三逻辑的图表。

图11是根据示例性实施例示出的图1的机器的增益表内的增益值的分布的图表。

图12是示出根据示例性实施例的用于图1的机器的自适应增益逻辑选择方法的流程图。

图13是根据示例性实施例的图1的机器的功能系统的示意图。

具体实施方式

以下是针对工业机器的自适应发动机速度增益控制的方法、装置和系统的相关的各种概念和实现方式的更具体的描述。以上介绍并在下面更详细讨论的各种概念可以以任何数量的方式实施，因为所描述的概念不限于任何特定的实施方式。提供特定实施方式和应用的示例主要用于说明目的。

一般地参考附图，本文公开的各种实施例涉及用于在重型设备的运行期间改进瞬态响应的系统、装置和方法。许多非公路机器(例如，挖掘机或轮式装载机)包括无级变速器并且及其以恒定或接近恒定的发动机速度运行。已经出现的一个问题包括当引入突变负载时(例如，快速提升非常重的负载)，瞬态响应能力降低。通常，随着发动机速度和/或发动机扭矩增加，瞬态响应更好。为了至少解决瞬态响应降低的问题，根据本公开，利用了许多可以响应于发动机扭矩和/或发动机速度的不同的增益设定。例如，在较低的发动机速度下，发动机速度控制利用较高的增益，从而改善瞬态响应。本公开专门地且有益地为操作员提供选择逻辑，其允许操作员确定用于机器运行的适当增益设定，扭矩区域逻辑，其响应于发动机扭矩与发动机速度图表或表格上的确定的扭矩运行区域自动选择增益设定，和/或速度范围逻辑，其响应于图表或表格中确定的发动机速度范围自动选择增益设定。

如本文所使用的，增益设定可以包括由控制系统、控制器、或电路使用的一系列增益值。增益值可以包括由控制系统、控制器、或电路使用的实现控制动作的单个或恒定增益数。在一些实施例中，术语增益设定和增益值可以互换使用，使得增益设定包括由控制系统、控制器、或电路使用的对机器、子系统或单个组件实现控制的单个或恒定增益值。另外，以下描述讨论用于控制机器的发动机的增益设定或增益值。换句话说，增益设定或增益值会影响整个机器的运行，包括所有子系统或组件。在一些实施例中，增益设定或增益值可能仅影响一些子系统或组件的运行。例如，增益设定或增益值可能影响液压系统的运行，使得泵/马达或液压传输根据增益设定或增益值运行。在一些实施例中，可以使用增益设定或增益值来影响或控制传输系统、后处理系统、液压系统、机械系统、其他机器系统或系统和子系统的任何组合。

如图1所示，挖掘机20形式的机器通常包括轨道24、发动机28、驾驶室32、和铲斗36形式的工具。挖掘机20在地面40上移动，并且铲斗36操纵物料44。在一些结构中，机器是不同的非公路机器，其包括用于操纵物料的工具(例如，轮式装载机)。例如，根据需要，机器可包括轮子、前端装载器、钻头或螺旋钻、耙子、筛子和/或传送器、锤子或其他工具。在本文件的上下文中，术语“工具”指的消耗动力执行除了推动机器在地面上移动之外的动作的任何工具或系统。例如，工具可包括但不限于钻/螺旋钻、耙子、传送器和/或铲斗。

如图2所示，发动机28是内燃机(例如柴油或汽油)并提供机械动力输出。发动机28以发动机速度运行并提供发动机扭矩。冷却系统48耦合到发动机28并为挖掘机20的部件提供热交换。冷却系统48包括风扇52，风扇52可由发动机28驱动以使空气移动通过冷却系统48

控制系统56位于挖掘机20的驾驶室32内，并包括用户界面设备，该用户界面设备包括方向盘60、加速踏板64、操纵杆68和开关70。控制系统56还包括控制器72，控制器72与用户界面设备和机器20的其他部件通信以实现控制。在一些实施例中，操纵杆68用于控制工具的运行。在一些实施例中，开关70用于在地面行进的第一工作模式，用于操作工具(诸如前端装载机或挖掘机)的第二工作模式，和用于装载或提升的第三工作模式之间切换。在一些实施例中，开关是或包括杠杆、拨动开关、可旋转选择器、多个按钮、触摸屏、或根据需要的另一人机界面。

工作机械系统76包括铲斗36和相关联的连杆。在一些实施例中，工作机械系统76可包括机械动力的功率输出装置(take-offs)、其他部件、或其他工具(例如，钻/螺旋钻、拖车、反铲、钳)。工作液压系统80包括马达/泵84和液压致动器88，工作液压系统80耦合到工作机械系统76以对工作机械系统76施加动作。工作液压系统80可以布置成操作工作机械系统76的其他部件。例如，如果工作机械系统76包括操纵铲斗36或另一工具的挖掘机20的斗杆(boom)和臂，则工作液压系统80向工具和工作机械系统76的其他部件(例如，斗杆和臂)提供动力。在图2的示例中，工具包括工作机械系统76和工作液压系统80两者，或工作机械系统76和/或工作液压系统80的部分。在一些实施例中，工作液压系统80控制铲斗36的斗杆和臂，以伸展、缩回、摆动和曲柄运动。

另外，如图2所示，工作液压系统80包括转向液压系统89和制动液压系统90。转向液压系统89和制动液压系统90是分开控制的，但为了本文件的目的，它们被认为是整个工作液压系统80的一部分。此外，工作液压系统80可包括需要液压动力或液压流的其他液压部件和系统。

传动系92包括传动装置96，传动装置96接收来自发动机28的动力并向四个履带24提供旋转动力。在一些实施例中，传动装置96是包括液压马达/泵的无级传动(CVT)。

在挖掘机20的运行期间，发动机28通常以固定的发动机速度运行，该固定的发动机速度可以由操作员基于挖掘机20的扭矩需求(例如，工作液压系统80、转向液压系统89和/或制动液压系统90的流量需求)来命令。发动机负载(例如，工具或传动系92所需的扭矩)的急剧增加通常导致发动机速度的降低。如图3的发动机速度对时间曲线图所示，发动机28在时间T1经历需求增加。在时间T1处的扭矩需求之后，经历发动机速度下冲100，随后是发动机速度过冲104，之后发动机28恢复到稳态发动机速度108。发动机速度下冲100会降低可***作员察觉的发动机28瞬态响应。降低的瞬态响应可能导致操作员由于发动机速度的突然变化而不安。期望在突然加载期间改善发动机28的瞬态响应。

通过改变控制系统56的增益值，可以改变发动机28的瞬态响应。如图4所示，在一些实施例中，X的控制增益值导致发动机速度下冲100约为每分钟150转(150rpm)，半增益值X/2导致发动机速度下冲100约为每分钟200转(200rpm)，2倍增益值2X导致发动机速度下冲100约为每分钟100转(100rpm)，4倍增益值4X导致发动机速度下冲100约为每分钟七十五转(75rpm)。随着增益的增加，下冲100减少。

另外，发动机28的初始发动机速度影响发动机速度下冲100和发动机速度过冲104。如图5所示，发动机速度下冲100通常随着发动机速度的增加而减小。如图6所示，发动机速度过冲104随着发动机速度增加也趋于减小。鉴于这些发现，发明人已经确定可以利用较低的增益值来在较高的发动机速度下实现期望的瞬态响应。相反，较高的增益值可以改善较低发动机速度下的瞬态响应。

控制系统56的控制器72将在下面关于图7进行讨论，并且由于图1的部件被示出为在挖掘机20中实施，控制器72可以被构造为一个或多个电子控制单元(ECU)。控制器72可以与变速器控制单元、排气后处理控制单元、动力系控制模块、发动机控制模块等中的至少一个分离或包括在其中。

现在参考图7，根据示例性实施例示出了图1的挖掘机20的控制器72的示意图。如图7所示，控制器72包括具有处理器116和存储设备120的处理电路112、具有操作员选择电路128的控制系统124、发动机速度范围电路132、扭矩曲线区域电路136、发动机速度电路140、发动机扭矩电路144、和校准电路148、以及通信接口152。通常，控制器72被构造成识别并实现最佳模式增益设定或增益值。在一些实施例中，最佳模式增益设定或增益值产生最小或最低下冲、最低过冲、到稳态运行的最小稳定时间、其他因素、或改善发动机28或挖掘机20的瞬态响应的任何因素组合。

在一种配置中，操作员选择电路128、发动机速度范围电路132、扭矩曲线区域电路136、发动机速度电路140、发动机扭矩电路144、和校准电路148被实施为机器或计算机可读介质，其可由诸如处理器116的处理器执行。如本文所述以及其他用途中，机器可读介质促进特定操作的执行以允许数据的接收和传输。例如，机器可读介质可以提供指令(例如，命令等)以例如获取数据。在这方面，机器可读介质可包括定义数据采集频率(或数据传输)的可编程逻辑。计算机可读介质可包括可以以包括但不限于Java等的任何编程语言和任何常规过程编程语言(诸如“C”编程语言或类似编程语言)编写的代码。计算机可读程序代码可以在一个处理器或多个远程处理器上执行。在后一种情况下，远程处理器可以通过任何类型的网络(例如，CAN总线等)彼此连接。

在另一种配置中，操作员选择电路128、发动机速度范围电路132、扭矩曲线区域电路136、发动机速度电路140、发动机扭矩电路144、和校准电路148被实施为硬件单元，例如电子控制单元。这样，操作员选择电路128、发动机速度范围电路132、扭矩曲线区域电路136、发动机速度电路140、发动机扭矩电路144、和校准电路148可以体现为包括但不限于处理电路、网络接口、***设备、输入设备、输出设备、传感器等的一个或多个电路部件。在一些实施例中，操作员选择电路128、发动机速度范围电路132、扭矩曲线区域电路136、发动机速度电路140、发动机扭矩电路144、和校准电路148可以采用一个或多个模拟电路、电子电路(例如，集成电路(IC)、分立电路、片上系统(SOC)电路、微控制器等)、电信电路、混合电路、和任何其他类型的“电路”的形式。在这方面，操作员选择电路128、发动机速度范围电路132、扭矩曲线区域电路136、发动机速度电路140、发动机扭矩电路144、和校准电路148可包括用于实现或促进本文所述实现运行的任何类型的部件。例如，这里描述的电路可以包括一个或多个晶体管、逻辑门(例如NAND、AND、NOR、OR、XOR、NOT、XNOR等)、电阻器、多路复用器、寄存器、电容器、电感器、二极管、布线等等)。操作员选择电路128、发动机速度范围电路132、扭矩曲线区域电路136、发动机速度电路140、发动机扭矩电路144、和校准电路148还可以包括可编程硬件设备，例如现场可编程门阵列、可编程阵列逻辑、可编程逻辑器件等。操作员选择电路128、发动机速度范围电路132、扭矩曲线区域电路136、发动机速度电路140、发动机扭矩电路144、和校准电路148可包括一个或多个存储器设备，用于存储可通过操作员选择电路128、发动机速度范围电路132、扭矩曲线区域电路136、发动机速度电路140、发动机扭矩电路144、和校准电路148的处理器执行的指令。一个或多个存储器设备和处理器可以具有与下面提供的存储器设备120和处理器116相关的相同的定义。在一些硬件单元配置中，操作员选择电路128、发动机速度范围电路132、扭矩曲线区域电路136、发动机速度电路140、发动机扭矩电路144、和校准电路148可以在地理上分散在机器中不同的位置。替代地并且如图所示，操作员选择电路128、发动机速度范围电路132、扭矩曲线区域电路136、发动机速度电路140、发动机扭矩电路144、和校准电路148可以体现在单个单元/外壳中或单个单元/外壳内，其显示为控制器72。

在所示的示例中，控制器72包括具有处理器116和存储器设备120的处理电路112。处理电路112可以被构造或配置成执行或实现本文所描述的与操作员选择电路128、发动机速度范围电路132、扭矩曲线区域电路136、发动机速度电路140、发动机扭矩电路144、和校准电路148相关的指令、命令和/或控制过程。所描绘的配置将操作员选择电路128、发动机速度范围电路132、扭矩曲线区域电路136、发动机速度电路140、发动机扭矩电路144、和校准电路148表示为机器或计算机可读介质。然而，如上所述，该图示并不意味着限制，因为本公开考虑了其他实施例，在实施例中操作员选择电路128、发动机速度范围电路132、扭矩曲线区域电路136、发动机速度电路140、发动机扭矩电路144、和校准电路148被配置为硬件单元，或操作员选择电路128、发动机速度范围电路132、扭矩曲线区域电路136、发动机速度电路140、发动机扭矩电路144、和校准电路148中的至少一个电路被配置为硬件单元。所有这些组合和变化都旨在落入本公开的范围内。

处理器116可被实施为一个或多个通用处理器、专用集成电路(ASIC)、一个或多个现场可编程门阵列(FPGA)、数字信号处理器(DSP)、一组处理组件或者其他合适的电子处理组件。在一些实施例中，一个或多个处理器可以由多个电路共享(例如，操作员选择电路128、发动机速度范围电路132、扭矩曲线区域电路136、发动机速度电路140、发动机扭矩电路144、以及校准电路148可以包括或以其他方式共享相同的处理器，在一些示例性实施例中，该处理器可以执行经由存储器的不同区域存储或以其他方式访问的指令)。可选地或另外地，一个或多个处理器可构造成独立于一个或多个协同处理器来执行或以其他方式执行某些操作。在其他示例实施例中，两个或更多个处理器可通过总线耦合以实现独立、并行、流水线或多线程指令执行。所有这些变化都旨在落入本公开的范围内。存储器设备120(例如，RAM、ROM、闪存、硬盘存储器等)可以存储用于促进本文描述的各种处理的数据和/或计算机代码。存储器设备120可以可通信地连接到处理器116，以向处理器116提供计算机代码或指令以执行本文描述的至少一些处理。此外，存储器设备120可以是或包括有形的、非瞬态的易失性存储器或非易失性存储器。因此，存储器设备120可以包括数据库组件、目标代码组件、脚本组件、或用于支持本文描述的各种活动和信息结构的任何其他类型的信息结构。

存储器设备120被构造成存储增益设定表，该增益设定表将机器状况与控制器72内的增益值相关联。在一些实施例中，存储器设备120存储与第一增益选择逻辑(例如，操作员选择逻辑)相关联的第一逻辑增益设定表156、与第二增益选择逻辑(例如，发动机速度范围逻辑)相关联的第二逻辑增益设定表160、和与第三增益选择逻辑(例如，扭矩曲线区域逻辑)相关联的第三逻辑增益设定表164。在一些实施例中，增益设定表156、160、164存储在本地存储器设备120中。在一些实施例中，增益设定表156、160、164存储在外部存储器设备中，例如联网服务器、诊断工具、或另一远程存储器。在一些实施例中，增益设定表156、160、164存储在控制器72的电路中。例如，第一逻辑增益设定表156可以存储在操作员选择电路128中，第二逻辑增益设定表160可以存储在发动机速度范围电路132中，和/或第三逻辑增益设定表164可以存储在扭矩曲线区域电路136中。

操作员选择电路128构造成经由通信接口152与控制系统56的开关70通信以接收指示所选工作模式的输入(例如，第一工作模式/行进模式、第二工作模式/挖掘模式、或第三工作模式/提升/加载模式)。操作员选择电路128还被构造成通过查询第一逻辑增益设定表156并利用从第一逻辑增益设定表156检索的与所选工作模式相关联的增益设定来实施第一增益设定选择逻辑。在一些实施例中，操作员选择电路128被构造成确定挖掘机20的当前运行模式(例如，行进、挖掘、或提升/加载)并通过查询第一逻辑增益设定表156和利用从第一逻辑增益设定表156检索的与确定的工作模式相关联的增益设定来应用或实施第一增益设定选择逻辑。

发动机速度范围电路132构造成与发动机速度电路140通信以接收指示发动机28的发动机速度的输入。发动机速度范围电路132还被构造成通过基于接收的发动机速度输入确定发动机速度范围、查询第二逻辑增益设定表160、以及利用从第二逻辑增益设定表160检索的与确定的发动机速度范围相关联的增益设定来实施第二增益设定选择逻辑。

扭矩曲线区域电路136构造成与发动机扭矩电路144通信以接收指示发动机28的发动机扭矩的输入。扭矩曲线区域电路136还被构造成通过基于所接收的发动机扭矩输入确定发动机扭矩区域、查询第三逻辑增益设定表164、以及利用从第三逻辑增益设定表164检索的与确定的发动机扭矩区域相关联的增益设定来实施第三增益设定选择逻辑。

发动机速度电路140构造成经由通信接口152接收来自发动机28的输入，该输入指示发动机速度。在一些实施例中，发动机速度电路140构造成接收来自物理传感器、虚拟传感器、或物理和虚拟传感器的组合的输入。在一些实施例中，发动机速度电路140接收来自物理发动机速度传感器的输入并处理输入以产生发动机速度值。

发动机扭矩电路144构造成经由通信接口152接收来自发动机28的输入，该输入指示发动机扭矩。在一些实施例中，发动机扭矩电路144构造成接收来自物理传感器、虚拟传感器、或物理和虚拟传感器的组合的输入。在一些实施例中，发动机扭矩电路144接收来自应变仪、磁性传感器或各种虚拟传感器的输入，并基于所述输入计算发动机扭矩。

校准电路148构造成与操作员选择电路128、发动机速度范围电路132、和扭矩曲线区域电路136通信以从第一增益设定选择逻辑、第二增益设定选择逻辑、以及第三增益设定选择逻辑中确定最佳模式逻辑。在一些实施例中，最佳模式逻辑提供最低或最小下冲100。在一些实施例中，最佳模式逻辑使得过冲104最小化。在一些实施例中，最佳模式逻辑使得到稳态运行的稳定时间最少。在一些实施例中，最佳模式逻辑提供优化的下冲100、过冲104和稳定时间。在一些实施例中，使用加权函数确定最佳模式逻辑，该加权函数将最高权重分配给最小化的下冲100、将中等权重分配给最小化的过冲104、并将最低权重分配给最小化的稳定时间。在一些实施例中，根据需要，加权是不同的。在一些实施例中，指示发动机28的改进的瞬态响应的其他因素可用于确定最佳模式逻辑。

如图8所示，第一增益选择逻辑包括操作员将开关70操纵到三个位置之一。在第一位置168，选择第一工作模式，并且操作员选择电路128查询第一逻辑增益设定表156并检索与第一工作模式相关联的第一增益设定172。在一些实施例中，第一工作模式是行进模式。在第二位置176，选择第二工作模式，并且操作员选择电路128查询第一逻辑增益设定表156并检索与第二工作模式相关联的第二增益设定180。在一些实施例中，第二工作模式是挖掘模式，并且第二增益设定180定义比第一增益设定172更高或更积极(aggressive)的增益。在第三位置184，选择第三工作模式，并且操作员选择电路128查询第一逻辑增益设定表156并检索与第三工作模式相关联的第三增益设定188。在一些实施例中，第三工作模式是提升/加载模式，并且第三增益设定188定义比第二增益设定180更高或更积极的增益。

在操作中，操作员可以通过操纵开关70来影响发动机28的瞬态响应。当挖掘机20在地面上行进时，操作员可以接合第一工作模式，并且第一增益设定172将控制发动机28以在操作员驾驶时提供预期的瞬态响应。当挖掘机20正在挖掘时，操作员可以接合第二工作模式，并且第二增益设定180提供发动机28对突变负载的更快响应。换句话说，与第一增益设定172相比，第二增益设定180提供减小的下冲100。当挖掘机20提升或加载时，操作员可以接合第三工作模式，并且第三增益设定188将提供更积极的增益，以在重负载条件期间提供具有减小的下冲100的快速响应。

如图9所示，第二增益选择逻辑包括查询存储在第二逻辑增益设定表160中的发动机速度范围。发动机速度范围电路132基于由发动机速度电路140确定的发动机速度和由发动机扭矩电路144确定的发动机扭矩确定发动机速度范围。在一些实施例中，发动机速度范围电路132将发动机速度范围坐标确定作为发动机速度和发动机扭矩的函数。例如，发动机速度范围坐标可以是(当前发动机速度、当前发动机扭矩)。图9示出了发动机速度与发动机扭矩图上的发动机速度范围的一个示例。通常，随着发动机速度增加，在第二逻辑增益设定表160内增益设定增加。同样，随着发动机扭矩增加，在第二逻辑增益设定表160内增益设定增加。发动机速度范围电路132用发动机速度范围坐标查询第二逻辑增益设定表160，并且第二逻辑增益设定表160返回相应的增益设定。在一些实施例中，随着增益设定数量的增加，增益值减小。例如，在图9中示出了六个增益设定，并且增益设定-6中定义的增益最低，并且增益增加到增益设定-1中定义的最高增益。换句话说，随着发动机速度增加，增益设定数量增加，并且增益设定所定义的增益减小。在较高发动机速度下，第二增益选择逻辑利用发动机28固有地改善的瞬态响应。在一些实施例中，可以在第二逻辑增益设定表160内包括少于六个增益设定或多于六个增益设定。

如图10所示，第三增益选择逻辑包括查询存储在第三逻辑增益设定表164中的发动机扭矩区域。扭矩曲线区域电路136基于由发动机速度电路140确定的发动机速度和由发动机扭矩电路144确定的发动机扭矩确定发动机扭矩区域。在一些实施例中，扭矩曲线区域电路136将发动机扭矩区域坐标确定作为发动机速度和发动机扭矩的函数。例如，发动机扭矩区域坐标可以是(当前发动机速度、当前发动机扭矩)。图10示出了发动机速度与发动机扭矩图表上的发动机扭矩区域的一个示例。通常，随着发动机速度增加，在第三逻辑增益设定表164内增益设定增加。同样，随着发动机扭矩增加，在第三逻辑增益设定表164内增益设定增加。在一些实施例中，随着增益设定数量的增加，增益值减小。扭矩曲线区域电路136用发动机扭矩区域坐标查询第三逻辑增益设定表164，并且第三逻辑增益设定表164返回相应的增益设定。例如，在图10中示出了四个增益设定，并且在增益设定-4中定义的增益是最低的、增益设定-3定义了比增益设定-4的较低增益，增益设定-2定义了比增益-3更低的增益并且增益设定-1定义了更低的增益。换句话说，随着发动机速度或发动机扭矩增加，增益设定数量增加，并且增益设定所定义的增益减小。第三增益选择逻辑是基于在发动机速度、扭矩曲线的不同区域中可用的进气增压量。另外，第三逻辑增益设定表164内的增益设定可以独立地管接，以适应发动机28的基本瞬态能力。在一些实施例中，可以在第三逻辑增益设定表164内包括少于四个增益设定或多于四个增益设定。

在一些实施例中，由第二逻辑增益设定表106和第三逻辑增益设定表164的增益设定定义的增益并非从第一增益设定(例如，增益设定-1)线性地增加到最终的增益设定(例如，增益设定-4或增益设定-6)。相反，如图11中所示，增益设定数越低，增益积极性越快地降低。换句话说，增益设定-1和增益设定-2之间的增益差可能大于增益设定-3和增益设定-4之间的增益差。

在一些实施例中，控制器72仅利用第一增益选择逻辑、第二增益选择逻辑或第三增益选择逻辑中的一个。在一些实施例中，控制器72利用第一增益选择逻辑、第二增益选择逻辑和/或第三增益选择逻辑中的一个或多个。

如图12所示，校准电路148被构造为执行方法192并确定挖掘机20的最佳模式增益选择逻辑(例如，来自由控制器72利用的第一增益选择逻辑、第二增益选择逻辑或第三增益选择逻辑)。除了其他因素之外，最佳模式增益选择逻辑可以取决于挖掘机20正在完成的工作类型或挖掘机20正在运行的环境。方法192可以在步骤196处开始，在挖掘机20开始被分配新任务时、在操作期间自动地、每次挖掘机20启动时、或者根据需要在另一时间。在步骤200处，控制器72确定自适应增益特征是激活的还是开启的。根据需要，可以由制造商、运营商、主管、或其他实体启用或禁用自适应增益特征。如果禁用自适应增益特征(例如，在步骤200处为否)，则方法192前进到步骤204，并且在控制器72中设定静态或恒定增益值。然后，方法192在步骤208处停止，并且挖掘机20使用恒定增益值运行。

如果启用或开启自适应增益(例如，在步骤200处为是)，则方法192继续到步骤212，并且操作员选择电路128应用第一增益选择逻辑。在步骤216处，运行发动机28并且发动机速度电路140监测发动机速度。在一些实施例中，在方法192期间，挖掘机20经受装载或特定任务，以提供与在使用期间挖掘机20将完成的特定任务相关的反馈。在步骤220处，校准电路148记录由操作员选择电路128施加的速度变化和增益设定。在一些实施例中，校准电路148记录发动机扭矩的变化或指示瞬态响应的另一特性。

在步骤224处，发动机速度范围电路132应用第二增益选择逻辑并且运行挖掘机20。在步骤228处监测发动机速度(或另一特性)，并且在步骤232处由校准电路148记录速度变化(或其他特性)和所选的增益设定。

在步骤236处，扭矩曲线区域电路136应用第三增益选择逻辑并且运行挖掘机20。在步骤240处监测发动机速度(或另一特性)，并且在步骤244处由校准电路148记录速度变化(或其他特性)和所选的增益设定。

在步骤248处，校准电路148比较由第一增益设定选择逻辑、第二增益设定选择逻辑、和第三增益设定选择逻辑产生的存储速度变化(或其他特性)。选择导致最低或最小速度变化(或其他特性)的选择逻辑，并在控制器72内应用相应的增益设定。所选的增益设定或增益选择逻辑将产生最佳的瞬态响应。在一些实施例中，方法192识别将在轮式装载机的运行期间使用的增益设定选择逻辑，使得增益设定可以在运行期间改变并且由识别的增益选择逻辑选择增益设定。在一些实施例中，方法192使用第一增益选择逻辑、第二增益选择逻辑、或第三增益选择逻辑中的一个来识别恒定增益设定，并且在挖掘机20的运行期间使用恒定增益设定。在一些实施例中，第一增益选择逻辑、第二增益选择逻辑、和第三增益选择逻辑与现实世界加载或虚拟同时运行。在一些实施例中，在反馈环路中迭代地测试第一增益选择逻辑、第二增益选择逻辑、和第三增益选择逻辑，直到识别出最佳模式增益选择逻辑。在步骤252处，停止校准方法192并且开始挖掘机20的正常运行。

自适应增益特征可用于特殊或不常见应用的自定义调谐，并自动识别最适合的增益。最适合的增益、增益设定、或增益选择逻辑改善了在挖掘机20运行期间发动机28的瞬态响应。

如图13所示，挖掘机20可包括机械连接到液压泵的柴油发动机。液压泵包括由主分配阀控制的加压输出。选择性地从主阀提供液压流体到工具(例如，斗杆，臂和铲斗36)和/或驱动系统(例如，以驱动轨道24)。然后轨道24和铲斗36与地面相互作用。操作员可以通过操纵操纵杆或其他人机界面来控制主阀。操作员还操纵其他驾驶室设置，例如油门。驾驶室设置以电通讯到泵控制器和发动机控制模块。当发动机控制模块与柴油发动机通信并控制柴油发动机时，泵控制器与液压泵通信并控制液压泵。

为了本公开目的，术语“耦合”是指两个构件直接或间接地彼此连接或联接接。这种连接本质上可以是固定的或可移动的。例如，发动机的传动轴“耦合”到传动装置表示可移动的联接。这种连接可以用两个构件或两个构件以及任何附加的中间构件来实现。例如，电路A可通信地“耦合”到电路B的可表示电路A直接与电路B通信(即没有中间媒介)或与电路B间接通信(例如通过一个或多个中间媒介)。

虽然在图7中示出了具有特定功能的各种电路，但是应该理解，控制器72可以包括用于完成本文描述的功能的任何数量的电路。例如，电路128、132、136、140、144、148的活动和功能可以组合在多个电路中或作为单个电路。还可以包括具有附加功能的附加电路。此外，控制器72还可以控制超出本公开范围的其他活动。

如上所述并且在一种配置中，“电路”可以在机器可读介质中实现，以由各种类型的处理器执行，例如图7的处理器116。例如，所识别的可执行代码的电路可以包括计算机指令的一个或多个例如被组织为对象、过程或功能的物理或逻辑块。然而，所识别的电路的可执行文件不需要在物理上位于一起，而是可以包括存储在不同位置的分散指令，当逻辑地连接在一起时，这些指令构成电路并实现电路的所述目的。实际上，计算机可读程序代码的电路可以是单个指令或许多指令，甚至可以分布在几个不同的代码段上，不同的程序之间，以及几个存储器设备上。类似地，可以在电路内识别和解释运行数据，并且可以以任何合适的形式包含运行数据并且在任何合适类型的数据结构内组织运行数据。可以收集运行数据作为单个数据集，或者可以分布在包括不同存储设备的不同位置上，并且可以至少部分地仅作为系统或网络上的电子信号存在。

尽管以上简要地定义了术语“处理器”，但是术语“处理器”和“处理电路”旨在广义解释。就此而言并且如上所述，“处理器”可以被实现为一个或多个通用处理器、专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)、数字信号处理器(DSP)或构造成执行由存储器提供的指令的其他合适的电子数据处理组件。一个或多个处理器可以采取单核处理器、多核处理器(例如，双核处理器、三核处理器、四核处理器等)、微处理器等形式。在一些实施例中，一个或多个处理器可以在装置外部，例如，一个或多个处理器可以是远程处理器(例如，基于云的处理器)。优选地或另外地，一个或多个处理器可以是在装置的内部和/或本地的。在这方面，给定电路或其组件可以布置在本地(例如，作为本地服务器、本地计算系统等的一部分)或远程(例如，作为远程服务器的一部分，例如基于云的服务器)。为此，如本文所述的“电路”可包括分布在一个或多个位置上的组件。

虽然这里的图表可以示出方法步骤的具体顺序和组成，但是这些步骤的顺序可以与所描绘的顺序不同。例如，可以同时执行或者部分同时执行两个或更多个步骤。而且，可以组合分离的步骤执行的一些方法步骤，可以将组合步骤执行的步骤分成分离的步骤，某些过程的顺序可以颠倒或以其他方式变化，可以改变或变化分离的过程的性质或数量。根据替代实施例，任何元件或装置的顺序或序列可以变化或替换。所有这样的修改旨在被包括在如所附权利要求所限定的本公开的范围内。这些变化将取决于所选择的机器可读介质和硬件系统以及设计人员的选择。所有这些变化都在本公开的范围内。

出于说明和描述的目的提出了对实施例的上述描述。并非旨在穷举或将本公开限制为所公开的精确形式，并且根据上述教导可以进行修改和变化，或者可以从本公开中获得。选择和描述实施例是为了解释本公开的原理及其实际应用，以使本领域技术人员能够利用各种实施方式以及适合于预期的特定用途的各种修改。在不脱离如所附权利要求中表达的本公开的范围的情况下，可以在实施例的设计、操作条件和布置中做出其他替代、修改、改变和省略。

因此，可以在不脱离其精神或基本特征的情况下以其他具体形式来体现本公开。所描述的实施例在所有方面仅被认为是说明性的而非限制性的。因此，本公开的范围由所附权利要求而不是前面的描述表示。在权利要求的等同物的含义和范围内的所有变化都将被包含在其范围内。