电动手扶式草地用割草机
阅读：127发布：2020-05-15
专利汇可以提供电动手扶式草地用割草机专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且一种电动手扶式草地用 割草机 包括：电 力 滚筒 电动机 ，其使得切割滚筒旋转；电力牵引电动机，其使得至少一个牵引驱动辊旋转；以及 电子 控制单元 ，如果电子 信号 指示偏离正常行驶速度，则命令电力牵引电动机和电力滚筒电动机在转向期间以减小的速度旋转。电子控制单元还可以确定所述电力牵引电动机的实际速度是否明显小于由速度杆 指定 的速度，然后命令所述电力滚筒电动机和所述电力牵引电动机以低于由速度杆指定的速度旋转。电动手扶式草地用割草机还可以包括 电池 管理系统，如果按键 开关 从断开 位置 转换到运行位置，则 电池管理系统 激活低压电源，并且如果按键开关瞬间从运行位置转换到开始位置，由此向电子控制单元提供开始信号，由此所述电子控制单元激活到所述电力滚筒电动机和所述电力牵引电动机的高压电源。，下面是电动手扶式草地用割草机专利的具体信息内容。
1.一种电动手扶式草地用割草机，包括：
电力滚筒电动机，其使得切割滚筒旋转；
电力牵引电动机，其使得至少一个牵引驱动辊旋转；和
电子控制单元，如果所述电子控制单元接收到指示偏离正常行驶速度的电子信号，则所述电子控制单元命令所述电力牵引电动机和所述电力滚筒电动机在转向期间以减小的速度旋转。
2.根据权利要求1所述的电动手扶式草地用割草机，其中，所述电子信号是来自所述电力牵引电动机的电流尖峰。
3.根据权利要求1所述的电动手扶式草地用割草机，其中，所述电子信号是来自安装在电动手扶式草地用割草机上的加速度计的尖峰。
4.根据权利要求1所述的电动手扶式草地用割草机，其中，所述电子信号来自电动手扶式草地用割草机的手柄上的触摸传感器。
5.根据权利要求1所述的电动手扶式草地用割草机，其中，所述电子控制单元包括置信水平算法，如果具有高置信水平，所述高置信水平表示电动手扶式草地用割草机不在草地边缘，则忽略指示偏离正常行驶速度的所述电子信号。
6.根据权利要求1所述的电动手扶式草地用割草机，其中，所述电子控制单元包括定时器，所述定时器用于限制所述电力牵引电动机和所述电力滚筒电动机以减小的速度旋转多长时间。
7.根据权利要求1所述的电动手扶式草地用割草机，其中，所述电子控制单元包括角度传感器，所述角度传感器向所述电子控制单元提供指示转向是否完成的电子信号。
8.根据权利要求1所述的电动手扶式草地用割草机，其中，所述电子控制单元经由CAN总线向所述电力牵引电动机和所述电力滚筒电动机提供命令，从而所述电力牵引电动机和所述电力滚筒电动机以所述减小的速度旋转。
9.一种电动手扶式草地用割草机，包括：
电力滚筒电动机，其使得切割滚筒旋转；
电力牵引电动机，其使得至少一个牵引驱动辊旋转；和
电子控制单元，所述电子控制单元确定所述电力牵引电动机的实际速度是否明显小于由速度杆指定的速度，然后命令所述电力滚筒电动机和所述电力牵引电动机以低于由速度杆指定的速度旋转。
10.根据权利要求9所述的电动手扶式草地用割草机，其中，所述电子控制单元命令所述电力滚筒电动机和所述电力牵引电动机朝向由所述速度杆指定的速度以多个步长提高它们的旋转速度。
11.根据权利要求9所述的电动手扶式草地用割草机，其中除非所述速度杆处于低于低阈值的低速位置处，否则所述电子控制单元命令所述电力牵引电动机不开始旋转。
12.一种电动手扶式草地用割草机，包括：
电力滚筒电动机，所述电力滚筒电动机使得切割滚筒旋转；
电力牵引电动机，所述电力牵引电动机使得至少一个牵引驱动辊旋转；和按键开关，所述按键开关具有断开位置、运行位置和开始位置；和
连接到所述按键开关的电池管理系统，如果所述按键开关从断开位置转换到运行位置，则所述按键开关激活低压电源，并且如果按键开关瞬时从运行位置转换到开始位置，则按键开关向电子控制单元提供开始信号，由此所述电子控制单元激活到所述电力滚筒电动机和所述电力牵引电动机的高压电源。
13.根据权利要求12所述的电动手扶式草地用割草机，其中，所述电子控制单元通过经由CAN总线发送命令来激活所述高压电源。
14.根据权利要求12所述的电动手扶式草地用割草机，还包括DC-DC转换器，通过将所述按键开关从所述断开位置转换到所述运行位置以激活所述低压伏特电源，所述DC-DC转换器被启用。
电动手扶式草地用割草机
技术领域
[0001] 本发明涉及割草机，尤其涉及电动手扶式草地用割草机(electric walk behind green movers)。
背景技术
[0002] 电动手扶式草地用割草机具有水平对齐的滚筒切割单元，该切割单元被设计为在高尔夫球场果岭上提供高质量的切割。过去，一些手扶式割草机已通过电池供电和/或使用电动机来使得切割滚筒和牵引辊或筒旋转。例如，英国专利985287涉及具有分别用于驱动切割滚筒和牵引辊的分开的电动机的电池电动割草机。电动手扶式割草机的其他示例包括自20世纪50年代以来由Atco制造和销售的产品。
[0003] 针对电池供电的手扶式割草机的美国专利6523334和6758030涉及可变控制器，例如操作者可用来控制牵引电动机和滚筒电动机(reel motor)的速度的电位计。牵引驱动装置可以通过松开致动开关的环(bail)而中断。如果电传感器感测到电池中的预定低压，则可以关闭滚筒电动机。如果内置在电动机中的传感器感测到电流或热量超过预定限制，牵引电动机或滚筒电动机也可能会关闭。电池断路继电器可以通过电接触器终止到滚筒电动机的电流。此外，闭合按键开关可激活延时模块，该模块可提供电关闭系统。非操作状态经过指定的时间后，延时模块将切断整个系统的电源。
[0004] 针对电池供电的手扶式割草机的美国专利7007446涉及具有控制器的割草机，所述控制器与电池水平指示器、读卡器和操作者存在控制系统(operator presence control system)通信以确定操作模式并供应或中止流向滚筒电动机和/或牵引电动机的电流。该控制器包括一个内部软启动模块，该模块用于限制在启动期间施加于滚筒电动机的电流。
[0005] 针对具有电驱动装置和自动减速系统的手扶式滚筒割草机的美国专利7111443涉及用于在转向期间自动减慢割草机的系统。当操作者向下按压手柄以将滚筒切割单元抬离地面时，开关可被致动，从而引起滚筒切割单元的向后倾斜运动。开关连接到电动机控制器，该电动机控制器使得从电池流向牵引电动机的功率自动降低预定负增量。
[0007] 针对草地用割草机数据显示器和控制器的美国专利7367173和7610738涉及一种连接到数据显示器并控制滚筒速度和地速的割草机控制器。割草机控制器可以接收来自牵引驱动系统或联接到一个或多个辊的传感器的地速数据，以及来自切割滚筒和电动机的滚筒电动机速度和电流消耗。割草机控制器可以在检测到由卡塞引起的或在电动机过载或过热期间引起的电流尖峰时使电动机断开。若干台割草机上的割草机控制器可能会与主控制器通信。
[0008] 针对滚筒割草机切割单元的修剪频率调节系统和方法的美国专利7954308涉及用于调节修剪频率的系统。滚筒电动机控制器基于行进速度、来自用户界面的修剪频率设置以及该滚筒割草机切割单元特有的一个或多个数值常数来确定所需的滚筒速度。
[0010] 针对手扶式动力设备的速度控制系统的美国专利8660744涉及用于设定牵引辊速度的操作者手动控制装置。控制器和显示器可用于设定牵引电动机和滚筒电动机的最小速度和最大速度。
[0011] 对于电动滚筒电动机和牵引电动机使用电池电力的手扶式草地用割草机有效地减少噪音并使流体泄漏问题最小化，但是如果没有长期的经验或培训，仍然可能难以操作。例如，如果操作者握住环或释放驻车制动器，但未将速度控制杆或节流阀设置为低速位置或零速位置，则带有电力牵引电动机的手扶式草地用割草机可能突然向前移动。需要一种不能从停止位置突然向前移动的电动手扶式草地用割草机。还需要带有不要求在每次转向时抬起或倾斜切割滚筒的自动减速系统的电动手扶式草地用割草机。
[0012] 过去，大多数电池供电的草地用割草机的范围限于八个或九个草地。电池技术的改进可能扩大该范围，但同时也需要改进该草地用割草机的电气系统，以进一步扩大该范围。一些手扶式草地用割草机的电气系统不能有效地节省电池电量。例如，即使在电动机不运转的情况下，大多数草地用割草机上的成对的电动机控制器对也可以在50V下消耗120mA电流，即6瓦连续电力。此外，当割草机打开时，大多数草地用割草机上的接触器会消耗连续电流。需要一种能够延长或节省电池电力以提高割草机的范围的电动手扶式草地用割草机。
发明内容
[0013] 一种电动手扶式草地用割草机包括：电力滚筒电动机，其使得切割滚筒旋转；电力牵引电动机，其使得至少一个牵引驱动辊旋转；以及电子控制单元，如果电子信号指示偏离正常行驶速度，则命令电力牵引电动机和电力滚筒电动机在转向期间以减小的速度旋转。电子控制单元还可以确定所述电力牵引电动机的实际速度是否明显小于由速度杆指定的速度，然后命令所述电力滚筒电动机和所述电力牵引电动机以低于由速度杆指定的速度旋转。电动手扶式草地用割草机还可以包括电池管理系统，如果按键开关从断开位置转换到运行位置，则电池管理系统激活低压或12V电源，并且如果按键开关瞬间从运行位置转换到开始位置，由此向电子控制单元提供开始信号，由此所述电子控制单元激活到所述电力滚筒电动机和所述电力牵引电动机的高压或48伏电源。
附图说明
附图说明
[0014] 图1是根据本发明的一个实施例的电动手扶式草地用割草机的侧面立体图。
[0015] 图2A是根据本发明的一个实施例的电动手扶式草地用割草机后部立体图。
[0016] 图2B是根据本发明第二实施例的电动手扶式草地用割草机的手柄的后部立体图。
[0017] 图2C是根据本发明的第三实施例的电动手扶式草地用割草机的手柄的后部立体图。
[0018] 图3是根据本发明的一个实施例的用于操作电动手扶式草地用割草机的一对牵引驱动辊的电力牵引电动机和牵引电动机控制器的正面立体图。
[0019] 图4是根据本发明的一个实施例的电动手扶式草地用割草机的电池组的示意图。
[0020] 图5是根据本发明的一个实施例的电动手扶式草地用割草机的电气系统的示意图。
[0021] 图6是根据本发明的一个实施例的电动手扶式草地用割草机的的升速系统的逻辑图。
[0022] 图7是根据本发明的一个实施例的电动手扶式草地用割草机的节流阀安全启动系统(throttle safe start system)的逻辑图。
[0023] 图8是根据本发明的一个实施例的在电动手扶式草地用割草机上使用电动机电流传感器的自动减速系统的逻辑图。
[0024] 图9是根据本发明一个实施例的在电动手扶式草地用割草机上使用加速度计的自动减速系统的逻辑图。
[0026] 图11是根据本发明第三实施例的在电动手扶式草地用割草机的手柄上使用触摸传感器的自动减速系统的逻辑图。
具体实施方式
[0027] 图1和2A示出电动手扶式草地用割草机100的实施例，割草机100具有用于操作滚筒切割单元106的电动滚筒电动机102和滚筒电动机控制器104。电动滚筒电动机可以附接到滚筒切割单元的一侧并且可以使得螺旋叶片围绕大致水平和横向延伸的轴线旋转。轭架108可以在滚筒切割单元的前方延伸，在割草操作期间拉动滚筒切割单元，并且在滚筒切割单元的前方支撑集草筐110。电子控制单元116可以向滚筒电动机控制器104提供指定电动滚筒电动机102的速度的命令。
[0028] 在一个实施例中，电动手扶式草地用割草机100可以具有用于操作一对牵引驱动辊122、124的电力牵引电动机118和牵引电动机控制器120。如图3所示，电力牵引电动机118可以定位在牵引驱动辊上方并且可以通过皮带126、离合器组件128、差速器/齿轮箱组件130和链条驱动器132、133接合牵引驱动辊。差速器/齿轮箱组件可以包括一对输出轴146、
148。该对输出轴可以接合链条驱动器132、133以使轴152、154和辊122、124旋转。链条驱动器可以容纳在板156、158和盖160、162之间。
148。该对输出轴可以接合链条驱动器132、133以使轴152、154和辊122、124旋转。链条驱动器可以容纳在板156、158和盖160、162之间。
[0029] 在图4-5所示的实施例中，电动手扶式草地用割草机100可以包括电池组164。电池组164可以包括电池芯或单元组200，具有DC-DC转换器206的电池管理系统(BMS)204以及电连接器。电池芯或单元组200可以包括以串联/并联配置电连接的多个电池单元，并且将提供低压电源(例如，12V，6A输出电压)和高压电源(例如标称48V DC总线输出)。电池组164可以包括用于电力总线和充电的48V连接器，以及12V和CAN连接器。BMS 204可以包括电子控制器或微处理器，其使用逻辑来与电子控制单元116协调地处理电池组的48V输出和12V输出的连接和断开。BMS还可以向电子控制单元116提供电池状态。BMS可以包括充电器连接到电池组的充电模式。为了检测充电器连接并从该连接中唤醒，BMS可能有自己的内部电源，而不依赖于12V输出和48V输出的状态。在接收到来自按键开关的唤醒信号之前，BMS也不打开12V。如果BMS从按键开关接收到运行信号(低电平有效输入)并且BMS在充电模式下已经唤醒，则BMS可以打开12V并启动CAN总线通信。CAN总线通信可能包括检测48V输出是否连接到滚筒电动机控制器和牵引电动机控制器。BMS可使用MOSFET 202将电池单元组200和电池组的48V输出电连接到滚筒电动机控制器和牵引电动机控制器。BMS也可以每隔20ms从电子控制单元接收CAN总线消息，并且如果500ms的时间未收到来自VCU的消息，则可关闭48V电源。
[0030] 在一个实施例中，电池组164不包括在电动手扶式草地用割草机打开时会消耗持续电力的任何接触器。电池组164可连接到具有断开位置、运行位置和开始位置的按键开关208。如果操作者将按键开关208从运行位置转换到断开位置，则电池组164可以提供由电子控制单元116和BMS控制器204检测到的关闭信号。关闭信号可以是无效的数字输入。响应于关闭信号，电子控制单元116可以经由CAN总线174向显示器172、滚筒电动机控制器104和牵引电动机控制器120发送关闭命令。然后，电子控制单元116可以等待从电动机控制器返回的响应于关闭信息的响应信号。一旦电子控制单元接收到该响应，电子控制单元116就可以经由CAN总线174向BMS 202发送关闭命令。该关闭命令将导致BMS关闭用于48V电源的MOSFET 202，等待来自电池管理系统的信号以确保48V电源被关闭，然后禁用用于12V电源的DC-DC转换器206，并使电池组164进入睡眠模式。
[0031] 在一个实施例中，如果操作者将按键开关208从断开位置转换到运行位置，则电池组164可以提供可以由电子控制单元116和BMS 202检测到的唤醒信号。唤醒信号可以是低电平有效的数字输入。响应于唤醒信号，BMS 202可启动用于低压12V电源的DC-DC转换器206，电子控制单元116将被接通电源，和/或然后显示器172将被接通电源。
[0032] 在一个实施例中，如果操作者瞬间将按键开关208从运行位置转换到开始位置，则按键开关208可以提供可以由电子控制单元116检测到的开始信号。开始信号可以是高电平有效信号。响应于该开始信号，电子控制单元116可以经由CAN总线174向BMS控制器204发送命令以激活高压，标称48V电源。然后BMS控制器可以启动驱动器以打开MOSFET 202从而激活48V电源，从而向滚筒电动机控制器104和牵引电动机控制器120提供电力。
[0033] 在一个实施例中，电子控制单元可以经由CAN总线174向BMS控制器204提供信号以在某些条件下关闭MOSFET 202和48V输出。例如，电子控制单元可以经由CAN总线从一个或两个电动机控制器104,120接收信号，该信号指示电力牵引电动机和滚筒电动机没有运行至少预定的时间段，或者指示电池组200可以是处于电池充电状态。在每种情况下，电子控制单元都可以通过CAN总线向BMS控制器发送信号，以关闭MOSFET并禁用到电动机控制器的48V输出。
[0034] 在一个实施例中，电动手扶式草地用割草机100可以包括安装到车把176的上后部的速度杆182。速度杆182可以电连接到电池组164和电子控制单元116。速度杆182可以包括电位计或可以基于速度杆位置向电子控制单元116提供可变电阻或电压信号以及诸如5V的参考电压的其他装置。电子控制单元可以使用来自速度杆的可变电压信号以向用于电力牵引电动机118的牵引电动机控制器120提供输出信号。例如，电子控制单元可以经由CAN总线向牵引电动机控制器提供电动机速度命令。
[0035] 在一个实施例中，电动手扶式草地用割草机100可以包括显示器172，该显示器经由CAN总线174连接到电池164的12V电源并连接到电子控制单元116。显示器172可以包括可变修剪速率控制器186。电子控制单元116可以使用修剪速率控制器设置、节流阀杆设置、滚筒刀片数量和变速箱常数来计算所需的滚筒速度。电子控制单元116可以经由CAN总线174向滚筒电动机控制器104提供信号，以用于地速的所需的滚筒速度运行电动滚筒电动机102。显示器可以包括用于割草的滚筒电动机的操作者设置，以及用于使得滚筒电动机旋转反向以进行反卷(backlap)的操作者设置。
[0036] 在一个实施例中，电动手扶式草地用割草机100可以包括多个互锁装置188，其包括操作者存在传感器(operator presence sensor)190、驻车制动杆134和PTO开关113。每个互锁装置可以电连接到电池164的12V电源和电子控制单元116。例如，操作者存在传感器190可以是安装到车把176上邻近手柄178的可枢转环(pivotable bail)。操作者存在传感器190可以连接到缆线142，该缆线142枢转惰轮140以使皮带126与牵引驱动离合器组件128接合和分离，并且还可以致动柱塞开关114(plunger switch)以打开和关闭电力牵引驱动电动机。离合器杆112还可以连接到缆线142，该缆线142枢转惰轮140以使皮带126与牵引驱动离合器组件128接合和分离，并且还可以致动柱塞开关114以打开和关闭电力牵引驱动电动机。操作者存在传感器和离合器杆可以机械地互锁。驻车制动杆134可以连接到用于收紧制动带144的缆线138。驻车制动杆134也可以致动柱塞开关136。驻车制动杆134可以仅在牵引电动机离合器断开连接并且电力牵引电动机关闭时才接合。PTO开关113可用于打开和关闭电动滚筒电动机。柱塞开关114和136可以连接到电子控制单元并且可以提供用于启动和停止牵引电动机和滚筒电动机的互锁。根据这些柱塞开关的位置，可以发送CAN消息来命令两个电动机控制器。
[0037] 图6是电动手扶式草地用割草机上的升速系统300的逻辑图。升速系统300可以用电子控制单元116中的软件和/或逻辑来实现，并且电子控制单元可以经由CAN总线向牵引电动机控制器120和滚筒电动机控制器104提供命令。更具体地，电子控制单元116可指定实际牵引电动机速度和实际滚筒电动机速度如何以逐步或增量的方式上升或下降。在框302中，电子控制单元116可将经由CAN总线来自牵引电动机控制器120的实际牵引电动机速度与速度杆182的速度设置进行比较。如果实际的牵引电动机速度与速度杆设置相同或基本相同，则电子控制单元可以返回到框302而不进行速度调节。如果实际牵引电动机速度小于速度杆设置，则电子控制单元可命令牵引电动机控制器逐步提高牵引电动机速度，如框306所示。同时，电子控制单元可命令滚筒电动机控制器以相应的步长提高滚筒电动机速度。如果实际牵引电动机速度大于速度杆设置，则电子控制单元可命令牵引电动机控制器逐步降低牵引电动机速度(和滚筒电动机速度)，如框308所示。在任一情况下，电子控制单元可以使用一个或多个存储的常数来确定步骤的步长和每个步骤的速度变化，或者可以使用通过使用显示器172的操作者输入指定的步长和速度变化。每当速度命令变化，升速系统都可以操作。
[0038] 图7是电动手扶式草地用割草机上的安全启动系统320的逻辑图。安全启动系统320可以用电子控制单元116中的软件和/或逻辑来实现，并且电子控制单元可以经由CAN总线向牵引电动机控制器120和/或显示器172提供命令。电子控制单元116可以使用安全启动系统，以防止电力牵引电动机旋转，除非操作者指定的牵引电动机速度处于或低于指定的低阈值速度。安全启动系统要求操作者在启动电力牵引驱动电动机之前将速度杆182移动到低速位置。电子控制单元可以使用用于低阈值速度的存储值，或者可以通过显示器上的操作者输入指定低阈值。在框322中，电子控制单元116可检测点火开关是否处于运行位置。
在框324中，电子控制单元116可以基于PTO杆的位置来确定电动手扶式草地用割草机是否处于割草或运输模式。如果电子控制单元确定草地用割草机不处于割草或运输模式，则在框326中，电子控制单元可以终止安全启动系统，同时草地用割草机处于空闲或反卷模式。
如果电子控制单元确定电动手扶式草地用割草机处于割草或运输模式，则在框328中，电子控制单元可以确定速度杆所命令牵引电动机速度是否大于指定的低阈值速度。如果所命令的牵引电动机速度不大于规定的低阈值速度时，则在框330中，电子控制单元可以经由CAN总线向牵引电动机控制器提供信号以启动电力牵引电动机。如果所命令的牵引电动机速度大于低阈值，则在框332中，电子控制单元可以在经由CAN总线向牵引电动机控制器提供命令以不启动牵引电动机。在框334中，电子控制单元还可以经由CAN总线向显示器172发送警告或消息。电子控制单元然后可以返回到框328。
在框324中，电子控制单元116可以基于PTO杆的位置来确定电动手扶式草地用割草机是否处于割草或运输模式。如果电子控制单元确定草地用割草机不处于割草或运输模式，则在框326中，电子控制单元可以终止安全启动系统，同时草地用割草机处于空闲或反卷模式。
如果电子控制单元确定电动手扶式草地用割草机处于割草或运输模式，则在框328中，电子控制单元可以确定速度杆所命令牵引电动机速度是否大于指定的低阈值速度。如果所命令的牵引电动机速度不大于规定的低阈值速度时，则在框330中，电子控制单元可以经由CAN总线向牵引电动机控制器提供信号以启动电力牵引电动机。如果所命令的牵引电动机速度大于低阈值，则在框332中，电子控制单元可以在经由CAN总线向牵引电动机控制器提供命令以不启动牵引电动机。在框334中，电子控制单元还可以经由CAN总线向显示器172发送警告或消息。电子控制单元然后可以返回到框328。
[0039] 在一个实施例中，电动手扶式草地用割草机100可以具有带有电力牵引电动机电流传感器的自动减速系统340，使得操作者可以放慢并转向草地用割草机而不需要提升或倾斜滚筒切割单元106。自动减速系统可以用电子控制单元116中的软件和/或逻辑来实现。自动减速系统可以仅在切割滚筒处于割草模式时使用，并且可以在运输模式下自动禁用。
电子控制单元可以向电动机控制器提供命令，以响应于指示与草地用割草机的规定或正常行驶速度的任何偏差的电信号来降低电力牵引电动机速度并且降低滚筒电动机速度。例如，与规定或正常行驶速度的偏差可能是流经电力牵引电动机118的电流尖峰。图8是使用电动机电流传感器的自动减速系统的逻辑图。在框342中，电子控制单元可以获得多个电力牵引电动机电流读数以确定在没有减速或转向的正常行驶速度下的阈值电流。电子控制单元可以以500usec的间隔从电力牵引电动机的逆变器获得电流读数。通过电力牵引电动机的电流可以在正常行驶速度的相对窄的频带或范围内。例如，电力牵引电动机的电流消耗的平均值或均值可以是在3.4mph的行驶速度下在约6A和约8A之间。在框344中，电子控制单元可以计算电力牵引电动机电流读数的均方根。在框346中，电子控制单元可以将电流读数的均方根通过低通滤波器。在框348中，电子控制单元可以计算牵引电动机电流的阈值或平均值。在框350中，在电子控制单元确定阈值电流之后，电子控制单元然后可以开始获得电力牵引电动机电流样本。在框352中，电子控制单元可以确定每个样本是否大于阈值电流。
例如，如果操作者拉回手柄150和/或减慢草地用割草机而没有提升或倾斜滚筒割草机切割单元，则电流样本可能尖峰高于9.5A至10A。如果电流样本不大于阈值，则在框354中电子控制单元可以重启减速转向算法。如果电流样本大于阈值，则在框356中电子控制单元可以确定样本的超过阈值的数量是否大于或等于所选择的诸如100的数量。在框358中，电子控制单元可确定最大电流样本是否大于最大阈值电流值，该最大阈值电流值可高达9.5A至10A阈值的约50％以上。如果最大电流样本不大于最大阈值电流，则电子控制单元可以返回到框354并重启减速转向算法。如果最大电流样本大于最大阈值电流，则在框360中，电子控制单元可以在CAN总线上向电力牵引电动机控制器发送减速信号。例如，减速信号可以是设定值，例如设定rpm的约40％。随着牵引电动机速度减慢，滚筒电动机速度也减慢以保持一致的修剪速率。在框362中，电子控制单元可以确定转向是否完成。例如，电子控制单元可以在例如2.5秒的特定时间段之后确定转向完成。或者，电子控制单元可以从角度传感器接收指示转向是否完成的电子信号。如果转向没有完成，则电子控制单元可以在框364中继续提供减速转向信号，而减速转向算法是非能动的。如果转向完成，则在框366中，电子控制单元可以在CAN总线上向牵引电动机控制器提供信号以恢复正常行驶速度，并重启减速转向算法。
电子控制单元可以向电动机控制器提供命令，以响应于指示与草地用割草机的规定或正常行驶速度的任何偏差的电信号来降低电力牵引电动机速度并且降低滚筒电动机速度。例如，与规定或正常行驶速度的偏差可能是流经电力牵引电动机118的电流尖峰。图8是使用电动机电流传感器的自动减速系统的逻辑图。在框342中，电子控制单元可以获得多个电力牵引电动机电流读数以确定在没有减速或转向的正常行驶速度下的阈值电流。电子控制单元可以以500usec的间隔从电力牵引电动机的逆变器获得电流读数。通过电力牵引电动机的电流可以在正常行驶速度的相对窄的频带或范围内。例如，电力牵引电动机的电流消耗的平均值或均值可以是在3.4mph的行驶速度下在约6A和约8A之间。在框344中，电子控制单元可以计算电力牵引电动机电流读数的均方根。在框346中，电子控制单元可以将电流读数的均方根通过低通滤波器。在框348中，电子控制单元可以计算牵引电动机电流的阈值或平均值。在框350中，在电子控制单元确定阈值电流之后，电子控制单元然后可以开始获得电力牵引电动机电流样本。在框352中，电子控制单元可以确定每个样本是否大于阈值电流。
例如，如果操作者拉回手柄150和/或减慢草地用割草机而没有提升或倾斜滚筒割草机切割单元，则电流样本可能尖峰高于9.5A至10A。如果电流样本不大于阈值，则在框354中电子控制单元可以重启减速转向算法。如果电流样本大于阈值，则在框356中电子控制单元可以确定样本的超过阈值的数量是否大于或等于所选择的诸如100的数量。在框358中，电子控制单元可确定最大电流样本是否大于最大阈值电流值，该最大阈值电流值可高达9.5A至10A阈值的约50％以上。如果最大电流样本不大于最大阈值电流，则电子控制单元可以返回到框354并重启减速转向算法。如果最大电流样本大于最大阈值电流，则在框360中，电子控制单元可以在CAN总线上向电力牵引电动机控制器发送减速信号。例如，减速信号可以是设定值，例如设定rpm的约40％。随着牵引电动机速度减慢，滚筒电动机速度也减慢以保持一致的修剪速率。在框362中，电子控制单元可以确定转向是否完成。例如，电子控制单元可以在例如2.5秒的特定时间段之后确定转向完成。或者，电子控制单元可以从角度传感器接收指示转向是否完成的电子信号。如果转向没有完成，则电子控制单元可以在框364中继续提供减速转向信号，而减速转向算法是非能动的。如果转向完成，则在框366中，电子控制单元可以在CAN总线上向牵引电动机控制器提供信号以恢复正常行驶速度，并重启减速转向算法。
[0040] 在图2B所示的第二实施例中，电动手扶式草地用割草机100可具有带有一个或多个加速度计198的自动减速系统。加速度计向电子控制单元提供电信号，该电信号指示与规定或正常行驶速度(例如当操作者开始减速并转向草地用割草机而没有提升或倾斜滚筒切割单元106时)的任何偏差。自动减速系统可以用电子控制单元116中的软件和/或逻辑来实现。电子控制单元可响应于从一个或多个加速度计198提供的尖峰来命令电动机控制器降低电力牵引电动机速度和滚筒电动机速度，该加速度计198安装在草地用割草机的手柄上或草地用割草机上的其他位置，并且电连接到电子控制单元。图9是使用加速度计的自动减速系统的逻辑图。在框382中，电子控制单元可以以例如10毫秒的间隔获得加速度计读数。例如，在电动手扶式草地用割草机手柄上的典型或平均加速度计读数可能约为在步行速度为3.4mph下0.85g。在框384中，电子控制单元可以过滤加速计读数以去除噪声。在框386中，电子控制单元可以在没有减速或转向的正常行驶速度下确定阈值或平均加速度计值。阈值或平均值可以存储在电子控制单元中，或者可以由操作者使用显示器来设置。在电子控制单元确定阈值加速度计值之后，在框388中，电子控制单元可以开始采集加速度计样本。在框390中，电子控制单元可以确定加速度计样本是否大于阈值。例如，如果操作者拉回把手
178和/或减慢草地用割草机而不提升或倾斜滚筒割草机切割单元，则加速度计样本可以在约1.50g以上或低于约-1.00g。如果电子控制单元确定加速度计样本在阈值内，则在框392中电子控制单元可重启算法。如果电子控制单元确定加速度计样本远离阈值(正值或负值)，则在框394中电子控制单元可以确定远离阈值的样本的数量是否已经达到诸如10的选定数量。如果远离阈值少于10个样本，则电子控制单元可以返回到框388。如果远离阈值至少10样本，则在框396中，电子控制单元可以确定最大加速度计样本是否明显偏离最大阈值。例如，最大阈值可以是比阈值大约50％。如果最大加速度计样本不明显偏离最大阈值，则电子控制单元可以在框392中重启算法。如果最大加速度计样本明显偏离最大阈值，则在框398中，电子控制单元可以在CAN总线上向电力牵引电动机控制器和滚筒电动机控制器发送减速信号。减速可以是固定值或百分比，如40％的转速。在框400中，电子控制单元可以确定转向是否完成。例如，电子控制单元可以在诸如2.5秒的固定时间段之后确定转向完成。
或者，电子控制单元可以从角度传感器接收指示转向是否完成的电子信号。如果转向没有完成，则电子控制单元可以在框402中继续提供减速信号，而减速转向算法是非能动的。如果转向完成，则电子控制单元可以在CAN总线上向牵引电动机控制器提供信号以在框404中恢复正常行驶速度，并且重启减速转向算法。
178和/或减慢草地用割草机而不提升或倾斜滚筒割草机切割单元，则加速度计样本可以在约1.50g以上或低于约-1.00g。如果电子控制单元确定加速度计样本在阈值内，则在框392中电子控制单元可重启算法。如果电子控制单元确定加速度计样本远离阈值(正值或负值)，则在框394中电子控制单元可以确定远离阈值的样本的数量是否已经达到诸如10的选定数量。如果远离阈值少于10个样本，则电子控制单元可以返回到框388。如果远离阈值至少10样本，则在框396中，电子控制单元可以确定最大加速度计样本是否明显偏离最大阈值。例如，最大阈值可以是比阈值大约50％。如果最大加速度计样本不明显偏离最大阈值，则电子控制单元可以在框392中重启算法。如果最大加速度计样本明显偏离最大阈值，则在框398中，电子控制单元可以在CAN总线上向电力牵引电动机控制器和滚筒电动机控制器发送减速信号。减速可以是固定值或百分比，如40％的转速。在框400中，电子控制单元可以确定转向是否完成。例如，电子控制单元可以在诸如2.5秒的固定时间段之后确定转向完成。
或者，电子控制单元可以从角度传感器接收指示转向是否完成的电子信号。如果转向没有完成，则电子控制单元可以在框402中继续提供减速信号，而减速转向算法是非能动的。如果转向完成，则电子控制单元可以在CAN总线上向牵引电动机控制器提供信号以在框404中恢复正常行驶速度，并且重启减速转向算法。
[0041] 在替代实施例中，电动手扶式草地用割草机100可具有自动减速系统，其包括电力牵引电动机和一个或多个加速度计的电流感测组合。自动减速系统可以用电子控制单元116中的软件和/或逻辑来实现。电子控制单元可以命令电动机控制器响应来自电力牵引驱动电动机的电流尖峰和来自一个或多个加速度计的尖峰的组合来减小电力牵引电动机速度和滚筒电动机速度。另外，电子控制单元可以在运输模式而不是割草模式下自动禁用自动减速系统，或者显示器可以包括操作者可以用来禁用系统的开关。
[0042] 在一个实施例中，电动手扶式草地用割草机100可以具有自动减速系统，其包括置信水平算法，如果存在高置信水平，该高置信水平表示草地用割草机不在草地的边缘附近，则电子控制单元可使用该算法忽略电流或加速度计尖峰。仅当切割滚筒正在旋转和/或PTO开关打开时，电子控制单元才可以运行置信水平算法。电子控制单元可以具有软件和/或逻辑以记录每次连续穿过草地的行进距离和/或时间。图10是置信水平算法的逻辑图。在框410中，电子控制单元可以确定上述电流传感器和/或加速度计是否检测到转向。如果没有检测到转向，则在框412中，电子控制单元可以继续累积并记录穿过草地的距离和/或时间。
如果检测到转向，则在框414中，电子控制单元可以确定置信水平是否高于阈值水平。如果置信水平不高于阈值水平，则在框416中，电子控制单元可以执行减速并且增加置信水平。
例如，置信水平可以在第一次穿过草地时从0％开始。每次检测到转向时，电子控制单元可以将置信水平增加一个固定值或可变值。置信水平可以接近阈值水平，例如80％，最大值为
100％。在框418中，如果置信水平高于阈值水平，则电子控制单元可基于存储的距离或时间数据来估计在转向前的这次穿过期间要行驶的距离或时间。在框420中，电子控制单元可以确定转向前估计的距离或时间是否在诸如±10％的容差带内。如果转向前估计的距离在容差带内，则电子控制单元可以在框422中执行减速。如果下一个转向前估计的距离在容差带外，则电子控制单元可以保持相同的牵引速度并继续在框412中累计通过的距离和时间。
如果检测到转向，则在框414中，电子控制单元可以确定置信水平是否高于阈值水平。如果置信水平不高于阈值水平，则在框416中，电子控制单元可以执行减速并且增加置信水平。
例如，置信水平可以在第一次穿过草地时从0％开始。每次检测到转向时，电子控制单元可以将置信水平增加一个固定值或可变值。置信水平可以接近阈值水平，例如80％，最大值为
100％。在框418中，如果置信水平高于阈值水平，则电子控制单元可基于存储的距离或时间数据来估计在转向前的这次穿过期间要行驶的距离或时间。在框420中，电子控制单元可以确定转向前估计的距离或时间是否在诸如±10％的容差带内。如果转向前估计的距离在容差带内，则电子控制单元可以在框422中执行减速。如果下一个转向前估计的距离在容差带外，则电子控制单元可以保持相同的牵引速度并继续在框412中累计通过的距离和时间。
[0043] 在图2C所示的第三替代实施例中，电动手扶式草地用割草机可具有自动减速系统，其包括手柄上的一个或多个触摸传感器199，触摸传感器199向电子控制单元提供电子信号。可替换的自动减速系统可以使牵引电动机减速而无需提升或倾斜滚筒割草机切割单元。触摸传感器199可以是信号连接到电子控制单元以提供用于减慢牵引驱动器的信号。或者，该系统可以包括成对的触摸传感器。例如，该系统可以在手柄的左侧包括触摸传感器以减慢牵引筒的左侧，和在手柄的右侧上具有触摸传感器以减慢牵引筒的右侧。
[0044] 如图11的逻辑图所示，在框440中，电子控制单元可以在牵引驱动器正在运行且电动手扶式草地用割草机处于割草或运输模式时开始扫描触摸传感器。在框442中，电子控制单元可以确定来自触摸传感器的信号是否指示它们已被触摸超过1秒。例如，在每次穿过草地结束时，当使得割草机转向时，操作者可以接触触摸传感器。在框444中，如果触摸传感器未被触摸超过1秒，则电子控制单元可以基于节流阀位置发信号通知牵引驱动器继续操作割草机。如果电子控制单元确定触摸传感器已经被触摸超过1秒，则电子控制单元然后可以在框446中激活减速转向功能。响应于来自触摸传感器的信号超过1秒，在框448中，电子控制单元可以命令牵引电动机控制器或致动器将牵引速度降低限定的速度值或比例，例如40％。在框450中，电子控制单元可以确定操作者是否已经将他或她的手移离触摸传感器和减速转向功能是否仍然打开。如果操作者的手没有从触摸传感器移离，则电子控制单元可以返回到框440。如果操作者的手已经从触摸传感器移离，则在框452中，电子控制单元可以停用减速转向功能，并且基于节流阀位置向牵引电动机控制器或致动器提供命令以将牵引速度重置为较早的速度值。因此，一旦转向完成，操作者可将他的手从触摸传感器上移开并向电子控制单元提供信号，以命令牵引电动机恢复到初始牵引速度。
[0045] 在替代实施例中，割草机手柄上的触摸传感器可用于减慢由内燃机或其他非电子电源供电的电动手扶式草地用割草机的牵引驱动器。例如，触摸传感器可以机械(即用缆绳)连接到致动器，即电子线性螺线管致动器。机械连接件和致动器可以连接到节流阀，该节流阀可以用于将发动机的速度降低指定的量，或者可以应用制动器来减慢发动机的输出轴或差速器。一旦转向完成，操作者可以将他的手从触摸传感器上移开。机械连接件、致动器和/或节流阀可以被偏置以返回到初始牵引速度位置。
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