机器动力传动系和方法技术

一种机器动力传动系包括与变矩器和变速器可操作地连接的发动机。与变矩器相关的开关提供指示变矩器的锁止或未锁止状态的锁止信号。与节气门相关的节气门传感器提供节气门信号。电子控制器接收锁止信号和节气门信号，并且至少部分地基于节气门信号和锁止信号控制发动机的运转。电子控制器基于锁止信号判定是否存在变矩器的锁止或未锁止状态，基于节气门信号判定是否存在部分节气门运转状态或全节气门运转状态，并且当存在部分节气门运转状态时以及当变矩器从未锁止状态切换到锁止状态时选择降低功率曲线。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】车辆和减小车辆的动力传动系中的功率变化的方法
本专利公开文本总体上涉及发动机调速器，并且更具体地涉及用于控制包括变矩器和变速器的动力传动系中的发动机的发动机调速器。
技术介绍
公知具有经由变矩器连接到变速器的发动机的动力传动系。变矩器是用于将旋转动力从诸如内燃发动机的原动机传递到旋转的被驱动负载的装置，典型地为液力耦合器。对于陆地车辆而言，被驱动负载可以是经差速器或其它齿轮装置连接到车辆的一个或多个车轮或其它驱动机构的传动轴。变矩器的一个特征是它们在从发动机输入变矩器的速度与变矩器输出到变速器的输出速度之间存在差异时使转矩倍增的能力。一些变矩器还包括锁止机构，该锁止机构在没有显著的转矩放大或速度变化的情况下将发动机速度直接传递到变速器。当变矩器与多速变速器结合使用时，变矩器在不同变速期间的锁止状态会在燃料效率方面以及在不平稳的(rough)发动机运转(尤其是在变速期间)方面影响发发动机的运转。对于某些车辆应用如轮式装载机以及其它重型土方和施工设备而言，期望燃料效率和平稳的发动机运转。在这些应用中，某些应用可能长时间以全节气门运转状态运转，变矩器的锁止机构的接合可被限制为仅选择以充分接近的发动机和变速器速度运转的变速器的少数传动比，以避免在换档期间机器的接地部件处的功率变化。然而，这些对机器可进行的档位选择的限制总体上会引起机器的燃料消耗增加。解决了至少一些与改善重型机械中的燃料效率和发动机工作不平稳相关的问题的动力传动系控制的一个示例可以在授予Ferrier等人的在2011年3月8日公告且整体转让给位于美国伊利诺伊州皮奥里亚(Peoria,Illinois)的卡特彼勒公司的题为“AutomaticTransmissionWithPart-ThrottleShifting(具有部分节气门换档的自动变速器)”的美国专利7,901,321(’321专利)中找到，该专利的内容整体通过引用并入本文中。尽管’321专利中公开的系统和方法在改善机器的燃料效率和运转平稳性方面是有用的，但这些益处无法针对机器的所有传动比实现，从而未开拓潜在效率。此外，用于所有变速器传动比的锁止离合器的接合或分离可能引起机器的车轮的明显功率变化，尤其是对于具有带节气门锁止控制装置的发动机的大型机器而言，这意味着发动机的运转有时基于速度控制。这些和其它问题可被解决如下。
技术实现思路
在一个方面，本公开文本描述了一种具有动力传动系的机器。该动力传动系至少部分地由节气门控制且包括与具有锁止能力的变矩器可操作地连接的发动机。变矩器连接到具有一个或多个可选择的传动比的变速器。该机器还包括与变矩器相关且构造成提供指示变矩器的锁止或未锁止状态的锁止信号的开关。节气门传感器与节气门相关且提供节气门信号。电子控制器配置成接收锁止信号和节气门信号，并且构造成通过基于锁止信号判定是否存在变矩器的锁止或未锁止状态、基于节气门信号判定是否存在部分节气门运转状态或全节气门运转状态以及当存在部分节气门运转状态时并且当变矩器从未锁止状态切换到锁止状态时选择降低(derated)功率曲线来至少部分地基于节气门信号和锁止信号而控制发动机的运转。在另一方面，本公开文本描述了一种用于减小从变矩器传动模式转换到直接传动模式期间动力传动系中的功率变化的方法。该动力传动系包括经变矩器连接到变速器的发动机。变矩器构造成在变矩器传动模式期间在未锁止状态下运转且在直接传动模式期间在锁止状态下运转。变速器包括一个或多个可选择的前进和后退传动比。发动机由电子控制器控制。该方法包括提供指示变矩器的锁止或未锁止状态的锁止信号，以及提供指示发动机节气门命令的节气门信号。锁止信号和节气门信号在电子控制器中被接收，并且发动机的运转至少部分地基于锁止信号和节气门信号而被控制。这样，基于锁止信号判定是否存在变矩器的锁止或未锁止状态，且基于节气门信号判定是否存在部分节气门运转状态或全节气门运转状态。当变矩器从未锁止状态切换到锁止状态时，随后针对部分节气门运转状态选择降低功率曲线。在又一方面，本公开文本描述了一种用于减小在变矩器的锁止期间动力传动系中的功率变化的方法。该动力传动系包括经变矩器连接到变速器的发动机。变速器具有一个或多个可选择的前进和后退传动比。发动机由电子控制器控制。该方法包括可操作地配置具有数据存储装置和通信信道的处理器。在通信信道上提供指示变矩器的锁止或未锁止状态的锁止信号。此外，在通信信道上提供指示发动机节气门命令的节气门信号。采用执行存储在有形的计算机可读介质上的计算机可执行指令的处理器来实施处理。处理包括基于锁止信号判定是否存在变矩器的锁止或未锁止状态、基于节气门信号判定是否存在部分节气门运转状态或全节气门运转状态、以及当变矩器从未锁止状态切换到锁止状态时针对部分节气门运转状态选择降低功率曲线。附图说明图1是根据本专利技术的机器的概略图。图2是根据本专利技术的动力传动系的示意图。图3是根据本专利技术的控制的框图。图4是示出基线部分节气门运转状态的曲线图。图5是示出根据本专利技术的全节气门运转状态的曲线图。图6是示出根据本专利技术一个实施例的用于部分节气门运转状态的降低功率曲线的曲线图。图7是示出根据本专利技术另一实施例的负荷控制功率曲线的曲线图。图8是根据本专利技术的用于减小变矩器锁止期间动力传动系中的功率变化的方法的流程图。具体实施方式本专利技术总体上涉及具有自动变速器的车辆动力传动系，并且更具体地涉及包括自动变速器和变矩器的动力传动系，该变矩器能够在变速器的任何档位设定下直接和选择性地将发动机的输出与变速器连结。本文中示出和描述的示例性实施例涉及轮式装载机，但应该理解的是，所公开的系统和方法具有普遍适用性且适于其它类型的车辆，例如公路和野外卡车、反铲装载机、压实机、收割机、平地机、牵引车/拖拉机、铺路机、铲运机/刮土机、滑移转向和履带式车辆以及其它车辆。图1示出作为用于车辆或机器100的一个示例的轮式装载机的概要。图2是车辆100的动力传动系200的示意图。参考这些图，车辆100包括发动机框架部102，其通过铰接接头106连接到非发动机框架部104。发动机框架部102和非发动机框架部104均包括连接到一组车轮108的相应车轴202。发动机框架部102包括发动机110，该发动机具有连接到变矩器206的输出轴204。变矩器206又经由连接轴210连接到变速器208。变速器208的输出轴212连接到为两个传动轴216(车轴202各一个)提供动力的分割装置214。各传动轴216将动力经由相应的差速器218传递到车轮118，使得在发动机输出轴204处提供的旋转动力有效地传递到车轮108。尽管示出两个被驱动的车轴202，但根据所使用的车辆类型，可以使用单个车轴或多于两个车轴。此外，尽管示出车轮，但可以使用其它类型的接地部件，例如履带。车辆100还包括容纳各种机器控制装置的操作员室130。如图2所示，这些装置包括具有加速器踏板传感器(APS)222的加速器踏板220和具有杆编码器226的档位选择杆。APS222和杆编码器226可构造成提供指示操作员在使用期间命令的车辆100的期望地面速度的信号。现在返回图1，所示的实施例的车辆100包括工作机具，这种情况下该工作机具是在一对提升臂114的端部连接的铲斗122，所述一本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种机器(100)，所述机器具有至少部分地由节气门控制的动力传动系(200)，所述动力传动系(200)包括与具有锁止能力的变矩器(206)可操作地连接的发动机(110)，所述变矩器(206)连接到具有一个或多个可选择的传动比的变速器(208)，所述机器(100)包括：开关(242)，所述开关与所述变矩器(206)相关且构造成提供指示所述变矩器(206)的锁止或未锁止状态的锁止信号；节气门传感器(222)，所述节气门传感器与所述节气门相关且构造成提供节气门信号(310)；配置成接收所述锁止信号和所述节气门信号(310)的电子控制器，所述电子控制器构造成至少部分地基于所述节气门信号(310)和所述锁止信号(306)控制(300)所述发动机(110)的运转，所述电子控制器构造成：基于所述锁止信号判定是否存在所述变矩器(206)的锁止或未锁止状态；基于所述节气门信号(310)判定是否存在部分节气门运转状态或全节气门运转状态；以及当存在所述部分节气门运转状态时并且当所述变矩器(206)从所述未锁止状态切换到所述锁止状态时，选择用于所述发动机(110)的降低功率曲线(324)。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2011.11.28 US 13/305,5311.一种车辆(100)，所述车辆具有至少部分地由节气门控制的动力传动系(200)，所述动力传动系(200)包括与具有锁止能力的变矩器(206)可操作地连接的发动机(110)，所述变矩器(206)连接到具有一个或多个可选择的传动比的变速器(208)，所述车辆(100)包括：开关(242)，所述开关与所述变矩器(206)相关且构造成提供指示所述变矩器(206)的锁止或未锁止状态的锁止信号；节气门传感器(222)，所述节气门传感器与所述节气门相关且构造成提供节气门信号(310)；配置成接收所述锁止信号和所述节气门信号(310)的电子控制器，所述电子控制器构造成至少部分地基于所述节气门信号(310)和所述锁止信号(306)控制(300)所述发动机(110)的运转，所述电子控制器构造成：基于所述锁止信号判定是否存在所述变矩器(206)的锁止或未锁止状态；基于所述节气门信号(310)判定是否存在部分节气门运转状态或全节气门运转状态；以及当存在所述部分节气门运转状态时并且当所述变矩器(206)从所述未锁止状态切换到所述锁止状态时，选择用于所述发动机(110)的降低功率曲线(324)。2.根据权利要求1所述的车辆(100)，其中，所述电子控制器还包括多于一条降低功率曲线(324)，每条功率曲线对应于特定的部分节气门运转状态。3.根据权利要求2所述的车辆(100)，其中，所述控制器在节气门设定处于两个特定的部分节气门运转状态之间时通过在对应的两条降低功率曲线(322)之间进行插值来选择所述降低功率曲线(324)。4.根据权利要求2所述的车辆(100)，其中，每条所述降低功率曲线(322)包括与对应于每条降低功率曲线(324)的所述特定的部分节气门运转状态关联的被截断的最大发动机功率。5.根据权利要求1至4中任一项所述的...

【专利技术属性】
技术研发人员：A·霍，C·斯万，W·佩佩尔，D·卡尔森，S·瓦拉马卡尼，
申请(专利权)人：卡特彼勒公司，
类型：发明
国别省市：美国;US