用于控制发动机转矩载荷的系统和方法技术方案

一种机器(100)包括与内燃发动机(20)驱动地联接的多个转矩消耗装置(46)。所述多个转矩消耗装置(46)包括联接内燃发动机(20)和地面接合元件(16)的无级变速器(14)。电子控制器(52)与内燃发动机(20)和多个转矩消耗装置(46)连通并能够执行转矩载荷控制算法以至少部分基于发动机降低速度值产生转矩载荷限制。电子控制器(52)识别潜在发动机停转事件和执行瞬态转矩载荷控制算法以响应于潜在发动机停转事件的识别调节转矩载荷限制(58,59,63,64)，在发动机停转事件期间，内燃发动机(20)的当前发动机速度(55,60)降到发动机降低速度值(57,62,114,124,134,144,154,164)以下一预定量。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于控制发动机转矩载荷的系统和方法
本专利技术整体涉及用于控制具有无级变速器的机器中的发动机转矩载荷的系统和方法，更具体地涉及用于调节潜在发动机停转事件期间的转矩载荷限制的控制系统和方法。
技术介绍
包括例如像装载机、平地机、挖掘机和推土机的非高速路机器的许多机器利用从例如内燃发动机的主功率源接收功率的多个装置和/系统。例如，许多机器通常包括被发动机驱动的泵，其提供高压流体以操作机器的执行系统。特别是，装载机可使用高压流体来运动与装载机的铲斗相关的致动器。另外，许多机器利用无级变速器，其使用由发动机驱动的泵以提供高压流体从而驱动机器的例如轮的地面接合元件。随着这些由发动机供能的系统所需的功率增加，发动机的速度会开始减小。如果发动机速度降到阈值以下，发动机容易停转。通过对机器操作设置限制使得发动机速度不降到阈值速度以下，可避免和/或减少发动机停转。例如，Anderson等人的美国专利申请公开文件No.2009/0319136教导一种计算转矩载荷限制和控制发动机转矩的分配以将发动机速度保持在降低速度值以上并由此减少停转的系统和方法。虽然Anderson等人的参考文件可充分减少大部分机器操作期间的发动机停转，但具有仍会发生发动机停转的一些操作情境或条件，包括高瞬态载荷条件。本专利技术旨在解决上述的一个或多个问题或事项。
技术实现思路
一方面，一种机器包括与内燃发动机驱动地联接的多个转矩消耗装置。所述多个转矩消耗装置包括联接内燃发动机和多个地面接合元件的无级变速器。电子控制器与内燃发动机和多个转矩消耗装置连通并能够至少部分基于发动机降低速度值执行转矩载荷控制算法以产生转矩载荷限制。电子控制器识别潜在发动机停转事件并响应于潜在发动机停转事件的识别执行瞬态转矩载荷控制算法以调节转矩载荷限制，在发动机停转事件期间，内燃发动机的当前发动机速度降到发动机降低速度值以下一预定量。另一方面，一种用于由机器的控制系统使用的计算机可读介质具有用于执行控制发动机转矩载荷的可执行指示。该方法包括执行转矩载荷控制算法以至少部分基于发动机降低速度值产生转矩载荷限制信号的步骤。该方法还包括识别潜在发动机停转事件并响应于潜在发动机停转事件的识别执行瞬态转矩载荷控制算法以调节转矩载荷限制，在发动机停转事件期间，内燃发动机的当前发动机速度降到发动机降低速度值以下一预定量。在又一方面，一种控制内燃发动机的发动机转矩载荷的方法包括至少部分基于发动机降低速度值产生转矩载荷限制信号和基于转矩载荷限制信号控制内燃发动机和与内燃发动机驱动联接的所述多个转矩消耗装置的至少一个以调整内燃发动机上的发动机转矩载荷的步骤。该方法还包括感测内燃发动机的当前发动机速度和识别潜在发动机停转事件，此事件期间，内燃发动机的当前发动机速度降到发动机降低速度值以下一预定量。响应于潜在发动机停转事件的识别调节转矩载荷限制信号以产生调节的转矩载荷限制信号和基于调节的转矩载荷限制信号控制内燃发动机和所述多个转矩消耗装置的至少一个以调整内燃发动机上的发动机转矩载荷。附图说明图1是根据本专利技术的具有无级变速器的机器的侧示意图；图2是图1的机器的控制系统示意，包括根据本专利技术的示例性实施方式的示例性转矩产生装置和转矩消耗装置；图3是根据本专利技术的一方面的对应于示例性转矩载荷控制算法的示例性控制系统逻辑；图4是根据本专利技术的另一方面的对应于示例性瞬态转矩载荷控制算法的示例性控制系统逻辑；图5是根据本专利技术的另一方面的用于根据示例性瞬态转矩载荷控制算法控制发动机转矩载荷的方法的一种实施方式的逻辑流程图；图6是根据本专利技术的另一方面的将触发速度阈值与发动机降低速度值联系起来的示例性触发速度映射；图7是根据本专利技术的另一方面的将步进速度阈值与发动机降低速度值和实际齿轮比联系起来的示例性步进速度映射；图8是根据本专利技术的另一方面的将恢复速度阈值与发动机降低速度值和实际齿轮比联系起来的示例性恢复速度映射；图9是根据本专利技术的另一方面的将最大速率限制值与发动机降低速度值联系起来的示例性速率限制表；图10是根据本专利技术的另一方面的将驱动系统转矩载荷限制的递增速率限制值与发动机降低速度值联系起来的示例性速率限制表；和图11是根据本专利技术的另一方面的将执行系统转矩载荷限制的递增速率限制值与发动机降低速度值联系起来的示例性速率限制表。具体实施方式图1中总体显示了机器10的一种示例性实施方式。机器10可以是所示的轮式装载机，或者是具有无级变速器的任何其他非高速路或高速路车辆。虽然本申请能够广泛地应用于具有无级变速器的任何机器，但显示了具有静液压驱动系统的机器。这样，机器10也可在这里称为静液压驱动机器或者更具体地称为静液压驱动轮式装载机。在所示的实施方式中，机器10通常包括框架12，其具有支承于上面的用于驱动机器10的例如轮(未显示)的地面接合元件16的静液压驱动系统14。这里提出的用于控制发动机转矩载荷的策略能够广泛地应用于具有任何无级变速器的机器，因此应当认识到，提供的具体实施方式仅仅用于示例目的。静液压驱动系统14通常可包括由原动机驱动的至少一个泵18，例如液压泵，原动机例如机器10的压缩或火花点火的内燃发动机20或电马达。泵18可被构造成驱动例如一组或多组液压马达的至少一个马达22，其继而为机器10的地面接合元件16供能。泵18和马达22的每一个可提供可变排量，使得静液压驱动系统14的部件之间的流体流量可在机器10运行时被调节。结果，地面接合元件16或者轮的方向、速度和转矩可持续地改变。机器10还可包括执行系统24，其包括至少一个泵26，例如液压泵，也通过内燃发动机20驱动。如应当认识的，泵26可产生沿着包括控制缸28的流体回路循环的加压流体，以实现机器10的例如铲斗的执行器30的希望运动。应当认识，执行系统24可包括本领域已知的附加部件，例如像流体容器、附加的泵、电子致动的阀、过滤器、传感器等以促进希望的操作。这里提出的发动机转矩载荷控制策略能够广泛地应用于具有各种各样的发动机载荷的机器，因此，执行系统24仅仅出于示例性目的提供。操作者控制站32也可支承在框架12上并可包括可由机器10的操作者使用的各种各样的控制和装置。例如，操作者控制站32可包括已知的装置，例如座位组件34、转向装置36和一个或多个机器操作控制器38。根据一种具体例子，可设置第一机器操作控制器38以控制机器10的方向运动，同时可设置第二机器操作控制器38以控制执行器30的操作。操作者控制站32可包括附加的机器控制器，例如用于控制发动机速度、齿轮比、边缘拉力等的控制器。应当认识到，内燃发动机20被构造成燃烧一个或多个燃烧室中的燃料以使活塞在相应的室内往复。每个活塞经过连杆连接到公共的曲轴，使得活塞的往复运动导致曲轴转动。因此，活塞的线性运动转换成转动运动，其可输送到输出40，输出可包括转动轴。除了内燃发动机20，机器10可包括多个另外的转矩产生装置42或系统，其被构造成使输出40转动，如图2所示。例如，辅助内燃发动机44和/或任何其他合适的功率源也可被构造成产生、存储、积蓄和/或分配转矩。像内燃发动机20一样，一个或多个附加装置可操作地联接到输出40，使得它们帮助转动输出40。仍参考图2，机器10还可包括一个或多个转矩消耗装置46本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种机器(10)，包括：内燃发动机(20)；多个地面接合元件(16)；与内燃发动机(20)驱动地联接的多个转矩消耗装置(46)，其中所述多个转矩消耗装置(46)包括联接内燃发动机(20)和地面接合元件(16)的无级变速器(14)；和电子控制器(52)，其与内燃发动机(20)和多个转矩消耗装置(46)连通，其中，电子控制器(52)能够：至少部分基于发动机降低速度值(57,62,114,124,134,144,154,164)执行转矩载荷控制算法以产生转矩载荷限制(58,59)；识别潜在发动机停转事件，该此事件期间，内燃发动机(20)的当前发动机速度(55,60)降到发动机降低速度值(57,62,114,124,134,144,154,164)以下一预定量；和执行瞬态转矩载荷控制算法以响应于潜在发动机停转事件的识别调节转矩载荷限制(58,59,63,64)。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2012.01.20 US 61/588,907;2012.04.03 US 13/438,0261.一种机器(10)，包括：内燃发动机(20)；多个地面接合元件(16)；与内燃发动机(20)驱动地联接的多个转矩消耗装置(46)，其中所述多个转矩消耗装置(46)包括联接内燃发动机(20)和地面接合元件(16)的无级变速器(14)；和电子控制器(52)，其与内燃发动机(20)和多个转矩消耗装置(46)连通，其中，电子控制器(52)能够：至少部分基于发动机降低速度值(57,62,114,124,134,144,154,164)执行转矩载荷控制算法以产生转矩载荷限制(58,59)；识别潜在发动机停转事件，此事件期间，内燃发动机(20)的当前发动机速度(55,60)降到发动机降低速度值(57,62,114,124,134,144,154,164)以下一预定量；和执行瞬态转矩载荷控制算法以响应于潜在发动机停转事件的识别调节转矩载荷限制(58,59,63,64)。2.如权利要求1所述的机器(10)，其中，电子控制器(52)还能够：基于发动机降低速度值(57,62,114,124,134,144,154,164)和无级变速器(14)的实际齿轮比(61,116,126,136)确定动态触发速度阈值(112)；将当前发动机速度(55,60)与动态触发速度阈值(112)比较；和如果当前发动机速度(55,60)小于动态触发速度阈值(112)，执行瞬态转矩载荷控制算法。3.如权利要求2所述的机器(10)，其中，电子控制器(52)还能够：基于发动机降低速度值(57,62,114,124,134,144,154,164)和实际齿轮比(61,116,126,136)确定动态步进速度阈值(122)，其中动态步进速度阈值(122)小于动态触发速度阈值(112)；和将当前发动机速度(55，60)与动态步进速度阈值(122)比较；其中，如果当前发动机速度(55,60)小于动态步进速度阈值(122)，瞬态转矩载荷控制算法将转矩载荷限制(58,59,63,64)减小到零或负值。4.如权利要求3所述的机器(10)，其中，电子控制器(52)还能够：基于发动机降低速度值(57,62,114,124,134,144,154,164)和实际齿轮比(61,116,126,136)确定动态恢复速度阈值(132)，其中动态恢复速度阈值(132)大于动态触发速度阈值(112)和动态步进速度阈值(122)；和将当前发动机速度(55，60)与动态恢复速度阈值(132)比较；其中，如果当前发动机速度(55,60)大于动态恢复速度阈值(122)，瞬态转矩载荷控制算法增加转矩载荷限制(58,59,63,64)。5.如权利要求2所述的机器(10)，其中，电子控制器(52)还能够从电子地存储的触发速度映射(110)选择动态触发速度阈值(112)，其中电子地存储的触发速度映射(110)包括与发动机降低速度值(57,62,114,124,134,144,154,164)和实际齿轮比(61,...

【专利技术属性】
技术研发人员：G·S·彼得森，R·安德森，
申请(专利权)人：卡特彼勒公司，
类型：发明
国别省市：美国;US