具有动力系锁定的控制系统技术方案

公开一种用于移动式机器(10)的动力系控制系统(26)。动力系控制系统可以具有发动机(22)和操作地联接至发动机的无极变速器(24)。动力系控制系统还可以具有能够产生指示发动机的期望速度的信号的操作员输入装置(18b)、能够由操作员使用以选择动力系控制特征的启动的特征选择器(18c)、以及与发动机、无极变速器、操作员输入装置和特征选择器连通的控制器(26)。控制器可以被构造成做出操作员经由特征选择器选择动力系控制特征的启动的确定、基于所述确定和所述信号锁定发动机的速度、以及基于所述确定和发动机的锁定速度锁定无极变速器的转矩输出。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】具有动力系锁定的控制系统
本专利技术涉及一种控制系统，更具体地，涉及具有调节变速器输出转矩和发动机速度的锁定件的动力系控制系统。
技术介绍
诸如轮式装载机、推土机、越野卡车和其它重型设备等机器用于执行许多任务。为了有效地执行这些任务，机器要求发动机通过变速器向一个或多个接地装置提供显著的转矩。为了控制接地装置的速度和转矩输出，典型地为这些机器的操作员提供三个不同的脚踏板。三个踏板之一被致动以执行发动机加燃料。三个踏板中的另一个被致动以执行车辆制动。三个踏板中的第三个被致动以使发动机与变速器脱离接合，并且如果被足够地压下，也执行车辆制动。虽然这种构造在机械、阶跃变化变速器被用以将动力从发动机传输至接地装置时可能是适当的，其在无级变速器(CVT)被利用时可能是不足的和/或难处理的。CVT是自动式变速器，其在比率范围内提供无穷大的输出比。例如，液压CVT能够包括泵和接收来自泵的加压流体的流体马达。根据泵的排放流速和压力，接地装置处的马达速度和输出转矩可以变化。当使用CVT时，主要目标是尽可能保持发动机有效稳定。在这种情况中，上述持续地改变发动机加燃料和/或持续地使发动机与变速器不连接的策略可能违背效率目标。因此，需要替代策略以利用CVT有效地控制机器的操作。于2010年12月21日授予Sopko等人的美国专利No.7854681(’681专利)中描述了一种替代的动力系控制方法。’681专利描述了一种具有CVT、左和右操作员踏板、档位选择器、和与CVT、踏板和档位选择器连通的控制器的机器。左脚踏板产生指示应当被传输以推进机器的期望的动力量的第一信号。右脚踏板产生指示期望的发动机速度的第二信号。档位选择器产生与机器的行进速度限制关联的第三信号。控制器产生用于CVT的转矩输出指令，其为第一信号和第二信号的函数。转矩输出指令随后被基于第三信号修改。机器还包括油门锁定特征，其允许机器的操作员将发动机速度锁定在期望水平，同时允许CVT的独立控制。油门锁定特征可以在不人工操纵右脚踏板的情况下允许机器的操作。虽然’681专利的系统可以提供对CVT的有效调节，但其仍不是最佳的。特别地，操作员仍需要在操作过程中调节左脚踏板，这对于操作员是难处理且麻烦的。另外，会有一段时间操作员选择的发动机速度(即，经由油门锁定特征选择的发动机速度)对于当前操作无效，’681专利的系统未提供克服该特征的方式。本专利技术的动力系控制系统解决上面提及的问题中的一个或多个和/或现有技术中的其它问题。
技术实现思路
本专利技术的一方面涉及一种动力系控制系统。动力系控制系统可以包括发动机和操作地联接至发动机的无级变速器。动力系控制系统还可以包括能够产生指示发动机的期望速度的信号的操作员输入装置、能够由操作员使用以选择动力系控制特征的启动的特征选择器、以及与发动机、无级变速器、操作员输入装置和特征选择器连通的控制器。控制器可以被构造成做出操作员经由特征选择器选择动力系控制特征的启动的确定；基于所述确定和所述信号锁定发动机的速度；以及基于所述确定和发动机的锁定速度锁定无级变速器的转矩输出。本专利技术的另一方面涉及一种控制动力系的方法。该方法可以包括接收来自操作员的指示期望发动机速度的输入，以及接收来自操作员的与动力系控制特征的启动关联的选择。该方法还可以包括基于所述选择和期望的发动机速度锁定发动机的速度，以及基于所述选择和锁定的速度锁定无级变速器的转矩输出。附图说明图1是示例性公开的机器的示意图；图2是可以与图1的机器结合使用的示例性公开的操作员站的图示；图3是可以与图1的机器结合使用的示例性公开的动力系控制系统的示意图；以及图4是描绘可以由图3的动力系控制系统执行的示例性公开的操作的流程图。具体实施方式图1图示具有相互协作以完成任务的多个系统和部件的示例性机器10。机器10执行的任务可以与诸如采矿、建筑、农业、运输、发电等特定产业或本领域已知的另外的产业相关联。例如，机器10可以实施为移动式机器，诸如图1中描绘的轮式装载机、公共汽车、公路或越野拖运卡车、或本领域已知的任何其它类型的移动式机器。机器10可以包括框架11、由框架11支撑的操作员站12、可旋转地连接至框架11的一个或多个牵引装置14、以及由框架11支撑并且操作地连接以响应于从操作员站12接收的输入驱动牵引装置14中的至少一个的动力系16。如图2中图示的，操作员站12可以实施为大致封闭的室，其具有接收指示期望的机器行进操纵的人工信号的装置。具体地，操作员站12可以包括靠近操作员座椅20定位的一个或多个交互装置18。交互装置18可以通过产生指示期望的机器功能的信号来开始机器10的运动和/或启动机器10的特征。在一种实施方式中，交互装置18可以包括左脚踏板18a、右脚踏板18b和特征选择器18c。随着操作员操纵左脚踏板18a和/或右脚踏板18b(即，使左脚踏板18a和/或右脚踏板18b远离中位移位)，操作员可以期望并执行相应的机器行进功能。随着操作员操纵特征选择器18c，操作员可以选择特定控制特征(例如，动力系锁定特征)的启动。可以想到的是，如果期望的话，可以附加地或替代地在操作员站12内提供不同于脚踏板和特征选择器的交互装置，诸如像操纵杆、控制杆、开关、旋钮、方向盘和本领域已知的其它装置，用于机器10的行进控制。牵引装置14(参照图1)可以实施为位于机器10的每侧(仅示出一侧)的轮。替代地，牵引装置14可以包括履带、带或其它已知的牵引装置。可以想到的是，机器10上的轮的任何组合可以被驱动和/或转向。如图3中图示的，动力系16可以是能够产生动力并将动力传输至牵引装置14的整体式组件。特别地，动力系16可以包括能够操作以产生动力输出的发动机22、被连接以接收动力输出并以有用方式将动力输出传输至牵引装置14的变速器24(参照图1)、以及能够响应于由左脚踏板18a、右脚踏板18b、特征选择器18c和一个或多个不同传感器产生的一个或多个信号调节发动机22和变速器24的操作的控制系统26。发动机22可以是具有相互协作以产生机械和/或电功率输出的多个子系统的内燃发动机。出于本专利技术的目的，发动机22被描绘和描述为四冲程柴油发动机。但是，本领域技术人员将认识到，发动机22可以是任何其它类型的内燃发动机，诸如像汽油或气体燃料动力发动机。发动机22中包括的子系统可以包括例如燃料系统、空气引入系统、排气系统、润滑系统、冷却系统和其它适当的系统。发动机22可以至少部分地由右脚踏板18b控制。即，随着右脚踏板18b由操作员操纵，右脚踏板18b可以产生指向控制系统26的控制器36代表期望的发动机速度的电信号。例如，右脚踏板18b可以具有与发动机22的低怠速对应的最小位置，并且能够经过一位置范围运动到对应于发动机22的额定速度的最大位置。可以提供与右脚踏板18b相联的诸如开关或电位计的传感器38，以感测其移位位置并响应于移位的位置产生相应的信号。来自传感器38的该移位信号可以通过控制器36指向发动机22(例如，指向燃料系统、空气引入系统、排气系统、或发动机22的另外系统)，以控制发动机22的转速。虽然发动机22被描述为低怠速发动机(即，右脚踏板18b的最小移位位置与发动机22的低怠速关联)，可以想到的是，如果期望的话，发动机22可以替代本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于移动式机器(10)的动力系控制系统(26)，包括：发动机(22)；无极变速器(24)，其操作地联接至发动机；操作员输入装置(18b)，其能够产生指示发动机的期望速度的信号；特征选择器(18c)，其能够由操作员使用以选择动力系控制特征的启动；和控制器(36)，其与发动机、无极变速器、操作员输入装置和特征选择器连通，控制器能够：做出操作员经由特征选择器选择动力系控制特征的启动的确定；基于所述确定和所述信号锁定发动机的速度；以及基于所述确定和发动机的锁定速度锁定无极变速器的转矩输出。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2012.03.14 US 13/420,0191.一种用于移动式机器(10)的动力系控制系统(26)，包括：发动机(22)；无级变速器(24)，其操作地联接至发动机；操作员输入装置(18b)，其能够产生指示发动机的期望速度的信号；行进速度传感器(42)，其能够产生指示移动式机器的行进速度的信号；特征选择器(18c)，其能够由操作员使用以选择动力系控制特征的启动；和控制器(36)，其与发动机、无级变速器、操作员输入装置、行进速度传感器和特征选择器连通，控制器能够：做出操作员经由特征选择器选择动力系控制特征的启动的确定；基于所述确定和来自操作员输入装置的信号锁定发动机的速度；基于所述确定和发动机的锁定速度锁定无级变速器的转矩输出；基于来自行进速度传感器的信号确定移动式机器的当前行进速度与高速行进关联，在该高速行进过程中不使用非行进相关的机器功能；以及响应性地将发动机的锁定速度以下的发动机速度减小至更节油速度。2.根据权利要求1所述的动力系控制系统，其中，控制器能够针对移动式机器的给定行进速度以最大可用转矩的百分比锁定无级变速器的转矩输出。3.根据权利要求2所述的动力系控制系统，其中，无级变速器的转矩输出被锁定的百分比基于发动机的锁定速度。4.根据权利要求3所述的动力系控...

【专利技术属性】
技术研发人员：S·L·卡米塞蒂，M·A·斯佩尔曼，
申请(专利权)人：卡特彼勒公司，
类型：发明
国别省市：美国;US