具有基于效率的速度控制的动力系统技术方案

公开了一种动力系统(36)，其具有动力源(22)、传动装置(24)以及操作员输入装置(18)，传动装置(24)配置成从动力源接收转矩输出并驱动牵引装置(14)。动力系统还可具有控制器(27)，其配置成将来自操作员输入装置的信号与存储在存储器中的图进行参照以确定动力源的对应速度，并确定在当前速度下动力源的实际转矩输出与最大有效转矩输出之间的差值。控制器还可配置成基于差值而选择性地调整映射到操作员输入装置的最大位移位置的动力源的速度，并基于信号以及图而选择性地调整在操作员输入装置的当前位移位置处动力源的燃料供给以及传动装置的操作。

Power system with speed control based on efficiency

A power system (36) having a power source (22), a drive (24), and an operator input device (18), configured to receive torque from a power source, output, and drive a traction device (14) 24. The power system also has a controller (27), and storage will be configured to signal from the operator input device in the memory map to determine the reference speed corresponding power source, and to determine the difference between the actual torque output power in the current speed and maximum effective torque output. The controller may also be configured to based on the difference of maximum displacement position and a power source to selectively adjust the mapping to the operator input device of speed, fuel supply position and power source based on the displacement signal and figure and selectively adjust the input device on the operator and transmission operation.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】具有基于效率的速度控制的动力系统
本专利技术涉及一种动力系统，并且更具体而言，涉及一种具有基于效率的发动机速度控制的动力系统。
技术介绍
诸如轮式装载机、推土机以及其他重型设备之类的机器用于执行多种任务。为了有效地执行这些任务，机器需要通过传动装置向一个或多个轮胎提供相当大的转矩的发动机。为了控制轮胎的速度及/或转矩，这些机器的操作员通常提供有一个或多个不同的脚踏板。例如，右脚踏板可用于影响发动机燃料供给，而左脚踏板可用于影响机器制动。可在某些应用中使用附加脚踏板来控制发动机到传动装置的连接。尽管典型的脚踏板配置可能在使用机械式步进变化传动装置来将动力从发动机传送至轮胎时是适合的，然而在使用无级变速传动装置(CVT)时可能是不充分的。CVT是在其操作范围内提供无限多种输出率的自动型传动装置。液压CVT包括泵以及液压马达，该液压马达从泵接收加压流体。根据泵的排放流速及压力以及马达的排量，可改变轮胎处的马达速度及输出转矩。电CVT包括发电机及电马达，该电马达从发电机接收电流。根据提供至马达的电流，可改变马达速度及输出转矩。当使用CVT时，目标是使发动机保持最有效的速度，同时仍提供必要动力以满足操作员的命令。在这种情况下，上述直接响应于操作员输入而仅改变发动机燃料供给的策略可能会违背效率目标。因此，需要替代策略来有效地控制使用CVT的机器的操作。2008年5月1日公开的Cronin等人的美国专利公开第2008/0103019号(’019公开)中描述了一种机器控制的替代方法。具体而言，’019公开描述了用于机器的无级变速传动装置。该无级变速传动装置包括从动元件、第一操作员界面装置、第二操作员界面装置以及控制器。控制器配置成接收与第一操作员界面装置相关联的第一位移信号以及与第二操作员界面装置相关联的第二位移信号。控制器进一步配置成确定净操作员输入值作为第一及第二位移信号的函数，并响应于所确定的净操作员输入值而调节从动元件的转矩。尽管’019公开的系统可通过将发动机速度与传动装置转矩控制分开而提供对速度控制的CVT的有效调节，然而其可能会仍然不太理想。尤其，可能有时候发动机速度控制与传动装置转矩控制相结合可进一步提高机器效率。并且’019公开的系统可能未获取这些效率。本专利技术的动力系统解决了上述问题中的一个或多个。
技术实现思路
本专利技术的一个方面涉及一种用于具有牵引装置的移动式机器的动力系统。该动力系统可包括动力源、传动装置以及操作员输入装置，动力源配置成产生转矩输出，传动装置配置成接收该转矩输出的至少一部分并驱动牵引装置，操作员输入装置可移动通过从空档位置至最大位移位置的范围以产生指示牵引装置的所需转矩以及动力源的所需速度的信号。动力系统还可包括控制器，其与动力源、传动装置以及操作员输入装置通信。控制器可配置成将来自操作员输入装置的信号与存储在存储器中的图进行参考以确定动力源的对应速度并确定在当前动力源速度下动力源的实际转矩输出与最大有效转矩输出之间的差值。控制器还可配置成基于差值而选择性地调整映射到操作员输入装置的最大位移位置的动力源的速度，并基于信号以及图而选择性地调整在操作员输入装置的当前位移位置处动力源的燃料供给以及传动装置的操作。本专利技术的另一方面涉及另一种用于具有牵引装置的移动式机器的动力系统。该动力系统可包括动力源、无级变速传动装置以及操作员输入装置，动力源配置成产生转矩输出，无级变速传动装置配置成接收该转矩输出的至少一部分并驱动牵引装置，操作员输入装置可移动通过从空档位置至最大位移位置的范围以产生指示牵引装置的所需转矩以及动力源的所需速度的信号。动力系统还可包括控制器，其与动力源、无级变速传动装置以及操作员输入装置通信。控制器可配置成将来自操作员输入装置的信号与存储在存储器中的图进行参考以确定动力源的对应速度并确定在当前动力源速度下动力源的实际转矩输出与最大有效转矩输出之间的差值。控制器还可配置成基于差值而选择性地调整映射到操作员输入装置的最大位移位置的动力源的速度，并基于信号以及图而选择性地调整在操作员输入装置的当前位移位置处动力源的燃料供给以及无级变速传动装置的操作。控制器可进一步配置成从移动式机器的操作员接收指示性能模式或经济模式的所需操作的选择，并且当选择是经济模式时选择性地降低映射到最大位移位置的动力源的速度以及映射到空档位置的动力源的速度。在又一方面，本专利技术涉及一种操作具有牵引装置的机器的方法，该牵引装置由动力源经由传动装置驱动。该方法可包括确定操作员输入装置的位移位置以及将该位移位置与图进行参考以确定动力源的对应速度，该位移位置指示牵引装置的所需转矩以及动力源的所需速度。该方法还可包括确定在当前速度下动力源的实际转矩输出与最大有效转矩输出之间的差值，以及基于该差值而选择性地调整映射到操作员输入装置的最大位移位置的动力源的速度。该方法可进一步包括基于信号以及图而选择性地调整在操作员输入装置的当前位移位置处动力源的燃料供给以及传动装置的操作，以及从移动式机器的操作员接收指示性能模式或经济模式的所需操作的选择。该方法可附加地包括当选择是经济模式时选择性地降低映射到操作员输入装置的最大位移位置的动力源的速度以及映射到操作员输入装置的空档位置的动力源的速度。附图说明图1是示例性的所公开机器的概略图；图2是用于图1所示机器的示例性的所公开操作员站的图示；图3是用于图1所示机器的示例性的所公开传动系统的概略图；图4是可用于控制图3所示传动系统的示例性控制图；以及图5是描绘操作图3所示传动系统的示例性方法的流程图。具体实施方式图1示出了示例性机器10，其具有配合完成任务的多个系统及部件。机器10所执行的任务可关联到特定的工业，诸如矿业、建筑业、农业、运输、发电或本领域已知的任何其他工业。例如，机器10可实施为移动式机器，诸如图1所示的轮式装载机、公共汽车、公路上行驶的或越野拖运卡车或本领域已知的任何其他类型的移动式机器。机器10可包括操作员站12、一个或多个牵引装置14以及动力传动系16，其可操作地连接以响应于操作员站12内所产生的信号而驱动牵引装置14中的至少一个。如图2所示，操作员站12可包括从机器操作员接收指示所需机器操作的输入的装置。具体而言，操作员站12可包括邻近操作员座20设置的一个或多个操作员界面装置18。操作员界面装置18可通过产生指示所需机器操纵及/或操作模式的位移信号而启动机器10的移动。在一个实施例中，操作员界面装置18包括右脚踏板18a以及模式开关18b。当操作员操纵右脚踏板18a时，操作员可期望并影响机器行进速度及/或回转转矩的对应变化。当操作员按动或以其他方式触发模式开关18b时，可启动标准模式或任何数量的经济操作模式。设想如果需要的话，可附加地或替代地在操作员站12内设置除脚踏板及开关以外的操作员界面装置(诸如，如控制杆、操作杆、方向盘、旋钮、调节控制盘以及本领域已知的其他装置)以用于控制机器10。例如，可除右脚踏板18a以外或代替右脚踏板18a使用调节控制盘来设置所需速度。如图3所示，动力传动系16可为配置成产生并传送动力至牵引装置14的整体式封装。尤其，动力传动系16可包括动力源22、传动装置24以及控制模块27，动力源22可操作以产生动力输出，传动装置24连接本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于具有牵引装置(14)的移动式机器(10)的动力系统(36)，其包括：动力源(22)，其配置成产生转矩输出；传动装置(24)，其配置成接收所述转矩输出的至少一部分并驱动所述牵引装置；操作员输入装置(18)，其能够移动通过从空档位置至最大位移位置的范围以产生指示所述牵引装置的所需转矩的信号以及所述动力源的所需速度的信号；以及控制器(27)，与所述动力源、所述传动装置以及所述操作员输入装置通信，所述控制器配置成：将来自所述操作员输入装置的所述信号与存储在存储器中的图进行参照以确定所述动力源的对应速度；确定在当前动力源速度下所述动力源的实际转矩输出与最大有效转矩输出之间的差值；基于所述差值而选择性地调整映射到所述操作员输入装置的所述最大位移位置的所述动力源的速度；以及基于所述信号以及所述图而选择性地调整在所述操作员输入装置的当前位移位置处所述动力源的燃料供给以及所述传动装置的操作。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.09.12 US 14/4850561.一种用于具有牵引装置(14)的移动式机器(10)的动力系统(36)，其包括：动力源(22)，其配置成产生转矩输出；传动装置(24)，其配置成接收所述转矩输出的至少一部分并驱动所述牵引装置；操作员输入装置(18)，其能够移动通过从空档位置至最大位移位置的范围以产生指示所述牵引装置的所需转矩的信号以及所述动力源的所需速度的信号；以及控制器(27)，与所述动力源、所述传动装置以及所述操作员输入装置通信，所述控制器配置成：将来自所述操作员输入装置的所述信号与存储在存储器中的图进行参照以确定所述动力源的对应速度；确定在当前动力源速度下所述动力源的实际转矩输出与最大有效转矩输出之间的差值；基于所述差值而选择性地调整映射到所述操作员输入装置的所述最大位移位置的所述动力源的速度；以及基于所述信号以及所述图而选择性地调整在所述操作员输入装置的当前位移位置处所述动力源的燃料供给以及所述传动装置的操作。2.根据权利要求1所述的动力系统，其中所述控制器进一步配置成：从所述移动式机器的操作员接收指示性能模式或经济模式的所需操作的选择；以及当所述选择是所述经济模式时，选择性地降低映射到所述最大位移位置的所述动力源的所述速度。3.根据权利...

【专利技术属性】
技术研发人员：B·D·霍夫，M·E·雷蒂希，S·格里，
申请(专利权)人：卡特彼勒公司，
类型：发明
国别省市：美国,US