部分节流的性能优化制造技术

本发明专利技术涉及一种在具有发动机（１１）和采用发动机欠速模块（１６）的驱动系的机器中使用速度修整来优化机器性能的系统和方法，该方法接收要求发动机速度（２７）增加的节流指令，并将节流指令传送到发动机（１１）。如果被要求的增加超过预定函数，则将预定函数作为速度标准（２２）转发到发动机欠速模块（１６）。发动机欠速模块确定发动机（１１）得到的实际发动机速度（２７）是否比速度标准（２２）小预定差距值以上，并且如果是的话，减小驱动系所需的功率，以避免发动机（１１）拖档。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术总体涉及用于控制CVT变速器的系统和方法，并且更特别地，本专利技术涉及 用于具有CVT变速器的机器的防拖档的系统和方法。
技术介绍
大多数发动机包括多个转动部件，并因此具有其功率输出最佳的理想速度范围。 这种理想范围会例如与作为RPM的函数的峰值扭矩输出的范围相对应。更宽的许可速度范 围包括这种理想范围，并包括即使以次最佳方式发动机也可操作的更大和更小的速度。最 后，在此许可速度范围之外的速度下，发动机不能提供持续不变的操作。例如，高于许可范 围内的最高速度的速度会造成大幅加速，或者造成发动机、变速器或执行系统的灾难性失 效。在低于该更大范围的底限的速度下，发动机会停止转动。特别是，大多数发动机经 由惯性驱动循环来操作，其中前一个燃烧事件经由发动机的转动惯性朝着随后燃烧事件驱 动发动机。在发动机速度降低到某个下限以下时，发动机的转动惯性不足以使得发动机达 到随后的燃烧事件。基于此原理的最低可靠操作速度的例子是发动机“怠速”。通常，较低 的发动机速度是可以的，但是怠速被设置成在不造成发动机不能参与持续的燃烧范围的情 况下允许发动机速度略微降低的数值。在通常的机器配置中，发动机惯性必须足以克服去往随后燃烧事件过程中的内部 阻力，也必须足以克服传动系产生的任何外部阻力。例如，在机器运转过程中必须克服运动 机器过程中所涉及的惯性、摩擦或其它阻力。因此，虽然在机器停止时怠速是实际的下限， 但操作中的机器可具有增加的下限，在该增加的下限之下，发动机缺乏足够的功率来加速 或甚至无法继续当前操作。在发动机速度降低到此下限以下时，可以说发动机拖档或者受 阻，并且危害了继续可靠地操作。在传统的驱动机器中，发动机通常经由扭矩转换器联接到传动系和机器的其它动 力耗散装置。在这些系统中，较高的阻力(所需扭矩)通过扭矩转换器的自然拖档性能来 自动缓解，因此防止发动机拖档和停止。但是，在CVT驱动的机器(“CVT”指的是无级变速 器)中，通常没有扭矩转换器，并且机器的阻力将会使没有外部控制机构的机器拖档和停 止。通常，监测发动机的拖档/停止问题，并且例如经由电子控制模块(ECM)中的软件发动 机欠速算法(EUA)来主动控制节流装置或变速器，以避免拖档/停止。响应于由用户界面检测到的或来自于发动机控制部件的实际发动机速度和期望 发动机速度(例如“速度标准”)之间的差别，典型的EUA减少了传动系的功率需求、执行 装置的功率需求或者其它寄生需求(例如动力转向系统、空调系统等)，作为改变状况的响 应。但是，在部分节流操作过程中，与发动机响应于所述指令相比，期望的发动机速度指令 会更加快速地变化。这会造成EUA过度修正并人为降低机器性能。在这种情况下，EUA表 面上完成了其防止拖档的使命，但是拖档实际上并没有出现，并且使用者不必要地受制于 降低的系统性能。虽然本专利技术人发现对现有技术的所述或以其它方式得知的缺陷的解决方法是期 望的，这种解决方法并不构成本专利技术原理的关键或基本限制。此外，这个
技术介绍
的部分是 出于不是本领域的普通技术人员的读者的方便而给出的。但是，将理解到这个部分过于简 明，而不能准确和完全地对现有技术进行综合评述。因此前面的
技术介绍
的描述是简化和 轶事般的叙述，并且不打算代替已出版的现有技术的对比文件。为此已出版的对比文件所 说明的状态和前面叙述之间会出现不一致或省略，前面的叙述不打算排出这些不一致或省 略。相反，申请人会遵从已出版的对比文件所说明的状态。
技术实现思路
在一个方面，本专利技术涉及一种使用期望发动机速度修整来优化机器性能的方法。 在此方面，该方法包括接收要求发动机速度增加的节流指令并将节流指令传送到发动机。 接着，确定所要求的增加是否超过预定函数，并且如果所要求的增加超过预定函数，将预定 函数作为速度标准转发给发动机欠速模块。随后，为了防止拖档，使用速度标准(从预定函 数导出)来代替实际期望速度，以避免系统性能的不必要的降低。附图说明图1是表示期望发动机速度曲线和实际发动机速度曲线的发动机速度图，其中防 拖档会降低系统性能；图2是用于驱动系系统的系统示意图，其中可根据本专利技术原理采用部分节流优 化；图3是用于根据本专利技术原理的驱动系系统的系统数据流示意图；图4是表示期望发动机速度曲线和实际发动机速度曲线以及根据本专利技术原理的 修整后的发动机速度曲线的发动机速度图；图5是表示根据本专利技术原理的驱动系配置的过程的流程图；图6是表示根据本专利技术原理的期望发动机速度修整技术的速度图；图7是表示根据本专利技术原理的另一期望发动机速度修整技术的速度图；以及图8是表示根据本专利技术原理的又一期望发动机速度修整技术的速度图。具体实施例方式典型的EUA系统通过检测要求的发动机速度和实际发动机速度之间的差超过预 定阈值来操作。在检测到合格的差时，EUA降低变速器、执行装置和/或寄生的扭矩、速度 或功率要求。操作者会希望机器或发动机速度快速增加，并且因此要求期望发动机速度阶 跃改变。这会造成要求功率和实际功率之间的显著偏差，造成机载EUA诊断发动机拖档，通 过降低系统速度、扭矩或功率来自动降低系统性能。这种现象在图1的速度图1中说明。特别是，速度图1表示包括在时刻T(5)处的 阶跃增加的要求发动机速度2以及作为与要求发动机速度2的差导出的EUA拖档阈值3。 特别是，EUA拖档阈值3比要求发动机速度2小差距值D。因此，例如要求发动机速度2开 始于数值E (6)，并且EUA拖档阈值3开始于数值E-D (7)。速度图1还表示实际发动机速度4(没有防拖档修正)。可以看出实际发动机速度44在要求发动机速度2在时刻T(5)处的阶跃增加之后快速增加。但是，由于发动机惯性和 其它系统性能，实际发动机速度4不能够根据希望那样遵循要求发动机速度2的阶跃函数。 因此，在与图示区域9相对应的滞后期L (8)的过程中，要求发动机速度2和实际发动机速 度4之间的差超过差距值D。因此，在滞后期L (8)的过程中，EUA会不正确地识别拖档状况，并通过降低到变速 器、执行装置或其它寄生装置的速度、扭矩和/或功率来施加防拖档修正，造成性能欠佳， 并在某些情况下甚至停止正被驱动的机器或执行装置。虽然可以消除EUA的防拖档特征， 这会在某些情况下造成不希望的发动机拖档。相反，在一个实施方式中，机器性能在经由三 种补偿技术(即期望速度修整、部分节流功率降级和部分节流扭矩降级)中的一种或多种 的部分节流操作的过程中被优化。期望速度修整的技术限制了期望发动机速度(以及发动机速度阈值)增加的速 度，使得EUA对拖档的感知能力最小。部分节流功率降级技术限制了最大系统功率要求，而 部分节流扭矩降级技术限制了最大推进扭矩值。对于期望速度修整，在期望发动机速度快速增加的情况下，例如阶跃增加，发动机 ECM或控制器仍接收阶跃速度指令变化，以便尽可能快地开始产生功率。但是，EUA被给予 计算后的修整后的期望发动机速度，以便将EUA拖档阈值3从较低数值延迟到较高数值。在 一个实施方式中，修整后的期望发动机速度信号可被调节成跟随使得机器性能最佳的期望 发动机速度轨迹。至于部分节流功率降级技术，发动机不能在较低发动机速度下产生峰值 功率。因此，在一个实施方式中，根据发动机拖档曲线特性使得峰值驱动系功率降级本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种在具有发动机（１１）和变速器（１２）的机器中使用速度修整并采用发动机欠速技术来优化机器性能的方法，所述方法包括：接收（３１）要求发动机速度增加的速度指令（２１）；将所述速度指令（２１）传送（３２）到所述发动机（１１）；确定（３３）所述要求的增加是否是阶跃函数增加；以及检测实际发动机速度（２７），并且如果所述要求的增加是阶跃函数增加，进入期望速度修整模式，由此将所述速度指令之外的函数（２２）作为速度标准（２２）传送（３４）到发动机欠速模块（１６），以便与所述实际发动机速度（２７）比较，并且如果所述要求的增加不是阶跃函数增加，将节流指令转发（３５）到发动机欠速模块（１６），以便与所述实际发动机速度（２７）比较；在所述发动机欠速模块（１６）中确定（３６）所述实际发动机速度（２７）是否比所述速度标准（２２）小预定差距值以上；以及如果所述实际发动机速度（２７）比所述速度标准（２２）小所述预定差距值以上，则降低机器的一部分所要求的功率，以避免所述发动机（１１）拖档。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：M巴恩格罗佛，TM索普科，BD库拉斯，BD霍夫，
申请(专利权)人：卡特彼勒公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]