[发明专利]具有可变动力源转速的无级变速器控制系统

说明书

技术领域

本发明总体涉及一种用于具有无级变速器的机器的控制系统， 并且更特别地，涉及一种用于基于无级变速器输出转速来改变动力 源转速的控制系统。

背景技术

可使用诸如公路用车辆、非公路用拖运卡车、轮式装载机、自 动平地机和其他类型的重型机器的机器进行多种任务。这些机器一 般包括动力源，动力源可以体现为诸如柴油发动机、汽油发动机或 气体燃料发动机的发动机以提供需要的动力从而完成任务。动力源 产生的动力可以通过诸如无级变速器(CVT)的变速器传递至一个 或多个地面接合装置以推进机器。

通常使用机器控制系统来协调和调节动力源和CVT的操作以改 进机器的响应性和效率。例如，当机器行进时，动力源和CVT可以 具有使动力源和CVT基本稳定且高效地运行的转速和转矩范围。在 此范围之外的运行可能增加燃料消耗和/或降低响应性。

于2007年3月20日授权予Kuras等人的美国专利No.7,192,374 (’374专利)中公开了一种用于控制动力源和CVT的方法。’374专 利公开了一种调节传动比使得发动机在最佳转速状况下(即在发动 机最有效地运行的转速范围内)运行的发动机降速控制系统。’374 专利的控制系统公开了一种向控制器提供输入信号的操作员输入 端。操作员输入端可以是例如加速踏板，其使得操作员能够压下踏 板以请求提高机器的输出转速。输入信号可以表示所请求的转速， 然后控制器将其转变为马达转速指令(马达为CVT的组件，由发动 机带动)。’374专利的控制系统防止马达转速指令超过转速上限和 下降至低于转速下限。计算这些限值使得只要马达转速指令保持在 转速上限和下限之间，马达转矩指令将保持在马达的转矩能力范围 内。特定马达转速下的马达转矩限值可以由马达的转矩/转速曲线来 确定。当发动机负载过高(例如发动机转速下降到低于阈值)时， 发动机减速控制算法(由控制器执行)也将降低马达转速指令。由 此’374专利的方法在防止对马达和变速器的损坏的同时使得CVT能 够迅速地响应于马达转速指令的变化。

虽然’374专利的机器能够在防止对马达和变速器的潜在的伤害 的同时帮助马达保持响应性，但是它不能在所有状况下提供发动机 的高效的运行和控制。通过仅控制马达转速，’374专利的控制系统 可能允许发动机在当前的传动变速比、工作执行器状况和负载状况 下以低效率和/或反应迟钝的发动机转速(即过低或过高的发动机转 速)运行。

所公开的机器系统旨在克服上述一种或多种缺点。

发明内容

在一个方面，本发明针对一种动力传动系控制系统。动力传动 系控制系统可以包括动力源和联接至动力源的输出端的CVT。动力 传动系控制系统可以进一步地包括与动力源和CVT通信的控制器。 控制器可以包括具有多个速度模式的参数图，并且对于多个速度模 式中的至少一个，控制器能够基于CVT输出转速或对地速度中的至 少一个改变动力源实际转速。

在另一个方面，本发明针对一种机器控制方法。该方法可以包 括产生旋转输出并引导旋转输出以驱动CVT。该方法可以进一步地 包括测量CVT的输出转速并基于所测量的CVT输出转速改变旋转 输出的实际转速。改变实际转速可以在执行多个速度模式中的至少 一个时进行。

附图说明

图1为一种示例性公开的机器的示意图；

图2为能够用于图1所示机器的示例性公开的动力传动系和控 制系统的示意图；且

图3为用于控制图2中的动力传动系的示例性参数图。

具体实施方式

图1示出了一种示例性的机器10。机器10可以是移动车辆，其 执行与诸如矿业、建筑业、农业、运输业的产业或本领域已知的任 何其他产业相关联的操作的一些类型。例如，机器10可以是运土机 器，例如轮式装载机、挖掘机、反铲机、自动平地机或本领域已知 的任何其他适合的运土机器。替代地，机器10可以是载重车辆、船 舶、乘用车辆、或任何其他适合的操作执行机器。机器10可以包括 一个或多个牵引装置12、工作执行器16、操作员站18和动力传动 系20。

牵引装置12可以包括位于车辆10每一侧(仅示出一侧)的能 够允许机器10移动的一个或多个车轮。替代地，牵引装置12可以 包括履带、传动带或本领域已知的其他牵引装置。任意牵引装置12 可以被驱动和/或可转向。