[发明专利]机器动力传动系和方法

说明书

技术领域

本专利公开文本总体上涉及发动机调速器，并且更具体地涉及用于控制包括变矩器和变速器的动力传动系中的发动机的发动机调速器。

背景技术

公知具有经由变矩器连接到变速器的发动机的动力传动系。变矩器是用于将旋转动力从诸如内燃发动机的原动机传递到旋转的被驱动负载的装置，典型地为液力耦合器。对于陆地车辆而言，被驱动负载可以是经差速器或其它齿轮装置连接到车辆的一个或多个车轮或其它驱动机构的传动轴。

变矩器的一个特征是它们在从发动机输入变矩器的速度与变矩器输出到变速器的输出速度之间存在差异时使转矩倍增的能力。一些变矩器还包括锁止机构，该锁止机构在没有显著的转矩放大或速度变化的情况下将发动机速度直接传递到变速器。

当变矩器与多速变速器结合使用时，变矩器在不同变速期间的锁止状态会在燃料效率方面以及在不平稳的(rough)发动机运转(尤其是在变速期间)方面影响发发动机的运转。对于某些车辆应用如轮式装载机以及其它重型土方和施工设备而言，期望燃料效率和平稳的发动机运转。在这些应用中，某些应用可能长时间以全节气门运转状态运转，变矩器的锁止机构的接合可被限制为仅选择以充分接近的发动机和变速器速度运转的变速器的少数传动比，以避免在换档期间机器的接地部件处的功率变化。然而，这些对机器可进行的档位选择的限制总体上会引起机器的燃料消耗增加。

解决了至少一些与改善重型机械中的燃料效率和发动机工作不平稳相关的问题的动力传动系控制的一个示例可以在授予Ferrier等人的在2011年3月8日公告且整体转让给位于美国伊利诺伊州皮奥里亚(Peoria,Illinois)的卡特彼勒公司的题为“Automatic Transmission WithPart-Throttle Shifting(具有部分节气门换档的自动变速器)”的美国专利7,901,321(’321专利)中找到，该专利的内容整体通过引用并入本文中。尽管’321专利中公开的系统和方法在改善机器的燃料效率和运转平稳性方面是有用的，但这些益处无法针对机器的所有传动比实现，从而未开拓潜在效率。此外，用于所有变速器传动比的锁止离合器的接合或分离可能引起机器的车轮的明显功率变化，尤其是对于具有带节气门锁止控制装置的发动机的大型机器而言，这意味着发动机的运转有时基于速度控制。这些和其它问题可被解决如下。

发明内容

在一个方面，本公开文本描述了一种具有动力传动系的机器。该动力传动系至少部分地由节气门控制且包括与具有锁止能力的变矩器可操作地连接的发动机。变矩器连接到具有一个或多个可选择的传动比的变速器。该机器还包括与变矩器相关且构造成提供指示变矩器的锁止或未锁止状态的锁止信号的开关。节气门传感器与节气门相关且提供节气门信号。电子控制器配置成接收锁止信号和节气门信号，并且构造成通过基于锁止信号判定是否存在变矩器的锁止或未锁止状态、基于节气门信号判定是否存在部分节气门运转状态或全节气门运转状态以及当存在部分节气门运转状态时并且当变矩器从未锁止状态切换到锁止状态时选择负荷控制功率曲线来至少部分地基于节气门信号和锁止信号而控制发动机的运转。

在另一方面，本公开文本描述了一种用于减小从变矩器传动模式转换到直接传动模式期间动力传动系中的功率变化的方法。该动力传动系包括经变矩器连接到变速器的发动机。变矩器构造成在变矩器传动模式期间在未锁止状态下运转且在直接传动模式期间在锁止状态下运转。变速器包括一个或多个可选择的前进和后退传动比。发动机由电子控制器控制。该方法包括提供指示变矩器的锁止或未锁止状态的锁止信号，以及提供指示发动机节气门命令的节气门信号。锁止信号和节气门信号在电子控制器中被接收，并且发动机的运转至少部分地基于锁止信号和节气门信号而被控制。这样，基于锁止信号判定是否存在变矩器的锁止或未锁止状态，且基于节气门信号判定是否存在部分节气门运转状态或全节气门运转状态。当变矩器从未锁止状态切换到锁止状态时，随后针对部分节气门运转状态选择负荷控制功率曲线。