[发明专利]用于CVT拖拉机的高操纵灵活性控制

说明书

一种用于提供用于农业或者工业车辆(10)的高操纵灵活性控制系统的方法，所述农业或者工业车辆(10)具有发动机(40)以及连续可变传动装置(CVT)(60)，所述方法包括：设定最大速度目标(MST)(30)，以及使用所期望的速度输入装置(38)根据输入设定车辆速度百分比(VSP)(32)。接着根据VSP(32)、MST(30)、以及目前的发动机转速(90)计算目标发动机转速(42)、发动机转速(42)的目标变化率(52)、目标CVT比(74)、以及目标CVT比(74)的目标变化率(88)。可进一步根据目前的车辆速度(80)和/或目前的CVT比(86)计算目标发动机转速(42)。

技术领域

本发明涉及具有连续可变传动装置(CVT)(还被称作无级变速传动装置)的车辆，以及更具体地涉及具有CVT的农业以及工业车辆，以及甚至更具体地涉及具有CVT的拖拉机。

背景技术

农业以及工业车辆可采取很多形式，比如反铲装载机、轮式装载机、林业伐木机、集材机、收割机、喷雾机、施用设备、多用途运载车、农业拖拉机、以及小型拖拉机。通常，需要这些农业以及工业车辆常常在非道路环境下用较高的牵引输出量以较低的速度执行任务，在所述环境下，所涉及的速度范围全部低于相对较低的限值，并且在所述环境下，控制踏板或者操作杆的显著的变化对应于车辆速度的较小的变化。可能接着需要这些相同的农业以及工业车辆以相对较高的速度在道路上行进，其中所涉及的速度范围低于显著地更高的限值，并且在所述道路环境下，控制踏板或操作杆的较小的变化对应于车辆速度的显著的变化。

在传统的道路车辆(比如汽车或卡车)中，通过改变对油门的应用以及通过改变传动比控制车辆速度。在使用手动传动装置的道路车辆中，通过对油门的这样的应用将车辆速度控制于所选择的齿轮的速度范围内。在具有自动传动装置的道路车辆中，通过对油门的这样的应用将车辆速度控制于它的整个速度范围之上，其中传动装置根据速度以及所命令的加速度选择和接合适当的档位。然而，在传统的农业或者工业车辆(例如拖拉机)中，操作者针对给定的速度(一旦离合器接合，其就不会很大程度地变化)选择传动齿轮并且设定油门。因此可通过更低的档位以及更高的油门设定的应用实现更大量的牵引效力，其中操作者进行这样的选择。换句话说，在道路车辆中，通常在扭矩方面控制发动机，而在农业以及工业非道路车辆中，通常在速度方面控制发动机。

无级变速传动装置容许在给定的范围内选择任何传动比。无级变速传动装置根据各种原理运行，包括变径带轮、环面CVT、以及静液压CVT。在农业以及工业车辆中，静液压CVT由于它们的传送大量的扭矩的能力而占优势。在具有手动地控制的CVT的传统的农业或者工业车辆中，车辆的操作并不完全地与操作具有离合器的手动传动的农业或者工业车辆不同。也就是说，油门通常被设定至给定的发动机转速(通常被称作发动机每分钟转数(ERPM)，并且使用操作CVT的操作杆或者驱动踏板改变车辆速度。

更先进的农业或者工业车辆具有自动地控制的CVT(有时与齿轮传动装置配对)，以及自动地控制的ERPM。例如从EP 1 156 942B1获知具有自动地控制的CVT以及自动地控制的ERPM的这样的车辆。在这种构造中，操作者通过使用操作杆或者驱动踏板改变所期望的车辆速度。CVT控制器接着通过修改ERPM以及CVT输出比两者实现所期望的车辆速度。CVT控制器通过经由控制器区域网络(CAN)总线将ERPM请求信号发送至发动机控制模块(ECM)进行这一点。在具有与齿轮传动装置配对的CVT的农业或者工业车辆中，CVT控制器可进一步使用控制离合器、同步装置、以及静液压单元的泵容积的电子阀管理齿轮传动比。

即使对于具有拥有自动地控制的传动比的CVT以及自动地控制的ERPM(自动模式)的先进的农业或者工业车辆，也可能出现与车辆对操作者的意图的响应性有关的某些困难。特别地，不仅速度范围以及速度变化的可接受性在非道路环境下的用途与道路环境下的用途之间存在差异，而且在加速以及减速方面对操作杆或者驱动踏板位置的所期望的响应在这些不同的环境下存在差异。