用于提高工作车辆的性能的系统和方法_2

文档序号:8405221阅读:来源:国知局
扭矩/速度值利用指数公式来计算传动装置输出扭矩极限,该指数 公式使得输出扭矩能够在输出速度降低时增加(与由普通的固定扭矩极限提供的平扭矩 曲线相反)。因此,当发动机拖曳和损失速度(从而使得传送装置输出速度降低)时,传动 装置输出扭矩可以允许增加。扭矩的这种增加可以向操作人员提供更好的性能"感觉",还 可以减少降档需求,以便提供增加的功率。
[0021] 另外,在多个实施例中,用于计算传动装置输出扭矩极限的参考速度/扭矩值可 以至少部分根据与工作车辆的一个或多个传动系统部件相关联的传动系统寿命数据来确 定(例如一个或多个传动装置部件,例如一个或多个离合器,和/或一个或多个驱动轴组件 的部件,例如一个或多个轴承和/或齿轮)。例如,参考速度和/或扭矩值可以使用应力-次 数(S-N)曲线或任意其它合适算术关系来计算,该算术关系使得部件寿命(例如作为工作 小时数的函数)与驱动轴部件的操作参数(例如转速和/或在部件上的负载)相关联。因 此,除了用于提高性能"感觉",利用公开的方法来确定的扭矩极限还可以说明负载能力和 传动系统部件的预期部件寿命,从而防止由于过大输出扭矩而意外地损坏该部件。
[0022] 下面参考图2,图中表示了根据本发明主题方面的工作车辆10的一个实施例的侧 视图。如图所示,工作车辆10设置为农业拖拉机。不过,在其它实施例中,工作车辆10可以 设置为本领域中已知的任意其它合适的工作车辆,例如多种其它农业车辆、地面运动车辆、 装载机和/或多种其它越野车辆。
[0023] 如图2中所示,工作车辆10包括一对前轮12、一对后轮14和铰接底盘16,该铰接 底盘16与轮12、14连接并由该轮12、14支承。操作人员的驾驶室18可以由底盘16的一 部分支承,并可以装有多种输入装置,例如控制杆20和/或脚踏板21,用于使得操作人员能 够控制工作车辆10的操作。另外,工作车辆10可以包括安装在底盘16上的发动机22和 传动装置24。传动装置24可以与发动机22操作连接,并可以提供可变调节的齿轮比,用于 通过一个或多个驱动轴组件26而将发动机动力传递给轮14。传动装置24和驱动轴组件 26可以共同确定工作车辆10的传动系统28。
[0024] 应当知道,上面所述和图2中所示的工作车辆10的结构只是提供为在示例使用领 域中布置本发明主题。因此,应当知道,本发明主题可以很容易地适应工作车辆结构10的 任意方式。例如,在可选实施例中,工作车辆10可以包括固定的框架底盘,而不是铰接底 盘。另外,尽管未示出,工作车辆10还可以设置成与任意合适类型的工作设备操作连接,例 如拖车、喷杆、肥料箱、饲料粉碎机、犁等。
[0025] 下面参考图3,图中表示了根据本发明主题方面的、用于提高工作车辆10的性能 的系统100的一个实施例的示意图。如图所示,系统100可以包括工作车辆10的多个部 件,例如发动机22、传动装置24和驱动轴组件26。如通常所知,驱动轴组件26可以包括: 差速器102,该差速器102与传动装置24的输出轴104连接;以及与差速器102连接的一 个或多个轴106,用于向车辆10的驱动轮(例如后轮14)传递动力。另外,驱动轴组件26 可以包括多种其它部件,例如一个或多个齿轮110和/或一个或多个轴承112,用于帮助从 传动装置24向驱动轮传送动力。应当知道,尽管表示了单个驱动轴组件26,但是工作车辆 10可以包括任意其它数目的驱动轴组件26,例如两个驱动轴组件26。
[0026] 如图3中所示,系统100可以包括控制器114,该控制器114设置成控制工作车辆 10的一个或多个部件的操作,例如发动机22和传动装置24。例如,控制器114可以与发动 机管理器116通信连接,以便控制和/或监测发动机24的速度和/或扭矩。类似地,控制器 114可以与传动装置24的多个部件连接(例如一个或多个离合器阀、旋转斜盘促动器等), 以便控制传动装置24的操作。
[0027] 应当知道,控制器114可以大致包括本领域中已知的、任意合适的基于处理器的 装置。因此,在多个实施例中,控制器114可以包括一个或多个处理器以及相连的存储器 装置,它们设置成执行多种计算机执行的功能。这里使用的术语"处理器"不仅是指集成电 路(在本领域中,该集成电路被认为包含在计算机中),而且还指控制器、微控制器、微计算 机、可编程逻辑控制器(PLC)、特殊应用的集成电路以及其它可编程电路。另外,控制器114 的存储器装置可以大致包括存储器元件,该存储器元件包括但不局限于:计算机可读介质, 例如随机存储器(RAM)、计算机可读非易失介质(例如闪存)、软盘、只读光盘(⑶-ROM)、磁 光盘(MOD)、数字通用盘(DVD)和/或其它合适的存储器元件。这些存储器装置可以大致设 置成储存合适的计算机可读指令,当由处理器执行时,这些指令使得控制器114设置成执 行多种计算机执行功能,例如下面参考图4所述的方法200。另外,控制器114还可以包括 多种其它合适部件,例如通信电路或模块、一个或多个输入/输出信道、数据/控制总线等。
[0028] 系统100还可以包括一个或多个传感器,用于监测工作机器10的多个操作参数。 例如,如图3中所示,控制器114可以与安装在发动机22上和/或发动机22内的多个传感 器(例如扭矩传感器118和/或速度传感器120)通信连接,用于监测发动机扭矩和/或发 动机速度。在一个实施例中,传感器118、120可以包括发动机管理器116的内部传感器。在 另一实施例中,传感器118、120可以包括设置成监测发动机22的扭矩负载和/或速度的单 独传感器。
[0029] 而且,系统100还可以包括一个或多个传感器122 (例如轴编码器、轴传感器和/ 或任意其它合适的速度传感器),该传感器122设置成监测传动装置24的多个轴的转速。 例如,如图3中所示,传动装置24可以包括速度传感器122,该速度传感器122安装在传动 装置输入轴124和/或传动装置输出轴104上和/或它们内,以便测量传动装置24的输入 和/或输出速度。速度传感器122可以再与控制器114通信连接,以便能够将速度测量值 发送给控制器114,用于随后的处理和/或分析。
[0030] 另外,系统100可以包括多种其它传感器,这些传感器设置成监测工作车辆10的 任意其它合适的操作参数。例如,在一个实施例中,传感器126可以与驱动轴组件26相连, 用于监测组件26的一个或多个操作参数,例如通过组件26传递的扭矩负载或者组件26的 一个或多个部件的转速。
[0031] 下面参考图4,图中表示了根据本发明主题方面的、用于提高工作车辆10的性能 的方法200的一个实施例的流程图。通常,方法200将参考上面参考图2和3介绍的工作 车辆10和系统100来介绍。不过,本领域普通技术人员应当知道,公开的方法200可以大 致用于提高任意工作车辆的性能,该工作车辆有任意合适构造,并由任意合适的控制系统 来控制。另外,尽管图4为了示例说明的目的而表示了以特殊顺序执行的步骤,但是这里所 述的方法并不局限于任意特殊的顺序或布置方式。本领域技术人员利用这里提供的公开 内容可以知道,这里公开的方法的多个步骤能够省略、重新布置、组合和/或以其它方式变 化,而并不偏离本发明的范围。
[0032] 如图4中所示,在(202)中,方法200
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