对具有连续变速传动装置和行车制动器的机器的调节的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明总体上涉及装备有连续变速传动装置(CVT)的机器，且更具体而言涉及控制CVT的动力输出。
【背景技术】
[0002]许多机器使用传动装置将原动机或动力源(例如，内燃机)的输出联接到从动元件或装置(诸如轮或作业工具)。传动装置通常是动力系的一部分，动力系将动力从诸如发动机的动力源传输到从动元件，所述动力可以扭矩和/或转速的形式。传统的传动装置通常包括一个或多个固定的可选择使用的齿轮速比，所述齿轮速比可以提高或降低原动机速度以及增加或减小扭矩，速度与扭矩通常为反比关系。具体齿轮速比常常对应于传动装置的已知不连续输出，所述输出包括速度和扭矩。因此，改变齿轮速比可改变机器的速度和扭矩特征。
[0003]近来，一些制造商为机器装备连续变速传动装置(CVT)而非常规的基于齿轮的传动装置。相对于来自原动机的任何给定输入，CVT提供无限范围或连续范围的扭矩-速度输出比。换句话说，CVT的输出可以在连续范围内以几乎无限小的增量增大或减小。因而，CVT不使用具体的离散齿轮速比来确定或控制其输出。相反，CVT提供改变及调整机器的速度和扭矩特征的新的不同方式。为了这些目的，已开发了多种控制方法来利用CVT的不同能力。
[0004]许多机器不论使用的是常规的基于齿轮的传输装置还是CVT，都装备有行车制动器，来使机器减速或停止。典型行车制动器机械地接合动力系的某些部分，以抵挡驱动推进装置进而推进机器的旋转动力传动装置。行车制动器可与其它措施结合使用以减少机器的输出。例如，美国专利8，070，651 Γ 651专利)描述了一种在装备有CVT的机器中制动的方法。若操作员致动了诸如脚踏板的制动致动器，则机器可调整CVT的输入-输出比来降低速度，而非物理上接合行车制动器。'651专利声明所描述的方法可延长物理制动器的工作寿命。根据，651专利，行车制动器仍然常与调整CVT输入-输出比结合应用来降低速度并且使机器停止。然而，在某些情况下，在应用了行车制动器时，CVT的响应可不同于预期。本发明解决关于联合使用CVT和行车制动器的类似问题。
【发明内容】
[0005]在一个方面中，本发明描述一种用于调节产生CVT输出扭矩和CVT输出速度的连续变速传动装置(CVT)的输出的方法。所述方法首先依照扭矩-速度曲线控制CVT，所述扭矩-速度曲线确立CVT输出扭矩和CVT输出速度之间的大体反比关系。扭矩-速度曲线可限制CVT输出扭矩。欠载运行(under-run)曲线可应用于到扭矩-速度曲线并可与机器的目的速度相对应。所述方法还可进一步接收指示制动事件的操作员输入信号。作为响应，所述方法可移位扭矩-速度曲线以进一步限制CVT输出扭矩并且可在维持其与目标速度的对应关系的同时改变欠载运行曲线。
[0006]在另一方面中，本发明描述了包括可操作地联接到CVT的动力源的机器。CVT能够产生CVT输出扭矩和CVT输出速度。所述机器还包括可操作地联接到CVT的推进装置和用于传输操作员输入信号以致动行车制动器来制动推进装置的操作员输入装置。所述机器还可包括控制器，所述控制器与操作员输入装置连通并控制CVT的操作。控制器可包括与CVT输出扭矩和CVT输出速度反向相关的扭矩-速度曲线。在致动操作员输入装置的情况下，控制器可在致动行车制动器之前移位扭矩-速度曲线以进一步限制CVT输出扭矩。
[0007]在又一方面中，本发明描述了一种用于控制机器的速度的方法，所述机器具有可操作地联接到动力源的连续变速传动装置(CVT)。所述方法涉及依照限制CVT输出扭矩的第一扭矩-速度曲线调节CVT。所述方法还可接收指示制动事件的操作员输入信号。所述方法可将操作员输入信号转换为比例因子。接着，所述方法可使用所述比例因子将第一扭矩-速度曲线移位到第二扭矩-速度曲线以进一步限制CVT输出扭矩。
【附图说明】
[0008]图1是移动式机器的概略侧视图，所述机器具有通过中间CVT连接到从动元件的原动机动力源。
[0009]图2是从操作员站中的操作员座椅获取的机器的局部透视图，所述机器包括用于操作机器的各种可接近的操作员致动控制和输入。
[0010]图3是机器的动力系的示意图，所述机器包括CVT和适合于使用多个当量齿轮速比操作CVT的控制器的实施例。
[0011]图4是使机器速度与多个当量齿轮速比相关联的控制图或图表的示意图，所述当量齿轮速比可与CVT相关联。
[0012]图5是代表CVT的输出能力的扭矩-速度曲线和欠载运行曲线的示意图，其中扭矩值沿Y轴绘制并且速度值沿X轴绘制。
[0013]图6是修改后用以减小CVT的扭矩和/或速度输出的图4的扭矩-速度曲线和欠载运行曲线的示意图。
[0014]图7是代表在从操作员输入装置接收操纵员输入信号时修改图6中描绘的扭矩-速度曲线的控制策略的示意图。
[0015]图8是说明用于调节制动动作以在装备有CVT的机器中减速的可能程序的流程图。
【具体实施方式】
[0016]本发明涉及一种装备有连续变速传动装置(CVT)的机器，所述连续变速传动装置操作地将机械动力从原动机动力源联接至从动元件并将机械动力从原动机动力源传送到从动元件。CVT有时可称为无级变速传动装置(IVT)，然而，本发明涉及两种传动装置以及与命名无关的任何相似类型的传动装置。现在参照图1，其中相同参考编号指示相同元件，其图示了机器100且具体地是根据本发明设计的机动平地机的实施例。然而，本发明除机动平地机之外可适用于其它类型的机器和应用。本文中所使用的术语“机器”可涉及执行与以下工业相关的某些操作的任何类型的机器，诸如采矿、施工、农业、运输或本领域已知的任何其它工业。例如，机器可以是运土机，诸如轮式装载机、挖掘机、自动倾卸卡车、反铲、物料处理装置或可为另一类型的作业机器(诸如压实机、铺路机等)的机器。此外，可将工具连接到机器上。所述工具可以用于包括例如装载、压实、升降、涂刷的各种任务，并且可包括例如铲斗、压实机、叉式升降装置、刷子、抓斗、切削装置、剪切装置、铲刀、破碎机/锤、螺丝钻及其它装置。此外，机器可用于运输领域，例如公路用卡车、货物卡车等。
[0017]图示的机器100能够在高速长途运输行进与重负载接合操作之间交替。例如，机器100可包括可进行动力调节从而平整或平滑工地表面的地面接合工具，诸如铲刀102。机器100悬挂在地面接合推进装置104上，例如可朝机器的前方和后方设置的轮。在其它机器的实施例中，替代推进装置104可包括连续履带、皮带、推进器等。为了相对于地面推进和引导机器，可动力驱动至少一组推进装置转动和/或可由车载操作员远程操纵或由另一控制方案操纵另一组推进装置。
[0018]可以由设置在机器上的动力源106提供用于驱动推进装置和/或附接工具的动力，动力源106有时称为原动机。动力源106的合适实例为内燃机，例如压缩点火式柴油发动机，所述内燃机燃烧烃基燃料或另一易燃燃料源，以将其中的势能或化学能转化为可用于其它工作的机械动力。其它合适类型的动力源106可包括火花点火式汽油发动机、涡轮机、混合发动机、太阳能动力发动机等。为了将动力源106产生的机械动力传送到推进装置104，机器100可包括操作地联接动力源和推进装置的动力系108。为了调整动力源的速度和/或扭矩输出，可将CVT 110设置在动力系108中的中间。动力系108还可包括多种轴、离合器、差速器和其它装置，以传输动力并协助机器的操作。此外，一个或多个动力输出装置(PTO)可与动力系108直接或间接接合，以将动力的一部分重新引导或重新传输到诸如动力致动的铲刀102的辅助装置。
[0019]为了引导机器100的操作，配置成容纳操作员的操作员站112可设置在机器上或远程地设置在允许对操作环境进行可视控制的位置。参照图2，在操作员站112内可接近各种控制和/或输入114，操作员可与各种控制和/或输入114互动，以操纵和操作机器100。图2中图示的控制和/或输入仅以实例的方式提供，并且在不同实施例中可包括不同布置。例如，为了操纵或控制机器的方向，可将第一控制柱或操纵杆120和第二操纵杆122设置到操作员站112的任一侧。操作员可抓住并操纵操纵杆120、122，以调整机器或其工具的操作。例如，第一操纵杆120可控制转向，且第二操纵杆122可控制工具。在其它实施例中，可包括方向盘或其它合适类型的控制装置。
[0020]在图示的实施例中，控制装置可包括朝向地面定位的一个或多个衔接踏板，操作员可通过用脚踩下或松开来调制衔接踏板。操作员可通过踩下或松开踏板一定范围的位移以引起机器的预期反应。例如，为了控制或调整机器的速度或推进，踏板可包括朝操作员站112的右边取向的第一踏板130，第一踏板130可以起油门踏板的作用。操作员可通过调制第一踏板130来表示使机器加速或减速从而提高或降低机器的速度或速率的期望。第二踏板132的作用可以是接合和/或模拟离合器，所述离合器可联接