本發(fā)明涉及對牽引車輛中的車輪滑移或滑動的調(diào)節(jié)。

背景技術(shù)：

當(dāng)諸如自動平地機的牽引車輛在較差的牽引條件下時，太多的車輪滑移或滑動可能導(dǎo)致車輛的功能較差并且還可能使車輪下方的支撐表面的質(zhì)量退化。之前已經(jīng)通過將轉(zhuǎn)矩限制到電動驅(qū)動馬達，通過向滑移車輪施加單獨的車輪制動，并且通過應(yīng)用靜液力轉(zhuǎn)矩驅(qū)動系統(tǒng)和無級變速液壓驅(qū)動轉(zhuǎn)矩限制系統(tǒng)，處理較差的牽引條件。對車輪滑移的其它反應(yīng)通常地在操作員掌握中。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

提供一種用于減少車輪滑移的自動牽引控制的方法，將改善車輛后面的支撐表面的質(zhì)量，改善車輛生產(chǎn)率，輔助新的車輛操作員，并且減少有經(jīng)驗的車輛操作員的工作量。

在一個方面中，本發(fā)明提供一種用于車輛的車輛牽引控制系統(tǒng)，所述車輛具有原動機、用于在支撐表面上提供牽引力的至少一個車輪、以及具有可操作地連接到原動機的輸入側(cè)和可操作地連接到所述至少一個車輪的輸出側(cè)的傳動裝置。傳動裝置在輸入側(cè)和輸出側(cè)之間具有可控制的離合器壓力。牽引控制系統(tǒng)包括可操作以監(jiān)測至少一個車輪的車輪滑移的控制器。當(dāng)車輪滑移被檢測到時，控制器可操作以控制離合器壓力以用于調(diào)整傳動裝置的輸出轉(zhuǎn)矩，來減少車輪滑移。

在另一個方面中，本發(fā)明提供一種用于車輛的車輛牽引控制系統(tǒng)，所述車輛具有原動機、用于在支撐表面上提供牽引力的至少一個車輪、以及具有可操作地連接到原動機的輸入側(cè)和可操作地連接到所述至少一個車輪的輸出側(cè)的傳動裝置。傳動裝置在輸入側(cè)和輸出側(cè)之間具有可控制的離合器壓力，并且離合器滑移傳感器與傳動裝置相關(guān)聯(lián)。該牽引控制系統(tǒng)包括控制器，所述控制器可操作以監(jiān)測傳動裝置的離合器滑移，并且基于所述離合器滑移控制離合器壓力，以調(diào)整傳動裝置的輸出轉(zhuǎn)矩以用于減少車輪滑移。

在另一個方面中，本發(fā)明提供一種調(diào)節(jié)牽引車輛的車輪滑移的方法，所述牽引車輛具有原動機、用于在支撐表面上提供牽引力的至少一個車輪、以及具有可操作地連接到原動機的輸入側(cè)和可操作地連接到所述至少一個車輪的輸出側(cè)的傳動裝置。傳動裝置在輸入側(cè)和輸出側(cè)之間具有可控制的離合器壓力。該方法包括監(jiān)測所述至少一個車輪的車輪滑移，并且當(dāng)所述車輪處于滑移狀態(tài)中時控制傳動裝置的離合器壓力，以減少車輪滑移。

在又一方面中，本發(fā)明提供一種調(diào)節(jié)牽引車輛的車輪滑移的方法，所述牽引車輛具有原動機、用于在支撐表面上提供牽引力的至少一個車輪、以及具有可操作地連接到原動機的輸入側(cè)和可操作地連接到所述至少一個車輪的輸出側(cè)的傳動裝置。傳動裝置在輸入側(cè)和輸出側(cè)之間具有可控制的離合器壓力，并且離合器滑移傳感器與傳動裝置相關(guān)聯(lián)。該方法包括監(jiān)測傳動裝置的離合器滑移，并且基于所述離合器滑移控制離合器壓力，以調(diào)整傳動裝置的輸出轉(zhuǎn)矩以用于減少車輪滑移。

在另一個方面中，本發(fā)明提供一種用于車輛的車輛牽引控制系統(tǒng)，所述車輛具有原動機、用于在支撐表面上提供牽引力的至少一個車輪、以及具有可操作地連接到原動機的輸入側(cè)和可操作地連接到所述至少一個車輪的輸出側(cè)的傳動裝置。傳動裝置在輸入側(cè)和輸出側(cè)之間具有可控制的離合器壓力。該牽引控制系統(tǒng)包括處理器，處理器被配置成用于監(jiān)測至少一個車輪的車輪滑移，以在車輪滑移處于第一閾值處或大于第一閾值并且小于第二閾值時，減少離合器壓力以減少車輪滑移，并且當(dāng)車輪滑移處于第二閾值處或大于第二閾值時，控制發(fā)動機轉(zhuǎn)速以減少車輪滑移。

通過考慮詳細描述和附圖，本發(fā)明的其它方面將變得顯而易見。

附圖說明

圖1A是根據(jù)本發(fā)明的具有牽引控制系統(tǒng)的牽引車輛。

圖1B是用于圖1A的牽引車輛的牽引控制系統(tǒng)的示意圖。

圖2是圖示了非滑移狀態(tài)和滑移狀態(tài)下發(fā)動機轉(zhuǎn)速、傳動裝置輸出速度、離合器壓力和車輪滑移隨著時間變化的曲線圖。

圖3是圖2的曲線圖的一部分的放大視圖。

圖4是圖示了非滑移狀態(tài)、滑移狀態(tài)和最大滑移狀態(tài)下發(fā)動機轉(zhuǎn)速、傳動裝置輸出速度、離合器壓力和車輪滑移隨著時間變化的曲線圖。

具體實施方式

在本發(fā)明的任何實施例被具體地描述之前，應(yīng)該理解本發(fā)明在其應(yīng)用方面不被限制到在下文闡述的或在附圖中圖示的部件的構(gòu)造和布置的細節(jié)。本發(fā)明能夠具有其它實施例并且以各種方式被實踐或執(zhí)行。

在圖1B中被示意性地圖示的、具有控制器14的牽引控制系統(tǒng)10在本文中被描述為用于牽引車輛18。例如，牽引車輛18可以包括如圖1A所示的自動平地機。然而，本文中描述的牽引控制系統(tǒng)10在其應(yīng)用方面不被限制到自動平地機，并且可以應(yīng)用于其它的牽引車輛。例如，牽引控制系統(tǒng)10可以用在諸如但是不受限于，泥土移動設(shè)備、除雪設(shè)備、砂子移動設(shè)備、林業(yè)收割設(shè)備、農(nóng)業(yè)設(shè)備、貨物移動設(shè)備、采礦設(shè)備、公路設(shè)備、汽車等車輛上。牽引控制系統(tǒng)10還可以用在配置有包括摩擦離合器或能夠滑移或滑動的離合器的傳動裝置的其它車輛上，如下更詳細地所述。

舉例來說，圖1A圖示了牽引車輛18，例如，自動平地機，牽引車輛具有由動力傳動系統(tǒng)30驅(qū)動的多個軸46、50、54和多個車輪26，動力傳動系統(tǒng)30由原動機34驅(qū)動。牽引車輛18可以具有任意數(shù)量的軸和驅(qū)動車輪。例如，車輛18可以具有第一軸46、第二軸50、第三軸54和與之對應(yīng)的六個驅(qū)動車輪26，如圖所示。動力傳動系統(tǒng)30可以提供動力以驅(qū)動一些或所有車輪26，例如，僅驅(qū)動后車輪，驅(qū)動前車輪和后車輪二者，等。動力傳動系統(tǒng)30可以包括驅(qū)動選擇機構(gòu)90，以選擇性地驅(qū)動車輪，使得用戶可以選擇哪個車輪被驅(qū)動。例如，后車輪可以通常在正常操作狀態(tài)中被驅(qū)動，并且前車輪可以被選擇性地接合以根據(jù)需要接收來自后車輪的傳動裝置輸出轉(zhuǎn)矩的一部分。在其它的構(gòu)造中，其它車輪可以以任何組合的方式被正常地被驅(qū)動和被選擇性地驅(qū)動。車輛18可以包括車輪26，車輪26具有輪胎、連續(xù)履帶或接合支撐表面58(例如，地面)的其它牽引裝置。驅(qū)動輪26與支撐表面58直接地相互作用，并且負責(zé)車輛18的運動和牽引力。

圖示的牽引車輛18包括定位在第二軸50和第三軸54之間的機具62，如刮鏟或平鏟。機具62是地面接合工具。例如，在平地操作過程中，刮鏟刮擦支撐表面58以使支撐表面58變平。機具62可以包括其它機具，諸如碎土器、松土機、前部附接件、犁、掃除機、鏟等，并且車輛18可以包括一個或多個所述機具。機具62可以定位在最前方軸(例如，第三軸54)的前部，在最后方軸(例如，第一軸46)的后部或在其它軸中間。然而在其它構(gòu)造中，牽引車輛18可以在這些或其它位置處以任何組合的方式包括兩個或多個機具62。機具62被構(gòu)造成用于相對于支撐表面58大致上下移動，例如，在大致垂直于支撐表面58的方向Y上移動，以朝向和遠離支撐表面58。本文中，該移動通常被稱為升高(遠離支撐表面58)和降低(朝向支撐表面58)。機具62還可以包括沿著(例如，垂直于支撐表面58的)豎直軸線YY的樞軸，以使機具62的面66從前部轉(zhuǎn)向側(cè)面。例如，機具62可以被控制器14電動液壓地控制或可以被其它適當(dāng)機構(gòu)控制。

原動機34可以包括任何用于提供驅(qū)動系轉(zhuǎn)動動力的動力源，驅(qū)動系轉(zhuǎn)動動力包括至動力傳動系統(tǒng)30的輸入動力。例如，原動機34可以包括，但是不受限于，內(nèi)燃機、活塞式發(fā)動機、旋轉(zhuǎn)式發(fā)動機、液壓馬達、靜液力系統(tǒng)、電動馬達等。在整個文件中使用的術(shù)語“發(fā)動機”(例如，如在“發(fā)動機轉(zhuǎn)速”中)通常指原動機34，并且不受限于發(fā)動機或任何特定類型的原動機。

動力傳動系統(tǒng)30包括傳動裝置70，諸如單速或多速傳動裝置，或利用直接聯(lián)軸器裝置的無級傳動裝置、轉(zhuǎn)矩變換驅(qū)動器、靜液壓驅(qū)動器、電動馬達驅(qū)動器、或在本領(lǐng)域的技術(shù)人員現(xiàn)在或未來已知的任何其它傳動裝置。為了本文中使用的示例，使用直接驅(qū)動多速傳動裝置。然而，應(yīng)用不受限于直接驅(qū)動傳動系統(tǒng)。牽引控制系統(tǒng)10可以應(yīng)用于包括摩擦元件的任何動力傳動系統(tǒng)，或能夠滑移的任何其它傳動系統(tǒng)。

傳動裝置70包括通過多個齒輪和離合器22或能夠傳輸轉(zhuǎn)矩的其它類似的摩擦元件連接的輸入側(cè)74和輸出側(cè)78。輸入側(cè)74接收輸入動力，并且在輸出側(cè)78將輸入動力轉(zhuǎn)換成輸出動力。例如，來自輸出側(cè)78的輸出動力驅(qū)動所述驅(qū)動車輪26，并且可以直接地齒輪傳動到驅(qū)動車輪26。一般而言，摩擦傳動裝置，包括一個或多個摩擦離合器，將輸入側(cè)74摩擦地連接到輸出側(cè)78，以將運動(例如，轉(zhuǎn)動)和/或動力從輸入側(cè)74傳遞至輸出側(cè)78。例如，可以期望使輸出側(cè)78達到與輸入側(cè)74相同的速度。當(dāng)輸入側(cè)74和輸出側(cè)78處于相同速度時，沒有滑移或離合器滑移。壓力或離合器壓力應(yīng)用于摩擦連接，并且可以被控制器14控制，以選擇性地增加和減少輸入側(cè)74和輸出側(cè)78之間的摩擦力(摩擦力與離合器壓力成比例)，從而控制傳動裝置轉(zhuǎn)矩?？刂齐x合器壓力和發(fā)動機轉(zhuǎn)速可以影響離合器滑移的量。例如，在加壓彈簧釋放式離合器中，可以通過諸如電動液壓比例閥之類的比例閥調(diào)節(jié)離合器壓力?？刂破?4控制到該閥的電流，以便以與電流成比例的方式調(diào)節(jié)離合器壓力。應(yīng)該理解，可以以其它適當(dāng)?shù)姆绞娇刂齐x合器壓力，特別是以下方式，其中其它類型的傳動裝置被使用，顯而易見的應(yīng)該是其它對應(yīng)的離合器壓力調(diào)節(jié)機構(gòu)可以被使用。為了更好的效率，可能期望在正常操作狀態(tài)下在輸入側(cè)74和輸出側(cè)78之間具有盡可能小的離合器滑移。

再次參照圖1A和1B，牽引車輛18可以具有用于系統(tǒng)操作的用戶接口38，用戶接口38可以定位在牽引車輛18的駕駛室42中，定位在車輛上的另一位置處，或定位在遠離車輛的其它位置處(例如，用戶接口可以是具有至控制器的無線通信的個人便攜式裝置)?？刂破?4接收來自用戶接口38的輸入、來自用戶受控式節(jié)流閥82的用于控制發(fā)動機轉(zhuǎn)速的輸入、和來自多個傳感器86的輸入?？刂破?4還具有用于控制離合器壓力、發(fā)動機轉(zhuǎn)速、刮鏟升高和降低以及動力傳輸驅(qū)動選擇機構(gòu)90(例如，用于將動力引導(dǎo)至后車輪、前車輪、所有的車輪等)的輸出。因而，控制器14可操作地連接到傳動裝置70、原動機34、刮鏟62和驅(qū)動選擇機構(gòu)90。

傳感器86可以包括適合于每個應(yīng)用的任何傳感器，包括但是不受限于，諸如車輪速度傳感器和/或地速傳感器之類的速度傳感器、包括輸入側(cè)速度傳感器和輸出側(cè)速度傳感器的離合器滑移傳感器、以及離合器溫度傳感器(或傳動裝置溫度傳感器)。

地速傳感器可以包括雷達機構(gòu)、全球定位系統(tǒng)(GPS)或其它適當(dāng)?shù)木€性速度測量傳感器。地速傳感器測量牽引車輛18相對于支撐表面58的速度，并且向控制器14發(fā)送地速信號。車輪速度傳感器測量由傳動裝置70驅(qū)動的至少一個車輪的速度，并且向控制器14發(fā)送車輪速度信號。車輪速度可以包括轉(zhuǎn)動速度或線性速度(例如，車輪可以在沒有車輪滑移的情況下基于其轉(zhuǎn)動速度而移動的線性速度)。輸入側(cè)速度傳感器和輸出側(cè)速度傳感器可以包括轉(zhuǎn)動速度傳感器或其它適當(dāng)?shù)膫鞲衅鳌？刂破?4包括處理器以用于進行下文進一步詳述的計算、比較和執(zhí)行邏輯。

通過比較車輪速度和地速，控制器14可以計算車輪滑移或滑動。作為一個示例，控制器14可以通過從車輪速度中減去地速而計算速度差(例如，可以首先將車輪速度從轉(zhuǎn)動車輪速度被轉(zhuǎn)換成如上所述的線性車輪速度)。可以按照百分比，例如，按照速度差相對于車輪速度的百分比，度量車輪滑移。當(dāng)車輪未滑移或滑動時，車輪滑移或滑動是0％，并且當(dāng)車輪完全地滑移而沒有任何牽引力時，車輪滑移是100％。在其它構(gòu)造中，車輪滑移可以以其它方法被量化并且以其它單位表示，諸如但是不受限于，由地速和車輪速度之間的絕對速度差量化或表示。

作為另一示例，通過將來自輸入側(cè)速度傳感器的輸入側(cè)74速度(例如，發(fā)動機轉(zhuǎn)速)與傳動裝置70的來自輸出側(cè)速度傳感器的輸出側(cè)78速度進行比較，控制器14可以確定離合器滑移或滑動。通過從輸入側(cè)速度中減去輸出側(cè)速度，控制器14可以計算離合器偏差或增量(delta)(轉(zhuǎn)動滑移)。可以按照百分比，例如，按照離合器偏差或增量相對于輸入速度的百分比，或通過離合器偏差或增量(轉(zhuǎn)動速度差)，度量離合器滑移。在其它構(gòu)造中，可以以其它方法量化并且以其它單位表示離合器滑移。

如下進一步地詳細，在車輪滑移出現(xiàn)時或高于或大于閾值時的較低牽引狀態(tài)過程中，可以期望，例如通過自動地控制離合器壓力和/或發(fā)動機轉(zhuǎn)速，控制離合器滑移以恢復(fù)車輪牽引力。包括牽引控制系統(tǒng)10的本發(fā)明描述了自動地管理車輪牽引力的方法。

在操作中，并且具體地參照由傳動裝置70驅(qū)動的那些車輪26中的一個或多個，一個或多個車輪26具有三個可能的操作狀態(tài)：1)滑移，2)最大滑移，和3)不滑移。控制器14連續(xù)監(jiān)測車輪滑移，并且確定一個或多個車輪26處于哪個狀態(tài)中，如下所述。圖2-3圖示了從非滑移狀態(tài)到滑移狀態(tài)和返回至非滑移狀態(tài)的操作的一個示例，并且不被認為是限制性的。圖4圖示了從非滑移狀態(tài)到滑移狀態(tài)到最大滑移狀態(tài)，然后返回至滑移狀態(tài)，并且最后返回至非滑移狀態(tài)的操作的一個示例，并且不被認為是限制性的。

在正常操作狀態(tài)下，當(dāng)沒有車輪滑移被檢測到時，系統(tǒng)10處于非滑移狀態(tài)中。當(dāng)牽引車輛18開始操作并且在整個使用過程中處于正常操作狀態(tài)下時，系統(tǒng)10通常地處于非滑移狀態(tài)中。在非滑移狀態(tài)中，車輪26不滑移(例如，車輪滑移為0)，并且可以具有較小的、可接受量的滑移，這是可容忍的并且不上升到要求系統(tǒng)干預(yù)以恢復(fù)牽引力的水平?？扇萑塘康幕瓶梢允亲鳛橛|發(fā)進入滑移狀態(tài)中的閾值水平而被編程至控制器14中的預(yù)定閾值水平的滑移或滑移閾值，如下文更詳細地描述。

如圖2-4中的示例所示，在車輪26在支撐表面58上具有適當(dāng)?shù)臓恳Σ⑶覜]有車輪滑移或僅有低于滑移閾值的少量車輪滑移時的非滑移狀態(tài)過程中，系統(tǒng)10正常運行并且預(yù)定的正常離合器壓力被施加；不存在對轉(zhuǎn)矩控制或發(fā)動機轉(zhuǎn)速控制的系統(tǒng)干預(yù)。系統(tǒng)10向傳動裝置70提供正常離合器壓力，并且通過車輛操作員的調(diào)節(jié)閥輸入，例如正常操作員控制，確定發(fā)動機轉(zhuǎn)速。如果從離合器壓力已經(jīng)被操縱并且不在正常壓力下(例如，在圖2中的I處和在圖4中的P/Q處)的另一狀態(tài)(例如，滑移狀態(tài)或最大滑移狀態(tài)，如下進一步地詳述)進入非滑移狀態(tài)，則控制器14隨著時間的過去將離合器壓力線性地返回到正常離合器壓力，并且同樣地，發(fā)動機轉(zhuǎn)速命令被放棄，并且返回至正常操作員控制。非滑移狀態(tài)是激活的，直到車輪滑移滿足或超過滑移閾值。

為了進入滑移狀態(tài)，至少一個或多個車輪26在預(yù)定滑移閾值水平或滑移閾值處或高于預(yù)定滑移閾值水平或滑移閾值相對于支撐表面58滑移。滑移閾值被編程到控制器14中，并且是需要進行某種動作以恢復(fù)牽引力所期望的滑移水平，并且在一些構(gòu)造中可以是零(以便任何的滑移量都會觸發(fā)到滑移狀態(tài)中的進入)。具體地，在圖2-3的示例中，在時間約為30.2秒的A處進入滑移狀態(tài)。在圖4的示例中，在時間約為46.5秒的A處進入滑移狀態(tài)。滑移閾值可以被編程為任何需要的值。僅通過示例方式，并且不被認為限制性的，車輪滑移閾值可以為約5％的車輪滑移，約15％的車輪滑移，約35％的車輪滑移，或大致在約1％和約40％之間、約1％和約100％之間、或大于0％并且達到100％等的范圍中的其它需要的值，即，與度量和量化車輪滑移的應(yīng)用和方式相關(guān)的任何值。在一些構(gòu)造中，可以沒有滑移閾值?？刂破?4連續(xù)地比較所測量的車輪滑移和滑移閾值以確定牽引控制系統(tǒng)10是否應(yīng)該處于滑移狀態(tài)中。如果所測量的車輪滑移等于或大于滑移閾值，則系統(tǒng)10移動到滑移狀態(tài)(例如，從非滑移狀態(tài)到滑移狀態(tài))。

在滑移狀態(tài)中，響應(yīng)于車輪26的滑移，系統(tǒng)10控制離合器壓力以來調(diào)節(jié)傳動裝置轉(zhuǎn)矩。一旦進入滑移狀態(tài)(如圖2-4中的A處所示)，則系統(tǒng)10立即通過初始壓降將離合器壓力下降到低于正常離合器壓力的減少的離合器壓力(如圖2和在圖3中的B處所示)。根據(jù)在該時間點的當(dāng)前發(fā)動機轉(zhuǎn)矩估算該減少的離合器壓力，離合器壓力被估算成接近導(dǎo)致離合器滑移。例如，以下公式可以用來提供用于所述減少的離合器壓力的離合器命令：

估算的離合器命令＝(發(fā)動機所報告的轉(zhuǎn)矩×發(fā)動機與離合器的比率)/(每個離合器命令的轉(zhuǎn)矩)。

“每個離合器命令的轉(zhuǎn)矩”值表示，在指定的離合器命令下，離合器將傳輸多少轉(zhuǎn)矩。例如，如果電流(以mA為單位)被傳送到比例閥，則該閥將電流轉(zhuǎn)換成液壓，該液壓被離合器轉(zhuǎn)換成轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)矩。這樣，指定量的電流提供指定量的轉(zhuǎn)矩。因而，“每個離合器命令的轉(zhuǎn)矩”是由至離合器閥的指定電流輸入引起的轉(zhuǎn)矩輸出。因而，所述減少的離合器壓力可以與原動機34輸出轉(zhuǎn)矩成比例。還可以以其它方法估算或選擇所述減少的離合器壓力。一般地，所述減少的離合器壓力試圖接近初始導(dǎo)致離合器滑移的離合器壓力。在滑移狀態(tài)中，系統(tǒng)10連續(xù)監(jiān)測離合器滑移速度(例如，在離合器偏差或增量、離合器滑移百分比或其它相關(guān)術(shù)語方面)。如果離合器22尚未滑移，則系統(tǒng)10通過遞減、暫停和重復(fù)來減小離合器壓力(如圖3所示)。例如，與初始的離合器壓力降相比，該遞減可以約是初始離合器壓力降的3％～4％。在其它構(gòu)造中，該遞減可以小于約2％，小于約1％，小于約5％，小于約10％，小于約50％，或是預(yù)期啟動離合器滑移而未很大程度上超過啟動離合器滑移的邊界的另一相對較小的量。例如，如果初始的離合器壓力降是較小的，則與圖3所示相比更大的(但是仍然相對較小的)遞減可以被選擇。每個遞減都可以與之前的遞減相同或不同，例如，減小所述遞減，使得每個緊接的遞減與之前的遞減相比是較小的。只要系統(tǒng)10處于(車輪)滑移狀態(tài)中，則遞減的該過程繼續(xù)進行，直到檢測到某種離合器滑移或達到最小的離合器壓力極限值。

如果離合器滑移被檢測到(如圖3中的D處所示)，則離合器滑移速度被監(jiān)測。如果離合器滑移速度大于或等于上閾值，則系統(tǒng)10增加離合器壓力(例如，離合器壓力遞增)，如圖3中的E處所示，以減少離合器滑移(圖3中的F處示出了車輪滑移的對應(yīng)減少)。離合器壓力遞增與初始的離合器壓力降相比相對較小的量，如初始的離合器壓力降的約15％～20％，或更具體地，初始的離合器壓力降的約17％～19％，而到達中間離合器壓力。在其它構(gòu)造中，遞增的量可以在以下范圍內(nèi)，即，初始的離合器壓力降的約10％～20％，約5％～25％，約15％～40％，或預(yù)期有效地減少離合器滑移而未返回到正常離合器壓力的其它值，即，小于正常離合器壓力的其它值。如果離合器滑移等于或小于下閾值(下閾值低于上閾值，如用以施加滯后作用)，則離合器壓力遞減到之前的最低離合器壓力(即，約與上述遞增相同的量，被示出為圖2中的降低的離合器壓力)，以提供額外的離合器滑移(如圖3中的G處所示)。監(jiān)測離合器滑移速度繼續(xù)進行，并且重復(fù)地，每次離合器滑移速度等于或大于上閾值時，系統(tǒng)10重復(fù)所述遞增以到達中間離合器壓力，并且每次離合器滑移等于或小于下閾值時，重復(fù)所述遞減以到達所述降低的離合器壓力。因而，離合器壓力在增加離合器滑移的離合器壓力和減少離合器滑移的離合器壓力之間交替變化。離合器壓力的該遞增/遞減動作對離合器滑移產(chǎn)生振動(或交替)效果(這在本文中被稱為離合器振動或交替、離合器滑移振動或交替、傳動裝置振動或交替、傳動裝置輸出振動或交替、傳動裝置速度振動或交替、傳動裝置輸出轉(zhuǎn)矩振動或交替)。離合器滑移振動使離合器壓力在較高的幅值和較低的幅值之間重復(fù)地振蕩或波動，這使離合器滑移且因此使傳動裝置輸出速度波動，這最終是以與離合器滑移成比例的方式減少車輪滑移的轉(zhuǎn)矩調(diào)整狀態(tài)。所述較高的幅值和較低的幅值(即，所述中間離合器壓力和所述降低的離合器壓力)可以重復(fù)地是相同的較高的幅值和較低的幅值(如圖2-4所示)，或在其它構(gòu)造中，壓力可以在變化的較高的幅值和較低的幅值之間波動。例如，由于離合器振動，離合器滑移增加5％可以導(dǎo)致車輪滑移減少5％。

因此，控制器可操作以監(jiān)測離合器滑移，將離合器壓力從正常操作壓力降低到較低的壓力，直到離合器滑移被檢測到(如果有必要，遞減離合器壓力)，然后當(dāng)離合器滑移被檢測到時，將離合器壓力升高到正常操作壓力和所述較低的壓力之間的中間壓力(并且通常地更接近所述較低的壓力)，然后當(dāng)離合器滑移速度被降低時，將離合器壓力降低回到所述降低的離合器壓力，并且重復(fù)直到離開滑移狀態(tài)。

在離合器滑移速度超過最小閾值的滑移狀態(tài)過程中(在一些構(gòu)造中，最小閾值可以高于所述上閾值和下閾值，但是不一定是更高的)，發(fā)動機轉(zhuǎn)速可以另外地被控制。同時地對于上述的傳動裝置轉(zhuǎn)矩振動，如果離合器滑移速度超過最小閾值，則系統(tǒng)10調(diào)整發(fā)動機轉(zhuǎn)速。降低發(fā)動機轉(zhuǎn)速(這直接地轉(zhuǎn)化成降低傳動裝置輸入側(cè)74速度)降低了車輪滑移，并且也傾向于降低離合器滑移。在發(fā)動機轉(zhuǎn)速調(diào)整過程中，系統(tǒng)10通過降低發(fā)動機轉(zhuǎn)速從而以較低的離合器滑移速度為目標(biāo)。例如，系統(tǒng)10可以以與操作員輸入的發(fā)動機轉(zhuǎn)速成比例(或，可選地，與地速成比例)并且低于所述輸入發(fā)動機轉(zhuǎn)速的發(fā)動機轉(zhuǎn)速為目標(biāo)。經(jīng)過一段時間，隨著傳動裝置轉(zhuǎn)矩被調(diào)整，該發(fā)動機轉(zhuǎn)速調(diào)整將導(dǎo)致傳動裝置輸入側(cè)74速度和傳動裝置輸出側(cè)78速度減小，因而進一步地減少車輪滑移。然而，發(fā)動機轉(zhuǎn)速不必在滑移狀態(tài)中被調(diào)整。例如，在一些構(gòu)造中，在滑移狀態(tài)中僅應(yīng)用傳動裝置轉(zhuǎn)矩調(diào)整(離合器滑移振動)。滑移狀態(tài)是激活的，直到車輪滑移達到離開滑移的水平，車輪滑移到達最大滑移閾值，或離合器溫度超過溫度極限。

為了離開滑移狀態(tài)并且進入非滑移狀態(tài)，滯后作用被應(yīng)用，使得車輪滑移必須減少到所述離開滑移的水平或低于所述離開滑移的水平，所述離開滑移的水平低于滑移閾值，從而減少滑移狀態(tài)和非滑移狀態(tài)之間的快速切換。例如，在圖2-4的圖示構(gòu)造中，所述離開滑移的水平可以被編程為任何需要的值，例如在約2％和約20％之間的范圍中，或在低于滑移閾值的另一值處或低于該值，或為與測量和計算車輪滑移的應(yīng)用和方式相關(guān)的另一值。在圖2-3中，在約40.3秒的I處(圖2)，系統(tǒng)10離開滑移狀態(tài)而到達非滑移狀態(tài)。當(dāng)系統(tǒng)10處于滑移狀態(tài)中時，控制器14連續(xù)比較所測量的車輪滑移與所述離開滑移的水平，以確定牽引控制系統(tǒng)10是否應(yīng)該脫離滑移狀態(tài)。如果所測量的車輪滑移等于或所述離開滑移的水平，則系統(tǒng)10從滑移狀態(tài)移動到非滑移狀態(tài)。在該示例中，滯后作用減少滑移狀態(tài)和非滑移狀態(tài)之間的快速切換。在其它構(gòu)造中，當(dāng)車輪滑移到達滑移閾值或低于滑移閾值時，系統(tǒng)10可以離開滑移狀態(tài)，因而沒有滯后作用。

總之并且參照圖2-3的示例，在A處車輪滑移與滑移閾值交叉。在B處，離合器壓力下降到基于發(fā)動機轉(zhuǎn)矩確定的值。在C處，控制器14尋找離合器滑移，使離合器壓力遞減相對較小的量，暫停，尋找離合器滑移，并且重復(fù)數(shù)次，導(dǎo)致將離合器壓力遞減相對較小的量或等級。在D處，離合器滑移被檢測到。在E處，離合器壓力由于增加的離合器滑移而遞增。在F處，車輪滑移被示出由于離合器滑移而降低。在G處，由于減少的離合器滑移，離合器壓力遞減到之前的最低離合器壓力。在H處，發(fā)動機轉(zhuǎn)速跟蹤傳動裝置輸出速度，從而除了離合器振動之外，還減少了車輪滑移。在I處(圖2)，車輪滑移下降到小于或低于離開車輪滑移的水平，并且系統(tǒng)10將離合器壓力返回到正常離合器壓力。

為了進入最大滑移狀態(tài)或最多的滑移狀態(tài)，車輪滑移等于或大于預(yù)定的最大滑移閾值水平或最大滑移閾值。最大滑移閾值被編程至控制器14中，并且是要求額外動作、或不同動作以恢復(fù)牽引力的滑移水平。例如，最大滑移閾值可以被編程為任何需要的值，例如在約30％和約60％之間等，或等于或大于高于滑移閾值的另一值，或為與測量和量化車輪滑移的應(yīng)用和方式相關(guān)的另一值。如圖4所示，在約47.5秒的J處進入最大滑移狀態(tài)?？刂破?4連續(xù)地比較所測量的車輪滑移與最大滑移閾值，以確定牽引控制系統(tǒng)10是否處于最大滑移狀態(tài)中。如果所測量的車輪滑移等于或大于最大滑移閾值，則系統(tǒng)10從滑移狀態(tài)移動到最大滑移狀態(tài)。

當(dāng)離合器22達到其熱能容量極限時，例如，過熱，也可以進入最大滑移狀態(tài)。例如，離合器溫度傳感器測量離合器溫度，并且向控制器14發(fā)送離合器溫度信號?？刂破?4連續(xù)地監(jiān)測離合器溫度，并且如果離合器溫度超過預(yù)定溫度值，則系統(tǒng)10進入最大滑移狀態(tài)。

在最大滑移狀態(tài)(圖4)中，僅發(fā)動機轉(zhuǎn)速被控制?？刂破?4命令離合器22隨著時間的過去線性地返回到正常離合器壓力(因而，正常傳動裝置轉(zhuǎn)矩)，并且命令原動機34維護低于操作員的要求的發(fā)動機轉(zhuǎn)速但是與所述要求的發(fā)動機轉(zhuǎn)速成比例(或，可選地，低于地速但是與地速成比例)的發(fā)動機轉(zhuǎn)速。因而，通過減小車輪26的輸入速度減少車輪滑移。最大滑移狀態(tài)是激活的，直到車輪滑移達到(等于或小于)最大滑移閾值。

當(dāng)所測量的車輪滑移等于或大于最大滑移閾值時，為了離開最大滑移狀態(tài)和進入滑移狀態(tài)，車輪滑移必須減少到小于或低于最大滑移閾值。控制器14連續(xù)地比較所測量的車輪滑移與最大滑移閾值，以確定牽引控制系統(tǒng)10是否處于最大滑移狀態(tài)中。如果所測量的車輪滑移等于或小于最大滑移閾值，則系統(tǒng)10從最大滑移狀態(tài)移動到滑移狀態(tài)。如圖4所示，當(dāng)在N處車輪滑移下降到小于或低于最大滑移閾值時，系統(tǒng)10離開最大滑移狀態(tài)，并且同時地在0處返回到滑移狀態(tài)。在其它構(gòu)造中，僅當(dāng)車輪滑移小于或低于最大滑移閾值時，系統(tǒng)10可以離開最大滑移狀態(tài)到滑移狀態(tài)。在另外的其它構(gòu)造中，當(dāng)車輪滑移降低到低于最大滑移閾值的離開最大滑移水平時，滯后作用可以被應(yīng)用，使得系統(tǒng)10離開最大滑移狀態(tài)到滑移狀態(tài)。在該示例中，滯后作用可以減少最大滑移狀態(tài)和滑移狀態(tài)之間的快速切換。如果已經(jīng)基于離合器溫度而進入最大滑移狀態(tài)，則在所測量的車輪滑移不等于或不大于最大滑移閾值的情況下，當(dāng)離合器溫度下降至等于或小于預(yù)定溫度值時，系統(tǒng)10可以離開最大滑移狀態(tài)到滑移狀態(tài)。從滑移狀態(tài)進入非滑移狀態(tài)如前所述。

總之并且參照在圖4中示出的示例，當(dāng)車輪滑移與滑移閾值交叉時，系統(tǒng)10在A處進入滑移狀態(tài)?？梢钥吹?，在圖4中的滑移狀態(tài)中，離合器壓力是振動的，如上所述。在K處，當(dāng)車輪滑移在J處與最大滑移閾值交叉時，系統(tǒng)10進入最大滑移狀態(tài)。在L處，在最大滑移狀態(tài)中，離合器壓力隨著時間的過去線性地傾斜升高到正常離合器壓力，結(jié)束離合器振動。在最大滑移狀態(tài)(大致在M處)中，僅發(fā)動機轉(zhuǎn)速被控制，如上所述。在N處，車輪滑移下降到小于或低于最大滑移閾值，并且系統(tǒng)10在0處返回到滑移狀態(tài)，在該過程中，可以看到離合器壓力開始降落，以較小量遞減，并且當(dāng)檢測到離合器滑移時，振動出現(xiàn)。最后，當(dāng)車輪滑移在P處下降到小于或低于離開車輪滑移的水平時，在Q處返回到非滑移狀態(tài)，通過隨著時間的過去將離合器壓力線性地傾斜返回上升到正常離合器壓力，控制器14將傳動裝置轉(zhuǎn)矩返回至正常值。

因而，此外，本發(fā)明提供用于作為轉(zhuǎn)矩調(diào)節(jié)的形式而自動地振動傳動裝置轉(zhuǎn)矩以減少車輪滑移的系統(tǒng)10和方法。系統(tǒng)10還可以與離合器振動同時地自動地控制發(fā)動機轉(zhuǎn)速，以共同地減少車輪滑移。本發(fā)明的系統(tǒng)10通常以如下方式運行，即檢測車輪滑移，然后調(diào)節(jié)傳動裝置70中的摩擦元件，以限制能夠通過傳動裝置70傳遞的轉(zhuǎn)矩，從而限制和調(diào)節(jié)車輪轉(zhuǎn)矩，因而減少車輪空轉(zhuǎn)或滑移。本發(fā)明還提供通過傳動裝置振動例如，根據(jù)所測量的離合器滑移的水平在更高的幅值和更低的幅值之間重復(fù)地交替離合器壓力，從而自動地對車輪滑移作出反應(yīng)的系統(tǒng)10和方法。本發(fā)明還提供如下的系統(tǒng)10和方法，所述系統(tǒng)10和方法用于在車輪滑移超過第一閾值水平時通過轉(zhuǎn)矩控制(離合器振動)對車輪滑移自動地反應(yīng)，當(dāng)離合器滑移超過最小閾值時通過轉(zhuǎn)矩控制和速度控制(發(fā)動機轉(zhuǎn)速調(diào)整)對車輪滑移自動地反應(yīng)，以及當(dāng)車輪滑移超過大于第一閾值水平的第二閾值水平時僅通過發(fā)動機轉(zhuǎn)速控制對車輪滑移自動地反應(yīng)。

在以下權(quán)利要求中闡述本發(fā)明的多個特征和優(yōu)點。