估計車輛變速器下游的轉(zhuǎn)矩的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及用于估計車輛尤其是作業(yè)車輛例如拖拉機、挖掘機等的變速器下游的轉(zhuǎn)矩的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]拖拉機已知包括有傳動系統(tǒng)，它包括用于從內(nèi)燃機將轉(zhuǎn)矩傳遞至驅(qū)動軸并且因此傳遞至車輪的無級變速器(CVT)。已知的無級變速器可以包括靜液壓傳動裝置，它包括靜液壓單元。后者又包括與液壓馬達連接的變?nèi)菔揭簤罕?。通過改變液壓泵的容積，從而可以將車輪速度設(shè)定為所期望的值。
[0003]除了靜液壓傳動裝置之外，已知的拖拉機的傳動系統(tǒng)還包括有介于發(fā)動機和車輪之間的行星齒輪傳動裝置。
[0004]對于從發(fā)動機將轉(zhuǎn)矩傳遞至傳動系統(tǒng)下游的位置而言，根據(jù)由駕駛員所選擇的變速比，可以限定有不同轉(zhuǎn)矩路徑。這些轉(zhuǎn)矩路徑可以穿過或不穿過靜液壓傳動裝置，或者它們可以涉及在行星齒輪傳動裝置中的不同齒輪。
[0005]在傳動系統(tǒng)下游可以設(shè)有動力輸出裝置。必要時，可以將一個或多個器具連接至動力輸出裝置，并且通過傳動系統(tǒng)接收來自發(fā)動機的動力。
[0006]已知的拖拉機可以包括在器具與動力輸出裝置連接時從發(fā)動機請求額外的動力的動力增強裝置，以便確保車輪仍然能夠得到足夠的動力。動力增強裝置當在動力增強裝置處的轉(zhuǎn)矩超過了啟動閾值時被啟動，并且當在動力輸出裝置處的轉(zhuǎn)矩低于關(guān)閉閾值時被
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[0007]因此為了在適當?shù)臅r刻啟動以及禁用動力增強裝置，重要的是要估計出在動力輸出裝置處的轉(zhuǎn)矩的當前值。
[0008]為此，已經(jīng)提出了這樣的計算方法，它試圖根據(jù)兩個參數(shù)即在傳動系統(tǒng)上游測量出的轉(zhuǎn)矩值和在傳動系統(tǒng)的驅(qū)動軸的兩個位置之間測量出的扭轉(zhuǎn)值來估計出在動力輸出裝置處的轉(zhuǎn)矩。扭轉(zhuǎn)值為表示在傳動系統(tǒng)的上游和下游的轉(zhuǎn)速之間的相位差的角度。
[0009]這些已知的計算方法其缺點在于它們相當不精確，尤其在某些工作點處。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0010]本發(fā)明的目的在于改善估計在車輛傳動系統(tǒng)下游尤其是在作業(yè)車輛例如拖拉機的動力輸出裝置處的轉(zhuǎn)矩的方法。
[0011]另一個目的在于提供用于估計在車輛傳動系統(tǒng)下游處的轉(zhuǎn)矩的方法，該方法在多個工作點處具有良好的精度。
[0012]另一個目的在于提供用于估計在傳動系統(tǒng)下游的轉(zhuǎn)矩的方法，該方法具有可承受的計算成本。
[0013]另一個目的在于提供采用來自已經(jīng)由于其它目的而設(shè)在車輛上的傳感器的數(shù)據(jù)來估計在車輛傳動系統(tǒng)下游處的轉(zhuǎn)矩的方法。
[0014]另一個目的在于確保車輛的動力增強裝置在需要的情況下被正確啟動并且在不再需要使用它時被禁用。
[0015]根據(jù)本發(fā)明，提供了一種估計傳遞至位于車輛傳動系統(tǒng)下游的結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)矩的方法，所述車輛包括用于產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩的發(fā)動機、構(gòu)成為將由所述發(fā)動機產(chǎn)生出的一部分轉(zhuǎn)矩傳遞至車輛的多個車輪并且將由所述發(fā)動機產(chǎn)生出的另一部分轉(zhuǎn)矩傳遞至所述結(jié)構(gòu)的傳動系統(tǒng)，所述傳動系統(tǒng)包括:
[0016]設(shè)在所述發(fā)動機和所述結(jié)構(gòu)之間的軸裝置；
[0017]由所述軸裝置支撐的行星齒輪傳動裝置；
[0018]與所述軸裝置平行布置的變速器單元，
[0019]其特征在于，根據(jù)以下一組參數(shù)估計出傳遞至所述結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)矩:
[0020]在所述傳動系統(tǒng)上游處的轉(zhuǎn)矩；
[0021]所述軸裝置的扭轉(zhuǎn)量；
[0022]表示在變速器單元的輸出處的輸出轉(zhuǎn)速和在所述變速器單元的輸入處的輸入轉(zhuǎn)速之間的比值的參數(shù)。
[0023]根據(jù)本發(fā)明，可以非常精確的估計出傳遞至位于所述傳動系統(tǒng)下游的結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)矩。
[0024]具體地說，通過考慮表示在所述變速器單元的所述輸出轉(zhuǎn)速和所述輸入轉(zhuǎn)速之間的比值的參數(shù)，從而與只是基于轉(zhuǎn)矩和扭轉(zhuǎn)量的已知方法相比，可以實現(xiàn)更高的精度。
[0025]表示在所述變速器單元的所述輸出轉(zhuǎn)速和所述輸入轉(zhuǎn)速之間的比值的參數(shù)一般是已知的。
[0026]一般可以通過為了其它目的而設(shè)在車輛上的檢測器元件來測量出在所述傳動系統(tǒng)的輸入處的轉(zhuǎn)矩和所述軸裝置的扭轉(zhuǎn)量。因此，根據(jù)本發(fā)明的方法能夠在不用在車輛上設(shè)置額外的檢測器元件的情況下實施。
[0027]能夠估計出在那里的轉(zhuǎn)矩的位于傳動系統(tǒng)下游的結(jié)構(gòu)例如可以為可與一個或多個器具連接并且布置成給這些器具提供動力的動力輸出裝置。在該情況下，根據(jù)本發(fā)明的方法可以用于確定動力增強裝置是否應(yīng)該啟動以便從發(fā)動機獲得額外的動力。
[0028]能夠估計出在那里的轉(zhuǎn)矩的位于傳動系統(tǒng)下游的結(jié)構(gòu)也可以不是動力輸出裝置，并且例如可以包括一個或多個輔助泵，用于給一個或多個輔助裝置提供液壓動力。在該情況下，根據(jù)本發(fā)明的方法可以用來確定為了多個目的傳遞至所述輔助泵的轉(zhuǎn)矩。
【附圖說明】
[0029]參照附圖將更好的理解本發(fā)明，這些附圖顯示出本發(fā)明的一些示例性且非限定性的實施方案，其中:
[0030]圖1為車輛的傳動系統(tǒng)的示意圖；
[0031]圖2顯示出三位表面，顯示出在車輛動力輸出裝置處的給定轉(zhuǎn)矩如何能夠與所確定的幾個參數(shù)的組合相關(guān)聯(lián)；
[0032]圖3為曲線圖，示意性地顯示出傳動系統(tǒng)的軸裝置的扭轉(zhuǎn)量在動力輸出裝置處的變速比和轉(zhuǎn)矩恒定的情況下如何根據(jù)傳動系統(tǒng)上游的轉(zhuǎn)矩變化；
[0033]圖4為與圖2類似的曲線圖，顯示出基準面和兩個閾值表面；
[0034]圖5為與圖4類似的曲線圖，其中只是顯示出一個閾值表面；
[0035]圖6為曲線圖，顯示出如何通過離散程序估計出在動力輸出裝置處的轉(zhuǎn)矩；
[0036]圖7為曲線圖，顯示出對于在動力輸出裝置處轉(zhuǎn)矩的不同值而言軸裝置的扭轉(zhuǎn)量如何根據(jù)在傳動系統(tǒng)上游的轉(zhuǎn)矩變化；
[0037]圖8為與圖7類似的曲線圖，顯示出與某些工況對應(yīng)的工作點；
[0038]圖9顯示出在旋轉(zhuǎn)狀態(tài)下的圖8的曲線圖；
【具體實施方式】
[0039]圖1示意性地顯示出車輛尤其是作業(yè)車輛例如拖拉機或挖掘機20的傳動系統(tǒng)I。
[0040]該車輛包括內(nèi)燃機2尤其是柴油發(fā)動機，用于旋轉(zhuǎn)驅(qū)動發(fā)動機軸4。發(fā)動機軸4可以為發(fā)動機2的曲柄軸。
[0041]傳動系統(tǒng)I包括設(shè)在車輛的發(fā)動機2和多個車輪3之間的無級變速器(CVT)，它在圖1中只是示意性地顯示出。該無級變速器包括具有靜液壓單元5的靜液壓傳動裝置，其輪廓已經(jīng)由在圖1中的虛線示意性地顯示出。靜液壓單元5又包括液壓泵6和構(gòu)成為由液壓泵6驅(qū)動的液壓馬達7。
[0042]液壓泵6具有輸入軸11，而液壓馬達7具有輸出軸17。液壓泵6可以為變?nèi)荼?。具體地說，液壓泵6可以為軸流泵，并且可以包括與多個軸向活塞協(xié)作的斜盤。
[0043]設(shè)有調(diào)節(jié)裝置8來調(diào)節(jié)斜盤的位置，即調(diào)節(jié)斜盤的旋轉(zhuǎn)角度并且因此調(diào)節(jié)液壓泵6的容積。調(diào)節(jié)裝置8例如可以包括電動閥。
[0044]通過改變液壓泵6的斜盤位置，可以改變在靜液壓單元5的輸出速度和輸入速度之間的比值，這可以由適當?shù)膮?shù)來表示。具體地說，可以限定參數(shù)α來表示在輸出軸17的轉(zhuǎn)速和輸入軸11的轉(zhuǎn)速之間的比值。
[0045]在未示出的實施方案中，液壓泵6可以為變?nèi)荼?，并且液壓馬達6可以為變?nèi)蓠R達。在該情況下，參數(shù)α考慮了所選的液壓泵6的旋轉(zhuǎn)角度和所選的液壓馬達7的旋轉(zhuǎn)角度。
[0046]液壓泵6和液壓馬達7通過第一管線9和第二管線10相互連接。液壓流體可以從液壓泵6通過第一管線9輸送給液壓馬達7。在該情況下，液壓流體通過第二管線10從液壓馬達7返回到液壓泵6。第一管線9因此為高壓管線，而第二管線10為低壓管線，因為在第一管線9中的液壓流體的壓力要高于在第二管線10中的液壓流體的壓力。
[0047]但是如果液壓泵6的軸的旋轉(zhuǎn)方向反向，同時所有其它工況保持不變，則液壓流體也可以通過第二管線10從液壓泵6輸送給液壓馬達7，并且通過第一管線9返回到液壓泵6。在該情況下，第一管線9為低壓管線，而第二管線10為高壓管線。
[0048]設(shè)有緩沖組件31來將發(fā)動機軸4連接至傳動系統(tǒng)I的傳動軸12。發(fā)動機軸4用作驅(qū)動軸，因為它通過緩沖組件31旋轉(zhuǎn)驅(qū)動傳動軸12。
[0049]緩沖組件31用來偏轉(zhuǎn)并且因此吸收由發(fā)動機2產(chǎn)生出的動力脈沖，從而輸送給傳動軸12的轉(zhuǎn)矩在發(fā)動機循環(huán)上更加恒定。