CN111511608B - 发动机和变速器的动力总成综合控制 - Google Patents

Abstract

车辆的系统和装置包括：构造成控制发动机转速的发动机控制电路；构造成控制变速器的变速器控制电路；构造成控制机具的机具控制电路；以及构造成接收指示车辆的行驶模式的行驶信号或指示车辆的机具模式的机具信号的处理电路。响应于在行驶模式下的操作，变速器控制电路确定发动机转速，并且机具控制电路限制机具扭矩以维持发动机转速。响应于在机具模式下的操作，发动机控制电路确定发动机转速，并且变速器控制电路限制推进扭矩以维持发动机转速。

Description

发动机和变速器的动力总成综合控制

相关申请的交叉引用

本申请要求于2017年12月18日提交的标题为“发动机和变速器的动力总成控制”的申请号为62/607,178的美国临时专利的权益和优先权，其全部内容通过引用合并于此。

技术领域

本发明涉及车辆的动力总成控制。更具体地，本发明涉及用于控制车辆的变速器和机具的系统和方法。

背景技术

非公路车辆可以包括无级变速器，该无级变速器允许车辆在以恒定速度运转发动机的同时以多种地面速度进行操作。发动机的恒定速度可以有利于车辆的燃料效率。在某些情况下，恒定的发动机转速会导致车辆机具的性能低于期望的性能。

发明内容

一个实施例涉及一种车辆的装置。该装置包括构造成控制发动机转速的发动机控制电路；构造成控制变速器的操作参数的变速器控制电路；构造成控制机具的机具控制电路；以及构造成接收指示车辆的行驶模式的行驶信号和指示车辆的机具模式的机具信号之一的处理电路。响应于接收到的指示以行驶模式操作的行驶信号，变速器控制电路被构造为确定发动机转速，并且机具控制电路限制机具扭矩以维持发动机转速。响应于接收到的指示以机具模式操作的机具信号，发动机控制电路被构造为确定发动机转速，并且变速器控制电路限制推进扭矩以维持发动机转速。

另一个实施例涉及一种装置。该装置包括处理电路，该处理电路包括联接到至少一个非暂时性存储设备的至少一个处理器。处理电路被构造为：确定扭矩储备；接收指示车辆的行驶模式的行驶信号和指示车辆的机具模式的机具信号之一；当接收到行驶信号时，通过当扭矩储备小于或等于预定阈值时限制机具扭矩，推进扭矩优先于机具扭矩；以及当接收到机具信号时，通过当扭矩储备小于或等于机具扭矩预定阈值时限制推进扭矩，机具扭矩优先于推进扭矩。

又一个实施例涉及一种方法。该方法包括确定总推进扭矩估算值；确定液压扭矩估算值；至少部分地基于总推进扭矩估算值和液压扭矩估算值来确定总需求扭矩；确定扭矩储备；接收指示车辆的行驶模式的行驶信号；接收指示车辆的机具模式的机具信号；当接收到行驶信号时，通过当扭矩储备小于或等于预定阈值时限制机具扭矩，推进扭矩优先于机具扭矩；以及当接收到机具信号时，通过当扭矩储备小于或等于机具扭矩预定阈值时限制推进扭矩，机具扭矩优先于推进扭矩。当接收到行驶信号时，通过当扭矩储备小于或等于预定阈值时限制机具扭矩，推进扭矩优先于机具扭矩；当接收到机具信号时，通过当扭矩储备小于或等于机具扭矩预定阈值时限制推进扭矩，机具扭矩优先于推进扭矩；当扭矩需求大于或等于最小燃料消耗扭矩并且已经接收到行驶信号时，降低发动机转速；以及当扭矩需求大于或等于最小燃料消耗扭矩并且已经接收到机具信号时，减小工作液压系统的要求的泵和发动机排量。

从以下结合附图的详细描述中，这些和其他特征以及其操作的组织和方式将变得显而易见。

附图说明

图1是根据示例性实施例的车辆的透视图。

图2是根据示例性实施例的图1的车辆的功能性系统的示意图。

图3是根据示例性实施例的图1的车辆的控制器的原理图。

图4示出了根据示例实施例的行驶模式和机具模式的逻辑流程图。

图5示出了根据示例实施例的在行驶模式下操作的逻辑流程图。

图6示出了根据示例实施例的在机具模式下操作的逻辑流程图。

图7示出了根据示例实施例的图1的车辆操作的逻辑流程图。

具体实施方式

以下是与发动机和变速器的动力总成控制的方法、装置和系统有关的各种概念以及其实现的各种概念的更详细描述。上面介绍并在下面更详细讨论的各种概念可以以任意数量的方式来实施，因为所描述的概念不限于任何特定的实施方式。主要为了说明的目的提供了具体实施和应用的示例。

总体上参考附图，本文公开的各种实施例涉及用于在行驶模式和机具模式期间提供优先操作的系统、装置和方法。在行驶模式下，发动机转速由变速器控制器确定，并且可用于机具(例如，前端装载机和相关的液压系统)的扭矩受到限制。在机具模式下，发动机转速由发动机控制器确定，并且可用于推进或驱动车辆的扭矩(例如，无级变速器(CVT)的发动机和泵消耗的扭矩)受到限制。在一些实施例中，该系统允许在行驶期间进行发动机控制，从而提供改进的燃料效率并限制可用于机具的功率，并且在机具模式下使用期间的机具控制为用户提供更传统的控制(例如，踩下加速踏板将直接增加机具的可用功率)。

如在本文中所使用的，行驶模式是指限制提供给机具的扭矩并且由变速器控制电路确定发动机转速的操作模式。如在本文中所使用的，机具模式是指限制提供给变速器的扭矩并且由发动机控制电路响应于用户输入来确定发动机转速的操作模式。在本申请的上下文中，“推进扭矩”是指由发动机提供的扭矩，该扭矩用于使车辆在地面上移动，而“机具扭矩”是指由发动机提供给车辆的任何机具(例如，前端装载机)的扭矩。

如图1所示，轮式装载机20形式的车辆通常包括四个车轮24、发动机28、驾驶室32和前端装载器36形式的机具。轮式装载机20在地面40上移动，以及前端装载器36操纵材料44。在一些构造中，车辆是另一种非公路车辆，其包括用于操纵材料的机具。例如，根据需要，车辆可以包括轨道、钻头、耙子、筛子和/或传送带、铲斗或其他机具。在本文件的上下文中，术语“机具”指的是除了推动车辆在地面上移动之外的动作，消耗动力的任何机具或系统。例如，机具可包括但不限于钻/螺旋钻、耙子、传送器和/或铲斗。

如图2所示，发动机28是内燃机(例如柴油或汽油)并提供机械动力输出。发动机28以发动机转速运行并提供发动机扭矩。冷却系统48联接到发动机28并为轮式装载机20的部件提供热交换。冷却系统48包括风扇52，风扇52可由发动机28驱动以使空气通过冷却系统48移动。控制系统56位于轮式装载机20的驾驶室32内，并且包括用户接口设备，该用户接口设备包括方向盘60、加速器踏板64和操纵杆68。控制系统56还包括控制器72，该控制器72与用户接口设备和车辆20的其他部件通信以实现控制。工作机械系统76包括前端装载器36和相关联动装置。在一些实施例中，工作机械系统76可包括机械动力的起飞装置、其他部件、或其他机具(例如，钻/螺旋钻、拖车、反铲、钳)。工作液压系统80包括发动机/泵84和液压致动器88，液压致动器88联接到工作机械系统76以对工作机械系统76施加动作。工作液压系统80可以布置成操作工作机械系统76的其他部件。例如，如果工作机械系统76包括螺旋钻或另一机具，则工作液压系统80向机具提供动力。在图2的示例中，机具联接到工作机械系统75和工作液压系统80，或者联接到工作机械系统76的部分和/或工作液压系统80的部分。另外，如图2所示，工作液压系统80包括转向液压系统89和制动液压系统90。转向液压系统89和制动液压系统90是分开控制的，但为了本文件的目的，它们被认为是整个工作液压系统80的一部分。此外，工作液压系统80可包括需要液压动力或流动的其他液压部件和系统。动力传动系统92包括变速器96，变速器96接收来自发动机28的动力并向四个轮子24提供旋转动力。在一些实施例中，变速器96是包括液压发动机/泵的无级变速器(CVT)。

轮式装载机20的典型装载机驱动周期包括五个阶段。第一阶段是卸载(例如，前端装载器36中没有材料)，并且包括驱动或推动轮式装载机20以接近材料堆44或其他材料44的位置或区域。第二阶段包括挖掘材料44，并且包括经由工作液压系统80操纵工作机械系统76，并用动力传动系统92推动轮式装载机20。第三阶段是加载(例如，前端加载器36填充材料)，并且包括使轮式转载机20反向或推动其远离材料堆44或其他材料44的位置或区域。第四阶段包括接近卸货场(例如，卡车、第二地点或区域、火车车厢)，并包括通过工作液压系统80用工作机械系统76升高前端装载器36，并推动轮式装载机20前进。第五阶段包括将轮式装载机20停在与倾卸场适当的距离处，经由工作液压系统80操纵工作机械系统76以从前端装载机36倾卸物料44，以及降低前端装载器36以准备用于另一个装载程序驱动周期。

在典型的装载机驱动周期中，冷却系统48、工作液压系统80和动力传动系统92全部消耗发动机28提供的动力并且同时竞争可用动力。图2示出了轮式装载机20的系统，该系统连接至发动机28并从中汲取动力。根据本公开，控制器72布置成当轮式装载机主要在地面上行驶时以行驶模式操作轮式装载机20，而当轮式装载机主要操作机具时以机具模式操作轮式装载机20。在行驶模式下，控制器72为扭矩需求向动力传动系统92提供优先权，而在机具模式下，控制器为扭矩需求向工作液压系统80提供优先权。

如图3所示，控制系统56的控制器72可以体现在轮式装载机20中。控制器72可以被构造为一个或多个电子控制单元(ECU)。控制器72可以与变速器控制单元、排气后处理控制单元、动力总成控制模块、发动机控制模块等中的至少一个分离开或包括在其中。参考图3，示出了根据示例实施例的控制器72的示意图。如图3所示，控制器72包括具有处理器104和存储装置108的处理电路100，具有发动机控制电路116、变速器控制电路120和机具控制电路124的控制系统112，以及通信接口128。通常，控制器72被构造为在行驶模式和机具模式期间提供优先操作。在行驶模式下，发动机转速由变速器控制电路120确定，并且可用于机具(例如，前端装载器36)的扭矩受到限制。在机具模式下，发动机转速由发动机控制电路116确定，并且可用于推进或驱动轮式装载机20的扭矩(例如，变速器96的发动机和泵消耗的扭矩)受到限制。在一些实施例中，控制器72提供改进的燃料效率并限制在行驶模式操作期间可用于机具的功率，以及在机具模式操作期间为用户提供更传统的控制(例如，踩下加速器踏板将直接增加可用于机具的功率)。

在一种配置中，发动机控制电路116、变速器控制电路120和机具控制电路124体现为可由处理器(例如，处理器104)执行的机器或计算机可读介质。如本文所述以及其他用途中，机器可读介质促进特定操作的执行以实现数据的接收和传输。例如，机器可读介质可以提供指令(例如，命令等)例如以获取数据。就这一点而言，机器可读介质可包括定义数据采集频率(或数据传输)的可编程逻辑。计算机可读介质可包括可以以包括但不限于Java等的任何编程语言和任何常规过程编程语言(诸如“C”编程语言或类似编程语言)编写的代码。计算机可读程序代码可以在一个处理器或多个远程处理器上执行。在后一种情况下，远程处理器可以通过任何类型的网络(例如，CAN总线等)彼此连接。

在另一种配置中，发动机控制电路116、变速器控制电路120和机具控制电路124体现为硬件单元，例如电子控制单元。这样，发动机控制电路116、变速器控制电路120和机具控制电路124可以体现为一个或多个电路组件，其包括但不限于处理电路、网络接口、外围设备、输入设备、输出设备、传感器等。在一些实施例中，发动机控制电路116、变速器控制电路120和机具控制电路124可以采用一个或多个模拟电路、电子电路(例如，集成电路(IC)、分立电路、片上系统(SOC)电路、微控制器等)、电信电路，混合电路以及任何其他类型的“电路”的形式。就这一点而言，发动机控制电路116、变速器控制电路120和机具控制电路124可包括用于实现或促进实现本文描述的操作的任何类型的组件。例如，这里描述的电路可以包括一个或多个晶体管、逻辑门(例如NAND、AND、NOR、OR、XOR、NOT、XNOR等)、电阻器、多路复用器、寄存器、电容器、电感器、二极管、布线等等)。发动机控制电路116、变速器控制电路120和机具控制电路124还可以包括可编程硬件设备，诸如现场可编程逻辑门阵列、可编程阵列逻辑、可编程逻辑设备等。发动机控制电路116、变速器控制电路120和机具控制电路124可包括一个或多个存储装置，其用于存储可由发动机控制电路116、变速器控制电路120和机具控制电路124的(一个或多个)处理器执行的指令。一个或多个存储设备和(一个或多个)处理器可具有与下面关于存储设备108和处理器104提供的定义相同的定义。在一些硬件单元配置中，发动机控制电路116、变速器控制电路120和机具控制电路124可以在地理上分散在车辆中的各个单独位置。替代地并且如图所示，发动机控制电路116、变速器控制电路120和机具控制电路124可以体现在单个单元/壳体中或内部，该单个单元/壳体被示为控制器72。

在所示的示例中，控制器72包括具有处理器104和存储设备108的处理电路100。处理电路100可被构造或配置为执行或实施本文中描述的关于发动机控制电路116、变速器控制电路120和机具控制电路124的指令。命令和/或控制过程。所描绘的配置将发动机控制电路116、变速器控制电路120和机具控制电路124表示为机器或计算机可读介质。然而，如上所述，由于本公开考虑了发动机控制电路116、变速器控制电路120和机具控制电路124或发动机控制电路116、变速器控制电路120和机具控制电路124中的至少一个电路被配置为硬件单元的其他实施例，因此本说明并不意味着限制。所有这些组合和变化都意图落入本公开的范围内。

处理器104可被实施为一个或多个通用处理器、专用集成电路(ASIC)、一个或多个现场可编程逻辑门阵列(FPGA)、数字信号处理器(DSP)、一组处理组件或者其他合适的电子处理组件。在一些实施例中，一个或多个处理器可以由多个电路共享(例如，发动机控制电路116、变速器控制电路120和机具控制电路124可以包括或共享同一处理器，在一些示例实施例中，该处理器可以执行通过不同存储区域存储或以其他方式访问的指令)。可选地或另外地，一个或多个处理器可构造成独立于一个或多个协同处理器来执行或以其他方式执行某些操作。在其他示例实施例中，两个或更多个处理器可通过总线联接以实现独立、并行、流水线或多线程指令执行。所有这些变化都意图落入本公开的范围内。存储设备108(例如，RAM、ROM、闪存、硬盘存储器等)可以存储用于促进本文描述的各种处理的数据和/或计算机代码。存储设备108可以可通信地连接到处理器104，以向处理器104提供计算机代码或指令以执行本文描述的至少一些处理。此外，存储设备108可以是或包括有形的，非瞬态的易失性存储器或非易失性存储器。因此，存储设备108可以包括数据库组件、目标代码组件、脚本组件、或用于支持本文描述的各种活动和信息结构的任何其他类型的信息结构。

引擎控制电路116被构造为经由通信接口128从包括方向盘60，加速器踏板64和操纵杆68的控制系统56接收信号(例如，数据、值、信息)，并经由通信接口128将命令信号(例如，数据、值、信息)提供至发动机28。在一些实施例中，发动机控制电路116被构造成控制、管理、操作或以其他方式影响点火系统、点火正时、进气系统、加油系统或发动机28的其它系统的操作。

变速器控制电路120被构造成经由通信接口128从包括方向盘60、加速器踏板64和操纵杆68的控制系统56接收信号(例如，数据、值、信息)，并经由通信接口128将命令信号(例如，数据、值、信息)提供至变速器96。在一些实施例中，变速器控制电路120被构造成控制、管理、操作或以其他方式影响变速器96和/或动力传动系统92的其他部件的操作。例如，变速器控制电路120可以控制无级变速器(CVT)的发动机/泵排量，从而影响轮式装载机20在地面42上的速度。

机具控制电路124被构造为经由通信接口128从包括方向盘60、加速器踏板64和操纵杆68的控制系统56接收信号(例如，数据、值、信息)，并经由通信接口128将命令信号(例如数据、值、信息)提供至工作液压系统80。在一些实施例中，机具控制回路124被构造成控制、管理、操作或以其他方式影响工作液压系统80和/或工作机械系统76的操作。例如，当操纵操纵杆68时，机具控制电路124指示前端装载器36相应地作出响应。

如图4所示，操作员或用户132通过操纵加速器踏板64和操纵杆68与控制系统56进行交互。在一些实施例中，操纵杆68用于控制机具(例如，前端装载器36)，并且用于选择行驶模式136或机具模式140。在一些实施例中，当用户132操纵操纵杆68时，机具控制电路124识别操纵杆信号144，并使控制器72进入机具模式140。在一些实施例中，操纵杆68包括可由用户132操纵以手动选择行驶模式136或机具模式140的开关146。在一些实施例中，控制器72可以包括限制电路，该限制电路禁止用户选择机具模式140。例如，当轮式装载机20在道路上时，或者如果轮式装载机以阈值速度或高于阈值速度行驶时，可以禁用机具模式140。

如图5所示，在以行驶模式136操作时，发动机控制电路116从机具控制电路124接收输入(如果有)，并向变速器控制电路120提供建议的发动机转速和可用的扭矩储备。变速器控制电路120从发动机控制电路116接收建议的发动机转速和可用扭矩储备，并确定泵/发动机排量和发动机转速，然后将其提供回发动机控制电路116。然后发动机控制电路116利用由变速器控制电路120确定的发动机转速，并相应地操作发动机28。然后变速器控制电路120控制动力传动系统92的变速器96(例如，CVT的泵/发动机)。在行驶模式136中，优先考虑推进扭矩，并且可以操作变速器96以实现最大燃料效率。在一些实施例中，如果用户132在以行驶模式136操作的同时操作轮式装载机20的机具(例如，前端装载器36)，则控制器72仅在已提供任何所需的推进扭矩之后才向工作液压系统80提供扭矩。在一些实施例中，如果用户132在以行驶模式136操作的同时操作轮式装载机20的机具，则控制器72将限制机具扭矩以便满足或基本满足期望的推进扭矩。

如图6所示，在以机具模式140运行时，发动机控制电路116和变速器控制电路120从机具控制电路124接收输入。发动机控制电路116向变速器控制电路120提供可用扭矩和最小燃料消耗(最佳效率)扭矩。最小燃料消耗(最佳效率)扭矩表示发动机28在以最大燃料效率操作时可以提供的扭矩值。变速器控制电路120确定包括变速器96的动力传动系统92的所需泵/发动机排量，并将泵/发动机排量信号(例如，指令、数据、值、信息)提供给发动机控制电路116。然后，发动机控制电路116基于来自机具控制电路124的输入(例如，工作液压系统80的需求)和来自变速器控制电路120的通信泵/发动机排量来确定发动机转速。然后将发动机28控制到由发动机控制电路116确定的发动机转速。在机具模式140中，优先执行扭矩，并且用户132通过操纵加速器踏板64更直接地影响发动机转速。换句话说，机具模式140为用户132提供了当以机具模式140操作时，手动地加快或减慢发动机28的速度以满足机具(例如，前端装载器36)的需求的能力。在一些实施例中，如果用户132在以机具模式140运行时移动轮式装载机20(例如，前端装载器36)，则控制器72仅在已经提供了任何所需的机具扭矩之后才将推进扭矩提供给动力传动系统92。在一些实施例中，如果用户132在以机具模式140操作的同时移动轮式装载机20，则控制器72将限制推进扭矩以便满足期望的机具扭矩。

在图7中示出了操作轮式装载机20的方法148。方法148在152处开始，在步骤156，变速器控制电路120基于从地面速度传感器接收的输入来确定轮式装载机20的地面速度，并且在步骤160，基于从应变仪、其他传感器和/或手动输入的所接收的输入来确定轮式装载机20的机器重量。所述地面速度和机器重量可以在控制器72中或其他控制器中可以基于从虚拟传感器接收到的信息，或基于由其他车辆系统确定的值的其他计算来确定。然后在步骤164，变速器控制电路120确定稳态扭矩估算值以维持当前速度，并且在步骤168，确定加速扭矩估算值以响应于来自用户132的请求(例如，踩下加速器踏板或制动踏板)而加速或减速。在步骤172，变速器控制电路120基于所确定的稳态推进扭矩估算值和加速扭矩估算值来确定总推进扭矩估算值。

在步骤176，机具控制电路124基于来自工作液压系统80的反馈来确定机具扭矩或液压扭矩估算值。然后在步骤180，控制器72基于液压扭矩估算值和总推进扭矩估算值来确定总扭矩需求(TD)。包括先前的步骤以估算值或预测稳态发动机扭矩(例如，推进力和执行液压扭矩的总和)。可替代地，总扭矩需求可以是发动机上的当前扭矩需求。

在步骤184，发动机控制电路116从用户132(例如，从加速踏板64或操纵杆68)接收发动机转速请求(例如，增加或降低发动机转速)。在步骤188，发动机控制电路116确定可从发动机28获得的最大扭矩，并且在步骤192，发动机控制电路116确定最小燃料消耗(最佳效率)扭矩(minFC)。然后，在步骤196，发动机控制电路116基于总扭矩需求(TD)和可用的最大扭矩来确定可用扭矩储备(TR)。

在步骤200，控制器72确定行驶模式136或机具模式140是否启用。如果启用行驶模式136，则方法148前进至步骤204，并且将扭矩储备(TR)与预定阈值(X)进行比较，以确定发动机28是否能够产生足够的扭矩以在不限制任何系统的情况下操作轮式装载机20。如果扭矩储备(TR)小于或等于预定阈值(X)，则在步骤208，机具控制电路124将主动限制工作液压系统80使用的机具扭矩。如果在步骤204，控制器72确定扭矩储备(TR)大于或等于预定阈值(X)，则方法148继续到步骤212，并且将总扭矩需求(TD)与最小燃料消耗(最佳效率)扭矩(minFC)进行比较。如果总扭矩需求(TD)小于或等于最小燃料消耗(最佳效率)扭矩(minFC)，则在步骤216，变速器控制电路120不要求速度改变。如果总扭矩需求(TD)大于或等于最小燃料消耗(最佳效率)扭矩(minFC)，则在步骤220，变速器控制电路120与发动机控制电路116通信以降低发动机转速。在步骤224，变速器控制电路120确定总扭矩需求(TD)是否小于或等于最小燃料消耗(最佳效率)扭矩(minFC)。如果不是，则方法148返回至步骤220，并且变速器控制电路120再次请求降低发动机转速。迭代地重复步骤220和224，直到总扭矩需求(TD)小于或等于最小燃料消耗(最佳效率)扭矩(minFC)，然后不再要求进行任何更改，并且方法前往步骤216。

如果在步骤200处启用了机具模式140，则方法148前往步骤228，并将扭矩储备(TR)与预定阈值(X)进行比较。如果扭矩储备(TR)小于或等于预定阈值(X)，则在步骤232，变速器控制电路120将主动限制动力传动系统92所使用的推进扭矩。如果在步骤228，控制器72确定扭矩储备(TR)大于或等于预定阈值(X)，则方法148继续到步骤236，并且将总扭矩需求(TD)与最小燃料消耗(最佳效率)扭矩(minFC)进行比较。如果总扭矩需求(TD)小于或等于最小燃料消耗(最佳效率)扭矩(minFC)，则在步骤216，发动机控制电路116不要求速度改变。如果总扭矩需求(TD)大于或等于最小燃料消耗(最佳效率)扭矩(minFC)，则在步骤240，发动机控制电路116确定降低的发动机转速。在步骤244，机具控制电路124确定总扭矩需求(TD)是否小于或等于最小燃料消耗(最佳效率)扭矩(minFC)。如果不是，则方法148返回至步骤240，并且发动机控制电路116再次请求降低发动机转速。迭代地重复步骤240和244，直到总扭矩需求(TD)小于或等于最小燃料消耗(最佳效率)扭矩(minFC)，然后不再要求进行任何更改，并且方法前往步骤216。

方法148通过限制推进扭矩或机具扭矩来减少发动机失速的发生率，并在机具模式140下提供增加的操作员132控制。工作模式(即，行驶模式136和机具模式140)提供优先操作。在行驶模式136中，优先考虑推进扭矩，并且在机具模式140中，优先考虑机具扭矩。

为了本公开的目的，术语“联接”是指两个构件直接或间接地彼此连接或链接。这种连接本质上可以是固定的或可移动的。例如，发动机的传动轴“联接”到变速器的表示可移动的联接。这种连接可以用两个构件或两个构件以及任何附加的中间构件来实现。例如，电路A可通信地“联接”到电路B的可表示电路A直接与电路B通信(即没有中间媒介)或与电路B间接通信(例如通过一个或多个中间媒介)。

虽然在图3中示出了具有特定功能的各种电路，但是应该理解，控制器72可以包括用于完成本文描述的功能的任何数量的电路。例如，电路116、120、124的活动和功能可以组合在多个电路中或作为单个电路。具有附加功能的附加电路也可包含在内。此外，控制器72还可以控制超出本公开范围的其他活动。

如上所述并且在一种配置中，“电路”可以在机器可读介质中实现，以由各种类型的处理器执行，例如图3的处理器104。例如,所识别的可执行代码的电路可以包括计算机指令的一个或多个例如被组织为对象，过程或功能的物理或逻辑块。然而，所识别的电路的可执行文件不需要在物理上位于一起，而是可以包括存储在不同位置的分散指令，这些指令当逻辑地连接在一起时，构成电路并实现电路的所述目的。实际上，计算机可读程序代码的电路可以是单个指令或许多指令，甚至可以分布在不同的程序中以及跨越几个存储设备上的几个不同的代码段上类似地，运行数据可以在本文中在电路内被识别和说明，并且可以以任何合适的形式来体现并且被组织在任何适当类型的数据结构内。操作数据可以收集作为单个数据集，或者可以分布在包括不同存储设备的不同位置上，并且可以至少部分地仅作为系统或网络上的电子信号存在。

尽管以上简要地定义了术语“处理器”，但是术语“处理器”和“处理电路”意在被广泛地解释。就此而言并且如上所述，“处理器”可以被实现为一个或多个通用处理器、专用集成电路(ASIC)、现场可编程逻辑门阵列(FPGA)、数字信号处理器(DSP)或构造成执行由存储器提供的指令的其他合适的电子数据处理组件。一个或多个处理器可以采取单核处理器、多核处理器(例如，双核处理器、三核处理器、四核处理器等)、微处理器等形式。在一些实施例中，一个或多个处理器可以在设备外部，例如，一个或多个处理器可以是远程处理器(例如，基于云的处理器)。优选地或另外地，一个或多个处理器可以是在装置的内部和/或本地的。在这方面，给定电路或其组件可以布置在本地(例如，作为本地服务器、本地计算系统等的一部分)或远程(例如，作为远程服务器的一部分，例如基于云的服务器)。为此，如本文所述的“电路”可包括分布在一个或多个位置上的组件。

虽然这里的图表可以示出方法步骤的具体顺序和组成，但是这些步骤的顺序可以与所描绘的顺序不同。例如，可以同时执行或者部分同时执行两个或更多个步骤。而且，可以组合作为分离的步骤执行的一些方法步骤，可以将组合步骤执行的步骤分成分离的步骤，某些过程的顺序可以颠倒或以其他方式变化，分离的过程的性质或数量可以被改变或变化。根据替代实施例，任何元件或装置的顺序或序列可以变化或替换。所有这样的修改旨在被包括在如所附权利要求所限定的本公开的范围内。这些变化将取决于所选择的机器可读介质和硬件系统以及设计人员的选择。所有这些变化都在本公开的范围内。

出于说明和描述的目的提出了对实施例的上述描述。并非旨在穷举或将本公开限制为所公开的精确形式，并且根据上述教导可以进行修改和变化，或者可以从本公开中获得修改和变化。选择和描述实施例是为了解释本公开的原理及其实际应用，以使本领域技术人员能够利用各种实施方式以及适合于预期的特定用途的各种修改。在不背离如所附权利要求所表达的本公开的范围的情况下，可以在实施例的设计、运行条件和布置中做出其他替代、修改、改变和省略。

因此，可以在不脱离其精神或基本特征的情况下以其他具体形式来体现本公开。所描述的实施例在所有方面仅被认为是说明性的而非限制性的。因此，本公开的范围由所附权利要求而不是由前面的描述来指示。在权利要求的等同物的含义和范围内的所有变化都将被包含在其范围内。

Claims (20)

1.一种车辆的装置，其特征在于，包括：

发动机控制电路，所述发动机控制电路构造成控制发动机转速；

变速器控制电路，所述变速器控制电路构造成控制变速器的操作参数；

机具控制电路，所述机具控制电路构造成控制机具；以及

处理电路，所述处理电路构造成接收指示车辆的行驶模式的行驶信号和指示车辆的机具模式的机具信号之一，

响应于接收到指示在所述行驶模式下操作的所述行驶信号，所述变速器控制电路被构造成确定所述发动机转速，并且所述机具控制电路限制机具扭矩以维持所述发动机转速；和

响应于接收到指示在所述机具模式下操作的所述机具信号，所述发动机控制电路被构造为确定所述发动机转速，并且所述变速器控制电路限制推进扭矩以维持所述发动机转速。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述发动机控制电路被构造为确定扭矩储备，并且

其中，所述处理电路被构造为将所述扭矩储备与扭矩储备阈值进行比较，

响应于所述扭矩储备小于或等于所述扭矩储备阈值并且所述车辆在所述行驶模式下操作，所述机具控制电路限制所述机具扭矩，并且

响应于所述扭矩储备小于或等于所述扭矩储备阈值并且车辆在所述机具模式下操作，所述变速器控制电路限制所述推进扭矩。

3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述发动机控制电路被构造为确定最小燃料消耗扭矩，以及

其中，所述处理电路被构造为确定总扭矩需求，并将低端总扭矩需求与低端最小燃料消耗扭矩进行比较，

响应于所述总扭矩需求大于或等于所述最小燃料消耗扭矩并且所述车辆在行驶模式下操作，所述变速器控制电路被构造成改变所述发动机转速，并且

响应于所述总扭矩需求大于或等于所述最小燃料消耗扭矩并且所述车辆以所述机具模式运行，所述变速器控制电路被构造成改变变速器布置。

4.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述变速器控制电路被构造为控制泵和发动机，

其中，所述变速器是无级变速器，并且

其中，所述机具是所述车辆的前端装载器。

5.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述机具控制电路被构造成从所述车辆的用户操作的加速器踏板接收信息，并且

其中，所述发动机转速取决于在所述机具模式下从所述用户操作的加速踏板接收的信息。

6.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述机具包括工作液压系统，并且所述机具控制电路被构造为控制所述工作液压系统的发动机和泵中的至少一个。

7.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，还包括可在机具模式位置和行驶模式位置之间可移动的手动开关。

8.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述处理电路基于接收的所述行驶信号或所述机具信号，自动选择所述行驶模式或所述机具模式。

9.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，当用户与操纵杆交互时，自动发送所述机具信号。

10.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，还包括限制电路，所述限制电路被构造成禁止使用所述机具模式。

11.根据权利要求10所述的装置，其特征在于，所述限制电路被构造成当所述车辆位于道路上或以高于阈值速度行驶时禁止使用所述机具模式。

12.一种车辆的装置，其特征在于，包括：

处理电路，所述处理电路包括联接到至少一个非暂时性存储设备的至少一个处理器，所述处理电路被构造为：

确定扭矩储备；

接收指示车辆的行驶模式的行驶信号和指示所述车辆的机具模式的机具信号之一；

当接收到所述行驶信号时，通过当所述扭矩储备小于或等于预定阈值时限制机具扭矩，推进扭矩优先于机具扭矩；以及

当接收到所述机具信号时，通过当所述扭矩储备小于或等于机具扭矩预定阈值限制推进扭矩，机具扭矩优先于推进扭矩。

13.根据权利要求12所述的装置，其特征在于，当用户与所述车辆的机具交互时，自动发送所述机具信号。

14.根据权利要求12所述的装置，其特征在于，还包括工作液压系统和无级变速器，

其中，当接收到所述行驶信号时，所述处理电路限制所述工作液压系统消耗的动力，以及

其中，当接收到所述机具信号时，所述处理电路限制所述无级变速器消耗的动力。

15.如权利要求12所述的装置，其特征在于，所述处理电路还被构造为：

确定总推进扭矩估算值；

确定液压扭矩估算值；

至少部分地基于所述总推进扭矩估算值和所述液压扭矩估算值确定总扭矩需求；以及

确定最小燃料消耗扭矩。

16.根据权利要求15所述的装置，其特征在于，当接收到所述行驶信号时，所述处理电路被构造为当所述总扭矩需求大于或等于所述最小燃料消耗扭矩时，减小发动机转速，并且

其中，当接收到所述机具信号时，所述处理电路被构造成当所述总扭矩需求大于或等于所述最小燃料消耗扭矩时，减少工作液压系统的要求的泵和发动机排量。

17.根据权利要求12所述的装置，其特征在于，当接收到所述行驶信号时，所述处理电路被构造为降低发动机转速，直到总扭矩需求小于或等于最小燃料消耗扭矩为止，并且

其中，当接收到所述机具信号时，所述处理电路被构造为减小工作液压系统的要求的泵和发动机排量，直到所述总扭矩需求小于或等于最小燃料消耗扭矩为止。

18.根据权利要求12所述的装置，其特征在于，还包括限制电路，所述限制电路被构造成禁止使用所述机具模式。

19.根据权利要求18所述的装置，其特征在于，所述限制电路被构造成当所述车辆位于道路上或以高于阈值速度行驶时禁止使用所述机具模式。

20.一种控制车辆的方法，其特征在于，包括：

确定总推进扭矩估算值；

确定液压扭矩估算值；

至少部分地基于所述总推进扭矩估算值和所述液压扭矩估算值来确定总扭矩需求；

确定扭矩储备；

接收指示车辆的行驶模式的行驶信号；

接收指示所述车辆的机具模式的机具信号；

当接收到所述行驶信号时，通过当所述扭矩储备小于或等于行驶预定阈值时限制机具扭矩，推进扭矩优先于机具扭矩；

当接收到所述机具信号时，通过当所述扭矩储备小于或等于机具预定阈值时限制推进扭矩，机具扭矩优先于推进扭矩；

当总扭矩需求大于或等于最小燃料消耗扭矩并且已经接收到所述行驶信号时，降低发动机转速；以及

当所述总扭矩需求大于或等于所述最小燃料消耗扭矩并且已经接收到所述机具信号时，降低工作液压系统的要求的泵和发动机排量。