SE534530C2 - Hastighetsstyrning hos en motor och drivkraftöverföring - Google Patents

Hastighetsstyrning hos en motor och drivkraftöverföring Download PDF

Info

Publication number
SE534530C2
SE534530C2 SE0950912A SE0950912A SE534530C2 SE 534530 C2 SE534530 C2 SE 534530C2 SE 0950912 A SE0950912 A SE 0950912A SE 0950912 A SE0950912 A SE 0950912A SE 534530 C2 SE534530 C2 SE 534530C2
Authority
SE
Sweden
Prior art keywords
driving
speed
driver
control
rotational speed
Prior art date
Application number
SE0950912A
Other languages
English (en)
Other versions
SE0950912L (sv
Inventor
Petri Ahola
Original Assignee
John Deere Forestry Oy
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by John Deere Forestry Oy filed Critical John Deere Forestry Oy
Publication of SE0950912L publication Critical patent/SE0950912L/sv
Publication of SE534530C2 publication Critical patent/SE534530C2/sv

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H61/00Control functions within control units of change-speed- or reversing-gearings for conveying rotary motion ; Control of exclusively fluid gearing, friction gearing, gearings with endless flexible members or other particular types of gearing
    • F16H61/38Control of exclusively fluid gearing
    • F16H61/40Control of exclusively fluid gearing hydrostatic
    • F16H61/46Automatic regulation in accordance with output requirements
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60WCONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W10/00Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function
    • B60W10/04Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function including control of propulsion units
    • B60W10/06Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function including control of propulsion units including control of combustion engines
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60WCONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W10/00Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function
    • B60W10/10Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function including control of change-speed gearings
    • B60W10/101Infinitely variable gearings
    • B60W10/103Infinitely variable gearings of fluid type
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60WCONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W30/00Purposes of road vehicle drive control systems not related to the control of a particular sub-unit, e.g. of systems using conjoint control of vehicle sub-units
    • B60W30/18Propelling the vehicle
    • B60W30/188Controlling power parameters of the driveline, e.g. determining the required power
    • B60W30/1882Controlling power parameters of the driveline, e.g. determining the required power characterised by the working point of the engine, e.g. by using engine output chart
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D29/00Controlling engines, such controlling being peculiar to the devices driven thereby, the devices being other than parts or accessories essential to engine operation, e.g. controlling of engines by signals external thereto
    • F02D29/02Controlling engines, such controlling being peculiar to the devices driven thereby, the devices being other than parts or accessories essential to engine operation, e.g. controlling of engines by signals external thereto peculiar to engines driving vehicles; peculiar to engines driving variable pitch propellers
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D29/00Controlling engines, such controlling being peculiar to the devices driven thereby, the devices being other than parts or accessories essential to engine operation, e.g. controlling of engines by signals external thereto
    • F02D29/04Controlling engines, such controlling being peculiar to the devices driven thereby, the devices being other than parts or accessories essential to engine operation, e.g. controlling of engines by signals external thereto peculiar to engines driving pumps
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H61/00Control functions within control units of change-speed- or reversing-gearings for conveying rotary motion ; Control of exclusively fluid gearing, friction gearing, gearings with endless flexible members or other particular types of gearing
    • F16H61/38Control of exclusively fluid gearing
    • F16H61/40Control of exclusively fluid gearing hydrostatic
    • F16H61/46Automatic regulation in accordance with output requirements
    • F16H61/462Automatic regulation in accordance with output requirements for achieving a target speed ratio
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H61/00Control functions within control units of change-speed- or reversing-gearings for conveying rotary motion ; Control of exclusively fluid gearing, friction gearing, gearings with endless flexible members or other particular types of gearing
    • F16H61/38Control of exclusively fluid gearing
    • F16H61/40Control of exclusively fluid gearing hydrostatic
    • F16H61/46Automatic regulation in accordance with output requirements
    • F16H61/47Automatic regulation in accordance with output requirements for achieving a target output speed
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60YINDEXING SCHEME RELATING TO ASPECTS CROSS-CUTTING VEHICLE TECHNOLOGY
    • B60Y2200/00Type of vehicle
    • B60Y2200/20Off-Road Vehicles
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H2312/00Driving activities
    • F16H2312/10Inching

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Control Of Transmission Device (AREA)
  • Control Of Vehicle Engines Or Engines For Specific Uses (AREA)
  • Motor Power Transmission Devices (AREA)
  • Control Of Fluid Gearings (AREA)
  • Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)

Abstract

: Förfarande vid styrning av arbetsmaskinens hydro-statiska drivkrafiöverföring och primära kraftkälla, i vilketförfarande funktionen av den hydrostatiskadrivkraftöverföringen för normalkörning så attkörhastigheten är proportionell med det av föraren givnastyrvärdet, och funktionen av den hydrostatiska driv-krafiöverföringen styrs för snabb körning så att körhas-tigheten är proportionell med det av föraren givna styr~värdet men högre än normalkörningens körhastighet. (Fig. 1)

Description

534 530 2 sidan i svårframkomlig terräng förutsätter en annorlunda styrning av drivkraftöverföringen.
Figur2 visar funktionen av styrning i en normal situation, i vilken dieselmotorns varvhastighet 21 (den vertikala axeln, enhet rpm) är lin- järt beroende på styrvärdet (ref), dvs. pedalens läge. Den horisontala axeln återger pedalens läge mellan ett fritt läge och ett maximiläge, dvs. den maximala rörelsen. Den horisontala axeln framställer således värdet på det av föraren angivna styrvärdet, som är i figuren skalat mellan 0 och 1. l den samma figuren har även märkts arbetsmaskinens körhastighet 22 (den vertikala axeln, enhet rpm), vilken i det här fallet har framställts med varvhastigheten av motom 7 för drivkraftöverföringen. Motom har ett hastighetsmaximum 24 och arbetsmaskinen ett körhastighetsmaximum 23.
Dieselmotorns drivsätt påverkar arbetsmaskinens bränsleekonomi och den av föraren upplevda bullernivàn på ett kännbart sätt. I arbets- maskiner finns typiskt en krypväxel (sk inching-funktion) för att be- gränsa arbetsmaskinens maximala körhastighet. Växeln är nödvändig till exempel när man framskrider i svårframkomlig terräng, varvid kör- ning långsammare och mera exakt behövs, varvid en förändring i pedalens läge innebär ingen stor förändring i körhastigheten. Växeln påverkar egentligen inte funktionen av dieselmotoms varvhastighet utan enbart funktionen av den hydrostatiska drivkraftöverföringen, eftersom slagvolymen av pumpen för drivkraftöverföringen är avsevärt begränsad när denna växel är i bruk. Motorns minskade volymflöde styr arbetsmaskinen till långsam körning. Pedalens maximiläge innebär en lägre körhastighet, men dieselmotorns varvhastighet är i sitt maxi- mum (2200 rpm). Figur4 visar funktionen av sagda växel, varvid man kan konstatera att kurvan över körhastigheten (motorns varvhastighet) har sjunkit i påfallande grad och är nu från ca. 0 till max 400 rpm. Den maximala körhastigheten 43 har sjunkit men den maximala varvhastig- heten 44 har inte förändrats.
Enligt den kända tekniken är krypväxeln i arbetsmaskinens styrsystem ett tillstånd som kan väljas av användaren och med vilket sammanhör en antingen fast eller inställbar parameter. I exemplet av figur4 är parametem inställbar och värdet till exempel 10 % (eller 0,1) så att den maximala körhastigheten 43 i tillståndet för långsam körning cirka en 10 15 20 25 30 35 534 530 3 tiondedel av den maximala hastigheten 23 vid normal köming. Med inställbarheten kan man bestämma flera olika växlar för drivkraftöver- föringen för körning med lägre och högre hastigheter mellan 0 och 100 %. För normal körning har i styrsystemet bestämts en motsvarig- het eller ett förhållande mellan styrvärdet och varvhastigheten. Styr- systemet ber dieselmotorn om den begärda varvhastigheten genom styrenheten. I styrsystemet har bestämts ett maximum och ett mini- mum för varvhastigheten som är i bruk. Vridmomentkurvorna väljs automatiskt med hjälp av en ECU-enhet, men den maximala varv- hastigheten påverkas genom parametern. Vid normal köming mot- svaras pedalens maximala läge (det maximala styrvärdet) typiskt av ett bestämt maximivärde för körhastigheten och varvhastigheten.
Ett problem vid långsam körning är dock det att användningen av kryp- växeln fortsätts vid en förflyttning till terräng eller en väg som är klart lättframkomlig och där körhastigheten kunde ökas. Situationen leder ändå till nertryckning av pedalen till sitt maximala läge och samtidigt en avsevärd ökning av dieselmotorns varvhastighet. En ökning av varv- hastigheten är dock inte nödvändig, eftersom kraftbehovet inte har ökt.
Resultatet är att med den höga varvhastigheten arbetsmaskinens bränsleekonomi blir sämre och bullemivån stiger.
Sammanfattning av uppfinningen Syftet med uppfinningen är att eliminera de ovan beskrivna problemen, att förbättra arbetsmaskinens bränsleekonomi och att förminska onödigt buller och samtidigt även vibration för vilken föraren är utsatt.
Med uppfinningen är det möjligt att undvika dieselmotorns stora rota- tionshastigheter, vilket minskar bränsleförbrukningen och samtidigt för- bättrar komponenternas beständighet och minskar behovet av under- håll.
Det uppfinningsenliga förfarandet vid styming av den hydrostatiska drivkraftöverföringen hos ett arbetsfordon presenteras i patentkrav 1.
En princip i uppfinningen är att begränsa dieselmotorns maximala rota- tionshastighet samtidigt när man begränsar arbetsmaskinens maximala körhastighet. Resultatet är att i det maximala läget av pedalen eller ett annat motsvarande styrvärde som ges av föraren man når en rota- 10 15 20 25 30 35 534 530 4 tionshastighet som är lägre än den tidigare maximala varvhastigheten som vari bruk under den normala körningen.
En princip i uppfinningen är ytterligare att utnyttja parametem, som användes för valet av körning med en låg hastighet, även för styrning av den primära Kraftkällan. De båda, dvs. både den maximala kör- hastigheten och dieselmotorns maximala varvhastighet, beror nu på värdet av sagda en parameter. Typiskt är det så att sagda hastigheter är väsentligen linjärt beroende på pedalens läge, en signal som indike- rar pedalens läge eller ett annat av föraren givet styrvärde som kan ges till exempel genom att förändra läget av en styrspak.
Den med uppfinningen eftersträvade, begärda körhastigheten nås med en lägre varvhastighet, om kraftbehovet inte har ökat och en högre varvhastighet inte är nödvändig. l uppfinningen utnyttjas även ett utökat funktionstillstånd för normal körning, varvid man inte påverkar dieselmotorns maximala varvhastig- het, dvs. den begränsas inte, eller den maximala körhastigheten, dvs. hastigheten begränsas inte till exempel genom att begränsa pumpens volymflöde. Däremot påverkas pedalens funktion så att den begärda körhastigheten nås med en mindre pedalrörelse, dvs. pedalens förflytt- ning från det fria läget är mindre än under tillståndet för den normala körningen. Detsamma gäller även en förändring av styrvärdet.
Det framställda utökade tillståndet, som kan även kallas ett tillstånd för snabb köming, är tillämpligt särskilt när man kör arbetsmaskinen, till exempel ett lastfordon, på jämna underlag när kraftbehovet inte är stort, dvs. när man kör på landsvägar eller på andra jämna underlag.
För uppfinningen är det typiskt att den begärda körhastigheten nås med en mindre pedalrörelse än tidigare. Körhastigheten är inte längre linjärt beroende på pedalens läge, fastän den maximala varvhastig- heten och den maximala körhastigheten alltjämt nås med pedalens maximala läge.
Tillståndet för snabb köming kan användas även som sådan, genom att styra det med sin egen parameter som föraren kan inställa och mata in i styrsystemet. En särskild fördel nås när det används för att komplettera funktionen av drivkraftöverföringen i förbindelse med 10 15 20 25 30 35 534 530 5 sådan långsam körning som begränsar dieselmotoms maximala varv- hastighet. l tillståndet för snabb köming utnyttjas en fast eller inställbar parameter som påverkar funktionen av drivkraftöverföringen. Tillståndet för snabb köming används när tillståndet för långsam köming inte äri bruk, dvs när dess parameter är inställd i värdet 100% (eller 1,0). Arbets- maskinens styrsystem sörjer automatiskt för bytet mellan tillstånden, allt efter värdet som användaren och arbetsfordonets förare väljer för parametern och matar in i styrsystemet.
En ytterligare princip i uppfinningen är att utnyttja parametern som använts vid valet av långsam körning även för styrning av diesel- motorn, och därutöver för styrning av drivkraftöverföringen så att den samma parametern också bestämmer att sagda tillstånd av snabb kör- ning tas i bruk. Den maximala körhastigheten och dieselmotorns maximala varvhastighet samt den av pedalen bestämda körhastigheten beror nu på värdet av sagda en inställbar parameter. Som exempel används en parameter som kan inställas mellan 0 % och 200 % eller mellan -100 % och +100 %, eller genom att använda något annat lämpligt minimi- eller maximivärde. I det framställda exemplet är om- rådet från 0 % till 99 % anslaget för långsam köming, 100 % för normal körning och området från 101 % till 200 % är anslaget för snabb kör- ning.
Kort beskrivning av ritningarna I den följande beskrivningen skall uppfinningen åskàdliggöras mer i detalj med hjälp av exempel och med hänvisning till bifogade ritningar, där figur 1 visar komponenter och principen av systemet enligt uppfin- ningen, figurer2 och 3 visar funktion enligt den kända tekniken under normal körning, figurer 4 och 5 visar funktion enligt den kända tekniken under långsam körning, 10 15 20 25 30 35 534 530 6 figurer 6 och 7 visar komponenter för styrning av systemet enligt upp- finningen, figurer8 och 9 visar funktion enligt uppfinningen under långsam kör- ning, figurer 10 och 11 visar funktion enligt uppfinningen under snabb kör- ning, och figurer 12 och 13 visar funktion enligt uppfinningen under snabb kör- ning med hjälp av ett annat exempel.
Närmare beskrivning av uppfinningen Enligt figur 1 används i skogsmaskiner typiskt en hydrostatisk drivkraft- överföring 7 som omvandlar den av dieselmotorn 1 producerade mekaniska kraften till en hydraulisk krafti en pump 8, varvid kraften är proportionell med pumpens 8 matningstryck och volymflöde. Pumpen 8 är allmänt inställbar, varvid volymflödet kan varieras. Den hydrauliska effekten utnyttjas i en motor 9 som åter genererar ett drivmoment och en rotationshastighet för en kraftuttagsaxel. Motorns 9 rotationshastig- het beror på volymflödet och motorns 9 inställning. Motorn 9 är åter kopplad till en växel 10, genom vilken den mekaniska effekten överförs till arbetsmaskinens hjul, till exempel genom en kardandrift 11 och dif- ferentiella axlar 12 till boggier 13 med arbetsmaskinens hjul som är anbringade pà roterande hjulupphängningar. Den hydrostatiska driv- kraftöverföringen 7 styrs med arbetsmaskinens elektroniska styrsystem 6, och dieselmotorn 1 kan styras med en elektronisk styrenhet 14 (ECU, Electronic control unit).
Figur 1 visar en lösning i form av en sluten krets och ett enkretssystem, särskilt ett enmotorsystem. Med hjälp av den hydrostatiska drivkraft- överföringen àstadkoms för arbetsmaskinen en steglöst inställbar kör- hastighet, eftersom pumpen och motorn är steglöst inställbara. Dess- utom kan man nà en hög dragkraft för hjulen även med låga rotations- hastigheter av dieselmotom. 10 15 20 25 30 35 534 530 7 Pumpen 8 är till exempel en i sin slagvolym (Vg) inställbar axialkolv- pump med en sned skiva, där volymflödets riktning och samtidigt arbetsmaskinens körriktning kan förändras genom att vrida pumpens sneda skiva åt båda sidor av det neutrala mellanläget. De styrbara storheterna är alltså pumpens slagvolym och samtidigt det av pumpen producerade volymflödet. Motorn är till exempel en axialkolvmotor med en sned skiva eller en sned axel, eller en radialkolvmotor som kan även ha en fast volym, varvid motorn inte är inställbar. De styrbara parametrarna är alltså motorns slagvolym (Vg) och rotationshastighet.
För styrning av skogsmaskiner har på ett känt sätt använts styrsystem.
Styrsystemet övervakar b|.a. skogsmaskinens dieselmotor, hydro- statiska drivkraftöverföring, samt alla med dessa sammanhörande hjälpfunktioner. Sagda styrsystem fungerar t.ex. i en PC-användnings- miljö. Styrsystemets skärm och centralenhet är placerade inom räckhåll för föraren i förarhytten. Angående förbindelsen till manöverdon är styrsystemets styrautomatik baserad på en CAN-busslösning enligt den kända tekniken, där information överförs i digital form.
Figur6 visar närmare de utrustningar för kontrollsystemet som skall placeras i närheten av föraren i arbetsmaskinens förarhytt. Styrsyste- mets utrustningar omfattar en skärmmodul 62, ett PC-tangentbord 63, en touchpad-mus 64, en centralenhet (HPC-CPU) med processor och minne 65, samt en printer 66, en hub-modul och en sitsmodul. Styr- värden av förfarandet enligt uppfinningen framställs grafiskt till använ- daren genom skärmmodulen 62. Enligt figur7 hör till utrustningarna även en eller flera styrpaneler 71, vars tangenter, tryckknappar och styrspak används för att påverka styrsystemet.
Den för utförandet av uppfinningen erforderliga tillämpningen och den i denna innehållna programvaran installeras i styrsystemets centralenhet som omfattar de nödvändiga RAM- och massminnena. lnstalleringen av tillämpningama utförs antingen i en ny skogsmaskin eller som eftermontering i en äldre skogsmaskin, varvid överföringsmediet för tillämpningarna är till exempel en CD-ROM-skiva. Till exempel skärrn- modulen omfattar den nödvändiga CD-ROM-spelaren. Styrsystemet utnyttjar ett i och för sig känt operativsystem, under vilket tillämpningen körs. 10 15 20 25 30 35 534 530 8 Användningsmiljön (Execution Environment) kan vara olika dator med operativsystem (Operating System), särskilt processorbaserade styr- system för skogsmaskiner, dvs. skördare, vilka är avsedda för köming av tillämpningar och programvaror som serverar styrsystemet, varvid i fråga kommer särskilt en i skogsmaskinen monterad personlig dator (PC, Personal Computer) eller en som sådan fungerande arbetsstation som uppvisar ett ändamålsenligt operativsystem. Anordningen och operativsystemet omfattar de nödvändiga tillämpningarna och proto- kollmedlen för kommunikation med andra anordningar.
Strukturen av det digitala styr- och mätsystemet för en skogsmaskin och särskilt en skördare är baserad på CAN-bussteknik (Controller Area Network) och på decentraliserad styrning. Systemet består av självständiga intelligenta moduler som kommunicerar genom en CAN- buss. Systemet styr dieselmotorn, den hydrostatiska drivkraftöver- föringen, bomsystemet och harvesterhuvudet samt med dessa sam- manhörande hjälpfunktioner. Systemet består typiskt av sex eller sju moduler som befinner sig i CAN-bussen och som är visade närmare i figur 7. Systemets moduler omfattar bl.a. en skärmmodul HPC-D, datorns centralenhet HPC-CPU (Harvester PC -Computer Processor Unit), en hub-modul (Hub module), till vilken de andra modulerna är direkt förbundna, med undantag av skärmen och harvesterhuvud- modulen. Till en sitsmodul Ch (Chair module) har kopplats manöverdon och styrpaneler 71 som behövs för att styra systemet. Till sitsmodulen är kopplade bl.a. en gaspedal eller en pedal, som föraren trycker under köming av arbetsmaskinen för att förändra körhastigheten. Till pedalen är kopplad en lämplig givare, till exempel en reglermotstànd, vars funk- tion är att ge styrsystemet en signal (ref) som är beroende på pedalens läge. Pedalens läge kan förändras steglöst mellan det fria läget och den maximala rörelsen. En kraftöverföringsmodul Tr (Transmission module) sörjer om styrning och kommunikation av basmaskinens die- selmotor, drivkraftöverföring och de med dessa sammanhörande hjälpfunktionerna. Med andra ord styr kraftöverföringsmodulen slag- volymen av sagda pump och motor. ECU (Engine Control Unit) är motoms styrenhet som styr och övervakar motorns funktioner. Från dieselmotom erhålls varvhastigheten, och å andra sidan kan man genom styrsystemet mata in i styrenheten (ECU) en signal som indike- rar dieselmotorns önskade varvhastighet. I ett lastfordon är systemet mera begränsat än i en skördare, vad gäller modulerna. 10 15 20 25 30 35 534 530 9 Enligt figur2 styrs drivkraftöverföringen vanligtvis så att i pedalens maximiläge kan nås arbetsmaskinens maximala körhastighet 23, linjärt i förhållande till pedalens läge, varvid hastigheten är noll i pedalens fria läge. Figur3 visar funktionen av pumpens (kurva 31) och motorns (kurva 32) slagvolym i pedalens (den horisontala axeln) lägen som motsvarar figur 2. l figur 2 börjar dieselmotorns varvhastighet öka från nivån 800 rpm, och körhastigheten är angiven i form av motoms rota- tionshastighet (från 0 till max 4300 rpm). På samma sätt förändras även dieselmotorns varvhastighet, men från en bestämd minimivarv- hastighet. För varvhastigheten kan bestämmas en viss miniminivà, under vilken den får inte sjunka, så att varvhastigheten börjar öka möj- ligtvis senare, först efter pedalen har tryckts tillräckligt. Miniminivån bestäms till exempel när en högre van/hastighet och effekt behövs för skogsmaskinens andra funktioner. Närmare sagt är styrningen av pumpen och motorn så utförd att motorn har sin maximala slagvolym och man börjar öka pumpens slagvolym när man trycker på pedalen.
När pedalen trycks längre ner, når pumpens slagvolym till sist sitt maximum, varvid man börjar minska motorns slagvolym. På så sätt nås den önskade körhastigheten i varje pedalläge.
Figur 4 visar åter en situation, ivilken krypväxeln, dvs långsam körning, är i bruk. Det upptäcks att motorns rotationshastighet (körhastighet 42) begränsas av det, att det av pumpen producerade volymflödet relativt pedalläget är begränsat ijämförelse med den i figur 2 visade normala situationen. Dieselmotoms varvhastighet (kurva 41) bibehålls mot- svarande den normala körningen. I figur5 upptäcks, att pumpen (kurva 51) inte alls når sin maximala slagvolym och att motoms läge inte förändras (kurva 52).
Figur8 visar en situation, i vilken man använder utöver långsam kör- ning även begränsning av dieselmotorns maximala hastighet 84, på basen av en gemensam inställbar parameter som är inställd i värdet 10 %. Det upptäcks att dieselmotorns varvhastighet (kurva 81) är linjärt beroende på pedalens läge, men i pedalens maximiläge är varvhastig- heten begränsad till värdet 1280 rpm, när den i situationen av figurerna 2 och 4 var 2040 rpm. Körhastigheten (kurva 82) har det maximala värdet 83 som motsvarar figur 4. I figur 9 ser man funktionen av driv- kraftöverföringen i jämförelse med figur 5. I figur 9 upptäcker man att 10 15 20 25 30 35 534 530 10 när dieselmotorns varvhastighet sjunker, måste pumpens volymflöde och slagvolym (kurva 91) ökas för att nå den samma varvhastigheten i motom. Motorns slagvolym förändrar sig inte (kurva 92).
Figur 10 visar en situation, i vilken tillståndet för snabb körning är i bruk, på basen av en inställbar parameter som kan vara gemensam med tillståndet för långsam körning och det normala tillståndet. Para- meterns värde är inställt i värdet 200 % (på skalan från 0 % till 200 %).
I figur 10 har man också tecknat funktionen av körhastigheten (kurva 104) som motsvarar figur2, för jämförelse. Det upptäcks att i tillståndet för snabb körning (kurva 101) till exempel hastigheten 2000 rpm nås i pedalläget av ca. 0,23 (23 %), när den normalt (kurva 104) nås först i pedalläget av ca. 0,47 (47 %). Den största skillnaden i pedallägen befinner sig i körhastigheten av ca. 2750 rpm, vilket beror på det att körhastigheten fungerar linjärt i två olika perioder efter var- andra men innefattar en diskontinuitetspunkt 105 vid körhastigheten av ca. 2750 rpm. Ändpunkten 106 och begynnelsepunkten av körhastig- hetskurvan 101 är dock desamma som i det nonnala tillståndet, enligt figur 2. Dieselmotoms varvhastighet (kurva 102) har det samma maxi- mala värdet 103 som under den normala körningen. I figur 11 ser man funktionen av drivkraftöverföringen i jämförelse med figur 3. Pumpen styrs till den maximala slagvolymen mera snabbt (kurva 112), dvs med en kortare pedalrörelse, och dessutom minskas motorns slagvolym mera snabbt (kurva 111). Stymingen enligt det som framställts innebär att motorn når sin minimala slagvolym tidigare, vilket förorsakar sagda diskontinuitetspunkt 105. Härefter påverkas körhastigheten enbart av dieselmotorns ökande varvhastighet, eftersom slagvolymerna inte för- ändras, utan bara det av pumpen producerade volymflödet.
Figur 12 visar ett exempel, i vilket parametern för snabb körning är inställd till värdet 150 % (på skalan från 0 till 200 %). Det upptäcks att den diskontinuerliga kurvan 121 för snabb körning börjar närma sig körhastighetskurvan 124 som är i bruk i det normala tillståndet. I figur 13 upptäcker man att pumpen och motorn styrs i ett senare skede än i figur 11, dvs. pedalens rörelse är längre. De maximala värdena 123 och 126 motsvarar dem som visades i figur 10, och kurvan 122 över varvhastigheten är också densamma. Diskontinuitetspunkten 125 nås senare, med en längre pedalrörelse. 10 15 20 25 534 530 11 Med hänvisning till figur1 tillämpas uppfinningen så att parametern (set) matas till styrsystemet 6, vilket åter styr motorns styrenhet 14 (ECU) genom att ge den en signal 15 som motsvarar den begärda varvhastigheten. Inställningen av parametern (set) har visats med en kopplare 16 som kan vara även en grafisk framställning på skärm- modulens bildskärm, vilken styrs med hjälp av ett pekdon. Den kan även vara ett procenttal eller ett annat relationstal eller värde som matas in i styrningen, till exempel genom ett tangentbord. Den begärda varvhastigheten är åter proportionell med pedalens 3 läge i ett sådant förhållande eller relation som bestäms av parameterns värde. Peda- lens Iägessignal 5 erhålls från en givare 4 som följer pedalens 3 läge. l stället för pedalen 3 kan man använda också ett annat styrvärde (ref) med motsvarande funktion. Styrsystemet känner den maximala rota- tionshastigheten och den minimala rotationshastigheten, vilka erhålls från dieselmotorn 1 och till vilka den begärda varvhastigheten ställs i relation. Pumpen 8 och motorn 9 styrs av styrsystemet såsom presen- terats ovan, genom att styra inställningen av deras slagvolym. Vid tillämpningen av uppfinningen utnyttjas i och för sig kända, för redan förefintliga styrsystem avsedda programvarutillämpningar, komponen- ter eller delar, vilka modifieras på ett av uppfinningen förutsatt sätt. Ändringsarbetet och tillämpningen är dock klart för en fackman på basen av den föregående beskrivningen.
Uppfinningen är inte begränsad enbart till de ovan presenterade exemplen, utan den kan variera inom ramen för de bifogade patent- kraven.

Claims (6)

10 15 20 25 30 35 534 530 12 Patentkrav
1. Förfarande vid styming av hydrostatisk drivkraftöverföring och en primär kraftkälla hos en arbetsmaskin, vilket förfarande innefattar ett tillstånd av normal körning och ett tillstånd av snabb körning, varvid föraren medelst en parameter kan välja vilket av dessa tillstånd som skall råda, och varvid den hydrostatiska drivkraftöverföringen i tillståndet för snabb körning styrs på ett sådant sätt att körhastigheten är proportionell mot ett av föraren givet styrvärde, men högre än körhastigheten vid tillståndet för normal körning för detsamma av föraren givna styrvärdet, kännetecknat av att även varvhastigheten för den primära Kraftkällan styrs under den normala körningen och snabb köming på ett sådant sätt att varvhastigheten är proportionell med det av föraren givna styrvärdet, varvid varvhastigheten vid snabb köming är proportionell mot det av föraren givna styrvärdet men högre än varvhastigheten vid normal köming för detsamma av föraren givna styrvärdet.
2. Förfarande enligt patentkrav 1, kännetecknat av att: kraft förmedlas till den hydrostatiska kraftöverföringen med hjälp av den primära Kraftkällan, den hydrostatiska drivkraftöverföringen under den normala kömingen styrs på ett sådant sätt att den därigenom åstadkomna körhastigheten är proportionell med det av föraren givna styrvärdet, vilket kan variera inom ramen för förutbestämda gränser.
3. Förfarande enligt patentkrav 2, kännetecknat av, att det maximala tillåtna värdet för varvhastigheten under snabb köming är väsentligen detsamma som det maximala tillåtna värdet av varvhastigheten under den normala körningen, och det maximala tillåtna värdet av kör- hastigheten under snabb körning är väsentligen detsamma som det maximala tillåtna värdet av körhastigheten under den normala kör- ningen. 10 15 20 25 534 530 13
4. Förfarande enligt patentkrav 1, 2 eller 3, kännetecknat av, att förhållandet mellan styrvärdet och körhastigheten under snabb körning är väsentligen olinjär så, att körhastigheten förändrar sig snabbare vid små värden av styrvärdet än vid stora värden av styrvärdet.
5. Förfarande enligt patentkrav 4, kännetecknat av, att förhållandet mellan styrvärdet och körhastigheten består av två linjära avsnitt efter varandra.
6. System för att styra hydrostatisk drivkraftöverföring och en primär kraftkälla hos en arbetsmaskin, vilket system innefattar ett styrsystem (6) som är anordnat att styra funktionen av den hydrostatiska drivkraftöverföringen för normal körning så att körhastigheten är proportionell mot ett av föraren givet styrvärde, både i ett tillstånd av normal körning och ett tillstånd av snabb körning, varvid föraren genom att ange en parameter kan välja vilket av dessa tillstånd som skall råda, och varvid styrsystemet (6) styr funktionen av den hydrostatiska drivkraftöverföringen i tillståndet av snabb körning på ett sådant sätt att körhastigheten är proportionell mot ett av föraren givet styrvärde, men högre än körhastigheten vid tillståndet för normal körning för detsamma av föraren givna styrvärdet, kännetecknat av att systemet vidare är anordnat att i tillståndet för snabb körning styra funktionen av den hydrostatiska drivkraftöverföringen så, att varvhastigheten är proportionell mot det av föraren givna styrvärdet men högre än varvhastigheten vid normal körning för detsamma av föraren givna styrvärdet.
SE0950912A 2006-02-27 2007-02-15 Hastighetsstyrning hos en motor och drivkraftöverföring SE534530C2 (sv)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FI20060199A FI118975B (sv) 2006-02-27 2006-02-27 Styrning av motorns och drivkraftöverföringens hastighet

Publications (2)

Publication Number Publication Date
SE0950912L SE0950912L (sv) 2008-08-16
SE534530C2 true SE534530C2 (sv) 2011-09-20

Family

ID=35953664

Family Applications (2)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SE0950912A SE534530C2 (sv) 2006-02-27 2007-02-15 Hastighetsstyrning hos en motor och drivkraftöverföring
SE0700376A SE532718C2 (sv) 2006-02-27 2007-02-15 Hastighetsstyrning hos en motor och drivkraftöverföring

Family Applications After (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SE0700376A SE532718C2 (sv) 2006-02-27 2007-02-15 Hastighetsstyrning hos en motor och drivkraftöverföring

Country Status (3)

Country Link
DE (1) DE102007003956A1 (sv)
FI (1) FI118975B (sv)
SE (2) SE534530C2 (sv)

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7669580B2 (en) 2008-03-24 2010-03-02 Deere & Company Electronic engine speed control system for grass mowing machine
WO2016100659A1 (en) 2014-12-17 2016-06-23 Textron, Inc. Systems and methods for automatically controlling the engine of a turf-care vehicle
CN105202176A (zh) * 2015-10-15 2015-12-30 中联重机股份有限公司 收获机械的换档机构及其换档控制系统及具有其的收获机械
EP3351447A1 (en) 2017-01-18 2018-07-25 Deere & Company Control arrangement for an engine and a hydrostatic transmission of a vehicle
IT202100003239A1 (it) * 2021-02-12 2022-08-12 Cnh Ind Italia Spa Metodo di controllo di una trasmissione idraulica di un veicolo agricolo o una macchina movimento terra e veicolo agricolo o macchina movimento terra implementante il metodo

Also Published As

Publication number Publication date
FI20060199A0 (sv) 2006-02-27
DE102007003956A1 (de) 2007-11-08
FI20060199A (sv) 2007-12-03
FI118975B (sv) 2008-05-30
SE0700376L (sv) 2007-08-28
SE0950912L (sv) 2008-08-16
SE532718C2 (sv) 2010-03-23

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4928239B2 (ja) 作業車
CN101341321B (zh) 工程作业车辆的发动机控制装置
CN101663515B (zh) 建筑车辆
KR100760129B1 (ko) 작업 차량의 제어 장치
CN101002010B (zh) 轮式装载机的发动机的负载控制装置
JP5032705B2 (ja) エンジン回転数制御装置及びそれを有するモータグレーダ
US20100050620A1 (en) Control system and method for braking a hydrostatic drive machine
WO2012128181A1 (ja) 作業車両の駆動制御装置
CN101589251A (zh) 液压驱动装置及液压驱动车辆
US8025114B2 (en) Differential steering control for a continuously variable transmission machine
CN1991146A (zh) 建筑机械的发动机控制装置
US11125327B2 (en) Work vehicle and control method for work vehicle
CN101631972A (zh) 作业用车辆的变速控制装置和变速比控制方法
EP2891783B1 (en) Wheel loader and wheel loader control method
US20080184703A1 (en) Method for regulating a hydrostatic drive system
SE533648C2 (sv) Arbetsfordon
US11199260B2 (en) Work vehicle and control method for work vehicle
SE534530C2 (sv) Hastighetsstyrning hos en motor och drivkraftöverföring
EP2121404B1 (en) A method and a system for controlling an input power
KR20050120671A (ko) 가동 차량용 구동 트레인 및 상기 구동 트레인의 제어 방법
US20210131070A1 (en) Work vehicle and control method for work vehicle
SE531463C2 (sv) Regleranordning för hydraulisk arbetsmaskinpump som används i ett arbetsfordon
EP2802795B1 (en) Method of controlling gear ratio rate of change in continuously variable transmission
JP2968558B2 (ja) トルクコンバータ付き走行作業車両の油圧ポンプ制御装置
JP5235957B2 (ja) 油圧駆動式の車両、およびその制御方法と制御装置