估计车辆变速器下游的转矩的方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及用于估计车辆尤其是作业车辆例如拖拉机、挖掘机等的变速器下游的转矩的方法。
【背景技术】
[0002]拖拉机已知包括有传动系统，它包括用于从内燃机将转矩传递至驱动轴并且因此传递至车轮的无级变速器(CVT)。已知的无级变速器可以包括静液压传动装置，它包括静液压单元。后者又包括与液压马达连接的变容式液压泵。通过改变液压泵的容积，从而可以将车轮速度设定为所期望的值。
[0003]除了静液压传动装置之外，已知的拖拉机的传动系统还包括有介于发动机和车轮之间的行星齿轮传动装置。
[0004]对于从发动机将转矩传递至传动系统下游的位置而言，根据由驾驶员所选择的变速比，可以限定有不同转矩路径。这些转矩路径可以穿过或不穿过静液压传动装置，或者它们可以涉及在行星齿轮传动装置中的不同齿轮。
[0005]在传动系统下游可以设有动力输出装置。必要时，可以将一个或多个器具连接至动力输出装置，并且通过传动系统接收来自发动机的动力。
[0006]已知的拖拉机可以包括在器具与动力输出装置连接时从发动机请求额外的动力的动力增强装置，以便确保车轮仍然能够得到足够的动力。动力增强装置当在动力增强装置处的转矩超过了启动阈值时被启动，并且当在动力输出装置处的转矩低于关闭阈值时被
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[0007]因此为了在适当的时刻启动以及禁用动力增强装置，重要的是要估计出在动力输出装置处的转矩的当前值。
[0008]为此，已经提出了这样的计算方法，它试图根据两个参数即在传动系统上游测量出的转矩值和在传动系统的驱动轴的两个位置之间测量出的扭转值来估计出在动力输出装置处的转矩。扭转值为表示在传动系统的上游和下游的转速之间的相位差的角度。
[0009]这些已知的计算方法其缺点在于它们相当不精确，尤其在某些工作点处。
【发明内容】
[0010]本发明的目的在于改善估计在车辆传动系统下游尤其是在作业车辆例如拖拉机的动力输出装置处的转矩的方法。
[0011]另一个目的在于提供用于估计在车辆传动系统下游处的转矩的方法，该方法在多个工作点处具有良好的精度。
[0012]另一个目的在于提供用于估计在传动系统下游的转矩的方法，该方法具有可承受的计算成本。
[0013]另一个目的在于提供采用来自已经由于其它目的而设在车辆上的传感器的数据来估计在车辆传动系统下游处的转矩的方法。
[0014]另一个目的在于确保车辆的动力增强装置在需要的情况下被正确启动并且在不再需要使用它时被禁用。
[0015]根据本发明，提供了一种估计传递至位于车辆传动系统下游的结构的转矩的方法，所述车辆包括用于产生转矩的发动机、构成为将由所述发动机产生出的一部分转矩传递至车辆的多个车轮并且将由所述发动机产生出的另一部分转矩传递至所述结构的传动系统，所述传动系统包括:
[0016]设在所述发动机和所述结构之间的轴装置；
[0017]由所述轴装置支撑的行星齿轮传动装置；
[0018]与所述轴装置平行布置的变速器单元，
[0019]其特征在于，根据以下一组参数估计出传递至所述结构的转矩:
[0020]在所述传动系统上游处的转矩；
[0021]所述轴装置的扭转量；
[0022]表示在变速器单元的输出处的输出转速和在所述变速器单元的输入处的输入转速之间的比值的参数。
[0023]根据本发明，可以非常精确的估计出传递至位于所述传动系统下游的结构的转矩。
[0024]具体地说，通过考虑表示在所述变速器单元的所述输出转速和所述输入转速之间的比值的参数，从而与只是基于转矩和扭转量的已知方法相比，可以实现更高的精度。
[0025]表示在所述变速器单元的所述输出转速和所述输入转速之间的比值的参数一般是已知的。
[0026]一般可以通过为了其它目的而设在车辆上的检测器元件来测量出在所述传动系统的输入处的转矩和所述轴装置的扭转量。因此，根据本发明的方法能够在不用在车辆上设置额外的检测器元件的情况下实施。
[0027]能够估计出在那里的转矩的位于传动系统下游的结构例如可以为可与一个或多个器具连接并且布置成给这些器具提供动力的动力输出装置。在该情况下，根据本发明的方法可以用于确定动力增强装置是否应该启动以便从发动机获得额外的动力。
[0028]能够估计出在那里的转矩的位于传动系统下游的结构也可以不是动力输出装置，并且例如可以包括一个或多个辅助泵，用于给一个或多个辅助装置提供液压动力。在该情况下，根据本发明的方法可以用来确定为了多个目的传递至所述辅助泵的转矩。
【附图说明】
[0029]参照附图将更好的理解本发明，这些附图显示出本发明的一些示例性且非限定性的实施方案，其中:
[0030]图1为车辆的传动系统的示意图；
[0031]图2显示出三位表面，显示出在车辆动力输出装置处的给定转矩如何能够与所确定的几个参数的组合相关联；
[0032]图3为曲线图，示意性地显示出传动系统的轴装置的扭转量在动力输出装置处的变速比和转矩恒定的情况下如何根据传动系统上游的转矩变化；
[0033]图4为与图2类似的曲线图，显示出基准面和两个阈值表面；
[0034]图5为与图4类似的曲线图，其中只是显示出一个阈值表面；
[0035]图6为曲线图，显示出如何通过离散程序估计出在动力输出装置处的转矩；
[0036]图7为曲线图，显示出对于在动力输出装置处转矩的不同值而言轴装置的扭转量如何根据在传动系统上游的转矩变化；
[0037]图8为与图7类似的曲线图，显示出与某些工况对应的工作点；
[0038]图9显示出在旋转状态下的图8的曲线图；
【具体实施方式】
[0039]图1示意性地显示出车辆尤其是作业车辆例如拖拉机或挖掘机20的传动系统I。
[0040]该车辆包括内燃机2尤其是柴油发动机，用于旋转驱动发动机轴4。发动机轴4可以为发动机2的曲柄轴。
[0041]传动系统I包括设在车辆的发动机2和多个车轮3之间的无级变速器(CVT)，它在图1中只是示意性地显示出。该无级变速器包括具有静液压单元5的静液压传动装置，其轮廓已经由在图1中的虚线示意性地显示出。静液压单元5又包括液压泵6和构成为由液压泵6驱动的液压马达7。
[0042]液压泵6具有输入轴11，而液压马达7具有输出轴17。液压泵6可以为变容泵。具体地说，液压泵6可以为轴流泵，并且可以包括与多个轴向活塞协作的斜盘。
[0043]设有调节装置8来调节斜盘的位置，即调节斜盘的旋转角度并且因此调节液压泵6的容积。调节装置8例如可以包括电动阀。
[0044]通过改变液压泵6的斜盘位置，可以改变在静液压单元5的输出速度和输入速度之间的比值，这可以由适当的参数来表示。具体地说，可以限定参数α来表示在输出轴17的转速和输入轴11的转速之间的比值。
[0045]在未示出的实施方案中，液压泵6可以为变容泵，并且液压马达6可以为变容马达。在该情况下，参数α考虑了所选的液压泵6的旋转角度和所选的液压马达7的旋转角度。
[0046]液压泵6和液压马达7通过第一管线9和第二管线10相互连接。液压流体可以从液压泵6通过第一管线9输送给液压马达7。在该情况下，液压流体通过第二管线10从液压马达7返回到液压泵6。第一管线9因此为高压管线，而第二管线10为低压管线，因为在第一管线9中的液压流体的压力要高于在第二管线10中的液压流体的压力。
[0047]但是如果液压泵6的轴的旋转方向反向，同时所有其它工况保持不变，则液压流体也可以通过第二管线10从液压泵6输送给液压马达7，并且通过第一管线9返回到液压泵6。在该情况下，第一管线9为低压管线，而第二管线10为高压管线。
[0048]设有缓冲组件31来将发动机轴4连接至传动系统I的传动轴12。发动机轴4用作驱动轴，因为它通过缓冲组件31旋转驱动传动轴12。
[0049]缓冲组件31用来偏转并且因此吸收由发动机2产生出的动力脉冲，从而输送给传动轴12的转矩在发动机循环上更加恒定。