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1、10申请公布号CN104044484A43申请公布日20140917CN104044484A21申请号201310084413822申请日20130315B60L15/0020060171申请人通用电气公司地址美国纽约州72发明人周荣晖周健孙丰诚康鹏举邱海李飞沈祥明陆熙74专利代理机构北京市柳沈律师事务所11105代理人张贵东54发明名称驱动系统及驱动方法57摘要本发明涉及一种驱动系统。该驱动系统包括控制单元，用来接收表明车辆负载将要或正在发生变化的负载变化信号并且由所述负载变化信号触发产生牵引力矩；及牵引装置，连接于所述控制单元，用来根据所述牵引力矩驱动车辆。本发明还涉及一种驱动方法。本发明。
2、的负载变化信号触发产生牵引力矩，当车辆负载发生变化时，可以及时地调整驱动车辆的牵引力矩，从而保证车辆的性能、稳定性及安全性。51INTCL权利要求书2页说明书4页附图3页19中华人民共和国国家知识产权局12发明专利申请权利要求书2页说明书4页附图3页10申请公布号CN104044484ACN104044484A1/2页21一种驱动系统，其特征在于，其包括控制单元，用来接收表明车辆负载将要或正在发生变化的负载变化信号并且由所述负载变化信号触发产生牵引力矩；及牵引装置，连接于所述控制单元，用来根据所述牵引力矩驱动车辆。2如权利要求1所述的驱动系统，其特征在于所述驱动系统进一步包括一个或多个指令装置。
3、，用来指示所述车辆负载的运作并且提供所述负载变化信号给所述控制单元。3如权利要求1所述的驱动系统，其特征在于所述驱动系统进一步包括一个或多个检测装置，用来探测所述车辆负载的负载变化情况并且根据所述负载变化情况产生所述负载变化信号给所述控制单元。4如权利要求1所述的驱动系统，其特征在于所述控制单元用来由所述负载变化信号触发产生负载变化力矩，并根据所述负载变化力矩和车辆指令力矩产生所述牵引力矩。5如权利要求1所述的驱动系统，其特征在于所述控制单元用来由所述负载变化信号触发产生力矩范围并且将所述牵引力矩限制在所述力矩范围内。6如权利要求5所述的驱动系统，其特征在于所述控制单元用来由所述负载变化信号触。
4、发产生负载变化力矩并根据所述负载变化力矩调节所述力矩范围。7如权利要求1所述的驱动系统，其特征在于所述驱动系统包括第一电机，用来驱动所述车辆负载，所述牵引装置包括第二电机，用来驱动车辆。8一种驱动方法，其特征在于其包括接收表明车辆负载将要或正在发生变化的负载变化信号；由所述负载变化信号触发产生牵引力矩；及提供所述牵引力矩给牵引装置来根据所述牵引力矩驱动车辆。9如权利要求8所述的驱动方法，其特征在于所述驱动方法进一步包括通过一个或多个指令装置产生所述负载变化信号，所述负载变化信号为用来指示所述车辆负载的运作的指令信号。10如权利要求8所述的驱动方法，其特征在于所述驱动方法进一步包括通过一个或多个。
5、检测装置探测所述车辆负载的负载变化情况并且根据所述负载变化情况产生所述负载变化信号。11如权利要求8所述的驱动方法，其特征在于所述产生牵引力矩的步骤包括由所述负载变化信号触发产生负载变化力矩；及根据所述负载变化力矩和车辆指令力矩产生所述牵引力矩。12如权利要求8所述的驱动方法，其特征在于所述驱动方法进一步包括由所述负载变化信号触发产生力矩范围并且将所述牵引力矩限制在所述力矩范围内。13如权利要求12所述的驱动方法，其特征在于所述产生力矩范围的步骤进一步包括由所述负载变化信号触发产生负载变化力矩并根据所述负载变化力矩调节所述力矩范围。14一种驱动系统，其特征在于其包括牵引装置，用来提供不同的牵引。
6、力矩来驱动车辆；及控制单元，用来接收负载变化信号，所述负载变化信号表明车辆负载将要或正在从第一负载状况变化为第二负载状况，控制单元进一步用来将所述牵引力矩从对应于所述第一权利要求书CN104044484A2/2页3负载状况的第一牵引力矩转变为对应于所述第二负载状况的第二牵引力矩。15如权利要求14所述的驱动系统，其特征在于所述驱动系统进一步包括一个或多个指令装置，用来指示车辆负载的运作，并提供所述负载变化信号给所述控制单元。16如权利要求14所述的驱动系统，其特征在于所述驱动系统进一步包括一个或多个检测装置，用来探测所述车辆负载的负载变化情况并且根据所述负载变化情况产生所述负载变化信号给所述控。
7、制单元。17如权利要求14所述的驱动系统，其特征在于所述控制单元用来由所述负载变化信号触发产生负载变化力矩并根据所述负载变化力矩和所述第一牵引力矩产生所述第二牵引力矩。18如权利要求14所述的驱动系统，其特征在于所述控制单元用来由所述负载变化信号触发产生力矩范围并且将所述牵引力矩限制在所述力矩范围内。19如权利要求18所述的驱动系统，其特征在于所述控制单元用来由所述负载变化信号触发产生负载变化力矩并根据所述负载变化力矩调节所述力矩范围。20如权利要求14所述的驱动系统，其特征在于所述驱动系统包括第一电机，用来驱动所述车辆负载，所述牵引装置包括第二电机，用来驱动车辆。权利要求书CN1040444。
8、84A1/4页4驱动系统及驱动方法技术领域0001本发明有关一种驱动系统及驱动方法，尤其涉及一种驱动车辆的驱动系统及驱动方法。背景技术0002车辆可以装备若干负载来实现不同的功能，负载可包括电气负载（例如，空调系统、液压泵）和机械负载（例如，动力输出（POWERTAKEOFF）工具）。例如，农业或工业车辆（例如，拖拉机、叉车）可装备不同的作业工具来实现农业或工业生产。传统地，负载的变化会影响车辆的驱动，往往导致车的速度变化。突然的负载变化可能导致行进中或转弯时的车辆向前冲或停顿，从而影响车辆的性能、稳定性和安全性等。0003因此，有必要提供一种驱动系统及驱动方法来解决上面提及的技术问题。发明内。
9、容0004本发明的一个方面在于提供一种驱动系统。该驱动系统包括控制单元，用来接收表明车辆负载将要或正在发生变化的负载变化信号并且由所述负载变化信号触发产生牵引力矩；及牵引装置，连接于所述控制单元，用来根据所述牵引力矩驱动车辆。0005本发明的另一个方面在于提供一种驱动方法。该驱动方法包括接收表明车辆负载将要或正在发生变化的负载变化信号；由所述负载变化信号触发产生牵引力矩；及提供所述牵引力矩给牵引装置来根据所述牵引力矩驱动车辆。0006本发明的再一个方面在于提供一种驱动系统。该驱动系统包括牵引装置，用来提供不同的牵引力矩来驱动车辆；及控制单元，用来接收负载变化信号，所述负载变化信号表明车辆负载将。
10、要或正在从第一负载状况变化为第二负载状况，控制单元进一步用来将所述牵引力矩从对应于所述第一负载状况的第一牵引力矩转变为对应于所述第二负载状况的第二牵引力矩。0007本发明的负载变化信号触发产生牵引力矩，当车辆负载发生变化时，可以及时地调整驱动车辆的牵引力矩，从而保证车辆的性能、稳定性及安全性。附图说明0008通过结合附图对于本发明的实施方式进行描述，可以更好地理解本发明，在附图中0009图1所示为本发明驱动系统的一个实施例的原理图；0010图2所示为本发明驱动系统的另一个实施例的原理图；0011图3所示为本发明驱动方法的一个实施例的流程图。具体实施方式0012除非另作定义，此处使用的技术术语或。
11、者科学术语应当为本发明所属领域内具有说明书CN104044484A2/4页5一般技能的人士所理解的通常意义。本发明专利申请说明书以及权利要求书中使用的“第一”“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。同样，“一个”或者“一”等类似词语也不表示数量限制，而是表示存在至少一个。“包括”或者“包含”等类似的词语意指出现在“包括”或者“包含”前面的元件或者物件涵盖出现在“包括”或者“包含”后面列举的元件或者物件及其等同，并不排除其他元件或者物件。“连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，而是可以包括电性的连接，不管是直接的还是间接的。0。
12、013图1所示为一个实施例的驱动系统100的原理图。该驱动系统100用于车辆，尤其是农业或工业车辆，例如拖拉机、叉车等，但不局限于农业或工业车辆。车辆可以是电动车辆、混合动力车辆或其他能源驱动的车辆。驱动系统100包括控制单元11和牵引装置13。本实施例中，驱动系统100进一步包括指令装置15和负载驱动装置17。0014负载驱动装置17用来驱动车辆负载19。车辆负载19在本实施例中可以是动力输出（POWERTAKEOFF，PTO）工具，用来进行生产，例如犁耕或旋耕土地。在一些实施例中，车辆负载19可以包括用来起重的液压泵、空调装置或其他装置。车辆负载19可以是电气负载（例如，液压泵和空调装置）。
13、或机械负载（例如，动力输出工具）。0015在本实施例中，负载驱动装置17包括用来驱动车辆负载19的第一电机171和连接于第一电机171用来装载车辆负载19的动力输出轴173。第一电机171能够作为发动机和发电机。在本实施例中，第一电机171作为发动机，用来驱动车辆负载19，并由电源21供电。在本实施例中，电源21为电池或其他提供直流电的直流电源。电源21通过逆变器23提供电流给第一电机171。在一些实施例中，电源21可以是交流电源或其他电源。在一些实施例中，负载驱动装置17可以包括其他驱动车辆负载的装置，例如引擎。0016指令装置15用来指示车辆负载19的运作并且提供负载变化信号给控制单元11。
14、。负载变化信号为用来指示车辆负载的运作的指令信号，指示车辆开始工作、停止工作或改变工作模式等。负载变化信号也是表明车辆负载将要或正在发生变化的信号，表明车辆负载将要或正在从第一负载状况变化为第二负载状况。例如，操作者操作指令装置15，动力输出装置（例如，犁）根据相应的指令抬起或放下，从而车辆驱动的负载减小或增大。在一些实施例中，指令装置15可以是开关、拉杆、按钮、输入面板或其他供操作者操作输入指令信号的装置。在一些实施例中，多个指令装置用来提供指令给不同的车辆负载。指令装置15可以对应不同的车辆负载产生不同的负载变化信号。0017控制单元11用来接收负载变化信号。在本实施例中，控制单元11从指。
15、令装置15接收负载变化信号，如此在未增加驱动系统100的硬件成本的情况下即可实现驱动系统100的功能。控制单元11进一步用来由负载变化信号触发产生牵引力矩。在本实施例中，控制单元11用来由负载变化信号触发产生负载变化力矩，并根据负载变化力矩和车辆指令力矩产生牵引力矩。在本实施例中，车辆指令力矩可以由油门踏板25输入，其表明操作者对油门踏板25的踩踏强度。在车辆自动驾驶时，车辆指令力矩由控制单元11产生。负载变化力矩表明从第一负载状况转变为第二负载状况时提供给车辆负载19的力矩的变化量。0018根据负载变化力矩调节车辆指令力矩从而产生牵引力矩，来补偿负载的变化。更具体地，当负载变化力矩为正值，即。
16、车辆负载增大时，增大车辆指令力矩获得牵引力矩，增说明书CN104044484A3/4页6大的数值等于负载变化力矩的绝对值；当负载变化力矩为负值，即车辆负载减小时，减小车辆指令力矩获得牵引力矩，减小的数值等于负载变化力矩的绝对值。在车辆负载19变化之前或之中产生牵引力矩并提供给牵引装置13，如此即使负载状况变化时车辆的性能和稳定性仍可以得到保证。例如，可避免在车辆运行过程中车辆负载19变化时车辆前冲或停顿的现象。在本实施例中，负载变化力矩的若干数值预先测量或计算并映射于映像表中，该些数值对应于不同负载变化情况时的负载变化信号。负载变化力矩的对应数值可根据负载变化信号通过查表法从映像表中获得，用来。
17、计算牵引力矩，如此可以提高控制单元11的处理速度及驱动系统100的反应速度。0019控制单元11用来由负载变化信号触发产生力矩范围并且将牵引力矩限制在力矩范围内。力矩范围具有最大值和最小值，最大值表明牵引力矩的最大安全转矩，最小值表明牵引力矩的最小安全转矩。力矩范围至少根据车辆承载的总负载和牵引装置13的驱动能力来计算。在本实施例中，力矩范围根据负载变化力矩进行调节。在本实施例中，控制单元11根据预设范围和负载变化力矩决定力矩范围。在车辆负载19变化之前，牵引力矩限制在预设范围内，预设范围也具有最大值和最小值。一旦车辆负载19变化时，牵引力矩限制在力矩范围内，从而保证车辆的安全性。力矩范围通过。
18、根据负载变化力矩调节预设范围来获得。更具体地，当负载变化力矩为正值，即车辆负载增大时，扩大预设范围获得力矩范围；当负载变化力矩为负值，即车辆负载减小时，缩小预设范围获得力矩范围。力矩范围的最大值和最小值分别根据预设范围的最大值和最小值及负载变化力矩进行调节，从而适应车辆负载19的变化。在一些实施例中，当负载变化力矩超过特定值，即车辆负载变化量较大时，根据预设范围和负载变化力矩产生力矩范围，牵引力矩限制在力矩范围内。当负载变化力矩小于特定值，即车辆负载变化量较小时，牵引力矩可以仍然限制在预设范围内。0020车辆负载19变化之前，车辆工作在第一负载状况下。控制单元11产生对应于第一负载状况的第一牵。
19、引力矩，来驱动车辆工作在第一负载状况下。当车辆负载19变化时，车辆从第一负载状况切换至第二负载状况，且控制单元11由负载变化信号触发将牵引力矩从第一牵引力矩转变为对应于第二负载状况的第二牵引力矩。在一个实施例中，第二牵引力矩根据负载变化力矩和第一牵引力矩产生。根据负载变化力矩调节第一牵引力矩获得第二牵引力矩。在另一实施例中，第二牵引力矩可根据车辆指令力矩和负载变化力矩获得，如前所述。0021牵引装置13连接于控制单元11，用来根据牵引力矩驱动车辆。牵引装置13用来提供不同的牵引力矩，例如第一牵引力矩和第二牵引力矩，来驱动车辆。在车辆负载19变化之前，牵引装置13提供第一牵引力矩驱动车辆工作在第。
20、一负载状况下。当车辆负载19发生变化，牵引装置13提供第二牵引力矩驱动车辆工作在第二负载状况下。0022在一些实施例中，牵引装置13包括第二电机131，用来驱动车辆。第二电机131通过驱动轴133与车辆传动装置27连接。车辆传动装置27连接车轮（未图示），带动车轮旋转。第二电机131能够作为发动机和发电机。在本实施例中，第二电机131作为发动机，用来驱动车辆传动装置27并由电源21供电。电源21通过逆变器29提供电流给第二电机131。在一些实施例中，牵引装置13可以包括其他能够驱动车辆传动装置27的装置，例如引擎。0023图2所示为另一个实施例的驱动系统200的原理图。本实施例的驱动系统200。
21、类说明书CN104044484A4/4页7似于图1所示的驱动系统100。相比于图1所示的驱动系统100，图2所示的驱动系统200包括一个或多个检测装置31，用来探测车辆负载19的负载变化情况并且根据负载变化情况产生负载变化信号给控制单元11。检测装置31检测第一运行参数（例如，动力输出轴173的加速度、电气负载的电流、电压等）并根据第一运行参数产生负载变化信号。在一些实施例中，检测装置31可进一步用来检测第二运行参数（例如，动力输出轴173的速度、电气负载的电流、电压等）并根据第二运行参数产生表明负载变化总量的操作信号。在本实施例中，控制单元11由负载变化信号触发根据操作信号计算负载变化力矩。。
22、在本实施例中，由于检测装置31的检测，可以精确地计算负载变化力矩。在一些实施例中，检测装置31可以为传感器，例如加速器、回转仪、电流传感器、电压传感器。检测装置31也可以是其他具有检测功能的装置。0024图3所示为驱动方法300的一个实施例的示意图。驱动方法300的动作以功能模块的形式图示，图3所示的模块的先后顺序和模块中动作的划分并非限于图示的实施例。例如，模块可以按照不同的顺序进行；一个模块中的动作可以与另一个或多个模块中的动作组合，或拆分为多个模块。0025在模块40中，驱动方法300包括接收表明车辆负载将要或正在发生变化的负载变化信号。在一个实施例中，负载变化信号通过一个或多个图1所示。
23、的指令装置15产生，该负载变化信号也用来指令车辆负载的运行。在另一个实施例中，通过一个或多个图2所示的检测装置31探测车辆负载的负载变化情况并且根据负载变化情况产生负载变化信号。0026驱动方法300进一步包括由负载变化信号触发产生牵引力矩，此动作包括模块4244中的动作。在模块42中，由负载变化信号触发产生负载变化力矩。负载变化信号可以通过查表法、实时计算或其他方法获得。在模块44中，根据负载变化力矩和车辆指令力矩产生牵引力矩。车辆指令力矩可以通过油门踏板输入或在自动控制的情况下由控制单元11产生。在车辆指令力矩的基础上根据负载变化力矩调节获得牵引力矩。0027在模块46中，由负载变化信号触。
24、发产生力矩范围，力矩范围具有最大值和最小值。根据负载变化力矩调节力矩范围。在预设范围的基础上根据负载变化力矩调节力矩范围。在模块48中，将牵引力矩限制在力矩范围内，从而保证车辆的安全性。在模块50中，提供牵引力矩给牵引装置来根据牵引力矩驱动车辆。车辆负载变化时，根据调整后的牵引力矩驱动车辆，以及时适应车辆负载的变化，从而保证车辆的稳定性和安全性。0028虽然结合特定的实施方式对本发明进行了说明，但本领域的技术人员可以理解，对本发明可以作出许多修改和变型。因此，要认识到，权利要求书的意图在于涵盖在本发明真正构思和范围内的所有这些修改和变型。说明书CN104044484A1/3页8图1说明书附图CN104044484A2/3页9图2说明书附图CN104044484A3/3页10图3说明书附图CN104044484A10。