传动装置控制方法和系统的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种用于控制包括多个离合器的传动装置的方法和系统，尤其是涉及 一种用于电子式控制包括多个速度和方向离合器的动力换档传动装置的控制方法与系统。
【背景技术】
[0002] 用于机器或车辆的动力换档传动装置通常包括多个变速和变向离合器，以及多个 传动齿轮，其中变向和变速离合器的配对组合有效地补充传动齿轮以提供多个传动齿轮 比。
[0003] 例如，由操作者通过适合的控制器（例如操纵杆）可选择传动齿轮比，以常规方式 从机器发动机向机器驱动装置提供所需动力的传输。
[0004] 为改变机器行进中的方向操作员选择传动齿轮比变换，这对于尤其是诸如叉车等 机器来说是普遍的。虽然一些变向换档是可以接受的，但例如从一个方向上的高速传动齿 轮比变换到反向的低速传动齿轮比的高速变向换档是不希望有的，因为当指定换入的变速 或变向离合器接合时，可能导致其一个或两个离合器受损。在许多动力换档传动装置中，指 定换入的变向离合器通常最容易在高速变向换档中受损，因为机器的很多能量在这样的换 档过程中被变向离合器有效吸收。
[0005] 任何旨在使一个或所有变向离合器更大更强以防止其受损的尝试都存在问题，因 为这种尝试一般昂贵或无法实现改进。虽然已知可以在接合较低速离合器之前选择更高速 离合器以减轻高速变向换档中对离合器的损害，但用于实现此期望目的的系统是不成熟的 液压/机械致动系统，其基本上是时基的，在接合较低速离合器之前自动并瞬间接合更高 速离合器。由于向更高速离合器换档仅持续预定的时间量，因此，存在的风险是，当低速离 合器被实际接合时，该离合器仍然可能遭受来自于机器的不希望的能量，由此导致低速离 合器受损。
【发明内容】
[0006] 根据本发明的第一个方面，其提供了一种用于控制包括多个离合器的传动装置的 方法。该方法包括接收换档指令以促使指定的离合器接合，并自动确定指定离合器是否适 于接合。然后该方法包括响应于确定指定离合器不适合接合，生成替代离合器控制信号以 促使至少一个适合的替代离合器的接合。或者响应于确定指定的离合器适合于接合，生成 被指定离合器控制信号以促使指定离合器的接合。所述方法可以包括在生成替代离合器控 制信号后，响应于确定指定离合器适合于接合而生成指定离合器信号。
[0007] 根据本发明的第二方面，提供了一种用于控制包括多个离合器的传动装置的系 统。该系统包括换档接收器模块，可操作用于接收换档指令促使指定离合器的接合；以及 离合器适合性模块，可操作用于确定指定离合器是否适合于接合。此外，该系统还包括离合 器控制模块，可操作用于生成替代离合器控制信号以促使至少一个适合的替代离合器的接 合，以响应离合器适合性模块对指定离合器不适合于接合的判定。该离合器控制模块还可 操作用于生成指定离合器控制信号，以促使指定离合器的接合，以响应离合器适合性模块 对指定离合器适合于接合的判定。
[0008] 相应地，根据本发明的第三方面，提供了一种包含指令的非暂时性机器可读介质， 当机器执行指令时，促使机器接收换档指令信号，促使指定离合器的接合。自动地确定指定 离合器是否适合于接合；并且生成替代离合器控制信号，促使至少一个适合的替代离合器 的接合，以响应对指定离合器不适合接合的判定。或生成指定离合器控制信号促使指定离 合器的接合，以响应对指定离合器适合接合的判定。
【附图说明】
[0009] 图1示出根据示例性实施例的包括传动装置控制系统的动力系的方框图；
[0010] 图2示出根据示例性实施例的传动装置控制系统的方框图；
[0011] 图3示出根据示例性实施例的传动装置控制系统的方框图；
[0012] 图4示出根据示例性实施例，响应于接收到换档指令信号的控制传动装置方法的 高层流程图；
[0013] 图5示出根据示例性实施例，用以确定至少指定的离合器接合的适合性的控制传 动装置方法的一部分的相对低层流程图；
[0014] 图6示出根据示例性实施例，用以确定另一替代的离合器接合的适合性的控制传 动装置控制系统方法的一部分的一部分高层流程图；
[0015] 图7示出根据示例性实施例，响应于接收到换档指令信号的控制传动装置方法的 另一高层流程图；
[0016] 图8示出根据示例性实施例，响应于接收到换档指令信号的控制传动装置方法的 相对低层流程图；以及
[0017] 图9示出根据示例性实施例，用于齿轮比传动换档的逻辑流程图。
【具体实施方式】
[0018] 在以下描述中，出于说明的目的，诸多具体细节被阐述以提供示例性实施例的彻 底理解。然而，显然，对于本领域技术人员来说在没有这些具体细节的情况下也可以实现本 实施例或其它实施例。
[0019] 参照附图的图1，根据本发明的机器或车辆的动力系总体由附图标记100所指示。 动力系100包括内燃发动机102,其通过传动装置106耦接到机器驱动装置104。传动装置 106包括可操作地连接到发动机102的可旋转的输入轴108,和可操作地连接到驱动装置 104的可旋转的输出轴110,驱动装置104通常包含驱动轴。输入轴108可以以转换方式经 由变矩器装置（未示出）耦接到发动机102。与动力系100相关联的机器可以是工程机器 或车辆，例如，叉车机/卡车等。
[0020] 尽管未详细示出，传动装置106通常包括动力换档传动装置，其包括多个离合器 (未示出），具体地说是多个变速离合器（速度离合器）和变向离合器（方向离合器）。离合 器可以是传统的湿式盘式离合器。在示例性实施例中，传动装置106可以包括六个离合器 配置，包括：两个正向变向离合器：正向低速（FWD LOW)和正向高速（FWD HIGH); -个反向 变向离合器（REV);以及三个变速离合器：第一变速离合器（Sroi)、第二变速离合器（STO2) 和第三变速离合器（sro3)。为了易于说明，说明书通篇使用赋予各个不同变速和变向离合 器的命名。
[0021] 尽管不进一步讨论，应当意识到，在其它示例性实施例中，动力换档传动装置可能 具有不同的离合器配置，例如，与所描述的示例实施例不同数量的变向和变速离合器。
[0022] 无论如何，成对的变向离合器和变速离合器的组合有效地提供多个传动齿轮比， 控制发动机102和驱动装置104之间的动力传输。传动装置106可以是分离式动力换档传 动装置，要求至少一个方向离合器和一个速度离合器以提供传动齿轮比，否则该传动装置 106处于空档。传动齿轮比参考表1可以更好地理解：
[0023] 表1 :动力换档离合器-传动齿轮比矩阵
[0024]
[0025] 在表1中，传动齿轮比或传动/齿轮比被设置为正向传动齿轮比1F、2F、3F、4F、5F、 6F，和反向传动齿轮比1R、2R、3R。如上文命名的速度和方向离合器接合以提供被对应地标 记的相应的传动齿轮比。例如，对于已接合的2F的传动齿轮比，FWD HIGH方向离合器和 SPDl速度离合器被接合，并且对于2R的传动齿轮比，REV方向离合器和SPD2速度离合器被 接合。
[0026] 不同传动齿轮比（例如如表1所提供的）通过由操作人员或用户经由位于该机器 的驾驶室内的控制杆或切换装置111所选择的传动或齿轮档位进行接合。操作者选择期望 的齿轮比，例如利用控制杆111选择2F，生成换档信号，有效地促使已接合的传动齿轮比分 离，并且通过几乎同时接合与齿轮比2F相关联的首先SPDl速度离合器然后FWD HIGH方向 离合器来接合齿轮比2F。换档信号可以指示与所选的传动齿轮比相关联的单独的速度和方 向离合器。相反，或此外，换档信号可以指示所选的传动齿轮比，其速度和方向离合器可以 通过关联来确定。
[0027] 已接合的方向或速度离合器在一定的换档过程中可以或可以不分离并重新接合。 例如，参考速度离合器，在速度变换中在同一方向从齿轮比2R到1R，当速度离合器从SPD2 变至SPDl时，REV离合器不需分离。然而，在一些示例性实施例中，REV和SPD2离合器均会 分离，且离合器REV和SPDl在齿轮比2R到IR的速度变换过程中均会重新接合。可以理解 的是，类似的情况适合于相同速度的方向变换，如果只有方向离合器被要求改变，那么速度 离合器仍保持接合。然而，为便于说明，将进一步参考示例性实施例，在接合指定的传动齿 轮比之前，已经接合的速度和方向离合器均会从操作性接合中分离，而无论当前传动比的 当前离合器是否为将要接合的待换入传动比所共有。
[0028] 在任何情况下，传动装置106的离合器通常为液压致动离合器，设置在液压回路 中，且每个离合器都可响应于流向其的受压液压流体的致动流，按常规方式操作为操作性 接合。离合器由电磁阀装置118进行控制，电磁阀118包括与每一个离合器相对应的电磁 阀。例如，电磁阀的致动为，在接收到适合的控制信号时，由此促使电磁阀引导，或导致受压 液压流体的致动流的方向流向相应的离合器，从而促使离合器的操作性接合。控制信号可 以切换电磁阀开/关，从而控制离合器的接合。在使用中，例如，初始时电磁阀先由2安培 电流通电，然后降到800毫安。
[0029] 如图2中更详细示出，传动装置106可以电子耦接到传动装置控制系统130。传动 装置控制系统130可以至少通过控制离合器的接合来电子地控制传动装置106的运行。
[0030] 尽管没有示出，传动装置控制系统130包括多个传统电子部件、模数转换器、输入 输出设备、电磁阀驱动器、电子电路以及一个或多个处理器。应当理解的是，一个或多个处 理器可以包括一个或多个微处理器、控制器或任意其它适合的计算设备、资源、硬件、软件 或嵌入式逻辑块。同样未示出的