專利名稱:校準(zhǔn)傳動(dòng)裝置馬達(dá)扭矩的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本專利申請整體涉及用于推進(jìn)的傳動(dòng)裝置系統(tǒng),更具體地,涉及用于校準(zhǔn)通過這種傳動(dòng)裝置提供的扭矩的方法和系統(tǒng)。
背景技術(shù):
提供轉(zhuǎn)動(dòng)軸輸出的系統(tǒng)可通過速度、動(dòng)力和扭矩分類。雖然這些措施在一些方面是相關(guān)的,但扭矩的概念與操作這種機(jī)器的使用者體驗(yàn)更緊密對應(yīng)。然而,在一些環(huán)境下,由于缺乏充分的校準(zhǔn),傳統(tǒng)上難以精確控制扭矩。例如,在沒有許多靜液壓變速器靜態(tài)和動(dòng)態(tài)品質(zhì)和參數(shù)的精確系統(tǒng)識別的情況下,有效控制無級變速傳動(dòng)裝置中的扭矩是困難的。更具體地,例如閥和液壓泵和馬達(dá)部件的靜液壓變速器系統(tǒng)部件中的可變性會妨礙對傳動(dòng)裝置中的扭矩進(jìn)行控制的能力。雖然具有閉環(huán)反饋的開環(huán)扭矩控制可以一定程度上成功地·使用,但它不能完全消除對高效及精確扭矩校準(zhǔn)的需要。將會認(rèn)識到,該背景描述是發(fā)明人為了幫助讀者而做出的,不應(yīng)被認(rèn)為是對現(xiàn)有技術(shù)的引證,也不應(yīng)被認(rèn)為表明任何所指出的問題本身是本領(lǐng)域已經(jīng)認(rèn)識的。雖然描述的原理可在一些方面和實(shí)施方式中消除其他系統(tǒng)中的內(nèi)在問題,但將會認(rèn)識到,要保護(hù)的新穎方面的范圍通過所附的權(quán)利要求限定,而不是通過要求保護(hù)的發(fā)明解決本文所述的任何特定問題的能力限定。
發(fā)明內(nèi)容
所描述的原理允許控制器獲得必要的靜態(tài)和動(dòng)態(tài)品質(zhì)和參數(shù),從而允許無級變速傳動(dòng)裝置的精確扭矩控制。在一種實(shí)施方式中,該系統(tǒng)使用一系列結(jié)合的成對的傳動(dòng)裝置模式構(gòu)造和操作構(gòu)造來獲得系統(tǒng)特異的確認(rèn)和變化。例如,獨(dú)特的彈簧強(qiáng)度、部件公差等等通常賦予給定的變速器與相同結(jié)構(gòu)和型號的對應(yīng)系統(tǒng)的可比屬性不同的屬性。在一些實(shí)施方式中,本系統(tǒng)能夠校準(zhǔn)出所述變化,以允許對無級變速傳動(dòng)裝置進(jìn)行有效的前饋扭矩控制。用于校準(zhǔn)靜液壓傳動(dòng)裝置馬達(dá)扭矩的所述方法使得以特定模式/操作對構(gòu)造和操作傳動(dòng)裝置,以幫助系統(tǒng)確認(rèn)和校準(zhǔn)。在一種實(shí)施方式中,方法在特定的傳動(dòng)裝置模式執(zhí)行特定操作,以允許靜液壓變速器系統(tǒng)的系統(tǒng)確認(rèn)。在一種示例性實(shí)施中,第一種這樣的操作是在傳動(dòng)裝置處于空檔時(shí)執(zhí)行的。在該模式中,系統(tǒng)指令液壓壓力到變速器致動(dòng)器部件以確認(rèn)指令的液壓壓力和變速器位移之間的關(guān)系。該關(guān)系可被測量作馬達(dá)速度比(馬達(dá)速度相對于泵速)或者可通過斜盤角度傳感器測量。因此,盡管說明書將總體引用馬達(dá)速度比來描述變速器位移,但將會認(rèn)識到在每個(gè)這種情況下,例如斜盤角度的另一措施可替代地使用。在下一模式,傳動(dòng)裝置接合,使得變速器系統(tǒng)能夠在液壓馬達(dá)輸出軸鎖定在固定速度或者O速度時(shí)建立回路壓力。在此模式中,系統(tǒng)指令液壓壓力到變速器致動(dòng)器部件以確認(rèn)指令的液壓壓力和變速器回路壓力之間的關(guān)系。
從實(shí)施這兩個(gè)模式/操作對獲得的關(guān)系提供校準(zhǔn)信息,以有效地使用前饋扭矩控制方法控制傳動(dòng)裝置。
所公開原理的另外和替代方面和特征將從以下詳細(xì)說明和附圖中認(rèn)識,其中圖I是用于根據(jù)本發(fā)明的原理基于施加的控制壓力差提供可變輸出扭矩的變速器的不意系統(tǒng)圖;圖2是用于根據(jù)本發(fā)明的原理控制變速器中的可變角度斜盤的位置的液壓致動(dòng)器的詳細(xì)不意圖;圖3是根據(jù)本發(fā)明的原理用來校準(zhǔn)和操作變速器的控制部件和數(shù)據(jù)流的簡化邏輯示意圖;圖4是表示用于根據(jù)本發(fā)明的原理校準(zhǔn)靜液壓傳動(dòng)裝置的過程的流程圖;以及 圖5是表示根據(jù)本發(fā)明的原理使用校準(zhǔn)關(guān)聯(lián)來控制扭矩的示意性結(jié)構(gòu)和流程圖。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明涉及需要傳動(dòng)裝置將動(dòng)力源鏈接到例如輪子、履帶等最終接地機(jī)構(gòu)和/或其他用動(dòng)力驅(qū)動(dòng)的功能或器具的機(jī)器。這種機(jī)器的例子包括用于采礦、建筑、農(nóng)場、運(yùn)輸或者本領(lǐng)域已知的任何其他行業(yè)的機(jī)器。例如,所述機(jī)器可以是土方機(jī)器,例如輪式裝載機(jī)、挖掘機(jī)、傾卸卡車、反鏟挖土機(jī)、機(jī)動(dòng)平地機(jī)、材料搬運(yùn)機(jī)等等。而且,一個(gè)或多個(gè)器具可針對包括例如裝載、壓實(shí)、升舉、刷擦的各種任務(wù)連接到機(jī)器,包括例如鏟斗、壓實(shí)器、叉式升舉裝置、刷子、格斗、切割器、剪具、刮板、破碎器具/錘子、螺絲鉆及其他器具。在一種示例性實(shí)施方式中,所述系統(tǒng)應(yīng)用于諸如輪式裝載機(jī)或者機(jī)動(dòng)平地機(jī)機(jī)器應(yīng)用中可使用的無級變速傳動(dòng)裝置(CVT)??傮w上,具有可變排量泵和固定或可變排量馬達(dá)的靜液壓傳動(dòng)裝置與由以基本恒定速度操作的發(fā)動(dòng)機(jī)提供動(dòng)力的傳動(dòng)裝置中的機(jī)械齒輪裝置一起使用。靜液壓傳動(dòng)裝置具有系統(tǒng)壓力(回路壓力)和確定傳動(dòng)裝置輸出扭矩的檔位(或者模式)。因此,動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)扭矩通過控制靜液壓傳動(dòng)裝置中的壓力來控制。在一種實(shí)施方式中,與純閉環(huán)控制不同,所述控制是開環(huán)和閉環(huán)控制的結(jié)合,而根據(jù)發(fā)明人的經(jīng)驗(yàn),純閉環(huán)控制不能提供充分的響應(yīng)時(shí)間。在靜液壓傳動(dòng)裝置中,扭矩控制通過控制可變排量泵上的斜盤角度來實(shí)現(xiàn)。繼而,斜盤角度通過斜盤致動(dòng)器來控制。為了以精確和有效的方式在該系統(tǒng)內(nèi)提供開環(huán)控制,確定致動(dòng)器中的彈簧壓力以及致動(dòng)器位置和系統(tǒng)壓力之間的關(guān)聯(lián)。因?yàn)橐韵率聦?shí)這是必要的,即由于在各種部件方面的制造誤差,任何特定靜液壓傳動(dòng)裝置的操作和機(jī)械參數(shù)相對于相同結(jié)構(gòu)和型號的另一靜液壓傳動(dòng)裝置而言具有多達(dá)30%的差別。圖I是用于基于施加的控制壓力差提供可變輸出扭矩的變速器100的詳細(xì)示意圖。變速器100包括泵101和馬達(dá)102。泵101包括通過斜盤致動(dòng)器104設(shè)置的可變角度斜盤103。各腔室中的許多活塞105借助滑動(dòng)接觸騎靠在斜盤103上,使得活塞105的運(yùn)動(dòng)范圍通過斜盤103的角度設(shè)定。活塞105的腔室形成在借助泵輸入軸109轉(zhuǎn)動(dòng)的泵架108中。
馬達(dá)102包括在相應(yīng)腔室中具有多個(gè)活塞106的類似布置。馬達(dá)102的活塞106可滑動(dòng)接合在固定斜盤107上。泵101的活塞105的腔室借助填充腔室和介入管道(未示出)的液壓流體與馬達(dá)102的活塞106的腔室流體連通。用于活塞106的腔室形成在轉(zhuǎn)動(dòng)馬達(dá)輸出軸111的馬達(dá)架110中。隨著斜盤103的角度變化,通過泵101的活塞105移位的流體的量(以及因此從活塞106的腔室接收或獲取的流體體積)變化。因?yàn)檫@些相互關(guān)系,馬達(dá)102的扭矩和/或輸出速度與斜盤103的角度一起變化。概括地說,在該示例中在差別的液壓壓力上操作的斜盤致動(dòng)器104借助通過來自傳動(dòng)裝置控制器或類似裝置的適當(dāng)輸入信號電子控制的電磁閥(圖I中未顯示)驅(qū)動(dòng),例如一個(gè)用于兩個(gè)壓力值中的一個(gè)。以此方式,控制器可借助電信號到與斜盤致動(dòng)器104相關(guān)的電磁閥的應(yīng)用來控制變速器100的輸出速度。圖2是用于控制如圖I中所示的變速器100中的可變角度斜盤(在圖2中未顯示)的位置的液壓致動(dòng)器104的更加詳細(xì)的示意圖。致動(dòng)器104包括多個(gè)相互聯(lián)系的元件,主要包括相應(yīng)缸202、203內(nèi)的兩個(gè)相對的活塞200、201 (或單個(gè)活塞的相對的腔室)?;钊?00,201與其相應(yīng)的缸202、203的孔相互協(xié)作以形成用于容納加壓液壓流體的相應(yīng)的壓力 腔室 204、205?;钊?00、201通過桿206結(jié)合,桿206上安裝有中心樞轉(zhuǎn)銷207。中心樞轉(zhuǎn)銷207在斜盤臂209中的狹槽208內(nèi)干涉,使得桿206的側(cè)向位置建立斜盤臂209的位置,以及因此建立斜盤本身(未顯示)的角度。桿206通過相對的彈簧212偏壓到中心位置。隨著桿206從該中心位置位移,彈簧212施加與位移成比例的恢復(fù)力。桿206的側(cè)向位置通過缸202、203內(nèi)的活塞200、201的位置確定?;钊?00、201的位置通過活塞腔室204、205之間的液壓壓力差確定。相應(yīng)的壓力閥210、211獨(dú)立地控制腔室204、205內(nèi)的壓力。在一種例子中,壓力閥210、211是電磁閥,其供應(yīng)由處于通過供應(yīng)壓力設(shè)定的限制內(nèi)的施加電流設(shè)定的壓力的液壓流體。因此,在所示的例子中,每個(gè)閥210、211至少具有電流輸入(表示為輸入A和C)和流體輸入(表示為輸入B和D)。典型地,電磁閥可供應(yīng)在O和流體輸入B、D處的流體壓力之間的任何壓力的流體。例如電磁閥210和211的電磁閥對電流輸入的壓力響應(yīng)是各種部件及其公差的函數(shù)。由于活塞200、201之間的距離由桿206的長度固定,建立桿206的位置的是腔室204、205之間的壓力差而不是每個(gè)腔室204、205內(nèi)的絕對壓力。特別地,當(dāng)桿206處于使得活塞200、201之間的凈位移力差等于通過彈簧212施加的凈恢復(fù)力的位置時(shí),該系統(tǒng)處于平衡狀態(tài)。結(jié)合圖I考慮圖2,將會認(rèn)識到在輸出111處供應(yīng)的扭矩與通過閥210、211施加的壓力差相關(guān)。特別地,活塞105和106之間的液壓回路內(nèi)的流體壓力與斜盤103的角度相關(guān),而斜盤103的角度與閥210、211施加的壓力差相關(guān)。因此,在扭矩控制應(yīng)用中,希望將閥210和211的電磁電流與輸出111處的預(yù)期相關(guān)輸出扭矩精確關(guān)聯(lián)結(jié)合。在進(jìn)一步詳細(xì)地討論校準(zhǔn)過程之前,將討論系統(tǒng)內(nèi)的控制基礎(chǔ)和信息流。圖3是與圖I和2的機(jī)械部件相關(guān)的用來有效地校準(zhǔn)和操作變速器100的控制部件和數(shù)據(jù)流的簡化邏輯示意圖300。特別地,變速器控制器301被提供用于借助電磁閥210和211控制變速器100的操作。變速器控制器301可以是專門的變速器控制器,但更加一般地也將控制更大的系統(tǒng),例如與變速器100相關(guān)的傳動(dòng)裝置??刂破?01可以是任何合適的結(jié)構(gòu),但在一種例子中它包括數(shù)字處理器系統(tǒng),該處理器系統(tǒng)包括具有數(shù)據(jù)輸入和控制輸出的微處理器回路并根據(jù)存儲在計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)上的計(jì)算機(jī)可讀指令操作。一般地,處理器將具有與其相關(guān)的用于存儲程序指令的長期(非易失性)存儲器以及用于存儲處理期間(或由其得至IJ)的操作數(shù)和結(jié)果的短期(易失性)存儲器 。在操作中,控制器301從變速器系統(tǒng)100接收許多數(shù)據(jù)輸入并向系統(tǒng)100提供許多控制輸出。特別地,控制器301具有連接到回路壓力傳感器302或者其他扭矩感測裝置或傳感器的第一數(shù)據(jù)輸入。雖然可以使用單個(gè)壓力傳感器,但希望的是使用多個(gè)傳感器來獲得更加精確的壓力讀數(shù)。回路壓力傳感器302被定位和適應(yīng)成感測變速器100的內(nèi)部液壓回路(即,活塞105和106之間的)內(nèi)的液壓壓力并提供與感測的壓力有關(guān)的信號。到控制器301的第二數(shù)據(jù)輸入鏈接到泵速度傳感器303。泵速度傳感器303被定位和適應(yīng)成檢測變速器輸入軸108的轉(zhuǎn)速并提供與感測的輸入轉(zhuǎn)速有關(guān)的信號。馬達(dá)速度傳感器304鏈接到控制器301的第三數(shù)據(jù)輸入。馬達(dá)速度傳感器304被定位和適應(yīng)成檢測變速器輸出軸110的轉(zhuǎn)速并提供與感測的輸出轉(zhuǎn)速有關(guān)的信號。將會認(rèn)識到,泵排量(例如由致動(dòng)器103的行程導(dǎo)出的)或者斜盤103的角度(例如由角度傳感器導(dǎo)出的)可用作代替馬達(dá)速度比的輸入。為了檢測希望扭矩,控制器301還從例如加速度設(shè)置的操作者界面307接收數(shù)據(jù)輸入。操作者可以是人或者自動(dòng)化技術(shù),操作者界面307可以相應(yīng)變化。如上所述,變速器100以離散模式操作,這些模式可自動(dòng)地設(shè)置和/或基于使用者輸入設(shè)置。由變速器控制器301得出的扭矩校準(zhǔn)值308在校準(zhǔn)期間被存儲,并可在實(shí)際操作過程中由變速器控制器301取回。根據(jù)上面討論的各種可用輸入,控制器301計(jì)算并提供合適的控制信號,使得變速器100提供與希望的輸出扭矩密切對應(yīng)的輸出扭矩。特別地,控制器301提供兩個(gè)電磁控制信號305、306以控制致動(dòng)器104的操作,以及因此控制變速器100的操作。電磁控制信號305、306包括控制第一致動(dòng)器壓力閥210的第一電磁控制信號305和控制第二致動(dòng)器壓力閥211的第二電磁控制信號306。但是,如上所述,給定靜液壓傳動(dòng)裝置的品質(zhì)和特征與預(yù)期的會有很大的變化。這很大程度上會導(dǎo)致例如電磁閥210、211的電磁閥的特性的不可避免的差異。例如,電磁閥彈簧、繞組、線軸、殼體等等的變化會對閥的壓力/電流關(guān)系具有顯著影響。傳動(dòng)裝置內(nèi)的其他變化(例如流體成份、活塞公差等方面的)會另外對在表面上相同的傳動(dòng)裝置部件之間造成差異發(fā)揮次要作用。可變性的另一潛在源在于端口板定時(shí)系統(tǒng)。特別地,端口板定時(shí)(即允許加壓流體從變速器的泵一側(cè)到達(dá)變速器的馬達(dá)一側(cè)的定時(shí))通常是可調(diào)的。雖然該定時(shí)可以校準(zhǔn)和設(shè)定,但會有校準(zhǔn)錯(cuò)誤或者漂移,從而導(dǎo)致變速器響應(yīng)的差異。任何或者所有這些差異源會造成變速器的錯(cuò)誤操作,其中預(yù)期要產(chǎn)生特定扭矩輸出的參數(shù)應(yīng)用事實(shí)上并不產(chǎn)生所預(yù)期的扭矩。因此,這種傳動(dòng)裝置的校準(zhǔn)對于獲得扭矩校準(zhǔn)值308以使得能夠進(jìn)行精確的開環(huán)扭矩控制來說很重要。在一種實(shí)施方式中,靜液壓傳動(dòng)裝置通過圖4的流程圖中描述的過程400來校準(zhǔn)。在過程400的階段401,傳動(dòng)裝置被放置在空檔。這可以通過變速器控制器301或者通過單獨(dú)的傳動(dòng)裝置控制器執(zhí)行。在傳動(dòng)裝置處于空檔時(shí),變速器控制器301在階段403指令液壓壓力到變速器致動(dòng)器104,以確認(rèn)到致動(dòng)器104的指令液壓壓力與變速器位移之間的位移關(guān)聯(lián)410。變速器位移可作為馬達(dá)速度比或者斜盤角度測量,其與考量到損失后的馬達(dá)速度比相關(guān)。位移關(guān)聯(lián)是致動(dòng)器104內(nèi)的偏壓彈簧212的彈簧壓力以及轉(zhuǎn)動(dòng)慣量作用的部分反映。將會認(rèn)識到,作為壓力函數(shù)發(fā)生的泵閥變化將在該步驟過程中部分地包括,但處于該步驟執(zhí)行范圍之外的其他泵閥變化將不被包括,直到后面的校準(zhǔn)步驟。為了避免包括泵閥變化影響兩次,第一校準(zhǔn)階段中收集的這種變化的貢獻(xiàn)可隨后被扣除,或者以其他方式補(bǔ)償。剩余的校準(zhǔn)過程利用處于這種構(gòu)造的傳動(dòng)裝置執(zhí)行,即使得變速器100能夠建立回路壓力,例如在液壓馬達(dá)輸出軸鎖定在固定速度或者O速度的情況下。因此,在階段405,傳動(dòng)裝置被放置到檔位,即不再在空檔。變速器控制器104接著在階段407指令液壓壓力到變速器致動(dòng)器104,以確認(rèn)指令的液壓壓力和變速器回路壓力之間的回路壓力關(guān)聯(lián)411。在一種想到的實(shí)施方式中,該狀態(tài)通過故意在傳動(dòng)裝置同步點(diǎn)處形成離合器停頓來實(shí)現(xiàn)。換句話說,在雙離合器系統(tǒng)中,當(dāng)達(dá)到同步點(diǎn)時(shí),不是使要離去的離合器不活動(dòng)并
激活即將到來的離合器,而是兩個(gè)離合器都被激活。將認(rèn)識到,該同步點(diǎn)發(fā)生在O輸出速度以及某些其他非O輸出速度。不論選擇哪一個(gè)同步點(diǎn),離合器停頓將防止輸出速度從與同步點(diǎn)相關(guān)的輸出速度改變。那么,在該點(diǎn),回路壓力可以增加和減小,而不造成輸出速度改變,并且不造成斜盤角度改變,因此允許建立回路壓力。將會認(rèn)識到,階段407中使用的致動(dòng)器壓力的范圍將覆蓋包括但同樣超出階段403所用的致動(dòng)器壓力的范圍。如上所述,校準(zhǔn)步驟403期間收集的壓力影響可在階段407扣除,或者可在隨后使用校準(zhǔn)值的過程中扣除,以避免重復(fù)計(jì)算所述范圍的任意部分。以此方式,階段403中獲得的校準(zhǔn)值能夠應(yīng)用于O扭矩條件過程中使用的傳動(dòng)裝置方程,即,在扭矩為O時(shí)利用開環(huán)方程調(diào)節(jié)速度,諸如在接合離合器之前的同步期間。階段407處獲得的校準(zhǔn)能夠應(yīng)用于扭矩非O時(shí)的前饋控制,例如傳動(dòng)裝置接合時(shí)的扭矩控制。在階段409,校準(zhǔn)完成,且從執(zhí)行兩個(gè)校準(zhǔn)操作得到的位移關(guān)聯(lián)410和回路壓力關(guān)聯(lián)411在實(shí)際操作期間使用以使用前饋扭矩控制方法有效控制傳動(dòng)裝置。如可看到的,在描述的實(shí)施方式中,兩個(gè)校準(zhǔn)都在固定泵速時(shí)進(jìn)行。但是,通常也有泵速和回路壓力的影響,不論小或大。因此,在這種關(guān)系很強(qiáng)的系統(tǒng)中,在一個(gè)泵速處獲取的校準(zhǔn)隨著操作過程中的實(shí)際泵速偏離校準(zhǔn)泵速而變得更為不太適用。因此,在壓力響應(yīng)已知或者被預(yù)期更加依賴泵速的系統(tǒng)中,可在多個(gè)泵速處執(zhí)行每個(gè)校準(zhǔn)步驟,并且如果需要可使用推斷法來達(dá)到中間值。圖5是更詳細(xì)表示使用校準(zhǔn)關(guān)聯(lián)來如同過程400的階段409那樣控制扭矩的示意結(jié)構(gòu)和流程圖。圖5的流程圖500利用扭矩指令501開始,扭矩指令501例如借助使用者界面來自使用者,或者來自控制器,例如自動(dòng)地改變扭矩以補(bǔ)償級別中的增加等。扭矩指令501通過前饋扭矩方程503考慮校準(zhǔn)關(guān)聯(lián)505 (即,位移關(guān)聯(lián)410和回路壓力關(guān)聯(lián)411)處理以產(chǎn)生一個(gè)或多個(gè)閥指令507。將一個(gè)或多個(gè)閥指令507提供給傳動(dòng)裝置509。特別地,一個(gè)或多個(gè)閥指令507用作到泵閥511的輸入指令,其通過調(diào)節(jié)到指令水平來響應(yīng)。泵閥511控制致動(dòng)器513(例如,斜盤致動(dòng)器104)。致動(dòng)器513的位置修改變速器515 (例如圖I的變速器100)的操作,變速器515提供基本與最初扭矩指令501匹配的馬達(dá)扭矩輸出517。以此方式,提供扭矩的精確高效的前饋控制。雖然前述討論通過例子涉及去除慣性影響的特定校準(zhǔn)技術(shù),但將會認(rèn)識到,如果希望可以放棄這種簡化。因此,例如在加速期間的慣性影響量很大的系統(tǒng)中,階段411的O加速校準(zhǔn)可替代地重構(gòu)為允許加速,其中慣性的影響被考量并從校準(zhǔn)結(jié)果中去掉。工業(yè)實(shí)用性描述的原理能夠應(yīng)用于需要傳動(dòng)裝置來將動(dòng)力源鏈接到例如輪子、履帶等的最終接地機(jī)構(gòu)和/或其他被提供動(dòng)力的功能或器具的機(jī)器。這種機(jī)器的例子包括用于采礦、建筑、農(nóng)場、運(yùn)輸或者本領(lǐng)域已知的任何其他行業(yè)的機(jī)器。例如,所述機(jī)器可以是土方機(jī)器,例如輪式裝載機(jī)、挖掘機(jī)、傾卸卡車、反鏟挖土機(jī)、機(jī)動(dòng)平地機(jī)、材料搬運(yùn)機(jī)等等。示例性的器具包括但不限于鏟斗、壓實(shí)器、叉式升舉裝置、刷子、格斗、切割器、剪具、刮板、破碎器具/錘子、螺絲鉆及其他器具。在這種應(yīng)用內(nèi),所述的原理適用于操作靜液壓和液壓無級變速器以允許使用前饋控制構(gòu)造進(jìn)行精確扭矩控制。這允許以比簡單傳統(tǒng)速度控制或者其他替代控制策略更有效·的方式控制主機(jī)的操作。將會認(rèn)識到,前面的描述提供了所公開的系統(tǒng)和技術(shù)的有用例子。但是,可以想至IJ,本發(fā)明的其他實(shí)施可在細(xì)節(jié)上不同于前面的例子。對本發(fā)明或其例子的所有引述意在指當(dāng)時(shí)正在討論的特定例子,而不用來更加一般地暗示對本發(fā)明的任何限制。在特定特征方面的所有區(qū)別和輕視語言意欲表明對于所述特征缺乏偏好,但除非另外具體地指明,并不將其從本發(fā)明的范圍完全排除。除了明確說明,本文中記錄的數(shù)值范圍僅用作對落入該范圍內(nèi)的每個(gè)單獨(dú)值進(jìn)行各個(gè)引述的簡便方法,因此每個(gè)單獨(dú)值如同它們各個(gè)記述在本文中那樣地包含在說明書中。除非本文另外說明或通過上下文以其他方式明顯沖突,可以以任意適當(dāng)?shù)捻樞驅(qū)嵤┍疚闹兴龅乃蟹椒?。例如,所述的校?zhǔn)步驟可任選地以顛倒的順序執(zhí)行,并且當(dāng)邏輯上合適時(shí),其他替代順序和步驟可以是行得通的,不脫離所述的原理。
權(quán)利要求
1.一種校準(zhǔn)用于開環(huán)扭矩控制操作的傳動(dòng)裝置(509)的方法,所述傳動(dòng)裝置(509)具有變速器(100),所述變速器(100)具有致動(dòng)器(104)和輸出(111),所述變速器(100)還具有內(nèi)部回路壓力,所述方法包括 將所述傳動(dòng)裝置(509)接合在空檔,使得所述變速器(100)的輸出(111)經(jīng)歷基本上為O的扭矩; 在所述傳動(dòng)裝置(509)在空檔時(shí),指令液壓壓力到所述變速器(100)的致動(dòng)器(104),以確認(rèn)指令給所述致動(dòng)器(104)的液壓壓力和變速器(100)位移之間的位移關(guān)聯(lián); 將傳動(dòng)裝置(509)接合到其中變速器(100)與回路壓力無關(guān)地提供固定輸出(111)速度的模式中; 指令液壓壓力到所述變速器(100)的致動(dòng)器(104),以確認(rèn)指令的液壓壓力和變速器(100)回路壓力之間的回路壓力關(guān)聯(lián);以及 使用所述位移關(guān)聯(lián)和所述回路壓力關(guān)聯(lián),以使用前饋扭矩控制來控制所述傳動(dòng)裝置(509)。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的校準(zhǔn)用于開環(huán)扭矩控制操作的傳動(dòng)裝置(509)的方法,其中,所述指令液壓壓力到所述變速器的致動(dòng)器(104)的步驟借助發(fā)送到一個(gè)或多個(gè)液壓閥(210,211)的指令(305,306)執(zhí)行。
3.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的校準(zhǔn)用于開環(huán)扭矩控制操作的傳動(dòng)裝置(509)的方法,其中,將所述傳動(dòng)裝置(509)接合在空檔和將傳動(dòng)裝置(509)接合到其中變速器(100)提供固定輸出(111)速度的模式的步驟通過與傳動(dòng)裝置控制器分離的變速器控制器(301)執(zhí)行。
4.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的校準(zhǔn)用于開環(huán)扭矩控制操作的傳動(dòng)裝置(509)的方法,其中,將所述傳動(dòng)裝置(509)接合在空檔和將傳動(dòng)裝置(509)接合到其中變速器(100)提供固定輸出(111)速度的模式的步驟通過傳動(dòng)裝置控制器執(zhí)行。
5.根據(jù)權(quán)利要求1-4中任一項(xiàng)所述的校準(zhǔn)用于開環(huán)扭矩控制操作的傳動(dòng)裝置(509)的方法,其中,指令給所述致動(dòng)器(104)的液壓壓力和變速器(100)位移之間的位移關(guān)聯(lián)作為馬達(dá)速度比和斜盤角度中的一個(gè)而進(jìn)行測量。
6.根據(jù)權(quán)利要求1-5中任一項(xiàng)所述的校準(zhǔn)用于開環(huán)扭矩控制操作的傳動(dòng)裝置(509)的方法,其中,指令的液壓壓力和變速器(100)回路壓力之間的回路壓力關(guān)聯(lián)受到端口板定時(shí)、致動(dòng)器彈簧(212)特性和液壓損失中的一個(gè)或多個(gè)影響。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的校準(zhǔn)用于開環(huán)扭矩控制操作的傳動(dòng)裝置(509)的方法,其中,所述致動(dòng)器彈簧(212)的特性涉及多個(gè)致動(dòng)器彈簧(212)。
8.根據(jù)權(quán)利要求1-7中任一項(xiàng)所述的校準(zhǔn)用于開環(huán)扭矩控制操作的傳動(dòng)裝置(509)的方法,其中,所述變速器致動(dòng)器(104)包括一個(gè)或多個(gè)電致動(dòng)壓力閥(210,211),并且指令給所述致動(dòng)器(104)的液壓壓力和變速器(100)位移之間的位移關(guān)聯(lián)受到所述電致動(dòng)壓力閥(210,211)的一個(gè)或多個(gè)特性的影響。
9.根據(jù)權(quán)利要求1-8中任一項(xiàng)所述的校準(zhǔn)用于開環(huán)扭矩控制操作的傳動(dòng)裝置(509)的方法,其中,所述變速器(100)的致動(dòng)器(104)包括一個(gè)或多個(gè)電致動(dòng)壓力閥(210,211),并且指令的液壓壓力和變速器(100)回路壓力之間的回路壓力關(guān)聯(lián)受到所述電致動(dòng)壓力閥(210,211)的一個(gè)或多個(gè)特性的影響。
10.根據(jù)權(quán)利要求1-9中任一項(xiàng)所述的校準(zhǔn)用于開環(huán)扭矩控制操作的傳動(dòng)裝置(509)的方法,其中,將傳動(dòng)裝置(509)接合到其中變速器(100)與回路壓力無關(guān)地提供固定輸出(111)速度的模式中包括迫使離合器停頓。
全文摘要
本發(fā)明的系統(tǒng)和方法允許控制器通過經(jīng)由自動(dòng)校準(zhǔn)程序獲得變速器的靜態(tài)和動(dòng)態(tài)品質(zhì)和參數(shù)來校準(zhǔn)用于扭矩控制的無級變速傳動(dòng)裝置的傳動(dòng)裝置變速器。該系統(tǒng)和方法采用一對結(jié)合的傳動(dòng)裝置模式構(gòu)造和操作構(gòu)造來獲得系統(tǒng)特異信息。以此方式,系統(tǒng)能夠校準(zhǔn)出系統(tǒng)變化以提供無級變速傳動(dòng)裝置的有效前饋扭矩控制。在一種實(shí)施方式中,第一校準(zhǔn)操作在傳動(dòng)裝置處于空檔時(shí)執(zhí)行,第二校準(zhǔn)操作在傳動(dòng)裝置接合在提供固定變速器輸出速度的模式中時(shí)執(zhí)行。
文檔編號F16H61/66GK102947626SQ201180029995
公開日2013年2月27日 申請日期2011年6月17日 優(yōu)先權(quán)日2010年6月18日
發(fā)明者J·斯托勒, C·布里克納, B·利斯特 申請人:卡特彼勒公司