用于前饋轉矩控制的調速器表征的制作方法
【專利摘要】在一實施例中，在具有包括液壓致動器（104）的可變排量調速器（100）的變速器中提供轉矩控制操作。使變速器接合在空檔狀態(tài)下（401），以使得調速器輸出部承受大致零轉矩，并且命令對液壓致動器的第一次液壓壓力掃描，同時記錄調速器的馬達轉速比的對應的掃描。使變速器接合在提供固定輸出轉速的鎖定模式下（403）并命令對液壓致動器的第二次液壓壓力掃描（404），并且在該掃描期間記錄調速器輸出轉矩的對應的掃描。然后通過換算馬達轉速比的掃描和調速器輸出轉矩的掃描來構建將馬達轉矩、馬達轉速比和致動器壓力關聯的轉矩/壓力圖表（408）。得到的圖表（303）可用于提供變速器的前饋轉矩控制。
【專利說明】用于前饋轉矩控制的調速器表征
【技術領域】
[0001]本專利公開文本總的涉及用于推進的變速器系統(tǒng)，并且更具體地涉及一種用于校準由這種變速器所提供的轉矩的方法和系統(tǒng)。
【背景技術】
[0002]在用于執(zhí)行任務以及操控材料和物體的機器的情形中，有時希望控制該機器的轉矩，而不是僅僅控制機器或其一部分的速度或位置。然而，由于缺乏機器的傳動系的充分校準，通常難以精確地控制轉矩。例如，無級變速器具有許多可影響針對任何給定輸入的輸出特征的流體靜力調速器靜態(tài)和動態(tài)品質及參數。更具體地，流體靜力調速器構件如閥和液壓泵以及馬達構件的可變性通常妨礙變速器中的精確轉矩控制。盡管可使用具有閉環(huán)反饋的開環(huán)轉矩控制，但這些技術個別地不足以完全滿足有效和精確的轉矩校準的需求。
[0003]應理解的是，該【背景技術】描述由發(fā)明人作出以協(xié)助讀者，且既不應被看作對現有技術的引用，也不應被看作任何所指出的問題在本領域中本身已被了解的指示。盡管下文中描述的原理在一些實施例中可減輕其它系統(tǒng)中固有的問題，但受保護的創(chuàng)新的范圍由所附權利要求限定，而不是另外由解決任何具體問題的能力限定。

【發(fā)明內容】

[0004]所描述的原理允許控制器獲得必要的靜態(tài)和動態(tài)品質及參數以允許無級變速器的精確轉矩控制。在一實施例中，描述了 一種用于在具有可變排量調速器(variator)的變速器中提供轉矩控制操作的方法，所述調速器具有用于改變排量的液壓致動器的，并具有輸出部和內部線路壓力。在該方法中，使變速器接合在空檔狀態(tài)以使得調速器輸出部承受大致零轉矩，并且命令對液壓致動器的第一次液壓壓力掃描。記錄調速器的馬達轉速比的對應的掃描。使變速器接合在提供固定輸出轉速的鎖定模式并且命令對液壓致動器的第二次液壓壓力掃描。在第二次液壓壓力掃描的施加期間記錄調速器輸出轉矩的對應的掃描。通過換算(scale)調速器的馬達轉速比的對應的掃描和調速器輸出轉矩的對應的掃描來構建將馬達轉矩、馬達轉速比和輸入致動器的液壓壓力關聯的圖表。
[0005]在又一實施例中，一種在類似的變速器中提供轉矩控制操作的方法包括在對調速器輸出部施加大致零轉矩的同時命令對液壓致動器的第一次液壓壓力掃描并記錄調速器的馬達轉速比的對應的掃描，以及在不論線路壓力如何都防止調速器輸出偏離固定輸出轉速的同時命令對液壓致動器的第二次液壓壓力掃描并記錄調速器輸出轉矩的對應的掃描。通過換算馬達轉速比的掃描和調速器輸出轉矩的掃描，來構建將馬達轉矩、馬達轉速比和致動器壓力關聯的圖表。
[0006]在又一實施例中，一種控制器提供用于具有可變排量調速器的變速器的轉矩控制操作，所述調速器具有用于改變排量的液壓致動器并且具有泵和包括輸出部的馬達，該控制器包括用于接收與與調速器馬達轉速、調速器線路壓力和泵轉速對應的數據的一個或多個輸入部，以及用于向存儲器寫入數據的一個或多個輸出部。其中包括處理器，該處理器用于執(zhí)行來自非暫時計算機可讀介質的計算機可讀指令，并且被包括在內的一組計算機可讀指令包括用于在對調速器輸出部施加大致零轉矩的同時命令對液壓致動器的第一次液壓壓力掃描同時記錄調速器的馬達轉速比的對應的掃描的指令和用于在防止調速器輸出偏離固定輸出轉速的同時命令對液壓致動器的第二次液壓壓力掃描同時記錄調速器輸出轉矩的對應的掃描的指令。所述指令還包括通過換算所記錄的數據來填入將馬達轉矩、馬達轉速比和致動器壓力關聯的圖表的指令。
[0007]根據以下詳細描述和附圖，將了解所公開的原理的更多和可選擇的方面及特征，附圖中:
【專利附圖】

【附圖說明】
[0008]圖1是根據所公開的原理的實施例的用于基于所施加的控制壓力差而提供可變輸出轉矩的調速器的系統(tǒng)示意圖；
[0009]圖2是根據所公開的原理的實施例的用于控制調速器中的可變角度旋轉斜盤(swash plate)的位置的液壓致動器的詳細示意圖；
[0010]圖3是根據所公開的原理的實施例的用于校準和操作諸如圖3所示的調速器的控制構件和數據流通道的簡化邏輯示意圖；
[0011]圖4是示出了根據所公開的原理的實施例的用于表征流體靜力變速器的方法的流程圖；以及
[0012]圖5是示出了根據所描述的原理的實施例形成的將馬達轉矩、MSR和致動器德爾塔壓力關聯的映射圖。
【具體實施方式】
[0013]本發(fā)明涉及需要變速器來將動力源與例如車輪、履帶等最終地面接合機構和/或另一個被提供動力的功能或機具連結的機器。這樣的機器的示例包括用于采礦、建筑、耕作、運輸或本領域中已知的任何其它行業(yè)的機器。例如，該機器可以是土方機器，如輪式裝載機、挖掘機、自卸卡車、反鏟裝載機、自行式平地機、物料操作機等。此外，一個或多個機具可連接到該機器以進行包括例如裝載、壓實、舉升、擦拭的各種任務，并且包括例如鏟斗、壓實器、叉式舉升裝置、刷子、抓斗、切割器、剪切裝置、鏟刀、破碎器/破碎錘、螺旋輸送器和其它。在一示例性實施例中，該系統(tǒng)適用于無級變速器(CVT)，例如可用于輪式裝載機或自行式平地機機器應用中的CVT。
[0014]總的來說，具有可變排量泵和固定或可變排量馬達的流體靜力變速器與由以大致恒定的轉速運轉的發(fā)動機提供動力的變速器中的機械傳動裝置相結合地使用。該流體靜力變速器具有決定變速器輸出轉矩的系統(tǒng)壓力(線路壓力)和檔位(或模式)。因而，傳動系轉矩通過控制流體靜力變速器中的壓力而被控制。在一實施例中，該控制是開環(huán)和閉環(huán)控制的結合，而不是純閉環(huán)控制，在發(fā)明人的經歷中，純閉環(huán)控制不可能在任何情況下都提供足夠的響應時間。
[0015]在流體靜力變速器內，通過控制可變排量泵上的旋轉斜盤角度來完成轉矩控制。進而，通過旋轉斜盤致動器來控制旋轉斜盤角度。為了在該系統(tǒng)內以精確和有效的方式提供開環(huán)控制，確定致動器中的偏壓彈簧壓力，以及致動器位置與系統(tǒng)壓力之間的關系。[0016]特別地，在一實施例中，機器或變速器控制器通過實時評估作用在調速器致動器上的三個力來確定要施加于致動器以實現期望輸出轉矩所需的壓力差。這三個力包括致動器對中彈力、調速器的液壓泵內作用在由致動器控制的旋轉斜盤上的活塞的慣性、和調速器內的線路壓力。
[0017]在一實施例中，通過執(zhí)行致動器的兩次掃描來評估和表征這些力。通過在變速器處于空檔狀態(tài)的情況下掃描致動器德爾塔壓力來執(zhí)行稱為零轉矩線的第一次掃描。在該狀態(tài)下，調速器的輸出基本上不受阻止，并且因此調速器反應僅由內部慣性所限制。第二次掃描用于產生零轉速線。通過在變速器處于機械鎖定狀態(tài)的情況下掃描致動器來獲得零轉速線。在一實施例中，在變速器的輸出處于非零轉速下的恒定轉速狀態(tài)的情況下產生零轉速線。
[0018]利用這些掃描,表征變速器的輸出轉矩關系的精度以實現前饋(feed forward)控制。在一實施例中，掃描數據與調速器設計信息相結合地用于計算和估算作用在調速器致動器上的力。因而，例如，具有高內部慣性的調速器可能需要較高的壓力差來實現與具有較低內部慣性的調速器相同的旋轉斜盤角度。
[0019]參考一實施例中的調速器結構的細節(jié)，圖1是用于基于所施加的控制壓力差來提供可變輸出轉矩的調速器100的詳細示意圖。調速器100包括泵101和馬達102。泵101包括由旋轉斜盤致動器104設定的可變角度泵旋轉斜盤103。相應腔室中一定數量的泵活塞105經由滑動接觸部跨置在泵旋轉斜盤103上，以使得泵活塞105的移動范圍通過泵旋轉斜盤103的角度來設定。泵活塞105的腔室形成在經由泵輸入軸109而旋轉的泵托架108 中。
[0020]馬達102包括在相應腔室中包括一定數量的馬達活塞106的類似布置。馬達102的馬達活塞106與固定的馬達旋轉斜盤107可滑動地接合。泵101的泵活塞105的腔室經由充填腔室和介于中間的導管(未示出)的液壓流體而與馬達102的馬達活塞106的腔室流體連通。馬達活塞106的腔室形成在使馬達輸出軸111旋轉的馬達托架110中。隨著泵旋轉斜盤103的角度改變，由泵101的泵活塞105所驅替的流體量(和因而從馬達活塞106的腔室接收或取得的流體體積)改變。
[0021]由于這些相互關系，馬達102的轉矩和/或輸出轉速隨著泵旋轉斜盤103的角度變化而變化。在圖示的實施例中，在本例中以不同液壓壓力操作的旋轉斜盤104經由通過來自變速器控制器等的適合的輸入信號而被電子地控制的電磁閥(圖1中未示出)——例如，兩個壓力值各一個一而被驅動。這樣，控制器可以經由向與旋轉斜盤致動器104相關的電磁閥施加電信號來控制調速器100的輸出轉速。
[0022]圖2是用于控制諸如圖1所示的調速器100中的可變角度旋轉斜盤(圖2中未示出)的位置的旋轉斜盤致動器104的更詳細的示意圖。旋轉斜盤致動器104包括一定數量的相關元件，主要包括相應缸202、203內的兩個對向致動器活塞200、201(或單個活塞的對向腔室)。致動器活塞200、201與它們各自的缸202、203的內孔配合而形成用于容納加壓液壓流體的相應致動器活塞腔室204、205。
[0023]致動器活塞200、201通過桿206連接，所述桿具有安裝于其上的中央樞銷207。中央樞銷207介入旋轉斜盤臂209中的控制槽208內，以使得桿206的側向位置確定旋轉斜盤臂209的位置和因此旋轉斜盤自身(未示出)的角度。桿206被對向的彈簧212偏壓到中間位置。隨著桿206從該中間位置移位，彈簧212施加與該位移成比例的回復力。
[0024]桿206的側向位置由致動器活塞200、201在缸202、203內的位置決定。致動器活塞200、201的位置由致動器活塞腔室204、205之間的液壓壓力差決定。相應致動器壓力閥210,211獨立地控制致動器活塞腔室204、205內的壓力。在一示例中，致動器壓力閥210、211是以通過在由供給壓力設定的極限內施加電流所設定的壓力下供給流體的電磁閥。因而，在圖示的示例中，每個致動器壓力閥210、211至少具有電流輸入部(被圖示為輸入部A和C)和流體輸入部(被圖示為輸入部B和D)。典型地，電磁閥可以在零與流體輸入部B、D處的流體壓力之間的任意壓力下供給流體。電磁閥如致動器壓力閥210、211對電流輸入的壓力響應取決于各種構件和它們的公差。
[0025]由于致動器活塞200、201之間的距離被桿206的長度固定，故確定桿206的位置的是致動器活塞腔室204、205之間的壓力差，而不是各致動器活塞腔室204、205內的絕對壓力。特別地，當桿206處于使得致動器活塞200、201之間的凈位移力差等于由彈簧212所施加的凈回復力的位置時，系統(tǒng)處于平衡中。
[0026]結合圖1看圖2，應理解的是，在輸出部111處供給的轉矩與由致動器壓力閥210、211所施加的壓力差有關。特別地，泵活塞105與馬達活塞106之間的液壓線路內的流體壓力與泵旋轉斜盤103的角度有關，而泵旋轉斜盤103的角度與由致動器壓力閥210、211所施加的壓力差有關。因而，在轉矩受控應用中，希望將致動器壓力閥210、211的螺線管電流(或在旋轉斜盤致動器104中施加的壓力差)的組合與輸出部111處預期的相關輸出轉矩精確地關聯。
[0027]在更詳細地討論校準過程之前，將討論系統(tǒng)內的控制基礎結構和信息流。圖3是用于有效地校準和操作調速器100的與圖1和2的機械構件相關的控制構件和數據流的簡化邏輯示意圖300。特別地，調速器控制器301設置用于經由致動器壓力閥210、211而控制調速器100的操作。調速器控制器301可以是專用控制器，但更典型地將結合在用于控制與調速器100相關的更大型系統(tǒng)如變速器的控制器中。
[0028]控制器301可以具有任意合適的結構，但在一個示例中，它包括數字處理器系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括具有數據輸入部和控制輸出部的微處理器電路，從而根據存儲在計算機可讀介質上的計算機可讀指令操作。典型地，處理器將具有與其相關的用于存儲程序指令的長期(非暫時)存儲器以及用于存儲處理期間(或來自處理)的運算對象和結果的短期(暫時)存儲器。
[0029]在操作中，控制器301從調速器100接收一定數量的數據輸入并向調速器100提供一定數量的控制輸出。為了檢測所期望的轉矩，控制器301從操作員界面302接收數據輸入，例如加速器或轉矩設置。操作員可以是人或自動化的，并且操作員界面302可相應改變。如上所述，調速器100以可自動設定和/或基于用戶輸入設定的不同模式操作。
[0030]但是，如上所述，給定流體靜力變速器的品質和特征可由于電磁閥的特征和變速器內的變化——例如流體組分、活塞公差等的變化——而與所預期的品質和特征發(fā)生顯著變化。另一個潛在的變化源處于配流板正時系統(tǒng)中。特別地，配流板正時一即用以允許加壓流體從調速器的泵側進入調速器的馬達側的正時一通常是可調的。盡管該正時可以校準和設定，但可能存在引起調速器響應偏差的誤校準或偏離。
[0031]任意或全部這些偏差源可以引起調速器的誤操作，其中對被預期產生特定輸出轉矩的參數的采用實際上不會產生該預期轉矩。因而，這種變速器的校準對于實現精確的開環(huán)轉矩控制來說是重要的。
[0032]為此，在一實施例中，校準后的致動器德爾塔壓力和輸出轉矩關系被存儲為圖表303，該圖表最初由調速器控制器301形成和存儲且然后在實際操作期間被調速器控制器301取回。圖表303可包括三維或多維。例如，圖表303可基于所期望的轉矩、發(fā)動機轉速、泵轉速(和/或MSR)等來供給壓力值。
[0033]為了形成圖表303，可以是控制器301或不是控制器301的映射處理器從線路壓力傳感器304或者其它轉矩感測裝置或傳感器接收第一數據輸入。雖然可以使用單個壓力傳感器，但更希望使用多個傳感器來獲得更精確的壓力讀數。
[0034]線路壓力傳感器304被定位和調節(jié)成感測調速器100的內部液壓線路內(即泵活塞105與馬達活塞106之間)的液壓壓力并提供反映感測出的壓力的信號。例如，在一實施例中，線路壓力傳感器304是產生與感測出的壓力成比例的電流或電壓的電壓力換能器。應理解的是，可替換地或附加地采用任意其它合適的壓力傳感器類型。
[0035]控制器301或其它校準處理器的第二數據輸入部與泵轉速傳感器306連結。泵轉速傳感器305被定位和調節(jié)成檢測調速器輸入軸111的轉速并提供與感測出的輸入轉速有關的信號。馬達轉速傳感器306與控制器301或其它校準處理器的第三數據輸入部連結。馬達轉速傳感器306被定位和調節(jié)成檢測調速器輸出軸111的轉速并提供與感測出的輸出轉速有關的信號?？蓪⑤敵鲛D速與輸入轉速進行比較以導出馬達轉速比(MSR)。應理解的是，泵排量(例如，從旋轉斜盤致動器104的行程導出)或泵旋轉斜盤103的角度(例如，從角度傳感器導出)可以被用作代替馬達轉速比的輸入。
[0036]基于如上所述的各種可用輸入，控制器301確定圖表303中適合的控制值并輸出對應的控制信號，以使得調速器100提供與所期望的輸出轉矩緊密對應的輸出轉矩。特別地，在一實施例中，控制器301提供兩個螺線管控制信號307、308以控制旋轉斜盤致動器104的操作和因而調速器100的操作。螺線管控制信號307、308包括用于控制第一個致動器壓力閥210的第一螺線管控制信號307和用于控制第二個致動器壓力閥211的第二螺線管控制信號308。
[0037]在一實施例中，通過在圖4的流程圖中所述的處理400來校準具有如上所述的液壓泵/馬達調速器的無級分割轉矩變速器。該處理400形成致動器壓力-輸出轉矩圖表，例如上述圖表303，以實現和提高前饋控制的精度?？偟膩碚f，處理400以這樣的方式運行:獲得調速器試驗數據并將該數據與系統(tǒng)設計信息組合，以實時導出作用在致動器上的力如彈力、慣性力和由于線路壓力而引起的力的作用的最佳評估。一旦量化并與系統(tǒng)設計信息結合，這些作用便被用于對每個潛在的期望輸出轉矩確定適合的致動器控制壓力差。
[0038]如以下將詳細地描述的，由二次掃描體系來確定感興趣的力作用，以產生兩根名義表征線。然后借助于系統(tǒng)設計信息而換算這些名義表征線以完全填入圖表。第一次掃描為未加載掃描，其中所施加的輸出轉矩為零，而第二次掃描為加載掃描，其中變速器被鎖定為零轉速，并且調速器輸出被鎖定在某一非零轉速(通過機械構型固定)。
[0039]參考一示例性實施例中的處理400的具體步驟，在處理400的階段401，變速器被置于空檔。這可以由調速器控制器301或者由單獨的變速器控制器執(zhí)行。這種狀態(tài)下，調速器MSR可以在沒有外部負荷的情況下變化。在變速器處于空檔的情況下，調速器控制器301在階段402命令對調速器致動器的液壓壓力的掃描，其中該液壓壓力在預定極限(例如，如果希望的話最大和最小供給壓力或更小的壓力)之間改變。隨著對致動器進行壓力掃描，如轉矩表500 (圖5)的轉速掃描箭頭501所示記錄調速器對應的MSR。應理解的是，為清楚和說明起見，轉矩表500已被充分簡略化，如圖中的橢圓所示。在任何比率下，任何方案中的數據的精確數量和布置與系統(tǒng)能力和設計偏好有關，并且對于使所述原理的運行而言不是關鍵的。
[0040]在階段403，變速器的機械部分被控制器鎖定，從而將調速器置于恒定MSR狀態(tài)下。在所示的示例中，該掃描期間的MSR由于該示例中的物理設置而為-1.2，但其它變速器在此狀態(tài)下可呈現其它MSR。MSR的精確值并不重要，只要它在掃描期間保持不變以使得可形成輸出轉矩。在階段404，在變速器被鎖定的情況下，再次掃描致動器壓力值，并且如轉矩表500 (圖5)的轉矩掃描列502中那樣捕獲得到的調速器輸出轉矩。
[0041]此時，可換算得到的數據以填入轉矩表500的其余部分。特別地，由于所施加的德爾塔壓力和致動器彈簧常數是已知的(我們將結合的彈力處理為單個彈簧)，故可從該數據減去彈力以產生例如由于作用在旋轉斜盤上的活塞而引起的慣性力的值。在彈簧貢獻被去除的情況下，剩下的慣性作用僅僅是以適合的換算系數繞原點轉動的一組曲線。
[0042]在階段405，通過(a)對用于負的和正的馬達轉速比的每個PSI對MSR曲線(致動器德爾塔壓力對馬達轉速比)增加線性回歸線并且(b)基于共同的輸入轉速將回歸線的斜率標準化來計算慣性作用換算系數。得到的斜率值就是慣性作用換算系數。
[0043]在階段406，通過(a)對用于負的和正的線路壓力的每個轉速對線路壓力曲線增加線性回歸線以及(b)基于共同的輸入轉速將回歸線的斜率標準化來計算轉速換算系數。得到的斜率值就是轉速換算系數。
[0044]在階段407，通過使恒定MSR的數據線性地回歸并經由用于固定轉速掃描的零轉速轉換點而將斜率標準化來計算由于泵排量而引起的線路壓力作用。得到的斜率就是MSR換算系數。
[0045]在計算出上述系數的情況下，圖表500可被完全填入。在一實施例中，線路壓力與致動器德爾塔壓力之間的關系為-(慣性dP+線路壓力dP)+彈簧dP=致動器dP命令。在該關系中，縮寫“dP”是指“德爾塔壓力”，慣性dP表示由于調速器活塞慣性和任何其它內在的慣性力而引起的德爾塔壓力貢獻，線路壓力dP表示由于調速器線路壓力而引起的德爾塔壓力貢獻，且彈簧dP表示由于致動器彈簧而引起的德爾塔壓力貢獻。
[0046]因而，對于與給定的期望線路壓力對應的給定的期望轉矩，可以從上述關系導出所需的致動器德爾塔壓力(dP)命令。這樣，在階段508填入圖表500并且將得到的圖表存儲在與控制器301相關或者控制器301可訪問的計算機可讀存儲器中。
[0047]隨后，在實際操作期間，控制器能夠根據需要訪問圖表500 (303)以導出適合的致動器壓力。盡管上述系統(tǒng)允許經由致動器dP對轉矩的精確前饋控制，但圖表500 (303)也可供一定程度的反饋使用和/或如果在操作期間檢測出錯誤或不精確則后續(xù)可進行修改以獲得更精確的校準。
[0048]在一實施例中，可通過在變速器同步點有意地形成離合器連接來形成第二次掃描的鎖定狀態(tài)。換句話說，在雙離合器系統(tǒng)中，當到達同步點時，啟用兩個離合器，而不是停用常閉離合器并啟用常開離合器。應理解的是，此類同步點出現在零輸出轉速及某些其它非零輸出轉速。不論哪一個同步點被選擇，離合器連接將防止輸出轉速從與該同步點相關的輸出轉速改變。此時，然后，可增減線路壓力而不引起輸出轉速的變化，從而允許建立線路壓力。
[0049]工業(yè)話用件
[0050]所描述的原理適用于需要變速器來將動力源與最終地面接合機構如車輪、履帶等和/或另一個被提供動力的功能或機具連結的機器。這樣的機器的示例包括用于采礦、建筑、耕作、運輸或本領域中已知的任何其它行業(yè)的機器。例如，該機器可以是土方機器，如輪式裝載機、挖掘機、自卸卡車、反鏟裝載機、自行式平地機、物料操作機等。示例性機具包括而不限于鏟斗、壓實器、叉式舉升裝置、刷子、抓斗、切割器、剪切裝置、鏟刀、破碎器/破碎錘、螺旋輸送器和其它。
[0051]在這樣的應用內，所述原理適用于流體靜力和液壓無級變速器的運轉以允許利用前饋控制構型的精確轉矩控制。這允許以比簡單的傳統(tǒng)轉速或其它替換控制策略更有效的方式來控制宿主機器的運轉。
[0052]應理解的是，前面的描述提供了所公開的系統(tǒng)和技術的有用示例。但是，可以預期，本發(fā)明的其它實施方案可在細節(jié)方面可不同于前面的示例。所有對本發(fā)明或其示例的說明旨在就這一點說明具體示例且并非旨在更一般地對本發(fā)明的范圍加以任何限制。關于特定特征的所有區(qū)分和貶低的語言旨在表示并不優(yōu)選有關的特征，而非將其從本發(fā)明徹底排除在外，除非另外指出。
[0053]文中對數值范圍的敘述僅旨在用作單獨參考處在該范圍內的各單獨的數值的簡便方法，除非文中另外指出，并且將各單獨的數值結合在說明書中，就如它在文中被單獨敘述一樣。文中所述的所有方法可采用任何合適的次序執(zhí)行，除非文中另外指出或另外明顯與上下文抵觸。例如，所示的校準步驟中所示的掃描可以可選擇地以相反的次序執(zhí)行，并且在邏輯上適合的情況下可實踐其它替換次序和步驟而不脫離所述原理。
【權利要求】
1.一種在具有可變排量調速器(100)的變速器中提供轉矩控制操作的方法，所述調速器(100)具有用于改變排量的液壓致動器(104)并具有輸出部(111)，所述調速器還具有內部線路壓力，所述方法包括: 使所述變速器接合在空檔狀態(tài)下(401)，以使得所述調速器的輸出部承受大致零轉矩； 在所述變速器處于空檔狀態(tài)的情況下，命令對所述液壓致動器的第一次液壓壓力掃描(402)，其中所述第一次液壓壓力掃描包含第一預定壓力范圍，并且在施加所述第一次液壓壓力掃描期間記錄所述調速器的馬達轉速比的第一次對應的掃描； 使所述變速器接合在鎖定模式下(403)，其中所述調速器的輸出部不論線路壓力如何都提供固定的輸出轉速； 在所述變速器處于鎖定模式的情況下，命令對所述液壓致動器的第二次液壓壓力掃描，其中所述第二次液壓壓力掃描包含第二預定壓力范圍，并且在施加所述第二次液壓壓力掃描期間記錄調速器的輸出轉矩的第二次對應的掃描；以及 通過換算施加所述第一次液壓壓力掃描期間調速器的馬達轉速比的第一次對應的掃描和換算施加所述第二次液壓壓力掃描期間調速器的輸出轉矩的第二次對應的掃描來構建將馬達轉矩、馬達轉速比和液壓致動器的液壓壓力相關聯的圖表(408)。
2.根據權利要求1所述的在具有可變排量調速器的變速器中提供轉矩控制操作的方法，還包括利用所述圖表來經由前饋轉矩控制而控制所述變速器。
3.根據權利要求2所述的在具有可變排量調速器的變速器中提供轉矩控制操作的方法，還包括在利用所述圖表來經由前饋轉矩控制而控制所述變速器時確定所述圖表中的誤差以及修改所述圖表以修正所述誤差。
4.如前述權利要求中任一項所述的在具有可變排量調速器的變速器中提供轉矩控制操作的方法，其中，所述第一次液壓壓力掃描和所述第二次液壓壓力掃描包含相同的致動器壓力范圍。
5.如前述權利要求中任一項所述的在具有可變排量調速器的變速器中提供轉矩控制操作的方法，其中，被包含在所述第一次液壓壓力掃描和所述第二次液壓壓力掃描內的致動器壓力范圍是壓力差。
6.如前述權利要求中任一項所述的在具有可變排量調速器的變速器中提供轉矩控制操作的方法，其中，經由發(fā)送到一個或多個液壓閥的命令而執(zhí)行命令對所述調速器致動器的液壓壓力掃描的步驟。
7.如前述權利要求中任一項所述的在具有可變排量調速器的變速器中提供轉矩控制操作的方法，其中，使所述調速器不論線路壓力如何都提供固定輸出轉速的所述變速器所接合的模式包括形成離合器連接。
8.如前述權利要求中任一項所述的在具有可變排量調速器的變速器中提供轉矩控制操作的方法，其中，換算施加所述第一次液壓壓力掃描期間所述調速器的馬達轉速比的第一次對應的掃描包括:通過對于負的和正的馬達轉速比使施加第一次液壓壓力掃描期間所述調速器的馬達轉速比的第一次對應的掃描線性地回歸并基于共同的輸入轉速將回歸的斜率標準化來導出慣性作用換算系數。
9.如前述權利要求中任一項所述的在具有可變排量調速器的變速器中提供轉矩控制操作的方法，其中，換算施加所述第二次液壓壓力掃描期間所述調速器的輸出轉矩的第二次對應的掃描包括:通過使施加第二次液壓壓力掃描的期間調速器的輸出轉矩的第二次對應的掃描線性地回歸并經由零轉速轉換點將斜率標準化來導出馬達轉速比換算系數。
10.如前述權利要求中任一項所述的在具有可變排量調速器的變速器中提供轉矩控制操作的方法，其中，所述固定的輸出轉矩為零轉速。
11.如前述權利要求中任一項所述的在具有可變排量調速器的變速器中提供轉矩控制操作的方法，其中 ，所述液壓致動器經由可變角度旋轉斜盤而改變所述調速器的排量。
【文檔編號】F16H61/14GK103842694SQ201280047527
【公開日】2014年6月4日 申請日期:2012年6月18日 優(yōu)先權日:2011年9月30日
【發(fā)明者】B·利斯特, C·布里克納 申請人:卡特彼勒公司