BR102019027674A2

BR102019027674A2 - Sistema de controle para operar um trem de energia de um veículo de trabalho, e, veículo de trabalho

Info

Publication number: BR102019027674A2
Application number: BR102019027674-6A
Authority: BR
Inventors: Kyle K. Mckinzie; Clayton G. Janasek
Original assignee: Deere & Company
Priority date: 2019-04-01
Filing date: 2019-12-23
Publication date: 2020-10-13
Also published as: CN111795083A; US10975959B2; US20200309258A1; DE102020202651A1

Abstract

sistema de controle para operar um trem de energia de um veículo de trabalho, e, veículo de trabalho um sistema de controle opera um trem de energia de um veículo de trabalho. o sistema inclui um arranjo de transmissão que transfere energia de um motor para um eixo de saída do veículo para acionar o veículo em uma primeira ou segunda direção de acordo com pelo menos um modo à frente ou reverso. o arranjo inclui uma embreagem direcional à frente e uma embreagem direcional reversa, e um controlador. o controlador é configurado para determinar se uma das embreagens está engatada; avaliar uma velocidade do motor; e prover um comando de torque para engatar a outra das embreagens para desacelerar a velocidade do motor quando uma mudança de efeito duplo é iniciada, ou quando a velocidade do motor exceder um limite de velocidade predeterminado.

Description

SISTEMA DE CONTROLE PARA OPERAR UM TREM DE ENERGIA DE UM VEÍCULO DE TRABALHO, E, VEÍCULO DE TRABALHO

CAMPO DA INVENÇÃO

[001] Essa invenção geralmente se refere a um sistema de controle para ao veículo de trabalho, e, mais especificamente, a um sistema de controle para frenagem da embreagem de transmissão do veículo de trabalho.

FUNDAMENTOS DA INVENÇÃO

[002] Em um modo de operação comum, referido como uma mudança de efeito duplo, a direção de movimento do veículo de trabalho é alterada, frequentemente sob carga, um exemplo comum do qual sendo quando um trator carregador se move em uma direção para apanhar ou recolher uma carga, então eleva a carga e reverte a direção, frequentemente envolvendo um movimento de giro, e descarrega a carga. Essa sequência é então revertida, e é frequentemente repetida muitas vezes. Conforme a transmissão desacelera para implementar a mudança de efeito duplo, a energia em excesso na forma de torque negativo pode ser aplicada ao motor. Uma situação similar pode ocorrer quando o veículo está se deslocando para baixo em uma inclinação, em que, embora a gravidade esteja impulsionando o veículo para se acelerar, estratégias de condução podem tentar manter uma velocidade particular, resultando assim em a transmissão aplicar um torque negativo e resultando adicionalmente em energia em excesso no motor. Durante as mudanças de efeito duplo e outros tais eventos dinâmicos é desejável dissipar qualquer energia em excesso dentro do veículo ou trem de energia, e é desejável realizar essa função de uma maneira eficiente com relação a custo e energia.

SUMÁRIO DA INVENÇÃO

[003] A invenção provê o sistema de controle de frenagem de embreagem de transmissão para ao veículo de trabalho.

[004] Em um aspecto, a invenção provê um sistema de controle que opera um trem de energia do veículo de trabalho. O sistema inclui um arranjo de transmissão que transfere energia de um motor para um eixo de saída do veículo para conduzir o veículo em uma primeira ou segunda direção de acordo com pelo menos um dos modos à frente ou reverso. O arranjo inclui uma embreagem direcional à frente e uma embreagem direcional reversa, e um controlador. O controlador é configurado para determinar se uma das embreagens está engatada; avaliar uma velocidade do motor; e prover um comando de torque para engatar as outras das embreagens para diminuir a velocidade do motor quando uma mudança de efeito duplo é iniciada, ou quando a velocidade do motor exceder um limite de velocidade predeterminado.

[005] Detalhes de uma ou mais modalidades são expostos nos desenhos anexos e na descrição abaixo. Outras características e vantagens se tornarão aparentes da descrição, dos desenhos, e das reivindicações.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS

[006] A figura 1 é uma vista lateral de um veículo de trabalho de acordo com o exemplo que usa o sistema de controle de frenagem de embreagem de transmissão de acordo com essa invenção;
a figura 2 é um trem de energia do veículo de exemplo da figura 1;
a figura 3 é um fluxograma de dados de um controlador do sistema de controle de frenagem de embreagem de transmissão; e
a figura 4 é um fluxograma mostrando o uso do frenagem de embreagem de transmissão sistema de controle.

[007] Os mesmos símbolos de referência nos vários desenhos indicam os mesmos elementos.

DESCRIÇÃO DETALHADA

[008] O seguinte descreve uma ou mais modalidades de exemplo de do trem de energia exposto (ou veículo), conforme mostrado nas figuras anexas dos desenhos descritos brevemente, acima. Várias modificações nas modalidades de exemplo podem ser contempladas por uma pessoa de conhecimento na técnica.

[009] Por conveniência de notação, “componente” pode ser usado aqui, particularmente, no contexto de um conjunto de engrenagens planetárias, para indicar um elemento para transmissão de energia, tal como uma engrenagem solar, uma engrenagem anular, ou um suporte de engrenagens planetárias. Ainda, referências a uma transmissão “continuamente” variável, trem de energia, ou fonte de energia serão entendidas para também englobar, em várias modalidades, configurações incluindo uma transmissão “infinitamente” variável, trem de energia, ou fonte de energia.

[0010] Na discussão abaixo, várias configurações de exemplo de eixos, engrenagens, e outros elementos de transmissão energia são descritos. Será entendido que várias configurações alternativas podem ser possíveis, dentro do espírito dessa invenção. Por exemplo, várias configurações podem utilizar múltiplos eixos em lugar de um único eixo (ou um único eixo em lugar de múltiplos eixos), podem interpor uma ou mais engrenagens intermediárias entre vários eixos ou engrenagens para a transmissão de energia rotacional, e outros.

[0011] Quando usado aqui, “direto” ou “diretamente” pode ser usado para indicar transmissão de energia entre dois elementos de sistema sem uma conversão interveniente da energia para outras formas. Por exemplo, a energia pode ser considerada como “diretamente” transmitida por um motor para um componente de saída, se a energia for transferida por intermédio de um número de eixos, embreagens, e engrenagens (por exemplo, várias engrenagens de dentes retos, cônicas, de soma ou outras engrenagens) sem ser convertidas para uma forma diferente por uma CVP (por exemplo, sem ser convertidos para energia elétrica ou hidráulica por um gerador elétrico ou uma bomba hidráulica). Em certas configurações, a transferência fluídica de energia rotacional por um conversor de torque pode também ser considerada “direta.”

[0012] Em contraste, a energia pode não ser considerada como “diretamente” transmitida entre dois elementos de sistema, se alguma porção da energia for convertida para outra forma durante a transmissão. Por exemplo, a energia pode não ser considerada como “diretamente” transmitida entre um motor e um componente de saída, se a porção da energia do motor for convertida para uma diferente forma pela CVP, mesmo se essa porção for posteriormente reconvertida para energia rotacional (por exemplo, por outra CVP) e então recombinada com energia de motor não convertida (por exemplo, por uma engrenagem planetária de soma ou outro conjunto de soma).

[0013] Também, quando usado aqui, “entre” pode ser usado com referência a uma sequência ou ordem particular de elementos de transmissão de energia, ao contrário, que com relação à orientação física ou colocação dos elementos. Por exemplo, um dispositivo de embreagem pode ser considerado como estando “entre” um motor e um componente de saída, se energia for encaminhada para o componente de saída por intermédio do dispositivo de embreagem, se, ou não, o motor e o componente de saída estiverem em lados fisicamente opostos do dispositivo de embreagem.

[0014] O sistema de controle de frenagem de embreagem de transmissão é implementado em um veículo que tem um trem de energia. O sistema de controle de frenagem de embreagem de transmissão é usado para dissipar a energia do veículo durante um evento dinâmico, tal como uma mudança de efeito duplo ou quando o veículo está se deslocando em uma inclinação para desacelerar o motor do veículo na taxa desejada. Em transmissões elétricas híbridas (ou transmissões elétricas infinitamente variáveis (eIVTs)), um resistor de freio foi usado para dissipar essa energia em excesso. Todavia, um resistor de freio e infraestrutura de suporte são componentes caros que podem também ser incômodos de posicionar e acondicionar em um veículo, tal como uma carregadora de rodas. De acordo com a invenção abaixo, o sistema de controle de frenagem de embreagem de transmissão permite que energia cinética seja colocada sobre o volante de motor, e então leva a uma embreagem de “4-quadraturas” para dissipar energia em excesso. Por primeiro colocar a energia sobre o volante do motor, a eficiência de sistema global é maximizada, e por então dissipar a energia em excesso do sistema através da embreagem, a energia é consumida com o hardware de transmissão existente. Por meio do uso do sistema de controle de frenagem de embreagem de transmissão da presente invenção, o hardware de transmissão de embreagem é usado para dissipar a energia, como calor, durante as operações normais do veículo, tipicamente sem o uso de um resistor de freio, melhorando assim o acondicionamento e o custo.

[0015] O sistema de controle de frenagem de embreagem de transmissão inclui uma embreagem direcional à frente, uma embreagem direcional reversa, e um controlador. Durante um evento dinâmico, no qual é desejável dissipar energia, tal como durante uma mudança de efeito duplo ou deslocamento do veículo para baixo em uma inclinação, o controlador determina se uma das embreagens direcionais está engatada e provê um comando de torque para engatar a outra embreagem direcional para diminuir a velocidade do motor em resposta à determinação que uma mudança de efeito duplo está sendo realizado ou somente em resposta à determinação que a velocidade do motor excede um limite de velocidade predeterminado. Uma tal determinação pode ser baseada somente em um ou ambos desses parâmetros e independentemente da velocidade de veículo ou desaceleração do veículo. Depois do engate da outra embreagem direcional, o controlador é configurado adicionalmente para determinar se a velocidade do motor satisfizer ou estiver abaixo do limite de velocidade predeterminado; e se a velocidade do motor não satisfizer ou não estiver abaixo do limite de velocidade predeterminado, a outra embreagem direcional é adicionalmente engatada. Quando o controlador determinar que a velocidade do motor encontra ou está abaixo do limite de velocidade predeterminado, a outra embreagem direcional é desengatada. O sistema de controle de frenagem de embreagem de transmissão pode ser independente dos freios do veículo, e a aplicação dos freios do veículo não atua o sistema de controle de frenagem de embreagem de transmissão.

[0016] Por exemplo, quando o veículo está engatando em uma mudança de efeito duplo de uma direção à frente para uma direção reversa, o controlador determina que uma tal mudança de efeito duplo ocorreu e determina que a embreagem direcional à frente seja engatada. Em resposta, o controlador provê um comando de torque para engatar a embreagem direcional reversa para diminuir a velocidade do motor. Depois do engate da embreagem direcional reversa, o controlador determina a velocidade do motor e, somente se o controlador determinar que a velocidade do motor encontra ou está abaixo do limite de velocidade predeterminado, a embreagem direcional reversa é desengatada. Além disso, depois do engate da embreagem direcional reversa, se o controlador determinar que a velocidade do motor continua a exceder o limite de velocidade predeterminado, o comando de torque aplicado à embreagem direcional reversa é aumentado até o controlador determinar que a velocidade do motor encontra ou está abaixo do limite de velocidade predeterminado. Uma vez quando o controlador determinar que a velocidade do motor encontra ou está abaixo do limite de velocidade predeterminado, a embreagem direcional reversa é desengatada.

[0017] Por exemplo, quando o veículo está engatando em uma mudança de efeito duplo de uma direção reversa para uma direção à frente, o controlador determina que uma tal mudança de efeito duplo ocorreu e determina que a embreagem direcional reversa está engatada. Em resposta, o controlador provê um comando de torque para engatar a embreagem direcional à frente para diminuir a velocidade do motor. Depois do engate da embreagem direcional à frente, o controlador determina a velocidade do motor e, somente se o controlador determinar que a velocidade do motor encontra ou está abaixo do limite de velocidade predeterminado, a embreagem direcional à frente é desengatada. Além disso, depois do engate da embreagem direcional à frente, se o controlador determinar que a velocidade do motor continua a exceder o limite de velocidade predeterminado, o comando de torque aplicado à embreagem direcional à frente é aumentado até o controlador determinar que a velocidade do motor encontra ou está abaixo do limite de velocidade predeterminado. Uma vez quando o controlador determinar que a velocidade do motor encontra ou está abaixo do limite de velocidade predeterminado, a embreagem direcional à frente é desengatada.

[0018] Por exemplo, quando o veículo está se deslocando para baixo em uma inclinação ou está de outra maneira sendo submetido a uma situação em que o deslocamento do veículo pode tracionar para trás o motor, o controlador identifica a situação e determina se a embreagem direcional na direção de deslocamento está engatada. Se o controlador determinar adicionalmente que a velocidade do motor excede o limite de velocidade predeterminado, o controlador provê um comando de torque para engatar a outra embreagem direcional para diminuir a velocidade do motor. Depois do engate da outra embreagem direcional, o controlador determina a velocidade do motor e somente, se o controlador determinar que a velocidade do motor encontra ou está abaixo do limite de velocidade predeterminado, a outra embreagem direcional é desengatada. Além disso, depois do engate da outra embreagem direcional, se o controlador determinar que a velocidade do motor continua a exceder o limite de velocidade predeterminado, o comando de torque aplicado à outra embreagem direcional é aumentado até o controlador determinar que a velocidade do motor encontra ou está abaixo do limite de velocidade predeterminado. Uma vez quando o controlador determinar que a velocidade do motor encontra ou está abaixo do limite de velocidade predeterminado, a outra embreagem direcional é desengatada.

[0019] Com referência à figura 1, um sistema de controle de frenagem de embreagem de transmissão 16 é provido e é implementado em um controlador 20 de um veículo 10, que é usado para controlar os componentes de um trem de energia 12 do veículo 10. Geralmente, o trem de energia 12 inclui um ou mais engenhos, motores, baterias, e elementos de transferência de energia para energizar o veículo 10 nas direções à frente e reversa, bem como para prover energia mecânica ou elétrica para vários sistemas adicionais do veículo 10. Como descrito em maior detalhe abaixo, o sistema de controle de frenagem de embreagem de transmissão 16 é usado para dissipar a energia do veículo e/ou do trem de energia durante um evento dinâmico, tal como durante uma mudança de efeito duplo ou quando o veículo 10 está se deslocando em uma inclinação. Em um exemplo, o sistema de controle de frenagem de embreagem de transmissão 16 é usado independentemente de se os freios do veículo 10 são aplicados; e a aplicação dos freios do veículo 10 não atua o sistema de controle de frenagem de embreagem de transmissão 16.

[0020] Na figura 1, o veículo 10 é representado como um trator. Será entendido, todavia, que outras configurações podem ser possíveis, incluindo configurações com o veículo 10 como um tipo diferente de trator, uma colheitadeira, uma máquina de operação de extração, uma niveladora, ou um de vários outros tipos de veículo de trabalho. Será adicionalmente entendido que o trem de energia descrito 12 pode também ser usado em aplicações veiculares de não trabalho e aplicações não veiculares (por exemplo, instalações de energia fixas no local).

[0021] Geralmente, o controlador 20 controla a operação do sistema de controle de frenagem de embreagem de transmissão 16, trem de energia 12, e outros aspectos do veículo 10, incluindo quaisquer das funções descritas aqui. O controlador 20 pode ser configurado como dispositivos de computação com dispositivos de processador associados e arquiteturas de memória, como controladores hidráulicos, elétricos ou eletros-hidráulicos, ou de outra maneira. Como tal, o controlador 20 pode ser configurado para executar várias funcionalidades computacionais e de controle com relação ao veículo 10. O controlador 20 pode ser em eletrônico, hidráulico, ou outra comunicação com vários outros sistemas ou dispositivos do veículo 10. Por exemplo, o controlador 20 pode estar em comunicação eletrônica ou hidráulica com vários atuadores, sensores, e outros dispositivos dentro do (ou fora do) veículo 10, alguns desses sensores são discutidos em maior detalhe abaixo. O controlador 20 pode se comunicar com outros sistemas ou dispositivos (incluindo outros controladores) de várias maneiras conhecidas, incluindo por intermédio de um barramento CAN (não mostrado) do veículo 10 por intermédio de meios de comunicação sem fios ou hidráulicos, ou de outra maneira. Em algumas modalidades, o controlador 20 pode ser configurado para receber comandos de entrada e fazer uma interface com um operador por intermédio de uma interface homem-máquina ou interface de operador. Em adição aos dispositivos de entrada de direção; controles de aceleração, velocidade, e frenagem de rodas; e outros dispositivos de entrada de operador, o veículo 10 pode incluir adicionalmente uma alavanca ou outro dispositivo de entrada de operador 54 que facilita a interação com os elementos de transferência de energia de um trem de energia 12, particularmente, aqueles que iniciam uma mudança de efeito duplo, por exemplo, apresentando uma transição entre direções de deslocamento à frente e reversa.

[0022] Com referência agora à figura 2, um trem de energia de exemplo 12 é representado como implementando aspectos do sistema de controle de frenagem de embreagem de transmissão 16. Como mostrado e discutido em maior detalhe abaixo, um trem de energia 12 está em comunicação com o controlador 20, que adicionalmente recebe informação a partir dos sensores 50, 52, 56, 58 e da alavanca 54 (figura 1). Características do trem de energia 12, incluindo alternativas de exemplo para o trem de energia representado 12, podem estar descritas na Publicação dos Estados Unidos N.° US 2018/0043764, que é comumente cedida ao cessionário do presente pedido e incorporada aqui para referência.

[0023] O trem de energia 12 pode incluir um motor 120, que pode ser um motor de combustão interna de várias configurações conhecidas. O trem de energia 12 pode também incluir uma primeira fonte de energia continuamente variável (CVP) 130 (por exemplo, um motor elétrico ou hidráulico) e uma segunda CVP 134 (por exemplo, um motor elétrico ou hidráulico), que podem ser conectados por um conduto 132 (por exemplo, um conduto elétrico ou hidráulico).

[0024] O trem de energia 12 inclui um arranjo de transmissão 100 que transfere energia a partir do motor 120, primeira CVP 130, e/ou segunda CVP 134 para um eixo de saída 110. Como descrito abaixo, o arranjo de transmissão 100 inclui um número de engrenagens, embreagens, e conjuntos de controle para acionar apropriadamente o eixo de saída 110 em diferentes velocidades em múltiplas direções. Geralmente, em um exemplo, o arranjo de transmissão 100 de trem de energia 12 para implementar o sistema de controle de frenagem de embreagem de transmissão 16 pode ser qualquer tipo de arranjo de transmissão infinitamente variável.

[0025] O motor 120 pode prover energia rotacional por intermédio de um elemento de saída de motor, tal como uma roda volante, para um eixo de motor 122 de acordo com comandos a partir do controlador 20 com base na operação desejada. O eixo 122 pode ser configurado para prover energia rotacional para uma engrenagem 124. A engrenagem 124 pode ser engrenada com uma engrenagem 125, que pode ser suportada em (por exemplo, fixada a) um eixo 127. O eixo 127 pode ser substancialmente paralelo ao, e espaçado a partir do, eixo de motor 122. O eixo 127 pode suportar vários componentes de um trem de energia 12, como será discutido em detalhe.

[0026] A engrenagem 124 pode também ser engrenada com uma engrenagem 126, que é suportada em (por exemplo, fixada a) um eixo 128. O eixo 128 pode ser substancialmente paralelo ao, e espaçado a partir do, eixo de motor 122, e o eixo 128 pode ser conectado à primeira CVP 130. Consequentemente, a energia mecânica a partir do motor (isto é, a energia do motor) pode se transferir por intermédio do eixo de motor 122, para as engrenagens engrenadas 124, 126, para o eixo 128, e para a primeira CVP 130. A primeira CVP 130 pode converter essa energia para uma forma alternativa (por exemplo, a energia elétrica ou hidráulica) para transmissão sobre o conduto 132 para a segunda CVP 134. Essa energia convertida e transmitida pode então ser reconvertida pela segunda CVP 134 para a saída mecânica ao longo do eixo 136. Vários dispositivos de controle conhecidos (não mostrados) podem ser providos para regular tais conversão, transmissão, reconversão, e outros. Também, em algumas modalidades, o eixo 136 pode suportar uma engrenagem 138 (ou outro componente similar). A engrenagem 138 pode ser engrenada com, e pode transferir energia para, uma engrenagem 135. A engrenagem 138 pode também ser engrenada com, e pode transferir energia para, uma engrenagem 137. Consequentemente, a energia a partir da segunda CVP 134 (isto é, a energia da CVP) pode ser dividida entre a engrenagem 135 e a engrenagem 137 para transmissão para outros componentes, como será discutido em mais detalhe embaixo.

[0027] O trem de energia 12 pode incluir adicionalmente um variador 140 que representa um exemplo de um arranjo que permite uma transmissão de energia, infinitamente variável, entre o motor 120 e as CVPs 130, 134 e o eixo de saída 110. Como discutido abaixo, esse arranjo permite adicionalmente ao sistema de controle de frenagem de embreagem de transmissão 16, no qual a energia em excesso é dissipada, por uma combinação de transferência de pelo menos uma porção da energia de volta para o motor 120 e uma porção para a frenagem de embreagem. Todavia, outros arranjos do variador 140, motor 120, e CVPs 130, 134 podem ser providos.

[0028] Em algumas modalidades, o variador 140 pode incluir pelo menos dois conjuntos de engrenagens planetárias. Em algumas modalidades, o conjunto de engrenagens planetárias pode ser interconectado e suportado em um eixo comum, tal como o eixo 127, e os conjuntos de engrenagens planetárias podem ser substancialmente concêntricos. Em outras modalidades, um diferente conjunto de engrenagens planetárias pode ser suportado em respectivos eixos separados, que são não concêntricos. O arranjo dos conjuntos de engrenagens planetárias pode ser configurado de acordo com o espaço disponível dentro do veículo 10 para o acondicionamento de um trem de energia 12.

[0029] Como mostrado na modalidade da figura 2, o variador 140 pode incluir um primeiro conjunto de engrenagens planetárias (isto é, um conjunto de engrenagens planetárias “baixo”) com uma primeira engrenagem solar 151, primeiras engrenagens planetárias e suporte associado 152, e uma primeira engrenagem anular 153. Além disso, o variador 140 pode incluir um segundo conjunto de engrenagens planetárias (isto é, um conjunto de engrenagens planetárias “alto”) com uma segunda engrenagem solar 155, segundas engrenagens planetárias e suporte associado 157, e uma segunda engrenagem anular 158. As segundas engrenagens planetárias e suporte 157 podem ser diretamente afixados à primeira engrenagem anular 153. Também, as segundas engrenagens planetárias e suporte 157 podem ser diretamente afixados a um eixo 162 tendo uma engrenagem 165 fixada ao mesmo. Além disso, a segunda engrenagem anular 158 pode ser diretamente afixada a uma engrenagem 166. Como mostrado, o eixo 162, a engrenagem 165, e a engrenagem 166 podem, cada, receber, e podem ser substancialmente concêntricos ao eixo 127. Embora não especificamente mostrado, será apreciado que um trem de energia 12 pode incluir vários mancais para suportar esses componentes concentricamente. Especificamente, o eixo 162 pode ser rotacionalmente afixado por intermédio de um mancal ao eixo 127, e a engrenagem 166 pode ser rotacionalmente afixada por intermédio de outro mancal ao eixo 162.

[0030] No lado oposto do variador 140 (da esquerda para a direita na figura 2), a engrenagem 137 pode ser montada (por exemplo, fixada) em um eixo 160, que também suporta a primeira e segundas engrenagens solares 151, 155. Em algumas modalidades, o eixo 160 pode ser oco e pode receber o eixo 127. Um mancal (não mostrado) pode suportar rotacionalmente o eixo 160 no eixo 127 substancialmente concentricamente.

[0031] Além disso, as primeiras engrenagens planetárias e suporte associado 152 podem ser afixados a uma engrenagem 168. A engrenagem 168 pode ser engrenada com uma engrenagem 170, que é fixada a um eixo 172. O eixo 172 pode ser substancialmente paralelo ao, e espaçado do, eixo 127.

[0032] Como notado acima, um trem de energia 12 pode ser configurado para fornecer energia (a partir do motor 120, a primeira CVP 130, e/ou a segunda CVP 134) para o eixo de saída 110 ou outro componente de saída por intermédio do arranjo de transmissão 100. O eixo de saída 110 pode ser configurado para transmitir essa energia recebida para as rodas do veículo 10, para um eixo de extração de energia (PTO), para uma caixa de mudança, para um implemento, ou outro componente do veículo 10,

[0033] O trem de energia 12 pode ter uma pluralidade de modos selecionáveis, tais como um modo de acionamento direto, um modo de trajeto dividido, e um modo de série. No modo de acionamento direto, a energia a partir do motor 120 pode ser transmitida para o eixo de saída 110, e a energia a partir da segunda CVP 134 pode ser prevenida de se transferir para o eixo de saída 110. No modo de trajeto dividido, a energia a partir do motor 120 e da segunda CVP 134 pode ser somada pelo variador 140, e a energia somada ou combinada pode ser fornecida para o eixo de saída 110. Além disso, no modo de série, a energia a partir da segunda CVP 134 pode ser transmitida para o eixo de saída 110 e a energia a partir do motor 120 pode ser prevenida de se transferir para o eixo de saída 110. O trem de energia 12 pode também ter diferentes modos de velocidade em um mais dos modos de acionamento direto, trajeto dividido, e de série, e esses diferentes modos de velocidade podem prover diferentes faixas de velocidade angular para o eixo de saída 110. O trem de energia 12 pode comutar entre uma pluralidade de modos para manter a eficiência de operação apropriada. Além disso, um trem de energia 12 pode ter um ou mais modos à frente para mover o veículo 10 em uma direção à frente, e um ou mais modos reversos para mover o veículo 10 em uma direção reversa.

[0034] O trem de energia 12 pode comutar entre os modos diferentes, por exemplo, usando um conjunto de controle, 164. O conjunto de controle 164 pode incluir um ou mais componentes de transmissão selecionáveis. Os componentes de transmissão selecionáveis podem ter primeiras posições (posições engatadas), nas quais o respectivo dispositivo transmite energia de um componente de entrada para um componente de saída. Os componentes de transmissão selecionáveis podem também ter uma segunda posição (uma posição desengatada), em que o dispositivo previne transmissão de energia da entrada para o componente de saída. Os componentes de transmissão selecionáveis do conjunto de controle 164 podem incluir um ou mais embreagens úmidas, embreagens secas, embreagens de “dog collar”, freios, sincronizadores, ou outros dispositivos similares. O conjunto de controle 164 pode também incluir um atuador para atuar os componentes de transmissão selecionáveis entre a primeira e segunda posições.

[0035] Como mostrado na figura 2, o conjunto de controle 164 pode incluir uma primeira embreagem 112, uma segunda embreagem 114, uma terceira embreagem 116, uma quarta embreagem 118, e uma quinta embreagem 119. Também, o conjunto de controle 164 pode incluir uma embreagem direcional à frente 113 e uma embreagem direcional reversa 115. Em algumas modalidades, a primeira embreagem 112 pode ser montada e suportada em um eixo 142. Também, a primeira embreagem 112, em uma posição engatada, pode engatar a engrenagem 135 com o eixo 142 para rotação como uma unidade. A primeira embreagem 112, em uma posição desengatada, pode permitir à engrenagem 135 girar em relação ao eixo 142. Também, uma engrenagem 144 pode ser fixada ao eixo 142, e a engrenagem 144 pode ser engrenada com a engrenagem 165 que é fixada ao eixo 162. A embreagem direcional reversa 115 pode ser suportada no eixo 142 (isto é, comumente suportada no eixo 142 com a primeira embreagem 112). A embreagem direcional reversa 115 pode engatar e, alternativamente, desengatar a engrenagem 144 e uma engrenagem 146. A engrenagem 146 pode ser engrenada com uma engrenagem intermediária148, e a engrenagem intermediária148 pode ser engrenada com uma engrenagem 149. A embreagem direcional à frente 113 pode ser suportada na engrenagem 149, que é, por sua vez, suportada no eixo 127, para seletivamente engatar o eixo 162. Assim, a embreagem direcional à frente 113 pode ser concêntrica tanto ao eixo 162 quanto ao eixo 127. A segunda embreagem 114 pode ser suportada no eixo 172. A segunda embreagem 114 pode engatar e, alternativamente, desengatar o eixo 172 e uma engrenagem 174. A engrenagem 174 pode ser engrenada com uma engrenagem 176. A engrenagem 176 pode ser fixada a, e montada em um eixo contrário 178. O eixo contrário 178 pode também suportar uma engrenagem 180. A engrenagem 180 pode ser engrenada com uma engrenagem 182, que é fixada ao eixo de saída 110,

[0036] A terceira embreagem 116 pode ser suportada em um eixo 184. O eixo 184 pode ser substancialmente paralelo e espaçado a uma distância a partir do eixo 172. Também, uma engrenagem 186 pode ser fixada ao, e suportada pelo, eixo 184. A engrenagem 186 pode ser engrenada com a engrenagem 166, como mostrado. A terceira embreagem 116 pode engatar e, alternativamente, desengatar a engrenagem 186 e uma engrenagem 188. A engrenagem 188 pode ser engrenada com a engrenagem 176. A quarta embreagem 118 pode ser suportada no eixo 172 (em comum com a segunda embreagem 114). A quarta embreagem 118 pode engatar e, alternativamente, desengatar o eixo 172 e uma engrenagem 190. A engrenagem 190 pode ser engrenada com uma engrenagem 192, que é montada em, e fixada ao, eixo contrário 178. Adicionalmente, a quinta embreagem 119 pode ser suportada no eixo 184 (em comum com, e concêntrica com a terceira embreagem 116). A quinta embreagem 119 pode engatar e, alternativamente, desengatar o eixo 184 e uma engrenagem 194. A engrenagem 194 pode ser engrenada com a engrenagem 192.

[0037] Os diferentes modos de transmissão de um trem de energia 12 serão agora discutidos. Como as modalidades discutidas acima, um trem de energia 12 pode ter pelo menos um pelo menos um modo de trajeto dividido em que energia a partir do motor 120 e uma ou mais das CVPs 130, 134 é combinada. Também, em algumas modalidades, um trem de energia 12 pode adicionalmente ter um modo de acionamento direto e/ou e pelo menos um modo de somente CVP (isto é, modo de série).

[0038] Em algumas modalidades, o engate da primeira embreagem 112 e da segunda embreagem 114 pode colocar um trem de energia 12 em um primeiro modo à frente. Esse modo pode ser um modo de somente CVP (isto é, modo de série). Nesse modo, a energia mecânica a partir do motor 120 pode fluir por intermédio do eixo 122, da engrenagem 124, da engrenagem 126, e do eixo 128 para a primeira CVP 130. A primeira CVP 130 pode converter essa energia mecânica de entrada em energia elétrica ou hidráulica e fornecer a energia convertida para a segunda CVP 134. Também, a energia a partir do motor 120, que flui por intermédio do eixo 122, da engrenagem 124, e da engrenagem 125 para o eixo 127 é prevenida de ser alimentada ao variador 140. Além disso, a energia mecânica a partir da segunda CVP 134 pode girar o eixo 136 e a engrenagem afixada 138. Essa energia da CVP pode girar a engrenagem 137 para girar uma primeira engrenagem solar 151. A energia da CVP pode também girar a engrenagem 135, que pode transferir através da primeira embreagem 112 para o eixo 142, para a engrenagem 144, para a engrenagem 165, para o eixo 162, para as segundas engrenagens planetárias e suporte associado 157, para uma primeira engrenagem anular 153. Em outras palavras, nesse modo, a energia a partir da segunda CVP 134 pode girar acionadamente dois componentes do variador 140 (uma primeira engrenagem solar 151 e uma primeira engrenagem anular 153), e a energia pode ser somada e recombinada nas primeiras engrenagens planetárias e suporte associado 152. A energia recombinada pode se transferir por intermédio da engrenagem 168 e da engrenagem 170 ao eixo 172. A energia no eixo 172 pode ser transferida através da segunda embreagem 114 para a engrenagem 174, para a engrenagem 176, ao longo do eixo contrário 178, para a engrenagem 180, para a engrenagem 182, e, finalmente, para o eixo de saída 110. Em algumas modalidades, esse modo somente de CVP ou modo de série pode prover o eixo de saída 110 com torque relativamente alto em baixa velocidade angular de saída. Assim, esse modo pode ser referido como um modo de rastejador em algumas modalidades. Além disso, como se tornará evidente, a primeira embreagem 112 pode ser usada somente nesse modo; por conseguinte, a primeira embreagem 112 pode ser referida como uma “embreagem de rastejador”.

[0039] É notado que esse modo é provido sem um freio (isto é, de forma isenta de freio). Em outras palavras, a segunda CVP 134 gira uma primeira engrenagem solar 151 e uma primeira engrenagem anular 153, e a energia da CVP se recombina nas primeiras engrenagens planetárias e suporte 152, como um resultado.

[0040] Além disso, em algumas modalidades, o engate da embreagem direcional à frente 113 e da segunda embreagem 114 pode colocar um trem de energia 12 em um primeiro modo direcional à frente. Esse modo pode ser um modo de trajeto dividido, no qual o variador 140 soma energia da segunda CVP 134 e o motor 120 e fornece a energia combinada para o eixo de saída 110, Especificamente, a energia da segunda CVP 134 é transmitida a partir do eixo 136, para a engrenagem 138, para a engrenagem 137, para o eixo 160, para acionar uma primeira engrenagem solar 151. Também, a energia a partir do motor 120 é transmitida para o eixo 122, para a engrenagem 124, para a engrenagem 125, para o eixo 127, para a engrenagem 149, através da embreagem direcional à frente 113, para o eixo 162, para as segundas engrenagens planetárias e suporte associado 157 para uma primeira engrenagem anular 153. A energia combinada da segunda CVP 134 e do motor 120 é somada nas primeiras engrenagens planetárias e no suporte associado 152 e é transmitida por intermédio da engrenagem 168 e da engrenagem 170 para o eixo 172. A energia no eixo 172 pode ser transferida através da segunda embreagem 114 para a engrenagem 174, para a engrenagem 176, ao longo do eixo contrário 178, para a engrenagem 180, para a engrenagem 182, e, finalmente, para o eixo de saída 110,

[0041] Adicionalmente, em algumas modalidades, o engate da embreagem direcional à frente 113 e da terceira embreagem 116 pode colocar um trem de energia 12 em um segundo modo direcional à frente como um outro modo de trajeto dividido. Especificamente, a energia a partir da segunda CVP 134 pode ser transmitida a partir do eixo 136, para a engrenagem 138, para a engrenagem 137, para o eixo 160, para acionar a segunda engrenagem solar 155. Também, a energia a partir do motor 120 é transmitida para o eixo 122, para a engrenagem 124, para a engrenagem 125, para o eixo 127, para a engrenagem 149, através da embreagem direcional à frente 113, para o eixo 162, para as segundas engrenagens planetárias e suporte associado 157. A energia combinada da segunda CVP 134 e do motor 120 pode ser somada na segunda engrenagem anular 158, e pode ser transmitida para a engrenagem 166, para a engrenagem 186, através da terceira embreagem 116, para a engrenagem 188, para a engrenagem 176, para o eixo contrário 178, para a engrenagem 180, para a engrenagem 182, e, finalmente, para o eixo de saída 110,

[0042] Além disso, em algumas modalidades, o engate da embreagem direcional à frente 113 e da quarta embreagem 118 pode colocar um trem de energia 12 em um terceiro modo direcional à frente como um outro modo de trajeto dividido. Especificamente, a energia da segunda CVP 134 é transmitida a partir do eixo 136, para a engrenagem 138, para a engrenagem 137, para o eixo 160, para acionar uma primeira engrenagem solar 151. Também, a energia a partir do motor 120 é transmitida para o eixo 122, para a engrenagem 124, para a engrenagem 125, para o eixo 127, para a engrenagem 149, através da embreagem direcional à frente 113, para o eixo 162, para as segundas engrenagens planetárias e suporte associado 157, para uma primeira engrenagem anular 153. A energia combinada da segunda CVP 134 e do motor 120 é somada nas primeiras engrenagens planetárias e no suporte associado 152 e é transmitida por intermédio da engrenagem 168 e da engrenagem 170 para o eixo 172. A energia no eixo 172 pode ser transferida através da quarta embreagem 118 para a engrenagem 190, para a engrenagem 192, ao longo do eixo contrário 178, para a engrenagem 180, para a engrenagem 182, e, finalmente, para o eixo de saída 110,

[0043] Além disso, em algumas modalidades, o engate da embreagem direcional à frente 113 e a quinta embreagem 119 pode colocar um trem de energia 12 em um quarto modo direcional à frente como um outro modo de trajeto dividido. Especificamente, a energia a partir da segunda CVP 134 pode ser transmitida a partir do eixo 136, para a engrenagem 138, para a engrenagem 137, para o eixo 160, para acionar a segunda engrenagem solar 155. Também, a energia a partir do motor 120 é transmitida para o eixo 122, para a engrenagem 124, para a engrenagem 125, para o eixo 127, para a engrenagem 149, através da embreagem direcional à frente 113, para o eixo 162, para as segundas engrenagens planetárias e suporte associado 157. A energia combinada da segunda CVP 134 e do motor 120 pode ser somada na segunda engrenagem anular 158, e pode ser transmitida para a engrenagem 166, para a engrenagem 186, através de a quinta embreagem 119, para a engrenagem 194, para a engrenagem 192, para o eixo contrário 178, para a engrenagem 180, para a engrenagem 182, e, finalmente, para o eixo de saída 110,

[0044] O trem de energia 12 pode também ter um ou mais modos reversos para acionar o veículo 10 na direção oposta (reversa) a partir daqueles modos discutidos acima. Em algumas modalidades, um trem de energia 12 pode prover um modo reverso somente de CVP (ou de série), que corresponde ao modo à frente de somente CVP discutido acima, no qual a primeira embreagem 112 e a segunda embreagem 114 podem ser engatadas de forma que a segunda CVP 134 acione o eixo 136 e os outros componentes a jusante na direção oposta àquela descrita acima para mover o veículo 10 em direção reversa.

[0045] Além disso, um trem de energia 12 pode ter uma pluralidade de modos direcionais reversos de trajeto dividido. Em algumas modalidades, um trem de energia 12 pode prover modos direcionais reversos que correspondem aos modos direcionais à frente, discutidos acima; todavia, a embreagem direcional reversa 115 pode ser engatada, em vez da embreagem direcional à frente 113 para obter os modos reversos.

[0046] Consequentemente, um trem de energia 12 pode prover um primeiro modo direcional reverso por engatar a embreagem direcional reversa 115 e a segunda embreagem 114. Como tal, a energia da segunda CVP 134 pode ser transmitida a partir do eixo 136, para a engrenagem 138, para a engrenagem 137, para o eixo 160, para acionar uma primeira engrenagem solar 151. Também, a energia a partir do motor 120 pode ser transmitida para o eixo 122, para a engrenagem 124, para a engrenagem 125, para o eixo 127, para a engrenagem 149, para a engrenagem intermediária148, para a engrenagem 146, através da embreagem direcional reversa 115, para a engrenagem 144 para a engrenagem 165, para o eixo 162, para as segundas engrenagens planetárias e suporte associado 157 para uma primeira engrenagem anular 153. A energia combinada a partir da segunda CVP 134 e do motor 120 pode ser somada nas primeiras engrenagens planetárias e no suporte associado 152 e pode ser transmitida por intermédio da engrenagem 168 e da engrenagem 170 para o eixo 172. A energia no eixo 172 pode ser transferida através da segunda embreagem 114 para a engrenagem 174, para a engrenagem 176, ao longo do eixo contrário 178, para a engrenagem 180, para a engrenagem 182, e, finalmente, para o eixo de saída 110,

[0047] O trem de energia 12 pode também prover um segundo modo direcional reverso por engatar a embreagem direcional reversa 115 e a terceira embreagem 116. Como tal, a energia da segunda CVP 134 pode ser transmitida a partir do eixo 136, para a engrenagem 138, para a engrenagem 137, para o eixo 160, para acionar a segunda engrenagem solar 155. Também, a energia a partir do motor 120 pode ser transmitida para o eixo 122, para a engrenagem 124, para a engrenagem 125, para o eixo 127, para a engrenagem 149, para a engrenagem intermediária148, para a engrenagem 146, através da embreagem direcional reversa 115, para a engrenagem 144, para a engrenagem 165, para o eixo 162, para as segundas engrenagens planetárias e suporte associado 157. A energia combinada da segunda CVP 134 e do motor 120 pode ser somada na segunda engrenagem anular 158, e pode ser transmitida para a engrenagem 166, para a engrenagem 186, através da terceira embreagem 116, para a engrenagem 188, para a engrenagem 176, para o eixo contrário 178, para a engrenagem 180, para a engrenagem 182, e, finalmente, para o eixo de saída 110,

[0048] Além disso, em algumas modalidades, o engate da embreagem direcional reversa 115 e da quarta embreagem 118 pode colocar um trem de energia 12 em um terceiro modo direcional reverso. Especificamente, a energia a partir da segunda CVP 134 pode ser transmitida a partir do eixo 136, para a engrenagem 138, para a engrenagem 137, para o eixo 160, para acionar uma primeira engrenagem solar 151. Também, a energia a partir do motor 120 pode ser transmitida para o eixo 122, para a engrenagem 124, para a engrenagem 125, para o eixo 127, para a engrenagem 149, para a engrenagem intermediária148, para a engrenagem 146, através da embreagem direcional reversa 115, para a engrenagem 144, para a engrenagem 165 para o eixo 162, para as segundas engrenagens planetárias e suporte associado 157, para uma primeira engrenagem anular 153. A energia combinada da segunda CVP 134 e o motor 120 pode ser somada nas primeiras engrenagens planetárias e no suporte associado 152 e pode ser transmitida por intermédio da engrenagem 168 e a engrenagem 170 ao eixo 172. A energia no eixo 172 pode ser transferida através da quarta embreagem 118 para a engrenagem 190, para a engrenagem 192, ao longo do eixo contrário 178, para a engrenagem 180, para a engrenagem 182, e, finalmente, para o eixo de saída 110,

[0049] Além disso, em algumas modalidades, o engate da embreagem direcional reversa 115 e a quinta embreagem 119 pode colocar um trem de energia 12 em um quarto modo direcional reverso. Especificamente, a energia a partir da segunda CVP 134 pode ser transmitida a partir do eixo 136, para a engrenagem 138, para a engrenagem 137, para o eixo 160, para acionar a segunda engrenagem solar 155. Também, a energia a partir do motor 120 pode ser transmitida para o eixo 122, para a engrenagem 124, para a engrenagem 125, para o eixo 127, para a engrenagem 149, para a engrenagem intermediária148, para a engrenagem 146, através da embreagem direcional reversa 115, para a engrenagem 144, para a engrenagem 165, para o eixo 162, para as segundas engrenagens planetárias e suporte associado 157. A energia combinada da segunda CVP 134 e o motor 120 pode ser somada na segunda engrenagem anular 158, e pode ser transmitida para a engrenagem 166, para a engrenagem 186, através de a quinta embreagem 119, para a engrenagem 194, para a engrenagem 192, para o eixo contrário 178, para a engrenagem 180, para a engrenagem 182, e, finalmente, para o eixo de saída 110.

[0050] Além disso, um trem de energia 12 pode prover um ou mais modo de acionamento diretos, em que energia a partir do motor 120 é transferida para o eixo de saída 110 e energia a partir da segunda CVP 134 é prevenida de se transferir para o eixo de saída 110. Especificamente, o engate da segunda embreagem 114, da terceira embreagem 116, e da embreagem direcional à frente 113 pode prover um primeiro modo de acionamento direto à frente. Como tal, a energia a partir do motor 120 pode se transferir a partir do eixo 122, para a engrenagem 124, para o eixo 127, para a engrenagem 149, através da embreagem direcional à frente 113, para as segundas engrenagens planetárias e suporte 157, e para uma primeira engrenagem anular 153. Além disso, com a segunda e terceira embreagens 114, 116 engatadas, a segunda engrenagem anular 158 e as primeiras engrenagens planetárias e suporte 152 travam em uma razão fixa ao eixo contrário 178 e, assim, o eixo de saída 110. Isso efetivamente restringe a relação de cada lado do variador 140 e trava a velocidade do motor diretamente à velocidade de solo do veículo 10 por uma razão determinada pelo número de dentes do trem de engrenagens engatadas. Nesse cenário, a velocidade das engrenagens solares 151, 155 é fixa e as engrenagens solares 151, 155 suportam torque entre os dois lados do variador 140. Além disso, a primeira CVP 130 e a segunda CVP 134 podem estar não energizadas.

[0051] Similarmente, o engate da quarta embreagem 118, da quinta embreagem 119, e da embreagem direcional à frente 113 pode prover um segundo modo de acionamento direto à frente. Além disso, o engate da segunda embreagem 114, da terceira embreagem 116, e da embreagem direcional reversa 115 pode prover um primeiro modo de acionamento direto reverso. Também, o engate da quarta embreagem 118, da quinta embreagem 119, e da embreagem direcional reversa 115 pode prover um segundo modo de acionamento direto reverso.

[0052] Como apresentado acima, o controlador 20 é acoplado ao conjunto de controle 164 para controlar um ou mais atuadores e, como um resultado, controlar o movimento do um ou mais componentes de transmissão seletivos dentro do arranjo de transmissão 100, incluindo a primeira embreagem 112, a segunda embreagem 114, a terceira embreagem 116, a quarta embreagem 118, a quinta embreagem 119, a embreagem direcional à frente 113 e a embreagem direcional reversa 115. Geralmente, o controlador 20 opera o conjunto de controle, 164, bem como o motor 120 e as CVPs 130, 134, para implementar a função desejada, por exemplo, para obter o torque solicitado no eixo de saída 110 para o controle total do veículo 10. Isso inclui acelerações do veículo, paradas, partidas, mudanças entre relações de engrenagem, mudanças entre direções, e similares. Como descrito abaixo, o sistema de controle de frenagem de embreagem de transmissão 16 seletivamente opera durante aspectos dessas funções em situações nas quais é desejável dissipar energia, conservando assim combustível, energia e desgaste do veículo 10,

[0053] O sistema de controle de frenagem de embreagem de transmissão 16 pode ser particularmente utilizado durante um evento dinâmico, tal como durante uma mudança de efeito duplo ou quando da operação na direção de uma inclinação. Nessas situações, o veículo 10 é sujeito tipicamente à energia em excesso, que resulta da alteração de direção ou da gravidade. Em particular, estratégias de controle de transmissão durante tais eventos pode tenta aplicar um torque negativo a fim de manter ou reduzir a velocidade do veículo, que pode resultar na energia em excesso no motor.

[0054] Como descrito em maior detalhe abaixo, o sistema de controle de frenagem de embreagem de transmissão 16 permite que pelo menos uma porção dessa energia seja aplicada por intermédio das embreagens direcionais 113, 115 do arranjo de transmissão 100 para tracionar para trás o motor 120 na roda de volante de forma que perdas internas (por exemplo, calor e fricção) possam dissipar pelo menos uma porção da energia em excesso. Todavia, se essa energia resultar em o motor 120 de exceder de outra maneira um limite de velocidade predeterminado, o sistema de controle de frenagem de embreagem de transmissão 16 pode comandar o engate da embreagem direcional oposta 115, 113 para dissipar ainda mais essa energia por intermédio de perdas fricção e calor na embreagem direcional 115, 113. Com efeito, o sistema de controle de frenagem de embreagem de transmissão 16 funciona para seletivamente implementar uma forma de um arranjo de embreagem de “4-quadraturas” com base na velocidade de motor para desacelerar ainda mais o eixo de saída de motor. Essa combinação de motor tracionando para trás e engate direcional de embreagem oposto pode obter suficiente dissipação de energia sem utilizar a frenagem do lado de saída da embreagem e/ou de uma maneira que é independente da frenagem das rodas. Exemplos mais específicos são providos abaixo.

[0055] Com o presente sistema de controle de frenagem de embreagem de transmissão 16, durante um evento dinâmico, tal como uma mudança de efeito duplo ou quando a velocidade do motor 120 excede um predeterminado limite, o controlador 20 é usado para controlar a operação da embreagem direcional à frente 113 durante os modos direcionais reversos (ou modo de acionamento direto) quando a embreagem direcional reversa 115 está engatada, e o controlador 20 é usado para controlar a operação da embreagem direcional reversa 115 durante os modos direcionais à frente (ou modo de acionamento direto) quando a embreagem direcional à frente 113 está engatada. Esse sistema de controle de frenagem de embreagem de transmissão 16 é usado independentemente de se os freios do veículo 10 forem aplicados; e a aplicação dos freios de rodas não atua o sistema de controle de frenagem de embreagem de transmissão 16 e o sistema de controle de frenagem de embreagem de transmissão 16 não precisa receber informação do veículo 10 que os freios de roda estão sendo aplicados, a fim de ser atuados. A operação do sistema de controle de frenagem de embreagem de transmissão 16 é baseada na velocidade de motor e iniciação da mudança de efeito duplo. Especificamente, a embreagem direcional à frente 113 ou a embreagem direcional reversa 115 é usada para diminuir a velocidade do motor 120 durante um tal evento dinâmico. Deve ser entendido que o operador do veículo 10 pode também aplicar os freios do veículo 10 durante esses eventos dinâmicos; todavia, o presente sistema de controle de frenagem de embreagem de transmissão 16 não monitora a aplicação dos freios do veículo 10,

[0056] Como apresentado acima, o controlador 20 pode gerar comandos para implementar o sistema de controle de frenagem de embreagem de transmissão 16 com base na entradas a partir de um número de sensores 50, 52, 56, 58. O sensor 50 é operativamente associado ao motor 120 e envia informação relacionada à velocidade do motor 120 ao controlador 20, o sensor 52 é operativamente associado à alavanca 54 no veículo 10 (por exemplo, uma engrenagem ou elemento de entrada de operador de seleção de direção) que o operador ou sistema automático atue para fazer com que o veículo 10 engate em uma mudança de efeito duplo. O sensor 56 é operativamente associado à embreagem direcional à frente 113, que envia informação para o controlador 20 indicando que a embreagem direcional à frente 113 está engatada. O sensor 58 é operativamente associado à embreagem direcional reversa 115, que envia informação para o controlador 20 indicando que a embreagem direcional reversa 115 está engatada.

[0057] Quando um trem de energia 12 é colocado nos modos direcionais à frente ou os modos de acionamento direto, como descrito acima, a energia a partir do motor 120 é transferida a partir do eixo de motor 122 através da embreagem direcional à frente 113 e, finalmente, transferida para o eixo de saída 110 através do arranjo descrito, e quando um trem de energia é colocado nos modos direcionais reversos ou nos modos de acionamento direto, como descrito acima, a energia a partir do motor 120 é transferida a partir do eixo de motor 122 através da embreagem direcional reversa 115 é finalmente transferida para o eixo de saída 110 através do arranjo descrito. Por conseguinte, quando a embreagem direcional reversa 115 está engatada durante o engate da embreagem direcional à frente 113 nesses modos, a aplicação da embreagem direcional reversa 115 opera para aplicar um torque oposto para desacelerar o eixo de motor 122. Em outras palavras, a embreagem direcional reversa 115 atua como um freio de embreagem dentro de um trem de energia 12 no eixo de motor 122. Em um exemplo, a embreagem direcional reversa 115 funciona como um freio de embreagem nesses modos, uma vez que a engrenagem 146, em um lado da embreagem direcional reversa 115 está se movendo em uma direção oposta que a engrenagem 144, no outro lado da embreagem direcional reversa 115, e o engate dos elementos de embreagem da embreagem direcional reversa 115 cria um arraste fricciona sobre as rotações, que, por sua vez, é transferido através do eixo 127 para o eixo 122 no motor 120,

[0058] Igualmente, quando a embreagem direcional à frente 113 está engatada durante o engate da embreagem direcional reversa 115 nesses modos, a aplicação da embreagem direcional à frente 113 opera para aplicar um torque oposto para desacelerar o eixo de motor 122. Em outras palavras, a embreagem direcional à frente 113 atua como um freio de embreagem dentro de um trem de energia 12on o eixo de motor 122. Em um exemplo, a embreagem direcional à frente 113 funções as um freio de embreagem nesses modos uma vez que a engrenagem 149, em um lado da embreagem direcional à frente 113, está se movendo em uma direção oposta à engrenagem 165 e ao eixo 162, no outro lado da embreagem direcional à frente 113, e o engate dos elementos de embreagem da embreagem direcional à frente 113 cria um arraste fricciona sobre as rotações, que, por sua vez, é transferido através do eixo 127 para o eixo 122 no motor 120,

[0059] Com referência agora também à figura 3, um fluxograma de dados ilustra uma modalidade do controlador 20. Várias modalidades do controlador 20 de acordo com a presente invenção podem incluir qualquer número de submódulos. Como pode ser apreciado, os submódulos mostrados na figura 3 podem ser combinados e/ou adicionalmente divididos para similarmente fornecer um ou mais sinais de controle para a embreagem direcional à frente 113 e a embreagem direcional reversa 115. Em várias modalidades, o controlador 20 inclui um módulo de velocidade de motor 60, um módulo de mudança de efeito duplo 62, um módulo de embreagem 64, e um módulo de comando de torque 66.

[0060] A entrada ou alimentação ao módulo de velocidade de motor 60 é recebida do sensor 50, recebida de outros módulos de controle (não mostrados) associados ao veículo 10, e/ou determinada/modelada por outros submódulos (não mostrados) dentro do controlador 20. O módulo de velocidade de motor 60 interpreta a entrada e emite dados para o módulo de comando de torque 66 , como para a velocidade do motor 120,

[0061] A entrada ou alimentação ao módulo de mudança de efeito duplo 62 é recebida do sensor 52, recebida de outros módulos de controle (não mostrados) associados ao veículo 10, e/ou determinada/modelada por outros submódulos (não mostrados) dentro do controlador 20 em resposta à manipulação pelo operador da alavanca 54, que compreende entrada indicando um desejo do operador de realizar uma mudança de efeito duplo. O módulo de mudança de efeito duplo 62 interpreta a entrada e emite dados para o módulo de comando de torque 66 de se uma mudança de efeito duplo foi iniciada.

[0062] A entrada ou alimentação ao módulo de embreagem 64 é recebida dos sensores 56, 58, recebida de outros módulos de controle (não mostrados) associados ao veículo 10, e/ou determinada/modelada por outros submódulos (não mostrados) dentro do controlador 20, que compreende entrada indicando que a embreagem direcional está engatada. O módulo de embreagem 64 interpreta a entrada e emite dados para o módulo de comando de torque 66 como para que a embreagem direcional está engatada.

[0063] O módulo de comando de torque 66 avalia os dados recebidos a partir do módulo de velocidade de motor 60, o módulo de mudança de efeito duplo 62, e o módulo de embreagem 64. Se os dados indicarem que uma mudança de efeito duplo está ocorrendo e/ou que a velocidade do motor 120 está acima do limite de velocidade predeterminado, e que a embreagem direcional à frente 113 está engatada, o módulo de comando de torque 66 emite um sinal para a embreagem direcional reversa 115 para engatar em uma selecionada pressão de engate ou valor de posição (ou “valor de embreagem”). Igualmente, se os dados indicarem que uma mudança de efeito duplo está ocorrendo ou que a velocidade do motor 120 está acima do limite de velocidade predeterminado, e que a embreagem direcional reversa 115 está engatada, o módulo de comando de torque 66 emite um sinal para a embreagem direcional à frente 113 para engatar em um valor de embreagem selecionado. Qualquer apropriado limite de velocidade predeterminado ou apropriados valores de embreagem podem ser selecionados. Em uma modalidade, o limite de velocidade predeterminado pode representar uma velocidade apropriada ou vantajosa para o motor 120 para implementar uma mudança de efeito duplo, ou geralmente durante a operação. Por exemplo, pode ser vantajoso que o motor 120 seja mantido em uma velocidade relativamente constante no arranjo de trem de energia híbrido. Similarmente, o valor de embreagem selecionado pode representar uma quantia desejável da frenagem de embreagem aplicada ao motor 120, como discutido em maior detalhe abaixo. Os valores limite de velocidade e os associados valores de embreagem direcional à frente e reversa podem ser armazenados como tabelas de consulta ou de qualquer forma apropriada.

[0064] Com referência agora à figura 4, um fluxograma ilustra um método 200 que pode ser realizado pelo controlador 20 de acordo com a presente invenção.

[0065] O método 200 começa na etapa 202. Geralmente, o método 200 é implementado durante a operação típica do veículo 10, por exemplo, durante a propulsão à frente e reversa, atuação dos implementos de trabalho, e similares, a fim de realizar uma ou mais tarefas. Como tal, inúmeros sistemas, em adição ao sistema de controle de frenagem de embreagem de transmissão 16, estão funcionando ao mesmo tempo que o método 200, tais sistemas adicionais podem incluir aceleração, frenagem, operação de motor, estratégias de acionamento, e operação de CVP, como exemplos. Mesmo se esses sistemas adicionais forem tipicamente implementados independentemente do sistema de controle de frenagem de embreagem de transmissão 16, alguns são discutidos abaixo para prover contexto.

[0066] Na etapa 204, o método 200 determina a direção de deslocamento e identifica se a embreagem direcional está engatada, por exemplo, se e qual da embreagem direcional à frente 113 ou da embreagem direcional reversa 115 está engatada por receber informação dos sensores 56, 58. Em outras palavras, o controlador 20 determina que o veículo 10 está operando em um dos modos direcionais ou um dos modos de acionamento direto, em que a embreagem direcional 113, 115 está engatada na determinada direção de deslocamento.

[0067] Na etapa 206, o método 200 determina se uma mudança de efeito duplo está ocorrendo por receber informação do sensor 52 associado à alavanca de operador 54 que recebe a entrada de operador para uma direção ou seleção de engrenagem pretendida. Como apresentado acima, a mudança de efeito duplo ocorre quando o veículo 10 está apresentando transição de uma direção à frente para uma direção reversa, ou da direção reversa para uma direção à frente. Como um resultado, a iniciação da mudança de efeito duplo indica que o veículo estará essencialmente parando quando o veículo alterar a direção e as embreagens direcionais 113, 115 são trocadas. Em um exemplo, essa operação envolve colocar em marcha lenta o motor 120 e as CVPs 130, 134, quando apropriado, e manter o engate da embreagem direcional 113, 115 na direção de deslocamento de uma maneira que seja independente do sistema de controle de frenagem de embreagem de transmissão 16. Todavia, a mudança de efeito duplo geralmente resulta em energia em excesso quando o veículo 10 e trem de energia 12 são desacelerados. Como a embreagem direcional 113, 115 está engatada na direção de deslocamento (etapa 204), é antecipado que pelo menos uma porção da energia em excesso resultando da mudança de efeito duplo será transferida para o motor 120 por intermédio de tracionamento para trás através de um trem de energia 12, particularmente uma vez que o engate de a embreagem direcional 113, 115 é mantido até o veículo 10 ser substancialmente desacelerado ou parado. Além disso, em um exemplo, é antecipado que a quantia de energia a ser dissipada durante a mudança de efeito duplo resultará, de outra maneira, em exceder o desejado limite de velocidade do motor 120. Como tal, em preparação à mudança de efeito duplo identificada na etapa 206, o método 200 prossegue para a etapa 210 para iniciar a frenagem de embreagem, discutida abaixo. Em um exemplo, a embreagem direcional 113, 115 a ser usada para a frenagem é pré-enchida e revestida para a ação de frenagem.

[0068] Se for determinado que uma mudança de efeito duplo não está ocorrendo na etapa 206, o método 200 prossegue para a etapa 208 e determina se a velocidade de motor é maior que um limite de velocidade predeterminado (como um limite “inércia ativada”) por receber informação do sensor 50. O limite de velocidade predeterminado pode representar um valor desejado ou faixa de velocidade de motor durante a operação. Como apresentado acima, velocidade de motor excessiva pode ocorrer em um número de cenários, como foi quando estava se deslocando para baixo em uma inclinação, em que a velocidade do veículo 10 pode resultar em energia em excesso, alguma da qual pode ser transferida para o motor 120 para aumentar a velocidade do motor. Embora alguma quantia de tracionamento para trás do motor 120 possa, dessa maneira, ser benéfica para dissipar energia em excesso sem requer indevida frenagem de rodas ou indevida frenagem de embreagem do lado de saída, é também desejável manter a velocidade do motor abaixo do limite de velocidade predeterminado.

[0069] Se a velocidade de motor estiver abaixo do limite de velocidade predeterminado na etapa 208, o método 200 é terminado (representado pela etapa 226) e a embreagem direcional que não está atualmente engatada é mantida em uma condição “fora”. Em outras palavras, o sistema de controle de frenagem de embreagem de transmissão 16 não engata uma embreagem de frenagem, e a presente iteração do método 200 pode terminar. Subsequentemente, o método 200 pode ser repetido para continuar a operação de monitoramento do veículo 10.

[0070] Se a velocidade de motor exceder o limite de velocidade predeterminado na etapa 208, o método 200 prossegue para a etapa 212 em que uma sinalização é ajustada, representando uma condição de inércia. Subsequentemente, o método prossegue para a etapa 210 em que, como notado acima, a frenagem da embreagem é iniciada.

[0071] Como tal, depois de a velocidade de motor exceder o limite de velocidade predeterminado (etapa 208) e/ou uma mudança de efeito duplo foi detectada (etapa 206), o método 200 implementa a etapa 214. Na etapa 214, o controlador 20 inicializa a velocidade alvo do motor na velocidade atual do motor de forma que a velocidade atual seja comparada com a velocidade alvo do motor e os comandos de torque de frenagem sejam gerados por intermédio de um controle de enlace aberto. Como um resultado das etapas 210 e 214, a outra embreagem direcional que não está ainda engatada, quando detectado na etapa 204, é engatada. Por exemplo, se a embreagem direcional à frente 113 for detectada como engatada na etapa 204, e uma mudança de efeito duplo for detectada na etapa 206 ou a velocidade de motor excede o limite de velocidade predeterminado na etapa 208, então, na etapa 214, o controlador 20 envia um comando de torque de embreagem para a embreagem direcional reversa 115 para engatar a embreagem direcional reversa 115 como uma embreagem de frenagem. Ou, como um outro exemplo, se a embreagem direcional reversa 115 for detectada como engatada na etapa 204, e uma mudança de efeito duplo for detectada na etapa 206 ou a velocidade de motor exceder o limite de velocidade predeterminado na etapa 208, então, na etapa 214, o controlador 20 envia um comando de torque de embreagem para a embreagem direcional à frente 113 para engatar a embreagem direcional à frente 113 como a embreagem de frenagem.

[0072] Em um exemplo, um comando de torque de embreagem para a respectiva embreagem de frenagem (por exemplo, a embreagem 113 ou a embreagem 115) pode ser um primeiro predeterminado valor selecionado a fim de permitir algum deslizamento dos elementos de embreagem, enquanto funciona para dissipar pelo menos uma porção de energia em excesso na forma de fricção e calor. Por engatar a outra embreagem direcional nas etapas 210 e 214 como uma embreagem de frenagem, a rotação do eixo de saída 110 é desacelerada. Como tal, o método 200 do sistema de controle de frenagem de embreagem de transmissão 16 opera para dissipar uma primeira porção de qualquer energia em excesso por tracionar para trás o motor 120 (por exemplo, colocação da energia no volante do motor e tirar vantagem de perdas de calor e fricção no motor 120) e uma segunda porção da energia em excesso por engatar a embreagem de frenagem (por exemplo, a embreagem 113 ou a embreagem 115). Durante uma mudança de efeito duplo, é esperado que a energia em excesso irá aumentar de outra maneira a velocidade do motor para além do predeterminado limite em que a embreagem de frenagem deve ser engatada; e, como um resultado, a embreagem de frenagem é automaticamente engatada durante uma tal mudança de efeito duplo, enquanto que, de outra maneira, a velocidade de motor é monitorada para determinar quando a embreagem de frenagem é desejável.

[0073] Subsequentemente, o método 200 prossegue para a etapa 216, e o controlador 20 determina se a velocidade de motor é maior que o limite de velocidade predeterminado por receber informação do sensor 50, se a velocidade de motor está acima do limite de velocidade predeterminado, o método 200 prossegue para a etapa 218 e o controlador 20 envia um comando de torque de embreagem para a outra embreagem direcional engatada nas etapas 212 e 214 para aumentar o torque aplicado. Em um exemplo, o controlador 20 provê um comando de torque de embreagem em um valor que excede o valor de embreagem atual (por exemplo, o primeiro valor de embreagem ou o valor de embreagem representado no comando de torque mais recente).

[0074] Os comandos de embreagem aumentados na etapa 218 podem ser implementados por intermédio do controle de enlace fechado. Em algumas modalidades, o controle de enlace fechado utiliza o controle PI (proporcional-integral) ou PID (proporcional-integral-derivativo) como mecanismos de realimentação para desacelerar o motor para os níveis desejados. Em outros exemplos, mecanismos diferentes do controle de PI ou PID podem ser utilizados.

[0075] Na etapa 216, se a velocidade de motor for menor que a, ou igual à, velocidade alvo do motor, o método 200 salta para a etapa 218 e prossegue para a etapa 220. Na etapa 220 do método 200, o controlador 20 avalia a condição de inércia. Se existir a condição de inércia (isto é, é verdadeira), o método 200 prossegue para a etapa 222. Na etapa 222, o controlador 20 compara a velocidade de motor com um outro limite de velocidade. Nesse exemplo, o outro limite de velocidade pode ser mais baixo que o limite de velocidade predeterminado da etapa 208, por exemplo, para a operação histerética. Adicionalmente à etapa 222, o método 200 prossegue para a etapa 226 em que a iteração atual do método 200 termina.

[0076] Se, na etapa 220, a condição de inércia for falsa, o método 200 prossegue para a etapa 224, na qual o estado de propulsão é avaliado. Em particular, o controlador 20 determina se a mudança de efeito duplo está ainda em progresso. Se a mudança de efeito duplo foi completada, o método 200 prossegue para a etapa 226, na qual a iteração atual do método 200 termina. Com efeito, isso indica que a energia em excesso que resulta da mudança de efeito duplo ou que ocorre de outra maneira durante a operação foi dissipada pela combinação de tracionamento para trás do motor 120 através de um trem de energia 12 e por engatar a outra embreagem direcional dentro de um trem de energia 12 para prover a frenagem de embreagem do lado de entrada. Subsequentemente, o método 200 pode ser repetido a fim de implementar o sistema de controle de frenagem de embreagem de transmissão 16 durante a operação adicional do veículo, conforme as circunstâncias aparecerem.

[0077] Se, na etapa 224, o controlador 20 determinar que a mudança de efeito duplo está ainda ocorrendo, o método 200 enlaça de volta para as etapas 216 e 218, nas quais a velocidade de motor é avaliada (etapa 216) e, se necessário, o comando de embreagem é aumentado (etapa 218) até a mudança de efeito duplo estar completa e a velocidade alvo ser obtida.

[0078] Consequentemente, o presente sistema de controle de frenagem de embreagem de transmissão 16 provê um método eficaz para frenar a velocidade do motor 120 usando somente as embreagens direcionais 113, 115. Em um exemplo, o sistema de controle de frenagem de embreagem de transmissão 16 pode utilizar o motor 120 e a frenagem de embreagem da “outra” embreagem direcional a fim de dissipar energia em excesso durante uma mudança de efeito duplo ou quando o motor 120 pode ser sujeito a excessivo tracionamento para trás, tal como quando está em uma inclinação. Sozinhos, e particularmente, em combinação, esses aspectos do sistema de controle de frenagem de embreagem de transmissão 16 podem reduzir ou eliminar o uso de frenagem de veículo ou outros mecanismos para desacelerar o veículo 10 e/ou trem de energia 12.

[0079] Também, os seguintes exemplos são providos, que são enumerados para a referência mais fácil.

[0080] 1. Sistema de controle para operar um trem de energia de um veículo de trabalho tendo um motor configurado para gerar energia para um eixo de saída, o sistema de controle compreendendo: um arranjo de transmissão posicionado operativamente entre o motor e o eixo de saída e configurado para transferir seletivamente a energia a partir do motor para acionar o eixo de saída em uma primeira direção de acordo com pelo menos um modo à frente e em uma segunda direção de acordo com pelo menos um modo reverso, o arranjo de transmissão incluindo: uma embreagem direcional à frente, configurada para o engate quando transfere a energia no pelo menos um modo à frente, e uma embreagem direcional reversa, configurada para o engate quando transfere a energia no pelo menos um modo reverso; e um controlador, tendo uma arquitetura de processador e memória, configurado para: determinar se uma da embreagem direcional à frente e da embreagem direcional reversa está engatada, avaliar uma velocidade do motor; e prover um comando de torque de forma que a outra da embreagem direcional à frente e da embreagem direcional reversa está engatada para diminuir a velocidade do motor quando: uma mudança de efeito duplo é iniciada, ou a velocidade do motor exceder um limite de velocidade predeterminado.

[0081] 2. Sistema de controle de acordo com o exemplo 1, em que o controlador é configurado adicionalmente para: reavaliar a velocidade do motor; e prover o comando de torque de forma que a outra da embreagem direcional à frente e da embreagem direcional reversa seja desengatada quando a velocidade do motor encontrar ou estiver abaixo do limite de velocidade predeterminado.

[0082] 3. Sistema de controle de acordo com o exemplo 1, em que o controlador é configurado para determinar que a mudança de efeito duplo é iniciada quando o veículo de trabalho está mudando de uma direção reversa como a segunda direção para uma direção à frente como a primeira direção.

[0083] 4. Sistema de controle de acordo com o exemplo 1, em que o controlador é configurado para determinar que a mudança de efeito duplo é iniciada quando o veículo de trabalho está mudando de uma direção à frente como a primeira direção para uma direção reversa como a segunda direção.

[0084] 5. Sistema de controle de acordo com o exemplo 1, em que o arranjo de transmissão inclui pelo menos dois conjuntos de engrenagens planetárias interconectados, suportados em um eixo comum.

[0085] 6. Sistema de controle de acordo com o exemplo 5, em que o arranjo de transmissão inclui adicionalmente uma pluralidade de embreagens adicionais configuradas para ser operadas para transferir a energia do motor para o eixo de saída de acordo com uma pluralidade de velocidades de saída em cada uma da primeira e segunda direções.

[0086] 7. Sistema de controle de acordo com o exemplo 1, em que o controlador é configurado adicionalmente para: reavaliar a velocidade do motor; provêm o comando de torque para aumentar a pressão sobre a outra da embreagem direcional à frente e da embreagem direcional reversa até a velocidade do motor encontrar ou estar abaixo do limite de velocidade predeterminado.

[0087] 8. Sistema de controle de acordo com o exemplo 7, em que o controlador é configurado adicionalmente para prover o comando de torque para desengatar a outra da embreagem direcional à frente e da embreagem direcional reversa quando a velocidade do motor encontrar ou estiver abaixo do limite de velocidade predeterminado.

[0088] 9. Sistema de controle de acordo com o exemplo 1, em que o controlador compreende: um módulo de velocidade de motor configurado para receber um sinal de velocidade de motor representando a velocidade do motor; um módulo de mudança de efeito duplo configurado para receber um sinal de mudança de efeito duplo representando uma iniciação da mudança de efeito duplo; um módulo de embreagem configurado para receber um sinal de posição de embreagem direcional à frente representando uma posição da embreagem direcional à frente e uma sinal de posição de embreagem direcional reversa representando uma posição da embreagem direcional reversa; e um módulo de comando de torque acoplado ao módulo de velocidade de motor, o módulo de mudança de efeito duplo, e o módulo de embreagem e configurado para gerar o comando de torque com base no sinal de velocidade de motor, o sinal de mudança de efeito duplo, o sinal de embreagem direcional à frente, e a embreagem direcional reversa.

[0089] 10. Veículo de trabalho, compreendendo: um motor; pelo menos uma fonte de energia continuamente variável (CVP); um eixo de saída; um arranjo de transmissão posicionado operativamente entre o eixo de saída e o motor e a pelo menos uma CVP de forma que o eixo de saída receba seletivamente energia a partir de um ou de ambos do motor e da pelo menos uma CVP para acionar o eixo de saída em uma primeira direção de acordo com pelo menos um modo à frente e em uma segunda direção de acordo com pelo menos um modo reverso, o arranjo de transmissão incluindo: um conjunto de controle, com uma embreagem direcional à frente, configurada para o engate quando transfere a energia no pelo menos um modo à frente, e uma embreagem direcional reversa, configurada para o engate quando transfere a energia no pelo menos um modo reverso, e um controlador acoplado ao arranjo de transmissão e o conjunto de controle, o controlador tendo uma arquitetura de processador e memória, configurado para: determinar se uma da embreagem direcional à frente e da embreagem direcional reversa está engatada, avaliar uma velocidade do motor; e prover um comando de torque de forma que a outra da embreagem direcional à frente e da embreagem direcional reversa está engatada para diminuir a velocidade do motor quando: uma mudança de efeito duplo é iniciada, ou a velocidade do motor exceder um limite de velocidade predeterminado.

[0090] 11. Veículo de trabalho de acordo com o exemplo 10, em que o controlador é configurado adicionalmente para: reavaliar a velocidade do motor; e prover o comando de torque de forma que a outra da embreagem direcional à frente e da embreagem direcional reversa sejam desengatadas quando a velocidade do motor encontrar ou estiver abaixo do limite de velocidade predeterminado.

[0091] 12. Veículo de trabalho de acordo com o exemplo 10, em que o controlador é configurado para determinar que a mudança de efeito duplo é iniciada quando o veículo de trabalho está mudando de uma direção reversa como a segunda direção para uma direção à frente como a segunda direção.

[0092] 13. Veículo de trabalho de acordo com o exemplo 10, em que o controlador é configurado para determinar que a mudança de efeito duplo é iniciada quando o veículo de trabalho está mudando de uma direção à frente como a primeira direção para uma direção reversa como a segunda direção.

[0093] 14. Veículo de trabalho de acordo com o exemplo 10, em que arranjo de transmissão inclui adicionalmente uma pluralidade de embreagens adicionais configuradas para ser operadas para transferir a energia do motor para o eixo de saída de acordo com uma pluralidade de velocidades de saída em cada uma da primeira e segunda direções.

[0094] 15. Veículo de trabalho de acordo com o exemplo 10, em que o controlador é configurado adicionalmente para: reavaliar a velocidade do motor; e prover o comando de torque para aumentar a pressão sobre a outra da embreagem direcional à frente e da embreagem direcional reversa até a velocidade do motor encontrar ou estar abaixo do limite de velocidade predeterminado.

[0095] A terminologia usada aqui é para a finalidade de descrever somente modalidades particulares, e não é destinada a ser limitativa da invenção. Quando usadas aqui, as formas singulares “um”, “uma” e “o”, “a” são destinadas a incluir também as formas plurais, a menos que o contexto indique claramente o contrário. Será adicionalmente entendido que os termos “compreende” e/ou “compreendendo”, quando usados nessa descrição, especificam a presença de mencionados características, integradores, etapas, operações, elementos, e/ou componentes, mas do não excluem a presença ou a adição de um ou mais outros características, integradores, etapas, operações, elementos, componentes, e/ou grupos dos mesmos.

[0096] A descrição da presente invenção foi apresentada para finalidades de ilustração e descrição, mas não é destinada a ser exaustiva ou limitada à invenção na forma descrita. Muitas modificações e variações serão aparentes para aqueles de conhecimento comum na técnica sem fugir do escopo e espírito da invenção. Modalidades explicitamente referenciadas aqui foram escolhidas e descritas a fim de mais bem explicar os princípios da invenção e sua aplicação prática, e para permitir que outros de conhecimento comum na técnica compreendam a invenção e reconheçam muitas alternativas, modificações, e variações no(s) exemplo(s) descrito(s). Consequentemente, várias modalidades e implementações diferentes daquelas explicitamente descritas estão dentro do escopo das seguintes reivindicações.

Claims

Sistema de controle para operar um trem de energia de um veículo de trabalho tendo um motor configurado para gerar energia para um eixo de saída, o sistema de controle caracterizado pelo fato de que compreende:
um arranjo de transmissão posicionado operativamente entre o motor e o eixo de saída e configurado para transferir seletivamente a energia a partir do motor para acionar o eixo de saída em uma primeira direção em conformidade com pelo menos um modo à frente e em uma segunda direção em conformidade com pelo menos um modo reverso, o arranjo de transmissão incluindo:
uma embreagem direcional à frente configurada para o engate quando transfere a energia no pelo menos um modo à frente, e
uma embreagem direcional reversa configurada para o engate quando transfere a energia no pelo menos um modo reverso; e
um controlador, tendo uma arquitetura de processador e memória, configurado para:
determinar se uma da embreagem direcional à frente e da embreagem direcional reversa está engatada,
avaliar uma velocidade do motor; e
prover um comando de torque de forma que a outra da embreagem direcional à frente e da embreagem direcional reversa seja engatada para diminuir a velocidade do motor quando:
uma mudança de efeito duplo é iniciada, ou
a velocidade do motor exceder um limite de velocidade predeterminado.
Sistema de controle de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o controlador é configurado adicionalmente para:
reavaliar a velocidade do motor; e
prover o comando de torque de forma que a outra da embreagem direcional à frente e da embreagem direcional reversa seja desengatada quando a velocidade do motor encontrar ou estiver abaixo do limite de velocidade predeterminado.
Sistema de controle de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o controlador é configurado para determinar que a mudança de efeito duplo é iniciada quando o veículo de trabalho está mudando de uma direção reversa como a segunda direção para uma direção à frente como a primeira direção.
Sistema de controle de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o controlador é configurado para determinar que a mudança de efeito duplo é iniciada quando o veículo de trabalho está mudando de uma direção à frente como a primeira direção para uma direção reversa como a segunda direção.
Sistema de controle de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o arranjo de transmissão inclui pelo menos dois conjuntos de engrenagens planetárias interconectados, suportados em um eixo comum.
Sistema de controle de acordo com a reivindicação 5, caracterizado pelo fato de que o arranjo de transmissão inclui adicionalmente uma pluralidade de embreagens adicionais configuradas para serem operadas para transferir a energia do motor para o eixo de saída em conformidade com uma pluralidade de velocidades de saída em cada uma da primeira e segunda direções.
Sistema de controle de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o controlador é configurado adicionalmente para:
reavaliar a velocidade do motor;
prover o comando de torque para aumentar a pressão sobre a outra da embreagem direcional à frente e da embreagem direcional reversa até a velocidade do motor encontrar ou estar abaixo do limite de velocidade predeterminado.
Sistema de controle de acordo com a reivindicação 7, caracterizado pelo fato de que o controlador é configurado adicionalmente para prover o comando de torque para desengatar a outra da embreagem direcional à frente e da embreagem direcional reversa quando a velocidade do motor encontrar ou estiver abaixo do limite de velocidade predeterminado.
Sistema de controle de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o controlador compreende:
um módulo de velocidade de motor configurado para receber um sinal de velocidade de motor representando a velocidade do motor;
um módulo de mudança de efeito duplo configurado para receber um sinal de mudança de efeito duplo representando uma iniciação da mudança de efeito duplo;
um módulo de embreagem configurado para receber um sinal de posição de embreagem direcional à frente representando uma posição da embreagem direcional à frente e uma sinal de posição de embreagem direcional reversa representando uma posição da embreagem direcional reversa; e
um módulo de comando de torque acoplado ao módulo de velocidade de motor, o módulo de mudança de efeito duplo, e o módulo de embreagem e configurado para gerar o comando de torque com base no sinal de velocidade de motor, o sinal de mudança de efeito duplo, o sinal de embreagem direcional à frente, e a embreagem direcional reversa.
Veículo de trabalho, caracterizado pelo fato de que compreende:
um motor;
pelo menos uma fonte de energia continuamente variável (CVP);
um eixo de saída;
um arranjo de transmissão posicionado operativamente entre o eixo de saída e o motor e a pelo menos uma CVP de forma que o eixo de saída receba seletivamente energia a partir de um ou de ambos do motor e da pelo menos uma CVP para acionar o eixo de saída em uma primeira direção em conformidade com pelo menos um modo à frente e em uma segunda direção em conformidade com pelo menos um modo reverso, o arranjo de transmissão incluindo:
um conjunto de controle, com uma embreagem direcional à frente configurada para o engate quando transfere a energia no pelo menos um modo à frente, e
uma embreagem direcional reversa configurada para o engate quando transfere a energia no pelo menos um modo reverso, e
um controlador acoplado ao arranjo de transmissão e o conjunto de controle, o controlador tendo uma arquitetura de processador e memória, configurado para:
determinar se uma da embreagem direcional à frente e da embreagem direcional reversa está engatada,
avaliar uma velocidade do motor; e
prover um comando de torque de forma que a outra da embreagem direcional à frente e da embreagem direcional reversa está engatada para diminuir a velocidade do motor quando:
uma mudança de efeito duplo é iniciada, ou
a velocidade do motor exceder um limite de velocidade predeterminado.
Veículo de trabalho de acordo com a reivindicação 10, caracterizado pelo fato de que o controlador é configurado adicionalmente para:
reavaliar a velocidade do motor; e
prover o comando de torque de forma que a outra da embreagem direcional à frente e da embreagem direcional reversa seja desengatada quando a velocidade do motor encontrar ou estiver abaixo do limite de velocidade predeterminado.
Veículo de trabalho de acordo com a reivindicação 10, caracterizado pelo fato de que o controlador é configurado para determinar que a mudança de efeito duplo é iniciada quando o veículo de trabalho está mudando de uma direção reversa como a segunda direção para uma direção à frente como a segunda direção.
Veículo de trabalho de acordo com a reivindicação 10, caracterizado pelo fato de que o controlador é configurado para determinar que a mudança de efeito duplo é iniciada quando o veículo de trabalho está mudando de uma direção à frente como a primeira direção para uma direção reversa como a segunda direção.
Veículo de trabalho de acordo com a reivindicação 10, caracterizado pelo fato de que arranjo de transmissão inclui adicionalmente uma pluralidade de embreagens adicionais configuradas para ser operadas para transferir a energia do motor para o eixo de saída em conformidade com uma pluralidade de velocidades de saída em cada uma da primeira e segunda direções.
Veículo de trabalho de acordo com a reivindicação 10, caracterizado pelo fato de que o controlador é configurado adicionalmente para:
reavaliar a velocidade do motor; e
prover o comando de torque para aumentar a pressão sobre a outra da embreagem direcional à frente e da embreagem direcional reversa até a velocidade do motor encontrar ou estar abaixo do limite de velocidade predeterminado.
Veículo de trabalho de acordo com a reivindicação 10, caracterizado pelo fato de que o controlador é configurado adicionalmente para prover o comando de torque para desengatar a outra da embreagem direcional à frente e da embreagem direcional reversa quando a velocidade do motor encontrar ou estiver abaixo do limite de velocidade predeterminado.
Veículo de trabalho de acordo com a reivindicação 10, caracterizado pelo fato de que o controlador compreende:
um módulo de velocidade de motor configurado para receber um sinal de velocidade de motor representando a velocidade do motor;
um módulo de mudança de efeito duplo configurado para receber um sinal de mudança de efeito duplo representando uma iniciação da mudança de efeito duplo;
um módulo de embreagem configurado para receber um sinal de posição de embreagem direcional à frente representando uma posição da embreagem direcional à frente e um sinal de posição de embreagem direcional reversa representando uma posição da embreagem direcional reversa; e
um módulo de comando de torque acoplado ao módulo de velocidade de motor, o módulo de mudança de efeito duplo, e o módulo de embreagem e configurado para gerar o comando de torque com base no sinal de velocidade de motor, o sinal de mudança de efeito duplo, o sinal de embreagem direcional à frente, e a embreagem direcional reversa.
Veículo de trabalho de acordo com a reivindicação 10, caracterizado pelo fato de que compreende adicionalmente:
um sensor de motor associado ao motor e configurado para gerar o sinal de velocidade de motor para o módulo de velocidade de motor;
um sensor de alavanca associado a uma alavanca de entrada de operador e configurado para gerar o sinal de mudança de efeito duplo para o módulo de mudança de efeito duplo;
um primeiro sensor de embreagem associado à embreagem direcional à frente e configurado para gerar o sinal de posição de embreagem direcional à frente; e
um segundo sensor de embreagem associado à embreagem direcional reversa e configurado para gerar o sinal de posição de embreagem direcional reversa.
Veículo de trabalho de acordo com a reivindicação 10, caracterizado pelo fato de que a pelo menos uma CVP inclui uma primeira CVP e uma segunda CVP que é eletricamente conectada à primeira CVP;
em que a segunda CVP tem um modo de gerador, no qual a segunda CVP gera energia elétrica a partir de energia mecânica fornecida pelo motor, e em que a segunda CVP provê a energia elétrica gerada para a primeira CVP; e
em que a segunda CVP tem um modo de motor, no qual a segunda CVP provê energia para o motor.
Veículo de trabalho de acordo com a reivindicação 10, caracterizado pelo fato de que compreende adicionalmente:
um variador que é operacionalmente conectado ao motor e à CVP, o variador incluindo um primeiro conjunto de engrenagens planetárias e um segundo conjunto de engrenagens planetárias que são interconectados e suportados em um eixo comum; e
em que o eixo de saída é operativamente conectado ao variador.