CN104514874B - 用于自动校准工作车辆的变速箱内的离合器的系统和方法 - Google Patents

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Abstract

提供一种用于自动校准工作车辆的变速箱内的离合器的系统和方法。在一个方面，用于自动校准工作车辆的变速箱内的离合器的计算机实现方法可包括：利用计算装置确定是否满足用于对变速箱的离合器执行离合器校准的多个预定条件。预定条件可需要工作车辆停车并且从对离合器执行前一次离合器校准起已过去了预定时间段。另外，该方法可包括：当满足各预定条件时，自动地启动离合器校准而不需要操作人员的输入，并且执行离合器校准以校准离合器。

Description

用于自动校准工作车辆的变速箱内的离合器的系统和方法
技术领域
本主题总体上涉及工作车辆变速箱内的离合器的校准，更具体地，涉及用于自动校准工作车辆的连续可变变速箱内的离合器的系统和方法。
背景技术
本领域中熟知的是具有液动离合器(例如，动力换挡变速箱和连续可变变速箱)的变速箱。当操作这种变速箱时，重要的是准确地控制离合器接合，以便提供期望的车辆性能。然而，由于离合器阀内的公差和与控制器的用以命令校正电流的能力关联的误差，将离合器致动器(例如，液压致动活塞)移动到离合器片接触并且离合器开始传输扭矩的点所需的压力可显著地变化。结果，通常需要校准变速箱离合器，以确保为了接合每个离合器，正在供应正确的离合器压力。
用于校准变速箱离合器的传统技术通常需要某种类型的专用工艺装备和/或专业培训。结果，经常需要由专业的维修技术人员来执行离合器校准，从而导致工作车辆的整体维护成本大大增加。因此，存在对可由车辆的控制器自动实现的校准方法的需求，从而使对昂贵的维修启动的离合器校准的需求最小化。另外，当实现这种自动校准方法时，可能期望的是，以使所需的操作人员交互量最小化以及使操作人员不方便性最小化的方式来执行离合器校准。
发明内容
本发明的各个方面和优点将部分地在下面的说明书中阐述，或者可根据说明书而变得明显，或者可通过实施本发明而得知。
在一个方面，本主题涉及一种用于自动校准工作车辆的变速箱内的离合器的计算机实现方法。所述方法可包括：利用计算装置确定是否满足用于对所述变速箱的离合器执行离合器校准的多个预定条件。所述多个预定条件可需要所述工作车辆停车并且从对所述离合器执行前一次离合器校准起已过去了预定时间段。另外，所述方法可包括：当满足所述多个预定条件时，自动地启动所述离合器校准，而不需要操作人员的输入；以及执行所述离合器校准以校准所述离合器。
在另一个方面，本主题涉及一种用于自动校准工作车辆的连续可变变速箱内的离合器的计算机实现方法。所述方法可包括：利用计算装置确定是否满足用于对所述连续可变变速箱的离合器执行离合器校准的多个预定条件。所述预定条件可需要所述工作车辆停车并且从对所述离合器执行前一次离合器校准起已过去了预定时间段。所述预定时间段可对应于所述工作车辆的预定量的发动机小时数。另外，所述方法可包括：当满足所述多个预定条件时，自动地启动所述离合器校准，而不需要操作人员的输入；以及执行所述离合器校准以校准所述离合器。
在另一个方面，本主题涉及一种用于自动校准工作车辆离合器的系统。所述系统可包括：变速箱，具有离合器和与所述离合器关联的离合器阀。所述离合器阀可被配置为调节供应到所述离合器的致动器的流体的离合器压力。所述致动器可被配置为基于所述离合器压力接合所述离合器。另外，所述系统可包括控制器，所述控制器以通信方式耦接到所述离合器阀。所述控制器可被配置为确定是否满足用于对所述离合器执行离合器校准的多个预定条件。所述多个预定条件可需要所述工作车辆停车并且从对所述离合器执行前一次离合器校准起已过去了预定时间段。另外，所述控制器可被配置为：当满足所述多个预定条件时，自动地启动所述离合器校准，而不需要操作人员的输入；以及实际执行所述离合器校准以便校准所述离合器。
参考下面的说明书和所附的权利需要书，本发明的这些和其它特征、方面和优点将变得更好理解。被并入本说明书且构成本说明书的一部分的附图示出本发明的实施例，并且与说明书一起用于说明本发明的原理。
附图说明
参考附图，在说明书中阐述指导一个本领域普通技术人员的本发明的完全和实现性的公开(包括其最佳模式)，在附图中：
图1示出工作车辆的一个实施例的侧视图；
图2示出适于用在图1中示出的工作车辆内的连续可变变速箱的一个实施例的示意图；
图3示出可与图2中示出的变速箱的离合器一起使用的合适离合器配置的一个实施例的示意图；
图4示出用于自动校准工作车辆变速箱内的离合器的方法的一个实施例的流程图；以及
图5示出用于校准工作车辆变速箱的各个离合器的方法的一个实施例的流程图。
具体实施方式
现在，将详细地参考本发明的实施例，在附图中示出实施例的一个或多个示例。各示例以说明本发明的方式来提供，而不是限制本发明。事实上，本领域的技术人员将清楚，在不脱离本发明的范围或精神的情况下，可在本发明中进行各种修改和变形。例如，作为一个实施例的一部分示出或描述的特征可与另一个实施例一起使用，以形成又一个实施例。因此，本发明旨在涵盖落入所附权利需要书及其等同物的范围内的这样的修改和变形。
总体上，本主题涉及用于自动校准工作车辆变速箱内的离合器的系统和方法。具体地，在一些实施例中，当满足一个或多个预定条件时，可自动地启动离合器校准(即，不需要任何操作人员输入或交互)。例如，用于启动校准的预定条件可包括但不限于：需要车辆停车，需要从执行最近一次离合器校准起已过去了预定时间段，需要发动机速度和/或一个或多个流体温度落入预定范围内，需要任何通电仪器被关断和/或任何其它合适的条件。假设满足适当的条件，可启动校准处理以校准变速箱离合器中的一个或多个。在此处理期间，可经由驾驶室显示器中的消息窗口或者经由任何其它合适的通知部件来通知操作人员正在进行自动离合器校准。
应该理解，由于需要车辆在校准处理的持续时间内保持停车，因此期望的是，在操作人员原本会在停车时保持车辆运行的时间段期间执行离合器校准。例如，对于一些工作车辆，推荐的是在停车时保持车辆运行给定时间段，以在完成车辆停机之前允许车辆的涡轮冷却下来。在此情形下，可在此时间段期间执行本文中公开的自动离合器校准，以允许校准变速箱，而不需要额外的车辆操作时间。
另外，由于离合器校准是自动启动的而不是由操作人员触发的，因此车辆控制器可被配置为：如果满足一个或多个取消条件就自动地中止或取消校准处理。例如，如果操作人员移动FRNP杠杆以脱离停车状态或者操纵工作车辆的一个或多个其它控制杠杆或踏板(例如，速度控制杠杆或踏板、离合器踏板、发动机油门杆、空档按钮和/或任何其它合适的输入装置)，则可自动地取消校准处理。另外，如果控制器检测到任何车辆移动或者车辆移动超出给定阈值，则可取消校准处理。通过提供这样的取消条件，如果操作人员需要立即使用车辆，或者如果操作人员仅仅决定他/她不想在那时进行离合器校准，则可自动地取消离合器校准处理。
此外，在校准处理期间，为了减少完成校准所需的总时间量以及防止出现会显著影响车辆性能的异常状况，可实现各种限制。例如，在一些实施例中，可在执行所公开的自动离合器校准时(例如，通过仅校准正向离合器、反向离合器和第一范围离合器)仅校准离合器的一部分。另外，可利用步长大小限制来限制在校准处理期间允许控制器在各连续电流命令之间进行的递增电流变化。此外，可利用最大改变限制来限制允许控制器在初始电流命令和最终电流命令之间进行的总电流变化。通过提供这样的限制，可相对快速地完成校准处理，而不会显著地改变车辆性能。
现在参考附图，图1示出工作车辆10的一个实施例的侧视图。如所示出的，工作车辆10被配置为农用拖拉机。然而，在其它实施例中，工作车辆10可被配置为本领域中已知的任何其它合适的工作车辆，例如各种其它农用车辆、运土车、装载机和/或各种其它越野车辆。
如图1中所示，工作车辆10包括一对前轮12、一对后轮14和耦接到车轮12、14并且由车轮12、14支承的底盘16。操作人员的驾驶室18可由底盘16的一部分支承，并且可容纳允许操作人员控制工作车辆10的操作的各种控制装置或输入装置20、21(例如，杠杆、踏板、控制面板和/或按钮等)。例如，如图1中所示，工作车辆10可包括前进-空档-倒车-停车(FNRP)杠杆20和离合器踏板21。另外，工作车辆10可包括安装在底盘16上的发动机22和变速箱24。变速箱24可操作地耦接到发动机22，并且可经由车轴/差速器26提供用于将发动机动力传递到车轮14的可变调节传动比。发动机22、变速箱24、和车轴/差速器26可共同地定义工作车辆10的传动系统28。
应该理解，提供如上所述的和图1中示出的工作车辆10的配置仅仅是为了将本主题置于示例性的使用领域中。因此，应该理解，本主题可容易地适用于任何方式的工作车辆配置10。例如，在替代实施例中，可提供耦接发动机22、变速箱24和差速器26的单独的框架或底盘，这是在较小拖拉机中常见的配置。其它配置可使用铰接底盘以控制工作车辆10，或者依靠轨道以代替车轮12、14。另外，尽管未示出，但工作车辆10还可被配置为可操作地耦接到任何合适类型的工作器具，例如拖车、喷杆、粪罐、饲料粉碎机、和/或犁等。
现在参照图2，示出根据本主题的方面的适于与上述工作车辆10一起使用的连续可变变速箱24的一个实施例的示意图。如所示出的，变速箱24可包括静液压动力单元30和行星动力单元32。静液压动力单元30和行星动力单元32可耦接到包括范围齿轮集合34的动力传动系统并且还可耦接到负载L。例如，在一个实施例中，负载L可对应于工作车辆10的驱动车轮(例如，工作车辆10的前轮12和/或后轮14)。替选地，静液压动力单元30和行星动力单元32可耦接到任何其它合适的负载L，例如包括工作车辆10的轨道驱动或单独操作系统的负载(例如，车辆10的前动力输出(PTO)和/或后动力输出(PTO))。
变速箱10的静液压动力单元30总体上可包括流体泵36，该流体泵36通过闭环的流体管道38耦接到液压电动机40。电动机40可经由输入齿轮N6耦接到发动机23。具体地，如图2中所示，可通过安装在变速箱10的前轴42上并且与输入齿轮N6接合的从动齿轮N4向静液压动力单元30传输动力。另外，静液压动力单元30的输出齿轮N10可经由齿轮N11和N12连接到行星动力单元32的环形齿轮NR。
一般，泵36可包括本领域已知的任何合适的电控泵，例如电控可变排量液压泵。如此，可使用工作机器10的电子控制器44自动地控制泵36的操作。例如，如图2中所示，控制器44可经由合适的通信链路46以通信方式耦接到泵36，使得可通过一系列位置来调节泵36的旋转斜板的角度(用穿过泵36的对角箭头48表示旋转斜板)，由此调节变速箱24的传动比。
应该理解，控制器44一般可包括本领域已知的任何合适的基于处理器的装置。因此，在一些实施例中，控制器44可包括被配置为执行各种计算机实现的功能的一个或多个处理器和相关的存储器装置。如本文中所用的，术语“处理器”不仅是指在本领域被称为包括在计算机中的集成电路，而且是指控制器、微控制器、微计算机、可编程逻辑控制器(PLC)、专用集成电路和其它可编程电路。另外，控制器44的存储器装置一般可包括存储器元件，这些存储器元件包括但不限于计算机可读介质(例如，随机访问存储器(RAM))、计算机可读非易失性介质(例如，闪速存储器)、软盘、紧凑盘-只读存储器(CD-ROM)、磁-光盘(MOD)、数字万用盘(DVD)和/或其他合适的存储器元件。这种存储器装置一般可被配置为存储合适的计算机可读指令，这些计算机可读指令当被处理器执行时将控制器44配置为执行各种计算机实现的功能，例如以下参考图4和图5描述的方法100、200。另外，控制器44还可包括各种其它合适的组件，例如通信电路或模块、一个或多个输入/输出通道、和/或数据/控制总线等等。
仍然参考图2，变速箱24的行星动力单元32总体上可包括安装在行星输入轴50上的主恒星齿轮NS1。如所示出的，行星输入轴50可经由正向方向离合器52或反向方向离合器54耦接到发动机22。另外，行星动力单元32可被配置为选择性耦接到负载L，耦接到液压动力单元30并且选择性耦接到发动机22，所有这些都在是控制器44的自动控制之下。例如，为了将行星动力单元32耦接到负载L，变速箱24可包括耦接到负载L的输出轴56，负载L携带与范围齿轮集合34的1/2范围轴58上的输出齿轮N17接合的输入齿轮N18、和与范围齿轮集合34的3/4范围轴60上的齿轮N19接合的齿轮N22。进而，1/2范围轴58可经由范围选择器或离合器R1和R2的自动操作耦接到行星动力单元32，以得到分别通过齿轮N13和N14、或齿轮N15和N16的动力流。类似地，3/4范围轴60可经由范围选择器或离合器R3和R4耦接到行星动力单元32，以得到分别经由齿轮N13和N20、或齿轮N15和N21的动力流。1/2范围轴58和3/4范围轴60还可同时耦接到行星动力单元32，以提供双重动力流。应该理解，可通过控制器44使用合适的致动器62(例如，液压活塞)自动地控制各种离合器(例如，正向方向离合器52、反向方向离合器54、以及离合器R1、R2、R3和R4)的操作，致动器62经由合适的通信链路46以通信方式耦接到控制器44。
控制器44还可以以通信方式耦接到旋转斜板致动器64，以自动地控制泵36的旋转斜板的角度。例如，致动器64可被配置为响应于从控制器44接收到的控制信号将旋转斜板在一系列角度内移动。另外，控制器44可耦接到用于监测变速箱24的各种操作参数的任何数量的传感器，这些传感器包括但不限于：压力传感器66，用于感测将泵36连接到电动机40的导管38内的压力和/或用于感测变速箱24的各种离合器内的液压流体的压力；速度传感器68，用于感测变速箱24的各种轴的速度；温度传感器，用于感测变速箱24内的一种或多种流体的温度；和/或任何其它合适的传感器。类似地，控制器44还可连接到发动机22(例如，发动机22的调速器)，用于接收来自发动机22的发动机速度数据和其它信息。
另外，如图2中所示，控制器44还可经由合适的通信链路46以通信方式耦接到位于驾驶室18内的受操作人员控制的输入装置20、21。例如，控制器44可耦接到FRNP杠杆20、离合器踏板21和/或车辆的任何其它合适的输入装置(例如，速度控制杠杆或踏板、发动机油门杆、空档按钮和/或车辆10的任何其它合适的杠杆、踏板、按钮或控制面板)。
在操作期间，变速箱24可被操作为通过接合反向方向离合器54以经由齿轮N1、N3、N5和N7为行星动力单元32提供动力或者接合正向方向离合器52以经由齿轮N1、N8和N2为行星动力单元32提供动力，而具有组合的静液压和机械动力流。替选地，变速箱44可被操作为通过脱离正向方向离合器52和反向方向离合器54二者而具有纯液压动力流。不管怎样，变速箱44可提供范围之间的无缝衔接，以根据需要提供工作/道路配置。具体地，可通过经由从控制器44发送的控制信号自动地改变泵36的旋转斜板角度以平稳且连续的方式实现变速箱24的各速度范围内的从零到最大速度的速度改变。至于各速度范围，可使用旋转斜板行进的基本上整个范围。例如，在一些实施例中，旋转斜板可以为了得到特定速度范围内的零速度而位于旋转斜板的行进范围的一端，可以为了得到该速度范围的最大速度而位于旋转斜板的行进范围的另一端，并且可以为了得到同一速度范围的中间速度而位于旋转斜板的行进范围内的零倾斜位置或空挡位置。
仍然参照图2，变速箱24还可包括可操作地定位在负载轴56上的停车制动器70。在一些实施例中，停车制动器70可以(经由合适的通信链路46)以通信方式耦接到控制器44，以进行停车制动器70的自动控制。例如，控制器44可被配置为成比例地或逐渐地接合停车制动器70，以及逐渐地释放或脱离停车制动器70。在这种实施例中，可使用自动阀(例如，比例减压阀)控制供应到停车制动器70的液压流体的压力，该自动阀被配置为经由从控制器44发送的控制信号进行操作。如通常所理解的，停车制动器压力可与停车制动器扭矩反向相关。因此，与变速器24的各种离合器相反，停车制动器70可被设计成使得停车制动器70在该制动器70内的压力减小时接合并且在该制动器70内的压力增大时脱离。
另外，对于当控制器44未被供电或者未正确起作用时的操作，停车制动器70还可被配置为使用单独的部件进行接合。例如，停车制动器70可以是施加的弹簧，或者可包括被配置为将停车制动器70偏置为接合的任何其它合适的偏置部件。替选地，停车制动器70可包括当控制器44未被供电或者未正确起作用时用于接合停车制动器70的合适的机械部件。此外，可设置在发动机22停顿的情况下存储加压的液压流体的部件，使得停车制动器70可保持释放和/或可被施加和释放若干次(如果是为控制车辆10所需要的话)，直到发动机22可重新启动。另外，可设置其它部件(例如，手动泵)，以便如果存在故障并且在系统内没有剩下所存储的加压的液压流体，则脱离停车制动器70。
应该理解，图2中所示的变速箱24的配置仅仅示出可与所公开的系统和方法一起使用的合适变速箱的一个示例。因此，本领域的普通技术人员应该理解，本主题的应用不必限于图2中所示的特定变速箱24，而是本主题可有利地与各种类型/配置的变速箱一起使用。例如，除了连续可变变速箱之外，还可有利地应用所公开的系统和方法的一些方面，以使得能够执行动力换挡变速箱或任何合适的变速箱类型内的离合器的自动校准。
现在参考图3，示出根据本主题的方面的液动离合器的一个实施例的示意图。该离合器通常代表用于以上参考图2描述的变速箱24的范围离合器R1至R4和方向离合器52、54的合适配置。
如所示出的，液动离合器可包括外壳或容器72，外壳或容器72包含耦接到输出轴76的一个或多个离合器板74和耦接到输入轴80的一个或多个离合器板78。另外，离合器可包括离合器弹簧82和流体操作致动器(例如，以上参考图2描述的致动器62)，离合器弹簧82被配置为保持离合器板74、78分开，并且流体操作致动器被配置为将离合器板74、78按压在一起以接合离合器。
此外，如图3中所示，可通过比例电磁减压阀84将加压流体供应到致动器62(例如，经由流体管路86)。阀84可被配置为接收来自车辆10的泵P的加压流体，并且还可与车辆10的流体罐88流体连通。如通常所理解的，可通过经由通信链路46传输合适的控制信号，由车辆控制器44自动地控制阀84的操作。各个控制信号通常可对应于与特定电流值关联的电流命令，该特定电流值进而可直接与从阀84供应到致动器62的液压流体的压力成正比。因此，通过改变电流命令，控制器44可直接控制供应到致动器62的流体压力，因此控制离合器的接合/脱离。
现在参考图4，示出根据本主题的方面的用于自动校准工作车辆变速箱的离合器的方法100的一个实施例的流程图。总体上，将参考以上参考图2和图3示出并描述的连续可变变速箱24和离合器52、54、R1-R4来描述方法100。然而，本领域的普通技术人员应该理解，可采用所公开的方法100自动地校准任何其它合适变速箱的离合器。另外，尽管出于例示和讨论的目的图4示出以特别次序执行的步骤，但本文中讨论的方法不限于任何特定的次序或布置。使用本文中提供的公开内容的本领域的技术人员应该理解，在不偏离本公开内容的范围的情况下，可用各种方式省略、重排、组合和/或改变本文中公开的方法的各个步骤。
如图4中所示，在102，方法100包括确定是否满足用于启动自动离合器校准所需的所有预定条件。具体地，如以上所指示的，所公开的校准处理被配置为由车辆的控制器44自动地执行，而不需要任何操作人员的输入或交互。因此，在启动实际的校准处理之前，控制器44可被配置为验证是否满足各种条件，以确保可执行安全且准确的离合器校准。
例如，在102A，控制器44可被配置为验证工作车辆10是否停车。为了进行此判定，控制器例如可被配置为确认车辆10的FNRP杠杆20的位置。具体地，控制器44可以以通信方式耦接到合适的传感器，所述传感器提供对FNRP杠杆20是接合成“前进”位置、“空档”位置、“倒车”位置还是“停车”位置的指示。如果FNRP杠杆20接合在“停车”位置，则可确定车辆10处于停车并且可合适地启动离合器校准(假设满足任何其它所需的条件)。除了验证FRNP杠杆20的位置之外，控制器44还可被配置为验证工作车辆10当前是否在运动。例如，控制器44可以以通信方式耦接到合适的传感器(例如，车轮或轴速度传感器)，所述传感器提供对车辆10的对地速度或变速箱24的输出速度的指示。
另外，在102B，控制器44可被配置为验证是否从前一次校准变速箱24的离合器52、54、R1-R4中的一个或多个起已过去了预定时间段。具体地，在一些实施例中，如果确定没有在给定时间段内校准离合器52、54、R1-R4，则仅可由控制器44启动自动校准。在这种实施例中，通常可基于用于执行所公开的校准方法100的期望的频率来选择预定时间段。例如，预定时间段可对应于工作车辆10的给定量的发动机小时数(例如，范围从20个发动机小时数到50个发动机小时数的时间段)或固定量的日历时间(例如，每周一次)。应该理解，预定时间段可从之前任何离合器校准开始，例如根据本文中描述的方法执行的前一次校准和/或任何其它合适的校准(例如，前一次由维修启动的离合器校准)。
通过选择离合器校准之间的合适时间段，在使任何操作人员的不方便性最小化的同时，可经由校准来增强变速箱24的性能。例如，操作人员可能不愿意允许每当他/她的工作车辆10通电或断电时执行离合器校准。然而，通过将每个离合器校准与之前的校准相隔给定时间段，校准的执行可以是较不打扰的。另外，如以下将描述的，即使由于已过去了预定时间段(并且由于满足了任何其它所需的条件)而启动离合器校准，离合器校准仍然可被终止。结果，如果操作人员不想在特定时间执行离合器校准，或者如果在用于执行校准处理的合适条件下工作车辆仅仅未保持在停车，则可取消校准。在这种情况下，控制器44可被配置为一直等待，直到在尝试启动另一个自动离合器校准之前的下一个关键周期为止(假设在随后的时间满足所有预定条件)。
仍然参考图4，在102C，控制器44可被配置为验证包含在变速箱24内的一种或多种流体的温度是否在预定温度范围内。例如，在一些实施例中，控制器44可被配置为验证变速箱24内的油温是否在合适的温度范围内，例如范围从大约60摄氏度(℃)至大约90℃、或者从大约65℃至大约85℃及其之间的任何其它子范围的油温。如通常所理解的，通过针对每个离合器校准将油温保持在给定范围内，可执行更可重复的且更准确的校准。应该理解，可使用以通信方式耦接到控制器44的一个或多个温度传感器(例如，位于流体阀和/或油槽处的传感器、和/或与流体阀和/或油槽相邻的传感器)来监控油温。
另外，在102D，控制器44可被配置为验证车辆10的发动机速度是否在预定的速度范围内。例如，在一些实施例中，当发动机22以范围从大约800 RPM至大约1000 RPM(例如从大约850 RPM至大约950 RPM或者从大约875 RPM至大约925 RPM及其之间的任何其它子范围)的发动机速度进行操作时，可启动离合器校准。应该理解，控制器44可被配置为经由从一个或多个速度传感器(例如与发动机22的调速器关联的发动机速度传感器)接收到的信号来监控发动机速度。
还应该理解，当选择预定速度范围时，可能期望的是，当执行所公开的自动离合器校准时使用的发动机速度与当执行任何其它合适的离合器校准(例如，由维修启动的离合器校准)时使用的发动机速度相同或类似。例如，控制器44可被配置为将发动机速度控制为特定RPM值(例如，900RPM)，而不管正执行的校准的类型如何。通过针对每个离合器校准采用相同或类似的发动机速度，可执行更可重复的且更准确的校准。相比之下，如果在校准期间发动机速度显著变化，则变得更加难以精确地确定离合器内的转矩，这会导致不准确的校准。
此外，在102E，控制器44可被配置为验证在启动任何自动离合器校准之前与工作车辆10关联的所有通电仪器是否被关断。例如，在一些实施例中，控制器44可验证与车辆100关联的任何前PTO和/或后PTO是否被关断。另外，控制器44可被配置为验证在启动任何校准之前与通电仪器关联的任何部件(例如任何电动液压远程(EHR)阀)是否也被关断。如通常所理解的，当通电仪器接通时，车辆发动机22和或/或变速箱24上的负载会显著地变化。因此，通过确保在每个离合器校准期间所有通电仪器被关断，可执行更可重复的且更准确的校准。
应该理解，以上参考图4描述的条件(即，条件102A-102E)仅仅作为合适的预定条件的示例而提供，这些条件可以是根据本文中提供的公开内容启动自动离合器校准所需要的。因此，本领域的普通技术人员应该容易理解，在启动自动校准之前，还可能需要满足任何其它合适的预定条件。例如，控制器44还可被配置为验证在系统内不存在故障(例如，通过验证没有识别到传感器故障)和/或验证操作人员还没有压下离合器踏板21(例如，通过监控从与离合器踏板21关联的传感器接收到的信号)。作为另一个示例，控制器44还可被配置为验证操作人员是否正确地坐在操作人员的驾驶室18内。类似地，应该理解，以上参考图3描述的条件(即，条件102A-102E)的特定组合仅仅作为用于启动自动离合器校准可能需要的预定条件的合适组合的一个示例而提供。在其它实施例中，在启动自动校准之前可能需要满足预定条件的任何其它合适组合。
还应该理解，在一些实施例中，控制器44可能仅被允许在工作车辆10被设置成停车之后的给定时间段(例如，1至4秒内)内启动自动离合器校准。在这个时间段期间，在控制器44正在验证是否满足所有预定条件的同时，对范围离合器(例如，离合器R1-R4)的供电可保持接通。如果确定在该时间段内不满足所有条件，则对范围离合器的供电可关断，因为将不启动自动离合器校准。然而，如果在该时间段内满足所有预定条件，则一旦完成自动离合器校准，就仅关断对范围离合器的供电。
仍然参考图4，在104，方法100包括在不需要任何操作人员的输入或交互的情况下自动地启动离合器校准。具体地，如以上所指示的，控制器44可被配置为当满足用于执行离合器校准的所有预定条件(例如，条件102A-102E)时自动地启动离合器校准处理。考虑到所公开的校准方法100的自动性质，当启动离合器校准时，可向操作人员提供合适的通知。例如，在一个实施例中，可向操作人员显示合适的消息窗口，指示自动离合器校准正在进行中。
另外，在106，方法100包括实际地校准变速箱24的一个或多个离合器。具体地，根据本主题的一些方面，控制器44可仅被配置为校准变速器24内包含的离合器的一部分，以减少完成整个校准处理所需的时间量。例如，在一个实施例中，在执行所公开的方法100时，可仅校准正向方向离合器52、反向方向离合器54和第一范围离合器R1。然而，在其它实施例中，可根据本主题的方面校准离合器的任何其它组合(包括所有的离合器)。以下，将参考图5总体上描述用于校准每个离合器的实际处理。
仍然参考图4，在108，方法100包括确定在执行离合器校准期间是否满足任何取消条件。具体地，在一些实施例中，如果控制器44确定满足一个或多个特定取消条件，则可自动地终止或取消校准处理。例如，取消条件中的一些可涉及操作人员的动作(例如，操作人员将FNRP杠杆20移动离开“停车”位置、压下离合器踏板21、压下车辆10的速度控制踏板、移动车辆10的速度控制杠杆、移动车辆10的油门杆、压下车辆10的空档按钮和/或操纵会影响离合器校准的任何其它合适的输入装置)，这些动作以会对执行准确和/或安全的离合器校准有害的方式导致车辆10的操作的改变。作为另一个示例，如果操作人员在整个校准处理期间没有保持坐在操作人员的驾驶室18内，则可能需要取消离合器校准。另外，如果在校准处理期间控制器44检测到任何车辆运动(或者车辆运动超出给定阈值)，则可自动地取消离合器校准。
通过提供取消条件，可确保只有当操作条件有助于进行有效、准确和安全的离合器校准时，才执行校准处理。另外，取消条件还可为操作人员提供用来中止或以其它方式取消离合器校准处理的方式，如果他/她不想在那时执行离合器校准的话。例如，如果操作人员需要立即使用工作车辆10，则他/她可移动FNRP杠杆21脱离停车状态或者操纵任何其它合适的踏板、杠杆或其它输入装置以取消校准处理。
应该理解，可能出现这样的情形，其中，由于启动校准所需要的预定条件，可能经过较长时间段，而控制器44没有执行自动离合器校准。例如，操作人员可能以允许预定条件中的一个或多个被满足的方式操作他/她的车辆(例如，由于当关断车辆10时操作人员保持通电仪器接通的事实)。在此情形下，控制器44可被配置为向操作人员通知(例如，经由消息窗口)：推荐或需要自动离合器校准。
现在参考图5，示出根据本主题的方面的用于校准各个变速箱离合器的方法200的一个实施例的流程图。总体上，将参考执行包括在图4的方法100内的校准处理(例如，方法要素106)来描述方法200。然而，本领域的普通技术人员应该理解，可采用所公开的方法200根据任何其它合适校准处理来校准各个离合器。另外，尽管出于例示和讨论目的图5示出以特定次序执行的步骤，但本文中讨论的方法不限于任何特定次序或布置。使用本文中提供的公开内容的本领域的技术人员应该理解，在不偏离本公开内容的范围的情况下，可以以各种方式省略、重排、组合和/或改变本文中所公开的方法的各个步骤。
如图5中所示，在202，方法200包括发送初始校准信号，以命令正被校准的离合器(例如，正向方向离合器52、反向方向离合器54或第一范围离合器R1)内的离合器压力。如以上所指示的，可通过向离合器阀84(图3)发送合适的电流命令来命令离合器压力，其中，所命令的电流值直接与作为结果的离合器压力成比例。
为了减少完成离合器校准所需的时间量，在一些实施例中，从控制器44发送到离合器阀84的初始电流命令可对应于从对离合器执行的之前校准得到的最终电流命令。具体地，对于对给定离合器执行的每个校准，经由校准处理确定的最终电流命令可被存储在控制器的存储器内。此后，存储的该电流命令接着可被用作对离合器执行的下一次校准的初始电流命令。结果，不同于为所执行的每次离合器校准采用相同的初始电流命令(例如，预定基线电流命令)的传统校准方法，所公开的方法200可被配置为使用之前确定的电流命令来启动校准处理，这可允许控制器44快速识别是否需要相对于前一个命令将电流向上调节或向下调节。
在204，方法200包括确定在与初始校准信号(即，初始电流命令)关联的离合器压力下离合器的接合条件。具体地，在一些实施例中，控制器44可被配置为确定经由初始校准信号命令的电流是否导致对于离合器接合而言过低或过高的离合器压力。例如，如果离合器无法在命令的压力下接合，则由控制器44发送的电流命令过低并且将需要被增大。类似地，如果离合器在命令的压力下接合达到比离合器板74、78的初始接合所需的程度更大的程度，则由控制器44发送的电流命令过高并且将需要被减小。
一般，应该理解，可使用本领域已知的任何合适方式和/或方法确定离合器的接合条件(即，是否实际地接合离合器以及接合到什么程度)。然而，在本主题的一些实施例中，可通过分析变速箱24的静液压动力单元30内的压力变化，确定离合器的这种条件。例如，如以上所指示的，控制器44可以以通信方式耦接到一个或多个压力传感器66，压力传感器66被配置为例如通过监控将泵36连接到电动机40的一个或多个流体管道38内的流体压力来监控静液压动力单元30内的压力。在这种实施例中，静液压动力单元30内的压力可与离合器扭矩关联。例如，当离合器不接合时，静液压动力单元30内的压力(或该单元30上的压力差)可等于基线压力(或基线压力差)。然而，当离合器接合时，静液压动力单元30内的压力(或该单元30上的压力差)可随着离合器扭矩增大而变化。因此，通过监控静液压动力单元30内的压力，控制器44可被配置为确定离合器何时接合以及接合到什么程度，因此可确定发送到离合器阀84的电流命令是过高还是过低。
仍然参考图5，在206，方法200包括基于离合器的接合条件确定是否需要调节初始校准信号(例如，初始电流命令)。具体地，如果控制器44确定与初始电流命令关联的离合器压力适合于正确地接合离合器，则电流命令可作为该离合器的最终电流命令进行存储并且可终止校准处理。然而，如果控制器44确定离合器压力不适合于正确地接合离合器(例如，由于过高或过低)，则离合器可被完全倾卸，并且调节后的电流命令可被发送到离合器阀72以命令离合器内的新离合器压力。例如，如果初始电流命令过低，则为了增大对应离合器压力，可将电流命令向上调节给定的步长大小或增量。类似地，如果初始电流命令过高，则为了减小对应离合器压力，可将电流命令向下调节给定的步长大小或增量。不管怎样，在调节电流命令之后，可再分析离合器的接合条件以确定新离合器压力是过高还是过低。如有需要，接着可重复这个处理(例如，使用“分步解决(divide and conquer)”类型的方法)，直到确定适合于正确地接合离合器的合适电流命令为止(或者直到达到最大电流变化限制为止)。作为校准处理结果得到的最终电流命令接着可被存储在控制器44内并且随后被用作在车辆的操作期间用于接合离合器的电流命令(以及被用作对离合器执行的下一次自动校准的初始电流命令)。
应该理解，当在校准期间对电流命令进行调节时，传统校准技术通常允许将电流相对大的增大/减小，这通常适合于由维修启动的校准。然而，当执行本文中描述的自动离合器校准时，可能期望的是，限制连续电流命令之间允许的步长大小和可在初始电流命令和最终电流命令之间调节电流的总大小二者，以减少完成校准处理所需的时间量以及防止可大大地改变车辆10的性能的大调节。例如，在一些实施例中，控制器44可被限制为使得连续校准命令之间的电流的步长大小变化的范围从0.5毫安(mA)至大约4mA，例如从大约1mA至大约3mA或者从大约1.5mA至大约2.5mA及其之间的任何其它子范围。类似地，在一些实施例中，为了离合器校准可在初始电流命令和最终电流命令之间允许的最大电流变化的范围可从大约2mA至大约6mA，例如从大约3mA至大约5mA或者从大约3.5mA至大约4.5mA及其之间的任何其它子范围。
还应该理解，通过限制在每次离合器校准期间允许的最大电流变化，控制器可能不总是能够在某些情形下确定用于接合离合器的最合适的电流命令。例如，如果离合器从其最后一次校准起经受了大量的磨损，则完全校准离合器所需的实际电流变化会超过最大可容许电流变化。在此情形下，当达到最大电流变化时可终止校准处理，并且作为这次校准结果得到的最终电流命令(即，初始电流命令加上或减去最大电流变化)可被存储在控制器44内。此后，当执行下一次自动校准时(例如，在已过去了预定时间段之后并且满足所有其它条件)，控制器44可利用之前作为初始电流命令存储的最终电流命令，并且可根据需要继续进行调节以进一步校准离合器。
该书面描述使用示例来公开包括最佳模式的本发明，并且还使得本领域的任何技术人员能够实施本发明，包括制造和使用任何装置或系统并且执行任何结合的方法。本发明的可取得专利权的范围由权利要求书限定，并且可包括本领域的技术人员想到的其它示例。如果这样的其它示例包括与权利要求书的字面语言不同的结构元件，或者如果这样的其它示例包括与权利要求书的字面语言无实质性区别的等效结构元件，则这样的其它示例旨在在权利要求书的范围内。

Claims (15)

1.一种用于自动校准工作车辆的变速箱内的离合器的计算机实现方法，所述方法包括：
利用计算装置确定是否满足用于对所述变速箱的离合器执行离合器校准的多个预定条件，其中，所述多个预定条件需要所述工作车辆停车并且从对所述离合器执行前一次离合器校准起已过去了预定时间段；
当满足所述多个预定条件时，自动地启动所述离合器校准，而不需要操作人员的输入；
通过以下执行所述离合器校准以便校准所述离合器：
向与所述离合器关联的离合器阀发送初始电流命令，以控制所述离合器内的离合器压力；以及
确定在所述离合器压力下的所述离合器的接合条件；以及
为了获得所述离合器校准的最终电流命令，基于所述离合器的接合条件确定是否需要调节所述初始电流命令，并且如果需要的话，为了获得所述最终电流命令基于所述接合条件将所述初始电流命令向上或向下调节，其中在所述初始电流命令和所述最终电流命令之间进行的总电流调节限于预定的最大电流变化。
2.根据权利要求1所述的方法，其中所述变速箱是连续可变变速箱。
3.根据权利要求1所述的方法，其中所述预定时间段对应于所述工作车辆的预定量发动机小时数或预定量日历时间中的一个。
4.根据权利要求1所述的方法，其中所述多个预定条件还需要所述工作车辆的发动机速度落在预定速度范围内。
5.根据权利要求1所述的方法，其中所述多个预定条件还需要所述变速箱的流体温度落入预定温度范围内。
6.根据权利要求1所述的方法，其中所述多个预定条件还需要所述工作车辆的所有通电仪器被关断。
7.根据权利要求1所述的方法，还包括在执行所述离合器校准期间确定是否满足取消条件。
8.根据权利要求7所述的方法，还包括如果满足所述取消条件则自动地终止所述离合器校准。
9.根据权利要求7所述的方法，其中所述取消条件对应于所述工作车辆的输入装置的操作人员操纵。
10.根据权利要求1所述的方法，其中在所述初始电流命令和所述最终电流命令之间发送的任何连续电流命令之间进行的电流调节限于预定的电流步长大小。
11.一种用于自动校准工作车辆离合器的系统，所述系统包括：
变速箱，包括离合器和与所述离合器关联的离合器阀，所述离合器阀被配置为调节供应到所述离合器的致动器的流体的离合器压力，所述致动器被配置为基于所述离合器压力接合所述离合器；以及
控制器，以通信方式耦接到所述离合器阀，所述控制器被配置为：
确定是否满足用于对所述离合器执行离合器校准的多个预定条件，其中，所述多个预定条件需要所述工作车辆停车并且从对所述离合器执行前一次离合器校准起已过去了预定时间段；
当满足所述多个预定条件时，自动地启动所述离合器校准，而不需要操作人员的输入；以及
执行所述离合器校准以便校准所述离合器，其中当在执行所述离合器校准期间进行电流调节时，对所述控制器进行步长大小限制和最大电流变化限制。
12.根据权利要求11所述的系统，其中所述变速箱是连续可变变速箱。
13.根据权利要求11所述的系统，其中所述预定时间段对应于所述工作车辆的预定量发动机小时数或预定量日历时间中的一个。
14.根据权利要求11所述的系统，其中所述多个预定条件还需要所述工作车辆的发动机速度落在预定速度范围内，所述变速箱的流体温度落入预定温度范围内或者所述工作车辆的所有通电仪器被关断。
15.根据权利要求11所述的系统，其中所述控制器还被配置为如果在执行所述离合器校准期间满足取消条件则自动地终止所述离合器校准。
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