CN107588187A - 用于具有缓行模式选择的传动装置的系统和方法 - Google Patents

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Abstract

提供一种用于作业车辆的传动装置的机械缓行模式选择系统,其中传动装置包括一个或多个级别模式,所述一个或多个级别模式具有一个或多个级别模式切换机构,所述一个或多个级别模式切换机构中的每个都由电动液压回路驱动。系统包括能够被操作员移动以选择缓行挡位级别的缓行模式选择操纵杆。系统还包括观测缓行模式选择操纵杆的位置并且基于所述位置生成传感器信号的传感器。系统包括如下控制器,所述控制器处理传感器数据以确定缓行模式选择操纵杆的运动,并且基于缓行模式选择操纵杆的运动向电动液压回路输出一个或多个控制信号以在空挡级别模式中定位一个或多个级别模式切换机构。

Description

用于具有缓行模式选择的传动装置的系统和方法
技术领域
本发明涉及作业车辆和作业车辆的传动装置的缓行模式的选择。
背景技术
在农业产业中,各种作业车辆,诸如拖拉机,可以与各种作业机具一起用于耕种田地。通常,作业车辆包括连接到传动装置的发动机,传动装置将由发动机生成的动力传输至作业车辆的一个或多个从动车轮,从而控制作业车辆的速度。然而,在某些示例中,与传动装置相关联的低速挡位级别不能够为作业车辆提供需要的低速。例如,在耕种或种植操作过程中,可能期望以超低速操作拖拉机,使得拖拉机缓慢移动或沿着田地“缓行”。
相应地,期望提供用于作业车辆的传动装置的缓行模式选择的系统和方法。此外,与附图、前述技术领域和背景技术结合,根据随后的详细说明书和随附的权利要求,其它期望的特征和特性将变成显而易见的。
发明内容
本发明提供用于选择作业车辆的传动装置的缓行模式的系统和方法。
在一个方面,本发明提供用于作业车辆的传动装置的机械缓行模式选择系统,所述传动装置包括一个或多个级别模式,所述一个或多个级别模式具有一个或多个级别模式切换机构,所述一个或多个级别模式切换机构中的每个都由电动液压回路驱动,所述系统包括:缓行模式选择操纵杆,所述缓行模式选择操纵杆能够被操作员移动以选择缓行挡位级别;传感器,所述传感器观测缓行模式选择操纵杆的位置并且基于所述位置生成传感器信号;和控制器,所述控制器处理传感器数据以确定缓行模式选择操纵杆的运动,并且基于缓行模式选择操纵杆的运动向电动液压回路输出一个或多个控制信号以在空挡级别模式中定位所述一个或多个级别模式切换机构。
在另一个方面,本发明提供用于选择作业车辆的传动装置的机械缓行模式的方法,所述传动装置包括一个或多个级别模式,所述一个或多个级别模式具有一个或多个同步器,所述一个或多个同步器由电动液压回路驱动,所述方法包括以下步骤:用传感器观测缓行模式选择操纵杆的位置;基于来自传感器的信号用处理器确定缓行模式选择操纵杆的运动;并且基于缓行模式选择操纵杆的运动用处理器向电动液压回路输出一个或多个控制信号以引导液压流体的流动以在空挡级别模式中定位一个或多个同步器。
在再一方面,本发明提供用于作业车辆的传动装置的机械缓行模式选择系统,所述传动装置包括一个或多个级别模式,所述一个或多个级别模式具有由电动液压回路驱动的一个或多个同步器,所述系统包括:缓行模式选择操纵杆,所述缓行模式选择操纵杆能够被操作员在通道中移动以选择缓行挡位级别,所述通道至少包括高挡缓行止动装置、低挡缓行止动装置和空挡缓行止动装置;连接到壳体的传感器,所述传感器观测缓行模式选择操纵杆在通道中的位置并且基于所述位置生成传感器信号;和控制器,所述控制器处理传感器数据以确定缓行模式选择操纵杆在通道中的运动,并且基于缓行模式选择操纵杆从空挡缓行止动装置的运动向电动液压回路输出一个或多个控制信号以在空挡级别模式中定位所述一个或多个同步器。
在附图中和以下描述中阐述了一个或多个实施例的细节。根据描述、附图和权利要求,其它的特征和优点将变得显而易见。
附图说明
图1是呈拖拉机的形式的示例性作业车辆的透视图,其中可以使用用于具有缓行模式选择的传动装置的公开的系统和方法;
图2是用于图1的作业车辆的示例性传动装置的示意图;
图3是用于图1的作业车辆的传动装置的示例性缓行模式选择操纵杆的局部前视透视图;
图4是图3的缓行模式选择操纵杆的局部后视透视图;
图5是用于图1的作业车辆的传动装置的挡选择操纵杆和级别模式选择输入装置的局部透视图;
图6是图示根据多个实施例的用于图1的作业车辆的传动装置的示例性缓行模式选择系统的数据流程图;并且
图7是图示根据多个实施例的图1的缓行模式选择系统的示例性控制方法的流程图。
在各个附图中类似的附图标记指示类似的元件。
具体实施方式
下文描述公开的如上文简短地描述的附图所示的系统和方法的一个或多个示例性实施例。本领域的技术人员可以预期示例性实施例的各种修改例。
如本文所用,除非另有限制或改变,具有由连词(例如,″和″)分开的并且还前置有短语″一个或多个″或″至少一个″的元件的列表指示可能包括列出的单独元件或所述元件的任何组合的构造或装置。例如,″至少一个A、B和C″或″一个或多个A、B和C″表示可能仅有A、仅有B或仅有C,或A、B和C中的两个或多个的任何组合(例如,A和B;B和C;A和C;或A、B和C)。
如本文所用,术语模块表示任何硬件、软件、固件、电子控制构件、处理逻辑电路和/或处理器装置的单独使用或组合使用,包括但是不限于:专用集成电路(ASIC)、电子电路、(共用的、专用的或一组)处理器和执行一个或多个软件或固件程序的存储器、组合逻辑电路和/或提供所述功能的其它适当的构件。
可以按照功能和/或逻辑方框构件和各种处理步骤来描述的本发明的实施例。应该认识到,可以通过任意数量的硬件、软件和/或被构造成执行指定功能的固件构件实现该方框构件。例如,本发明的实施例可以使用可以在一个或多个微处理器或其它的控制装置的控制下执行各种功能的各种集成电路构件,例如,存储器元件、数字信号处理元件、逻辑元件、查找表等。另外,本领域的技术人员将认识到可以与任意数量的系统结合以实践本发明的实施例,并且本文中描述的拖拉机仅是本发明的一个示例性实施例。
为了清楚起见,可能不在本文中具体地描述涉及信号处理、数据传输、发信号、控制和系统的其它功能方面(和系统的单独操作构件)的常规技术。此外,本文中包含的各种图中示出的连接线旨在表示各种元件之间的示例性功能关系和/或物理联接。应该说明的是,在本发明的实施例中可以具有许多可选的或额外的功能关系或物理连接。
下文描述了用于缓行模式选择的所公开的系统的一个或多个示例性实现方式,如上文简短地描述的附图所示。通常,公开的系统(和实施所公开的系统的作业车辆)提供用于作业车辆的传动装置的机械缓行模式的选择,机械缓行模式较大地减少了作业车辆的对地速度。在某些实施例中,作业车辆的传动装置包括电动液压致动式传动装置和机械致动式传动装置,电动液压致动式传动装置具有一个或多个挡位级别和一个或多个级别模式,所述一个或多个级别模式由一个或多个换挡/切换(shift)机构(在该示例中,为一个或多个同步器和/或诸如浸油摩擦离合器的一个或多个摩擦离合器限定,一个或多个摩擦离合器由相关联的液压活塞定位,与作业车辆相关联的液压回路的一个或多个液压泵和/或控制阀基于从控制器接收的一个或多个控制信号驱动所述液压活塞)。机械致动式传动装置包括一个或多个缓行挡位级别,所述一个或多个缓行挡位级别被诸如至少一个缓行挡位级别换挡轴环的至少一个缓行挡位级别换挡机构致动,并且至少一个缓行挡位级别换挡轴环经由至缓行模式选择操纵杆的操作员输入而被机械地致动。
大致地,下文涉及作为拖拉机的作业车辆。本文有时可能集中在具有传动装置的拖拉机的示例性应用上,传动装置向后差速器和可选的前轴输出转矩。在其它的应用中,其它的构造也是可以的。例如,在一些实施例中,传动装置可以仅向后差速器输出转矩。同样地,在一些实施例中,作业车辆可以被构造成拖车或装载机,诸如拖拉机装载机、履带装载机或类似的机械,或以各种其它方式被构造。
大致地,本发明的缓行模式选择系统和方法能使具有电动液压致动式传动装置的作业车辆转换到机械致动缓行模式。在某些示例中,传动装置的电动液压致动部分包括用于传动装置的至少四个挡位级别和至少四个级别模式;并且传动装置的机械致动部分包括两个挡位级别。应该说明的是其它的挡位级别和级别模式配置也是可以的。
在本发明的示例中,通过到缓行模式选择操纵杆的操作员输入选择缓行模式。缓行模式选择操纵杆可在通道(gate)中移动,通道限定不同的止动装置(detent),每个止动装置与相应的缓行挡位级别相关联。在该示例中,缓行挡位级别包括高缓行挡位级别、低缓行挡位级别和空挡缓行挡位级别,并且因而通道限定三个止动装置。位置传感器连接到限定通道的壳体,并且观测缓行模式选择操纵杆的位置。在一个示例中,传感器是霍耳传感器,霍耳传感器响应于由连接到缓行模式选择操纵杆的永磁体生成的磁场。通常地,永磁体连接到缓行模式选择操纵杆的轴,并且缓行模式选择操纵杆可相对于通道在侧向上移动以在多个缓行挡位级别之间转换。
随着缓行模式选择操纵杆从空挡缓行止动装置移动,位置传感器观测缓行模式选择操纵杆的磁体的磁场强度的改变,诸如增加(或减少)。控制器接收和处理传感器信号以基于观测到的磁场强度改变来确定缓行模式选择操纵杆已经移动,使得缓行模式选择操纵杆不再定位在空挡缓行止动装置中。基于该确定,控制器可选地基于例如接收自与作业车辆相关联的传感器的传感器信号来确定作业车辆的速度。基于不再位于空挡缓行止动装置中的缓行模式选择操纵杆和可选地作业车辆的速度,控制器向与作业车辆相关联的液压回路输出一个或多个控制信号以驱动与传动装置的一个或多个同步器相关联的液压活塞以将传动装置移动或变换进入空挡级别模式中。在缓行模式选择操纵杆运动返回到空挡缓行止动装置时,位置传感器观测由于缓行模式选择操纵杆的永磁体接近位置传感器而导致的磁场强度改变,诸如增加(或减少)。控制器处理来自位置传感器的传感器信号并且确定缓行模式选择操纵杆在空挡缓行止动装置中,并且使得能够选择用于传动装置的电动液压致动部分的级别模式。在某些实施例中,控制器向与作业车辆相关联的液压回路输出一个或多个控制信号以驱动与传动装置的一个或多个同步器相关联的液压活塞,以将传动装置移动或变换到之前或最近选择的级别模式。因而,本发明的缓行模式选择系统和方法基于缓行模式选择操纵杆的位置使得作业车辆的传动装置在电动液压致动模式或手动机械缓行模式中操作。
如上所述,公开的缓行模式选择系统可以用于各种作业车辆,包括拖拉机、装载机、平地机等。参见图1,在一些实施例中,公开的缓行模式选择系统可以与诸如拖拉机的作业车辆10一起使用,以能使选择与作业车辆10的操作相关联的一个或多个缓行或超低速挡位级别。在一个示例中,作业车辆10包括车辆机架12。诸如发动机14的推进源支撑在车辆机架12上。发动机14向传动装置16供应动力。在一个示例中,发动机14是由发动机控制模块14a控制的内燃机,诸如柴油机。应该说明的是,内燃机的使用仅是示例,推进装置可以是燃料电池、电动马达、混合气体电动马达等。
传动装置16将动力从发动机14传输至连接到作业车辆10的一个或多个从动车轮18(和轮胎)的适当的驱动系以能使作业车辆10移动。在某些实施例中,传动装置16可以包括电动液压系统20和机械系统22。电动液压系统20包括能够在相应的一个或多个级别模式中操作的一个或多个电动液压致动挡位级别。机械系统22包括在一个或多个级别模式中操作的一个或多个机械致动挡位级别。例如,参照图2,示出用于作业车辆10的示例性传动装置16。
在图2的示例中,传动装置16包括电动液压系统20、机械系统22、犬齿轴环24、输入轴26、一个或多个输出轴28和可选地动力输出装置(PTO)29。电动液压系统20包括一个或多个牵引力离合器30、一个或多个齿轮/挡(gears)32和一个或多个级别模式切换/换挡机构或选择器34。在该示例中,一个或多个牵引力离合器30包括高牵引力离合器36、低牵引力离合器38和反向牵引力离合器40。基于来自作业车辆10(图1)的控制器44的一个或多个控制信号的接收,每个牵引力离合器30都选择性地连接到驱动轴42,驱动轴42连接到输入轴26,驱动轴驱动与选择的一个牵引力离合器30相关联的相应的活塞(未示出),从而导致活塞和因而选择的一个牵引力离合器30的运动。在该示例中,每个牵引力离合器30都包括活塞,活塞在摩擦盘上施加压力以接合高牵引力离合器36、低牵引力离合器38和反向牵引力离合器40中的相应的一个。在多个实施例中,与牵引力离合器30相关联的活塞可以被电动地、气动地或液压地致动。在液压回路的示例中,控制器44向与作业车辆10相关联的液压回路的一个或多个液压泵46和/或控制阀48(图1)输出一个或多个控制信号以移动牵引力离合器30。通常地,牵引力离合器30包括浸油摩擦离合器。
一个或多个齿轮/挡(gears)32与一个或多个级别模式选择器34协作以向一个或多个输出轴28提供输出动力。以另一方式阐述,当级别模式未被选择时,电动液压系统20保持在空挡位置处,没有输出被提供至一个或多个输出轴28。在一个示例中,一个或多个齿轮32包括第一齿轮/挡(gear)50、第二齿轮/挡(gear)52、第三齿轮/挡(gear)54和第四齿轮/挡(gear)56。通过一个或多个换挡机构或换挡浸油离合器60,一个或多个齿轮32中的每个都选择性地连接到驱动轴58,驱动轴58连接到驱动轴42。在该示例中,一个或多个换挡浸油离合器60包括第一浸油离合器62和第二浸油离合器64。第一浸油离合器62可移动以将第一齿轮/挡(gear)50或第三齿轮/挡(gear)54连接到驱动轴58,并且第二浸油离合器64可移动以将第二齿轮/挡(gear)52或第四齿轮/挡(gear)56连接到驱动轴58。第一浸油离合器62和第二浸油离合器64中的每个都可通过液压回路移动进入空挡位置处。基于来自作业车辆10(图1)的控制器44的一个或多个控制信号的接收,第一浸油离合器62和第二浸油离合器64在相应的一个或多个齿轮/挡(gears)32和空挡位置之间移动,控制器44驱动液压回路的一个或多个液压泵46和/或控制阀48(图1)以驱动与第一浸油离合器62和第二浸油离合器64中的选择的一个相关联的相应液压活塞(未示出),从而导致液压活塞运动和因而第一浸油离合器62或第二浸油离合器64运动。
一个或多个级别模式选择器34与一个或多个齿轮32协作以向一个或多个输出轴28输出动力或转矩。在该示例中,一个或多个级别模式选择器34包括第一级别同步器66和第二级别同步器68。在该示例中,第一级别同步器66和第二级别同步器68中的每个都包括同步啮合同步器。第一级别同步器66可移动以选择C级别模式或C级别模式和D级别模式两者。第二级别同步器68可移动以选择A级别模式或B级别模式。第一级别同步器66和第二级别同步器68中的每个都可通过液压回路(例如,一个或多个液压泵46和/或控制阀48(图1))移动进入空挡位置处。在该示例中,第一级别同步器66和第二级别同步器68基于来自作业车辆10(图1)的控制器44的一个或多个控制信号的接收而在级别模式(A、B、C、BCD、CD)中的相应的一个之间移动,控制器44驱动液压回路的一个或多个液压泵46和/或控制阀48(图1)以驱动与第一级别同步器66和第二级别同步器68中的选择的一个相关联的相应的液压活塞(未示出),从而导致液压活塞和因而第一级别同步器66或第二级别同步器68运动。第一级别同步器66和第二级别同步器68被图示在图2中的空挡位置处。第一级别同步器66和第二级别同步器68通常被弹簧对中,使得基于一个或多个控制信号以分离液压泵和/或控制阀48,并且第一级别同步器66和第二级别同步器68被偏压返回到空挡位置处。因而,第一级别同步器66和第二级别同步器68中的每个都连接到偏压构件或弹簧,偏压构件或弹簧偏压第一级别同步器66和第二级别同步器68中的相应的一个进入空挡位置处,使得通过克服相应弹簧的力,一个或多个控制信号驱动相应的液压活塞以移动第一级别同步器66和第二级别同步器68至相应的级别模式(A、B、C、BCD、CD)。
总体上,一个或多个牵引力离合器30和电动液压系统20的一个或多个齿轮/挡(gear)32协作以限定用于传动装置16的多个可选择挡位级别。在该示例中,一个或多个牵引力离合器30和一个或多个齿轮32协作以限定前进挡位级别、空挡挡位级别、停车挡挡位级别和倒车挡挡位级别。每个挡位级别(前进、空挡、停车、倒车)可经由输入装置被操作员选择,如下更详细地所述。
机械系统22包括高级别缓行齿轮/挡70、低级别缓行齿轮/挡72、缓行换挡轴环74和机械互锁件(未示出)。高级别缓行齿轮/挡70限定用于作业车辆10的缓行模式的第一超低速挡位级别,并且低级别缓行齿轮/挡72限定用于缓行模式的第二超低速挡位级别。第二低速挡位级别导致作业车辆10的对地速度不同于并且大致小于由高级别缓行齿轮/挡70导致的对地速度。高级别缓行齿轮/挡70和低级别缓行齿轮/挡72中的每个都导致作业车辆10的对地速度不同于并且大致小于由电动液压系统20引起的对地速度。例如,低级别缓行齿轮/挡72导致约0.1公里每小时(kph)到约0.8公里每小时(kph)的对地速度,而在A级别模式中的第一挡50级别产生约1.0公里每小时(kph)到约2.0公里每小时(kph)的对地速度。应该说明的是,这些对地速度仅是示例性的,此外根据特定的作业车辆,这些地速可以是相反的。高级别缓行齿轮/挡70和低级别缓行齿轮/挡72的输出经由缓行输出轴80连接到一个或多个输出轴28。在一个示例中,主动齿轮76可以连接到缓行输出轴80以将缓行输出轴80的输出传递到输出轴28a。缓行换挡轴环74可移动以在高级别缓行齿轮/挡70、低级别缓行齿轮/挡72和缓行空挡位置之间选择。在该示例中,缓行换挡轴环74例如经由推拉式线缆75(图3)机械地连接到缓行模式选择操纵杆82(图3),使得到缓行模式选择操纵杆82的输入将缓行换挡轴环74移动或推动进入与高级别缓行齿轮/挡70接合,并且将缓行换挡轴环74移动或牵拉进入与低级别缓行齿轮/挡72接合。通常地,缓行换挡轴环74具有零速度接合,并且可沿着导轨(未示出)移动。至机械系统22的输入转矩经由输入主动齿轮84接收,输入主动齿轮84机械地连接到主动齿轮86。主动齿轮86又连接以用于与反转齿轮轴88一起转动。反转齿轮轴88被一个或多个齿轮32驱动。在图2中,缓行换挡轴环74被图示在空挡位置处。
机械互锁件确保仅电动液压系统20或机械系统22向一个或多个输出轴28提供输出转矩。在一个示例中,机械互锁件包括一个或多个互锁销(未示出),在挡选择操纵杆90(图5)运动而离开空挡位置时,一个或多个互锁销可经由连接件移动。在挡选择操纵杆90运动离开空挡位置时,一个或多个互锁销移动和锁定缓行输出轴80,从而在电动液压系统20操作的同时,防止机械系统22的操作。
停车犬齿轴环24能够连接到后输出轴28a。停车犬齿轴环24在接合位置处接合后输出轴28a以防止或抑制后输出轴28a的转动,从而将作业车辆10放置在停车级别挡位级别中。停车犬齿轴环24可基于来自作业车辆10(图1)的控制器44的一个或多个控制信号的接收而在接合位置和分离位置之间移动,控制器44驱动液压回路的一个或多个液压泵46和/或控制阀48(图1),以驱动与停车犬齿轴环24相关联的相应液压活塞(未示出),从而导致液压活塞和因而停车犬齿轴环24运动。
输入轴26连接到发动机14并且从发动机14接收转矩以作为输入。一个或多个输出轴28包括后输出轴28a和前输出轴28b。后输出轴28a连接到与作业车辆10相关联的后差速器92以提供转矩以驱动与作业车辆10相关联的后轴(未示出)。前输出轴28b选择性地连接到与作业车辆10相关联的前轴94以提供转矩以驱动前轴94。在一个示例中,齿式离合器96可基于来自作业车辆10(图1)的控制器44的一个或多个控制信号的接收而移动,控制器44驱动一个或多个液压泵46和/或控制阀48(图1)以驱动与齿式离合器96相关联的相应的液压活塞(未示出),从而导致液压活塞和因而齿式离合器96运动以使前输出轴28b与前轴94接合或分离。通常地,齿式离合器96具有与前轴94的面对面接合。
返回参考图1,传动装置16还包括一个或多个传感器100。一个或多个传感器100观测传动装置16的状态并且基于所述状态生成传感器信号。在该示例中,一个或多个传感器100观测当前的挡位级别和与电动液压系统20相关联的当前的级别模式,并且基于此而生成传感器信号或传感器数据。例如,一个或多个传感器100可以包括一个或多个速度传感器,一个或多个速度传感器观测后输出轴28a和/或前输出轴28b的速度并且基于此而生成传感器信号。作为另一示例,一个或多个传感器100可以包括一个或多个液压传感器,所述一个或多个液压传感器观测到一个或多个浸油离合器62、64和同步器66、68的流体压力,并且基于此生成传感器信号或传感器数据。一个或多个传感器100还可以包括位置传感器,所述位置传感器观测浸油离合器62、64和同步器66、68的位置并且基于此生成传感器信号或传感器数据。
传动装置16还包括一个或多个传感器102。一个或多个传感器102观测传动装置16的状态并且基于所述状态生成传感器信号。在该示例中,一个或多个传感器102观测机械系统22的当前的缓行挡位级别并且基于此而生成传感器信号或传感器数据。例如,一个或多个传感器102包括一个或多个开关,诸如滚珠开关,所述一个或多个传感器观测推拉式线缆75(图3)的位置并且基于此而生成传感器信号。在该示例中,一个或多个传感器102可以包括第一高级别滚珠开关传感器和第二低级别滚珠开关传感器,第一高级别滚珠开关传感器和第二低级别滚珠开关传感器中的每个都响应于缓行换挡轴环74(图3)的运动以生成传感器信号或传感器数据。在这点上,滚珠开关连接到缓行换挡轴环74使得缓行换挡轴环74在高级别缓行齿轮/挡70和低级别缓行齿轮/挡72之间的在导轨上的运动可以闭合或打开与高级别缓行齿轮/挡70和低级别缓行齿轮/挡72中的相应的一个相关联的滚珠开关,这提供表示缓行换挡轴环74与高级别缓行齿轮/挡70和低级别缓行齿轮/挡72中的相应的一个的接合的传感器信号。
作业车辆10还包括一个或多个液压泵46,一个或多个液压泵46可以被作业车辆10的发动机14驱动。来自液压泵46的流体可以路经多个控制阀48和多个管道(例如,挠性软管)以驱动与传动装置16相关联的液压活塞(未示出)。来自液压泵46的流体也可以驱动作业车辆10的各种其他部件。来自液压泵46的流体可以以各种方式被控制(例如,通过控制多个控制阀48),以导致液压活塞(未示出)和因而浸油离合器62、64、同步器66、68、一个或多个牵引力离合器30、停车犬齿轴环24和齿式离合器96的运动。这样,例如,浸油离合器62、64、同步器66、68、一个或多个牵引力离合器30、停车犬齿轴环24和齿式离合器96的运动可以通过到液压泵46、控制阀48等的多个控制信号而被执行。
通常地,控制器44(或多个控制器)可以被提供以用于总体上控制作业车辆10的各种操作方面。控制器44(或其他)可以被构造成具有相关联的处理器装置和存储器架构的计算装置、硬连接计算电路(或电路)、可编程电路、液压的、电气的或电动液压的控制器或以其它方式被构造。因此,控制器44可以被构造成执行关于作业车辆10(或其它机械的)各种计算和控制功能。在一些实施例中,控制器44可以被构造成接收成各种格式的输入信号(例如,液压信号、电压信号、电流信号等),并且输出成各种格式的命令信号(例如,液压信号、电压信号、电流信号、机械运动等)。在一些实施例中,控制器44(或其一部分)可以被构造成液压部件(例如,阀、流动管线、活塞等)的组件,使得各种装置(例如,泵、马达、传动装置16)的控制可以用和基于液压的、机械的或其它的信号和运动而实现。
控制器44可以与作业车辆10(或其它机械)的各种其它系统或装置进行电子的、液压的、机械的或其它的通信。例如,控制器44与作业车辆10中(或外的)的多个致动器、传感器和其它装置进行电子通信,其它装置包括与液压泵46、控制阀48等相关联的各种装置。控制器44可以以各种已知的方式,包括经由作业车辆10的CAN总线(未示出)、经由无线或电气的通信方式或以其它方式,与其它系统或装置(包括其它控制器)通信。在图1中图示了用于控制器44的示例性位置。然而将理解,包括在作业车辆10上的其它位置或各种远程位置的其它位置是也可以的。
在一些实施例中,控制器44可以被构造成接收输入命令并且经由人机界面104与操作员交互,人机界面104可以布置在作业车辆10的驾驶室106内侧以用于被操作员容易访问。人机界面104可以被以各种方式构造。在一些实施例中,人机界面104可以包括一个或多个摇杆、多个开关或操纵杆、一个或多个踏板、一个或多个按钮、可以叠加在显示器108上的触摸屏幕界面、键盘、扬声器、与语音识别系统相关联的扩音器,或各种其他人机交互装置。通常地,人机界面104还包括缓行模式选择操纵杆82、挡选择操纵杆90和一个或多个级别模式选择输入装置110。在一个示例中,一个或多个级别模式选择输入装置110包括一个或多个按钮,一个或多个按钮可被操作员致动以选择级别模式(A、B、C、BCD或CD)。
多个额外的传感器也可以被提供以观测与作业车辆10相关联的各种状态。在一些实施例中,各种传感器112(例如,压力、流量或其它传感器)可以设置在液压泵46和控制阀48附近或在作业车辆10上的其他位置。例如,传感器112可以包括观测液压回路中的压力的一个或多个压力传感器。传感器112还可以观测与液压泵46相关联的压力。
在某些实施例中,一个或多个传感器114连接到作业车辆10以观测作业车辆10的速度或速率并且基于此生成传感器信号。在一个示例中,一个或多个传感器114包括车轮速度传感器,车轮速度传感器观测从动车轮18的速度并且基于此生成传感器信号。基于从动车轮18的速度,控制器44确定作业车辆10的速度。应该说明的是,在一些实施例中,如果需要,可以基于发动机14的速度(每分钟的转数)以对作业车辆10的速度建模。
上述各种部件(或其他部件)可以用于通过控制与浸油离合器62、64、同步器66、68、一个或多个牵引力离合器30、停车犬齿轴环24和齿式离合器96相关联的一个或多个液压活塞而控制作业车辆10的运动。相应地,这些构件可以被视为用于作业车辆10的传动装置16的缓行模式选择系统的形成部分。传感器100、102、112、114中的每个和人机界面104可以经由便于传输数据、动力、命令等的适当的通信架构,诸如CAN总线,与控制器44通信。
参照图3,更详细地示出了一部分人机界面104。在该图中,缓行模式选择操纵杆82被示出可移动地连接到壳体120。然而,应该说明,如果需要,缓行模式选择操纵杆82、挡选择操纵杆90和一个或多个级别模式选择输入装置110可以连接到相同的壳体。在该示例中,壳体120限定至少第一通道122。第一通道122接收缓行模式选择操纵杆82,使得缓行模式选择操纵杆82可在第一通道122中移动。因而,第一通道122限定用于缓行模式选择操纵杆82的移动路径,缓行模式选择操纵杆能使操作员选择需要的缓行挡位级别。
在该示例中,第一通道122限定高级别止动装置或位置126、低级别止动装置或位置128和空挡级别止动装置或位置130。在该示例中,标签132定位在第一通道122附近以表示与缓行模式选择操纵杆82相关联的缓行挡位级别。然而,应该理解,任何适当的用户界面可以用于将可用的缓行挡位级别传达到操作员,包括但是不受限于,定位在驾驶室106中的显示器108等。
参照图4,壳体120还包括位置传感器134,位置传感器134观测缓行模式选择操纵杆82的位置并且基于此生成传感器信号。在一个示例中,位置传感器134包括霍耳传感器,霍耳传感器响应于连接到缓行模式选择操纵杆82的磁体136。磁体136通常包括永磁体,永磁体由铁磁体材料组成。磁体136经由诸如螺栓的一个或多个机械紧固件连接到缓行模式选择操纵杆82。在某些实施例中,磁体136还经由黏合剂连接到缓行模式选择操纵杆82。通常地,永磁体连接到缓行模式选择操纵杆的轴,以和与缓行模式选择操纵杆相关联的把手隔开。然而,应该说明,磁体136可以与缓行模式选择操纵杆82一体地形成,如果需要,并且可以在任何需要位置处连接到缓行模式选择操纵杆82。
在该示例中,位置传感器134经由例如一个或多个机械紧固件连接到壳体120,以邻近第一通道122的空挡级别位置130。缓行模式选择操纵杆82经由连接件或轴120a连接到壳体120,并且定位在第一通道122中使得缓行模式选择操纵杆82必须在侧向上朝位置传感器134移动,以在各种缓行挡位级别之间转换,如图4所示。通常地,缓行模式选择操纵杆82可通过压缩例如至少一个蝶形弹簧120b的至少一个偏压构件而侧向地移动。在侧向力被移除时,蝶形弹簧120b偏压缓行模式选择操纵杆82进入选择的止动装置或位置。因而,缓行模式选择操纵杆82通常连接到壳体120以可在第一通道122中枢转以选择各种缓行挡位级别中的一个。缓行模式选择操纵杆82可以经由例如轴承、或轴套连接到轴120a,以能使缓行模式选择操纵杆82枢转运动。随着缓行模式选择操纵杆82从级别空挡界别位置130移出,磁体136邻近位置传感器134移动,导致位置传感器134观测到基于与磁体136的磁场相关联的强度增加的电压增加。传感器信号或传感器数据经由便于传输数据、动力、命令等的诸如CAN总线的适当通信架构从位置传感器134传递到控制器44。应该说明的是,霍耳传感器的使用仅是示例性的,任何适当的传感器可以用于观测缓行模式选择操纵杆82的位置。控制器44基于接收自位置传感器134的传感器信号而确定缓行模式选择操纵杆82的运动。
参照图5,更详细地示出了一部分人机界面104。在该图中,挡选择操纵杆90和一个或多个级别模式选择输入装置110被示出连接到第二壳体140。然而,应该说明,如果需要,缓行模式选择操纵杆82、挡选择操纵杆90和一个或多个级别模式选择输入装置110可以连接到相同的壳体。在该示例中,第二壳体140限定第二通道142。第二通道142接收挡选择操纵杆90,使得挡选择操纵杆90可在第二通道142中移动。因而,第二通道142限定用于挡选择操纵杆90的移动路径,挡选择操纵杆90能使操作员选择用于传动装置16的电动液压系统20的需要的挡位级别。
在一个示例中,第二通道142限定自动级别止动装置或位置144和手动级别止动装置或位置148。在自动级别位置144处,控制器44与人机界面104的诸如刻度盘的另一输入装置(未示出)协作,以基于作业车辆的速度接合挡位级别中的(经由刻度盘)由操作员选择的一个。通常地,在自动级别位置处,控制器44大致地基于输入的选择速度和作业车辆的由一个或多个传感器114观测到的速度而自动地挡位级别之间转换。手动级别位置148可以包括加挡位级别148a和减挡位级别148b,这能使操作员在操作作业车辆10的过程中增加或减少当前的挡位级别。例如,如果当前的挡位级别是第三齿轮/挡(gear)54,则挡选择操纵杆90进入加挡位级别148a中的运动向控制器44传输信号以将当前的挡32改变成第四齿轮/挡(gear)56。类似地,如果当前的挡级别是第三齿轮/挡(gear)54,则挡选择操纵杆90进入减挡位级别148b中的运动向控制器44传输信号以将当前的齿轮/挡(gear)32改变成第二齿轮/挡(gear)52。因而,第二壳体140还包括第二位置传感器150,第二位置传感器150观测挡选择操纵杆90在第二通道142中的位置并且基于此生成传感器信号。在一个示例中,第二位置传感器150是光学传感器;然而,任何传感器可以用于观测挡选择操纵杆90的位置。第二位置传感器150可以经由便于传输数据、动力、命令等的适当的通信架构传感器,诸如CAN总线,与控制器44通信。
一个或多个级别模式选择输入装置110连接到第二壳体140并且相对于第二壳体140移动。在该示例中,一个或多个级别模式选择输入装置110包括多个按钮,多个按钮可被操作员致动以选择期望的级别模式。例如,一个或多个级别模式选择输入装置110包括A级别模式按钮152、B级别模式按钮154和C级别模式按钮156。级别模式选择输入装置110还可以包括级别组合,诸如第一组合级别模式按钮110a和第二组合级别模式按钮110b。在一个示例中,组合级别模式按钮110a选择BCD级别模式,并且第二组合级别模式按钮110b选择CD级别模式。A级别模式按钮152、B级别模式按钮154、C级别模式按钮156、第一组合级别模式按钮110a和第二组合级别模式按钮110b中的每个经由便于传输数据、动力、命令等的诸如CAN总线的适当通信架构与控制器44通信,使得在操作员致动A级别模式按钮152、B级别模式按钮154、C级别模式按钮156、第一组合级别模式按钮110a和第二组合级别模式按钮110b中的相应的一个时,信号被传输到控制器44。
另外,A级别模式按钮152、B级别模式按钮154、C级别模式按钮156、第一组合级别模式按钮110a和第二组合级别模式按钮110b中的每个包括视觉指示器159。在一个示例中,视觉指示器159包括发光二极管,发光二极管通过例如CAN总线与控制器44通信,并且响应于来自控制器44的一个或多个控制信号以照明。视觉指示器159通知操作员针对传动装置16选择的级别模式。
在多个实施例中,控制器44包括嵌入控制器44中的传动装置选择控制模块160。传动装置选择控制模块160基于接收自传感器100、102、112、114、134和150的一个或多个传感器信号、接收自人机界面104的输入、和进一步地基于用于本发明的传动装置16的缓行模式选择系统和方法,以控制针对电动液压系统20的一个或多个挡位级别的选择。传动装置选择控制模块160基于接收自传感器100、112、114和150的一个或多个传感器信号、接收自人机界面104的输入、和进一步地基于用于本发明的传动装置16的缓行模式选择系统和方法,确定当前的一个或多个级别模式。传动装置选择控制模块160基于接收自传感器100、112、114和150的一个或多个传感器信号、接收自人机界面104的输入、和进一步地基于用于本发明的传动装置16的缓行模式选择系统和方法,向视觉指示器159输出一个或多个控制信号。传动装置选择控制模块160基于接收自传感器100、102、112、114、134和150的一个或多个传感器信号、接收自人机界面104的输入和进一步地基于用于本发明的传动装置16的缓行模式选择系统和方法,向到浸油离合器62、64、同步器66、68、一个或多个牵引力离合器30、停车犬齿轴环24和齿式离合器96的液压泵46和/或控制阀48输出一个或多个控制信号。传动装置选择控制模块160还可以基于接收自传感器100、102、112、114、134和150的一个或多个传感器信号、接收自人机界面104的输入和进一步地基于用于本发明的传动装置16的缓行模式选择系统和方法,输出指示缓行模式选择和/或当前的挡位级别的一个或多个用户界面。
现在还参照图6,并且继续参考图1、3和5,数据流程图图示了用于作业车辆10的传动装置16的缓行模式选择系统200的多个实施例,缓行模式选择系统200可以嵌入控制器44的传动装置选择控制模块160中。根据本发明的缓行模式选择系统200的多个实施例可以包括任意数量的嵌入控制器44的传动装置选择控制模块160中的子模块。如可以认识到的,图6示出的子模块可以组合和/或进一步地划分以类似地确定作业车辆10的缓行模式、用于作业车辆10的当前挡级别和当前级别模式。缓行模式选择系统200的输入可以接收自传感器100、102、112、114、134和150(图1、3和5)、人机界面104(图1)、接收自与作业车辆10相关联的其它的控制模块(未示出)、和/或被控制器44中的其它子模块(未示出)确定/建模。在多个实施例中,传动装置选择控制模块160包括缓行模式控制模块202、表格数据存储器204、驱动控制模块206和用户界面(UI)控制模块208。
缓行模式控制模块202接收操纵杆传感器数据210作为输入。操纵杆传感器数据210包括来自位置传感器134的传感器信号或传感器数据。缓行模式控制模块202处理来自位置传感器134的操纵杆传感器数据210并且确定缓行模式选择操纵杆82的运动。例如,缓行模式控制模块202基于由位置传感器134观测到的磁场以确定缓行模式选择操纵杆82是否已经移动到空挡级别位置130或从空挡级别位置130移动。通常,缓行模式控制模块202基于由位置传感器134观测到的磁场以确定缓行模式选择操纵杆82是否已经相对于空挡级别位置130移动。缓行模式控制模块202将确定的缓行模式选择操纵杆82的运动设置为用于驱动控制模块206的缓行操纵杆位置数据212。
缓行模式控制模块202接收传感器数据214作为输入。传感器数据214包括来自传感器102的传感器信号或传感器数据。缓行模式控制模块202处理来自传感器102的传感器数据214并且确定缓行换挡轴环74的模式。例如,缓行模式控制模块202确定缓行换挡轴环74是否接合高级别缓行齿轮/挡70或接合低级别缓行齿轮/挡72。缓行模式控制模块202将确定的缓行换挡轴环74的模式设置为用于驱动控制模块206和UI控制模块208的缓行模式数据216。因而,缓行模式控制模块202确定传动装置16是否在缓行高级别内(高级别缓行齿轮/挡70被接合)或缓行低级别内(即低级别缓行齿轮/挡72被接合)操作。
表格数据存储器204存储一个或多个表格(例如,查找表),所述一个或多个表格指示一个或多个值以命令液压回路,诸如液压泵46和/或控制阀48,以获得用于传动装置16的电动液压系统20的选择的挡位级别和级别模式。换句话说,表格数据存储器204存储提供第一值218和第二值219的一个或多个表格。第一值218是如下的值(例如液压),所述值用于液压回路的液压泵46和/或控制阀48以控制浸油离合器62、64的相关联的液压活塞,以基于当前的挡位级别和选择的挡位级别定位浸油离合器62、64中的相应的一个。在多个实施例中,表格可以是由一个或多个指数/目录(indices)限定的插值表格。表格可以包括基于实验数据填入的校准表格。例如,一个或多个表格可以由当前的挡位级别和选择的挡位级别索引以提供第一值218。第二值219是如下的值(例如液压),所述值用于液压回路的液压泵46和/或控制阀48以控制同步器66、68的相关联的液压活塞以基于当前的级别模式和选择的级别模式定位同步器66、68中的相应的一个。在多个实施例中,表格可以是由一个或多个指数/目录限定的插值表格。表格可以包括基于实验数据填入的校准表格。例如,一个或多个表格可以由当前的级别模式和选择的级别模式索引以提供第二值219。
驱动控制模块206接收位置数据220以作为输入。位置数据220包括来自第二位置传感器150的传感器信号或传感器数据。驱动控制模块206处理来自第二位置传感器150的位置数据220,并且基于位置数据220,驱动控制模块206确定挡选择操纵杆90的位置。如果挡选择操纵杆90被确定在自动级别位置144处,则驱动控制模块206接收速度数据236和速度239以作为输入。速度数据236包括来自传感器114的传感器信号或传感器数据。驱动控制模块206处理速度数据236并且确定作业车辆10的速度。速度239包括用于作业车辆10的操作员定义的速度,操作员定义的速度被接收以作为人机界面104的输入。基于速度数据236和速度239,驱动控制模块206确定被选择的挡位级别以实现输入速度。总体上,驱动控制模块206基于默认或校准值来确定被选择的挡位级别,默认或校准值存储在与驱动控制模块206相关联的存储器中。可选地,驱动控制模块206查询挡位级别数据存储器,挡位级别数据存储器基于速度数据236和/或速度239存储挡位级别。在该示例中,挡位级别数据存储器存储一个或多个查找表,一个或多个查找表基于作业车辆10的速度和用于作业车辆10的期望速度(基于作为输入接收的速度239)提供被选择的挡位级别。查找表可以基于实验或校准数据而被定义。
如果挡位选择操纵杆90被确定在手动级别位置148处,诸如在加挡位级别(plusgear range)148a或减挡位级别(minus gear range)148b中,则驱动控制模块206确定是否选择增加当前的挡位级别或降低当前的挡位级别。
驱动控制模块206接收反馈数据222以作为输入。反馈数据222包括来自传感器100的传感器信号或传感器数据。驱动控制模块206处理反馈数据222并且确定用于传动装置16的电动液压系统20的当前的挡位级别224(即第一、第二、第三或第四)和当前的级别模式226(即A、B、C、BCD或CD)。驱动控制模块206设置用于UI控制模块208的确定的当前的挡位级别224和当前的级别模式226。驱动控制模块206还基于反馈数据222确定传动装置16是否在有效级别模式中操作。
驱动控制模块206还从UI控制模块208接收级别模式228以作为输入。级别模式228包括经由人机界面104由操作员选择的级别模式(A、B、C、BCD或CD)。驱动控制模块206基于级别模式228确定操作员是否选择了有效级别模式(A、B、C、BCD或CD)。在某些实施例中,如果由操作员选择的级别模式不是有效的,则驱动控制模块206标识出错误以用于显示在显示器108上。驱动控制模块206在与驱动控制模块206相关联的存储器中存储最近已知的或最近选择的接收自UI控制模块208的级别模式228。
基于确定的挡位级别和当前的挡位级别224,驱动控制模块206查询表格数据存储器204并且检索第一值218。基于检索的第一值218,驱动控制模块206输出传动装置控制数据230。在一个示例中,传动装置控制数据230包括泵数据232和/或阀数据234。泵数据232包括到液压泵46的一个或多个控制信号,以驱动一个或多个液压泵46以控制液压流体到液压回路的供应以控制与一个或多个浸油离合器62、64相关联的相应液压活塞以将当前的挡位级别224改变为所选择的挡位级别。阀数据234包括到控制阀48的一个或多个控制信号,以控制液压流体到液压回路的供应以控制与浸油离合器62、64的一个或多个相关联的相应液压活塞以将当前的挡位级别224改变为所选择的挡位级别。如本文中所用的短语“被选择的挡位级别”表示大致自动地基于由操作员输入的速度239和来自传感器114的作业车辆10的速度或基于挡选择操纵杆90在手动级别位置148处的运动而选择增加或降低当前的挡位级别的选择而选择的挡位级别。
基于级别模式228和当前的级别模式226,驱动控制模块206基于缓行模式数据216确定高级别缓行齿轮/挡70或低级别缓行齿轮/挡72是否接合。如果高级别缓行齿轮/挡70或低级别缓行齿轮/挡72接合,则驱动控制模块206不输出传动装置控制数据230。否则,如果基于缓行模式数据216高级别缓行齿轮/挡70或低级别缓行齿轮/挡72不接合并且级别模式228是有效级别模式(即,A级别模式、B级别模式、C级别模式、BCD级别模式或CD级别模式中的一个),则驱动控制模块206接收缓行操纵杆位置数据212以作为输入。基于指示缓行模式选择操纵杆82尚未从空挡级别位置130移动的缓行操纵杆位置数据212,驱动控制模块206查询表格数据存储器204并且检索第二值219。基于检索的第二值219,驱动控制模块206输出传动装置控制数据230。在一个示例中,传动装置控制数据230包括泵数据232和/或阀数据234。泵数据232包括到液压泵46的一个或多个控制信号,所述一个或多个控制信号驱动一个或多个液压泵46以控制液压流体的供应从而控制与一个或多个同步器66、68相关联的相应液压活塞以将当前的级别模式226改变成级别模式228。阀数据234包括到控制阀48的一个或多个控制信号,所述一个或多个控制信号控制液压流体到液压回路的供应以控制与一个或多个同步器66、68相关联的相应液压活塞以将当前的级别模式226改变成级别模式228。
如果缓行操纵杆位置数据212指示缓行模式选择操纵杆82从空挡级别位置130移动,则驱动控制模块206不输出传动装置控制数据230以将当前的级别模式226改变成级别模式228。
如果缓行操纵杆位置数据212指示缓行模式选择操纵杆82已经返回到空挡级别位置130,则驱动控制模块206查询表格数据存储器204并且检索与最近已知的或最近选择的级别模式22的相关联的第二值219。基于检索的第二值219,驱动控制模块206输出传动装置控制数据230。在一个示例中,传动装置控制数据230包括泵数据232和/或阀数据234。泵数据232包括到液压泵46的一个或多个控制信号,所述一个或多个控制信号驱动一个或多个液压泵46以控制液压流体的供应以控制与一个或多个同步器66、68相关联的相应液压活塞以改变级别模式228。阀数据234包括到控制阀48的一个或多个控制信号,所述一个或多个控制信号控制液压流体到液压回路的供应以控制与一个或多个同步器66、68相关联的相应液压活塞以移动到最近已知的级别模式228。
驱动控制模块206还接收缓行操纵杆位置数据212以作为输入。基于指示缓行模式选择操纵杆82正从级别空挡位置130移动的缓行操纵杆位置数据212和当前的级别模式226是有效级别(即A级别模式、B级别模式、C级别模式、BCD级别模式或CD级别模式中的一个)的确定,在某些实施例中,驱动控制模块206可以接收速度数据236作为输入。驱动控制模块206处理速度数据236并且确定作业车辆10的速度是否低于速度阈值,例如,约5千米每小时(kph)。基于指示缓行模式选择操纵杆82不在级别空挡位置130处的缓行操纵杆位置数据212并且作业车辆10的速度低于速度阈值,驱动控制模块206查询表格数据存储器204以检索用于将同步器66、68从当前的级别模式226移动到级别空挡模式的第二值219。在某些示例中,传动装置控制数据230包括到液压泵46和/或控制阀48的一个或多个控制信号以停止液压流体通过液压回路到同步器66、68的流动以将当前的级别模式226改变成空挡级别模式。在弹簧对中同步器66、68的示例中,用于同步器66、68的检索的第二值219可以是零,或可以是表示停止液压流体通过液压回路到同步器66、68的流动的另一值。基于检索的第二值219,驱动控制模块206输出传动装置控制数据230以将同步器66、68移动到其相应的空挡位置。因而,传动装置控制数据230通常包括一个或多个控制信号,所述一个或多个控制信号控制液压流体的通过与作业车辆10相关联的液压回路以控制浸油离合器62、64和同步器66、68的位置的流动。
驱动控制模块206还接收发动机输入数据235以作为输入。发动机数据235包括发动机14的状态,发动机14的状态可以接收自与控制器44相关联的其它模块。例如,状态包括发动机关闭或发动机运行。发动机状态可以通知到用于传动装置16的缓行模式选择系统和控制方法。
UI控制模块208接收缓行模式数据216以作为输入。基于缓行模式数据216,UI控制模块208输出缓行模式用户界面(UI)数据237以用于显示在显示器108上。缓行模式UI数据237包括基于缓行模式数据216的当前缓行挡位级别的图示的和/或文本的通知。例如,缓行模式UI数据237包括具有字母L或字母H的蜗牛图标,字母L表示低级别缓行齿轮/挡72被接合,字母H表示高级别缓行齿轮/挡70被接合。应该说明的是,缓行模式UI数据237仅是示例性的,任何适当的图示的和/或文本的指示器可以用于向操作员表示当前的缓行挡位级别。
UI控制模块208还接收当前的挡级别224和当前的级别模式226以作为输入。基于当前的挡级别224和当前的级别模式226,UI控制模块208输出用于显示在显示器108上的级别用户界面(UI)数据238。级别UI数据238包括基于当前的挡位级别224和当前的级别模式226的当前的挡位级别和当前的级别模式的图示的和/或文本的通知。例如,级别UI数据238包括第一、第二、第三或第四中的一个的文本字母和A、B、C、BCD、CD中的一个或多个文本字母,第一、第二、第三或第四表示哪个挡位级别被接合(第一表示第一挡位级别;第二表示第二挡位级别;第三表示第三挡位级别;第四表示第四挡位级别),A、B、C、BCD、CD表示哪个级别模式被接合(A表示A级别模式;B表示B级别模式;C表示C级别模式;BCD用于表示B级别模式、C级别模式和D级别模式的组合;并且CD用于表示C级别模式和D级别模式的组合)。应该说明的是,级别UI数据238仅是示例性的,任何适当的图示的和/或文本的指示器都可以用于向操作员表示当前的挡位级别和当前的级别模式。
基于当前的级别模式226,UI控制模块208还输出灯数据260。灯数据260包括用于视觉指示器159中的相应的一个的一个或多个控制信号以基于当前的级别模式226点亮。
UI控制模块208还从人机界面104接收输入数据262以作为输入。UI控制模块208处理输入数据262并且确定哪个级别模式选择输入装置110已经被操作员选择。UI控制模块208设置操作员选择级别模式作为级别模式228。UI控制模块208还处理输入数据262并且确定已经被操作员选择的作业车辆10的速度。UI控制模块208将操作员选择的速度设置为速度239。
现在还参照图7,并且继续参考图1、3、5和6,流程图图示了可以被根据本发明的图1和6的控制器44的传动装置选择控制模块160执行的控制方法300。如可以根据本发明所认识到的,方法中的操作顺序不受限于如图7所示的执行顺序,但是可以用一个或多个适用的和根据本发明的改变顺序执行。
在多个实施例中,方法可以基于预定事件,诸如基于表示缓行模式选择操纵杆82的位置改变的缓行操纵杆位置数据212的接收,而被预定或周期性地运行。
在一个示例中,参照图7,方法开始于302处。在304处,方法接收和处理反馈数据222。在306处,方法确定传动装置16的当前的级别模式226是否是A级别模式、B级别模式、C级别模式、BCD级别模式或CD级别模式中一个。如果是,则方法前进至308。
如果否,则在310处,方法接收和处理传感器数据214。在312处,基于缓行模式数据216,方法确定缓行换挡轴环74是否接合高级别缓行齿轮/挡70或低级别缓行齿轮/挡72。如果是,则方法结束于314处。
否则,在316处,所述方法确定输入数据262是否已经经由级别模式选择输入装置110被接收,级别模式选择输入装置110指示操作员正选择级别模式中的一个。如果操作员的选择已经经由级别模式选择输入装置110被接收,则方法进至318。否则,在320处,方法接收和处理操纵杆传感器数据210。在322处,方法基于操纵杆传感器数据210确定操作员是否已经移动缓行模式选择操纵杆82离开空挡级别位置130。在这点上,方法确定是否具有磁场强度改变,磁场强度改变表示缓行模式选择操纵杆82相对于位置传感器134的运动,诸如缓行模式选择操纵杆82离开空挡级别位置130的运动。
如果操纵杆传感器数据210指示缓行模式选择操纵杆82已经移动离开空挡级别位置130,则在324处,方法接收和处理传感器数据214以确定缓行换挡轴环74是否接合高级别缓行齿轮70或低级别缓行齿轮/挡72中的相应的一个。在某些示例中,方法还基于操纵杆传感器数据210和传感器数据214之间的矛盾向液压回路的液压泵46和/或控制阀48输出一个或多个控制信号,以驱动与浸油离合器62、64和同步器66、68相关联的相应的液压活塞到相应的空挡位置。例如,如果操纵杆传感器数据210表示缓行模式选择操纵杆82已经移动离开空挡级别位置130,但是传感器数据214表示缓行换挡轴环74未接合高级别缓行齿轮/挡70或低级别缓行齿轮/挡72中的任一个。在这种情况下,方法还可以输出用于显示在显示器108上的错误通知。
在326处,基于确定的缓行模式数据216,方法输出缓行模式UI数据237以用于显示在显示器108上,缓行模式UI数据237表示确定的缓行模式。方法进至318。通过进至318,方法可以将传动装置16的电动液压系统20大致地自动地复位到最近已知的选择的级别模式。可选地,方法结束于314处。
否则,在322处,如果缓行模式选择操纵杆82尚未移动到高级别位置126或低级别位置128,则方法结束于314处。
在318处,如果操作员的选择已经经由级别模式选择输入装置110被接收,则方法基于操纵杆传感器数据210确定缓行模式选择操纵杆82是否在空挡级别位置130处。如果缓行模式选择操纵杆82不在空挡级别位置130处,则方法结束于314处。否则,在328处,基于选择的级别模式228或最近已知选择的级别模式,方法查询表格数据存储器204并且检索第二值219。方法向液压回路的液压泵46和/或控制阀48输出一个或多个控制信号以驱动与同步器66、68相关联的相应的液压活塞以将同步器66、68移动到选择的级别模式。在330处,方法接收和处理反馈数据222以确定当前的挡位级别224和当前的级别模式226。在332处,基于当前的挡级别224和当前的级别模式226,方法输出级别UI数据238,级别UI数据238表示用于显示在显示器108上的传动装置16的当前级别(挡位级别和级别模式)。方法还向相应的视觉指示器159输出一个或多个控制信号以点亮与当前的级别模式226相关联的视觉指示器159。方法结束于314处。
在某些示例中,方法还基于选择的级别模式228和当前的级别模式226之间的差异向液压回路的液压泵46和/或控制阀48输出一个或多个控制信号,以驱动与浸油离合器62、64和同步器66、68相关联的相应的液压活塞到相应的空挡位置。在这种情况下,方法还可以输出用于显示在显示器108上的错误通知。
如果传动装置16的当前的级别模式226是A级别模式、B级别模式、C级别模式、BCD级别模式或CD级别模式中的一个,则在308处,方法接收和处理操纵杆传感器数据210以确定缓行模式选择操纵杆82是否被从空挡级别位置130移动。可选地,在308处,方法还接收和处理速度数据236以确定作业车辆10的速度是否小于速度阈值。如果缓行模式选择操纵杆82未被从空挡级别位置130移动,并且可选地,作业车辆10的速度不小于速度阈值,则方法结束于314处。
否则,在334处,方法从用于级别空挡模式的表格数据存储器204检索第二值219并且,在该示例中,向液压回路的液压泵46和/或控制阀48输出一个或多个控制信号以控制与同步器66、68相关联的相应的液压活塞以停止液压流体通过液压回路的流动,从而导致弹簧对中同步器66、68移动到空挡级别模式。方法结束于314处。
如本领域的技术人员将认识到的,公开主题的某些方面可以具体化为方法、系统(例如,作业车辆中包括的作业车辆控制系统)或计算机程序产品。相应地,某些实施例可以完全地执行为硬件、软件(包括固件、常驻软件、微代码等)或作为软件和硬件(和其它的)方面的组合。此外,某些实施例可以采取计算机可用存储介质上的计算机程序产品的形式,计算机可用存储介质具有体现在介质中的计算机可用程序代码。
可以利用任何适当的计算机可用或计算机可读介质。计算机可用介质可以是计算机可读信号介质或计算机可读存储介质。计算机可用或计算机可读的存储介质(包括与计算装置或客户机电子装置相关联的存储装置)可以例如是,但是不受限于,电子的、磁性的、光学的、电磁的、红外线的或半导体系统、装置、或设备或前述的任何适当的组合。计算机可读介质的更多特定的示例(非全面性列表)可以包括如下各项:具有一个或多个电线的电连接、便携式计算机软盘、硬盘、随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、可擦除编程只读存储器(EPROM或闪存存储器)、光纤、便携式光盘只读存储器(CD-ROM)、光学存贮装置。在该文件的上下文中,计算机可用或计算机可读的存储介质可以是可以包括或存储以便指令执行系统、设备或装置使用或与其一起使用的程序的任何有形介质。
计算机可读信号介质可以包括例如在基带中或作为载波的一部分的具有在其中体现的计算机可读程序代码的传播的数据信号。该传播信号可以采取多种形式中的任一个,包括但是不受限于,电磁、光学形式或任何适当形式的组合。计算机可读信号介质可以是非暂时性的并且可以是并非计算机可读存储介质的并且可以通信、传播或输送程序以便指令执行系统、设备或装置使用或与其一起使用的任何计算机可读介质。
在本文中描述的某些实施例的方面可以参照根据本发明的实施例的方法、装置(系统)和计算机程序产品的流程示意图和/或方框示意图描述。将理解,任何该流程示意图和/或方框示意图中的每个方框和在该流程示意图和/或方框示意图中的方框的组合,可以由计算机程序指令执行。这些计算机程序指令可以被提供到通用计算机、专用计算机或其它可编程数据处理设备的处理器以生成机械,使得经由计算机或其它可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于执行在流程图和/或方框图的方框或多个方框中指出的功能/作用的机构。
这些计算机程序指令也可以存储在计算机可读存储器中,计算机可读存储器可以引导计算机或其它可编程数据处理设备以特定方式工作,使得存储在计算机可读存储器中的指令产生包括如下指令的制品,所述指令执行在流程图和/或方框图的方框或多个方框中规定的功能/作用。
计算机程序指令还可以加载到计算机或其它的可编程数据处理设备上以导致一系列操作步骤在计算机或其它的可编程设备上执行以产生计算机执行过程,使得在计算机或其它的可编程设备上执行的指令提供用于执行在流程图和/或方框图的方框或多个方框中规定的功能/作用的步骤。
图中的任何流程图和方框示意图或类似的上述讨论可以描述根据本发明的各种实施例的系统、方法和计算机程序产品的可能实现方式的架构、功能和操作。在这点上,流程图或方框示意图中的每个方框可以表示代码的模块、部段或部分,代码包括用于执行规定逻辑功能的一个或多个可执行指令。还应该注意,在一些可选的实现方式中,方框中示出(或以其它方式在本文中描述)的功能可以不按照图中示出的顺序执行。例如,根据涉及的功能,相继示出的两个方框(或相继描述的两个操作)实际上可以被大致地同时执行,或方框(或操作)有时可以以相反顺序执行。还将理解,任何方框图和/或流程示意图的每个方框和任何方框示意图和/或流程示意图中的方框的组合可以被执行规定功能或作用的专用基于硬件的系统或专用硬件和计算机指令的组合执行。
本文中使用的术语仅为了描述特定的实施例并且不旨在限制本发明。如本文所用,单数形式″a″、″an″和″the″还旨在包括多个形式,除非上下文以其他方式清楚地指示。将进一步理解,术语″包括″和/或″包括了″当被用于本文时,指定存在规定的特征、整体、步骤、操作、元件和/或部件,但是不排除存在或添加一个或多个其它的特征、整体、步骤、操作、元件、部件和/或其组别。
已经出于图示和描述的目的来呈现本发明的描述,但是该描述不旨在详尽规定或受限于公开形式的本发明。在没有脱离本发明的精神和级别的情况下,许多修改和变化将对于本领域的技术人员是显而易见的。本文中明确地引用的实施例被选择和描述,以最佳地解释本发明的原理和它们的实际应用,并且能使在本领域技能普通的其他人员理解本发明和认识到许多关于描述的示例的供选方案、修改和变化。因此,除了那些被明确描述外的各种实施例和实现方式在以下权利要求的级别内。

Claims (20)

1.一种用于作业车辆的传动装置的机械缓行模式选择系统,所述传动装置包括一个或多个级别模式,所述一个或多个级别模式具有一个或多个级别模式切换机构,所述一个或多个级别模式切换机构中的每个都由电动液压回路驱动,所述系统包括:
缓行模式选择操纵杆,所述缓行模式选择操纵杆能够被操作员移动以选择缓行挡位级别;
传感器,所述传感器观测缓行模式选择操纵杆的位置并且基于所述位置生成传感器信号;和
控制器,所述控制器处理传感器数据以确定缓行模式选择操纵杆的运动,并且基于缓行模式选择操纵杆的运动向电动液压回路输出一个或多个控制信号以在空挡级别模式中定位所述一个或多个级别模式切换机构。
2.根据权利要求1所述的机械缓行模式选择系统,其中:
缓行挡位级别包括高挡缓行级别、低挡缓行级别和空挡缓行级别,并且控制器基于缓行模式选择操纵杆离开空挡缓行级别的运动而输出所述一个或多个控制信号。
3.根据权利要求2所述的机械缓行模式选择系统,其中:
控制器接收来自输入源的级别模式的选择,基于传感器信号确定缓行模式选择操纵杆的位置,并且基于缓行模式选择操纵杆在空挡缓行止动装置中的位置向液压回路输出一个或多个控制信号以在所选择的级别模式中定位一个或多个级别模式切换机构。
4.根据权利要求1所述的机械缓行模式选择系统,其中:
缓行模式选择操纵杆包括磁体,并且传感器响应于磁体以生成传感器信号。
5.根据权利要求4所述的机械缓行模式选择系统,其中:
缓行模式选择操纵杆能够在被限定在壳体中的通道中移动,并且传感器连接到壳体。
6.根据权利要求5所述的机械缓行模式选择系统,其中:
通道限定高挡缓行级别止动装置、低挡缓行级别止动装置和空挡缓行级别止动装置,并且传感器邻近地连接到空挡缓行级别止动装置以观测缓行模式选择操纵杆相对于空挡缓行级别止动装置的位置。
7.根据权利要求1所述的机械缓行模式选择系统,进一步包括:
作业车辆的速度源,其中控制器基于作业车辆的速度而输出所述一个或多个控制信号。
8.根据权利要求1所述的机械缓行模式选择系统,其中:
所述一个或多个级别模式切换机构包括一个或多个同步器,并且控制器基于缓行模式选择操纵杆的运动以输出所述一个或多个控制信号以停止液压流体到一个或多个同步器的流动。
9.一种用于选择作业车辆的传动装置的机械缓行模式的方法,所述传动装置包括一个或多个级别模式,所述一个或多个级别模式具有一个或多个同步器,所述一个或多个同步器由电动液压回路驱动,所述方法包括以下步骤:
用传感器观测缓行模式选择操纵杆的位置;
基于来自传感器的信号用处理器确定缓行模式选择操纵杆的运动;并且
基于缓行模式选择操纵杆的运动用处理器向电动液压回路输出一个或多个控制信号以引导液压流体的流动以在空挡级别模式中定位一个或多个同步器。
10.根据权利要求9所述的方法,其中:
缓行模式选择操纵杆能够在被限定在壳体中的通道中移动,并且观测缓行模式选择操纵杆的运动进一步包括如下步骤:
用传感器观测缓行模式选择操纵杆相对于壳体的运动,所述传感器连接到壳体。
11.根据权利要求10所述的方法,其中:
所述通道限定高挡缓行级别止动装置、低挡缓行级别止动装置和空挡缓行级别止动装置,并且用处理器确定缓行模式选择操纵杆的运动进一步包括如下步骤:
确定缓行模式选择操纵杆离开空挡缓行级别止动装置移动。
12.根据权利要求9所述的方法,其中:
观测缓行模式选择操纵杆的位置进一步地包括如下步骤:
用传感器观测由连接到缓行模式选择操纵杆的磁体所生成的磁场。
13.根据权利要求9所述的方法,进一步包括:
接收作业车辆的速度源,并且进一步地基于作业车辆的速度输出所述一个或多个控制信号。
14.根据权利要求9所述的方法,进一步包括:
从输入源接收级别模式的选择;
基于来自传感器的信号用处理器确定缓行模式选择操纵杆的位置;并且
基于缓行模式选择操纵杆的位置用处理器向电动液压回路输出一个或多个控制信号以引导液压流体的流动以在选择的级别模式中定位所述一个或多个同步器。
15.一种用于作业车辆的传动装置的机械缓行模式选择系统,所述传动装置包括一个或多个级别模式,所述一个或多个级别模式具有由电动液压回路驱动的一个或多个同步器,所述系统包括:
缓行模式选择操纵杆,所述缓行模式选择操纵杆能够被操作员在通道中移动以选择缓行挡位级别,所述通道至少包括高挡缓行止动装置、低挡缓行止动装置和空挡缓行止动装置;
连接到壳体的传感器,所述传感器观测缓行模式选择操纵杆在通道中的位置并且基于所述位置生成传感器信号;和
控制器,所述控制器处理传感器数据以确定缓行模式选择操纵杆在通道中的运动,并且基于缓行模式选择操纵杆从空挡缓行止动装置的运动向电动液压回路输出一个或多个控制信号以在空挡级别模式中定位所述一个或多个同步器。
16.根据权利要求15所述的缓行模式选择系统,其中:
缓行模式选择操纵杆包括磁体,并且传感器响应于磁体以生成传感器信号。
17.根据权利要求16所述的缓行模式选择系统,其中:
通道被限定在壳体中,并且传感器邻近空挡缓行止动装置连接到壳体。
18.根据权利要求15所述的缓行模式选择系统,进一步包括:作业车辆的速度源,其中控制器基于作业车辆的速度而输出所述一个或多个控制信号。
19.根据权利要求15所述的缓行模式选择系统,其中:
所述控制器基于缓行模式选择操纵杆的位置以输出所述一个或多个控制信号以停止液压流体到所述一个或多个同步器的流动。
20.根据权利要求15所述的缓行模式选择系统,其中:
控制器基于传感器信号确定缓行模式选择操纵杆的位置,并且基于缓行选择操纵杆在空挡缓行止动装置中的位置向电动液压回路输出一个或多个控制信号以在之前选择的级别模式中定位所述一个或多个同步器。
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