CN111795083A - 变速器离合器制动控制系统 - Google Patents

变速器离合器制动控制系统 Download PDF

Info

Publication number
CN111795083A
CN111795083A CN202010118103.3A CN202010118103A CN111795083A CN 111795083 A CN111795083 A CN 111795083A CN 202010118103 A CN202010118103 A CN 202010118103A CN 111795083 A CN111795083 A CN 111795083A
Authority
CN
China
Prior art keywords
engine
clutch
speed
gear
controller
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN202010118103.3A
Other languages
English (en)
Inventor
凯尔·K·麦肯基
克莱顿·G·詹纳塞克
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Deere and Co
Original Assignee
Deere and Co
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Deere and Co filed Critical Deere and Co
Publication of CN111795083A publication Critical patent/CN111795083A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
    • F16H61/00—Control functions within control units of change-speed- or reversing-gearings for conveying rotary motion ; Control of exclusively fluid gearing, friction gearing, gearings with endless flexible members or other particular types of gearing
    • F16H61/04—Smoothing ratio shift
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
    • F16H61/00—Control functions within control units of change-speed- or reversing-gearings for conveying rotary motion ; Control of exclusively fluid gearing, friction gearing, gearings with endless flexible members or other particular types of gearing
    • F16H61/02—Control functions within control units of change-speed- or reversing-gearings for conveying rotary motion ; Control of exclusively fluid gearing, friction gearing, gearings with endless flexible members or other particular types of gearing characterised by the signals used
    • F16H61/0202—Control functions within control units of change-speed- or reversing-gearings for conveying rotary motion ; Control of exclusively fluid gearing, friction gearing, gearings with endless flexible members or other particular types of gearing characterised by the signals used the signals being electric
    • F16H61/0204—Control functions within control units of change-speed- or reversing-gearings for conveying rotary motion ; Control of exclusively fluid gearing, friction gearing, gearings with endless flexible members or other particular types of gearing characterised by the signals used the signals being electric for gearshift control, e.g. control functions for performing shifting or generation of shift signal
    • F16H61/0213—Control functions within control units of change-speed- or reversing-gearings for conveying rotary motion ; Control of exclusively fluid gearing, friction gearing, gearings with endless flexible members or other particular types of gearing characterised by the signals used the signals being electric for gearshift control, e.g. control functions for performing shifting or generation of shift signal characterised by the method for generating shift signals
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16D—COUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D48/00—External control of clutches
    • F16D48/06—Control by electric or electronic means, e.g. of fluid pressure
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
    • F16H59/00—Control inputs to control units of change-speed-, or reversing-gearings for conveying rotary motion
    • F16H59/68—Inputs being a function of gearing status
    • F16H59/70—Inputs being a function of gearing status dependent on the ratio established
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60Y—INDEXING SCHEME RELATING TO ASPECTS CROSS-CUTTING VEHICLE TECHNOLOGY
    • B60Y2200/00—Type of vehicle
    • B60Y2200/20—Off-Road Vehicles
    • B60Y2200/22—Agricultural vehicles
    • B60Y2200/221—Tractors
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16D—COUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D2500/00—External control of clutches by electric or electronic means
    • F16D2500/30—Signal inputs
    • F16D2500/306—Signal inputs from the engine
    • F16D2500/3067—Speed of the engine
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
    • F16H37/00—Combinations of mechanical gearings, not provided for in groups F16H1/00 - F16H35/00
    • F16H37/02—Combinations of mechanical gearings, not provided for in groups F16H1/00 - F16H35/00 comprising essentially only toothed or friction gearings
    • F16H37/06—Combinations of mechanical gearings, not provided for in groups F16H1/00 - F16H35/00 comprising essentially only toothed or friction gearings with a plurality of driving or driven shafts; with arrangements for dividing torque between two or more intermediate shafts
    • F16H37/08—Combinations of mechanical gearings, not provided for in groups F16H1/00 - F16H35/00 comprising essentially only toothed or friction gearings with a plurality of driving or driven shafts; with arrangements for dividing torque between two or more intermediate shafts with differential gearing
    • F16H37/0833—Combinations of mechanical gearings, not provided for in groups F16H1/00 - F16H35/00 comprising essentially only toothed or friction gearings with a plurality of driving or driven shafts; with arrangements for dividing torque between two or more intermediate shafts with differential gearing with arrangements for dividing torque between two or more intermediate shafts, i.e. with two or more internal power paths
    • F16H37/084—Combinations of mechanical gearings, not provided for in groups F16H1/00 - F16H35/00 comprising essentially only toothed or friction gearings with a plurality of driving or driven shafts; with arrangements for dividing torque between two or more intermediate shafts with differential gearing with arrangements for dividing torque between two or more intermediate shafts, i.e. with two or more internal power paths at least one power path being a continuously variable transmission, i.e. CVT
    • F16H2037/088—Power split variators with summing differentials, with the input of the CVT connected or connectable to the input shaft
    • F16H2037/0886—Power split variators with summing differentials, with the input of the CVT connected or connectable to the input shaft with switching means, e.g. to change ranges
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
    • F16H59/00—Control inputs to control units of change-speed-, or reversing-gearings for conveying rotary motion
    • F16H59/36—Inputs being a function of speed
    • F16H2059/366—Engine or motor speed
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
    • F16H59/00—Control inputs to control units of change-speed-, or reversing-gearings for conveying rotary motion
    • F16H59/68—Inputs being a function of gearing status
    • F16H59/70—Inputs being a function of gearing status dependent on the ratio established
    • F16H2059/708—Sensing reverse gear, e.g. by a reverse gear switch
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
    • F16H61/00—Control functions within control units of change-speed- or reversing-gearings for conveying rotary motion ; Control of exclusively fluid gearing, friction gearing, gearings with endless flexible members or other particular types of gearing
    • F16H61/02—Control functions within control units of change-speed- or reversing-gearings for conveying rotary motion ; Control of exclusively fluid gearing, friction gearing, gearings with endless flexible members or other particular types of gearing characterised by the signals used
    • F16H61/0202—Control functions within control units of change-speed- or reversing-gearings for conveying rotary motion ; Control of exclusively fluid gearing, friction gearing, gearings with endless flexible members or other particular types of gearing characterised by the signals used the signals being electric
    • F16H61/0204—Control functions within control units of change-speed- or reversing-gearings for conveying rotary motion ; Control of exclusively fluid gearing, friction gearing, gearings with endless flexible members or other particular types of gearing characterised by the signals used the signals being electric for gearshift control, e.g. control functions for performing shifting or generation of shift signal
    • F16H61/0213—Control functions within control units of change-speed- or reversing-gearings for conveying rotary motion ; Control of exclusively fluid gearing, friction gearing, gearings with endless flexible members or other particular types of gearing characterised by the signals used the signals being electric for gearshift control, e.g. control functions for performing shifting or generation of shift signal characterised by the method for generating shift signals
    • F16H2061/0234—Adapting the ratios to special vehicle conditions
    • F16H2061/0237—Selecting ratios for providing engine braking
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
    • F16H61/00—Control functions within control units of change-speed- or reversing-gearings for conveying rotary motion ; Control of exclusively fluid gearing, friction gearing, gearings with endless flexible members or other particular types of gearing
    • F16H61/04—Smoothing ratio shift
    • F16H2061/0477—Smoothing ratio shift by suppression of excessive engine flare or turbine racing during shift transition
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
    • F16H61/00—Control functions within control units of change-speed- or reversing-gearings for conveying rotary motion ; Control of exclusively fluid gearing, friction gearing, gearings with endless flexible members or other particular types of gearing
    • F16H61/66—Control functions within control units of change-speed- or reversing-gearings for conveying rotary motion ; Control of exclusively fluid gearing, friction gearing, gearings with endless flexible members or other particular types of gearing specially adapted for continuously variable gearings
    • F16H2061/6604—Special control features generally applicable to continuously variable gearings
    • F16H2061/6608—Control of clutches, or brakes for forward-reverse shift
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
    • F16H61/00—Control functions within control units of change-speed- or reversing-gearings for conveying rotary motion ; Control of exclusively fluid gearing, friction gearing, gearings with endless flexible members or other particular types of gearing
    • F16H61/66—Control functions within control units of change-speed- or reversing-gearings for conveying rotary motion ; Control of exclusively fluid gearing, friction gearing, gearings with endless flexible members or other particular types of gearing specially adapted for continuously variable gearings
    • F16H2061/6604—Special control features generally applicable to continuously variable gearings
    • F16H2061/6609—Control of clutches or brakes in torque split transmissions
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
    • F16H2312/00—Driving activities
    • F16H2312/09—Switching between forward and reverse
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
    • F16H59/00—Control inputs to control units of change-speed-, or reversing-gearings for conveying rotary motion
    • F16H59/36—Inputs being a function of speed

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • Control Of Transmission Device (AREA)
  • Hybrid Electric Vehicles (AREA)

Abstract

一种控制系统操作作业车辆的动力传动系。所述系统包括变速器装置，所述变速器装置将动力从发动机传递到所述车辆的输出轴，以根据至少一个前进模式或倒退模式在第一方向或第二方向上驱动所述车辆。所述装置包括前进方向离合器和倒退方向离合器以及控制器。所述控制器被配置成：确定是否接合了所述离合器中的一个；评估所述发动机的速度；并且当发起梭式换挡时，或者当所述发动机的速度超过预定速度阈值时，提供扭矩命令，以接合所述离合器中的另一个，从而降低所述发动机的速度。

Description

变速器离合器制动控制系统
发明领域
本公开总体上涉及一种用于作业车辆的控制系统，并且更具体地涉及一种用于作业车辆的变速器离合器制动的控制系统。
背景技术
在被称为梭式换挡的常见操作模式中，作业车辆的移动方向通常在负载下改变，其常见示例是当拖拉机装载机在一个方向上移动以拾取或铲起负载时，然后提升负载并且反转方向(通常涉及转向移动)，并且卸载负载。然后这个顺序被反转，并且经常重复许多次。在变速器减慢以实施梭式换挡时，呈负扭矩形式的过多的能量可能会被施加到发动机。当车辆沿斜坡向下行驶时，可能会出现类似的情况，因为尽管重力促使车辆加速，但驱动策略可能会试图维持特定的速度，借此导致变速器施加负扭矩并且进一步导致发动机处的过多的能量。在梭式换挡和其它这样的动态事件期间，可期望耗散车辆或动力传动系内的任何过多的能量，并且可期望相对于成本和能量以有效的方式执行该功能。
发明内容
本公开提供了一种用于作业车辆的变速器离合器制动控制系统。
在一个方面中，本公开提供了一种操作作业车辆的动力传动系的控制系统。所述系统包括变速器装置，所述变速器装置将动力从发动机传递到所述车辆的输出轴，以根据至少一个前进模式或倒退模式在第一方向或第二方向上驱动所述车辆。所述装置包括前进方向离合器和倒退方向离合器以及控制器。所述控制器被配置成：确定是否接合了所述离合器中的一个；评估所述发动机的速度；并且当发起梭式换挡时，或者当所述发动机的速度超过预定速度阈值时，提供扭矩命令，以接合所述离合器中的另一个，从而降低所述发动机的速度。
在附图和以下说明书中陈述了一个或多个实施例的细节。根据说明书、附图和权利要求书，其它特征和优点将变得显而易见。
附图说明
图1是使用根据本公开的变速器离合器制动控制系统的示例性作业车辆的侧视图；
图2是图1的示例性车辆的动力传动系；
图3是变速器离合器制动控制系统的控制器的数据流图；和
图4是示出变速器离合器制动控制系统的使用的流程图。
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
以下描述了所公开的动力传动系(或车辆)的一个或多个示例性实施例，如上文简要描述的图式的附图中所图示。本领域技术人员可以预期对示例性实施例的各种修改。
为了便于标注，在本文中，特别是在行星齿轮组的上下文中，可以使用“部件”来指示用于动力传输的元件，例如，太阳齿轮、环形齿轮或行星齿轮托架。此外，在各种实施例中，对“连续”可变变速器、动力传动系或动力源的引用将被理解为还囊括包括“无级”可变变速器、动力传动系或动力源的配置。
在下文的讨论中，描述了轴、齿轮和其它动力传输元件的各种示例性配置。将理解，在本公开的精神内，各种替代配置可以是可能的。举例来说，各种配置可以利用多个轴代替单个轴(或单个轴代替多个轴)，可以在各种轴或齿轮之间插置一个或多个空转齿轮以用于旋转动力的传输，等等。
如本文中所使用的，“直接”或“直接地”可以被用于指示在不用将动力中间转换为另一种形式的情况下两个系统元件之间的动力传输。举例来说，如果动力经由多个轴、离合器和齿轮(例如，各种正齿轮、锥齿轮、求和(summing)齿轮或其它齿轮)传递，而没有通过CVP转换成不同形式(例如，没有通过发电机或液压泵转换成电功率或液压动力)，则可以将动力视为由发动机“直接”传输到输出部件。在某些配置中，由扭矩转换器进行的旋转动力的流体传递也可以被认为“直接的”。
相反，如果在传输期间动力的一些部分被转换成另一种形式，则动力可能不被视为在两个系统元件之间“直接地”传输。举例来说，如果发动机动力的一部分通过CVP转换成另一种形式，则动力可能不被视为在发动机与输出组件之间“直接地”传输，即使该部分后来被重新转换成旋转动力(例如，通过另一个CVP)并且然后与未转换的发动机动力重新组合(例如，通过求和行星齿轮或其它求和组件)。
而且，如本文中所使用的，“在...之间”可以参考动力传输元件的特定顺序或次序而不是关于元件的物理定向或放置来使用。举例来说，如果动力经由离合器装置传递到输出部件，则离合器装置可以被认为是“在”发动机和输出部件“之间”，而不管发动机和输出部件是否在离合器装置的物理相反侧部上。
变速器离合器制动控制系统在具有动力传动系的车辆上实施。变速器离合器制动控制系统被用于在动态事件(例如，梭式换挡)期间或当车辆在斜坡上行驶时耗散车辆能量，以使车辆的发动机以所期望速度减慢。在一些混合动力电动变速器(或电动无级可变变速器(eIVT))中，制动电阻器已被用来耗散这种过多的能量。然而，制动电阻器和支撑基础结构是在车辆(例如，轮式装载机)上定位和封装也可能很麻烦的昂贵部件。根据下文的公开，变速器离合器制动控制系统允许动能被放置到发动机飞轮上，并且然后引起“四方形”离合器以耗散过多的能量。通过首先将能量放到发动机飞轮上，可以最大化总体系统效率，并且然后通过跨越离合器耗散过多的系统能量，用现有的变速器硬件来消耗能量。通过使用本公开的变速器离合器制动控制系统，变速器离合器硬件被用于通常在不使用制动电阻器的情况下在正常车辆操作期间将能量作为热量耗散，借此改进了封装和成本。
变速器离合器制动控制系统包括前进方向离合器、倒退方向离合器和控制器。在其中可期望耗散能量的动态事件期间，例如在梭式换挡或车辆沿斜坡向下行驶期间，控制器确定是否接合了方向离合器中的一个，并且响应于确定正在执行梭式换挡，或者仅响应于确定发动机的速度超过预定速度阈值，提供扭矩命令以接合另一个方向离合器，从而减慢发动机的速度。这样的确定可以仅基于这些参数中的一个或两个，并且独立于车辆速度或车辆减速度。在另一个方向离合器的接合之后，控制器进一步被配置成确定发动机的速度是否达到或低于预定速度阈值；并且如果发动机的速度不达到或不低于预定速度阈值，则进一步接合另一个方向离合器。当控制器确定发动机的速度达到或低于预定速度阈值时，脱离另一个方向离合器。变速器离合器制动控制系统可以独立于车辆制动器，并且车辆制动器的应用不会致动变速器离合器制动控制系统。
举例来说，当车辆正在以从前进方向到倒挡方向的梭式换挡接合时，控制器确定这样的梭式换挡已经发生，并且确定接合了前进方向离合器。作为响应，控制器提供扭矩命令以接合倒退方向离合器以减慢发动机的速度。在倒退方向离合器的接合之后，控制器确定发动机的速度，并且仅在控制器确定发动机的速度达到或低于预定速度阈值时，才脱离倒退方向离合器。另外，在倒退方向离合器的接合之后，如果控制器确定发动机的速度继续超过预定速度阈值，则应用于倒退方向离合器的扭矩命令增加，直到控制器确定发动机的速度达到或低于预定速度阈值为止。一旦控制器确定发动机的速度达到或低于预定速度阈值，则脱离倒退方向离合器。
举例来说，当车辆正在以从倒退方向到前进方向的梭式换挡接合时，控制器确定已经发生了这样的梭式换挡，并且确定接合了倒退方向离合器。作为响应，控制器提供扭矩命令以接合前进方向离合器以减慢发动机的速度。在前进方向离合器的接合之后，控制器确定发动机的速度，并且仅在控制器确定发动机的速度达到或低于预定速度阈值时，才脱离前进方向离合器。另外，在前进方向离合器的接合之后，如果控制器确定发动机的速度继续超过预定速度阈值，则应用于前进方向离合器的扭矩命令增加，直到控制器确定发动机的速度达到或低于预定速度阈值为止。一旦控制器确定发动机的速度达到或低于预定速度阈值，则脱离前进方向离合器。
举例来说，当车辆沿斜坡向下行驶或正以其它方式经历其中车辆行驶可能使发动机反向驱动的情况时，控制器识别所述情况并且确定是否接合了在行驶方向上的方向离合器。如果控制器进一步确定发动机的速度超过预定速度阈值，则控制器提供扭矩命令，以接合另一个方向离合器以减慢发动机的速度。在另一个方向离合器的接合之后，控制器确定发动机的速度，并且仅在控制器确定发动机的速度达到或低于预定速度阈值时，才脱离另一个方向离合器。另外，在另一个方向离合器的接合之后，如果控制器确定发动机的速度继续超过预定速度阈值，则应用于另一个方向离合器的扭矩命令增加，直到控制器确定发动机的速度达到或低于预定速度阈值为止。一旦控制器确定发动机的速度达到或低于预定速度阈值，则脱离另一个方向离合器。
参考图1，提供了变速器离合器制动控制系统16，并且变速器离合器制动控制系统16在车辆10的控制器20上实施，控制器20被用于控制车辆10的动力传动系12的部件。通常，动力传动系12包括一个或多个发动机、马达、电池和动力传递元件，以在前进和倒退方向上为车辆10提供动力，以及向车辆10的各种附加系统提供机械动力或电功率。如下文更详细地描述的，变速器离合器制动控制系统16被用于在动态事件期间，例如在梭式换挡期间或当车辆10在斜坡上行驶时，耗散车辆和/或动力传动系能量。在一个示例中，无论是否应用了车辆10的制动器，都使用了变速器离合器制动控制系统16；并且，车辆10的制动器的应用不会致动变速器离合器制动控制系统16。
在图1中，车辆10被描绘为拖拉机。然而，将理解，其它配置可以是可能的，包括具有作为不同类型的拖拉机、收割机、木材集材机(log skidder,)、平地机或各种其它作业车辆类型中的一个的车辆10的配置。将进一步理解，所公开的动力传动系12也可以被用于非作业车辆和非车辆应用(例如，固定位置的动力装置)中。
通常，控制器20控制变速器离合器制动控制系统16、动力传动系12和车辆10的其它方面的操作，包括本文中所描述的任何功能。控制器20可以被配置为具有相关联处理器装置和存储器架构的计算装置，被配置为液压、电动或电动液压控制器或其它装置。同样地，控制器20可以被配置成执行关于车辆10的各种计算和控制功能性。控制器20可以与车辆10的各种其它系统或装置进行电子、液压或其它通信。举例来说，控制器20可以与车辆10内(或外部)的各种致动器、传感器和其它装置进行电子或液压通信。控制器20可以以包括经由车辆10的CAN总线(未示出)、经由无线或液压通信装置或其它方式的各种已知方式与其它系统或装置(包括其它控制器)进行通信。在一些实施例中，控制器20可以被配置成接收输入命令并且经由人机界面或操作员界面与操作员进行介接。除了转向输入装置；加速、速度和车轮制动控制件；和其它操作员输入装置之外，车辆10可以进一步包括促进与动力传动系12的动力传递元件(特别是发起例如在前进行驶方向与倒退行驶方向之间变换的梭式换挡的那些动力传递元件)的相互作用的控制杆或其它操作员输入装置54。
现在参考图2，示例性动力传动系12被描绘为实施变速器离合器制动控制系统16的方面。如下文更详细示出和讨论的，动力传动系12与控制器20进行通信，控制器20另外从传感器50、52、56、58和控制杆54(图1)接收信息。包括所描绘的动力传动系12的示例性替代的动力传动系12的特性可以在第US2018/0043764号美国公开案中公开，所述美国公开案由本申请的受让人共同拥有并且通过引用并入本文中。
动力传动系12可以包括发动机120，发动机120可以是各种已知配置的内燃机。动力传动系12还可以包括可以通过导管132(例如，电气或液压导管)的第一连续可变动力源(CVP)130(例如，电动或液压马达)和第二CVP134(例如，电动或液压马达)。
动力传动系12包括变速器装置100，变速器装置100将动力从发动机120、第一CVP130和/或第二CVP134传递到输出轴110。如下文所描述，变速器装置100包括多个齿轮、离合器和控制组件，以在多个方向上以不同的速度适合地驱动输出轴110。通常，在一个示例中，用于实施变速器离合器制动控制系统16的动力传动系12的变速器装置100可以是任何类型的无级可变变速器装置。
基于所期望的操作，根据来自控制器20的命令，发动机120可以经由发动机输出元件(例如，飞轮)将旋转动力提供到发动机轴122。轴122可以被配置成将旋转动力提供到齿轮124。齿轮124可以与齿轮125啮合，齿轮125可以支撑在(例如，固定到)轴127上。轴127可以基本上平行于发动机轴122并且与发动机轴122间隔开。如将详细讨论的，轴127可以支撑动力传动系12的各种部件。
齿轮124还可以与齿轮126啮合，齿轮126支撑在(例如，固定到)轴128上。轴128可以基本上平行于发动机轴122并且与发动机轴122间隔开，并且轴128可以连接到第一CVP130。因此，来自发动机的机械动力(即，发动机动力)可以经由发动机轴122传递到啮合齿轮124、126，传递到轴128，并且传递到第一CVP130。第一CVP130可以将这个动力转换成替代形式(例如，电功率或液压动力)，以用于通过导管132传输到第二CVP134。然后，该转换和传输的动力可以由第二CVP134重新转换，以用于沿着轴136的机械输出。可以提供各种已知控制装置(未示出)来调节这样的转换、传输、重新转换等。而且，在一些实施例中，轴136可以支撑齿轮138(或其它类似部件)。齿轮138可以与齿轮135啮合，并且可以将动力传递到齿轮135。齿轮138也可以与齿轮137啮合，并且可以将动力传递到齿轮137。因此，来自第二CVP134的动力(即，CVP动力)可以在齿轮135与齿轮137之间划分，以用于传输到其它部件，如下文将更详细地讨论的。
动力传动系12可以进一步包括变速机(variator)140，变速机140表示实现在发动机120和CVP130、134与输出轴110之间的无级可变动力传输的布置的一个示例。如下文所讨论的，该布置进一步实现了变速器离合器制动控制系统16，在所述变速器离合器制动控制系统16中，通过将过多的能量的至少一部分传递回到发动机120并且将一部分能量传递到离合器制动来耗散能量。然而，可以提供变速机140、发动机120以及CVP130、134的其它布置。
在一些实施例中，变速机140可以包括至少两个行星齿轮组。在一些实施例中，行星齿轮组可以互连并且支撑在共同轴(例如，轴127)上，并且行星齿轮组可以基本上同心。在其它实施例中，不同的行星齿轮组可以支撑在非同心的单独的相应轴上。行星齿轮组的布置可以根据车辆10内用于封装动力传动系12的可用空间来配置。
如图2的实施例中所示，变速机140可以包括具有第一太阳齿轮151、第一行星齿轮和相关联的托架152以及第一环形齿轮153的第一行星齿轮组(即，“低”行星齿轮组)。此外，变速机140可以包括具有第二太阳齿轮155、第二行星齿轮和相关联的托架157以及第二环形齿轮158的第二行星齿轮组(即“高”行星齿轮组)。第二行星齿轮和托架157可以直接附接到第一环形齿轮153。而且，第二行星齿轮和托架157可以直接附接到其上固定有齿轮165的轴162。此外，第二环形齿轮158可以直接附接到齿轮166。如图所示，轴162、齿轮165和齿轮166可以各自接纳轴127并且可以基本上与轴127同心。尽管没有具体示出，但是将了解，动力传动系12可以包括用于同心地支撑这些部件的各种轴承。具体地，轴162可以经由轴承旋转地附接到轴127，并且齿轮166可以经由另一个轴承旋转地附接在轴162上。
在变速机140的相反侧部(在图2中从左到右)上，齿轮137可以安装(例如，固定)在轴160上，轴160还支撑第一太阳齿轮151和第二太阳齿轮155。在一些实施例中，轴160可以是中空的，并且可以接纳轴127。轴承(未示出)可以基本上同心地将轴160旋转地支撑在轴127上。
此外，第一行星齿轮和相关联的托架152可以附接到齿轮168。齿轮168可以与固定到轴172的齿轮170啮合。轴172可以基本上平行于轴127，并且与轴127间隔开。
如上文所述，动力传动系12可以被配置用于经由变速器装置100将动力(从发动机120、第一CVP130和/或第二CVP134)传递到输出轴110或其它输出部件。输出轴110可以被配置成将该所接收到的动力传输到车辆10的车轮、动力输出(power take-off)(PTO)轴、副变速器(range box)、工具或车辆10的其它部件。
动力传动系12可以具有多个可选择模式，例如，直接驱动模式、分离路径模式和串接模式。在直接驱动模式中，可以将来自发动机120的动力传输到输出轴110，并且可以防止来自第二CVP134的动力传递到输出轴110。在分离路径模式中，可以由变速机140相加来自发动机120和第二CVP134的动力，并且可以将相加或组合的动力传递到输出轴110。此外，在串接模式中，可以将来自第二CVP134的动力传输到输出轴110，并且可以防止来自发动机120的动力传递到输出轴110。动力传动系12还可以在直接驱动、分离路径和串接模式中的一个或多个中具有不同的速度模式，并且这些不同的速度模式可以为输出轴110提供不同的角速度范围。动力传动系12可以在多个模式之间切换，以维持合适的操作效率。此外，动力传动系12可以具有用于在前进方向上移动车辆10的一个或多个前进模式，和用于在倒退方向上移动车辆10的一个或多个倒退模式。
动力传动系12可以举例来说使用控制组件164在不同模式之间切换。控制组件164可以包括一个或多个可选择传输部件。可选择传输部件可以具有第一位置(接合位置)，在所述第一位置中，相应装置将动力从输入部件传输到输出部件。可选择传输部件还可以具有第二位置(脱离位置)，在所述第二位置中，装置防止动力从输入部件传输到输出部件。控制组件164的可选择传输部件可以包括一个或多个湿式离合器、干式离合器、爪环离合器、制动器、同步器或其它类似装置。控制组件164还可以包括用于在第一位置与第二位置之间致动可选择传输部件的致动器。
如图2中所示，控制组件164可以包括第一离合器112、第二离合器114、第三离合器116、第四离合器118和第五离合器119。而且，控制组件164可以包括前进方向离合器113和倒退方向离合器115。在一些实施例中，第一离合器112可以被安装并且支撑在轴142上。而且，处于接合位置中的第一离合器112可以将齿轮135与轴142接合，以用于作为一个单元旋转。处于脱离位置中的第一离合器112可以允许齿轮135相对于轴142旋转。而且，齿轮144可以固定到轴142，并且齿轮144可以与固定到轴162的齿轮165啮合。倒退方向离合器115可以支撑在轴142上(即，与第一离合器112共同支撑在轴142上)。倒退方向离合器115可以使齿轮144和齿轮146接合并且可选地脱离。齿轮146可以与空转齿轮148啮合，并且空转齿轮148可以与齿轮149啮合。前进方向离合器113可以支撑在齿轮149上，齿轮149又支撑在轴127上，以选择性地接合轴162。因此，前进方向离合器113可以与轴162和轴127两者同心。第二离合器114可以支撑在轴172上。第二离合器114可以使轴172和齿轮174接合并且可选地脱离。齿轮174可以与齿轮176啮合。齿轮176可以固定到副轴(countershaft)178并且安装在副轴178上。副轴178也可以支撑齿轮180。齿轮180可以与固定到输出轴110的齿轮182啮合。
第三离合器116可以支撑在轴184上。轴184可以基本上平行于轴172，并且与轴172以一定距离间隔开。而且，齿轮186可以固定到轴184并且由轴184支撑。如图所示，齿轮186可以与齿轮166啮合。第三离合器116可以齿轮186和齿轮188接合并且可选地脱离。齿轮188可以与齿轮176啮合。第四离合器118可以(与第二离合器114共同)支撑在轴172上。第四离合器118可以使轴172和齿轮190接合并且可选地脱离。齿轮190可以与齿轮192啮合，齿轮192安装在副轴178上并且固定到副轴178。另外，第五离合器119可以(与第三离合器116共同并且与第三离合器116同心)支撑在轴184上。第五离合器119可以使轴184和齿轮194接合并且可选地脱离。齿轮194可以与齿轮192啮合。
现在将讨论动力传动系12的不同的传输模式。类似于上文所讨论的实施例，动力传动系12可以具有至少一个分离路径模式，在所述至少一个分离路径模式中，结合了来自发动机120的动力和CVP130、134中的一个或多个的动力。而且，在一些实施例中，动力传动系12可以另外具有直接驱动模式和/或至少一个仅CVP模式(即，串接模式)。
在一些实施例中，接合第一离合器112和第二离合器114可以将动力传动系12置于第一前进模式中。该模式可以是仅CVP模式(即，串接模式)。在该模式中，来自发动机120的机械动力可以经由轴122、齿轮124、齿轮126和轴128流向第一CVP130。第一CVP130可以将该输入机械动力转换成电功率或液压动力，并且将所转换的动力提供到第二CVP134。而且，防止了从发动机120经由轴122、齿轮124和齿轮125流向轴127的动力输入到变速机140中。此外，来自第二CVP134的机械动力可以使轴136和所附接的齿轮138旋转。该CVP动力可以使齿轮137旋转，以用于旋转第一太阳齿轮151。CVP动力还可以使齿轮135旋转，这可以跨越第一离合器112传递到轴142、齿轮144、齿轮165、轴162、第二行星齿轮和相关联的托架157、第一环形齿轮153。换句话说，在该模式中，来自第二CVP134的动力可以驱动地旋转变速机140的两个部件(第一太阳齿轮151和第一环形齿轮153)，并且动力可以在第一行星齿轮和相关联的托架152处相加并且重新组合。重新组合的动力可以经由齿轮168和齿轮170传递到轴172。轴172处的动力可以跨越第二离合器114传递到齿轮174、齿轮176、沿着副轴178、传递到齿轮180、齿轮182并且最终传递到输出轴110。在一些实施例中，这种仅CVP或串接模式可以在低角速度输出时为输出轴110提供相对高的扭矩。因此，在一些实施例中，该模式可以被称为爬行模式。此外，如将变得显而易见的，第一离合器112可以仅在该模式中使用；因此，第一离合器112可以被称为“爬行离合器”。
注意，该模式是在没有制动器的情况下(即，无制动地)提供的。换句话说，第二CVP134旋转第一太阳齿轮151和第一环形齿轮153，并且因此，CVP动力在第一行星齿轮和托架152处重新组合。
此外，在一些实施例中，接合前进方向离合器113和第二离合器114可以将动力传动系12置于第一前进方向模式中。该模式可以是其中变速机140将来自第二CVP134和发动机120的动力相加并且将组合的动力输出到输出轴110的分离路径模式。具体地，来自第二CVP134的动力从轴136传输到齿轮138、齿轮137、轴160，以驱动第一太阳齿轮151。另外，来自发动机120的动力传输到轴122、齿轮124、齿轮125、轴127、齿轮149、通过前进方向离合器113、传输到轴162、第二行星齿轮和相关联的托架157、第一环形齿轮153。来自第二CVP134和发动机120的组合动力在第一行星齿轮和相关联的托架152处相加，并且经由齿轮168和齿轮170传输到轴172。轴172处的动力可以跨越第二离合器114传递到齿轮174、齿轮176、沿着副轴178、传递到齿轮180、齿轮182并且最终传递到输出轴110。
另外，在一些实施例中，接合前进方向离合器113和第三离合器116可以将动力传动系12置于作为另一个分离路径模式的第二前进方向模式中。具体地，来自第二CVP134的动力可以从轴136传输到齿轮138、齿轮137、轴160，以驱动第二太阳齿轮155。另外，来自发动机120的动力传输到轴122、齿轮124、齿轮125、轴127、齿轮149、通过前进方向离合器113、传输到轴162、第二行星齿轮和相关联的托架157。来自第二CVP134和发动机120的组合动力可以在第二环形齿轮158处相加，并且可以传输到齿轮166、齿轮186、通过第三离合器116、传输到齿轮188、齿轮176、副轴178、齿轮180、齿轮182并且最终传输到输出轴110。
另外，在一些实施例中，接合前进方向离合器113和第四离合器118可以将动力传动系12置于作为另一个分离路径模式的第三前进方向模式中。具体地，来自第二CVP134的动力从轴136传输到齿轮138、齿轮137、轴160，以驱动第一太阳齿轮151。另外，来自发动机120的动力传输到轴122、齿轮124、齿轮125、轴127、齿轮149、通过前进方向离合器113、传输到轴162、第二行星齿轮和相关联的托架157、第一环形齿轮153。来自第二CVP134和发动机120的组合动力在第一行星齿轮和相关联的托架152处相加，并且经由齿轮168和齿轮170传输到轴172。轴172处的动力可以跨越第四离合器118传递到齿轮190、齿轮192、沿着副轴178、传递到齿轮180、齿轮182并且最终传递到输出轴110。
此外，在一些实施例中，接合前进方向离合器113和第五离合器119可以将动力传动系12置于作为另一个分离路径模式的第四前进方向模式中。具体地，来自第二CVP134的动力可以从轴136传输到齿轮138、齿轮137、轴160，以驱动第二太阳齿轮155。另外，来自发动机120的动力传输到轴122、齿轮124、齿轮125、轴127、齿轮149、通过前进方向离合器113、传输到轴162、第二行星齿轮和相关联的托架157。来自第二CVP134和发动机120的组合动力可以在第二环形齿轮158处相加，并且可以传输到齿轮166、齿轮186、通过第五离合器119、传输到齿轮194、齿轮192、副轴178、齿轮180、齿轮182并且最终传输到输出轴110。
动力传动系12还可以具有用于在与上文所讨论的那些模式相反的(倒退)方向上驱动车辆10的一个或多个倒退模式。在一些实施例中，动力传动系12可以提供对应于上文所讨论的前进仅CVP模式的倒退仅CVP(或串接)模式，其中，第一离合器112和第二离合器114可以被接合，使得第二CVP134在与上文所描述的方向相反的方向上驱动轴136和其它下游部件，以逆向移动车辆10。
此外，动力传动系12可以具有多个分离路径倒退方向模式。在一些实施例中，动力传动系12可以提供对应于上文所讨论的前进方向模式的倒退方向模式；然而，可以接合倒退方向离合器115而不是前进方向离合器113来实现倒退模式。
因此，动力传动系12可以通过接合倒退方向离合器115和第二离合器114来提供第一倒退方向模式。同样地，来自第二CVP134的动力可以从轴136传输到齿轮138、齿轮137、轴160，以驱动第一太阳齿轮151。而且，来自发动机120的动力可以传输到轴122、齿轮124、齿轮125、轴127、齿轮149、空转齿轮148、齿轮146、通过倒退方向离合器115、传输到齿轮144、齿轮165、轴162、第二行星齿轮和相关联的托架157、第一环形齿轮153。来自第二CVP134和发动机120的组合动力可以在第一行星齿轮和相关联的托架152处相加，并且可以经由齿轮168和齿轮170传输到轴172。轴172处的动力可以跨越第二离合器114传递到齿轮174、齿轮176、沿着副轴178、传递到齿轮180、齿轮182并且最终传递到输出轴110。
动力传动系12还可以通过接合倒退方向离合器115和第三离合器116来提供第二倒退方向模式。同样地，来自第二CVP134的动力可以从轴136传输到齿轮138、齿轮137、轴160，以驱动第二太阳齿轮155。而且，来自发动机120的动力可以传输到轴122、齿轮124、齿轮125、轴127、齿轮149、空转齿轮148、齿轮146、通过倒退方向离合器115、传输到齿轮144、齿轮165、轴162、第二行星齿轮和相关联的托架157。来自第二CVP134和发动机120的组合动力可以在第二环形齿轮158处相加，并且可以传输到齿轮166、齿轮186、通过第三离合器116、传输到齿轮188、齿轮176、副轴178、齿轮180、齿轮182并且最终传输到输出轴110。
另外，在一些实施例中，接合倒退方向离合器115和第四离合器118可以将动力传动系12置于第三倒退方向模式中。具体地，来自第二CVP134的动力可以从轴136传输到齿轮138、齿轮137、轴160，以驱动第一太阳齿轮151。而且，来自发动机120的动力可以传输到轴122、齿轮124、齿轮125、轴127、齿轮149、空转齿轮148、齿轮146、通过倒退方向离合器115、传输到齿轮144、齿轮165、轴162、第二行星齿轮和相关联的托架157、第一环形齿轮153。来自第二CVP134和发动机120的组合动力可以在第一行星齿轮和相关联的托架152处相加，并且可以经由齿轮168和齿轮170传输到轴172。轴172处的动力可以跨越第四离合器118传递到齿轮190、齿轮192、沿着副轴178、传递到齿轮180、齿轮182并且最终传递到输出轴110。
此外，在一些实施例中，接合倒退方向离合器115和第五离合器119可以将动力传动系12置于第四倒退方向模式中。具体地，来自第二CVP134的动力可以从轴136传输到齿轮138、齿轮137、轴160，以驱动第二太阳齿轮155。而且，来自发动机120的动力可以传输到轴122、齿轮124、齿轮125、轴127、齿轮149、空转齿轮148、齿轮146、通过倒退方向离合器115、传输到齿轮144、齿轮165、轴162、第二行星齿轮和相关联的托架157。来自第二CVP134和发动机120的组合动力可以在第二环形齿轮158处相加，并且可以传输到齿轮166、齿轮186、通过第五离合器119、传输到齿轮194、齿轮192、副轴178、齿轮180、齿轮182并且最终传输到输出轴110。
此外，动力传动系12可以提供一个或多个直接驱动模式，其中将来自发动机120的动力传递到输出轴110，并且防止来自第二CVP134的动力传递到输出轴110。具体地，接合第二离合器114、第三离合器116和前进方向离合器113可以提供第一前进直接驱动模式。同样地，来自发动机120的动力可以从轴122传递到齿轮124、轴127、齿轮149、通过前进方向离合器113、传递到第二行星齿轮和托架157和第一环形齿轮153。此外，在接合了第二离合器114和第三离合器116的情况下，第二环形齿轮158和第一行星齿轮和托架152以固定比率锁定到副轴178，并且因此锁定到输出轴110。这有效地约束了变速机140的每一侧的比率，并且通过由接合的齿轮传动系的齿数确定的比率将发动机速度直接锁定到车辆10的地面速度。在这种情况下，太阳齿轮151、155的速度是固定的，并且太阳齿轮151、155在变速机140的两侧之间传递扭矩。此外，可以不给第一CVP130和第二CVP134提供动力。
类似地，接合第四离合器118、第五离合器119和前进方向离合器113可以提供第二前进直接驱动模式。此外，接合第二离合器114、第三离合器116和倒退方向离合器115可以提供第一倒退直接驱动模式。而且，接合第四离合器118、第五离合器119和倒退方向离合器115可以提供第二倒退直接驱动模式。
如上文所介绍的，控制器20联接到控制组件164，以用于控制一个或多个致动器，并且因此，控制在变速器装置100内的一个或多个选择性传输部件的移动，控制组件164包括第一离合器112、第二离合器114、第三离合器116、第四离合器118、第五离合器119、前进方向离合器113和倒退方向离合器115。通常，控制器20操作控制组件164以及发动机120和CVP130、134，以实施所期望的功能，例如，以实现输出轴110处的所请求扭矩，以用于对车辆10的总体控制。这包括车辆加速、停止、启动、齿轮比率之间的切换、方向之间的切换等。如下文所描述，在其中可期望耗散能量的情况下，变速器离合器制动控制系统16在这些功能的方面期间选择性地操作，借此节省了车辆10上的燃料、动力和磨损。
在动态事件期间，例如，在梭式换挡期间或当在倾斜方向上操作时，可以特别地使用变速器离合器制动控制系统16。在这些情况下，车辆10通常经受由于方向改变或重力导致的过多的能量。特别地，在这样的事件期间，变速器控制策略可以试图施加负扭矩，以便维持或降低可能导致发动机处的过多的能量的车辆速度。
如下文更详细地描述的，变速器离合器制动控制系统16使得该能量的至少一部分能够经由变速器装置100的方向离合器113、115施加，以在飞轮处反向驱动发动机120，使得内部损失(例如，热量和摩擦)可能耗散过多的能量的至少一部分。然而，如果该能量导致发动机120以其它方式超过预定速度阈值，则变速器离合器制动控制系统16可以命令相反方向离合器115、113的接合，以经由方向离合器115、113处的摩擦和热损失进一步耗散该能量。实际上，变速器离合器制动控制系统16用于基于发动机速度而选择性地实施“四方形”离合器布置的形式，以进一步减慢发动机输出轴。发动机反向驱动和相反方向离合器接合的这种结合可以在没有利用输出侧离合器制动和/或以独立于车轮制动的方式的情况下实现足够的能量耗散。下文提供了更具体的示例。
在本变速器离合器制动控制系统16的情况下，在动态事件(例如，梭式换挡)期间或当发动机120的速度超过预定阈值时，当接合了倒退方向离合器115时，控制器20被用于在倒退方向模式(或直接驱动模式)期间控制前进方向离合器113的操作，并且当接合了前进方向离合器113时，控制器20被用于在前进方向模式(或直接驱动模式)期间控制倒退方向离合器115的操作。无论是否应用了车辆10的制动器，都使用该变速器离合器制动控制系统16；并且车轮制动器的应用不会致动变速器离合器制动控制系统16，并且变速器离合器制动控制系统16不需要从车辆10接收车轮制动器正在被应用以便被致动的信息。变速器离合器制动控制系统16的操作是基于发动机速度和梭式换挡的发起。具体地，在这样的动态事件期间，使用前进方向离合器113或倒退方向离合器115来减慢发动机120的速度。应当理解，在这些动态事件期间，车辆10的操作员也可以应用车辆10的制动器；然而，本变速器离合器制动控制系统16不监视车辆10的制动器的应用。
如上文所介绍，控制器20可以基于来自多个传感器50、52、56、58的输入而生成用于实施变速器离合器制动控制系统16的命令。传感器50与发动机120操作性地相关联，并且将与发动机120的速度相关的信息发送到控制器20。传感器52与车辆10中的控制杆54(例如，齿轮或方向选择操作员输入元件)操作性地相关联，操作员或自动系统致动控制杆54以促使车辆10在梭式换挡中接合。传感器56与前进方向离合器113操作性地相关联，并且将指示接合了前进方向离合器113的信息发送到控制器20。传感器58与倒退方向离合器115操作性地相关联，并且将指示接合了倒退方向离合器115的信息发送到控制器20。
当如上文所描述将动力传动系12置于前进方向模式或直接驱动模式中时，来自发动机120的动力通过前进方向离合器113从发动机轴122传递，并且最终通过所描述的装置传递到输出轴110，并且当如上文所描述将动力传动系置于倒退方向模式或直接驱动模式中时，来自发动机120的动力通过倒退方向离合器115从发动机轴122传递，最终通过所描述的装置传递到输出轴110。因此，当在这些模式中在前进方向离合器113的接合期间接合了倒退方向离合器115时，倒退方向离合器115的应用操作以施加相反的扭矩来减慢发动机轴122。换句话说，倒退方向离合器115充当发动机轴122上的动力传动系12内的离合器制动器。在一个示例中，在这些模式中倒退方向离合器115用作离合器制动器，因为在倒退方向离合器115的一个侧部上的齿轮146正在沿与在倒退方向离合器115的另一个侧部上的齿轮144相反的方向移动，并且倒退方向离合器115的离合器元件的接合对旋转产生摩擦阻力，所述摩擦阻力又通过轴127传递到发动机120处的轴122。
同样地，当在这些模式中，前进方向离合器113在倒退方向离合器115的接合期间被接合时，前进离合器113的应用操作以施加相反的转矩，从而使发动机轴122减速。换句话说，前进方向离合器113充当发动机轴122上的动力传动系12内的离合器制动器。在一个示例中，在这些模式中前进方向离合器113用作离合器制动器，因为前进方向离合器113的一个侧部上的齿轮149正在在与前进方向离合器113的另一侧部上的齿轮165和轴162相反的方向上移动，并且前进方向离合器113的离合器元件的接合对旋转产生摩擦阻力，所述摩擦阻力又通过轴127传递到发动机120处的轴122。
现在还参考图3，数据流图图示了控制器20的实施例。根据本公开的控制器20的各种实施例可以包括任何数量的子模块。如可以了解，图3中所示的子模块可以被组合和/或进一步划分，以类似地将一个或多个控制信号输出到前进方向离合器113和倒退方向离合器115。在各种实施例中，控制器20包括发动机速度模块60、梭式换挡模块62、离合器模块64和扭矩命令模块66。
发动机速度模块60的输入是从传感器50接收的，从与车辆10相关联的其它控制模块(未示出)接收的，和/或由控制器20内的其它子模块(未示出)确定/建模的。发动机速度模块60解读输入，并且将关于发动机120的速度的数据输出到扭矩命令模块66。
梭式换挡模块62的输入是从传感器52接收的，从与车辆10相关联的其它控制模块(未示出)接收的，和/或由控制器20内的其它子模块(未示出)响应于操作员对控制杆54的操纵而确定/建模的，所述输入包括指示操作员期望执行梭式换挡的输入。梭式换挡模块62解读输入，并且将关于是否已经发起了梭式换挡的数据输出到扭矩命令模块66。
离合器模块64的输入是从传感器56、58接收的，从与车辆10相关联的其它控制模块(未示出)接收的，和/或由控制器20内的其它子模块(未示出)确定/建模的，所述输入包括指示接合了哪个方向离合器的输入。离合器模块64解读输入，并且将关于接合了哪个方向离合器的数据输出到扭矩命令模块66。
扭矩命令模块66评估从发动机速度模块60、梭式换挡模块62和离合器模块64接收的数据。如果数据指示梭式换挡正在发生和/或发动机120的速度高于预定速度阈值，并且前进方向离合器113被接合，则扭矩命令模块66将信号输出到倒退方向离合器115，以便以选定的接合压力或位置值(或“离合器值”)接合。同样地，如果数据指示梭式换挡正在发生或者发动机120的速度高于预定速度阈值，并且倒退方向离合器115被接合，则扭矩命令模块66将信号输出到前进方向离合器113，以便以选定的离合器值接合。可以选择任何合适的预定速度阈值或离合器值。在一个实施例中，预定速度阈值可以表示发动机120实施梭式换挡或者通常在操作期间的适当的或有利的速度。举例来说，在混合动力传动系布置中，将发动机120保持在相对恒定的速度可能是有利的。类似地，所选择的离合器值可以表示应用于发动机120的可期望离合器制动的量，如下文更详细地讨论的。速度阈值和相关联的前进和倒退方向离合器值可以存储为查找表或以任何合适的形式存储。
现在参考图4，流程图图示了根据本公开的可以由控制器20执行的方法200。
方法200在步骤202处开始。通常，在车辆10的典型操作期间(例如，在前进和倒退推进、作业工具的致动等期间)实施方法200，以便执行一个或多个任务。同样地，除了变速器离合器制动控制系统16之外，多个系统与方法200同时运行。作为示例，这样的附加系统可以包括加速、制动、发动机操作、驱动策略和CVP操作。尽管这些附加系统通常独立于变速器离合器制动控制系统16来实施，但是下文讨论一些系统以提供上下文。
在步骤204中，方法200确定行驶方向，并且通过接收来自传感器56、58的信息来识别是否接合了方向离合器，例如，是否接合了前进方向离合器113或倒退方向离合器115中的哪一个。换句话说，控制器20确定车辆10正在以方向模式中的一个模式或直接驱动模式中的一个模式操作，在所述一个模式中，在所确定的行驶方向上接合了方向离合器113、115。
在步骤206中，方法200通过从与操作员控制杆54相关联的传感器52接收信息来确定梭式换挡是否正在发生，操作员控制杆54接收针对预期方向或齿轮选择的操作员输入。如上文所介绍，当车辆10从前进方向变换到倒退方向或从倒退方向变换到前进方向时，梭式换挡发生。因此，梭式换挡的发起指示在车辆改变方向并且交换方向离合器113、115时，车辆将基本上停止。在一个示例中，该操作涉及视情况使发动机120和CVP130、134空转，并且以独立于变速器离合器制动控制系统16的方式维持方向离合器113、115在行驶方向上的接合。然而，在车辆10和动力传动系12减慢时，梭式换挡通常导致过多的能量。随着在行驶方向上接合了方向离合器113、115(步骤204)，预期由梭式换挡所致的过多的能量的至少一部分将通过动力传动系12经由反向驱动传递到发动机120，特别是因为方向性离合器113、115的接合一直维持直到车辆10基本上减慢或停止为止。此外，在一个示例中，预期在梭式换挡期间要耗散的能量的量将以其它方式导致超过发动机120的所期望速度阈值。同样地，在准备在步骤206中识别的梭式换挡时，方法200继续进行到步骤210以发起下文所讨论的离合器制动。在一个示例中，要被用于制动的方向离合器113、115被预填充并且准备好用于制动动作。
如果在步骤206中确定梭式换挡没有发生，则方法200继续进行到步骤208，并且通过从传感器50接收信息来确定发动机速度是否大于预定速度阈值(作为“滑行”阈值)。预定速度阈值可以表示在操作期间发动机速度的所期望值或范围。如上文所介绍的，过多的发动机速度可能发生在多个情况下，例如当沿着斜坡向下行驶时，其中车辆10的速度可能会导致过多的能量，所述过多的能量中的一些可以传递到发动机120以增加发动机速度。尽管发动机120以这种方式的一定量的反向驱动可能有利于耗散过多的能量，而不需要过度的车轮制动或过度的输出侧离合器制动，但是也可期望将发动机速度维持在预定速度阈值以下。
如果在步骤208中发动机速度低于预定速度阈值，则方法200结束(由步骤226表示)，并且将当前未接合的方向离合器维持在断开状况。换句话说，变速器离合器制动控制系统16不接合制动离合器，并且方法200的当前迭代可以终止。随后，可以重复方法200以继续监视车辆10的操作。
如果在步骤208中发动机速度超过预定速度阈值，则方法200继续进行到步骤212，在步骤212中，设置表示滑行状况的标志。随后，方法继续进行到步骤210，在步骤210中，如上文所述，发起离合器制动。
同样地，在发动机速度超过预定速度阈值(步骤208)和/或已经检测到梭式换挡(步骤206)之后，方法200实施步骤214。在步骤214中，控制器20以当前发动机速度初始化目标发动机速度，使得当前速度与目标发动机速度相比较，并且经由开环控制生成制动扭矩命令。由于步骤210和214，接合如在步骤204中检测到的尚未接合的另一个方向离合器。举例来说，如果在步骤204处将前进方向离合器113检测到为接合，并且在步骤206中检测到梭式换挡，或者在步骤208中发动机速度超过预定速度阈值，则在步骤214中，控制器20将离合器扭矩命令发送到倒退方向离合器115，以接合倒退方向离合器115作为制动离合器。或者，作为另一个示例，如果在步骤204处将倒退方向离合器115检测到为接合，并且在步骤206中检测到梭式换挡，或者在步骤208中发动机速度超过预定速度阈值，则在步骤214中，控制器20将离合器扭矩命令发送到前进方向离合器113，以接合前进方向离合器113作为制动离合器。
在一个示例中，对相应制动离合器(例如，离合器113或离合器115)的离合器扭矩命令可以是第一预定值，所述第一预定值被选择以便允许离合器元件的一些滑动，同时用于耗散呈摩擦和热的形式的过多的能量的至少一部分。通过在步骤210和214中接合另一个方向离合器作为制动离合器，减慢了输出轴110的旋转。同样地，变速器离合器制动控制系统16的方法200操作以通过反向驱动发动机120(例如，将能量置于发动机飞轮上并且利用发动机120中的热和摩擦损失)来耗散任何过多的能量的第一部分，并且通过接合制动离合器(例如，离合器113或离合器115)来耗散过多的能量的第二部分。在梭式换挡期间，预期过多的能量将以其它方式将发动机的速度增加到超过其中接合了制动离合器的预定阈值；并且因此，在这样的梭式换挡期间制动离合器自动地接合，同时以其它方式监视发动机速度以确定何时可期望制动离合器。
随后，方法200进行到步骤216，并且控制器20通过从传感器50接收信息来确定发动机速度是否大于预定速度阈值。如果发动机速度高于预定速度阈值，则方法200进行到步骤218，并且在步骤212和214处，控制器20将离合器扭矩命令发送到所接合的另一个方向离合器，以增加所施加的扭矩。在一个示例中，控制器20以超过当前离合器值(例如，第一离合器值或最近扭矩命令中所表示的离合器值)的值提供离合器扭矩命令。
在步骤218中，可以经由闭环控制来实施增加的离合器命令。在一些实施例中，闭环控制利用PI(比例积分)或PID(比例积分微分)控制作为反馈机制来将发动机减慢到所期望水平。在其它示例中，可以利用除了PI或PID控制以外的机制。
在步骤216中，如果发动机速度小于或等于目标发动机速度，则方法200跳过步骤218并且进行到步骤220。在方法200的步骤220中，控制器20评估滑行状况。如果滑行状况存在(即为真)，则方法200进行到步骤222。在步骤222中，控制器20将发动机速度与另一个速度阈值比较。在这个示例中，例如对于滞后操作，另一个速度阈值可以低于来自步骤208的预定速度阈值。对于步骤222进一步地，方法200进行到步骤226，在步骤226中，方法200的当前迭代结束。
如果在步骤220中滑行状况为假，则方法200进行到步骤224，在步骤224中，评估推进状态。特别地，控制器20确定梭式换挡是否仍在进行中。如果梭式换挡已经完成，则方法200进行到步骤226，在步骤226中，方法200的当前迭代结束。实际上，这指示了，通过借助动力传动系12反向驱动发动机120和通过接合动力传动系12内的另一个方向离合器以提供输入侧离合器制动的组合，已经耗散了由于梭式换挡所致或在操作期间以其它方式产生的过多的能量。随后，可以重复方法200，以便在情况出现时在进一步的车辆操作期间实施变速器离合器制动控制系统16。
如果在步骤224中控制器20确定梭式换挡仍在发生，则方法200循环回到步骤216和218，在步骤216和218中评估发动机速度(步骤216)，并且如果有必要，则增加离合器命令(步骤218)，直到梭式换挡完成并且实现目标速度为止。
因此，本变速器离合器制动控制系统16提供了仅使用方向离合器113、115来制动发动机120的速度的有效方法。在一个示例中，变速器离合器制动控制系统16可以利用发动机120和“另一个”方向离合器的离合器制动，以便在梭式换挡期间或当发动机120可能经受过度反向驱动时，例如当在斜坡上时，耗散过多的能量。单独地，并且特别是组合地，变速器离合器制动控制系统16的这些方面可以减少或消除使用车辆制动或用于减慢车辆10和/或动力传动系12的其它机构。
而且，提供了以下示例，为了便于参考，对这些示例进行了编号。
一种用于操作作业车辆的动力传动系的控制系统，所述作业车辆具有被配置成为输出轴产生动力的发动机，所述控制系统包括：变速器装置，所述变速器装置操作性地定位在所述发动机与所述输出轴之间，并且被配置成选择性地传递来自所述发动机的动力，以根据至少一个前进模式在第一方向上和根据至少一个倒退模式在第二方向上驱动所述输出轴，所述变速器装置包括：前进方向离合器，所述前进方向离合器被配置成当在所述至少一个前进模式中传递所述动力时接合；和倒退方向离合器，所述倒退方向离合器被配置成当在所述至少一个倒退模式中传递所述动力时接合；以及控制器，所述控制器具有处理器和存储器架构，所述控制器被配置成：确定是否接合了所述前进方向离合器和所述倒退方向离合器中的一个，评估所述发动机的速度；并且在发起了梭式换挡或所述发动机的速度超过预定速度阈值时提供扭矩命令，使得所述前进方向离合器和所述倒退方向离合器中的另一个被接合以减慢所述发动机的速度。
根据示例1所述的控制系统，其中，所述控制器进一步被配置成：重新评估所述发动机的速度；并且当所述发动机的速度达到或低于所述预定速度阈值时，提供所述扭矩命令，使得所述前进方向离合器和所述倒退方向离合器中的另一个脱离。
根据示例1所述的控制系统，其中，所述控制器被配置成：当所述作业车辆从作为所述第二方向的倒退方向切换到作为所述第一方向的前进方向时，确定发起了所述梭式换挡。
根据示例1所述的控制系统，其中，所述控制器被配置成：当所述作业车辆从作为所述第一方向的前进方向切换到作为所述第二方向的倒退方向时，确定发起了所述梭式换挡。
根据示例1所述的控制系统，其中，所述变速器装置包括支撑在共同轴上的至少两个互连的行星齿轮组。
根据示例5所述的控制系统，其中，所述变速器装置进一步包括多个附加离合器，所述多个附加离合器被配置成根据在所述第一方向和所述第二方向中的每一个上的多个输出速度而被操作以将来自所述发动机的动力传递到所述输出轴。
根据示例1所述的控制系统，其中，所述控制器进一步被配置成：重新评估所述发动机的速度；提供所述扭矩命令以增加所述前进方向离合器和所述倒退方向离合器中的另一个上的压力，直到所述发动机的速度达到或低于所述预定速度阈值为止。
根据示例7所述的控制系统，其中，所述控制器进一步被配置成：当所述发动机的速度达到或低于所述预定速度阈值时，提供所述扭矩命令，以使所述前进方向离合器和所述倒退方向离合器中的另一个脱离。
根据示例1所述的控制系统，其中，所述控制器包括：发动机速度模块，所述发动机速度模块被配置成接收表示所述发动机的速度的发动机速度信号；梭式换挡模块，所述梭式换挡模块被配置成接收表示发起所述梭式换挡的梭式换挡信号；离合器模块，所述离合器模块被配置成接收表示所述前进方向离合器的位置的前进方向离合器位置信号和表示所述倒退方向离合器的位置的倒退方向离合器位置信号；和扭矩命令模块，所述扭矩命令模块联接到所述发动机速度模块、所述梭式换挡模块和所述离合器模块，并且被配置成基于所述发动机速度信号、所述梭式换挡信号、所述前进方向离合器信号和所述倒退方向离合器信号而生成所述扭矩命令。
一种作业车辆，包括：发动机；至少一个连续可变动力源(CVP)；输出轴；变速器装置，所述变速器装置操作性地定位在所述输出轴与所述发动机和至少一个CVP之间，使得所述输出轴选择性地从所述发动机和所述至少一个CVP中的一个或从两者接收动力，以根据至少一个前进模式在第一方向上和根据至少一个倒退模式在第二方向上驱动所述输出轴，所述变速器装置包括：控制组件，所述控制组件具有被配置成当在所述至少一个前进模式中传递所述动力时接合的前进方向离合器和被配置成当在所述至少一个倒退模式中传递所述动力时接合的倒退方向离合器；和控制器，所述控制器联接到所述变速器装置和所述控制组件，所述控制器具有处理器和存储器架构，所述控制器被配置成：确定是否接合了所述前进方向离合器和所述倒退方向离合器中的一个，评估所述发动机的速度；和在发起了梭式换挡或所述发动机的速度超过预定速度阈值时提供扭矩命令，使得所述前进方向离合器和所述倒退方向离合器中的另一个被接合以减慢所述发动机的速度。
根据示例10所述的作业车辆，其中，所述控制器进一步被配置成：重新评估所述发动机的速度；并且当所述发动机的速度达到或低于所述预定速度阈值时，提供所述扭矩命令，使得所述前进方向离合器和所述倒退方向离合器中的另一个脱离。
根据示例10所述的作业车辆，其中，所述控制器被配置成：当所述作业车辆从作为所述第二方向的倒退方向切换到作为所述第一方向的前进方向时，确定发起了所述梭式换挡。
根据示例10所述的作业车辆，其中，所述控制器被配置成：当所述作业车辆从作为所述第一方向的前进方向切换到作为所述第二方向的倒退方向时，确定发起了所述梭式换挡。
根据示例10所述的作业车辆，其中，所述变速器装置进一步包括多个附加离合器，所述多个附加离合器被配置成根据在所述第一方向和所述第二方向中的每一个上的多个输出速度而被操作以将来自所述发动机的动力传递到所述输出轴。
根据示例10所述的作业车辆，其中，所述控制器进一步被配置成：重新评估所述发动机的速度；并且提供所述扭矩命令以增加所述前进方向离合器和所述倒退方向离合器中的另一个上的压力，直到所述发动机的速度达到或低于所述预定速度阈值为止。
本文中所使用的术语仅用于描述特定实施例的目的，而非意在限制本公开。除非另有明确说明，否则如本文中所使用的，单数形式的“一(a)”、“一个(an)”和“所述”意在包括复数含义。将进一步理解，术语“包括(comprises)”和/或“包含(comprising)”在本说明书中使用时指定了所陈述的特征、整体、步骤、操作、元件和/或部件的存在，但并不排除一个或多个其它特征、整体、步骤、操作、元件、部件和/或其形成的组的存在或添加。
对本公开的描述已经出于图示和描述的目的而呈现，但是并不意在为穷举性的或限制于所公开形式的公开。在不脱离本公开的范围和精神的情况下，许多修改和变化对于本领域普通技术人员来说将是显而易见的。选择并且描述了本文中明确引用的实施例，以便最好地解释本公开的原理及其实际应用，并且使本领域的其它普通技术人员能够理解本公开并且认识到对所描述的(多个)示例的许多替换、修改和变化。因此，除了明确描述的那些之外的各种实施例和实施方案在所附权利要求书的范围内。

Claims (20)

1.一种用于操作作业车辆的动力传动系的控制系统，所述作业车辆包括发动机，所述发动机被配置成产生动力用于输出轴，所述控制系统包括：
变速器装置，所述变速器装置可操作地定位在所述发动机与所述输出轴之间，并且被配置成选择性地传递来自所述发动机的动力，以根据至少一个前进模式在第一方向上和根据至少一个倒退模式在第二方向上驱动所述输出轴，所述变速器装置包括：
前进方向离合器，所述前进方向离合器被配置成当在所述至少一个前进模式中传递所述动力时接合，和
倒退方向离合器，所述倒退方向离合器被配置成当在所述至少一个倒退模式中传递所述动力时接合；以及
控制器，所述控制器具有处理器和存储器架构，所述控制器被配置成：
确定所述前进方向离合器和所述倒退方向离合器中的一个离合器是否被接合，
评估所述发动机的速度；以及
在发起了梭式换挡时，或在所述发动机的速度超过预定速度阈值时，提供扭矩命令，使得所述前进方向离合器和所述倒退方向离合器中的另一个离合器被接合以减慢所述发动机的速度。
2.根据权利要求1所述的控制系统，其中，所述控制器进一步被配置成：
重新评估所述发动机的速度；并且
当所述发动机的速度达到或低于所述预定速度阈值时，提供所述扭矩命令，使得所述前进方向离合器和所述倒退方向离合器中的所述另一个离合器脱离。
3.根据权利要求1所述的控制系统，其中，所述控制器被配置成：当所述作业车辆从作为所述第二方向的倒退方向切换到作为所述第一方向的前进方向时，确定发起了所述梭式换挡。
4.根据权利要求1所述的控制系统，其中，所述控制器被配置成：当所述作业车辆从作为所述第一方向的前进方向切换到作为所述第二方向的倒退方向时，确定发起了所述梭式换挡。
5.根据权利要求1所述的控制系统，其中，所述变速器装置包括被支撑在共同轴上的至少两个互连的行星齿轮组。
6.根据权利要求5所述的控制系统，其中，所述变速器装置进一步包括多个附加离合器，所述多个附加离合器被配置成根据在所述第一方向和所述第二方向中的每一个方向上的多个输出速度被操作以将来自所述发动机的动力传递到所述输出轴。
7.根据权利要求1所述的控制系统，其中，所述控制器进一步被配置成：
重新评估所述发动机的速度；
提供所述扭矩命令以增加所述前进方向离合器和所述倒退方向离合器中的所述另一个离合器上的压力，直到所述发动机的速度达到或低于所述预定速度阈值为止。
8.根据权利要求7所述的控制系统，其中，所述控制器进一步被配置成：当所述发动机的速度达到或低于所述预定速度阈值时，提供所述扭矩命令，以使所述前进方向离合器和所述倒退方向离合器中的所述另一个离合器脱离。
9.根据权利要求1所述的控制系统，其中，所述控制器包括：
发动机速度模块，所述发动机速度模块被配置成接收表示所述发动机的速度的发动机速度信号；
梭式换挡模块，所述梭式换挡模块被配置成接收表示发起所述梭式换挡的梭式换挡信号；
离合器模块，所述离合器模块被配置成接收表示所述前进方向离合器的位置的前进方向离合器位置信号和表示所述倒退方向离合器的位置的倒退方向离合器位置信号；和
扭矩命令模块，所述扭矩命令模块连接到所述发动机速度模块、所述梭式换挡模块和所述离合器模块，并且被配置成基于所述发动机速度信号、所述梭式换挡信号、所述前进方向离合器信号和所述倒退方向离合器信号而生成所述扭矩命令。
10.一种作业车辆，包括：
发动机；
至少一个连续可变动力源(CVP)；
输出轴；
变速器装置，所述变速器装置可操作地定位在所述输出轴与所述发动机和所述至少一个CVP之间，使得所述输出轴选择性地从所述发动机和所述至少一个CVP中的一个或两者接收动力，以根据至少一个前进模式在第一方向上驱动所述输出轴和根据至少一个倒退模式在第二方向上驱动所述输出轴，所述变速器装置包括：
控制组件，所述控制组件具有前进方向离合器和倒挡方向离合器，所述前进方向离合器被配置成当在所述至少一个前进模式中传递所述动力时接合，所述倒挡方向离合器被配置成当在所述至少一个倒退模式中传递所述动力时接合，和
控制器，所述控制器连接到所述变速器装置和所述控制组件，所述控制器具有处理器和存储器架构，所述控制器被配置成：
确定所述前进方向离合器和所述倒退方向离合器中的一个离合器是否被接合，
评估所述发动机的速度；并且
在发起了梭式换挡时，或在所述发动机的速度超过预定速度阈值时，提供扭矩命令，使得所述前进方向离合器和所述倒退方向离合器中的另一个离合器被接合以减慢所述发动机的速度。
11.根据权利要求10所述的作业车辆，其中，所述控制器进一步被配置成：
重新评估所述发动机的速度；并且
当所述发动机的速度达到或低于所述预定速度阈值时，提供所述扭矩命令，使得所述前进方向离合器和所述倒退方向离合器中的所述另一个离合器脱离。
12.根据权利要求10所述的作业车辆，其中，所述控制器被配置成：当所述作业车辆从作为所述第二方向的倒退方向切换到作为所述第一方向的前进方向时，确定发起了所述梭式换挡。
13.根据权利要求10所述的作业车辆，其中，所述控制器被配置成：当所述作业车辆从作为所述第一方向的前进方向切换到作为所述第二方向的倒退方向时，确定发起了所述梭式换挡。
14.根据权利要求10所述的作业车辆，其中，所述变速器装置进一步包括多个附加离合器，所述多个附加离合器被配置成根据在所述第一方向和所述第二方向中的每一个方向上的多个输出速度被操作以将来自所述发动机的动力传递到所述输出轴。
15.根据权利要求10所述的作业车辆，其中，所述控制器进一步被配置成：
重新评估所述发动机的速度；并且
提供所述扭矩命令以增加所述前进方向离合器和所述倒退方向离合器中的所述另一个离合器上的压力，直到所述发动机的速度达到或低于所述预定速度阈值为止。
16.根据权利要求10所述的作业车辆，其中，所述控制器进一步被配置成：当所述发动机的速度达到或低于所述预定速度阈值时，提供所述扭矩命令，以使所述前进方向离合器和所述倒退方向离合器中的所述另一个离合器脱离。
17.根据权利要求10所述的作业车辆，其中，所述控制器包括：
发动机速度模块，所述发动机速度模块被配置成接收表示所述发动机的速度的发动机速度信号；
梭式换挡模块，所述梭式换挡模块被配置成接收表示发起所述梭式换挡的梭式换挡信号；
离合器模块，所述离合器模块被配置成接收表示所述前进方向离合器的位置的前进方向离合器位置信号和表示所述倒退方向离合器的位置的倒退方向离合器位置信号；和
扭矩命令模块，所述扭矩命令模块连接到所述发动机速度模块、所述梭式换挡模块和所述离合器模块，并且被配置成基于所述发动机速度信号、所述梭式换挡信号、所述前进方向离合器信号和所述倒退方向离合器信号而生成所述扭矩命令。
18.根据权利要求10所述的作业车辆，进一步包括：
发动机传感器，所述发动机传感器与所述发动机相关联，并且被配置成生成用于所述发动机速度模块的所述发动机速度信号；
控制杆传感器，所述控制杆传感器与操作员输入控制杆相关联，并且被配置成生成用于所述梭式换挡模块的所述梭式换挡信号；
第一离合器传感器，所述第一离合器传感器与所述前进方向离合器相关联，并且被配置成生成所述前进方向离合器位置信号；和
第二离合器传感器，所述第二离合器传感器与所述倒退方向离合器相关联，并且被配置成生成所述倒退方向离合器位置信号。
19.根据权利要求10所述的作业车辆，其中，所述至少一个CVP包括第一CVP和电连接到所述第一CVP的第二CVP；
其中，所述第二CVP具有发电机模式，在该发电机模式中，所述第二CVP从由所述发动机供应的机械动力生成电功率，并且其中，所述第二CVP将所生成的电功率提供到所述第一CVP；并且
其中，所述第二CVP具有马达模式，在所述马达模式中，所述第二CVP将动力提供到所述发动机。
20.根据权利要求10所述的作业车辆，进一步包括：
变速机，所述变速机可操作地连接到所述发动机和所述CVP，所述变速机包括互连并且被支撑在共同轴上的第一行星齿轮组和第二行星齿轮组；并且
其中，所述输出轴以可操作方式连接到所述变速机。
CN202010118103.3A 2019-04-01 2020-02-25 变速器离合器制动控制系统 Pending CN111795083A (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US16/371,598 US10975959B2 (en) 2019-04-01 2019-04-01 Transmission clutch braking control system
US16/371,598 2019-04-01

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN111795083A true CN111795083A (zh) 2020-10-20

Family

ID=72604513

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202010118103.3A Pending CN111795083A (zh) 2019-04-01 2020-02-25 变速器离合器制动控制系统

Country Status (4)

Country Link
US (1) US10975959B2 (zh)
CN (1) CN111795083A (zh)
BR (1) BR102019027674A2 (zh)
DE (1) DE102020202651A1 (zh)

Families Citing this family (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11193855B2 (en) * 2019-10-03 2021-12-07 Rolls-Royce Corporation Automatic testing of electric machine disconnect
US11370406B2 (en) 2020-03-05 2022-06-28 Deere & Company Power control system with clutch braking function
US11420629B2 (en) * 2020-05-29 2022-08-23 Cummins Inc. Engine brake ramping
US11325459B2 (en) 2020-10-09 2022-05-10 Deere & Company Low profile transmission assembly with integrated CVP
US11654900B2 (en) * 2020-12-08 2023-05-23 Deere & Company Vehicle stop transmission control system and method
US11613246B2 (en) * 2021-01-21 2023-03-28 Deere & Company Power control system with engine throttle shift function
US11628822B2 (en) 2021-02-09 2023-04-18 Deere & Company Power control system with stall prevention clutch modulation function
US11299141B1 (en) 2021-02-10 2022-04-12 Deere & Company System for multi-layer braking and retardation in a work vehicle
CN114321349B (zh) * 2021-11-23 2023-04-04 江苏汇智高端工程机械创新中心有限公司 一种工程机械低速换向过程控制方法及装置
US11820361B2 (en) 2021-11-30 2023-11-21 Deere & Company Transmission assembly with electrical machine unit for improved shift quality
US11585412B1 (en) 2021-12-22 2023-02-21 Deere & Company Electronically-variable, dual-path power shift transmission for work vehicles
US11607948B1 (en) 2021-12-22 2023-03-21 Deere & Company Electronically-variable power shift transmission for work vehicles
US11913528B1 (en) 2022-10-28 2024-02-27 Deere & Company Multi-mode continuously variable transmission assembly with drop set arrangement

Family Cites Families (110)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
NL289515A (zh) 1962-02-28
US3626787A (en) 1969-11-24 1971-12-14 White Motor Corp Continuously variable transmission
US3651904A (en) 1970-06-16 1972-03-28 Twin Disc Inc Transmission with simultaneously engaged clutches for braking
US3714845A (en) 1971-08-24 1973-02-06 Gen Motors Corp Hydromechanical transmission
US3783711A (en) 1972-06-02 1974-01-08 Orshansky Transmission Corp Plural range transmission
US4090414A (en) 1976-04-14 1978-05-23 Twin Disc, Incorporated Transmission control system for shuttle type vehicles
US4164155A (en) 1978-01-25 1979-08-14 General Electric Company All concentric multi-range synchronous shifting hydromechanical transmission including a multi-range concentric gear train package
US4164156A (en) 1978-01-25 1979-08-14 General Electric Company Full reversing hydromechanical steering transmission with multi-range synchronous shifting concentric gear train package
US4989470A (en) 1989-12-01 1991-02-05 Ford New Holland, Inc. Method of decelerating a power shift transmission
EP0709598B1 (en) 1989-12-01 2000-01-19 New Holland U.K. Limited Overriding ratio matching feature in power shift transmissions
DE4010919A1 (de) 1990-04-04 1991-10-10 Man Nutzfahrzeuge Ag Antriebseinrichtung eines fahrzeugs
EP0521195B1 (de) 1991-07-04 1995-06-07 CLAAS Kommanditgesellschaft auf Aktien Hydrostatisch-leistungsverzweigtes Lastschaltgetriebe
US5353662A (en) 1993-01-29 1994-10-11 Deere & Company Transmission shuttle shift deceleration method
US5508574A (en) 1994-11-23 1996-04-16 Vlock; Alexander Vehicle transmission system with variable speed drive
US5669842A (en) 1996-04-29 1997-09-23 General Motors Corporation Hybrid power transmission with power take-off apparatus
DE19621200A1 (de) 1996-05-25 1997-11-27 Zahnradfabrik Friedrichshafen Stufenloses Getriebe
WO1999013245A1 (de) 1997-09-09 1999-03-18 Steyr-Daimler-Puch Aktiengesellschaft Hydrostatisch-mechanisches leistungsverzweigungsgetriebe mit vier bereichen
US5931757A (en) 1998-06-24 1999-08-03 General Motors Corporation Two-mode, compound-split electro-mechanical vehicular transmission
DE19954636A1 (de) 1999-11-13 2001-05-17 Zahnradfabrik Friedrichshafen Planetengetriebe
DE10128076A1 (de) 2001-06-09 2002-12-12 Zahnradfabrik Friedrichshafen Leistungsverzweigungsgetriebe
US6478705B1 (en) 2001-07-19 2002-11-12 General Motors Corporation Hybrid electric powertrain including a two-mode electrically variable transmission
JP2003276461A (ja) 2002-01-18 2003-09-30 Kanzaki Kokyukoki Mfg Co Ltd 作業車輌
US6964627B2 (en) 2002-03-26 2005-11-15 The Timken Company Output-split and compound-split infinitely variable transmission
US6684148B2 (en) 2002-06-12 2004-01-27 Nacco Materials Handling Group, Inc. Transmission control system
US6872164B2 (en) 2002-11-20 2005-03-29 Dana Corporation Clutch braking in a multi-speed transmission
DE10315937A1 (de) 2003-04-08 2004-11-11 Deere & Company, Moline Antriebsvorrichtung zum Antreiben von Zusatzgeräten für ein Fahrzeug
DE10319252A1 (de) 2003-04-28 2004-11-18 Claas Industrietechnik Gmbh Stufenlos leistungsverzweigtes Getriebe
US7008342B2 (en) 2003-08-15 2006-03-07 Silvatech Global Systems Ltd. Electro-mechanical continuously variable transmission
US7070530B2 (en) 2003-08-26 2006-07-04 The Timken Company Method and apparatus for power flow management in electro-mechanical transmissions
DE102004012767A1 (de) 2004-03-15 2005-10-20 Deere & Co Antriebssystem für ein Fahrzeug
US7465251B2 (en) 2004-07-10 2008-12-16 Lingling Zhang Hybrid electric vehicle
US7220203B2 (en) 2004-09-01 2007-05-22 General Motors Corporation Electrically variable transmission with selective fixed ratio operation
TWI330218B (en) 2004-10-29 2010-09-11 Tai Her Yang Split serial-parallel hybrid dual-power drive system
US7166049B2 (en) 2004-12-28 2007-01-23 Agco Gmbh Vehicle drive and a control method for a vehicle drive
US7252611B2 (en) 2005-02-18 2007-08-07 Gm Global Technology Operations, Inc. Electrically variable transmission having two planetary gear sets with one interconnecting member and clutched input
DE602005002022T2 (de) 2005-03-30 2008-06-05 Aisin AW Co., Ltd., Anjo Hybrid-Antriebseinheit
US7530914B2 (en) 2005-06-03 2009-05-12 Caterpillar Inc. Hydromechanical transmission
US7217211B2 (en) 2005-07-22 2007-05-15 General Motors Corporation Two mode electrically variable transmission with equal forward and reverse input-split modal performance
US7338401B2 (en) 2005-07-22 2008-03-04 Gm Global Technology Operations, Inc. Two mode electrically variable transmission with equal forward and reverse input-split modal and fixed ratio performance
US7329201B2 (en) 2005-08-03 2008-02-12 Gm Global Technology Operations, Inc. Electrically variable transmission having two or three planetary gear sets with two or three fixed interconnections
US7294079B2 (en) 2005-08-18 2007-11-13 Gm Global Technology Operations, Inc. Electrically variable transmission having three planetary gear sets and two fixed interconnections and a stationary interconnection
DE102005044180A1 (de) 2005-09-15 2007-09-06 Deere & Company, Moline Antriebssystem für ein landwirtschaftliches oder industrielles Nutzfahrzeug und Verfahren zum Betreiben eines Antriebssystems
DE102005044181A1 (de) 2005-09-15 2007-04-19 Deere & Company, Moline Antriebssystem für ein Fahrzeug und ein landwirtschaftliches Nutzfahrzeug
DE102005044179A1 (de) 2005-09-15 2007-05-10 Deere & Company, Moline Antriebssystem für ein landwirtschaftliches oder industrielles Nutzfahrzeug
US7288041B2 (en) 2005-09-29 2007-10-30 Gm Global Technology Operations, Inc. Multi-mode electrically variable transmissions having two planetary gear sets with two fixed interconnections and clutched input
JP4222387B2 (ja) 2006-03-29 2009-02-12 トヨタ自動車株式会社 ハイブリッド駆動装置
US7399246B2 (en) 2006-04-12 2008-07-15 Gm Global Technology Operations, Inc. Hybrid power transmission
US7491144B2 (en) 2006-05-11 2009-02-17 Gm Global Technology Operations, Inc. Single mode, compound-split transmission with dual mechanical paths and fixed reduction ratio
US7367911B2 (en) 2006-05-18 2008-05-06 Gm Global Technology Operations, Inc. Electrically variable transmission having three planetary gear sets, clutched input, two fixed interconnections and a stationary member
WO2008019799A2 (de) 2006-08-16 2008-02-21 Robert Bosch Gmbh Leistungsverzweigungsgetriebe und verfahren zum wechseln zwischen fahrbereichen
DE102006041160B4 (de) 2006-09-01 2018-05-09 Audi Ag Hybridantriebsanordnung für Kraftfahrzeuge
DE602006015054D1 (de) 2006-09-13 2010-08-05 Schlumberger Technology Bv Hydraulisches Frakturierungsverfahren und Frakturierungspumpenvorrichtung
US7479081B2 (en) 2006-10-25 2009-01-20 Gm Global Technology Operations Hybrid electrically variable transmission with dual power paths and selective motor connection
US7473201B2 (en) 2007-01-23 2009-01-06 Gm Global Technology Operations, Inc. Multi-mode electrically variable transmissions with three fixed interconnections and two input clutches
CN101451596B (zh) 2007-12-04 2012-01-11 艾晓林 双模式机电无级变速器
US7942776B2 (en) 2008-01-07 2011-05-17 GM Global Technology Operations LLC Two-mode electrically variable transmission
US8075435B2 (en) 2008-08-22 2011-12-13 Caterpillar Inc. Dual mode input split compound split configuration EPPV transmission
CH700104A1 (de) 2008-12-12 2010-06-15 Pitorqa Gmbh Stufenloses Fahr- und Anfahrgetriebe.
US8234956B2 (en) 2008-12-31 2012-08-07 Caterpillar Inc. Piston actuated split input transmission synchronizer
US8460142B2 (en) 2009-01-14 2013-06-11 GM Global Technology Operations LLC Electrically-variable transmission
AR075776A1 (es) 2009-03-03 2011-04-27 Honda Motor Co Ltd Aparato de transmision de potencia para vehiculo hibrido
AT11545U1 (de) 2009-05-19 2010-12-15 Heinz Dipl Ing Aitzetmueller Leistungsverzweigungsgetriebe
US8251850B2 (en) 2009-11-30 2012-08-28 GM Global Technology Operations LLC Strong two-mode hybrid powertrain with two motor/generators
US9097342B2 (en) 2010-01-05 2015-08-04 Cnh Industrial America Llc Method for estimating and controlling driveline torque in a continuously variable hydro-mechanical transmission
IT1398083B1 (it) 2010-01-27 2013-02-07 Cesaroni Gruppo di trazione per veicoli ibridi e metodo di azionamento di un gruppo di trazione per veicoli ibridi
DE102010003941A1 (de) 2010-04-14 2011-10-20 Zf Friedrichshafen Ag Stufenlose Getriebevorrichtung mit Leistungsverzweigung
US8474588B2 (en) 2010-04-21 2013-07-02 Eaton Corporation Dry clutch having solid lubricant friction stabilization inserts
DE102010021846A1 (de) 2010-05-28 2011-12-01 Hytrac Gmbh Leistungsverzweigungsgetriebe
US8544964B2 (en) 2010-06-29 2013-10-01 Deere & Company Brake control system for dual mode vehicle
US8596157B2 (en) 2010-08-25 2013-12-03 Deere & Company Powershift transmission with twenty-four forward modes
EP2466168A1 (de) 2010-12-16 2012-06-20 VDS Getriebe GmbH Einrichtung zur Aufteilung der Antriebsleistung
DE102011102210A1 (de) 2010-12-30 2012-07-05 Hytrac Gmbh Leistungsverzweigungsgetriebe
DE102011102184A1 (de) 2011-01-12 2012-07-12 Hytrac Gmbh Verfahren zur Ansteuerung eines hydrostatisch mechanischen Leistungsverzweigungsgetriebes
DE102011005868A1 (de) 2011-03-21 2012-09-27 Deere & Company Ventilsteuervorrichtung für ein Fahrzeug
US9002560B2 (en) 2011-05-30 2015-04-07 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Control device of a vehicle
GB201109963D0 (en) 2011-06-14 2011-07-27 Valtra Oy Ab Power shuttle transmission module
GB201109967D0 (en) 2011-06-14 2011-07-27 Valtra Oy Ab Continuously variable power-split vehicle transmission
GB201109970D0 (en) 2011-06-14 2011-07-27 Valtra Oy Ab Continuously variable power-split vehicle transmission
KR101283041B1 (ko) 2011-06-20 2013-07-05 현대자동차주식회사 하이브리드 차량의 동력전달장치
US9140345B2 (en) 2011-08-25 2015-09-22 Cnh Industrial America Llc System and method for controlling a continuously variable transmission during a shuttle shift
DE102011115002A1 (de) 2011-10-06 2013-04-11 Liebherr-Components Biberach Gmbh Leistungsverzweigungsgetriebe
US9447858B2 (en) 2011-11-14 2016-09-20 Cnh Industrial America Llc Hydro-mechanical continuously variable transmission for producing high torque output
US8784246B2 (en) 2011-12-14 2014-07-22 Caterpillar Inc. Series drivetrain with CVT output
US9586580B2 (en) 2011-12-24 2017-03-07 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Control device for vehicle
DE102012200537A1 (de) * 2012-01-16 2013-07-18 Zf Friedrichshafen Ag Verfahren zum Betreiben einers Fahrzeugantriebsstranges
US8579751B2 (en) 2012-01-26 2013-11-12 GM Global Technology Operations LLC Hybrid powertrain with layshaft transmission and electric torque converter and method of controlling same
WO2013128587A1 (ja) 2012-02-28 2013-09-06 トヨタ自動車株式会社 ハイブリッド車両の制御装置
DE102012209166A1 (de) 2012-05-31 2013-12-05 Zf Friedrichshafen Ag Verfahren und Vorrichtung zum Ansteuern einer mobilen Arbeitsmaschine
DE102013220167A1 (de) 2013-10-07 2015-04-09 Zf Friedrichshafen Ag Getriebevorrichtung eines Fahrzeuges mit einem Summiergetriebe
JP5942228B2 (ja) 2013-11-22 2016-06-29 ジヤトコ株式会社 自動変速機
US10670124B2 (en) 2013-12-31 2020-06-02 Deere & Company Multi-mode infinitely variable transmission
US10655710B2 (en) 2013-12-31 2020-05-19 Deere & Company Multi-mode infinitely variable transmission that provides seamless shifting
US9981665B2 (en) 2013-12-31 2018-05-29 Deere & Company Energy storage and delivery for power trains of work vehicles
US9206885B2 (en) 2013-12-31 2015-12-08 Deere & Company Multi-mode infinitely variable transmission
US10119598B2 (en) 2013-12-31 2018-11-06 Deere & Company Multi-mode infinitely variable transmission
JP6327871B2 (ja) 2014-01-30 2018-05-23 株式会社小松製作所 作業車両及び作業車両の充電制御方法
US10647193B2 (en) 2014-04-09 2020-05-12 Deere & Company Multi-mode power trains
US9944163B2 (en) 2014-04-09 2018-04-17 Deere & Company Multi-mode power trains
US10738868B2 (en) 2014-04-09 2020-08-11 Deere & Company Multi-mode powertrains
US9487073B2 (en) 2014-04-17 2016-11-08 Deere & Company Power train for continuously variable power transmission
US9695847B2 (en) 2014-08-19 2017-07-04 Deere & Company Storage and delivery of supplemental power
DE102015208160A1 (de) 2014-09-25 2016-03-31 Deere & Company Getriebesteuerverfahren
DE102015200973B4 (de) 2015-01-22 2022-07-14 Zf Friedrichshafen Ag Verfahren zum Betreiben eines Fahrzeuggetriebes
DE202015102282U1 (de) 2015-05-05 2015-05-18 Kessler & Co. Gmbh & Co. Kg Hydrostatisch-mechanisches Leistungsverzweigungsgetriebe
US10377221B2 (en) 2015-11-12 2019-08-13 GM Global Technology Operations LLC Powertrain including modular drive unit
DE102016204727A1 (de) 2016-03-22 2017-09-28 Zf Friedrichshafen Ag Stufenlos leistungsverzweigtes Getriebe mit mindestens einem Fahrbereich
US20170284508A1 (en) 2016-03-30 2017-10-05 Dana Limited Planetary Powertrain Configuration with a Ball Variator Continuously Variable Transmission Used as a Powersplit
DE102018108510A1 (de) 2017-04-11 2018-10-11 Kessler & Co. Gmbh & Co. Kg Leistungsverzweigungsgetriebe sowie Verfahren zum Betrieb eines Leistungsverzweigungsgetriebes
US10619711B2 (en) 2017-04-12 2020-04-14 Deere & Company Infinitely variable transmission with power reverser
BR102018013302A2 (pt) 2017-07-31 2019-04-16 Deere & Company Veículo de trabalho

Also Published As

Publication number Publication date
US10975959B2 (en) 2021-04-13
US20200309258A1 (en) 2020-10-01
DE102020202651A1 (de) 2020-11-12
BR102019027674A2 (pt) 2020-10-13

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN111795083A (zh) 变速器离合器制动控制系统
CN109322976B (zh) 多模式动力系统
US6506139B2 (en) Transmission with an electro-mechanical energy converter
US9981665B2 (en) Energy storage and delivery for power trains of work vehicles
US11351983B2 (en) Power control system with transmission transient boost function
CN109094354B (zh) 提供无缝切换的多模式无限可变传动装置
US8292769B2 (en) Transmission
CN101842618B (zh) 具有无级变速器的推进系统
US10011171B2 (en) Multi-mode power trains with direct-drive lock-up
US8414436B2 (en) Hybrid powertrain and method of operating same
US20150307101A1 (en) Vehicle and method to control rolling engagements
CN108204432B (zh) 多模式无限式无级变速传动装置
WO2010053920A2 (en) Single motor clutchless cvt without torque converter
EP1906051B1 (en) Continuously variable constant mesh epicyclic transmission
CN114905957A (zh) 用于作业车辆的控制系统和控制器
US11613246B2 (en) Power control system with engine throttle shift function
JP5282758B2 (ja) 充電制御システム
CN109318696B (zh) 多模式动力系统
US11878676B2 (en) Motor vehicle comprising at least two drive motors and comprising an automatic gearbox having a fixed gear ratio and a power-split gear ratio
US10024423B1 (en) Braking reduction using transmission control
JP5310050B2 (ja) 車両用駆動装置
CN114607763A (zh) 车辆停止变速器控制系统和方法
US20210277994A1 (en) Power control system with clutch braking function
US10513263B2 (en) Retarding system and lock-up clutch engagement control
US20220228346A1 (en) Work vehicle dig preparation control system and method

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination