[發明專利]基于坡度的防振蕩定時器

有效

• 申請號: 201410188303.0
• 申請日: 2014-05-06
• 公開（公告）號: CN104141782B
• 公開（公告）日: 2018-02-06
• 發明（設計）人: S·A·蒂普頓;J·W·蘭德斯;J·L·斯泰恩雷吉
• 申請（專利權）人: 卡特彼勒公司
• 主分類號: F16H59/04
• 分類號: F16H59/04;F16H61/08;F16H61/68
• 代理公司: 北京市金杜律師事務所11256
• 代理人: 王茂華,黃海鳴

技術領域

本公開涉及變速器控制并且，更具體地涉及一種用于在允許必需的變速的同時使變速箱振蕩最小化的系統和方法。

背景技術

因為大多數動力源具有有限范圍的輸出RPM，因此采用這樣的動力源的機器也將通常采用多級變速器以提供更大范圍的機器速度和加速度。一種類型的多級變速器是行星變速器，但是許多其他變速器類型是已知的。雖然具有多個離散檔的變速器在允許較寬范圍的操作中是有用的，但是這樣的系統通常伴隨某些缺點。

例如，因為在每個換檔點處的傳動比的突然變化，允許傳動系中的任何松弛或伸展以放松或“松開”，從而導致系統傳感器提供讀數，這將導致變速桿回到前一檔等等。該過程然后可能在變到前一檔位后重復，諸如此類，導致被稱為檔位“振蕩”，其中變速器在相鄰檔之間執行快速的重復的換檔。檔振蕩能導致降低的操作者體驗，并且還常常導致整個傳動系上的不必要的磨損。

為了防止振蕩和隨之發生的問題，已經設計許多系統來排除相鄰檔之間的快速換檔。這些系統中的一個方案已提供換檔定時器。該換檔定時器在換檔發生時被啟動，并且變速器控制器排除隨后的換檔直到定時器到時。然而，在由于實際的機器操作狀態變化而在定時器持續時間內要求合理的傳動比變化的情況下這樣的系統能導致引擎超載或超速。

為了設法防止超載，已設計了某些方案。例如，在名稱為“Anti-Hunt System and Method for Parallel Path Variable Transmission”美國專利No.7,660,657中，公開了一種用于控制具有多個鄰近可選擇的操作范圍的轉矩分流式變速器的系統，其中相鄰的操作范圍由同步點分開。在升檔之后，系統設置閉鎖定時器以防止變速器的隨后換檔直到定時器已超時，其中定時器在變速器輸出比顯示某些趨勢的情況下被超馳。

雖然該’657系統基于趨勢跟蹤有效地防止了高頻振蕩，但是傳動系統震鳴(ringing)或松開的存在一些情況下可能隱藏變速器輸出比趨勢。還可以希望的是以某些方式進一步限制閉鎖定時器的超馳以防止低頻換檔振蕩。

本公開涉及一種可以展示多個與現有系統的區別的系統。然而，應該理解的是，任何這樣的區別不是對所公開的原理或所附的權利要求的范圍的限制，除了明確指出的范圍。另外，在本背景部分中任何問題或方案的討論不是暗示該問題或方案表示已知的現有技術，除了通過專利號的包含指出的。在識別的專利的情況下，前述的旨在作為簡短概要，而不是作為所述專利或其權利要求的配置，并且在期望完全且精確的理解的情況下讀者參考專利本身。

發明內容

根據本公開的一方面，提供一種用于向機器提供動力的變速器的基于坡度的防振蕩換檔控制的系統。所述變速器是具有多個對應于不同的傳動比的離散檔的自動變速器。換檔控制器確定推薦的檔，在該檔中在推薦從第一檔到第二檔的換檔時操作所述變速器并且設置防振蕩定時器，使得所述防振蕩定時器防止在該防振蕩定時器運行時隨后的換檔返回到所述第一檔。在協作中，基于坡度的控制器采用估計的有效負荷和測量的坡度以計算估計的穩態檔。當基于坡度的控制器確定了估計的穩態檔不同于當前檔，即，機器已遭遇顯著的實際坡度或負荷變化時，基于坡度的控制器清除防振蕩定時器，并且設置次級定時器以防止防振蕩定時器的隨后清除直到次級定時器超時。

根據本公開的另一方面，提供一種具有防振蕩換檔控制的機器。所述機器包括向該機器提供動力的變速器。所述變速器是具有多個表示不同的變速器輸入/輸出比的離散檔的自動變速器。具有主要持續時間的防振蕩定時器防止在該防振蕩定時器運行時所述變速器的換檔，以及次級定時器防止在該次級定時器運行時所述防振蕩定時器的清除。第一控制器要求所述變速器換檔，所述第一控制器進一步配置成在請求換檔時設置所述防振蕩定時器，而第二控制器確定在其中操作所述變速器的期望的穩態檔，并且確定是否當前檔不同于估計的穩態檔。所述第二控制器進一步配置成在當前檔不同于期望的穩態檔的情況下清除所述防振蕩定時器并且設置所述次級定時器。

根據本公開的又一方面，提供一種用于控制自動機器變速器的方法。所述自動機器變速器支持多個對應于各個不同的輸入/輸出比的離散檔。所述機器還包括防振蕩定時器以在初始換檔之后在該防振蕩定時器的持續時間內排除所述變速器的隨后的換檔，而次級定時器防止在該次級定時器的持續時間內的所述防振蕩定時器的清除。在將所述自動機器變速器從初始檔換檔到二檔并且設置所述防振蕩定時器之后，檢測到機器操作狀態的持續變化已經發生使得二檔不如初始檔令人期望。所述防振蕩定時器被清除以允許從二檔換檔到初始檔并且次級定時器被設置。