CN104053566A - 动力输出子***阻尼及其***的可调整控制 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种用于控制动力输出总成的方法。所述方法包含提供驱动单元、具有输出的传动装置、速度传感器、包含存储器单元及处理器的控制器，及包含离合器及螺线管的所述动力输出总成。所述方法还包含将第一阈值存储于所述存储器单元中，用所述速度传感器确定所述驱动单元的当前输入速度及比较所述当前输入速度与所述第一阈值。所述方法进一步包含控制供应给所述离合器的液压量及接合所述离合器。

Description

动力输出子***阻尼及其***的可调整控制
相关申请案
本申请案主张2012年11月19日申请的第61/727,775号美国临时申请案的优先权，其全文特此以引用的方式并入。
技术领域
本发明涉及用于抑制噪声的***及方法，且特定来说，涉及可调整地控制动力输出总成以减少无负荷闲置条件下的噪声的***及方法。
背景技术
常规内燃机可在开始及运行时产生显著的噪声，特别是在闲置条件期间。经过一段时间，归因于需要更安静车辆的车主所表现出的顾虑，原始设备制造商(OEM)需要来自这些引擎的更严格的噪声等级。结果，对于噪声产生的预期继续变严格。
客户还选择具有动力输出能力的新车辆。动力输出(PTO)装置可附接到车辆的组件，例如传动装置。PTO可从例如引擎等操作源接收动力，且又将动力提供给附接件或单独机器。以此方式，PTO允许仪器从引擎汲取能量。在一些应用中，PTO可连接到车辆的传动装置，所述传动装置由车辆引擎驱动。可机械、液压或电控制PTO。
发明内容
在本发明的一个实施例中，提供一种用于控制动力输出总成的方法。所述方法包含：提供驱动单元、包含输出的传动装置、速度传感器、包含存储器单元及处理器的控制器，及包含离合器及螺线管的所述动力输出总成；将第一阈值存储于所述存储器单元中；用所述速度传感器确定所述驱动单元的当前输入速度；比较所述当前输入速度与所述第一阈值；控制供应给所述离合器的液压量；及接合所述离合器。
在此实施例的一个实例中，如果所述当前输入速度小于所述第一阈值，那么执行控制步骤。在第二实例中，所述方法包含将第二阈值存储于所述控制器的所述存储器单元中；确定所述驱动单元上诱发的负荷；及比较所述负荷与所述第二阈值。在第三实例中，如果所述当前输入速度小于所述第一阈值且所述负荷小于所述第二阈值，那么执行控制步骤。在第四实例中，控制步骤包括激励所述螺线管。在第五实例中，控制步骤包括激励所述螺线管以将全液压供应给所述离合器。
在第六实例中，控制步骤包括激励所述螺线管以将部分液压供应给所述离合器。在第七实例中，所述方法包含：检测是否从操作者控制开关接收到信号；及如果未接收到检测的信号，那么执行控制及接合步骤。在第八实例中，所述方法包含：提供第二螺线管；激励第一螺线管及所述第二螺线管中的一者；及解除激励所述第一螺线管及所述第二螺线管中的另一者。在第九实例中，所述方法还可包含：将用于使所述离合器脱离的指令集存储于所述控制器的所述存储器单元中；重复地执行确定及比较步骤；及只要所述当前输入速度保持低于所述第一阈值，便用所述处理器执行所述指令集。
在本发明的另一实施例中，车辆包含：用于产生扭矩的驱动单元，所述驱动单元包含输出；包含输入、第一输出及第二输出的传动装置，其中所述输入耦合到所述驱动单元的所述输出；包含存储器单元及处理器的控制器，所述控制器电耦合到所述传动装置；耦合到所述第二输出的动力输出总成，所述动力输出总成包含电耦合到所述控制器的离合器及螺线管；其中指令集存储于所述控制器的所述存储器单元中，所述指令集可由所述处理器执行以接收所述驱动单元的当前输入速度，比较所述当前输入速度与第一阈值，确定所述当前输入速度是否小于所述第一阈值，激励或解除激励所述螺线管，及可操作地控制施加到所述离合器的液压量。
在此实施例的一个实例中，存储于所述存储器单元中的所述指令集可进一步由所述处理器执行以接收所述驱动单元上的负荷，比较所述负荷与第二阈值，及确定所述负荷是否小于所述第二阈值。在第二实例中，所述车辆包含电耦合到所述控制器的操作者控制开关，所述操作者控制开关经配置被触发以用于启用及停用所述动力输出总成；其中存储于所述存储器单元中的所述指令集可由所述处理器进一步执行以检测是否从所述操作者控制开关接收到信号及如果未检测到信号，那么可操作地控制施加到所述离合器的所述液压量。
在第三实例中，存储于所述存储器单元中的所述指令集可由所述处理器进一步执行以激励所述螺线管将最大液压量施加到所述离合器。在第四实例中，存储于所述存储器单元中的所述指令集可由所述处理器进一步执行以激励所述螺线管将减少的液压量施加到所述离合器。在第五实例中，所述动力输出总成包括：输入轴；输出轴；由所述第二输出可旋转地驱动的第一驱动齿轮；可旋转地耦合到所述输入轴的第一从动齿轮，其中所述第一从动齿轮由所述第一驱动齿轮可旋转地驱动；可旋转地耦合到所述输入轴的第二驱动齿轮；及可旋转地耦合到所述输出轴的第二从动齿轮，其中所述第二从动齿轮由所述第二驱动齿轮可旋转地驱动。
在不同实施例中，提供一种用于控制动力输出总成的液压可控制离合器的方法。所述方法包含：提供驱动单元、包含输出的传动装置、速度传感器、包含存储器单元及处理器的控制器，及包含离合器及螺线管的所述动力输出总成；将第一阈值及第二阈值存储于所述存储器单元中；用所述速度传感器确定所述驱动单元的当前输入速度；确定所述驱动单元上诱发的负荷；比较所述当前输入速度与所述第一阈值；比较所述负荷与所述第二阈值；控制供应给所述离合器的液压量；及基于向其供应的所述液压量接合所述离合器。
在此实施例的一个实例中，如果所述当前输入速度小于所述第一阈值，所述负荷小于所述第二阈值，且从所述操作者控制开关未接收到指示启用所述动力输出总成的信号，那么执行控制步骤。在第二实例中，控制步骤包括激励或解除激励所述螺线管。在第三实例中，所述方法可包含：将用于使所述离合器脱离的指令集存储于所述控制器的所述存储器单元中；重复地执行所述用所述速度传感器确定所述驱动单元的当前输入速度步骤，确定所述驱动单元上诱发的负荷，比较所述当前输入速度与所述第一阈值，比较所述当前输入速度与所述第一阈值，及检测是否从所述操作者控制开关接收到指示启用所述动力输出总成的信号；及只要所述当前输入速度保持低于所述第一阈值，所述负荷保持低于所述第二阈值，且从所述操作者控制开关未接收到指示启用所述动力输出总成的信号，便用所述处理器执行所述指令集。
附图说明
本发明的上文提及的方面及获得其的方法将变得更显而易见，且参考结合附图进行的本发明的实施例的以下描述将更好地理解本发明自身，其中：
图1为电动车辆***的一个说明性实施例的示范性框图及示意图；
图2为传动装置总成及动力输出总成的一部分的透视图；
图3为用于控制图2的动力输出总成的离合器的控制示意图；及
图4为控制图2的动力输出总成的方法。
遍及若干视图，对应参考数字用以指示对应部分。
具体实施方式
下文所描述的本发明的实施例不意欲为详尽的或将本发明限于以下详细描述中所揭示的精确形式。而是，选择及描述实施例以使得所属领域的其它技术人员可了解及理解本发明的原理及实践。
现参看图1，展示了具有驱动单元102及传动装置118的车辆***100的一个说明性实施例的框图及示意图。在所说明实施例中，驱动单元102可包含内燃机、柴油机、电动机或其它动力产生装置。驱动单元102经配置以可旋转地驱动耦合到常规变矩器108的输入或泵轴106的输出轴104。输入或泵轴106耦合到由驱动单元102的输出轴104可旋转地驱动的叶轮或泵110。变矩器108进一步包含耦合到涡轮轴114的涡轮112，且涡轮轴114耦合到传动装置118的可旋转输入轴124，或与传动装置118的可旋转输入轴124集成。传动装置118还可包含用于制造传动装置118的不同流动回路(例如，主回路、润滑油回路)内的压力的内部泵120。泵120可由耦合到驱动单元102的输出轴104的轴116驱动。在此布置中，驱动单元102可将扭矩传递到轴116以用于驱动泵120及制造传动装置118的不同回路内的压力。
传动装置118可包含具有数个自动选择齿轮的行星齿轮***122。传动装置118的输出轴126耦合到螺旋桨轴128(其耦合到常规万向接头130)或与所述螺旋桨轴集成且可旋转地驱动所述螺旋桨轴。万向接头130耦合到且可旋转地驱动轮轴132，所述轮轴具有在每一端处安装的车轮134A及134B。传动装置118的输出轴126经由螺旋桨轴128、万向接头130及轮轴132以常规方式驱动车轮134A及134B。
常规锁止离合器136连接在变矩器108的泵110与涡轮112之间。变矩器108的操作是常规的，因为变矩器108可在某些操作条件(例如，车辆发动、低速及某些换挡条件)期间在所谓的“变矩器”模式下操作。在变矩器模式下，锁止离合器136松离，且在涡轮112由泵110经由介于泵110与涡轮112之间的流体(未图示)可旋转地致动时，泵110以驱动单元输出轴104的旋转速度旋转。在此操作模式下，经由液力联轴节发生扭矩倍增以使得暴露涡轮轴114，从而驱动比由驱动单元102供应的扭矩更多的扭矩，如现有技术中已知的。变矩器108或者可在其它操作条件期间(例如，在接合传动装置118的行星齿轮***122的某些齿轮时)在所谓的“锁止”模式下操作。在锁止模式下，接合锁止离合器136，且泵110借此直接紧固到涡轮112，以使得驱动单元输出轴104直接耦合到传动装置118的输入轴124，如也在现有技术中已知的。
传动装置118进一步包含经由数目为J个流体路径1401到140J而流体耦合到行星齿轮***122的电动液压***138，其中J可为任何正整数。电动液压***138对控制信号作出响应，从而选择性地致使流体流过流体路径1401到140J中的一或多者，借此控制行星齿轮***122中的多个对应摩擦装置的操作，即接合及松离。多个摩擦装置可包含(但不限于)一或多个常规制动装置、一或多个扭矩传动装置等等。一般来说，通过选择性地控制由多个摩擦装置中的每一者施加的摩擦力(例如，通过控制到摩擦装置中的每一者的流体压力)来控制多个摩擦装置的操作(即，接合及松离)。在一个实例实施例(其并不意欲以任何方式进行限制)中，多个摩擦装置包含呈常规离合器形式的多个制动及扭矩传动装置，所述常规离合器可各自经由电动液压***138供应的流体压力可控制地接合及松离。在任何状况下，通过经由控制数个流体路径1401到140J内的流体压力选择性地控制多个摩擦装置以常规方式实现在传动装置118的各种齿轮之间改变或换挡。
***100进一步包含可包含存储器单元144的传动控制电路142。传动控制电路142说明性地基于微处理器，且存储器单元144通常包含存储于其中的指令，其可由传动控制电路142的处理器执行以控制变矩器108的操作及传动装置118的操作，即在行星齿轮***122的各种齿轮之间换挡。然而，将理解本发明预期其它实施例，其中传动控制电路142不是基于微处理器的，而是经配置以基于存储于存储器单元144中的硬连线指令及/或软件指令的一或多个集合控制变矩器108及/或传动装置118的操作。
在图1中所说明的***100中，变矩器108及传动装置118包含经配置以产生分别指示变矩器108及传动装置118的一或多个操作状态的传感器信号的数个传感器。举例来说，变矩器108说明性地包含常规速度传感器146，其经定位且经配置以产生对应于泵轴106的旋转速度的速度信号，泵轴106的旋转速度与驱动单元102的输出轴104的旋转速度相同。速度传感器146经由信号路径152电连接到传动控制电路142的泵速度输入PS，且传动控制电路142可操作以常规方式处理由速度传感器146产生的速度信号以确定涡轮轴106/驱动单元输出轴104的旋转速度。
传动装置118说明性地包含另一常规速度传感器148，其经定位及经配置以产生对应于传动输入轴124的旋转速度的速度信号，传动输入轴124的旋转速度与涡轮轴114的旋转速度相同。传动装置118的输入轴124直接耦合到涡轮轴114或与涡轮轴114集成，且速度传感器148或者可经定位及经配置以产生对应于涡轮轴114的旋转速度的速度信号。在任何状况下，速度传感器148经由信号路径154电连接到传动控制电路142的传动输入轴速度输入TIS，且传动控制电路142可操作以常规方式处理由速度传感器148产生的速度信号以确定涡轮轴114/传动输入轴124的旋转速度。
传动装置118进一步包含又一速度传感器150，其经定位及经配置以产生对应于传动装置118的输出轴126的旋转速度的速度信号。速度传感器150可为常规的，且经由信号路径156电连接到传动控制电路142的传动输出轴速度输入TOS。传动控制电路142经配置以常规方式处理由速度传感器150产生的速度信号以确定传动输出轴126的旋转速度。
在所说明实施例中，传动装置118进一步包含经配置以控制传动装置118内的各种操作的一或多个致动器。举例来说，本文中所描述的电动液压***138说明性地包含数个致动器(例如，常规螺线管或其它常规致动器)，其经由对应数目个信号路径721到72J电连接到传动控制电路142的数目为J个控制输出CP1到CPJ，其中J可为任何正整数，如上文所描述。电动液压***138内的致动器各自对在对应信号路径721到72J中的一者上由传动控制电路142产生的控制信号CP1到CPJ中的对应者作出响应，以通过控制一或多个对应流体通道1401到140J内的流体压力来控制由多个摩擦装置中的每一者施加的摩擦力，且因此基于由各种速度传感器146、148及/或150提供的信息控制一或多个对应摩擦装置的操作，即接合及松离。
行星齿轮***122的摩擦装置说明性地由液压流体控制，所述液压流体由电动液压***以常规方式散布。举例来说，电动液压***138说明性地包含常规液压正排量泵(未图示)，其经由控制电动液压***138内的一或多个致动器而将流体散布到一或多个摩擦装置。在此实施例中，控制信号CP1到CPJ说明性地为模拟摩擦装置压力命令，一或多个致动器对所述模拟摩擦装置压力命令作出响应以控制到一或多个摩擦装置的液压。然而，将理解，由多个摩擦装置中的每一者施加的摩擦力可替代地根据其它常规摩擦装置控制结构及技术控制，且由本发明预期此些其它常规摩擦装置控制结构及技术。然而，在任何状况下，由控制电路142根据存储于存储器单元144中的指令控制摩擦装置中的每一者的模拟操作。
在所说明实施例中，***100进一步包含具有输入/输出端口(I/O)的驱动单元控制电路160，所述I/O经由数目为K个信号路径162电耦合到驱动单元102，其中K可为任何正整数。驱动单元控制电路160可为常规的，且可操作以控制及管理驱动单元102的总操作。驱动单元控制电路160进一步包含通信端口COM，其经由数目为L个信号路径164电连接到传动控制电路142的类似通信端口COM，其中L可为任何正整数。一或多个信号路径164通常被统称为数据链路。通常，驱动单元控制电路160及传动控制电路142可操作以经由一或多个信号路径164以常规方式共享信息。在一个实施例中，例如驱动单元控制电路160及传动控制电路142可操作以根据汽车工程师协会(SAE)J-1939通信协议经由一或多个信号路径164共享呈一或多个消息形式的信息，但本发明预期其它实施例，其中驱动单元控制电路160及传动控制电路142可操作以根据一或多个其它常规通信协议(例如，来自常规数据总线(例如，J1587数据总线、J1939数据总线、IESCAN数据总线、GMLAN、梅赛德斯PT-CAN))经由一或多个信号路径164共享信息。
在车辆***100的一个实例中，PTO(未图示)可经由用于接收机械动力的输入齿轮组连接到传动装置。PTO还可包含内部传送齿轮组。每一齿轮组(即，输入及传送)可包含用于分别传递及接收动力的第一及第二齿轮。关于输入齿轮组，PTO的对应齿轮及机构可与传动装置的齿轮或机构交互以接收及传送动力。然而，任一齿轮组的互动齿轮可归因于齿轮之间的固有齿隙而产生低负荷或速度喀啦噪声。在引擎在低速或闲置条件处操作时，且在PTO上不存在负荷时，噪声可尤其明显。为了减少或克服此噪声，引擎或传动装置设计(特别是其质量/弹性***)可改变，或额外硬件(例如，隔离器齿轮)可并入到当前设计中。可影响质量/弹性***的这些改变的成本可极大且对此特定PTO动力***质量/弹性组合具有有限的效力。
因此，需要更具成本效益及全局解决方案，其通过控制动力输出子***内的阻尼以减少或消除在无负荷闲置条件处或近似无负荷闲置条件的噪声。
参看图2，展示传动装置及PTO总成的一个实例。如上文所描述，PTO为出于执行相比电源组的目的次要的功能的目的可将由原动机(例如，引擎)提供的输入动力的一部分重新引导到工具、工作仪器或配件的装置。举例来说，PTO可将动力提供到液压泵。然而，在混合***应用中，动力或扭矩可在两个方向上流动(即，在输入与输出之间而不是从输入到输出)。
在图2中，提供原动机200，其具有用于将动力传递到传动装置总成206的推进轴202。传动装置总成206可安装到原动机200的挠性板204。传动装置总成可包含耦合到轴202的变矩器208。图2中的推进轴202可对应于图1的输出轴104。变矩器208可具有可操作地安置于外壳中以用于扭矩倍增的活塞210、支承板212及泵214。变矩器208可耦合到传动装置总成206的驱动轴216。参看图1，驱动轴216可对应于轴116。
驱动轴216或PTO驱动轴可包含用于耦合到变矩器208及PTO驱动齿轮226的齿条218。在变矩器208的相反端处，泵224可耦合到驱动轴216。驱动轮毂222的一部分定位于泵224附近。驱动轮毂226可耦合到驱动轴216以用于将扭矩传送到动力输出(PTO)总成232。驱动齿轮226安置于一对轴承220之间，如图所示。
PTO总成232可包含如图2中所示的输入齿轮组。输入齿轮组包含耦合到驱动齿轮226的第一输入齿轮228。特定来说，第一输入齿轮228的齿可与传动装置总成206的驱动齿轮226耦合，以使得将扭矩从传动装置总成206传送到PTO总成232。第一输入齿轮228可围绕主轴230安置，所述主轴可进一步将扭矩传送到输出齿轮组。形成PTO总成232的部分的输出齿轮组可包含围绕主轴230安置邻近于第一输入齿轮228的第二输入齿轮244。第二输入齿轮244可进一步耦合到PTO总成232的输出齿轮234。输出齿轮234可耦合到PTO总成232的输出轴236以将扭矩传递到其所耦合的仪器或附接件。此外，轴承及密封件240、242可将润滑及支撑提供到PTO总成232的齿轮及轴。
如图2中所进一步展示，PTO总成232可通过包含电控制液压离合器238(即，PTO离合器238)而不是机械或滑动齿轮类型而将其输入齿轮组与其输出轴分离。具有内部液压离合器238的此动力换挡PTO总成232因此可与由传动电源组执行的操作条件独立地而又与其协调地接合。PTO可包含与传动装置的控制***独立的控制***。然而，经由电源组、操作者及PTO之间的电子通信，PTO在操作者需要时且在具有电源组操作的适当条件下接合或松离。
参看图2，动力可在传动装置总成206的电源组与PTO总成232之间经由输入齿轮组(即，齿轮226、228)传送，且接着由输出齿轮组(即，齿轮244、234)传送到PTO总成232的输出轴236。或者，可提供传送齿轮组以允许取决于待由PTO总成232驱动的仪器的特定要求及操作条件适当地选择原动机200的速度与PTO总成232的输出轴236之间的关系。原动机200、传动装置总成206的电源组与PTO总成232之间的动力传送可为直接机械连接以便操作者直接控制PTO的输出速度。然而，在其它实例中，动力的传送可是经由用于控制PTO的间接机械连接。举例来说，在一个此实施例中，可仅在接合锁止离合器136时进行间接连接。
直接驱动连接的要求还可允许也经由PTO总成232的输入齿轮组及输出齿轮组传输可变旋转及扭矩特征，所述可变旋转及扭矩特征是内燃原动机200所固有的，且由其汽缸中的每一者的独立点火产生。因为大多数齿轮组还固有地具有某一量的齿隙，所以此不均匀或振动旋转移动可在PTO总成232不接合且不将扭矩负荷传输到其驱动的仪器时致使这些齿轮组发出喀啦声。此喀啦噪声可为不合需要的，且可在其处于闲置无负荷条件时升高由总电源组设施产生的噪声等级。
如上文所描述，电源组内的可减少此噪声的等级到接近可接受的等级的硬件及设计特征的成本可能很大且难以在现有电源组设计内实施。此外，为了减少噪声，设计改变必须足够强健以考虑到现有及未来原动机、电源组以及各种可变PTO设计的众多质量/弹性配置及待驱动的仪器的负荷要求的特征。然而，许多硬件或设计改变常常限于其经设计的配置，或换句话说，通常“被调整”到其经设计的原动机及质量/弹性***的特征。
另外，在无负荷闲置条件下转动PTO总成232所需要的内部阻力或扭矩可取决于内部PTO总成设计及例如轴承间隙、油轴封接触及离合器间隙等项目的生产过程控制容限而变化。此外，由于燃料节约考虑，所以通常优化这些特征以便减少与解决噪声问题所需要的设计方向冲突的PTO阻尼的量。
因此，为了减少噪声而不更改传动装置总成206或PTO总成232的电源组的设计，可电控制内部PTO液压离合器238。在进行此项动作时，可部分施加离合器238以提供适当的阻力量以防止不可接受的齿轮喀啦声。举例来说，在一个非限制性实例中，可将大约8psi的离合器压力液压施加到PTO离合器238以诱发PTO液压离合器238中的约3.6N-m的阻力。在这些条件下，部分施加可将噪声等级减少到可接受的等级。
转而参看图3，控制示意图300说明用于控制PTO离合器238的离合器压力的实施例。此处，展示具有电耦合到PTO总成312的至少第一导线308及第二导线310的控制器302。控制器302可以与图1的传动控制电路142类似的方式执行。换句话说，控制器302可包含用于存储可由处理器执行的指令集的存储器单元。控制器302可存储扭矩曲线、查找表、换挡曲线及用于控制PTO离合器238的任何其它算法、方法、过程或指令集。控制器302可经由第一通信链路318与传动装置118电通信。
控制器302还可经由第二通信链路320与操作者控件304电通信。操作者控件304可包含例如包含多个用户控制的手动换挡选择器304。操作者控件304可包含多个开关、按钮、杆、操纵杆、踏板等。在图3中，多个操作者控件中的一者可包含PTO控制按钮306。操作者控件可安置于车辆的驾驶室中以允许车辆操作者手动地选择操作者控件304上的用户控制按钮中的一或多者。特定来说，车辆操作者可选择PTO控制按钮306经由传动装置118及在传动装置118与PTO总成312之间的连接322将扭矩从驱动单元传送到PTO总成312的输出。当PTO控制按钮306被触发到活动或启用状态时，将信号电传输到控制器302以指示操作者需要激活或启用PTO总成312。可存在可启用PTO总成312的特定环境及条件，且控制器302可将这些条件存储于其存储器单元中。因此，当触发PTO控制按钮306且控制器302从操作者控件304接收指示信号时，控制器302可在激活或启用PTO总成312之前确定是否满足适当条件。
PTO总成312可包含呈可调整螺线管、压力开关、阀门等形式的电控制***。在一个实例中，控制***可包含两个单级螺线管。在另一实例中，控制***可包含可变排放螺线管。在另一实例中，控制***可包含两级螺线管。在图3的所说明实例中，控制***可包含第一螺线管314及第二螺线管316。第一螺线管314及第二螺线管316中的每一者可经由电线308、310电耦合到控制器302。电信号可被提交到或来自控制器302及PTO总成312以启用或停用螺线管。
第一螺线管314可在全动力条件期间电启用，且第二螺线管316可在部分动力条件期间电启用。为了达成本发明的目的，“全动力条件”可指将全离合器压力施加到PTO离合器238以将机械动力传递到PTO输出且机械地驱动耦合到PTO总成312的附接件或仪器的时候。此外，“部分动力条件”可指将部分离合器压力施加到离合器238以产生用于减少无负荷闲置条件下的噪声输出的在离合器中的阻力的时候。
可由PTO总成312的PTO控制总成324供应离合器压力。PTO控制总成324可包含用于可调整地控制供应给PTO离合器238的液压量的阀门、螺线管等。PTO控制总成324可基于第一螺线管314及第二螺线管316的电状态可操作地控制。这可允许可调整地控制不同应用中离合器中的阻力的量。因而，可由被命令及传递到PTO总成312的控制总成324的离合器压力的量可调整地控制阻尼的量。在此实施例中，控制器302不仅可为PTO的正常操作供应信号，而且还在不再需要阻力时将额外信号供应给PTO控制总成324。
举例来说，一旦引擎或输入速度超过阈值速度(例如，850RPM)，便可将信号传达给PTO总成312的控制总成324以停用部分施加及离合器脱离。这可是合乎需要的，从而防止过量燃料节约损失。
PTO离合器238可经设计以处理在适当条件(即，在闲置处或附近且在无仪器负荷下的低速)期间随着时间的过去不同的脱离周期。例如离合器摩擦板经设计具有碳纤维材料且用于汽车工业中达若干年以便防止来自内燃机的相同不均匀扭矩及输入旋转，所述不均匀扭矩及输入旋转导致车辆传动装置内的扭转活动及损失。结果，类似碳纤维摩擦材料可并入到PTO离合器设计中以实现适当量的离合器脱离以减少在无负荷闲置条件处或附近的噪声。
参看图4，提供用于控制供应给PTO离合器238的液压量的方法400的实例。方法400可包含存储于存储器单元中且由用于可操作地控制PTO离合器238的控制器302中的处理器执行的多个框。图4中所说明的多个框不意欲为限制性的，因为一个不同实例可包含较少的框且第二不同实例可包含额外框。
无论如何，方法400可包含由处理器执行以确定驱动单元102的当前输入速度的第一框402。此处，可采取类似于图1的传动控制电路142的形式的控制器302可经由信号路径164(例如，J-1939)接收输入速度。在另一实例中，速度传感器146可检测驱动单元102的输入速度且经由通信链路152将其发送到控制器302。可存在用于接收输入速度以使得处理器能够执行框402的其它常规装置。
一旦执行框402，方法400便可前进到框404，其中处理器可通过比较驱动单元102的当前输入速度与速度阈值而执行框404。速度阈值可为存储于控制器302的存储器单元中的单个值或值范围。或者，速度阈值可取决于各种因素，且因此从查找表、曲线等确定。一旦控制器302确定速度阈值，处理器便可在框404中比较当前输入速度与速度阈值。此外，处理器可通过确定当前输入速度是否小于速度阈值而执行框406。以此方式，控制器302可确定驱动单元是否在闲置条件处或附近操作。在一个非限制性实例中，速度阈值可为850RPM。如果当前输入速度小于速度阈值，那么方法可前进到框408。然而，如果当前速度大于速度阈值，那么方法可返回到框402且重复其中陈述的条件。
在框408中，控制器302可确定驱动单元102上的当前负荷。可由任何常规手段来确定负荷，所述手段包含从不同传感器接收输入，测量负荷、估计负荷等。例如倾角仪可测量道路坡度，且将具有测量的道路坡度的信号发送到控制器302。在另一方面中，可依据油门位置或加速踏板被压下的百分比来确定负荷。在图3中，控制器302可从油门输入源接收油门位置，油门输入源可耦合到图1的驱动单元控制电路160，以用于经由数据链路(例如，信号路径164)传输油门数据。常规数据链路的实例包含J1587数据链路、J1939数据链路、IESCAN数据链路、到TCM的硬连线TPS(油门位置传感器)及到TCM的硬连线PWM(脉宽调制)。不同于例如从ECM传达给TCM的驱动单元扭矩数据，油门数据可经由数据链路传达且不限于特定驱动单元或引擎/传动装置配置。替代地，数据链路可适用于大多数车辆设定。
无论如何，一旦当前负荷或油门位置已知，方法400便可前进到框410，其中处理器比较负荷或油门位置与不同阈值(例如，负荷或油门阈值)。负荷或油门阈值可以类似于速度阈值的方式存储于控制器302的存储器单元中。在框412中进一步确定框410的结果。此处，如果负荷或油门小于负荷或油门阈值，那么控制器302可确定不存在负荷或实际油门位置小于预定义量(例如，百分比)或驱动单元上的大约很小的负荷。在此状况下，方法400可前进到框414。在框412中负荷大于负荷阈值的情况下，方法400可返回到框402。
在框414中，控制器302可确定是否已触发来自PTO控制按钮或开关306的信号以请求PTO总成312的启用或激活。如果PTO控制按钮或开关306已被触发到启用或活动状态，那么控制器302可决定是否激活PTO总成312(基于上文所陈述的条件)或维持PTO总成312停用。无论如何，如果启用PTO控制按钮306，那么方法400可前进到框402。或者，如果PTO控制按钮306保持停用，那么方法400可前进到框416。
尽管方法400展示框408、410、412及414，但在其它实例中，方法400可仅在框402中确定输入速度及在框404中将其与速度阈值比较。一旦方法前进到框416，处理器便可通过进一步执行存储于存储器单元中的PTO离合器脱离过程而执行框416。离合器脱离过程可合乎需要地控制供应给PTO离合器418的液压量。一旦在框416中启用PTO离合器脱离过程，方法400便可前进到框418，其中控制器302可通过激励及解除激励第一螺线管314及第二螺线管316而控制供应给PTO离合器238的液压量。
如上文所描述，第一螺线管314可在全动力条件期间电启用，且第二螺线管316可在部分动力条件期间电启用。因此，当控制器302确定需要等效于全离合器压力的条件时，可激励第一螺线管314。当更需要使离合器238脱离且因此减少来自PTO总成312的噪声时，控制器302可激励第二螺线管316。当激励第二螺线管316时，施加到PTO离合器238的部分或减少的离合器压力可产生用于减少在大约无负荷、闲置条件下的噪声输出的在离合器中的足够阻力。
方法400可在框418的执行之前、期间或之后前进到框420。特定来说，在框420中，方法返回到框402，其中控制器302确定驱动单元302的当前输入速度。以此方式，控制器302可重复地及连续地执行框402、404及406以确定驱动单元在闲置条件处或附近。此外，控制器可在框408、410及412中重复地及连续地监视驱动单元上的负荷以确保驱动单元保持实质上无负荷，且还在执行方法400时在框414中监视PTO控制按钮306的状态。在框406或框412中陈述的条件不再为真或启用PTO控制按钮306的情况下，可解除激励第二螺线管316且可在全液压或无液压下控制PTO离合器238。
在相关实施例中，PTO总成312可仅包含单个可变排放或可变控制机构。可变控制机构可为用于控制电动液压控制PTO离合器238的螺线管或其它机构。在此实施例中，由控制器302供应给可变控制机构的电流或电压的量可控制供应给PTO离合器236的液压量。换句话说，较低电流或电压可诱发供应给PTO离合器236的减少的压力量以便使离合器236脱离。更大电流或电压可诱发到离合器236的大约全压力。由PTO总成312的此可变控制预期其它变化及方面。
在本发明的另一方面或实施例中，齿轮系(即，在无任何液压耦合的情况下的直接机械驱动)可包含PTO，所述PTO在其归因于介接齿轮之间的齿隙而不在直接负荷下时造成或诱发可听到的喀啦噪声条件。噪声可进一步归因于与无负荷齿轮系的惯性相关联的扭矩及内燃机或驱动单元的汽缸的周期性点火。通过将小量阻尼引入到齿轮系或***，PTO的电控制液压离合器的脱离可减少或消除噪声。例如，离合器可在内部定位于PTO内。
另外，存在多种齿轮及离合器组合以及可实现此阻尼活动的多种控制方法。传动装置或引擎控制器可用于软件存储器及监视控制此活动的条件，或配件(例如，PTO)可具有其自身的控制器。使离合器脱离的压力可由螺线管的多个配置或电动液压装置提供。离合器设计结构上持久以考虑到其将在小于全施加压力下脱离的时间。常规碳纤维摩擦板材料可用于设计中以提供离合器的所要持久性。可存在离合器归因于对其施加的较低液压而脱离的许多不同条件，但这些条件可预定义为控制器(例如，传动控制单元)中的一者中的指令集或算法且借此被电监视。
虽然示范性实施例并有上文中已揭示的本发明的原理，但本发明不限于所揭示的实施例。替代地，本申请案意欲涵盖使用其一般原理的本发明的任何变化、用途或调适。此外，本申请案意欲涵盖在本发明所属于且落入所附权利要求书的界限内的现有技术中的已知或惯常实践的范围内的与本发明的此些偏离。

Claims (20)

1.一种用于控制动力输出总成的方法，其包括：
提供驱动单元、包含输出的传动装置、速度传感器、包含存储器单元及处理器的控制器，及包含离合器及螺线管的所述动力输出总成；
将第一阈值存储于所述存储器单元中；
用所述速度传感器确定所述驱动单元的当前输入速度；
比较所述当前输入速度与所述第一阈值；
控制供应给所述离合器的液压量；及
接合所述离合器。
2.根据权利要求1所述的方法，其中如果所述当前输入速度小于所述第一阈值，那么执行所述控制步骤。
3.根据权利要求1所述的方法，其进一步包括：
将第二阈值存储于所述控制器的所述存储器单元中；
确定所述驱动单元上诱发的负荷；及
比较所述负荷与所述第二阈值。
4.根据权利要求3所述的方法，其中如果所述当前输入速度小于所述第一阈值且所述负荷小于所述第二阈值，那么执行所述控制步骤。
5.根据权利要求1所述的方法，其中所述控制步骤包括激励所述螺线管。
6.根据权利要求1所述的方法，其中所述控制步骤包括激励所述螺线管以将全液压供应给所述离合器。
7.根据权利要求1所述的方法，其中所述控制步骤包括激励所述螺线管以将部分液压供应给所述离合器。
8.根据权利要求1所述的方法，其进一步包括：
检测是否从操作者控制开关接收到信号；及
如果未接收到检测的信号，那么执行所述控制及接合步骤。
9.根据权利要求1所述的方法，其进一步包括：
提供第二螺线管；
激励所述第一螺线管及所述第二螺线管中的一者；及
解除激励所述第一螺线管及所述第二螺线管中的另一者。
10.根据权利要求1所述的方法，其进一步包括：
将用于使所述离合器脱离的指令集存储于所述控制器的所述存储器单元中；
重复地执行所述确定及比较步骤；及
只要所述当前输入速度保持低于所述第一阈值，便用所述处理器执行所述指令集。
11.一种车辆，其包括：
用于产生扭矩的驱动单元，所述驱动单元包含输出；
包含输入、第一输出及第二输出的传动装置，其中所述输入耦合到所述驱动单元的所述输出；
包含存储器单元及处理器的控制器，所述控制器电耦合到所述传动装置；及
耦合到所述第二输出的动力输出总成，所述动力输出总成包含电耦合到所述控制器的离合器及螺线管；
其中指令集存储于所述控制器的所述存储器单元中，所述指令集可由所述处理器执行以接收所述驱动单元的当前输入速度，比较所述当前输入速度与第一阈值，确定所述当前输入速度是否小于所述第一阈值，激励或解除激励所述螺线管，及可操作地控制施加到所述离合器的液压量。
12.根据权利要求11所述的车辆，其中存储于所述存储器单元中的所述指令集可进一步由所述处理器执行以接收所述驱动单元上的负荷，比较所述负荷与第二阈值，及确定所述负荷是否小于所述第二阈值。
13.根据权利要求11所述的车辆，其进一步包括电耦合到所述控制器的操作者控制开关，所述操作者控制开关经配置以被触发以用于启用及停用所述动力输出总成；
其中存储于所述存储器单元中的所述指令集可由所述处理器进一步执行以检测是否从所述操作者控制开关接收到信号及如果未检测到信号，那么可操作地控制施加到所述离合器的所述液压量。
14.根据权利要求11所述的车辆，其中存储于所述存储器单元中的所述指令集可由所述处理器进一步执行以激励所述螺线管将最大液压量施加到所述离合器。
15.根据权利要求11所述的车辆，其中存储于所述存储器单元中的所述指令集可由所述处理器进一步执行以激励所述螺线管将减少的液压量施加到所述离合器。
16.根据权利要求11所述的车辆，其中所述动力输出总成包括：
输入轴；
输出轴；
由所述第二输出可旋转地驱动的第一驱动齿轮；
可旋转地耦合到所述输入轴的第一从动齿轮，其中所述第一从动齿轮由所述第一驱动齿轮可旋转地驱动；
可旋转地耦合到所述输入轴的第二驱动齿轮；及
可旋转地耦合到所述输出轴的第二从动齿轮，其中所述第二从动齿轮由所述第二驱动齿轮可旋转地驱动。
17.一种用于控制动力输出总成的液压可控制离合器的方法，其包括：
提供驱动单元、包含输出的传动装置、速度传感器、包含存储器单元及处理器的控制器、操作者控制开关，及包含离合器及螺线管的所述动力输出总成；
将第一阈值及第二阈值存储于所述存储器单元中；
用所述速度传感器确定所述驱动单元的当前输入速度；
确定所述驱动单元上诱发的负荷；
比较所述当前输入速度与所述第一阈值；
比较所述负荷与所述第二阈值；
检测是否从所述操作者控制开关接收到指示启用所述动力输出总成的信号；
控制供应给所述离合器的液压量；及
基于向其供应的所述液压量接合所述离合器。
18.根据权利要求17所述的方法，其中如果所述当前输入速度小于所述第一阈值，所述负荷小于所述第二阈值，且从所述操作者控制开关未接收到指示启用所述动力输出总成的信号，那么执行所述控制步骤。
19.根据权利要求17所述的方法，其中所述控制步骤包括激励或解除激励所述螺线管。
20.根据权利要求17所述的方法，其进一步包括：
将用于使所述离合器脱离的指令集存储于所述控制器的所述存储器单元中；
重复地执行所述用所述速度传感器确定所述驱动单元的当前输入速度步骤，确定所述驱动单元上诱发的负荷，比较所述当前输入速度与所述第一阈值，比较所述当前输入速度与所述第一阈值，及检测是否从所述操作者控制开关接收到指示启用所述动力输出总成的信号；及
只要所述当前输入速度保持低于所述第一阈值，所述负荷保持低于所述第二阈值，且从所述操作者控制开关未接收到指示启用所述动力输出总成的信号，便用所述处理器执行所述指令集。
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