在可連續(xù)變化傳動裝置（cvt）中校正車輛速度滯后的系統(tǒng)和方法及相關(guān)車輛的制作方法
【專利摘要】一種用于補(bǔ)償由于改變可連續(xù)變化傳動裝置（CVT）車輛中的負(fù)載情況而引起的車輛速度滯后的方法和相關(guān)系統(tǒng)包括檢測和測量由于置于車輛發(fā)動機(jī)上的負(fù)載變化而引起的真實(shí)發(fā)動機(jī)力矩。由真實(shí)發(fā)動機(jī)力矩計算真實(shí)發(fā)動機(jī)速度下降。根據(jù)計算的真實(shí)發(fā)動機(jī)速度下降來產(chǎn)生補(bǔ)償發(fā)動機(jī)速度信號，并施加給發(fā)動機(jī)，以便產(chǎn)生在負(fù)載條件下的、對于真實(shí)發(fā)動機(jī)速度下降進(jìn)行校正的、與目標(biāo)發(fā)動機(jī)速度一致的真實(shí)發(fā)動機(jī)速度。
【專利說明】在可連續(xù)變化傳動裝置(CVT)中校正車輛速度滯后的系統(tǒng)和方法及相關(guān)車輛
[0001]相關(guān)申請的交叉引用
[0002]本國際專利申請要求美國專利申請N0.13/220977的優(yōu)先權(quán)，該美國專利申請的申請日為2011年8月30日，該文獻(xiàn)整個被本文參引用于所有目的。
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0003]本發(fā)明的領(lǐng)域通常涉及可連續(xù)變化傳動裝置(無級變速器、CVT)的控制方面，更特別是涉及用于CVT車輛的地面速度控制的控制方法和系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0004]可連續(xù)變化傳動裝置(CVT)能夠進(jìn)行連續(xù)的傳動組速度比變化。使用CVT的車輛與具有有級傳動裝置的普通發(fā)動機(jī)相比具有提高的操作性能。CVT系統(tǒng)已經(jīng)被廣泛接受，特別是在實(shí)用車輛和工作車輛中，例如拖拉機(jī)等，其中，車輛速度必須與相對較大和變化的負(fù)載條件匹配。
[0005]一種類型的CVT設(shè)計是液壓機(jī)械無級驅(qū)動系統(tǒng)。它包括前側(cè)穿梭裝置、復(fù)合行星齒輪和四個機(jī)械范圍。發(fā)動機(jī)驅(qū)動輸入太陽齒輪，液壓馬達(dá)驅(qū)動作為變速器的環(huán)齒輪。來自載體和第二太陽齒輪的雙重輸出在小齒輪軸處組合。在行星齒輪系統(tǒng)前面是穿梭結(jié)構(gòu)，該穿梭結(jié)構(gòu)有向前和反向摩擦離合器，在兩個行星齒輪輸出之間變換的四個機(jī)械范圍操作設(shè)置在行星齒輪系統(tǒng)后面。這些變換通過摩擦盤離合器在同步情況下進(jìn)行。因此，在這種CVT設(shè)計中，用于電子控制的需要大大簡化。
[0006]另一類型的普通CVT使用帶或鏈驅(qū)動變速器，該帶或鏈驅(qū)動變速器包括在兩個可變直徑輪之間運(yùn)行的帶或鏈。各輪有可運(yùn)動的盤和相對的固定盤，且盤確定了傾斜表面。盤運(yùn)動成更接近或更分開，以便改變它們的相應(yīng)直徑，因此提供了無限數(shù)目的傳動比(“速度比”)。盤通常由壓力系統(tǒng)來控制(例如液壓驅(qū)動系統(tǒng))。
[0007]對于通過CVT操作的車輛，車輛速度是發(fā)動機(jī)速度和CVT速度比的乘積，它由CVT邏輯控制器來控制。當(dāng)操作人員設(shè)置合適的車輛速度時，CVT邏輯控制器計算相應(yīng)的發(fā)動機(jī)速度和CVT速度的比率。在大部分變化的工作條件下(例如變化負(fù)載和溫度變化)，在合適的和真實(shí)的CVT速度比之間的差異能夠控制成非常接近，并能夠非常小和穩(wěn)定，以至于在車輛性能中幾乎不能注意到。
[0008]另一方面，在合適發(fā)動機(jī)速度和真實(shí)發(fā)動機(jī)速度之間的差異可能相當(dāng)大，并隨著變化的工作條件而一直變化。對于大部分操作，發(fā)動機(jī)速度由調(diào)節(jié)器根據(jù)設(shè)計下降線來控制。當(dāng)負(fù)載(發(fā)動機(jī)力矩)增加時，發(fā)動機(jī)速度(rpm)沿下降線降低，直到達(dá)到最大力矩曲線，在該點(diǎn)，發(fā)動機(jī)速度根據(jù)設(shè)計力矩曲線而降低。當(dāng)負(fù)載降低時，發(fā)動機(jī)速度沿力矩曲線恢復(fù)，然后沿速度下降線恢復(fù)。只有當(dāng)發(fā)動機(jī)上沒有負(fù)載時，發(fā)動機(jī)速度才控制在設(shè)置目標(biāo)值。因此，發(fā)動機(jī)速度將在正常操作中隨著一直變化的車輛工作條件而波動，且盡管CVT速度比能夠緊密控制，但是車輛速度隨變化的發(fā)動機(jī)速度而變化，并偏離目標(biāo)車輛速度(“速度滯后”)。
[0009]在至少某些普通的CVT控制邏輯設(shè)計中，車輛的速度滯后通過檢測發(fā)動機(jī)速度下降來補(bǔ)償。控制系統(tǒng)測量在檢測發(fā)動機(jī)速度和目標(biāo)發(fā)動機(jī)速度之間的偏差，并命令發(fā)動機(jī)速度進(jìn)行調(diào)節(jié)，以便補(bǔ)償該偏離。不過，控制理論表明，當(dāng)測量的變量也是控制變量時，不能達(dá)到穩(wěn)定和無誤差的工作狀態(tài)。還有，發(fā)動機(jī)速度對于環(huán)境變化非常敏感。當(dāng)發(fā)動機(jī)負(fù)載變化時，將花費(fèi)時間來使得發(fā)動機(jī)速度設(shè)置在沿速度下降曲線的新速度處。不過，在此期間，CVT控制邏輯電路試圖補(bǔ)償負(fù)載引起的速度變化，且可能發(fā)生這樣的情況，其中，負(fù)載引起的速度變化和命令的速度變化調(diào)節(jié)相反，從而導(dǎo)致波動和不穩(wěn)定的速度調(diào)節(jié)情況。
[0010]因此，希望有用于CVT車輛速度滯后補(bǔ)償?shù)母倪M(jìn)控制方法和相應(yīng)系統(tǒng)。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0011]本發(fā)明的方面和優(yōu)點(diǎn)將部分在下面的說明書中提出，或者可以由說明書清楚，或者可以通過實(shí)施本發(fā)明而了解。
[0012]根據(jù)本發(fā)明的多個實(shí)施例，提供了一種控制方法，用于補(bǔ)償由于改變可連續(xù)變化傳動裝置(CVT)車輛中的負(fù)載情況而引起的速度滯后。該方法包括檢測和測量由于置于車輛發(fā)動機(jī)上的負(fù)載變化而引起的真實(shí)發(fā)動機(jī)力矩。由真實(shí)發(fā)動機(jī)力矩計算真實(shí)發(fā)動機(jī)速度下降，且根據(jù)計算的真實(shí)發(fā)動機(jī)速度下降來產(chǎn)生發(fā)動機(jī)速度校正命令。該校正命令施加給在負(fù)載條件下的目標(biāo)發(fā)動機(jī)速度，以便產(chǎn)生供給發(fā)動機(jī)的補(bǔ)償發(fā)動機(jī)速度信號。
[0013]真實(shí)發(fā)動機(jī)力矩可以進(jìn)行多種檢測和測量。例如，發(fā)動機(jī)力矩信號可以很容易地用于幾乎所有類型的普通CVT控制系統(tǒng)，并可以使用這些源的任意一個或組合。在一個實(shí)施例中，在CVT的傳動系部件處直接檢測和測量真實(shí)發(fā)動機(jī)力矩，例如在發(fā)動機(jī)輸出驅(qū)動軸或CVT輸入驅(qū)動軸處。在其它實(shí)施例中，真實(shí)發(fā)動機(jī)力矩由反映發(fā)動機(jī)負(fù)載變化的發(fā)動機(jī)參數(shù)來間接地檢測和測量，例如CVT液壓壓力。
[0014]對于實(shí)際上全部發(fā)動機(jī)類型，發(fā)動機(jī)下降率、發(fā)動機(jī)額定轉(zhuǎn)速rpm和發(fā)動機(jī)額定力矩為已知固定值，在本控制方法的特殊實(shí)施例中，計算真實(shí)發(fā)動機(jī)下降如下:
[0015](在額定rpm的發(fā)動機(jī)下降)=(發(fā)動機(jī)下降率)X(發(fā)動機(jī)額定rpm)
[0016](真實(shí)發(fā)動機(jī)下降/真實(shí)發(fā)動機(jī)力矩)=(在額定rpm的發(fā)動機(jī)下降/發(fā)動機(jī)額定力矩)
[0017](真實(shí)發(fā)動機(jī)下降)=(真實(shí)發(fā)動機(jī)力矩)X(在額定rpm的發(fā)動機(jī)下降/發(fā)動機(jī)額定力矩)
[0018](真實(shí)發(fā)動機(jī)下降)=(真實(shí)發(fā)動機(jī)力矩)x[(發(fā)動機(jī)下降率)x (發(fā)動機(jī)額定rpm)]/(發(fā)動機(jī)額定力矩)
[0019]然后，計算的真實(shí)發(fā)動機(jī)下降用于計算補(bǔ)償發(fā)動機(jī)速度信號。
[0020]由于多種操作原因，可能希望根據(jù)確定濾波參數(shù)的任意組合來對真實(shí)發(fā)動機(jī)力矩濾波，以便對幅值、速率和正時中的任意一個或者組合來阻尼發(fā)動機(jī)速度補(bǔ)償命令，以便降低過度補(bǔ)償情況的可能性，該過度補(bǔ)償情況可能潛在地導(dǎo)致不穩(wěn)定的發(fā)動機(jī)操作。例如，可以對測量的真實(shí)發(fā)動機(jī)力矩值進(jìn)行濾波，以便消除在確定時間期限內(nèi)的瞬時發(fā)動機(jī)負(fù)載變化，或者消除低于確定值的較小發(fā)動機(jī)負(fù)載變化。
[0021]本發(fā)明還包含任意車輛，包括工作車輛例如拖拉機(jī)等，它包括這里公開的控制方法。例如，可連續(xù)變化傳動裝置(CVT)車輛可以提供有控制系統(tǒng)，用于補(bǔ)償由于置于車輛上的負(fù)載情況變化而引起的速度滯后。這樣的車輛包括發(fā)動機(jī)和與該發(fā)動機(jī)連接的傳動系，且傳動系還包括CVT。傳感器可操作地沿傳動系設(shè)置，以便檢測和測量由于置于車輛上的負(fù)載變化而引起的真實(shí)發(fā)動機(jī)力矩?？刂葡到y(tǒng)可與傳感器操作通信，并編程以便由真實(shí)發(fā)動機(jī)力矩來計算真實(shí)發(fā)動機(jī)速度下降，根據(jù)計算的真實(shí)發(fā)動機(jī)速度下降來產(chǎn)生發(fā)動機(jī)速度補(bǔ)償命令，并向發(fā)動機(jī)施加發(fā)動機(jī)速度補(bǔ)償命令(例如通過發(fā)動機(jī)控制電路/功能、邏輯電路或其它類型的控制機(jī)構(gòu))，以便產(chǎn)生真實(shí)發(fā)動機(jī)速度，該真實(shí)發(fā)動機(jī)速度等于在負(fù)載條件下的目標(biāo)發(fā)動機(jī)速度加上發(fā)動機(jī)速度補(bǔ)償命令。
[0022]參考下面的說明書和所附權(quán)利要求，將更了解本發(fā)明的這些和其它特征、方面和優(yōu)點(diǎn)。包含在說明書中并構(gòu)成該說明書的一部分的附圖表示了本發(fā)明的實(shí)施例，并與說明書一起用于解釋本發(fā)明的原理。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0023]對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員，本發(fā)明的充分和可能的公開(包括本發(fā)明的最佳方式)將在說明書中闡明，該說明書參考附圖，附圖中:
[0024]圖1是包括根據(jù)本發(fā)明方面的CVT控制系統(tǒng)的車輛(特別是拖拉機(jī))的透視圖；
[0025]圖2是CVT車輛控制系統(tǒng)的實(shí)施例的方框圖；
[0026]圖3是表示根據(jù)本發(fā)明方面的特殊操作原理的發(fā)動機(jī)力矩與發(fā)動機(jī)速度的曲線圖；以及
[0027]圖4是CVT控制系統(tǒng)的實(shí)施例的邏輯控制的方框圖。
【具體實(shí)施方式】
[0028]下面將詳細(xì)介紹本發(fā)明的實(shí)施例，在圖中表示了這些實(shí)施例中的一個或多個實(shí)例。各實(shí)例提供為解釋本發(fā)明，而不是限制本發(fā)明。實(shí)際上，本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)知道，在不脫離本發(fā)明的范圍和精神的情況下能夠?qū)Ρ景l(fā)明進(jìn)行多種變化和改變。例如，作為一個實(shí)施例的一部分的所示或所述特征能夠用于另一實(shí)施例，以便產(chǎn)生還一實(shí)施例。因此，本發(fā)明將覆蓋落在所附權(quán)利要求和它們的等效物的范圍內(nèi)的這些變化和改變。
[0029]如上所述，本發(fā)明的多個實(shí)施例涉及用于補(bǔ)償由于在可連續(xù)變化傳動裝置(CVT)車輛中的變化負(fù)載條件而引起的速度滯后的控制方法和系統(tǒng)。圖1表示了示例CVT車輛10，它可以是農(nóng)業(yè)拖拉機(jī)或類似工作車輛。車輛10包括一對前車輪12、一對后車輪14、底盤16和駕駛室18。車輛10可通過任意普通的定位鉤28而與工作設(shè)備26操作連接。后車輪14由發(fā)動機(jī)20來驅(qū)動。CVT傳動裝置22可與發(fā)動機(jī)20操作連接，并提供可變調(diào)節(jié)的齒輪比，用于通過差動器24而將發(fā)動機(jī)功率傳遞給車輪14 (和/或設(shè)備26)。發(fā)動機(jī)20、CVT傳動裝置22和差動器24共同確定底盤16。
[0030]在可選實(shí)施例中，可以提供單獨(dú)的框架或底盤，發(fā)動機(jī)20、傳動裝置22和差動器24連接在該框架或底盤上，這是在更小的拖拉機(jī)中的通常結(jié)構(gòu)。還一種拖拉機(jī)結(jié)構(gòu)可以驅(qū)動在拖拉機(jī)上的全部車輪，使用鉸接底盤來駕駛拖拉機(jī)，或者依靠履帶(代替車輪)。應(yīng)當(dāng)知道，本發(fā)明的CVT控制系統(tǒng)和方法可很容易地用于任何拖拉機(jī)或工作車輛結(jié)構(gòu)。
[0031]還應(yīng)當(dāng)知道，本發(fā)明并不局限于任何特殊類型的CVT。CVT控制系統(tǒng)和方法可以實(shí)施于任何類型的CVT，其中，輸入/輸出齒輪比可變地控制，包括液體靜力和摩擦CVT。例如，CVT設(shè)計可以是液壓-機(jī)械無級驅(qū)動系統(tǒng)，包括前側(cè)穿梭裝置、復(fù)合行星齒輪以及四個機(jī)械范圍，其中，發(fā)動機(jī)驅(qū)動輸入太陽齒輪，液壓馬達(dá)驅(qū)動作為變速器的環(huán)齒輪，且來自載體和第二太陽齒輪的雙重輸出在小齒輪軸處組合。在行星齒輪系統(tǒng)的前部是穿梭結(jié)構(gòu)，該穿梭結(jié)構(gòu)有向前和反向摩擦離合器，在兩個行星齒輪輸出之間變換的四個機(jī)械范圍可操作地設(shè)置在行星齒輪系統(tǒng)后面，這些變換通過摩擦盤離合器在同步情況下進(jìn)行。在另一實(shí)施例中(圖2)，CVT22可以包括帶或鏈類型的傳動裝置(通常稱為變速器)，其中，帶或鏈32包繞第一和第二輪對30、31。輪對30、31包括固定錐形板和可運(yùn)動錐形板，它們確定了各自的V形槽。液壓系統(tǒng)使得可運(yùn)動板沿軸向方向運(yùn)動，以便改變V形槽的寬度，因此相應(yīng)改變傳動裝置的齒輪比。
[0032]本發(fā)明方法和控制系統(tǒng)實(shí)施例包括檢測和測量由于置于車輛發(fā)動機(jī)20上的負(fù)載變化而引起的真實(shí)發(fā)動機(jī)力矩，例如由于工作設(shè)備26經(jīng)過的土地條件變化、地形變化等。真實(shí)發(fā)動機(jī)力矩用于產(chǎn)生補(bǔ)償發(fā)動機(jī)速度信號，以便解釋負(fù)載引起的車輛速度滯后。
[0033]參考圖3，CVT車輛通常使用電子調(diào)節(jié)發(fā)動機(jī)，該電子調(diào)節(jié)發(fā)動機(jī)由調(diào)節(jié)器下降線來控制。對于典型發(fā)動機(jī)，下降線開始于命令(目標(biāo))發(fā)動機(jī)速度，終止于最大力矩曲線。下降線基本平行于發(fā)動機(jī)調(diào)節(jié)線。當(dāng)負(fù)載(發(fā)動機(jī)力矩)增加時，發(fā)動機(jī)速度(發(fā)動機(jī)rpm，或者“erpm”)將沿下降線“下降”，直到達(dá)到最大力矩曲線，在該點(diǎn)處，發(fā)動機(jī)速度沿力矩曲線下降。當(dāng)負(fù)載降低時，發(fā)動機(jī)速度沿力矩曲線恢復(fù)然后沿下降線恢復(fù)。
[0034]由圖3中可見，發(fā)動機(jī)速度只在發(fā)動機(jī)上沒有負(fù)載時處于目標(biāo)速度。車輛工作條件(負(fù)載)在正常操作過程中一直變化，在給定操作點(diǎn)處的真實(shí)發(fā)動機(jī)速度將隨著變化的負(fù)載而沿下降線波動。負(fù)載越高，真實(shí)發(fā)動機(jī)速度離開目標(biāo)發(fā)動機(jī)速度以及車輛速度滯后量也越大。本控制系統(tǒng)和方法認(rèn)為在理論上發(fā)動機(jī)力矩是引起發(fā)動機(jī)速度下降的主要因素，是在速度滯后補(bǔ)償控制邏輯中穩(wěn)定得多和有用得多的信號。
[0035]參考圖2，CVT車輛控制系統(tǒng)100的實(shí)施例表示為車輛控制器40，該車輛控制器40可以包括發(fā)動機(jī)控制邏輯電路42和CVT控制邏輯電路44，它們通常為獨(dú)立的邏輯電路?？刂破?0從車輛的操作人員接收目標(biāo)速度信號52。該目標(biāo)速度信號可以來自油門機(jī)構(gòu)50，例如根據(jù)油門操縱桿或踏板位置、油門閥打開等。由目標(biāo)速度信號52，控制器40計算發(fā)送給發(fā)動機(jī)20的目標(biāo)發(fā)動機(jī)速度信號54以及用于CVT22的CVT輸出/輸入比率信號58。CVT22通過差動器24而將在命令比率的發(fā)動機(jī)動力轉(zhuǎn)變成車輛驅(qū)動(車輛14和/或設(shè)備26)，從而產(chǎn)生傳遞給控制器40的真實(shí)車輛速度信號60。
[0036]還參考圖2，外部負(fù)載(車輛和/或設(shè)備)產(chǎn)生傳遞給CVT22的軸向負(fù)載，這可以通過力矩傳感器48來檢測，并傳遞給控制器40。CVT負(fù)載傳遞給發(fā)動機(jī)(發(fā)動機(jī)負(fù)載)，這使得真實(shí)發(fā)動機(jī)速度(圖3中的真實(shí)erpm)沿下降線而下降，并作為真實(shí)發(fā)動機(jī)速度信號56而傳遞給控制器40，如上面對于圖3所述。在目標(biāo)發(fā)動機(jī)速度和真實(shí)發(fā)動機(jī)速度之間的偏差導(dǎo)致實(shí)際車輛地面速度偏離目標(biāo)地面速度(車輛速度滯后)。發(fā)動機(jī)負(fù)載可以由合適定位的力矩傳感器46來檢測，并傳遞給控制器40。
[0037]參考圖4的、用于控制器40的邏輯控制圖，真實(shí)發(fā)動機(jī)速度下降由真實(shí)發(fā)動機(jī)力矩來計算，且發(fā)動機(jī)速度校正命令62根據(jù)計算的真實(shí)發(fā)動機(jī)速度下降來產(chǎn)生。補(bǔ)償發(fā)動機(jī)速度信號54施加給發(fā)動機(jī)，以便產(chǎn)生真實(shí)發(fā)動機(jī)速度，該真實(shí)發(fā)動機(jī)速度等于在負(fù)載狀態(tài)下的目標(biāo)發(fā)動機(jī)速度52 (圖2和3)加上發(fā)動機(jī)速度校正62。
[0038]真實(shí)發(fā)動機(jī)力矩直接反映車輛負(fù)載，且與例如發(fā)動機(jī)速度相比對噪音和干擾更不敏感。真實(shí)發(fā)動機(jī)力矩可以進(jìn)行多種檢測和測量。例如，發(fā)動機(jī)力矩信號可以由上面對于圖2所述的傳感器46來供給，或者由可操作地通過傳動系部件來設(shè)置的傳感器來供給，該傳動系部件根據(jù)負(fù)載條件來改變可測量參數(shù)。例如，真實(shí)發(fā)動機(jī)力矩可以與由圖2中的傳感器48檢測的傳動裝置負(fù)載相關(guān)。在可選實(shí)施例中，真實(shí)發(fā)動機(jī)力矩可以由反映發(fā)動機(jī)負(fù)載變化的發(fā)動機(jī)參數(shù)來間接地檢測和測量。例如，檢測CVT液壓壓力變化的傳感器可以提供與真實(shí)發(fā)動機(jī)負(fù)載成比例的信號。
[0039]再參考圖4，發(fā)動機(jī)下降率、發(fā)動機(jī)額定rpm和發(fā)動機(jī)額定力矩為用于發(fā)動機(jī)的已知固定值，并作為固定輸入值提供給控制器40。通過這些值，真實(shí)發(fā)動機(jī)下降可以計算如下:
[0040](在額定rpm的發(fā)動機(jī)下降)=(發(fā)動機(jī)下降率)X(發(fā)動機(jī)額定rpm)
[0041](真實(shí)發(fā)動機(jī)下降/真實(shí)發(fā)動機(jī)力矩)=(在額定rpm的發(fā)動機(jī)下降/發(fā)動機(jī)額定力矩)
[0042](真實(shí)發(fā)動機(jī)下降)=(真實(shí)發(fā)動機(jī)力矩)X(在額定rpm的發(fā)動機(jī)下降/發(fā)動機(jī)額定力矩)
[0043](真實(shí)發(fā)動機(jī)下降)=(真實(shí)發(fā)動機(jī)力矩)X[(發(fā)動機(jī)下降率)X (發(fā)動機(jī)額定rpm)]/(發(fā)動機(jī)額定力矩)
[0044]計算的真實(shí)發(fā)動機(jī)下降用作校正信號62，它加上目標(biāo)發(fā)動機(jī)速度52，以便計算發(fā)送給發(fā)動機(jī)20的補(bǔ)償發(fā)動機(jī)速度。
[0045]如圖4中所示，由于多種操作原因，可能希望根據(jù)確定濾波參數(shù)的任意組合對真實(shí)發(fā)動機(jī)力矩值濾波。例如，當(dāng)車輛響應(yīng)補(bǔ)償?shù)哪繕?biāo)發(fā)動機(jī)速度信號進(jìn)行加速時，可能產(chǎn)生動態(tài)力矩，并檢測為增加的發(fā)動機(jī)負(fù)載，它相應(yīng)增加校正信號，并可能導(dǎo)致不穩(wěn)定的反饋情況。濾波可以用于力矩信號，以便消除該動態(tài)力矩效果。例如，濾波可以施加為對幅值、速率和正時中的任意一個或者組合來阻尼該補(bǔ)償?shù)陌l(fā)動機(jī)速度信號，以便降低過度補(bǔ)償情況的可能性。測量的真實(shí)發(fā)動機(jī)力矩值可以進(jìn)行濾波，以便消除相對較短壽命的瞬時發(fā)動機(jī)負(fù)載變化，或者消除低于確定值的較小發(fā)動機(jī)負(fù)載變化。
[0046]這里寫的說明書使用實(shí)例來公開本發(fā)明，包括最佳模式，還使得本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠?qū)嵤┍景l(fā)明，包括制造和使用任意裝置或系統(tǒng)以及執(zhí)行任意包含的方法。本發(fā)明的可授予專利的范圍由權(quán)利要求來確定，并可以包括本領(lǐng)域技術(shù)人員知道的其它實(shí)例。這些其它實(shí)例將在權(quán)利要求的范圍內(nèi)，只要它們包括與權(quán)利要求的書面語言沒有不同的結(jié)構(gòu)元件，或者它們包括與權(quán)利要求的書面語言沒有實(shí)質(zhì)區(qū)別的等效結(jié)構(gòu)元件。
【權(quán)利要求】
1.一種用于補(bǔ)償由于改變可連續(xù)變化傳動裝置(CVT)車輛中的負(fù)載情況而引起的速度滯后的方法，包括: 檢測和測量由于置于車輛發(fā)動機(jī)上的負(fù)載變化而引起的真實(shí)發(fā)動機(jī)力矩； 由真實(shí)發(fā)動機(jī)力矩計算真實(shí)發(fā)動機(jī)速度下降； 根據(jù)計算的真實(shí)發(fā)動機(jī)速度下降來產(chǎn)生補(bǔ)償發(fā)動機(jī)速度信號；以及將該補(bǔ)償發(fā)動機(jī)速度信號施加給發(fā)動機(jī)，以便產(chǎn)生真實(shí)發(fā)動機(jī)速度，該真實(shí)發(fā)動機(jī)速度等于在負(fù)載條件下的、對于真實(shí)發(fā)動機(jī)速度下降進(jìn)行校正的目標(biāo)發(fā)動機(jī)速度。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中:真實(shí)發(fā)動機(jī)力矩在CVT的傳動系部件處直接檢測和測量。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其中:真實(shí)發(fā)動機(jī)力矩在發(fā)動機(jī)輸出驅(qū)動軸處檢測和測量。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其中:真實(shí)發(fā)動機(jī)力矩在CVT輸出驅(qū)動軸處檢測和測量。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中:真實(shí)發(fā)動機(jī)力矩由反映發(fā)動機(jī)負(fù)載變化的發(fā)動機(jī)參數(shù)來間接地檢測和測量。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中:發(fā)動機(jī)下降率、發(fā)動機(jī)額定rpm和發(fā)動機(jī)額定力矩為已知固定值，真實(shí)發(fā)動機(jī)下降計算如下: (在額定rpm的發(fā)動機(jī)下降)=(發(fā)動機(jī)下降率)X (發(fā)動機(jī)額定rpm) (真實(shí)發(fā)動機(jī)下降/真實(shí)發(fā)動機(jī)力`矩)=(在額定rpm的發(fā)動機(jī)下降/發(fā)動機(jī)額定力矩) (真實(shí)發(fā)動機(jī)下降)=(真實(shí)發(fā)動機(jī)力矩)X (在額定rpm的發(fā)動機(jī)下降/發(fā)動機(jī)額定力矩) (真實(shí)發(fā)動機(jī)下降)=(真實(shí)發(fā)動機(jī)力矩)X[(發(fā)動機(jī)下降率)X (發(fā)動機(jī)額定rpm)]/(發(fā)動機(jī)額定力矩)
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，還包括:根據(jù)確定濾波參數(shù)對真實(shí)發(fā)動機(jī)力矩值濾波，以便對幅值、速率和正時中的任意一個或者組合來改進(jìn)補(bǔ)償發(fā)動機(jī)速度信號，以便降低過度補(bǔ)償情況。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其中:對測量的真實(shí)發(fā)動機(jī)力矩值進(jìn)行濾波，以便消除在確定時間期限內(nèi)的瞬時發(fā)動機(jī)負(fù)載變化。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其中:對測量的真實(shí)發(fā)動機(jī)力矩值進(jìn)行濾波，以便消除低于確定值的較小發(fā)動機(jī)負(fù)載變化。
10.一種可連續(xù)變化傳動裝置(CVT)車輛具有控制系統(tǒng)，該控制系統(tǒng)用于補(bǔ)償由于改變置于車輛上的負(fù)載情況而引起的速度滯后，所述車輛包括: 發(fā)動機(jī)； 傳動系，該傳動系與所述發(fā)動機(jī)連接，所述傳動系還包括CVT ； 傳感器，該傳感器可操作地沿所述傳動系設(shè)置，以便檢測和測量由于置于所述發(fā)動機(jī)上的負(fù)載變化而引起的真實(shí)發(fā)動機(jī)力矩； 控制系統(tǒng)，該控制系統(tǒng)與所述傳感器可操作通信，并編程以便由真實(shí)發(fā)動機(jī)力矩計算真實(shí)發(fā)動機(jī)速度下降，根據(jù)計算的真實(shí)發(fā)動機(jī)速度下降來產(chǎn)生補(bǔ)償發(fā)動機(jī)速度信號，以及將該補(bǔ)償發(fā)動機(jī)速度信號施加給所述發(fā)動機(jī)，以便產(chǎn)生真實(shí)發(fā)動機(jī)速度，該真實(shí)發(fā)動機(jī)速度等于在負(fù)載條件下的、對于真實(shí)發(fā)動機(jī)速度下降進(jìn)行校正的目標(biāo)發(fā)動機(jī)速度。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的車輛，其中:所述傳感器布置成從所述傳動系的部件直接檢測和測量真實(shí)發(fā)動機(jī)力矩。
12.根據(jù)權(quán)利要求10所述的車輛，其中:所述傳感器布置在所述發(fā)動機(jī)的輸出驅(qū)動軸處。
13.根據(jù)權(quán)利要求10所述的車輛，其中:所述傳感器布置在所述CVT的輸出驅(qū)動軸處。
14.根據(jù)權(quán)利要求10所述的車輛，其中:所述傳感器布置成從反映發(fā)動機(jī)負(fù)載變化的發(fā)動機(jī)參數(shù)來間接地檢測和測量真實(shí)發(fā)動機(jī)力矩。
15.根據(jù)權(quán)利要求10所述的車輛，其中:對于所述控制器，發(fā)動機(jī)下降率、發(fā)動機(jī)額定rpm和發(fā)動機(jī)額定力矩為已知固定值，所述控制器設(shè)置成計算真實(shí)發(fā)動機(jī)下降如下: (在額定rpm的發(fā)動機(jī)下降)=(發(fā)動機(jī)下降率)X (發(fā)動機(jī)額定rpm) (真實(shí)發(fā)動機(jī)下降/真實(shí)發(fā)動機(jī)力矩)=(在額定rpm的發(fā)動機(jī)下降/發(fā)動機(jī)額定力矩) (真實(shí)發(fā)動機(jī)下降)=(真實(shí)發(fā)動機(jī)力矩)X (在額定rpm的發(fā)動機(jī)下降/發(fā)動機(jī)額定力矩) (真實(shí)發(fā)動機(jī)下降)=(真實(shí)發(fā)動機(jī)力矩)X[(發(fā)動機(jī)下降率)X (發(fā)動機(jī)額定rpm)]/(發(fā)動機(jī)額定力矩)
16.根據(jù)權(quán)利要求10所述的車輛，其中:所述控制器還設(shè)置成根據(jù)確定濾波參數(shù)對真實(shí)發(fā)動機(jī)力矩值濾波，以便對幅值、速率和正時中的任意一個或者組合來改進(jìn)補(bǔ)償發(fā)動機(jī)速度信號，以便降低過度補(bǔ)償情況。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的車輛，其中:所述控制器設(shè)置成消除在確定時間期限內(nèi)的瞬時發(fā)動機(jī)負(fù)載變化。
【文檔編號】F02D41/14GK103797230SQ201280041322
【公開日】2014年5月14日 申請日期:2012年8月30日 優(yōu)先權(quán)日:2011年8月30日
【發(fā)明者】侯巖明 申請人:凱斯紐荷蘭(上海)機(jī)械研發(fā)有限公司