本發(fā)明涉及一種無(wú)級(jí)變速器(cvt)及一種用于控制cvt的方法。
背景技術(shù):
無(wú)級(jí)變速器(cvt)是動(dòng)力傳動(dòng)的一個(gè)類(lèi)型,其能夠響應(yīng)于輸出力矩請(qǐng)求,在最小(低速傳動(dòng))比與最大(超速傳動(dòng))比的范圍內(nèi)連續(xù)改變輸出/輸入速度比,從而允許發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行選擇無(wú)級(jí)變速以實(shí)現(xiàn)燃料消耗與發(fā)動(dòng)機(jī)性能之間的優(yōu)選平衡。不同于傳統(tǒng)齒輪變速器使用一個(gè)或多個(gè)行星齒輪組和多個(gè)旋轉(zhuǎn)及制動(dòng)摩擦離合器以建立離散檔位狀態(tài),cvt使用了可變直徑帶輪系統(tǒng)。
帶輪系統(tǒng)通常被認(rèn)為是調(diào)速器組件,能夠轉(zhuǎn)換校準(zhǔn)范圍內(nèi)的任何速度比。典型的調(diào)速器組件包括兩個(gè)變速器帶輪,兩個(gè)變速器帶輪經(jīng)由無(wú)端旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)元件(例如,傳送鏈或傳送帶)互連。無(wú)端旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)元件跨置在錐形帶輪面限定的可變寬度間隙中。變速器帶輪中的一個(gè)經(jīng)由曲軸、轉(zhuǎn)矩變換器、輸入齒輪組接收發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩,從而用作驅(qū)動(dòng)/初級(jí)帶輪。另一個(gè)帶輪經(jīng)由另外的齒輪組連接到cvt的輸出軸,從而用作驅(qū)動(dòng)/次級(jí)帶輪。取決于配置,一個(gè)或多個(gè)行星齒輪組可應(yīng)用到調(diào)速器組件的輸入或輸出側(cè)。
為了改變cvt的速度比,夾緊力可經(jīng)由一個(gè)或多個(gè)帶輪致動(dòng)器施加到變速器帶輪。夾緊力有效地將帶輪半部擠壓在一起,以改變帶輪面之間的間隙的寬度。這又改變變速器帶輪的有效直徑,并改變cvt的速度比。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
一種控制用于車(chē)輛的無(wú)級(jí)變速器(cvt)的系統(tǒng)包括具有輸入構(gòu)件、輸出構(gòu)件和調(diào)速器組件的cvt,調(diào)速器組件包括第一帶輪和第二帶輪,第一帶輪可旋轉(zhuǎn)地連接到輸入構(gòu)件,第二帶輪可旋轉(zhuǎn)地聯(lián)接到輸出構(gòu)件。第一帶輪和第二帶輪可旋轉(zhuǎn)地聯(lián)接到柔性連續(xù)旋轉(zhuǎn)設(shè)備。
控制系統(tǒng)經(jīng)設(shè)置具有至少一個(gè)控制器以及與所述至少一個(gè)控制器通信的一個(gè)或多個(gè)傳感器,包括指令集,該指令集經(jīng)執(zhí)行以確定調(diào)速器組件的初始調(diào)速器速度比并檢測(cè)導(dǎo)致車(chē)輛運(yùn)行狀態(tài)變化的事件。響應(yīng)于運(yùn)行狀態(tài)的變化,控制系統(tǒng)確定補(bǔ)償策略以調(diào)整調(diào)速器速度比,并產(chǎn)生基于補(bǔ)償策略的可調(diào)節(jié)速度比。該控制系統(tǒng)將調(diào)整的調(diào)速器速度比傳輸?shù)秸{(diào)速器組件。
在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中,一種用于控制包括調(diào)速器組件的車(chē)輛無(wú)級(jí)變速器(cvt)的方法包括以下步驟:利用控制系統(tǒng)監(jiān)測(cè)車(chē)輛運(yùn)行狀態(tài)并確定調(diào)速器組件的初始調(diào)速器速度比,該控制系統(tǒng)具有至少一個(gè)控制器以及與至少一個(gè)控制器通信的一個(gè)或多個(gè)傳感器??刂葡到y(tǒng)檢測(cè)到導(dǎo)致車(chē)輛運(yùn)行狀態(tài)變化的事件,并且響應(yīng)于車(chē)輛運(yùn)行狀態(tài)變化,利用控制系統(tǒng)確定補(bǔ)償策略以調(diào)整調(diào)速器速度比。
響應(yīng)于車(chē)輛運(yùn)行狀態(tài)變化,控制系統(tǒng)生成調(diào)節(jié)的速度比并將響應(yīng)補(bǔ)償策略的調(diào)整的速度比傳輸?shù)秸{(diào)速器組件。控制系統(tǒng)可監(jiān)測(cè)到由以下組成的組中的至少一個(gè)車(chē)輛運(yùn)行狀態(tài):車(chē)速、發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速、變矩器渦輪速度、cvt調(diào)速器輸入速度、cvt調(diào)速器輸出速度、制動(dòng)踏板致動(dòng)、加速器踏板致動(dòng)、tcm檔位狀態(tài)、車(chē)輛加速度、發(fā)動(dòng)機(jī)加速度和車(chē)輪速度??刂葡到y(tǒng)可檢測(cè)到由以下組成的組中的至少一個(gè)導(dǎo)致車(chē)輛運(yùn)行狀態(tài)變化的事件:廣義道路干擾、車(chē)輪牽引力損失、車(chē)輛突然減速和車(chē)輛方向的滾動(dòng)變化。
在本發(fā)明的另一實(shí)施例中,通過(guò)響應(yīng)于車(chē)輛在預(yù)定時(shí)間間隔利用一個(gè)或多個(gè)傳感器與廣義道路干擾的交互作用,檢測(cè)車(chē)輛加速度,直到達(dá)到所述預(yù)定時(shí)間間隔,控制系統(tǒng)響應(yīng)于車(chē)輛運(yùn)行狀態(tài)變化來(lái)生成補(bǔ)償策略。通過(guò)過(guò)度夾持調(diào)速器帶來(lái)限制調(diào)速器比,控制系統(tǒng)生成對(duì)初始調(diào)速器速度比的調(diào)整,并且保持響應(yīng)補(bǔ)償策略調(diào)整的調(diào)速器速度比,直到廣義道路干擾事件停止。
在本發(fā)明的另外一個(gè)實(shí)施例中,通過(guò)利用一個(gè)或多個(gè)傳感器響應(yīng)于車(chē)輛牽引力損失事件來(lái)檢測(cè)預(yù)定時(shí)間間隔內(nèi)的車(chē)輪速度、車(chē)輪牽引力損失事件,控制系統(tǒng)生成響應(yīng)于車(chē)輛運(yùn)行狀態(tài)變化的補(bǔ)償策略,直到達(dá)到預(yù)定時(shí)間間隔。通過(guò)過(guò)度夾持調(diào)速器帶來(lái)限制調(diào)速器速度比,控制系統(tǒng)生成對(duì)初始調(diào)速器速度比的調(diào)整,并保持響應(yīng)補(bǔ)償策略調(diào)整的調(diào)速器速度比,直到車(chē)輪牽引力損失事件停止。
控制系統(tǒng)可利用一個(gè)或多個(gè)傳感器來(lái)檢測(cè)車(chē)輪速度之間的差值,以便確定是否已經(jīng)超過(guò)從動(dòng)輪和非從動(dòng)輪之間的閾值??刂葡到y(tǒng)可利用一個(gè)或多個(gè)傳感器來(lái)檢測(cè)單獨(dú)的車(chē)輪速度和車(chē)輛加速度以識(shí)別車(chē)輛牽引力損失事件。
在本發(fā)明的另一實(shí)施例中,響應(yīng)于車(chē)輛在預(yù)定時(shí)間間隔的進(jìn)入時(shí)間的減速事件,利用一個(gè)或多個(gè)傳感器檢測(cè)制動(dòng)踏板致動(dòng)、制動(dòng)踏板致動(dòng)的變化比和變速器渦輪速度,控制系統(tǒng)生成響應(yīng)于車(chē)輛運(yùn)行狀態(tài)變化的補(bǔ)償策略,直到達(dá)到預(yù)定時(shí)間間隔。響應(yīng)于補(bǔ)償策略,控制系統(tǒng)生成使初始調(diào)速器速度比成為預(yù)定的最小調(diào)速器速度比的調(diào)整,并保持調(diào)整的調(diào)速器速度比,直到車(chē)輛減速事件停止。
在本發(fā)明的另一實(shí)施例中,通過(guò)在預(yù)定時(shí)間間隔內(nèi)利用一個(gè)或多個(gè)傳感器響應(yīng)于滾動(dòng)方向變化事件來(lái)監(jiān)測(cè)變速器控制模塊以確定變速器模式和車(chē)速,控制系統(tǒng)生成響應(yīng)于車(chē)輛運(yùn)行狀態(tài)變化的補(bǔ)償策略,直到達(dá)到預(yù)定時(shí)間間隔。響應(yīng)于補(bǔ)償策略,通過(guò)將驅(qū)動(dòng)/倒檔離合器鎖定信號(hào)傳輸?shù)诫x合器,控制系統(tǒng)生成對(duì)初始調(diào)速器速度比的調(diào)整,并保持調(diào)速器速度比的減少,直到滾動(dòng)方向變化事件停止。
當(dāng)車(chē)速低于校準(zhǔn)閾值為負(fù)時(shí),控制系統(tǒng)可監(jiān)測(cè)變速器控制模塊以識(shí)別變速器是否處于驅(qū)動(dòng)模式?;蛘?,當(dāng)通過(guò)控制系統(tǒng)的一個(gè)或多個(gè)傳感器監(jiān)測(cè)到高加速器踏板驅(qū)動(dòng)或高發(fā)動(dòng)機(jī)速度條件時(shí),控制系統(tǒng)可監(jiān)測(cè)變速器控制模塊以識(shí)別變速器是否是從空檔模式到驅(qū)動(dòng)模式或倒檔模式。
在本發(fā)明的另一實(shí)施例中,車(chē)輛包含內(nèi)燃機(jī)和無(wú)級(jí)變速器(cvt),cvt具有輸入構(gòu)件和輸出構(gòu)件。調(diào)速器組件包括第一帶輪和第二帶輪,第一帶輪和第二帶輪可旋轉(zhuǎn)地連接到柔性連續(xù)旋轉(zhuǎn)設(shè)備。第一帶輪可旋轉(zhuǎn)地聯(lián)接到輸入構(gòu)件,第二帶輪可旋轉(zhuǎn)地聯(lián)接到輸出構(gòu)件。
第一帶輪包括響應(yīng)于第一致動(dòng)器的推動(dòng)沿著相對(duì)于固定槽輪的第一軸線而平移的移動(dòng)槽輪。第二帶輪包括響應(yīng)于第二致動(dòng)器的推動(dòng)沿著相對(duì)于固定槽輪的第二軸線而平移的移動(dòng)槽輪。
控制系統(tǒng)具有至少一個(gè)控制器以及與至少一個(gè)控制器通信的一個(gè)或多個(gè)傳感器,包括指令集,指令集經(jīng)執(zhí)行以確定調(diào)速器組件的初始調(diào)速器速度比并檢測(cè)導(dǎo)致車(chē)輛運(yùn)行狀態(tài)變化的事件。響應(yīng)于車(chē)輛運(yùn)行狀態(tài)變化,指令集確定補(bǔ)償策略以調(diào)整調(diào)速器速度比并生成調(diào)整的調(diào)速器速度比。響應(yīng)于車(chē)輛運(yùn)行狀態(tài)變化事件,控制系統(tǒng)將響應(yīng)補(bǔ)償策略調(diào)整的調(diào)速器速度比傳輸至調(diào)速器組件。
上述本發(fā)明的其他特征及優(yōu)點(diǎn)將在通過(guò)以下詳細(xì)描述并結(jié)合附圖變得顯而易見(jiàn)。
附圖說(shuō)明
圖1是根據(jù)本發(fā)明的動(dòng)力系統(tǒng)的示意圖,其包括經(jīng)由變矩器和齒輪箱可旋轉(zhuǎn)聯(lián)接到無(wú)級(jí)變速器(cvt)的內(nèi)燃機(jī);
圖2根據(jù)本發(fā)明示意性地描繪出鏈?zhǔn)絚vt的調(diào)速器的元件;
圖3根據(jù)本發(fā)明示意性示出了cvt控制系統(tǒng)的框圖,該系統(tǒng)可用于調(diào)整cvt中的調(diào)速器速度比從而控制cvt。
具體實(shí)施方式
現(xiàn)將詳細(xì)參考在附圖中示出的本發(fā)明的幾個(gè)實(shí)施例。只要可能,相同或相似的附圖標(biāo)記用于說(shuō)明表示相同或類(lèi)似的部件或步驟。附圖是簡(jiǎn)化的形式且沒(méi)按精確比例繪制。為了簡(jiǎn)便和清楚起見(jiàn),方向性的術(shù)語(yǔ),如頂、底、左、右、上面、上方、下方、下面、前面和后面等相對(duì)于附圖可以使用。這些和類(lèi)似于這些的方向性術(shù)語(yǔ)無(wú)論如何都不應(yīng)解釋為限制本發(fā)明的范圍。
參考附圖,其中相同的附圖標(biāo)記對(duì)應(yīng)于整個(gè)附圖中的相同或相似的部件,圖1示意性地示出了車(chē)輛的動(dòng)力系統(tǒng)100的元件,包括可通過(guò)變矩器120和齒輪箱130旋轉(zhuǎn)聯(lián)接至無(wú)級(jí)變速器(cvt)140的內(nèi)燃機(jī)(發(fā)動(dòng)機(jī))110。當(dāng)動(dòng)力系統(tǒng)100用于車(chē)輛時(shí),動(dòng)力系統(tǒng)100經(jīng)由傳動(dòng)系150聯(lián)接至一個(gè)或多個(gè)車(chē)輪160。響應(yīng)于駕駛員指令和其他車(chē)輛運(yùn)行因素,動(dòng)力系統(tǒng)100的運(yùn)行是由控制系統(tǒng)10監(jiān)測(cè)并控制。動(dòng)力系統(tǒng)100可以是機(jī)動(dòng)車(chē)、自行車(chē)、機(jī)器人、農(nóng)具、體育相關(guān)設(shè)備或其它運(yùn)輸設(shè)備的一部分。
發(fā)動(dòng)機(jī)110是任何合適的內(nèi)燃機(jī),其響應(yīng)于來(lái)自控制系統(tǒng)10發(fā)出的指令能夠?qū)⑻細(xì)浠衔锶剂限D(zhuǎn)化為機(jī)械能以生成轉(zhuǎn)矩。變矩器120可以是在輸入構(gòu)件和輸出構(gòu)件之間提供流體聯(lián)接的用于傳遞轉(zhuǎn)矩的裝置,并且優(yōu)選地包括聯(lián)接到發(fā)動(dòng)機(jī)110的泵122、經(jīng)由輸出構(gòu)件聯(lián)接到齒輪箱130的渦輪124,以及將泵122和旋轉(zhuǎn)渦輪124鎖定并且可由控制系統(tǒng)10控制的變矩器離合器126。
變矩器120的輸出構(gòu)件可旋轉(zhuǎn)地聯(lián)接至齒輪箱130,齒輪箱130包括嚙合齒輪或提供變矩器與cvt之間的減速齒輪的其他合適的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)。替代地,齒輪箱130是另一種用于在發(fā)動(dòng)機(jī)110、變矩器120和cvt140之間提供傳動(dòng)的傳動(dòng)裝置,根據(jù)非限制性實(shí)例的方式包括鏈?zhǔn)津?qū)動(dòng)齒輪結(jié)構(gòu)或行星齒輪配置。在替代實(shí)施例中,變矩器120和齒輪箱130任一者或兩者都可以省略。
齒輪箱130具有通過(guò)輸入構(gòu)件51可旋轉(zhuǎn)地聯(lián)接至cvt140的輸出構(gòu)件。參考圖2描述了cvt140的一個(gè)實(shí)施例。cvt140的輸出構(gòu)件61可旋轉(zhuǎn)地聯(lián)接至傳動(dòng)系150,傳動(dòng)系150可經(jīng)由輪軸、半軸或另一合適的轉(zhuǎn)矩傳遞元件旋轉(zhuǎn)地聯(lián)接到車(chē)輪160。傳動(dòng)系150可以包括用于將轉(zhuǎn)矩傳遞到一個(gè)或多個(gè)車(chē)輪160的差速齒輪組、鏈?zhǔn)絺鲃?dòng)齒輪組或另一個(gè)合適的齒輪裝置。
動(dòng)力系統(tǒng)100優(yōu)選地包括一個(gè)或多個(gè)傳感器或傳感裝置,用于監(jiān)測(cè)各種裝置的旋轉(zhuǎn)速度,例如,發(fā)動(dòng)機(jī)速度傳感器112、變矩器渦輪速度傳感器125、cvt調(diào)速器輸入速度傳感器32、cvt調(diào)速器輸出速度傳感器34和車(chē)輪速度傳感器162。每個(gè)前述的轉(zhuǎn)速傳感器可以是任何合適的位置/速度傳感裝置,例如霍爾效應(yīng)傳感器。每個(gè)上述速度傳感器都與控制系統(tǒng)10通信。如這里所使用的術(shù)語(yǔ)"速度"和相關(guān)的術(shù)語(yǔ),除非特別指出,否則是指旋轉(zhuǎn)構(gòu)件的旋轉(zhuǎn)速度。如這里所使用的術(shù)語(yǔ)"位置"和相關(guān)術(shù)語(yǔ),除非另有說(shuō)明,否則是指旋轉(zhuǎn)構(gòu)件的旋轉(zhuǎn)位置或角位置。
控制系統(tǒng)10優(yōu)選地包括至少一個(gè)控制器12和用戶(hù)界面14。單個(gè)控制器12被示出以便于說(shuō)明??刂破?2可包括多個(gè)控制器設(shè)備,其中,每個(gè)控制器12可以與監(jiān)視并控制單個(gè)系統(tǒng)相關(guān)聯(lián)。這可以包括發(fā)動(dòng)機(jī)控制模塊(ecm),其用于控制發(fā)動(dòng)機(jī)110,以及變速器控制器(tcm),其用于控制cvt140和用于監(jiān)視和控制單個(gè)子系統(tǒng),例如變矩器離合器。
控制器12優(yōu)選地包括至少一個(gè)處理器和至少一個(gè)存儲(chǔ)器設(shè)備11(或任何非暫時(shí)的有形計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)),其上記錄的指令用于執(zhí)行指令集,以便控制cvt和高速緩沖存儲(chǔ)器13。存儲(chǔ)器設(shè)備11可以存儲(chǔ)控制器可執(zhí)行的指令集,并且處理器可執(zhí)行存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器11中的控制器可執(zhí)行指令集。
用戶(hù)界面14與操作員輸入裝置通信并對(duì)其監(jiān)測(cè),操作員輸入裝置包括:例如,加速器踏板15、制動(dòng)踏板16和變速器齒輪選擇器17。用戶(hù)界面14基于上述操作員輸入確定操作員的轉(zhuǎn)矩請(qǐng)求。在一個(gè)實(shí)施例中,變速器齒輪選擇器17包括點(diǎn)上/點(diǎn)下的特征,車(chē)輛操作員借此可以手動(dòng)選擇變速器傳動(dòng)比,因而優(yōu)于傳輸控制。點(diǎn)上指令導(dǎo)致cvt140伴隨無(wú)級(jí)變速器(cvt)140速度比的增加而增加其傳動(dòng)比的指令。點(diǎn)下指令導(dǎo)致無(wú)級(jí)變速器(cvt)140通過(guò)減少無(wú)級(jí)變速器(cvt)140的速度比減少其傳動(dòng)比的指令。
術(shù)語(yǔ)控制器、控制模塊、模塊、控制、控制單元、處理器和類(lèi)似術(shù)語(yǔ)涉及專(zhuān)用集成電路(asic)、電子線路、中央處理單元中的任何一個(gè)或多個(gè)的組合,中央處理單元例如是微處理器以及以存儲(chǔ)器和存儲(chǔ)設(shè)備形式的相關(guān)的非暫時(shí)性存儲(chǔ)器部件(只讀、可編程只讀、隨機(jī)存取,硬盤(pán)驅(qū)動(dòng),等等)。非暫時(shí)性存儲(chǔ)器元件能夠以一個(gè)或多個(gè)軟件或固件程序或例行程序、組合邏輯電路、輸入/輸出電路和設(shè)備、信號(hào)調(diào)節(jié)和緩沖電路和可以通過(guò)一個(gè)或多個(gè)處理器訪問(wèn)以提供描述的功能的其他元件的形式存儲(chǔ)機(jī)機(jī)器可讀指令。
輸入/輸出電路和設(shè)備包括監(jiān)測(cè)來(lái)自傳感器的輸入的數(shù)模轉(zhuǎn)換器和相關(guān)設(shè)備,這些輸入在預(yù)定采樣頻率下監(jiān)測(cè)或響應(yīng)于觸發(fā)事件。軟件、固件、程序、指令、控制例程、代碼、算法和類(lèi)似術(shù)語(yǔ)表示包括校準(zhǔn)表和查找表在內(nèi)的任何控制器可執(zhí)行指令集。每一控制器執(zhí)行控制例程以提供所期望的功能,包括檢測(cè)來(lái)自感知設(shè)備和其他網(wǎng)絡(luò)控制器的輸入并且執(zhí)行控制和診斷指令以控制致動(dòng)器運(yùn)行。可以在規(guī)律間隔執(zhí)行例行程序,例如正在運(yùn)行期間的每100微秒。另外,響應(yīng)于觸發(fā)事件的出現(xiàn)可以執(zhí)行例行程序。
控制器之間的通信以及控制器、驅(qū)動(dòng)器和/或傳感器之間的通信通過(guò)使用直接的有線鏈路、網(wǎng)絡(luò)通信總線鏈接、無(wú)線電線路或任何另一合適通信鏈路可以完成。通信包括任何合適形式中的交換數(shù)據(jù)信號(hào),包括例如經(jīng)由導(dǎo)電介質(zhì)的電信號(hào),經(jīng)由空氣的電磁波信號(hào),經(jīng)由光學(xué)波導(dǎo)管的光信號(hào),等等。
數(shù)據(jù)信號(hào)可包括表示來(lái)自傳感器輸入的信號(hào)、表示致動(dòng)器指令的信號(hào)以及控制器之間的通信信號(hào)。術(shù)語(yǔ)“模型”涉及基于處理器或處理器可執(zhí)行的代碼和相關(guān)的模擬設(shè)備的物理存在或物理過(guò)程的校準(zhǔn)。如本文所用,術(shù)語(yǔ)“動(dòng)態(tài)的”和“動(dòng)態(tài)地”描述在例行程序期間或例行程序執(zhí)行的迭代之間通過(guò)檢測(cè)或其他方法確定參數(shù)狀態(tài)和定期或周期性更新參數(shù)狀態(tài)表征的實(shí)時(shí)執(zhí)行的步驟或程序。
圖2示意性地說(shuō)明通過(guò)具有至少一個(gè)控制器12的控制系統(tǒng)可以有利地控制的鏈?zhǔn)綗o(wú)級(jí)變速器(cvt)140的調(diào)速器組件的元件或調(diào)速器組件30。調(diào)速器30在第一旋轉(zhuǎn)構(gòu)件51和第二旋轉(zhuǎn)構(gòu)件61之間傳遞轉(zhuǎn)矩。第一旋轉(zhuǎn)構(gòu)件51在此名義上稱(chēng)為輸入構(gòu)件51,第二旋轉(zhuǎn)構(gòu)件61在此名義上稱(chēng)作輸出構(gòu)件61。
調(diào)速器組件30包括第一或初級(jí)帶輪36、第二或次級(jí)帶輪38以及旋轉(zhuǎn)地聯(lián)接第一帶輪36和第二帶輪38以在其之間傳導(dǎo)轉(zhuǎn)矩的柔性連續(xù)旋轉(zhuǎn)設(shè)備40。第一帶輪36可旋轉(zhuǎn)地附接到輸入構(gòu)件51,第二帶輪38可旋轉(zhuǎn)地附接到輸出構(gòu)件61,旋轉(zhuǎn)裝置40可適用于在第一帶輪36和第二帶輪38之間、因此在輸入和輸出構(gòu)件51,61之間傳導(dǎo)轉(zhuǎn)矩。第一帶輪36和輸入構(gòu)件51繞第一軸線48旋轉(zhuǎn),第二帶輪38和輸出構(gòu)件61繞第二軸線46旋轉(zhuǎn)。
連續(xù)旋轉(zhuǎn)設(shè)備40可以是皮帶、鏈條或其它合適的柔性連續(xù)設(shè)備。輸入速度傳感器32可靠近輸入構(gòu)件51安裝以產(chǎn)生涉及第一輸入帶輪36速度的cvt輸入速度(由附圖標(biāo)記33表示),輸出速度傳感器34可靠近輸出構(gòu)件61安裝以產(chǎn)生涉及第二輸出帶輪38速度的cvt輸出速度(由附圖標(biāo)記35表示)。第一帶輪36和第二帶輪38中的一個(gè)作為比率帶輪以建立速度比,第一帶輪36和第二帶輪38中的其它作為夾緊帶輪以產(chǎn)生足夠的夾緊力以在其間傳導(dǎo)轉(zhuǎn)矩。
如本文所用,術(shù)語(yǔ)“速度比”指的是一種調(diào)速器速度比,其可以是cvt輸出速度和cvt輸入速度的比。cvt輸入速度可基于來(lái)自如本文所述的發(fā)動(dòng)機(jī)速度傳感器112、變矩器渦輪速度傳感器125,或輸入速度傳感器32中的一個(gè)的信號(hào)輸入,或來(lái)自另一種合適的速度/位置傳感器的信號(hào)輸入而確定。如本文所述,cvt輸出速度可基于來(lái)自輸出速度傳感器34或車(chē)輪速度傳感器162或另一合適的速度/位置傳感器的信號(hào)輸入而確定。速度比參數(shù)基于cvt輸入速度和cvt輸出速度而確定。
第一帶輪36可垂直于第一軸線48分開(kāi)以限定形成在移動(dòng)槽輪52和固定槽輪54之間的第一環(huán)形凹槽50。移動(dòng)槽輪52軸向地運(yùn)動(dòng)或沿著第一軸線48相對(duì)于固定槽輪54平移。例如,第一移動(dòng)槽輪52可經(jīng)由花鍵連接附接到輸入構(gòu)件51,從而允許第一槽輪52沿著第一軸線48軸向運(yùn)動(dòng)。第一固定槽輪54可設(shè)置在第一移動(dòng)槽輪52對(duì)面。第一固定槽輪54可沿著第一軸線48軸向地固定至輸入構(gòu)件51。因此,第一固定槽輪54不在第一軸線48的軸向上運(yùn)動(dòng)。
第一移動(dòng)槽輪52和第一固定槽輪54各自包括第一凹槽表面56。第一移動(dòng)槽輪52和第一固定槽輪54的第一凹槽表面56設(shè)置成彼此相對(duì)以限定其間的第一環(huán)形凹槽50。相對(duì)的第一凹槽表面56優(yōu)選地形成倒截頭圓錐體形狀,使得第一移動(dòng)槽輪52朝向第一固定槽輪54的運(yùn)動(dòng)增加第一環(huán)形凹槽50的外帶輪直徑。致動(dòng)器55可設(shè)置有第一帶輪36以響應(yīng)于驅(qū)動(dòng)信號(hào)53來(lái)控制第一移動(dòng)槽輪52的軸向位置,包括促使第一移動(dòng)槽輪52朝向第一固定槽輪54。在一個(gè)實(shí)施例中,致動(dòng)器55可以是液壓控制設(shè)備,驅(qū)動(dòng)信號(hào)53可以是液壓壓力信號(hào)。
第二帶輪38可垂直于第二軸線46分開(kāi),以限定其間的環(huán)形第二凹槽62。第二環(huán)形凹槽62可垂直于第二軸線46設(shè)置。第二帶輪38包括移動(dòng)槽輪64和固定槽輪66。移動(dòng)槽輪64沿著第二軸線46相對(duì)于固定槽輪66軸向移動(dòng)或平移。例如,第二移動(dòng)槽輪64可經(jīng)由花鍵連接附接至輸出構(gòu)件61,從而允許第二移動(dòng)槽輪64沿第二軸線46軸向移動(dòng)。
第二固定槽輪66可設(shè)置成相對(duì)第二移動(dòng)槽輪64。第二固定槽輪66可沿著第二軸線46軸向地固定到輸出構(gòu)件61。因此,第二固定槽輪66不在第二軸線46的軸向上運(yùn)動(dòng)。第二移動(dòng)槽輪64和第二固定槽輪66各自包括第二凹槽表面68。第二移動(dòng)槽輪64和第二固定槽輪66的第二凹槽表面68設(shè)置成彼此相對(duì)以限定其間的第二環(huán)形凹槽62。
相對(duì)的第二凹槽表面68優(yōu)選地形成倒截頭圓錐體形狀,使得第二移動(dòng)槽輪64朝向第二固定槽輪66的運(yùn)動(dòng)增加第二環(huán)形凹槽62的外帶輪直徑。致動(dòng)器65可設(shè)置有第二槽輪38以響應(yīng)于驅(qū)動(dòng)信號(hào)63控制第二移動(dòng)槽輪64的軸向位置,包括促使第二移動(dòng)槽輪64朝向第二固定槽輪66。在一個(gè)實(shí)施例中,致動(dòng)器65可以是液壓控制設(shè)備,驅(qū)動(dòng)信號(hào)63可以是液壓壓力信號(hào)。第一帶輪36的外帶輪直徑和第二帶輪38的外帶輪直徑的比限定變速器轉(zhuǎn)矩比。其他元件,例如可選擇單向離合器形式的離合器組件等,可在調(diào)速器30和其他動(dòng)力系和傳動(dòng)系的部件和系統(tǒng)之間部署。
圖1的控制系統(tǒng)10可經(jīng)編程以執(zhí)行圖3中限定的方法的步驟,在下面將會(huì)更加詳細(xì)地討論?,F(xiàn)在參考圖3,示出了存儲(chǔ)在指令集和通過(guò)控制系統(tǒng)的控制器可執(zhí)行的方法200的流程圖。應(yīng)當(dāng)理解,方法200不必應(yīng)用于本文詳述的具體指令。此外,應(yīng)該理解可以去掉一些步驟。
方法200可以始于步驟或框202,在此,控制系統(tǒng)可經(jīng)編程或配置為監(jiān)測(cè)和檢測(cè)車(chē)輛運(yùn)行狀態(tài)。一個(gè)或多個(gè)傳感器或傳感設(shè)備協(xié)同控制系統(tǒng)以監(jiān)測(cè)車(chē)輛運(yùn)行狀態(tài)。一個(gè)或多個(gè)傳感器監(jiān)測(cè)至少一個(gè)車(chē)輛運(yùn)行狀態(tài)可以包括但不限于車(chē)速、發(fā)動(dòng)機(jī)速度、變矩器渦輪速度、cvt調(diào)速器輸入速度、cvt調(diào)速器輸出速度、制動(dòng)踏板致動(dòng)、加速器踏板致動(dòng)、tcm檔位狀態(tài)、車(chē)輛加速度、發(fā)動(dòng)機(jī)加速度和車(chē)輪速度傳感器。控制系統(tǒng)可以識(shí)別初始調(diào)速器速度比并評(píng)估預(yù)期的調(diào)速器速度比,這可以基于檢測(cè)和評(píng)估的輸出功率命令、車(chē)速、發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩以及其他因素相關(guān)的運(yùn)行條件,使用多種傳感器來(lái)評(píng)估速度比參數(shù)以識(shí)別如上所述的cvt輸入速度和cvt輸出速度而確定。
在步驟或框204,控制系統(tǒng)檢測(cè)并確定是否存在關(guān)鍵車(chē)輛事件或執(zhí)行車(chē)輛操縱是否潛在地破壞或損傷cvt。在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中,控制系統(tǒng)監(jiān)測(cè)器關(guān)于可損壞cvt的車(chē)輛事件或駕駛員動(dòng)作的特定類(lèi)型的標(biāo)準(zhǔn)包括,但不限于廣義路面干擾、急?;蜍?chē)輛減速、車(chē)輛牽引力損失(諸如車(chē)輪滑動(dòng)事件等),或車(chē)輛的滾動(dòng)方向的變化。
如果控制系統(tǒng)不識(shí)別關(guān)鍵車(chē)輛操縱或事件的存在或執(zhí)行,在步驟或框206,控制系統(tǒng)將前饋指令傳輸?shù)絚vt,其中具有用于cvt運(yùn)行的預(yù)期的調(diào)速器速度比。如果一個(gè)或多個(gè)傳感器檢測(cè)關(guān)鍵車(chē)輛操縱或事件的存在或執(zhí)行,在步驟或框208,與一個(gè)或多個(gè)傳感器電氣通信的控制系統(tǒng)將評(píng)估傳感器反饋來(lái)識(shí)別事件或操縱并調(diào)整cvt的運(yùn)行,這將在下面更加詳細(xì)地描述。步驟或框208一般表示由控制系統(tǒng)使用來(lái)識(shí)別關(guān)鍵事件或操縱的類(lèi)型并將至少一個(gè)控制元件施加到cvt的調(diào)速器組件以避免損壞或?yàn)E用cvt的補(bǔ)償策略。
在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中,在步驟或框210,控制系統(tǒng)的檢測(cè)策略確定廣義道路干擾為影響車(chē)輛操縱的關(guān)鍵事件。廣義道路干擾可以包括一個(gè)或多個(gè)非限制性事件,比如車(chē)輛一段時(shí)間內(nèi)在不平道路條件、砂石或土路、鐵路交叉口,凹坑等上運(yùn)行。基于來(lái)自一個(gè)或多個(gè)傳感器識(shí)別限定時(shí)間周期內(nèi)的沖擊事件確定車(chē)輛的加速的反饋,控制系統(tǒng)檢測(cè)廣義道路干擾條件。
在步驟或框212,一旦識(shí)別到車(chē)輪牽引的損失,控制系統(tǒng)將指示校正動(dòng)作以保護(hù)cvt的調(diào)速器組件?;谠谶M(jìn)入事件點(diǎn)處的初始調(diào)速器速度比,控制系統(tǒng)可指示調(diào)速器組件夾持帶以將調(diào)速器速度比限制到到行程范圍內(nèi)。調(diào)整的調(diào)速器速度比可以被限制到偏高于初始調(diào)速器速度比的一定范圍內(nèi),以避免在車(chē)輪處施加更大的轉(zhuǎn)矩,從而加劇牽引力事件。調(diào)速器速度比在cvt中的調(diào)整可具有類(lèi)似步進(jìn)齒輪變速器降檔的效應(yīng),以保護(hù)cvt免于損壞。
在本發(fā)明的另一實(shí)施例中,在步驟或框214,控制系統(tǒng)的檢測(cè)策略將車(chē)輪牽引力損失識(shí)別為影響車(chē)輛運(yùn)行的關(guān)鍵事件。車(chē)輪牽引力的損失可包括以下非限制性事件中的一個(gè)或多個(gè),比如基于車(chē)輪與冰、雪、礫石或分割摩擦表面的車(chē)輪牽引力損失??梢岳斫獾氖?,控制系統(tǒng)可以檢測(cè)多個(gè)條件以獲得本發(fā)明的結(jié)果,例如結(jié)合牽引力損失識(shí)別車(chē)輛突然減速。
控制系統(tǒng)可通過(guò)評(píng)估車(chē)輪速度之間的差值來(lái)監(jiān)測(cè)和檢測(cè)車(chē)輪牽引力損失(可識(shí)別為車(chē)輪滑移),以確定是否已經(jīng)超過(guò)從動(dòng)輪和非從動(dòng)輪之間的閾值。在本發(fā)明的另一個(gè)非限制性實(shí)施例中,基于各車(chē)輪速度或使用單獨(dú)的車(chē)輪速度和車(chē)輛加速度以確定牽引力損失事件,控制系統(tǒng)可識(shí)別和分類(lèi)牽引力損失事件。
如步驟或框212所示,一旦識(shí)別到車(chē)輪牽引力損失時(shí),控制系統(tǒng)將指示校正動(dòng)作以減少對(duì)cvt的損壞和濫用,從而保護(hù)cvt的調(diào)速器組件。如上所述,控制系統(tǒng)可以指示調(diào)速器組件過(guò)度夾持皮帶,以基于初始調(diào)速器速度比將調(diào)速器速度比調(diào)整至到事件進(jìn)入點(diǎn)處的行進(jìn)范圍。調(diào)整的調(diào)速器速度比可以限制在比初始的調(diào)速器速度比偏高的范圍,以避免在車(chē)輪處施加更多轉(zhuǎn)矩,從而加劇牽引力事件。cvt中調(diào)速器速度比的調(diào)整具有類(lèi)似步進(jìn)齒輪變速器降檔的效應(yīng),以保護(hù)cvt免受損壞。
在本發(fā)明的另一實(shí)施例中,在步驟或框212,控制系統(tǒng)的檢測(cè)方法將車(chē)輛在限定時(shí)間內(nèi)的顯著減速識(shí)別為影響車(chē)輛運(yùn)行的關(guān)鍵事件。車(chē)輛突然或顯著減速可以包括以下非限制事件中的一個(gè)或多個(gè),例如車(chē)輛碰撞或制動(dòng)器的使用,導(dǎo)致時(shí)間間隔內(nèi)的速度降低,這增加帶輪壓力增加或致使cvt的皮帶或鏈條滑動(dòng)并損壞調(diào)速器組件。
通過(guò)檢查制動(dòng)踏板致動(dòng)或制動(dòng)踏板致動(dòng)變化的應(yīng)用百分比和比率或與其他標(biāo)準(zhǔn)(例如進(jìn)入時(shí)的變速器渦輪速度的閾值)的聯(lián)接的應(yīng)用,控制系統(tǒng)可以檢測(cè)車(chē)輛的制動(dòng)系統(tǒng)?;蛘?,控制系統(tǒng)可以監(jiān)測(cè)發(fā)動(dòng)機(jī)加速或車(chē)輛加速,以識(shí)別低于閾值的減速。控制系統(tǒng)可以評(píng)估車(chē)輛是否在前進(jìn)檔或倒檔、以及評(píng)估車(chē)速來(lái)確定車(chē)輛高于某一速度以指示車(chē)輛在移動(dòng),以及加速器踏板低于閾值以指示駕駛員不希望推進(jìn)車(chē)輛。
一旦識(shí)別到減速事件時(shí),在步驟或框218,控制系統(tǒng)將指示調(diào)整以保護(hù)cvt的調(diào)速器組件??刂葡到y(tǒng)可指示變換器組件立即減速到調(diào)整的調(diào)速器速度比或規(guī)定的最小調(diào)速器速度比,以防止在事件后調(diào)速器速度比過(guò)高,因?yàn)樽儔浩鹘M件不能改變,除非車(chē)輛在移動(dòng)。
在本發(fā)明的另一實(shí)施例中,在步驟或框220,控制系統(tǒng)的檢測(cè)方法是將車(chē)輛在預(yù)定時(shí)間間隔內(nèi)的滾動(dòng)方向變化識(shí)別為影響車(chē)輛操作的重要事件。車(chē)輛滾動(dòng)方向變化可能包括超出當(dāng)前車(chē)速范圍的駕駛員方向請(qǐng)求,包括但不限于,當(dāng)車(chē)輛沿預(yù)期向后方向行駛時(shí),駕駛員將車(chē)輛變速器切換到驅(qū)動(dòng)模式;當(dāng)車(chē)輛沿預(yù)期向前方向移動(dòng)時(shí),駕駛員將車(chē)輛變速器切換到倒檔模式;在加速器踏板致動(dòng)時(shí),車(chē)輛從停車(chē)狀態(tài)或車(chē)輛變速器從空檔模式換檔到驅(qū)動(dòng)或倒檔。
控制系統(tǒng)可以檢測(cè)車(chē)輛變速器的tcm,結(jié)合車(chē)速檢測(cè)來(lái)確定變速器的位置。如果變速器處于倒檔模式并且車(chē)速高于標(biāo)定閾值為正,則控制系統(tǒng)可以識(shí)別車(chē)輛滾動(dòng)方向變化?;蛘撸绻兯倨魈幱隍?qū)動(dòng)模式并且車(chē)速低于標(biāo)定閾值為負(fù),控制系統(tǒng)也可以識(shí)別滾動(dòng)方向變化。或者,如果變速器從空檔模式到驅(qū)動(dòng)模式或倒檔模式,其中具有高加速器踏板致動(dòng)或者高發(fā)動(dòng)機(jī)速度條件,則控制系統(tǒng)可識(shí)別車(chē)輛滾動(dòng)方向變化。
如步驟或框222,一旦發(fā)現(xiàn)車(chē)輛滾動(dòng)方向變化,控制系統(tǒng)將指示校正動(dòng)作,以保護(hù)cvt的調(diào)速器組件??刂葡到y(tǒng)監(jiān)測(cè)用于車(chē)速閾值的tcm,來(lái)確定速度是否超出驅(qū)動(dòng)或倒檔模式的范圍。如果變速器超過(guò)車(chē)速閾值,則控制系統(tǒng)將指示驅(qū)動(dòng)/倒檔模式離合器鎖定信號(hào)。
在本發(fā)明的替代實(shí)施例中,如果車(chē)速低于設(shè)定閾值并且變速器處于空檔模式或超出范圍鎖定的離合器控制處于激活狀態(tài),則控制系統(tǒng)將指示cvt采用最小調(diào)速器速度或調(diào)整的調(diào)速器速度?;蛘?,如果車(chē)速高于設(shè)定閾值并且變速器置于空檔模式或超出范圍鎖定的離合器控制處于激活狀態(tài),則控制系統(tǒng)將基于發(fā)動(dòng)機(jī)速度、輸入帶輪速度和由車(chē)速映射指示的命令速度來(lái)實(shí)行調(diào)速器速度匹配,使得在駕駛員位于變速器模式可接受范圍內(nèi)時(shí),調(diào)整的調(diào)速器速度可以被命令為預(yù)期的調(diào)速器速度比。
在步驟或框224,基于關(guān)鍵事件或操縱的檢測(cè),控制系統(tǒng)將在框208識(shí)別的校正動(dòng)作應(yīng)用為根據(jù)補(bǔ)償策略設(shè)置適當(dāng)?shù)南薅ū然蛘{(diào)整的調(diào)速器速度比。在步驟或框226,將框224中調(diào)整的調(diào)速器速度或步驟或框206中核準(zhǔn)的調(diào)速器速度傳輸?shù)絚vt以實(shí)現(xiàn)期望的調(diào)速器速度比。
控制器系統(tǒng)10的控制器12包括計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)(也指處理器可讀介質(zhì)),包括任何非瞬時(shí)(例如,有形)介質(zhì),這種介質(zhì)參與提供計(jì)算機(jī)(例如,計(jì)算機(jī)的處理器)可讀的數(shù)據(jù)(例如,指示)。此介質(zhì)可以有多種形式,包括但不限于,非易失性和易失性介質(zhì)。非易失性介質(zhì)可以包括,例如,磁盤(pán)或光盤(pán)和其他永久性存儲(chǔ)器。易失性介質(zhì)可以包括,例如,動(dòng)態(tài)隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(dram),其可以構(gòu)成主存儲(chǔ)器。此類(lèi)指令可以由一個(gè)或多個(gè)傳輸介質(zhì)傳輸,包括同軸電纜、銅線和光纖,包括構(gòu)成耦合到計(jì)算機(jī)處理器的系統(tǒng)總線的線纜。一些其他形式的計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)包括,例如,軟盤(pán)、軟磁盤(pán)、硬盤(pán)、磁帶,任何其他磁介質(zhì),cd-rom、dvd,任何其它光學(xué)介質(zhì),穿孔卡、紙帶、具有孔圖案的任何其它物理介質(zhì),ram、prom、eprom、flash-eeprom,任何其它存儲(chǔ)器芯片或卡帶,或其它任何計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)。
本文所述的查找表、數(shù)據(jù)庫(kù)、數(shù)據(jù)倉(cāng)或其他數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器可包括用于存儲(chǔ)、訪問(wèn)和檢索各種數(shù)據(jù)的各種機(jī)制,包括分層數(shù)據(jù)庫(kù)、文件系統(tǒng)中的文件集、專(zhuān)有格式的應(yīng)用數(shù)據(jù)庫(kù),關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)(rdbms)等。每個(gè)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)可以包括在采用如上所述中的一個(gè)的計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)的計(jì)算機(jī)計(jì)算設(shè)備內(nèi),以及以各種方式中的任何一個(gè)或多個(gè)經(jīng)由網(wǎng)絡(luò)訪問(wèn)。文件系統(tǒng)可以從計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)訪問(wèn),并且可以包括以各種格式存儲(chǔ)的文件。除了用于創(chuàng)建、存儲(chǔ)、編輯和執(zhí)行存儲(chǔ)過(guò)程(如上述pl/sql語(yǔ)言)的語(yǔ)言之外,rdbms可以采用結(jié)構(gòu)化查詢(xún)語(yǔ)言(sql)。
詳細(xì)描述和附圖或圖示是對(duì)本發(fā)明的支持和描述,但本發(fā)明的保護(hù)范圍僅由權(quán)利要求書(shū)限定。雖然已經(jīng)詳細(xì)說(shuō)明了用于執(zhí)行本發(fā)明的一些最佳模式和其他實(shí)施例,但存在用于實(shí)施所附權(quán)利要求中限定的本發(fā)明的各種替代設(shè)計(jì)和實(shí)施例。此外,附圖中所示的實(shí)施例或本說(shuō)明書(shū)中提及的各種實(shí)施例的特征,不必理解為是相互獨(dú)立的實(shí)施例。相反地,在實(shí)施例的示例之一中描述的每個(gè)特征可以與其他實(shí)施例的一個(gè)或多個(gè)所需特征相結(jié)合,其他實(shí)施例可不以字面或通過(guò)參考附圖來(lái)描述。因此,此類(lèi)其它實(shí)施例在所附權(quán)利要求書(shū)保護(hù)范圍的框架內(nèi)。