CN104903628B - 用于限制无级变速器中皮带打滑的方法和系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种限制车辆无级变速器(CVT)中皮带打滑的方法，所述CVT有效连接到发动机。所述方法包括确定CVT的皮带的打滑速度；基于所述皮带的打滑速度和由所述发动机产生的发动机扭矩确定积蓄能量；和当积蓄能量大于临界能量时，以干预模式控制发动机扭矩。以干预模式控制发动机扭矩包括控制循环发动机扭矩和限制发动机扭矩至少之一。也公开了用于执行所述方法的系统和车辆。

Description

用于限制无级变速器中皮带打滑的方法和系统

技术领域

本发明主要涉及用于限制无级变速器中皮带打滑的方法和系统。

背景技术

无级变速器(CVTs)，包括驱动轮和由环形皮带连接的从动轮，用于多种轮式和履带式车辆中，以将动力从发动机传递到车辆的车轮或履带。由发动机产生的最大扭矩取决于发动机的转速，一般发动机转速越低，扭矩越高。车轮或履带需要的扭矩随车辆负荷增加。例如，当上坡时或从静止位置起步时，移动车辆需要的扭矩更大。

各皮带轮具有一对相对的将皮带保持在它们之间的槽轮(其中至少一个可移动)。相对的皮带轮槽轮对皮带施加夹紧力使皮带保持啮合，以便驱动轮的旋转运动可被传递给从动轮。由驱动轮槽轮施加给皮带的夹紧力由几个因素确定。在纯机械的CVT中，夹紧力由一套连接到驱动轮槽轮之一的旋转飞锤产生。因此，夹紧力随驱动轮转速增加。因此，施加在皮带上的夹紧力也取决于发电机扭矩。虽然飞锤质量和/或皮带轮转速可被增加以获得更大的夹紧力，但这些参数仅可在不影响车辆的总体性能的一定限度内变化。在一些类型的辅助CVT中，夹紧力由有选择地对驱动轮槽轮施加外力的液压、电动或气动系统控制。在这些辅助CVT中，辅助系统的尺寸以及由此产生的夹紧力，由于空间局限而被限制。

无论用作产生皮带夹紧力的机构是什么，需要有最小量的夹紧力，以防止皮带相对驱动轮槽轮打滑。当施加于皮带的夹紧力小于要求的最小夹紧力时，皮带开始相对驱动轮槽轮打滑。相对皮带轮槽轮打滑的皮带产生大量的热，当皮带(主要由橡胶制成)表面的某些斑点，尤其在皮带上与驱动轮槽轮接触的部分的斑点熔化时，由于过量的热，可能导致皮带“污点化”。具有如此“污点”的皮带由于不再是规格一致的而不能平滑地运转，因此将需要被更换。

此外，由于皮带开始打滑，且车辆开始减速或不能开动，车辆的司机有时通过进一步加大油门进行响应，使驱动轮槽轮旋转更快，进一步增加了由皮带摩擦皮带轮槽轮产生的热量，从而使情况恶化。因此，这种对皮带打滑的响应实际上增加了皮带污点化的几率。

因此，需要一种限制CVT皮带打滑的系统和方法，以防止打滑的皮带被损坏。

发明内容

本发明的目的在于改善存在于现有技术中的至少一些不便。

一方面，本发明提供一种限制车辆无级变速器(CVT)中的皮带打滑的方法，所述CVT有效地连接到发动机。所述方法包括确定CVT皮带的打滑速度，确定基于皮带打滑速度和由发动机产生的发动机扭矩的积蓄能量，并当积蓄能量大于临界能量时，以干预模式控制发动机扭矩。以干预模式控制发动机扭矩包括控制循环发动机扭矩和限制发动机扭矩中的至少一个。

另一方面，所述方法包括在确定积蓄能量之前确定是否所述CVT的皮带正在相对CVT的驱动轮打滑。

另一方面，如果：车速小于临界车速，车辆的传动装置设定为高速档，且车辆的油门传动机构设置在大于临界油门传动机构位置的油门传动机构位置，则所述CVT皮带被确定为正在打滑。

又一方面，如果车速大于临界车速，则积蓄能量复位为零。

再一方面，如果车辆的传动装置设定为低速挡，则积蓄能量复位为零。

另一方面，如果车辆的油门传动机构设置在低于临界油门传动机构位置的油门传动机构位置，则积蓄能量复位为零。

另一方面，以干预模式控制发动机扭矩包括基于由车辆司机设置的油门传动机构位置控制发动机扭矩。在一些实施例中，以干预模式控制发动机扭矩包括：如果由司机设置的油门传动机构位置大于第一临界油门传动机构位置，则循环发动机扭矩，和如果由司机设置的油门传动机构位置大于第二临界油门传动机构位置，则限制发动机扭矩。发动机扭矩被循环以关于平均发动机扭矩振荡，所述平均发动机扭矩基于所述油门传动机构位置。所述第二临界油门传动机构位置大于所述第一临界油门传动机构位置。

另一方面，所述第一临界油门传动机构位置预设为最大油门传动机构位置的5％的值。

另一方面，所述第二临界油门传动机构位置预设为最大油门传动机构位置的50％的值。

还一方面，以干预模式控制发动机扭矩包括循环发动机扭矩，以便关于期望扭矩振荡，振荡幅度适于产生车辆摇摆运动。

另一方面，如果所述油门传动机构位置大于所述第一临界油门传动机构位置，则所述平均发动机扭矩的增长率降低。

另一方面，限制发动机扭矩包括限制进入发动机的空气吸入和限制进入发动机的燃料喷射中的至少一个。

另一方面，循环发动机扭矩包括循环发动机的点火正时。

另一方面，以干预模式控制发动机扭矩进一步包括向车辆司机显示CVT皮带打滑指示和换挡指令中的至少一个。

另一方面，所述方法包括，如果车速大于临界车速，则停止以干预模式控制发动机扭矩。

另一方面，所述方法包括，如果油门传动机构设置在临界油门传动机构位置下方位置，则停止以干预模式控制发动机扭矩。

又一方面，所述方法包括，如果油门传动机构设置在临界油门传动机构位置下方位置的时间周期至少等于临界油门传动机构时间，则停止以干预模式控制发动机扭矩。

另一方面，所述方法包括，如果干预超驰开关被致动，则停止以干预模式控制发动机扭矩。

另一方面，本发明提供一种限制车辆无级变速器(CVT)中的皮带打滑的方法，所述CVT有效地连接到发动机。所述方法包括确定CVT皮带的打滑速度，基于皮带打滑速度和由发动机产生的发动机扭矩确定积蓄能量，并当积蓄能量大于临界能量时，以干预模式控制发动机扭矩。以干预模式控制发动机扭矩包括，如果油门传动机构设置的位置大于第一临界油门传动机构位置，则循环发动机扭矩，和如果油门传动机构设置的位置大于第二临界油门传动机构位置，则限制发动机扭矩。发动机扭矩被循环以关于平均发动机扭矩摆动，所述平均发动机扭矩基于所述油门传动机构位置。所述第二临界油门传动机构位置大于所述第一临界油门传动机构位置。所述方法也包括，如果车速大于临界车速或车辆的油门传动机构设置在低于第一临界油门传动机构位置的位置，则停止以干预模式控制发动机扭矩。

另一方面，本发明提供一种车辆，所述车辆具有车架和由车架支撑的发动机。所述发动机包括用于控制进入发动机的空气吸入的节流阀、用于控制进入发动机的燃料喷射的喷油嘴和火花塞。所述车辆也包括连接到发动机用于控制由发动机产生的发动机扭矩的控制单元和连接到所述节流阀并在多个油门传动机构位置之间可移动的油门传动机构。所述油门传动机构连接到所述控制单元，并向控制单元发送指示油门传动机构位置的油门传动机构位置信号。所述车辆也包括有效连接到所述发动机的驱动轴和无级变速器(CVT)，所述CVT具有连接到所述驱动轴并随其旋转的驱动轮、从动轮和连接所述驱动轮与从动轮的皮带。从动轴连接到从动轮并随其旋转。地面啮合构件有效连接到从动轴。传动装置通过多个齿轮将所述CVT连接到所述地面啮合构件。档位选择器连接到所述传动装置，用于选择所述传动装置的多个档位之一，所述档位选择器连接到所述控制单元，并向其发送指示选择的档位的档位选择信号。车速传感器检测所述从动轮、地面啮合构件和连接在驱动轮与地面啮合构件之间的构件其中之一的旋转速度。所述车速传感器连接到所述控制单元，用于向其发送指示车速的车速信号。所述控制单元至少部分基于车速信号确定车速和从动轮转速。发动机转速传感器检测发动机、驱动轮和连接在发动机与驱动轮之间的构件其中之一的旋转速度。所述发动机转速传感器连接到所述控制单元，用于向其发送指示发动机转速的发动机转速信号。所述控制单元至少部分基于发动机转速信号确定发动机转速、发动机扭矩和驱动轮转速。当所述CVT皮带相对所述驱动轮打滑时，所述控制单元以干预模式控制发动机扭矩。所述控制单元基于所述发动机转速信号、车速信号、油门传动机构位置信号和档位选择信号，以干预模式控制发动机扭矩。所述控制单元通过执行循环点火正时、限制进入发动机的空气吸入和限制进入发动机的燃料喷射中的至少之一，以干预模式控制发动机扭矩。所述控制单元通过发送至所述火花塞的点火正时信号、至所述节流阀的节流阀控制信号和至所述喷油嘴的燃料喷射控制信号中的至少之一，以干预模式控制发动机扭矩。

针对本专利申请的目的，当涉及有关车辆的车辆和部件时，涉及空间方位的术语，如“向前”、“向后”、“左”、“右”、“上方”和“下方”，与车辆司机所理解的一样，使车辆向正前方(即，不左转或右转)，并在垂直位置(即，不倾斜)。

本发明的各实施例具有上述目的和/或方面的至少其中之一，而不必具有它们中的全部。应该理解，本发明的由于试图获得上述目的的一些方面可能不满足本目的和/或满足其他未在此处具体叙述的目的。

本发明实施例的额外和/或可选的特征、方面和优点从下面的描述、附图和所附权利要求将是显而易见的。

附图说明

为更好地理解本发明和它的其他方面及进一步的特征，参考以下结合附图的描述，其中：

图1是并排车(side-by-side vehicle)(SSV)的俯视图；

图2是图1中SSV的传动系的俯视图；

图3是图2中传动系的左视图；

图4是图1中SSV的控制系统原理图；

图5是说明限制图2中传动系CVT中皮带打滑方法的逻辑图；

图6是图2中发动机的发动机扭矩曲线图，示出了以干预模式控制的发动机扭矩，并作为油门踏板位置的函数。

具体实施方式

本发明的实施例将关于并排车(SSV)描述。然而，可以预见的是，本发明的各实施例也可用于其他具有无级变速器(CVTs)的轮式和履带式车辆，如雪地车、摩托车和全地形车等。

图1示出了SSV10，SSV10具有前端5和后端6。SSV10包括安装车体的车架12。一对前轮14通过前悬架13A悬挂于车架12的前部。一对后轮14通过后悬架13B悬挂于车架12的后部。四个轮子14中的每个具有轮胎15。也可以预见的是，SSV10可具有六个或更多的轮子。

驾驶舱22设于车架12的中部。驾驶舱22包括两个横向彼此相邻地安装于车架12的座位18，分别搭载SSV10的司机和乘客。驾驶舱22在SSV10的两个侧面是打开的，形成两个横向通道24，乘客可通过横向通道24进出SSV10。有选择地设在各横向通道24对面的侧盖(未示出)可打开，以清洁用于进或出的横向通道24。滚柱罩30连接到车架12并设于驾驶舱22的上方。设于座位18后面的货物架32部分地由两个侧车身面板包围。

内燃发动机29(图2)安装在座位18之间车架12的中部。设于座位18之间的控制台23覆盖发动机29并将发动机29与司机及乘客隔开。控制台23部分限定了中央冷却通道，允许空气从SSV10的前端5流通到车辆的后端6，以冷却发动机29。

具有方向盘36的转向总成设于司机座位18的前部。转向总成有效地连接到两个前轮14，以容许SSV10的转向。除了方向盘，也可用其他转向装置，如转向手柄。

档位选择手柄38，位于司机和乘客座位之间，并配置为可设定在位置P、N、R、L和H，分别对应停车、空档、倒车、低速和高速挡，允许SSV10的司机进行档位选择。可以预见的是，档位的顺序可能是不同的。档位选择手柄38连接到传动装置116用于档位选择。

油门踏板40(图2)位于司机座位18的前部，在驾驶舱22地板上方，方向盘36下方。SSV10的司机可踩压油门踏板40增加由发动机29传递的动力。吸进发动机29的空气部分基于油门踏板40的位置控制。可以预见的是，车辆10可采用其他油门控制方式，如，可由手操作的油门杆。

一个或多个设于司机座位18前部的显示仪表42向SSV10的司机和/或乘客显示信息，如车速、发动机转速和发动机温度等。

提供可由SSV10的司机启动的干预超驰开关44(图4)，用于超驰干预，如下面将更详细描述的。干预超驰开关44为按钮形式，但可以预见的是，可为开关、旋钮或其他手动控制装置。

参考图2和3，SSV10的传动系包括发动机29、无级变速器(CVTs)102和传动装置116。

在SSV10的图示实施例中，发动机29是具有两个汽缸60的V型发动机。汽缸60彼此成一个角度放置。各汽缸60具有连接到将空气送进发动机29的吸气系统的吸气口(未示出)。各汽缸60具有将燃料喷进发动机29的喷油嘴206(图4)和将油气混合物点燃开始燃烧循环的火花塞204(图4)。各汽缸60具有连接到排气歧管(未示出)的排气口(未示出)，废气通过排气歧管从发动机29中排除。发动机29连接到控制发动机29工作的控制单元88。可以预见的是，可使用其他类型的内燃发动机，如，直列式发动机。可以预见的是，发动机29可具有多于两个的汽缸60。

吸气系统包括进气歧管64、连接到进气歧管64上游的增压室66和连接到进气管道66上游的节气门68。当发动机29工作时，空气顺次流经节气门68、增压室66和进气歧管64，然后通过进气口进入发动机29的汽缸60。进气歧管64将来自进气管道66的气流分成两路，各路连接到发动机29相应汽缸60、62的进气口。增压室66均衡进入汽缸60的空气压力，也用作声学消声器，抑制由发动机29产生的噪声。

节气门68调节流向发动机29的气流。节气门68包括节流板78(示意性地示于图2)。通过调节节气门68内节流板78的位置来调节通过节气门68流向发动机29的气流。电动机80安装在节气门68的右侧。电动机80有效连接到节流板78，以在节气门68内转动节流板78。

电动机80至少部分基于车辆10的油门踏板40的位置TP定位节流板78。油门踏板位置传感器86检测油门踏板40的位置，并将代表该位置的油门踏板位置信号发送至控制单元88。控制单元88向电动机80发送信号来调节节气门68的节流板78的开度。节流板传感器90检测节气门内节流板的位置，并将代表该位置的节流板位置信号发送至控制单元88。

发动机功率、扭矩和发动机转速部分地由发动机29内的油气混合物和点火正时确定。因此，控制单元88通过控制喷油嘴206和火花塞204的操作来控制进入发动机29的燃料喷射及点火正时。

发动机29经由CVT102和传动装置116来驱动车轮14。

CVT102设于发动机29的左侧，CVT102包括设于发动机29曲轴106上的驱动轮110、设于从动轴108上并随其旋转的从动轮112和围绕两轮110、112设置并将扭矩从驱动轮110传递到从动轮112的CVT皮带114。设于CVT102上方的盖子100(图3)连接到发动机29和传动装置116。

各皮带轮110、112包括可相对固定槽轮轴向移动的可移动的槽轮，用以改变对应的皮带轮110、112的有效直径。槽轮根据发动机转速和车轮的扭矩要求的变化而移动。皮带轮110、112的有效直径为相反关系。在图示的实施例中，CVT102是纯机械的CVT102，驱动轮110的有效直径随驱动轮110转速的增加(即，随发动机转速的增加)而增加。因此，当驱动轴108(连接到车轮14)要求的扭矩增加时，从动轮112的直径减小。当车轮14要求的扭矩增加(如，由于加速或重载)及从动轮槽轮作用于皮带114的夹紧力不足时，皮带114可能偶尔相对驱动轮110打滑。当皮带发生打滑时，为限制皮带打滑量，发动机29以干预模式工作来控制发动机扭矩，如下所述。也可以预见的是，CVT102可为辅助CVT，具有液压、气动或其他系统来控制皮带轮110或112的有效直径。

传动装置116设于发动机29的后部。传动装置116将扭矩从横向延伸的从动轴108传递给纵向延伸的前和后驱动轴(未示出)。传动装置116包括不同的齿轮组，齿轮组的组合基于档位选择器40的位置选择。

前驱动轴经过发动机29，并通过万向节124连接到第二前驱动轴122。从万向节124，第二前驱动轴122向前延伸到SSV10的右边至另一万向节126。万向节126将第二前驱动轴122连接到差速器128，差速器128通过万向节130连接到左和右驱动桥(drive axle)132。驱动桥132通过万向节134连接到前轮14。

后驱动轴通过万向节138连接到第二后驱动轴136。从万向节138，第二后驱动轴136向前延伸到SSV10的左边至另一万向节140。万向节140将第二后驱动轴136连接到差速器142，差速器142通过万向节144连接到左和右驱动桥146。驱动桥146通过万向节148连接到后轮14。

各前左和右悬架13A包括下部和上部A臂150、152，下部A臂150一端轴连于车架12的前部，另一端轴连于主销(未示出)的下部。左前轮14可旋转地连接到主销。上部A臂152设于下部A臂150的上方。上部A臂152一端轴连于车架12的前部，另一端轴连于主销的上部。减震器154连接于上部A臂152的外端与车架12的前部之间。设于前悬架13A后部的摆杆156连接到两个上部A臂152，以增加悬架13A的侧倾刚度。

各后左和右悬架13B包括摆臂158和减震器160。摆臂158的管状前端插在轴162上，轴162限定摆臂158的枢轴线164。从它的前端，摆臂158向外和向后延伸至左后轮14。摆臂158具有整体随其形成的金属板166，金属板166从摆臂158的中心部向后延伸。减震器160的下端连接到金属板166。从金属板166，减震器160向上和向前延伸连接到车架12。环168固定地将摆臂158连接到扭力杆170的左端。扭力杆170与轴162共轴。由于扭力杆170的另一端固定连接到右后悬架13B的环168，扭力杆170增加了悬架13B的侧倾刚度。

现在转到图4，将描述SSV10的控制系统构件。

SSV10具有连接到控制单元88的车速传感器200。车速传感器200是连接到诸如驱动轴108、122或136等驱动轴上的触发轮的霍尔效应传感器，以检测驱动轴108的转速。车速传感器200向控制单元88发送基于驱动轴转速的车速信号。通过了解车轮14的直径，控制单元可确定车辆10的速度和从动轮112的转速。可以预见的是，车速传感器200可检测由从动轮112驱动的任何轴(即，任何连接在从动轮112和车轮14之间的轴)的速度，包括传动装置116内部的轴，以确定车辆10的速度。

SSV10也具有连接到控制单元88的发动机转速传感器202。发动机转速传感器202是连接到发动机29的曲轴106上的触发轮的霍尔效应传感器。可以预见的是，发动机转速传感器202可连接到发动机29的任何旋转轴或连接在发动机29与驱动轮110之间，如凸轮轴(未示出)。发动机转速传感器202向控制单元88发送基于该转速的发动机转速信号。控制单元88确定驱动轮110的转速和基于发动机转速传感器信号的发动机扭矩。

如上所述，控制单元88从油门踏板位置传感器86接收油门踏板位置信号，从节流板位置传感器90接收节流板位置信号。

控制单元88连接到档位选择器38，以接收表示当前所选择档位的信号。

干预超驰开关44也连接到控制单元88，当开关44动作时，向控制单元发送信号，指示司机超驰控制发动机29的干预模式工作的优先权，如下将要描述的。

至少部分具有从开关/传感器38、44、86、90、200和202接收的信号，控制单元88发送信号至发动机29，用于发动机29的干预模式工作。控制单元88连接到火花塞204来控制发动机29的燃烧室中的油气混合物的点火。控制单元88连接到喷油嘴206来控制进入发动机29的燃料喷射。控制单元88也连接到电动机80来控制节气门68内节流板78的位置，如上所述。

控制单元88也连接到显示仪表42来控制其上信息的显示。控制单元88发送信号至显示仪表42来显示关于发动机转速、车速和档位选择信息。显示的信息也包括指令，如，当在干预模式下时，指示司机释放油门踏板，或切换到低速档。

可以预见的是，控制单元88可被分成多个单元，各单元具有上面描述和下面进一步描述的功能的一个或多个。

SSV10具有其他特征和部件，如前照灯和手柄。正如人们所相信的，这些特征和部件是本领域的普通技术人员容易认识到的，这些部件的进一步解释和描述将不在此处提供。

如上面所讨论的，在一些情况下，皮带114可能相对驱动轮110打滑。由皮带114[产生热]在打滑期间积蓄的能量甚至可能损坏皮带114。

参考图5描述的下面的方法300，控制发动机29的工作，以限制皮带114的皮带打滑，从而防止皮带114损坏，可视地和实际地通知干预的司机。

当发动机29工作时，方法300从步骤310开始。在步骤310，控制单元88将积蓄能量E、积蓄能量时间k和油门踏板位置时间tTP复位到0。

在步骤320，控制单元88将车速V与临界车速Vth进行比较。Vth被预设，基于速度Vth，在其上，皮带114充分旋转，在足够大的表面积上耗散积蓄能量E，这样皮带114在任何一个具体的斑点都不会损坏。如果V＞Vth，则方法300返回步骤310。如果V＜Vth，则方法300继续到步骤330。

在步骤330，控制单元88基于档位选择器38的位置G确定SSV10的司机要求的档位选择。如果档位选择器38设在H，或高速档，即G＝H，则方法继续到步骤340。如果档位选择器38未设在高速档，即G≠H，则方法返回步骤310。

在步骤340，控制单元88将油门踏板位置TP与临界油门踏板位置TPth进行比较。如果油门踏板位置TP在或高于临界油门踏板位置TPth(即TP≥TPth)，则控制单元继续到步骤340。如果油门踏板位置TP低于临界油门踏板位置TPth(即TP＜TPth)，则控制单元返回步骤310。

可以预见的是，皮带114的旋转打滑速度Wb可被监测并与打滑临界速度比较，以确定皮带114是否正在打滑。假设从动轮112的直径接近它的最大直径，皮带的旋转打滑速度Wb是从动轮112与皮带114的转速之间的差值。假设皮带114随从动轮112旋转，控制单元88从驱动轮速度(从发动机转速传感器信号确定)与从动轮速度(从车速传感器信号确定)之间的差值确定皮带114的打滑速度Wb。

在步骤350，当皮带114相对驱动轮110移动时，方法300确定在总时间周期t＝0到k内由打滑的皮带114积蓄的总能量E。由皮带114在等于采样时间间隔ts的时间周期内积蓄的能量由式Wb*Te*ts确定，其中Wb为皮带114的旋转打滑速度，Te为时间间隔ts内的发动机扭矩。如果皮带打滑速度Wb和发动机扭矩Te在采样时间ts内变化，则它们各自在那段时间内的平均值用于确定积蓄能量E。由皮带114在t＝0到t＝k之间积蓄的总能量E通过将在时间周期t＝0到k内各时间间隔ts上积蓄的能量E相加获得。因此，

E(k)＝E(k-l)+Wb*Te*ts

其中，E(k)为从时间t＝0到k积蓄的总能量，E(k-l)为从时间t＝0到时间t＝k-1先前积蓄的总能量。平均发动机扭矩Te从接收于发动机转速传感器202和油门踏板位置传感器86的发动机转速传感器信号确定。

在步骤360，总积蓄能量E(k)与临界能量Eth进行比较。临界能量Eth基于几个因素预设，如，但限于皮带114使用的材料和尺寸。当由皮带114积蓄的能量E(k)大于Eth时，由于污点化，打滑的皮带114损坏的风险增加。因此，当积蓄的能量达到临界能量时，希望限制或阻止皮带打滑。因此，在步骤360，如果积蓄能量E(k)≥Eth，则方法300继续到步骤365。如果积蓄能量E(k)＜Eth，则方法300返回步骤320。

在步骤365，控制单元88确定是否干预超驰开关44已由SSV10的司机触发。如果开关44已经动作，则方法300返回步骤310。如果干预超驰开关未触发，则方法继续到步骤370来开始干预模式操作。

在步骤370，控制单元88以干预模式启动发动机29工作，其将在下面更详细地描述。在干预模式工作期间，控制单元88将信号发送到火花塞204、电动机80和喷油嘴206中的至少之一，用于控制它们的工作，如下所讨论的。

只要车速V保持在车速干预阈值Vith之下且油门踏板位置TP保持在油门踏板干预阈值TPith之上，控制单元88就继续发动机29的干预模式工作。在方法300的图示实施例中，Vith和TPith与步骤320中的车速阈值Vth及步骤340中的油门踏板阈值TPth是相同的，即Vith＝Vth及TPith＝TPth，但也可以预见的是，干预模式工作的阈值可不同，即TPth≠TPith及Vth≠Vith。在图示实施例中，TPith和TPth为最大油门踏板位置的5％，可以预见的是，基于诸如皮带114对热的鲁棒性、由发动机29产生的最大扭矩Te和SSV10的重量等因素，其可在不同的油门踏板位置设置。

在步骤370启动干预模式工作之后，方法300继续到步骤380，将车速V与临界车速Vth进行比较。如果在步骤380，车速V被确定已升高到Vth以上，则方法继续到步骤400，发动机29的干预模式工作终止。车速V的增加表明SSV10正在移动，并暗示皮带114不再打滑(或至少皮带114的打滑已减少到不会使皮带114的非期望损坏发生的水平)，且用于阻止皮带打滑的干预模式工作不再需要。如果车速V保持小于Vth，则方法继续到步骤390。

在步骤390、392、395和398，控制单元88确定是否油门踏板位置已降低到TPth以下至少预定的时间tTPth。

在步骤390，控制单元88将油门踏板位置TP与临界油门踏板位置TPth进行比较。如果TP大于TPth，则表明司机继续需要从发动机29增加动力，方法继续到步骤392。在步骤392，在方法300继续到步骤370而继续发动机29的干预模式工作之前，干预油门踏板计时器tTP复位到0。如果在步骤390，TP被确定低于TPth，则方法继续到步骤395，干预油门踏板计时器tTP通过加上油门踏板采样时间间隔tsTP增量来更新。

在步骤398，将更新的干预油门踏板计时器tTP与临界时间tTPth进行比较。如果tTP被确定大于tTPth，(即油门踏板位置TP已保持低于油门踏板位置阈值TPth至少临界时间周期tTPth)，则方法300继续到步骤400，以停止干预模式工作。如果tTP小于tTPth，(即油门踏板位置TP低于油门踏板位置阈值，TP<TPth，但非维持至少时间周期tTPth)，则方法继续到步骤370以继续干预模式工作。

在步骤400，方法300停止发动机29的干预模式工作。方法继续到步骤310，控制单元88复位积蓄能量计数器E(k)到0。

可以预见的是，只要TP＞TPth，干预模式工作就会停止。在这种情况下，步骤392、395和398可被省略，且如果在步骤390TP<TPth，则方法300继续直接到步骤400。

如果档位选择器38设在低速档，则方法300中没有附加步骤停止干预模式工作，由于那样要求司机释放油门踏板来达到，其也将相对临界油门踏板位置降低油门踏板位置(即TP<TPth)。

现在将参考图6讨论干预模式工作。如上所述，干预模式工作开始于步骤370，终止于步骤400。

在发动机29的干预模式工作期间，由发动机29产生的发动机扭矩Te(k)被控制，以限制或阻止皮带114打滑。发动机扭矩Te循环，以致由于发动机的振动使SSV10来回摇晃。发动机扭矩Te也被控制用来限制它的大小和/或它的增长率。

在第一干预阶段410，当积蓄能量E增加到临界能量Eth以上时，发动机扭矩Te在步骤416开始循环。控制发动机扭矩Te来获得关于平均发动机扭矩Teavg(图6中虚线所示)的低幅度高频率波动。在干预模式工作阶段410，通过油门踏板40，平均发动机扭矩Teavg继续跟随司机需要的发动机扭矩414。

当干预模式工作开始时，随着皮带114相对于驱动轮110打滑，从动轮几乎是静止的，因此，未能传输足够的扭矩给从动轮112。在它关于Teavg波动期间，SSV10的首先反应是在增加的扭矩Te下前进，然后在降低的扭矩Te下后退，以使SSV10产生对司机显而易见的摇晃移动。因此，当发动机扭矩Te关于平均发动机扭矩Teavg循环时，SSV10随振荡的发动机扭矩Te周期性地来回摇晃。相应地，当发动机扭矩Te关于平均发动机扭矩Teavg循环时，从动轮112和皮带114随振荡的发动机扭矩Te周期性地在向前和向后方向旋转，从而增加能量E(k)耗散的表面积。

发动机扭矩Te振荡的幅度和频率基于SSV10的重量和发动机29的性能特征设置，以获得SSV10向前和向后的一定移动量，并同时使从动轮112产生取决于传动装置116的旋转量。在图示的实施例中，设置发动机扭矩Te振荡的幅度和频率，以便在各发动机扭矩Te振荡期间，从动轮112向前和向后旋转大约1圈。从动轮112的旋转使SSV10在各方向来回摇晃6英寸，其对SSV10的司机是显而易见的。

因此，摇晃运动有助于警告司机皮带114正在打滑且发动机29正以干预模式工作。当积蓄能量E由于SSV10的摇晃运动在皮带114更大的表面上耗散时，发动机扭矩的循环防止皮带114由于皮带污点化而损坏。当SSV10来回摇晃时，车轮14前后旋转。从动轮112和皮带114也随车轮14前后旋转。当皮带114前后旋转时，皮带114与驱动轮110接触的部分改变，从而防止所有的能量E积蓄在皮带114上的同样位置，并降低皮带污点化的可能性。

如果在发动机扭矩Te的循环已开始后SSV10未开始向前移动(即V<Vth)，且如果SSV10的司机继续通过增加油门踏板位置TP来增加扭矩需求414，则为防止皮带110因污点化而损坏，控制单元88开始干预的第二阶段412。当油门踏板位置TP增加到超过最大打滑油门位置TPsmax时,即当TP>TPsmax时，干预的第二阶段412开始于418。

在第二干预阶段412，在平均发动机扭矩Teavg被限制的同时，发动机扭矩Te继续循环。平均发动机扭矩Teavg的增长率被限制为低于需要的油门414(即油门踏板位置TP)的增长率。在图示的实施例中，瞬时发动机扭矩Te也被限制为小于值Telim，Telim小于发动机20能产生的最大可能发动机扭矩。

平均发动机扭矩Teavg小于最大限制的发动机扭矩Telim，等于TPsmax。可以预见的是，发动机扭矩Te可被控制，以便被最大限制的发动机扭矩Telim等于最大打滑油门位置TPsmax。在图示的实施例中，TPsmax设在最大油门踏板位置TP的50％。然而，可以预见的是，基于诸如皮带114对热的鲁棒性、由发动机29产生的最大扭矩Te和SSV10的重量等因素，TPsmax可设在不同的油门踏板位置TP。

可以预见的是，控制发动机扭矩Te仅限制平均发动机扭矩417的增长率，而不是瞬时发动机扭矩Te。也可以预见的是，在第二干预阶段412，发动机扭矩Te不循环。

通过调节下面的至少一个控制发动机扭矩Te：点火正时、燃料喷射和进入发动机29的空气吸入。如上所述，控制单元88通过向火花塞204发送信号控制点火正时。控制单元88通过向控制燃料喷射的喷油嘴206发送另一信号控制燃料吸入。如上所述，控制单元88通过向电动机80发送信号以调节节气门68的节流板78的开度，控制进入发动机29的空气吸入。

众所周知，在一些配置中，发动机扭矩Te对调节点火正时的响应比对燃料喷射或空气吸入变化的响应更快。因此，在图示的实施例中，通过控制火花塞204循环点火正时来实现循环发动机扭矩Te。

在图示的实施例中，通过调节允许空气进入发动机29的节气门68的节流板78的位置限制发动机扭矩Te。可以预见的是，在发动机29的干预模式工作期间，控制单元88可单独或同时使用上述任何调节来循环或限制发动机扭矩Te。也可以预见的是，其他合适的参数可用来循环或限制发动机扭矩Te。

此外，在发动机29的干预模式工作期间，控制单元88将信号发送至向SSV10的司机显示特定的警告信息的显示仪表42。警告可告知司机皮带114正在打滑，或处于被损坏的危险境地。警告可为报警信息、图标或灯光指示器形式。此外，警告可包括声音或警铃。可以预见的是，显示仪表42也能向SSV10的司机提供明确的关于减少或终止皮带114打滑的动作步骤的指令，如，给司机的指令可为切换到低速档。

司机可以用几种不同的方式停止干预模式工作。司机可释放油门踏板40多于预定时间tTPth，例如5秒。司机可以用档位选择器手柄38将SSV10设在低速挡。司机也可通过启动SSV10提供的超驰开关44超驰控制干预。当开关44动作时，发动机29将不以干预模式工作，但只要开关44释放，且如果满足干预准则(V<Vth,TP>TPth,G＝H,E>Eth)，再次开始干预。

本发明上述实施例的修改和改进对本领域的技术人员是显而易见的。前面的描述是示例性的而非限制性的。因此，本发明的范围仅由所附的权利要求限定。

Claims (21)

1.一种限制车辆无级变速器(CVT)中皮带打滑的方法，所述CVT有效连接到发动机，所述方法包括：

确定所述CVT的皮带的打滑速度；

基于所述皮带的打滑速度和由所述发动机产生的发动机扭矩确定积蓄能量；和

当所述积蓄能量大于临界能量时，以干预模式控制所述发动机扭矩，

其中，所述以干预模式控制发动机扭矩包括控制至少以下之一：

循环所述发动机扭矩；和

限制所述发动机扭矩。

2.根据权利要求1所述的方法，还包括：在确定所述积蓄能量之前，确定是否所述CVT的皮带正在相对于所述CVT的驱动轮打滑。

3.根据权利要求2所述的方法，其中，如果满足以下条件，所述CVT皮带被确定为正在打滑：

车速小于临界车速；

所述车辆的传动装置设定为高速档；及

所述车辆的油门传动机构设置在大于临界油门传动机构位置的油门传动机构位置。

4.根据权利要求1所述的方法，其中，如果车速大于临界车速，所述积蓄能量复位为零。

5.根据权利要求1所述的方法，其中，如果所述车辆的传动装置设定为低速挡，所述积蓄能量复位为零。

6.根据权利要求1所述的方法，其中，如果所述车辆的油门传动机构设置在低于临界油门传动机构位置的油门传动机构位置，所述积蓄能量复位为零。

7.根据权利要求1所述的方法，其中，以干预模式控制所述发动机扭矩包括基于由所述车辆的司机设置的油门传动机构位置控制所述发动机扭矩。

8.根据权利要求7所述的方法，其中，以干预模式控制所述发动机扭矩包括：

如果由所述司机设置的所述油门传动机构位置大于第一临界油门传动机构位置，则循环所述发动机扭矩，所述发动机扭矩被循环以关于平均发动机扭矩振荡，所述平均发动机扭矩基于所述油门传动机构位置；和

如果由所述司机设置的所述油门传动机构位置大于第二临界油门传动机构位置，则限制所述发动机扭矩，所述第二临界油门传动机构位置大于所述第一临界油门传动机构位置。

9.根据权利要求8所述的方法，其中，所述第一临界油门传动机构位置预设为最大油门传动机构位置的5％的值。

10.根据权利要求8所述的方法，其中，所述第二临界油门传动机构位置预设为最大油门传动机构位置的50％的值。

11.根据权利要求1所述的方法，其中，以干预模式控制所述发动机扭矩包括：循环所述发动机扭矩，以便关于期望的扭矩振荡，振荡幅度适于产生所述车辆的摇摆运动。

12.根据权利要求1所述的方法，其中，如果油门传动机构位置大于第一临界油门传动机构位置，则平均发动机扭矩的增长率降低。

13.根据权利要求1所述的方法，其中，所述限制发动机扭矩包括以下至少之一：

限制进入所述发动机的空气吸入；和

限制进入所述发动机的燃料喷射。

14.根据权利要求1所述的方法，其中，循环所述发动机扭矩包括循环所述发动机的点火正时。

15.根据权利要求1所述的方法，其中，以干预模式控制所述发动机扭矩进一步包括向所述车辆的司机显示以下至少其中一个：

所述CVT皮带打滑指示；和

换挡指令。

16.根据权利要求1所述的方法，其中，还包括：如果车速大于临界车速，则停止以干预模式控制所述发动机扭矩。

17.根据权利要求1所述的方法，其中，还包括：如果油门传动机构设置在临界油门传动机构位置下方位置，则停止以干预模式控制所述发动机扭矩。

18.根据权利要求1所述的方法，其中，还包括：如果油门传动机构设置在临界油门传动机构位置下方位置的时间周期至少等于临界油门传动机构时间，则停止以干预模式控制所述发动机扭矩。

19.根据权利要求1所述的方法，其中，还包括：如果干预超驰开关被致动，则停止以干预模式控制所述发动机扭矩。

20.一种限制车辆无级变速器(CVT)中皮带打滑的方法，所述CVT有效连接到发动机，其中，所述方法包括：

确定所述CVT的皮带的打滑速度；

基于所述皮带的打滑速度和由所述发动机产生的发动机扭矩确定积蓄能量；和

当所述积蓄能量大于临界能量时，以干预模式控制所述发动机扭矩，

其中，所述以干预模式控制发动机扭矩包括：

如果油门传动机构设置的位置大于第一临界油门传动机构位置，则循环所述发动机扭矩，所述发动机扭矩被循环以关于平均发动机扭矩振荡，所述平均发动机扭矩基于所述油门传动机构位置；

如果所述油门传动机构位置设置的位置大于第二临界油门传动机构位置，则限制所述发动机扭矩，所述第二临界油门传动机构位置大于所述第一临界油门传动机构位置；

如果满足以下任一条件，则停止以干预模式控制所述发动机扭矩：

车速大于临界车速；和

所述车辆的所述油门传动机构设置在低于所述第一临界油门传动机构位置的位置。

21.一种车辆，包括：

车架；

发动机，其由所述车架支撑，所述发动机包括：

节流阀，用于控制进入所述发动机的空气吸入，

喷油嘴，用于控制进入所述发动机的燃料喷射，和

火花塞；

控制单元，连接到所述发动机用于控制由所述发动机产生的发动机扭矩；

油门传动机构，所述油门传动机构连接到所述节流阀并在多个油门传动机构位置之间可移动，所述油门传动机构连接到所述控制单元，并向控制单元发送指示油门传动机构位置的油门传动机构位置信号；

驱动轴，有效地连接到所述发动机；

无级变速器(CVT)，包括：

驱动轮，连接到所述驱动轴并随其旋转，

从动轮，和

皮带，连接所述驱动轮与所述从动轮；

从动轴，连接到所述从动轮并随其旋转；

地面啮合构件，有效地连接到所述驱动轴；

传动装置，通过多个齿轮将所述CVT连接到所述地面啮合构件；

档位选择器，连接到所述传动装置，用于选择所述传动装置的多个档位之一，所述档位选择器连接到所述控制单元，并向其发送指示选择的档位的档位选择信号；

车速传感器，检测所述从动轮、所述地面啮合构件和连接在所述驱动轮与所述地面啮合构件之间的构件其中之一的旋转速度，所述车速传感器连接到所述控制单元，用于向其发送指示车速的车速信号，所述控制单元至少部分基于所述车速信号确定所述车速和从动轮转速；和

发动机转速传感器，检测所述发动机、所述驱动轮和连接在所述发动机与所述驱动轮之间的构件其中之一的旋转速度，所述发动机转速传感器连接到所述控制单元，用于向其发送指示发动机转速的发动机转速信号，所述控制单元至少部分基于所述发动机转速信号确定所述发动机转速、发动机扭矩和驱动轮转速；

当所述CVT的皮带相对所述驱动轮打滑时，所述控制单元以干预模式控制所述发动机扭矩，

所述控制单元基于所述发动机转速信号、所述车速信号、所述油门传动机构位置信号和所述档位选择信号，以所述干预模式控制所述发动机扭矩，

所述控制单元通过循环所述发动机扭矩在所述干预模式控制所述发动机扭矩，以便关于期望扭矩振荡所述发动机扭矩，发动机扭矩振荡幅度适于产生所述车辆的摇摆运动，

所述控制单元通过执行以下至少之一，以所述干预模式控制所述发动机扭矩：

循环点火正时；

限制进入所述发动机的空气吸入；

和限制进入所述发动机的燃料喷射，和

所述控制单元通过发送以下信号至少之一，以干预模式控制所述发动机扭矩：

至所述火花塞的点火正时信号；

至所述节流阀的节流阀控制信号；和

至所述喷油嘴的燃料喷射控制信号。