CN106740817A - 控制无级变速器的方法和装置 - Google Patents

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Abstract

描述了一种包括液压可控变速机的无级变速器(CVT)。一种用于控制CVT的方法包括检测导致变速机的速度比的命令改变的瞬态事件，并在瞬态事件期间禁用施加至变速机的液压压力的反馈控制。确定达到变速机的速度比的命令改变的目标压力，并基于目标压力确定压力轨迹。在瞬态事件期间，响应于压力轨迹，执行施加至变速机的液压压力的前馈控制。

Description

控制无级变速器的方法和装置
技术领域
本发明涉及一种用于车辆动力传动系的无级变速器，以及与其相关联的方法和控制程序。
背景技术
可以使用具有联接至无级变速器(CVT)的内燃机的动力传动系以在车辆中提供牵引力。CVT能够以输入/输出速度比运行，该输入/输出速度比在最小(低档)比和最大(超速档)比之间的范围内无限变速，从而允许发动机运行的选择响应于输出扭矩请求实现燃料消耗和发动机性能的优选平衡，该输出扭矩请求可来源于车辆驾驶员。提供无限变速输入/输出速度比的这一能力将CVT与步进档位变速器区分开来，所述步进档位变速器使用多个固定齿轮和相关齿轮比，所述多个固定齿轮和相关齿轮比响应于输出扭矩请求可选择性地相接合。
已知的链式CVT包括两个滑轮，每个滑轮具有两个槽轮。链条在两个滑轮之间运行，每个滑轮的两个槽轮夹住它们之间的链条。每个滑轮的槽轮与链条间的摩擦接合将链条联接至每个滑轮，以将扭矩从一个滑轮传递到另一个滑轮。其中一个滑轮可作为驱动或者输入滑轮运行，且另一个滑轮可作为从动或者输出滑轮运行。齿轮比是从动滑轮的扭矩与驱动滑轮的扭矩之比。齿轮比可由推动其中一个滑轮的两个槽轮相互更加接近，且推动另一个滑轮的两个槽轮进一步远离彼此得到改变，导致链条在各自的滑轮上行进的更高或更低。滑轮的槽轮的推动可以通过应用控制的液压压力来实现。液压压力控制例程可以是导致压力过冲事件的欠阻尼的，或导致压力下冲事件的过阻尼的，这两者都可导致系统不稳定性和性能降低。
发明内容
描述了一种包括液压可控变速机的无级变速器(CVT)。一种用于控制CVT的方法，包括检测导致变速机的速度比的命令改变的瞬态事件并在瞬态事件期间禁用施加至变速机的液压压力的反馈控制。确定达到变速机的速度比的命令改变的目标压力，并基于目标压力确定压力轨迹。在瞬态事件期间，响应于压力轨迹，执行对施加至变速机的液压压力的前馈控制。
当结合附图时，通过用于实现所附权力要求书所限定的本发明的一些最佳模式和其他实施例进行的以下详细描述，本发明的以上特征和优点以及其他特征和优点将是显而易见的。
附图说明
现将通过实例参考附图描述一个或多个实施例，其中：
图1示意性地示出了根据本发明的动力传动系统的元件，其包括经由变矩器和齿轮箱旋转地联接至无级变速器(CVT)的内燃机；
图2是根据本发明的链式CVT的变速机的元件的示意性剖面图示例；
图3示意性地示出了根据本发明的CVT液压压力控制例程300的框图，可使用所述例程300有利地控制液压压力以在参照图1和图2示出的无级变速器的变速机的实施例中最小化或防止压力过冲或压力下冲；以及
图4图解示出了根据本发明的在包括液压压力命令增大的瞬态事件期间与时间相关的液压压力、闭环积分器状态和反馈控制器状态。
具体实施方式
现在参照附图，其中的描绘仅仅用于示出某些示例性实施例，而不是为了限制这些示例性实施例，图1示意性地示出了动力传动系统100的元件，该动力传动系统100包括经由变矩器120和齿轮箱130旋转地联接至无级变速器(CVT)140的内燃机(发动机)110。动力传动系统110经由传动系统150联接至车轮160，以在车辆上使用时提供牵引力。动力传动系统100的运行响应于驾驶员的命令和其他因素由控制系统10监测并控制。
发动机110可以是响应于来自控制系统10的命令，而能够将烃类燃料转换为机械能从而产生扭矩的任何合适的内燃机。变矩器120是一个在输入与输出构件之间提供流体联接以传递扭矩的装置，且优选地包括联接至发动机110的泵122、经由输出构件联接至齿轮箱130的涡轮124以及锁定泵122和涡轮124的转动且由控制系统10控制的变矩器离合器126。变矩器120的输出构件旋转地联接至齿轮箱130，齿轮箱130包括啮合齿轮或其他在变矩器120和CVT 140之间提供减速齿轮的合适的传动机构。可选地齿轮箱130可以是另一用于在发动机110、变矩器120和CVT 140之间提供传动的合适的齿轮构造，以非限制性实例的方式包括链条驱动齿轮构造或行星齿轮构造。在可选实施例中，变矩器120和齿轮箱130的任一个或两个可以被省略。
齿轮箱130包括经由输入构件51旋转地联接至CVT 140的输出构件。参照图2描述CVT 140的一个实施例。CVT 140的输出构件61旋转地联接至传动系统150，传动系统150经由车轴、半轴或另一合适的扭矩传递元件旋转地联接至车轮160。传动系统150可包括差速齿轮组、链条驱动齿轮组或另一种合适的齿轮装置用于传递扭矩至一个或多个车轮160。
动力传动系统100优选地包括一个或多个用于监控各种装置的转速的感测装置，包括，例如发动机速度传感器112、变矩器涡轮速度传感125、CVT变速机输入速度传感器32、CVT变速机输出速度传感器34，以及轮速传感器162，通过其车速(Vss)被监测。每个前述速度传感器可以是任何合适的转动位置/速度感测装置，如霍尔效应传感器。每个前述速度传感器与控制系统10通信。
控制系统10优选地包括控制器12和用户接口14。控制器12可与多个控制装置中进行通信，其中每个装置与监测和控制单个系统相关联。这可包括用于控制发动机110的发动机控制模块(ECM)以及用于控制CVT 140并监测和控制单个子系统(例如，变矩器离合器126)的变速器控制器(TCM)。控制器12优选地包括含有可执行的指令集和存储器缓存13的非易失性存储器装置11。用户界面14与操作员输入装置通信从而确定输出扭矩请求，其包括，例如，加速器踏板15、制动器踏板16和变速器档位选择器17。在某些实施例中，变速器档位选择器17包括点升档/点降档特征，从而车辆操作员可以手动地选择变速器齿轮比并忽略CVT 140的速度比自动控制。点升档命令向CVT 140产生一条降低齿轮比的命令，这一命令通过增加变速机速度比来实现。通过减小变速机速度比，点降档命令向CVT 140产生一条增加其齿轮比的命令。
术语控制器、控制模块、模块、控制、控制单元、处理器和类似术语是指专用集成电路(ASIC)、电子电路、中央处理单元(例如，微处理器)以及呈包括存储器缓存13的存储器和存储装置(只读、可编程只读、随机访问、硬盘驱动器等)的形式的相关非暂时性存储器部件的任何一个或各种组合。存储器缓存13优选地被配置为具有可编程读/写能力的非易失性存储器装置，这便于可结合车辆关闭/启动事件发生的关闭/启动功率周期内用于恢复的数据阵列的存储。非暂时性存储器部件能够存储呈一个或多个软件或固件程序或例程的形式的机器可读指令，是组合逻辑电路、输入/输出电路和装置、信号调节和缓冲电路，以及可由一个或多个处理器访问以提供所描述功能的其他部件。输入/输出电路和装置包括模拟/数字转换器以及监测来自传感器的输入的相关装置，以预设采样频率或响应于触发事件来监测这些输入。软件、固件、程序、指令、控制例程、代码、算法和类似术语意味着包括校准和查找表的任何控制器可执行指令集。每个控制器执行控制例程以提供期望的功能，所述功能包括监测来自传感装置和其他联网控制器的输入以及执行控制和诊断指令以控制致动器的运行。在正在运行期间，可以每隔规则的间隔(例如，每100毫秒)执行例程。替代地，可以响应于触发事件的发生来执行例程。可以使用直接有线链路、联网通信总线链路、无线链路或另一种合适的通信链路来实现控制器之间的通信以及控制器、致动器和/或传感器之间的通信。通信包括以任何合适的形式交换数据信号，包括例如，经由导电介质交换电信号、经由空气交换电磁信号、经由光学波导交换光学信号等。数据信号可以包括表示来自传感器的输入的信号、表示致动器命令的信号和控制器之间的通信信号。术语“模型”指基于处理器或处理器可执行代码以及模拟装置或物理过程的物理存在的相关校准。如本文所使用，术语“动态的”或“动态地”描述实时执行并且以监测或以其他方式确定参数状态和在例程的执行期间或例程执行的迭代之间规则地或定期地更新参数状态为特征的步骤或过程。
图2示意性地示出了可以由TCM有利地控制的CVT 140的实施例的变速机30的元件。变速机30在第一旋转构件51和第二旋转构件61之间传递扭矩。第一旋转构件51在本文名义上称为输入构件51，以及第二旋转构件61在本文名义上称为输出构件61。
变速机30包括第一或主滑轮36、第二或副滑轮38以及柔性连续可旋转装置40，其可旋转地联接第一滑轮36和第二滑轮38以在其间传递扭矩。第一滑轮36可旋转地附接至输入构件51且第二滑轮38可旋转地附接至输出构件61，且可旋转装置40适用于在第一滑轮36和第二滑轮38之间以及因此在输入构件51和输出构件61之间传递扭矩。第一滑轮36和输入构件51围绕第一轴线48旋转，以及第二滑轮38和输出构件61围绕第二轴线46旋转。连续可旋转装置40可为皮带、链条或另一种合适的柔性连续装置。可以靠近输入构件51安装输入速度传感器32以产生与第一、输入滑轮36的速度有关的CVT输入速度33，且可以靠近输出构件61安装输出速度传感器34以产生与第二、输出滑轮38有关的CVT输出速度35。第一滑轮36和第二滑轮38中的一个用作定比滑轮以建立速度比，且第一滑轮36和第二滑轮38中的另一个用作夹持滑轮以产生足够的夹持力来在其间传递扭矩。如本文所使用，术语“速度比”指变速机速度比，其是输出构件61的速度与输入构件51的速度的比。可以基于如本文所述的来自发动机速度传感器112、变矩器涡轮速度传感器125或输入速度传感器32或另一个合适的速度/位置传感器中的一个的信号输入来确定输入构件51的速度。可以基于来自如本文所述的输出速度传感器34或车轮速度传感器162或另一个合适的速度/位置传感器的信号输入来确定输出构件61的速度。无关于所采用的测量系统，速度比参数是基于CVT输入速度和CVT输出速度。
垂直于第一轴线48分开第一滑轮36以限定形成在第一可移动槽轮52和第一固定槽轮54之间的环形第一凹槽50。第一可移动槽轮52相对于第一固定槽轮54沿第一轴线48轴向地移动或平移。例如，第一可移动槽轮52可以经由花键连接附接至输入构件51，由此允许第一可移动槽轮52沿第一轴线48的轴向移动。第一固定槽轮54被设置成与第一可移动槽轮52相对。第一固定槽轮54沿第一轴线48轴向地固定至输入构件51。这样，第一固定槽轮54不会在第一轴线48的轴向方向上移动。第一可移动槽轮52和第一固定槽轮54各自包括第一凹槽表面56。第一可移动槽轮52和第一固定槽轮54的第一凹槽表面56被设置成彼此相对以在其间限定环形第一凹槽50。相对的第一凹槽表面56优选地形成倒置截头锥形，使得第一可移动槽轮52朝第一固定槽轮54的移动增加了环形第一凹槽50的外部滑轮直径。第一致动器55与第一滑轮36一起设置以响应于驱动信号53来控制第一可移动槽轮52的轴向位置，包括朝向第一固定槽轮54推动第一可移动槽轮52。在某些实施例中，第一致动器55是液压控制装置且驱动信号53是液压压力信号。可以由第一致动器55中或向第一致动器55供应加压液压流体的液压回路中别处的感测装置来监测液压压力。
垂直于第二轴线46分开第二滑轮38以在其间限定环形第二凹槽62。垂直于第二轴线46设置环形第二凹槽62。第二滑轮38包括第二可移动槽轮64和第二固定槽轮66。第二可移动槽轮64相对于第二固定槽轮66沿第二轴线46轴向地移动或平移。例如，第二可移动槽轮64可以经由花键连接附接至输出构件61，由此允许第二可移动槽轮64沿第二轴线46的轴向移动。第二固定槽轮66被设置成与第二可移动槽轮64相对。第二固定槽轮66沿第二轴线46轴向地固定至输出构件61。这样，第二固定槽轮66不会在第二轴线46的轴向方向上移动。第二可移动槽轮64和第二固定槽轮66各自包括第二凹槽表面68。第二可移动槽轮64和第二固定槽轮66的第二凹槽表面68被设置成彼此相对以在其间限定环形第二凹槽62。相对第二凹槽表面68优选地形成倒置截头锥形，使得第二可移动槽轮64朝第二固定槽轮66的移动增加了环形第二凹槽62的外部滑轮直径。第二致动器65与第二滑轮38一起设置以响应于从动信号63来控制第二可移动槽轮64的轴向位置，包括朝向第二固定槽轮66推动第二可移动槽轮64。在某些实施例中，第二致动器65是液压控制装置且从动信号63是液压压力信号。可以由第二致动器65中或向第二致动器65供应加压液压流体的液压回路中别处的感测装置来监测液压压力。第一滑轮36的外部滑轮直径与第二滑轮38的外部滑轮直径的比界限定了变速器扭矩比。诸如呈可选择单向离合器等形式的离合器组件的其他元件可以部署在变速机30和其他动力系以及传动系部件和系统之间。
速度比可以依据实际速度比和期望速度比来描述。实际速度比表示速度比的当前测量值，并且可基于输入速度信号33和输出速度信号35的比来确定。期望速度比表示速度比的命令未来值，其可基于监测和估计的运行条件来确定，所述运行条件与输出功率命令、车辆速度、发动机扭矩和其他因素有关。TCM执行控制例程以控制CVT 140，以通过控制CVT140的主滑轮36和副滑轮38中的一个或两个的压力来达到期望速度比。可通过控制驱动信号53和从动信号63以对第一致动器55和第二致动器65施加必需压力从而影响期望速度比来实现对CVT 140的主滑轮36和副滑轮38中的一个或两个的压力的控制，其中必需压力优选地呈主压力命令和副压力命令的形式。
CVT运行包括液压压力控制，其可能需要液压压力测量以及它们与滑轮压力的关系。所测量滑轮压力的精确度可以改变并且可能不同，这取决于CVT是在执行瞬态事件还是涉及稳态运行。瞬态事件是优选地由操作参数状态的改变而导致的任何事件，其影响系统的平衡并导致操作参数状态的改变。一个瞬态事件可包括变速机速度比的改变，其可以响应于输出扭矩请求的改变而发生，所述输出扭矩请求通过来自来加速器踏板、制动踏板或变速器范围状态的输入来传递或以其他方式辨别。
在测量滑轮压力的位置与将压力施加到滑轮的可移动槽轮的位置之间可能存在液压限制，导致施加的滑轮压力滞后于所测量的滑轮压力。在瞬态事件期间，由于高流体流量的发生，压力滞后可能会被放大。在快速度比改变期间，所测量液压压力和施加的液压压力之间的滞后的影响可能最大，并且命令压力的相关改变可导致在一个滑轮处的压力下冲或压力过冲，从而影响CVT的性能和稳定性。这种压力不精确性对闭环压力控制例程起到干扰作用并可能导致变速器输出速度的不希望的变化。存在较大压力改变时的液压系统的行为由其液压机械部件的动态行为产生。因此，在瞬态事件期间，由于与液压限制和压力滞后有关的潜在积分器累加，使用比例项和/或积分项的闭环压力控制例程可能不是所期望的。
图3示意性地示出了CVT液压压力控制例程(例程)300的框图，可使用所述例程300有利地控制液压压力以最小化或防止CVT 140的变速机30的元件的压力过冲或压力下冲。这优选地包括对压力控制的影响作出响应，因为压力控制特性可在稳态与瞬态条件之间变化。例程300说明了压力控制特性以在瞬态事件和稳态运行条件期间都达到可接受的压力控制。这优选地包括在瞬态事件期间优选地通过适当调谐比例反馈增益项和积分反馈增益项来禁用闭环压力控制，并且还可包括将积分器项复位为零。施加至变速机30的液压压力的前馈控制包括当目标液压压力和当前液压压力的绝对差比最小压力阀值大时确定压力轨迹。
例程300由控制器12优选地执行，所述控制器12与TCM连通并命令TCM的运行以控制液压压力和动力系统100从而改进CVT 140对输出扭矩请求的改变的响应度，所述液压压力在CVT 140的变速机30实施例的夹持滑轮中，所述动力系统100参照图1和2描述。参照图3示出的例程300参照表1描述，所述表1作为图解被提供，其中数字标记的框和相应功能如下所阐明。
表1
框 框内容
例程300周期性地执行以控制供应至变速机30的主滑轮36和副滑轮38中的一个或两个的液压压力以达到期望速度比。可通过控制驱动信号53和从动信号63以对第一致动器55和第二致动器65施加必需压力从而影响期望速度比来实现对主滑轮36和副滑轮38中的一个或两个的压力的控制，其中必需压力优选地呈主压力命令和副压力命令的形式。
例程300包括监测输出扭矩请求(302)和基于输出扭矩请求(304)确定CVT变速机的目标速度比。目标速度比与当前命令速度比相比较以确定液压压力是否通过使用稳态压力控制或瞬态压力控制来控制。
当目标速度比和当前命令速度比之间的差大于最小阀值时命令瞬态压力控制，其中最小阀值与施加至变速机30的液压压力的用以达到目标速度比(306)(0)的改变有关。当目标速度比和当前命令速度比之间的差小于最小阀值(306)(1)时命令稳态压力控制。这样，当用以达到目标速度比的液压压力的改变小于最小阀值时，命令稳态压力控制。同样，当用以达到目标速度比的液压压力的改变大于最小阀值时，命令瞬态压力控制。
当命令瞬态压力控制(306)(0)时，在变速机30液压压力的反馈比例控制中使用的比例增益项设定为停用反馈比例控制(310)的值，并且在反馈积分控制中使用的积分增益项设定为停用反馈积分控制(312)的值。可选地，在变速机30液压压力的反馈比例控制中使用的比例增益项设定为将反馈比例控制限制为瞬态特定增益(310)的值，并且在反馈积分控制中使用的积分增益项设定为将反馈积分控制限制为瞬态特定增益(312)的值。供应至变速机30的液压压力的前馈控制被启用并且优选如本文所述被执行以消除或最小化瞬态事件期间的液压压力过冲或液压压力下冲的发生(314)。
参照图4描述供应至变速机30的液压压力的前馈控制，其以图示形式示出参数的状态，所述参数与包括CVT 140和变速机30的动力系统100的实施例的运行相关。相对于水平轴上的包括液压压力命令增加的瞬态事件期间，曲线图400由包括重合液压压力410、闭环积分器状态420和反馈增益状态PIDgx430的参数的状态组成。参照图4示出的数据与在包括液压压力命令增加的瞬态事件期间供应至变速机的液压压力的前馈控制的一部分运行有关，所述命令增加响应于在运行期间改变变速机速度比的命令。液压压力410包括初始压力412和目标压力414，其中初始压力412与当前命令速度比有关，且目标压力414与目标速度比有关。如图所示，在时间点t1 402之前，使用稳态运行用于控制液压压力，响应于压力命令415所测量压力411追踪期望压力413。闭环积分器项422响应于所测量压力411而变化，并且反馈增益状态432处于激活状态。
瞬态事件在时间点t1 402处开始，在此时间点闭环积分器项422和反馈增益状态432复位为零。液压压力的前馈控制基于初始压力412和目标压力414如下操作，包括确定响应于压力命令415的所测量压力411和期望压力413。
在瞬态事件期间供应至变速机的液压压力的前馈控制优选地包括确定压力命令之间的轨迹，所述压力命令的差不论是带符号还是绝对值，都大于压力阀值P阀值。压力阀值的量值可取决于泵或输入变速机速度、变速器或输入变速机扭矩、变速机或流体温度、流速和其他因素。下一个压力命令Pn+1的从当前压力命令Pn到压力目标P目标的轨迹可以由等式1和等式2所述的以下关系定义为如下。
Pn+1＝Pn-(C增益*(Pn-P目标)) [1]
以及当
|P目标-Pn|<P阀值，则Pn+1＝P目标or Pn+1＝Plow [2]
其中，
C增益是一个控制轨迹多快收敛到P目标的常数。
Pn是起始压力，以及
Plow是恒定压力项。
参照等式1和等式2如所详述地定义轨迹的目的是首先具有液压系统的初始响应的相对大的压力改变和具有当接近压力目标P目标时轨迹点之间的较小的差。在图4示出时间点t1 402和时间点t2 404之间CVT 140运行的一部分期间，优选使用参照等式1描述的关系来控制CVT 140，并且在图4示出时间点t2 404和时间点t3 406之间CVT 140运行的一部分期间，优选使用参照等式2描述的关系控制CVT 140。这样做是为了降低压力改变速率以实现软着陆于压力目标，其避免或最小化压力下冲或压力过冲的发生。可选地，使用诸如样条函数、三次函数和筛选器等其他办法实现期望压力轨迹。
如图4进一步所示，所测量压力411由于液压限制、输送延迟、系统连通等待时间和其他因素滞后于命令压力415。前馈控制允许命令压力增加以抵消实际滑轮压力的液压机滞后。由于禁用了闭环控制，过冲因此在瞬态事件结束时(例如时间点t3 406)减至最小。在这个实例中，反馈增益状态432从时间点t2 404开始变为激活状态，并且闭环积分器项422从时间点t3 406开始变成激活状态。
再次参照图3，当命令稳态压力控制时(306)(1)，在变速机液压压力的反馈比例控制中使用的比例增益项设定为启用反馈比例控制(320)的值，并且在反馈积分控制中使用的积分增益项设定为启用反馈积分控制(322)的值。变速机液压压力的前馈控制被禁用(324)。如上所述，响应于前馈控制和/或反馈控制(330)，例程300控制施加至变速机30的液压压力。
稳态条件不需要如瞬态条件的高流量。因为稳态条件不需要高流量，所测量压力更精确地反映了滑轮上的压力。提高的所测量滑轮压力精确度使得对任何形式的前馈压力控制的需求最小化。而且，有了提高的测量精确度，对于系统的稳定运行来说，解谐或禁用闭环控制增益的需要变得不太关键。
流程框图中的流程图和框图示出了根据本发明各种实施例的系统、方法和计算机程序产品的可能实施方式的架构、功能和运行。关于这一点，流程图或框图中的每个框可表示模块、区段或代码的一部分，其包括用于实施特定逻辑功能的一个或多个可执行指令。还应当注意，框图和/或流程图图解的每个框以及框图和/或流程图图解中的框的组合可以由执行特定功能或动作的专用硬件系统或专用硬件与计算机指令的组合来实施。这些计算机程序指令也可以存储在计算机可读介质中，其能够引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式起作用，使得存储在计算机可读介质中的指令产生包括实施流程图中指定的功能或动作的制造物品。
详细描述和附图或图表支持并描述了本教导，但本教导的范围仅由权利要求书所限定。尽管已详细描述了用于执行本教导的一些最佳模式和其他实施例，但也存在用于实践所附权利要求书中限定的本教导的各种可选设计和实施例。

Claims (10)

1.一种用于控制包括液压可控变速机的无级变速器(CVT)的运行的方法，所述方法包括：
检测导致所述变速机速度比的命令改变的瞬态事件；
在所述瞬态事件期间禁用施加至所述变速机的液压压力的反馈控制；
确定达到所述变速机的所述速度比的所述命令改变的目标压力；
基于所述目标压力确定压力轨迹；
以及
在所述瞬态事件期间，响应于所述压力轨迹，执行施加至所述变速机的所述液压压力的前馈控制。
2.如权利要求1所述的方法，进一步包括：
检测与所述变速机的运行相关的稳态事件；
禁止执行施加至所述变速机的液压压力的所述前馈控制；以及
在所述稳态事件期间，响应于命令液压压力，仅执行施加至所述变速机的液压压力的所述反馈控制。
3.如权利要求1所述的方法，其中在所述瞬态压力事件期间禁用施加至所述变速机的所述液压压力的反馈控制包括将所述反馈控制的积分器项和比例项设定为零。
4.如权利要求1所述的方法，其中检测所述瞬态事件包括检测瞬态压力控制事件，所述瞬态压力控制事件与所述变速机的所述速度比的所述命令改变有关。
5.如权利要求1所述的方法，进一步包括基于所述目标压力与当前压力命令之间的差来确定所述压力轨迹。
6.如权利要求1所述的方法，包括在所述瞬态事件期间，响应于所述压力轨迹，执行施加在所述变速机的所述液压压力的所述前馈控制以驱动所述变速机的夹持滑轮的可移动槽轮的致动器。
7.一种用于控制包括液压可控变速机的无级变速器(CVT)的运行的方法，所述方法包括：
在瞬态事件期间，响应于压力轨迹，仅执行施加至所述变速机的液压压力的前馈控制；以及
响应于稳态运行，仅执行施加至所述变速机的液压压力的反馈控制。
8.如权利要求7所述的方法，其中在瞬态事件期间，响应于压力轨迹仅执行施加至所述变速机的液压压力的所述前馈控制以响应于压力轨迹包括：
监测所述变速机的命令速度比；
确定所述变速机的速度比的命令改变；
基于所述变速机的所述命令速度比确定达到所述变速机的所述速度比的所述命令改变的目标压力；以及
基于所述目标压力确定与施加至所述变速机的液压压力的前馈控制有关的所述压力轨迹；
9.一种无级变速器(CVT)，包括：
变速机，其包括第一滑轮和第二滑轮，所述第一滑轮和第二滑轮由柔性连续可旋转装置可旋转地联接，其中所述第一滑轮可旋转地联接至输入构件并且所述第二滑轮可旋转地联接至输出构件；
所述第一滑轮包括可移动槽轮，响应于第一致动器的推动，所述可移动槽轮相对于固定槽轮沿第一轴线平移。
所述第二滑轮包括可移动槽轮，响应于第二致动器的推动，所述可移动槽轮相对于固定槽轮沿第二轴线平移；以及
控制器，其包括指令集，所述指令集可执行：
检测导致所述变速机速度比的命令改变的瞬态事件；
在所述瞬态事件期间禁用施加至所述变速机的液压压力的反馈控制；
确定达到所述变速机的所述速度比的所述命令改变的目标压力，
基于所述目标压力确定压力轨迹，以及
在所述瞬态事件期间，响应于所述压力轨迹，执行施加至所述变速机的所述液压压力的前馈控制。
10.如权利要求9所述的无级变速器，进一步包括所述指令集，所述指令集可执行：
检测与所述变速机的运行相关的稳态事件；
禁止执行施加至所述变速机的液压压力的所述前馈控制；
在所述稳态事件期间，响应于命令液压压力，仅执行施加至所述变速机的液压压力的所述反馈控制。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113954999A (zh) * 2021-10-14 2022-01-21 摩拜(北京)信息技术有限公司 两轮车的定速巡航控制方法、装置、两轮车及可读介质

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6662471B2 (ja) * 2016-11-24 2020-03-11 日産自動車株式会社 無段変速機の制御方法、及び、無段変速機システム
US10690245B2 (en) 2017-11-09 2020-06-23 GM Global Technology Operations LLC Method and system for controlling a continuously variable transmission for a vehicle propulsion system
CN114779029B (zh) * 2022-06-16 2022-09-20 武汉格蓝若智能技术有限公司 融合群体冗余关联和结构参数的cvt内绝缘在线评估方法

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20060229156A1 (en) * 2005-04-11 2006-10-12 Jatco Ltd Shift control apparatus of belt type continuously variable transmission
CN101627233A (zh) * 2007-06-15 2010-01-13 爱信艾达株式会社 变速器装置以及无级变速器的控制方法
CN101910685A (zh) * 2007-12-27 2010-12-08 丰田自动车株式会社 无级变速器的液压控制系统及方法
CN102401122A (zh) * 2010-09-08 2012-04-04 加特可株式会社 无级变速器及变速控制方法
CN104214332A (zh) * 2013-05-31 2014-12-17 通用汽车环球科技运作有限责任公司 用于控制无级变速器的液压控制系统的方法

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6081560A (ja) * 1983-10-11 1985-05-09 Nissan Motor Co Ltd 無段変速機の制御装置
US6381529B1 (en) * 2001-06-07 2002-04-30 Deere & Company Control system for hydrostatic transmission
KR100398687B1 (ko) * 2001-07-19 2003-09-19 삼성광주전자 주식회사 진공청소기용 사이클론 집진장치의 그릴 조립체
US6813551B2 (en) * 2002-02-04 2004-11-02 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Control apparatus for continuously variable transmission
US8936141B2 (en) 2010-10-15 2015-01-20 GM Global Technology Operations LLC Micro-electro-mechanical-systems based hydraulic control for a powertrain
US9435409B2 (en) 2011-11-21 2016-09-06 GM Global Technology Operations LLC Variator output gearset
US9903471B2 (en) 2012-09-12 2018-02-27 GM Global Technology Operations LLC Control system and method for continuously variable transmission with variator speed ratio closed-loop feedback

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20060229156A1 (en) * 2005-04-11 2006-10-12 Jatco Ltd Shift control apparatus of belt type continuously variable transmission
CN101627233A (zh) * 2007-06-15 2010-01-13 爱信艾达株式会社 变速器装置以及无级变速器的控制方法
CN101910685A (zh) * 2007-12-27 2010-12-08 丰田自动车株式会社 无级变速器的液压控制系统及方法
CN102401122A (zh) * 2010-09-08 2012-04-04 加特可株式会社 无级变速器及变速控制方法
CN104214332A (zh) * 2013-05-31 2014-12-17 通用汽车环球科技运作有限责任公司 用于控制无级变速器的液压控制系统的方法

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113954999A (zh) * 2021-10-14 2022-01-21 摩拜(北京)信息技术有限公司 两轮车的定速巡航控制方法、装置、两轮车及可读介质
CN113954999B (zh) * 2021-10-14 2023-08-04 摩拜(北京)信息技术有限公司 两轮车的定速巡航控制方法、装置、两轮车及可读介质

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