CN107529594A - 用于控制无级变速器的方法及设备 - Google Patents

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Abstract

本文描述了一种动力系系统,该动力系系统包括可旋转地联接至无级变速器(CVT)的内燃机。一种控制CVT的方法包括:基于期望速度比和指令速度比来确定第一速度比变化率,以及基于第一速度比变化率、实际速度比和指令速度比来确定指令速度比轨迹。基于指令速度比轨迹来确定比变化系数和力比因子。基于比变化系数和总速度比变化率来确定换档力。基于换档力和力比因子来控制用于CVT的主滑轮压力和次滑轮压力。

Description

用于控制无级变速器的方法及设备
技术领域
本发明涉及一种用于车辆动力系的无级变速器,以及与其相关联的方法和控制例程。
背景技术
动力系可用于提供车辆中的牵引力,该动力系具有联接至无级或无限变速器(CVT)的内燃机。CVT能够在最小(减速传动)比与最大(超速传动)比之间的范围内连续地改变输出/输入速度比,由此响应于输出扭矩请求而允许对发动机操作的无级变速选择,这实现了燃料消耗与发动机性能之间的优选平衡。
已知的链式无级变速器包括两个滑轮,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将链条夹在其间。每个滑轮的槽轮与链条之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至另一个滑轮。滑轮中的一个可以操作为传动或输入滑轮,而另一个滑轮可以操作为从动或输出滑轮。齿轮比为从动滑轮扭矩与传动滑轮扭矩的比。齿轮比可通过推动滑轮中的一个的两个槽轮靠得更近且推动另一个滑轮的两个槽轮离得更远来改变,从而使链条处于相应滑轮上的更高或更低位置。
发明内容
本文描述了一种动力系系统,该动力系系统包括旋转地联接至无级变速器(CVT)的内燃机。一种用于控制CVT的方法包括:基于期望速度比和指令速度比来确定第一速度比变化率,以及基于第一速度比变化率、实际速度比和指令速度比来确定指令速度比轨迹。比变化系数和力比因子基于指令速度比轨迹来确定。换挡力基于比变化系数和总速度比变化率来确定。用于CVT的主滑轮力和次滑轮力基于换挡力和力比因子来控制。
结合附图,从实施本教导(如所附权利要求所限定)的一些最佳模式和其他实施例的以下详细描述中,本教导的上述特征和优点以及其他特征和优点将变得显而易见。
附图说明
现将参照附图通过举例的方式描述一个或多个实施例,附图中:
图1示意性地示出了根据本发明的动力系系统的构件,该动力系系统包括经由变矩器和齿轮箱可旋转地联接至无级变速器(CVT)的内燃机;
图2示意性地示出了根据本发明的链式CVT的变速装置的构件;以及
图3和图4示意性地示出了根据本发明的速度比控制例程的框图,该例程可用于控制CVT中的变速装置速度比。
具体实施方式
现参照附图,其中描述仅用于说明某些示例性实施例的目的,而不是为了限制本发明,图1示意性地示出了动力系系统100的构件,动力系系统100包括经由变矩器120和齿轮箱130可旋转地联接至无级变速器(CVT)140的内燃机(发动机)110。动力系系统100经由传动系150联接至车轮160,从而在车辆上使用时提供牵引力。动力系系统100的操作由控制系统10监测和控制而响应于驾驶员指令和其他因子。
发动机110可以是任何合适的内燃机,其能够响应于从控制系统10产生的指令,将烃类燃料转化成机械功率以产生扭矩。变矩器120是一种在其输入和输出构件之间提供流体联接用于传递扭矩的设备,并且优选地包括: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的旋转且可由控制系统10控制的变矩器离合器126。变矩器120的输出构件可旋转地联接至齿轮箱130,齿轮箱130包括啮合齿轮,或提供变矩器120与CVT 140之间的减速齿轮传动的其他合适齿轮传动机构。可替换地,齿轮箱130可以是另一种合适的齿轮配置,用于提供发动机110、变矩器120与CVT 140之间的齿轮传动,包括(以非限制性实例的方式)链传动齿轮配置或行星齿轮配置。在可替换实施例中,变矩器120和齿轮箱130中的一个或两个可省略。
齿轮箱130包括经由输入构件51可旋转地联接至CVT 140的输出构件。参照图2描述了CVT140的一个实施例。CVT 140的输出构件61可旋转地联接至传动系150,传动系150经由车轴、半轴或另一种合适的扭矩传递构件可旋转地联接至车轮160。传动系150可包括:差速齿轮组,链驱动齿轮组,或用于将扭矩传递至一个或多个车轮160的另一种合适的齿轮布置。
动力系系统100优选地包括一个或多个传感设备,用于监测各种设备的旋转速度,包括:例如,发动机速度传感器112,变矩器涡轮速度传感器125,CVT变速装置输入速度传感器32,CVT变速装置输出速度传感器34以及车轮速度传感器162。前述速度传感器中的每个可以是任何合适的位置/速度传感设备,诸如霍尔效应传感器。前述速度传感器的每个与控制系统10进行通信。除非另外特别指明,本文所使用的术语“速度”及相关术语是指旋转构件的旋转速度。除非另外特别指明,本文所使用的术语“位置”及相关术语是指旋转构件的旋转或角度位置。
控制系统10优选地包括一个或多个控制器12以及用户界面14。为了便于说明,示出了单个控制器12。控制器12可以包括多个控制器设备,其中控制器12中的每个都与监测和控制单个系统相关联。这可以包括: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且用于监测和控制单个子系统的变速器控制器(TCM),例如变矩器离合器。控制器12优选地包括包含可执行指令组的存储设备11。用户界面14与操作员输入装置(例如,加速器踏板15、制动踏板16和变速器档位选择器17)进行通信,并且监测这些操作员输入装置。用户界面14基于前述操作员输入来确定操作员扭矩请求。在一个实施例中,变速器档位选择器17包括轻点升档(tap-up)/轻点降档(tap-down)特征,从而车辆操作员可以手动选择变速器齿轮比,由此替代变速器控制。轻点升档指令对CVT 140生成增加其齿轮比的指令,这通过增加CVT 140的速度比来完成。轻点降档指令对CVT140生成通过降低CVT140的速度比来降低其齿轮比的指令。
术语控制器、控制模块、模块、控制、控制单元、处理器以及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)以及呈存储器和存储装置(只读、可编程只读、随机存取、硬盘等)形式的相关联非暂时性存储器部件中的任何一个或其各种组合。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形式的机器可读指令,可以是组合逻辑电路、输入/输出电路和装置、信号调节和缓冲电路,以及可由提供所述功能性的一个或多个处理器访问的其他部件。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,其中这些输入以预设采样频率或响应于触发事件而监测。软件、固件、程序、指令、控制例程、代码、算法和类似术语是指包括校准和查找表的任何控制器可执行指令组。每个控制器执行控制例程以提供期望功能,包括:监测来自感测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操作。例程可以在运行期间在规律的间隔(例如,每100毫秒)下执行。可替代地,例程可以响应于触发事件的发生而执行。控制器之间以及控制器、致动器和/或传感器之间的通信可以使用直接有线链路、联网通信总线链路、无线链路或任何另一种合适的通信链路来实现。通信包括以任何合适形式交换数据信号,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、经由光波导交换光信号等。数据信号可以包括:表示来自传感器的输入的信号、表示致动器指令的信号以及控制器之间的通信信号。术语‘模型’是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。如本文所使用的,术语‘动态的’或‘动态地’描述了这样的步骤或过程,即,被实时执行并具有以下特征:通过监测或以其他方式确定参数状态,并且在例程的执行期间或例程执行的迭代之间规律地或定期地更新参数状态。
图2示意地示出了由控制器12有利控制的链式无级变速器(CVT)140的变速装置30的一个实施例的构件。变速装置30在第一旋转构件51与第二旋转构件61之间传递扭矩。本文中,第一旋转构件51名义上称为输入构件51,第二旋转构件61名义上称为输出构件61。在一个实施例中,液压泵70流体联接至变速装置30的构件,以经由液压回路71供应加压液压流体。
变速装置30包括第一或主滑轮36、第二或次滑轮38以及柔性连续旋转装置40,柔性连续旋转装置40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,第二滑轮38可旋转地附接至输出构件61,并且可旋转装置40适用于在第一滑轮36与第二滑轮38之间传递扭矩,并由此在输入构件51与输出构件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,第二滑轮38和输出构件61围绕第二轴线46旋转。连续旋转装置40可以是皮带、链条或另一种合适的柔性连续装置。输入速度传感器32可以安装在输入构件51附近,以产生与第一、输入滑轮36有关的CVT输入速度33,以及输出速度传感器34可以安装在输出构件61附近,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,而第一滑轮36和第二滑轮38中的另一个用作夹紧滑轮,以产生足够的夹紧力而在其间传递扭矩。如本文所使用的,术语‘速度比’是指变速装置速度比,其是CVT输出速度与CVT输入速度的比。CVT输入速度可以基于以下来确定:来自发动机速度传感器112、变矩器涡轮速度传感器125或CVT变速装置输入速度传感器32(如本文所述)中的一个的信号输入,或来自另一种合适的速度/位置传感器的信号输入。CVT输出速度可以基于以下来确定:来自输出速度传感器34或车轮速度传感器162(如本文所述)的信号输入,或来自另一种合适的速度/位置传感器的信号输入。速度比参数基于CVT输入速度和CVT输出速度来确定。
第一滑轮36垂直于第一轴线48分离,以限定形成在可移动槽轮52与固定槽轮54之间的环形第一凹槽50。可移动槽轮52沿着第一轴线48相对于固定槽轮54轴向地移动或平移。例如,可移动第一槽轮52可以经由花键连接附接至输入构件51,由此允许可移动第一槽轮52沿着第一轴线48轴向移动。固定第一槽轮54设置成与可移动第一槽轮52相对。固定第一槽轮54沿着第一轴线48轴向地固定至输入构件51。如此,固定第一槽轮54不会沿第一轴线48的轴向方向移动。可移动第一槽轮52和固定第一槽轮54各包括第一凹槽表面56。可移动第一槽轮52和固定第一槽轮54的第一凹槽表面56设置成彼此相对,以限定其间的环形第一凹槽50。相对的第一凹槽表面56优选地形成倒截头圆锥形形状,使得可移动第一槽轮52朝向固定第一槽轮54的移动增加了环形第一凹槽50的外滑轮直径。致动器55布置有第一滑轮36,以响应于传动信号53而控制可移动第一槽轮52的轴向位置,包括将可移动第一槽轮52朝向固定第一槽轮54推动。在一个实施例中,致动器55是一种液压控制装置(例如,流体联接至液压回路71的阀),以及传动信号53是一种液压压力信号。
第二滑轮38垂直于第二轴46分离,以限定其间的环形第二凹槽62。环形第二凹槽62设置成垂直于第二轴线46。第二滑轮38包括可移动槽轮64和固定槽轮66。可移动槽轮64沿第二轴线46相对于固定槽轮66轴向地移动或平移。例如,可移动第二槽轮64可以经由花键连接附接至输出构件61,由此允许可移动第二槽轮64沿着第二轴线46轴向移动。固定第二槽轮66设置成与可移动第二槽轮64相对。固定第二槽轮66沿第二轴46轴向地固定至输出构件61。如此,固定第二槽轮66不会沿第二轴46的轴向方向移动。可移动第二槽轮64和固定第二槽轮66各包括第二凹槽表面68。可移动第二槽轮64和固定第二槽轮66的第二凹槽表面68设置成彼此相对,以限定其间的环形第二凹槽62。相对的第二凹槽表面68优选地形成倒截头圆锥形形状,使得可移动第二槽轮64朝向固定第二槽轮66的移动增加了环形第二凹槽62的外滑轮直径。致动器65布置有第二滑轮38,以响应于从动信号63而控制可移动第二槽轮64的轴向位置,包括将可移动第二槽轮64朝向固定第二槽轮66推动。在一个实施例中,致动器65是一种液压控制装置(例如,流体联接至液压回路71的阀),以及传动信号63是一种液压压力信号。第一滑轮36的外滑轮直径与第二滑轮38的外滑轮直径的比限定了变速器扭矩比。其他构件(诸如呈可选择单向离合器等形式的离合器组件)可以布置在变速装置30与其他动力系和传动系部件和系统之间。
包括发动机110和CVT 140的动力系系统100的实施例的控制例程可以实施成在布置在车辆上时提供牵引力。控制例程的一个目的可以是:在稳态跟踪误差为零或最小且对输出扭矩请求作出迅速、流畅响应的情况下,跟踪所指令的操作状态。这包括考虑和控制系统操作,包括发动机扭矩管理、系统能力(诸如变速器中的液压管线压力)、系统和部件温度、传感器的测量能力以及其他因子。
图3和图4示意性地示出了速度比控制例程(例程)300的框图,例程300可以有利地用于控制参照图1和图2所示的CVT 140的实施例的CVT速度比。
CVT速度比可以通过控制施加在主滑轮36上的力(例如,主滑轮压力指令)以及通过控制施加在次滑轮38上的力(例如,次滑轮压力)来控制,这可以基于如本文所述的最小滑轮夹紧力、换挡力和Ide模型来计算或以其他方式来确定。例程300的速度比参数包括指令速度比301、期望速度比302和实际速度比303。实际速度比303指示速度比的当前测量值,并且基于所测量的输入和输出速度比(例如,由输入速度传感器32测量的CVT输入速度33和由输出速度传感器34测量的CVT输出速度35)来确定。期望速度比302是用于操作动力系系统100的CVT 140的优选速度比,其响应于操作员扭矩请求和平衡,或以其他方式考虑与驾驶性能、燃料消耗、排放的因子,以及可被检测或估计且与输出功率指令、车速和发动机扭矩相关的其他操作条件。指令速度比301是由控制器指令的速度比,用于例程300的下一次迭代的执行期间的实施,或是可达到的目标比。如本文所述,控制器12通过控制CVT 140的主滑轮36和次滑轮38中一个或两个的压力来控制CVT 140,以实现期望速度比。控制CVT140的主滑轮36和次滑轮38中一个或两个的压力可以通过控制传动信号53和从动信号63来实现,以向第一和第二致动器55、65施加必要压力,从而实现期望速度比,其中必要压力优选地为主压力指令和次压力指令的形式。
例程300的第一部分包括:基于指令速度比301、期望速度比302和实际速度比303,使用前馈控制和反馈控制来确定总速度比变化率325。反馈控制采用了控制器310,控制器310基于指令速度比301和实际速度比303之间的差来确定反馈比率311。控制器310可以是任何合适的反馈控制装置,包括但不限于:比例-积分-微分(PID)控制器、最优鲁棒控制器,或模型预测控制(MPC)装置。前馈控制采用了前馈控制器320,前馈控制器320基于指令速度比301和实际速度比303之间的差来确定前馈速度比率321。总速度比变化率325可以通过结合反馈比率311和前馈速度比率321来确定,例如通过计算它们的算术和。在轨迹控制器340中估算了前馈速度比率321和指令速度比301,基于此来确定指令速度比轨迹341。
如参照图4所最佳示出,前馈控制器320基于期望比误差305和相关因子312来确定前馈速度比率321。期望比误差305是指令速度比301和期望速度比302之间的差。前馈控制器320将车辆操作条件以及对加速踏板15、制动踏板16和变速器档位选择器17(包括轻点升档/轻点降档特征)的操作员输入考虑在内。相关因子312包括(以非限制性实例的方式)变速器温度、输入速度和输入扭矩,而对基于液压泵和系统能力、管线压力和次滑轮38的当前力的有效力具有限制。第一控制标记313可以用于指示是否采用了前馈速度比率321。
当期望速度比302的变化为线性变化时,前馈控制器320如下确定前馈速度比率321:
比率=(DsrdRatio-CmndRatio)*FeedFwdGain [1]
其中:
DsrdRatio是期望速度比302,
CmndRatio是指令速度比301,以及
FeedFwdGain是可校准的增益因子。
当期望速度比302的变化为线性变化时,前馈控制器320根据如下确定第一前馈速度变化率321:
变化率=-(No*AccelProf)Ni2 [2]
其中:
Ni是CVT输入速度33,
No是CVT输出速度35,以及
AccelProf是输入CVT 140的输入构件51的指令加速度分布。在某些实施例中,第一速度比变化率321是可基于车辆速度、输入扭矩、速度比和扭矩容量比所确定的校准值。
期望速度比302为线性变化的操作条件包括:对于操作员对变速器档位选择器17的轻点升档/轻点降档输入的响应,或是操作员停止踩踏加速踏板15而使车辆减速的时候。
当对制动踏板16的操作员输入指示减速和停止车辆向前移动的紧急请求时,前馈控制器320根据如下确定前馈速度比率321:
比率=PumpLimitedRdot [3]
其中:
PumpLimitedRdot是速度比的最大可实现时间变化率,其仅受液压泵70的流体压力容量限制。
第一控制标记313基于所监测的操作条件来指示是否采用前馈速度比率321。前馈控制器320可以基于期望比误差305和变速装置140的硬件限制312选择不确定前馈速度比率321。这可以包括与速度测量的不确定性相关的条件,诸如当第一和第二滑轮36、38中的一个的速度小于可采用速度传感器32、34中的一个所精确测量的速度时的低速操作条件。这也可以包括第一和第二滑轮36、38中的一个的速度从低速条件过渡到非低速条件时的条件。当设定好第一控制标记313即等于逻辑1时,前馈速度比率321设定成等于零。当设定好第一控制标记313即等于逻辑0时,如本文所述地设定前馈速度比率321。因此,当以低滑轮速度或在滑轮速度从低速条件过渡到非低速条件的情况下操作时,前馈速度比率321可指令为零。
轨迹控制器340基于前馈速度比率321和指令比误差304来确定指令速度比轨迹341,指令比误差304基于指令速度比301和实际速度比303来确定,并且还考虑到变速装置140的硬件限制312(例如液压管线压力)和驾驶性能问题。对轨迹控制器340的输入包括变速器温度345、输入速度344、输入扭矩343和期望速度比302以及第二控制标记347,第二控制标记347指示将期望速度比302用作指令速度比301的指令。当指令速度比变化率为零时,指令速度比轨迹341基于实际速度比303(在滑轮速度变低之前,确定为上次所计算的值)而保持为先前所指令的数值。该条件保持有效,直到期望速度比302处于其与测量速度比303的阈值差内或直到计时器到期。
指令速度比轨迹341通过积分前馈速度比率321与可变系数来确定,该可变系数基于指令速度比301和速度比误差(等于实际速度比303与指令速度比301之间的差)来确定。
指令速度比轨迹341通过用于最小速度比和最大速度比的硬件来限制。当指示将期望速度比302用作指令速度比301的指令的第二控制标记347为TRUE(真)时,也可以重置积分。当在升档机动期间实际速度比303大于期望速度比302且期望速度比302大于指令速度比301时,第二控制标记347(指示将期望速度比302用作指令速度比301的指令)可设定为真。当在降档机动期间,实际速度比303小于期望速度比302且期望速度比302小于指令速度比301时,第二控制标记347(指示将期望速度比302用作指令速度比301的指令)也可设定为真。在这些情况下,指令速度比301重置为期望速度比302。
指令速度比轨迹341可以成形为期望速度比、当前指令速度比和当前测量速度比的函数。这包括计算将管线压力和驾驶性能考虑在内的指令比轨迹。此处所测量的指令速度比轨迹符合进入或退出特殊比变化,诸如响应于踩踏升档或踩踏降档发生的比变化。指令速度比轨迹考虑了轨迹计算中对最小和最大比的几何硬件限制。当可能存在测量不确定性时,指令速度比轨迹可能被改变。
指令速度比轨迹341被输入到Ide模型350,Ide模型350基于CVT 140的实施例的指令速度比轨迹341来确定比变化系数351,并且确定主滑轮力和次滑轮力的关系的力比因子(KpKs)352。Ide模型350包括处理器可执行代码以及模拟与CVT 140的实施例的操作相关联的物理关系的相关联校准。Ide模型及其发展和实施方式是已知的,因此在这里不进行详细描述。对于变速装置比导数物理关系可转化为以下可执行关系式,其中变速装置比导数与指令速度比轨迹341相对应,即,指示指令速度比301的时间变化率。变速装置比导数可以如下表示,并将反馈比率和前馈比率相结合:
换档力Fshift可以如下确定:
Fshift=Fprim-KpKs(VSR,TCR)Fsec [5]
方程式4和5的项如下包括:
Fprim是与第一或主滑轮36相关联的力,其将相关压力和离心力考虑在内;
Fsec是与第二或次滑轮38相关联的力,其将相关压力、离心力和弹簧弹力考虑在内;
ωp是CVT输入速度;
k是比变化系数351;
KpKs是力比因子352;
TCR是CVT 140的实施例的扭矩容量比342;以及
VSR是期望速度比302。
在稳态操作条件下:
KpKs=FPrim/Fsec且Fshift=0 [6]
参照方程式4和5所描述的变速装置比导数的关系式可采用经验数据推出而用于CVT 140的实施例,可关于一系列的速度、负载和速度比条件采集该经验数据,并且进行分析,以确定各种因子和系数的状态。力比因子KpKs 352表示Fprim和Fsec的比,其考虑了来自液压、离心压力和弹簧弹力的力,并且可以利用指令速度比301和扭矩容量比342根据经验得到。力比因子KpKs 352取决于输入滑轮扭矩343、CVT输入速度33、CVT输出速度35、变速器流体温度345、变速器流体性质和其他因子。比变化系数k351是已校准项,其使用与CVT 140的实施例的操作相关的经验数据来确定。换挡力计算例程330利用比变化系数k351和总速度比变化率325来确定指令换档力Fshift-cmd335。指令换档力Fshift-cmd 335是附加力的量值,该附加力施加在第一滑轮36或第二滑轮38上,以响应于换档指令而改变速度比。
考虑到最小滑轮夹紧力356、离心力355、弹簧弹力354和扭矩力系数353,滑轮压力确定例程360利用指令换档力Fshift-cmd335和力比因子KpKs 352来确定用于控制CVT 140的主滑轮压力指令和次滑轮压力指令。最小滑轮夹紧力356、离心力355、弹簧弹力354和扭矩力系数353是可基于经验关系确定的特定应用参数。如此,用于控制CVT 140的主滑轮压力指令和次滑轮压力指令是基于期望力(包括夹紧力和反馈校正力)和特定操作条件下的变速器液压特性。
滑轮压力确定例程360确定了主滑轮压力指令(例如,参照图2所描述的变速装置30的传动信号53),并且还确定了次滑轮压力指令(例如,参照图2所描述的变速装置30的从动信号63),从而控制CVT140的致动器来调节CVT 140的速度比。
流程框图中的流程图和框图示出了根据本发明的各种实施例的系统、方法和计算机程序产品的架构、功能和操作的可能实现方式。关于这一点,流程图或框图中的每个框可代表模块、区段或代码部分(其包括用于实现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/或流程图的每个框以及框图和/或流程图中框的组合可以通过执行特定功能或行为的专用硬件系统或专用硬件与计算机指令的组合来实现。这些计算机程序指令也可以存储在计算机可读介质中,能够引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式作用,使得存储在计算机可读介质中的指令产生包括实现流程图中指定功能或行为的制品。
详细的描述和附图或图是对本发明的支持和描述,但本教导的范围仅由权利要求书来限定。尽管已经详细描述了一些用于执行本教导的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所限定的本发明的各种可替代设计和实施例。

Claims (10)

1.一种控制无级变速器(CVT)的方法,所述方法包括:
基于期望速度比和指令速度比来确定第一速度比变化率;
基于所述第一速度比变化率、实际速度比和指令速度比来确定指令速度比轨迹;
基于所述指令速度比轨迹来确定比变化系数和力比因子;
基于所述比变化系数和总速度比变化率来确定换档力;以及
基于所述换档力和所述力比因子经由控制器来控制用于所述无级变速器的主滑轮力和次滑轮力。
2.如权利要求1所述的方法,还包括:基于所述换档力、所述力比因子、最小滑轮夹紧力、离心力和弹簧弹力来控制用于所述无级变速器的主滑轮压力和次滑轮压力。
3.如权利要求1所述的方法,其中基于所述期望速度比和所述指令速度比来确定所述第一速度比变化率包括:当所述期望速度比的变化为线性变化时,基于所述期望速度比与所述指令速度比之间的差乘以所述前馈增益因子来确定所述第一速度比变化率。
4.如权利要求1所述的方法,其中基于所述期望速度比和所述指令速度比来确定所述第一速度比变化率包括:根据以下方程式来确定所述第一速度比变化率:
变化率=-(No*AccelProf)/Ni2
其中:
变化率是所述第一速度比变化率,
Ni是无级变速器输入速度,
No是无级变速器输出速度,以及
当所述期望速度比的变化为阶跃变化时,AccelProf是所述无级变速器输入构件的指令加速度分布。
5.如权利要求1所述的方法,其中基于所述期望速度比和所述指令速度比来确定所述第一速度比变化率包括:将所述第一速度比变化率确定为所述速度比中的最大可实现时间变化率,所述速度比仅受液压泵的流体压力能力限制,所述液压泵为所述无级变速器提供加压液压流体。
6.如权利要求1所述的方法,其中确定所述指令速度比轨迹包括:采用基于所述实际速度比与所述指令速度比之间的差的可变系数对所述第一速度比变化率进行积分。
7.如权利要求1所述的方法,其中所述总速度比变化率基于所述实际速度比、所述期望速度比和所述指令速度比来确定,包括:
基于所述指令速度比与所述实际速度比之间的差来确定反馈比率;
基于所述指令速度比与所述期望速度比之间的差来确定比变化率;以及
将所述反馈比率和所述比变化率相结合。
8.如权利要求1的所述方法,其中基于所述指令速度比轨迹来确定所述比变化系数包括:分析经验数据,以根据以下方程式推出变速装置比导数的关系式:
Fshift=Fprim-KpKs(VSR,TCR)Fsec
其中:
k是所述比变化系数,
VSR是所述期望速度比,
Fprim是与所述VSR的变速装置的主滑轮相关联的力,
Fsec是与所述VSR的变速装置的次滑轮相关联的力,
Fshift是所述换档力,
ωp是无级变速器输入速度,
KpKs是所述力比因子,以及
TCR是无级变速器的扭矩容量比;以及
其中所述变速装置比导数对应于所述指令速度比轨迹。
9.如权利要求1的所述方法,其中基于所述指令速度比轨迹来确定力比因子包括:分析经验数据,以根据以下方程式推出变速装置比导数的关系式:
<mrow> <mover> <mi>r</mi> <mo>&amp;CenterDot;</mo> </mover> <mo>=</mo> <mi>k</mi> <mrow> <mo>(</mo> <mi>VSR</mi> <mo>,</mo> <msub> <mi>&amp;omega;</mi> <mi>p</mi> </msub> <mo>)</mo> </mrow> <mo>*</mo> <mo>[</mo> <msub> <mi>F</mi> <mi>prim</mi> </msub> <mo>-</mo> <mi>kpks</mi> <mrow> <mo>(</mo> <mi>VSR</mi> <mo>,</mo> <mi>TCR</mi> <mo>)</mo> </mrow> <msub> <mi>F</mi> <mi>sec</mi> </msub> <mo>]</mo> </mrow>
其中:
VSR是所述期望速度比,
Fprim是与所述VSR的变速装置的主滑轮相关联的力,
Fsec是与所述VSR的变速装置的次滑轮相关联的力,
ωp是无级变速器输入速度,
k是基于Fprim与Fsec的比所确定的所述比变化系数,
kpks是所述力比因子,以及
TCR是无级变速器的扭矩容量比。
10.一种无级变速器(CVT),包括:
变速装置,其包括第一滑轮和第二滑轮,所述第一滑轮和第二滑轮通过柔性连续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部件,而所述第二滑轮可旋转地联接至输出部件;
所述第一滑轮包括可移动槽轮,所述可移动槽轮响应于第一致动器的推动沿着第一轴线相对于固定槽轮平移;所述第二滑轮包括可移动槽轮,所述可移动槽轮响应于第二致动器的推动沿着第二轴线相对于固定槽轮平移;
控制器,与第一传感器和第二传感器进行通信,并且可操作地连接至所述第一和第二致动器,所述第一传感器配置成监测与所述第一滑轮相关联的第一速度,所述第二传感器配置成监测与所述第二滑轮相关联的第二速度;
所述控制器包括指令组,所述指令组可执行成:
基于期望速度比和指令速度比来确定第一速度比变化率,
基于所述第一速度比变化率、实际速度比和指令速度比来确定指令速度比轨迹,
基于所述指令速度比轨迹来确定比变化系数和力比因子,
基于所述比变化系数和总速度比变化率来确定换档力,以及
基于所述换档力、最小滑轮夹紧力和所述力比因子来控制用于无级变速器的主滑轮压力和次滑轮压力。
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