CN117944681A - 用于控制车辆的设备和方法 - Google Patents

Abstract

本公开涉及一种用于控制车辆的设备和方法。该用于控制车辆的设备包括：发动机，包括被构造为通过燃烧燃料产生用于驱动车辆的动力的至少一个燃烧室；变矩器，包括叶轮、涡轮和阻尼离合器并且被构造为通过工作流体来转换从发动机输出的扭矩；无级变速器，包括主动皮带轮、从动皮带轮和皮带；前进离合器，被构造为选择性地阻断变矩器与无级变速器之间的动力传递；以及控制器，被构造为在车辆滑行时执行对前进离合器的滑动控制，当满足燃料重新喷射条件时将燃料重新喷射到发动机的燃烧室中，在执行对变矩器的阻尼离合器的滑动控制之后释放阻尼离合器的接合，以及使前进离合器完全接合。

Description

用于控制车辆的设备和方法

相关申请的交叉引用

本申请要求于2022年10月28日向韩国知识产权局提交的申请号为10-2022-0141167的韩国专利申请的优先权和权益，该韩国专利申请的全部内容通过引用并入本文。

技术领域

本公开涉及一种用于控制车辆的设备和方法。更具体地，本公开涉及一种用于控制装备有无级变速器(continuously variabletransmission)的车辆的设备和方法。

背景技术

车辆的动力传动设备是用于将发动机产生的动力传动到驱动轮的设备。根据换挡方法，动力传动设备可以被分类为手动变速器(MT)、自动变速器(AT)和无级变速器(CVT)等。

自动变速器是自动切换车辆的挡位的变速器，并且动力传动和扭矩增加由流体的流动(flow)来控制。自动变速器根据踩下加速器踏板的程度和车辆的速度来基于预定的换挡模式自动地改变挡位。

手动变速器是由驾驶员手动改变挡位的变速器，其中换挡致动器和发动机由离合器分离，挡位由驾驶员改变，然后通过释放离合器来继续进行动力传递。

无级变速器表示能够获得连续换挡比(shift ratio)的变速器，并且是能够在给定范围内以接近无穷的步长(step)控制换挡比的变速器。无级变速器与仅可以以几个预定步长控制换挡比的其他变速器形成对比。由于无级变速器根据车辆的速度以最有效的旋转速度，例如，每分钟转数(RPM)，来驱动发动机，因此被视为具有优异的经济效率。

尽管无级变速器因其可以在设定范围内自由控制皮带轮传动比(pulley ratio)而具有燃油效率和动力性能优异的优点，但由于发动机旋转速度的过度增加，噪声、振动和声振粗糙度(NVH)恶化，并且换挡感觉也变差。

近年来，人们的注意力集中于应用了能够在采用无级变速器的车辆中实现与自动变速器的换挡控制类似的换挡控制的控制方法的变速器。这种变速器也被称为智能可变变速器(IVT)。IVT调节模拟自动变速器(AT)的换挡感觉的速度比，并且可以通过将链带(chain belt)应用于皮带轮来提高耐用性。

在该背景技术部分中公开的上述信息仅用于增强对本公开的背景的理解，因此可能包含不构成本领域普通技术人员在本国内已知的现有技术的信息。

发明内容

本公开意在提供一种用于控制车辆的设备和方法，其能够防止在燃料被重新喷射到发动机中时产生的车辆的冲击或抖动(jerk)。

一种用于控制车辆的设备可以包括：发动机，包括被构造为通过燃料的燃烧而产生用于驱动车辆的动力的至少一个燃烧室；变矩器，包括叶轮、涡轮和阻尼离合器(damperclutch)，并且被构造为通过工作流体(operation fluid)来转换从发动机输出的扭矩；无级变速器，包括主动皮带轮，从动皮带轮和皮带；前进离合器，被构造为选择性地阻断变矩器与无级变速器之间的动力传递；以及控制器，被构造为在车辆滑行时执行前进离合器的滑动控制、当满足燃料重新喷射条件时将燃料重新喷射到发动机的燃烧室中、在执行对变矩器的阻尼离合器的滑动控制之后释放阻尼离合器的接合以及使前进离合器完全接合。

控制器可以被构造为：当满足用于在车辆滑行时执行对前进离合器的滑动控制的滑动控制条件时，执行对前进离合器的滑动控制。

滑动控制条件可以基于车辆的减速度、变速器流体的温度和冷却剂温度来确定。

当车辆的减速度小于或等于预定的减速度，变速器流体的温度大于或等于预定油温，并且冷却剂温度大于或等于预定冷却剂温度时，可以满足滑动控制条件。

当加速踏板传感器检测到驾驶员的加速意图时，或者当车辆速度达到预定车辆速度时，可以满足重新喷射条件。

控制器可以被构造为执行对前进离合器的滑动控制，直到达到目标滑动速度为止。

控制器可以被构造为基于达到目标滑动速度为止所需的目标时间和达到目标滑动速度为止所需的实际时间来调整对前进离合器的滑动控制。

一种用于控制车辆的方法，在该车辆中依次设置发动机、包括阻尼离合器的变矩器、前进离合器和无级变速器，该方法可以包括：在车辆滑行时通过控制器执行对前进离合器的滑动控制，当满足燃料重新喷射条件时通过控制器将燃料重新喷射到发动机的燃烧室中，以及在重新喷射燃料之后，通过控制器执行对变矩器的阻尼离合器的滑动控制。

当满足用于前进离合器的滑动控制的滑动控制条件时，可以通过控制器执行对前进离合器的滑动控制。

滑动控制条件可以基于车辆的减速度、变速器流体的温度和冷却剂温度来确定。

当车辆的减速度小于或等于预定减速度，变速器流体的温度大于或等于预定油温，并且冷却剂温度大于或等于预定冷却剂温度时，可以满足滑动控制条件。

当加速踏板传感器检测到驾驶员的加速意图时，或者当车辆速度达到预定车辆速度时，可以满足重新喷射条件。

该方法可以进一步包括：当燃料被重新喷射后前进离合器的滑动速度达到目标滑动速度时，通过控制器终止对阻尼离合器的滑动控制并释放阻尼离合器；以及在阻尼离合器被释放之后，通过控制器使前进离合器完全接合。

根据基于示例性实施例的用于控制车辆的方法和设备，可以防止在车辆滑行时燃料被重新喷射到车辆的发动机中时产生的车辆的冲击或抖动。

附图说明

这些附图仅用于在描述本公开的实施例时的参照，因此本公开的技术思想不应限于附图。

图1是示出根据示例性实施例的用于控制变速器的设备的构造的示意图。

图2是示出根据示例性实施例的用于控制变速器的设备的构造的框图。

图3是示出根据示例性实施例的用于控制变速器的方法的流程图。

具体实施方式

下文将参照附图更充分地描述本公开，附图中示出了本公开的实施例。如本领域技术人员将意识到的，可以以各种不同的方式对所描述的实施例进行修改，所有修改都不脱离本公开的思想或范围。

为了清楚地描述本公开，省略了与描述无关的部分，并且在整个说明书中，相同或相似的组成元件由相同的附图标记表示。

此外，由于在附图中示出的每种构造的尺寸和厚度都是为了便于描述而任意示出的，因此本公开不一定限于附图中示出的构造，并且为了清楚地示出一些部分和区域，示出了放大的厚度。

在以下描述中使用的用于组件的术语“模块”和“单元”只是为了使说明书更简单。因此，这些术语本身不具有相互区别的含义或功能。

在描述本说明书的实施例时，如果确定对与本公开相关的公知技术的详细描述可能会模糊本公开的要点，则将省略这些描述。

附图只是为了使本说明书中公开的实施例易于理解而提供，而不应被解释为对本说明书中公开的思想进行限制，并且应当理解的是，在不脱离本公开的范围和思想的情况下，本公开包括所有修改、等同方案和替代方案。

包括诸如“第一”、“第二”等序数的术语仅用于描述各个组件，并不解释为限制这些组件。

如本文所使用的，单数形式“一”、“某一”和“该”也旨在包括复数形式，除非上下文另有明确说明。

这些术语仅用于将一个组件与其他组件区分开。

应进一步理解的是，本说明书中使用的术语“包括”或“具有”表示存在所述特征、数字、步骤、操作、组件、部件或它们的组合，但并不排除存在或添加一个或多个其他特征、数字、步骤、操作、组件、部件或它们的组合。

除非另有明确说明，否则操作或步骤的顺序并不限于权利要求书或附图中呈现的顺序。操作或步骤的顺序可以改变，几个操作或步骤可以合并，某个操作或步骤可以被划分，特定的操作或步骤可以不执行。

在下文中，将参照附图详细描述根据示例性实施例的用于控制变速器的设备。

图1是示出根据示例性实施例的用于控制变速器的设备的构造的示意图。此外，图2是示出根据示例性实施例的用于控制变速器的设备的构造的框图。

如图1和图2所示，根据示例性实施例的用于控制车辆的设备可以包括发动机20、变矩器30、前进离合器40、无级变速器60和控制器70。

发动机20包括至少一个燃烧室，该燃烧室被构造为通过燃料燃烧来产生驱动车辆所需的动力。在发动机20的燃烧室中产生的动力通过变矩器30被供应到无级变速器60。节气门被设置在发动机20的燃烧室的上游侧，例如，在进气歧管的前端，通过节气门的打开量来调节供应到发动机20的燃烧室的空气量。

变矩器30通过工作流体，例如，变速器油，来转换发动机20中产生的扭矩，并将扭矩供应到无级变速器60。为此，变矩器30包括设置在前盖内部的叶轮31、涡轮32和阻尼离合器33。

叶轮31通过机械联接到发动机20的飞轮而旋转，并且当叶轮31旋转时，涡轮32由于工作流体的流动而旋转。阻尼离合器33(或锁止离合器)被设置在前盖与涡轮32之间，并且在特定速度以上选择性地接合以将发动机20的扭矩直接供应到无级变速器60。也就是说，当阻尼离合器33联接到前盖时，发动机20和无级变速器60直接连接，使得发动机20的动力被直接传输到无级变速器60，而不会由于工作流体而造成动力损失。

前进离合器40被设置在变矩器30与无级变速器60之间，并被构造为选择性地阻断变矩器30与无级变速器60之间的动力传递。

无级变速器60可以包括主动皮带轮61、从动皮带轮62和连接主动皮带轮61和从动皮带轮62以传输动力的皮带63。主动皮带轮61连接到前进离合器40，从动皮带轮62连接到车辆的驱动轮。

在无级变速器60中，通过调节施加到主动皮带轮61和从动皮带轮62的液压(例如，变速器流体的压力)，主动皮带轮61和从动皮带轮62沿轴向方向移动，由此皮带63与每个皮带轮之间的接触表面的直径发生变化，通过这种变化，速度比可以被连续地改变。

控制器70可以控制发动机20、变矩器30、前进离合器40和无级变速器60的操作。也就是说，控制器70可以是电子控制单元(ECU)，并且可以被构造为控制车辆的整体操作。控制器70可以是例如由程序(控制逻辑)操作的一个或多个微处理器或包括微处理器的硬件(例如，微型计算机)，并且该程序可以包括用于执行根据示例性实施例的用于控制车辆的方法的一系列指令。这些指令可以存储在用于控制车辆的设备或控制器70的存储器中。

另一方面，根据本公开的实施例的车辆控制装置包括数据检测器10，该数据检测器10检测车辆驾驶所需的信息并将这些信息传输到控制器70。为此，数据检测器10可以包括被构造为检测加速踏板的位置值的加速踏板传感器11、被构造为检测车辆速度的车辆速度传感器13、被构造为检测车辆的减速度的加速度传感器14、被构造为检测变速器流体的温度的油温传感器15以及被构造为检测冷却剂温度的冷却剂温度传感器16。

在下文中，将参照附图详细描述根据实施例的控制设备的操作。

图3是示出根据示例性实施例的用于控制变速器的方法的流程图。

参照图3，在步骤S10处，在车辆滑行时，控制器70确定是否满足用于执行对前进离合器40的滑动控制的滑动控制条件。

滑动控制条件基于车辆的减速度、变速器流体的温度、发动机20的冷却剂温度来确定。具体地，当车辆的减速度小于或等于预定减速度(例如，-3g)、变速器流体的温度大于或等于预定油温(例如，10摄氏度)并且冷却剂温度大于或等于预定冷却剂温度(例如，35摄氏度)时，可以满足滑动控制条件。

在步骤S20处，当满足滑动控制条件时，控制器70执行对前进离合器40的滑动控制。也就是说，控制器70通过调节从液压泵50施加到前进离合器40的工作流体的液压水平来控制前进离合器40进行滑动接合。

前进离合器40的滑动控制是指在前进离合器40与无级变速器60的驱动皮带轮61之间发生的滑动，这可以表示前进离合器40的接合状态，在该接合状态下，前进离合器40与无级变速器60的主动皮带轮61之间发生摩擦并且前进离合器40的两端之间的速度差高于预定速度。此时，控制器70可以执行对前进离合器40的滑动控制，直到前进离合器40的滑动速度达到目标滑动速度(例如，RPM)为止。例如，目标滑动速度可以确定在50RPM和100RPM之间，并且如果需要，则可以通过实验来确定。控制器70通过预定液压控制图(predeterminedhydraulic pressure control map)来执行前馈控制，直到达到目标滑动速度为止，并且在达到目标滑动速度时执行反馈控制。

在执行对前进离合器40的滑动控制的过程中，控制器70可以基于达到目标滑动速度为止所需的目标时间和达到目标滑动速度为止所需的实际时间来调整对前进离合器40的滑动控制。

例如，当实际速度小于目标速度时，控制器70判断从液压泵50施加到前进离合器40的工作流体的压力水平大于正常状态下的压力水平，并且降低施加到前进离合器40的工作流体的压力水平。反之，当实际速度大于目标速度时，控制器70判断从液压泵50施加到前进离合器40的工作流体的压力水平小于正常状态下的压力水平，并且增加施加到前进离合器40的工作流体的压力水平。通过以这种方式调节滑动控制，可以弥补由部件的偏差引起的目标速度的偏差。

在步骤S30处，在执行对前进离合器40的滑动控制时，控制器70判断是否满足燃料重新喷射条件。当通过加速踏板传感器11检测到驾驶员的加速意图时(例如，当加速踏板传感器被压下时)，或者当来自车辆速度传感器13的车辆速度已经逐渐降低为达到预定速度时(例如，15kph)时，可以满足燃料重新喷射条件。

在步骤S40处，当满足燃料重新喷射条件时，控制器70将燃料重新喷射到发动机20的燃烧室中。

在步骤S50处，当燃料被重新喷射到发动机20的燃烧室中时，控制器70执行对变矩器30的阻尼离合器33的滑动控制。对阻尼离合器33的滑动控制可以表示控制阻尼离合器33以滑动联接到前盖的内表面。

在步骤S60处，当前进离合器40的滑动速度达到目标滑动速度时，控制器70终止对阻尼离合器33的滑动控制并释放阻尼离合器33的接合。此时，控制器70可以快速释放从液压泵50施加到阻尼离合器33的工作流体的压力。也就是说，通过快速释放从液压泵50施加到阻尼离合器33的工作流体的压力以释放阻尼离合器33的接合，可以防止车辆快速减速时诸如发动机关闭等不良影响。

在步骤S70处，当阻尼离合器33的接合被释放时，控制器70终止对前进离合器40的滑动控制，并控制前进离合器40进行完全接合。也就是说，可以通过增加施加到前进离合器40的工作流体的液压来控制前进离合器40进行完全接合。

根据上述本公开的实施例，当车辆滑行时燃料被重新喷射到发动机20的燃烧室中时，可以执行对前进离合器40的滑动控制，因此可以防止由于燃料重新喷射而可能产生的冲击或抖动。

因此，由于可以防止由于燃料重新喷射而可能产生的冲击或抖动，因此可以在燃料重新喷射时执行将燃料同时喷射到所有气缸中的快速喷射。由此，可以确保发动机20的扭矩的快速响应性。

根据示例性实施例的用于控制车辆的设备和方法，当车辆滑行时，由于在燃料重新喷射时间点之前对前进离合器40进行滑动控制，并且在燃料重新喷射时间点之后对变矩器30的阻尼离合器33进行滑动控制，因此可以防止由于燃料重新喷射引起的瞬时扭矩变化而发生的车辆抖动现象。

本公开实施例中使用的组成元件或“-单元”或“-组”或块或模块可以被实现为任务、类、子程序、进程、对象、执行线程、诸如程序的软件或诸如现场可编程门阵列(FPGA)或专用集成电路(ASIC)的硬件或者软件和硬件的组合。组成元件或“-单元”可以被包括在计算机可读存储介质中，或者该组成元件或“-单元”的一部分可以分散和分布在多个计算机中。

如上所述，在附图和说明书中公开了实施例。此处，尽管使用了特定的术语，但这些术语仅用于描述本公开的目的，并非用于限制在权利要求书的范围中描述的本公开的含义或范围。因此，本技术领域的普通技术人员将能够理解，根据本公开，多种变化和等同的实施例是可能的。因此，本公开的真正技术保护范围应当由所附权利要求书的范围的技术思想来确定。

Claims (13)

1.一种用于控制车辆的设备，包括：

发动机，包括被构造为通过燃烧燃料产生用于驱动所述车辆的动力的至少一个燃烧室；

变矩器，包括叶轮、涡轮和阻尼离合器，所述变矩器被构造为通过工作流体来转换从所述发动机输出的扭矩；

无级变速器，包括主动皮带轮、从动皮带轮和皮带；

前进离合器，被构造为选择性地阻断所述变矩器与所述无级变速器之间的动力传递；以及

控制器，被构造为在所述车辆滑行时执行对所述前进离合器的滑动控制，当满足燃料重新喷射条件时将燃料重新喷射到所述发动机的所述燃烧室中，在执行对所述变矩器的所述阻尼离合器的滑动控制之后释放所述阻尼离合器的接合，以及使所述前进离合器完全接合。

2.根据权利要求1所述的设备，其中：

所述控制器被构造为在满足用于在所述车辆滑行时执行对所述前进离合器的滑动控制的滑动控制条件时，执行对所述前进离合器的滑动控制。

3.根据权利要求2所述的设备，其中，所述滑动控制条件基于所述车辆的减速度、变速器流体的温度和冷却剂温度来确定。

4.根据权利要求3所述的设备，其中，当所述车辆的减速度小于或等于预定减速度，所述变速器流体的温度大于或等于预定油温，并且所述冷却剂温度大于或等于预定冷却剂温度时，满足所述滑动控制条件。

5.根据权利要求1所述的设备，其中，当加速踏板传感器检测到驾驶员的加速意图时，或者当车辆速度达到预定车辆速度时，满足所述重新喷射条件。

6.根据权利要求1所述的设备，其中，所述控制器被构造为执行对所述前进离合器的滑动控制直到达到目标滑动速度为止。

7.根据权利要求6所述的设备，其中，所述控制器被构造为基于达到所述目标滑动速度为止所需的目标时间和达到所述目标滑动速度为止所需的实际时间来调整对所述前进离合器的滑动控制。

8.一种用于控制车辆的方法，在所述车辆中依次设置发动机、包括阻尼离合器的变矩器、前进离合器和无级变速器，所述方法包括：

当所述车辆滑行时，通过控制器执行对所述前进离合器的滑动控制；

当满足燃料重新喷射条件时，通过所述控制器将燃料重新喷射到所述发动机的燃烧室中；以及

在所述燃料被重新喷射之后，通过所述控制器执行对所述变矩器的所述阻尼离合器的滑动控制。

9.根据权利要求8所述的方法，其中，当满足用于所述前进离合器的滑动控制的滑动控制条件时，通过所述控制器执行对所述前进离合器的滑动控制。

10.根据权利要求9所述的方法，其中，基于所述车辆的减速度、变速器流体的温度和冷却剂温度来确定所述滑动控制条件。

11.根据权利要求10所述的方法，其中，当所述车辆的减速度小于或等于预定减速度，所述变速器流体的温度大于或等于预定油温，并且所述冷却剂温度大于或等于预定冷却剂温度时，满足所述滑动控制条件。

12.根据权利要求8所述的方法，其中，当加速踏板传感器检测到驾驶员的加速意图时，或者当车辆速度达到预定车辆速度时，满足所述重新喷射条件。

13.根据权利要求8所述的方法，进一步包括：

在所述燃料被重新喷射之后，当所述前进离合器的滑动速度达到目标滑动速度时，通过所述控制器终止对所述阻尼离合器的滑动控制并释放所述阻尼离合器；以及

在所述阻尼离合器被释放之后，通过所述控制器使所述前进离合器完全接合。