控制无级变速器的装置及方法制造方法及图纸

描述了一种动力系系统，其包括可转动地与无级变速器(CVT)的变速机联接的内燃发动机。一种用于控制CVT的方法，包括确定实际速比、所需速比以及指令速比。基于实际速比、所需速比以及指令速比来确定总速比变化率，并基于所需速比以及指令速比来确定指令速比轨迹。基于指令速比轨迹确定比例变化系数以及力比因数，并基于总速比变化率以及比例变化系数来确定换挡力。基于换挡力以及力比因数来控制用于CVT的主滑轮力以及副滑轮力。

Apparatus and method for controlling a continuously variable transmission

A powertrain system is described that includes an internal combustion engine that is rotatably coupled to a variable speed transmission (CVT). A method for controlling a CVT includes determining an actual speed ratio, a required speed ratio, and an instruction speed ratio. Based on the actual speed ratio, the required speed ratio and the command speed ratio, the ratio of the total speed ratio is determined, and the speed ratio track is determined based on the required speed ratio and the command speed ratio. Based on the speed ratio of track, the proportional change factor and force ratio factor are determined, and the shift force is determined based on the change rate of total speed ratio and the coefficient of proportion change. The main pulley force and the auxiliary pulley force for CVT are controlled based on the shift force and force ratio factor.

【技术实现步骤摘要】
控制无级变速器的装置及方法
本专利技术涉及一种用于车辆动力系的无级变速器，以及与其相关的方法和控制例程。
技术介绍
动力系可以用来在车辆中提供牵引力，该动力系具有与无级或无限变速器(CVT)联接的内燃发动机。CVT能够在最小(欠驱动)比例和最大(过驱动)比例之间的范围上连续改变输出/输入速比，从而允许对发动机操作的无限变速选择，响应于输出转矩请求实现燃料消耗和发动机性能的优选平衡。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转，同时每个滑轮的两个槽轮在它们之间夹住链条。每个滑轮的槽轮和链条之间的摩擦接合将链条联接至每个滑轮，以将转矩从一个滑轮传递到另一个滑轮。其中一个滑轮可以作为驱动或输入滑轮操作，并且另一个滑轮可以作为从动或输出滑轮操作。齿轮比是从动滑轮的转矩比上驱动滑轮的转矩的比例。可以通过推动其中一个滑轮的两个槽轮相互更加靠近并推动另一个滑轮的两个槽轮分开地更远来改变齿轮比，致使链条在相应的滑轮上升高或降低。
技术实现思路
描述了一种动力系系统，其包括可转动地与无级变速器(CVT)的变速机联接的内燃发动机。一种用于控制CVT的方法，包括确定实际速比、所需速比以及指令速比。基于实际速比、所需速比以及指令速比来确定总速比变化率，并基于所需速比以及指令速比来确定指令速比轨迹。基于指令速比轨迹确定比例变化系数以及力比因数，并基于总速比变化率以及比例变化系数来确定换挡力。基于换挡力以及力比因数来控制用于CVT的主滑轮力以及副滑轮力。本教导的上述特征和优点以及其他特征和优点，从下面结合附图对用于执行如所附权利要求书中所限定的本教导的一些最佳模式和其他实施例的详细描述中显而易见。附图说明通过举例的方式，现在参照附图对一个或多个实施例进行描述，其中：图1示意性地示出了根据本专利技术的动力系系统的元件，其包括可转动地通过变矩器和齿轮箱与无级变速器(CVT)联接的内燃发动机；图2示意性地示出了根据本专利技术的链式CVT的变速机的元件；以及图3示意性地示出了根据本专利技术的速比控制例程的框图，该例程可用来控制CVT中的变速机速比。具体实施方式现在参照附图，其中的描述仅出于说明某些示例性实施例的目的，而并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系系统100的元件，其包括通过变矩器120和齿轮箱130可转动地联接至无级变速器(CVT)140的内燃发动机(发动机)110。动力系系统100通过传动系150联接至车轮160，以在车辆上使用时提供牵引力。响应于驾驶员指令和其他因素通过控制系统10来监测和控制动力系系统100的操作。发动机110可以是任何合适的内燃发动机，其能够将烃燃料转化为机械动力以响应于源自控制系统10的指令而产生转矩。变矩器120是在其输入和输出构件之间提供流体联接以传递转矩的设备，并且优选地包括联接至发动机110的泵122，通过输出构件联接至齿轮箱130的涡轮124，以及变矩器离合器126，其锁定泵122和涡轮124的转动并且由控制系统10控制。变矩器120的输出构件可转动地联接至齿轮箱130，该齿轮箱包括啮合齿轮或其他在变矩器120和CVT140之间提供减速齿轮传动的合适的齿轮传动机构。可替换地，齿轮箱130可以是其他用于在发动机110、变矩器120和CVT140之间提供齿轮传动的合适的齿轮配置，作为非限制性示例，包括链条驱动齿轮配置或行星齿轮配置。在可替换的实施例中，变矩器120中的任意一个或全部两个以及齿轮箱130可以被略去。齿轮箱130包括输出构件，该构件可转动地通过输入构件51联接至CVT140。CVT140的一个实施例参照图2进行描述。CVT140的输出构件61可转动地联接至传动系150，其可转动地通过车轴、半轴或其他合适的扭矩传递元件联接至车轮160。传动系150可包括差速齿轮组、链条驱动齿轮组或其他合适的齿轮装置来向一个或多个车轮160传递转矩。动力系系统100优选地包括用于监测各种设备的转速的一个或多个传感设备，例如，包括发动机速度传感器112、变矩器涡轮速度传感器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以及车轮速度传感器162。每个上述速度传感器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。每个上述速度传感器与控制系统10通信。如本文所用的术语“速度”以及相关术语指的是转动构件的转动速度，除非另外特别指明。如本文所用的术语“位置”以及相关术语指的是转动构件的转动或角位置，除非另外特别指明。控制系统10优选地包括一个或多个控制器12以及用户接口14。单控制器12为了便于说明而示出。控制器12可以包括多个控制器设备，其中每个控制器12与监测和控制单系统相关。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CVT140并监测和控制单子系统(例如，变矩器离合器)的变速器控制器(TCM)。控制器12优选地包括含有可执行指令集的存储设备11。用户接口14与操作者输入设备通信并监测操作者输入设备，例如，操作者输入设备包括加速器踏板15、刹车踏板16以及变速器挡位选择器17。用户接口14基于上述操作者输入来确定操作者转矩请求。在一个实施例中，变速器挡位选择器17包括升挡/降挡特性，由此车辆操作者可以手动选择变速器齿轮比，从而取代变速器控制。升挡指令导致指令CVT140增加其齿轮比，其由在CVT140中增加速比来完成。降挡指令导致指令CVT140降低其齿轮比，其由在CVT140中降低速比来完成。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指的是专用集成电路(多个)(ASIC)、电子电路(多个)、中央处理单元(多个)(例如，微处理器(多个)和相关联的以存储器和存储设备(只读，可编程只读，随机存取，硬盘驱动器等)为形式的非暂时性存储器组件)的任何一种或各种组合。非暂时性存储器组件能够以软件或固件程序或例程、组合逻辑电路(多个)、输入/输出电路(多个)和设备、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的功能的其他组件中的一个或多个形式存储机器可读指令。输入/输出电路(多个)和设备包括模拟/数字转换器和监测来自传感器的输入的相关设备，并以预设的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、算法以及类似的术语是指包括校正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(多个)以提供所需的功能，包括监测来自传感设备和其他网络控制器的输入，并执行控制和诊断指令以控制致动器的操作。例程可以以有规律的时间间隔来执行，例如在正在操作期间每100微秒执行一次。可替换地，例程可以响应于出现触发事件而执行。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可使用直接有线链路、网络通信总线链路、无线链路或任何其他合适的通信链路来实现。通信包括以任何合适的形式交换数据信号，例如，包括通过导电介质的电信号、通过空气的电磁信号、通过光波导的光信号等。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”指的是模拟设备的物理存在或物理过程的基于处理器或处理器可执行的代码和相关的校正。如本文所用的术语“动态”和“动态本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于控制无级变速器(CVT)的方法，所述方法包括：确定实际速比、所需速比以及指令速比；基于所述实际速比、所述所需速比以及所述指令速比来确定总速比变化率；基于所述所需速比和所述指令速比来确定指令速比轨迹；基于所述指令速比轨迹来确定比例变化系数以及力比因数；基于所述总速比变化率以及所述比例变化系数来确定指令换挡力；并且基于所述指令换挡力以及所述力比因数来控制用于所述无级变速器的主滑轮力以及副滑轮力。

【技术特征摘要】
2015.11.09 US 14/9355741.一种用于控制无级变速器(CVT)的方法，所述方法包括：确定实际速比、所需速比以及指令速比；基于所述实际速比、所述所需速比以及所述指令速比来确定总速比变化率；基于所述所需速比和所述指令速比来确定指令速比轨迹；基于所述指令速比轨迹来确定比例变化系数以及力比因数；基于所述总速比变化率以及所述比例变化系数来确定指令换挡力；并且基于所述指令换挡力以及所述力比因数来控制用于所述无级变速器的主滑轮力以及副滑轮力。2.根据权利要求1所述的方法，其中基于所述实际速比、所述所需速比以及所述指令速比来确定所述总速比变化率，包括：基于所述指令速比和所述实际速比之间的差异来确定反馈比率；基于所述指令速比和所述所需速比之间的差异来确定前馈比率；并且组合所述反馈比率以及所述前馈比率。3.根据权利要求1所述的方法，其中基于所述指令速比轨迹确定所述比例变化系数，包括分析经验数据以改进变速机比例导数的关系式，根据以下等式：以及其中：k是所述比例变化系数，VSR是所述所需速比，F换挡是所述换挡力，ωp是所述无级变速器输入速度，KpKs是所述力比因数，并且所述总速比变化率是反馈比例变化率和前馈比例变化率的算术和。4.根据权利要求3所述的方法，其中所述力比因数基于与所述无级变速器的变速机的主滑轮以及所述无级变速器的变速机的副滑轮相关的经验数据来确定。5.根据权利要求1所述的方法，其中基于所述换挡力以及所述力比因数控制所述无级变速器的所述主滑轮力，包括响应于所述换挡力以及所述力比因数控制主指令以驱动所述无级变速器的变速机的主滑轮的可移动槽轮的致...

【专利技术属性】
技术研发人员：Z·J·张，P·G·奥塔内斯，S·白，
申请(专利权)人：通用汽车环球科技运作有限责任公司，
类型：发明
国别省市：美国,US