连续可变变速器及其控制方法技术

连续可变变速器(CVT)(14)，包括驱动带轮(18)、从动带轮(20)和联接在所述驱动和从动带轮(18，20)之间的环形可转动装置(22)。驱动带轮(18)和从动带轮(20)每个均包括带轮齿(19T，21T)，并且环形可转动装置(22)包括装置齿(22T)。控制器(50)可以控制CVT的运行，并可以执行以下指令：(a)当装置齿轮(22T)与带轮齿(19T，21T)配合时，接收转矩请求；(b)确定转矩请求方向是否与输入转矩方向相反；(c)确定由致动器(28,30)施加到驱动带轮(18)的当前夹紧力是否足以改变由驱动带轮(18)传递的扭矩的方向；以及(d)在当前夹紧力不足以改变由驱动带轮(18)传递的扭矩的方向时，命令致动器(28，30)增大该当前夹紧力。

Continuous variable transmission and its control method

A continuously variable transmission (CVT) (14) includes a driving belt wheel (18), a driven pulley (20) and an annular rotary device (22) connected between the driven and driven pulley (18, 20). The drive pulley (18) and the driven pulley (20) each include a gear wheel (19T, 21T), and a ring rotatable device (22) including a device tooth (22T). The controller (50) can control the operation of CVT, and can perform the following instructions: (a) when the gear (22T) with teeth (19T, 21T) with when receiving a torque request; (b) to determine whether the direction of torque request opposite the input torque direction; (c) determined by the actuator (28,30) is applied to the drive pulley (18) whether the current clamping force to change by the drive pulley (18) torque direction; and (d) does not change by the drive pulley in the clamping force (18) torque direction, command actuator (28, 30) increase the current clamping force.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】连续可变变速器及其控制方法
本专利技术涉及连续可变变速器(CVT)及其控制方法。
技术介绍
CVT(continuouslyvariabletransmission)是一种用于提供在校准范围内的无级可变的速比的动力传动装置。即，虽然常规齿轮传动的传动装置通常使用行星齿轮组和多个转动和/或制动离合器建立期望的速比，但CVT替代性地使用具有一对可变直径带轮的变速器组件，以在经校准的速比范围内传动。
技术实现思路
本专利技术描述了包括驱动带轮、从动带轮和联接在驱动带轮和从动带轮之间的环形可转动装置(例如链条)的CVT。驱动带轮和从动带轮每个均包括带轮齿，并且环形可转动装置包括被构造成与带轮齿配合的装置齿。本公开的CVT可以在摩擦驱动模式和固定档位/有效啮合模式下运行。在摩擦驱动模式下，CVT依赖于环形可转动装置和驱动带轮与从动带轮之间的摩擦传递扭矩。在固定档位/有效啮合模式中，至少一些带轮齿与装置齿配合以传递扭矩。当在固定档位/有效啮合模式下运行时，CVT可以在扭矩方向反转期间经历由于两个传动部件之间的间隙而产生的冲击(即，间隙引起的冲击)。在本公开中，术语“间隙”是指两个部件(例如，齿轮齿)之间的自由运动的量。本公开描述了用于在扭矩方向反转期间使CVT中的间隙引起的冲击最小化的方法。在一个实施例中，CVT可以依据适合于在扭矩方向反转期间最小化间隙引起的冲击的方法来运行。在一个实施例中，该方法包括以下步骤：(a)在CVT的驱动带轮在输入扭矩方向上传递扭矩、并且装置齿与带轮齿配合时，经由控制器接收扭矩请求，其中，扭矩请求包括扭矩请求大小和扭矩请求方向；(b)经由控制器确定扭矩请求方向是否与输入扭矩方向相反；(c)当扭矩请求方向与输入扭矩方向相反时，经由控制器确定由致动器施加到驱动带轮的当前夹紧力是否足以将由驱动带轮传递的扭矩的方向从输入扭矩方向改变到扭矩请求方向；和(d)在当前夹紧力不足以将由驱动带轮传递的扭矩的方向从输入扭矩方向改变到扭矩请求方向时，经由控制器命令致动器增加施加到驱动带轮的夹紧力。本公开还描述了能够根据如上描述的方法操作的CVT组件和包括CVT的车辆。根据以下具体实施方式，在结合附图时，本公开的上述特征和优点以及其它特征和优点将是显而易见的。附图说明图1是具有内燃机和如本文所述被控制的固定档位/有效啮合的连续可变变速器(CVT)的示例车辆的示意图；图2可用作图1所示的车辆的一部分、且经由图5的方法可控的示例性固定档位/有效啮合CVT的示意图；图3是图2所示的CVT的示意性前视图；图4是图2所示的CVT的示意性侧视图；且图5是描述用于控制图2所示的CVT的方法的流程图。具体实施方式参考附图，其中在若干幅图中相同的附图标记对应相似或相同的部件，在图1中示例性示出示例车辆10。车辆10包括动力源12，虽然其被示出为示例性内燃机(E)，但可以替代性地实现为电机或其他合适的扭矩发生装置。为了说明的一致性，在本公开中将动力源12描述为发动机12，但不限于这种设计。参考图1和图2，图1的车辆10包括固定档位/有效啮合连续可变变速器(CVT)14和相关联的控制器(C)50。如下面参照图2和图5更详细地阐述的，控制器50被配置成(即，具体地经由实现方法100的计算机可读且可实施的指令在软件中编程、并且具体地在硬件中配备)控制CVT14在两种可能的扭矩传递模式(即摩擦驱动模式和固定档位/有效啮合驱动模式)之间的模式转换。在CVT14中，摩擦驱动模式提供了在最低可能速比和最高可能速比之间的速比无级可变性(infinitevariability)。这种无级可变性持续进行，直到达到有效啮合(positiveengagement)，固定齿比保持，直到控制条件需要变回摩擦驱动模式。由于降低了对维持摩擦驱动模式通常所需的对液压和/或机电夹紧力的依赖，因此，具有有效啮合功能的CVT14的改进可以增大变速器效率。发动机12包括被构造成以发动机转速(NE)转动的曲轴13。取决于设计，曲轴13直接或(例如，经由变矩器或输入/断开离合器)间接地连接到CVT14的输入构件130(例如，输入轴)。CVT14还包括输出构件15(例如，输出轴)。输出构件15最终经由例如最终驱动器或差速器17将传动输出扭矩(To)传递给车辆10的一组驱动轮16。CVT14包括具有驱动/主带轮18和从动/次带轮20的变速器组件14V。主带轮18连接到CVT14的输入构件130并由该输入构件130驱动。次带轮20连接到CVT14的输出构件15并驱动该输出构件15。CVT14还包括环形可转动装置22，例如皮带或链条。如本文所使用的，术语“环形可转动装置”通常指任何闭合的/环形的可转动驱动构件、或适合于将扭矩从变速器组件14V内的主带轮18传递到次带轮20的橡胶和/或金属材料的闭合环，包括链条或常规的橡胶和金属驱动皮带。换言之，术语“环形可转动装置”包括可用于在CVT(诸如图1的CVT14)中的带轮之间传递扭矩的所有类型的环形可转动驱动构件。参考图3和图4，环形可转动装置22包括用于实现CVT14的固定档位模式中的有效啮合的多个间隔的装置齿22T(参见图2)。除了装置齿22T之外，环形可转动装置22可以包括布置成行的多个链接件36，例如链节。多个销38将链接件36互连。至少一些销38还将装置齿22T联接到链接件36。当CVT14以摩擦驱动模式运行时，销38与主带轮18和次带轮20直接接触。再次参考图1至图4，相应的主带轮18和次带轮20中每个分别具有一对带轮滑轮19和21，每个带轮滑轮19和21具有相应的圆锥形滑轮面23或25，用于限定可变宽度间隙26。CVT14的环形可转动装置22定位在间隙26内、并接触滑轮面23和25。在所示出的实施例中，环形可转动装置22的销38(图4)至少在CVT14在摩擦驱动模式下运行时直接接触滑轮面23和25。在所示出的实施例中，发动机转速(NE)作为主带轮18的输入转速(ωP)。在其他实施例中，除发动机转速(NE)之外的另一个值可以用作输入转速(ωP)(例如，在发动机12下游使用变矩器时的涡轮转速、转子转速等)。次带轮20总是以次转速(ωS)转动。间隙26的宽度可以通过移动每个主带轮18和次带轮20的相应的滑轮19和/或21中的可移动的一个滑轮而被改变，从而改变CVT14的速比。为此，车辆10包括第一带轮致动器28和第二带轮致动器30，其响应于相应的主力命令和次力命令(分别为FP、FS)压缩相应的主带轮18和次带轮20，即，取决于变速器组件14V的驱动侧或从动侧上的间隙26的宽度是否将被改变而使带轮滑轮19朝向彼此移动和/或使带轮滑轮21朝向彼此移动。尽管第一致动器28和第二致动器30的示例性实施例包括液压活塞/气缸系统，但是在本专利技术的预期范围内，在替代方案中，可以使用机电、气动或其它线性致动器。带轮滑轮19和21中的每个包括侧向周向壁42和在每个侧向周向壁42和相应的带轮滑轮面23、25之间的周向边缘44。每个带轮滑轮19、21限定滑轮角α，其是在相应的滑轮面23、25和相应的周向边缘44之间限定的倾斜角度。驱动带轮18具有半径RP，并且从动带轮20具有半径Rs。驱动带轮18的半径RP是从转动轴线11P到驱动带轮18的周向边缘44本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于控制连续可变变速器(CVT)的方法，其中，所述CVT包括驱动带轮、从动带轮、和联接在所述驱动带轮和所述从动带轮之间的环形可转动装置，所述驱动带轮和所述从动带轮每个均包括带轮齿，并且所述环形可转动装置包括装置齿，其中，所述方法包括：当所述CVT的驱动带轮在输入扭矩方向上传递扭矩、并且所述装置齿与所述带轮齿配合时，经由控制器接收扭矩请求，其中，所述扭矩请求包括扭矩请求大小和扭矩请求方向；经由所述控制器确定所述扭矩请求方向是否与所述输入扭矩方向相反；当所述扭矩请求方向与所述输入扭矩方向相反时，经由所述控制器确定由致动器施加到所述驱动带轮的当前夹紧力是否足以将所述驱动带轮传递的扭矩的方向从所述输入扭矩方向改变为所述扭矩请求方向；以及当所述当前夹紧力不足以将所述驱动带轮传递的扭矩的方向从所述输入扭矩方向改变为所述扭矩请求方向时，经由所述控制器命令所述致动器增大施加到所述驱动带轮的当前夹紧力。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种用于控制连续可变变速器(CVT)的方法，其中，所述CVT包括驱动带轮、从动带轮、和联接在所述驱动带轮和所述从动带轮之间的环形可转动装置，所述驱动带轮和所述从动带轮每个均包括带轮齿，并且所述环形可转动装置包括装置齿，其中，所述方法包括：当所述CVT的驱动带轮在输入扭矩方向上传递扭矩、并且所述装置齿与所述带轮齿配合时，经由控制器接收扭矩请求，其中，所述扭矩请求包括扭矩请求大小和扭矩请求方向；经由所述控制器确定所述扭矩请求方向是否与所述输入扭矩方向相反；当所述扭矩请求方向与所述输入扭矩方向相反时，经由所述控制器确定由致动器施加到所述驱动带轮的当前夹紧力是否足以将所述驱动带轮传递的扭矩的方向从所述输入扭矩方向改变为所述扭矩请求方向；以及当所述当前夹紧力不足以将所述驱动带轮传递的扭矩的方向从所述输入扭矩方向改变为所述扭矩请求方向时，经由所述控制器命令所述致动器增大施加到所述驱动带轮的当前夹紧力。2.根据权利要求1所述的方法，其中，确定由所述致动器施加到所述驱动带轮的当前夹紧力是否足以改变所述驱动带轮传递的扭矩的方向包括将由所述致动器施加到所述驱动带轮的当前夹紧力与预定夹紧力比较，以便确定所述当前夹紧力是否大于或等于所述预定夹紧力。3.根据权利要求2所述的方法，其中，所述预定夹紧力至少部分地基于所述扭矩请求大小。4.根据权利要求3所述的方法，其中，所述驱动带轮具有滑轮面，并且所述预定夹紧力至少部分地基于所述滑轮面和所述环形可转动装置之间的摩擦系数。5.根据权利要求4所述的方法，其中，所述驱动带轮具有半径，并且所述预定夹紧力至少部分地基于所述驱动带轮的半径。6.根据权利要求2所述的方法，其中，命令所述致动器增大施加至所述驱动带轮的当前夹紧力包括命令所述致动器将所述夹紧力增大一预定量，并且所述预定量至少部分地基于所述预定夹紧力。7.根据权利要求6所述的方法，其中，所述预定量等于所述当前夹紧力和所述预定夹紧力之间的差。8.一种连续可变变速器(CVT)组件，包括：CVT，包括驱动带轮、从动带轮和联接在所述驱动带轮和所述从动带轮之间的环形可转动装置，所述驱动带轮和所述从动带轮每个包括带轮齿，并且所述环形可转动装置包括被构造成与所述带轮齿配合的装置齿；致动器，其可操作地联接到所述驱动带轮，以使所述致动器被构造成对所述驱动带轮施加当前夹紧力；控制器，其被编程为：当所述CVT的驱动带轮在输入扭矩方向上传递扭矩时，接收扭矩请求，其中，所述扭矩请求包括扭矩请求大小和扭矩请求方向；确定所述扭矩请求方向是否与所述输入扭矩方向相反；当所述扭矩请求方向与所述输入扭矩方向相反时，确定由所述致动器施加到所述驱动带轮的当前夹紧力是否足以将由所述驱动带轮传递的扭矩的方向从所述输入扭矩方向改变为所述扭矩请求方向；以及当所述当前夹紧力不足以将由所述驱动带轮传递的扭矩的方向从所述输入扭矩方向改变为所述扭矩请求方向时，命令所述致动器增大施加到所述驱...

【专利技术属性】
技术研发人员：段诚武，黄颖，
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