连续可变比率传动装置及其控制方法制造方法及图纸

公开了一种连续可变比率的传动装置（“变速器”），其包括辊、液压致动器、至少一个阀以及电子控制装置，其中辊在一对滚道之间传递驱动，辊可以根据变速器比率的变化而运动，液压致动器对辊施加偏置力，至少一个阀通过液压管路连接于致动器上以便控制施加于致动器上的压力进而控制偏置力，电子控制装置确定所需的偏置力并且对阀进行相应设置，其特征在于阀的设置另外取决于液压管路中的流速。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种连续可变比率传动装置(“变速器”)及其控制方法。
技术介绍
用于机动车辆传动装置的变速器已经广为人知。本专利技术特别适用于有时被称作“转矩控制”型的变速器。举例来说，其操作所根据的原理见于Torotrak的较早专利(包括US5395292及其欧洲相应文本EP444086)，但可以简要地总结如下。而更常规的“比率控制”型变速器接收对应于所选择的变速器传动比(由相关的电子控制装置确定)的控制输入并且构造成自动调节以便提供所选择的比率，相反转矩控制型变速器接收对应于在变速器输入/输出处的所选择转矩的控制输入。参看前述Torotrak专利中所述的环形滚道、滚动牵引型变速器的特定实例，变速器的控制输入直接确定“反作用转矩”，该反作用转矩为变速器的输入与输出转矩之和。实际的变速器比率并非由变速器的控制输入直接确定。而是产生于由通过变速器输入与输出轴分别施加于其上的转矩所引起的发动机和车辆的加速/减速。这种类型变速器的控制输入通常为两个液压压力之差的形式。通过作用于相对的活塞面上，这两个压力在变速器的部件(通常呈辊的形式)上产生可调节的力，该力又用于产生反作用转矩。一对液压阀用来控制这两个液压压力。在相关的电子控制器中，对变速器反作用转矩的需求被转换成对这两个压力的需求，进而被转换成对被送至这两个阀的控制信号的需求。因此，电子控制器对变速器反作用转矩进行直接控制。当变速器比率恒定，并且液压阀与变速器活塞之间没有流体流动时，作用于变速器活塞上的液压压力等于来自相应液压阀的压力输出。然而，专利技术人已认识到，当变速器比率变化时，将阀连接于活塞上的液压装置中相应地就会产生流动，在沿着流动方向的管路中就不可避免地产生压降。因此，施加于变速器活塞上的压力不同于由液压阀输出的压力。结果可能是反作用转矩偏离所需值。这种问题被加剧，因为液压装置通常包括某种形式的液压阻尼器以便响应于流体流而产生压降，从而用于减小变速器本身的不合需要的振荡行为。阻尼器有助于产生压降。通过流体流动还可能阻止阀产生需求压力。
技术实现思路
根据本专利技术的第一方面，具有一种连续可变比率的传动装置(“变速器”)，其包括辊、液压致动器、至少一个阀以及电子控制装置，其中辊在一对滚道之间传递驱动，辊可以根据变速器比率的变化而运动，液压致动器对辊施加偏置力，至少一个阀通过液压管路连接于致动器上以便控制施加于致动器上的压力进而控制偏置力，电子控制装置确定所需的偏置力并且对阀进行相应设置，其特征在于阀的设置另外取决于液压管路中的流速。通过根据液压装置中的流速设置阀，就能够补偿由于这种流动所致的压力变化。在特别优选的实施例中，电子控制装置用于确定液压管路中的流速，用于确定致动器与阀之间的相应压力变化，以及用于调节阀的设置以便补偿这种压力变化。这样，电子控制装置就能够提供所需偏置力，即使变速器比率发生变化时也能如此。在转矩控制型变速器的情况下，这样就可以可靠地提供所需的反作用转矩。在优选实施例中，电子控制装置根据流速与液压管路的一个或多个部件的特性曲线来计算压力变化。部件特性曲线可以存储于电子控制装置的查阅表中。替代地，在这种连接中可以使用数学模型。通常，表或模型提供部件响应于穿过该部件的流所产生的压降。该压降的方向当然取决于流体流的方向。其作用可能是增加或降低变速器活塞处的压力。还可以考虑压降随着流体粘度和/或温度的变化。在环形滚道、滚动牵引型转矩控制变速器中，将阀连接于致动器上的液压管路中的流速随变速器比率的变化速度而变化并且还随变速器比率而变化，其可以根据这些量来计算。然而，应当指出这些量并非由电子设备直接控制，因此其本身必须经过计算或测量。由于不合需要的振荡的反馈和/或液压装置阻尼的减少，所以根据所测量的变速器比率来进行压力补偿可能导致变速器不稳定。根据本专利技术的特别优选的实施例，在流速计算过程中，电子控制装置考虑了发动机转速和发动机加速度的预测值。当然，发动机转速与变速器输入速度相关，进而与变速器比率相关。通过使用其预测值而非直接测量值就可以避免与发动机转速相关的反馈问题。优选地，液压管路包括至少一个部件，其用于响应于流动情况而产生压力变化进而抑制变速器辊的振荡，并且通过根据预测的发动机转速和发动机加速度来补偿阀的设置，阀和部件的共同作用就是抑制辊位置偏离对应于预测的发动机转速的位置。所述的部件优选为一种液压阻尼器。然而，能为流体流提供收缩横截面的任何部件都可以用于这种用途。在另一个优选实施例中，在计算流速的过程中，电子控制装置考虑了车辆速度和车辆加速度。根据车辆速度/加速度，可以确定变速器的输出速度及其变化速率。然而，如果所测量的车辆速度用于计算流，就还可能存在问题，因为低频车辆/驱动振荡可能因此按照会被反馈从而导致不稳定。在本专利技术的特别优选的实施例中，在确定用于计算流速的车辆加速度值的过程中，电子控制装置考虑了用于驱动车辆所施加的净力的大小。优选地，用于驱动车辆所施加的净力用来获得经过高通滤波的第一车辆加速度信号，车辆速度或加速度的测量结果用来获得经过低通滤波的第二车辆加速度信号，而后将第一和第二信号加在一起以便提供用于计算流速的改良车辆加速度信号。还存在以下问题，即假定车辆速度的测量值受到低频振荡以及信号噪声的影响的情况下，获得用于计算液压装置中的流的车辆速度的可用值(或等效变速器输入速度)的问题。在另外一个优选实施例中，所测量的车辆速度经过低通滤波并且将偏移量加到滤过的信号上以便补偿由于滤波所引起的时滞。本专利技术人已经致力于解决第二种、更普遍的问题。这涉及车辆加速度的确定。由于上述压力补偿及其它原因，所以需要车辆加速度信号，其经过滤波以便除去低频振荡(例如由于车辆悬架与驱动线路中的振荡)，但是其不会难以接受地滞后于实际的车辆加速度。根据本专利技术的第二方面，具有一种确定机动车辆的加速度的方法，其包括确定用于驱动车辆所施加的净力，由此计算车辆加速度的估计值并且进行高通滤波以便提供第一信号，测量车辆加速度，对所测量的车辆加速度进行低通滤波以便提供第二信号，以及将第一与第二信号相加以便提供代表车辆加速度的输出信号。也可以使用某些形式的加速度计来测量车辆加速度。然而，优选地，“测量”值通过测量车辆速度并且对时间求微分而获得。尤其是，根据净驱动力计算车辆加速度优选地包括减去估计的车辆阻力并除以估计的车辆质量这些运算。一种更复杂的方法涉及道路梯度的公差、车辆质量的变化、制动力等等。优选地，包括自适应的车辆质量与梯度模型。根据本专利技术的第三方面，具有一种获得代表物理量的信号的方法，其包括对量进行测量以便提供原始测量信号，对信号进行低通滤波以便提供滤过的信号并向滤过的信号加上偏移量以便提供代表物理量的输出信号，偏移量通过将滤过的信号对时间求微分并乘以常数而获得。附图说明现在将参看附图，仅举例来对本专利技术的特定实施例进行描述，其中图1为环形滚道、滚动牵引型变速器的某些主要部分的高度简化的、部分剖开的图示；图2为液压变速器控制回路的示意图；图3(a)-(e)为某些车辆变量随着时间的过去而变化的曲线图；图4为用于本专利技术的实施例中的滤波策略的方块图；图5为用于相同策略中的滤波器的方块图；图6为示出了实际车辆速度和所测量的车辆速度值(垂直轴)相对于时间(水平轴)的曲线图；图7本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种连续可变比率的传动装置（“变速器”），其包括辊、液压致动器、至少一个阀以及电子控制装置，其中辊在一对滚道之间传递驱动，辊可以根据变速器比率的变化而运动，液压致动器对辊施加偏置力，至少一个阀通过液压管路连接于致动器上以便控制施加于致动器上的压力进而控制偏置力，电子控制装置确定所需的偏置力并且对阀进行相应设置，其特征在于阀的设置另外取决于液压管路中的流速。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：SW默里，
申请(专利权)人：托罗特拉克开发有限公司，
类型：发明
国别省市：GB[英国]