[發明專利]用于無級變速器的打滑檢測系統和方法

有效

• 申請號: 200710197133.2
• 申請日: 2002-09-30
• 公開（公告）號: CN101178121A
• 公開（公告）日: 2008-05-14
• 發明（設計）人: 巖月邦裕;星屋一美;鴛海恭弘;中肋康則;大澤正敬;西澤博幸;山口裕之;鈴木秀之
• 申請（專利權）人: 豐田自動車株式會社
• 主分類號: F16H61/00
• 分類號: F16H61/00;F16H61/12
• 代理公司: 中原信達知識產權代理有限責任公司
• 代理人: 代易寧;車文

相關申請

本申請是中國專利申請NO.02819145.5的分案申請，原申請的申請日為2002年9月30日，發明名稱為“用于無級變速器的打滑檢測系統和方法”。

技術領域

本發明涉及一種用于無級變速器的打滑檢測系統和方法，該無級變速器能夠連續地改變CVT(無級變速器)的傳動比，該傳動比是輸入轉速與輸出轉速之間的比值。

背景技術

作為能夠連續地改變傳動比的無級變速器，皮帶式無級變速器和摩擦環式(牽引式)無級變速器在本領域都是公知的。皮帶式無級變速器適于傳遞轉矩并利用皮帶改變傳動比，摩擦環式無級變速器適于傳遞轉矩并利用動力滾輪(power?roller)改變傳動比。在皮帶式無級變速器中，皮帶繞在主動皮帶輪和被動皮帶輪上，它們能夠分別改變槽寬，并且利用皮帶輪與皮帶的接觸面之間的摩擦力來傳遞轉矩。利用這種結構，通過改變主動皮帶輪的槽寬而改變繞在皮帶輪上的皮帶的有效半徑，以此來改變CVT的傳動比。

另一方面，在摩擦環式無級變速器中，驅動滾輪夾在輸入盤與輸出盤之間，利用驅動滾輪與每個盤之間的牽引油的剪切力來傳遞轉矩。利用這種結構，通過傾斜或偏斜旋轉中的驅動滾輪從而改變在驅動滾輪與每個盤之間傳遞轉矩的位置的半徑，以此來改變CVT的傳動比。在上述類型的無級變速器中，轉矩傳遞部分都是平面形式的，也就是說，轉矩是通過彼此相對的部件的表面來傳遞的，從而能夠連續地改變傳動比。

作為通過表面傳遞轉矩的傳動機構，已知有摩擦離合器、摩擦制動器等等。這樣的摩擦離合器或摩擦制動器的構造使得整個摩擦面區域都彼此接觸或分離，且在設計摩擦面時考慮到磨損的影響。另一方面，無級變速器的結構通過皮帶或驅動滾輪傳遞轉矩，在連續改變轉矩傳遞部分時，皮帶或驅動滾輪與每個皮帶輪或摩擦盤的轉矩傳遞面的一部分相接觸。在這樣的無級變速器中，轉矩傳遞面的設計基本上不允許磨損，因此，轉矩傳遞面的局部磨損就可導致糟糕的轉矩傳遞或對無級變速器造成破壞。

此外，CVT的主要組件或部件的強度是有一定限制的，例如皮帶、摩擦盤和牽引油。因此，相應部件之間的接觸壓力不能無限制地增長以防止無級變速器打滑。而且，當接觸壓力增大到一定程度時，傳動效率和無級變速器的耐用性就可能不良地降低。

因此，在無級變速器中，需要將用于夾緊皮帶或驅動滾輪的夾緊力(或為了夾緊皮帶或驅動滾輪而施加的載荷)設定在最小值，處于能夠保證在皮帶和相應的皮帶輪之間或在驅動滾輪與相應的摩擦盤之間不發生過度打滑(所謂宏觀滑動)。然而，通常情況下，加在無級變速器上的轉矩連續地變化。特別是在使用無級變速器的車輛突然加速或制動時，或者是在其進入復雜的運轉狀態時，例如驅動輪臨時停轉或打滑時，突然的并且瞬時很大的轉矩將作用到無級變速器上。

如果將夾緊力設為較大的值，以便為這樣的臨時大轉矩做好準備，則當車輛正常行駛或在穩定狀態下行駛時，傳動效率和燃油效率會變低。因此，最好能夠進行控制，以便在檢測到上述大轉矩而引起的打滑時增大夾緊力或減小施加到CVT上的轉矩。

同時，在日本專利公開號No.62-2059中，提出了一種用于在無級變速器中檢測由打滑引起的狀況的系統。在該文件中公開的系統用于確定無級變速器中的故障或問題。在此系統中，使用傳感器測量主皮帶輪和副皮帶輪的轉速以計算出傳動比。如果這樣測得的傳動比或傳動比變化率顯示出在正常情況下不會得到的極端值，則該系統判斷出現了故障。

在上述文件公開的系統中使用的傳感器相同于或相當于通常用于無級變速器傳動比控制的傳感器。因此，利用這種構造的上述系統，能夠檢測到無級變速器中的故障或問題而無需為此目的而新設其他的傳感器。從而，在上述文件中公開的系統設計用于確定無級變速器中的故障，但實際上并不具有任何處理皮帶過度打滑的功能。

也就是說，上述文件公開的系統的構造用于在因皮帶過度打滑而導致傳動比或傳動比變化率為異常值時第一次檢測出無級變速器的故障。因此，該系統不能用于避免皮帶過度打滑的目的。或者說，在上述文件中公開的系統不能夠高效、快速、精確地檢測出皮帶的所謂宏觀滑動(即相當大的打滑)的開始，也不能檢測出導致宏觀滑動的狀態。因此，上述的傳統系統不能夠用作執行控制以處理無級變速器中皮帶暫時打滑的打滑檢測系統。

發明內容

因此，本發明的一個目的是提供一種系統，在無級變速器中能夠即時并準確地檢測皮帶等打滑，或者檢測出打滑的開始或可能導致打滑的狀態，并且無需專用的傳感器。