[發(fā)明專(zhuān)利]用于連續(xù)可變變速器的控制系統(tǒng)和方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310415016.4
• 申請(qǐng)日: 2013-09-12
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN103661357B
• 公開(kāi)（公告）日: 2017-01-11
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: J.X.崔;R.A.韋弗
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 通用汽車(chē)環(huán)球科技運(yùn)作有限責(zé)任公司
• 主分類(lèi)號(hào): B60W10/105
• 分類(lèi)號(hào): B60W10/105;B60W10/08;B60W30/18
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務(wù)所11105
• 代理人: 葛青

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種控制系統(tǒng)和方法，其在用于車(chē)輛的連續(xù)可變變速器中具有變換器速比閉環(huán)反饋。

背景技術(shù)

具有聯(lián)接到連續(xù)可變或無(wú)級(jí)變速器的內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力總成被用來(lái)提供有效的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)。在連續(xù)可變或無(wú)級(jí)變速器（此后稱(chēng)為“CVT”）中，變速器傳動(dòng)比可以以連續(xù)的方式從最大減速傳動(dòng)比（under?drive?ratio）變化至最大增速傳動(dòng)比（over?drive?ratio）。這允許發(fā)動(dòng)機(jī)在最佳油耗區(qū)域或最佳性能區(qū)域運(yùn)行。

CVT包括牽引驅(qū)動(dòng)組件，通常為整環(huán)式單元或半環(huán)式單元的形式。這些裝置都經(jīng)由滾輪通過(guò)牽引力將功率或扭矩從輸入盤(pán)傳遞到輸出盤(pán)。CVT通常包括至少兩個(gè)輸入盤(pán)、兩個(gè)輸出盤(pán)和設(shè)置在相應(yīng)的輸入盤(pán)/輸出盤(pán)對(duì)之間的多個(gè)滾輪。輸入盤(pán)、輸出盤(pán)和滾輪的每個(gè)組件是變換器。每個(gè)變換器具有變換器速比（VSR），其是輸入盤(pán)速度和輸出盤(pán)速度之間的比率。變換器速比是滾輪所定位的角度的函數(shù)。滾輪可旋轉(zhuǎn)地支撐在凸耳上，液壓力施加到所述凸耳上，以將滾輪在相應(yīng)的輸入和輸出盤(pán)對(duì)之間保持在希望位置。施加到凸耳上的液壓壓力建立盤(pán)和滾輪之間的牽引力。由于液壓系統(tǒng)中的滯后，使用液壓電磁閥或類(lèi)似這樣的液壓控制裝置來(lái)改變液壓力的系統(tǒng)可能不能快速地變化。

當(dāng)前的CVT系統(tǒng)可使用步進(jìn)電動(dòng)機(jī)或其他類(lèi)型的促動(dòng)裝置來(lái)以開(kāi)環(huán)調(diào)節(jié)促動(dòng)器位置，從而達(dá)到希望的滾輪位置，并且由此達(dá)到希望的VSR。控制器指導(dǎo)步進(jìn)電動(dòng)機(jī)運(yùn)動(dòng)若干步距至計(jì)算出的位置，由此調(diào)節(jié)促動(dòng)器位置。計(jì)算出的位置對(duì)應(yīng)于希望的VSR。VSR中的變化導(dǎo)致變速器速度的變化，從而車(chē)輛動(dòng)力學(xué)特性變化。使用這些車(chē)輛動(dòng)力學(xué)變化以及駕駛員輸入，CVT控制系統(tǒng)在步進(jìn)電動(dòng)機(jī)被指導(dǎo)再次運(yùn)動(dòng)、調(diào)節(jié)促動(dòng)器位置之前確定新的希望的VSR。因此，這樣的CVT控制系統(tǒng)具有慢的響應(yīng)時(shí)間，且非常依賴(lài)于步進(jìn)電動(dòng)機(jī)定位的精度來(lái)達(dá)到希望的VSR。因此，需要這樣的控制系統(tǒng)，其提高響應(yīng)時(shí)間和CVT的精度，并降低由于步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的所需的精度而導(dǎo)致的成本。

發(fā)明內(nèi)容

提供了一種通過(guò)變換器速比閉環(huán)反饋來(lái)控制連續(xù)可變變速器的方法。該方法響應(yīng)于駕駛員和車(chē)輛輸入，并在具有變換器和電機(jī)的系統(tǒng)中操作，所述變換器包括至少一個(gè)滾輪，其操作地定位在輸入盤(pán)和輸出盤(pán)之間，從而變換器速比（VSR）被定義為輸出盤(pán)速度與輸入盤(pán)速度的比，所述電動(dòng)機(jī)用于調(diào)節(jié)滾輪位置。該方法包括基于駕駛員和車(chē)輛輸入中的至少一個(gè)，確定希望的VSR。接下來(lái)，該方法包括確定調(diào)節(jié)滾輪的位置所需的電機(jī)位置調(diào)節(jié)，以達(dá)到希望的VSR。該方法包括基于所需的電機(jī)位置調(diào)節(jié)驅(qū)動(dòng)電機(jī)。接下來(lái)該方法包括：在電動(dòng)機(jī)正被驅(qū)動(dòng)時(shí)感測(cè)變速器輸出速度、在電動(dòng)機(jī)正被驅(qū)動(dòng)時(shí)確定實(shí)際的VSR以及提供對(duì)應(yīng)于實(shí)際的VSR與希望的VSR之間的任何差異的閉環(huán)反饋。該電機(jī)被驅(qū)動(dòng)以消除實(shí)際和希望的VSR之間的差異，由此通過(guò)提高的快速響應(yīng)時(shí)間和更準(zhǔn)確的控制達(dá)到希望的VSR。

提供了用于控制車(chē)輛中的連續(xù)可變變速器的系統(tǒng)，該系統(tǒng)響應(yīng)于駕駛員和車(chē)輛輸入。該系統(tǒng)包括變換器和電機(jī)，所述變換器具有至少一個(gè)滾輪，其操作地定位在輸入盤(pán)和輸出盤(pán)之間，從而變換器速比（VSR）被定義為輸出盤(pán)速度與輸入盤(pán)速度的比，所述電機(jī)用于調(diào)節(jié)滾輪位置。該系統(tǒng)還包括控制器，其用于使用控制模塊控制變換器和電機(jī)，所述控制模塊基于駕駛員和車(chē)輛輸入中的至少一個(gè)確定希望的VSR、確定調(diào)節(jié)滾輪位置所需的電機(jī)位置調(diào)節(jié)以達(dá)到希望的VSR、基于確定的所需的電機(jī)位置調(diào)節(jié)驅(qū)動(dòng)電機(jī)、在電機(jī)正被驅(qū)動(dòng)時(shí)感測(cè)變速器輸出速度、在電機(jī)正被驅(qū)動(dòng)時(shí)確定實(shí)際的VSR和提供對(duì)應(yīng)于實(shí)際的VSR與希望的VSR之間的任何差異的閉環(huán)反饋并驅(qū)動(dòng)電機(jī)以消除實(shí)際的VSR與希望的VSR之間的差異，由此通過(guò)提高的快速響應(yīng)時(shí)間和更準(zhǔn)確的控制達(dá)到希望的VSR。

還提供了一種車(chē)輛，其包括用于控制連續(xù)可變變速器的系統(tǒng)，該系統(tǒng)響應(yīng)于駕駛員和車(chē)輛輸入。

本發(fā)明的上述特征和優(yōu)勢(shì)及其他特征和優(yōu)勢(shì)將在結(jié)合附圖時(shí)，從用于實(shí)施如所附的權(quán)利要求中定義的本發(fā)明的一些最佳模式和其它實(shí)施例的以下詳細(xì)描述顯而易見(jiàn)。

附圖說(shuō)明

圖1是具有本發(fā)明的改進(jìn)的控制系統(tǒng)的連續(xù)可變變速器（CVT）的示意圖；

圖2是沿圖1的線2-2的方向截取的變換器的局部示意圖；

圖3是控制模塊的功能框圖，所述控制模塊用于本發(fā)明的改進(jìn)的控制系統(tǒng)的控制器；和

圖4是用于與本發(fā)明的改進(jìn)的控制系統(tǒng)一起使用的變換器速比（VSR）對(duì)變速器速比（TSR）的曲線圖。

具體實(shí)施方式