CN108869727A - Cvt变速器整体滑移检测 - Google Patents

Abstract

提供无级变速传动装置(CVT)和用于CVT变速器总体滑移检测的方法，所述方法包括确定命令的变速器速度比与实际的变速器速度比之间的差值是否大于预定的变速器速度比阈值，且然后确定变速器比值变化率是否位于预定的变速器比值变化率极限之外。进一步，该方法还包括：确定实际的转矩容量比是否大于预定的转矩容量比阈值，以及当变速器比值变化率位于预定的变速器比值变化率极限之外，且当命令的变速器速度比与实际的变速器速度比之间的差值大于预定的变速器速度比阈值时实际的转矩容量比大于预定转矩容量比阈值时，执行至少一个补救动作。

Description

CVT变速器整体滑移检测

技术领域

本发明涉及一种具有无级变速传动装置(CVT)的推进***，且更具体地，涉及一种用于CVT变速器总体滑移检测的方法。

背景技术

无级变速传动装置(CVT)为一类能够在最小(减速传动)比与最大(超速传动)比之间的范围之内连续地改变输出/输入速度比的动力传动装置，因而，允许发动机操作的无级变速选择，其能够实现燃料消耗与发动机性能之间的最佳平衡，以响应于输出转矩请求。不同于传统的使用一个或多个行星齿轮组和多个旋转和制动摩擦离合器以确立离散的齿轮状态的齿轮传动装置，CVT使用直径可变的滑轮***以实现齿轮比的无级变速选择。

该滑轮***，通常称作为变速器组件，可在已校准的速度比范围之内的任和点过渡。典型的带型或链型变速器组件包括经由环形可旋转驱动元件，例如驱动链或带，互连的两个变速器滑轮。环形可旋转驱动元件在由锥形滑轮面限定的宽度可变间隙之内滑动。变速器滑轮中的一个经由曲轴、转矩变换器和输入齿轮组接收发动机转矩，且因而用作为驱动/主滑轮。另一凸轮经由另外的齿轮组连接至CVT的输出轴，且因而用作为从动/副滑轮。

为了改变CVT速度比以及将转矩传输至动力传动系，经由一个或多个滑轮致动器可将夹紧力(通过液压压力施加)施加至变速器滑轮中的一个或两个。该夹紧力有效地将滑轮半部挤压在一起，以改变滑轮面之间的间隙的宽度。间隙尺寸、即节圆半径的变化，引起可旋转驱动元件能够在该间歇之内滑动地更高或更低。这进而改变变速器滑轮的有效直径，并可改变CVT的速度比。

在某些情况下，在将转矩操作传输至动力传动系的过程中，由于固有的变速器***液压压力延迟特征，传送至动力传动系的输出变速器速度(转矩)比可滞后输入变速器速度(转矩)比。由压力响应滞后引起的输出和输出变速器速度比的差值可引起错误地触发总体滑移误差，这进而可能导致产生不必要的夹紧事件，这引起了降低的燃料经济性。可能导致错误触发其它因素包括***参数不确定性、反馈***特征、测得转矩的不确定性、道路和其它扰动。为此，期望的是，具有用于CVT变速器总体滑移检测的可靠装置，以减小由于压力延迟而产生的错误总体滑稽误差。

发明内容

本发明提供了一种用于CVT变速器总体滑移检测的方法，以减小错误的总体滑移误差。根据示意性实施例的方面，用于CVT变速器总体滑移检测的方法包括：确定命令的变速器速度比与实际的变速器速度比之间的差值是否大于预定的变速器速度比阈值。该示意性实施例的另外方面包括：当命令的变速器速度比与实际的变速器速度比之间的差值大于预定的变速器速度比阈值时，确定变速器比值变化率是否位于预定的变速器比值变化率极限之外。

且另一方面包括：当命令的变速器速度比与实际的变速器速度比之间的差值大于预定的变速器速度比阈值时，确定实际的转矩容量比是否大于预定的转矩容量比阈值。且又一方面包括：当变速器比值变化率位于预定的变速器比值变化率极限之外，且当命令的变速器速度比与实际的变速器速度比之间的差值大于预定的变速器速度比阈值时实际的转矩容量比大于预定的转矩容量比阈值时，执行至少一个补救动作。

根据示意性实施例的另一方面包括：在确定变速器比值变化率是否位于预定的变速器比值变化率极限之外之前，确定传动装置管线压力是否为低。另一方面包括：在确定实际的转矩容量是否大于预定的转矩比阈值之前，确定实际的转矩容量比信号是否为有效。且另一方面包括：当传动装置管线压力为低且实际的转矩容量比大于预定的转矩容量比阈值时，执行至少一个补救动作。又一方面，其中，执行至少一个补救动作包括设置用于总体滑移的故障代码。且又一方面，其中，执行包括调节变速器夹紧以消除总体滑移。

示意性实施例的另一方面，其中，确定命令的变速器速度比与实际的变速器速度比之间的差值是否大于预定的变速器速度比阈值还包括使用CVT变速器输入速度传感器和变速器输出速度传感器。且另一方面，其中，使用CVT变速器输入速度传感器和变速器输出速度传感器还包括使用霍尔效应传感器。

又一方面，其中，确定变速器比值变化率是否位于预定的变速器比值变化率极限之外还包括：确定变速器比值变化率是否小于预定的比值变化率最小阈值或者是否大于预定的比值变化率最大阈值。

且一个其它方面包括：在当变速器比值变化率位于预定的变速器比值变化率极限之外，且当命令的变速器速度比与实际的变速器速度比之间的差值大于预定的变速器速度比阈值时实际的转矩容量比大于预定的转矩容量比阈值时执行至少一个补救动作之前，等待直至预定的时间段结束。且又一方面包括：基于发动机转矩和变速器夹紧转矩容量来计算实际的转矩容量比。

从在此提供的说明，将很容易理解其它方面、优势和适用范围。应当理解的是，说明和具体实例旨在仅仅示出的目的，且并不意于限制本发明的范围。

附图说明

在此描述的附图仅仅用于示出目的，且并不意于以任何方式来限制本发明的范围。

图1是根据示意性实施例的包括推进***的机动车辆的示意性平面图；

图2是根据示意性实施例的图1的机动车辆推进***的示意性示意图，其示出了可旋转联接至无级变速传动装置(CVT)的汽车发动机；以及

图3是根据示意性实施例的方面的用于CVT变速器总体滑移检测的方法的示意图。

具体实施方式

以下将对附图中示出的本发明的若干实施例作出详细的参考。尽可能在所有附图中使用相同的附图标记来指代相同或类似部件。附图为简化形式并且不具有精确的比例。仅仅是为了方便和清楚，方向术语，例如顶部、底部、左、右、上、下、在......上方、在......之上、在......下方、在......之下、后面和前面，可参照附图使用。这些和类似方向术语不应视为以任何方式来限制本发明的范围。

现在参照附图，其中，在整个附图中，相同的附图标记对应相同或类似的部件，图1示意性地示出了通常以附图标记10指代的机动车辆。机动车辆10可为任何类型的车辆，例如，汽车、卡车、货车、运动型多功能车等。

机动车辆10包括配置成用于给机动车辆10提供动力的推进***12。推进***12可包括发动机14、转矩变换器联接器16、前进驱动离合器或切换机构18、无级变速传动装置(CVT)20和最终驱动组件22。举例而言，发动机14可以是内燃机、电机、或混合动力式。发动机14可操作以给机动车辆10提供动力，且包括曲轴24，该曲轴被配置成用于旋转以移动多个活塞缸26之内的多个活塞(未示出)。曲轴24被配置成用于移动位于它自己各自活塞缸26之内的活塞中的每个，然而，还可使用CVT 20与最终驱动组件22之间的输出离合器。

举例而言，尽管描绘的发动机14包括四个活塞缸26，发动机14可包括任何期望数目的活塞缸26，例如，两个、三个、四个、六个或八个。每个活塞缸26被配置成用于经历燃烧事件，以给机动车辆10提供动力。发动机14具有配置成用于将转矩传输至转矩变换器联接器16的发动机输出轴28。

转矩变换器联接器16被连接至发动机输出轴28，且包括转矩变换器30和转矩变换器锁止离合器32。转矩变换器30具有叶轮(或泵)34和涡轮机36，它们通常由定子(未示出)分开。叶轮34被固定至发动机输出轴28。如在本领域中已知，叶轮34被配置成用于形成特定状态下与涡轮机36的流体联接。转矩变换器锁止离合器32被配置成用于选择性地增加叶轮34与涡轮机36之间的转矩传输容量，以传输转矩以及叶轮34与涡轮机36之间的旋转。

涡轮机36连接至前进驱动联接/切换装置18，举例而言，其可包括摩擦离合器、二进制离合器、或Sprague型装置。前进驱动联接/切换装置18在前进方向中将发动机14和CVT20联接。CVT 20被配置成用于选择性地改变发动机输出轴28与传动装置输出轴38之间的齿轮比。前进驱动联接/切换装置18被配置成用于选择性地将涡轮机36连接至CVT 20。CVT 20与最终驱动单元22互连，以推进机动车辆10的一组车轮40。尽管通常称作为CVT 20，举例而言，CVT 20可以是连续变速传动装置、或无级变速传动装置。

可使用控制***44来控制发动机14和/或CVT 20。举例而言，在某些变型中，控制***44包括发动机控制模块46和传动装置控制模块48。发动机14和CVT 20可配备有多个致动器和用于监控操作的感测装置，且在发动机14中，用于输送燃料以形成燃烧供给，以产生响应于操作员转矩请求的转矩。与发动机14和CVT 20相关联的传感器可被配置成用于提供反馈至控制***44。

现参考图2，示出了包括CVT 20的推进***12的其它细节。发动机14、转矩变换器联接器16、最终驱动组件22和车轮40被示意性地示出，且以上任何根据在图1中示出的这些元件的描述在这里等同地适用。为了实现另外的齿轮传动选择，还可包括位于CVT 20的上线或下线的齿轮箱(未示出)。

转矩变换器联接器16的输出构件25可旋转地联接至前进-倒退切换机构18，并用作为至CVT 20的输入。由于发动机12在预定的单个方向上操作，前进-倒退切换机构18被提供。前进-倒退切换机构18可被提供成具有若干不同的配置，在不落到本发明的精神和范围之外的情况下。在图2的具体实例中，前进-倒退切换机构18包括简单的行星齿轮组27，该行星齿轮组包括太阳齿轮29、关于太阳齿轮29同轴设置的环形齿轮31、和承载多个小齿轮35的载体33，该多个小齿轮与太阳齿轮29和环形齿轮31两者相啮合。在其它变型中，可使用双级小齿轮型行星齿轮组，具有与第二组小齿轮相啮合的一组小齿轮，该第一组小齿轮与太阳齿轮29相啮合，且该第二组小齿轮与环形齿轮31相啮合，或者简单地，可使用前进驱动离合器类型。在该实例中，转矩变换器联接器16的输出构件25被连续地连接至环形齿轮31，且至CVT 20的输入构件37被连续地连接至太阳齿轮构件29。

前进-倒退切换机构18还包括前进离合器39和倒退制动器41。前进离合器39时选择性地可接合，以将太阳齿轮29和CVT输入构件37连接至环形齿轮31和转矩变换器输出构件25，以使得这些元件作为单个单元一起旋转。因此，然后发动机14可操作以在前进方向上驱动CVT 20。倒退制动器41是选择性地可接合，以将载体构件33和静止构件(例如传动装置壳体43)连接，以使得施加至CVT输入构件37的输入旋转方向然后将反向。然而，应当理解的是，转矩变换器输出构件25和CVT输入构件37，以及倒退制动器41和前进离合器39，可以以不同的方式互连且仍旧实现前进-倒退切换，在不落在本发明的精神和范围之外的情况下。例如，可使用以在前进和倒退之间交替地其它动力流，例如，使用两个或三个离合器和/或一个、两个或更多个齿轮组的可选配置。前进离合器39和倒退制动器41可每个由致动器控制，例如液压控制致动器，其将流体压力施加至离合器39或制动器41。

在该实例中，CVT 20位带型或链型CVT，其可由控制***44有利地控制。CVT 20包括变速器组件50，其将转矩在CVT输入构件37与CVT输出构件38之间传输。变速器组件50包括第一或主滑轮52、第二或副滑轮54、和连续的可旋转装置56，例如带或链，或者任何柔性连续的旋转装置，其将第一和第二滑轮52、54可旋转地联接以在它们之间传输转矩。第一滑轮52和输入构件37绕着第一轴线A旋转，且第二滑轮54和输出构件38绕着第二轴线B旋转。第一和第二滑轮52、54中的一个可用作为比值滑轮，以确立速度比，且第一和第二滑轮52、54中的另一个可用作为夹紧滑轮，以产生足够用于传输转矩的夹紧力。如在此使用，术语“速度比”指代变速器速度比，其可为CVT输出速度和CVT输入速度的比值，，其还可称作为传动装置齿轮比。因而，第一滑轮半部52a、52b之间的距离可改变(通过沿着轴线A移动滑轮半部52a、52b中的一个或多个)，以将连续构件56在于两个滑轮半部52a、52b之间限制的凹槽之内移动地更高或更低。同样地，第二滑轮半部54a、54b可沿着轴线B相对于彼此移动，以改变比值或CVT 20的转矩承载容量。每个滑轮52、54的滑轮半部52a、52b、54a、54b中的一个或两者可利用致动器移动，例如，液压受控的致动器，其改变施加至滑轮52、54的流体压力。

机动车辆推进***12优选地包括一个或多个传感器或感测装置，例如霍尔效应传感器，用于监控各个装置(未示出)的旋转速度，包括，例如，发动机速度传感器、转矩变换器涡轮机速度传感器、CVT变速器输入速度传感器、CVT变速器输出速度传感器、以及一个或多个车轮速度传感器。传感器中的每个与控制***44相通信。

现参考图3，提供了一种根据示意性实施例的用于CVT变速器总体滑移检测的方法的算法100。用于CVT变速器总体滑移检测的方法被提供为合理性检验，用于核查确定CVT变速器***中的总体滑移故障的主要检测方法是否被错误地触发(由于可能发生在CVT传动装置之内的液压压力延迟特征)。理解的是，这些错误触发可引起不必要的变速器夹紧事件，这进而可导致产生降低的燃料经济性，倘允许发生而无需延迟测量。

在方框110处，方法开始于：确定命令的变速器速度比与实际的变速器速度比之间的差值是否大于预定的变速器速度比阈值。该命令的变速器速度比基于，但不限于，驾驶员输入、车辆负载、驾驶状态、以及可由控制***44接收并因而计算的其它信息。通过使用感测装置(例如，以上提及的CVT变速器输入和输出速度传感器)可确定实际的变速器速度比，然而，还可使用测得的滑轮位置来确定该速度比。根据该示意性实施例，这些传感器为能够监控变速器滑轮的旋转速度的霍尔效应传感器。如果命令的变速器速度比与实际的变速器速度比之间的差值大于预定的变速器速度比阈值，则方法在方框120处继续。如果为否，则方法在方框110处重复。

在方框120处，方法继续确定传动装置管线压力是否为低。应该理解，如果传动装置管线压力为低，则所有的CVT传动装置功能可能会被不利地影响，尤其是由传动装置之内的液压压力驱使的传动装置功能。如果传动装置管线压力为低，则方法移动至以下讨论的方框140。如果未确定出传动装置管线压力为低，则在方框130处，方法继续开始根据示意性实施例的合理性检验。合理性检验包括两个其它的总体滑移检测标准，其在设置总体滑移误差故障代码或执行至少一个补救动作之前必须被核查。

第一核查标准为：当命令的变速器速度(主滑轮/副滑轮)比与实际的变速器速度比之间的差值大于预定的变速器速度比阈值时，确定变速器比值变化率是否位于预定的变速器比值变化率极限之外。

确定变速器比值变化率是否位于预定的变速器比值变化率极限之外包括：(当变速器变化率为负时)确定变速器比值变化率是否小于预定的比值变化率最小阈值，或者(当变速器变化率为正时)确定变速器比值变化率是否大于预定的比值变化率最大阈值。如果在方框130确定出变速器比值变化率并未位于预定的变速器变化率极限之外，则方法重复在方框110处开始，这延迟触发发生的滑轮压力误差以及设置故障标记直至其它标准代表故障。

返回参考方框120，如果管线压力为低，则方法移动至方框140，绕过合理性检验的第一标准。这样做是由于如果传动装置管线压力为低，则该状态将不利地影响两个附加的合理性检验的结果，且因此，在方框140处仅仅核查一个附加的标准以确定是否存在由于低管线压力而引起的滑轮压力误差，与由于总体滑移而产生的误差相对。

再参考方框130，如果确定出当变速器比值变化率位于预定的变速器比值变化率极限之外，则在方框140处，通过当命令的变速器速度比与实际的变速器速度比之间的差值大于预定的变速器速度比阈值时确定实际的转矩容量比是否大于预定的转矩容量比阈值，方法根据合理性检验的第二标准而继续。基于变速器***输入处的发动机转矩以及在变速器***输出测得的实际变速器夹紧转矩容量，通过控制器***来计算实际的转矩容量。该控制器***在核查实际的转矩容量是否大于预定的转矩比阈值之前，确定实际的转矩容量比信号是否为有效。如果控制器***确定实际的转矩容量定量信号为无效，则方法移至方框150。如果实际的转矩容量比并不大于预定的转矩容量比阈值，则发动机从方框110再次重复，这延迟了滑轮压力误差的触发，直至代表总体滑移故障的附加标准发生。

在方框150处，如果实际的转矩容量比大于预定转矩容量比阈值，则方法继续确定：如果预定时间段在用于合理性检验的两个附加标准之后已经结束，则指示存在滑轮压力故障，引起总体滑移事件。如果预定时间段未过期，则在方框160处，计时器增加且该方法在方框110处重复。

如果预定时间段已经结束，则方法在方框170处继续：在当变速器比值变化率位于预定的变速器比值变化率极限之外，且当命令的变速器速度比与实际的变速器速度比之间的差值大于预定的变速器速度比阈值时实际的转矩容量比大于预定的转矩容量比阈值时，执行至少一个补救动作。在该情况下，第一动作设置代表总体滑移检测的故障代码/标记，且进一步在方框180处经由控制***调节变速器夹紧状态以消除总体滑移。

在方框190处，方法继续确定发动机是否仍处于启动状态。如果如此，则用于CVT变速器总体滑移检测的方法重复，直至车辆熄火。

详细说明和附图或图是本发明的支撑性和描述性，但本发明的范围仅仅由权利要求来限定。尽管用于实践所要求保护的本发明的一些实例已经详细描述，存在用于实践在所附权利要求中限定的本发明的各种可选设计和实例。此外，在附图中示出的实例或在本说明书中提及的各种实例的特征不必被理解成彼此相互独立的实例。相反，可能的是，在实例的实例中的一个中描述的特征中的每个可与来自其它实例的其它期望特征中的一个或多个相组合，导致产生未用词汇描述或参考附图所描述的其它实例。因此，这些其它实例落在所附权利要求的范围的框架之内。

Claims (10)

1.一种用于无级变速传动装置(CVT)变速器总体滑移检测的方法，包括：

确定命令的变速器速度比与实际的变速器速度比之间的差值是否大于预定的变速器速度比阈值；

当所述命令的变速器速度比与所述实际的变速器速度比之间的所述差值大于所述预定的变速器速度比阈值时，确定变速器比值变化率是否位于预定的变速器比值变化率极限之外；

当所述命令的变速器速度比与所述实际的变速器速度比之间的所述差值大于所述预定的变速器速度比阈值时，确定实际的转矩容量比是否大于预定转矩容量比阈值；以及

当所述变速器比值变化率位于预定的变速器比值变化率极限之外，且当所述命令的变速器速度比与所述实际的变速器速度比之间的所述差值大于所述预定的变速器速度比阈值时所述实际的转矩容量比大于所述预定转矩容量比阈值时，执行至少一个补救动作。

2.根据权利要求1所述的方法，还包括：在确定所述变速器比值变化率是否位于预定的变速器比值变化率极限之外之前，确定传动装置管线压力是否为低。

3.根据权利要求2所述的方法，还包括：当所述传动装置管线压力为低且所述实际的转矩容量比大于预定的转矩容量比阈值时，执行至少一个补救动作。

4.根据权利要求1所述的方法，还包括：在确定所述实际的转矩容量是否大于所述预定的转矩比阈值之前，确定所述实际的转矩容量比信号是否为有效。

5.根据权利要求1所述的方法，其中，执行包括调节变速器夹紧以消除总体滑移。

6.根据权利要求1所述的方法，其中，确定所述命令的变速器速度比与所述实际的变速器速度比之间的所述差值是否大于预定的变速器速度比阈值还包括使用CVT变速器输入速度传感器和变速器输出速度传感器。

7.根据权利要求6所述的方法，其中，使用CVT变速器输入速度传感器和变速器输出速度传感器还包括使用霍尔效应传感器。

8.根据权利要求1所述的方法，其中，确定所述变速器比值变化率是否位于预定的变速器比值变化率极限之外还包括：确定所述变速器比值变化率是否小于预定的比值变化率最小阈值，或者是否大于预定的比值变化率最大阈值。

9.根据权利要求1所述的方法，还包括：在当所述变速器比值变化率位于预定的变速器比值变化率极限之外，且当所述命令的变速器速度比与所述实际的变速器速度比之间的所述差值大于所述预定的变速器速度比阈值时所述实际的转矩容量比大于所述预定转矩容量比阈值时，执行所述至少一个补救动作之前，等待直至预定的时间段已经结束。

10.根据权利要求1所述的方法，还包括：基于发动机转矩和变速器夹紧转矩容量来计算所述实际的转矩容量比。