无级变速器泵限制停车控制
阅读：860发布：2023-03-14
专利汇可以提供无级变速器泵限制停车控制专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且无级 变速器 泵 限制停车控制系统包括 无级变速器 (CVT)，其包括主变速机皮带轮和次级变速机皮带轮。主变速机皮带轮和次级变速机皮带轮各自具有带锥面的配合半部，从而在每个皮带轮与其配合半部之间限定了可变宽度间隙。柔性构件 定位 在间隙内并且可在锥面上移动以限定CVT速比。次级皮带轮 阀 控制 流体 流向次级变速机皮带轮。次级皮带轮 增压 系统识别是否发生快速停车事件，并且在快速停车事件期间发出命令以完全打开次级皮带轮阀。当CVT速比在快速停车事件期间达到期望的重新起动速比的预定 阈值 时，向连接到CVT的 发动机 发出 发动机转速 请求 以提高发动机转速。，下面是无级变速器泵限制停车控制专利的具体信息内容。
1.一种无级变速器泵限制停车控制系统，包括：
无级变速器，其包括：
主变速机皮带轮和次级变速机皮带轮，其各自限定了产生可变宽度间隙的一组皮带轮构件；以及
柔性构件，其位于所述可变宽度间隙内并且能够移动以限定无级变速器速比；
次级皮带轮阀，其控制流体流向所述次级变速机皮带轮；以及
次级皮带轮增压系统，其识别是否发生快速停车事件，并且在所述快速停车事件期间发出命令以完全打开所述次级皮带轮阀。
2.根据权利要求1所述的无级变速器泵限制停车控制系统，其中所述次级皮带轮增压系统进一步包括增压模块，其具有标量校准数据的表以识别所述次级皮带轮阀的打开位置程度。
3.根据权利要求2所述的无级变速器泵限制停车控制系统，其中所述增压模块产生命令信号以改变所述次级皮带轮阀的所述打开位置程度。
4.根据权利要求3所述的无级变速器泵限制停车控制系统，其中所述次级皮带轮增压系统进一步包括限制模块，其从所述增压模块接收所述命令信号并且使用无级变速器速比数据的表来评估无级变速器速比以识别所述无级变速器的所述速比是否证明修改了所述命令信号以在所述快速停车事件结束之前产生减小的速比变化率。
5.根据权利要求3所述的无级变速器泵限制停车控制系统，其中所述次级皮带轮增压系统进一步包括分压增压模块，其基于测量的当前车速和测量的车辆减速率来确定所述车辆达到零速度的速比时间。
6.根据权利要求5所述的无级变速器泵限制停车控制系统，其中所述次级皮带轮增压系统进一步包括限制模块，其从所述分压增压模块接收信号并且使用无级变速器速比数据的表来评估无级变速器速比以识别所述无级变速器的所述速比是否证明修改了所述命令信号以在所述快速停车事件结束之前产生减小的速比变化率。
7.根据权利要求6所述的无级变速器泵限制停车控制系统，其中所述减小的速比变化率修改了次级皮带轮压力目标。
8.根据权利要求1所述的无级变速器泵限制停车控制系统，其中当所述无级变速器速比超过期望速比时，向发动机发出发动机转速请求以增加发动机转速并且由此增加来自流体泵的提供流体流向所述次级皮带轮阀的输出。
9.根据权利要求1所述的无级变速器泵限制停车控制系统，其中所述快速停车事件限定了紧急停车事件。
10.根据权利要求1所述的无级变速器泵限制停车控制系统，其中所述快速停车事件限定了从不大于车速阈值的车速发生的突然停车事件。
无级变速器泵限制停车控制
技术领域
背景技术
[0002] 无级变速器(CVT)是能够在最高可能速比与最低可能速比之间实现无限可变性的一种动力变速器。与使用一个或多个行星齿轮组以及多个旋转和制动摩擦离合器以建立离散挡位状态的常规齿轮变速器不同，CVT使用称为变速机组件的可变直径皮带轮系统以在校准的速比范围内的任何位置进行转变。
[0003] 典型的变速机组件包括两个变速机皮带轮，其经由诸如链条或皮带等环形可旋转驱动元件来互连。驱动元件支承在由皮带轮的配合半部的锥面限定的可变宽度间隙中。一个皮带轮通常连接到发动机曲轴并且因此用作驱动/主皮带轮。另一个皮带轮连接到CVT输出轴以充当从动/次级皮带轮。取决于设计，可在变速机组件的输入侧和/或输出侧上使用一个或多个齿轮组。为了改变CVT速比，经由一个或多个皮带轮致动器将换挡力施加到主皮带轮和/或次级皮带轮。换挡力有效地将皮带轮半部挤压在一起以改变锥形皮带轮面之间的间隙的宽度。间隙尺寸(也被称为节圆半径)的变化引起驱动元件在间隙内升高或降低。这进而会改变变速机皮带轮的有效直径，并且因此改变CVT的速比。
[0004] 输入轴与输出轴之间的速比有利地从车辆起动时的减速比到巡航速度时的超速比。液压泵为速比控制提供液压流体压力。在诸如紧急停车或高车辆减速等某些状况期间，液压泵的可用流量可能无法在减速状况的时间范围内达到期望的速比，由此无法达到最终期望的减速比，因此导致重新起动表现不佳。
[0005] 因此，虽然当前CVT速比控制系统实现其预期目的，但是仍需要一种用于在车辆减速期间进行CVT的速比控制的新的和改进的系统和方法。
发明内容
[0006] 根据若干方面，无级变速器泵限制停车控制系统包括无级变速器(CVT)，其包括主变速机皮带轮和次级变速机皮带轮，其各自限定了产生可变宽度间隙的一组皮带轮构件。柔性构件位于可变间隙内并且移动以限定CVT速比。次级皮带轮阀控制流体流向次级变速机皮带轮。次级皮带轮增压系统识别是否发生快速停车事件，并且在快速停车事件期间发出命令以完全打开次级皮带轮阀。
[0007] 在本发明的另一个方面中，次级皮带轮增压系统进一步包括增压模块，其具有标量校准数据表以识别次级皮带轮阀的打开位置程度。
[0009] 在本发明的另一个方面中，次级皮带轮增压系统进一步包括限制模块，其从增压模块接收命令信号并且使用CVT速比数据的表来评估CVT速比以识别CVT的速比是否证明修改了命令信号以在快速停车事件结束之前产生减小的速比变化率。
[0010] 在本发明的另一个方面中，次级皮带轮增压系统进一步包括分压增压模块，其基于测量的当前车速和测量的车辆减速率来确定车辆达到零速度的速比时间。
[0011] 在本发明的另一个方面中，次级皮带轮增压系统进一步包括限制模块，其从分压增压模块接收信号并且使用CVT速比数据的表来评估CVT速比以识别CVT的速比是否证明修改了命令信号以在快速停车事件结束之前产生减小的速比变化率。
[0012] 在本发明的另一个方面中，减小的速比变化率修改了次级皮带轮压力目标。
[0014] 在本发明的另一个方面中，快速停车事件限定了紧急停车事件。
[0015] 在本发明的另一个方面中，快速停车事件限定了从不大于车速阈值的车速发生的突然停车事件。
[0016] 根据若干方面，无级变速器泵限制停车控制系统包括无级变速器(CVT)，其包括主变速机皮带轮和次级变速机皮带轮。主变速机皮带轮和次级变速机皮带轮各自具有带锥面的配合半部，从而在每个皮带轮与其配合半部之间限定了可变宽度间隙。柔性构件定位在间隙内并且可在锥面上移动以限定CVT速比。次级皮带轮阀控制流体流向次级变速机皮带轮。次级皮带轮增压系统识别是否发生快速停车事件，并且在快速停车事件期间发出命令以完全打开次级皮带轮阀。当CVT速比在快速停车事件期间达到期望的重新起动速比的预定阈值时，向连接到CVT的发动机发出发动机转速请求以提高发动机转速。
[0017] 在本发明的另一个方面中，发动机转速请求增加来自流体泵的提供流体流向次级皮带轮阀的输出。
[0018] 在本发明的另一个方面中，当存在以下状况时产生发动机转速请求：车辆停止之前的时间少于预定校准阈值。
[0019] 在本发明的另一个方面中，当存在以下附加状况时产生发动机转速请求：已经检测到紧急停车；以及没有针对当前紧急停车状况发出发动机转速请求。
[0020] 在本发明的另一个方面中，当存在以下附加状况时产生发动机转速请求：变矩器离合器打开；次级皮带轮增压请求大于预定校准阈值；以及实际速比大于预定校准阈值。
[0021] 在本发明的另一个方面中，当存在以下附加状况时产生发动机转速请求：制动器踏板位置大于预定校准阈值；以及发动机转速请求的持续时间少于预定校准时间。
[0022] 在本发明的另一个方面中，当次级皮带轮增压系统识别次级皮带轮阀的输出压力正在下降从而识别快速停车事件结束时发出发动机转速请求。
[0023] 根据若干方面，无级变速器泵限制停车控制系统包括无级变速器(CVT)，该无级变速器包括：主变速机皮带轮和次级变速机皮带轮，它们各自限定产生可变宽度间隙的一组皮带轮构件。柔性构件位于可变间隙内并且移动以限定CVT速比。次级皮带轮阀控制流体流向次级变速机皮带轮。次级皮带轮增压系统识别是否发生快速停车事件，并且在快速停车事件期间发出命令以完全打开次级皮带轮阀。次级皮带轮增压系统包括：判定模块，其识别在车辆减速时何时不会发生快速停车事件；以及分压增压模块，其在没有发生快速停车事件时从判定模块接收信号。分压增压模块确定车辆达到零速度的速比时间。
[0024] 在本发明的另一个方面中，速比时间是基于当前车速和车辆减速率。
[0025] 在本发明的另一个方面中，分压增压模块发出命令以至少部分地关闭次级皮带轮阀，以在快速停车事件结束之前产生减小的CVT速比变化率。
[0027] 本文所述的附图仅用于说明目的并且不旨在以任何方式限制本发明的范围。
具体实施方式
[0030] 以下描述在本质上仅仅是示例性的并且不旨在限制本发明、应用或用途。
[0031] 参考附图，其中相同的附图标记在全部若干附图中对应于相同或类似的部件，图1中示意地示出了车辆10。车辆10包括转矩产生装置12，其例如被示为内燃机，但是也可被实施为电池供电的电动机装置或可操作用于产生输出转矩的其它合适的装置。为了说明一致性，转矩产生装置12将在下文中被描述为发动机12，且不将范围限制为这样的设计。
[0032] 车辆10还包括无级变速器(CVT)14和控制器16。控制器16被编程为执行速比控制并且计算CVT 14的当前速比，并且在车辆10的突然停车事件或紧急停车事件期间执行关于CVT 14的其它动作，如将参考图2更详细地描述。
[0033] CVT 14包括主变速机皮带轮18和次级变速机皮带轮20。控制器16进一步被编程为在正常操作期间以及进一步在突然停车事件或紧急停车事件(在此期间，期望对于重新起动最优的编程/校准CVT速比(在下文中为第一阈值速比26))之后向主变速机皮带轮18和次级变速机皮带轮20传输主皮带轮压力控制信号22和次级皮带轮压力控制信号24，并且在这样的突然停车事件或紧急停车事件之后向另一个控制器(例如，发动机控制模块(ECM)30)传送状态信号28。
[0034] 控制器16可被配置为具有存储器32的一个或多个计算机装置。控制器16可包括硬件元件，诸如处理器34、包括但不限于计时器、振荡器、模数转换电路、数模转换电路、比例-积分-微分(PID)控制逻辑、数字信号处理器以及任何必要的输入/输出装置以及其它信号调节和/或缓冲电路等电路。存储器32可包括有形的非暂时性存储器，诸如只读存储器，例如磁性、固态/闪存和/或光学存储器，以及足够量的随机存取存储器、电可擦除可编程只读存储器等。实施操作本发明的系统的方法的步骤可被记录在存储器32中并且由处理器34在车辆10的整体控制下执行。
[0035] 控制器16经由(例如，在查找表中)对控制器16的存储器32进行编程来用第一阈值速比26编程。在与指示最后已知的有效计算测量值的校准速比相交或下降到其下时，控制器16确定在突然停车事件或紧急停车事件期间是否达到阈值。这样的值可离线确定并存储在存储器32中，并且可预期基于正在使用的特定速度传感器36、38的设计以及车辆平台、变矩器的变矩器离合器(TCC)39和变速器几何结构而改变。
[0036] 发动机12包括输出轴或曲轴40。曲轴40连接到CVT 14，CVT 14进而包括输出轴42。输出轴42最终将输出转矩44输送到一组从动轮46。CVT 14包括连接到曲轴40并由其驱动的主变速机皮带轮18、连接到输出轴42的次级变速机皮带轮20以及柔性连续旋转驱动元件或CVT链条48。如本文使用的术语“链条”是指适合于从主变速机皮带轮18向次级变速机皮带轮20传输转矩的金属和/或橡胶的任何闭合/环形环，其包括链条或常规橡胶和金属CVT驱动皮带的环。为了简单起见，术语“链条”在下文中用于指代任何合适的环形可旋转元件。
[0037] 主变速机皮带轮18和次级变速机皮带轮20各自限定了一组皮带轮构件，每一组具有分别具有锥面的固定部分和相对定向的配合半部50和52，其中相应的锥面54和56可相对移动以限定可变宽度间隙58。当发动机12以发动机或主皮带轮速度60对主变速机皮带轮18提供动力时，链条48定位在间隙58内并且支承在锥面54和56上，因此该发动机或主皮带轮速度充当主变速机皮带轮18的输入速度/主速度。次级变速机皮带轮20以次级皮带轮速度62旋转。
[0038] 间隙58的宽度可经由配合半部50和/或52的移动而改变以改变CVT 14的速比。因此，图1的车辆10包括相应的第一变速机致动器64和第二变速机致动器66，它们各自分别响应于可经由相应的皮带轮压力传感器72、74测量的主压力68和次级压力70，该相应的带轮压力传感器将相应的主变速机皮带轮18和次级变速机皮带轮20朝彼此移动。当相应的主压力68和次级压力70被释放时，主变速机皮带轮18和次级变速机皮带轮20中的至少一个皮带轮中的复位弹簧(未示出)或其它复位机构使主变速机皮带轮18和次级变速机皮带轮20彼此远离移动。尽管为了说明简单性而在图1中示意地示出，第一致动器64和第二致动器66的示例实施例包括液压活塞/汽缸系统，但是也可使用其它线性致动器，诸如机电装置或气动活塞。
[0039] 图1的第一致动器64响应于主压力68的施加而作用在主变速机皮带轮18的配合半部50的可移动配合半部上。同样地，第二致动器66响应于次级压力70而作用在次级变速机皮带轮20的配合半部52的可移动配合半部上。如所示，管路压力可经由流体泵76提供给CVT 14，其中流体泵76从贮槽80吸取诸如油等流体78并且经由软管、配件和其它合适的流体导管(未示出)将流体78循环到CVT 14。流体泵可为双模式泵，其以半模式或全模式操作。为了最大化燃料经济性，在正常发动机操作期间期望流体泵76以半模式操作。
[0040] 与第一致动器64和第二致动器66通信的控制器16接收一组控制输入。控制输入可包括由一个或多个车轮或变速器输出速度传感器84、主皮带轮速度60和次级皮带轮速度62以及输出转矩请求86报告、计算或测量的车速82。如本领域已知，输出转矩请求86通常由车辆10的驾驶员的动作(诸如经由当前的节流阀请求、制动级别、挡位状态等)来确定。响应于突然停车事件或紧急停车事件，控制器16可进一步发出发动机转速请求88。控制器16可进一步引导控制流体78流向次级变速机皮带轮20的至少次级皮带轮阀90的打开或关闭。
[0041] 参考图2并再参考图1，本发明的无级变速器泵限制停车控制系统91提供从控制器16正常输出的次级皮带轮压力目标92。除了控制器16之外，无级变速器泵限制停车控制系统91还包次级皮带轮增压系统94，其在突然停车事件或紧急停车事件期间提供附加的操作控制。次级皮带轮增压系统94在判定模块96中评估限定为突然停车事件或紧急停车事件的快速停车事件是否正在发生，并且如果是，则经由控制器16向次级皮带轮阀90发送打开命令以用于次级变速机皮带轮20，并且如果流体泵76以半模式操作，则向流体泵76发送命令以改变为全流量操作模式。例如，如果判定模块96肯定地识别正在发生限定紧急停车事件的快速停车事件，则肯定信号98被转发到增压模块100，该增压模块进入标量校准数据101的表以识别次级皮带轮阀90的当前程度或打开位置，并且产生转发到次级皮带轮阀90的命令信号102以将该次级皮带轮阀从其当前程度或打开位置改变为最大打开位置。
[0042] 来自增压模块100的命令信号102经由限制模块104引导。限制模块104针对CVT速比数据的表来评估CVT速比。在紧急停车或突然停车事件接近结束时，限制模块104识别CVT 14的速比是否证明修改由增压模块100产生的命令信号102，以产生减小的速比的变化率来允许平滑转变到较低速比。在限定为以高车速(诸如高速公路速度)操作期间的全制动压力施加的紧急停车事件期间或者在限定为以较低车速(诸如例如以限定为例如大约30mph或更小的初始速度的车速阈值或以低于该车速阈值)操作期间的突然停车事件期间，预计速比不会降到最低，并且重新起动可能不会从最低可能减速比发生，因此限制模块104将不会在这些事件期间修改来自增压模块100的命令信号。
[0043] 来自限制模块104的输出命令信号在相加模块106中与次级皮带轮压力目标92组合以产生次级皮带轮压力目标108。施加次级皮带轮压力目标108直到事件结束。
[0044] 作为响应快速停车事件而实现期望的重新起动减速比的另一种方式，当CVT速比超过期望速比的预定阈值时，向发动机12发出发动机转速请求110以增加发动机转速并且由此增加流体泵76的输出。由于实现以流体泵76的泵速率增加发动机转速的益处存在时间滞后，发动机转速请求110在制动操纵即将结束提供最大益处。因此当存在以下状况时产生发动机转速请求110：
[0045] 1)判定模块96已经检测到并确认紧急停车；
[0046] 2)没有针对当前紧急停车状况发出发动机转速请求；
[0047] 3)变矩器离合器(TCC)39打开；
[0048] 4)车辆停止之前的时间少于预定校准阈值。该时间是基于当前车速和当前车辆减速率来计算的。
[0049] 5)次级皮带轮增压请求大于预定校准阈值；
[0050] 6)实际速比大于预定校准阈值；
[0051] 7)制动器踏板位置大于预定校准阈值；以及
[0052] 8)发动机转速请求的持续时间少于预定校准时间。
[0053] 继续参考图2，次级皮带轮增压系统94在紧急停车事件未发生时在某些快速制动操作期间提供附加的操作控制以增强次级皮带轮压力，然而达到期望的CVT速比的计算时间可能不允许从尽可能低的减速比重新起动。如前所述，次级皮带轮增压系统94在判定模块96中连续评估是否发生突然停车事件或紧急停车事件。如果在车辆减速时在快速制动事件期间来自判定模块96的响应为否，则将信号112发送到分压增压模块114。基于测量或感测的当前车速和测量或感测的车辆减速率，分压增压模块114确定计算时间或车辆达到零速度的“速比时间”。
[0054] 在该时间期间，使用控制器16进行的正常轨迹和速比控制是可用的，然而次级皮带轮阀90未完全打开并且实际速比偏离命令速比。进入实际速比误差的表以确定CVT实际速比是否可通过将次级皮带轮阀90进一步打开附加的量(例如通过将次级皮带轮阀90打开附加的10％)而得到改进。如果在考虑到速比时间的情况下可获得附加的CVT比减小，则分压增压模块114经由限制模块104转发信号以进一步打开次级皮带轮阀90，并且因此改变次级皮带轮压力目标108。
[0055] 本发明的无级变速器泵限制停车控制系统提供若干优点。这些包括能够在紧急停车和快速车辆减速事件期间将液压泵的输送最大化以提供满足后续起动要求所需的CVT速比。该系统还在紧急停车事件接近结束时产生发动机转速增加命令，以进一步增强泵的性能以在事件结束时实现期望的CVT速比。
[0056] 本发明的描述本质上仅仅是示例性的，并且不偏离本发明的主旨的变型旨属于本发明的范围。这样的变化不被认为是脱离本发明的精神和范围。
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