本发明专利技术涉及一种用于无级变速传动装置的电子控制器，这种类型的无级变速传动装置具有变速器（１０），该变速器具有耦接于第一变速器轨道（１４ａ）的旋转变速器输入（１７）以及耦接于第二变速器轨道（１６ａ）的旋转变速器输出（２９）。至少一个棍子在所述轨道上运转以将驱动从一个轨道传递至另一个轨道。棍子可运动以无级地改变变速比。变速器还包括至少一个液压致动器（３６、３８），该液压致动器作用于棍子上，并且作用在变速器轨道上的净力矩通过液压致动器经由棍子被传递至变速器的壳体。提供液压装置以向致动器施加至少一个液压控制压力，其确定由致动器施加的力，并因此确定反作用力矩。变速器耦接在旋转传动输入（１７）与旋转传动输出（７１４）之间，以使得传动比是变速比的函数。电子控制器适于在一循环中执行以下步骤：测量无级变速传动装置的速度比；将测量的速度比与目标速度比进行比较；基于所述比较来确定传动输出力矩需求；考虑速度比，将输出力矩需求转换成控制压力需求；求控制压力需求相对于时间的微分以获得一补偿值，并将补偿值应用于控制压力需求；以及将所得到的经补偿的控制压力需求输出至液压阀装置。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及无级变速装置(CVT，连续可变传动装置)的控制。本专利技术尤其但非排 他地适用于低车速下的机动车无级变速传动装置的控制。
技术介绍
CVT通常包括被称为“变速器(variator)，，的单元，该变速器具有旋转变速器输 入、旋转变速器输出、以及用于将动力从一个传递到另一个的机构，同时该变速器使得输出 速度与输入速度之比(变速比)能够无级地变化。典型的CVT还包括齿轮装置(gearing)，变速器借助于该传动装置耦接在总体传 动输入(例如，车辆发动机的驱动轴)与输出(例如，车辆的最终驱动，引向其车轮)之间。 传动输出与输入的速度之比(传动比)通常与变速比不相同，因为其被齿轮装置改变了。这种传动装置可以包括“分路(shunt，并联)”齿轮，其通常是外摆线类型的，使得 传动在其输入被驱动的同时能够提供非常低的、甚至是零的输出速度。分路装置具有耦接 于变速器的输入侧的第一部分、耦接于变速器的输出侧的第二部分、以及耦接于传动输出 的第三部分。通过适当地设计分路传动装置，其可以布置成处在特定的变速比，前两部分的 速度互相抵消，并且传动输出因此而固定，即使该传动输出保持机械地耦接于转动的传动 输入。传动提供无限减速的这种情况被称为“齿轮空档”(geared neutral) 0齿轮空档相 对侧上的变速比在传动输出处提供相反的转动方向(前进和后退，在车辆传动中)。这种类型的传动在原理上能够在持续不变的且非常低的速度下驱动机动车辆，这 是潜在的非常有用的能力。但是，在这种情况下控制变速器会出现问题。在解释这些问题之前，有必要讲讲关于变速器的构造和控制的一些情况。图1和 图2中示出了环形轨道滚动牵引型(toroidal-race rolling-traction type)的变速器。 这种类型的变速器本身在现有技术中是公知的。呈现在这里仅为了示出某些相关的原理。示出的变速器10具有一对相似的环形腔12a、12b，每个空腔各自限定在相应的输 入轨道(race) 14a、14b和输出轨道16a、16b之间。这些轨道安装成围绕公共轴线15转动， 该公共轴线在该实例中由变速器轴17限定。输入轨道/输出轨道对的面对表面是半环形凹 陷的(参见图2中的18，且在图1中由虚线示出)，并且在每个腔12a、12b内是一组在上述 凹陷表面上运转的辊子20a、20b。这些辊子用来在输入轨道与输出轨道之间传递驱动。在 示出的实例中，每个腔12a、12b均包含三个辊子20a、20b，但是为了简单起见图1仅示出了 其中一个辊子。每个辊子各自具有一轴线，在图1中，所述轴线垂直于纸面并以22a、22b示 出，并且每个辊子各自安装在轭状物(yoke)24a、24b中，以便围绕其轴线转动。两个输出轨 道16a、16b相耦接以一起转动。在示出的实例中，通过轴17进行这种耦接，这两个输出轨 道例如通过花键(未示出)都安装在该轴上。两个输入轨道还例如通过轴套26相耦接以 一起转动，但它们能够独立于轴17而转动，它们通过轴承(未示出)安装于该轴上。在该 实例中，轴套26承载皮带轮或齿轮29，所述皮带轮或齿轮与皮带或链条(未示出)啮合以4形成变速器输出。施加如由箭头28所示的力，以推进轨道14a、14b、16a、16b与辊子啮合， 并因此提供辊子/轨道牵引。当轴17和承载在其上的输入轨道14a、14b被驱动而转动时，它们使得辊子20a、 20b围绕它们的轴线旋转，并且这些辊子驱动输出轨道16a、16b。以这种方式，变速器传递 驱动。这些辊子能够运动，以无级地改变变速比。在示出的实例中，每个辊子的轭状物 24a,24b通过活塞杆34a、34b连接至在气缸38a、38b中运行的相应活塞36a、36b，以形成液 压致动器。随着活塞36a、36b在其气缸中运动，其辊子20a、20b沿着围绕公共轴线15的圆 形路径运动。还注意到，每个辊子均能够经历一倾斜运动，围绕倾斜轴线39a、39b转动，上 述倾斜轴线通过其耦接于活塞36a、36b而限定。随着每个辊子来回运动，辊子会经受由于 轨道在其上的作用而引起的转向效果，使得辊子自动倾斜以找到这样一个位置，在该位置 中，辊子轴线22a、22b与轨道的公共轴线15相交。所有的辊子20a、20b都基本上一致地经 历这种运动。辊子的倾斜运动使得输入轨道和输出轨道的相对速度改变，即变速比改变。当通过变速器传递动力时，轨道在辊子上施加一净力，这易于使这些辊子沿着它 们的围绕公共轴线15的圆形路径运动。由于该力围绕轴线、在离轴线的距离等于所述圆形 路径的半径处而作用，所以该力可以表达为围绕轴线作用的一力矩(力乘以距离)。该力矩 必须通过致动器36、38来反作用在一固定物体上，诸如变速器的壳体(未示出)。作用在所 有辊子上的这种力矩之和就是反作用在壳体上的总力矩，因此被称为“反作用力矩”。由轨道施加在每个辊子上的力必须被辊子的致动器36、38施加在辊子上的力直 接平衡(balance，相抵)。因此，通过设定致动器的力(该力由供应每个活塞36a、36b的相 对侧的液压管线40a、40b之间的压力差确定)，可直接设定反作用力矩。此外，反作用力矩必须确切地等于施加于变速器上的净力矩，即等于作用在变速 器的输入和输出上的力矩之和。因此，该值的大小通过控制驱动力来直接控制。要注意到，图1和图2所示的物理系统没有提供设定所需变速器速度比(variator speed ratio，变速比)的直接方式。替代地，借助于传动的物理构造，由于变速器的输入和 输出处的力矩，变速比的变化自动发生。为了认识这点，可考虑图3中提供的总体简化的示 意图。发动机将发动机力矩TE施加在传动输入侧上。变速器的作用在传动的该相同侧上 形成力矩TIN。两者都作用在被称为变速器输入的惯量WIN上(由于发动机和传动的转动 部分而产生)。净力矩TE+TIN作用在惯量WIN上，并且如果净力矩非零，则使得该惯量加 速。变速比自动改变以适应这种加速。在传动的输出侧上，力矩TOUT被添加至来自车辆制 动装置的任一力矩TB和车轮处的、由于牵引斜坡等上的车辆而产生的力矩，以提供作用在 惯量W0UT (该惯量包括车辆自身的惯量、以及最终驱动等的惯量)上的净力矩，进而确定其 加速。再一次，变速比自动改变以适应这种加速。布置成调整反作用力矩的变速器有时在文字上被称为“力矩控制的(torque controlled) ”，以区别于变速比被直接调整的更传统的传动，这种传动被称为“比率控制的 (ratio controlled)，，。许多已知的传动利用液压-机械反馈，以实现变速器的比率控制。例如，可以提供 一阀来设定控制变速器的液压力，该阀本身(a)通过机械地连接于其中一个辊子，以感测 其位置，(b)通过代表所要求的比率的机械输入信号来控制。该阀用来比较两个信号，并用来调节活塞压力，以达到要求的辊子位置。这种系统通常利用在构造上与图1和图2所示 的变速器有些不同的变速器来实现。在US2003/0228952(Joe等人)中可找到实例。本发 明不涉及这种类型的传动。成功的力矩控制传动通过不得不依赖于在软件中实施的精密的控制策略，其中 发动机力矩需求和变速器反作用力矩以协调方式被控制。在已公开的国际专本文档来自技高网...
【技术保护点】
【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：约翰威廉爱德华富勒，
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
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