用于连续可变变速器的控制系统和方法技术方案

本发明专利技术提供了一种通过变换器速比（VSR）闭环反馈来控制连续可变变速器的系统和方法。该方法包括基于驾驶员和车辆输入中的至少一个确定希望的VSR、确定调节滚轮位置所需的电动机位置调节以达到希望的VSR、基于确定的所需的电机位置调节驱动电机、在电动机正被驱动时感测变速器输出速度、在电动机正被驱动时确定实际的VSR和提供对应于实际的VSR与希望的VSR之间的任何差异的闭环反馈并驱动电机以消除该差异，由此通过提高的快速响应时间和更准确的控制，达到希望的VSR。

【技术实现步骤摘要】
用于连续可变变速器的控制系统和方法
本专利技术涉及一种控制系统和方法，其在用于车辆的连续可变变速器中具有变换器速比闭环反馈。
技术介绍
具有联接到连续可变或无级变速器的内燃发动机的动力总成被用来提供有效的驱动系统。在连续可变或无级变速器（此后称为“CVT”）中，变速器传动比可以以连续的方式从最大减速传动比（underdriveratio）变化至最大增速传动比（overdriveratio）。这允许发动机在最佳油耗区域或最佳性能区域运行。CVT包括牵引驱动组件，通常为整环式单元或半环式单元的形式。这些装置都经由滚轮通过牵引力将功率或扭矩从输入盘传递到输出盘。CVT通常包括至少两个输入盘、两个输出盘和设置在相应的输入盘/输出盘对之间的多个滚轮。输入盘、输出盘和滚轮的每个组件是变换器。每个变换器具有变换器速比（VSR），其是输入盘速度和输出盘速度之间的比率。变换器速比是滚轮所定位的角度的函数。滚轮可旋转地支撑在凸耳上，液压力施加到所述凸耳上，以将滚轮在相应的输入和输出盘对之间保持在希望位置。施加到凸耳上的液压压力建立盘和滚轮之间的牵引力。由于液压系统中的滞后，使用液压电磁阀或类似这样的液压控制装置来改变液压力的系统可能不能快速地变化。当前的CVT系统可使用步进电动机或其他类型的促动装置来以开环调节促动器位置，从而达到希望的滚轮位置，并且由此达到希望的VSR。控制器指导步进电动机运动若干步距至计算出的位置，由此调节促动器位置。计算出的位置对应于希望的VSR。VSR中的变化导致变速器速度的变化，从而车辆动力学特性变化。使用这些车辆动力学变化以及驾驶员输入，CVT控制系统在步进电动机被指导再次运动、调节促动器位置之前确定新的希望的VSR。因此，这样的CVT控制系统具有慢的响应时间，且非常依赖于步进电动机定位的精度来达到希望的VSR。因此，需要这样的控制系统，其提高响应时间和CVT的精度，并降低由于步进电动机的所需的精度而导致的成本。
技术实现思路
提供了一种通过变换器速比闭环反馈来控制连续可变变速器的方法。该方法响应于驾驶员和车辆输入，并在具有变换器和电机的系统中操作，所述变换器包括至少一个滚轮，其操作地定位在输入盘和输出盘之间，从而变换器速比（VSR）被定义为输出盘速度与输入盘速度的比，所述电动机用于调节滚轮位置。该方法包括基于驾驶员和车辆输入中的至少一个，确定希望的VSR。接下来，该方法包括确定调节滚轮的位置所需的电机位置调节，以达到希望的VSR。该方法包括基于所需的电机位置调节驱动电机。接下来该方法包括：在电动机正被驱动时感测变速器输出速度、在电动机正被驱动时确定实际的VSR以及提供对应于实际的VSR与希望的VSR之间的任何差异的闭环反馈。该电机被驱动以消除实际和希望的VSR之间的差异，由此通过提高的快速响应时间和更准确的控制达到希望的VSR。提供了用于控制车辆中的连续可变变速器的系统，该系统响应于驾驶员和车辆输入。该系统包括变换器和电机，所述变换器具有至少一个滚轮，其操作地定位在输入盘和输出盘之间，从而变换器速比（VSR）被定义为输出盘速度与输入盘速度的比，所述电机用于调节滚轮位置。该系统还包括控制器，其用于使用控制模块控制变换器和电机，所述控制模块基于驾驶员和车辆输入中的至少一个确定希望的VSR、确定调节滚轮位置所需的电机位置调节以达到希望的VSR、基于确定的所需的电机位置调节驱动电机、在电机正被驱动时感测变速器输出速度、在电机正被驱动时确定实际的VSR和提供对应于实际的VSR与希望的VSR之间的任何差异的闭环反馈并驱动电机以消除实际的VSR与希望的VSR之间的差异，由此通过提高的快速响应时间和更准确的控制达到希望的VSR。还提供了一种车辆，其包括用于控制连续可变变速器的系统，该系统响应于驾驶员和车辆输入。本专利技术的上述特征和优势及其他特征和优势将在结合附图时，从用于实施如所附的权利要求中定义的本专利技术的一些最佳模式和其它实施例的以下详细描述显而易见。附图说明图1是具有本专利技术的改进的控制系统的连续可变变速器（CVT）的示意图；图2是沿图1的线2-2的方向截取的变换器的局部示意图；图3是控制模块的功能框图，所述控制模块用于本专利技术的改进的控制系统的控制器；和图4是用于与本专利技术的改进的控制系统一起使用的变换器速比（VSR）对变速器速比（TSR）的曲线图。具体实施方式参考图1，示出了包括具有改进的控制系统的连续可变变速器（CVT）100的车辆10，所述改进的控制系统具有本专利技术的变换器速比（VSR）闭环反馈。车辆10包括发动机12，例如内燃发动机，其驱动第一联接装置16，比如离合器。第一联接装置16驱动CVT100（为了清楚，在较长虚线内示出）的输入轴18。CVT100的输出轴24连接到第二联接装置26，比如差速器。第二联接装置26的输出轴28可以是用于推进车辆10的车轮30的车轴。车辆10还包括驾驶员输入装置32，比如加速踏板。在整个本描述中被称为控制器40的电子控制单元（ECU）可定位在CVT100之外，用以提供本专利技术的改进的控制系统。替代地，变速器控制单元（TCU）（未示出）可以位于CVT100内部，且可包括用于提供本专利技术的改进的控制系统的控制器。多个传感器定位在车辆10周围，用来感测和提供用于本专利技术的改进的控制系统的信号。例如，加速踏板位置传感器42可安装在驾驶员输入装置32附近，以将驾驶员信息信号43提供到控制器40。车辆速度传感器52可安装在车轮30附近，用于将车辆运行信息信号53提供到控制器40。变速器输入速度传感器44可安装在第一联接装置16附近，输入轴18上，以将变速器输入速度信号45提供到控制器40。变速器输出速度传感器50可安装在CVT100和第二联接装置26之间，在输出轴24上，以将变速器输出速度信号51提供到控制器40。这两个信号45和51可在控制器40中被结合，以提供实际的变速器速比。尽管来自传感器的所述信号作为分立的线被显示，但它们可包括在公共总线上、被无线地发送、在用于本专利技术的多芯电缆等上被发送。仍参考图1，CVT100（为了清楚，在较长虚线内显示）包括变换器102（为了清楚，被显示为围在较短虚线内），所述变换器包括至少一个输入盘110和至少一个输出盘120，其分别通过扭矩联接装置112联接到输入轴18，并且通过扭矩联接装置122和变速器联接装置124（如果需要）联接到输出轴24。输入盘速度传感器46提供输入盘速度信号47到控制器40，输出盘速度传感器48提供输出盘速度信号49到控制器40。操作地定位在变换器102的输入盘110和输出盘120之间的是至少一个滚轮130。尽管在图1中显示了仅一个代表性的滚轮130、一个输入盘110和一个输出盘120，但本领域技术人员将理解，CVT100的变换器102通常包括至少两个输入盘、两个输出盘和布置在相应输入盘/输出盘对之间的多个滚轮。如图1和2所示，变换器102的滚轮130以多个角度可旋转地定位，以控制从输入盘110向输出盘120传递的功率或扭矩的量。滚轮130摩擦地接合盘110、120，以将功率或扭矩从输入轴18传递到输出轴24。滚轮130可旋转地支撑在凸耳132和杆134上，所述杆134具有通过活塞136施加的液压力，以将滚轮130保持本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种控制车辆中的连续可变变速器的方法，该方法响应于驾驶员和车辆输入，并具有变换器和电机，所述变换器包括至少一个滚轮，该至少一个滚轮操作地定位在输入盘和输出盘之间，从而变换器速比（VSR）被定义为输出盘速度与输入盘速度的比，所述电机用于调节滚轮位置，该方法包括：基于驾驶员和车辆输入中的至少一个，确定希望的VSR；确定调节滚轮的位置所需的电机位置调节，以达到希望的VSR；基于确定的所需电机位置调节，驱动电机；在电机正被驱动时，感测变速器输出速度；在电机正被驱动时，确定实际的VSR；和提供对应于实际VSR与希望的VSR之间的任何差异的闭环反馈，并且驱动电机以消除实际的VSR与希望的VSR之间的差异，由此达到希望的VSR。

【技术特征摘要】
2012.09.12 US 13/611,4281.一种控制车辆中的连续可变变速器的方法，该方法响应于驾驶员和车辆输入，并具有变换器和电机，所述变换器包括至少一个滚轮，该至少一个滚轮操作地定位在输入盘和输出盘之间，从而变换器速比(VSR)被定义为输出盘速度与输入盘速度的比，所述电机用于调节滚轮位置，该方法包括：基于驾驶员和车辆输入中的至少一个，确定希望的变换器速比；确定调节滚轮的位置所需的电机位置调节，以达到希望的变换器速比；基于确定的所需电机位置调节，驱动电机；在电机正被驱动时，感测变速器输出速度；在电机正被驱动时，确定实际的变换器速比；和提供对应于实际变换器速比与希望的变换器速比之间的任何差异的闭环反馈，并且驱动电机以消除实际的变换器速比与希望的变换器速比之间的差异，由此达到希望的变换器速比。2.如权利要求1所述的方法，其中电机是DC伺服电机。3.如权利要求1所述的方法，其中，使用比例-积分-微分(PID)算法确定所需的电机位置调节。4.如权利要求1所述的方法，包括使用车辆速度的反馈信号，来确定希望的变换器速比。5.如权利要求1所述的方法，其中确定实际的变换器速比进一步包括，在电机正被驱动时感测输出盘速度和输入盘速度，并计算实际的变换器速比，...

【专利技术属性】
技术研发人员：JX崔，RA韦弗，
申请(专利权)人：通用汽车环球科技运作有限责任公司，
类型：发明
国别省市：