用于限制無級變速器中皮帶打滑的方法和系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
本發(fā)明主要涉及用于限制無級變速器中皮帶打滑的方法和系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
無級變速器(CVTs)，包括驅(qū)動輪和由環(huán)形皮帶連接的從動輪，用于多種輪式和履帶式車輛中，以將動力從發(fā)動機傳遞到車輛的車輪或履帶。由發(fā)動機產(chǎn)生的最大扭矩取決于發(fā)動機的轉(zhuǎn)速，一般發(fā)動機轉(zhuǎn)速越低，扭矩越高。車輪或履帶需要的扭矩隨車輛負(fù)荷增加。例如，當(dāng)上坡時或從靜止位置起步時，移動車輛需要的扭矩更大。
各皮帶輪具有一對相對的將皮帶保持在它們之間的槽輪(其中至少一個可移動)。相對的皮帶輪槽輪對皮帶施加夾緊力使皮帶保持嚙合，以便驅(qū)動輪的旋轉(zhuǎn)運動可被傳遞給從動輪。由驅(qū)動輪槽輪施加給皮帶的夾緊力由幾個因素確定。在純機械的CVT中，夾緊力由一套連接到驅(qū)動輪槽輪之一的旋轉(zhuǎn)飛錘產(chǎn)生。因此，夾緊力隨驅(qū)動輪轉(zhuǎn)速增加。因此，施加在皮帶上的夾緊力也取決于發(fā)電機扭矩。雖然飛錘質(zhì)量和/或皮帶輪轉(zhuǎn)速可被增加以獲得更大的夾緊力，但這些參數(shù)僅可在不影響車輛的總體性能的一定限度內(nèi)變化。在一些類型的輔助CVT中，夾緊力由有選擇地對驅(qū)動輪槽輪施加外力的液壓、電動或氣動系統(tǒng)控制。在這些輔助CVT中，輔助系統(tǒng)的尺寸以及由此產(chǎn)生的夾緊力，由于空間局限而被限制。
無論用作產(chǎn)生皮帶夾緊力的機構(gòu)是什么，需要有最小量的夾緊力，以防止皮帶相對驅(qū)動輪槽輪打滑。當(dāng)施加于皮帶的夾緊力小于要求的最小夾緊力時，皮帶開始相對驅(qū)動輪槽輪打滑。相對皮帶輪槽輪打滑的皮帶產(chǎn)生大量的熱，當(dāng)皮帶(主要由橡膠制成)表面的某些斑點，尤其在皮帶上與驅(qū)動輪槽輪接觸的部分的斑點熔化時，由于過量的熱，可能導(dǎo)致皮帶“污點化”。具有如此“污點”的皮帶由于不再是規(guī)格一致的而不能平滑地運轉(zhuǎn)，因此將需要被更換。
此外，由于皮帶開始打滑，且車輛開始減速或不能開動，車輛的司機有時通過進一步加大油門進行響應(yīng)，使驅(qū)動輪槽輪旋轉(zhuǎn)更快，進一步增加了由皮帶摩擦皮帶輪槽輪產(chǎn)生的熱量，從而使情況惡化。因此，這種對皮帶打滑的響應(yīng)實際上增加了皮帶污點化的幾率。
因此，需要一種限制CVT皮帶打滑的系統(tǒng)和方法，以防止打滑的皮帶被損壞。
發(fā)明概述
本發(fā)明的目的在于改善存在于現(xiàn)有技術(shù)中的至少一些不便。
一方面，本發(fā)明提供一種限制車輛無級變速器(CVT)中的皮帶打滑的方法，所述CVT有效地連接到發(fā)動機。所述方法包括確定CVT皮帶的打滑速度，確定基于皮帶打滑速度和由發(fā)動機產(chǎn)生的發(fā)動機扭矩的積蓄能量，并當(dāng)積蓄能量大于臨界能量時，以干預(yù)模式控制發(fā)動機扭矩。以干預(yù)模式控制發(fā)動機扭矩包括控制循環(huán)發(fā)動機扭矩和限制發(fā)動機扭矩中的至少一個。
另一方面，所述方法包括在確定積蓄能量之前確定是否所述CVT的皮帶正在相對CVT的驅(qū)動輪打滑。
另一方面，如果:車速小于臨界車速，車輛的傳動裝置設(shè)定為高速檔，且車輛的油門傳動機構(gòu)設(shè)置在大于臨界油門傳動機構(gòu)位置的油門傳動機構(gòu)位置，則所述CVT皮帶被確定為正在打滑。
又一方面，如果車速大于臨界車速，則積蓄能量復(fù)位為零。
再一方面，如果車輛的傳動裝置設(shè)定為低速擋，則積蓄能量復(fù)位為零。
另一方面，如果車輛的油門傳動機構(gòu)設(shè)置在低于臨界油門傳動機構(gòu)位置的油門傳動機構(gòu)位置，則積蓄能量復(fù)位為零。
另一方面，以干預(yù)模式控制發(fā)動機扭矩包括基于由車輛司機設(shè)置的油門傳動機構(gòu)位置控制發(fā)動機扭矩。在一些實施例中，以干預(yù)模式控制發(fā)動機扭矩包括:如果由司機設(shè)置的油門傳動機構(gòu)位置大于第一臨界油門傳動機構(gòu)位置，則循環(huán)發(fā)動機扭矩，和如果由司機設(shè)置的油門傳動機構(gòu)位置大于第二臨界油門傳動機構(gòu)位置，則限制發(fā)動機扭矩。發(fā)動機扭矩被循環(huán)以關(guān)于平均發(fā)動機扭矩振蕩，所述平均發(fā)動機扭矩基于所述油門傳動機構(gòu)位置。所述第二臨界油門傳動機構(gòu)位置大于所述第一臨界油門傳動機構(gòu)位置。
另一方面，所述第一臨界油門傳動機構(gòu)位置預(yù)設(shè)為最大油門傳動機構(gòu)位置的5%的值。 另一方面，所述第二臨界油門傳動機構(gòu)位置預(yù)設(shè)為最大油門傳動機構(gòu)位置的50%的值。
還一方面，以干預(yù)模式控制發(fā)動機扭矩包括循環(huán)發(fā)動機扭矩，以便關(guān)于期望扭矩振蕩，振蕩幅度適于產(chǎn)生車輛搖擺運動。
另一方面，如果所述油門傳動機構(gòu)位置大于所述第一臨界油門傳動機構(gòu)位置，則所述平均發(fā)動機扭矩的增長率降低。
另一方面，限制發(fā)動機扭矩包括限制進入發(fā)動機的空氣吸入和限制進入發(fā)動機的燃料噴射中的至少一個。
另一方面，循環(huán)發(fā)動機扭矩包括循環(huán)發(fā)動機的點火正時。
另一方面，以干預(yù)模式控制發(fā)動機扭矩進一步包括向車輛司機顯示CVT皮帶打滑指示和換擋指令中的至少一個。
另一方面，所述方法包括，如果車速大于臨界車速，則停止以干預(yù)模式控制發(fā)動機扭矩。
另一方面，所述方法包括，如果油門傳動機構(gòu)設(shè)置在臨界油門傳動機構(gòu)位置下方位置，則停止以干預(yù)模式控制發(fā)動機扭矩。
又一方面，所述方法包括，如果油門傳動機構(gòu)設(shè)置在臨界油門傳動機構(gòu)位置下方位置的時間周期至少等于臨界油門傳動機構(gòu)時間，則停止以干預(yù)模式控制發(fā)動機扭矩。
另一方面，所述方法包括，如果干預(yù)超馳開關(guān)被致動，則停止以干預(yù)模式控制發(fā)動機扭矩。
另一方面，本發(fā)明提供一種限制車輛無級變速器(CVT)中的皮帶打滑的方法，所述CVT有效地連接到發(fā)動機。所述方法包括確定CVT皮帶的打滑速度，基于皮帶打滑速度和由發(fā)動機產(chǎn)生的發(fā)動機扭矩確定積蓄能量，并當(dāng)積蓄能量大于臨界能量時，以干預(yù)模式控制發(fā)動機扭矩。以干預(yù)模式控制發(fā)動機扭矩包括，如果油門傳動機構(gòu)設(shè)置的位置大于第一臨界油門傳動機構(gòu)位置，則循環(huán)發(fā)動機扭矩，和如果油門傳動機構(gòu)設(shè)置的位置大于第二臨界油門傳動機構(gòu)位置，則限制發(fā)動機扭矩。發(fā)動機扭矩被循環(huán)以關(guān)于平均發(fā)動機扭矩擺動，所述平均發(fā)動機扭矩基于所述油門傳動機構(gòu)位置。所述第二臨界油門傳動機構(gòu)位置大于所述第一臨界油門傳動機構(gòu)位置。所述方法也包括，如果車速大于臨界車速或車輛的油門傳動機構(gòu)設(shè)置在低于第一臨界油門傳動機構(gòu)位置的位置，則停止以干預(yù)模式控制發(fā)動機扭矩。
另一方面，本發(fā)明提供一種車輛，所述車輛具有車架和由車架支撐的發(fā)動機。所述發(fā)動機包括用于控制進入發(fā)動機的空氣吸入的節(jié)流閥、用于控制進入發(fā)動機的燃料噴射的噴油嘴和火花塞。所述車輛也包括連接到發(fā)動機用于控制由發(fā)動機產(chǎn)生的發(fā)動機扭矩的控制單元和連接到所述節(jié)流閥并在多個油門傳動機構(gòu)位置之間可移動的油門傳動機構(gòu)。所述油門傳動機構(gòu)連接到所述控制單元，并向控制單元發(fā)送指示油門傳動機構(gòu)位置的油門傳動機構(gòu)位置信號。所述車輛也包括有效連接到所述發(fā)動機的驅(qū)動軸和無級變速器(CVT)，所述CVT具有連接到所述驅(qū)動軸并隨其旋轉(zhuǎn)的驅(qū)動輪、從動輪和連接所述驅(qū)動輪與從動輪的皮帶。從動軸連接到從動輪并隨其旋轉(zhuǎn)。地面嚙合構(gòu)件有效連接到輸出軸。傳動裝置通過多個齒輪將所述CVT連接到所述地面嚙合構(gòu)件。檔位選擇器連接到所述傳動裝置，用于選擇所述傳動裝置的多個檔位之一，所述檔位選擇器連接到所述控制單元，并向其發(fā)送指示選擇的檔位的檔位選擇信號。車速傳感器檢測所述驅(qū)動輪、地面嚙合構(gòu)件和連接在驅(qū)動輪與地面嚙合構(gòu)件之間的構(gòu)件其中之一的旋轉(zhuǎn)速度。所述車速傳感器連接到所述控制單元，用于向其發(fā)送指示車速的車速信號。所述控制單元至少部分基于車速信號確定車速和從動輪轉(zhuǎn)速。發(fā)動機轉(zhuǎn)速傳感器檢測發(fā)動機、驅(qū)動輪和連接在發(fā)動機與驅(qū)動輪之間的構(gòu)件其中之一的旋轉(zhuǎn)速度。所述發(fā)動機轉(zhuǎn)速傳感器連接到所述控制單元，用于向其發(fā)送指示發(fā)動機轉(zhuǎn)速的發(fā)動機轉(zhuǎn)速信號。所述控制單元至少部分基于發(fā)動機轉(zhuǎn)速信號確定發(fā)動機轉(zhuǎn)速、發(fā)動機扭矩和驅(qū)動輪轉(zhuǎn)速。當(dāng)所述CVT皮帶相對所述驅(qū)動輪打滑時，所述控制單元以干預(yù)模式控制發(fā)動機扭矩。所述控制單元基于所述發(fā)動機轉(zhuǎn)速信號、車速信號、油門傳動機構(gòu)信號和檔位選擇信號，以干預(yù)模式控制發(fā)動機扭矩。所述控制單元通過執(zhí)行循環(huán)點火正時、限制進入發(fā)動機的空氣吸入和限制進入發(fā)動機的燃料噴射中的至少之一，以干預(yù)模式控制發(fā)動機扭矩。所述控制單元通過發(fā)送至所述火花塞的點火正時信號、至所述節(jié)流閥的節(jié)流閥控制信號和至所述噴油嘴的燃料噴射控制信號中的至少之一，以干預(yù)模式控制發(fā)動機扭矩。
針對本專利申