专利名称：钢带式无级变速箱液力变矩器闭锁控制方法
技术领域：
本发明涉及一种有关钢带式无级变速器(CVT， continuously variable transmission)变速器变速控制的实现方法。
技术背景当前，国内还没有批量生产CVT变速器的厂家。在CVT变速器 开发过程中，对如何控制速比的变化以达到设计要求、满足客户的驾 驶需求和习惯，还没有一套综合的、成熟的和行之有效的控制方法。CVT变速器通过半径互相耦合变化的一对带轮、利用钢带作为传 递介质、连续改变速比以传递动力。CVT变速器的最主要的优点是可 以连续的改变变速器的传动速比，从而可以实现"非动力中断换挡"， 提高了传递效率。众所周知，在车辆的行驶过程中，利用CVT变速器的连续可变的 速比来匹配发动机的运行，就可以控制发动机尽量遵循一定的规律运 转，例如遵循经济模式或动力模式，这就是所谓的"CVT控制策略"。 车辆的行驶工况是复杂多样的，大致可包括起歩、低速稳定行驶、坡 路驻车、爬坡、缓加速、急加速、缓减速、急减速以及高速恒速等等。 由于CVT变速器的速比可以连续变化，所以对于缓加速、缓减速和恒 速行驶工况，可以表现出优秀的性能；然而，对于急加速和急减速， 则是衡量和考验CVT变速器机械系统和控制系统的一个非常重要的 综合指标。它不仅表征了 CVT变速器机械系统的优劣，更是CVT变 速器控制系统主要任务指标的体现。控制系统包括硬件和软件，根据 现有条件，硬件已不再是主要的限制； 一个控制系统的优劣很大程度 上取决于软件，即控制策略和实现控制策略的控制方法。根据不同的车型、匹配的发动机的特性、不同的顾客群体、上述 各种行驶工况以及CVT自身的特点，可以设计不同的控制策略以满足
需要。控制策略按工况分基本可以分为起步策略、加速策略、减速策 略、驻车策略以及坡度策略，其中最核心的就是控制就是"变速控制"，即速比控制。如果不为CVT控制系统的各种速比控制策略设计出合理 的实现方法，那么CVT变速器装车后，车辆行驶中就会出现各种不理 想甚至危险的工况，例如车辆起步缓慢、过急或抖动，低速行驶不稳 定甚至频繁熄火，坡路驻车时车辆滑坡，爬坡能力差，车辆高速行驶 中车速窜动，加速缓慢导致油耗增加，减速缓慢导致出现危险状况等发明内容本发明的目的是提出一种适合于各种控制策略的控制实现方法。为实现上述发明目的，本发明的控制方法包括以下步骤(1) 、首先根据当前油门开度和车速得出初始目标输入轴转速， 首先进行1次下限限制处理，保证最低安全转速；然后进行刹车判定， 如是，则进行2次下限限制处理，如不是，对目标输入转速进行上限 限制处理；(2) 、判定是否N/INHIBIT模式，并比较其目标输入转速和发动 机转速，取大值；比较结果和上步的目标转速，取大值；(3 ) 、 N/INHIBIT模式和驱动模式判定如是N/INHIBIT模式， 则进行N挡的F/B控制，得出目标输入转速；如是驱动模式，经滤波 处理后，进行D/R挡的F/B控制，得出目标输入转速。 接下来再做如下判定判定是否可切入油压控制模式如是，则经过滤波处理和F/B控 制得出目标油压，计算出控制所需要的目标电磁阀DUTY率；如不是， 根据上步的目标输入转速，计算出控制所需要的目标电磁阀DUTY率； 对目标电磁阀DUTY率进行上下限限制处理。判定是否可切入电磁阀直接控制模式，如是，则直接由电磁阀控 制；如不是，实现上步得出目标电磁阀DUTY率。由上述技术方案可知，本发明能根据设计好的各种参数、计算公 式和Map图，完整、准确地实现控制步骤。本发明的变速控制的实现方法，虽然是针对某一款CVT变速器的机械结构和控制需求设计的，但是就实现的方法和过程而言，可以根据控制策略的不同而实现不同的控制结果，具有相当的普遍性，即可以满足CVT各种控制策略的实 现，本发明的控制过程可以应用于CVT变速器大批量化生产应用。
图1是带轮结构示意图；图2-1和图2-2是本发明的控制过程流程图。
具体实施方式
本控制方法设计对象为钢带式无级变速器，利用液压活塞驱动锥 盘，利用电磁阀控制进入输入轴10活塞和输出轴20活塞的液体的流 量和压力，带轮结构示意图见图l。本发明的变速控制方法，虽然是针对某一款CVT变速器的机械结 构和控制需求设计的，但是就实现的方法和过程而言，可以根据控制 策略的不同而实现不同的控制结果，具有相当的普遍性，即可以满足 CVT各种控制策略的实现。本发明的CVT控制实现方法由以下步骤组成1、 首先根据当前油门开度和车速得出初始目标输入轴转速，首先 进行l次下限限制处理，保证最低安全转速；然后进行刹车判定，如 是，则进行2次下限限制处理，如不是，对目标输入转速进行上限限 制处理；2、 判定是否N/INHIBIT模式，并比较其目标输入转速和发动机 转速，取大值；比较结果和上步的目标转速，取大值；3、 N/INHIBIT模式和驱动模式判定如是N/INHIBIT模式，则 进行N挡的F/B控制，得出目标输入转速；如是驱动模式，经滤波处 理后，进行D/R挡的F/B控制，得出目标输入转速；4、 判定是否可切入油压控制模式如是，则经过滤波处理和F/B控制得出目标油压，计算出控制所需要的目标电磁阀DUTY率；如不是，根据上步的目标输入转速，计算出控制所需要的目标电磁阀DUTY 率；5、 对目标电磁阀DUTY率进行上下限限制处理；6、 判定是否可切入电磁阀直接控制模式，如是，则直接由电磁阀 控制；如不是，实现上步得出目标电磁阀DUTY率；控制流程完毕。下面结合控制流程图2-1、图2-2对整个控制过程作进一步的详细 说明。根据当前的油门开度和车速确定目标输入轴转速，其确定依据是 预先设定好的各模式控制Map图，例如D/Ds模式、R模式、液力变 矩器闭锁模式、油门全开模式、Tire Rock模式等等； 根据Map图对目标输入轴转速进行下限限制处理； 判定是否有刹车操作，如有根据刹车模式Map对目标输入轴转速 进行下限限制处理，如没有，进入下一步；根据Map图对目标输入轴转速进行上限限制处理； N/INHIBIT模式调用前进行驶时，选择了N挡或者R挡的情况下， N档模式和R档模式适用的目标输入转速， INHIBIT模式适用条件 (1)、输出轴转速超过R挡模式目标转速和输入了R挡信号比较 N/INHIBIT模式目标输入转速和发动机转速NE，取大值；比较两值，取大值；判断是否是N/INHIBIT模式若是，进行N挡的F/B控制；若不 是，则进行D/R挡的F/B控制。目标输入转速=FILTE系数/256 X上次目标输入转速+ (256-FILTE系数)/256 X上次目标输入转速； 输入油压控制模式激发条件(1) 、低速控制目标输入油压PP二低速演算系数X钢带夹压力+余量演算系数 X输入扭矩Tin;(2) 、 Tire Slip目标输入油压PP = Slip时速演算系数X钢带夹压力+余量演算系 数X输入扭矩Tin;(3)、急刹车目标输入油压PP二输入扭矩TinX演算系数+余量值；得出目标 输入油压，进行F/B控制；转速控制模式和输入油压控制模式切换条件(1) 、低速控制条件成立(2) 、 Tire Slip控制条件成立变速控制DUTY率二BASE值+学习修正值+转速修正值+输入扭 矩修正值；经过上下限限制处理。切换DUTY率直接控制模式的条件(1) 、挡位信号未载入；(2) 、输入挡位信号为多个；(3) 、输出的DUTY=0%; 最终变速所需要的DUTY率
权利要求
1、一种钢带式无级变速箱液力变矩器闭锁控制方法，方法包括以下步骤(1)、首先根据当前油门开度和车速得出初始目标输入轴转速，首先进行1次下限限制处理，保证最低安全转速；然后进行刹车判定，如是，则进行2次下限限制处理，如不是，对目标输入转速进行上限限制处理；(2)、判定是否N/INHIBIT模式，并比较其目标输入转速和发动机转速，取大值；比较结果和上步的目标转速，取大值；(3)、N/INHIBIT模式和驱动模式判定如是N/INHIBIT模式，则进行N挡的F/B控制，得出目标输入转速；如是驱动模式，经滤波处理后，进行D/R挡的F/B控制，得出目标输入转速；
2、 根据权利要求1所述的钢带式无级变速箱液力变矩器闭锁控制 方法，其特征在于判定是否可切入油压控制模式如是，则经过滤 波处理和F/B控制得出目标油压，计算出控制所需要的目标电磁阀 DUTY率；如不是，根据上步的目标输入转速，计算出控制所需要的 目标电磁阀DUTY率；对目标电磁阀DUTY率进行上下限限制处理。
3、 根据权利要求1或2所述的钢带式无级变速箱液力变矩器闭锁 控制方法，其特征在于判定是否可切入电磁阀直接控制模式，如是， 则直接由电磁阀控制；如不是，实现上步得出目标电磁阀DUTY率。
全文摘要
本发明一种适合于各种控制策略的控制方法，包括以下步骤首先根据当前油门开度和车速得出初始目标输入轴转速，首先进行1次下限限制处理，保证最低安全转速；然后进行刹车判定，如是，则进行2次下限限制处理，如不是，对目标输入转速进行上限限制处理；判定是否N/INHIBIT模式和驱动模式判定；本发明能根据设计好的各种参数、计算公式和Map图，完整、准确地实现控制步骤，本发明的控制过程可以应用于CVT变速器大批量化生产应用。
文档编号F16H61/00GK101162046SQ20071013538
公开日2008年4月16日 申请日期2007年11月7日 优先权日2007年11月7日
发明者刘化雪, 张燕凤, 朱小龙, 来安东, 杨士先, 王开国, 莫春峰, 蒲红江 申请人:奇瑞汽车有限公司