用于学习无级变速器的传动比控制的设备和方法与流程

本申请要求2017年10月24日提交的韩国申请no.10-2017-0138694的优先权，其整体通过引用的方式结合于此。

本发明涉及一种用于学习cvt(无级变速器)的传动比(gearratio)控制的设备和方法，更特别地，涉及这样一种用于学习cvt传动比控制的设备和方法，其可通过目标传动比控制学习来防止如下问题：当在滑轮换挡期间延迟或者提前涡轮机换挡曲线时出现该问题，在滑轮换挡期间，由于cvt车辆的驾驶状态或者滑轮和皮带之间的接触面的磨损及劣化的原因而明显地改变传动比。

背景技术：

通常，在被称为tcu(变速器控制单元)的电子控制器的控制下驱动自动变速车辆，并且tcu控制自动变速器的整体操作。此时，tcu电子地控制自动变速器，以根据车辆的速度和节气门(throttle，节流阀)开度来换挡。当车辆在换挡期间由发动机的功率驱动时，该状态叫做开机状态。当车辆不由发动机的功率驱动而是由车辆的惯性驱动(滑行)时，该状态叫做关机状态。由于发动机rpm、发动机扭矩和发动机功率在开机状态和关机状态期间是不同的，所以需要执行适合于开机状态和关机状态的换挡控制。

通常，当驾驶员在驾驶期间将他的脚从加速器踏板(acceleratorpedal，油门踏板)移开(抬起脚)时，将车辆的操作状态从发动机驱动车辆的状态切换到车辆驱动发动机的关机状态，并将速度挡位改变到比当前速度挡位高一个或多个挡位的高速挡位。此时，涡轮机转数减小，并且此情况中伴随的换挡控制通常称作关机换高速挡(power-offup-shift，动力断开换高挡)。

例如，通过映射表的换挡模式使典型的自动变速器以目标速度挡位自动同步，根据车辆速度和节气门开度的变化来设置该映射表的换挡模式。自动变速器应用将速度挡位改变到比当前速度挡位高一个或多个挡位的速度挡位的关机换高速挡控制方法，以在驾驶员将脚从加速器踏板移开的关机状态的情况中，排除由瞬时发动机功率减小引起的冲击的出现。

然而，在现有的cvt中，不执行用于特定滑轮换挡的传动比控制学习过程，而只是将比较驱动轴和从动轴在停车位置p或空挡位置n中的控制压力和压力传感器值的滑轮控制压力学习过程作为用于滑轮的学习过程而执行。由于不执行用于滑轮换挡的传动比控制学习过程，所以不执行换挡校正，根据变速器的磨损或者周围环境而将驾驶员的意图反映到该换挡校正中。因此，可能延迟或者快速地执行变速器的换挡，而在换挡控制期间导致冲击。

因此，需要传动比控制学习来执行变速器控制，通过目标传动比控制学习过程(即，所学习的目标传动比)，将驾驶员的意图(例如，使车辆滑行的意图)更可靠地反映到该变速器控制中。

在2006年10月18日公布的名为“自动变速器车辆的关机换高速挡控制方法”的韩国专利公布no.10-2006-0108867中公开了本发明的相关技术。

技术实现要素：

本发明的实施例涉及一种用于学习cvt传动比控制的设备和方法，其可通过目标传动比控制学习来防止如下问题：当在滑轮换挡期间延迟或者提前涡轮机换挡曲线时出现该问题，在滑轮换挡期间，由于cvt车辆的驾驶状态或者滑轮和皮带之间的接触面的磨损及劣化的原因而明显地改变传动比。

在一个实施例中，一种用于学习cvt的传动比控制的设备可包括：aps(加速器位置传感器)，被配置为检测cvt车辆中的加速器踏板的变化；传动比检测器，被配置为检测cvt的滑轮传动比；定时器，被配置为测量在cvt的关机换高速挡期间执行传动比控制学习所经历的时间；以及控制器，被配置为接收通过aps、传动比检测器和定时器检测的值，并在通过滑行而进行的关机换高速挡的期间，控制cvt以按照通过传动比控制学习所学习的目标传动比进行换挡。

所学习的目标传动比可指示这样的目标传动比：通过该目标传动比而将指示相对于当前传动比达到该目标传动比所需的时间的斜率调节到平缓的或者陡峭的斜率，以当控制当前传动比以遵循该目标传动比时防止当前传动比的快速变化。

控制器可检查是aps变化小于预设aps值还是目标传动比变化小于预设传动比变化，并通过滑行来确定关机换高速挡点。

在通过滑行而进行关机换高速挡期间，控制器可进入传动比控制学习，捕获当前传动比和目标传动比，并操作定时器以检查换挡时间。

当对应于当前驾驶情况的目标传动比和在进入传动比控制学习的时间点捕获的目标传动比之间的差的绝对值大于第一传动比时，控制器可确定去除了通过滑行进行的关机换高速挡，并停止传动比控制学习。

当对应于当前驾驶情况的目标传动比和在进入传动比控制学习的时间点捕获的目标传动比之间的差的绝对值小于第一传动比时，控制器可连续地增加定时器值以在执行学习的同时检查换挡时间。

控制器可将当前传动比和在进入传动比控制学习的时间点捕获的目标传动比之间的差的绝对值与第二传动比进行比较，当确定当前传动比在预设范围内接近在进入传动比控制学习的时间点捕获的目标传动比时，控制器可将定时器值与预设定时器值1进行比较，当定时器值小于定时器值1时，则确定过早地改变了传动比，并将所学习的目标传动比的斜率控制为是比目标传动比的斜率更平缓的斜率。

当定时器值在定时器值1和预设定时器值2之间时，控制器可确定在指定的合适时间改变了传动比，并将所学习的目标传动比的斜率保持在当前斜率。

当定时器值大于定时器值2时，控制器可确定在指定的合适时间之后改变了传动比，并将所学习的目标传动比的斜率增加到接近目标传动比的斜率。

在另一实施例中，一种用于学习cvt的传动比控制的方法可包括：通过aps检测cvt车辆中的加速器踏板的变化；通过传动比检测器检测cvt的滑轮传动比；通过定时器测量在cvt的关机换高速挡期间执行传动比控制学习的时间；并且通过控制器接收通过aps、传动比检测器和定时器检测的值，并在通过滑行而进行的关机换高速挡的期间，控制cvt以按照通过传动比控制学习所学习的目标传动比进行换挡。

为了通过滑行来确定关机换高速挡点，控制器可检查aps变化是否小于预设aps值，及目标传动比变化是否小于预设传动比变化。

在通过滑行而进行关机换高速挡的期间，控制器可进入传动比控制学习，捕获当前传动比和目标传动比，并操作定时器以检查换挡时间。

当对应于当前驾驶情况的目标传动比和在进入传动比控制学习的时间点捕获的目标传动比之间的差的绝对值大于第一传动比时，控制器可确定去除了通过滑行进行的关机换高速挡，并停止传动比控制学习。

当对应于当前驾驶情况的目标传动比和在进入传动比控制学习的时间点捕获的目标传动比之间的差的绝对值小于第一传动比时，控制器可连续地增加定时器值以在执行学习的同时检查换挡时间。

控制器可将当前传动比和在进入传动比控制学习的时间点捕获的目标传动比之间的差的绝对值与第二传动比进行比较，当确定当前传动比在预设范围内接近在进入传动比控制学习的时间点捕获的目标传动比时，控制器可将定时器值与预设定时器值1进行比较，当定时器值小于定时器值1时，则确定过早地改变了传动比，并将所学习的目标传动比的斜率控制为是比目标传动比的斜率更平缓的斜率。

当定时器值在定时器值1和预设定时器值2之间时，控制器可确定在指定的合适时间改变了传动比，并可将所学习的目标传动比的斜率保持在当前斜率。

当定时器值大于定时器值2时，控制器可确定在指定的合适时间之后改变了传动比，并可将所学习的目标传动比的斜率增加到接近目标传动比的斜率。

附图说明

图1举例说明了根据本发明的一个实施例的用于学习cvt的传动比控制的设备的示意性构造。

图2举例说明了图1中的cvt的致动器的操作。

图3是举例说明了根据本发明的实施例的用于学习cvt的关机换高速挡的方法的流程图。

图4是举例说明了根据图3中的学习开始和学习结束的当前传动比和所学习的目标传动比及目标传动比之间的关系的曲线图。

具体实施方式

在下文中，将参考附图详细地描述根据本发明的一个实施例的用于学习cvt(无级变速器)的传动比控制的设备和方法。

应指出，这些图将不是精确地按比例绘制的，并且可仅为了描述方便和清楚而放大线的粗细或者部件的大小。而且，通过考虑本发明的功能来定义如这里使用的术语，并且可根据用户或者操作员的习惯或意图来改变这些术语。因此，应根据这里阐述的整体公开内容来定义这些术语。

图1举例说明了根据本发明的一个实施例的用于学习cvt的传动比控制的设备的示意性构造。

如图1中举例说明的，根据本发明的实施例的用于学习cvt的传动比控制的设备可包括aps(加速器位置传感器)110、传动比检测器120、定时器130、控制器140和致动器150。

aps110可检测加速器踏板的位置(位移)。

例如，当驾驶员踏上加速器踏板时，附接在加速器踏板上的aps可感测踏板的位置(位移)，并将感测到的位置传输到控制器140。控制器140可基于aps信息通过另一输入信号来计算节气门的开度，并通过驱动附接在节气门上的马达而将节气门的开度改变到适合于发动机的操作状态的开度。

传动比检测器120可检测cvt的滑轮传动比。

例如，如图2中举例说明的，cvt的滑轮可包括第一滑轮(或者驱动滑轮)151和第二滑轮(或者从动滑轮)152，并且滑轮传动比可指示第一

滑轮151和第二滑轮152的v形槽宽度(或者直径)的比值。

定时器130可在执行传动比控制学习过程的同时测量换挡时间，换挡时间指示从学习开始点到学习结束时间的时段。

根据本发明的实施例，控制器140可接收通过aps110、传动比检测器120和定时器130检测的值，并执行变速器控制，通过关机换高速挡期间的传动比控制学习过程，将驾驶员的意图(例如，驾驶员使车辆滑行的意图)反映到该变速器控制中。

在根据从控制器140输出的控制信号而改变传动比(或者滑轮传动比)的同时，致动器150可能以所学习的目标传动比执行换挡。

所学习的目标传动比可指示这样的目标传动比，在该目标传动比下，可将相对于目标传动比的斜率(即，达到目标传动比所需的时间)调节到平缓的或者陡峭的斜率，以当控制当前传动比以遵循目标传动比时防止快速的传动比变化。

作为参考，如图2中举例说明的，cvt(变速器)的致动器150可包括第一滑轮(驱动滑轮)151、第二滑轮(从动滑轮)152和传动带153。可将cvt安装在驱动轴和从动轴之间的功率传输路径上。

第一滑轮151可安装在驱动轴上，并具有可变的有效直径。第二滑轮152可安装在从动轴上，并具有可变的有效直径。传送带153可缠绕在第一滑轮151和第二滑轮152周围以在第一滑轮151和第二滑轮152之间延伸。可通过第一滑轮151和第二滑轮152与传送带153之间的摩擦力传输功率。

第一滑轮151可包括固定槽轮(sheave)151a、可动槽轮151b和第一液压致动器151c。固定槽轮151a可用作固定到驱动轴的旋转体。可动槽轮151b可用作输入侧可动旋转体，其在防止围绕驱动轴的轴线相对旋转的同时能够在轴向方向上移动。第一液压致动器151c可产生推力以使可动槽轮151b移动，以改变固定槽轮151a和可动槽轮151b之间的v形槽宽度。

第二滑轮152可包括固定槽轮152a、可动槽轮152b和第二液压致动器152c。固定槽轮152a可用作固定到从动轴的旋转体。可动槽轮152b可用作从动侧可动旋转体，其在防止围绕固定槽轮152a的轴线相对旋转的同时能够在轴向方向上移动。第二液压致动器152c可产生推力以使可动槽轮152b移动，以改变固定槽轮152a和可动槽轮152b之间的v形槽宽度。

因此，在改变第一滑轮151和第二滑轮152的v形槽宽度或者根据宽度的变化而大幅改变第一滑轮151和第二滑轮152的直径的同时，可改变传动带58的缠绕直径(有效直径)。

因此，在改变第一滑轮151和第二滑轮152的v形槽宽度或者根据宽度的变化而大幅改变第一滑轮151和第二滑轮152的直径的同时，可连续地改变传动比(或者速度比＝驱动轴的转速/从动轴的转速)。例如，当减小第一滑轮151的v形槽宽度时，可减小传动比以将cvt换到高速挡。另一方面，当增加第一滑轮151的v形槽宽度时，可增加传动比以将cvt换到低速挡。

在下文中，将参考图3和图4更详细地描述控制器140的操作。

图3是举例说明了根据本发明的实施例的用于学习cvt的关机换高速挡的方法的流程图，并且图4是举例说明了根据图3中的学习开始和学习结束的当前传动比和所学习的目标传动比及目标传动比之间的关系的曲线图。

参考图3，控制器140可检查aps变化(即，加速器踏板的位置)是否小于预设aps值，以及目标传动比变化是否小于预设传动比变化。

例如，当判断车辆正高速驾驶时，驾驶员可能不踏在加速器踏板上而使车辆滑行。因此，在步骤s101，控制器140可判断驾驶员是否有意使车辆滑行或者是否将出现关机换高速挡。

因此，在步骤s102，当aps变化(即，加速器踏板的位置)小于预设aps值且目标传动比变化小于预设传动比变化时(在步骤s101为是)，或者当驾驶员有意使车辆滑行或者将出现关机换高速挡时，控制器140可捕获当前传动比和目标传动比(参考图4的(a))，并同时操作定时器130。也就是说，可开始学习。

在步骤s103，当aps变化仍小于预设aps值或者车辆仍在滑行时，控制器140可检查对应于当前驾驶情况的目标传动比和在学习起点捕获的目标传动比之间的差是否小于预设第一传动比。实际上，可应用该差的绝对值。

例如，控制器140可检查是否未改变滑行车辆的驾驶情况。当假设车辆正在平路上驾驶时，对应于当前驾驶情况的目标传动比和在学习起点捕获的目标传动比可彼此类似，没有明显的差异或者在预设范围内。然而，当车辆在滑行期间遇到上坡路时，将改变对应于当前驾驶情况的目标传动比。因此，在对应于当前驾驶情况的目标传动比和在学习起点(图4的a)捕获的目标传动比之间将出现较大的差异。

因此，当对应于当前驾驶情况的目标传动比和在学习起点捕获的目标传动比之间的差大于第一传动比时(在步骤s103为否)，可表明当前驾驶情况改变到了车辆无法滑行的情况。因此，在步骤s111，控制器140可停止传动比控制学习。

另一方面，当对应于当前驾驶情况的目标传动比和在学习起点捕获的目标传动比之间的差小于第一传动比时(在步骤s103为是)，可表明未改变滑行车辆的驾驶情况。因此，控制器140可增加定时器值。也就是说，用于检查学习时间的定时器值可增加1。

在步骤s105，控制器140可检查对应于当前驾驶情况的目标传动比和在学习起点捕获的目标传动比之间的差是否小于预设第二传动比。

例如，由于在步骤s103确定对应于当前驾驶情况的目标传动比和在学习起点捕获的目标传动比彼此类似，没有较大的差异或者在预设范围内(车辆正在滑行)，所以当前传动比需要遵循(收敛到)在学习开始时间捕获的捕获目标传动比。

因此，在步骤s105，控制器140可检查当前传动比是否已经在预设范围(例如，对应于图4的a和b之间的差的范围)内接近在学习起点捕获的目标传动比，或者传动比是否改变到了目标传动比。

此时，可增加定时器值，直到当前传动比在预设范围(例如，对应于图4的a和b之间的差的范围)内接近在学习起点捕获的目标传动比或者改变到目标传动比为止(重复步骤s103到s105)。因此，当当前传动比在预设范围内接近在学习起点捕获的目标传动比或者改变到目标传动比时(在步骤s105为是)，在步骤s106，控制器140可检查定时器值是否小于预设定时器值1(例如，10ms)。

也就是说，控制器140可检查直到当前传动比在预设范围(例如，对应于图4的a和b之间的差的范围)内接近在学习起点捕获的目标传动比或者改变到目标传动比为止所需的时间(时间值)是否小于定时器值1(例如，10ms)。

当定时器值小于10ms的预设定时器值1时(在步骤s106为是)，可表明过早地改变传动比。在此情况中，由于可能出现冲击，所以在步骤s107，控制器140可将极限值增加到目标传动比(即，极限量)。

例如，图4中的所学习的目标传动比的斜率可被限制遵循目标传动比的斜率。也就是说，可将所学习的目标传动比的斜率保持在比目标传动比更平缓的斜率。

当定时器值大于10ms的定时器值1时(在步骤s106为否)，控制器140可检查定时器值是否小于预设定时器值2(例如，20ms)，或者检查定时器值是否等于或大于定时器值1且小于定时器值2(10ms≤定时器值<20ms)。当定时器值在定时器值1和定时器值2之间时(在步骤s107为是)，可表明在预定义的合适时间改变传动比。在此情况中，控制器140可将极限值保持在目标传动比(即，极限量)。

例如，可表明将图4中的所学习的目标传动比的斜率保持在当前斜率。

当定时器值大于20ms的定时器值2时(在步骤s108为否)，可表明在预定义的合适时间之后改变了传动比。在此情况中，在步骤s110，控制器140可将极限值减小到目标传动比(即，极限量)。

例如，可表明将图4中的所学习的目标传动比的斜率改变到接近目标传动比的斜率。

例如，10m和20ms的定时器值1和2仅是为了描述方便的实例，并不限于具体的值。因此，可将定时器值1和2改变到其他的值。

根据本实施例，当在滑轮换挡期间(在滑轮换挡期间，由于cvt车辆的驾驶状态或者滑轮和皮带之间的接触面的磨损及劣化的原因而明显地改变传动比)延迟或者提前涡轮机换挡曲线时，用于学习传动比控制的设备和方法可通过目标传动比控制学习过程来补偿此状态，从而在延迟或者提前执行变速器的换挡的同时，防止在换挡控制期间出现冲击。

虽然已经为了说明性目的而公开了本发明的优选实施例，但是本领域技术人员将认识到，在不脱离如在所附权利要求中定义的本发明的范围和实质的情况下，各种修改、添加和替代都是可能的。