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用于控制無級變速器中主壓力的控制系統(tǒng)的制作方法

文檔序號:2207閱讀:484來源:國知局
專利名稱:用于控制無級變速器中主壓力的控制系統(tǒng)的制作方法
本發(fā)明直接涉及無級變速裝置(CTV)的主壓力控制系統(tǒng)。這樣一種變速裝置包括通過一條柔性傳動帶互相耦合的液體驅(qū)動的一次和二次皮帶輪,所述兩輪的有效直徑同時地但以相反方向地不斷變化,以實現(xiàn)輸入主動軸和輸出從動軸間傳動比上的平滑連續(xù)的變化。第一(一次)皮帶輪通常受液壓控制以調(diào)整所述變速器的有效傳動比,而給二次皮帶輪提供有著足以避免傳動帶打滑的壓力的液體,以便將驅(qū)動力矩從一次皮帶輪傳遞到二次皮帶輪。一個流體致動的離合器通常用于將驅(qū)動力矩從所述變速器(即從二次皮帶輪)傳遞到一個連帶的傳動系統(tǒng)。該主壓力是CVT中的最高壓力,而且是加于二次皮帶輪,以確保使傳動帶不打滑的適宜的夾持力和張力。
現(xiàn)已開發(fā)了各種用于控制為操作一個CVT所需的不同液壓系統(tǒng),例如在共同待審的美國專利申請第717,913和722,578號中所述的那些系統(tǒng),(這兩項申請分別于1985年3月29日和1985年4月12日提交并轉(zhuǎn)讓給本受讓人),還有在這兩項待批申將中所提及的各種參考文獻中的系統(tǒng)。本發(fā)明構(gòu)成一種優(yōu)于那些先前控制系統(tǒng)的改進系統(tǒng);因為獲得了更可靠的運行,同時運用了一種比先前系統(tǒng)更簡單和所需費用較少的裝置。例如,為了實現(xiàn)對管路(二次)壓力和離合器壓力兩者的閉環(huán)控制,在過去則需要兩個獨立的壓力傳感器或探測器。而在本發(fā)明中只用了一個這樣的傳感器即完成了此項任務(wù)。
另一例子是若主壓力閉環(huán)控制器的響應(yīng)對所述定值的改變來說不夠快的話,主壓力很可能變得低于所需值同時傳動帶可能打滑而引起對其本身和皮帶輪的損壞。這種情況不可能出現(xiàn)在本發(fā)明裝置中。在所述閉環(huán)控制器跟不上設(shè)定值變化的情況下,一個開環(huán)控制器接管該任務(wù)并保證主壓力將總是大于設(shè)定值所要求的大小。
還有一個例子是這個開環(huán)控制器利用查表去控制主壓力。通常這會需要存儲大量數(shù)據(jù)。在本發(fā)明的情況下,通過采用插值算法而使所需存儲器的數(shù)量大大減小。
本發(fā)明提供一種用以控制無級變速器中管路流體壓力的主壓力控制系統(tǒng),其處于主壓力下的流體受控而產(chǎn)生一個可調(diào)節(jié)的離合器液壓,以便操作一個離合器將驅(qū)動力矩從發(fā)動機并通過所述變速器傳遞到一個連帶的傳動系統(tǒng),其一個壓力傳感器檢測加到該離合器的離合器壓力,而且其中一個離合器的閉環(huán)控制器響應(yīng)該檢測到的離合器壓力,完成離合器的閉環(huán)控制。該控制系統(tǒng)包括一個閉環(huán)的主壓力控制器,該控制器響應(yīng)離合器壓力并為達到理想的設(shè)定值完成對管道壓力的閉環(huán)控制而起作用,所述離合器壓力是在離合器完全接合并被鎖止之后由壓力傳感器檢測的。
根據(jù)本發(fā)明的一個方面,為一個無級變速器設(shè)置了一個控制系統(tǒng),該變速器具有一個一次皮帶輪和一個二次皮帶輪,一條互聯(lián)所述皮帶輪的傳動帶,在所述一次皮帶輪中為改變皮帶輪的有效直徑從而相應(yīng)地改變傳動比而導(dǎo)入和排出液體的一個一次皮帶輪腔,用于為所述減速器被驅(qū)動時保持傳動帶張緊而導(dǎo)入和排出液體的二次皮帶輪內(nèi)的一個二次皮帶輪腔,一個為把驅(qū)動力矩從二次皮帶輪傳遞到一個連帶的傳動系統(tǒng)而可操作的液力驅(qū)動離合器,該離合器包括一個離合器腔以便為接合該離合器而接納液體和為分離離合器而從此腔排出液體。該控制系統(tǒng)包括用于將主壓力下的液體供給二次皮帶輪腔的裝置。一個包括一個壓力傳感器的離合器閉環(huán)控制器為向所述離合器腔供給受控的離合器液壓而應(yīng)用主壓力下的流體,所述壓力傳感器檢測該離合器壓力并在離合器控制器范圍內(nèi)提供一個反饋信號。為與一個所需主壓力設(shè)定值相符,也為響應(yīng)由壓力傳感器檢測到的離合器壓力提供了一些控制裝置,當(dāng)離合器被完全地接合并被鎖止時,為了實現(xiàn)將主壓力閉環(huán)控制至設(shè)定值,壓力傳感器在控制裝置內(nèi)產(chǎn)生一個反饋信號。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面,為控制在一個無級變速器中的管路液壓而設(shè)置了一個主壓力控制系統(tǒng),該系統(tǒng)中的主壓力是通過一個主壓力調(diào)節(jié)器而變化的,而后者是由具有可調(diào)占空因數(shù)的一個脈寬調(diào)制信號所控制,主壓力則是由該信號的占空因數(shù)所確定,也是與該信號的占空因數(shù)成正比的,而且該控制系統(tǒng)中由于不希望有的漏泄和在該調(diào)節(jié)器中直接隨溫度變化的其他影響,造成為產(chǎn)生理想的主壓力所需的占空因數(shù)取決于查表時對應(yīng)若干離散溫度的占空因數(shù)/所需設(shè)定值曲線區(qū)段的實際儲存溫度。為確定所述脈寬調(diào)制信號的占空因數(shù)的手段有選擇歸為現(xiàn)時液溫的兩條溫度曲線,計算總的占空因數(shù)和選擇兩個占空因數(shù)中較大的一個,從而為使主壓力將總是高于所需設(shè)定值壓力而提供保證。
參閱以下結(jié)合附圖的說明將能完全理解本發(fā)明的被認為是新穎的諸特征,附圖中相同標(biāo)號表示相同零部件,就附圖圖1是具有一個離合器閉環(huán)控制和一主壓力控制系統(tǒng)的無級變速裝置的方塊圖,圖中包含了根據(jù)本發(fā)明構(gòu)成的閉環(huán)的主壓力控制器;
圖2是一個功能方塊圖,即概括地表示了所述離合器控制器和較詳細地表示了所述主壓力控制系統(tǒng);
圖3(含3a、3b、3c)4和6是說明在操作所述控制系統(tǒng)時出現(xiàn),并將有助于理解本發(fā)明的諸操作和判定順序的諸邏輯流程圖;和圖5和7揭示了被儲存在該控制系統(tǒng)的各備查的表中并將有助于解釋圖4和6的流程圖的各區(qū)段曲線。
正如圖1所示,該系統(tǒng)包括許多零部件,在前面提到的美國的共同待審專利申請和在這些申請中引證的參數(shù)文獻中對這些零部件所作的圖示和說明要詳細得多。由于那些細節(jié)對解釋本發(fā)明并不必要,而只會增加本申請的負擔(dān),故未作說明。那些先前公開的教導(dǎo)在本文中作為引證而插入。
現(xiàn)參考圖1,該圖以汽車配置方式表示下述總的動力流程從發(fā)動機20開始通過軸21,飛輪和減振器組件22和變速器輸入軸23到無級變速器25的主動一次皮帶輪24。輸入的或一次皮帶輪24有一個固定三角皮帶輪26和一個可動三角皮帶輪27,連同一個一次三角皮帶輪伺服腔28,所述腔28為導(dǎo)入和排出流體從而調(diào)節(jié)可動三角皮帶輪27的位置而配置。二次或輸出皮帶輪30有一個軸向固定的三角皮帶輪31和一個軸向可動的三角皮帶輪32,連同一個二次三角皮帶輪伺服腔33,該腔33為改變皮帶輪30的有效直徑以便導(dǎo)入和排出流體而配置。一條金屬或適宜的彈性材料制成的傳動帶29互聯(lián)皮帶輪24和30。二次皮帶輪30的輸出功率被加在軸39上,后者又被連到離合器34的一側(cè),離合器的另一側(cè)被聯(lián)到一個空心軸即套筒軸35。從這根軸開始的驅(qū)動運轉(zhuǎn)通過由點劃線36所代表的一個齒輪系(圖中未示)被傳送到進-退齒輪選擇器組件37。驅(qū)動運轉(zhuǎn)從該選擇器組件通過齒輪減速級38被傳遞到差速器組件40,該組件40通過軸41,42將輸出驅(qū)動力傳遞到裝有本發(fā)明控制系統(tǒng)的車輛的各車輪(圖中未示)。當(dāng)加壓下的傳動液導(dǎo)入起動用的離合器伺服腔43時,則從發(fā)動機20至軸41,42的這個傳動系統(tǒng)便被接通。
取自加速器踏板45的一定位置的某些電信號通過若干導(dǎo)線46,47和48傳到電子控制系統(tǒng)50。線46上的油門信號是踏板45的位置的一個函數(shù)。當(dāng)踏板45一移離其不工作位置,線47上的駕駛員需求信號就改變狀態(tài)。當(dāng)踏板45達到其行程的末端時,導(dǎo)線48上的油門全開(WOT)信號即改變狀態(tài)。電子控制系統(tǒng)50和液壓控制系統(tǒng)51一起為調(diào)節(jié)變速器運行和控制發(fā)動機運轉(zhuǎn)而操作。
所示鄰近液壓控制系統(tǒng)51的一個手動選擇器操縱桿52為驅(qū)動系統(tǒng)51中某些部件和為經(jīng)過線53把一個表示桿52位置的信號發(fā)送至電子控制系統(tǒng)50而操作。線53上的所述信號最好為電子信號,不過當(dāng)然,想要時也可用機械的或流體的信號。另一表示液壓控制系統(tǒng)51中離合器管路中的液壓信號從壓力傳感器49并經(jīng)過線54被加到電子控制系統(tǒng)50。一個代表變速器流體溫度的信號從液壓控制系統(tǒng)51經(jīng)過線55被傳送到電子控制系統(tǒng)50。至電子控制系統(tǒng)的其他輸入信號均是通過導(dǎo)線56,57和59提供的。一個傳統(tǒng)型位置傳感器60置于發(fā)動機輸出軸21的附近,以便在線59上提供一個隨發(fā)動機速度而變的信號。由于通過飛輪和減振器組合件對輸入皮帶輪24的剛性連接,故也可認為線59上的該信號代表了該減速器的輸入速度。另一傳感器61被置于軸39附近,以便在線57上提供一個離合器輸入速度信號。第三傳感器58位于離合器輸出軸35附近,以便在線56上提供一個離合器輸出速度信號,該信號表示所述變速器輸出軸39的速度。當(dāng)所述傳動系統(tǒng)中除離合器以外不存在打滑現(xiàn)象時,線56上的這個信號可起一個車輛速度信號的作用。當(dāng)然,為產(chǎn)生該車輛速度信號,傳感器58可位于空心軸35和驅(qū)動軸41,42之間的任何位置。在對這幾個輸入信號加工之后,電子控制系統(tǒng)50在線63,64和65上提供三個用于液壓控制系統(tǒng)51的脈寬調(diào)制(PWM)控制信號。線63上的PWM信號是一個為調(diào)節(jié)液力控制系統(tǒng)內(nèi)由一個泵組件產(chǎn)生的主壓力的控制信號。線64上的輸出PWM信號是一個用于給定CVT25的所需比率的比例控制信號。線65上的第三輸出PWM信號是用來調(diào)節(jié)離合器34的操作的。液力控制系統(tǒng)51通過管道66將主壓力下的液體傳送到二次三角皮帶輪的伺服腔33,以保持傳動帶29的合適張力,而使其不會打滑。液力控制系統(tǒng)為通過管線67至一次三角皮帶輪伺服腔28的液體提供適宜的液壓,以便控制CVT25的比率變化或維持CVT25的穩(wěn)定比率。此外,設(shè)置了第三液體信號-通過管道68至離合器伺服腔43,以便接合該離合器并通過如上所述的驅(qū)動機構(gòu)完成動力的傳遞,以及為中斷該動力流而分離該離合器。
包括在本發(fā)明中的圖1部分,通過圖2的諸功能方框作了更詳細的說明。本領(lǐng)域的專業(yè)人員會理解圖2的某些組成部分是為說明本發(fā)明的控制和信息流而提供的,而且,若要表示的話,例如,作為一個開關(guān)或作為提供某給定結(jié)果的某一級,或作為實現(xiàn)某一定功能的一個單元來示出,而沒必要標(biāo)明硬件方面所裝備的某一具體零件。圖1中的電子控制系統(tǒng)50最好包括微計算機線路,而且由圖2中諸方塊所表示的許多功能是由軟件提供并由該微計算機線路來完成的。
參照圖2,在由發(fā)動機驅(qū)動的泵72產(chǎn)生的相對高壓下的變速器液體是通過主壓力調(diào)整器74變更的,該調(diào)整器74相當(dāng)于一個分流調(diào)節(jié)器,以提供受控的主壓力。調(diào)節(jié)器74的操作(在前述的申請?zhí)枮?17,913的共同待審美國專利申請中作了詳細說明)由脈寬調(diào)制信號的占空因數(shù)控制,而脈寬調(diào)制信號由PWM信號發(fā)生器75產(chǎn)生并被加在線63上,所述主壓力與該信號的占空因數(shù)成正比。選擇占空因數(shù)從而確定主壓力的方法將在稍后描述。當(dāng)所述變速器被驅(qū)動時,主壓力下的液體通過管道66被供到二次三角皮帶輪腔33以維持所述傳動帶的張力。在申請?zhí)枮?17,913的共同待審美國專利申請中詳細圖示說明的比例控制組件76接收來自電子控制系統(tǒng)、線64上的脈寬調(diào)制信號并對通到一次三角皮帶輪腔28的管線67提供加壓液體的可調(diào)整流量,以確定一個理想的變速器傳動比,而當(dāng)必須將該傳動比改變?yōu)橐粋€新的預(yù)定值時,該比例控制組件又被用于從那個腔28排出所述液體。
在申請?zhí)枮?17,913和722,578的共同待審美國專利申請中所示的離合器控制閥組件78接收線65上的輸入脈寬調(diào)制信號并根據(jù)該信號使加壓液體通過管線68導(dǎo)入和排出離合器腔43。閉環(huán)的離合器控制器是為應(yīng)用主壓力下的液體對腔43饋送受控離合器液壓而設(shè)置。這樣一種閉環(huán)控制器詳述于先前所述各共同待審專利申請中并在圖2中通過壓力傳感器49,線54,PWM陷波濾波器79和離合器壓力控制器81作了圖示說明。正如所述先前的各公開文獻中已述,必要時所述主壓力在離合器控制閥組件78的入口處受到調(diào)節(jié)以便產(chǎn)生為滑動、嚙合或分離離合器所必需的離合器壓力。傳感器49檢測該離合器壓力,以便在線54上提供一個代表該壓力的電信號(Pclutch)。濾波器79從該Pclutch信號除去PWM頻率(最好為100赫左右),以產(chǎn)生反饋到控制器81的信號(PCLU),從而實現(xiàn)預(yù)定的離合器作動。要注意的是當(dāng)離合器或是處于分離或是正在滑移狀態(tài)時,實際上此時的離合器壓力和主壓力是不一致的。然而,當(dāng)離合器完全嚙合和被鎖止(從而離合器控制閥被全打開達到主壓力),離合器壓力將受到該主壓力的束縛而低于主壓力,這種差別歸因于通過離合器控制閥由其漏泄造成的一個較小的壓力降。因此,當(dāng)離合器被鎖止時,壓力傳感器49的輸出可用于確定該主壓力并可以一種將要說明的方式,用以實現(xiàn)閉環(huán)的主壓力控制。
現(xiàn)就主壓力控制系統(tǒng)的操作而言,電子控制系統(tǒng)在線83上提供一個代表所需的主壓力設(shè)定值信號,也就是說,應(yīng)在任何給定時間,將此主壓力施加到二次三角皮帶輪腔33,以確保CVT傳動帶會恰當(dāng)?shù)貜埦o-既不會打滑,也不致高到損害效率。正如眾所周知的,這個主壓力設(shè)定值是發(fā)動機轉(zhuǎn)矩和應(yīng)由該傳動帶維持的變速器傳動比的一個函數(shù)。發(fā)動機轉(zhuǎn)矩是根據(jù)一個儲存在電子控制系統(tǒng)中的發(fā)動機圖(engine map)來計算的,該圖實際上具有在一個平面上的一系列油門調(diào)節(jié)曲線,圖中,發(fā)動機速度可能在橫坐標(biāo)或縱坐標(biāo)上,而發(fā)動機轉(zhuǎn)矩則表示在另一參考標(biāo)度或坐標(biāo)軸上。這樣,由于發(fā)動機速度和油門調(diào)節(jié)總被監(jiān)視著,因此根據(jù)該圖,可運用兩個參數(shù)來確定由該發(fā)動機產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩。皮帶傳動比則由發(fā)動機速度和離合器輸入速度來確定。
主壓力控制系統(tǒng)主要包括兩個獨立的控制器,即一個開環(huán)控制器和一個閉環(huán)控制器,其每一個都響應(yīng)線83上的理想設(shè)定值信號。在離合器被完全嚙合并鎖止以前,閉環(huán)主壓力控制器實際上是不可操作的而僅僅是開環(huán)控制器在起作用。因此,在起動狀態(tài)期間,例如,離合器正在滑動時,主壓力只受到開環(huán)控制器的控制。通過將離合器輸入和輸出速度進行比較,即可確定離合器的鎖止并可控制邏輯開關(guān)84。在上述兩速度相等以前,只有開環(huán)控制器是實用的并且開關(guān)84處于與圖2所示位置的相反位置上。在開環(huán)方式持續(xù)過程中,線83上的設(shè)定值信號與線55上代表檢測到的液體溫度信號一起被用于方塊86中,去選擇由發(fā)生器75產(chǎn)生的脈寬調(diào)制信號的占空因數(shù),該占空因數(shù)將導(dǎo)致一個至少等于由設(shè)定值所要求的主壓力。在這開環(huán)運行方式持續(xù)期間,信號U1P和信號U3P將是相等的。對方框86的功能將于后面作更詳細的說明。一般來說,開環(huán)占空因數(shù)是用查表法來確定的,該表構(gòu)成作為壓力設(shè)定值和溫度的一個函數(shù)的線性插值。該表總是使產(chǎn)生的壓力較高于由設(shè)定值命令的壓力。這樣做是為了使傳送到二次三角皮帶輪腔33的壓力確實總是足夠的,從而避免損壞皮帶和皮帶輪。該開環(huán)占空因數(shù)被選為液溫的一個函數(shù)是為補償不希望有的漏泄和調(diào)節(jié)器74中的其他溫度變量,從而獲得開環(huán)控制期間的理想精度。因此,為補償調(diào)節(jié)器的諸特性和維持某個給定的主壓力,當(dāng)溫度增高時,占空因數(shù)也必須增大,從而事實上使主壓力不受溫度變化的影響。對開環(huán)主壓力控制器來說,由于無法知道施加給腔33的實際主壓力大小,故作為一種安全措施,特別重要的是這樣來選取占空因數(shù)使其導(dǎo)致的主壓力必須高于能使皮帶總是處于適當(dāng)張緊狀態(tài)而不損害皮帶或皮帶輪時的壓力值。在開環(huán)運動方式期間,由于離合器未完全接合的那段時間間隔相當(dāng)短,故使此時的主壓力大于必需壓力所表現(xiàn)出的效率損失極小。
一旦離合器被鎖止(例如發(fā)生在變速器處于驅(qū)動方式中),離合器輸入和輸出速度將是相等的,而且邏輯開關(guān)84將又被置于附圖中所示位置。此時,由傳感器49檢測到的離合器壓力可用來確定實際的主壓力,因為這兩個壓力的不同僅僅是由離合器控制閥組件中的壓力降引起。這個壓力降起源于不希望的泄漏并正比于液體溫度。因此該離合器壓力信號PCLU不能直接用來閉合該環(huán)路,而必須先乘以一個校正放大系數(shù)(方塊88),該系數(shù)用試驗方法獲得并是溫度的函數(shù)。校正放大系數(shù)功能塊88將在后面更詳細地論述。事實上,校正放大系數(shù)功能塊88將離合器壓力信號PCLU轉(zhuǎn)換成代表實際主壓力的推斷主壓力信號PLINE。閉環(huán)主壓力控制器現(xiàn)沿著反饋信號PLINE閉合,以實現(xiàn)將主壓力閉環(huán)控制到理想設(shè)定值。
為說明起見,信號PLSET和PLINE被加到一個加法器89上,并由于由開環(huán)控制器所確立的主壓力通常高于設(shè)定值壓力,故由該加法器將產(chǎn)生一個負誤差信號e1p并被加到積分器91。于是積分器的輸出信號e2P傾斜下降(即,沿反方向慢慢減小)時,對加法器93的一個輸入端施加負向信號U2P,而加法器93的另一輸入端則接收信號U1P。這樣,信號U3P將被減小,以減小加到調(diào)節(jié)器74的脈寬調(diào)制信號的占空因數(shù),其結(jié)果使主壓力降到由設(shè)定值所要求的程度。隨著主壓力降低到設(shè)定值,信號PLINE減小直到等于PLSET-此時誤差信號e1p變成零為止,而且積分器輸出信號e2P將保持并維持在誤差信號達到零時所獲得的水平上不變。例如,假設(shè)預(yù)定設(shè)定值為150磅/英寸2(psi),并假設(shè)開環(huán)占空因數(shù)工序86產(chǎn)生導(dǎo)致170psi壓力的信號U1P。因此通過信號e1P表示出一個負20psi的誤差,使積分器91斜向下降,從而引起信號U2P減小?,F(xiàn)U1P和U2P之和變?yōu)樾∮赨1P的一個數(shù)值,同時信號U3P減小直到主壓力降至150psi為止,此時,積分器保持信號U2P不變。當(dāng)然,該閉環(huán)主壓力控制器自動地響應(yīng)各動態(tài)變化而操作,以便將主壓力維持在設(shè)定值上。
積分限幅器92使信號e2P的幅度不致過大或過小。假設(shè)沒有限幅器,則由于某種原因,該系統(tǒng)會失去控制。例如,假設(shè)設(shè)定值要求的主壓力為200Psi,但由于發(fā)動機速度低和泵72轉(zhuǎn)動不很快的結(jié)果,使其不能達到200Psi。該控制環(huán)路會設(shè)法增大占空因數(shù),所述積分器會達到最大輸出幅度。若那時要使該系統(tǒng)返回受控狀態(tài)則所述積分器輸出可能非常大以致使其回到控制范圍內(nèi)所需的時間會相當(dāng)長。因此,借助限幅器92,實際上就能使積分器僅在正常工作所用范圍內(nèi)移動。
當(dāng)然,當(dāng)諸如油門調(diào)節(jié),發(fā)動機速度和離合器輸入速度等運行狀態(tài)變化時,則由于要求線83上有不同的預(yù)定主壓力設(shè)定值,發(fā)動機轉(zhuǎn)矩和皮帶傳動比也要變。本發(fā)明的主壓力控制系統(tǒng)將如此響應(yīng)和跟隨設(shè)定值的各種變化,以使主壓力總是至少如所預(yù)定的那樣高。對本發(fā)明的某些應(yīng)用來說,為了獲得最佳穩(wěn)定性,可能需要將閉環(huán)主壓力控制器的操作速度進行限制,以使其成為一個緩慢響應(yīng)的環(huán)路。例如,若壓力傳感器49的位置實際上與二次三角皮帶輪腔33隔開相當(dāng)大一段距離,則可能存在不應(yīng)該對其作出響應(yīng)的若干動態(tài)效應(yīng)。該壓力傳感器可能檢測到并不是出現(xiàn)在供給二次皮帶輪腔的加壓液體中的諸動態(tài)變化。因此,可通過將該閉環(huán)控制器構(gòu)成只響應(yīng)相當(dāng)慢變化的控制器而使其操作穩(wěn)定性達到最大限度。對此,最方便的做法是通過調(diào)節(jié)積分器91的增益來實現(xiàn)。換句話說,可以選擇積分器的增益,以便獲得一種所需的閉環(huán)響應(yīng)。
可惜,若閉環(huán)主壓力控制器的操作被放慢后,則就不能響應(yīng)預(yù)定設(shè)定值的較快變化而且該主壓力會跟不上該系統(tǒng)中的轉(zhuǎn)矩變化。例如,假設(shè)裝有該變速器的車輛的駕駛員快速調(diào)節(jié)油門使發(fā)動機轉(zhuǎn)矩突然增大。該主壓力控制器必須能追隨這種轉(zhuǎn)矩的增大它增大所述設(shè)定值從而提高主壓力,以使傳動帶響應(yīng)該較高的轉(zhuǎn)矩而不致打滑。然而,若該閉環(huán)控制器是一個慢響應(yīng)環(huán)路,則就可能跟蹤不了這種快速變化。
這一問題是通過下法解決的,即使不能有效地響應(yīng)設(shè)定值較快變化的閉環(huán)控制器的主壓力僅僅由開環(huán)控制器確定而且使該主壓力高于由設(shè)定值限定的水平。這是按照下述算法重新整定閉環(huán)控制器中的積分器來實現(xiàn)的。信號PLSET被加到一階設(shè)定值濾波器94以消除不需要的噪聲。由于主壓力設(shè)定值是根據(jù)實際系統(tǒng)的諸測量結(jié)果,即發(fā)動機速度,油門位置和離合器輸入速度等來確定的,故為提高抗擾度,需要一個濾波器。去除了干擾的濾波器94的輸出信號PLSF被直接加到加法器95的一個輸入端并通過一個一次采樣延遲環(huán)節(jié)96至加法器的另一輸入端。這些功能都是用軟件方式極好地實現(xiàn)的并將在后面結(jié)合圖3的邏輯流程圖加以說明。簡單地說,加法器95接收信號PLSF的現(xiàn)時值和一個前值并實際上從現(xiàn)時值減去前值,以產(chǎn)生一個差值信號DPSET,該差值信號的幅度代表主壓力設(shè)定值的變化速度。當(dāng)PLSET增大時信號DPSET沿正向起作用而當(dāng)PLSET減小時,沿負向起作用。設(shè)定值變化率檢測器98響應(yīng)信號DPSET并實際地測定是否設(shè)定值的變化太快以致使閉環(huán)控制器跟不上這種變化。例如,若正在增大的設(shè)定值高于某個預(yù)定速率,即比該控制環(huán)路的響應(yīng)更快時,這一事實就由檢測器98檢測。當(dāng)設(shè)定值的變化速率太快時,檢測器98清除積分器91,迫使它輸出零信號,從而實際上禁止即關(guān)斷了該閉環(huán)主壓力控制器。此時,主壓力僅受到開環(huán)占空因數(shù)工序86的控制,其結(jié)果使主壓力將總是高于由變化中的設(shè)定值所要求的壓力,也就避免了皮帶的打滑。當(dāng)然,方塊86的功能將在足以跟隨設(shè)定值變化的速度下快速地被執(zhí)行。隨著設(shè)定值的突然一變,觸發(fā)該系統(tǒng)進入其開環(huán)運行方式,加法器95的兩個輸入信號將又變得大致相等,從而取消了積分器91的清除信號,使閉環(huán)控制器回到正常操作。
本發(fā)明還有一特點是當(dāng)主壓力降到某一預(yù)定最小值時,保持對積分器91的控制。這是合乎需要的,因為所述圖示實施例所用的特定調(diào)節(jié)器的諸特性說明最好將該調(diào)節(jié)器設(shè)計成總能提供一個最小主壓力-即使在電氣故障情況下也如此。當(dāng)脈寬調(diào)制信號的占空因數(shù)為一給定的最小值(例如20%)時,則即使該占空因數(shù)在該最小值以下變動調(diào)節(jié)器74也將產(chǎn)生其最小壓力。在該占空因數(shù)已被增加到20%以上時,壓力才會從該最小值起增高。當(dāng)對通過線63加到調(diào)節(jié)器74的PWM信號施加影響的占空因數(shù)小于20%時,則該系統(tǒng)完全失去控制而且積分器應(yīng)不起作用。在通過最小占空因數(shù)檢測器97實際地將由信號U3P所表示的占空因數(shù)同一預(yù)定的最小占空因數(shù)進行比較,并當(dāng)U3P占空因數(shù)小于該最小值時,使積分器不再進行積分操作,積分器91的輸出信號e2P被保持在其前值上。通過使信號e1P為零,即可實現(xiàn)該輸出的保持。通過考慮一個實例可更好體會到這一特點的客觀需要性。假設(shè)主壓力設(shè)定值要求為60psi,而且調(diào)節(jié)器必然指定最小壓力是與0%占空因數(shù)相齊的70psi。在此情況下,存在一個使積分器試圖為不斷減小該U3P的占空因數(shù)而積分的誤差信號。無論該占空因數(shù)是多么小,即使只需要60Psi,該主壓力將仍為70psi。檢測器97將“注視”著U3P的占空因數(shù)并當(dāng)它小于(例如)20%時,則該檢測器將只是保持該積分器的狀態(tài)。這作用類似于由積分限幅器92所起到的作用。當(dāng)該系統(tǒng)失去控制時,該積分器便停止工作,因而系統(tǒng)不會出毛病。
現(xiàn)將注意力轉(zhuǎn)到圖3,4和6的邏輯流程圖和圖5和7的曲線上。這些可用軟件和可編排入微計算機的電路系統(tǒng)來實現(xiàn)各種功能的方式。當(dāng)然,所述微計算機電路系統(tǒng)響應(yīng)在控制所述無級變速器過程中的各種不同參數(shù)和變量,故其完整的程序?qū)嶋H上要比圖3,4,6中所示程序還要多。圖中示出的僅是該完整程序中涉及本發(fā)明的程序部分和子程序。見圖3,在通過一個環(huán)路或程序迭代的循環(huán)過程中,如方塊101所示那樣,預(yù)置IC標(biāo)記,項“IC”意指初始條件。這是當(dāng)最初進入該閉環(huán)時,積分器和設(shè)定值濾波器被給予初始值的條件。然后根據(jù)塊102確定開環(huán)占空因數(shù)U1P,占空因數(shù)U1P是設(shè)定值PLSET和液體溫度Temp的函數(shù)借助于圖4的子程序和圖5的三條占空因數(shù)/設(shè)定值分段曲線較詳細地圖示說明了塊102的占空因數(shù)的選擇,圖5中的各曲線描繪出不同液溫下(溫度TO(2)高于溫度TO(1),溫度TO(3)高于溫度TO(2)〕,占空因數(shù)作為主壓力設(shè)定值的函數(shù)關(guān)系。我們記得為得到一個理想的設(shè)定值壓力,由于調(diào)節(jié)器74的特性,該所需占空因數(shù)隨溫度升高而增大。為說明起見,圖5中僅示出三條曲線。為了覆蓋液體可能變化的整個溫度范圍,總共用了六根曲線;所需確切的曲線數(shù)是所需精度的一個函數(shù)。
圖5的諸曲線以傳統(tǒng)的斜截式儲存在一個備查表中。每根曲線先根據(jù)最壞情況的該調(diào)節(jié)器占空因數(shù)/主壓力特性被初步測定,然后轉(zhuǎn)換成在不同的壓力斷點間延伸的一系統(tǒng)直線部分或區(qū)段。假設(shè)最小占空因數(shù)檢測器97將確保占空因數(shù)決不降低到20%以下。因此,從零psi或PL(1)至下一壓力斷點PL(2)(60Psi左右),這三條曲線均是相同的(零斜率)。在斷點PL(2)和PL(3)即100PSi之間,每條曲線有不同的斜率mo和在縱坐標(biāo)或占空因數(shù)坐標(biāo)軸上的不同截距bo。這些斜率和截距正如各曲線的其余區(qū)段的斜率和截距一樣被儲存在存儲器內(nèi)。當(dāng)然,只使用六根對應(yīng)六個相距一定間隔溫度的曲線而且又采用斜截方式存儲,比起試圖為產(chǎn)生每個主壓力設(shè)定值而且對應(yīng)各不同的可能流體溫度條件而存儲所需占空因數(shù)來,需要的存儲容量要少得多。
通過設(shè)想一個具體例子,便可極容易地理解與圖5有關(guān)的圖4的流程圖。假設(shè)理想主壓力設(shè)定值是125psi,此時,流體溫度處在溫度TO(2)和溫度TO(3)之間。這由圖5中的點103表示。在執(zhí)行圖4的子程序過程中,壓力指示字I和溫度指示字J均被初始化為1(如由指令或操作框104所示),即,壓力指示字I設(shè)定在第一斷點PL(1)而溫度指示字被設(shè)定在溫度TO(1)處。此后,判定框105確定設(shè)定值PLSET(125psi)是否在零壓力PL(1)和壓力PL(2)即60psi之間。由于對上述的回答是“否”,故壓力指示字I將根據(jù)指令框106從1遞增至2。因為I現(xiàn)為2,框105將詢問PLSET是否在PL(2)和PL(3)即100psi之間。由于回答還是“否”,指示字I將由通過106遞增到3同時框105將詢問是否PLSET大于PL(3)而小于PL(4)(即150psi)?,F(xiàn)回答將是“是”,同時該程序?qū)⑦M至判定框107,以詢問經(jīng)常液體溫度是否大于TO(1)而小于TO(2)。由于不是這樣,故在該設(shè)想的例子中,方框108使指示字J從1遞增到2同時方框107判定液溫是否在TO(2)和TO(3)之間。由于是這樣(如點103所示),故指令框109被輸入并計算占空因數(shù)U1和U2,U1從該溫度以下的曲線得來,而U2從該溫度以上的曲線得來。
具體地說,由于現(xiàn)在I為3而J為2,故U1將等于mo(3,2),即在PL(3)和PL(4)之間的TO(2)曲線段的斜率乘以PLSET(即125psi),加上bo(3,2),而bo(3,2)是延伸該線段時,截取占空因數(shù)軸得到的占空因數(shù)。以類似的方式,即,將PL(3)和PL(4)之間的TO(3)線段的斜率mo(3,3)同PLSET相乘,并加上該線段將截取縱坐標(biāo)所得的占空因數(shù)bo(3,3),來計算U2。可在圖5中通過虛線構(gòu)成的線111和112找到由這些算法算得的占空因數(shù)U1和U2的具體值。如圖所示,U1為44%左右,U2大約為51%。在框109中對U1和U2進行計算之后,便進入判定框114,以確定是否U1(44%)大于U2(51%)。由于不是這樣,故正如框115所示,占空因數(shù)U2將被選中并由信號U1P來表示。在U2小于U1時,則進入框116從而選擇占空因數(shù)U1作為U1P。通常,U2會大于U1,但對某些壓力調(diào)節(jié)器和在某些溫度下,情況很可能不是這樣。在任何情況下,將總是選擇較高的占空因數(shù),以便保證主壓力總是高于由設(shè)定值所要求的壓力。這樣,通過使用(當(dāng)溫度位于兩相鄰曲線之間時)將導(dǎo)致更高主壓力的曲線,由查表來確定開環(huán)占空因數(shù)。這是本發(fā)明的一個特點。
再看圖3的流程圖,現(xiàn)根據(jù)框102選擇該開環(huán)占空因數(shù)工序然后進入判定框118,以確定該主壓力控制系統(tǒng)是否處在閉環(huán)方式下。假設(shè)變速器處在起動狀態(tài),而離合器還未被鎖止,因此離合器的輸入和輸出速度是不同的,則框118的“否”出口將接著框119-將IC標(biāo)記置位(若還未置位的話),此后,進入指令框121,以使占空因數(shù)U3P等于U1P,然后程序被送到框122,以控制PWM信號發(fā)生器,并將該被選的占空因數(shù)賦予該PWM信號。
在完成了該循環(huán)即圖3的子程序迭代之后,微計算機流程循環(huán)返回,并再進入框102,以執(zhí)行下一次迭代。假設(shè)設(shè)定值未變,在每次迭代期間將沿著各步驟的相同順序進行直到控制系統(tǒng)被轉(zhuǎn)換到它的閉環(huán)運行方式時為止。一旦到達此刻,框118的“是”出口將接著至判定框123,而且由于IC標(biāo)記被置位而進入指令框124,以將積分器91置于其初始狀態(tài),即,積分器的輸出被置于零,而且給定信號e2P的前值為零。字母n表示現(xiàn)時值而n-1代表前次迭代期間的值。此后,框125對濾波器94初始化,使信號PLSF的前值(n-1)等于PLSET的現(xiàn)時值。然后IC標(biāo)記被復(fù)位(框126),再進入校正增益框127,以確定離合器壓力必須被乘以的系數(shù),計算與實際壓力相同的推斷主壓力,從而對由于離合器完全嚙合時閥組件78中的洩漏所造成的壓力降進行補償。
框127的功能可細分為圖6的子程序,為理解該程序需參考圖7的分段曲線,圖7描繪了離合器被鎖止時在縱坐標(biāo)軸上的實際主壓力相對于離合器壓力之比(該比率是增益系統(tǒng))對橫坐標(biāo)軸上的經(jīng)常液溫的關(guān)系。圖7的分段曲線也以斜截形式被儲存在一張備查表中,該曲線的每個直線部分或直線段通過儲存其斜率和其對縱軸的截距而被儲存。
為說明該校正增益功能的操作,用舉例方式,假設(shè)液溫約為70℃。正如圖6中(框128)所示,該子程序開始時,校正增益指示字K被初始化為1,此后,框129詢問是否溫度(70℃)是在TC(1)即-40°和TC(2)即40°之間。由于對此回答是NO,運算框131將校正增益指示字K增至2,此時框129問該溫度是否在TC(2)即40°和TC(3)即80°之間。由于70°落在那個范圍內(nèi),故進入校正增益插值框132并由所示算法計算該增益CGAIN在該假設(shè)的例子中mc(2)即TC(2)至TC(3)線段的斜率將被乘以70°,再加上bc(2),(即,延伸該線段時截取縱軸的比值)。這一校正結(jié)果由圖7中虛線133和134的含義所表示。換句話說,對溫度70°而言,校正增益(CGAIN)將是1.07。在計算了該增益或比例后,框135將由信號PCLU所表示的離合器壓力乘以該增益(1.07),以導(dǎo)出代表推斷主壓力的信號PLINE,所述推斷主壓力實際上與實際主壓力相同。該校正增益功能也是本發(fā)明的一個特點,因為它可只用一個壓力傳感器去控制兩個不同的閉環(huán)控制器。
現(xiàn)在信號PLINE被產(chǎn)生,該程序回到圖3并進入運算框136,以計算誤差信號e1P。此后,設(shè)定值濾波器框137計算現(xiàn)時信號PLSF。通過該程序的第一次迭代期間,設(shè)定值濾波器將處于由濾波器IC框125所造成的初始狀態(tài),同時PLSF(n-1)將等于PLSET(n),結(jié)果,此時PLSF(n)將等于PLSET(n)。假設(shè)該程序已被執(zhí)行了至少一次,對于接著發(fā)生的迭代將有一個PLSF的前值,而框137將通過從PLSET的現(xiàn)時值減去PLSF由緊接前面迭代期間所確定的所述前值并將該結(jié)果乘以-BLSF(確定濾波器帶寬的一個常數(shù)),然后將該乘積加上PLSET的現(xiàn)時值來計算每個當(dāng)時或現(xiàn)時值。
隨著信號PLSF(n)的產(chǎn)生,設(shè)定值觸發(fā)器框138計算DPSEJ的值,該值等于PLSF(n)的現(xiàn)時值減去前值。DPSET的大小就以這種方式來代表設(shè)定值變化的程度,以及設(shè)定值變化的速度。在PLSET增大時DPSET變成正而PLSET減小時該信號變成負。項SRU指的是設(shè)定值變化率上限(或正極限)而SRL稱為設(shè)定值變化率下限(或負極限)。框139檢測DPSET是否沿正向比設(shè)定值變化率上限還大,而框141判定DPSET是否沿負向比設(shè)定值變化率下限還大。當(dāng)超過上述任一極限時,框142對積分器91實現(xiàn)復(fù)位,并將e2P的前值置于零,從而有效地將主壓力控制系統(tǒng)轉(zhuǎn)換到其開環(huán)運行方式,以確保主壓力將如所要求的那樣高,以免皮帶打滑。
此后框143詢問由信號U3P代表的占空因數(shù)是否小于圖示實施例中可允許的最小占空因數(shù)20%(U3MINP)。若是這樣,則按照框144,通過迫使信號e1P變?yōu)榱愣3址e分器91的輸出不變從而使占空因數(shù)不再進一步下降。事實上,由于主壓力與占空因數(shù)直接有關(guān),故當(dāng)主壓力降至一個預(yù)定的最小值時,積分器輸出被保持恒定。
框145表示積分器91的運算,輸出信號e2P是通過將e1P的現(xiàn)時值乘以增益系統(tǒng)KLIP然后加上e2P的前值來確定的。增益系數(shù)KLIP決定了閉環(huán)主壓力控制器響應(yīng)變化的速度。
框146-149描繪了積分限幅器92的操作。若信號e2P小于下限e2L,則通過框147將該信號置于那個下限,而若信號e2P超過上限e2U,則框149迫使該信號維持在上限。框151表示由于受到限幅功能的限制信號U2P將等于e2P,此后按框152,使占空因數(shù)U3P等于占空因數(shù)U1P和U2P之和。
雖然已對本發(fā)明的具體實施例作了描述,但可能作出各種改型,故打算用所附權(quán)利要求
書去包羅所有的可能落在本發(fā)明精神實質(zhì)范圍內(nèi)的這類變化。
權(quán)利要求
1.用于控制無級變速裝置(25)中管道流體壓力的主壓力控制系統(tǒng),其主壓力下的流體為產(chǎn)生一個可調(diào)節(jié)的離合器流體壓力而受到控制,所述可調(diào)離合器流體壓力用于操作離合器(34),以便將驅(qū)動轉(zhuǎn)矩從發(fā)動機(20)通過該變速裝置傳遞到相聯(lián)的傳動機構(gòu)(38,40),其一個壓力傳感器(49)檢測加到離合器的離合器壓力,其一個閉環(huán)離合器控制器(78,49,79,81)響應(yīng)該測得的離合器壓力,以實現(xiàn)該離合器的閉環(huán)控制,其特征在于所述控制系統(tǒng)包括一個閉環(huán)主壓力控制器(86,93,75,74,78,49,79,88,89,91,92,94,95,96,97),該控制器響應(yīng)在離合器完全接合并被鎖止以后,由壓力傳感器(49)檢測到的離合器壓力并為實現(xiàn)達到一理想設(shè)定值的主壓力閉環(huán)控制而可被操作。
2.根據(jù)權(quán)項1的主壓力控制系統(tǒng),特征在于其中所述壓力傳感器(49)產(chǎn)生一個在所述閉環(huán)離合器控制器(78,49,79,81)范圍內(nèi)的反饋信號和一個所述閉環(huán)主壓力控制器范圍內(nèi)的反饋信號。
3.根據(jù)權(quán)項1的主壓力控制系統(tǒng),特征在于其中主液壓,當(dāng)離合器不被完全嚙合時,通過一開環(huán)主壓力控制器(86,75,74)響應(yīng)所需主壓力設(shè)定值而被調(diào)節(jié)。
4.根據(jù)權(quán)項3的主壓力控制系統(tǒng),特征在于其中開環(huán)運行期間,所得到的主壓力高于閉環(huán)控制下的壓力并高于由所需設(shè)定值所要求的值。
5.根據(jù)權(quán)項3的主壓力控制系統(tǒng),特征在于包括用于檢測變速器流體溫度的裝置(55);而且其中所述開環(huán)主壓力控制器還響應(yīng)測得的流體溫度(通過86)而操作。
6.根據(jù)權(quán)項5的主壓力控制系統(tǒng),特征在于其中其中主壓力通過控制主壓力調(diào)節(jié)器(74)的操作而變化,該調(diào)節(jié)器(74)具有隨溫度變化的特性,而且使其中所述調(diào)節(jié)器的操作為檢測到的液溫的函數(shù)-以便補償溫度效應(yīng)和維持一個不受溫度變化影響的主壓力。
7.根據(jù)權(quán)項3的主壓力控制系統(tǒng),特征在于該系統(tǒng)的主壓力調(diào)節(jié)器(74)由具有可調(diào)占空因數(shù)的脈寬調(diào)制信號(來自75)控制,所述主壓力是由該信號的占空因數(shù)確定并正比于該信號的占空因數(shù);而且其中開環(huán)主壓力控制器選擇脈寬調(diào)制信號的開環(huán)占空因數(shù),從而導(dǎo)致一個高于由所需主壓力設(shè)定值所要求的主壓力。
8.根據(jù)權(quán)項7的主壓力控制系統(tǒng),特征在于其中的開環(huán)占空因數(shù)是根據(jù)查表(86)來確定的,以使該開環(huán)占空因數(shù)傾向于總是產(chǎn)生一個高于由設(shè)定值命令的主壓力。
9.根據(jù)權(quán)項7的主壓力控制系統(tǒng),特征在于其中所述閉環(huán)主壓力控制器運行時,將通過開環(huán)控制器施加的占空因數(shù)有效地減小到必須產(chǎn)生由理想設(shè)定值限定的主壓力值的程度。
10.根據(jù)權(quán)項7的主壓力控制系統(tǒng),特征在于其中為產(chǎn)生一個理想主壓力所需的占空因數(shù)取決于變速裝置流體的溫度這是因為所述調(diào)節(jié)器(74)的特性隨溫度而變,其中若干不同離散溫度的各個占空因數(shù)/設(shè)定值分段曲線被有效地儲存在所述開環(huán)控制器的一個備查圖表(86)中,以及其中開環(huán)占空因數(shù)是根據(jù)查圖表通過選擇包括現(xiàn)時液溫的兩條溫度曲線,計算合成的占空因數(shù)并選擇兩個占空因數(shù)中較大的占空因數(shù)來確定的,從而使由開環(huán)占空因數(shù)所得到的主壓力將總是高于由設(shè)定值要求的理想主壓力。
11.根據(jù)權(quán)項1的主壓力控制系統(tǒng),特征在于其中閉環(huán)離合器控制器包括一個離合器控制閥組件(78),主壓力下的液體流到該組件(78)并且離合器壓力下的液體從該組件(78)流到離合器;具有不希望有的泄漏的閥組件直接隨變速裝置的液體溫度而變,以致當(dāng)離合器被完全接合并鎖止時離合器壓力將稍低于主壓力;并包括裝置(88),該裝置(88)響應(yīng)變速裝置的液體溫度,以便有效地將所述壓力傳感器測得的離合器壓力轉(zhuǎn)換成一個推斷主壓力,該壓力相當(dāng)于實際主壓力,并被用于實現(xiàn)達到理想設(shè)定值的閉環(huán)主壓力控制。
12.根據(jù)權(quán)項11的主壓力控制系統(tǒng),特征在于其中所述推斷主壓力是在校正增益功能框(88)中,通過查表計算出來的,該表中有效地存有離合器被鎖止時實際主壓力相對于離合器壓力之比對液體溫度的分段曲線,所述推斷主壓力是由離合器壓力乘以對應(yīng)于現(xiàn)時液溫的該比值而確定的。
13.用于無級變速器(25)的控制系統(tǒng),所述變速器具有一個第一皮帶輪(24)和一個第二皮帶輪(30),一條互聯(lián)該兩輪的皮帶(29),一個在第一皮帶輪內(nèi)的第一輪腔(28)用以為改變有效皮帶輪直徑從而改變變速比而導(dǎo)入和排出液體,一個第二皮帶輪內(nèi)的第二輪腔(33)用以為維持變速器被驅(qū)動時皮帶上的張力而導(dǎo)入和排出液體,一個流體驅(qū)動的離合器(34)為從第二皮帶輪將驅(qū)動轉(zhuǎn)矩傳遞到一個相聯(lián)的傳動系統(tǒng)而可操作,所述離合器包括一個用于為接合離合器而接納液體并為分離離合器而從其內(nèi)排出液體的離合器腔(43),該控制系統(tǒng)的特征在于包括用于將主壓力下的液體供給第二皮帶輪的裝置(66);包括一壓力傳感器(49)的閉環(huán)離合器控制器(78,49,79,81),以便為離合器腔提供一個受控的離合器液壓而使用主壓力下的液體,所述壓力傳感器檢測離合器壓力并提供離合器控制器范圍內(nèi)的一個反饋信號(PCLU);和控制裝置(86,93,75,74,78,49,79,88,89,91,92,94,95,96,97)用于響應(yīng)理想主壓力設(shè)定值和響應(yīng)由壓力傳感器測得的離合器壓力,以便當(dāng)離合器完全接合和鎖止時壓力傳感器提供控制裝置范圍內(nèi)的反饋信號時,實現(xiàn)達到設(shè)定值的主壓力閉環(huán)控制。
14.用于控制一個無級變速器(25)中管路液壓的主壓力控制系統(tǒng),其主壓力是通過一個主壓力調(diào)節(jié)器(74)改變的,而調(diào)節(jié)器(74)受到具有一可調(diào)占空因數(shù)的脈寬調(diào)制信號(來自75)的控制,主壓力是由該信號的占空因數(shù)確定并正比于該信號的占空因數(shù),而且由于該調(diào)節(jié)器隨溫度而變的特性,使為產(chǎn)生一個理想主壓力的所需占空因數(shù)取決于變速器液體的溫度,所述控制系統(tǒng)的特征在于包括裝置(86)用于將若干不同離散溫度下的各占空因數(shù)/理想設(shè)定值分段曲線有效地儲存在一備查圖表中;用于確定脈寬調(diào)制信號的占空因數(shù)的裝置,該裝置選擇包括現(xiàn)時液溫的兩條溫度曲線,計算合成占空因數(shù)和選擇兩個占空因數(shù)中較大的一個,從而提供總是高于理想設(shè)定值壓力的主壓力。
15.用于控制一個無級變速裝置(75)中的管路液壓的主壓力控制系統(tǒng),其特征在于包括一個開環(huán)控制器(86,75,74),用以將主壓力設(shè)立在高于理想主壓力設(shè)定值所要求的壓力值上;和一個閉環(huán)控制器(86,93,75,74,78,49,79,88,89,91,92,94,95,96,97),用以有效地降低主壓力,使其等于設(shè)定值。
16.根據(jù)權(quán)項15的主壓力控制系統(tǒng),特征在于其中所述閉環(huán)控制器包括一個壓力傳感器(49),用該傳感器可確定實際的主壓力;和其中壓力傳感器也被包括在另一個閉環(huán)控制裝置(78,49,79,81)內(nèi)以完成變速裝置的另一功能。
17.根據(jù)權(quán)項15的主壓力控制系統(tǒng),特征在于其中理想主壓力設(shè)定值隨各種條件變化而不同,其中為穩(wěn)定運行起見,所述閉環(huán)控制器只響應(yīng)設(shè)定值的較慢變化以產(chǎn)生和保持在由設(shè)定值所支配的主壓力值上,以及使所述閉環(huán)控制器對響應(yīng)設(shè)定值相當(dāng)快的變化無效,以致主壓力將只通過所述開環(huán)控制器來確定并將高于由該設(shè)定值所要求的壓力值。
18.根據(jù)權(quán)項17的主壓力控制系統(tǒng),特征在于該系統(tǒng)包括用于檢測設(shè)定值較快變化的檢測裝置(96),和裝置(91),用以對所述檢測裝置起反應(yīng)而有效地禁止所述閉環(huán)控制器操作,從而使該系統(tǒng)在這種快變化期間僅由所述開環(huán)控制器操作。
19.根據(jù)權(quán)項17的主壓力控制系統(tǒng),特征在于實際上有效主壓力被從所述閉環(huán)控制器的理想主壓力設(shè)定值減去(在89中),以產(chǎn)生一個誤差信號(e1P),然后在積分器(91)中對誤差信號積分從而提供一個用于降低由所述開環(huán)控制器建立的主壓力值的信號;而且積分器響應(yīng)設(shè)定值的快變化而通過96被復(fù)位,以致誤差信號將對主壓力沒有影響。
20.根據(jù)權(quán)項19的主壓力控制系統(tǒng),特征在于包括用以當(dāng)主壓力下降到一個預(yù)定的最小值時保持所述積分器的輸出恒定不變的裝置(97)。
專利摘要
用于控制無級變速器(25)中主壓力的控制系統(tǒng),檢測離合器壓力的壓力傳感器(49)在離合器完全接合后被用于提供使主壓力達到理想設(shè)定值的閉環(huán)控制,該主壓力調(diào)節(jié)變速器皮帶(29)上的張力。在鎖止前,主壓力由開環(huán)控制器(86,75,74),建立一個高于設(shè)定值所要求的主壓力值,這確保了主壓力高到足以提供使皮帶不打滑所需皮帶張力。在離合器嚙合后,閉環(huán)主壓力控制器產(chǎn)生設(shè)定值的主壓力。
文檔編號B60W30/18GK87107229SQ87107229
公開日1988年6月29日 申請日期1987年12月1日
發(fā)明者維納·保羅·佩佐爾, 威廉·保羅·昂勞夫 申請人:博格-華納公司導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan
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