CVT控制器鋼帶防打滑控制方法技術(shù)

一種CVT控制器鋼帶防打滑控制方法，首先根據(jù)發(fā)動機轉(zhuǎn)速和油門踏板對發(fā)動機的輸出扭矩進行預(yù)測，并通過發(fā)動機實際有效扭矩對預(yù)測的扭矩進行優(yōu)化調(diào)整，得到發(fā)動機的預(yù)估扭矩；根據(jù)發(fā)動機的預(yù)估扭矩計算鋼帶的夾緊扭矩，進得到鋼帶壓緊壓力以及目標(biāo)油壓；根據(jù)不同工況對目標(biāo)油壓進行限制處理，實現(xiàn)對目標(biāo)油壓的綜合控制。本發(fā)明專利技術(shù)通過在目標(biāo)油壓變化時通過考慮靜和動平衡力及速度差別等各種工況因素，對目標(biāo)油壓進行綜合調(diào)節(jié)，避免從動帶輪油壓突變導(dǎo)致鋼帶打滑造成CVT變速器硬件損傷。

【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】
CVT控制器鋼帶防打滑控制方法
本專利技術(shù)涉及的是一種變速器控制領(lǐng)域的技術(shù)，具體是一種CVT控制器鋼帶防打滑控制方法。
技術(shù)介紹
無級變速器(CVT)核心技術(shù)是夾緊力控制和速比控制，夾緊力太大會導(dǎo)致鋼帶中金屬環(huán)與帶輪摩擦力過大，直接縮短鋼帶的使用壽命；夾緊力太小會導(dǎo)致帶輪與金屬帶之間發(fā)生相對滑動，會導(dǎo)致傳遞扭矩一側(cè)的鋼帶及帶輪發(fā)生磨損，導(dǎo)致鋼帶發(fā)生破壞，不能安全的傳遞扭矩。
技術(shù)實現(xiàn)思路
本專利技術(shù)針對現(xiàn)有鋼帶防打滑控制方法通常先計算發(fā)動機的輸出扭矩，根據(jù)輸出扭矩的大小計算鋼帶夾緊帶輪所需要的油壓，沒有考慮到靜和動平衡力及車輪滑動等因素對油壓的綜合影響，導(dǎo)致夾緊力計算不能根據(jù)實際工況動態(tài)調(diào)整到恰當(dāng)值，引起鋼帶打滑導(dǎo)致變速器損傷的不足，提出一種CVT控制器鋼帶防打滑控制方法，通過在目標(biāo)油壓變化時通過考慮靜和動平衡力及速度差別等各種工況因素，對目標(biāo)油壓進行綜合調(diào)節(jié)，避免從動帶輪油壓突變導(dǎo)致鋼帶打滑造成CVT變速器硬件損傷。本專利技術(shù)是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的：本專利技術(shù)首先根據(jù)發(fā)動機轉(zhuǎn)速和油門踏板對發(fā)動機的輸出扭矩進行預(yù)測，并通過發(fā)動機實際有效扭矩對預(yù)測的扭矩進行優(yōu)化調(diào)整，得到發(fā)動機的預(yù)估扭矩；根據(jù)發(fā)動機的預(yù)估扭矩計算鋼帶的夾緊扭矩，進得到鋼帶壓緊壓力以及目標(biāo)油壓；根據(jù)不同工況對目標(biāo)油壓進行限制處理，實現(xiàn)對目標(biāo)油壓的綜合控制。所述的預(yù)測是指：對發(fā)動機扭矩進行預(yù)估，發(fā)動機的預(yù)估扭矩Tq＝Ta+Tb，其中：Ta為發(fā)動機輸出扭矩與未限扭的發(fā)動機扭矩中絕對值較大的一個；Tb為根據(jù)油門和發(fā)動機轉(zhuǎn)速表得到的發(fā)動機扭矩減去Ta得到的差經(jīng)濾波處理后得到的值。所述的油門和發(fā)動機轉(zhuǎn)速表得到的發(fā)動機扭矩對應(yīng)不同發(fā)動機特性，該二維表可進行適應(yīng)性更改。所述的優(yōu)化調(diào)整是指：在不同工況下對目標(biāo)壓力進行限制，設(shè)定其不同工況下的最大值或最小值，并在目標(biāo)壓力下降時進行濾波，避免從動輪壓力突降導(dǎo)致鋼帶打滑。所述的鋼帶的夾緊扭矩Tp＝(Tq-Teng-Tpump)*K-Tpri，其中：Tq為發(fā)動機的預(yù)估扭矩，Teng為發(fā)動機因轉(zhuǎn)速改變消耗的扭矩，Tpump為油泵消耗的扭矩，K為液力變矩器系數(shù)，Tpri為主動輪機械部分消耗的扭矩。所述的根據(jù)不同工況對目標(biāo)油壓進行限制處理，即設(shè)定目標(biāo)油壓在不同工況下的最大值或最小值，并在目標(biāo)油壓突變時進行濾波處理，具體包括：1)基于車速變化查表獲得基于車速的最小目標(biāo)油壓，該限制油壓根據(jù)CVT變速器臺架測試實際特性曲線查表獲得。2)基于靜和動平衡力：其中：為速比改變速率；i為當(dāng)前速比；Npri為主動輪轉(zhuǎn)速；Fpri為主動輪夾緊力；Fsec為從動輪夾緊力；MAP(i)為一定速比下使變速器運轉(zhuǎn)下來的力平衡關(guān)系；KpKs(i，Usec)為在一種穩(wěn)定狀態(tài)下的力平衡關(guān)系，它是速比和扭矩能力占用率的函數(shù)；Usec為扭矩能力占用率。通過提高從動輪油壓進而提高主動輪的油壓協(xié)助主動輪實現(xiàn)目標(biāo)速比，防止在速比變化過程中油壓突變的從動輪最小油壓。3)為保護主動輪需要加大的從動輪油壓，在速比變化過程中，主動輪進入油壓保護狀態(tài)會增加從動輪油壓來加大主動輪油壓，加大的值為主動輪安全油壓與其實際油壓的差值，乘以主動輪受壓面積與從動輪受壓面積之比，然后再增加一個常量。所述的主動輪進入油壓保護狀態(tài)計算油壓需要增加的常量為0.25bar。4)剎車踏板踩下時從動輪需要的最小油壓，即當(dāng)剎車開關(guān)激活時，根據(jù)從動輪轉(zhuǎn)速查表得到最小油壓作為從動輪需要的最小油壓。所述的剎車開關(guān)未激活，最小油壓設(shè)置為0。5)離合器結(jié)合時從動輪所需要的最小油壓：根據(jù)離合器結(jié)合時充油速度快慢，查表得到最小油壓值作為離合器結(jié)合時從動輪需要的最小油壓。6)車輛滑動時從動輪待增油壓：將車輪狀態(tài)進行劃分為：正常行駛、車輪打滑、車輪抱死三種狀態(tài)，根據(jù)車輛狀態(tài)，確定待增油壓的大小，具體為：所述的車輛處于正常行駛狀態(tài)時，設(shè)置待增油壓為0bar；所述的車輛處于車輛打滑狀態(tài)時，設(shè)置待增油壓為15bar；所述的車輛處于車輪抱死狀態(tài)時，設(shè)置待增油壓為20bar；7)液力變矩器結(jié)合時從動輪待增油壓，即根據(jù)液力變矩器反饋的控制電流查表得到。8)根據(jù)多因素需要增加的從動輪油壓，即每個考慮因素都會產(chǎn)生一個補償油壓，最后確定的補償油壓取其中最大值作為最終補償油壓。技術(shù)效果與現(xiàn)有技術(shù)相比，本專利技術(shù)技術(shù)效果包括：1、穩(wěn)態(tài)工況下，即發(fā)動機扭矩波動較小且速比波動較小時，可以精確地計算帶輪夾緊力，從而達到在精確控制速比的同時，保證能夠提供足夠的帶輪夾緊力，防止鋼帶打滑。2、減小發(fā)動機扭矩波動對夾緊力的影響，避免扭矩波動導(dǎo)致夾緊力突變引起的鋼帶打滑狀況；3、在動態(tài)工況下，同時考慮多種工況變化可能對鋼帶夾緊力的影響，在保證精確實現(xiàn)速比變化基礎(chǔ)上，避免的鋼帶發(fā)生打滑狀況4、引入冗余保護機制，考慮多種工況下通過油壓對鋼帶夾緊力進行補償，在不影響傳遞效率的基礎(chǔ)上，減少鋼帶發(fā)生打滑的可能性。附圖說明圖1為本專利技術(shù)發(fā)動機扭矩與轉(zhuǎn)速、油門開度的關(guān)系圖；圖2為本專利技術(shù)鋼帶安全夾緊力計算過程中鋼帶拉伸力、錐輪表面壓力等量的示意圖；圖3為本專利技術(shù)安全系數(shù)與實際速比、鋼帶夾緊扭矩的關(guān)系圖；圖4為本專利技術(shù)不同工況下對目標(biāo)從動輪壓力的處理的流程圖；圖5為本專利技術(shù)KpKs與速比和扭矩能力占用率的關(guān)系圖；圖6為本專利技術(shù)根據(jù)多因素需要增加的從動輪補償油壓示意圖；圖7為實施例評測設(shè)備示意圖；圖8為實施例效果示意圖。具體實施方式如圖1所示，為本實施例涉及的一種CVT控制器鋼帶防打滑控制方法，其中包含以下步驟：步驟1、對發(fā)動機扭矩進行預(yù)估，發(fā)動機的預(yù)估扭矩Tq＝Ta+Tb，其中：Ta為發(fā)動機輸出扭矩與未限扭的發(fā)動機扭矩中絕對值較大的一個；Tb為根據(jù)油門和發(fā)動機轉(zhuǎn)速表得到的發(fā)動機扭矩減去Ta得到的差經(jīng)濾波處理后得到的值。油門和發(fā)動機轉(zhuǎn)速表如下所示：所述的濾波器在滿足以下任一條件時的油門迅速變動時生效，否則輸出為0：1、油門變化速率每10ms增大1％，并且查表1得到的額發(fā)動機扭矩的絕對值大于變量A的值；2、油門開度變化速率超過5％之后的200ms。鋼帶夾緊扭矩為：Tp＝(Tq-Teng-Tpump)*K-Tpri，其中：Tp為鋼帶夾緊扭矩；Tq為預(yù)估的發(fā)動機扭矩；Teng為發(fā)動機因轉(zhuǎn)速改變消耗的扭矩；Tpump為油泵消耗的扭矩；K為液力變矩器系數(shù)；Tpri為主動輪機械部分消耗的扭矩。所述的發(fā)動機消耗的扭矩Teng通過發(fā)動機轉(zhuǎn)速經(jīng)過濾波變換，即發(fā)動機轉(zhuǎn)速變化梯度乘以轉(zhuǎn)化系數(shù)0.1047并乘以發(fā)動機轉(zhuǎn)動慣量得到。所述的主動輪機械部分消耗的扭矩Tpri為在當(dāng)主動輪不轉(zhuǎn)時或主動輪轉(zhuǎn)速接近零時設(shè)為0；所述的油泵消耗的扭矩Tpump為從動輪油壓乘以液壓泵每轉(zhuǎn)的排量；所述的液力變矩器增扭系數(shù)K通過渦輪轉(zhuǎn)速除以發(fā)動機轉(zhuǎn)速得到轉(zhuǎn)速本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護點】
1.一種CVT控制器鋼帶防打滑控制方法，其特征在于，首先根據(jù)發(fā)動機轉(zhuǎn)速和油門踏板對發(fā)動機的輸出扭矩進行預(yù)測，并通過發(fā)動機實際有效扭矩對預(yù)測的扭矩進行優(yōu)化調(diào)整，得到發(fā)動機的預(yù)估扭矩；根據(jù)發(fā)動機的預(yù)估扭矩計算鋼帶的夾緊扭矩，進得到鋼帶壓緊壓力以及目標(biāo)油壓；根據(jù)不同工況對目標(biāo)油壓進行限制處理，實現(xiàn)對目標(biāo)油壓的綜合控制；/n所述的預(yù)測是指：對發(fā)動機扭矩進行預(yù)估，發(fā)動機的預(yù)估扭矩Tq＝T

【技術(shù)特征摘要】
1.一種CVT控制器鋼帶防打滑控制方法，其特征在于，首先根據(jù)發(fā)動機轉(zhuǎn)速和油門踏板對發(fā)動機的輸出扭矩進行預(yù)測，并通過發(fā)動機實際有效扭矩對預(yù)測的扭矩進行優(yōu)化調(diào)整，得到發(fā)動機的預(yù)估扭矩；根據(jù)發(fā)動機的預(yù)估扭矩計算鋼帶的夾緊扭矩，進得到鋼帶壓緊壓力以及目標(biāo)油壓；根據(jù)不同工況對目標(biāo)油壓進行限制處理，實現(xiàn)對目標(biāo)油壓的綜合控制；
所述的預(yù)測是指：對發(fā)動機扭矩進行預(yù)估，發(fā)動機的預(yù)估扭矩Tq＝Ta+Tb，其中：Ta為發(fā)動機輸出扭矩與未限扭的發(fā)動機扭矩中絕對值較大的一個；Tb為根據(jù)油門和發(fā)動機轉(zhuǎn)速表得到的發(fā)動機扭矩減去Ta得到的差經(jīng)濾波處理后得到的值。


2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征是，所述的優(yōu)化調(diào)整是指：在不同工況下對目標(biāo)壓力進行限制，設(shè)定其不同工況下的最大值或最小值，并在目標(biāo)壓力下降時進行濾波，避免從動輪壓力突降導(dǎo)致鋼帶打滑。


3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征是，所述的鋼帶的夾緊扭矩Tp＝(Tq-Teng-Tpump)*K-Tpri，其中：Tq為發(fā)動機的預(yù)估扭矩，Teng為發(fā)動機因轉(zhuǎn)速改變消耗的扭矩，Tpump為油泵消耗的扭矩，K為液力變矩器系數(shù)，Tpri為主動輪機械部分消耗的扭矩。


4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征是，所述的根據(jù)不同工況對目標(biāo)油壓進行限制處理，即設(shè)定目標(biāo)油壓在不同工況下的最大值或最小值，并在目標(biāo)油壓突變時進行濾波處理，具體包括：
1)基于車速變化查表獲得基于車速的最小目標(biāo)油壓；
2)基于靜和動平衡力：其中：為速比改變速率；i為當(dāng)前速比；Npri為主動輪轉(zhuǎn)速；Fpri為主動輪夾緊力；Fsec為從動輪夾緊力；MAP(i)為一定速比下使變速器運轉(zhuǎn)下來的力平衡關(guān)系；KpKs(i，Usec)為在一種穩(wěn)定狀態(tài)下的力平衡關(guān)系，它是速比和扭矩能力占用率的函數(shù)；Usec為扭矩能力占用率；
通過提高從動輪油壓進而提高主動輪的油壓協(xié)助主動輪實現(xiàn)目標(biāo)速比，防止在速比變化過程中油壓突變的從動輪最小油壓；
3)為保護主動輪需要加大的從動輪油壓，在速比變化過程中，主動輪進入油壓保護狀態(tài)會增加從動輪油壓來加大主動輪油壓，加大的值為主動輪安全油壓與其實際油壓的差值，乘以...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：崔晉，宋秀鋒，蘇興旺，李育，唐瑩，
申請(專利權(quán))人：上海汽車變速器有限公司，
類型：發(fā)明
國別省市：上海;31