專利名稱：用于無級變速器的打滑檢測系統(tǒng)和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于無級變速器的打滑檢測系統(tǒng)和方法，該無級 變速器能夠連續(xù)地改變CVT (無級變速器)的傳動比，該傳動比是輸 入轉(zhuǎn)速與輸出轉(zhuǎn)速之間的比值。
背景技術(shù)：
作為能夠連續(xù)地改變傳動比的無級變速器，皮帶式無級變速器和 摩擦環(huán)式(牽引式)無級變速器在本領(lǐng)域都是公知的。皮帶式無級變 速器適于傳遞轉(zhuǎn)矩并利用皮帶改變傳動比，摩擦環(huán)式無級變速器適于 傳遞轉(zhuǎn)矩并利用動力滾輪(power roller)改變傳動比。在皮帶式無級 變速器中，皮帶繞在主動皮帶輪和被動皮帶輪上，它們能夠分別改變 槽寬，并且利用皮帶輪與皮帶的接觸面之間的摩擦力來傳遞轉(zhuǎn)矩。利 用這種結(jié)構(gòu)，通過改變主動皮帶輪的槽寬而改變繞在皮帶輪上的皮帶 的有效半徑，以此來改變CVT的傳動比。
另一方面，在摩擦環(huán)式無級變速器中，驅(qū)動滾輪夾在輸入盤與輸 出盤之間，利用驅(qū)動滾輪與每個盤之間的牽引油的剪切力來傳遞轉(zhuǎn)矩。 利用這種結(jié)構(gòu)，通過傾斜或偏斜旋轉(zhuǎn)中的驅(qū)動滾輪從而改變在驅(qū)動滾 輪與每個盤之間傳遞轉(zhuǎn)矩的位置的半徑，以此來改變CVT的傳動比。 在上述類型的無級變速器中，轉(zhuǎn)矩傳遞部分都是平面形式的，也就是 說，轉(zhuǎn)矩是通過彼此相對的部件的表面來傳遞的，從而能夠連續(xù)地改變傳動比。
作為通過表面?zhèn)鬟f轉(zhuǎn)矩的傳動機構(gòu)，已知有摩擦離合器、摩擦制 動器等等。這樣的摩擦離合器或摩擦制動器的構(gòu)造使得整個摩擦面區(qū) 域都彼此接觸或分離，且在設(shè)計摩擦面時考慮到磨損的影響。另一方 面，無級變速器的結(jié)構(gòu)通過皮帶或驅(qū)動滾輪傳遞轉(zhuǎn)矩，在連續(xù)改變轉(zhuǎn) 矩傳遞部分時，皮帶或驅(qū)動滾輪與每個皮帶輪或摩擦盤的轉(zhuǎn)矩傳遞面 的一部分相接觸。在這樣的無級變速器中，轉(zhuǎn)矩傳遞面的設(shè)計基本上 不允許磨損，因此，轉(zhuǎn)矩傳遞面的局部磨損就可導(dǎo)致糟糕的轉(zhuǎn)矩傳遞 或?qū)o級變速器造成破壞。
此外，CVT的主要組件或部件的強度是有一定限制的，例如皮帶、 摩擦盤和牽引油。因此，相應(yīng)部件之間的接觸壓力不能無限制地增長 以防止無級變速器打滑。而且，當(dāng)接觸壓力增大到一定程度時，傳動 效率和無級變速器的耐用性就可能不良地降低。
因此，在無級變速器中，需要將用于夾緊皮帶或驅(qū)動滾輪的夾緊 力(或為了夾緊皮帶或驅(qū)動滾輪而施加的載荷)設(shè)定在最小值，處于 能夠保證在皮帶和相應(yīng)的皮帶輪之間或在驅(qū)動滾輪與相應(yīng)的摩擦盤之 間不發(fā)生過度打滑(所謂宏觀滑動)。然而，通常情況下，加在無級 變速器上的轉(zhuǎn)矩連續(xù)地變化。特別是在使用無級變速器的車輛突然加 速或制動時，或者是在其進入復(fù)雜的運轉(zhuǎn)狀態(tài)時，例如驅(qū)動輪臨時停 轉(zhuǎn)或打滑時，突然的并且瞬時很大的轉(zhuǎn)矩將作用到無級變速器上。
如果將夾緊力設(shè)為較大的值，以便為這樣的臨時大轉(zhuǎn)矩做好準(zhǔn)備， 則當(dāng)車輛正常行駛或在穩(wěn)定狀態(tài)下行駛時，傳動效率和燃油效率會變 低。因此，最好能夠進行控制，以便在檢測到上述大轉(zhuǎn)矩而引起的打
滑時增大夾緊力或減小施加到CVT上的轉(zhuǎn)矩。
同時，在日本專利公開號No. 62-2059中，提出了一種用于在無級
變速器中檢測由打滑引起的狀況的系統(tǒng)。在該文件中公開的系統(tǒng)用于 確定無級變速器中的故障或問題。在此系統(tǒng)中，使用傳感器測量主皮 帶輪和副皮帶輪的轉(zhuǎn)速以計算出傳動比。如果這樣測得的傳動比或傳 動比變化率顯示出在正常情況下不會得到的極端值，則該系統(tǒng)判斷出 現(xiàn)了故障。
在上述文件公開的系統(tǒng)中使用的傳感器相同于或相當(dāng)于通常用于 無級變速器傳動比控制的傳感器。因此，利用這種構(gòu)造的上述系統(tǒng)， 能夠檢測到無級變速器中的故障或問題而無需為此目的而新設(shè)其他的 傳感器。從而，在上述文件中公開的系統(tǒng)設(shè)計用于確定無級變速器中 的故障，但實際上并不具有任何處理皮帶過度打滑的功能。
也就是說，上述文件公開的系統(tǒng)的構(gòu)造用于在因皮帶過度打滑而 導(dǎo)致傳動比或傳動比變化率為異常值時第一次檢測出無級變速器的故 障。因此，該系統(tǒng)不能用于避免皮帶過度打滑的目的?；蛘哒f，在上 述文件中公開的系統(tǒng)不能夠高效、快速、精確地檢測出皮帶的所謂宏 觀滑動(即相當(dāng)大的打滑)的開始，也不能檢測出導(dǎo)致宏觀滑動的狀 態(tài)。因此，上述的傳統(tǒng)系統(tǒng)不能夠用作執(zhí)行控制以處理無級變速器中 皮帶暫時打滑的打滑檢觀'J系統(tǒng)。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明的一個目的是提供一種系統(tǒng)，在無級變速器中能夠 即時并準(zhǔn)確地檢測皮帶等打滑，或者檢測出打滑的開始或可能導(dǎo)致打 滑的狀態(tài)，并且無需專用的傳感器。
為達到上述目的，根據(jù)本發(fā)明提供一種用于無級變速器的打滑檢 測系統(tǒng)，該無級變速器具有輸入部件、輸出部件以及用于在輸入部 件與輸出部件之間傳遞轉(zhuǎn)矩的轉(zhuǎn)矩傳遞部件，該無級變速器能夠連續(xù) 地改變輸入部件的輸入轉(zhuǎn)速與輸出部件的輸出轉(zhuǎn)速之間的傳動比。該 打滑檢測系統(tǒng)包括(a)相關(guān)系數(shù)計算裝置，用于根據(jù)輸入轉(zhuǎn)速的多
個測量值和輸出轉(zhuǎn)速的多個測量值來計算關(guān)于輸入轉(zhuǎn)速與輸出轉(zhuǎn)速的 相關(guān)系數(shù)，以及(b)打滑判斷裝置，用于根據(jù)相關(guān)系數(shù)計算裝置計算 出的相關(guān)系數(shù)來判斷無級變速器中的轉(zhuǎn)矩傳遞部件打滑。
可以將無級變速器中的打滑看作是一種狀態(tài)或一種情況，其中， 輸入側(cè)轉(zhuǎn)速與輸出側(cè)轉(zhuǎn)速之間的關(guān)系偏離了與要達到的傳動比(即， 輸出側(cè)轉(zhuǎn)速對輸入側(cè)轉(zhuǎn)速的比例)相對應(yīng)的預(yù)定關(guān)系。上述打滑檢測 系統(tǒng)計算代表輸入轉(zhuǎn)速與輸出轉(zhuǎn)速之間的關(guān)系的相關(guān)系數(shù)，并因而能 夠即時地并精確地判斷出CVT的打滑狀態(tài)，或者是導(dǎo)致過度打滑的狀 態(tài)，或者是過度打滑的開始。
在本發(fā)明的一個優(yōu)選實施例中，當(dāng)相關(guān)系數(shù)計算裝置算出的相關(guān) 系數(shù)小于預(yù)定參考值時，打滑判斷裝置就判定無級變速器中的轉(zhuǎn)矩傳 遞部件打滑?？梢愿鶕?jù)安裝有該無級變速器的車輛的工作狀態(tài)設(shè)定該
參考值。
通過將參考值設(shè)定為一個合適的值，打滑檢測系統(tǒng)能夠判斷出很 小程度的打滑，也能判斷出較大的打滑，并進行合適的控制以處理該 打滑情況。同時，打滑檢測系統(tǒng)能夠避免對打滑的過度敏感的判斷， 過度敏感的判斷可能導(dǎo)致對打滑進行不必要的控制。
在本發(fā)明的另一實施例中，當(dāng)安裝有無級變速器的車輛的工作狀 態(tài)滿足至少一個預(yù)定條件時，相關(guān)系數(shù)計算裝置計算相關(guān)系數(shù)。在這 種設(shè)置下，即使車輛的行駛狀態(tài)以復(fù)雜的方式發(fā)生變化，也僅在車輛 處于合適的形式狀態(tài)時才進行相關(guān)系數(shù)的計算。因此，就能夠精確地 判斷出無級變速器中的打滑狀態(tài)。
在本發(fā)明的另一實施例中，相關(guān)系數(shù)計算裝置根據(jù)安裝有無級變 速器的車輛的工作狀態(tài)，設(shè)定用于計算相關(guān)系數(shù)的輸入轉(zhuǎn)速和輸出轉(zhuǎn) 速中每一個的測量值的數(shù)目。
上述設(shè)置能夠避免對無級變速器中的打滑進行錯誤的判斷，或避 免出現(xiàn)這樣的情況即使車輛的行駛狀態(tài)沒有變化，仍然沒有必要地
反復(fù)計算相關(guān)系數(shù)。


通過以下參考附圖對優(yōu)選實施例進行的說明，本發(fā)明的上述的和/ 或其他的目的、特征和優(yōu)點將變得易于理解，在附圖中，相同的附圖 標(biāo)號用作表示相同的部件，其中
圖1為一流程圖，用于解釋根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的打滑檢測 系統(tǒng)的控制器進行的控制的 一個例子；
圖2為示出相關(guān)系數(shù)隨時間的變化的圖線；
圖3為一圖線，示意性地示出與車輛的工作狀態(tài)相一致的參考值 的變化趨勢或傾向；
圖4為一圖線，示意性地示出用于獲得與車輛的工作狀態(tài)相一致 的相關(guān)系數(shù)的采樣點的數(shù)目的變化趨勢或傾向；
圖5為一流程圖，用于解釋根據(jù)本發(fā)明的打滑檢測系統(tǒng)進行的控
制的一個例子；
圖6為一圖線，示出輸入軸轉(zhuǎn)速經(jīng)過濾波處理而得到的帶通值； 圖7為一流程圖，用于解釋根據(jù)本發(fā)明的打滑檢測系統(tǒng)進行的控 制的另一個例子；
圖8為示出累計帶通值的變化的圖線；
圖9為一流程圖，用于解釋根據(jù)本發(fā)明的打滑檢測系統(tǒng)進行的控 制的另一個例子；
圖10為示出CVT的實際傳動比與目標(biāo)傳動比之間的差值的變化 的圖線；
圖11為通過對圖9的流程圖進行部分修改而得到的另一流程圖； 圖12為一視圖，示出差值總和的變化；
圖13為通過對圖11的流程圖進行部分修改而得到的另一流程以及
圖14為一視圖，示意性地示出了帶有采用根據(jù)本發(fā)明的打滑檢測 系統(tǒng)的無級變速器的車輛的驅(qū)動系統(tǒng)和控制系統(tǒng)。
具體實施例方式
以下將詳細說明本發(fā)明的一些實施例。首先，將參考圖14說明實 施本發(fā)明的機動車的驅(qū)動系統(tǒng)和控制系統(tǒng)。圖14示意性地示出了一驅(qū) 動系統(tǒng)，包括皮帶式無級變速器(CVT) l作為傳動裝置。CVT1通過 前進/后退驅(qū)動切換機構(gòu)2連接到動力源3。
動力源3為驅(qū)動單元，用于產(chǎn)生動力以使車輛行駛，其具有內(nèi)燃 機、內(nèi)燃機與電機的結(jié)合、電動機、等等。在此實施例中，動力源3 為引擎形式。由于引擎3只能夠向一個方向旋轉(zhuǎn)，所以采用前進/后退 驅(qū)動切換機構(gòu)2，用于將輸入的轉(zhuǎn)矩照原樣輸出或以反方向輸出。
在圖14示出的實施例中，采用雙齒輪式行星齒輪機構(gòu)作為前進/ 后退驅(qū)動切換機構(gòu)2。在此機構(gòu)中，環(huán)形齒輪5與中心齒輪4同心設(shè)置， 小齒輪6與中心齒輪4嚙合，另一小齒輪7與小齒輪6和環(huán)形齒輪5 嚙合，小齒輪6和小齒輪7位于中心齒輪4與環(huán)形齒輪5之間。小齒 輪6、 7由支架S支撐，使得這些齒輪6、 7能夠自由地圍繞著它們的 中心軸和行星齒輪機構(gòu)的中心軸轉(zhuǎn)動。前進驅(qū)動離合器9用于將兩個 轉(zhuǎn)動部件(即中心齒輪4和支架8)結(jié)合成一個單元。而且，后退驅(qū)動 制動器10用于通過有選擇地固定環(huán)形齒輪5，使來自前進/后退驅(qū)動切 換機構(gòu)2的轉(zhuǎn)矩輸出反向。
CVT 1的結(jié)構(gòu)相同于或相當(dāng)于已知帶式無級變速器的結(jié)構(gòu)。CVT 1 具有彼此平行設(shè)置的主動皮帶輪11和被動皮帶輪12。皮帶輪11和12 中的每一個都主要由固定槽輪和活動槽輪組成，活動槽輪通過液壓致 動器13或14在其軸向上向前或向后運動。以此結(jié)構(gòu)，皮帶輪ll、 12 中的每一個的槽寬都隨著皮帶輪的活動槽輪的移動在其軸向上改變， 從而連續(xù)地改變繞在皮帶輪11、 12上的皮帶15的巻繞直徑(即每個 皮帶輪ll、 12的有效直徑)，籍此連續(xù)地改變CVT 1的傳動比。主動
皮帶輪11連接到支架8，作為前進/后退驅(qū)動切換機構(gòu)2的輸出部件。
液壓壓力(管線壓力或其修正后壓力)通過液壓泵和液壓控制設(shè)
備或系統(tǒng)(未示出)施加到用于被動皮帶輪12的致動器14。對施加到 液壓致動器14的液壓壓力的大小加以控制，使其與通過CVT 1接收到 的轉(zhuǎn)矩的量大小相當(dāng)。在這種情況下，皮帶15在被動皮帶輪12的槽 輪之間被夾緊或被夾住，并因而具有合適的張力，確保在皮帶輪11、 12的每一個與皮帶15之間都出現(xiàn)合適的夾緊力(或接觸壓力)。另一 方面，有油壓供給到主動皮帶輪11的液壓致動器13以將皮帶輪11的 槽寬(或節(jié)圓直徑)設(shè)定為目標(biāo)值，該油壓取決于需要的傳動比。
被動皮帶輪12通過一對齒輪16連接到差速齒輪單元17，用于將 轉(zhuǎn)矩通過差動齒輪單元17輸出到驅(qū)動輪18。
提供各種傳感器用于檢測包括CVT 1和引擎3的車輛的工作情況 (或行駛情況)。更具體的說，提供引擎轉(zhuǎn)速傳感器19，用于測量 引擎3的轉(zhuǎn)速并生成指示引擎轉(zhuǎn)速的信號；輸入轉(zhuǎn)速傳感器20，用于 測量主動皮帶輪11的轉(zhuǎn)速并生成指示輸入轉(zhuǎn)速的信號；以及輸出轉(zhuǎn)速 傳感器21，用于測量被動皮帶輪12的轉(zhuǎn)速并生成指示輸出轉(zhuǎn)速的信號。 此外，盡管未在圖中示出，還提供油門位置傳感器、節(jié)氣門傳感器、 制動傳感器、以及其他傳感器。油門位置傳感器用于測量油門踏板被 壓下的量并輸出指示油門踏板位置的信號。節(jié)氣門傳感器用于測量節(jié) 氣閥的打開量并輸出指示節(jié)氣閥開口的信號。制動器傳感器用于在壓 下制動踏板時輸出信號。
而且，提供用于變速器的電子控制器(CVT-ECU) 22，以便控制 每個前進驅(qū)動離合器9和后退驅(qū)動制動器10的配合和脫離、皮帶15 受到的夾緊力、以及CVT1的傳動比。用于變速器的電子控制器22包 括例如，微型計算機作為其主要組件，微型計算機用于根據(jù)輸入的
數(shù)據(jù)以及預(yù)先存儲的數(shù)據(jù)進行計算，從而進行控制，諸如確立選定的 工作模式，如前進驅(qū)動、后退驅(qū)動或空擋模式、設(shè)定需要的夾緊壓力、 以及設(shè)定CVT 1的傳動比等等。
用于變速器的電子控制器22收到的輸入數(shù)據(jù)(或信號)可包括，
例如，從相應(yīng)傳感器(未示出)收到的指示CVT 1的輸入軸轉(zhuǎn)速Nin 和輸出軸轉(zhuǎn)速No的信號。此外，用于變速器的電子控制器22從用于 控制引擎3的電子控制器(E/G-ECU) 23接收指示引擎轉(zhuǎn)速Ne、引擎 (E/G)負載、節(jié)氣門開口、油門位置等等的信號，其中，油門位置信 號代表油門踏板(未示出)被壓下的量。
CVT 1能夠連續(xù)地或無級地控制引擎轉(zhuǎn)速，作為上述的輸入轉(zhuǎn)速。 因此，當(dāng)CVT l安裝在機動車上時，車輛的燃油效率得到了提高。例 如，根據(jù)油門踏板位置等表示的需要的驅(qū)動量以及車輛速度來決定目 標(biāo)驅(qū)動力。之后，根據(jù)目標(biāo)驅(qū)動力和車輛速度確定CVT l獲得目標(biāo)驅(qū) 動力所需的目標(biāo)輸出。之后，采用預(yù)定的映射表來確定以最優(yōu)燃油效 率獲得目標(biāo)輸出的所需的引擎轉(zhuǎn)速。最后，控制CVT1的傳動比，以 便獲得以上確定出的引擎轉(zhuǎn)速。
為了利用燃油效率上得到的改進，將CVT 1的傳動效率控制到需 要的較高水平。更具體地說，將CVT 1的最大轉(zhuǎn)矩或皮帶夾緊壓力控 制在一個最小值，該最小值所在的范圍中，CVT 1能夠傳遞根據(jù)引擎 轉(zhuǎn)矩確定的目標(biāo)轉(zhuǎn)矩而不會使皮帶15打滑。這種控制通常在穩(wěn)定狀態(tài) 下進行，此時車輛速度和輸出請求很少變化，或在幾乎穩(wěn)定的狀態(tài)下 進行，此時這些參數(shù)的一個或兩個微小地變化。
同時，如果車輛突然制動或加速，或者如果車輛在掉落的物體或 臺階上行駛，則加在包括CVT 1的驅(qū)動系統(tǒng)上的轉(zhuǎn)矩會突然改變。在 這種情況下，CVT 1的最大轉(zhuǎn)矩可能變得相對不足，因而增大了皮帶 15打滑的可能性。因此，在這種情況下，該實施例的控制系統(tǒng)進行所
謂的反應(yīng)控制(reactive control)，以便臨時增大皮帶夾緊力或臨時減 小引擎轉(zhuǎn)矩。該實施例的控制系統(tǒng)用于進行以下控制，從而判斷或判 定出現(xiàn)了需要進行上述反應(yīng)控制的情況(即，宏觀滑動)。
圖1為流程圖，示出用于判斷CVT 1的皮帶15發(fā)生宏觀滑動的 控制過程的一個例子。在該控制過程中，使用了根據(jù)輸入和輸出轉(zhuǎn)速 得到的相關(guān)系數(shù)。如圖1所示，首先，在步驟S1中確定車輛的行駛狀 態(tài)是否處于相關(guān)系數(shù)的計算范圍之內(nèi)。在此控制過程中使用的相關(guān)系 數(shù)為根據(jù)輸入軸轉(zhuǎn)速(xi)和輸出軸轉(zhuǎn)速(yi)計算出的系數(shù)。當(dāng)輸出 和輸入轉(zhuǎn)速中的每一個都具有非0值且傳動比幾乎保持恒定時，將車 輛的行駛狀態(tài)判定為處于相關(guān)系數(shù)的計算范圍之內(nèi)。也就是說，當(dāng)車 輛正在行駛、同時傳動比幾乎保持恒定(即，轉(zhuǎn)速比，也就是傳動比 的倒數(shù)，幾乎保持恒定)時，相關(guān)系數(shù)處于計算范圍之內(nèi)。
如果在步驟S1中作出了否定判斷，則在步驟S2中將標(biāo)志F重置 為0且控制過程返回。另一方面，如果在步驟S1中作出了肯定判斷， 則在步驟S3中將標(biāo)志F設(shè)為1并在步驟S4和S5中分別讀取輸入軸轉(zhuǎn) 速(xi)和輸出軸轉(zhuǎn)速(yi)。這些轉(zhuǎn)速(xi、 yi)分別通過圖14所示 的輸入轉(zhuǎn)速傳感器20和輸出轉(zhuǎn)速傳感器21測得。在步驟S6中，使用 到目前為止讀取的N組轉(zhuǎn)速(xi、 yi)得到相關(guān)系數(shù)S。
相關(guān)系數(shù)S由以下公式(1)表示
相關(guān)系數(shù)S =2'+ ^ …(i)
在上述表達式(l)中，每個下標(biāo)(1,2.....n)都代表一個釆樣點，在采 樣點處測量轉(zhuǎn)速(xi或yi)，且n代表當(dāng)前時間。
采用相關(guān)系數(shù)S以以下方式判斷皮帶打滑(宏觀滑動)的出現(xiàn)或 可能性。在表達式(1)中，用輸入轉(zhuǎn)速和輸出轉(zhuǎn)速的冪的平方根將輸
入和輸出部件(即CVT l的輸入和輸出軸)的轉(zhuǎn)速的冪標(biāo)準(zhǔn)化。根據(jù) 表達式(1)，當(dāng)輸入和輸出轉(zhuǎn)速的冪減小時，標(biāo)準(zhǔn)化的值減小。更具
體地說，當(dāng)皮帶15沒有發(fā)生打滑時，相關(guān)系數(shù)等于l。當(dāng)皮帶15發(fā)生
打滑時，該值變得小于1。
因此，當(dāng)皮帶15不打滑但被主動和被動皮帶輪11、 12夾住時，
由以下表達式(2)表示的關(guān)系為真
= ;k .x/ ...(2)
此處，Y代表轉(zhuǎn)速比(是傳動比的倒數(shù))。
當(dāng)將表達式(2)代入表達式(1)時，相關(guān)系數(shù)S由表達式(3)
表示，其值變?yōu)?。
相關(guān)系數(shù)5 =
<formula>formula see original document page 16</formula>
(3)
如上所述，適于計算的條件之一是轉(zhuǎn)速比Y幾乎為常數(shù)，以便將 轉(zhuǎn)速比Y提到括號外。因此，不應(yīng)當(dāng)以長時間間隔或長采樣時間來測 量輸入軸和輸出軸轉(zhuǎn)速。
以下，將說明皮帶15沒有被主動和被動皮帶輪11、 12充分夾緊 并打滑的情況。當(dāng)皮帶15打滑時，輸入軸轉(zhuǎn)速(xi)和輸出軸轉(zhuǎn)速(yi) 之間的關(guān)系相對于當(dāng)前設(shè)定的轉(zhuǎn)速比Y變得不正確。此時，這些轉(zhuǎn)速 之間的關(guān)系由以下的表達式(4)所表示
<formula>formula see original document page 16</formula>.…(4)
此處，ki為大于O的實數(shù)，并且是代表轉(zhuǎn)速波動或變化的系數(shù)。
在此情況下，將表達式(4)代入上述表達式(1)，則相關(guān)系數(shù) S由以下表達式(5)表示
相關(guān)系數(shù)S:
廣(A:, . ;c, ;c' + &2 . x2 x2 H-----!". 義 )
+x2 H-----hx * +A:2 .x2 H-----h、，義 )
^"l "I+ &2 義2 + " +義',
/義,+X, +----hx
(5)
當(dāng)由皮帶15打滑導(dǎo)致的轉(zhuǎn)動波動使系數(shù)ki不是常數(shù)時，相關(guān)系 數(shù)S變得小于1。即，表達式(5)變形為以下表達式(6)。
"2
相關(guān)系數(shù)S:
; + A:2 .x2 H—— . )
.(6)
當(dāng)將表達式(6)的分子和分母展開時，將分別得到以下表達式(7) 和(8):
=夂.不.(《.^ +.'~|"^1《 ) +&.;^ .(V^ "1—^".x")
'(V^ +""+/rVx")
+A2 ■ (W《2 +' 1 A—2)
'(7)
=、2 .(V .x!2 + &22 .x22 +... + A:"2 ,) + ;r22 '(A,2 ,xf2 + A22 '義/ + ,,' + &2 . 2)
+ xn .(夂.+ A:2 . x2 + —h xw )
=夂2 . X,4 +々22 .義24 _^----+ a"2 . x"4 +■ + ... + . x"2)
+ X22 (夂2 +…+ &2 . X力
+ 、2'(^2'A2+ 、-12'、-12)
如果釆樣時間n為3，則可將表達式(7)和(8)分別重寫為以 下表達式(9)和(10):
A:,2 .x,4 +々22 + W +乂2 '(夂./:2 'x22 +夂.、'、2)
+x2 + W義3 )
+義3 + )
…(9)
夂2 X4 + A;22 . x24 + &32 . x34 + ' (&22 . x2 + A:32 X32)
+ x3 '(夂 .a +a2 .x2 )
7 2 4 , 2 4 , 2 4
=A:, . + 2 . x2 + Ar3 .義3 + (j^2.x22 (夂2 + &22) + x,2 x32.(夂2 + &32) + x22.x32 (&22 + &32))
…(10)
當(dāng)對表達式(9)和(10)中X12、 X22等等的各個系數(shù)進行比較 時，發(fā)現(xiàn)由以下表達式(11)所表示的關(guān)系為真
/t/+、2 22.、人 …(11) 此處，j和m為諸如1和2的下標(biāo)。
表達式(11)可重寫為以下表達式(12):
(H)220 …(12)
在此處，由于Ki和Km是實數(shù)，所以表達式(12)中的關(guān)系始終 為真，并因此表達式(11)中的關(guān)系也為真。而且，當(dāng)采樣數(shù)目n大 于3時，表達式(11)和(12)中的關(guān)系都為真。當(dāng)輸入/輸出轉(zhuǎn)速開 始變化時，上述分母的值變得大于分子的值。結(jié)果，相關(guān)系數(shù)S變得 小于l。相應(yīng)地，能夠根據(jù)相關(guān)系數(shù)S判斷出皮帶15發(fā)生打滑。
在圖1的步驟S6中，通過計算確定相關(guān)系數(shù)S。在步驟S7中， 判斷相關(guān)系數(shù)S是否等于或小于預(yù)先確定的第一參考值Sl。第一參考 值S1小于1并作為與發(fā)生宏觀滑動的狀態(tài)或可能導(dǎo)致宏觀滑動的打滑 狀態(tài)相對應(yīng)的值預(yù)先確定。
如果相關(guān)系數(shù)S等于或小于第一參考值Sl并因而在步驟S7中作 出肯定判斷，則在步驟S8中判定宏觀滑動發(fā)生或可能發(fā)生(作出宏觀 滑動判斷)。在下一步驟S9中，根據(jù)步驟S8中作出的判斷執(zhí)行響應(yīng) 控制?？傊?，進行響應(yīng)控制以避免或抑制宏觀滑動。該響應(yīng)控制例如， 增大加到皮帶15上的夾緊力，或者減小引擎轉(zhuǎn)矩。此外，例如，如果 使用離合器將轉(zhuǎn)矩傳遞到CVT 1，則離合器轉(zhuǎn)矩容量在響應(yīng)控制的作 用下減小。根據(jù)宏觀滑動的程度，即，根據(jù)相關(guān)系數(shù)S設(shè)定響應(yīng)控制 的程度。
相反，當(dāng)相關(guān)系數(shù)S大于上述第一參考值Sl且在步驟S7中作出 否定判斷時，則在步驟S10中判斷相關(guān)系數(shù)S是否等于或大于第二參 考值S2。第二參考值S2是一個大于第一參考值S1但小于1的值，并 作為與發(fā)生較小宏觀滑動的狀態(tài)或可能導(dǎo)致這樣的較小宏觀滑動的狀 態(tài)相對應(yīng)的值而預(yù)先確定。
當(dāng)在步驟S10中作出否定判斷時，即，當(dāng)相關(guān)系數(shù)小于第二參考 值S2時，就代表發(fā)生了或者很有可能發(fā)生較小的宏觀滑動。因此，在 這種情況下，控制過程轉(zhuǎn)到步驟S8以作出宏觀滑動判定。接著，在步 驟S9中執(zhí)行響應(yīng)控制。
相反，當(dāng)在步驟S10中作出肯定判斷時，在步驟S11中作出非宏 觀滑動判定。在沒有發(fā)生或不太可能發(fā)生宏觀滑動時，或者在皮帶15
打滑但打滑程度處于容許范圍之內(nèi)時，作出非宏觀滑動判定。在此情
況下，需要根據(jù)步驟Sll中作出的非宏觀滑動判定在步驟S12中執(zhí)行 響應(yīng)控制。該響應(yīng)控制的一個例子是，用于減小加到皮帶15上的夾緊 力的控制過程。這種控制意圖改善CVT 1的傳動效率并將加到CVT 1 的液壓壓力減至最小以減少在液壓泵處的動力損失，從而確保改善燃 油效率。
圖2為一圖線，示出從皮帶15未發(fā)生宏觀滑動的狀態(tài)轉(zhuǎn)換到皮帶 15發(fā)生宏觀滑動的狀態(tài)的過程中相關(guān)系數(shù)S的變化。當(dāng)通過CVT 1傳 遞轉(zhuǎn)矩時，會不可避免地發(fā)生打滑，對比于"宏觀滑動"，可將這種 打滑稱為"微觀滑動"。因此，轉(zhuǎn)矩通過CVT l傳遞，且相關(guān)系數(shù)S 變化極小。當(dāng)由于某些原因使導(dǎo)致皮帶15宏觀滑動的車輛工作狀態(tài)出 現(xiàn)時，相關(guān)系數(shù)S開始減小到一定程度。當(dāng)接著開始宏觀滑動時，相 關(guān)系數(shù)S開始迅速減小。例如，參考值Sl和S2被分別設(shè)為圖2中所 示的值。
同時，根據(jù)輸入軸和輸出軸轉(zhuǎn)速確定相關(guān)系數(shù)S。不僅皮帶15的 打滑會影響這些轉(zhuǎn)速之間的關(guān)系，當(dāng)油門操作量變化時導(dǎo)致的引擎轉(zhuǎn) 矩的變化、車輛的加速度/減速度等等，都會影響該關(guān)系。雖然相關(guān)系 數(shù)S可以根據(jù)這些變化減小，但相關(guān)系數(shù)S的這種減小并不代表發(fā)生 或可能發(fā)生宏觀滑動。因此，在此情況下，需要避免作出宏觀滑動判 定。為了滿足這一需要，每個參考值S1和S2都可根據(jù)車輛的工作狀 況而變化，例如，根據(jù)車輛的油門操作量變化率、車輛的加速度/減速
圖3為一圖線，示出參考值S1、 S2的變化趨勢的一個例子，如圖 3所示，當(dāng)油門操作量的變化率AACC或加速度/減速度AV增大時， 各個參考值S1、 S2減小。因此，如果相關(guān)系數(shù)S由于宏觀滑動以外的 原因而減小，則不會錯誤地判定發(fā)生或可能發(fā)生宏觀滑動，并且也不 會響應(yīng)于相關(guān)系數(shù)S的減小而錯誤地執(zhí)行響應(yīng)控制。從而，避免了對 宏觀滑動的誤判斷，也避免或抑制了不必要的響應(yīng)控制。而且，防止 了判定發(fā)生打滑或可能打滑過程中的延遲。
而且，使用代表輸入和輸出轉(zhuǎn)速的多個檢測值計算相關(guān)系數(shù)S。 優(yōu)選地，根據(jù)車輛的工作狀態(tài)決定測得值的組數(shù)(以下稱為組數(shù))。 圖4為一圖線，示意性示出確定組數(shù)N的過程中的趨勢或傾向的一個 例子。如圖4所示，當(dāng)車輛速度V、加速度/減速度AV、油門操作量 變化率AACC、傳動比Y等增大時，組數(shù)N減少。例如，當(dāng)油門操作 量變化率較大時，傳動比的相應(yīng)變化程度或變化幅度應(yīng)該較大。在此 情況下，減少組數(shù)以避免根據(jù)傳動比差異較大的轉(zhuǎn)速計算相關(guān)系數(shù)S， 從而避免了對宏觀滑動的誤判定以及判斷皮帶15發(fā)生或可能打滑時的 延遲。
如上所述，本實施例的打滑檢測系統(tǒng)利用傳感器21、 22測量輸入 和輸出轉(zhuǎn)速，根據(jù)輸入輸出轉(zhuǎn)速得到的相關(guān)系數(shù)判斷宏觀滑動，傳感 器21、 22通常用于確定CVT 1的傳動比。以此設(shè)置，能夠以足夠高的 準(zhǔn)確度即時判斷出皮帶15打滑，而無需使用其他的傳感器專門用于此 功能。而且，由于打滑檢測系統(tǒng)能夠根據(jù)宏觀滑動的判定而執(zhí)行必要 的響應(yīng)控制，所以能夠防止或抑制由皮帶15過度打滑導(dǎo)致的對于CVT 1的破壞。
同時'，CVT 1的輸入軸轉(zhuǎn)速Nin隨各種因素而變化，例如傳動比 控制、皮帶15的打滑、或者輸入轉(zhuǎn)矩的周期性變化。因此，通過在總 體變化量中確定由皮帶15打滑導(dǎo)致的輸入轉(zhuǎn)速的變化量，能夠根據(jù)確 定出的值(變化量)判定皮帶15發(fā)生或可能發(fā)生宏觀滑動。以下將說
明這種控制過程的一個例子。
圖5為一流程圖，示出該控制過程的一個例子。在此控制過程中， 首先在步驟S21中讀取由輸入轉(zhuǎn)速傳感器20測得的輸入軸轉(zhuǎn)速Nin。 之后，在輸入軸轉(zhuǎn)速Nin中取得由皮帶15打滑導(dǎo)致的振動分量Nin-vib。 在此，例如，通過進行帶通濾波處理或者根據(jù)實際輸入軸轉(zhuǎn)速Nin相 對于輸入軸轉(zhuǎn)速的指令值的偏離量，能夠獲取振動分量Nin-vib。指令 值是為了得到需要的傳動比而確定的。在帶通濾波處理中，還去掉了 測量噪聲。
圖6為一圖線，示出對輸入軸轉(zhuǎn)速Nin進行帶通濾波(20-30Hz) 時，帶通值隨時間變化的一個例子。當(dāng)如圖6所示，宏觀滑動沒有發(fā) 生時，帶通值保持在相對小的范圍。另一方面，當(dāng)宏觀滑動發(fā)生時， 帶通值迅速增大。為此，預(yù)先確定一參考值Nin-vibl，作為判斷宏觀滑 動發(fā)生的指標(biāo)或標(biāo)準(zhǔn)，而且，在步驟S23中判斷步驟S22中得到的振 動分量Nin-vib是否等于或大于參考值Nin-vibl。同時，參考值Nin-vibl 不是恒定的，而是可以根據(jù)車輛的工作狀態(tài)而改變，以便防止作出錯 誤判斷并避免判定發(fā)生宏觀滑動時的延遲。
如果振動分量Nin-vib等于或大于參考值Nin-vibl，并因而在步驟 S23中作出肯定的判斷，則在步驟S24中作出宏觀滑動判定，并在步驟 S25中執(zhí)行響應(yīng)控制。步驟S24和步驟S25中的操作分別相同于或相當(dāng) 于在圖1中步驟S8和步驟S9中的操作。
如果振動分量Nin-vib小于參考值Nin-vibl并因此在步驟S23中 作出了否定判斷，則如在圖6中可理解的，這代表宏觀滑動沒有發(fā)生。 在此情況下，在步驟S26中作出非宏觀滑動判定。隨后，在步驟S27 中執(zhí)行正常的控制。在此正?？刂浦校鶕?jù)例如引擎轉(zhuǎn)矩或油門踏板 的下壓量(即，油門操作量)來設(shè)定皮帶夾緊力。
為了參考圖5和6進行上述控制，本實施例的打滑檢測系統(tǒng)只使
用輸入轉(zhuǎn)速傳感器20作為用于即時準(zhǔn)確地判斷皮帶15宏觀打滑的傳
感器，而無需其他的傳感器用于此目的。而且，由于該打滑檢測系統(tǒng) 能夠在檢測到宏觀滑動時執(zhí)行需要的響應(yīng)控制，所以能夠避免在不這
樣做的情況下由皮帶15的過度打滑而導(dǎo)致的對CVT 1可能造成的破壞。
盡管能夠根據(jù)圖5所示控制中的帶通值判定發(fā)生宏觀滑動，但根 據(jù)本發(fā)明的另一個實施例的打滑檢測系統(tǒng)的構(gòu)造是根據(jù)在從前一時刻 到當(dāng)前時刻的時間段中皮帶打滑導(dǎo)致的振動分量的累計值來判定宏觀 滑動的發(fā)生。以下，將說明這種控制的一個例子。
在此控制過程中，如圖7所示，在步驟S31中讀取輸入軸轉(zhuǎn)速Nin， 在步驟S32中分別按照與圖5的步驟S21和步驟S22相同的方式確定 振動分量Nin-vib。隨后，在步驟S33中判斷是否有可能進行振動分量 Nin-vib的累計。更具體的說，在步驟S33中判斷是否已經(jīng)得到了對振 動分量執(zhí)行時窗累計所需的i組數(shù)據(jù)。
如果在步驟S33中作出了否定判斷，則控制過程返回，并等待獲 得所需的數(shù)據(jù)組數(shù)。相反，如果在步驟S33中作出了肯定判斷，則執(zhí) 行步驟S34以計算在當(dāng)前時刻(N時間點)與當(dāng)前時刻之前確定的前 一時刻(N-l時間點)之間的時間段內(nèi)獲得的振動分量的時窗累計值 S-vib(N)。此處，可以根據(jù)車輛的工作狀態(tài)改變要累計的數(shù)據(jù)組的數(shù) 目或者數(shù)據(jù)累計的時間長度。
圖8為一圖線，示出由皮帶15打滑導(dǎo)致的振動分量Nin-vib的時 窗累計值的變化。當(dāng)沒有發(fā)生宏觀滑動時，累計帶通值S-vib (N)保持 在相對小的范圍內(nèi)，如圖8所示。另一方面，當(dāng)發(fā)生宏觀滑動時，累 計帶通值S-vib (N)迅速增大。為此，預(yù)先設(shè)定一參考值Sa，用作判斷 發(fā)生宏觀滑動的標(biāo)準(zhǔn)或閾值，并且，在步驟S35中判斷在步驟S34中
得到的累計帶通值S-vib (N)是否等于或大于參考值Sa。同時，參考值 Sa不是恒定的，而是可以根據(jù)車輛的工作狀態(tài)而變化，從而防止對宏 觀滑動作出錯誤的判斷并避免判定宏觀滑動發(fā)生時的延遲。
如果累計帶通值S-vib (N)等于或大于參考值Sa且在步驟S35中作 出肯定判斷，則在步驟S36中作出宏觀滑動判定并接著在步驟S37中 進行響應(yīng)控制。步驟S36和S37中的這些操作分別相同于或相當(dāng)于圖5 中步驟S24和步驟S25中的操作或者是圖1中步驟S8和S9中的操作。
另一方面，如果累計帶通值S-vib (N)小于參考值Sa且在步驟S35 中作出否定判斷，則如圖8所示，這表示沒有發(fā)生宏觀滑動。因此， 在此情況下，在步驟S38中作出非宏觀滑動判定。隨后，在步驟S37 中執(zhí)行正?？刂?。步驟S38和步驟S39中的這些操作分別相同于或相 當(dāng)于圖5中步驟S26和步驟S27中的操作。
為了參考圖7和8進行上述控制，本實施例的打滑檢測系統(tǒng)只使 用輸入轉(zhuǎn)速傳感器20作為用于即時準(zhǔn)確地判斷皮帶15宏觀打滑的傳 感器，而無需其他的傳感器用于此目的。而且，由于該打滑檢測系統(tǒng) 能夠在檢測到宏觀滑動時執(zhí)行需要的響應(yīng)控制，所以能夠避免在不這 樣做的情況下由皮帶15過度打滑而導(dǎo)致的對CVT 1可能造成的破壞。
如上所述，皮帶15打滑導(dǎo)致輸入和輸出轉(zhuǎn)速發(fā)生變化。當(dāng)轉(zhuǎn)速如 此改變時，作為輸入軸轉(zhuǎn)速與輸出軸轉(zhuǎn)速之間比值的實際傳動比將偏 離皮帶15發(fā)生打滑之前形成的傳動比(即目標(biāo)傳動比)。根據(jù)本發(fā)明 的另一實施例，根據(jù)上述實際傳動比與目標(biāo)傳動比之間的差值判定發(fā)
生宏觀滑動。
圖9為一流程圖，示出用于以上述方式判定宏觀滑動的控制過程 的一個例子。在此控制過程中，首先在步驟S41中判斷傳動比是否被 改變，SP， CVT 1是否處于換檔動作中。目標(biāo)傳動比通常是根據(jù)例如
輸出需求(例如油門操作量)和車輛速度或引擎轉(zhuǎn)速設(shè)定的。但是， 當(dāng)CVT l處于換檔動作中時，可以將目標(biāo)傳動比或與目標(biāo)傳動比相對
應(yīng)的目標(biāo)輸入轉(zhuǎn)速設(shè)定為相對于最終設(shè)定值一階滯后(first-order lag) 的值。因此，變化的目標(biāo)傳動比不能用作判斷皮帶15發(fā)生或可能發(fā)生 打滑的依據(jù)。所以，在步驟S41中，判斷CVT1是否處于換檔動作中， 并且如果在步驟S41中作出肯定的判斷，則控制過程返回而不執(zhí)行任 何特別的控制。
如果CVT 1不處于換檔動作中且在步驟S41中作出否定的判斷， 則在步驟S42中計算實際傳動比Y，作為通過實際測量獲得的輸入轉(zhuǎn) 速Nin與輸出轉(zhuǎn)速Nout之間的比值。隨后，在步驟S43中計算目標(biāo)傳 動比Y tag，作為通過實際測量獲得的目標(biāo)輸入轉(zhuǎn)速Nint與目標(biāo)輸出轉(zhuǎn) 速Nout之間的比值。之后，在步驟S44中判斷實際傳動比Y與目標(biāo)傳 動比Ytag的差的絕對值是否大于預(yù)先確定的參考值A(chǔ) Ya。
圖IO是一圖線，示出實際傳動比Y與目標(biāo)傳動比Ytag的差值發(fā) 生變化的情況的一個例子。如上所述，由于在操作CVT l時，各種因 素引起輸入轉(zhuǎn)速發(fā)生變化，所以實際和目標(biāo)傳動比之間的傳動比差不 斷地向著相對于圖IO所示零值的正方向或負方向輕微地變化。當(dāng)沒有 發(fā)生宏觀滑動時，該傳動比差保持在小范圍內(nèi)。但是，當(dāng)發(fā)生宏觀滑 動時，輸入轉(zhuǎn)速開始大幅度偏離目標(biāo)值，導(dǎo)致傳動比差增大。因此， 通過判斷傳動比差是否小于或大于用于判斷宏觀滑動的閾值，就能夠 判定發(fā)生或可能發(fā)生宏觀滑動。
更具體地說，在圖9所示的例子中，在步驟S45中記錄傳動比差 超過參考值A(chǔ) Ya的次數(shù)。接著，在步驟S46中判斷上述滿足步驟S44 的條件(Y-Ytag〉 A Ya)的次數(shù)是否在預(yù)定的時間段內(nèi)達到了預(yù)定 的次數(shù)。作出這種判斷以防止諸如噪聲的干擾導(dǎo)致的錯誤判斷。
如果在步驟S46中作出肯定判斷，則在步驟S47中判定皮帶15發(fā)
生或可能發(fā)生打滑或宏觀滑動。在此情況下，打滑檢測系統(tǒng)響應(yīng)于檢 測到的宏觀滑動進行控制，例如增大皮帶夾緊力或減小引擎轉(zhuǎn)矩，如 上述控制的各個例子。相反，如果在步驟S46中作出否定判斷，則控
制過程返回。
另一方面，如果傳動比差等于或小于參考值A(chǔ)Ya并在步驟S44 中作出否定判斷，則在步驟S48中判斷此狀態(tài)是否延續(xù)了預(yù)定的時間 長度。如果在步驟S48中作出否定判斷，則控制過程返回，等待時間 流逝。另一方面，當(dāng)在步驟S48中作出肯定判斷時，則表示實際傳動 比Y沒有大幅不同于目標(biāo)傳動比ytag，且此情況已經(jīng)延續(xù)了預(yù)定的時 長。在此情況下，在步驟S49中取消打滑判斷。
為了參考圖9進行上述控制，本實施例的打滑檢測系統(tǒng)只使用輸 入轉(zhuǎn)速傳感器20作為用于即時準(zhǔn)確地判斷皮帶15宏觀打滑的傳感器， 而無需其他的傳感器用于此目的。而且，由于該打滑檢測系統(tǒng)能夠在 檢測到宏觀滑動時執(zhí)行需要的響應(yīng)控制，所以能夠避免在不這樣做的 情況下由皮帶15過度打滑而導(dǎo)致的對CVT 1可能造成的破壞。
在圖9所示的控制過程中，記錄傳動比差超過參考值A(chǔ) Ya的次 數(shù)，以便如上所述地判定發(fā)生或可能發(fā)生打滑。相反，在預(yù)定時間段 中或在預(yù)定數(shù)目的采樣點處累計的傳動比差值的總和可用于判定發(fā)生 或可能發(fā)生打滑。更具體地說，記錄如上所述地累計的傳動比差值的 總和超過預(yù)定參考值sum Y的次數(shù)。如果該次數(shù)在預(yù)定的時長內(nèi)達到預(yù) 定的次數(shù)，則判定發(fā)生了打滑。
圖11為一流程圖，示出用于以此方式判定發(fā)生或可能發(fā)生宏觀滑 動的控制過程的一個例子。除了圖9的步驟S44換成了圖11的步驟 S44A以外，在圖11所示的流程圖的各個步驟中的操作均相同于圖9 所示的流程圖中的操作。同時，參考值sumY不是恒定的，而是可以根 據(jù)車輛的工作狀態(tài)而變化，從而防止對宏觀滑動作出錯誤的判斷并避免判定宏觀滑動發(fā)生時的延遲。
圖12為一圖線，示出傳動比差值相對于圖IO所示的預(yù)定數(shù)目(例 如10個)的采樣點的變化。如圖12所示，當(dāng)沒有發(fā)生宏觀滑動時， 傳動比差的總和保持為較小的值。當(dāng)發(fā)生宏觀滑動時，該總和開始迅 速增大。因此，當(dāng)該總和超過預(yù)定的閾值時，就能夠判定發(fā)生或可能
發(fā)生宏觀滑動。另夕卜，還能夠根據(jù)該總和超過參考值sum Y的次數(shù)來判 定發(fā)生或可能發(fā)生宏觀滑動，而不是僅僅將該總和與閾值相比較，這 樣就能夠防止或避免由一些類型的干擾造成的錯誤判斷。
為了參考圖ll進行上述的控制，本實施例的打滑檢測系統(tǒng)只使用 輸入轉(zhuǎn)速傳感器20作為用于即時準(zhǔn)確地判斷皮帶15宏觀打滑的傳感 器，而無需其他的傳感器用于此目的。而且，由于該打滑檢測系統(tǒng)能 夠在檢測到宏觀滑動時執(zhí)行需要的響應(yīng)控制，所以能夠避免在不這樣 做的情況下由皮帶15過度打滑而導(dǎo)致的對CVT 1可能造成的破壞。
如圖10和12示出傳動比差的變化和傳動比差總和的變化，如圖 10或12所示， 一旦皮帶15開始打滑(即，出現(xiàn)宏觀滑動)，這些值 就會連續(xù)地不斷增大，并保持在較大的值，直到，例如，CVT 1破碎 并停止工作，或者皮帶夾緊力極度增大，或者引擎轉(zhuǎn)矩極度減小。因 此，根據(jù)傳動比差的總和保持大于參考值sumY的時間長度，而不是記 錄該總和超過參考值sumY的次數(shù)，就能夠判定發(fā)生或可能發(fā)生宏觀滑 動。
圖13為一流程圖，示出用于以此方式判定發(fā)生或可能發(fā)生宏觀滑 動的控制過程的一個例子。除了圖11的流程圖中的步驟S45和S46被 替換為圖13的流程圖中的步驟S45A以外，在圖13所示的流程圖的各 個步驟中的操作都相同于在圖11所示的流程圖中的操作。在步驟S45A 中，判斷在預(yù)定的時間段內(nèi)是否連續(xù)地滿足了步驟S44A中確定的條 件。
如圖11的控制過程的例子那樣，為了進行上述的控制，本實施例 的打滑檢測系統(tǒng)只使用輸入轉(zhuǎn)速傳感器20作為用于即時準(zhǔn)確地判斷皮 帶15宏觀打滑的傳感器，而無需其他的傳感器用于此目的。而且，由 于該打滑檢測系統(tǒng)能夠在檢測到宏觀滑動時執(zhí)行需要的響應(yīng)控制，所 以能夠避免在不這樣做的情況下由皮帶15過度打滑而導(dǎo)致的對CVT 1 可能造成的破壞。
盡管在圖9、 11和13所示的控制流程中，在CVT 1的換檔動作 的過程中不進行對皮帶打滑(宏觀滑動)的判斷，但該打滑檢測系統(tǒng) 可以構(gòu)造為即使在CVT 1處于換檔動作中時也對皮帶打滑進行判斷。 但是，在此情況下，目標(biāo)輸出轉(zhuǎn)速被設(shè)定為較大值，且實際傳動比與 目標(biāo)傳動比之間的差變大，這會導(dǎo)致判斷皮帶打滑的準(zhǔn)確性降低。因 此，當(dāng)在CVT 1的換檔動作期間使用傳動比差對皮帶打滑進行判斷時， 優(yōu)選地對目標(biāo)輸入轉(zhuǎn)速作濾波處理，根據(jù)濾波后的目標(biāo)輸入轉(zhuǎn)速確定 目標(biāo)傳動比，并使用目標(biāo)傳動比來計算傳動比差。以此方式，能夠抑 制或避免錯誤地判定發(fā)生或可能發(fā)生宏觀滑動。
盡管本發(fā)明的上述實施例的打滑檢測系統(tǒng)是適用于皮帶式CVT 的，但本發(fā)明也能夠?qū)嵤橛糜谀Σ镰h(huán)式(牽引式)無級變速器的打 滑檢測系統(tǒng)。而且，輸入轉(zhuǎn)速不限于輸入軸的轉(zhuǎn)速。更具體地說，輸 入轉(zhuǎn)速可以定義為依靠從動力源接收的轉(zhuǎn)矩而轉(zhuǎn)動的任何無級變速器 的部件的轉(zhuǎn)速，或者是與該部件呈一個整體的任何部件的轉(zhuǎn)速。同理， 輸出轉(zhuǎn)速也不限于輸出軸的輸出轉(zhuǎn)速。更具體地說，輸出轉(zhuǎn)速可以定 義為依靠從輸入側(cè)部件傳遞來的轉(zhuǎn)矩而旋轉(zhuǎn)的任何無級變速器的部件 的轉(zhuǎn)速，或者是與該部件呈一個整體的任何部件的轉(zhuǎn)速。不僅如此， 根據(jù)本發(fā)明的打滑檢測系統(tǒng)還可以構(gòu)造為聯(lián)合執(zhí)行多個上述的打滑判 斷控制過程。
權(quán)利要求
1.一種用于無級變速器的打滑檢測系統(tǒng)，該無級變速器能夠連續(xù)地改變輸入部件的輸入轉(zhuǎn)速與輸出部件的輸出轉(zhuǎn)速之間的比例，該打滑檢測系統(tǒng)的特征在于，包括比較器，該比較器將由輸入轉(zhuǎn)速和輸出轉(zhuǎn)速的測量值計算出的實際傳動比和目標(biāo)傳動比之間的差值與預(yù)定參考值做比較；以及打滑判斷裝置，用于當(dāng)該差值超過參考值的次數(shù)在預(yù)定時間長度內(nèi)至少達到預(yù)定的次數(shù)時，判定無級變速器中打滑。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1的打滑檢測系統(tǒng)，其特征在于， 該無級變速器包括輸入部件、輸出部件、以及用于在輸入部件和輸出部件之間傳遞轉(zhuǎn)矩的轉(zhuǎn)矩傳遞部件；以及打滑判斷裝置對無級變速器中的轉(zhuǎn)矩傳遞部件的打滑作出判斷。
3. —種用于無級變速器的打滑檢測系統(tǒng)，該無級變速器能夠連續(xù) 地改變輸入部件的輸入轉(zhuǎn)速與輸出部件的輸出轉(zhuǎn)速之間的比例，該打 滑檢測系統(tǒng)的特征在于，包括總和計算裝置，用于計算在預(yù)定時間長度內(nèi)由輸入轉(zhuǎn)速和輸出轉(zhuǎn) 速的測量值算出的實際傳動比與目標(biāo)傳動比之間的多個差值的總和；打滑判斷裝置，用于根據(jù)總和計算裝置計算出的差值總和來判斷 無級變速器中的打滑。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3的打滑檢測系統(tǒng)，其特征在于， 該無級變速器包括輸入部件、輸出部件、以及用于在輸入部件和輸出部件之間傳遞轉(zhuǎn)矩的轉(zhuǎn)矩傳遞部件；以及打滑判斷裝置對無級變速器中的轉(zhuǎn)矩傳遞部件的打滑作出判斷。
5. 根據(jù)權(quán)利要求3的打滑檢測系統(tǒng)，其特征在于，根據(jù)在預(yù)定時 間長度內(nèi)差值的總和超出預(yù)定參考值的次數(shù)，打滑判斷裝置判定無級 變速器中打滑。
6. 根據(jù)權(quán)利要求3的打滑檢測系統(tǒng)，其特征在于，根據(jù)差值總和 保持大于預(yù)定參考值的時間長度，打滑判斷裝置判定無級變速器中打滑。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1的打滑檢測系統(tǒng)，其特征在于，根據(jù)作為對目 標(biāo)輸入轉(zhuǎn)速進行的濾波處理的結(jié)果而得到的值決定目標(biāo)傳動比，目標(biāo) 輸入轉(zhuǎn)速是根據(jù)安裝有無級變速器的車輛的輸出要求決定的。
8. 根據(jù)權(quán)利要求3的打滑檢測系統(tǒng)，其特征在于，根據(jù)作為對目 標(biāo)輸入轉(zhuǎn)速進行的濾波處理的結(jié)果而得到的值決定目標(biāo)傳動比，目標(biāo) 輸入轉(zhuǎn)速是根據(jù)安裝有無級變速器的車輛的輸出要求決定的。
9. 根據(jù)權(quán)利要求1的打滑檢測系統(tǒng)，其特征在于，還包括打滑判 斷取消裝置，用于在根據(jù)安裝有無級變速器的車輛的行駛狀態(tài)的變化 判斷出無級變速器處于換檔動作中時，阻止作出打滑判斷。
10. 根據(jù)權(quán)利要求3的打滑檢測系統(tǒng)，其特征在于，還包括打滑 判斷取消裝置，用于在根據(jù)安裝有無級變速器的車輛的行駛狀態(tài)的變 化判斷出無級變速器處于換檔動作中時，阻止作出打滑判斷。
11. 一種用于無級變速器的打滑檢測系統(tǒng)，該無級變速器能夠連 續(xù)地改變輸入部件的輸入轉(zhuǎn)速與輸出部件的輸出轉(zhuǎn)速之間的比例，該 打滑檢測系統(tǒng)的特征在于，包括振動分量檢測裝置，它獲取轉(zhuǎn)矩傳遞部件打滑造成的振動分量， 且該振動分量包含在輸入轉(zhuǎn)速和輸出轉(zhuǎn)速的至少一個中；以及打滑判斷裝置，用于根據(jù)振動分量檢測裝置得到的振動分量來判 斷無級變速器中的打滑。
12. 根據(jù)權(quán)利要求11的打滑檢測系統(tǒng)，其特征在于， 該無級變速器包括輸入部件、輸出部件、以及用于在輸入部件和輸出部件之間傳遞轉(zhuǎn)矩的轉(zhuǎn)矩傳遞部件；以及打滑判斷裝置對無級變速器中的轉(zhuǎn)矩傳遞部件的打滑作出判斷。
13. 根據(jù)權(quán)利要求11的打滑檢測系統(tǒng)，其特征在于，根據(jù)振動分 量檢測裝置得到的振動分量與預(yù)定的第一參考值之間的比較結(jié)果，打 滑判斷裝置判斷無級變速器中的打滑。
14. 根據(jù)權(quán)利要求11的打滑檢測系統(tǒng)，其特征在于，根據(jù)振動分 量在預(yù)定時間長度內(nèi)的累計值和預(yù)定的第二參考值，打滑判斷裝置判 斷無級變速器中的打滑。
15. 根據(jù)權(quán)利要求14的打滑檢測系統(tǒng)，其特征在于，根據(jù)安裝有 無級變速器的車輛的工作狀態(tài)，打滑判斷裝置設(shè)定該預(yù)定的時間長度。
16. 根據(jù)權(quán)利要求14的打滑檢測系統(tǒng)，其特征在于，根據(jù)安裝有 無級變速器的車輛的工作狀態(tài)，打滑判斷裝置設(shè)定第一或第二參考值。
17. —種檢測無級變速器中的打滑的方法，該無級變速器能夠連 續(xù)地改變輸入部件的輸入轉(zhuǎn)速與輸出部件的輸出轉(zhuǎn)速之間的比例，該 檢測方法的特征在于，包括以下步驟將由輸入轉(zhuǎn)速和輸出轉(zhuǎn)速的測量值計算出的實際傳動比和目標(biāo)傳 動比之間的差值與預(yù)定參考值做比較；以及當(dāng)該差值超過參考值的次數(shù)在預(yù)定時間長度內(nèi)至少達到預(yù)定的次 數(shù)時，判定無級變速器中打滑。
18. 根據(jù)權(quán)利要求17的方法，其特征在于，該無級變速器包括輸入部件、輸出部件、以及用于在輸入部件和 輸出部件之間傳遞轉(zhuǎn)矩的轉(zhuǎn)矩傳遞部件；以及判斷步驟對無級變速器中的轉(zhuǎn)矩傳遞部件的打滑作出判斷。
19. 一種檢測無級變速器中的打滑的方法，該無級變速器能夠連 續(xù)地改變輸入部件的輸入轉(zhuǎn)速與輸出部件的輸出轉(zhuǎn)速之間的比例，該 檢測方法的特征在于，包括以下步驟計算在預(yù)定時間長度內(nèi)由輸入轉(zhuǎn)速和輸出轉(zhuǎn)速的測量值算出的實 際傳動比與目標(biāo)傳動比之間的多個差值的總和；根據(jù)計算出的差值總和判斷無級變速器中的打滑。
20. 根據(jù)權(quán)利要求19的方法，其特征在于，該無級變速器包括輸入部件、輸出部件、以及用于在輸入部件和 輸出部件之間傳遞轉(zhuǎn)矩的轉(zhuǎn)矩傳遞部件；以及判斷步驟對無級變速器中的轉(zhuǎn)矩傳遞部件的打滑作出判斷。
21. 根據(jù)權(quán)利要求19的方法，其特征在于，根據(jù)在預(yù)定時間長度 內(nèi)差值的總和超出預(yù)定參考值的次數(shù)，判定無級變速器中打滑。
22. 根據(jù)權(quán)利要求19的方法，其特征在于，根據(jù)差值總和保持大 于預(yù)定參考值的時間長度，判定無級變速器中打滑。
23. 根據(jù)權(quán)利要求17的方法，其特征在于，根據(jù)作為對目標(biāo)輸入 轉(zhuǎn)速進行的濾波處理的結(jié)果而得到的值決定目標(biāo)傳動比，目標(biāo)輸入轉(zhuǎn) 速是根據(jù)安裝有無級變速器的車輛的輸出要求決定的。
24. 根據(jù)權(quán)利要求19的方法，其特征在于，根據(jù)作為對目標(biāo)輸入 轉(zhuǎn)速進行的濾波處理的結(jié)果而得到的值決定目標(biāo)傳動比，目標(biāo)輸入轉(zhuǎn) 速是根據(jù)安裝有無級變速器的車輛的輸出要求決定的。
25. 根據(jù)權(quán)利要求17的方法，其特征在于，還包括以下步驟當(dāng) 根據(jù)安裝有無級變速器的車輛的行駛狀態(tài)的變化判斷出無級變速器處于換檔動作的過程中時，阻止作出打滑判斷。
26. 根據(jù)權(quán)利要求19的方法，其特征在于，還包括以下步驟當(dāng) 根據(jù)安裝有無級變速器的車輛的行駛狀態(tài)的變化判斷出無級變速器處 于換檔動作的過程中時，阻止作出打滑判斷。
27. —種用于檢測無級變速器中的打滑的方法，該無級變速器能夠連續(xù)地改變輸入部件的輸入轉(zhuǎn)速與輸出部件的輸出轉(zhuǎn)速之間的比例，該檢測方法的特征在于，包括以下步驟檢測轉(zhuǎn)矩傳遞部件打滑造成的振動分量，且該振動分量包含在輸 入轉(zhuǎn)速和輸出轉(zhuǎn)速的至少一個中；以及根據(jù)振動分量檢測裝置得到的振動分量判斷無級變速器中的打滑。
28. 根據(jù)權(quán)利要求27的方法，其特征在于，該無級變速器包括輸入部件、輸出部件、以及用于在輸入部件和 輸出部件之間傳遞轉(zhuǎn)矩的轉(zhuǎn)矩傳遞部件；以及判斷步驟對無級變速器中的轉(zhuǎn)矩傳遞部件的打滑作出判斷。
29. 根據(jù)權(quán)利要求27的方法，其特征在于，根據(jù)振動分量與預(yù)定 的第一參考值之間的比較結(jié)果判斷無級變速器中的打滑。
30. 根據(jù)權(quán)利要求27的方法，其特征在于，根據(jù)振動分量在預(yù)定 時間長度內(nèi)的累計值和預(yù)定的第二參考值，判斷無級變速器中的打滑。
31. 根據(jù)權(quán)利要求27的方法，其特征在于，根據(jù)安裝有無級變速 器的車輛的工作狀態(tài)設(shè)定該預(yù)定的時間長度。
32. 根據(jù)權(quán)利要求30的方法，其特征在于，根據(jù)安裝有無級變速 器的車輛的工作狀態(tài)設(shè)定第一或第二參考值。
全文摘要
提供一種用于無級變速器的打滑檢測系統(tǒng)，該無級變速器能夠連續(xù)地改變輸入部件的轉(zhuǎn)速與輸出部件的轉(zhuǎn)速之間的傳動比。該打滑檢測系統(tǒng)根據(jù)輸入轉(zhuǎn)速的多個測量值和輸出轉(zhuǎn)速的多個測量值來計算關(guān)于輸入轉(zhuǎn)速與輸出轉(zhuǎn)速的相關(guān)系數(shù)，并根據(jù)計算出的相關(guān)系數(shù)來判斷無級變速器中的轉(zhuǎn)矩傳遞部件是否打滑。
文檔編號F16H61/66GK101178121SQ20071019713
公開日2008年5月14日 申請日期2002年9月30日 優(yōu)先權(quán)日2001年9月28日
發(fā)明者中肋康則, 大澤正敬, 山口裕之, 巖月邦裕, 星屋一美, 西澤博幸, 鈴木秀之, 鴛海恭弘 申請人:豐田自動車株式會社