[发明专利]用于无级变速器的打滑检测系统和方法

说明书

相关申请

本申请是中国专利申请NO.02819145.5的分案申请，原申请的申请日为2002年9月30日，发明名称为“用于无级变速器的打滑检测系统和方法”。

技术领域

本发明涉及一种用于无级变速器的打滑检测系统和方法，该无级变速器能够连续地改变CVT(无级变速器)的传动比，该传动比是输入转速与输出转速之间的比值。

背景技术

作为能够连续地改变传动比的无级变速器，皮带式无级变速器和摩擦环式(牵引式)无级变速器在本领域都是公知的。皮带式无级变速器适于传递转矩并利用皮带改变传动比，摩擦环式无级变速器适于传递转矩并利用动力滚轮(power roller)改变传动比。在皮带式无级变速器中，皮带绕在主动皮带轮和被动皮带轮上，它们能够分别改变槽宽，并且利用皮带轮与皮带的接触面之间的摩擦力来传递转矩。利用这种结构，通过改变主动皮带轮的槽宽而改变绕在皮带轮上的皮带的有效半径，以此来改变CVT的传动比。

另一方面，在摩擦环式无级变速器中，驱动滚轮夹在输入盘与输出盘之间，利用驱动滚轮与每个盘之间的牵引油的剪切力来传递转矩。利用这种结构，通过倾斜或偏斜旋转中的驱动滚轮从而改变在驱动滚轮与每个盘之间传递转矩的位置的半径，以此来改变CVT的传动比。在上述类型的无级变速器中，转矩传递部分都是平面形式的，也就是说，转矩是通过彼此相对的部件的表面来传递的，从而能够连续地改变传动比。

作为通过表面传递转矩的传动机构，已知有摩擦离合器、摩擦制动器等等。这样的摩擦离合器或摩擦制动器的构造使得整个摩擦面区域都彼此接触或分离，且在设计摩擦面时考虑到磨损的影响。另一方面，无级变速器的结构通过皮带或驱动滚轮传递转矩，在连续改变转矩传递部分时，皮带或驱动滚轮与每个皮带轮或摩擦盘的转矩传递面的一部分相接触。在这样的无级变速器中，转矩传递面的设计基本上不允许磨损，因此，转矩传递面的局部磨损就可导致糟糕的转矩传递或对无级变速器造成破坏。

此外，CVT的主要组件或部件的强度是有一定限制的，例如皮带、摩擦盘和牵引油。因此，相应部件之间的接触压力不能无限制地增长以防止无级变速器打滑。而且，当接触压力增大到一定程度时，传动效率和无级变速器的耐用性就可能不良地降低。

因此，在无级变速器中，需要将用于夹紧皮带或驱动滚轮的夹紧力(或为了夹紧皮带或驱动滚轮而施加的载荷)设定在最小值，处于能够保证在皮带和相应的皮带轮之间或在驱动滚轮与相应的摩擦盘之间不发生过度打滑(所谓宏观滑动)。然而，通常情况下，加在无级变速器上的转矩连续地变化。特别是在使用无级变速器的车辆突然加速或制动时，或者是在其进入复杂的运转状态时，例如驱动轮临时停转或打滑时，突然的并且瞬时很大的转矩将作用到无级变速器上。

如果将夹紧力设为较大的值，以便为这样的临时大转矩做好准备，则当车辆正常行驶或在稳定状态下行驶时，传动效率和燃油效率会变低。因此，最好能够进行控制，以便在检测到上述大转矩而引起的打滑时增大夹紧力或减小施加到CVT上的转矩。

同时，在日本专利公开号No.62-2059中，提出了一种用于在无级变速器中检测由打滑引起的状况的系统。在该文件中公开的系统用于确定无级变速器中的故障或问题。在此系统中，使用传感器测量主皮带轮和副皮带轮的转速以计算出传动比。如果这样测得的传动比或传动比变化率显示出在正常情况下不会得到的极端值，则该系统判断出现了故障。

在上述文件公开的系统中使用的传感器相同于或相当于通常用于无级变速器传动比控制的传感器。因此，利用这种构造的上述系统，能够检测到无级变速器中的故障或问题而无需为此目的而新设其他的传感器。从而，在上述文件中公开的系统设计用于确定无级变速器中的故障，但实际上并不具有任何处理皮带过度打滑的功能。

也就是说，上述文件公开的系统的构造用于在因皮带过度打滑而导致传动比或传动比变化率为异常值时第一次检测出无级变速器的故障。因此，该系统不能用于避免皮带过度打滑的目的。或者说，在上述文件中公开的系统不能够高效、快速、精确地检测出皮带的所谓宏观滑动(即相当大的打滑)的开始，也不能检测出导致宏观滑动的状态。因此，上述的传统系统不能够用作执行控制以处理无级变速器中皮带暂时打滑的打滑检测系统。

发明内容

因此，本发明的一个目的是提供一种系统，在无级变速器中能够即时并准确地检测皮带等打滑，或者检测出打滑的开始或可能导致打滑的状态，并且无需专用的传感器。