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【发明授权】用于无级变速器的离合器和操作离合器的方法_福特全球技术公司_201710449688.5 

申请/专利权人:福特全球技术公司

申请日:2017-06-13

公开(公告)日:2020-03-24

公开(公告)号:CN107529589B

主分类号:F16D27/14(20060101)

分类号:F16D27/14(20060101);F16D27/112(20060101)

优先权:["20160614 US 15/181,486"]

专利状态码:失效-未缴年费专利权终止

法律状态:2023.07.07#未缴年费专利权终止;2019.06.18#实质审查的生效;2018.01.02#公开

摘要:公开了一种用于无级变速器的离合器和操作离合器的方法。一种车辆包括无级变速器,所述无级变速器包括经由通过电线圈致动的离合器而选择性地锁定到输出轴的齿轮。所述车辆还包括控制器,所述控制器被配置成:响应于检测到车轮跳动,激励电线圈以使离合器分离,从而允许所述齿轮和输出轴彼此独立地旋转。

主权项:1.一种车辆,包括:无级变速器,包括经由通过电线圈致动的离合器而选择性地锁定到输出轴的齿轮;控制器,被配置成:响应于检测到车轮跳动,激励电线圈以使离合器分离,从而允许所述齿轮和输出轴彼此独立地旋转。

全文数据:用于无级变速器的离合器和操作离合器的方法技术领域[0001]本公开涉及车辆离合器领域。更具体地,本公开教导了对设置在无级变速器内的电磁致动式离合器的操作的控制。背景技术[0002]许多车辆在宽车速范围内使用,包括向前运动和倒车运动两者。然而,某些类型的发动机仅能在窄的车速范围内高效地运转。因此,经常采用能够在各个传动比下有效传递动力的变速器。当车辆处于低速时,变速器通常以高传动比操作从而其使发动机扭矩倍增以提高加速度。在高车速下,使变速器以低传动比操作允许发动机转速与安静的、燃料高效的巡航相关联。[0003]—些被称为离散传动比变速器的变速器被构造成在输入轴和输出轴之间建立有限数量的传动比。在当前选择的传动比不再合适时,离散传动比变速器必须换挡到其中一个不同的可用传动比。被称为无级变速器的其他变速器能够在下限和上限之间建立任何传动比。无级变速器能够进行不易被车辆乘员察觉到的频繁细微的传动比调节。发明内容[0004]根据一个实施例,一种车辆包括无级变速器,所述无级变速器包括经由通过电线圈被致动的离合器而选择性地锁定到输出轴的齿轮。所述车辆还包括控制器,所述控制器被配置成:响应于检测到车轮跳动,激励电线圈以使离合器分离,从而允许所述齿轮和输出轴彼此独立地旋转。[0005]根据另一实施例,一种车辆包括无级变速器,所述无级变速器包括离合器。所述离合器具有固定到输出轴的内座圈、固定到齿轮的外座圈和棘爪。所述棘爪被偏置到展开位置,在所述展开位置,棘爪锁定内座圈和外座圈而使所述齿轮和所述输出轴以固定的关系设置,并且所述棘爪能够运动到缩回位置,在所述缩回位置,内座圈和外座圈被解锁。所述离合器还包括电枢,所述电枢被配置成使棘爪运动。离合器由控制器控制。所述控制器被配置成:响应于检测到车轮跳动,致动电枢,以使棘爪运动到缩回位置而解锁内座圈和外座圈,从而允许所述齿轮和所述输出轴彼此独立地旋转。[0006]根据本发明的一个实施例,所述外座圈与所述齿轮一体地形成。[0007]根据本发明的一个实施例,所述电枢还包括销,所述销被布置成接合棘爪以使棘爪运动到缩回位置。[0008]根据本发明的一个实施例,所述电枢可滑动地连接到外座圈。[0009]根据本发明的一个实施例,离合器还包括电线圈,其中,在车轮跳动期间,响应于电线圈通过控制器而被激励,电枢通过电线圈的磁场而被致动。[0010]根据本发明的一个实施例,基于车辆的驱动轮的转速和输出轴的转速而检测车轮跳动。[0011]根据本发明的一个实施例,控制器还被配置成:响应于电枢的致动,减小车辆的发动机的扭矩。[0012]根据又一实施例,提出了一种用于控制无级变速器的输出轴离合器的方法。所述方法包括:响应于检测到车轮跳动,激励电线圈以解锁离合器,从而允许延伸穿过离合器的输出轴与被固定到离合器的齿轮独立地旋转。所述方法还包括:响应于车轮跳动结束,使电线圈断电,以锁定离合器并将所述齿轮固定到输出轴。[0013]根据本发明的一个实施例,所述方法还包括:减小可驱动地连接到无级变速器的发动机的扭矩。[0014]根据本发明的一个实施例,所述方法还包括:接收车轮转速信号;响应于车轮转速信号振荡超出第一预设范围,激励电线圈。[0015]根据本发明的一个实施例,所述方法还包括:接收指示输出轴的转速的轴转速信号;响应于轴转速信号振荡超出第二预设范围发生在车轮转速信号振荡超出第一预设范围之后,激励电线圈。附图说明[0016]图1是车辆动力传动系统的示意图;[0017]图2A是示例性无级变速器的剖面形式的俯视图;[0018]图2B是根据另一实施例的示例性无级变速器的剖面形式的俯视图;[0019]图3是图2A中示出的变速器的示例性离合器的分解图;[0020]图4是离合器的一部分的透视图;[0021]图5是离合器的电枢armature的透视图;[0022]图6A是示出了处于锁定位置的离合器的图解视图;[0023]图6B是示出了处于解锁位置的离合器的图解视图;[0024]图7是另一离合器的图解视图;[0025]图8是车辆控制系统的控制图;[0026]图9是示出了在车轮跳动wheelhop事件期间传动系部件的扭矩的曲线图;[0027]图10A和图10B示出了用于检测车轮跳动的算法的流程图;[0028]图11是示出了用于控制离合器的算法的流程图。具体实施方式[0029]在此描述本公开的实施例。然而,应理解,公开的实施例仅为示例,其他实施例可以采用各种可替代的形式。附图无需按比例绘制;可夸大或最小化一些特征以显示特定部件的细节。因此,在此所公开的具体结构和功能细节不应解释为限制,而仅为用于教导本领域技术人员以多种形式利用本发明的代表性基础。如本领域内的普通技术人员将理解的,参考任一附图示出和描述的各个特征可与一个或更多个其它附图中示出的特征组合以产生未明确示出或描述的实施例。示出的特征的组合为典型应用提供代表性实施例。然而,与本公开的教导一致的特征的各种组合和变型可以期望用于特定应用或实施方式。[0030]参照图1,示意性示出了车辆8,实线表示机械连接例如,轴或固定传动比的齿轮传动装置),虚线通常表示主要部件例如,传动装置)。动力传动系统10包括通过消耗能量而产生机械动力的动力装置12其可以是内燃发动机或电机)。传动装置14以适合当前车辆需求的轴转速将动力传递到差速器16,该轴转速可能比发动机12产生动力所处的轴转速快或慢。差速器16通过固定的最终传动比使轴转速减小,并将动力传递到左驱动轮18和右驱动轮20,从而在车辆转弯时允许车轮之间轻微的转速差。[0031]传动装置14可包括变矩器22或其他起步装置以及齿轮箱24。变矩器22包括固定到发动机曲轴的栗轮26以及固定到齿轮箱输入轴的涡轮28。当杲轮26旋转得比涡轮28快时,扭矩从泵轮26液力地传递到涡轮28。[0032]齿轮箱24包括用于改变输入轴和输出轴之间的传动比的元件。齿轮箱中的元件根据变速器的类型而变化。如果变速器是无级变速器CVT,则齿轮箱包括能够产生大量的传动比的可控式变速机variator。如果变速器是阶梯传动比变速器,则齿轮箱包括多个液压致动式换挡元件。齿轮箱24通过接合多个元件而建立不同的传动比。变速器泵32提供使元件例如,滑轮接合的增压流体。由发动机12产生的一部分动力用于驱动变速器栗32,使得传递到差速器16的动力减少。为了使传递到差速器16的动力的百分比最大化因而减少发动机12消耗的燃料量,期望使变速器栗32的动力消耗最小化。这能够通过减小变速器内的管路压力和或通过减小泵的尺寸来实现。[0033]参照图2A,CVT40包括壳体42,壳体42连接到钟形壳体44,该钟形壳体44螺栓连接到发动机I2的后部。变矩器46设置在钟形壳体44内并经由安装硬件48例如,挠性板连接到发动机12的曲轴。安装硬件48连接到泵轮壳体50,这使得栗轮壳体50与曲轴一起旋转。泵轮壳体50限定有多个泵轮叶片52,这些泵轮叶片52与涡轮54的叶片配合,以限定环形流体流动回路。在操作期间,泵轮52和涡轮54之间的流体连接将扭矩从泵轮52传递到涡轮54。涡轮54可以花键连接到涡轮轴56,该涡轮轴56被支撑以在壳体42内旋转。涡轮轴56可驱动地连接到行星齿轮组58。如果两个部件通过将它们的转速约束为直接成比例的动力流动路径连接,则这两个部件被可驱动地连接。例如,涡轮轴56可花键连接到行星架组件64。[0034]主动轴72被支撑以在壳体42内旋转,使得轴72和涡轮轴56基本上同轴。主动轴72也称为输入轴或主轴。主动轴72可花键连接到行星齿轮组58的太阳齿轮60。前进离合器68选择性地将轴72与行星齿轮组58连接,以将涡轮轴56可驱动地连接到轴72。例如,前进离合器68可将行星架64连接到轴72,从而提供从涡轮轴56到主动轴72的1:1的传动比。[0035]变速器40还包括倒挡离合器70还可称为制动器)。当接合时,倒挡离合器70将环形齿轮62连接到壳体42。在环形齿轮被锁定到壳体的情况下,供应到行星架64的扭矩使太阳齿轮60沿与行星架64相反的方向转动。主动轴72花键连接到太阳齿轮60,使得在供应扭矩时主动轴72反向旋转。[0036]CVT40包括用于改变一对轴之间的传动比的变速机,而不是具有离散的齿轮比。变速机可包括通过张力构件被可驱动地连接的一对滑轮组件。在一个实施例中,轴72承载滑轮组件74,该滑轮组件74包括固定盘76以及被可滑动地接纳在主动轴72上的可动盘78。固定盘76可以与轴72—体地形成。盘76、78相配合以限定带或链容纳部77。在一个实施例中,可动盘78可通过滚珠花键机构连接到轴72,该滚珠花键机构包括置于分别形成在盘上和轴上的内凹槽和外凹槽中的一系列滚珠。可动盘78与被容纳在环形缸筒82中的固定的环形活塞80配合。另一个环形活塞84固定到离合器盘缸筒86。活塞84与缸筒86配合以限定压力腔88。通过经由在轴72中限定的通道90使流体循环到压力腔88中,在压力腔88内产生压力。[0037]张力构件92例如,带或链被夹在盘76、78的并置的锥形表面79之间。带摩擦地接合盘的锥形表面,以将动力从轴72传递到张力构件92。张力构件92可由钢制成。可通过使盘朝向彼此或远离彼此运动来改变张力构件92的工作节圆半径。可通过向压力腔88供应油来调节可动盘78。[0038]变速器40还包括从动轴94还被称为输出轴或副轴)。在此使用的“输出轴”是其转速与平均车轮转速该平均车轮转速与传动比无关成比例的轴。从动轴94由变速器壳体42支撑,以围绕基本上与主动轴72的轴线平行的轴线旋转。从动轴94包括另一个滑轮组件96,该滑轮组件96具有固定盘98以及被可滑动地接纳在轴94上的可动盘100。盘98、100限定有带容纳区域102。类似于第一滑轮组件74,可动盘100可被致动以改变带92的工作节圆半径。带92连接到主动轴72和从动轴94两者以可驱动地连接这两个轴,从而将动力从主动轴72传递到从动轴94。滑轮组件74、96协力配合,以在主动轴72和从动轴94之间建立传动比。通过调整变速机,可根据需要增大或减小轴之间的扭矩比。[0039]从动轴94包括相对于轴94固定的输出齿轮108。齿轮108与被固定到中间轴110的第一齿轮112啮合。中间轴还包括第二齿轮114,该第二齿轮114也旋转地固定到中间轴110。中间轴110将从动轴94与差速器118可驱动地连接。差速器118通过一个或多个车桥也称为半轴可驱动地连接到驱动轮。例如,差速器118包括与第二齿轮114啮合的环形齿轮120。环形齿轮120与差速器壳122固定在一起。被设置在差速器壳上的驱动小齿轮与不同侧的齿轮124、126啮合,齿轮124、126进而可驱动地连接到半轴。[0040]在某些行驶状况期间,变速器会经历来自传动系的突然的扭矩冲击。这种突然的扭矩冲击会导致带在一个或更多个滑轮组件上打滑。这种打滑会导致带和或盘磨损。磨损会在盘中产生凹痕,这妨碍带沿着滑轮容易地行进来改变传动比。这种磨损还减少了带的寿命。引起扭矩冲击的一种示例性事件是车轮跳动。在车轮跳动期间,至少一个驱动轮暂时离开地面(引起车轮快速加速),然后再次接合路面(引起车轮快速减速)。来自车轮的冲击波行进到变速器输出轴,并使输出轴快速减速。这种快速减速在带和输出轴之间产生大的转速差,如果超过了轴和带之间的摩擦力,便会导致打滑。这种问题的典型的解决方案是通过增大滑轮组件的管路压力高达1000磅平方英寸来增大带和轴之间的摩擦力。但是,增大管路压力需要变速器泵具有较高的占空比。这使燃油经济性降低,并且对密封件施加更高的应力。[0041]为了防止由于车轮跳动或类似的情况而导致变速器损坏,可在其中一个输出轴例如,轴94或轴110上设置离合器132,以在可能的扭矩冲击事件期间选择性地将齿轮与其相应的轴分离。例如,输出轴94可包括使输出齿轮1〇8选择性地与轴94连接和分离的离合器132。离合器I32可被偏置到接合位置利用弹簧或其他方式),并能够致动到分离位置而使齿轮与其相应的轴分离以允许齿轮和轴彼此独立地旋转。通过这样做,来自传动系的扭矩不被传递到副轴94,并且消除了变速机的盘和张力构件92之间打滑的可能。离合器132可以是能够将齿轮与相应的轴连接和分离的任何机构。在一个实施例中,离合器是可选择性致动的离合器。该可选择性致动的离合器可以是可磁致动的离合器,其可操作为响应于在离合器附近产生磁场而将齿轮和轴分离。[0042]离合器例如,离合器I32可被置于变速器的任何输出轴上。参照图2B,在另一个示例性实施例中,输出轴110而不是输出轴94可包括离合器。例如,在输出轴11〇上设置离合器133。禺合器133选择性地将第一齿轮112连接到轴110。离合器133可被偏置到接合位置,并且可致动到分离位置而使齿轮112与轴110分离,以允许齿轮和轴彼此独立地旋转。通过这样做,来自传动系的扭矩不传递到副轴94,并且消除了组件96的盘与张力构件92之间打滑的可能。替代地,离合器133可与齿轮114相关联。[0043]图2A和图2B仅是CVT的两个示例。本领域普通技术人员将理解,其他的CVT布置是本领域已知的,并且将理解,在不脱离本发明的范围的情况下,本公开的离合器可与这些布置结合使用。例如,第5,514,047号美国专利公开了其他的CVT布置。[0044]参照图3、图4和图5,示例性的离合器138包括内座圈172和外座圈140,内座圈172被固定到输出轴,外座圈140可与被支撑以绕输出轴旋转的齿轮136—体地形成。在替代的设计中,外座圈140可包括附连到所述齿轮的外表面。外座圈140限定有环绕内座圈172的外表面174的内表面144。座圈的尺寸被设置成使得当离合器分离时内座圈172可在外座圈140内自由旋转以允许齿轮136和轴彼此独立地旋转。[0045]外座圈140可包括第一半部146和第二半部148。第一半部146的内表面144限定有多个第一凹口150。每个凹口150均被构造成在其中容纳棘爪190。每个凹口均可包括深部152和浅部154。深部152容纳棘爪190的主体部192,浅部154被构造成容纳棘爪190的臂194。[0046]第二半部148限定有均具有深部166和浅部168的多个第二凹口164。每个第二凹口1G4在其中容纳其中一个棘爪190’。凹口150和凹口164沿相反方向定位。例如,浅部154从深部I52沿顺时针方向延伸,浅部168从深部166沿逆时针方向延伸。如将在下面更详细地说明的,这允许离合器在两个旋转方向上锁定。[0047]内座圈的外表面174限定具有齿180的第一凸轮表面178以及具有齿184的第二凸轮表面182。凸轮表面被构造成与棘爪190的臂194接合,以使内座圈和外座圈相对于彼此锁定。类似于凹口,凸轮表面178、182的齿相对于彼此沿相反的方向定位,以允许离合器在两个旋转方向上锁定。例如,当棘爪190均处于展开位置时,第一凸轮表面178防止外座圈140沿顺时针方向旋转,且第二凸轮表面182防止外座圈140沿逆时针方向旋转。内座圈172还包括设置在第一凸轮表面和第二凸轮表面之间的支承表面186。支承表面186是平滑的并且被构造成骑在外座圈140的支承表面188上。内座圈172可花键连接或使用其他已知的方式固定到其相应的轴,或者可以与轴一体地形成。[0048]棘爪190、19〇’各自设置在外座圈140的凹口150、164中的一个中。例如,主体部192可转动地容纳在凹口的深部152内,并且臂1M可转动地容纳在浅部154内。每个棘爪190均能够在展开位置和缩回位置之间转动,在展开位置,臂194从凹口延伸出来并与凸轮表面178接合,在缩回位置,臂1M被容纳在浅部1M内以使棘爪190和凸轮表面分离。棘爪190’以相同的方式起作用。离合器138在棘爪处于展开位置时锁定并且在棘爪处于缩回位置时解锁。每个棘爪190均包括骑在凹口的弯曲壁158上的后凸角backlobe196以及骑在另一个弯曲壁16〇上的前凸角frontlobe1%。臂1M包括邻近前凸角198的近端202以及与凸轮表面178的相应的齿接合的远端204。棘爪190’包括相似的特征。棘爪和凹口的尺寸被设置为具有轻微的游隙,以允许棘爪容易地在凹口内转动。每个棘爪的质量可被平衡,使得由于外座圈140的旋转产生的离心力将棘爪偏置在展开位置而接合内座圈172。可在每个凹口中设置弹簧193以将棘爪偏置到展开位置。[0049]离合器138还包括可滑动地连接到齿轮136的环形的第一电枢210。电枢210可操作为用于使棘爪190在展开位置和缩回位置之间运动。电枢210包括面向齿轮136的平整侧planerside218的内表面212以及背对所述齿轮的外表面214。电枢210限定有内孔216,内孔216的尺寸被设置为容纳穿过其中的轴。电枢210可以是钢或其他导磁材料。[0050]电枢210可经由多个铆钉222固定到齿轮136。电枢210限定有孔220,该孔220具有沿铆钉222的柱M4滑动的支承面。铆钉的头部226防止电枢从柱224滑离。被容纳在限定于齿轮136中的孔230中的一个或更多个弹簧228使电枢210偏置远离齿轮。[0051]电枢210包括从内表面212延伸的多个销232。每个销均包括连接到内表面212的基部234以及处于销的末端的头部236。头部2加可包括形成楔子的锥形表面238。每个销232均与外座圈140中限定的切口240对准,使得当电枢210沿铆钉222滑动时销可滑入切口240以及从切口240中滑出。每个切口240均与相应的第一凹口150邻近。切口240可以是形成在凹口150的壁162中的半月形切口。[0052]离合器138可包括可滑动地设置在齿轮I36的另一平整侧MS上的第二电枢246。第二电枢246可与第一电枢210相同并以类似的方式操作。第二电枢246用于控制与第二凸轮表面182接合的棘爪190’。第二电枢246还包括与设置在第二凹口164中的棘爪190’接合的销,以使棘爪190’转动到缩回位置而使第二凸轮表面与棘爪分离。[0053]离合器138可以是使用磁场朝向齿轮136致动电枢的磁致动式离合器。离合器138包括线圈242,该线圈242产生磁场以吸引导磁的电枢210和246朝向齿轮运动。线圈242可以是邻近齿轮I36设置的固定部件。线圈242可在齿轮1:36不会与相应的齿轮啮合的一侧绕着所述齿轮的外曲面的一部分周向地延伸。磁场强度足以克服弹簧228的力而使内表面212朝向其各自的第一平整侧218和第二平整侧248运动。电枢210的这种运动使销232在切口240内滑动并与棘爪190接合。另一电枢246进行类似的动作。在销232与棘爪190接合时,销使棘爪转动到缩回位置,以使内座圈和外座圈分离。[0054]图6A示出了离合器138处于其默认位置锁定)。弹簧228使电枢偏离齿轮136,且销232与棘爪19〇分离。销232可完全位于切口240之外,或者销的头部可至少部分地位于切口240内。因为锥形表面238,所以销的一部分可位于切口240内,而不与棘爪190接合。[0055]图6B示出了离合器138处于其致动位置解锁)。通过激励线圈242未示出)使电枢210将棘爪190致动到缩回位置,离合器被致动到解锁位置。在解锁位置,每个销232均向前滑动而将棘爪190的销接合表面2〇0挤离凹口150的壁162。这使得前凸角198绕第一壁158枢转,从而使臂1M转动到浅部168中并与凸轮表面n8分离。棘爪190将保持在缩回位置,直到销232从切口240中缩回为止。[0056]参照图7,齿轮262被支撑以绕输出轴264旋转。离合器260用于选择性地将齿轮262与输出轴264连接和分离。离合器260包括固定到齿轮262的外座圈268以及固定到轴264的内座圈266。齿轮262可限定外座圈268。离合器260与离合器138类似,除了线圈274被容纳在齿轮262的一部分内。例如,齿轮2似限定有在其中容纳线圈274的槽272。线圈274控制电枢270,电枢27〇用于接合和分离棘爪以将内座圈与外座圈彼此连接和分离,如上所述。在本实施例中,线圈274与齿轮262—起旋转。[0057]如上所说明的,离合器可操作为用于在扭矩冲击事件例如,车轮跳动)期间将齿轮与轴分离。可通过测量各个传动系部件的转速并且经由车辆控制器基于所测量的转速之间的关系确定是否存在扭矩扰动来识别扭矩冲击事件。[0058]参照图8,车辆8包括用于协调和控制车辆的各种功能的控制器302例如,动力传动系统控制模块)。虽然被示出为一个控制器,但是控制器302可以是更大的控制系统的一部分,并且可以受整个车辆8中的各种其他控制器例如,车辆系统控制器VSC控制。在本说明书或权利要求书中对“控制器”的任何提及是指“一个或更多个控制器”。应理解,动力传动系统控制单元3〇2和一个或更多个其他控制器可统称为“控制器”,其响应于来自各种传感器的信号控制各种致动器以控制多种功能,例如,操作离合器132、选择或计划变速器换挡等。控制器3〇2可包括与各种类型的计算机可读存储装置或介质通信的微处理器或中央处理器CPU。计算机可读存储装置或介质可以包括例如只读存储器R〇M、随机存取存储器RAM和保活存储器KAM中的易失性和非易失性存储器。KAM是持久性或非易失性存储器,其可用于在CPU掉电时存储各种操作变量。计算机可读存储装置或介质可以使用诸如PROM可编程只读存储器)、EPR0M电PROM、EEPR0M电可擦除PROM、闪存或能够存储数据的任何其他电的、磁的、光学的或组合的存储装置的多个已知的存储装置中的任意存储装置来实现,其中,所述数据中的一些数据表示由控制器在控制发动机、变速器或其他车辆系统时使用的可执行指令。[0059]控制器经由输入输出(IO接口与各种车辆传感器和致动器通信,所述〗〇接口可被实施为提供各种原始数据或信号调节、处理和或转换、短路保护等的单个集成接口。或者,在将特定信号提供至CHJ之前,一个或更多个专用硬件或固件芯片可以用于调节和处理所述特定信号。如图8中的代表性实施例总体上示出的,控制器302可以将信号发送到发动机12、变速器40、车轮组件312和离合器132和或从其接收信号。尽管未明确说明,但是本领域的普通技术人员将识别出上述每个子系统内的可由控制器302控制的各种功能或组件。[0060]可以通过一个或更多个附图中的流程图或类似图表来表示由控制器302执行的控制逻辑或功能。这些附图提供可以使用一个或更多个处理策略诸如事件驱动、中断驱动、多兰务、多线程等来实现的代表性控制策略和或逻辑。因此,示出的多个步骤或功能可以以示出的序列执行、并行执行或在某些情况下有所省略。尽管没有总是明确地说明,但是本领域内的普通技术人员将认识到,根据使用的特定处理策略,可以重复执行所示出的一个或更多个步骤或功能。类似地,处理顺序对于实现在此描述的特征和优点而言并非是必需的,而是提供以用于说明和描述的方便。控制逻辑可以主要在通过基于微处理器的车辆、发动机和或动力传动系统控制器诸如控制器3〇2执行的软件中实现。当然,根据特定应用,可以以在一个或更多个控制器中的软件、硬件或者软件和硬件的结合来实现控制逻辑。当以软件实现时,可以在具有代表由计算机执行以控制车辆或其子系统的代码或指令的存储数据的一个或更多个计算机可读存储装置或介质中提供控制逻辑。计算机可读存储装置或介质可以包括利用电的、磁的和或光学存储器以保持可执行指令和关联的校准信息、操作变量等的若干已知物理装置中的一个或更多个。[0061]变速器40可包括被配置成向控制器302发送转速信号的多个转速传感器。例如,变速器40包括被配^成输出指示输入轴转速的信号的输入轴转速传感器3〇4。变速器还包括被配置成输出指不输出轴转速的信号的输出轴转速传感器306。在一个实施例中,这些传感器是霍尔效应式传感器。当然,可使用其他类型的转速传感器。[0062]变速器40还可包括一个或更多个中间转速传感器308,其输出指示一个或更多个滑轮或中间轴的转速的信号。中间转速传感器是可选的。发动机12包括被配置成向控制器输出发动机转速的曲轴转速传感器310,且车轮组件312包括被配置成向控制器302输出车轮转速的ABS传感器314。控制器302包括根据公知技术将转速信号转换成扭矩的一个或更多个算法。控制器302还包括基于各个被测量的部件之间的相对扭矩来检测扭矩扰动(例如,车轮跳动的一个或更多个算法。如果控制器302确定例如正在发生车轮跳动,则控制器302输出激励电线圈242的信号以打开离合器132直到扰动消失。[0063]根据一个实施例,基于输入轴转速、输出轴转速和驱动轮转速来确定车轮跳动。图9示出了在示例性的车轮跳动事件期间的驱动轮的扭矩(轨迹320、输出轴的扭矩(轨迹322和输入轴的扭矩轨迹324。车辆从时间0直到时间3是静止的。在时间3处,驾驶员踩下加速踏板且发动机开始产生扭矩,该扭矩通过传动系被输送到驱动轮。扭矩从时间3起平稳地加速,直到在时间11处车轮跳动开始。首先在驱动轮处感测到扰动,这是因为驱动轮处是冲击波开始的地方。在时间11处,车轮扭矩320在轮胎跳离路面时突然下降,然后在轮胎再次落回路面时突然增加,这产生所示出的扭矩振荡。这些扭矩振荡持续,直到在时间25处车轮跳动消失。因为车轮跳动发生在车轮处,所以扭矩振荡首先在时间11处被ABS传感器314感测到,然后在时间12处被输出轴转速传感器306感测到,最后在时间14处被输入轴转速传感器304感测到。另外,扭矩振荡首先在车轮处停止,然后在输出轴处停止,最后在输入轴处停止。[0064]车轮跳动可被驾驶员察觉到。这样,一旦驾驶员意识到正在发生车轮跳动,他们自然会试图缓解车轮跳动。驾驶员可通过释放加速踏板和或应用摩擦制动器来缓解车轮跳动。驾驶员反应时间差别很大,并且通常比控制器302的反应时间慢得多。这样,自动缓解策略可通过更快地检测车轮跳动事件并采取措施来缓解跳动而显著减少在车轮跳动事件期间发生的跳动的数量。[0065]控制器302可使用部件的扭矩相通过检测传动系中的扭矩冲击波来确定车轮跳动。如图9中所示,轨迹320、322和324都是彼此异相的。这指示冲击波正在行进通过传动系。基于扭矩振荡的开始时间,可确定冲击波的方向,这在确定扭矩冲击波是来自于车轮还是发动机时是有用的。这里,首先在车轮处检测到振荡,最后在输入轴处检测到振荡,这指示冲击波从车轮朝向发动机行进。因为冲击波从车轮行进,所以控制器确定车轮跳动是冲击波的起因。[0066]示例性的流程图330示出了用于检测车轮跳动的一种方法。在操作332处,控制器302从传动装置内的各个部件接收转速信号。在操作334处,控制器确定来自ABS传感器314的转速信号是否振荡超出预设范围。所述预设范围可以在5和20赫兹之间。如果否,则控制循环回到操作332。如果是,则标记时间且控制行进到操作336,并且控制器确定来自输出轴传感器306的转速信号是否振荡超出预设范围。如果是,则标记时间,然后在操作338处控制器确定来自输入轴传感器304的转速信号是否振荡超出预设范围。如果否,则控制回到操作332。如果是,则标记时间。如果设置了中间转速传感器308,则可针对中间转速传感器3〇8应用另外的测试。操作334到操作338用于确定在传动系内是否正在发生冲击波事件。如果所有转速信号都振荡超出预设范围,则这指示在传动系中存在冲击波。但是,仅检测振荡不足以确定它们是由车轮还是由某些其他部件例如发动机)引起的。在操作340处,控制器通过比较上面标记的时间确定ABS振荡是否在输出轴振荡之前开始,来确定冲击波的方向。如果振荡在车轮处开始,则可能正在发生车轮跳动。在操作342处,如果振荡首先被ABS传感器314感测到,随后被输出轴传感器感测到,然后被输入轴传感器感测到,则设定标志。在操作344处,控制器确定是否已发生了两个或更多个连续的标志。如果是,则在操作3妨处确定正在发生车轮跳动。_[0067]由流程图330描述的算法仅是一种检测车轮跳动的示例性方法,不应被理解为限制。由申请人享有的第8,200,404号美国专利描述了另一种确定车轮跳动的示例性方法,该方法可与本申请的教导结合使用。第8,200,404号美国专利的全部内容通过引用被包含在此。[0068]示例性的流程图350示出了在扭矩冲击事件期间操作离合器132或离合器133以防止损坏变速器并改善驾驶体验的一种算法。在操作352处,控制器确定是否检测到扭矩冲击事件。如果否,则程序结束。如果是,则控制行进到操作354,并且控制器向线圈发送信号以激励线圈,这使离合器打开而使齿轮与轴分离。当离合器打开时,发动机上的负载减小至实质为零。为了防止超速旋转和燃料浪费,在操作356处减小发动机扭矩。可通过切断发动机的燃料、通过延迟点火或者通过本领域中已知的任何其他方式来减小发动机扭矩。在操作358处,控制器确定扭矩冲击事件是否己经结束。如果扭矩冲击事件持续存在,则控制返回,并且离合器保持打开且发动机扭矩保持减小。一旦扭矩冲击事件结束,控制便行进到操作360,并且使线圈断电而允许离合器闭合,从而使齿轮和轴再次接合。一旦离合器闭合,在操作362处发动机扭矩便可增大至驾驶员需求的扭矩。可根据存储在控制器302的一个或更多个查找表中的一个或更多个扭矩计划来增大发动机扭矩。[0069]虽然上文描述了示例性实施例,但是这些实施例并不意在描述了权利要求所包含的所有可能的形式。在说明书中使用的词语是描述性词语而非限制性词语,应该理解的是,在不脱离本公开的精神和范围的情况下,可进行各种改变。如前所述,各个实施例的特征可被组合,以形成本发明的可能未被明确描述或示出的进一步的实施例。尽管各个实施例可能已被描述为提供优点或者在一个或更多个期望的特性方面优于其它实施例或现有技术的实施方式,但是本领域普通技术人员应该认识到,可以对一个或更多个特征或特性进行折衷,以实现期望的整体系统属性,期望的整体系统属性取决于具体的应用和实施方式。这些属性可包括但不限于成本、强度、耐久性、生命周期成本、可销售性、外观、包装、尺寸、维护保养方便性、重量、可制造性、装配容易性等。因此,被描述为在一个或更多个特性方面不如其它实施例或现有技术的实施方式合意的实施例并不在本公开的范围之外,并且可被期望用于特定的应用。

权利要求:1.一种车辆,包括:无级变速器,包括经由通过电线圈致动的离合器而选择性地锁定到输出轴的齿轮;控制器,被配置成:响应于检测到车轮跳动,激励电线圈以使离合器分离,从而允许所述齿轮和输出轴彼此独立地旋转。2.根据权利要求1所述的车辆,其中,离合器被偏置以相对于所述输出轴锁定所述齿轮。3.根据权利要求1所述的车辆,其中,离合器进一步包括电枢,所述电枢能够通过电线圈致动,以响应于电线圈被激励而使离合器分离。4.根据权利要求1所述的车辆,其中,离合器进一步包括位于所述齿轮上的外座圈、固定到输出轴的内座圈以及至少一个棘爪,所述至少一个棘爪被偏置以锁定内座圈和外座圈,并且能够致动以响应于电线圈被激励而解锁内座圈和外座圈。5.根据权利要求4所述的车辆,其中,离合器进一步包括电枢,所述电枢被配置成:响应于电线圈被激励,使所述至少一个棘爪运动至缩回位置而解锁内座圈和外座圈。6.根据权利要求1所述的车辆,其中,基于输出轴的转速和车辆的驱动轮的转速而检测车轮跳动。7.根据权利要求1所述的车辆,其中,控制器还被配置成接收车轮转速信号,其中,响应于车轮转速信号振荡超出第一预设范围而检测车轮跳动。8.根据权利要求7所述的车辆,其中,控制器还被配置成接收指示输出轴的转速的轴转速信号,其中,进一步响应于轴转速信号振荡超出第二预设范围而检测车轮跳动。9.根据权利要求8所述的车辆,其中,进一步响应于车轮转速信号振荡超出第一预设范围发生在轴转速信号振荡超出第二预设范围之前而检测车轮跳动。10.—种车辆,包括:无级变速器,包括离合器,所述离合器包括:内座圈,固定到输出轴;外座圈,固定到齿轮;棘爪,被偏置到展开位置,在所述展开位置,棘爪锁定内座圈和外座圈而使所述齿轮和所述输出轴以固定的关系设置,并且所述棘爪能够运动到缩回位置,在所述缩回位置,内座圈和外座圈被解锁;电枢,被配置成使棘爪运动;控制器,被配置成:响应于检测到车轮跳动,致动电枢,以使棘爪运动到缩回位置而解锁内座圈和外座圈,从而允许所述齿轮和所述输出轴彼此独立地旋转。11.一种控制无级变速器的输出轴离合器的方法,所述方法包括:响应于检测到车轮跳动,激励电线圈以解锁离合器,从而允许延伸穿过离合器的输出轴与被固定到离合器的齿轮独立地旋转;响应于车轮跳动结束,使电线圈断电,以锁定离合器并将所述齿轮固定到输出轴。

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