CN104185751B - 无级变速器及其液压控制方法 - Google Patents

Abstract

一种无级变速器，基于变速比设定目标初级压和目标次级压，至少在交叉点区域，将作为管路压的目标值的目标管路压设定成对目标初级压及目标次级压中更高的一方相加了作为正值的偏移量的值，所述交叉点区域是从目标次级压减去目标初级压而得到的偏差的绝对值比规定偏差小的区域，而将初级压、次级压及管路压分别控制成目标初级压、目标次级压及目标管路压。

Description

无级变速器及其液压控制方法

技术领域

本发明涉及无级变速器的液压控制。

背景技术

无级变速器由初级带轮、次级带轮以及卷挂于这些带轮之间的带构成。变速是通过变更供给到各带轮的液压(初级压，次级压)，变更各带轮的槽宽而进行的。

JP2001－99280A公开有一种技术，设定目标初级压及目标次级压，管路压成为这些的源压，将作为管路压的目标值的目标管路压设定成与这些目标初级压及目标次级压中的任一较高的一方相等。

根据该技术，管路压相对于初级压及次级压不会增高至必要以上，因此，可以降低液压泵的负荷，并提高车辆的燃油效率。

发明内容

但是，在将目标管路压设定成与目标初级压及目标次级压中的任一较高的一方相等的上述结构中，在目标初级压或目标次级压超过目标管路压，产生初级压或次级压的调压不良的情况下，有可能引起变速比的振荡。

产生变速比的振荡的机制如下。在此，参照图10，对目标次级压超过目标管路压的情况进行说明。

作为前提，在时刻ta的时间点，

·实际管路压PL由于液压不均，实际管路压PL一方比目标管路压tPL低。

·目标次级压tPsec与目标管路压tPL同值，但超过实际管路压PL。

·其结果，虽然以实际管路压PL为源压对次级压Psec进行调压的次级调压阀向增大次级压Psec的方向移动，但不能实现目标次级压tPsec，因此，次级调压阀偏离通常的控制位置，从而成为将供给到次级调压阀的实际管路压PL直接作为次级压Psec的调压不良的状态。

·目标初级压tPpri及目标次级压tPsec参照图3所示的图表设定。目标管路压tPL设定成目标初级压tPpri及目标次级压tPsec中的任一项较高的一方。

在该状态下，目标初级压tPpri和目标次级压tPsec成为相等的交叉点(时刻ta)，另外，若目标初级压tPpri超过目标次级压tPsec，则目标管路压tPL随着目标初级压tPpri的上升而上升，管路压PL上升(时刻ta～)。

若管路压PL上升，则由于次级调压阀是调压不良状态，因此，在直到解除次级调压阀的调压不良状态的期间，次级压Psec跟着上升(时刻ta～)。

其结果，变速比与目标变速比相比，变为低侧，因此，通过使变速比接近目标变速比的变速比反馈控制，使目标初级压tPpri上升，由此，初级压Ppri进一步上升(时刻ta～)。

在时刻tb，实际管路压PL随着目标初级压tPri的上升而上升，由此，若次级调压阀返回到通常的控制位置，次级调压阀的调压不良状态解除，则次级压Psec急剧减少，而变速比急剧地向高侧变化。

而且，变速比以追随目标变速比的方式急剧地向高侧变化，受此影响，目标初级压tPpri降低。若目标初级压tPpri降低，则目标管路压tPL降低，管路压PL降低(时刻tc)。

因此，在通过交叉点的时刻ta以后，初级压Ppri、次级压Psec及实际管路压PL这三压在相同的值附近以相同的趋势变动，由于该原因，液压控制变得不稳定，而产生变速比的振荡。

本发明的目的在于，防止变速比的振荡。

根据本发明的一个方式，提供一种无级变速器，具备：初级带轮、次级带轮、卷挂于这些带轮之间的动力传递部件、以管路压为源压对供给到初级带轮的初级压及供给到次级带轮的次级压进行调压的变速控制液压电路，通过变更初级压及次级压，变更各带轮的槽宽而进行变速，其特征在于，具备：目标带轮压设定装置，其基于变速比设定作为所述初级压的目标值的目标初级压和作为所述次级压的目标值的目标次级压；目标管路压设定装置，其至少在交叉点区域中，将作为所述管路压的目标值的目标管路压设定成在所述目标初级压及所述目标次级压中更高的一方将正值的偏移量相加的值，所述交叉点区域是从所述目标次级压减去所述目标初级压而得到的偏差的绝对值比规定偏差小的区域，所述变速控制液压电路将所述初级压、所述次级压及所述管路压分别控制成所述目标初级压、所述目标次级压及所述目标管路压。

根据本发明的其它实施方式，提供一种无级变速器的液压控制方法，所述无级变速器具备：初级带轮、次级带轮、卷挂于这些带轮之间的动力传递部件、以管路压为源压对供给到初级带轮的初级压及供给到次级带轮的次级压进行调压的变速控制液压电路，通过变更初级压及次级压，变更各带轮的槽宽而进行变速，所述液压控制方法的特征在于，基于变速比设定作为所述初级压的目标值的目标初级压和作为所述次级压的目标值的目标次级压，至少在交叉点区域中，将作为所述管路压的目标值的目标管路压设定成在所述目标初级压及所述目标次级压中更高的一方将正值的偏移量相加的值，所述交叉点区域是从所述目标次级压减去所述目标初级压而得到的偏差的绝对值比规定偏差小的区域，将所述初级压、所述次级压及所述管路压分别控制成所述目标初级压、所述目标次级压及所述目标管路压。

根据这些实施方式，能够避免初级压、次级压及管路压这三压在相同的值附近变化，能够抑制变速比的振荡。

以下，参照附图对本发明的实施方式及本发明的优点进行详细地说明。

附图说明

图1是无级变速器的示意结构图；

图2是变速控制液压电路的示意结构图；

图3是用于设定目标初级压及目标次级压的图表；

图4是表示用于设定目标管路压的处理的流程图；

图5是用于设定偏移量的图表；

图6是表示偏移的目标管路压的图；

图7是用于说明第一实施方式的作用效果的时间图；

图8是表示第二实施方式中的用于设定目标管路压的处理的流程图；

图9是表示第三实施方式中的用于设定目标管路压的处理的流程图；

图10是比较例的时间图。

具体实施方式

＜第一实施方式＞

图1表示无级变速器(以下，称为“CVT”)1的示意结构。初级带轮2及次级带轮3以两者的槽整齐排列的方式配置，在这些带轮2、3的槽中卷挂有带4。发动机5与初级带轮2同轴地配置，在发动机5和初级带轮2之间，从发动机5侧依次设有变矩器6、前进后退切换机构7。

变矩器6具备：与发动机5的输出轴连结的泵叶轮6a、与前进后退切换机构7的输入轴连结的涡轮转子6b、定子6c及锁止离合器6d。

前进后退切换机构7以双小齿轮行星齿轮组7a作为主要的结构要素，其太阳齿轮与变矩器6的涡轮转子6b结合，支座(キャリア)与初级带轮2结合。前进后退切换机构7还具备将双小齿轮行星齿轮组7a的太阳齿轮及支座之间直接连结的起动离合器7b及固定齿圈的后退制动器7c。在联接起动离合器7b时，从发动机5经由变矩器6的输入旋转直接传递至初级带轮2，在联接后退制动器7c时，从发动机5经由变矩器6的输入旋转被倒转，传递至初级带轮2。

初级带轮2的旋转经由带4传递至次级带轮3，次级带轮3的旋转经由输出轴8、齿轮组9及差速齿轮装置10传递至未图示的驱动轮。

在上述的动力传递中，为了使初级带轮2及次级带轮3之间的变速比能够变更，将形成初级带轮2及次级带轮3的槽的圆锥板中的一方设为固定圆锥板2a、3a，将另一方圆锥板2b、3b设为可以向轴线方向位移的可动圆锥板。

通过将以管路压PL为源压产生的初级压Ppri及次级压Psec供给到初级带轮室2c及次级带轮室3c，这些可动圆锥板2b、3b向固定圆锥板2a、3a受力，由此，使带4与圆锥板摩擦接合，进行在初级带轮2及次级带轮3之间的动力传递。

变速通过如下方式进行，即，根据初级压Ppri及次级压Psec之间的差压，改变两带轮2、3的槽的宽度，并连续变化带4相对于带轮2、3的卷挂圆弧径。

与供给至在前进行驶档的选择时联接的起动离合器7b及在后退行驶档的选择时联接的后退制动器7c的液压一起，初级压Ppri及次级压Psec被变速控制液压电路11控制。变速控制液压电路11响应来自变速器控制器12的信号，进行控制。

向变速器控制器12输入：来自检测CVT1的实际输入转速Nin的输入转速传感器13的信号；来自检测CVT1的输出转速，即，检测车速VSP的车速传感器14的信号；来自检测初级压Ppri的初级压传感器15p的信号；来自检测次级压Psec的次级压传感器15s的信号；来自检测管路压PL的管路压传感器15I的信号；来自检测加速装置开度APO的加速装置开度传感器16的信号；来自检测选择杆位置的禁止器开关17的选择档信号；来自检测有无制动踏板的踩下的制动器开关18的信号；来自控制发动机5的发动机控制器19的与发动机5的运转状态(发动机转速Ne、发动机扭矩、燃料喷射时间、冷却水温TMPe等)相关的信号。

图2表示变速控制液压电路11的示意结构。

变速控制液压电路11具备：油泵40、管路压调压阀31、初级调压阀32及次级调压阀33。

油泵40由发动机5的动力或未图示的电动机驱动。

管路压调压阀31是减压阀，其通过对油泵40的喷出压的一部分进行排放减压，将管路压PL调整成目标管路压tPL。对于目标管路压tPL的设定方法，将进行后述。

初级调压阀32及次级调压阀33是减压阀，其以管路压PL为源压，通过对管路压PL的一部分进行排放减压，将初级压Ppri及次级压Psec分别调整成目标初级压tPpri及目标次级压tPsec。对于目标初级压tPpri及目标次级压tPsec的设定方法，将进行后述。

在目标初级压tPpri超过目标管路压的状况下，初级调压阀32偏离通常的控制位置，成为将管路压PL直接作为初级压Ppri进行输出的调压不良状态。次级调压阀33也一样。

图3是用于设定目标初级压tPpri及目标次级压tPsec的图表。

本图表以为了保持CVT1的变速比所需要的初级压Ppri及次级压Psec为基础进行制作。目标初级压tPpri及目标次级压tPsec参照图3所示的图表进行设定。

在以下的说明中，将目标初级压tPpri和目标次级压tPsec相等的点表示为“交叉点”。

图4是表示用于设定目标管路压tPL的处理的流程图。处理的执行主体为变速器控制器12。

当参照图4对目标管路压tPL的设定方法进行说明，首先，参照图3所示的图表设定目标初级压tPpri及目标次级压tPsec(S11)。

接着，选择目标初级压tPpri及目标次级压tPsec中较高的一方(S12)。

然后，基于从目标次级压tPsec减去目标初级压tPpri而得到的偏差(以下，称为“目标带轮压偏差”)，参照图5所示的图表设定偏移量Poffset(S13)。

当目标带轮压偏差的绝对值比Pdiff大时，偏移量Poffset被设定成零，但当目标带轮压偏差的绝对值比规定偏差Pdiff小时，随着目标带轮压偏差的绝对值变小而被设定成大的值。在目标带轮压偏差为零时，偏移量Poffset被设定成最大值Poffsetmax。

由此，在目标带轮压偏差的绝对值比规定偏差Pdiff小的区域(以下，称为“交叉点区域”)，设定正的偏移量Poffset。

目标管路压tPL设定成在S12中选择的值相加了S13中设定的偏移量Poffset的值(S14)。

在以下的说明中，将“通过在S12中选择的值相加偏移量Poffset，设定比S12中选择的值更高的目标管路压tPL”表示为“偏移目标管路压tPL”。

图6表示这样设定的目标管路压tPL。

在交叉点区域外，由于偏移量Poffset被设定成零，因此，目标管路压tPL被设定成与目标初级压tPpri及目标次级压tPsec中较高的一方相等。即，不进行目标初级压tPpri及目标次级压tPsec的偏移。

与之相对地，在交叉点区域，目标管路压tPL被设定成对目标初级压tPpri及目标次级压tPsec中较高的一方相加作为正值的偏移量Poffset的值。

在第一实施方式中，这样设定目标管路压tPL，变速器控制器12控制管路压调压阀31，使管路压PL成为这样设定的目标管路压tPL。

接着，对第一实施方式的作用效果进行说明。

根据第一实施方式，通过在交叉点区域以上述方式偏移目标管路压tPL，即使在因液压不均而导致实际管路压PL比目标管路压tPL低，目标初级压tPpri或目标次级压tPsec超过实际管路压PL，在初级压Ppri或次级压Psec产生调压不良的情况下，也能够抑制变速比的振荡。

抑制变速比的振荡的机制如下。在这里，参照图7对目标次级压tPsec超过实际管路压PL的情况进行说明。

作为前提，在时刻t1的时间点，目标次级压tPsec超过实际管路压PL，产生次级压Psec的调压不良。

在时刻t1的时间点，由于进入了交叉点区域，通过使目标管路压tPL上升，实际管路压PL上升。

若实际管路压PL上升，由于次级调压阀33在调压不良状态，因此，在直到解除调压不良的期间，次级压Psec随着实际管路压PL而上升(时刻t1～t2)。

随此，变速比与目标变速比相比变成低侧，因此，为了使变速比接近目标变速比，目标初级压tPpri上升，初级压Ppri上升(时刻t1～t2)。

在时刻t2，由于目标管路压tPL的上升，实际管路压PL上升，由此，次级调压阀返回通常的控制位置，若次级调压阀33的调压不良状态解除，次级压Psec就会急剧减少，变速比急剧地向High侧变化。

而且，变速比急剧地向High侧变化，受此影响，目标初级压tPpri降低。若目标初级压tPpri降低，初级压Ppri就会降低，但实际管路压PL通过修正而处于比初级压Ppri及次级压Psec更高的位置(时刻t3～)。

之后，目标初级压tPpri上升，目标次级压tPsec下降，实际管路压PL在变动为比目标初级压tPpri及目标次级压tPsec更高的值后，变成与目标初级压tPpri相等(时刻t4～)。

这样，在第一实施方式中，通过在交叉点附近使目标管路压tPL偏移，对于初级压Ppri、次级压Psec及实际管路压PL这三压来说，尽管实际管路压PL比次级压Psec低，且由于次级调压阀的调压不良而产生变动，但是通过目标管路压tPL的偏移，能够避免各液压在相同的值附近以相同的趋势产生变动。

因此，根据第一实施方式，能够抑制由于在交叉点附近的各液压在相同的值附近以相同的趋势产生变动而使液压控制不稳定，能够抑制变速比的振荡。

另外，通过在比交叉点区域更靠低侧的区域也使目标管路压tPL偏移，即使在变速比从低侧向高侧较快地变化，只在交叉点区域使目标管路压tPL偏移的结构中管路压PL的偏移不及时而有可能无法抑制变速比的振荡的升档时，也能够可靠地抑制变速比的振荡。另外，在比交叉点区域更靠高侧的区域，由于不进行目标管路压tPL的偏移，因此能够应对高侧变速比中的高燃油效率要求。

＜第二实施方式＞

接着，对本发明的第二实施方式进行说明。

第一实施方式中，在交叉点区域使目标管路压tPL无条件地偏移，与之相对地，在第二实施方式中，只在判断为运转状态是升档时及空转降档(コーストダウン)时(在加速关闭的状态下，在车辆减速时进行的降档)的任一方的情况下，才使目标管路压tPL偏移。

将目标管路压tPL的偏移限定于升档时的原因是，在升档时，与车速的增加相应地，变速比从低侧较缓慢地向高侧变化，因此初级压Ppri、次级压Psec及管路压PL这三压在相同的值附近停留的时间较长，容易引起变速比的振荡。

另外，将降档时的目标管路压tPL的偏移限定于空转降档时的原因是，在空转降档时，与车速的减少相应地，变速比从高侧较缓慢地向低侧变化，因此初级压Ppri、次级压Psec及管路压PL这三压在相同的值附近停留的时间较长，容易引起变速比的振荡。

图8是表示用于设定目标管路压tPL的处理的流程图。与第一实施方式的处理(图4)相比，追加了以下处理：判断是否处于升档时的处理S21；判断是否处于空转降档时的处理S22(在处于降档时且加速关闭的情况下，判断为处于空转降档时)；在判断为不处于升档时及空转降档时的任一种的情况下，将偏移量Poffset设为零的处理S23。

在第二实施方式中，即使在交叉点区域，在运转状态不处于升档时及空转降档时的任一种的情况下，不进行目标管路压tPL的偏移，因此，能够抑制不必要的管路压PL的上升，提高燃油效率。

＜第三实施方式＞

接着，对本发明的第三实施方式进行说明。

第一实施方式中，在交叉点区域使目标管路压tPL无条件地偏移，与之相对地，在第三实施方式中，判断是否在初级压Ppri或次级压Psec实际正在产生调压不良，且仅在实际产生着调压不良的情况下，使目标管路压tPL偏移。

图9是表示用于设定目标管路压tPL的处理的流程图。与第一实施方式的处理(图4)相比，追加了以下处理：判断调压不良的产生的处理S31；在判断为未产生调压不良的情况下，使偏移量成为零的处理S32。

是否正在产生调压不良，能够基于目标初级压tPpri或目标次级压Psec与实际管路压PL的大小关系进行判断，具体而言，在目标初级压tPpri或目标次级压Psec比实际管路压PL高的情况下，可以判断为正在产生调压不良。

是否正在产生调压不良的判断方法不限于此，也可以通过判断目标初级压tPpri是否从初级压Ppri背离，或者，通过判断目标次级压tPsec是否从次级压Psec背离，从而判断是否正在产生调压不良。

这样，在第三实施方式中，即使在交叉点区域，在未产生调压不良的情况下，不进行目标管路压tPL的偏移，因此具有能够抑制不必要的管路压PL的上升，提高燃油效率的作用效果。

以上，对本发明的实施方式进行了说明，但上述实施方式只不过表示本发明的适用例的一部分，本发明的技术范围不具体限定于上述实施方式。

例如，上述实施方式也可以根据需要进行组合而实施。例如，可以组合第二实施方式和第三实施方式，在升档时或空转降档时且在调压不良产生时进行目标管路压tPL的偏移。

另外，第一实施方式中，通过在交叉点区域中设定采用正值的偏移值Poffset，将偏移值Poffset相加在目标初级压tPpri及目标次级压tPsec中较高的一方，从而使目标管路压tPL偏移。即，不管是否是交叉点区域，偏移值Poffset均进行设定相加。

但是，也可以通过先判断是否为交叉点区域，且只在判断为交叉点区域的情况下设定偏移量Poffset，进行相加，从而使目标管路压tPL偏移。

本申请基于在2012年3月28日向日本专利局申请的特愿2012－75020号主张优先权，该申请的全部内容通过参照被引用于本说明书中。

Claims (10)

1.一种无级变速器，具备：初级带轮、次级带轮、卷挂于这些带轮之间的动力传递部件、以管路压为源压对供给到初级带轮的初级压及供给到次级带轮的次级压进行调压的变速控制液压电路，通过变更初级压及次级压，变更各带轮的槽宽而进行变速，其特征在于，具备：

目标带轮压设定装置，其基于变速比设定作为所述初级压的目标值的目标初级压和作为所述次级压的目标值的目标次级压；

交叉点区域判定装置，其判定交叉点区域，所述交叉点区域是从所述目标次级压减去所述目标初级压而得到的偏差的绝对值比规定偏差小的区域；

目标管路压设定装置，其将作为所述管路压的目标值的目标管路压设定成在所述目标初级压及所述目标次级压中更高的一方将正值的偏移量相加的值；

在判定为所述交叉点区域的情况下，或者，在判定为所述交叉点区域的情况以及所述偏差向正侧变大的区域，所述变速控制液压电路将所述初级压、所述次级压及所述管路压分别控制成所述目标初级压、所述目标次级压及所述目标管路压。

2.如权利要求1所述的无级变速器，其特征在于，

具备运转状态判断装置，其判断运转状态处于升档时及空转降档时的任一的状态，

所述目标管路压设定装置只在运转状态被判断为处于升档时及空转降档时的任一的状态下，将所述目标管路压设定成在所述目标初级压及所述目标次级压中更高的一方将所述正值的偏移量相加的值。

3.如权利要求1或2所述的无级变速器，其特征在于，

具备调压不良判断装置，其判断所述初级压或所述次级压的调压不良的产生，

所述目标管路压设定装置只在判断为正在产生所述调压不良的情况下，将所述目标管路压设定成在所述目标初级压及所述目标次级压中更高的一方将所述正值的偏移量相加的值。

4.如权利要求3所述的无级变速器，其特征在于，

所述调压不良判断装置在所述目标初级压或所述目标次级压比所述目标管路压高的情况下，判断为正在产生所述调压不良。

5.如权利要求3所述的无级变速器，其特征在于，

所述调压不良判断装置在所述目标初级压与所述初级压背离的情况下，或者，在所述目标次级压与所述次级压背离的情况下，判断为正在产生调压不良。

6.一种无级变速器的液压控制方法，所述无级变速器具备：初级带轮、次级带轮、卷挂于这些带轮之间的动力传递部件、以管路压为源压对供给到初级带轮的初级压及供给到次级带轮的次级压进行调压的变速控制液压电路，通过变更初级压及次级压，变更各带轮的槽宽而进行变速，其特征在于，

基于变速比设定作为所述初级压的目标值的目标初级压和作为所述次级压的目标值的目标次级压，

判定交叉点区域，所述交叉点区域是从所述目标次级压减去所述目标初级压而得到的偏差的绝对值比规定偏差小的区域，

在判定为所述交叉点区域的情况下，或者，在判定为所述交叉点区域的情况以及所述偏差向正侧变大的区域，将作为所述管路压的目标值的目标管路压设定成在所述目标初级压及所述目标次级压中更高的一方将正值的偏移量相加的值，

将所述初级压、所述次级压及所述管路压分别控制成所述目标初级压、所述目标次级压及所述目标管路压。

7.如权利要求6所述的液压控制方法，其特征在于，

判断运转状态是否处于升档时及空转降档时的任一的状态，

只在判断为运转状态处于升档时及空转降档时的任一的状态的情况下，将所述目标管路压设定成在所述目标初级压及所述目标次级压中更高的一方将所述正值的偏移量相加的值。

8.如权利要求6或7所述的液压控制方法，其特征在于，

判断所述初级压或所述次级压的调压不良的产生，

只在判断为正在产生所述调压不良的情况下，将所述目标管路压设定成在所述目标初级压及所述目标次级压中更高的一方将所述正值的偏移量相加的值。

9.如权利要求8所述的液压控制方法，其特征在于，

在所述目标初级压或所述目标次级压比所述目标管路压高的情况下，判断为正在产生所述调压不良。

10.如权利要求8所述的液压控制方法，其特征在于，

在所述目标初级压与所述初级压背离的情况下，或者，在所述目标次级压与所述次级压背离的情况下，判断为正在产生调压不良。