CN101187419B - 无级变速机的控制装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种无级变速机的控制装置，该控制装置能够提高车辆的起动性能。在无法记忆车辆停止时的变速比(ip)的情况下，将步进电动机(27)的操作位置初始化为原点位置，将主带轮压力(Ppri)完全泄压，使副带轮压力(Psec)升高到规定压力(P1)，将未旋转的主带轮(2)与副带轮(3)的带轮比(变速比ip)设为最低，可靠地供给主带轮压力(Ppri)，使车辆的起动性变得优良。

Description

无级变速机的控制装置

技术领域

本发明涉及无级变速机的控制装置。

背景技术

目前，在如专利文献1公开的无级变速机等中，在主带轮与副带轮之间挂设皮带，通过步进电动机的操作位置控制主带轮压力，其具备可将步进电动机当前的操作位置和变速比等作为带轮信息记忆的记忆装置，在车辆起动时，基于该记忆的带轮信息进行步进电动机的初始化，确定步进电动机的原点位置，之后通过将其变位到对应于记忆的变速比的步进电动机的操作位置，根据停车时的变速比进行起动控制。通常为了即使在与车辆电源的通电断开的情况下也能够保持记忆的带轮信息，这种记忆装置具有备份用电源。

另外，如专利文献2中公开有如下这样的控制，在车辆起动时，在主带轮压力即使经过规定时间也不能达到规定压力以上的情况下，则判定记忆的带轮信息与实际的变速比产生偏差，使步进电动机逐渐变位到对应于高变速比的操作位置，检测主带轮压力是否上升，将其设定在适当的操作位置，由此可进行起动。

专利文献1：(日本国)特开平8-178063号公报

专利文献2：(日本国)特开2004-125037号公报

在上述那样的无级变速机中，在因备份用电源的不良等而不能对记忆装置进行电力供给的情况下，无法记忆带轮信息，另外，在进行带轮信息的记忆后备份用电源产生不良等的情况下，带轮信息会消失(下面称为备份失败时)。

在这种状态下，在因急停车等而使变速比没有返回最低而停车的情况下，如专利文献2，只要使步进电动机逐渐变位到对应于高变速比的操作位置，并检测主带轮压力是否上升，则可根据停车时的变速比进行起动。

但是，在没有设置主带轮压力传感器的无级变速机中，无法判定主带轮压力是否上升，无法相对于停车时的变速比，使步进电动机变位到能够供给主带轮压力的位置，因此，存在损害车辆的起动性的问题。

发明内容

本发明是为解决这样的问题而提出的，其目的在于，在没有设置主带轮压力传感器的无级变速机中，即使在无法记忆停车时的步进电动机的操作位置的情况下，也能够在下次起动时可靠地供给主带轮压力，使车辆的起动性变得良好。

本发明中提供一种无级变速机的控制装置，所述无级变速机具有：输入侧的主带轮，该输入侧的主带轮通过第一液压使槽宽度变化；输出侧的副带轮，该输出侧的副带轮通过第二液压使槽宽度变化；带，该带套绕于主带轮和副带轮，根据槽宽度改变与带轮的接触半径；以及变速控制机构，该变速控制机构包括在一方的端部连结主带轮的可动槽轮而在另一方的端部连结步进电动机的变速联杆、以及与变速联杆的中央连结并根据步进电动机的操作位置控制第一液压的变速控制阀，所述无级变速机的控制装置控制所述无级变速机，在所述无级变速机的控制装置中，具备：变速比记忆装置，该变速比记忆装置记忆车辆停止时的变速比；初始化机构，该初始化机构在变速比记忆装置无法记忆车辆停止时的变速比的情况下，在车辆起动时将步进电动机的操作位置变更到原点位置；带轮比控制机构，该带轮比控制机构在变速比记忆装置无法记忆车辆停止时的变速比且在车辆起动时主带轮和副带轮未旋转的情况下，将第一液压设为大致零，将第二液压升高到规定液压，将与主带轮的接触半径和与所述副带轮的接触半径的比率变更为与最低速的比率，对向所述主带轮和所述副带轮供给的供给液压进行控制而将比率设为比与最低速对应的比率更低速侧的机械低速比，将比率成为机械低速比的位置设定为步进电动机的原点位置。

根据本发明，在无法记忆车辆停车时的变速比的情况下，在下次起动时，即使不使用主带轮压力传感器，也能够可靠地供给主带轮压力，使车辆以变速比为最低的状态起动，从而可使车辆的起动性变得优良。

附图说明

图1是本发明实施方式的无级变速机的概略结构图；

图2是本发明实施方式的变速控制液压回路及变速控制器的概略结构图；

图3是说明本发明的备份失败时的起动控制的流程图；

图4是表示本发明的备份失败时步进电动机操作位置等的变化的时序图。

标号说明

1无级变速机

2主带轮

2a固定圆锥板

2b可动圆锥板(可动槽轮)

3副带轮

4V形带(皮带)

15副带轮压力传感器(副带轮压力检测装置)

25变速控制阀

26变速联杆

27步进电动机

具体实施方式

下面，基于附图详细说明本发明的实施方式。图1是V形带式无级变速机(下称无级变速机)1的概略图，该无级变速机1具备主带轮2及副带轮3，将该两者的V形槽对准配置，这些带轮2、3的V形槽中挂设V形带(皮带)4。与主带轮2同轴配置发动机5，在该发动机5与主带轮2之间，自发动机5侧依次设置具有锁止离合器的转矩转换器6及前进倒退切换机构7。

前进倒退切换机构7以双行星齿轮组7a为主要构成要素，将其太阳齿轮经由转矩转换器6与发动机5结合，将齿轮架与主带轮2结合。前进倒退切换机构7还具备将双行星齿轮组7a的太阳齿轮及齿轮架间直接联接的前进离合器7b、及固定齿圈的倒退制动器7c，在前进离合器7b联接时，将自发动机5经由转矩转换器6的输入旋转原样地传递给主带轮2，在倒退制动器7c联接时，使自发动机5经由转矩转换器6的输入旋转反转而传递给主带轮2。

主带轮2的旋转经由V形带4传递给副带轮3，副带轮3的旋转之后经由输出轴8、齿轮组9及差速装置10传递给车轮。

上述动力传递中，为了能够变更主带轮2与副带轮3之间的旋转传动比(变速比)，将形成主带轮2及副带轮3的V形槽的圆锥板中之一设为固定圆锥板2a、3a，将另一方圆锥板2b、3b设为可向轴线方向变位的可动圆锥板(可动槽轮)。这些可动圆锥板2b、3b通过将以管线压力为源压力输出的主带轮压力(第一液压)Ppri及副带轮压力(第二液压)Psec供给向主带轮室2c及副带轮室3c，而朝固定圆锥板2a、3a施力，由此，使V形带4与圆锥板摩擦卡合，进行主带轮2与副带轮3之间的动力传递。

在进行变速时，通过对应于目标变速比I(o)产生的主带轮压力Ppri及副带轮压力Psec间的压差改变两带轮2、3的V形槽宽度，使V形带4相对带轮2、3的套绕圆弧半径连续地变化，由此变更实际变速比(下称变速比)ip，实现目标变速比I(o)。

主带轮压力Ppri及副带轮压力Psec与选择前进行驶档时联接的前进离合器7b、及选择倒退行驶档时联接的倒退制动器7c的联接液压的输出一起由变速控制液压回路11控制。变速控制液压回路11响应来自变速机控制器12的信号进行控制。

向变速机控制器12输入如下的信号，即，来自检测主带轮旋旋转速度度Npri的主带轮旋转传感器13的信号、来自检测副带轮旋转速度Nsec的副带轮旋转传感器14的信号、来自检测副带轮压力Psec的副带轮压力传感器(副带轮压力检测装置)15的信号、来自检测油门踏板的踩下量APO的油门踏板开度传感器16的信号、来自断路开关17的选择档信号、来自检测变速工作油温TMP的油温传感器18的信号、来自执行发动机5的控制的发动机控制器19的与输入转矩Ti相关的信号(发动机旋转速度及燃料喷射时间)和与点火钥匙32的接通/断开相关的信号。

其次，使用图2的概略结构图说明变速控制液压回路11及变速机控制器12。首先说明变速控制液压回路11。

变速控制液压回路11具备由发动机驱动的油泵21，将利用油泵21供给到油路22的工作油压力利用压力调节阀23调节成规定的管线压力PL。压力调节阀23根据对螺线管23a的驱动负载比控制管线压力PL。

油路22的管线压力PL，一方面作为由减压力阀24调节的副带轮压力Psec供给向副带轮室3c，另一方面作为由变速控制阀25调节的主带轮压力Ppri供给向主带轮室2c。减压力阀24根据对螺线管24a的驱动负载比控制副带轮压力Psec。

变速控制阀25具有中立位置25a、增压位置25b、减压位置25c，为了切换这些阀位置，而将变速控制阀25连结在变速联杆26的中程。变速联杆26在一侧端连结作为变速驱动器的步进电动机27，在另一侧端连结主带轮2的可动圆锥板2b(可动圆锥板2b、变速联杆26以及变速控制阀25构成变速控制机构)。

通过使步进电动机27从原点位置到达前进对应于目标变速比I(o)的步数Step的操作位置，并通过操作步进电动机27，使变速联杆26以与可动圆锥板2b的连结部为支点摆动，由此，使变速控制阀25从中立位置25a移动向增压位置25b或减压位置25c。由此，主带轮压力Ppri以管线压力PL为源压力进行增压，或者通过泄压进行减压，通过使与副带轮压力Psec的压差变化，产生向高侧变速比的升速变换或向低侧变速比的降速变换，使变速比ip随着目标变速比I(o)变化。

变速的进行经由主带轮2的可动圆锥板2b反馈给变速联杆26的对应端，变速联杆26以与步进电动机27的连结部为支点使变速控制阀25自增压位置25b或减压位置25c向返回中立位置25a的方向摆动。由此，在达到目标变速比I(o)时，变速控制阀25返回到中立位置25a，可保持目标变速比I(o)。

压力调节阀23的螺线管驱动负载比、减压力阀24的螺线管驱动负载比、及对步进电动机27的变速指令(步数)与是否向图1所示的前进离合器7b及倒退制动器7c供给联接液压的控制一起由变速机控制器12进行控制。变速机控制器12包括压力控制部12a及变速控制部12b。

压力控制部12a决定压力调节阀23的螺线管驱动负载比及减压力阀24的螺线管驱动负载比，变速控制部12b计算出到达变速比DsrRTO、目标变速比I(o)。

在车辆停车时，变速机控制器(变速比记忆装置)12记忆(备份)停车之前的变速比ip，在下次起动时，在步进电动机27初始化后，根据记忆的变速比ip设定步进电动机27的操作位置，使主带轮2的位置与步进电动机27的操作位置对应而使车辆起动。

其次，使用图3的流程图说明备份失败时的起动控制。

当点火钥匙32接通时，在步骤S100中，禁止自发动机5向主带轮2的动力传递。在此，利用前进倒退切换机构7使动力不从发动机5向主带轮2传递。

在步骤S101中，开始步进电动机27的初始化。在此，将步进电动机27的操作位置从变速比ip最高时的步进电动机27的操作位置设定为与变速比ip是最低的原点位置相比机械更低侧的步进电动机27的操作位置。即，假设变速比ip为最高，则从最高设定到对应于与最低相比机械更低侧变速比ip的步进电动机27的操作位置。由此，能够可靠地将步进电动机27的操作位置设定为最低的更低侧。另外，在最低变速比时，在主带轮油室2c中存在油，通过使压力变得比最低的主带轮压力Ppri更低，使变速比ip机械地变为低侧的变速比。

在步骤S102中，将步进电动机27的操作位置设定为原点位置，结束步进电动机27的初始化(步骤S101和步骤S102构成初始化机构)。

在步骤S103中，开始回低控制。在此，将步进电动机27的操作位置设定为与最低相比机械更低侧，将主带轮压力Ppri完全泄压。另外，向副带轮室3c供给油，将副带轮压力Psec设为规定压力P1。规定压力P1是成为V形带4的强度极限的压力。

由此，即使在主带轮2和副带轮3未旋转的情况下，可动圆锥板2b、3b也能够移动，从而在主带轮2上，V形带4的套绕圆弧半径减小，在副带轮3上，V形带4的套绕圆弧半径增大。这样，在车辆停车时，使主带轮2与副带轮3的相对位置变化，将主带轮2与副带轮3的带轮比(比率(变速比ip))变更到低侧。

在步骤S104中，判定是否满足回低控制结束条件。在满足回低控制结束条件时，进入步骤105。

所谓满足回低控制结束条件的情况是指如下情况，即，将主带轮压力Ppri完全泄压且副带轮压力Psec成为规定压力P1的状态持续规定时间T1的情况。规定时间T1是在如下情况下必须将变速比ip变更为与最低相比机械更低侧的变速比的时间，所述情况是上次停车时的变速比ip为最高，并将主带轮压力Ppri完全泄压，将副带轮压力Psec设为规定压力P1的情况。即，通过进行回低控制，即使在主带轮2、副带轮3未旋转的情况下，也可以将主带轮2与副带轮3的相对位置设定为使变速比ip成为与最低相比机械更低侧的变速比的位置。

在步骤S105中，将步进电动机27的操作位置设定在原点位置。由于主带轮2与副带轮3的相对位置与变速比ip为最低的位置相比成为更低侧的位置，因此，通过将步进电动机27的操作位置设定在原点位置，能够使变速控制阀25必然成为增压位置25b，能够可靠地向主带轮室2c供给油，从而能够可靠地供给主带轮压力Ppri。另外，将副带轮压力Psec设为对应于最低的压力(由步骤S103～步骤S105构成带轮比控制机构)。

在步骤S106中，将步进电动机27的原点位置作为变速比ip为最低的位置进行更新。由此，在步进电动机27的原点位置为最低的情况下，可使步进电动机27的原点位置与主带轮2与副带轮3的变速比ip为最低的位置对应(步骤S106构成带轮比记忆机构)。由此，即使在步进电动机27的操作位置与变速比ip之间产生偏差的情况下，也能够修改该偏差。

在步骤S107中，将禁止自发动机5向副带轮2传递动力解除。由此，可使车辆以变速比ip为最低的状态起动。

通过以上的控制，在备份失败时，通过进行步进电动机27的初始化，将步进电动机27的操作位置设为原点位置，将变速比ip设为最低，不使用主带轮压力传感器就能够可靠地供给主带轮压力Ppri，使车辆起动。

其次，使用图4的时间图说明进行备份时的起动控制情况下的步进电动机27的操作位置等的变化。

在时刻t0，当点火钥匙32成为与变速机控制器通电的位置(辅助位置)时，则开始步进电动机27的初始化，设定步进电动机27的操作位置，使其成为与最低的原点位置相比机械更低侧的位置。

然后，通过使点火钥匙32成为始动位置，起动发动机5，在起动后，通过使点火钥匙32返回接通位置，使发动机5成为怠速旋转状态，但由于前进倒退切换装置7而使得发动机5的动力不会传递向主带轮2。

在时刻t1，当发动机5处于始动状态(怠速旋转)，步进电动机27的初始化结束时，开始进行回低控制。将到达变速比DsrRTO设为与最低的位置相比更低侧的指示值，与之相对应，设定步进电动机27的操作位置，使其成为与变速比ip为最低的位置相比机械更低的位置，将主带轮压力Ppri完全泄压。另外，将副带轮压力Psec设为规定压力P1。由此，主带轮2与副带轮3的带轮比(变速比ip)变更向低侧。

在时刻t2，当回低控制结束时，将步进电动机27的操作位置设定在原点位置。此外，将副带轮压力Psec设定为变速比ip为最低的压力。由此，使步进电动机27的操作位置成为原点位置，成为可供给主带轮压力Ppri的状态。副带轮压力Psec成为比规定压力P1低的压力，变速比ip变更为最低。

在时刻t3，将步进电动机27的原点位置作为变速比ip为最低的位置更新。

另外，不使用转矩转换器6，而使用起动离合器的车辆也可以使用本控制，在使用起动离合器的情况下，优选的是迅速地进行回低控制。

另外，在该实施方式中，虽然在结束步进电动机27的初始化后进行回低控制，但也可以同时进行步进电动机27的初始化和回低控制。

另外，在进行回低控制后，也可以将步进电动机27的操作位置设定为比最低高的一侧。由此，能够进一步可靠地供给主带轮压力Ppri，可使车辆起动。

此外，在回低控制中，例如在操作换档杆为D档的情况等，重视车辆的起动性，也可以终止回低控制而使车辆起动。

下面，对本发明实施方式的效果进行说明。

在该实施方式中，在无法记忆车辆停止时的变速比时，进行步进电动机27的初始化，将步进电动机27的操作位置设为原点位置，将未旋转的主带轮2的主带轮压力Ppri完全泄压，将未旋转的副带轮3的副带轮压力Psec提高到规定压力P1，将主带轮2与副带轮3的带轮比(变速比ip)设为最低。由此，即使在无法记忆车辆停止时的变速比ip，而将步进电动机27设定在原点位置的情况下，通过将变速比ip设为最低，能够不使用主带轮压力传感器，而可靠地供给主带轮压力Ppri，而使车辆起动。另外，例如能够使V形带4不产生打滑而使车辆起动。

通过将步进电动机27的初始化结束后的步进电动机27的原点位置作为变速比ip表示最低的位置记忆，即使在步进电动机27的操作位置与变速比ip之间产生偏差的情况下，也能够修正该偏差。

此外，通过设主带轮压力Ppri大致为零，将副带轮压力Psec设为规定压力P1，将变速比ip变更为与最低相比机械更低侧，然后设为最低，由此，能够使变速控制阀25必然成为增压位置25b，从而能够可靠地供给主带轮压力Ppri。

此外，在回低控制中，通过将停车时的变速比ip推定为最高，将变速比ip向最低的机械更低侧变更，由此，在将步进电动机27的操作位置设定在原点位置的情况下，能够可靠地供给主带轮压力Ppri。

本发明不限于上述实施方式，在其技术思想的范围内，还包含各种各样的变更、改进。

Claims (5)

1.一种无级变速机的控制装置，

所述无级变速机具有：

输入侧的主带轮，该输入侧的主带轮通过第一液压使槽宽度变化；

输出侧的副带轮，该输出侧的副带轮通过第二液压使槽宽度变化；

带，该带套绕于所述主带轮和所述副带轮，根据所述槽宽度改变与带轮的接触半径；以及

变速控制机构，该变速控制机构包括在一方的端部连结所述主带轮的可动槽轮而在另一方的端部连结步进电动机的变速联杆、以及与所述变速联杆的中央连结并根据所述步进电动机的操作位置控制所述第一液压的变速控制阀，所述无级变速机的控制装置控制所述无级变速机，所述无级变速机的控制装置的特征在于，具备：

变速比记忆装置，该变速比记忆装置记忆车辆停止时的变速比；

初始化机构，该初始化机构在所述变速比记忆装置无法记忆所述车辆停止时的所述变速比的情况下，在所述车辆起动时将所述步进电动机的操作位置变更到原点位置；

带轮比控制机构，该带轮比控制机构在所述变速比记忆装置无法记忆所述车辆停止时的所述变速比且在所述车辆起动时所述主带轮和所述副带轮未旋转的情况下，将所述第一液压设为大致零，将所述第二液压升高到规定液压，将与所述主带轮的所述接触半径和与所述副带轮的所述接触半径的比率变更为与最低速对应的比率，

对向所述主带轮和所述副带轮供给的供给液压进行控制而将比率设为比与最低速对应的比率更低速侧的机械低速比，将比率成为机械低速比的位置设定为步进电动机的原点位置。

2.如权利要求1所述的无级变速机的控制装置，其特征在于，具备带轮比记忆装置，该带轮比记忆装置将利用所述带轮比控制机构变更为与所述最低速对应的比率的所述主带轮位置作为与所述步进电动机的所述原点位置对应的位置进行记忆。

3.如权利要求1或2所述的无级变速机的控制装置，其特征在于，所述带轮比控制机构在将所述比率变更为与对应于所述最低速的比率相比的更低速侧的比率之后，将所述比率变更为与所述最低速对应的比率。

4.如权利要求1或2所述的无级变速机的控制装置，其特征在于，所述带轮比控制机构将所述车辆停止时的所述变速比推定为最高来变更所述比率。

5.如权利要求3所述的无级变速机的控制装置，其特征在于，所述带轮比控制机构将所述车辆停止时的所述变速比推定为最高来变更所述比率。

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