CN101205973A - 带式无级变速器的变速控制装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种带式无级变速器的变速控制装置，其不设置主带轮压力传感器，防止车辆急减速时的带打滑，该无级变速器的变速控制装置包括：变速控制阀，其控制对主带轮的供给压力即主带轮压力；联杆机构，其通过变速驱动器被驱动到对应于目标变速比的位置，使变速控制阀移动到主带轮压力变化的位置，并且通过主带轮压力变化，使主带轮的可动槽轮位移，使变速控制阀返回到保持主带轮压力的位置，其中，根据主带轮的可动槽轮的位移速度和排出主带轮压力的变速控制阀的排放侧通路的开口面积推定主带轮压力的最低产生压力(S4)，根据最低产生压力运算变速速度的上限值(S6)，并根据变速速度的上限值设定目标变速比(S10)。

Description

带式无级变速器的变速控制装置

技术领域

本发明涉及带式无级变速器的变速控制装置。

背景技术

专利文献1公开了带式无级变速器，将一端连结于步进电动机而另一端连结于主带轮的可动槽轮的联杆机构与变速控制阀连结，根据步进电动机的进给量驱动变速控制阀，并且通过可动槽轮的位移接受实际变速比的反馈，由此控制变速比。

专利文献1：(日本国)特开2006-105174公报

在装载无级变速器的车辆减速时，为了再起动而需要将变速比变换到低侧。但当车辆急减速而要急速地变换到低侧时，使基于目标变速比确定的步进电动机的进给量增大，由此，使变速控制阀的排放侧开度增大。从排放管排出主带轮压力的速度是有限，因此，使得实际变速比的变化迟缓，实际变速比与目标变速比的偏差增大，相应地使得反馈修正量也增大。因此，在变速控制阀的排放侧开度保持最大状态下，主带轮压力过量地降低，有时产生带打滑。

因此，也考虑到如下技术，即，设置检测主带轮压力的传感器，当主带轮压力为规定压力以下时，将目标变速比设定为使主带轮压力比规定压力高的规定值，将步进电动机的进给量保持在对应的规定位置，由此防止主带轮压力的急剧降低，但是，在采用不包括主带轮压力传感器的无级变速器的情况下，无法防止带打滑。

发明内容

本发明的目的在于，不设置主带轮压力传感器，而防止车辆急减速时的带打滑。

本发明提供一种带式无级变速器的变速控制装置，包括：无级变速机构，该无级变速机构构成为，将带套绕于主带轮和副带轮，通过控制对各带轮的供给压力，使各带轮的可动槽轮进行位移而使变速比变化；变速控制阀，该变速控制阀控制作为对主带轮的供给压力的主带轮压力；以及联杆机构，通过变速驱动器被驱动到对应于无级变速机构的目标变速比的位置，该联杆机构使变速控制阀移动到主带轮压力变化的位置，并且通过主带轮压力变化而使主带轮的可动槽轮位移，使变速控制阀返回到保持主带轮压力的位置，其特征在于，包括：最低产生压力推定装置，该最低产生压力推定装置根据主带轮的可动槽轮的位移速度和排出主带轮压力的变速控制阀的排放侧通路的开口面积，推定主带轮压力的最低产生压力；变速速度上限值运算装置，该变速速度上限值运算装置根据主带轮压力的最低产生压力运算无级变速机构的变速速度的上限值；以及目标变速比设定装置，该目标变速比设定装置根据变速速度的上限值设定无级变速机构的目标变速比。

根据本发明，由于根据主带轮的可动槽轮的位移速度和变速控制阀的排放侧通路的开口面积推定主带轮压力的最低产生压力，并根据基于该最低产生压力运算的无级变速机构的变速速度的上限值设定无级变速机构的目标变速比，因此，例如在车辆急减速时等，即使在需要使变速比急速地向低侧变换的情况下，也可以防止实际变速比无法跟随目标变速比。因此，由于排放侧通路的开度不会过量增大，由此，抑制主带轮压力的过量降低，因此，可防止产生带打滑。

附图说明

图1是表示本实施方式的带式无级变速器的变速控制装置的概略结构图；

图2是液压控制单元及CVTCU的示意图；

图3是表示本实施方式的带式无级变速器的变速控制装置的控制的流程图；

图4是表示现有例的变速控制的时序图；

图5是表示本实施方式的变速控制的时序图。

标记说明

10   带式无级变速器

11   主带轮

11a  可动圆锥板(可动槽轮)

11b  固定圆锥板

12   副带轮

12a  可动圆锥板(可动槽轮)

12b  固定圆锥板

13   V形带

20   CTV控制单元

32   变速控制阀

32a  滑阀

40   步进电动机(变速驱动器)

50   伺服联杆(联杆机构)

具体实施方式

下面，参照附图等详细说明本发明的实施方式。

图1是表示本实施方式的带式无级变速器的管线压力控制装置的概略结构图。带式无级变速器10包括：主带轮11、副带轮12、V形带13、CVT控制单元20(下称“CVTCU”)、液压控制单元30。

主带轮11是向该带式无级变速器10输入发动机1的旋转的输入轴侧的带轮。主带轮11包括：固定圆锥板11b，其与输入轴11d一体旋转；以及可动圆锥板11a，其与该固定圆锥板11b相对配置而形成V字状带轮槽，并且通过向主带轮缸室11c作用的液压可向轴方向位移。主带轮11经由前进倒退切换机构3、具有锁止离合器的变矩器2与发动机1连结，输入该发动机1的旋转。主带轮11的旋转速度由主带轮旋转速度传感器26检测。

V形带13套绕于主带轮11及副带轮12上，将主带轮11的旋转传递给副带轮12。

副带轮12将由V形带13传递的旋转输出给差速器4。副带轮12包括：与输出轴12d一体旋转的固定圆锥板12b和可动圆锥板12a，其中，上述可动圆锥板12a与该固定圆锥板12b相对配置而形成V字状带轮槽，并且根据向副带轮缸室12c作用的液压可向轴方向位移。另外，副带轮缸室12c的受压面积设为与主带轮缸室11c的受压面积大致相等。

副带轮12经由惰轮14及惰轮轴连结差速器4，将旋转向该差速器4输出。副带轮12的旋转速度由副带轮旋转速度传感器27检测。另外，可根据该副带轮12的旋转速度算出车速。

CVTCU20根据来自断路开关23、加速器踏板行程量传感器24、油温传感器25、主带轮旋转速度传感器26、副带轮旋转速度传感器27等的信号、或来自发动机控制单元21的输入转矩信息确定变速比及接触摩擦力，向液压控制单元30发送指令，控制带式无级变速器10。

液压控制单元30根据来自CVTCU20的指令动作。液压控制单元30控制对于主带轮11及副带轮12的供给液压，使可动圆锥板11a及可动圆锥板12a向旋转轴方向移动。

当可动圆锥板11a及可动圆锥板12a移动时，带轮槽宽度发生变化。于是，V形带13在主带轮11及副带轮12上移动。由此，V形带13相对于主带轮11及副带轮12的接触半径改变，使变速比及V形带13的接触摩擦力受到控制。

发动机1的旋转经由变矩器2、前进倒退切换机构3输入带式无级变速器10，自主带轮11经由V形带13、副带轮12传递给差速器4。

当踏下加速器踏板或在手动模式下换档时，使主带轮11的可动圆锥板11a及副带轮12的可动圆锥板12a向轴方向位移，改变与V形带13的接触半径，由此使变速比连续地变化。

图2是液压控制单元及CVTCU的示意图。

液压控制单元30包括：调节阀31、变速控制阀32、减压阀33，其控制来自液压泵34供给的液压，将其向主带轮11及副带轮12供给。

调节阀31具有螺线管，其是调压阀，根据来自CVTCU20的指令(例如负载比信号等)将自液压泵34输送的油的压力调节为规定的管线压力。

自液压泵34供给且由调节阀31调压后的管线压力被分别供给向变速控制阀32、减压阀33。

变速控制阀32是控制主带轮缸室11c的液压(下称“主带轮压力”)达到所期望的目标压力的控制阀。变速控制阀32与构成机械反馈机构的伺服联杆50(联杆机构)连结，由与伺服联杆50一端连结的步进电动机40驱动，并且从与伺服联杆50的另一端连结的主带轮11的可动圆锥板11a接收槽宽即实际变速比的反馈。变速控制阀32通过滑阀32a的位移进行液压向主带轮缸室11c的吸收排放，调节主带轮压力以达到由步进电动机40的驱动位置指令的目标变速比，实际上当变速结束时，其接受来自伺服联杆50的位移，将滑阀32a保持在打开位置。

减压阀33具有螺线管，其是控制阀，将向副带轮缸室12c的供给压力(下称“副带轮压力”)控制在所期望的目标压力。

主带轮11及副带轮12的变速比由根据来自CVTCU20的变速指令信号驱动的步进电动机40控制，根据对应步进电动机40动作的伺服联杆50的位移驱动变速控制阀32的滑阀32a，调节供给向变速控制阀32的管线压力，将主带轮压力向主带轮11供给，通过可变控制槽宽，而设定为规定的变速比。

CVTCU20读取来自断路开关23的档信号、来自加速器踏板行程量传感器24的加速器踏板行程量、来自油温传感器25的带式无级变速器10的油温、以及来自主带轮速度传感器26、副带轮速度传感器27、液压传感器29的信号等，可变控制变速比及V形带13的接触摩擦力。另外，液压传感器29是检测作用在副带轮的缸室12c的副带轮压力的传感器。

CVTCU20根据车速及加速器踏板行程量等确定在该行驶状态下最佳的变速比(到达变速比)。对该到达变速比运算中间目标的变速比(目标变速比)，控制从当前的变速比向到达变速比的变化过程达到所期望的特性。通过设定成使目标变速比相对于到达变速比为一次滞后关系，并且根据车辆的行驶状态及带式无级变速器10的动作模式等任意调整此时的时间常数(通常的时间常数)，由此调节变速速度。对该目标变速比进行前馈补偿处理、反馈补偿处理、干扰补偿处理等之后，确定最终的目标变速比，将其变换为步进电动机40的驱动信号，驱动步进电动机40，使当前的变速比向目标变速比变化。

进而，根据输入转矩信息、变速比、油温确定管线压力目标值，驱动调节阀31的螺线管，由此进行管线压力的控制，另外，确定副带轮压力的目标值，根据液压传感器29的检测值和目标值驱动减压阀33的螺线管，通过进行反馈控制来控制副带轮压力。

下面，参照图3的流程图说明由CVTCU20进行的控制。另外，这些控制按每微小时间(例如10ms)反复进行。

在步骤S1中，判定变速比是否处于降档过程中。若变速比为降档过程中，则进入步骤S2，若不在降档过程中，则结束处理。在此，在到达变速比和目标变速比的偏差为规定值以上时，判定为处于降档过程中。

在步骤S2中，推定主带轮11的行程速度。行程速度通过将相对预先求得的变速速度的行程速度的倍率乘以当前的变速速度而进行运算。

在步骤S3(最低产生压力推定装置)中，推定主带轮11的剩余压力。所谓主带轮11的剩余压力是指根据由于主带轮11的动作行程而在变速控制阀32的排放侧通路产生的流量和排放侧通路的开口量确定的压力，是可产生的主带轮压力的最低值。另外，在本实施方式中，变速控制阀32的排放侧通路的开口量设定为恒定，主带轮11的剩余压力根据主带轮11的行程速度推定。

在步骤S4中，运算差推力。差推力是指将如下的差压变换为推力的值，该压差是主带轮压力和副带轮压力达到平衡而使变速比处于平衡状态时的作为主带轮压力的平衡压力、与主带轮11的剩余压力的压差。

在步骤S5(变速速度上限值运算装置)中，根据差推力运算时间常数的极限值。在此，时间常数是确定变速速度的参数，时间常数越大，变速速度越慢，时间常数越小，变速速度越快。时间常数的极限值是可通过步骤S4中运算的差推力实现的最高的变速速度的时间常数，差推力越大，变速速度越高，时间常数的极限值设定得越小。

在步骤S6中，判定时间常数的极限值是否比通常的时间常数大。若时间常数的极限值比通常的时间常数大，则进入步骤S7，将时间常数的极限值作为时间常数设定。若时间常数的极限值为通常的时间常数以下，则进入步骤S8，将通常的时间常数作为时间常数设定。

在步骤S9(目标变速比设定装置)中，根据步骤S7或S8中设定的时间常数设定目标变速比。在此，目标变速比被设定为步骤S7或S8中设定的时间常数即以当前可实现的最高变速速度变速时可跟随实际变速比的最大的变速比。

在步骤S10中，根据目标变速比设定步进电动机40的指示值。

其次，参照图4、5说明本实施方式的作用。图4是表示现有例的变速控制的时序图，(a)表示变速比，(b)表示步进电动机指示值，(c)表示副带轮压力，(d)表示主带轮压力。图5是表示本实施方式的带式无级变速器的变速控制装置的作用的时序图，(a)表示变速比，(b)表示步进电动机的指示值，(c)表示副带轮压力，(d)表示主带轮压力。

首先，参照图4说明现有例。另外，图4中以变速比的变化增大的车辆进行急减速的情况进行示例。在时刻t1，因车速的急剧变化，目标变速比也急剧增大，为使变速比变换向低侧，根据该目标变速比的变化使步进电动机40的指示值急剧地变化向低侧。另外，由于步进电动机40的动作使变速控制阀32的排放侧通路开放，从而使主带轮压力降低。另外，由于使变速比向低侧变换，所以使副带轮压力上升。

在此，步进电动机40的指示值与带轮位置的差值对应于变速控制阀32的排放侧通路的开口量，开口量增大，同时主带轮压力降低，但由于主带轮压力自排放侧排出的速度有限，因此，无法产生使实际变速比跟随目标变速比所需的差推力。

由此，由于实际变速比与目标变速比的偏差增大，故反馈修正量增大，从而按照使排放侧通路的开口量增大的方式使步进电动机40的指示值进一步向低侧变化。然后，最终排放侧通路的开口量成为最大的状态，在时刻t2，主带轮压力急剧降低，下降到带13不会产生打滑的极限压之下，从而带产生打滑。

其次，参照图5说明本实施方式的带式无级变速器的变速控制装置的作用。另外，图5中以变速比的变化增大的车辆进行急减速的情况进行示例。在时刻t1，与车辆的急剧变化对应地大幅度变更到达变速比。此时，运算平衡压力与主带轮压力的差即差推力，由该差推力运算可变速的变速速度(时间常数)，利用该变速速度(时间常数)确定目标变速比。然后，根据确定的目标变速比驱动步进电动机40。

由此，由于可使实际变速比跟随目标变速比，故反馈修正量不会过大，而可防止主带轮压力急剧降低，下降到带13不产生打滑的极限压之下。

如上，在本实施方式中，根据主带轮11的位移速度和变速控制阀32的排放侧通路的开口面积推定主带轮11的剩余压力，并根据基于该剩余压力运算的变速速度(时间常数)的极限值设定目标变速比，因此，例如车辆急减速时等，即使在需要使变速比急速地向低侧变换的情况下，也可以防止实际变速比无法跟随目标变速比。因此，排放侧通路的开度不会过量增大，由此，由于能够抑制主带轮压力的过量降低，因此，可防止带打滑的产生(对应于技术方案1)。

此外，由于平衡压力与主带轮11的剩余压力的差值越大，变速速度的上限值越是设定得高(时间常数减小)，因此，可根据差推力适当地设定可实现的变速速度，可防止实际变速比无法跟随目标变速比(对应于技术方案2)。

进而，由于变速速度的上限值越高，目标变速比越设定得越高，因此，可防止实际变速比无法跟随目标变速比(对应于技术方案3)。

本发明不限于以上说明的实施方式，在其技术思想的范围内可进行各种变形及变更。

Claims (3)

1.一种带式无级变速器的变速控制装置，包括：无级变速机构，该无级变速机构构成为，将带套绕于主带轮和副带轮，通过控制供向各带轮的供给压力使各带轮的可动槽轮进行位移而使变速比变化；变速控制阀，该变速控制阀控制作为供向所述主带轮的供给压力的主带轮压力；以及联杆机构，通过变速驱动器被驱动到对应于所述无级变速机构的目标变速比的位置，该联杆机构使所述变速控制阀移动到所述主带轮压力变化的位置，并且通过所述主带轮压力变化而使所述主带轮的可动槽轮位移，使所述变速控制阀返回到保持所述主带轮压力的位置，其特征在于，包括：

最低产生压力推定装置，该最低产生压力推定装置根据所述主带轮的可动槽轮的位移速度和排出所述主带轮压力的所述变速控制阀的排放侧通路的开口面积，推定所述主带轮压力的最低产生压力；

变速速度上限值运算装置，该变速速度上限值运算装置根据所述主带轮压力的最低产生压力运算所述无级变速机构的变速速度的上限值；以及

目标变速比设定装置，该目标变速比设定装置根据所述变速速度的上限值设定所述无级变速机构的目标变速比。

2.如权利要求1所述的带式无级变速器的变速控制装置，其特征在于，所述变速速度上限值运算装置，在所述无级变速机构的变速比处于平衡状态时的所述主带轮压力与所述主带轮压力的最低产生压力的差越大的情况下，将所述无级变速机构的变速速度的上限值设定得越高。

3.如权利要求1或权利要求2所述的带式无级变速器的变速控制装置，其特征在于，所述目标变速比设定装置，在所述变速速度的上限值越高的情况下，将所述无级变速机构的目标变速比设定得越高。

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