CN101956823B - 无级变速器的变速控制 - Google Patents

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Abstract

无级变速器机构(20)的速比在串联连接至无级变速器机构(20)的副变速器机构(30)的速比从第一速度切换至第二速度时被增加。当在这一变速过程期间通过从发动机转速Ne减去目标转速获得的过度转速Nb超过预定值Nr1时，通过减小无级变速器机构(20)的变速速度而防止内燃机(1)中的快速旋转增加。

Description

无级变速器的变速控制
技术领域
本发明涉及包括无级变速器机构和副变速器机构的无级变速器的变速控制。
背景技术
无级变速器是一种具有可连续改变的速比的变速器。
在安装有无级变速器的车辆中，比具有传统分档变速器的车辆能够更高效地操作内燃机，因此能够预期到车辆的动力性能和燃料性能具有改善。
为了进一步改善安装有无级变速器的车辆的动力性能和燃料性能，该无级变速器的可能速比范围(下文称之为“速比范围”)优选地被扩大。
当无级变速器的速比范围扩大时，在起动和加速期间使用进一步朝向低侧的速比，使得车辆的动力性能得到改善，在高速行驶期间使用进一步朝向高侧的速比，使得车辆的燃料效率性能得到改善。
为了扩大带式无级变速器的速比范围，带所缠绕的滑轮的直径可以增加。但是，滑轮直径的增加不可避免地会导致无级变速器尺寸的增加。
2005年由日本专利局出版的JPH05-079554A提出一种副变速器机构，具有两个前进速度，与无级变速器串联设置，在内燃机与无级变速器之间或者在无级变速器与最终齿轮之间。根据这一现有技术，通过根据车辆的操作条件改变副变速器机构的档位，可在不增加无级变速器的尺寸的情况下扩大速比范围。
发明内容
在这一无级变速器中，无级变速器机构(下文称之为变速器)的速比根据副变速器机构中升档的开始而以预定变速速度进行变速，由此防止出现伴随副变速器机构中的升档的扭矩冲击。这种类型的变速控制公知为协调变速。
当在协调变速期间副变速器机构的变速速度与变速器的变速速度之间产生偏差时，将在整个变速器的整体速比中出现变化，包括变速器和副变速器机构。作为整体速比中的这一变化的结果，内燃机的转速可增加，导致内燃机中出现快速的旋转增加。
如果在内燃机的高速旋转期间产生这种类型的偏差，例如，当节气门完全开启时，内燃机中的快速旋转增加可能会导致内燃机超速转动。
因此，本发明的目的是通过改善通过串联连接副变速器机构和变速器形成的无级变速器中的协调变速而防止内燃机中出现超速转动。
为了实现上述目的，本发明提供一种用于连接至安装在车辆中的内燃机的无级变速器的控制装置。该无级变速器包括连续地改变速比的无级变速器机构以及与无级变速器机构串联地连接的副变速器机构，所述副变速器机构包括第一档位和第二档位作为车辆前进档位，所述第二档位具有比第一档位小的速比.
该控制装置包括检测所述内燃机的发动机转速的转速传感器，以及变速控制器，该变速控制器编程以在将所述副变速器机构从所述第一档位变速至所述第二档位的变速过程期间，沿与所述副变速器机构的速比变化相反的方向控制所述无级变速器机构的速比，使得作为所述无级变速器的整体速比的贯穿速比不进行改变，在所述变速过程期间，确定通过从所述发动机转速减去目标转速而获得的过度转速是否超过确定值，以及在所述变速过程期间当所述过度转速超过所述确定值时，减小所述无级变速器机构的变速速度。
本发明也提供一种用于无级变速器的控制方法。该控制方法包括检测所述内燃机的发动机转速，在将所述副变速器机构从所述第一档位变速至所述第二档位的变速过程期间，沿与所述副变速器机构的速比变化相反的方向控制所述无级变速器机构的速比，使得作为所述无级变速器的整体速比的贯穿速比不进行改变，在所述变速过程期间，确定通过从所述发动机转速减去目标转速获得的过度转速是否超过确定值，以及在所述变速过程期间当所述过度转速超过所述确定值时，减小所述无级变速器机构的变速速度。
本发明的详细内容以及其他特征和优势阐述在随后的说明书中并且示出在附图中。
附图说明
图1是示出采用根据本发明的无级变速器的车辆驱动系统的构成的示意图。
图2是示出根据本发明的变速控制器的构成的方框图。
图3是示出根据本发明的无级变速器的变速特征的示意图。
图4A-4F是示出由变速控制器执行的模式切换的时间图。
图5A-5C是示出模式切换期间的速比偏差的时间图。
图6A-6C是示出与内燃机中的快速旋转增加有关的由变速控制器执行的变速控制的概要的时间图。
图7是示出由变速控制器执行的变速控制程序的流程图。
图8A-8C是示出当变速控制程序期间第一确定转速设定为固定值时发动机转速中的变化的时间图。
图9是示出由变速控制器存储的第一确定转速的图表的特性的示意图。
图10是示出由变速控制器存储的变速器速比延迟图的特性的示意图。
图11A-11D是示出与内燃机中的快速旋转增加相关的根据本发明的第二实施例的变速控制器执行的变速控制的概要的时间图。
图12是示出由根据本发明第二实施例的变速控制器存储的接合油压升高量的图的特性的示意图。
图13是示出由根据本发明第二实施例的变速控制器执行的变速控制程序的流程图。
图14A-14D是示出与内燃机中的快速旋转增加相关的根据本发明第三实施例的变速控制器执行的变速控制的概要的时间图。
图15是示出由根据本发明第三实施例的变速控制器存储的目标转速的目标获得程度的图的特性的示意图。
图16是示出由根据本发明第三实施例的变速控制器执行的变速控制程序的流程图。
具体实施方式
在下面的说明书中，特定变速器机构的“速比”是通过变速器机构的输入转速除以变速器机构的输出转速获得的值。
“最低速比”表示变速器机构的最大速比，“最高速比”表示变速器机构的最小速比。
参照附图的图1，包括根据本发明的无级变速器4的车辆驱动系统包括内燃机1作为动力源。内燃机1的输出旋转经由扭矩转换器传递至驱动轮7，该扭矩转换器具有闭锁离合器2、第一传动系3、无级变速器4、第二传动系5和最终减速齿轮6。第二传动系5设置有停车机构8，该停车机构采用机械的方式锁定无级变速器4的输出轴，使得输出轴不能够在停车期间旋转。
变速器4包括带式无级变速器机构(在下文称为“变速器20”)，以及设置在变速器20与第二传动系5a之间的副变速器机构30。
该副变速器机构30可直接地连接至变速器20的输出轴，如同这一实例，或者经由另一变速器机构或者动力传递机构，例如，传动系。
变速器20包括主滑轮21、副滑轮22和缠绕在滑轮21、22上的V形带23。滑轮21、22分别包括固定锥形盘、可动锥形盘以及液压缸23a、23b，可动锥形盘相对于固定锥形盘设置，使得其相应轮盘的表面彼此相对，并且与固定锥形盘形成V形槽，该液压缸设置在可动锥形盘的后表面上并且沿轴向方向移动该可动锥形盘。当供给至液压缸23a、23b的油压变化时，V形槽的宽度变化，导致V形带23与滑轮21、22之间的接触半径的变化，因此，变速器20的速比vRatio连续变化。
副变速器机构30是双前进速度、单后退速度变速器机构。
该副变速器机构30包括连接两个行星齿轮组的支架的拉威挪(Ravigneaux)行星齿轮机构31，以及多个摩擦接合元件，即，低速制动器32、高速离合器33和倒档制动器34，连接至多个旋转元件，构成拉威挪行星齿轮机构31以改变其旋转状态。
副变速器机构30的档位通过调整供给至相应摩擦接合元件32至34的油压而进行改变，使得相应摩擦接合元件32至34的接合/脱离状态得以改变。
例如，通过接合低速制动器32以及脱离高速离合器33和倒档制动器34，副变速器机构30的档位设定为第一速度。
通过接合高速离合器33以及脱离低速制动器和倒档制动器34，副变速器机构30的档位被设定为第二速度，具有小于第一速度的速度比。
通过接合倒档制动器34以及脱离低速制动器32和高速离合器33，副变速器机构30的档位逆向设定。
应当指出的是，在后面的说明书中，副变速器机构30的档位处于第一速度的状态将表述为“变速器4处于低速模式”，副变速器机构30的档位处于第二速度的状态将表述为“变速器4处于高速模式”。
在这一实施例中，变速器20通过由带式无级变速器机构构成，但是变速器20并不局限于此。链由滑轮夹置的链式无级变速器机构，包括全环形类型和半环形类型的环形无级变速器机构，或者任何其他类型的无级变速器机构可构成变速器20。
该无级变速器4还包括使用发动机1的一部分动力驱动的油泵10、调节油泵10的油压并且将经调节的油压供给至无级变速器4的各个部件的液压控制线路11，以及控制液压控制线路11的变速器控制器12。
参照图2，变速器控制器12由CPU 121、包括RAM和ROM的存储装置122、输入接口123、输出接口124以及将这些部件彼此连接的总线125构成。
检测内燃机1的节气门的开度(下文称之为“节气门开度TVO”)的节气门开度传感器41的输出信号、检测无级变速器4的输入转速(其等于主滑轮21的转速，后文称为“主转速Npri”)的转速传感器42的输出信号、检测车辆的行驶速度(下文称之为“车速VSP”)的车速传感器43的输出信号、检测无级变速器4的油温的油温传感器44的输出信号、检测设置在车辆中的选择杆的位置的档位开关45的输出信号输入进输入接口123。
存储装置122存储用于变速器4的变速控制程序以及由该变速控制程序使用的换档图谱。CPU 121读取并且执行存储在存储装置122中的变速控制程序，通过根据经由输入接口123输入的各个信号实现各个类型的计算过程而产生变速控制信号，以及将所产生的变速控制信号经由输出接口124输出至液压控制线路11。由CPU 121执行的计算过程中使用的各个值以及其计算结果适当地存储在存储装置122中。
该液压控制线路11通过多个流体通道和多个液压控制阀构成。该液压控制线路11根据变速器控制器2的变速控制信号来控制多个液压控制值，从而切换油压供给路径，并且通过由油泵10产生的油压准备所需的油压，其然后供给至无级变速器4的各个部件。因此，变速器20的速比vRatio被修改，副变速器机构30的档位被改变，由此在无级变速器4中执行变速。
参照图3，将说明存储在变速器控制器12的存储装置122中的换档图谱的实例。
在换档图谱上，变速器4的操作点根据车速VSP和主转速Npri而确定。
连接变速器4的操作点和换档图谱的左下角的零点的线的斜度表示变速器的速比。该斜度表示通过将副变速器机构30的速比乘以变速器20的速比vRatio而获得的整体速比，下文称之为“贯穿速比Ratio”。
在这一换档图谱上，类似于传统带式无级变速器的换档图谱，变速线设定在每个节气门开度TVO处，根据基于节气门开度TVO选择的变速线而在变速器4中执行变速。为了容易理解，图3示出当节气门开度TVO＝8/8时使用的全载荷线，当节气门开度TVO＝4/8时使用的部分载荷线，以及当节气门开度TVO＝0时使用的滑行线。
当无级变速器4处于低速模式时，无级变速器4可在通过最大化变速器20的速比vRatio获得的低速模式最低线与通过最小化变速器20的速比vRatio获得的低速模式最高线之间变速。在低速模式下，变速器4的操作点在A区域与B区域中移动。
当无级变速器4处于高速模式时，无级变速器4可在通过最大化变速器20的速比vRatio获得的高速模式最低线与通过最小化变速器20的速比vRatio获得的高速模式最高线之间变速。在高速模式下，无级变速器4的操作点在B区域与C区域中移动。
副变速器机构30的相应档位的速比设定成使得与表示低速模式最高速比的低速模式最高线对应的速比小于与表示高速模式最低速比的高速模式最低线对应的速比。
这样，作为低速模式下的无级变速器4的贯穿速比Ratio范围的低速模式速比范围、和作为高速模式下的无级变速器4的贯穿速比Ratio范围的高速模式速比范围部分地重叠。因此，当无级变速器4的操作点处于夹置在高速模式最低线与低速模式最高线之间的B区域时，无级变速器4能够选择低速模式或高速模式。
此外，在换档图谱上，副变速器机构30执行变速所处的模式切换线，即，该图中的副变速器机构30的1-2变速线，被设定为重叠低速模式最高速比。与模式切换线相对应的贯穿速比(下文称之为“模式切换速比mRatio”)设定为等于低速模式最高速比的值。
当无级变速器4的操作点相交模式切换线时，或者换句话说，当无级变速器4的贯穿速比Ratio跨过模式切换速比mRatio变化时，变速器控制器12执行模式切换控制。在模式切换控制中，变速器控制器12在副变速器机构30中执行变速，沿与副变速器机构30的速比的变速方向相反的方向修改变速器20的速比vRatio。
更具体地说，当无级变速器4的贯穿速比Ratio从大于模式切换速比mRatio变化至小于模式切换速比mRatio时，变速器控制器12将副变速器机构30的档位从第一速度改变为第二速度并且将变速器20的速比vRatio修改至大速比侧。
相反地，当无级变速器4的贯穿速比Ratio从小于模式切换速比mRatio切换为大于模式切换速比mRatio时，变速器控制器12将副变速器机构30的档位从第二速度改变至第一速度，并且将变速器20的速比vRatio修改至小速比侧。
在模式切换期间，变速器20的速比vRatio沿与副变速器机构30的速比变化方向相反的方向改变从而抑制由于无级变速器4的贯穿速比Ratio中的突然变化产生的输入转速变化造成车辆司机或乘客经历令人不愉快的感觉。
使得变速器20的速比沿与副变速器机构30的速比的改变方向相反的方向变化从而采用这种方式抑制贯穿速比Ratio中的变化在下文被称作配合性速度改变。
接下来，将说明通过变速控制器12执行从而实现协调变速的模式切换变速控制。
参照图4A-4F、5A-5C、6A-6C、7、8A-8C、9和10，将说明在无级变速器4从低速模式切换至高速模式的情况下执行的模式切换变速控制。
当无级变速器4从低速模式切换至高速模式时，根据本发明的控制被执行从而防止由内燃机1中的快速旋转增加造成的超速旋转。因此，在下文中，当确定内燃机1中的快速旋转增加时，通过从主滑轮转速Npri减去最终目标转速Nd获得的值用作内燃机的过度转速Nb。换句话说，使用过度转速Nb作为指标，变速控制器12在变速器20上执行变速控制从而确保过度转速Nb不会超过预定转速。在无级变速器4从低速模式切换至高速模式的情况下的最终目标转速Nd取不会在模式切换的任一侧上改变的固定值。
图4A-4F中的时间图示出当根据节气门开度TVO选择的贯穿速比Ratio的径向线相交于图3所示的换档图谱上从B区域至C区域的模式切换变速线时执行的模式切换变速控制。
这一控制的精髓可如下所述总结。由带式无级变速器机构构成的变速器20的速比的变化速度不会由于结构原因而升高超过固定值，即使当液压缸23a、23b的油压在短时间段内改变，代替地，速比变化速度增长地变化，如图4D中的惯性阶段所示。另一方面，通过高速离合器33和低速制动器32的液压控制、采用行星齿轮机构的副变速器机构30的第一速度与第二速度之间的档位切换在较短的时间量内执行。因此，为了防止贯穿速比Ratio中的变化，副变速器机构30的档位必须在与变速器20的速比变化速度相对应的速度下切换，如图4C所示。
为此目的，变速控制器12执行下述控制。
在根据当前车辆状态确定副变速器机构30的档位将从第一速度切换至第二速度之后，变速控制器12开始预备阶段，从而准备在时间t0接合高速离合器33以及脱离低速制动器32。
在准备阶段中，变速控制器12执行预充从而暂时地提升用作接合侧离合器的高速离合器33的油压，然后将高速离合器33的油压调节至预定准备油压，然后进入等待。此外，变速控制器12调节脱离侧低速制动器32的油压至预定准备油压，然后进入等待。
在开始于时间t1的扭矩阶段，变速控制器12执行操作从而从准备油压起逐渐地增加接合侧高速离合器33的油压并且逐渐地从准备油压减小脱离侧低速制动器32的油压。但是，应当指出的是，在扭矩阶段中，高速离合器33的油压和低速制动器32的油压没有改变至副变速器机构30的档位发生变化的程度，因此副变速器机构30仍然处于第一速度。在时间t2，高速离合器33和低速制动器32的相应油压受到控制从而达到预定扭矩阶段结束油压，使得副变速器机构30的速比开始从第一速度变化至第二速度。
在时间t2开始的惯性阶段中，变速控制器12在液压缸23a、23b上执行油压控制从而沿增加的方向改变变速器20的速比vRatio。同时，在时间t2，副变速器机构30的速比开始从第一速度变化至第二速度。
变速控制器12缓慢地从预备油压提升高速离合器33的油压，同时将低速制动器32的油压保持为预备油压，因此，在副变速器机构30的档位中从第一速度到第二速度的变化抵消了变速器20的速比的变化。因此，如图4B所示，贯穿速比Ratio保持在不变值。
因此，通过根据变速器20的速比vRatio的变化速度并且沿相反方向改变副变速器机构30的速比实现协调变速。
在时间t3，副变速器机构30停止从第一速度变速至第二速度。
在开始于时间t3的最终阶段，变速控制器12提升高速离合器33的油压从而将高速离合器32保持在完全接合状态。另一方面，低速制动器32的油压被排放至排水管，使得低速制动器32保持在完全脱离状态。
在时间t4，变速控制器12结束上述过程，由此，副变速器机构30从第一速度变化至第二速度得以完成。
在这一协调变速中，副变速器机构30和变速器20的相应速比沿相反方向并且以相等速度改变，使得贯穿速比Ratio不会改变。因此，如图4A所示，在车辆的正常行驶期间，内燃机1的过度转速Nb不会在协调变速期间改变。
但是，如图5A-5C所示，由于离合器或制动器的接合或脱离期间在液压线路中的控制延迟或定时偏差会造成副变速器机构30和变速器20的相应速比的变化中出现轻微的偏差。
参照图5A-5C，在当油门开度TVO不是零时执行的协调变速期间，当副变速器机构30的变速被延迟时，贯穿速比Ratio变化，如图5B中的实线所示，或者当变速器20的变速较早时，如图5C中的实线所示，因此，过度转速Nb体现出增加，如图5A中的实线所示。图5A-5C中的点划线表示目标变化，同时实线表示可能的偏差。为了抑制这些条件下的贯穿速比Ratio的变化，变速控制器12执行下述控制。
当副变速器机构30的速比中的变化晚于正常时，如图5B中的实线所示，和/或当变速器20的速比vRatio中的变化早于正常时，如图5C所示，贯穿速比Ratio变化，导致过度转速Nb的增加。如果当油门开度TVO大时例如当车速以高速行驶时产生这一现象，那么快速旋转增加会出现在内燃机1中，导致超速旋转。
因此，在协调变速期间，变速控制器12执行控制从而通过抑制贯穿速比Ratio中的变化而防止内燃机中的快速旋转增加。
参照图6A-6C，当副变速器机构30的速比的变化晚于正常时，如图6B中的实线所示，和/或当变速器20的速比vRatio中的变化早于正常时，如图6C中的虚线所示，内燃机1的过度转速Nb增加，如图6A中的虚线所示。
在惯性阶段期间，变速控制器12将过度转速Nb比较于第一确定转速Nr1，当在时间t21，过度转速Nb超过第一确定转速Nr1时，变速控制器12确定内燃机1会显现出朝向快速旋转增加的趋势。因此，变速控制器12通过调节供给至液压缸23a、23b的油压而减小变速器20的速比vRatio的速比，如图6C中的实线所示。
参照图7，将说明由变速控制器12执行从而实现这一控制的变速控制程序。这一程序在车辆行驶期间以固定的时间间隔例如10毫秒而重复的执行。
在步骤S101，变速控制器12获取与车辆行驶状态相关的数据。该数据包括节气门开度TVO、车速VSP、主滑轮转速Npri、以及内燃机转速Ne。该变速控制器12然后通过参照具有图3所示的特性以及预先存储在存储装置122中的图根据车速VSP、主滑轮转速Npri以及节气门开度TVO计算最终目标速比Ratio0。
在步骤S102，变速控制器12确定是否在副变速器机构30中进行模式切换变速控制。
当确定在副变速器机构30中模式切换变速控制正从第一速度变化至第二速度或者从第二速度变化至第一速度时，变速控制器12执行步骤S103的过程。另一方面，当确定模式切换变速控制没有在副变速器机构30中进行时，或者换句话说，副变速器机构30保持在第一速度或第二速度，那么变速控制器12执行步骤S113的过程。
在步骤S113，变速控制器12根据最终目标速比Ratio0在变速器20上执行变速控制。这里，副变速器机构30的速比对应于第一速度或者第二速度，除非正在进行模式切换变速控制，因此变速控制器12执行控制从而通过单独控制变速器20的速比vRatio而调整贯穿速比Ratio与最终目标速比Ratio0一致。
接下来，在步骤S114，变速控制器12执行油压控制从而保持高速离合器33和低速制动器32的接合力，使得副变速器机构30的当前变速位置得以保持。在步骤S114的过程之后，变速控制器12终止该程序。
同时，在步骤S103，变速控制器12确定当前执行在副变速器机构30中的变速是否是升档，或者换句话说，模式切换是否正从低速模式的第一速度变化至高速模式的第二速度。
当所做的确定是相反的，或者换句话说，当确定模式切换正在从高速模式的第二速度变化至低速模式的第一速度时，变速控制器12执行步骤S111的过程。
在步骤S111，变速控制器12执行变速控制从而在变速器20中执行降档。
接下来，在步骤S112，变速控制器12执行油压控制从而控制高速离合器33和低速制动器32的接合力，使得在副变速器机构30中执行降档。在步骤S112的过程之后，变速控制器12终止该程序。
另一方面，当步骤S103的确定是肯定的，或者换句话说，当确定模式切换正在从低速模式的第一速度变化到高速模式的第二速度时，变速控制器12执行步骤S104的过程。
在步骤S104，变速控制器12确定根据当前发动机转速Ne计算的内燃机1的过度转速Nb是否超过第一确定转速Nr1。如上所述，通过从主滑轮转速Npri减去最终目标转速Nd获得过度转速Nb。最终目标转速Nd是与最终目标速比Ratio0相对应的内燃机1的转速。应当指出，当模式切换正在从低速模式的第一速度变化至高速模式的第二速度时，最终目标转速Nd没有变化，而是保持在恰好在模式切换之前的值。
变速控制器1通过参照具有图9所示的特性并且预先存储在存储装置12中的图读取与惯性阶段的前进相对应的第一确定转速Nr1。变速控制器12然后比较过度转速Nb与所读取的第一确定转速Nr1。
当在步骤S104过度转速Nb超过第一确定转速Nr1时，变速控制器12执行步骤S105A的过程，之后进行步骤S106的过程。当过度转速Nb没有超过第一确定转速Nr1时，变速控制器12执行步骤S105B的过程，之后是步骤S106的过程。
在步骤S105A，变速控制器12通过参照具有图10所示的特性并且预先存储在存储装置122中的图、根据发动机转速Ne确定变速器20的速比变化中的延迟。
返回参照图6A-6C，当副变速器机构30的速比晚于正常时，如图6B中的实线所示，过度转速Nb增加，如图6A中的虚线所示。为了防止这种情况，变速器20中的速比变化必须从时间t21起延迟，即，步骤S104的确定变得肯定。更具体地说，变速器20中的速比变化可通过降低变速器速比vRatio的变化速度而延迟。图10中的示意图上的坐标示出其降低率。随着降低率的增加，变速器20中的速比变化的延迟增加。
在图10中，随着发动机转速Ne上升而增加降低率的原因在于，随着发动机转速Ne上升，副变速器机构30与变速器20之间的速比变化的偏差变得更可能导致内燃机1中出现超速旋转。
另一方面，在步骤S105B，变速控制器12将降低率设定为零。
在步骤S106，变速控制器12应用设定在步骤S105A或S105B中的降低率从而设定变速器20的目标速比，然后控制液压缸23a和23b的油压，使得变速器20的速比匹配目标速比。
接下来，在步骤S107，变速控制器12计算将被供给至高速离合器33和低速制动器32的油压从而将副变速器机构30中的档位从第一速度升档至第二速度。
接下来，在步骤S110，变速控制器12将所计算的油压供给至高速离合器33和低速制动器32。在步骤S110的过程之后，变速控制器12终止该程序。
当在执行于上述程序中的协调控制期间在时间t21过度转速Nb超过第一确定转速Nr1时，变速控制器12降低变速器20的速比vRatio的变化速度从而延迟变速器20中的速比变化，如图6C中的实线所示。这一延迟使得主滑轮转速Npri降低，因此，过度的转速Nb被抑制为或低于第一确定转速Nr1，如图6A中的实线所示。因此，如图6B所示，即使当副变速器机构30的速比中的变化晚于正常时，如图6A中的实线所示，过度的转速Nb可被抑制为或者低于第一确定转速Nr1，因此，内燃机1中的过度转速增加可被防止。通过在变速器20的速比vRatio中的变化早于正常时执行类似的控制，如图6C中的虚线所示，速比vRatio的变化速度可被减小，因此，可将过度转速Nb抑制为或低于第一确定转速Nri，由此防止内燃机1中的过度旋转增加。
现在将说明第一确定转速Nr1。图9所示的图设定为使得在惯性阶段开始之后，第一确定转速Nr1的值随着惯性过程前进而降低。其原因如下所述。
参照图8A-8C，如果第一确定转速Nr1不考虑惯性阶段的前进而设定在固定值，那么在惯性阶段的初始期间当副变速器机构30的速比的变化晚于正常时，过度转速Nb在时间t2a超过第一确定转速Nr1，如图8B中的实线所示。另一方面，当变速器20的变速速度开始从惯性阶段的初始期间降低时，如图8C中的虚线所示，变速器20的变速速度的降低在惯性阶段的较后期间变得过大，导致过度转速Nb取负值，如图8A所示。换句话说，主滑轮转速Npri落到最终目标转速Nd以下，因此，内燃机1的转速Ne可极大地降低。
相比较地，当第一确定转速Nr1根据图9所示的图设定为在惯性阶段的初始期间为大并且在较后期间降低时，变速器20的变速速度不太可能在惯性阶段的初始期间降低，更可能在惯性阶段的较后期间降低。通过采用这种方式根据惯性阶段的前进而改变第一确定转速Nr1，当无级变速器4从低速模式切换为高速模式时，内燃机1中的超速旋转和过度旋转速度降低能够被防止，因此，能够在内燃机1的转速Ne中保持稳定性。
参照图11A-11D、12和13，将说明本发明的第二实施例。
根据本实施例的无级变速器4与根据第一实施例的无级变速器在硬件构成方面是相同的。这一实施例与第二实施例之间的差别在于，在这一实施例中，变速控制器12执行图13所示的变速控制程序来代替图7所示的变速控制程序。
图13所示的变速控制程序不同于图7所示的根据第一实施例的变速控制程序，而是在步骤S107与S110之间加入步骤S108和步骤S109A、S109B。步骤S101-S107和S110-S114的过程相同于根据第一实施例的变速控制程序，如图7所示，因此对其的说明在此省略。
参照图13，在步骤S108，变速控制器12确定过度的转速Nb是否超过第二确定转速Nr2。这里，第二确定转速Nr2是通过将固定值加入至第一确定转速Nr1所获得的值。
更具体地说，变速控制器12计算与惯性阶段的前进相对应的第二确定转速Nr2，并且将第二确定转速Nr2与过度转速Nb比较。
当在步骤S108中确定过度转速Nb超过第二确定转速Nr2时，变速控制器12在步骤S109A中执行控制从而加速副变速器机构30中的速比变化。
更具体地说，变速控制器12通过参照具有图12所示的特性并且预先存储在存储装置122中的图、根据发动机转速Ne在副变速器机构30中的正常模式切换变速期间搜索关于高速离合器33的接合油压的提升量。这里，该提升量是立刻接合高速离合器33所需的提升量。在图12中，提升量随着发动机转速Ne上升而增加的原因与降低率随着发动机转速Ne在图10中上升而增加的原因相同，即，因为随着发动机转速Ne上升，副变速器机构30与变速器20之间的速比变化中的偏差变得更可能使得内燃机1中出现超速旋转。
当在步骤S108确定过度转速Nb没有超过第二确定转速Nr2时，变速控制器12在步骤S109B将提升量设定为零。
接下来，在步骤S110，变速控制器12将步骤S109A或步骤S109B中计算的提升量增加至在正常模式切换变速期间所获得的高速离合器33的接合油压。变速控制器12然后将高速离合器33的接合油压控制所为所增加的油压。这里，以零以外的提升量增加油压控制量对应于加速副变速器机构30中的模式切换。
在步骤S110的过程之后，变速控制器12终止程序。
参照图11A-11D，在这一实施例，类似于第一实施例，当过度转速Nb在时间t21大于第一确定转速Nr1时，变速控制器12采用上述控制来减小变速器20的变速速度，由此延迟变速器20的变速。但是，例如当副变速器机构30中的模式切换的进行被极大地延迟时，不可能仅仅通过控制变速器20的变速速度而抑制过度转速Nb中的增加。
在这种情况下，如图11A所示，当过度转速Nb在时间t22大于第二确定转速Nr2时，变速控制器12将基于发动机转速Ne的提升量加入至与供给至副变速器机构30的油压相关的控制量，因此，副变速器机构30中的速比变化以阶梯的方式加速，如图11D中的实线所示。更具体地说，供给至高速离合器33的压力增加，使得高速离合器33的接合压力增加。
因此，如图11B所示，副变速器机构30中的模式切换得以加速，如图11B中的实线所示，因此，过度转速Nb快速地朝向零降低。因此，根据这一实施例，伴随着无级变速器4从低速模式切换至高速模式的内燃机1的快速旋转增加能够被更可靠地防止。应当指出的是，当副变速器机构30中的模式切换被加速时，接合冲击可能出现在高速离合器33中，但是这里，对防止内燃机1的超速旋转设置优先权，因此，过度转速Nb的抑制相对于防止接合冲击来说具有优先权。
参照图14A-14D、15和16，将说明本发明的第三实施例。
在第二实施例中，副变速器机构30的接合侧高速离合器33的油压被提升至正好在过度转速Nb超过第二确定转速Nr2时接合高速离合器33所需的油压。
在这一实施例中，另一方面，副变速器机构30的变速速度通过增加副变速器机构30的输出轴的转速实现目标输出转速时的速度而增加。该副变速器机构30的输出轴的转速根据车速传感器43的输出信号进行计算。
本实施例的其他构成，包括硬件构成，与第二实施例相同。
在惯性阶段期间，变速控制器12根据副变速器机构30的输出轴的转速与目标输出转速之间的偏差通过执行反馈控制来计算供给至高速离合器33和低速制动器32的油压的命令值。
当过度转速Nb超过第二确定转速Nr2时，变速控制器12校正将要供给至高速离合器33的油压的命令值，使得副变速器机构30更快速地实现目标转速。
参照图14A-14D，在正常协调变速期间，副变速器机构30的速比和变速器20的速比vRatio沿相对方向变化，如细点划线所示。
如图14A和14B中的虚线所示，在惯性阶段期间，当副变速器机构30的速比的变化晚于正常或者当变速器20的速比vRatio的变化早于正常时，贯穿速比Ratio增加，导致内燃机转速Ne增加。因此，过度转速Nb也上升，如图14A。
当过度转速Nb在时间t21超过第一确定转速Nr1时，变速控制器12通过延迟变速器20的速比vRatio中的变化而降低变速器20的变速速度，类似于第一和第二实施例。
当内燃机转速Ne虽然在变速器20的变速速度降低的情况下继续提升时，内燃机转速进一步提升，如图14A中的粗实线所示，在时间t22，过度转速Nb超过第二确定转速Nr2，变速控制器12执行控制从而增加副变速器机构30的变速速度。
更具体地说，变速控制器12通过参照具有图15所示的特性并且预先存储在存储装置122中的图而设定目标变速速度，如图14B中的细实线所示，使得副变速器机构30快速地实线目标转速。如上文参照图10和12所述，副变速器机构30与变速器20之间的速比变化中的偏差变得更可能随着发动机转速Ne提升而导致内燃机1中出现超速旋转。因此，图15所示的图设定为使得随着内燃机转速Ne增加而副变速器机构30稳定且更快速地实线目标转速。
变速控制器12根据基于使用图15的图校正的目标实现程度的转速和副变速器机构30的实际转速之间的偏差而在高速离合器33的接合油压上执行反馈控制。因此，高速离合器33的接合油压如图14D中的虚线所示增加，因此副变速器机构30更快速地实线目标转速。
采用上述控制，贯穿速比Ratio中的大变化量能够被抑制，因此，在内燃机1中由快速旋转增加而导致的超速旋转能够被防止。
参照图16，现在将说明由变速控制器12执行从而实现上述控制的变速控制程序。
这一程序对应于图13的变速控制程序，加入步骤S209-S211代替S108、S109A和S109B。所有其他步骤与图13中的变速控制程序的对应部分相同。
当在步骤S108中过度转速Nb超过第二确定转速Nr2时，变速控制器12在步骤S210根据预定实现速度计算朝向目标输出变化速度的目标实现程度。在步骤S210的过程之后，变速控制器12执行步骤S211的过程。
当在步骤S108中过度转速Nb超过第二确定转速Nr2时，变速控制器12在步骤S209将目标实现程度朝向目标输出转速校正至增加侧，使得副变速器机构30更快速地实线目标输出转速。
更具体地说，朝向与当前内燃机转速Ne相对应的副变速器机构30的目标输出转速的目标实现程度通过参照图15的图而确定，在执行前一程序期间计算的目标实现程度由所确定的目标实现程度代替。在步骤S209的过程之后，变速控制器12执行步骤S211的过程。
在步骤S211，变速控制器12根据副变速器机构30的输出轴的实际转速与根据目标输出转速和目标实现程度获得的临时目标转速之间的偏差通过执行反馈控制计算高速离合器33的接合油压。
最终，在步骤S110，变速控制器12采用类似于第二实施例的方式根据在步骤S211计算的值控制高速离合器33的接合力。在步骤S110的过程之后，变速控制器12终止该程序。
对于第二和第三实施例中由变速控制器12而在副变速器机构30上执行的控制，只记载了高速离合器33的接合油压的控制，这样做的原因在于，变速控制器12通过高速离合器33的接合油压的单独控制而在副变速器机构30上执行变速控制。与高速离合器33的接合油压的控制并行地，变速控制器12也控制低速制动器32的压力。在第二和第三实施例中，这一控制根据图4E所示的模式而不变地执行，用于使副变速器机构30的变速提前的低速制动器压力控制没有执行。但是，可通过控制低速制动器的压力而提前副变速器机构30的变速。
Tokugan在日本提交于2009年7月17日的2009-169163的内容通过引用的方式结合于此。
虽然已经参照本发明的特定实施例说明本发明，但是本发明并不局限于上述实施例。本领域可在权利要求的范围内对上述实施例作出修改和改进。

Claims (10)

1.一种用于连接至安装在车辆中的内燃机(1)的无级变速器(4)的控制装置，所述无级变速器(4)包括连续地改变速比的无级变速器机构(20)以及与无级变速器机构(20)串联地连接的副变速器机构(30)，所述副变速器机构包括第一档位和第二档位作为车辆前进档位，所述第二档位具有比第一档位小的速比，所述控制装置包括：
检测所述内燃机(1)的发动机转速(Ne)的转速传感器(42)；以及
变速控制器(12)，所述变速控制器编程以：
在将所述副变速器机构(30)从所述第一档位变速至所述第二档位的变速过程期间，沿与所述副变速器机构(30)的速比变化相反的方向控制所述无级变速器机构(20)的速比，使得作为所述无级变速器(4)的整体速比的贯穿速比不进行改变(S106)；
在所述变速过程期间，确定通过从所述发动机转速(Ne)减去目标转速而获得的过度转速(Nb)是否超过第一确定值(Nr1)(S104)；以及
在所述变速过程期间当所述过度转速(Nb)超过所述第一确定值(Nr1)时，减小所述无级变速器机构(20)的变速速度(S105A)。
2.根据权利要求1所述的控制装置，其中，所述控制器(12)进一步编程以随着所述内燃机(1)的转速提升而增加所述无级变速器机构(20)的变速速度的降低率(S105A)。
3.根据权利要求1所述的控制装置，其中，所述控制器(12)进一步编程以确定所述过度转速(Nb)是否超过大于所述第一确定值(Nr1)的第二确定值(Nr2)，并且当所述过度转速(Nb)超过所述第二确定值(Nr2)时，加速所述副变速器机构(30)的速比变化(S109A，S209)。
4.根据权利要求3所述的控制装置，其中，所述控制器(12)进一步编程以随着所述内燃机(1)的转速提升而增加所述副变速器机构(30)的速比变化的加速率。
5.根据权利要求3所述的控制装置，其中，所述副变速器机构(30)构造成根据供给的油压执行从第一档位切换至第二档位，并且所述控制器(12)进一步编程以通过增加供给至所述副变速器机构(30)的油压而加速所述副变速器机构(30)的速比变化(S109A，S209)。
6.根据权利要求3所述的控制装置，还包括检测所述副变速器机构(30)的实际输出转速的传感器(42)，其中，所述控制器(12)进一步编程以根据将在第二档位中实现的目标输出转速和与所述目标输出转速相关的当前目标实现程度计算当前暂时目标转速，并且通过根据所述暂时目标转速与所述实际输出转速之间的差，通过反馈控制供给至所述副变速器机构(30)的油压而提升供给至所述副变速器机构(30)的油压。
7.根据权利要求1所述的控制装置，其中，所述控制器(12)进一步编程以随着所述变速过程的进行而减小所述第一确定值(Nr1)。
8.根据权利要求1所述的控制装置，其中，所述车辆构造成使得所述内燃机(1)的旋转输出被输入所述无级变速器机构(20)，所述无级变速器机构(20)的输出被输入所述副变速器机构(30)，所述副变速器机构(30)的输出被输入设置在车辆上的驱动轮(7)。
9.根据权利要求1-8任一项所述的控制装置，其中，所述无级变速器机构(20)通过带式无级变速器机构构成，所述无级变速器机构经由围绕一对滑轮缠绕的带传递旋转并且通过根据供给油压改变所述滑轮的凹槽宽度而连续地改变所述速比，所述控制器(12)进一步编程以经由供给至滑轮的油压的控制而减小所述无级变速器机构(20)的变速速度(S105A)。
10.一种用于连接至安装在车辆中的内燃机(1)的无级变速器(4)的控制方法，所述无级变速器(4)包括连续地改变速比的无级变速器机构(20)以及串联地连接至无级变速器机构(20)的副变速器机构(30)，所述副变速器机构包括第一档位和第二档位作为车辆前进档位，所述第二档位具有比第一档位小的速比，所述控制方法包括：
检测所述内燃机(1)的发动机转速(Ne)；以及
在将所述副变速器机构(30)从所述第一档位变速至所述第二档位的变速过程期间，沿与所述副变速器机构(30)的速比变化相反的方向控制所述无级变速器机构(20)的速比，使得作为所述无级变速器(4)的整体速比的贯穿速比不进行改变(S106)；
在所述变速过程期间，确定通过从所述发动机转速(Ne)减去目标转速获得的过度转速(Nb)是否超过确定值(Nr1)(S104)；以及
在所述变速过程期间当所述过度转速(Nb)超过所述确定值(Nr1)时，减小所述无级变速器机构(20)的变速速度(S105A)。
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