CN103261753A - 车辆用无级变速装置 - Google Patents
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Abstract
本发明实现一种能够防止在车辆的行驶中,变速杆被操作到与该时刻的行驶方向相反的方向的选择位置的情况下,车辆向与驾驶者期望的方向相反的方向持续高速行驶的车辆用无级变速装置的构造。本发明中,在以变速杆被操作到与该时刻的行驶方向相反的方向的选择位置的状态行驶的车辆的行驶速度比规定速度(V1)快的情况下,将在无级变速机构和差动机构之间传递动力的离合器装置的连接切断,防止驱动源的驱动力进一步向车轮传递。且结果为,即使驾驶者欲尽早实现向反方向的行驶,或期望向其反方向的加速而踩下加速器踏板,也不会使车辆加速,而是使其减速,能够防止该车辆向与驾驶者期望的方向相反的方向持续高速行驶。
Description
技术领域
该发明涉及作为例如除汽车外,还包括建筑用车辆、农业用车辆等作业用车辆在内的车辆的自动变速装置被利用的车辆用无级变速装置的改进。
背景技术
作为车辆用的自动变速机(AT:Automatic Transmission),以往使用具有齿轮式且有级(例如,前进4~8级、倒退1~2级等)的变速机构,不能无阶段地调整行驶中的变速比的有级变速装置。作为这样的有级变速装置,已知例如具有由变扭器和行星齿轮机构构成的有级变速装置(一般的变扭器式AT)或者通过由控制器控制的油压式或者电动式的执行器自动地进行有级式的(手动)变速机的变速操作(降速、声速)和离合器的切断连接操作的自动手动变速箱(AMT:Automated Manual Transmission)。
另外,皮带式无级变速机、环型无级变速机等由能够无阶段地调节变速比的无级变速机构构成的作为无级变速装置的连续可变变速箱(CVT:Continuously Variable Transmission)的采用近年也在增加。再有,将这样的环型无级变速机等无级变速机构和齿轮式的差动机构(例如,行星齿轮式变速机)以由离合器装置自由切换动力的传递路径的状态组合,能够实现无限大的变速比的作为无级变速装置的变速比无限大变速箱(IVT:Infinitely Variable Transmission)以往就被公知。在装入有这样的有级变速装置或者无级变速装置的车辆中,进行用于与从加速器踏板的操作(加速器开度)、车辆的行驶速度(车速)得到的该时刻的行驶状态相应地调节为最佳的变速级、变速比(目标变速级、目标变速比)的变速控制,且进行变扭器的锁离合器控制、必要的离合器的切断连接控制。
但是,在驾驶装入有这样的自动变速机的车辆时,存在由于驾驶者的误操作或者故意的(有意地进行的)操作,变速杆被操作为与该时刻的车辆的行驶方向相反的方向的选择位置的情况。即、在变速杆的选择位置为D挡(通常前进位置)、L挡(高驱动前进位置),且车辆正在前进的状态下,该变速杆被操作到R挡(后退位置),或者反之在变速杆的选择位置为R挡,且车辆正在后退的状态下,该变速杆被操作到D挡、R挡等的情况。这样的操作中,驾驶者的故意的(有意地进行的)操作在将车辆停车入位的情况下等进行。即、在停车入位时,在车辆没有完全停止的状态下,例如,存在操作(原地换挡)成“在前进行驶中,D挡→N挡→R挡”、在“后退行驶中,R挡→N挡→D挡”的情况。
另外,在农业用车辆、建筑用车辆等作业用车辆中,在作业中频繁地进行前进和后退的切换,但是,存在这样的行进方向的切换通过将变速杆向与该时刻的车辆的行驶方向相反的方向的选择位置操作(梭式换挡)来进行的情况。在这样的情况下,若不加改变地调节为与该变速杆被操作的位置(操作位置)对应的变速级、变速比,且连接与该操作位置对应的离合器,则像急减速、轮胎抱死、发动机停止等那样,车辆的举动急剧变化,或在明显的情况下,存在传动轴折损、变速装置内部破损、离合器破裂这样的车辆、变速装置损伤的可能性。
鉴于这样的情况,日本特开2007-309435号公报中,记载了通过将环型无级变速机和行星齿轮式变速机组合的无级变速装置,在像上述那样,防止在变速杆被操作到与该时刻的车辆的行驶方向相反的方向的选择位置的情况下,车辆的举动急剧变化或该车辆、变速装置损伤的技术。具体地说,记载了在变速杆被操作到与该时刻的行驶方向相反的方向的选择位置的情况下,维持将无级变速装置的速度比暂时维持在与该时刻的行驶状态相应的值的状态,将离合器装置连接,将该速度比调节为能够实现车辆的停止状态的值的技术。
然而,在该文献记载的无级变速装置中,没有考虑在变速杆被操作到与该时刻的车辆的行驶方向相反的方向的选择位置的状态下,切断离合器装置的连接的情况。例如,在农业用车辆、建筑用车辆等作业用车辆中,存在在驾驶者期望向反方向的行驶,而将变速杆向与该时刻的行驶方向相反的方向操作的状态下,为了尽早实现向反方向的行驶或者期望向其反方向的加速而踩下加速器踏板的情况。驾驶者期望使车辆迅速地停止,且迅速向反方向进行加速而频繁地进行这样的操作(梭式换挡)。在进行这样的操作的情况下,在该文献记载的无级变速装置中,由于不受车辆的行驶速度的影响而维持离合器装置被连接的状态,所以,存在车辆向与变速杆的选择方向相反的方向(与驾驶者期望的方向相反的方向)短暂持续高速行驶的可能性。因此,存在不能实现按照驾驶者的期望的举动(迅速的停止和加速),导致作业效率降低的可能性。另外,这样的与驾驶者的期望相异的车辆的举动会给予驾驶者不协调感等,不能认为是好的举动。
日本特开2004-190809号公报中记载了在皮带式无级变速机中,为了在起步时防止皮带相对于皮带轮打滑,由与变速杆连结的原地换挡控制阀调节向前进离合器以及倒退离合器导入的油压,使这些离合器的连接圆滑的技术。另外,在专利第3924164号公报中,记载了在皮带式无级变速机中,在变速杆被操作到与该时刻的车辆的行驶方向相反的方向的选择位置的情况下,由原地换挡控制阀适当地限制皮带轮夹持皮带的力,防止该皮带相对于皮带轮打滑的技术。然而,在这些文献记载的无级变速机中,设置原地换挡控制阀使得零件数量增大,且构造以及控制变得复杂,存在确保可靠性变得麻烦的可能性。
在日本特开2006-300268号公报以及日本特开2007-187288号公报中,记载了在建筑用车辆、农业用车辆中使用具备维持使输入轴向一方向旋转的状态而使输出轴的旋转状态停止的所谓的隔着齿轮中立(GN)状态,将该输出轴的旋转状态向正转、反转切换的模式的无级变速装置的技术。在日本特开2006-300268号公报中,记载了在能够实现这样的齿轮中立状态的无级变速装置中,通过设置前后进切换机构,使后退侧的速度比的变动幅度(变速幅度)与前进侧一起增大的技术。另外,在日本特开2007-187288号公报中,记载了伴随着前倒退切换杆的操作,使应向与该操作方向对应的方向起步的环型无级变速机的变速比逐渐增速的技术。然而,在为这些文献记载的无级变速装置的情况下,没有考虑将变速杆向与该时刻的车辆的行驶方向相反的方向的选择位置操作(梭式换挡)的情况。因此,在进行这样的操作时,还是存在不能实现按照驾驶者的期望的举动(迅速的停止和加速)的可能性。
在先技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2007-309435号公报
专利文献2:日本特开2004-190809号公报
专利文献3:专利第3924164号公报
专利文献4:日本特开2006-300268号公报
专利文献5:日本特开2007-187288号公报
本发明借鉴了上述那样的情况,其目的在于,实现具备能够防止在变速杆被操作到与该时刻的车辆的行驶方向相反的方向的选择位置(进行原地换挡、梭式换挡)的情况下,车辆向与驾驶者期望的方向相反的方向持续高速行驶的构造的车辆用无级变速装置。
发明内容
本发明的车辆用无级变速装置与以往构造同样地,
具备
无级变速机构、
将多个齿轮组合而构成的齿轮式的差动机构、
切换这些无级变速机构和差动机构中的动力的传递路径的离合器装置、
切换这些无级变速机构、差动机构以及离合器装置的工作的控制器,
通过根据作为前述无级变速机构的输入侧和输出侧的比的变速比的调节,使构成前述差动机构的前述多个齿轮的相对的位移速度变化,能够维持着通过驱动源使输入轴向一方向旋转的状态而将输出轴的旋转状态隔着停止状态向正转以及反转转换。
另外,前述无级变速机构表示能够无阶段地调节其变速比的变速机,例如,环型无级变速机、皮带轮式无级变速机符合。另外,作为前述齿轮式的差动机构,例如,行星齿轮式变速机符合。再有,前述控制器能够利用发动机控制单元(ECU)等发动机电脑。
尤其是本发明的特征在于,前述控制器是除第一功能外,还具备第二功能,
所述第一功能为,在车辆的行驶中,在变速杆被操作到与该时刻的行驶方向相反的方向的选择位置的情况下,以将前述离合器装置连接的状态,使作为前述无级变速装置整体的输入侧和输出侧的比的速度比从与该时刻的行驶状态相应的值变化到能够实现前述停止状态的0,
所述第二功能为,在以前述变速杆被操作到与该时刻的行驶方向相反的方向的选择位置的状态行驶的车辆的行驶速度比规定速度快的情况下,将前述离合器装置的连接切断。
优选前述控制器在前述车辆的行驶速度比前述规定速度快的期间,维持将前述连接切断的状态,在前述车辆的行驶速度在前述规定速度以下的情况下,根据第一功能,将前述离合器装置连接,将作为无级变速装置整体的速度比调节到能够实现车辆的停止状态的0。
另外,本发明在前述无级变速机构为环型无级变速机的情况下,能够恰当地应用。具体地说,是环型无级变速机作为无级变速机构被使用的情况,所述环型无级变速机能够根据前述离合器装置的切断连接状态的切换进行低速模式(使减速比增大的模式)和高速模式(使减速比减小的模式)的切换,其中的低速模式是通过调节该环型无级变速机的变速比,使构成前述差动机构的多个齿轮的相对的位移速度变化,能够维持着通过前述驱动源使前述输入轴向一方向旋转的状态而将前述输出轴的旋转状态隔着停止状态向正转以及反转转换的模式,前述高速模式不改变前述输出轴的旋转状态,通过改变该环型无级变速机的变速比来改变作为前述无级变速装置整体的速度比,实现与前述低速模式相比减速比小的状态。
发明效果
根据本发明的车辆用无级变速装置,能够防止在变速杆被操作到与该时刻的车辆的行驶方向相反的方向的选择位置(进行原地换挡、梭式换挡)的情况下,车辆向与驾驶者期望的方向相反的方向持续高速行驶。由此,防止在这样的情况下,该车辆的举动急变化(急减速、轮胎抱死、发动机停止等)以及该车辆、变速装置的损伤(传动轴的损伤、变速装置内部的破损、离合器破裂等),能够安全且迅速地使该车辆减速、停止。
尤其是在本发明中,由于不存在为了得到这样的效果而像以往构造那样增大零件数量或使控制复杂,所以,还容易谋求确保可靠性。另外,由于不需要复杂的控制,所以,还能够防止产生控制干扰。再有,由于能够实现按照驾驶者的期望的举动,所以,能够防止以驾驶者的期望和车辆的举动不一致为起因的驾驶者的误操作。
附图说明
图1是表示本发明的实施方式的1例的无级变速装置的框图。
图2是表示装入本例的无级变速装置的油压回路的图。
图3是表示作为无级变速装置整体的速度比和环型无级变速机的变速比的关系的1例的线图。
图4是表示成为本例的特征的动作的流程图。
图5是表示车辆的行驶速度和变速杆的操作位置及离合器的切断连接状态的关系的线图。
具体实施方式
图1~图5是表示本发明的实施方式。在本例中,作为无级变速机构采用环型无级变速机4,作为齿轮式的差动机构采用行星齿轮式变速机5,通过将它们组合,构成能够实现维持使输入轴3旋转的状态而使输出轴9停止的所谓的无限大的变速比(齿轮中立(GN)状态、速度比0的状态)的无级变速装置。另外,作为无级变速机构,除此之外还能够列举出皮带轮式无级变速机等。另外,作为差动机构,不论单小齿轮式,还是双小齿轮式,都能够以单体使用1个行星齿轮式变速机,也可以将多个行星齿轮式变速机组合来使用。
图1是表示本例的无级变速装置的框图。另外,图2是表示用于控制本例的无级变速装置的油压回路。在本例的情况下,构成为使这样的无级变速装置的速度比在变速杆被操作到与该时刻的行驶方向相反的方向的选择位置的情况下按照预先设定的条件变化。
发动机1的输出经缓冲器2被输入输入轴3。传递到该输入轴3的动力直接或经环型无级变速机4向行星齿轮式变速机5传递。而且,该行星齿轮式变速机5的构成部件的差动成分经离合器装置6(在图2中,作为低速用离合器7以及高速用离合器8来表示)被取出到输出轴9。另外,环型无级变速机4具备输入侧盘10、输出侧盘11、多个动力辊12、分别相当于支撑部件的多个耳轴(图示省略)、执行器13(参见图2)、推压装置14、变速比控制单元15。
输入侧盘10以及输出侧盘11相互同心且相对旋转自由地被配置。另外,动力辊12分别夹持在相互相向的输入侧以及输出侧盘10、11的内侧面彼此之间,在这些输入侧以及输出侧盘10、11之间传递动力(力、扭矩)。耳轴分别旋转自由地支撑动力辊12。执行器13是油压式的执行器,是使支撑了动力辊12的每一个的耳轴向设置在各自的两端部的枢轴的轴方向位移,改变输入侧盘10和输出侧盘11之间的变速比的执行器。推压装置14是伴随着油压的导入,产生与该油压成比例的推压力的油压式的推压装置,将输入侧盘10和输出侧盘11向相互靠近的方向推压。变速比控制单元15为了使输入侧盘10和输出侧盘11之间的变速比成为所希望的值而控制执行器13的位移方向以及位移量。
在图示的例的情况下,变速比控制单元15由控制器16、根据来自该控制器16的控制信号被切换的步进马达17、负载压控制用电磁开闭阀18、模式切换控制用电磁开闭阀19(在图2中,作为低速离合器用电磁阀20、高速离合器用电磁阀21来表示)、由这些部件17~21切换工作状态的控制阀装置22构成。另外,作为控制器16,能够利用发动机控制单元(ECU)等发动机电脑。另外,图2所示的变速比控制阀23和推压力调整阀24相当于控制阀装置22。变速比控制阀23是控制油压向执行器13的供排的部件,低速离合器用电磁阀20以及高速离合器用电磁阀21分别是切换压力油的向低速用离合器7以及高速用离合器8的导入状态的部件。
从由从缓冲器2部分取出的动力驱动的油泵25排出的压力油被送入控制阀装置22以及推压装置14。即、从储油槽26(参见图2)吸引并由油泵25排出的压力油由推压力调整阀24调整为规定压。在本例的情况下,将分别设置在执行器13的油压室27a、27b的一对油压传感器28a、28b(图1中,作为油压传感器28来表示)的检测信号输入控制器16。而且,该控制器16根据由这些油压传感器28a、28b检测的油压室27a、27b的差压(与该差压对应的在环型无级变速机4通过的扭矩(通过扭矩))、由油温传感器29、输入侧旋转传感器30、输出侧旋转传感器31、输出轴旋转传感器32、加速器传感器33等检测的其它的状态量(变速比、油温、加速器开度、车速等),切换负载压控制用电磁开闭阀18的开闭状态。而且,根据该开闭状态的切换,调节推压力调整阀24的开阀压,将主管线34还有推压装置14产生的推压力限制在与运转状况相应的最佳的值。
由推压力调整阀24调整的压力油经手动油压切换阀35以及减压阀36、低速离合器用电磁阀20或高速离合器用电磁阀21被送入低速用离合器7或高速用离合器8的油压室内。低速用离合器7在实现使减速比增大(包括变速比无限大的齿轮中立(GN)状态)的低速模式时被连接,且在实现使减速比减小的高速模式时将连接切断。与此相对,高速用离合器8在实现低速模式时将连接切断,且在实现高速模式时被连接。另外,低速离合器用电磁阀20和高速离合器用电磁阀21的切换(开闭)由控制器16控制。
图3是表示环型无级变速机4的变速比(增速比)和作为无级变速装置整体的速度比(增速比)的关系的1例。例如,在低速用离合器7被连接,高速用离合器8的连接被切断的低速模式中,如实线α所示,越使环型无级变速机4的变速比从能够实现齿轮中立状态的值(GN值)减速,越使作为无级变速装置整体的速度比从停止状态(速度比0的状态)向前进方向(+:正转方向)增速。另外,使环型无级变速机4的变速比越从GN值增速,越从停止状态向后退方向(-:反转方向)增速。另一方面,在高速用离合器8被连接,低速用离合器7的连接被切断的高速模式中,如实线β所示,越使环型无级变速机4的变速比增速,越使作为无级变速装置整体的速度比向前进方向(+正转方向)增速(实现比低速模式小的减速比的状态)。
另外,一般来说,“变速比”是减速比,“速度比”是增速比,“变速比”的倒数为“速度比”(“速度比”=1/“变速比”)。然而,在本发明的说明中,针对有关环型无级变速机的输入侧和输出侧之间的比,使用“变速比”的用语,针对有关无级变速装置整体的输入侧和输出侧之间的比,使用“速度比”的用语。其理由是为了便于明确是环型无级变速机的比,还是作为无级变速装置整体的比。因此,在本发明的说明中,“变速比”不一定与减速比对应,“速度比”不一定与增速比对应。
在装入有这样的无级变速装置的车辆中,根据从加速器踏板的操作(加速器开度)、车辆的行驶速度(车速)得到的该时刻的车辆的行驶状态(运转状况),由控制器16求出作为无级变速装置整体的最佳的速度比(目标速度比)。而且,根据应实现该目标速度比的控制器16的控制信号驱动步进马达17,切换变速比控制阀22,据此,将环型无级变速机4的变速比调节到与前述目标速度比对应的目标变速比。另外,与此同时,与作为无级变速装置整体的目标速度比相应地切换低速离合器用电磁阀20和高速离合器用电磁阀21,据此,切换低速用离合器7和高速用离合器8的切断连接状态,选择必要的行驶模式(低速模式或者高速模式)。通过这些,将无级变速装置的速度比调节到与该时刻的车辆的行驶状态相应的最佳的值(目标速度比)。
再有,在本例的情况下,使控制器16具有下述功能(第一功能),所述功能(第一功能)为,在车辆的行驶中,被设置在驾驶席的变速杆被操作到与该时刻的行驶方向相反的方向的选择位置的情况下,以将离合器装置6连接的状态,更具体地说是以在高速前进行驶中,使环型无级变速机4的变速比减速,从高速用离合器8向低速用离合器7进行离合器切换,将该低速用离合器7连接的状态、低速前进行驶中或者后退行驶中维持将低速用离合器7连接的状态,将无级变速装置的速度比从与该时刻的行驶状态相应的值变化到能够实现前述停止状态的0。另外,与此同时,使之还具有在像这样使作为无级变速装置整体的速度比变化到能够实现停止状态的0后,调节到与变速杆被操作的位置(操作位置)相应的值的功能,即、进行与该操作位置相应的(起步)变速控制的功能。
在变速杆被操作到前进位置(D挡、L挡)的状态下,在车辆前进行驶中,该变速杆被操作到后退位置(R挡)的情况下,使作为无级变速装置整体的速度比从与该时刻的前进行驶相应的值变化(减速)到能够实现停止状态的0。即、在高速用离合器8被连接的状态下,使环型无级变速机4的变速比向减速侧变化,在向低速用离合器7切换连接后,使之向增速侧变化。另一方面,在低速用离合器7被连接的状态下,使之原样向增速侧变化。接着,将应向后退方向起步的作为无级变速装置整体的速度比调节到与后退位置相应的值(向后退方向增速)。即、由于是低速用离合器7被连接的状态,所以,使环型无级变速机4的变速比向增速侧变化。
反之,在变速杆被操作到后退位置的状态下,在车辆后退行驶中,该变速杆被操作到前进位置的情况下,使作为无级变速装置整体的速度比从与该时刻的后退行驶相应的值变化(减速)到能够实现停止状态的0。即、由于是低速用离合器7被连接的状态,所以,使环型无级变速机4的变速比向减速侧变化。接着,将应向前进方向起步的作为无级变速装置整体的速度比调节到与前进位置相应的值(向前进方向增速)。即、由于是低速用离合器7被连接的状态,所以,使环型无级变速机4的变速比向减速侧变化。而且,根据需要,在向高速用离合器8切换连接后,使环型无级变速机4的变速比向增速侧变化,将作为无级变速装置整体的速度比调节到与前进位置相应的值(向前进方向)(实现比低速模式小的减速比的状态)。另外,由于针对这样的变速控制,已在日本特开2007-309435号公报中详细记载,所以,省略进一步的说明。
尤其是在本例的情况下,使控制器16具有补充上述那样的第一功能的下述功能。即、在本例的情况下,使控制器16具有第二功能,所述第二功能为,在变速杆被操作到与该时刻的行驶方向相反的方向的选择位置的状态的车辆的行驶速度比规定速度(例如,20km/h)快的情况下,将离合器装置6(低速用离合器7以及高速用离合器8)的连接切断,进一步,在规定的期间维持将连接切断的状态。
参照图4所示的流程图,说明控制器16的第二功能。另外,图4所示的流程图表示在原地换挡控制(基于第一功能的控制)中,例如伴随着驾驶者对加速器踏板的踩下等,车辆的行驶速度比规定速度(例如,20km/h)快的情况下的控制方法。另外,图4的流程图所示的作业在点火开关从ON到OFF期间反复(自动地)进行。
首先,控制器16在步骤1判定变速杆的选择位置是否为行驶位置(例如,D挡、L挡、R挡)。该判定例如根据检测变速杆的选择位置的位置开关37(参见图1)的检测信号进行。在步骤1中判定为变速杆的选择位置不是行驶位置,即、是非行驶位置(例如,P挡、N挡)的情况下,经过结束向开始返回。另一方面,在步骤1中判定为变速杆的选择位置是行驶位置的情况下,进入步骤2。
控制器16在步骤2判定车辆是否实质上在行驶中。该判定例如根据由输出轴旋转传感器32的检测信号得到的输出轴9的旋转速度进行。具体地说,例如,判定车辆的行驶速度是否在1km/h以上(车速≥1km/h)。在该步骤2判定为车辆不是在行驶中(停止中)的情况下,经过结束向开始返回。另一方面,在步骤2判定为车辆在行驶中的情况下,进入步骤3。
控制器16在步骤3中判定目前是否是原地换挡控制中(基于第一功能的运转中)。即、判定目前是否“变速杆被操作到与该时刻的行驶方向相反的方向的选择位置,且离合器装置6(图2中的低速用离合器7或者高速用离合器8)被连接的状态下,使作为无级变速装置整体的速度比从与该时刻的行驶状态相应的值变化到能够实现停止状态的0”。更具体地说,是通过目前是否进行日本特开2007-309435号公报的图3、图5等记载的变速控制来判定。在步骤3判定为目前不是原地换挡控制中的情况下,经过结束向开始返回。另一方面,在步骤3判定为目前是原地换挡控制中的情况下,进入步骤4。
控制器16在步骤4判定目前的车辆的行驶速度是否比规定速度(V1,例如20km/h)快。即、判定以在变速杆被操作到与该时刻的行驶方向相反的方向的选择位置的状态行驶的车辆的行驶速度是否比规定速度快。就该判定而言,例如,也能够利用输出轴旋转传感器32的检测信号来进行。在步骤4判定为车辆的行驶速度在规定速度以下(例如,20km/h以下)的情况下,进入步骤5。
控制器在步骤5原样使通常的原地换挡控制继续。在这种情况下,在通常的原地换挡控制中,变更环型无级变速机4的变速比(还有作为无级变速装置整体的速度比)的速度(变速速度)为成为安全且迅速地使车辆停止的速度而预先调节(谐调)(例如,使该变速速度成为与车辆的行驶速度相应的速度)。
另一方面,在步骤4判定为车辆的行驶速度比规定速度(例如,20km/h)快的情况下,进入步骤6,将离合器装置6(低速用离合器7以及高速用离合器8)的连接切断,且在规定的期间,维持切断的状态。即、在车辆的行驶速度到达规定速度(V1)以下前的期间,维持将离合器装置6(低速用离合器7以及高速用离合器8)的连接切断的状态。而且,在车辆的行驶速度到规定速度(V1)以下后,根据第一功能,将离合器装置6(低速用离合器7)连接,使作为无级变速装置整体的速度比从与该时刻的前进行驶相应的值变化(减速)到能够实现停止状态的0(执行原地换挡控制)。另外,切断离合器装置6(低速用离合器7以及高速用离合器8)的连接,通过从控制器16相对于低速离合器用电磁阀20以及高速离合器用电磁阀21(参见图2)输送进行将低速用离合器7以及高速用离合器8(参见图2)的连接切断(禁止连接)的内容的信号来进行。
根据本发明的车辆用无级变速装置,能够防止在变速杆被操作到与该时刻的车辆的行驶方向相反的方向的选择位置的情况下,即、进行原地换挡、梭式换挡的情况下,汽车向与驾驶者期望的方向相反的方向持续高速行驶。
即、在本发明的情况下,根据第一功能,例如在通过驾驶者欲尽早实现向反方向的行驶或者期望向其反方向的加速而增大加速器开度(踩下加速器踏板)等,使行驶中(减速中)的车辆的行驶速度比规定速度(例如,V1=20km/h)快的情况下,将在作为无级变速机构的环型无级变速机4和作为齿轮式的差动机构的行星齿轮式变速机3之间传递动力的离合器装置6(低速用离合器7以及高速用离合器8)的连接切断。据此,由于能够防止发动机1的驱动力进一步向车轮传递,所以,不会使车辆加速,而是减速,能够防止该车辆向与驾驶者期望的方向相反的方向持续高速行驶。
另外,在本发明的情况下,若车辆的行驶速度在规定速度(V1)以下,则能够根据第一功能,将离合器装置6(低速用离合器7)连接,将作为无级变速装置整体的速度比调节到能够实现车辆的停止状态的0。
因此,根据本发明的车辆用无级变速装置,在变速杆被操作到与该时刻的行驶方向相反的方向的选择位置的情况下,能够不会产生车辆的举动的急变化、损伤,安全且迅速地使该车辆减速、停止,进而,迅速地进行驾驶者期望的行驶。
而且,在本发明的情况下,由于还不存在像日本特开2004-190809号公报、专利第3924164号公报等记载的以往构造那样,零件数量增大或控制变得复杂的情况,所以,也容易谋求确保可靠性。另外,由于不需要复杂的控制,所以,还能够防止产生控制干扰。再有,由于能够实现按照驾驶者的期望的举动,所以,能够防止以驾驶者的期望和车辆的举动不一致为起因的驾驶者的误操作。
在实施本发明的车辆用无级变速装置的情况下,将离合器装置6(低速用离合器7以及高速用离合器8)的连接切断(不将离合器装置6连接)并不限于在原地换挡控制中车辆的行驶速度比规定速度快的情况。例如,在以由于驾驶者踩下加速器踏板、下坡行驶,使得车辆比规定速度快的行驶的状态,驾驶者将变速杆操作到与该时刻的车辆的行驶方向相反的方向的选择位置的情况下,不向原地换挡控制转移,而是立即将离合器装置6(低速用离合器7以及高速用离合器8)的连接切断。例如,如图5所示,在以车辆以比规定速度(V1)快的速度前进行驶(后退行驶)的状态,将变速杆从D挡经N挡操作到R挡(或者从R挡经N挡操作到D挡)的情况下,即使变速杆被操作到R挡(D挡),也与在图5的下层作为以往例用虚线表示的情况不同,不将离合器装置6(低速用离合器7以及高速用离合器8)连接。即、在本发明的情况下,如图5的下层用实线所示那样,在车辆的行驶速度到规定速度(V1)以下前的期间,维持将离合器装置6(低速用离合器7以及高速用离合器8)的连接切断的状态,在车辆的行驶速度到规定速度(V1)以下后,将离合器装置6(低速用离合器7)连接,使作为无级变速装置整体的速度比从与该时刻的前进行驶相应的值变化(减速)到能够实现停止状态的0(执行原地换挡控制)。
另外,在实施本发明的车辆用无级变速装置的情况下,还能够以将离合器装置的连接切断的状态付与车辆减速力。作为像这样向车辆付与减速力的装置,能够利用驻车制动器、排气制动器等制动装置。在这种情况下,由于能够利用车辆已经具备的制动装置,所以,能够防止装置的成本增大。
另外,作为向车辆付与减速力的装置,也可以利用将通过付与减速力而得到的能量可再利用地积蓄的复生装置(例如,作为旋转力保存能量的飞轮、进行复生制动的电动马达)。在这种情况下,在变速杆被操作到与该时刻的车辆的行驶方向相反的方向的选择位置(进行原地换挡、梭式换挡)的情况下,能够进行迅速的减速。另外,在作为付与减速力的装置,使用将通过付与减速力而得到的能量可再利用地积蓄的复生装置的情况下,能够将该减速能量作为在变化到能够实现停止状态的0后,向与变速杆的操作位置相同的方向起步(加速)时的驱动动力来利用,能够谋求降低燃料消耗量(节能化)。
另外,也可以根据必要,具备切换无级变速装置的输出轴的旋转方向的前后进切换机构(例如,前进离合器、后退离合器)。在这种情况下,以车辆的速度为0的状态(齿轮中立状态)进行该前后进切换机构的切换(离合器的切断连接)。通过设置该前后进切换机构,能够利用能够实现齿轮中立(GN)的构造,使后退侧的速度比的变动幅度(变速幅度)与前进侧一起增大。
符号说明
1:发动机;2:缓冲器;3:输入轴;4:环型无级变速机;5:行星齿轮式变速机;6:离合器装置;7:低速用离合器;8:高速用离合器;9:输出轴;10:输入侧盘;11:输出侧盘;12:动力辊;13:执行器;14:推压装置;15:变速比控制单元;16:控制器;17:步进马达;18:负载压控制用电磁开闭阀;19:模式切换控制用电磁开闭阀;20:低速离合器用电磁阀;21:高速离合器用电磁阀;22:控制阀装置;23:变速比控制阀;24:推压力调整阀;25:油泵;26:储油槽;27a、27b:油压室;28a、28b:油压传感器;29:油温传感器;30:输入侧旋转传感器;31:输出侧旋转传感器;32:输出轴旋转传感器;33:加速器传感器;34:主管线;35:手动油压切换阀;36:减压阀;37:位置开关。
Claims (3)
1.一种车辆用无级变速装置,所述车辆用无级变速装置具备
无级变速机构、
将多个齿轮组合而构成的齿轮式的差动机构、
切换这些无级变速机构和差动机构中的动力的传递路径的离合器装置、
切换这些无级变速机构、差动机构以及离合器装置的工作的控制器,
通过根据作为前述无级变速机构的输入侧和输出侧的比的变速比的调节,使构成前述差动机构的前述多个齿轮的相对的位移速度变化,能够维持着通过驱动源使输入轴向一方向旋转的状态而将输出轴的旋转状态隔着停止状态向正转以及反转转换,其特征在于,
前述控制器具备第一功能和第二功能,
所述第一功能为,在车辆的行驶中,在变速杆被操作到与该时刻的行驶方向相反的方向的选择位置的情况下,以将前述离合器装置连接的状态,使作为前述无级变速装置整体的输入侧和输出侧的比的速度比从与该时刻的行驶状态相应的值变化到能够实现前述停止状态的0,
所述第二功能为,在以前述变速杆被操作到与该时刻的行驶方向相反的方向的选择位置的状态行驶的车辆的行驶速度比规定速度快的情况下,将前述离合器装置的连接切断。
2.如权利要求1所述的车辆用无级变速装置,其特征在于,前述控制器在前述车辆的行驶速度比前述规定速度快的期间,维持将前述离合器装置的连接切断的状态,在前述车辆的行驶速度在前述规定速度以下的情况下,根据第一功能,将前述离合器装置连接,将作为无级变速装置整体的速度比调节到能够实现车辆的停止状态的0。
3.如权利要求1所述的车辆用无级变速装置,其特征在于,前述无级变速机构是环型无级变速机,该环型无级变速机能够根据前述离合器装置的切断连接状态的切换进行低速模式和高速模式的切换,其中的低速模式是通过调节该环型无级变速机的变速比,使构成前述差动机构的多个齿轮的相对的位移速度变化,能够维持着通过前述驱动源使前述输入轴向一方向旋转的状态而将前述输出轴的旋转状态隔着停止状态向正转以及反转转换的模式,前述高速模式是不改变前述输出轴的旋转状态,通过改变该环型无级变速机的变速比,来改变作为前述无级变速装置整体的速度比的模式。
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