CN104024701A - 无级变速器及无级变速器的控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种无级变速器及其控制方法。本发明的无级变速器具备：第一带轮，其具有第一固定带轮和第一可动带轮；第二带轮，其具有第二固定带轮和第二可动带轮；动力传递部件，其卷挂于第一带轮和第二带轮之间，且中，具备：指示压力算出部，其算出第一带轮的指示压力；行程速度算出部，其算出第一可动带轮的行程速度；油压算出部，其在从油室排出油的情况下，基于排出路径的流路阻力和行程速度算出因流路阻力而相对于指示压力增加的第一带轮油室的油压增量，另外，具备修正部，其在从第一带轮油室排出油的情况下，从基于目标变速比及输入扭矩的第一带轮压力减去油压增量，修正第一带轮的指示压力。

Description

无级变速器及无级变速器的控制方法

技术领域

本发明涉及无级变速器及无级变速器的控制方法。

背景技术

在JP2000－81124A中公开有可变更可动带轮的移动速度的无级变速器。

在从油室排出油而使可动带轮移动的情况下，因排出路径的流路阻力，可动带轮的移动速度越大，带轮室的内压越高。

但是，在上述无级变速器中，在不考虑该点而从油室排出油使可动带轮移动的情况下，因排出路径的流路阻力而使带轮室的内压增加，妨碍可动带轮的移动。因此，存在实际变速比相对于目标变速比的追随性变差这样的问题点。

发明内容

本发明是为了解决这种问题而创立的，其目的在于改善实际变速比相对于目标变速比的追随性。

本发明第一方面的无级变速器，其具备：第一带轮，其具有第一固定带轮和第一可动带轮，第一可动带轮与第一固定带轮同轴地配置，通过向第一带轮油室给排油而沿轴向移动，由此变更与第一固定带轮之间形成的槽宽；第二带轮，其具有第二固定带轮和第二可动带轮，第二可动带轮与第二固定带轮同轴地配置，通过沿轴向移动，变更与第二固定带轮之间形成的槽宽；动力传递部件，其卷挂于第一带轮和第二带轮之间，其中，具备：指示压力算出装置，其算出第一带轮的指示压力；行程速度算出装置，其算出第一可动带轮沿轴向的移动速度即行程速度；油压算出装置，其在从第一带轮油室排出油的情况下，基于排出路径的流路阻力和行程速度算出因流路阻力而增加的第一带轮油室的油压增量，指示压力算出装置在从第一带轮油室排出油的情况下，从基于目标变速比及输入扭矩算出的第一带轮压力减去油压增量，算出第一带轮的指示压力。

本发明第二方面的无级变速器的控制方法，其控制无级变速器，该无级变速器具备：第一带轮，其具有第一固定带轮和第一可动带轮，第一可动带轮与第一固定带轮同轴地配置，通过向第一带轮油室给排油而沿轴向移动，由此变更与第一固定带轮之间形成的槽宽；第二带轮，其具有第二固定带轮和第二可动带轮，第二可动带轮与第二固定带轮同轴地配置，通过沿轴向移动，变更与第二固定带轮之间形成的槽宽；动力传递部件，其卷挂于第一带轮和第二带轮之间，其中，控制方法算出第一带轮沿轴向的移动速度即行程速度，在从第一带轮油室排出油的情况下，基于排出路径的流路阻力和行程速度算出因流路阻力而增加的第一带轮油室的油压增量，在从第一带轮油室排出油的情况下，从基于目标变速比及来自驱动源的输入扭矩算出的第一带轮压力减去油压增量，算出第一带轮的指示压力。

根据上述方面，通过在从油室排出油的情况下形成减少油室的油压增量的带轮指示压力，能够改善实际变速比相对于目标变速比的追随性。

关于本发明的实施方式、本发明的优点，下面参照附图进行详细说明。

附图说明

图1是本实施方式的V型带式无级变速器的概略构成图；

图2是说明本实施方式的初级带轮压力的算出方法的流程图；

图3是说明修正本实施方式的初级带轮压力的指示压力的修正控制的流程图。

具体实施方式

使用图1对本发明实施方式的构成进行说明。图1是本实施方式的V型带式无级变速器的概略构成图。另外，在以下的说明中，“变速比”是V型带式无级变速器(以下称为无级变速器)的输入转速除以输出转速得到的值。因此，变速比越小，无级变速器越偏向高速侧。

无级变速器1具备初级带轮2、次级带轮3、带4、油压控制单元5、控制单元6。

初级带轮2具备与输入轴15一体旋转的固定圆锥板2a、和与固定圆锥板2a相对配置并形成V形带轮槽的可动圆锥板2b。可动圆锥板2b通过向初级带轮缸室2c给排初级带轮压力，沿着轴向位移。初级带轮2经由液力变矩器(未图示)、输入轴15等传递由发动机(未图示)等驱动源产生的旋转。

次级带轮3具备与输出轴16一体旋转的固定圆锥板3a、和与固定圆锥板3a相对配置并形成V形带轮槽的可动圆锥板3b。可动圆锥板3b通过向次级带轮缸室3c给排次级带轮压力，沿着轴向位移。次级带轮3通过带4从初级带轮2传递旋转。传递到次级带轮3的旋转经由输出轴16、差动器(未图示)等向驱动轮(未图示)传递。

带4卷挂于初级带轮2和次级带轮3之间，将初级带轮2的旋转向次级带轮3传递。

油压控制单元5具备调节阀7和减压阀8。

调节阀7具备对由油压泵9喷出的油压进行调压的电磁线圈10。调节阀7根据来自控制单元6的指令(例如，负载信号等)使电磁线圈10动作，由此将从油压泵9喷出的油的压力调压成与运转状态对应的规定的管路压力。将管路压力作为次级带轮压力向次级带轮缸室3c给排。

减压阀8具备对管路压力进行调压的电磁线圈11。减压阀8根据来自控制单元6的指令(例如，负载信号等)使电磁线圈11动作，由此将管路压力调压成与运转状态对应的规定的初级带轮压力。将初级带轮压力向初级带轮缸室2c给排。在从初级带轮缸室2c排出油压的情况下，初级带轮缸室2c和减压阀8的排液装置8a连通，形成排出路径。在减压阀8和初级带轮缸室2c之间形成有节流装置12，节流装置12对油的流动产生流路阻力。

控制单元6输出基于来自初级带轮转速传感器20的信号、来自次级带轮转速传感器21的信号等控制电磁线圈10、11的信号，控制初级带轮压力、及次级带轮压力。由此，无级变速器1的实际变速比追随目标变速比而变更。

接着，使用图2的流程图对初级带轮压力的算出方法进行说明。

在步骤S100中，控制单元6基于加速踏板开度、发动机扭矩(输入扭矩)等信号算出目标变速比。

在步骤S101中，控制单元6基于来自初级带轮转速传感器20的信号算出初级带轮转速Np，基于来自次级带轮转速传感器21的信号算出次级带轮转速Ns。

在步骤S102中，控制单元6基于初级带轮转速Np及次级带轮转速Ns算出变速比ip、及变速比变化量ip’。变速比变化量ip’是单位时间的变速比的变化量，使用在前次的控制的步骤S101算出的初级带轮转速Np及次级带轮转速Ns等算出。

在步骤S103中，控制单元6基于式(1)算出初级带轮2的可动圆锥板2b的行程速度x_p。

(式1)

$x_p=-2\tan \left(f\right)\frac{\{2(1-\mathrm{ip})R_p^2-\mathrm{\π}{\mathrm{CR}}_p\}{\mathrm{ip}}^{\′}}{\{2{(1-\mathrm{ip})}^2{R}_p+\mathrm{\πC}(1+\mathrm{ip})\}}---\left(1\right)$

f为初级带轮2的滑轮角。R_p为初级带轮2和带4的接触半径，基于式(2)算出。C为初级带轮2和次级带轮3的轴间距离。

(式2)

$R_p=\frac{-b+\sqrt{b^2-4\mathrm{ac}}}{2a}---\left(2\right)$

a、b、c是式(3)所示的值。

(式3)

a=(1-ip)²

b=πC(1+ip)

c=-LC+2C²  (3)

L是带4的长度。

在步骤S104中，控制单元6根据式(4)所示的初级带轮缸室2c的油的流量变化量Q_p、和式(5)所示的从减压阀8的排液装置8a排出的油的流量Q_v，算出从式(6)所示的初级带轮缸室2c排出油的情况下的节流装置12前后的压力差(P₁－P₂)。流量变化量Q_p和流量Q_v相等。

(式4)

Q_p=A_px_p  (4)

(式5)

$Q_v={\mathrm{cA}}_{\mathrm{orf}}\sqrt{\frac{2}{r}(p_1-p_2)}---\left(5\right)$

(式6)

$p_1-p_2=\frac{r}{2}{\left(\frac{A_p{x}_p}{{\mathrm{cA}}_{\mathrm{orf}}}\right)}^2---\left(6\right)$

A_p是初级带轮2的可动圆锥板2b的受压力面积。c是流量系数。A_orf是节流装置12的节流面积。r是油的密度。P₁是比节流装置12靠初级带轮2侧的压力。P₂是比节流装置12靠排液装置8a侧的压力，是初级带轮压力的指示压力。

节流装置12前后的压力差(P₁－P₂)为与节流装置12的流路阻力、初级带轮2的可动圆锥板2b的行程速度x_p对应的初级带轮缸室2c的内压的增量。初级带轮缸室2c的内压的增量随着行程速度x_p的增大而增大。因此，在步骤S105中，控制单元6从基于加速踏板开度、发动机扭矩等算出的初级带轮压力(第一带轮压力)减去初级带轮缸室2c的内压的增量，算出初级带轮压力的指示压力。

通过根据算出的初级带轮压力的指示压力控制减压阀8，初级带轮压力迅速降低，能够改善实际变速比相对于目标变速比的追随性。

接下来，使用图3的流程图对修正使用图2说明了的初级带轮压力的指示压力的修正控制进行说明。

在步骤S200中，控制单元6基于来自初级带轮转速传感器20的信号算出初级带轮转速Np，基于来自次级带轮转速传感器21的信号算出次级带轮转速Ns。

在步骤S201中，控制单元6基于初级带轮转速Np和次级带轮转速Ns算出变速比ip、变速比变化量ip’。算出方法与步骤S101相同。

在步骤S202中，控制单元6判定是否为降档中。控制单元6在为降档中的情况下，进入步骤S203，在非降档中的情况下，进入步骤S214。

在步骤S203中，控制单元6基于式(1)算出初级带轮2的可动圆锥板2b的行程速度x_p。

在步骤S204中，控制单元6判定算出的行程速度x_p是否为第一规定值以上。控制单元6在行程速度x_p为第一规定值以上的情况下，进入步骤S205，在行程速度x_p比第一规定值小的情况下，进入步骤S207。第一规定值是预先设定的值，是在带4和初级带轮2之间不产生带滑移的情况下取得的值，例如为不产生带滑移的限界值。

若在初级带轮2和带4之间产生带滑移，则初级带轮转速Np增大，变速比ip增大。因基于式(1)算出行程速度x_p，故而若产生带滑移，则初级带轮2的可动圆锥板2b虽然未移动，但行程速度x_p变大，或可动圆锥板2b相对于初级带轮2的实际的移动量，行程速度x_p增大。

在步骤S205中，控制单元6将第一计时器的值更新。控制单元6在当前的第一计时器的值上加1。第一计时器的值作为初始值而设定为零，重置时返回零。

在步骤S206中，控制单元6比较第一计时器的值和第一规定时间。控制单元6判定第一计时器的值为第一规定时间、即行程速度x_p为第一规定值以上的状态是否继续了第一规定时间。控制单元6在第一计时器的值为第一规定时间的情况下，进入步骤S208，在第一计时器的值不为第一规定时间的情况下，返回步骤S200并反复进行上述控制。

在步骤S207中，控制单元6判定变速比ip是否为最高速时的变速比以上，且是否为最低速时的变速比以下。控制单元6在变速比ip为最高速时的变速比以上且为最低速时的变速比以下的情况下，判定变速比ip为通常取得的范围、即未产生带滑移，进入步骤214，在变速比ip比最高速时的变速比小，或比最低速时的变速比大的情况下，判定变速比ip不是通常取得的范围，产生带滑移，进入步骤S208。

若产生带滑移，则控制单元6可能误检测为式(6)所示的节流装置12前后的压力差(P₁－P₂)增加。若误检测，则初级带轮压力的指示压力降低。由此，初级带轮2对带4的夹持力减小，进一步产生带滑移。因此，在步骤S208中，控制单元6执行修正初级带轮压力的修正控制。具体而言，在初级带轮压力的指示压力上加上初级带轮缸室2c的内压的增量。

在步骤S209中，控制单元6基于式(1)算出初级带轮2的可动圆锥板2b的行程速度x_p。

在步骤S210中，控制单元6判定由步骤S209算出的行程速度x_p是否比第二规定值小。控制单元6在行程速度x_p比第二规定值小的情况下，进入步骤S211，在行程速度x_p为第二规定值以上的情况下，进入步骤S214。第二规定值是可判定带滑移收敛的值，比第一规定值小，被预先设定。

在步骤S211中，控制单元6将第二计时器的值更新。控制单元6在当前的第二计时器的值上加1。第二计时器的值作为初始值而设定为零，若重置则返回零。

在步骤S212中，控制单元6比较第二计时器的值和第二规定时间。控制单元6在第二计时器的值为第二规定时间的情况下，进入步骤S213，在第二计时器的值并非第二规定时间的情况下，返回步骤S208，反复进行上述控制。第二规定时间是通过继续行程速度x_p比第二规定值小的状态，判定带滑移收敛的时间，被预先设定。

在步骤S213中，控制单元6结束修正控制。

在步骤S214中，控制单元6将第一计时器及第二计时器重置。

对本发明的实施方式的效果进行说明。

基于降档中初级带轮2的可动圆锥板2b的行程速度x_p和节流装置12的流路阻力，算出初级带轮缸室2c的内压的增量，将从由加速踏板开度、发动机扭矩等算出的初级带轮压力减去增量的值作为初级带轮2的指示压力。由此，能够抑制降档中初级带轮缸室2c的油压上升，能够改善实际变速比相对于目标变速比的追随性，迅速执行变速。

若产生带滑移，则初级带轮压力的减少量增加，初级带轮2对带4的夹持力降低，可能进一步产生带滑移。

因此，在带4和初级带轮2之间产生带滑移的情况下，执行在初级带轮2的指示压力上加上初级带轮缸室2c的内压的增量的修正控制。由此，即使在产生带滑移的情况下，也能够抑制初级带轮压力的指示压力降低，能够进一步抑制带滑移产生。

在变速比并非通常取得的变速比的情况即变速比比最高速时的变速比小，或变速比比最低速的变速比大的情况下，判定产生带滑移，执行初级带轮压力的修正控制。由此，能够进一步抑制带滑移的产生。

在不产生带滑移的情况下，行程速度x_p比取得的第一规定值大的情况下，判定产生带滑移，执行修正控制。由此，能够进一步抑制带滑移的产生。

在带滑移收敛的情况下，通过结束修正控制，能够尽快将实际变速比变更到目标变速比，能够迅速地执行变速。

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应用例的一部分，并非将本发明的技术范围限定在上述实施方式的具体的结构的意思。

在上述实施方式中，对降档中的初级带轮压力的算出方法进行了说明，但不限于此，可用于排出油压而使带轮移动的情况。

作为动力传递部件，对使用带4的V型带4式无级变速器进行了说明，但动力传递部件也可以不是带4，而是链条等。

排出路径的流路阻力除了节流装置12的流路阻力外，也可以考虑排出路径和油的摩擦阻力等。

本申请基于在2011年12月13日在日本专利厅提出申请的特愿2011－271982主张优先权，该申请的全部的内容通过参照而引入本说明书中。

Claims (6)

1.一种无级变速器，其具备：

第一带轮，其具有第一固定带轮和第一可动带轮，所述第一可动带轮与所述第一固定带轮同轴地配置，通过向第一带轮油室给排油而沿轴向移动，由此变更与所述第一固定带轮之间形成的槽宽；

第二带轮，其具有第二固定带轮和第二可动带轮，所述第二可动带轮与所述第二固定带轮同轴地配置，通过沿轴向移动，变更与所述第二固定带轮之间形成的槽宽；

动力传递部件，其卷挂于所述第一带轮和所述第二带轮之间，其中，具备：

指示压力算出装置，其算出所述第一带轮的指示压力；

行程速度算出装置，其算出所述第一可动带轮沿轴向的移动速度即行程速度；

油压算出装置，其在从所述第一带轮油室排出所述油的情况下，基于排出路径的流路阻力和所述行程速度算出因所述流路阻力而增加的所述第一带轮油室的油压增量，

所述指示压力算出装置在从所述第一带轮油室排出所述油的情况下，从基于目标变速比及输入扭矩算出的第一带轮压力减去所述油压增量，算出所述第一带轮的指示压力。

2.如权利要求1所述的无级变速器，其中，具备：

第一转速检测装置，其检测所述第一带轮的第一转速；

第二转速检测装置，其检测所述第二带轮的第二转速；

变速比算出装置，其基于所述第一转速和所述第二转速算出变速比；

滑移判定装置，其判定所述动力传递部件在所述动力传递部件和所述第一带轮之间是否发生滑移；

修正装置，其在所述动力传递部件发生滑移的情况下，执行在所述第一带轮的指示压力上加上所述油压增量的修正控制，

所述行程速度算出装置基于所述变速比算出所述行程速度。

3.如权利要求2所述的无级变速器，其中，

所述修正装置在所述变速比比最高速时的变速比小的情况、或所述变速比比最低速时的变速比大的情况下，执行所述修正控制。

4.如权利要求2或3所述的无级变速器，其中，

所述修正装置在所述行程速度比所述动力传递部件不产生滑移时的速度大的情况下，执行所述修正控制。

5.如权利要求2～4中任一项所述的无级变速器，其中，

所述修正装置在执行了所述修正控制后，在判定所述动力传递部件的滑移已收敛的情况下，结束所述修正控制。

6.一种无级变速器的控制方法，其控制无级变速器，该无级变速器具备：

第一带轮，其具有第一固定带轮和第一可动带轮，所述第一可动带轮与所述第一固定带轮同轴地配置，通过向第一带轮油室给排油而沿轴向移动，由此变更与所述第一固定带轮之间形成的槽宽；

第二带轮，其具有第二固定带轮和第二可动带轮，所述第二可动带轮与所述第二固定带轮同轴地配置，通过沿轴向移动，变更与所述第二固定带轮之间形成的槽宽；

动力传递部件，其卷挂于所述第一带轮和所述第二带轮之间，其中，所述控制方法算出所述第一带轮沿轴向的移动速度即行程速度，

在从所述第一带轮油室排出所述油的情况下，基于排出路径的流路阻力和所述行程速度算出因所述流路阻力而增加的所述第一带轮油室的油压增量，

在从所述第一带轮油室排出所述油的情况下，从基于目标变速比及来自驱动源的输入扭矩算出的第一带轮压力减去所述油压增量，算出所述第一带轮的指示压力。