CN105934611B - 无级变速器的控制装置 - Google Patents

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Abstract

一种无级变速器的控制装置，具备：将带(7)卷装在初级带轮(5)和次级带轮(6)之间来传递动力的无级变速机构(CVT)；具有泵叶轮(20)、涡轮(21)以及锁止离合器(2a)的液力变矩器(2)；根据行驶状态将锁止离合器(2a)控制为规定的联接状态并且将无级变速器控制为规定变速比的控制单元(10)。控制单元(10)在使锁止离合器(2a)从释放状态向联接状态过渡时，当发动机转速(Ne)与涡轮的转速即涡轮转速(Nt)的旋转差(ΔN)为规定旋转差(ΔN1)以下时，与持续基于过渡中的行驶状态所设定的无级变速机构(CVT)的变速比的控制的情况下的涡轮转速(Nt1)相比，以涡轮转速(Nt)接近发动机转速(Ne)的方式控制无级变速机构(CVT)的变速比。

Description

无级变速器的控制装置
技术领域
本发明涉及搭载于在发动机和无级变速机构之间具备液力变矩器的车辆的无级变速器的控制装置。
背景技术
目前，在专利文献1中，公开有在对液力变矩器的锁止离合器进行滑动控制时，根据流体的温度使锁止离合器的控制增益可变的技术。
然而，在滑动控制由于离合器的摩擦特性受到影响的情况下，即使根据温度变更控制增益，也难以实现适当的滑动控制。
本发明着眼于上述课题，其目的在于提供一种锁止离合器能够稳定地联接的无级变速器的控制装置。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：(日本)特开昭60-143267号公报
发明内容
为了实现上述目的，在本发明的无级变速器的控制装置中，具备：无级变速机构，其将带卷装在初级带轮和次级带轮之间来传递动力；液力变矩器，其设置在发动机和所述无级变速机构之间，并具有与所述发动机一体地旋转的泵叶轮、与所述无级变速器的输入轴一体地旋转的涡轮、将所述泵叶轮和所述涡轮连结的锁止离合器；控制单元，其根据行驶状态将所述锁止离合器控制为规定的联接状态，并且将所述无级变速器控制为规定变速比，在无级变速器的控制装置中，所述控制单元在使所述锁止离合器从释放状态向联接状态过渡时，当发动机转速与所述涡轮的转速即涡轮转速的旋转差为规定旋转差以下时，所述涡轮转速与持续基于所述过渡中的行驶状态所设定的所述无级变速机构的变速比的控制的情况下的涡轮转速相比，以接近发动机转速的方式控制所述无级变速机构的变速比。
即，由于在锁止离合器成为完全联接状态之前，涡轮转速接近发动机转速，因此，在锁止离合器完全联接时不会过度地降低发动机转速，能够尽快地抑制液力变矩器的扭矩放大作用。另外，通过抑制发动机转速的下降能够减轻发动机负荷并将锁止离合器从释放状态过渡到联接状态，即使存在摩擦系数上的偏差也能够稳定地向完全联接过渡。因此，能够抑制伴随前后加速度的变动等对驾驶者带来的不适感。
附图说明
图1是表示实施例1的无级变速器的控制装置的系统图。
图2是表示伴随锁止离合器联接的前后加速度及发动机转速与涡轮转速的关系的时间图。
图3是表示实施例1的锁止变速控制处理的流程图。
图4是表示实施例1的锁止变速控制处理的详细内容的说明图。
图5是实施例1的规定旋转差设定图。
图6是表示实施例1的涡轮转速修正量设定图。
图7是表示实施例1的在进行锁止变速控制处理的情况下的前后加速度G及发动机转速Ne与涡轮转速Nt的关系的时间图。
具体实施方式
实施例1
图1是表示实施例1的无级变速器的控制装置的系统图。实施例1的车辆具有：内燃机即发动机1、无级变速器、带式无级变速机构CVT，经由差速齿轮向驱动轮传递驱动力。无级变速器具有：液力变矩器2、油泵3、前进后退切换机构4、带式无级变速机构CVT。液力变矩器2具有：与发动机1连结并与驱动油泵3的驱动爪一体地旋转的泵叶轮20、与前进后退切换机构4的输入侧(带式无级变速机构CVT的输入轴)连接的涡轮21、能够与这些泵叶轮20和涡轮21一体地连结的锁止离合器2a。前进后退切换机构4由行星齿轮机构和多个离合器4a构成，根据离合器4a的联接状态来切换前进和后退。带式无级变速机构CVT具有：与前进后退切换机构4的输出侧(无级变速器的输入轴)联接的初级带轮5、与驱动轮一体地旋转的次级带轮6、卷绕在初级带轮5和次级带轮6之间并进行动力传递的带7。
控制组件10读取：来自通过驾驶者的操作选择档位的变速杆11的档位信号(以下，将档位信号分别记为P档、R档、N档、D档)、来自加速器踏板开度传感器12的加速器踏板开度信号(以下称为“APO”)、来自检测初级带轮5转速的初级带轮转速传感器13的初级转速信号Npri、来自检测次级带轮6转速的次级带轮转速传感器14的次级转速信号Nsec、来自检测发动机转速的发动机转速传感器15的发动机转速Ne。另外，在D档的情况下，初级转速信号Npri通过离合器4a的联接与涡轮转速一致，故而以下也记为涡轮转速Nt。
控制组件10控制与档位信号相对应的离合器4a的联接状态。具体地，当为P档或N档时离合器4a为释放状态，当为R档时以前进后退切换机构4进行反转输出的方式联接后退离合器(或制动器)，当为D档时以前进后退切换机构4一体地旋转而进行正转输出的方式联接前进离合器4a。另外，基于次级转速Nsec计算出车速VSP。在控制组件10内设定有与行驶状态相对应地能够实现最佳燃耗状态的变速图。基于该变速图并基于APO信号和车速VSP设定目标变速比(相当于规定变速比)。然后，基于目标变速比通过反馈控制来控制各个带轮的油压，并且基于初级转速信号Npri和次级转速信号Nsec检测实际变速比，以所设定的目标变速比与实际变速比一致的方式，反馈控制各个带轮的油压。
在此，在实施例1的构成中对联接锁止离合器2a时产生的课题进行说明。图2是表示起步后伴随锁止离合器联接的前后加速度G及发动机转速Ne与涡轮转速Nt的关系的时间图。
在时刻t1，当驾驶者从车辆停止状态踏下加速器踏板12，发动机转速Ne上升，同时发动机扭矩通过液力变矩器2被放大而传递到涡轮21，涡轮转速Nt也增大，从而车辆起步。
在时刻t2，当车速VSP上升而达到规定车速VSP1，出于燃耗改善的目的，锁止离合器2a的联接指令被输出，随着从锁止离合器2a的释放状态向联接状态的过渡，发动机转速Ne和涡轮转速Nt的旋转差ΔN渐渐变小。另外，在起步时带式无级变速机构CVT的变速比被设定为最低速(最Low)变速比，随着车速VSP的上升进行慢慢的向高速(High)侧的升档。因此，涡轮转速Nt的上升通过进行升档被抑制。
在时刻t3，当旋转差ΔN约为0，锁止离合器2a的联接结束。此时，若锁止离合器2a的摩擦材料中的静摩擦系数和动摩擦系数之间的差值上有偏差，则存在在锁止离合器2a传递的扭矩上产生变动，车辆的前后加速度G振动(不稳定振动)的问题。特别地，在涡轮转速Nt的上升由带式无级变速机构CVT的升档被抑制的情况中的锁止离合器2a的联接会导致朝着涡轮转速Nt减小发动机转速Ne，存在由于液力变矩器2的扭矩放大作用变动大并且发动机负荷增大，而振动的振幅变大的问题。
于是，在实施例1中，在锁止离合器2从释放状态向联接状态过渡时，与用通常的变速比控制控制变速比相比，导入以涡轮转速Nt接近发动机转速Ne的方式控制带式无级变速机构CVT的变速比的锁止变速控制处理。
图3是表示实施例1的锁止变速控制处理的流程图。
在步骤S1中，基于锁止离合器联接控制开始判定，判断是否满足起步后的锁止离合器2a的联接要求，在是(YES)的情况下移至步骤S2，在否(NO)的情况下结束本控制流程。锁止离合器联接控制基于车速VSP和加速器踏板开度APO开始。
在步骤S2中，判断旋转差ΔN(＝Ne-Nt)是否在规定转速ΔN1以下，在规定转速ΔN1以下的情况下移至步骤S3，在其以外的情况下反复本步骤。
在步骤S3中，执行锁止变速控制处理。在此，涡轮转速Nt由当前的车速VSP和变速比所确定，故而在获得期望的涡轮转速Nt时，通过将带式无级变速机构CVT控制成为根据当前的车速VSP和期望的涡轮转速Nt计算出的转速比G0而实现。在执行锁止变速控制处理期间设定目标变速比时，代替由通常的变速图所确定的规定变速比，而将变速比G0作为目标变速比控制各个带轮油压。
图4是表示实施例1的锁止变速控制处理详细内容的说明图。在该说明图中示出了从锁止离合器2a的联接指令被输出到锁止变速控制处理结束期间的发动机转速Ne和涡轮转速Nt的关系。
阶段p1示出了旋转差ΔN达到规定旋转差ΔN1的时间。该规定旋转差ΔN1对应于旋转差ΔN的变化速度d(ΔN)/dt被确定。图5是实施例1的规定旋转差设定图。如图5所示，变化速度d(ΔN)/dt越大，规定旋转差ΔN1被设定成为越小的值。在使锁止离合器2a从释放状态向联接状态过渡的情况下，由于旋转差ΔN向变小的方向变化，所以变化速度d(ΔN)/dt越到负侧，作为绝对值越大，且图5的横轴成为在图的右侧有零值的形状。
即，联接锁止离合器2a而使旋转差ΔN为0时，在旋转差ΔN的变化滞后时，由于直到锁止离合器2a的联接结束需要时间，所以将规定旋转差ΔN1设定为小值，而不使锁止变速控制处理从开始到结束的时间变得过长。另外，在旋转差ΔN慢慢减少时，发动机转速下降的变化速度也相对较小，故而即使与锁止变速控制处理变速比相比，以涡轮转速Nt接近发动机转速Ne的方式控制带式无级变速机构CVT的变速比的量变少，也可以减小液力变矩器2的扭矩放大作用的大变动及发动机负荷的增大，且车辆振动的幅度难以变大。另一方面，在旋转差ΔN快速减少时，若与滞后情况相同设定为规定旋转差ΔN1，由于锁止变速控制处理从开始到结束的时间变短，所以将规定旋转差ΔN1设定为比滞后情况大，从而能够确保锁止变速控制处理从开始到结束的时间。由此，即使旋转差ΔN快速地减少，由于与锁止变速控制处理变速比相比，能够以涡轮转速Nt充分地接近发动机转速Ne的方式控制带式无级变速机构CVT的变速比，所以能够减少液力变矩器2的扭矩放大作用的大变动或发动机负荷的增大，能够抑制车辆振动的振幅。
在阶段p2中，在旋转差ΔN为规定旋转差ΔN1以下之后，用预先设定的规定上升梯度设定使涡轮转速Nt上升的变速比。在此，规定上升梯度基于加速器踏板开度APO设定。图6是表示实施例1的涡轮转速修正量设定图。直到规定的低开度APO1为止，加速器踏板开度APO越大，设定越大的涡轮转速修正量Nx，成为大的上升梯度。由此，加速要求越强则越快速地将锁止离合器2a完全联接，从而对应驾驶者的加速要求。另外，在比规定开度APO2大的加速器踏板开度APO中，加速器踏板开度APO越大则设定越小的涡轮转速修正量Nx。这是由于在加速器踏板开度APO比规定开度APO2大时，发动机扭矩也被充分输出，伴随联接冲击的不适感小。
另外，在起步时，通过由上述的变速图所设定的规定变速比从最低速侧慢慢地向高速侧升档，实现了降低燃料消耗(参照图4中的虚线)。设定实现与该规定变速比相对应的涡轮转速Nt加上了涡轮转速修正量Nx的修正后涡轮转速Nt的变速比G0。
通过上述涡轮转速的修正，例如，亦存在将带式无级变速机构CVT的变速比维持为当前时刻的变速比(较低速侧的变速比)，且向高速侧的升档被禁止的情况，或向低速侧进行降档的情况。若在车速VSP上升的场景下将带式无级变速机构CVT的变速比进行升档，涡轮转速Nt减少，或上升被抑制。与此相对，通过使带式无级变速机构CVT的变速比为低速侧，随着车速VSP的上升也能够使涡轮转速Nt比用规定变速比进行控制的情况快速地上升。
在阶段p3中，旋转差ΔN不足规定旋转差ΔN2，被判断为锁止离合器2a就在完全联接之前，之后，使旋转差ΔN的变化率下降。由此，能够抑制由在完全联接时的无级变速机构CVT转速的骤变引起的惯性冲击。另外，规定旋转差ΔN2可以是固定值，也可以是通过变化速度d(ΔN)/dt越大设定成为越大的值，抑制伴随完全联接的联接冲击的构成。
在阶段p4中，在完全联接被确认之后，以当前涡轮转速Nt朝着与由当前时刻的车速VSP和加速器踏板开度APO所确定的规定变速比相对应的基准涡轮转速Nt1的方式控制变速比。此时，以当前涡轮转速Nt和基准涡轮转速Nt1的差值ΔNt的变化率成为预先设定的规定变化率的方式控制变速比。由此，抑制发动机转速Ne或涡轮转速Nt的骤变，从而实现稳定的加速状态。
图7是表示实施例1的在进行锁止变速控制处理的情况下的前后加速度G及发动机转速Ne与涡轮转速Nt的关系的时间图。
在时刻t11，当驾驶者从车辆停止状态踏下加速器踏板12，发动机转速Ne上升，同时发动机扭矩通过液力变矩器2被放大而传递到涡轮21，涡轮转速Nt也增大，从而车辆起步。
在时刻t12，当车速VSP上升而达到规定车速VSP1，锁止离合器2a的联接指令被输出，随着锁止离合器2a的从释放状态向联接状态的过渡，发动机转速Ne和涡轮转速Nt的旋转差ΔN渐渐变小。
在时刻t13，当旋转差ΔN为规定旋转差ΔN1以下，锁止变速控制开始，涡轮转速Nt朝着发动机转速Ne上升。换言之，从时刻t13到时刻t14之间，以比涡轮转速Nt接近发动机转速Ne的速度快的速度，涡轮转速Nt接近发动机转速Ne。由此，液力变矩器2的扭矩放大作用被减轻，并且，通过减轻发动机负荷，从而抑制发动机转速Ne被减小的情况。
在时刻t14，当锁止离合器2a完全联接，之后朝着基准涡轮转速Nt1被变速控制，当在时刻t15涡轮转速Nt达到基准涡轮转速Nt1，结束锁止变速控制处理，向通常的变速控制过渡。
由此，能够顺畅地联接锁止离合器2a，并且即使在锁止离合器2a的摩擦材料中的静摩擦系数和动摩擦系数之间的差值上有偏差，也能够抑制锁止离合器2a传递的扭矩的变动，抑制车辆前后加速度G的振动。
如以上说明，实施例中可以得到在下述列举的作用效果。
(1)无级变速器的控制装置具备：发动机1；带式无级变速机构CVT，其将带7卷装在初级带轮5和次级带轮6之间来传递动力；液力变矩器2，其设置在发动机1和带式无级变速机构CVT之间，并具有与发动机1一体地旋转的泵叶轮20、与带式无级变速机构CVT的输入轴一体地旋转的涡轮21、将泵叶轮20和涡轮21连结的锁止离合器2a；控制组件10(控制单元)，其根据行驶状态将锁止离合器2a控制为规定的联接状态并且将带式无级变速机构CVT控制为规定变速比；其中，控制组件10在使锁止离合器2a从释放状态向联接状态过渡时，当发动机转速Ne和涡轮转速Nt(涡轮21的转速)的旋转差ΔN为规定旋转差ΔN以下时，涡轮转速Nt与持续基于过渡中的行驶状态所设定的带式无级变速机构CVT的变速比的控制的情况下的涡轮转速Nt1相比，以接近发动机转速Ne的方式控制带式无级变速机构CVT的变速比。
因此，通过不会过度地降低发动机转速Ne而接近涡轮转速Nt，能够尽快地抑制液力变矩器2的扭矩放大作用。另外，能够抑制发动机转速Ne的下降而减轻发动机负荷，同时将锁止离合器2a从释放状态过渡到联接状态，即使在摩擦系数上存在偏差也能够稳定地过渡到完全联接。因此，能够抑制伴随前后加速度的变动等对驾驶者带来的不适感。另外，这样地，由于设定实现与该规定变速比相对应的涡轮转速Nt加上了涡轮转速修正量Nx的修正后涡轮转速Nt的变速比G0，所以与持续基于锁止离合器2a从释放状态向联接状态过渡中的行驶状态所设定的无级变速机构CVT的变速比的控制的情况下的涡轮转速相比，能够接近发动机转速。因此，即使为变速比的维持中、或为升档中、或为降档中，与持续各自的控制的情况相比，也能够使涡轮转速接近发动机转速。
(2)旋转差ΔN的变化速度d(ΔN)/dt越小，规定旋转差ΔN1设定成为越大的值。
因此，能够缩短直到锁止离合器2a联接结束的时间，并且抑制Ne和Nt的旋转角加速度的偏差，能够稳定地联接锁止离合器2a。

Claims (2)

1.一种无级变速器的控制装置，具备：
无级变速机构，其将带卷装在初级带轮和次级带轮之间来传递动力；
液力变矩器，其设置在发动机和所述无级变速机构之间，并具有与所述发动机一体地旋转的泵叶轮、与所述无级变速器的输入轴一体地旋转的涡轮、将所述泵叶轮和所述涡轮连结的锁止离合器；
控制单元，其根据行驶状态将所述锁止离合器控制为规定的联接状态，并且将所述无级变速器控制为规定变速比，其特征在于，
所述控制单元在使所述锁止离合器从释放状态向联接状态过渡时，当发动机转速与所述涡轮的转速即涡轮转速的旋转差为规定旋转差以下时，所述涡轮转速与持续基于所述过渡中的行驶状态所设定的所述无级变速机构的变速比的控制的情况下的涡轮转速相比，以接近发动机转速的方式控制所述无级变速机构的变速比，
当该旋转差不为规定旋转差以下时，持续基于所述过渡中的行驶状态所设定的所述无级变速机构的变速比的控制。
2.如权利要求1所述的无级变速器的控制装置，其中，
所述旋转差的变化速度越小，所述规定旋转差设定为越大的值。
CN201580005549.2A 2014-02-07 2015-01-07 无级变速器的控制装置 Active CN105934611B (zh)

Applications Claiming Priority (3)

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