CN106402377B - 带式无级变速器的带轮侧压控制装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供带式无级变速器的带轮侧压控制装置。如果车辆在低摩擦系数路面上转移至减速行驶状态，则带轮侧压控制单元使带轮侧压增加规定的增量，来抑制环形带的打滑，防止驱动轮锁定。驱动轮的锁定在减速行驶状态中的最初的制动时容易发生，如果在最初的制动时没有发生锁定，则在后续的制动力的增加时(制动踏板的踩踏增加时)发生锁定的可能性低。因此，如果在所述减速行驶状态中制动力计算单元检测到制动力的增加，则带轮侧压控制单元使带轮侧压的增量减小，由此能够在防止因环形带的打滑所导致的驱动轮的锁定的同时将带轮侧压的增加抑制在最小限度，能够降低产生带轮侧压的液压供给源的负荷。

Description

带式无级变速器的带轮侧压控制装置

技术领域

本发明涉及带式无级变速器的带轮侧压控制装置，其通过带轮侧压控制单元控制带式无级变速器的带轮侧压，所述带式无级变速器具备与驱动源连接的驱动带轮、与驱动轮连接的从动带轮、以及卷绕在所述驱动带轮和所述从动带轮上的环形带，将所述驱动源的驱动力变速后传递至所述驱动轮。

背景技术

在带式无级变速器的驱动带轮和从动带轮的带轮侧压的控制中，存在如下控制：用于增减带轮的槽宽以变更变速比的控制；和用于防止环形带与带轮之间的打滑的控制。由于随着环形带和带轮之间的传递扭矩的增加而产生环形带打滑，因此，用于防止环形带打滑的带轮侧压被控制为，在环形带的传递扭矩大时该带轮侧压大，在环形带的传递扭矩小时该带轮侧压小。

另外，当在摩擦系数小的路面上对驱动轮制动时，环形带相对于带轮打滑，驱动轮容易锁定，因此，与摩擦系数大的路面的情况相比，需要增大带轮侧压来抑制环形带打滑。可是，如果过度增大带轮侧压，则油泵这样的液压产生源的负荷增大，从而存在驱动油泵的发动机的燃料消耗量增加这样的问题。

因此，在下述专利文献1所记载的技术中，计算出为了在高摩擦系数路面上防止环形带打滑所需要的带轮侧压、和为了在低摩擦系数路面上防止环形带打滑所需要的带轮侧压，采用两个带轮侧压中较大的一方，由此，在防止环形带打滑的同时实现了液压产生源的负荷的降低。

专利文献1：日本特开2013-127287号公报

另外，当驾驶员在低摩擦系数路面的行驶中松开油门踏板并踩踏制动踏板时，驱动轮的锁定一般是在驾驶员最初踩踏制动踏板时发生的，如果在驾驶员最初踩踏制动踏板时驱动轮没有锁定，则即使驾驶员随后增加制动踏板的踩踏而提高制动力，也很少会发生锁定。

可是，在上述以往的技术中，在低摩擦系数路面上的行驶过程中通过松开油门踏板并踩踏制动踏板而从加速行驶状态转移至减速行驶状态，在计算为了在低摩擦系数路面上防止环形带打滑所需要的带轮侧压时，没有区别该减速行驶状态是油门踏板松开后的最初的制动踏板操作时的减速行驶状态、还是继最初的制动踏板操作之后的制动踏板的踩踏增加时的减速行驶状态，因此在制动踏板的踩踏增加时计算出的带轮侧压变得过大，可能没有充分发挥液压产生源的负荷降低效果。

发明内容

本发明是鉴于前述的情况而完成的，其目的在于，在低摩擦系数路面上的减速行驶时使带轮侧压增加来防止驱动轮的锁定的带轮侧压控制装置中，将带轮侧压的增加量抑制在必要的最小限度。

为了达成上述目的，根据技术方案1的发明，提出了一种带式无级变速器的带轮侧压控制装置，其通过带轮侧压控制单元控制带式无级变速器的带轮侧压，所述带式无级变速器具备与驱动源连接的驱动带轮、与驱动轮连接的从动带轮、以及卷绕在所述驱动带轮和所述从动带轮上的环形带，将所述驱动源的驱动力变速后传递至所述驱动轮，其特征在于，所述带式无级变速器的带轮侧压控制装置具备：检测路面摩擦系数的路面摩擦系数计算单元；和检测车辆的制动力的制动力计算单元，如果在所述路面摩擦系数计算单元检测出规定的值以下的路面摩擦系数的状态下车辆转移至减速行驶状态，则所述带轮侧压控制单元使带轮侧压增加规定的增量，并且，如果在所述减速行驶状态下所述制动力计算单元检测到制动力的增加，则所述带轮侧压控制单元减小带轮侧压的所述增量。

另外，根据技术方案2的发明，提出了一种带式无级变速器的带轮侧压控制装置，其特征在于，在技术方案1的结构的基础上，所述制动力计算单元所检测出的制动力的增加量越大，所述带轮侧压控制单元就使带轮侧压的所述增量的减小量越大。

另外，根据技术方案3的发明，提出了一种带式无级变速器的带轮侧压控制装置，其特征在于，在技术方案1或2的结构的基础上，如果所述制动力计算单元所检测出的制动力为零，则所述带轮侧压控制单元使带轮侧压的所述增量为零。

并且，实施方式的发动机E对应于本发明的驱动源。

根据技术方案1的结构，具备检测路面摩擦系数的路面摩擦系数计算单元、和检测车辆的制动力的制动力计算单元，如果在路面摩擦系数计算单元检测出规定的值以下的路面摩擦系数的状态下车辆转移至减速行驶状态，则带轮侧压控制单元使带轮侧压增加规定的增量，因此，即使是在驱动轮容易锁定的低摩擦系数路面上减速行驶时，也能够抑制环形带和带轮间的打滑，防止驱动轮锁定。

驱动轮的锁定在减速行驶状态中的最初的制动时容易发生，如果在最初的制动时没有发生锁定，则在后续的制动力的增加时(制动踏板的踩踏增加时)发生锁定的可能性低。因此，如果在所述减速行驶状态中制动力计算单元检测到制动力的增加(制动踏板的踩踏增加)，则带轮侧压控制单元使带轮侧压的增量减小，由此能够在防止因环形带的打滑所导致的驱动轮的锁定的同时将带轮侧压的增加抑制在最小限度，能够降低产生带轮侧压的液压供给源的负荷。

另外，根据技术方案2的结构，继最初的制动时之后的制动力增加时的制动力的增加量越大，则发生锁定的可能性越低，因此，制动力计算单元所检测出的制动力的增加量越大，带轮侧压控制单元就使带轮侧压的增量的减小量越大，由此能够将带轮侧压的增加抑制在必要的最小限度，进一步降低液压供给源的负荷。

另外，根据技术方案3的结构，如果制动力计算单元所检测出的制动力为零，则带轮侧压控制单元使带轮侧压的增量为零，因此，在发生锁定的可能性消失时，不仅能够快速结束带轮侧压的相加，进一步降低液压供给源的负荷，而且在接下来车辆从加速行驶状态转移至减速行驶状态时通过使带轮侧压增加规定的增量，能够抑制环形带与带轮之间的打滑，防止驱动轮锁定。

附图说明

图1是带式无级变速器和带轮侧压控制系统的框图。

图2是示出电子控制单元的电路结构的框图。

图3是最初制动时和踩踏增加时的特性的说明图。

图4是带轮侧压的增量的说明图。

图5是最初制动时和踩踏增加时的带轮侧压的增量的说明图。

图6是示出作用的一例的时序图。

标号说明

E：发动机(驱动源)；

M1：路面摩擦系数计算单元；

M2：制动力计算单元；

M3：带轮侧压控制单元；

T：带式无级变速器；

W：驱动轮；

36：驱动带轮；

37：从动带轮；

38：环形带。

具体实施方式

下面，基于图1～图6对本发明的实施方式进行说明。

首先，基于图1对带式无级变速器T的结构进行说明。发动机E的驱动力经由变矩器11、前进后退切换机构12、带式无级变速器T、减速器13、差速器D和左右的足轴14、14被传递至左右的驱动轮W、W。

变矩器11具备：泵叶轮17，其固定在与发动机E的曲轴15连接的前罩16上；涡轮19，其固定于输出轴18；定子23，其配置在泵叶轮17和涡轮19之间，且经由单向离合器20和定子轴21与外壳22连接；和锁止离合器24，其能够将前罩16和涡轮19直接连结。在锁止离合器24解除接合的状态下，曲轴15的驱动力通过在泵叶轮17、涡轮19和定子23之间循环的工作流体进行扭矩放大后传递至输出轴18，在锁止离合器24接合的状态下，曲轴15的驱动力被直接传递至输出轴18。

前进后退切换机构12由双小齿轮型的行星齿轮机构25、前进挡离合器26和倒挡制动器27构成。行星齿轮机构25具备太阳轮28、齿圈29、行星架30、以及多个内小齿轮31和外小齿轮32，所述多个内小齿轮31和外小齿轮32旋转自如地支承于行星架30并相互啮合，并且与太阳轮28和齿圈29啮合。带式无级变速器T的主轴34同轴地嵌合于输出轴18的外周，主轴34经由前进挡离合器26能够与输出轴18结合。另外，行星齿轮机构25的行星架30与主轴34连接，齿圈29经由倒挡制动器27能够与外壳22结合。

因此，在使前进后退切换机构12的前进挡离合器26接合时，变矩器11的输出轴18的旋转被直接传递至带式无级变速器T的主轴34而确立前进变速挡。另外，当前进后退切换机构12的倒挡制动器27接合而将行星架30与外壳22结合在一起时，变矩器11的输出轴18的旋转被减速，并且变为反向旋转并传递至带式无级变速器T的主轴34而确立后退变速挡。

带式无级变速器T由以下部分构成：设于主轴34上的驱动带轮36；设于副轴35上的从动带轮37；以及卷绕在驱动带轮36和从动带轮37上的环形带38。驱动带轮36具备固定侧带轮半体39和可动侧带轮半体40，通过控制向带轮油室41供给的液压，能够控制槽宽。另外，从动带轮37具备固定侧带轮半体42和可动侧带轮半体43，通过控制向带轮油室44供给的液压，能够控制槽宽。因此，通过使对驱动带轮36和从动带轮37的带轮油室41、44供给的液压变化，能够无级地控制变速比，并且能够防止驱动带轮36和从动带轮37与环形带38之间的打滑。

减速器13具备：固定设置在带式无级变速器T的副轴35上的第1减速齿轮45；固定设置在减速轴46上且与第1减速齿轮45啮合的第2减速齿轮47；以及固定设置在减速轴46上的最终传动齿轮48，最终传动齿轮48与固定设置在差速器D的壳体上的最终从动齿轮49啮合。

发动机E的曲轴15和油泵50经由驱动链轮51、环状链条52和从动链轮53而连接。油泵50喷出的油被作为工作油供给至变矩器11、前进挡离合器26、倒挡制动器27、带轮油室41、44等，并且被作为润滑油供给至被润滑部。

通过制动踏板54的操作而工作从而产生制动液压的主缸55与对左右的驱动轮W、W进行制动的制动钳56、56和对左右的从动轮(未图示)进行制动的制动钳(未图示)连接。

驱动轮W、W的转速由驱动轮转速传感器Sa、Sa检测，从动轮(未图示)的转速由从动轮转速传感器Sb、Sb检测。主缸55所产生的被供给至驱动轮W、W的制动钳56、56的制动液压由制动液压传感器Sc检测。另外，被驾驶员操作的油门踏板57的开度由油门踏板开度传感器Sd检测。

在带式无级变速器T中，通过增加对驱动带轮36的带轮油室41供给的液压而使可动侧带轮半体40接近固定侧带轮半体39，并且减少对从动带轮37的带轮油室44供给的液压而使可动侧带轮半体43远离固定侧带轮半体42，由此，变速比向超速挡(OD)侧(变速器的输出转速高于输入转速的状态)连续地变化，相反，通过减少对驱动带轮36的带轮油室41供给的液压而使可动侧带轮半体40远离固定侧带轮半体39，并且增加对从动带轮37的带轮油室44供给的液压而使可动侧带轮半体43接近固定侧带轮半体42，由此，变速比向LOW侧连续地变化。

在带式无级变速器T的带轮侧压控制中，除了用于使上述的驱动带轮36和从动带轮37的槽宽变化来变更变速比的变速比控制外，还存在用于防止环形带38相对于驱动带轮36和从动带轮37打滑的防打滑控制。最终供给至驱动带轮36和从动带轮37的带轮油室41、44的液压为用于变速比控制的液压和用于防打滑控制的液压的合计值。

当使用于防打滑控制的带轮侧压增加时，驱动带轮36和从动带轮37与环形带38之间的摩擦力增加，防止了环形带38打滑，但是，带轮侧压的增加会导致油泵50的负荷增加，这成为驱动油泵50的发动机E的燃料消耗量增加的原因，因此，需要将带轮侧压抑制为可防止环形带38打滑的必要最小限度的大小。

图2是用于防打滑控制的驱动带轮36和从动带轮37与带轮侧压的控制系统的框图。执行用于防打滑的带轮侧压控制的电子控制单元U具备路面摩擦系数计算单元M1、制动力计算单元M2以及带轮侧压控制单元M3，在路面摩擦系数计算单元M1上连接有驱动轮转速传感器Sa、Sa和从动轮转速传感器Sb、Sb，在制动力计算单元M2上连接有制动液压传感器Sc，在带轮侧压控制单元M3上连接有油门踏板开度传感器Sd。

被输入驱动轮转速传感器Sa、Sa所检测出的驱动轮转速和从动轮转速传感器Sb、Sb所检测出的从动轮转速的路面摩擦系数计算单元M1检测车辆所行驶的路面的摩擦系数。路面摩擦系数的检测方法为公知的方法，通过比较驱动轮转速和从动轮转速来进行。例如在车辆加速行驶时，从动轮转速取决于车速而不取决于路面摩擦系数，在路面摩擦系数小的冰冻路或碎石道等上，路面摩擦系数减少，与此相应地，驱动轮W、W发生打滑，驱动轮转速相对于从动轮转速变大。因此，通过观测驱动轮转速相对于从动轮转速的偏差，能够检测出路面摩擦系数的大小。

或者，在路面摩擦系数小的路面上，驱动轮W、W的打滑和打滑结束是以较短的时间间隔反复进行的，与此相应地，车速(从动轮转速)细微地发生变动，因此，通过观测从动轮转速的变动，能够检测出路面摩擦系数的大小。

带轮侧压控制单元M3计算出用于防止环形带38打滑的必要的基本带轮侧压。环形带38的打滑随着在驱动带轮36及从动带轮37与环形带38之间传递的扭矩、即输入到带式无级变速器T中的输入扭矩的增加而产生，由于输入扭矩基本上追随油门踏板开度而变化，因此能够根据油门踏板开度传感器Sd所检测出的油门踏板开度计算出基本带轮侧压。

当路面摩擦系数计算单元M1检测出低摩擦系数路面时，如果驾驶员松开油门踏板57，则车辆由于发动机制动而转移至减速行驶状态，如果驾驶员踩踏制动踏板54，则驱动轮W、W被制动，车辆进一步减速。在这样的低摩擦系数路面上减速行驶时，从发动机E传递来的驱动扭矩和从驱动轮反向传递的惯性扭矩输入到带式无级变速器T中，因此在驱动带轮36和从动带轮37与环形带38之间产生打滑，驱动轮W、W容易锁定。

因此，当车辆在低摩擦系数路面上转移至减速行驶状态时，带轮侧压控制单元M3向液压控制电路发出将规定的侧压增量加上基本带轮侧压所得到的带轮侧压输出的指示，通过该相加得到的带轮侧压来防止环形带38打滑。当驾驶员在低摩擦系数路面的行驶中松开油门踏板57并踩踏制动踏板54时，驱动轮W、W的锁定一般是在驾驶员最初踩踏制动踏板54时发生的，如果在驾驶员最初踩踏制动踏板54时驱动轮W、W没有锁定，则即使驾驶员随后增加制动踏板54的踩踏而提高制动力，也很少会发生锁定(参照图3)。

另外，在本实施方式中，在制动力计算单元M2检测到制动踏板54的踩踏增加时，带轮侧压控制单元M3减小要加到基本带轮侧压上的侧压增量，由此，能够将车辆在低摩擦系数路面上转移至减速行驶时的带轮侧压的增量抑制在最小限度，在防止环形带38的打滑的同时将油泵50的负荷抑制在最小限度(参照图4)。

图5示出了带轮侧压的增量的变化，当在低摩擦系数路面上松开油门踏板57而通过发动机制动使车辆转移至减速行驶状态时，与油门踏板开度对应的基本增量被算出。如果在该状态下踩踏制动踏板54(最初的制动)，则基本增量被维持不变。然后，当驾驶员继最初的制动之后增加制动踏板54的踩踏时，对应于该踩踏增加量的增大，基本增量线性减小。

图6是示出带轮侧压的控制的一例的时序图，在时刻t1路面摩擦系数计算单元M1判定为低摩擦系数路面的状态下，带轮侧压控制单元M3所计算的带轮侧压被控制成追随油门踏板开度。在时刻t2油门踏板57被松开而转移至基于发动机制动的减速行驶状态时，带轮侧压控制单元M3将规定的侧压增量加到基本带轮侧压上。在继油门踏板57的松开操作之后的时刻t3，即使制动踏板54被踩踏而开始最初的制动，规定的侧压增量与基本带轮侧压的相加仍然保持原样进行。

在接下来的时刻t4进行制动踏板54的踩踏增加(第1次)时，所述侧压增量对应于该踩踏增加量而减小，然后，在时刻t5进行制动踏板54的踩踏增加(第2次)时，所述侧压增量对应于该踩踏增加量而进一步减小。然后，在时刻t6松开制动踏板54并踩踏油门踏板57时，侧压相加控制结束，恢复至与油门踏板开度对应的基本带轮侧压。

如上所述，根据本实施方式，如果在路面摩擦系数计算单元M1判定为低摩擦系数路面时车辆转移至减速行驶状态，则带轮侧压控制单元M3使带轮侧压增加规定的增量，因此，即使是驱动轮W、W容易锁定的低摩擦系数路面，也能够抑制带式无级变速器T的环形带38打滑，防止驱动轮W、W锁定，从而避免驱动带轮36、从动带轮37和环形带38的损伤。

另外，如果在减速行驶状态下制动力计算单元M2检测出了发生锁定的可能性低的制动踏板54的踩踏增加，则带轮侧压控制单元M3减小带轮侧压的增量，因此能够在防止因环形带38的打滑所导致的驱动轮W、W的锁定的同时将带轮侧压的增加抑制在最小限度，降低产生带轮侧压的油泵50的负荷，由此能够节省驱动油泵50的发动机E的燃料消耗量。

另外，踩踏增加时的制动力的增加量越大，发生锁定的可能性越低，因此，制动力计算单元M2所检测出的制动力的增加量越大，带轮侧压控制单元M3就使带轮侧压的增量的减小量越大，因此能够将带轮侧压的增加抑制在必要的最小限度，进一步降低油泵50的负荷。

另外，如果制动力计算单元M2所检测出的制动力为零，则带轮侧压控制单元M3使带轮侧压的增量为零，因此，在发生锁定的可能性消失时，不仅能够快速结束带轮侧压的相加，进一步降低油泵50的负荷，而且在接下来车辆从加速行驶状态转移至减速行驶状态时通过使带轮侧压增加规定的增量，能够抑制环形带38打滑，防止驱动轮W、W锁定。

以上，对本发明的实施方式进行了说明，但本发明能够在不脱离其要点的范围内进行各种设计变更。

例如，在实施方式中，根据制动液压传感器Sc的输出来检测驱动轮W、W的制动力的大小，但是，也可以根据制动踏板54的行程传感器的输出来进行检测。

另外，路面摩擦系数的检测方法和用于带轮的打滑控制的基本带轮侧压的计算方法不受实施方式限定。

Claims (3)

1.一种带式无级变速器的带轮侧压控制装置，其通过带轮侧压控制单元(M3)控制带式无级变速器(T)的带轮侧压，所述带式无级变速器(T)具备与驱动源(E)连接的驱动带轮(36)、与驱动轮(W)连接的从动带轮(37)、以及卷绕在所述驱动带轮(36)和所述从动带轮(37)上的环形带(38)，将所述驱动源(E)的驱动力变速后传递至所述驱动轮(W)，其特征在于，

所述带式无级变速器的带轮侧压控制装置具备：检测路面摩擦系数的路面摩擦系数计算单元(M1)；和检测车辆的制动力的制动力计算单元(M2)，

如果在所述路面摩擦系数计算单元(M1)检测出规定的值以下的路面摩擦系数的状态下车辆转移至减速行驶状态，则所述带轮侧压控制单元(M3)使带轮侧压增加规定的增量，并且，如果在所述减速行驶状态下所述制动力计算单元(M2)检测到制动力的增加，则所述带轮侧压控制单元(M3)减小带轮侧压的所述增量。

2.根据权利要求1所述的带式无级变速器的带轮侧压控制装置，其特征在于，

所述制动力计算单元(M2)所检测出的制动力的增加量越大，所述带轮侧压控制单元(M3)就使带轮侧压的所述增量的减小量越大。

3.根据权利要求1或权利要求2所述的带式无级变速器的带轮侧压控制装置，其特征在于，

如果所述制动力计算单元(M2)所检测出的制动力为零，则所述带轮侧压控制单元(M3)使带轮侧压的所述增量为零。