CN106687721B - 无级变速器及其控制方法 - Google Patents

Abstract

变速器控制器在向初级带轮及次级带轮供给的油压进行振动的情况下，使向次级带轮供给的油压上升，并且降低向初级带轮供给的油压，使变速机构变速到初级带轮的槽宽成为初级带轮的构造上可采取最大值的变速比即机械低挡变速比。

Description

无级变速器及其控制方法

技术领域

本发明涉及一种带式无级变速器，特别是涉及降低油压振动产生时的车身振动的技术。

背景技术

带式无级变速器通过油压变更带轮的槽宽，由此，无级地变更变速比。由于为这种结构，因此，当向带轮供给的油压由于一些原因而振动时，变速比变动且引起驱动力变化，从而车身振动。大多情况下，由于油泵构造、油路构造、阀的特性等原因引起油压的振动。

关于这一点，JP2005－121127A公开了如下的技术，即，在从油泵至带轮的油路连接蓄压器，且通过蓄压器吸收油压振动。

但是，在采用将蓄压器连接于油路中途的结构的情况下，因零件数量增加引起的成本增加和重量增加成为问题。

发明内容

本发明是鉴于这种技术课题而实现的，其目的在于，降低以油压振动为原因产生的车身振动。

根据本发明的某个方式，提供一种无级变速器，其中，具备：变速机构，其具有：可根据供给的油压分别变更槽宽的初级带轮及次级带轮、在所述初级带轮及所述次级带轮之间卷绕的带；控制单元，其在向所述初级带轮及所述次级带轮供给的油压振动的情况下，使向所述次级带轮供给的油压上升，并且降低向所述初级带轮供给的油压，使所述变速机构变速至所述初级带轮的槽宽成为所述初级带轮的构造上可采取最大值的变速比即机械低挡(mechanical low)变速比。

另外，根据本发明的另一方式，可提供与上述无级变速器对应的控制方法。

根据上述方式，在油压振动的情况下，变速机构变速至机械低挡变速比，因此，即使初级压振动，初级带轮的槽宽也不会变宽。即，变速机构的变速比向低挡侧的变化被限制。由此，变速机构的变速比变化变小，降低车身振动。

附图说明

图1是搭载有本发明实施方式的无级变速器的车辆的概略构成图；

图2是油压控制回路的局部概略构成图；

图3是变速图的一例；

图4是表示2－1变速许可区域的一例的图；

图5是表示车身振动降低控制的内容的流程图；

图6是表示进行车身振动降低控制的情形的时间图。

具体实施方式

以下，参照附图说明本发明的实施方式。另外，在以下的说明中，某个变速机构的“变速比”是该变速机构的输入转速除以该变速机构的输出转速而得到的值。

图1是搭载有本发明实施方式的无级变速器的车辆的概略构成图。该车辆具备发动机1作为动力源。发动机1的输出旋转经由液力变矩器2、第一齿轮组3、变速器4、第二齿轮组5、差速装置6向驱动轮7传递。在第二齿轮组5上设有驻车机构8，该驻车机构8在驻车时，将变速器4的输出轴机械性地锁定成不能旋转。

发动机1是汽油发动机、柴油发动机等内燃机。

液力变矩器2具备锁止离合器2a。当联接锁止离合器2a时，液力变矩器2的滑动消失，能够提高液力变矩器2的传递效率。

另外，车辆上设有：利用发动机1的动力的一部分进行驱动的油泵10、调整来自油泵10的油压并向变速器4的各部位供给的油压控制回路11、控制油压控制回路11的变速器控制器12。

变速器4是具备变速机构(variator)20、相对于变速机构20串联地设置的副变速机构30的无级变速器。“串联地设置”是指，在从发动机1到驱动轮7的动力传递路径上，将变速机构20和副变速机构30串联地设置。该例子中，将副变速机构30设于变速机构20的输出侧，但副变速机构30也可以设于变速机构20的输入侧。

变速机构20是具备初级带轮21、次级带轮22、在带轮21和22之间卷绕的带23的无级变速机构。带轮21、22分别具备：固定圆锥板21f、22f；以使滑轮面与固定圆锥板21f、22f对置的状态配置且在与固定圆锥板21f、22f之间形成槽的可动圆锥板21m、22m；设于可动圆锥板21m、22m的背面且使可动圆锥板21m、22m沿轴方向位移的油压缸21p、22p。另外，在初级带轮21的可动圆锥板21m的侧方设有限制可动圆锥板21m的位移的止动器25。

当调整向带轮21、22供给的油压(初级压Ppri及次级压Psec)时，带轮21、22夹持带23的力进行变化，变速机构20的扭矩容量(可传递的最大扭矩)进行变化，另外，槽宽进行变化，带23和各带轮21、22的接触半径进行变化，从而变速机构20的变速比进行无级变化。

副变速机构30是前进2级、后退1级的变速机构。副变速机构30具备：连结两个行星齿轮的行星齿轮架的拉维瑙型行星齿轮机构31和多个摩擦元件(低挡(Low)制动器32，高挡(High)离合器33，Rev制动器34)。通过调整向摩擦元件32～34的供给油压，变更摩擦元件32～34的联接状态，而变更副变速机构30的变速级。以下的说明中，副变速机构30的变速级为1速时表示为“变速器4为低速模式”，为2速时表示为“变速器4为高速模式”。

变速器控制器12利用CPU、由RAM、ROM构成的存储装置、输入输出接口、将它们相互连接的总线构成。

向变速器控制器12中经由输入输出接口输入来自：检测表示加速踏板的操作量的加速器开度APO的加速器开度传感器41、检测初级带轮21的转速即初级转速Npri的转速传感器42、检测车速VSP的车速传感器43、检测主压(line pressure)PL的油压传感器44、检测初级压Ppri的油压传感器45、检测次级压Psec的油压传感器46、检测变速杆的位置的断路开关47、检测次级带轮22的转速即次级转速Nsec的转速传感器48等的信号。

变速器控制器12的存储装置中储存有变速器4的变速控制程序、该变速控制程序中使用的变速图(图3)。变速器控制器12通过读出储存于存储装置的变速控制程序并由CPU执行，而对经由输入接口输入的信号实施规定的运算处理，设定向变速器4的各部位供给的油压的指示值，并将设定的指示值经由输入输出接口向油压控制回路11输出。

油压控制回路11由多个流路、多个油压控制阀构成。油压控制回路11基于来自变速器控制器12的指示值，控制多个油压控制阀，切换油压的供给路径并且生成与指示值相对应的油压，并将该油压向变速器4的各部位供给。由此，进行变速机构20的变速、副变速机构30的变速级的变更、各摩擦元件32～34的容量控制、锁止离合器2a的联接、释放。

图2表示油压控制回路11中与变速机构20的变速相关的某部分。

主压调压阀61是通过排放油泵10的排出压的一部分进行减压，而将主压PL调整成目标主压tPL的排放调压式的调压阀。

初级压调压阀62及次级压调压阀63是以主压PL为初始压，排放主压PL的一部分进行减压，由此，将初级压Ppri及次级压Psec分别调整成目标初级压tPpri及目标次级压tPsec的排放调压式的调压阀。

主压调压阀61、初级压调压阀62及次级压调压阀63分别具有用于使调压后的油压返回至调压阀，对以调压后的油压为目标的油压进行反馈控制的反馈回路61f、62f、63f。

通过这种结构，油压控制回路11能够以主压PL为初始压独立地调整初级压Ppri和次级压Psec。

图3表示变速图的一例。变速器控制器12参照该变速图的同时，根据车辆的运转状态(该实施方式下，车速VSP、初级转速Npri、加速器开度APO)，控制变速机构20及副变速机构30。

该变速图中，变速器4的动作点根据车速VSP和初级转速Npri定义。连结变速器4的动作点和变速图左下角的零点的线的倾斜度与变速器4的变速比(变速机构20的变速比乘以副变速机构30的变速比而得到的整体变速比，以下，称为“贯穿变速比”)对应。变速图与现有的带式无级变速器的变速图一样，按照每个加速器开度APO设定变速线，变速器4的变速随着根据加速器开度APO选择的变速线进行。

变速器4为低速模式时，变速器4能够在以变速机构20的变速比为最低挡(最Low)变速比而得到的低速模式最低挡线和以变速机构20的变速比为最高挡(最High)变速比而得到的低速模式最高挡线之间(图中A、B区域)进行变速。另一方面，变速器4为高速模式时，变速器4能够在以变速机构20的变速比为最低挡变速比而得到的高速模式最低挡线和以变速机构20的变速比为最高挡变速比而得到的高速模式最高挡线之间(图中B、C区域)进行变速。

此时，这里所说的最低挡变速比是根据变速图进行变速控制时使用的变速机构20的变速比范围的最大值。如后所述，变速机构20构造上可采用比最低挡变速比更低挡侧的变速比。

使副变速机构30从1速向2速进行升档的模式切换在作为目标的变速器4的动作点从B区域侧向C区域侧横切1－2变速线时执行。1－2变速线以大致重叠于低速模式最高挡线上的方式设定。

与之相对，使副变速机构30从2速向1速进行降档的模式切换在副变速机构30的变速级为2速的状态下大幅踏入加速踏板，且作为目标的变速器4的动作点进入图4所示的2－1变速许可区域时执行。

进而，变速器控制器12在使副变速机构30变速时，进行按照与副变速机构30的变速比变化的方向相反的方向变更变速机构20的变速比的协调变速。具体而言，变速器控制器12对应副变速机构30的惯性阶段使变速机构20进行变速，且在惯性阶段中，控制副变速机构30的联接侧摩擦元件或释放侧摩擦元件(低挡(Low)制动器32或高挡(High)离合器33)的容量，并使副变速机构30的输入转速(与副变速机构30的实际变速比对应)对应变速机构20的变速比变化连续地变化。由此，在协调变速中，抑制副变速机构30变速时的变速冲击，使贯穿变速比不产生高度差。

但是，初级压Ppri、次级压Psec由于各种主要原因而引起振动，这些油压振动时，引起变速机构20的变速比变化以及驱动力变化，成为车身振动的原因。

油压的振动由于油泵10的构造、油压控制回路11的油路的构造、调压阀61～63的特性等而引起，虽然不易精确地查明其原因，但即使引起这种油压的振动，如果以变速机构20的变速比变少的方式预先应对，则也可以降低这种车身振动。

在此，变速器控制器12在执行后述的车身振动降低处理，且油压进行振动的情况下，使次级压Psec上升，并且降低初级压Ppri，进行变速至初级带轮21的槽宽成为初级带轮21的构造上可采取最大值的变速比，本实施方式中为初级带轮21的可动圆锥板21m与止动器25抵接时的变速比(以下，称为“机械低挡变速比”)。当变速机构20的变速比到达机械低挡变速比时，可动圆锥板21m不能向远离固定圆锥板21f的方向位移，因此，能够抑制变速机构20的变速比向低挡侧变化。

另外，变速器控制器12从该状态进一步降低初级压Ppri，通过带23的张力，将可动圆锥板21m按压至止动器25，由此，也能抑制可动圆锥板21m向靠近固定圆锥板21f的方向的位移，也能抑制变速机构20的变速比向高挡侧变化。

图5是表示变速器控制器12执行的车身振动降低处理的内容的流程图。

据此，在步骤S11中，变速器控制器12判断是否检测到油压振动。变速器控制器12在例如主压PL的振幅超过规定值的状态继续规定时间的情况下判断为检测到油压振动。本实施方式中，基于主压PL检测油压振动，但也可以基于初级压Ppri、次级压Psec检测油压振动。变速器控制器12在检测到油压振动的情况下，将处理进入步骤S12，在未检测油压振动的情况下，结束处理。

在步骤S12中，变速器控制器12判断是否许可使变速机构20的变速比变速至机械低挡变速比。向机械低挡变速比的变速在例如变速机构20的变速比为最低挡变速比的情况下被许可。变速机构20的变速比是否为最低挡变速比也可以基于初级转速Npri与次级转速Nsec之比进行判断，也可以以对图3所示的变速图进行变速控制为前提，基于车速VSP和副变速机构30的变速级进行判断。

以变速机构20的变速比为最低挡变速比为许可条件是由于，能抑制使变速机构20的变速比变化至机械低挡变速比时的变速比变化量，且抑制驱动力变化给驾驶员造成的不适感。

在步骤S13中，变速器控制器12使目标次级压tPsec从为了维持变速机构20的当前的变速比(最低挡变速比)及扭矩容量(传递可能的扭矩)所需要的油压进一步上升，且使次级压Psec上升，并使变速机构20的变速比从最低挡变速比变化到机械低挡变速比。此时，变速器控制器12对应目标次级压tPsec的上升，降低目标初级压tPpri，并使初级压Ppri降低至带23开始滑动之前的压力(滑动临界压PPmin)。

在步骤S14中，变速器控制器12判断在步骤S13中从使目标次级压tPsec上升起是否经过规定时间。规定时间设定为，使目标次级压tPsec上升起，直到次级压Psec实际上升且变速机构20的变速比到达机械低挡变速比的时间。变速器控制器12反复进行步骤S14的判断，直到判断为经过了规定时间，如果判断为经过了规定时间，则将处理进入步骤S15。

在步骤S15中，变速器控制器12使目标初级压tPpri从滑动临界压PPmin进一步下降，在该例子中，下降至零。由此，初级压Ppri比滑动临界压PPmin更进一步下降，但利用带23的张力，将初级带轮21的可动圆锥板21m按压至止动器25，并利用其反力，带23被初级带轮21夹持，因此，带23不会滑动。

之后，变速器控制器12将变速机构20的变速比保持为机械低挡变速比，直到在步骤S16中判断为机械低挡变速比解除条件成立。变速器控制器12满足以下任一项的情况下，判断为机械低挡变速比解除条件成立。

·与作为目标的变速器4的动作点对应的变速机构20的变速比＜最低挡变速比

(车速VSP为规定车速以上)

·车速VSP＝0

·变速杆位置为非行驶用位置(P档位，N档位)

·作为目标的变速器4的运转点向2－1变速许可区域移动。

如果机械低挡变速比解除条件成立，则变速器控制器12将处理进入步骤S17，使目标初级压tPpri上升并且降低目标次级压tPsec，使变速机构20变速到与作为目标的变速器4的运转点对应的变速比。在通过作为目标的变速器4的运转点进入2－1变速许可区域，机械低挡变速比解除条件成立的情况下，在使副变速机构30从2速向1速变速时的惯性阶段(副变速机构30的变速比向低挡侧变化的期间)，对应时期使变速机构20变速。

接着，说明进行上述车身振动降低处理产生的作用效果。

图6表示进行上述车身振动降低处理的情形。当在时刻t1检测到油压振动时，提高次级压Psec，降低初级压Ppri。由此，变速机构20向机械低挡变速比进行变速。

在时刻t2，变速机构20的变速比到达机械低挡变速比时，即使初级压Ppri振动，初级带轮21的槽宽也不会变宽，即变速机构20的变速比也不会向低挡侧变化。由此，变速机构20的变速比变化变少，可抑制车身振动。

而且，从该状态进一步降低初级压Ppri时(时刻t2～t3)，利用带23的张力，将初级带轮21的可动圆锥板21m按压至止动器25。由此，也可抑制可动圆锥板21m向初级带轮21的槽宽变窄的方向的位移，即变速机构20的变速比向高挡侧的变化。由于变速机构20的变速比变化进一步减少，因此，进一步抑制车身振动。

另外，带23通过将可动圆锥板21m按压至止动器25产生的反力，夹持于初级带轮21，因此，即使使初级压Ppri比滑动临界压PPmin低，带23也不会滑动。

另外，通过降低初级压Ppri，初级压Ppri的振动变小，特别是如果将初级压Ppri下降至零，则可以完全消除初级压Ppri的振动，因此，更进一步抑制因初级压Ppri振动引起的变速比变化。

另外，在油压振动产生时，使变速机构20变速到机械低挡变速比限定于变速机构20的变速比为最低挡变速比的情况。由此，可以抑制使变速机构20的变速比变化到机械低挡变速比时的变速比变化量，并抑制驱动力变化给驾驶员造成的不适感。

另外，根据上述车身振动降低处理，可以降低油压振动产生时的车身振动，但由于使次级压Psec上升的状态继续进行，因此，从燃耗率的观点，并不优选较长地继续该状态。

关于该点，在上述车身振动降低处理中，在与作为目标的变速器4的动作点对应的变速机构20的变速比成为比最低挡变速比更靠高挡侧的情况，或以驱动轮7不旋转的状态或发动机的动力不向驱动轮7传递的状态的方式使车身振动不会成为问题的状态的情况下，使变速机构20的变速比从机械低挡变速比脱离，并使其变化直到与作为目标的变速器4的运转点对应的变速比。由此，可以抑制使次级压Psec上升的状态继续引起的燃耗率的恶化的情况。

另外，在以副变速机构30的变速级为2速的状态进行上述车身振动降低处理的状况下，作为目标的变速器4的动作点进入2－1变速许可区域时，当使变速机构20的变速比保持为机械低挡变速比的状态下仅使副变速机构30从2速变速成1速时，产生变速冲击，进而，之后，使变速机构20从机械低挡变速比脱离时，产生因贯穿变速比变化而引起的驱动力变化，给驾驶员造成不适感。

但是，根据上述车身振动降低处理，这种情况下，也判断为机械低挡变速比脱离条件成立，使变速机构20变速到与作为目标的变速器4的运转点对应的变速比，因此，可以防止变速冲击及驱动力变化继续所引起的不适感。

另外，在使变速机构20的变速比从机械低挡变速比脱离的情况下，在副变速机构30从2速变速成1速时的惯性阶段(副变速机构30的变速比向低挡侧变化的期间)，对应时期进行脱离。当变速机构20的变速比单独变化时，将该变化直接体现为贯穿变速比的变化，由此引起的驱动力变化可能给驾驶员造成不适感。但是，如果在副变速机构30的惯性阶段对应时刻使变速机构20的变速比从机械低挡变速比脱离，则变速机构20向高挡侧变速，副变速机构30向低挡侧变速，与使它们两者分开变速的情况相比，可以抑制贯穿变速比的变化，并可以降低驱动力变化给驾驶员造成的不适感。

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之一，不是将本发明的技术范围限定于上述实施方式的具体的构成。

本发明基于2014年7月29日在日本国专利厅申请的特愿2014－154064号主张优先权，该申请的全部内容通过参照被引入到本说明书中。

Claims (5)

1.一种无级变速器，具备变速机构，该变速机构具有：可根据供给的油压分别变更槽宽的初级带轮及次级带轮、在所述初级带轮及所述次级带轮之间卷绕的带，其特征在于，

该无级变速器还具备控制单元，该控制单元在向所述初级带轮及所述次级带轮供给的油压振动的情况下，使向所述次级带轮供给的油压上升，并且降低向所述初级带轮供给的油压，使所述变速机构变速至所述初级带轮的槽宽成为所述初级带轮的构造上可采取最大值的变速比即机械低挡变速比。

2.如权利要求1所述的无级变速器，其中，

如果所述变速机构的变速比到达所述机械低挡变速比，所述控制单元进一步降低向所述初级带轮供给的油压。

3.如权利要求2所述的无级变速器，其中，

如果所述变速机构的变速比到达所述机械低挡变速比，所述控制单元使向所述初级带轮供给的油压降低至零。

4.如权利要求1～3中任一项所述的无级变速器，其中，

在向所述初级带轮及所述次级带轮供给的油压振动，且所述变速机构的变速比为最低挡变速比的情况下，所述控制单元使所述变速机构变速至所述机械低挡变速比。

5.一种无级变速器的控制方法，该无级变速器具备变速机构，该变速机构具有可根据供给的油压分别变更槽宽的初级带轮及次级带轮和在所述初级带轮及所述次级带轮之间卷绕的带，其特征在于，

在向所述初级带轮及所述次级带轮供给的油压振动的情况下，使向所述次级带轮供给的油压上升，并且降低向所述初级带轮供给的油压，使所述变速机构变速至所述初级带轮的槽宽成为所述初级带轮的构造上可采取最大值的变速比即机械低挡变速比。