CN108779846B - 无级变速器的控制装置及无级变速器的控制方法 - Google Patents

Abstract

控制器进行变速器的变速控制以使初级压的实际压为指示压。控制器具有：进行指示压的提前补偿的提前相位提前补偿器；根据初级带轮的转速、向次级带轮的输入转矩、变速比及变化率当中的至少一项，将由相位提前补偿器进行提前补偿的指示压设定为指示压的设定部。

Description

无级变速器的控制装置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的控制装置及无级变速器的控制方法。

背景技术

关于无级变速器的变速控制，在专利文献1公开有如下的技术。即，在对无级变速器进行滑动模式控制的技术中，公开有将滑动模式控制的相位空间上的切换面设定为具有与实际值的振荡频率对应的相位提前滞后特性的技术(参照JP11－194801A的第0120段)。

在无级变速器中，往往产生在动力传动系的共振频率下引起前后方向的摇动的前后振动。并考虑到，前后振动在相对于动力传动系的转矩变动而无级变速器的变速比的稳定性不足的情况下，转矩变动和无级变速器的变速复合发生。当前后振动发生时，搭载无级变速器的车辆的驾驶性会恶化。因此，期望可适当改善无级变速器的前后振动的技术。

发明内容

本发明是鉴于这种课题而创立的，其目的在于提供一种可适当改善无级变速器的前后振动的无级变速器的控制装置及无级变速器的控制方法。

本发明的某方式的无级变速器的控制装置是以实际变速控制值变成目标变速控制值的方式进行无级变速器的变速控制的无级变速器的控制装置，其中，具有：提前(超前)补偿部，其进行所述目标变速控制值的提前补偿；设定部，其根据所述无级变速器的输入侧转速、向所述无级变速器的从动侧旋转元件输入的输入转矩、所述无级变速器的变速比及所述变速比的变化率中至少任一项，将由所述提前补偿部进行提前补偿的补偿后目标变速控制值设定为目标变速控制值。

根据本发明的另外的方式，提供一种无级变速器的控制方法，以实际变速控制值成为目标变速控制值的方式进行级变速器的变速控制，其中，包含如下：进行所述目标变速控制值的提前补偿；根据所述无级变速器的输入侧转速、向所述无级变速器的从动侧旋转元件输入的输入转矩、所述无级变速器的变速比及所述变速比的变化率中至少任一项，将进行提前补偿的补偿后目标变速控制值设定为所述目标变速控制值。

根据这些方式，在发生前后振动的区域，能够将补偿后目标变速控制值设定为目标变速控制值。因此，能够根据需要实现通过目标变速控制值的提前补偿产生的无级变速器的变速比的稳定性提高，根据这些，通过实现前后振动的收敛，能够适当改善无级变速器的前后振动。另外，由于通过相位提前(超前)补偿，提高变速比的稳定性，因此，也能实现提高变速比的控制响应性。

附图说明

图1是包含变速器控制器的车辆的概略构成图；

图2是变速器控制器的概略构成图；

图3是变速器控制器的功能块图；

图4是提前补偿区域的说明图；

图5是利用流程图表示变速器控制器进行的控制的一例的图。

具体实施方式

以下，参照附图的同时，对本发明的实施方式进行说明。

图1是包含变速器控制器12的车辆的概略构成图。车辆作为动力源具备发动机1。发动机1的动力经由构成动力传动系PT的液力变矩器2、第一齿轮组3、变速器4、第二齿轮组5及差动装置6，传递到驱动轮7。在第二齿轮组5设置有驻车时以机械不可旋转的方式锁止变速器4的输出轴的驻车机构8。

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，液力变矩器2的传递效率提高。以下，将锁止离合器2a称为LU离合器2a。

变速器4是具备变速机构20的无级变速器。变速机构20是具备初级带轮即带轮21、次级带轮即带轮22、卷挂于带轮21、22之间的带23的无级变速机构。带轮21构成主动侧旋转元件，带轮22构成从动侧旋转元件。

带轮21、22分别具备固定圆锥板、以滑轮面与固定圆锥板对向的状态配置且在与固定圆锥板之间形成V型槽的可动圆锥板、设置于可动圆锥板的背面且使可动圆锥板沿轴向位移的油压缸。带轮21具备油压缸23a作为油压缸，带轮22具备油压缸23b作为油压缸。

当调节向油压缸23a、23b供给的油压时，V型槽的宽度发生变化，带23与各带轮21、22的接触半径发生变化，从而，变速机构20的变速比Ratio无级地进行变化。变速机构20也可以是环型的无级变速机构。

变速器4还具备副变速机构30。副变速机构30是前进2级、后退1级的变速机构，作为前进用变速级具有1速和变速比比1速小的2速。副变速机构30在从发动机1至驱动轮7的动力传递路径中与变速机构20串联设置。

副变速机构30也可以如本例那样直接与变速机构20的输出轴连接，也可以经由其它的变速或齿轮组等动力传递机构连接。或者，副变速机构30也可以连接在变速机构20的输入轴侧。

在车辆中还设置有：利用发动机1的动力的一部分而被驱动的油泵10、调节油泵10通过供油产生的油压而供给到变速器4的各部位的油压控制回路11、控制油压控制回路11的变速器控制器12。

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的变速控制信号，控制多个油压控制阀切换油压供给路径。另外，油压控制回路11根据油泵10通过供油产生的油压调整需要的油压，将调整的油压供给到变速器4的各部位。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、LU离合器2a的联接、释放。

图2是变速器控制器12的概略构成图。变速器控制器12具有CPU121、由RAM、ROM构成的存储装置122、输入接口123、输出接口124、将它们相互连接的总线125而构成。

向输入接口123输入例如：检测表示加速器踏板的操作量的加速器开度APO的加速器开度传感器41的输出信号、检测变速器4的输入侧转速的转速传感器42的输出信号、检测带轮22的转速Nsec的转速传感器43的输出信号、检测变速器4的输出侧转速的转速传感器44的输出信号。

变速器4的输入侧转速具体而言是变速器4的输入轴的转速，从而是带轮21的转速Npri。变速器4的输出侧转速具体而言是变速器4的输出轴的转速，从而是副变速机构30的输出轴的转速。变速器4的输入侧转速也可以是例如液力变矩器2的涡轮转速等、在与变速器4之间夹着齿轮组等的位置的转速。对于变速器4的输出侧转速也同样。

向输入接口123还输入：检测车速VSP的车速传感器45的输出信号、检测变速器4的油温TMP的油温传感器46的输出信号、检测变速杆的位置的挡位开关(断路开关)47的输出信号、检测发动机1的转速Ne的转速传感器48的输出信号、用于将变速器4的变速范围扩大为比1小的变速比的OD开关49的输出信号、检测LU离合器2a的供给油压的油压传感器50的输出信号等。还从发动机1具备的发动机控制器51向输入接口123输入发动机转矩Te的转矩信号。

在存储装置122中存储变速器4的变速控制程序、变速控制程序中使用的各种映像等。CPU121读出并执行存储于存储装置122的变速控制程序，基于经由输入接口123输入的各种信号生成变速控制信号。另外，CPU121将生成的变速控制信号经由输出接口124输出到油压控制回路11。CPU121在运算处理中使用的各种值、CPU121的运算结果适当存储于存储装置122中。

然而，在变速器4中，往往因动力传动系PT的共振频率即PT共振频率Fpt而产生前后振动。并考虑到，前后振动在相对于动力传动系PT的转矩变动，变速器4的变速比的稳定性不足的情况下，转矩变动和变速器4的变速复合产生。当发生前后振动时，搭载变速器4的车辆的驾驶性会恶化。

因此，变速器控制器12如以下说明进行变速控制。以下，使用变速机构20的变速比Ratio作为变速器4的变速比进行说明。变速比Ratio是包括后述的实际变速比Ratio＿A、目标变速比Ratio＿D及到达变速比Ratio＿T的变速机构20的变速比的总称，包含其中至少任一种。对于向带轮21的供给油压即初级压Ppri、向带轮22的供给油压即次级压力Psec也同样。变速器4的变速比也可以称为变速机构20及副变速机构30整体的变速比即贯穿变速比。以下，将变速器控制器12简称为控制器12。

图3是利用表示变速控制的主要部分的控制器12的功能块图所示的图。控制器12具有油压控制FF控制部131、变速控制FB控制部132、相位提前补偿器133、动作区域判定部134、开关部135、滤波部136。FF是前馈的缩写，FB是反馈的缩写。

向油压控制FF控制部131和变速控制FB控制部132输入变速机构20的到达变速比Ratio＿T。到达变速比Ratio＿T是将变速比Ratio作为变速控制值的最终目标变速控制值，利用变速映象，根据车辆的驾驶状态预先设定。车辆的驾驶状态例如是指车速VSP及加速器开度APO。

油压控制FF控制部131基于到达变速比Ratio＿T，计算出用于FF控制次级压Psec的指示压Psec＿D。指示压Psec＿D设定为确保带23的夹持力。油压控制FF控制部131将计算出的指示压Psec＿D输出到变速控制FB控制部132。

变速控制FB控制部132基于变速机构20的实际变速比Ratio＿A、到达变速比Ratio＿T、指示压Psec＿D，计算出用于FB控制初级压Ppri的指示压Ppri＿D。指示压Ppri＿D作为初级压Ppri的实际压Ppri＿A变成到达初级压Ppri＿T为止的过渡的目标初级压被设定。到达初级压Ppri＿T是与到达变速比Ratio＿T对应的初级压Ppri。变速控制FB控制部132将计算出的指示压Ppri＿D输出到相位提前补偿器133及开关部135。

相位提前补偿器133进行指示压Ppri＿D的相位提前补偿。相位提前补偿器133例如能够由时间定常数C(s)的滤波器构成。相位提前补偿器133相当于补偿部。

动作区域判定部134判定动作点M是否处于提前补偿区域R，将判定结果输出到开关部135。

图4是提前补偿区域R的说明图。图4表示多个动作点M中的动作点M的分布。提前补偿区域R根据转速Npri及带轮22的输入转矩Tsec设定。输入转矩Tsec例如能够作为将在发动机1及带轮22间设定的变速比，从而在本实施方式中将第一齿轮组3的传动比及变速机构20的变速比Ratio乘以发动机转矩Te的值而计算出。

提前补偿区域R包括输入转矩Tsec比规定转矩Tsec1小的区域R1。提前补偿区域R还包括输入转矩Tsec为规定转矩Tsec1以上，且转速Npri为规定转速Npri1以上的区域R2。

规定转速Npri1设定为输入转矩Tsec越大而变得越大。规定转速Npri1以规定边界B的方式设定。边界B为转速Npri与输入转矩Tsec成比例地增加的直线。

规定转矩Tsec1、规定转速Npri1是用于规定产生前后振动的输入转矩Tsec及转速Npri的值，可以利用实验等预先设定。提前补偿区域R包括在滑行行驶时，以与道路负荷即道路负载平衡的开度踩踏加速器踏板的情况的动作点M。动作点M并不分布在比与发动机1的怠速转速对应的转速Npri低的区域。

在通过边界B划分为提前补偿区域R的区域为回弹区域RX。对于回弹区域RX后面叙述。

然而，这样的提前补偿区域R相对于变速比Ratio比规定变速比Ratio1大的情况，换句话说，变速比Ratio比规定变速比Ratio1更低挡(Low)的情况而设定。规定变速比Ratio1是用于规定产生前后振动的变速比的值，例如是1。规定变速比Ratio1可以利用实验等预先设定。

提前补偿区域R还相对于变速比Ratio的变化率α比规定值α1小的情况对应设定。规定值α1是用于规定产生前后振动的变速比Ratio的变化率的值，具体而言，作为判定变速比Ratio是否为恒定状态的判定值而设定。规定值α1能够利用实验等预先设定。

提前补偿区域R还相对于联接LU离合器2a的情况而设定。

本实施方式中，提前补偿区域R本身还是根据变速比Ratio、变化率α及LU离合器2a的联接状态设定的形式，提前补偿区域R还根据这些设定。对于动作点M也同样。

因此，如图3所示，动作区域判定部134通过判定动作点M是否在提前补偿区域R，对这些的判定也同时进行。对于动作区域判定部134进行的处理，使用流程图后面叙述。

开关部135根据动作区域判定部134的判定结果，选择通过变速控制FB控制部132最初计算出的指示压Ppri＿D即指示压Ppri＿D1、通过相位提前补偿器133进行相位提前补偿的指示压Ppri＿D即指示压Ppri＿D2的任一种作为指示压Ppri＿D。

开关部135在动作点M处于回弹区域RX的情况，因而动作点M不在提前补偿区域R的情况下，选择指示压Ppri＿D1作为指示压Ppri＿D。

开关部135在动作点M处于提前补偿区域R的情况下，选择指示压Ppri＿D2作为指示压Ppri＿D。

开关部135与动作区域判定部134一起构成根据转速Npri、输入转矩Tsec、变速比Ratio及变化率α，设定指示压Ppri＿D2作为指示压Ppri＿D的设定部139。

促动器111控制初级压Ppri，促动器112控制次级压Psec。促动器111、促动器112具体而言是油压控制阀，设置于油压控制回路11。

从开关部135向促动器111输入选择后的指示压Ppri＿D，从油压控制FF控制部131向促动器112输入指示压Psec＿D。促动器111控制初级压Ppri以使初级压Ppri的实际压Ppri＿A为指示压Ppri＿D，促动器112控制次级压Psec以使次级压Psec的实际压Psec＿A为指示压Psec＿D。实际压Ppri＿A构成实际变速控制值，指示压Ppri＿D构成目标变速控制值。

与指示压Ppri#D对应的实际压Ppri＿A从促动器111向变速机构20输入，与指示压Psec＿D对应的实际压Psec＿A从促动器112向变速机构20输入。其结果，控制变速比Ratio以使实际变速比Ratio＿A成为目标变速比Ratio＿D。实际变速控制值及目标变速控制值也可以由将变速比Ratio作为变速控制值的实际变速比Ratio＿A及目标变速比Ratio＿D构成。

带23的夹持力通过实际压Psec＿A来确保。因此，与发动机转矩Te对应的向带轮21的输入转矩Tpri即使输入到变速机构20，也不产生带23的滑动。

实际变速比Ratio＿A输入到发动机1。另外，实际变速比Ratio＿A经由滤波部136输入变速控制FB控制部132。作为实际变速比Ratio＿A，能够应用基于转速传感器42、转速传感器43的输出由控制器12计算出的值。

滤波部136进行实际变速比Ratio＿A的滤波处理。滤波部136构成高阶的低通滤波器。滤波部136例如可以是具有多个一阶的低通滤波器的构成。

图5是利用流程图表示控制器12进行的处理的一例的图。本流程图的处理具体而言通过动作区域判定部134进行。

在步骤S1，控制器12判定输入转矩Tsec是否比规定转矩Tsec1小。在步骤S1中只要是否定判定，处理进入步骤S2。

在步骤S2，控制器12判定转速Npri是否比规定转速Npri1大。只要在步骤S2中是肯定判定，处理就进入步骤S3。在步骤S1是肯定判定的情况下，处理进入步骤S3。

在步骤S3，控制器12判定变速比Ratio是否比规定变速比Ratio1大。具体而言，动作区域判定部134判定实际变速比Ratio＿A或目标变速比Ratio＿D是否比规定变速比Ratio1大。

变速比Ratio是否比规定变速比Ratio1大例如能够通过OD开关49是否为断开(OFF)来判定。实际变速比Ratio＿A及目标变速比Ratio＿D也可以是运算值。在步骤S3只要是肯定判定，处理进入步骤S4。

在步骤S4，控制器12判定变化率α是否比规定值α1小。变化率α是否比规定值α1小例如基于挡位开关47的输出，能够通过是否由变速杆选择手动挡位等，是否为通过驾驶员操作而固定变速比Ratio的状态来判定。在步骤S4只要是肯定判定，处理进入步骤S5。

在步骤S5，控制器12判定是否联接LU离合器2a。是否联接LU离合器2a例如能够基于油压传感器50的输出来判定。

在步骤S5只要是肯定判定，处理就进入步骤S6，控制器12判定出动作点M处于提前补偿区域R。

在步骤S5只要是否定判定，处理就进入步骤S7，控制器12判定出动作点M没在提前补偿区域R。从步骤S2至步骤S4是否定判定的情况也同样。

换句话说，在步骤S7，判定出动作点M处于回弹区域RX。在回弹区域RX将指示压Ppri＿D2设为指示压Ppri＿D时，指示压Ppri＿D振动，结果是引起实际压Ppri＿A的振动。

因此，在动作点M不在提前补偿区域R的情况下，通过将指示压Ppri＿D1设为指示压Ppri＿D，不仅防止变速比Ratio的稳定性不必要地提高，而且防止产生实际压Ppri＿A的振动。

接着，对控制器12的主要的作用效果进行说明。

控制器12构成以实际压Ppri＿A变为指示压Ppri＿D的方式进行变速器4的变速控制的无级变速器的控制装置。控制器12具有进行指示压Ppri＿D的提前补偿的相位提前补偿器133、根据转速Npri、输入转矩Tsec、变速比Ratio及变化率α，将由相位提前补偿器133进行提前补偿的指示压Ppri＿D2设定为指示压Ppri＿D的设定部139。

根据这种构成的控制器12，能够在产生前后振动的区域，将指示压Ppri＿D2设定为指示压Ppri＿D。因此，能够根据需要实现由指示压Ppri＿D的相位提前补偿产生的变速比Ratio的稳定性提高，由此，通过实现前后振动的收敛，能够适当改善变速器4的前后振动。

另外，根据这种构成的控制器12，由于通过相位提前补偿提高变速比Ratio的稳定性，因此，还能够实现变速比Ratio的控制响应性的提高。进而，根据这种构成的控制器12，由于根据需要提高变速比Ratio的稳定性，因此在不需要提高变速比Ratio的稳定性的情况下，还能够防止产生实际压Ppri＿A的振动。

控制器12还具有进行实际变速比Ratio＿A的滤波处理，且构成高阶的低通滤波器的滤波部136。

根据这种构成的控制器12，对于在使用一阶的低通滤波器时，在想除去的频率以下的区域产生轻微的延迟的情况，能够改善延迟，由此，能够进一步提前指示压Ppri＿D的相位。

在控制器12中，设定部139在动作点M处于提前补偿区域R的情况下，将指示压Ppri＿D2设为指示压Ppri＿D。

根据这种构成的控制器12，通过将与转速Npri及输入转矩Tsec对应的区域当中产生前后振动的区域作为提前补偿区域R，提高变速比Ratio的稳定性，能够适当改善前后振动。

在控制器12中，提前补偿区域R包括输入转矩Tsec比规定转矩Tsec1小的区域R1。根据这种构成的控制器12，通过适当设定提前补偿区域R。

在控制器12中，提前补偿区域R还包括输入转矩Tsec为规定转矩Tsec1以上，且转速Npri为规定转速Npri1以上的区域R2。规定转速Npri1设定为输入转矩Tsec越大而变得越大。根据这种构成的控制器12，还能够进一步适当设定提前补偿区域R。

在控制器12中，设定部139在变速比Ratio比规定变速比Ratio1大的情况下，将指示压Ppri＿D2设定为指示压Ppri＿D。根据这种构成的控制器12，能够根据变速比Ratio适当改善前后振动。

在控制器12中，设定部139在变化率α比规定值α1小的情况下，将指示压Ppri＿D2设定为指示压Ppri＿D。根据这种构成的控制器12，能够根据变化率α适当改善前后振动。

本实施方式中，变速器4经由带LU离合器2a的液力变矩器2输入动力。控制器12在联接LU离合器2a的情况下，还将指示压Ppri＿D2设定为指示压Ppri＿D。根据这种构成的控制器12，能够根据LU离合器2a的状态进一步适当改善前后振动。

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了本发明的应用例的一部分，而不是将本发明的技术的范围限定在上述实施方式的具体的构成的意思。

在上述的实施方式中，对设定部139根据转速Npri、输入转矩Tsec、变速比Ratio及变化率α四个参数全部，将指示压Ppri＿D2设定为指示压Ppri＿D的情况进行了说明。

但是，也可以构成为，设定部139根据输入转矩Tsec、变速比Ratio及变化率α中至少任一参数，将指示压Ppri＿D2设定为指示压Ppri＿D。该情况下，通过和该参数的关系，适当提高变速比Ratio的稳定性，由此，能够适当改善前后振动。

在上述的实施方式中，对以提前补偿区域R本身是根据变速比Ratio、变化率α及LU离合器2a的联接状态设定的形式，提前补偿区域R根据这些设定的情况进行了说明。

但是，控制器12也可以构成为，例如在动作点M是否处于提前补偿区域R的判定中，不包含对于变速比Ratio、变化率α、LU离合器2a的联接状态的判定，而作为其它的判定进行。

在上述的实施方式中，对动作区域判定部134及开关部135构成设定部139的情况进行了说明。但是，也可以理解为设定部139由根据动作区域判定部134的判定结果进行指示压Ppri＿D的选择开关部135构成。

在上述的实施方式中，对控制器12作为无级变速器的控制装置构成的情况进行了说明。但是，无级变速器的控制装置例如也可以由多个控制器来实现。

本申请基于2016年3月9日在日本特许厅申请的特愿2016－45497主张优先权，该申请的全部的内容通过参照引入到本说明书中。

Claims (9)

1.一种无级变速器的控制装置，以实际变速控制值成为目标变速控制值的方式进行无级变速器的变速控制，其中，具有：

提前补偿部，其进行所述目标变速控制值的提前补偿；

设定部，其根据所述无级变速器的输入侧转速、向所述无级变速器的从动侧旋转元件输入的输入转矩、所述无级变速器的变速比及所述变速比的变化率中的至少任一项，将由所述提前补偿部进行提前补偿的补偿后目标变速控制值设定为所述目标变速控制值。

2.如权利要求1所述的无级变速器的控制装置，其中，

还具有滤波部，该滤波部进行所述实际变速控制值的滤波处理，且构成高阶低通滤波器。

3.如权利要求1或2所述的无级变速器的控制装置，其中，

在与所述输入侧转速及所述输入转矩对应的动作点处于根据所述输入侧转速及所述输入转矩设定的提前补偿区域的情况下，所述设定部将所述补偿后目标变速控制值设定为所述目标变速控制值。

4.如权利要求3所述的无级变速器的控制装置，其中，

所述提前补偿区域包含所述输入转矩比规定转矩小的区域。

5.如权利要求4所述的无级变速器的控制装置，其中，

所述提前补偿区域还包含所述输入转矩为所述规定转矩以上，且所述输入侧转速为规定转速以上的区域，

所述输入转矩越大，所述规定转速被设定得越大。

6.如权利要求1或2所述的无级变速器的控制装置，其中，

在所述变速比比规定变速比大的情况下，所述设定部将所述补偿后目标变速控制值设定为所述目标变速控制值。

7.如权利要求1或2所述的无级变速器的控制装置，其中，

在所述变化率比规定值小的情况下，所述设定部将所述补偿后目标变速控制值设定为所述目标变速控制值。

8.如权利要求1或2所述的无级变速器的控制装置，其中，

所述无级变速器经由带锁止离合器的液力变矩器被输入动力，

在联接所述锁止离合器的情况下，所述设定部将所述补偿后目标变速控制值设定为所述目标变速控制值。

9.一种无级变速器的控制方法，以实际变速控制值成为目标变速控制值的方式进行无级变速器的变速控制，其中，包含如下步骤：

进行所述目标变速控制值的提前补偿；

根据所述无级变速器的输入侧转速、向所述无级变速器的从动侧旋转元件输入的输入转矩、所述无级变速器的变速比及所述变速比的变化率中的至少任一项，将进行提前补偿的补偿后目标变速控制值设定为所述目标变速控制值。

Images