CN109642659B - 无级变速器以及无级变速器的控制方法 - Google Patents

Abstract

变速器具有：变速机构，其将SEC压力供给至SEC油室；以及第2油泵，其设置于将PRI油室以及SEC油室连通的第2油路，对PRI油室的机油的进出进行控制。第2油泵由齿轮泵构成。变速器还具有控制器，该控制器对第2油泵进行控制以达到变速机构的目标变速比，另一方面，在压差处于不稳定区域内的情况下，进行如下校正控制，即，对第2油泵进行控制以抑制第2油泵的正反旋转的产生。

Description

无级变速器以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以及无级变速器的控制方法。

背景技术

JP2000-193074A中公开了带式无级变速器的技术。在专利文献1的技术中，利用用于保持传动带的第1电动油泵将次级压力供给至次级带轮的油室，从而对传动带进行保持。另外，变速用的第2电动油泵设置于将初级带轮以及次级带轮的油室连通的油路，利用第2电动油泵使机油相对于初级带轮的油室进出而进行变速。

发明内容

在JP2000-193074A所公开的技术中，如果通过变速而实现了目标变速比，则有时变速比在初级带轮以及次级带轮的油室之间产生了压差的状态下维持为目标变速比。

另一方面，在JP2000-193074A的技术中，在第1电动油泵产生的液压变动作用于第2电动油泵。

因此，在上述压差较小的状况下，第2电动油泵有可能受到液压变动的影响而反复进行正反旋转。其结果，在第2电动油泵由齿轮泵构成的情况下，由于在相互啮合的齿轮的齿轮齿彼此之间设置有背隙的关系，有可能产生连续打齿声。

本发明就是鉴于上述问题而提出的，其目的在于提供能够改善利用用于变速的油泵而产生连续打齿声的情况的无级变速器以及无级变速器的控制方法。

本发明的某个方式的无级变速器具有：变速机构，其具有初级带轮、次级带轮以及传动带，所述初级带轮具有初级油室，所述次级带轮具有次级油室，所述传动带卷绕于所述初级带轮以及所述次级带轮，所述变速机构将次级压力供给至所述次级油室；以及油泵，其设置于将所述初级油室以及所述次级油室连通的油路，对所述初级油室的机油的进出进行控制，其中，所述油泵由齿轮泵构成，所述无级变速器还具有控制部，该控制部对所述油泵进行控制以达到所述变速机构的目标变速比，另一方面，在所述初级油室以及所述次级油室之间的压差处于预先设定的不稳定区域内的情况下，进行如下校正控制，即，对所述油泵进行控制以抑制所述油泵的正反旋转的产生。

根据本发明的其他方式，提供一种无级变速器的控制方法，该无级变速器具有：变速机构，其具有初级带轮、次级带轮以及传动带，所述初级带轮具有初级油室，所述次级带轮具有次级油室，所述传动带卷绕于所述初级带轮以及所述次级带轮；以及油泵，其设置于将所述初级油室以及所述次级油室连通的油路，在所述无级变速器中，将次级压力供给至所述次级油室，利用所述油泵对所述初级油室的机油的进出进行控制，其中，在所述油泵由齿轮泵构成的情况下，所述无级变速器的控制方法包含：对所述油泵进行控制以达到所述变速机构的目标变速比；以及在所述初级油室以及所述次级油室之间的压差处于预先设定的不稳定区域内的情况下，进行如下校正控制，即，对所述油泵进行控制以抑制所述油泵的正反旋转的产生。

附图说明

图1是表示变速器的要部的概略结构图。

图2是以流程图而表示控制器所进行的控制的一个例子的图。

图3是示意性地对控制器所进行的控制进行说明的图。

图4A是与活塞受压面积相应的不稳定区域的说明图的第1图。

图4B是与活塞受压面积相应的不稳定区域的说明图的第2图。

图5是连续打齿声的产生原理的说明图。

具体实施方式

下面，参照附图对本发明的实施方式进行说明。

图1是表示变速器1的要部的概略结构图。变速器1是带式无级变速器，与构成车辆的驱动源的发动机ENG一起搭载于车辆。来自发动机ENG的旋转输入至变速器1。发动机ENG的输出旋转经由具有锁止离合器LU的变矩器TC等而输入至变速器1。变速器1通过与变速比相应的旋转而将输入旋转输出。

变速器1具有变速机构2、液压回路3以及控制器10。

变速机构2是具有初级带轮21、次级带轮22以及绕挂于初级带轮21和次级带轮22的传动带23的带式无级变速机构。变速机构2分别对初级带轮21和次级带轮22的槽宽进行变更，由此对传动带23的卷绕直径进行变更而进行变速。下面，将初级称为PRI，将次级称为SEC。

PRI带轮21具有固定带轮21a、可动带轮21b以及PRI油室21c。在PRI带轮21中，将机油供给至PRI油室21c。如果利用PRI油室21c的机油而使得可动带轮21b移动，则PRI带轮21的槽宽变更。下面，将PRI油室21c的液压称为PRI压力Ppri。

SEC带轮22具有固定带轮22a、可动带轮22b以及SEC油室22c。在SEC带轮22中，将机油供给至SEC油室22c。如果利用SEC油室22c的机油而使得可动带轮22b移动，则SEC带轮22的槽宽变更。下面，将SEC油室22c的液压称为SEC压力Psec。

传动带23绕挂于由PRI带轮21的固定带轮21a和可动带轮21b形成的呈V字形状的滑轮面、以及由SEC带轮22的固定带轮22a和可动带轮22b形成的呈V字形状的滑轮面。利用因SEC压力Psec产生的带夹持力对传动带23进行保持。

液压回路3具有第1油泵31、第2油泵32、管线压力调整阀33、螺线管34、第1油路35以及第2油路36。

第1油泵31由利用发动机ENG的动力驱动的机械式的油泵构成。第1油泵31所排出的机油供给至第1油路35。在第1油路35设置有管线压力调整阀33。

管线压力调整阀33将第1油泵31所排出的机油的压力调整为管线压力PL。管线压力调整阀33与螺线管34所生成的先导压力相应地进行动作。螺线管34生成与管线压力PL的指令值相应的先导压力并供给至管线压力调整阀33。

第1油路35将第1油泵31和第2油路36连接。第2油路36将PRI油室21c和SEC油室22c连通。在第2油路36设置有第2油泵32，第1油路35与第2油路36中的比第2油泵32更靠SEC油室22c侧的部分连接。因此，管线压力PL作为SEC压力Psec而供给至SEC油室22c。

第2油泵32是电动式的油泵，能够向正转以及反转方向旋转。第2油泵32由齿轮泵构成。在第2油泵32设置有电机321以及驱动器322。

电机321将第2油泵32向正转以及反转方向驱动。具体而言，将伺服电机用作电机321。从电池BATT经由驱动器322而将电力供给至电机321。驱动器322对电机321的驱动进行控制。具体而言，将伺服放大器用作驱动器322。

在这样构成的液压回路3中，第1油泵31将SEC压力Psec供给至SEC油室22c，第2油泵32对PRI油室21c的机油的进出进行控制。第1油泵31用于对传动带23的保持，第2油泵32用于变速。

即，作为变速原理，利用第2油泵32使机油从PRI油室21c以及SEC油室22c的一者向另一者移动，由此进行变速。但是，在PRI油室21c以及SEC油室22c之间，即使在PRI带轮21侧的带轮推力和SEC带轮22侧的带轮推力取得平衡的状态下，也因活塞受压面积的差异等而产生压差ΔP。

控制器10是电子控制装置，构成本实施方式中的控制部。来自用于对变速机构2的输入侧的旋转速度进行检测的旋转传感器41、用于对变速机构2的输出侧的旋转速度进行检测的旋转传感器42、用于对PRI压力Ppri进行检测的压力传感器43、用于对SEC压力Psec进行检测的压力传感器44的信号输入至控制器10。具体而言，旋转传感器41对PRI带轮21的旋转速度Npri进行检测。另外，具体而言，旋转传感器42对SEC带轮22的旋转速度Nsec进行检测。控制器10能够基于来自旋转传感器42的输入而对车速VSP进行检测。

进一步将来自加速器开度传感器45、选挡检测开关46、发动机旋转传感器47、油温传感器48的信号输入至控制器10。加速器开度传感器45对表示加速器踏板的操作量的加速器开度APO进行检测。加速器开度APO表示驾驶者的加速要求。选挡挡位检测开关46对利用换挡杆选择的挡位RNG进行检测。发动机旋转传感器47对发动机ENG的旋转速度Ne进行检测。油温传感器48对变速器1的油温T_OIL进行检测。油温T_OIL是在变速机构2中用作工作油的机油的温度。

除此之外，还进一步将来自对电机321以及电池BATT之间流动的电流进行检测的电流传感器50、对电机321的旋转速度进行检测的旋转传感器51的信号等输入至控制器10。来自电流传感器50、旋转传感器51的信号均经由驱动器322而输入至控制器10。

控制器10还以能够相互通信的方式与用于对发动机ENG进行控制的发动机控制器11连接。还将发动机扭矩信息Te从发动机控制器11输入至控制器10。控制器10基于所输入的发动机扭矩信息Te而对变速机构2的输入扭矩Tin进行计算。例如能够通过对从发动机扭矩信息Te获得的发动机扭矩乘以针对发动机ENG以及变速机构2之间设定的齿轮比而计算出输入扭矩Tin。例如可以将来自加速器开度传感器45的信号、来自发动机旋转传感器47的信号经由发动机控制器11而输入至控制器10。

控制器10基于所输入的信号而生成变速控制信号，将所生成的变速控制信号输出至液压回路3。在液压回路3中，基于来自控制器10的变速控制信号而对管线压力调整阀33、第2油泵32进行控制。由此，将变速机构2的变速比Ratio控制为与变速控制信号相应的变速比即目标变速比。预先利用变速对应图而设定目标变速比。

在对变速比Ratio进行控制时，具体而言，控制器10将第2油泵32控制为达到目标变速比。通过对电机321进行控制而控制第2油泵32，通过对驱动器322进行控制而控制电机321。通过对螺线管34进行控制而控制管线压力调整阀33。

图5是连续打齿声的产生原理的说明图。如前所述，第2油泵32由齿轮泵构成，在相互啮合的齿轮的齿轮齿彼此之间设置有背隙BL。因此，对于变速器1而担忧下述情况。

这里，在变速器1中，如果通过变速而达到目标变速比，则有时变速比Ratio在PRI油室21c以及SEC油室22c之间产生了压差ΔP的状态下维持为目标变速比。

另一方面，在变速器1中，由第1油泵31产生的液压变动VR作用于第2油泵32。

因此，在压差ΔP较小的状况下，第2油泵32受到液压变动VR的影响而反复进行正反旋转的结果，有可能在第2油泵32中产生连续打齿声。具体而言，以如下方式对此进行说明。

这里，在变速器1中，第1油泵31所排出的机油的压力被管线压力调整阀33调整为管线压力PL，在此基础上，作为SEC压力Psec而经由第2油路36供给至SEC油室22c。而且，在这种液压回路3的构造方面，在第1油泵31产生的液压变动VR变为SEC压力Psec的变动，特别容易作用于第2油泵32。

另外，在使得变速比Ratio大幅变化的情况下，例如以几千rpm等高转速对第2油泵32进行驱动。另一方面，在活塞受压面积在PRI带轮21以及SEC带轮22之间相等的情况下，为了将变速比Ratio维持为恒定，以下述方式对第2油泵32进行驱动。

即，以补充从SEC油室22c以及PRI油室21c的一者朝向另一者经由第2油泵32而泄漏的机油的方式对第2油泵32进行驱动。在补充泄漏的机油时，例如以100rpm等极低转速对第2油泵32进行驱动。

在将变速比Ratio维持为恒定的情况下，第2油泵32的驱动扭矩的大小与压差ΔP成正比。因此，在以补充如上所述那样泄漏的机油的方式对第2油泵32进行驱动的情况下，压差ΔP减小。

在压差ΔP较小的情况下，也可以减小第2油泵32的驱动扭矩的大小。但是，如果驱动扭矩的大小较小，则因SEC压力的变动而产生第2油泵32的正反旋转的结果，有可能在第2油泵32产生连续打齿声。

鉴于这种情形，在本实施方式中，控制器10进行下面说明的控制。

图2是以流程图表示控制器10所进行的控制的一个例子的图。

在步骤S1中，控制器10判定变速比Ratio是否处于稳定状态。例如，可以根据变速比Ratio的变化率、换言之变速速度是否小于或等于预先设定的规定变化率而判定变速比Ratio是否处于稳定状态。规定变化率是用于规定变速比Ratio处于稳定状态的值，可以预先设定。如果在步骤S1中判定为否定，则暂时结束处理。如果在步骤S1中判定为肯定，则处理进入步骤S2。

在步骤S2中，控制器10判定SEC油室22c以及PRI油室21c之间的压差ΔP是否处于不稳定区域R内。不稳定区域R是因SEC压力的变动而产生第2油泵32的正反旋转的区域，预先设定该区域。

具体而言，在将变速比Ratio维持为恒定时，不稳定区域R设定为压差ΔP的大小小于规定压差的区域。规定压差是用于规定因SEC压力的变动而产生第2油泵32的正反旋转的压差ΔP的值，可以通过实验等而预先设定。

因此，控制器10例如通过判定压差ΔP的大小是否小于规定压差而判定压差ΔP是否处于不稳定区域R内。

如果在步骤S2中判定为否定，则暂时结束处理。在步骤S2中判定为否定的情况下，控制器10能够进行将变速比Ratio维持为稳定状态的控制。如果在步骤S2中判定为肯定，则处理进入步骤S3。

在步骤S3中，控制器10进行第2油泵32的校正控制。校正控制是为了抑制第2油泵32的正反旋转的产生而对第2油泵32进行控制的控制。

图3是示意性地对控制器10所进行的控制进行说明的图。在图3中，在不稳定区域R和变速机构2的变速对应图上示意性地示出了控制器10所进行的控制。变速机构2基于变速对应图而进行变速。在变速对应图中，与车速VSP和旋转速度Ne相应地示出了变速机构2的动作点。可以代替旋转速度Ne而使用旋转速度Npri。

在变速对应图中，以将变速机构2的动作点和变速对应图的零值点连结的线的斜率来表示变速比Ratio。可以在能获得最大的变速比Ratio的最Low线、与能获得最小的变速比Ratio的最High线之间进行变速机构2的变速。

具体而言，校正控制设为如下控制，即，将变速比Ratio维持为相对于目标变速比偏离的值以使得压差ΔP处于不稳定区域R外。在该情况下，如图3所示，变速机构2的动作点从不稳定区域R内的动作点M1向不稳定区域R外的动作点M2移动。

返回至图2，在步骤S4中，控制器10判定是否对变速机构2指示了变速。例如可以根据是否对目标变速比进行了变更而判定是否对变速机构2指示了变速。

如果在步骤S4中判定为否定，则处理返回至步骤S3。由此，在直至指示了变速为止的期间，持续进行校正控制。如果在步骤S4中判定为肯定，则处理进入步骤S5。

在步骤S5中，控制器10结束校正控制。即，在变速比Ratio并未处于稳定状态的情况下，结束校正控制。在步骤S5之后，暂时结束处理。

在步骤S3中，作为第2油泵32的校正控制，控制器10可以进行使得变速比Ratio相对于目标变速比进行增减变动的控制以不使压差ΔP持续停留于不稳定区域R内。

在该情况下，如图3中箭头示意性所示，在变速比Ratio以不稳定区域R为中心而增大的情况下，即，在向Low侧变更的情况下，变速机构2的动作点向上侧移动，在变速比Ratio减小的情况下，即，在向High侧变更的情况下，变速机构2的动作点向下侧移动。其结果，动作点不会持续停留于不稳定区域R内。

图4A、图4B是与活塞受压面积相应的不稳定区域R的说明图。在图4A、图4B中，与液压比以及传递扭矩比相应地示出了变速比Ratio。另外，示出了变速比Ratio为1的情况。液压比是由SEC压力Psec除PRI压力Ppri所得的值。传递扭矩比是由SEC带轮22的传递扭矩Tsec除PRI带轮21的传递扭矩Tpri所得的值。不稳定区域R′是将与压差ΔP相应的不稳定区域R变换为与液压比相应的区域的区域。

图4A示出了活塞受压面积在PRI带轮21以及SEC带轮22之间相等的情况。在该情况下，在液压比为1时，传递扭矩比的大小变为1，带轮推力在PRI带轮21以及SEC带轮22之间取得平衡。在带轮推力取得平衡的情况下，变速比Ratio形成为稳定状态。在液压比为1的情况下，压差ΔP变为零，液压比包含于不稳定区域R′中。

图4B示出了SEC带轮22的活塞受压面积大于PRI带轮21的活塞受压面积的情况。在该情况下，在变速比Ratio为1的状态下，在液压比大于1时，传递扭矩比的大小变为1，带轮推力在PRI带轮21以及SEC带轮22之间取得平衡。另一方面，不稳定区域R′与图4A的情况相同。因此，在该情况下，即使变速比Ratio处于稳定状态，液压比也未包含于不稳定区域R′中。

然而，在变速比Ratio与1不同的状态下，有时液压比包含于不稳定区域R′中。因此，即使在活塞受压面积在PRI带轮21以及SEC带轮22之间不同的情况下，也只要同样地进行图2所示的流程图的处理即可。

下面，对本实施方式的主要作用效果进行说明。

变速器1具有：变速机构2，其将SEC压力供给至SEC油室22c；以及第2油泵32，其设置于将PRI油室21c以及SEC油室22c连通的第2油路36，对PRI油室21c的机油的进出进行控制。第2油泵32由齿轮泵构成。变速器1还具有控制器10，该控制器10对第2油泵32进行控制以达到变速机构2的目标变速比，另一方面，在压差ΔP处于预先设定的不稳定区域R内的情况下，进行如下校正控制，即，对第2油泵32进行控制以抑制第2油泵32的正反旋转的产生。

根据这种结构，在压差ΔP处于不稳定区域R内的情况下，对第2油泵32进行校正控制以抑制正反旋转的产生，因此能够改善在第2油泵32产生连续打齿声的情况。

在变速器1中，作为校正控制，控制器10进行如下控制，即，将变速比Ratio维持为相对于目标变速比偏离的值以使得压差ΔP处于不稳定区域R外。

根据这种结构，通过使压差ΔP处于不稳定区域R外，从而能够改善在第2油泵32产生连续打齿声的情况。

在变速器1中，不稳定区域R设为因SEC压力的变动而产生第2油泵32的正反旋转的区域。

根据这种结构，能够适当地改善在第2油泵32产生连续打齿声的情况。

作为第2油泵32的校正控制，控制器10可以进行如下控制，即，使变速比Ratio相对于目标变速比进行增减变动以不会使压差ΔP持续停留于不稳定区域R内。

即使在该情况下，压差ΔP也不会持续停留于不稳定区域R内，因此能够改善在第2油泵32产生连续打齿声的情况。

以上对本发明的实施方式进行了说明，上述实施方式不过示出了本发明的应用例的一部分而已，其主旨并非将本发明的技术范围限定为上述实施方式的具体结构。

在上述实施方式中，对第1油泵31为机械式的油泵的情况进行了说明。然而，例如也可以将电动式的油泵用作第1油泵31。另外，在该情况下，能够利用第1油泵31对SEC压力Psec进行控制，因此也可以不设置管线压力调整阀33。即使在该情况下，在第1油泵31所产生的液压变动VR也变为SEC压力Psec的变动而作用于第2油泵32，从而能够改善产生连续打齿声的情况。

在上述实施方式中，对作为SEC压力Psec而供给管线压力PL的情况进行了说明。然而，作为SEC压力Psec，例如也可以供给利用调压阀而从管线压力PL生成并调整的液压。即使在该情况下，在第1油泵31产生的液压变动VR也变为SEC压力Psec的变动而作用于第2油泵32，从而能够改善产生连续打齿声的情况。

在上述实施方式中，对控制器10构成控制部的情况进行了说明。然而，控制部例如也可以由多个控制器构成。

本申请基于2016年9月8日向日本专利厅申请的日本特愿2016-175277而主张优先权，通过参照而将该申请的内容全部并入本说明书中。

Claims (5)

1.一种无级变速器，其具有：

变速机构，其具有初级带轮、次级带轮以及传动带，所述初级带轮具有初级油室，所述次级带轮具有次级油室，所述传动带卷绕于所述初级带轮以及所述次级带轮，所述变速机构将次级压力供给至所述次级油室；以及

油泵，其设置于将所述初级油室以及所述次级油室连通的油路，对所述初级油室的机油的进出进行控制，其中，

所述油泵由齿轮泵构成，

所述无级变速器还具有控制部，该控制部对所述油泵进行控制以达到所述变速机构的目标变速比，另一方面，

在所述初级油室以及所述次级油室之间的压差处于预先设定的不稳定区域内的情况下，进行如下校正控制，即，对所述油泵进行控制以通过对所述变速机构的变速比进行控制来抑制所述油泵的正反旋转的产生，

所述不稳定区域是所述初级油室以及所述次级油室之间的压差的大小小于规定压差的区域，

所述规定压差是用于规定因所述次级压力的变动而产生所述油泵的正反旋转的压差的值。

2.根据权利要求1所述的无级变速器，其中，

作为所述校正控制，所述控制部进行如下控制，即，将所述变速机构的变速比维持为相对于所述目标变速比偏离的值，以使得所述初级油室以及所述次级油室之间的压差处于所述不稳定区域外。

3.根据权利要求1所述的无级变速器，其中，

作为所述校正控制，所述控制部进行如下控制，即，使所述变速机构的变速比相对于所述目标变速比而增减变动，以使所述初级油室以及所述次级油室之间的压差不持续停留于所述不稳定区域内。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的无级变速器，其中，

所述不稳定区域是因所述次级压力的变动而产生所述油泵的正反旋转的区域。

5.一种无级变速器的控制方法，该无级变速器具有：变速机构，其具有初级带轮、次级带轮以及传动带，所述初级带轮具有初级油室，所述次级带轮具有次级油室，所述传动带卷绕于所述初级带轮以及所述次级带轮；以及油泵，其设置于将所述初级油室以及所述次级油室连通的油路，在所述无级变速器中，将次级压力供给至所述次级油室，利用所述油泵对所述初级油室的机油的进出进行控制，其中，

在所述油泵由齿轮泵构成的情况下，所述无级变速器的控制方法包含：

对所述油泵进行控制以达到所述变速机构的目标变速比；以及

在所述初级油室以及所述次级油室之间的压差处于预先设定的不稳定区域内的情况下，进行如下校正控制，即，对所述油泵进行控制以通过对所述变速机构的变速比进行控制来抑制所述油泵的正反旋转的产生，

将所述不稳定区域设为所述压差的大小小于规定压差的区域，

将所述规定压差设为用于规定因所述次级压力的变动而产生所述油泵的正反旋转的压差的值。

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