CN1959159A - 机动车用无级变速器的控制装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种机动车用无级变速器的控制装置，即使在增大变速比变速时的变速速度的情况下，也可以降低变速比的过调量。该机动车用无级变速器的控制装置具有实际带轮比检测机构(102)、到达目标带轮比设定机构(100)、控制步进电机(27)的位置的控制机构(103)，控制机构(103)具有：常规控制部(103b)，其进行反馈控制以使步进电机(27)以第一速度动作；高速控制部(103a)，其基于到达目标带轮比进行开环控制，以使步进电机以更高速的第二速度动作；判定部(101)，其判定是否有高速动作要求；切换部(P1)，其在常规情况下选择常规控制部进行的控制，若含有判定为有高速动作要求的切换开始条件成立，则切换为高速控制部进行的控制。

Description

机动车用无级变速器的控制装置
技术领域
本发明涉及一种使用动作油的油压来调整变速比的机动车用无级变速器的控制装置。
背景技术
带式无级变速器具有主带轮(驱动侧带轮)、副带轮(从动侧带轮)以及套绕在两带轮上的带(V型带)，各带轮为将与成为旋转轴的轴(主轴或副轴)一体形成的定滑轮(带轮)和可沿轴的轴向移动的动滑轮(滑动带轮)相对配置的结构，将带抵压在由定滑轮和动滑轮形成的V形槽内，进行动力传递。
通过调节形成于背面(后面)的油压室内的油压，各带轮的动滑轮相对于定滑轮接触、离开地沿轴向移动。而且，V形槽的槽宽随动滑轮的移动(行程变位)而增减，调节带轮的有效旋转半径，使从主带轮向副带轮的动力传递比无级地变化。
例如，在增大变速比(称为带轮比)(即为低侧)的情况下，使副带轮的油压室内的油压上升，压入动滑轮，通过使V形槽的槽宽减小来增大副带轮的有效旋转半径。此时，显然带的长度没有发生变化，故当副带轮的旋转半径变大时，主带轮的旋转半径随之减小。由此，可增大带轮比。
在现有的带式无级变速器中，在进行变速时，首先基于车速和节气门开度(TVO)来设定最终的到达目标带轮比。然后，参照对应每个升档、降档、踏入降档等变速种类设定的目标时间常数(与适当设定的变速速度相关的常数)，设定由一次延迟使到达目标带轮比延迟目标时间常数量的过渡目标带轮比(变速过渡时的目标带轮比)，基于目标带轮比和实际的带轮比(实际带轮比)进行反馈控制。这样，使到达目标带轮比不是原因地成为目标值，而是以一次延迟的目标带轮比为目标值进行反馈控制，其原因是由于在常规控制下的变速速度的范围中，在变速开始时的实际带轮比变化成到达目标带轮比时，实际带轮比大致线性变化，故通过使反馈控制时的目标值与实际带轮比的变化一致而进行线性变化，从而补偿实际带轮比相对目标带轮比的追随性，进行与实际的带轮比的变化相对应的顺畅的变速。
但是，例如在踏入降档时等要求良好且迅速的加速这样的运转状态下，要求加速响应性进一步提高。为了提高该加速响应性，希望提高从踏入加速踏板后直到实际的带轮比变化的加速响应性。为了提高该加速响应性，考虑设定带轮比改变时的变速速度(带式无级变速器的情况下相当于带轮行程速度)比现有的速度大，使实际带轮比迅速过渡到到达目标带轮比。
但是，在使变速速度大于现有的速度的情况下，实际带轮比的变化缓缓地作曲线变化，实际带轮比的变化率有如下特性：在接近变速开始时减小，在变速中途阶段逐渐增大，在接近变速终止时逐渐减小(参照图8)。由此，如以往那样，在基于根据时间常数延迟一次的目标带轮比和实际带轮比进行包含积分项的反馈控制时，在接近变速开始时，过渡目标带轮比比实际带轮比大很多，其结果是更大地设定过渡目标带轮比，使实际带轮比大于到达目标带轮比的变速比大大地过调。
发明内容
本发明是鉴于这样的课题而构成的，其目的在于提供一种机动车用无级变速器的控制装置，即使在增大了变速时的变速速度的情况下，也可以降低变速比的过调量。
为实现上述目的，本发明第一方面提供一种机动车用无级变速器的控制装置，其具有：与旋转输入侧连接的主带轮；与旋转输出侧连接的副带轮；套绕在所述两带轮之间的带；变速控制阀，该变速控制阀对作用于所述主带轮的动带轮上的油压进行控制；步进电机，该步进电机将所述两带轮控制到与到达目标带轮比对应的位置上；伺服传动装置，该伺服传动装置与所述步进电机、所述主带轮的动带轮以及所述变速控制阀连接，通过所述变速控制阀将所述主带轮的可动带轮控制到与所述步进电机的位置对应的位置上；实际带轮比检测机构，该实际带轮比检测机构检测或算出所述两带轮的实际带轮比；控制机构，该控制机构具有设定所述到达目标带轮比的到达目标带轮比设定机构，并且根据所述达目标带轮比及由所述实际带轮比检测机构检测到的实际带轮比来控制所述步进电机的位置，其特征在于，所述控制机构具有：常规控制部，其基于所述到达目标带轮比和所述实际带轮比，采用含有积分控制的反馈控制进行控制，使所述步进电机以第一速度动作；高速控制部，其采用基于所述到达目标带轮比的开环控制进行控制，使所述步进电机以高于所述第一速度的第二速度动作；判定部，其判定是否具有要求高速地进行变速动作的高速动作要求；切换部，其在常规情况下选择所述常规控制部进行的控制，若包含所述判定机构判定为具有高速动作要求的切换开始条件成立，则切换为所述高速控制部进行的控制。
本发明第二方面，在第一方面的基础上提供机动车用无级变速器的控制装置，其特征在于，若由所述到达目标带轮比设定机构设定的所述到达目标带轮比IPt与由所述实际带轮比检测机构检测或算出的实际带轮比IPr的偏差ΔIP(＝IPt-IPr)为预设的基准值以上，则所述判定部判定有所述高速动作要求。
本发明第三方面，在第一或第二方面的基础上提供机动车用无级变速器的控制装置，其特征在于，所述切换开始条件中还包括：车速为预设的基准车速以上的条件、以及/或者所述旋转输入侧所具有的发动机负载状态为预设的基准水平以上的条件。
本发明第四方面，在第一～第三任一方面的基础上提供机动车用无级变速器的控制装置，其特征在于，在所述高速控制部进行的控制中，若由所述到达目标带轮比设定机构设定的所述到达目标带轮比IPt与由所述实际带轮比检测机构检测或算出的实际带轮比IPr的偏差ΔIP(＝IPt-IPr)在预设的基准值以内，则所述切换部切换为所述常规控制部进行的控制。
本发明第五方面，在第一～第四任一方面的基础上提供机动车用无级变速器的控制装置，其特征在于，在所述常规控制部的信号处理电路中设置对所述步进电机的响应延迟进行补偿的补偿器，所述补偿器被赋予与所述第一速度对应的时间常数。
本发明第六方面，在第一～第五任一方面的基础上提供机动车用无级变速器的控制装置，其特征在于，设有次级压调解阀，该次级压调解阀对作用于所述副带轮的可动带轮的油压即次级压进行控制，并且控制所述两带轮与所述带的卡合压力，若包含由所述判定部判定为具有高速动作要求的次级压增大开始条件成立，则所述控制机构通过所述次级压调节阀使次级压增大。
因此，根据本发明第一方面的机动车用无级变速器的控制装置，若没有以高速进行变速动作的要求，则以一定速度内的常规速度(第一速度)进行变速动作，从而可使用简单的反馈用筛选器，并且可适当地进行反馈控制。另一方面，若有高速动作要求，则以大于一定速度的高速度(第二速度)进行变速动作，从而使用简单的反馈用筛选器难以进行适当的控制，但通过使用开环控制，可实现迅速的变速控制。
另外，根据本发明第二方面的机动车用无级变速器的控制装置，由到达目标带轮比IPt与实际带轮比IPr的偏差ΔIP(＝IPt-IPr)能够可靠地判断变速幅度为规定的基准值以上，具有高速动作要求。
根据本发明第三方面的机动车用无级变速器的控制装置，能够可靠地防止低车速时以高速度进行变速时容易产生的带打滑。另外，通过与旋转输入侧连接的发动机的负载状态，能够可靠地判断加速要求强烈，具有高速动作要求。
根据本发明第四方面的机动车用无级变速器的控制装置，当在以第二速度变速时接近变速终止时，由于变速速度变更为更小的第一速度，故通过以高速进行变速，变速比不会超过到达目标带轮比IPt，能够进行顺畅的变速控制。
另外，根据本发明第五方面的的机动车用无级变速器的控制装置，由于在常规控制部的信号处理电路中设置对步进电机响应延迟进行补偿的补偿器，并对补偿器设定与第一速度对应的时间常数，故通过补偿器设定根据与变速速度要求对应的时间常数进行线性增加的目标带轮比，故可减小实际带轮比ipr的响应延迟造成的目标带轮比与实际带轮比ipr的偏差，且可降低实际带轮比ipr的过调量，而且还可以提高实际带轮比ipr的响应性，进行顺畅的变速。
另外，根据本发明第六方面的机动车用无级变速器的控制装置，若含有判断为有高速动作要求的次级压增大开始条件成立，则通过所述次级压调节阀使次级压增大，故产生大的差分推力(差推力)，能够可靠且高速地进行变速。
附图说明
图1是本发明一实施方式的变速器控制器的变速控制部的功能框图；
图2是将本发明一实施方式的无级变速器与其变速控制系统一同表示的构成图；
图3是详细表示本发明一实施方式的变速控制系统的框图；
图4是表示本发明一实施方式的副带轮附近的油压回路的模式图；
图5是本发明一实施方式中的目标次级压计算的控制框图；
图6是表示本发明一实施方式的控制流程的流程图；
图7是表示本发明一实施方式的变速时的变速比指示值和实际带轮比的时效变化的图表；
图8是表示现有技术中变速时的目标带轮比和实际带轮比的时效变化的图表。
符号说明
1   带式无级变速器
2   主带轮
2a  主固定带轮
2b  主可动带轮
2c  主室
3   副带轮
3a  副固定带轮
3b  副可动带轮
3c  副室
4   V型带
5   发动机
6   变矩器
7   前进后退切换机构
11  变速控制油压回路
12  变速器控制器
12a 压力控制部
12b 变速控制
12c 目标次级压设定机构
13  主带轮转速传感器
14  副带轮转速传感器
15  次级压传感器
16   初级压传感器
17   节气门开度传感器
19   发动机控制器
21   油泵
22   油路
23   调压阀
23a  电磁线圈
24   减压阀(次级压调节阀)
24   电磁线圈
25   变速控制阀
25a  中立位置
25b  增压位置
25c  减压位置
26   伺服传动装置
27   步进电机
27a  电机驱动器
30   车速传感器
31   动作油温度传感器
100  到达目标带轮比设定部(到达目标带轮比设定机构)
101  高速判定部(判定部)
102  实际带轮比计算部(实际带轮比检测机构)
103  控制部
103a 高速控制部
103b 常规控制部
104  时间常数设定部
105  追随性补偿部
106  增益计算部
107  第一筛选器
108  延迟电路
109  第二筛选器
110  固定偏差修正部
111  指令值变换部
120  基础次级压设定部
121  离心推力修正部
123  减少率限制器
124  差分推力修正部
125  第一比较部
126  第二比较部
P1、P2、P3  开关(切换部)
具体实施方式
下面，参照图1～图7对本发明的实施方式进行说明。在本实施方式中，以作为机动车用无级变速器的带式无级变速器为例进行说明。
图1～图7是用于说明本发明一实施方式的车辆用带式无级变速器的油压控制装置的图，图1是有关步进电机的驱动指示的变速器控制器的变速控制部的功能框图，图2是与无级变速器的变速控制系统一同表示的概略构成图，图3是表示压力控制系统的构成的的框图，图4是表示副带轮附近的油压回路的油压回路图，图5是计算目标副级压的控制框线图，图6是表示本实施方式的控制系统(高速判定部)的控制流程的流程图，图7是表示本实施方式的步进电机指示值和实际带轮比的时效变化的图表。
(概略结构)
首先，说明本实施方式的带式无级变速器1的概略构成。如图2所示，该带式无级变速器1包括：主带轮2及副带轮3，其分别具有V形槽，并且将各V形槽对齐排列配置；环状V型带4，其套绕在这些带轮2、3的各V形槽中。在与主带轮2同一轴线上配置发动机5，在该发动机5和主带轮2之间，从发动机5侧依次设有带锁止离合器的变矩器6及前进后退切换机构7。
前进后退切换机构7具有双联小齿轮行星齿轮机构，经由变矩器6使其太阳齿轮与发动机5结合，使行星架与主带轮2结合。另外，分别具有将双联小齿轮行星齿轮机构的太阳齿轮及行星架间直接连结的前进离合器、及固定齿环的后退制动器，在前进离合器联接时，将经由变矩器6从发动机5输入的旋转不变地传递给主带轮2，在后退制动器联接时，将经由变矩器6从发动机5输入的旋转翻转并减速，向主带轮2传递。
由此，向主带轮2的旋转经由V型带4传递给副带轮3，并且传递给未图示的车轮。
而且，以形成主带轮2及副带轮3的V型槽的带轮(滑轮)中的一个作为固定带轮(定滑轮)2a、3a，以另一个作为可向轴线方向变位的可动带轮(动滑轮)2b、3b，通过使可动带轮2a、2b移动来改变V型槽的槽宽，由此使主带轮2及副带轮3的V型带4的套绕圆弧半径改变，从而在动力传递中可无级地改变主带轮2及副带轮3间的变速比(带轮比)。
通过将以主压力作为原压而形成的初级压(由于与初级推力相对应，故也称作初级推力)Ppri及次级压(由于与次级推力相对应，故也称作次级推力)Psec供给主室2c及副室3c，由此这些可动带轮2b、3b被推向固定带轮2a、3a，并由此通过使V型带4分别与各带轮2、3(固定带轮2a、3a及可动带轮2b、3b)摩擦接合，进行主带轮2及副带轮3之间的动力传递。
在进行变速时，通过对应成为目标的到达目标带轮比而产生的初级压Ppri及次级压Psec之间的差分推力，使各带轮2、3的V型槽宽发生变化，使V型带4相对于这些带轮2、3的套绕圆弧直径连续变化，由此可变速到希望的带轮比。
这样，为了控制初级压Ppri及次级压Psec，在无级变速器1中设有变速控制油压回路11及变速器控制器12。该变速控制油压回路11响应于来自变速器控制器12的信号，进行上述控制。
向变速器控制器12中输入如下信号：来自于检测主带轮转速Npri的主带轮转速传感器13的信号、来自于检测副带轮转速Nsec的副带轮转速传感器14的信号、来自于检测次级压Psec的油压传感器(次级压传感器)15的信号、来自于检测初级压Ppri的油压传感器(初级压传感器)16的信号。
(油压系统的构成)
这些变速控制油压回路11及变速器控制器12如图3所示地构成。
首先，对变速控制油压回路11进行说明。
变速控制油压回路11具有：由发动机5驱动的油泵21；与油泵21的排出口连接并向主室2c及副室3c送给动作油的油路22；调节来自油泵21的排出压力(即油路22内的油压)的调压阀23；将从油路22供给副室3c的油压减压的减压阀(次级压调节阀)24。
油路22内的动作油通过调压阀23调压成规定的主压力PL。该油路22中的主压力PL被减压阀24调压，作为次级压Psec向副室3c供给。另一方面，该主压力PL被变速控制阀25调压，作为对主带轮2的可动带轮2b作用的初级压Ppri向主室2c供给。
另外，调压阀23及减压阀24都是电磁阀，调压阀23根据对电磁线圈23a的驱动负荷来控制主压力PL，减压阀24根据对电磁线圈24a的驱动负荷来控制次级压Psec。
另外，如图4所示，在副室3c和减压阀24之间设有节流孔3d，通过该节流孔3d，在由减压阀24将动作油从副室排出时减缓其排出速度，防止次级压的急剧减少，即，防止次级推力的急剧减少，可避免带打滑。
变速控制阀25具有中立位置25a、增压位置25b以及减压位置25c，为切换这些阀的位置而使变速控制阀25与变速杆(伺服传动装置)26的中间部连接。在变速杆26的一端连接有作为变速执行器的步进电机27，在变速杆26的另一端连接有主带轮2的可动带轮2b，构成将实际带轮比自动调整为目标带轮比的机械反馈系统。
即，当步进电机27从基准位置动作到前进了与成为目标的带轮比对应的步数的操作位置时，通过这种步进电机27的操作，变速杆26以与可动带轮2b的连接部为支点进行摆动，从而由中立位置25a向增压位置25b或减压位置25c驱动变速控制阀25。
由此，初级压Ppri以主压力PL为原压进行增压，或者通过从排泄口排出的动作油而减压，通过使初级压Ppri与次级压Psec的压差发生变化，主带轮2的可动带轮2b向与步进电机27的位置对应的位置滑动，同时副带轮3的可动带轮3b也对应主带轮2的可动带轮2b的滑动而滑动，由此，进行向高侧带轮比的升档或者向低侧带轮比的降档这样地进行朝向成为目标的带轮比的变速动作。
在进行该变速动作时，若主带轮的可动带轮2b移动，则变速杆26随之以与步进电机27的连接部为支点，使连接着可动带轮2b的另一端摆动，由此，当主带轮的可动带轮2b达到与步进电机27的位置对应的位置(目标带轮比位置)时，变速杆26使变速控制阀25从增压位置25b或减压位置25c返回中立位置25a。利用这样的机械反馈系统，对油压进行自动调整，使得实际带轮比实现目标带轮比。
另外，上述调压阀23的电磁线圈驱动负荷的设定、减压阀24的电磁线圈驱动负荷的设定以及步进电机27的驱动控制分别通过变速器控制器12(控制装置)进行。
如图3所示，变速器控制器12作为功能要素具有压力控制部12a和变速控制部12b。在压力控制部12a的输入侧连接有输入扭矩检测机构19、主带轮转速传感器13、副带轮转速传感器14以及变速控制部12b，基于输入的输入扭矩信息Ti、主带轮转速Npri、副带轮转速Nsec以及后述的变速速度信息来算出目标次级压Ptsec，并基于目标次级压Ptsec来控制调压阀23及减压阀24的电磁线圈驱动负荷，控制向副室2c供给的次级压Psec。该次级压力的控制详细后述。
在变速控制部12b连接有主带轮转速传感器13、副带轮转速传感器14、节气门开度传感器17、车速传感器30以及动作油温度传感器31，基于输入的主带轮转速Npri、副带轮转速Nsec而设定到达目标带轮比IPt，并且设定步进电机27的驱动步数Step。
(步进电机的控制)
进一步对变速控制部12b中的步进电机27的驱动步数控制进行说明。图1是变速控制部12b中的步进电机27的控制的框线图。如图1所示，变速控制部12b作为功能要素具有到达目标带轮比设定部100、高速判定部(判定部)101、实际带轮比计算部(实际带轮比检测机构)102、控制部(控制机构)103、指令值变换部111，基于输入的车速V、节气门开度TVO、主带轮转速Npri、副带轮转速Nsec而算出成为目标的变速比指令值，并将与其对应的步进电机27的驱动步数指令信号送向控制步进电机27的驱动的电机驱动器27a。
首先，在到达目标带轮比设定部100中，根据输入的节气门开度TVO和车速V，由基于节气门开度TVO和车速V的变速线映象设定到达目标带轮比IPt。
高速判定部101基于输入的车速V、动作油温度OT、实际带轮比IPr、到达目标带轮比IPt来判定有无高速动作要求，选择使变速时的变速速度为常规的变速速度(第一速度)还是比常规的速度高的高速变速速度(第二速度)。而且，选择以第一速度进行变速(下面称作常规变速模式)时，将控制部103具有的作为切换部的开关P1与0端子连接，在选择以第二速度进行变速(下面称作高速变速模式)时，控制开关P1的切换，使得开关P1与1端子连接。另外，高速判定部101也控制后述的压力控制部12a所具有的开关P2及开关P3的切换，将控制信号输入压力控制部12a。这样的高速判定部101中的判定(控制)条件及各开关P1～P3的切换控制在后文详细叙述。
指令值变换部111具有基于变速比和步进电机27的位置的映象，将从控制部103输出的变速比指令值变换为步进电机27的驱动步数指示信号。
其次，对控制部103进行说明。控制部103具有高速控制部103a和常规控制部103b两个控制电路、切换该两个控制电路的输出的开关P1。高速控制部103a的输出侧与开关P1的1端子侧连接，常规控制部103b的输出侧与开关P1的0端子侧连接。即，在高速判定部101选择常规变速模式时，将常规控制部103b的输出值从控制部103输出，在高速判定部101选择高速变速模式时，将高速控制部103a的输出值从控制部103输出。
常规控制部103b由时间常数设定部104、追随性补偿部(补偿器)105、增益计算部106、第一筛选器107、延迟电路108、第二筛选器109构成，是变速比指令值(即步进电机27的驱动指令值)和从实际带轮比计算部102输入的实际带轮比IPr的反馈电路，对应每个规定的计算周期算出步进电机27的驱动指令值。
在常规控制部103b，首先在时间常数设定部104中，设定与变速速度相关的时间常数T。然后，将时间常数T与到达目标带轮比IPt一起输入追随性补偿部105。时间常数T基于到达目标带轮比IPt和实际带轮比IPr之差(即变速幅度)、及节气门开度TVP和车速V的映象而进行设定。另外，该时间常数映象对应每个升档、降档、踏入降档等变速种类都进行存储。
在追随性补偿部105，基于输入的到达目标带轮比IPt及时间常数T，根据时间常数T通过一次延迟将到达带轮比IPt延迟，算出过渡目标带轮比IPtm。即，过渡目标带轮比IPtm考虑实际带轮比相对于变速比指令值的相应延迟而随时间一同线性增加地设定。另外，由时间常数T除到达目标带轮比IPt和过渡目标带轮比IPtm之差的值为目标变速速度(IPt-IPtm)/T。
将实际带轮比IPr信号从实际带轮比计算部102分别向增益计算部106及第一筛选器107输出，在增益计算部106，将对实际带轮比IPr加入了规定增益的F/B修正值输出。而且，从追随性补偿部105输出的过渡目标变速比IPtm由F/B修正值减去修正。
第一筛选器107及第二筛选器109都为一次延迟筛选器，对它们分别设定规定的筛选系数。
即，在第一筛选器107将输入的实际带轮比IPr信号的微小变动(噪音)减轻，另外，在实际带轮比IPr急剧变化时，输出减小了变动幅度的信号值(实际带轮比筛选值)。另外，在第二筛选器109输出将由上一计算周期算出的变速比指令值的噪音及急变动缓和的信号值(变速比指令值筛选值)。
延迟电路108是将输入的信号延迟规定时间(规定的计算周期数)而输出的延迟电路，其输出在规定的计算周期数之前输入的信号值。
而且，在过渡目标变速比IPtm上减去并修正来自第一筛选器107的输出值和来自延迟电路108的输出值的差量，作为变速比指示值输出。另外，来自第一筛选器107的输出值和来自延迟电路108的输出值的差量作为用于修正后述的高速控制部103a中的固定偏差的修正量，向高速控制部103a的固定偏差修正部110输入。
这样，在常规控制部103b中进行反馈控制，以使实际带轮比IPr在由时间常数T设定的变速时间(变速时间)达到到达目标带轮比IPt。
其次，对高速控制部103a进行说明。高速控制部103a具有固定偏差修正部110。在固定偏差修正部110，输出对实际带轮比IPr相对变速值指令值的固定偏差进行修正的修正量信号。该修正值是在切换成高速控制之前从常规控制部103b输入的修正量。
在高速控制部103a，相对于输入的到达目标带轮比IPt，不进行反馈控制，而进行开环控制。即，从到达目标带轮比设定部100输入的到达目标带轮比IPt信号值不仅被来自固定偏差修正部110的输出值修正，还维持原样地输入电机驱动器27a，电机驱动器27a将步进电机27驱动到与输入的目标带轮比IPtm对应的位置。
(次级压控制)
压力控制部12a控制次级压力，参照图5对该次级压控制进行说明。图5是压力控制部12a中的目标次级压Ptsec导出控制的框线图。如图5所示，压力控制部12a作为功能要素具有目标次级压设定机构12c，目标次级压设定机构12c具有基础次级压设定部120、离心推力修正部121、减少率限制器123、差分推力修正部124、第一比较部125、第二比较部126，使用下面说明的参数A1～A6计算(设定)目标次级压Ptsec。
另外，压力控制部12a具有开关P2、P3，通过来自变速控制部12b的高速判定部101的控制信号分别控制开关切换。
首先说明参数A1～A6。参数A1(下面称作离心力修正量A1)是与离心力对应的修正量，是与由副带轮3的离心力产生的离心推力对应的修正量，其根据副带轮转速Nsec设定。
参数A2(下面称作泵界限压力A2)是油泵21的界限供给压力，与发动机5的输出对应而变化。
参数A3(下面称作差分推力修正量A3)是用于赋予进行由到达目标带轮比IPt、实际带轮比和变速速度对应的映象设定的变速速度中的变速而所需的差分推力的修正量。
参数A4(下面称作最低压力A4)用于判断输入的值是否可机械稳定并能产生的最小限度的压力以上的机械的最小限度压力。即，在为了传递扭矩而使必要的次级压小于机械的最小限度压力时，将其作为次级压指令值的最小限度设定为最低压力A4。
参数A5(下面称作带界限压力A5)是与V型带4的耐力界限对应的次级压，当次级压Psec超过该带界限压力A5时，带4可能产生破断等损伤。
参数A6(下面称作带界限压力超过修正量A6)是在后述的规定条件成立，开关P2与1端子连接时(下面称作超过油压模式)，由高速判定部101对带界限压力A5进行加法运算的修正量。另外，关于该修正，在切换开关P3的连接时，瞬间去除带界限压力超过修正量A6的相加修正量，或瞬间加上带界限压力超过修正量A6的相加修正量，由此为了防止目标次级压Ptsec急剧变化，而通过变化率限制器对带界限压力A5相加修正的带界限压力超过修正量A6的值逐渐增加或减少。
首先，对常规变速模式时的控制进行说明。在常规变速模式中，开关P2通过高速判定部101与0端子连接，开关P3也与0端子连接。
然后，使用参数A1～A6在压力控制部12a，首先在基础次级压设定部120从基于输入扭矩信息Ti的映象设定基础次级压(基础次级推力)。
而且，作为离心推力修正部121，对由基础次级压设定部120算出的基础次级压减去并修正离心力修正量A1。即，在该基础次级压设定部120和离心推力修正部121中，算出用于得到不会引起带打滑而可进行扭矩传递的必要最低限的推力的次级压Psec。
其次，进行减少率限制器123进行的修正。在减少率限制器123中存储有直接算出的目标次级压Ptsec，在输入值相对于存储的目标次级压Ptsec为极小的值(即减少幅度或减少率大于基准值以上的情况)时，将减少幅度或减少率限制在该基准值。这是为了抑制在从降档时等次级压Psec高的状态迅速转移到升档时等次级压低的状态的情况下，虽然次级压Psec急剧减少而容易导致带打滑，但是对此进行抑制而使次级压Psec稳定地变化，防止带打滑。
在差分推力修正部124，加上差分推力修正量A3进行修正，且为了产生进行与变速速度对应的变速所必要的差分推力，还需加上必要的次级压。
在第一比较部125中，比较由差分推力修正部124算出的值与最低压力A4的大小关系，将较大的值输出。由此，次级压指令值不会成为比机械最小限度的最低压力A4还小的值。
在第一比较部126中，比较由第一比较部125算出的值与带界限压力A5的大小关系，将较小的值作为目标次级压Ptsec输出。由此，防止目标次级压Ptsec变得比带界限次级压还大。
其次，对高速变速模式时的控制进行说明。在高速控制模式时，通过高速判定部101使开关P2与0端子连接，使开关P3与1端子连接。
在高速变速模式，由于开关P3与1端子连接，故上述基础次级压设定部120及离心推力修正部121的控制不进行，而将泵界限压力A2和带界限压力A5中较小的值向减少率限制器123输入。另外，对详细的控制条件将在后文中叙述，在高速判定部101，在发动机输出不是规定的高输出时，不选择高速变速模式。因此，在高速变速模式时，由于发动机为高输出，故通常泵界限压力A2成为比带界限压力A5还大的值，故在此将其输入减少率限制器123。
而且，在减少率限制器123、差分推力修正部124、第一比较部125、第二比较部126进行上述那样的控制。因此，从第二比较部126输出的值总是成为带界限压力A5的值。
这样，在高速控制模式，为了赋予用于以高变速速度进行变速(降档)的差分推力，而将目标次级压Ptsec设定为机械的界限值(带界限压力A5)。
其次，对超过油压模式时的控制进行说明。在超过油压模式时，通过高速判定部101使开关P2与1端子连接，且使开关P3与1端子连接。
在超过油压模式，由于开关P2与1端子连接，故首先将在泵界限压力A2和带界限压力A5上加上带界限压力超过修正量A6后的值(下面称作超过油压)中较小的值输入减少率限制器123。另外，在该超过油压模式时，由于发动机也为高输出，故通常泵界限压力A2构成大于超过油压的值。因此，对减少率限制器123输入超过油压。
而且，在减少率限制器123、差分推力修正部124、第一比较部125、第二比较部126中进行上述那样的控制。因此，从第二比较部126输出的值总是成为超过油压。
这样，在超过油压模式，为赋予用于以高变速速度进行变速(降档)的差分推力，而将目标次级压Ptsec设定为对机械的界限值(带界限压力A5)还加上带界限压力超过修正量A6后的超过油压。另外，在超过油压模式，第一比较部125目标次级压力Ptsec被设定为大于带界限压力A5的超过油压，但由于后述的理由，实际的次级压Psec未达到带界限次级压，故不会产生V型带的破断等损伤。
(高速判定部的判定条件)
其次，参照图6说明高速判定部101的判定及图1、图5中各开关P1～P3的切换条件。图6是表示高速判定部101的控制条件的流程图。如图6所示，在高速判定部101，当完全满足步骤S100～步骤S130的条件时，选择高速变速模式，以第二速度进行变速。
首先，第一条件是，作为步骤S100，使作为与发动机输出(发动机负载状态)相关的条件的节气门开度TVO位于规定的范围TVOL≤TVO≤TVOH内。该条件在节气门开度TVO小于预设的基准级别即TVOL时，可判断为没有加速要求的状态。另外，在节气门开度TVO过大时，不能进行大幅度的降档。
其次，第二条件是，作为步骤S110，使输入的到达目标带轮比IPt和实际带轮比IPr的偏差ΔIP(＝IPt-IPr，ΔIP＞0)为预设的规定变速幅度ipto以上的降档的情况。该条件在驾驶员要求急加速时，由于踏下加速踏板，故到达目标带轮比IPt向降档侧急增，与实际带轮比IPr的偏差ΔIP也增大。因此，若该偏差ΔIP为规定的变速幅度ipto以上，则可判定为驾驶员要求急加速而应实施踏下降档控制。另外，在变速幅度小时，由于不要求特别大的变速速度，故开关P1被设定在0位置，由常规控制部103b使变速速度为第一速度，由此进行变速。
第三条件是，作为步骤S120，使车速V在预设的规定范围内VL≤V≤VH。在各带轮2、3上，当每一带轮转速的变速速度(即相当于带轮每转动一圈的可动带轮2d的行程量)增大时，带轮容易打滑，故需要将施加在各带2、3的推力增大到上限附近，在该状态下，即使实施高速变速模式，不仅不能得到实质上的效果，还可能导致带打滑。因此，在车速V为低于规定车速(基准车速)VL的低速时，不施行高速变速模式。另一方面，在车速V为大于规定车速VH的高速时，由于不必特别将变速速度设为高速，故在这种情况下，不选择高速变速模式。
第四条件是，作为步骤S130，使向油压系统供给的动作油的温度OT处于预设的规定范围OTL≤OT≤OTH。这是由于，在动作油的温度OT高时，由于来自泵的排出量减少，故供给各带轮2、3的油压不足，带可能打滑，另外，在动作油的温度OT低时，由于油压的响应性不良，故在供给各带轮2、3的油压不足的情况下，带可能打滑。
而且，在上述的步骤S100～S130的条件完全满足的情况下，作为步骤S140，高速判定部101将开关P1与1端子连接，将开关P3与1端子连接。即，判定为具有高速动作要求，选择高速变速模式。
由此，在控制部103的高速控制部103a中，基于到达目标带轮比IPt开始开环控制的变速比指令值(即步进电机27的驱动步数指示信号)的控制。另外，在压力控制部12a中，将目标次级压Ptsec设定为带界限压力A5，产生高速的变速所需的差分推力。
在步骤S140中，当选择高速变速模式时，作为步骤S150，比较偏差ΔIP与规定变速幅度ipt1的大小关系。该变速幅度ipt1被设定大于步骤S110的变速幅度ipt0的值。
而且，在偏差ΔIP为规定变速幅度ipt1以上时，作为步骤S160，高速判定部101将开关P2与1端子连接。即，选择超过油压模式，将目标次级压Ptsec设定为超过油压。
在此，在超过油压模式下，对如上所述地将目标次级压Ptsec设定为大于带界限压力的值的理由进行说明。
如上所述，在接近副室3c的油路中设有节流孔3d。这是因为，在将变速比向高侧变更时等将目标次级压Psec设定为突然减小的值时，通过急剧降低次级压，使实际次级压低于设定的目标次级压Psec，防止带打滑。
如上所述(参照图4)，由于在副室3c和减压室24之间设有节流孔3d，故在将次级压增压时，减压阀24侧的压力比节流孔3d更加迅速地上升，但副室3c侧的压力从节流孔3d缓慢地上升，减压阀24侧即使形成高压，副室3c侧也会产生低压的状况。但是，检测这种次级压的压力传感器15从配置空间的方面考虑，由于比节流孔3d更靠近减压阀24一侧，故在次级压增压时，压力传感器15的输出值表示比实际的副室3c的压力高的高压。因此，当基于压力传感器15的检测值来反馈控制次级压时，即使实际的次级压仍很低，也可以根据检测值设定次级压力已经达到目标值，进行向低压侧移动的控制。
因此，即使在使次级压迅速增大的情况下，在考虑这样的次级压检测值与次级压的实际值的偏差(次级压偏差)增大至基准以上的状态时的情况下，考虑该点而对目标次级压Ptsec加上对应该偏差的规定量A6而进行修正。另外，在此，由于将目标次级压Ptsec本身设定为带界限压，故相加修正后的目标次级压Ptsec比带界限压力多出相加修正的量。控制与该相加修正相关的规定量，即使带界限压力超过修正量A6如此地设定为使目标次级压Ptsec大于带界限压力的值，只要适当设定带界限压力超过修正量A6，则实际次级压Psec就不会超过带界限压，而使实际次级压Psec迅速上升，从而可迅速实现降档。
在步骤S150中，比较偏差ΔIP与规定的变速幅度ipt1的大小关系是为了判定次级压偏差ΔIP是否变得显著(通过预先实验等求得的基准以上的大的状态)的状况，当偏差ΔIP为规定的变速幅度ipt1以上时，判定为次级压偏差变得显著，在步骤S160中，实施超过油压模式。在步骤S150中偏差ΔIP小于变速幅度ipt1时，次级压偏差不会变得显著，不选择超过油压模式。
在步骤S160中，在实施有超过油压模式时，在下一个步骤S170中再次比较到达目标带轮比IPt与实际带轮比IPr之差和规定的变速幅度ipt2的大小关系。该规定的变速幅度ipt2是用于判断到达目标带轮比IPt与实际带轮比IPr之差小、接近变速终止的情况的阈值。该变速幅度ipt2显然设定为小于变速幅度ipt0、ipt1的微小值。
在到达目标带轮比IPt与实际带轮比IPr之差大于规定的变速幅度ipt2时，返回步骤S160，继续进行超过油压模式，直至到达目标带轮比IPr与实际带轮比IPr之差为规定的变速幅度ipt2以下，当到达目标带轮比IPt与实际带轮比IPr之差为规定的变速幅度ipt2以下时，向步骤S180前进，高速判定部101将开关P2与0端子连接，终止超过油压模式。
另外，如上所述，此时当开关P2与0端子连接时，在图4中，将对带界限压力A5相加计算的带界限压力超过修正量A6的输入遮断，通过减少率限制器，使对带界限压力A5相加修正的修正量稳定地减少。
而且，在步骤S190中，比较偏差ΔIP与预设的作为基准值的规定变速幅度ipt3的大小关系，在偏差ΔIP大于规定的变速幅度ipt3时，返回步骤S140，继续进行高速变速模式，直至偏差ΔIP为规定的变速幅度ipt3以下，当偏差ΔIP为规定的变速幅度ipt3以下时，向步骤S200前进，高速判定部101将开关P1与0端子连接，将开关P3与0端子连接，终止高速变速模式模式。对变速幅度ipt3设定比上述的变速幅度ipt2更小的值。这是由于，在步骤S180中，即使超过油压模式终止，如上所述，也可以通过减少率限制器来使对于限度带界限压力A5的相加修正稳定地减少。
本发明一实施方式的机动车用无级变速器的控制装置由于如上地构成，故在进行常规的变速时，变速比指令值(步进电机27的驱动步数指示信号)在常规控制部103b中基于到达目标带轮比IPt被反馈控制，可将实际带轮比IPr可靠地设为到达目标带轮比IPt。在进行该反馈控制时，考虑实际带轮比IPr相对于变速比指令值的变化特性(大致线性变化)，追随性补偿部105使变速比指令值根据与变速速度(第一速度)对应的时间常数T而线性增加，因此，不仅可使实际带轮比IPr迅速过渡到到达目标带轮比IPt，而且可在变速时减小变速比指令值与实际带轮比IPr的偏差，因此，可降低积分控制造成的实际带轮比IPr的过调。
另外，在高速行驶时的踏入降档等要求高变速响应性的情况下，由高速判定部101选择高速变速模式，以大于常规的变速速度(第二速度)进行变速。在该高速变速模式下，变速比指令值在高速控制部103a中基于到达目标带轮比IPt进行开环控制。由此，在将变速速度设为高速的情况下，相对于变速比指令值由于实际带轮比IPr的变化特性未线性变化，从而可抑制进行反馈控制时由积分控制产生的变速比的过调(参照图7)。另外，在进行该开环控制时，在固定偏差修正部110中，该修正值通过从常规变速模式时切换为高速变速模式之前被输入的固定偏差修正量来修正固定偏差，因此可使实际带轮比可靠地向到达目标带轮比IPt过渡。
另外，在高速变速模式时，目标次级压Ptsec被设定为带界限压力A5，此时，在偏差ΔIP为规定的变速幅度ipt1以上时，由于将目标次级压Ptsec设定为对带界限压力A5加上了带轮界限压力超过修正量A6的值，故在以高速进行变速时，即使通过节流孔产生抑制了实际次级压Psec的压力增加，也可以确保实际次级压Psec接近带界限压力。由此，可确保高速进行变速所必需的差分推力。另外，当实际次级压Psec较高的状态时，实际次级压Ppri也上升，可防止高速进行变速时的主带轮2的带打滑。
另外，在高速变速模式时，在偏差ΔIP为规定的变速幅度ipt1以上，实际的变速速度较大的期间，由于目标次级压Ptsec被设定为对带界限压力A5加上了带界限压力超过修正量A6后的超过油压，故即使产生相对于实际的次级压的检测到的实际次级压Psec的检测误差，也可以保持副室3c内的油压接近带界限压力。由此，不仅可给予以高速进行变速所必需的差分推力，还可以防止由检测误差造成的次级压的降低，故可防止主压力Ppri的随之降低，可靠地降低带打滑。
(其它)
以上对本发明的实施方式进行了说明，但本发明不限于上述的实施方式，在不脱离本发明主旨的范围内，可施行各种变形。
例如，在上述的实施方式中，当判定为有高速动作要求时，将目标次级压Ptsec设定为带界限压力或比其大的超过油压，但这样的目标次级压Ptsec的设定不限于此，例如在以第二速度进行变速这样地根据要求的变速速度而设定时间常数T的基础上，若以现有方法设定目标次级压Ptsec即可。
另外，对于在高速判定部101的判定(控制)条件来说，也不受上述实施方式的限制。在上述的实施方式中，在图6的0LE_LINK10LE_LINK2步骤S100～S130的条件0LE LINK10LE LINK2成立时，判定为有高速动作要求，但也可以例如仅设定上述步骤S110的偏差ΔIP。
另外，作为上述的步骤S100的发动机负荷条件，也可以将使用加速油门开度(APO)代替节气门开度TVO，使加速油门开度在规定的范围内的条件作为高速动作要求的条件之一。另外，在上述的步骤S100～S130的条件的基础上，为了更加可靠地防止带打滑，还设置定时器，在高速变速模式持续规定时间以上时，通过暂停来切换为常规变速模式。
另外，在上述实施方式中，超过油压模式开始的条件为选择高速变速模式且对变速速度进行高速控制，而且偏差ΔIP为规定的变速幅度ipt1以上，但也可以在此基础上检测实际的变速速度，使变速速度为规定速度以上。此时，偏差ΔIP为规定的变速幅度ipt1以上的条件也可以省去。这样，仅在实际的变速速度为规定速度以上且节流孔3d两侧的压力差为一定值以上时，选择超过油压模式，因此副室3c内的压力不会超过带界限压力A5，而确保在带界限压力附近，可防止过大的次级压Psec对带造成的损伤，同时能够可靠地防止次级压Psec的降低造成的带打滑。
另外，在上述实施方式中，当判定为有高速动作要求时，将目标次级压Ptsec设定为带界限压力或比其大的超过油压，但这样的目标次级压Ptsec的设定不限于此，例如在以第二速度进行变速这样地根据要求的变速速度而设定时间常数T的基础上，若利用现有方法设定目标次级压Ptsec即可。而且，在该状态下，在上述的条件(超过油压模式开始条件)成立时，也可以对由现有的方法设定的目标次级压Ptsec另外加上修正规定的修正量而进行修正。这样，可避免高速进行变速时的抑制压力增加的不良影响，且可防止实际的副室3c内的压力相对于设定的目标次级压Ptsec大大地降低。
另外，对于高速判定部101中的判定(控制)条件来说，也不受上述的实施方式限制。在上述实施方式中，在图6的步骤S100～S130的条件成立时，判定为有高速动作要求，但例如在上述的步骤S100～S130的条件的基础上，为了更加可靠地防止带打滑，也可以加上使主带轮转速Npri在规定的范围内的条件。另外，也可以设置定时器，在高速变速模式持续规定时间以上的情况下，通过暂停来切换为常规变速模式。

Claims (6)

1、一种机动车用无级变速器的控制装置，该机动车用无级变速器的控制装置具有：
与旋转输入侧连接的主带轮；
与旋转输出侧连接的副带轮；
套绕在所述两带轮之间的带；
变速控制阀，该变速控制阀对作用于所述主带轮的可动带轮上的油压进行控制；
步进电机，该步进电机将所述两带轮控制到与到达目标带轮比对应的位置上；
伺服传动装置，该伺服传动装置与所述步进电机、所述主带轮的可动带轮以及所述变速控制阀连接，通过所述变速控制阀将所述主带轮的可动带轮控制到与所述步进电机的位置对应的位置上；
实际带轮比检测机构，该实际带轮比检测机构检测或算出所述两带轮的实际带轮比；
控制机构，该控制机构具有设定所述到达目标带轮比的到达目标带轮比设定机构，并且根据所述到达目标带轮比及由所述实际带轮比检测机构检测到的实际带轮比来控制所述步进电机的位置，其特征在于，
所述控制机构具有：
常规控制部，该常规控制部基于所述到达目标带轮比和所述实际带轮比、采用含有积分控制的反馈控制进行控制，使所述步进电机以第一速度动作；
高速控制部，该高速控制部采用基于所述到达目标带轮比的开环控制进行控制，使所述步进电机以高于所述第一速度的第二速度动作；
判定部，该判定部判定是否具有要求高速地进行变速动作的高速动作要求；
切换部，该切换部在常规情况下选择所述常规控制部进行的控制，若包含所述判定机构判定为具有高速动作要求的切换开始条件成立，则切换为所述高速控制部进行的控制。
2、如权利要求1所述的机动车用无级变速器的控制装置，其特征在于，若由所述到达目标带轮比设定机构设定的所述到达目标带轮比IPt与由所述实际带轮比检测机构检测或算出的实际带轮比IPr的偏差ΔIP(＝IPt-IPr)为预设的基准值以上，则所述判定部判定有所述高速动作要求。
3、如权利要求1或2所述的机动车用无级变速器的控制装置，其特征在于，所述切换开始条件中还包括：车速为预设的基准车速以上的条件、以及/或者所述旋转输入侧所具有的发动机负载状态为预设的基准水平以上的条件。
4、如权利要求1～3中任一项所述的机动车用无级变速器的控制装置，其特征在于，在所述高速控制部进行的控制中，若由所述到达目标带轮比设定机构设定的所述到达目标带轮比IPt与由所述实际带轮比检测机构检测或算出的实际带轮比IPr的偏差ΔIP(＝IPt-IPr)在预设的基准值以内，则所述切换部切换为所述常规控制部进行的控制。
5、如权利要求1～4中任一项所述的机动车用无级变速器的控制装置，其特征在于，在所述常规控制部的信号处理电路中设置对所述步进电机的响应延迟进行补偿的补偿器，所述补偿器被赋予与所述第一速度对应的时间常数。
6、如权利要求1～5中任一项所述的机动车用无级变速器的控制装置，其特征在于，设有次级压调解阀，该次级压调解阀对作用于所述副带轮的可动带轮的油压即次级压进行控制，并且控制所述两带轮与所述带的卡合压力，
若包含由所述判定部判定为具有高速动作要求的次级压增大开始条件成立，则所述控制机构通过所述次级压调节阀使次级压增大。
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