專利名稱：無級(jí)變速器及其控制方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及無級(jí)變速器及其控制方法，尤其是涉及具備帶式無級(jí)變速機(jī)構(gòu)和副變 速機(jī)構(gòu)的無級(jí)變速器及其控制方法。
背景技術(shù)：
專利文獻(xiàn)1公開有一種無級(jí)變速器，其構(gòu)成為，相對(duì)于帶式無級(jí)變速構(gòu)(以下稱為 “變換器”)串聯(lián)設(shè)置前進(jìn)兩級(jí)的副變速機(jī)構(gòu)，根據(jù)車輛的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)變更該副變速機(jī)構(gòu)的變 速級(jí)，由此，不會(huì)使變換器大型化，能夠擴(kuò)大可變的變速比范圍。專利文獻(xiàn)1 (日本)特開昭60-37455號(hào)公報(bào)在這樣的帶副變速機(jī)構(gòu)的無級(jí)變速器中，考慮到在無級(jí)變速器整體的變速比(以 下，稱為“貫穿變速比”)跨過特定的貫穿變速比變化時(shí)進(jìn)行副變速機(jī)構(gòu)的變速。例如，在副 變速機(jī)構(gòu)與變換器的輸出側(cè)連接的結(jié)構(gòu)中，只要在變換器的變速比為最高速變速比時(shí)進(jìn)行 副變速機(jī)構(gòu)的變速，就可使變速時(shí)輸入到副變速機(jī)構(gòu)的轉(zhuǎn)矩變小，進(jìn)而可減小變速?zèng)_擊。但是，在以跨過特定的貫穿變速比為條件使副變速機(jī)構(gòu)進(jìn)行變速的結(jié)構(gòu)中，貫穿 變速比在特定的貫穿變速比附近變化的情況下，就要頻繁地進(jìn)行副變速機(jī)構(gòu)的變速，有可 能由于反復(fù)產(chǎn)生變速?zèng)_擊而降低運(yùn)轉(zhuǎn)性能，或者降低構(gòu)成副變速機(jī)構(gòu)的摩擦聯(lián)結(jié)元件的耐 久性。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是鑒于這樣的技術(shù)課題而提出的，其目的在于，優(yōu)化副變速機(jī)構(gòu)的變速條 件，防止反復(fù)進(jìn)行副變速機(jī)構(gòu)的變速。根據(jù)本發(fā)明的某實(shí)施方式，提供一種無級(jí)變速器，其裝載于車輛上，將發(fā)動(dòng)機(jī)的輸 出旋轉(zhuǎn)進(jìn)行變速并傳遞給驅(qū)動(dòng)輪，其特征在于，具備帶式無級(jí)變速機(jī)構(gòu)即變換器，其能夠 無級(jí)地變更變速比；副變速機(jī)構(gòu)，其相對(duì)所述變換器串聯(lián)設(shè)置，作為前進(jìn)用變速級(jí)，具有第 一變速級(jí)和變速比比該第一變速級(jí)小的第二變速級(jí)；到達(dá)貫穿變速比設(shè)定裝置，其基于所 述車輛的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)，將在該運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)下應(yīng)實(shí)現(xiàn)的所述變換器及所述副變速機(jī)構(gòu)的整體的變 速比即貫穿變速比作為到達(dá)貫穿變速比進(jìn)行設(shè)定；變速控制裝置，其控制所述變換器的變 速比及所述副變速機(jī)構(gòu)的變速級(jí)的至少一方，以使所述貫穿變速比的實(shí)際值即實(shí)際貫穿變 速比以規(guī)定的過渡響應(yīng)追隨所述到達(dá)貫穿變速比；副變速機(jī)構(gòu)2-1變速許可裝置，只有在 所述發(fā)動(dòng)機(jī)的加速踏板踩到規(guī)定開度以上時(shí)，才許可將所述副變速機(jī)構(gòu)的變速級(jí)從所述第 二變速級(jí)變更到所述第一變速級(jí)的2-1變速，在所述實(shí)際貫穿變速比跨過所述模式切換變 速比從低速側(cè)向高速側(cè)變化時(shí)，所述變速控制裝置將所述副變速機(jī)構(gòu)的變速級(jí)從所述第一 變速級(jí)變更到第二變速級(jí)，在所述實(shí)際貫穿變速比跨過所述模式切換變速比從高速側(cè)向低 速側(cè)變化時(shí)，只有在許可所述副變速機(jī)構(gòu)的2-1變速時(shí)，所述變速控制裝置才將所述副變 速機(jī)構(gòu)的變速級(jí)從所述第二變速級(jí)變更到所述第一變速級(jí)。根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施方式，提供一種無級(jí)變速器的控制方法，該無級(jí)變速器裝載于車輛上，將發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出旋轉(zhuǎn)進(jìn)行變速并傳遞給驅(qū)動(dòng)輪，并具有帶式無級(jí)變速機(jī)構(gòu)即 變換器，其能夠無級(jí)地變更變速比；副變速機(jī)構(gòu)，其相對(duì)所述變換器串聯(lián)設(shè)置，作為前進(jìn)用 變速級(jí)，具有第一變速級(jí)和變速比比該第一變速級(jí)小的第二變速級(jí)，其特征在于，該無級(jí)變 速器的控制方法包含到達(dá)貫穿變速比設(shè)定步驟，基于所述車輛的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)，將在該運(yùn)轉(zhuǎn) 狀態(tài)下應(yīng)該實(shí)現(xiàn)的所述變換器及所述副變速機(jī)構(gòu)的整體的變速比即貫穿變速比作為到達(dá) 貫穿變速比進(jìn)行設(shè)定；變速控制步驟，控制所述變換器的變速比及所述副變速機(jī)構(gòu)的變速 級(jí)的至少一方，以使所述貫穿變速比的實(shí)際值即實(shí)際貫穿變速比以規(guī)定的過渡響應(yīng)追隨所 述到達(dá)貫穿變速比；副變速機(jī)構(gòu)2-1變速許可步驟，只有在所述發(fā)動(dòng)機(jī)的加速踏板踩到規(guī) 定開度以上時(shí)，才許可將所述副變速機(jī)構(gòu)的變速級(jí)從所述第二變速級(jí)變更到所述第一變速 級(jí)的2-1變速，在所述變速控制步驟中，在所述實(shí)際貫穿變速比跨過所述模式切換變速比 從低速側(cè)向高速側(cè)變化時(shí)，將所述副變速機(jī)構(gòu)的變速級(jí)從所述第一變速級(jí)變更到第二變速 級(jí)，在所述實(shí)際貫穿變速比跨過所述模式切換變速比從高速側(cè)向低速側(cè)變化時(shí)，只有在許 可所述副變速機(jī)構(gòu)的2-1變速時(shí)，才將所述副變速機(jī)構(gòu)的變速級(jí)從所述第二變速級(jí)變更到 所述第一變速級(jí)。根據(jù)這些方式，由于只有在副變速機(jī)構(gòu)的2-1變速需要大的驅(qū)動(dòng)力狀況下才被許 可，因而減小了進(jìn)行1-2變速后接著進(jìn)行2-1變速的頻率。由此可減少反復(fù)進(jìn)行副變速機(jī) 構(gòu)的變速的不良情況，即，可防止因反復(fù)產(chǎn)生變速?zèng)_擊而造成的運(yùn)轉(zhuǎn)性降低及構(gòu)成副變速 機(jī)構(gòu)3的摩擦聯(lián)結(jié)元件的耐久性的降低。


圖1是搭載有本發(fā)明實(shí)施方式的無級(jí)變速器的車輛的概略構(gòu)成圖；圖2是表示變速器控制器的內(nèi)部結(jié)構(gòu)的
圖3是表示變速映像圖的一例的圖； 圖4是表示由變速器控制器執(zhí)行的變速控制程序的內(nèi)容的流程圖；圖5是用于說明副變速機(jī)構(gòu)的2-1變速許可區(qū)域的圖。

4:無級(jí)變速器11:液壓控制電路12:變速器控制器20:變換器21 初級(jí)帶輪22:次級(jí)帶輪23 =V 型皮帶30 副變速機(jī)構(gòu)
具體實(shí)施例方式下面，參照附圖對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式進(jìn)行說明。另外，在以下的說明中，變速機(jī)構(gòu) 的“變速比”，為該變速機(jī)構(gòu)的輸入轉(zhuǎn)速除以該變速機(jī)構(gòu)的輸出轉(zhuǎn)速得到的值。另外，“最 (Low)低速變速比”是該變速機(jī)構(gòu)的最大變速比，“最(High)高速變速比”是該變速機(jī)構(gòu)的最小變速比。圖1是裝載有本發(fā)明的實(shí)施方式的無級(jí)變速器的車輛的概略構(gòu)成圖。該車輛具備 發(fā)動(dòng)機(jī)1作為動(dòng)力源。發(fā)動(dòng)機(jī)1的輸出旋轉(zhuǎn)經(jīng)由液力變矩器2、第1齒輪組3、無級(jí)變速器 (以下，簡稱為“變速器4”)、第2齒輪組5、最終減速裝置6向驅(qū)動(dòng)輪7傳遞。在第2齒輪 組5上設(shè)有駐車時(shí)鎖定變速器4的輸出軸的停車機(jī)構(gòu)8，使其不能機(jī)械旋轉(zhuǎn)。液力變矩器2具備鎖止離合器2a。在將鎖止離合器2a聯(lián)結(jié)后，則不能進(jìn)行液力變 矩器2的滑動(dòng)，從而提高了液力變矩器2的傳遞效率。另外，在車輛上設(shè)有利用發(fā)動(dòng)機(jī)1的動(dòng)力的一部分而被驅(qū)動(dòng)的機(jī)油泵10、調(diào)節(jié)來 自機(jī)油泵10的油壓并向變換器4的各部位供給的液壓控制回路11、控制液壓控制回路11 的變速器控制器12。變速器4具備帶式無級(jí)變速機(jī)構(gòu)(以下，稱作“變換器20”)、串聯(lián)設(shè)置于變換器20 的副變速機(jī)構(gòu)30。所謂“串聯(lián)設(shè)置”是指在從發(fā)動(dòng)機(jī)1到驅(qū)動(dòng)輪7的動(dòng)力傳遞路徑中，將變 換器20和副變速機(jī)構(gòu)30串聯(lián)設(shè)置的意思。副變速機(jī)構(gòu)30如該例所示，也可以直接連接于 變換器20的輸出軸，也可以經(jīng)由其它的變速或動(dòng)力傳遞機(jī)構(gòu)(例如，齒輪組)連接?；蛘?， 副變速機(jī)構(gòu)30也可以連接于變換器20的前級(jí)(輸入軸側(cè))。變換器20具備初級(jí)帶輪21、次級(jí)帶輪22、卷掛于帶輪21、22之間的V型皮帶23。 帶輪21、22分別具備固定圓錐板；可動(dòng)圓錐板，以使滑輪面與該固定圓錐板對(duì)置的狀態(tài)而 配置，且在其與固定圓錐板之間形成V型槽；液壓氣缸23a、23b，其設(shè)于該可動(dòng)圓錐板的背 面，使可動(dòng)圓錐板在軸方向位置變化。當(dāng)調(diào)節(jié)供給液壓氣缸23a、23b的油壓時(shí)，V型槽的寬 度發(fā)生變化，V型皮帶23和各帶輪21、22的接觸半徑發(fā)生變化，變換器20的變速比無級(jí)地 進(jìn)行變化。副變速機(jī)構(gòu)30為前進(jìn)2級(jí)、后進(jìn)1級(jí)的變速機(jī)構(gòu)。副變速機(jī)構(gòu)30具備拉維略型 行星齒輪機(jī)構(gòu)31，其連結(jié)有兩個(gè)行星齒輪的行星齒輪架；多個(gè)摩擦聯(lián)接元件(低速制動(dòng)器 32、高速離合器33、Rov (倒車)制動(dòng)器34)，其與構(gòu)成拉維略型行星齒輪機(jī)構(gòu)31的多個(gè)旋 轉(zhuǎn)元件連接，且變更它們的連接狀態(tài)。調(diào)節(jié)向各摩擦聯(lián)接元件32 34的供給油壓，當(dāng)變更 各摩擦聯(lián)接元件32 34的聯(lián)接、釋放狀態(tài)時(shí)，變更副變速機(jī)構(gòu)30的變速級(jí)。例如，只要聯(lián)接低速制動(dòng)器32、釋放高速離合器33和Rov制動(dòng)器34，則副變速機(jī) 構(gòu)30的變速級(jí)成為1速。只要聯(lián)接高速離合器33、釋放低速制動(dòng)器32和Rov制動(dòng)器34， 則副變速機(jī)構(gòu)30的變速級(jí)成為變速比比1速小的2速。另外，只要聯(lián)接Rov制動(dòng)器34、釋 放低速制動(dòng)器32和高速離合器33，則副變速機(jī)構(gòu)30的變速級(jí)成為后退。另外，在以下的說 明中，在副變速機(jī)構(gòu)30的變速級(jí)為1速時(shí)，表現(xiàn)為“變速器4為低速模式”，為2速時(shí)，表現(xiàn) 為“變速器4為高速模式”。如圖2所示，變速器控制器12通過CPU121、由RAM/ROM構(gòu)成的存儲(chǔ)裝置122、輸入接口 123、輸出接口 124和將它們相互連接的總線125構(gòu)成。向輸入接口 123輸入檢測加速踏板的操作量即加速踏板開度APO的加速踏板開 度傳感器41的輸出信號(hào)、檢測變速器4的輸入轉(zhuǎn)速(=初級(jí)帶輪21的轉(zhuǎn)速，以下稱作“初 級(jí)轉(zhuǎn)速Npri”。)的轉(zhuǎn)速傳感器42的輸出信號(hào)、檢測車速VSP的車速傳感器43的輸出信 號(hào)、檢測變速器4的油溫TMP的油溫傳感器44的輸出信號(hào)、檢測變速桿的位置的斷路開關(guān) 45的輸出信號(hào)等。
在存儲(chǔ)裝置122中存儲(chǔ)有變速器4的變速控制程序(圖4)、在該變速控制程序中 使用的變速映像圖(圖3)。CPU121讀出存儲(chǔ)于存儲(chǔ)裝置122中的變速控制程序而執(zhí)行，對(duì) 經(jīng)由輸入接口 123輸入的各種信號(hào)實(shí)施各種運(yùn)算處理，生成變速控制信號(hào)，再將所生成的 變速控制信號(hào)經(jīng)由輸出接口 124輸出給液壓控制回路11。CPU121將在運(yùn)算處理中使用的 各種值、其運(yùn)算結(jié)果適當(dāng)?shù)卮鎯?chǔ)于存儲(chǔ)裝置122中。液壓控制回路11由多個(gè)流路、多個(gè)液壓控制閥構(gòu)成。液壓控制回路11基于來自 變速器控制器12的變速控制信號(hào)，控制多個(gè)液壓控制閥，切換油壓的供給路徑，而且，根據(jù) 由機(jī)油泵10產(chǎn)生的油壓調(diào)制需要的油壓，并將其供給變速器4的各部位。由此，進(jìn)行變換 器20的變速、副變速機(jī)構(gòu)30的變速級(jí)的變更、鎖止離合器2a的聯(lián)結(jié)、釋放。圖3表示存儲(chǔ)于存儲(chǔ)裝置122的變速映像圖的一例。變速器控制器12 —邊參照 該變速映像圖，一邊根據(jù)車輛的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)(在該實(shí)施方式中為車速VSP、初級(jí)轉(zhuǎn)速Npri、力口 速踏板開度ΑΡ0)，控制變換器20、副變速機(jī)構(gòu)30以及鎖止離合器2a。在該變速映像圖中，變速器4的動(dòng)作點(diǎn)基于車速VSP和初級(jí)轉(zhuǎn)速Npri來定義。連 結(jié)變速器4的動(dòng)作點(diǎn)和變速映像圖左下角的零點(diǎn)的線的傾斜度對(duì)應(yīng)于變速器4的變速比 (變換器20的變速比乘以副變速機(jī)構(gòu)30的變速比得到的整體的變速比，以下稱作“貫穿變 速比”)。與目前的帶式無機(jī)變速器的變速映像圖一樣，在該變速映像圖中，對(duì)每個(gè)加速踏板 開度APO設(shè)定變速線，變速器4的變速按照根據(jù)加速踏板開度APO而選擇的變速線進(jìn)行。另 夕卜，在圖3中，為了簡便，只表示全負(fù)荷線(加速踏板開度APO = 8/8時(shí)的變速線)、局部負(fù) 荷線(加速踏板開度APO = 4/8時(shí)的變速線)、滑行線(二一 7卜線)(加速踏板開度APO =0/8時(shí)的變速線)。

在變速器4為低速模式時(shí)，變速器4能夠在使變換器20的變速比為最低速變速 比而得到的低速模式最低速線和使變換器20的變速比為最高速變速比而得到的低速模式 最高速線之間進(jìn)行變速。此時(shí)，變速器4的動(dòng)作點(diǎn)在A區(qū)域和B區(qū)域內(nèi)移動(dòng)。而在變速器 4為高速模式時(shí)，變速器4能夠在使變換器20的變速比為最低速變速比而得到的高速模式 最低速線和使變換器20的變速比為最高速變速比而得到的高速模式最高速線之間進(jìn)行變 速。此時(shí)，變速器4的動(dòng)作點(diǎn)在B區(qū)域和C區(qū)域內(nèi)移動(dòng)。副變速機(jī)構(gòu)30的各變速級(jí)的變速比被設(shè)定成與低速模式最高速線對(duì)應(yīng)的變速 比(低速模式最高速變速比)比與高速模式最低速線對(duì)應(yīng)的變速比(高速模式最低速變速 比)小。由此，在低速模式下可得到的變速器4的貫穿變速比的范圍(圖中，“低速模式檔 位范圍”)和高速模式下可得到的變速器4的貫穿變速比的范圍(圖中，“高速模式檔位范 圍”)部分重復(fù)，變速器4的動(dòng)作點(diǎn)位于由高速模式最低速線和低速模式最高速線夾持的B 區(qū)域時(shí)，變速器4能夠選擇低速模式、高速模式的任何模式。另外，在該變速映像圖上，進(jìn)行副變速機(jī)構(gòu)30的變速的模式切換變速線被設(shè)定為 重合在低速模式最高速線上。與模式切換變速線對(duì)應(yīng)的貫穿變速比(以下，稱作“模式切換 變速比mRatio”)被設(shè)定成與低速模式最高速變速比相等的值。之所以將模式切換變速線 設(shè)定為這樣，是因?yàn)樽儞Q器20的變速比越小，向副變速機(jī)構(gòu)30輸入的扭矩越小，能夠抑制 使副變速機(jī)構(gòu)30變速時(shí)的變速?zèng)_擊。而且，在變速器4的動(dòng)作點(diǎn)橫切模式切換變速線的情況下，即貫穿變速比的實(shí)際 值(以下，稱為“實(shí)際貫穿變速比Ratio”)跨過模式切換變速比mRatio進(jìn)行變化的情況下，變速器控制器12進(jìn)行模式切換變速。在該模式切換變速中，變速器控制器12進(jìn)行副變速機(jī)構(gòu)30的變速，且使變換器20 的變速比向副變速機(jī)構(gòu)30的變速比變化的方向的相反方向變更。在模式切換變速時(shí)，之所 以使變換器20的變速比向副變速機(jī)構(gòu)30的變速比變化的相反方向變化，是為了抑制實(shí)際 貫穿變速比Raio產(chǎn)生級(jí)差帶來的輸入旋轉(zhuǎn)的變化給予駕駛員的不適感。具體地說，在變速器4的實(shí)際貫穿變速比Ratio跨過模式切換變速比mRatio從低 速(Low)側(cè)向高速(High)側(cè)變化時(shí)，變速器控制器12使副變速機(jī)構(gòu)30的變速級(jí)從1速向 2速變更(1-2變速)，而且，使變換器20的變速比變更為低速(Low)側(cè)。反之，在變速器4的實(shí)際貫穿變速比Ratio跨過模式切換變速比mRatio從高速 (High)側(cè)向低速(Low)側(cè)變化時(shí)，變速器控制器12使副變速機(jī)構(gòu)30的變速級(jí)從2速向1 速變更(2-1變速)，而且，使變換器20的變速比向高速(High)側(cè)變更。但是，在僅以模式切換變速比mRatio作為閾值進(jìn)行模式切換變速的構(gòu)成中，實(shí)際 貫穿變速比Ratio在模式切換變速比mRatio附近變化的情況下，有可能因頻繁地進(jìn)行副變 速機(jī)構(gòu)30的變速、反復(fù)產(chǎn)生變速?zèng)_擊、而招致運(yùn)轉(zhuǎn)性能的降低及構(gòu)成副變速機(jī)構(gòu)30的摩擦 聯(lián)結(jié)元件(低速制動(dòng)器32、高速離合器33、Rev制動(dòng)器34)的耐久性的降低。 于是，變速器控制器12只有在較大地踩踏加速踏板等需要大的驅(qū)動(dòng)力例如副變 速機(jī)構(gòu)30的變速級(jí)保持為2速那樣不能實(shí)現(xiàn)的驅(qū)動(dòng)力的狀況下，才許可副變速機(jī)構(gòu)30的 2-1變速，以降低副變速機(jī)構(gòu)30的變速頻率。另外，在不許可副變速機(jī)構(gòu)30的2-1變速時(shí)，只有通過變換器20的變速進(jìn)行變速 器4的變速。該情況下，在變換器20的變速比達(dá)到最低速變速比時(shí)，則變速器4不能再進(jìn) 行降檔變換，有可能致使驅(qū)動(dòng)力不足。因此，變速器控制器12在變換器20的變速比達(dá)到最 低速變速比的狀態(tài)持續(xù)規(guī)定時(shí)間以上的情況下，釋放鎖止離合器2a，利用液力變矩器2的 轉(zhuǎn)矩放大作用增加驅(qū)動(dòng)力。圖4表示存儲(chǔ)于變速器控制器12的存儲(chǔ)裝置122的變速控制程序的一例。參照 該圖，對(duì)變速器控制器12執(zhí)行的變速控制的具體內(nèi)容進(jìn)行說明。在Sll中，變速器控制器12從圖3所示的變速映像圖檢索與現(xiàn)在的車速VSP及加 速踏板開度APO對(duì)應(yīng)的值，將其作為到達(dá)初級(jí)轉(zhuǎn)速DsrREV進(jìn)行設(shè)定。到達(dá)初級(jí)轉(zhuǎn)速DsrREV 在現(xiàn)在的車速VSP及加速踏板開度APO中為應(yīng)實(shí)現(xiàn)的初級(jí)轉(zhuǎn)速，是初級(jí)轉(zhuǎn)速的恒定的目標(biāo)值。在S12中，變速器控制器12是通過到達(dá)初級(jí)轉(zhuǎn)速DsrREV除以車速VSP、最終減速 裝置6的減速比fRatio，算出到達(dá)貫穿變速比DRatio。到達(dá)貫穿變速比DRatio為以現(xiàn)在 的車速VSP及加速踏板開度APO應(yīng)實(shí)現(xiàn)的貫穿變速比，是貫穿變速比的恒定的目標(biāo)值。在S13，變速器控制器12判定變速器4的變速是否為降檔變換及是否許可副變速 機(jī)構(gòu)30的2-1變速。變速器4的變速是否為降檔變換，可通過對(duì)到達(dá)貫穿變速比DRatio和實(shí)際貫穿變 速比Ratio進(jìn)行比較來進(jìn)行判定。實(shí)際貫穿變速比Ratio基于現(xiàn)在的車速VSP和初級(jí)轉(zhuǎn)速 Npri并根據(jù)需要每次都進(jìn)行計(jì)算(以下相同)。在到達(dá)貫穿變速比DRatio比實(shí)際貫穿變 速比Ratio大時(shí)，變速器控制器12則判定為變速器4的變速為降檔變換，當(dāng)不是這樣的情 況，則判定為升檔變換。
另外，變速器控制器12基于加速踏板開度ΑΡ0、車速VSP及到達(dá)貫穿變速比 DRatio判定是否許可副變速機(jī)構(gòu)30的2-1變速。變速器控制器12只有在需要副變速機(jī)構(gòu) 30的變速級(jí)保持為2速不能實(shí)現(xiàn)的那樣大的驅(qū)動(dòng)力的情況下，才許可副變速機(jī)構(gòu)30的2-1變速。具體而言，例如如圖5所示，在變速映像圖上預(yù)先設(shè)定許可副變速機(jī)構(gòu)30的2-1 變速的區(qū)域(以下稱為“2-1變速許可區(qū)域”)。而且，變速器控制器12使由加速踏板開度 APO及車速VSP決定的變速器4的運(yùn)轉(zhuǎn)點(diǎn)處于2-1變速許可區(qū)域，且在加速踏板開度APO的 變化速度超過規(guī)定的緊急踩踏判定值的情況下，許可副變速機(jī)構(gòu)30的2-1變速。另外，此 處的運(yùn)轉(zhuǎn)點(diǎn)不是實(shí)際的運(yùn)轉(zhuǎn)點(diǎn)，而是完成變速器4的變速后所到達(dá)的運(yùn)轉(zhuǎn)點(diǎn)。另外，使連接 該運(yùn)轉(zhuǎn)點(diǎn)和變速映像圖左下角的零點(diǎn)的線的傾斜與到達(dá)貫穿變速比DRatio對(duì)應(yīng)。在圖5所示的例中，2-1變速許可區(qū)域?yàn)橐?guī)定的高負(fù)荷變速線和全負(fù)荷線間(例如，APO = 7/8 7/8的高負(fù)荷區(qū)域)，而且，車速VSP作為規(guī)定范圍內(nèi)(例如30km/h 45km/h的中等車速區(qū)域)的區(qū)域而被設(shè)定。此外，2-1變速許可區(qū)域配置于高速模式最低速線的低速側(cè)(圖中左上側(cè))。即， 許可副變速機(jī)構(gòu)30的2-1變速，是在到達(dá)貫穿變速比DRatio大于高速模式最低速變速比 時(shí)進(jìn)行。這是因?yàn)?，在到達(dá)貫穿變速比DRatio比高速模式最低速變速比小時(shí)，即使不使副 變速機(jī)構(gòu)30進(jìn)行2-1變速，也可以只用變換器20的變速實(shí)現(xiàn)到達(dá)貫穿變速比DRatio，即， 可以產(chǎn)生所要求的驅(qū)動(dòng)力。另外，在此所示的2-1變速許可條件只不過是一例，并非僅限于此。例如，在變速 器4的油溫低時(shí)，也可以許可副變速機(jī)構(gòu)30的2-1變速并積極進(jìn)行2-1變速，通過較高地 維持初級(jí)轉(zhuǎn)速Npri，促進(jìn)油溫TMP的上升。與此相對(duì)，在由加速踏板開度APO及車速VSP決定的變速器4的運(yùn)轉(zhuǎn)點(diǎn)處于該區(qū) 域外及加速踏板開度APO的變化速度超出規(guī)定的緊急踩踏判定值的情況下，由于不需要大 的驅(qū)動(dòng)力，因而變速器控制器12不許可副變速機(jī)構(gòu)30的2-1變速。在S13，變速器4的變速為降速轉(zhuǎn)換，且只有在判定為不許可副變速機(jī)構(gòu)30的2_1 變速時(shí)，使處理進(jìn)入S20，在此以外的情況則進(jìn)入S14。在S14，變速器控制器12將實(shí)際貫穿變速比Ratio設(shè)定為用于以規(guī)定的過渡響應(yīng) 從變速開始時(shí)的值變化至到達(dá)貫穿變速比ORatio的目標(biāo)貫穿變速比RatioO。目標(biāo)貫穿變 速比RatioO為貫穿變速比的過渡的目標(biāo)值。規(guī)定的過渡響應(yīng)例如為一次延遲響應(yīng)，目標(biāo)貫 穿變速比RatioO以逐漸接到達(dá)貫穿變速比DRatio的方式設(shè)定。在S15，變速器控制器12將實(shí)際貫穿變速比Ratio控制為目標(biāo)貫穿變速比 RatioO。具體而言，變速器控制器12通過將目標(biāo)貫穿變速比RatioO除以副變速機(jī)構(gòu)30的 變速比來計(jì)算變換器20的目標(biāo)變速比vRatioO，以使變換器20的實(shí)際變速比vRatio成為 目標(biāo)變速比vRatioO的方式控制變換器20。由此，使使實(shí)際貫穿變速比Ratio以規(guī)定的過 渡響應(yīng)跟蹤到達(dá)貫穿變速比DRatio。在S16中，變速器控制器12判定變速器4的動(dòng)作點(diǎn)是否橫切了模式切換變速線， 即實(shí)際貫穿變速比Ratio是否跨過模式切換變速比mRatio而變化。當(dāng)是肯定的判定時(shí)，處 理前進(jìn)到S17，不是這種情況時(shí)，處理前進(jìn)到S18。在S17中，變速器控制器12進(jìn)行模式切換變速。在模式切換變速中，變速器控制器12進(jìn)行副變速機(jī)構(gòu)30的變速(若現(xiàn)在的變速級(jí)是1速則進(jìn)行1-2變速，若是2速則進(jìn) 行2-1變速)，并且，使變換器20的實(shí)際變速比vRatio向副變速機(jī)構(gòu)30的變速比變化的方 向的相反方向變更，在模式切換變速前后以在實(shí)際貫穿變速比Ratio中不產(chǎn)生級(jí)差的方式 進(jìn)行設(shè)定。在S18中，變速器控制器12判定變速是否結(jié)束。具體而言，若實(shí)際貫穿變速比 Ratio與到達(dá)貫穿變速比DRatio的偏差比規(guī)定值小，變速器控制器12則判定變速結(jié)束。若 判定為變速結(jié)束時(shí)則結(jié)束處理，若不是這種情況，則重復(fù)S14 S18的處理直至判定為變速結(jié)束。另一方面，在進(jìn)入S20的情況下，與S20、S21與S14、S15 一樣，變速器控制器12 基于到達(dá)貫穿變速比DRatio計(jì)算目標(biāo)貫穿變速比Ratio，并以此為基礎(chǔ)控制變換器20。但 是，由于不許可副變速機(jī)構(gòu)30的2-1變速，因而變速器控制器12不進(jìn)行像S16那樣的變速 器4的動(dòng)作點(diǎn)是否橫切模式切換變速線的判定，即使在變速器4的動(dòng)作點(diǎn)橫切模式切換變 速線仍然只是執(zhí)行變換器20的變速。當(dāng)將到達(dá)貫穿變速比DRtio設(shè)定為高速模式比率范圍外時(shí)，由于不許可副變速機(jī) 構(gòu)30的2-1變速，因而使變速器4的變速在變換器20的變速比到達(dá)最低速變速比時(shí)停止。 該情況下，由于不能使變速器4再進(jìn)行降檔變換，因而有可能使驅(qū)動(dòng)力不足。 因此，在S22，變速器控制器12對(duì)變換器20的實(shí)際變速比vRatio成為最低速變速 比的狀態(tài)是否保持規(guī)定時(shí)間以上進(jìn)行判定。而且，變速器控制器12判定為該狀態(tài)持續(xù)規(guī)定 時(shí)間以上時(shí)，在S24釋放鎖止離合器2a，并通過液力變矩器2的轉(zhuǎn)矩放大作用增加驅(qū)動(dòng)力。在S23，與S18 —樣，變速器控制器12對(duì)是否完成了變速進(jìn)行判定，在判定為完成 了變速后使處理結(jié)束，若不是這樣，則重復(fù)S20 S22的處理。接著，說明進(jìn)行上述變速控制的作用效果。根據(jù)上述變速控制，副變速機(jī)構(gòu)30的1-2變速、2-1變速都是在實(shí)際貫穿變速比 Ratio跨過模式切換變速比mRatio而變化時(shí)執(zhí)行(S17)。但是，副變速機(jī)構(gòu)30的2-1變速只有在較大地踩踏加速踏板等需要大的驅(qū)動(dòng)力的 狀況下才獲得許可(圖5)，所以，減小了進(jìn)行1-2變速后接著進(jìn)行2-1變速的頻率。由此， 可防止因反復(fù)進(jìn)行副變速機(jī)構(gòu)30的變速的不良情況，即，可防止反復(fù)產(chǎn)生變速?zèng)_擊而招致 運(yùn)轉(zhuǎn)性能的降低及構(gòu)成副變速機(jī)構(gòu)30的摩擦聯(lián)結(jié)元件(低速制動(dòng)器32、高速離合器33、 Rev制動(dòng)器34)的耐久性的降低(與本發(fā)明第一、第七方面相對(duì)應(yīng)的作用效果)。另外，根據(jù)上述變速控制，是否需要驅(qū)動(dòng)力的判定不僅要考慮加速踏板開度APO 的大小，還要將其變化速度、車速VSP、到達(dá)貫穿變速比DRatio考慮在內(nèi)來進(jìn)行。由此，可以 更適當(dāng)?shù)嘏卸ㄊ欠裥枰?qū)動(dòng)力(與本發(fā)明第二 第四方面相對(duì)應(yīng)的作用效果)。另外，在不許可副變速機(jī)構(gòu)30的2-1變速時(shí)，由于只是通過變換器20的變速進(jìn)行 變速器4的降檔變換，因而在變換器20的變速比到達(dá)最低速變速比時(shí)不能再進(jìn)一步進(jìn)行降 檔變換，有可能使驅(qū)動(dòng)力不足。對(duì)此，根據(jù)上述變速控制，在這樣的狀態(tài)持續(xù)規(guī)定時(shí)間時(shí)，則 釋放鎖止離合器2a(S22 — S24)，因而可通過液力變矩器2的轉(zhuǎn)矩放大作用增加驅(qū)動(dòng)力，從 而可防止驅(qū)動(dòng)力的不足(與本發(fā)明第五方面相對(duì)應(yīng)的作用效果)。另外，之所以將持續(xù)規(guī)定時(shí)間作為條件，是由于不能降速轉(zhuǎn)換的狀態(tài)被持續(xù)時(shí)，驅(qū) 動(dòng)力不足的可能性大。通過在這樣的條件下釋放鎖止離合器2a，可以在更適當(dāng)?shù)臅r(shí)間增加驅(qū)動(dòng)力(與本發(fā)明第六方面相對(duì)應(yīng)的作用效果)。以上，對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式進(jìn)行了說明，但上述實(shí)施方式只不過表示了本發(fā)明的 應(yīng)用例的一種，并不是將本發(fā)明的技術(shù)范圍限定成上述實(shí)施方式的具體的構(gòu)成的意思。例如，在上述實(shí)施方式中，按照模式切換變速線與低速模式最高速線重合的方式 進(jìn)行設(shè)定，但是，也可以按照模式切換變速線與高速模式最低速線重合的方式設(shè)定，或設(shè)定 于高速模式最低速線和低速模式最高速線之間。另外，在上述實(shí)施方式中，副變速機(jī)構(gòu)30為作為前進(jìn)用的變速級(jí)具有1速和2速 的兩級(jí)的變速機(jī)構(gòu)，但將副變速機(jī)構(gòu)30設(shè)成作為前進(jìn)用的變速級(jí)具有三級(jí)以上的變速級(jí) 的變速機(jī)構(gòu)也沒關(guān)系。另外，利用拉維略型行星齒輪機(jī)構(gòu)構(gòu)成了副變速機(jī)構(gòu)30，但不限于這樣的構(gòu)成。例 如，副變速機(jī)構(gòu)30也可以將通常的行星齒輪機(jī)構(gòu)和摩擦聯(lián)接元件組合而構(gòu)成，或者，也可 以通過以齒輪比不同的多個(gè)齒輪組構(gòu)成的多個(gè)動(dòng)力傳遞路徑和切換它們的動(dòng)力傳遞路徑 的摩擦聯(lián)接元件構(gòu)成。

另外，作為使帶輪21、22的可動(dòng)圓錐板在軸方向位置變化的促動(dòng)器，具備液壓氣 缸23a、23b，但促動(dòng)器不限于通過液壓驅(qū)動(dòng)的構(gòu)成，也可以是電驅(qū)動(dòng)的構(gòu)成。
權(quán)利要求
一種無級(jí)變速器，裝載于車輛上，將發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出旋轉(zhuǎn)進(jìn)行變速并傳遞給驅(qū)動(dòng)輪，其特征在于，具備帶式無級(jí)變速機(jī)構(gòu)即變換器，其能夠無級(jí)地變更變速比；副變速機(jī)構(gòu)，其相對(duì)所述變換器串聯(lián)設(shè)置，作為前進(jìn)用變速級(jí)，具有第一變速級(jí)和變速比比該第一變速級(jí)小的第二變速級(jí)；到達(dá)貫穿變速比設(shè)定裝置，其基于所述車輛的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)，將在該運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)下應(yīng)實(shí)現(xiàn)的所述變換器及所述副變速機(jī)構(gòu)的整體的變速比即貫穿變速比作為到達(dá)貫穿變速比進(jìn)行設(shè)定；變速控制裝置，其控制所述變換器的變速比及所述副變速機(jī)構(gòu)的變速級(jí)的至少一方，以使所述貫穿變速比的實(shí)際值即實(shí)際貫穿變速比以規(guī)定的過渡響應(yīng)追隨所述到達(dá)貫穿變速比；副變速機(jī)構(gòu)2-1變速許可裝置，只有在所述發(fā)動(dòng)機(jī)的加速踏板踩到規(guī)定開度以上時(shí)，才許可將所述副變速機(jī)構(gòu)的變速級(jí)從所述第二變速級(jí)變更到所述第一變速級(jí)的2-1變速，在所述實(shí)際貫穿變速比跨過所述模式切換變速比從低速側(cè)向高速側(cè)變化時(shí)，所述變速控制裝置將所述副變速機(jī)構(gòu)的變速級(jí)從所述第一變速級(jí)變更到所述第二變速級(jí)，在所述實(shí)際貫穿變速比跨過所述模式切換變速比從高速側(cè)向低速側(cè)變化時(shí)，只有在許可所述副變速機(jī)構(gòu)的2-1變速時(shí)，所述變速控制裝置才將所述副變速機(jī)構(gòu)的變速級(jí)從所述第二變速級(jí)變更到所述第一變速級(jí)。
2.如權(quán)利要求1所述的無級(jí)變速器，其特征在于，只有在所述加速踏板的開度的變化速度為規(guī)定速度以上時(shí)，所述副變速機(jī)構(gòu)2-1變速 許可裝置才許可所述副變速機(jī)構(gòu)的2-1變速。
3.如權(quán)利要求1或2所述的無級(jí)變速器，其特征在于，只有在車速為規(guī)定范圍內(nèi)時(shí)所述副變速機(jī)構(gòu)2-1變速許可裝置才許可所述副變速機(jī) 構(gòu)的2-1變速。
4.如權(quán)利要求1 3中任一項(xiàng)所述的無級(jí)變速器，其特征在于，只有在所述到達(dá)貫穿變速比，比所述變換器的變速比為最低速變速比且所述副變速機(jī) 構(gòu)的變速級(jí)為所述第二變速級(jí)時(shí)的所述貫穿變速比即比高速模式最低速變速比大時(shí)，所述 副變速機(jī)構(gòu)2-1變速許可裝置才許可所述副變速機(jī)構(gòu)的2-1變速。
5.如權(quán)利要求1 4中任一項(xiàng)所述的無級(jí)變速器，其特征在于，所述無級(jí)變速器的輸入側(cè)具備帶鎖止離合器的液力變矩器；在不許可所述副變速機(jī)構(gòu)的2-1變速，且所述變換器的變速比達(dá)到最低速變速比的情 況下，所述變速控制裝置釋放所述鎖止離合器。
6.如權(quán)利要求5所述的無級(jí)變速器，其特征在于，在不許可所述副變速機(jī)構(gòu)的2-1變速，且所述變換器的變速比達(dá)到最低速變速比的狀 態(tài)持續(xù)規(guī)定時(shí)間的情況下，所述變速控制裝置釋放所述鎖止離合器。
7.一種無級(jí)變速器的控制方法，該無級(jí)變速器裝載于車輛上，將發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出旋轉(zhuǎn)進(jìn) 行變速并傳遞給驅(qū)動(dòng)輪，并具有帶式無級(jí)變速機(jī)構(gòu)即變換器，其能夠無級(jí)地變更變速比； 副變速機(jī)構(gòu)，其相對(duì)所述變換器串聯(lián)設(shè)置，作為前進(jìn)用變速級(jí)，具有第一變速級(jí)和變速比比 該第一變速級(jí)小的第二變速級(jí)，其特征在于，該無級(jí)變速器的控制方法包含到達(dá)貫穿變速比設(shè)定步驟，基于所述車輛的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)，將在該運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)下應(yīng)該實(shí)現(xiàn)的 所述變換器及所述副變速機(jī)構(gòu)的整體的變速比即貫穿變速比作為到達(dá)貫穿變速比進(jìn)行設(shè)定；變速控制步驟，控制所述變換器的變速比及所述副變速機(jī)構(gòu)的變速級(jí)的至少一方，以 使所述貫穿變速比的實(shí)際值即實(shí)際貫穿變速比以規(guī)定的過渡響應(yīng)追隨所述到達(dá)貫穿變速比；副變速機(jī)構(gòu)2-1變速許可步驟，只有在所述發(fā)動(dòng)機(jī)的加速踏板踩到規(guī)定開度以上時(shí)， 才許可將所述副變速機(jī)構(gòu)的變速級(jí)從所述第二變速級(jí)變更到所述第一變速級(jí)的2-1變速，在所述變速控制步驟中，在所述實(shí)際貫穿變速比跨過所述模式切換變速比從低速側(cè)向 高速側(cè)變化時(shí)，將所述副變速機(jī)構(gòu)的變速級(jí)從所述第一變速級(jí)變更到第二變速級(jí)，在所述 實(shí)際貫穿變速比跨過所述模式切換變速比從高速側(cè)向低速側(cè)變化時(shí)，只有在許可所述副變 速機(jī)構(gòu)的2-1變速時(shí)，才將所述副變速機(jī)構(gòu)的變速級(jí)從所述第二變速級(jí)變更到所述第一變 速級(jí)。
全文摘要
一種無級(jí)變速器及其控制方法，其優(yōu)化副變速機(jī)構(gòu)的變速條件，防止反復(fù)進(jìn)行副變速機(jī)構(gòu)的變速。只有在加速踏板踩到規(guī)定開度以上時(shí)，變速器控制器(12)才許可副變速機(jī)構(gòu)(30)的變速級(jí)從2速變更為1速的2-1變速，所述實(shí)際貫穿變速比跨過所述模式切換變速比從高速側(cè)向低速側(cè)變化時(shí)，只有在許可副變速機(jī)構(gòu)(30)的2-1變速時(shí)，才將副變速機(jī)構(gòu)(30)的變速級(jí)從2速變更為1速。
文檔編號(hào)F16H61/04GK101846182SQ201010147530
公開日2010年9月29日 申請日期2010年3月25日 優(yōu)先權(quán)日2009年3月27日
發(fā)明者井上真美子, 內(nèi)田正明, 古閑雅人, 城崎建機(jī), 落合辰夫, 野野村良輔, 鈴木英明, 門野亮路, 高橋誠一郎 申請人:加特可株式會(huì)社;日產(chǎn)自動(dòng)車株式會(huì)社