專利名稱：無級變速器及其制造方法
技術領域：
本發(fā)明涉及無級變速器及其控制方法，特別是涉及無級變速器具備無級變速機構和副變速機構的無級變速器。
背景技術：
與通常的無級變速器相比，將無級變速機構(變速機構)和副變速機構組合成的無級變速器(以下稱為“帶副變速機構的CVT”)，可以擴大變速區(qū)域，并且實現燃料消耗率的提高。在由該帶副變速機構的CVT使副變速機構變速時，通過進行使變速機構的變速比向與副變速機構的變速方向相反的方向變速的協(xié)調變速，可以抑制作為變速器整體的變速比的總變速比(卞 >一變速比)在變速前后發(fā)生變化，抑制變速沖擊(專利文獻1)。另外，在無級變速器中，公知的是具備手控模式，按照與由駕駛者選擇的變速級對應的變速比控制無級變速器的變速比的技術(專利文獻2)。專利文獻1 (日本)特開平5-79554號公報專利文獻2 (日本)特開平2002143031號公報在帶副變速機構的CVT也可設有手控模式。在帶具備手控模式的副變速機構的 CVT中，以使總變速比成為與由駕駛者的換擋操作或踏板(〃 F ^ )操作選擇的變速級對應的變速比的方式，控制變速機構及副變速機構。雖然副變速機構的變速級根據所選擇的變速級進行改變，但只要進行上述協(xié)調變速，就可以抑制變速沖擊。但是，在向副變速機構的輸入轉矩大時，當受到駕駛者的換擋操作或踏板操作而使副變速機構降檔時，會成為在通常的行駛檔位下副變速機構的變速不發(fā)生的條件下的副變速機構的降檔，因此，當適用通常的協(xié)調控制而進行時，就有可能產生發(fā)動機空吹或不希望的變速沖擊。發(fā)動機的空吹是因為相對于副變速機構的變速速度根據輸入轉矩而加快(·.·釋放側摩擦聯(lián)接元件(因變速而被釋放的摩擦聯(lián)接元件)的液壓的降低速度加快)，變速機構的變速速度由于慣性等的影響而變得比副變速機構慢，所以兩者的協(xié)作被破壞。另外，變速沖擊是因為輸入轉矩越大，副變速機構的慣性階段的進行就越快，向聯(lián)接側摩擦聯(lián)接元件(因變速而聯(lián)接的摩擦聯(lián)接元件)的液壓供給未及時趕上，聯(lián)接側摩擦聯(lián)接元件滯后地緊急聯(lián)接。

發(fā)明內容
本發(fā)明是鑒于這樣的技術課題而設立的，其目的在于，在帶具備手控模式的副變速機構的CVT中，實現副變速機構的高的降檔響應性，并且，使其不產生發(fā)動機的空吹或變速沖擊。本發(fā)明的一方面，提供一種無級變速器，其搭載在車輛上，對動力源的輸出旋轉進行變速并傳遞，其特征在于，具備變速機構，其可以無級地改變變速比；有級的副變速機構，其相對于所述變速機構串聯(lián)設置；變速控制裝置，其可以選擇自動模式和手控模式中的任一模式，所述自動模式基于所述車輛的運轉狀態(tài)設定所述變速機構及所述副變速機構的整體的變速比的目標值即到達總變速比，控制所述變速機構及所述副變速機構，以實現所述到達總變速比，所述手控模式基于來自駕駛者的輸入操作選擇所述無級變速器的變速級，基于所述選擇的變速級設定所述到達總變速比，控制所述變速機構及所述副變速機構， 以實現所述到達總變速比，所述變速控制裝置在選擇了所述手控模式、輸入到所述副變速機構的輸入轉矩是正轉矩且使所述副變速機構降檔的情況下，在變速開始時降低所述副變速機構的釋放側摩擦聯(lián)接元件的液壓，并且所述輸入轉矩越大，使得所述降低量越小。本發(fā)明的另一方面，提供一種無級變速器的控制方法，所述無級變速器搭載在車輛上，對動力源的輸出旋轉進行變速并傳遞，并且具備可以無級地改變變速比的變速機構、 和相對于所述變速機構串聯(lián)設置的有級的副變速機構，其特征在于，所述制造方法選擇自動模式和手控模式中的任一模式，所述自動模式基于所述車輛的運轉狀態(tài)設定所述變速機構及所述副變速機構的整體的變速比的目標值即到達總變速比，控制所述變速機構及所述副變速機構，以實現所述到達總變速比；所述手控模式基于來自駕駛者的輸入操作選擇所述無級變速器的變速級，基于所述選擇的變速級設定所述到達總變速比，控制所述變速機構及所述副變速機構，以實現所述到達總變速比，在選擇了所述手控模式、輸入到所述副變速機構的輸入轉矩是正轉矩且使所述副變速機構降檔的情況下，在變速開始時降低所述副變速機構的釋放側摩擦聯(lián)接元件的液壓，并且所述輸入轉矩越大，使得所述降低量越小。根據上述方式，在輸入到上述副變速機構的輸入轉矩是正轉矩且使上述副變速機構降檔的情況下，在變速開始時按照輸入轉矩降低釋放側摩擦聯(lián)接元件的液壓。其結果，迅速引起總變速比的變化，實現高的降檔響應性。另外，由于輸入轉矩越大，液壓的降低量越小，所以可以防止由于過度地降低液壓引起的動力源的旋轉上升(吹《"上〃 >9 )，或相反地由于降低不充分引起的總變速比的變化響應性的惡化。



變速級的選擇可以通過操作變速桿45來進行(例如，將變速桿45向+間門操作時為升檔，向-閘門操作為降檔)，另外，也可以通過操作設置在轉向裝置上的踏板開關(〃 F^入4、y千)48來進行。在手控模式中，為了實現選檔變速級，控制變速機構20及副變速機構30，通過當前變速級與選檔變速級的組合，伴隨著副變速機構30的變速。具體來說，在變速前后，當橫切1-2升檔線或2-1降檔線時，進行副變速機構30的變速。特別是，當變速目標為Ml速或 M2速時，變速機構30的變速級如果不為1速，就不能實現與這些變速級對應的變速比，當變速目標為M6速或M7速時，變速機構30的變速級如果不為2速，就不能實現這些變速級的變速比，所以當副變速機構30的變速級沒有成為所需要的變速級時，就必須進行副變速機構30的變速。盡管是這樣伴隨著副變速機構30的變速的變速，只有正確地進行使上述變速機構20在與副變速機構30的變速方向相反的方向上變速的協(xié)調變速，才能夠緩和變速時的沖擊。然而，在向副變速機構30的輸入轉矩大的時候，進行副變速機構30的降檔并進行變速機構20和副變速機構30的協(xié)調變速的情況下，使兩者協(xié)作而進行變速就比較困難，存在發(fā)動機的空吹或變速沖擊發(fā)生的可能性。這是由于第一，相對于副變速機構30的變速速度按照向副變速機構30的輸入轉矩而加快(加快高速離合器33的液壓的下降速度)，變速機構20的變速速度由于慣性等的影響，變得比副變速機構30慢，所以兩者的協(xié)作被破壞。第二，向副變速機構30的輸入轉矩越大，副變速機構30的慣性階段的進行就越快，因此向低速制動器32的液壓供給不能及時趕上，低速制動器32滯后地緊急聯(lián)接。于是，在本實施方式中，在輸入到副變速機構30的輸入轉矩是正轉矩，使副變速機構30降檔時(以下稱為“功率接通降檔”。)，進行以下說明的控制，實現迅速的降檔，且抑制變速時的發(fā)動機1的空吹及變速沖擊。圖5表示在變速器控制器12執(zhí)行的變速控制中，功率接通降檔時的控制內容。參照圖5對功率接通降檔時的控制內容進行詳細說明。另外，該流程圖為每隔一定時間(例如IOmsec)被重復執(zhí)行的流程。在Sll中，變速器控制器12判斷變速器4是否為手控模式。例如在變速桿45處于M范圍時或操作踏板開關48時，變速器控制器12被判斷為手控模式。被判斷為手控模式時，處理進入S12，被判斷為不是手控模式時，處理結束。在S12中，變速器控制器12判斷是否為功率接通降檔。例如，在向副變速機構30 的輸入轉矩為0以上，副變速機構30的當前變速級為2速，且以此時的車速VSP使變速比變?yōu)榕c選檔變速級對應的變速比時，跨越2-1降檔線的情況或運轉點進入圖3的A區(qū)域的情況下，判斷為功率接通降檔。判斷為功率接通降檔時，處理進入S13，相反時，處理結束。 向副變速機構30的輸入轉矩，例如基于發(fā)動機轉矩、變速機構20的變速比、伴隨副變速機構30的變速的慣性轉矩等進行運算。在S13中，變速器控制器12開始功率接通降檔。具體地說，變速器控制器12對應于向副變速機構30的輸入轉矩而降低高速離合器33的液壓，提高總變速比Ratio (準備階段)。輸入轉矩越大，則此時的高速離合器33的液壓的降低量越小。因此，不論輸入轉矩大
8小如何，都使總變速比Ratio朝向到達總變速比DRatio在短時間內變化，提高降檔的變速響應性。在功率接通降檔已經在執(zhí)行中的情況下，繼續(xù)功率接通降檔，處理進入S14。在S14中，變速器控制器12判斷副變速機構30的變速是否為慣性階段中。慣性階段為副變速機構30的變速比實際地變化的期間，副變速機構30在準備階段之后，迅速地移至慣性階段。被判斷為慣性階段時，處理進入S15，不是慣性階段時，處理進入S18。在S15中，變速器控制器12判斷高速離合器33是否發(fā)生滑移。高速離合器33是否發(fā)生滑移的判斷是通過實際慣性進行率的變化率與目標慣性進行率的比較進行的。實際慣性進行率被定義為實際副轉速Nsec相對于變速后實現的次級轉速的比例，目標慣性進行率被定義為此時刻的目標次級轉速相對于變速后實現的次級轉速的比例。目標次級轉速是根據慣性階段的目標時間(從開始到結束的時間間隔)決定的數值。實際慣性進行率的變化率比目標慣性進行率的變化率大時，判斷為高速離合器33 滑移。處理進入S17，相反，則處理進入S16.在S16中，變速器控制器12維持在S13中降低了的高速離合器33的液壓，使總變速比Ratio變化至到達總變速比DRatio。另一方面，在S17中，變速器控制器12將高速離合器33的液壓提升至規(guī)定壓力。 規(guī)定壓力為高速離合器33將要滑移的壓力。因此維持到達總變速比DRatio的同時，防止高速離合器33過度滑行，實慣性進行率相對于目標慣性進行率過度先行，即，高速離合器 33滑動，發(fā)動機1旋轉上升的情況。副變速機構30的變速比變化至與1速級對應的變速比，慣性階段結束時，處理從 S14進入到S18。在S18中，變速器控制器12判斷是否為剛過渡到轉矩階段后不久。轉矩階段為切換承擔轉矩傳遞的摩擦聯(lián)接元件的狀態(tài)，可以根據副變速機構30的變速結束來判斷是否為剛移至轉矩階段后。判斷為剛移至轉矩階段后時，處理進入S19，相反，則處理進入S20。在S19中，變速器控制器12階梯性地升高低速制動器32的液壓。這是因為由于在低速制動器32的近前設有蓄能器，使低速制動器32的液壓斜坡狀地升高，所以低速制動器32的液壓的升高滯后。由于階梯性地升高低速制動器32的液壓，減少了蓄能器的影響， 可以滯后地升高低速制動器32的液壓。在S20中，變速器控制器12執(zhí)行通常的降檔控制。即，變速器控制器12慢慢地降低高速離合器33的液壓，同時斜坡狀地提高低速制動器32的液壓，將承擔轉矩傳遞的摩擦聯(lián)接元件從高速離合器33切換到低速制動器32 (扭轉階段)。并且，如果欲經由低速制動器32傳遞轉矩，則變速器控制器12將高速離合器33的液壓調為零，完全地釋放高速離合器33，同時，將低速制動器32的液壓上升到與輸入轉矩對應的值，完全地聯(lián)接低速制動器 32(結束階段)。圖6表示功率接通降檔的情況。參照圖6對進行上述控制產生的作用效果進行說明。在時刻tl時，操作變速桿45或踏板開關48，將選檔變速級從M3速變更到M2速時，首先，根據向副變速機構4的輸入扭矩，降低高速離合器33的液壓，將總變速比Ratio 向到達總變速比DRatio提高(時間tl t2)。在變速桿45或踏板開關48的操作之后，迅速進行總變速比Ratio的變化，由此，實現高的降檔響應性。另外，由于輸入轉矩越大，高速離合器33的液壓的降低量越小，所以可以防止由過度降低高速離合器33的液壓導致的發(fā)動機1的旋轉上升，相反，可以防止降低不充分引起的總變速比Ratio很難變化導致的停滯感(與權利要求1、5中記載的發(fā)明相對應的效果)。在時刻t3，實際慣性進行率的變化率一超過目標慣性進行率的變化率，就判斷為高速離合器33開始滑移，接收此判斷后，將高速離合器33的液壓提升到高速離合器33將要滑移的壓力，將總變速比Ratio維持在到達總變速比DRatio。由此來防止高速離合器33 過度滑移、發(fā)動機1的旋轉上升(與權利要求2中記載的發(fā)明相對應的效果)。在時刻t4時，若移至轉矩階段，則在該時刻階梯性地提高低速制動器32的液壓。 由此，在轉矩階段中的低速制動器32的液壓的增長加快，可以防止低速制動器32的聯(lián)接之后導致的發(fā)動機1的旋轉上升及變速沖擊(與權利要求3中記載的發(fā)明相對應的效果)在時刻t5 t6時，實施結束階段，功率接通降檔結束。這樣，根據本實施方式的功率接通降檔時的變速控制，可抑制發(fā)動機1的旋轉上升及變速沖擊，并且實現高的降檔響應性。以上，對本發(fā)明的實施方式進行了說明，但上述實施方式僅表示本發(fā)明的適用例之一，并不是將本發(fā)明的技術范圍限定于上述實施方式的具體構成的意思。例如，根據上述功率接通降檔控制，可以積極地抑制發(fā)動機1的旋轉上升及變速沖擊，所以可以將慣性階段的目標時間設定為比自動模式短，由此，可以進一步實現高的降檔響應性(與權利要求4中記載的發(fā)明相對應的效果)。另外，雖然在上述實施方式中，作為變速機構20具備輪帶式無級變速機構，但是變速機構20也可以為取代V形帶23而將鏈帶套掛在滑輪21、22之間的無級變速機構。另外，雖然作為動力源具備發(fā)動機1，但是動力源也可以為在發(fā)動機1上組合電動機的設備，或電動機單體。
權利要求
1.一種無級變速器，其搭載在車輛上，對動力源的輸出旋轉進行變速并傳遞，其特征在于，具備變速機構，其可以無級地改變變速比；有級的副變速機構，其相對于所述變速機構串聯(lián)設置；變速控制裝置，其可以選擇自動模式和手控模式中的任一模式，所述自動模式基于所述車輛的運轉狀態(tài)設定所述變速機構及所述副變速機構的整體的變速比的目標值即到達總變速比，控制所述變速機構及所述副變速機構，以實現所述到達總變速比，所述手控模式基于來自駕駛者的輸入操作選擇所述無級變速器的變速級，基于所述選擇的變速級設定所述到達總變速比，控制所述變速機構及所述副變速機構，以實現所述到達總變速比，所述變速控制裝置在選擇了所述手控模式、輸入到所述副變速機構的輸入轉矩是正轉矩且使所述副變速機構降檔的情況下，在變速開始時降低所述副變速機構的釋放側摩擦聯(lián)接元件的液壓，并且所述輸入轉矩越大，使得所述降低量越小。
2.如權利要求1所述的無級變速器，其特征在于，所述變速控制裝置在所述副變速機構的慣性階段中，在因所述釋放側摩擦聯(lián)接元件的液壓下降而導致所述釋放側摩擦聯(lián)接元件發(fā)生了滑移時，升高所述釋放側摩擦聯(lián)接元件的液壓。
3.如權利要求1或2所述的無級變速器，其特征在于，所述變速控制裝置在所述副變速機構的所述慣性階段結束且轉矩階段開始時，階梯性地提升所述副變速機構的聯(lián)接側摩擦聯(lián)接元件的液壓。
4.如權利要求1 3中任一項所述的無級變速器，其特征在于，所述變速控制裝置將所述手控模式中的所述慣性階段的目標時間設定得比所述自動模式短。
5.一種無級變速器的制造方法，所述無級變速器搭載在車輛上，對動力源的輸出旋轉進行變速并傳遞，并且具備可以無級地改變變速比的變速機構、和相對于所述變速機構串聯(lián)設置的有級的副變速機構，其特征在于，所述制造方法選擇自動模式和手控模式中的任一模式，所述自動模式基于所述車輛的運轉狀態(tài)設定所述變速機構及所述副變速機構的整體的變速比的目標值即到達總變速比， 控制所述變速機構及所述副變速機構，以實現所述到達總變速比；所述手控模式基于來自駕駛者的輸入操作選擇所述無級變速器的變速級，基于所述選擇的變速級設定所述到達總變速比，控制所述變速機構及所述副變速機構，以實現所述到達總變速比，在選擇了所述手控模式、輸入到所述副變速機構的輸入轉矩是正轉矩且使所述副變速機構降檔的情況下，在變速開始時降低所述副變速機構的釋放側摩擦聯(lián)接元件的液壓，并且所述輸入轉矩越大，使得所述降低量越小。
全文摘要
一種無級變速器及其控制方法，在帶具備手控模式的副變速機構的CVT中，實現副變速機構的高的降檔響應性，并且，不會產生動力源的空吹或變速沖擊。變速器控制器(12)選擇手控模式，在輸入到副變速機構(30)的輸入轉矩是正轉矩且使副變速機構(30)降檔的情況下，在變速開始時降低副變速機構(30)的高速離合器(33)的液壓，且輸入轉矩越大，該降低量減小。
文檔編號F16H61/00GK102401119SQ20111023256
公開日2012年4月4日 申請日期2011年8月15日 優(yōu)先權日2010年9月8日
發(fā)明者井上真美子, 伊藤昌秀, 森真人, 江口岳, 田中寬康, 野野村良輔, 高橋誠一郎 申請人:加特可株式會社