無級變速器的制造方法
無級變速器的制造方法
【專利摘要】一種無級變速器，其優(yōu)化副變速機構(gòu)的變速條件，防止反復(fù)進行副變速機構(gòu)的變速。只有在加速踏板踩到規(guī)定開度以上時，變速器控制器（12）才許可副變速機構(gòu)（30）的變速級從2速變更為1速的2－1變速，所述實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，只有在許可副變速機構(gòu)（30）的2－1變速時，才將副變速機構(gòu)（30）的變速級從2速變更為1速。
【專利說明】無級變速器
[0001]本申請是申請日為2010年3月25日，申請?zhí)枮?01010147530.0，發(fā)明名稱為“無級變速器及其控制方法”， 申請人:為加特可株式會社、日產(chǎn)自動車株式會社的中國發(fā)明專利申請的分案申請。
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0002]本發(fā)明涉及無級變速器及其控制方法，尤其是涉及具備帶式無級變速機構(gòu)和副變速機構(gòu)的無級變速器及其控制方法。
【背景技術(shù)】
[0003]專利文獻I公開有一種無級變速器，其構(gòu)成為，相對于帶式無級變速構(gòu)(以下稱為“變換器”)串聯(lián)設(shè)置前進兩級的副變速機構(gòu)，根據(jù)車輛的運轉(zhuǎn)狀態(tài)變更該副變速機構(gòu)的變速級，由此，不會使變換器大型化，能夠擴大可變的變速比范圍。
[0004]專利文獻1:(日本)特開昭60-37455號公報
[0005]在這樣的帶副變速機構(gòu)的無級變速器中，考慮到在無級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進行副變速機構(gòu)的變速。例如，在副變速機構(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進行副變速機構(gòu)的變速，就可使變速時輸入到副變速機構(gòu)的轉(zhuǎn)矩變小，進而可減小變速沖擊。
[0006]但是，在以跨過特定的貫穿變速比為條件使副變速機構(gòu)進行變速的結(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，就要頻繁地進行副變速機構(gòu)的變速，有可能由于反復(fù)產(chǎn)生變速沖擊而降低運轉(zhuǎn)性能，或者降低構(gòu)成副變速機構(gòu)的摩擦聯(lián)結(jié)元件的耐久性。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0007]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)化副變速機構(gòu)的變速條件，防止反復(fù)進行副變速機構(gòu)的變速。
[0008]根據(jù)本發(fā)明的某實施方式，提供一種無級變速器，其裝載于車輛上，將發(fā)動機的輸出旋轉(zhuǎn)進行變速并傳遞給驅(qū)動輪，其特征在于，具備:帶式無級變速機構(gòu)即變換器，其能夠無級地變更變速比；副變速機構(gòu)，其相對所述變換器串聯(lián)設(shè)置，作為前進用變速級，具有第一變速級和變速比比該第一變速級小的第二變速級；到達貫穿變速比設(shè)定裝置，其基于所述車輛的運轉(zhuǎn)狀態(tài)，將在該運轉(zhuǎn)狀態(tài)下應(yīng)實現(xiàn)的所述變換器及所述副變速機構(gòu)的整體的變速比即貫穿變速比作為到達貫穿變速比進行設(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構(gòu)的變速級的至少一方，以使所述貫穿變速比的實際值即實際貫穿變速比以規(guī)定的過渡響應(yīng)追隨所述到達貫穿變速比；副變速機構(gòu)2 -1變速許可裝置，只有在所述發(fā)動機的加速踏板踩到規(guī)定開度以上時，才許可將所述副變速機構(gòu)的變速級從所述第二變速級變更到所述第一變速級的2 -1變速，在所述實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，所述變速控制裝置將所述副變速機構(gòu)的變速級從所述第一變速級變更到第二變速級，在所述實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，只有在許可所述副變速機構(gòu)的2 -1變速時，所述變速控制裝置才將所述副變速機構(gòu)的變速級從所述第二變速級變更到所述第一變速級。
[0009]根據(jù)本發(fā)明的另一實施方式，提供一種無級變速器的控制方法，該無級變速器裝載于車輛上，將發(fā)動機的輸出旋轉(zhuǎn)進行變速并傳遞給驅(qū)動輪，并具有:帶式無級變速機構(gòu)即變換器，其能夠無級地變更變速比；副變速機構(gòu)，其相對所述變換器串聯(lián)設(shè)置，作為前進用變速級，具有第一變速級和變速比比該第一變速級小的第二變速級，其特征在于，該無級變速器的控制方法包含:到達貫穿變速比設(shè)定步驟，基于所述車輛的運轉(zhuǎn)狀態(tài)，將在該運轉(zhuǎn)狀態(tài)下應(yīng)該實現(xiàn)的所述變換器及所述副變速機構(gòu)的整體的變速比即貫穿變速比作為到達貫穿變速比進行設(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構(gòu)的變速級的至少一方，以使所述貫穿變速比的實際值即實際貫穿變速比以規(guī)定的過渡響應(yīng)追隨所述到達貫穿變速比；副變速機構(gòu)2 -1變速許可步驟，只有在所述發(fā)動機的加速踏板踩到規(guī)定開度以上時，才許可將所述副變速機構(gòu)的變速級從所述第二變速級變更到所述第一變速級的2 -1變速，在所述變速控制步驟中，在所述實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，將所述副變速機構(gòu)的變速級從所述第一變速級變更到第二變速級，在所述實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，只有在許可所述副變速機構(gòu)的2 -1變速時，才將所述副變速機構(gòu)的變速級從所述第二變速級變更到所述第一變速級。
[0010]根據(jù)這些方式，由于只有在副變速機構(gòu)的2 -1變速需要大的驅(qū)動力狀況下才被許可，因而減小了進行I一 2變速后接著進行2 -1變速的頻率。由此可減少反復(fù)進行副變速機構(gòu)的變速的不良情況，即，可防止因反復(fù)產(chǎn)生變速沖擊而造成的運轉(zhuǎn)性降低及構(gòu)成副變速機構(gòu)3的摩擦聯(lián)結(jié)元件的耐久性的降低。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0011]圖1是搭載有本發(fā)明實施方式的無級變速器的車輛的概略構(gòu)成圖；
[0012]圖2是表示變速器控制器的內(nèi)部結(jié)構(gòu)的圖；
[0013]圖3是表示變速映像圖的一例的圖；
[0014]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；
[0015]圖5是用于說明副變速機構(gòu)的2 -1變速許可區(qū)域的圖。
[0016]【專利附圖】
【附圖說明】
[0017]4:無級變速器
[0018]11:液壓控制電路
[0019]12:變速器控制器
[0020]20:變換器
[0021]21:初級帶輪
[0022]22:次級帶輪
[0023]23:V 型皮帶
[0024]30:副變速機構(gòu)【具體實施方式】
[0025]下面，參照附圖對本發(fā)明的實施方式進行說明。另外，在以下的說明中，變速機構(gòu)的“變速比”，為該變速機構(gòu)的輸入轉(zhuǎn)速除以該變速機構(gòu)的輸出轉(zhuǎn)速得到的值。另外，“最(Low)低速變速比”是該變速機構(gòu)的最大變速比，“最(High)高速變速比”是該變速機構(gòu)的最小變速比。
[0026]圖1是裝載有本發(fā)明的實施方式的無級變速器的車輛的概略構(gòu)成圖。該車輛具備發(fā)動機I作為動力源。發(fā)動機I的輸出旋轉(zhuǎn)經(jīng)由液力變矩器2、第I齒輪組3、無級變速器(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)動輪7傳遞。在第2齒輪組5上設(shè)有駐車時鎖定變速器4的輸出軸的停車機構(gòu)8，使其不能機械旋轉(zhuǎn)。
[0027]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，則不能進行液力變矩器2的滑動，從而提高了液力變矩器2的傳遞效率。
[0028]另外，在車輛上設(shè)有:利用發(fā)動機I的動力的一部分而被驅(qū)動的機油泵10、調(diào)節(jié)來自機油泵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。
[0029]變速器4具備帶式無級變速機構(gòu)(以下，稱作“變換器20”)、串聯(lián)設(shè)置于變換器20的副變速機構(gòu)30。所謂“串聯(lián)設(shè)置”是指在從發(fā)動機I到驅(qū)動輪7的動力傳遞路徑中，將變換器20和副變速機構(gòu)30串聯(lián)設(shè)置的意思。副變速機構(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)由其它的變速或動力傳遞機構(gòu)(例如，齒輪組)連接?；蛘撸弊兯贆C構(gòu)30也可以連接于變換器20的前級(輸入軸側(cè))。
[0030]變換器20具備初級帶輪21、次級帶輪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；可動圓錐板，以使滑輪面與該固定圓錐板對置的狀態(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)于該可動圓錐板的背面，使可動圓錐板在軸方向位置變化。當調(diào)節(jié)供給液壓氣缸23a、23b的油壓時，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的變速比無級地進行變化。
[0031]副變速機構(gòu)30為前進2級、后進I級的變速機構(gòu)。副變速機構(gòu)30具備:拉維略型行星齒輪機構(gòu)31，其連結(jié)有兩個行星齒輪的行星齒輪架；多個摩擦聯(lián)接元件(低速制動器
32、高速離合器33、Rov (倒車)制動器34)，其與構(gòu)成拉維略型行星齒輪機構(gòu)31的多個旋轉(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，當變更各摩擦聯(lián)接元件32?34的聯(lián)接、釋放狀態(tài)時，變更副變速機構(gòu)30的變速級。
[0032]例如，只要聯(lián)接低速制動器32、釋放高速離合器33和Rov制動器34，則副變速機構(gòu)30的變速級成為I速。只要聯(lián)接高速離合器33、釋放低速制動器32和Rov制動器34，則副變速機構(gòu)30的變速級成為變速比比I速小的2速。另外，只要聯(lián)接Rov制動器34、釋放低速制動器32和高速離合器33，則副變速機構(gòu)30的變速級成為后退。另外，在以下的說明中，在副變速機構(gòu)30的變速級為I速時，表現(xiàn)為“變速器4為低速模式”，為2速時，表現(xiàn)為“變速器4為高速模式”。
[0033]如圖2所示，變速器控制器12通過CPU121、由RAM/R0M構(gòu)成的存儲裝置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。
[0034]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、檢測變速器4的輸入轉(zhuǎn)速(=初級帶輪21的轉(zhuǎn)速，以下稱作“初級轉(zhuǎn)速Npri ”。)的轉(zhuǎn)速傳感器42的輸出信號、檢測車速VSP的車速傳感器43的輸出信號、檢測變速器4的油溫TMP的油溫傳感器44的輸出信號、檢測變速桿的位置的斷路開關(guān)45的輸出信號等。
[0035]在存儲裝置122中存儲有變速器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讀出存儲于存儲裝置122中的變速控制程序而執(zhí)行，對經(jīng)由輸入接口 123輸入的各種信號實施各種運算處理，生成變速控制信號，再將所生成的變速控制信號經(jīng)由輸出接口 124輸出給液壓控制回路11。CPU121將在運算處理中使用的各種值、其運算結(jié)果適當?shù)卮鎯τ诖鎯ρb置122中。
[0036]液壓控制回路11由多個流路、多個液壓控制閥構(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，控制多個液壓控制閥，切換油壓的供給路徑，而且，根據(jù)由機油泵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，進行變換器20的變速、副變速機構(gòu)30的變速級的變更、鎖止離合器2a的聯(lián)結(jié)、釋放。
[0037]圖3表示存儲于存儲裝置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)車輛的運轉(zhuǎn)狀態(tài)(在該實施方式中為車速VSP、初級轉(zhuǎn)速Npr1、力口速踏板開度ΑΡ0)，控制變換器20、副變速機構(gòu)30以及鎖止離合器2a。
[0038]在該變速映像圖中，變速器4的動作點基于車速VSP和初級轉(zhuǎn)速Npri來定義。連結(jié)變速器4的動作點和變速映像圖左下角的零點的線的傾斜度對應(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”)。與目前的帶式無機變速器的變速映像圖一樣，在該變速映像圖中，對每個加速踏板開度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而選擇的變速線進行。另夕卜，在圖3中，為了簡便，只表示全負荷線(加速踏板開度AP0=8/8時的變速線)、局部負荷線(加速踏板開度AP0=4/8時的變速線)、滑行線(- 一 7卜線)(加速踏板開度AP0=0/8時的變速線)。
[0039]在變速器4為低速模式時，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行變速。此時，變速器4的動作點在A區(qū)域和B區(qū)域內(nèi)移動。而在變速器4為高速模式時，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行變速。此時，變速器4的動作點在B區(qū)域和C區(qū)域內(nèi)移動。
[0040]副變速機構(gòu)30的各變速級的變速比被設(shè)定成:與低速模式最高速線對應(yīng)的變速t匕(低速模式最高速變速比)比與高速模式最低速線對應(yīng)的變速比(高速模式最低速變速t匕)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的動作點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，變速器4能夠選擇低速模式、高速模式的任何模式。
[0041]另外，在該變速映像圖上，進行副變速機構(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，是因為變換器20的變速比越小，向副變速機構(gòu)30輸入的扭矩越小，能夠抑制使副變速機構(gòu)30變速時的變速沖擊。
[0042]而且，在變速器4的動作點橫切模式切換變速線的情況下，即貫穿變速比的實際值(以下，稱為“實際貫穿變速比Ratio”)跨過模式切換變速比mRatio進行變化的情況下，變速器控制器12進行模式切換變速。
[0043]在該模式切換變速中，變速器控制器12進行副變速機構(gòu)30的變速，且使變換器20的變速比向副變速機構(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，之所以使變換器20的變速比向副變速機構(gòu)30的變速比變化的相反方向變化，是為了抑制實際貫穿變速比Raio產(chǎn)生級差帶來的輸入旋轉(zhuǎn)的變化給予駕駛員的不適感。
[0044]具體地說，在變速器4的實際貫穿變速比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，變速器控制器12使副變速機構(gòu)30的變速級從I速向2速變更(I 一 2變速)，而且，使變換器20的變速比變更為低速(LowM則。
[0045]反之，在變速器4的實際貫穿變速比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，變速器控制器12使副變速機構(gòu)30的變速級從2速向I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。
[0046]但是，在僅以模式切換變速比mRatio作為閾值進行模式切換變速的構(gòu)成中，實際貫穿變速比Ratio在模式切換變速比mRatio附近變化的情況下，有可能因頻繁地進行副變速機構(gòu)30的變速、反復(fù)產(chǎn)生變速沖擊、而招致運轉(zhuǎn)性能的降低及構(gòu)成副變速機構(gòu)30的摩擦聯(lián)結(jié)元件(低速制動器32、高速離合器33、Rev制動器34)的耐久性的降低。
[0047]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)動力例如副變速機構(gòu)30的變速級保持為2速那樣不能實現(xiàn)的驅(qū)動力的狀況下，才許可副變速機構(gòu)30的2 -1變速，以降低副變速機構(gòu)30的變速頻率。
[0048]另外，在不許可副變速機構(gòu)30的2 — I變速時，只有通過變換器20的變速進行變速器4的變速。該情況下，在變換器20的變速比達到最低速變速比時，則變速器4不能再進行降檔變換，有可能致使驅(qū)動力不足。因此，變速器控制器12在變換器20的變速比達到最低速變速比的狀態(tài)持續(xù)規(guī)定時間以上的情況下，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)動力。
[0049]圖4表示存儲于變速器控制器12的存儲裝置122的變速控制程序的一例。參照該圖，對變速器控制器12執(zhí)行的變速控制的具體內(nèi)容進行說明。
[0050]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對應(yīng)的值，將其作為到達初級轉(zhuǎn)速DsrREV進行設(shè)定。到達初級轉(zhuǎn)速DsrREV在現(xiàn)在的車速VSP及加速踏板開度APO中為應(yīng)實現(xiàn)的初級轉(zhuǎn)速，是初級轉(zhuǎn)速的恒定的目標值。
[0051]在S12中，變速器控制器12是通過到達初級轉(zhuǎn)速DsrREV除以車速VSP、最終減速裝置6的減速比fRatio，算出到達貫穿變速比DRatio。到達貫穿變速比DRatio為以現(xiàn)在的車速VSP及加速踏板開度APO應(yīng)實現(xiàn)的貫穿變速比，是貫穿變速比的恒定的目標值。
[0052]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構(gòu)30的2 — I變速。
[0053]變速器4的變速是否為降檔變換，可通過對到達貫穿變速比DRatio和實際貫穿變速比Ratio進行比較來進行判定。實際貫穿變速比Ratio基于現(xiàn)在的車速VSP和初級轉(zhuǎn)速Npri并根據(jù)需要每次都進行計算(以下相同)。在到達貫穿變速比DRatio比實際貫穿變速比Ratio大時，變速器控制器12則判定為變速器4的變速為降檔變換，當不是這樣的情況，則判定為升檔變換。
[0054]另外，變速器控制器12基于加速踏板開度ΑΡ0、車速VSP及到達貫穿變速比DRatio判定是否許可副變速機構(gòu)30的2 — I變速。變速器控制器12只有在需要副變速機構(gòu)30的變速級保持為2速不能實現(xiàn)的那樣大的驅(qū)動力的情況下，才許可副變速機構(gòu)30的2 -1變速。
[0055]具體而言，例如如圖5所示，在變速映像圖上預(yù)先設(shè)定許可副變速機構(gòu)30的2 — I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的運轉(zhuǎn)點處于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，許可副變速機構(gòu)30的2 — I變速。另外，此處的運轉(zhuǎn)點不是實際的運轉(zhuǎn)點，而是完成變速器4的變速后所到達的運轉(zhuǎn)點。另外，使連接該運轉(zhuǎn)點和變速映像圖左下角的零點的線的傾斜與到達貫穿變速比DRatio對應(yīng)。
[0056]在圖5所示的例中，2 — I變速許可區(qū)域為規(guī)定的高負荷變速線和全負荷線間(例如，APO = 7 / 8?7 / 8的高負荷區(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。
[0057]此外，2 — I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，許可副變速機構(gòu)30的2 — I變速，是在到達貫穿變速比DRatio大于高速模式最低速變速比時進行。這是因為，在到達貫穿變速比DRatio比高速模式最低速變速比小時，即使不使副變速機構(gòu)30進行2 — I變速，也可以只用變換器20的變速實現(xiàn)到達貫穿變速比DRatio，即，可以產(chǎn)生所要求的驅(qū)動力。
[0058]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，也可以許可副變速機構(gòu)30的2 — I變速并積極進行2 -1變速，通過較高地維持初級轉(zhuǎn)速Npri，促進油溫TMP的上升。
[0059]與此相對，在由加速踏板開度APO及車速VSP決定的變速器4的運轉(zhuǎn)點處于該區(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)動力，因而變速器控制器12不許可副變速機構(gòu)30的2 — I變速。
[0060]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構(gòu)30的2 —I變速時，使處理進入S20，在此以外的情況則進入S14。
[0061]在S14，變速器控制器12將實際貫穿變速比Ratio設(shè)定為用于以規(guī)定的過渡響應(yīng)從變速開始時的值變化至到達貫穿變速比ORatio的目標貫穿變速比RatioO。目標貫穿變速比RatioO為貫穿變速比的過渡的目標值。規(guī)定的過渡響應(yīng)例如為一次延遲響應(yīng)，目標貫穿變速比RatioO以逐漸接到達貫穿變速比DRatio的方式設(shè)定。
[0062]在S15，變速器控制器12將實際貫穿變速比Ratio控制為目標貫穿變速比RatioO。具體而言，變速器控制器12通過將目標貫穿變速比RatioO除以副變速機構(gòu)30的變速比來計算變換器20的目標變速比vRatioO，以使變換器20的實際變速比vRatio成為目標變速比vRatioO的方式控制變換器20。由此，使使實際貫穿變速比Ratio以規(guī)定的過渡響應(yīng)跟蹤到達貫穿變速比DRatio。[0063]在S16中，變速器控制器12判定變速器4的動作點是否橫切了模式切換變速線，即實際貫穿變速比Ratio是否跨過模式切換變速比mRatio而變化。當是肯定的判定時，處理前進到S17，不是這種情況時，處理前進到S18。
[0064]在S17中，變速器控制器12進行模式切換變速。在模式切換變速中，變速器控制器12進行副變速機構(gòu)30的變速(若現(xiàn)在的變速級是I速則進行1-2變速，若是2速則進行2-1變速)，并且，使變換器20的實際變速比vRatio向副變速機構(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際貫穿變速比Ratio中不產(chǎn)生級差的方式進行設(shè)定。
[0065]在S18中，變速器控制器12判定變速是否結(jié)束。具體而言，若實際貫穿變速比Ratio與到達貫穿變速比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。
[0066]另一方面，在進入S20的情況下，與S20、S21與S14、S15—樣，變速器控制器12基于到達貫穿變速比DRatio計算目標貫穿變速比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構(gòu)30的2 — I變速，因而變速器控制器12不進行像S16那樣的變速器4的動作點是否橫切模式切換變速線的判定，即使在變速器4的動作點橫切模式切換變速線仍然只是執(zhí)行變換器20的變速。
[0067]當將到達貫穿變速比DRtio設(shè)定為高速模式比率范圍外時，由于不許可副變速機構(gòu)30的2 — I變速，因而使變速器4的變速在變換器20的變速比到達最低速變速比時停止。該情況下，由于不能使變速器4再進行降檔變換，因而有可能使驅(qū)動力不足。
[0068]因此，在S22，變速器控制器12對變換器20的實際變速比vRatio成為最低速變速比的狀態(tài)是否保持規(guī)定時間以上進行判定。而且，變速器控制器12判定為該狀態(tài)持續(xù)規(guī)定時間以上時，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)動力。
[0069]在S23，與S18 —樣，變速器控制器12對是否完成了變速進行判定，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。
[0070]接著，說明進行上述變速控制的作用效果。
[0071]根據(jù)上述變速控制，副變速機構(gòu)30的I 一 2變速、2 -1變速都是在實際貫穿變速比Ratio跨過模式切換變速比mRatio而變化時執(zhí)行(S17)。
[0072]但是，副變速機構(gòu)30的2 — I變速只有在較大地踩踏加速踏板等需要大的驅(qū)動力的狀況下才獲得許可(圖5)，所以，減小了進行I 一 2變速后接著進行2 -1變速的頻率。由此，可防止因反復(fù)進行副變速機構(gòu)30的變速的不良情況，即，可防止反復(fù)產(chǎn)生變速沖擊而招致運轉(zhuǎn)性能的降低及構(gòu)成副變速機構(gòu)30的摩擦聯(lián)結(jié)元件(低速制動器32、高速離合器
33、Rev制動器34)的耐久性的降低(與本發(fā)明第一、第七方面相對應(yīng)的作用效果)。
[0073]另外，根據(jù)上述變速控制，是否需要驅(qū)動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、到達貫穿變速比DRat iο考慮在內(nèi)來進行。由此，可以更適當?shù)嘏卸ㄊ欠裥枰?qū)動力(與本發(fā)明第二?第四方面相對應(yīng)的作用效果)。
[0074]另外，在不許可副變速機構(gòu)30的2 — I變速時，由于只是通過變換器20的變速進行變速器4的降檔變換，因而在變換器20的變速比到達最低速變速比時不能再進一步進行降檔變換，有可能使驅(qū)動力不足。對此，根據(jù)上述變速控制，在這樣的狀態(tài)持續(xù)規(guī)定時間時，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)動力，從而可防止驅(qū)動力的不足(與本發(fā)明第五方面相對應(yīng)的作用效果)。
[0075]另外，之所以將持續(xù)規(guī)定時間作為條件，是由于不能降速轉(zhuǎn)換的狀態(tài)被持續(xù)時，驅(qū)動力不足的可能性大。通過在這樣的條件下釋放鎖止離合器2a，可以在更適當?shù)臅r間增加驅(qū)動力(與本發(fā)明第六方面相對應(yīng)的作用效果)。
[0076]以上，對本發(fā)明的實施方式進行了說明，但上述實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)范圍限定成上述實施方式的具體的構(gòu)成的意思。
[0077]例如，在上述實施方式中，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。
[0078]另外，在上述實施方式中，副變速機構(gòu)30為作為前進用的變速級具有I速和2速的兩級的變速機構(gòu)，但將副變速機構(gòu)30設(shè)成作為前進用的變速級具有三級以上的變速級的變速機構(gòu)也沒關(guān)系。
[0079]另外，利用拉維略型行星齒輪機構(gòu)構(gòu)成了副變速機構(gòu)30，但不限于這樣的構(gòu)成。例如，副變速機構(gòu)30也可以將通常的行星齒輪機構(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齒輪組構(gòu)成的多個動力傳遞路徑和切換它們的動力傳遞路徑的摩擦聯(lián)接元件構(gòu)成。
[0080]另外，作為使帶輪21、22的可動圓錐板在軸方向位置變化的促動器，具備液壓氣缸23a、23b，但促動器不限于通過液壓驅(qū)動的構(gòu)成，也可以是電驅(qū)動的構(gòu)成。
【權(quán)利要求】
1.一種無級變速器，裝載于車輛上，將發(fā)動機的輸出旋轉(zhuǎn)進行變速并傳遞給驅(qū)動輪，其特征在于，具備: 變速機構(gòu)，其能夠無級地變更變速比； 副變速機構(gòu)，其相對所述變速機構(gòu)串聯(lián)設(shè)置，作為前進用變速級，具有第一變速級和變速比比該第一變速級小的第二變速級， 在特定的貫穿變速比附近，當所述無級變速器的實際貫穿變速比要從低速側(cè)向高速側(cè)變化時，所述副變速機構(gòu)的變速級從所述第一變速級向所述第二變速級變化， 當加速踏板踩到規(guī)定開度以上的情況下，在所述特定的貫穿變速比附近，與所述無級變速器的實際貫穿變速比要從高速側(cè)向低速側(cè)變化與否無關(guān)，所述副變速機構(gòu)的變速級從所述第二變速級向所述第一變速級變化，
2.如權(quán)利要求1所述的無級變速器，其特征在于， 所述特定的貫穿變速比的值與所述副變速機構(gòu)的變速級為所述第一變速級時將所述變速機構(gòu)的變速比設(shè)定為最高速變速比而得到的貫穿變速比的值相等。
3.如權(quán)利要求1或2所述的無級變速器，其特征在于， 在所述加速踏板踩到所述規(guī)定開度以上的情況下，當所述加速踏板的開度的變化速度為規(guī)定速度以上時，所述副變速機構(gòu)的變速級從所述第二變速級向所述第一變速級變化。
4.如權(quán)利要求1或2所述的無級變速器，其特征在于， 在所述加速踏板踩到所述規(guī)定開度以上的情況下，當車速為規(guī)定范圍內(nèi)時，所述副變速機構(gòu)的變速級從所述第二變速級向所述第一變速級變化。
5.如權(quán)利要求1或2所述的無級變速器，其特征在于， 在所述加速踏板踩到所述規(guī)定開度以上的情況下，當所述加速踏板的開度的變化速度為規(guī)定速度以上時，且車速為規(guī)定范圍內(nèi)時，所述副變速機構(gòu)的變速級從所述第二變速級向所述第一變速級變化。
【文檔編號】F16H61/66GK103697155SQ201410006178
【公開日】2014年4月2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, 城崎建機, 鈴木英明, 野野村良輔, 高橋誠一郎, 落合辰夫, 古閑雅人, 內(nèi)田正明, 門野亮路 申請人:加特可株式會社, 日產(chǎn)自動車株式會社
【專利摘要】一種無級變速器，其優(yōu)化副變速機構(gòu)的變速條件，防止反復(fù)進行副變速機構(gòu)的變速。只有在加速踏板踩到規(guī)定開度以上時，變速器控制器（12）才許可副變速機構(gòu)（30）的變速級從2速變更為1速的2－1變速，所述實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，只有在許可副變速機構(gòu)（30）的2－1變速時，才將副變速機構(gòu)（30）的變速級從2速變更為1速。
【專利說明】無級變速器
[0001]本申請是申請日為2010年3月25日，申請?zhí)枮?01010147530.0，發(fā)明名稱為“無級變速器及其控制方法”， 申請人:為加特可株式會社、日產(chǎn)自動車株式會社的中國發(fā)明專利申請的分案申請。
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0002]本發(fā)明涉及無級變速器及其控制方法，尤其是涉及具備帶式無級變速機構(gòu)和副變速機構(gòu)的無級變速器及其控制方法。
【背景技術(shù)】
[0003]專利文獻I公開有一種無級變速器，其構(gòu)成為，相對于帶式無級變速構(gòu)(以下稱為“變換器”)串聯(lián)設(shè)置前進兩級的副變速機構(gòu)，根據(jù)車輛的運轉(zhuǎn)狀態(tài)變更該副變速機構(gòu)的變速級，由此，不會使變換器大型化，能夠擴大可變的變速比范圍。
[0004]專利文獻1:(日本)特開昭60-37455號公報
[0005]在這樣的帶副變速機構(gòu)的無級變速器中，考慮到在無級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進行副變速機構(gòu)的變速。例如，在副變速機構(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進行副變速機構(gòu)的變速，就可使變速時輸入到副變速機構(gòu)的轉(zhuǎn)矩變小，進而可減小變速沖擊。
[0006]但是，在以跨過特定的貫穿變速比為條件使副變速機構(gòu)進行變速的結(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，就要頻繁地進行副變速機構(gòu)的變速，有可能由于反復(fù)產(chǎn)生變速沖擊而降低運轉(zhuǎn)性能，或者降低構(gòu)成副變速機構(gòu)的摩擦聯(lián)結(jié)元件的耐久性。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0007]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)化副變速機構(gòu)的變速條件，防止反復(fù)進行副變速機構(gòu)的變速。
[0008]根據(jù)本發(fā)明的某實施方式，提供一種無級變速器，其裝載于車輛上，將發(fā)動機的輸出旋轉(zhuǎn)進行變速并傳遞給驅(qū)動輪，其特征在于，具備:帶式無級變速機構(gòu)即變換器，其能夠無級地變更變速比；副變速機構(gòu)，其相對所述變換器串聯(lián)設(shè)置，作為前進用變速級，具有第一變速級和變速比比該第一變速級小的第二變速級；到達貫穿變速比設(shè)定裝置，其基于所述車輛的運轉(zhuǎn)狀態(tài)，將在該運轉(zhuǎn)狀態(tài)下應(yīng)實現(xiàn)的所述變換器及所述副變速機構(gòu)的整體的變速比即貫穿變速比作為到達貫穿變速比進行設(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構(gòu)的變速級的至少一方，以使所述貫穿變速比的實際值即實際貫穿變速比以規(guī)定的過渡響應(yīng)追隨所述到達貫穿變速比；副變速機構(gòu)2 -1變速許可裝置，只有在所述發(fā)動機的加速踏板踩到規(guī)定開度以上時，才許可將所述副變速機構(gòu)的變速級從所述第二變速級變更到所述第一變速級的2 -1變速，在所述實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，所述變速控制裝置將所述副變速機構(gòu)的變速級從所述第一變速級變更到第二變速級，在所述實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，只有在許可所述副變速機構(gòu)的2 -1變速時，所述變速控制裝置才將所述副變速機構(gòu)的變速級從所述第二變速級變更到所述第一變速級。
[0009]根據(jù)本發(fā)明的另一實施方式，提供一種無級變速器的控制方法，該無級變速器裝載于車輛上，將發(fā)動機的輸出旋轉(zhuǎn)進行變速并傳遞給驅(qū)動輪，并具有:帶式無級變速機構(gòu)即變換器，其能夠無級地變更變速比；副變速機構(gòu)，其相對所述變換器串聯(lián)設(shè)置，作為前進用變速級，具有第一變速級和變速比比該第一變速級小的第二變速級，其特征在于，該無級變速器的控制方法包含:到達貫穿變速比設(shè)定步驟，基于所述車輛的運轉(zhuǎn)狀態(tài)，將在該運轉(zhuǎn)狀態(tài)下應(yīng)該實現(xiàn)的所述變換器及所述副變速機構(gòu)的整體的變速比即貫穿變速比作為到達貫穿變速比進行設(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構(gòu)的變速級的至少一方，以使所述貫穿變速比的實際值即實際貫穿變速比以規(guī)定的過渡響應(yīng)追隨所述到達貫穿變速比；副變速機構(gòu)2 -1變速許可步驟，只有在所述發(fā)動機的加速踏板踩到規(guī)定開度以上時，才許可將所述副變速機構(gòu)的變速級從所述第二變速級變更到所述第一變速級的2 -1變速，在所述變速控制步驟中，在所述實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，將所述副變速機構(gòu)的變速級從所述第一變速級變更到第二變速級，在所述實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，只有在許可所述副變速機構(gòu)的2 -1變速時，才將所述副變速機構(gòu)的變速級從所述第二變速級變更到所述第一變速級。
[0010]根據(jù)這些方式，由于只有在副變速機構(gòu)的2 -1變速需要大的驅(qū)動力狀況下才被許可，因而減小了進行I一 2變速后接著進行2 -1變速的頻率。由此可減少反復(fù)進行副變速機構(gòu)的變速的不良情況，即，可防止因反復(fù)產(chǎn)生變速沖擊而造成的運轉(zhuǎn)性降低及構(gòu)成副變速機構(gòu)3的摩擦聯(lián)結(jié)元件的耐久性的降低。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0011]圖1是搭載有本發(fā)明實施方式的無級變速器的車輛的概略構(gòu)成圖；
[0012]圖2是表示變速器控制器的內(nèi)部結(jié)構(gòu)的圖；
[0013]圖3是表示變速映像圖的一例的圖；
[0014]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；
[0015]圖5是用于說明副變速機構(gòu)的2 -1變速許可區(qū)域的圖。
[0016]【專利附圖】
【附圖說明】
[0017]4:無級變速器
[0018]11:液壓控制電路
[0019]12:變速器控制器
[0020]20:變換器
[0021]21:初級帶輪
[0022]22:次級帶輪
[0023]23:V 型皮帶
[0024]30:副變速機構(gòu)【具體實施方式】
[0025]下面，參照附圖對本發(fā)明的實施方式進行說明。另外，在以下的說明中，變速機構(gòu)的“變速比”，為該變速機構(gòu)的輸入轉(zhuǎn)速除以該變速機構(gòu)的輸出轉(zhuǎn)速得到的值。另外，“最(Low)低速變速比”是該變速機構(gòu)的最大變速比，“最(High)高速變速比”是該變速機構(gòu)的最小變速比。
[0026]圖1是裝載有本發(fā)明的實施方式的無級變速器的車輛的概略構(gòu)成圖。該車輛具備發(fā)動機I作為動力源。發(fā)動機I的輸出旋轉(zhuǎn)經(jīng)由液力變矩器2、第I齒輪組3、無級變速器(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)動輪7傳遞。在第2齒輪組5上設(shè)有駐車時鎖定變速器4的輸出軸的停車機構(gòu)8，使其不能機械旋轉(zhuǎn)。
[0027]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，則不能進行液力變矩器2的滑動，從而提高了液力變矩器2的傳遞效率。
[0028]另外，在車輛上設(shè)有:利用發(fā)動機I的動力的一部分而被驅(qū)動的機油泵10、調(diào)節(jié)來自機油泵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。
[0029]變速器4具備帶式無級變速機構(gòu)(以下，稱作“變換器20”)、串聯(lián)設(shè)置于變換器20的副變速機構(gòu)30。所謂“串聯(lián)設(shè)置”是指在從發(fā)動機I到驅(qū)動輪7的動力傳遞路徑中，將變換器20和副變速機構(gòu)30串聯(lián)設(shè)置的意思。副變速機構(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)由其它的變速或動力傳遞機構(gòu)(例如，齒輪組)連接?；蛘撸弊兯贆C構(gòu)30也可以連接于變換器20的前級(輸入軸側(cè))。
[0030]變換器20具備初級帶輪21、次級帶輪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；可動圓錐板，以使滑輪面與該固定圓錐板對置的狀態(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)于該可動圓錐板的背面，使可動圓錐板在軸方向位置變化。當調(diào)節(jié)供給液壓氣缸23a、23b的油壓時，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的變速比無級地進行變化。
[0031]副變速機構(gòu)30為前進2級、后進I級的變速機構(gòu)。副變速機構(gòu)30具備:拉維略型行星齒輪機構(gòu)31，其連結(jié)有兩個行星齒輪的行星齒輪架；多個摩擦聯(lián)接元件(低速制動器
32、高速離合器33、Rov (倒車)制動器34)，其與構(gòu)成拉維略型行星齒輪機構(gòu)31的多個旋轉(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，當變更各摩擦聯(lián)接元件32?34的聯(lián)接、釋放狀態(tài)時，變更副變速機構(gòu)30的變速級。
[0032]例如，只要聯(lián)接低速制動器32、釋放高速離合器33和Rov制動器34，則副變速機構(gòu)30的變速級成為I速。只要聯(lián)接高速離合器33、釋放低速制動器32和Rov制動器34，則副變速機構(gòu)30的變速級成為變速比比I速小的2速。另外，只要聯(lián)接Rov制動器34、釋放低速制動器32和高速離合器33，則副變速機構(gòu)30的變速級成為后退。另外，在以下的說明中，在副變速機構(gòu)30的變速級為I速時，表現(xiàn)為“變速器4為低速模式”，為2速時，表現(xiàn)為“變速器4為高速模式”。
[0033]如圖2所示，變速器控制器12通過CPU121、由RAM/R0M構(gòu)成的存儲裝置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。
[0034]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、檢測變速器4的輸入轉(zhuǎn)速(=初級帶輪21的轉(zhuǎn)速，以下稱作“初級轉(zhuǎn)速Npri ”。)的轉(zhuǎn)速傳感器42的輸出信號、檢測車速VSP的車速傳感器43的輸出信號、檢測變速器4的油溫TMP的油溫傳感器44的輸出信號、檢測變速桿的位置的斷路開關(guān)45的輸出信號等。
[0035]在存儲裝置122中存儲有變速器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讀出存儲于存儲裝置122中的變速控制程序而執(zhí)行，對經(jīng)由輸入接口 123輸入的各種信號實施各種運算處理，生成變速控制信號，再將所生成的變速控制信號經(jīng)由輸出接口 124輸出給液壓控制回路11。CPU121將在運算處理中使用的各種值、其運算結(jié)果適當?shù)卮鎯τ诖鎯ρb置122中。
[0036]液壓控制回路11由多個流路、多個液壓控制閥構(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，控制多個液壓控制閥，切換油壓的供給路徑，而且，根據(jù)由機油泵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，進行變換器20的變速、副變速機構(gòu)30的變速級的變更、鎖止離合器2a的聯(lián)結(jié)、釋放。
[0037]圖3表示存儲于存儲裝置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)車輛的運轉(zhuǎn)狀態(tài)(在該實施方式中為車速VSP、初級轉(zhuǎn)速Npr1、力口速踏板開度ΑΡ0)，控制變換器20、副變速機構(gòu)30以及鎖止離合器2a。
[0038]在該變速映像圖中，變速器4的動作點基于車速VSP和初級轉(zhuǎn)速Npri來定義。連結(jié)變速器4的動作點和變速映像圖左下角的零點的線的傾斜度對應(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”)。與目前的帶式無機變速器的變速映像圖一樣，在該變速映像圖中，對每個加速踏板開度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而選擇的變速線進行。另夕卜，在圖3中，為了簡便，只表示全負荷線(加速踏板開度AP0=8/8時的變速線)、局部負荷線(加速踏板開度AP0=4/8時的變速線)、滑行線(- 一 7卜線)(加速踏板開度AP0=0/8時的變速線)。
[0039]在變速器4為低速模式時，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行變速。此時，變速器4的動作點在A區(qū)域和B區(qū)域內(nèi)移動。而在變速器4為高速模式時，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行變速。此時，變速器4的動作點在B區(qū)域和C區(qū)域內(nèi)移動。
[0040]副變速機構(gòu)30的各變速級的變速比被設(shè)定成:與低速模式最高速線對應(yīng)的變速t匕(低速模式最高速變速比)比與高速模式最低速線對應(yīng)的變速比(高速模式最低速變速t匕)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的動作點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，變速器4能夠選擇低速模式、高速模式的任何模式。
[0041]另外，在該變速映像圖上，進行副變速機構(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，是因為變換器20的變速比越小，向副變速機構(gòu)30輸入的扭矩越小，能夠抑制使副變速機構(gòu)30變速時的變速沖擊。
[0042]而且，在變速器4的動作點橫切模式切換變速線的情況下，即貫穿變速比的實際值(以下，稱為“實際貫穿變速比Ratio”)跨過模式切換變速比mRatio進行變化的情況下，變速器控制器12進行模式切換變速。
[0043]在該模式切換變速中，變速器控制器12進行副變速機構(gòu)30的變速，且使變換器20的變速比向副變速機構(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，之所以使變換器20的變速比向副變速機構(gòu)30的變速比變化的相反方向變化，是為了抑制實際貫穿變速比Raio產(chǎn)生級差帶來的輸入旋轉(zhuǎn)的變化給予駕駛員的不適感。
[0044]具體地說，在變速器4的實際貫穿變速比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，變速器控制器12使副變速機構(gòu)30的變速級從I速向2速變更(I 一 2變速)，而且，使變換器20的變速比變更為低速(LowM則。
[0045]反之，在變速器4的實際貫穿變速比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，變速器控制器12使副變速機構(gòu)30的變速級從2速向I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。
[0046]但是，在僅以模式切換變速比mRatio作為閾值進行模式切換變速的構(gòu)成中，實際貫穿變速比Ratio在模式切換變速比mRatio附近變化的情況下，有可能因頻繁地進行副變速機構(gòu)30的變速、反復(fù)產(chǎn)生變速沖擊、而招致運轉(zhuǎn)性能的降低及構(gòu)成副變速機構(gòu)30的摩擦聯(lián)結(jié)元件(低速制動器32、高速離合器33、Rev制動器34)的耐久性的降低。
[0047]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)動力例如副變速機構(gòu)30的變速級保持為2速那樣不能實現(xiàn)的驅(qū)動力的狀況下，才許可副變速機構(gòu)30的2 -1變速，以降低副變速機構(gòu)30的變速頻率。
[0048]另外，在不許可副變速機構(gòu)30的2 — I變速時，只有通過變換器20的變速進行變速器4的變速。該情況下，在變換器20的變速比達到最低速變速比時，則變速器4不能再進行降檔變換，有可能致使驅(qū)動力不足。因此，變速器控制器12在變換器20的變速比達到最低速變速比的狀態(tài)持續(xù)規(guī)定時間以上的情況下，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)動力。
[0049]圖4表示存儲于變速器控制器12的存儲裝置122的變速控制程序的一例。參照該圖，對變速器控制器12執(zhí)行的變速控制的具體內(nèi)容進行說明。
[0050]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對應(yīng)的值，將其作為到達初級轉(zhuǎn)速DsrREV進行設(shè)定。到達初級轉(zhuǎn)速DsrREV在現(xiàn)在的車速VSP及加速踏板開度APO中為應(yīng)實現(xiàn)的初級轉(zhuǎn)速，是初級轉(zhuǎn)速的恒定的目標值。
[0051]在S12中，變速器控制器12是通過到達初級轉(zhuǎn)速DsrREV除以車速VSP、最終減速裝置6的減速比fRatio，算出到達貫穿變速比DRatio。到達貫穿變速比DRatio為以現(xiàn)在的車速VSP及加速踏板開度APO應(yīng)實現(xiàn)的貫穿變速比，是貫穿變速比的恒定的目標值。
[0052]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構(gòu)30的2 — I變速。
[0053]變速器4的變速是否為降檔變換，可通過對到達貫穿變速比DRatio和實際貫穿變速比Ratio進行比較來進行判定。實際貫穿變速比Ratio基于現(xiàn)在的車速VSP和初級轉(zhuǎn)速Npri并根據(jù)需要每次都進行計算(以下相同)。在到達貫穿變速比DRatio比實際貫穿變速比Ratio大時，變速器控制器12則判定為變速器4的變速為降檔變換，當不是這樣的情況，則判定為升檔變換。
[0054]另外，變速器控制器12基于加速踏板開度ΑΡ0、車速VSP及到達貫穿變速比DRatio判定是否許可副變速機構(gòu)30的2 — I變速。變速器控制器12只有在需要副變速機構(gòu)30的變速級保持為2速不能實現(xiàn)的那樣大的驅(qū)動力的情況下，才許可副變速機構(gòu)30的2 -1變速。
[0055]具體而言，例如如圖5所示，在變速映像圖上預(yù)先設(shè)定許可副變速機構(gòu)30的2 — I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的運轉(zhuǎn)點處于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，許可副變速機構(gòu)30的2 — I變速。另外，此處的運轉(zhuǎn)點不是實際的運轉(zhuǎn)點，而是完成變速器4的變速后所到達的運轉(zhuǎn)點。另外，使連接該運轉(zhuǎn)點和變速映像圖左下角的零點的線的傾斜與到達貫穿變速比DRatio對應(yīng)。
[0056]在圖5所示的例中，2 — I變速許可區(qū)域為規(guī)定的高負荷變速線和全負荷線間(例如，APO = 7 / 8?7 / 8的高負荷區(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。
[0057]此外，2 — I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，許可副變速機構(gòu)30的2 — I變速，是在到達貫穿變速比DRatio大于高速模式最低速變速比時進行。這是因為，在到達貫穿變速比DRatio比高速模式最低速變速比小時，即使不使副變速機構(gòu)30進行2 — I變速，也可以只用變換器20的變速實現(xiàn)到達貫穿變速比DRatio，即，可以產(chǎn)生所要求的驅(qū)動力。
[0058]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，也可以許可副變速機構(gòu)30的2 — I變速并積極進行2 -1變速，通過較高地維持初級轉(zhuǎn)速Npri，促進油溫TMP的上升。
[0059]與此相對，在由加速踏板開度APO及車速VSP決定的變速器4的運轉(zhuǎn)點處于該區(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)動力，因而變速器控制器12不許可副變速機構(gòu)30的2 — I變速。
[0060]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構(gòu)30的2 —I變速時，使處理進入S20，在此以外的情況則進入S14。
[0061]在S14，變速器控制器12將實際貫穿變速比Ratio設(shè)定為用于以規(guī)定的過渡響應(yīng)從變速開始時的值變化至到達貫穿變速比ORatio的目標貫穿變速比RatioO。目標貫穿變速比RatioO為貫穿變速比的過渡的目標值。規(guī)定的過渡響應(yīng)例如為一次延遲響應(yīng)，目標貫穿變速比RatioO以逐漸接到達貫穿變速比DRatio的方式設(shè)定。
[0062]在S15，變速器控制器12將實際貫穿變速比Ratio控制為目標貫穿變速比RatioO。具體而言，變速器控制器12通過將目標貫穿變速比RatioO除以副變速機構(gòu)30的變速比來計算變換器20的目標變速比vRatioO，以使變換器20的實際變速比vRatio成為目標變速比vRatioO的方式控制變換器20。由此，使使實際貫穿變速比Ratio以規(guī)定的過渡響應(yīng)跟蹤到達貫穿變速比DRatio。[0063]在S16中，變速器控制器12判定變速器4的動作點是否橫切了模式切換變速線，即實際貫穿變速比Ratio是否跨過模式切換變速比mRatio而變化。當是肯定的判定時，處理前進到S17，不是這種情況時，處理前進到S18。
[0064]在S17中，變速器控制器12進行模式切換變速。在模式切換變速中，變速器控制器12進行副變速機構(gòu)30的變速(若現(xiàn)在的變速級是I速則進行1-2變速，若是2速則進行2-1變速)，并且，使變換器20的實際變速比vRatio向副變速機構(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際貫穿變速比Ratio中不產(chǎn)生級差的方式進行設(shè)定。
[0065]在S18中，變速器控制器12判定變速是否結(jié)束。具體而言，若實際貫穿變速比Ratio與到達貫穿變速比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。
[0066]另一方面，在進入S20的情況下，與S20、S21與S14、S15—樣，變速器控制器12基于到達貫穿變速比DRatio計算目標貫穿變速比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構(gòu)30的2 — I變速，因而變速器控制器12不進行像S16那樣的變速器4的動作點是否橫切模式切換變速線的判定，即使在變速器4的動作點橫切模式切換變速線仍然只是執(zhí)行變換器20的變速。
[0067]當將到達貫穿變速比DRtio設(shè)定為高速模式比率范圍外時，由于不許可副變速機構(gòu)30的2 — I變速，因而使變速器4的變速在變換器20的變速比到達最低速變速比時停止。該情況下，由于不能使變速器4再進行降檔變換，因而有可能使驅(qū)動力不足。
[0068]因此，在S22，變速器控制器12對變換器20的實際變速比vRatio成為最低速變速比的狀態(tài)是否保持規(guī)定時間以上進行判定。而且，變速器控制器12判定為該狀態(tài)持續(xù)規(guī)定時間以上時，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)動力。
[0069]在S23，與S18 —樣，變速器控制器12對是否完成了變速進行判定，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。
[0070]接著，說明進行上述變速控制的作用效果。
[0071]根據(jù)上述變速控制，副變速機構(gòu)30的I 一 2變速、2 -1變速都是在實際貫穿變速比Ratio跨過模式切換變速比mRatio而變化時執(zhí)行(S17)。
[0072]但是，副變速機構(gòu)30的2 — I變速只有在較大地踩踏加速踏板等需要大的驅(qū)動力的狀況下才獲得許可(圖5)，所以，減小了進行I 一 2變速后接著進行2 -1變速的頻率。由此，可防止因反復(fù)進行副變速機構(gòu)30的變速的不良情況，即，可防止反復(fù)產(chǎn)生變速沖擊而招致運轉(zhuǎn)性能的降低及構(gòu)成副變速機構(gòu)30的摩擦聯(lián)結(jié)元件(低速制動器32、高速離合器
33、Rev制動器34)的耐久性的降低(與本發(fā)明第一、第七方面相對應(yīng)的作用效果)。
[0073]另外，根據(jù)上述變速控制，是否需要驅(qū)動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、到達貫穿變速比DRat iο考慮在內(nèi)來進行。由此，可以更適當?shù)嘏卸ㄊ欠裥枰?qū)動力(與本發(fā)明第二?第四方面相對應(yīng)的作用效果)。
[0074]另外，在不許可副變速機構(gòu)30的2 — I變速時，由于只是通過變換器20的變速進行變速器4的降檔變換，因而在變換器20的變速比到達最低速變速比時不能再進一步進行降檔變換，有可能使驅(qū)動力不足。對此，根據(jù)上述變速控制，在這樣的狀態(tài)持續(xù)規(guī)定時間時，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)動力，從而可防止驅(qū)動力的不足(與本發(fā)明第五方面相對應(yīng)的作用效果)。
[0075]另外，之所以將持續(xù)規(guī)定時間作為條件，是由于不能降速轉(zhuǎn)換的狀態(tài)被持續(xù)時，驅(qū)動力不足的可能性大。通過在這樣的條件下釋放鎖止離合器2a，可以在更適當?shù)臅r間增加驅(qū)動力(與本發(fā)明第六方面相對應(yīng)的作用效果)。
[0076]以上，對本發(fā)明的實施方式進行了說明，但上述實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)范圍限定成上述實施方式的具體的構(gòu)成的意思。
[0077]例如，在上述實施方式中，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。
[0078]另外，在上述實施方式中，副變速機構(gòu)30為作為前進用的變速級具有I速和2速的兩級的變速機構(gòu)，但將副變速機構(gòu)30設(shè)成作為前進用的變速級具有三級以上的變速級的變速機構(gòu)也沒關(guān)系。
[0079]另外，利用拉維略型行星齒輪機構(gòu)構(gòu)成了副變速機構(gòu)30，但不限于這樣的構(gòu)成。例如，副變速機構(gòu)30也可以將通常的行星齒輪機構(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齒輪組構(gòu)成的多個動力傳遞路徑和切換它們的動力傳遞路徑的摩擦聯(lián)接元件構(gòu)成。
[0080]另外，作為使帶輪21、22的可動圓錐板在軸方向位置變化的促動器，具備液壓氣缸23a、23b，但促動器不限于通過液壓驅(qū)動的構(gòu)成，也可以是電驅(qū)動的構(gòu)成。
【權(quán)利要求】
1.一種無級變速器，裝載于車輛上，將發(fā)動機的輸出旋轉(zhuǎn)進行變速并傳遞給驅(qū)動輪，其特征在于，具備: 變速機構(gòu)，其能夠無級地變更變速比； 副變速機構(gòu)，其相對所述變速機構(gòu)串聯(lián)設(shè)置，作為前進用變速級，具有第一變速級和變速比比該第一變速級小的第二變速級， 在特定的貫穿變速比附近，當所述無級變速器的實際貫穿變速比要從低速側(cè)向高速側(cè)變化時，所述副變速機構(gòu)的變速級從所述第一變速級向所述第二變速級變化， 當加速踏板踩到規(guī)定開度以上的情況下，在所述特定的貫穿變速比附近，與所述無級變速器的實際貫穿變速比要從高速側(cè)向低速側(cè)變化與否無關(guān)，所述副變速機構(gòu)的變速級從所述第二變速級向所述第一變速級變化，
2.如權(quán)利要求1所述的無級變速器，其特征在于， 所述特定的貫穿變速比的值與所述副變速機構(gòu)的變速級為所述第一變速級時將所述變速機構(gòu)的變速比設(shè)定為最高速變速比而得到的貫穿變速比的值相等。
3.如權(quán)利要求1或2所述的無級變速器，其特征在于， 在所述加速踏板踩到所述規(guī)定開度以上的情況下，當所述加速踏板的開度的變化速度為規(guī)定速度以上時，所述副變速機構(gòu)的變速級從所述第二變速級向所述第一變速級變化。
4.如權(quán)利要求1或2所述的無級變速器，其特征在于， 在所述加速踏板踩到所述規(guī)定開度以上的情況下，當車速為規(guī)定范圍內(nèi)時，所述副變速機構(gòu)的變速級從所述第二變速級向所述第一變速級變化。
5.如權(quán)利要求1或2所述的無級變速器，其特征在于， 在所述加速踏板踩到所述規(guī)定開度以上的情況下，當所述加速踏板的開度的變化速度為規(guī)定速度以上時，且車速為規(guī)定范圍內(nèi)時，所述副變速機構(gòu)的變速級從所述第二變速級向所述第一變速級變化。
【文檔編號】F16H61/66GK103697155SQ201410006178
【公開日】2014年4月2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, 城崎建機, 鈴木英明, 野野村良輔, 高橋誠一郎, 落合辰夫, 古閑雅人, 內(nèi)田正明, 門野亮路 申請人:加特可株式會社, 日產(chǎn)自動車株式會社
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