无级变速器的液压控制系统及方法

专利名称：无级变速器的液压控制系统及方法
技术领域：
本发明涉及一种应用于带式无级变速器的液压控制系统及方法，所述带式无级变 速器基于分别施加至驱动带轮和从动带轮的滑轮压力来改变所述带轮的回转半径以变速， 围绕驱动带轮和从动带轮缠绕有带，其中，所述液压控制系统执行液压控制以调节所述滑 轮压力。
背景技术：
带式无级变速器在实践中用作为车辆用变速器等。例如，如图5所示，带式无级变 速器包括槽宽分别可变的驱动带轮100和从动带轮101、以及围绕这些带轮缠绕的金属带 102。另外，改变驱动带轮100和从动带轮101中的每一个的槽宽以改变这些带轮上的带 102的回转半径，由此以无级的方式变速。带式无级变速器的驱动带轮100和从动带轮101的槽宽是通过调节分别施加至所 述带轮的液压压力(第一滑轮压力Pin和第二滑轮压力Pout)来改变的。因此，带式无级 变速器配装有执行液压控制以调节滑轮压力的液压控制系统。如图5所示，在带式无级变速器的液压控制系统中，在第一调节阀111和第二调节 阀112处调节从泵供给的液压油的压力，从而获得用于液压控制的作为源压力的管路压力 P1。另外，在调制阀113处减小管路压力Pl的压力以获得恒定的调制压力Pm。从调制阀113输出的调制压力Pm被供给至第一电磁阀114和第二电磁阀115。第 一电磁阀114和第二电磁阀115分别通过控制供给至各自的内部线性电磁线圈的电流来调 节调制压力Pm，从而获得并输出所需的第一电磁线圈压力Pslp和所需的第二电磁线圈压 力 Psls。从第一电磁阀114输出的第一电磁线圈压力Pslp传递至第一滑轮压力调节阀 116。于是，第一滑轮压力调节阀116基于第一电磁线圈压力Pslp来调节管路压力Pl以获 得施加至驱动带轮100的第一滑轮压力Pin。另一方面，从第二电磁阀115输出的第二电磁 线圈压力Psls传递至第二滑轮压力调节阀117。于是，第二滑轮压力调节阀117基于第二 电磁线圈压力Psls来调节管路压力Pl以获得施加至从动带轮101的第二滑轮压力Pout。 由此，在该液压控制系统中，通过控制分别供给至第一电磁阀114和第二电磁阀115的线性 电磁线圈的电流来调节分别施加至驱动带轮100和从动带轮101的第一滑轮压力Pin和第 二滑轮压力Pout，从而可变地设定驱动带轮100和从动带轮101的槽宽。通过这么做，执行 了变速器的变速控制。附带地，在如此构造的无级变速器的液压控制系统中，随着管路压力Pl增大，油 泵的驱动负荷也增大。这引起了燃料经济性的降低。为此，在该液压控制系统中，基于第一 滑轮压力Pin和第二滑轮压力Pout来以反馈的方式调节管路压力P1，从而抑制管路压力 Pl的不必要增大。图5所示的液压控制系统以反馈的方式来调节管路压力P1。在该液压控制系统 中，分别从第一滑轮压力调节阀116和第二滑轮压力调节阀117输出的第一滑轮压力Pin和第二滑轮压力Pout还传递至第二调节阀112。于是，第二调节阀112选择所供给的第一滑轮压力Pin和第二滑轮压力Pout中较 高的一个，并基于该选定压力来产生管路压力调节液压压力Psrv。管路压力调节液压压力 Psrv传递至第一调节阀111。于是第一调节阀111基于所供给的管路压力调节液压压力 Psrv来调节管路压力P1。如图6所示，如此调节后的管路压力Pl是略高于此时的第一滑 轮压力Pin和第二滑轮压力Pout中较高的一个的压力。附带地，第一滑轮压力调节阀116和/或第二滑轮压力调节阀117可能例如由于 异物滞留等发生故障使得所输出的滑轮压力变得相对较高。当滑轮压力变得过大的上述故 障，即，由于过大的滑轮压力所引起的故障发生时，以反馈的方式通过该滑轮压力调节的管 路压力Pi也随着滑轮压力的增大而增大。随后，滑轮压力随着管路压力的增大而进一步增 大，于是管路压力随着滑轮压力的增大而进一步增大。由此，出现恶性循环，且滑轮压力持 续增大。这可能降低带102的耐久性。另外，管路压力Pl的过度增大降低了油泵的耐久性。例如，如日本专利申请公开No. 2005-163869 (JP-A-2005-163869)所述，描述了一 种无级变速器的液压控制系统，该液压控制系统配有故障保护阀以防止在由于过大的滑轮 压力引起故障时分别施加至带轮的液压压力的上述过度增大。如图7所示，在该液压控制 系统中，故障保护阀120设置在第一滑轮压力调节阀116与驱动带轮100之间。在正常情 况下，故障保护阀120将从第一滑轮压力调节阀116输出的第一滑轮压力Pin输出至驱动 带轮100，而在由于过大的第一滑轮压力Pin引起故障时，故障保护阀120将从第二滑轮压 力调节阀117输出的第二滑轮压力Pout输出至驱动带轮100。如果设置了如此构造的故障保护阀120，则在由于过大的第一滑轮压力Pin引起 故障时没有过大的液压压力施加至驱动带轮100，因而，可防止带102的耐久性的降低。但 是，即使具有故障保护阀120，也难以防止管路压力Pl由于上述恶性循环而过度增大，且难 以避免诸如油泵的耐久性因管路压力Pl的过度增大而降低之类的麻烦。

发明内容
本发明提供了一种无级变速器的液压控制系统及方法，抑制了在由于过大的滑轮 压力引起故障时的管路压力的过度增大。本发明的第一方面提供了一种无级变速器的液压控制系统。所述液压控制系统应 用于带式无级变速器，所述带式无级变速器包括驱动带轮和从动带轮，带环绕所述驱动带 轮和所述从动带轮缠绕，并且所述带式无级变速器基于分别施加至所述带轮的液压压力来 改变所述带轮的带回转半径以变速。所述液压控制系统执行液压控制以调节分别施加至所 述带轮的所述液压压力。所述液压控制系统包括第一滑轮压力调节阀，所述第一滑轮压力 调节阀对用于所述液压控制的作为源压力的管路压力进行调节以获得第一滑轮压力；故障 保护阀，所述故障保护阀选择并输出所述第一滑轮压力和故障保护液压压力中的任一个至 其中一个所述带轮；以及管路压力调节部，所述管路压力调节部基于来自所述故障保护阀 的输出压力来调节所述管路压力。在第一方面中，当所述第一滑轮压力高于预定的上限压力时，所述故障保护阀可 选择所述故障保护液压压力。根据以上方面，防止了因为在由于过大的滑轮压力引起故障时施加至带轮的液压
5压力的过度增大而引起的带、带轮的缸体等的耐久性的降低。另外，根据第一方面，管路压力调节部基于来自故障保护阀的输出压力来调节所 述管路压力。因此，即使滑轮压力过大，也可防止管路压力响应于过大的滑轮压力而变得过 大，从而可避免由于上述恶性循环所引起的管路压力和滑轮压力的过度增大。因而，可抑制 在由于过大的滑轮压力引起故障时的管路压力的过度增大。另外，当所述第一滑轮压力低于预定的下限压力时，所述故障保护阀可选择所述 故障保护液压压力。在第一方面中，可进一步在所述故障保护阀与所述其中一个带轮之间的油通道中 设置孔口。所述管路压力调节部可基于所述油通道中的位于所述孔口的所述故障保护阀侧 的液压压力来调节所述管路压力。根据以上方面，可选择性使用油通道中位于孔口的故障保护阀侧的液压压力(孔 口前输出压力)和相同油通道中位于孔口的其中一个带轮侧的液压压力(孔口后输出压 力)中的任一个作为来自所述故障保护阀的输出压力以调节所述管路压力。使用以上构造，管路压力是基于孔口前输出压力来调节的。孔口前输出压力比孔 口后输出压力更快速地追踪滑轮压力的变化。由此，可在急升档(改变无级变速器的传动 比以增大速度)时响应于滑轮压力的增大而更快速地增大管路压力，因而，可提高变速速 度。在第一方面中，可在所述故障保护阀与所述其中一个带轮之间的油通道中设置孔 口。所述管路压力调节部可基于所述油通道中的位于所述孔口的所述其中一个带轮侧的液 压压力来调节所述管路压力。根据以上方面，孔口后输出压力比孔口前输出压力更接近于实际施加至所述其中 一个带轮的液压压力。因此，当以反馈的方式供给孔口后输出压力以调节管路压力时，可使 管路压力进一步接近实际需要的液压压力，因而，可提高管路压力与施加至所述其中一个 带轮的液压压力之间的压差的准确性。因此，可将管路压力控制成进一步接近最小必要液 压压力，因而，可将管路压力减小得更多。因此，可减少油泵的操作，从而提高燃料经济性。在以上方面中，所述其中一个带轮可以是所述驱动带轮。在以上方面中，可进一步设置输出第二滑轮压力的第二滑轮压力调节阀。因而，所 述故障保护液压压力可以是所述第二滑轮压力。本发明的第二方面提供了一种带式无级变速器的液压控制系统，所述带式无级变 速器包括驱动带轮和从动带轮，带环绕所述驱动带轮和所述从动带轮缠绕，并且所述带式 无级变速器基于分别施加至所述带轮的液压压力来改变所述带轮的带回转半径以变速。所 述液压控制系统包括第一滑轮压力调节阀，所述第一滑轮压力调节阀对用于液压控制的 作为源压力的管路压力进行调节以获得输出至所述驱动带轮的第一滑轮压力；第二滑轮压 力调节阀，所述第二滑轮压力调节阀调节所述管路压力以获得输出至所述从动带轮的第二 滑轮压力；故障保护阀，所述故障保护阀选择并输出所述第一滑轮压力和所述第二滑轮压 力中的任一个或者故障保护液压压力至所述驱动带轮和所述从动带轮；以及管路压力调节 部，所述管路压力调节部基于来自所述故障保护阀的输出压力来调节所述管路压力。在第二方面中，当所述滑轮压力高于预定的上限压力时，所述故障保护阀可选择 所述故障保护液压压力。
在以上方面中，所述故障保护阀可选择并输出所述第一滑轮压力和所述故障保护 液压压力中的任一个至所述驱动带轮和所述管路压力调节部作为第一输出压力，而且所述 故障保护阀可选择并输出所述第二滑轮压力和所述故障保护液压压力中的任一个至所述 从动带轮和所述管路压力调节部作为第二输出压力。所述管路压力调节部可基于所述第一 输出压力和所述第二输出压力中较高的一个来调节所述管路压力。在以上方面中，可在所述故障保护阀与所述驱动带轮之间的油通道中设置孔口。 所述油通道中的位于所述孔口的所述故障保护阀侧的液压压力可输入至所述管路压力调 节部。可替代地，所述油通道中的位于所述孔口的所述驱动带轮侧的液压压力可输入至所 述管路压力调节部。本发明的第三方面提供了一种应用于带式无级变速器的液压控制方法，所述带式 无级变速器包括驱动带轮和从动带轮，带环绕所述驱动带轮和所述从动带轮缠绕，并且所 述带式无级变速器基于分别施加至所述带轮的液压压力来改变所述带轮的带回转半径以 变速，其中，所述液压控制方法用于执行液压控制以调节分别施加至所述带轮的所述液压 压力。所述液压控制方法包括对用于所述液压控制的作为源压力的管路压力进行调节以 获得滑轮压力；选择并输出所述滑轮压力和故障保护液压压力中的任一个至其中一个带 轮；以及基于所述滑轮压力和所述故障保护液压压力中的被选择的一个来调节所述管路压 力。


本发明的特征、优点、以及技术的和工业的意义将在以下参考附图对本发明的示 例实施方式的详细描述中进行描述，其中，相同的数字表示相同的元件，且其中图1是示意性示出根据本发明的第一实施方式的液压控制系统的构造的图；图2是示出在根据第一实施方式的无级变速器的液压控制系统中在变速期间液 压压力随时间变化的时序图；图3是示意性示出根据本发明的第二实施方式的液压控制系统中的故障保护阀 以及该故障保护阀周围的液压回路的构造的图；图4是示出根据本发明的第三实施方式的液压控制系统中的故障保护阀以及该 故障保护阀周围的液压回路的构造的框图；图5是示意性示出现有的无级变速器的液压控制系统的示例的总体构造的框图；图6是示出关于现有的无级变速器的液压控制系统的示例的第一滑轮压力和第 二滑轮压力与管路压力之间的关系的图表；以及图7是示意性示出配装有故障保护阀的现有的无级变速器的液压控制系统的总 体构造的框图。
具体实施例方式以下，将参考图1和图2来更详细地描述根据本发明的第一实施方式的无级变速 器的液压控制系统。根据本实施方式的无级变速器的液压控制系统控制安装在车辆上的带 式无级变速器的液压压力。本实施方式的液压控制系统配装有第一调节阀12，第一调节阀12对经过用于去除杂质的滤油器10由油泵11所泵送的液压油的压力进行调节以获得用于液压控制的作为 源压力的管路压力P1。注意，第一调节阀12调节由油泵11所泵送的液压油的压力并将液 压油传送至另一调节阀(未示出)。调节阀产生用于变矩器和前进/倒退转换机构的液压 油压力Psec。另外，液压控制系统包括调制阀14，调制阀14减小管路压力Pl以获得恒定的调 制压力Pm。从调制阀14输出的调制压力Pm供给至第一电磁阀15和第二电磁阀16。第一 电磁阀15和第二电磁阀16分别通过控制供给至内部线性电磁线圈的电流来调节调制压力 Pm以获得所需的第一电磁线圈压力Pslp以及所需的第二电磁线圈压力Psls。由第一电磁阀15所产生的第一电磁线圈压力Pslp被传递至第一滑轮压力调节阀 17。第一滑轮压力调节阀17基于第一电磁线圈压力Pslp来调节管路压力Pl以获得第一滑 轮压力Pin。在此，第一电磁线圈压力Pslp与第一滑轮压力Pin之间的关系如以下表达式 (1)所表示。在以下表达式(1)中，“ α 1”表示第一滑轮压力调节阀17中的第一滑轮压力 Pin相对于第一电磁线圈压力Pslp的增益，而“β 1”表示常数。这些增益α 和常数β 是基于第一滑轮压力调节阀17的机械构造、尺寸、弹簧负荷等来确定的。Pin = α lXPslp+β 1...⑴另一方面，由第二电磁阀16所产生的第二电磁线圈压力Psls被传递至第二滑轮 压力调节阀18。第二滑轮压力调节阀18基于第二电磁线圈压力Psls来调节管路压力Pl 以获得第二滑轮压力Pout。在此，第二电磁线圈压力Psls与第二滑轮压力Pout之间的关 系如以下表达式(2)所表示。在以下表达式(2)中，“ α 2”表示第二滑轮压力调节阀18处 的第二滑轮压力Pout相对于第二电磁线圈压力Psls的增益，而“ β 2”表示常数。这些增 益α 2和常数β 2是基于第二滑轮压力调节阀18的机械构造、尺寸、弹簧负荷等来确定的。 注意，在本实施方式的液压控制系统中，在第二滑轮压力调节阀18处的增益α 2等于在第 一滑轮压力调节阀17处的增益α 1。Pout = α 2XPsls+3 2... (2)由第一滑轮压力调节阀17所产生的第一滑轮压力Pin通过故障保护阀19传递至 驱动带轮21。于是，基于所施加的第一滑轮压力Pin来改变驱动带轮21的槽宽。另一方 面，由第二滑轮压力调节阀18所产生的第二滑轮压力Pout直接传递至从动带轮22。于是， 基于所施加的第二滑轮压力Pout来改变从动带轮22的槽宽。随着驱动带轮21和从动带轮22中的每一个的槽宽的变化，缠绕驱动带轮21和从 动带轮22中的每一个的金属带23的回转半径改变。这能改变通过带23而一起转动的驱 动带轮21和从动带轮22的转速比，即，无级变速器的传动比。具体地，增大第一滑轮压力 Pin以减小驱动带轮21的槽宽，从而增大驱动带轮的带的回转半径，同时减小第二滑轮压 力Pout以增大从动带轮22的槽宽，从而减小从动带轮的带的回转半径。由此，改变无级变 速器的传动比以增大速度。另外，减小第一滑轮压力Pin以增大驱动带轮21的槽宽从而减 小驱动带轮的带的回转半径，同时增大第二滑轮压力Pout以减小从动带轮22的槽宽从而 增大从动带轮的带的回转半径。由此，改变无级变速器的传动比以降低速度。附带地，如上所述，故障保护阀19设置在第一滑轮压力调节阀17与驱动带轮21 之间。从第一滑轮压力调节阀17输出的第一滑轮压力Pin以及从第二滑轮压力调节阀18 输出的第二滑轮压力Pout分别被引至故障保护阀19的两个输入口。因而，故障保护阀19
8基于根据由开-关电磁阀20所施加的液压压力而移动的阀件的位置，选择性地将引入第一 滑轮压力Pin的输入口或引入第二滑轮压力Pout的输入口中的任一个与输出口连通。具 体地，在开-关电磁阀20关断且无液压压力施加至阀件的状态(正常)下，引入第一滑轮 压力Pin的输入口与输出口连通。另一方面，在开-关电磁阀20接通且将液压压力施加至 阀件的状态(故障)下，引入第二滑轮压力Pout的输入口与输出口连通。由此，故障保护 阀19选择第一滑轮压力Pin和第二滑轮压力Pout中的任一个并将所选定的压力输出至驱 动带轮21。注意，当满足以下条件中的任一个时，开-关电磁阀20接通。当存在第一滑轮压 力Pin不足(当第一滑轮压力Pin低于预定的下限压力时)且无级变速器的传动比陡变而 降低速度的可能性时，或者当第一滑轮压力Pin由于第一滑轮压力调节阀17中的异物滞留 而过度增大(当第一滑轮压力Pin高于预定的上限压力时)时、或其他情况(在由于过大 的第一滑轮压力Pin引起故障时)，条件中的任一个得以满足。当第一滑轮压力Pin不足且 因此无级变速器的传动比陡变而降低速度时，发动机转速可能突然增大而引起超速状态或 者车轮可能锁止。另外，当第一滑轮压力Pin过度增大且因此施加至驱动轮21的液压压力 过大时，带23和驱动带轮21的液压缸的耐久性可能降低。为此，在液压控制系统中，为了避免以上不便，当以上条件中的任一个满足时，接 通开_关电磁阀20以通过故障保护阀19将正常情况下施加至从动带轮22的第二滑轮压 力Pout代替第一滑轮压力Pin输出至驱动带轮21。由此，故障保护阀19不仅防止了在第 一滑轮压力Pin减小时的速度陡降，而且防止了在由于过大的第一滑轮压力Pin引起故障 时将过大的液压压力施加至驱动带轮21。注意，在本实施方式的液压控制系统中，故障保护 阀19在正常情况下将第一滑轮压力Pin施加至驱动带轮21，而在由于过大的第一滑轮压力 Pin引起故障时将第二滑轮压力Pout作为故障保护液压压力施加至驱动带轮21。附带地，在连接故障保护阀19的输出口与驱动带轮21的油通道24中设置孔口 25。设置孔口 25以防止在第一滑轮压力调节阀17或第一电磁阀15发生故障且因此第一 滑轮压力Pin不足时、或者在故障保护阀19将输出压力Psf从第一滑轮压力Pin转换至第 二滑轮压力Pout时，由于施加至驱动带轮21的液压压力陡降而发生带23的滑移。在根据本实施方式的无级变速器的液压控制系统中，为了将管路压力Pl维持于 最小必要值，以反馈的方式来调节管路压力P1。在本实施方式中，来自故障保护阀19的输 出压力Psf以反馈的方式从驱动带轮21侧供给，并且从第二电磁阀16输出的第二电磁线 圈压力Psls以反馈的方式自从动带轮22侧供给从而调节管路压力Pl。以反馈的方式调节管路压力Pl的具体构造如下。在本实施方式的液压控制系统 中，来自故障保护阀19的输出压力Psf (在此为油通道24中的位于孔口 25的故障保护阀 19侧的液压压力)和从第二电磁阀16输出的第二电磁线圈压力Psls被传递至第二调节 阀13。由此，将用作为驱动带轮21侧液压压力的来自故障保护阀19的输出压力Psf以及 用作为从动带轮22侧液压压力的第二电磁线圈压力Psls以反馈的方式供给至第二调节阀 13。于是，第二调节阀13基于这些输出压力Psf和第二电磁线圈压力Psls来调节调制压 力Pm，以获得管路压力调节液压压力Psrv。管路压力调节液压压力Psrv被传递至第一调 节阀12并被用于在第一调节阀12处调节管路压力P1。在本实施方式中，基于来自故障保 护阀19的输出压力Psf来调节管路压力P1。
注意，第二调节阀13处的第二电磁线圈压力Psls、管路压力调节液压压力Psrv、 以及输出压力Psf之间的关系由以下表达式(3)表示。在表达式(3)中，“V”表示预定的增 益，而“ΔΡ”表示预定的常数。另外，在表达式(3)中，“α 2”如上所述表示第二滑轮压力 调节阀18处的第二滑轮压力Pout相对于第二电磁线圈压力Psls的增益。这些增益ν和 常数ΔΡ是基于第二调节阀13的机械构造、尺寸、弹簧负荷等来确定的。Psrv = MAX(0, νX (MAX(Psf/α 2，Psls)-ΔP))... (3)另一方面，第一调节阀12处的管路压力调节液压压力Psrv与管路压力Pl之间的 关系如以下表达式(4)所表示。在表达式(4)中，“α ”表示预定的增益且等于以上的增益 α 和α2(α = α = α2)。另外，在表达式⑷中，“ β ”表示预定的常数且大于以上的 常数β 和β2(β > β ，β2)。注意，如以下表达式(4)所表示，第一调节阀12处的管 路压力调节液压压力Psrv相对于管路压力Pl的增益是“ α /V”。第一调节阀12处的增益 “ α /V”和常数β是基于第一调节阀12的机械构造、尺寸、弹簧负荷等来确定的。Pl= α /ν X Psrv+β = α XMAX (0，MAX (Psf/α 2，Psls) - Δ P) + β ... (4)在此，如上所述，来自故障保护阀19的正常输出压力Psf是第一滑轮压力Pin。 另外，因为“i32<<Pout”，所以第二电磁线圈压力Psls与增益α (= α2)的乘积 (α X Psls)基本等于第二滑轮压力Pout (α XPsls Pout)。由此，将正常管路压力Pl调 节至略高于第一滑轮压力Pin和第二滑轮压力Pout中较高的一个的液压压力。另一方面，当第一滑轮压力Pin过大时，开-关电磁阀20接通，并将来自故障保护 阀19的输出压力Psf从第一滑轮压力Pin转换至第二滑轮压力Pout。因而，将来自故障保 护阀19的输出压力Psf即第二滑轮压力Pout以反馈的方式供给至第二调节阀13作为驱 动带轮21侧的液压压力。因此，此时的管路压力Pl略高于第二滑轮压力Pout，而且避免了 管路压力Pl响应于由于过大的第一滑轮压力Pin所引起的故障而变得过大。因此，在根据 本实施方式的无级变速器的液压控制系统中，在由于过大的第一滑轮压力Pin引起故障时 抑制了管路压力Pl的过度增大。附带地，第一调节阀12、第二调节阀13、调制阀14以及第二滑轮压力调节阀18中 的每一个都被供给来自其自身的输出压力作为反馈压力。这些阀基于从其自身供给的作为 反馈压力的输出压力与指令压力之间的对比结果来以反馈的方式调节它们的输出压力。例 如，在接收第二电磁线圈压力Psls作为指令压力并输出第二滑轮压力Pout作为输出压力 的第二滑轮压力调节阀18中，对应于第二滑轮压力Pout (输出压力)与第二电磁线圈压力 Psls (指令压力)和增益α 2的乘积(a2XPsls)之间的压差(Pout-a 2XPsls)的力作用 在阀件上。因而，以反馈的方式调节了第二滑轮压力Pout使得阀件移动以减小压差，因此， 第二滑轮压力Pout (输出压力)变为与第二电磁线圈压力Psls (指令压力)相对应的值。另一方面，第一滑轮压力调节阀17也以基本类似的方式以反馈的方式调节输出 压力。但是，在第一滑轮压力调节阀17的情况下，不是供给作为其自身的输出压力的第一 滑轮压力Pin、而是供给油通道24中的位于孔口 25的驱动带轮21侧的液压压力(以下将 该液压压力称为“孔口后输出压力Psf”)作为反馈压力。之所以如此构造第一滑轮压力调节阀17的原因如下。如上所述，第一滑轮压力调 节阀17使用第一电磁线圈压力Pslp作为指令压力、使用第一滑轮压力Pin作为输出压力、 并使用孔口后输出压力Psf作为反馈压力。
图2示出了在第一电磁线圈压力Pslp增大或减小时第一滑轮压力Pin和孔口后 输出压力Psf随时间的变化。如图所示，随着第一电磁线圈压力Pslp的增大或减小，第一 滑轮压力Pin在恒定延迟之后改变以追踪所需压力“ α lXPslp+β 1”。另一方面，因为所设 置的故障保护阀19和孔口 25，孔口后输出压力Psf在比第一滑轮压力Pin更长的延迟之后 追踪所需压力。在此，与反馈压力与所需压力之间的压差相对应的力作用在第一滑轮压力调节阀 17的阀件上，并且阀件由该力移动。由此，相比将第一滑轮压力Pin用作为反馈压力时，当 将孔口后输出压力Psf用作为反馈压力时，以上压差较大。因此，可增强第一滑轮压力调节 阀17的响应。另外，孔口后输出压力Psf比第一滑轮压力Pin更接近实际施加至驱动带轮 21的液压压力。因此，可进一步准确地控制施加至驱动带轮21的液压压力，因而，实际传动 比有可能进一步快速地追随无级变速器的目标传动比。注意，在本实施方式中，第一调节阀12和第二调节阀13用作为对用于液压控制的 作为源压力的管路压力进行调节的管路压力调节部。另外，第一滑轮压力调节阀17用作为 调节管路压力以获得第一滑轮压力的第一滑轮压力调节阀。此外，在本实施方式中，第一滑 轮压力Pin用作为通过由第一滑轮压力调节阀调节管路压力所获得的第一滑轮压力。使用如上所述根据本实施方式的无级变速器的液压控制系统，可获得以下有益效^ ο(1)根据本实施方式的液压控制系统配装有调节管路压力Pl以获得第一滑轮压 力Pin的第一滑轮压力调节阀17、以及故障保护阀19。在此，故障保护阀19选择性地将 第一滑轮压力Pin和故障保护液压压力(第二滑轮压力Pout)中的任一个输出至驱动带 轮21。在由于过大的第一滑轮压力Pin引起故障时，将故障保护液压压力(第二滑轮压力 Pout)施加至驱动带轮21。随后，第一调节阀12和第二调节阀13以反馈的方式接收来自 故障保护阀19的输出压力Psf作为驱动带轮21侧液压压力以调节管路压力P1。随后，在 由于过大的第一滑轮压力Pin引起故障时，故障保护阀19输出作为故障保护液压压力的第 二滑轮压力Pout代替过大的第一滑轮压力Pin作为输出压力Psf。这防止了由于施加至驱 动带轮21的液压压力的过度增大所引起的带23、驱动带轮21的缸体等的耐久性的降低。 随后，使用来自故障保护阀19的输出压力Psf即第二滑轮压力Pout作为驱动带轮21侧液 压压力来以反馈的方式调节此时的管路压力Pl。由此，即使在第一滑轮压力Pin过大时，也 可防止管路压力Pl响应于过大的第一滑轮压力Pin而变得过大，从而使得有可能避免由于 上述恶性循环所引起的第一滑轮压力Pin和管路压力Pl的过度增大。因此，根据本实施方 式，可抑制在由于过大的第一滑轮压力Pin引起故障时管路压力Pl的过度增大。(2)在本实施方式中，第一调节阀12和第二调节阀13基于故障保护阀19与驱动 带轮21之间的油通道24中的孔口 25的故障保护阀19侧的液压压力(以下将这种液压压 力称为“孔口前输出压力Psf”)来调节管路压力PI。相比以上的孔口后输出压力PsfJL 口前输出压力Psf更快速地追踪第一滑轮压力Pin的变化。由此，可在急升档(改变无级 变速器的传动比以增大速度)时响应于第一滑轮压力Pin的增大而更快速地增大管路压力 Pl，因而可提高变速速度。(3)在本实施方式中，以孔口后输出压力Psf作为反馈压力供给第一滑轮压力调 节阀17。因为所设置的故障保护阀19和孔口 25，孔口后输出压力Psf在比第一滑轮压力
11Pin更长的延迟之后追踪第一电磁线圈压力Pslp的增大或减小。在此，对应于反馈压力与 所需压力之间的压差的力作用在第一滑轮压力调节阀17的阀件上，并且该阀件由该力移 动。由此，相比将第一滑轮压力Pin用作为反馈压力时，当将孔口后输出压力Psf用作为反 馈压力时，以上压差较大。因此，可增强第一滑轮压力调节阀17的响应。另外，孔口后输出 压力Psf比第一滑轮压力Pin更接近实际施加至驱动带轮21的液压压力。因此，可进一步 准确地控制施加至驱动带轮21的液压压力，因而，实际传动比有可能进一步快速地追随无 级变速器的目标传动比。将进一步参考图3，描述根据本发明的第二实施方式的无级变速器的液压控制系 统与以上实施方式的区别。注意，在本实施方式以及以下实施方式中，相同的参考数字表示 与第一实施方式的部件相同的部件，并省略其详细描述。在第一实施方式中，将孔口前输出压力Psf以反馈的方式供给至第二调节阀13作 为驱动带轮21侧液压压力。在本实施方式中，如图3所示，将油通道24中的位于孔口 25的 驱动带轮21侧的液压压力(孔口后输出压力Psf)以反馈的方式供给至第二调节阀13作 为驱动带轮21侧液压压力。即，在本实施方式中，第一调节阀12和第二调节阀13基于孔 口后输出压力Psf来调节管路压力P1。孔口后输出压力Psf比孔口前输出压力Psf (油通道24中的位于孔口 25的故障 保护阀19侧的液压压力)更接近实际施加至驱动带轮21的液压压力。由此，当以反馈的 方式供给孔口后输出压力Psf以调节管路压力Pl时，可使管路压力Pl进一步接近实际所 需的液压压力，因而，可提高管路压力Pl与施加至驱动带轮21的液压压力之间的压差的准 确性。因此，可将管路压力Pl控制为进一步接近最小必要液压压力，因而，管路压力Pl可 减小得更多。因此，可减少油泵11的操作，从而提高燃料经济性。将进一步参考图4，描述根据本发明的第三实施方式的无级变速器的液压控制系 统与以上实施方式的区别。在第一实施方式和第二实施方式中，故障保护阀19仅设置在驱动带轮21侧以处 理由于过大的第一滑轮压力Pin所引起的故障。相比之下，在本实施方式中，故障保护阀处 理由于过大的第一滑轮压力Pin或过大的第二滑轮压力Pout中的任一个所引起的故障。图4示出了根据本实施方式的无级变速器的液压控制系统中的故障保护阀30以 及故障保护阀30周围的液压回路的构造。如图所示，故障保护阀30具有四个输入口和两 个输出口。故障保护阀30的这些输入口中的两个分别引入第一滑轮压力Pin和第二滑轮 压力Pout，而其余的两个输入口各自引入调制压力Pm作为在由于过大的滑轮压力引起故 障时施加至驱动带轮21和从动带轮22中的每一个的故障保护液压压力。另外，故障保护 阀30的两个输出口分别连接至驱动带轮21和从动带轮22 (参见图1等)。故障保护阀30的阀件基于是否通过开-关电磁阀31施加了液压压力来移动。因 而，当开-关电磁阀31关断时，故障保护阀30分别从两个输出口输出第一滑轮压力Pin和 第二滑轮压力Pout，而当开-关电磁阀31接通时，故障保护阀30从两个输出口输出调制压 力Pm。来自故障保护阀30的两个输出口的输出压力Psfl和Psf2还传递至第二调节阀 32 (选择阀)。于是，第二调节阀32将这些输出压力Psfl和Psf2中较高的一个输出作为 管路压力调节液压压力Psrv。
管路压力调节液压压力Psrv传递至第一调节阀33。于是，第一调节阀33基于管 路压力调节液压压力Psrv来调节由油泵34泵送的液压油的压力以获得管路压力Pl。在根据本实施方式的如此构造的液压控制系统中，在正常情况下关断开_关电磁 阀31，并分别以来自故障保护阀30的第一滑轮压力Pin和第二滑轮压力Pout供给驱动带 轮21和从动带轮22。第一滑轮压力Pin和第二滑轮压力Pout在此时被输入至第二调节阀 32(选择阀)，而这些液压压力中较高的一个被输出作为管路压力调节液压压力Psrv。随 后，第一调节阀33调节管路压力Pl使得管路压力Pl略高于该较高的液压压力(MAX(Pin， Pout))ο另一方面，在由于过大的第一滑轮压力Pin和/或过大的第二滑轮压力Pout引起 故障时，接通开-关电磁阀31，然后以作为来自故障保护阀30的故障保护液压压力的调制 压力Pm供给驱动带轮21和从动带轮22两者。此时仅调制压力Pm被输入至第二调节阀 32 (选择阀)，并且调制压力Pm被输出作为管路压力调节液压压力Psrv。由此，即使在第一 滑轮压力Pin和第二滑轮压力Pout中的任一个变得过大时，管路压力Pl也不会变得过大。 因此，在本实施方式中，同样抑制了在由于过大的滑轮压力引起故障时管路压力Pl的过度 增大。上述实施方式可修改成以下替代性实施方式。在第一实施方式和第二实施方式 中，第二滑轮压力Pout被用作为在由于过大的第一滑轮压力Pin引起故障时的故障保护液 压压力。替代地，除第二滑轮压力Pout之外的液压压力，例如，调制压力Pm等可被用作为 故障保护液压压力。另外，在第三实施方式中，调制压力Pm被用作为在由于过大的第一滑 轮压力Pin和/或过大的第二滑轮压力Pout引起故障时的故障保护液压压力。替代地，除 调制压力Pm之外的液压压力也可用作为故障保护液压压力。在第一实施方式和第二实施方式中，油通道24中的位于孔口 25的驱动带轮21侧 的液压压力被供给至第一滑轮压力调节阀17作为反馈压力，从而增强第一滑轮压力调节 阀17的响应。但是，当第一滑轮压力调节阀17的响应得以充分保证等时，可将从第一滑轮 压力调节阀17输出的第一滑轮压力Pin以反馈的方式直接供给至第一滑轮压力调节阀17。在第一实施方式和第二实施方式中，将第二电磁线圈压力Psls以反馈的方式供 给至第二调节阀13作为从动带轮22侧液压压力。因而，在第二调节阀13中，管路压力调 节液压压力Psrv是通过对比来自故障保护阀19的输出压力Psf与第二电磁线圈压力Psls 来设定的，并被输出至第一调节阀12。当需要进一步提高管路压力Pl的压差准确性等时， 可将第二滑轮压力Pout代替第二电磁线圈压力Psls以反馈的方式供给至第二调节阀13。在这种情况下，当将来自故障保护阀19的输出压力Psf以反馈的方式供给至第二 调节阀13作为驱动带轮21侧液压压力时，同样可抑制在由于过大的第一滑轮压力Pin引 起故障时管路压力Pl的过度增大。另外，当在从动带轮22侧设置类似的故障保护阀并随 后将该故障保护阀的输出压力以反馈的方式供给至第二调节阀13作为从动带轮22侧液压 压力时，可适当抑制在由于过大的第二滑轮压力Pout引起故障时管路压力Pl的过度增大。在第一实施方式和第二实施方式中，故障保护阀19设置在驱动带轮21侧，并将来 自故障保护阀19的输出压力Psf以反馈的方式供给至第二调节阀13作为驱动带轮21侧 液压压力。可将驱动带轮21侧的液压控制系统的构造与从动带轮22侧的液压控制系统的 构造进行互换。即，故障保护阀设置在从动带轮22侧，并将该故障保护阀的输出压力以反馈的方式供给至第二调节阀13作为从动带轮22侧液压压力。在这种情况下，可适当抑制 在由于过大的第二滑轮压力Pout引起故障时管路压力Pl的过度增大。在以上实施方式中，管路压力Pl由两个调节阀，即，第一调节阀12、33和第二调节 阀13、32调节。用于调节管路压力Pl的构造不局限于此，而是可作适当修改。简言之，只 要管路压力调节部基于来自故障保护阀19的输出压力Psf调节管路压力P1，就可抑制在由 于过大的滑轮压力引起故障时管路压力的过度增大。在第一实施方式和第二实施方式中，基于来自故障保护阀19的输出压力Psf来调 节管路压力。但是，即使在未以这种方式调节管路压力的情况下，当将故障保护阀19与驱 动带轮21之间的油通道24中的孔口 25的驱动带轮21侧的液压压力供给至第一滑轮压力 调节阀17作为反馈压力时，也可提高第一滑轮压力调节阀17的响应并快速追随目标传动 比。当如下所述构造液压控制系统时，可增强第二滑轮压力调节阀18的响应以快速 追随无级变速器的目标传动比。即，在第二滑轮压力调节阀18与从动带轮22之间设置故 障保护阀，并在故障保护阀与从动带轮之间的油通道中设置孔口。然后，将上述油通道中的 位于孔口的从动带轮侧的液压压力供给至第二滑轮压力调节阀18作为反馈压力。在第一实施方式和第二实施方式中，孔口 25设置在故障保护阀19与驱动带轮21 之间的油通道24中。当不必防止由于第一滑轮压力调节阀17或第一电磁阀15的故障所 引起的第一滑轮压力Pin的陡降、或者由于在由故障保护阀19转换液压压力时施加至驱动 带轮21的液压压力的陡降而发生带23的滑移时，可省却孔口 25。在以上实施方式中，以上描述提供了将根据本发明各方面的液压控制系统应用于 安装在车辆上的带式无级变速器的示例。本发明的各方面可类似地应用于除安装在车辆上 的无级变速器之外的无级变速器，只要该无级变速器是如下带式无级变速器即可所述带 式无级变速器包括驱动带轮和从动带轮，带环绕所述驱动带轮和从动带轮缠绕，而且所述 带式无级变速器基于分别施加至这些带轮的半带轮部的液压压力来改变所述带轮的带回 转半径以变速。
权利要求
一种应用于带式无级变速器的液压控制系统，所述带式无级变速器包括驱动带轮和从动带轮，带环绕所述驱动带轮和所述从动带轮缠绕，并且所述带式无级变速器基于分别施加至所述带轮的液压压力来改变所述带轮的带回转半径以变速，其中，所述液压控制系统执行液压控制以调节分别施加至所述带轮的所述液压压力，所述液压控制系统的特征在于包括第一滑轮压力调节阀，所述第一滑轮压力调节阀对用于所述液压控制的作为源压力的管路压力进行调节以获得第一滑轮压力；故障保护阀，所述故障保护阀选择并输出所述第一滑轮压力和故障保护液压压力中的任一个至其中一个所述带轮；以及管路压力调节部，所述管路压力调节部基于来自所述故障保护阀的输出压力来调节所述管路压力。
2.如权利要求1所述的液压控制系统，其中，当所述第一滑轮压力高于预定的上限压 力时，所述故障保护阀选择所述故障保护液压压力。
3.如权利要求1所述的液压控制系统，其中，当所述第一滑轮压力低于预定的下限压 力时，所述故障保护阀选择所述故障保护液压压力。
4.如权利要求1至3中任一项所述的液压控制系统，进一步包括孔口，所述孔口设置在 所述故障保护阀与所述其中一个带轮之间的油通道中，其中，所述管路压力调节部基于所 述油通道中的位于所述孔口的所述故障保护阀侧的液压压力来调节所述管路压力。
5.如权利要求1至3中任一项所述的液压控制系统，进一步包括孔口，所述孔口设置在 所述故障保护阀与所述其中一个带轮之间的油通道中，其中，所述管路压力调节部基于所 述油通道中的位于所述孔口的所述其中一个带轮侧的液压压力来调节所述管路压力。
6.如权利要求1至5中任一项所述的液压控制系统，其中，所述其中一个带轮是所述驱 动带轮。
7.如权利要求1至6中任一项所述的液压控制系统，进一步包括第二滑轮压力调节阀， 所述第二滑轮压力调节阀输出第二滑轮压力，其中，所述故障保护液压压力是所述第二滑轮压力。
8.一种带式无级变速器的液压控制系统，所述带式无级变速器包括驱动带轮和从动带 轮，带环绕所述驱动带轮和所述从动带轮缠绕，并且所述带式无级变速器基于分别施加至 所述带轮的液压压力来改变所述带轮的带回转半径以变速，所述液压控制系统的特征在于 包括第一滑轮压力调节阀，所述第一滑轮压力调节阀对用于液压控制的作为源压力的管路 压力进行调节以获得输出至所述驱动带轮的第一滑轮压力；第二滑轮压力调节阀，所述第二滑轮压力调节阀调节所述管路压力以获得输出至所述 从动带轮的第二滑轮压力；故障保护阀，所述故障保护阀选择并输出所述第一滑轮压力和所述第二滑轮压力中的 任一个或者故障保护液压压力至所述驱动带轮和所述从动带轮；以及管路压力调节部，所述管路压力调节部基于来自所述故障保护阀的输出压力来调节所 述管路压力。
9.如权利要求8所述的液压控制系统，其中，当所述滑轮压力高于预定的上限压力时，所述故障保护阀选择所述故障保护液压压力。
10.如权利要求8或9所述的液压控制系统，其中，所述故障保护阀选择并输出所述第一滑轮压力和所述故障保护液压压力中的任一个 至所述驱动带轮和所述管路压力调节部作为第一输出压力，而且所述故障保护阀选择并输 出所述第二滑轮压力和所述故障保护液压压力中的任一个至所述从动带轮和所述管路压 力调节部作为第二输出压力，并且所述管路压力调节部基于所述第一输出压力和所述第二输出压力中较高的一个来调 节所述管路压力。
11.如权利要求8至10中任一项所述的液压控制系统，进一步包括孔口，所述孔口设置 在所述故障保护阀与所述驱动带轮之间的油通道中，其中，所述油通道中的位于所述孔口 的所述故障保护阀侧的液压压力输入至所述管路压力调节部。
12.如权利要求8至10中任一项所述的液压控制系统，进一步包括孔口，所述孔口设置 在所述故障保护阀与所述驱动带轮之间的油通道中，其中，所述油通道中的位于所述孔口 的所述驱动带轮侧的液压压力输入至所述管路压力调节部。
13. 一种应用于带式无级变速器的液压控制方法，所述带式无级变速器包括驱动带轮 和从动带轮，带环绕所述驱动带轮和所述从动带轮缠绕，并且所述带式无级变速器基于分 别施加至所述带轮的液压压力来改变所述带轮的带回转半径以变速，其中，所述液压控制 方法用于执行液压控制以调节分别施加至所述带轮的所述液压压力，所述液压控制方法的 特征在于包括对用于所述液压控制的作为源压力的管路压力进行调节以获得滑轮压力；选择并输出所述滑轮压力和故障保护液压压力中的任一个至其中一个带轮；以及基于所述滑轮压力和所述故障保护液压压力中的被选择的一个来调节所述管路压力。
全文摘要
一种无级变速器的液压控制系统，包括第一滑轮压力调节阀(17)，所述第一滑轮压力调节阀对用于所述液压控制的作为源压力的管路压力(Pl)进行调节以获得第一滑轮压力(Pin)；故障保护阀(19)，所述故障保护阀选择并输出所述第一滑轮压力(Pin)和在由于过大的第一滑轮压力(Pin)引起故障时施加至驱动带轮(21)的故障保护液压压力(第二滑轮压力(Pout))中的任一个到驱动带轮(21)；以及调节所述管路压力(Pl)的第一调节阀(12)和第二调节阀(13)。故障保护阀(19)的输出压力(Psf)以反馈的方式供给至第一和第二调节阀(12、13)作为驱动带轮(21)侧液压压力，从而调节管路压力(Pl)。
文档编号F16H61/662GK101910685SQ200880122995
公开日2010年12月8日 申请日期2008年12月23日 优先权日2007年12月27日
发明者大形勇介, 青山俊洋 申请人:丰田自动车株式会社