专利名称：无级变速器的控制装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及无级变速器的控制装置。
背景技术：
目前，在专利文献I中公开有用传感器检测无级变速器的转速，在检测的转速的变化量高于上限阈值或低于下限阈值的情况下，使用由在上次程序执行时检测出的检测值和规定时间前的移动平均值计算的输出修正值。专利文献I :(日本)特开2005-344860号公报上述发明的上限阈值及下限阈值在产生了因传感器的误差及干扰等而导致的误 检测的情况下，以使用输出修正值的方式保持余量而进行设定。对于余量而言，理想的是，在传感器的检测精度高的区域，将传感器的输出值设定为最終的转速，在传感器的检测精度低的区域，将输出修正值设定为最終的转速。在此，在液力变矩器中，在输入转速和输出转速产生转速差的情况下(例如变矩状态)，由于干扰等产生的影响被液力变矩器吸收，因此，传感器的检测精度变高。另一方面，在液力变矩器中，在输入转速和输出转速未产生转速差的情况下(闭锁状态)，用液力变矩器不能吸收干扰等产生的影响，因此，传感器的检测精度变低。S卩，理想的是，在液力变矩器中存在转速差的情况下，传感器的输出值成为最終的转速，在没有转速差的情况下，输出修正值容易地成为最終的转速。但是，在上述发明中，没有考虑液力变矩器的状态(变矩状态、闭锁状态等)而设定上限值等。因此，在将余量设为过大时液力变矩器成为闭锁状态的情况下，虽然受误差及干扰等的影响，传感器的检测精度低，但是，传感器的输出值有可能作为最終的转速被设定。另ー方面，在将余量设为过小时液カ变矩器成为变矩状态的情况下，虽然传感器的检测精度高，但是，输出修正值有可能作为最終的转速被设定。这样，精度低的转速作为最終的转速被设定，基于精度低的转速控制变速器的油压时，存在由于油压供给超额而使燃亮消耗恶化，或由于油压供给不足而产生带打滑之类的问题。
发明内容
本发明是为解决这样的问题而发明的，其目的在于，对应液力变矩器的状态计算最終的转速，基于精度高的转速控制变速器的油压，由此，来降低燃料消耗，并抑制带打滑。本发明的某方式的无级变速器的控制装置，对无级变速器进行控制，该无级变速器具备变速机构，其具有使槽宽根据油压而变化的输入侧的初级带轮、使槽宽根据油压而变化的输出侧的次级带轮、卷挂于所述初级带轮与所述次级带轮上的动カ传递部件；液カ变矩器，其配置于驱动源与所述变速机构之间，其特征在于，该无级变速器的控制装置具备转速检测装置，其检测位于所述液力变矩器的驱动轮侧的旋转体的转速；转速变化量计算装置，其计算每単位时间的所述转速的变化量；限幅值设定装置，所述液カ变矩器的输入轴与输出轴的转速差越大，该限幅值设定装置将所述变化量的限幅值的绝对值设定得越大；最终变化量设定装置，其将所述变化量和所述限幅值中的绝对值小的一方的值作为最终变化量进行设定，油压控制装置，其基于所述最终变化量而控制供给到所述变速机构的油压。根据该方式，与液力变矩器的状态相对应地设定变化量的限幅值，使用精度高的最终变化量控制供给到变速机构的油压，因此，能够降低燃料消耗，并抑制带打滑。
图I是表示具备本发明实施方式的无级变速器的车辆的概略的图；图2是用于计算本实施方式的最終角加速度的流程图；图3是表示本实施方式的限幅值设定控制的流程图； 图4是表示初级带轮转速、液力变矩器的联接状态和上限限幅值的关系的图；图5是表示初级带轮转速、液力变矩器的联接状态和下限限幅值的关系的图；图6是表示初级带轮压及次级带轮压的控制方法的流程图。符号说明I变速机构2初级带轮3次级带轮4带(动カ传递部件)5发动机(驱动源)6液力变矩器12 变速器控制器(转速检测装置、转速变化量计算装置、限幅值设定装置、最終变化量设定装置、油压控制装置、输入转矩计算装置)15旋转体30无级变速器
具体实施例方式下面，基于附图详细地说明本发明的实施方式。图I表示具备本实施方式的无级变速器30的车辆的概略。无级变速器30具备液力变矩器6、前进后退切换机构7、变速机构I、变速器控制器12。变速机构I以两者的V形槽排列的方式配备初级带轮2及次级带轮3，在这些带轮
2、3的V形槽中架设有带4。在初级带轮2上同轴配置发动机5，在发动机5与初级带轮2之间，从发动机5 —侧起，依次设有液力变矩器6及前进后退切换机构7。液力变矩器6具备闭锁离合器6a。液力变矩器6可切换为闭锁离合器6a完全联接的闭锁状态、闭锁离合器6a完全释放的变矩状态、闭锁离合器6a半联接的滑动状态。前进后退切换机构7将双小齿轮行星齿轮组7a设定为主要的构成元件，将该太阳齿轮经由液力变矩器6与发动机5结合，将行星齿轮架与初级带轮2结合。前进后退切換机构7还具备直接连结双小齿轮行星齿轮组7a的太阳齿轮及行星齿轮架间的前进离合器7b、及固定齿圈的后退制动器7c，在前进离合器7b联接时将从发动机5经由液力变矩器6的输入旋转保持不变地传递给初级带轮2，在后退制动器7c联接时将从发动机5经由液力变矩器6的输入旋转，在逆转减速下向初级带轮2进行传递。初级带轮2的旋转经由带4传递给次级带轮3，其后，次级带轮3的旋转经由输出轴8、齿轮组9及差动齿轮装置10传递给驱动轮17。在上述的动カ传递中，为了能够改变初级带轮2及次级带轮3间的旋转传动比(变速比)，而将形成初级带轮2及次级带轮3的V形槽的圆锥板中的一方设定为固定圆锥板2a、3a，将另ー圆锥板2b、3b设定为可向轴线方向位移的可动圆锥板。这些可动圆锥板2b,3b通过向初级带轮室2c及次级带轮室3c供给以管路压为初始压而产生出的初级带轮压Ppri及次级带轮压Psec而朝向固定圆锥板2a、3a施力，由此,使带4与圆锥板摩擦卡合，进行在初级带轮2及次级带轮3间的动力传递。在进行变速时，利用与目标变速比I(O)对应而产生的初级带轮压Ppri及次级带轮压Psec间的压差，使两带轮2、3的V形槽宽度变化，使带4相对于带轮2、3的卷挂圆弧直径连续地变化，从而实现目标变速比I (ο)。初级带轮压Ppri及次级带轮压Psec的输出，与选择前进行驶档位时进行联接的前进离合器7b、及选择后退行驶档位时进行联接的后退制动器7c的联接油压的输出一起由变速控制油压回路11来控制。变速控制油压回路11对来自变速器控制器12的信号产生响应而进行控制。变速器控制器12被输入来自检测初级带轮转速Npri的初级带轮旋转传感器13的信号、来自检测次级带轮转速Nsec的次级带轮旋转传感器14的信号、来自检测加速踏板踏入量APO的加速开度传感器16的信号、来自管理发动机5的控制的发动机控制器19的发动机转速及燃料喷射时间等。变速器控制器12由CPU、ROM、RAM等构成，通过由CPU读出储存于ROM的程序，实现无级变速器30的功能。下面，使用图2的流程图对于用于本实施方式的最終角加速度的计算的控制进行说明。以下进行说明的控制每隔规定时间则被执行，例如每隔1/100秒则被执行。
在步骤SlOO中，变速器控制器12基于由初级带轮旋转传感器13计算的初级带轮转速Npri,计算角速度ω0。变速器控制器12利用初级带轮旋转传感器13检测由与初级带轮2 —体旋转的旋转体15发出的脉冲信号而计算角速度ω0。在本实施方式中，变速器控制器12用每单位时间的脉冲数除以每单位时间的脉冲间的合计时间而计算角速度ωΟ。在步骤SlOl中，变速器控制器12使用式(I)计算角速度ωΟ的移动平均ωΑνΕ。
ηW式(I)
aAVE =-
ηω_η表示从这次的控制到η次前计算的初级带轮2的角速度。在此，使用这次控制最近的5个角速度(η = 5)，计算移动平均ωΑνΕ。g卩，移动平均ωΑνΕ为从根据比这次的控制靠前的5次的控制计算出的角速度ω_5到根据上次的控制计算出的角速度《ィ的移动平均。另外，虽然也可以使用低通滤波器提高检测精度，但在使用低通滤波器的情况下，例如存在胡须状突出的异常值吋，异常值的影响变大，误差变大。另外，响应会延迟滤波器的时间常数量。在本实施方式中，通过使用移动平均，能够减小处理负荷，提高检测精度，提高响应性。这次计算的角速度Otl作为在下 一次控制中所使用的角速度而储存，为了计算本次的移动平均ωΑνΕ所使用的角速度G^1 ω-5依次作为角速度ω-2 ω-4被更新。在步骤S102中，变速器控制器12通过式(2)计算本次计算的角速度Qtl和移动平均ωΑνΕ的差值tmpl。tmpl = ωο-wAVE式⑵在步骤S103中，变速器控制器12用单位时间Δ t除以差值tmpl,计算角加速度tmp20在步骤S104中，变速器控制器12通过限幅值设定控制而计算角加速度的上限限幅值Λ ω H及下限限幅值Λ coL。在此，使用图3的流程图对限幅值设定控制进行说明。在步骤S200中，变速器控制器12判定液力变矩器6的联接状态。在步骤S201中，变速器控制器12使用初级带轮转速Npri和液力变矩器6的联接状态，由图4计算上限限幅值Λ ω H，由图5计算下限限幅值Λ し图4是表示初级带轮转速Npri、液力变矩器6的联接状态和上限限幅值Λ ωΗ的关系的图。初级带轮转速Npri越大，上限限幅值ΛωΗ越大，且随着液力变矩器6的联接状态成为闭锁状态、滑动状态、变矩状态而变大。图5是表示初级带轮转速Npri、液力变矩器6的联接状态和下限限幅值Λ coL的关系的图。初级带轮转速Npri越大，下限限幅值△ L越向负的方向变大，且随着液カ变矩器6的联接状态成为闭锁状态、滑动状态、变矩状态而向负的方向变大。返回图2，在步骤S105中，变速器控制器12对角加速度tmp2和下限限幅值Λ coL进行比较。而且，变速器控制器12在角加速度tmp2为下限限幅值Λ L以下的情况下，SP角加速度tmp2的绝对值为下限限幅值Λ coL的绝对值以上的情况下，向步骤S106前进。另ー方面，变速器控制器12在角加速度tmp2比下限限幅值Λ coL大的情况下，即角加速度tmp2的绝对值比下限限幅值Λ coL的绝对值小的情况下，向步骤S107前进。在步骤S106中，变速器控制器12将下限限幅值Λ ωL作为最终角加速度Λ ω进行设定。在步骤S107中，变速器控制器12对角加速度tmp2和上限限幅值Λ ωΗ进行比较。而且，变速器控制器12在角加速度tmp2为上限限幅值Λ ω H以上的情况下，即角加速度tmp2的绝对值为上限限幅值Λ ω H的绝对值以上的情况下，向步骤S108前进。另一方面，在角加速度tmp2比上限限幅值Λ ωΗ小的情况下，即角加速度tmp2的绝对值比上限限幅值Λ ωΗ的绝对值小的情况下，向步骤S109前进。在步骤S108中，变速器控制器12将上限限幅值Λ ω H作为最终角加速度Λ ω进行设定。在步骤S109中，变速器控制器12将角加速度tmp2作为最终角加速度Λ ω进行设定。在上述控制中，初级带轮转速Npri越变大，角加速度tpm2越容易作为最终角加速度Δ ω而被设定。初级带轮旋转传感器13在初级带轮转速Npri变小时,姆单位时间的脉冲数变少，初级带轮转速Npri的运算精度变低。即，当初级带轮转速Npri变大时,初级带轮转速Npri的运算精度变高，通过步骤S103所计算的角速度tmp2的运算精度也变高。因此，在步骤S201中，初级带轮转速Npri越大，上限限幅值Λ ω H及下限限幅值Λ coL的绝对值越变大。其结果是，初级带轮转速Npri越大，角加速度tmp2越容易作为最终角加速度Δ ω而被设定。另外，随着液力变矩器6的联接状态成为变矩状态，上限限幅值Λ ωΗ及下限限幅值Λ coL的绝对值变大,角加速度tpm2容易作为最终角加速度Δ ω而被设定。随着液力变矩器6成为闭锁状态、滑动状态、变矩状态，液力变矩器6能够吸收干扰等带来的影响，角加速度tmp2的运算精度变高。因此，随着液力变矩器6的联接状态成为变矩状态，角加速度tpm2容易作为最终角加速度Λ ω被设定。下面，使用图6的流程图对使用了用图2设定的最终角加速度Λ ω的初级带轮压 Ppri及次级带轮压Psec的控制方法进行说明。在步骤S300中，变速器控制器12由加速踏板踏入量APO及发动机转速等计算发动机转矩Te。在步骤S301中，变速器控制器12使用发动机转矩Te、最终角加速度Λ ω并由式
(3)计算向变速机构I输入的输入转矩Tin。Tin = Te-I X Δ ω式⑶在式(3)中，I为液カ变矩器6及前进后退切换机构7的转动惯量。转动惯量I随着液力变矩器6的联接状态成为变矩状态、滑动状态、闭锁状态而变大。这是因为在从初级带轮2看发动机5吋，发动机5为负荷，随着液力变矩器6的联接状态成为闭锁状态而负荷变大。另外，前进后退切换机构7的旋转元件越多转动惯量I越大。在步骤S302中，变速器控制器12计算目标变速比I (O)。变速器控制器12使用由次级带轮转速Nsec求取的车速TVO和加速踏板踏入量ΑΡ0，基于预先设定的变速图求取目标输入转速，通过用次级带轮转速Nsec除以该目标输入转速，求取与运转状态(车速TVO及加速踏板踏入量ΑΡ0)相对应的理论变速比Ip。其次,通过用次级带轮转速Nsec除以初级带轮转速Npri而运算实际变速比ip，在求取理论变速比Ip和实际变速比ip之间的偏差之后，在干扰补偿的理论变速比I上乘以计算机硬件导致的响应延迟的一次延迟过滤{IパTm· s+1)}而计算目标变速比1(0)。 在步骤S303中，变速器控制器12基于输入转矩Tin和目标变速比I (O)计算目标初级带轮压Ppri (ο)及目标次级带轮压Psec (ο)。在步骤S304中，变速器控制器12基于目标初级带轮压Ppri (O)及目标次级带轮压Psec (ο)向初级带轮室2c及次级带轮室3c供给油、排出油，控制初级带轮压Ppri及次级带轮压Psec。通过以上的控制，初级带轮压Ppri及次级带轮压Psec得以控制，变速得以买现。对本发明的实施方式的效果进行说明。随着液力变矩器6的联接状态成为闭锁状态、滑动状态、变矩状态，以绝对值变大的方式计算上限限幅值Λ ωΗ及下限限幅值Λ し而且，将角加速度tmp2的绝对值、上限限幅值Λ ωΗ或下限限幅值Λ coL的绝对值中小的一方的值作为最終角加速度Λ ω进行设定。在液力变矩器6为滑动状态或变矩状态的情况下，能够通过液力变矩器6吸收干扰等带来的影响。因此，基于由初级带轮旋转传感器13检测的初级带轮转速Npri而计算的角加速度tmp2的精度提高。在该情况下，作为最终角加速度△ ω设定角加速度tmp2，从而，能够正确地控制初级带轮压Ppri及次级带轮压Psec,能够降低燃料消耗,并抑制带打滑(本发明第一方面对应的效果)。另外，在液力变矩器6为闭锁状态的情况下，基于由初级带轮旋转传感器13检测的干扰等的影响及由初级带轮旋转传感器13检测的初级带轮转速Npri计算的角加速度tthp2的精度低。在该情况下，作为最终角加速度Λ ω设定上限限幅值Λ ωΗ或下限限幅值Δ coL,从而，能够抑制干扰等的影响，正确地控制初级带轮压Ppri及次级带轮压Psec且，能够降低燃料消耗，并抑制带打滑(本发明第一方面对应的效果)。不使用本实施方式，而基于发动机转矩的变化控制初级带轮压及次级带轮压时，虽然由液力变矩器等的惯性转矩在变速机构中无法引起基于发动机转矩的变化的转矩变 化，但是，有时会使初级带轮压及次级带轮压上升或減少。因此，相对于所需要压，有可能发生油压供给超额导致的燃料消耗的恶化、或油压供给不足导致的带打滑。与此相反，在本实施方式中，基于变速机构I的输入转矩Tin控制初级带轮压Ppri及次级带轮压Psec，由此，不受液力变矩器6等惯性转矩等影响，能够正确地控制初级带轮压Ppri及次级带轮压Psec。因此，能够降低燃料消耗，并抑制带打滑的发生。另外，能够正确地计算角加速度Λ ω，因此，能够正确地计算向变速机构I输入的输入矩Tin，能够正确地控制初级带轮压Ppri及次级带轮压Psec。因此,能够降低燃料消耗,并抑制带打滑的发生(本发明第二方面对应的效果)。初级带轮转速Npri越变大，将上限限幅值Λ ω H及下限限幅值Λ ω L的绝对值设定得越大，从而，在初级带轮转速Npri的运算精度高的情况下作为最终角加速度△ ω设定角加速度tmp2。由此，能够提高最终角加速度△ ω的精度，能够降低燃料消耗，并抑制带打滑的发生(本发明第三方面对应的效果)。本发明不仅限于上述的实施方式，当然，在不脱离其技术思想的范围内可进行各种各样的变更、改进。在上述实施方式中，设定下限限幅值Λ し在角加速度tmp2为负值的情况下也加以限制，但在角加速度tmp2为负值的情况下，也可以不设定下限限幅值Λ し而将角加速度tmp2作为最终角加速度Λω。由此，在角加速度tmp2为负方向吋，即在传递给变速机构I的转矩減少的情况下，下限限幅值Λ coL不会作为最终角加速度Λ ω进行设定。因此，在变速机构I中为了不产生带打滑，初级带轮压Ppri或次级带轮压Psec不会被控制为比需要的油压更低的油压。因此，能够抑制在初级带轮或次级带轮中因油压不足而产生带打滑的情况(本发明第四方面对应的效果)。另外,在本实施方式中,基于初级带轮旋转传感器13计算角加速度tmp2,但是,并不限于此，使用配置于液カ变矩器6的驱动轮17侧的例如涡轮式旋转传感器、车速传感器也可以计算角加速度。另外，在本实施方式中，对将带4作为卷挂于初级带轮2和次级带轮3上的动カ传递部件进行了说明，但是，并不限于此，也可以是通过销将多个链环连结在一起的链条。
另外，在本实施方式中，作为驱动源使用了发动机5，但也可以是电动 机。
权利要求
1.一种无级变速器的控制装置，对无级变速器进行控制， 该无级变速器具备 变速机构，其具有使槽宽根据油压而变化的输入侧的初级带轮、使槽宽根据油压而变化的输出侧的次级带轮、卷挂于所述初级带轮与所述次级带轮上的动カ传递部件； 液カ变矩器，其配置于驱动源与所述变速机构之间， 其特征在干， 该无级变速器的控制装置具备 转速检测装置，其检测位于所述液力变矩器的驱动轮侧的旋转体的转速； 转速变化量计算装置，其计算每単位时间的所述转速的变化量； 限幅值设定装置，所述液カ变矩器的输入轴与输出轴的转速差越大，该限幅值设定装置将所述变化量的限幅值的绝对值设定得越大； 最终变化量设定装置，其将所述变化量和所述限幅值中的绝对值小的一方的值作为最终变化量进行设定， 油压控制装置，其基于所述最终变化量而控制供给到所述变速机构的油压。
2.如权利要求I所述的无级变速器的控制装置，其特征在于，具备 输入转矩计算装置，其基于所述最终变化量而计算输入到所述变速机构的输入转矩， 所述油压控制装置基于所述输入转矩而控制供给到所述变速机构的油压。
3.如权利要求I或2所述的无级变速器的控制装置，其特征在干， 所述转速检测装置基于由所述旋转体的旋转而产生的脉冲信号检测所述转速， 在所述旋转体的转速越大时，所述限幅值设定装置将所述限幅值的绝对值设定得越大。
4.如权利要求I或2所述的无级变速器的控制装置，其特征在干， 在所述变化量为负的情况下，所述最终变化量设定装置将所述变化量作为所述最终变化量进行设定。
5.如权利要求3所述的无级变速器的控制装置，其特征在干， 在所述变化量为负的情况下，所述最终变化量设定装置将所述变化量作为所述最终变化量进行设定。
全文摘要
一种无级变速器的控制装置，抑制油压超额及带打滑的发生，控制无级变速器，该无级变速器具备具有初级带轮、次级带轮和卷挂于初级带轮和次级带轮上的动力传递部件的变速机构、液力变矩器，该控制装置具备转速检测装置，其检测位于液力变矩器的驱动轮侧的旋转体的转速；转速变化量计算装置，其计算每单位时间的转速的变化量；限幅值设定装置，液力变矩器的输入轴和输出轴的转速差越大，将变化量的限幅值的绝对值设定得越大；最终变化量设定装置，其将变化量和限幅值中的绝对值小的一方的值作为最终变化量进行设定；油压控制装置，其基于最终变化量而控制供给到变速机构的油压。
文档编号F16H61/24GK102691789SQ20121006422
公开日2012年9月26日 申请日期2012年3月13日 优先权日2011年3月23日
发明者仓桥嘉裕, 池田知正, 渡边真一郎 申请人:加特可株式会社