车辆无级变速器的变速控制装置和变速控制方法

专利名称：车辆无级变速器的变速控制装置和变速控制方法
车辆无级变速器的变速控制装置和变速控制方法 技术领域[OOOl]本发明涉及一种车辆无级变速器的变速控制装置和变速控制方法，该车辆无级变速器具有初级带轮、次级带轮和巻绕两个带轮 的带。更特别地，本发明涉及装备有液压回路的车辆无级变速器的变 速控制装置和变速控制方法，所述液压回路具有减压阀，该减压阀在 变速控制阀不进行供给/排放所述工作油操作时，通过使预定油压作用 在初级液压缸上，来使初级液压缸内的油压与次级液压缸内的油压之 间的比例为预定关系。
背景技术：
在具有初级带轮、次级带轮和巻绕所述两带轮的带的带式无 级变速器的变速控制装置中， 一种已知变速控制装置装备了液压回路， 所述液压回路包括变速控制阀和减压阀，所述变速控制阀调节供给到 用于改变初级带轮槽宽的初级液压缸或从所述初级液压缸排放的工作 油的量，从而使所述无级变速器变速，该减压阀在变速控制阀不进行 供给/排放所述工作油操作时，通过使预定油压作用在初级液压缸上， 来使初级液压缸内的油压与用于改变次级带轮槽宽的次级液压缸内的 油压之间的比例为预定关系。
上述装置的 一 个实例是日本专利申请公开号为 JP-A-2005-42799的文献中所说明的无级变速器的液压控制装置。这个 专利申请提出装备有液压回路的带式无级变速器的液压控制装置，上 述液压回路能够在变速控制阀不进行供给/排放所述工作油操作时，通
过使预定油压作用在初级液压缸上，同时执^M吏初级液压缸内的油压 与次级液压缸内的油压之间的比例为预定关系的所谓收口控制(closing-in control )，从而使变速比成为最大变速比。这种液压控制装 置被设计成为通过从车辆停止状态到起动时的收口控制建立最大变速 比，从而避免变速比朝增速侧(加速侧)改变并因而实现良好的起动 性能。
在如日本专利申请公开号为JP-A-2005-42799的文献所4是出 的液压回路的例子中，反馈控制进行变速，从而使预定旋转部件等的 转速的目标值和实际值变得彼此相等，随着实际值接近目标值，停止 进行变速控制阀的工作油供给/排放操作。然后，减压阀使预定油压作 用在初级液压缸上。
然而，这种操作具有在不需要进行变速时产生变速的可能 性。例如，在反馈控制带来减速的时候，当实际值接近目标值时，存 在预定油路的作用引起朝最大变速比的急剧减速的可能性。此外，在 反馈控制带来加速的时候，当实际值接近目标值时，由减压阀对初级 液压缸进行工作油的供给存在急剧加速的可能性。因此，存在变速时 控制连续性减弱的问题产生的可能性。发明内容
本发明提供能够避免变速时控制连续性减弱的车辆无级变 速器的变速控制装置和变速控制方法。
本发明的第一方案涉及的车辆无级变速器的变速控制装置 如下。在车辆动力源和驱动轮之间的动力传动路径上设置有车辆无级变速器的车辆中，车辆无级变速器包括初级带轮，次级带轮，巻绕 两带轮的带，还包括改变初级带轮的槽宽的初级液压缸，以及改变次
级带轮的槽宽的次级液压缸。车辆无级变速器的变速控制装置装备有 液压回3各和减压阀。液压回路具有调节供给到初级液压釭或从初级液 压缸排放的工作油的量的变速控制阀，从而使无级变速器变速。减压 阀在变速控制阀不进行供给/排放工作油操作时，通过使预定油压作用 在初级液压缸上，来使初级液压缸内的油压与次级液压缸内的油压之 间的比例为预定关系，例如无级变速器的变速比为最大变速比的关系。 在这个变速控制装置中，液压回路被构造成能够关闭连接减压阀的输 出口与初级液压缸的油路，从而即使变速控制阀不进行工作油的供给/排方丈4喿作时，所述比例也不改变为所述预定关系。
因此，液压回路被构造成为关闭连接减压阀的输出口与初级 液压缸的油路，从而即使变速控制阀不进行工作油的供给/排放操作时，系。因此，即使变速控制阀不再进行工作油的供给/排放操作时，也避 免了从减压阀输出的预定油压在初级液压缸上的作用。因而，可避免 无级变速器变速时控制连续性的减弱。
在第一方案中，液压回路的构造使变速控制阀关闭油路，并 且变速控制阀在第一状态、第二状态和第三状态之间可选择性地进行 切换，所述第一状态为，进行工作油的供给/排放操作并且油路关闭； 第二状态为，不进行工作油的供给/排放操作并且油路关闭；所述第三 状态为，不进行工作油的供给/排放并且油路打开。因此，通过调节供 给到初级液压缸或从初级液压缸排放的工作油的量来使无级变速器变 速，和当不进行工作油的供给/排放操作时，使来自减压阀的预定油压 作用于初级液压缸的功能保持，液压控制装置能够关闭连接减压阀的 输出口与初级'液压缸的油^各。因此，由于例如，用于关闭油^各的i者如
开关阀、控制阀等的新装置的添加，使液压回^^的尺寸增加或成本增 加最小化。
优选地，至于当车速例如，使旋转部件的转速能被转速传感 器检测到的车速大于预定车速时，无级变速器的常规变速控制可采用 多种控制方式。例如，常规变速控制可通过反馈控制执行，在该反馈 控制中根据预定变速条件建立目标变速比，并且通过采用变速控制阀， 调节供给到初级液压缸或从初级液压缸排放的工作油的量，从而改变 初级带轮的槽宽，使得实际变速比达到目标变速比，或者常规变速控 制也可通过反馈控制进行，其中输入侧(驱动动力源侧)的目标转速 根据车速、输出转速(在驱动轮侧的转速)等建立，并且采用变速控 制阀，调节供给到初级液压缸或从初级液压缸排放的工作油的量，来 改变初级带轮的槽宽，从而使实际输入转速达到目标转速等。
例如，通过釆用特性图、计算表达式等设定上述预定变速条件，其中参数是车辆的运转状态，包括驾驶员所需输出量(所需加速量)，例如加速器操:作量等，以及车速(对应于输出转速)等。
此外，当上述反^it控制难于操作时，例如当车辆以低于预定车速的超低速行驶时，变速控制可通过譬如收口控制执行，所述收口 控制中，变速控制阀不进行关于初级液压缸的工作油供给/排放操作， 但通过采用减压阀使预定油压作用在初级液压缸上，,人而使无级变速 器的变速比达到预定变速比，同时形成工作油一皮限制在初级液压缸内 的状态，保持这个状态的同时，z使初级液压缸内的油压与次级液压缸 内的油压之间的比例为预定关系。更具体地，减压阀构造成使次级液 压缸的油压作为先导压力引入，并且减压阀输出预定油压。预定油压作用在初级液压缸上，乂人而实现预定推力比(=(次级液压缸的油压x
次级液压缸的压力4妄收面积)/ (初级液压缸上的油压x初级液压釭的压 力接收面积))。
例如，车辆动力源可以是广泛使用的如汽油发动机、柴油发动机等的内燃机。除了上述发动机，电动机等可用作辅助车辆动力源。选择性地，电动^L可用作独立车辆动力源。
本发明的第二方案涉及车辆无级变速器的变速控制方法。所 述变速控制方法包括以下步骤判定是否调节了供给到初级液压缸或 从初级液压缸排放的工作油的量，以使无级变速器变速，无级变速器 包括改变初级带轮的槽宽的初级液压缸；以及改变次级带轮的槽宽的 次级液压缸；判定是否使预定油压作用在初级液压缸上，从而使初级 液压缸内的油压与次级液压缸内的油压之间的比例为预定关系；及当 判定满足预定条件时，执行控制从而即使在变速控制阀不进行工作油 的供给/排放时，所述比例也不为所述预定关系。
可以判定的是，当无级变速器的实际输入轴转速变为目标输 入轴转速时，满足预定条件。此外，当判定车速低于预定车速时，预 定油压可作用在初级液压釭上，从而使初级液压缸内的油压与次级液 压缸内的油压之间的比例为子贞定关系。
在第二方案中，预定关系可以使无级变速器的变速比为最大 变速比。


将下文中示例性实施例与附图相结合，本发明上述和另外的 目的、特征和优点将变得明显，其中相似的附图标记用于表示相似的 元件，并且其中 图1为示意性地示出本发明所应用的车辆驱动装置的结构的视图；图2为示出安装在车辆内用于控制图1所示的车辆驱动装置的控 制系统的各个部等的框图；图3为示出液压控制回^各的各个部的液压回^各图，所述各个部与 无级变速器的变速比控制有关；图4为用于确定无级变速器的变速控制中目标输入转速的变速图 的一个实例的图表；图5为在无级变速器的夹紧压力控制中，根据变速比等确定必要 油压的带夹紧压力特性图的一个实例的图表；图6示出车速作为参数时变速比和推力比之间预先建立并存储的 关系；图7为示出在图3所示的液压控制回路中变速比控制阀UP(或变 速比控制阀DN)的图表，滑阀元件位于不同于加速位置(或减速位置) 和初始位置的中间位置。
具体实施方式
在下文中，将参照附图对本发明的实施例进行详细说明。
图1为示意性地示出本发明所应用的车辆驱动装置10的结 构的视图。车辆驱动装置IO是优选使用在FF(前置发动机，前轮驱动) 型车辆的横向安装自动变速器，并且包括作为车辆动力源的发动机12。 由内燃机构造的发动机12的输出从发动机12的曲柄轴经由为流体传 动装置的变矩器14、前进/后退运动转换装置16、带式无级变速器 (CVT) 18以及减速齿轮装置20传递到差动齿轮装置22，再接着分 配到左、右驱动轮24L、 24R。变矩器14包括与发动机12的曲柄轴连接的泵叶轮14p以及 经由涡轮轴34与前进/后退运动转换装置16连接的涡轮机叶轮14t，该 涡轮轴34对应于变矩器14的输出部件。变矩器14设计成通过液体传 递动动力。此外，锁止离合器26设置在变矩器14的泵叶轮14p和涡 轮机叶轮14t之间。随着油压通过液压控制回路100中(参看图2和图 3 )设置的闭锁控制阀(L/C控制阀)(未示出)被选择性地供给到啮合 油室和释放油室，而啮合或释放锁止离合器26。当锁止离合器26完全 啮合时，泵叶4仑14p和涡轮机叶轮14t作为一个单元整体地旋转。机械 油泵28连接到泵叶轮14p上。随着该油泵28由发动机12旋转驱动， 其产生用于无级变速器18的变速控制的油压、或产生带夹紧压力、或 执行锁止离合器26的啮合/释放控制，或将润滑油提供给各个部。
前进/后退运动转换装置16主要由前进运动离合器C1 、后退 运动制动器Bl以及双小齿轮式行星齿轮装置16p构成。变矩器14的 涡轮轴34整体连接到太阳齿轮16s,且无级变速器18的输入轴36整 体连接到行星齿轮架16c。行星齿轮架16c和太阳齿轮16s通过前进运 动离合器Cl选4奪性地相互连接。内啮合齿轮16r通过后退运动制动器 Bl被选择性地固定到外壳上。前进运动离合器Cl和后退运动制动器 Bl与连接/断开装置相对应，并且各自是通过液压缸进行摩擦啮合的液 压式摩擦啮合装置。
当前进运动离合器Cl被啮合而后退运动制动器Bl被释放 时，前进/后退运动转换装置16作为一个单元转动，即涡轮轴34直接 连接到无级变速器18的输入轴36。因此，建立(实现)前进运动动力 传动路径，从而将前进运动方向上的驱动力传递到无级变速器18。当 后退运动制动器Bl被啮合而前进运动离合器Cl被释放时，在前进/
后退运动转换装置16中建立(实现)后退运动动力传动路径，从而使无级变速器18的输入轴36按照与涡轮轴34相反的方向转动。因此， 后退运动方向上的驱动力被传递到无级变速器18。此外，当前进运动 离合器Cl和后退运动制动器Bl都被释放时，前进/后退运动转换装置 16处于动力传动断开的空档状态(动力传动断开状态)。
无级变速器18具有驱动侧带轮(初级带轮)42,其是设 置在输入轴36上的输入部件并且其有效直径可变；从动侧带轮(次级 带轮)46,其是设置在输出轴44上的输出部件并且其有效直径可变； 巻绕两个可变直径带轮42、 46的传动带48。动力传动通过可变直径带 轮42、 46和传动带48之间的摩擦力进行传递。
可变直径带4仑42和46均由以下元件组成固定到输入轴 36和输出轴44中相应一个的固定转子42a、 46a，能够环绕输入轴36子42b、 46b,以及驱动侧液压缸(初级液压缸)42c和从动侧液压缸 (次级液压缸)46c中相应的一个，所述液压缸作为施加用于改变固定 和活动转子之间的V型槽的槽宽的推力的液压作动器而提供。因为液 压控制回路100控制相对于初级液压缸42c的工作油的供给/排放流量， 故两个可变直径带轮42、 46的V型槽的槽宽改变，从而改变传动带 48的带轮接触直径(有效直径)。因此，变速比y (=输入轴转速n一 输出轴转速NouT)连续变化。此外，因为液压控制回路IOO进行次级 压力(下文中称为"带夹紧压力，，)P0UT的压力调节控制，故带夹紧压 力受到控制，从而使传动带48不发生滑动，该次级压力是次级液压缸 46c的油压。由于这些控制，产生作为初级液压缸42c的油压的初级压 力(下文中称为"变速控制压力")PiN。
图2为示出安装在车辆内用于控制图1所示的车辆驱动装置 10的控制系统的各个部等的框图。电子控制装置50包括例如，具有 CPU、 RAM、 ROM和输入/输出接口等的所谓微型计算机。CPU依据 预存在ROM中的程序进行信号处理并运用RAM的临时存储功能执行 发动机12的输出控制、无级变速器18的变速控制、带夹紧力控制、 锁止离合器26的扭矩传递承载能力控制等。选择性地，可按需要为无 级变速器18和锁止离合器26等的发动机控制、液压控制提供独立的 电子控制装置。
将以下信号提供到电子控制装置50:由发动机转速传感器 52检测到的，表示对应于曲柄轴的旋转角度(位置)AcR(。)并对应于 发动机12的转速(发动机转速)NE的曲柄轴转速的信号；由涡轮转速 传感器54检测到的，表示涡轮轴34的转速(涡轮转速)NT的信号； 由输入轴转速传感器56检测到的，表示作为无级变速器18的输入转 速的输入轴36的转速(输入轴转速)N^的信号；表示对应于输出轴 44的转速(输出轴转速)Nout的牟速V的车速信号，所迷输出轴44 的转速(输出轴转速)NouT是由车速传感器(输出轴速度传感器)58 检测到的无级变速器18的输出转速；由节气门传感器60检测到的， 表示在发动机12的进气通道32 (见图1)内的电子节气门30的节气 门开度eTH的节气门开度信号；由冷却水温度传感器62检测到的，表 示发动机12的冷却液的温度Tw的信号；由CVT油温传感器64检测 到的，表示无级变速器18等的液压回路的油温TcvT的信号；由加速器 操作量传感器66检测到的，表示加速器操作量Acc,即加速踏板68 的操作量的加速器操作量信号；由脚刹车转换器70检测到的，表示脚 制动器(即行车制动器)的操作BoN的存在/不存在的制动操作信号； 由杆位置传感器72检测到的，表示变速杆74的杆位置(操作位置) Psh的操作位置信号；由加速传感器76检测到的，表示车辆在其纵向 上的加速度G的信号，等等。
电子控制装置50输出发动机控制命令信号se以控制发动机 的输出，例如，驱动节气门作动器78从而控制电子节气门30的开启/ 关闭的节气门信号；控制从燃料喷射装置80喷射出的燃料量的点火信 号；以及通过点火装置82控制发动机12的点火正时的点火正时信号， 等等。此外，电子控制装置50将多种信号输出到液压控制回路100, 这些信号包括改变无级变速器18的变速比y的变速控制命令信号ST, 例如，驱动电磁阀DS1和电磁阀DS2的命令信号，所述电磁阀DS1 和DS2控制供给到初级液压缸42c的工作油的流量；调节传动带48的 夹紧压力的夹紧压力控制命令信号SB，例如驱动调节带夹紧压力P0UT 的线性电磁阀SLS的命令信号，驱动调节管道油压P^的线性电磁阀 SLT的命令信号；等等。
变速杆74设置在例如靠近驾驶员座位的位置，并且可手动 操作到按以下顺序排列的五个杆位置"P"、 "R"、 "n"、 "D"和"L"中的任 何一个(参看图3)。
"P"位置是打开车辆驱动装置10中的动力传动路径的停车位 置，即带来车辆驱动装置10中的动力传动路径断开的空档状态，且经 由机械停车机构机械地停止(锁住)输出轴44的转动。"R"位置是使车辆驱动装置10的输出轴44的转动方向反转的后退运行位置。"n" 位置是带来空档状态的空档位置，在该空档位置上，车辆驱动装置10 中的动力传动断开。"D，，位置是前进运行位置，在该前进运行位置上， 通过建立自动变速模式执行自动变速控制，该自动变速模式在无级变
速器18允许的变速范围内进行。"L"位置是产生强发动机制动效果的 发动机制动位置。因此，"P"位置和"N"位置是车辆没有运动时选定的 非运行位置。另一方面，"R"位置、"N"位置和"L"位置是车辆运动时选 定的车辆运^f于位置。
图3为示出液压控制回路100的与无级变速器18的变速比 控制相关的各个部的液压回路图。在图3中，液压控制回路100包括 变速控制阀，其调节供给到初级液压缸42c和/人初级液压缸42c中排 放的工作油的量，从而使无级变速器18变速，即变速比控制阀UP114 和变速比控制阀DN 116，上述变速比控制阀UP 114和DN 116控制流 入初级液压缸42c的工作油的流量，从而使变速比y连续变化；推力 比控制阀118，其净皮提供为当变速比控制阀UP 114和变速比控制阀DN 116没有进行工作油的供给/排放操作时，通过使作为预定油压的推力 比控制油压Pt作用于初级液压缸42c,使变速压力PiN和带夹紧压力 P。ut之间的比例为预定关系的减压阀，等等。此外，虽然未在图中示 出，液压控制回路100还包括夹紧压力控制阀，其基于控制油压PSLS调节带夹紧压力PouT从而使传动带48不滑动，上述控制油压PsLS是线性电-兹阀SLS的输出油压，带夹紧压力PouT是次级液压缸46c的油压； 且包括手动阀，其根据变速杆74的操作机械地转换油路，从而使前进 运动离合器C1和后退运动制动器B1啮合和释放，等等。
依据发动机负载等调节管道油压Pt的值，例如基于作为线 性电-兹阀SLT的输出油压的控制油压Pscr,通过减压式初级调节阀(管的工作油压作为基本压力。调制器油压Pm用作控制油圧Pslt和控制油 压PsLS的基本压力。调制器油压Pm也用作控制油圧Pow和控制油压
PDS2的基本压力，控制油压P，是电磁阀DS1的输出油压，控制油压Pos2是电磁阀DS2的输出油压。电磁阀DS1和电磁阀DS2由电子控制 装置50占空控制。通过将管道油压Pt用作基本压力，调制器阀120 将调制器油压PM调节为恒定压力。
变速比控制阀UP 114包括可轴向运动的滑阀元件114a， 该滑阀元件114a可位于加速位置，在该加速位置上管道油压P^可经由 输入口 114i接收并通过输入/输出口 114j供给到初级带轮42,且此处 输入/输出口 114k闭合，该滑阀元件114a也可位于初始位置，在该位 置上输入口 114i闭合且初级带轮42经由输入/输出口 114j与输入/输出 口 114k连通；弹簧114b,其作为朝初始位置侧推动滑阀元件114a的 推动装置提供；油室114c，其包含弹簧114b并接收控制油压Pos2从而 给滑阀元件114a施加朝初始位置侧的推力；以及油室114d,其接收控 制油压PD^从而给滑阀元件114a施加朝加速位置侧的推力。
变速比控制阀DN 116包括可轴向运动的滑阀元件116a, 该滑阀元件116a可位于减速位置，在该减速位置上输入/输出口 116j 与排放口 EX可连通，且此处输入/输出口 116j与输入/输出口 116k断 开，该滑阀元件116a也可位于初始位置，在该位置上输入/输出口 116j 与输入/输出口 116k可连通，且此处输入/输出口 116j与排放口EX断 开；弹簧116b，其作为朝初始位置推动滑阀元件116a的推动装置^是供； 油室116c，其包含弹簧116b并接收控制油压Posi从而给滑阀元件116a 施加朝初始位置的推力；油室116d,其接收控制油压Pos2从而给滑阀 元件116a施加朝减速位置的推力。
在上述构造的变速比控制阀UP 114和变速比控制阀DN 116 中，如图3的中心线的左半部分所示，在滑阀元件114a依照弹簧1Mb
的弹簧弹力固定在初始位置的闭合状态下，输入4#出口 114i与输入/输出口 114j的连通断开，且输入/输出口 114j与输入/$#出口 114k连通， 以使来自初级带4仑42(初级液压缸42c )的工作油流入输入/输出口 116j。 此外，如图3的中心线的右半部分所示，在滑阀元件116a依照弹簧116b 的弹簧弹力固定在初始位置的闭合状态下，输入/输出口 116j与排放口 EX连通断开，且输入/输出口 116j与输入/输出口 116k连通，以使推力 比控制油压Pt;通过推力比控制阀118进入输入/输出口 114k。因此， 使来自推力比控制阀118的推力比控制油压Pt作用在初级液压缸42c 上。如中心线的右半部分所示，当控制油压PDs!供给到油室114d 时，滑阀元件114a通过依照控制油压P腦的推力，逆着弹簧114b的 弹簧弹力的作用运动到加速位置。管道油压PL的供给流量对应于从输入口 114i经由输入/输出口 114j进入初级液压缸42c的控制油压PDS1。 同时输入/输出口 114k断开，使工作油停止进入变速比控制阀DN 116 侧。因此，变速压力P^增加，这减小了初级带轮42的V型槽的槽宽， 从而减小变速比Y,即无级变速器18加速。如中心线的左半部分所示，当控制油压PDS2供给到油室116d 时，滑阀元件116a通过依照控制油压Pos2的推力，逆着弹簧116b的 弹簧弹力的作用运动到减速位置。因此，初级液压缸42c内工作油的排放量对应于控制油压PDS2，所述工作油从排放口 EX经由输入/输出 口 114j和输入/输出口 114k，然后经由输入/输出口 116j排放。同时， 输入/输出口 116j和输入/输出口 116k连通断开，使来自推力比控制阀 118的推力比控制油压Pi;停止进入输入/输出口 114k。因此，变速压力PiN减小，增加了初级带轮42的V型槽的槽宽，从而增加变速比Y，即 无级变速器18减速。
因此，管道油压Pt用作变速压力P!n的基本压力。当输出控制油压PDS1时，输入到变速比控制阀UP 114的管道油压Pl供給到初 级液压缸42c,从而使变速压力P^增加从而引起连续加速。当输出控 制油压Pos2时，初级液压缸42c中的工作油从排;故口 EX排出，从而 使变速压力Pw减小从而引起连续减速。
例如，采用车速V和目标输入轴转速Nn/之间的预存关系 (变速图)，基于由实际车速V和实际加速器操作量Acc表示的车辆状 态设定目标输入轴转速Ntn* ，上述目标输入轴转速Nn/是无级变速器 18的目标输入转速，且如图4所示，加速器操作量Acc作为参数。然 后，通过电子控制装置50的反馈控制执行无级变速器18的变速，电 子控制装置50起到装备有液压控制回路100的变速控制装置的功能， 按照这种方式，目标输入轴转速Nn/和实际输入轴转速Nw变得相等。 特别地，工作油供给到初级液压缸42c或从初级液压缸42c排放出， 从而改变两个可变直径带轮42、 46的V型槽的槽宽，因此通过反馈控 制连续地改变变速比y。
图4的变速图对应于变速条件，该变速图的形成用于设定目 标输入轴转速Nn^，从而使变速比Y越大，车速V越小而加速器操作 量Acc越大。此外，由于车速V对应于输出轴转速NouT,作为输入轴 转速Njn的目标值的目标输入轴转速Njn*，对应于目标变速比y* (=N!n*/NOUT),该变速比设定在最小变速比ymin和最大变速比ymax 之间的范围内。
此外,控制油压PDs!供给到变速比控制阀DN 116的油室116c中，使变速比控制阀DN116处于闭合状态来限制减速，而不考虑 控制油压PDS2。另 一方面，控制油压Pds2供給到变速比控制阀UP 114 的油室114c中，4吏变速比控制阀UP 114处于闭合状态来禁止加速，而 不考虑控制油压PDS1 。即不仅当控制油压PDS1和控制油压PDS2未被供给时，且当控制油压pd^和控制油压Pos2同时均^皮供给时，变速比控制阀UP 114和变速比控制阀DN 116均处于闭合状态，在该闭合状态 下滑阀元件保持在其初始位置。因此，即使在出现由于电力系统等的 一些故障，电磁阔DS1、 DS2中的一个不能运转，因此控制油压PD^或控制油压PDS2持续以最大压力输出时，也可避免急剧加速或减速的发生，以及由急剧变速产生的传动带的滑动。
在上述构造的夹紧压力控制阀中，将控制油压PsLs用作先导压力实现管道油压PL的连续压力调节控制，输出带夹紧压力PouT，以便使传动带48不发生滑动。
例如，如图5所示，采用变速比y和必要油压(带夹紧压力) Pou^之间的预存关系(带夹紧压力图)，其中变速器扭矩相应加速器 操作量Acc (或节气门开度eTH，到无级变速器18的输入扭矩等)作 为参数，该关系根据实验建立，从而使传动带不发生滑动，基于由实 际变速比y和加速器操作量Acc表示的车辆状态确定(计算)带夹紧 压力Pou,。然后控制次级液压缸46c的带夹紧压力PouT，,人而获取计 算的带夹紧压力POUT*。依据这个带夹紧压力P0UT，带夹紧压力P0UT*， 即可变直径带轮42、 46和传动带48之间的摩擦力增加和减小。
推力比控制阀118包括滑阀元件118a,该滑阀元件118a 可轴向运动并开启和关闭输入口 118i，从而将管道油压PL经由输入口 118i和输出口 118t供给到变速比控制阀DN116,因此推力比控制油压
Pt也可供给到变速比控制阀DN 116;弹簧118b,该弹簧118b是在阀 开启方向上推动滑阀元件118a的推动部件；油室118c,该油室118c 包含弹簧118b并接收带夹紧压力P0UT，从而在阀开启方向上为滑阀元 件118a施加推力；反馈油室118d,该反馈油室118d接收从输出口 118t 输出的推力比控制油压Pt, ^v而在阀关闭方向上为滑岡元件118a施加 推力。
在如上构造的推力比控制阀118中，平衡状态以如下表达式 (1)表达Pux6=Pdxa+Fs …(l)此处a表示油室118c中带夹紧压力PouT的压力接收面积，Z)表示反馈油室118d中推力比控制油压Pt的压力接收面积，Fs表示弹簧118b 的弹簧弹力。因此，推力比控制油压pT由以下表达式(2)表达，并且其与带夹紧压力Pout成比例。 Pt=P0utx +Fs/6 ,..(2)
当控制油压P鹿和控制油压Pos2均未被供给时，以及当大 于或等于预定压力的控制油压PDS1和大于或等于预定压力的控制油压 pds2均被供给时，变速比控制岡UP 114和变速比控制阀DN 116均处 于闭合状态，在该闭合状态下其滑阀元件被固定在初始位置。在这种 情况下，推力比控制油压PT被供给到初级液压缸42c，从而使变速压 力P^等于推力比控制油压Pt。即推力比控制阀118输出推力比控制油压Pt,即变速压力Pjn,推力比控制油压PT将变速压力PjN和带夹紧压 力pout之间的比例保持在预定关系。
例如，当车速低于预定车速V'时，输入轴转速传感器56和车速传感器58不能精确地^r测输入轴转速NiN和车速V。当车辆以这种低车速运行或当车辆起动时，执行所谓的"收口"控制来代替变速比y的反馈控制，在"收口，，控制中控制油压P節和控制油压Pds2均未被供给，因此变速比控制阀UP 114和变速比控制阀DN 116闭合。当车辆低速运行或起动时，与带夹紧压力PouT成比例的变速压力P!n供给 到初级液压釭42c,从而使变速压力PiN和带夹紧压力PouT之间的比例为预定关系。因此避免了车辆停止或超低速运行时传动带48的滑动。 此外，如果上述表达式(2)右侧的第一项"，，以及"Fs/6，，的设定 使推力比t大于对应于最大变速比ymax的推力比t(=次级液压缸推力WouT/初级液压缸推力WIN，此处W冊t是带夹紧压力Pout乘以次級液压缸46c的接收面积，且Ww是变速压力P^乘以初级液压缸42c的接 收面积)，车辆可纟耍最大变速比ymax或与其接近的变速比ymax'平稳地 起动。此外，预定车速V'设定为车速V，在该车速V处预定旋转部件 的转速，例如，输入轴转速Nm变得小到检测不到，这使得能够执行预 定反馈控制。例如，预定车速设定为约2km/h。
图6为示出变速比y和推力比t之间预定的存储关系的图， 且车速V作为参数，还示出表达式(2)右侧的第一项被设定 为实现所述关系的实例。由单点划线示出的车速V的参数是推力比t, 该推力比t通过对初级液压缸42c和次级液压缸46c中的离心油压分解 因式计算。在与图表中示出实线的交点(V0， V20， V50)处，将变速比 y建立为在收口控制中保持的预定变速比。例如，在图6示出的无级变 速器18的实施例中，当车速V为0km/h时，即当车辆停止时，在收口 控制的时候最大变速比ymax可控制为预定变速比。
附带地，当反馈控制使无级变速器18变速时，随着实际输入轴转速Nw接近目标输入轴转速Nw*,通过变速比控制阀UP 114和 变速比控制阀DN 116供给到初级液压缸42c或从初级液压缸42c排放 出的工作油的量减小，直至最终变速比控制阀UP 114和变速比控制阀 DN116停止供给工作油。由于没有进行工作油供给/排放操作，这个状 态与执行收口控制时的状态相同。然而，如果来自推力比控制阀118 的推力比控制油压Pt作用在初级液压缸42c上，如同变速过程中进行 工作油供给/排放操作时的收口控制，可导致急剧加速或急剧减速，这 将减弱变速控制的连续性。
因此，液压控制回^各IOO按照连接推力比控制阀118的输出 口 118t和初级液压缸42c的油路(下文中称为"油路A，，)可断开的方 式构造，从而即使变速比控制阀UP 114和变速比控制阀DN 116没有 进行工作油供给/排放操作时，变速压力P!n和带夹紧压力PouT之间的 比例也不为预定关系，即来自推力比控制阀118的推力比控制油压Pt 没有作用在初级液压缸42c上。
具体地，如图7所示，变速比控制阀UP 114不仅能够使滑 阀元件114a定位到加速位置和初始位置，还可4吏其定位到中间位置， 在该中间位置上输入口 114i打开而输入/输出口 114k闭合。在上述构 造的变速比控制阀UP 114中，如果供给到油室114d的控制油压PDS1 在使滑阀元件114a处在中间位置的预定油压范围内，如中心线的右半 部分所示，随着推力依据控制油压Posi减小，滑阀元件114a从加速位 置运动到中间位置。在中间位置上，输入口 114i和输入/输出口 114j 闭合，从而切断到初级液压缸42c的推力比控制油压Pi的供给。因此， 在加速过程中，当工作油停止供给时，初级液压釭42c中的工作油祐二 完全封闭在其中，从而避免推力比控制油压Pt作用在初级液压缸42c 上。同样，变速比控制阀DN 116不仅能够4吏滑阀元件116a定位 到减速位置和初始位置，还可将其定位到中间位置，在该中间位置上 输入/输出口 116j闭合。在上述构造的变速比控制阀DN 116中，如果 供给到油室116d的控制油压Pds2在使滑岡元件116a处在中间位置的 预定油压范围内，如中心线的左半部分所示，随着推力依据控制油压 Pus2减小，滑阀元件116a^^人减速位置侧运动到中间位置。在中间位置 上，输入/输出口 116j和排放口 EX闭合，/人而阻止初级液压缸42c内 的工作油乂人排放口 EX排放，且输入/输出口 116j和输入/输出口 116k 也同样闭合，从而切断到初级液压缸42c的推力比控制油压PT的供给。 因此，在减速过程中，当工作油停止排放时，初级液压缸42c中的工 作油被完全封闭在其中，从而避免推力比控制油压Pt:作用在初级液压 缸42c上。按这种方式，变速比控制阀UP 114和变速比控制阀DN 116 的构造使其在第一状态、第二状态和第三状态之间可选择性地进行切 换，所述第一状态即为加速位置或减速位置，在该位置上进行工作油 的供给/排放操作并且油路A关闭；所述第二状态即为中间位置，在该 位置上不进行工作油的供给/排放操作并且油路A关闭；所述第三状态 即为初始位置，在该位置上不进行工作油的供给/排放操作并且油路A 打开。因而，液压控制回路100的构造使其能够通过运用变速比控制 阀UP 114或变速比控制阀DN 116关闭油路A。例如，当车速V大于或等于预定车速V'时，例如，如图4 所示的变速图，电子控制装置50基于实际车速V和实际加速器操作量 Acc设定目标输入轴转速Nn^，并且无级变速器18由反馈控制变速， 从而使实际输入轴转速Njn等于目标输入轴转速Ntn*。即通过将变速控制命令信号(油压命令)ST输出至液压控制回路100来连续地改变 变速比y，该信号通过相对于初级液压缸42c的工作油的供给和排放来 控制工作油的流量，从而改变两个可变直径带轮42、 46的V型槽的槽 宽。
如果此次变速时，电子控制装置50判定实际输入轴转速NIN 等于目标输入轴转速NrN*，例如判定实际输入轴转速Njn和目标输入 轴转速Nn/之间的转速差AN( = I NIN* - NIN I )小于或等于预定转速， 电子控制装置50将变速控制命令信号ST输出至液压控制回路100,该 变速控制命令信号ST在加速过程中使变速比控制阀UP 114处于中间位 置，并且在减速过程中使变速比控制阀DN116处于中间位置，从而使 变速比控制阀UP 114和变速比控制阀DN 116不进行工作油的供给/排 放操作，且切断到初级液压缸42c的推力比控制油压Pt的供给。
液压控制回路100通过操作电磁阀DS1和电磁阀DS2,依 据变速控制命令信号ST控制相对于初级液压缸42c的工作油的供给/ 排放，从而相应地执行无级变速器18的变速。
此外，当车速V小于预定车速V'时，电子控制装置50经由 推力比控制阀118执行收口控制，从而取代执行普通变速控制中的反 馈控制。即电子控制装置50通过将变速命令(收口控制命令)信号ST' 输出至液压控制回路100,通过关闭变速比控制阀UP 114和变速比控 制阀DN 116来建立预定变速比，该变速命令信号ST'用在使车辆低速 运行的变速控制，该变速控制使无级变速器18的变速比y为预定变速 比。液压控制回路100依据收口控制命令信号ST'，避免对电磁 阀DS1和电磁阀DS2进行操作，以便关闭变速比控制阀UP 114和变 速比控制阀DN 116，从而使来自推力比控制阀118的推力比控制油压 Pt供纟合到初级液压釭42c。
因此，根据这个实施例，液压控制回路100的构造使其能够 关闭油^各A,/人而即〗吏变速比控制阀UP 114和/或变速比控制阀DN 116没有供给/排放工作油，变速压力PiN和带夹紧压力P()UT之间的比例也不为预定关系。因此，即使变速比控制阀UP 114和/或变速比控制阀 DN 116停止供给/排放工作油，也避免来自推力比控制阀118的推力比 控制油压Pt作用在初级液压缸42c上，^v而防止无级变速器18的控 制连续性的减弱。
此外，根据本实施例，液压控制回路100的构造使油路A 可由变速比控制阀UP 114和/或变速比控制阀DN 116关闭。变速比控 制阀UP 114和变速比控制阀DN 116的构造使其在第一状态、第二状 态和第三状态之间可选择性地进行切换，所述第一状态即为加速位置 或减速位置，在该位置上进行工作油的供给/排放操作并且油路A关闭； 所述第二状态即为中间位置，在该位置上不进行工作油的供给/排放操 作并且油路A关闭；所述第三状态即为初始位置，在该位置上不进行 工作油的供给/排放^操作并且油路A打开。因此，在通过调节供给到初 级液压缸42c或/人初级液压缸42c排放出的工作油的量来保持无级变 速器18的变速功能时，以及在没有进行工作油的供给/排放操作的收口 控制中使来自推力比控制阀118的推力比控制油压PT作用在初级液压 缸42c上的功能时，液压控制回路100能够通过变速比控制阀UP 114 和/或变速比控制阀DN 116来关闭油路A。因此，避免了由例如添加
关闭油路A的诸如开关阀、控制阀等新装置引起的液压控制回路100 的尺寸或成本的增加。
尽管参照附图对本发明的实施例进行了详述，本发明也可以 按其它方式实施。
例如，在上述实施例中，液压控制回路100的构造使油路A 可由变速比控制阀UP 114和/或变速比控制阀DN 116关闭，/人而即^f吏 变速比控制阀UP 114和变速比控制阀DN 116没有进行供给/排放工作 油的操作，来自推力比控制阀118的推力比控制油压PT也不作用在初 级液压缸42c上。然而，也可控制液压控制回路100,使油路A的关 闭与变速比控制阀UP 114和/或变速比控制阀DN 116无关。例如，液 压控制回路100的构造可使关闭和打开油路A的开关阀设置在油路A 的任何部分中，例如，可通过从电磁阀输出的信号压力(先导压力) 转换开关阀的阀状态，或通过采用电磁阀直接转换开关阀的阀状态等， 来关闭油路A。
此外，尽管在上述实施例中，输入轴转速NjN被设定为无级 变速器18的变速控制的目标值。选择性地，与输入轴转速NjN——对 应的变速比、滑轮位置等可设定为目标值作为替代。滑轮位置表示活 动转子42b与基准位置相距的绝对位置，即在轴向滑轮位置为零处， 基准位置被定义为当变速比y为1时，由活动转子42b假定的位置。
此外，上述实施例中的输入轴转速N,以及与其相关的目 标输入轴转速Nn^等，可由发动机转速NE，与其相关的目标发动机转 速N^等，或由涡轮机转速NT，与其相关的目标涡轮机转速N,等替 代。因此，使转速传感器，如输入轴转速传感器56等，依据需要控制 的转速适当地设置。
此外，虽然装备有锁止离合器26的变矩器14在上述示例性 实施例中用作液压传动装置，但是锁止离合器26并不是必须的，此外， 变矩器14可由不同的液压式动力传动装置代替，如不具有扭矩放大效 果的液压耦合器等。
以上说明的不仅仅是示例性实施例，本发明可基于本领域普 通技术人员的知识以各种修改或改进的方式实现。
虽然参照示例性实施例对本发明进行了说明，应该理解的是 本发明不局限于所说明的实施例或结构。相反，本发明试图覆盖多种 修改和等同配置。此外，虽然以多种示例性的组合和结构表示出实施 例的多种组件，其它包括更多、更少或单个组件的组合和结构也在本 发明的范围内。
权利要求
1、 一种车辆无级变速器(18)的变速控制装置，在车辆动力源(12) 和驱动轮(24L、 24R)之间的动力传动路径上设置有车辆无级变速器(18)的车辆中，所述车辆无级变速器(18)包括初级带轮(42); 次级带轮(46);巻绕所述两带轮的带(48);改变所述初级带轮(42 ) 的槽宽的初级液压缸(42c);以及改变所述次级带轮(46)的槽宽的 次级液压缸(46c);所述车辆无级变速器(18)的所述变速控制装置 包括液压回^各(100)，所述液压回路(100)包括变速控制阀(UP 114、 DN116)和减压阀(118)，所述变速控制阀(UP 114、 DN116)调节 供给到所述初级液压缸(42c)或从所述初级液压缸(42c)排;故的工 作油的量，从而使所述无级变速器(18)变速，所迷减压阀(118)在 所述变速控制阀(UP 114、 DN116)不供给/排放所述工作油时，通过 使预定油压作用在所述初级液压缸(42c)上，来使所述初级液压缸(42c)内的油压与所述次级液压缸(46c)内的油压之间的比例为预 定关系，所述变速控制装置的特征在于所述液压回路(100)关闭连接所述減压阀(118)的输出口与所 述初级液压缸(42c)的油路，从而即使所述变速控制阀(UP 114、 DN 116 )不进行所述工作油的供给/排放时，所述比例也不为所述预定关系。
2、 如权利要求1所述的变速控制装置，其中所述液压回路(100) 在第一状态、第二状态和第三状态之间可选^^性地进行切换，所述第 一状态为，所述变速控制阀(UP 114、 DN 116)进行所述工作油的供 给/排放并且所述油路关闭；所述第二状态为，所述变速控制阀(UP 114、 DN116)不进行所述工作油的供给/排放并且所述油路关闭；所述第三 状态为，所述变速控制阀(UP 114、 DN116)不进行所述工作油的供 给/排放并且所述油路打开。
3、 如权利要求2所述的变速控制装置，其中所述液压回路(100)构成为能够通过所述变速控制阀(UP 114、 DN116)关闭所述油路，及其中所述变速控制阀(UP 114、 DN 116)在所述第一状态、所述 第二状态和所述第三状态之间可选择性地进行切换。
4、 如权利要求1至3中任一项所述的变速控制装置，其中所迷预 定关系使所述无级变速器(18)的变速比为最大变速比。
5、 一种车辆无级变速器的变速控制方法，所述变速控制方法的特 征在于包括以下步骤判定是否调节了供给到初级液压缸(42c)或从所述初级液压缸 (42c)排放的工作油的量，以使无级变速器(18)变速，所述无级变 速器(18)包括改变初级带轮(42)的槽宽的所述初级液压缸U2c); 以及改变次级带轮(46)的槽宽的次级液压缸(46c);判定是否使预定油压作用在所述初级液压缸(42c)上，从而使所 述初《及液压釭(42c)内的油压与所述次级液压釭(46c)内的油压之 间的比例为预定关系；及当判定达到预定条件时，执行控制从而即使在所述变速控制阀(UP 114、 DN 116)不进行所述工作油的供给/排放时，所述比例也不为所 述预定关系。
6、 如权利要求5所述的变速控制方法，其中当所述无级变速器的 实际输入轴速度变为目标输入轴速度时，则判定满足所述预定条件。
7、 如权利要求5或6所述的变速控制方法，其中当判定为车速在 预定车速以下时，所述预定油压作用在所述初级液压缸(42c)上，乂人 而使所述初级液压缸(42c)内的油压与所述次级液压缸(46c)内的 油压之间的比例为所述预定关系。
8、 如权利要求7所述的变速控制方法，其中所述预定关系使所述 无级变速器(18)的变速比为最大变速比。
全文摘要
本发明涉及一种液压控制回路(100)，所述液压控制回路(100)闭合油路A，从而即使当变速比控制阀(UP 114)和/或变速比控制阀(DN 116)没有供给/排放工作油时，变速压力(P_IN)和带夹紧压力(P_OUT)之间的比例不为预定关系。因此，即使变速比控制阀(UP 114)和/或变速比控制阀(DN 116)停止供给/排放工作油，也可避免从推力比控制阀(118)输出的推力比控制油压Pτ作用在初级液压缸(42c)上。因此，避免了无级变速器(18)变速时控制连续性的减弱。
文档编号F16H61/40GK101122337SQ20071014019
公开日2008年2月13日 申请日期2007年8月13日 优先权日2006年8月11日
发明者大形勇介, 曾我吉伸 申请人:丰田自动车株式会社