无级变速器的控制装置的制作方法

本发明涉及基于来自初级转速传感器和次级转速传感器的转速传感器值运算实际变速比的无级变速器的控制装置。

背景技术：

目前，公开有当小于基于利用反馈控制所需的精度可计算出变速比的次级转速的下限值所限定的基准值时，为了保持最大变速比而调整为所需的油压的带式无级变速器的控制装置(例如，参照专利文献1)

但是，在现有的装置中存在如下的问题，例如在驱动轮在自旋转状态时以通过脚离开加速器踏板操作向夹持状态(grip)过渡方式的自旋转恢复的情况下，则次级带轮的次级转速的减速度会变大。这样，当次级转速的减速度变大时，则基于初级转速和次级转速运算出的实际变速比会飞跃到高挡变速侧，从而通过变速fb控制使初级压下降，产生带打滑的情况。

专利文献

专利文献1：(日本)特开2009-257444号公报

技术实现要素：

本发明着眼于上述问题而创立的，其目的在于，提供一种带式无级变速器的控制装置，在驱动轮的减速度为较大的急减速时，防止由于执行实际变速比的运算的原因而引起的带打滑。

为实现所述目的，本发明的无级变速器的控制装置具备：带式无级变速器和控制器。带式无级变速器介装于驱动源和驱动轮之间，且具有卷挂有带轮带的初级带轮和次级带轮。

控制器通过基于来自初级转速传感器和次级转速传感器的转速传感器值运算出实际变速比，并将实际变速比收敛为目标变速比的反馈控制进行变速比控制。

该无级变速器的控制装置中，控制器在转速传感器值小于由传感器检测精度的下限值确定的第一阈值时，停止实际变速比的运算，另一方面，当驱动轮的减速度为规定减速度以上时，即使转速传感器值为第一阈值以上，也停止实际变速比的运算。

其结果是，能够在驱动轮的减速度为较大的急减速时，防止由于执行实际变速比的运算的原因而引起的带打滑。

附图说明

图1是表示实施例1的控制装置所适用的带式无级变速器的整体系统图；

图2是表示实施例1的cvt控制器所执行的实际变速比运算处理的流程的流程图；

图3是表示比较例的实际变速比运算中在驱动轮的自旋转恢复区域由运算实际变速比而引起的带打滑的机理的时间图；

图4是表示方案1中的实际变速比运算(旋转传感器过滤后值+1个较大的阈值)中，次级带轮由减速过渡为加速时的比率(实际变速比)max的范围和不能使用旋转传感器值的范围的时间图；

图5是表示方案2中的实际变速比运算(旋转传感器原始值+1个较大的阈值)中，次级带轮由减速过渡为加速时的比率(实际变速比)max的范围和不能使用旋转传感器值的范围的时间图；

图6是表示方案3中的实际变速比运算(旋转传感器过滤后值+2个滞后阈值)中，次级带轮由缓慢减速过渡为缓慢加速时的比率(实际变速比)max的范围和不能使用旋转传感器值的范围的时间图；

图7是表示方案3中的实际变速比运算(旋转传感器过滤后值+2个滞后阈值)中，次级带轮由急减速过渡为急加速时的比率(实际变速比)max的范围和不能使用旋转传感器值的范围的时间图；

图8是表示方案4中的实际变速比运算(旋转传感器过滤后值+驱动轮减速度+2个阈值)中，次级带轮由急减速过渡为急加速时的比率(实际变速比)max的范围和不能使用旋转传感器值的范围的时间图。

具体实施方式

以下，基于附图所示的实施例1说明实现本发明的无级变速器的控制装置的最佳实施方式。

实施例1

首先，说明构成。

实施例1的无级变速器的控制装置适用于将变速器设为带式无级变速器的发动机车以及混合动力车等的发动机搭载车。以下，将实施例1的带式无级变速器的控制装置的构成分为“整体系统构成”、“实际变速比运算处理构成”进行说明。

[整体系统构成]

图1表示实施例1的控制装置所适用的带式无级变速器。以下，基于图1，说明带式无级变速器cvt的整体系统构成。

如图1所示，带式无级变速器cvt具备：初级带轮1、次级带轮2、以及带轮带3。

所述初级带轮1由具有滑轮面11a的固定带轮11、和具有滑轮面12a的驱动带轮12组合而构成，输入来自发动机10(驱动源)的驱动扭矩。所述驱动带轮12上形成有相对于固定带轮11将驱动带轮12向轴方向油压驱动的初级压室13。

所述次级带轮2由具有滑轮面21a的固定带轮21、和具有滑轮面22a的驱动带轮22组合而构成，经由终端减速器等向驱动轴20输出驱动扭矩。所述驱动带轮22上形成有相对于固定带轮21将驱动带轮22向轴方向油压驱动的次级压室23。

所述带轮带3卷挂于初级带轮1的滑轮面11a、12a和次级带轮2的滑轮面21a、22a上，通过改变滑轮面11a、12a的相对间隔和滑轮面21a、22a的相对间隔而无级地变速。作为该带轮带3，使用链结构的带或者元件层叠结构的带。而且，带轮带3在最高挡变速比时，相对于初级带轮1的接触半径为最大半径，相对于次级带轮2的接触半径为最小半径。另外，如图1所示，在最低挡变速比时，相对于初级带轮1的接触半径为最小半径，相对于次级带轮2的接触半径为最大半径。

如图1所示，作为带式无级变速器cvt的油压控制系统，具备：油泵4、调压阀5、初级压变速阀6、以及次级压变速阀7。这些油压控制阀5、6、7均具有通过向电磁线圈5a、6a、7a施加的电磁线圈电流而可动作的滑柱等构成的电磁线圈可动部。另外，油压控制阀5、6、7为指示电流最小时所输出的控制压为最大、指示电流最大时所输出的控制压为最小的状态。

所述调压阀5，基于来自油泵4的泵排出压对作为变速压的最高油压的管路压pl进行调压。

所述初级压变速阀6将管路压pl作为初始压，对导入初级压室13的初级压ppri进行调压。例如，最高挡变速比时，使初级压ppri为管路压pl，伴随着向低挡变速比侧过渡而使其变为低压的变速压。

所述次级压变速阀7将管路压pl作为初始压，对导入次级压室23的次级压psec进行调压。例如，最低挡变速比时，使次级压psec为管路压pl，伴随着向高挡变速比侧过渡而使其变为低压的变速压。

如图1所示，作为带式无级变速器cvt的电气控制系统，具备进行带式无级变速器cvt的变速比控制等的cvt控制器8(控制器)。作为向cvt控制器8的输入传感器，具备：车速传感器81、加速器踏板开度传感器82、初级转速传感器83、次级转速传感器84、初级压传感器85、次级压传感器86、油温传感器87、以及断路开关88等。进一步，经由can通信线91还从其他车载控制器90向cvt控制器8带来发动机转速信息等控制所需要的信息。

所述cvt控制器8所执行的变速比控制，通过由传感器81、82检测出的车速vsp和由加速器踏板开度apo特定的变速行程上的运转点来确定目标初级转速，并基于目标初级转速运算目标变速比。另一方面，利用根据将来自初级转速传感器83和次级转速传感器84的旋转传感器原始值进行过滤处理之后的旋转传感器过滤后值的初级转速和次级转速，从而运算实际变速比。而且，通过针对变速比偏差的变速反馈控制求出初级指令压和次级指令压，并通过控制初级压ppri和次级压psec而进行，以使实际变速比收敛为目标变速比。

[实际变速比运算处理构成]

图2是表示实施例1的cvt控制器所执行的实际变速比运算处理的流程的流程图。以下，对表示实际变速比运算(＝比率运算)的处理构成的图2的各个步骤进行说明。其中，该实际变速比运算处理以规定的控制周期(例如10msec)反复执行。

在步骤s1中，判断次级转速nsec是否小于根据传感器检测精度的下限值确定的第一阈值n1。当判断为是(nsec＜n1)时，则进入步骤s5，当判断为否(nsec≥n1)时，则进入步骤s2。

在此，作为“次级转速nsec”，使用将来自次级转速传感器84的旋转传感器原始值通过加权平均等进行了过滤处理之后的旋转传感器过滤后值。作为“第一阈值n1”被设定为能够确保传感器检测精度的转速的下限值(例如200rpm左右的值)。

在步骤s2中，接着在步骤s1中作出nsec≥n1的判断，判断驱动轮减速度是否为规定减速度以上。当判断为是(驱动轮减速度≥规定减速度)时，则进入步骤s3，当判断为否(驱动轮减速度＜规定减速度)时，则进入步骤s4。

在此，“驱动轮减速度”为驱动轮20的车轮速度下降梯度，本应由车轮速度信息求得，但在实施例1中，使用与驱动轮20连结的次级带轮2的带轮减速度。即，通过由次级转速传感器84本次取得的旋转传感器过滤后值与1个控制周期之前取得的旋转传感器过滤后值之差(单位时间的转速差)而求出“驱动轮减速度”。

“规定减速度”例如基于从驱动轮20由于路面凹凸等引起的车轮空转(自旋转)的滑动状态向为抑制车轮空转进行脚离开加速器踏板操作等而成为夹持状态过渡的空转恢复时的驱动轮20的减速度而进行设定。

在步骤s3中，接着在步骤s2中的驱动轮减速度≥规定减速度的判断，判断次级转速nsec是否小于第二阈值n2(＞第一阈值n1)。当判断为是(nsec＜n2)时，则进入步骤s5，当判断为否(nsec≥n2)时，则进入步骤s4。

在此，作为“第二阈值n2”，设定为，由于驱动轮减速度≥规定减速度而进行空转恢复时，抑制由执行比率运算而引起的实际变速比的运算值向高挡变速比侧过渡的时刻所获得的转速值(例如400rpm左右的值)。

在步骤s4中，接着在步骤s2中的驱动轮减速度＜规定减速度的判断，或者在步骤s3中的nsec≥n2的判断，执行利用了旋转传感器过滤后值的比率运算，进入返回。

在此，“利用了旋转传感器过滤后值的比率运算”是指，利用将来自初级转速传感器83和次级转速传感器84的旋转传感器原始值进行了过滤处理之后的旋转传感器过滤后值的初级转速和次级转速来运算实际变速比。

在步骤s5中，接着在步骤s1中的nsec＜n1的判断，或者在步骤s3中的nsec＜n2的判断，停止比率运算，使带式无级变速器cvt的变速比飞跃至低挡侧最大变速比，进入返回。

另外，当使带式无级变速器cvt的变速比飞跃至低挡侧最大变速比时，之后，直至再次开始比率运算为止将实际变速比的运算值固定为低挡侧最大变速比。

接着，说明作用。

将实施例1的带式无级变速器的控制装置的作用分为“实际变速比运算处理作用”、“比较例中的带打滑发生作用”、“方案1～方案4中的各个实际变速比运算作用”、以及“实际变速比运算的特征作用”进行说明。

[实际变速比运算处理作用]

以下，基于图2的流程图对实际变速比运算处理作用进行说明。

在次级转速nsec为第一阈值n1以上、且驱动轮加速度小于规定减速度时，图2的流程图中，反复进行步骤s1→步骤s2→步骤s4→进入返回的流程。在步骤s4中，执行利用了旋转传感器过滤后值的实际变速比的运算(比率运算)。

在nsec≥n1的状态下驱动轮减速度≥规定减速度，但次级转速nsec为第二阈值n2以上时，在图2的流程图中，反复进行步骤s1→步骤s2→步骤s3→步骤s4→进入返回的流程。在步骤s4中，执行利用了旋转传感器过滤后值的实际变速比的运算(比率运算)。

另一方面，不管驱动轮减速度的大小，当次级转速nsec小于第一阈值n1时，在图2的流程图中，反复进行步骤s1→步骤s5→进入返回的流程。在步骤s5中，停止实际变速比的运算(比率运算)，带式无级变速器cvt的变速比飞跃至低挡侧最大变速比。

在nsec≥n1下，但驱动轮减速度≥规定减速度且次级转速nsec小于第二阈值n2时，在图2的流程图中，反复进行步骤s1→步骤s2→步骤s3→步骤s5→进入返回的流程。在步骤s5中，停止实际变速比的运算(比率运算)，带式无级变速器cvt的变速比飞跃至低挡侧最大变速比。

这样，比率运算的基本停止条件为次级转速nsec小于第一阈值n1时。针对于此，在实施例1中，新追加了比率运算的停止条件，以使当驱动轮减速度≥规定减速度的急减速条件成立时，在次级转速nsec小于第二阈值n2(>n1)时停止比率运算。

[比较例中的带打滑发生作用]

将仅在次级转速nsec小于第一阈值n1时停止比率运算作为比较例。在该比较例中，基于图3所示的时间图，对通过空转恢复而使驱动轮减速度变大时带轮带3发生打滑的机理进行说明。

另外，在图3中，“计算后的prirev”为来自初级转速传感器83的旋转传感器过滤后值、“prirevb”为来自初级转速传感器83的旋转传感器原始值。“计算后的secrev”为来自次级转速传感器84的旋转传感器过滤后值、“secrevb”为来自次级转速传感器84的旋转传感器原始值。

例如，当通过在图3的时刻t1所进行的脚离开加速器踏板的操作而使驱动轮20从滑动状态由于空转恢复而急减速从而向夹持状态过渡时，在时刻t1之后，如图3的箭头a所示，初级转速的旋转传感器原始值prirevb急下降。此时，次级转速nsec对应随驱动轮20的减速度而下降，但是当次级转速nsec的旋转传感器原始值secrevb下降至第一阈值n1时，则成为精度不可使用的水平，此后，次级转速nsec的旋转传感器原始值secrevb将不再对应驱动轮20的减速度而下降，而是被固定为第一阈值n1。由此，计算后的secrev的下降延迟，直至时刻t3也不低于第一阈值n1，因此，尽管次级转速nsec的旋转传感器原始值secrevb的精度已经恶化，也不停止实际变速比的运算仍然继续进行。

因此，在时刻t1之后，当使用旋转传感器过滤后值进行实际变速比(ratio)的运算时，由于运算所使用的初级转速比次级转速nsec还要相对较低，因此如图3的箭头b所示，运算上的实际变速比(ratio)向高挡变速比侧急剧下降。

从而，在变速反馈控制中，为使成为高挡变速比的实际变速比收敛为目标变速比，而输出降低初级压ppri的向低挡侧变速指示，实际初级压急剧下降。因此，由初级带轮1夹持带轮带3的带夹紧力不足，发生带轮带3打滑。此后，在根据旋转传感器过滤后值的次级转速nsec成为小于第一阈值n1的时刻t3时，停止实际变速比的运算，如图3的箭头d所示，实际变速比飞跃至低挡侧最大变速比。

这样，比较例中，直至次级转速nsec成为小于第一阈值n1的时刻t3为止一直继续比率运算，因此，当通过空转恢复而使驱动轮20的减速度变大时，会使运算上的实际变速比较大地背离高挡变速比侧。因此，在变速反馈控制中，成为利用运算上的实际变速比进行降低初级压ppri的控制，其结果是，带轮带3发生打滑。

[方案1～方案4的各中的实际变速比运算作用]

如上所述，由于带轮带3的打滑反复多次后会导致带轮带的过早恶化，因此，防止带轮带3的打滑已成为必须要解决的重要课题。以下，基于图4～图8对作为解决课题的对策而提出的方案1～方案4的各个中的实际变速比运算作用进行说明。

首先，基于图4对在实际变速比运算时，将旋转传感器过滤后值作为判断值，并使用比第一阈值n1大的1个第三阈值n3的情况作为“方案1”进行说明。

在图4中，e1表示比较例中不使用旋转传感器值而作为比率max的范围，e2表示实际不能使用旋转传感器值的范围，e3表示“方案1”中不使用旋转传感器值而作为比率max的范围。

该“方案1”中，为e3＞e2＞e1的关系，不使用旋转传感器值而作为比率max的范围扩大。因此，在实际变速比运算的停止/执行成为问题的起步时，与比较例有很大的变化，因此需要重新讨论。

基于图5对在实际变速比运算时，替代旋转传感器过滤后值而将旋转传感器原始值作为判断值，使用1个第一阈值n1的情况作为“方案2”进行说明。

在图5中，e1表示比较例中不使用旋转传感器值而作为比率max的范围，e2表示实际不能使用旋转传感器值的范围，e4表示“方案2”中不使用旋转传感器值而作为比率max的范围。

该“方案2”中，由于将不稳定的旋转传感器原始值作为判断值，因此，存在发生实际变速比运算的停止/执行的波动的可能性。成为e4＝e2≒e1的关系，不使用旋转传感器值而作为比率max的范围发生变动。因此，在实际变速比运算的停止/执行成为问题的起步时，与比较例有变化，因此需要重新讨论。

基于图6以及图7对在实际变速比运算时，将旋转传感器过滤后值作为判断值，将运算停止的开始阈值作为第三阈值n3(＞n1)，将运算停止的解除阈值作为第一阈值n1，对2个阈值设定了迟滞的情况作为“方案3”进行说明。

在图6以及图7中，e1表示比较例中不使用旋转传感器值而作为比率max的范围，e2表示实际不能使用旋转传感器值的范围，e5表示“方案3”中不使用旋转传感器值而作为比率max的范围。

该“方案3”中，如图6所示，在实际变速比运算的停止/执行成为问题的起步时，可能与比较例相同。但是，如图7所示，在驱动轮减速度为较大的急减速时，不使用旋转传感器值而作为比率max的开始时刻延迟，从而无法防止带轮带3的打滑。

基于图8对在实际变速比运算时，将旋转传感器过滤后值作为判断值，将驱动轮减速度较大时运算停止的开始阈值作为第二阈值n2(＞n1)，将除此之外时的开始阈值作为第一阈值n1的情况作为“方案4”进行说明。

在图8中，e1表示比较例中不使用旋转传感器值而作为比率max的范围，e2表示实际不能使用旋转传感器值的范围，e6表示“方案4”中在驱动轮减速度较大时不使用旋转传感器值而作为比率max的范围。

该“方案4”中，在实际变速比运算的停止/执行成为问题的起步时，可能与比较例相同。而且，“方案4”的情况下，如图8所示，在驱动轮减速度为较大的急减速时，得到不使用旋转传感器值而作为比率max的早期的开始时刻，从而能够防止带轮带3的打滑。

[实际变速比运算的特征作用]

实施例1中，在带式无级变速器cvt的控制装置中，当转速传感器值小于由传感器检测精度的下限值确定的第一阈值n1时，则停止实际变速比的运算，另一方面，当驱动轮20的减速度为规定减速度以上时，即使转速传感器值为第一阈值n1以上，也停止实际变速比的运算。

即，当驱动轮20的减速度为规定减速度以上时，在成为次级转速nsec下降到小于第二阈值n2(＞n1)的图3中的时刻t2(＜t3)时，则实际变速比的运算停止。因此，在驱动轮20的减速度为较大的急减速时，能够防止由于实际变速比运算的执行的原因而产生的带打滑。

另一方面，在驱动轮20的减速度小于规定减速度时，当次级转速nsec变为小于第一阈值n1时，则实际变速比的运算停止。因此，在起步或者缓慢减速时等情况下，能够确保与之前一样的实际变速比的运算执行或者运算停止。

在实施例1中，基于驱动轮20从滑动状态向夹紧状态过渡时的驱动轮20的减速度来设定规定减速度。

即，由于实际变速比运算的执行原因而发生带打滑成为问题的时刻，是通过脚离开加速器踏板操作或者牵引控制等使驱动轮20从滑动状态向夹紧状态过渡的空转恢复时。因此，在发生带打滑成为问题的空转恢复时，能够防止由于实际变速比运算的执行原因而发生的带打滑。

在实施例1中，将驱动轮20的减速度设为次级带轮2的带轮减速度。

即，在实际变速比的运算处理中，使用获得与驱动轮20连结的次级带轮2的转速信息的次级转速传感器84。因此，不需要使用车轮速度传感器的驱动轮减速度的运算处理，利用现有的次级转速传感器84而获得驱动轮20的减速度信息。

在实施例1中，将判断实际变速比的运算停止的转速传感器值设为，将来自次级转速传感器84的旋转传感器原始值进行过滤处理之后的旋转传感器过滤后值。

即，在低挡侧变速比的低车速区域，由于存在初级转速＞次级转速nsec的关系，次级转速nsec先到达检测精度的下限，因此利用来自次级转速传感器84的传感器输出进行实际变速比的运算停止判断。但是，由于来自次级转速传感器84的旋转传感器原始值变动较大，可能会产生实际变速比的运算停止/运算执行的波动。因此，通过将从次级转速传感器84获得的旋转传感器过滤后值用于实际变速比的运算停止判断，从而能够防止实际变速比的运算停止/运算执行的波动。

在实施例1中，当停止实际变速比的运算时，将实际变速比设为低挡侧最大变速比。

即，停止实际变速比运算的区域是次级转速nsec较低的区域，带式无级变速器cvt成为最低挡变速比区域的变速比。因此，当在图3的时刻t2停止实际变速比的运算时，如图3的箭头f的实际变速比(ratio)特性所示，通过将实际变速比设为低挡侧最大变速比，从而在重新开始实际变速比的运算时，能够将变速反馈控制中的控制量抑制为较小。

接着，说明效果。

根据实施例1的带式无级变速器cvt的控制装置，能够获得下述列举的效果。

(1)具备带式无级变速器cvt和控制器(cvt控制器8)。带式无级变速器cvt介装于驱动源(发动机10)和驱动轮20之间，且具有卷挂有带轮带3的初级带轮1和次级带轮2。

控制器(cvt控制器8)通过基于来自初级转速传感器83和次级转速传感器84的转速传感器值运算出实际变速比，并将实际变速比收敛为目标变速比的反馈控制而进行变速比控制。

该无级变速器(带式无级变速器cvt)的控制装置中，控制器(cvt控制器8)在转速传感器值小于由传感器检测精度的下限值确定的第一阈值n1时，则停止实际变速比的运算，另一方面，当驱动轮20的减速度为规定减速度以上时，即使转速传感器值为第一阈值n1以上，也停止实际变速比的运算。

因此，能够在驱动轮20的减速度为较大的急减速时，防止由于实际变速比的运算执行的原因而引起的带打滑。

(2)控制器(cvt控制器8)基于驱动轮20从滑动状态向夹紧状态过渡时的驱动轮20的减速度来设定规定减速度。

因此，在上述(1)的效果的基础上，在发生带打滑成为问题的空转恢复时，能够防止由于实际变速比运算的执行原因而发生的带打滑。

(3)控制器(cvt控制器8)将驱动轮20的减速度设为次级带轮2的带轮减速度。

因此，在上述(1)和(2)的效果的基础上，不需要使用了车轮速度传感器的驱动轮减速度的运算处理，利用现有的次级转速传感器84而获得驱动轮20的减速度信息。

(4)控制器(cvt控制器8)将判断实际变速比的运算停止的转速传感器值设为，将来自次级转速传感器84的旋转传感器原始值进行过滤处理之后的旋转传感器过滤后值。

因此，在上述(1)～(3)的效果的基础上，通过将从次级转速传感器84获得的旋转传感器过滤后值用于实际变速比的运算停止判断，从而能够防止实际变速比的运算停止/运算执行的波动。

(5)控制器(cvt控制器8)在停止实际变速比的运算时，将实际变速比设为低挡侧最大变速比。

因此，在上述(1)～(4)的效果的基础上，在停止实际变速比的运算时，通过将实际变速比设为低挡侧最大变速比，从而在重新开始实际变速比的运算时，能够将变速反馈控制中的控制量抑制为较小。

以上，基于实施例1对本发明的无级变速器的控制装置进行了说明，但是具体的构成并不局限于该实施例1所述的结构，只要不脱离本发明请求范围中的各项所述的发明的主旨，允许进行各种设计的变更以及添加等。

在实施例1中，表示了将驱动轮20的减速度设为次级带轮2的带轮减速度的示例。但是，驱动轮减速度也可以是基于来自车轮速度传感器的传感器值运算出的驱动轮的车轮速度减速度，还可以设是基于来自变速器输出传感器的传感器值运算出的变速器输出轴减速度的结构。

在实施例1中，表示了仅在实际变速比的运算停止条件成立时停止实际变速比的运算的示例。但是，也可以是在实际变速比的运算停止条件成立时停止实际变速比的运算的同时，停止油压反馈控制，并停止惯性相位的运算的结构。

在实施例1中，表示了将本发明的无级变速器的控制装置适用于发动机车以及混合动力车等发动机搭载车的示例。但是，本发明的无级变速器的控制装置，只要是搭载了通过反馈控制进行变速比控制的无级变速器的车辆，也可以适用于电动汽车以及燃料电池车等。