车辆、无级变速机及其控制装置与控制方法与流程

本发明涉及一种无级变速机的控制装置及其控制方法、使用其的无级变速机以及车辆。

背景技术：

以前，包括对变速比进行控制的控制装置的带式无级变速机已为人所知(例如参照专利文献1)。

专利文献1的无级变速机中，在固定带轮(pulley)的背面侧设有驻车齿轮(parkinggear)，在p挡，通过驻车棘爪(parkingpawl)嵌合于驻车齿轮而成为驻车锁止(parkinglock)状态，防止驱动轮意外地旋转。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本专利特开2010-242863号公报

技术实现要素：

发明所要解决的问题

近年来，由于改善燃费等原因，在p挡也实施怠速停止(idling-stop)的车辆不断增多。怠速停止中，由电动油泵对无级变速机的必要部位提供最低限度的油压。

此处，若车辆正停止在坡路上时，驾驶员保持p挡并将脚离开刹车踏板，则在驻车锁止机构的驻车锁止状态下将无级变速机的旋转轴固定。但是，在坡路上因车辆的重量而对驱动轮施加欲旋转的力，因而在从驱动轮到驻车齿轮之间的动力传递路径中产生旋转轴的扭转现象。若在此状态下驾驶员进行由p挡切换至其他挡的操作，则在解除驻车锁止时扭转的旋转轴因自我恢复力扭转而欲消除扭转现象，因而从动带轮也一起旋转。

此时，在怠速停止中，电动油泵仅提供必要最低限度的油压，因而由实验结果得知，提供给传动带轮及从动带轮的油压(侧压)低，在传动带轮及从动带轮上产生金属带等环形构件的滑动。

鉴于以上的方面，本发明的目的在于提供一种即便解除驻车锁止也能防止环形构件滑动的无级变速机的控制装置以及控制方法。

解决问题的技术手段

(1)为了达成所述目的，本发明是一种无级变速机(例如实施方式的无级变速机1。以下相同)的控制装置(例如实施方式的控制装置34。以下相同)，所述无级变速机包括：

传动带轮(例如实施方式的传动带轮11。以下相同)；

从动带轮(例如实施方式的从动带轮12。以下相同)；

环形构件(例如实施方式的环形构件13。以下相同)，卷绕在所述传动带轮及所述从动带轮上；

驻车锁止机构(例如实施方式的驻车锁止机构40。以下相同)，具有与所述从动带轮一体地旋转的驻车齿轮(例如实施方式的驻车齿轮41。以下相同)，自如地切换至阻止所述驻车齿轮旋转的驻车锁止状态、与所述驻车齿轮可旋转的驻车锁止解除状态；以及

电动油泵(例如实施方式的电动油泵。以下相同)，向所述传动带轮和所述从动带轮自如地提供油压，所述无级变速机的控制装置为，

在怠速停止中且所述驻车锁止机构为所述驻车锁止状态的情况下，即便将所述驻车锁止机构切换至所述驻车锁止解除状态，也执行使所述电动油泵的转速增加的转速增加控制(例如实施方式的转速增加控制。以下相同)，以可防止所述环形构件相对于所述从动带轮滑动。

根据本发明，在怠速停止中且驻车锁止机构为驻车锁止状态的情况下，来执行转速增加控制。因此，即便切换至驻车锁止解除状态，也能够利用传动带轮及从动带轮的侧压来牢固地保持环形构件，防止环形构件在传动带轮及从动带轮上滑动。

(2)另外，本发明中，优选可接收或运算来自坡度侦测部(例如实施方式的加速度传感器7。以下相同)的坡度信息，所得的所述坡度信息的坡度角度越大，越使所述电动油泵的转速的增加量增加。车辆停车的场所的坡度越大，则轴的拧转量越增大，将驻车锁止机构切换至驻车锁止解放状态时防止环形构件滑动所要求的油压也越增加。因此，若对应于倾斜角度而设定电动油泵的转速的增加量，则能够抑制徒劳的电能消耗，且适当防止伴随着解放轴拧转的环形构件滑动。

(3)另外，本发明中，优选可接收或运算来自坡度侦测部的坡度信息，当根据所得的所述坡度信息而为规定坡度以上时，执行所述转速增加控制。

若无关坡度，而在怠速停止中且驻车锁止机构为驻车锁止状态的情况下执行转速增加控制，则可简化控制处理上的结构，但若在未产生轴拧转的状况下执行转速增加控制，则会徒劳地消耗电能。

因此，若如所述那样，当为规定坡度以上时执行转速增加控制，当小于规定坡度时不执行转速增加控制，则能够抑制不可能产生轴拧转的坡度时的徒劳的电能消耗。此外，“规定坡度”是根据车辆的重量等，而适当设定为可能以有可能产生环形构件的滑动的程度产生轴拧转的坡度。

(4)另外，本发明中，优选可接收有无车辆的制动操作的信息，在不进行所述车辆的所述制动操作的情况下，执行所述转速增加控制，当正进行所述车辆的所述制动操作时，阻止所述转速增加控制的执行。

当不进行车辆的制动操作时，驱动轮不转动，因而不产生轴拧转。

因此，若如上所述，在不进行车辆的所述制动操作的情况下来执行所述转速增加控制，当正进行所述车辆的所述制动操作时，阻止所述转速增加控制的执行，则能够抑制正进行不可能产生轴拧转的制动操作时的电动油泵的徒劳的电能消耗。

(5)另外，本发明也能够以包括控制装置、所述传动带轮、所述从动带轮、所述环形构件、所述驻车锁止机构以及所述电动油泵的无级变速机的形式而构成。

根据本发明，在怠速停止中且驻车锁止机构为驻车锁止状态的情况下，来执行转速增加控制。因此，即便切换至驻车锁止解除状态，也能够利用传动带轮及从动带轮的侧压来牢固地保持环形构件，防止环形构件在传动带轮及从动带轮上滑动。

(6)另外，本发明也能够以包括无级变速机、向所述无级变速机输出驱动力的原动机(例如实施方式的内燃机2。以下相同)、向所述控制装置发送信息的坡度侦测部、以及利用从所述无级变速机输出的驱动力而旋转的驱动轮的车辆的形式而构成。

根据本发明，在怠速停止中且驻车锁止机构为驻车锁止状态的情况下，来执行转速增加控制。因此，即便切换至驻车锁止解除状态，也能够利用传动带轮及从动带轮的侧压来牢固地保持环形构件，防止环形构件在传动带轮及从动带轮上滑动。

(7)另外，本发明是一种无级变速机的控制方法，所述无级变速机包括：

传动带轮；

从动带轮；

环形构件，卷绕在所述传动带轮及所述从动带轮上；

驻车锁止机构，具有与所述从动带轮一体地旋转的驻车齿轮，自如地切换至阻止所述驻车齿轮旋转的驻车锁止状态、与所述驻车齿轮可旋转的驻车锁止解除状态；以及

电动油泵，向所述传动带轮和所述从动带轮自如地提供油压，所述无级变速机的控制方法为，

在怠速停止中且所述驻车锁止机构为所述驻车锁止状态的情况下，即便将所述驻车锁止机构切换至所述驻车锁止解除状态，也执行使电动油泵的转速增加的转速增加控制，以可防止所述环形构件相对于所述从动带轮滑动。

根据本发明，在怠速停止中且驻车锁止机构为驻车锁止状态的情况下，来执行转速增加控制。因此，即便切换至驻车锁止解除状态，也能够利用传动带轮及从动带轮的侧压来牢固地保持环形构件，防止环形构件在传动带轮及从动带轮上滑动。

附图说明

图1为示意性地表示包括本发明的实施方式的控制装置的车辆的说明图。

图2是表示本实施方式的控制装置的动作的流程图。

符号的说明

1：无级变速机

2：内燃机(原动机)

2a：曲柄轴

3：变矩器

3a：泵叶轮

3b：涡轮转子

3c：定子

3d：锁定离合器

4：差动齿轮

4a：外齿

5：驱动轮

6：刹车踏板

7：加速度传感器

9：输入轴

10：前进倒退切换机构

11：传动带轮

11a：轮槽

12：从动带轮

12a：轮槽

13：环形构件

14：输出轴

15：太阳齿轮

16：内齿圈

17：齿轮架

18：第一小齿轮

19：第二小齿轮

20：前进用离合器

21：倒退用刹车器

22：变速机壳体

23：带轮轴

24：固定传动半体

25：可动传动半体

25a：油压室

26：固定从动半体

27：可动从动半体

27a：油压室

30：输出齿轮

31：第一中间齿轮

32：中间轴

33：第二中间齿轮

34：控制装置

40：驻车锁止机构

41：驻车齿轮

43：驻车棘爪

具体实施方式

参照附图对本发明的实施方式的无级变速机的控制装置进行详细说明。本实施方式的无级变速机(continuouslyvariabletransmission)为带式无级变速机，且以横置式搭载于前置前驱(frontenginefrontdrive，ff)型车辆(汽车)。此外，应用本发明的控制装置的无级变速机不限定于搭载于ff型汽车，即便用于其他车辆也能够获得本发明的效果。例如，本发明的控制装置也能够应用于前置后驱(frontenginereardrive，fr)型汽车、中置(midship)型汽车、摩托车。

如图1所示，搭载有本实施方式的无级变速机1的车辆(汽车)包括作为行驶用的原动机的内燃机2(引擎)、变矩器(torqueconvertor)3、差动齿轮4及左右的驱动轮5。

内燃机2包括配置于吸气通道中的节流阀(throttlevalve)(省略图示)。节流阀(省略图示)与油门踏板(acceleratorpedal)并未机械连接，经由包括电动马达等致动器的线控驾驶(drive-by-wire)机构(省略图示)通过电信号而与油门踏板连接，根据油门踏板的操作而开闭。

被吸入内燃机2中的空气经节流阀(省略图示)调整流入量后，经过进气歧管(intakemanifold)而与从喷射器(省略图示)喷射的燃料混合，成为混合气。当打开气缸的吸气阀时，混合气流入气缸。气缸内的混合气经火花塞点火而燃烧，按压活塞。经押压的活塞使曲柄轴2a旋转，经燃烧的混合气成为废气而从内燃机2排出。

从内燃机2的曲柄轴2a输出的驱动力经由无级变速机1而传递至差动齿轮4，被分配给左右的驱动轮5。

变矩器3包括连结于内燃机2的曲柄轴2a的泵叶轮3a、涡轮转子(turbinerunner)3b及定子3c，经由流体(油、液压油)而进行动力传递。而且，变矩器3包括锁定离合器(lock-upclutch)3d，通过使锁定离合器3d卡合，也能够不经由流体(油、液压油)而将曲柄轴2a的驱动力直接传递至涡轮转子3b。

无级变速机1包括输入轴9、包含行星齿轮机构的前进倒退切换机构10、传动带轮11、从动带轮12、卷绕在传动带轮11和从动带轮12上的包含金属带的环形构件13、及相对于输入轴9而平行地配置的输出轴14。

输入轴9与涡轮转子3b连结，传递经由变矩器3从曲柄轴2a输出的内燃机2的驱动力。传动带轮11相对旋转自如地枢轴支撑于输入轴9。前进倒退切换机构10是以在与变矩器3之间隔着传动带轮11的方式配置。

前进倒退切换机构10是由双小齿轮式行星齿轮机构构成，包括太阳齿轮15、内齿圈16、齿轮架(carrier)17、第一小齿轮18、第二小齿轮19、前进用离合器20及倒退用刹车器21。

太阳齿轮15固定于从变矩器3侧经过传动带轮11向相反侧突出的输入轴9的突出部分。在内齿圈16上设有倒退用刹车器21，通过使倒退用刹车器21结合，能够将内齿圈16固定于变速机壳体22。第一小齿轮18与第二小齿轮19彼此啮合，第一小齿轮18与太阳齿轮15啮合，第二小齿轮19与内齿圈16啮合。

齿轮架17自转及公转自如地枢轴支撑第一小齿轮18及第二小齿轮19。换言之，第一小齿轮18及第二小齿轮19是由齿轮架17旋转自如地支撑，且齿轮架17与第一小齿轮18及第二小齿轮19一起相对于太阳齿轮15及内齿圈16而相对旋转自如地设置。

前进用离合器20连接于输入轴9及齿轮架17，通过使前进用离合器20结合，而以太阳齿轮15与齿轮架17一体地旋转的方式构成。齿轮架17连接于传动带轮11。

前进用离合器20及倒退用刹车器21均为利用油压而摩擦卡合的油压式摩擦卡合机构。通过使前进用离合器20结合并解放倒退用刹车器21，而使输入轴9的旋转经由齿轮架17直接传递至传动带轮11，传动带轮11朝车辆(汽车)前进的方向旋转。

若使倒退用刹车器21结合并解放前进用离合器20，则内齿圈16固定于变速机壳体22，齿轮架17向与太阳齿轮15相反的方向旋转。由此，传动带轮11向车辆(汽车)倒退的方向旋转。而且，若将前进用离合器20及倒退用刹车器21一起解放，则前进倒退切换机构10能够阻断传动带轮11与输入轴9之间的动力传递。

无级变速机1经由传动带轮11和从动带轮12与环形构件13之间的摩擦力而进行动力传递。传动带轮11包括与齿轮架17连结的带轮轴23、固定于带轮轴23的固定传动半体24、及与带轮轴23一体地旋转且在带轮轴23的轴线方向上可移动的可动传动半体25。

可动传动半体25能够通过对油压室25a提供油压而接近固定传动半体24，且能够通过从油压室25a中排出油而远离固定传动半体24。由此，能够调节由固定传动半体24与可动传动半体25的相向面所形成的、传动带轮11的v字形状的轮槽11a的宽度。

从动带轮12包括固定于输出轴14的固定从动半体26、及与输出轴14一体地旋转且在输出轴14的轴线方向上可移动的可动从动半体27。可动从动半体27能够通过对油压室27a提供油压而接近固定从动半体26，且能够通过从油压室27a中排出油而远离固定从动半体26。由此，能够调节由固定从动半体26与可动从动半体27的相向面所形成的、从动带轮12的v字形状的轮槽12a的宽度。

包含金属带的环形构件13是由具有左右一对凹部的板状的齿(element)、及多个金属环所构成。金属环是将马氏体时效钢(maragingsteel)的薄板的端部彼此焊接制成筒状，实施固溶处理并裁断成规定宽度后，轧压成规定周长，再次实施固溶处理而成。

无级变速机1利用油压的推力使传动带轮11及从动带轮12的轮槽11a、轮槽12a的宽度变化，从而环形构件13的卷绕半径变化，由此变速比(输入轴9(或带轮轴23)的转速/输出轴14的转速)连续地变化。

输出轴14利用轴承而旋转自如地支撑于变速机壳体22。参照图1，在输出轴14上设有输出齿轮30，输出轴14与输出齿轮30一体地旋转。

第一中间齿轮31与输出齿轮30啮合。第一中间齿轮31固定于与输出轴14平行地配置的中间轴32。而且，在中间轴32上固定有第二中间齿轮33。设于差动齿轮4的外齿4a与第二中间齿轮33啮合。

在输出轴14上以一体地旋转的方式固定有驻车齿轮41。而且，无级变速机1中设有可与驻车齿轮41啮合的驻车棘爪43。由驻车齿轮41及驻车棘爪43来构成本实施方式的驻车锁止机构40。

另外，无级变速机1包括控制装置34，此控制装置34包含由中央处理器(centralprocessingunit，cpu)、存储器等所构成的电子单元。控制装置34接收驾驶员的刹车踏板6(制动操作部)的操作信号、车辆的行驶速度信号、加速度传感器7(坡度角度侦测部)的加速度信号等规定的车辆信息的信号，并基于所接收到的信号，由cpu执行存储器中保持的无级变速机1的控制用程序，由此控制传动带轮11、从动带轮12、前进用离合器20及倒退用刹车器21的动作。

图2表示显示控制装置34的动作的流程图。首先，步骤1中，基于所接收到的规定的车辆信息来确认车辆是否正执行怠速停止控制。当不执行怠速停止控制时，直接结束本次处理。当正执行怠速停止控制时，进入步骤2，确认换挡位置是否为驻车挡(p挡)，且驻车锁止机构40是否为驻车锁止状态。当并非为p挡时，直接结束本次处理。驻车锁止状态是驻车棘爪43与驻车齿轮41啮合的状态，驻车锁止解放状态是解除驻车齿轮41与驻车棘爪43的啮合的状态。驻车锁止机构40构成为自如地切换驻车锁止状态与驻车锁止解放状态。

当步骤2中为p挡时，进入步骤3，接收基于从作为坡度角度侦测部的加速度传感器7所接收到的加速度信号而得的、当前车辆正停止的路面的坡度角度(坡度信息)，并基于所接收到的坡度角度(坡度信息)来确认是否为可能产生环形构件13的滑动的规定坡度角度以上。“规定坡度角度”是考虑车辆的重量等而适当设定。当小于规定坡度角度时，直接结束本次处理。

当步骤3中为规定坡度角度以上时，进入步骤4，确认驾驶员是否未进行踩下刹车踏板6的制动操作。当正踩住刹车踏板6时，驱动轮无法旋转，也不产生轴拧转，因而直接结束本次处理。

当步骤4中未进行制动操作时，进入步骤5，执行使电动油泵的转速增加的泵转速增加控制。此泵转速增加控制中，基于步骤3中侦测到的坡度角度根据预先存储的坡度角度与泵转速的映射数据等而求出适当的电动油泵的转速，并以所求出的转速使电动油泵驱动。电动油泵相对于坡度角度的转速是基于车辆的重量、搭载于车辆的电动油泵的容量等而设定。

接下来，进入步骤6，确认驾驶员是否进行了将换挡位置由p挡切换至d挡等的操作等，是否切换至将驻车锁止解放的驻车锁止解放状态。当未切换至驻车锁止解放状态而正维持驻车锁止状态时，重复步骤6的处理。

当步骤6中切换至驻车锁止解放状态时，进入步骤7，使电动油泵的转速还原，或在伴随着内燃机启动而机械式油泵动作时，使电动油泵的旋转停止等，使电动油泵回到通常的控制处理状态。

根据本实施方式的控制装置以及控制方法，在怠速停止中且驻车锁止机构40为驻车锁止状态的情况下，来执行图2的步骤5的转速增加控制。因此，即便切换至驻车锁止解除状态，也能够利用传动带轮及从动带轮的侧压来牢固地保持环形构件，防止环形构件在传动带轮及从动带轮上滑动。

另外，若无关坡度，而在怠速停止中且驻车锁止机构为驻车锁止状态的情况下来执行转速增加控制，则能够简化控制处理上的结构，但若在未产生轴拧转的状况下执行转速增加控制，则会徒劳地消耗电能。

因此，若在图2的步骤3中，当为规定坡度以上时(步骤3中为是)时执行转速增加控制，当小于规定坡度时(步骤3中为否)不执行转速增加控制，则能够抑制为不可能产生轴拧转的坡度时的徒劳的电能消耗。此外，“规定坡度”是根据车辆的重量等，而适当设定为可能以有可能产生环形构件的滑动的程度产生轴拧转的坡度。

另外，车辆停车的场所的坡度越大，则轴的拧转量越增大，将驻车锁止机构40切换至驻车锁止解放状态时防止环形构件滑动所要求的油压也越增加。因此，若对应于倾斜角度而设定电动油泵的转速的增加量，则能够抑制徒劳的电能消耗，并且适当防止伴随着解放轴拧转的环形构件滑动。

另外，当正进行车辆的制动操作时，驱动轮不转动，因而不产生轴拧转。

因此，若在不进行车辆的制动操作的情况下来执行转速增加控制，且在正进行车辆的制动操作时，阻止转速增加控制的执行，则能够抑制正进行不可能产生轴拧转的制动操作时的徒劳的电能消耗。

此外，关于本实施方式的控制装置以及控制方法、车辆，对在步骤3中侦测坡度，在步骤4中确认是否正进行踩下刹车踏板等的制动操作的情况进行了说明。但是，本发明的控制装置以及控制方法中，也可省略步骤3及步骤4中的至少一个，由此也能够获得本发明的能适当防止环形构件滑动等作用效果。

另外，本实施方式的无级变速机中，对使用包括利用内燃机的驱动力而旋转的机械式油泵的情况进行了说明，但本发明的无级变速机不限于此，也可为不包括机械式油泵而仅包括电动油泵的无级变速机。由此也能够获得本发明的能适当防止环形构件滑动等作用效果。

另外，本实施方式中，对使电动油泵的转速对应于所接收的坡度角度而可变的情况进行了说明。但是，本发明的控制装置以及控制方法不限于此，例如即便以侦测到规定角度以上的坡度角度时，使电动油泵的转速一律增加至一定转速的方式进行控制，也能够获得本发明的能适当防止环形构件滑动等作用效果。

另外，与坡度角度相应的转速的求出方法不限于映射数据，也可预先存储求出坡度角度与转速的关系的算式，并根据坡度角度来进行运算处理而求出电动油泵的转速。