无级变速器的变速控制制造技术

一种车用无级变速器（４）包括连续地改变速比的速度变换器（２０）以及串联地连接至速度变换器（２０）并且选择性地施加第一速度和高于第一速度的第二速度的副变速器机构（３０）。当车辆在具有比正常升档状态更低的载荷或更高的速度的低载荷／高速度提升速度状态下行驶时，副变速器机构（３０）在低于正常升档状态的车速下将第一速度升档至第二速度，因此，抑制与副变速器机构（３０）的升档相伴随的内燃机（１）的旋转变化以及由于无级变速器（４）的变速操作造成的内燃机（１）的燃料消耗量的增加。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及在包括无级变速器机构和副变速器机构的无级变速器上执行变速控 制。
技术介绍
无级变速器是一种能够连续地改变速比的变速器。在安装有无级变速器的车辆中，能够比具有传统分档变速器的车辆更高效地进行 操作，因此能够预期到车辆的动力性能和燃料性能会有所改善。为了进一步改善安装有无级变速器的车辆的动力性能和燃料效率性能，该无级变 速器的可能速比范围(下文称之为“速比范围”)优选地被扩大。当无级变速器的速比范围扩大时，在起动和加速期间使用更朝向低侧的速比，使 得车辆的动力性能得到改善，在高速行驶期间使用更朝向高侧的速比，使得车辆的燃料效 率性能得到改善。为了扩大带式无级变速器的速比范围，带所缠绕的滑轮的直径可以增加。但是，滑 轮直径的增加不可避免地会导致无级变速器尺寸的增加。2000年由日本专利局出版的JP2000-346169A提出一种具有两个前进速度的副变 速器机构，其与无级变速器串联设置，在内燃机与无级变速器之间或者在无级变速器与最 终齿轮之间。根据这一现有技术，通过根据车辆的操作条件改变副变速器机构的档位，可在 不增加无级变速器的尺寸的情况下扩大速比范围。
技术实现思路
在这一无级变速器中，当副变速器机构从第一速度向上提升至第二速度时，无级 变速器的速比沿相反方向改变，即，向下变化，由此抑制内燃机的输出转速中的变化。但是， 难于完美地协调副变速器机构中的升档和无级变速器中的降档，因此，内燃机中的转速的 暂时变化是不可避免的。这一旋转变化导致变速冲击。与副变速器机构中升档相伴随的内燃机的旋转变化通过在无级变速器的速比更 接近最小速比的区域中执行副变速器机构的升档而被抑制。因此，为了抑制内燃机中的旋 转变化，副变速器机构中的升档优选地执行在无级变速器的最小速比附近。但是，当无级变速器通过带式无级变速器构成并且无级变速器在最小速比附近操 作时，与无级变速器以接近1.0的速比操作的情况相比来说，内燃机的燃料消耗量增加。在 最小速比附近，带式无级变速器的两个滑轮与带之间的相应接触半径必须很大程度上区分 开。为了很大程度上区分两个滑轮与带之间的相应接触半径，施加至两个滑轮的油压的压 差必须增加。另一方面，当速比是1.0时，可以使得接触半径相等，并且可将相等的压力施 加至两个滑轮。因此，当无级变速器操作在最小速比附近时，提供油压的液压泵的载荷增加，因 此，与无级变速器在接近1.0的速比操作的情况相比，驱动液压泵的内燃机的燃料量不可避免地增加。因此，本专利技术的目的是在无级变速器中抑制与变速操作期间的副变速器机构中的 升档相伴的内燃机中的旋转变化以及由内燃机消耗的燃料量的增加这两种情况。为了实现上述目的，本专利技术提供一种用于连接至安装在车辆中的内燃机的无级变 速器的变速控制装置。该无级变速器包括连续地改变速比的无级变速器机构以及串联地连 接至无级变速器机构并且选择性地应用第一速度和比第一速度高的第二速度的副变速器 机构。该变速控制装置包括检测所述车辆的操作状态的传感器，以及可编程控制器，该 控制器编程以根据所述车辆的操作状态确定所述车辆是否在正常升档状态下或者在具有 比所述正常升档状态更低的载荷或比所述正常升档状态更高的速度的低载荷/高速度升 档状态下行驶，以及当所述车辆在所述低载荷/高速度升档状态下行驶时，控制所述副变 速器机构，使得所述副变速器机构在比所述车辆行驶在所述正常升档状态下时低的车速下 从第一速度升档至第二速度。本专利技术也提供一种用于无级变速器的变速控制方法，包括检测所述车辆的操作状 态，根据所述车辆的操作状态确定所述车辆是否在正常升档状态下或者在具有比所述正常 升档状态更低的载荷或比所述正常升档状态更高的速度的低载荷/高速度升档状态下行 驶，以及当所述车辆在所述低载荷/高速度升档状态下行驶时，控制所述副变速器机构，使 得所述副变速器机构在比车辆行驶在所述正常升档状态下更低的车速下从第一速度升档 至第二速度。本专利技术也提供一种用于无级变速器的变速控制装置，包括控制器，该控制器编程 以控制所述副变速器机构使得当车速高过相应于升档的最小车速时所述副变速器机构从 所述第一速度升档至所述第二速度，所述最小车速根据车辆能够在平坦道路上保持所述车 速的所述无级变速器的最小输入转速和所述无级变速器的速比确定，在所述速比下，当所 述副变速器机构处于所述第一速度时产生在所述无级变速器中的扭矩损失等于当所述副 变速器机构处于所述第二速度时产生在所述无级变速器中的扭矩损失，所述无级变速器的 转速等于或小于与所述内燃机的最小转速相对应的所述无级变速器的最小输入转速。本专利技术的详细内容以及其他特征和优势阐述在随后的说明书中并且示出在附图 中。附图说明图1是示出采用根据本专利技术的无级变速器的车辆驱动系统的构成的示意图。图2是示出根据本专利技术的变速控制器的构成的方框图。图3是示出根据现有技术的无级变速器的升档特性的示意图。图4A-4C是示出根据现有技术的副变速器机构和无级变速器机构的升档特征的 示意图。图5是示出根据本专利技术的副变速器机构的升档确定线的示意图。图6是示出限定正常行驶区域和低载荷/高速度行驶区域的图表的特性的示意 图，其由根据本专利技术的变速控制器存储。图7是示出整个无级变速器的扭矩损失与贯穿速比之间的关系的示意图。5图8是示出由根据本专利技术的变速控制器执行的变速控制程序的流程图。图9是示出由根据本专利技术的变速控制器存储的最终目标速比图表的特性的示意 图。图10是示出根据本专利技术的另一实施例的副变速器机构的升档确定线的示意图。 具体实施例方式在下面的说明书中，特定变速器机构的“速比”是通过变速器机构的输入转速除以 变速器机构的输出转速获得的值。“最低速比”表示变速器机构的最大速比，“最高速比”表示变速器机构的最小速 比。参照附图的图1，包括根据本专利技术的无级变速器4的车辆驱动系统包括内燃机1作 为动力源。内燃机1的输出旋转经由扭矩转换器传递至驱动轮7。该扭矩转换器具有闭锁 离合器2、第一传动系3、无级变速器4、第二传动系5和最终减速齿轮6。第二传动系5设 置有停车机构8，该停车机构采用机械的方式锁定变速器4的输出轴，使得输出轴不能够在 停车期间旋转。 无级变速器4包括带式无级变速器机构(在下文称为速度变换器20)，以及设置在 速度变换器20与第二传动系5a之间的副变速器机构30。该副变速器机构30可直接地连接至速度变换器20的输出轴，如同这一实例，或者 经由另一变速器机构或者动力传递机构，例如，传动系。速度变换器20包括主滑轮21、副滑轮22和缠绕在滑轮21、22上的V形带23。滑 轮21、22分别包括固定锥形盘、可动锥形盘以及液压缸23a、23b，可动锥形盘相对于固定锥 形盘设置，使得其相应轮盘的表面彼此相对，并且与固定锥形盘形成V形槽，该液压缸设置 在可动锥形盘的后表面上并且沿轴向方向移动该可动锥形盘。当供给至液压缸23a、23b的 油压变化时，V形槽的宽度变化，导致V形带23与滑轮21、22之间的接触半径产生变化，因 此，速度变换器20的速比vRatio连续变化。副变速器机构30是双前进速度、单后退速度变速器机构。该副变速器机构30包括连接两个行星齿轮的支架的拉威挪(Ravigneaux)行星齿 轮机构31，以及多个摩擦接合元本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于连接至安装在车辆中的内燃机（１）的无级变速器（４）的变速控制装置，所述无级变速器（４）包括连续地改变速比的无级变速器机构（２０）以及串联地连接至无级变速器机构（２０）并且选择性地应用第一速度和比第一速度高的第二速度的副变速器机构（３０），所述变速控制装置包括：检测所述车辆的操作状态的传感器（４１、４３）；以及可编程控制器（１２），编程以：根据所述车辆的操作状态，确定所述车辆是否在正常升档状态下或者在具有比所述正常升档状态更低的载荷或比所述正常升档状态更高的速度的低载荷／高速度升档状态下行驶；以及当所述车辆在所述低载荷／高速度升档状态下行驶时，控制所述副变速器机构（３０）使得所述副变速器机构（３０）在比所述车辆行驶在所述正常升档状态下时低的车速下，从第一速度升档至第二速度（Ｓ１０５－Ｓ１０８）。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：高桥诚一郎，田中宽康，野野村良辅，关丈二，井上拓市郎，井上真美子，落合辰夫，
申请(专利权)人：日产自动车株式会社，加特可株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]