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無級變速器的控制裝置.pdf

摘要
申請專利號:

CN201380070887.5

申請日:

2013.11.22

公開號:

CN104919224A

公開日:

2015.09.16

當前法律狀態:

授權

有效性:

有權

法律詳情: 授權|||實質審查的生效IPC(主分類):F16H 61/02申請日:20131122|||公開
IPC分類號: F16H61/02 主分類號: F16H61/02
申請人: 本田技研工業株式會社
發明人: 矢崎徹; 青木亮太; 片山亮; 小形卯京; 青山英明; 竹森祐一郎
地址: 日本東京都
優先權: 2013-026121 2013.02.13 JP
專利代理機構: 北京三友知識產權代理有限公司11127 代理人: 李輝; 黃綸偉
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法律狀態
申請(專利)號:

CN201380070887.5

授權公告號:

||||||

法律狀態公告日:

2016.09.21|||2015.10.14|||2015.09.16

法律狀態類型:

授權|||實質審查的生效|||公開

摘要

控制裝置(3)具備:夾緊力決定部(71),其以無級變速器(11)的變速比(R)成為目標變速比的方式來決定夾緊力(Fs);校正部(74),其根據介于滑輪(23、24)與帶子(55)之間的潤滑油的油溫(TO)以及變速比(R),來校正夾緊力決定部(71)決定的夾緊力(Fs);以及夾緊力控制部(75),其進行控制,使得利用被校正部(74)校正后的夾緊力(Fs)來夾持滑輪(23、24)。

權利要求書

權利要求書
1.  一種無級變速器的控制裝置,該無級變速器具備:
輸入側要素,其構成為被輸入來自車輛的動力源的動力;
輸出側要素,其構成為向所述車輛的驅動輪輸出動力;以及
傳遞要素,其構成為從所述輸入側要素向所述輸出側要素傳遞動力,
在該無級變速器中,使潤滑油介于所述輸入側要素及所述輸出側要素與所述傳遞要素之間,并在所述輸入側要素及所述輸出側要素與所述傳遞要素之間傳遞動力,根據所述輸入側要素及所述輸出側要素對所述傳遞要素的夾緊力來調整變速比,
所述無級變速器的控制裝置的特征在于,具備:
夾緊力決定部,其構成為,以使所述無級變速器的變速比變成該無級變速器的目標值即目標變速比的方式來決定所述夾緊力;
第1油溫檢測部,其構成為,檢測作為所述潤滑油而被供應的油在供應前的溫度;
第2油溫檢測部,其構成為,檢測作為所述潤滑油而被供應的、從所述輸入側要素及所述輸出側要素與所述傳遞要素之間出來的油的溫度;
潤滑油溫度估計部,其構成為,根據所述第1油溫檢測部檢測出的溫度和所述第2油溫檢測部檢測出的溫度中的至少一個,來估計所述潤滑油的溫度;
校正部,其構成為,根據所述第1油溫檢測部檢測出的溫度、所述第2油溫檢測部檢測出的溫度以及所述潤滑油溫度估計部估計出的溫度,來校正所述夾緊力決定部所決定的夾緊力;以及
夾緊力控制部,其構成為,進行控制,使得利用被所述校正部校正后的夾緊力夾持所述輸入側要素和所述輸出側要素,
所述潤滑油具有以下特性:其溫度越接近規定的溫度,所述輸入側要素及所述輸出側要素與所述傳遞要素之間的摩擦系數越下降,
當所述潤滑油溫度估計部估計出的溫度低于所述規定的溫度時,所述校正部根據所述第2油溫檢測部檢測出的溫度來校正所述夾緊力,當所述潤滑油溫度估計部估計出的溫度高于所述規定的溫度時,所述校正部根據所述第1油溫檢測部檢測出的溫度來校正所述夾緊力。

2.  根據權利要求1所述的無級變速器的控制裝置,其特征在于,
所述校正部以如下方式進行校正:校正所述夾緊力時所基于的溫度越接近所述規定的溫度,所述夾緊力越大。

3.  根據權利要求1所述的無級變速器的控制裝置,其特征在于,
還具備變速比檢測部,該變速比檢測部構成為檢測所述無級變速器的變速比,
所述校正部以如下方式進行校正:所述變速比檢測部檢測出的變速比越小,所述夾緊力越大。

4.  根據權利要求2所述的無級變速器的控制裝置,其特征在于,
還具備變速比檢測部,該變速比檢測部構成為檢測所述無級變速器的變速比,
所述校正部以如下方式進行校正:所述變速比檢測部檢測出的變速比越小,所述夾緊力越大。

說明書

說明書無級變速器的控制裝置
技術領域
本發明涉及一種無級變速器的控制裝置。
背景技術
以往,公知一種無級變速器的控制裝置,其具備:輸入側要素,其構成為被輸入來自車輛的動力源的動力;輸出側要素,其構成為向車輛的驅動輪輸出動力;以及傳遞要素,其構成為從輸入側要素向輸出側要素傳遞動力(例如參照專利文獻1)。該無級變速器的控制裝置決定輸入側要素及輸出側要素的夾緊力,以使該無級變速器的變速比成為其目標值即目標變速比。
在這樣的無級變速器中,為了高效地使動力從輸入側要素向輸出側要素傳遞,要求輸入側要素及輸出側要素與傳遞要素之間不產生大的滑動。輸入側要素及輸出側要素與傳遞要素之間的摩擦系數根據介于輸入側要素及輸出側要素與傳遞要素之間的潤滑油的溫度進行變化。因此,該無級變速器的控制裝置根據該潤滑油的溫度,校正輸入側要素及輸出側要素的夾緊力。
現有技術文獻
專利文獻
專利文獻1:日本特開2007-224992號公報
發明內容
發明所要解決的課題
由于向輸入側要素及輸出側要素與傳遞要素之間供應潤滑油,輸入側要素及輸出側要素與傳遞要素之間的摩擦導致潤滑油的溫度上升。因此,潤滑油的溫度的計測結果根據進行計測的位置而不相同。因此,為了抑制從輸入側要素對輸出側要素傳遞動力的效率降低,根據潤滑油的摩擦特性和潤滑油的溫度的計測方法,必須適當地校正夾緊力。
但是,專利文獻1中沒有公開潤滑油的溫度根據進行計測的位置而不相同的情況,可能沒有適當校正夾緊力,從輸入側要素對輸出側要素傳遞動力的效率降低。
本發明是鑒于以上這點而完成的,目的在于提供一種能夠高效地從輸入側要素對輸出側要素傳遞動力的無級變速器的控制裝置。
用于解決課題的手段
本發明是一種無級變速器的控制裝置,該無級變速器具備:輸入側要素,其構成為被輸入來自車輛的動力源的動力;輸出側要素,其構成為向所述車輛的驅動輪輸出動力;以及傳遞要素,其構成為從所述輸入側要素向所述輸出側要素傳遞動力,在該無級變速器中,使潤滑油介于所述輸入側要素及所述輸出側要素與所述傳遞要素之間,并在所述輸入側要素及所述輸出側要素與所述傳遞要素之間傳遞動力,根據所述輸入側要素及所述輸出側要素對所述傳遞要素的夾緊力來調整變速比,
所述無級變速器的控制裝置的特征在于,具備:
夾緊力決定部,其構成為,以使所述無級變速器的變速比成為該無級變速器的目標值即目標變速比的方式來決定夾緊力;第1油溫檢測部,其構成為,檢測作為潤滑油而被供應的油在供應前的溫度;第2油溫檢測部,其構成為,檢測作為所述潤滑油而被供應的、從所述輸入側要素及輸出側要素與所述傳遞要素之間出來的油的溫度;潤滑油溫度估計部,其構成為,根據所述第1油溫檢測部檢測出的溫度和所述第2油溫檢測部檢測出的溫度中的至少一個,來估計所述潤滑油的溫度;校正部,其構成為,根據所述第1油溫檢測部檢測出的溫度、所述第2油溫檢測部檢測出的溫度以及所述潤滑油溫度估計部估計出的溫度,來校正所述夾緊力決定部決定的夾緊力;以及夾緊力控制部,其構成為,進行控制,使得利用被所述校正部校正后的夾緊力夾持所述輸入側要素和所述輸出側要素,
所述潤滑油具有以下特性:其溫度越接近規定的溫度,所述輸入側要素及所述輸出側要素與所述傳遞要素之間的摩擦系數越下降,
當所述潤滑油溫度估計部估計出的溫度低于所述規定的溫度時,所述校正部根據所述第2油溫檢測部檢測出的溫度來校正所述夾緊力,當所述潤滑油溫度估計部估計出的溫度高于所述規定的溫度時,所述校正部根據所述第1油溫檢測部檢測出的溫度來校正所述夾緊力。
根據本發明,作為潤滑油發揮功能時的油的溫度由于輸入側要素及輸出側要素與 傳遞要素之間的摩擦而上升。因此,第1油溫檢測部檢測比作為潤滑油發揮功能時的油的溫度低的溫度。并且,第2油溫檢測部檢測比作為潤滑油發揮功能時的油的溫度高或幾乎相同程度的溫度。
當由潤滑油溫度估計部估計出的潤滑油(即介于輸入側要素及輸出側要素與傳遞要素之間,并潤滑它們的油)的溫度低于規定的溫度時,校正部使用較高油溫的檢測結果即第2油溫檢測部的檢測結果來校正夾緊力。并且,當由潤滑油溫度估計部估計出的潤滑油的溫度高于規定的溫度時,校正部使用較低油溫的檢測結果即第1油溫檢測部的檢測結果來校正夾緊力。
由此,校正部使用接近于輸入側要素及輸出側要素與傳遞要素之間的摩擦系數降低的規定的溫度附近的油溫,作為用于校正夾緊力的潤滑油的溫度。因此,能夠高效地從輸入側要素向輸出側要素傳遞動力。
在本發明中,優選的是:所述校正部以如下方式進行校正:校正所述夾緊力時所基于的溫度越接近所述規定的溫度,所述夾緊力越大。在使用校正夾緊力時所基于的溫度(當潤滑油溫度估計部估計出的溫度低于規定的溫度時,該溫度是第2油溫檢測部檢測出的溫度,或者,當潤滑油溫度估計部估計出的溫度高于規定的溫度時,該溫度是第1油溫檢測部檢測出的溫度。)越接近規定的溫度,輸入側要素及輸出側要素與傳達要素之間的摩擦系數越下降的潤滑油的情況下,校正夾緊力時所基于的溫度越接近規定的溫度,輸入側要素及輸出側要素與所述傳遞要素之間的摩擦越小。在該情況下,由于校正部進行校正使得夾緊力變大,因此,能夠高效地從輸入側要素對輸出側要素傳遞動力。
在本發明中,優選的是:具備構成為檢測所述無級變速器的變速比的變速比檢測部,所述校正部以如下方式進行校正:所述變速比檢測部檢測出的變速比越小,所述夾緊力越大。在變速比檢測部檢測出的變速比越小、輸入側輸入要素及輸出側輸入要素與傳遞要素之間的摩擦系數越小的情況下,由于校正部以夾緊力變大的方式進行校正,因此能夠高效地從輸入側要素對輸出側要素傳遞動力。
附圖說明
圖1是本發明的實施方式的無級變速器及其控制裝置的結構圖。
圖2是示出向輸入側滑輪或輸出側滑輪與帶子之間供應前的油的溫度和該油被 排出后的油的溫度的時間變化的圖。
圖3(a)是示出在使用規定的油的情況下無級變速器的變速比為超速變速比時的、油的溫度(油溫)和輸入側滑輪及輸出側滑輪與帶子之間的摩擦系數(傳遞部摩擦系數)之間的關系的圖,圖3(b)是示出在使用規定的油的情況下無級變速器的變速比為中間變速比時的、油溫與傳遞部摩擦系數之間的關系的圖,圖3(c)是示出在使用規定的油的情況下無級變速器的變速比為低速變速比時的、油溫與傳遞部摩擦系數之間的關系的圖。
圖4(a)是示出在使用圖3所示的特性的油的情況下無級變速器的變速比為超速變速比、最高變速比、中間變速比以及低速變速比時的、油溫與摩擦校正系數之間的關系的圖,圖4(b)是示出在使用圖3所示的特性的油的情況下油溫與夾緊力的校正系數之間的關系的圖。
圖5(a)是示出與本實施方式所使用的油對應的、無級變速器的變速比為超速變速比時的油溫與傳遞部摩擦系數之間的關系的圖,圖5(b)是示出與本實施方式所使用的油對應的、無級變速器的變速比為中間變速比時的油溫與傳遞部摩擦系數之間的關系的圖,圖5(c)是示出與本實施方式所使用的油對應的、無級變速器的變速比為低速變速比時的油溫與傳遞部摩擦系數之間的關系的圖。
圖6(a)是示出在使用圖5所示的特性的油的情況下無級變速器的變速比為超速變速比、最高變速比、中間變速比以及低速變速比時的、油溫與摩擦校正系數之間的關系的圖,圖6(b)是示出在使用圖5所示的特性的油的情況下油溫與夾緊力的校正系數之間的關系的圖。
圖7是示出本實施方式的控制裝置所執行的處理步驟的流程圖。
圖8是示出圖7的步驟ST4的處理的詳細處理步驟的流程圖。
具體實施方式
在圖1中,車輛(汽車)1配備了動力傳遞裝置2和控制裝置3。動力傳遞裝置2從發動機7向左右的驅動輪14傳遞動力。動力傳遞裝置2以從發動機7向驅動輪14傳遞動力的順序,具備:流體式變矩器8、前進離合器9、前進后退切換裝置10、無級變速器11、平行軸齒輪裝置12以及差速裝置13。另外,動力傳遞裝置2具備以旋轉自如的方式支承該動力傳遞裝置2上的各軸的軸承(省略圖示)。
無級變速器11主要具備一對輸入側滑輪23、一對輸出側滑輪24、帶子55、輸入側油壓調整裝置25以及輸出側油壓調整裝置26。
一對輸入側滑輪23由沿著輸入軸自由移動的滑輪(可動側的滑輪)和固定的滑輪(固定側的滑輪)構成。輸入側油壓調整裝置25使用從油箱31供應的油,控制可動側的輸入側滑輪23的側壓,調整一對輸入側滑輪23之間的帶子55的夾緊力Fsp。一對輸出側滑輪24由沿著輸出軸自由移動的滑輪(可動側的滑輪)和固定的滑輪(固定側的滑輪)構成。輸出側油壓調整裝置26使用從油箱31供應的油,控制可動側的輸出側滑輪24的側壓,調整一對輸出側滑輪24之間的帶子55的夾緊力Fsp。以下為了便于說明,將輸入側滑輪23側的夾緊力Fsp和輸出側滑輪24側的夾緊力Fss均作為夾緊力Fs來進行說明。
此外,為了在輸入側滑輪23或輸出側滑輪24與帶子55之間形成油膜,利用油泵P,向輸入側滑輪23或輸出側滑輪24與帶子55之間供應油箱31內的油。由此,油箱31內的油也作為潤滑輸入側滑輪23或輸出側滑輪24與帶子55之間的潤滑油來發揮功能。
在輸入側滑輪23和輸出側滑輪24中,所謂側壓是指沿著輸入軸和輸出軸的軸向,將可動側的輸入側滑輪23和輸出側滑輪24向固定側的輸入側滑輪23和輸出側滑輪24擠壓的壓力。越是增大側壓而使夾緊力Fs增大,輸入側滑輪23或輸出側滑輪24上的帶子55的卷繞半徑越增大。無級變速器11的變速比通過輸入側滑輪23和輸出側滑輪24的側壓控制(或夾緊力Fs的控制)而被控制。
中間軸30沿著輸入側滑輪23的中心線貫穿其中心孔,中間軸30的兩端部被固定在作為流體式變矩器8的輸出部的渦輪和作為前進后退切換裝置10的輸入部的太陽齒輪上。
前進離合器9介于中間軸30與輸入側滑輪23之間,當換檔桿(未圖示)位于D(Drive:驅動)檔或S(Sport:運動)檔的前進檔時,所述前進離合器9為接觸狀態,當換檔桿位于N(Neutral:空檔)檔或P(Parking:駐車)檔的停止檔時,或換檔桿位于R(Reverse:倒車)檔的后退檔時,所述前進離合器9為斷開狀態。
制動器29介于前進后退切換裝置10的齒圈與前進后退切換裝置10的外側的規定的固定部件之間,通過由離合器/制動器用油壓調整裝置27控制油壓,來切換齒輪的固定和固定解除。當換檔桿位于R檔時,制動器29固定齒圈,使旋轉方向反轉, 將中間軸30的動力向輸入側滑輪23傳遞,當換檔桿位于R檔以外的檔時,制動器29解除齒圈的固定,中止動力傳遞。
當前進離合器9為接觸狀態時(即為掛上檔(in gear)時),前進后退切換裝置10的齒圈向與中間軸30相同的方向旋轉。當前進離合器9為斷開狀態且前進后退切換裝置10的制動器為斷開狀態時(即為未掛檔(out gear)時),前進后退切換裝置10的齒圈向與中間軸30相反的方向旋轉。在掛上檔時,發動機7的輸出軸與驅動輪14處于動力連接狀態,在未掛檔時,發動機7的輸出軸與驅動輪14之間的動力連接被斷開。
在此,對從油箱31供應的油的路徑(以下稱“供應路徑”)進行說明。
油箱31內的油主要是為了“輸入側滑輪23的動作”、“輸出側滑輪24的動作”、“輸入側滑輪23和輸出側滑輪24與帶子55之間的潤滑”以及“制動器29的動作”等而被適當地供應。
使輸入側滑輪23動作時,油被輸入側油壓調整裝置25經由路徑“R1→R2”供應至可動側的輸入側滑輪23。此外,由輸入側油壓調整裝置25調整的油壓的剩余油通過路徑“R6→R10”,被油冷卻器40冷卻之后返回到油箱31。
使輸出側滑輪24動作時,油被輸出側油壓調整裝置26經由路徑“R1→R3”供應至可動側的輸出側滑輪24。此外,由輸出側油壓調整裝置26調整的油壓的剩余油通過路徑“R7→R10”,被油冷卻器40冷卻之后返回到油箱31。
用于輸入側滑輪23和輸出側滑輪24與帶子55之間的潤滑的油被潤滑油調整裝置28經由路徑“R1→R5”,向輸入側滑輪23和輸出側滑輪24與帶子55之間噴射。并且,由于輸入側滑輪23、輸出側滑輪24以及帶子55的運動,該被噴射的油(潤滑油)向周圍飛濺。該飛濺的油返回到設在該無級變速器11的下部的油箱31。此外,由潤滑油調整裝置28調整了油壓的剩余油通過路徑“R9→R10”,被油冷卻器40冷卻之后返回到油箱31。
使前進離合器9或制動器29動作時,利用未圖示的離合器/制動器切換裝置,切換前進離合器9和制動器29中的處于接合狀態的裝置9、29。并且,油被離合器/制動器用油壓產生裝置27經由路徑“R1→R41”并經由前進離合器9或路徑“R1→R42”,供應至制動器29。由此,前進離合器9或制動器29的動作油壓上升。此外,當解除前進離合器9的接合或制動器29對齒圈的固定時,由離合器/制動器用油壓產生裝置 27調整的油壓的剩余油通過路徑“R8→R10”而被油冷卻器40冷卻后返到油箱31。
控制裝置3具備低油溫傳感器341、高油溫傳感器342、發動機速度傳感器35、中間軸速度傳感器36、輸入側速度傳感器37以及輸出側速度傳感器38。控制裝置3根據來自低油溫傳感器341、高油溫傳感器342、發動機速度傳感器35、中間軸速度傳感器36、輸入側速度傳感器37以及輸出側速度傳感器38的輸入信號,向輸入側油壓調整裝置25和輸出側油壓調整裝置26發送信號,控制輸入側滑輪23和輸出側滑輪24的側壓,并控制輸入側滑輪23和輸出側滑輪24對帶子55的夾緊力Fs。
低油溫傳感器341輸出與向輸入側滑輪23和輸出側滑輪24與帶子55之間供應前的油的溫度(以下稱“供應前油溫”)TOL相應的信號。此處,低油溫傳感器341配置在受到由油冷卻器40冷卻后的油的影響的位置。
高油溫傳感器342配置在向輸入側滑輪23和輸出側滑輪24與帶子55之間供應,并從輸入側滑輪23和輸出側滑輪24與帶子55之間出來后的油向油箱31滴下的位置,并輸出與滴下的油的溫度(以下稱“排出油溫”)TOH相應的信號。此處,高油溫傳感器342配置在油箱31內,但配置在難以受到由油冷卻器40冷卻后的油的影響的位置。
發動機速度傳感器35檢測發動機7的輸出軸的轉速。中間速度傳感器36檢測中間軸30的轉速。輸入側速度傳感器37檢測輸入側滑輪23的轉速。輸出側速度傳感器38檢測輸出側滑輪24的轉速。
接著,對控制裝置3的結構進行說明。
控制裝置3具備夾緊力決定部71、低油溫檢測部(相當于本發明中的第1油溫檢測部)721、高油溫檢測部(相當于本發明中的第2油溫檢測部)722、潤滑油溫度估計部723、變速比檢測部73、校正部74以及夾緊力控制部75。
夾緊力決定部71以無級變速器11的變速比R成為該無級變速器11的目標值即目標變速比的方式來決定夾緊力Fs(相當于后述的圖7的步驟ST1的處理)。此時,目標變速比例如根據當前的車輛行駛速度和請求扭矩(油門踏板的操作量)等來設定。事先通過實驗等確定示出變速比R與夾緊力Fs之間的關系的表,并將其存儲保持在存儲器等存儲裝置(省略圖示)中。夾緊力決定部71參照該已存儲保持的表來決定與目標變速比相應的夾緊力Fs。此外,該表也可以在考慮輸入至輸入側滑輪23的扭矩等后再確定。
低油溫檢測部721根據低油溫傳感器341輸出的信號,檢測供應前油溫TOL。詳細地說,低油溫傳感器341檢測油箱31內的油的溫度(即由油冷卻器40冷卻后的油的溫度)。因此,低油溫檢測部721檢測的供應前油溫TOL低于作為潤滑油發揮功能時的溫度(即在輸入側滑輪23和輸出側滑輪24與帶子55之間,潤滑油受到這些摩擦引起的摩擦熱的影響時的溫度)。
高油溫檢測部722根據高油溫傳感器342輸出的信號,檢測排出油溫TOH。詳細地說,高油溫傳感器342難以受到油冷卻器40的影響,因此,高油溫檢測部722檢測的排出油溫TOH是在輸入側滑輪23和輸出側滑輪24與帶子55之間,這些摩擦引起的溫度上升后的溫度,高于作為潤滑油發揮功能時的溫度。
這些低油溫檢測部721和高油溫檢測部722的處理相當于后述的圖7的步驟ST2的處理。
此處,在供應前油溫TOL和排出油溫TOH中,供應前油溫TOL較低(參照圖2),其中,所述供應前油溫TOL是向輸入側滑輪23或輸出側滑輪24與帶子55之間供應前的油的溫度,排出油溫TOH是向輸入側滑輪23或輸出側滑輪24與帶子55之間供應后的油的溫度。
此外,向輸入側滑輪23或輸出側滑輪24與帶子55之間供應后的潤滑油因該滑輪23、24以及帶子55的運動而向周圍飛濺時的該飛濺的油的溫度(以下稱“飛沫油溫”)幾乎與排出油溫相同(參照圖2)。另外,飛沫油溫并不是通過設置直接檢測飛沫油溫的傳感器,而是通過實驗檢測得到的(例如,估計輸入側滑輪23和輸出側滑輪24與帶子55之間產生的摩擦熱,在供應前油溫TOL上加上該估計的摩擦熱)
另外,在本實施方式中,被排出并通過路徑R10的油在返回到油箱31之前,被油冷卻器40冷卻,因此,關于油箱31的油的溫度,在該供應路徑中,排出油溫最高,供應前油溫最低。
潤滑油溫度估計部723根據低油溫檢測部721檢測出的供應前油溫TOL和高油溫檢測部722檢測出的排出油溫TOH,估計作為潤滑油發揮功能時的溫度(以下稱“估計油溫”)TOD(詳情參照后述的圖8的步驟ST11的處理的說明)。
變速比檢測部73根據輸入側速度傳感器37的輸出和輸出側速度傳感器38的輸出,檢測無級變速器11的變速比R(相當于后述的圖7的步驟ST3的處理)。更詳細地說,變速比檢測部73檢測輸出側速度傳感器38的輸出除以輸入側速度傳感器37 的輸出后的結果作為變速比R。
校正部74根據低油溫檢測部721檢測出的供應前油溫TOL、高油溫檢測部722檢測出的排出油溫TOH、潤滑油溫度估計部723估計出的估計油溫TOD、變速比檢測部73檢測出的變速比R,來校正夾緊力決定部71決定的夾緊力Fs(相當于后述的圖7的步驟ST4的處理)。
夾緊力控制部75根據由校正部74校正的夾緊力Fs,控制輸入側油壓調整裝置25和輸出側油壓調整裝置26,以使輸入側滑輪23和輸出側滑輪24夾持帶子55(相當于后述的圖7的步驟ST5的處理)。
以下,關于校正部74對夾緊力Fs的校正,進一步詳細地進行說明。
輸入側滑輪23或輸出側滑輪24與帶子55之間的摩擦系數(以下稱“傳遞部摩擦系數”)μ根據潤滑油的溫度(以下僅稱“油溫”)TO和無級變速器11的變速比R進行變化(參照圖3)。
圖3的各曲線圖是示出無級變速器11的變速比R為規定的變速比時的油溫TO與傳遞部摩擦系數μ之間的關系(以下稱“油溫摩擦特性”)的一個例子。
在圖3(a)中示出無級變速器11的變速比R為超速變速比(最小的變速比)時的油溫摩擦特性,在圖3(b)中示出無級變速器11的變速比R為中間變速比(超速變速比與低速變速比之間的變速比。此處是變速比為1時的例子。)時的油溫摩擦特性,在圖3(c)中示出無級變速器11的變速比R為低速變速比(最大的變速比)時的油溫摩擦特性。
在圖3的各曲線圖中,橫軸表示油溫TO(越靠右側越高),縱軸表示傳遞部摩擦系數μ(越靠上側越大)。
在超速變速比的情況下,油溫摩擦特性是:在規定的溫度(以下稱“第1溫度”)TH以上,傳遞部摩擦系數μ不增大(或者,略微增大),并且,油溫TO越降低,傳遞部摩擦系數μ越下降,油溫TO降低至某程度,則在規定的溫度(以下稱“第2溫度”。另外,第2溫度TL低于第1溫度TH。)TL以下,傳遞部摩擦系數μ不變化(或者,略微減小)(參照圖3(a))。以下,將這種特性稱為第1特性。
在超速變速比的情況下,第2溫度TL與第1溫度TH之間的溫度中最小的傳遞部摩擦系數μ(第2溫度TL時的傳遞部摩擦系數μ)相對于最大的傳遞部摩擦系數μ(第1溫度TH時的傳遞部摩擦系數μ),降低a[%]。
在中間變速比的情況下,油溫摩擦特性是這樣的特征:在第1溫度TH以上,傳遞部摩擦系數μ不上升(或者,略微上升)。并且,油溫TO越降低,傳遞部摩擦系數μ越下降,油溫TO降低至某程度,則在規定的溫度(以下稱“第3溫度”。另外,第3溫度TM低于第1溫度TH。)TM以下,傳遞部摩擦系數μ略微增大,直至達到低于第3溫度TM的第2溫度TL(參照圖3(b))。以下,將這種特性稱為第2特性。
在中間變速比的情況下,第2溫度與第1溫度之間的溫度中最小的傳遞部摩擦系數μ(第3溫度TM時的傳遞部摩擦系數μ)相對于最大的傳遞部摩擦系數μ(第1溫度TH時的傳遞部摩擦系數μ),降低b[%](這里,“a>b”)。
在低速變速比的情況下,油溫摩擦特性與超速變速比相同,為第1特性。(參照圖3(c))。此外,在低速變速比的情況下,第2溫度與第1溫度之間的溫度中最小的傳遞部摩擦系數μ(第2溫度TL時的傳遞部摩擦系數μ)相對于最大的傳遞部摩擦系數μ(第1溫度TH時的傳遞部摩擦系數μ),降低c[%](這里,“b>c”)。
如上所述,當使用上述特性的油時,變速比R越大(超速變速比→中間變速比→低速變速比),最小的傳遞部摩擦系數μ相對于最大的傳遞部摩擦系數μ的變化比例(以下稱“摩擦系數變化比例”)越低。
當使用上述特性的油時,為了防止從輸入側滑輪23向輸出側滑輪24傳遞動力的效率降低,傳遞部摩擦系數μ至少在規定的摩擦系數(能夠從輸入側滑輪23對輸出側滑輪24充分地傳遞動力的程度的摩擦系數)以上即可。因此,校正量以摩擦系數變化比例越大夾緊力Fs就越大的方式增大即可。
詳細地說,與油溫TO和變速比R相應的傳遞部摩擦系數μ越小,越設定小的摩擦校正系數C(該摩擦校正系數C是用于校正傳遞部摩擦系數μ的系數)(參照圖4(a))。圖4(a)示出油溫TO與摩擦校正系數C之間的關系的一個例子。圖4(a)的橫軸為油溫TO(越靠右側越高),縱軸為摩擦校正系數C(越靠上側越大)。另外,圖4(a)中的最高變速比是在中間變速比與超速變速比之間的變速比。此外,雖未圖示,但在圖4(a)中,變速比R為最高變速比時的油溫摩擦特性為第1特性。
此外,與第1溫度TH對應的摩擦校正系數C被設定為“1”(即第1溫度TH成為基準)。另外,作為基準的溫度只要能夠適當地設定,為哪個溫度都可以。
另外,即使像變速比R為中間變速比的情況,油溫摩擦特性為第2特性時,由于油溫TO從第3溫度TM向第2溫度TL降低時的傳遞部摩擦系數μ的增加不大, 因此,實質上將第2特性看作第1特性,來設定摩擦校正系數C。
并且,將根據油溫TO和變速比R所決定的摩擦校正系數C乘以作為基準的傳遞部摩擦系數μ,由此得到了新的傳遞部摩擦系數μ。此外,此時的作為基準的傳遞部摩擦系數μ例如根據輸入至輸入側滑輪23的扭矩等來決定。
此時,新的傳遞部摩擦系數μ如上所述是所設定的摩擦校正系數C相乘而得到的,因此,根據油溫TO和目標變速比所估計的傳遞部摩擦系數μ越小,新的傳遞部摩擦系數μ越小。
并且,設成輸入側滑輪23和輸出側滑輪24與帶子55之間的摩擦系數為新的傳遞部摩擦系數μ,來校正夾緊力Fs。由此,為了防止從輸入側滑輪23向輸出側滑輪24傳動動力的效率降低,以如下方式校正夾緊力Fs:新的傳遞部摩擦系數μ越小,越成為大的夾緊力Fs(即,以如下方式校正夾緊力Fs:校正傳遞部摩擦系數μ的摩擦校正系數C越小,夾緊力Fs越大)。
另外,以上那樣的校正實質上等同于對夾緊力決定部71決定的夾緊力Fs乘以校正系數來進行校正。如圖4(b)所示,對油溫TO和變速比R決定此時的校正系數。另外,圖4(b)的橫軸為油溫TO(越靠右側越高),縱軸為夾緊力Fs的校正系數(越靠上側越大)。由此,油溫TO越低,夾緊力Fs被校正得越大(即校正夾緊力Fs的校正系數大)。另外,變速比R越小(變速比R越接近超速變速比),夾緊力Fs被校正得越大(即校正夾緊力Fs的校正系數大)。
另外,當使用圖3所示的特性的油時,若油溫TO成為低溫,則傳遞部摩擦系數μ降低,因此,為了充分確保從輸入側滑輪23向輸出側滑輪24傳遞動力的效率,最好使用在預測為溫度低的位置計測的油溫,即由低油溫檢測部721檢測的供應前油溫TOL來決定摩擦校正系數C(或者,夾緊力Fs的校正系數)。
由此通過使用低油溫傳感器341檢測出的供應前油溫TOL,能夠精確地估計由輸入側滑輪23和輸出側滑輪24與帶子55之間的摩擦加溫前的油的傳遞部摩擦系數μ。由此,如圖3所示,尤其在油溫TO低的狀態,且傳遞部摩擦系數μ降低的情況下,作為從輸入側滑輪23向輸出側滑輪24的動力傳遞效率,也能夠確保足夠的效率。
另外,作為潤滑油來使用的油的特性不一定是像第1特性那樣:油溫TO越降低傳遞部摩擦系數μ越降低;或者也不一定是像像第2特性那樣:油溫TO為第3溫度TM時,傳遞部摩擦系數μ為最小值,油溫TO從第3溫度TM向第2溫度TL下降, 則傳遞部摩擦系數μ略微增大(與油溫TO從第3溫度TM向第1溫度TH升高時的傳遞部摩擦系數μ的增大相比,增大量只有一點點)。
例如,也考慮使用以下特性(以下稱為“第4特性”)的油的情況:如圖5所示,當油溫TO為規定的溫度(以下稱為“第4溫度”。第4溫度相當于本發明的規定的溫度)T4時,傳遞部摩擦系數μ為最小值,油溫TO從第4溫度T4向第1溫度TH越上升,傳遞部摩擦系數μ越增大,并且,油溫TO從第4溫度T4向第2溫度TL越下降,傳遞部摩擦系數μ與油溫TO從第4溫度T4向第1溫度TH上升時同樣地增大。
以下,對使用第4特性的油的情況進行說明。另外,本實施方式中使用的油是該第4特性的油。
在使用該油作為潤滑油的情況下,無級變速器11的變速比R為超速變速比時,第4溫度T4時的傳遞部摩擦系數μ與第1溫度TH時相比降低d2[%],并且,與第2溫度TL時相比降低d1[%](參照圖5(a))。另外,無級變速器11的變速比R為中間變速比時,第4溫度T4時的傳遞部摩擦系數μ與第1溫度TH時相比降低e2[%],并且,與第2溫度TL時相比降低e1[%](參照圖5(b))。
此外,無級變速器11的變速比R為低速變速比時,第4溫度T4時的傳遞部摩擦系數μ與第1溫度TH時相比降低f2[%],并且,與第2溫度TL時相比降低f1[%](參照圖5(c))。但是,此處,為“d2>e2>f2”,并且為“d1>e1>f1”。
如上所述,當使用第4特性的油時,變速比R越大(超速變速比→中間變速比→低速變速比),摩擦系數變化比例越低。當使用第4特性的油時,也如上所述,為了防止從輸入側滑輪23向輸出側滑輪24傳遞動力的效率降低,校正量以如下方式增大即可:摩擦系數變化比例越大,夾緊力Fs越大。
詳細地說,與油溫TO和變速比R相應的傳遞部摩擦系數μ越小,越設定小的摩擦校正系數C(該摩擦校正系數C是用于校正傳遞部摩擦系數μ的系數)(參照圖6(a))。圖6(a)示出油溫TO與摩擦校正系數C之間的關系的一個例子。圖6(a)的橫軸為油溫TO(越靠右側越高),縱軸為摩擦校正系數C(越靠上側越大)。此外,雖未圖示,但當變速比R為最高變速比時,該油的油溫摩擦特性也為第4特性。
不論在哪個變速比R的情況下,都將與第1溫度TH對應的摩擦校正系數C設定為“1”(即第1溫度TH成為基準)。另外,作為基準的溫度只要能夠適當地設定, 是哪個溫度都可以。此外,如圖6(a)所示,關于摩擦校正系數C,在各變速比R下,第4溫度T4時為最小,越偏離第4溫度T4,值就越大。此外,變速比R越小(變速比R越接近超速變速比),第4溫度T4時的摩擦校正系數C的值越小。即,變速比R為超速變速比時,并且油溫TO為第4溫度T4時,摩擦校正系數C成為最小(即,如上所述,夾緊力Fs被校正得最大)。
此外,圖6(a)所示的油溫TO與摩擦校正系數C之間的關系實質上等同于圖6(b)所示的油溫TO與夾緊力Fs的校正系數之間的關系。詳細地說,關于夾緊力Fs的校正系數,在各變速比R下,第4溫度T4時為最小,越偏離第4溫度T4,值就越大。此外,變速比R越小(變速比R越接近超速變速比),第4溫度T4時的夾緊力Fs的校正系數的值就越大。即,變速比R為超速變速比時,并且油溫TO為第4溫度T4時,夾緊力Fs的校正系數成為最大。
接著,參照圖7,對控制裝置3執行的控制處理進行說明。每隔規定的時間(例如10毫秒)執行圖7所示的控制處理。
控制裝置3在最初的步驟ST1中,根據目標變速比決定夾緊力Fs(相當于夾緊力決定部71的處理)。接著,控制裝置3進入步驟ST2,根據油溫傳感器341的輸出檢測當前時刻的供應前油溫TOL,并根據高油溫傳感器342的輸出檢測當前時刻的排出油溫TOH(相當于低油溫檢測部721及高油溫檢測部722的處理)。
接著,控制裝置3進入步驟ST3,檢測輸出側速度傳感器38的輸出除以輸入側速度傳感器37的輸出后的結果,作為當前時刻的無級變速器11的實際變速比R(相當于變速比檢測部73的處理)。
接著,控制裝置3進入步驟ST4,根據步驟ST2中檢測出的供應前油溫TOL及排出油溫TOH和步驟ST3中檢測出的變速比R,校正步驟ST1中決定的夾緊力Fs(相當于校正部74的處理)。之后將使用圖8對該步驟ST4的處理的詳細情況進行敘述。
接著,控制裝置3進入步驟ST5,控制輸入側油壓調整裝置25和輸出側油壓調整裝置26,以使輸入側滑輪23夾緊帶子55的力以及輸出側滑輪24夾緊帶子55的力成為步驟ST5中決定的新夾緊力Fs(相當于夾緊力控制部75的處理)。
接下來,對步驟ST4的處理(夾緊力Fs的校正處理)的詳細情況進行說明。
通過該處理,當假定潤滑油的估計油溫TOD高于第4溫度T4時,控制裝置3 對使用供應前油溫TOL的夾緊力Fs進行校正,當假定潤滑油的估計油溫TOD低于第4溫度T4時,控制裝置3對使用排出油溫TOH的夾緊力Fs進行校正。
由此,控制裝置3使用接近于傳遞部摩擦系數μ降低的第4溫度T4的溫度(TOL或TOH),作為用于夾緊力Fs的校正的潤滑油的溫度TO。因此,能夠高效地從輸入側滑輪23向輸出側滑輪24傳遞動力。
以下參照圖8對步驟ST4的處理的詳細情況進行說明。在圖8的最初的步驟ST11中,控制裝置3判定在當前時刻油溫是否在上升中。此時,作為判定油溫是否在上升的方法,可以想到多種方式。例如,可以想到以下方式:在根據供應前油溫TOL和排出油溫TOH中的至少任意一個決定的規定的值上升時,判定為油溫上升。
此時的規定的值被設定為“供應前油溫TOL”、“排出油溫TOH”、“兩種油溫TOL、TOH的平均值”以及”兩種油溫TOL、TOH之間的值(例如,作為潤滑油發揮功能時的油的估計溫度TOD等。該值的決定方法(或估計方法)是通過各種實驗得到的)”中的任意一個值,也可以是除此之外的所決定的值。
當判定為油溫上升時,控制裝置3進入步驟ST12,判定高油溫檢測部722檢測出的排出油溫TOH是否在第4溫度T4以上(TOH≧T4),當該判定結果為“TOH≧T4”時,進入步驟ST13。控制裝置3在步驟ST13中,使用當前時刻的變速比R和供應前油溫TOL(將該值TOL看作油溫TO),根據圖6(a)所示的映射圖得到摩擦校正系數C,如上所述進行校正以使步驟ST1(參照圖7)中決定的夾緊力Fs成為新夾緊力。
此外,當步驟ST12的判定結果為“TOH<T4”時,控制裝置3進入步驟ST14。控制裝置3在步驟ST14中,使用當前時刻的變速比R和排出油溫TOH(將該值TOL看作油溫TO),根據圖6(a)所示的映射圖得到摩擦校正系數C,如上所述進行校正以使步驟ST1(參照圖7)中決定的夾緊力Fs成為新夾緊力。
控制裝置3在步驟ST11中判定為油溫未上升時,進入步驟ST15。控制裝置3在步驟ST15中,判定供應前油溫TOL是否在第4溫度T4以上(TOL≧T4),當該判定結果為“TOL≧T4”時,進入所述的步驟ST13。此外,當步驟ST15的判定結果為“TOL<T4”時,控制裝置3進入所述的步驟ST14。
當步驟ST13或步驟ST14的處理結束時,控制裝置3結束圖8的處理。
此處,將“油溫上升時(ST11的判定結果為“是”)且“TOH≧T4”時(ST12的判 斷結果為“是”)”的狀態稱為“第1狀態”。并且,將“油溫未上升時(ST11的判定結果為“否”)且“TOL≧T4”時(ST15的判斷結果為“是”)”的狀態稱為第2狀態。并且,將“油溫上升時(ST11的判定結果為“是”)且“TOH<T4”時(ST12的判斷結果為“否”)”的狀態稱為“第3狀態”。并且,將“油溫未上升時(ST11的判定結果為“否”)且“TOL<T4”時(ST15的判斷結果為“否”)”的狀態稱為“第4狀態”。
通過以上圖8的處理,控制裝置3在第1狀態時或第2狀態時,對使用供應前油溫TOL的夾緊力Fs進行校正。并且,控制裝置3在第3狀態時或第4狀態時,對使用排出油溫TOH的夾緊力Fs進行校正。
第1狀態是排出油溫TOH在第4溫度T4以上,但油溫上升的狀態。因此,在第1狀態中,當供應前油溫TOL低于第4溫度T4時,供應前油溫TOL接近第4溫度T4,即傳遞部摩擦系數μ接近最低的狀態。在該情況下,控制裝置3使用傳遞部摩擦系數μ接近最低的狀態時的供應前油溫TOL,來校正夾緊力Fs,由此,能夠高效地從輸入側滑輪23向輸出側滑輪24傳遞動力。
另外,在第1狀態中,供應前油溫TOL為第4溫度T4以上的情況是油溫的上升引起傳遞部摩擦系數μ向高的狀態轉移的情況。因此,控制裝置3使用與排出油溫TOH相比接近第4溫度T4的供應前油溫TOL,來校正夾緊力Fs。由此,能夠高效地從輸入側滑輪23向輸出側滑輪24傳遞動力。
在以上的第1狀態中,成為假定潤滑油的估計油溫TOD高于第4溫度T4的狀態(不僅是在當前時刻“TOD≧T4”的狀態,而且即使在當前時刻并非“TOD≧T4”的情況下,油溫也上升,鑒于這一點,在短期內包括“TOD≧T4”的狀態。)。
第2狀態中,供應前油溫TOL為第4溫度T4以上,因此,控制裝置3使用與排出油溫TOH相比接近第4溫度T4的供應前油溫TOL,來校正夾緊力Fs。由此,能夠高效地從輸入側滑輪23向輸出側滑輪24傳遞動力。由此,在第2狀態中,成為假定潤滑油的估計油溫TOD高于第4溫度T4的狀態。
第3狀態中,排出油溫TOH低于第4溫度T4,因此,控制裝置3使用與供應前油溫TOL相比接近第4溫度T4的排出油溫TOH,來校正夾緊力Fs。由此,能夠高效地從輸入側滑輪23向輸出側滑輪24傳遞動力。由此,在第3狀態中,成為假定潤滑油的估計油溫TOD低于第4溫度T4的狀態。
第4狀態是供應前油溫TOL低于第4溫度T4,但油溫未上升的狀態。因此,在 第4狀態中,當排出油溫TOH為第4溫度T4以上時,排出油溫TOH接近第4溫度T4,即傳遞部摩擦系數μ接近最低的狀態。在該情況下,控制裝置3使用傳遞部摩擦系數μ接近最低的狀態時的排出油溫TOH,來校正夾緊力Fs。由此,能夠高效地從輸入側滑輪23向輸出側滑輪24傳遞動力。
另外,在第4狀態中,排出油溫TOH低于第4溫度T4的情況是油溫的降低引起傳遞部摩擦系數μ向高的狀態轉移的情況,因此,控制裝置3使用與供應前油溫TOL相比接近第4溫度T4的排出油溫TOH,來校正夾緊力Fs。由此,能夠高效地從輸入側滑輪23向輸出側滑輪24傳遞動力。
在以上的第4狀態中,成為假定潤滑油的估計油溫TOD低于第4溫度T4的狀態(即使是在當前時刻并非“TOD<T4”的情況下,油溫也未上升,鑒于這一點,由于油溫降低,在短期內包括“TOD<T4”的狀態。)。
此處,在步驟ST11中,根據油溫是否在上升中,將與第4溫度T4比較的溫度切換為排出油溫TOH或供應前油溫TOL,相當于本發明中的潤滑油溫度估計部723的處理。即,執行步驟ST12時,排出油溫TOH成為估計油溫TOD,執行步驟ST15時,供應前油溫TOL變成估計油溫TOD。
由此,強制使用更接近第4溫度T4的溫度作為潤滑油的溫度TOD,因此,為了抑制傳遞動力的效率降低,通過校正能夠得到相對于傳遞部摩擦系數μ已經足夠的夾緊力Fs。
另外,在本實施方式中,潤滑油溫度估計部723的方式是如上面所記載的那樣決定潤滑油的溫度TOD的方式,但例如,也可以是這樣的方式:將供應前油溫TOL與排出油溫TOH之間的溫度(例如平均值等。決定該溫度的方法是通過各種實驗決定的)估計成作為潤滑油發揮功能時的溫度(以下稱“估計溫度”)TOD。
另外,在本實施方式中,為這樣的方式:校正部根據溫度檢測部72檢測出的溫度TO和變速比檢測部73檢測出的變速比R,來校正夾緊力Fs。但不限于該方式,也可以是如下方式:不考慮變速比R,根據溫度檢測部72檢測出的溫度TO進行校正。
此外,在本實施方式中,第1油溫檢測部和第2油溫檢測部使用計測供應前油溫的溫度傳感器和計測排出油溫的溫度傳感器這兩個溫度傳感器,但也可以是這樣的方式:一個油溫檢測部使用一個油溫傳感器檢測任意一個的油溫,另一個油溫檢測部估 計或計算該未檢測的油溫。例如,根據從輸入側要素向輸出側要素傳遞的扭矩和該檢測出的油溫等,估計在輸入側要素和輸出側要素與傳遞要素之間產生的摩擦熱,根據該估計的摩擦熱,來估計或計算另一個油溫。由此,在本發明中,所謂檢測,表示通過傳感器等的測定、基于該測定結果的計算以及基于該測定結果的估計等,得到檢測對象的檢測結果。
另外,本實施方式的無級變速器的方式是使用將帶子作為傳遞要素、從輸入側要素向輸出側要素傳遞動力的帶式無級變速器,但也可是使用所謂環形無級變速器的方式。
產業上的可利用性
如上所述,根據本發明的無級變速器的控制裝置,能夠高效地從輸入側要素向輸出側要素傳遞動力,因此,在提供能量效率佳的無級變速器方面是有用的。
標號說明
1:車輛;3:控制裝置;7:發動機(動力源);11:無級變速器;14:驅動輪;23:輸入側滑輪(輸入側要素);24:輸出側滑輪(輸出側要素);341:低油溫傳感器;342:高油溫傳感器;37:輸入側速度傳感器;38:輸出側速度傳感器;55:帶子(傳遞要素);Fs:夾緊力;R:變速比;TO:油溫;71:夾緊力決定部;721:低油溫檢測部(第1溫度檢測部);722:高油溫檢測部(第2溫度檢測部);723:潤滑油溫度估計部;73:變速比檢測部;74:校正部;75:夾緊力控制部。

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無級 變速器 控制 裝置
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