專利名稱：帶式無級變速器的控制器和控制方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于控制帶式無級變速器以執(zhí)行帶打滑控制的裝置和方法，其中圍繞帶輪纏繞的帶以預(yù)定打滑率打滑。
背景技術(shù)：
已知的帶式無級變速器控制器被設(shè)置用于執(zhí)行帶打滑控制，其中實際的副液壓被從正?？刂七^程中的壓力減少，以便通過下面的步驟以預(yù)定的打滑率滑動繞帶輪纏繞的帶(a)將預(yù)定的正弦波疊加到指令副液壓或者使該指令副液壓振蕩，(b)通過根據(jù)包括在實際副液壓中的振蕩分量與包括在實際變速比中的振蕩分量的乘數(shù)控制實際副液壓從而執(zhí)行帶打滑控制。這就不再需要直接地檢測帶打滑率并由此有利于帶打滑控制(例如，見專利文檔 1)。現(xiàn)有技術(shù)文檔專利文檔專利文檔1 :W0 2009/007450 A2 (PCT/EP2008/059092)

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的問題然而，對于這種傳統(tǒng)的帶式無級變速器控制器，問題在于在高變速速度下，用于根據(jù)實際副液壓的特性檢測打滑率的振蕩分量與指令副液壓分量之間不能進(jìn)行區(qū)分(區(qū)別)，由此，不適于以包括在實際副液壓中的振蕩分量和包括在實際傳動比中的振蕩分量的乘數(shù)為基礎(chǔ)來執(zhí)行帶打滑控制。因此，根據(jù)輸入到帶式無級變速器的扭矩幅度，會發(fā)生大的帶打滑。考慮到解決上述問題，本發(fā)明目的在于提供一種用于帶式無級變速器的控制裝置和方法，當(dāng)帶打滑狀態(tài)的推算精度高時，其能夠由于帶摩擦的減少而減小驅(qū)動能量消耗，當(dāng)帶打滑狀態(tài)的推算精度低時，其也能夠在帶打滑控制期間防止帶產(chǎn)生大幅度的滑動。解決問題的手段為了達(dá)到上面的目的，根據(jù)本發(fā)明用于帶式無級變速器的控制裝置包括用于接收來自于驅(qū)動源的輸入的主帶輪，用于向驅(qū)動輪提供輸出的副帶輪，以及圍繞所述主帶輪和所述副帶輪纏繞的帶，從而通過控制輸入至所述主帶輪的主液壓和輸入至所述副帶輪的副液壓而控制由所述帶輪上的帶的運行半徑比確定的變速比。所述裝置還包括帶打滑控制裝置，所述帶打滑控制裝置被構(gòu)造成使所述副液壓振蕩并且監(jiān)視包括于實際副液壓中的振蕩分量與包括于實際變速比中的振蕩分量之間的相位差，從而推算帶打滑狀態(tài)，并且根據(jù)所進(jìn)行的推算控制所述實際副液壓降低，從而保持預(yù)定帶打滑狀態(tài)；以及帶打滑控制允許確定裝置，所述帶打滑控制允許確定裝置被構(gòu)造成當(dāng)變速速度小于預(yù)定值時，允許所述帶打滑控制裝置執(zhí)行帶打滑控制，所述變速速度為變速比的變化率。本發(fā)明的效果因此，根據(jù)用于帶式無級變速器的控制裝置，當(dāng)作為變速比的變化率的變速速度小于預(yù)定值時，帶打滑控制允許確定裝置允許帶打滑控制裝置執(zhí)行帶打滑控制。也就是， 在帶打滑控制下，因為帶打滑狀態(tài)使用包括在實際變速比中由振蕩產(chǎn)生的振蕩分量進(jìn)行推算，所以作為變速比的變化率的變速速度會影響振蕩分量的抽取。當(dāng)變速速度小于預(yù)定值時，由于振蕩產(chǎn)生的變速比的變化和由于振蕩產(chǎn)生的振蕩分量可以被分離。同時，當(dāng)變速速度超過預(yù)定值時，包括于實際變速比中的振蕩分量消失，使得由于變速產(chǎn)生的變速比變化和由于振蕩產(chǎn)生的振蕩分量不能被分離。相反地，當(dāng)帶打滑狀態(tài)的具有高推算精度的變速速度低于預(yù)定值時，允許帶打滑控制，由于帶輪液壓的減小而減小帶摩擦，并且減小變速器機構(gòu)上的驅(qū)動載荷。同時，當(dāng)帶打滑狀態(tài)的具有高推算精度的變速速度超過預(yù)定值時，不允許帶打滑控制，其防止帶產(chǎn)生大的滑動，如同在不考慮變速速度時允許帶打滑控制的情況。 這使得當(dāng)帶打滑狀態(tài)的推算精度高時，由于在帶摩擦上的減小而減小驅(qū)動能量消耗，當(dāng)帶打滑狀態(tài)的推算精度低時，其也能夠阻止在帶打滑控制過程中帶產(chǎn)生大的滑動。


圖1示出包括應(yīng)用有根據(jù)第一實施例的控制裝置和方法的帶式無級變速器的車輛的驅(qū)動系統(tǒng)和控制系統(tǒng)的整個系統(tǒng)。圖2是應(yīng)用有根據(jù)第一實施例的控制裝置和方法的帶式無級變速器機構(gòu)的透視圖。圖3是應(yīng)用有根據(jù)第一實施例的控制裝置和方法的帶式無級變速器機構(gòu)的帶的一部分的透視圖。圖4是由根據(jù)第一實施例的CVT控制單元8執(zhí)行的回路壓力控制和副液壓控制 (正?？刂?帶打滑控制)的控制方框示意圖。圖5是由根據(jù)第一實施例的CVT控制單元8執(zhí)行的在副液壓上的正常控制與帶打滑控制(=BSC)之間的切換過程的基本流程圖。圖6是由根據(jù)第一實施例的CVT控制單元8執(zhí)行的整個帶打滑控制過程的流程圖。圖7是由根據(jù)第一實施例的CVT控制單元8執(zhí)行的帶打滑控制過程的扭矩限制過程的流程圖。圖8是由根據(jù)第一實施例的CVT控制單元8執(zhí)行的帶打滑控制過程的副液壓振蕩和校正過程的流程圖。圖9是由根據(jù)第一實施例的CVT控制單元8執(zhí)行的從帶打滑控制返回到正?？刂频姆祷剡^程的流程圖。圖10是由根據(jù)第一實施例的CVT控制單元8執(zhí)行的向正?？刂频姆祷剡^程的扭矩限制過程的流程圖。圖11是由根據(jù)第一實施例的CVT控制單元8執(zhí)行的向正常控制的返回過程的變速限制過程的流程圖。圖12是在帶打滑控制期間當(dāng)變速以小的變速變化率變化時的實際變速比特性和目標(biāo)變速比特性的時序圖。圖13是在帶打滑控制期間當(dāng)變速以大的變速變化率變化時的實際變速比特性和目標(biāo)變速比特性的時序圖。圖14示出如何確定作為變速比變化率的上限閾值的預(yù)定值，曲線圖A示出振蕩分量和指令變速比分量的頻率特性，曲線圖B示出當(dāng)變速范圍和變速時間常數(shù)改變時的變速狀態(tài)。圖15是在從正?？刂?、帶打滑控制、返回控制到正?？刂频目刂魄袚Q期間在行進(jìn)情況下的BSC操作標(biāo)志、SEC壓力F/B抑制標(biāo)志、油門開度、車速、發(fā)動機扭矩、Ratio、SEC液壓、SEC_S0L電流校正量和SEC壓力振蕩與Ratio振蕩之間的相位差的相應(yīng)特性的時序圖。圖16是用于示出從帶打滑控制到正?？刂频姆祷乜刂频呐ぞ叵拗瓶刂频臅r序圖。
具體實施例方式在下文中，將參照附圖使用第一實施例和第二實施例描述執(zhí)行用于帶式無級變速器的控制裝置和方法的最佳方式。第一實施例首先，描述該裝置的結(jié)構(gòu)。圖1示出結(jié)合應(yīng)用有根據(jù)第一實施例的控制裝置和方法的帶式無級變速器的車輛的驅(qū)動系統(tǒng)和控制系統(tǒng)的整個系統(tǒng)。圖2是應(yīng)用有根據(jù)第一實施例的控制裝置和方法的帶式無級變速器機構(gòu)的透視圖。圖3是應(yīng)用有根據(jù)第一實施例的控制裝置和方法的帶式無級變速器機構(gòu)的帶的一部分的透視圖。在隨后的說明中，系統(tǒng)結(jié)構(gòu)將參照圖1至3進(jìn)行說明。在圖1中，結(jié)合帶式無級變速器的車輛的驅(qū)動系統(tǒng)包括發(fā)動機1、變矩器2、前進(jìn)/ 后退驅(qū)動切換機構(gòu)3、帶式無級變速器機構(gòu)4、主減速機構(gòu)5和驅(qū)動輪6、6。除了由駕駛員的加速操作外，發(fā)動機1的輸出扭矩還可由從外部提供的發(fā)動機控制信號控制。發(fā)動機1包括輸出扭矩控制致動器10，以通過節(jié)氣門打開/關(guān)閉操作、燃料切斷操作等控制輸出扭矩。變矩器2是具有扭矩增加功能的啟動元件，并且包括鎖止離合器20，其能夠直接地連接發(fā)動機輸出軸11 (=變矩器輸入軸)和變矩器輸出軸21。變矩器2包括經(jīng)由變矩器殼體22與發(fā)動機輸出軸11連接的蝸輪23、與變矩器輸出軸21連接的泵輪M和經(jīng)由單向離合器25設(shè)置的定子26。前進(jìn)/后退驅(qū)動切換機構(gòu)3將輸入至帶式無級變速器機構(gòu)4的回轉(zhuǎn)方向在前進(jìn)行進(jìn)期間的正常回轉(zhuǎn)方向和后退行進(jìn)期間的逆向回轉(zhuǎn)方向之間切換。該前進(jìn)/后退驅(qū)動切換機構(gòu)3包括雙行星輪式行星齒輪30、前進(jìn)離合器31和后退制動器32。雙行星輪式行星齒輪30的太陽輪與變矩器輸出軸21連接，其行星架與變速器輸入軸40連接。前進(jìn)離合器31 在前進(jìn)行駛期間被固緊從而將雙行星輪式行星齒輪30的太陽輪直接地與行星架連接。后退制動器32在后退行進(jìn)期間被固緊從而將雙行星輪式行星齒輪30的齒圈固定至殼體。帶式無級變速器機構(gòu)4具有無級變速功能從而通過改變帶接觸直徑而無級地改變變速比。變速比是變速器輸入軸40的輸入轉(zhuǎn)速與變速器輸出軸41的輸出轉(zhuǎn)速的比。該帶式無級變速器機構(gòu)4包括主帶輪42、副帶輪43和帶44。主帶輪42由固定帶輪4 和滑動帶輪42b構(gòu)成?；瑒訋л?2b通過導(dǎo)引入主液壓腔45的主液壓進(jìn)行滑動。副帶輪43由固定帶輪43a和滑動帶輪4 構(gòu)成。滑動帶輪4 通過導(dǎo)引入副液壓腔46的主液壓進(jìn)行滑動。如圖2所示的帶44圍繞主帶輪42的V形輪槽面42c、42d和副帶輪43的V形輪槽面43c、43d進(jìn)行纏繞。在圖3中，帶44由兩個層疊環(huán)44a、Ma形成，大量的環(huán)從內(nèi)部到外部分層設(shè)置，大量的壓切板的元件44b設(shè)置在兩個層疊環(huán)44a、Ma之間并且彼此連接成環(huán)形形狀。每個元件44b在兩側(cè)包括側(cè)翼面44c、44c，以與主帶輪42的輪槽面42c、42d和副帶輪43的輪槽面43c、43d接觸。 主減速機構(gòu)5對帶式無級變速器機構(gòu)4的變速器輸出軸41的變速器輸出回轉(zhuǎn)進(jìn)行減速并且對其提供差速功能從而將其傳送至右和左驅(qū)動輪6、6。主減速機構(gòu)5夾置在變速器輸出軸41、中間軸50、右和左驅(qū)動軸51、51之間，并且包括具有減速功能的第一齒輪 52、第二齒輪53、第三齒輪M、第四齒輪55以及具有差速功能的差速齒輪56。
該帶式無級變速器的控制系統(tǒng)包括變速器液壓控制單元7和CVT控制單元8，如圖 1所示。該變速器液壓控制單元7為液壓控制單元，用于產(chǎn)生引入主液壓腔45的主液壓和引入副液壓腔46的副液壓。該變速器液壓控制單元7包括油泵70、調(diào)節(jié)器閥71、回路壓力電磁閥72、變速器控制閥73、減壓閥74、副液壓電磁閥75、伺服連桿76、變速器指令閥77和步進(jìn)電機78。調(diào)節(jié)器閥71將來自于油泵70的排放壓力用作壓力源從而調(diào)節(jié)回路壓力PL。調(diào)節(jié)器閥71包括回路壓力電磁閥72，以響應(yīng)于來自CVT控制單元8的指令將油泵70的油壓調(diào)節(jié)為預(yù)定回路壓力PL。變速器控制閥73使用由調(diào)節(jié)器閥71產(chǎn)生的回路壓力PL作為壓力源從而調(diào)節(jié)被引入主液壓腔45中的主液壓。變速器控制閥73的閥芯(spool) 73a與伺服連桿76連接， 構(gòu)成機械式反饋機構(gòu)，與伺服連桿76的一端連接的變速器指令閥77由步進(jìn)電機78驅(qū)動， 使得變速器指令閥77接收與伺服連桿76的另一端連接的主帶輪42的滑動帶輪42b的滑動位置(實際帶輪比)的反饋。也就是，當(dāng)換檔時，當(dāng)步進(jìn)電機78響應(yīng)于CVT控制單元8 的指令而受到驅(qū)動時，變速器控制閥73的閥芯73a被改變位置從而供給回路壓力PL至主液壓腔45/從主液壓腔45排放回路壓力PL，以調(diào)節(jié)主液壓來獲得目標(biāo)變速比，該目標(biāo)變速比由步進(jìn)電機78的驅(qū)動位置掌握。當(dāng)換檔完成時，閥芯73a響應(yīng)于伺服連桿76的位移而保持在關(guān)閉位置。減壓閥74使用由調(diào)節(jié)器閥71產(chǎn)生的回路壓力PL作為壓力源從而通過減壓來調(diào)節(jié)引入副液壓腔46的副液壓。減壓閥74包括副液壓電磁閥75從而根據(jù)CVT控制單元8 的指令將回路壓力PL減壓至指令副液壓。CVT控制單元8配置成執(zhí)行多種控制，諸如變速比控制，用于向步進(jìn)電機78輸出控制指令，以根據(jù)車速、節(jié)氣門開度水平等獲取目標(biāo)變速比；回路壓力控制，用于向回路壓力電磁閥72輸出控制指令，以根據(jù)節(jié)氣門開度水平等獲取目標(biāo)回路壓力；副液壓控制，用于向副液壓電磁閥75輸出控制指令，以根據(jù)變速器輸入扭矩等獲取目標(biāo)副帶輪推力；前進(jìn)和后退切換控制，用于控制前進(jìn)離合器31和后退制動器32的固緊和釋放，以及鎖止控制，用于控制鎖止離合器20的固緊和釋放。CVT控制單元8接收來自于主回轉(zhuǎn)傳感器80、副回轉(zhuǎn)傳感器81、副液壓傳感器82、油溫傳感器83、抑制開關(guān)84、制動器開關(guān)85、油門開度傳感器86和其他傳感器和開關(guān)87的各個傳感器信息和切換信息。此外，其從發(fā)動機控制單元88 接收扭矩信息并且將扭矩要求輸出至發(fā)動機控制單元88。圖4是由根據(jù)第一實施例的CVT控制單元8執(zhí)行的回路壓力控制和副液壓控制 (正?？刂?帶打滑控制)的控制方框圖。在第一實施例中的CVT控制單元8的液壓控制系統(tǒng)包括基本液壓計算器90、回路壓力控制器91、副液壓控制器92、正弦波振蕩控制器93和副液壓校正器94，如圖4所示。該基本液壓計算器90包括輸入扭矩計算器90a，用于根據(jù)發(fā)動機控制單元88的扭矩信息(發(fā)動機轉(zhuǎn)速、燃料噴射時間等)計算變速器輸入扭矩(圖1)；基本副推力計算器 90b，用于根據(jù)由輸入扭矩計算器90a獲得的變速器輸入扭矩計算基本副推力(副帶輪43 所必要的帶夾持力)；所需變速器推力差計算器90c，用于計算換檔所需的推力差(主帶輪 42與副帶輪43之間的帶夾持力中的差)；校正器90d，用于根據(jù)換檔所需的推力差校正計算所得的基本副推力；以及副液壓轉(zhuǎn)換器90e，用于將經(jīng)校正的副推力轉(zhuǎn)換為目標(biāo)副液壓。 該基本液壓計算器90進(jìn)一步包括基本主推力計算器90f，用于根據(jù)由輸入扭矩計算器90a 計算所得的變速器輸入扭矩計算基本主推力(主帶輪42所需的帶夾持力)；校正器90g，用于根據(jù)由所需變速器推力差計算器90c計算所得的用于換檔所需的推力差校正計算所得的基本主推力；以及主液壓轉(zhuǎn)換器90h，用于將經(jīng)校正的主推力轉(zhuǎn)換為目標(biāo)主液壓。該回路壓力控制器91包括目標(biāo)回路壓力確定器91a，用于比較從主液壓轉(zhuǎn)換器 90h輸出的目標(biāo)主液壓與從副液壓控制器92輸出的指令副液壓，并且當(dāng)目標(biāo)主液壓>指令副液壓時將目標(biāo)回路壓力設(shè)置為目標(biāo)主液壓，當(dāng)目標(biāo)主液壓<指令副液壓時將目標(biāo)回路壓力設(shè)置為副液壓；以及液壓-電流轉(zhuǎn)換器91b，用于將由目標(biāo)回路壓力確定器91a確定的目標(biāo)回路壓力轉(zhuǎn)換為施加至電磁閥的電流值，并且將轉(zhuǎn)換的指令電流值輸出給調(diào)節(jié)器閥71 的回路壓力電磁閥72。在正?？刂浦?，副液壓控制器92使用由副液壓傳感器82檢測到的實際副液壓執(zhí)行反饋控制從而獲取指令副液壓，而在帶打滑控制中，副液壓控制器92在不使用實際副液壓的情況下執(zhí)行開路控制從而獲取指令副液壓。其包括低通濾波器92a，通過此低通濾波器，來自于副液壓轉(zhuǎn)換器90e的目標(biāo)副液壓得以過濾；偏差計算器92b，用于計算實際副液壓與目標(biāo)副液壓之間的偏差；零偏差設(shè)置器92c，用于將該偏差設(shè)置為零；偏差開關(guān)92d， 用于選擇性地在算得偏差與零偏差之間切換；以及積分增益確定器92e，用于確定來自油溫的積分增益。此外，其包括乘法器92f，用于將積分增益確定器92e的積分增益與偏差開關(guān)92d的偏差相乘；積分器92g，用于對乘法器92f的FB積分控制量進(jìn)行積分；加法器 92h，用于將積分FB積分控制量加入至來自副液壓轉(zhuǎn)換器90e的目標(biāo)副液壓；以及限制器 92i，用于將上限和下限設(shè)置至相加值從而獲得指令副液壓(在帶打滑控制中稱為基本副液壓)。此外，其包括振蕩加法器92j，用于在帶打滑控制中將正弦波振蕩指令加至基本副液壓；液壓校正器92k，用于通過副液壓校正量將振蕩基本副液壓校正為指令副液壓；以及液壓-電流轉(zhuǎn)換器92m，用于將指令副液壓轉(zhuǎn)換為施加至電磁閥的電流值從而將轉(zhuǎn)換的指令電流值輸出至副液壓電磁閥75。需要指出的是，偏差開關(guān)92d配置以當(dāng)BSC操作標(biāo)志為 0時(在正常控制期間)選擇計算所得的偏差并且當(dāng)BSC操作標(biāo)志為1時(在帶打滑控制期間)選擇零偏差。該正弦波振蕩控制器93包括正弦波振蕩器93a，用于確定適合于帶打滑控制的振蕩頻率和振蕩幅度并且根據(jù)所確定的頻率和幅度應(yīng)用正弦波液壓振蕩；零振蕩設(shè)置器 93b，用于不施加正弦波液壓振蕩；以及振蕩開關(guān)93c，用于選擇性地在液壓振蕩與零振蕩之間切換。需要指出的是，振蕩開關(guān)93c配置以當(dāng)BSC操作標(biāo)志為0時(在正?？刂破陂g) 選擇零振蕩并且當(dāng)BSC操作標(biāo)志為1時(在帶打滑控制期間)選擇正弦波液壓振蕩。副液壓校正器94包括實際變速比計算器94a，用于根據(jù)主回轉(zhuǎn)傳感器80的主回轉(zhuǎn)速度Npri與副回轉(zhuǎn)傳感器81的副回轉(zhuǎn)速度Nsec的比值計算實際變速比Ratio ；第一帶通濾波器94b，用于從表示采用副液壓傳感器82獲得的實際副液壓I^ec的信號中抽取振蕩分量；以及第二帶通濾波器94c，用于從由實際變速比計算器8 計算得到的數(shù)據(jù)抽取振蕩分量。其還包括乘法器94d，用于使由兩個帶通濾波器94b、Mc抽取的振蕩分量相乘；低通濾波器94e，用于從乘法結(jié)果抽取相位差信息；副液壓校正量確定器94f，用于根據(jù)來自低通濾波器Me的相位差信息確定副液壓校正量；零校正量設(shè)置器94g，用于將副液壓校正量設(shè)置為零；以及校正量開關(guān)94h，用于在副液壓校正量與零校正量之間選擇性地進(jìn)行切換。 需要指出的是，校正量開關(guān)94h配置以當(dāng)BSC操作標(biāo)志為0時(在正常控制期間)選擇零校正量，而在BSC操作標(biāo)志為1時(在帶打滑控制期間)選擇副液壓校正量。圖5是在由根據(jù)第一實施例的CVT控制單元執(zhí)行的在副液壓上的在正?？刂婆c帶打滑控制(=BSC)之間的切換過程的基本流程圖。在后文中，將說明圖5中的相應(yīng)步驟。在步驟Si，在通過轉(zhuǎn)動鑰匙啟動之后，確定是否處于步驟S2的非BSC允許或者步驟S5的正常控制返回過程，帶式無級變速器機構(gòu)4受到正常控制，然后流程前進(jìn)至步驟S2。 在正?？刂破陂g，BSC操作標(biāo)志設(shè)置為零。在步驟Sl中的正?？刂浦蟮牟襟ES2，確定所有的隨后BSC允許條件是否被滿足。當(dāng)結(jié)果為是時(所有的BSC允許條件都得到滿足)，那么該流程前進(jìn)至步驟S3，并且執(zhí)行帶打滑控制(BSC)。當(dāng)結(jié)果為否時(任何的BSC允許條件都沒有得到滿足)，那么該流程返回至步驟Si，并且持續(xù)進(jìn)行正?？刂?。BSC允許條件的實例如下所述(1)帶式無級變速器機構(gòu)4的傳遞扭矩容量是穩(wěn)定的(傳遞扭矩容量的變化率小)。這一條件(1)通過滿足隨后的兩個條件而確定，例如。a. I指令扭矩變化率I <預(yù)定值b. I指令變速比變化率I <預(yù)定值(2)輸入至主帶輪42的輸入扭矩的推算精度處于可靠的范圍內(nèi)。這一條件( 例如根據(jù)發(fā)動機控制單元88的扭矩信息(推算發(fā)動機扭矩)、變矩器2的鎖止?fàn)顟B(tài)、制動踏板的操作狀態(tài)、檔位等進(jìn)行確定。(3)上述(1) (2)中的允許條件持續(xù)預(yù)定的時間長度。在步驟S2，確定上述條件(1)、(2)、(3)是否都被滿足。在步驟S2的BSC允許確定或步驟S4的BSC繼續(xù)確定之后的步驟S3中，執(zhí)行帶打滑控制(圖6至圖8)從而減少對帶式無級變速器機構(gòu)4的帶44的輸入并且將帶44保持在沒有滑移的適當(dāng)打滑狀態(tài)。然后，該流程前進(jìn)至步驟S4。在帶打滑控制期間，操作標(biāo)志被設(shè)置為1。在步驟S3中的帶打滑控制之后的步驟S4中，確定隨后的BSC持續(xù)狀態(tài)是否全部被滿足。如果結(jié)果為是(所有的BSC持續(xù)狀態(tài)都被滿足)，那么該流程返回至步驟S3，并且?guī)Т蚧刂?BSC)繼續(xù)。如果結(jié)果為否(任何的BSC繼續(xù)條件都沒有被滿足)，那么流程前進(jìn)至步驟S5，執(zhí)行正?？刂品祷剡^程。BSC持續(xù)條件的示例如下所述(1)帶式無級變速器機構(gòu)4的傳遞扭矩容量穩(wěn)定(傳遞扭矩容量的變化率小)。這一條件(1)通過滿足例如隨后兩個條件而被確定。a. I指令扭矩變化率I <預(yù)定值b. I指令變速比變化率I <預(yù)定值(2)輸入至主帶輪42的推算精確度處于可靠范圍內(nèi)。這一條件( 例如根據(jù)發(fā)動機控制單元88的扭矩信息(推算發(fā)動機扭矩)、變矩器2的鎖止?fàn)顟B(tài)、制動踏板的操作狀態(tài)、檔位等進(jìn)行確定。確定上述條件(1)、(幻是否都被滿足。也就是，BSC允許條件與BSC持續(xù)條件之間的不同在于，BSC持續(xù)條件不包括BSC允許條件的持續(xù)條件(3)。在確定任何的BSC持續(xù)條件都沒有被滿足之后的步驟S5，執(zhí)行正?？刂品祷剡^程 (圖9至圖11)從而當(dāng)帶打滑控制返回至正常控制時，防止帶4打滑。當(dāng)這一過程完成時， 該流程返回至步驟Sl并且切換至正?？刂?。圖6是由根據(jù)第一實施例的CVT控制單元8執(zhí)行的整個帶打滑控制過程的流程圖。圖7是由根據(jù)第一實施例的CVT控制單元8執(zhí)行的帶打滑控制過程的扭矩限制過程的流程圖。圖8是由根據(jù)第一實施例的CVT控制單元8執(zhí)行的帶打滑控制過程的校正過程和副液壓振蕩的流程圖。首先，如圖6清楚所示，在持續(xù)進(jìn)行BSC允許確定和BSC持續(xù)確定的帶打滑控制期間，同時執(zhí)行反饋控制抑制過程(步驟S31)、扭矩限制過程(步驟S3》以及用于帶打滑控制的副液壓振蕩和校正過程(步驟S33)，在反饋控制抑制過程中，使用實際副液壓獲得指令副液壓，所述扭矩限制過程作為返回至正?？刂频臏?zhǔn)備。在步驟S31，在BSC允許確定和BSC持續(xù)確定得以持續(xù)的帶打滑控制期間，反饋控制受到抑制，在該反饋控制下，使用由副液壓傳感器82檢測到的實際副液壓獲得指令副液壓。也就是，為了獲得指令副液壓，正?？刂破陂g的反饋控制受到抑制并且使用零偏差切換至帶打滑控制的開路控制。然后，當(dāng)帶打滑控制切換至正?？刂茣r，反饋控制再次返回。在步驟S32，在BSC允許確定和BSC持續(xù)確定得以持續(xù)的帶打滑控制期間，執(zhí)行圖 7中的扭矩限制過程。也就是，在圖7中的流程圖的步驟S321中，將“來自于帶打滑控制的扭矩限制要求”定義為駕駛員要求扭矩。在步驟S33，在BSC允許確定和BSC持續(xù)確定得以持續(xù)的帶打滑控制期間，副液壓在圖8中被振蕩和校正。在下文中，對圖8中的流程圖的步驟進(jìn)行說明。在步驟S331，指令副液壓受到振蕩。也就是，具有預(yù)定幅度和預(yù)定頻率的正弦波液壓疊置在指令副液壓上。該流程前進(jìn)至步驟S332。在步驟S332，在步驟S331的指令副液壓的振蕩之后，實際副液壓使用副液壓傳感器82進(jìn)行檢測從而通過基于主回轉(zhuǎn)傳感器80和副回轉(zhuǎn)傳感器81的回轉(zhuǎn)速度的計算來檢測實際變速比。該流程前進(jìn)至步驟S333。在步驟S333，在步驟S332的實際副液壓和實際變速比的檢測之后，實際副液壓和實際變速比各自經(jīng)受帶通濾波過程從而抽取它們相應(yīng)的振蕩分量(正弦波)并且使其相乘。然后，該乘積值經(jīng)受低通濾波過程并且轉(zhuǎn)換為由振蕩幅度和實際副液壓的振蕩與實際變速比的振蕩之間的相位差θ (余弦波)表示的值。該流程前進(jìn)至步驟S334。這里，當(dāng)A是實際副液壓的振蕩幅度并且B是實際變速比的振蕩幅度時，實際副液壓的振蕩由公式(1) 表示Asincot。實際變速比的振蕩由公式(2)表示BSin(cot+ θ )。公式(1)和⑵相乘， 并且使用隨后的積和公式(3)sina sin β = -1/2 {cos ( a + β ) -cos ( a - β )}獲得下述公式G)Asin ω t X Bsin (ω t+ θ ) = (1/2) ABcos θ -(1/2) ABcos (2 ω t+ θ )在公式(4)中，作為振蕩頻率的雙重分量(l/2)ABCOM2cot+ θ )通過低通濾波器而被減小，使得公式(4)變成下述公式(5)AsincotXBsin(cot+θ ) ^ (1/2)Abcos θ因此，其可以通過實際副液壓的振蕩與實際變速比的振蕩之間的相位差θ的公
式表不。在步驟S333中計算實際副液壓與實際變速比之間的振蕩的相位差θ之后，在步驟S334中，進(jìn)行確定相位差θ是否使得O <相位差θ <預(yù)定值1(微打滑范圍)。當(dāng)結(jié)果為是時相位差θ <預(yù)定值1)，那么流程前進(jìn)至步驟S335，而當(dāng)結(jié)果為否時(預(yù)定值 1 <相位差θ )，那么流程前進(jìn)至步驟S336。在步驟S334中確定O <相位差θ <預(yù)定值1 (微打滑范圍)之后，在步驟S335， 副液壓校正量被設(shè)置為-Al^sec。該流程前進(jìn)至步驟S339。在步驟S334中確定預(yù)定值1 <相位差θ之后，在步驟S336，確定相位差θ是否使得預(yù)定值1 <相位差θ <預(yù)定值2(目標(biāo)打滑范圍)。當(dāng)結(jié)果為是時(預(yù)定值1《相位差θ <預(yù)定值幻，流程前進(jìn)至步驟S337，而當(dāng)結(jié)果為否時(預(yù)定值2 <相位差Θ)，流程前進(jìn)至步驟S338。在步驟S336中確定預(yù)定值相位差θ <預(yù)定值2(目標(biāo)打滑范圍)之后，在步驟S337，副液壓校正量被設(shè)置為零，流程前進(jìn)至步驟S339。在步驟S336中確定預(yù)定值相位差θ (微/大打滑轉(zhuǎn)換范圍)之后，在步驟 S338，副液壓校正量被設(shè)置為+AI^sec,流程前進(jìn)至步驟S339。在步驟S335、S337、S338中設(shè)置副液壓校正量之后，在步驟S339，指令副液壓被設(shè)置為基本副液壓的值+副液壓校正量。然后，流程結(jié)束。圖9是由根據(jù)第一實施例的CVT控制單元8執(zhí)行的從帶打滑控制到正?？刂频姆祷剡^程的流程圖。圖10是由根據(jù)第一實施例的CVT控制單元8執(zhí)行的向正?？刂频姆祷剡^程的扭矩限制過程的流程圖。圖11是由根據(jù)第一實施例的CVT控制單元8執(zhí)行的向正常控制的返回過程的變速限制過程的流程圖。首先，如圖9清楚可見，在從BSC持續(xù)終止到正?？刂频拈_始、正?？刂茝膸Т蚧刂品祷氐臅r候，同時執(zhí)行反饋控制返回過程(步驟S51)、用于返回至正常控制的準(zhǔn)備的扭矩限制過程(步驟S5》、用于帶打滑控制的振蕩和校正副液壓重設(shè)過程(步驟S5!3)以及限制換檔的換檔限制過程(步驟S54)，在所述反饋控制返回過程中，使用實際副液壓獲得指令副液壓。在步驟S51，在從BSC持續(xù)終止到正常控制的開始、正常控制從帶打滑控制返回的時候，返回反饋控制，其中使用由副液壓傳感器82檢測到的實際副液壓獲得指令副液壓。
在步驟S52，在從BSC持續(xù)終止到正?？刂频拈_始、正?？刂茝膸Т蚧刂品祷氐臅r候，執(zhí)行圖10中的扭矩限制過程，作為返回至正?？刂频臏?zhǔn)備。在步驟S53，在從BSC持續(xù)終止到正?？刂频拈_始、正?？刂茝膸Т蚧刂品祷氐臅r候，在圖8中的副液壓振蕩和校正被重新設(shè)置從而等待正?？刂?。在步驟S54，在從BSC持續(xù)終止到正常控制的開始、正常控制從帶打滑控制返回的時候，執(zhí)行圖11中的變速限制過程，其中變速速度受到限制。在下文中，將說明在圖10中示出扭矩限制過程的流程圖的步驟。該扭矩限制過程的關(guān)鍵點為根據(jù)駕駛員要求扭矩、BSC的扭矩限制要求和扭矩容量(算得扭矩容量)三個值之間的大小關(guān)系來切換控制。這里，駕駛員要求扭矩指由駕駛員要求的發(fā)動機扭矩，BSC的扭矩限制要求指圖16中的階段0)、(3)中所示的扭矩限制量。為了防止帶打滑的目的，扭矩容量大體為許用設(shè)計扭矩容量并且所設(shè)置的值比駕駛員要求扭矩高一個裕量，同時考慮帶式無級變速器機構(gòu)4的機械變化。這里，實際的扭矩容量在副液壓控制下受到控制。此外，計算所得的扭矩容量指返回過程(圖16中的階段(3))和BSC(圖16中的階段O))期間的扭矩容量。計算所得的扭矩容量具體地說是基于或者從實際副液壓和實際變速比計算的值(兩個帶輪42、43中發(fā)動機扭矩輸入的那個帶輪的扭矩容量，即，主帶輪42)。在步驟S521，確定駕駛員要求扭矩是否大于BSC的扭矩限制要求。當(dāng)結(jié)果為是時， 那么流程前進(jìn)至步驟S522，當(dāng)結(jié)果為否時，那么流程前進(jìn)至步驟S525。在步驟S521確定駕駛員要求扭矩大于BSC的扭矩限制要求之后，在步驟S522， 確定算得扭矩容量是否大于BSC的扭矩限制要求。當(dāng)該結(jié)果為是時，那么流程前進(jìn)至步驟 S523，當(dāng)結(jié)果為否時，那么流程前進(jìn)至步驟S524。在步驟S522確定算得扭矩容量> BSC的扭矩限制要求之后，在步驟S523，BSC的扭矩限制要求被設(shè)置為BSC的扭矩限制要求(先前值)+ △ T和算得許用扭矩容量中較小的值。流程前進(jìn)至返回。在步驟S522確定算得扭矩容量< BSC的扭矩限制要求之后，在步驟S524，BSC的扭矩限制要求被設(shè)置為BSC的扭矩限制要求(先前值)和駕駛員要求扭矩中較小的值。流程前進(jìn)至返回。在步驟S521確定駕駛員要求扭矩< BSC的扭矩限制要求之后，在步驟S525，確定算得扭矩容量是否大于BSC的扭矩限制要求。當(dāng)結(jié)果為是時，那么流程前進(jìn)至步驟S527，當(dāng)結(jié)果為否時，那么流程前進(jìn)至步驟S5^。在步驟S525確定算得扭矩容量< BSC的扭矩限制要求之后，在步驟S526，BSC的扭矩限制要求被設(shè)置為BSC的扭矩限制要求(先前值)和駕駛員要求扭矩中較小的值。流程前進(jìn)至返回。在步驟S525確定算得扭矩容量> BSC的扭矩限制要求之后，在步驟S527，BSC的扭矩限制要求被取消。流程結(jié)束。在下文中，將說明示出在圖11中通過限制目標(biāo)主回轉(zhuǎn)速度而進(jìn)行的變速限制過程的流程圖的步驟。在步驟S541，計算目標(biāo)慣性扭矩。流程前進(jìn)至S542。在步驟SM1計算目標(biāo)慣性扭矩之后，在步驟S542，根據(jù)目標(biāo)慣性扭矩計算目標(biāo)主回轉(zhuǎn)變化率。然后流程前進(jìn)至步驟S543。
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在步驟S542中計算目標(biāo)主回轉(zhuǎn)變化率之后，在步驟S543，計算沒有超過目標(biāo)主回轉(zhuǎn)變化率的受限制目標(biāo)主回轉(zhuǎn)速度，流程前進(jìn)至步驟S544。在步驟S543中計算受限制目標(biāo)主回轉(zhuǎn)變化率之后，在步驟S544，根據(jù)受限制目標(biāo)主回轉(zhuǎn)速度執(zhí)行換擋控制，流程前進(jìn)至步驟S545。在步驟S544中換擋控制之后，在步驟S545，確定基于受限制目標(biāo)主回轉(zhuǎn)速度的換擋控制是否完成或者實際主回轉(zhuǎn)速度是否已經(jīng)達(dá)到受限制目標(biāo)主回轉(zhuǎn)速度。當(dāng)結(jié)果為是時 (完成換擋控制)，那么流程結(jié)束，當(dāng)結(jié)果為否時(在換擋控制過程中)，那么流程返回至步 If S5410接下來，將說明根據(jù)第一實施例的帶式無級變速器機構(gòu)4的控制裝置和方法的操作。其將被分為四個部分BSC允許和持續(xù)確定操作、以I指令變速變化速率I <預(yù)定值為基礎(chǔ)的BSC允許和持續(xù)確定操作、帶打滑控制操作(BSC操作)，以及從BSC到正?？刂频姆祷乜刂撇僮?。[BSC允許和持續(xù)確定操作]當(dāng)車輛開始行駛時，在圖5中的流程圖中，操作從步驟Sl前進(jìn)至步驟S2。在步驟 S2中除非所有的BSC允許確定條件都被滿足，否則從步驟Sl至步驟S2的流程重復(fù)以繼續(xù)正?？刂?。也就是，在步驟S2中所有BSC允許確定條件的滿足被定義為BSC控制啟動條件。在第一實施例中的BSC允許條件如下所述(1)帶式無級變速器機構(gòu)4的傳遞扭矩容量是穩(wěn)定的(傳遞扭矩容量的變化率小)。這一條件(1)通過滿足隨后的兩個條件而確定，例如。a. I指令扭矩變化率I <預(yù)定值b. I指令變速比變化率I <預(yù)定值(2)輸入至主帶輪42的輸入扭矩的推算精度處于可靠的范圍內(nèi)。這一條件( 例如根據(jù)發(fā)動機控制單元88的扭矩信息(推算發(fā)動機扭矩)、變矩器2的鎖止?fàn)顟B(tài)、制動踏板的操作狀態(tài)、檔位等進(jìn)行確定。(3)上述⑴⑵中的允許條件持續(xù)預(yù)定的時間長度。在步驟S2，確定上述條件(1)、(2)、(3)是否都被滿足。因此，如果在正常控制期間帶式無級變速器機構(gòu)4的變速器扭矩容量持續(xù)穩(wěn)定并且主帶輪42的輸入扭矩的推算精度連續(xù)地處于可靠范圍內(nèi)一段預(yù)定時間長度，那么帶打滑控制被允許啟動。如上所述，當(dāng)滿足所有的BSC允許條件時，帶打滑控制被允許啟動，使得能夠以確保的高控制精度在優(yōu)選范圍內(nèi)啟動該帶打滑控制。在步驟S2中確定BSC允許之后，在步驟S3，帶打滑控制被執(zhí)行從而減小進(jìn)入該帶式無級變速器機構(gòu)4的帶44的輸入并且將帶44保持在適當(dāng)打滑(slip)狀態(tài)，而不滑移 (slippage)。然后，在步驟S3中的帶打滑控制之后的步驟S4中，確定是否所有的BSC持續(xù)條件都被滿足。只要所有的BSC持續(xù)條件都被滿足，那么從步驟S3至步驟S4的流程重復(fù)從而繼續(xù)帶打滑控制(BSC)。這里，BSC持續(xù)條件是BSC允許條件(1)，(2)，并且排除針對BSC允許條件的預(yù)定時間長度(3)的持續(xù)條件。由此，因為在帶打滑控制期間如果條件(1)、(2)其中的一個沒有被滿足那么帶打滑控制立刻被停止并且返回至正?？刂疲钥煞乐挂圆淮_定的控制精度持續(xù)進(jìn)行帶打滑控制。[以I指令扭矩變化速率I<預(yù)定值為基礎(chǔ)的BSC允許和持續(xù)確定操作]根據(jù)第一實施例的帶打滑控制允許確定配置以在一些條件下執(zhí)行帶打滑控制，其中包括下述一個條件，即，作為變速比的變化率的變速速度小于預(yù)定值。換句話說，當(dāng)變速的變化率(每單元時間的變速比的變化范圍=變速速度)小時， 由于振蕩產(chǎn)生的振蕩分量產(chǎn)生于如圖12所示的變速期間，示出實際變速比特性相對于目標(biāo)變速比特性。但是，在小的變速變化率下，由于變速產(chǎn)生的變速比變化和由于振蕩產(chǎn)生的振蕩分量能夠被分離。也就是，使用實際變速比的振蕩分量根據(jù)經(jīng)監(jiān)視的相位差推算的帶打滑狀態(tài)的精確度高。同時，雖然變速變化率高，但是包括于實際變速比中的振蕩分量如圖13中的區(qū)域 C所示消失，使得由于變速產(chǎn)生的變速比變化和由于振蕩產(chǎn)生的振蕩分量不能被分離。也就是，使用實際變速比的振蕩分量根據(jù)經(jīng)監(jiān)視的相位差推算的帶打滑狀態(tài)的精確度低。相反地，根據(jù)第一實施例，在I指令扭矩變化速率I <預(yù)定值以及在帶打滑狀態(tài)的高推算精度時，帶打滑控制被允許。這導(dǎo)致由于副液壓的減小而減小帶摩擦以及由于副液壓的減小而減小變速器機構(gòu)上的驅(qū)動載荷。因此，發(fā)動機1的實際燃料效率能夠得到改善。同時，在I指令扭矩變化速率I彡預(yù)定值和在帶打滑狀態(tài)的低推算精度時，帶打滑控制不被允許。這在帶打滑控制期間可防止帶產(chǎn)生大的滑動，而當(dāng)沒有滿足變速器速度條件的情況下允許進(jìn)行帶打滑控制時會發(fā)生這種情況。也就是，在帶打滑控制期間，由于副液壓減小，帶的夾持力也減少。隨著變速器機構(gòu)的輸入扭矩增加，帶有低夾緊力的帶可能產(chǎn)生大的滑動。其次，對于I指令扭矩變化速率I <預(yù)定值的BSC允許條件，將說明如何確定作為用于確定指令變速比變化率的幅度的上限的預(yù)定值，在圖4的正弦波振蕩控制器93中，帶打滑控制系統(tǒng)配置以將正弦波液壓疊加到指令副液壓以用于振蕩并且根據(jù)包括在實際副液壓中由于振蕩造成的振蕩分量以及包括在實際傳動比Ratio中的振蕩分量推算帶打滑狀態(tài)。由此，包括在實際副液壓中的振蕩分量和包括在實際傳動比Ratio中的振蕩分量被抽取從而根據(jù)所抽取的振蕩分量確保帶打滑狀態(tài)的推算精度，對于實現(xiàn)帶打滑控制來說是必要的條件。換句話說，預(yù)定值被設(shè)定為輸入扭矩變化率，該輸入扭矩變化率被確定作為極限值，從而允許包括在實際副液壓中的振蕩分量和包括在實際傳動比Ratio中的振蕩分量被抽取，并且根據(jù)所抽取的振蕩分量確保帶打滑狀態(tài)的推算精度，在帶打滑控制期間輸入至帶式無級變速器機構(gòu)4的扭矩變化率逐漸增加。下面將參照圖14中的曲線圖A和曲線圖B詳細(xì)說明如何設(shè)定這一預(yù)定值，曲線圖 A示出振動分量和變速比分量的頻率特性，曲線圖B示出當(dāng)變速范圍和變速時間常數(shù)改變時的變速條件。變速條件可近似成一階的時滯并以變速檔位K和折點頻率f( = 1/T)表示。對于圖14的曲線圖A中的頻率特性來說，假設(shè)給出不同的變速檔位Kl <K2和不同的折點頻率 Π < f2 < f3。在折點頻率fl，變速條件是圖14的曲線圖B中的{K1/(1+T1S)}，在折點頻率f2，變速條件是圖14的曲線圖B中的{Kl/ (1+T2s)}，在折點頻率f3，變速條件是圖14的曲線圖B中的{Kl/(1+T3s)}。也就是，折點頻率是相應(yīng)于特定變速檔位中的變速速度的指標(biāo)，折點頻率越大，變速速度越快。因此，如圖14所示，在給出變速檔位Kl和折點頻率fl < f2 < f3的情況下，還有一定裕量才到極限頻率D，在該機械頻率D下，指令變速比分量不會與由振蕩引起的振蕩成分發(fā)生干涉。鑒于此，當(dāng)變速檔位設(shè)定成由該系統(tǒng)限定的最大變速檔位K2時的變速速度的上限閾值得以找到從而獲得預(yù)定值。例如，如圖14中的曲線圖A 所示，在折點頻率f3下，變速檔位被設(shè)定為K2，{k2/(l+T3s)}與由于振蕩產(chǎn)生的振蕩分量相互干涉。這表明，變速速度超過預(yù)定值。如圖14中的曲線圖A所示，在折點頻率f2下， 變速檔位設(shè)定為K2，{k2/(l+T2s)}和由于振蕩產(chǎn)生的振蕩分量的特性不會彼此干涉，并且在限制頻率D處重合(coincide)。也就是，折點頻率f2是確定變速速度的上限閾值的上限折點頻率，處于上限折點頻率f2下的變速速度為預(yù)定值。這表明，當(dāng)設(shè)定最大變速檔位K2 并且折點頻率小于上限頻率f2時，變速速度距離預(yù)定值存在余量。下面將說明如何獲得作為實際變速速度的上限閾值的預(yù)定值。指令變速比成分的特征具有常數(shù)特性(平+常數(shù)梯度下降特性)，已知極限頻率D不干涉振蕩分量的增益特性和最大變速檔位。因此，上限頻率f2由已知信息明白地確定，使得{k2/(l+Tk)}的頻率特性可被提取。變速速度由圖14中的曲線圖B所示的{k2/(l+Tk)}特性的上升梯度(= 每單位時間的變速比變化的范圍)表述，這一變速速度為用于允許帶打滑控制的上限閾值 (=預(yù)定值)。因此，通過使變速速度(=變速比變化率)處于包括于實際副液壓中的振動分量和包括于實際變速比Ratio中的振動分量被提取的極限范圍內(nèi)，可延展變速速度的范圍， 在該范圍中，允許進(jìn)行帶打滑控制同時確保帶滑移狀態(tài)的推算精確度。根據(jù)第一實施例，當(dāng)指令變速變化率低于預(yù)定值時，帶打滑控制被允許。換句話說，并非根據(jù)帶式無級變速器機構(gòu)4的實際變速變化率而是根據(jù)由計算確定的目標(biāo)變速來確定用于帶打滑控制的允許。用于開始和持續(xù)帶打滑控制的允許確定于當(dāng)指令變速比變化率根據(jù)當(dāng)前變速比和目標(biāo)變速比進(jìn)行計算時。因此，能夠在帶式無級變速器機構(gòu)4的變速比實際改變之前基于推算的信息例如指令變速比變化率確定允許開始和繼續(xù)帶打滑控制。[帶打滑控制操作(BSC操作)]當(dāng)帶打滑控制啟動時，副液壓被定位為可以獲得如下的夾持力的值，該夾持力不會導(dǎo)致帶滑移，且具有推算的安全因數(shù)，使得相位差θ小于預(yù)定值1這一條件得到滿足。在圖8中的流程圖中，流程從步驟S331 —步驟S332 —步驟S333 —步驟S334 —步驟S335至步驟S339重復(fù)，每次流程重復(fù)時，指令副液壓響應(yīng)于-AI^sec的校正而被減小。然后，直到 1或更大的相位差θ達(dá)到預(yù)定值2，在圖8中流程從步驟S331 —步驟S332 —步驟S333 — 步驟S334 —步驟S336 —步驟S337至步驟S339進(jìn)行，從而保持指令副液壓。在相位差θ 為2或更大時的預(yù)定值時，流程從步驟S331 —步驟S332 —步驟S333 —步驟S334 —步驟 S336 —步驟S338至步驟S339進(jìn)行，從而響應(yīng)于+ ΔI^sec的校正來增加指令副液壓。在帶打滑控制下，打滑率得以保持，使得相位差θ落入從1或更大至小于2的預(yù)定值的范圍內(nèi)。將參照圖15中的時序圖描述帶打滑控制。在時刻tl，上述BSC允許條件(1)、(2) 得到滿足并且繼續(xù)(BSC允許條件(3))。從時刻t2至?xí)r刻t3，上述BSC持續(xù)條件(1)、(2) 其中的至少一個變得未被滿足，并且BSC操作標(biāo)志和SEC壓力F/B抑制標(biāo)志(副壓反饋抑制標(biāo)志)被設(shè)置用于帶打滑控制。在時刻t3之前不久，油門被下壓，使得BSC持續(xù)條件其中的至少一個變成未被滿足，從時刻t3至?xí)r刻t4執(zhí)行返回至正常控制的控制。在時刻t4之后，執(zhí)行正?？刂?。因此，從圖15中箭頭E所示的穩(wěn)定行駛確定期間，油門開度特性、車速特性和發(fā)動機扭矩特性以及副液壓電磁閥75的電磁閥電流校正量特性清楚可知，在帶打滑控制下，由于振蕩造成的副液壓的振蕩分量與變速比的振蕩分量之間的相位差θ受到監(jiān)視從而增加或降低電流值。需要指出的是，副液壓電磁閥75是常開的(總是打開)并且隨著電流值的增加而降低副液壓。實際變速比通過帶打滑控制而被保持為事實上不變，雖然其以小幅振蕩，如圖15 中的實際變速比特性(Ratio)所示。如圖15中的SEC壓力振蕩和Ratio振蕩的相位差特性所示，相位差θ隨著時間從打滑率大概為零的時刻t2開始逐漸增加，并且達(dá)到目標(biāo)值(目標(biāo)打滑率)。如圖15中的SEC副液壓特性所示的副液壓隨著時間從安全因數(shù)得以確保的時刻t2開始降低，如箭頭F所示，最后達(dá)到設(shè)計最小壓力加上液壓振蕩幅度所得的值，該值所處的液壓水平到實際最小壓力尚有一定裕量。雖然帶打滑控制持續(xù)一段長時間，但是實際副液壓保持在設(shè)計最小壓力加上液壓振蕩幅度的范圍內(nèi)，從而保持(打滑率的)相位差θ 的目標(biāo)值。因此，由帶打滑控制造成的副液壓的降低導(dǎo)致作用在帶44上的帶摩擦降低并通過帶摩擦的降低減小帶式無級變速器機構(gòu)4上的驅(qū)動載荷。因此，可根據(jù)BSC允許確定在帶打滑控制期間在不影響行進(jìn)性能的情況下改善發(fā)動機1的實際燃料效率。[從BSC至正?？刂频姆祷乜刂撇僮鱙在帶打滑控制期間，在BSC允許和持續(xù)確定得以持續(xù)時，在圖6中步驟S32中的扭矩限制過程通過在圖7中在步驟S321將帶打滑控制的扭矩限制要求設(shè)置為駕駛員要求扭矩而被執(zhí)行。在下文中，返回至正?？刂频呐ぞ叵拗撇僮鲄⒄請D10和16進(jìn)行說明。發(fā)動機控制單元88具有扭矩限制量作為發(fā)動機扭矩控制上限，并且控制發(fā)動機1 的實際扭矩不超過扭矩限制量。該扭矩限制量根據(jù)各個要求進(jìn)行確定。例如，帶式無級變速器機構(gòu)4的輸入扭矩上限被設(shè)置為在正?？刂破陂g(在圖16中的階段(1))的扭矩限制要求，CVT控制單元8在正?？刂破陂g將扭矩限制要求發(fā)送至發(fā)動機控制單元88。該發(fā)動機控制單元88從來自各個控制器的扭矩限制要求中選擇最小要求作為扭矩限制量。具體地說，在時刻t5，正?？刂频碾A段(1)轉(zhuǎn)移為帶打滑控制，BSC的扭矩限制要求在階段( 被發(fā)送至發(fā)動機控制單元88，如圖16中的扭矩限制量特性所示。但是，在 BSC(圖16中的階段O))期間的BSC的扭矩限制要求是預(yù)先準(zhǔn)備用于圖10的扭矩限制，并且BSC(圖16中的階段O))期間基本上不作為扭矩限制。然后，在時刻t6，BSC持續(xù)被中止并且轉(zhuǎn)移為返回至正?？刂频目刂?。在時刻t6， 因為駕駛員要求扭矩> BSC的扭矩限制要求并且算得扭矩容量< BSC的扭矩限制要求，發(fā)出扭矩限制要求。因此，在圖10中的流程圖中從步驟S521 —步驟S522 —步驟S5M至返回的流程被重復(fù)，從而在步驟S5M保持BSC的扭矩限制要求(先前值)。之后，在時刻t7，駕駛員要求扭矩> BSC的扭矩限制要求并且算得扭矩容量> BSC 的扭矩限制要求。在圖10中的從步驟S521 —步驟S522 —步驟S523至返回的流程被重復(fù)，從而逐漸地增大BSC的扭矩限制要求為(先前值+ΔΤ)。隨著這一增加梯度，實際扭矩逐漸地增加。由于從時刻t7起B(yǎng)SC的扭矩限制要求增加，在時刻偽，駕駛員要求扭矩彡BSC的扭矩限制要求并且算得扭矩容量> BSC的扭矩限制要求。在圖10中的流程圖中流程從步驟S521 —步驟S525 —步驟S527至結(jié)束進(jìn)行。在步驟S527，BSC的扭矩限制被取消。在這一實例中，流程跳過步驟，該步驟在油門被操作為踏上或者返回(釋放) 一段短時間時被執(zhí)行。具體地說，當(dāng)帶打滑控制通過踏上油門而被取消并且一旦返回控制開啟就釋放油門時，步驟被跳過。由于當(dāng)帶打滑控制返回至正?？刂茣r用于限制帶式無級變速器機構(gòu)4的輸入扭矩的變化速度的扭矩限制控制，可防止帶式無級變速器機構(gòu)4的輸入扭矩相對于帶夾持力來說變得過大并且防止該帶44打滑。此外，在從帶打滑控制返回到正?？刂频目刂浦校绻麕綗o級變速器機構(gòu)4的變速比以普通變速速度變化而輸入扭矩的變化速度在上述扭矩限制控制下被減小，那么由于回轉(zhuǎn)慣量的變化產(chǎn)生的輸入扭矩的降低會顯著地發(fā)生。這可能引起駕駛員感覺到不必要的減速(牽引沖擊)。鑒于此，變速比的變化速度受到限制，連同帶式無級變速器機構(gòu)4的輸入扭矩的變化速度受到限制。也就是，當(dāng)BSC持續(xù)被終止并且變換到控制為返回到正?？刂茣r，在圖11中的流程圖中從步驟S541 —步驟S542 —步驟S543 —步驟S544到步驟S545的流程被重復(fù)，直到變速完成，從而根據(jù)受限制的目標(biāo)主回轉(zhuǎn)率控制該變速器。因此，限制主旋轉(zhuǎn)的變化率，即，降低變速速度可減小回轉(zhuǎn)慣量的變化，并且防止變速器機構(gòu)的輸入扭矩的減小。因此，可防止駕駛員感受到不必要的減速(牽引沖擊)。接下來，將在下文說明根據(jù)第一實施方式的用于帶式無級變速器機構(gòu)4的控制裝置和方法的效果。(1)用于帶式無級變速器機構(gòu)4的控制裝置，包括用于接收驅(qū)動源(發(fā)動機1)的輸入的主帶輪42、向驅(qū)動輪6、6提供輸出的副帶輪43以及圍繞主帶輪42和副帶輪43纏繞的帶44，以通過控制主帶輪42的主液壓和副帶輪43的副液壓來控制由帶輪上的帶44的運轉(zhuǎn)半徑比確定的變速比，該控制裝置還包括帶打滑控制裝置(步驟S3)，該帶打滑控制裝置被配置成以使副液壓振蕩并且監(jiān)視包括在實際副液壓中的振蕩分量與包括在實際變速比中的振蕩分量之間的相位差θ，從而推算帶打滑狀態(tài)；以及，帶打滑控制允許確定裝置(步驟S》，配置以當(dāng)變速速度小于預(yù)定值時，允許帶打滑控制裝置執(zhí)行帶打滑控制，該變速速度為變速比的變化率。因此，能夠提供用于帶式無級變速器機構(gòu)4的控制裝置，當(dāng)帶打滑狀態(tài)的推算精度高時，通過帶摩擦的降低而減少驅(qū)動能量的消耗，當(dāng)帶打滑狀態(tài)的推算精度低時，能夠在帶打滑控制期間防止帶44產(chǎn)生大的滑動。(2)帶打滑控制許可判定手段(步驟S2)，基于相對于頻率的變速比分量的增益特性和振蕩分量的增益特性，確定在最大變速檔位中不與振動分量的增益特性干涉的上限頻率，根據(jù)所確定的上限頻率和最大變速檔位計算變速速度，并且將變速速度的預(yù)定值設(shè)定成所計算的變速速度(圖14中的曲線圖Α、Β)。因此，通過以帶打滑控制的確保推算精度、 相對于輸入扭矩變化速度最大限度地延展用于帶打滑控制的允許范圍，可在行駛期間增加用于帶打滑控制的頻率和控制持續(xù)時間。(3)帶打滑控制允許確定裝置(步驟幻)配置以當(dāng)指令扭矩變化率小于預(yù)定值時， 允許帶打滑控制裝置(步驟S； )執(zhí)行帶打滑控制。因此，在帶式無級變速器機構(gòu)4的變速比實際變化之前，根據(jù)推算信息諸如指令變速比變化率確定允許啟動帶打滑控制。
(4)通過帶打滑控制進(jìn)行用于帶式無級變速器機構(gòu)4的控制方法，其中在主帶輪 42、副帶輪43和帶44之間的帶打滑狀態(tài)由液壓控制，該方法包括下述步驟，使液壓振蕩從而根據(jù)包括在實際液壓中的振蕩分量和包括在實際傳動比中的振蕩分量的積分值來控制液壓，并且當(dāng)變速速度小于預(yù)定值時允許帶打滑控制，變速速度為變速比的變化率。因此， 能夠提供用于帶式無級變速器機構(gòu)4的控制方法，當(dāng)帶打滑狀態(tài)的推算精度高時，能夠由于帶摩擦力的降低而減小驅(qū)動能量的消耗，當(dāng)帶打滑狀態(tài)的推算精度低時，能夠在帶打滑控制期間防止帶44產(chǎn)生大的滑移。(5)在帶打滑控制中，該帶打滑狀態(tài)通過監(jiān)視由積分值計算得到的相位差進(jìn)行推算，從而根據(jù)該推算控制該液壓從而保持預(yù)定帶打滑狀態(tài)。因此，可以通過監(jiān)視與帶打滑狀態(tài)相關(guān)聯(lián)的相位差，通過精確地得知帶打滑狀態(tài)的變化，穩(wěn)定地在帶打滑控制期間保持預(yù)定帶打滑狀態(tài)。因此，在穩(wěn)定地減小帶摩擦的帶打滑控制下，可以實現(xiàn)驅(qū)動能量消耗的目標(biāo)減少。雖然根據(jù)本發(fā)明的帶式無級變速器的控制裝置和方法已經(jīng)基于示例性第一實施方式進(jìn)行說明，但是它們并不局限于此。應(yīng)當(dāng)理解的是，可在不脫離由所附權(quán)利要求限定的本發(fā)明的范圍的情況下進(jìn)行設(shè)計的變化或添加。第一實施例已經(jīng)描述由步進(jìn)電機控制的單側(cè)調(diào)整式液壓回路用于變速器液壓控制單元7的實例。然而，也可使用另一單側(cè)調(diào)整式或者雙側(cè)調(diào)整式變速器液壓控制單元。第一實施方式已經(jīng)描述只有對副液壓進(jìn)行振蕩的實例。然而，例如，主液壓連同副液壓可以通過直動式控制系統(tǒng)以相同的相位被同時振蕩?？蛇x擇地，主液壓連同副液壓可以通過使管路壓力振蕩而以相同相位被振蕩。第一實施方式已經(jīng)描述指令副液壓為給定正確振蕩分量的振蕩裝置的實例?？蛇x擇地，電磁鐵電流值可以被給予正確的振蕩分量。第一實施方式已經(jīng)描述接合有帶式無級變速器的發(fā)動機車輛的應(yīng)用實施例。本發(fā)明也可應(yīng)用到接合帶式無級變速器的混合動力車輛、接合帶式無級變速器的電動車輛等。 簡短地說，其可應(yīng)用到接合有執(zhí)行液壓變速控制的帶式無級變速器的任何車輛。附圖標(biāo)記列表
1發(fā)動機
2變矩器
3前進(jìn)/后退驅(qū)動切換機構(gòu)
4帶式無級變速器機構(gòu)
40變速器輸入軸
41變速器輸出軸
42主帶輪
43副帶輪
44帶
45主液壓腔
46副液壓腔
5最終減速機構(gòu)
6,6驅(qū)動輪
7變速器液壓控制單元
70油泵
71調(diào)節(jié)器閥
72回路壓力電磁閥
73變速器控制閥
74減壓閥
75副液壓電磁鐵
76伺服連桿
77變速器指令閥
78步進(jìn)電機
8CVT控制單元
80主回轉(zhuǎn)傳感器
81副回轉(zhuǎn)傳感器
82副液壓傳感器
83油溫傳感器
84抑制開關(guān)
85制動開關(guān)
86油門開度傳感器
87其它傳感器和開關(guān)
88發(fā)動機控制單元
權(quán)利要求
1.一種用于帶式無級變速器的控制裝置，包括用于接收來自于驅(qū)動源的輸入的主帶輪，用于向驅(qū)動輪提供輸出的副帶輪，以及圍繞所述主帶輪和所述副帶輪纏繞的帶，從而通過控制輸入至所述主帶輪的主液壓和輸入至所述副帶輪的副液壓而控制由所述帶輪上的帶的運行半徑比確定的變速比，所述裝置還包括帶打滑控制裝置，所述帶打滑控制裝置被構(gòu)造成使所述副液壓振蕩并且監(jiān)視包括于實際副液壓中的振蕩分量與包括于實際變速比中的振蕩分量之間的相位差，從而推算帶打滑狀態(tài)，并且根據(jù)所進(jìn)行的推算控制所述實際副液壓降低，從而保持預(yù)定帶打滑狀態(tài)；以及帶打滑控制允許確定裝置，所述帶打滑控制允許確定裝置被構(gòu)造成當(dāng)變速速度小于預(yù)定值時，允許所述帶打滑控制裝置執(zhí)行帶打滑控制，所述變速速度為所述變速比的變化率。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于帶式無級變速器的控制裝置，其中所述帶打滑控制允許確定裝置被構(gòu)造成，根據(jù)相對于頻率的變速比分量的增益特性和和振蕩分量的增益特性，確定在最大變速檔位中不與所述振蕩分量的增益特性干涉的上限頻率，根據(jù)所確定的上限頻率和最大變速檔位計算所述變速速度，并且將所述變速速度的預(yù)定值設(shè)定為經(jīng)計算的變速速度。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的用于帶式無級變速器的控制裝置，其中帶打滑控制許可確定裝置被構(gòu)造成，當(dāng)指令變速變化率小于預(yù)定值時，允許所述帶打滑控制裝置執(zhí)行所述帶打滑控制。
4.一種通過帶打滑控制進(jìn)行的用于帶式無級變速器的控制方法，在所述帶打滑控制中，主帶輪、副帶輪與帶之間的帶打滑狀況利用液壓進(jìn)行控制，所述方法包括下述步驟使所述液壓振蕩從而根據(jù)包括于實際變速比中的振蕩分量和包括于實際液壓中的振蕩分量的積分值控制所述液壓；以及當(dāng)變速速度小于預(yù)定值時允許進(jìn)行帶打滑控制，所述變速速度為變速比的變化率。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的用于帶式無級變速器的控制方法，還包括下述步驟在帶打滑控制中，通過監(jiān)視由所述積分值計算得到的相位差來推算帶打滑狀態(tài)，并且根據(jù)所進(jìn)行的推算控制所述液壓從而保持預(yù)定的帶打滑狀態(tài)。
全文摘要
提供一種用于帶式無級變速器的控制裝置和方法，所述控制裝置和方法當(dāng)帶打滑狀態(tài)的推算準(zhǔn)確度高時通過帶摩擦的下降來減小驅(qū)動能量消耗，并且在帶打滑控制期間當(dāng)帶打滑狀態(tài)的推算準(zhǔn)確度低時能夠防止帶發(fā)生大的滑移。所述裝置包括主帶輪(42)、副帶輪(43)、和帶(44)，并且通過控制主油壓和副油壓從而對基于帶輪上帶(44)的運行半徑的變速比進(jìn)行控制。一種帶式無級變速器(4)包括帶打滑控制裝置(步驟S3)，用于執(zhí)行下述控制使副液壓振蕩，通過監(jiān)視包括于實際副油壓中的振蕩分量與包括于實際變速比中的振蕩分量之間的相位差推算帶打滑狀態(tài)，然后減小實際副液壓，從而保持預(yù)定的帶打滑狀態(tài)；以及，帶打滑控制允許確定裝置(步驟S2)，用于當(dāng)變速率小于預(yù)定值時允許帶打滑控制，變速率作為變速比的變化率。
文檔編號F16H61/02GK102414486SQ200980159040
公開日2012年4月11日 申請日期2009年4月30日 優(yōu)先權(quán)日2009年4月30日
發(fā)明者中村健太, 兒玉仁壽, 吉川泰彰, 土井原克己, 小山惠介, 川口英真, 澤野圣天, 西真宏 申請人:加特可株式會社, 日產(chǎn)自動車株式會社