專利名稱：車輛用無級變速器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種車輛用無級變速器，其作為車輛的變速器而應(yīng)用，且直列地具備 帶式無級變速機(jī)構(gòu)和副變速機(jī)構(gòu)。
背景技術(shù)：
目前，作為車輛用無級變速器，熟知的有如下所述的無級變速器，即、通過構(gòu)成為 相對于帶式無級變速機(jī)構(gòu)直列地設(shè)置前進(jìn)2級的副變速機(jī)構(gòu)，并根據(jù)車輛的運(yùn)行狀態(tài)變更 該副變速機(jī)構(gòu)的變速級，而在不使帶式無級變速機(jī)構(gòu)大型化的情況下擴(kuò)大所能取得的變速 比范圍(例如，參照專利文獻(xiàn)1)。在帶有這樣的副變速機(jī)構(gòu)的車輛用無級變速器中，熟知的有如下的結(jié)構(gòu)，S卩、當(dāng)變 更副變速機(jī)構(gòu)的變速級時(shí)，與之相應(yīng)地進(jìn)行變更帶式無級變速機(jī)構(gòu)的變速比的協(xié)調(diào)變速， 而將變速器整體的變速比(以下稱為“貫穿變速比”)保持于一定(例如，參照專利文獻(xiàn)2)。 根據(jù)該專利文獻(xiàn)2公開的協(xié)調(diào)變速，通過在協(xié)調(diào)變速的前后將貫穿變速比保持于一定，來 抑制副變速機(jī)構(gòu)變速時(shí)的發(fā)動機(jī)及液力變矩器的速度變化，防止這些慣性轉(zhuǎn)矩導(dǎo)致的變速 沖擊。專利文獻(xiàn)1 (日本)特開昭60-37455號公報(bào)專利文獻(xiàn)2 (日本)特開平5-79554號公報(bào)但是，在直列地具備帶式無級變速機(jī)構(gòu)和副變速機(jī)構(gòu)的車輛用無級變速器中，在 副變速機(jī)構(gòu)中的變速過渡期中，在輸入轉(zhuǎn)速不變化而僅輸出軸轉(zhuǎn)矩變化的被稱為“轉(zhuǎn)矩相 位”的變速初期產(chǎn)生的相中，由于聯(lián)結(jié)的摩擦要素與釋放的摩擦要素的替換而使輸出軸轉(zhuǎn) 矩下降。另一方面，將貫穿變速比保持于一定的協(xié)調(diào)變速在副變速機(jī)構(gòu)中的變速過渡期 中，對輸入轉(zhuǎn)速變化的被稱為“慣性相位”的相中的變速沖擊的抑制是有效的，但不能期待 輸入轉(zhuǎn)速不變化的被稱為“轉(zhuǎn)矩相位”中的變速沖擊的抑制效果。因此，副變速機(jī)構(gòu)中的變速時(shí)存在如下問題，即由于“轉(zhuǎn)矩相位”中的輸出轉(zhuǎn)矩的 下降，而產(chǎn)生稱為“牽引沖擊”的變速沖擊，對變速品質(zhì)損壞大。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是著眼于所述問題而提出的，目的在于提供一種車輛用無級變速器，能夠 實(shí)現(xiàn)變速比寬度的擴(kuò)大，以達(dá)到良好的起動響應(yīng)性和節(jié)能性，同時(shí)，實(shí)現(xiàn)副變速機(jī)構(gòu)變速時(shí) 的變速品質(zhì)的改進(jìn)為了實(shí)現(xiàn)所述目的，本發(fā)明的車輛用無級變速器，直列地配置有連結(jié)于驅(qū)動源并 通過無級變速比進(jìn)行變速的帶式無級變速機(jī)構(gòu)、和具有多個前進(jìn)級的副變速機(jī)構(gòu)，在所述副變速機(jī)構(gòu)的上游位置配置有使向所述副變速機(jī)構(gòu)的輸入轉(zhuǎn)速增速的增 速齒輪機(jī)構(gòu)。由此，本發(fā)明的車輛用無級變速器中，直列地配置有帶式無級變速機(jī)構(gòu)和副變速
3機(jī)構(gòu)。因此，可以具有與多個前進(jìn)級相對應(yīng)的數(shù)量的帶式無級變速機(jī)構(gòu)中的無級變速比區(qū) 域，能夠?qū)崿F(xiàn)擴(kuò)大變速比寬度的低速側(cè)使起動響應(yīng)性良好，且能夠?qū)崿F(xiàn)擴(kuò)大變速比寬度的 高速側(cè)使節(jié)能性(發(fā)動機(jī)汽車的情況下為燃耗降低)良好。另外，在副變速機(jī)構(gòu)的上游位置配置有增速齒輪機(jī)構(gòu)。因此，與將來自驅(qū)動源的輸 入轉(zhuǎn)矩直接輸入副變速機(jī)構(gòu)的情況相比，向副變速機(jī)構(gòu)的輸入轉(zhuǎn)矩由于增速而減小，伴隨 與此，當(dāng)在副變速機(jī)構(gòu)中變速時(shí)，能夠?qū)ⅰ稗D(zhuǎn)矩相位”中的輸出軸轉(zhuǎn)矩的下降量抑制得較小。 這是由于“轉(zhuǎn)矩相位”中的輸出軸轉(zhuǎn)矩下降量是由與副變速機(jī)構(gòu)的輸入轉(zhuǎn)矩的大小、變速前 后的副變速齒輪比差等對應(yīng)的值來決定的。其結(jié)果，能夠?qū)崿F(xiàn)變速比寬度的擴(kuò)大，以達(dá)到良好的起動響應(yīng)性和節(jié)能性，同時(shí)， 實(shí)現(xiàn)副變速機(jī)構(gòu)中的變速時(shí)的變速品質(zhì)的改進(jìn)。


圖1是表示搭載了實(shí)施例1的車輛用無級變速器的發(fā)動機(jī)汽車的概略圖；圖2是表示在實(shí)施例1的車輛用無級變速器中進(jìn)行變速控制等的電子控制系統(tǒng)和 油壓控制系統(tǒng)的控制塊圖；圖3是表示實(shí)施例1的車輛用無級變速器中的車速和油門開度和初級轉(zhuǎn)速的關(guān)系 的一例的變速線圖；圖4是表示通過實(shí)施例1的車輛用無級變速器的CVT控制器進(jìn)行實(shí)施的變速控制 處理的流程的流程圖；圖5是說明選擇低速模式時(shí)的變速控制作用的作用說明圖；圖5(a)表示低速模式 下的中間齒輪(力々 > 夕一￥ τ·)機(jī)構(gòu)、帶式無級變速機(jī)構(gòu)、副變速機(jī)構(gòu)，圖5(b)表示低速 模式下的副變速機(jī)構(gòu)的速度線圖；圖6是說明選擇高速模式時(shí)的變速控制作用的作用說明圖；圖6(a)表示高速模式 下的中間齒輪機(jī)構(gòu)、帶式無級變速機(jī)構(gòu)、副變速機(jī)構(gòu)，圖6(b)表示高速模式下的副變速機(jī) 構(gòu)的速度線圖；圖7表是說明選擇后退模式時(shí)的變速控制作用的作用說明圖；圖7(a)表示后退模 式下的中間齒輪機(jī)構(gòu)、帶式無級變速機(jī)構(gòu)、副變速機(jī)構(gòu)，圖7(b)表示后退模式下的副變速 機(jī)構(gòu)的速度線圖；圖8是通過副變速機(jī)構(gòu)的各旋轉(zhuǎn)要素的轉(zhuǎn)速關(guān)系對從低速模式向高度模式的模 式轉(zhuǎn)變時(shí)的變速控制作用進(jìn)行說明的作用說明圖，圖8(a)表示低速模式下的速度線圖，圖 8(b)表示模式轉(zhuǎn)移過渡狀態(tài)下的速度線圖；圖8(c)表示高速模式下的速度線圖。圖9是為了說明實(shí)施例1的車輛用無級變速器的中間齒輪機(jī)構(gòu)2中的中間齒輪比 ic的設(shè)定，而表示從低速模式的選擇狀態(tài)下的油門踏下加速并通過收回油門向高速模式變 速時(shí)的加速度特性的時(shí)間圖；圖10是為了說明加速時(shí)(L — H)和減速時(shí)(H — L)的各自的慣性相位中的協(xié)調(diào) 變速控制，表示實(shí)際貫穿變速比、副變速機(jī)構(gòu)變速比、變換變速比的各特性的時(shí)間表；圖11是表示從低速模式向高速模式轉(zhuǎn)變時(shí)升檔時(shí)的輸出轉(zhuǎn)矩、總傳動比、變換 比、副變速器比、ENG轉(zhuǎn)速、Low/B轉(zhuǎn)矩容量、High/C轉(zhuǎn)矩容量的各特性的時(shí)間圖。附圖標(biāo)記說明
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Eng發(fā)動機(jī)(驅(qū)動源)CVT無級變速器DSL左驅(qū)動軸DSR右驅(qū)動軸TL左驅(qū)動輪
TR右驅(qū)動輪
1液力變矩器
2中間齒輪機(jī)構(gòu)(增速齒輪機(jī)構(gòu))
21輸入中間齒輪
22輸出中間齒輪
3帶式無級變速機(jī)構(gòu)
31初級帶輪
32次級帶輪
33帶
4副變速機(jī)構(gòu)
5終級減速齒輪機(jī)構(gòu)
6差動機(jī)構(gòu)
81發(fā)動機(jī)輸出軸
82液力變矩器輸出軸(驅(qū)動輸入軸)
83初級帶輪軸
84次級帶輪軸
85副變速器輸出軸
具體實(shí)施例方式下面，基于附圖所示的實(shí)施例1對實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的車輛用無級變速器的最優(yōu)方式進(jìn) 行說明。首先，對構(gòu)成進(jìn)行說明。圖1是表示搭載了實(shí)施例1的車輛用無級變速器的發(fā)動機(jī)汽車的概略圖。下面， 基于圖1對發(fā)動機(jī)汽車的概略構(gòu)成和無級變速器CVT的構(gòu)成進(jìn)行說明。如圖1所示，搭載了實(shí)施例1的車輛用無級變速器的發(fā)動機(jī)汽車在無級變速器CVT 的輸入側(cè)連結(jié)有發(fā)動機(jī)Eng (動力源)，在無級變速器CVT的輸出側(cè)連結(jié)有左驅(qū)動軸DSL和 右驅(qū)動軸DSR，在左驅(qū)動軸DSL的端部安裝有左驅(qū)動輪TL，在右驅(qū)動軸DSR的端部安裝有右 驅(qū)動輪TR。所述發(fā)動機(jī)Eng和無級變速器CVT例如搭載于前置發(fā)動機(jī)/前輪驅(qū)動(FF)的發(fā) 動機(jī)室，通過無級變速器將從發(fā)動機(jī)Eng輸入的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動力變速，并經(jīng)由左右驅(qū)動輪TL、TR 使來自左右驅(qū)動軸DSL、DSR的輸出向路面?zhèn)鬟f并行駛。如圖1所示，實(shí)施例1的無級變速器CVT具備液力變矩器1、中間齒輪機(jī)構(gòu)(增速 齒輪機(jī)構(gòu))2、帶式無級變速機(jī)構(gòu)3、副變速機(jī)構(gòu)4、終級減速齒輪機(jī)構(gòu)5、差動機(jī)構(gòu)6。另外， 這些構(gòu)成要素內(nèi)置于由變矩器殼71、變速器箱72、側(cè)罩73構(gòu)成的變速器箱部件7。
所述液力變矩器1是具有轉(zhuǎn)矩增大功能的起動要素，不需要轉(zhuǎn)矩增大功能及轉(zhuǎn)矩 變動吸收功能時(shí)，具有將同軸配置的發(fā)動機(jī)輸出軸81 (相當(dāng)于液力變矩器輸入軸)和液力 變矩器輸出軸82直接連結(jié)的鎖止離合器11。該液力變矩器1以經(jīng)由變矩器罩12連結(jié)于 發(fā)動機(jī)輸出軸81的渦輪13、連結(jié)于液力變矩器輸出軸82的泵葉輪14、經(jīng)由單向超越離合 器15設(shè)置的定子16為構(gòu)成要素。液力變矩器1的內(nèi)部通過鎖止離合器11劃分為變矩器 油室17和鎖止油室18。另外，在所述變速器箱72的外周位置設(shè)置有油泵9。油泵9的泵驅(qū)動傳遞機(jī)構(gòu)由 設(shè)置于渦輪13的延長部分的第一鏈輪91、設(shè)置于油泵9的泵軸的第二鏈輪92、架設(shè)兩鏈輪 91、92的鏈條93構(gòu)成。所述中間齒輪機(jī)構(gòu)2配置于帶式無級變速機(jī)構(gòu)3的上游位置，為使來自發(fā)動機(jī)Eng 的驅(qū)動輸入轉(zhuǎn)速增速并作為初級帶輪轉(zhuǎn)速Npri的增速齒輪機(jī)構(gòu)。該中間齒輪機(jī)構(gòu)2由來 自發(fā)動機(jī)Eng的液力變矩器輸出軸82 (驅(qū)動輸入軸)、將與帶式無級變速機(jī)構(gòu)3的初級帶輪 軸83設(shè)為平行軸配置且設(shè)置于液力變矩器輸出軸82的輸入中間齒輪21、設(shè)置于初級帶輪 軸83且與輸入中間齒輪21嚙合的輸出中間齒輪22構(gòu)成。對于該中間齒輪機(jī)構(gòu)2帶來的中 間齒輪比ic(增速比)，將提高增速比時(shí)評價(jià)為動力性能下降的增速比設(shè)為上限值icmax， 將降低增速比時(shí)評價(jià)為牽引沖擊的抑制效果下降的增速比設(shè)為下限值icmin，并根據(jù)要求 性能將其設(shè)置為所述上限值icmax和所述下限值icmin之間的值(ic為不足1的值)。所述帶式無級變速機(jī)構(gòu)3具有通過帶接觸直徑的變化而使初級帶輪軸83的輸入 轉(zhuǎn)速和次級帶輪軸84的輸出轉(zhuǎn)速的比即、變速比無級地變化的無級變速功能。該帶式無級 變速機(jī)構(gòu)3具有初級帶輪31、次級帶輪32、帶33。所述初級帶輪31由固定帶輪31a和滑動 帶輪31b構(gòu)成，滑動帶輪31b通過導(dǎo)入初級油壓室34的初級油壓進(jìn)行滑動動作。所述次級 帶輪32由固定帶輪32a和滑動帶輪32b構(gòu)成，滑動帶輪32b通過導(dǎo)入次級油壓室35的次 級油壓進(jìn)行滑動動作。所述帶33架設(shè)于形成初級帶輪31的V字形狀的滑輪面、形成次級 帶輪32的V字形狀的滑輪面。該帶33由將環(huán)狀環(huán)由內(nèi)向外多層重合的兩組層疊環(huán)、由沖 孔板材形成并通過相對于兩組層疊環(huán)進(jìn)行夾持而相互連接并設(shè)置為環(huán)狀的多個零件構(gòu)成。 而且，在零件中，在兩側(cè)位置具有與帶輪滑輪面接觸的側(cè)面。所述副變速機(jī)構(gòu)4為如下所述的變速機(jī)構(gòu)，其具有低速模式和高速模式作為前進(jìn) 行駛級，具有后退模式作為后退行駛級，并根據(jù)運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)切換這些模式。該副變速機(jī)構(gòu)4 由拉維略型行星齒輪和變速用的摩擦要素構(gòu)成。拉維略型行星齒輪為組合了雙行星齒輪 (S-Fr, PU P2、R)和單行星齒輪(S_Rr、PI、R)的構(gòu)成。即，設(shè)置于次級帶輪軸84(副變速 器輸入軸)，具有與第一行星齒輪Pl嚙合的前太陽齒輪S-Fr、與第二行星齒輪P2嚙合的后 太陽齒輪S-Rr、與副變速器輸出軸85直接連結(jié)的共同行星齒輪架C、與第二行星齒輪P2嚙 合的齒圈R這四個旋轉(zhuǎn)要素。作為變速用摩擦要素具有選擇低速模式時(shí)聯(lián)結(jié)且可將后太 陽齒輪S-Rr固定于箱體的低速制動器L/B、選擇高速模式時(shí)聯(lián)結(jié)且可連結(jié)共同行星齒輪架 C和齒圈R的高速離合器H/C、選擇后退模式時(shí)聯(lián)結(jié)且可將齒圈R固定于箱體的倒車制動器 R/B。另外，高速離合器H/C只要是設(shè)置于可連結(jié)四個旋轉(zhuǎn)要素的任意兩個旋轉(zhuǎn)要素的位置 的高度離合器即可。所述終級減速齒輪機(jī)構(gòu)5及差動機(jī)構(gòu)6為使來自副變速機(jī)構(gòu)4的副變速器輸出軸 85的輸出旋轉(zhuǎn)減速的同時(shí)給予差動功能而向左右驅(qū)動軸DSL、DSR及左右驅(qū)動輪TL、TR傳
6遞的機(jī)構(gòu)。終級減速齒輪機(jī)構(gòu)5由設(shè)置于副變速器輸出軸85的第一齒輪51、設(shè)置于差動機(jī) 構(gòu)6的差動器殼體61且與第一齒輪51嚙合的第二齒輪52構(gòu)成。差動機(jī)構(gòu)6具有支承于 差動器殼體61的嚙合行星齒輪軸62、可旋轉(zhuǎn)地設(shè)置于嚙合行星齒輪軸62的行星齒輪63、 與行星齒輪63嚙合的同時(shí)設(shè)有左驅(qū)動軸DSL的左側(cè)齒64、與行星齒輪63嚙合的同時(shí)設(shè)有 右驅(qū)動軸DSR的右側(cè)齒65。另外，在副變速器輸出軸85上，在第一齒輪51的鄰接位置設(shè)有 停車齒輪53。圖2是表示在實(shí)施例1的車輛用無級變速器中進(jìn)行變速控制等的電子控制系統(tǒng)和 油壓控制系統(tǒng)的控制塊圖。圖3是表示實(shí)施例1的車輛用無級變速器中的車速和油門開度 和初級轉(zhuǎn)速的關(guān)系的一例的變速線圖。下面，基于圖2及圖3對控制系統(tǒng)構(gòu)成進(jìn)行說明。如圖2所示，所述電子控制系統(tǒng)由CVT控制器100、給CVT控制器100帶來輸入信 息的輸入信息源構(gòu)成。CVT控制器100進(jìn)行基于輸入信息的運(yùn)算處理，將該運(yùn)算處理結(jié)果 作為控制指令向控制氣門單元200的各促動器輸出。作為輸入信息源具備檢測油門開度 APO的油門開度傳感器101、檢測車速VSP的車速傳感器102、檢測帶式無級變速機(jī)構(gòu)3的 初級帶輪轉(zhuǎn)速Npri的初級轉(zhuǎn)速傳感器103、檢測帶式無級變速機(jī)構(gòu)3的次級帶輪轉(zhuǎn)速Nsec 的次級轉(zhuǎn)速傳感器104、檢測變速器工作油溫的油溫傳感器105、檢測駕駛員的選擇操作位 置的斷路開關(guān)106、其它的傳感器及開關(guān)類107。所述CVT控制單元100進(jìn)行釋放、聯(lián)結(jié)液力變矩器1的鎖止離合器11的鎖止控 制。即，由車速VSP和油門開度APO得到的運(yùn)轉(zhuǎn)點(diǎn)處于預(yù)先設(shè)定的非鎖止區(qū)域的情況下，釋 放鎖止離合器11，由車速VSP和油門開度APO得到的運(yùn)轉(zhuǎn)點(diǎn)處于預(yù)先設(shè)定的鎖止區(qū)域的情 況下，聯(lián)結(jié)鎖止離合器11。所述CVT控制單元100進(jìn)行主壓力控制，同時(shí)進(jìn)行帶式無級變速機(jī)構(gòu)3的變速比 控制。即，進(jìn)行得到與油門開度APO等相對應(yīng)的目標(biāo)主壓力的主壓力控制，同時(shí)，利用由車 速VSP和油門開度APO得到的運(yùn)轉(zhuǎn)點(diǎn)和圖3所示的變速線圖決定目標(biāo)初級轉(zhuǎn)速，向步進(jìn)電 動機(jī)等輸出得到目標(biāo)初級轉(zhuǎn)速(=目標(biāo)變速比)的變速比控制指令。所述CVT控制單元100進(jìn)行副變速機(jī)構(gòu)9的變速控制。即，選擇低速模式時(shí)，只要 由車速VSP和油門開度APO得到的運(yùn)轉(zhuǎn)點(diǎn)處于圖3所示的變速線圖的A區(qū)域和B區(qū)域，就維 持低速模式的選擇，運(yùn)轉(zhuǎn)點(diǎn)橫穿圖3所示的變速線圖的低速模式最高速(High)線(=L-H 模式切換線)時(shí)，輸出從低速模式向高速模式轉(zhuǎn)移的控制指令。另外，選擇高速模式時(shí)，只 要由車速VSP和油門開度APO得到的運(yùn)轉(zhuǎn)點(diǎn)處于圖3所示的變速線圖的B區(qū)域和C區(qū)域便， 就維持高速模式的選擇，運(yùn)轉(zhuǎn)點(diǎn)橫穿圖3所示的變速線圖的高速模式最低速(Low)線(= H-L模式切換線)時(shí)，輸出從高速模式向低速模式轉(zhuǎn)移的控制指令。所述油壓控制系統(tǒng)由油泵9、基于來自油泵9的排出壓控制出各種各樣的油壓的 控制氣門單元200構(gòu)成?？刂茪忾T單元200具備調(diào)節(jié)閥及變速控制閥及變速指令閥及減壓 閥及鎖止控制閥等滑閥、主壓力電磁鐵及副油壓電磁鐵及步進(jìn)電動機(jī)及模式切換電磁鐵等 促動器。所述控制氣門單元200進(jìn)行液力變矩器1的鎖止油壓控制。即，從CVT控制器100 輸出非鎖止控制指令時(shí)，向液力變矩器1的變矩器油室17和鎖止室18導(dǎo)入變矩器壓。從 CVT控制器100輸出鎖止控制指令時(shí)，僅從鎖止室18排出變矩器壓。所述控制氣門單元200進(jìn)行帶式無級變速機(jī)構(gòu)3的變速比油壓控制。即，根據(jù)來自CVT控制器100的變速比控制指令，向初級油壓室34引導(dǎo)初級壓，向次級油壓室35引導(dǎo) 次級壓，通過帶式無級變速機(jī)構(gòu)3得到目標(biāo)變速比。所述控制氣門單元200進(jìn)行副變速機(jī)構(gòu)4的變速油壓控制。即，從CVT控制器100 輸出低速模式維持指令時(shí)，向副變速機(jī)構(gòu)4的低速制動器L/B導(dǎo)入低速制動器壓。從CVT 控制器100輸出高速模式維持指令時(shí)，向副變速機(jī)構(gòu)4的高速離合器H/C導(dǎo)入高速離合器 壓。從CVT控制器100輸出后退模式維持指令時(shí)，向副變速機(jī)構(gòu)4的后退制動器R/B導(dǎo)入 后退制動器壓。另外，選擇低速模式時(shí)，從CVT控制器100輸出向高速模式變速的指令時(shí)， 進(jìn)行泄出低速制動器L/B的低速制動器壓，同時(shí)向高速離合器H/C供給高速離合器壓的交 替變速。選擇高速模式時(shí)，從CVT控制器100輸出向低速模式變速的指令時(shí)，進(jìn)行泄出高速 離合器H/C的高速離合器壓，同時(shí)向低速制動器L/B供給低速制動器壓的交替變速。圖4是表示通過實(shí)施例1的車輛用無級變速器的CVT控制器進(jìn)行實(shí)施的變速控制 處理的流程的流程圖(協(xié)調(diào)變速控制裝置)。下面，對圖4的各步驟進(jìn)行說明。步驟Sl中，讀入油門開度APO及車速VSP等必要信息，并進(jìn)入步驟S2。步驟S2中，步驟Sl中讀入必要信息之后，接著判斷是否為選擇低速模式時(shí)，在是 (YES)(選擇低速模式時(shí))的情況下進(jìn)入步驟S3，在否(NO)(選擇低速模式以外的模式時(shí)) 的情況下進(jìn)入步驟S10。在此，選擇D檔時(shí)，將低速模式設(shè)為初始設(shè)定模式，只要由車速VSP和油門開度APO 得到的運(yùn)轉(zhuǎn)點(diǎn)處于圖3所示的變速線圖的A區(qū)域和B區(qū)域便維持低速模式的選擇。步驟S3中，步驟S2中判斷為選擇低速模式時(shí)后，接著判斷由車速VSP和油門開度 APO得到的運(yùn)轉(zhuǎn)點(diǎn)是否橫穿了圖3所示的變速線圖的低速模式最High線(=L-H模式切換 線)，在是(YES)(有L-H模式切換線的橫穿)的情況下進(jìn)入步驟S5，在否(NO)(沒有L-H 模式切換線的橫穿)的情況下進(jìn)入步驟S4。步驟S4中，在步驟S3中判斷為沒有L-H模式切換線的橫穿后，接著維持低速模式 的選擇作為副變速機(jī)構(gòu)4的變速級，進(jìn)行帶式無級變速機(jī)構(gòu)3的無級變速控制，并返回。步驟S5中，步驟S3中判斷為有L-H模式切換線的橫穿后，接著使用由車速VSP和 油門開度APO得到的運(yùn)轉(zhuǎn)點(diǎn)和圖3所示的變速線圖，檢索初級轉(zhuǎn)速，并將該檢索的初級轉(zhuǎn)速 設(shè)定為到達(dá)初級轉(zhuǎn)速DsrREV，進(jìn)入步驟S6。該到達(dá)初級轉(zhuǎn)速DsrREV為通過現(xiàn)在的車速VSP和油門開度APO應(yīng)該能達(dá)到的初 級轉(zhuǎn)速，是初級轉(zhuǎn)速的恒定的目標(biāo)值。步驟S6中，在步驟5中設(shè)定了到達(dá)初級轉(zhuǎn)速DsrREV后，接著將到達(dá)初級轉(zhuǎn)速 DsrREV除以車速VSP和終級減速比if來運(yùn)算到達(dá)貫穿變速比DRatio，進(jìn)入步驟S7。該達(dá)到貫穿變速比DRatio為通過現(xiàn)在的車速VSP和油門開度APO應(yīng)該能達(dá)到的 貫穿變速比，是貫穿變速比的恒定的目標(biāo)值。步驟S7中，步驟S6中運(yùn)算了達(dá)到貫穿變速比DRatio、或者步驟S9中判斷為L-H 協(xié)調(diào)變速途中后，接著，設(shè)定目標(biāo)貫穿變速比RatioO，用于將實(shí)際貫穿變速比Ratio從變速 開始時(shí)的值以規(guī)定的過渡響應(yīng)變化至到達(dá)貫穿變速比DRatio，進(jìn)入步驟S8。在此，目標(biāo)貫穿變速比RatioO為貫穿變速比的過渡目標(biāo)值。規(guī)定的過渡響應(yīng)例如 為一次延遲響應(yīng)，目標(biāo)貫穿變速比RatioO以逐漸接近到達(dá)貫穿變速比DRatio的方式進(jìn)行 設(shè)定。另外，實(shí)際貫穿變速比Ratio基于現(xiàn)在的車速VSP和初級轉(zhuǎn)速Npri，根據(jù)需要每次進(jìn)
8行運(yùn)算。步驟S8中，在步驟S7中設(shè)定了目標(biāo)貫穿變速比RatioO后，接著在副變速機(jī)構(gòu)4 中進(jìn)行從低速模式向高速模式轉(zhuǎn)移的變速控制，同時(shí)，該模式轉(zhuǎn)移的變速控制中，按照實(shí)際 貫穿變速比Ratio保持為目標(biāo)貫穿變速比RatioO的方式，實(shí)施進(jìn)行帶式無級變速機(jī)構(gòu)3的 無級變速控制的L-H協(xié)調(diào)變速，進(jìn)入步驟S9。步驟S9中，步驟S8中執(zhí)行L-H協(xié)調(diào)變速后，接著判斷L-H協(xié)調(diào)變速是否已完成， 在是(YES) (L-H協(xié)調(diào)變速完成)的情況下返回，在否(NO) (L-H協(xié)調(diào)變速途中)的情況下返 回步驟S7。步驟SlO中，步驟S2中判斷為選擇低速模式以外的模式時(shí)之后，接著判斷是否為 選擇高速模式時(shí)，在是(YES)(選擇高速模式時(shí))的情況下進(jìn)入步驟S11，在否(NO)(選擇高 速模式以外的模式時(shí))的情況下進(jìn)入步驟S18。在此，選擇高速模式時(shí)，只要由車速VSP和油門開度APO得到的運(yùn)轉(zhuǎn)點(diǎn)處于圖3所 示的變速線圖的B區(qū)域和C區(qū)域，就維持高速模式的選擇。步驟Sll中，步驟SlO中判斷為選擇高速模式時(shí)后，接著判斷由車速VSP和油門開 度APO得到的運(yùn)轉(zhuǎn)點(diǎn)是否橫穿了圖3所示的變速線圖的高速模式最低速(Low)線( = H-L 模式切換線)，在是(YES)(有H-L模式切換線的橫穿)的情況下進(jìn)入步驟S13，在否(NO) (沒有H-L模式切換線的橫穿)的情況下進(jìn)入步驟S12。步驟S12中，步驟Sll中判斷為沒有H-L模式切換線的橫穿后，接著維持高速模式 的選擇作為副變速機(jī)構(gòu)4的變速級，并進(jìn)行帶式無級變速機(jī)構(gòu)3的無級變速控制，并返回。步驟S13中，步驟S12中判斷為有H-L模式切換線的橫穿后，接著與步驟S5相同， 使用由車速VSP和油門開度APO得到的運(yùn)轉(zhuǎn)點(diǎn)和圖3所示的變速線圖，檢索初級轉(zhuǎn)速，并將 該檢索的初級轉(zhuǎn)速設(shè)定為到達(dá)初級轉(zhuǎn)速DsrREV，進(jìn)入步驟S14。步驟S14中，步驟S13中設(shè)定了到達(dá)初級轉(zhuǎn)速DsrREV后，接著與步驟S6相同，將 到達(dá)初級轉(zhuǎn)速DsrREV除以車速VSP和終級減速比if來運(yùn)算到達(dá)貫穿變速比DRatio運(yùn)算， 進(jìn)入步驟S15。步驟S15中，步驟S14中運(yùn)算了達(dá)到貫穿變速比DRatio、或者步驟S17中判斷為 H-L協(xié)調(diào)變速途中后，接著與步驟S7相同，設(shè)定目標(biāo)貫穿變速比RatioO，用于將實(shí)際貫穿變 速比Ratio從變速開始時(shí)的值以規(guī)定的過渡響應(yīng)變化至到達(dá)貫穿變速比DRatio，進(jìn)入步驟 S16。步驟S16中，在步驟S15中設(shè)定了目標(biāo)貫穿變速比RatioO后，接著在副變速機(jī)構(gòu)4 中進(jìn)行從高速模式向低速模式轉(zhuǎn)移的變速控制，同時(shí)，該模式轉(zhuǎn)移的變速控制中，按照實(shí)際 貫穿變速比Ratio保持為目標(biāo)貫穿變速比RatioO的方式，實(shí)施進(jìn)行帶式無級變速機(jī)構(gòu)3的 無級變速控制的H-L協(xié)調(diào)變速，進(jìn)入步驟S17。步驟S17中，步驟S16中執(zhí)行H-L協(xié)調(diào)變速后，接著判斷H-L協(xié)調(diào)變速是否已完成， 在是(YES) (H-L協(xié)調(diào)變速完成)的情況下返回，在否(NO) (H-L協(xié)調(diào)變速途中)的情況下返 回步驟S15。步驟S18中，步驟SlO中判斷為選擇高速模式以外的模式時(shí)之后，接著判斷是否為 選擇為倒車檔位置，在是(YES)的情況下進(jìn)入步驟S19，在否(NO)的情況下返回。步驟S19中，步驟S18中判斷為選擇倒車時(shí)后，接著將帶式無級變速機(jī)構(gòu)3中的目
9標(biāo)變速比設(shè)定為最低速(Low)變速比，進(jìn)入步驟S20。步驟S20中，步驟S19中設(shè)定為最低速(Low)變速比后，接著帶式無級變速機(jī)構(gòu)3 以成為目標(biāo)無級變速比(最Low變速比)的方式進(jìn)行無級變速，進(jìn)入步驟S21。步驟S21中，步驟S20中向最低速(Low)變速比無級變速后，接著聯(lián)結(jié)副變速機(jī)構(gòu) 4的倒車制動器R/B，并返回。接著，對作用進(jìn)行說明。將實(shí)施例1的車輛用無級變速器的作用分為“以無級變速器的小型輕量化為目標(biāo) 時(shí)的課題”、“各模式中的變速控制作用”、“中間齒輪比的設(shè)定作用”、“變速過渡期的協(xié)調(diào)變 速控制作用”進(jìn)行說明。(以無級變速器的小型輕量化為目標(biāo)時(shí)的課題)對于車輛用無級變速器的作用，無損失地傳遞由發(fā)動機(jī)產(chǎn)生的力(能量)，對于實(shí) 現(xiàn)“在低速或起步時(shí)響應(yīng)良好、高速行駛時(shí)使發(fā)動機(jī)低速旋轉(zhuǎn)并降低燃油消耗率”的理想的 狀態(tài)是必要的。即，使“變速比寬度(低速齒輪比/高速齒輪比)”增大。在兩個帶輪卷繞鋼制的帶并傳遞帶輪間的動力的帶式無級變速機(jī)構(gòu)中，其變速比 寬度由卷繞的帶的曲率半徑的比決定。因此，對于變速比寬度大的帶式無級變速機(jī)構(gòu)，如果 設(shè)計(jì)曲率半徑的大小的開口寬且大的帶輪，并以小的半徑卷繞帶則可實(shí)現(xiàn)。但是，小型車其發(fā)動機(jī)室小，不能得到收納具有大的帶輪的無級變速器的空間。另 外，帶式無級變速器的構(gòu)成零件中最大重量的零件是帶輪，當(dāng)帶輪大型化時(shí)則重量增加，對 燃油消耗性能帶來不良影響。因此，通過采用組合了帶式無級變速機(jī)構(gòu)和副變速機(jī)構(gòu)的構(gòu)成，可具有多個無級 變速區(qū)域，使帶輪直徑縮小，實(shí)現(xiàn)小型化和輕量化，同時(shí)可實(shí)現(xiàn)顯著增加的變速比寬度。組 合該帶式無級變速器和副變速器的構(gòu)想之前曾公開過(例如日本特開昭60-37455號公 報(bào))，但是，由于在進(jìn)行帶式無級變速器和副變速器的雙方的控制的同時(shí)，并追求運(yùn)轉(zhuǎn)性 (平滑度、響應(yīng)的優(yōu)良度)方面非常需要高度的技術(shù)，因此，在實(shí)際的機(jī)器中還沒有實(shí)現(xiàn)。尤 其是，相對于帶式的無級變速器，用戶對“由于無級變速而平滑”的印象很強(qiáng)。但是，通過增 加副變速機(jī)構(gòu)，相對于本來的“無級”附加不連續(xù)性，通過副變速機(jī)構(gòu)進(jìn)行變速時(shí)，追求平滑 度、與其相反的響應(yīng)的優(yōu)良度時(shí)，其控制非常難。因此，變更副變速機(jī)構(gòu)的變速級時(shí)，例如，如日本特開平5-79554號公報(bào)所記載 的，進(jìn)行協(xié)調(diào)變速，該協(xié)調(diào)變速對應(yīng)變速級的變更而變更設(shè)置于副變速機(jī)構(gòu)的上游側(cè)的帶 式無級變速機(jī)構(gòu)的變速比，在協(xié)調(diào)變速的前后區(qū)域?qū)⒇灤┳兯俦缺３钟谝欢?，或者使貫?變速比平滑地變化?？梢哉f通過采用該協(xié)調(diào)變速，抑制使副變速機(jī)構(gòu)變速時(shí)的發(fā)動機(jī)及液 力變矩器的速度變化，防止這些慣性轉(zhuǎn)矩導(dǎo)致的變速沖擊，有效抑制輸入轉(zhuǎn)速變化的“慣性 相位”中的輸出轉(zhuǎn)矩的變動。但是，協(xié)調(diào)變速控制是副變速機(jī)構(gòu)的輸入轉(zhuǎn)速的控制，不能進(jìn)行輸入轉(zhuǎn)矩的控制。 因此，副變速機(jī)構(gòu)中的變速過渡期中，輸入轉(zhuǎn)速不變化而僅輸出軸轉(zhuǎn)矩變化的“轉(zhuǎn)矩相位” 中，伴隨著釋放變速前聯(lián)結(jié)的摩擦要素、并聯(lián)結(jié)變速前釋放的摩擦要素這樣的交替變速，輸 出軸轉(zhuǎn)矩下降。例如，從低速模式向高速模式轉(zhuǎn)移的升檔時(shí)，以低速模式聯(lián)結(jié)的低速制動器L/B 的傳遞轉(zhuǎn)矩下降，以高速模式聯(lián)結(jié)的高速離合器H/C的傳遞轉(zhuǎn)矩上升開始時(shí)，由于低速制動器L/B和高速離合器H/C這兩個摩擦要素同時(shí)結(jié)合(聯(lián)鎖)，因此，輸出軸轉(zhuǎn)矩開始下降。 而且，高速離合器H/C的傳遞轉(zhuǎn)矩上升到能夠傳遞輸入轉(zhuǎn)矩時(shí)，釋放低速制動器L/B。該情 況下，由于是高速模式的變速比，因此，輸出軸轉(zhuǎn)矩降低。與之相對，作為可控制副變速器的輸入轉(zhuǎn)矩的技術(shù)，熟知的是發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)矩和變速 的協(xié)調(diào)控制。通過該技術(shù)，可考慮通過與副變速機(jī)構(gòu)中的輸出軸轉(zhuǎn)矩降低的時(shí)刻相對應(yīng)提 高發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)矩，來抑制輸出軸轉(zhuǎn)矩的下降。但是，難以檢測輸入轉(zhuǎn)速不變化的“轉(zhuǎn)矩相位”中 的變速的行進(jìn)狀況，而且，發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)矩控制存在響應(yīng)延遲，需要的轉(zhuǎn)矩提高時(shí)間為瞬間。因 此，可以說實(shí)際上欲提高發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)矩時(shí)，產(chǎn)生與輸出軸轉(zhuǎn)矩下降的時(shí)刻不吻合的問題等，有 可能使“轉(zhuǎn)矩相位”中的轉(zhuǎn)矩變動寬度擴(kuò)大，而使現(xiàn)實(shí)中不能采用發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)矩和變速的協(xié)調(diào) 控制。如上所述，采用帶式無級變速機(jī)構(gòu)和副變速機(jī)構(gòu)的組合的情況下還存在如下所應(yīng) 該解決的課題，即，副變速機(jī)構(gòu)中的變速時(shí)，由于“轉(zhuǎn)矩相位”中的輸出軸轉(zhuǎn)矩下降，不能避 免被稱為“牽引沖擊”的變速沖擊的發(fā)生，而對變速品質(zhì)造成很大的損傷。(各模式中的變速控制作用)下面，基于圖4及圖5 圖8對選擇低速模式時(shí)的變速控制作用、選擇高速模式時(shí) 的變速控制作用、選擇后退模式時(shí)的變速控制作用、模式轉(zhuǎn)移時(shí)的變速控制作用進(jìn)行說明。選擇低速模式時(shí)的變速控制作用例如，選擇D檔時(shí)，將低速模式設(shè)定為初始設(shè)定模式，由車速VSP和油門開度APO 得到的運(yùn)轉(zhuǎn)點(diǎn)處于圖3所示的變速線圖A區(qū)域和B區(qū)域時(shí)，圖4所示的流程圖中，反復(fù)進(jìn)行 以步驟Sl —步驟S2 —步驟S3 —步驟S4 —返回前進(jìn)的流程，在步驟S4中，維持低速模式 的選擇作為副變速機(jī)構(gòu)4的變速級，并進(jìn)行帶式無級變速機(jī)構(gòu)3的無級變速控制。S卩，選擇低速模式時(shí)，如圖5(a)所示，在中間齒輪機(jī)構(gòu)2中，通過輸入中間齒輪21 和輸出中間齒輪22的嚙合對來自液力變矩器輸出軸82的輸入轉(zhuǎn)速進(jìn)行增速，并設(shè)為向初 級帶輪軸83的輸出旋轉(zhuǎn)。在接著的帶式無級變速機(jī)構(gòu)3中，在低速模式最低速(Low)線和 低速模式最高速(High)線之間無級地控制變速比，并將向初級帶輪軸83的輸入旋轉(zhuǎn)設(shè)為 與變速比相對應(yīng)的向次級帶輪軸84的輸出旋轉(zhuǎn)。在接著的副變速機(jī)構(gòu)4中，通過低速制動 器L/B的聯(lián)結(jié)產(chǎn)生的減速比設(shè)定為低速模式，使來自次級帶輪軸84的輸入旋轉(zhuǎn)減速并設(shè)為 向副變速器輸出軸85的輸出旋轉(zhuǎn)。在此，如圖5(b)所示，低速模式中的速度線圖中通過來 自初級帶輪軸84的輸入轉(zhuǎn)速和低速制動器L/B的聯(lián)結(jié)來決定減速度控制桿，使來自前太陽 齒輪S-Fr的輸入轉(zhuǎn)速減速并從共同行星齒輪架C輸出。選擇高速模式時(shí)的變速控制作用例如，從低速模式向高速模式轉(zhuǎn)移后，由車速VSP和油門開度APO得到的運(yùn)轉(zhuǎn)點(diǎn)處 于圖3所示的變速線圖的B區(qū)域和C區(qū)域時(shí)，在圖4的流程圖中，反復(fù)進(jìn)行以步驟Sl —步 驟S2 —步驟SlO —步驟Sll —步驟S12 —返回前進(jìn)的流程，在步驟S12中，維持高速模式 的選擇作為副變速機(jī)構(gòu)4的變速級，并進(jìn)行帶式無級變速機(jī)構(gòu)3的無級變速控制。S卩，選擇高速模式時(shí)，如圖6(a)所示，中間齒輪機(jī)構(gòu)2中，通過輸入中間齒輪21和 輸出中間齒輪22的嚙合對來自液力變矩器輸出軸82的輸入轉(zhuǎn)速進(jìn)行增速，并設(shè)為向初級 帶輪軸83的輸出旋轉(zhuǎn)。在接著的帶式無級變速機(jī)構(gòu)3中，在高速模式最高速(High)線和 高速模式最低速(Low)線之間無級地控制變速比，并將向初級帶輪軸83的輸入旋轉(zhuǎn)設(shè)為與
11變速比相對應(yīng)的向次級帶輪軸84的輸出旋轉(zhuǎn)。在接著的副變速機(jī)構(gòu)4中，通過高速離合器 H/C的聯(lián)結(jié)的等速比設(shè)定為高速模式，使來自次級帶輪軸84的輸入旋轉(zhuǎn)直接設(shè)為向副變速 器輸出軸85的輸出旋轉(zhuǎn)。在此，如圖6(b)所示，高速模式中的速度線圖中通過來自初級帶 輪軸84的輸入轉(zhuǎn)速和高速離合器H/C的聯(lián)結(jié)來決定等速度控制桿，使來自前太陽齒輪S-Fr 的輸入轉(zhuǎn)速直接從共同行星齒輪架C輸出。后退模式選擇時(shí)的變速控制作用例如，將變速桿向倒檔位置操作時(shí)，圖4的流程圖中，反復(fù)進(jìn)行以步驟Sl —步驟 S2 —步驟SlO —步驟S18 —步驟S19 —步驟S20 —步驟S21 —返回前進(jìn)的流程，在步驟S20 中，在帶式無級變速機(jī)構(gòu)3中進(jìn)行設(shè)為最低速(Low)變速比的變速，在步驟S21中，進(jìn)行聯(lián) 結(jié)副變速機(jī)構(gòu)4的倒車制動器R/B的控制。S卩，選擇后退模式時(shí)，如圖(7)所示，在中間齒輪機(jī)構(gòu)2中，通過輸入中間齒輪21 和輸出中間齒輪22的嚙合對來自液力變矩器輸出軸82的輸入轉(zhuǎn)速進(jìn)行增速，并設(shè)為向初 級帶輪軸83的輸出旋轉(zhuǎn)。在接著的帶式無級變速機(jī)構(gòu)3中，控制變速比以成為最低速(Low) 變速比，并將向初級帶輪軸83的輸入旋轉(zhuǎn)設(shè)為與最低速(Low)變速比相對應(yīng)的向次級帶輪 軸84的輸出旋轉(zhuǎn)。在接著的副變速機(jī)構(gòu)4中，通過倒車制動器R/B的聯(lián)結(jié)進(jìn)行逆轉(zhuǎn)設(shè)定后 退模式，使來自次級帶輪軸84的輸入旋轉(zhuǎn)逆轉(zhuǎn)并設(shè)為向副變速器輸出軸85的輸出旋轉(zhuǎn)。在 此，如圖7 (b)所示，后退模式中的速度線圖中通過來自次級帶輪軸84的輸入轉(zhuǎn)速和倒車制 動器R/B的聯(lián)結(jié)來決定逆轉(zhuǎn)速度控制桿，使來自前太陽齒輪S-Fr的輸入轉(zhuǎn)速逆轉(zhuǎn)并從共同 行星齒輪架C輸出。模式轉(zhuǎn)移時(shí)的變速控制作用例如，從低速模式向高速模式轉(zhuǎn)移時(shí)，模式轉(zhuǎn)移前的低速模式時(shí)，如圖8(a)所示， 通過來自次級帶輪軸84的輸入轉(zhuǎn)速和低速制動器L/B的締結(jié)決定減速度控制桿，使來自前 太陽齒輪S-Fr的輸入轉(zhuǎn)速減速并從共同行星齒輪架C輸出。而且，在釋放低速制動器L/B 同時(shí)聯(lián)結(jié)高速離合器H/C的過渡狀態(tài)下，如圖8(b)所示，通過帶式無級變速機(jī)構(gòu)3中的向 低速側(cè)的變速，使來自前太陽齒輪S-Fr的輸入轉(zhuǎn)速下降，并通過低速制動器L/B的釋放推 進(jìn)和高速離合器H/C的聯(lián)結(jié)推進(jìn)使控制桿旋轉(zhuǎn)并從減速度控制桿向等速度控制桿變化直 至保持輸出轉(zhuǎn)速(車速)。而且，當(dāng)為高速離合器H/C的聯(lián)結(jié)的的高速模式時(shí)，如圖8(c)所 示，通過向帶式無級變速機(jī)構(gòu)3中的高速側(cè)返回進(jìn)行變速，使自前太陽齒輪S-Fr的輸入轉(zhuǎn) 速上升時(shí)，伴隨輸入轉(zhuǎn)速的上升等速度控制桿也上升，輸出轉(zhuǎn)速(車速)上升并進(jìn)行加速。 而且，對于來自前太陽齒輪S-Fr的輸入轉(zhuǎn)速直至成為模式轉(zhuǎn)移前的轉(zhuǎn)速水平，例如即使在 將發(fā)動機(jī)Eng的轉(zhuǎn)速保持于一定的狀態(tài)下，也通過帶式無級變速機(jī)構(gòu)3的變速比控制進(jìn)行 加速。而且，當(dāng)要求進(jìn)一步加速時(shí)，通過發(fā)動機(jī)Eng的轉(zhuǎn)速上升等，使來自前太陽齒輪S-Fr 的輸入轉(zhuǎn)速再加速，由此，能夠進(jìn)行再加速。(中間齒輪比的設(shè)定作用)中間齒輪機(jī)構(gòu)2的中間齒輪比ic(增速比)如上所述，將提高增速比時(shí)評價(jià)為動 力性能下降的增速比設(shè)為上限值icmax，將降低增速比時(shí)評價(jià)為牽引沖擊的抑制效果下降 的增速比設(shè)為下限值icmin，并根據(jù)要求性能，設(shè)定為上限值icmax和下限值icmin之間的 值(icmax ^ ic ^ i icmin)。下面，基于圖9對中間齒輪比ic的設(shè)定作用進(jìn)行說明。首先，動力性能通過下式表示，
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TeXicXiCVTXilstXifX 輪胎半徑 / 重量 (1)其中，Te 發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)矩、ic 中間齒輪比、iCVT 帶輪比、ilst 副變速機(jī)構(gòu)4中的低 速模式比(例如ilst = 1.821)、if 終級齒輪比。即，動力性能以與輸入轉(zhuǎn)矩(發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn) 矩TeX中間齒輪比ic)和總齒輪比(iCVTXilstXif)成比例的值來評價(jià)。牽引沖擊通過下式表示，TeXicXiCVTX {ilst-i2nd} XifX 輪胎半徑 / 重量 (2)其中，i2nd 副變速機(jī)構(gòu)4中的高速模式齒輪比(例如i2nd = 1. 0)。S卩，牽引沖 擊以與輸入轉(zhuǎn)矩(發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)矩TeX中間齒輪比ic)和副變速齒輪比差{ilst-i2nd}成比 例的值來評價(jià)。因此，從上述(2)式可知，將中間齒輪比ic設(shè)為增速比時(shí)，輸入轉(zhuǎn)矩下降，能夠降 低牽引沖擊。而且，越使中間齒輪比ic下降而靠近增速比側(cè)越能使?fàn)恳龥_擊的抑制效果提 高。但是，從上述(1)式可知，存在越使中間齒輪比ic下降而靠近增速比側(cè)動力性能越下 降的關(guān)系。另一方面，低速模式的選擇狀態(tài)下，通過油門踏下操作進(jìn)行加速后進(jìn)行油門返回 操作時(shí)，橫切L-H模式切換線并進(jìn)行向高速模式的變速。這時(shí)，如圖9的加速度G的特性所 示，存在如下要求，即在油門踏下加速中確保高的加速度Gp，同時(shí)，在油門返回帶來的變速 中將加速度下降量AG抑制為很小。因此，為了兼顧動力性能的確保和牽引沖擊的抑制這兩個相反的要求，如 上所述，根據(jù)需要將中間齒輪比i c設(shè)定為上限值i cmax和下限值i cmin之間的值 (icmax ^ ic ^ icmin)。即，根據(jù)車輛規(guī)格等，牽引沖擊的抑制比動力性能的確保優(yōu)先的情 況下，將中間齒輪比ic設(shè)定為能夠兼顧的設(shè)定允許范圍(icmax ^ ic ^ icmin)中較低的 值。相反，根據(jù)車輛規(guī)格等，動力性能的確保比牽引沖擊的抑制優(yōu)先的情況下，將中間齒輪 比ic設(shè)定為能夠兼顧的設(shè)定允許范圍(icmax ^ ic ^ icmin)中較高的值。(變速過渡期的協(xié)調(diào)變速控制作用)下面，基于圖4及圖10、圖11，對從低速模式向高速模式轉(zhuǎn)移的協(xié)調(diào)變速控制作 用、從高速模式向低速模式轉(zhuǎn)移的協(xié)調(diào)變速模式、協(xié)調(diào)變速帶來的慣性相位中的實(shí)際貫穿 變速比的維持作用、轉(zhuǎn)矩相位中的輸出轉(zhuǎn)矩下降的抑制作用進(jìn)行說明。從低速模式向高速模式轉(zhuǎn)移的協(xié)調(diào)變速控制作用選擇低速模式時(shí)，由車速VSP和油門開度APO得到的運(yùn)轉(zhuǎn)點(diǎn)橫穿圖3所示的變速 線圖的低速模式最高速(High)線( = L-H模式切換線)時(shí)，圖4的流程圖中，以步驟Si — 步驟S2 —步驟S3 —步驟S5 —步驟S6 —步驟S7 —步驟S8 —步驟S9前進(jìn)，反復(fù)以步驟 S7 —步驟S8 —步驟S9前進(jìn)的流程，直至在步驟S9中判斷為變速完成。而且，步驟S9中判 斷為變速完成時(shí)，從步驟S9返回。S卩，步驟S7中，使實(shí)際貫穿變速比Ratio以規(guī)定的過渡響應(yīng)從開始變速時(shí)的值變 換至到達(dá)貫穿變速比DRatio而用于設(shè)定目標(biāo)貫穿變速比RatioO，步驟S8中，執(zhí)行如下所述 的L-H協(xié)調(diào)變速，該L-H協(xié)調(diào)變速在副變速機(jī)構(gòu)4中進(jìn)行從低速模式向高速模式轉(zhuǎn)移的變 速控制，同時(shí)，在該模式轉(zhuǎn)移的變速控制中，按照實(shí)際貫穿變速比Ratio保持為目標(biāo)貫穿變 速比RatioO的方式進(jìn)行帶式無級變速機(jī)構(gòu)3的無級變速控制。從高速模式向低速模式轉(zhuǎn)移的協(xié)調(diào)變速模式
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選擇高速模式時(shí)，由車速VSP和油門開度APO得到的運(yùn)轉(zhuǎn)點(diǎn)橫穿圖3所示的變速 線圖的高速模式最低速(Low)線( = H-L模式切換線)時(shí)，圖4的流程圖中，以步驟Si — 步驟S2 —步驟SlO —步驟Sll —步驟S13 —步驟S14 —步驟S15 —步驟S16 —步驟S17 前進(jìn)，反復(fù)以步驟S15 —步驟S16 —步驟S17前進(jìn)的流程，直至在步驟S17中判斷為變速完 成。而且，步驟S17中判斷為變速完成時(shí)，從步驟S17返回。S卩，步驟S15中，使實(shí)際貫穿變速比Ratio以規(guī)定的過渡響應(yīng)從開始變速時(shí)的值變 換至到達(dá)貫穿變速比DRatio而用于設(shè)定目標(biāo)貫穿變速比RatioO，步驟S16中，執(zhí)行如下所 述的H-L協(xié)調(diào)變速，該H-L協(xié)調(diào)變速在副變速機(jī)構(gòu)4中進(jìn)行從高速模式向低速模式轉(zhuǎn)移的 變速控制，同時(shí)，在該模式轉(zhuǎn)移的變速控制中，按照實(shí)際貫穿變速比Ratio保持為目標(biāo)貫穿 變速比RatioO的方式進(jìn)行帶式無級變速機(jī)構(gòu)3的無級變速控制。協(xié)調(diào)變速帶來的慣性相位中的實(shí)際貫穿變速比的維持作用在從低速模式向高速模式轉(zhuǎn)移的變速過渡期的慣性相位中，如圖10的上部所述， 執(zhí)行如下所述L-H協(xié)調(diào)變速，即相對于副變速機(jī)構(gòu)變速比從低速(Low)向高速(High)進(jìn)行 變化，變換變速比(帶式無級變速機(jī)構(gòu)3的變速比)從向高速(High)向低速(Low)進(jìn)行變 化。因此，能夠?qū)⒔M合了慣性相位中的副變速機(jī)構(gòu)變速比和變換變速比的實(shí)際貫穿變速比 Ratio保持于一定。在從高速模式向低速模式轉(zhuǎn)移的變速過渡期的慣性相位中，如圖10的下部所述， 執(zhí)行如下所述H-L協(xié)調(diào)變速，即相對于副變速機(jī)構(gòu)變速比從高速(High)向低速(Low)進(jìn)行 變化，變換變速比(帶式無級變速機(jī)構(gòu)3的變速比)從低速(Low)向高速(High)進(jìn)行變 化。因此，能夠?qū)⒔M合了慣性相位中的副變速機(jī)構(gòu)變速比和變換變速比的實(shí)際貫穿變速比 Ratio保持于一定。轉(zhuǎn)矩相位中的輸出轉(zhuǎn)矩下降的抑制作用下面，基于圖11所示的時(shí)間流程圖，對從低速模式向高速模式轉(zhuǎn)移的升檔時(shí)的慣 性相位中的輸出轉(zhuǎn)矩(輸出軸轉(zhuǎn)矩)的下降的抑制作用進(jìn)行說明。從低速模式向高速模式轉(zhuǎn)移的升檔在時(shí)刻tl開始時(shí)，從時(shí)刻tl開始到時(shí)刻t2的 變速準(zhǔn)備相位中，開始副變速機(jī)構(gòu)4的低速制動器L/B的釋放，并開始高速離合器H/C的聯(lián) 結(jié)。即，如圖11的Low/B轉(zhuǎn)矩容量特性所示，使低速制動器L/Bw稍微滑動，如圖11的High/ C轉(zhuǎn)矩容量特性所示，使高速離合器H/C在轉(zhuǎn)矩容量零點(diǎn)待機(jī)。而且，從時(shí)刻t2開始轉(zhuǎn)矩相位時(shí)，如圖11的Low/B轉(zhuǎn)矩容量特性和High/C轉(zhuǎn)矩 容量特性所示，慢慢使副變速機(jī)構(gòu)4的低速制動器L/B所承擔(dān)的轉(zhuǎn)矩分配降低，進(jìn)行將降低 的轉(zhuǎn)矩向高速離合器H/C轉(zhuǎn)移的轉(zhuǎn)矩分配的切換。該轉(zhuǎn)矩相位中，在不具有中間齒輪機(jī)構(gòu)2 的車輛用無級變速器的情況下，如圖11的輸出轉(zhuǎn)矩的點(diǎn)線特性所示，輸出轉(zhuǎn)矩下降量ATa 增大，與此相對，在具有中間齒輪機(jī)構(gòu)2的實(shí)施例1的車輛用無級變速器的情況下，如圖11 的輸出轉(zhuǎn)矩實(shí)線特性所示，發(fā)現(xiàn)輸出降低量ΔΤΜ< ATa)減少。而且，從時(shí)刻t3開始慣性相位時(shí)，如圖11的副變速器比特性和變換比特性所示， 進(jìn)行使副變速器比(=副變速機(jī)構(gòu)變速比)和變換比(=帶式無級變速機(jī)構(gòu)變速比)協(xié)調(diào) 進(jìn)行變速的協(xié)調(diào)變速。因此，如圖11的總傳動比特性所示，總傳動比(=貫穿變速比)保 持于一定，同時(shí)，如圖11的輸出轉(zhuǎn)矩的實(shí)線特性所示，下降的輸出轉(zhuǎn)矩慢慢恢復(fù)而返回變 速前的水平。
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而且，從時(shí)刻t4開始變速完成相位時(shí)，如圖11的Low/B轉(zhuǎn)矩容量特性和High/C 轉(zhuǎn)矩容量特性所示，完全釋放副變速機(jī)構(gòu)4的低速制動器L/B，并完全聯(lián)結(jié)高速離合器H/C。 而且，在時(shí)刻15，變速完成相位結(jié)束，變速完成時(shí)向高速模式轉(zhuǎn)移。接著，說明效果。實(shí)施例1的車輛用無級變速器能夠得到下述列舉的效果。(1)直列地配置有連結(jié)于驅(qū)動源(發(fā)動機(jī)Eng)并通過無級變速比變速的帶式無 級變速機(jī)構(gòu)3、具有多個前進(jìn)級的副變速機(jī)構(gòu)4的車輛用無級變速器中，在所述副變速機(jī)構(gòu) 4的上游位置配置有使向所述副變速機(jī)構(gòu)4的輸入轉(zhuǎn)速增速的增速齒輪機(jī)構(gòu)(中間齒輪機(jī) 構(gòu)2)。因此，能夠?qū)崿F(xiàn)變速比寬度的擴(kuò)大，以達(dá)到良好的起動響應(yīng)性和節(jié)能性(低燃 耗)，實(shí)現(xiàn)副變速機(jī)構(gòu)4中的變速時(shí)的變速品質(zhì)的改進(jìn)。(2)所述增速齒輪機(jī)構(gòu)(中間齒輪機(jī)構(gòu)2)將提高增速比(中間齒輪比ic)時(shí)評價(jià) 為動力性能下降的增速比設(shè)為上限值icmax，將降低增速比時(shí)評價(jià)為牽引沖擊的抑制效果 下降的增速比設(shè)為下限值icmin，并根據(jù)要求性能將增速比設(shè)置為所述上限值icmax和所 述下限值icmin之間的值。因此，即使在無級變速器的動力傳遞路徑追加了增速齒輪機(jī)構(gòu)(中間齒輪機(jī)構(gòu) 2)，但能夠?qū)崿F(xiàn)確保兼顧動力性能的確保和變速性能這兩者，同時(shí)，能夠根據(jù)要求性能保持 兼顧這兩者，確保良好的動力性能，或確保良好的變速性能。(3)所述增速齒輪機(jī)構(gòu)(中間齒輪機(jī)構(gòu)2)配置于對來自所述驅(qū)動源(發(fā)動機(jī)Eng) 的驅(qū)動輸入轉(zhuǎn)速進(jìn)行增速并設(shè)為初級帶輪轉(zhuǎn)速的所述帶式無級變速機(jī)構(gòu)3的上游位置。因此，向帶式無級變速機(jī)構(gòu)3的輸入轉(zhuǎn)矩下降，不需要進(jìn)行帶式無級變速器3的帶 輪大強(qiáng)度化或大型化，同時(shí)，由于能夠使帶摩擦力下降而能夠期待高的節(jié)能效果(燃油消 耗效果)。(4)所述增速齒輪機(jī)構(gòu)(中間齒輪機(jī)構(gòu)2)由來自所述驅(qū)動源(發(fā)動機(jī)Eng)的驅(qū) 動輸入軸(液力變矩器輸出軸82)、將與所述帶式無級變速機(jī)構(gòu)3的初級帶輪軸83設(shè)為平 行軸配置并設(shè)置于所述驅(qū)動輸入軸(液力變矩器輸出軸82)的輸入中間齒輪21、設(shè)置于所 述初級帶輪軸83且嚙合于所述輸入中間齒輪21的輸出中間齒輪22構(gòu)成。因此，能夠?qū)⒃鏊冽X輪機(jī)構(gòu)(中間齒輪機(jī)構(gòu)2)設(shè)置為由總是嚙合的輸入中間齒輪 21和輸出中間齒輪22構(gòu)成的簡單構(gòu)成，同時(shí)，能夠提高設(shè)置了液力變矩器1等的驅(qū)動輸入 軸(液力變矩器輸出軸82)、和設(shè)置了初級帶輪31的初級帶輪軸83的布局自由度。(5)所述副變速機(jī)構(gòu)4為至少具有低速模式和高速模式作為前進(jìn)變速級的機(jī)構(gòu)， 設(shè)置了對應(yīng)所述副變速機(jī)構(gòu)4的變速而變更所述帶式無級變速機(jī)構(gòu)3的變速比的協(xié)調(diào)變速 控制裝置(圖4)，以在根據(jù)變速要求將所述副變速機(jī)構(gòu)4的前進(jìn)變速級從一個模式向另外 一個模式切換時(shí)，變速器整體的貫穿變速比平滑地進(jìn)行變化。因此，在副變速機(jī)構(gòu)4變速時(shí)，能夠?qū)崿F(xiàn)抑制轉(zhuǎn)矩相位中的輸出軸轉(zhuǎn)矩下降和慣 性相位中的貫穿變速比的變化。能夠?qū)崿F(xiàn)由抑制變速沖擊的產(chǎn)生及變速延緩感的產(chǎn)生的良 好的變速品質(zhì)帶來的平滑的變速。以上，基于實(shí)施例1對本發(fā)明的車輛用無級變速器進(jìn)行了說明，但對于具體的構(gòu) 成，并不限定于該實(shí)施例1。在不脫離本發(fā)明請求的范圍的要旨下，允許進(jìn)行設(shè)計(jì)的變更或追加等。實(shí)施例1中，例示了將增速齒輪機(jī)構(gòu)(中間齒輪機(jī)構(gòu)2)配置于帶式無級變速機(jī)構(gòu) 3的上流位置的優(yōu)選例。但是，只要是副變速機(jī)構(gòu)4的上游位置，例如也可以是在帶式無級 變速機(jī)構(gòu)3和副變速機(jī)構(gòu)4之間的位置配置增速齒輪機(jī)構(gòu)的例子。實(shí)施例1中，例示了將車輛用無級變速器應(yīng)用于搭載了發(fā)動機(jī)Eng作為驅(qū)動源 的發(fā)動機(jī)汽車的例子，但對于搭載了電動機(jī)和發(fā)動機(jī)作為驅(qū)動源的混合動力車輛、以及搭 載了電動機(jī)作為驅(qū)動源的電動汽車或燃料電池車等，也可以應(yīng)用本發(fā)明的車輛用無級變速
ο
權(quán)利要求
一種車輛用無級變速器，直列地配置有連結(jié)于驅(qū)動源并通過無級變速比進(jìn)行變速的帶式無級變速機(jī)構(gòu)、和具有多個前進(jìn)級的副變速機(jī)構(gòu)，其特征在于，在所述副變速機(jī)構(gòu)的上游位置配置有使向所述副變速機(jī)構(gòu)的輸入轉(zhuǎn)速增速的增速齒輪機(jī)構(gòu)。
2.如權(quán)利要求1所述的車輛用無級變速器，其特征在于，所述增速齒輪機(jī)構(gòu)將提高增速比時(shí)評價(jià)為動力性能下降的增速比設(shè)為上限值，將降低 增速比時(shí)評價(jià)為牽引沖擊的抑制效果下降的增速比設(shè)為下限值，并根據(jù)要求性能將增速比 設(shè)置為所述上限值和所述下限值之間的值。
3.如權(quán)利要求1或2所述的車輛用無級變速器，其特征在于，所述增速齒輪機(jī)構(gòu)配置于對來自所述驅(qū)動源的驅(qū)動輸入轉(zhuǎn)速進(jìn)行增速并設(shè)為初級帶 輪轉(zhuǎn)速的所述帶式無級變速機(jī)構(gòu)的上游位置。
4.如權(quán)利要求3所述的車輛用無級變速器，其特征在于，所述增速齒輪機(jī)構(gòu)由來自所述驅(qū)動源的驅(qū)動輸入軸、將與所述帶式無級變速機(jī)構(gòu)的初 級帶輪軸設(shè)為平行軸配置并設(shè)置于所述驅(qū)動輸入軸的輸入中間齒輪、設(shè)置于所述初級帶輪 軸且與所述輸入中間齒輪嚙合的輸出中間齒輪構(gòu)成。
5.如權(quán)利要求3或4所述的車輛用無級變速器，其特征在于，所述副變速機(jī)構(gòu)為至少具有低速模式和高速模式作為前進(jìn)變速級的機(jī)構(gòu)，設(shè)置有協(xié)調(diào)變速控制裝置，該協(xié)調(diào)變速控制裝置對應(yīng)所述副變速機(jī)構(gòu)的變速而使所述 帶式無級變速機(jī)構(gòu)的變速比變更，以在根據(jù)變速要求將所述副變速機(jī)構(gòu)的前進(jìn)變速級從一 個模式向另外一個模式切換時(shí)，使變速器整體的貫穿變速比平滑地進(jìn)行變化。
全文摘要
一種車輛用無級變速器，能夠?qū)崿F(xiàn)變速比寬度的擴(kuò)大，以達(dá)到良好的起動響應(yīng)性和節(jié)能性，同時(shí)，實(shí)現(xiàn)副變速機(jī)構(gòu)變速時(shí)的變速品質(zhì)的改進(jìn)。該車輛用無級變速器直列地配置有連結(jié)于發(fā)動機(jī)Eng并通過無級變速比進(jìn)行變速的帶式無級變速機(jī)構(gòu)(3)、具有多個前進(jìn)級的副變速機(jī)構(gòu)(4)。在該車輛用無級變速器中，在副變速機(jī)構(gòu)(4)的上游位置配置有使向副變速機(jī)構(gòu)(4)的輸入轉(zhuǎn)速增速的中間齒輪機(jī)構(gòu)(2)。
文檔編號F16H37/12GK101956804SQ201010231330
公開日2011年1月26日 申請日期2010年7月15日 優(yōu)先權(quán)日2009年7月15日
發(fā)明者中野晴久, 浦田武史 申請人:加特可株式會社