CN100523561C - 用于自动变速器的变速控制装置及其控制方法 - Google Patents

Abstract

根据本发明的一种用于自动变速器的变速控制装置，该变速控制装置判定在手动变速模式行驶期间是否存在将变速器档位换低速档的请求(S1、S2)，并且计算在基于换低速档请求的换低速档之后变速器输入轴的转速(S4)。当判定计算转速高于转速限制值时(S5)时，变速控制装置执行换低速档至这样的档位，在该档位变速器的输入轴转速低于所述转速限制值(S6、S8)。

Description

用于自动变速器的变速控制装置及其控制方法

技术领域

本发明涉及一种用于自动变速器的变速控制装置的变速控制，以及，更具体地，涉及在手动模式下执行的变速控制。

背景技术

日本专利局公布的JP10—141485A描述了一种车辆，安装有包括手动模式的自动变速器，在手动模式中，可以根据驾驶员的意愿自由选择档位。根据用于改进驾驶性能的另一项已知技术，在手动模式下，即使驾驶员当前选择某个档位，也会根据发动机转速等使档位换高速档(执行自动换高速档)，并因此避免发动机转速增加，直至燃油供给减少，从而保护发动机和变速器。

发明内容

在上述的现有技术中，当在执行自动换高速档运行状况的附近执行换低速档时，其后立即执行自动换高速档，并且，导致的换档频繁让驾驶员感觉不舒适。

本发明的目的是：在保持档位自动换高速档功能同时，减少换档频繁造成的驾驶员不舒适感。

为了实现此目的，本发明提供一种变速控制装置，用于包括手动变速模式的自动变速器，在该手动变速模式中，可以根据驾驶员的操作执行多个档位之间的切换。该装置包括当变速器输入轴的转速超过预定高转速时将档位换高速档的控制器，判定在手动变速模式行驶期间是否存在将变速器档位换低速档的请求，计算基于该换低速档请求进行换低速档之后变速器的输入轴转速，判定计算转速是否高于转速限制值(该转速限制值设定在低于预定高转速的低转速侧)，以及，当判定计算转速高于转速限制值时，执行换低速档至这样的档位，在该档位变速器的输入轴转速低于所述转速限制值。

根据本发明，当判定在换低速档之后的变速器的输入轴转速大于转速限制值时，执行换低速档至这样的档位，在该档位变速器的输入轴转速下降至低于所述转速限制值，因此，可以避免因变速器的输入轴转速达到自动换高速档的转速，使得在换低速档之后立即执行换高速档。结果，可以避免由于档位上的快速变化令驾驶员感觉到不舒适。

附图说明

图1是图示根据第一实施方式用于自动变速器的变速控制装置的示意图；

图2是流程图，图示根据第一实施方式用于自动变速器的变速控制装置的控制；

图3是图示车速、主动转速、以及变速比之间关系的图；

图4是图示车速、主动转速、以及变速比之间关系的图；

图5是流程图，图示根据第二实施方式用于自动变速器的变速控制装置的控制。

具体实施方式

下面参照附图等详细描述本发明的实施方式。

(第一实施方式)

图1是图示根据本发明实施方式的自动变速器的变速控制装置示意图。带式无级变速器10包括主动带轮11、从动带轮12、V带13、无级变速器控制单元(以下称为CVTCU)20、以及液压控制单元30。

主动带轮11是输入轴侧的带轮，其将发动机1的转动输入到带式无级变速器10。主动带轮11包括：固定锥盘11b，其与输入轴11d整体方式转动；以及，活动锥盘11a，其与固定锥盘11b相对布置，以形成V带轮槽，并且，由作用在主动带轮液压室11c上的液压，可以使活动锥盘11a轴向移位。主动带轮11经由前进—倒车切换机构3和变矩器2与发动机1相连接，变矩器2包括锁止离合器，以及，主动带轮11输入发动机1的转动。主动带轮11的转速，由主动带轮转速传感器26检测。

带13卷绕主动带轮11和从动带轮12，从而将主动带轮11的转动传动到从动带轮12。

从动带轮12将由带13传动的转动输出到差速器4。从动带轮12包括：固定锥盘12b，其与输出轴12d整体方式转动；以及，活动锥盘12a，其与固定锥盘12b相对布置，以形成V带轮槽，并且，根据作用在从动带轮液压室12c上的液压，可以使活动锥盘12a轴向移位。应当注意到，将从动带轮液压室12c的承压面积设定成与主动带轮液压室11c的承压面积大致相等。

从动带轮12经由惰轮14和惰轮轴与差速器4相连接，并且向差速器4输出转动。从动带轮12的转速，由从动带轮转速传感器27检测。根据从动带轮12的转速，可以计算车速。

参照预先准备的变速路线，根据来自限制开关23、加速踏板位置传感器24、液压油温度传感器25、主动带轮转速传感器26、从动带轮转速传感器27等的信号，以及来自发动机控制单元21的输入转矩信息，CVTCU 20确定变速比(将从动带轮12的有效半径除以主动带轮11的有效半径得到的值)和接触摩擦力，并且通过向液压控制单元30发送指令，对带式无级变速器10进行控制。

液压控制单元30根据来自CVTCU 20的指令操作。通过向主动带轮11和从动带轮12提供液压，液压控制单元30促使活动锥盘11a和活动锥盘12a在转轴方向上往复移动。

当活动锥盘11a和活动锥盘12a移动时，带轮槽宽度改变，结果，带13在主动带轮11和从动带轮12上移动。因此，带13与主动带轮11和从动带轮12之间的接触半径改变，从而对变速比和带13的接触摩擦力进行控制。

发动机1的转动，经由变矩器2和前进—倒车切换机构3，输入到带式无级变速器10中，并且经由带13和从动带轮12，从主动带轮11传动到差速器4。

在手动模式下压下加速踏板或者执行换档时，使主动带轮11的活动锥盘11a和从动带轮12的活动锥盘12a轴向移位，从而，改变其与带13的接触半径，使得变速比连续方式改变。

通过检索与车速和节气门开度对应的主动转速，根据为各节气门开度存储的表明车速与主动转速之间关系的多个变速路线的图，设定变速比。

下面参照图2中的流程图，描述由CVTCU 20执行的控制。图2是流程图，图示根据第一实施方式用于自动变速器的变速控制装置的控制。此控制以短间隔(例如，10ms)反复执行。

在步骤S1，判定变速模式是否设定为手动模式。当判定已经设定手动模式时，程序进行到步骤S2，以及，当判定没有设定手动模式时，终止处理。这里，手动模式是一种变速模式，其中，预先准备与多个档位对应的换档程序，使得驾驶员能执行操作，以在各档位之间切换。

在步骤S2(换低速档请求判定装置)，判定是否已经输出急加速降档(kick down)指令。当判定已输出急加速降档指令时，程序进行到步骤S3，以及，当判定没有输出急加速降档指令时，终止处理。急加速降档是一种用于改善加速性能的换低速档，并且，根据车速和加速踏板位置可输出急加速降档指令，或者，可以设置急加速降档开关，使得当驾驶员操作急加速降档开关时，输出急加速降档指令。

在步骤S3，判定主动转速是否低于转速限制值(第一转速限制值)。当判定主动转速低于转速限制值时，程序进行到步骤S4，以及，当判定主动转速等于或者高于转速限制值时，程序进行到步骤S9。

这里，过高的主动转速在发动机1和变速器10的耐用性方面导致问题，所以，当主动转速达到预定转速时，实施减少燃油，以保护发动机1和变速器10。然而，当实现减少燃油时，发动机的驱动力会迅速下降且驾驶性能劣化。为了避免此种不利情形，设定自动换高速档转速(预定高转速)作为门限，用于在主动转速达到燃油减少转速之前，将档位向上强制换档(自动换高速档装置)。

在本步骤中采用的转速限制值，设定为这样一种转速，如果以该转速运行，在加速期间超过转速限制值之后，主动转速达到自动换高速档所需时间大于等于预定时间。该预定时间(第一预定时间)设定为足够长，以保证在换低速档与自动换高速档之间的间隔不会令驾驶员有不舒适感，以及，通过试验等手段预先设定该预定时间。

此外，当车辆变速比较低并且在高主动转速下执行变速时，很可能出现驱动力差异，所以，如此设定转速限制值，使得因急加速降档期间发生驱动力差异所产生的加速度，小于预定加速度上限值。通过试验等，将预定加速度上限值预先设定为不会因驱动力差异导致驾驶员感觉到不舒适的加速度值。

在步骤S4(转速判定装置)，预测换低速档后的发动机转速。在本步骤的执行期间，已经输出急加速降档指令，所以，参照变速图，诸如图3举例所示的，预测按急加速降档之后变速比的主动转速。

在步骤S5(转速判定装置)，判定在步骤S4中预测换低速档后的主动转速是否大于等于转速限制值。当换低速档后的主动转速大于等于转速限制值时，程序进行到步骤S6，以及，当换低速档后的主动转速小于转速限制值时，程序进行到步骤S7。

在步骤S6(换低速档控制装置)，将档位中主动转速降至低于转速限制值的最低档位设定为目标档位，而不是急加速降档指令指示的档位。结果，将比急加速降档指令对应档位高的档位设定为目标档位。

另一方面，在步骤S7，将由急加速降档指令指示的档位设定为目标档位。

在步骤S8，根据在步骤S6中或者步骤S7中设定的档位，控制变速器10的变速比。

另一方面，当在步骤S3中判定主动转速高于等于转速限制值时，程序进行到步骤S9，在此步骤保持档位。

下面，参照图3和图4中的变速图，描述本实施方式的动作。图3和图4是图示各档位换档进程的图。图3图示现有技术，而图4图示本实施方式。

首先，参照图3描述现有技术。在手动模式下，当在第四速度加速期间，在运转点A输出急加速降档指令指示急加速降档到第二速度时，执行换低速档到第二速度，使得运转点转移到运转点B。当其后继续加速，使得在运转点C达到自动换高速档转速时，执行换高速档至第三速度，使得运转点转移到运转点D。因此，在现有技术中，在换低速档后立即执行换高速档，结果驾驶性能劣化。

下面，参照图4描述本实施方式。在手动模式下，当在第四速度行驶期间，在运转点A输出急加速降档指令指示急加速降档到第二速度时，预测换低速档后运转点B处主动转速大于等于转速限制值。所以，执行换档到第三速度，这是档位中主动转速降至低于转速限制值的最低档位，以及，运转点转移到运转点E。因此，可以避免在换低速档之后立即执行换高速档的情形。

此外，在运转点B处，当在加速期间输出急加速降档指令时，主动转速大于等于转速限制值，所以，不切换档位，并且保持当前档位。

在上述实施方式中，当判定预测换低速档之后的主动转速大于转速限制值时，执行换低速档至主动转速低于预测主动转速的档位，所以，可以避免以下情形，即，主动转速达到自动换高速档转速，使得在换低速档之后立即执行换高速档，导致驾驶员感到由于档位快速变化所致的不舒适感。

此外，当判定预测换低速档之后的主动转速大于转速限制值时，执行换低速档至主动转速低于转速限制值的档位，所以，可以避免驾驶员感觉到由于档位上的快速改变所致的不舒适感。

此外，转速限制值设定为这样的转速，以此转速，主动转速在加速期间达到自动换高速档转速所需要的时间大于等于预定时间，所以，在换低速档之后，主动转速需要一定量的时间达到自动换高速档转速，以该自动换高速档转速执行换高速档。结果，可以避免驾驶员感觉到由于档位不必要的快速变化所致的不舒适感。

此外，判定是否已经输出作为换低速档请求的急加速降档指令，所以，可以避免这种情形，即，在急加速降档之后主动转速立即达到自动换高速档转速，因而执行换高速档，导致驾驶员在快速变档处感觉到不舒适。

此外，当输出急加速降档指令时，如果判定主动转速大于等于转速限制值，则禁止执行换低速档，并且保持档位。因此，可以避免这种情形，即，当主动转速在自动换高速档转速附近时执行急加速降档，使得其后立即执行自动换高速档，导致驾驶员在快速改变档位处感觉到不舒适。

此外，如此设定转速限制值，使得由出现在急加速降档期间的驱动力差异造成的加速度小于预定的加速度上限值。因此，可以避免这种情形，即，除了由档位中不必要的变化所致的不舒适感之外，驾驶员还感觉到基于驱动力差异的不舒适感。

(第二实施方式)

在本实施方式中，除了控制内容不同之外，用于自动变速器的变速控制装置的构造与第一实施方式的相同。下文中，与第一实施方式中相同的部分使用相同的标号，并且适当省略说明。

参照图5中的流程图，描述由根据本实施方式的CVTCU 20执行的控制。图5是流程图，图示根据本实施方式用于自动变速器的变速控制装置的控制。本控制以短间隔(例如，10ms)反复执行。

在步骤S11，判定变速模式是否设定为手动模式。当判定已经设定手动模式时，程序进行到步骤S12，以及，当判定没有设定手动模式时，终止处理。

在步骤S12(换低速档请求判定装置)，判定是否已经由驾驶员执行换低速档操作。当判定已经由驾驶员执行换低速档操作时，程序进行到步骤S13，以及，当判定没有执行换低速档操作时，终止处理。由驾驶员执行的换低速档操作，是由驾驶员执行的将档位换低速档的操作。

在步骤S13，判定从驾驶员执行的前一换低速档操作开始所经过的时间是否大于预定时间(第二预定时间)。如果是，程序进行到步骤S14，否则，程序进行到步骤S18。

该预定时间是，在由驾驶员执行换低速档之后，没有执行换低速档直到下次换低速档操作的时间间隔最大值，并且，预先通过试验等确定该预定时间。因此，当驾驶员感觉由初次换档操作还未达到期望的档位时，在预定时间内执行的换档操作，将该操作判定为再次执行的换低速档操作，而在预定时间之后进行的换档操作则被判定为与初次换档操作相独立的新的换低速档操作。

在步骤S14，判定主动转速是否低于转速限制值(第二转速限制值)。当判定主动转速低于转速限制值时，程序进行到步骤S15，以及，当主动转速大于等于转速限制值时，程序进行到步骤S20。

这里，如此设定转速限制值，使得因驱动力差异造成的加速度，小于预定加速度上限值(该驱动力差异是换低速档期间进行换低速档操作引起的)。预先通过试验等，将预定加速度上限值确定为驱动力差异不会导致驾驶员感觉到不舒适感的值。

对本实施方式中使用的转速限制值的设定，高于第一实施方式的转速限制值。这样做，使得在驾驶员操作的换低速档期间，通过尽可能优先驾驶员的操作而改善驾驶性能。

在步骤S15(转速判定装置)，对在换低速档之后的发动机转速进行预测。

在步骤S16(转速判定装置)，判定在步骤S15中预测换低速档之后的主动转速是否大于等于转速限制值。当换低速档后的主动转速大于等于转速限制值时，程序进行到步骤S17，以及，当换低速档后的主动转速小于转速限制值时，程序进行到步骤S18。

在步骤S17(换低速档控制装置)，将档位中主动转速降至低于转速限制值的最低档位，而不是由驾驶员指定的档位，设定为目标档位。结果，将比驾驶员执行的换低速档操作所对应档位更高的档位设定为目标档位。

另一方面，当在步骤S13中，判定由驾驶员执行的先前换低速档操作之后所经过的时间小于等于预定时间，或者当在步骤S16中判定换低速档后的主动转速小于等于转速限制值，程序进行到步骤S18，在此步骤，设定基于换低速档操作的档位。

在步骤S19，根据在步骤S17或者步骤S18中设定的档位，控制变速器的变速比。

另一方面，当在步骤S14中判定主动转速大于等于转速限制值时，程序进行到步骤S20，在此步骤保持档位。

下面，参照图4，对本实施方式的作用方式进行说明。在手动模式下，当在第四速度行驶期间，在运转点A由驾驶员执行指示换低速档到第二速度的换低速档操作时，预测换低速档后运转点B处主动转速大于等于转速限制值，所以，执行换低速档到第三速度，这是主动转速降至低于转速限制值的档位中的最低档位，使得运转点转移到运转点E。

此时，在先前换低速档操作开始的预定时间内，当驾驶员执行另一次换低速档操作时，忽略转速限制值，并且执行换低速档至第二速度，如图4中的虚线箭头所示，使得运转点转移至运转点B。

当在运转点B处的加速期间，由驾驶员执行换低速档操作时，主动转速大于等于转速限制值，所以，不切换档位，并且保持当前档位。

此时，在先前换低速档操作开始的预定时间内，当驾驶员执行另一次换低速档操作时，忽略转速限制值，并且执行换低速档至第一速度，使得运转点转移至运转点F。

在上述实施方式中，判定作为换低速档请求，是否已经由驾驶员执行换低速档操作，因此，除了第一实施方式的效果之外，可以避免以下情形，即，主动转速达到自动换高速档转速，使得在根据驾驶员的操作执行换低速档之后，立即执行换高速档，导致驾驶员感到由于档位的快速变化所致的不舒适感。

此外，当判定主动转速大于等于由驾驶员执行的换低速档操作之后的转速限制值时，禁止执行换低速档，并且保持档位。因此，可以避免这样的情形，即，当主动转速在自动换高速档转速附近时，驾驶员执行换低速档操作，使得之后立即执行自动换高速档，导致驾驶员感觉到由于档位上的快速改变所致的不舒适感。

此外，如此设定转速限制值，使得由于驱动力差异造成的加速度小于预定加速度上限值(该驱动力差异是换低速档期间进行换低速档操作引起的)。因此，可以避免这种情形，即，除了由档位上不必要的改变所致的不舒适感之外，驾驶员还感觉到基于驱动力差异的不舒适感。

本发明并不局限于上述实施方式，而是在其技术范围内可以进行多种变更和修改。

例如，在第一实施方式中，判定在手动变速模式行驶期间是否输出急加速降档请求，而在第二实施方式中，判定是否根据驾驶员的操作输出换低速档请求。然而，两种判定可以同时进行。

在这样做的过程中，可以避免下述两种情况：一种情况为，主动转速达到自动换高速档转速，使得在急加速降档之后立即执行换高速档；另一种情况为，主动转速达到自动换高速档，使得在作为驾驶员操作的结果而执行换低速档之后，立即执行换高速档，因此，可以避免驾驶员感觉到由于档位上的快速改变所致的不舒适感。

本申请要求基于2006年3月29日提交的日本专利申请2006—90318的优先权，其内容在此引用的方式并入本文。

Claims (14)

1.一种变速控制装置，用于包括手动变速模式的自动变速器(10)，在该手动变速模式中，可以根据驾驶员的操作执行多个档位之间的切换，所述装置包括：

自动换高速档装置，用于当所述变速器(10)的输入轴的转速超过预定高转速时，将档位换高速档；

换低速档请求判定装置，用于在所述手动变速模式行驶期间判定是否存在将所述变速器(10)档位换低速档的请求；

转速判定装置，用来基于所述换低速档请求，计算换低速档之后所述变速器(10)的输入轴转速，并且判定所述计算转速是否高于转速限制值，该转速限制值设定在低于所述预定高转速的低转速侧；以及

换低速档控制装置，用于当判定所述计算转速高于所述转速限制值时，执行换低速档至这样的档位，在该档位所述变速器(10)的输入轴转速低于所述转速限制值。

2.根据权利要求1所述的变速控制装置，其中，将所述转速限制值设置成，基于所述换低速档请求进行换低速档，随后所述变速器(10)的输入轴转速超出所述转速限制值，超出所述转速限制值之后至超出所述预定高转速所需的时间大于等于第一预定时间。

3.根据权利要求1所述的变速控制装置，其中，所述换低速档请求判定装置对至少下述情形之一进行判定：在所述手动变速模式行驶期间是否存在执行急加速降档的请求，以及，在所述手动变速模式行驶期间是否存在根据驾驶员的操作执行换低速档的请求。

4.根据权利要求1所述的变速控制装置，其中：

所述换低速档请求判定装置，判定在所述手动变速模式行驶期间是否存在执行急加速降档的请求，以及，判定在所述手动变速模式行驶期间是否存在根据驾驶员操作执行换低速档的请求，以及

在所述手动变速模式行驶期间，当执行急加速降档时，所述转速判定装置判定所述计算转速是否高于第一转速限制值，以及，在所述手动变速模式行驶期间，当基于根据驾驶员操作的换低速档请求执行换低速档时，所述转速判定装置判定所述计算转速是否高于第二转速限制值，所述第二转速限制值高于所述第一转速限制值。

5.根据权利要求1所述的变速控制装置，其中，当判定在所述手动变速模式行驶期间存在将所述变速器(10)档位换低速档的请求，以及所述变速器(10)的输入轴转速高于所述转速限制值时，无论所述转速判定装置的判定结果如何，所述换低速档控制装置禁止换低速档。

6.根据权利要求3或者权利要求4所述的变速控制装置，其中，当判定存在根据驾驶员的操作执行换低速档的请求，并且驾驶员先前操作之后经过的时间短于第二预定时间，无论所述转速判定装置的判定结果如何，所述换低速档控制装置执行基于换低速档请求的换低速档。

7.根据权利要求1至权利要求5中任一项权利要求所述的变速控制装置，其中，如此设定所述转速限制值，使得因驱动力差异造成的加速度小于预定的加速度上限值，该驱动力差异是基于所述换低速档请求执行换低速档时产生的。

8.一种变速控制方法，用于包括手动变速模式的自动变速器(10)，在该手动变速模式中，可以根据驾驶员的操作执行多个档位之间的切换，所述方法包括：

当所述变速器(10)的输入轴转速超过预定高转速时，将档位换高速档；

在所述手动变速模式行驶期间，判定是否存在将所述变速器(10)档位换低速档的请求；

计算基于所述换低速档请求换低速档之后所述变速器(10)的输入轴转速；

判定所述计算转速是否高于转速限制值，该转速限制值设定在低于所述预定高转速的低转速侧；以及

当判定所述计算转速高于所述转速限制值时，执行换低速档至这样的档位，在该档位所述变速器(10)的输入轴转速低于所述转速限制值。

9.根据权利要求8所述的变速控制方法，其中，如此设定所述转速限制值，基于所述换低速档请求进行换低速档，随后所述变速器(10)的输入轴转速超出所述转速限制值，超出所述转速限制值之后至超出所述预定高转速所需的时间大于等于第一预定时间。

10.根据权利要求8所述的变速控制方法，其中，对是否存在将所述变速器(10)档位换低速档的请求所进行的判定，是对至少下述情形之一进行的判定：在所述手动变速模式行驶期间是否存在执行急加速降档的请求，以及，在所述手动变速模式行驶期间是否存在根据驾驶员的操作执行换低速档的请求。

11.根据权利要求8所述的变速控制方法，其中：

对是否存在将所述变速器(10)档位换低速档的请求所进行的判定，是对下述情形进行判定：在所述手动变速模式行驶期间是否存在执行急加速降档的请求，以及，在所述手动变速模式行驶期间是否存在根据驾驶员操作执行换低速档的请求，以及

对所述计算转速是否高于所述转速限制值所进行的判定，是对下述情形进行判定：在所述手动变速模式行驶期间执行急加速降档时，所述计算转速是否高于第一转速限制值；以及，在所述手动变速模式行驶期间基于根据驾驶员操作的换低速档请求执行换低速档时，所述计算转速是否高于第二转速限制值，所述第二转速限制值高于所述第一转速限制值。

12.根据权利要求8所述的变速控制方法，其中，当判定在所述手动变速模式行驶期间存在将所述变速器(10)的档位换低速档的请求，并且所述变速器(10)的输入轴转速高于所述转速限制值时，不考虑关于所述计算转速是否高于所述转速限制值的判定结果，执行禁止换低速档。

13.根据权利要求10或者权利要求11所述的变速控制方法，其中，当判定存在根据驾驶员的操作执行换低速档的请求，并且在驾驶员先前操作之后经过的时间短于第二预定时间，不考虑关于所述计算转速是否高于所述转速限制值的判定结果，基于所述换低速档请求执行换低速档。

14.根据权利要求8或者权利要求12所述的变速控制方法，其中，将所述转速限制值设置成，使得驱动力差异造成的加速度小于预定的加速度上限值，该驱动力差异是基于所述换低速档的请求执行换低速档时产生的。

Images