CN101484733A - 用于无级变速器的变速控制设备及方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种电子控制自动变速器电控单元(ECT－ECU)，其执行包括如下步骤的程序：如果在逐级变速控制(有级变速控制)期间(S100：是)未在执行巡航控制(S200：否)，则执行有级变速控制(S400)；以及，在逐级变速控制(有级变速控制)期间(S100：是)，响应于正在启动的巡航控制(S200：是)，执行无级变速控制(S300)。

Description

用于无级变速器的变速控制设备及方法
技术领域
本发明涉及具有无级变速器的车辆的控制。具体地，本发明涉及具有无级变速器的车辆的控制，所述无级变速器包括有级变速模式，在所述有级变速模式中，无级变速器非连续地从当前速度转换至下一速度(即，有级变速控制包括对无级变速器自动进行变速的自动有级变速模式以及使驾驶员能够对无级变速器手动地进行变速的手动有级变速模式)。
背景技术
使用连续改变速比的带传动式无级变速器(CVT)作为用于根据车辆的行驶条件来改变速比的自动变速器。
CVT能够有效利用发动机输出，这有助于提高燃料经济性和驱动性能。实践中使用的一些CVT具有金属带和一对带轮，并通过以液压驱动改变带轮的有效直径的方式来连续地改变速比。在这种CVT中，金属环状带缠绕于设置于输入轴上的输入带轮(主带轮)以及设置于输出轴上的输出带轮(副带轮)。
输入带轮和输出带轮各自具有一对槽轮且槽轮之间的凹槽的宽度能够完全连续地变化。通过改变凹槽的宽度，每个输入带轮和输出带轮的节圆半径(即，从带轮的中心至金属环状带在槽轮之间的凹槽中形成接触的位置)将改变，籍此连续地改变速比、即输入轴的转速与输出轴的转速之间的速比。
更具体地，用于控制CVT的ECU(电控单元)基于加速器操作量和车辆速度，确定驾驶员所需的目标发动机输出，然后确定主带轮的目标转速以便实现最优燃料经济性曲线上的目标发动机输出。然后，ECU通过控制CVT的液压控制回路对CVT进行连续变速，使得由主带轮转速传感器检测到的主带轮的实际转速等于目标转速。另一方面，用于控制发动机的ECU通过基于目标发动机输出和发动机转速确定目标发动机扭矩并相应地控制节气门开度的方式来控制发动机。因而，通过这种控制，CVT能够有效利用发动机输出，这有助于提高燃料经济性和驱动性能。
用于这种CVT的一些控制设备既具有上述无级变速模式，又具有手动变速模式，所述手动变速模式像手动变速器一样使驾驶员能够在多个预定的速度级(有级变速模式、逐级变速模式)之间对CVT进行手动变速。
手动变速模式的速度级相当于CVT的预定速比。在手动变速模式中，驾驶员能够选择任意速度级而不考虑车辆速度和节气门开度。
通常，在具有包括这种手动变速模式的CVT的车辆中，设置升档“+”开关和降档“-”开关作为变速杆的选择器开关，并且在手动变速模式中，响应于正在作用的变速杆，像手动变速器一样对CVT进行手动变速，使得速比非连续地改变。这种变速控制也称作“逐级变速”。
为了利用CVT实现这种逐级变速，例如，预先设定速比(1)至(5)以提供手动变速模式的五个速度级，且CVT的速比(N)响应于经由变速杆正在作用的升档“+”开关和降档“-”开关，顺序地从速比(1)至(5)中一个速比变化至另一速比。手动变速模式的速比(1)至(5)相当于手动变速器的档位(第一档、第二档、第三档、第四档以及第五档)。
但是，CVT的这种手动变速模式有可能导致这样的问题：CVT以异于驾驶员所需或所期望的方式工作。在下面简述的专利申请公开中描述了一种用于解决这种问题的技术。
日本专利申请公开JP-A-2005-140174描述了一种车辆用CVT的控制设备，所述控制设备在有级变速模式期间在不给驾驶员造成不适感并满足来自驾驶员的加速要求的情况下，将CVT的变速模式从无级变速模式平稳切换至有级变速模式。此控制设备对能够连续改变从车辆内燃发动机输出的转速并具有无级变速模式和有级变速模式的CVT的速比进行控制，在所述无级变速模式中，CVT的速比连续变化，在所述有级变速模式中，CVT的速比分级变化。此控制设备包括用于检测车辆行驶状况的行驶状况检测装置、用于根据检测到的车辆行驶状况设定目标速比的目标速比设定装置、用于将CVT的速比控制为设定的目标速比的速比控制装置、用于在无级变速模式与有级变速模式之间切换变速模式的变速模式切换装置、以及用于检测内燃发动机的转速的转速检测装置。当变速模式已经从无级变速模式切换至有级变速模式时，目标速比设定装置最初会使用即将切换至有级变速模式之前在无级变速模式中使用的速比。然后，当内燃发动机的转速达到第一预定值时，目标速比设定装置将目标速比变成更高速比，所述更高速比使发动机的转速减缓至小于所述第一预定值的第二预定值。行驶状况检测装置包括用于检测内燃发动机的节气门的打开程度的节气门开度检测装置。当节气门开度在无级变速模式期间减小时，变速模式切换装置禁止将变速模式切换至有级变速模式。
根据上述CVT的控制设备，当CVT的变速模式已经从无级变速模式切换至有级变速模式时，将目标速比设定为即将切换至有级变速模式之前在无级变速模式中使用的速比。因此，能够将CVT的变速模式从无级变速模式平稳切换至有级变速模式，因而驾驶员不会感觉不适。然后，如果在有级变速模式期间发动机转速根据来自驾驶员的要求增大至第一预定值，则随后将CVT的速比改变至使发动机转速减缓至小于第一预定值的第二预定值的更高速比。以这种方式，随着发动机转速增大，CVT升档，使得发动机转速减小片刻，然后再次增大。因而，在有级变速模式中，发动机转速不会变为恒定，从而适当满足驾驶员的加速要求。此外，因为在无级变速模式期间当节气门开度减小时禁止将变速模式切换至有级变速模式，即，当驾驶员未打算加速车辆时，能够可靠避免在违背驾驶员意图的情况下将变速模式从无级变速模式变化至有级变速模式。
车辆具有自动控制发动机扭矩和自动变速器的速比的巡航控制系统，以便在驾驶员不对加速器踏板进行操作的情况下维持车辆速度恒定。当车辆在巡航控制期间遇到上坡时，为了防止车辆慢行，通过降档来增大CVT的速比使得驱动力相应增大。
与上述手动变速模式相类似，自动变速模式同样是已知的，在自动变速模式中，利用例如已被设定作为五个速度级的速比(1)至(5)并基于例如由车辆速度与节气门开度之间的关系以及由车辆速度与发动机转速之间的关系所限定的具体变速条件来对CVT进行自动变速。以下，将这种变速模式称作“自动有级变速模式”以便与“自动无级变速模式”和“手动有级变速模式”相区别。即，存在三种CVT的变速模式：“自动无级变速模式”、“自动有级变速模式”以及“手动有级变速模式”。在自动无级变速模式中，CVT连续变速。在自动有级变速模式中，CVT分级变速。在手动变速模式中，CVT以手动方式变速(由驾驶员变速)。
在自动有级变速模式中，响应于开始生效的升档条件(例如当在手动有级变速模式期间操作位于变速杆的升档“+”开关时)且响应于开始生效的降档条件(例如当在手动有级变速模式期间操作位于变速杆的降档“-”开关时)，CVT的速比(N)在速比(1)至(5)之间顺序变化。
但是，在这种CVT中，在有级变速控制(即，自动有级变速模式或者手动有级变速模式)期间开启巡航控制开关之后，CVT在设定作为速度级的速比之间反复升档和降档，以便随着车辆上负荷的改变而进行分级变速，所述负荷的改变例如是由于车辆行驶道路的坡度(例如，上坡)的变化引起。这种反复变速通常称为“档位摆动(shift hunting)”。导致这种档位摆动的原因如下。在有级变速控制(即，自动有级变速模式或者手动有级变速模式)中，驱动力是根据节气门开度利用CVT的速度级来控制的，因此取决于设定作为有级变速控制的速度级的速比，所需驱动力会频繁改变，由此产生使驾驶员感觉不适的档位摆动。但是，在JP-A-2005-140174中并解决此问题。
发明内容
本发明的目的在于提供用于具有有级变速模式的无级变速器的变速控制设备和变速控制方法，所述变速控制设备和变速控制方法不会使驾驶员在巡航控制期间感觉不适。
本发明第一方面涉及一种用于无级变速器的变速控制设备，包括：变速模式切换装置，其在无级变速模式和有级变速模式之间选择性地切换所述无级变速器的变速模式，在所述有级变速模式中，所述无级变速器采用设置作为所述无级变速器的预定速比的多个速度级来进行非连续变速；指令装置，其在所述有级变速模式期间发出所述无级变速器升档和降档的指令；变速控制装置，其响应于来自所述指令装置的所述指令而在所述有级变速控制期间控制所述无级变速器从当前速度级变速至下一速度级；以及判定装置，其判定是否正在做出对巡航控制的请求。所述变速模式切换装置包括这样一种装置：在所述有级变速模式期间，其响应于正在做出的对所述巡航控制的请求而将所述无级变速器的变速模式从所述有级变速模式切换至所述无级变速模式。
根据上述变速控制设备，在无级变速器正工作在有级变速模式的情况下启动巡航控制时，无级变速器的变速模式从有级变速模式切换至无级变速模式。即，在有级变速模式中，无级变速器从设置作为预定速比的速度级的其中一个切换至另一个。因此，响应于在巡航控制中所需驱动力的增大，无级变速器从当前速度级降档至下一较低的速度级，且同样，响应于在巡航控制中所需驱动力的减小，无级变速器从当前速度级升档至下一较高的速度级。即，无级变速器在巡航控制期间的这种有级变速使驾驶员能感到“频繁变速(busy shift)”。因此，响应于在有级变速模式期间启动的巡航控制，上述变速控制设备将无级变速器的变速模式从有级变速模式切换至无级变速模式。因此，响应于巡航控制中所需驱动力的变化，无级变速器的速比连续变化，因此，驾驶员不大可能注意到无级变速器的频繁变速。因此，变速控制设备使驾驶员在巡航控制期间感觉不适。
上述变速控制设备可以是这样的：所述变速模式切换装置包括这样一种装置：在所述有级变速模式期间其响应于正在做出的对所述巡航控制的请求而将所述无级变速器的变速模式从所述有级变速模式切换至所述无级变速模式，并响应于正在做出的取消所述巡航控制的请求而将所述无级变速器的变速模式从所述无级变速模式切换回所述有级变速模式。
根据这种结构，响应于在有级变速模式期间启动的巡航控制，变速控制设备将无级变速器的变速模式从有级变速模式切换至无级变速模式。因此，无级变速器的速比响应于巡航控制中所需驱动力的变化而连续变化，因此驾驶员不大可能注意到所述变速器的频繁变速。此外，当取消巡航控制时，变速控制设备将变速模式从有级变速模式切换至自动变速模式，使得驾驶员能够在无级变速器响应于驾驶员的操作(加速器踏板的操作、制动器踏板的操作、变速杆的操作)进行分级变速的状态下重新驾驶。
在上述变速控制设备中，所述指令装置可包括这样一种装置：其基于预定条件发出所述无级变速器升档和降档的指令，而不论驾驶员的手动操作如何。
这种结构解决了在自动有级变速模式中执行巡航控制的问题，在自动有级变速模式中，无级变速器升档和降档，而不论驾驶员的变速操作如何。
在上述变速控制设备中，所述指令装置可包括这样一种装置：其基于驾驶员的手动操作发出所述无级变速器升档和降档的指令。
这种结构解决了在手动有级变速模式中执行巡航控制的问题，在手动有级变速模式中，无级变速器响应于驾驶员的变速操作来升档和降档。
本发明第二方面涉及一种用于无级变速器的变速控制设备，包括：变速模式切换装置，其在无级变速模式和有级变速模式之间选择性地切换所述无级变速器的变速模式，在所述有级变速模式中，所述无级变速器采用设置作为所述无级变速器的预定速比的多个速度级来进行非连续变速；指令装置，其在所述有级变速模式期间发出所述无级变速器升档和降档的指令；变速控制装置，其响应于来自所述指令装置的所述指令而在所述有级变速控制期间控制所述无级变速器从当前速度级变速至下一速度级；以及判定装置，其判定是否正在做出对巡航控制的请求。所述变速模式切换装置包括这样一种装置：其响应于正在做出的对所述巡航控制的请求而根据所述巡航控制的目标车辆速度来改变所述速度级的所述速比以使得所述速比彼此更加接近。
本发明第三方面涉及一种用于无级变速器的变速控制方法，包括：在无级变速模式和有级变速模式之间选择性地切换所述无级变速器的变速模式的步骤，在所述有级变速模式中，所述无级变速器采用设置作为所述无级变速器的预定速比的多个速度级来进行非连续变速；在所述有级变速模式期间发出所述无级变速器升档和降档的指令的步骤；响应于所述指令，控制所述无级变速器在所述有级变速控制期间从当前速度级变速至下一速度级的步骤；判定是否正在做出对巡航控制的请求的步骤；以及在所述有级变速模式期间响应于正在做出的对所述巡航控制的请求，将所述无级变速器的变速模式从所述有级变速模式切换至所述无级变速模式的步骤。
本发明第三方面涉及一种用于无级变速器的变速控制方法，包括：在无级变速模式和有级变速模式之间选择性地切换所述无级变速器的变速模式的步骤，在所述有级变速模式中，所述无级变速器采用设置作为所述无级变速器的预定速比的多个速度级来进行非连续变速；在所述有级变速模式期间发出所述无级变速器升档和降档的指令的步骤；响应于所述指令，控制所述无级变速器在所述有级变速控制期间从当前速度级变速至下一速度级的步骤；判定是否正在做出对巡航控制的请求的步骤；以及响应于正在做出的对所述巡航控制的请求，根据所述巡航控制的目标车辆速度，改变所述速度级的所述速比以使得所述速比彼此更加接近的步骤。
附图说明
从以下参考附图对优选实施方式的描述，本发明的前述及进一步目的、特征以及优点将变得更加清楚，其中，相同的标号用于表示相同的元件，其中：
图1是示出根据本发明的示例性实施方式的自动变速器的构造框图；
图2是图示图1所示ECU的结构细节的视图；
图3是示出逐级变速模式的视图；
图4是存储于本发明示例性实施方式的ECU中的变速映射图(用于自动有级变速模式)；
图5是存储于本发明示例性实施方式的ECU中且用于在无级变速模式和自动有级变速模式之间切换变速模式的映射图；
图6是示出由本发明示例性实施方式中的ECU所执行的程序的控制算法的视图；且
图7A和图7B是存储于本发明示例性实施方式的ECU中的变速映射图(用于有级变速控制)。
具体实施方式
以下将参考附图描述本发明的示例性实施方式。在下文中，相同的元件和部件将以相同的标号表示。而且，由于相同元件和部件的名称和功能彼此相同，所以将不再重复对它们的详细描述。
首先，将参考图1对包括根据本发明示例性实施方式的控制设备的车辆的动力系进行描述。此示例性实施方式的控制设备由图1所示ECU 1000构成。在示例性实施方式中，将带传动式无级变速器用作为自动变速器。但是注意：此示例性实施方式的控制设备的应用并不局限于包括如下所述构造的无级变速器在内的任何具体的带传动式无级变速器。
参考图1，车辆的动力系包括：发动机100、变矩器200、前进-倒车驱动切换装置290、带传动式无级变速器(CVT)300、差速器800、ECU1000以及液压控制部1100。CVT 300具有无级变速模式和有级变速模式。在无级变速模式中，利用CVT 300的无级变速功能，速比是连续变化的。另一方面，有级变速模式仅使用已被设定作为多个速度级(例如，五个速度级)的CVT 300的预定速比。此有级变速模式既可以是手动有级变速模式也可以是自动有级变速模式，在所述手动有级变速模式中，CVT 300以手动方式从当前速度级变速至另一速度级，在所述自动有级变速模式中，CVT 300基于已经在车辆速度与加速器操作量之间的关系以及车辆速度与发动机转速之间的关系的基础上确定的变速条件自动地(不论来自驾驶员的需要如何)从当前速度级变速至另一速度级。注意：除无级变速模式之外，CVT 300可以仅具有手动有级变速模式、仅具有自动有级变速模式、或者两者兼具。即，在本示例性实施方式中，CVT 300具有三种变速模式：无级变速模式、自动有级变速模式以及手动有级变速模式。
因而，CVT 300的控制设备可以应用于三类无级变速器：(i)具有无级变速模式和自动有级变速模式的无级变速器；(ii)具有无级变速模式和手动有级变速模式的无级变速器；以及(iii)具有无级变速模式、自动有级变速模式以及手动有级变速模式的无级变速器。
发动机100的输出轴连接于变矩器200的输入轴。更具体地，发动机100和变矩器200经由旋转轴彼此联接。因此，由发动机转速传感器检测到的发动机100的输出轴的转速NE(发动机转速NE)与变矩器200的输入轴的转速(泵转速)彼此相等。
变矩器200包括：根据需要直接连接变矩器200的输入轴和输出轴的锁止离合器；设置于输入轴侧的泵叶轮220；设置于输出轴侧的涡轮叶轮230；单向离合器250；以及在变矩器200处引起扭矩放大的导轮240。变矩器200与CVT 300经由旋转轴彼此连接。涡轮转速传感器400检测变矩器200的输出轴的转速NT(涡轮转速NT)。
CVT 300经由前进-倒车驱动切换装置290连接于变矩器200。CVT300具有：设置于输入侧的主带轮500；设置于输出侧的副带轮600；以及缠绕于主带轮500和副带轮600的金属带700。主带轮500包括固定槽轮和活动槽轮，所述固定槽轮固定于主轴上，所述活动槽轮支撑于主轴上使得活动槽轮能够在主轴上滑动但不能做其它任何运动。同样，主带轮600包括固定槽轮和活动槽轮，所述固定槽轮固定于副轴上，所述活动槽轮支撑于副轴上使得活动槽轮能够在副轴上滑动但不能做其它任何运动。主带轮转速传感器410检测主带轮500的转速NIN，副带轮转速传感器420检测副带轮600的转速NOUT。
主带轮转速传感器410和副带轮转速传感器420设置成面向转速检测齿轮，各转速检测齿轮附接于主带轮500和副带轮600的旋转轴上，或者附接于与主带轮500和副带轮600的旋转轴相连的其它旋转轴上。主带轮转速传感器410和副带轮转速传感器420是能够检测作为CVT 300的输入构件的主带轮500以及作为CVT 300的输出构件的副带轮600的即使很小的转动的传感器。主带轮转速传感器410和副带轮转速传感器420是例如使用磁阻元件的所谓半导体传感器。
前进-倒车驱动切换装置290包括：双小齿轮式行星齿轮组、倒档制动器B1(用于倒车驱动)、以及输入离合器310。所述行星齿轮组具有：与前进-倒车驱动切换装置290的输入轴相联接的太阳齿轮；托架CR，第一小齿轮P1和第二小齿轮P2支撑于所述托架CR上，且所述托架CR与主带轮500的固定槽轮相联接；以及齿圈R，其与作为用于倒车驱动的摩擦联接装置的倒档制动器B1相联接。输入离合器310设置于托架CR与齿圈R之间。输入离合器310也公知为“向前行驶离合器”或“前进离合器”，并保持应用于CVT 300的任何前进范围内，即，除了当CVT 300处于停车范围(“P”范围)、倒车驱动范围(“R”范围)以及空档范围(“N”范围)之外。注意：如上所述，能够由本示例性实施方式的控制设备所控制的变速器并不局限于上述构造的带传动式无级变速器。
接下来，将参考图2说明用于控制前述动力系的ECU 1000以及液压控制部1100。
参考图2，ECT-ECU 1020接收来自涡轮转速传感器400的指示涡轮转速NT的信号、来自主带轮转速传感器410的指示主带轮转速NIN的信号、以及来自副带轮转速传感器420的指示副带轮的转速NOUT的信号。
参考图1和图2，液压控制部1100包括变速速率控制部1110、带夹紧压力控制部1120、锁止作用压力控制部1130、离合器压力控制部1140以及手动阀1150。ECU 1000将控制信号输出至第一变速控制占空电磁阀(DS1)1200、第二变速控制占空电磁阀(DS2)1210、带夹紧压力控制线性电磁阀(SLS)1220、锁止电磁阀(SL)1230以及锁止作用压力控制占空电磁阀(DSU)1240，所有所述电磁阀都设置于液压控制部1100中。此液压回路的构造细节在日本专利申请公开JP-A-2002-181175中有描述，因此，在本说明书中不对液压控制部1100的构造进行描述。
以下，将参考图2更详细地描述用于控制上述动力系的ECU 1000的构造。如图2所示，ECU 1000包括：用于控制发动机100的发动机ECU1010；用于控制CVT 300的ECT-ECU(电子控制自动变速器ECU)1020；以及VSC-ECU(车辆稳定性控制ECU)1030。
如同图1所示的输入信号和输出信号一样，ECT-ECU 1020接收来自制动灯开关的指示制动器踏板正被驾驶员压下的信号，以及来自G传感器的指示当车辆停在上坡上时的上坡的坡度的信号等。另一方面，发动机ECU 1010接收来自加速器操作量传感器的指示驾驶员正在将加速器踏板压下的量的信号、来自节气门位置传感器的指示电磁式节气门的开度的信号、以及来自发动机转速传感器的指示发动机100的转速(发动机转速NE)的信号。发动机ECU 1010和ECT-ECU 1020彼此连接。
此外，ECT-ECU 1020接收来自1030的指示制动器的液压的制动压力信号。
在液压控制部1100中，带夹紧压力控制部1120根据ECT-ECU 1020输出至带夹紧压力控制线性电磁阀(SLS)1220的控制信号来调节CVT 300的带700的夹紧压力。带700的夹紧压力是带700与每个带轮500、600之间的接触压力。
此外，将逐级变速信号输入至ECT-ECU 1020。本示例性实施方式中的车辆包括具有图3所示逐级变速模式的逐级变速机构。所述逐级变速机构使驾驶员能够通过以下方式手动改变速度级：将变速杆转换至设置于“D”位置旁边的“M”位置，然后将变速杆转换至“+”位置或“-”位置。将变速杆推至“+”位置将实现升档，将变速杆拉至“-”位置将实现降档。注意：与图3所示布置相反，“+”位置可以设置于“M”位置的后侧，而“-”位置可以设置于“M”位置的前侧。在将变速杆推至“+”位置时，逐级变速信号(升档)输入至ECT-ECU 1020。同样，在将变速杆拉至“-”位置时，逐级变速信号(降档)输入至ECT-ECU 1020。当变速杆处于“D”位置时，CVT 300以无级变速模式工作，而不以手动有级变速模式工作。逐级变速信号还包括从被称为“换档拨片”(paddle switch)的变速开关输出的变速信号，以及从变速杆输出的变速信号(升档和降档信号)。同时，如果将变速杆转换至设置于“D”位置旁边的“M”位置并保持于“M”位置而不从“M”位置推出和拉出，则将启动自动有级变速模式。注意：可以通过用于启动自动有级变速模式的开关在无级变速模式与自动有级变速模式之间进行切换，或者如稍后将参考图5进行描述的那样自动地完成所述切换。
此外，发动机ECU 1010和ECT-ECU 1020接收来自巡航控制ECU2000的控制信号。
巡航控制ECU 2000需要发动机ECU 1010控制发动机100的输出扭矩，使得车辆在驾驶员不操作加速器踏板的情况下以恒定速度行驶。
对于本示例性实施方式的车辆中的发动机100和CVT 300的控制而言，ECU 1000控制发动机100的输出扭矩和CVT 300的速比以便产生目标驱动扭矩(正扭矩或负扭矩)，所述目标驱动扭矩是基于驾驶员对加速器踏板的操作量、车辆行驶状况等确定的。这种动力输出控制总体上称为“驱动力控制”，且此“驱动力控制”包括已知为“驱动力需求型控制”、“扭矩需求型控制”等控制方法。
在“扭矩需求型”发动机控制中，基于加速器操作量、发动机转速以及外部负荷来计算目标发动机扭矩，并根据所计算的目标发动机扭矩来控制燃料喷射量和进气量。而且，根据由巡航控制ECU 2000设定的目标发动机扭矩来控制燃料喷射量和进气量。
在实际执行这种扭矩需求型控制时，通过将损耗扭矩增加至所需输出扭矩的方式来计算目标发动机扭矩，然后控制燃料喷射量和进气量以便获得由此计算的目标发动机扭矩，所述损耗扭矩包括在发动机10和动力系统(例如，变矩器200、CVT 300)中产生的摩擦损耗扭矩。
根据这种扭矩需求型控制，因为作为对车辆控制具有直接影响的物理量的发动机扭矩被用作为控制基准值，所以有可能维持稳定的驾驶感，从而提高车辆的驾驶性能。
在使用这种扭矩需求型发动机控制的车辆中，巡航控制起辅助驾驶员驾驶车辆的作用。
接下来，将对CVT 300的无级变速模式的变速映射图进行描述。无级变速模式的变速映射图是由水平轴上的车辆速度、竖直轴上的主带轮500的目标输入转速、以及作为参数的加速操作量所限定的映射图。
通过利用加速器操作量作为参数，在从CVT 300的最低速比至最高速比的整个范围内在加速操作量的各级水平，此变速映射图限定了车辆速度与主带轮转速NIN(目标值)之间的关系。
用公式表达此变速映射图以便基于加速操作量和车辆速度来确定驾驶员所需的目标发动机输出，以及确定500的目标输入转速以便获得最佳燃料经济性曲线上的目标发动机输出。根据此映射图，加速操作量越大，则会使CVT 300的速比越高。
在CVT 300的变速控制中，主带轮500的目标输入转速是基于诸如加速操作量和车辆速度等具体信息来设定的，使得CVT 300的速比以期望的速率(在期望的时间内)变化至目标速比。然后，ECT-ECU 1020输出控制信号至第一变速控制占空电磁阀(DS1)1200和第二变速控制占空电磁阀(DS1)1210，使得由主带轮转速传感器410检测到的转速等于主带轮500的目标输入转速。即，优化CVT 300的速比使得由主带轮转速传感器410检测到的转速等于主带轮500的目标输入转速。
第一变速控制占空电磁阀(DS1)1200通过控制供给至主带轮500的管内液压流体的流率来控制所述速比的增大速率，且第二变速控制占空电磁阀(DS2)1210通过控制从主带轮500排出的管内液压流体的流率来控制所述速比的减小速率。
接下来，将参考图4描述CVT 300的自动有级变速控制的变速映射图。在此，假设自动有级变速模式已经由被转换至“D”位置旁边的“M”位置并保持于“M”位置的变速杆所启动。
在图4中的映射图中，水平轴代表车辆速度且竖直轴代表发动机100的转速。从图4可明显看出，在本示例性实施方式中，CVT 300的五个速比被设定为五个速度级。注意：利用变矩器200处的速比能够将发动机100的发动机转速NE变换成主带轮500的转速NIN，因此，可以替代地将主带轮转速NIN用作为图4中的映射图的竖直轴上的参数。
在自动有级变速模式中，在应当将车辆速度保持恒定时，例如，CVT300如图4中的箭头所指示的那样在速度级之间非连续地升档或降档。
现在，参考图5。图5图示了一种情况，在此情况下，基于由车辆速度和节气门开度所限定的映射图，而非响应于由驾驶员正在操作的变速杆或变速模式开关，来完成在无级变速模式和自动有级变速模式之间的切换。注意：无级变速模式和自动有级变速模式之间的切换可以由所述映射图和/或对变速杆及变速模式开关的操作来触发。
参考图5，当加速器操作量大时，确定驾驶员所需加速量大并将变速控制从无级变速控制(无级变速模式)切换至有级变速控制(自动有级变速模式和手动有级变速模式)。另一方面，当加速器操作量小时，确定驾驶员所需加速量小并将变速模式从有级变速控制切换至无级变速控制。随着车辆速度增加，相应升高变速控制从无级变速控制切换至有级变速控制时节气门开度的水平。
接下来，将参考图6的流程图来描述由作为本示例性实施方式的控制设备的ECT-ECU 1020执行的程序中所采用的控制算法。在此流程图中的控制例程以预定的时间间隔(例如，80毫秒)反复执行。
在步骤100(“步骤”在下文中将简称为“S”)中，ECT-ECU 1020判定是否正在执行逐级变速控制(即，包括自动有级变速模式和手动有级变速模式在内的有级变速控制)。基于当变速杆处于图3所示“M”位置时从变速位置传感器输出的信号来做出此判定。如果正在执行(S100：是)逐级变速控制(有级变速控制)，则ECT-ECU 1020前进至S200。如果不然(S100：否)，则ECT-ECU 1020前进至S300。
在S200中，ECT-ECU 1020判定是否正在执行巡航控制。基于巡航控制ECU2000输出至ECT-ECU 1020的控制信号来做出此判定。如果正在执行巡航控制(S200：是)，则ECT-ECU 1020前进至S300。如果不然(S200：否)，则ECT-ECU 1020前进至S400。通常，响应于驾驶员对制动器或加速器踏板的操作来取消巡航控制。
在S300中，ECT-ECU 1020启动无级变速控制。另一方面，在S400中，ECT-ECU 1020启动有级变速控制。
接下来将描述由本示例性实施方式的控制设备控制的车辆的操作，所述控制设备具有前述结构并采用前述控制算法。
当车辆在变速杆处于“M”位置(S100：是)的情况下以正常模式(即，不是在巡航控制下运行(S200：否))运行时，意味着正在执行有级变速控制，即，正在执行自动有级变速模式和手动有级变速模式中的一种(S400)。
此时，如果驾驶员开启设置于车辆方向盘上的巡航控制开关(S100：是，S200：是)，则变速控制因此切换至无级变速控制(S300)。
因此，在CVT 300正工作在有级变速控制(包括自动有级变速模式和手动有级变速模式)的情况下启动巡航控制时，CVT 300的变速控制因此切换至无级变速控制，使得CVT 300开始连续地而不是非连续地变速。具体地，在巡航控制期间，对驱动扭矩的要求独立于驾驶员的操作(即，对加速器踏板或制动器踏板的操作)，因此，如果继续有级变速控制，则CVT300可能反复从一个速度级升档或降档至另一速度级(频繁变速)。因此，在本示例性实施方式中，响应于正在启动的巡航控制，将CVT 300的变速控制从有级变速控制切换至无级变速控制，使得CVT 300根据来自巡航控制ECU 2000的需要平稳变速，以便在不经历频繁变速的情况下以恒定速度驱动车辆。
当取消巡航控制时(当驾驶员操作制动器踏板或加速器踏板时，或者当驾驶员关闭方向盘上的巡航控制开关时)，有级变速控制恢复，使得驾驶能够重新开始手动变速。
(其它示例)
前述控制设备的其它示例将参考图7A和图7B来描述。在上述示例性实施方式中，在CVT 300正工作在有级变速控制的情况下启动巡航控制时，CVT 300的变速控制被切换至无级变速控制。可替代的，可以如下控制CVT 300。
在图7A和图7B所示示例中，当启动巡航控制时(当开启巡航控制开关时)，根据巡航控制的目标车辆速度(设定的车辆速度)，改变用作为相应的速度级的CVT 300的速比以使得所述速比彼此更加接近。这将减小每次CVT 300从一个速度级变速至另一速度级时所产生的驱动力变化的变化量。因此，在这种情况下，即使CVT 300会经历速度级之间的频繁变速，驾驶员也不会感觉不适。
此外，可以在除了由图5中的映射图所限定的条件之外的条件下，在巡航控制期间，在有级变速控制和无级变速控制之间切换CVT 300的变速控制。例如，可以在巡航控制期间使用这样一种映射图，其描述的无级变速控制区域比图5中的映射图中的无级变速控制区域更大。
尽管参考被认为是本发明的优选实施方式对本发明进行了描述，但是应当理解，本发明并不局限于所公开的实施方式或构造。相反，本发明将涵盖各种变形和等同方案。此外，尽管以各种示例性的组合及构造示出了所公开的发明的各种元件，但是，包括更多元件、更少元件或者仅包括一个元件在内的其它组合及构造也包括在所附权利要求的范围内。

Claims (7)

1.一种用于无级变速器的变速控制设备，包括：
变速模式切换装置，其在无级变速模式和有级变速模式之间选择性地切换所述无级变速器的变速模式，在所述有级变速模式中，所述无级变速器采用设置作为所述无级变速器的预定速比的多个速度级来进行非连续变速；
指令装置，其在所述有级变速模式期间发出所述无级变速器升档和降档的指令；
变速控制装置，其响应于来自所述指令装置的所述指令而在所述有级变速控制期间控制所述无级变速器从当前速度级变速至下一速度级；以及
判定装置，其判定是否正在做出对巡航控制的请求，其中，
所述变速模式切换装置包括这样一种装置：在所述有级变速模式期间，其响应于正在做出的对所述巡航控制的请求而将所述无级变速器的变速模式从所述有级变速模式切换至所述无级变速模式。
2.如权利要求1所述的变速控制设备，其中，
所述变速模式切换装置包括这样一种装置：在所述有级变速模式期间其响应于正在做出的对所述巡航控制的请求而将所述无级变速器的变速模式从所述有级变速模式切换至所述无级变速模式，并响应于正在做出的取消所述巡航控制的请求而将所述无级变速器的变速模式从所述无级变速模式切换回所述有级变速模式。
3.如权利要求1或2所述的变速控制设备，其中，
所述指令装置包括这样一种装置：其基于预定条件发出所述无级变速器升档和降档的指令，而不论驾驶员的变速操作如何。
4.如权利要求1或2所述的变速控制设备，其中，
所述指令装置包括这样一种装置：其基于驾驶员的手动操作发出所述无级变速器升档和降档的指令。
5.一种用于无级变速器的变速控制设备，包括：
变速模式切换装置，其在无级变速模式和有级变速模式之间选择性地切换所述无级变速器的变速模式，在所述有级变速模式中，所述无级变速器采用设置作为所述无级变速器的预定速比的多个速度级来进行非连续变速；
指令装置，其在所述有级变速模式期间发出所述无级变速器升档和降档的指令；
变速控制装置，其响应于来自所述指令装置的所述指令而在所述有级变速控制期间控制所述无级变速器从当前速度级变速至下一速度级；以及
判定装置，其判定是否正在做出对巡航控制的请求，其中，
所述变速模式切换装置包括这样一种装置：其响应于正在做出的对所述巡航控制的请求而根据所述巡航控制的目标车辆速度来改变所述速度级的所述速比以使得所述速比彼此更加接近。
6.一种用于无级变速器的变速控制方法，包括：
在无级变速模式和有级变速模式之间选择性地切换所述无级变速器的变速模式，在所述有级变速模式中，所述无级变速器采用设置作为所述无级变速器的预定速比的多个速度级来进行非连续变速；
在所述有级变速模式期间发出所述无级变速器升档和降档的指令；
响应于所述指令，控制所述无级变速器在所述有级变速控制期间从当前速度级变速至下一速度级；
判定是否正在做出对巡航控制的请求；以及
在所述有级变速模式期间响应于正在做出的对所述巡航控制的请求，将所述无级变速器的变速模式从所述有级变速模式切换至所述无级变速模式。
7.一种用于无级变速器的变速控制方法，包括：
在无级变速模式和有级变速模式之间选择性地切换所述无级变速器的变速模式，在所述有级变速模式中，所述无级变速器采用设置作为所述无级变速器的预定速比的多个速度级来进行非连续变速；
在所述有级变速模式期间发出所述无级变速器升档和降档的指令；
响应于所述指令，控制所述无级变速器在所述有级变速控制期间从当前速度级变速至下一速度级；
判定是否正在做出对巡航控制的请求；以及
响应于正在做出的对所述巡航控制的请求，根据所述巡航控制的目标车辆速度，改变所述速度级的所述速比以使得所述速比彼此更加接近。
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