CN104144833A - 车辆的控制装置 - Google Patents
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Abstract
控制装置基于变速时的无级变速器的传递效率和内燃机的燃料消耗量，控制内燃机和无级变速器。ECU算出与油门开度相对应的所需驱动力(步骤S12)，算出与变速后的发动机转速相对应的燃料消耗量G(步骤S13)。接下来，ECU在算出油门开度的变化量和油门开度的变化速度时，参照变速时间映射而算出变速所需的时间(步骤S14)。并且，ECU算出与变速后的发动机转速相对应的变速速度(步骤S15)，基于变速速度算出CVT传递效率η(步骤S16)。并且，ECU算出与变速后的发动机转速相对应的燃料消耗量G与传递效率η的比G/η(步骤S17)，将比变得最小的发动机转速设定为目标发动机转速。
Description
技术领域
本发明涉及一种装载有内燃机和无级变速器的车辆的控制装置。
背景技术
以往，在装载有内燃机的车辆中，有装载有使内燃机的动力连续地变速而传递到驱动轮的无级变速器的车辆。在装载有这种无级变速器的车辆中，为了使车辆的油耗为最佳，具有对由内燃机生成的扭矩和无级变速器的变速比进行控制的控制装置，当由驾驶员操作油门踏板时，控制装置根据油门开度和车速决定内燃机的目标扭矩。
另外，该控制装置存储有油耗映射，该油耗映射使内燃机的内燃机转速及扭矩与要求驱动力相对应，并且设定有与内燃机转速和扭矩相对应的最佳油耗线。并且，控制装置以利用内燃机的内燃机转速和扭矩表示的工作点在最佳油耗线上移动至要求驱动力的方式，控制内燃机和变速器。
作为这种车辆的控制装置，公知如下的控制装置：在当下的内燃机的油耗映射中的工作点位于最佳油耗线上的情况下，当依据由驾驶员进行的油门踏板的操作使成为目标的内燃机的工作点移动的情况下，以工作点在与最佳油耗线不同的线上进行移动的方式控制内燃机和无级变速器，从而将内燃机转速保持为恒定，抑制使驾驶员感到不舒适(例如参照专利文献1)。
该专利文献1所述的车辆的控制装置当在工作点位于最佳油耗线上的状态下因油门开度的变化使目标工作点进行了移动的情况下，判定该目标工作点是否包含在以最佳油耗线为中心的规定宽度的区域内。
并且，控制装置在已判定为该目标工作点包含在以最佳油耗线为中心的规定宽度的区域内的情况下，使工作点在内燃机转速成为恒定的线上进行移动，而不是在最佳油耗线上进行移动，从而不使内燃机转速进行变化而只使扭矩变化。并且，控制装置花费规定时间使工作点移动到最佳油耗线上。
由此，专利文献1所述的车辆的控制装置不使内燃机的内燃机转速变化地使驱动力与目标驱动力一致，所以防止使驾驶员感到起因于内燃机转速的变化的不舒适。
另外，包括专利文献1所述的车辆的控制装置在内，通常具有无级变速器的车辆的控制装置为了使工作点尽量沿上述的油耗映射中的最佳油耗线移动，而控制内燃机和无级变速器，从而减少内燃机中的燃料消耗量，降低油耗。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2009-255617号公报
发明内容
发明要解决的问题
但是，该专利文献1所述的车辆的控制装置虽然能够基于内燃机中的燃料消耗量来降低油耗，但并不是考虑了在变速过程中在无级变速器内产生的动力的传递效率的下降而改变工作点的那样的控制装置。
因此，在以往的车辆的控制装置中，虽然存在依据变速速度使无级变速器中的动力的传递效率变化的这一现象，但是只基于与内燃机的输出效率相对应的油耗的变化来控制内燃机和无级变速器。
因此，虽然有时通过使工作点沿最佳油耗线移动而因变速时的无级变速器内的动力的传递效率的下降而使油耗恶化，但由于未考虑这种无级变速器的传递效率的下降，所以存在不能充分地降低油耗这一问题。
本发明是为了解决上述那样的以往的问题而做成的，目的在于提供一种通过基于变速时的无级变速器的传递效率和内燃机的燃料消耗量来控制内燃机和无级变速器，能够比以往降低油耗的车辆的控制装置。
用于解决问题的方案
本发明的控制装置为了达到上述目的，包括内燃机和无级变速器，该无级变速器使上述内燃机的输出轴的旋转变速而输出到驱动轮侧，该车辆的控制装置依据驾驶员的加速要求操作，控制上述内燃机的输出和上述无级变速器的变速比，其特征在于，基于上述内燃机中的燃料消耗量，和与依据上述加速要求操作的上述无级变速器的变速速度相对应的传递效率，设定上述内燃机的输出和上述无级变速器的变速比。
采用该结构，本发明的控制装置能够基于无级变速器内的变速过程中的动力的传递效率和内燃机中的燃料消耗量，设定内燃机的输出和无级变速器的变速比。因此，与只基于内燃机中的燃料消耗量设定内燃机的输出和无级变速器的变速比的以往的控制装置不同，能够考虑与无级变速器中的变速速度相对应的传递效率的下降地，使对内燃机和无级变速器的控制为最佳。因而，能够实现使无级变速器中的变速速度越快则动力的传递效率越低的这一新见解得到反映的对内燃机和无级变速器的控制，能比以往降低油耗。
优选的是，控制装置的特征在于，算出在当下的内燃机转速，与变速后的上述内燃机的效率成为最大的内燃机转速之间的内燃机转速下的上述燃料消耗量与上述传递效率的比，将上述比变得最小的内燃机转速设定为目标转速。
采用该结构，本发明的控制装置能够在当下的内燃机转速与成为以往的内燃机的最佳油耗状态的内燃机转速之间的内燃机转速下，将燃料消耗量变得最少的内燃机转速设定为目标内燃机转速。
优选的是，控制装置的特征在于，上述加速要求操作的操作速度越快，将上述变速速度设定为越快，上述变速速度越快，将上述传递效率算出为越低。
采用该结构，本发明的控制装置能够执行与驾驶员的加速要求相对应的变速控制，并且为了依据变速速度使油耗成为最佳，而控制内燃机和无级变速器。
优选的是，控制装置包括传递效率算出部、燃料消耗量算出部和设定部，上述传递效率算出部算出上述传递效率；上述燃料消耗量算出部算出上述内燃机中的燃料消耗量；上述设定部基于由上述传递效率算出部算出的上述传递效率，和由上述燃料消耗量算出部算出的上述燃料消耗量，设定上述内燃机的输出与上述无级变速器的变速比。
采用该结构，本发明的控制装置能够基于自传递效率算出部算出的无级变速器内的动力的传递效率，和利用燃料消耗量算出部算出的内燃机中的燃料消耗量，设定内燃机的输出和无级变速器的变速比。因此，与只基于内燃机中的燃料消耗量设定内燃机的输出和无级变速器的变速比的以往的控制装置不同，能够考虑与无级变速器中的变速过程中的传递效率的下降地，使对内燃机和无级变速器的控制为最佳。因而，能够实现使无级变速器中的变速速度越快则动力的传递效率越低的这一新见解得到反映的对内燃机和无级变速器的控制，能比以往降低油耗。
发明效果
采用本发明，能够提供一种基于变速时的无级变速器的传递效率和内燃机的燃料消耗量来控制内燃机和无级变速器，从而能比以往降低油耗的车辆的控制装置。
附图说明
图1是表示装载有本发明的实施方式的控制装置的车辆的概略结构图。
图2是表示本发明的实施方式的车辆的控制装置的结构的要点图。
图3是表示本发明的实施方式的所需驱动力映射的图。
图4是表示本发明的实施方式的油耗映射的图。
图5是表示本发明的实施方式的无级变速器的传递效率的变化的图。
图6是表示本发明的实施方式的效率映射的图，图6A是表示输入转速为1000rpm的情况下的基准传递效率，图6B是表示输入扭矩为100Nm的情况下的基准传递效率的效率映射。
图7是表示本发明的实施方式的燃料消耗量与传递效率的比的图。
图8是本发明的实施方式的变速控制的流程图。
具体实施方式
以下，参照图1至图8说明本发明的实施方式的车辆的控制装置。首先，说明结构。
以下，参照附图说明本发明的实施方式。
首先，说明结构。
图1是具有本发明的实施方式的控制装置的车辆的概略框式结构图。
如图1所述，本实施方式的车辆10包括：作为动力源的发动机11、传递在发动机11中产生的动力的作为输出轴的曲轴15、具有带式无级变速器(以下简称为“CVT”)70的变速器20、用于利用液压控制变速器20的液压控制装置30、使利用变速器20传递的动力减速的减速齿轮80(参照图2)、自减速齿轮80输入动力的差速机构40、传递由差速机构40传递的动力的作为驱动轴的主动轴43L、43R、以及利用由主动轴43L、43R传递的动力进行旋转从而对车辆10进行驱动的驱动轮45L、45R，上述带式无级变速器70传递在发动机11中产生的动力，并且依据车辆10的行驶状态使变速比连续地变化。
此外，车辆10具有用于对所装载的设备类、机构类整体进行控制的ECU(Electronic Control Unit，电子控制单元)100。另外，在车辆10中设置有曲轴传感器81、挡位传感器82、驱动轴转速传感器83以及其他未图示的各种传感器。各种传感器将检测出来的检测信号输入到ECU100中。
由使汽油或清油等燃料与空气的混合气体在未图示的气缸的燃烧室内进行燃烧，而输出动力的公知的动力装置，构成发动机11。发动机11在燃烧室内断续地反复进行混合气体的进气、燃烧及排气，从而使气缸内的活塞进行往返运动，使以能传动的方式与活塞相连结的曲轴15进行旋转，由此将动力传递到变速器20。另外，在发动机11中使用的燃料也可以是含有乙醇等醇的醇燃料。
液压控制装置30具有公知的液压控制回路，将利用油泵自油盘汲取上来的油的油路和液压切换而输出到变速器20中，从而控制变速器20。另外，液压控制回路具有多个电磁阀，ECU100通过将上述电磁阀的状态切换，来控制液压控制回路中的油路和油的液压。
当在拐弯等处行驶的情况下，差速机构40容许驱动轮45L与驱动轮45R的转速的差。差速机构40通过使主动轴43L、43R进行旋转而将利用减速齿轮80传递的动力传递到驱动轮45L、45R。另外，差速机构40也可以采取不容许驱动轮45L与驱动轮45R的转速的差的差速锁止状态。
驱动轮45L、45R包括安装于主动轴的例如金属制的轮，和安装为将轮的外周覆盖的例如树脂制的轮胎。另外，利用由主动轴43L、43R传递的动力，使驱动轮45L、45R进行旋转，利用轮胎与路面的摩擦作用对车辆10进行驱动。
ECU100包括CPU(Central Processing Unit，中央处理单元)、进行被固定的数据的存储的ROM(Read Only Memory，只读存储器)、由能改写的非易失性的存储器构成的备份存储器、将数据暂时存储的RAM(Random Access Memory，任意存取存储器)、以及输入输出接口回路(均未图示)。另外，ECU100总管车辆10的控制。
此外，ECU100与曲轴传感器81、挡位传感器82、驱动轴转速传感器83和油门开度传感器88相连接。
利用ECU100对曲轴传感器81进行控制，从而将曲轴15的转速检测出来而将表示检测结果的检测信号输入到ECU100中。另外，ECU100取得由曲轴传感器81输入的检测信号，来作为发动机转速Ne。
利用ECU100对挡位传感器82进行控制，从而检测出来位于变速杆21的多个切换位置中哪一个切换位置，将表示变速杆21的切换位置的检测信号输入到ECU100中。
利用ECU100对驱动轴转速传感器83进行控制，从而将主动轴43L(或43R)的转速检测出来，将表示主动轴43L(或43R)的转速的检测信号输入到ECU100中。另外，ECU100基于由驱动轴转速传感器83输入的上述检测信号，算出车辆10的行驶速度。
利用ECU100对油门开度传感器88进行控制，从而将表示驾驶员的加速操作量的油门开度检测出来，将表示油门开度的检测信号输入到ECU100中。
接下来，参照图2说明变速器20的结构。
在发动机11中产生的动力经由曲轴15传递到变矩器50。传递到变矩器50的动力进一步经由前进后退切换器60、CVT70和减速齿轮80传递到差速机构40，而被分配给左右的驱动轮45L、45R。即，CVT70设置在从发动机11到左右的驱动轮(例如前轮)45L、45R的传动路径中。
另外，变矩器50由借助流体进行传动的公知的变矩器构成，该公知的变矩器具有与曲轴15相连结的泵叶轮51p、借助涡轮轴55与前进后退切换器60相连结的涡轮51t、以及借助单向离合器以能旋转的方式支承于非旋转构件的定子51s。
另外，为了降低油耗，在泵叶轮51p与涡轮51t之间设置有能将泵叶轮51p与涡轮51t连结为一体而相互一体旋转的锁止离合器52。
前进后退切换器60由双小齿轮型的行星齿轮装置构成。太阳齿轮61s与变矩器50的涡轮轴55相连结，齿轮架62c与作为CVT70的输入轴的第一轴71相连结。
并且，当利用液压使配设在齿轮架62c与太阳齿轮61s之间的前进离合器64卡合时，使太阳齿轮61s与齿轮架62c、内齿轮63r一体旋转，而使涡轮轴55与第一轴71直接连结，将使车辆10前进的动力传递到驱动轮45L、45R。
另外，当利用液压使配设在内齿轮63r与外壳65之间的后退制动器66卡合，并且将前进离合器64解放时，小齿轮在与涡轮轴55一体旋转的太阳齿轮61s的旋转方向上进行旋转且进行公转，从而齿轮架62c沿与涡轮轴55的旋转方向相反的方向进行旋转。因而，与齿轮架62c相连结的第一轴71相对于涡轮轴55进行逆向旋转，所以将使车辆10后退的动力传递到驱动轮45L、45R。
另一方面，CVT70包括设置于第一轴71的有效直径可变的第一带轮72、设置于作为CVT70的输出轴的第二轴79的有效直径可变的第二带轮77、以及绕挂在分别形成于第一带轮72和第二带轮77的V形槽中的传动带75。CVT70利用作为传动要素发挥功能的传动带75与第一带轮72及第二带轮77的V形槽的内壁面之间的摩擦力传递动力。
详细而言，第一带轮72包括彼此相面对而利用对置面形成V形槽的可动滑轮72a和固定滑轮72b，在利用可动滑轮72a和固定滑轮72b形成的V形槽中绕挂有传动带75。
另外，第二带轮77包括彼此相面对而利用对置面形成V形槽的可动滑轮77a和固定滑轮77b，在利用可动滑轮77a和固定滑轮77b形成的V形槽中绕挂有传动带75。
在第一带轮72和第二带轮77上，为了改变各V形槽的宽度，即，传动带75的绕挂直径，设置有形成于可动滑轮72a的输入侧液压缸73和形成于可动滑轮77a的输出侧液压缸78。
并且，利用液压控制装置30对供给或排出到可动滑轮72a的输入侧液压缸73中的油的流量进行控制，从而使第一带轮72和第二带轮77的V形槽的宽度变化而改变传动带75的绕挂直径(有效直径)。由此，能使变速比γ(＝第一带轮72的第一轴71的实际的转速Nin/第二带轮77的第二轴79的实际的转速否ut)连续地即无级地进行变化。
另外，可动滑轮77a的输出侧液压缸78内的液压PB与第二带轮77的作用于传动带75的夹压力和传动带75的张力分别相对应，为了不使传动带75打滑，而利用液压控制装置30进行调压。另外，该液压PB与传动带75的张力即传动带75的作用于第一带轮72和第二带轮77的V形槽内壁面的按压力密切相关，所以也称为带张力控制压力、带夹压力控制压力以及带按压力控制压力。
另外，在变速器20中设置有涡轮轴转速传感器84、输入轴转速传感器85和输出轴转速传感器86，ECU100与这些传感器相连接。
涡轮轴转速传感器84将与变矩器50的涡轮51t相连结的涡轮轴55的转速检测出来。另外，涡轮轴转速传感器84将表示涡轮轴55的转速的检测信号输入到ECU100中。
输入轴转速传感器85将与齿轮架62c相连结的第一带轮72的第一轴71的转速检测出来。另外，输入轴转速传感器85将表示第一轴71的转速的检测信号输入到ECU100中。
输出轴转速传感器86将与减速齿轮80相连结的第二带轮77的第二轴79的转速检测出来。另外，输出轴转速传感器86将表示第二轴79的转速的检测信号输入到ECU100中。
这里，ECU100基于由输入轴转速传感器85输入的检测信号所表示的第一轴71的转速Nin，和由输出轴转速传感器86输入的检测信号所表示的第二轴79的转速否ut，算出实际变速比γ(＝第一带轮72的第一轴71的实际的转速Nin/第二带轮77的第二轴79的实际的转速否ut)。
另外，ECU100基于以上述方式算得的车辆10的速度、驾驶员的油门开度等条件，和后述的所需驱动力映射(最佳油耗曲线)，借助液压控制装置30控制CVT70的变速比，以使发动机11的运转状态成为最佳。
ECU100为了使发动机11的运转状态成为最佳而设定目标变速比，为了使实际变速比接近目标变速比而将供给到输入侧液压缸73和输出侧液压缸78中的工作液压算出，基于算出结果控制液压控制装置30。
这里，ECU100在基于自油门开度传感器88输入的信号而判定为油门开度发生了变化时，参照所需驱动力映射，取得所需驱动力。
所需驱动力映射如图3所述，是使车速及油门开度与所需驱动力相对应而得到的映射，被预先存储在ROM中。并且，定义为油门开度越大，所需驱动力设定为越大。
因而，ECU100通过参照该所需驱动力映射而取得所需驱动力，将该所需驱动力设定为目标驱动力。另外，ECU100也可以代替参照所需驱动力映射地，基于相当于所需驱动力映射的算式来算出所需驱动力。
图4是表示用于基于目标驱动力和最佳油耗线，算出目标控制量(目标发动机转速和目标发动机扭矩)的油耗映射的图。另外，该映射是为了只基于发动机11的效率，设定目标发动机转速和目标发动机扭矩的映射。在本实施方式中，见后述，ECU100不仅使用该油耗映射，还使用CVT70的传递效率设定目标发动机转速和目标发动机扭矩。
在图4中，横轴表示发动机转速Ne，纵轴表示由发动机11生成的扭矩Te。曲线P1、P2表示发动机11的输出变得相等的等驱动力线。在发动机11的工作点(转速Ne与扭矩Te的组合)处于相同的等驱动力线上的情况下，发动机11的输出变得相等。另外，与利用曲线P1表示的等驱动力线上的工作点相比，利用曲线P2表示的等驱动力线上的工作点的发动机11的输出成为较大的值。
另外，在油耗映射中，油耗分别与由发动机转速Ne和扭矩Te表示的各工作点相对应。该油耗预先通过实验性的测量来求得。另外，在图4中，表示将油耗变得相等的点连结而形成的等油耗线89。
在图4中，还表示了发动机11的最佳油耗线90。最佳油耗线90表示能使发动机11以最佳的油耗高效运转的工作点。在发动机11的工作点位于最佳油耗线90上的情况下，能优先油耗地使发动机11进行运转。因而，ECU100通过使最佳油耗线90与表示要求驱动力的等驱动力线的交点成为工作点，而在发动机11生成该要求驱动力时使发动机效率成为最大。在本实施方式中，ECU100在只考虑发动机效率而执行变速的情况下，根据所需驱动力和最佳油耗线90算出目标发动机转速Netag和目标扭矩Tetag，依据算出结果控制发动机11。例如在说明与目标驱动力P相对应的等驱动力线是利用曲线P2表示的等驱动力线的情况时，ECU100求得等驱动力线P2与最佳油耗线90的交点(工作点)X2。ECU100在能够基于利用交点X2表示的工作点与当下的工作点的关系将交点X2设定为目标的工作点的情况下，将与工作点X2相对应的转速Ne和输出扭矩Te分别设定为目标发动机转速Netag和目标扭矩Tetag。
另外，在CVT70中，如上所述，ECU100使第一带轮72和第二带轮77的V形槽的宽度进行变化，改变传动带75的绕挂直径，从而进行变速。清楚了：CVT70的输出扭矩与输入扭矩的比即传递效率η，依据开始进行该变速到结束的变速时间即变速速度变化，对油耗产生影响。
图5是表示与变速速度相对应的传递效率的下降的曲线图，横轴表示变速速度，纵轴表示传递效率的变化量。
这里，当传递效率的变化量为0％时，与未执行变速的状态下的CVT70的传递效率η一致。以下，将传递效率的变化量为0％的状态下的CVT70的传递效率η称为基准传递效率ηref。该基准传递效率ηref依据车辆10的行驶状态进行变化。如图6A和图6B所述，利用CVT70的变速比、输入转速(第一轴71的转速Nin)和输入扭矩，求得基准传递效率ηref。因而，ECU100在算出CVT70的变速比、输入转速和输入扭矩时，参照被存储在ROM中的效率映射，取得基准传递效率ηref。并且，通过从基准传递效率ηref中将依据变速速度决定的传递效率的变化量减掉，算出传递效率η。
另外，图6A和图6B中的效率映射表示被存储在ROM中的实际的效率映射的一部分。例如，ECU100将包含图6A所示的效率映射在内的与输入转速相对应的多个效率映射存储在ROM中。并且，ECU100依据当下的输入转速从多个效率映射中选择所使用的效率映射，取得基准传递效率ηref。因而，ECU100将通过使变速比、输入转速和输入扭矩在更大的范围内细分化而得到的多个效率映射存储在ROM中。另外，ECU100也可以代替使用效率映射地，利用预先存储在ROM中的算式算出传递效率η。
回到图5，例如在未进行变速或以非常慢的速度执行变速的情况下，传递效率η的变化量与未执行变速的情况大致相等，接近0％。在该情况下，传递效率η成为与根据效率映射获得的基准传递效率ηref大致相等的值。另一方面，传递效率η的变化量随着变速速度的增大而增大。因此，传递效率η成为比基准传递效率ηref低变化量的量的值。也就是说，清楚了：变速速度越大，传递效率η越差。这起因于：当在变速时第一带轮72的有效直径发生变化时，可动滑轮72a及固定滑轮72b与传动带75之间的摩擦力发生变化，并且传动带75的铅垂阻力发生变化。
另外，传递效率η相对于变速速度的变化量根据CVT70的各值而进行变化，预先通过实验性的测量来求得。并且，ECU100预先将传递效率η相对于变速速度的变化量作为变化量映射存储在ROM中。例如通过对图5所示的曲线图进行公知的插补(日文：補間)，而获得变化量映射。因而，ECU100在参照效率映射而取得基准传递效率ηref时，参照变化量映射算出传递效率η的变化量，从基准传递效率ηref中减掉从该值，从而算出传递效率η。也就是说，本实施方式的ECU100构成传递效率算出部。
ECU100通常按照图4所示的最佳油耗线90执行变速，但在执行了使传递效率η下降的变速的情况下，使发动机转速和扭矩沿该最佳油耗线90上升，从而使CVT70中的传递效率η下降，为了补偿该传递效率η的下降，反而使燃料消耗量增加。
为此，本实施方式的ECU100如以下说明的那样，在产生了变速要求的情况下，分别相对于变速后设想的规定范围的发动机转速Ne，算出与变速速度相对应的CVT70的传递效率η和发动机11中的燃料消耗量，根据这些值算出燃料消耗量变得最少的变速后的发动机转速Ne，而设定为目标发动机转速Ne。
ECU100基于自油门开度传感器88输入的信号算出油门开度的变化量和变化速度。另外，通过用油门开度的变化量除以该油门开度的变化所需的时间，来算出变化速度。
并且，ECU100根据这些值算出目标驱动力和变速时间。这里，如图3所示，依据油门开度和当下的车速算出目标驱动力。另外，变速时间依据油门开度的变化速度来设定，且表现为油门开度的变化速度越快，由驾驶员进行的加速要求越大，所以将变速时间设定为较短。将变速时间和油门开度的变化速度作为变速时间算出映射而预先存储在ROM中。
另外，ECU100基于目标驱动力和图4所示的油耗映射，算出作为最佳油耗线上的目标发动机转速的最大效率发动机转速。
并且，相对于当下的发动机转速与最大效率发动机转速之间的发动机转速，算出为了从当下的发动机转速以上述变速时间变速为上述这些发动机转速而需要的变速速度。
另外，ECU100将图6所示的表示传递效率η的效率映射预先存储在ROM中，ECU100将相对于当下的发动机转速与最大效率发动机转速之间的发动机转速的传递效率η算出。
同样，ECU100相对于当下的发动机转速与最大效率发动机转速之间的发动机转速，算出发动机11的燃料消耗量G(g/kwh)。也就是说，本实施方式的ECU100构成本发明的燃料消耗量算出部。
另外，在本实施方式中，例如设想如下事项：在车辆10在街上行驶的过程中，驾驶员依据行驶状况随时操作油门踏板87从而使发动机11的工作点发生变化的情况下，ECU100控制发动机11和CVT70。因而，发动机11的燃料消耗量G(g/kwh)是指设想在变速后该燃料消耗量继续的、规定的短时间，该时间通过实验性的测量等，例如设定为1秒。
并且，ECU100相对于当下的发动机转速与最大效率发动机转速之间的发动机转速，算出传递效率η相对于燃料消耗量G的比G/η。
另外，ECU100将该比G/η变为最小的发动机转速设定为目标发动机转速，并且参照油耗映射将与目标发动机转速和目标驱动力相对应的扭矩设定为目标扭矩Tetag。也就是说，本实施方式的ECU100构成本发明的设定部。
并且，ECU100为了使发动机11生成目标扭矩Tetag，而对供给到发动机11的燃烧室内的燃料量、空气量进行调节，并且使CVT70的变速比在利用变速时间算出映射算得的变速时间内进行变化，使发动机转速与目标发动机转速一致。
接下来，参照图8说明本实施方式的变速控制的动作。另外，以下说明的处理利用预先存储在ECU100的ROM中的程序来实现，且由CPU以规定的时间间隔执行。
如图8所述，首先，ECU100基于自油门开度传感器88输入的信号判定油门开度是否产生了变化(步骤S11)。ECU100在已判定为油门开度未产生变化的情况下(在步骤S11中为否)，转移到结束。
另一方面，在ECU100已判断为油门开度发生了变化的情况下(在步骤S11中为是)，算出所需驱动力(步骤S12)。详细而言，ECU100将使油门开度及车速与所需驱动力相对应而形成的所需驱动力映射(参照图3)预先存储在ROM中。并且，ECU100当根据在步骤S11中输入的信号算出油门开度，基于自驱动轴转速传感器83输入的信号算出车速时，参照所需驱动力映射，算出所需驱动力。
接下来，ECU100算出与变速后发动机转速相对应的燃料消耗量G(步骤S13)。详细而言，ECU100在图4所示的油耗映射中，读入与在步骤S12中算得的所需驱动力相对应的等驱动力线上的点A、B间的燃料消耗量G。在本实施方式中，ECU100根据油耗映射读入等驱动力线P2上的点A、B间的燃料消耗量。
接下来，ECU100算出变速所需的变速时间(步骤S14)。详细而言，ECU100将使油门开度的变化量及变化速度，与变速所需的变速时间相对应而形成的变速时间算出映射存储在ROM中。如上所述预先基于实验性的测量，设定该变速时间算出映射。
并且，ECU100在算出油门开度的变化量和油门开度的变化速度时，参照变速时间算出映射，算出变速所需的变速时间。
接下来，ECU100算出与变速后发动机转速相对应的变速速度(步骤S15)。详细而言，ECU100算出用于在利用步骤S14算得的变速时间内使当下的变速比改变为用于实现等驱动力线上的点A、B间的发动机转速的目标变速比的变速速度。另外，等驱动力线上的点A、B间的发动机转速表示能在变速后成为目标发动机转速的范围。
另外，在本实施方式中，变速速度是指每单位时间内的变速比的变化量。但是，作为变速速度，也可以使用第一带轮72的可动滑轮72a的移动速度等依据变速进行变化的其他参数来表示。
接下来，ECU100算出CVT70中的变速时的传递效率η(步骤S16)。详细而言，ECU100预先将上述的效率映射和变化量映射存储在ROM中。并且，ECU100参照效率映射和变化量映射，从基准传递效率ηref中减掉传递效率的变化量，从而相对于等驱动力线上的点A、B间的发动机转速求得与在步骤S15中算得的变速速度相对应的传递效率η。
接下来，ECU100算出与等驱动力线上的点A、B间的发动机转速相对应的燃料消耗量G与传递效率η的比G/η(步骤S17)。
接下来，ECU100设定目标发动机转速(步骤S18)。详细而言，ECU100在步骤S17中，将依据等驱动力线上的点A、B间的发动机转速算得的比G/η中的比变得最小的发动机转速设定为目标发动机转速Netag。并且，ECU100为了使工作点在油耗映射中转移到表示在步骤S12中算得的所需驱动力的等驱动力线上的、位于在步骤S18中设定的发动机转速Netag的点，而算出发动机11的输出扭矩和CVT70的变速比。
另外，ECU100也可以在为了成为在步骤S18中算得的输出扭矩和变速比而控制了发动机11和CVT70后，在经过了规定的时间的情况下，控制发动机11和CVT70，以使发动机11的工作点在等驱动力线上转移到与最佳油耗线重合的点。在该情况下，通过减小变速速度，能够抑制传递效率η的下降。
如上所述，本实施方式的ECU100能够基于CVT70内的变速过程中的动力的传递效率η和发动机11中的燃料消耗量，设定发动机11的输出和CVT70的变速比。因此，与只基于发动机中的燃料消耗量设定发动机的输出和CVT的变速比的以往的控制装置不同，能够考虑与CVT70中的变速速度相对应的传递效率的下降而使对发动机11和CVT70的控制为最佳。因而，能够实现使CVT70中的变速速度越快则动力的传递效率越低的这一新见解得到反映的对发动机11和CVT70的控制，能比以往降低油耗。
另外，ECU100能够在当下的发动机转速与成为以往的发动机11的最佳油耗状态的发动机转速之间的发动机转速中，将燃料消耗量变得最少的发动机转速设定为目标发动机转速Netag。
另外，ECU100能够执行与驾驶员的加速要求相对应的变速控制，并且为了依据变速速度使油耗成为最佳，控制发动机11和CVT70。
另外，在以上的说明中，说明了将本发明的控制装置应用在FF车辆中的情况。但是，也可以将本发明的控制装置应用在FR(Frontengine Rear drive，前置发动机后轮驱动)车辆中。
另外，在以上的说明中，以如下情况为例进行了说明：当发动机11的工作点离开油耗映射上的最佳油耗线的时间为短时间的情况下，依据变速后的发动机转速，根据油耗映射求得燃料消耗量G。但是，在进行高速行驶时等、油门开度的变化的频度与非高速行驶时相比较小的情况下，变速后的工作点离开最佳油耗线的时间越长，发动机11的燃料消耗量G对油耗的影响越比CVT70中的传递效率η的影响大。
因而，ECU100也可以依据车速来改变用在上述控制中的燃料消耗量G的值。在该情况下，例如当ECU100已判定为车速为预先设定的规定值以上时，作为燃料消耗量G，采用与非高速行驶时不同的值。
如上所述，本发明的控制装置取得如下效果，即，通过基于变速时的无级变速器的传递效率和内燃机的燃料消耗量控制内燃机和无级变速器，而能够比以往降低油耗，对于装载有内燃机和无级变速器的车辆的控制装置是有用的。
附图标记说明
10、车辆；11、发动机；15、曲轴；20、变速器；21、变速杆；30、液压控制装置；40、差速机构；50、变矩器；52、锁止离合器；55、涡轮轴；70、CVT；71、第一轴；72、第一带轮；72a、可动滑轮；72b、固定滑轮；73、输入侧液压缸；75、传动带；77、第二带轮；77a、可动滑轮；77b、固定滑轮；78、输出侧液压缸；79、第二轴；80、减速齿轮；81、曲轴传感器；82、挡位传感器；83、驱动轴转速传感器；84、涡轮轴转速传感器；85、输入轴转速传感器；86、输出轴转速传感器；87、油门踏板；88、油门开度传感器；90、最佳油耗线；100、ECU。
Claims (4)
1.一种车辆的控制装置，该车辆具有内燃机和无级变速器，该无级变速器将所述内燃机的输出轴的旋转变速而输出到驱动轮侧，该车辆的控制装置依据驾驶员的加速要求操作，控制所述内燃机的输出和所述无级变速器的变速比，其特征在于，
基于所述内燃机中的燃料消耗量以及与依据所述加速要求操作的所述无级变速器的变速速度相对应的传递效率，设定所述内燃机的输出和所述无级变速器的变速比。
2.根据权利要求1所述的车辆的控制装置，其特征在于，
算出在当下的内燃机转速与变速后的所述内燃机的效率成为最大的内燃机转速之间的内燃机转速中所述燃料消耗量与所述传递效率的比，将所述比变得最小的内燃机转速设定为目标转速。
3.根据权利要求1或2所述的车辆的控制装置，其特征在于，
所述加速要求操作的操作速度越快，将所述变速速度设定为越高，
所述变速速度越快，将所述传递效率算出为越低。
4.根据权利要求1所述的车辆的控制装置，其特征在于，
具有传递效率算出部、燃料消耗量算出部和设定部，
所述传递效率算出部算出所述传递效率；
所述燃料消耗量算出部算出所述内燃机中的燃料消耗量；
所述设定部基于由所述传递效率算出部算出的所述传递效率和由所述燃料消耗量算出部算出的所述燃料消耗量，设定所述内燃机的输出与所述无级变速器的变速比。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C02 | Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001) | ||
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
Application publication date: 20141112 |