CN104455376B - 车辆无级变速器的变速控制系统 - Google Patents

Abstract

本公开涉及一种用于包括驱动轮的车辆的变速控制系统。通过在使无级变速器(18)的变速开始命令延迟的同时预先降低电子节流阀(40)的节流开度(θth)以便在无级变速器(18)的变速开始时开始降低引擎转矩(Te)，可以从无级变速器(18)的变速开始时间开始降低引擎转矩(Te)。因此，由于从变速开始时间执行转矩下调控制，因此可以抑制在变速期间出现的输出轴转矩的变化。

Description

车辆无级变速器的变速控制系统

技术领域

本发明涉及一种无级变速器(CVT)的变速控制系统，更具体地，涉及抑制在变速期间出现的输出轴转矩的变化。

背景技术

为了抑制当在所谓的增速，即变速到自动变速器的加速侧时惯性阶段开始时出现的输出轴转矩的变化，已知一种自动变速器的变速控制器，其执行所谓的转矩下调控制，即通过控制引擎(ENG、E/G)的电子节流阀以便降低节流开度在变速期间使引擎转矩降低。在日本专利申请公布No.3-157560(JP 3-157560 A)描述了自动变速器的变速控制器的示例。

JP 3-157560 A描述了，在电子节流阀的高开度区域中存在如下区域(以下称为死区)，其中相对于节流阀开度的变化的引擎转矩的变化是小的。在这一点上，当从电子节流阀的高开度区域执行增速时，引擎转矩的降低相对于节流开度的降低延迟，并且没有从变速开始时间执行转矩下调控制，从而存在如下问题，未获得基于转矩下调的充分的变速冲击减少效果。作为对该问题的解决方案，JP 3-157560 A公开了一种如下技术，当确定自动变速器的变速时，通过在开始自动变速器的惯性阶段之前预先将电子节流阀的节流开度降低到死区下端，在自动变速器的惯性阶段开始时间开始引擎的转矩下调。

发明内容

在有级自动变速器中，由于在输出变速开始命令之后直到开始变速(惯性阶段开始)的延迟时间是相对长的，因此可以在开始变速之前预先使节流开度降低到死区下端，如JP 3-157560 A中描述的那样。然而，在其中以非步进方式改变速度比的无级变速器中，由于在输出变速开始命令之后直到变速开始的时间较之有级自动变速器的情况更短，因此难于保证预先将节流开度降低到死区下端的时间。因此，由于难于在与开始变速的定时基本上相同的时间降低引擎转矩，因此在变速开始时间未获得转矩下调效果，并且有可能在变速期间出现输出轴转矩的变化。

本发明提供了一种车辆无级变速器的变速控制系统，其可以抑制当车辆无级变速器增速时在变速期间出现的输出轴转矩的变化。

根据本发明的一个方面，提供了一种用于车辆的变速控制系统。该车辆包括驱动轮。该变速控制系统包括引擎、无级变速器和电子控制单元。引擎包括改变引擎的转矩的电子节流阀。无级变速器设置在引擎和驱动轮之间的动力传送路径中。电子控制单元被配置成i)当无级变速器增速时，通过降低电子节流阀的节流开度来降低引擎的转矩，以及ii)以相对于当无级变速器增速时用于开始降低电子节流阀的节流开度的降低开始命令的延迟，输出用于开始无级变速器的增速的变速开始命令。

根据该配置，通过在使用于车辆的无级变速器的变速开始命令延迟时预先降低电子节流阀的节流开度以便在用于车辆的无级变速器的变速开始时开始降低引擎转矩，可以从用于车辆的无级变速器的变速开始时间开始降低引擎转矩。因此，由于从变速开始时间执行转矩下调控制，因此可以抑制在变速期间出现的输出轴转矩的变化。

在该变速控制系统中，在降低开始命令被输出之后，电子控制单元可以使节流开度降低到预定值，并且当无级变速器的变速开始命令被输出时，电子控制单元可以进一步降低节流开度。在该变速控制系统中，在降低开始命令被输出之后，电子控制单元可以使节流开度降低到预定值，并且当确定增速开始时，电子控制单元可以进一步降低节流开度。根据该配置，当电子节流阀的节流开度降低命令被输出时，通过在变速开始命令被输出之前预先将节流开度降低到预定值，可以在与开始变速基本上相同的时间开始降低引擎转矩。

在该变速控制系统中，无级变速器的增速可以是基于驾驶员的手动操作的变速。根据该配置，由于在手动操作之后变速开始命令相对于节流开度开始降低被延迟，因此在变速开始命令被输出的定时或者在确定变速是否开始的定时预先降低节流开度，并且因此可以在与开始变速相同的时间降低引擎转矩。因此，可以使用于车辆的无级变速器的变速开始时间和引擎转矩的降低开始时间基本上彼此同步。

在该变速控制系统中，无级变速器的增速可以是步进式自动变速。根据该配置，由于用于车辆的无级变速器的变速开始命令相对于节流开度的降低开始时间被延迟，因此在变速开始命令被输出的定时或者在确定变速是否开始的定时预先降低节流开度，并且因此可以在与开始变速相同的时间降低引擎转矩。因此，可以使用于车辆的无级变速器的变速开始时间和引擎转矩的降低开始时间基本上彼此同步。

在该变速控制系统中，电子控制单元可以确定无级变速器是否增速，并且基于电子节流阀的节流开度和无级变速器的工作油的油温中的至少之一，在确定无级变速器增速之后，电子控制单元可以改变直到变速开始命令被输出的延迟时间。例如，电子节流阀的节流开度越大，用于使节流开度降低到预定值的时间就越长。因此，节流开度越大，变速延迟时间就被设定得越长。在工作油的油温低的状态下，工作油的油温越低，变速开始就被延迟得越多并且变速延迟时间就越短。通过这种方式，通过基于电子节流阀的节流开度和工作油的油温至少之一来适当地改变变速延迟时间，可以使用于车辆的无级变速器的变速开始时间与引擎转矩的降低开始时间基本上同步，并且抑制变速延迟时间的增加。

优选地，预定值被设定为如下区域的下端，其中相对于节流开度的变化的引擎转矩的变化小于在其中节流开度小于该预定值或者该下端周围的值的区域中的引擎转矩的变化。

附图说明

下文将参照附图描述本发明的示例性实施例的特征、优点以及技术和工业意义，在附图中相同的附图标记表示相同的元件，并且其中：

图1是示意性示出适于应用本发明的车辆中的从引擎到驱动轮的动力传送路径的配置；

图2是示出安装在车辆上以便控制图1中所示的引擎或无级变速器的控制系统的主要部分的框图；

图3是示出图2中所示的电子控制单元的控制功能的主要部分的功能框图；

图4是示出图2中所示的电子控制单元的控制操作，即能够抑制在无级变速器的增速期间出现的输出轴转矩的变化的控制操作的主要部分的流程图；

图5是示出基于图4中所示的流程图的控制操作的操作结果的时序图；

图6是功能性示出与上述实施例所关联的图3对应的、根据本发明的另一实施例的电子控制单元的控制操作的功能框图；

图7是示出用于计算变速延迟时间的映射的示例的示图；

图8是示出变速延迟时间相对于节流开度的趋势的示图；

图9是示出变速延迟时间相对于提供给无级变速器的液压控制管路的工作油的油温的趋势的示图；

图10是示出图6中所示的电子控制单元的控制操作，即能够抑制在无级变速器的增速期间出现的输出轴转矩的变化的控制操作的主要部分的另一流程图；

图11是功能性示出根据本发明的又一实施例的电子控制单元的控制操作的功能框图；

图12是示出图11中所示的电子控制单元的控制操作，即能够抑制在无级变速器的增速期间出现的输出轴转矩的变化的控制操作的主要部分的另一流程图；

图13是功能性示出根据本发明的又一实施例的电子控制单元的控制操作的功能框图；

图14是示出图13中所示的电子控制单元的控制操作，即能够抑制在无级变速器的增速期间出现的输出轴转矩的变化的控制操作的主要部分的另一流程图；以及

图15是示出基于图14中所示的流程图的控制操作的操作结果的时序图。

具体实施方式

优选地，在无级变速器中，在变速开始命令被输出之后直到变速开始的延迟时间，具体地，直到变速开始，较之有级自动变速器的情况是短的。就是说，在该无级变速器中，在变速开始命令被输出时立即开始变速。

在下文中，将参照附图详细描述本发明的实施例。在各实施例中，附图被适当简化或变形，并且各元件的尺寸和形状并非与实际的元件准确匹配。

实施例1

图1是示意性示出适于应用本发明的车辆10中的从引擎12到驱动轮24的动力传送路径的配置。在图1中，例如，由引擎12生成的用作行驶驱动源的动力依次经由作为液压传动装置的转矩转换器14、前进/后退切换单元16、作为用于车辆的无级变速器的带式无级变速器18(以下称为无级变速器18)、减速齿轮单元20、差速齿轮单元22等被传送到左和右驱动轮24。

转矩转换器14包括连接到引擎12的曲柄轴13的泵轮14p和经由与转矩转换器14的外部构件对应的涡轮轴30连接到前进/后退切换单元16的涡轮叶轮14t，并且被配置成经由流体传送动力。闭锁离合器26设置在泵轮14p和涡轮叶轮14t之间，并且泵轮14p和涡轮叶轮14t通过使闭锁离合器26完全接合来一起旋转。泵轮14p连接到机械油泵28，机械油泵28通过引擎12的旋转驱动来生成工作油压，用于控制无级变速器18的变速，生成无级变速器18中的带收聚压力，控制闭锁离合器26的最大转矩，在前进/后退切换单元16中切换动力传送路径，并且将润滑剂提供给车辆10的动力传送路径的各个部件。

前进/后退切换单元16包括作为主要部件的前进离合器C1、后退离合器B1和双小齿轮行星齿轮单元16p。转矩转换器14的涡轮轴30连接到作为统一体的恒星齿轮16s，无级变速器18的输入轴32连接到作为统一体的支承架16c，支承架16c和恒星齿轮16s经由前进离合器C1选择性地彼此连接，并且环形齿轮16r经由后退制动器B1选择性地固定到作为非旋转构件的壳体34。前进离合器C1和后退制动器B1与中止单元对应并且两者是通过液压缸摩擦接合的液压摩擦单元。

在具有该配置的前进/后退切换单元16中，当前进离合器C1接合并且后退制动器B1脱离时，前进/后退切换单元16可以作为统一体旋转，涡轮轴30直接连接到输入轴32，并且前进动力传送路径被建立(实现)，从而前进方向上的驱动力被传送到无级变速器18。当后退制动器B1接合并且前进离合器C1脱离时，前进/后退切换单元16建立(实现)后退动力传送路径并且输入轴32相对于涡轮轴30反向旋转，从而后退方向上的驱动力被传送到无级变速器18。当前进离合器C1和后退制动器B1一起脱离时，前进/后退切换单元16切换到中性状态(动力传送截断状态)，其中动力传送被截断。

引擎12由诸如汽油引擎或柴油引擎的内燃机构成。引擎12的进气管36配备有电子节流阀40，其使用节流致动器38电控制引擎12的进气量Qair。

无级变速器18设置在引擎12和驱动轮24的动力传送路径中，并且包括主动锥轮42和从动锥轮46的一对可变锥轮42、46以及传送带48，其中主动锥轮42是设置在输入轴32上的输入侧构件，并且其有效直径是可变的，而从动锥轮46是设置在输出轴44上的输出侧构件，并且其有效直径是可变的，并且传送带18悬挂在可变锥轮对42、46之间，从而通过可变锥轮对42和46与传送带48之间的摩擦力来传送动力。

主动锥轮42包括固定到输入轴32的作为输入侧固定旋转构件的固定槽轮42a、被设置成不能相对于输入轴32旋转并且可以在轴线方向上移动的作为输入侧可移动旋转构件的可移动槽轮42b、以及在主动锥轮42中施加输入侧推力(主动推力)Win(＝主动压力Pin×受压面积)用于改变它们之间的V槽宽度的作为液压致动器的主动侧液压缸42c。从动锥轮46包括固定到输出轴44的作为输出侧固定旋转构件的固定槽轮46a、被设置成不能相对于输出轴44旋转并且可以在轴线方向上移动的作为输出侧可移动旋转构件的可移动槽轮46b、以及在从动锥轮46中施加输出侧推力(从动推力)Wout(＝从动压力Pout×受压面积)用于改变它们之间的V槽宽度的作为液压致动器的从动侧液压缸46c。

通过使用液压控制管路100独立地控制针对主动侧液压缸42c的作为油压的主动压力Pin和针对从动侧液压缸46c的作为油压的从动压力Pout，独立地控制主动推力Win和从动推力Wout。因此，可变锥轮42和46的对的V槽宽度改变，以改变传送带48的悬挂直径(有效直径)，实际变速比(齿数比)γ(＝输入轴转速Nin/输出轴转速Nout)连续改变，并且对锥轮对42和46与传送带48之间的摩擦力(带收聚压力)进行控制以便不致生成传送带48的打滑。这样，通过独立地调整主动推力Win和从动推力Wout，防止传送带48的打滑并且实际变速比(实际齿数比)γ被调整为目标变速比γ*。输入轴转速Nin是输入轴32的转速并且输出轴转速Nout是输出轴44的转速。在该实施例中，如从图1可见，输入轴转速Nin等于主动锥轮42的转速并且输出轴转速Nout等于从动锥轮46的转速。

在无级变速器18中，例如，当主动压力Pin增加时，主动锥轮42的V槽宽度降低并且变速比γ降低，就是说，无级变速器18增速。当主动压力Pin降低时，主动锥轮42的V槽宽度增加并且变速比γ增加，就是说，无级变速器18降速。因此，在主动锥轮42的V槽宽度最小的位置，形成最小变速比γmin(最高速度侧变速比most Hi)作为无级变速器18的实际变速比γ。在主动锥轮42的V槽宽度最大的位置，形成最大变速比γmax(最低速度侧变速比mostLow)作为无级变速器18的实际变速比γ。通过主动压力Pin(具有与主动推力Win相同的含义)和从动压力Pout(具有与从动推力Wout相同的含义)防止传送带48的打滑(带滑动)，并且基于主动推力Win和从动推力Wout之间的相关性实现目标变速比γ*，但是不能仅通过一个锥轮压力(具有与推力相同的含义)实现目标变速比。

图2是示出安装在车辆10上用于引擎12、无级变速器18等的控制系统的主要部分的框图。在图2中，例如，车辆10设置有电子控制单元50(与本发明中的变速控制器对应)，其包括与无级变速器18的变速控制相关联的用于车辆的无级变速器控制器。电子控制单元50由包括CPU、RAM、ROM以及输入和输出接口的微计算机构成。通过根据使用RAM的临时存储功能预先存储在ROM中的程序来处理信号，CPU执行车辆10的各种控制。例如，电子控制单元50被配置成执行引擎12的输出控制、无级变速器18的变速控制或者带收聚压力控制、闭锁离合器26的最大转矩控制等，并且如果必要，被分成用于引擎控制的部分和用于无级变速器18和闭锁离合器26的液压控制的部分。

电子控制单元50被提供：指示由引擎转速传感器52检测到的引擎12的转速(引擎转速)Ne和曲柄轴13的旋转角度(位置)Acr的信号，指示涡轮转速传感器54检测到的涡轮轴30的转速(涡轮转速)Nt的信号，指示输入轴转速传感器56检测到的作为无级变速器18的输入轴32(主动锥轮42)的转速的输入轴转速Nin的信号，由输出轴转速传感器58检测到的指示作为与车速V对应的无级变速器18的输出轴44(从动锥轮46)的转速的输出轴转速Nout的信号，指示由节流传感器60检测到的电子节流阀40的节流开度θth的信号，指示由冷却剂温度传感器62检测到的引擎12的冷却剂温度THw的信号，指示由进气传感器64检测到的引擎12的进气量Qair的信号，指示由油门开度传感器66检测到的作为驾驶员的加速请求的、作为油门踏板上的压力的油门开度Acc的信号，由脚制动器开关68检测到的指示表示作为常规制动器的脚制动器被操作的状态的制动器接通(ON)状态Bon的信号，指示CVT油温传感器70检测到的无级变速器18等的工作油的油温THoil的信号，指示操纵杆位置传感器72检测到的挡杆的操纵杆位置(操作位置)Psh的信号，指示由电池传感器76检测到的电池温度Thbat、电池输入和输出电流(电池充电和放电电流)Ibat或者电池电压Vbat的信号，由从动压力传感器78检测到的指示作为提供给从动锥轮46的液压的从动压力Pout的信号，等等。电子控制单元50基于输出轴转速Nout和输入轴转速Nin依次计算无级变速器18的实际变速比γ(Nin/Nout)。

从电子控制单元50输出：用于控制引擎12的输出的引擎输出控制命令信号Se、用于控制无级变速器18的变速油压的液压控制命令信号S_CVT等。具体地，作为引擎输出控制命令信号Se，输出用于驱动节流致动器38以控制电子节流阀40的开关的节流信号、用于控制从喷油装置80喷射的燃油量的喷射信号、用于使用点火装置82控制引擎12的点火正时的点火正时信号等。作为液压控制命令信号S_CVT，向液压控制管路100输出：用于驱动线性电磁阀SLP控制主动压力Pin的命令信号、用于驱动线性电磁阀SLS控制从动压力Pout的命令信号、用于驱动线性电磁阀SLT用于控制线性压力PL的命令信号等。

图3是示出电子控制单元50的控制功能的主要部分的功能框图。例如，引擎输出控制单元130将诸如节流信号、喷射信号和点火正时信号的引擎输出控制命令信号Se输出到节流致动器38、喷油装置80或点火装置82，用于引擎12的输出控制。例如，引擎输出控制单元130设定用于获取基于油门开度Acc和车速V计算的请求驱动力(驱动转矩)的目标引擎转矩Te*，通过使用节流致动器38控制电子节流阀40的开关以便实现目标引擎转矩Te*，并且控制从喷油装置80喷射的燃油量或者点火装置82的点火正时。

无级变速器控制单元132将无级变速器18的变速比γ控制成基于油门开度Acc、车速V、制动器信号Bon等计算的目标变速比γ*。具体地，无级变速器控制单元132将主动命令压力Pintgt确定为主动压力Pin的命令值(或目标主动压力Pin*)并且将从动命令压力Pouttgt确定为从动压力Pout的命令值(或目标从动压力Pout*)以便不致引起无级变速器18的带滑动并且实现引擎12的操作点位于最优线上的无级变速器18的目标变速比γ*，并且将主动命令压力Pintgt和从动命令压力Pouttgt输出到液压控制管路100。

在自动变速器的增速中，在相关领域中执行所谓的转矩下调控制，用于在变速的过渡时段中降低引擎转矩Te。通过执行转矩下调控制，在增速期间由惯性转矩的变化引起的输出轴转矩的变化(具体地，过冲感)降低。已知在节流开度θth的高开度区域中存在如下区域(以下称为死区)，其中相对于节流开度θth的变化的引擎转矩Te的变化是小的。当在死区中进行增速时，相对于节流开度θth的变化的引擎转矩Te的变化是小的，因此难于使引擎转矩Te的转矩下调开始定时与自动变速器的变速开始定时同步，并且易于出现变速期间的输出轴转矩的变化。相反，在有级自动变速器中，由于在变速开始命令被输出之后直到变速实际开始的延迟时间是相对大的(例如，约0.5秒)，因此通过同时使节流开度θth降低到死区下端，引擎转矩Te可以与变速开始同步地降低。然而，在如本实施例中的无级变速器18中，由于从变速开始命令被输出的定时直到变速开始的延迟时间较之有级自动变速器的情况是较短的，因此难于使引擎转矩降低定时与变速开始定时同步。因此，由于引擎转矩Te没有在变速开始定时降低，所以有可能没有获得转矩下调控制的效果，而是将出现变速期间的输出轴转矩的变化(冲击)。

因此，在无级变速器18的增速中，电子控制单元50通过使无级变速器18的变速开始命令的输出相对于电子节流阀40的降低开始命令延迟，来抑制在变速期间从输出轴44输出的输出轴转矩的变化。下文将主要描述无级变速器18的增速中的控制状态。

增速确定单元134确定无级变速器18是否移转到加速侧，就是说，是否执行增速。当挡位被选择为能够通过手动操作移转到虚拟设定的变速挡的手动挡位，并且检测到用于移转变速挡的挡杆被驾驶员手动操作到与加速挡对应的增速侧时，增速确定单元134确定无级变速器18增速。就是说，手动操作时间是确定无级变速器18增速的时间。

当车辆在无级变速器18自动移转到虚拟设定的变速挡的模式下行驶并且车辆的行驶状态超过例如包括油门开度Acc和车速V的预定变速图表中的增速线时，增速确定单元134确定无级变速器18增速。即使在增速时，执行短时间按预定宽度降低无级变速器18的变速比γ的分级(步进)自动变速，并且因此变速期间的旋转变化增加，不同于正常的无级变速器控制。

当增速确定单元134确定无级变速器18增速时，无级变速器控制单元132被激活。无级变速器控制单元132在开始无级变速器18的变速之前激活节流开度确定单元136。节流开度确定单元136检测节流开度θth并且确定节流开度θth是否等于或大于预定值α。预定值α是通过实验预先获取的，并且被设定为例如其中相对于节流开度θth的变化的引擎转矩Te的变化是小的区域中的下端或者其附近的值。已知在节流开度θth的高开度区域中存在其中相对于节流开度θth的变化的引擎转矩Te的变化是小的区域，即所谓的死区，并且即使通过在该区域中降低节流开度θth也几乎不能降低引擎转矩Te。因此，当节流开度θth等于或大于预定值α时，难于迅速地从无级变速器18的增速开始时间执行转矩下调控制。

当节流开度确定单元136确定节流开度θth小于预定值α时，无级变速器控制单元132输出用于无级变速器18的增速的变速开始命令以开始变速。在其中节流开度θth小于预定值α的区域中，由于引擎转矩Te相对于节流开度θth的降低而迅速降低，因此由于节流开度θth的降低，无级变速器18的变速开始定时基本上与引擎转矩Te的降低开始定时同步。因此，由于引擎转矩Te从变速开始定时降低，所以变速期间的输出轴转矩的变化被转矩下调控制所抑制。

当节流开度确定单元136确定针对增速侧的变速被确定的定时处的节流开度θth等于或大于预定值α时，无级变速器控制单元132使无级变速器18的变速开始命令的输出延迟。同时，即在确定节流开度θth等于或大于预定值α的定时，无级变速器控制单元132将节流开度θth的降低开始命令输出到引擎输出控制单元130。因此，引擎输出控制单元130开始降低节流开度θth。引擎输出控制单元130控制节流致动器38以便将电子节流阀40的节流开度θth降低到预定值β并且当节流开度θth达到预定值β时将节流开度θth保持在预定值β。在使节流开度θth降低到预定值β时，由于节流开度θth在死区内，因此引擎转矩Te几乎不降低。这样，无级变速器18的变速开始命令相对于电子节流阀的节流开度θth的降低开始命令被延迟。

预定值β被设定为其中相对于节流开度θth的变化的引擎转矩Te的变化是小的死区中的下端或其附近的值。换言之，预定值β被设定为引擎转矩Te可以在节流开度θth的降低的同时显著降低的值。由于预定值α和预定值β被设定为死区中的下端或其附近的值，因此这两个值彼此相等或者几乎不变。然而，由于这两个值不需要被设定为同一数值，因此在该实施例中通过不同的参考符号表示。

节流开度确定单元136在节流开度θth的降低期间频繁地检测节流开度θth并且确定检测到的值是否达到预定值β。当节流开度确定单元136确定节流开度θth降低到预定值β时，无级变速器控制单元132输出用于开始无级变速器18的增速的变速开始命令并且基本上同时开始变速。当变速开始命令被输出时，引擎输出控制单元130进一步同时降低节流开度θth以降低引擎转矩Te(转矩下调控制)。同时，由于节流开度θth预先降低到预定值β，因此引擎转矩Te基本上与节流开度θth的降低同时地降低。因此，由于引擎转矩Te在与无级变速器18的变速开始定时基本上相同的时间降低，因此执行转矩下调控制以抑制输出轴转矩的变化。这里，在确定无级变速器18增速之后直到变速开始命令被输出的变速延迟时间Tdelay是在确定变速之后直到节流开度θth达到预定值β的时间。这样，当节流开度θth达到引擎转矩Te能够降低的预定值β时，无级变速器18的变速迅速开始并且因此变速延迟时间Tdelay的增加被抑制。当变速结束时，引擎输出控制单元130结束转矩下调控制并且使引擎转矩Te返回正常转矩。

图4是示出电子控制单元50的控制操作，即能够在无级变速器18的增速期间抑制输出轴转矩的变化的控制操作的主要部分的流程图。以例如约数毫秒到数十毫秒的非常短的周期重复地执行该流程。

在对应于增速确定单元134的步骤S1(以下省略了“步骤”)中，确定是否进行执行无级变速器18的增速的变速确定。当S1的确定结果是否定时，该例程结束。当S1的确定结果是肯定时，具体地，在当前节流开度θth等于或大于预定值α时，在与无级变速器控制单元132和节流开度确定单元136对应的S2中，确定当前节流开度θth是否在死区内。当S2的确定结果是否定时，在与无级变速器控制单元132和引擎输出控制单元130对应的S5中开始无级变速器18的增速和引擎12的转矩下调控制。由于节流开度θth在小于预定值α的区域内，因此引擎12的转矩下调控制基本上与无级变速器18的增速同时开始，并且因此还抑制了变速期间的输出轴转矩的变化。

当S2的确定结果是肯定时，在与引擎输出控制单元130对应的S3中节流开度θth降低到预定值β。随后，在与节流开度确定单元136对应的S4中，确定节流开度θth是否达到预定值β(死区下端)。当S4的确定结果是否定时，在S3中重复地执行节流开度θth的降低，直到节流开度θth达到预定值β。当节流开度θth降低到预定值β并且S4的确定结果是肯定时，在S5中开始无级变速器18的增速和引擎12的转矩下调控制。在节流开度θth降低到预定值β的状态下，引擎转矩Te基本上与节流开度θth的降低同时地降低，引擎转矩Te基本上与无级变速器18的增速同时地降低，并且变速期间的输出轴转矩的变化也被抑制。

图5是示出基于图4中所示的流程图的控制操作的操作结果的时序图。图5基于如下前提，在无级变速器18的增速之前，节流开度θth在死区(等于或大于预定值α的区域)内。在图5中，水平轴表示时间t(秒)并且竖直轴从最上起依次表示无级变速器18的变速确定、节流开度θth、引擎转矩Te、引擎转速Ne和输出轴转矩Tout。当在图5的时间t1执行关于无级变速器18的增速的变速确定时，预先开始降低节流开度θth，并且当节流开度θth降低到预定值β时，将节流开度θth保持在预定值β。当节流开度θth降低到预定值β时，输出用于使无级变速器18增速的变速开始命令。随后，当在时间t2引擎转速Ne开始降低时，节流开度θth进一步降低并且引擎转矩Te基本上与引擎转速的降低同时地降低。这样，由于引擎转矩Te基本上与变速的开始同时地降低，因此由于惯性转矩的变化引起的输出轴转矩Tout的变化被引擎转矩Te的转矩下调消除，如实线所指示的那样。当变速在时间t3结束时，引擎12的转矩下调控制结束。

图5的虚线对应于相关领域的控制。在相关领域中，由于在确定无级变速器18的增速的同时输出变速开始命令，因此变速开始定时和引擎转矩Te降低定时彼此失配，如虚线所指示的那样。因此，由于在变速开始定时没有执行转矩下调控制，所以从变速开始定时起出现输出轴转矩(Tout)的变化，如虚线指示的那样。

如上文所述，根据该实施例，通过在使无级变速器18的变速开始命令延迟的同时预先降低电子节流阀40的节流开度θth以便在无级变速器18的变速开始的定时开始降低引擎转矩Te，可以从无级变速器18的变速开始定时开始降低引擎转矩Te。因此，由于从变速开始定时执行转矩下调控制，所以可以抑制在变速期间的输出轴转矩的变化。

根据该实施例，当电子节流阀40的节流开度θth的降低开始命令被输出时，通过在输出变速开始命令之前预先使节流开度θth降低到预定值β，可以基本上与变速的开始同时地开始降低引擎转矩Te。

根据该实施例，由于无级变速器18的增速是基于驾驶员的手动操作的变速，因此在手动操作之后使变速开始命令的输出相对于节流开度θth开始降低延迟，在输出变速开始命令的定时或者在确定变速开始的定时节流开度θth预先降低，并且因而可以在变速开始的同时降低引擎转矩Te。因此，可以使无级变速器18的变速开始定时与引擎转矩Te的降低开始定时基本上彼此同步。

根据该实施例，由于无级变速器18的增速是有级自动变速，因此在手动操作之后使无级变速器18的变速开始命令的输出相对于节流开度θth开始降低延迟，在输出变速开始命令的定时或者在确定变速开始的定时节流开度θth预先降低，并且因而可以在变速开始的同时降低引擎转矩Te。因此，可以使无级变速器18的变速开始定时与引擎转矩Te的降低开始定时基本上彼此同步。

下文将描述本发明的另一实施例。该实施例中与上述实施例中共同的元件将通过相同的附图标记表示并且其描述将不再重复。

实施例2

在上述实施例中，在确定无级变速器18的增速之后直到变速开始命令被输出的变速延迟时间Tdelay是基于实际节流开度θth确定的。在该实施例中，变速延迟时间Tdelay被设定为预先离线获取的值，并且在确定增速之后以设定的变速延迟时间Tdelay的延迟输出变速开始命令。就是说，当确定无级变速器18的增速时，执行使变速开始命令的输出延迟预定的变速延迟时间Tdelay的定时器控制。

图6是功能性示出与上述实施例中的图3对应的、根据本发明的另一实施例的电子控制单元150(与本发明中的变速控制器对应)的控制操作的功能框图。在图6的功能框图中，无级变速器控制单元151在功能上包括增速确定单元134和延迟时间确定单元152。增速确定单元134具有与上述实施例相同的功能并且将不再重复其描述。

当增速确定单元134确定执行无级变速器18的增速时，引擎输出控制单元130开始降低节流开度θth。引擎输出控制单元130控制节流致动器38以便使电子节流阀40的节流开度θth降低到预定值β并且当节流开度θth达到预定值β时将节流开度θth保持在预定值β。

在确定无级变速器18的增速的同时激活延迟时间确定单元152。如图7中所示，延迟时间确定单元152存储变速延迟时间Tdelay的关系映射，其包括节流开度θth和工作油的油温THoil，该关系映射例如通过实验离线预先获取，并且延迟时间确定单元152基于该关系映射确定最优变速延迟时间Tdelay。如从图7可见，基于节流开度θth和工作油的油温THoil适当地改变变速延迟时间Tdelay。

图8是示出变速延迟时间Tdelay相对于节流开度θth的关系的示图。如图8中所示，在节流开度θth较大时，变速延迟时间Tdelay被设定为较长。这是因为在节流开度θth较大时，相对于预定值β的差较大，并且达到预定值β所需的时间较长。在小于预定值β的区域中，变速延迟时间Tdelay被设定为零。

图9是示出变速延迟时间Tdelay相对于提供给无级变速器18的液压控制管路100的工作油的油温THoil的关系的示图。如图9中所示，当工作油的油温THoil处于低温区域中时，在工作油的油温THoil较低时，变速延迟时间Tdelay被设定为较短。这是因为在工作油的油温THoil低时，无级变速器18的变速响应劣化，在变速开始命令被输出之后直到变速开始的时间延长，并且因此即使在变速延迟时间Tdelay缩短时也确保了使节流开度θth降低到预定值β所需的时间。

在图7中所示的关系映射中，具体数值被设定为与图8和9中所示的关系图匹配。延迟时间确定单元152基于实际的节流开度θth和工作油的油温THoil根据图7中所示的关系映射来确定最优变速延迟时间Tdelay。当根据离线获取的映射确定变速延迟时间Tdelay时，变速延迟时间Tdelay不基于实际的节流开度θth并且因此可以设定例如预定裕度以便不致在节流开度θth达到预定值β之前开始变速。

图10是示出电子控制单元150的控制操作，即能够抑制在无级变速器的增速期间的输出轴转矩的变化的控制操作的主要部分的流程图。

在图10中，在与增速确定单元134对应的S10中，确定是否进行执行无级变速器18的增速的变速确定。当S10的确定结果是否定时，该例程结束。当S10的确定结果是肯定时，在与无级变速器控制单元151和延迟时间确定单元152对应的S11中，基于实际的节流开度θth和工作油的油温THoil根据图7中所示的变速延迟时间Tdelay的关系映射来确定变速延迟时间Tdelay，并且开始定时器的计数。随后，在与引擎输出控制单元130对应的S12中，开始降低节流开度θth。在流程图中示出了步骤S11和S12被依次执行，但是这两个步骤实际上被并行执行。在与无级变速器控制单元151对应的S13中，确定计数的定时器是否逝去了在S11中确定的变速延迟时间Tdelay。换言之，基于变速延迟时间Tdelay间接确定节流开度θth是否降低到作为死区下端的预定值β。当S13的确定结果是否定时，在S12中重复执行节流开度θth的降低。当S13的确定结果是肯定时，在与无级变速器控制单元151和引擎输出控制单元130对应的S14中开始无级变速器18的增速和引擎12的转矩下调控制。此时，由于节流开度θth降低到与死区下端对应的预定值β，因此引擎12的转矩下调控制基本上与无级变速器18开始变速同时地开始，并且还抑制了变速期间的输出轴转矩的变化。

如上文所述，根据该实施例可以实现与上述实施例中基本上相同的效果。由于基于图7中所示的映射等确定变速延迟时间Tdelay，控制负担减少并且本发明可以在即使不包括节流传感器60的情况下投入使用。通过基于电子节流阀40的节流开度θth和工作油的油温THoil中的至少之一适当地改变变速延迟时间Tdelay，可以获得最优变速延迟时间Tdelay，可以使无级变速器18的变速开始定时与引擎转矩Te的降低开始定时基本上彼此同步，并且可以抑制变速延迟时间的增加。

实施例3

在该实施例中，当确定无级变速器18的增速时，直接检测进气量Qair，频繁地计算每个引擎转速Ne的空气量[Qair/Ne]的变化率Qv或变化量ΔQair，并且基于变化率Qv或变化量ΔQair来输出无级变速器18的变速开始命令。每个引擎转速Ne的空气量和引擎转矩Te具有一对一对应关系。因此，通过计算变化率Qv或变化量ΔQair，直接理解引擎转矩Te的变化。每个引擎转速Ne的空气量可以被替换为其绝对值[Qair]。

图11是示出根据该实施例的电子控制单元180(与本发明中的变速控制单元对应)的控制操作的功能框图。在图11中所示的功能框图中，除了增速确定单元134和节流开度确定单元136之外，无级变速器控制单元181包括进气确定单元182。

当增速确定单元134确定无级变速器18的增速的变速时，节流开度确定单元136确定节流开度θth是否位于死区中，即大于预定值α。当节流开度θth位于死区中时，引擎输出控制单元130开始降低节流开度θth的控制。同时，进气确定单元182频繁地检测进气量Qair，频繁地计算进气量Qair的变化率Qv或变化量ΔQair，并且确定计算的进气量Qair的变化率Qv或变化量ΔQair是否达到预先设定的预定值γ。这里，预定值γ通过实验被预先计算，特别是被设定为引擎转矩Te变化的值的阈值或其附近的值。当确定进气量Qair的变化率Qv或变化量ΔQair达到预定值γ时，无级变速器控制单元181输出无级变速器18的增速的变速开始命令以开始变速。引擎输出控制单元130基本上与变速开始命令的输出同时地开始引擎转矩Te的转矩下调控制，但是由于节流开度θth预先降低到引擎转矩Te的降低值，因此基本上与无级变速器18开始变速同时地开始引擎转矩Te的降低。当变速结束时，引擎输出控制单元130增加节流开度θth以使引擎转矩Te返回正常状态。

图12是示出电子控制单元180的控制操作，即能够抑制在无级变速器18的增速期间的输出轴转矩的变化的控制操作的主要部分的流程图。

在与增速确定单元134对应的S20中，确定是否进行执行无级变速器18的增速的确定。当S20的确定结果是否定时，该例程结束。当S20的确定结果是肯定时，在与节流开度确定单元136对应的S21中确定当前节流开度θth是否在死区中。当S21的确定结果是否定时，执行S24的处理。当S21的确定结果是肯定时，在与引擎输出控制单元130对应的S22中开始降低节流开度θth。随后，在与进气确定单元182对应的S23中，确定每个引擎转速Ne的进气量的变化率Qv或变化量ΔQair是否大于预先设定的预定值γ。当S23的确定结果是否定时，在S22中重复执行节流开度θth的降低。当S23的确定结果是肯定时，在与无级变速器控制单元181和引擎输出控制单元130对应的S24中开始无级变速器18的增速和引擎12的转矩下调控制。此时，引擎转矩Te基本上与无级变速器18开始变速同时地降低，因此还抑制了变速期间的输出轴转矩的变化。

如上文所述，根据该实施例可以实现基本上与上述实施例相同的效果。在该实施例中，由于基于每个引擎转速Ne的进气量的变化率Qv或变化量ΔQair来确定引擎转矩Te的降低，因此可以更准确地确定引擎转矩Te降低的定时。

实施例4

在上述实施例中，即使在确定执行无级变速器18的增速时，仍使无级变速器18开始变速延迟，但是变速没有在预期的控制定时开始。因此，在该实施例中，预测关于增速的变速，并且在增速命令被输出之前开始降低节流开度θth。因此，通过在输出无级变速器18的增速命令的定时预先使节流开度θth降低到预定值β，可以基本上与变速开始同时地执行引擎转矩Te的转矩下调控制。在下面的描述中，假设节流开度θth在死区(等于或大于预定值α的区域)内并且车辆在无级变速器18基于预定的变速图表以分级(步进)方式移转到虚拟设定的变速挡的模式下行驶。

图13是功能性示出根据该实施例的电子控制单元200(本发明中的变速控制单元)的控制操作的功能框图。该实施例中的无级变速器控制单元202包括增速预测和确定单元204和逝去时间确定单元206。

增速预测和确定单元204预先预测关于无级变速器18的增速的变速确定。例如，当确定在预先设定的预定时间Ta逝去之后的车辆的行驶状态超过包括油门开度Acc和车速V的预定变速图表中的增速线时，增速预测和确定单元204预测预定时间Ta逝去之后的增速。增速预测和确定单元204频繁地检测车速V，频繁地计算车速V的变化率dV/dt，并且基于车速V及其变化率dV/dt计算在预定时间Ta逝去之后的车速Va。增速预测和确定单元204频繁地检测油门开度Acc，频繁地计算油门开度Acc的变化率dAcc/dt，并且基于油门开度Acca及其变化率dAcc/dt计算在预定时间Ta逝去之后的油门开度Acca。增速预测和确定单元204基于在预定时间Ta逝去之后计算的车速Va和计算的油门开度Acca确定在预定时间Ta逝去之后的车辆的行驶状态是否超过增速线，并且当预定时间Ta逝去之后的车辆的行驶状态超过增速线时，预测在预定时间Ta之后输出关于增速的变速开始命令。这里，预定时间Ta通过实验等被预先设定并且被设定为节流开度θth达到死区下端，即预定值β的时间。可以基于节流开度θth、工作油的油温THoil等适当地改变预定时间Ta。

当增速预测和确定单元204预测到在预定时间Ta逝去之后执行关于增速的变速确定(变速开始命令)时，引擎输出控制单元130在开始关于无级变速器18的增速的变速之前控制节流致动器38以便开始将节流开度θth降低到与死区下端值对应的预定值β，并且当节流开度θth达到预定值β使节流开度θth保持在预定值β。

逝去时间确定单元206从预测到在预定时间Ta逝去之后的无级变速器18的增速的定时起对逝去时间t计数，并且确定逝去时间t是否大于预定时间Ta。当确定逝去时间t大于预定时间Ta时，无级变速器控制单元202输出用于无级变速器18的增速的变速开始命令并且开始变速。同时，引擎输出控制单元130执行引擎12的转矩下调控制。此时，由于节流开度θth预先降低到预定值β，因此在与开始无级变速器18的增速的定时基本上相同的时间开始降低引擎转矩Te，并且抑制了变速期间的输出轴转矩的变化。

图14是示出电子控制单元200的控制操作，即能够抑制在无级变速器18的增速期间出现的输出轴转矩的变化的控制操作的主要部分的流程图。

首先，在S31中执行正常行驶中的行驶控制，并且在与增速预测和确定单元204对应的S32中，确定在无级变速器18的增速被确定之前的预定时间Ta内。就是说，基于预定时间Ta逝去之后的车速V或油门开度Acc确定在预定时间Ta之后行驶状态是否超过预定的增速线。当S32的确定结果是否定时，在S31中重复执行正常行驶控制。当S32的确定结果是肯定时，在与引擎输出控制单元130和逝去时间确定单元206对应的S33中开始降低节流开度θth并且开始逝去时间t的计数。在与逝去时间确定单元206对应的S34中，确定计数的逝去时间t达到预定时间Ta。当S34的确定结果是否定时，在S33中重复执行节流开度θth的降低。当S34的确定结果是肯定时，在对应于无级变速器控制单元202和引擎输出控制单元130的S35中开始无级变速器18的增速并且开始引擎12的转矩下调控制。

图15是示出电子控制单元200的控制操作的操作结果的时序图。图15基于如下前提，车辆在节流开度θth处于死区内的状态下行驶。当在时间t1确定(预测)预定时间Ta逝去之后的车辆的行驶状态超过预定的增速线时，从时间t1开始降低节流开度θth。当节流开度θth达到预定值β(死区下端)时，节流开度θth保持在该值。在时间t1之后在预定时间Ta逝去的时间t2，输出关于无级变速器18的增速的变速命令，并且开始变速。在无级变速器18中，当变速开始命令被输出并且变速开始时，引擎转速Ne立即降低。引擎12的转矩下调控制开始于时间t2，但是由于节流开度θth预先降低到预定值β，因此引擎转矩Te也从时间t2降低。因此，由于引擎转速Ne的变化引起的惯性转矩的变化从时间t2起被引擎12的转矩下调消除，并且因此抑制了转矩变化。如虚线指示的，当在无级变速器18的增速命令被输出的时间t2开始降低节流开度θth时，以相对于变速开始的时间t2的延迟开始降低引擎转矩Te，并且因此出现变速期间的输出轴转矩的变化。

如上文所述，根据该实施例获得了基本上与上述实施例相同的效果。在该实施例中，由于预测无级变速器18增速的定时并且节流开度θth预先降低，因此从无级变速器18的增速命令被输出的定时开始变速，并且因而可以防止变速的延迟。

尽管参照附图已详细描述了本发明的实施例，但是本发明可以在其他方面实施。

例如，已独立地描述了上述实施例，但是实施例可以在彼此不矛盾的情况下组合。例如，输出变速开始命令的定时通常是基于节流开度θth确定的，但是当节流传感器60状态不好时，输出变速开始命令的定时可以基于根据映射计算的变速延迟时间Tdelay来确定。

在上述实施例中，离线计算的变速延迟时间Tdelay基于节流开度θth和工作油的油温Thoil而改变，但是变速延迟时间Tdelay也可以固定到恒定值。

在上述实施例中，变速延迟时间Tdelay基于节流开度θth和工作油的油温Thoil来设定，但是不需要基于其两者来设定，并且可以基于其中任一来确定。

在上述实施例中的图7中所示的映射中，变速延迟时间Tdelay的具体值不需要被固定，并且变速延迟时间Tdelay可以通过学习控制而频繁改变。例如，该值可以通过如下方式频繁改变，根据输出轴转速Nout等的变化率估计在增速期间输出轴转矩的变化并且基于估计值执行变速延迟时间Tdelay的学习控制。

在上述实施例中，带式无级变速器18被用作无级变速器，但是本发明可以应用于具有另一配置的无级变速器，诸如盘式无级变速器。

在上述实施例中，预定值α和预定值β可以被设定为相同的数值。预定值α和预定值β可以根据引擎12的冷却剂温度THw适当地改变。

在上述实施例中，当节流开度θth达到预定值β时输出变速开始命令，但是也可以在过渡到预定值β的时段中输出变速开始命令。

在上述实施例中在流程图中的具体步骤的顺序可以在不彼此矛盾的情况下适当地改变。

以上描述仅是示例，并且本发明可以在不偏离本领域技术人员的知识的情况下以各种形式进行修改或改进。

Claims (8)

1.一种用于包括驱动轮的车辆的变速控制系统，所述变速控制系统的特征在于包括：

引擎，所述引擎包括改变所述引擎的转矩的电子节流阀；

无级变速器，所述无级变速器设置在所述引擎和所述驱动轮之间的动力传送路径中；以及

电子控制单元，所述电子控制单元被配置成

i)当决定使所述无级变速器增速时，输出降低开始命令以通过降低所述电子节流阀的节流开度来开始降低所述引擎的转矩，以及

ii)在相对于所述降低开始命令的延迟之后，输出用于开始所述无级变速器的增速的变速开始命令。

2.根据权利要求1所述的变速控制系统，其中在所述降低开始命令被输出之后，所述电子控制单元使所述节流开度降低到预定值，以及

当所述无级变速器的所述变速开始命令被输出时，所述电子控制单元进一步降低所述节流开度。

3.根据权利要求1所述的变速控制系统，其中在所述降低开始命令被输出之后，所述电子控制单元使所述节流开度降低到预定值，以及

当确定所述增速开始时，所述电子控制单元进一步降低所述节流开度。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的变速控制系统，其中所述无级变速器的所述增速是基于驾驶员的手动操作的变速。

5.根据权利要求1至3中任一项所述的变速控制系统，其中所述无级变速器的所述增速是步进式自动变速。

6.根据权利要求1至3中任一项所述的变速控制系统，其中所述电子控制单元确定所述无级变速器是否增速，以及

基于所述电子节流阀的所述节流开度和所述无级变速器的工作油的油温中的至少之一，在确定所述无级变速器增速之后，所述电子控制单元改变延迟时间，直到所述变速开始命令被输出为止。

7.根据权利要求4所述的变速控制系统，其中所述电子控制单元确定所述无级变速器是否增速，以及

基于所述电子节流阀的所述节流开度和所述无级变速器的工作油的油温中的至少之一，在确定所述无级变速器增速之后，所述电子控制单元改变延迟时间，直到所述变速开始命令被输出为止。

8.根据权利要求5所述的变速控制系统，其中所述电子控制单元确定所述无级变速器是否增速，以及

基于所述电子节流阀的所述节流开度和所述无级变速器的工作油的油温中的至少之一，在确定所述无级变速器增速之后，所述电子控制单元改变延迟时间，直到所述变速开始命令被输出为止。