CN104776212A

CN104776212A - 无级变速器的变速控制装置

Info

Publication number: CN104776212A
Application number: CN201510013407.2A
Authority: CN
Inventors: 鲹本惠介
Original assignee: Fuji Heavy Industries Ltd
Current assignee: Subaru Corp
Priority date: 2014-01-15
Filing date: 2015-01-12
Publication date: 2015-07-15
Anticipated expiration: 2035-01-12
Also published as: JP6092791B2; CN104776212B; DE102015100418A1; US20150198240A1; JP2015132355A; US9429229B2

Abstract

本发明提供一种无级变速器的变速控制装置，其具有在下坡路行驶时将变速比向低速侧进行补正的下坡控制功能，能够防止在下坡控制执行中未完成制动操作的情况下给驾驶员带来不舒适感。TCU(40)具备：下坡控制部(41)，其在下坡路行驶时执行将无级变速器(30)的变速比向低速侧进行补正的下坡控制；变速比保持部(43)，其在下坡控制被执行时检测到制动操作的情况下，将无级变速器(30)的变速比保持在制动操作开始时的变速比。

Description

无级变速器的变速控制装置

技术领域

本发明涉及车辆上搭载的无级变速器的变速控制装置。

背景技术

近年来，作为车辆的自动变速器，可无级地变更变速比的链(或带)式或环式等无级变速器(CVT)被广泛应用。在此，链式的无级变速器具有设置于输入轴上的初级带轮、设置于输出轴上的次级带轮、搭设于两带轮之间的作为动力传递要素的链，通过使各个带轮的槽宽变化使链的卷挂直径连续地变化，从而使变速比无级地变化。

在这种无级变速器中，例如根据加速踏板开度和车速表示车辆的运转状态的参数来控制变速比。即，基于这些参数设定目标涡轮转速(或目标发动机转速、目标初级带轮转速)，以实际涡轮转速收敛于该目标涡轮转速的方式控制变速比。

另外，作为这种无级变速器，已知在下坡路行驶时，具备将无级变速器的变速比向低速侧(降档方向)进行补正的下坡控制功能的无级变速器(例如参照专利文献1)。

专利文献1中记载的无级变速器的控制装置，以车辆的平坦路行驶时的行驶阻力为基准而求得行驶阻力增加量ΔR，其行驶阻力增加量ΔR的值为负时，判定为车辆在下坡路上行驶，将变速比向低速侧(降档方向)进行补正。予以说明，在此，上述行驶阻力增加量ΔR相当于下坡路行驶时的重量斜度，通过从驱动轮的驱动力减去空气阻力、滚动阻力、加速阻力来计算。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2003－83434号公报

但是，上述的无级变速器的控制装置在下坡路行驶时(下坡控制执行中)踩下制动踏板的情况下，下坡控制中断并保持控制状态。在此，例如，若假定在下坡路上行驶中执行下坡路控制且变速比被向低速侧(降档方向)补正时，踩下制动踏板保持下坡控制，之后，路面的斜度变缓的状况，则成为在对变缓的下坡路进行过补正的状态下保持下坡控制。进而，在这种状态下，若继续踏下制动踏板车速难以下降，则此次伴随车速的下降，保持发动机转速不变使变速比重新回到低速，之后，发动机转速沿着低档线(变速线)进行下降。这样一来，就成为发动机持续高转速的状态，有可能给驾驶员带来不舒适感。

发明内容

本发明是为了解除上述问题点而完成的，目的在于，提供一种具有在下坡路行驶时将变速比向低速侧进行补正的下坡控制功能的无级变速器的变速控制装置，能够防止在下坡控制执行中进行制动操作时给驾驶员带来不舒适感。

用于解决课题的技术方案

本发明的无级变速器的变速控制装置，其特征在于，具备：下坡控制单元，其在下坡路行驶时执行将无级变速器的变速比向低速侧进行补正的下坡控制；检测单元，其检测驾驶员的制动操作；变速比保持单元，其在由下坡控制单元执行下坡控制时，通过检测单元检测到制动操作的情况下，将变速比保持在制动操作开始时的变速比。

根据本发明的无级变速器的变速控制装置，在下坡路行驶时执行将变速比向低速侧(降档方向)进行补正的下坡控制时进行了制动操作的情况下，无级变速器的变速比被保持在制动操作开始时的变速比。因此，随着车速下降，发动机转速也下降，防止发动机持续高转速的状态。因此，能够防止在下坡控制执行中进行了制动操作的情况下，给驾驶员带来不舒适感。

优选的是，本发明的无级变速器的变速控制装置还具备制动降档控制单元，其在检测到制动操作的情况下，根据变速比和减速度，执行将变速比变更为降档状的制动降档控制，在由制动降档控制单元执行制动降档控制的情况下，变速比保持单元将变速比保持在制动降档控制结束时的变速比。

这样一来，在执行制动降档控制的情况下，保持该制动降档控制结束时的变速比。因此，能够使制动降档控制和变速比的保持并存。

优选的是，在本发明的无级变速器的变速控制装置中，变速比保持单元通过对基于车辆的运转状态所设定的无级变速器的目标变速比设置限制值而保持变速比。

这样一来，由于无级变速器的目标变速比被限制值(例如上限保护值和/或下限保护值)限制(保护)，因此能够恰当地保持变速比。

另外，优选的是，本发明的无级变速器的变速控制装置中，变速比保持单元通过对基于车辆的运转状态所设定的无级变速器的输入轴侧的目标转速设置限制值而保持变速比。

在该情况下，由于无级变速器的输入轴侧的目标转速(例如目标发动机转速、目标涡轮转速、或目标初级带轮转速)被限制值(例如上限保护值及/或下限保护值)限制(保护)，因此能够恰当地保持变速比。

另外，优选的是，在本发明的无级变速器的变速控制装置中，变速比保持单元在保持变速比时，以将该变速比保持在无级变速器可取的变速比的范围内的方式设定上述限制值。

这样一来，能够将保持的变速比限制在无级变速器可取的变速比的范围内。

发明效果

根据本发明，提供一种具有在下坡路行驶时将变速比向低速侧进行补正的下坡控制功能的无级变速器的变速控制装置，能够防止在下坡控制执行中进行制动操作时给驾驶员带来不舒适感。

附图说明

图1是与无级变速器的结构一起表示实施方式的无级变速器的变速控制装置的结构的框图；

图2是表示实施方式的无级变速器的变速比设定的图；

图3是表示实施方式的无级变速器的变速控制装置进行的下坡路行驶时的变速控制的处理步骤的流程图；

图4是表示下坡时的发动机转速、及车速的变化的一个例子的时间图。

符号说明

1 无级变速器的变速控制装置

10 发动机

20 变矩器

30 无级变速器

34 初级带轮

35 次级带轮

36 链

40 TCU

41 下坡控制部

42 制动降档控制部

43 变速比保持部

59 档位开关

60 ECU

62 加速踏板传感器

70 VDCU

71 制动液压传感器

100 CAN

具体实施方式

下面，参照附图对本发明的最佳实施方式详细地进行说明。另外，图中，同一或相当部分使用同一符号。另外，在各图中，同一要素附带同一符号并省略重复的说明。

首先，利用图1对实施方式的无级变速器的变速控制装置1的结构进行说明。图1是表示无级变速器的变速控制装置1及应用了该变速控制装置1的无级变速器30的结构的框图。

无级变速器30为根据车辆的运转状态使变速比自动且无级地进行变速的无级变速器。无级变速器30与发动机10的输出轴15连接，将来自发动机10的驱动力进行变换后输出。

无级变速器30具有主轴32和副轴37，主轴32经由带有离合器功能和扭矩放大功能的变矩器20及减速齿轮31与发动机10的输出轴15连接，副轴37与主轴32平行地配设。

在主轴32上设置有初级带轮34。初级带轮34具有与主轴32接合的固定带轮34a和与该固定带轮34a对向地、沿主轴32的轴向滑动自由地安装的可动带轮34b，以可变更各个带轮34a、34b的锥形面间隔，即带轮槽宽的方式构成。另一方面，在副轴37上设置有次级带轮35。次级带轮35具有与副轴37接合的固定带轮35a和与该固定带轮35a对向地、沿副轴37的轴向滑动自由地安装的可动带轮35b，以可变更带轮槽宽的方式构成。

在初级带轮34和次级带轮35之间搭设有传递驱动力的链36。使初级带轮34及次级带轮35的槽宽变化，使链36相对于各带轮34、35的卷挂直径的比率(带轮比)变化，由此，无级地变更变速比。在此，若将链36相对于初级带轮34的卷挂直径设为Rp，将链36相对于次级带轮35的卷挂直径设为Rs，则变速比i用i＝Rs/Rp来表示。

在此，在初级带轮34(可动带轮34b)上形成有油压室34c。另一方面，在次级带轮35(可动带轮35b)上形成有油压室35c。初级带轮34、次级带轮35各自的槽宽通过调节被导入初级带轮34的油压室34c的初级油压和被导入次级带轮35的油压室35c的次级油压来设定、变更。

用于使无级变速器30变速的油压，即上述的初级油压及次级油压，通过阀体(控制阀)50来控制。阀体50通过使用滑阀和使该滑阀移动的电磁阀(电磁阀)开关阀体50内形成的油路，由此调整从油泵吐出的油压，并向初级带轮34的油压室34c及次级带轮35的油压室35c供给。另外，阀体50例如，还向切换车辆的前进/后退的前进后退切换机构等供给油压。

无级变速器30的变速控制通过传动控制装置(以下称为“TCU”)40来执行。即，TCU 40通过控制构成上述的阀体50的电磁阀(电磁阀)的驱动，而调节向初级带轮34的油压室34c及次级带轮35的油压室35c供给的油压，变更无级变速器30的变速比。

在此，TCU 40通过例如CAN(Controller Area Network)100与对发动机10进行综合控制的发动机控制装置(以下称为“ECU”)60、及车辆动态控制单元(以下称为“VDCU”)70等相互可通信地连接。

在ECU 60上，连接有检测加速踏板的踩下量即加速踏板的开度的加速踏板传感器62。另外，在ECU 60上还连接有检测曲轴的旋转位置的曲轴转角传感器、检测吸入空气量的空气流量计、检测发动机的冷却水的温度的水温传感器、空燃比传感器等各种传感器。

在此，ECU 60根据凸轮转角传感器的输出判别气缸，根据曲轴转角传感器的输出求得发动机转速。另外，ECU 60基于从上述的各种传感器输入的检测信号，取得吸入空气量、加速踏板开度、混合气的空燃比、及发动机的水温等各种信息。而且，ECU 60基于所取得的这些各种信息，控制燃料喷射量或点火时期、电控式节流阀等的各种器件，由此，对发动机10进行综合控制。TCU 40利用上述的CAN 100接收从ECU 60发送的发动机转速或加速踏板开度等。

VDCU 70上连接有检测制动促动器(图示省略)的主缸压力(制动油压)的制动液压传感器71等。在此，制动液压传感器71作为权利要求书中记载的检测单元发挥作用。VDCU 70根据制动踏板的操作量驱动制动促动器对车辆进行制动，并且，由各种传感器(例如车轮速传感器、转向角传感器、加速度传感器、横摆加速度传感器等)探测车辆举动，通过自动加压的制动控制和发动机10的扭矩控制，抑制横滑，确保转弯时的车辆稳定性。VDCU 70将所检测的主缸压力(制动液压)等制动操作信息经由CAN 100发送给TCU 40。

另一方面，TCU 40连接有安装于无级变速器30的输出轴(副轴37)附近，检测该输出轴的转速的输出轴旋转传感器(车速传感器)58、检测初级带轮34的转速的初级带轮旋转传感器57等。

在此，在车辆的地板等上，设置有接收驾驶员进行的、择一地切换自动变速模式(“D”档)和手动变速模式(“M”档)的操作的变速杆(换档杆)51。变速杆51上安装有与变速杆51以联动地动作的方式连接、检测该变速杆51的选择位置的档位开关59。档位开关59与TCU 40连接，所检测的变速杆51的选择位置被读入TCU 40。另外，变速杆51除了可切换“D”档、“M”档以外，还可以有选择地替换驻车“P”档、倒车“R”档、空档“N”档。

变速杆51中组装有M档位开关52，其在该变速杆51位于“M”档侧时，即选择了按照驾驶员的变速操作而切换变速比的手动变速模式时为接通，而在变速杆51位于“D”档侧时，即选择了根据车辆的运转状态自动地变更变速比的自动变速模式时为断开。M档位开关52也与TCU 40连接。

另一方面，在方向盘53的后侧，设置有用于在手动变速模式时接收驾驶员进行的变速操作(变速请求)的正(+)叶片开关54及负(－)叶片开关55(以下统称为正叶片开关54及负叶片开关55，有时也叫“叶片开关54、55”)。正叶片开关54在用手动进行升档时使用，负叶片开关55在用手动进行降档时使用。正叶片开关54及负叶片开关55与TCU 40连接，从叶片开关54、55输出的、该叶片开关54、55的开关信号被读入TCU40。

TCU 40具有进行运算的微处理器、存储用于该微处理器执行各处理的程序或变速图形等的ROM、存储运算结果等各种数据的RAM、利用12V电池保持其存储内容的备份RAM、及输入输出I/F等而构成。

TCU 40在选择了自动变速模式时，按照变速图形、根据车辆的运转状态(例如节流阀开度或车速等)自动地使变速比无级地变速。另外，与自动变速模式对应的变速图形被储存与TCU 40内的ROM。在此，将表示发动机转速和车速的关系的变速特性线图示于图2。在图2中，横轴为车速(km/h)，纵轴为发动机转速(Rpm)。另外，六条实线分别表示将变速比设为一定时的发动机转速和车速的关系(即，手动变速模式时的变速比特性)。在自动变速模式下，图2所示的第1速(低速)和第6速(超速)之间(在图2中被虚线画成的区域)的任意的变速比根据车辆的运转状态自动地设定。另一方面，TCU 40在选择了手动变速模式时，基于由叶片开关54、55接收的变速操作，对变速比进行控制。

TCU 40具有如下功能，即，在自动变速模式下控制变速比，以防止在下坡路行驶时(下坡控制执行中)进行了制动操作的情况下给驾驶员带来不舒适感。因此，TCU 40功能性地具有下坡控制部41、制动降档控制部42、及变速比保持部43。TCU 40通过由微处理器执行ROM中存储的程序，由此，实现下坡控制部41、制动降档控制部42、及变速比保持部43的各功能。

下坡控制部41执行在下坡路行驶时将变速比向低速侧(降档方向)进行补正的下坡控制。即，下坡控制部41作为权利要求书记载的下坡控制单元发挥作用。下坡控制部41例如，根据驱动力推定路面的斜度阻力，以消除所推定的斜度阻力的方式将变速比向低速侧(降档方向)进行补正。另外，下坡控制部41进行制动操作期间，中断下坡控制，保持控制状态。

制动降档控制部42在检测到制动操作的急减速的情况下，根据该时点的变速比和减速度，执行自动地将变速比变更为降档状(例如相当于1级量的低速侧)的制动降档控制。即，制动降档控制部42若除了下坡路行驶时以外，在例如曲线连续的行驶路等上行驶时，也探测到制动的急减速，则准备下一次加速而使变速比降档。即，制动降档控制部42作为权利要求书记载的制动降档控制单元发挥作用。

变速比保持部43在由下坡控制部41执行下坡控制时检测到制动操作的情况下，将无级变速器30的变速比保持在制动操作开始时的变速比。但是，变速比保持部43在由制动降档控制部42执行制动降档控制的情况下，将变速比保持在制动降档控制结束时的变速比。即，变速比保持部43作为权利要求书记载的变速比保持单元发挥作用。

变速比保持部43对基于车辆的运转状态(例如加速踏板开度及车速等)所设定的无级变速器30的目标变速比设置限制值(上限保护值及下限保护值)，通过用该限制值(上限保护值及下限保护值)限制(保护)目标变速比(上限处理/下限处理)而保持变速比。予以说明，上述限制值也可以只是上限保护值，或只是下限保护值。

另外，变速比保持部43也可以对基于车辆的运转状态所设定的无级变速器30的目标涡轮转速(相当于权利要求书的输入轴侧的目标转速)设置限制值(上限保护值及下限保护值)，通过用该限制值(上限保护值及下限保护值)限制(保护)目标涡轮转速而保持变速比。在此，也可以使用目标发动机转速或目标初级带轮转速替代目标涡轮转速。另外，变速比保持部43以在保持变速比时将该变速比保持在无级变速器30可取的变速比的范围内的方式设定上述限制值(上限保护值及下限保护值)。

接着，参照图3，对无级变速器的变速控制装置1的动作进行说明。图3是表示无级变速器的变速控制装置1在下坡路行驶时的变速控制的处理步骤的流程图。本处理在TCU 40中，在每规定时间(例如每10 ms)反复被执行。

在步骤S100中，进行关于在下坡路行驶时将无级变速器30的变速比向低速侧(降档方向)进行补正的下坡控制是否是执行中的判断。在此，在不是下坡控制中的情况下，暂时脱离本处理。另一方面，是下坡控制中的时，处理向步骤S102转移。

在步骤S102中，进行制动降档控制的执行条件成立与否的判断，即，进行关于是否检测到制动操作的急减速的判断。在此，在制动降档控制的执行条件成立的情况下，处理向步骤S104转移。另一方面，在制动降档控制的执行条件不成立的情况下，处理向步骤S108转移。

在步骤S104中，执行制动降档控制。即，根据变速比和减速度，变速比被降档(变更为低速侧)。然后，接着在步骤S106中，存储在降档结束的时点的变速比后，暂时脱离本处理。

另一方面，在步骤S108中，进行关于变速比是否被存储的判断。在此，在变速比已经存储的情况下，处理向步骤S118转移。另一方面，在变速比还未被存储时，处理向步骤S110转移。

在步骤S110中，基于例如制动液压的值，进行关于制动踏板是否被踩下的判断。在此，在制动踏板未被踩下的情况下，处理向步骤S112转移。另一方面，在制动踏板被踩下时，处理向步骤S116转移。

在步骤S112中，执行下坡控制，计算用于将无级变速器30的变速比向低速侧进行补正的变速比补正量。然后，接着在步骤S114中，基于在步骤S112中计算的变速比补正量，将变速比补正至低速侧。其后，暂时脱离本处理。

在上述步骤S110中判断为制动踏板被踩下的情况下，在步骤S116中，存储制动踏板被踩下时的变速比。其后，处理向步骤S118转移。

在上述步骤S108中判断为变速比被存储的情况下，及在步骤S116存储了变速比的情况下，在步骤S118中，无级变速器30的变速比被保持在所存储的变速比(即制动时或制动降档结束时的变速比)。更具体地说，以纳入对所存储的变速比设定的上限保护值和下限保护值(也可以只是上限保护值或只是下限保护值)之间的方式设定目标变速比(或由目标变速比决定目标涡轮转速等)，通过以使该目标变速比和实际变速比一致的方式控制变速比，无级变速器30的变速比保持在所存储的变速比。予以说明，上述上限保护值及下限保护值分别设定为变速比被保持在无级变速器30可取的变速比的范围内。

将按照上述的流程图执行处理时发动机转速、及车速的变化(时间图)的一个例子示于图4。在此，图4的横轴为时刻，纵轴为发动机转速(rpm)或车速(Km/h)。予以说明，在图4中，用实线表示发动机转速，用虚线表示车速。另外，图4中，作为比较例，用单点划线一起表示了现有未保持变速比时的发动机转速的变化。

若在时刻t0车辆在下坡路上开始下坡，则开始下坡控制，通过根据斜度阻力将变速比补正至低速侧(降档方向)，发动机转速上升起来。由此，发动机制动器的效力增强。而且，在下坡控制的执行中，若在时刻t1踩下制动踏板，则制动踏板踩下期间，无级变速器30的变速比保持在制动踏板被踩下时的变速比(参照图2中的单点划线)。因此，其后，若制动踏板继续被踩下，车速下降，则伴随车速的下降，发动机转速下降。即，防止了发动机转速超过需要地持续高转速的状态。

另一方面，在不保持变速比的现有变速控制中，若在下坡路上行驶中执行下坡路控制，变速比被补正在低速侧(降档方向)时踩下制动踏板(时刻t1)，下坡控制被中断而形成保持状态。其后，若继续踩下制动踏板而车速下降，则伴随车速的下降，保持发动机转速不变使变速比重新回到低速侧后(时刻t2)，发动机转速沿着低速的线(变速线)下降下去(时刻t2～)。因此，与本实施方式相比，发动机会持续高转速的状态。

如以上详细地进行了说明的那样，根据本实施方式，执行在下坡路行驶时将变速比向低速侧(降档方向)进行补正的下坡控制时，制动踏板被踩下的情况下，无级变速器30的变速比被保持在制动踏板被踩下时的变速比。因此，随着车速下降，发动机转速也下降，防止了发动机持续高转速的状态。因此，可以防止在下坡路行驶时(下坡控制执行中)进行了制动操作的情况下给驾驶员带来不舒适感。

但是，例如在开始下坡就立刻踩下制动踏板那样的情况下，还假定在下坡控制的变速比的补正不充分的状态下控制被中断，制动踏板被加大踩下的情况，但根据本实施方式，在执行制动降档控制的情况下，变速比被保持在该制动降档控制结束时的变速比。因此，能够使制动降档控制和变速比的保持并存，可以进行顺应驾驶员意思的控制。

根据本实施方式，有制动操作时，对无级变速器30的目标变速比设置限制值(上限保护值及下限保护值)。而且，由于无级变速器30的目标变速比由上述限制值(上限保护值及下限保护值)限制(保护)，因此能够恰当地保持变速比。

另外，根据本实施方式，替代目标变速比，采用对目标涡轮转速(或目标发动机转速、目标初级带轮转速)设置限制值(上限保护值及下限保护值)，由限制值(上限保护值及下限保护值)限制(保护)目标涡轮转速的结构，也能够恰当地保持变速比。

另外，根据本实施方式，在变速比被保持时，以该变速比被保持在无级变速器30可取的变速比的范围内的方式设定上述限制值(上限保护值及下限保护值)。因此，能够将进行保持的变速比限制在无级变速器30可取的变速比的范围内。

以上，对本发明的实施方式进行了说明，但本发明不限定于上述实施方式，可以进行各种各样的变形。例如，在上述实施方式中，将本发明应用于链式的无级变速器(CVT)，但也可以替代链式的无级变速器，例如，将本发明应用于带式的无级变速器、环式的无级变速器等。

另外，在上述实施方式中，采用了基于从VDCU 70经由CAN 100接收的制动液压的值，检测制动操作的有无的结构，但也可以替代上述制动液压或在此基础上，例如，通过读入在制动踏板被踩下时接通的制动开关的信号而检测制动操作的有无。

另外，在上述实施方式中，用不同的硬件构成控制无级变速器30的TCU 40和控制发动机10的ECU 60，但也可以用一体的硬件构成。

Claims

1.一种无级变速器的变速控制装置，其特征在于，具备：

下坡控制单元，其在下坡路行驶时执行将无级变速器的变速比向低速侧进行补正的下坡控制；

检测单元，其检测驾驶员的制动操作；

变速比保持单元，其在由所述下坡控制单元执行下坡控制时通过所述检测单元检测到制动操作的情况下，将变速比保持在制动操作开始时的变速比。

2.如权利要求1所述的无级变速器的变速控制装置，其特征在于，还具备制动降档控制单元，其在检测到制动操作的情况下，执行根据变速比和减速度将变速比变更为降档状的制动降档控制，

所述变速比保持单元在由所述制动降档控制单元执行制动降档控制的情况下，将变速比保持在制动降档控制结束时的变速比。

3.如权利要求1或2所述的无级变速器的变速控制装置，其特征在于，所述变速比保持单元通过对基于车辆的运转状态所设定的所述无级变速器的目标变速比设置限制值而保持变速比。

4.如权利要求1或2所述的无级变速器的变速控制装置，其特征在于，所述变速比保持单元通过对基于车辆的运转状态所设定的所述无级变速器的输入轴侧的目标转速设置限制值而保持变速比。

5.如权利要求3所述的无级变速器的变速控制装置，其特征在于，所述变速比保持单元在保持变速比时，按照将该变速比保持在所述无级变速器能够取得的变速比的范围内的方式设定所述限制值。

6.如权利要求4所述的无级变速器的变速控制装置，其特征在于，所述变速比保持单元在保持变速比时，按照将该变速比保持在所述无级变速器能够取得的变速比的范围内的方式设定所述限制值。