CN108253137A - 用于车辆动力传递系统的控制系统及用于车辆动力传递系统的控制方法 - Google Patents

Abstract

本公开提供了用于车辆动力传递系统的控制系统及用于车辆动力传递系统的控制方法。当带式无级变速器的速比等于或大于预定的阈值时，借助离合器来执行在包括齿轮传动机构的第一动力传递路径和包括带式无级变速器的第二动力传递路径之间的切换，以便减小在所述切换前后施加到离合器的输入轴转速的差。

Description

用于车辆动力传递系统的控制系统及用于车辆动力传递系统 的控制方法

技术领域

本发明涉及用于车辆动力传递系统的控制系统以及控制方法，并且涉及用于包括离合器机构的车辆动力传递系统的控制系统的控制，所述离合器机构在带式无级变速器和具有一个齿轮或多个齿轮的传动机构之间切换。

背景技术

根据现有技术的车辆动力传递系统包括带式无级变速器、具有至少一个齿数比的传动机构以及离合器机构。带式无级变速器包括设置在从驱动力源递送的转矩传递至的输入轴和将转矩传递到驱动轮的输出轴之间的初级带轮和次级带轮以及卷绕在初级带轮和次级带轮上的传动带。离合器机构在第一传递路径和第二传递路径之间切换转矩传递路径，从驱动力源递送的转矩通过所述第一传递路径经由传动机构传递到输出轴，所述转矩通过第二传递路径经由带式无级变速器传递到输出轴。例如，在日本专利申请公开第2016-3673号(JP2016-3673A)中，公开了用于执行离合器到离合器变速(clutch-to-clutchshifting)来释放一个离合器并接合另一个离合器的变速控制，以在第一传递路径和第二传递路径之间切换转矩传递路径。

发明内容

在包括JP2016-3673A的结构的车辆动力传递系统中，在带式无级变速器的速比处于高挡侧的状态下，即在速比小并且输入轴与输出轴之间的旋转差大的状态下，如果执行用于在第一传递路径与第二传递路径之间切换转矩传递路径的离合器到离合器变速，则增大了离合器机构中使用的离合器的摩擦材料的发热量，并且离合器机构的耐久性可能下降。

本发明提供了一种用于车辆动力传递系统的控制系统和控制方法，当执行用于在第一传递路径和第二传递路径之间切换转矩传递路径的离合器到离合器变速时，通过减小离合器机构的发热量来抑制耐久性的下降。

本发明的第一方面提供了一种用于车辆动力传递系统的控制系统。所述车辆动力传递系统包括带式无级变速器、具有至少一个齿数比的传动机构和离合器机构。所述带式无级变速器包括设置在从驱动力源递送的转矩传递至的输入轴上的初级带轮、设置在将所述转矩递送至驱动轮的输出轴上的次级带轮以及卷绕在所述初级带轮和所述次级带轮上的传动带。所述离合器机构被构造为在第一传递路径和第二传递路径之间切换转矩传递路径，从所述驱动力源递送的所述转矩能够通过所述第一传递路径经由所述传动机构传递到所述输出轴，并且所述转矩能够通过所述第二传递路径经由所述带式无级变速器传递到所述输出轴。所述控制系统包括电子控制单元，其被配置为当所述带式无级变速器的速比等于或大于预定的阈值时，在所述第一传递路径和所述第二传递路径之间切换所述转矩传递路径。

利用如上所述配置的控制系统，当带式无级变速器和传动机构被切换用于转矩传递时，在带式无级变速器的速比变为低挡侧之后开始变速控制。因此，与在速比处于高挡侧的状态或者速比小并且输入轴与输出轴之间的旋转差大的状态下开始变速控制的情况相比，离合器机构中使用的摩擦材料的发热量减少。因此，有效地抑制了摩擦材料的耐久性的下降。

在如上所述的控制系统中，所述电子控制单元可以被配置为根据预先存储的关系基于车速来改变所述阈值。

利用上述配置，更有效地抑制离合器机构中所使用的摩擦材料的耐久性的下降，并且基于车速更精确地设定阈值。由此，能够选择较小的速比，并且在更早的时机在第一传递路径与第二传递路径之间切换转矩传递路径。

在如上所述的控制系统中，所述电子控制单元可以被配置为根据所述预先存储的关系基于所述车辆动力传递系统内的油温来改变所述阈值。

利用上述配置，更有效地抑制在离合器机构中使用的摩擦材料的耐久性的下降，并且基于油温更精确地设定阈值。由此，能够选择较小的速比，并且在更早的时机在第一传递路径与第二传递路径之间切换转矩传递路径。

在如上所述的控制系统中，所述驱动力源可以为发动机，并且所述电子控制单元可以被配置为根据所述预先存储的关系基于所述发动机的冷却剂温度来改变所述阈值。

利用上述配置，更有效地抑制在离合器机构中使用的摩擦材料的耐久性的下降，并且基于发动机的冷却剂温度更精确地设定阈值。由此，能够选择较小的速比，并且在更早的时机在第一传递路径与第二传递路径之间切换转矩传递路径。

在如上所述的控制系统中，所述驱动力源可以为发动机，并且所述电子控制单元可以被配置为当所述转矩传递路径切换之后的所述发动机的转速预期等于或高于预先设定的用于抑制过度旋转的超速转速时，禁止所述转矩传递路径的切换。

利用上述配置，更有效地抑制在离合器机构中使用的摩擦材料的耐久性的下降，并且有效地防止转矩传递路径的切换后的发动机转速超过预先设定的用于抑制过度旋转的超速转速。

本发明的第二方面提供了一种用于车辆动力传递系统的控制方法。所述车辆动力传递系统包括带式无级变速器、具有至少一个齿数比的传动机构、离合器机构和电子控制单元。所述带式无级变速器包括设置在从驱动力源递送的转矩传递至的输入轴上的初级带轮、设置在将所述转矩递送至驱动轮的输出轴上的次级带轮以及卷绕在所述初级带轮和所述次级带轮上的传动带。所述离合器机构被构造为在第一传递路径和第二传递路径之间切换转矩传递路径，从所述驱动力源递送的所述转矩通过所述第一传递路径经由所述传动机构传递到所述输出轴，并且所述转矩通过所述第二传递路径经由所述带式无级变速器传递到所述输出轴。所述控制方法包括：由所述电子控制单元判定所述带式无级变速器的速比是否等于或大于预定的阈值的步骤；以及当所述带式无级变速器的所述速比等于或大于所述预定的阈值时，由所述电子控制单元在所述第一传递路径和所述第二传递路径之间切换所述转矩传递路径的步骤。

附图说明

下面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是示出应用本发明的车辆的总体构造的视图。

图2是用于说明图1的车辆中的动力传递系统的行驶模式的切换的视图；

图3是用于解释用于在图1的车辆中执行的各种控制的控制系统的控制功能和主要部分的视图；

图4是示出用于抑制在图2的行驶模式切换时发生的离合器机构中的发热的速比的阈值的一个示例的曲线图；

图5是示出作为图2的行驶模式的切换的一个示例的降挡时离合器机构中的发热和涡轮转速之间的关系的曲线图；

图6是示出作为基于图4的速比的离合器机构的部分控制的带变速控制例程的一个示例的流程图；

图7是示出作为基于图4的速比的离合器机构的部分控制的离合器变速控制例程的一个示例的流程图；

图8是示出图7的离合器变速控制例程的另一示例的流程图；

图9是示出本发明的从传动机构向带式无级变速器切换时的控制的一个示例的时序图；

图10是示出本发明的从带式无级变速器向传动机构切换时的控制的一个示例的时序图；

图11是示出基于车速改变用于抑制图4的离合器机构中的发热的速比的阈值的一个示例的曲线图；

图12是示出基于液压油的油温改变用于抑制图4的离合器机构中的发热的速比的阈值的一个示例的曲线图；以及

图13是示出基于发动机冷却剂温度改变用于抑制图4的离合器机构中的发热的速比的阈值的一个示例的曲线图。

具体实施方式

将参照附图详细描述本发明的第一实施例。

图1示出了应用本发明的车辆10的总体构造。在图1中，车辆10包括起到用于行驶的驱动力源作用的诸如汽油发动机或柴油发动机的发动机12、驱动轮14和设置在发动机12和驱动轮14之间的动力传递系统16。动力传递系统16包括作为联接到发动机12的流体式传动装置的变矩器20、联接到变矩器20的输入轴22、联接到输入轴22的带式无级变速器24(以下称为“CVT 24”)、同样联接到输入轴22的前进/倒车驱动切换装置26和经由前进/倒车驱动切换装置26连接到输入轴22的传动机构28(以下称为“齿轮传动机构28”)。齿轮传动机构28与CVT 24并行设置，并且具有至少一个齿数比。动力传递系统16还包括作为CVT 24和齿轮传动机构28的公共输出旋转构件的输出轴30、副轴32、减速齿轮装置34、差动齿轮38、联接到差动齿轮38的一对车桥40等。减速齿轮装置34由分别相对不可旋转地设置在输出轴30和副轴32上的一对啮合齿轮构成。差动齿轮38联接到相对不可旋转地设置在副轴32上的齿轮36。动力传递系统16的上述部件容纳在作为非旋转构件的壳体18中。在这样构成的动力传递系统16中，发动机12的动力(当彼此未特别区分时相当于转矩或力)经由变矩器20、CVT24或前进/倒车驱动切换装置26和齿轮传动装置28、减速齿轮装置34、差动齿轮38、车桥40等按所描述的顺序传递到一对驱动轮14。

因此，动力传递装置16包括并行设置在发动机12(相当于作为发动机12的动力传递至的输入旋转构件的输入轴22)和驱动轮14(相当于作为将发动机12的动力传递到驱动轮14的输出旋转构件的输出轴30)之间的作为第一变速单元的齿轮传动机构28和作为第二变速单元的CVT 24。因此，动力传递系统16包括两个以上动力传递路径PT，即第一动力传递路径PT1和第二动力传递路径PT2，发动机12的动力通过第一动力传递路径PT1经由齿轮传动机构28朝向驱动轮14传递(即，传递到输出轴30)，发动机12的动力通过第二动力传递路径PT2经由CVT 24朝向驱动轮14传递(即，传递到输出轴30)，使得这些路径PT1，PT2并行布置在输入轴22和输出轴30之间。根据车辆10的行驶状态，动力传递系统16的动力传递路径PT在第一动力传递路径PT1和第二动力传递路径PT2之间切换。因此，动力传递系统16包括在第一动力传递路径PT1和第二动力传递路径PT2之间切换动力传递路径PT的两个或更多个接合装置，发动机12的动力通过该动力传递路径PT朝向驱动轮14传递。该接合装置包括连接和断开第一动力传递路径PT1的第一离合器C1以及连接和断开第二动力传递路径PT2的第二离合器C2。

变矩器20与输入轴22同轴地围绕输入轴22设置，并且包括联接到发动机12的泵轮20p以及联接到输入轴22的涡轮20t。机械式油泵42联接到泵轮20p，由发动机12旋转/驱动，以产生用于对CVT 24执行变速控制、操作接合装置并将润滑油供应到动力传递系统16的各个部分的液压，并向液压控制回路80供应液压。在发动机12运转时，发动机12的输出转矩经由变矩器20持续施加于输入轴22。

前进/倒车驱动切换装置26与输入轴22同轴地围绕输入轴22设置在第一动力传递路径PT1中，并且包括双小齿轮型行星齿轮单元26p、第一离合器C1以及第一制动器B1。行星齿轮单元26p是具有作为输入元件的行星齿轮架26c、作为输出元件的太阳轮26s以及作为反作用力元件的齿圈26r这三个旋转元件的差动机构。行星齿轮架26c一体地联接到输入轴22，并且齿圈26r经由第一制动器B1选择性地联接到壳体18，并且太阳轮26s联接到与输入轴22同轴地围绕输入轴22设置的小直径齿轮44，以使其能够相对于输入轴22旋转。行星齿轮架26c和太阳轮26s经由第一离合器C1选择性地彼此联接。因此，第一离合器C1是用于选择性地接合上述三个旋转元件中的两个旋转元件以用于前进挡行驶的接合装置，并且第一制动器B1是选择性地接合作为反作用力元件的齿圈26r与壳体18用于倒车行驶的接合装置。

齿轮传动机构28包括小直径齿轮44和大直径齿轮48，大直径齿轮48与齿轮机构副轴46同轴地围绕副轴46设置，并且与小直径齿轮44啮合。齿轮传动机构28还包括空转齿轮50和输出齿轮52，空转齿轮50与齿轮机构副轴46同轴地围绕副轴46相对可旋转地设置，输出齿轮52与输出轴30同轴地围绕输出轴30相对不可旋转地设置，并且与空转齿轮50啮合。输出齿轮52具有比空转齿轮50大的直径。通过设置在输入轴22与输出轴30之间的动力传递路径PT上的齿轮传动机构28，建立或形成一个速比(挡位)作为齿轮传动机构28的预定速比。此外，在大直径齿轮48和空转齿轮50之间，犬牙式离合器D1围绕齿轮机构副轴46设置，用于选择性地连接和断开大直径齿轮48和空转齿轮50。作为上述接合装置之一的犬牙式离合器D1起到包括在动力传递系统16中并且放置于前进/倒车驱动切换装置26(相当于第一离合器C1)和输出轴30之间的动力传递路径上(换句话说，设置成比第一离合器C1更靠近输出轴30)的第三接合装置的作用，用于连接和断开第一动力传递路径PT1。换句话说，当第三接合装置和第一离合器C1接合时形成第一动力传递路径PT1。

更具体地，犬牙式离合器D1包括离合器毂54、离合器齿轮56和圆柱形套筒58。离合器毂54与副轴46同轴地围绕齿轮机构副轴46设置，从而离合器D1不能相对于副轴46旋转。离合器齿轮56布置在空转齿轮50与离合器毂54之间，并且固定到空转齿轮50上。套筒58通过花键嵌合在离合器毂54上，使得套筒58不能相对于离合器毂54绕着齿轮机构副轴46的轴线旋转，并且能够在平行于同一轴线的方向上相对于离合器毂54移动。当与离合器毂54一起作为一个单元持续地旋转的套筒58朝向离合器齿轮56移动而与离合器齿轮56啮合接合时，空转齿轮50和齿轮机构副轴46彼此连接。此外，犬牙式离合器D1包括作为同步机构的已知的同步啮合机构S1，其用于当套筒58与离合器齿轮56接合时使旋转同步。当拔叉轴60由液压致动器62操作时，如上所述构造的犬牙式离合器D1在接合状态和释放状态之间切换，使得套筒58经由固定到拨叉轴60的换挡拨叉64在平行于齿轮机构副轴46的轴线的方向上滑动。

第一动力传递路径PT1是当犬牙式离合器D1和设置成比犬牙式离合器D1更靠近输入轴22的第一离合器C1(或第一制动器B1)都啮合时形成的。当第一离合器C1接合时形成前进驱动动力传递路径，并且当第一制动器B1接合时形成倒车驱动动力传递路径。在动力传递系统16中，当形成第一动力传递路径PT1时，处于发动机12的动力可以经由齿轮传动机构38从输入轴22传递到输出轴30的动力可传递状态。第一动力传递路径PT1的速比γgear(将被称为“齿轮速比”)被设定为比第二动力传递路径PT2的速比γcvt(将被称为“CVT速比”)的最大速比γmax大的速比。另一方面，当至少第一离合器C1和第一制动器B1都被释放，或者至少犬牙式离合器D1被释放时，第一动力传递路径PT1被置于动力传递中断状态。

CVT 24包括初级带轮(初级槽轮)66、次级带轮(次级槽轮)70和传动带72，初级带轮66具有可变有效直径并且设置在与发动机12一起旋转的输入轴22上，次级带轮70具有可变有效直径并设置在与输出轴30具有相同的轴线的旋转轴68上，传动带72卷绕在带轮66,70上。CVT 24经由带轮66,70与传动带72之间的摩擦力(带夹持力)传递动力。在初级带轮66中，通过由电子控制单元90(参照图3)驱动的液压控制回路80(参照图3)调节或控制供给至初级带轮66的槽轮液压(供给至初级侧液压致动器66c的初级压力Pin)，使得提供在固定槽轮66a与可动槽轮66b之间改变V槽的宽度的初级推力Win(＝主压力Pin×受压面积)。在次级带轮70中，由液压控制回路80调节或控制供给至次级带轮70的槽轮液压(即，供给至次级侧液压致动器70c的次级压力Pout)，以使提供在固定槽轮70a与可动槽轮70b之间改变V槽的宽度的次级推力Wout(＝次级压力Pout×受压面积)。在CVT 24中，分别控制初级推力Win(初级压力Pin)和次级推力Wout(次级压力Pout)，从而改变每个带轮66,70的V槽的宽度，并且改变传动带72的接合直径(有效直径)。因此，改变了CVT速比γcvt(＝初级带轮转速Npri/次级带轮转速Nsec)，并且每个带轮66,70与传动带72之间的摩擦力被控制成使得传动带72不发生打滑。

输出轴30与旋转轴68同轴地围绕旋转轴68布置，以使输出轴30能够相对于旋转轴68旋转。第二离合器C2比CVT 24更靠近驱动轮14(相当于输出轴30)设置(即，设置在次级带轮70与输出轴30之间)，并且选择性地将次级带轮70(旋转轴68)与输出轴30连接/断开。第二动力传递路径PT2通过接合第二离合器C2而形成。在动力传递系统16中，当形成第二动力传递路径PT2时，处于发动机12的动力能够经由CVT 24从输入轴22传递到输出轴30的动力可传递状态。另一方面，当第二离合器C2被释放时，第二动力传递路径PT2被置于空挡状态。

下面将描述动力传递系统16的操作。图2是用于使用由电子控制单元90切换的每个行驶模式的接合装置的接合表来说明动力传递系统16的行驶模式(行驶方式)的切换的视图。在图2中，“C1”对应于第一离合器C1的操作状态，“C2”对应于第二离合器C2的操作状态，“B1”对应于第一制动器B1的操作状态，“D1”对应于犬牙式离合器D1的操作状态，“O”表示接合(连接)状态，并且“×”表示释放(断开)状态。

图3是用于说明用于车辆动力传递系统16中执行的各种控制的控制系统的控制功能和主要部分的视图。在图3中，动力传递系统16包括电子控制单元90。因此，图3是示出电子控制单元90的输入/输出系统的视图以及示出由电子控制单元90执行的控制功能的主要部分的功能框图。电子控制单元90包括所谓的微型计算机，该微型计算机包括例如CPU、RAM、ROM、输入/输出接口等，并且CPU根据预先存储在ROM中的程序同时利用RAM的临时存储功能来执行信号处理，以便对车辆动力传递系统16执行各种控制。例如，电子控制单元90执行发动机12的输出控制、CVT 24的变速控制、动力传递系统16的行驶模式的切换控制等。电子控制单元90根据需要划分为用于发动机控制、液压控制等的子单元并且由用于发动机控制、液压控制等的子单元构成。

基于包含在车辆10中的各种传感器的检测信号的各种实际值被提供给电子控制单元90。各传感器包括例如各种转速传感器118,120,122,124、加速踏板行程传感器110、制动开关112、油温传感器114、发动机冷却剂温度传感器116等。各实际值包括例如加速踏板行程信号θacc(％)、制动操作信号Bon、液压油的油温Toil(℃)、发动机冷却剂温度Tw(℃)、发动机转速Ne(rpm)、作为也被称作涡轮转速Nt(rpm)的输入轴转速Nin(rpm)的初级带轮转速Npri(rpm)、作为旋转轴68的转速的次级带轮转速Nsec(rpm)以及对应于车速V的输出轴转速Nout(rpm)。电子控制单元90输出用于发动机12的输出控制的发动机输出控制命令信号Se、用于与CVT 24的变速相关的液压控制的液压控制命令信号Scvt、用于控制与动力传递系统16的行驶模式的切换相关联的第一离合器C1、第一制动器B1、第二离合器C2以及犬牙式离合器D1的液压控制命令信号Swt等。例如，作为液压控制命令信号Sswt，用于驱动调节供给到第一离合器C1、第一制动器B1、第二离合器C2以及犬牙式离合器D1的各液压致动器的各液压的各电磁阀的命令信号(液压命令)向液压控制回路80产生。

图4示出通过离合器C1，C2的离合器到离合器变速(将被称为“离合器变速(clutchshifting)”)在第一动力传递路径PT1和第二动力传递路径PT2之间切换的升挡或降挡时涡轮转速Nt或初级槽轮转速Npri与对应于输出轴转速Nout的车速V之间的关系的一个示例。图4中所示的每条直线表示速比γ，并且用虚线表示形成第一动力传递路径PT1的情况下的齿轮速比γgear。CVT速比γcvt，即在形成第二动力传递路径PT2的情况下的速比γ可设定在由单点划线表示的带低速侧速比γmax和用双点划线表示的带高速侧速比γmin之间的区域内。而且，由实线表示速比γ的预定阈值，在该阈值以上允许离合器变速控制。在下面的描述中，预定阈值将被称为“离合器允许速比γt”。离合器允许速比γt被确定为使得，如果作为在车速V1处于升挡或降挡时的涡轮转速Nt的变化的旋转差ΔNt等于或小于预定值，即，图4中的Nt2和Nt4之间的差，则离合器C1，C2的离合器变速期间的发热量处于能够抑制离合器C1，C2的摩擦材料的耐久性下降的范围内。如果CVT速比γcvt小于γt，则因为摩擦材料的耐久性由于在离合器C1，C2处产生的大量热量而下降，所以不执行离合器变速控制。例如，在本实施例中，离合器允许速比γt设定为与车速V无关的固定值。

升挡或降挡期间每单位时间产生的热量ΔQ由下面的等式(1)表示。因此，当CVT速比γcvt处于高速侧或γmin侧时，旋转差ΔNt大，并且变速时间tc长；因此，每单位时间产生的热量ΔQ增加。在离合器变速时，在离合器处速度改变以在升挡时在惯性相中接合，并且在离合器处速度改变在降挡时惯性相中释放的；因此，升挡时的传递转矩大于降挡时的传递转矩，并且离合器允许速比γt在升挡和降挡之间采取不同的值。

每单位时间的热量ΔQ＝(旋转差ΔNt×离合器传递转矩Tc/摩擦材料的面积)×变速时间tc(1)

图5是示出在通过离合器C1，C2的离合器变速在第一动力传递路径PT1与第二动力传递路径PT2之间切换的降挡期间的涡轮转速Nt随时间的变化的一个示例的时序图。在表示CVT速比γcvt的图5的上部分中，由单点划线表示的γd3表示最大速比γmax，并且用细实线表示的γd2表示离合器允许速比γt，而以双点划线表示的γd1表示在加速踏板被踩下并且离合器变速控制开始条件被满足的时刻td1的CVT速比γcvt。另外，用粗实线表示CVT速比γcvt的实际变化，或者从带变速(belt shifting)切换到齿轮变速(gearshifting)的情况下的CVT速比γcvt的变化。在表示涡轮转速Nt的图5的下部分中，降挡后的齿轮变速时的涡轮转速Nt用虚线表示，并且由CVT速比γcvt和输出轴转速Nout计算出的涡轮转速Nt用实线表示。在图5的下部分中的单点划线表示预先设定为用于限制发动机12的超速旋转的超速转速Neo(rpm)，使得发动机12的转速Ne不增大到高于该转速。在时刻td1，踩下加速踏板，并且满足离合器变速控制开始条件，使得CVT速比γcvt开始朝最大速比γmax增大。同时，虚线所示的降挡后的齿轮变速时的涡轮转速Nt也增大。在时刻td2，CVT速比γcvt达到γd2或者离合器允许速比γt和离合器C1，C2的发热量处于允许变速的范围内。然而，涡轮转速Nt或发动机转速Ne达到Ntd4，并且发动机转速Ne超过Ntd3，即作为上限的超速转速Neo。因此，尽管满足允许与离合器C1，C2的发热量有关的降挡的条件，但由于发动机转速Ne超过超速转速Neo，所以不进行降挡，并且在时刻td3的涡轮转速Nt变为等于Ntd2。

图3还包括用于说明电子控制单元90的控制功能的主要部分的功能框图。离合器变速判定单元92使用作为加速踏板(未示出)的操作量的加速踏板行程θacc等于或大于预定值θa的条件来判定是否需要开始离合器变速控制。离合器变速判定单元92还基于从对应于车速V的输出轴转速Nout、涡轮转速Nt和加速踏板行程θacc之间的关系获得的预先存储的设定表来判定是否需要执行离合器变速控制，或升挡或降挡。如果判定需要执行离合器变速控制，则速比判定单元96判定CVT速比γcvt是否等于或小于最大速比γmax。CVT变速判定单元100设定表示正在执行带变速的标志(F＝1)。CVT控制器102以预定速率或速度增大CVT速比γCVT。当判定CVT速比γcvt达到最大速比γmax时，速比判定单元96判定带变速的完成。一旦带变速完成，CVT变速判定单元100重置表示正在执行带变速的标志(F＝0)。超速旋转判定单元104判定(估计)离合器C1，C2的离合器变速后的发动机转速Ne(＝变速前的输出轴转速Nout×齿轮速比γgear)是否等于或高于被预先设定用于判定过度旋转的超速转速Neo。

在离合器变速控制中，离合器变速判定单元92使用作为加速踏板(未示出)的操作量的加速踏板行程θacc等于或大于预定值θa的条件来判定是否需要开始离合器变速控制，并基于从对应于车速V的输出轴转速Nout、涡轮转速Nt和加速踏板行程θacc之间的关系获得的预先存储的设定表，进一步判定是否需要执行离合器变速控制，或升挡或降挡。如果判定需要执行离合器变速控制，则离合器变速判定单元92检查是否设定了带变速执行标志(F＝1)。当带变速执行标志被重置(F＝0)时，速比判定单元96判定CVT速比γcvt是否等于最大速比γmax，即判定CVT速比γcvt是否已经达到最大速比γmax，在最大速比γmax，即使执行离合器变速控制，也不会由于离合器C1，C2产生的大量热量而导致摩擦材料的耐久性下降。如果CVT速比γCVTγcvt尚未达到最大速比γmax，则离合器变速判定单元92保持或维持不执行离合器变速控制的条件，直到确认带变速执行标志被设置(F＝1)为止，使得可以确保执行带变速。如果速比判定单元96确认CVT速比γcvt等于最大速比γmax，则离合器变速控制器98执行离合器C1，C2的离合器变速控制。当带变速执行标志被设置(F＝1)时，速比判定单元96判定CVT速比γcvt是否等于或大于离合器允许速比γt。如果CVT速比γCVT未达到离合器允许速比γt，则离合器变速控制器98保持不执行离合器变速控制的条件。如果判定CVT速比γcvt等于或大于离合器允许速比γt，则离合器变速控制器98开始用于在第一动力传递路径PTl和第二动力传递路径PT2之间切换的离合器变速控制。优选地，当超速旋转判定单元104判定(预测)离合器C1，C2的离合器变速之后的发动机转速Ne(＝当前输出轴转速Nout×齿轮速比γgear)等于或高于超速转速Neo时，离合器变速控制器98禁止离合器变速控制，但是当离合器变速之后的发动机转速低于超速转速Neo时，离合器变速控制器98执行离合器变速控制。

图6是示出电子控制单元90的控制操作的主要部分的流程图，并且示出带变速控制的例程。在对应于离合器变速判定单元92的功能的步骤S10中，判定加速踏板是否被踩下，使得加速踏板行程θacc变为等于或大于阈值θa。如果在步骤S10中得到否定判定(否)，则重复执行步骤S10。如果在步骤S10中获得肯定判定(是)，则在对应于离合器变速判定单元92的功能的步骤S20中判定是否满足离合器变速控制开始条件。如果在步骤S20中得到否定判定(否)，则重复执行步骤S10和S12。如果在步骤S20中获得肯定判定(是)，则在对应于速比判定单元96的功能的步骤S30中判定CVT速比γcvt是否小于γmax。如果在步骤S30中获得否定判定(否)，则重复执行步骤S10、S20和S30。如果在步骤S30中获得肯定判定(是)，则执行带变速控制，并且在对应于CVT变速判定单元100和CVT控制器102的功能的步骤S40中，带变速执行标志被设置(F＝1)。在对应于速比判定单元96的功能的步骤S50中，判定带变速是否完成。如果在步骤S50中获得否定判定(否)，则继续带变速控制的执行和带变速执行标志的设置(F＝1)。如果在步骤S50中获得肯定判定(是)，则在对应于CVT变速判定单元100的功能的步骤S60中，带变速执行标志被重置(F＝0)。

图7是示出电子控制单元90的控制操作的主要部分的流程图，并且示出离合器变速控制的例程。在对应于离合器变速判定单元92的功能的步骤S110中，判定加速踏板是否被踩下，使得加速踏板行程θacc变为等于或大于阈值θa。如果在步骤S110中获得否定判定(否)，则重复执行步骤S110。如果在步骤S110中获得肯定判定(是)，则在对应于离合器变速判定单元92的功能的步骤S120中判定是否满足离合器变速控制开始条件。如果在步骤S120中获得否定判定(否)，则重复执行步骤S110和S120。如果在步骤S120中获得肯定判定(是)，则在对应于离合器变速判定单元92的功能的步骤S130中判定是否带变速执行标志被设置(F＝1)。如果在步骤S130中获得否定判定(否)，则在对应于速比判定单元96的功能的步骤S150中判定CVT速比γcvt是否等于最大速比γmax。如果在步骤S150中获得否定判定(否)，则重复执行步骤S130和S150。如果在步骤S150中获得肯定判定(是)，则在对应于离合器变速控制器98的功能的步骤S160中执行离合器C1，C2的离合器变速控制。在对应于离合器变速控制器98的步骤S170中，判定离合器变速控制是否完成。如果在步骤S170中获得否定判定(否)，则继续步骤S160中的离合器C1，C2的离合器变速控制。如果在步骤S170中获得肯定判定(是)，则离合器变速控制例程结束。返回到步骤S130，如果在步骤S130中获得了肯定判定(是)，即如果带变速执行标志被设置(F＝1)，则在对应于速比判定单元96的功能的步骤S140中判定CVT速比γcvt是否等于或大于离合器允许速比γt。如果在步骤S140中获得否定判定(否)，则重复执行步骤S140。如果在步骤S140中获得肯定判定(是)，则重复上述步骤S160和S170。如果在步骤S170中获得肯定判定(是)，则离合器变速控制例程结束。

图9是示出升挡期间或者从第一动力传递路径PT1切换到第二动力传递路径PT2期间CVT速比γcvt和涡轮转速Nt随时间经过的变化的一个示例的时序图。在表示CVT速比γcvt的图9的上部分中，由单点划线所示的γa3表示最大速比γmax，并且用细实线表示的γa2表示离合器允许速比γt，而用双点划线表示的γa1表示加速踏板被踩下时的时刻ta1的CVT速比γcvt，并且满足离合器变速控制开始条件。粗实线表示CVT速比γcvt的实际变化，或者在从齿轮变速切换至带变速时CVT速比γcvt的变化。在表示涡轮转速Nt的图9的下部分中，虚线表示升挡时齿轮变速中的涡轮转速Nta4，并且点划线表示从CVT速比γcvt和输出轴转速Nout计算出的涡轮转速。另外，用粗实线表示涡轮转速Nt的实际变化或者在从齿轮变速切换到带变速的情况下涡轮转速Nt的变化。在时刻ta1之前，CVT速比γcvt等于γa1，并且涡轮转速Nt等于Nta4。在时刻ta1，加速踏板被踩下，并且满足离合器变速控制开始条件，使得CVT速比γcvt开始朝最大速比γmax增加。另一方面，由于继续齿轮变速，因此涡轮转速Nt保持在Nta4。在时刻ta2，一旦CVT速比γcvt达到γa2或者离合器允许速比γt，就开始离合器变速。随着离合器变速进行，涡轮转速Nt下降。在时刻ta3，齿轮变速切换为带变速，并且涡轮转速Nt变得等于从CVT速比γcvt和输出轴转速Nout计算出的转速Nta2。在CVT速比γcvt变为等于γa3或最大速比γmax的时刻ta4，涡轮转速Nt变为等于Nta3，并且升挡完成。

图10是示出降挡期间或者从第二动力传递路径PT2切换到第一动力传递路径PT1的期间CVT速比γcvt和涡轮转速Nt随时间经过的变化的一个示例的时序图。在表示CVT速比γcvt的图10的上部分中，由单点划线表示的γb3表示最大速比γmax，并且用细实线表示的γb2表示离合器允许速比γt，而用双点划线表示的γb1表示加速踏板被踩下时的时刻tb1的CVT速比γcvt，并且满足离合器变速控制开始条件。用粗实线表示CVT速比γcvt的实际变化，或者从带变速切换到齿轮变速的情况下的CVT速比γcvt的变化。在表示涡轮转速Nt的图10的下部分中，虚线表示降挡后的齿轮变速时的涡轮转速Ntb4，并且点划线表示从CVT速比γcvt和输出轴转速Nout计算出的涡轮转速Nt。用粗实线表示涡轮转速Nt的实际变化，或者从带变速切换到齿轮变速的情况下的涡轮转速Nt的变化。在时刻tb1之前，CVT速比γcvt等于γb1，并且涡轮转速Nt等于Ntb1。在时刻tb1，加速踏板被踩下，并且满足离合器变速控制开始条件，从而CVT速比γcvt开始朝最大速比γmax增大。另一方面，涡轮转速Nt随着CVT速比γcvt朝最大速比γmax增大而增大。在CVT速比γcvt达到γb2或者离合器允许速比γt的时刻tb2，开始离合器变速。涡轮转速Nt随着离合器变速而增大，并且在时刻tb3，带变速切换为齿轮变速，并且涡轮转速Nt变得等于从齿轮速比γgear和输出轴转速Nout计算出的转速Ntb4。此时，降挡完成。

如上所述，本实施例的车辆动力传递系统16包括：i)CVT 24，其具有设置在从发动机12递送的转矩被传递至的输入轴22上的初级带轮66、设置在将转矩递送至驱动轮14的输出轴30上的次级带轮70、以及卷绕在初级带轮66和次级带轮70上的传动带72；ii)齿轮传动机构28，其具有至少一个齿轮速比γgear；以及ⅲ)离合器C1，C2，其用于在第一动力传递路径PT1和第二动力传递路径PT2之间切换，从发动机12递送的转矩通过第一动力传递路径PT1经由齿轮传动机构28传递到输出轴30，所述转矩通过第二动力传递路径PT2经由CVT 24传递到输出轴30。在该动力传递系统16中，当CVT 24的速比γcvt等于或大于预定阈值或离合器允许速比γt时，在第一动力传递路径PT1和第二动力传递路径PT2之间切换动力传递路径，发动机12的转矩能够通过第一动力传递路径PT1经由齿轮传动机构28传递到输出轴30，发动机12的转矩能够通过第二动力传递路径PT2经由CVT 24传递到输出轴30。因此，当在第一动力传递路径PT1和第二动力传递路径PT2之间切换动力传递路径时，CVT 24的速比γcvt朝低速侧或高速比γmax改变，然后开始变速控制，发动机12的转矩能够通过第一动力传递路径PT1经由齿轮传动机构28传递到输出轴30，发动机12的转矩能够通过第二动力传递路径PT2经由CVT 24传递到输出轴30。因此，能够有效地抑制在输入轴22的转速Nin与输出轴30的转速Nin之间的差大的状态下开始变速控制的情况下会发生的离合器C1，C2中所使用的摩擦材料的耐久性的下降。

接下来，将描述本发明的第二实施例。在以下描述中，相同的附图标记被分配给与本实施例和上述实施例共同的部分或部件，并且将不提供这些部分或部件的进一步解释。

图8是示出电子控制单元90的控制操作的主要部分的流程图，并且示出离合器变速控制的例程。除了对应于超速旋转判定单元104的功能的步骤S260以外的步骤与图7中的相同，并且只描述在步骤S230中获得肯定判定(是)之后执行的图8的控制例程的部分。如果在对应于离合器变速判定单元92的功能的步骤S230中获得肯定判定(是)，即当带变速执行标志被设置(F＝1)时，在对应于速比判定单元96的功能的步骤S240中判定CVT速比γcvt是否等于或大于离合器允许速比γt。如果在步骤S240中获得否定判定(否)，则重复执行步骤S240。如果在步骤S240中获得肯定判定(是)，则在对应于超速旋转判定单元104的功能的步骤S260中判定(预测)由于离合器变速后的降挡而增大的发动机转速Ne(＝当前输出轴转速Nout×齿轮速比γgear)是否等于或大于预设的超速转速Neo。如果在步骤S260中获得肯定判定(是)，即如果离合器变速后的发动机转速Ne等于或高于超速转速Neo，则重复执行步骤S210和随后的步骤。如果在步骤S260中获得否定判定(否)，即，如果离合器变速之后的发动机转速Ne低于超速转速Neo，则在对应于离合器变速控制器98的功能的步骤S270中执行离合器C1，C2的离合器变速控制。另外，在对应于离合器变速控制器98的功能的步骤S280中，判定离合器变速控制是否完成。如果在步骤S280中获得否定判定(否)，则继续步骤S270中的离合器C1，C2的离合器变速控制。如果在步骤S280中获得肯定判定(是)，则离合器变速控制例程结束。

因此，如上述第一实施例那样，在CVT 24的速比γcvt等于或大于预定阈值或者离合器允许速比γt时，动力传递路径PT在第一动力传递路径PT1和第二动力传递路径PT2之间切换，发动机12的转矩能够通过该第一动力传递路径PT1经由齿轮传动机构28传递到输出轴30，发动机12的转矩能够通过该第二动力传递路径PT2经由CVT 24传递到输出轴30。因此，当动力传递路径PT在第一动力传递路径PT1和第二动力传递路径PT2之间切换时，CVT24的速比γcvt朝低速侧或者最大速比γmax改变，然后开始变速控制，发动机12的转矩能够通过该第一动力传递路径PT1经由齿轮传动机构28传递到输出轴30，发动机12的转矩能够通过该第二动力传递路径PT2经由CVT24传递到输出轴30。因此，能够有效地抑制在输入轴22的转速Nin和输出轴30的转速Nout之间的差大的状态下开始变速控制的情况下发生的离合器C1，C2中所使用的摩擦材料的耐久性的下降。另外，在第一动力传递路径PT1和第二动力传递路径PT2之间切换后的发动机12的转速Ne被期望等于或高于预先设定为用于抑制过度旋转的超速转速Neo时，禁止第一动力传递路径PT1和第二动力传递路径PT2之间的切换，从而进一步有效地抑制离合器C1，C2中使用的摩擦材料的耐久性的下降。

将描述本发明的第三实施例。在以下描述中，相同的附图标记被分配给与本实施例和上述实施例共同的部分或部件，并且将不提供这些部分或部件的进一步解释。

图11示出了离合器允许速比γt与车速V之间的关系。在上述实施例中，离合器允许速比γt是与车速V或者输出轴转速Nout无关的固定值。然而，离合器允许速比γt可以使用车辆速度V作为变量基于通过实验预先获得的关系(设定表)来设定。与离合器允许速比γt为固定值的情况相比，能够以更高精度设定离合器允许速比γt，并且能够更有效地抑制在输入轴22的转速Nin与输出轴30的转速Nout之间的差大的状态下开始变速控制的情况下会发生的离合器C1，C2所使用的摩擦材料的耐久性的下降。在用于说明控制功能的主要部分的图3的功能框图中，阈值判定单元94基于车速V设定离合器允许速比γt。

接下来，将描述本发明的第四实施例。在以下描述中，相同的附图标记被分配给与本实施例和上述实施例共同的部分或部件，并且将不提供这些部分或部件的进一步解释。

图12示出了离合器允许速比γt和液压油的油温Toil之间的关系。尽管在第一实施例和第二实施例中离合器允许速比γt被设定为固定值，但是可以使用油温Toil作为变量基于通过实验预先获得的关系(设定表)来设定离合器允许速比γt。在这种情况下，与离合器允许速比γt是固定值的情况相比，能够以更高精度设定离合器允许速比γ，并且能够更有效地抑制在输入轴22的转速Nin与输出轴30的转速Nout之间的差大的状态下开始变速控制的情况下会发生的在离合器C1，C2中使用的摩擦材料的耐久性的下降。在用于说明控制功能的主要部分的图3的功能框图中，阈值判定单元94基于油温Toil来设定离合器允许速比γt。

此外，将描述本发明的第五实施例。在以下描述中，相同的附图标记被分配给与本实施例和上述实施例共同的部分或部件，并且将不提供这些部分或部件的进一步解释。

图13示出了离合器允许速比γt和发动机冷却剂温度Tw之间的关系。尽管在第一实施例和第二实施例中离合器允许速比γt是固定值，但是可以使用发动机冷却剂温度Tw作为变量基于通过实验预先获得的关系(设定表)来设定离合器允许速比γt。在这种情况下，与离合器允许速比γt是固定值的情况相比，能够以更高精度设定离合器允许速比γt，并且能够更有效地抑制在输入轴22的转速Nin和输出轴30的转速Nout之间的差大的状态下开始变速控制的情况下会发生的在离合器C1，C2中使用的摩擦材料的耐久性的下降。在用于说明控制功能的主要部分的图3的功能框图中，阈值判定单元94基于发动机冷却剂温度Tw设定离合器允许速比γt。

虽然已经基于附图详细描述了本发明的一些实施例，但是本发明可以以其他形式来实施。

在如上所述的第三实施例、第四实施例和第五实施例中，分别基于车速V、油温Toil和发动机冷却剂温度Tw来设定离合器允许速比γt。然而，也可以基于车速V、油温Toil、发动机冷却剂温度Tw中的两个以上的组合或所有这些变量来设定离合器允许速比γt。

在上述实施例中，在满足离合器变速控制开始条件之后，当CVT速比γcvt等于或大于离合器允许速比γt时，执行离合器变速控制或离合器到离合器控制。在该离合器变速控制中，在CVT速比γcvt比离合器允许速比γt小时，可以开始惯性相改变前的转矩相的改变，并且当CVT速比γcvt变为等于或大于离合器允许速比γt时，可以改变惯性相，或者可以改变涡轮转速Nt。另外，也可以在CVT速比γcvt超过离合器允许速比γt后，开始惯性相的改变前的转矩相的改变。

在上述实施例中，基于从与车速V对应的输出轴转速Nout、涡轮转速Nt和加速踏板行程θacc之间的关系获得的预先存储的设定表来判定是否满足离合器变速控制开始条件。然而，可以例如使用节气门开度、发动机转矩和输入转矩中的任何组合代替加速踏板行程θacc和使用车速V代替输出轴转速Nout来判定是否满足离合器变速控制开始条件。

尽管在上述实施例中以发动机12作为驱动力源的示例进行了说明，但是本发明不限于使用发动机12作为驱动力源。例如，诸如电动机的其他动力源可以单独作为驱动力源使用或者与发动机12组合作为驱动力源使用。尽管发动机12的动力经由变矩器20传递到输入轴22，但是本发明不限于此布置。例如，也可以代替变矩器20而使用诸如不具有转矩放大功能的流体联轴器的其他流体式传动装置。另外，也可以不必设置流体式传动装置。

应该理解的是，上述实施例仅仅是示例，基于本领域技术人员的知识，本发明可以以各种改变或改进来实施。

Claims (6)

1.一种用于车辆动力传递系统的控制系统，

所述车辆动力传递系统包括带式无级变速器、具有至少一个齿数比的传动机构和离合器机构，

所述带式无级变速器包括设置在从驱动力源递送的转矩传递至的输入轴上的初级带轮、设置在将所述转矩递送至驱动轮的输出轴上的次级带轮以及卷绕在所述初级带轮和所述次级带轮上的传动带，

所述离合器机构被构造为在第一传递路径和第二传递路径之间切换转矩传递路径，从所述驱动力源递送的所述转矩能够通过所述第一传递路径经由所述传动机构传递到所述输出轴，并且所述转矩能够通过所述第二传递路径经由所述带式无级变速器传递到所述输出轴，

所述控制系统的特征在于包括：

电子控制单元，其被配置为当所述带式无级变速器的速比等于或大于预定的阈值时，在所述第一传递路径和所述第二传递路径之间切换所述转矩传递路径。

2.根据权利要求1所述的控制系统，其特征在于，

所述电子控制单元被配置为根据预先存储的关系基于车速来改变所述阈值。

3.根据权利要求1或2所述的控制系统，其特征在于，

所述电子控制单元被配置为根据所述预先存储的关系基于所述车辆动力传递系统内的油温来改变所述阈值。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的控制系统，其特征在于，

所述驱动力源包括发动机，并且所述电子控制单元被配置为根据所述预先存储的关系基于所述发动机的冷却剂温度来改变所述阈值。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的控制系统，其特征在于，

所述驱动力源包括发动机，并且所述电子控制单元被配置为当所述转矩传递路径切换之后的所述发动机的转速预期等于或高于预先设定的用于抑制过度旋转的超速转速时，禁止所述转矩传递路径的切换。

6.一种用于车辆动力传递系统的控制方法，

所述车辆动力传递系统包括带式无级变速器、具有至少一个齿数比的传动机构、离合器机构和电子控制单元，

所述带式无级变速器包括设置在从驱动力源递送的转矩传递至的输入轴上的初级带轮、设置在将所述转矩递送至驱动轮的输出轴上的次级带轮以及卷绕在所述初级带轮和所述次级带轮上的传动带，

所述离合器机构被构造为在第一传递路径和第二传递路径之间切换转矩传递路径，从所述驱动力源递送的所述转矩通过所述第一传递路径经由所述传动机构传递到所述输出轴，并且所述转矩通过所述第二传递路径经由所述带式无级变速器传递到所述输出轴，

所述控制方法的特征在于包括：

由所述电子控制单元判定所述带式无级变速器的速比是否等于或大于预定的阈值；以及

当所述带式无级变速器的所述速比等于或大于所述预定的阈值时，由所述电子控制单元在所述第一传递路径和所述第二传递路径之间切换所述转矩传递路径。