CN109878502B - 控制cvt车辆转弯期间的行驶的方法 - Google Patents

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Abstract

一种控制CVT车辆转弯期间的行驶的方法，由控制器执行并可包括以下步骤：通过确定车辆的行驶状态来确定是否有必要执行用以提高进入弯道后的再加速响应的辅助控制处理；当确定步骤产生表示有必要执行辅助控制处理的肯定结果时，取代基于换挡模式获得的传动比而设定目标传动比；以及执行CVT的换挡以跟随在设定传动比的步骤中设定的目标传动比。

Description

控制CVT车辆转弯期间的行驶的方法
技术领域
本发明涉及一种控制设置有无级变速器(CVT)的车辆的行驶的方法，并且更具体地涉及一种控制CVT车辆特别是在转弯期间的行驶的方法。
背景技术
近年来，对于车辆制造商而言，开发具有改善的燃料经济性和符合环保政策的车辆已成为重要目标。结果，安装有无级变速器(CVT)的车辆不断增加。
此外，为了改善燃料经济性，试图增加变矩器的阻尼离合器与发动机的曲轴直接接合而驱动车辆的行驶速度范围，并且基于高速(即，基于低传动比)的换挡设定变得普遍。尽管这样的设定在燃料经济性方面是有效的，但其具有使驾驶性恶化的缺点。
也就是说，由于无级变速器(CVT)具有在高速范围(低传动比范围)内显示出比其他变速器显著更大的惯性力的特性，所以使用初始动力克服CVT的较大惯性力，因此CVT是再加速降挡期间较大动力损失的主要原因，并且CVT不像例如自动变速器(AT)和双离合变速器(DCT)的其他变速器那样，其不允许跳跃降挡。此外，由于阻尼离合器直接连接到发动机的曲轴，所以需要很长时间才能达到发动机能够输出其最大功率并表现出最高性能的发动机速度，这导致车辆的加速响应劣化的主要原因。
在本背景技术部分中包括的信息仅是为了增强对本发明的一般背景的理解，并且不能被视为承认或以任何形式暗示该信息构成本领域技术人员已知的现有技术。
发明内容
本发明的各个方面旨在提供一种控制CVT车辆转弯期间的行驶的方法，该方法有助于车辆在进入弯道时为进入弯道后执行的再加速操作做好准备，减少CVT的较大惯性力引起的发动机动力损失，并且提高车辆的加速响应。
根据本发明的一个方面，提供一种控制CVT车辆转弯期间的行驶的方法，该方法由控制器执行并且包括以下步骤：通过确定车辆的行驶状态来确定是否有必要执行用以提高车辆进入弯道后的再加速响应的辅助控制处理；当确定步骤产生表示有必要执行辅助控制处理的肯定结果时，取代根据换挡模式确定的传动比而设定目标传动比；以及执行换挡使得无级变速器(CVT)的实际传动比跟随目标传动比。
当满足以下条件时，该确定步骤可产生表示有必要执行辅助控制处理的肯定结果：车速大于第一参考车速；CVT的传动比小于第一参考传动比；制动压力大于参考制动压力；转向角的绝对值大于第一参考转向角；以及驱动带轮RPM小于第一参考RPM。
在确定步骤中，当车速等于或小于第二参考车速时，当CVT的传动比等于或大于第二参考传动比时，当CVT的传动比等于或大于被确定用以控制CVT跟随目标传动比的控制目标传动比时，当转向角的绝对值等于或小于第二参考转向角的状态持续预定保持时间或更长时，或者当基于换挡模式获得的驱动带轮目标RPM等于或大于第二参考RPM时，确定有必要解除辅助控制处理。
可通过如下操作来执行设定传动比的步骤：将从以制动压力和转向角的绝对值作为自变量、以驱动带轮控制目标RPM作为因变量的图中获得的驱动带轮控制目标RPM除以从动带轮RPM而获得的值设定为目标传动比。
可通过如下操作来执行设定传动比的步骤：将从以车速和行驶模式作为自变量、以驱动带轮控制目标RPM作为因变量的图中获得的驱动带轮控制目标RPM除以从动带轮RPM而获得的值设定为目标传动比。
执行换挡的步骤可配置为与当前设定的行驶模式无关而以对于运动模式设定的速度执行换挡。
根据本发明的示例性实施例，能够使车辆在进入弯道后为再加速操作提前做好准备，减少车辆在执行加速操作时克服CVT的较大惯性力时发生的动力损失，并且提高车辆的加速响应达到驾驶者所要求的程度。
本发明的方法和装置具有其他特征和优点，这些特征和优点从结合于本文的附图和以下详细说明中将变得显而易见或在其中得以更详细地阐述，附图和详细说明一起用于解释本发明的某些原理。
附图说明
图1是示出应用本发明的控制方法的无级变速器(CVT)车辆的示意性构造的示图；
图2是示出根据本发明的一个示例性实施例的控制CVT车辆转弯期间的行驶的方法的流程图；
图3是示出应用本发明的控制方法的CVT车辆进入弯道时的再加速状态的曲线图；并且
图4是示出未应用本发明的方法的车辆的加速延迟现象的曲线图。
可以理解的是，附图不一定按比例绘制，而是呈现说明本发明的基本原理的各种特征的稍微简化的表示。如本文所包括的包括例如具体尺寸、方向、位置和形状的本发明的具体设计特征，将部分地由特定预期的应用和使用环境来确定。。
在附图中，贯穿附图的多幅图形，附图标记表示本发明的相同或等同的部分。
具体实施方式
现在将更具体地参考本发明的各种实施例，其示例在附图中示出并在以下予以说明。虽然将结合本发明的示例性实施例说明本发明，但是应当理解，本说明并非旨在将本发明限制于这些示例性实施例。相反，本发明旨在不仅涵盖本发明的示例性实施例，而且涵盖可包括在由所附权利要求所限定的本发明的思想和范围内的各种替代形式、变型例、等同形式和其他实施例。
在下文中，将参照附图更具体地说明本发明的各种示例性实施例。在所有附图中，相同的附图标记将表示相同或相似的部分。
图1是示出应用本发明的控制方法的无级变速器(CVT)车辆的示意性构造的示图。车辆配置为使得发动机E的动力经由无级变速器(CVT)进行转换并且得到的动力被传递至车辆的驱动轮W。CVT经由变矩器TC接收发动机E的动力，并且经由驱动带轮1、从动带轮3和带5连续改变传动比，从而将得到的动力传递至驱动轮W。
车辆可包括控制器CLR，其配置为从车速传感器7、转向角传感器9、制动压力传感器11等接收关于车辆行驶状态的信息，并且经由发动机控制单元(ECU)间接地控制发动机E。控制器CLR还控制CVT的驱动带轮1和从动带轮3。
参照图2和图3，控制CVT车辆转弯期间的行驶的方法由控制器CLR执行。首先，在步骤S10中，控制器CLR确定CVT车辆的行驶状态，然后确定是否有必要执行用以提高进入弯道后的再加速响应的辅助控制处理。当确定辅助控制处理有必要时(肯定的确定结果)，在步骤S20中，控制器CLR设定与根据现有换挡模式确定的传动比不同的新的目标传动比。接下来，在步骤S30中，控制器CLR执行CVT的换挡以跟随在步骤S20中设定的新的目标传动比。
当确定有必要执行用以提高进入弯道后的再加速响应的辅助控制处理时，在驾驶者踩下加速器使车辆再加速之前，即在车辆转弯时，控制器在步骤S20中设定新的目标传动比取代基于现有换挡模式确定的传动比。接下来，控制器CLR提前根据新设定的传动比进行CVT的换挡，使得在驾驶者实际使车辆再加速时可确保对于车辆的最大加速性能而言最佳的传动比和发动机速度(每分钟转数)，这大幅减少了再加速时间，从而使车辆对驾驶者的再加速需求作出快速响应。
作为参考，现有换挡模式配置为使得根据车速和加速器踏板操作量来确定CVT的传动比。对于现有换挡模式，由于驾驶者在弯道行驶时通常不踩踏加速器踏板，所以在车辆转弯期间根据现有换挡模式确定的传动比可能较低。
图4是示出未应用本发明的车辆进入弯道时的加速延迟现象的曲线图。首先，转向角的增大和高制动压力表明车辆进入弯道。之后，即在车辆进入弯道后，制动压力降低，并且由于驾驶者为再加速进行的加速器踏板操作，加速器位置传感器(APS)信号突然上升。目标传动比是在APS信号上升时为了实现驾驶者要求的加速性能，可由CVT提供的传动比。当为了实现高加速性能，由控制器确定的目标传动比大幅增加时，CVT实际上不能实现如此快速的传动比变化。因此，控制器配置为确定用于控制CVT达到目标传动比的控制目标传动比，并且据此控制CVT，由此CVT的实际传动比可跟随并达到目标传动比。
因此，当驾驶者深踩加速器踏板以使车辆再加速时，与AT或DCT相比，CVT需要较长时间来提供用于加速的更高传动比，并且发动机E的转速也需要很长时间从车辆转弯所需的低速变为可获得用于加速的充足扭矩的高速。因此，尽管APS信号急剧上升，但车速短暂下降然后上升。出于此原因，驾驶者由于加速响应缓慢而感到沮丧。
与当前情况相比，本发明配置为在驾驶者踩下加速器执行再加速之前，即在车辆转弯期间，在确定步骤(步骤S10)中确定是否有必要执行辅助控制处理，以提前增加CVT的传动比和发动机E的转速(RPM)。因此，一旦通过增加的APS信号确认驾驶者的再加速意图，CVT的传动比和发动机E的转速即可快速改变为目标传动比和可获得加速必要扭矩的发动机E的目标速度。以此方式，能够大幅提高再加速响应。
在确定步骤(步骤S10)中，当车速大于第一参考车速，CVT的传动比低于第一参考传动比，制动压力大于参考制动压力，转向角的绝对值大于第一参考转向角，并且驱动带轮RPM小于第一参考RPM时，确定辅助控制处理有必要。
第一参考车速是指确定是否实质上有必要提供快速加速响应的标准。即，在即使车辆转弯期间车速仍超过预定水平(即，第一参考车速)的情况下，在进入弯道之后驾驶者希望立即使车辆再加速的可能性大。因此，在此情况下，确定进入弯道后需要快速加速响应。为此目的，可通过设计用于实现上述目的的实验和分析来确定第一参考车速。
此外，当CVT的传动比小于某一水平并且在进入弯道之后发生再加速状况时，传动比必须急剧增加。在此情况下，增加传动比需要相当长的时间，这可导致加速响应的劣化。出于此原因，有必要执行辅助控制处理。作为用于确定在此情况下是否有必要执行辅助控制处理的标准，可使用第一参考传动比，并且可通过设计用于实现这种目的的实验和分析来确定第一参考传动比。
此外，第一参考转向角用于确定车辆是否转弯。第一参考转向角的值可设定为表示在驾驶者的脚抬离加速器踏板并踩下制动踏板以降低车速的同时执行转向的车辆快速转弯状态的值。可通过设计用于实现这种目的的实验和分析来确定第一参考转向角的值。
此外，与第一参考转向角一起，参考制动压力也用于确认驾驶者在踩下制动踏板以降低车速的同时操作方向盘的车辆快速转弯状态。出于此原因，可通过设计用于实现本发明的目的的实验和分析来确定参考制动压力。
第一参考RPM是后述的驱动带轮控制目标RPM，并且用于验证当前驱动带轮RPM是否为需要辅助控制处理的水平。即，在当前驱动带轮RPM小于第一参考RPM时，确定有必要执行辅助控制处理，以将当前驱动带轮RPM改变为驱动带轮控制目标RPM。
也就是说，仅当在步骤S10中确定当前车速、传动比、制动压力、转向角和驱动带轮RPM全部满足设定条件时才执行辅助控制处理。即，为了确保在进入弯道后使车辆再加速时的快速加速响应，提前增加传动比和发动机转速。
确定步骤S10包括用于确定有必要执行辅助控制处理的情况的进入确定步骤S11和用于确定如后所述的解除辅助控制处理的条件的解除确定步骤S12。
即，在解除确定步骤S12中，当满足以下条件中的任一者时确定有必要解除辅助控制处理：车速等于或小于第二参考车速；CVT的传动比等于或大于第二参考传动比；CVT的传动比等于或大于被确定用于实质上控制CVT跟随目标传动比的控制目标传动比；转向角的绝对值等于或小于第二参考转向角的状态持续预定保持时间或更长；以及基于换挡模式确定的驱动带轮目标RPM等于或大于第二参考RPM。
这里，第二参考车速设定为低于第一参考车速，第二参考传动比设定为高于第一参考传动比，第二参考转向角设定为小于第一参考转向角，以对辅助控制处理的进入和解除施加滞后。因此，一旦辅助控制开始即可稳定地执行辅助控制处理，并且在辅助控制处理解除后可靠地维持解除状态。
第二参考车速、第二参考传动比和第二参考转向角还用作表示不再需要辅助控制处理的车辆行驶状态的指标。因此，根据如上所述的目的和功能通过实验和分析来确定第二参考车速、第二参考传动比和第二参考转向角。
在解除确定步骤S12中，当CVT的传动比等于或大于由控制器确定的配置为实际控制CVT跟随目标传动比的控制目标传动比时，确定有必要解除辅助控制处理，这是因为在当前控制周期的目标传动比已等于或大于在前一控制周期中设定的控制目标传动比时，不再需要继续辅助控制处理。
另一方面，当转向角小于第二参考转向角的状态持续预定保持时间或更长时，也确定有必要解除辅助控制处理。保持时间可适当地设定为防止可由噪声等引起的转向角传感器的转向信号的误检测所需的时间。
此外，在解除确定步骤S12中，当基于换挡模式获得的驱动带轮目标RPM等于或大于第二参考RPM时，确定有必要解除辅助控制处理。该标准设定为当不再需要辅助控制处理时解除辅助控制处理。也就是说，当基于先前的换挡模式确定的驱动带轮目标RPM已高于预定水平时，不需要执行辅助控制处理。出于此原因，第二参考RPM设定为高于第一参考RPM，并且根据如上所述的目的和功能通过实验和分析来确定。
在传动比设定步骤S20中，从以制动压力和转向角的绝对值作为自变量、以驱动带轮控制目标RPM作为因变量的图中获得的驱动带轮控制目标RPM除以从动带轮RPM所获得的值可被设定为目标传动比。
通过该图，随着制动压力变大并且转向角的绝对值变大，驱动带轮控制目标RPM倾向于具有更大的值。因此，当车辆快速转弯时选择更大的驱动带轮控制目标RPM，并且因此传动比也增加，使得在再加速时驱动轮W能够被提供更大的扭矩。
在传动比设定步骤S20中，从以车速和行驶模式作为自变量、以驱动带轮控制目标RPM作为因变量的图中获得的驱动带轮控制目标RPM除以从动带轮RPM所获得的值可被设定为目标传动比。
驱动带轮控制目标RPM设定为对应于以下趋势：随着转弯期间车速越高，驾驶者再加速的可能性通常越高，并且当行驶模式为运动模式而非经济模式时，驾驶者再加速的可能性越高。因此，该图配置为使得车速越高，行驶模式如在运动模式中那样对突然加速性能要求越高，则驱动带轮控制目标RPM被确定为越高。
在换挡步骤S30中，将控制目标传动比确定为跟随在传动比设定步骤S20中设定的目标传动比，以执行CVT的换挡控制，其中与当前设定的行驶模式无关而以运动模式的速度执行换挡速度。
在经济模式或正常模式下，CVT车辆被控制为在需要执行换挡时并非以急剧改变传动比为目标，而是通过平缓地改变传动比来提高燃料经济性。然而，在运动模式下，CVT车辆被控制为忽略燃料消耗，并且使换挡如硬件允许的一样快速地执行。即使用户选择经济模式或正常模式而非运动模式作为行驶模式，在执行辅助控制处理的情况下，也以与运动模式中相同的速度来执行换挡，使得可更加快速地增加传动比以为随后的再加速操作做好准备，从而提供如驾驶者期望的快速加速响应。
作为参考，根据本发明的示例性实施例，对于每一控制周期重复执行如图2的流程图中的处理，参照前一控制周期中设定的状态信息来执行确定步骤S10中包括的进入确定步骤S11或解除确定步骤S12，并将确定的结果存储为下一控制周期中使用的状态信息。
根据如上所述的本发明的示例性实施例，如图3中所示，在车辆转弯期间，即在由于驾驶者的加速器踏板操作而使APS信号突然上升之前，以运动模式执行行驶控制，使得传动比可增加值A，并且因此由于传动比的增加而使发动机的转速(转数)增加值B，由此一旦由APS信号表示驾驶者的再加速意图，车速即可快速开始增加。
为了在所附权利要求中便于解释和准确定义，使用术语“上部”、“下部”、“内部”、“外部”、“上”、“下”、“上方”、“下方”、“向上”、“向下”、“前方”、“后方”、“背侧”、“内侧”、“外侧”、“向内”、“向外”、“内部”、“外部”、“内部的”、“外部的”、“向前”和“向后”，参照示例性实施例的特征在附图中显示的位置来描述这些特征。
为了例示和说明的目的，已给出了本发明的具体示例性实施例的前述说明。该说明并非旨在穷举或将本发明限制于所公开的确切形式，并且显然根据上述教导可进行多种修改和变化。选择和说明示例性实施例以解释本发明的某些原理及其实际应用，从而使本领域的其他技术人员能够实施和利用本发明的各种示例性实施例及其各种替代形式和变型。旨在由所附权利要求及其等同形式来限定本发明的范围。

Claims (6)

1.一种控制无级变速器(CVT)车辆转弯期间的行驶的方法，所述方法由控制器执行并且包括以下步骤：
通过确定车辆的行驶状态来确定是否有必要执行用以提高车辆进入弯道后的再加速响应的辅助控制处理；
当确定步骤产生表示有必要执行所述辅助控制处理的结果时，取代根据换挡模式确定的传动比而设定目标传动比；以及
执行换挡使得无级变速器的传动比跟随所述目标传动比，
其中，当满足以下条件时，所述确定步骤产生表示有必要执行所述辅助控制处理的结果：
车速大于第一参考车速；无级变速器的传动比小于第一参考传动比；制动压力大于参考制动压力；转向角的绝对值大于第一参考转向角；以及驱动带轮RPM小于第一参考RPM。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，在所述确定步骤中，所述控制器配置为当车速等于或小于第二参考车速时，当无级变速器的传动比等于或大于第二参考传动比时，当无级变速器的传动比等于或大于被确定用于控制所述无级变速器跟随所述目标传动比的控制目标传动比时，当转向角的绝对值等于或小于第二参考转向角的状态持续预定保持时间或更长时，或者当基于所述换挡模式获得的驱动带轮目标RPM等于或大于第二参考RPM时，确定有必要解除所述辅助控制处理。
3.根据权利要求2所述的方法，其中，所述第二参考车速设定为低于所述第一参考车速，所述第二参考传动比设定为高于所述第一参考传动比，并且所述第二参考转向角设定为小于所述第一参考转向角。
4.根据权利要求1所述的方法，其中，通过如下操作来执行所述设定目标传动比的步骤：将从以制动压力和转向角的绝对值作为自变量、以驱动带轮控制目标RPM作为因变量的图中获得的驱动带轮控制目标RPM除以从动带轮RPM而获得的值设定为所述目标传动比。
5.根据权利要求1所述的方法，其中，通过如下操作来执行所述设定目标传动比的步骤：将从以车速和行驶模式作为自变量、以驱动带轮控制目标RPM作为因变量的图中获得的驱动带轮控制目标RPM除以从动带轮RPM而获得的值设定为所述目标传动比。
6.根据权利要求1所述的方法，其中，所述执行换挡的步骤配置为与当前设定的行驶模式无关而以对于运动模式设定的速度执行所述换挡。
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