CN111868417A - 无级变速器的控制装置以及控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种无级变速器的控制装置以及控制方法。无级变速器具有：可无级地改变变速比的变速机构(4)、以及控制单元(100)。控制单元(100)在无级变速模式下，根据行驶状态无级地改变变速机构(4)的变速比。在手动模式开关(36c)已接通的手动模式下，维持变速比。在手动模式中换档开关(36a、36b)由驾驶员进行了操作时，控制单元(100)使变速机构(4)变速，以使变速机构(4)的输入转速与车速无关而改变预先设定的规定转速(ΔN1)。

Description

无级变速器的控制装置以及控制方法

技术领域

本发明涉及根据驾驶员的操作来控制变速比的无级变速器的控制装置以及控制方法。

背景技术

专利文献1已经公开一种技术，其涉及通过变速杆操作可从无级变速状态选择多个固定变速比的手动模式。在手动模式中，具有在将变速杆向升档侧或降档侧进行操作时接通的升档开关及降档开关(总称为换档开关)，根据换档开关的接通信号，变速到预先设定的固定变速比。另外，在换档开关的接通时间比规定长时，可以根据接通时间无级地改变变速比。

然而，在专利文献1的技术中，因为在使切换为手动模式时的变速比为规定的固定变速比时的输入转速的变化量由于向手动模式的过渡定时而不同，所以存在使驾驶员感到不舒服这样的问题。

本发明是鉴于上述问题而提出的，目的在于提供一种可使手动模式下的变速量稳定的无级变速器。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：(日本)特开2008-190633号公报

发明内容

在本发明的无级变速器的控制装置中，具有：无级变速模式，其根据行驶状态无级地改变变速机构的变速比，该变速机构配置在驱动源与驱动轮之间，可无级地改变对应于驱动源的转速的输入转速与对应于驱动轮的转速的输出转速之比即变速比；手动模式，其根据驾驶员的操作进行变速，以使所述输入转速与车速无关、而改变预先设定的规定转速。

因此，不依赖于向手动模式的过渡定时，将输入转速改变规定转速，由此，与变速到预先设定的固定变速比的情况相比，能够使基于驾驶员的变速操作的输入转速的变化量稳定，并能够防止使驾驶员感到不舒服。

附图说明

图1是表示实施例的无级变速器的结构的概况图。

图2是表示具有实施例的无级变速器的车辆的变速杆附近的概况图。

图3是表示实施例的手动模式的变速控制处理的流程图。

图4是表示与实施例的行驶模式对应的发动机转速的变化速度即梯度的特性的图。

图5是表示实施例的降档开关接通、实施长按变速控制的情况、以及实施单击变速控制的情况的时序图。

具体实施方式

图1是表示实施例的无级变速器的结构的概况图。无级变速器将从发动机1输出的旋转变速，来向驱动轮6传递。无级变速器具有：液力变矩器2、前进后退切换机构3、变速机构4、以及差速齿轮5。液力变矩器2具有在与发动机1连接的发动机输出轴10和涡轮轴11之间直接连结的锁止离合器2a。前进后退切换机构3具有：行星齿轮组、以及液压促动器即两个摩擦联接主要部件(通过联接实现前进状态的前进离合器、以及通过联接实现后退状态的倒车离合器)。下面，将该两个摩擦联接主要部件总称为离合器3a。

离合器3a的输入侧与涡轮轴11连接，离合器3a的输出侧与变速机构4的输入轴12连接。变速机构4具有：初级带轮4a、传动带4b以及次级带轮4c。次级带轮4c与输出轴13连接。在差速齿轮5与驱动轮6之间具有与驱动轮6一体旋转的传动轴14。

控制阀20将由发动机1驱动的油泵OP作为液压源，具有对各种控制液压进行调节并将其向液压促动器供给的多个控制阀门。

无级变速器具有：检测发动机输出轴10的转速(下面记为发动机转速Ne)的发动机转速传感器31、检测涡轮轴11的转速(下面记为涡轮转速Nt)的涡轮转速传感器32、检测输入轴(初级带轮4a)12的转速(下面记为初级转速Npri)的初级转速传感器33、检测输出轴13(次级带轮4c)的转速(下面记为次级转速Nsec)的次级转速传感器34、检测驱动轮6的转速的车轮速传感器35、检测通过驾驶员所操作的变速杆40而选择的档位位置信号的抑制开关36、以及检测加速器踏板开度APO的APO传感器37。

变速器控制单元(ATCU)100输入各种传感器组的信号，根据行驶状态进行液压控制，向液压促动器供给液压。在车辆起步时，释放锁止离合器2a而利用液力变矩器2的扭矩放大作用，当车速VSP为起步后的规定车速以上时，联接锁止离合器2a而改善燃油经济性。另外，在减速时，当车速VSP不足规定车速时，释放锁止离合器2a，避免发动机失速。需要注意的是，在锁止离合器2a联接时，发动机转速Ne与初级转速Npri是相同的转速，控制初级转速Npri与控制发动机转速Ne的意义相同。

图2是表示具有实施例的无级变速器的车辆的变速杆附近的概况图。变速杆40在车辆驾驶室内的中央控制台进行设置。档位框44形成有主槽孔(メインゲート)41、与主槽孔41平行形成的子槽孔43、以及连接两槽孔41、43的贯通槽孔42。在主槽孔41的内部具有检测变速杆40的位置的抑制开关36。抑制开关36具有与P档位置、R档位置、N档位置、D档位置的各档位置对应的区域，例如在变速杆40输出N档位置信号的区域向输出D档位置信号的区域过渡时，将D档位置信号向ATCU100输出。

在子槽孔43的内部具有手动模式开关36c，在将变速杆40推向子槽孔43侧时输出接通信号。子槽孔43在一端具有升档开关36a，在另一端具有降档开关36b。在子槽孔43内，变速杆40在不操作时，被施力向与升档开关36a和降档开关36b双方都不接触的中立位置。

当驾驶员希望升档而将变速杆40向图2中的+侧操作时，升档开关36a输出接通信号，当向－侧操作时，降档开关36b输出接通信号。需要注意的是，在实施例中，表示了变速杆40具有升档开关36a和降档开关36b的结构，但也可以作为设置在方向盘附近的拨片开关而设有升档开关36a和降档开关36b，未特别限定。

在档位框44的旁边设有驾驶员所操作的模式开关45。模式开关45在一个例子中构成为可选择运动模式、正常模式、雪地模式三个位置，并输出所选择的模式信号。在选择了运动模式时，以比正常模式高的发动机转速Ne(Low变速比侧)进行行驶，并且提高变速机构4的变速速度来提高响应。另一方面，在雪地模式时，以比正常模式低的发动机转速Ne(High变速比侧)进行行驶，并且降低变速机构4的变速速度来抑制车辆加速度的变化，并抑制轮胎在低μ路上打滑等。

图3是表示实施例的手动模式的变速控制处理的流程图。

在步骤S101中，判断手动模式开关36c是否接通，在接通的情况下进入步骤S102，在除此以外的其它情况下实施正常的无级变速模式处理。无级变速模式处理是基于车速VSP与加速器踏板开度APO，无级变速为根据预先设定的变速比图而算出的变速比的处理。

在步骤S102中，读取在模式开关45中选择的行驶模式。

在步骤S103中，判断升档开关36a或降档开关36b(下面也简单记为换档开关)的任意一方是否接通，在接通的情况下进入步骤S107，在除此以外的其它情况下进入步骤S104。

在步骤S104中，判断加速器踏板开度APO是否为规定开度APO1以上，在为APO1以上的情况下进入步骤S106，在除此以外的其它情况下进入步骤S105。在此，规定开度APO1是表示驾驶员将脚部与加速器踏板分离后的状态的值，当为“APO＜APO1”时，表示驾驶员希望为滑行状态的状态。

在步骤S105中，实施初级转速恒定控制。初级转速恒定控制是指，在锁止离合器2a联接的滑行状态下控制变速比，以使初级转速Npri恒定，由此，持续产生因恒定的发动机转速Ne而产生的发动机制动力，并使之减速。由此，只通过驾驶员松开加速器踏板，就能够得到期望的减速度，并能够提高驾驶性。

在步骤S106中，维持手动模式开关36c接通时的变速比。由此，在选择手动模式时不会发生不需要的升档或降档，不会让驾驶员感到不舒服。

在步骤S107中，执行长按变速控制。长按变速控制是通过驾驶员的变速杆操作，在换档开关36a、36b已接通规定时间T1以上的情况下，判断为长按操作，控制变速机构4以使发动机转速Ne改变对应于接通时间的转速的控制。另一方面，在换档开关36a、36b的接通不足规定时间T1的情况下，判断为单击操作，进行单击变速控制(S111)。单击变速控制是使变速机构4变速以使发动机转速Ne改变预先设定的规定转速ΔN1的控制。

具有现有手动模式的无级变速器在换档开关被操作时，向预先设定的固定变速比改变变速比。换言之，必须变速到预先设定的固定变速比，发动机转速Ne的变化量由于切换为手动模式的定时而不同，可能使驾驶员感到不舒服。另外，因为变更为规定变速比，所以发动机转速Ne的变化量因车速VSP而不同，因此可能会感到不舒服。与此相对，在实施例的长按变速控制及单击变速控制中，当操作换档开关36a、36b时，控制变速比，以改变预先设定的发动机转速。因此，即使以任意的车速行驶，即使以任意定时切换为手动模式，都能够通过使发动机转速Ne稳定地变化，来提供遵循驾驶员变速意图的响应。

需要注意的是，在从换档开关36a、36b被按压的瞬间至经过规定时间T1前的区间，不能判别驾驶员的变速杆操作是单击操作还是长按操作。当假设在经过规定时间T1之前未进行任何控制时，在从经过规定时间T1后开始变速的情况下，会产生应答延迟，可能会感到不舒服。另外，当直接判断为单击操作而开始变速时，与长按变速控制相比，可能会使发动机转速Ne过度改变。因此，在实施例中，首先，开始长按变速控制，之后，判断是否为单击操作。

在长按变速控制中，基于在步骤S102读取的行驶模式，设定变速时的发动机转速Ne的变化梯度αNe(参照图5)。具体而言，变速比越靠近Low侧，将梯度αNe设定得越小，由此，抑制产生过度的发动机制动力。另一方面，变速比越靠近High侧，将梯度αNe设定得越大，由此能够提高加减速请求时的响应。当然，也可以不依赖于变速比，将变速时的发动机转速Ne的变化梯度αNe相同地进行设定。

另外，例如在行驶模式为运动模式的情况下，基于当前的变速比与运动模式特性，设定梯度αNe。运动模式特性与正常模式特性相比，设定为使梯度αNe增大。因为驾驶员希望进行快速的操作，所以运动模式比正常模式更快速地改变发动机转速Ne。另一方面，在正常模式时，通过减小梯度αNe，抑制车辆速度随着发动机转速Ne的改变而变化。当然，也可以不依赖于行驶模式，将变速时的发动机转速Ne的变化梯度αNe相同地进行设定。

图4是表示与实施例的行驶模式对应的发动机转速Ne的变化加速度即Ne”的特性的图。在长按变速控制中，基于在步骤S102中读取的行驶模式，设定变速时的发动机转速Ne的变化加速度Ne”。具体而言，变速比越靠近Low侧，将变化加速度Ne”设定得越小，由此而抑制随着发动机转速Ne的改变而产生过度冲击。另一方面，变速比越靠近High侧，将变化加速度Ne”设定得越大，由此而能够提高加减速请求时的响应。

另外，例如在行驶模式为运动模式的情况下，基于当前的变速比与运动模式特性，设定变化加速度Ne”。运动模式特性与正常模式特性相比，设定为使变化加速度Ne”增大。因为驾驶员希望进行快速的操作，所以运动模式比正常模式更快速地改变发动机转速Ne。另一方面，在正常模式时，通过减小变化加速度Ne”，抑制伴随着发动机转速Ne的改变而产生的冲击。

在步骤S108中，判断换档开关的接通时间是否为规定时间T1以上，在不足规定时间的情况下进入步骤S110，在为规定时间T1以上的情况下，判断为长按操作而进入步骤S109。

在步骤S109中，继续在步骤S107中开始的长按变速控制。

在步骤S110中，判断换档开关是否断开，在断开的情况下判断为单击操作而进入步骤S111，在除此以外的其它情况下继续长按变速控制。

在步骤S111中，实施单击变速控制，进行变速控制以使发动机转速Ne逐步改变。

图5是表示实施例的降档开关36b接通、实施长按变速控制的情况、以及实施单击变速控制的情况的时序图。图5中的一点划线表示长按变速控制，实线表示单击变速控制。

当在实施例中换档开关接通时，与长按操作或单击操作无关，开始长按变速控制。在此，驾驶员在时刻t0希望变速，在延迟少许的时刻t1对变速杆进行操作。因此，在时刻t1，在换档开关接通的状态下开始长按变速控制时，急剧改变至以与假设在时刻t0此时的变速比和行驶模式对应的变化加速度Ne”和梯度αNe升高的变速比。

之后，在以恒定的梯度αNe改变变速比时，当在经过规定时间T1以上之前断开降档开关36b时，判断为单击操作而切换为单击变速控制。也就是说，逐步地急剧改变变速机构4的变速比，以成为将降档开关36b接通时的发动机转速Ne与ΔN1相加后的发动机转速。

另一方面，在降档开关36b继续接通规定时间T1以上的情况下，继续长按变速控制，当在时刻t4断开降档开关36b时，结束长按变速控制，根据长按操作时间，使发动机转速Ne升高。

另外，如实线所示，在时刻t5，再次接通降档开关36b，当在经过规定时间T1以上之前断开降档开关36b时，判断为单击操作而切换为单击变速控制，逐步地急剧改变变速机构4的变速比，以成为将降档开关36b接通时的发动机转速Ne与ΔN1相加后的发动机转速。在此，相对于时刻t5的变速从时刻t5进行至时刻t6，上述时刻t1的变速从时刻t1进行至时刻t2，时刻t5的变速的变速时间与时刻t1的变速的变速时间相比，相对较长，与变速到加上相同的转速ΔN1后的发动机转速的时间无关。这是因为时刻t5的变速比比时刻t1的变速比更靠近Low侧，所以如图4所示，使变化加速度Ne”比时刻t1的变化加速度Ne”小。由此，能够抑制因变速比的差异而产生的车辆行为的变化。

需要注意的是，图5表示了加速请求时的降档例子，但在减速请求时驾驶员为了控制发动机制动力而请求降档的情况也是相同的。例如，在实施Npri恒定控制期间，当希望减小发动机制动力时，通过操作升档开关，降低发动机转速Ne，当希望增大发动机制动力时，通过操作降档开关，提高发动机转速Ne。这样，通过操作换档开关，能够自由地控制发动机制动力。

如上所述，在实施例中，能够得到如下的作用效果。

(1)ATCU100(无级变速器的控制装置)具有：无级变速模式，其根据行驶状态，无级地改变变速机构4的变速比，所述变速机构4配置在发动机1(驱动源)与驱动轮6之间，可无级地改变初级转速Npri(与驱动源的转速对应的输入转速)与次级转速Nsec(与驱动轮的转速对应的输出转速)之比即变速比；手动模式，其根据驾驶员的操作进行变速，以使初级转速Npri(与发动机转速Ne的意义相同)与车速无关而改变预先设定的规定转速ΔN1。

因此，不依赖于向手动模式的过渡定时，通过将发动机转速Ne改变规定转速ΔN1，与变速到预先设定的固定变速比的情况相比，能够使基于驾驶员的操作的发动机转速Ne的变化量稳定，并能够防止使驾驶员感到不舒服。也就是说，在变速到预先设定的固定变速比的情况下，虽然由于驾驶员进行操作时的变速比，基于变速的发动机转速Ne的变化量不同，但在实施例中，能够使基于驾驶员的操作的发动机转速Ne的变化量恒定。

(2)ATCU100具有对变速机构4指示手动模式中的升档或降档的开关即换档开关，在换档开关的操作时间不足规定时间T1时，判断为单击操作，使变速机构4根据该单击操作将发动机转速Ne改变规定转速ΔN1而变速。

即，在手动模式时，能够只通过驾驶员的换档开关的操作时间来判断为单击操作，逐步地改变发动机转速Ne，并能够实现遵循驾驶员意图的行驶状态。

(3)ATCU100在开始操作换档开关时进行变速，以使发动机转速Ne以规定变化速度αNe进行改变。另外，在继续操作换档开关期间，维持规定变化速度αNe下的变速，在操作换档开关的时间不足规定时间T1而结束时，判断为单击操作，切换为逐步地改变发动机转速Ne的单击操作用变速。

即，在从按压换档开关的瞬间至经过规定时间T1之前的区间，不能判别驾驶员的变速杆操作是单击操作还是长按操作。当假设在经过规定时间T1之前不进行任何控制时，在从经过规定时间T1后开始变速的情况下，会产生应答延迟，可能感到不舒服。另外，当直接判断为单击操作而开始变速时，与长按变速控制相比，也可能会使发动机转速Ne过度地改变。因此，在实施例中，首先，开始长按变速控制，之后，判断是否为单击操作，由此，能够避免应答延迟，并实现遵循驾驶员意图的行驶状态。

(4)ATCU100在手动模式中进行变速时，根据行驶模式，改变变化加速度Ne”。

即，通过在正常模式时将变化加速度Ne”设定得较小，抑制产生过度的车辆速度变化。另一方面，通过在运动模式时将变化加速度Ne”设定得较大，能够提高加速请求时的响应。

(5)ATCU100在手动模式中进行变速时，根据变速比，改变变化加速度Ne”。

即，变速比越靠近Low侧，将变化加速度Ne”设定得越小，由此而抑制产生过度冲击。另一方面，变速比越靠近High侧，将变化加速度Ne”设定得越大，由此而能够提高加减速请求时的响应。

(6)ATCU100在加速器踏板开度不足规定开度APO1时，使所述输入转速恒定并减速。

由此，驾驶员只通过松开加速器踏板，就能够得到期望的减速度，并能够提高驾驶性。

[其它的实施例]

上面，基于实施例说明了用于实施本发明的方式，但本发明的具体结构不限于实施例所示的结构，在不脱离发明主旨的范围内的设计变更等也包含在本发明中。在实施例中，作为驱动源表示了发动机，但不限于发动机，也可以为合用电动马达的混合动力汽车，或只利用电动马达的电动汽车。

在实施例中，表示了通过变速杆操作来操作换档开关的例子，但也可以在进行拨片换档的情况下，即使在手动模式开关未被操作的情况下，也在拨片换档开关接通时，与手动模式开关的状态无关，如本发明所述实施单击变速控制或长按变速控制。

Claims (6)

1.一种无级变速器的控制装置，其特征在于，具有：

无级变速模式，其根据行驶状态，无级地改变变速机构的变速比，所述变速机构配置在驱动源与驱动轮之间，可无级地改变与驱动源的转速对应的输入转速和与驱动轮的转速对应的输出转速之比即变速比；

手动模式，其根据驾驶员的操作进行变速，以使所述输入转速与车速无关而改变预先设定的规定转速。

2.如权利要求1所述的无级变速器的控制装置，其特征在于，

具有开关，其对所述无级变速器指示手动模式中的升档或降档，

在所述开关的操作时间不足规定时间时，判断为单击操作，使所述变速机构根据所述单击操作使所述输入转速改变所述规定转速而变速。

3.如权利要求2所述的无级变速器的控制装置，其特征在于，

在开始操作所述开关时，使所述变速机构变速，以使所述输入转速以规定速度改变，并且在继续所述开关的操作期间，维持所述规定速度下的变速，并在不足所述规定时间而结束所述开关的操作时，判断为所述单击操作，根据所述单击操作，将所述变速机构切换为基于所述单击操作的变速，所述单击操作是指，使所述输入转速从开始操作所述开关时的转速改变所述规定转速。

4.如权利要求2或3所述的无级变速器的控制装置，其特征在于，

在所述手动模式中进行变速时，根据变速比来改变变速加速度。

5.如权利要求1至5中任一项所述的自动变速器的控制装置，其特征在于，

在加速器踏板开度不足规定开度时，使所述输入转速恒定并减速。

6.一种无级变速器的控制方法，该无级变速器具有配置在驱动源与驱动轮之间、且可将与驱动源的转速对应的输入转速和与驱动轮的转速对应的输出转速之比即变速比无级地改变的变速机构，该无级变速器的控制方法的特征在于，

在由驾驶员选择了无级变速模式时，根据行驶状态无级地改变变速比，

在由驾驶员选择了手动模式时，维持为恒定的变速比，并且针对换档开关的操作，使所述输入转速与车速无关而改变预先设定的规定转速。

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