CN1959155A - 用于车辆用无级变速器的变速比控制装置 - Google Patents

用于车辆用无级变速器的变速比控制装置 Download PDF

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Abstract

本发明涉及用于车辆用无级变速器的变速比控制装置。该变速比控制装置控制无级变速器的变速比使得变速器的实际输入速度与目标输入速度相一致并包括:判定车辆驾驶员是要求车辆的非快速加速还是快速加速的加速要求判定部;和目标输入速度设定部,它基于要求非快速加速的判定,(i)执行目标输入速度到第一瞬时目标输入速度的瞬时有级增大,(ii)在快速换档时期的第一部分中将目标输入速度保持在第一瞬时目标值,(iii)在第一部分结束时将目标输入速度瞬时减小至第二瞬时目标输入速度的初始值,及(iv)在第二部分中使目标输入速度反过来朝向第一瞬时值逐渐增大;以及基于要求快速加速的判定,在快速换档时期期间将目标输入速度保持在第一瞬时目标输入速度,而没有将其设定在第二瞬时目标值。

Description

用于车辆用无级变速器的变速比控制装置
本申请基于2005年10月31日提交的日本专利申请No.2005-317478,其全文引用在此作为参照。
技术领域
本发明总体上涉及一种变速比控制装置,该变速比控制装置布置得用于控制车辆用无级变速器的变速比,以使得变速器的输入速度的实际值与输入速度的目标值一致,更具体地,涉及基于车辆的加速要求的目标输入速度值的设定。
背景技术
对于设置在机动车辆上的无级变速器,已知一种布置得用于控制无级变速器的变速比以使得变速器的输入速度的实际值与输入速度的目标值一致的变速比控制装置,所述目标值是基于由车辆的行驶速度和加速踏板的操作量表示的车辆的行驶状况设定的。
JP-2001-330143A公开了用于车辆用无级变速器的这种变速比控制装置的一个示例。该变速比控制装置布置得用于设定变速器的输入速度的瞬时目标值,以便于在车辆的正常行驶期间沿第一级时滞的曲线变化,并反馈控制无级变速器的变速比以使得实际输入变速比首先与瞬时目标值一致,并最后与最终目标值一致,以便变速器的变速比在不会造成变速器的换档冲击或延迟换档的换档率下变化。另一方面,在通过加速踏板的较大操作量进行车辆的快速加速的要求下,变速比控制装置在快速换档时期期间执行瞬时目标输入速度到低于最终目标值的数值的有级增大,以使得变速器的变速比在较高比率下变化以满足车辆驾驶员快速加速车辆的要求。在通过变速器的变速比的反馈控制已将实际和瞬时目标输入速度之间的差减小到某一量的快速换档时期之后的恒速换档周期,变速比控制装置使瞬时目标输入速度朝向最终目标值逐渐增大,例如线性增大,从而进一步减小上述输入速度差,以便变速比在较低比率下变化,从而防止换档动作结束时的换档冲击。对无级变速器的变速比进行反馈控制使得实际输入速度最初与如此设定的瞬时目标值一致,之后与最终目标值一致。
基于车辆快速加速的要求,通过以较大操作量下压加速踏板使得车辆以高程度驾驶性能行驶而进行的输入速度的瞬时目标值的有级增大导致车辆的快速加速,这满足了车辆驾驶员有效驾驶车辆的期望。在车辆驾驶员所期望的车辆加速度值不那么高的情况下,导致车辆的快速加速的瞬时目标输入速度的有级增大不利地具有如车辆驾驶员所感觉到的驾驶舒适性降低的危险。
发明内容
考虑到上述背景技术作出了本发明。因此本发明的目的是提供一种用于车辆用无级变速器的变速比控制装置,控制所述车辆用无级变速器的变速比使得变速器的实际输入速度与基于车辆的行驶状况设定的目标值相一致,所述变速比控制装置布置得用于基于通过车辆加速部件的操作作出的车辆加速的要求适当地设定输入速度的瞬时目标值,以便所设定的瞬时目标值适当地反映车辆驾驶员对于车辆加速的要求。
根据本发明的原理可实现上述目的,本发明提供了一种变速比控制装置,该变速比控制装置用于控制设置在车辆的驱动力源与驱动轮之间的动力传递路径中的无级变速器的变速比,以使得无级变速器的实际输入速度与基于车辆的行驶状况设定的目标输入速度相一致,所述变速比控制装置包括:(a)加速要求判定部,该加速要求判定部可用于基于车辆加速部件的操作判定车辆的驾驶员是否要求车辆的非快速加速,以及判定驾驶员是否要求车辆的快速加速,和(b)目标输入速度设定部,该目标输入速度设定部基于加速要求判定部的驾驶员要求车辆的非快速加速的判定,(i)执行目标输入速度到高于实际输入速度的第一瞬时目标输入速度的瞬时有级增大,(ii)在快速换档时期的第一部分中将目标输入速度保持在第一瞬时目标输入速度,(iii)在快速换档时期的第一部分结束时,将目标输入速度瞬时减小至第二瞬时目标输入速度的初始值,该初始值接近实际输入速度并低于第一瞬时目标输入速度,以及(iv)在第一部分之后的快速换档时期的第二部分中,使目标输入速度反过来朝向第一瞬时目标输入速度逐渐增大;以及基于加速要求判定部的驾驶员要求车辆的快速加速的判定,目标输入速度设定部在快速换档时期期间将目标输入速度保持在第一瞬时目标输入速度,而没有将目标输入速度设定在第二瞬时目标输入速度。
在以上所述的本发明变速比控制装置中,当加速要求判定部已基于车辆加速部件的操作量判定车辆驾驶员要求车辆的非快速(正常)加速(不是快速加速)时,目标输入速度设定部执行目标输入速度到第一瞬时目标输入速度的瞬时有级增大并且在快速换档时期的第一部分中将瞬时目标输入速度保持在第一瞬时目标值。在快速换档时期的第一部分结束时,目标输入速度设定部将瞬时目标输入速度瞬时地减小至第二瞬时目标输入速度的初始值,该初始值接近实际输入速度并低于第一瞬时目标输入速度。在第一部分之后的快速换档时期的第二部分中,目标输入速度设定部使第二瞬时目标输入速度反过来朝向第一瞬时目标输入速度逐渐增大。因此,无级变速器的变速比在快速换档时期的第一部分中最初在较高比率下变化,以便根据车辆加速部件的操作进行车辆的较快速加速,并且随后在快速换档时期的第二部分中在较低比率下变化,以便进行车辆的较慢加速,以使得在变速比的控制期间车辆在适当的受控比率下加速,从而车辆驾驶员关于车辆加速的期望适当地反映在变速比γ的变化率上。另一方面,当加速要求判定部已判定车辆驾驶员要求车辆的快速加速时,目标输入速度设定部在整个快速换档时期期间将目标输入速度保持在第一瞬时目标输入速度,而没有将目标输入速度设定在第二瞬时目标值,因此无级变速器的变速比在整个快速换档时期期间在高比率下变化,以便根据车辆加速部件的快速操作进行车辆的快速加速,从而车辆驾驶员关于车辆快速加速的期望适当地反映在变速比的变化率上。因此,基于车辆驾驶员是要求车辆的非快速加速还是要求车辆的快速加速而不同地设定瞬时目标输入速度,以便根据车辆驾驶员关于车辆加速的期望以一定比率控制无级变速器的变速比。
根据本发明变速比控制装置的第一优选形式,目标输入速度设定部使第二瞬时目标输入速度沿第一级时滞曲线朝向第一瞬时目标输入速度逐渐增大。在本发明的这种形式中,在变速比在较高比率下变化的第一部分之后的快速换档时期的第二部分中,最初接近实际输入轴转速的第二瞬时目标输入速度沿第一级时滞的曲线反过来朝向第一瞬时目标值逐渐增大,以便无级变速器的变速比在适合于车辆较慢加速的较低比率下变化,同时防止无级变速器的换档冲击或延迟换档。
在本发明上述第一优选形式的一个有利布置中,由第一级时滞的曲线限定的第二瞬时目标输入速度NIN*P2由式NIN*P2(t)=1-ε-t/T表示,其中“T”是随所述车辆加速部件的操作量的增大率的增大而减小的时间常数。在这种布置中,在快速换档时期的第二部分中无级变速器的变速比的变化率随作为车辆驾驶员对车辆加速部件操作结果的车辆加速要求程度的增大而增大,以便车辆驾驶员关于车辆加速的要求可更适当地反映在无级变速器的变速比的变化率上。
根据本发明的第二优选形式,目标输入速度设定部基于车辆加速部件的操作量和车辆的行驶速度确定第一瞬时目标输入速度。在本发明的该形式中,车辆驾驶员关于车辆加速的期望可更适当地反映在无级变速器的变速比的变化率上。
根据本发明的第三优选形式,基于车辆加速部件的操作量的增大率确定快速换档时期的第一部分的长度。在本发明的该形式中,车辆驾驶员关于车辆加速的期望可更适当地反映在无级变速器的变速比的变化率上。
根据本发明的第四优选形式,加速要求判定部基于以下至少一个条件确定车辆的非快速加速的要求和车辆的快速加速的要求,所述条件是:作为车辆加速部件提供的加速踏板的操作量;为驱动力源提供并且由车辆加速部件控制的节气门的开度;所述加速踏板的操作量的变化率;节气门的开度的变化率;喷射入作为驱动力源提供的发动机的进气管或气缸的燃料喷射量;引入进气管的进气量;以及表示车辆加速的要求程度的任何其它参数。
根据本发明的第五优选形式,无级变速器为包括一对有效宽度可变的可变直径带轮和连接这对可变直径带轮的传动带的带和带轮式无级变速器。或者,无级变速器为牵引式无级变速器,它包括一对可关于公共轴线转动的锥形物和多个辊,每个辊都可关于与公共轴线交叉的轴线转动并且所述多个辊设置在这对锥形物之间并与之按压接触,其中通过改变公共轴线与每个辊的转动轴线之间的交叉角度,所述无级变速器的变速比是可变的。
根据本发明的第六优选形式,驱动力源包括内燃机,诸如汽油机和柴油机。驱动力源还可包括辅助驱动源,诸如电机或电机组。或者,驱动力源仅由电机或电机组构成。
附图说明
通过结合附图阅读以下本发明优选实施例的详细说明可更好地理解上述和其它目的、特征、优点以及技术和工业重要性,在附图中:
图1是示出包括由根据本发明一个实施例构成的变速比控制装置控制的无级变速器的车辆用驱动系统的示意图;
图2是示出用于控制车辆用驱动系统的电子控制系统的主要元件的框图;
图3是示出布置得用于控制无级变速器的带张力、变速器的变速比以及施加到根据换档杆(变速杆)的操作选择性地接合的前进驱动(行驶)离合器和后退驱动制动器的液压压力的液压控制单元的主要部分的液压回路图;
图4是示出用于设定无级变速器的输入速度的目标值以控制变速器的换档动作的变速比控制图的示例的视图;
图5是用于基于变速器的变速比和加速踏板的操作量确定施加到无级变速器用于控制带张力所需的液压压力的带张力控制图(映射)的示例;
图6是示出图2电子控制系统的电子控制装置的功能控制部分的功能框图;
图7是示出用于设定无级变速器的输入速度的第一瞬时目标值以控制变速器的换档动作的变速比控制图的示例的视图;
图8是示出由图2中所示的电子控制单元执行的控制程序的流程图,用于基于车辆的加速要求的判定设定无级变速器的目标输入速度值,以控制无级变速器的变速比;
图9是用于解释基于车辆的正常或非快速加速要求的判定,根据图8的流程图控制变速器的变速比的操作的时间图;
图10是用于解释基于车辆的快速加速要求的判定,根据图8的流程图控制变速器的变速比的操作的时间图;以及
图11是与图8流程图相对应的局部流程图,示出根据本发明的另一个实施例用于设定目标输入速度的控制程序的步骤,所述步骤与图8流程图的那些不同。
具体实施方式
下面将参照附图详细说明本发明的优选实施例。
首先参照图1的示意图,示出包括带和带轮式无级变速器(CVT)18的车辆用驱动系统10,无级变速器(CVT)18由根据本发明一个实施例构成的变速比控制装置控制。车辆用驱动系统10是适于用在FF车辆(前置发动机前轮驱动车辆)上的横向安装型的,并且包括内燃机12形式的驱动力源。发动机12的输出通过发动机12的曲轴、液力变矩器14形式的流体操纵动力传递装置、前进/后退切换装置16、上述无级变速器18、减速齿轮装置20以及差动齿轮装置22传递到车辆的左右驱动轮24R、24L。
液力变矩器14包括连接于发动机12的曲轴的泵轮14p,以及通过涡轮轴34连接于前进/后退切换装置16的涡轮14t,所述涡轮轴34用作液力变矩器14的输出部件。在泵轮14p和涡轮14t之间设有具有接合液压室和断开液压室的锁止离合器26。通过用配备在图2和图3中所示的液压控制单元100中的切换阀装置(未示出)控制加压工作流体流入接合液压室和从断开液压室流出,该锁止离合器26选择性地接合或断开。当锁止离合器26布置在完全接合状态中时,泵轮14p和涡轮14t一体转动。通过机械式油泵28产生用于接合和断开锁止离合器的加压工作流体,机械式油泵28还用于控制无级变速器18的换档动作和带张力,以及将工作流体作为润滑剂供应到车辆用驱动系统10的各个部分。
前进/后退切换装置16主要由包括一体固定于液力变矩器14的涡轮轴34的太阳齿轮16s、一体固定于无级变速器18的输入轴36的行星架16c,以及通过后退驱动制动器B1选择性地固定于其外壳的齿圈16r的双小齿轮型行星齿轮组构成。行星架16c和太阳齿轮16s通过前进驱动离合器C1选择性地相互连接。协作以用作断开装置的前进驱动离合器C1和后退驱动制动器B1是通过液压致动器摩擦接合和断开的液压操纵式摩擦接合装置。
当前进驱动离合器C1布置在其接合状态中而后退驱动制动器B1布置在其断开状态中时,前进/后退切换装置16的转动元件一体转动,并且涡轮轴34直接连接于输入轴36,以使得前进/后退切换装置16布置在其前进驱动状态中以便于向无级变速器18传递前进车辆驱动力。当后退驱动制动器B1布置在接合状态中而前进驱动离合器C1布置在断开状态中时,前进/后退切换装置16布置在输入轴36沿与涡轮轴34的转动方向相反的方向转动的后退驱动状态中,从而将后退车辆驱动力传递给无级变速器18。当前进驱动离合器C1和后退驱动制动器B1都布置在断开状态中时,前进/后退切换装置16布置在车辆驱动力未传递给无级变速器18的中立状态中。
无级变速器18包括安装在其输入轴36上并具有可变直径的可变直径输入带轮(第一带轮)42形式的输入侧部件、安装在其输出轴44上并具有可变直径的可变直径输出带轮(第二带轮)46形式的输出侧部件,以及连接那些输入带轮42和输出带轮46的传动带48。通过与输入带轮42和输出带轮46保持摩擦接触的传动带48,驱动力从输入带轮42传递到输出带轮46。
可变直径输入带轮42和输出带轮46分别包括:固定地安装在相应的输入轴36和输出轴44上的固定转动部件42a、46a;沿轴向可滑动并且不可转动地安装在相应的输入轴36和输出轴44上的可移动转动部件42b、46b;以及输入侧和输出侧液压缸42c、46c,分别用于改变由固定转动部件42a、46a和可移动转动部件42b、46b限定并位于固定转动部件42a与46a之间或可移动转动部件42b与46b之间的V槽的宽度。输入侧液压缸42c的液压压力(变速比控制压力PRATIO)由液压控制单元100控制,从而改变这两个可变直径输入带轮42和输出带轮46的V槽的宽度,以改变传动带48的有效直径,从而使得无级变速器18的变速比γ(=输入轴36的速度NIN/输出轴44的速度NOUT)是可连续变化的。输出侧液压缸46c的液压压力(带张力控制压力PBELT)也由液压控制单元100控制,从而控制传动带48的张力以防止传动带48的滑脱(打滑)。
下面参照图2的框图,其中示出用于控制车辆用驱动系统10的电子控制系统的主要元件。电子控制系统包括电子控制装置50,它主要由配备有CPU(中央处理单元)、RAM(随机存储器)、ROM(只读存储器)以及输入/输出界面的微电脑构成。CPU用于利用RAM的临时存储功能,根据存储在ROM中的控制程序执行信号处理操作,以例如控制发动机12的输出、无级变速器18的换档动作和带张力,以及锁止离合器26的转矩能力。
电子控制装置50布置得用于接收各种信号,诸如:表示与发动机12的操作速度(发动机转速)NE对应的发动机12的曲轴的角位置ACR(°)和转动速度的发动机转速传感器52的输出信号;表示涡轮轴34的转动速度(涡轮转速)NT的涡轮转速传感器54的输出信号;表示无级变速器18的输入轴36的转动速度(输入轴转速)NIN的输入轴转速传感器56的输出信号;表示无级变速器18的输出轴44的转动速度(输出轴转速)NOUT的车速传感器58的输出信号,从中可获得车辆的行驶速度V;表示设置在发动机12的进气管32中的电子节气门30的开度θTH的节气门开度传感器60的输出信号;表示发动机12的冷却水温度Tw的水温传感器62的输出信号;表示用于无级变速器18的油压回路中的工作流体等的温度TCVT的CVT油温传感器64的输出信号;表示加速踏板68形式的车辆加速部件的操作量ACC的加速器操作量传感器66的输出信号;表示用于操纵车辆的行车制动系统的脚制动踏板的操作状态BON的脚制动器开关70的输出信号;以及表示换档杆74的选定位置PS的换档位置传感器72的输出信号。
电子控制装置50布置得用于产生各种信号,诸如:用于根据加速踏板68的操作量ACC(在下文中称之为加速器操作量ACC)驱动节气门致动器76以打开和关闭电子节气门30的驱动信号,以控制发动机12的输出;用于控制从燃料喷射装置78喷射的燃料喷射量的燃料喷射信号;用于控制点火装置80的点火定时的点火定时控制信号;施加到液压控制单元100的各种指令信号,诸如施加给通断电磁阀DS1和DS2用于控制变速比控制压力PRATIO从而改变无级变速器18的变速比γ的指令信号、施加给用于接收主压力PL的线性电磁阀SLT以控制带张力控制压力PBELT从而调节传动带48的张力的指令信号,以及施加给线性电磁阀(未示出)以用于锁止离合器26的接合、断开和滑脱动作从而调节锁止离合器26的转矩能力的指令信号。
通过控制由发动机12操纵的机械式油泵28产生的液压压力,由液压控制单元100中的减压式(未示出)调节阀调节主压力PL。将主压力PL调节为与作用在发动机12上的负荷相对应的数值,该值由加速器操作量ACC或电子节气门30的开度θTH表示。
车辆装有换档杆74(如图2和图3中所示的),换档杆74布置得靠近于驾驶员座椅,并且可手动操作以选择五个操作位置“P”、“R”、“N”、“D”和“L”中的一个。
位置“P”是车辆用驱动系统10布置在中立状态中以切断其动力传递路径并通过适合的停车机构机械地阻止输出轴44的转动的停车位置。位置“R”是输出轴44沿反向转动以便于车辆的后退行驶的后退驱动位置,位置“N”是车辆用驱动系统10布置在中立位置中的中立状态。位置“D”是输出轴44沿前进方向转动以便于车辆的前进行驶的前进驱动位置,其中无级变速器18布置在其可自动换档状态,位置“L”是用于车辆前进行驶的发动机制动位置,其中发动机制动作用于车辆。
参照图3的液压回路图,示出布置得用于控制无级变速器18的带张力和变速比γ,以及根据换档杆74的选定位置施加到前进驱动离合器C1和后退驱动制动器B1的液压压力的液压控制单元100的主要部分。液压控制单元100包括:用于控制输出侧液压缸46c的液压压力(即,带张力控制压力PBELT)以防止传动带48滑脱的带张力控制阀110;用于控制输入侧液压缸42c的液压压力(即,变速比控制压力PRATIO)以连续改变无级变速器18的变速比γ的变速比增大阀116和变速比减小阀118;以及用于机械地切换液压回路以选择性地接合和断开前进驱动离合器C1和后退驱动制动器B1的手动阀120。
手动阀120具有基于主压力PL接收调制器阀(未示出)产生的调制器压力PM的输入口120a。也就是说,调制器阀用于产生具有调制器压力PM的工作流体。
手动阀120还具有前进驱动输出口120f、后退驱动输出口120r以及排泄口EX。当换档杆74操纵到位置“D”或“L”时,手动阀120操纵到一位置,在该位置中,调制器压力PM作为前进驱动输出压力通过前进驱动输出口120f施加到前进驱动离合器C1,同时工作流体通过后退驱动输出口120r和排泄口EX从后退驱动制动器B1排出到例如暴露于大气压力下的容器,以使得前进驱动离合器C1接合,而后退驱动制动器B1断开。
当换档杆74操纵到位置“R”时,手动阀120操纵到一位置,在该位置中,调制器压力PM作为后退驱动输出压力通过后退驱动输出口120r施加到后退驱动制动器B1,同时工作流体通过前进驱动输出口120f和排泄口EX从前进驱动离合器C1排出到容器,以使得后退驱动制动器B1接合,同时前进驱动离合器C1断开。
当换档杆74操纵到位置“P”或“N”时,手动阀120操纵到一位置,在该位置中,连接输入口120a和前进驱动输出口120f的流体通路以及连接输入口120a和后退驱动输出口120r的流体通路都关闭或切断,并且工作流体从前进驱动离合器C1和后退驱动制动器B1排出,以使得前进驱动离合器C1和后退驱动制动器B1两者都断开。
变速比增大阀116具有输入输出口116t和输入输出口116i,并且包括可轴向移动用以打开和关闭那些输入输出口116t、116i的滑柱(阀芯)116a,以及沿用于这两个输入输出口116t、116i之间连通的方向偏压滑柱116a的弹簧116b形式的偏压装置。变速比增大阀116还具有油室116c,所述油室116c容纳弹簧116b并且接收其占空比由电子控制装置50控制的通断电磁阀DS2的控制压力PS2形式的输出压力,以产生沿用于这两个输入输出口116t、116i之间连通的方向作用在滑柱116a上的推力。变速比增大阀116还具有油室116d,所述油室116d接收其占空比由电子控制装置50控制的通断电磁阀DS1的控制压力PS1形式的输出压力,以产生沿用于关闭输入输出口116i的方向作用在滑柱116a上的推力。
变速比减小阀118具有输入输出口118t,并且包括可轴向移动用以打开和关闭输入输出口118t的滑柱118a,以及沿用于关闭输入输出口118t的方向偏压滑柱118a的弹簧118b形式的偏压装置。变速比减小阀118还具有油室118c,所述油室118c容纳弹簧118b并且接收其占空比由电子控制装置50控制的通断电磁阀DS1的控制压力PS1,以施加沿用于关闭输入输出口118t的方向作用在滑柱118a上的推力,以及油室118d,所述油室118d接收其占空比由电子控制装置50控制的通断电磁阀DS1的控制压力PS1,以施加沿用于打开输入输出口118t的方向作用在滑柱118a上的推力。变速比减小阀118还具有排出口118x。
通断电磁阀DS1布置得产生用于变速比增大阀116的控制压力PS1,以产生要施加到输入侧液压缸42c的变速比控制压力PRATIO,以便于减小可变直径输入带轮42的V-槽的宽度从而减小无级变速器18的变速比γ。通断电磁阀DS2布置得产生用于变速比增大阀116的控制压力PS2,以产生要施加到输入侧液压缸42c的变速比控制压力PRATIO,以便于增大可变直径输入带轮42的V-槽的宽度从而增大无级变速器18的变速比γ。
详细地说,控制压力PS1施加于变速比增大阀116和变速比减小阀118使得所接收的主压力PL连续地控制为要施加到输入侧液压缸42c的变速比控制压力PRATIO,而控制压力PS2施加于变速比增大阀116使得工作流体从输入侧液压缸42c排出,并通过输入输出口116t、输入输出口116i和排出口118x排泄,以使得变速比控制压力PRATIO连续地控制。
控制要施加到输入侧液压缸42的变速比控制压力PRATIO以便于根据输入轴36的实际速度值NIN(在下文中称之为实际输入轴转速NIN)与输入轴36的目标速度值NIN*(在下文中称之为目标输入轴转速NIN*)之间的差ΔNIN(=NIN*-NIN)连续地改变无级变速器18的变速比γ,所述目标速度值NIN*是基于由实际车速V和加速器操作量ACC表示的车辆状态并根据作为示例在图4中示出的表示加速器操作量ACC、实际车速V和目标输入轴转速NIN*之间关系的存储的变速比控制图确定的。因此,控制无级变速器18的变速比γ以便实际输入轴转速NIN与目标输入轴转速NIN*一致。
用于控制变速比γ的图4的变速比控制图如此构成,即,随着车速V的减小和加速器操作量ACC的增大使得目标输入轴转速NIN*增大以增大变速比γ。应该注意的是,车速V与输出轴转速NOUT相对应,而目标输入轴转速NIN*与变速比γ的目标值相对应并在与无级变速器18的最小值γmin与最大值γmax相对应的数值之间的范围内确定。
带张力控制阀110具有输出口110t、油室110c和反馈油室110d,并且可轴向移动包括用以打开和关闭输出口110t的滑柱110a,以及沿用于打开输出口110t的方向偏压滑柱110a的弹簧110b形式的偏压装置。油室110c容纳弹簧110b并且接收其占空比由电子控制装置50控制的线性电磁阀SLT的控制压力PSLT形式的输出压力,以产生沿用于打开输出口110t的方向作用在滑柱110a上的推力。反馈油室110d接收带张力控制压力PBELT,以产生沿用于关闭输出口110t的方向作用在滑柱110a上的推力。因此带张力控制阀110布置得根据从线性电磁阀SLT中接收的作为先导压力的控制压力PSLT将主压力PL连续地控制为带张力控制压力PBELT
控制要施加到输出侧液压缸46的带张力控制压力PBELT以使得带张力控制压力PBELT与目标值PBELT*一致,所述目标值PBELT*是基于由实际变速比γ和加速器操作量ACC表示的车辆状态并根据作为示例在图5中示出的表示加速器操作量ACC(对应于要通过无级变速器18传递的期望转矩)、变速比γ和目标带张力控制压力PBELT*之间关系的存储的带张力控制图确定的。带张力控制图构成为用于防止传动带48的滑脱。根据由带张力控制阀110控制的带张力控制压力PBELT控制传动带48的张力,即,传动带48与可变直径带轮42、46之间的摩擦力。
下面参考示出电子控制装置50的功能控制部分的图6的功能框图,所述功能控制部分包括目标输入速度设定部82、变速比控制部84、车速判定部86、加速器操作判定部88,以及加速要求判定部90。目标输入速度设定部82布置得用于基于由检测的实际车速V和加速器操作量ACC表示的车辆状态并根据作为示例在图4中示出的存储的变速比控制图设定目标输入轴转速NIN*
变速比控制部84布置得用于根据差ΔNIN=NIN*-NIN执行无级变速器18的变速比γ的反馈控制,以使得实际输入轴转速NIN与目标输入速度设定部82设定的目标输入轴转速NIN*一致。也就是说,变速比控制部84向液压控制单元100提供用于调节要供给到输入侧液压缸42c的变速比控制压力PRATIO的液压指令Sp,从而连续改变变速比γ。
根据从变速比控制部84中接收的液压指令Sp,液压控制单元100控制电磁阀DS1和DS2以调节变速比控制压力PRATIO同时调节带张力控制压力PBELT,以控制无级变速器18的变速比γ。
如上所述,通过变速比控制部84基于速度差ΔNIN进行的变速比控制压力PRATIO的反馈控制来控制变速比γ,以使得变速比γ的变化率随速度差ΔNIN的增大而增大,导致车辆加速度值的快速增大。
考虑到上述问题,目标输入速度设定部82布置得用于基于车辆驾驶员是否要求车辆的加速,根据目标输入轴转速NIN*设定目标输入轴转速NIN*的瞬时值NIN*P。在下文中将目标输入轴转速NIN*和瞬时值NIN*P分别称作“基本(最终)目标输入速度NIN*C”和“瞬时目标输入速度NIN*P”。变速比控制部84根据目标输入速度设定部82设定的实际输入轴转速NIN与瞬时目标输入速度NIN*P之间的速度差ΔNINP(=NIN*p-NIN)”控制无级变速器18的变速比γ,以使得实际输入轴转速NIN与所设定的瞬时目标输入速度NIN*P一致。因此,车辆驾驶员关于车辆加速的期望或要求适当地反映在变速比γ的变化率上,所述变化率基于车辆驾驶员是否要求或期望车辆加速而改变。
详细地说,基于车速判定部86和加速器操作判定部88的输出,由加速要求判定部90作出车辆驾驶员是否要求车辆加速的判定。车速判定部86布置得用于判定车速V是否等于或高于一预定阈值V′。
加速器操作判定部88布置得用于判定加速踏板68的操作量Acc是否等于或高于一预定阈值Acc′。
如果车速判定部86已判定车速V等于或高于预定阈值V′,并且如果加速器操作判定部88已判定用作车辆加速部件的加速踏板68的操作量Acc等于或高于预定阈值Acc′,加速要求判定部90判定车辆驾驶员要求车辆加速。因此,加速要求判定部90基于车速V和加速器操作量Acc作出关于车辆驾驶员是否要求车辆加速的判定。阈值V′是这样一下限,在大于该下限的情况下根据本发明原理设定瞬时目标输入速度NIN*P,而阈值Acc′是这样一下限,在大于该下限的情况下认为车辆驾驶员要求车辆加速。例如,阈值V′约为20-30km/h,阈值Acc′为加速踏板68的完全100%操作的大约30-40%。
在不存在加速要求判定部90作出车辆驾驶员要求车辆加速的判定的情况下,在车辆的正常行驶状况过程中,目标输入速度设定部82设定瞬时目标输入速度NIN*P以使其朝向基本或最终目标输入速度NIN*C逐渐增大,例如,设定相对于基本目标输入速度NIN*C具有第一级时滞的瞬时目标输入速度NIN*P,以使得对于车辆的缓慢加速来说速度差ΔNIN小于加速要求判定部90判定车辆驾驶员要求车辆加速的情况。在下文中相对于基本目标输入速度NIN*C具有第一级时滞的瞬时目标输入速度NIN*P称作“第一级时滞瞬时目标输入速度NIN*P”。
第一级时滞瞬时目标输入速度NIN*P通常由式NIN*P2(t)=1-ε-t/T表示,式中“T”是时间常数。随着时间常数T的增大,瞬时目标输入速度NIN*P的上升率增大并且数值NIN*P的响应性增大。例如,时间常数T是在不存在无级变速器18的换档冲击或延迟换档的情况下预定允许变速比γ改变的固定值,或者一变量,该变量是基于适当参数(诸如加速器操作量Acc或加速器操作量Acc的变化量ΔAcc)并根据所述参数与所述变量之间的存储的预定关系改变的。例如,将时间常数T确定得随每单位时间变化量ΔAcc的增大而减小,即,随加速器操作量Acc的增大率dAcc减小。
在由加速要求判定部90判定非快速或正常加速要求的车辆的行驶状况期间,目标输入速度设定部82执行瞬时目标输入速度NIN*P到充分高于实际输入轴转速NIN的第一瞬时目标输入速度NIN*P1的瞬时有级增大,并在快速换档时期的预定第一部分(T1)中保持该第一瞬时目标输入速度NIN*P1,如图9的时间图中所示的,以使得对于车辆的更快速加速来说速度差ΔNIN大于未由加速要求判定部90判定车辆加速的要求的情况。在快速换档时期的第一部分结束时,目标输入速度设定部82将瞬时目标输入速度NIN*P瞬时减小到实际输入轴转速NIN或第二瞬时目标输入速度NIN*P2的初始值,所述初始值接近实际输入轴转速NIN并低于第一瞬时目标输入速度NIN*P1。在第一部分之后并以瞬时目标输入速度NIN*P的上述瞬时减小为起点的快速换档时期的预定第二部分中,目标输入速度设定部82使第二瞬时目标输入速度NIN*P2例如沿图9中所示的第一级时滞的预定曲线反过来朝向第一瞬时目标输入速度NIN*P1逐渐增大,以使得对于车辆的缓慢加速来说速度差ΔNIN较小。因此,在由第一和第二部分构成的快速换档时期期间,瞬时目标输入速度NIN*P设定得使得实际输入轴转速NIN沿图9中作为示例示出的预定曲线非线性地改变(增大),换句话说,使得变速比γ沿预定曲线非线性地改变。
在设定了第二瞬时目标输入速度NIN*P2的快速换档时期的第二部分之后的恒速换档周期期间,目标输入速度设定部82设定恒速换档瞬时目标输入速度NIN*PC,以使得该速度NIN*PC以较低速率朝向基本或最终瞬时目标输入速度NIN*C增大。因此,在恒速换档周期期间,恒速换档瞬时目标输入速度NIN*PC设定得使得实际输入轴转速NIN在如图9中作为示例示出的预定恒速下改变,换句话说,使得变速比γ在预定恒速下改变。
在速度差ΔNIN小于预定值的恒速换档周期之后的正常换档周期期间,变速比控制部84控制无级变速器18的变速比γ,以使得实际输入轴转速NIN与基本或最终瞬时目标输入速度NIN*C一致。
如上所述,目标输入速度设定部82用于基于无级变速器18的换档操作期间车辆加速的要求的判定设定瞬时目标输入速度NIN*P,以使得车辆在车辆驾驶员所期望的速率下加速。
详细地说,目标输入速度设定部82基于由实际车速V和加速器操作量ACC表示的车辆状态并根据作为示例在图7中示出的存储的变速比控制图设定第一瞬时目标输入速度NIN*P1,所述控制图是第一瞬时目标输入速度NIN*P1、加速器操作量ACC和车速V之间的关系。
图7的变速比控制图作为修正对应于图4的变速比控制图,用于确定第一瞬时目标输入速度NIN*P1,以使得第一瞬时目标输入速度NIN*P1随着车速V的减小以及随着加速器操作量ACC的增大而增大,从而增大变速比γ。
在加速要求判定部90判定由车辆驾驶员要求车辆加速的时刻之后预定时间长度T1已经过之前,目标输入速度设定部82一直保持第一瞬时目标输入速度NIN*P1。该时间长度T1可为预定用于改变变速比γ以用于车辆的快速加速从而如车辆驾驶员所期望的以高驾驶性能驾驶车辆的固定值,或者一变量,该变量是基于适当参数(诸如加速器操作量Acc、加速器操作量Acc的变化量ΔAcc或车速V)并根据所述变量与所述参数之间的存储的预定关系改变的。例如,时间长度T1随加速器操作量Acc的变化量ΔAcc的增大而改变。
在从预定时间长度T1终止的时刻到第一瞬时目标输入速度NIN*P1与实际输入轴转速NIN之间的速度差NINP1(=NIN*P1-NIN)已减小到预定值ΔNIN′的时刻的快速换档时期的第二部分中,目标输入速度设定部保持第二瞬时目标输入速度NIN*P2,以使得变速比γ在比瞬时目标输入速度NIN*P保持在第一瞬时目标输入速度NIN*P1以便变速比γ在快速换档时期的第一部分中快速改变时的速率低的速率下变化。与上述正常换档周期期间使用的第一级时滞瞬时目标输入速度NIN*P相似,第一级时滞第二瞬时目标输入速度NIN*P2通常由式NIN*p2(t)=1-ε-t/T表示。时间常数T是在不存在无级变速器18的换档冲击或延迟换档的情况下预定允许变速比γ改变的固定值,或者一变量,该变量是基于适当参数(诸如加速器操作量Acc或加速器操作量Acc的变化量ΔAcc)并根据所述参数与所述变量之间的存储的预定关系改变的。例如,将时间常数T确定得随变化量ΔAcc的增大而增大。
在加速要求判定部90已判定车辆加速的要求程度高于用于车辆快速加速的预定阈值的情况下,目标输入速度设定部82在整个快速换档时期期间将瞬时目标输入速度NIN*P保持在第一瞬时目标输入速度NIN*P1,而在该周期期间没有随后设定在第二瞬时目标输入速度NIN*P1下的情况,以使得车辆在比车辆加速的要求程度不高于预定阈值的情况中高的速率下加速。在这种情况中,目标输入速度设定部82没有仅对于预定时间长度T1保持第一瞬时目标输入速度NIN*P1,而是从加速要求判定部90判定要求车辆加速的时刻直到当第一瞬时目标输入速度NIN*P1与实际输入速度NIN之间的速度差NINP1(=NIN*P1-NIN)已减小到预定值ΔNIN′的时刻都保持第一瞬时目标输入速度NIN*P1。也就是说,在车辆加速的要求程度高于预定阈值的快速换档时期期间,瞬时目标输入速度NIN*P保持在第一瞬时目标输入速度NIN*P1,以使得实际输入轴转速NIN在比车辆加速的要求程度不高于预定阈值的情况中更高的速率下沿图10中作为示例示出的预定曲线非线性地增大。因此,在要求车辆快速加速的情况中,目标输入速度设定部82设定瞬时目标输入速度NIN*P,以允许如车辆驾驶员所期望的车辆的快速加速。
为了判定车辆的快速加速,也就是说,为了判定车辆加速的要求程度高于预定阈值,加速器操作判定部88还布置得用于判定加速器操作量Acc是否等于或大于预定第二阈值Acc2′,并且用于判定加速器操作量Acc的增大率dAcc是否等于或高于预定阈值dAcc′。
另外,加速要求判定部90包括快速加速要求判定部92,如果加速器操作判定部88已判定加速器操作量Acc等于或大于预定第二阈值Acc2′或者加速器操作量Acc的增大率dAcc等于或高于预定阈值dAcc′,快速加速要求判定部92用于判定车辆驾驶员要求车辆的快速加速。因此,快速加速要求判定部92布置得基于加速踏板68的操作方式作出关于车辆驾驶员是否要求车辆快速加速的判定。第二阈值Acc2′和阈值dAcc′是上限值,在该上限值以上就认为车辆驾驶员要求快速车辆加速,其中车辆驾驶员已大量和/或迅速压下加速踏板68。例如,第二阈值Acc2′大约为加速踏板68的完全100%操作的70-80%,并且阈值dAcc′是稍后将说明的图8流程图中所示的控制程序的每周期时间大约百分之几到百分之十几的变化量ΔAcc。
快速加速要求判定部92还布置成,如果快速加速要求判定部92已判定车辆驾驶员要求快速车辆加速,则用于断开“换档速率防护(SHIFTING-RATE/SHIFT-SPEED GUARD)”标记,而如果快速加速要求判定部92判定车辆驾驶员未要求快速车辆加速,则用于接通换档速率防护标记。
当快速加速要求判定部92将换档速率防护标记保持在接通状态中时,目标输入速度设定部82在快速换档时期期间(在相应的第一和第二部分中)将瞬时目标输入速度NIN*P设定在第一瞬时目标输入速度NIN*P1和第二瞬时目标输入速度NIN*P2,以使得变速比γ在适合于车辆的正常或非快速加速的要求程度的比率下变化,所述比率不高于预定阈值。另一方面,当快速加速要求判定部92将换档速率防护标记保持在断开状态中时,目标输入速度设定部82在快速换档时期期间将瞬时目标输入速度NIN*P设定在第一瞬时目标输入速度NIN*P1,而没有将其设定在第二瞬时目标输入速度NIN*P2,以使得变速比γ在适合于车辆的正常或非快速加速的要求程度的比率下变化,所述比率高于预定阈值。
接下来参照图8的流程图,示出由电子控制单元50执行的控制程序,以基于车辆加速要求的判定设定无级变速器的目标输入轴转速NIN*,从而控制无级变速器18的变速比。在大约数毫秒到数十毫秒的极短周期时间内重复地执行该控制程序。图9和图10的时间图分别说明在判定要求车辆的非快速加速(图9)和在判定要求车辆的快速加速(图10)的情况下,用于根据图8的流程图控制无级变速器18的变速比的操作。
图8的控制程序开始于对应于车速判定部86的步骤S1,以判定车速V是否等于或高于预定阈值V′。如果在步骤S1获得肯定判定(是),控制程序前进到与加速器操作判定部88相对应的步骤S2,以判定加速踏板68的操作量Acc是否等于或高于预定阈值Acc′。
如果在步骤S1或步骤S2获得否定判定(否),终止该控制程序的一个执行周期。在这种情况中,加速要求判定部90判定车辆驾驶员未要求车辆的加速,并且目标输入速度设定部82设定瞬时目标输入速度NIN*P,以使得该数值NIN*P沿第一级时滞的预定曲线朝向最终或基本目标值NIN*C逐渐增大,同时变速比控制部84在没有车辆加速要求的车辆正常行驶状况中控制无级变速器18的变速比γ,以使得实际输入轴转速NIN与瞬时目标输入速度NIN*P一致。因此,变速比γ在适合于防止无级变速器18的换档冲击或延迟换档的比率下变化。
如果在步骤S1中获得肯定判定(是)并且如果在步骤S2中获得肯定判定(是),控制程序前进到与加速要求判定部90相对应的步骤S3,以判定车辆驾驶员要求车辆加速。
步骤S3之后是与加速器操作判定部88相对应的步骤S4,用于判定加速器操作量Acc是否等于或高于预定第二阈值Acc2′。如果在步骤S4中获得否定判定(否),控制程序前进到也与加速器操作判定部88相对应的步骤S5,用于判定操作量Acc的增大率dAcc是否等于或高于预定阈值dAcc′。
如果在步骤S4中获得否定判定(否)并且在步骤S5中获得否定判定(否),控制程序前进到与快速加速要求判定部92相对应的步骤S6,用于判定车辆驾驶员不要求车辆的快速加速,并且接通换档速率防护标记。
在换档速率防护标记保持在接通状态中时,目标输入速度设定部82在快速换档时期的第一部分中,即,直到在步骤S3中判定要求车辆加速的时刻之后预定时间长度T1已经过或终止,将瞬时目标输入速度NIN*P保持在第一瞬时目标输入速度NIN*P1。在预定时间长度T1已终止后,目标输入速度设定部82在快速换档时期的第二部分中,即,直到速度差ΔNIN已减小到预定值ΔNIN′,将瞬时目标输入速度NIN*P保持在第二瞬时目标输入速度NIN*P2。之后,在恒速换档周期期间,目标输入速度设定部82将瞬时目标输入速度NIN*P保持在恒速换档瞬时目标输入速度NIN*PC,以使得数值NIN*PC在预定速率下朝向最终或基本目标值NIN*C逐渐增大。变速比控制部84控制无级变速器18的变速比γ,以使得实际输入轴转速NIN与第一、第二和恒速换档瞬时目标输入速度值NIN*P1、NIN*P2和NIN*PC一致。因此,变速比γ最初在较高比率下变化以用于车辆的较快速加速,之后在较低比率下变化以用于车辆的较慢加速,从而使得车辆如车辆驾驶员所要求或期望地加速,也就是说,车辆驾驶员关于车辆加速的期望适当地反映在无级变速器18的变速比γ的变化率上。
在图9的时间图中,由于加速踏板68的下压操作,换档速率防护标记在时点t1下接通。在开始于时点t1的快速换档时期的第一部分T1中,瞬时目标输入速度NIN*P瞬时增大到第一瞬时目标值NIN*P1并且保持在该数值NIN*P1。在第一部分之后并终止于时点t2的快速换档时期的第二部分中,瞬时目标输入速度NIN*P设定为第二瞬时目标值NIN*P2,第二瞬时目标值NIN*P2最初设定在略高于实际输入轴转速NIN的数值下,之后,沿预定第一级时滞曲线逐渐朝向第一瞬时目标值NIN*P1增大。因此,在快速换档时期的第一部分T1中,实际输入轴转速NIN最初在较高速率下增大,之后在终止于第二时点t2的快速换档时期的第二部分中在较低速率下增大。在从时点t2到时点t3的恒速换档周期期间,瞬时目标输入速度NIN*P设定为恒速换档瞬时值NIN*PC,所述数值NIN*PC在预定的恒定速率下朝向最终或基本目标值NIN*C逐渐增大,以使得在恒速换档瞬时值NIN*PC之后,实际输入轴转速NIN在较低速率下增大。在开始于时点t3的正常换档周期中,将变速比γ控制成使得实际输入轴转速NIN与基本或最终目标值NIN*C一致。
如果在步骤S4或S5中获得肯定判定(是),控制程序前进到也与快速加速要求判定部92相对应的步骤S7,用于判定车辆驾驶员要求车辆的快速加速,并且断开换档速率防护标记。
在换档速率防护标记保持在断开状态中时,目标输入速度设定部82在开始于步骤S3中判定的时刻的整个快速换档时期(第一部分和第二部分)期间,直到速度差ΔNINP1已减小到预定值ΔNIN*P2,将瞬时目标输入速度NIN*P保持在第一瞬时目标输入速度NIN*P1,而未设定在第二瞬时目标输入速度NIN*P2,所述第二瞬时目标输入速度NIN*P2在要求车辆的非快速加速的快速换档时期的第二部分中设定。之后,在恒速换档周期期间,目标输入速度设定部82将瞬时目标输入速度NIN*P保持在恒速换档瞬时目标输入速度NIN*PC,以使得数值NIN*PC在预定速率下朝向最终或基本目标值NIN*C逐渐增大。变速比控制部84控制无级变速器18的变速比γ,以使得实际输入轴转速NIN与第一和恒速换档瞬时目标输入速度值NIN*P1和NIN*PC一致,因此,在快速换档时期的第一部分和第二部分中,变速比γ在较高比率下变化以用于车辆的快速加速,从而使得车辆驾驶员对于车辆快速加速的期望适当地反映在无级变速器18的变速比γ的变化率上。
在图10的时间图中,由于加速踏板68的下压操作,换档速率防护标记在时点t1下断开。在从时点t1到时点t2的整个换档周期,瞬时目标输入速度NIN*P瞬时增大到第一瞬时目标值NIN*P1并且保持在该数值NIN*P1,以使得实际输入轴转速NIN在快速换档时期期间在较高速率下增大。在从时点t2到时点t3的恒速换档周期期间,瞬时目标输入速度NIN*P设定为恒速换档瞬时值NIN*PC,所述数值NIN*PC在预定的恒定速率下朝向最终或基本目标值NIN*C逐渐增大,以使得在恒速换档瞬时目标值NIN*PC之后,实际输入轴转速NIN在较低速率下增大。在开始于时点t3的正常换档周期中,将变速比γ控制成使得实际输入轴转速NIN与基本或最终目标值NIN*C一致。
在上述本发明实施例所涉及的变速比控制装置中,在换档周期的第一部分中,当加速要求判定部90基于加速踏板68的操作量Acc已判定车辆驾驶员要求车辆的非快速或正常加速(不是快速加速)时,目标输入速度设定部82执行瞬时目标输入速度NIN*P到第一瞬时目标值NIN*P1的瞬时有级增大,并将瞬时目标输入速度NIN*P保持在第一瞬时目标值NIN*P1。在快速换档时期的第一部分结束时,目标输入速度设定部82将瞬时目标输入速度NIN*P瞬时减小到实际输入轴转速NIN或第二瞬时目标输入速度NIN*P2的初始值,所述初始值接近实际输入轴转速NIN并低于第一瞬时目标输入速度NIN*P1。在第一部分之后的快速换档时期的第二部分中,目标输入速度设定部82使第二瞬时目标输入速度NIN*P2反过来朝向第一瞬时目标输入速度NIN*P1逐渐增大。因此,在快速换档时期的第一部分中,无级变速器18的变速比γ最初在较高比率下变化,以用于根据加速踏板68的操作,车辆的较快速加速,随后在快速换档时期的第二部分中在较低比率下变化,以用于车辆的较慢加速,以使得在变速比γ的控制期间车辆在适当的受控比率下加速,从而使得车辆驾驶员对于车辆加速的期望适当地反映在变速比γ的变化率上。
在加速要求判定部90已判定车辆驾驶员要求车辆的快速加速时,目标输入速度设定部82在整个快速换档时期期间将第一瞬时目标输入速度NIN*P1保持为瞬时目标输入速度NIN*P,而没有将其设定在第二瞬时目标值NIN*P2,因此无级变速器18的变速比γ在整个快速换档时期期间都在高比率下变化,以便于根据加速踏板68的快速下压操作进行车辆的快速加速,从而车辆驾驶员关于车辆快速加速的期望适当地反映在变速比γ的变化率上。因此,基于车辆驾驶员是要求车辆的非快速加速还是要求车辆的快速加速而不同地设定瞬时目标输入速度NIN*P,以使得根据车辆驾驶员关于车辆加速的期望将无级变速器18的变速比γ控制在一定比率下。
本实施例还布置成在变速比在较高比率下变化的第一部分后的快速换档时期的第二部分中,使最初接近实际输入轴转速NIN的第二瞬时目标速度NIN*P2沿第一级时滞的曲线反过来朝向第一瞬时目标值NIN*P1逐渐增大,以使得变速比γ在适合于车辆的较慢加速的较低比率下变化,同时防止无级变速器18的换档冲击或延迟换档。
在本实施例中,表示第一级时滞曲线的式中的时间常数T随着加速器操作量Acc的增大率dAcc的增大而减小,以使得快速换档时期的第二部分中的变速比γ的变化率随着由于车辆驾驶员的加速踏板68操作而导致的车辆加速要求程度的增大而增大,从而使得车辆驾驶员关于车辆加速的期望可更适当地反映在无级变速器18的变速比γ的变化率上。
在本实施例中,基于加速踏板68的操作量ACC和车速V确定第一瞬时目标输入速度NIN*P1,从而使得车辆驾驶员关于车辆加速的期望可更适当地反映在无级变速器18的变速比γ的变化率上。
在本实施例中,基于加速器操作量ACC的增大率dACC确定快速换档时期的第一部分即,预定的时间长度T1,从而使得车辆驾驶员关于车辆加速的期望可更适当地反映在无级变速器18的变速比γ的变化率上。
接下来参照图11的局部流程图,将说明本发明的第二实施例。在第二实施例中,将使用与第一实施例中所使用的相同的附图标记表示功能相对应的元件,并将不再对其进行说明。
在上述第一实施例中,如果加速器操作判定部88已判定加速踏板68的操作量Acc等于或大于预定第二阈值Acc2′或者加速器操作量Acc的增大率dAcc等于或高于预定阈值dAcc′,快速加速要求判定部92布置得用于作出要求车辆的快速加速的判定。然而,在第二实施例中,如果加速器操作判定部88已判定加速踏板68的操作量Acc等于或大于预定第二阈值Acc2′并且如果加速器操作判定部88已判定加速器操作量Acc的增大率dAcc等于或高于预定阈值dAcc′,快速加速要求判定部92布置得用于作出要求车辆的快速加速的判定。
与图8的流程图相对应的图11的局部流程图示出第二实施例所涉及的用于设定目标输入速度NIN*的控制程序的步骤S4、S5、S6′和S7′,所述步骤不同于图8的流程图。
图11的流程图的步骤S4和S5中作出的判定与图8流程图的步骤S4和S5中的那些相同。
如果在步骤S4或步骤S5中获得否定判定(否),控制程序前进到与快速加速要求判定部92相对应的步骤S6′,用于判定车辆驾驶员不要求车辆的快速加速,并且接通换档速率防护标记。
如果在步骤S4和步骤S5中都获得肯定判定(是),控制程序前进到与快速加速要求判定部92相对应的步骤S7′,用于判定车辆驾驶员要求车辆的快速加速,并且断开换档速率防护标记。
在上述第二实施例中,基于车辆驾驶员是要求车辆的非快速加速还是要求车辆的快速加速而不同地设定瞬时目标输入速度NIN*P。第二实施例具有与第一实施例相同的优点,即,根据车辆驾驶员关于车辆加速的期望使得车辆在一定速率下加速。
虽然已参照附图详细说明了本发明的优选实施例,但是应该理解的是,可以其它方式体现本发明。
例如,可以与加速踏板68的操作量Acc的各个不同的变化量ΔAcc相对应的多种方式提供所示实施例中所使用的图4和图7的每个变速比控制图。变速比控制图的这些方式可构成得使得目标输入速度NIN*或第一瞬时目标输入速度NIN*P1随变化量ΔAcc的增大而增大。
在所示的实施例中,目标输入速度设定部82布置得用于基于车辆状态并根据作为示例在图7中示出的变速比控制图设定第一瞬时目标输入速度NIN*P1。目标输入速度设定部82可布置得用于基于基本或最终目标输入速度NIN*C和快速换档时期的初始部分(例如,在加速要求判定部90确定车辆驾驶员要求车辆加速的时刻)中的初始实际输入轴转速NIN0设定第一瞬时目标输入速度NIN*P1。例如,作为初始实际输入轴转速NIN0和最终目标输入值NIN*C与初始实际输入轴转速NIN0之间的速度差ΔNIN0(=NIN*C-NIN0)的预定部分(K·ΔNIN0)的合计(NIN0+K·ΔNIN0)获得第一瞬时目标输入速度NIN*P1,其中“K”为预定比值。
输入轴转速NIN,以及用在所示实施例中的相关参数,诸如目标输入速度NIN*、最终或基本目标输入值NIN*C和瞬时目标输入速度NIN*P都可由发动机转速NE和诸如目标发动机转速NE*等相关参数替代,或者可由涡轮转速NT和诸如目标涡轮转速NT*等相关参数替代。
在所示的实施例中,车辆用驱动系统10包括装有锁止离合器26的液力变矩器14形式的流体操纵动力传递装置。然而,动力传递装置无需装有锁止离合器26。另外,可由液力偶合器或不具有转矩放大功能的任何其它类型的流体操纵动力传递装置替代液力变矩器14。
应理解的是,在不脱离所附权利要求书限定的精神和保护范围的前提下,可以本领域中技术人员明白的各种其它改变、修正和改进体现本发明。

Claims (10)

1.一种变速比控制装置,它用于控制设置在车辆的驱动力源(12)与驱动轮(24)之间的动力传递路径中的无级变速器(18)的变速比,以使得所述无级变速器的实际输入速度(NIN)与基于所述车辆的行驶状况设定的目标输入速度(NIN*)相一致,所述变速比控制装置的特征在于包括:
加速要求判定部(90),该加速要求判定部可用于基于车辆加速部件(68)的操作判定所述车辆的驾驶员是否要求所述车辆的非快速加速,以及所述驾驶员是否要求所述车辆的快速加速;和
目标输入速度设定部(82),该目标输入速度设定部可用于基于所述加速要求判定部(90)的驾驶员要求所述车辆的所述非快速加速的判定,(i)执行所述目标输入速度(NIN*)到高于所述实际输入速度(NIN)的第一瞬时目标输入速度(NIN*P1)的瞬时有级增大,(ii)在快速换档时期的第一部分中将所述目标输入速度保持在所述第一瞬时目标输入速度,(iii)在快速换档时期的所述第一部分结束时,将所述目标输入速度瞬时减小至第二瞬时目标输入速度(NIN*P2)的初始值,该初始值接近所述实际输入速度并低于所述第一瞬时目标输入速度,以及(iv)在所述第一部分之后的快速换档时期的第二部分中,使所述目标输入速度反过来朝向所述第一瞬时目标输入速度逐渐增大;以及基于所述加速要求判定部的驾驶员要求所述车辆的所述快速加速的判定,所述目标输入速度设定部在所述快速换档时期期间将所述目标输入速度保持在所述第一瞬时目标输入速度,而没有将所述目标输入速度设定在所述第二瞬时目标输入速度。
2.根据权利要求1所述的变速比控制装置,其特征在于,所述目标输入速度设定部(82)使所述第二瞬时目标输入速度(NIN*P2)沿第一级时滞曲线朝向所述第一瞬时目标输入速度(NIN*P1)逐渐增大。
3.根据权利要求2所述的变速比控制装置,其特征在于,由所述第一级时滞曲线限定的所述第二瞬时目标输入速度(NIN*P2)由式NIN*P2(t)=1-ε-t/T表示,式中“T”是随所述车辆加速部件(68)的操作量(Acc)的增大率的增大而减小的时间常数。
4.根据权利要求1-3中任一项所述的变速比控制装置,其特征在于,所述目标输入速度设定部(82)基于所述车辆加速部件(68)的操作量(Acc)和所述车辆的行驶速度(V)确定所述第一瞬时目标输入速度(NIN*P1)。
5.根据权利要求1-3中任一项所述的变速比控制装置,其特征在于,基于所述车辆加速部件(68)的操作量(Acc)的增大率确定所述快速换档时期的所述第一部分的长度(T1)。
6.根据权利要求1-3中任一项所述的变速比控制装置,其特征在于,如果所述车辆加速部件(68)的操作量(Acc)不小于一预定阈值(Acc2′)或者如果所述车辆加速部件的操作量的增大率不低于一预定阈值(dAcc),所述加速要求判定部(90)判定驾驶员要求所述车辆的所述快速加速。
7.根据权利要求1-3中任一项所述的变速比控制装置,其特征在于,如果所述车辆加速部件(68)的操作量(Acc)不小于一预定阈值(Acc2′)并且如果所述车辆加速部件的操作量的增大率不低于一预定阈值(dAcc),所述加速要求判定部(90)判定驾驶员要求所述车辆的所述快速加速。
8.根据权利要求1-3中任一项所述的变速比控制装置,其特征在于,所述加速要求判定部(90)基于以下至少一个条件判定所述车辆的所述非快速加速的要求和所述车辆的所述快速加速的要求,所述条件是:作为所述车辆加速部件提供的加速踏板(68)的操作量(Acc);为所述驱动力源(12)提供并且由所述车辆加速部件控制的节气门(30)的开度(θTH);所述加速踏板的操作量的变化率(dAcc);所述节气门的开度的变化率;喷射入作为所述驱动力源提供的发动机(12)的进气管或气缸的燃料的喷射量;以及引入所述进气管的进气量。
9.根据权利要求1-3中任一项所述的变速比控制装置,其特征在于,所述无级变速器(18)为包括一对有效宽度可变的可变直径带轮(42、46)和连接所述一对可变直径带轮的传动带(48)的带和带轮式无级变速器。
10.根据权利要求1-3中任一项所述的变速比控制装置,其特征在于,所述驱动力源包括内燃机(12)。
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