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HINTERGRUND
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1. Technisches Gebiet
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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Schaltungssteuerung für ein kontinuierlich verstellbares Getriebe.
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2. Einschlägiger Stand der Technik
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Kontinuierlich verstellbare Getriebe (im englischen Sprachraum als CVTs bekannt), wie z. B. Riemen-CVTs und Toroid-CVTs, sind in den letzten Jahren als Automatikgetriebe für Kraftfahrzeuge häufig zum Einsatz gekommen (siehe z. B. ungeprüfte japanische Patentanmeldungsveröffentlichung
JP 2004-125 72 A ). Kontinuierlich verstellbare Getriebe ermöglichen eine stufenlose Änderung eines Übersetzungsverhältnisses ohne Drehzahl-Schaltruck und können die Kraftstoffeffizienz verbessern.
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Ein kontinuierlich verstellbares Getriebe vom Riemen-Typ besitzt eine auf einer Eingangswelle vorgesehene Primärscheibe, eine auf einer Ausgangswelle vorgesehene Sekundärscheibe sowie eine Antriebsübertragungskomponente, wie z. B. einen Riemen oder eine Kette, die über die Scheiben läuft. Das Übersetzungsverhältnis wird stufenlos verändert, indem die Nutbreite der Scheiben verändert wird und dadurch die Durchmesser-Position geändert wird, auf der die Antriebsübertragungskomponente läuft.
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Bei solchen kontinuierlich verstellbaren Getrieben wird das Übersetzungsverhältnis auf der Basis der Drosselklappenstellung (Gaspedalposition) und der Fahrzeuggeschwindigkeit, der Motordrehzahl oder eines beliebigen anderen Parameters gesteuert, der den Fahrzustand des Fahrzeugs anzeigt. Die Primärscheiben-Zieldrehzahl wird auf der Basis dieser Parameter vorgegeben, und das Übersetzungsverhältnis wird derart vorgegeben, dass sich die Primärscheiben-Istdrehzahl derart ändert, dass sie gleich der Primärscheiben-Zieldrehzahl wird.
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Bei kontinuierlich verstellbaren Getrieben besteht jedoch ein Problem dahingehend, dass in einem Übergangszustand während eines Gangschaltvorgangs, wenn das Gaspedal gedrückt wird und sich die Drehzahl bzw. Umdrehungen ändern, das Motordrehmoment durch die Trägheit der Scheiben absorbiert wird (Motordrehmoment wird beim Erhöhen der Umdrehungen der Scheiben aufgezehrt), und somit der Betrag des aufgezehrten Drehmoments für das Drehmoment verlorengeht.
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Dies bedeutet, dass dann, wenn der Fahrer auf das Gaspedal tritt, das Drehmoment nicht unmittelbar zur Verfügung steht und das Fahrzeug daher mit einem verzögerten Ansprechen beschleunigt. In solchen Situationen kann sich beim Fahrer das Gefühl einstellen, dass die beabsichtigte Beschleunigung nicht erreicht wird, und er tritt weiter auf das Gaspedal, wobei dies zu einer übermäßigen Beschleunigung führt und der Fahrer dann den Fuß vom Gaspedal nehmen muss.
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Bei herkömmlichen kontinuierlich verstellbaren Getrieben ist das Problem aufgetreten, dass eine Differenz zwischen der Beschleunigung, die der Fahrer erreichen will, und der tatsächlich erreichten Beschleunigung auftritt, wobei dies möglicherweise zu einem unangenehmen Gefühl bei dem Fahrer führen kann.
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Ferner besteht auch ein Problem dahingehend, dass eine Bestimmung hinsichtlich des Beginns eines Kickdown-Steuervorgangs (Übergangszustand) herkömmlicherweise auf der Basis der Gaspedalposition und der Gaspedal-Öffnungsrate ausgeführt wird, so dass ein Kickdown-Steuervorgang möglicherweise nicht initiiert wird, wenn der Fahrer das Gaspedal langsam drückt. Das bedeutet, ein Kickdown wird möglicherweise nicht initiiert, wenn das Gaspedal langsam niedergedrückt wird, selbst wenn die Gaspedalposition und das Niederdrückausmaß gleich sind.
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KURZBESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
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Die vorliegende Erfindung ist in Anbetracht der vorstehend geschilderten Problematik erfolgt, und somit besteht ihre Aufgabe in der Schaffung einer Schaltungssteuerung für ein kontinuierlich verstellbares Getriebe, die unangenehme Gefühle bei einem Fahrer vermindern kann, wenn das kontinuierlich verstellbare Getriebe die Übersetzungsverhältnisse ändert.
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Gemäß einem Aspekt schafft die vorliegende Erfindung eine Schaltungssteuerung für ein kontinuierlich verstellbares Getriebe, die Folgendes aufweist: einen Detektor, der ein Gaspedal-Betätigungsausmaß detektiert, einen Wandler, der ein von dem Detektor detektiertes kontinuierliches Betätigungsausmaß in ein stufenweises Betätigungsausmaß bzw. Stufen-Betätigungsausmaß umwandelt, sowie eine Steuerung, die ein Übersetzungsverhältnis der Schaltungssteuerung auf der Basis des von dem Wandler umgewandelten Stufen-Betätigungsausmaßes steuert.
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Die Steuerung kann eine Hysterese hinsichtlich des umgewandelten Stufen-Betätigungsausmaßes erzeugen, wenn ein Gaspedal-Betätigungsausmaß zunimmt und wenn das Gaspedal-Betätigungsausmaß abnimmt.
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In dem Fall, in dem das Stufen-Betätigungsausmaß einen vorbestimmten Betrag oder einen höheren Betrag erreicht, kann die Steuerung einen Kickdown-Steuervorgang ausführen, in dem das Übersetzungsverhältnis zu einer niedrigen Seite hin gesteuert wird.
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In dem Fall, in dem während der Ausführung des Kickdown-Steuervorgangs die Anzahl der Stufen des Stufen-Betätigungsausmaßes um einen Betrag gleich einer oder größer als eine erste Anzahl von Stufen im Vergleich zum Startpunkt des Kickdown-Steuervorgangs zugenommen hat, kann die Steuerung den Kickdown-Steuervorgang erneut starten.
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In dem Fall, in dem während der Ausführung des Kickdown-Steuervorgangs die Anzahl der Stufen des Stufen-Betätigungsausmaßes um einen Betrag gleich einer oder größer als eine zweite Anzahl von Stufen im Vergleich zum Startpunkt des Kickdown-Steuervorgangs abgenommen hat, kann die Steuerung das Übersetzungsverhältnis zu einer hohen Seite steuern.
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In dem Fall, in dem während der Ausführung des Kickdown-Steuervorgangs die Anzahl der Stufen des Stufen-Betätigungsausmaßes um einen Betrag gleich einer oder größer als eine dritte Anzahl von Stufen im Vergleich zum Startpunkt des Kickdown-Steuervorgangs abgenommen hat, kann die Steuerung den Kickdown-Steuervorgang entkoppeln bzw. deaktivieren.
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Während der Ausführung des Kickdown-Steuervorgangs kann die Steuerung einen Hochschalt-Steuervorgang ausführen, wenn die vorbestimmte Motordrehzahl erreicht ist, und eine Gangschaltgeschwindigkeit in Abhängigkeit von der Anzahl von Malen ändern, die der Hochschalt-Steuervorgang ausgeführt worden ist.
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KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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In den Zeichnungen zeigen:
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1 ein Blockdiagramm zur Erläuterung der Konfiguration einer Schaltungssteuerung für ein kontinuierlich verstellbares Getriebe gemäß einer Ausführungsform sowie ein kontinuierlich verstellbares Getriebe, bei dem die Schaltungssteuerung angewendet wird;
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2 ein Diagramm zur Erläuterung eines Umwandlungsverfahrens zwischen einer Stufenposition und einer Anzahl von Stufen;
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3 ein Diagramm zur Erläuterung von Übersetzungsverhältnis-Vorgaben des kontinuierlich verstellbaren Getriebes gemäß der Ausführungsform;
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4 ein Ablaufdiagramm zur Erläuterung von Kickdown-Verarbeitungsvorgängen durch die Schaltungssteuerung des kontinuierlich verstellbaren Getriebes gemäß einer Ausführungsform;
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5 ein Diagramm zur Erläuterung der Relation zwischen einer Gaspedalposition und der Motordrehzahl; und
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6 ein Zeitablaufdiagramm zur Erläuterung eines Beispiels einer Änderung bei der Gaspedalposition und der Motordrehzahl.
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AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG
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Eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird nachstehend unter Bezugnahme auf die Zeichnungen ausführlich beschrieben. Komponenten, die in den verschiedenen Zeichnungen gleich sind, werden mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet, wobei auf eine redundante Beschreibung derselben weggelassen wird.
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Als erstes wird die Konfiguration einer Schaltungssteuerung 1 eines kontinuierlich verstellbaren Getriebes gemäß der Ausführungsform unter Bezugnahme auf 1 beschrieben. 1 zeigt ein Blockdiagramm zur Erläuterung der Konfiguration der Schaltungssteuerung 1 für ein kontinuierlich verstellbares Getriebe gemäß der vorliegenden Erfindung sowie das kontinuierlich verstellbare Getriebe 10, bei dem die Schaltungssteuerung 1 angewendet wird.
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Bei dem kontinuierlich verstellbaren Getriebe 10 handelt es sich um ein kontinuierlich verstellbares Getriebe, das das Übersetzungsverhältnis in Abhängigkeit von dem Fahrzustand des Fahrzeugs automatisch und stufenlos ändert. Das kontinuierlich verstellbare Getriebe 10 ist mit einer Ausgangswelle 15 eines Motors verbunden, um die Antriebskraft von dem Motor umzuwandeln und abzugeben.
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Das kontinuierlich verstellbare Getriebe 10 besitzt eine Primärwelle 35, die mit der Ausgangswelle 15 des Motors über einen Drehmomentwandler 20 verbunden ist, der Kupplungsfunktionen und Drehmomentverstärkungsfunktionen aufweist, sowie eine Untersetzungsgetriebeeinrichtung 30. Das kontinuierlich verstellbare Getriebe 10 besitzt ferner eine Sekundärwelle 45, die zu der Primärwelle 35 parallel angeordnet ist.
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Eine Primärscheibe 40 ist auf der Primärwelle 35 vorgesehen. Die Primärscheibe 40 weist ein feststehendes Scheibenelement 40a, das auf der Primärwelle 35 befestigt ist, sowie ein bewegliches Scheibenelement 40b auf, das in Axialrichtung der Primärwelle 35 in Relation zu dem feststehenden Scheibenelement 40a verschiebbar ist, so dass der Abstand zwischen den konischen Oberflächen der Scheibenelemente 40a und 40b, d. h. die Scheiben-Nutbreite, verändert werden kann.
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Andererseits weist eine Sekundärscheibe 50 ein feststehendes Scheibenelement 50a, das auf der Sekundärwelle 45 befestigt ist, sowie ein bewegliches Scheibenelement 50b auf, das in Axialrichtung der Sekundärwelle 45 in Relation zu dem feststehenden Scheibenelement 50a verschiebbar ist, so dass die Scheiben-Nutbreite verändert werden kann.
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Eine Kette 60 läuft zwischen der Primärscheibe 40 und der Sekundärscheibe 50, um eine Antriebskraft zu übertragen. Das Übersetzungsverhältnis wird durch Ändern der Nutbreiten der Primärscheibe 40 und der Sekundärscheibe 50 stufenlos geändert, und zwar durch Ändern des Verhältnisses des Umschlingungsradius der auf den Scheiben 40 und 50 laufenden Kette 60 (Scheibenverhältnis). Das Übersetzungsverhältnis i lässt sich ausdrücken durch I = Rs/Rp, wobei Rp den Teilkreisradius der Kette 60 in Bezug auf die Primärscheibe 40 darstellt und Rs den Teilkreisradius in Bezug auf die Sekundärscheibe 50 darstellt.
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Ferner ist eine Hydraulikkammer 40c in der Primärscheibe 40 (dem beweglichen Scheibenelement 40b) gebildet, und eine Hydraulikkammer 50c ist in der Sekundärscheibe 50 (dem beweglichen Scheibenelement 50b) gebildet. Die Nutbreiten der Primärscheibe 40 und der Sekundärscheibe 50 werden durch Einstellen des Primäröldrucks, der in die Hydraulikkammer 40c der Primärscheibe 40 eingeleitet wird, sowie des Sekundäröldrucks, der in die Hydraulikkammer 50c der Sekundärscheibe 50 eingeleitet wird, vorgegeben und verändert.
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Der Öldruck zum Veranlassen des kontinuierlich verstellbaren Getriebes 10 zum Ändern der Drehzahlen, d. h. der vorstehend genannte Primäröldruck und Sekundäröldruck, werden durch einen Ventilkörper (Steuerventil) 70 gesteuert. Der Ventilkörper 70 stellt den Öldruck des von einer Ölpumpe abgegebenen Öls ein, und zwar durch Öffnen und Schließen einer in dem Ventilkörper 70 gebildeten Ölpassage unter Verwendung eines Schieberventils und eines Solenoidventils (Elektromagnetventil) zum Bewegen des Schieberventils.
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Der Ventilkörper 70 versorgt somit die Hydraulikkammer 40c der Primärscheibe 40 sowie die Hydraulikkammer 50c der Sekundärscheibe 50 mit Öldruck. Der Ventilkörper 70 liefert ferner Öldruck zu einem Vorwärts-/Rückwärts-Umschaltmechanismus, der die Vorwärts-/Rückwärtsrichtung des Fahrzeugs umschaltet, usw.
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Der Umschalt-Steuervorgang des kontinuierlich verstellbaren Getriebes 10 wird durch eine Getriebesteuereinheit 100 ausgeführt (die im Folgenden auch als ”TCU” bezeichnet wird). Die Getriebesteuereinheit 100 steuert den Antriebsvorgang des Solenoidventils (Elektromagnetventils) des Ventilkörpers 70, um dadurch den Öldruck einzustellen, der der Hydraulikkammer 40c der Primärscheibe 40 und der Hydraulikkammer 50c der Sekundärscheibe 50 zugeführt wird, um dadurch das Übersetzungsverhältnis des kontinuierlich verstellbaren Getriebes 10 zu ändern.
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Die Getriebesteuereinheit 100 ist über eine Fahrzeug-Kommunikationsleitung 200, wie z. B. ein Controller Area Network (CAN) bzw. eine Netzwerksteuerung oder dergleichen, mit einer Motorsteuereinheit 210 (die im Folgenden auch als ”ECU” bezeichnet wird) verbunden, die den Motor zentral steuert. Mit der Motorsteuereinheit 210 ist ein Gaspedalsensor 211 verbunden, der detektiert, wie weit das Gaspedal nach unten gedrückt worden ist, d. h. die Gaspedalposition.
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Der Gaspedalsensor 211 dient als Detektionselement der vorliegenden Erfindung. Mit der Motorsteuereinheit 210 sind ferner verschiedene Sensoren verbunden, wie z. B. ein Kurbelwellen-Winkelsensor zum Detektieren der Rotationsstellung einer Kurbelwelle, eine Luftströmungs-Messeinrichtung zum Detektieren einer Luftansaugmenge, ein Kühlmittel-Temperatursensor zum Detektieren der Temperatur eines Kühlmittels für den Motor, ein Öltemperatursensor, der die Temperatur des Motoröls detektiert, ein Luft-/Kraftstoffverhältnis-Sensor usw.
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Die Motorsteuereinheit 210 unterscheidet Zylinder anhand des Ausgangs von einem Nockenwellen-Winkelsensor und berechnet die Motordrehzahl aus dem Ausgang des Kurbelwellen-Winkelsensors. Ferner ermittelt die Motorsteuereinheit 210 verschiedene Informationen aus Detektionssignalen von den vorstehend genannten Sensoren, wie z. B. die Luftansaugmenge, die Gaspedalposition, das Luft-/Kraftstoffverhältnis des Luft-Kraftstoff-Gemisches, die Motor-Kühlmitteltemperatur, die Öltemperatur usw.
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Ferner nimmt die Motorsteuereinheit 210 eine zentrale Steuerung des Motors vor, wie z. B. der Kraftstoff-Einspritzmenge und des Zündzeitpunkts, durch Steuern von verschiedenen Einrichtungen, wie z. B. eines elektronischen Drosselklappen-Steuerventils oder dergleichen, auf der Basis der verschiedenen Informationen. Der Getriebesteuereinheit 100 werden die Motordrehzahl, die Gaspedalposition usw. zugeführt, die von der Motorsteuereinheit 210 über die Fahrzeug-Kommunikationsleitung 200, wie z. B. das vorstehend genannte CAN oder dergleichen übermittelt werden.
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Die Getriebesteuereinheit 100 ist ferner mit einem Ausgangswellen-Rotationssensor (Fahrzeuggeschwindigkeitssensor) 110, der in der Nähe der Ausgangswelle (Sekundärwelle 45) des kontinuierlich verstellbaren Getriebes 10 angebracht ist und die Rotationsbewegung der Ausgangswelle detektiert, mit einem Primärscheiben-Rotationssensor 111, der die Rotationsbewegung der Primärscheibe 40 detektiert, usw. ausgestattet.
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Ein Schalthebel (Wählhebel) 120, der Betätigungen durch einen Fahrer ermöglicht, um in einen von einem automatischen Schaltmodus (Bereich ”D”) und einem manuellen Schaltmodus (Bereich ”M”) zu schalten, ist am Boden oder dergleichen des Fahrzeugs vorgesehen. An dem Schalthebel 120 ist ein Bereichsschalter 130 angebracht, der zum Arbeiten in Verbindung mit dem Schalthebel 120 geschaltet ist, um die ausgewählte Position des Schalthebels 120 zu detektieren.
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Der Bereichsschalter 130 ist mit der Getriebesteuereinheit 100 verbunden, und die ausgewählte Position des Schalthebels 120, die detektiert worden ist, wird von der Getriebesteuereinheit 100 ausgelesen. Der Schalthebel 120 wird, zusätzlich zu dem Bereich ”D” und dem Bereich ”M”, zum selektiven Umschalten zwischen einem Bereich ”P” für Parken, einem Bereich ”R” für rückwärts sowie einem Bereich ”N” für neutral verwendet.
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Der Schalthebel 120 besitzt einen M-Bereichsschalter 140, der eingeschaltet wird, wenn sich der Schalthebel 120 in der Position auf der Seite des Bereichs ”M” befindet, d. h. wenn der manuelle Schaltmodus ausgewählt ist, in dem das Übersetzungsverhältnis durch Gangschaltvorgänge durch den Fahrer geschaltet wird, und der ausgeschaltet wird, wenn sich der Schalthebel 120 auf der Seite des Bereichs ”D” befindet, d. h. wenn der automatische Schaltmodus ausgewählt ist, in dem das Übersetzungsverhältnis in Abhängigkeit von dem Fahrzustand des Fahrzeugs automatisch geändert wird. Der M-Bereichsschalter 140 ist auch mit der Getriebesteuereinheit 100 verbunden.
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Weiterhin sind hinter einem Lenkrad, das in der Zeichnung nicht dargestellt ist, ein Plus- (+) Paddelschalter 160 und ein Minus- (–) Paddelschalter 170 vorgesehen, die Gangschaltvorgänge (Gangschaltanforderungen) durch den Fahrer akzeptieren, wenn der manuelle Schaltmodus ausgewählt ist. Im Folgenden können der Plus-Paddelschalter 160 und der Minus-Paddelschalter 170 auch kollektiv als ”Paddelschalter 160 und 170” bezeichnet werden.
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Der Plus-Paddelschalter 160 wird zum manuellen Schalten nach oben verwendet, und der Minus-Paddelschalter 170 wird zum manuellen Schalten nach unten verwendet. Der Plus-Paddelschalter 160 und der Minus-Paddelschalter 170 sind mit der Getriebesteuereinheit 100 verbunden, und von den Paddelschaltern 160 und 170 abgegebene Schaltsignale der Paddelschalter 160 und 170 werden von der Getriebesteuereinheit 100 gelesen.
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Die Getriebesteuereinheit 100 ist derart ausgebildet, dass sie einen Mikroprozessor, der Rechenvorgänge ausführt, einen Arbeitsspeicher (ROM), in dem Programme, ein Gangschalt-Kennfeld usw. zum Veranlassen des Mikroprozessors zum Ausführen der verschiedenen Prozesse gespeichert sind, einen Speicher mit wahlfreiem Zugriff (RAM), in dem verschiedene Arten von Daten, wie z. B. Rechenresultate usw. gespeichert sind, einen Sicherungs-RAM, der die gespeicherten Inhalte mittels einer 12 V-Batterie gespeichert hält, eine Eingangs-/Ausgangs-Schnittstelle usw. aufweist.
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Wenn der automatische Schaltmodus gewählt ist, folgt die Getriebesteuereinheit 100 dem Gangschalt-Kennfeld, um einen automatischen stufenlosen Umschaltvorgang des Übersetzungsverhältnisses in Abhängigkeit von dem Fahrzustand des Fahrzeugs auszuführen (wie z. B. einer noch zu beschreibenden Stufenposition, der Fahrzeuggeschwindigkeit, der Motordrehzahl oder dergleichen). Dieses dem automatischen Schaltmodus entsprechende Gangschalt-Kennfeld ist innerhalb der Getriebesteuereinheit 100 in dem ROM gespeichert.
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3 veranschaulicht ein Liniendiagramm der Gangumschalteigenschaften zur Erläuterung der Relation zwischen der Motordrehzahl und dem Gangschaltvorgang.
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Entlang der horizontalen Achse in 3 ist die Fahrzeuggeschwindigkeit (km/h) aufgetragen, und entlang der vertikalen Achse ist die Motordrehzahl (min–1) aufgetragen. Die sechs gestrichelten Linien veranschaulichen jeweils die Relation zwischen der Motordrehzahl und der Fahrzeuggeschwindigkeit in dem Fall eines unveränderten Übersetzungsverhältnisses (d. h. Übersetzungsverhältnis-Eigenschaften im manuellen Schaltmodus).
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Im automatischen Schaltmodus wird ein geeignetes Übersetzungsverhältnis aus einer in 3 veranschaulichten ersten Drehzahl (niedrig) bis sechsten Drehzahl (Overdrive) in Abhängigkeit von dem Fahrzustand des Fahrzeugs automatisch ausgewählt. Wenn dagegen der manuelle Schaltmodus ausgewählt ist, steuert die Getriebesteuereinheit 100 das Übersetzungsverhältnis auf der Basis der Schaltvorgänge, die von den Paddelschaltern 160 und 170 angenommen werden.
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Die Getriebesteuereinheit 100 steuert das Übersetzungsverhältnis derart, dass ein unangenehmes Gefühl bei dem Fahrer vermindert wird, wenn das kontinuierlich verstellbare Getriebe 10 einen Schaltvorgang (beim Beschleunigen/Verlangsamen, insbesondere bei einem Kickdown) in dem automatischen Schaltmodus ausführt. Zu diesem Zweck besitzt die Getriebesteuereinheit 100 funktionsmäßig einen Wandler 101 und eine Schaltsteuereinheit 102. Die Funktionen des Wandlers 101 und der Schaltsteuereinheit 102 werden in der Getriebesteuereinheit 100 durch ein in dem ROM gespeichertes Programm realisiert, das von dem Mikroprozessor ausgeführt wird.
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Der Wandler 101 wandelt die sich kontinuierlich ändernde tatsächliche Gaspedal-Position (Betätigungsausmaß) um, die von dem Gaspedalsensor 211 detektiert worden ist und über die Fahrzeug-Kommunikationsleitung 200, wie z. B. ein CAN oder dergleichen empfangen worden ist, wobei die Umwandlung in eine Gaspedal-Stufenposition (die im Folgenden als ”Stufenposition” bezeichnet wird) erfolgt, wie dies in 2 veranschaulicht ist. Das bedeutet, der Wandler 101 dient als Wandler der vorliegenden Erfindung. Die Stufenposition ist dabei durch eindeutige Nummern (Anzahl der Stufen) in Bezug auf die stufenweise Änderung dargestellt.
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Das bedeutet, der Wandler 101 gibt die Anzahl der Stufen in Abhängigkeit von dem Stadium der Stufenposition vor. In dem Beispiel der 2 ist die Anzahl der Stufen 0, wenn die Gaspedalposition 0% beträgt, und die Anzahl der Stufen ist 8, wenn die Gaspedalposition 100% beträgt.
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Der Wandler 101 erzeugt eine Hysterese hinsichtlich der umgewandelten Stufenposition zum Zeitpunkt der Ermittlung der Stufenposition, wenn das Gaspedal-Betätigungsausmaß (die Gaspedalposition) zunimmt oder abnimmt, wie dies in 2 veranschaulicht ist. Die Stufenposition sowie die von den Wandler 101 umgewandelte Anzahl von Stufen werden an die Schaltsteuereinheit 102 abgegeben.
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Die Schaltsteuereinheit 102 steuert das Übersetzungsverhältnis des kontinuierlich verstellbaren Getriebes 10 durch Vorgeben einer Motor-Zieldrehzahl (Primärscheiben-Zielumdrehungen) auf der Basis der Stufenposition und der durch den Wandler 101 umgewandelten Anzahl der Stufen, sowie der Fahrzeuggeschwindigkeit. Das bedeutet, die Schaltsteuereinheit 102 dient als Steuerung der vorliegenden Erfindung.
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Die Relation zwischen der Gaspedalposition und der Motor-Zieldrehzahl (Primärscheiben-Zielumdrehungen) ist in 5 veranschaulicht, bei der es sich um ein Diagramm zum Erläutern der Relation zwischen der Gaspedalposition (AP) und der Motor-Zieldrehzahl (NE) handelt. Bei einem herkömmlichen Steuervorgang ändert sich die Motor-Zieldrehzahl (gestrichelte Linien (1) und (2) im unteren Abschnitt der 5) mit einer Änderung der Gaspedalposition ((1) und (2) im oberen Abschnitt der 5).
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Dagegen wird bei einem Steuervorgang gemäß der Ausführungsform bei gleicher umgewandelter Stufenposition (gleiche Anzahl der Stufen, Stufe 2 in dem Beispiel der 5) selbst dann die gleiche Motor-Zieldrehzahl vorgegeben, wenn die tatsächliche Gaspedalposition anders ist (durchgezogene Linie im unteren Abschnitt der 5). Selbst wenn das Gaspedal-Betätigungsausmaß (tatsächliche Gaspedalposition) sich innerhalb des Bereichs der gleichen Stufenposition ändert, bleibt somit die Motordrehzahl unverändert.
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Auch in dem Fall, dass es sich bei der Stufenposition um eine vorbestimmte Stufenposition (Kickdown-Bestimmungsposition) oder höher handelt, führt die Schaltsteuereinheit 102 einen Kickdown-Steuervorgang aus, bei dem das Übersetzungsverhältnis zur niedrigen Seite gesteuert wird und die Motordrehzahl schnell gesteigert wird.
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In dem Fall, in dem die vorbestimmte Motordrehzahl während der Ausführung des Kickdown-Steuervorgangs erreicht wird, führt die Schaltsteuereinheit 102 einen Hochschalt-Steuervorgang aus. Bei der Ausführung des Kickdown-Steuervorgangs führt die Schaltsteuereinheit 102 insbesondere einen Herunterschalt-Steuervorgang (einen Steuervorgang, bei dem das Übersetzungsverhältnis zur niedrigen Seite verlagert wird) aus, um dadurch die Motordrehzahl (Primärscheiben-Umdrehungen) zu erhöhen, und wenn die Motordrehzahl den vorbestimmten Wert erreicht, führt die Schaltsteuereinheit 102 dann einen Hochschalt-Steuervorgang (einen Steuervorgang, in dem das Übersetzungsverhältnis z. B. um eine Stufe zur hohen Seite verlagert wird) aus, um die Motordrehzahl vermindern.
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Danach (nach dem Hochschalten) wird die Motordrehzahl wieder erhöht, und beim Erreichen des vorbestimmten Werts führt die Schaltsteuereinheit 102 wiederum einen Hochschalt-Steuervorgang aus. Die Schaltsteuereinheit 102 führt während des Kickdown-Steuervorgangs wiederholt eine derartige Steuerung aus. Dabei ändert die Schaltsteuereinheit 102 die Gangschaltgeschwindigkeit in Abhängigkeit von der Anzahl von Malen, die der Hochschalt-Steuervorgang ausgeführt wird (wobei z. B. die Gangschaltgeschwindigkeit umso niedriger ist, je höher die Anzahl der ausgeführten Hochschalt-Steuervorgänge ist), wie dies aus der noch zu beschreibenden 6 ersichtlich ist.
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Die Einstellung der Gangschaltgeschwindigkeit erfolgt durch Einstellen des Betrags der Erhöhung/Betrags der Verminderung des Öldrucks pro Zeiteinheit, der der Hydraulikkammer 40c der Primärscheibe 40 und der Hydraulikkammer 50c der Sekundärscheibe 50 zugeführt wird.
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Wenn während der Ausführung des Kickdown-Steuervorgangs (nach dem Start der Ausführung) die Anzahl der Stufen ausgehend von dem Zeitpunkt des Beginns des Kickdown-Steuervorgangs um eine erste Anzahl von Stufen (z. B. 3 Stufen) oder mehr zunimmt, startet die Schaltsteuereinheit 102 erneut den Kickdown-Steuervorgang. Das bedeutet, die Schaltsteuereinheit 102 steuert das Übersetzungsverhältnis wiederum zur niedrigen Seite, um die Motordrehzahl rasch zu erhöhen. Der Steuervorgang im Anschluss daran ist der gleiche wie vorstehend beschrieben, so dass eine erneute ausführliche Beschreibung an dieser Stelle unterbleibt.
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Wenn dagegen während der Ausführung des Kickdown-Steuervorgangs die Anzahl der Stufen ausgehend von dem Zeitpunkt des Beginns des Kickdown-Steuervorgangs um eine zweite Anzahl von Stufen oder mehr abnimmt, führt die Schaltsteuereinheit 102 einen Hochschalt-Steuervorgang (einen Steuervorgang, in dem das Übersetzungsverhältnis z. B. um eine Stufe zur hohen Seite verlagert wird) aus, wie dies aus der noch zu beschreibenden 6 ersichtlich ist.
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Wenn während der Ausführung des Kickdown-Steuervorgangs die Anzahl der Stufen ausgehend von dem Zeitpunkt des Beginns des Kickdown-Steuervorgangs um eine dritte Anzahl von Stufen oder mehr abnimmt, deaktiviert die Steuereinheit 102 den Kickdown-Steuervorgang. Diese dritte Anzahl von Stufen ist mit einem höheren Wert vorgegeben als die vorstehend genannte zweite Anzahl von Stufen.
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6 zeigt ein Zeitablaufdiagramm zur Erläuterung eines Beispiels der Änderung der Gaspedalposition (AP) und der Motordrehzahl (NE) (Primärscheiben-Umdrehungen) bei einem einzelnen Kickdown-Steuervorgang. Nach dem Drücken des Gaspedals wird zu einem Zeitpunkt t1 der Kickdown-Steuervorgang indiziert, das Übersetzungsverhältnis wird zur niedrigen Seite verlagert, und die Motordrehzahl nimmt rasch zu.
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Danach (nachdem die Motordrehzahl auf die vorbestimmte Drehzahl gestiegen ist) wird ein Steuervorgang in dem Abschnitt von dem Zeitpunkt t2 bis t3 ausgeführt, um die Motordrehzahl zu erhöhen und dadurch an die Erhöhung der Fahrzeuggeschwindigkeit anzupassen. Wenn dann das Gaspedal in einer bestimmten Position niedergedrückt bleibt, wird ein Hochschalt-Steuervorgang ausgeführt, wenn die Motordrehzahl die vorbestimmte Drehzahl erreicht (Zeitpunkt t3), so dass die Motordrehzahl vorübergehend niedriger wird (Zeitpunkt t3 bis t4).
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Nachdem die Motordrehzahl auf die vorbestimmte Drehzahl gesunken ist (nachdem das Hochschalt beendet ist), wird ein Steuervorgang zum erneuten Steigern der Motordrehzahl ausgeführt, um dadurch eine Anpassung an die Fahrzeuggeschwindigkeit zu erzielen (Zeitpunkt t4 bis t5). Die Steigerung bei der Motordrehzahl in diesem Abschnitt ist nicht so steil wie zwischen dem Zeitpunkt t2 und dem Zeitpunkt t3.
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Wenn im Anschluss daran das Gaspedal halbwegs zurückgestellt wird (Zeitpunkt t5), wird in der gleichen Weise wie bei einem herkömmlichen (Stufen-)Automatikgetriebe (AT) ein Hochschalt-Steuervorgang ausgeführt, und die Motordrehzahl wird geringer (Zeitpunkt t5 bis t6).
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Wenn das Gaspedal im Anschluss daran in einer bestimmten Position niedergedrückt bleibt, wird ein Steuervorgang zum erneuten Steigern der Motordrehzahl ausgeführt, um diese an die Erhöhung der Fahrzeuggeschwindigkeit anzupassen (Zeitpunkt t6 bis t7). Nachdem das Gaspedal im Anschluss daran freigegeben wird (Zeitpunkt t7 und danach), wird der Kickdown-Steuervorgang deaktiviert, und die Schaltsteuereinheit 102 kehrt zur normalen Gangschaltsteuerung zurück.
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Als nächstes werden die Arbeitsvorgänge der Schaltungssteuerung 1 des kontinuierlich verstellbaren Getriebes 10 unter Bezugnahme auf 4 beschrieben. 4 zeigt ein Ablaufdiagramm zur Erläuterung von Kickdown-Verarbeitungsvorgängen durch die Schaltungssteuerung 1 des kontinuierlich verstellbaren Getriebes 10. Diese Verarbeitung wird jeweils in bestimmten Zeitintervallen (z. B. alle 10 ms) an der Getriebesteuereinheit 100 wiederholt
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Als erstes wird in einem Schritt S100 die ausgelesene kontinuierliche Gaspedalposition umgewandelt, und die Stufenposition sowie die Anzahl der Stufen werden berechnet. Als nächstes erfolgt in einem Schritt S102 eine Bestimmung dahingehend, ob ein Kickdown-(K/D)Gangschaltvorgang derzeit ausgeführt wird oder nicht, d. h. ob ein Kickdown-Steuervorgang derzeit ausgeführt wird oder nicht. Wenn ein Kickdown-Gangschaltvorgang derzeit ausgeführt wird, fährt der Ablauf mit einem Schritt S108 fort. Wenn dagegen kein Kickdown-Gangschaltvorgang derzeit ausgeführt wird, fährt der Ablauf mit einem Schritt S104 fort.
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In dem Schritt S104 erfolgt eine Bestimmung dahingehend, ob die Stufenposition größer ist als die Kickdown-Bestimmungsposition oder nicht. Wenn die Stufenposition höher bzw. größer ist als die Kickdown-Bestimmungsposition, fährt der Ablauf mit einem Schritt S106 fort. Wenn dagegen die Stufenposition nicht größer ist als die Kickdown-Bestimmungsposition, endet der Ablauf.
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In dem Schritt S106 wird der Kickdown-Gangschaltsteuervorgang gestartet, und die Anzahl der Stufen zum Zeitpunkt des Beginns des Kickdown-Gangschaltsteuervorgangs wird in dem RAM oder dergleichen gespeichert. Danach endet der Ablauf.
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In dem Fall, in dem in dem Schritt S102 festgestellt wird, dass ein Kickdown-Gangschaltvorgang ausgeführt wird, erfolgt in dem Schritt S108 eine Bestimmung dahingehend, ob die Stufenposition kleiner ist als eine Kickdown-Deaktivierungsposition (z. B. vollständig geöffnet) oder nicht.
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In dem Fall, in dem die Stufenposition kleiner ist als die Kickdown-Deaktivierungsposition, wird der Kickdown-Gangschaltvorgang in einem Schritt S110 deaktiviert, und der Ablauf endet. Wenn dagegen die Stufenposition nicht kleiner ist als die Kickdown-Deaktivierungsposition, fährt der Ablauf mit einem Schritt S112 fort.
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In dem Schritt S112 wird festgestellt, ob ein Wert, den man durch Subtrahieren der aktuellen Anzahl von Stufen von der Anzahl der Stufen zum Zeitpunkt des Beginns des Kickdowns erhält, größer ist als die dritte Anzahl von Stufen oder nicht. In dem Fall, in dem der vorstehend genannte subtrahierte Wert größer ist als die dritte Anzahl von Stufen (z. B. in dem Fall, in dem das Betätigungsausmaß des Gaspedals nach dem Kickdown stark vermindert worden ist), wird der Kickdown-Gangschaltvorgang in dem Schritt S110 deaktiviert, worauf der Ablauf endet. Wenn dagegen der subtrahierte Wert nicht größer ist als die dritte Anzahl von Stufen, fährt der Ablauf mit einem Schritt S114 fort.
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In dem Schritt S114 erfolgt eine Bestimmung dahingehend, ob ein Wert, den man durch Subtrahieren der aktuellen Anzahl von Stufen von der Anzahl der Stufen zum Zeitpunkt des Beginns des Kickdown erhält, größer ist als die zweite Anzahl von Stufen, wobei gilt:
zweite Anzahl der Stufen < dritte Anzahl der Stufen.
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In dem Fall, in dem der vorstehend genannte subtrahierte Wert größer ist als die zweite Anzahl der Stufen (d. h., in dem Fall, in dem das Betätigungsausmaß des Gaspedals nach dem Kickdown vermindert worden ist), wird ein Hochschaltvorgang (Steuerung zum Ändern des Übersetzungsverhältnisses z. B. um eine Stufe zur hohen Seite) in einem Schritt S116 ausgeführt, wonach der Ablauf endet. Wenn dagegen der vorstehend genannte subtrahierte Wert nicht größer ist als die zweite Anzahl der Stufen, fährt der Ablauf mit einem Schritt S118 fort.
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In dem Schritt S118 erfolgt eine Bestimmung dahingehend, ob ein Wert, den man durch Subtrahieren der aktuellen Anzahl von Stufen von der Anzahl der Stufen zum Zeitpunkt des Beginns des Kickdown erhält, kleiner ist als die erste Anzahl von Stufen. Wenn die vorstehend genannte subtrahierte Anzahl ein kleinerer Wert ist als die erste Anzahl von Stufen (d. h. in dem Fall, in dem das Gaspedal nach dem Kickdown weiter nach unten gedrückt worden ist), fährt der Ablauf mit dem Schritt S104 fort, und es wird erneut ein Kickdown-Gangschaltvorgang ausgeführt. Die Verarbeitung in dem Schritt S104 und den nachfolgenden Schritten ist bereits beschrieben worden, so dass an dieser Stelle auf eine erneute Beschreibung desselben unterbleibt. Wenn dagegen der subtrahierte Wert nicht kleiner ist als die erste Anzahl der Stufen, endet der Ablauf.
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Wie vorstehend ausführlich beschrieben worden ist, wird gemäß der Ausführungsform eine sich kontinuierlich ändernde tatsächliche Gaspedalposition in eine Stufenposition umgewandelt, die sich stufenweise ändert, und das Übersetzungsverhältnis wird auf der Basis der Stufenposition gesteuert. Somit wird das Übersetzungsverhältnis (Anzahl der Motorumdrehungen) innerhalb des gleichen Stufenbetätigungsausmaßes nicht verändert, so dass das Motordrehmoment nicht durch einen Anstieg/eine Verminderung der Trägheit an den Scheiben 40 und 50 absorbiert wird, sondern rasch an das Antriebssystem abgegeben wird.
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Somit spricht das Fahrzeug gut auf das erhöhte Gaspedal-Betätigungsausmaß an, um somit ansprechend auf das Motordrehmoment zu beschleunigen/zu verzögern. Infolgedessen können unangenehme Gefühle beim Fahrer bei Geschwindigkeitsänderungen (beim Beschleunigen und insbesondere während eines Kickdown) mit dem kontinuierlich verstellbaren Getriebe 10 vermindert werden.
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Bei der Ausführungsform wird eine Hysterese hinsichtlich des umgewandelten Stufenbetätigungsausmaßes erzeugt, wenn ein Gaspedal-Betätigungsausmaß zunimmt (wenn das Gaspedal gedrückt wird) und wenn das Gaspedal-Betätigungsausmaß abnimmt (wenn das Gaspedal losgelassen wird).
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Selbst wenn Schwankungen bei der tatsächlichen Gaspedalposition in der Nähe des Umschaltpunkts der Stufenposition auftreten (in der Nähe des Bereichs, in der die Stufenanzahl wechselt), kann somit ein Nachjagen bei der Stufenposition verhindert werden. Somit kann auch ein Nachjagen bei dem Ziel-Übersetzungsverhältnis verhindert werden.
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Gemäß der Ausführungsform wird ein Kickdown-Steuervorgang ausgeführt, wenn die Stufenposition eine vorbestimmte Stufenposition (Kickdown-Bestimmungsposition) oder größer erreicht. Das bedeutet, ein Übergang zu einem Kickdown-Steuervorgang kann unabhängig von der Gaspedal-Betätigungsrate erfolgen. Somit kann ein Kickdown-Steuervorgang unabhängig von individuellen Unterschieden bei Gaspedalbetätigungen durch verschiedene Fahrer initiiert werden.
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Gemäß der Ausführungsform wird in dem Fall, in dem während der Ausführung des Kickdown-Steuervorgangs die Anzahl der Stufen um einen Betrag zugenommen hat, der gleich einer oder größer als eine erste Anzahl von Stufen ist, der Kickdown-Steuervorgang erneut gestartet. Somit kann eine Erhöhung des Gaspedal-Betätigungsausmaßes einen Kickdown-Steuervorgang mehrere Male initiieren. Auf diese Weise können z. B. gleiche Arbeitsvorgänge wie bei einem herkömmlichen (Stufen-)Automatikgetriebe ausgeführt werden.
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Gemäß der Ausführungsform wird in dem Fall, in dem während der Ausführung des Kickdown-Steuervorgangs die Anzahl der Stufen um einen Betrag gesunken ist, der gleich oder größer als eine zweite Anzahl von Stufen ist, das Übersetzungsverhältnis zur hohen Seite gesteuert. Somit erfolgt ein Hochschaltvorgang, wenn das Gaspedal-Betätigungsausmaß während des Kickdown-Steuervorgangs vermindert wird (das Gaspedal losgelassen wird). Auf diese Weise können z. B. Arbeitsvorgänge in der gleichen Weise wie bei einem herkömmlichen (Stufen-)Automatikgetriebe ausgeführt werden.
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Bei der Ausführungsform wird in dem Fall, in dem während der Ausführung des Kickdown-Steuervorgangs die Anzahl der Stufen um einen Betrag abgenommen hat, der gleich der oder größer als die dritte Anzahl von Stufen ist, der Kickdown-Steuervorgang deaktiviert. Auf diese Weise kann der Kickdown-Steuervorgang in einer geeigneten und sicheren Weise beendet werden.
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Gemäß der Ausführungsform wird ein Hochschalt-Steuervorgang ausgeführt, wenn die vorbestimmte Motordrehzahl während der Ausführung des Kickdown-Steuervorgangs die vorbestimmte Motordrehzahl erreicht, und die Gangschaltgeschwindigkeit wird in Abhängigkeit von der Anzahl von Malen verändert, die der Hochschalt-Steuervorgang ausgeführt worden ist. Auf diese Weise kann der Anstieg bei der Motordrehzahl zum Zeitpunkt des Beginns des Kickdown-Steuervorgangs beschleunigt werden, und die Motorumdrehungs-Anstiegskurve kann bei jeder Ausführung eines Hochschalt-Steuervorgangs gleichmäßiger gemacht werden (bei der zweiten Ausführung und danach).
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Vorstehend ist eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beschrieben worden, jedoch ist die vorliegende Erfindung nicht auf diese beschränkt, und es können verschiedene Modifikationen vorgenommen werden. Obwohl die vorliegende Erfindung in der vorstehend beschriebenen Ausführungsform bei einem kontinuierlich verstellbaren Getriebe (CVT) vom Ketten-Typ beschrieben worden ist, kann die vorliegende Erfindung anstatt bei einem kontinuierlich verstellbaren Getriebe vom Ketten-Typ auch bei einem kontinuierlich verstellbaren Getriebe vom Riemen-Typ oder einem kontinuierlich verstellbaren Getriebe vom Toroid-Typ angewendet werden.
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Während die Ausführungsform vorstehend mit Stufen 0 bis 8 in Abhängigkeit von den Stufenpositionen (0% bis 100%) beschrieben worden ist, so ist die Anzahl der Stufen nicht auf acht Stufen begrenzt und kann auch weniger als acht Stufen betragen oder kann neun oder mehr Stufen betragen (z. B. 10 bis 20 Stufen).
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Während die Motorsteuereinheit 210, die den Motor steuert, bei der vorstehenden Ausführungen als separate Hardware von der Getriebesteuereinheit 100 beschrieben worden ist, die das kontinuierlich verstellbare Getriebe 10 steuert, kann auch eine integrierte Hardwarekonfiguration verwendet werden.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Schaltungssteuerung
- 10
- Schaltungssteuerung
- 15
- Ausgangswelle
- 20
- Drehmomentwandler
- 30
- Untersetzungsgetriebeeinrichtung
- 35
- Primärwelle
- 40
- Primärscheibe
- 40a
- feststehendes Scheibenelement
- 40b
- bewegliches Scheibenelement
- 40c
- Hydraulikkammer
- 45
- Sekundärwelle
- 50
- Sekundärscheibe
- 50a
- feststehendes Scheibenelement
- 50b
- bewegliches Scheibenelement
- 50c
- Hydraulikkammer
- 60
- Kette
- 70
- Ventilkörper
- 100
- Getriebesteuereinheit
- 101
- Wandler
- 102
- Steuerung
- 110
- Ausgangswellen-Rotationssensor (Fahrzeuggeschwindigkeitssensor)
- 111
- Primärscheiben-Rotationssensor
- 120
- Schalthebel
- 130
- Bereichsschalter
- 140
- M-Bereichsschalter
- 160
- Plus- (+) Paddelschalter
- 170
- Minus- (–) Paddelschalter
- 200
- Fahrzeug-Kommunikationsleitung
- 210
- Motorsteuereinheit (ECU)
- 211
- Gaspedalsensor
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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