驅動力源轉速控制裝置及驅動力源轉速控制方法
2023-05-14 10:43:26
專利名稱：驅動力源轉速控制裝置及驅動力源轉速控制方法
技術領域：
本發明涉及驅動力源轉速控制裝置及驅動力源轉速控制方法，其用在經由無級變 速器輸出旋轉驅動力源的動力作為行駛用驅動力的車輛中，並且在要求加速時與車速的變 化相關聯地改變旋轉驅動力源的轉速。
背景技術：
日本專利申請特開2006-51842號公報(JP-A-2006-51842)公開了一種裝置，其用 在配設有無級變速器的車輛中，為了獲得對於要求的輸出而言充分的加速，在要求加速時 與車速的上升相關聯地升高諸如內燃機等旋轉驅動力源的輸出轉速(第12頁和圖7-12)。 JP-A-2006-51842的裝置使用車速變化修正量來修正加速時目標輸入軸轉速(旋轉驅動力 源的目標輸出轉速)，使得其即使在加速器踏板下壓量沒有變化時也會與車速的上升相關 聯地上升。然而，由於諸如道路坡度增大之類的行駛阻力上升，即使在要求加速時，車輛也可 能會減速。當這種減速發生時，由於如上所述，旋轉驅動力源的輸出轉速與車速相關聯地變 化，因此，作為使用車速變化修正量修正的結果，目標輸出轉速降低。除了由於行駛阻力而減速外，旋轉驅動力源輸出轉速的下降也使得驅動力不足而 使車輛進一步減速。這會使駕駛員感到不適。
發明內容
本發明的目的是，即使在要求加速時車輛由於行駛阻力增大等而減速，也防止配 設有無級變速器且與車速的變化相關聯地改變旋轉驅動力源轉速的車輛的駕駛員感到不 適。本發明的第一方面涉及一種驅動力源轉速控制裝置。該驅動力源轉速控制裝置設 置在經由無級變速器輸出旋轉驅動力源的動力作為行駛用驅動力的車輛中，並且在要求加 速時與車速的變化相關聯地改變所述旋轉驅動力源的轉速。所述驅動力源轉速控制裝置包 括加速/減速狀態判定裝置，所述加速/減速狀態判定裝置用於判定要求加速時所述車輛 是否正在加速或減速；以及旋轉驅動力源轉速變化設定裝置，所述旋轉驅動力源轉速變化 設定裝置用於設定所述旋轉驅動力源轉速的變化梯度，以在要求加速時建立所述旋轉驅動 力源轉速與所述車速的變化的關聯，其中，如果所述加速/減速狀態判定裝置判定為所述 車輛正在減速，則所述旋轉驅動力源轉速變化設定裝置還抑制所述旋轉驅動力源轉速的下 降。如果加速/減速狀態判定裝置判定為車輛正在減速，則與判定為車輛處於加速狀 態的情況相比，旋轉驅動力源轉速變化設定裝置抑制與車速的變化相關聯地變化的旋轉驅 動力源轉速的降低。從而，即使在要求加速時車輛由於行駛阻力增大而減速，也能抑制旋轉 驅動力源轉速的降低，或者旋轉驅動力源轉速根本不降低。因此，驅動力不太可能或者不會 變得不充足而使車輛進一步減速。這能夠防止駕駛員感到不適。
如果所述加速/減速狀態判定裝置判定為所述車輛正在減速，則與判定為所述車 輛正在加速的情況相比，所述旋轉驅動力源轉速變化設定裝置可弱化所述旋轉驅動力源轉 速與所述車速的變化的所述關聯。如上所述，能夠通過弱化旋轉驅動力源轉速與車速的變化的關聯來抑制旋轉驅動 力源轉速的降低。從而，即使在要求加速時車輛由於行駛阻力增大等而減速，也能抑制旋轉 驅動力源轉速的降低，或者旋轉驅動力源轉速根本不降低。因此，驅動力不太可能或者不會 變得不充足而使車輛進一步減速。這能夠防止駕駛員感到不適。所述旋轉驅動力源轉速變化設定裝置可通過根據所述車速的變化調整所述旋轉 驅動力源轉速的所述變化梯度來弱化所述關聯。在通過相對於所述車速的變化設定所述旋轉驅動力源轉速的所述變化梯度來在 要求加速時建立所述旋轉驅動力源轉速與所述車速的變化之間的所述關聯時，所述旋轉驅 動力源轉速變化設定裝置可將所述變化梯度的絕對值設定成當所述加速/減速狀態判定 裝置判定為所述車輛正在減速時比當所述加速/減速狀態判定裝置判定為所述車輛正在 加速時小。由於旋轉驅動力源轉速的變化梯度的絕對值被設定成在判定為車輛處於減速狀 態時比在判定為車輛處於加速狀態時小，所以即使在要求加速時車輛由於行駛阻力增大等 而減速，也能抑制旋轉驅動力源轉速的降低，或者旋轉驅動力源轉速根本不降低。因此，驅 動力不太可能或者不會變得不充足而使車輛進一步減速。這能夠防止駕駛員感到不適。當所述加速/減速狀態判定裝置判定為所述車輛正在減速時，所述旋轉驅動力源 轉速變化設定裝置可不建立所述旋轉驅動力源轉速與所述車速的變化的關聯。如上所述，在減速狀態下，可使旋轉驅動力源轉速的變化與車速的變化不相關聯。 即，與車速的變化相關的旋轉驅動力源轉速的變化梯度可以被設定為0。從而，即使在要求 加速時車輛由於行駛阻力增大等而減速，旋轉驅動力源轉速也不會與車速的變化相關聯地 降低。因此，驅動力不太可能或者不會變得不充足而使車輛進一步減速。這能夠防止駕駛 員感到不適。如果所述加速/減速狀態判定裝置判定為所述車輛正在減速，則所述旋轉驅動力 源轉速變化設定裝置可設定最小轉速。如上所述，可以通過設定下限來抑制旋轉驅動力源轉速的降低。從而，即使在要求 加速時車輛由於行駛阻力增大等而減速，也通過設定下限而可靠地抑制旋轉驅動力源轉速 的降低。因此，驅動力不太可能或者不會變得不充足而使車輛進一步減速。這能夠防止駕 駛員感到不適。通過與所述車速的變化相關聯地改變所述旋轉驅動力源的目標轉速來建立所述 旋轉驅動力源轉速與所述車速的變化的所述關聯，並且如果所述加速/減速狀態判定裝置 判定為所述車輛正在減速，則所述旋轉驅動力源轉速變化設定裝置可通過調整所述目標轉 速來抑制所述旋轉驅動力源轉速的下降。能夠通過與車速的變化相關聯地改變旋轉驅動力源的目標轉速來與車速相關聯 地實際地改變旋轉驅動力源的轉速。因此，能夠通過調整目標轉速來抑制旋轉驅動力源轉 速的下降。所述旋轉驅動力源轉速變化設定裝置可與要求的輸出的變化以及所述車速的變
5化相關聯地改變所述旋轉驅動力源轉速。如上所述，能夠通過與要求的輸出的變化以及車速的變化相關聯地改變旋轉驅動 力源轉速，來根據駕駛員的要求平穩地控制旋轉驅動力源。所述旋轉驅動力源可以是內燃 機。旋轉驅動力源的例子包括諸如汽油機和柴油機等內燃機。在配設有內燃機的車輛 中，即使在要求加速時車輛由於行駛阻力增大等而減速，也能抑制內燃機轉速的降低，或者 內燃機轉速根本不降低。因此，驅動力不太可能或者不會變得不充足而使車輛進一步減速。 這能夠防止駕駛員感到不適。可計算所述無級變速器的目標輸入軸轉速和所述旋轉驅動力源的目標輸出轉矩， 並基於所述目標輸入軸轉速控制所述無級變速器的變速比，以便達到基於要求的輸出和所 述車速計算出的目標驅動力。本發明的第二方面涉及一種驅動力源轉速控制方法。該驅動力源轉速控制方法用 在經由無級變速器輸出旋轉驅動力源的動力作為行駛用驅動力的車輛中，並且在要求加速 時與車速的變化相關聯地改變所述旋轉驅動力源的轉速。所述驅動力源轉速控制方法包 括判定要求加速時所述車輛是否正在加速或減速；以及設定所述旋轉驅動力源轉速的變 化梯度以在要求加速時建立所述旋轉驅動力源轉速與車速變化的關聯，其中，如果所述車 輛正在減速，則還抑制所述旋轉驅動力源轉速的下降。如上所述，通過在控制無級變速器的變速比的車輛中執行上述控制，即使在要求 加速時車輛由於行駛阻力增大等而減速，也能抑制內燃機轉速的降低，或者內燃機轉速根 本不降低。因此，驅動力不太可能或者不會變得不充足而使車輛進一步減速。這能夠防止 駕駛員感到不適。
由參照附圖對示例實施例的以下說明，本發明的上述及其他特徵和優點將變得顯 而易見，其中，相同的標號用於表示相同的元件，附圖中圖1是示出根據第一實施例的利用了 CVT的車輛的動力傳遞機構的框圖；圖2是由第一實施例的ECU執行的目標值計算控制處理的流程圖；圖3是由第一實施例的EOT執行的標誌設定處理的流程圖；圖4是由第一實施例的EOT執行的通常時目標值計算處理的流程圖；圖5是示出脈譜圖MAPforce的構造的圖；圖6是示出脈譜圖MAPnin的構造的圖；圖7是由第一實施例的ECU執行的加速要求時目標值計算處理的流程圖；圖8是示出由圖5定義的關係的放大的圖；圖9是示出在要求加速時使用的脈譜圖MAP 3 a的構造的圖；圖10是示出在要求加速時使用的脈譜圖MAP3 b的構造的圖；圖11是示出加速器踏板操作量ACCP和加速器踏板下壓修正值NIN(ACCP)之間的 關係的圖；圖12是示出第一實施例中在要求加速時執行的控制的示例的時序圖；圖13是由第一實施例的ECU執行的再加速要求時目標值計算處理的流程圖14是由第一實施例的ECU執行的減速要求時目標值計算處理的流程圖；圖15是由第二實施例的ECU執行的加速要求時目標值計算處理的流程圖；圖16是示出第二實施例中在要求加速時執行的控制的示例的時序圖；圖17是由第三實施例的ECU執行的加速要求時目標值計算處理的流程圖；圖18是示出第三實施例中在要求加速時執行的控制的示例的時序圖。
具體實施例方式圖1是示出利用了設置在本發明所適用的車輛中的帶式無級變速器(以下稱為 「CVT」)2的動力傳遞機構的框圖。設置內燃機4作為行駛用旋轉驅動力源。內燃機4可以 是汽油機、柴油機等。這裡，描述為汽油機(以下稱為「發動機」)4。發動機4的輸出從變矩器6經由前進/後退行駛切換裝置8、CVT 2以及減速齒輪 10傳遞到差動齒輪裝置12，然後被分配給左右驅動輪14L、14R。CVT 2包括設於其輸入軸 16上且具有可變有效直徑的輸入側可變帶輪2a、設於其輸出軸18上且具有可變有效直徑 的輸出側可變帶輪2b、以及纏繞在可變帶輪2a、2b各自的V型槽內的傳動帶2c。根據該結 構，動力經由傳動帶2c與可變帶輪2a、2b的V型槽的內壁面之間的摩擦而傳遞。可變帶輪 2a、2b分別包括輸入側液壓缸2d和輸出側液壓缸2e，所述液壓缸改變V型槽寬度即傳動帶 2c的纏繞直徑。根據該結構，液壓控制迴路20調節供給至液壓缸2d、2e的液壓油量或從 液壓缸2d、2e排出的液壓油量，以改變可變帶輪2a、2b的直徑(可變帶輪2a、2b的有效直 徑)，從而連續地改變變速比、(=輸入軸轉速NI/輸出軸轉速NO)。主要由微計算機構成的電子控制單元(以下稱為「ECU」)22接收來自檢測變速杆 24的位置的變速杆操作位置檢測傳感器26的表示變速杆位置PS的信號。ECU 22還接收 來自檢測由節氣門致動器28驅動的節氣門30的開度的節氣門傳感器32的表示節氣門開 度TA的信號，以及來自檢測加速器踏板34的操作量的加速器踏板操作量傳感器36的表示 加速器踏板操作量ACCP的信號。ECU 22還接收來自發動機轉速傳感器38的表示發動機轉 速NE的信號、來自車速傳感器40 (還用作檢測輸出軸18的轉速NO的輸出軸轉速傳感器) 的表示車速SPD的信號、以及來自輸入軸轉速傳感器42的表示輸入軸16的輸入軸轉速NI 的信號。除了上述信號以外，EOT 22還接收來自其他傳感器和開關的信號。這種信號的例 子包括表示CVT 2中的液壓油的溫度的信號、表示輸出側可變帶輪2b的帶夾緊壓力的信 號、以及表示來自由點火鑰匙操作的點火開關的表示點火鑰匙開啟操作的信號。ECU 22基於收到的數據和內部存儲器中存儲的數據執行記載在程序中的計算處 理，並基於計算結果產生輸出。這裡，EOT 22控制車輛的發動機4的輸出轉矩和CVT 2的 變速比，以獲得優化的加速和燃油經濟性。在輸出轉矩控制中，為了控制發動機4的輸出轉 矩，基於預先存儲的關係確定發動機4的目標輸出轉矩TE，並調整節氣門開度TE以獲得目 標輸出轉矩TE。在變速比控制中，為了調整CVT 2的變速比Y，基於預先存儲的關係確定 目標轉速NINT，並操作液壓控制迴路20以使得實際的輸入軸轉速NI與目標轉速NINT — 致。除了上述控制以外，ECU還執行用於將傳動帶2c保持在適當的張力下的帶夾緊力 控制，以及通過調整燃料噴射閥4a開啟的持續時間將燃燒所需的燃料量供給到各進氣口
7和各氣缸內的燃料噴射控制等。以下說明由ECU 22執行的旋轉驅動力控制。圖2是由ECU 22執行的目標值計算 控制處理的流程圖。以預定的時間間隔，例如數十毫秒，執行該處理。流程圖中與各個處理 相對應的步驟均由符號「S」後加數字表示。當目標值計算控制處理(圖2)開始時，為了判定加速器踏板操作狀態，首先判定 加速要求標誌FA是否打開(ON) (S102)。如果基於加速器踏板34的操作狀態判定為要求加 速，則加速要求標誌FA打開。如果加速要求標誌FA打開(S102中為「是」)，則判定再加速要求標誌FAA是否打 開(S104)。如果基於加速器踏板的操作狀態判定為要求再加速，則再加速要求標誌FAA打開。如果再加速要求標誌FAA未打開(S104中為「否」)，則判定減速要求標誌FB是否 打開(S106)。如果基於加速器踏板的操作狀態判定為要求減速，則減速要求標誌FB打開。通過圖3中所示的且通過中斷等並行執行的標誌設定處理來打開或關閉加速要 求標誌FA、再加速要求標誌FAA以及減速要求標誌FB。下面將說明標誌設定處理(圖3)。在該處理中，確定以下三個條件((a)，(b)，(c)) 的邏輯與(S152) :(a)車速SPD(km/h)等於或超過預設的判定值A ； (b)加速器踏板操作量 ACCP(% )等於或超過預設的判定值B ；以及(c)加速器踏板速度dACCP(% )等於或超過預 設的判定值C。這裡，加速器踏板速度dACCP表示每單位時間內加速器踏板操作量ACCP的
變化量。如果全部條件(a)、(b)和(c)成立(S152中為「是」)，則加速要求標誌FA被設定 為打開(S154)。如果條件(a)、(b)和(c)中的任何一個不成立(S152中為「否」)，則判定 車速SPD是否低於預設的判定值A或者加速器踏板操作量ACCP是否低於預設的判定值(這 裡，比判定值B小預定值D的值「B-D」)(S156)。如果這些條件中的任意一個或者全部成立 (S156為「是」)，則判定為加速要求操作已完成，並且加速要求標誌FA被設定為關閉(OFF) (S158)。在步驟S154或步驟S158的處理後，判定加速要求標誌FA是否被設定為打開 (S160)。如果加速要求標誌FA打開(S160中為「是」)，則判定加速要求標誌FA是否是在 當前的控制周期中被切換為打開(S162)。如果加速要求標誌FA不是在當前的控制周期中 被切換為打開(S162中為「否」)，則判定(S164)是否加速器踏板速度dACCP等於或大於預 設的判定值E並且自加速要求判定(S152)開始至少經過了時間段F。如果這兩個條件都 成立(S164中為「是」)，則再加速要求標誌FAA被設定為打開(S166)。如果步驟S162的 判定結果為「是」，或者步驟S164的判定結果為「否」，則再加速要求標誌FAA被設定為關閉 (S168)。如果步驟S156或步驟S160的判定結果為「否」，或者在步驟S166或步驟S168之 後，則判定加速器踏板速度dACCP是否在至少時間段H內保持低於預設的判定值G(負值) 或者加速器踏板速度dACCP是否低於預設的判定值1(1 <G) (S170)。如果這些條件中的任 何一個成立(S170中為「是」)，則減速要求標誌FB被設定為打開(S172)。如果這些條件中 的任意一個均不成立(S170中為「否」)，則判定目標輸入軸轉速NINLINE是否等於或大於 過渡時的目標轉速NINT，或者加速器踏板操作量ACCP是否低於判定值(B-D) (S174)。如果這些條件中的任何一個成立(S174中為「是」)，則減速要求標誌FB被設定為關閉(S176)。 如果這些條件中的任意一個均不成立(S174中為「否」)，則暫時退出處理。在標誌設定處理(圖3)中，上述處理周期地重複以重複地打開和關閉標誌FA、 FAA、FB。返回圖2，基於標誌FA、FAA、FB的設定值進行步驟S102至S106的判定。首先，如 果加速要求標誌FA關閉(S102中為「否」)，則執行圖4的通常時目標值計算處理(S112)。在通常時目標值計算處理(圖4)中，首先利用預先存儲的由式[1]定義的脈譜圖 MAPforce，基於實際的車速SPD (基於輸出軸18的轉速NO計算出)和加速器踏板操作量 ACCP，計算出通常時目標驅動力FORCE (S202)。FORCE — MAPforce (ACCP, SPD) [1]式[1]的由脈譜圖MAPforce定義的關係如圖5的特性曲線所示。圖5示出了具 有表示目標驅動力FORCE的目標驅動力軸(縱軸)和表示車速SPD的車速軸(橫軸)的二 維直角坐標平面。在圖5的坐標平面上，設有將加速器踏板操作量ACCP作為參數(圖中的 ACCP1至ACCP5)的多條雙曲曲線。選擇這些特性曲線中與當前的加速器踏板操作量ACCP 相對應的一條曲線，並將所選擇的特性曲線上與實際的車速SPD相對應的一點所對應的目 標驅動力軸上的值確定為實際的目標驅動力FORCE。然後，利用式[2]，基於目標驅動力FORCE和實際的車速SPD計算出目標輸出 POWER(S204)。POWER 一 kl X FORCE X SPD [2]在該式中，kl為換算係數。然後，利用由式[3]定義的脈譜圖MAPnin，基於通常時的目標輸出POWER和實際的 車速SPD計算出通常時的目標輸入軸轉速NIN(rpm) (S206)。NIN — MAPnin (POWER，SPD) [3]這裡，通常時的目標輸入軸轉速NIN的值也被設定為過渡時的目標轉速NINT。式[3]的由脈譜圖MAPnin定義的關係如例如圖6的特性曲線所示。圖6示出了 具有目標輸入軸轉速軸(縱軸)和車速軸(橫軸)的二維直角坐標平面。在圖6的坐標平 面上，在表示CVT 2的最大變速比Ymax和最小變速比Ymin的線之間的扇形區域內並列 地設有將通常時的目標輸出POWER作為參數(圖中的P0WER1至P0WER5)的多條特性曲線。 選擇這些特性曲線中與實際的通常時的目標驅動力POWER相對應的一條特性曲線，並將所 選擇的特性曲線上與實際的車速SPD相對應的一點所對應的目標輸入軸轉速軸上的值確 定為實際的目標輸入軸轉速NIN。上述特性曲線P0WER1至P0WER5被設定為使得發動機4 的工作點隨著發動機轉速NE的增大而沿著最優燃油經濟性曲線移動。然後，利用式[4]，基於通常時的目標輸出POWER和通常時的目標輸入軸轉速NIN 計算出目標輸出轉矩TE(S208)。TE — k2XP0WER/NIN [4]在該式中，k2為換算係數。當通常時目標值計算處理(圖4，圖2的S112)結束時，暫時退出目標值計算控制 處理(圖2)。此後，只要加速要求標誌FA是關閉的(S102中為「否」)，就繼續執行通常時 目標值計算處理(圖4，圖2的S112)。如果加速要求標誌FA是打開的(S102中為「是」)，再加速要求標誌FAA是關閉的
9(S104中為「否」)，減速要求標誌FB是關閉的(S106中為「否」)，並且車輛不是在摩擦係數 低的光滑路面上行駛(S108中為「否」)，則執行圖7中所示的加速要求時目標值計算處理 (S110)。如果車輛是在光滑路面上行駛(S108中為「是」)，則禁止加速時的控制(S118)。現在說明加速要求時目標值計算處理(圖7)。利用式[5]，首先計算出車速變化 修正值FORCEspd (車速積分項)(S222)。FORCEspd 一先前的 F0RCEspd+ a (SPDO, ACCP) XDnoutcvt [5]在該式中，車速SPDO是當加速要求標誌FA被切換為打開時的初始車速。S卩，通過 基於傾斜係數a (SPDO, ACCP)和車速微分Dnoutcvt進行的逐次積分，計算出車速變化修正 值FORCEspd。傾斜係數a (SPDO, ACCP)是緊接在做出加速要求判定後的車速SPDO和加速 器踏板操作量ACCP的函數。另外，傾斜係數a (SPDO, ACCP)被定義為隨著緊接在做出加 速要求判定後的車速SPD0的升高而減小，並且隨著加速器踏板操作量ACCP的增大而減小。 車速微分Dnoutcvt是各個周期內輸出軸18的轉速N0(與車速SPD成正比)的變化量，且 與各個周期內的車輛的加速度相對應。然後，如式[6]所示，基於加速要求時初始驅動力值F0RCE0、加速器踏板下壓修 正值force(ACCP，SPD)以及車速變化修正值(FORCEspd)，計算出加速要求時目標驅動力 F0RCEACL (S224)。F0RCEACL — FORCEO+force(ACCP, SPD)+F0RCEspd [6]在該式中，加速要求時初始驅動力值F0RCE0是例如圖5的恆速行駛線(雙點劃 線)上與車輛的行駛阻力相當的值，並與加速要求判定前一刻的車速SPD相對應。加速器 踏板下壓修正值force (ACCP，SPD)是與要求加速時的加速器踏板操作量(增量)及車速 SPD相對應的值，並且與圖5及放大的圖8的縱向的虛線箭頭的長度相對應。由圖5可知， 加速器踏板下壓修正值force (ACCP，SPD)隨著要求加速時的加速器踏板操作量ACCP的增 大而增大，隨著要求加速時的車速SPD的升高而減小。由式[5]計算出的車速變化修正值FORCEspd根據從要求加速時起的車速變化將 加速器踏板下壓修正值force (ACCP，SPD)保持在其初始值，或者使其自初始值減小。結果，如圖5及放大的圖8中的實線箭頭所示，加速要求時目標驅動力F0RCEACL 保持恆定在其初始值，或者以預定的速率自其初始值開始減小。然後，利用與通常時利用的式[2]相同的式[7]，基於加速要求時目標驅動力 F0RCEACL和實際的車速SPD，計算出目標輸出POWER。POWER 一 k3 X F0RCEACL X SPD [7]在式[7]中，k3(具有與kl相同的值)為換算係數。然後，判定車速微分Dnoutcvt 是否表示包含恆速行駛的加速(S228)。如果表示加速，即車速微分Dnoutcvt >0(S228中為 「是」)，則如式[8]所示，通過基於加速狀態傾斜係數0a(SPD，ACCP)和車速微分Dnoutcvt 進行逐次積分，計算出車速變化修正值NINspd(S230)。NINspd 一先前的 NINspd+ 3 a (SPD, ACCP) X Dnoutcvt [8]加速狀態傾斜係數0 a(SPD，ACCP)相當於與加速狀態下的車速微分Dnoutcvt相 對應的車速變化修正值NINspd的增加梯度，並且是利用圖9中所示的脈譜圖MAP 0 a基於 車速SPD和加速器踏板操作量ACCP計算出的正值。即，如類似於等高線的虛線所示，加速 狀態傾斜係數0 a(SPD，ACCP)隨著車速SPD的升高而減小，隨著車速SPD的降低而增大，並
10隨著加速器踏板操作量ACCP的增大而增大，隨著加速器踏板操作量ACCP的減小而減小。如果表示減速，即車速微分Dnoutcvt < 0 (S228中為「否」)，則如式[9]所示，通 過基於減速狀態傾斜係數0 b (SPD，ACCP)和車速微分Dnoutcvt進行逐次積分，計算出車速 變化修正值NINspd(S232)。NINspd 一先前的 NINspd+ 3 b (SPD, ACCP) X Dnoutcvt [9]減速狀態傾斜係數0b(SPD，ACCP)相當於與在要求加速時發生的減速狀態下 的車速微分Dnoutcvt相關的車速變化修正值NINspd的增加梯度。這裡，由於車速微分 Dnoutcvt < 0，減速狀態傾斜係數0b(SPD，ACCP)實際上為減小梯度。減速狀態傾斜係數 3 b (SPD, ACCP)為利用圖10中所示的脈譜圖MAP 3 b基於車速SPD和加速器踏板操作量 ACCP計算出的正值。即，減速狀態傾斜係數0b(SPD，ACCP)隨著車速SPD的升高而減小， 隨著車速SPD的降低而增大，並隨著加速器踏板操作量ACCP的增大而增大，隨著加速器踏 板操作量ACCP的減小而減小。因此，在如何增大和減小方面，減速狀態傾斜係數0b(SPD， ACCP)與圖9中的脈譜圖MAP3 a中所示的加速狀態傾斜係數3 a(SPD，ACCP)是相同的。 但是，整體來看，對於相同的車速SPD和相同的加速器踏板操作量ACCP，減速狀態傾斜係數 3b(SPD，ACCP)趨向於較小。減速狀態傾斜係數0b(SPD，ACCP)可以部分地取與加速狀態 傾斜係數0a(SPD，ACCP)相同的值，特別是在取小值或最小值的區域。在步驟S230或步驟S232後，利用式[10]，基於加速要求時初始目標轉速值 NINLINE0、加速器踏板下壓修正值NIN(ACCP)、車速變化修正值NINspd以及加速器踏板速 度修正值NIN(dACCP，ACCP)，計算出加速要求時的目標輸入軸轉速NINLINE(S234)。NINLINE — NINLINE0+NIN (ACCP)+NINspd+NIN(dACCP，ACCP) [10]加速要求時初始目標轉速值NINLINE0是利用預先存儲的由式[3](圖6)所示的 關係，基於在作出加速要求判定前一刻的目標輸出POWER和實際的車速SPD計算出的基本 目標轉速，並且與通常時使用的值相同。加速器踏板下壓修正值NIN(ACCP)對應於要求加 速時的加速器踏板操作量(增量)ACCP，並且還對應於圖6中的縱向的虛線箭頭的長度。加 速器踏板下壓修正值NIN (ACCP)是隨著加速器踏板操作量ACCP的增大而增大的函數，且是 利用例如圖11中所示的關係基於實際的加速器踏板操作量ACCP而確定的。加速器踏板速 度修正值NIN(dACCP，ACCP)是隨著加速器踏板速度dACCP的升高而增大且隨著加速器踏板 操作量的增大而增大的函數，並且是基於實際的加速器踏板速度dACCP和實際的加速器踏 板操作量ACCP而確定的。然後，利用與式[4]相同的式[11]，基於加速要求時的目標輸出POWER和加速要求 時目標輸入軸轉速NINLINE，計算出目標輸出轉矩TE (S236)。TE — k4XP0WER/NINLINE [11]在該式中，k4(與k2的值相同)為換算係數。暫時退出該處理，然後退出目標值 計算控制處理(圖2)。此後，只要目標值計算控制處理(圖2)的步驟S108中的判定結果 為「否」，就執行加速要求時目標值計算處理(圖7)。因此，如圖12所示，在加速要求判定後(t0後)執行加速要求時目標值計算處理 (圖7)，使得如果車速SPD (輸出軸18的轉速N0)上升(t0至tl)，則發動機轉速NE相應於 車速SPD的上升而上升。發動機轉速NE的上升造成如下結果。車速變化修正值NINspd以 由式[8]定義的加速狀態傾斜係數3a(SPD，ACCP)的梯度增大，且車速變化修正值NINspd反映在式[10]中以增大加速要求時目標輸入軸轉速NINLINE。然而，當車輛從平坦路駛入上坡路後或由於強頂風作用而使得行駛阻力增大時 (tl後)，即使加速器踏板操作量ACCP沒有任何變化，車速SPD也會降低。即，即使在要求加 速時也會發生減速狀態。因此，式[9]的作用是使車速變化修正值NINspd以不同的減速狀 態傾斜係數0b(SPD，ACCP)的梯度減小。在所有區域，減速狀態傾斜係數0b(SPD，ACCP) 的值均小於加速狀態傾斜係數0 a(SPD，ACCP)。因此，車速變化修正值NINspd減小的程度 小於使用加速狀態傾斜係數0 a(SPD，ACCP)的情況下車速變化修正值NINspd減小的程度。 即，抑制了車速變化修正值NINspd的減小。因此，在減速狀態下，與使用加速狀態傾斜係數0 a(SPD，ACCP)的情況(圖12中 的虛線)相比，如實線所示，抑制了目標輸入軸轉速NINLINE的減小，並由此抑制了實際的 發動機轉速NE的下降和車速SPD的下降。如果加速要求標誌FA是打開的(S102中為「是」)且再加速要求標誌FAA也是打 開的(S104中為「是」)，則執行圖13中所示的再加速要求時目標值計算處理。在再加速要 求時目標值計算處理(圖13)中，首先執行與加速要求時目標值計算處理(圖7)的步驟 S222至S234相同的處理(S252)。即，與加速狀態相比，在減速狀態下抑制目標輸入軸轉速 NINLINE的減小。然後，判定再加速要求標誌FAA是否是在當前周期內被切換至打開(S254)。如 果再加速要求標誌FAA是在當前周期內被切換至打開(S254中為「是」)，則利用預先存儲 的在式[12]中示出的關係，基於利用式[10]得到的實際的目標輸入軸轉速NINLINE和 加速器踏板速度修正值NIN(dACCPREACIO，SPD)，計算出要求再加速時的目標輸入軸轉速 NINLINE(S256)。NINLINE 一 NINLINE+NIN(dACCPREACIO，SPD) [12]在該式中，dACCPREACIO表示再加速要求時初始加速器踏板速度。加速器踏板速 度修正值NIN(dACCPREACIO，SPD)是基於再加速要求時初始加速器踏板速度和車速SPD計 算出的。例如，加速器踏板速度修正值NIN (dACCPREACIO，SPD)可以隨著再加速要求時初始 加速器踏板速度dACCPREACIO和車速SPD的增大而增大。然後，如果步驟S254的判定結果為「否」或者在步驟S256後，則以與加速要求時 目標值計算處理(圖7)的步驟S236同樣的方式，如式[11]所示，基於加速要求時的目標 輸出POWER和加速時目標輸入軸轉速NINLINE計算出目標輸出轉矩TE (S258)。暫時退出該 處理，然後退出目標值計算控制處理(圖2)。結果，最初通過如式[12]所示使加速時目標輸入軸轉速NINLINE加上加速器 踏板速度修正值NIN (dACCPREACIO，SPD)來逐步地增大要求再加速時的目標輸入軸轉速 INLINE。此後，以與要求加速時同樣的方式獲得目標輸入軸轉速OTNLINE，並且如加速要求 時目標值計算處理(圖7)所述，根據車速變化修正值(車速積分項)調整目標輸入軸轉速 NINLINE。在調整目標輸入軸轉速NINLINE時，與上述加速狀態相比，在減速狀態下抑制目 標輸入軸轉速NINLINE的減小。通過使被用作先前值F0RCE0的要求再加速時的值F0RCEACL加上加速器踏板下壓 修正值FORCE (ACCP, SPD)，得到要求再加速時的加速要求時目標驅動力F0RCEACL。因此，加 速要求時目標驅動力F0RCEACL逐步增大，然後以與要求加速時同樣的方式，根據車速變化修正值(車速積分項)FORCEspd的減小而線性地緩慢減小。如果加速要求標誌FA是打開的(S102中為「是」)，再加速要求標誌FAA是關閉的 (S104中為「否」)，並且減速要求標誌FB是打開的(S106中為「是」)，則執行圖14中所示 的減速要求時目標值計算處理。在減速要求時目標值計算處理(圖14)中，首先執行與加 速要求時目標值計算處理(圖7)的步驟S222至S226相同的處理(S272)。由此計算出要 求減速時的加速時目標輸出POWER。然後，利用式[13]，基於加速要求時初始目標轉速值NINLINE0、加速器踏板下壓 修正值NIN(ACCP)以及加速器踏板速度修正值NIN(dACCP，ACCP)，計算出加速要求時的目 標輸入軸轉速NINLINE (S274)。NINLINE — NINLINEO+NIN(ACCP)+NIN(dACCP，ACCP) [13]除了沒有車速變化修正值NINspd外，式[13]與式[10]是相同的。然後，利用與加速要求時目標值計算處理(圖7)的步驟S236相同的處理計算出 目標輸出轉矩TE(S276)。目標值計算控制處理(圖2)的步驟S116結束，且暫時退出目標 值計算控制處理(圖2)。在本發明中，ECU 22可視為加速/減速狀態判定裝置和旋轉驅動力源轉速變化設 定裝置。由EOT 22執行的加速要求時目標值計算處理(圖7)的步驟S228和步驟S232、 S234可分別視為由加速/減速狀態判定裝置和旋轉驅動力源轉速變化設定裝置執行的處 理。在由ECU 22執行的再加速要求時目標值計算處理(圖13)中，在步驟S252中相當於 步驟S228和步驟S232、S234的處理可分別視為由加速/減速狀態判定裝置和旋轉驅動力 源轉速變化設定裝置執行的處理。根據第一實施例，能夠得到以下效果。(A)在本實施例中，為了達到基於加速器 踏板操作量ACCP和車速SPD計算出的目標輸出POWER，計算出CVT 2的目標輸入軸轉速 NINLINE和目標輸出轉矩TE，並基於目標輸入軸轉速NINLINE控制CVT 2的變速比。在這 樣構造的車輛中，在加速要求時目標值計算處理(圖7)中，在車速SPD被判定為表示減速 狀態的情況(S228中為「否」)下比在車速SPD被判定為表示加速狀態的情況(S228中為 「是」)下更進一步地抑制與車速SPD的變化(在本實施例中，為車速微分Dnoutcvt)相關 聯地變化的發動機轉速NE的下降。通過設定目標輸入軸轉速INLINE的變化梯度或者傾 斜係數來建立關聯，並且通過使圖10的減速狀態傾斜係數0 b (SPD，ACCP)的絕對值小於圖 9的加速狀態傾斜係數0a(SPD，ACCP)的絕對值從而弱化所述關聯，來抑制發動機轉速NE 的下降。從而，如圖12所示，即使在要求加速時由於行駛阻力增大而使得車輛處於減速狀 態，發動機轉速NE的下降也能最小化。因此，抑制了加速時目標輸出POWER的下降，不太可 能使得驅動力不足而使車輛進一步減速。這能夠防止駕駛員感到不適。(B)發動機轉速NE經由目標輸入軸轉速NINLINE與要求的輸出的變化(在本實施 例中，為加速器踏板操作量ACCP的變化)以及車速SPD的變化相關聯地變化。因此，可以 根據駕駛員的要求平穩地控制發動機4。在第二實施例中，執行圖15中所示的加速要求時目標值計算處理代替圖7中所示 的加速要求時目標值計算處理。圖15的處理與圖7的處理不同之處在於執行步驟S332代 替步驟S232。其他步驟相同，且用相同的步驟序號表示。與圖15相同的變化同樣適用於圖
1313。其他結構與第一實施例中的相同。在步驟S332中，利用式[14]代替式[9]進行計算。NINspd 一先前的 NINspd [14]S卩，如果在要求加速時發生了減速(S228中為「否」)，則車速變化修正值NINspd 不改變，而是保持在同一值。也就是說，不與車速的變化相關聯地改變發動機轉速NE。因為 車速變化修正值NINspd不改變，所以可以省略步驟S332，使得如果步驟S228的判定結果為 「否」，則處理立即進行至步驟S234。在上述處理中，如圖16所示，如果在加速要求判定後(tlO後)車速SPD(輸出軸 18的轉速NO)升高(tlO至tll)，則以與第一實施例中所述相同的方式，發動機轉速NE相 應於車速SPD的上升而上升。然而，如果由於車輛從平坦路駛入上坡路或者由於頂風而使得行駛阻力增大(tll 後)，則即使加速器踏板操作量ACCP沒有任何變化，車速SPD也會降低。此時，由於利用式 [14]保持車速變化修正值NINspd不被降低，車速變化修正值NINspd不會像當使用加速狀 態傾斜係數0a(SPD，ACCP)時那樣減小。因此，與在減速時也使用與加速狀態傾斜係數0 a(SPD，ACCP)相同的傾斜係數的 情況(圖16中的虛線)不同，如實線所示，抑制了實際的發動機轉速NE的下降和車速SPD 的下降。在本發明中，ECU 22可視為加速/減速狀態判定裝置和旋轉驅動力源轉速變化設 定裝置。由EOT 22執行的加速要求時目標值計算處理(圖15)的步驟S228和步驟S332、 S234可分別視為由加速/減速狀態判定裝置和旋轉驅動力源轉速變化設定裝置執行的處 理。這同樣適用於由EOT 22執行的再加速要求時目標值計算處理(圖13)。根據上述第二實施例，能夠得到以下效果。(A)除了與第一實施例的效果相同的效 果外，最重要的是，即使在要求加速時由於行駛阻力增大而使得車輛減速，也能夠降低發動 機轉速NE。因此，抑制了加速時目標輸出POWER的下降，這不太可能導致驅動力不足而使車 輛進一步減速。這更有效地避免了駕駛員感到不適。在第三實施例中，執行圖17中所示的加速要求時目標值計算處理代替圖7中所示 的加速要求時目標值計算處理。圖17的處理與圖7的處理不同之處在於執行步驟S428至 S436代替步驟S228至S232。其他步驟相同，且用相同的步驟序號表示。與圖17相同的變 化同樣適用於圖13。其他結構與第一實施例中的相同。如果在步驟S226中計算出加速時目標輸出POWER，則利用式[8]計算出車速 變化修正值NINspd(S428)。然後，判定車速微分Dnoutcvt彡0是否成立(S430)。如果 Dnoutcvt ^ 0(S430中為「是」)，則在步驟S234中計算出目標輸入軸轉速NINLINE，然後在 步驟S236中計算出目標輸出轉矩TE。因而，如果Dnoutcvt彡0，即如果車輛實際上處於包 含恆速行駛的加速狀態，則隨後執行與圖7中相同的處理。如果Dnoutcvt < 0 (S430中為「否」)，則判定當前周期是否處於減速的初期階段， 即當前周期是否為自等於或大於0的Dnoutcvt變得小於0開始的第一個周期(S432)。如果 當前周期處於減速的初期階段(S432中為「是」)，則利用式[15]，基於在先前的控制周期得 到的車速變化修正值(先前的NINspd)設定車速變化修正值NINspd的下限值LMT(S434)。LMT —先前的 NINspdXK [15]
係數K是0和1之間的正數(0 <K< 1)。例如，K = 0.9。然後，利用式[16]，基 於當前的車速變化修正值NINspd和下限值LMT計算出新的車速變化修正值NINspd (S436)。NINspd — MAX (NINspd，LMT) [16]在該式中，MAX為提取括號內的值中較大值的算子。從而，由於利用式[16]設 定的新的車速變化修正值NINspd不低於值LMT，所以能夠抑制在當前周期內的步驟S428中 算出的車速變化修正值NINspd的減小。然後，使用利用下限值LMT抑制了其減小的車速變化修正值NINspd，在步驟S234 中計算出目標輸入軸轉速NINLINE，且在步驟S236中計算出目標輸出轉矩TE。如果在隨後的控制周期內Dnoutcvt仍然低於0(步驟S430中為「否」)，則步驟 S432的判定結果為「否」，從而在利用固定的下限值LMT後，抑制了車速變化修正值NINspd 的減小。因而，如圖18所示，如果在加速要求判定後(t20後)車速SPD(輸出軸18的轉速 NO)上升(t20至t21)，則以與第一實施例中所述方式相同的方式，發動機轉速NE相應於車 速SPD的上升而上升。然而，如果由於車輛從平坦路駛入上坡路或者由於頂風而使得行駛阻力增大(t 11 後)，則即使加速器踏板操作量ACCP沒有任何變化，車速SPD也會降低。當發動機轉速NE 略微下降時，由於如式[16]所示車速變化修正值NINspd達到下限值LMT(t22)，所以此後車 速變化修正值NINspd保持不變。因此，與使用利用加速狀態傾斜係數0a(SPD，ACCP)的車 速變化修正值NINspd的情況相比，目標輸入軸轉速NINLINE下降的程度要小。因此，與在減速期間也使用與加速狀態傾斜係數0 a(SPD，ACCP)相同的傾斜係數 的情況(圖18中的虛線)形成對比，如實線所示，抑制了實際的發動機轉速NE的下降和車 速SPD的下降。在本發明中，ECU 22可視為加速/減速狀態判定裝置和旋轉驅動力源轉速變化設 定裝置。加速要求時目標值計算處理(圖17)的步驟S228和步驟S332、S234可分別視為 由加速/減速狀態判定裝置和旋轉驅動力源轉速變化設定裝置執行的處理。這同樣適用於 由ECU 22執行的再加速要求時目標值計算處理(圖13)。根據上述第三實施例，能夠得到以下效果。(A)除了與第一實施例的效果相同的效 果外，最重要的是，即使在要求加速時由於行駛阻力增大而使得車輛減速，也能夠使發動機 轉速NE在略微下降後不再下降。這是由於設置了發動機轉速NE的下限。因此，抑制了加 速時目標輸出POWER的下降，這不太可能導致驅動力不足而使車輛進一步減速。這能夠更 有效地防止駕駛員感到不適。[其他實施例](a)在上述實施例中，式[6]的右側的加速器踏板下壓修正值force (ACCP, SPD)和 車速變化修正值FORCEspd中的任一者或兩者可以是恆定量或被省略。同樣，式[10]的右側的加速器踏板速度修正值NIN(dACCP，ACCP)可以是恆定量或 被省略。(b)在上述實施例中，通過調整節氣門開度TA來調整發動機4的輸出轉矩。然而， 還可以通過調整燃料噴射量來調整發動機4的輸出轉矩。在上述實施例中，車輛配設有汽油機。然而，在通過調整燃料噴射量來調整輸出轉 矩的情況下，車輛可替代地配設有柴油機。(c)在目標值計算控制處理(圖2)中，判定車輛
15是否正行駛在光滑路面上(S108)。但可以不進行這樣的判定。(d)基於表示駕駛員要求車輛的輸出量且在上述實施例中表示加速器踏板34的 下壓量的加速器踏板操作量ACCP來判定加速要求。可選擇地，還可以基於表示節氣門30的 開度的節氣門開度TA、燃料噴射量、通過發動機的進氣管導入的進氣量等來判定加速要求。(e)在上述實施例中，帶式無級變速器被用作無級變速器。但可以使用不同結構的 無級變速器，例如環形(錐盤滾輪式)無級變速器。儘管已參照示例實施例對本發明進行了說明，但應理解，本發明不限於所述的實 施例或結構。相反地，本發明意圖覆蓋各種變型和等同設置。另外，儘管公開的發明的各要 素以各種示例性的組合和結構示出，但包括更多、更少或僅單個要素的其他組合和結構也 在所附權利要求的範圍內。
權利要求
一種驅動力源轉速控制裝置，其設置在經由無級變速器輸出旋轉驅動力源的動力作為行駛用驅動力的車輛中，並且在要求加速時與車速的變化相關聯地改變所述旋轉驅動力源的轉速，所述驅動力源轉速控制裝置包括加速/減速狀態判定裝置，所述加速/減速狀態判定裝置用於判定要求加速時所述車輛是否正在加速或減速；以及旋轉驅動力源轉速變化設定裝置，所述旋轉驅動力源轉速變化設定裝置用於設定所述旋轉驅動力源轉速的變化梯度，以在要求加速時建立所述旋轉驅動力源轉速與所述車速的變化的關聯，其中，如果所述加速/減速狀態判定裝置判定為所述車輛正在減速，則所述旋轉驅動力源轉速變化設定裝置還抑制所述旋轉驅動力源轉速的下降。
2.根據權利要求1所述的驅動力源轉速控制裝置，其中，如果所述加速/減速狀態判定 裝置判定為所述車輛正在減速，則與判定為所述車輛正在加速的情況相比，所述旋轉驅動 力源轉速變化設定裝置弱化所述旋轉驅動力源轉速與所述車速的變化的所述關聯。
3.根據權利要求1或2所述的驅動力源轉速控制裝置，其中所述旋轉驅動力源轉速變化設定裝置通過根據所述車速的變化調整所述旋轉驅動力 源轉速的所述變化梯度來弱化所述關聯。
4.根據權 利要求2所述的驅動力源轉速控制裝置，其中，在通過相對於所述車速的變 化設定所述旋轉驅動力源轉速的所述變化梯度來在要求加速時建立所述旋轉驅動力源轉 速與所述車速的變化之間的所述關聯時，所述旋轉驅動力源轉速變化設定裝置將所述變化 梯度的絕對值設定成當所述加速/減速狀態判定裝置判定為所述車輛正在減速時比當所 述加速/減速狀態判定裝置判定為所述車輛正在加速時小。
5.根據權利要求1所述的驅動力源轉速控制裝置，其中，當所述加速/減速狀態判定裝 置判定為所述車輛正在減速時，所述旋轉驅動力源轉速變化設定裝置不建立所述旋轉驅動 力源轉速與所述車速的變化的關聯。
6.根據權利要求1所述的驅動力源轉速控制裝置，其中，如果所述加速/減速狀態判定 裝置判定為所述車輛正在減速，則所述旋轉驅動力源轉速變化設定裝置設定最小轉速。
7.根據權利要求1至6中任一項所述的驅動力源轉速控制裝置，其中通過與所述車速的變化相關聯地改變所述旋轉驅動力源的目標轉速，來建立所述旋轉 驅動力源轉速與所述車速的變化的所述關聯，以及如果所述加速/減速狀態判定裝置判定為所述車輛正在減速，則所述旋轉驅動力源轉 速變化設定裝置通過調整所述目標轉速來抑制所述旋轉驅動力源轉速的下降。
8.根據權利要求1至7中任一項所述的驅動力源轉速控制裝置，其中所述旋轉驅動力源轉速變化設定裝置與要求的輸出的變化以及所述車速的變化相關 聯地改變所述旋轉驅動力源轉速。
9.根據權利要求1至8中任一項所述的驅動力源轉速控制裝置，其中所述旋轉驅動力源為內燃機。
10.根據權利要求1至9中任一項所述的驅動力源轉速控制裝置，其中計算所述無級變速器的目標輸入軸轉速和所述旋轉驅動力源的目標輸出轉矩，並基於 所述目標輸入軸轉速控制所述無級變速器的變速比，以便達到基於要求的輸出和所述車速 計算出的目標驅動力。
11. 一種驅動力源轉速控制方法，其用在經由無級變速器輸出旋轉驅動力源的動力作 為行駛用驅動力的車輛中，並且在要求加速時與車速的變化相關聯地改變所述旋轉驅動力 源的轉速，所述驅動力源轉速控制方法包括判定要求加速時所述車輛是否正在加速或減速；以及設定所述旋轉驅動力源轉速的變化梯度以在要求加速時建立所述旋轉驅動力源轉速 與所述車速的變化的關聯，其中，如果所述車輛正在減速，則所述旋轉驅動力源轉速變化設 定裝置還抑制所述旋轉驅動力源轉速的下降。
全文摘要
本發明涉及一種發動機轉速控制裝置及方法，其用在經由無級變速器(2)輸出發動機(4)的動力作為行駛用驅動力的車輛中。監測加速器踏板位置(ACCP)和車輛的加速/減速。在車速(SPD)相應於加速要求而上升的情況下，採用第一發動機轉速變化算法(時間t0至t1)。如果車速下降，則採用不同的發動機轉速變化算法(時間t1後)。即使車速下降，也能夠抑制發動機轉速的下降。虛線示出了現有技術的實施例。
文檔編號F16H59/48GK101855114SQ200880115985
公開日2010年10月6日 申請日期2008年11月12日 優先權日2007年11月16日
發明者日野顯, 藤原裕也 申請人:豐田自動車株式會社