自動變速系統的控制裝置及控制方法

2023-09-20 23:48:20 1

專利名稱：自動變速系統的控制裝置及控制方法
技術領域：
本發明涉及自動變速系統的控制裝置和控制方法，該自動變速系統具有無級變速 器(或者無級變速機構)和有級變速器(或者有級變速機構)的串聯結構，該控制裝置和 該控制方法能夠執行協調變速控制，在協調變速控制中，根據有級變速器的變速比的變化 對無級變速器的變速進行控制。
背景技術：
日本專利申請首次公開No. 5-079554披露了一種用於車輛的自動變速系統，在該 自動變速系統中，無級變速器和有級變速器串聯地設置。在常規技術中，在執行有級變速器 的變速操作時，進行協調變速控制，在協調變速控制中，同時執行有級變速器的變速控制以 及根據有級變速器的變速比的變化的無級變速器的變速控制，以便抑制有級變速器和無級 變速器的總變速比發生變化。然而，在無級變速器和有級變速器之間存在實際變速比相對於目標變速比的響應 延遲的差異。在常規技術的協調變速控制中，由於在協調變速控制過程中的響應延遲的差 異，所以不可避免地發生總變速比的變化。

發明內容
本發明的目的在於提供一種自動變速系統的控制裝置和控制方法，該自動變速系 統具有無級變速器(或者無級變速機構)和有級變速器(或者有級變速機構)的串聯結 構，該控制裝置和該控制方法能夠在對無級變速器和有級變速器中實際變速比相對於目標 變速比的響應延遲較短的一個變速器執行變速控制時，基於經過延緩處理的目標變速比來 執行延緩處理，該經過延緩處理的目標變速比是通過對無級變速器和有級變速器中的一個 變速器或者其中的另一個變速器的目標變速比進行延緩處理而獲得的。在本發明的一個方面中，提供一種自動變速系統的控制裝置，所述自動變速系統 包括有級變速機構和無級變速機構的串聯結構，所述有級變速機構能夠從多個速度中選擇 可選速度，所述無級變速機構能夠連續地改變其變速比，其中，所述控制裝置設置在所述自動變速系統中，並且根據所述有級變速機構的 變速比的變化來執行對所述無級變速機構的變速控制，並且所述控制裝置包括控制部分，其構造為這樣在對所述無級變速機構和所述有級變速機構中實際變 速比相對於目標變速比的響應延遲較短的一個變速機構執行變速控制的同時，執行延緩處理。在本發明的另一個方面中，提供一種控制自動變速系統的控制方法，所述自動變 速系統包括有級變速機構和無級變速機構的串聯結構，所述有級變速機構能夠從多個速度 中選擇可選速度，所述無級變速機構能夠連續地改變其變速比，其中，所述控制方法根據所述有級變速機構的變速比的變化來執行對所述無級變速機構的變速控制，並且 所述控制方法包括如下步驟設定所述無級變速機構和所述有級變速機構的目標總變速比；設定所述無級變速機構和所述有級變速機構中的一個變速機構的目標變速比；通過對所設定的所述無級變速機構和所述有級變速機構中的所述一個變速機構的目標變速比進行延緩處理，來設定經過延緩處理的目標變速比；基於(a)在進行延緩處理之前所設定的目標變速比或者所設定的經過延緩處理 的目標變速比以及(b)所設定的目標總變速比，設定所述無級變速機構和所述有級變速機 構中的另一個變速機構的控制目標變速比；基於所設定的經過延緩處理的目標變速比或者所設定的目標變速比，對所述無級 變速機構和所述有級變速機構中的所述一個變速機構進行控制；以及基於所設定的控制目標變速比和所設定的目標總變速比，對所述無級變速機構和 所述有級變速機構中的所述另一個變速機構進行控制。


圖1是示出應用根據本發明的第一實施例的自動變速系統的控制裝置的車輛的 構造的示意性說明圖。圖2是示出圖1所示動力傳動系的控制系統的簡圖。圖3是示出在變速控制時使用的變速線的變速圖。圖4是示出圖1所示有級變速機構的基本控制流程的時序圖。圖5是示出根據第一實施例的在無級變速機構的響應與有級變速機構的響應相 比有延遲的情況下執行的對自動變速系統的控制的程序的流程圖。圖6是示出根據第一實施例的在無級變速機構的響應與有級變速機構的響應相 比有延遲的情況下執行的對自動變速系統的控制的時序圖。圖7是示出根據第一實施例的變型的在下述情況下的對自動變速系統的控制方 法中輸入轉數和變速比之間的關係的時序圖使轉變判斷的執行提前，並且使提前量是無 級變速機構和有級變速機構中與其中一個變速機構的響應相比有延遲的另一個變速機構 的響應的延遲量。圖8是示出根據第二實施例的在有級變速機構的響應與無級變速機構的響應相 比有延遲的情況下執行的對自動變速系統的控制的程序的流程圖。圖9是示出根據第二實施例的在有級變速機構的響應與無級變速機構的響應相 比有延遲的情況下執行的對自動變速系統的控制的時序圖。
具體實施例方式參照附圖，對根據本發明的自動變速系統的控制裝置和控制方法的實施例進行說 明。[第一實施例]圖1是示出包括根據本發明的第一實施例的自動變速系統的控制裝置的車輛的 構造的一部分的示意性說明圖。如圖1所示，驅動系統包括發動機1，其作為驅動源；變矩器2，其與發動機1驅動連接；自動變速系統4，其經由減速機構3與變矩器2驅動連接；末 級驅動齒輪機構6，其經由傳動輸出軸(即傳動軸)5與自動變速系統4驅動連接；以及車 輪7，來自自動變速系統4的動力經由末級驅動齒輪機構6輸出到車輪7。
自動變速系統4由無級變速機構8和有級變速機構9構成。無級變速機構8是已 知的帶驅動式無級變速器，並且包括驅動帶輪8a，其與減速機構3的輸出軸連接；從動帶 輪8b，其與有級變速機構9的輸入軸連接；以及皮帶8c，其設置在驅動帶輪8a和從動帶輪 8b之間以便將驅動帶輪8a和從動帶輪8b彼此連接。將油提供給驅動帶輪8a和從動帶輪 8b，並且驅動帶輪8a和從動帶輪8b用於根據待供給的油的液壓來改變各個帶輪8a和8b 的寬度。這樣構造成的無級變速機構8能夠通過控制待施加在驅動帶輪8a上的液壓和待 施加在從動帶輪8b上的液壓來連續地改變變速比。 有級變速機構9包括拉威挪(Ravigneaux)式行星齒輪組，該行星齒輪組包括複合 太陽輪9a和齒輪架％，太陽輪9a作為輸入部件，無級變速機構8的從動帶輪8b與太陽輪 9a驅動連接，並且齒輪架9b作為輸出部件並與傳動輸出軸5驅動連接。太陽輪9a經由低 速倒檔制動器(即第一檔選擇制動器)LR/B固定在箱體C上。齒輪架9b經由高速離合器 (即第二檔選擇離合器)H/C與齒圈9c驅動連接。齒圈9c經由倒檔制動器R/B固定在箱體 C上。可以將油提供給低速倒檔制動器(在下文中簡稱為「低速制動器」)LR/B、高速離 合器H/C和倒檔制動器R/B，從而這些制動器或者離合器能夠根據待供給的油的液壓而分 別進入接合狀態和分離(或者脫離)狀態。這樣構造成的有級變速機構9能夠通過控制待 提供給低速制動器LR/B、高速離合器H/C和倒檔制動器R/B的液壓來選擇第一前進檔、第二 前進檔和倒檔。
在已經選擇第一前進檔的情況下，低速制動器LR/B進入接合狀態，同時高速離合 器H/C進入分離狀態。在已經選擇第二前進檔的情況下，低速制動器LR/B進入分離狀態， 同時高速離合器H/C進入接合狀態。如下在圖1中示出了用於有級變速機構9中的液壓控 制的接合/分離方案。表 1
I-TrTb h/c r/b
第一檔~~0XX
第二檔 X0X
倒檔 0X0如圖1所示，配備有自動變速系統4的車輛包括控制部分12，控制部分12執行對 自動變速系統4的變速控制。控制部分12包括無級變速器控制部分13和有級變速器控制 部分14，其中，無級變速器控制部分13構造為設定用於無級變速機構8的目標無級變速比 (在下文中簡稱為「目標無級變速比」)並且基於所設定的目標無級變速比對無級變速機構 8進行控制，而有級變速器控制部分14構造為設定用於有級變速機構9的目標有級變速比(在下文中簡稱為「目標有級變速比」)並且基於所設定的目標有級變速比對有級變速機構 9進行控制。也就是說，自動變速系統4總體上能夠通過使無級變速機構8的變速控制和有級 變速機構9的變速控制彼此協調來實現目標變速比圖2是示意性示出圖1所示動力傳動系的變速控制系統的系統簡圖。如圖2所示， 無級變速機構8構造為通過控制置於液壓控制閥單元10中的多個電磁閥來控制待提供給 驅動帶輪8a的液壓和待提供給從動帶輪8b的液壓(通常僅僅是待提供給驅動帶輪8a的 液壓)，以便在接通(ON)狀態和斷開(OFF)狀態之間切換。這樣構造成的無級變速機構8 能夠無級地改變變速比。類似地，有級變速機構9構造為通過控制置於液壓控制閥單元10 中的多個電磁閥來控制待提供給低速制動器LR/B的液壓、待提供給高速離合器H/C的液壓 和待提供給倒檔制動器R/B的液壓，以便在ON狀態和OFF狀態之間切換。這樣構造成的有 級變速機構9能夠選擇第一前進檔或者第二前進檔。如圖2所示，液壓控制閥單元10由變速控制器11控制。變速控制器11與節氣門 開度傳感器sTh、發動機轉速傳感器S。、自動變速器輸入轉速傳感器Si以及自動變速器輸出 轉速傳感器S。電連接，其中，節氣門開度傳感器STh檢測節氣門開度TV0，發動機轉速傳感器 Se檢測發動機1的輸出轉數(在下文中簡稱為「發動機轉速」)隊，自動變速器輸入轉速傳感 器Si檢測自動變速系統4的輸入轉數Ni (在下文中稱為「自動變速器輸入轉數」)，並且自 動變速器輸出轉速傳感器S。檢測傳動輸出軸5的轉數N。(在下文中稱為「自動變速器輸出 軸轉數」)。來自節氣門開度傳感器STh的信號、來自發動機轉速傳感器Se的信號、來自自動 變速器輸入轉速傳感器Si的信號以及來自自動變速器輸出轉速傳感器S。的信號輸入到變 速控制器11中。變速控制器11利用圖3所示變速圖基於來自這些傳感器STh、Se、Si和S。的輸入信 息來執行對自動變速系統4的變速控制。圖3是示出在根據圖1所示的控制裝置的變速控 制時使用的變速線的變速圖。圖3所示變速圖以組合方式示出了無級變速機構8中的變速 線和有級變速機構9中的變速線。在選擇第一前進檔作為有級變速機構9的速度(或者其 檔位)的情況下，無級變速機構8的可變速區域是第一檔最低線和第一檔最高線之間的區 域。另一方面，在選擇第二前進檔作為有級變速機構9的速度的情況下，無級變速機構8的 可變速區域是第二檔最低線和第二檔最高線之間的區域。因此，圖3所示區域A是這樣的區域只有在有級變速機構9的速度是第一前進檔 的情況下，無級變速機構8才是可變速的。圖3所示區域B是這樣的區域在有級變速機構 9的速度是第一前進檔的情況下以及在有級變速機構9的速度是第二前進檔的情況下，無 級變速機構8都是可變速的。此外，圖3所示區域C是這樣的區域只有在有級變速機構9 的速度是第二前進檔的情況下，無級變速機構8才是可變速的。在區域A C中，以與常規技術相似的方式，基於圖3所示變速圖，根據車速VSP 和節氣門開度TVO來確定目標自動變速器輸入轉數Ni ω，並且對無級變速機構8進行控制， 以便達到目標自動變速器輸入轉數Nito)。因此，在無級變速機構8中，可以無級地，即連續 地對變速比進行控制。圖2所示液壓控制閥單元10和變速控制器11與圖1所示無級變速 器控制部分13對應。另一方面，有級變速機構9中的變速線包括第一前進檔換檔至第二前進檔的1 — 2升檔線和第二前進檔換檔至第一前進檔的2 — 1降檔線。有級變速機構9中的第一前進檔區域和第二前進檔區域由1 — 2升檔線和2 — 1降檔線限定。例如，在由車速VSP和節氣門開度TVO所確定的行駛狀態是從低車速側朝向高車 速側橫穿1 — 2升檔線的行駛狀態的情況下，低速制動器LR/B進入分離狀態，同時高速離 合器H/C進入接合狀態，以便有級變速機構9選擇第二前進檔。相反，在由車速VSP和節氣門開度TVO所決定的行駛狀態是從高車速側朝向低車 速側橫穿2 — 1降檔線的行駛狀態的情況下，高速離合器H/C進入分離狀態，同時低速制動 器LR/B進入接合狀態。圖2所示液壓控制閥單元10和變速控制器11還與圖1所示有級 變速器控制部分14對應。利用圖3所示變速圖，可以計算出車速VSP和節氣門開度TV0，以便有級變速機構 9能夠根據所計算出的車速VSP和節氣門開度TVO選擇第一前進檔或者第二前進檔，同時無 級變速機構8能夠根據所計算出的車速VSP和節氣門開度TVO執行連續的變速控制。此外，自動變速系統4通過在有級變速機構9中執行換檔同時在無級變速機構8 中執行無級式或者連續式變速來使無級變速機構8的變速控制和有級變速機構9的變速控 制相協調。對自動變速系統4的這種變速控制稱為「協調變速控制」。圖4是示出圖1所示有級變速機構9的基本控制流程的時序圖。如圖4所示，協 調變速控制能夠通過使由於在作為副變速器的有級變速機構9中執行速度切換而產生的 有級變速機構9的變速比(在下文中稱為「有級變速側變速比」)Ra(AT)的變化與由於在無 級變速機構8中執行變速而產生的無級變速機構8的變速比(在下文中稱為「無級變速側 變速比」)Ra_的變化相抵消而實現平滑的變速，如同減速機構3和自動變速系統4的總 變速比(在下文中簡稱為「總變速比」)Ra(t。tal)沒有發生變化一樣。這裡，總變速比Ra(t。tal) 被定義為通過將減速機構3的齒輪比Rafre)、無級變速側變速比Ra(CTT)以及有級變速側變速 比 Ra⑶相乘而獲得的值(即:Ra(total) = Ra(re) XRa(CVT) XRa(AT))。具體來說，如圖4所示，當將有級變速機構9 (即副變速器)的速度從第一前進檔 換高速檔至第二前進檔時，可以以如下方式對自動變速系統4執行變速在有級變速機構 9 (即副變速器)升檔的同時，對無級變速機構8執行降檔，以便將通過變速機構8和9產生 的自動變速系統4的輸入轉數Ni保持在定值。也就是說，在自動變速系統4中執行協調變 速控制的情況下，可以抑制在對有級變速機構9執行升檔時可能產生的慣性扭矩和變速衝 擊，並且實現平滑的變速，如同是無級變速機構8執行變速一樣。如上所述，自動變速系統4具有這樣的構造能夠連續地改變變速比的無級變速 機構8 (例如無級變速器CVT)和能夠從多個速度中選擇可選速度的有級變速機構9 (例如 作為有級變速器的所謂的自動變速器AT)彼此串聯地連接。利用這種構造，自動變速系統 4能夠實現寬的變速比範圍。也就是說，無級變速機構(CVT)S和有級變速機構(AT)9的組合可以提供比僅僅通 過無級變速機構(CVT)S和有級變速機構(AT)9中的任何一個所能夠達到的變速比範圍寬 的變速比範圍。此外，自動變速系統4同時執行對無級變速機構(CVT)S的變速和對有級變 速機構(AT)9的變速，並且執行能夠實現預定的變速比的協調變速控制，以便抑制無級變 速機構(CVT)S和有級變速機構(AT)9的總變速比的變化。此外，控制部分12具有這樣的延緩處理功能當對無級變速機構(CVT)8和有級變速機構(AT)9中實際變速比相對於目標變速比的響應延遲較短的一個變速機構執行變速控制時，對具有較短的響應延遲的變速機構進行延緩處理(或者延遲處理)。具體來說，在具有變速機構8和9彼此串聯地連接的無級變速機構(CVT) 8和有級 變速機構(AT)9的串聯結構並且執行上述協調變速控制的自動變速系統4中，在無級變速 機構(CVT)S的響應與有級變速機構(AT)9的響應相比有延遲的情況下，在動力接通升檔的 同時，以如下方式分別執行對無級變速機構(CVT)S的變速控制和對有級變速機構(AT)9的 變速控制。首先設定目標有級變速比，然後對目標有級變速比進行延緩處理(或者延遲處 理)以設定經過延緩處理的目標有級變速比。然後，基於這樣設定的經過延緩處理的目標 有級變速比來執行對有級變速機構的變速控制。基於在對有級變速機構的變速控制中設定的目標有級變速比以及有級變速機構 和無級變速機構的目標總變速比來設定目標無級變速比。然後，基於這樣設定的目標無級 變速比來執行對無級變速機構的變速控制。接下來，對根據第一實施例的控制自動變速系統的方法進行說明。在自動變速系 統的有級變速機構的變速操作過程中判定慣性階段變速協調開始的情況下，生成目標有級 變速比以便使得從變速前齒輪比(即換檔前的齒輪比)到變速後齒輪比(即換檔後的齒輪 比)的平滑轉變。也就是說，上述判定充當了使目標有級變速比平滑轉變的觸發器。此外，根據這樣生成的目標有級變速比和如下目標總變速比生成目標無級變速比 (即控制目標無級變速比)，如上目標總變速比是根據包含車速、加速踏板開度等的通用信 息而生成的。也就是說，目標無級變速比是通過如下公式得到的(目標無級變速比)=(目標總變速比)/(目標有級變速比)，這是由公式(總變 速比)=(無級變速比)X (有級變速比)導出的。然後，無級變速器控制部分13和有級變速器控制部分14執行變速控制以便實現 各自的目標變速比，即無級變速比和有級變速比。在這種情況下，即使在有級變速機構(AT)9的非換檔操作過程中，也可以通過使 用目標有級變速比作為當前速度下的齒輪比來在目標無級變速比生成模塊(即無級變速 器控制部分13)中生成目標無級變速比。因此，可以實現控制系統的簡單構造。同時，無級變速機構(CVT) 8和有級變速機構(AT) 9具有彼此不同的相對於目標變 速比的響應特性。響應特性之間的差異導致總變速比的變化。因此，通過對變速機構中響 應延遲較短的一個變速機構的目標變速比進行延緩處理以延緩(或者延遲)對該一個變速 機構的變速控制，來使對該一個變速機構的變速控制的定時與對響應延遲較長的另一個變 速機構的變速控制的定時一致。因此，可以抑制總變速比的變化。例如，在無級變速機構(CVT)8的響應與有級變速機構(AT)9的響應相比有延遲的 情況下，執行延緩處理以便延緩(或者延遲)應當根據目標變速比來執行的對有級變速機 構(AT) 9的變速控制，從而吸收無級變速機構(CVT) 8和有級變速機構(AT) 9之間響應特性 的差異。例如，可以通過如下方法來執行延緩處理利用無級變速機構(CVT)S和有級變速 機構(AT)9之間響應延遲的空閒時間的差異，或者利用具有時間常數的初級濾波器，該時間常數與響應時間常數差對應，並且近似於一階時滯。接下來，參照圖5，對在無級變速機構(CVT) 8的響應與有級變速機構(AT)9的響應 相比有延遲的情況下的控制自動變速系統4的方法進行說明。圖5是示出根據本發明的第 一實施例的在無級變速機構(CVT)S的響應與有級變速機構(AT)9的響應相比有延遲的情 況下執行的對自動變速系統4的控制的程序的流程圖。如圖5所示，邏輯流開始並轉到步 驟SlOl，在步驟SlOl中，在具有自動變速系統4的車輛的行駛過程中，讀入車速和加速踏板 開度。然後邏輯流轉入步驟S102。在步驟S102中，基於所讀入的車速和所讀入的加速踏板 開度計算目標總變速比。隨後，在步驟S103中，基於這樣計算出的目標總變速比判斷是否要進行向基於有 級變速機構(AT)9的AT目標變速比的對有級變速機構(AT)9的變速控制的轉變。也就是 說，在步驟S103中，判斷是否要進行向AT目標變速比的轉變(或者換檔)。當步驟S103中 的判斷結果為肯定時，表明要進行向AT目標變速比的轉變，邏輯流轉入步驟S104，在步驟 S104中，計算在向對有級變速機構(AT)9的變速控制的轉變過程中使用的轉變中AT目標變 速比。另一方面，當步驟S103中的判斷結果為否定時，表明不要進行向AT目標變速比的轉 變，邏輯流轉到步驟S105，在步驟S105中，計算穩態AT目標變速比。然後邏輯流轉入步驟 S106，在步驟S106中，設定無級變速機構(CVT)S的CVT目標變速比。然後邏輯流轉入步驟S107，在步驟S107中，執行用於延緩向AT目標變速比的轉變 的AT目標變速比延緩處理。隨後，在步驟S108中，執行基於AT目標變速比延緩處理的AT 變速控制。在步驟S109中，執行根據CVT目標變速比的CVT變速控制。然後邏輯流結束。圖6是示出第一實施例中的在無級變速機構(CVT) 8的響應與有級變速機構(AT) 9 的響應相比有延遲的情況下執行的對自動變速系統4的控制的時序圖。如圖6所示，在動 力接通升檔以便對有級變速機構(AT)9執行升檔的同時，在慣性階段開始時，即在接合側 指令扭矩增大並且分離側指令扭矩減小的扭矩階段轉變為分離側指令扭矩變為零並且接 合側指令扭矩達到預定值然後增大的慣性階段的時間，執行基於AT目標變速比延緩處理 的對有級變速機構(AT) 9的AT變速控制。利用基於AT目標變速比延緩處理的AT變速控制，可以將有級變速機構(AT)9的 轉數設定為從變速前的值開始沿著圖6所示線「a」變化，線「a」是基於通過AT目標變速 比延緩處理設定的經過延緩處理的AT目標變速比而確定的目標值。然而，實際上，由於有 級變速機構(AT)9的響應延遲，所以有級變速機構(AT)9的轉數沿著圖6所示線「b」變化。 藉助於線「b」獲得的有級變速機構(AT) 9的實際變速後的轉數值用作有級變速機構(AT) 9 的輸入轉數。與有級變速機構(AT) 9的轉數的上述變化對應，將響應延遲比有級變速機構 (AT) 9長的無級變速機構(CVT)S的轉數設定為沿著圖6所示線「d」變化，線「d」是基於目 標總變速比和在經歷AT目標變速比延緩處理之前的未經延緩的AT目標變速比「C」而確定 的目標值。然而，實際上，由於無級變速機構(CVT)S的響應延遲，所以無級變速機構(CVT)S 的轉數沿著圖6所示線「e」變化。如上所述，在無級變速機構(CVT)8的響應具有比有級變速機構(AT)9的響應長的 響應延遲的情況下，可以通過延緩向有級變速機構(AT)9 (即響應延遲較短側的變速機構) 的目標變速比的轉變(或者換檔)以便與對無級變速機構(CVT) 8 (即響應延遲較長側的變 速機構)的變速控制一致，來吸收無級變速機構(CVT)S和有級變速機構(AT)9之間的響應特性的差異。因此，如圖6所示，允許自動變速器輸入轉數的實際值接近於或者基本上等於其目標值。此外，可以通過根據有級變速機構(AT)9的變速比的變化執行對無級變速機構 (CVT)S的變速控制，來抑制無級變速機構(CVT)S和有級變速機構(AT)9的總變速比的變 化。即使在除慣性階段之外的階段中，也總是計算在向有級變速機構(AT)9的目標變 速比轉變的過程中計算出的AT目標值(即AT目標變速比)(例如第一檔下的第一檔齒輪 比)，並且在慣性階段開始之後，生成該AT目標值以進行從變速前齒輪比到變速後齒輪比 的平滑轉變。因此，向AT目標變速比轉變開始的時間不限於慣性階段開始的時間。通過提 前執行向AT目標變速比轉變(或者換檔)的判斷、並且使提前量是響應延遲較長側的變 速機構的響應延遲量，可以獲得與在使向響應延遲較長側的變速機構的目標變速比的轉變 (或者換檔)提前的情況下獲得的效果相同的效果。參照圖7，對本發明的第一實施例的變型進行說明。在該變型中，提前進行向響應 延遲較短側的變速機構的目標變速比(即AT目標變速比)的轉變(或者換檔)的判斷，並 且使提前量是響應延遲較長側的變速機構(即無級變速機構(CVT)S)的響應延遲量。圖7 是示出第一實施例的變型中在使轉變判斷提前、並使提前量是響應延遲較長側的變速機構 的響應延遲量的情況下的對自動變速系統4的控制方法中輸入轉數和變速比之間的關係 的時序圖。如圖7所示，當執行使向響應延遲較短側的變速機構的目標變速比(即AT目標 變速比)的轉變的判斷提前、並使提前量是響應延遲較長側的變速機構(即無級變速機構 (CVT)S)的響應延遲量的提前判斷時，在慣性階段之前的扭矩階段中執行基於提前判斷的 對有級變速機構(AT) 9的AT變速控制。利用基於提前判斷的AT變速控制，將有級變速機構(AT) 9的轉數設定為從變速前 的值開始沿著圖7所示線「a」變化，線「a」是基於通過AT目標變速比延緩處理設定的經過 延緩處理的AT目標變速比而確定的目標值。如線「a」所示，使開始向經過延緩處理的AT 目標變速比轉變的定時提前，並且提前量是響應延遲較長側的變速機構(即無級變速機構 (CVT)S)的響應延遲量，也就是說，在扭矩階段中開始向AT目標變速比的轉變。然而，實際 上，由於有級變速機構(AT)9的響應延遲，所以有級變速機構(AT)9的轉數沿著圖7所示線 「b」變化。藉助於線「b」獲得的有級變速機構(AT) 9的實際變速後的轉數用作有級變速機 構(AT)9的輸入轉數。與有級變速機構(AT)9的轉數的上述變化對應，可以將響應延遲比 有級變速機構(AT)9長的無級變速機構(CVT)S的轉數設定為沿著圖7所示線「d」變化，線 「d」是基於目標總變速比和在經歷AT目標變速比延緩處理之前的未經延緩的AT目標變速 比「C」而確定的目標值。如線「d」所示，使向CVT目標變速比的轉變提前，並且提前量是無 級變速機構(CVT)S的響應延遲量。然而，實際上，由於無級變速機構(CVT)S的響應延遲， 所以無級變速機構(CVT)S的轉數沿著圖7所示線「e」變化。如上所述，在無級變速機構(CVT) 8與有級變速機構(AT) 9相比響應有延遲的情況 下，可以在扭矩階段中提前開始設定有級變速機構(AT)9和無級變速機構(CVT)S各自的目 標值，並且使提前量是無級變速機構(CVT)S的響應延遲量，而無需等待慣性階段的開始。 因此，如圖7所示，自動變速系統4的輸入轉數的實際值可以接近於其目標值或者基本上與 其目標值相同。因此，可以抑制有級變速機構(AT)9和無級變速機構(CVT)S的總變速比的 變化，並且可以縮短變速時間。
如上所述，根據第一實施例及其變型的用於包括無級變速機構和有級變速機構的 自動變速系統的控制裝置構造為這樣設定變速機構中響應延遲較短的一個變速機構的目 標變速比，然後基於通過對所設定的目標變速比進行延緩處理而設定的經過延緩處理的目 標變速比來對響應延遲較短的該一個變速機構進行控制。控制裝置還可以構造為這樣基 於(a)在對所設定的一個變速機構的目標變速比進行延緩處理之前設定的另一個變速機 構的目標變速比以及(b)有級變速機構和無級變速機構的目標總變速比來設定響應延遲 較長的另一個變速機構的目標變速比，然後基於這樣設定的另一個變速機構的目標變速比 對另一個變速機構進行控制。可以通過執行延緩處理以便延緩(或者延遲)向響應延遲較短側的變速機構的目 標變速比的轉變(或者換檔)來抑制響應延遲較短側的變速機構和響應延遲較長側的變速 機構之間的響應延遲出現差異。因此，在協調變速控制過程中，可以抑制變速機構的總變速 比的變化。[第二實施例]在第二實施例中，在具有無級變速機構(CVT) 8和有級變速機構(AT) 9的串聯結構 並且執行上述協調變速控制的自動變速系統4中，在有級變速機構(AT)9的響應與無級變 速機構(CVT)S的響應相比有延遲的情況下，以如下方式分別執行對無級變速機構(CVT)S 的變速控制和對有級變速機構(AT) 9的變速控制。設定目標有級變速比，然後基於所設定的目標有級變速比來執行對有級變速機構 的變速控制。對以上設定的目標有級變速比進行延緩處理以設定經過延緩處理的目標有級變 速比，然後基於這樣設定的經過延緩處理的目標有級變速比以及有級變速機構和無級變速 機構的目標總變速比來設定目標無級變速比。然後，基於這樣設定的目標無級變速比來執 行對無級變速機構的變速控制。接下來，對根據第二實施例的控制自動變速系統的方法進行說明。在具有無級變 速機構(CVT) 8和有級變速機構(AT) 9的串聯結構的自動變速系統4中，控制方法旨在通過 在有級變速操作的慣性階段中對無級變速機構(CVT)S進行變速協調來抑制有級變速操作 過程中輸入轉數的變化。因此，在第二實施例的控制方法中，考慮僅僅在慣性階段中無級變 速機構(CVT)S和有級變速機構(AT)9之間的響應特性的差異。例如，在有級變速機構(AT)9的響應與無級變速機構(CVT)8的響應相比有延遲的 情況下，如果利用在第一實施例中所描述的空閒時間的差異或者濾波器對通過公式(目標 無級變速比)=(目標總變速比)/(目標有級變速比)生成的目標無級變速比進行延緩處 理，則即使在非有級變速的過程中，或者即使在除有級變速的慣性階段中的協調變速之外 的情況下，也會導致目標無級變速比向目標值的轉變的延緩。因此，有級變速機構和無級變 速機構的總變速比與有級變速機構和無級變速機構的目標總變速比不一致。如果為了避免上述問題而僅僅在有級變速機構(AT)9的慣性階段中對目標無級 變速比進行延緩處理，則需要判斷有級變速機構(AT)9的慣性階段的開始和結束，從而使 控制系統複雜化。此外，還需要在有級變速機構(AT)9的慣性階段結束時從執行對目標無級變速比的延緩處理的延緩處理狀態轉變到不再執行延緩處理的平常狀態。在此時，在經過延緩處理的目標無級變速比尚未達到在有級變速機構(AT)9的慣性階段結束時應當達 到的目標值的情況下，會出現與目標值的差距。在這種情況下，需要消除這種差距的附加處理。為了避免上述問題，在第二實施例的控制方法中，在有級變速機構(AT)9的響應 與無級變速機構(CVT)S的響應相比有延遲的情況下，不是通過公式(目標無級變速比) =(目標總變速比)/目標有級變速比而是通過公式(目標無級變速比)=(目標總變速 比)/(經過延緩處理的目標有級變速比)來計算目標無級變速比。這裡，基於無級變速機 構(CVT)S和有級變速機構(AT)9之間響應的差異來設定經過延緩處理的目標無級變速比。因此，可以考慮僅僅在慣性階段中的變速協調時無級變速機構(CVT)S和有級變 速機構(AT)9之間響應延遲的差異，而無需執行對慣性階段的開始和結束的判斷。即使在 非有級變速的過程中，也可以以相同的目標生成方式來生成目標無級變速比，從而得到簡 化的控制系統。接下來，參照圖8，對根據第二實施例的在有級變速機構(AT)9的響應與無級變速 機構(CVT)S的響應相比有延遲的情況下的控制自動變速系統4的方法進行說明。圖8是 示出第二實施例中的在有級變速機構(AT)9的響應與無級變速機構(CVT)S的響應相比有 延遲的情況下執行的對自動變速系統4的控制的程序的流程圖。如圖8所示，邏輯流開始 並轉到步驟S201，在步驟S201中，在具有自動變速系統4的車輛的行駛過程中，讀入車速和 加速踏板開度。然後邏輯流轉入步驟S202，在步驟S202中，基於所讀入的車速和所讀入的 加速踏板開度計算無級變速機構(CVT)S和有級變速機構(AT)9的目標總變速比。隨後，在步驟S203中，基於這樣計算出的目標總變速比判斷是否要進行向有級變 速機構(AT)9的AT目標變速比的轉變(或者換檔)。當步驟S203中的判斷結果為肯定時， 表明要進行向AT目標變速比的轉變，邏輯流轉入步驟S204，在步驟S204中，計算作為在轉 變過程中使用的AT目標變速比的轉變中AT目標變速比。另一方面，當步驟S203中的判斷 結果為否定時，表明不要進行向AT目標變速比的轉變，邏輯流轉到步驟S205，在步驟S205 中，計算穩態AT目標變速比。然後邏輯流轉入步驟S206，在步驟S206中，基於所計算出的 AT目標變速比執行AT變速控制。然後邏輯流轉入步驟S207，在步驟S207中，執行用於延緩向AT目標變速比的轉變 的AT目標變速比延緩處理以設定經過延緩處理的AT目標變速比。隨後，在步驟S208中， 基於通過AT目標變速比延緩處理而設定的經過延緩處理的AT目標變速比來設定無級變速 機構(CVT)S的CVT目標變速比。在步驟S209中，基於所設定的CVT目標變速比來執行CVT 變速控制。然後邏輯流結束。圖9是示出根據第二實施例的在有級變速機構(AT)9的響應與無級變速機構 (CVT)S的響應相比有延遲的情況下執行的對自動變速系統4的控制的時序圖。如圖9所 示，在動力接通升檔以便對有級變速機構(AT) 9執行升檔時，在慣性階段開始時，即在扭矩 階段轉變為慣性階段的時間，執行對有級變速機構(AT)9的AT變速控制。利用上述AT變速控制，將有級變速機構(AT)9的轉數設定為從變速前的值開始沿 著圖9所示線「a」變化，線「a」是基於在執行AT目標變速比延緩處理之前計算出的AT目 標變速比而確定的目標值。然而，實際上，由於有級變速機構(AT)9的響應延遲，所以有級變速機構(AT)9的轉數沿著線「b」變化。藉助於線「b」獲得的有級變速機構(AT)9的實際 變速後的轉數值用作有級變速機構(AT)9的輸入轉數。與有級變速機構(AT)9的轉數的上 述變化對應，將響應延遲比有級變速機構(AT) 9短的無級變速機構(CVT)S的轉數設定為沿 著圖9所示線「g」變化，線「g」是基於目標總變速比和經過延緩處理的AT目標變速比「f」 而確定的目標值，其中，理基於無級變速機構(CVT)S和有級變速機構(AT)9之間的響應差 異通過AT目標變速比延緩處來設定經過延緩處理的AT目標變速比「f」。然而，實際上，由 於無級變速機構(CVT)S的響應延遲，所以無級變速機構(CVT)S的轉數沿著線「h」變化。如上所述，根據第二實施例的用於包括無級變速機構和有級變速機構的自動變速系統的控制裝置構造為這樣設定無級變速機構和有級變速機構中響應延遲較長的一個變 速機構的目標變速比，然後基於所設定的響應延遲較長側的變速機構的目標變速比來對該 變速機構進行控制。另一方面，控制裝置還可以構造為這樣基於無級變速機構和有級變速 機構的目標總變速比以及通過對所設定的響應延遲較長側的變速機構的目標變速比進行 延緩處理而設定的經過延緩處理的目標變速比來設定響應延遲較短側的變速機構的目標 變速比，然後基於這樣設定的控制目標變速比對響應延遲較短側的變速機構進行控制。在第二實施例中，通過對無級變速機構和有級變速機構中響應延遲較長的一個變 速機構執行相對於目標變速比的延緩處理，可以抑制無級變速機構和有級變速機構之間的 響應延遲出現差異，從而在協調變速控制過程中抑制總變速比的變化。根據本發明的上述實施例和變型的控制裝置和控制方法能夠獲得如下效果。即使 在自動變速系統的有級變速機構和無級變速機構分別具有實際變速比相對於目標變速比 的響應延遲的情況下，也可以基於通過延緩處理而獲得的經過延緩處理的目標變速比來對 有級變速機構和無級變速機構中響應延遲較短的一個變速機構進行控制。因此，可以抑制 響應延遲較短側的變速機構和響應延遲較長側的變速機構之間的響應延遲出現差異，從而 在協調變速控制過程中抑制變速機構的總變速比的變化。本申請基於2009年3月2日提交的在先日本專利申請No. 2009-048484。日本專 利申請No. 2009-048484的全部內容在此通過引用的方式併入本文。儘管上文已經通過參考本發明的特定實施例和變型對本發明進行了說明，然而本 發明不限於如上所述的實施例和變型。所屬技術領域的技術人員根據以上的教導會想到上 述實施例和變型的變化形式。可以參考所附的權利要求書來限定本發明的保護範圍。
權利要求
一種自動變速系統(4)的控制裝置，所述自動變速系統(4)包括有級變速機構(9)和無級變速機構(8)的串聯結構，所述有級變速機構(9)能夠從多個速度中選擇可選速度，所述無級變速機構(8)能夠連續地改變其變速比，其中，所述控制裝置設置在所述自動變速系統中，並且根據所述有級變速機構(9)的變速比的變化來執行對所述無級變速機構(8)的變速控制，並且所述控制裝置包括控制部分(12)，其構造為這樣在對所述無級變速機構(8)和所述有級變速機構(9)中實際變速比相對於目標變速比的響應延遲較短的一個變速機構執行變速控制的同時，執行延緩處理。
2.根據權利要求1所述的控制裝置，其中，所述控制部分(12)構造為這樣設定所述無級變速機構(8)和所述有級變速機構(9)中響應延遲較短的一個變速機構 的目標變速比，基於通過對所設定的目標變速比進行延緩處理而設定的經過延緩處理的目標變速比， 對所述無級變速機構(8)和所述有級變速機構(9)中響應延遲較短的一個變速機構進行控 制，並且基於控制目標變速比，對所述無級變速機構(8)和所述有級變速機構(9)中響應延遲 較長的另一個變速機構進行控制，所述控制目標變速比是基於(a)在進行延緩處理之前所 設定的目標變速比以及(b)所述無級變速機構(8)和所述有級變速機構(9)的目標總變速 比而設定的。
3.根據權利要求1所述的控制裝置，其中，所述控制部分(12)構造為這樣設定所述無級變速機構(8)和所述有級變速機構(9)中響應延遲較長的一個變速機構 的目標變速比，基於所設定的目標變速比，對所述無級變速機構(8)和所述有級變速機構(9)中響應 延遲較長的一個變速機構進行控制，並且基於控制目標變速比，對所述無級變速機構(8)和所述有級變速機構(9)中響應延遲 較短的另一個變速機構進行控制，所述控制目標變速比是基於(a)通過對所設定的所述無 級變速機構(8)和所述有級變速機構(9)中響應延遲較長的一個變速機構的目標變速比進 行延緩處理而設定的經過延緩處理的目標變速比以及(b)所述無級變速機構(8)和所述有 級變速機構(9)的目標總變速比而設定的。
4.根據權利要求2所述的控制裝置，其中，所述控制部分(12)還構造為這樣提前進行向所述無級變速機構(8)和所述有級變速機構(9)中響應延遲較短的一個變 速機構的目標變速比的轉變的判斷，並且使提前量是所述無級變速機構(8)和所述有級變 速機構(9)中的所述另一個變速機構的響應延遲量。
5.根據權利要求2所述的控制裝置，其中，所述無級變速機構(8)和所述有級變速機構(9)中響應延遲較短的一個變速機構是所 述有級變速機構(9)，而所述無級變速機構(8)和所述有級變速機構(9)中響應延遲較長的另一個變速機構是所述無級變速機構(8)。
6.根據權利要求3所述的控制裝置，其中，所述無級變速機構(8)和所述有級變速機構(9)中響應延遲較長的一個變速機構是所 述有級變速機構(9)，而所述無級變速機構(8)和所述有級變速機構(9)中響應延遲較短的 另一個變速機構是所述無級變速機構(8)。
7.—種控制自動變速系統(4)的控制方法，所述自動變速系統(4)包括有級變速機構 (9)和無級變速機構(8)的串聯結構，所述有級變速機構(9)能夠從多個速度中選擇可選速 度，所述無級變速機構(8)能夠連續地改變其變速比，其中，所述控制方法根據所述有級變速機構(9)的變速比的變化來執行對所述無級變 速機構(8)的變速控制，並且 所述控制方法包括如下步驟設定所述無級變速機構(8)和所述有級變速機構(9)的目標總變速比； 設定所述無級變速機構(8)和所述有級變速機構(9)中的一個變速機構的目標變速比；通過對所設定的所述無級變速機構(8)和所述有級變速機構(9)中的所述一個變速機 構的目標變速比進行延緩處理，來設定經過延緩處理的目標變速比；基於(a)在進行延緩處理之前所設定的目標變速比或者所設定的經過延緩處理的目 標變速比以及(b)所設定的目標總變速比，來設定所述無級變速機構(8)和所述有級變速 機構(9)中的另一個變速機構的控制目標變速比；基於所設定的經過延緩處理的目標變速比或者所設定的目標變速比，對所述無級變速 機構(8)和所述有級變速機構(9)中的所述一個變速機構進行控制；以及基於所設定的控制目標變速比和所設定的目標總變速比，對所述無級變速機構(8)和 所述有級變速機構(9)中的所述另一個變速機構進行控制。
8.根據權利要求7所述的控制方法，其中，所述無級變速機構(8)和所述有級變速機構(9)中的所述一個變速機構的響應延遲比 所述另一個變速機構的響應延遲短，基於在進行延緩處理之前所設定的目標變速比和所設定的目標總變速比，來設定所述 控制目標變速比，並且基於所設定的經過延緩處理的目標變速比，對所述無級變速機構(8)和所述有級變速 機構(9)中的所述一個變速機構進行控制。
9.根據權利要求7所述的控制方法，其中，所述無級變速機構(8)和所述有級變速機構(9)中的所述一個變速機構的響應延遲比 所述另一個變速機構的響應延遲長，基於所設定的經過延緩處理的目標變速比和所設定的目標總變速比，來設定所述控制 目標變速比，並且基於在進行延緩處理之前所設定的目標變速比，對所述無級變速機構(8)和所述有級 變速機構(9)中的所述一個變速機構進行控制。
10.根據權利要求8所述的控制方法，還包括如下步驟提前進行向所述無級變速機構(8)和所述有級變速機構(9)中響應延遲較短的一個變速機構的目標變速比的轉變的判斷，並且使提前量是所述無級變速機構(8)和所述有級變 速機構(9)中的所述另一個變速機構的響應延遲量。
11.根據權利要求8所述的控制方法，其中，所述無級變速機構(8)和所述有級變速機構(9)中響應延遲較短的一個變速機構是所 述有級變速機構(9)，而所述無級變速機構(8)和所述有級變速機構(9)中響應延遲較長的 另一個變速機構是所述無級變速機構(8)。
12.根據權利要求9所述的控制方法，其中，所述無級變速機構(8)和所述有級變速機構(9)中響應延遲較長的一個變速機構是所 述有級變速機構(9)，而所述無級變速機構(8)和所述有級變速機構(9)中響應延遲較短的 另一個變速機構是所述無級變速機構(8)。
全文摘要
本發明公開了一種自動變速系統的控制裝置及控制方法。自動變速系統包括有級變速機構和無級變速機構的串聯結構，控制裝置設置在該自動變速系統中，並且根據有級變速機構的變速比的變化來執行對無級變速機構的變速控制，並且該控制裝置包括控制部分，其構造為這樣在對無級變速機構和有級變速機構中實際變速比相對於目標變速比的響應延遲較短的一個變速機構執行變速控制的同時，執行延緩處理。
文檔編號F16H59/68GK101825173SQ20101012221
公開日2010年9月8日 申請日期2010年3月2日 優先權日2009年3月2日
發明者井上真美子, 內田正明, 古閒雅人, 城崎建機, 落合辰夫, 野野村良輔, 鈴木英明, 門野亮路, 高橋誠一郎 申請人:日產自動車株式會社;加特可株式會社