用於車輛的無級變速器的換檔控制裝置的製作方法

2023-07-21 02:54:11 2

專利名稱：用於車輛的無級變速器的換檔控制裝置的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種用於車輛的無級變速器的換檔控制裝置，尤其涉
及一種用於以改進的方式執行從手動換檔模式到自動換檔模式的轉換控制的 換檔控制裝置，其中在手動換檔模式中其依照駕駛員的操作逐級改變變速比。
背景技術：
公開號為2006-97789 (JP-A-2006-97789)的日本專利申請描述了 一種用於車輛的無級變速器的換檔控制裝置，其具有無級變速器和手動換檔 控制器件，無級變速器設置在行駛動力源和從動輪之間並被設計為允許連續 改變變速比，手動換檔控制器件用於依照駕駛員的操作在提前逐級設定的多 個變速比之間改變無級變速器的變速比。根據該技術，實現了臨時手動換檔 模式，其中響應於駕駛員的手動換檔操作將無級變速器的變速比逐級改變為 提前指定的多個變速比中的任意一個。而且，當滿足下述解除條件中的一個 時車輛的加速度保持等於或低於預定加速度達預定時間或更多時間時、加 速器踏板保持打開達預定時間或更多時間以及車速等於或低於預定速度時， 解除上述臨時手動換檔模式並轉換到自動換檔模式。因此能夠理想地進行從 手動換檔模式到自動換檔模式的轉換而不會引起駕駛員的不協調感。然而，在上述技術中，當車輛以臨時手動換檔模式運行時，由於 當駕駛員踏下加速器踏板時保持對變速檔(變速比)的控制，因此不能按照 駕駛員的意圖使車輛加速。因此，要求開發一種用於車輛的無級變速器的換 檔控制裝置，其依照駕駛員的加速意圖執行從手動換檔模式到自動換檔模式 的轉換控制。

發明內容
本發明提供了一種用於車輛的無級變速器的換檔控制裝置，其依 照駕駛員的加速意圖執行從手動換檔模式到自動換檔模式的轉換控制。
本發明的一個方案提供了一種用於車輛的無級變速器的換檔控制
裝置，其包括無級變速器，所述無級變速器設置在行駛動力源和從動輪之 間的驅動力傳遞路徑中以連續地改變變速比；手動換檔控制部，其在提前逐 級設定的多個變速檔之間改變無級變速器的變速比；自動換檔控制部，其根 據車輛的行駛狀態改變無級變速器的變速比；第一轉換部，其依照駕駛員的 操作進行從自動換檔控制部執行換檔控制的自動換檔模式到手動換檔控制部 執行換檔控制的手動換檔模式的轉換；第二轉換部，其進行從手動換檔模式 到自動換檔模式的轉換；以及關聯值計算部，其計算與自動換檔模式相關的 第一驅動力關聯值和與手動換檔模式相關的第二驅動力關聯值。第一驅動力 關聯值和第二驅動力關聯值隨著從行駛動力源輸出的驅動力的增大而被設定 得更大。第二轉換部根據第一驅動力關聯值和第二驅動力關聯值之間的關係 進行從手動換檔模式到自動換檔模式的轉換。根據本發明的方案，設置了計算第一和第二驅動力關聯值的關聯 值計算部，所述第一和第二驅動力關聯值隨著從動力源輸出的驅動力的增大 而被設定得更大，並且第二轉換部根據第一驅動力關聯值和第二驅動力關聯 值之間的關係執行從手動換檔模式到自動換檔模式的轉換控制。因此，以這 種方式，能夠根據反映駕駛員的加速意圖的驅動力關聯值，自動解除手動換 檔模式並轉換到自動換檔模式。換句話講，提供了一種用於車輛的無級變速 器的換檔控制裝置，其依照駕駛員的加速意圖執行從手動換檔模式到自動換 檔模式的轉換控制。在這種情況下，當第一驅動力關聯值大於第二驅動力關聯值時， 第二轉換部可以執行從手動換檔模式到自動換檔模式的轉換控制。以這種方 式，能夠依照駕駛員的加速意圖執行從手動換檔模式到自動換檔模式的實用 的轉換控制。當第一驅動力關聯值大於第二驅動力關聯值時，第二轉換部可以 進行從手動換檔模式到自動換檔模式的轉換，所述第二驅動力關聯值對應於 比在手動換檔模式中的當前變速檔低至少一檔的變速檔。以這種方式，能夠 依照駕駛員的加速意圖執行從手動換檔模式到自動換檔模式的實用的轉換控 制。當第一驅動力關聯值比第二驅動力關聯值大預定值時，第二轉換 部可以執行從手動換檔模式到自動換檔模式的轉換控制。以這種方式，能夠依照駕駛員的加速意圖執行從手動換檔模式到自動換檔模式的實用的轉換控 制。可以根據車輛的行駛狀態設定預定值。以這種方式，可以理想地
指定從手動換檔模式到自動換檔模式進行轉換的條件。驅動力關聯值可以為行駛動力源的目標轉速。以這種方式，可以
理想地指定從手動換檔模式到自動換檔模式進行轉換的條件。


本發明上述的和進一步的目的、特徵和優點通過下面結合附圖對 示範性實施例的描述將變得清晰，其中相似的附圖標記用於表示相似的元件,
其中
圖1為應用了根據本發明的實施例的換檔控制裝置的車輛驅動機構的輪
廓圖2為用於說明圖1的車輛驅動機構中的無級變速器的控制系統的方框
圖3為顯示了圖2的換檔杆的換檔方式的圖4為用於說明設置在轉向輪上的模式轉換開關等的圖5為用於說明賦予圖2的CVT控制器的功能的方框圖6為顯示了自動換檔設定表的實例的圖，所述自動換擋設定表用於當
圖5的自動換檔器件執行自動換檔控制時依照運行狀態計算輸入側的目標轉
速；
圖7為顯示了手動換檔設定表的實例的圖，所述手動換檔設定表用於當 圖5的手動換檔器件執行手動換檔控制時依照車速計算每個變速檔處的目標 轉速；
圖8為顯示了用在設定初始變速檔中的初始變速檔判定表的實例的圖； 圖9為顯示了所需油壓設定表的實例的圖，所需油壓設定表用於當圖5
的夾緊力控制器件執行帶式無級變速器的夾緊力控制時依照變速比等計算所
需油壓；
圖10為用於說明由圖2的CVT控制器進行的從手動換檔模式到自動換 檔模式的轉換控制的時間圖；圖11為用於說明由圖2的CVT控制器進行的換檔模式轉換控制(對應
於圖10的時間圖的控制)的主要部分的流程圖12為用於說明由圖2的CVT控制器進行的從手動換檔模式到自動換 檔模式的轉換控制的另 一 實例的時間圖13為用於說明由圖2的CVT控制器進行的換檔模式轉換控制(對應 於圖12的時間圖的控制)的主要部分的流程圖14為示範出按照圖12中所示的控制的根據車速來設定預定值的提前 指定的關係的圖15為示範出按照圖12中所示的控制的根據加速器開度來設定預定值 的提前指定的關係的圖16為用於說明由圖2的CVT控制器進行的從手動換檔模式到自動換 檔模式的轉換控制的又一實例的圖17為用於說明由圖2的CVT控制器進行的換檔模式轉換控制(對應 於圖16的時間圖的控制)的主要部分的流程圖18為顯示了圖2的換檔杆的換檔方式的另一實例的圖；以及
圖19為顯示了圖2的換檔杆的換檔方式的又一實例的圖。
具體實施例方式下面將根據附圖詳細描述本發明的實施例。圖1為應用了根據本發明的實施例的換檔控制裝置的車輛驅動機 構10的輪廓圖。該車輛驅動機構IO應用在前置發動機前輪驅動(FF)式車 輛中，並且該車輛驅動機構10裝備有用作行駛動力源的發動機12。該發動 機12為用於燃燒預定類型的燃料以輸出動力的內燃機，例如汽油發動機和柴 油發動機等。從發動機12輸出的驅動力經由扭矩變換器14、前進/後退轉換 裝置16、帶式無級變速器(CVT) 18和減速齒輪20傳輸到差速齒輪機構22 並被分配到右從動輪24r和左從動輪241 (當沒有對二者進行特殊區別時二者 在下面簡稱為從動輪24)。扭矩變換器14裝備有經由泵葉輪14p和渦輪軸34連接到前進/後 退轉換裝置16的渦輪葉輪14t，泵葉輪14p和渦輪軸34連接到發動機12的 曲軸32上。扭矩變換器14為用於經由流體傳遞動力的液力傳動器裝置。鎖 止離合器26設置在泵葉輪14p和渦輪葉輪14t之間。泵葉輪14p和渦輪葉輪14t通過鎖止離合器26相互連接以整體地轉動。泵葉輪14p設置有機械油泵 28，用於產生用於由無級變速器18執行換檔控制的油壓、用於產生帶夾緊力 的油壓以及用於將潤滑油供給到車輛驅動機構10的相應部分的油壓。前進/後退轉換裝置16被構成為雙小齒輪型行星齒輪系。扭矩變換 器14的渦輪軸34連接到組成前進/後退轉換裝置16的一部分的太陽齒輪16s 上，並且無級變速器18的輸入軸36連接到行星齒輪架16c上。直接連結離 合器38設置在行星齒輪架16c和太陽齒輪16s之間。當直接連結離合器38 被接合時，引起前進/後退轉換裝置16整體地轉動，並且渦輪軸34直接連接 到輸入軸36上。因此，在前進行駛方向上的驅動力傳輸到每個從動輪24。 當設置在內齒圈16r和殼體30之間的反作用制動器40被接合併且直接連結 離合器38被釋放時，引起輸入軸36相對於渦輪軸34反向轉動。因此，在後 退行駛方向上的驅動力被傳輸到每個從動輪24。當直接連結離合器38和反 作用制動器40 二者都被釋放時，發動機12和無級變速器18之間的動力傳輸 被切斷。在這種情況下，直接連結離合器38和反作用制動器40二者優選地 被設計為液壓摩擦接合裝置。無級變速器18裝備有具有可變V形槽寬度的輸入側可變滑輪42、 具有可變V形槽寬度的輸出側可變滑輪46和繞可變滑輪42和46纏繞的驅 動帶48，輸入側可變滑輪42連接到輸入軸36以與之整體地轉動，輸出側可 變滑輪46連接到輸出軸44以與之整體地轉動。動力經由作用在可變滑輪42 和46和驅動帶48之間的摩擦力而傳輸。可變滑輪42和46分別裝備有用於 改變其V形槽寬度的液壓缸。兩個可變滑輪42和46的V形槽寬度是通過由 換檔控制電路50 (見圖2)控制輸入側可變滑輪42的液壓缸中的油壓來改變 的。結果，驅動帶48的懸垂直徑(有效直徑)改變，並使得變速比Y (=輸入 軸轉速NIN/輸出軸轉速NOUT)連續改變。輸出側可變滑輪46的液壓缸中 的油壓是通過由夾緊力控制電路52 (見圖2)依照輸入扭矩和變速比Y進行調 節來控制的，以便不會引起驅動帶48的滑動。圖2為示範出CVT控制器60的圖，車輛驅動機構10裝備有CVT 控制器60以控制無級變速器18。該CVT控制器60包括具有CPU、 RAM、 ROM和輸入/輸出接口等的微型計算器。CPU根據提前存儲在ROM中的程 序同時使用RAM的臨時存儲功能來執行信號處理，從而執行無級變速器18 的換檔控制和帶夾緊力控制等。分別從檔位傳感器62、加速器操作量傳感器
864、發動機轉速傳感器66、輸出軸轉速傳感器68、輸入軸轉速傳感器70和 渦輪轉速傳感器72向CVT控制器60供給指示換檔操作裝置75中的換檔杆 74的檔位PL、加速器踏板的操作量0acc、發動機轉速NE、輸出軸轉速NOUT (其對應於車速V)、輸入軸轉速NIN和渦輪轉速NT的信號。另外，分別 從模式轉換開關76、升檔開關78和110、降檔開關80和112向CVT控制器 60供給手動換檔模式選擇信號SMN、升檔信號SUP和SSUP、降檔信號 SDWN和SSDWN。此處應當注意的是，加速器操作量eAcc對應於駕駛員所 需的輸出量，即從發動機12輸出的驅動力的所需量。上限車速輸入裝置86 將由駕駛員輸入並表示由駕駛員設想的車速上限的上限車速Vsup (km/h)供 給到CVT控制器60。例如，該上限車速輸入裝置86被設計為數字鍵盤等， 其以軟體的形式設置在安裝在車輛上的汽車導航裝置(未圖示)中的接觸面 板顯示單元上。例如，換檔操作裝置75具有受到駕駛員的轉換操作的換檔杆74， 並且換檔操作裝置75設置在駕駛員的座位等旁邊。例如，如圖3所示，換檔 操作裝置75在車輛的縱向上裝備有檔位PL，即用於停車的P位置、用於向 後行駛的R位置、用於切斷動力傳輸的N位置和用於在利用無級變速器18 的全部換擋範圍進行自動換檔的同時向前行駛的D位置。另外，用於選擇手 動換檔模式的M位置設定在D位置旁邊，且用於升檔的"+"位置和用於降 檔的"-"位置分別設置在M位置的前面和後面。換檔杆74被設計為可以以 傾斜方式從M位置到"+ "位置和"-"位置操作，並且通過彈簧等自動地返 回到M位置。換檔杆74到M位置的操作由檔位傳感器62檢測，從而進行 向手動換檔模式的轉換。換檔杆74到"+"位置和"-"位置的傾斜操作由 升檔開關110和降檔開關112檢測，從而分別進行變速檔的向上改變和變速 檔的向下改變。D位置為用於選擇自動換檔模式的位置，在自動換檔模式中自動 並連續改變無級變速器18的變速比Y。 M位置為用於選擇手動換檔模式的位 置，在手動換檔模式中依照駕駛員的向上/向下操作逐級改變無級變速器18 的變速比。當檔位傳感器62檢測到換檔杆74從D位置到M位置的運動並 將檔位信號PL發送到CVT控制器60時，CVT控制器60進行從自動換檔模 式到手動換檔模式的轉換。當升檔開關110檢測出換檔杆74向"+ "位置的 傾斜運動時，輸出升檔信號SSUP以使得變速檔向上改變一檔。當降檔開關112檢測出換檔杆74向"-"位置的傾斜運動時，輸出降檔信號SSDWN以 使得變速檔向下改變一檔。稍後將利用圖7等來描述該手動換檔模式中的換 檔控制。如圖4所示，模式轉換開關76、升檔開關78和降檔開關80優選 地設置在駕駛員座位中的轉向輪82上。模式轉換開關76用來在自動換檔模 式和手動換檔模式之間進行轉換，在自動換檔模式中自動並連續改變無級變 速器18的變速比Y，在手動換檔模式中依照駕駛員的向上/向下操作逐級改變 無級變速器18的變速比Y。模式轉換開關76每次通過以推動方式操作而轉變 為ON/OFF。當模式轉換開關76轉變為ON時，輸出手動換檔模式選擇信號 SMN。在手動換檔模式期間，升檔開關78和降檔開關80分別用來執行變速 檔的向上操作和變速檔的向下操作。 一對升檔開關78和一對降檔開關80分 別設置在轉向輪82的左區和轉向輪82的右區中。升檔開關78設置在轉向輪 82的前側(駕駛員側)，而降檔開關80設置在轉向輪82的後側。這些升檔 開關78和降檔開關80被設計為自動恢復型開關。每當升檔開關78中的每一 個或降檔開關80中的每一個被以推動方式操作時，輸出升檔信號SUP或降 檔信號SDWN以使得變速檔向上或向下改變一檔。圖5為用於說明賦予CVT控制器60的控制功能的主要部分的功 能方框圖。該圖5中所示的換檔控制器件90控制無級變速器18的變速比Y。 更具體地，換檔控制器件90經由換檔控制電路50控制輸入側可變滑輪42 的液壓缸中的油壓以改變可變滑輪42和46 二者的V形槽寬度，從而改變驅 動帶48的懸垂直徑(有效直徑)並引起變速比Y (=輸入軸轉速NIN/輸出軸 轉速NOUT)的連續改變。為了執行自動換檔模式中的換檔控制和手動換檔 模式中的換檔控制，換檔控制器件90裝備有自動換檔控制器件92、手動換 檔控制器件94、初始變速檔判定器件96和變速比設定器件98。換檔模式轉換器件104根據從檔位傳感器62和模式轉換開關76 供給的信號判定無級變速器18處於自動換檔模式還是手動換檔模式，並且在 自動換檔模式和手動換檔模式之間適當地進行轉換。為了執行這種模式轉換 控制，換檔模式轉換器件104裝備有第一轉換器件106和第二轉換器件108， 第一轉換器件106用於依照模式轉換開關76等的操作執行從自動換檔模式到 手動換檔模式的轉換控制，第二轉換器件108用於當滿足稍後描述的預定條 件時執行從手動換檔模式到自動換檔模式的轉換控制。
當換檔模式轉換器件104響應於換檔杆74到D位置的操作而判定 出己經建立了自動換檔模式時，自動換檔控制器件92依照車輛運行狀態執行 自動並連續地改變無級變速器18的變速比Y的換檔控制。例如，自動換檔控 制器件92從圖6所示的自動換檔設定表根據指示駕駛員所需的輸出量的加速 器操作量eAcc和車速V (其對應於輸出軸轉速NOUT)來計算輸入側的目標 轉速NINT，並依照實際輸入軸轉速NIN和目標轉速NINT之間的差值執行 無級變速器18的換檔控制，以使得實際輸入軸轉速NIN與目標轉速NINT 一致。更具體地，自動換檔控制器件92執行併入換檔控制電路50中的電磁 開/關閥(未圖示)等的反饋控制，以控制供給到輸入側可變滑輪42的液壓 缸的工作油或者從輸入側可變滑輪42的液壓缸排出的工作油。圖6的設定表 對應於換檔條件，並被設計為設定目標轉速NINT，使得變速比y隨著車速V 的減小和隨著加速器操作量eAcc的增大而增大。車速V對應於輸出軸轉速 NOUT。作為輸入軸轉速NIN的目標值的目標轉速NINT對應於目標變速比，
並被設計為在無級變速器18的最小變速比Ymin和最大變速比Ymax之間的範圍
內。圖6所示的自動換檔設定表提前存儲在設定表存儲裝置84中，例如，提 前存儲在安裝在CVT控制器60中的ROM中。當換檔模式轉換器件104響應於由檔位傳感器62檢測到的換檔杆 74從D位置到M位置的操作或響應於由於模式轉換開關76的下壓而產生的 模式轉換信號SMN的供給而判定出已經建立了手動換檔模式時，手動換檔 控制器件94依照駕駛員的向上/向下操作來執行在多個變速檔之間逐級改變 無級變速器18的變速比Y的換檔控制，使得變速比Y變得等於為每個變速檔指 定的預定變速比。例如，為了由該手動換檔控制器件94進行換檔控制的目的， 如圖7的手動換擋設定表所示，指定了7個變速檔，即第一 (1)變速檔、第 二 (2)變速檔、第三(3)變速檔、第四(4)變速檔、第五(5)變速檔、 第六(6)變速檔和第七(7)變速檔，並且利用車速V作為參數來為多個變 速檔分別設定輸入側的目標轉速NINT的變速檔線。該目標轉速NINT對應 於目標變速比。在本發明的該實施例中，與多檔變速器的情況一樣，以逐級 方式設定對應於相應變速檔的一系列的多個變速比，並且目標轉速NINT實 質上呈直線地被指定用於車速V，以使得這些變速比分別變得恆定。當響應 於換檔杆74到"+ "位置或"-"位置的操作或者升檔開關78或降檔開關80 的壓下操作而供給升檔信號SSUP和SUP或降檔信號SSDWN和SDWN時，手動換檔控制器件94使變速檔上移或下移並根據圖7的手動換檔設定表依照 該變速檔逐級改變目標轉速NINT，即變速比Y。圖7所示的手動換檔設定表 例如作為基本換檔設定表提前存儲在設定表存儲裝置84中。應當注意的是， 多種類型的設定表可以被存儲作為基本換檔設定表，諸如針對行駛性能的手 動換擋設定表，針對燃料消耗的手動換擋設定表，用於發動機制動器的手動 換擋設定表等。當換檔模式轉換器件104響應於轉換到手動換檔模式而判定出已 經建立了手動換檔模式時，初始變速檔判定器件96根據例如圖8所示的初始 變速檔判定表判定出多個變速檔"1"至"7"中最初建立的一個，其中到手 動換檔模式的轉換是在自動換檔器件92運行於換檔杆74保持在D位置的自 動換檔模式期間將換檔杆74操作到M位置而產生的。該圖8中的虛線組成 初始變速檔判定表。利用與模式轉換之前的變速比對應的目標轉速NINT和 車速V作為參數，多個判定線L2至L7都分別被指定為與無級變速器18的 多個變速檔線(實線)相關。例如，根據車速V和加速器操作量eAcc從圖6 的前述自動換檔設定表中計算出目標轉速NINT，作為剛好在轉換到手動換 檔模式之前的值。當計算出的目標轉速NINT低於圖8中的判定線L7時(在 圖8中的判定線L7之下)，選擇第七變速檔"7"。當計算出的目標轉速NINT 低於判定線L6並等於或高於L7 (在圖8中由判定線L6和L7圍繞的區域中 或在L7上的區域)時，選擇第六變速檔"6"。當計算出的目標轉速NINT 低於判定線L5並等於或高於L6 (在圖8中由判定線L5和L6圍繞的區域中 或在L6上的區域)時，選擇第五變速檔"5"。當計算出的目標轉速NINT 低於判定線L4並等於或高於L5 (在圖8中由判定線L4和L5圍繞的區域中 或在L5上的區域)，選擇第四變速檔"4"。當計算出的目標轉速NINT低於 判定線L3並等於或高於L4 (在圖8中由判定線L3和L4圍繞的區域中或在 L4上的區域)時，選擇第三變速檔"3"。當計算出的目標轉速NINT低於判 定線L2並等於或高於L3 (在圖8中由判定線L2和L3圍繞的區域中或在 L3上的區域)，選擇第二變速檔"2"。當計算出的目標轉速NINT等於或高 於L2(在圖8中的判定線L2上或判定線L2以上)時，選擇第一變速檔"l"。 該初始變速檔判定表對應於初始變速檔判定條件。初始變速檔判定表依照車 輛的特性和手動換檔目的等被提前指定並存儲在例如設定表存儲裝置84中。
當由手動換檔器件94以手動換檔模式執行換檔控制時，變速比設 定器件98改變每個變速檔的變速比。例如，變速比設定器件98根據由上限 車速輸入裝置86輸入的上限車速Vsup設定出表示輸入側的目標轉速NINT 的線的傾斜度，並將變速比改變為與上限車速Vsup對應的一個值，在圖7 所示的前述手動換檔設定表中，輸入側的目標轉速NINT以每個變速檔處的 車速V作為參數。夾緊力控制器件100控制無級變速器18中的驅動帶48的夾緊力。 更具體地，夾緊力控制器件100控制供給到安裝在輸出側可變滑輪46上的液 壓缸的油壓，從而引起帶夾緊力的改變以便不會引起驅動帶48的滑動。例如， 夾緊力控制器件100根據圖9的所需油壓設定表來控制併入夾緊力控制電路 52等中的線性電磁閥(未圖示)，從而通過調節控制安裝在無級變速器18中 的輸出側可變滑輪46的液壓缸中的油壓。圖9中所示的所需油壓設定表指示 所需油壓(其對應於帶夾緊力)，利用對應於傳遞扭矩的加速器操作量eAcc 和變速比Y作為參數提前指定所述所需油壓以便不會引起帶的滑動。圖9的所 需油壓設定表提前存儲在例如設定表存儲裝置84中。關聯值計算器件102按照從用作動力源的發動機12輸出的驅動力 計算作為參數的驅動力關聯值，所述驅動力關聯值隨著驅動力增大被設定得 更大。這些驅動力關聯值中的每一個優選地為作為發動機12的轉速NE的目 標值的目標轉速NET。關聯值計算器件102根據提前指定的關係和由加速器 操作量傳感器64檢測到的加速器操作量eAcc (或作為對應於加速器操作量 eAcc的值的加速器開度、電子節流閥開度等)，來計算作為驅動力關聯值的發 動機12的目標轉速NET。被提前指定用於計算該目標轉速NET的關係可以 被單獨指定為與由自動換檔控制器件92的自動換檔模式中的換檔控制和由 手動換檔控制器件94的手動換檔模式中的換檔控制中的每一個相關。例如， 圖6中所示的設定表可以用在自動換檔模式中，而圖7中所示的設定表可以 用在手動換檔模式。即關聯值計算器件102單獨計算發動機12的目標轉速 NET1和NET2以分別作為與自動換檔模式中的換檔控制和手動換檔模式中 的換檔控制相關的驅動力關聯值。在這種情況下，第二轉換器件108根據目標轉速NET1和目標轉 速NET2之間的關係來執行從手動換檔模式到自動換檔模式的轉換控制，其 中目標轉速NET1作為由關聯值計算器件102計算出的與自動換擋模式相關的第一驅動力關聯值，目標轉速NET2作為由關聯值計算器件102計算出的 與手動換擋模式相關的第二驅動力關聯值。優選地，當第一目標轉速NET1 高於第二目標轉速NET2時，第二轉換器件108執行從手動換檔模式到自動 換檔模式的轉換控制。圖IO為用於說明由第二轉換器件108進行的從手動換 檔模式到自動換檔模式的轉換控制的時間圖。在該圖10中所示的t0時刻處， 無級變速器18處於手動換檔控制器件94執行換檔控制的狀態，即處於臨時 手動換檔模式。在這個階段，第二目標轉速NET2高於第一目標轉速NET1。 這些目標轉速NET1和NET2之間的量值關係在tl時刻轉變。在tl時刻之後， 第一目標轉速NET1高於第二目標轉速NET2。當在tl時刻第一目標轉速 NET1變得高於第二目標轉速NET2時，第二轉換器件108執行從手動換檔 模式到自動換檔模式(D範圍)的轉換控制。因此，更高的目標轉速被設定， 作為對駕駛員的加速意圖的反映，由此能夠執行諸如降檔等的換檔控制。圖11為用於說明由CVT控制器60進行的換檔模式轉換控制(對 應於圖10的時間圖的控制)的主要部分的流程圖。該換檔模式轉換控制以預 定的時間間隔重複執行。首先，在步驟Sl中(下面將省略"步驟")，判定換檔模式在一 相關時刻是否為手動換檔模式。當在Sl中的該判定為否定時，即當判定出 換檔模式為自動換檔模式時，執行從S7開始的處理。另一方面，當在S1中 的判定為肯定時，在S2中判定是否經由換檔杆74和模式轉換開關76等已 經執行了從手動換檔模式到自動換檔模式的轉換操作。當在S2中該判定為 肯定時，執行從S5開始的處理。另一方面，當在S2中的判定為否定時，在 S3中計算對應於自動換檔模式的第一發動機目標轉速NET1和對應於手動換 檔模式的第二發動機目標轉速NET2，這對應於關聯值計算器件102的動作。 之後在S4中判定在S3中計算出的第一發動機目標轉速NET1是否高於第二 發動機目標轉速NET2。當在S3中的該判定為否定時，再次執行從S2開始 的處理。另一方面，當在S4中的判定為肯定時，在S5中執行從手動換檔模 式到自動換檔模式的轉換控制，這對應於第二轉換器件108的動作。然後， 在S6中開始前述自動換檔模式中的換檔控制，這對應於自動換檔控制器件 92的動作，在S6中開始前述自動換檔模式中的換檔控制之後，當前程序終 止。在S7中判定是否經由換檔杆74和模式轉換開關76等已經執行了從自 動換檔模式到手動換檔模式的轉換操作。當在S7中的該判定為否定時，從
14而當前程序終止。另一方面，當在S7中判定為肯定時，在S8中執行從自動 換檔模式到手動換檔模式的轉換控制，這對應於第一轉換器件106的動作。 然後，在S9中開始根據前述手動換檔模式的換檔控制，這對應於手動換檔 控制器件94的動作，在S9中開始根據前述手動換檔模式的換檔控制之後， 當前程序終止。
當由關聯值計算器件102計算出的與自動換檔模式相關的第一目 標轉速NET1比由關聯值計算器件102計算出的與手動換擋模式相關的第二 目標轉速NET2高預定值(用於恢復判定的預定值；正值)a或高更多時， 第二轉換器件108可以執行從手動換檔模式到自動換檔模式的轉換控制。圖 12為用於說明在這種情況下由第二轉換器件108進行的從手動換檔模式到自 動換檔模式的轉換控制的時間圖。在該圖12中所示的t0時刻處，無級變速 器18處於手動換檔控制器件94執行換檔控制的狀態，即處於臨時手動換檔 模式。在這個階段中，通過將預定值a加到第二目標轉速NET2上所獲得的 值高於第一目標轉速NET1。這些值NET1和NET2+a之間的量值關係在tl 時刻轉變。在tl時刻之後，第一目標轉速NET1高於通過將預定值oc加到第 二目標轉速NET2上所獲得的值。當在該tl時刻第一目標轉速NET1變得比 第二目標轉速NET2高預定值a或高更多時，第二轉換器件108執行從手動 換檔模式到自動換檔模式(D範圍)的轉換控制。因此，更高的目標轉速被 設定，作為對駕駛員的加速意圖的反映，由此能夠執行諸如降檔等的換檔控 制。
圖13為用於說明由CVT控制器60進行的換檔模式轉換控制(對 應於圖12時間圖的控制)的主要部分的流程圖。該換檔模式轉換控制以預定 的時間間隔重複執行。在該控制中，與圖11中的前述控制的步驟相同的步驟 分別用相同的符號標記並且在下面不再描述。在圖13所示的上述控制中，在 前述S3的處理之後的SIO中，判定在S3中計算出的第一發動機目標轉速 NET1是否高於通過將預定值a加到第二發動機目標轉速NET2上所獲得的 值。當在S10中的該判定為否定時，再次執行從S2開始的處理。另一方面， 在S10中的判定為肯定，執行從S5開始的前述處理。
與由第二轉換器件108進行的從手動換檔模式到自動換檔模式的 轉換控制有關的預定值oc不是必須為固定值，而是可以根據提前指定的關係 和車輛的行駛狀態來設定。預定值a可以根據車輛的行駛狀態單獨得出並用變速檔。圖14示範出根據車速設定預定值oc的提前指定的關係。圖15示範出根據加速器開度設定 預定值a的提前指定的關係。第二轉換器件108根據作為車輛的行駛狀態的 當前車速和加速器開度等從這種關係中設定預定值a,並根據預定值a判定第 一目標轉速NET1是否比第二目標轉速NET2高預定值a或高更多。
優選地，當由關聯值計算器件102計算出的與自動換擋模式相關 的第一目標轉速NET1高於由關聯值計算器件102計算出的與手動換擋模式相關的當建立了比相關時刻的變速比rf氏至少一檔的變速比時的第二目標轉速NET2時，第二轉換器件108執行從手動換檔模式到自動換檔模式的轉換 控制。換句話講，關聯值計算器件102計算第二目標轉速NET2，所述第二 目標轉速NET2對應於比手動換檔模式中的當前變速比(變速檔(gear stage)) 低至少一檔的變速比(變速檔)。圖16為用於說明在這種情況下由第二轉換 器件108進行的從手動換檔模式到自動換檔模式的轉換控制的圖。如該圖16 所示，第二轉換器件108通過關聯值計算器件102的作用計算出例如建立了 (或對應於)比相關時刻的變速檔(變速比)低的變速檔時的第二目標轉速 NET2，並且根據由關聯值計算器件102計算出的與自動換擋模式相關的第一 目標轉速NET1是否高於計算出的第二目標轉速NET2而作出從手動換檔模 式到自動換檔模式轉換的判定。
圖17為用於說明由CVT控制器60進行的換檔模式轉換控制(對 應於圖16的控制)的主要部分的流程圖。該換檔模式轉換控制以預定的時間 間隔重複執行。在該控制中，與圖11中的前述控制的步驟相同的步驟分別用 相同的符號標記並且在下面不再描述。在圖17所示的該控制中，在前述S3 的處理之後的Sll中，判定在S3中計算出的第一發動機目標轉速NET1是 否高於當建立了 (或對應於)比相關時刻的變速比Y低N檔的變速比時的第 二發動機目標轉速NET2。當在Sll中的該判定為否定時，再次執行從S2開 始的處理。然而，當在Sll中的判定為肯定時，執行從S5開始的上述處理。
如上所述，根據本發明的該實施例，安裝了關聯值計算器件102， 關聯值計算器件102 (S3)用於按照從用作動力源的發動機12輸出的驅動力 來計算驅動力關聯值，該驅動力關聯值隨著驅動力的增大而被設定得更大。 第二轉換器件108 (S5)根據由關聯值計算器件102計算出的與自動換擋模 式相關的第一驅動力關聯值和由關聯值計算器件102計算出的與手動換擋模式相關的第二驅動力關聯值之間的關係，執行從手動換檔模式到自動換檔模 式的轉換控制。因此，能夠根據反映駕駛員的加速意圖的驅動力關聯值自動 解除手動換檔模式並轉換到自動換檔模式。換句話講，可以提供用於車輛無 級變速器18的換檔控制裝置，其依照駕駛員的加速意圖執行從手動換檔模式 到自動換檔模式的轉換控制。
當由關聯值計算器件102計算出的與自動換擋模式相關的第一驅 動力關聯值高於由關聯值計算器件102計算出的與手動換擋模式相關的第二 驅動力關聯值時，第二轉換器件108執行從手動換檔模式到自動換檔模式的 轉換控制。因此，能夠依照駕駛員的加速意圖以實用方式執行從手動換檔模 式到自動換檔模式的轉換控制。
當由關聯值計算器件102計算出的與自動換擋模式相關的第一驅 動力關聯值高於由關聯值計算器件102計算出的與手動換擋模式相關的當建 立了比相關時刻的變速比低至少一檔的變速比時的第二驅動力關聯值時，第 二轉換器件108執行從手動換檔模式到自動換檔模式的轉換控制。因此，能 夠依照駕駛員的加速意圖以實用方式執行從手動換檔模式到自動換檔模式的 轉換控制。
當由關聯值計算器件102計算出的與自動換擋模式相關的第一驅 動力關聯值比由關聯值計算器件102計算出的與手動換擋模式相關的第二驅 動力關聯值高預定值a或高更多時，第二轉換器件108執行從手動換檔模式 到自動換檔模式的轉換控制。因此，能夠依照駕駛員的加速意圖以實用方式 執行從手動換檔模式到自動換檔模式的轉換控制。
根據車輛的行駛狀態從提前指定的關係設定預定值oc。因此，能夠 按要求指定用於從手動換檔模式到自動換檔模式進行轉換的條件。
驅動力關聯值中的每一個為動力源的目標轉速NET。因此，能夠 按要求指定用於從手動換檔模式到自動換檔模式進行轉換的條件。
儘管在上面已經示出了本發明的實施例，但是應該理解的是，本 發明不局限於示出的實施例的細節，而是可以實現為本領域的技術人員可以 想到的不脫離本發明的宗旨和範圍的各種改變、修改或改進。
例如，在本發明的前述的實施例中，關聯值計算器件102計算作 為驅動力關聯值的發動機12的目標轉速NET。然而，本發明不局限於該方 案。例如，關聯值計算器件102可以計算作為驅動力關聯值的車輛的目標驅動力和車輛的目標變速比等。即，對於從用作動力源的發動機12輸出的驅動 力，隨著驅動力的增大而被設定得更大的各種驅動力相關值適於被選擇並用 於控制。
在本發明的前述的實施例中，在圖7所示的換檔圖中，在每個變速檔處的變速比Y為常數並且每個變速檔線表現為直線。然而，變速比Y不是必須為常數。可以利用車速V等作為參數指定變速比Y連續改變的變速檔， 例如，由沒有穿過圖7的原點延伸的直線或曲線等表示的變速檔。
在本發明的前述的實施例中，手動換檔控制器件94控制無級變速 器18以使得無級變速器18共具有7個變速檔(1)至(7)。然而，變速檔的 總數量可以適當地改變為例如六個或八個。
在本發明的前述的實施例中，換檔杆74具有圖3所示的換檔方式。 然而，換檔杆74可以具有例如圖18所示的換檔方式。即換檔杆74在車輛的 縱向上裝備有檔位PL，除了用於停車的P位置、用於向後行駛的R位置、 用於切斷動力傳輸的N位置、用於在利用無級變速器18的全部換擋範圍進 行自動換檔的同時向前行駛的D位置和用於建立手動換檔模式的M位置， 檔位PL還包括3位置、2位置和L位置3位置用於以小變速比Y的有限高 速側換擋範圍向前行駛；2位置用於僅以變速比Y大於3位置處的變速比Y的 低速側換擋範圍進行自動換檔；L位置用於僅以比2位置處的換擋範圍還低 的換擋範圍進行自動換檔。因此，當將換檔杆74從D位置操作到3位置、2 位置和L位置時，換擋範圍逐漸地移向變速比Y較大的低速側。因此，使輸 入軸轉速NIN和發動機轉速NE增大，並且獲得了較大的發動機制動力。
在本發明的前述的實施例中，採用了兩個部件，即模式轉換開關 76和具有M位置的換檔杆74。然而，不是絕對必須採用兩個部件，只採用 兩個部件中的一個可能就足夠了。即，設置需要轉換到手動換檔模式的模式 轉換裝置，只要換檔杆74具有例如圖3或圖18所示的作為檔位的M位置、 "+ "位置和"-"位置的換檔方式即可。因此，不是絕對需要模式轉換開關 76、升檔開關78和降檔開關80。基於類似的原因，當設置模式轉換開關76、 升檔開關78和降檔開關80時，換檔杆74不是絕對需要具有作為檔位的M 位置。換檔杆74可以具有諸如圖19所示的換檔方式。
在本發明的前述的實施例中，推動型開關設置在轉向輪82上作為 模式轉換開關76、升檔開關78和降檔開關80。然而，本發明不局限於這種方案。具有適當的形狀的適當數量的開關可以設置在適當的位置處，只要駕 駛員能夠操作這些開關即可。例如，這些開關可以位於儀錶板內。至少一個模式轉換開關76、至少一個升檔開關78和至少一個降檔開關80可能就足夠 了。這些開關可以呈現扳動型開關(paddle-type switch)的形狀。
在本發明的前述的實施例中，已經描述了將根據本發明的換檔控 制裝置應用到裝備有作為無級變速器的帶式無級變速器18的車輛驅動機構 中的實例。然而，根據本發明的換檔控制裝置也可以按要求應用到裝備有諸 如環式無級變速器的車輛驅動機構中。
權利要求
1、一種用於車輛的無級變速器的換檔控制裝置，包括無級變速器，其設置在行駛動力源和從動輪之間的驅動力傳遞路徑中以連續地改變變速比；手動換檔控制部，其依照駕駛員的操作在提前逐級設定的多個變速檔之間改變所述無級變速器的所述變速比；自動換檔控制部，其根據車輛的行駛狀態改變所述無級變速器的所述變速比；第一轉換部，其依照駕駛員的操作進行從所述自動換檔控制部執行換檔控制的自動換檔模式到所述手動換檔控制部執行換檔控制的手動換檔模式的轉換；第二轉換部，其進行從所述手動換檔模式到所述自動換檔模式的轉換；以及關聯值計算部，其計算與所述自動換檔模式相關的第一驅動力關聯值和與所述手動換檔模式相關的第二驅動力關聯值，所述第一驅動力關聯值和所述第二驅動力關聯值隨著從所述行駛動力源輸出的驅動力的增大而被設定得更大，其中所述第二轉換部根據所述第一驅動力關聯值和所述第二驅動力關聯值之間的關係進行從所述手動換檔模式到所述自動換檔模式的轉換。
2、 根據權利要求1所述的換檔控制裝置，其中當所述第一驅動力關聯值 大於所述第二驅動力關聯值時，所述第二轉換部進行從所述手動換檔模式到 所述自動換檔模式的轉換。
3、 根據權利要求1所述的換檔控制裝置，其中當所述第一驅動力關聯值 大於所述第二驅動力關聯值時，所述第二轉換部進行從所述手動換檔模式到 所述自動換檔模式的轉換，所述第二驅動力關聯值對應於比在所述手動換檔 模式中的當前變速檔低至少一檔的變速檔。
4、 根據權利要求1所述的換檔控制裝置，其中當所述第一驅動力關聯值 比所述第二驅動力關聯值大預定值時，所述第二轉換部進行從所述手動換檔 模式到所述自動換檔模式的轉換。
5、 根據權利要求4所述的換檔控制裝置，其中所述預定值是根據所述車 輛的行駛狀態來設定的。
6、 根據權利要求1至5中任一項所述的換檔控制裝置，其中所述第一驅 動力關聯值和所述第二驅動力關聯值為所述行駛動力源的目標轉速。
7、 根據權利要求1所述的換檔控制裝置，其中所述關聯值計算部根據在 所述手動換檔模式中的所述多個變速檔和驅動力關聯值之間提前指定的關係 以及當前變速檔來計算所述第二驅動力關聯值。
8、 根據權利要求5所述的換檔控制裝置，其中所述預定值是根據所述車 輛的多個行駛狀態和多個預定值之間提前指定的關係以及所述車輛的當前行 駛狀態來設定的。
9、 根據權利要求4所述的換檔控制裝置，其中所述關聯值計算部計算所 述第二驅動力關聯值，所述第二驅動力關聯值對應於比在所述手動換檔模式 中的當前變速檔低至少一檔的變速檔。
10、 根據權利要求1所述的換檔控制裝置，其中所述關聯值計算部根據 在所述自動換檔模式中的所述車輛的多個行駛狀態和多個驅動力關聯值之間 提前指定的關係以及所述車輛的當前行駛狀態來計算所述第一驅動力關聯 值，並且根據在所述手動換檔模式中的所述車輛的多個行駛狀態和多個驅動 力關聯值之間提前指定的關係以及所述車輛的所述當前行駛狀態來計算所述 第二驅動力關聯值。
11、 根據權利要求IO所述的換檔控制裝置，其中所述車輛的所述行駛狀 態為加速器操作量、加速器開度或電子節流閥開度。
12、 根據權利要求8所述的換檔控制裝置，其中所述車輛的所述行駛狀 態為車速或加速器開度。
全文摘要
一種用於車輛的無級變速器的換檔控制系統裝備有關聯值計算部(102)和第二轉換部(108)，所述關聯值計算部(102)計算與自動換檔控制部(92)執行換檔控制的自動換檔模式相關的第一驅動力關聯值和與手動換檔控制部(94)執行換檔控制的手動換檔模式相關的第二驅動力關聯值。所述第一驅動力關聯值和所述第二驅動力關聯值隨著從發動機(12)輸出的驅動力的增大而被設定得更大。所述第二轉換部根據所述第一驅動力關聯值和所述第二驅動力關聯值之間的關係進行從所述手動換檔模式到所述自動換檔模式的轉換。
文檔編號F16H61/02GK101631970SQ200880004980
公開日2010年1月20日 申請日期2008年2月14日 優先權日2007年2月14日
發明者豐田晉哉, 俵真弘, 田村忠司 申請人:豐田自動車株式會社