专利名称：具有通过电驱动增压的发动机的车辆的变速控制装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种车辆的变速控制装置，所述车辆配有一通过电驱动增压的发动机和一变速器，更特别地，涉及一种变速控制装置，其改变与由电动机驱动的增压器有关的变速器的速度档位换档模式。就此而论，由于发动机的增压最初意味着通过用废气涡轮驱动进气压缩机压缩发动机进气来回收发动机废气的能量，所以这里涉及的电驱动增压器主要是马达助力式涡轮增压器，其中除了废气涡轮之外，进气压缩机还由电动机驱动。然而，本发明不排除仅仅由电动机驱动的增压器。
背景技术：
在日本专利特开平1-117930中描述了在配备有一附有马达助力式涡轮增压器的发动机和一变速器的车辆中，与变速器的档位换档相关地控制增压器的马达助力，以便在变速器换档到特殊档位如第一档或倒档时停止增压器的马达助力。在日本专利特开平4-191563中，鉴于在根据节气门开度估计的发动机转矩和视驾驶海拔高度或是否配有增压器而定的实际发动机转矩之间的关系中产生了差别的问题，所以提出根据这种差别改变档位换档模式。在日本专利特开平4-310436中中，鉴于当增压程度越高时发动机转速的升高延迟得越多的问题，提出在配备有一附有主增压器和辅助增压器的发动机的车辆中，准备一在档位换档线位于较低档区域的情况下较不易于降档的档位换档模式和一在档位换档线位于较高档区域的情况下较易于降档的档位换档模式，和当仅仅主增压器被操作时使用较不易于降档的档位换档模式，当主增压器和辅助增压器都被操作时使用较易于降档的档位换档模式。
发明内容
当发动机的增压器由电动机驱动时，不管马达助力驱动是用电动机帮助发动机废气进行的驱动还是仅仅通过电动机进行的驱动，由于电动机的输入被加到发动机的原始输出，所以实际上由发动机输出轴呈现的输出功率将会从根据该发动机运行参数如节气门开度、发动机转速等等估计的发动机输出功率增大，其中根据该发动机运行参数估计的发动机输出功率与在没有增压器的电驱动的情况下得到的发动机输出功率相应。
另一方面，一般基于车速-节气门开度的二维坐标系上的档位换档模式进行车辆变速器档位的改变，其中不同档位的区域被布置为由档位换档线分开。就此而论，车速经由变速器的变速传动比与发动机转速相应，且节气门开度近似与发动机转矩相应。此外，为了便于控制，可以将设定档位换档模式时的车速处理为与车速相应的任何元件如变速器输出轴或车轴的转速，并可以将节气门开度处理为加速器踏板的下压量或用于调节发动机输出转矩的任意元件如燃料喷射控制阀的位移。在下面的说明中，使驾驶员的发动机输出请求与节气门开度的表示相一致。
附带地，为了改善车辆的燃料消耗，尽管根据车辆的驱动条件或传动条件会出现一些差别，但一般不提高减速比是比较好的。本发明的目标是从改善车辆燃料消耗的观点，通过关于增压器的电动机驱动和档位换档模式的改变考虑上述情况，进一步改善车辆的燃料消耗。
为了实现上述目标，本发明提出了一种用于车辆的档位控制装置，所述车辆配有一附有由电动机驱动的增压器的发动机和一变速器，其中与不进行由电动机驱动的增压时相比，当进行由电动机驱动的增压时，取决于车速-节气门开度的坐标系的档位换档线的至少一部分向节气门开度较大的区域偏移得多。
如上所述，在用于车辆的档位控制装置中，所述车辆配有一附有由电动机驱动的增压器的发动机和一变速器，与不进行由电动机驱动的增压时相比，当进行由电动机驱动的增压时，当取决于车速-节气门开度的坐标系的档位换档线的至少一部分向节气门开度较大的区域偏移得多时，由于电动机输出功率被加到原始的发动机输出功率，当进行由电动机驱动的增压时，实际上由发动机输出轴呈现的发动机输出功率相对于基于节气门开度和车速估计的发动机输出功率增加，所以通过对为了响应车辆驱动力增大要求而换档到较低档位的档位进行相应的抑制，其中车辆驱动力增大要求表现为节气门开度的增加，甚至在以较小的速度减速比驱动车辆时也能满足驱动力的要求，籍此在不影响加速感觉的情况下将车辆的燃料消耗改善到其最大限度。
在这种情况下，可以根据增压器的转速改变档位换档线的至少一部分向节气门开度较大区域的偏移，以便该偏移在转速高时比转速低时大。通过这种安排，能通过增压器转速的增加来监视从电动机向增压器的输入功率的增加，修改档位换档模式以使其与发动机输出功率的增加相符，籍此在不影响车辆的驱动转矩性的情况下将车辆的燃料消耗改善到其最大限度。
或者，可以根据增压压力改变档位换档线的至少一部分向节气门开度较大区域的偏移，以便该偏移在增压压力高时比增压压力低时大。通过这种安排，也能通过增压压力的增加来监视从电动机向增压器的输入功率的增加，修改档位换档模式以使其与发动机输出功率的增加相符，籍此在不影响车辆的驱动转矩性的情况下将车辆的燃料消耗改善到其最大限度。
此外，可以根据表示发动机输出的参数和变速器的变速传动比之间的关系改变档位换档线的至少一部分向节气门开度较大区域的偏移，以便该偏移在发动机输出参数相对于变速传动比高时比发动机输出参数相对于变速传动比低时大。发动机输出参数可以选自由发动机转速、增压压力、燃料喷射速率和进气速率组成的组。通过这种安排，在附有马达助力式增压器的发动机中，特别是在变速器的第四或第五档中由于发动机输出参数相对于变速传动比太低而导致发动机输出功率的升高困难时，能通过较早的降档，根据发动机输出参数合适地修改档位换档模式以便在不影响车辆的驱动转矩性的情况下将车辆的燃料消耗改善到其最大限度，从而避免电动机的负荷在这种高档位时增加而消耗无用的电功率或在增压器的电动机中引起故障。
此外，可以根据从由电动机驱动的增压开始起经过的时间改变档位换档线的至少一部分向节气门开度较大区域的偏移，以便该偏移在经过的时间大时比经过的时间小时大。通过这种安排，能修改档位换档模式以使其符合从电动机起动到发动机输出功率增加的时间延迟，以便在不影响车辆的驱动转矩性的情况下将车辆的燃料消耗改善到其最大限度。
在上述任一种情况下，档位换档线的至少一部分向节气门开度较大区域的偏移可以包括作为其最小值零。通过这种安排，通过使零移位的条件作为控制的开始端，能在很宽的范围内关于附有马达助力式增压器的发动机中电动机的操作，对节气门开度坐标系上的档位换档线的至少一部分向节气门开度较大区域的偏移进行控制，以使得该偏移在进行由电动机驱动的增压时比不进行由电动机驱动的增压时大。
此外，档位换档线的至少一部分向节气门开度较大区域的偏移可以在由电动机驱动的增压开始时立即开始。在这种情况下，根据从电动机进行的增压开始起经过的时间，通过移位调节，能修改档位换档模式以使其符合从电动机起动到发动机输出功率增加的时间延迟。
然而，档位换档线的至少一部分向节气门开度较大区域的偏移可以从由电动机驱动的增压开始起经过一个确定的延迟后开始。通过这种安排，能使档位换档模式更容易适应从电动机起动到发动机输出功率增加的时间延迟。
相反，可以根据从由电动机驱动的增压停止时开始经过的时间，使档位换档线的至少一部分向节气门开度较大区域的偏移在经过的时间长时比经过的时间短时返回得多。通过这种安排，当由电动机驱动的增压停止时，也能修改档位换档模式以使其符合从电动机停止到发动机输出功率降低的时间延迟，以便在不影响车辆的驱动转矩性的情况下将车辆的燃料消耗改善到其最大限度。
此外，档位换档线的至少一部分向节气门开度较大区域的偏移的返回可以在由电动机驱动的增压停止时开始经过一个延迟时间后开始。通过这种安排，能使档位换档模式的修改在停止由电动机驱动的增压期间更容易适应从电动机停止到发动机输出功率降低的时间延迟。
在任一情况下，可以当节气门开度在确定值以下的范围内增加时进行档位换档线的至少一部分向节气门开度较大区域的偏移。通过这种安排，可以对档位换档线的至少一部分向节气门开度较大区域的偏移进行限制，以便在驾驶员的加速意图强时，即节气门开度增大得超过一确定值时，抑制该偏移，以便在这个时候确保驱动转矩性具有的优先权超过燃料消耗，其中所述偏移取决于通过马达驱动进行的增压的额外能量输入以便在不影响车辆的驱动转矩性的情况下将车辆的燃料消耗改善到其最大限度。
此外，可以根据偏移改变确定值以便确定值在偏移大时比偏移小时大。通过这种安排，根据驾驶员加速要求的程度提高使驱动转矩性的优先权超过燃料消耗性的程度。
增压器可以是马达助力式涡轮增压器，其适合由靠发动机废气来工作的废气涡轮和电动机驱动，且由电动机进行的驱动可以帮助由废气涡轮进行的驱动。
图1是简图，表示配有发动机和变速器的车辆的驱动系统的必要部分，该发动机附有由电动机驱动的增压器。
图2是一个图，其用图解法表示怎样将表示各种信息的信号从各种开关、传感器和控制装置供给到包含本发明的档位控制装置作为软件的电控装置，该电控装置怎样执行各种控制计算、操纵各种控制装置、和通过指示器指出车辆的运行情况。
图3是流程图，以基本实施例的形式表示本发明的档位控制装置的工作方式。
图4是建立档位换档线的档位换档模式的图，档位换档线通过车速和节气门开度这两个变量在二维坐标系上分开不同的档位区域，其被表示为用于降档的档位换档模式图的例子。
图5是流程图，表示与进行无马达助力增压时相比，当进行马达助力增压时档位换档线的至少一部分向节气门开度较大区域的偏移的一实施例，其中所述偏移取决于增压器的转速以便偏移在转速高时比转速低时大。
图6是流程图，表示与图5中所示的控制相似的控制的实施例，其中用增压压力代替增压器的转速作为判断增压大小的参数。
图7是流程图，其表示一实施例，即在将档位换档模式从无马达助力换档模式改变成马达助力换档模式或从马达助力换档模式改变成无马达助力换档模式时，与从改变开始起经过的时间短时相比，当从改变开始起经过的时间长时，档位换档线的至少一部分向节气门开度较大区域的偏移较大或使偏移返回得较大。
图8是流程图，表示与进行无马达助力增压时相比，当进行马达助力增压时档位换档线的至少一部分向节气门开度较大区域的偏移的一实施例，其中所述偏移取决于发动机转速和变速器的变速传动比之间的关系以便该偏移在发动机转速相对于确定的变速传动比高时比发动机转速相对于确定的变速传动比低时大。
具体实施例方式
这里所附的图1是简图，表示配有发动机和变速器的车辆的驱动系统的必要部分，该发动机附有由电动机驱动的增压器。这种驱动系统由配备微型计算机的电控装置控制，且只要涉及图中所示的构造，在本领域中就知道这种驱动系统，其中本发明的档位控制装置作为软件包含在电控装置中。
在图1中，10是发动机，其在图中用图解法表示为四缸发动机，通过其排气歧管12和排气管道14排出的废气首先驱动增压器16的废气涡轮18，之后在排出到大气之前通过排气道20被引导到催化净化器22。废气涡轮18驱动压缩机24以便压缩通过空气滤清器26进入的空气并用通过进气道30供给的空气给发动机增压，进气道30包含中间冷却器28和进气歧管32。34是节气门。增压器16是马达助力式涡轮增压器，其中压缩机24也能由电动机36驱动。发动机10的图中未示出的曲轴经由变速器38驱动输出轴40，以便驱动图中未示出的车轮。
标记为ECU的部件42是上述配有微型计算机的电控装置，其包含根据本发明作为软件的档位控制装置，该档位控制装置被供以来自节气门位置传感器44的表示节气门开度的信号、来自水温传感器46的表示发动机冷却水温度的信号、来自油温传感器48的表示高压油道部分50处的油温的信号、来自发动机转速传感器52的表示发动机转速的信号、来自车速传感器54的表示车速的信号和来自其它各种开关和传感器的表示其它各种信息的其它信号，执行各种控制计算，操纵各种控制装置，并通过几个指示器指出车辆的运行情况，如图2中所示。根据功能，电控装置的微型计算机包括适合主要参加发动机的控制的用于发动机的计算机和适合主要参加变速器的档位换档控制的用于变速器的计算机，如图2中所示。这些传感器、开关、控制装置和指示器都参加车辆的全面运行控制，其中用于控制增压器的电动机36的运行的马达助力涡轮控制装置和用于改变变速器38的档位的油压控制装置直接参加本发明的档位控制装置的工作。
下面，将按其工作的方式结合几个实施例描述本发明的档位控制装置。
图3是流程图，以基本实施例的形式表示本发明的档位控制装置的工作方式。通过反复读出各种信号，如图2中作为例子示出的信号，在电控装置42中以几十到几百毫秒一个周期的方式执行沿着这种流程图的计算控制。
当每个周期的控制开始时，在步骤1(S1)中，判断车速V是否为0。当车速为0时，即答案为是(Y)时，该周期的控制结束，不执行更多的步骤，因为不必执行本发明的档位换档控制。当答案为否(N)时，控制进入步骤2。
在步骤2中，判断节气门开度Th是否为0。与不进行马达助力增压时相比，当进行马达助力增压时，本发明使车速-节气门开度的档位换档模式中的档位换档线的至少一部分朝着节气门开度较大的区域偏移，且由于当车辆处于正常运行情况中时一般不进行马达助力增压，而是当处于加速中或正在爬坡而暂时增大发动机输出时进行马达助力增压，所以当节气门开度为0时，不必执行本发明的档位换档控制。因而，当答案为是时，该周期中的控制也在这里结束。当答案为否时，控制进入步骤3。
在步骤3中，判断基于时间的节气门开度Th的变化率是否为0，即当前周期中的节气门开度Th(N)和在前周期中的节气门开度Th(N-1)之间的差是否为0。由于如上所述，进行马达助力增压是为了在处于加速中或爬坡时暂时增大发动机输出，和执行马达助力增压以便响应驾驶员在要求增大发动机输出时以大于某个程度的速度踩下加速器踏板，所以当基于时间的节气门开度变化率为0时，不必执行本发明的档位换档控制。因而，当答案为是时，该周期中的控制在这里结束。当答案为否时，控制进入步骤4。
在步骤4中，判断是否有马达助力的要求。可以根据是否踩下加速器踏板，即节气门开度是否增大，或正在以大于某个速度的速度踩下加速器踏板，来判断是否有马达助力的要求，或可以通过进一步并入其它条件如大气温度、发动机的预热条件等等进行判断。当答案为否时，控制进入步骤5，选择不进行马达助力增压的无马达助力档位换档模式。
当步骤4的答案为是时，控制进入步骤6，判断对马达助力是否有限制，即判断除了用于确定马达助力的条件之外，是否由于某种原因不应该进行马达助力。当答案为是时，控制进入步骤5。当答案为否时，控制进入步骤7。
在步骤7中，判断在马达助力式涡轮增压器(MAT)中是否有故障。当答案为是时，控制进入步骤5。当答案为否时，控制进入步骤8，使增压器在马达助力的情况下工作，并且在步骤9中，将档位换档模式改变成用于马达助力的档位换档模式。
如上所述，与不进行马达助力增压时相比，当进行马达助力增压时，本发明使车速-节气门开度的档位换档模式中的档位换档线的至少一部分朝着节气门开度较大的区域偏移。当通过降档的例子表示时，如在车速-节气门开度的档位换档模式中所示的，该偏移是使由实线表示的第五到第四档位换档线a、第四到第三档位换档线b、第三到第二档位换档线c和第二到第一档位换档线d分别向由虚线表示的档位换档线a’、b’、c’和d’偏移，以使得其至少一部分(在所示实施例中全部)朝着节气门开度较大的区域移位，其中所述车速-节气门开度的档位换档模式在由两个变量如车速和节气门开度确定的二维坐标系上布置了档位换档线以将不同的档位区域分开。相似地，与不进行马达助力时相比，当进行马达助力时，可以使升档的档位换档线朝着节气门开度较大的区域偏移。在图4中，从第三到第四档位的升档的档位换档线的一部分表示为用于无马达助力(u4)和用于马达助力(u’4)。
就此而论，如果档位换档模式在步骤9中突然从无马达助力档位换档模式变成马达助力档位换档模式，则可能发生如下面所述的问题。假定车辆处于稳定运行情况中，所以在上述图3的流程的步骤4中判断的答案为否，在步骤5中采用无马达助力档位换档模式，由车速-节气门开度确定的工作点在点α处，且变速器处于第四档位中。从这个条件开始，假定将加速器踏板踩下到一个程度以使得车速-节气门开度的工作点移位到点β，在这种情况下，如果档位换档模式是无马达助力档位换档模式，则由于工作点β处于第三档位区域中，所以发生从第四档位到第三档位的降档，但如果将档位换档模式改变成马达助力档位换档模式，则工作点β留在第四档位区域中，不会引起降档，而通过没有降档的马达助力，满足踩下加速器踏板所产生的加速要求，籍此获得合适的加速感觉并改善燃料消耗。
另一方面，当更多地踩下加速器踏板以致车速-节气门开度的工作点移位到点γ时，甚至在将档位换档模式改变成马达助力档位换档模式时，工作点也会移位到第三档位区域。由于在马达助力增压中通过电动机加速增压器需要一定时间，所以当产生较大的输出增加要求时，仅仅取决于马达助力增压的加速会延迟。然而，在响应加速要求将档位换档模式改变成马达助力档位换档模式时，如果改变被延迟，则得到下面的结果。
更详细地说，现在假定车辆处于稳定运行情况中，所以在图3的流程的步骤5中采用无马达助力档位换档模式，车速-节气门开度的工作点在点α处，且变速器处于第四档位中。从这个条件开始，假定深深地踩下加速器踏板以使得车速-节气门开度的工作点移位到点γ。在这种情况下，即使在步骤4中的判断立即从否变成是，如果档位换档模式从无马达助力档位换档模式如实线a、b、c和d向马达助力档位换档模式如虚线a’、b’、c’和d’的改变被延迟，则变速器首先根据无马达助力档位换档模式降档到第二档位，籍此比第三档位中更容易使发动机加速。然后，当档位换档模式在通过马达驱动的增压器的加速升起之后改变成马达助力档位换档模式时，甚至在车速保持不变时(尽管在平坦道路上，车速甚至会升高一点)，点γ也会进入第三档位的区域中，这里变速器从第二档位改变成第三档位。这是通过本发明得到的特殊升档，其不是车速从较低速度侧横穿升档线到较高速度侧的传统升档，而是它是通过将降档线从无马达助力档位换档模式改变到马达助力档位换档模式而得到的升档。通过这种安排，当加快发动机输出的升高时，能根据马达助力增压使减速比较小，从而改善车辆的燃料消耗。
在这种情况下，如果暂时继续踩下加速器踏板，则车辆将会加速使得车速增加以致工作点从点γ移位到点δ，从较低速度侧横穿第三到第四升档线到较高速度侧，籍此变速器改变成第四档位，其中第三到第四升档线的一部分由双点划线u’4示出。
可以通过在图3的步骤10中判断是否修改档位换档模式并且基于该判断使控制进入步骤11，来进行如上所述的马达助力档位换档模式的这种修改。步骤10中的判断和步骤11中的档位换档模式的修改能以各种方式进行，因而，步骤10和11一般地表示那些判断和修改步骤。在上述例子中，步骤10中的判断是加速器踏板的下压量，步骤11中的修改是改变档位换档模式的时刻的修改。当由于步骤10中的判断而不进行修改时，控制返回，不进行进一步的处理。
将通过参考图5-8结合其它例子说明在改变成马达助力档位换档模式时档位换档模式的修改。由于在步骤11中在改变成马达助力档位换档模式时档位换档模式的修改，所以当已知其它条件如逆变器的温度、用于增压的电动机的温度、电池的电压或温度、发动机温度、润滑剂温度或从汽车导航设备知道正在爬的斜坡的斜度、雪或其它道路条件时，可以进行更加合适的编码。
图5是流程图，表示一个实施例，即在根据发动机加速的要求开始马达助力增压期间，在根据增压器转速将档位换档模式从无马达助力档位换档模式改变成马达助力档位换档模式时进行档位换档模式的修改，以使得档位换档线的偏移量在增压器转速低时比增压器转速高时大。该控制也可以用作在增压器转速稳定在各种值的情况下的稳定状态中的控制。
当控制开始时，在步骤101中判断增压器的转速Ntb是否低于确定的中间值Ntb1。当答案为是时，控制进入步骤102，并采用无马达助力档位换档图，即档位换档模式1，其中档位换档线的至少一部分朝着节气门开度较大区域的偏移是最小值0，准备在较小的节气门开度改变档位换档模式。从而，当增压器转速较低时，根据无马达助力档位换档模式进行档位移位。
当步骤101的答案为否时，控制进入步骤103，判断增压器的转速Ntb是否小于确定的高值Nth2。当答案为是时，控制进入步骤104并判断节气门开度Th是否小于确定值Th1。考虑到下面的问题而提供这种控制步骤，即已经到达图3的步骤10的控制表明步骤4的答案变成是，这表明节气门开度Th增大，且当节气门开度Th的增大不小时，意味着驾驶员的加速要求高，因而，在这种条件下，希望不改变档位换档模式以升高用于改变档位换档模式的节气门开度。因而，当步骤104的答案为否时，控制进入步骤102。当答案为是时，即，当节气门开度Th小于Th1时，控制进入步骤105，在步骤105，在所示实施例中，采用档位换档模式2，其中用于改变档位的节气门开度是中等的。档位换档模式2是如同无马达助力档位换档模式和马达助力档位换档模式之间的中间物的模式。因而，当增压器转速增加到中等水平时，根据档位换档模式进行档位改变，在该档位换档模式中，用于改变档位的节气门开度被设定得稍高。
当步骤103的答案为否时，控制进入步骤106，判断节气门开度Th是否大于确定值Th2。在较高的增压器转速中，为了与步骤104同样的目的进行该判断。当答案为否时，控制进入步骤105。当答案为是时，控制进入步骤107，并采用马达助力档位换档模式，即将用于改变档位的节气门开度设定得较大的档位换档模式。这样，根据增压器转速的增大改变档位换档模式。Th1和Th2可以是相同的值，或者Th1可以小于Th2。可以省略步骤103、104和105，以使得直接将档位换档模式从无马达助力档位换档模式改变成马达助力档位换档模式。
图6是流程图，表示通过用增压压力代替增压器转速作为用于判断增压器升高的参数，执行与图5中相同控制的实施例。在这种情况下，在步骤201中判断增压压力Psc是否低于确定的中间值Psc1，而在步骤203中判断增压压力Psc是否低于确定的高值Psc2。由于其它步骤202、204、205、206和207与图5的步骤102、103、104、105、106和107相对应，所以省略相似的描述以避免说明书冗长。在这种情况下，也可以省略步骤203、204和205。
图7是流程图，表示一实施例，即根据从判断马达助力开始起经过的时间执行与图5或6中相同的控制，和在马达助力停止之后根据从判断马达助力停止时开始经过的时间步进式地使档位换档模式返回。
当控制开始时，在步骤301中判断马达助力的电动机是否从关改变成开。当答案为是时，控制进入步骤302，将标记F1设定成1，并将计时器的计时T重置成0。稍后描述标记F1的作用。然后控制进入步骤303，判断在步骤302中被重置的计时器的计时T是否小于确定的中间时间Tton1。答案暂时为是，控制进入步骤304，在步骤304采用无马达助力档位换档模式，即档位换档模式1，其中将用于改变档位的节气门开度设定成较小的值。该档位换档模式1可以与图5或6中的档位换档模式1相同。因而，在用于马达助力的电动机从关状态变为开状态开始经过某个时间之前，采用无马达助力档位换档模式，其中将用于改变档位的节气门开度设定成低值。从增压开始时开始将档位换档线的至少一部分向节气门开度较大区域的偏移延迟一个确定时间的这个技术也可以包含在图5、6或下述图8的流程图中。
步骤301的答案仅仅在电动机从关状态改变成开状态时变成是一次，之后步骤301的答案为否。因而，在后面的流程中，控制进入步骤305，判断标记F1是否被设定成1。由于答案为是，所以之后控制暂时循环通过步骤303和304。
当步骤303的答案在所述时间经过之后从否变成是时，之后控制进入步骤306，在步骤306判断时间T是否小于确定的较大值Tton2。答案暂时为是，控制进入步骤307，在步骤307判断节气门开度Th是否小于确定值Thon1。为了与图5的步骤104或图6的步骤204相同的目的提供步骤307。当答案为是时，控制进入步骤308，采用档位换档模式2。档位换档模式2可以与图5或6中的档位换档模式2相同，以使得当马达助力的电动机从关改变成开开始经过某个时间时，采用将用于改变档位的节气门开度设定为中间值的档位换档模式。另一方面，当步骤307的答案为否时，即当驾驶员正在要求比某个确定值高的驱动转矩时，控制进入步骤304，采用无马达助力档位换档模式。
当时间经过以致步骤306的答案从是变成否时，控制进入步骤309，判断节气门开度Th是否小于确定的第二值Thon2。当答案为是时，控制进入步骤310，采用马达助力档位换档模式，即档位换档模式3。档位换档模式3可以与图5或图6中的档位换档模式3相同。当在马达助力的马达开启之后经过某个足够的时间时，采用将用于改变档位的节气门开度设定为大值的马达助力档位换档模式。
另一方面，当步骤309的答案为否时，由于驾驶员正在要求比确定值大的驱动转矩，所以控制进入步骤308，采用将用于改变档位的节气门开度设定为中间值的档位换档模式。然而，无论如何，当控制在步骤306中进入否之后，将有Th降低的时间，然后控制进入步骤310。当控制一旦进入步骤310时，就在下面的步骤311中将标记F1重置成0，之后步骤305的答案变成否，因而采用马达助力档位换档模式的变速器控制继续下去。上述确定值Thon1和Thon2可以彼此相同，或Thon1可以小于Thon2。
通过上述步骤301-311，当马达助力的电动机从关状态开启时，进行控制以使得与无马达助力档位换档模式相比，在马达助力档位换档模式中，档位换档线的至少一部分朝着节气门开度较大区域的偏移在从马达助力增压开始起经过较长时间时比经过较短时间时大。从而，当用于增压的电动机开启且档位换档模式从模式1一直改变到模式3时，控制从步骤305进入在下文描述的步骤312，但是由于步骤312和316的答案仍然是否而使得控制通过步骤312和316的否分支暂时返回，但通过档位换档模式3继续档位控制。
之后，当由电控装置42单独进行的发动机增压控制使增压器的电动机停止时，使得步骤312的答案从否变成是，然后控制进入步骤313，在步骤313将标记F2设定成1并将计时器的计时T重置成0。然后在步骤314中判断在步骤313中重置的计时T是否小于确定的中间值Toff1。答案暂时为是，控制进入步骤315，在步骤315判断节气门开度Th是否小于确定值Thoff1。当答案为是时，控制照现在的样子返回，同时通过在步骤310中采用的档位换档模式3继续变速器控制，在档位换档模式3中，将用于改变档位的节气门开度设定为较大的值，而当答案为否时，控制进入步骤319。将用于节气门开度的值Thoff1确定成与要求较高驱动转矩的驾驶员踩下的加速器踏板踩下量相对应。
由于步骤312的答案仅仅在从开状态关掉电动机时变成是一次，之后步骤312的答案总是否。因而，之后控制进入步骤316，判断标记F2是否被设定成1。由于答案为是，所以之后控制反复通过步骤316和314，并暂时通过步骤315。
在经过一段时间之后，当步骤314的答案从是变成否时，之后控制进入步骤317，在步骤317判断经过的时间T是否小于确定的较长时间Ttoff2。答案暂时为是，控制进入步骤318，在步骤318判断节气门开度Th是否小于确定值Thoff2。当答案为是时，控制进入步骤319，在步骤319采用档位换档模式2。该档位换档模式2可以与步骤308中的档位换档模式2相同。另一方面，当步骤318的答案为否时，即当驾驶员正在要求比确定值高的驱动转矩时，控制进入步骤320，采用将用于改变档位的节气门开度设定为较小值的档位换档模式，即无马达助力档位换档模式。
当时间进一步经过且步骤317的答案从是变成否时，控制进入步骤320，该档位换档模式1可以与步骤304中的档位换档模式1相同。当控制一旦进入步骤320时，就在下面的步骤321中将标记F2重置成0，以使得之后步骤316的答案变成否，并通过档位换档模式1继续变速器控制。确定值Thoff1和Thoff2可以彼此相同，或Thoff1可以小于Thoff2。
通过上述步骤312-321，当从开状态关掉马达助力的电动机时，在使档位换档线的偏移的至少一部分返回时，进行控制以使得从电驱动停止时开始，所述返回在经过较长时间时比经过较短时间时返回得多。从而，当从开状态关掉马达助力的电动机时，和当档位换档模式从模式3返回到模式1时，控制从步骤301进入步骤305，但由于步骤301和305的答案暂时为否，且步骤312和316的答案也为否，所以控制照现在的样子返回，通过档位换档模式1继续变速器控制直到下一次操作开启增压器的电动机为止。
根据步骤312-321的上述偏移返回控制可以用于使根据图5或图6的流程图的偏移控制和根据下述图8的流程图的偏移控制返回。
图8是与图5-图7的流程图相似的流程图，表示在响应发动机加速要求开始电动机助力增压时，在将档位换档模式从无马达助力档位换档模式改变成马达助力档位换档模式时修改档位换档模式的又一个实施例。在这种情况下，模式的修改是使档位换档线的至少一部分朝着节气门开度较大区域的偏移在表示发动机输出的参数相对于变速器的减速比大时比上述参数相对于减速比小时偏移得多，表示发动机输出的参数例如为发动机转速、增压压力、燃料喷射速率或进气流量。在所示流程图中，用发动机转速代表发动机输出参数。
在该例子中，首先在步骤400中判断档位是否被设定成第四档位。当答案为是时，控制进入步骤401，判断发动机转速Ne是否低于确定的较低值Ne41。当答案为是时，控制进入步骤402，在步骤402采用与图5的步骤102中或图6的步骤202中相似的档位换档模式1，其为无马达助力档位换档模式，其中用于改变档位的节气门开度较小。因而，在这种情况下，即使在正在进行马达助力增压时，也会根据无马达助力档位换档模式没有延迟地进行向第四档位或第四档位以下档位的降档。当步骤401的答案为否时，控制进入步骤403，判断发动机转速Ne是否低于比Ne41高的确定值Ne42。由于其它步骤404、405、406和407与图5中的步骤104、105、106和107相应，所以省略相似的描述以避免说明书冗长。在这种情况下，也可以省略步骤403、404和405。
当步骤400的答案为否时(或当步骤401-407结束时)，控制进入步骤500，判断档位是否被设定成第五档位。当答案为是时，控制进入步骤501，判断发动机转速Ne是否低于确定的较低值Ne51，可以使值Ne51大于步骤401中的Ne41。当答案为是时，控制进入步骤502，采用档位换档模式1，其为无马达助力档位换档模式，其中用于改变档位的节气门开度较低。当步骤501的答案为否时，控制进入步骤503，判断发动机转速Ne是否低于比Ne51高的Ne52。由于其它步骤504、505、506和507与图5中的步骤104、105、106和107相应，所以省略相似的描述以避免说明书冗长。在这种情况下，也可以省略步骤503、504和505。
尽管已经结合几个实施例详细描述了本发明，但对于本领域技术人员来说显然，在本发明的范围内能作出各种修改。
权利要求
1.一种用于车辆的档位控制装置，所述车辆配有一附有由电动机驱动的增压器的发动机和一变速器，其特征在于与不进行由所述电动机驱动的增压时相比，当进行由所述电动机驱动的增压时，取决于车速—节气门开度的坐标系的档位换档线的至少一部分向节气门开度较大的区域偏移得多。
2.如权利要求1所述的档位控制装置，其特征在于根据所述增压器的转速改变所述档位换档线的至少一部分向所述节气门开度较大区域的偏移，以便该偏移在所述转速高时比所述转速低时大。
3.如权利要求1所述的档位控制装置，其特征在于根据增压压力改变所述档位换档线的至少一部分向所述节气门开度较大区域的偏移，以便该偏移在所述增压压力高时比所述增压压力低时大。
4.如权利要求1所述的档位控制装置，其特征在于根据表示发动机输出的参数和变速器的变速传动比之间的关系改变所述档位换档线的至少一部分向所述节气门开度较大区域的偏移，以便该偏移在所述发动机输出参数相对于所述变速传动比高时比所述发动机输出参数相对于所述变速传动比低时大。
5.如权利要求4所述的档位控制装置，其特征在于所述发动机输出参数选自由发动机转速、增压压力、燃料喷射速率和进气速率组成的组。
6.如权利要求1所述的档位控制装置，其特征在于根据从由所述电动机驱动的增压开始起经过的时间改变所述档位换档线的至少一部分向所述节气门开度较大区域的偏移，以便该偏移在经过的时间大时比经过的时间小时大。
7.如权利要求1-6中任一项所述的档位控制装置，其特征在于所述档位换档线的至少一部分向所述节气门开度较大区域的偏移包括作为其最小值的零。
8.如权利要求1-7中任一项所述的档位控制装置，其特征在于所述档位换档线的至少一部分向所述节气门开度较大区域的偏移在由所述电动机驱动的增压开始时立即开始。
9.如权利要求1-7中任一项所述的档位控制装置，其特征在于所述档位换档线的至少一部分向所述节气门开度较大区域的偏移从由所述电动机驱动的增压开始的时间点起经过一个确定的延迟后开始。
10.如权利要求1-9中任一项所述的档位控制装置，其特征在于根据从由所述电动机驱动的增压停止时开始经过的时间，使所述档位换档线的至少一部分向所述节气门开度较大区域的偏移在经过的时间长时比经过的时间短时回复得多。
11.如权利要求10所述的档位控制装置，其特征在于所述档位换档线的至少一部分向所述节气门开度较大区域的偏移的回复在由所述电动机驱动的增压停止时开始经过一个延迟时间后开始。
12.如权利要求1-9中任一项所述的档位控制装置，其特征在于当所述节气门开度正在一确定值以下增加时进行所述档位换档线的至少一部分向所述节气门开度较大区域的偏移。
13.如权利要求12所述的档位控制装置，其特征在于根据所述偏移改变所述确定值以便所述确定值在偏移大时比偏移小时大。
14.如权利要求1-13中任一项所述的档位控制装置，其特征在于所述增压器是马达助力式涡轮增压器，其适合由靠发动机废气来工作的废气涡轮和所述电动机驱动，且由所述电动机进行的驱动帮助由所述废气涡轮进行的驱动。
全文摘要
考虑到下面那些内容，即通过电动机进行的马达助力增压将电动机的输出加到发动机的输出；变速器档位的改变基于根据节气门开度和发动机转速的发动机输出的估计；和应该将减速比抑制得尽可能的低以便改善燃料消耗，本发明的目标是进一步改善车辆的燃料消耗。为了实现该目标，在配有发动机和变速器的车辆中，其中发动机附有适合由电动机驱动的增压器，与进行无马达助力增压时相比，当进行马达助力增压时，使档位换档模式中的档位换档线的至少一部分朝着节气门开度较大的区域偏移。
文档编号F16H59/44GK101069033SQ20058004116
公开日2007年11月7日 申请日期2005年11月28日 优先权日2004年11月30日
发明者五十岚修 申请人:丰田自动车株式会社