用于车辆的无级变速器的换档控制装置的制作方法

专利名称：用于车辆的无级变速器的换档控制装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种用于车辆的无级变速器的换档控制装置，尤其涉
及一种用于以改进的方式执行从手动换档模式到自动换档模式的转换控制的 换档控制装置，其中在手动换档模式中其依照驾驶员的操作逐级改变变速比。
背景技术：
公开号为2006-97789 (JP-A-2006-97789)的日本专利申请描述了 一种用于车辆的无级变速器的换档控制装置，其具有无级变速器和手动换档 控制器件，无级变速器设置在行驶动力源和从动轮之间并被设计为允许连续 改变变速比，手动换档控制器件用于依照驾驶员的操作在提前逐级设定的多 个变速比之间改变无级变速器的变速比。根据该技术，实现了临时手动换档 模式，其中响应于驾驶员的手动换档操作将无级变速器的变速比逐级改变为 提前指定的多个变速比中的任意一个。而且，当满足下述解除条件中的一个 时车辆的加速度保持等于或低于预定加速度达预定时间或更多时间时、加 速器踏板保持打开达预定时间或更多时间以及车速等于或低于预定速度时， 解除上述临时手动换档模式并转换到自动换档模式。因此能够理想地进行从 手动换档模式到自动换档模式的转换而不会引起驾驶员的不协调感。然而，在上述技术中，当车辆以临时手动换档模式运行时，由于 当驾驶员踏下加速器踏板时保持对变速档(变速比)的控制，因此不能按照 驾驶员的意图使车辆加速。因此，要求开发一种用于车辆的无级变速器的换 档控制装置，其依照驾驶员的加速意图执行从手动换档模式到自动换档模式 的转换控制。

发明内容
本发明提供了一种用于车辆的无级变速器的换档控制装置，其依 照驾驶员的加速意图执行从手动换档模式到自动换档模式的转换控制。
本发明的一个方案提供了一种用于车辆的无级变速器的换档控制
装置，其包括无级变速器，所述无级变速器设置在行驶动力源和从动轮之 间的驱动力传递路径中以连续地改变变速比；手动换档控制部，其在提前逐 级设定的多个变速档之间改变无级变速器的变速比；自动换档控制部，其根 据车辆的行驶状态改变无级变速器的变速比；第一转换部，其依照驾驶员的 操作进行从自动换档控制部执行换档控制的自动换档模式到手动换档控制部 执行换档控制的手动换档模式的转换；第二转换部，其进行从手动换档模式 到自动换档模式的转换；以及关联值计算部，其计算与自动换档模式相关的 第一驱动力关联值和与手动换档模式相关的第二驱动力关联值。第一驱动力 关联值和第二驱动力关联值随着从行驶动力源输出的驱动力的增大而被设定 得更大。第二转换部根据第一驱动力关联值和第二驱动力关联值之间的关系 进行从手动换档模式到自动换档模式的转换。根据本发明的方案，设置了计算第一和第二驱动力关联值的关联 值计算部，所述第一和第二驱动力关联值随着从动力源输出的驱动力的增大 而被设定得更大，并且第二转换部根据第一驱动力关联值和第二驱动力关联 值之间的关系执行从手动换档模式到自动换档模式的转换控制。因此，以这 种方式，能够根据反映驾驶员的加速意图的驱动力关联值，自动解除手动换 档模式并转换到自动换档模式。换句话讲，提供了一种用于车辆的无级变速 器的换档控制装置，其依照驾驶员的加速意图执行从手动换档模式到自动换 档模式的转换控制。在这种情况下，当第一驱动力关联值大于第二驱动力关联值时， 第二转换部可以执行从手动换档模式到自动换档模式的转换控制。以这种方 式，能够依照驾驶员的加速意图执行从手动换档模式到自动换档模式的实用 的转换控制。当第一驱动力关联值大于第二驱动力关联值时，第二转换部可以 进行从手动换档模式到自动换档模式的转换，所述第二驱动力关联值对应于 比在手动换档模式中的当前变速档低至少一档的变速档。以这种方式，能够 依照驾驶员的加速意图执行从手动换档模式到自动换档模式的实用的转换控 制。当第一驱动力关联值比第二驱动力关联值大预定值时，第二转换 部可以执行从手动换档模式到自动换档模式的转换控制。以这种方式，能够依照驾驶员的加速意图执行从手动换档模式到自动换档模式的实用的转换控 制。可以根据车辆的行驶状态设定预定值。以这种方式，可以理想地
指定从手动换档模式到自动换档模式进行转换的条件。驱动力关联值可以为行驶动力源的目标转速。以这种方式，可以
理想地指定从手动换档模式到自动换档模式进行转换的条件。


本发明上述的和进一步的目的、特征和优点通过下面结合附图对 示范性实施例的描述将变得清晰，其中相似的附图标记用于表示相似的元件,
其中
图1为应用了根据本发明的实施例的换档控制装置的车辆驱动机构的轮
廓图2为用于说明图1的车辆驱动机构中的无级变速器的控制系统的方框
图3为显示了图2的换档杆的换档方式的图4为用于说明设置在转向轮上的模式转换开关等的图5为用于说明赋予图2的CVT控制器的功能的方框图6为显示了自动换档设定表的实例的图，所述自动换挡设定表用于当
图5的自动换档器件执行自动换档控制时依照运行状态计算输入侧的目标转
速；
图7为显示了手动换档设定表的实例的图，所述手动换档设定表用于当 图5的手动换档器件执行手动换档控制时依照车速计算每个变速档处的目标 转速；
图8为显示了用在设定初始变速档中的初始变速档判定表的实例的图； 图9为显示了所需油压设定表的实例的图，所需油压设定表用于当图5
的夹紧力控制器件执行带式无级变速器的夹紧力控制时依照变速比等计算所
需油压；
图10为用于说明由图2的CVT控制器进行的从手动换档模式到自动换 档模式的转换控制的时间图；图11为用于说明由图2的CVT控制器进行的换档模式转换控制(对应
于图10的时间图的控制)的主要部分的流程图12为用于说明由图2的CVT控制器进行的从手动换档模式到自动换 档模式的转换控制的另 一 实例的时间图13为用于说明由图2的CVT控制器进行的换档模式转换控制(对应 于图12的时间图的控制)的主要部分的流程图14为示范出按照图12中所示的控制的根据车速来设定预定值的提前 指定的关系的图15为示范出按照图12中所示的控制的根据加速器开度来设定预定值 的提前指定的关系的图16为用于说明由图2的CVT控制器进行的从手动换档模式到自动换 档模式的转换控制的又一实例的图17为用于说明由图2的CVT控制器进行的换档模式转换控制(对应 于图16的时间图的控制)的主要部分的流程图18为显示了图2的换档杆的换档方式的另一实例的图；以及
图19为显示了图2的换档杆的换档方式的又一实例的图。
具体实施例方式下面将根据附图详细描述本发明的实施例。图1为应用了根据本发明的实施例的换档控制装置的车辆驱动机 构10的轮廓图。该车辆驱动机构IO应用在前置发动机前轮驱动(FF)式车 辆中，并且该车辆驱动机构10装备有用作行驶动力源的发动机12。该发动 机12为用于燃烧预定类型的燃料以输出动力的内燃机，例如汽油发动机和柴 油发动机等。从发动机12输出的驱动力经由扭矩变换器14、前进/后退转换 装置16、带式无级变速器(CVT) 18和减速齿轮20传输到差速齿轮机构22 并被分配到右从动轮24r和左从动轮241 (当没有对二者进行特殊区别时二者 在下面简称为从动轮24)。扭矩变换器14装备有经由泵叶轮14p和涡轮轴34连接到前进/后 退转换装置16的涡轮叶轮14t，泵叶轮14p和涡轮轴34连接到发动机12的 曲轴32上。扭矩变换器14为用于经由流体传递动力的液力传动器装置。锁 止离合器26设置在泵叶轮14p和涡轮叶轮14t之间。泵叶轮14p和涡轮叶轮14t通过锁止离合器26相互连接以整体地转动。泵叶轮14p设置有机械油泵 28，用于产生用于由无级变速器18执行换档控制的油压、用于产生带夹紧力 的油压以及用于将润滑油供给到车辆驱动机构10的相应部分的油压。前进/后退转换装置16被构成为双小齿轮型行星齿轮系。扭矩变换 器14的涡轮轴34连接到组成前进/后退转换装置16的一部分的太阳齿轮16s 上，并且无级变速器18的输入轴36连接到行星齿轮架16c上。直接连结离 合器38设置在行星齿轮架16c和太阳齿轮16s之间。当直接连结离合器38 被接合时，引起前进/后退转换装置16整体地转动，并且涡轮轴34直接连接 到输入轴36上。因此，在前进行驶方向上的驱动力传输到每个从动轮24。 当设置在内齿圈16r和壳体30之间的反作用制动器40被接合并且直接连结 离合器38被释放时，引起输入轴36相对于涡轮轴34反向转动。因此，在后 退行驶方向上的驱动力被传输到每个从动轮24。当直接连结离合器38和反 作用制动器40 二者都被释放时，发动机12和无级变速器18之间的动力传输 被切断。在这种情况下，直接连结离合器38和反作用制动器40二者优选地 被设计为液压摩擦接合装置。无级变速器18装备有具有可变V形槽宽度的输入侧可变滑轮42、 具有可变V形槽宽度的输出侧可变滑轮46和绕可变滑轮42和46缠绕的驱 动带48，输入侧可变滑轮42连接到输入轴36以与之整体地转动，输出侧可 变滑轮46连接到输出轴44以与之整体地转动。动力经由作用在可变滑轮42 和46和驱动带48之间的摩擦力而传输。可变滑轮42和46分别装备有用于 改变其V形槽宽度的液压缸。两个可变滑轮42和46的V形槽宽度是通过由 换档控制电路50 (见图2)控制输入侧可变滑轮42的液压缸中的油压来改变 的。结果，驱动带48的悬垂直径(有效直径)改变，并使得变速比Y (=输入 轴转速NIN/输出轴转速NOUT)连续改变。输出侧可变滑轮46的液压缸中 的油压是通过由夹紧力控制电路52 (见图2)依照输入扭矩和变速比Y进行调 节来控制的，以便不会引起驱动带48的滑动。图2为示范出CVT控制器60的图，车辆驱动机构10装备有CVT 控制器60以控制无级变速器18。该CVT控制器60包括具有CPU、 RAM、 ROM和输入/输出接口等的微型计算器。CPU根据提前存储在ROM中的程 序同时使用RAM的临时存储功能来执行信号处理，从而执行无级变速器18 的换档控制和带夹紧力控制等。分别从档位传感器62、加速器操作量传感器
864、发动机转速传感器66、输出轴转速传感器68、输入轴转速传感器70和 涡轮转速传感器72向CVT控制器60供给指示换档操作装置75中的换档杆 74的档位PL、加速器踏板的操作量0acc、发动机转速NE、输出轴转速NOUT (其对应于车速V)、输入轴转速NIN和涡轮转速NT的信号。另外，分别 从模式转换开关76、升档开关78和110、降档开关80和112向CVT控制器 60供给手动换档模式选择信号SMN、升档信号SUP和SSUP、降档信号 SDWN和SSDWN。此处应当注意的是，加速器操作量eAcc对应于驾驶员所 需的输出量，即从发动机12输出的驱动力的所需量。上限车速输入装置86 将由驾驶员输入并表示由驾驶员设想的车速上限的上限车速Vsup (km/h)供 给到CVT控制器60。例如，该上限车速输入装置86被设计为数字键盘等， 其以软件的形式设置在安装在车辆上的汽车导航装置(未图示)中的接触面 板显示单元上。例如，换档操作装置75具有受到驾驶员的转换操作的换档杆74， 并且换档操作装置75设置在驾驶员的座位等旁边。例如，如图3所示，换档 操作装置75在车辆的纵向上装备有档位PL，即用于停车的P位置、用于向 后行驶的R位置、用于切断动力传输的N位置和用于在利用无级变速器18 的全部换挡范围进行自动换档的同时向前行驶的D位置。另外，用于选择手 动换档模式的M位置设定在D位置旁边，且用于升档的"+"位置和用于降 档的"-"位置分别设置在M位置的前面和后面。换档杆74被设计为可以以 倾斜方式从M位置到"+ "位置和"-"位置操作，并且通过弹簧等自动地返 回到M位置。换档杆74到M位置的操作由档位传感器62检测，从而进行 向手动换档模式的转换。换档杆74到"+"位置和"-"位置的倾斜操作由 升档开关110和降档开关112检测，从而分别进行变速档的向上改变和变速 档的向下改变。D位置为用于选择自动换档模式的位置，在自动换档模式中自动 并连续改变无级变速器18的变速比Y。 M位置为用于选择手动换档模式的位 置，在手动换档模式中依照驾驶员的向上/向下操作逐级改变无级变速器18 的变速比。当档位传感器62检测到换档杆74从D位置到M位置的运动并 将档位信号PL发送到CVT控制器60时，CVT控制器60进行从自动换档模 式到手动换档模式的转换。当升档开关110检测出换档杆74向"+ "位置的 倾斜运动时，输出升档信号SSUP以使得变速档向上改变一档。当降档开关112检测出换档杆74向"-"位置的倾斜运动时，输出降档信号SSDWN以 使得变速档向下改变一档。稍后将利用图7等来描述该手动换档模式中的换 档控制。如图4所示，模式转换开关76、升档开关78和降档开关80优选 地设置在驾驶员座位中的转向轮82上。模式转换开关76用来在自动换档模 式和手动换档模式之间进行转换，在自动换档模式中自动并连续改变无级变 速器18的变速比Y，在手动换档模式中依照驾驶员的向上/向下操作逐级改变 无级变速器18的变速比Y。模式转换开关76每次通过以推动方式操作而转变 为ON/OFF。当模式转换开关76转变为ON时，输出手动换档模式选择信号 SMN。在手动换档模式期间，升档开关78和降档开关80分别用来执行变速 档的向上操作和变速档的向下操作。 一对升档开关78和一对降档开关80分 别设置在转向轮82的左区和转向轮82的右区中。升档开关78设置在转向轮 82的前侧(驾驶员侧)，而降档开关80设置在转向轮82的后侧。这些升档 开关78和降档开关80被设计为自动恢复型开关。每当升档开关78中的每一 个或降档开关80中的每一个被以推动方式操作时，输出升档信号SUP或降 档信号SDWN以使得变速档向上或向下改变一档。图5为用于说明赋予CVT控制器60的控制功能的主要部分的功 能方框图。该图5中所示的换档控制器件90控制无级变速器18的变速比Y。 更具体地，换档控制器件90经由换档控制电路50控制输入侧可变滑轮42 的液压缸中的油压以改变可变滑轮42和46 二者的V形槽宽度，从而改变驱 动带48的悬垂直径(有效直径)并引起变速比Y (=输入轴转速NIN/输出轴 转速NOUT)的连续改变。为了执行自动换档模式中的换档控制和手动换档 模式中的换档控制，换档控制器件90装备有自动换档控制器件92、手动换 档控制器件94、初始变速档判定器件96和变速比设定器件98。换档模式转换器件104根据从档位传感器62和模式转换开关76 供给的信号判定无级变速器18处于自动换档模式还是手动换档模式，并且在 自动换档模式和手动换档模式之间适当地进行转换。为了执行这种模式转换 控制，换档模式转换器件104装备有第一转换器件106和第二转换器件108， 第一转换器件106用于依照模式转换开关76等的操作执行从自动换档模式到 手动换档模式的转换控制，第二转换器件108用于当满足稍后描述的预定条 件时执行从手动换档模式到自动换档模式的转换控制。
当换档模式转换器件104响应于换档杆74到D位置的操作而判定 出己经建立了自动换档模式时，自动换档控制器件92依照车辆运行状态执行 自动并连续地改变无级变速器18的变速比Y的换档控制。例如，自动换档控 制器件92从图6所示的自动换档设定表根据指示驾驶员所需的输出量的加速 器操作量eAcc和车速V (其对应于输出轴转速NOUT)来计算输入侧的目标 转速NINT，并依照实际输入轴转速NIN和目标转速NINT之间的差值执行 无级变速器18的换档控制，以使得实际输入轴转速NIN与目标转速NINT 一致。更具体地，自动换档控制器件92执行并入换档控制电路50中的电磁 开/关阀(未图示)等的反馈控制，以控制供给到输入侧可变滑轮42的液压 缸的工作油或者从输入侧可变滑轮42的液压缸排出的工作油。图6的设定表 对应于换档条件，并被设计为设定目标转速NINT，使得变速比y随着车速V 的减小和随着加速器操作量eAcc的增大而增大。车速V对应于输出轴转速 NOUT。作为输入轴转速NIN的目标值的目标转速NINT对应于目标变速比，
并被设计为在无级变速器18的最小变速比Ymin和最大变速比Ymax之间的范围
内。图6所示的自动换档设定表提前存储在设定表存储装置84中，例如，提 前存储在安装在CVT控制器60中的ROM中。当换档模式转换器件104响应于由档位传感器62检测到的换档杆 74从D位置到M位置的操作或响应于由于模式转换开关76的下压而产生的 模式转换信号SMN的供给而判定出已经建立了手动换档模式时，手动换档 控制器件94依照驾驶员的向上/向下操作来执行在多个变速档之间逐级改变 无级变速器18的变速比Y的换档控制，使得变速比Y变得等于为每个变速档指 定的预定变速比。例如，为了由该手动换档控制器件94进行换档控制的目的， 如图7的手动换挡设定表所示，指定了7个变速档，即第一 (1)变速档、第 二 (2)变速档、第三(3)变速档、第四(4)变速档、第五(5)变速档、 第六(6)变速档和第七(7)变速档，并且利用车速V作为参数来为多个变 速档分别设定输入侧的目标转速NINT的变速档线。该目标转速NINT对应 于目标变速比。在本发明的该实施例中，与多档变速器的情况一样，以逐级 方式设定对应于相应变速档的一系列的多个变速比，并且目标转速NINT实 质上呈直线地被指定用于车速V，以使得这些变速比分别变得恒定。当响应 于换档杆74到"+ "位置或"-"位置的操作或者升档开关78或降档开关80 的压下操作而供给升档信号SSUP和SUP或降档信号SSDWN和SDWN时，手动换档控制器件94使变速档上移或下移并根据图7的手动换档设定表依照 该变速档逐级改变目标转速NINT，即变速比Y。图7所示的手动换档设定表 例如作为基本换档设定表提前存储在设定表存储装置84中。应当注意的是， 多种类型的设定表可以被存储作为基本换档设定表，诸如针对行驶性能的手 动换挡设定表，针对燃料消耗的手动换挡设定表，用于发动机制动器的手动 换挡设定表等。当换档模式转换器件104响应于转换到手动换档模式而判定出已 经建立了手动换档模式时，初始变速档判定器件96根据例如图8所示的初始 变速档判定表判定出多个变速档"1"至"7"中最初建立的一个，其中到手 动换档模式的转换是在自动换档器件92运行于换档杆74保持在D位置的自 动换档模式期间将换档杆74操作到M位置而产生的。该图8中的虚线组成 初始变速档判定表。利用与模式转换之前的变速比对应的目标转速NINT和 车速V作为参数，多个判定线L2至L7都分别被指定为与无级变速器18的 多个变速档线(实线)相关。例如，根据车速V和加速器操作量eAcc从图6 的前述自动换档设定表中计算出目标转速NINT，作为刚好在转换到手动换 档模式之前的值。当计算出的目标转速NINT低于图8中的判定线L7时(在 图8中的判定线L7之下)，选择第七变速档"7"。当计算出的目标转速NINT 低于判定线L6并等于或高于L7 (在图8中由判定线L6和L7围绕的区域中 或在L7上的区域)时，选择第六变速档"6"。当计算出的目标转速NINT 低于判定线L5并等于或高于L6 (在图8中由判定线L5和L6围绕的区域中 或在L6上的区域)时，选择第五变速档"5"。当计算出的目标转速NINT 低于判定线L4并等于或高于L5 (在图8中由判定线L4和L5围绕的区域中 或在L5上的区域)，选择第四变速档"4"。当计算出的目标转速NINT低于 判定线L3并等于或高于L4 (在图8中由判定线L3和L4围绕的区域中或在 L4上的区域)时，选择第三变速档"3"。当计算出的目标转速NINT低于判 定线L2并等于或高于L3 (在图8中由判定线L2和L3围绕的区域中或在 L3上的区域)，选择第二变速档"2"。当计算出的目标转速NINT等于或高 于L2(在图8中的判定线L2上或判定线L2以上)时，选择第一变速档"l"。 该初始变速档判定表对应于初始变速档判定条件。初始变速档判定表依照车 辆的特性和手动换档目的等被提前指定并存储在例如设定表存储装置84中。
当由手动换档器件94以手动换档模式执行换档控制时，变速比设 定器件98改变每个变速档的变速比。例如，变速比设定器件98根据由上限 车速输入装置86输入的上限车速Vsup设定出表示输入侧的目标转速NINT 的线的倾斜度，并将变速比改变为与上限车速Vsup对应的一个值，在图7 所示的前述手动换档设定表中，输入侧的目标转速NINT以每个变速档处的 车速V作为参数。夹紧力控制器件100控制无级变速器18中的驱动带48的夹紧力。 更具体地，夹紧力控制器件100控制供给到安装在输出侧可变滑轮46上的液 压缸的油压，从而引起带夹紧力的改变以便不会引起驱动带48的滑动。例如， 夹紧力控制器件100根据图9的所需油压设定表来控制并入夹紧力控制电路 52等中的线性电磁阀(未图示)，从而通过调节控制安装在无级变速器18中 的输出侧可变滑轮46的液压缸中的油压。图9中所示的所需油压设定表指示 所需油压(其对应于带夹紧力)，利用对应于传递扭矩的加速器操作量eAcc 和变速比Y作为参数提前指定所述所需油压以便不会引起带的滑动。图9的所 需油压设定表提前存储在例如设定表存储装置84中。关联值计算器件102按照从用作动力源的发动机12输出的驱动力 计算作为参数的驱动力关联值，所述驱动力关联值随着驱动力增大被设定得 更大。这些驱动力关联值中的每一个优选地为作为发动机12的转速NE的目 标值的目标转速NET。关联值计算器件102根据提前指定的关系和由加速器 操作量传感器64检测到的加速器操作量eAcc (或作为对应于加速器操作量 eAcc的值的加速器开度、电子节流阀开度等)，来计算作为驱动力关联值的发 动机12的目标转速NET。被提前指定用于计算该目标转速NET的关系可以 被单独指定为与由自动换档控制器件92的自动换档模式中的换档控制和由 手动换档控制器件94的手动换档模式中的换档控制中的每一个相关。例如， 图6中所示的设定表可以用在自动换档模式中，而图7中所示的设定表可以 用在手动换档模式。即关联值计算器件102单独计算发动机12的目标转速 NET1和NET2以分别作为与自动换档模式中的换档控制和手动换档模式中 的换档控制相关的驱动力关联值。在这种情况下，第二转换器件108根据目标转速NET1和目标转 速NET2之间的关系来执行从手动换档模式到自动换档模式的转换控制，其 中目标转速NET1作为由关联值计算器件102计算出的与自动换挡模式相关的第一驱动力关联值，目标转速NET2作为由关联值计算器件102计算出的 与手动换挡模式相关的第二驱动力关联值。优选地，当第一目标转速NET1 高于第二目标转速NET2时，第二转换器件108执行从手动换档模式到自动 换档模式的转换控制。图IO为用于说明由第二转换器件108进行的从手动换 档模式到自动换档模式的转换控制的时间图。在该图10中所示的t0时刻处， 无级变速器18处于手动换档控制器件94执行换档控制的状态，即处于临时 手动换档模式。在这个阶段，第二目标转速NET2高于第一目标转速NET1。 这些目标转速NET1和NET2之间的量值关系在tl时刻转变。在tl时刻之后， 第一目标转速NET1高于第二目标转速NET2。当在tl时刻第一目标转速 NET1变得高于第二目标转速NET2时，第二转换器件108执行从手动换档 模式到自动换档模式(D范围)的转换控制。因此，更高的目标转速被设定， 作为对驾驶员的加速意图的反映，由此能够执行诸如降档等的换档控制。图11为用于说明由CVT控制器60进行的换档模式转换控制(对 应于图10的时间图的控制)的主要部分的流程图。该换档模式转换控制以预 定的时间间隔重复执行。首先，在步骤Sl中(下面将省略"步骤")，判定换档模式在一 相关时刻是否为手动换档模式。当在Sl中的该判定为否定时，即当判定出 换档模式为自动换档模式时，执行从S7开始的处理。另一方面，当在S1中 的判定为肯定时，在S2中判定是否经由换档杆74和模式转换开关76等已 经执行了从手动换档模式到自动换档模式的转换操作。当在S2中该判定为 肯定时，执行从S5开始的处理。另一方面，当在S2中的判定为否定时，在 S3中计算对应于自动换档模式的第一发动机目标转速NET1和对应于手动换 档模式的第二发动机目标转速NET2，这对应于关联值计算器件102的动作。 之后在S4中判定在S3中计算出的第一发动机目标转速NET1是否高于第二 发动机目标转速NET2。当在S3中的该判定为否定时，再次执行从S2开始 的处理。另一方面，当在S4中的判定为肯定时，在S5中执行从手动换档模 式到自动换档模式的转换控制，这对应于第二转换器件108的动作。然后， 在S6中开始前述自动换档模式中的换档控制，这对应于自动换档控制器件 92的动作，在S6中开始前述自动换档模式中的换档控制之后，当前程序终 止。在S7中判定是否经由换档杆74和模式转换开关76等已经执行了从自 动换档模式到手动换档模式的转换操作。当在S7中的该判定为否定时，从
14而当前程序终止。另一方面，当在S7中判定为肯定时，在S8中执行从自动 换档模式到手动换档模式的转换控制，这对应于第一转换器件106的动作。 然后，在S9中开始根据前述手动换档模式的换档控制，这对应于手动换档 控制器件94的动作，在S9中开始根据前述手动换档模式的换档控制之后， 当前程序终止。
当由关联值计算器件102计算出的与自动换档模式相关的第一目 标转速NET1比由关联值计算器件102计算出的与手动换挡模式相关的第二 目标转速NET2高预定值(用于恢复判定的预定值；正值)a或高更多时， 第二转换器件108可以执行从手动换档模式到自动换档模式的转换控制。图 12为用于说明在这种情况下由第二转换器件108进行的从手动换档模式到自 动换档模式的转换控制的时间图。在该图12中所示的t0时刻处，无级变速 器18处于手动换档控制器件94执行换档控制的状态，即处于临时手动换档 模式。在这个阶段中，通过将预定值a加到第二目标转速NET2上所获得的 值高于第一目标转速NET1。这些值NET1和NET2+a之间的量值关系在tl 时刻转变。在tl时刻之后，第一目标转速NET1高于通过将预定值oc加到第 二目标转速NET2上所获得的值。当在该tl时刻第一目标转速NET1变得比 第二目标转速NET2高预定值a或高更多时，第二转换器件108执行从手动 换档模式到自动换档模式(D范围)的转换控制。因此，更高的目标转速被 设定，作为对驾驶员的加速意图的反映，由此能够执行诸如降档等的换档控 制。
图13为用于说明由CVT控制器60进行的换档模式转换控制(对 应于图12时间图的控制)的主要部分的流程图。该换档模式转换控制以预定 的时间间隔重复执行。在该控制中，与图11中的前述控制的步骤相同的步骤 分别用相同的符号标记并且在下面不再描述。在图13所示的上述控制中，在 前述S3的处理之后的SIO中，判定在S3中计算出的第一发动机目标转速 NET1是否高于通过将预定值a加到第二发动机目标转速NET2上所获得的 值。当在S10中的该判定为否定时，再次执行从S2开始的处理。另一方面， 在S10中的判定为肯定，执行从S5开始的前述处理。
与由第二转换器件108进行的从手动换档模式到自动换档模式的 转换控制有关的预定值oc不是必须为固定值，而是可以根据提前指定的关系 和车辆的行驶状态来设定。预定值a可以根据车辆的行驶状态单独得出并用变速档。图14示范出根据车速设定预定值oc的提前指定的关系。图15示范出根据加速器开度设定 预定值a的提前指定的关系。第二转换器件108根据作为车辆的行驶状态的 当前车速和加速器开度等从这种关系中设定预定值a,并根据预定值a判定第 一目标转速NET1是否比第二目标转速NET2高预定值a或高更多。
优选地，当由关联值计算器件102计算出的与自动换挡模式相关 的第一目标转速NET1高于由关联值计算器件102计算出的与手动换挡模式相关的当建立了比相关时刻的变速比rf氏至少一档的变速比时的第二目标转速NET2时，第二转换器件108执行从手动换档模式到自动换档模式的转换 控制。换句话讲，关联值计算器件102计算第二目标转速NET2，所述第二 目标转速NET2对应于比手动换档模式中的当前变速比(变速档(gear stage)) 低至少一档的变速比(变速档)。图16为用于说明在这种情况下由第二转换 器件108进行的从手动换档模式到自动换档模式的转换控制的图。如该图16 所示，第二转换器件108通过关联值计算器件102的作用计算出例如建立了 (或对应于)比相关时刻的变速档(变速比)低的变速档时的第二目标转速 NET2，并且根据由关联值计算器件102计算出的与自动换挡模式相关的第一 目标转速NET1是否高于计算出的第二目标转速NET2而作出从手动换档模 式到自动换档模式转换的判定。
图17为用于说明由CVT控制器60进行的换档模式转换控制(对 应于图16的控制)的主要部分的流程图。该换档模式转换控制以预定的时间 间隔重复执行。在该控制中，与图11中的前述控制的步骤相同的步骤分别用 相同的符号标记并且在下面不再描述。在图17所示的该控制中，在前述S3 的处理之后的Sll中，判定在S3中计算出的第一发动机目标转速NET1是 否高于当建立了 (或对应于)比相关时刻的变速比Y低N档的变速比时的第 二发动机目标转速NET2。当在Sll中的该判定为否定时，再次执行从S2开 始的处理。然而，当在Sll中的判定为肯定时，执行从S5开始的上述处理。
如上所述，根据本发明的该实施例，安装了关联值计算器件102， 关联值计算器件102 (S3)用于按照从用作动力源的发动机12输出的驱动力 来计算驱动力关联值，该驱动力关联值随着驱动力的增大而被设定得更大。 第二转换器件108 (S5)根据由关联值计算器件102计算出的与自动换挡模 式相关的第一驱动力关联值和由关联值计算器件102计算出的与手动换挡模式相关的第二驱动力关联值之间的关系，执行从手动换档模式到自动换档模 式的转换控制。因此，能够根据反映驾驶员的加速意图的驱动力关联值自动 解除手动换档模式并转换到自动换档模式。换句话讲，可以提供用于车辆无 级变速器18的换档控制装置，其依照驾驶员的加速意图执行从手动换档模式 到自动换档模式的转换控制。
当由关联值计算器件102计算出的与自动换挡模式相关的第一驱 动力关联值高于由关联值计算器件102计算出的与手动换挡模式相关的第二 驱动力关联值时，第二转换器件108执行从手动换档模式到自动换档模式的 转换控制。因此，能够依照驾驶员的加速意图以实用方式执行从手动换档模 式到自动换档模式的转换控制。
当由关联值计算器件102计算出的与自动换挡模式相关的第一驱 动力关联值高于由关联值计算器件102计算出的与手动换挡模式相关的当建 立了比相关时刻的变速比低至少一档的变速比时的第二驱动力关联值时，第 二转换器件108执行从手动换档模式到自动换档模式的转换控制。因此，能 够依照驾驶员的加速意图以实用方式执行从手动换档模式到自动换档模式的 转换控制。
当由关联值计算器件102计算出的与自动换挡模式相关的第一驱 动力关联值比由关联值计算器件102计算出的与手动换挡模式相关的第二驱 动力关联值高预定值a或高更多时，第二转换器件108执行从手动换档模式 到自动换档模式的转换控制。因此，能够依照驾驶员的加速意图以实用方式 执行从手动换档模式到自动换档模式的转换控制。
根据车辆的行驶状态从提前指定的关系设定预定值oc。因此，能够 按要求指定用于从手动换档模式到自动换档模式进行转换的条件。
驱动力关联值中的每一个为动力源的目标转速NET。因此，能够 按要求指定用于从手动换档模式到自动换档模式进行转换的条件。
尽管在上面已经示出了本发明的实施例，但是应该理解的是，本 发明不局限于示出的实施例的细节，而是可以实现为本领域的技术人员可以 想到的不脱离本发明的宗旨和范围的各种改变、修改或改进。
例如，在本发明的前述的实施例中，关联值计算器件102计算作 为驱动力关联值的发动机12的目标转速NET。然而，本发明不局限于该方 案。例如，关联值计算器件102可以计算作为驱动力关联值的车辆的目标驱动力和车辆的目标变速比等。即，对于从用作动力源的发动机12输出的驱动 力，随着驱动力的增大而被设定得更大的各种驱动力相关值适于被选择并用 于控制。
在本发明的前述的实施例中，在图7所示的换档图中，在每个变速档处的变速比Y为常数并且每个变速档线表现为直线。然而，变速比Y不是必须为常数。可以利用车速V等作为参数指定变速比Y连续改变的变速档， 例如，由没有穿过图7的原点延伸的直线或曲线等表示的变速档。
在本发明的前述的实施例中，手动换档控制器件94控制无级变速 器18以使得无级变速器18共具有7个变速档(1)至(7)。然而，变速档的 总数量可以适当地改变为例如六个或八个。
在本发明的前述的实施例中，换档杆74具有图3所示的换档方式。 然而，换档杆74可以具有例如图18所示的换档方式。即换档杆74在车辆的 纵向上装备有档位PL，除了用于停车的P位置、用于向后行驶的R位置、 用于切断动力传输的N位置、用于在利用无级变速器18的全部换挡范围进 行自动换档的同时向前行驶的D位置和用于建立手动换档模式的M位置， 档位PL还包括3位置、2位置和L位置3位置用于以小变速比Y的有限高 速侧换挡范围向前行驶；2位置用于仅以变速比Y大于3位置处的变速比Y的 低速侧换挡范围进行自动换档；L位置用于仅以比2位置处的换挡范围还低 的换挡范围进行自动换档。因此，当将换档杆74从D位置操作到3位置、2 位置和L位置时，换挡范围逐渐地移向变速比Y较大的低速侧。因此，使输 入轴转速NIN和发动机转速NE增大，并且获得了较大的发动机制动力。
在本发明的前述的实施例中，采用了两个部件，即模式转换开关 76和具有M位置的换档杆74。然而，不是绝对必须采用两个部件，只采用 两个部件中的一个可能就足够了。即，设置需要转换到手动换档模式的模式 转换装置，只要换档杆74具有例如图3或图18所示的作为档位的M位置、 "+ "位置和"-"位置的换档方式即可。因此，不是绝对需要模式转换开关 76、升档开关78和降档开关80。基于类似的原因，当设置模式转换开关76、 升档开关78和降档开关80时，换档杆74不是绝对需要具有作为档位的M 位置。换档杆74可以具有诸如图19所示的换档方式。
在本发明的前述的实施例中，推动型开关设置在转向轮82上作为 模式转换开关76、升档开关78和降档开关80。然而，本发明不局限于这种方案。具有适当的形状的适当数量的开关可以设置在适当的位置处，只要驾 驶员能够操作这些开关即可。例如，这些开关可以位于仪表板内。至少一个模式转换开关76、至少一个升档开关78和至少一个降档开关80可能就足够 了。这些开关可以呈现扳动型开关(paddle-type switch)的形状。
在本发明的前述的实施例中，已经描述了将根据本发明的换档控 制装置应用到装备有作为无级变速器的带式无级变速器18的车辆驱动机构 中的实例。然而，根据本发明的换档控制装置也可以按要求应用到装备有诸 如环式无级变速器的车辆驱动机构中。
权利要求
1、一种用于车辆的无级变速器的换档控制装置，包括无级变速器，其设置在行驶动力源和从动轮之间的驱动力传递路径中以连续地改变变速比；手动换档控制部，其依照驾驶员的操作在提前逐级设定的多个变速档之间改变所述无级变速器的所述变速比；自动换档控制部，其根据车辆的行驶状态改变所述无级变速器的所述变速比；第一转换部，其依照驾驶员的操作进行从所述自动换档控制部执行换档控制的自动换档模式到所述手动换档控制部执行换档控制的手动换档模式的转换；第二转换部，其进行从所述手动换档模式到所述自动换档模式的转换；以及关联值计算部，其计算与所述自动换档模式相关的第一驱动力关联值和与所述手动换档模式相关的第二驱动力关联值，所述第一驱动力关联值和所述第二驱动力关联值随着从所述行驶动力源输出的驱动力的增大而被设定得更大，其中所述第二转换部根据所述第一驱动力关联值和所述第二驱动力关联值之间的关系进行从所述手动换档模式到所述自动换档模式的转换。
2、 根据权利要求1所述的换档控制装置，其中当所述第一驱动力关联值 大于所述第二驱动力关联值时，所述第二转换部进行从所述手动换档模式到 所述自动换档模式的转换。
3、 根据权利要求1所述的换档控制装置，其中当所述第一驱动力关联值 大于所述第二驱动力关联值时，所述第二转换部进行从所述手动换档模式到 所述自动换档模式的转换，所述第二驱动力关联值对应于比在所述手动换档 模式中的当前变速档低至少一档的变速档。
4、 根据权利要求1所述的换档控制装置，其中当所述第一驱动力关联值 比所述第二驱动力关联值大预定值时，所述第二转换部进行从所述手动换档 模式到所述自动换档模式的转换。
5、 根据权利要求4所述的换档控制装置，其中所述预定值是根据所述车 辆的行驶状态来设定的。
6、 根据权利要求1至5中任一项所述的换档控制装置，其中所述第一驱 动力关联值和所述第二驱动力关联值为所述行驶动力源的目标转速。
7、 根据权利要求1所述的换档控制装置，其中所述关联值计算部根据在 所述手动换档模式中的所述多个变速档和驱动力关联值之间提前指定的关系 以及当前变速档来计算所述第二驱动力关联值。
8、 根据权利要求5所述的换档控制装置，其中所述预定值是根据所述车 辆的多个行驶状态和多个预定值之间提前指定的关系以及所述车辆的当前行 驶状态来设定的。
9、 根据权利要求4所述的换档控制装置，其中所述关联值计算部计算所 述第二驱动力关联值，所述第二驱动力关联值对应于比在所述手动换档模式 中的当前变速档低至少一档的变速档。
10、 根据权利要求1所述的换档控制装置，其中所述关联值计算部根据 在所述自动换档模式中的所述车辆的多个行驶状态和多个驱动力关联值之间 提前指定的关系以及所述车辆的当前行驶状态来计算所述第一驱动力关联 值，并且根据在所述手动换档模式中的所述车辆的多个行驶状态和多个驱动 力关联值之间提前指定的关系以及所述车辆的所述当前行驶状态来计算所述 第二驱动力关联值。
11、 根据权利要求IO所述的换档控制装置，其中所述车辆的所述行驶状 态为加速器操作量、加速器开度或电子节流阀开度。
12、 根据权利要求8所述的换档控制装置，其中所述车辆的所述行驶状 态为车速或加速器开度。
全文摘要
一种用于车辆的无级变速器的换档控制系统装备有关联值计算部(102)和第二转换部(108)，所述关联值计算部(102)计算与自动换档控制部(92)执行换档控制的自动换档模式相关的第一驱动力关联值和与手动换档控制部(94)执行换档控制的手动换档模式相关的第二驱动力关联值。所述第一驱动力关联值和所述第二驱动力关联值随着从发动机(12)输出的驱动力的增大而被设定得更大。所述第二转换部根据所述第一驱动力关联值和所述第二驱动力关联值之间的关系进行从所述手动换档模式到所述自动换档模式的转换。
文档编号F16H61/02GK101631970SQ200880004980
公开日2010年1月20日 申请日期2008年2月14日 优先权日2007年2月14日
发明者丰田晋哉, 俵真弘, 田村忠司 申请人:丰田自动车株式会社