变速控制装置的制作方法

专利名称：变速控制装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及变速控制装置，尤其涉及在行驶于弯道时能够进一步
提高驾驶性能的变速控制装置。
背景技术：
己知有一种根据弯道信息来变更变速比的变速控制装置。例如， 在日本特开2002-122225号公报(专利文件1)中公开了一种车辆用变速控 制装置，该车辆用变速控制装置为，当根据有关车辆周围状况或车辆前方状 况的信息进行自动变速器的协调变速控制时，在协调变速控制步骤中，从预 先存储的降挡图中根据道路弯曲信息(曲率半径R)以及路面倾斜信息(路 面坡度eR)，直接判断出自动变速器的变速，并转换变速挡以便进行所判断 的变速，由此，能够立即获得符合道路弯曲和路面倾斜的变速挡或变速比。专利文件1:日本特开2002-122225号公报

发明内容
发明所要解决的课题在变速控制装置中求取变更目标变速比时，由于驶出弯道后的道 路状况不同，因此例如由弯道的弯曲度(半径R等)、路面坡度和车速所计 算出的变速比有可能不是合适的变速比。例如，如图8和图9所示，即使弯 道70K 702的半径R和路面坡度相同，由于弯道701、 702之后的道路的直 线度和路面坡度不同，有时也会出现在驶出弯道时需要降挡(起动性能下降、 参照图9)的情况。另一方面，若设定进入弯道时的变速比以避免早驶出弯 道时降挡，有可能导致进入过度低速挡的状况(参照图8)。如上所述，若要发挥控制的效果，则有时驾驶员会感到不舒适， 而且在适用于AT的多挡化和CVT (无级变速器)、HV (混合动力车)时， 选择齿数比将会增多，从而需要在更细微的条件下决定变速比。
本发明的目的在于，提供一种在行驶于弯道时能够进一步提高驾 驶性能的变速控制装置。 用于解决课题的手段本发明的变速控制装置，是一种根据弯道信息来变更变速比的变 速控制装置，其特征在于，将第一目标变速比与第二目标变速比中的最大值 作为目标变速比，进行所述变速比的变更，该第一目标变速比是根据通过所 述弯道时的所需减速度而设定的，该第二目标变速比是根据从驶出所述弯道 后的道路信息求出的所需驱动力而设定的。本发明的变速控制装置的特征在于，所述道路信息包括:直线道路 的距离、路面坡度以及道路宽度中的至少一个。本发明的变速控制装置的特征在于，所述的所需驱动力根据所述 道路信息以及驾驶员的信息而求出。
发明效果根据本发明，可以实现在行驶于弯道时能够进一步提高驾驶性能 的效果。


图1为，表示本发明的变速控制装置的第一实施方式的操作流程图。
图2为，本发明的变速控制装置的第一实施方式的简要结构图。 图3为，用于对本发明变速控制装置的第一实施方式的弯道控制进行说 明的图。
图4为，表示在本发明变速控制装置的第一实施方式中，与车速和减速 度相对应的变速挡的示意图。
图5为，表示在本发明变速控制装置的第一实施方式中，离开弯道用目 标变速挡的计算图的图。
图6为，用于对本发明变速控制装置的第一实施方式中的效果进行说明 的图。
图7为，用于对本发明变速控制装置的第一实施方式中的效果进行说明 的另一图。
图8为，用于说明现有技术的图。
4图9为，用于说明现有技术的另一图。 符号说明10自动变速器 40发动机
卯加速度传感器 95导航系统装置
114节气门角度传感器
116发动机转数传感器
118道路坡度计测/推断部
122车速传感器
123挡位传感器
130控制电路
131CPU
133ROM
701弯道
702弯道
703三挡区域
704四挡区域
705五挡区域
706分界线
707分界线
708分界线
c弯道
L距弯道的距离 G横向G Greqx目标减速度 P当前位置 Q入口
R弯道的曲率半径 X车辆
具体实施方式
以下对本发明的变速控制装置的一实施方式进行说明。参照图1 图7，对第一实施方式进行说明。本实施方式为，在依据弯道信息而进行的变速比控制中，除了进 行根据弯道的弯曲度、路面坡度和当前的车速而计算出目标减速度(所需减 速度)的同时，根据该目标减速度而计算出最佳变速比(第一最佳变速比) 的控制之外，再根据驶出弯道后的直线距离和路面坡度计算出所需驱动力， 并根据该所需驱动力计算出最佳变速比(第二最佳变速比)，然后对所述第一 和第二最佳变速比的最小值(低齿数比)进行选择。若只是决定用于进入弯道的第一最佳变速比，由于驶出弯道后的 直线距离和路面坡度不同，有时会出现无法变为合适的齿数比的情况。因此， 在本实施方式中，通过采用第一最佳变速比与基于驶出弯道时所需驱动力的 第二最佳变速比之间的最小值，从而能够进行比现有技术更符合驾驶员感受 的设定。如下文详细所述，本实施方式的构成包括具有对于弯道进行降 挡控制的装置的自动变速器(有级自动变速器、CVT、带自动变速模式的手 动换挡变速器等)；对弯道的弯曲度(弯道的半径、弯道的曲率)进行检测或 推断的装置(导航系统等)。并且也能够应用于混合动力系统控制装置上。在图2中，符号IO为有级自动变速器，40为发动机。自动变速器 10为，通过向电磁阀121a、 121b、 121c的通电/不通电来控制油压，其可进 行五挡变速。图2中虽然图示了三个电磁阀121a、 121b、 121c，但电磁阀的 数量并不限定为三个。通过来自控制电路130的信号来驱动电磁阀121a、 121b、 121c。节气门角度传感器114，对被设置于发动机40的进气通道41内的 节流阔43的角度进行检测。发动机转数传感器116，对发动机40的转数进 行检测。车速传感器122，对与车速成比例的自动变速器10的输出轴120c 的转数进行检测。挡位传感器123检测挡位。模式选择开关117在指示变速 模式时使用。加速度传感器90用于检测车辆的减速度(减速加速度)。导航系统装置95，是以将车辆引导到规定的目的地作为基本的功 能，其包括运算处理装置；信息存储媒体，存储有车辆行驶所需信息(地 图、直线道路、弯道、上下坡、高速公路等)；第一信息检测装置，通过自主 导航来检测车辆的当前位置和道路状况，包括地磁传感器、回转罗盘和转向
6传感器；第二信息检测装置，用于通过无线电导航来检测车辆的当前位置和 道路状况等，包括GPS天线和GPS接收器等。控制电路130为，输入表示节气门角度传感器114、发动机转数传 感器116、车速传感器122、挡位传感器123、加速度传感器90的各检测结 果的信号，并且输入表示模式选择开关117的切换状态的信号，另外还输入 来自导航系统装置95的信号。控制电路130由众所周知的微型计算机构成，其包括CPU131、 RAM132、 ROM133、输入端口 134、输出端口 135以及公用总线136。输入 端口 134中，被输入来自所述各传感器114、 116、 122、 123、 90的信号、来 自所述开关117的信号、来自导航系统装置95的信号。输出端口 135与电磁 阀驱动部138a、 138b、 138c连接。道路坡度计测/推断部118能够被设定成CPU131的一部分。道路 坡度计测/推断部118，能够根据被加速度传感器90检测出的加速度，来计测 或推断道路坡度。而且，道路坡度计测/推断部118，能够将在平坦道路上的 加速度预先存储在ROM133中，并与被加速度传感器90实际检测出的加速 度进行比较，从而求出道路坡度。ROM133中存储有预先记录了如图1流程图所示操作(控制步骤) 的程序以及图4和图5的图(map)，同时存储有记录了变速控制操作(未图 示)的程序。控制电路130根据输入的各种控制条件进行自动变速器10的变 速。参照图1至图3，对本实施方式的操作进行说明。 表示弯道的弯曲度(大小)的信息有弯道的半径、弯道的曲率。在如下
所述中，使用弯道的半径R进行说明的地方，可以使用弯道的曲率来代替弯
道的半径R。图3为，用于对迸入弯道时的目标减速度(所需减速度)进行说 明的图。在图3中，符号X表示车辆，符号P表示车辆X的当前位置，符号 C表示车辆X前方的弯道。而且，符号Q表示弯道C的入口，符号R表示 弯道C的曲率半径，符号L表示从车辆X的当前位置P到弯道C的入口 Q 为止的距离，符号V表示车辆X的当前车速，符号Vreq表示用于以目标横 向G (目标横向加速度)沿弯道C转弯的目标转弯车速。符号Greqx，表示 为了将当前车速为V的车辆X在弯道C的入口 Q处达到目标转弯车速Vreq而需要的减速度(在弯道控制中应该使其作用于车辆的目标减速度)。在如上
所述中，目标横向G是表示沿弯道C转弯时应该以何种程度的横向G转弯 的目标值，其为预先设定的例如0.3 0.4G的数值。
[步骤Sl]
在图1的步骤Sl中，通过控制电路130来判断前方是否有弯道。控制 电路130根据从导航系统装置95输入的信号，进行步骤Sl的判断。当步骤 Sl的判断结果为判断出前方有弯道的情况下，进入步骤S2，在前方无弯道 的情况下则结束本控制流程。在图3的例子中，由于车辆X的前方有弯道C， 因而进入步骤S2。[步骤S2]
在步骤S2中，通过控制电路130，来计算出弯道C的目标转弯车速Vreq。 在计算时，首先，控制电路130根据导航系统装置95的地图信息，从而计算 出弯道C的曲率半径R。其次，控制电路130根据从导航系统装置95输入 的信号，从而求出从当前的地点P到弯道C的入口 Q的距离L以及当前的 车速V。然后，根据预先设定的目标横向G以及弯道C的曲率半径R，通过 控制电路130来求出在弯道C的入口Q处的车速(目标转弯车速Vreq)。控 制电路130由下式[数式1]，求出目标转弯车速Vreq[m/s]。在步骤S2之后， 执行步骤S3。
Vreq = ， x Gyt x g (i)
在这里，R:弯道R[m]
Gyt:目标横向G 适合数值(例如0.4G)
g:重力加速度9.8[m/s2]
[步骤S3]
在步骤S3中，通过控制电路130，计算出目标减速度(所需减速度)。 控制电路130根据从当前的位置P到弯道C的入口 Q为止的距离L以及在 当前位置P处的车速V和在Q地点的目标转弯车速Vr叫，求出目标减速度。 通过下式2求出目标减速度Greqx。步骤S3之后执行步骤S4。
8r V2_Vreq2 ,、 GreqX= 2xLxg (2)
在这里，V:当前的车速[m/s]
L:从车辆到弯道入口为止的距离[m]
[步骤S4]
在步骤S4中，通过控制电路130，并根据在所述步骤S3中求出的目标 减速度，计算出在进入弯道时的变速控制中应该选择的变速挡(进入弯道用 目标变速挡)。在ROM133中预先存储了车辆特性的数据，该车辆特性的数 据为，表示如图4所示的加速器关闭(OFF)时的各变速挡的车速的减速度 G。在这里，当假设输出转数为1000[rpm]，目标减速度为-0.12G时， 则从图4中可判断出，对应于输出转数为1000[rpm]时的车速，且减速度与 目标减速度-0.12G最接近的变速挡为四挡。由此，在上述例子的情况下，进 入弯道用目标变速挡被决定为四挡。另外，虽然在这里选择了减速度与目标减速度最接近的变速挡作 为进入弯道用目标变速挡，但进入弯道用目标变速挡，也可以选择减速度小 于等于(或大于等于)目标减速度、且与目标减速度最接近的变速挡。另外， 虽然在上文中，是对各变速挡的发动机制动器和目标减速度进行比较而求出 了进入弯道用目标变速挡，但是，例如也可以根据被预先设定的按照目标减 速度求出进入弯道用目标变速挡的图(未图示)来求出，以代替该计算方法。 步骤S4之后进入步骤S5。[步骤S5〗
在步骤S5中，通过控制电路130求出在离开弯道时(驶出弯道时)的 变速控制中应该选择的变速挡(离开弯道用目标变速挡)。在这种情况下，离 开弯道用目标变速挡，能够由以下的方法求出。根据从导航系统装置95输入的驶出弯道后的直线道路的距离以及 路面坡度，通过以下的(1)或(2)的方法能够求出离开弯道用目标变速挡。 (1)首先，求出每个所述直线道路距离的被预先设定的目标车速。 直线道路的距离越长，目标车速就越被设定成很高的数值。其次，设定达到 该目标车速的目标时间。在这里，目标时间可以是预先设定的固定值。然后，计算出以该目标时间达到目标车速的所需驱动力。接着，可以求取满足该所 需驱动力和被预先设定的余量之和的齿数比作为离开弯道用目标变速挡。 (2)预先设定如图5所示的图，并根据所述直线道路的距离和路 面坡度，能够作为离开弯道用目标变速挡而求取齿数比。在图5的图中，例 如，分别用符号703所示的区域表示三挡，用符号704所示的区域表示四挡， 用符号705所示的区域表示五挡。直线道路的距离越长或者路面坡度越大， 离开弯道用目标变速挡就越被设定在低速挡一侧。所述区域703 705的分界线706 708，也可以根据当前的车速而 改变。当前的车速越高，则越使分界线706 708向图的右上位置变更，从而 可以使车速越低时，离开弯道用目标变速挡越设定得易于变成低速挡。由于 当前的车速越低，若不迅速加速越无法以目标时间达到目标车速，因此可设 定为车速越低越易于变成低速挡。在所述(1)中，也可以根据所需加速度来代替所需驱动力，从而 求出离开弯道用目标变速挡，该所需加速度的计算可以使用路面坡度。另外， 离开弯道用目标变速挡也可以根据所述直线道路的距离以及/或路面坡度，以 及道路的宽度和驾驶方向而进行设定，或只根据道路的宽度和驾驶方向而进 行设定。道路的宽度越大，则目标车速(驾驶员认为合适的车速)越可被设 定得较高。可以按照驾驶倾向和目前为止的行驶经历而改变目标车速。另外，在上文中，所述直线道路的距离是被实质性地进行判断， 如果在直线道路的途中有信号等，则判断到具有该信号等的场所为止是直线 道路。另外，可以使用弯道的弯曲度代替直线道路的距离来作为决定目标车 速的指标。在本例子中，将离开弯道用目标变速挡设为三挡。步骤S5之后进 入步骤S6。[步骤S6]
在步骤S6中，通过控制电路130，将在所述步骤S4中求出的进入弯道 用目标变速挡，与在所述步骤S5中求出的离开弯道用目标变速挡之间的最 小值(低速挡一侧)作为最终目标变速挡而选择。在所述例子中，进入弯道 用目标变速挡(四挡)和离开弯道用目标变速挡(三挡)的最小值，即三挡 被选择为最终目标变速挡。步骤S6之后进入步骤S7。[步骤S7]
10在步骤S7中，通过控制电路130来判断怠速触点是否接通(ON)。在本 例子中，当怠速触点接通(加速器开度为完全关闭)时，则判断驾驶员有减 速的意图。在步骤S7中，根据来自节气门角度传感器114的信号，来判断 加速器是否是关闭状态(完全关闭)。如果步骤S7的判断结果为，判断出加 速器是关闭(OFF)状态，则进入步骤S8。另一方面，如果没有判断为加速 器是关闭的状态，则结束本控制流程。[步骤S8]
在步骤S8中，通过控制电路130，从而输出关于在所述步骤S6被选择 的最终目标变速挡(在所述例中为三挡)的变速指令。即、从控制电路130 的CPU131向电磁阀驱动部138a 138c输出降挡指令(变速指令)。响应降 挡指令，电磁阀驱动部138a 138c使电磁阀121a 121c成为通电或不通电 的状态。因此，在自动变速器10中，执行被降挡指令所指示的最终目标变速 挡的变速。通过向最终目标变速挡的降挡，而使发动机制动力(减速度)增 加，车速下降。在步骤S8之后执行步骤S9。[步骤S9]
在步骤S9中，通过控制电路130，来判断车辆是否通过了弯道。控制电 路130能够根据来自导航系统装置95的信息，而进行步骤S9的判断。当该 判断结果为，判断出车辆通过了弯道时，进入步骤SIO，当判断车辆没有通 过弯道时，则返回步骤S9。[步骤S10]
在步骤S10中，控制电路130使变速控制恢复到根据通常变速模式 (Pattern)的变速。在这里，通常变速模式是指，基于一般的变速图的模式， 该一般的变速图根据加速器开度和车速而决定变速挡。在步骤S10之后结束 本控制流程。根据本实施方式，能够实现以下的效果。在本实施方式中的根据弯道信息而变更变速比的变速控制装置 中，将第一目标变速比与第二目标变速比中的最大值(低速挡一侧)，作为目 标变速比而进行变速比的变更，该第一目标变速比是根据通过弯道时的所需 减速度而设定，该第二目标变速比是根据从驶出弯道后的道路信息(路面坡 度、直线距离等)而设定。由此可提高驾驶性能。
根据现有技术，如图8和图9所示，即使弯道701、 702的半径R 与路面坡度相同，由于弯道701、 702之后的道路直线度和路面坡度不同，有 时也需要在驶出弯道时降挡(起动性能下降、参照图9)。另一方面，若以驶 出弯道时不降挡来设定进入弯道时的变速比，则会导致进入过低的低速挡的 状况(参照图8)。对于这种情况，根据本实施方式，求出进入弯道用目标变速挡以 及离开弯道用目标变速挡的两种目标变速挡，将它们的最小值(低速挡一侧) 作为最终目标变速挡而进行控制。因而，如图6和图7所示，即使弯道701、 702的半径R与路面坡度相同，也会根据弯道701、 702之后的道路直线度和 路面坡度，将弯道701的离开弯道用目标变速挡设定为四挡，而将弯道702 的离开弯道用目标变速挡设定为三挡。因此，即使弯道701、 702的进入弯道用目标变速挡都是四挡，弯 道701、 702的进入弯道用目标变速挡以及离开弯道用目标变速挡的最小值， 分别为四挡和三挡。在弯道701，可抑制变成超出所需范围的低速挡的状况。 在弯道702，由于预测了驶出弯道后的加速，因此在进入弯道时预先降挡为 三挡，驶出弯道后就能够立刻加速。另外，在图6至图9中，括号中的数字 表示最佳变速挡。另外，作为所述各实施方式中的变速器，能够适用CVT、 HV。而 且，虽然在上文中，表示车辆应该减速的量的减速度，用减速加速度(G) 进行了说明，但是也可以以减速扭矩为基础进行控制。
工业上的可利用性如上所述，本发明所涉及的变速控制装置，可有效地使用在行驶 于弯道时能够使驾驶性能进一步提高的变速控制装置中，尤其适合在行驶于 弯道时使驾驶性能进一步提高。
权利要求
1、一种变速控制装置，是一种根据弯道信息来变更变速比的变速控制装置，其特征在于，将第一目标变速比与第二目标变速比中的最大值作为目标变速比，进行所述变速比的变更，该第一目标变速比是根据通过所述弯道时的所需减速度而设定的，该第二目标变速比是根据从驶出所述弯道后的道路信息求出的所需驱动力而设定的。
2、 根据权利要求l所述的变速控制装置，其特征在于， 所述道路信息包括，直线道路的距离、路面坡度和道路宽度中的至少一个。
3、 根据权利要求1或2所述的变速控制装置，其特征在于， 所述的所需驱动力根据所述道路信息以及驾驶员的信息而求出。
全文摘要
一种根据弯道信息来变更变速比的变速控制装置，将第一目标变速比与第二目标变速比中的最大值作为目标变速比(S6)，进行所述变速比的变更(S8)，该第一目标变速比是根据通过所述弯道时的所需减速度而设定(S4)，该第二目标变速比是根据从所述驶出弯道后的道路信息求出的所需驱动力而设定(S5)。在行驶于弯道时能够使驾驶性能进一步提高。
文档编号F16H59/18GK101622477SQ20088000658
公开日2010年1月6日 申请日期2008年2月28日 优先权日2007年3月1日
发明者高波阳二 申请人:丰田自动车株式会社