车辆的控制装置的制造方法
【专利摘要】本发明提供一种车辆的控制装置，所述车辆的控制装置以装载了无级变速器的车辆作为对象，能够使车辆相对于驾驶员的响应性、加速感提高。具有将驱动力源的输出传递至驱动轴侧的无级变速器，对根据驾驶员的加速操作而增减的油门开度急剧增加的强制降挡操作进行检测，控制所述输出以及所述无级变速器的变速比，从而实现基于所述油门开度的要求驱动力，在检测出所述强制降挡操作的情况下(步骤S1)，在使所述车辆的实际驱动力向因所述强制降挡操作产生的所述要求驱动力增大而产生加速度时，生成使所述加速度的上升暂时停滞的驱动力级差(步骤S4)，对所述输出以及所述变速比进行控制，从而实现该驱动力级差(步骤S5、S6、S7)。
【专利说明】
车辆的控制装置
技术领域
[0001]本发明涉及一种装载了无级变速器的车辆的控制装置，特别涉及一种对在利用无级变速器降挡时的变速比以及驱动力进行控制的装置。
【背景技术】
[0002]在专利文献I中记载了一种车辆的速度限制装置，所述速度限制装置在车速高于预先限制的极限速度时进行速度限制动作而将车速限制为极限速度。作为用于解除上述那样的速度限制动作的机构，该专利文献I记载的速度限制装置具有对加速踏板是否被踩踏至强制降挡位置进行判断的降挡开关。另外，在速度限制动作中，构成为在利用降挡开关判断为加速踏板被踩踏至强制降挡位置且要求节气门开度大于实际节气门开度的情况下解除速度限制动作，并且禁止例如从五挡向二挡变速那样的多级的向低速挡侧的降挡，执行基于车速的通常的换挡模式的降挡。因此，在该专利文献I记载的速度限制装置中，在为了解除速度限制动作而进行强制降挡时，只要要求节气门开度不在实际节气门开度以下就能够抑制在通常的强制降挡时所实施的那样的急剧的降挡。
[0003]另外，在专利文献2中记载了如下控制装置，所述控制装置以装载了无级变速器的车辆作为控制对象，目的是防止在通过强制降挡而加速时因变速速度过大而产生的驱动力的暂时下降。该专利文献2记载的控制装置构成为:计算出达到与作为目标的车体驱动力相应的达到变速比的要求变速速度，在例如像强制降挡时那样进行计算出的要求变速速度大于规定的极限变速速度的降挡时，将变速速度限制为极限变速速度，并且基于要求变速速度以及限制后的变速速度对发动机设定燃料供给量。具体地说，在该专利文献2记载的控制装置中，在进行要求变速速度变大的强制降挡时，变速速度被限制为极限变速速度，实施连续且缓慢的降挡。与此同时，为了避免上述那样的因驱动力下降而导致的预料之外的减速，通过对发动机增加燃料供给量来增大发动机转矩。
[0004]另外，在专利文献3中记载了如下控制装置，所述控制装置以装载了机械式自动变速器(Automated Manual Transmiss1n，AMT)的车辆作为控制对象，目的是在强制降挡时抑制车轮的打滑并使驱动转矩适当增大。在该专利文献3记载的控制装置中，根据车辆的行驶状态确定多个变速挡中所应该选择的变速挡(要求变速挡)并将AMT的变速挡被控制成当前的要求变速挡。并且，在通过强制降挡将要求变速挡向低速侧移动两挡以上的情况下，在没有检测出车轮的打滑的状态下，执行一次将AMT的变速挡从“变更前的要求变速挡”变更为“变更后的要求变速挡”的所谓的跳跃换挡。另一方面，在检测出车轮的打滑的状态下，不执行上述那样的跳跃换挡，而是将AMT的变速挡分为多次地阶梯式地从“变更前的要求变速挡”变更为“变更后的要求变速挡”。
[0005]在先专利文献
[0006]专利文献
[0007]专利文献I:日本特开2008-202678号公报
[0008]专利文献2:日本特开2005-170280号公报
[0009]专利文献3:日本特开2013-68272号公报
[0010]在装载了无级变速器的车辆中，通常使变速比连续地逐渐变化来实施降挡或者升挡。然而，在进行上述各专利文献记载的发明中所设想的那样的强制降挡的情况下，为了获得大的驱动力而实施变速比的变化幅度大的降挡。在降挡时，为了使发动机、无级变速器自身的惯性体的转速增大而使动力源的输出受到消耗，因此不可避免地产生损失。变速时的变速比的变化幅度越大，这样的降挡时的损失就越大。并且，这样的损失越大，到通过该变速而获得驾驶员所希望的驱动力或者加速度为止所需要的时间就越长。因此，在装载了无级变速器的车辆中，在进行上述那样的强制降挡的情况下，到实现驾驶员所希望的驱动力或者加速度为止花费时间，其结果是，存在车辆相对于驾驶员的响应性、加速感下降的担忧。
【发明内容】
[0011]本发明是着眼于上述的技术课题而完成的，其目的是提供一种车辆的控制装置，所述车辆的控制装置以装载了无级变速器的车辆作为对象，能够提高车辆相对于驾驶员的响应性、加速感。
[0012]为了达到上述的目的，本发明的车辆具有将驱动力源的输出传递至驱动轴侧的无级变速器，所述控制装置对通过驾驶员的加速操作使油门开度急剧增加的强制降挡操作进行检测，控制所述输出以及所述无级变速器的变速比，以便实现基于所述油门开度的要求驱动力，其特征在于，所述车辆的控制装置具有控制所述输出以及所述变速比的控制器，在检测出所述强制降挡操作的情况下，所述控制器对所述输出以及所述变速比进行控制，以便在使所述车辆的实际驱动力向通过所述强制降挡操作而设定的基于所述油门开度的所述要求驱动力增大时，生成通过暂时抑制所述实际驱动力的增大而使所述车辆的加速度的上升暂时停滞的驱动力级差。
[0013]并且，本发明的特征在于，所述控制器将所述驱动力级差生成为，所述加速度的停滞开始的时刻的停滞加速度越大，所述加速度的停滞所持续的停滞时间越长。
[0014]并且，本发明的特征在于，所述控制器基于由所述强制降挡操作而产生的所述要求驱动力，从设定的多个所述驱动力级差的模式中选择所述强制降挡操作时的所述实际驱动力达到所述要求驱动力为止的总变速时间短的所述模式，来生成所述驱动力级差。
[0015]另外，本发明的特征在于，所述控制器生成至少两级的所述驱动力级差，并将所述驱动力级差生成为，相对于在第一级的所述驱动力级差中所述加速度的停滞所持续的停滞时间，越是第二级以后的所述驱动力级差，所述停滞时间越短。
[0016]因此，根据本发明的控制装置，在装载了无级变速器的车辆中，当实施强制降挡操作那样的变速比的变化幅度大的降挡时，能够通过生成驱动力级差来抑制降挡初期的变速比的变化幅度从而抑制因降挡时的惯性的影响而产生损失。因此，在上述那样的降挡时，能够使驱动力响应性良好地增大。从而，能够提高车辆相对于驾驶员的响应性、加速感。
【附图说明】
[0017]图1是表示作为本发明中的控制对象的车辆的结构以及控制系统的一个例子的图。
[0018]图2是用于说明利用本发明的控制装置进行控制的一个例子的流程图。
[0019]图3是用于说明本发明中的“停滞加速度”以及“停滞时间”的图。
[0020]图4是用于说明本发明中的“停滞加速度”与“停滞时间”的关系的图。
[0021 ]图5是用于说明本发明中的“驱动力级差”的设定方法的图。
[0022]图6是用于说明利用本发明的控制装置执行控制时的无级变速器的变速比以及车辆加速度等的变动的时间图。
[0023]图7是表示本发明中的“停滞加速度”与“停滞时间”的关系的图，是用于说明第一级的“驱动力级差”与第二级以后的“驱动力级差”的斜度的区别的图。
[0024]附图标记说明
[0025]I…前轮，2…后轮(驱动轮)，3...发动机，4…无级变速器，6…控制器(ECU)UP速器传感器，8…制动器传感器(制动器开关)，9…发动机转速传感器，10...输出转速传感器，1卜_车速传感器，Ve...车辆。
【具体实施方式】
[0026]接下来，根据附图对本发明的实施例进行说明。能够应用本发明的是装载了能够将发动机所输出的动力变速传递至驱动轮的自动变速器的车辆，特别是装载了无级变速器的车辆。本发明中的无级变速器是例如带式无级变速器或者环形无级变速器等能够使变速比连续地变化的自动变速器。另外，具有对发动机以及电动机所输出的动力进行合成、分割的动力分割机构的混合动力车辆也能够应用本发明。换言之，由于那样的混合动力车辆中的动力分割机构作为所谓的电气无级变速机构发挥功能，因此那样的电气无级变速机构也可以包含于本发明的无级变速器中。
[0027]作为能够应用本发明的车辆的一个例子，在图1中示出了在发动机的输出侧装载了无级变速器的车辆的结构以及控制系统。该图1中示出的车辆Ve具有前轮I以及后轮2。在该图1所示的例子中，车辆Ve构成为将发动机(ENG) 3所输出的动力经由无级变速器(CVT) 4以及差动齿轮5传递至后轮2来产生驱动力的后轮驱动车。另外，能够应用本发明的车辆Ve还可以是将发动机3所输出的动力传递至前轮2来产生驱动力的前轮驱动车。或者还可以是将发动机3所输出的动力分别传递至前轮I以及后轮2来产生驱动力的四轮驱动车。
[0028]发动机3例如具有电子控制式的节流阀(未图示)或者电子控制式的燃料喷射装置(未图示)以及检测吸入空气的流量的气流传感器(未图示)等。例如构成为基于气流传感器的检测数据对电子节流阀的动作进行电气控制，由此能够自动控制发动机3的输出。
[0029]在发动机3的输出侧设置有使发动机3的输出转矩变化并传递至驱动轮侧的无级变速器4。无级变速器4是例如由传动带以及两个带轮构成的以往的通常的带式无级变速器，所述两个带轮能够使卷绕该传动带的带轮槽的宽度变化。因此，无级变速器4构成为能够对设定的变速比进行自动控制。
[0030]车辆的控制装置具有用于控制发动机3以及无级变速器4的控制器(E⑶)6。控制器6是例如以微型计算机为主体而构成的电子控制装置。该控制器6构成为对发动机3的输出、无级变速器4的变速动作进行控制。另外，在图1中示出了设置有一个控制器6的例子，但是控制器6例如也可以针对控制的装置、设备而设置多个。
[0031]车辆的控制装置构成为向上述的控制器6输入来自设置于车辆Ve的各部分的各种传感器等的检测信号、来自各种车载装置的信息信号等。例如，构成为将来自对油门开度进行检测的加速器传感器7、对制动踏板的踩踏量进行检测的制动器传感器(或者制动器开关)8、对发动机3的输出轴3a的转速进行检测的发动机转速传感器9、对无级变速器4的输出轴4a的转速进行检测的输出转速传感器10、以及分别对各车轮1、2的旋转速度进行检测而求出车速的车速传感器11等的检测信号输入控制器6。然后，构成为使用这些输入的数据以及预先存储的数据等进行运算，并根据该运算结果输出控制指令信号。
[0032]如上所述，在装载了无级变速器4的车辆Ve中，当实施强制降挡操作那样的变速比的变化幅度大的降挡时，因发动机3、无级变速器4自身的惯性的影响会不可避免地产生损失。因此，导致到通过降挡来实现驾驶员所希望的驱动力或者加速度为止花费时间，其结果是，存在相对于驾驶员的驱动力的响应性、加速感下降的可能性。
[0033]因此，本发明中的控制器6构成为在通过强制降挡操作来降挡时能够借助使变速比阶段性地增大而提高相对于驾驶员的驱动力的响应性、加速感。具体地说，构成为执行如以下的流程图所示的控制。
[0034]图2是用于说明该控制的一个例子的流程图。该图2的流程图中示出的例程每隔规定的短时间反复执行。首先，进行强制降挡判定(步骤SI)。即，对是否存在通过驾驶员踩踏加速踏板的操作而进行的强制降挡操作进行判断。能够基于加速器传感器7的检测数据来对有无强制降挡操作进行判断。例如，在对加速踏板的踩踏为规定的踩踏量以上的情况下，或者在以规定的变速速度以上踩踏加速踏板所规定的踩踏量以上的情况下，判定为进行了强制降挡。并且，还能够使用例如上述的专利文献I记载的那样的降挡开关对有无强制降挡操作进行判定。
[0035]在因没有进行强制降挡操作而在该步骤SI中判断为否定的情况下，进入步骤S2。在步骤S2中，执行通常的变速控制，所述通常的变速控制不是通过强制降挡操作进行的大幅度的降挡。然后，不执行以后的控制，暂时结束该例程。
[0036]与此相对，在因进行了强制降挡操作而在步骤SI中判断为肯定的情况下，进入步骤S3。在步骤S3中，计算要求达到驱动力。如后所述，要求达到驱动力是在设置了驱动力级差之后最终应该达到的要求驱动力，所述驱动力级差在通过强制降挡操作来进行降挡以及加速时使加速度的上升停滞。该要求达到驱动力根据例如在驾驶员进行加速操作时、即在此时存在强制降挡操作的情况下的油门开度以及车速而求得。另外，驱动力级差通过在使车辆Ve的实际驱动力向要求达到驱动力增大时暂时抑制实际驱动力的增大来使车辆Ve的加速度的上升暂时停滞而生成。这种情况的停滞指的是使实际驱动力增大时的加速度的变化量变为零或者几乎为零的状态。
[0037]接下来，在步骤S4中，根据停滞加速度与停滞时间之间的关系求得驱动力级差的组合。在利用该控制器6进行的变速控制中，在存在强制降挡操作的情况下，当通过该强制降挡操作进行降挡以及加速时，对无级变速器4的变速比进行控制从而生成使加速度的上升停滞的驱动力级差。具体地说，如图3所示地执行降挡从而暂时将增大至停滞加速度G的加速度维持停滞时间T的期间。由此，生成上述那样的驱动力级差。
[0038]在考虑到通过强制降挡操作进行加速时的驱动力的响应性的基础上，可知在停滞加速度G与停滞时间T之间存在图4所示那样的线形的关系。即，在图4中，表示停滞加速度G与停滞时间T的关系的直线的倾斜度越陡，驱动力的响应性越好。因此，停滞加速度G越大，停滞时间T越小，驱动力的响应性越良好。由此，为了提高驱动力的响应性，只要使无级变速器4的变速比增大、即进行降挡并使停滞加速度G变大即可。然而，在装载了无级变速器4的车辆Ve中，在降挡时，由于发动机3、无级变速器4自身的旋转体的惯性而导致的损失，因此变速比的变化幅度越大，通过该降挡达到所希望的加速度所需要的时间越长。因此，在利用该控制器6进行的变速控制中，在存在强制降挡操作的情况下，分为变速比的变化幅度小的多次的变速来执行降挡，从而防止一次性执行变速比的变化幅度大的变速。因此，在利用该控制器6进行的变速控制中，在存在强制降挡操作的情况下，控制无级变速器4的变速比从而生成上述那样的驱动力级差。
[0039]上述那样的驱动力级差能够通过以规定的发动机转矩以下的发动机转矩，以与停滞时间T对应的规定时间期间将无级变速器4的变速比固定为规定的变速比而生成上述那样的驱动力级差。换言之，能够通过在规定时间期间抑制车辆Ve的驱动力的变化并使加速度的变化停滞而生成。如上所述，在无级变速器4中存在多个固定的规定变速比。因此，也存在多个驱动力级差的模式，考虑到发动机转矩以及无级变速器4的变速响应性和损失等，并基于行驶实验、模拟等结果来选择驱动力的响应性、相对于驾驶员的加速感良好的驱动力级差的模式。例如，能够基于上述那样的行驶实验、模拟的结果而利用预先设定的运算式或设定表求得最适合的驱动力级差的模式。
[0040]在图5中示出选择上述那样的驱动力级差的模式时的方案。如上所述，存在多个驱动力级差的模式，但是考虑到例如发动机转矩以及无级变速器4的变速响应性、损失或者行驶实验、模拟的结果，能够缩小至几个有效的驱动力级差的模式。例如选择能够获得所需最低限的停滞加速度G且有效的级差数的模式。另外，选择能够在允许变速时间内获得要求驱动力的模式。在该图5的例子中，示出模式A(单点划线)、模式B(虚线)、模式C(双点划线)以及模式D(实线)这四个驱动力级差的模式。从这些多个驱动力级差的模式中，例如选择模式A以及模式B作为上述那样的有效的驱动力级差的模式。并且，对模式A的总变速时间Ta与模式B的总变速时间Tb进行比较。总变速时间是当前的驱动力经过几个驱动力级差达到要求驱动力为止所需要的最终的变速时间的总和。并且，在总变速时间Ta比总变速时间Tb短的情况下，选择模式A。
[0041]如此，通过选择总变速时间短的模式来生成驱动力级差，缩短了在强制降挡操作时实施的降挡所需要的变速时间。因此，在强制降挡操作时，能够缩短通过强制降挡操作达到所要求的驱动力所需要的时间，其结果是，能够提高车辆相对于驾驶员的响应性、加速感。
[0042]回到图2的流程图的说明。当如上述那样在步骤S4中确定驱动力级差的模式时，求出要求驱动力、即最终的目标驱动力，并且求出与确定的驱动力级差的模式对应的目标驱动力(步骤S5)。例如在图5所示的模式A的情况下，由于生成第一级以及第二级的两级驱动力级差，因此与各个级差对应地设定第一目标驱动力以及第二目标驱动力这两个目标驱动力。
[0043]接下来，在步骤S6中，分别求出实现如上述那样求出的最终的目标驱动力的无级变速器4的变速比以及实现用于生成驱动力级差的目标驱动力的无级变速器4的变速比。例如，在图5所示的模式A的情况下，分别求出用于实现最终的目标驱动力的变速比和用于实现第一目标驱动力以及第二目标驱动力的变速比。
[0044]然后，在步骤S7中，以如上述那样求出的变速比执行无级变速器4的变速控制。具体地说，设定如上述那样求出的变速比，并以考虑到停滞加速度以及停滞时间而生成驱动力级差的方式执行无级变速器4的变速控制。然后，暂时结束该例程。
[0045]在图6的时间图中示出如上述那样利用该控制器6执行变速控制时的无级变速器4的变速比以及车辆Ve的加速度的变化。当在时刻to进行强制降挡操作时，如图6的时间图中的虚线所示，在以往的变速控制中，变速比与强制降挡操作对应地连续地增大。与此相对，如图6的时间图中的实线所示，在利用该控制器6进行的变速控制中，变速比阶段性地增大。
[0046]具体地说，在利用该控制器6进行的变速控制中，与强制降挡操作对应地，首先主要通过增大发动机转矩而使车辆Ve的加速度增大至停滞加速度G1。在这种情况下，变速比维持成最初的变速比或者是比最初的变速比稍微增大的程度。在以往的变速控制中，在强制降挡操作后执行变速比的变化幅度大的降挡，由此，因上述那样的惯性的影响导致损失，因此在刚进行强制降挡操作之后加速度的增大变得缓慢。与此相对，在利用该控制器6进行的变速控制中，不存在刚进行强制降挡操作之后变速比大幅增大的情况，因此不存在因无级变速器4的内部的惯性导致的损失变大的情况。因此，与以往的变速控制相比，在利用该控制器6进行的变速控制中，从刚进行强制降挡操作后的时刻开始，加速度响应性良好地增大。
[0047]当加速度增大至停滞加速度Gdt，在停滞时间T1期间，维持该停滞加速度G1的状态。即，在从时刻t至时刻t2的期间，生成停滞加速度G1以及停滞时间T1的第一级的驱动力级差。这种情况下的停滞时间!^被设定为驾驶员能够允许加速度的停滞的范围内的时间。即，设定为驾驶员不会因加速度的停滞而感到驱动力的响应性、加速感下降的程度的时间。
[0048]当经过停滞时间!^时，加速度增大至大于停滞加速度G1的停滞加速度G2,在停滞时间!^期间，维持该停滞加速度G2的状态。即，在从时刻t2至时刻t3期间，生成停滞加速度62以及停滞时间1~2的第二级的驱动力级差。这种情况下的停滞时间T2也与停滞时间T1 一样，设定为驾驶员能够允许加速度的停滞的范围内的时间。
[0049]另外，如该图6的时间图所示的例子那样，在生成两级以上的驱动力级差的情况下，以与第一级的驱动力级差的停滞时间相比，越是第二级以后的驱动力级差，其停滞时间越短的方式来设定各驱动力级差的停滞时间。在该图6的时间图所示的例子中，各停滞时间I^T2分别被设定成第二级的驱动力级差的停滞时间T2比第一级的驱动力级差的停滞时间1^短。可知越是第二级以后的上述那样的驱动力级差，驾驶员能够允许的加速度的停滞时间越短。即，对于上述的图4所示的本发明的驱动力级差的“停滞加速度”与“停滞时间”的线形的关系而言，如图7所示，与第一级相比，越是第二级以后的驱动力级差的“停滞加速度”和“停滞时间”，表示其关系的直线的倾斜度越陡。因此，在利用该控制器6进行的变速控制中，通过使第二级的停滞时间T2比第一级的停滞时间T1短而防止驾驶员感到驱动力的响应性、加速感的下降。因此，能够使车辆相对于驾驶员的响应性、加速感上升。
[0050]当经过停滞时间!^时，从时刻t3至时刻t4，使变速比进一步增大从而使加速度变为实现最终的目标驱动力的加速度。然后，在时刻t4以后，伴随发动机转速的增大而执行升挡。
【主权项】
1.一种车辆的控制装置，所述车辆具有将驱动力源的输出传递至驱动轴侧的无级变速器，所述控制装置对通过驾驶员的加速操作使油门开度急剧增加的强制降挡操作进行检测，控制所述输出以及所述无级变速器的变速比，以便实现基于所述油门开度的要求驱动力，其特征在于， 所述车辆的控制装置具有控制所述输出以及所述变速比的控制器， 在检测出所述强制降挡操作的情况下，所述控制器对所述输出以及所述变速比进行控制，以便在使所述车辆的实际驱动力向通过所述强制降挡操作而设定的基于所述油门开度的所述要求驱动力增大时，生成通过暂时抑制所述实际驱动力的增大而使所述车辆的加速度的上升暂时停滞的驱动力级差。2.根据权利要求1所述的车辆的控制装置，其特征在于，所述控制器将所述驱动力级差生成为，所述加速度的停滞开始的时刻的停滞加速度越大，所述加速度的停滞所持续的停滞时间越长。3.根据权利要求1或2所述的车辆的控制装置，其特征在于，所述控制器基于由所述强制降挡操作而产生的所述要求驱动力，从设定的多个所述驱动力级差的模式中选择所述强制降挡操作时的所述实际驱动力达到所述要求驱动力为止的总变速时间短的所述模式，来生成所述驱动力级差。4.根据权利要求1至3中任一项所述的车辆的控制装置，其特征在于，所述控制器生成至少两级的所述驱动力级差，并将所述驱动力级差生成为，相对于在第一级的所述驱动力级差中所述加速度的停滞所持续的停滞时间，越是第二级以后的所述驱动力级差，所述停滞时间越短。
【文档编号】F16H59/20GK106065941SQ201610258127
【公开日】2016年11月2日
【申请日】2016年4月22日 公开号201610258127.2, CN 106065941 A, CN 106065941A, CN 201610258127, CN-A-106065941, CN106065941 A, CN106065941A, CN201610258127, CN201610258127.2
【发明人】加藤翼, 桑原清二, 山中聪
【申请人】丰田自动车株式会社