專利名稱：用于車輛用無級變速器的變速比控制裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明總體上涉及一種變速比控制裝置，該變速比控制裝置布置得用于控制車輛用無級變速器的變速比，以使得變速器的輸入速度的實際值與輸入速度的目標(biāo)值一致，更具體地，涉及基于車輛的加速要求的目標(biāo)輸入速度值的設(shè)定。
背景技術(shù)：
對于設(shè)置在機動車輛上的無級變速器，已知一種布置得用于控制無級變速器的變速比以使得變速器的輸入速度的實際值與輸入速度的目標(biāo)值一致的變速比控制裝置，所述目標(biāo)值是基于由車輛的行駛速度和加速踏板的操作量表示的車輛的行駛狀況設(shè)定的。
JP-2001-330143A公開了用于車輛用無級變速器的這種變速比控制裝置的一個示例。該變速比控制裝置布置得用于設(shè)定變速器的輸入速度的瞬時目標(biāo)值，以便于在車輛的正常行駛期間沿第一級時滯的曲線變化，并反饋控制無級變速器的變速比以使得實際輸入變速比首先與瞬時目標(biāo)值一致，并最后與最終目標(biāo)值一致，以便變速器的變速比在不會造成變速器的換檔沖擊或延遲換檔的換檔率下變化。另一方面，在通過加速踏板的較大操作量進行車輛的快速加速的要求下，變速比控制裝置在快速換檔時期期間執(zhí)行瞬時目標(biāo)輸入速度到低于最終目標(biāo)值的數(shù)值的有級增大，以使得變速器的變速比在較高比率下變化以滿足車輛駕駛員快速加速車輛的要求。在通過變速器的變速比的反饋控制已將實際和瞬時目標(biāo)輸入速度之間的差減小到某一量的快速換檔時期之后的恒速換檔周期，變速比控制裝置使瞬時目標(biāo)輸入速度朝向最終目標(biāo)值逐漸增大，例如線性增大，從而進一步減小上述輸入速度差，以便變速比在較低比率下變化，從而防止換檔動作結(jié)束時的換檔沖擊。對無級變速器的變速比進行反饋控制使得實際輸入速度最初與如此設(shè)定的瞬時目標(biāo)值一致，之后與最終目標(biāo)值一致。
基于車輛快速加速的要求，通過以較大操作量下壓加速踏板使得車輛以高程度駕駛性能行駛而進行的輸入速度的瞬時目標(biāo)值的有級增大導(dǎo)致車輛的快速加速，這滿足了車輛駕駛員有效駕駛車輛的期望。在車輛駕駛員所期望的車輛加速度值不那么高的情況下，導(dǎo)致車輛的快速加速的瞬時目標(biāo)輸入速度的有級增大不利地具有如車輛駕駛員所感覺到的駕駛舒適性降低的危險。

發(fā)明內(nèi)容
考慮到上述背景技術(shù)作出了本發(fā)明。因此本發(fā)明的目的是提供一種用于車輛用無級變速器的變速比控制裝置，控制所述車輛用無級變速器的變速比使得變速器的實際輸入速度與基于車輛的行駛狀況設(shè)定的目標(biāo)值相一致，所述變速比控制裝置布置得用于基于通過車輛加速部件的操作作出的車輛加速的要求適當(dāng)?shù)卦O(shè)定輸入速度的瞬時目標(biāo)值，以便所設(shè)定的瞬時目標(biāo)值適當(dāng)?shù)胤从耻囕v駕駛員對于車輛加速的要求。
根據(jù)本發(fā)明的原理可實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種變速比控制裝置，該變速比控制裝置用于控制設(shè)置在車輛的驅(qū)動力源與驅(qū)動輪之間的動力傳遞路徑中的無級變速器的變速比，以使得無級變速器的實際輸入速度與基于車輛的行駛狀況設(shè)定的目標(biāo)輸入速度相一致，所述變速比控制裝置包括(a)加速要求判定部，該加速要求判定部可用于基于車輛加速部件的操作判定車輛的駕駛員是否要求車輛的非快速加速，以及判定駕駛員是否要求車輛的快速加速，和(b)目標(biāo)輸入速度設(shè)定部，該目標(biāo)輸入速度設(shè)定部基于加速要求判定部的駕駛員要求車輛的非快速加速的判定，(i)執(zhí)行目標(biāo)輸入速度到高于實際輸入速度的第一瞬時目標(biāo)輸入速度的瞬時有級增大，(ii)在快速換檔時期的第一部分中將目標(biāo)輸入速度保持在第一瞬時目標(biāo)輸入速度，(iii)在快速換檔時期的第一部分結(jié)束時，將目標(biāo)輸入速度瞬時減小至第二瞬時目標(biāo)輸入速度的初始值，該初始值接近實際輸入速度并低于第一瞬時目標(biāo)輸入速度，以及(iv)在第一部分之后的快速換檔時期的第二部分中，使目標(biāo)輸入速度反過來朝向第一瞬時目標(biāo)輸入速度逐漸增大；以及基于加速要求判定部的駕駛員要求車輛的快速加速的判定，目標(biāo)輸入速度設(shè)定部在快速換檔時期期間將目標(biāo)輸入速度保持在第一瞬時目標(biāo)輸入速度，而沒有將目標(biāo)輸入速度設(shè)定在第二瞬時目標(biāo)輸入速度。
在以上所述的本發(fā)明變速比控制裝置中，當(dāng)加速要求判定部已基于車輛加速部件的操作量判定車輛駕駛員要求車輛的非快速(正常)加速(不是快速加速)時，目標(biāo)輸入速度設(shè)定部執(zhí)行目標(biāo)輸入速度到第一瞬時目標(biāo)輸入速度的瞬時有級增大并且在快速換檔時期的第一部分中將瞬時目標(biāo)輸入速度保持在第一瞬時目標(biāo)值。在快速換檔時期的第一部分結(jié)束時，目標(biāo)輸入速度設(shè)定部將瞬時目標(biāo)輸入速度瞬時地減小至第二瞬時目標(biāo)輸入速度的初始值，該初始值接近實際輸入速度并低于第一瞬時目標(biāo)輸入速度。在第一部分之后的快速換檔時期的第二部分中，目標(biāo)輸入速度設(shè)定部使第二瞬時目標(biāo)輸入速度反過來朝向第一瞬時目標(biāo)輸入速度逐漸增大。因此，無級變速器的變速比在快速換檔時期的第一部分中最初在較高比率下變化，以便根據(jù)車輛加速部件的操作進行車輛的較快速加速，并且隨后在快速換檔時期的第二部分中在較低比率下變化，以便進行車輛的較慢加速，以使得在變速比的控制期間車輛在適當(dāng)?shù)氖芸乇嚷氏录铀?，從而車輛駕駛員關(guān)于車輛加速的期望適當(dāng)?shù)胤从吃谧兯俦圈玫淖兓噬稀Ａ硪环矫?，?dāng)加速要求判定部已判定車輛駕駛員要求車輛的快速加速時，目標(biāo)輸入速度設(shè)定部在整個快速換檔時期期間將目標(biāo)輸入速度保持在第一瞬時目標(biāo)輸入速度，而沒有將目標(biāo)輸入速度設(shè)定在第二瞬時目標(biāo)值，因此無級變速器的變速比在整個快速換檔時期期間在高比率下變化，以便根據(jù)車輛加速部件的快速操作進行車輛的快速加速，從而車輛駕駛員關(guān)于車輛快速加速的期望適當(dāng)?shù)胤从吃谧兯俦鹊淖兓噬?。因此，基于車輛駕駛員是要求車輛的非快速加速還是要求車輛的快速加速而不同地設(shè)定瞬時目標(biāo)輸入速度，以便根據(jù)車輛駕駛員關(guān)于車輛加速的期望以一定比率控制無級變速器的變速比。
根據(jù)本發(fā)明變速比控制裝置的第一優(yōu)選形式，目標(biāo)輸入速度設(shè)定部使第二瞬時目標(biāo)輸入速度沿第一級時滯曲線朝向第一瞬時目標(biāo)輸入速度逐漸增大。在本發(fā)明的這種形式中，在變速比在較高比率下變化的第一部分之后的快速換檔時期的第二部分中，最初接近實際輸入軸轉(zhuǎn)速的第二瞬時目標(biāo)輸入速度沿第一級時滯的曲線反過來朝向第一瞬時目標(biāo)值逐漸增大，以便無級變速器的變速比在適合于車輛較慢加速的較低比率下變化，同時防止無級變速器的換檔沖擊或延遲換檔。
在本發(fā)明上述第一優(yōu)選形式的一個有利布置中，由第一級時滯的曲線限定的第二瞬時目標(biāo)輸入速度NIN*P2由式NIN*P2(t)＝1-ε-t/T表示，其中“T”是隨所述車輛加速部件的操作量的增大率的增大而減小的時間常數(shù)。在這種布置中，在快速換檔時期的第二部分中無級變速器的變速比的變化率隨作為車輛駕駛員對車輛加速部件操作結(jié)果的車輛加速要求程度的增大而增大，以便車輛駕駛員關(guān)于車輛加速的要求可更適當(dāng)?shù)胤从吃跓o級變速器的變速比的變化率上。
根據(jù)本發(fā)明的第二優(yōu)選形式，目標(biāo)輸入速度設(shè)定部基于車輛加速部件的操作量和車輛的行駛速度確定第一瞬時目標(biāo)輸入速度。在本發(fā)明的該形式中，車輛駕駛員關(guān)于車輛加速的期望可更適當(dāng)?shù)胤从吃跓o級變速器的變速比的變化率上。
根據(jù)本發(fā)明的第三優(yōu)選形式，基于車輛加速部件的操作量的增大率確定快速換檔時期的第一部分的長度。在本發(fā)明的該形式中，車輛駕駛員關(guān)于車輛加速的期望可更適當(dāng)?shù)胤从吃跓o級變速器的變速比的變化率上。
根據(jù)本發(fā)明的第四優(yōu)選形式，加速要求判定部基于以下至少一個條件確定車輛的非快速加速的要求和車輛的快速加速的要求，所述條件是作為車輛加速部件提供的加速踏板的操作量；為驅(qū)動力源提供并且由車輛加速部件控制的節(jié)氣門的開度；所述加速踏板的操作量的變化率；節(jié)氣門的開度的變化率；噴射入作為驅(qū)動力源提供的發(fā)動機的進氣管或氣缸的燃料噴射量；引入進氣管的進氣量；以及表示車輛加速的要求程度的任何其它參數(shù)。
根據(jù)本發(fā)明的第五優(yōu)選形式，無級變速器為包括一對有效寬度可變的可變直徑帶輪和連接這對可變直徑帶輪的傳動帶的帶和帶輪式無級變速器。或者，無級變速器為牽引式無級變速器，它包括一對可關(guān)于公共軸線轉(zhuǎn)動的錐形物和多個輥，每個輥都可關(guān)于與公共軸線交叉的軸線轉(zhuǎn)動并且所述多個輥設(shè)置在這對錐形物之間并與之按壓接觸，其中通過改變公共軸線與每個輥的轉(zhuǎn)動軸線之間的交叉角度，所述無級變速器的變速比是可變的。
根據(jù)本發(fā)明的第六優(yōu)選形式，驅(qū)動力源包括內(nèi)燃機，諸如汽油機和柴油機。驅(qū)動力源還可包括輔助驅(qū)動源，諸如電機或電機組。或者，驅(qū)動力源僅由電機或電機組構(gòu)成。


通過結(jié)合附圖閱讀以下本發(fā)明優(yōu)選實施例的詳細(xì)說明可更好地理解上述和其它目的、特征、優(yōu)點以及技術(shù)和工業(yè)重要性，在附圖中圖1是示出包括由根據(jù)本發(fā)明一個實施例構(gòu)成的變速比控制裝置控制的無級變速器的車輛用驅(qū)動系統(tǒng)的示意圖；圖2是示出用于控制車輛用驅(qū)動系統(tǒng)的電子控制系統(tǒng)的主要元件的框圖；圖3是示出布置得用于控制無級變速器的帶張力、變速器的變速比以及施加到根據(jù)換檔桿(變速桿)的操作選擇性地接合的前進驅(qū)動(行駛)離合器和后退驅(qū)動制動器的液壓壓力的液壓控制單元的主要部分的液壓回路圖；圖4是示出用于設(shè)定無級變速器的輸入速度的目標(biāo)值以控制變速器的換檔動作的變速比控制圖的示例的視圖；
圖5是用于基于變速器的變速比和加速踏板的操作量確定施加到無級變速器用于控制帶張力所需的液壓壓力的帶張力控制圖(映射)的示例；圖6是示出圖2電子控制系統(tǒng)的電子控制裝置的功能控制部分的功能框圖；圖7是示出用于設(shè)定無級變速器的輸入速度的第一瞬時目標(biāo)值以控制變速器的換檔動作的變速比控制圖的示例的視圖；圖8是示出由圖2中所示的電子控制單元執(zhí)行的控制程序的流程圖，用于基于車輛的加速要求的判定設(shè)定無級變速器的目標(biāo)輸入速度值，以控制無級變速器的變速比；圖9是用于解釋基于車輛的正常或非快速加速要求的判定，根據(jù)圖8的流程圖控制變速器的變速比的操作的時間圖；圖10是用于解釋基于車輛的快速加速要求的判定，根據(jù)圖8的流程圖控制變速器的變速比的操作的時間圖；以及圖11是與圖8流程圖相對應(yīng)的局部流程圖，示出根據(jù)本發(fā)明的另一個實施例用于設(shè)定目標(biāo)輸入速度的控制程序的步驟，所述步驟與圖8流程圖的那些不同。
具體實施例方式
下面將參照附圖詳細(xì)說明本發(fā)明的優(yōu)選實施例。
首先參照圖1的示意圖，示出包括帶和帶輪式無級變速器(CVT)18的車輛用驅(qū)動系統(tǒng)10，無級變速器(CVT)18由根據(jù)本發(fā)明一個實施例構(gòu)成的變速比控制裝置控制。車輛用驅(qū)動系統(tǒng)10是適于用在FF車輛(前置發(fā)動機前輪驅(qū)動車輛)上的橫向安裝型的，并且包括內(nèi)燃機12形式的驅(qū)動力源。發(fā)動機12的輸出通過發(fā)動機12的曲軸、液力變矩器14形式的流體操縱動力傳遞裝置、前進/后退切換裝置16、上述無級變速器18、減速齒輪裝置20以及差動齒輪裝置22傳遞到車輛的左右驅(qū)動輪24R、24L。
液力變矩器14包括連接于發(fā)動機12的曲軸的泵輪14p，以及通過渦輪軸34連接于前進/后退切換裝置16的渦輪14t，所述渦輪軸34用作液力變矩器14的輸出部件。在泵輪14p和渦輪14t之間設(shè)有具有接合液壓室和斷開液壓室的鎖止離合器26。通過用配備在圖2和圖3中所示的液壓控制單元100中的切換閥裝置(未示出)控制加壓工作流體流入接合液壓室和從斷開液壓室流出，該鎖止離合器26選擇性地接合或斷開。當(dāng)鎖止離合器26布置在完全接合狀態(tài)中時，泵輪14p和渦輪14t一體轉(zhuǎn)動。通過機械式油泵28產(chǎn)生用于接合和斷開鎖止離合器的加壓工作流體，機械式油泵28還用于控制無級變速器18的換檔動作和帶張力，以及將工作流體作為潤滑劑供應(yīng)到車輛用驅(qū)動系統(tǒng)10的各個部分。
前進/后退切換裝置16主要由包括一體固定于液力變矩器14的渦輪軸34的太陽齒輪16s、一體固定于無級變速器18的輸入軸36的行星架16c，以及通過后退驅(qū)動制動器B1選擇性地固定于其外殼的齒圈16r的雙小齒輪型行星齒輪組構(gòu)成。行星架16c和太陽齒輪16s通過前進驅(qū)動離合器C1選擇性地相互連接。協(xié)作以用作斷開裝置的前進驅(qū)動離合器C1和后退驅(qū)動制動器B1是通過液壓致動器摩擦接合和斷開的液壓操縱式摩擦接合裝置。
當(dāng)前進驅(qū)動離合器C1布置在其接合狀態(tài)中而后退驅(qū)動制動器B1布置在其斷開狀態(tài)中時，前進/后退切換裝置16的轉(zhuǎn)動元件一體轉(zhuǎn)動，并且渦輪軸34直接連接于輸入軸36，以使得前進/后退切換裝置16布置在其前進驅(qū)動狀態(tài)中以便于向無級變速器18傳遞前進車輛驅(qū)動力。當(dāng)后退驅(qū)動制動器B1布置在接合狀態(tài)中而前進驅(qū)動離合器C1布置在斷開狀態(tài)中時，前進/后退切換裝置16布置在輸入軸36沿與渦輪軸34的轉(zhuǎn)動方向相反的方向轉(zhuǎn)動的后退驅(qū)動狀態(tài)中，從而將后退車輛驅(qū)動力傳遞給無級變速器18。當(dāng)前進驅(qū)動離合器C1和后退驅(qū)動制動器B1都布置在斷開狀態(tài)中時，前進/后退切換裝置16布置在車輛驅(qū)動力未傳遞給無級變速器18的中立狀態(tài)中。
無級變速器18包括安裝在其輸入軸36上并具有可變直徑的可變直徑輸入帶輪(第一帶輪)42形式的輸入側(cè)部件、安裝在其輸出軸44上并具有可變直徑的可變直徑輸出帶輪(第二帶輪)46形式的輸出側(cè)部件，以及連接那些輸入帶輪42和輸出帶輪46的傳動帶48。通過與輸入帶輪42和輸出帶輪46保持摩擦接觸的傳動帶48，驅(qū)動力從輸入帶輪42傳遞到輸出帶輪46。
可變直徑輸入帶輪42和輸出帶輪46分別包括固定地安裝在相應(yīng)的輸入軸36和輸出軸44上的固定轉(zhuǎn)動部件42a、46a；沿軸向可滑動并且不可轉(zhuǎn)動地安裝在相應(yīng)的輸入軸36和輸出軸44上的可移動轉(zhuǎn)動部件42b、46b；以及輸入側(cè)和輸出側(cè)液壓缸42c、46c，分別用于改變由固定轉(zhuǎn)動部件42a、46a和可移動轉(zhuǎn)動部件42b、46b限定并位于固定轉(zhuǎn)動部件42a與46a之間或可移動轉(zhuǎn)動部件42b與46b之間的V槽的寬度。輸入側(cè)液壓缸42c的液壓壓力(變速比控制壓力PRATIO)由液壓控制單元100控制，從而改變這兩個可變直徑輸入帶輪42和輸出帶輪46的V槽的寬度，以改變傳動帶48的有效直徑，從而使得無級變速器18的變速比γ(＝輸入軸36的速度NIN/輸出軸44的速度NOUT)是可連續(xù)變化的。輸出側(cè)液壓缸46c的液壓壓力(帶張力控制壓力PBELT)也由液壓控制單元100控制，從而控制傳動帶48的張力以防止傳動帶48的滑脫(打滑)。
下面參照圖2的框圖，其中示出用于控制車輛用驅(qū)動系統(tǒng)10的電子控制系統(tǒng)的主要元件。電子控制系統(tǒng)包括電子控制裝置50，它主要由配備有CPU(中央處理單元)、RAM(隨機存儲器)、ROM(只讀存儲器)以及輸入/輸出界面的微電腦構(gòu)成。CPU用于利用RAM的臨時存儲功能，根據(jù)存儲在ROM中的控制程序執(zhí)行信號處理操作，以例如控制發(fā)動機12的輸出、無級變速器18的換檔動作和帶張力，以及鎖止離合器26的轉(zhuǎn)矩能力。
電子控制裝置50布置得用于接收各種信號，諸如表示與發(fā)動機12的操作速度(發(fā)動機轉(zhuǎn)速)NE對應(yīng)的發(fā)動機12的曲軸的角位置ACR(°)和轉(zhuǎn)動速度的發(fā)動機轉(zhuǎn)速傳感器52的輸出信號；表示渦輪軸34的轉(zhuǎn)動速度(渦輪轉(zhuǎn)速)NT的渦輪轉(zhuǎn)速傳感器54的輸出信號；表示無級變速器18的輸入軸36的轉(zhuǎn)動速度(輸入軸轉(zhuǎn)速)NIN的輸入軸轉(zhuǎn)速傳感器56的輸出信號；表示無級變速器18的輸出軸44的轉(zhuǎn)動速度(輸出軸轉(zhuǎn)速)NOUT的車速傳感器58的輸出信號，從中可獲得車輛的行駛速度V；表示設(shè)置在發(fā)動機12的進氣管32中的電子節(jié)氣門30的開度θTH的節(jié)氣門開度傳感器60的輸出信號；表示發(fā)動機12的冷卻水溫度Tw的水溫傳感器62的輸出信號；表示用于無級變速器18的油壓回路中的工作流體等的溫度TCVT的CVT油溫傳感器64的輸出信號；表示加速踏板68形式的車輛加速部件的操作量ACC的加速器操作量傳感器66的輸出信號；表示用于操縱車輛的行車制動系統(tǒng)的腳制動踏板的操作狀態(tài)BON的腳制動器開關(guān)70的輸出信號；以及表示換檔桿74的選定位置PS的換檔位置傳感器72的輸出信號。
電子控制裝置50布置得用于產(chǎn)生各種信號，諸如用于根據(jù)加速踏板68的操作量ACC(在下文中稱之為加速器操作量ACC)驅(qū)動節(jié)氣門致動器76以打開和關(guān)閉電子節(jié)氣門30的驅(qū)動信號，以控制發(fā)動機12的輸出；用于控制從燃料噴射裝置78噴射的燃料噴射量的燃料噴射信號；用于控制點火裝置80的點火定時的點火定時控制信號；施加到液壓控制單元100的各種指令信號，諸如施加給通斷電磁閥DS1和DS2用于控制變速比控制壓力PRATIO從而改變無級變速器18的變速比γ的指令信號、施加給用于接收主壓力PL的線性電磁閥SLT以控制帶張力控制壓力PBELT從而調(diào)節(jié)傳動帶48的張力的指令信號，以及施加給線性電磁閥(未示出)以用于鎖止離合器26的接合、斷開和滑脫動作從而調(diào)節(jié)鎖止離合器26的轉(zhuǎn)矩能力的指令信號。
通過控制由發(fā)動機12操縱的機械式油泵28產(chǎn)生的液壓壓力，由液壓控制單元100中的減壓式(未示出)調(diào)節(jié)閥調(diào)節(jié)主壓力PL。將主壓力PL調(diào)節(jié)為與作用在發(fā)動機12上的負(fù)荷相對應(yīng)的數(shù)值，該值由加速器操作量ACC或電子節(jié)氣門30的開度θTH表示。
車輛裝有換檔桿74(如圖2和圖3中所示的)，換檔桿74布置得靠近于駕駛員座椅，并且可手動操作以選擇五個操作位置“P”、“R”、“N”、“D”和“L”中的一個。
位置“P”是車輛用驅(qū)動系統(tǒng)10布置在中立狀態(tài)中以切斷其動力傳遞路徑并通過適合的停車機構(gòu)機械地阻止輸出軸44的轉(zhuǎn)動的停車位置。位置“R”是輸出軸44沿反向轉(zhuǎn)動以便于車輛的后退行駛的后退驅(qū)動位置，位置“N”是車輛用驅(qū)動系統(tǒng)10布置在中立位置中的中立狀態(tài)。位置“D”是輸出軸44沿前進方向轉(zhuǎn)動以便于車輛的前進行駛的前進驅(qū)動位置，其中無級變速器18布置在其可自動換檔狀態(tài)，位置“L”是用于車輛前進行駛的發(fā)動機制動位置，其中發(fā)動機制動作用于車輛。
參照圖3的液壓回路圖，示出布置得用于控制無級變速器18的帶張力和變速比γ，以及根據(jù)換檔桿74的選定位置施加到前進驅(qū)動離合器C1和后退驅(qū)動制動器B1的液壓壓力的液壓控制單元100的主要部分。液壓控制單元100包括用于控制輸出側(cè)液壓缸46c的液壓壓力(即，帶張力控制壓力PBELT)以防止傳動帶48滑脫的帶張力控制閥110；用于控制輸入側(cè)液壓缸42c的液壓壓力(即，變速比控制壓力PRATIO)以連續(xù)改變無級變速器18的變速比γ的變速比增大閥116和變速比減小閥118；以及用于機械地切換液壓回路以選擇性地接合和斷開前進驅(qū)動離合器C1和后退驅(qū)動制動器B1的手動閥120。
手動閥120具有基于主壓力PL接收調(diào)制器閥(未示出)產(chǎn)生的調(diào)制器壓力PM的輸入口120a。也就是說，調(diào)制器閥用于產(chǎn)生具有調(diào)制器壓力PM的工作流體。
手動閥120還具有前進驅(qū)動輸出口120f、后退驅(qū)動輸出口120r以及排泄口EX。當(dāng)換檔桿74操縱到位置“D”或“L”時，手動閥120操縱到一位置，在該位置中，調(diào)制器壓力PM作為前進驅(qū)動輸出壓力通過前進驅(qū)動輸出口120f施加到前進驅(qū)動離合器C1，同時工作流體通過后退驅(qū)動輸出口120r和排泄口EX從后退驅(qū)動制動器B1排出到例如暴露于大氣壓力下的容器，以使得前進驅(qū)動離合器C1接合，而后退驅(qū)動制動器B1斷開。
當(dāng)換檔桿74操縱到位置“R”時，手動閥120操縱到一位置，在該位置中，調(diào)制器壓力PM作為后退驅(qū)動輸出壓力通過后退驅(qū)動輸出口120r施加到后退驅(qū)動制動器B1，同時工作流體通過前進驅(qū)動輸出口120f和排泄口EX從前進驅(qū)動離合器C1排出到容器，以使得后退驅(qū)動制動器B1接合，同時前進驅(qū)動離合器C1斷開。
當(dāng)換檔桿74操縱到位置“P”或“N”時，手動閥120操縱到一位置，在該位置中，連接輸入口120a和前進驅(qū)動輸出口120f的流體通路以及連接輸入口120a和后退驅(qū)動輸出口120r的流體通路都關(guān)閉或切斷，并且工作流體從前進驅(qū)動離合器C1和后退驅(qū)動制動器B1排出，以使得前進驅(qū)動離合器C1和后退驅(qū)動制動器B1兩者都斷開。
變速比增大閥116具有輸入輸出口116t和輸入輸出口116i，并且包括可軸向移動用以打開和關(guān)閉那些輸入輸出口116t、116i的滑柱(閥芯)116a，以及沿用于這兩個輸入輸出口116t、116i之間連通的方向偏壓滑柱116a的彈簧116b形式的偏壓裝置。變速比增大閥116還具有油室116c，所述油室116c容納彈簧116b并且接收其占空比由電子控制裝置50控制的通斷電磁閥DS2的控制壓力PS2形式的輸出壓力，以產(chǎn)生沿用于這兩個輸入輸出口116t、116i之間連通的方向作用在滑柱116a上的推力。變速比增大閥116還具有油室116d，所述油室116d接收其占空比由電子控制裝置50控制的通斷電磁閥DS1的控制壓力PS1形式的輸出壓力，以產(chǎn)生沿用于關(guān)閉輸入輸出口116i的方向作用在滑柱116a上的推力。
變速比減小閥118具有輸入輸出口118t，并且包括可軸向移動用以打開和關(guān)閉輸入輸出口118t的滑柱118a，以及沿用于關(guān)閉輸入輸出口118t的方向偏壓滑柱118a的彈簧118b形式的偏壓裝置。變速比減小閥118還具有油室118c，所述油室118c容納彈簧118b并且接收其占空比由電子控制裝置50控制的通斷電磁閥DS1的控制壓力PS1，以施加沿用于關(guān)閉輸入輸出口118t的方向作用在滑柱118a上的推力，以及油室118d，所述油室118d接收其占空比由電子控制裝置50控制的通斷電磁閥DS1的控制壓力PS1，以施加沿用于打開輸入輸出口118t的方向作用在滑柱118a上的推力。變速比減小閥118還具有排出口118x。
通斷電磁閥DS1布置得產(chǎn)生用于變速比增大閥116的控制壓力PS1，以產(chǎn)生要施加到輸入側(cè)液壓缸42c的變速比控制壓力PRATIO，以便于減小可變直徑輸入帶輪42的V-槽的寬度從而減小無級變速器18的變速比γ。通斷電磁閥DS2布置得產(chǎn)生用于變速比增大閥116的控制壓力PS2，以產(chǎn)生要施加到輸入側(cè)液壓缸42c的變速比控制壓力PRATIO，以便于增大可變直徑輸入帶輪42的V-槽的寬度從而增大無級變速器18的變速比γ。
詳細(xì)地說，控制壓力PS1施加于變速比增大閥116和變速比減小閥118使得所接收的主壓力PL連續(xù)地控制為要施加到輸入側(cè)液壓缸42c的變速比控制壓力PRATIO，而控制壓力PS2施加于變速比增大閥116使得工作流體從輸入側(cè)液壓缸42c排出，并通過輸入輸出口116t、輸入輸出口116i和排出口118x排泄，以使得變速比控制壓力PRATIO連續(xù)地控制。
控制要施加到輸入側(cè)液壓缸42的變速比控制壓力PRATIO以便于根據(jù)輸入軸36的實際速度值NIN(在下文中稱之為實際輸入軸轉(zhuǎn)速NIN)與輸入軸36的目標(biāo)速度值NIN*(在下文中稱之為目標(biāo)輸入軸轉(zhuǎn)速NIN*)之間的差ΔNIN(＝NIN*-NIN)連續(xù)地改變無級變速器18的變速比γ，所述目標(biāo)速度值NIN*是基于由實際車速V和加速器操作量ACC表示的車輛狀態(tài)并根據(jù)作為示例在圖4中示出的表示加速器操作量ACC、實際車速V和目標(biāo)輸入軸轉(zhuǎn)速NIN*之間關(guān)系的存儲的變速比控制圖確定的。因此，控制無級變速器18的變速比γ以便實際輸入軸轉(zhuǎn)速NIN與目標(biāo)輸入軸轉(zhuǎn)速NIN*一致。
用于控制變速比γ的圖4的變速比控制圖如此構(gòu)成，即，隨著車速V的減小和加速器操作量ACC的增大使得目標(biāo)輸入軸轉(zhuǎn)速NIN*增大以增大變速比γ。應(yīng)該注意的是，車速V與輸出軸轉(zhuǎn)速NOUT相對應(yīng)，而目標(biāo)輸入軸轉(zhuǎn)速NIN*與變速比γ的目標(biāo)值相對應(yīng)并在與無級變速器18的最小值γmin與最大值γmax相對應(yīng)的數(shù)值之間的范圍內(nèi)確定。
帶張力控制閥110具有輸出口110t、油室110c和反饋油室110d，并且可軸向移動包括用以打開和關(guān)閉輸出口110t的滑柱110a，以及沿用于打開輸出口110t的方向偏壓滑柱110a的彈簧110b形式的偏壓裝置。油室110c容納彈簧110b并且接收其占空比由電子控制裝置50控制的線性電磁閥SLT的控制壓力PSLT形式的輸出壓力，以產(chǎn)生沿用于打開輸出口110t的方向作用在滑柱110a上的推力。反饋油室110d接收帶張力控制壓力PBELT，以產(chǎn)生沿用于關(guān)閉輸出口110t的方向作用在滑柱110a上的推力。因此帶張力控制閥110布置得根據(jù)從線性電磁閥SLT中接收的作為先導(dǎo)壓力的控制壓力PSLT將主壓力PL連續(xù)地控制為帶張力控制壓力PBELT。
控制要施加到輸出側(cè)液壓缸46的帶張力控制壓力PBELT以使得帶張力控制壓力PBELT與目標(biāo)值PBELT*一致，所述目標(biāo)值PBELT*是基于由實際變速比γ和加速器操作量ACC表示的車輛狀態(tài)并根據(jù)作為示例在圖5中示出的表示加速器操作量ACC(對應(yīng)于要通過無級變速器18傳遞的期望轉(zhuǎn)矩)、變速比γ和目標(biāo)帶張力控制壓力PBELT*之間關(guān)系的存儲的帶張力控制圖確定的。帶張力控制圖構(gòu)成為用于防止傳動帶48的滑脫。根據(jù)由帶張力控制閥110控制的帶張力控制壓力PBELT控制傳動帶48的張力，即，傳動帶48與可變直徑帶輪42、46之間的摩擦力。
下面參考示出電子控制裝置50的功能控制部分的圖6的功能框圖，所述功能控制部分包括目標(biāo)輸入速度設(shè)定部82、變速比控制部84、車速判定部86、加速器操作判定部88，以及加速要求判定部90。目標(biāo)輸入速度設(shè)定部82布置得用于基于由檢測的實際車速V和加速器操作量ACC表示的車輛狀態(tài)并根據(jù)作為示例在圖4中示出的存儲的變速比控制圖設(shè)定目標(biāo)輸入軸轉(zhuǎn)速NIN*。
變速比控制部84布置得用于根據(jù)差ΔNIN＝NIN*-NIN執(zhí)行無級變速器18的變速比γ的反饋控制，以使得實際輸入軸轉(zhuǎn)速NIN與目標(biāo)輸入速度設(shè)定部82設(shè)定的目標(biāo)輸入軸轉(zhuǎn)速NIN*一致。也就是說，變速比控制部84向液壓控制單元100提供用于調(diào)節(jié)要供給到輸入側(cè)液壓缸42c的變速比控制壓力PRATIO的液壓指令Sp，從而連續(xù)改變變速比γ。
根據(jù)從變速比控制部84中接收的液壓指令Sp，液壓控制單元100控制電磁閥DS1和DS2以調(diào)節(jié)變速比控制壓力PRATIO同時調(diào)節(jié)帶張力控制壓力PBELT，以控制無級變速器18的變速比γ。
如上所述，通過變速比控制部84基于速度差ΔNIN進行的變速比控制壓力PRATIO的反饋控制來控制變速比γ，以使得變速比γ的變化率隨速度差ΔNIN的增大而增大，導(dǎo)致車輛加速度值的快速增大。
考慮到上述問題，目標(biāo)輸入速度設(shè)定部82布置得用于基于車輛駕駛員是否要求車輛的加速，根據(jù)目標(biāo)輸入軸轉(zhuǎn)速NIN*設(shè)定目標(biāo)輸入軸轉(zhuǎn)速NIN*的瞬時值NIN*P。在下文中將目標(biāo)輸入軸轉(zhuǎn)速NIN*和瞬時值NIN*P分別稱作“基本(最終)目標(biāo)輸入速度NIN*C”和“瞬時目標(biāo)輸入速度NIN*P”。變速比控制部84根據(jù)目標(biāo)輸入速度設(shè)定部82設(shè)定的實際輸入軸轉(zhuǎn)速NIN與瞬時目標(biāo)輸入速度NIN*P之間的速度差ΔNINP(＝NIN*p-NIN)”控制無級變速器18的變速比γ，以使得實際輸入軸轉(zhuǎn)速NIN與所設(shè)定的瞬時目標(biāo)輸入速度NIN*P一致。因此，車輛駕駛員關(guān)于車輛加速的期望或要求適當(dāng)?shù)胤从吃谧兯俦圈玫淖兓噬?，所述變化率基于車輛駕駛員是否要求或期望車輛加速而改變。
詳細(xì)地說，基于車速判定部86和加速器操作判定部88的輸出，由加速要求判定部90作出車輛駕駛員是否要求車輛加速的判定。車速判定部86布置得用于判定車速V是否等于或高于一預(yù)定閾值V′。
加速器操作判定部88布置得用于判定加速踏板68的操作量Acc是否等于或高于一預(yù)定閾值A(chǔ)cc′。
如果車速判定部86已判定車速V等于或高于預(yù)定閾值V′，并且如果加速器操作判定部88已判定用作車輛加速部件的加速踏板68的操作量Acc等于或高于預(yù)定閾值A(chǔ)cc′，加速要求判定部90判定車輛駕駛員要求車輛加速。因此，加速要求判定部90基于車速V和加速器操作量Acc作出關(guān)于車輛駕駛員是否要求車輛加速的判定。閾值V′是這樣一下限，在大于該下限的情況下根據(jù)本發(fā)明原理設(shè)定瞬時目標(biāo)輸入速度NIN*P，而閾值A(chǔ)cc′是這樣一下限，在大于該下限的情況下認(rèn)為車輛駕駛員要求車輛加速。例如，閾值V′約為20-30km/h，閾值A(chǔ)cc′為加速踏板68的完全100％操作的大約30-40％。
在不存在加速要求判定部90作出車輛駕駛員要求車輛加速的判定的情況下，在車輛的正常行駛狀況過程中，目標(biāo)輸入速度設(shè)定部82設(shè)定瞬時目標(biāo)輸入速度NIN*P以使其朝向基本或最終目標(biāo)輸入速度NIN*C逐漸增大，例如，設(shè)定相對于基本目標(biāo)輸入速度NIN*C具有第一級時滯的瞬時目標(biāo)輸入速度NIN*P，以使得對于車輛的緩慢加速來說速度差ΔNIN小于加速要求判定部90判定車輛駕駛員要求車輛加速的情況。在下文中相對于基本目標(biāo)輸入速度NIN*C具有第一級時滯的瞬時目標(biāo)輸入速度NIN*P稱作“第一級時滯瞬時目標(biāo)輸入速度NIN*P”。
第一級時滯瞬時目標(biāo)輸入速度NIN*P通常由式NIN*P2(t)＝1-ε-t/T表示，式中“T”是時間常數(shù)。隨著時間常數(shù)T的增大，瞬時目標(biāo)輸入速度NIN*P的上升率增大并且數(shù)值NIN*P的響應(yīng)性增大。例如，時間常數(shù)T是在不存在無級變速器18的換檔沖擊或延遲換檔的情況下預(yù)定允許變速比γ改變的固定值，或者一變量，該變量是基于適當(dāng)參數(shù)(諸如加速器操作量Acc或加速器操作量Acc的變化量ΔAcc)并根據(jù)所述參數(shù)與所述變量之間的存儲的預(yù)定關(guān)系改變的。例如，將時間常數(shù)T確定得隨每單位時間變化量ΔAcc的增大而減小，即，隨加速器操作量Acc的增大率dAcc減小。
在由加速要求判定部90判定非快速或正常加速要求的車輛的行駛狀況期間，目標(biāo)輸入速度設(shè)定部82執(zhí)行瞬時目標(biāo)輸入速度NIN*P到充分高于實際輸入軸轉(zhuǎn)速NIN的第一瞬時目標(biāo)輸入速度NIN*P1的瞬時有級增大，并在快速換檔時期的預(yù)定第一部分(T1)中保持該第一瞬時目標(biāo)輸入速度NIN*P1，如圖9的時間圖中所示的，以使得對于車輛的更快速加速來說速度差ΔNIN大于未由加速要求判定部90判定車輛加速的要求的情況。在快速換檔時期的第一部分結(jié)束時，目標(biāo)輸入速度設(shè)定部82將瞬時目標(biāo)輸入速度NIN*P瞬時減小到實際輸入軸轉(zhuǎn)速NIN或第二瞬時目標(biāo)輸入速度NIN*P2的初始值，所述初始值接近實際輸入軸轉(zhuǎn)速NIN并低于第一瞬時目標(biāo)輸入速度NIN*P1。在第一部分之后并以瞬時目標(biāo)輸入速度NIN*P的上述瞬時減小為起點的快速換檔時期的預(yù)定第二部分中，目標(biāo)輸入速度設(shè)定部82使第二瞬時目標(biāo)輸入速度NIN*P2例如沿圖9中所示的第一級時滯的預(yù)定曲線反過來朝向第一瞬時目標(biāo)輸入速度NIN*P1逐漸增大，以使得對于車輛的緩慢加速來說速度差ΔNIN較小。因此，在由第一和第二部分構(gòu)成的快速換檔時期期間，瞬時目標(biāo)輸入速度NIN*P設(shè)定得使得實際輸入軸轉(zhuǎn)速NIN沿圖9中作為示例示出的預(yù)定曲線非線性地改變(增大)，換句話說，使得變速比γ沿預(yù)定曲線非線性地改變。
在設(shè)定了第二瞬時目標(biāo)輸入速度NIN*P2的快速換檔時期的第二部分之后的恒速換檔周期期間，目標(biāo)輸入速度設(shè)定部82設(shè)定恒速換檔瞬時目標(biāo)輸入速度NIN*PC，以使得該速度NIN*PC以較低速率朝向基本或最終瞬時目標(biāo)輸入速度NIN*C增大。因此，在恒速換檔周期期間，恒速換檔瞬時目標(biāo)輸入速度NIN*PC設(shè)定得使得實際輸入軸轉(zhuǎn)速NIN在如圖9中作為示例示出的預(yù)定恒速下改變，換句話說，使得變速比γ在預(yù)定恒速下改變。
在速度差ΔNIN小于預(yù)定值的恒速換檔周期之后的正常換檔周期期間，變速比控制部84控制無級變速器18的變速比γ，以使得實際輸入軸轉(zhuǎn)速NIN與基本或最終瞬時目標(biāo)輸入速度NIN*C一致。
如上所述，目標(biāo)輸入速度設(shè)定部82用于基于無級變速器18的換檔操作期間車輛加速的要求的判定設(shè)定瞬時目標(biāo)輸入速度NIN*P，以使得車輛在車輛駕駛員所期望的速率下加速。
詳細(xì)地說，目標(biāo)輸入速度設(shè)定部82基于由實際車速V和加速器操作量ACC表示的車輛狀態(tài)并根據(jù)作為示例在圖7中示出的存儲的變速比控制圖設(shè)定第一瞬時目標(biāo)輸入速度NIN*P1，所述控制圖是第一瞬時目標(biāo)輸入速度NIN*P1、加速器操作量ACC和車速V之間的關(guān)系。
圖7的變速比控制圖作為修正對應(yīng)于圖4的變速比控制圖，用于確定第一瞬時目標(biāo)輸入速度NIN*P1，以使得第一瞬時目標(biāo)輸入速度NIN*P1隨著車速V的減小以及隨著加速器操作量ACC的增大而增大，從而增大變速比γ。
在加速要求判定部90判定由車輛駕駛員要求車輛加速的時刻之后預(yù)定時間長度T1已經(jīng)過之前，目標(biāo)輸入速度設(shè)定部82一直保持第一瞬時目標(biāo)輸入速度NIN*P1。該時間長度T1可為預(yù)定用于改變變速比γ以用于車輛的快速加速從而如車輛駕駛員所期望的以高駕駛性能駕駛車輛的固定值，或者一變量，該變量是基于適當(dāng)參數(shù)(諸如加速器操作量Acc、加速器操作量Acc的變化量ΔAcc或車速V)并根據(jù)所述變量與所述參數(shù)之間的存儲的預(yù)定關(guān)系改變的。例如，時間長度T1隨加速器操作量Acc的變化量ΔAcc的增大而改變。
在從預(yù)定時間長度T1終止的時刻到第一瞬時目標(biāo)輸入速度NIN*P1與實際輸入軸轉(zhuǎn)速NIN之間的速度差NINP1(＝NIN*P1-NIN)已減小到預(yù)定值ΔNIN′的時刻的快速換檔時期的第二部分中，目標(biāo)輸入速度設(shè)定部保持第二瞬時目標(biāo)輸入速度NIN*P2，以使得變速比γ在比瞬時目標(biāo)輸入速度NIN*P保持在第一瞬時目標(biāo)輸入速度NIN*P1以便變速比γ在快速換檔時期的第一部分中快速改變時的速率低的速率下變化。與上述正常換檔周期期間使用的第一級時滯瞬時目標(biāo)輸入速度NIN*P相似，第一級時滯第二瞬時目標(biāo)輸入速度NIN*P2通常由式NIN*p2(t)＝1-ε-t/T表示。時間常數(shù)T是在不存在無級變速器18的換檔沖擊或延遲換檔的情況下預(yù)定允許變速比γ改變的固定值，或者一變量，該變量是基于適當(dāng)參數(shù)(諸如加速器操作量Acc或加速器操作量Acc的變化量ΔAcc)并根據(jù)所述參數(shù)與所述變量之間的存儲的預(yù)定關(guān)系改變的。例如，將時間常數(shù)T確定得隨變化量ΔAcc的增大而增大。
在加速要求判定部90已判定車輛加速的要求程度高于用于車輛快速加速的預(yù)定閾值的情況下，目標(biāo)輸入速度設(shè)定部82在整個快速換檔時期期間將瞬時目標(biāo)輸入速度NIN*P保持在第一瞬時目標(biāo)輸入速度NIN*P1，而在該周期期間沒有隨后設(shè)定在第二瞬時目標(biāo)輸入速度NIN*P1下的情況，以使得車輛在比車輛加速的要求程度不高于預(yù)定閾值的情況中高的速率下加速。在這種情況中，目標(biāo)輸入速度設(shè)定部82沒有僅對于預(yù)定時間長度T1保持第一瞬時目標(biāo)輸入速度NIN*P1，而是從加速要求判定部90判定要求車輛加速的時刻直到當(dāng)?shù)谝凰矔r目標(biāo)輸入速度NIN*P1與實際輸入速度NIN之間的速度差NINP1(＝NIN*P1-NIN)已減小到預(yù)定值ΔNIN′的時刻都保持第一瞬時目標(biāo)輸入速度NIN*P1。也就是說，在車輛加速的要求程度高于預(yù)定閾值的快速換檔時期期間，瞬時目標(biāo)輸入速度NIN*P保持在第一瞬時目標(biāo)輸入速度NIN*P1，以使得實際輸入軸轉(zhuǎn)速NIN在比車輛加速的要求程度不高于預(yù)定閾值的情況中更高的速率下沿圖10中作為示例示出的預(yù)定曲線非線性地增大。因此，在要求車輛快速加速的情況中，目標(biāo)輸入速度設(shè)定部82設(shè)定瞬時目標(biāo)輸入速度NIN*P，以允許如車輛駕駛員所期望的車輛的快速加速。
為了判定車輛的快速加速，也就是說，為了判定車輛加速的要求程度高于預(yù)定閾值，加速器操作判定部88還布置得用于判定加速器操作量Acc是否等于或大于預(yù)定第二閾值A(chǔ)cc2′，并且用于判定加速器操作量Acc的增大率dAcc是否等于或高于預(yù)定閾值dAcc′。
另外，加速要求判定部90包括快速加速要求判定部92，如果加速器操作判定部88已判定加速器操作量Acc等于或大于預(yù)定第二閾值A(chǔ)cc2′或者加速器操作量Acc的增大率dAcc等于或高于預(yù)定閾值dAcc′，快速加速要求判定部92用于判定車輛駕駛員要求車輛的快速加速。因此，快速加速要求判定部92布置得基于加速踏板68的操作方式作出關(guān)于車輛駕駛員是否要求車輛快速加速的判定。第二閾值A(chǔ)cc2′和閾值dAcc′是上限值，在該上限值以上就認(rèn)為車輛駕駛員要求快速車輛加速，其中車輛駕駛員已大量和/或迅速壓下加速踏板68。例如，第二閾值A(chǔ)cc2′大約為加速踏板68的完全100％操作的70-80％，并且閾值dAcc′是稍后將說明的圖8流程圖中所示的控制程序的每周期時間大約百分之幾到百分之十幾的變化量ΔAcc。
快速加速要求判定部92還布置成，如果快速加速要求判定部92已判定車輛駕駛員要求快速車輛加速，則用于斷開“換檔速率防護(SHIFTING-RATE/SHIFT-SPEED GUARD)”標(biāo)記，而如果快速加速要求判定部92判定車輛駕駛員未要求快速車輛加速，則用于接通換檔速率防護標(biāo)記。
當(dāng)快速加速要求判定部92將換檔速率防護標(biāo)記保持在接通狀態(tài)中時，目標(biāo)輸入速度設(shè)定部82在快速換檔時期期間(在相應(yīng)的第一和第二部分中)將瞬時目標(biāo)輸入速度NIN*P設(shè)定在第一瞬時目標(biāo)輸入速度NIN*P1和第二瞬時目標(biāo)輸入速度NIN*P2，以使得變速比γ在適合于車輛的正常或非快速加速的要求程度的比率下變化，所述比率不高于預(yù)定閾值。另一方面，當(dāng)快速加速要求判定部92將換檔速率防護標(biāo)記保持在斷開狀態(tài)中時，目標(biāo)輸入速度設(shè)定部82在快速換檔時期期間將瞬時目標(biāo)輸入速度NIN*P設(shè)定在第一瞬時目標(biāo)輸入速度NIN*P1，而沒有將其設(shè)定在第二瞬時目標(biāo)輸入速度NIN*P2，以使得變速比γ在適合于車輛的正?；蚍强焖偌铀俚囊蟪潭鹊谋嚷氏伦兓?，所述比率高于預(yù)定閾值。
接下來參照圖8的流程圖，示出由電子控制單元50執(zhí)行的控制程序，以基于車輛加速要求的判定設(shè)定無級變速器的目標(biāo)輸入軸轉(zhuǎn)速NIN*，從而控制無級變速器18的變速比。在大約數(shù)毫秒到數(shù)十毫秒的極短周期時間內(nèi)重復(fù)地執(zhí)行該控制程序。圖9和圖10的時間圖分別說明在判定要求車輛的非快速加速(圖9)和在判定要求車輛的快速加速(圖10)的情況下，用于根據(jù)圖8的流程圖控制無級變速器18的變速比的操作。
圖8的控制程序開始于對應(yīng)于車速判定部86的步驟S1，以判定車速V是否等于或高于預(yù)定閾值V′。如果在步驟S1獲得肯定判定(是)，控制程序前進到與加速器操作判定部88相對應(yīng)的步驟S2，以判定加速踏板68的操作量Acc是否等于或高于預(yù)定閾值A(chǔ)cc′。
如果在步驟S1或步驟S2獲得否定判定(否)，終止該控制程序的一個執(zhí)行周期。在這種情況中，加速要求判定部90判定車輛駕駛員未要求車輛的加速，并且目標(biāo)輸入速度設(shè)定部82設(shè)定瞬時目標(biāo)輸入速度NIN*P，以使得該數(shù)值NIN*P沿第一級時滯的預(yù)定曲線朝向最終或基本目標(biāo)值NIN*C逐漸增大，同時變速比控制部84在沒有車輛加速要求的車輛正常行駛狀況中控制無級變速器18的變速比γ，以使得實際輸入軸轉(zhuǎn)速NIN與瞬時目標(biāo)輸入速度NIN*P一致。因此，變速比γ在適合于防止無級變速器18的換檔沖擊或延遲換檔的比率下變化。
如果在步驟S1中獲得肯定判定(是)并且如果在步驟S2中獲得肯定判定(是)，控制程序前進到與加速要求判定部90相對應(yīng)的步驟S3，以判定車輛駕駛員要求車輛加速。
步驟S3之后是與加速器操作判定部88相對應(yīng)的步驟S4，用于判定加速器操作量Acc是否等于或高于預(yù)定第二閾值A(chǔ)cc2′。如果在步驟S4中獲得否定判定(否)，控制程序前進到也與加速器操作判定部88相對應(yīng)的步驟S5，用于判定操作量Acc的增大率dAcc是否等于或高于預(yù)定閾值dAcc′。
如果在步驟S4中獲得否定判定(否)并且在步驟S5中獲得否定判定(否)，控制程序前進到與快速加速要求判定部92相對應(yīng)的步驟S6，用于判定車輛駕駛員不要求車輛的快速加速，并且接通換檔速率防護標(biāo)記。
在換檔速率防護標(biāo)記保持在接通狀態(tài)中時，目標(biāo)輸入速度設(shè)定部82在快速換檔時期的第一部分中，即，直到在步驟S3中判定要求車輛加速的時刻之后預(yù)定時間長度T1已經(jīng)過或終止，將瞬時目標(biāo)輸入速度NIN*P保持在第一瞬時目標(biāo)輸入速度NIN*P1。在預(yù)定時間長度T1已終止后，目標(biāo)輸入速度設(shè)定部82在快速換檔時期的第二部分中，即，直到速度差ΔNIN已減小到預(yù)定值ΔNIN′，將瞬時目標(biāo)輸入速度NIN*P保持在第二瞬時目標(biāo)輸入速度NIN*P2。之后，在恒速換檔周期期間，目標(biāo)輸入速度設(shè)定部82將瞬時目標(biāo)輸入速度NIN*P保持在恒速換檔瞬時目標(biāo)輸入速度NIN*PC，以使得數(shù)值NIN*PC在預(yù)定速率下朝向最終或基本目標(biāo)值NIN*C逐漸增大。變速比控制部84控制無級變速器18的變速比γ，以使得實際輸入軸轉(zhuǎn)速NIN與第一、第二和恒速換檔瞬時目標(biāo)輸入速度值NIN*P1、NIN*P2和NIN*PC一致。因此，變速比γ最初在較高比率下變化以用于車輛的較快速加速，之后在較低比率下變化以用于車輛的較慢加速，從而使得車輛如車輛駕駛員所要求或期望地加速，也就是說，車輛駕駛員關(guān)于車輛加速的期望適當(dāng)?shù)胤从吃跓o級變速器18的變速比γ的變化率上。
在圖9的時間圖中，由于加速踏板68的下壓操作，換檔速率防護標(biāo)記在時點t1下接通。在開始于時點t1的快速換檔時期的第一部分T1中，瞬時目標(biāo)輸入速度NIN*P瞬時增大到第一瞬時目標(biāo)值NIN*P1并且保持在該數(shù)值NIN*P1。在第一部分之后并終止于時點t2的快速換檔時期的第二部分中，瞬時目標(biāo)輸入速度NIN*P設(shè)定為第二瞬時目標(biāo)值NIN*P2，第二瞬時目標(biāo)值NIN*P2最初設(shè)定在略高于實際輸入軸轉(zhuǎn)速NIN的數(shù)值下，之后，沿預(yù)定第一級時滯曲線逐漸朝向第一瞬時目標(biāo)值NIN*P1增大。因此，在快速換檔時期的第一部分T1中，實際輸入軸轉(zhuǎn)速NIN最初在較高速率下增大，之后在終止于第二時點t2的快速換檔時期的第二部分中在較低速率下增大。在從時點t2到時點t3的恒速換檔周期期間，瞬時目標(biāo)輸入速度NIN*P設(shè)定為恒速換檔瞬時值NIN*PC，所述數(shù)值NIN*PC在預(yù)定的恒定速率下朝向最終或基本目標(biāo)值NIN*C逐漸增大，以使得在恒速換檔瞬時值NIN*PC之后，實際輸入軸轉(zhuǎn)速NIN在較低速率下增大。在開始于時點t3的正常換檔周期中，將變速比γ控制成使得實際輸入軸轉(zhuǎn)速NIN與基本或最終目標(biāo)值NIN*C一致。
如果在步驟S4或S5中獲得肯定判定(是)，控制程序前進到也與快速加速要求判定部92相對應(yīng)的步驟S7，用于判定車輛駕駛員要求車輛的快速加速，并且斷開換檔速率防護標(biāo)記。
在換檔速率防護標(biāo)記保持在斷開狀態(tài)中時，目標(biāo)輸入速度設(shè)定部82在開始于步驟S3中判定的時刻的整個快速換檔時期(第一部分和第二部分)期間，直到速度差ΔNINP1已減小到預(yù)定值ΔNIN*P2，將瞬時目標(biāo)輸入速度NIN*P保持在第一瞬時目標(biāo)輸入速度NIN*P1，而未設(shè)定在第二瞬時目標(biāo)輸入速度NIN*P2，所述第二瞬時目標(biāo)輸入速度NIN*P2在要求車輛的非快速加速的快速換檔時期的第二部分中設(shè)定。之后，在恒速換檔周期期間，目標(biāo)輸入速度設(shè)定部82將瞬時目標(biāo)輸入速度NIN*P保持在恒速換檔瞬時目標(biāo)輸入速度NIN*PC，以使得數(shù)值NIN*PC在預(yù)定速率下朝向最終或基本目標(biāo)值NIN*C逐漸增大。變速比控制部84控制無級變速器18的變速比γ，以使得實際輸入軸轉(zhuǎn)速NIN與第一和恒速換檔瞬時目標(biāo)輸入速度值NIN*P1和NIN*PC一致，因此，在快速換檔時期的第一部分和第二部分中，變速比γ在較高比率下變化以用于車輛的快速加速，從而使得車輛駕駛員對于車輛快速加速的期望適當(dāng)?shù)胤从吃跓o級變速器18的變速比γ的變化率上。
在圖10的時間圖中，由于加速踏板68的下壓操作，換檔速率防護標(biāo)記在時點t1下斷開。在從時點t1到時點t2的整個換檔周期，瞬時目標(biāo)輸入速度NIN*P瞬時增大到第一瞬時目標(biāo)值NIN*P1并且保持在該數(shù)值NIN*P1，以使得實際輸入軸轉(zhuǎn)速NIN在快速換檔時期期間在較高速率下增大。在從時點t2到時點t3的恒速換檔周期期間，瞬時目標(biāo)輸入速度NIN*P設(shè)定為恒速換檔瞬時值NIN*PC，所述數(shù)值NIN*PC在預(yù)定的恒定速率下朝向最終或基本目標(biāo)值NIN*C逐漸增大，以使得在恒速換檔瞬時目標(biāo)值NIN*PC之后，實際輸入軸轉(zhuǎn)速NIN在較低速率下增大。在開始于時點t3的正常換檔周期中，將變速比γ控制成使得實際輸入軸轉(zhuǎn)速NIN與基本或最終目標(biāo)值NIN*C一致。
在上述本發(fā)明實施例所涉及的變速比控制裝置中，在換檔周期的第一部分中，當(dāng)加速要求判定部90基于加速踏板68的操作量Acc已判定車輛駕駛員要求車輛的非快速或正常加速(不是快速加速)時，目標(biāo)輸入速度設(shè)定部82執(zhí)行瞬時目標(biāo)輸入速度NIN*P到第一瞬時目標(biāo)值NIN*P1的瞬時有級增大，并將瞬時目標(biāo)輸入速度NIN*P保持在第一瞬時目標(biāo)值NIN*P1。在快速換檔時期的第一部分結(jié)束時，目標(biāo)輸入速度設(shè)定部82將瞬時目標(biāo)輸入速度NIN*P瞬時減小到實際輸入軸轉(zhuǎn)速NIN或第二瞬時目標(biāo)輸入速度NIN*P2的初始值，所述初始值接近實際輸入軸轉(zhuǎn)速NIN并低于第一瞬時目標(biāo)輸入速度NIN*P1。在第一部分之后的快速換檔時期的第二部分中，目標(biāo)輸入速度設(shè)定部82使第二瞬時目標(biāo)輸入速度NIN*P2反過來朝向第一瞬時目標(biāo)輸入速度NIN*P1逐漸增大。因此，在快速換檔時期的第一部分中，無級變速器18的變速比γ最初在較高比率下變化，以用于根據(jù)加速踏板68的操作，車輛的較快速加速，隨后在快速換檔時期的第二部分中在較低比率下變化，以用于車輛的較慢加速，以使得在變速比γ的控制期間車輛在適當(dāng)?shù)氖芸乇嚷氏录铀伲瑥亩沟密囕v駕駛員對于車輛加速的期望適當(dāng)?shù)胤从吃谧兯俦圈玫淖兓噬稀?br> 在加速要求判定部90已判定車輛駕駛員要求車輛的快速加速時，目標(biāo)輸入速度設(shè)定部82在整個快速換檔時期期間將第一瞬時目標(biāo)輸入速度NIN*P1保持為瞬時目標(biāo)輸入速度NIN*P，而沒有將其設(shè)定在第二瞬時目標(biāo)值NIN*P2，因此無級變速器18的變速比γ在整個快速換檔時期期間都在高比率下變化，以便于根據(jù)加速踏板68的快速下壓操作進行車輛的快速加速，從而車輛駕駛員關(guān)于車輛快速加速的期望適當(dāng)?shù)胤从吃谧兯俦圈玫淖兓噬?。因此，基于車輛駕駛員是要求車輛的非快速加速還是要求車輛的快速加速而不同地設(shè)定瞬時目標(biāo)輸入速度NIN*P，以使得根據(jù)車輛駕駛員關(guān)于車輛加速的期望將無級變速器18的變速比γ控制在一定比率下。
本實施例還布置成在變速比在較高比率下變化的第一部分后的快速換檔時期的第二部分中，使最初接近實際輸入軸轉(zhuǎn)速NIN的第二瞬時目標(biāo)速度NIN*P2沿第一級時滯的曲線反過來朝向第一瞬時目標(biāo)值NIN*P1逐漸增大，以使得變速比γ在適合于車輛的較慢加速的較低比率下變化，同時防止無級變速器18的換檔沖擊或延遲換檔。
在本實施例中，表示第一級時滯曲線的式中的時間常數(shù)T隨著加速器操作量Acc的增大率dAcc的增大而減小，以使得快速換檔時期的第二部分中的變速比γ的變化率隨著由于車輛駕駛員的加速踏板68操作而導(dǎo)致的車輛加速要求程度的增大而增大，從而使得車輛駕駛員關(guān)于車輛加速的期望可更適當(dāng)?shù)胤从吃跓o級變速器18的變速比γ的變化率上。
在本實施例中，基于加速踏板68的操作量ACC和車速V確定第一瞬時目標(biāo)輸入速度NIN*P1，從而使得車輛駕駛員關(guān)于車輛加速的期望可更適當(dāng)?shù)胤从吃跓o級變速器18的變速比γ的變化率上。
在本實施例中，基于加速器操作量ACC的增大率dACC確定快速換檔時期的第一部分即，預(yù)定的時間長度T1，從而使得車輛駕駛員關(guān)于車輛加速的期望可更適當(dāng)?shù)胤从吃跓o級變速器18的變速比γ的變化率上。
接下來參照圖11的局部流程圖，將說明本發(fā)明的第二實施例。在第二實施例中，將使用與第一實施例中所使用的相同的附圖標(biāo)記表示功能相對應(yīng)的元件，并將不再對其進行說明。
在上述第一實施例中，如果加速器操作判定部88已判定加速踏板68的操作量Acc等于或大于預(yù)定第二閾值A(chǔ)cc2′或者加速器操作量Acc的增大率dAcc等于或高于預(yù)定閾值dAcc′，快速加速要求判定部92布置得用于作出要求車輛的快速加速的判定。然而，在第二實施例中，如果加速器操作判定部88已判定加速踏板68的操作量Acc等于或大于預(yù)定第二閾值A(chǔ)cc2′并且如果加速器操作判定部88已判定加速器操作量Acc的增大率dAcc等于或高于預(yù)定閾值dAcc′，快速加速要求判定部92布置得用于作出要求車輛的快速加速的判定。
與圖8的流程圖相對應(yīng)的圖11的局部流程圖示出第二實施例所涉及的用于設(shè)定目標(biāo)輸入速度NIN*的控制程序的步驟S4、S5、S6′和S7′，所述步驟不同于圖8的流程圖。
圖11的流程圖的步驟S4和S5中作出的判定與圖8流程圖的步驟S4和S5中的那些相同。
如果在步驟S4或步驟S5中獲得否定判定(否)，控制程序前進到與快速加速要求判定部92相對應(yīng)的步驟S6′，用于判定車輛駕駛員不要求車輛的快速加速，并且接通換檔速率防護標(biāo)記。
如果在步驟S4和步驟S5中都獲得肯定判定(是)，控制程序前進到與快速加速要求判定部92相對應(yīng)的步驟S7′，用于判定車輛駕駛員要求車輛的快速加速，并且斷開換檔速率防護標(biāo)記。
在上述第二實施例中，基于車輛駕駛員是要求車輛的非快速加速還是要求車輛的快速加速而不同地設(shè)定瞬時目標(biāo)輸入速度NIN*P。第二實施例具有與第一實施例相同的優(yōu)點，即，根據(jù)車輛駕駛員關(guān)于車輛加速的期望使得車輛在一定速率下加速。
雖然已參照附圖詳細(xì)說明了本發(fā)明的優(yōu)選實施例，但是應(yīng)該理解的是，可以其它方式體現(xiàn)本發(fā)明。
例如，可以與加速踏板68的操作量Acc的各個不同的變化量ΔAcc相對應(yīng)的多種方式提供所示實施例中所使用的圖4和圖7的每個變速比控制圖。變速比控制圖的這些方式可構(gòu)成得使得目標(biāo)輸入速度NIN*或第一瞬時目標(biāo)輸入速度NIN*P1隨變化量ΔAcc的增大而增大。
在所示的實施例中，目標(biāo)輸入速度設(shè)定部82布置得用于基于車輛狀態(tài)并根據(jù)作為示例在圖7中示出的變速比控制圖設(shè)定第一瞬時目標(biāo)輸入速度NIN*P1。目標(biāo)輸入速度設(shè)定部82可布置得用于基于基本或最終目標(biāo)輸入速度NIN*C和快速換檔時期的初始部分(例如，在加速要求判定部90確定車輛駕駛員要求車輛加速的時刻)中的初始實際輸入軸轉(zhuǎn)速NIN0設(shè)定第一瞬時目標(biāo)輸入速度NIN*P1。例如，作為初始實際輸入軸轉(zhuǎn)速NIN0和最終目標(biāo)輸入值NIN*C與初始實際輸入軸轉(zhuǎn)速NIN0之間的速度差ΔNIN0(＝NIN*C-NIN0)的預(yù)定部分(K·ΔNIN0)的合計(NIN0+K·ΔNIN0)獲得第一瞬時目標(biāo)輸入速度NIN*P1，其中“K”為預(yù)定比值。
輸入軸轉(zhuǎn)速NIN，以及用在所示實施例中的相關(guān)參數(shù)，諸如目標(biāo)輸入速度NIN*、最終或基本目標(biāo)輸入值NIN*C和瞬時目標(biāo)輸入速度NIN*P都可由發(fā)動機轉(zhuǎn)速NE和諸如目標(biāo)發(fā)動機轉(zhuǎn)速NE*等相關(guān)參數(shù)替代，或者可由渦輪轉(zhuǎn)速NT和諸如目標(biāo)渦輪轉(zhuǎn)速NT*等相關(guān)參數(shù)替代。
在所示的實施例中，車輛用驅(qū)動系統(tǒng)10包括裝有鎖止離合器26的液力變矩器14形式的流體操縱動力傳遞裝置。然而，動力傳遞裝置無需裝有鎖止離合器26。另外，可由液力偶合器或不具有轉(zhuǎn)矩放大功能的任何其它類型的流體操縱動力傳遞裝置替代液力變矩器14。
應(yīng)理解的是，在不脫離所附權(quán)利要求書限定的精神和保護范圍的前提下，可以本領(lǐng)域中技術(shù)人員明白的各種其它改變、修正和改進體現(xiàn)本發(fā)明。
權(quán)利要求
1.一種變速比控制裝置，它用于控制設(shè)置在車輛的驅(qū)動力源(12)與驅(qū)動輪(24)之間的動力傳遞路徑中的無級變速器(18)的變速比，以使得所述無級變速器的實際輸入速度(NIN)與基于所述車輛的行駛狀況設(shè)定的目標(biāo)輸入速度(NIN*)相一致，所述變速比控制裝置的特征在于包括加速要求判定部(90)，該加速要求判定部可用于基于車輛加速部件(68)的操作判定所述車輛的駕駛員是否要求所述車輛的非快速加速，以及所述駕駛員是否要求所述車輛的快速加速；和目標(biāo)輸入速度設(shè)定部(82)，該目標(biāo)輸入速度設(shè)定部可用于基于所述加速要求判定部(90)的駕駛員要求所述車輛的所述非快速加速的判定，(i)執(zhí)行所述目標(biāo)輸入速度(NIN*)到高于所述實際輸入速度(NIN)的第一瞬時目標(biāo)輸入速度(NIN*P1)的瞬時有級增大，(ii)在快速換檔時期的第一部分中將所述目標(biāo)輸入速度保持在所述第一瞬時目標(biāo)輸入速度，(iii)在快速換檔時期的所述第一部分結(jié)束時，將所述目標(biāo)輸入速度瞬時減小至第二瞬時目標(biāo)輸入速度(NIN*P2)的初始值，該初始值接近所述實際輸入速度并低于所述第一瞬時目標(biāo)輸入速度，以及(iv)在所述第一部分之后的快速換檔時期的第二部分中，使所述目標(biāo)輸入速度反過來朝向所述第一瞬時目標(biāo)輸入速度逐漸增大；以及基于所述加速要求判定部的駕駛員要求所述車輛的所述快速加速的判定，所述目標(biāo)輸入速度設(shè)定部在所述快速換檔時期期間將所述目標(biāo)輸入速度保持在所述第一瞬時目標(biāo)輸入速度，而沒有將所述目標(biāo)輸入速度設(shè)定在所述第二瞬時目標(biāo)輸入速度。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的變速比控制裝置，其特征在于，所述目標(biāo)輸入速度設(shè)定部(82)使所述第二瞬時目標(biāo)輸入速度(NIN*P2)沿第一級時滯曲線朝向所述第一瞬時目標(biāo)輸入速度(NIN*P1)逐漸增大。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的變速比控制裝置，其特征在于，由所述第一級時滯曲線限定的所述第二瞬時目標(biāo)輸入速度(NIN*P2)由式NIN*P2(t)＝1-ε-t/T表示，式中“T”是隨所述車輛加速部件(68)的操作量(Acc)的增大率的增大而減小的時間常數(shù)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1-3中任一項所述的變速比控制裝置，其特征在于，所述目標(biāo)輸入速度設(shè)定部(82)基于所述車輛加速部件(68)的操作量(Acc)和所述車輛的行駛速度(V)確定所述第一瞬時目標(biāo)輸入速度(NIN*P1)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1-3中任一項所述的變速比控制裝置，其特征在于，基于所述車輛加速部件(68)的操作量(Acc)的增大率確定所述快速換檔時期的所述第一部分的長度(T1)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1-3中任一項所述的變速比控制裝置，其特征在于，如果所述車輛加速部件(68)的操作量(Acc)不小于一預(yù)定閾值(Acc2′)或者如果所述車輛加速部件的操作量的增大率不低于一預(yù)定閾值(dAcc)，所述加速要求判定部(90)判定駕駛員要求所述車輛的所述快速加速。
7.根據(jù)權(quán)利要求1-3中任一項所述的變速比控制裝置，其特征在于，如果所述車輛加速部件(68)的操作量(Acc)不小于一預(yù)定閾值(Acc2′)并且如果所述車輛加速部件的操作量的增大率不低于一預(yù)定閾值(dAcc)，所述加速要求判定部(90)判定駕駛員要求所述車輛的所述快速加速。
8.根據(jù)權(quán)利要求1-3中任一項所述的變速比控制裝置，其特征在于，所述加速要求判定部(90)基于以下至少一個條件判定所述車輛的所述非快速加速的要求和所述車輛的所述快速加速的要求，所述條件是作為所述車輛加速部件提供的加速踏板(68)的操作量(Acc)；為所述驅(qū)動力源(12)提供并且由所述車輛加速部件控制的節(jié)氣門(30)的開度(θTH)；所述加速踏板的操作量的變化率(dAcc)；所述節(jié)氣門的開度的變化率；噴射入作為所述驅(qū)動力源提供的發(fā)動機(12)的進氣管或氣缸的燃料的噴射量；以及引入所述進氣管的進氣量。
9.根據(jù)權(quán)利要求1-3中任一項所述的變速比控制裝置，其特征在于，所述無級變速器(18)為包括一對有效寬度可變的可變直徑帶輪(42、46)和連接所述一對可變直徑帶輪的傳動帶(48)的帶和帶輪式無級變速器。
10.根據(jù)權(quán)利要求1-3中任一項所述的變速比控制裝置，其特征在于，所述驅(qū)動力源包括內(nèi)燃機(12)。
全文摘要
本發(fā)明涉及用于車輛用無級變速器的變速比控制裝置。該變速比控制裝置控制無級變速器的變速比使得變速器的實際輸入速度與目標(biāo)輸入速度相一致并包括判定車輛駕駛員是要求車輛的非快速加速還是快速加速的加速要求判定部；和目標(biāo)輸入速度設(shè)定部，它基于要求非快速加速的判定，(i)執(zhí)行目標(biāo)輸入速度到第一瞬時目標(biāo)輸入速度的瞬時有級增大，(ii)在快速換檔時期的第一部分中將目標(biāo)輸入速度保持在第一瞬時目標(biāo)值，(iii)在第一部分結(jié)束時將目標(biāo)輸入速度瞬時減小至第二瞬時目標(biāo)輸入速度的初始值，及(iv)在第二部分中使目標(biāo)輸入速度反過來朝向第一瞬時值逐漸增大；以及基于要求快速加速的判定，在快速換檔時期期間將目標(biāo)輸入速度保持在第一瞬時目標(biāo)輸入速度，而沒有將其設(shè)定在第二瞬時目標(biāo)值。
文檔編號F16H61/66GK1959155SQ200610142800
公開日2007年5月9日 申請日期2006年10月31日 優(yōu)先權(quán)日2005年10月31日
發(fā)明者松井康成, 田村忠司 申請人:豐田自動車株式會社