车辆用变速器的控制装置转让专利

申请号 : CN201380080825.2

文献号 : CN105705839B

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基本信息:

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法律信息:

相似专利:

发明人 : 石川周平木村元宣绫部笃志

申请人 : 丰田自动车株式会社

摘要 :

一种车辆用变速器的控制装置,车辆用变速器被构成为,在被传递由驱动力源输出的扭矩的输入轴与向驱动轮输出扭矩的输出轴之间设置有无级变速机构,能够选择性地切断该无级变速机构与所述输出轴之间的扭矩传递,并被构成为在切断了所述无级变速机构与所述输出轴之间的扭矩传递的状态下通过所述驱动力源使所述无级变速机构旋转,车辆用变速器的控制装置被构成为,在所述无级变速机构以与所述输出轴之间不传递扭矩传递的方式而相对于所述输出轴被切断的状态下,以所述无级变速机构通过被实施怠速转速控制的所述驱动力源而旋转的状态使所述无级变速机构的变速比发生变化的情况下,将所述无级变速机构的变速速度限制在预先确定的上限速度以下(步骤S8)。

权利要求 :

1.一种车辆用变速器的控制装置,所述车辆用变速器被构成为,在被传递由驱动力源所输出的扭矩的输入轴与向驱动轮输出扭矩的输出轴之间设置有无级变速机构,且选择性地切断该无级变速机构与所述输出轴之间的扭矩传递,并且被构成为,在切断了所述无级变速机构与所述输出轴之间的扭矩传递的状态下通过所述驱动力源而使所述无级变速机构进行旋转,所述车辆用变速器的控制装置的特征在于,

被构成为,在所述无级变速机构以与所述输出轴之间不传递扭矩的方式而相对于所述输出轴被切断的状态下,以所述无级变速机构通过被实施怠速转速控制的所述驱动力源而进行旋转的状态使所述无级变速机构的变速比发生变化的情况下,将所述无级变速机构的变速速度限制在预先确定的上限速度以下。

2.如权利要求1所述的车辆用变速器的控制装置,其特征在于,

所述上限速度为,基于被实施所述怠速转速控制的所述驱动力源的输出扭矩、所述驱动力源的转速以及所述无级变速机构中的输出侧旋转部件的惯性矩而被确定的变速速度。

3.如权利要求1所述的车辆用变速器的控制装置,其特征在于,

所述车辆用变速器的控制装置被构成为,使在如下的状态下使所述无级变速机构的变速比发生变化的情况下的所述驱动力源的输出扭矩与在该状态下不使所述无级变速机构的变速比发生变化的情况下的所述驱动力源的输出扭矩相比而增大,所述状态为,所述无级变速机构以与所述输出轴之间不传递扭矩的方式而相对于所述输出轴被切断,并且所述无级变速机构通过被实施怠速转速控制的所述驱动力源而进行旋转的状态。

4.如权利要求2所述的车辆用变速器的控制装置,其特征在于,

所述车辆用变速器的控制装置被构成为,使在如下的状态下使所述无级变速机构的变速比发生变化的情况下的所述驱动力源的输出扭矩与在该状态下不使所述无级变速机构的变速比发生变化的情况下的所述驱动力源的输出扭矩相比而增大,所述状态为,所述无级变速机构以与所述输出轴之间不传递扭矩的方式而相对于所述输出轴被切断,并且所述无级变速机构通过被实施怠速转速控制的所述驱动力源而进行旋转的状态。

5.如权利要求3所述的车辆用变速器的控制装置,其特征在于,

所述驱动力源的输出扭矩的增大量为,基于所述驱动力源的转速、所述无级变速机构中的所述输出侧旋转部件的惯性矩以及使所述变速比变化的速度而被确定的量。

6.如权利要求4所述的车辆用变速器的控制装置,其特征在于,

所述驱动力源的输出扭矩的增大量为,基于所述驱动力源的转速、所述无级变速机构中的所述输出侧旋转部件的惯性矩以及使所述变速比变化的速度而被确定的量。

7.如权利要求1至6中任一项所述的车辆用变速器的控制装置,其特征在于,在所述输入轴与所述输出轴之间,相对于所述无级变速机构而并列地设置有传动机构,所述车辆用变速器的控制装置被构成为,所述无级变速机构中的变速比的所述变化是在如下的状态下被执行的,即,在所述输入轴与所述输出轴之间所述无级变速机构不传递动力而由所述传动机构传递动力,并且所述驱动力源被实施怠速转速控制的状态。

8.如权利要求1至6中任一项所述的车辆用变速器的控制装置,其特征在于,所述车辆用变速器的控制装置被构成为,所述无级变速机构中的变速比的所述变化是在如下的状态下被执行的,即,在所述车辆行驶的状态下空档档位被选择,并且所述驱动力源被实施怠速转速控制的状态。

9.如权利要求1至6中任一项所述的车辆用变速器的控制装置,其特征在于,所述车辆用变速器的控制装置被构成为,所述无级变速机构中的变速比的所述变化是在如下的状态下被执行的,即,在所述车辆行驶的状态下控制为切断所述输入轴与所述输出轴之间的扭矩的传递的空档状态,并且所述驱动力源被实施怠速转速控制的状态。

10.如权利要求1至6中任一项所述的车辆用变速器的控制装置,其特征在于,所述车辆用变速器的控制装置被构成为,所述无级变速机构中的变速比的所述变化是在如下的状态下被执行的,即,在所述车辆停止的状态下空档档位被选择,并且所述驱动力源被实施怠速转速控制的状态。

11.如权利要求1至6中任一项所述的车辆用变速器的控制装置,其特征在于,所述车辆用变速器的控制装置被构成为,所述无级变速机构中的变速比的所述变化是在如下的状态下被执行的,即,在所述车辆停止的状态下控制为切断所述输入轴与所述输出轴之间的扭矩的传递的空档状态,并且所述驱动力源被实施怠速转速控制的状态。

说明书 :

车辆用变速器的控制装置

技术领域

[0001] 本发明涉及一种对将从驱动力源输出的驱动力进行增减并输出的车辆用变速器进行控制的装置。

背景技术

[0002] 已知一种车辆,其能够在将发动机等驱动力源与变速器以可传递扭矩的方式连结的状态下,切断从该变速器向驱动轮的扭矩的传递,其中一个示例被记载在日本实开昭62-45455号公报中。在该公报中所记载的变速器中,V形带变速装置和直连齿轮被并列地配置在输入轴与副轴之间。采用如下结构,即,该V形带变速装置的一次轴被连结于输入轴,并且在与V形带变速装置的二次轴同轴的轴上设置有离合器,通过释放该离合器,从而切断V形带变速装置与副轴之间的扭矩传递。此外,采用如下结构,即,在输入轴与直连齿轮之间设置有其他的离合器,通过释放该离合器,从而切断经由直连齿轮的向副轴的扭矩的传递。
[0003] 在该实开昭62-45455号公报所记载的变速器中,由于即使在切断了V形带变速装置与副轴之间的扭矩的传递的状态下,V形带变速装置也连结于输入轴,因此即使处于V形带变速装置不参与向副轴的扭矩传递的状态,也能够使V形带变速装置中的变速比发生变化。即使是这种变速,也会随着卷绕有带的带轮等的转速变化而产生惯性扭矩或损耗扭矩。如果该转速的变化为转速的增大,则随着变速而发生变化的扭矩将作为对于发动机等驱动力源的负荷而发挥作用,此外,变速速度越快则该扭矩变得越大。因此,例如当作为驱动力源的发动机成为对怠速转速进行控制的状态时,随着上述的变速而产生的扭矩的变化将作为对于怠速转速控制的干扰而发挥作用,从而存在怠速转速急剧变化或者发生发动机失速的可能性。

发明内容

[0004] 本发明是着眼于上述的技术课题而完成的发明,其目的在于,提供一种能够对由于不向输出轴传递扭矩的变速器中的变速而导致驱动力源的转速急剧地发生变化、驱动力源失速的情况进行防止或抑制的控制装置。
[0005] 为了解决上述的课题,本发明提供一种车辆用变速器的控制装置,所述车辆用变速器被构成为,在被传递由驱动力源所输出的扭矩的输入轴与向驱动轮输出扭矩的输出轴之间设置有无级变速机构,且选择性地切断该无级变速机构与所述输出轴之间的扭矩传递,并且被构成为,在切断了所述无级变速机构与所述输出轴之间的扭矩传递的状态下通过所述驱动力源而使所述无级变速机构进行旋转,所述车辆用变速器的控制装置的特征在于,被构成为,在所述无级变速机构以与所述输出轴之间不传递扭矩的方式而相对于所述输出轴被切断的状态下,以所述无级变速机构通过被实施怠速转速控制的所述驱动力源而进行旋转的状态使所述无级变速机构的变速比发生变化的情况下,将所述无级变速机构的变速速度限制在预先确定的上限速度以下。
[0006] 能够将本发明中的所述上限速度设为,基于被实施所述怠速转速控制的所述驱动力源的输出扭矩、所述驱动力源的转速以及所述无级变速机构中的输出侧旋转部件的惯性矩而被确定的变速速度。
[0007] 此外,本发明除了上述的结构以外,还可以被构成为,使在如下的状态下使所述无级变速机构的变速比发生变化的情况下的所述驱动力源的输出扭矩与在该状态下不使所述无级变速机构的变速比发生变化的情况下的所述驱动力源的输出扭矩相比而增大,所述状态为,所述无级变速机构以与所述输出轴之间不传递扭矩的方式而相对于所述输出轴被切断,并且所述无级变速机构通过被实施怠速转速控制的所述驱动力源而进行旋转的状态。
[0008] 在该情况下,所述驱动力源的输出扭矩的增大量可以为,基于所述驱动力源的转速、所述无级变速机构中的所述输出侧旋转部件的惯性矩以及使所述变速比变化的速度而被确定的量。
[0009] 在本发明中,执行所述无级变速机构中的变速比的所述变化的状态可以是如下的状态,即,在所述输入轴与所述输出轴之间所述无级变速机构不传递动力而由相对于该无级变速机构而并列地设置的传动机构来传递动力,并且所述驱动力源被实施怠速转速控制的状态。
[0010] 或者,也可以被构成为,在如下的状态下执行所述无级变速机构中的所述变速,即,在车辆行驶或停车的状态下空档档位被选择,并且所述驱动力源被实施怠速转速控制的状态。
[0011] 此外,也可以被构成为,在如下的状态下执行所述无级变速机构中的所述变速,即,在车辆行驶或停车的状态下控制为空档状态,并且所述驱动力源被实施怠速转速控制的状态。
[0012] 在本发明中,即使在无级变速机构不实施向驱动轮的扭矩的传递的状态下使无级变速机构的变速比发生变化,通过将其变速速度限制在预定的上限速度以下,也会限制随着变速而产生的惯性扭矩。其结果为,作为负荷而作用在被实施怠速转速控制的驱动力源上的扭矩的变动变小,从而能够抑制驱动力源的转速的变动,并且能够抑制驱动力源成为失速的情况。
[0013] 特别地,在上述的上限速度基于被实施所述怠速转速控制的所述驱动力源的输出扭矩、所述驱动力源的转速以及所述无级变速机构中的输出侧旋转部件的惯性矩而被确定的情况下,能够更有效地抑制驱动力源的转速的变动或驱动力源成为失速的情况。
[0014] 并且,在本发明中,当构成为在执行上述的变速的情况下与未执行该变速的情况相比使驱动力源的输出扭矩增大时,即使上述的惯性扭矩施加于驱动力源上,驱动力源的转速也不易下降,因此能够使变速速度加快。
[0015] 通过将该情况下的输出扭矩的增大量设为基于所述驱动力源的转速、所述无级变速机构中的所述输出侧旋转部件的惯性矩以及使所述变速比变化的速度而被确定的量,从而能够抑制驱动力源的输出扭矩过度地增大的情况,并且能够使无级变速机构的变速速度加快。

附图说明

[0016] 图1为用于对由本发明所涉及的控制装置所执行的控制的一个示例进行说明的流程图。
[0017] 图2为用于对无级变速机构中的降挡时的目标变速比进行说明的线图。
[0018] 图3为表示变速速度与被实施怠速转速控制的发动机的转速变化量之间的关系的线图。
[0019] 图4为针对变速速度较快的情况和对变速速度进行了限制的情况而表示各带轮上的推力之差与变速速度以及发动机转速的变化之间的关系的线图。
[0020] 图5为表示对在变速时实施将发动机转速维持为预定转速的控制的情况下的变速速度的限制控制与发动机扭矩控制的分担率同减速度之间的关系的线图。
[0021] 图6为用于对能够通过本发明所涉及的控制装置而执行的其他的控制例进行说明的流程图。
[0022] 图7为表示能够在该控制中所使用的变速速度补正量的映射图的一个示例的线图。
[0023] 图8为表示能够在本发明中作为对象的车辆中的传动系的框图。
[0024] 图9为用于对该控制装置及其输入数据以及输出信号进行说明的框图。

具体实施方式

[0025] 能够在本发明中作为对象的车辆为,具备被执行怠速转速控制的驱动力源以及被连结于驱动力源的输出侧且能够对变速速度进行控制的无级变速机构,并且能够适当地切断从该无级变速机构向驱动轮的扭矩的传递的车辆。因此,驱动力源的具体示例为,汽油发动机等内燃机或具备该内燃机和电动机的混合动力型的驱动力源。此外,无级变速机构以带式或环形的变速器为例。在本发明中作为对象的变速器可以是具有包括无级变速机构的单一的动力传递路径的变速器,或者也可以是与上述的动力传递路径并列地具有其他的动力传递路径的变速器。
[0026] 在图8中图示了能够在本发明中作为对象的车辆中的传动系的一个示例。在此所示的示例为以如下方式构成的示例,即,作为驱动力源而具备内燃机(发动机:E/G)1,将发动机1所输出的扭矩经由相互并列地设置的带式的无级变速机构2以及由多个齿轮组成的传动机构3而向驱动轮4传递。发动机1上连结有附带锁止离合器的变矩器5,变速器6的输入轴7被连结于变矩器5中的涡轮8。
[0027] 输入轴7被连结于与无级变速机构2中的主带轮9一体的主轴10上。与主带轮9平行地配置有次级带轮11,在上述带轮9、11上卷绕有带12。上述带轮9、11与现有已知的带式无级变速器相同,以如下方式构成,即,具有固定槽轮、可动槽轮、使可动槽轮相对于固定槽轮而前后运动的液压致动器13、14,通过上述液压致动器13、14而产生带12的夹持压力,并且通过主带轮9中的液压致动器13而使主带轮9的槽宽发生变化,从而使带12的卷绕半径即变速比发生变化。
[0028] 设置有与次级带轮11一体的次级轴15,输出轴16以能够旋转的方式而嵌合在该次级轴15的外周侧。在该输出轴16上安装有输出齿轮17,该输出齿轮17啮合于与副轴18一体的反转从动齿轮19,所述副轴18与输出轴16平行地配置。此外,在副轴18上安装有直径小于反转从动齿轮19的反转驱动齿轮20,该反转驱动齿轮20与作为末端减速器的差动齿轮21的内啮合齿轮22啮合。而且,以从该差动齿轮21向左右的驱动轮4输出扭矩的方式而构成。
[0029] 另一方面,在与所述输入轴7或主轴10同轴的轴上且在其外周侧设置有前进后退切换机构23。该前进后退切换机构23由双小齿轮型的行星齿轮机构构成,其行星齿轮架24被连结于主轴10上。在其行星齿轮架24与太阳齿轮25之间设置有起动离合器C1,通过使该起动离合器C1卡合从而行星齿轮机构的整体成为一体而进行旋转。此外,被构成为,设置有使内啮合齿轮26的旋转停止的后退用制动器B1,通过利用该后退用制动器B1而使内啮合齿轮26的旋转停止,从而太阳齿轮25相对于行星齿轮架24而向相反方向旋转,由此成为后退状态。
[0030] 接下来,对与上述的无级变速机构2并列地配置的传动机构3进行说明。该传动机构3为设定与无级变速机构2中的最大变速比相比较大的变速比的减速机构,或者设定与无级变速机构2中的最小变速比相比较小的变速比的增速机构,图8所示的示例中的传动机构3作为减速机构而构成。而且,为了将输入轴7和输出轴16的旋转方向设为同一方向,而设置有惰轮。
[0031] 与太阳齿轮25一体化的太阳齿轮轴27以能够旋转的方式而嵌合在所述输入轴7的外周侧,并且在该太阳齿轮轴27上安装有驱动齿轮28。此外,相对于输入轴7以及输出轴16而平行地配置有中间轴29,与所述驱动齿轮28啮合的从动齿轮30与中间轴29一体化。该从动齿轮30被构成为,直径与驱动齿轮28相比较大,且在从驱动齿轮28朝向从动齿轮30传递扭矩的情况下产生减速作用。与从动齿轮30相比直径较小的驱动齿轮31以能够相对于中间轴29而进行相对旋转的方式被安装在中间轴29上。设置有用于将该驱动齿轮31以能够传递扭矩的方式连结于中间轴29的离合器C3。该离合器C3为所谓的啮合式的离合器,并被构成为通过使套筒32在轴线方向上移动从而使该套筒花键嵌合于中间轴29以及驱动齿轮31的轴套或解除该嵌合。并且,与该驱动齿轮31啮合的从动齿轮33被一体地设置在上述的输出轴16上。而且,还设置有离合器C2,该离合器C2将驱动齿轮31或输出轴26与无级变速机构2中的次级带轮11以能够传递扭矩的方式进行连结或解除该连结。
[0032] 因此,图8所示的变速器被构成为,能够通过释放离合器C2而将无级变速机构2与驱动轮4之间的扭矩传递切断,并在该状态下通过发动机1的扭矩而使无级变速机构2进行旋转。此外,通过利用起动离合器C1而对所述行星齿轮架24和太阳齿轮25进行连结,从而从输入轴7经由传动机构3而向输出轴16传递扭矩,由此使车辆前进行驶。此外,如果代替起动离合器C1而使后退用制动器B1卡合,则太阳齿轮25以及与该太阳齿轮一体的驱动齿轮28将相对于输入轴7而向相反方向旋转,从而扭矩经由包括该驱动齿轮28在内的传动机构3而向输出轴16传递,由此使车辆后退行驶。而且,如果仅使输出轴16上的第二离合器C2卡合,则扭矩将从输入轴7经由无级变速机构2而向输出轴16传递,从而使车辆前进行驶,并且通过无级变速机构2而对变速比适当地进行设定。
[0033] 本发明所涉及的控制装置被构成为,基于表示发动机1或变速器6等的动作状态的数据而向发动机1或变速器6输出预定的控制指令信号。更具体而言,控制装置(ECU)34以微型计算机为主体而构成,并且如图9所示,变速要求信号、所述各带轮9、11的转速、与针对发动机1的怠速转速控制相关的信号、关于上述的第二离合器C2的信号、发动机转速NE、车速、来自换挡装置的换挡档位的信号、空档控制(N控制)信号等作为表示发动机1或变速器的动作状态的数据而被输入至控制装置34。控制装置34被构成为,使用这些数据以及预先存储的数据等而实施运算,并输出变速指令信号、变速速度信号、发动机扭矩指令信号等。
[0034] 在上述的车辆中,在通常的前进行驶时,经由无级变速机构2而向驱动轮4传递扭矩,并根据驱动或减速的要求等,而通过无级变速机构2来设定适当的变速比。无级变速机构2中的变速通常在车辆前进行驶并经由无级变速机构2来传递扭矩的情况下,即在无级变速机构2进行旋转的状态下被执行。然而,例如在以预定的车速进行行驶的状态下实施紧急制动而使车辆停止的情况下等,存在无级变速机构2的变速比不会增大至为刚起动之后的低车速所准备的预定的变速比的情况。在这种情况下,当无级变速机构2不参与向驱动轮4的扭矩的传递,并且发动机1处于怠速状态且被实施怠速转速控制时,存在通过该发动机1的输出扭矩而使无级变速机构2进行旋转从而执行变速的情况。
[0035] 如果对执行这种变速的情况下的车辆的动作状态(行驶状态)进行例示,则如下文所述。首先,处于如下的状态,即,通过上述的传动机构3而传递驱动力从而进行行驶,并且加速器踏板被释放而使加速器开度减少至“零”或接近于“零”的开度,且发动机1的怠速转速被控制的状态。有时这种情况被称为“行驶中EL档位(D)”,在图8所示的传动系中,第一离合器C1与第三离合器C3被卡合。此外,在行驶中选择并设定了空档档位的情况(行驶中N档)下也执行上述的变速控制。空档档位通过驾驶员对未图示的换挡装置进行操作而被选择并设定,在图8所示的传动系中,第一以及第二离合器C1、C2被释放。由于车辆处于惯性行驶的状态,即所谓的加速器关闭的状态,从而发动机1处于怠速状态且被执行怠速转速控制。与此相同的行驶状态为,即使换挡档位处于驱动档也被控制为空档状态(行驶中N控制)的行驶状态。在该情况下,在图8所示的传动系中,第一以及第二离合器C1、C2被释放。这种情况为被称作N滑行控制的控制的一个示例,并且是通过如下的控制而被设定的行驶状态,所述控制为,通过在行驶中使加速器开度减少至关闭状态的程度,从而将发动机1相对于驱动轮而切断以便进行滑行的控制。并且,在车辆停止的状态下选择了空档档位(停车中N档)的情况,或者虽然换挡档位未被切换但却被控制为空档状态(停车中N控制)的情况下,执行上述的无级变速机构2中的变速。本发明所涉及的控制装置34被构成为对这种情况下的变速速度进行限制。
[0036] 对该控制的一个示例进行说明,图1为用于对该控制例进行说明的流程图,并且在发动机1进行工作从而进行行驶,或者停车的状态下,每隔预定的短时间而被反复执行。在图1所示的控制例中,首先,对有无变速要求进行判断(步骤S1)。由于无级变速机构2中的目标变速比基于车速以及发动机转速而被设定,因此在步骤S1中对当前时间点的目标转速与在无级变速机构2中所设定的实际的变速比进行比较,并基于该比较结果而对有无变速要求进行判断。如果实际被设定的变速比与目标变速比存在差而具有变速要求,则在步骤S1中作出肯定性的判断,在该情况下,对上述的带轮9、11是否正在进行旋转进行判断(步骤S2)。另外,在由于没有变速要求而在步骤S1中作出了否定性的判断的情况下,不执行变速,即不输出变速指令信号(步骤S3),并返回。
[0037] 如果无级变速机构2的带轮9、11正在进行旋转而在步骤S2中作出了肯定性的判断,则车辆正在行驶,或者变速器6被设定为空档状态。在该情况下,对上述的第二离合器C2是否为释放状态进行判断(步骤S4)。即,对无级变速机构2相对于输出轴16或驱动轮4是否被切断进行判断。另外,在带轮9、11停止而在步骤S2中作出否定性的判断的情况下,将无级变速机构2中的变速设为不允许(步骤S5),并返回。这是因为,在带式无级变速机构中难以或无法使带12的卷绕半径发生变化。
[0038] 在第二离合器C2卡合而在步骤S4中作出了否定性的判断的情况下,不实施变速速度的限制(步骤S6),并返回。变速速度预先被设定为,实际的变速比以不太会产生延迟的方式而追随前述的目标变速比发生变化。在图2中示出了减速时的目标变速比的变化的一个示例,从最小变速比γmin至最大变速比γmax,以在图2中由粗线所示的方式进行变化。以实际变速比追随其目标变速比的变化的方式而进行变速时的变速速度,以减速度不会产生过量与不足,并且不会致使发动机失速,而且不会招致结构上的损伤、振动以及噪声的恶化、驾驶性能的恶化等的方式,而基于实验等被预先确定。在步骤S6中,将执行变速的情况下的变速速度设定为以如上方式所设定的变速速度。因此,在第二离合器C2卡合而经由无级变速机构2向驱动轮4传递扭矩从而进行行驶的状态下,执行通常的变速控制。
[0039] 与此相对,在步骤S4中作出了肯定性的判断的情况下,变速器6被设定为空档状态,或者经由传动机构3而向输出轴16或驱动轮4传递扭矩。在该情况下,对发动机1是否处于怠速状态进行判断(步骤S7)。在由于不处于怠速状态而在步骤S7中作出了否定性的判断的情况下,转入上述的步骤S6而不实施变速速度的限制,并返回。与此相对,在步骤S7中作出了肯定性的判断的情况下,发动机1的怠速转速控制正在被执行,在该情况下,对变速速度进行限制(步骤S8),并返回。
[0040] 该变速速度的限制为用于避免或抑制因无级变速机构2的变速而导致发动机转速急剧变化或发动机失速的情况的控制。在此,对变速速度与发动机扭矩或发动机转速的变化量之间的关系进行说明,从发动机1至无级变速机构3的旋转系统的运动方程式以下述的式(1)来表示。
[0041] 【数学式1】
[0042]
[0043] 其中,Ie为发动机1的惯性矩,ωe为发动机1的旋转速度,Ipri为主带轮9的惯性矩,ωpri为主带轮9的旋转速度,Isec为次级带轮11的惯性矩,ωsec为次级带轮11的旋转速度,Te为发动机扭矩,Tfrq为由第二离合器C2等产生的各种摩擦损耗扭矩。
[0044] 由于ωe=ωpri
[0045] ωsec=γ·ωpri,因此上述的式(1)能够按照以下的方式变形。
[0046] 【数学式2】
[0047]
[0048]
[0049]
[0050] 如果设为不使发动机转速变化,则在上述的式中,只需设为
[0051] 【数学式3】
[0052]
[0053] 即可,如此,则获得下述的式(2)。
[0054] 【数学式4】
[0055]
[0056] 另外,如果对变速速度与发动机转速的变化量Δωe之间的关系进行图示,则如图3所示。因此,只要变速速度在使发动机扭矩Te发生变化时的响应速度以下,便能够将正在实施怠速转速控制的发动机1的转速维持为大致固定,或者能够将其转速变化抑制为微小的变化。在上述的步骤S8中,使无级变速机构2中的变速比发生变化时的变速速度被限制为,如上述方式那样根据发动机扭矩Te和发动机转速ωe以及次级带轮11的惯性扭矩而求出的变速速度(本发明中的上限速度)以下。另外,限制的变速速度可以是落入以利用上述的式(2)而获得的速度为中心的预定宽度的范围内的速度,或者也可以是补正后的速度。上述预定宽度或补正能够通过实验或模拟而确定。
[0057] 上述的带式无级变速机构2中的变速通过使各带轮9、11中的推力的比率(推力比)发生变化而被执行。另外,推力为由各个带轮9、11中的液压致动器13、14产生的轴线方向上的力,并通过将各致动器13、14中的液压除以各自的受压面积而获得。因此,在使无级变速机构2的变速比增大的情况下,相对于主带轮9中的推力Win而使次级带轮11的推力Wout增大,从而使其推力之差(差推力)增大。该差推力越大则变速速度变得越快,若利用附图来表示该情况,则如图4所示。即,在为了所谓的带回退而使变速比增大的情况下,虽然使次级带轮11中的推力Wout与变速前相比而增大,但在该变速的过程中,变得大于变速后的推力值。该变速的过程中的推力与变速后的推力之差ΔWout,在以经由无级变速机构2而向驱动轮4传递扭矩的状态被执行的通常的变速中,如在图4中由实线所示那样被设定为较大的值。与此相对,在本发明中的控制装置中,如在图4中由虚线所示那样被设定为较小的值。因此,变速速度在通常的变速时如在图4中由实线所示那样变快,与此相对,根据本发明中的控制装置,变速速度如在图4中由虚线所示那样变慢。将由于这种变速速度的不同而产生的发动机转速NE的变化一并记载于图4中,由于如果变速速度较快,则由传动系产生的惯性扭矩变大,因此如图4中由实线所示那样,发动机转速NE大幅度地变动。与此相对,如果变速速度较慢,则如图4中由虚线所示那样,发动机转速NE的变动将变得微小。
[0058] 因此,根据本发明所涉及的控制装置,在实施怠速转速控制的状态下使无级变速机构2的变速比发生变化的情况下,由于随着该变速而产生的惯性扭矩较小等从而能够使发动机转速稳定,由此能够抑制发动机转速的急剧变化或致使发动机失速的情况。
[0059] 当以如上所述的方式而使无级变速机构2中的变速比增大时,随着该变速而产生的惯性扭矩将作为对于发动机1的负荷扭矩而发挥作用。因此,能够通过在无级变速机构2的变速时使发动机扭矩Te增大从而抑制发动机转速的变动。在图1所示的控制例中,在步骤S7中作出了肯定性的判断的情况下,在变速速度的限制(步骤S8)的同时使发动机扭矩增大(步骤S9)。该发动机扭矩的增大量ΔTe由下述的式(3)来表示。
[0060] 【数学式5】
[0061]
[0062] 在此,由于变速速度(dγ/dt)的值被预先确定,因此能够计算出发动机扭矩的增大量ΔTe。因此,次级带轮11相当于本发明中的输出侧部件。
[0063] 如果在使不参与向驱动轮4的扭矩的传递的状态下的无级变速机构3的变速比增大的情况下以上述的方式而使发动机扭矩增大,则能够缓和变速速度的限制而加快变速速度。因此,可以不管减速度的大小,而实施发动机扭矩的增大控制。然而,优选为,实施用于使被增大了的发动机扭矩不会作为驱动扭矩而被身体感知的控制。此外,相反地,在不同时使用发动机扭矩的增大控制的情况下,由于变速速度的限制变大而存在变速变得不足的可能。因此,在随着车辆减速而使无级变速机构2中的变速比增大的情况下,为了不使发动机转速过度地发生变动,而优选为根据该减速度而同时使用变速速度的限制和发动机扭矩的增大。即,由于在减速度较小的情况下,即使在某种程度上大幅度地对变速速度进行限制,也能够使变速比变化至作为目标的变速比,但如果减速度为中等程度,则在大幅度地对变速速度进行限制时,会难以变速至作为目标的变速比,因此同时进行发动机扭矩的增大控制而缓和变速速度的限制,并将随之而产生的惯性扭矩利用发动机扭矩的增大而削减。即,使用于变速至作为目标的变速比的控制的分担比例以增大由发动机扭矩的增大控制所分担的比例的方式而进行变化。而且,在减速度大到即使在能够容许的范围内将变速速度设为最大也无法使变速比变化至作为目标的变速比的情况下,为了抑制发动机转速的变动,不实施变速速度的限制,而是通过发动机扭矩的增大来抑制因惯性扭矩而引起的发动机转速的变动。
[0064] 如果示意性地表示这种与减速度相对应的各个控制的分担比例,则如图5所示。由于当减速度在预定的值ΔV1以下时,即使以不使发动机转速过度地变动的方式而对无级变速机构2中的变速速度进行限制,也能够使无级变速机构2的变速比增大至作为目标的变速比,因此作为用于对随着变速而产生的发动机转速的过度的变动进行抑制的控制,仅执行变速速度的限制控制。与此相对,在减速度大于上述的预定值ΔV1且在另外的预定值ΔV2以下的情况下,通过同时使用缓和变速速度的限制并使发动机扭矩增大的控制,从而能够抑制发动机转速的过度的变动。而且,由于在减速度超过上述的其他的预定值ΔV2而较大的情况下,当不实施变速速度的限制而使变速比朝向目标变速比变化时,发动机转速有可能会过度地变动,因此不实施变速速度的限制而仅实施发动机扭矩的增大控制。因此,由于在减速度处于上述的各预定值ΔV1、ΔV2之间的区域内,根据减速度的增大而缓和变速速度的限制,因此变速速度的限制控制的比例根据减速度的增大而减少。因此,对变速速度的限制控制的比例和使发动机扭矩增大的控制的比例进行划分的线如图5所示那样,被表示为根据减速度的增大而下降的线。
[0065] 然而,虽然上述的具体示例为,将变速速度限制为预先确定的值,或者限制为与减速度对应的变速速度的示例,但无级变速机构2相对于驱动轮4而被切断并且在该状态下通过被实施怠速转速控制的发动机1的扭矩而进行旋转从而实施变速的情况下的发动机转速的变动的抑制,通过将发动机转速的变化量作为控制偏差而对变速速度进行反馈控制也能够实现。其示例在图6中由流程图来表示。
[0066] 图6所示的程序在执行发动机1的怠速转速控制的状态下每隔预定的短时间而被反复执行。首先,对上述的带轮9、11是否正在旋转进行判断(步骤S11)。该判断以与上述的图1所示的程序中的步骤S2中的判断相同的方式被实施,在该步骤S11中作出了否定性的判断的情况下,不执行变速,即不输出变速指令信号(步骤S12),并返回。与此相对,在步骤S11中作出了肯定性的判断的情况下,对在无级变速机构2中是否正在执行变速,即是否在变速中进行判断(步骤S13)。在由于未处于变速中而在步骤S13中作出了否定性的判断的情况下,表示未执行在上述的第二离合器C2被释放的状态下的变速的标记被设为开启(步骤S14),并返回。
[0067] 在由于处于变速中而在步骤S13中作出了肯定性的判断的情况下,对第二离合器C2是否被释放进行判断(步骤S15)。在由于第二离合器C2处于卡合状态而在步骤S15中作出了否定性的判断的情况下,进入上述的步骤S14并在将上述的标记设为开启之后返回。与此相对,在由于第二离合器C2被释放而在步骤S15中作出了肯定性的判断的情况下,对是否产生了发动机转速NE的变动进行判断(步骤S16)。
[0068] 发动机转速NE基于当前时间点的加速器开度等驱动要求量而被控制,在由于发动机转速NE相对于该控制下的目标转速而没有特别地发生变动从而在步骤S16中作出了否定性的判断的情况下,执行释放了第二离合器C2的状态下的无级变速机构2的变速(步骤S17),并返回。具体而言,以预先确定的变速速度而使无级变速机构2的变速比发生变化。与此相对,在由于发动机转速NE发生变动而在步骤S16中作出了肯定性的判断的情况下,无级变速机构2中的变速速度被实施反馈(F/B)控制(步骤S18),并返回。
[0069] 由于该变速状态下的发动机转速NE的变动的主要原因如上文所述那样,主要是随着变速而产生的惯性扭矩,因此能够通过对作为产生该惯性扭矩的主要原因的变速速度进行控制,从而对发动机转速NE的变动进行抑制。因此,在步骤S18中,通过将发动机转速NE的变动量(作为目标的转速与实际转速的偏差)作为控制偏差的反馈控制而对变速速度进行补正。对该补正的一个示例进行说明,在图7中示出了对变速速度补正量进行确定的映射图的一个示例。
[0070] 在此所示的示例以如下方式被构成,即,在发动机转速NE向增大侧变动的情况下,根据其增大量而以向降挡方向的变速速度增大的方式使补正量增大,另外,相反地,在发动机转速NE向降低侧变动的情况下,根据其变动量(降低量)而以向升挡方向的变速速度增大的方式使补正量增大。另外,发动机转速NE向增大侧变动的情况为同时使用发动机扭矩控制的情况。在上述的步骤S18中的控制中,例如将发动机转速NE的变动量作为自变量并根据图7的映射图而求出变速速度补正量以及与之对应的变速速度,并以实现该变速速度的方式而对无级变速机构2的液压(液压致动器13、14中任意一个的液压)进行控制。因此,通过实施图6所示的控制,能够在不使发动机转速NE发生太大的变动的条件下,尽可能地加快无级变速机构2中的变速速度。换言之,能够同时实现发动机转速的急剧变化或发动机失速等的抑制与迅速的变速。
[0071] 虽然以上基于具体示例而对本发明进行了说明,但本发明并不局限于上述的具体示例,而是能够在达成本发明的目的的范围内适当地进行变更。此外,上述的具体示例中的、对发动机扭矩进行大小控制而使发动机转速与目标转速一致或维持为目标转速的控制也能够不与限制变速速度的控制同时使用而单独执行。
[0072] 符号说明
[0073] 1…内燃机(发动机:E/G);2…无级变速机构;3…传动机构;4…驱动轮;6…变速器;7…输入轴;9…主带轮;11…次级带轮;12…带;13、14…液压致动器;16…输出轴;17…输出齿轮;C2…离合器;34…控制装置(ECU)。