АВТОМАТИЧЕСКАЯ ТРАНСМИССИЯ И СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ ЕЮ
AUTOMATIC TRANSMISSION AND CONTROL METHOD THEREFOR

Область техники
Настоящее изобретение относится к бесступенчатой автоматической трансмиссии и к способу ее управления.
Уровень техники
В патенте Японии № 5120102 раскрыта технология, согласно которой в транспортном средстве, содержащем бесступенчатую трансмиссию, когда водитель нажимает педаль акселератора с намерением ускорения относительно постоянной скорости движения, формируется виртуальная линия переключения передач при ускорении для выбора передаточного отношения, при котором может легко увеличиваться частота вращения двигателя, и после того, как частота вращения двигателя достигает порогового значения частоты вращения, которое задается для каждой величины открытия позиции педали акселератора и скорости транспортного средства, передаточное отношение изменяется пошагово, аналогично ступенчатой автоматической трансмиссии, чтобы за счет этого улучшать ощущение ускорения.
Задача, решаемая изобретением
Тем не менее, если целевая частота вращения двигателя, соответствующая величине открытия позиции педали акселератора, является низкой, когда водитель нажмет педаль акселератора с намерением ускорения, то движущая сила в начале ускорения должна быть низкой, и также увеличение частоты вращения двигателя должно быть медленным; в силу этого имеется проблема в том, что ускорение, намеченное водителем, не может получаться.
С учетом вышеописанных проблем, цель настоящего изобретения заключается в том, чтобы предоставлять устройство управления для автоматической трансмиссии, которое допускает ускорение в соответствии с намерением водителя.
Средство достижения цели
Чтобы достигать вышеописанной цели, в настоящем изобретении, когда передаточное отношение бесступенчатой трансмиссии, которая бесступенчатым образом переключает и выводит частоту вращения двигателя, управляется таким образом, что частота вращения двигателя увеличивается в сочетании с увеличением скорости транспортного средства, и переключение "вверх" выполняется после того, как транспортное средство ускорилось, переключение "вниз" выполняется непрерывно до тех пор, пока не произойдет переключение "вверх".
Преимущества изобретения
Следовательно, даже когда крутящий момент двигателя или выходная мощность в лошадиных силах двигателя на частоте вращения двигателя, когда педаль акселератора нажимается, являются низкими, и затруднительно выполнять ускорение, частота вращения двигателя может эффективно увеличиваться посредством непрерывного переключения "вниз", и появляется возможность ускоряться посредством обеспечения крутящего момента двигателя и выходной мощности двигателя.
Краткое описание чертежей
Фиг. 1 является блок-схемой, иллюстрирующей конфигурацию автоматической трансмиссии в первом варианте осуществления.
Фиг. 2 является блок-схемой последовательности операций способа процесса управления переключением передач первого варианта осуществления.
Фиг. 3 является картой частот вращения для определения переключения "вверх" первого варианта осуществления.
Фиг. 4 является временной диаграммой, иллюстрирующей управление переключением передач за пределами NG-области первого варианта осуществления.
Фиг. 5 является картой величин изменения передаточного отношения первого варианта осуществления.
Фиг. 6 является видом, показывающим перемещение рабочей точки в плоскости, заданной посредством скорости транспортного средства и частоты вращения двигателя согласно управлению переключением передач первого варианта осуществления.
Фиг. 7 является пояснительным видом, иллюстрирующим взаимосвязь между частотой вращения двигателя, крутящим моментом двигателя, уровнем расхода топлива и выходной мощностью в лошадиных силах при управлении передаточным отношением первого варианта осуществления.
Фиг. 8 является пояснительным видом, иллюстрирующим взаимосвязь между частотой вращения двигателя и выходной мощностью в лошадиных силах при управлении передаточным отношением первого варианта осуществления.
Фиг. 9 показывает карту NG-областей характеристик двигателя первого варианта осуществления.
Фиг. 10 показывает карту NG-областей характеристик передаточного отношения первого варианта осуществления.
Фиг. 11 является временной диаграммой, иллюстрирующей управление переключением передач в NG-области первого варианта осуществления.
Фиг. 12 является укрупненным видом, показывающим перемещение рабочей точки в плоскости, заданной посредством скорости транспортного средства и частоты вращения двигателя согласно управлению переключением передач в NG-области первого варианта осуществления.
Перечень ссылочных позиций
1 - контроллер
2 - датчик частоты вращения двигателя
3 - датчик частоты вращения входного вала
4 - датчик скорости транспортного средства
5 - датчик величины открытия педали акселератора
10 - бесступенчатая трансмиссия
11 - двигатель
12 - преобразователь крутящего момента
Варианты осуществления изобретения
Первый вариант осуществления
Фиг. 1 является блок-схемой, иллюстрирующей конфигурацию автоматической трансмиссии в первом варианте осуществления. Бесступенчатая трансмиссия 10, содержащая преобразователь 12 крутящего момента, соединяется с двигателем 11. Двигатель 11 и бесступенчатая трансмиссия 10 содержат контроллер 1, который управляет передаточным отношением бесступенчатой трансмиссии 10 и выходной мощностью двигателя 11 таким образом, что оптимальное состояние вождения достигается согласно состоянию движения. Клиноременной тип или тороидальный тип могут использоваться в качестве механизма бесступенчатой трансмиссии бесступенчатой трансмиссии 10.
Контроллер 1 выполняет управление объемом впрыска топлива, управление распределением зажигания и т.п. двигателя 11 в соответствии с состоянием вождения. Помимо этого, контроллер бесступенчатым образом управляет передаточным отношением бесступенчатой трансмиссии 10, в соответствии с состоянием вождения. Частота вращения двигателя 11 за счет этого управляется. Таким образом, этот контроллер 1 сконфигурирован как средство управления для управления бесступенчатой трансмиссией 10 на основе частоты вращения двигателя. Датчик 5 величины открытия педали акселератора, который определяет величину открытия педали акселератора (в дальнейшем называемую "величиной APO открытия педали акселератора") на основе операции нажатия педали акселератора, датчик 4 скорости транспортного средства, который определяет скорость движения транспортного средства (в дальнейшем называемую "скоростью VSP транспортного средства") посредством определения частоты OutRev вращения выходного вала бесступенчатой трансмиссии 10 и умножения этого значения на константу (радиус шины и т.д.), соответствующую техническим требованиям транспортного средства или его конечному передаточному отношению редуктора, датчик 2 частоты вращения двигателя, который определяет частоту вращения двигателя для двигателя 11 (в дальнейшем называемую "частотой Ne вращения двигателя"), датчик 3 частоты вращения входного вала, который определяет частоту вращения входного вала бесступенчатой трансмиссии 10 (в дальнейшем называемую "частотой Nt вращения входного вала"), и т.п. соединяются с контроллером 1. Контроллер 1 определяет состояние вождения транспортного средства из каждого из значений, полученных из этих датчиков. Поскольку частота Nt вращения входного вала и частота Ne вращения двигателя могут считаться идентичными, когда преобразователь 12 крутящего момента находится в состоянии блокировки, нижеприведенное описание приводится с использованием частоты Ne вращения двигателя.
Фиг. 2 является блок-схемой последовательности операций способа процесса управления переключением передач первого варианта осуществления. Процесс блок-схемы последовательности операций способа, проиллюстрированной на фиг. 2, выполняется посредством контроллера 1 в заданном цикле (например, каждые несколько десятков миллисекунд). В процессе управления согласно этой блок-схеме последовательности операций способа, бесступенчатая трансмиссия 10 управляется при переключении между режимом управления, в котором передаточное отношение управляется регулируемо и бесступенчатым образом в соответствии с состоянием вождения (в дальнейшем называемым "нормальным режимом переключения передач"), и режимом управления, в котором переключение "вверх" выполняется после ускорения посредством увеличения частоты вращения двигателя в сочетании с увеличением скорости транспортного средства, как если она представляет собой ступенчатую трансмиссию, хотя она представляет собой бесступенчатую трансмиссию (в дальнейшем называемым "режимом псевдоступенчатого переключения "вверх""). В дополнение к обработке этой блок-схемы последовательности операций способа, контроллер 1 определяет величину APO открытия педали акселератора, скорость VSP транспортного средства, частоту Ne вращения двигателя и т.п., в текущем уровне техники, на основе значений определения из соответствующих датчиков.
На этапе S101, получаются текущая величина APO открытия педали акселератора, скорость VSP транспортного средства и частота Ne вращения двигателя.
На этапе S102, определяется то, представляет собой текущий режим управления нормальный режим переключения передач (в дальнейшем называемый "нормальным режимом Mnor переключения передач ") или режим псевдоступенчатого переключения "вверх" (в дальнейшем называемый "режимом Mstp псевдоступенчатого переключения "вверх""), на основе флага режима псевдоступенчатого переключения "вверх" (в дальнейшем называемого "флагом Fstp режима псевдоступенчатого переключения "вверх""). Если флаг Fstp режима псевдоступенчатого переключения "вверх" задается (значение флага Fstp режима псевдоступенчатого переключения "вверх" равно 1), определяется то, что режим управления представляет собой режим Mstp псевдоступенчатого переключения "вверх", и процесс переходит к этапу S113. Если флаг Fstp режима псевдоступенчатого переключения "вверх" не задается (значение флага Fstp режима псевдоступенчатого переключения "вверх" равно 0), определяется то, что режим управления не представляет собой режим Mstp псевдоступенчатого переключения "вверх", и процесс переходит к этапу S103. Начальное значение флага Fstp режима псевдоступенчатого переключения "вверх" равно 0, и если на следующем этапе S103 определяется то, что режим управления представляет собой режим Mstp псевдоступенчатого переключения "вверх", оно задается в процессе этапа S107.
На этапе S103, определяется то, представляет собой текущий режим управления нормальный режим Mnor переключения передач или режим Mstp псевдоступенчатого переключения "вверх", на основе соответствующих значений, полученных на этапе S101. Если определено то, что он представляет собой нормальный режим Mnor переключения передач, процесс переходит к этапу S104. Если определено то, что он представляет собой режим Mstp псевдоступенчатого переключения "вверх", процесс переходит к этапу S107. В частности, если величина APO открытия педали акселератора превышает или равна пороговому значению величины открытия педали акселератора (в дальнейшем называемому "пороговым значением APO1 величины открытия педали акселератора"), и скорость открытия педали акселератора (в дальнейшем называемая "скоростью dAPO открытия педали акселератора"), которая является дифференциальным значением величины APO открытия педали акселератора, превышает или равна пороговому значению скорости открытия педали акселератора (в дальнейшем называемому "пороговым значением dAPO1 скорости открытия педали акселератора"), контроллер 1 определяет то, что имеется запрос на ускорение водителем, и определяет режим Mstp псевдоступенчатого переключения "вверх". Пороговое значение APO1 величины открытия педали акселератора и пороговое значение dAPO1 скорости открытия педали акселератора являются пороговыми значениями для определения присутствия запроса на ускорение водителем. Если величина APO открытия педали акселератора может определяться на восьми ступенях, пороговое значение APO1 величины открытия педали акселератора может задаваться равным величине открытия приблизительно в 2 или 3 из восьми ступеней (2/8 или 3/8). Помимо этого, пороговое значение dAPO1 скорости открытия педали акселератора может задаваться равным, например, 60 (градусы/с) в направлении нажатия, но пороговое значение не ограничено соответствующим примерно проиллюстрированным значением.
Если величина APO открытия педали акселератора и скорость dAPO открытия педали акселератора меньше этих пороговых значений (порогового значения APO1 величины открытия педали акселератора и порогового значения dAPO1 скорости открытия педали акселератора), например, определяется то, что водитель запрашивает режим движения, который совпадает с нагрузкой от дороги (сопротивлением нагрузки движения, включающим в себя сопротивление поверхности дороги и сопротивление привода), и определяется нормальный режим Mnor переключения передач. Если нормальный режим Mnor переключения передач определяется, процесс переходит к этапу S104, и целевое передаточное отношение бесступенчатой трансмиссии 10 (в дальнейшем называемое "целевым передаточным отношением Ip") задается равным нормальному целевому передаточному отношению (в дальнейшем называемому "нормальным целевым передаточным отношением Inor"). Нормальное целевое передаточное отношение Inor определяется посредством традиционно известных способов на основе величины APO открытия педали акселератора, скорости VSP транспортного средства и частоты Ne вращения двигателя. В качестве конкретного примера, нормальное целевое передаточное отношение Inor определяется посредством контроллера 1, задающего частоту вращения двигателя в ходе нормального управления (в дальнейшем называемую "частотой Ne0 вращения двигателя в ходе нормального управления"), которая представляет собой соответствующую целевую частоту вращения входного вала, из скорости VSP транспортного средства и величины APO открытия педали акселератора на основе карты, идентично способу, раскрытому в заявке на патент (Япония) № 2002-329140.
На этапе S105, заданная частота Ne0 вращения двигателя в ходе нормального управления задается в качестве новой целевой частоты вращения двигателя (в дальнейшем называемой "целевой частотой tNe вращения двигателя").
На этапе S106, бесступенчатая трансмиссия 10 подвергается управлению переключением передач таким образом, что частота Ne вращения двигателя совпадает с целевой частотой tNe вращения двигателя. После того, как этот этап S106 завершается, обработка настоящей блок-схемы последовательности операций способа временно завершается.
В процессе вышеописанного этапа S103, если величина APO открытия педали акселератора и скорость dAPO открытия педали акселератора превышают или равны этим пороговым значениям (пороговому значению APO1 величины открытия педали акселератора и пороговому значению dAPO1 скорости открытия педали акселератора), определяется то, что имеется запрос на ускорение водителем, и определяется режим Mstp псевдоступенчатого переключения "вверх". Если текущий режим управления определяется в качестве режима Mstp псевдоступенчатого переключения "вверх", процесс переходит к этапу S107, и контроллер 1 сначала задает флаг Fstp режима псевдоступенчатого переключения "вверх" равным 1.
На этапе S108, величина переключения "вниз" передаточного отношения задается таким образом, чтобы удовлетворять запросу на ускорение водителя. В частности, намерение ускорения водителя получается из карты, из величины APO открытия педали акселератора и скорости dAPO открытия педали акселератора. После этого выбирается характеристика переключения передач для переключения "вниз", соответствующая этому намерению ускорения. Затем, из выбранной характеристики переключения передач, эквивалентная величина изменения передаточного отношения (в дальнейшем называемая "эквивалентной величиной ΔNe1 изменения передаточного отношения), которая представляет собой величину изменения частоты Ne вращения двигателя, которая соответствует величине изменения передаточного отношения для переключения "вниз", вычисляется в соответствии со скоростью VSP транспортного средства.
На этапе S109, новая целевая частота tNe вращения двигателя вычисляется посредством суммирования эквивалентной величины ΔNe1 изменения передаточного отношения с текущей целевой частотой tNe вращения двигателя.
На этапе S110, определяется то, находится или нет рабочая точка, заданная посредством множества параметров, включающих в себя новую целевую частоту tNe вращения двигателя, в области, в которой может возникать дефект переключения передач (в дальнейшем называемой "NG-областью"), и если находится в NG-области, процесс переходит к этапу S111, и флаг нахождения в NG-области (в дальнейшем называемый "флагом Fng нахождения в NG-области") задается равным 1. С другой стороны, если находится за пределами NG-области, процесс переходит к этапу S112, и флаг Fng нахождения в NG-области задается равным 0. Здесь, описывается NG-область. Фиг. 9 является картой NG-областей характеристик двигателя первого варианта осуществления, и фиг. 10 является картой NG-областей характеристик передаточного отношения первого варианта осуществления. Если рабочая точка, заданная посредством частоты Ne вращения двигателя и крутящего момента двигателя (в дальнейшем называемого "крутящим моментом Trq двигателя"), находится в области, указываемой посредством заштрихованной области на фиг. 9, имеются области, в которых скорость переключения передач не может обеспечиваться, или в которых частота Ne вращения двигателя не может увеличиваться, и достаточное ускорение не может получаться, даже если выполняется переключение "вниз". Помимо этого, если рабочая точка, заданная посредством частоты Ne вращения двигателя (или Nt) и скорости VSP транспортного средства (или OutRev), находится в области, указываемой посредством заштрихованной области на фиг. 10, имеются области, в которых не может обеспечиваться в достаточной степени скорость переключения передач бесступенчатой трансмиссии 10. Эти NG-области представляют собой области, которые затрагиваются посредством технических требований транспортного средства и идентифицируются экспериментально и т.д. Определяется то, находится или нет рабочая точка в NG-области, для множества этих характеристик, и если определено то, что рабочая точка находится в NG-области в любой из характеристик, флаг Fng нахождения в NG-области задается равным 1. Кроме того, без ограничения параметрами, описанными выше, характеристики могут задаваться с использованием множества параметров, таких как частота Nt вращения входного вала, целевое передаточное отношение Ip, величина ΔIp изменения целевого передаточного отношения, частота OutRev вращения выходного вала, величина ΔtNe изменения целевой частоты вращения двигателя, величина изменения крутящего момента Trp двигателя, фактическое гидравлическое давление бесступенчатой трансмиссии 10 и т.п., чтобы определять то, находится или нет рабочая точка в NG-области.
Затем управление переключением передач выполняется на этапе S106 на основе этой новой вычисленной целевой частоты tNe вращения двигателя. После того, как этот этап S106 завершается, обработка настоящей блок-схемы последовательности операций способа временно завершается.
Управление ускорением посредством первого переключения "вниз", выполняемого после перехода в режим Mstp псевдоступенчатого переключения "вверх" посредством обработки этапов S108, S109 и S106, называется "начальным ускорением". При этом начальном ускорении, во-первых, управление переключением "вниз" выполняется таким образом, чтобы соответствовать запросу на ускорение водителя. Управление ускорением таким образом, чтобы непрерывно изменять передаточное отношение в сторону переключения "вниз", выполняется на этапах S113 и S114 до тех пор, пока частота Ne вращения двигателя не станет частотой вращения для определения переключения "вверх" на этапе S112, описанном ниже, чтобы ускорять транспортное средство. Управление ускорением таким образом, чтобы непрерывно изменять передаточное отношение в сторону переключения "вниз" после начального ускорения, описанного выше, до тех пор, пока не возникнет первое переключение "вверх", называется "переключением в сторону низких передач". Помимо этого, управление переключением передач, чтобы сдерживать величину изменения передаточного отношения во время режима Mstp псевдоступенчатого переключения "вверх" после того, как первое переключение "вверх" завершается, называется "линейным переключением передач".
Если определено то, что флаг Fstp режима псевдоступенчатого переключения "вверх" задается равным 1, при обработке вышеописанного этапа S102, определяется то, продолжается или нет режим Mstp псевдоступенчатого переключения "вверх", на этапе S113. На настоящей блок-схеме последовательности операций способа, если переход в режим Mstp псевдоступенчатого переключения "вверх" сначала определяется на этапе S103, флаг Fstp режима псевдоступенчатого переключения "вверх" задается равным 1 на этапе S107. Затем, в последующих процессах, определяется то, что флаг Fstp режима псевдоступенчатого переключения "вверх" задается равным 1 на этапе S102, и процесс переходит к этапу S113. Процесс перехода от этого этапа S102 к этапу S113 продолжается до завершения продолжения режима Mstp псевдоступенчатого переключения "вверх", определяется, и флаг Fstp режима псевдоступенчатого переключения "вверх" сбрасывается до 0.
Более конкретно, при обработке этапа S113, если величина APO открытия педали акселератора меньше порогового значения величины открытия педали второго акселератора (в дальнейшем называемого "пороговым значением APO2 величины открытия педали акселератора"), или скорость dAPO открытия педали акселератора меньше второго порогового значения скорости открытия педали акселератора (в дальнейшем называемого "пороговым значением dAPO2 скорости открытия педали акселератора"), определяется то, что запрос на ускорение водителем завершен, и определяется то, что режим Mstp псевдоступенчатого переключения "вверх" завершен. Если он не представляет собой завершение режима Mstp псевдоступенчатого переключения "вверх", определяется то, что режим Mstp псевдоступенчатого переключения "вверх" продолжается. Пороговое значение APO2 величины открытия педали акселератора и пороговое значение dAPO2 скорости открытия педали акселератора являются пороговыми значениями для определения того, что запрос на ускорение водителем завершен. Здесь, пороговое значение APO2 величины открытия педали акселератора может задаваться равным значению, идентичному пороговому значению APO1 величины открытия педали акселератора вышеописанного этапа S103, т.е. величине открытия приблизительно в 2 или 3 из восьми ступеней (2/8 или 3/8). Помимо этого, пороговое значение dAPO2 скорости открытия педали акселератора может задаваться равным, например, 60 (градусы/с) в направлении нажатия (или 60 (градусы/с) в направлении пошагового возврата), но пороговое значение не ограничено примерно проиллюстрированным значением. Когда величина APO открытия педали акселератора или скорость dAPO открытия педали акселератора становится меньше этих пороговых значений (порогового значения APO2 величины открытия педали акселератора, порогового значения dAPO2 скорости открытия педали акселератора), определяется то, что режим Mstp псевдоступенчатого переключения "вверх" завершен, и процесс переходит к этапу S130. Если определено то, что режим Mstp псевдоступенчатого переключения "вверх" не завершен (режим Mstp псевдоступенчатого переключения "вверх" продолжается), процесс переходит к этапу S114.
На этапе S114, определяется то, равен или нет флаг Fng нахождения в NG-области 0; если равен 0, определяется нахождение за пределами NG-области, и процесс переходит к этапу S115, а если равен 1, определяется нахождение в NG-области, и процесс переходит к этапу S121. Фиг. 5 является картой величин изменения передаточного отношения первого варианта осуществления. Горизонтальная ось является временной осью, которая сдвигается в правую сторону по фиг. 5 по мере того, как циклы управления повторяются. В первом варианте осуществления, показан пример, в котором фиксированное значение используется в качестве величины изменения передаточного отношения.
При нахождении за пределами NG-области, переключение в сторону низких передач выполняется при том, что величина изменения целевого передаточного отношения Ip (в дальнейшем называемая "величиной ΔIp изменения целевого передаточного отношения") в расчете на один цикл управления после начального ускорения задана равной первой величине изменения передаточного отношения (в дальнейшем называемой "первой величиной D1 изменения передаточного отношения") (в дальнейшем называется "нормальным переключением в сторону низких передач"). С другой стороны, при нахождении в NG-области, выполняется переключение в сторону низких передач, при котором величина переключения "вниз" сдерживается в большей степени, чем при нормальном переключении в сторону низких передач (в дальнейшем называется "переключением в сторону низких передач со сдерживанием") при том, что величина ΔIp изменения целевого передаточного отношения после начального ускорения задана равной второй величине изменения передаточного отношения (в дальнейшем называемой "второй величиной D2 изменения передаточного отношения" (< первой величины D1 изменения передаточного отношения)).
Нормальное переключение в сторону низких передач
На этапе S115, во-первых, первая частота вращения для определения переключения "вверх" (в дальнейшем называемая "первой частотой Nup1 вращения для определения переключения "вверх"") задается в качестве частоты вращения для определения переключения "вверх" (в дальнейшем называемой "частотой Nup вращения для определения переключения "вверх""). Первая частота Nup1 вращения для определения переключения "вверх" является значением для определения того, в какой временной интервал следует выполнять переключение "вверх" в ходе выполнения нормального переключения в сторону низких передач после того, как управление переключением передач (соответствующий начальному ускорению) выполнено на основе переключения "вниз", заданного на вышеописанном этапе S108. Фиг. 3 является картой частот вращения для определения переключения "вверх" первого варианта осуществления. Карта частот вращения для определения переключения "вверх", проиллюстрированная на фиг. 3, представляет собой карту, на которой отношение соответствия между скоростью VSP транспортного средства и первой частотой Nup1 вращения для определения переключения "вверх" задается для каждой величины APO открытия педали акселератора. Величина APO открытия педали акселератора задается таким образом, что она определяется на восьми ступенях, как описано выше. В примере, показанном на фиг. 3, отношение соответствия между скоростью VSP транспортного средства и частотой Ne вращения двигателя показано для каждой из шести ступеней величины APO открытия педали акселератора, от 3/8 до 8/8, что представляет собой условие определения для режима Mstp псевдоступенчатого переключения "вверх". Согласно этой карте частот вращения для определения переключения "вверх", выбирается более низкая первая частота Nup1 вращения для определения переключения "вверх", и управление переключением "вверх" выполняется на более низкой частоте Ne вращения двигателя по мере того, как величина APO открытия педали акселератора уменьшается, т.е. по мере того, как запрос на ускорение водителя уменьшается.
Контроллер 1 получает первую частоту Nup1 вращения для определения переключения "вверх" из текущей скорости транспортного средства VSP и величины APO открытия педали акселератора, полученных на этапе S101, со ссылкой на карту частот вращения для определения переключения "вверх", проиллюстрированную на фиг. 3. Эта карта частот вращения для определения переключения "вверх" задается таким образом, что первая частота Nup1 вращения для определения переключения "вверх" становится более низкой по мере того, как запрос на ускорение водителя становится меньшим, как описано ниже.
На этапе S116, определяется то, задается или нет равным 0 флаг начального определения, который указывает то, что первое переключение "вверх" возникает, и то, что управление выполняется для второго переключения "вверх" (в дальнейшем называемый "флагом F2nd начального определения"); если задается равным 0, определяется то, что сейчас момент времен перед возникновением первого переключения "вверх", и процесс переходит к этапу S117; а если задается равным 1, определяется то, что первое переключение "вверх" возникает, и процесс переходит к этапу S119.
На этапе S117, величина ΔIp изменения целевого передаточного отношения при переключении в сторону низких передач задается равной первой величине D1 изменения передаточного отношения. Первая величина D1 изменения передаточного отношения является значением, при котором частота Ne вращения двигателя во время начала ускорения может повышаться до частоты Ne вращения двигателя, на которой крутящий момент двигателя и выходная мощность в лошадиных силах двигателя являются высокими в течение заданного времени. Таким образом, при движении в состоянии, в котором нагрузка транспортного средства является высокой, например, при движении при высокой скорости транспортного средства или по дороге, идущей в подъем, повышение частоты Ne вращения двигателя становится медленным, так что становится затруднительным передавать водителю ожидаемое ощущение ускорения. Помимо этого, даже если водитель нажимает педаль акселератора с намерением ускорения, если целевая частота tNe вращения двигателя, соответствующая величине APO открытия педали акселератора, является низкой, движущая сила в начале ускорения становится низкой, и повышение частоты Ne вращения двигателя также является медленным; в силу этого становится затруднительным передавать водителю ожидаемое ощущение ускорения. Следовательно, даже когда крутящий момент двигателя и выходная мощность в лошадиных силах двигателя на частоте Ne вращения двигателя в начале ускорения являются низкими, и затруднительно ускоряться, частота Ne вращения двигателя может эффективно увеличиваться, и появляется возможность ускоряться посредством обеспечения крутящего момента двигателя и выходной мощности двигателя посредством задания величины ΔIp изменения целевого передаточного отношения.
На этапе S118, вычисляется первая величина изменения частоты вращения двигателя, которая представляет собой величину изменения частоты Ne вращения двигателя, соответствующую "величина ΔIp изменения целевого передаточного отношения=первая величина D1 изменения передаточного отношения" (в дальнейшем называемая "первой величиной ΔNe21 изменения частоты вращения двигателя"), и задается "величина ΔNe2 увеличения частоты вращения двигателя=первая величина ΔNe21 изменения частоты вращения двигателя". Величина ΔNe2 увеличения частоты вращения двигателя представляет величину увеличения частоты Ne вращения двигателя в расчете на один цикл управления во время режима Mstp псевдоступенчатого переключения "вверх".
Линейное переключение передач
На этапе S119, поскольку управление выполняется для второго переключения "вверх", переключение в сторону низких передач переводится на линейное переключение передач. В частности, намерение ускорения водителя получается из карты, из величины APO открытия педали акселератора и скорости dAPO открытия педали акселератора. Затем, выбирается характеристика переключения передач переключения "вверх", соответствующего этому намерению ускорения. После этого, линейная величина изменения частоты вращения двигателя, которая представляет собой величину изменения частоты Ne вращения двигателя, соответствующую величине изменения передаточного отношения при переключении "вверх" (в дальнейшем называемая "линейной величиной ΔNe0 изменения частоты вращения двигателя"), вычисляется из выбранной характеристики переключения передач в соответствии со скоростью VSP транспортного средства, и величина ΔNe2 увеличения частоты вращения двигателя задается равной линейной величине ΔNe0 изменения частоты вращения двигателя на этапе S120.
Переключение в сторону низких передач со сдерживанием
На этапе S121, поскольку определено нахождение в NG-области на этапе S114, частота Nup вращения для определения переключения "вверх" задается равной второй частоте Nup2 вращения для определения переключения "вверх", которая является меньшим значением, чем первая частота Nup1 вращения для определения переключения "вверх". Вторая частота Nup2 вращения для определения переключения "вверх" может задаваться посредством получения первой частоты Nup1 вращения для определения переключения "вверх" из карты частот вращения для определения переключения "вверх" на фиг. 3, и посредством задания значения, полученного посредством вычитания заданной величины из нее, в качестве второй частоты Nup2 вращения для определения переключения "вверх", или карта частот вращения для определения переключения "вверх" для переключения в сторону низких передач со сдерживанием может предоставляться отдельно. Ниже подробнее описывается операция второй частоты Nup2 вращения для определения переключения "вверх".
На этапе S122, величина ΔIp изменения целевого передаточного отношения при переключении в сторону низких передач задается равной второй величине D2 изменения передаточного отношения. Вторая величина D2 изменения передаточного отношения является меньшим значением, чем первая величина D1 изменения передаточного отношения.
На этапе S123, вычисляется вторая величина изменения частоты вращения двигателя, которая представляет собой величину изменения частоты Ne вращения двигателя, соответствующую "величина ΔIp изменения целевого передаточного отношения=вторая величина D2 изменения передаточного отношения" (в дальнейшем называемая "второй величиной ΔNe22 изменения частоты вращения двигателя), и задается "величина ΔNe2 увеличения частоты вращения двигателя=вторая величина ΔNe22 изменения частоты вращения двигателя".
Таким образом, если рабочая точка находится в NG-области, могут возникать случаи, в которых увеличение частоты Ne вращения двигателя не может эффективно выполняться, или в которых бесступенчатая трансмиссия 10 не может быстро изменяться, даже если передаточное отношение переключается в сторону низких значений. В этом случае, даже если величина ΔIp изменения целевого передаточного отношения задается равной первой величине D1 изменения передаточного отношения, движущая сила не может обеспечиваться, и увеличение скорости VSP транспортного средства не может ожидаться. Следовательно, при переключении в сторону низких передач со сдерживанием, увеличение частоты Ne вращения двигателя сдерживается при обеспечении движущей силы посредством сдерживания величины переключения "вниз" больше, чем при нормальном переключении в сторону низких передач. В это время, если первая частота Nup1 вращения для определения переключения "вверх" задается согласно "величина ΔIp изменения целевого передаточного отношения=вторая величина D2 изменения передаточного отношения", поскольку увеличение частоты Ne вращения двигателя сдерживается, момент достижения первой частоты Nup1 вращения для определения переключения "вверх" задерживается. Затем задержка возникает до тех пор, пока не возникнет переключение "вверх", и возникает риск ухудшения ощущения ритмичности переключения "вверх". Следовательно, посредством задания второй частоты Nup2 вращения для определения переключения "вверх", которая меньше первой частоты Nup1 вращения для определения переключения "вверх", временной интервал, когда частота Ne вращения двигателя достигает второй частоты Nup2 вращения для определения переключения "вверх", по существу совпадает с временным интервалом, когда частота Ne вращения двигателя достигает первой частоты Nup1 вращения для определения переключения "вверх" при нормальном переключении в сторону низких передач. Как результат, становится возможным переключать коробку передач "вверх" с ощущением ритмичности, идентичным ощущению ритмичности при нормальном переключении в сторону низких передач, даже при переключении в сторону низких передач со сдерживанием.
Пошаговое переключение "вверх"
На этапе S124, сравниваются частота Ne вращения двигателя, полученная на этапе S10,1 и первая частота Nup1 вращения для определения переключения "вверх", полученная на этапе S115, и определяется то, превышает или нет частота Ne вращения двигателя первую частоту Nup1 вращения для определения переключения "вверх". Если частота Ne вращения двигателя меньше или равна первой частоте Nup1 вращения для определения переключения "вверх", процесс переходит к этапу S125. Если частота Ne вращения двигателя превышает первую частоту Nup1 вращения для определения переключения "вверх", процесс переходит к этапу S127.
На этапе S125, новая целевая частота tNe вращения двигателя вычисляется посредством суммирования величины ΔNe2 увеличения частоты вращения двигателя с текущей целевой частотой tNe вращения двигателя. Затем управление переключением передач выполняется на этапе S106 на основе этой новой вычисленной целевой частоты tNe вращения двигателя. После того, как этот этап S106 завершается, обработка настоящей блок-схемы последовательности операций способа временно завершается. Таким образом, частота Ne вращения двигателя увеличивается посредством управления, чтобы сдерживать изменение передаточного отношения при переключении в сторону низких передач и линейном переключении передач после определения режима Mstp псевдоступенчатого переключения "вверх".
На вышеописанном этапе S124, если частота Ne вращения двигателя превышает первую частоту Nup1 вращения для определения переключения "вверх", процесс переходит к этапу S127, и выполняется управление переключением "вверх". В частности, задается третья величина изменения частоты вращения двигателя, которая представляет собой величину изменения частоты Ne вращения двигателя, соответствующую величине переключения "вверх" (в дальнейшем называемая "третьей величиной ΔNe3 изменения частоты вращения двигателя"). Эта третья величина ΔNe3 изменения частоты вращения двигателя задается таким образом, что новая заданная целевая частота tNe вращения двигателя становится более высоким значением, чем целевая частота tNe вращения двигателя, которая задается во время первого управления переключением "вниз", когда определяется режим Mstp псевдоступенчатого переключения "вверх". Таким образом, третья величина ΔNe3 изменения частоты вращения двигателя задается таким образом, что новая целевая частота tNe вращения двигателя, которая является значением, полученным посредством вычитания третьей величины ΔNe3 изменения частоты вращения двигателя из частоты Ne0 вращения двигателя в ходе нормального управления, становится более высоким значением, чем целевая частота tNe вращения двигателя, которая задается во время первого управления переключением "вниз", когда определяется режим Mstp псевдоступенчатого переключения "вверх". Аналогично, третья величина ΔNe3 изменения частоты вращения двигателя, которая должна задаваться после этого, задается таким образом, что новая вычисленная целевая частота tNe вращения двигателя становится более высоким значением, чем целевая частота tNe вращения двигателя, заданная во время управления переключением "вверх" на предыдущем этапе S114.
Таким образом, скорость VSP транспортного средства становится больше после предыдущего переключения "вверх" вследствие управления переключением передач, соответствующего запросу на ускорение водителя. Соответственно, сопротивление движению (например, сопротивление воздуха и внутреннее сопротивление бесступенчатой трансмиссии 10 и двигателя) увеличивается в соответствии с увеличением скорости VSP транспортного средства. Следовательно, контроллер 1 задает значение, которое корректируется относительно целевой частоты tNe вращения двигателя во время предыдущего переключения "вверх", равным более высокому значению, соответствующему нехватке в движущей силе вследствие увеличения сопротивления движению, в качестве третьей величины ΔNe3 изменения частоты вращения двигателя. Посредством выполнения управления переключением "вверх" таким образом, временно снижается частота Ne вращения двигателя. За счет этого можно передавать ощущение ускорения водителю, аналогично ощущению для переключения "вверх" ступенчатой трансмиссии.
На этапе S127, новая целевая частота tNe вращения двигателя в качестве характеристики переключения "вниз" вычисляется посредством вычитания заданной третьей величины ΔNe3 изменения частоты вращения двигателя из текущей целевой частоты tNe вращения двигателя. После этого, на этапе S106, выполняется управление переключением передач на основе этой новой вычисленной целевой частоты tNe вращения двигателя. Если первое переключение "вверх" выполняется на этапе S127, флаг Fng нахождения в NG-области сбрасывается до 0 на этапе S128, и флаг F2nd начального определения задается равным 1 на этапе S129. Как результат, в ходе следующей последовательности операций управления, процесс для того, чтобы переходить к этапу S115, выбирается на этапе S114, и для того, чтобы переходить к этапам S119, S120, выбирается на этапе S116, чтобы за счет этого переводиться на линейное переключение передач.
После обработки этапа S106, процесс посредством настоящей блок-схемы последовательности операций способа временно завершается. Таким образом, уменьшение посредством контроллера 1 частоты Ne вращения двигателя посредством управления передаточным отношением стороне переключения "вверх" после увеличения частоты Ne вращения двигателя посредством сдерживания изменения передаточного отношения называется "пошаговым переключением "вверх"". Это пошаговое переключение "вверх" многократно выполняется в то время, когда запрос на ускорение продолжается (в то время, когда режим Mstp псевдоступенчатого переключения "вверх" продолжается), посредством управления на этапах S110-S127.
На этапе S113, если определено то, что режим Mstp псевдоступенчатого переключения "вверх" завершен, процесс переходит к этапу S130, и контроллер 1 сбрасывает флаг Fstp режима псевдоступенчатого переключения "вверх", флаг Fng нахождения в NG-области и флаг F2nd начального определения до 0. После этого, на этапе S131, идентично вышеописанному этапу S104, нормальное целевое передаточное отношение Inor передаточного отношения в нормальном режиме Mnor переключения передач задается в качестве целевого передаточного отношения Ip, и на этапе S132, заданная частота Ne0 вращения двигателя в ходе нормального управления задается в качестве целевой частоты tNe вращения двигателя. После этого, на этапе S106, выполняется управление переключением передач на основе этой новой вычисленной целевой частоты tNe вращения двигателя. После того, как этот этап S106 завершен, обработка настоящей блок-схемы последовательности операций способа временно завершается.
С помощью обработки, описанной выше, выполняется управление переключением передач на основе запроса на ускорение водителя.
Операция управления переключением передач за пределами NG-области
Фиг. 4 является временной диаграммой, иллюстрирующей управление переключением передач за пределами NG-области первого варианта осуществления. Эта временная диаграмма иллюстрирует, сверху на фиг. 4, состояние каждого из величины APO открытия педали акселератора, флага Fstp режима псевдоступенчатого переключения "вверх", флага Fng нахождения в NG-области, флага F2nd начального определения, целевого передаточного отношения Ip, частоты Ne вращения двигателя, скорости VSP транспортного средства и ускорения транспортного средства (в дальнейшем называемого "G"), на временной оси, идущей от левой стороны к правой стороне. Помимо этого, фиг. 6 является видом, показывающим перемещение рабочей точки в плоскости, заданной посредством скорости транспортного средства и частоты вращения двигателя согласно управлению переключением передач первого варианта осуществления. Временные интервалы A, B,..., G, H на фиг. 4 соответствует точкам A, B,..., G, H на фиг. 6, и стрелки, которые соединяют каждую из точек на фиг. 6, представляют способ, которым рабочая точка перемещается во времени. Фиг. 4, 6 иллюстрируют случай, в котором рабочая точка определяется как находящаяся за пределами NG-области во временной интервал A.
Во-первых, транспортное средство движется в нормальном режиме Mnor переключения передач. Таким образом, в этом состоянии, величина APO открытия педали акселератора и скорость dAPO открытия педали акселератора являются достаточно небольшими, так что они не удовлетворяют критериям определения режима Mstp псевдоступенчатого переключения "вверх". Здесь, если водитель управляет величиной APO открытия педали акселератора, критерии определения этапа S103 на блок-схеме последовательности операций способа по фиг. 2 не удовлетворяются, и определяется то, что контроллер 1 переключается в режим Mstp псевдоступенчатого переключения "вверх" (временной интервал A, точка A), флаг Fstp режима псевдоступенчатого переключения "вверх" задается равным 1 на этапе S107, целевая частота tNe вращения двигателя для начального ускорения задается на этапе S109, и флаг Fng нахождения в NG-области задается равным 0 на этапе S111. Скорость VSP транспортного средства постепенно ускоряется посредством этого начального ускорения. Помимо этого, транспортное средство G, которое извлекается из наклона скорости VSP транспортного средства, также увеличивается.
После этого начального ускорения, управление переключением передач при передаточном отношении, заданном на этапе S113, согласно "величина ΔIp изменения целевого передаточного отношения=первая величина D1 изменения передаточного отношения", заданному на этапе S117, начинается посредством переключения в сторону низких передач (временной интервал B, точка B). Временной интервал B и точка B находятся в начале ускорения. В это время, когда передаточное отношение в точке B после начального ускорения рассматривается как целевое передаточное отношение Ip (1), управление переключением передач к области на стороне более низких передаточных чисел, чем целевое передаточное отношение Ip (1) выполняется посредством переключения в сторону низких передач, как проиллюстрировано на фиг. 6. Здесь, если траектория рабочей точки выражается в плоскости, заданной посредством скорости транспортного средства и частоты вращения двигателя, как показано на фиг 6, уклон линии, соединяющей рабочую точку и начало координат, выражается как передаточное отношение. Следовательно, если переключение "вниз" продолжается до тех пор, пока не возникнет переключение "вверх", касательная линия траектории рабочей точки в секции, соответствующей точке B - точке C на фиг. 6 (в случае фиг. 6, линия, которая совпадает с прямой линией, которая соединяет точку B и точку C), не должна проходить через начало координат по фиг. 6. Следовательно, аналогично сравнительному примеру, проиллюстрированному посредством пунктирной линии на фиг. 4, можно увеличивать частоту Ne вращения двигателя быстрее, чем увеличивать частоту Ne вращения двигателя с целевым передаточным отношением Ip (1).
После этого, когда частота Ne вращения двигателя увеличивается, и определяется то, что она превышает или равна первой частоте Nup1 вращения для определения переключения "вверх", на этапе S124 (временной интервал C, точка C), величина переключения "вверх" задается на этапе S127, и выполняется управление переключением передач на основе этой величины переключения "вверх". Целевая частота tNe вращения двигателя в это время задается равной значению, которое учитывает приращение сопротивления движению больше, чем первая целевая частота tNe вращения двигателя (временной интервал B) при переходе в режим Mstp псевдоступенчатого переключения "вверх". Когда переключение "вверх" выполняется, флаг F2nd начального определения задается равным 1.
Когда переключение "вверх" выполняется, частота Ne вращения двигателя уменьшается на третью величину ΔNe3 изменения частоты вращения двигателя (временной интервал D, точка D). Затем, поскольку флаг F2nd начального определения задается равным 1, процесс переходит от этапа S116 к этапу S119, и задается "величина ΔIp изменения целевого передаточного отношения=0". Как результат, после того, как первое переключение "вверх" завершено, линейное переключение передач выполняется вдоль целевого передаточного отношения Ip (2) в точке D во время завершения переключения "вверх", как проиллюстрировано на фиг. 6.
После этого, когда целевая частота tNe вращения двигателя увеличивается снова, и частота Ne вращения двигателя достигает первой частоты Nup1 вращения для определения переключения "вверх" (временной интервал E, точка E), переключение "вверх" снова выполняется на этапе S127 (временной интервал F, точка F). После этого, пошаговое переключение "вверх" выполняется, как проиллюстрировано посредством перемещения от (временной интервал G, точка G) до (временной интервал H, точка H). Посредством выполнения этого пошагового переключения "вверх", целевая частота tNe вращения двигателя временно уменьшается, но фактическая частота Ne вращения двигателя увеличивается вместе с увеличением скорости VSP транспортного средства после этого, и G также изображается в виде графика с повышением, соответственно, вверх.
Таким образом, ощущение ускорения улучшается посредством повышения частоты Ne вращения двигателя в сочетании с повышением скорости VSP транспортного средства, а также повышением G, соответственно. В режиме псевдоступенчатого переключения "вверх", посредством выполнения пошагового переключения "вверх" после переключения в сторону низких передач и линейного переключения передач, состояние, в котором частота Ne вращения двигателя повышается в сочетании с повышением скорости VSP транспортного средства, непрерывно выполняется, в силу этого позволяя улучшать ощущение ускорения.
Фиг. 7 является пояснительным видом, иллюстрирующим взаимосвязь между частотой вращения двигателя, крутящим моментом двигателя, уровнем расхода топлива и выходной мощностью в лошадиных силах при управлении передаточным отношением первого варианта осуществления. В виде, проиллюстрированном на фиг. 7, скорость равного расхода топлива проиллюстрирована посредством сплошных контурных линий, соответствующих частоте Ne вращения двигателя и крутящему моменту Trq двигателя, и центральный участок контурных линий представляет наиболее топливоэкономичное рабочее состояние. Помимо этого, линии равной мощности двигателя 11 проиллюстрированы посредством пунктирных линий, соответствующих частоте Ne вращения двигателя и крутящему моменту Trq двигателя. На этапах S124 и S127 на фиг. 2, управление выполняется таким образом, что частота Ne вращения двигателя уменьшается посредством выполнения переключения "вверх", когда частота Ne вращения двигателя превышает первую частоту Nup1 вращения для определения переключения "вверх". Посредством управления таким образом, повышение частоты Ne вращения двигателя сдерживается, соответствующая выходная мощность двигателя, соответствующая величине APO открытия педали акселератора, может достигаться, и появляется возможность продолжать работу около состояния оптимальной экономии топлива.
Более конкретно, после начального ускорения после перехода в режим Mstp псевдоступенчатого переключения "вверх", придерживаются тракта, указываемого посредством линии на фиг. 7. После этого, если переключение "вверх" выполняется, частота Ne вращения двигателя уменьшается, и тракт становится аналогичным тракту линии B на фиг. 7. Если переключение "вверх" снова выполняется, тракт становится аналогичным тракту линии C на фиг. 7. Таким образом, поскольку частота Ne вращения двигателя фактически обязательно увеличивается посредством пошагового переключения "вверх", можно использовать область, в которой крутящий момент Trq двигателя и уровень расхода топлива являются непрерывно эффективными.
Фиг. 8 является пояснительным видом, иллюстрирующим взаимосвязь между частотой вращения двигателя и выходной мощностью в лошадиных силах при управлении передаточным отношением первого варианта осуществления. Как проиллюстрировано посредством сплошных линий на фиг. 8, выходная мощность в лошадиных силах двигателя 11 имеет характеристическую линию, соответствующую частоте Ne вращения двигателя для каждой величины открытия дроссельного клапана. Величина открытия дроссельного клапана и величина APO открытия педали акселератора имеют аналогичную взаимосвязь. Нормально, пик выходной мощности Ps в лошадиных силах двигателя находится около заданной частоты Ne вращения двигателя (проиллюстрировано посредством пунктирной линии на чертеже). Например, пик выходной мощности Ps в лошадиных силах двигателя наступает, когда частота Ne вращения двигателя составляет около 4000-6000 (об/мин). Эффективность рабочих характеристик по мощности двигателя 11 становится наибольшей посредством перевода рабочего состояния двигателя 11 близко к пику выходной мощности Ps в лошадиных силах двигателя. Помимо этого, в первом варианте осуществления, управление выполняется таким образом, что частота Ne вращения двигателя уменьшается посредством выполнения переключения "вверх", когда частота Ne вращения двигателя превышает частоту Nup вращения для определения переключения "вверх", определенную для каждой величины APO открытия педали акселератора. Повышение частоты Ne вращения двигателя в силу этого сдерживается, и появляется возможность продолжать работу в области, в которой эффективность рабочих характеристик по мощности двигателя 11 является высокой.
Более конкретно, после начального ускорения после перехода в режим Mstp псевдоступенчатого переключения "вверх", придерживаются тракта, указываемого посредством линии на фиг. 8. После этого, если переключение "вверх" выполняется, частота Ne вращения двигателя уменьшается, и тракт становится аналогичным тракту линии B на фиг. 8. Если переключение "вверх" выполняется снова, тракт становится аналогичным тракту линии C на фиг. 8. Поскольку увеличение частоты Ne вращения двигателя сдерживается таким образом, можно поддерживать состояние, в котором выходная мощность в лошадиных силах двигателя 11 является высокой, и использовать область, в которой рабочие характеристики по мощности двигателя 11 являются непрерывно эффективными.
Как описано выше, в первом варианте осуществления, когда имеется запрос на ускорение, режим переключается на режим псевдоступенчатого переключения "вверх", и после первого выполнения начального ускорения посредством переключения "вниз" при линейном переключении передач, управление для того, чтобы сдерживать изменение передаточного отношения, выполняется, чтобы за счет этого уменьшать шум и дискомфорт, вызываемый у водителя, обусловленный увеличением частоты вращения двигателя.
После этого, когда частота Ne вращения двигателя превышает первую частоту Nup1 вращения для определения переключения "вверх", заданную на этапе S115, посредством переключения "вверх", можно улучшать ощущение ускорения посредством частоты Ne вращения двигателя, которая временно уменьшена, посредством увеличения снова вместе с увеличением скорости VSP транспортного средства. Помимо этого, поскольку это переключение "вверх" многократно выполняется (пошаговое переключение "вверх"), всегда можно сдерживать чрезмерное увеличение частоты Ne вращения двигателя, и расход топлива может сокращаться посредством использования области, в которой мощность двигателя является высокой даже в ходе ускорения. Дополнительно, поскольку переключение "вверх" выполняется на более низкой частоте Ne вращения двигателя по мере того, как запрос на ускорение водителя становится меньшим, частота Ne вращения двигателя не увеличивается, даже когда запрос на ускорение является небольшим, и можно предотвращать ухудшение эффективности использования топлива.
Операция управления переключением передач в NG-области
Фиг. 11 является временной диаграммой, иллюстрирующей управление переключением передач в NG-области первого варианта осуществления. Эта временная диаграмма иллюстрирует, сверху на фиг. 11 состояние каждого из величины APO открытия педали акселератора, флага Fstp режима псевдоступенчатого переключения "вверх", флага Fng нахождения в NG-области, флага F2nd начального определения, целевого передаточного отношения Ip, частоты Ne вращения двигателя, скорости VSP транспортного средства и G, на временной оси, ориентированной слева направо. Помимо этого, фиг. 12 является укрупненным видом, показывающим перемещение рабочей точки в плоскости, заданной посредством скорости транспортного средства и частоты вращения двигателя согласно управлению переключением передач в NG-области первого варианта осуществления. Временные интервалы A, B, C, D на фиг. 11 соответствуют точкам A, B, C, D на фиг. 12, и стрелки, которые соединяют каждую из точек на фиг. 12, представляют способ, которым рабочая точка перемещается во времени. Фиг. 11, 12 иллюстрируют случай, в котором определяется то, что рабочая точка находится внутри NG-области во временной интервал A.
Поскольку базовый режим работы является идентичным с нахождением в NG-области, описываются только отличающиеся аспекты. Поскольку флаг Fng нахождения в NG-области задается равным 1 после начального ускорения, вторая величина D2 изменения передаточного отношения, которая меньше первой величины D1 изменения передаточного отношения, которая задается при нахождении в NG-области на этапе S117, задается в качестве величины ΔIp изменения целевого передаточного отношения, и управление переключением передач начинается согласно "величина ΔIp изменения целевого передаточного отношения=вторая величина D2 изменения передаточного отношения" посредством переключения в сторону низких передач (временной интервал B, точка B). В это время, когда передаточное отношение в точке B после начального ускорения рассматривается как целевое передаточное отношение Ip (1), управление переключением передач к области на стороне более низких передаточных чисел, чем целевое передаточное отношение Ip (1), которая находится на стороне более высоких передаточных чисел, чем "величина ΔIp изменения целевого передаточного отношения=первая величина D1 изменения передаточного отношения", выполняется посредством переключения в сторону низких передач со сдерживанием, как проиллюстрировано на фиг. 12. В это время, даже если ускорение должно начинаться согласно "величина ΔIp изменения целевого передаточного отношения=первая величина D1 изменения передаточного отношения" в NG-области (см. штрихпунктирную линию с двумя точками на фиг. 11), частота Ne вращения двигателя не может эффективно увеличиваться вследствие ограничений посредством характеристик двигателя 11 или ограничений посредством характеристик бесступенчатой трансмиссии 10. Аналогично, даже когда переключение в сторону низких передач не выполняется при поддержании целевого передаточного отношения Ip (1), частота Ne вращения двигателя по-прежнему не может эффективно увеличиваться. Следовательно, увеличение частоты Ne вращения двигателя фактически имеет тенденцию задерживаться, как показано посредством сравнительного примера, указываемого посредством штрихпунктирной линии с одной точкой на фиг. 11.
Следовательно, посредством выполнения переключения в сторону низких передач со сдерживанием во второй величине D2 изменения передаточного отношения, которая меньше "величина ΔIp изменения целевого передаточного отношения=первая величина D1 изменения передаточного отношения", аналогично первому варианту осуществления, можно увеличивать частоту Ne вращения двигателя быстрее, чем при увеличении частота Ne вращения двигателя при "величина ΔIp изменения целевого передаточного отношения=первая величина D1 изменения передаточного отношения" или при целевом передаточном отношении Ip (1). Тем не менее, если частота Nup вращения для определения переключения "вверх" задается равной идентичной первой частоте Nup1 вращения для определения переключения "вверх", что и при нормальном переключении в сторону низких передач, временной интервал переключения "вверх" задерживается на величину уменьшения градиента увеличения частоты Ne вращения двигателя (см. точку C2 на фиг. 12). Следовательно, в ходе переключения в сторону низких передач со сдерживанием, вторая частота Nup2 вращения для определения переключения "вверх", которая ниже первой частоты Nup1 вращения для определения переключения "вверх", задается, и за счет этого можно начинать переключение "вверх" во временной интервал, аналогичный временному интервалу при нормальном переключении в сторону низких передач (см. точку C1 на фиг. 12).
Затем, когда частота Ne вращения двигателя увеличивается, и определяется то, что она превышает или равна второй частоте Nup2 вращения для определения переключения "вверх" на этапе S124 (временной интервал C, точка C1), величина переключения "вверх" задается на этапе S127, и выполняется управление переключением передач на основе этой величины переключения "вверх". Целевая частота tNe вращения двигателя в это время задается равной значению, который учитывает постепенное увеличение сопротивления движению больше, чем первая целевая частота tNe вращения двигателя (временной интервал B) при переходе в режим Mstp псевдоступенчатого переключения "вверх". Когда переключение "вверх" выполняется, флаг F2nd начального определения задается равным 1.
Когда переключение "вверх" выполняется, частота Ne вращения двигателя уменьшается на третью величину ΔNe3 изменения частоты вращения двигателя (временной интервал D, точка D). Затем, поскольку флаг F2nd начального определения задается равным 1, процесс переходит от этапа S116 к этапу S119, и задается "величина ΔIp изменения целевого передаточного отношения=0". Как результат, после того, как первое переключение "вверх" завершено, линейное переключение передач выполняется вдоль целевого передаточного отношения Ip (2) в точке D во время завершения переключения "вверх", как проиллюстрировано на фиг. 12.
После этого, когда целевая частота tNe вращения двигателя снова увеличивается, и частота Ne вращения двигателя достигает первой частоты Nup1 вращения для определения переключения "вверх" (временной интервал E), переключение "вверх" снова выполняется на этапе S127 (временной интервал F). После этого, выполняется пошаговое переключение "вверх". Посредством выполнения этого пошагового переключения "вверх", целевая частота tNe вращения двигателя временно уменьшается, но фактическая частота Ne вращения двигателя увеличивается вместе с увеличением скорости VSP транспортного средства после этого, и G также изображается в виде графика с повышением, соответственно, вверх.
Таким образом, ощущение ускорения улучшается посредством повышения частоты Ne вращения двигателя в сочетании с повышением скорости VSP транспортного средства, а также повышением G, соответственно. В режиме Mstp псевдоступенчатого переключения "вверх", посредством выполнения пошагового переключения "вверх" после переключения в сторону низких передач со сдерживанием и линейного переключения передач, состояние, в котором частота Ne вращения двигателя повышается в сочетании с повышением скорости VSP транспортного средства, непрерывно выполняется, в силу этого позволяя улучшать ощущение ускорения.
Как описано выше, нижеперечисленные преимущества могут получаться в первом варианте осуществления.
(1) Из числа нормального режима Mnor переключения передач (первого режима управления), в котором передаточное отношение бесступенчатой трансмиссии 10, которая бесступенчатым образом переключает и выводит частоту Ne вращения двигателя, управляется регулируемо и бесступенчато, и режима Mstp псевдоступенчатого переключения "вверх" (второго режима управления), в котором передаточное отношение управляется таким образом, что частота Ne вращения двигателя увеличивается в сочетании с увеличением скорости транспортного средства, чтобы выполнять переключение "вверх" после того, как транспортное средство ускорено, один режим управления выбирается в соответствии с запросом на ускорение водителем, и при управлении передаточным отношением на основе выбранного режима управления, переключение "вниз" продолжается до тех пор, пока не возникнет переключение "вверх", если выбирается режим Mstp псевдоступенчатого переключения "вверх".
Следовательно, даже когда крутящий момент Trq двигателя или выходная мощность Ps в лошадиных силах двигателя на частоте Ne вращения двигателя, когда педаль акселератора нажимается, являются низкими, и затруднительно ускоряться, частота Ne вращения двигателя может эффективно увеличиваться посредством непрерывного переключения "вниз", и появляется возможность ускоряться посредством обеспечения крутящего момента Trq двигателя и выходной мощности Ps в лошадиных силах двигателя.
(2) Режим Mstp псевдоступенчатого переключения "вверх" выбирается, когда, по меньшей мере, одна из величины APO открытия педали акселератора и скорости dAPO открытия педали акселератора составляет заданное значение или выше. Следовательно, может достигаться управление переключением передач, соответствующее намерению ускорения водителя.
(3) При непрерывном переключении "вниз" до тех пор, пока не возникнет переключение "вверх" в режиме Mstp псевдоступенчатого переключения "вверх", переключение "вниз" выполняется до увеличения до частоты Ne вращения двигателя, на которой крутящий момент двигателя и выходная мощность в лошадиных силах двигателя являются высокими.
Следовательно, даже если частота Ne вращения двигателя в начале ускорения является низкой, и крутящий момент Trq двигателя и выходная мощность Ps в лошадиных силах двигателя являются низкими, можно обеспечивать крутящий момент Trq двигателя и выходную мощность Ps в лошадиных силах двигателя посредством быстрого увеличения частоты Ne вращения двигателя.
(4) При непрерывном переключении "вниз" до тех пор, пока не возникнет переключение "вверх" в режиме Mstp псевдоступенчатого переключения "вверх", переключение "вниз" выполняется таким образом, что величина ΔIp изменения целевого передаточного отношения становится постоянной. Следовательно, можно реализовывать стабильное управление передаточным отношением.
(5) Когда определяется то, что состояние движения в начале ускорения находится в NG-области (состояние, в котором возникает риск того, что заданная скорость переключения передач не может достигаться), величина переключения "вниз" уменьшается относительно того, когда может достигаться заданная скорость переключения передач. В частности, величина ΔIp изменения целевого передаточного отношения задается равной второй величине D2 изменения передаточного отношения, а не первой величине D1 изменения передаточного отношения. В частности, величина ΔIp изменения целевого передаточного отношения задается равной второй величине D2 изменения передаточного отношения, когда частота Ne вращения двигателя не может эффективно увеличиваться, или когда скорость переключения передач не может обеспечиваться.
Следовательно, можно сдерживать повышение частоты Ne вращения двигателя при обеспечении движущей силы.
(6) Режим Mstp псевдоступенчатого переключения "вверх" представляет собой режим, в котором переключение "вверх" выполняется при достижении частоты Nup вращения для определения переключения "вверх" (заданная частота вращения двигателя) и когда "величина ΔIp изменения целевого передаточного отношения=вторая величина D2 изменения передаточного отношения" (когда величина переключения "вниз" уменьшается), частота Nup вращения для определения переключения "вверх" задается равной второй частоте Nup2 вращения для определения переключения "вверх", которая ниже первой частоты Nup1 вращения для определения переключения "вверх" (заданная частота вращения двигателя уменьшается).
Следовательно, можно по существу обеспечивать совпадение временного интервала, когда частота Ne вращения двигателя достигает второй частоты Nup2 вращения для определения переключения "вверх", с временным интервалом, когда частота Ne вращения двигателя достигает первой частоты Nup1 вращения для определения переключения "вверх" при нормальном переключении в сторону низких передач, и выполнять переключение "вверх" с ритмичным ощущением, идентичным ощущению ритмичности при нормальном переключении в сторону низких передач, даже при переключении в сторону низких передач со сдерживанием.
Другой вариант осуществления
Ниже описывается другой вариант осуществления. В первом варианте осуществления, величина ΔIp изменения целевого передаточного отношения задана равной первой величине D1 изменения передаточного отношения или второй величине D2 изменения передаточного отношения, которые являются фиксированными значениями, после начального ускорения. Напротив, в этом варианте осуществления, значение постепенно увеличивается во времени, как указано посредством D3 на фиг. 5. Здесь, если траектория рабочей точки выражается в плоскости, заданной посредством скорости транспортного средства и частоты вращения двигателя, как показано на фиг 6, уклон линии, соединяющей рабочую точку и начало координат, выражается как передаточное отношение. В это время, касательная линия траектории рабочей точки в секции, соответствующей точке B - точке C на фиг. 6, не должна проходить через начало координат по фиг. 6. В этом случае, частота Ne вращения двигателя медленно повышается в течение начального периода, когда имеется недостаточный крутящий момент Trq двигателя, и выходная мощность Ps в лошадиных силах двигателя и частота Ne вращения двигателя быстро повышаются в течение второго периода, когда крутящий момент Trq двигателя и выходная мощность Ps в лошадиных силах двигателя начинают обеспечиваться; в силу этого частота Ne вращения двигателя может эффективно увеличиваться.
Как описано выше, в этом варианте осуществления, в дополнение к работе и преимуществам (1)-(3), (5) и (6) первого варианта осуществления, могут быть реализованы следующая работа и преимущества.
(7) При непрерывном переключении "вниз" до тех пор, пока не возникнет переключение "вверх" в режиме Mstp псевдоступенчатого переключения "вверх", переключение "вниз" выполняется таким образом, что величина изменения передаточного отношения постепенно увеличивается. Следовательно, частота Ne вращения двигателя может эффективно увеличиваться.
Помимо этого, в первом варианте осуществления, величина ΔIp изменения целевого передаточного отношения задана равной фиксированному значению, которое задается заранее, но может предоставляться карта или формула вычисления, в которой начальное значение первой величины D1 изменения передаточного отношения, второй величины D2 или D3 изменения передаточного отношения становится большим по мере того, как величина APO открытия педали акселератора и пороговое значение dAPO2 скорости открытия педали акселератора увеличиваются. Как результат, можно обеспечивать движущую силу посредством эффективного увеличения частоты Ne вращения двигателя посредством соответствия переключения в сторону низких передач с намерением ускорения.