專利名稱：車輛換檔控制裝置和換檔控制方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及車輛換檔控制裝置和換檔控制方法，其應(yīng)用于設(shè)置在配備有內(nèi)燃發(fā)動(dòng) 機(jī)的車輛中并且構(gòu)造成能夠在具有互相不同的變速比的多個(gè)檔位間換檔的變速器。
背景技術(shù)：
常規(guī)的車輛換檔控制裝置基于為檔位的各換檔模式設(shè)定換檔線的換檔脈譜圖控 制具有六個(gè)前進(jìn)檔的自動(dòng)變速器(參見(jiàn)，例如，日本專利申請(qǐng)公報(bào)No. 2003-322249 (JP-A-2 003-322249))。在JP-A-2003-322249的驅(qū)動(dòng)裝置中，在已將變速比(變速器的輸入軸的轉(zhuǎn)速/變 速器的輸出軸的轉(zhuǎn)速)最小的第六檔設(shè)定為更加小的變速比以提高燃料效率的情況下，在 超過(guò)適合第六檔的車速的高速度，與最佳發(fā)動(dòng)機(jī)線相交的操作點(diǎn)位于比第六檔低的檔位。 因而，在這種高速度未通過(guò)第六檔獲得提高燃料效率的最佳變速比，從而產(chǎn)生如果變速器 繼續(xù)在第六檔中操作則燃料效率會(huì)惡化的可能性。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供一種車輛變速控制裝置，其能夠抑制在超過(guò)適合具有最高變速比的變 速檔位的車速的高車速區(qū)域燃料效率的惡化。本發(fā)明在其第一方面涉及一種用于配備有內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的車輛的換檔控制裝置，所 述換檔控制裝置應(yīng)用于設(shè)置在所述車輛中并且構(gòu)造成能夠在具有互相不同的變速比的多 個(gè)檔位間換檔的變速器。該換檔控制裝置設(shè)有用于存儲(chǔ)換檔脈譜圖的存儲(chǔ)單元，所述換檔 脈譜圖由車速和所述內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的負(fù)荷限定，并且在所述換檔脈譜圖中為所述檔位的每個(gè) 換檔模式設(shè)定了換檔線；以及控制單元，所述控制單元用于基于所述換檔脈譜圖中設(shè)定的 所述換檔線控制所述變速器，使得根據(jù)所述車輛的運(yùn)行狀態(tài)實(shí)施所述檔位的換檔模式，其 中在所述換檔脈譜圖中分別設(shè)定了第一換檔線以及第二換檔線，所述第一換檔線用于實(shí)施 用于換檔至具有最小變速比的最高檔位的換檔模式，所述第二換檔線與所述第一換檔線相 比位于高車速側(cè)，并用于實(shí)施用于從所述最高檔位換檔至具有比所述最高檔位大的變速比 的規(guī)定檔位的換檔模式，并且其中所述第二換檔線由第一高車速-高負(fù)荷部分、第一低車 速_低負(fù)荷部分以及第一中間部分組成，在所述第一高車速_高負(fù)荷部分中所述車速等于 或大于第一規(guī)定車速并且所述負(fù)荷等于或大于第一規(guī)定負(fù)荷，在所述第一低車速_低負(fù)荷 部分中所述車速等于或小于比所述第一規(guī)定車速低的第二規(guī)定車速并且所述負(fù)荷等于或 小于比所述第一規(guī)定負(fù)荷低的第二規(guī)定負(fù)荷，所述第一中間部分位于所述第一高車速_高 負(fù)荷部分與所述第一低車速_低負(fù)荷部分之間。 根據(jù)該換檔控制裝置，在已基于第一換檔線換檔至最高檔位后在車輛的車速和內(nèi) 燃發(fā)動(dòng)機(jī)的負(fù)荷已以穿過(guò)(橫過(guò)，cross)第二換檔線的方式改變的情形中，變換至具有大 變速比的規(guī)定檔位。結(jié)果，配備在車輛上的內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)避免了低轉(zhuǎn)速-高負(fù)荷運(yùn)行狀態(tài)并 變換至高轉(zhuǎn)速-低負(fù)荷運(yùn)行狀態(tài)。因而，能夠抑制由于在高車速區(qū)域維持最高檔位而導(dǎo)致的燃料效率惡化。在該第一方面的車輛換檔控制裝置中，所述第二換檔線可構(gòu)造成使得在所述內(nèi)燃 發(fā)動(dòng)機(jī)的負(fù)荷超過(guò)所述第一規(guī)定負(fù)荷的情形中抑制或禁止基于所述第二換檔線換檔至所 述規(guī)定檔位。如果在負(fù)荷已超過(guò)第一規(guī)定負(fù)荷的狀態(tài)下即使在已換檔至最高檔位之后也繼 續(xù)加速的情形中基于第二換檔線換檔至規(guī)定檔位未被抑制或禁止，則存在燃料效率和駕駛 性能二者均惡化的可能性。根據(jù)該方面，由于在這種情形中抑制或禁止了基于第二換檔線 換檔至規(guī)定檔位并且能夠抑制或禁止不必要的換檔，所以可實(shí)現(xiàn)燃料效率的提高和駕駛性 能惡化的抑制或禁止這兩者。在該方面中，所述第二換檔線可使得所述第一高車速_高負(fù) 荷部分朝向高車速側(cè)延伸。在這種情況下，能夠在超過(guò)第一規(guī)定車速和超過(guò)第一規(guī)定負(fù)荷 的區(qū)域中抑制基于第二換檔線換檔至規(guī)定檔位。在該方面中，所述第二換檔線可使得所述 第一高車速_高負(fù)荷部分的負(fù)荷被設(shè)定為所述第一規(guī)定負(fù)荷。在這種情況下，能夠在超過(guò) 第一規(guī)定車速的區(qū)域和超過(guò)第一規(guī)定負(fù)荷的區(qū)域中禁止基于第二換檔線換檔至規(guī)定檔位。在該第一方面的車輛控制裝置中，所述第二換檔線可構(gòu)造成使得在所述車速低于 所述第二規(guī)定車速的情形中抑制或禁止基于所述第二換檔線換檔至所述規(guī)定檔位。根據(jù)該 方面，由于在車速低于第二規(guī)定車速的情形中抑制或禁止了換檔至規(guī)定檔位，所以通過(guò)將 第二規(guī)定車速設(shè)定為能夠期待燃料效率提高的車速的下限，能夠防止不必要的降檔，并且 能夠?qū)崿F(xiàn)燃料效率的提高和駕駛性能惡化的抑制或禁止這兩者。在該方面中，所述第二換 檔線可使得所述第一低車速_低負(fù)荷部分朝向低負(fù)荷側(cè)延伸。在這種情況下，能夠在低于 第二規(guī)定車速和低于第二規(guī)定負(fù)荷的區(qū)域中抑制基于第二換檔線換檔至規(guī)定檔位。在該方 面中，所述第二換檔線可使得所述第一低車速-低負(fù)荷部分的車速被設(shè)定為所述第二規(guī)定 車速。在這種情況下，能夠在低于第二規(guī)定車速和低于第二規(guī)定負(fù)荷的區(qū)域中禁止基于第 二換檔線換檔至規(guī)定檔位。 在該第一方面的車輛換檔控制裝置中，在所述換檔脈譜圖中可獨(dú)立于所述第一換 檔線設(shè)定第三換檔線，所述第三換檔線用于在已基于所述第二換檔線換檔至所述規(guī)定檔位 后實(shí)施用于從所述規(guī)定檔位換檔至所述最高檔位的換檔模式，并由第二高車速_高負(fù)荷部 分、第二低車速_低負(fù)荷部分以及第二中間部分組成，在所述第二高車速_高負(fù)荷部分中 車速等于或大于第四規(guī)定車速并且負(fù)荷等于或大于第四規(guī)定負(fù)荷，在所述第二低車速-低 負(fù)荷部分中車速等于或小于比所述第四規(guī)定車速低的第三規(guī)定車速并且負(fù)荷等于或小于 比所述第四規(guī)定負(fù)荷低的第三規(guī)定負(fù)荷，所述第二中間部分位于所述第二高車速-高負(fù)荷 部分與所述第二低車速-低負(fù)荷部分之間。另外，在該方面中，所述第三換檔線可使得所 述第二低車速_低負(fù)荷部分位于所述第一換檔線與所述第二換檔線之間。根據(jù)該方面，當(dāng) 已基于第二換檔線換檔至規(guī)定檔位后在負(fù)荷保持在等于或小于第三規(guī)定負(fù)荷的低負(fù)荷側(cè) 的狀態(tài)下車速由于慣性行駛(即，在所謂的滑行期間)而降低時(shí)，由于第三換檔線穿過(guò)第 二低車速-低負(fù)荷部分而執(zhí)行基于第三換檔線從規(guī)定檔位換檔至最高檔位的換檔。因而， 在滑行期間能夠降低內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速。結(jié)果，由于所謂的發(fā)動(dòng)機(jī)拖曳轉(zhuǎn)矩降低而能夠提 高燃料效率。另外，由于第三換檔線的第二低車速_低負(fù)荷部分在車速改變的方向上與第 二換檔線分離而存在滯后。結(jié)果，當(dāng)在規(guī)定檔位與最高檔位之間換檔時(shí)能夠防止檔位擺動(dòng) (hunting)。在該方面中，所述第三換檔線使得可將所述第二低車速_低負(fù)荷部分的車速設(shè) 定為所述第三規(guī)定車速。
在該方面中，所述第三換檔線可使得所述第二高車速-高負(fù)荷部分朝向高車速側(cè)延伸。在這種情形中，當(dāng)在已基于第二換檔線換檔后負(fù)荷已增加時(shí)，車輛的運(yùn)行狀態(tài)穿過(guò)第 三換檔線的第二高車速-高負(fù)荷部分，并且變速器基于第三換檔線從規(guī)定檔位換檔至最高 檔位。從而，發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速可比在車輛在高速高負(fù)荷下行駛時(shí)維持規(guī)定檔位的情形下降得更 多。因而，能夠防止在高車速和高負(fù)荷區(qū)域內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的過(guò)度旋轉(zhuǎn)，并且由于能夠通過(guò)防止 該過(guò)度旋轉(zhuǎn)而避免在過(guò)度旋轉(zhuǎn)期間執(zhí)行的燃料切斷，所以由于在高車速和高負(fù)荷區(qū)域確保 了動(dòng)力性能而能夠防止駕駛性能的惡化。另外，由于第三換檔線的第二高車速-高負(fù)荷部 分在負(fù)荷改變的方向上與第二換檔線分離而存在滯后。結(jié)果，能夠防止在規(guī)定檔位與最高 檔位之間換檔期間的檔位擺動(dòng)。在該方面中，所述第三換檔線可使得所述第二高車速-高 負(fù)荷部分被設(shè)定為所述第四規(guī)定負(fù)荷。另外，所述第三換檔線可使得所述第二中間部分與所述第一換檔線重疊。在這種 情況下，第三換檔線和第一換檔線關(guān)于中間部分共用換檔脈譜圖數(shù)據(jù)。從而，由于當(dāng)設(shè)定第 三換檔線時(shí)能夠使用第一換檔線的數(shù)據(jù)，所以與獨(dú)立開(kāi)發(fā)第三換檔線的情形相比能夠縮短 開(kāi)發(fā)時(shí)間。本發(fā)明在其第二方面涉及一種車輛換檔控制裝置。該車輛換檔控制裝置設(shè)有用 于存儲(chǔ)換檔脈譜圖的存儲(chǔ)單元，所述換檔脈譜圖由配備有內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的車輛的車速和所述 內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的負(fù)荷限定，并且在所述換檔脈譜圖中為設(shè)置在所述車輛中并且構(gòu)造成能夠在 具有互相不同的變速比的多個(gè)檔位間換檔的變速器的檔位的每個(gè)換檔模式設(shè)定了換檔線； 以及控制單元，所述控制單元用于基于所述換檔脈譜圖中設(shè)定的所述換檔線控制所述變速 器，使得根據(jù)所述車輛的運(yùn)行狀態(tài)實(shí)施所述檔位的換檔模式，其中在所述換檔脈譜圖中分 別設(shè)定了第一換檔線以及第二換檔線，所述第一換檔線用于實(shí)施用于換檔至具有最小變速 比的最高檔位的換檔模式，所述第二換檔線與所述第一換檔線相比位于高車速側(cè)，并用于 實(shí)施用于從所述最高檔位換檔至具有比所述最高檔位大的變速比的規(guī)定檔位的換檔模式， 并且其中所述第二換檔線由第一高車速-高負(fù)荷部分、第一低車速-低負(fù)荷部分以及第一 中間部分組成，在所述第一高車速-高負(fù)荷部分中所述車速等于或大于第一規(guī)定車速并且 所述負(fù)荷等于或大于第一規(guī)定負(fù)荷，在所述第一低車速-低負(fù)荷部分中所述車速等于或小 于比所述第一規(guī)定車速低的第二規(guī)定車速并且所述負(fù)荷等于或小于比所述第一規(guī)定負(fù)荷 低的第二規(guī)定負(fù)荷，所述第一中間部分位于所述第一高車速-高負(fù)荷部分與所述第一低車 速-低負(fù)荷部分之間。本發(fā)明在其第三方面涉及一種車輛用換檔控制方法。在該換檔控制方法中，在由 配備有內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的車輛的車速和所述內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的負(fù)荷限定的并且為設(shè)置在所述車輛 中且構(gòu)造成能夠在具有互相不同的變速比的多個(gè)檔位間換檔的變速器的所述檔位的每個(gè) 換檔模式設(shè)定了換檔線的換檔脈譜圖中，當(dāng)所述車輛的運(yùn)行狀態(tài)超過(guò)所述換檔脈譜圖中用 于實(shí)施用于換檔至具有最小變速比的最高檔位的換檔模式的第一換檔線時(shí)，所述變速器換 檔至所述最高檔位；并且當(dāng)所述車輛的運(yùn)行狀態(tài)在所述變速器已換檔至所述最高檔位后超 過(guò)所述換檔脈譜圖中與所述第一換檔線相比位于高車速側(cè)的第二換檔線時(shí)，所述變速器從 所述最高檔位換檔至具有比所述最高檔位大的變速比的規(guī)定檔位。如上所述，根據(jù)本發(fā)明的各方面，由于在換檔脈譜圖中在比用于換檔至最高檔位 的第一換檔線高的車速區(qū)域中設(shè)定了用于從最高檔位換檔至具有比最高檔位大的變速比的規(guī)定檔位的第二換檔線，所以在已基于第一換檔線換檔至最高檔位后車輛的車速和內(nèi)燃 發(fā)動(dòng)機(jī)的負(fù)荷已改變成穿過(guò)第二換檔線的情形中，換檔至具有比最高檔位大的變速比的規(guī) 定檔位。結(jié)果，配備在車輛中的內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)避免了低轉(zhuǎn)速-高負(fù)荷運(yùn)行狀態(tài)，并且變換至高 轉(zhuǎn)速-低負(fù)荷運(yùn)行狀態(tài)。因而，能夠抑制由于在高車速區(qū)域維持最高檔位而導(dǎo)致的燃料效 率惡化。



將在以下參照附圖對(duì)本發(fā)明的示例實(shí)施例的詳細(xì)描述中說(shuō)明本發(fā)明的特征、優(yōu)點(diǎn) 以及技術(shù)和工業(yè)意義，附圖中相同標(biāo)號(hào)表示相同元件，其中圖1是配備有根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例的換檔控制裝置的車輛的示意圖；圖2是示出了根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例的換檔脈譜圖的圖示；圖3是與本發(fā)明的一實(shí)施例相關(guān)的說(shuō)明圖，其中發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩被繪制在豎直軸線 上，發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速被繪制在水平軸線上，且其分別標(biāo)出了最佳發(fā)動(dòng)機(jī)線、第六檔發(fā)動(dòng)機(jī)操作線 (點(diǎn))和第五檔發(fā)動(dòng)機(jī)操作線(點(diǎn))；圖4是與本發(fā)明的一實(shí)施例相關(guān)的說(shuō)明圖，示出了在圖2的換檔脈譜圖中設(shè)定的 從第六檔至第五檔的降檔線附近的放大圖；以及圖5是與本發(fā)明的一實(shí)施例相關(guān)的說(shuō)明圖，示出了在圖2的換檔脈譜圖中設(shè)定的 從第五檔至第六檔的升檔線附近的放大圖。
具體實(shí)施例方式以下提供對(duì)根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例的車輛換檔控制裝置的說(shuō)明。如圖1所示，車輛1 配備有諸如內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)2的原動(dòng)力源。根據(jù)該實(shí)施例的內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)2為具有排列成一排的 四個(gè)氣缸3的直列四缸汽油發(fā)動(dòng)機(jī)。由通過(guò)空氣濾清器5過(guò)濾的空氣和從燃料噴射閥6噴 射的燃料的混合物組成的燃料_空氣混合氣經(jīng)進(jìn)氣通路4被引導(dǎo)至各氣缸3。利用設(shè)置在 進(jìn)氣通路4中的節(jié)氣門7調(diào)節(jié)內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)2的進(jìn)氣量，并且通過(guò)根據(jù)進(jìn)氣量經(jīng)燃料噴射閥 6噴射燃料將引導(dǎo)到各氣缸3中的空氣-燃料混合氣的空燃比調(diào)節(jié)為規(guī)定的空燃比。節(jié)氣 門7被操作成與加速器踏板8的操作量(加速器下壓量)相對(duì)應(yīng)的開(kāi)度。被引導(dǎo)至各氣缸 3的空氣-燃料混合氣被未示出的火花塞點(diǎn)燃，并且通過(guò)該空氣-燃料混合氣的燃燒從曲軸 9輸出得到的轉(zhuǎn)矩。在各氣缸3中燃燒之后的排氣被引向排氣通路10，并且在排氣中的污 染物已被設(shè)置在排氣通路10中的未示出的排氣凈化裝置凈化后，排氣被釋放到大氣中。具有六個(gè)前進(jìn)檔和一個(gè)倒檔的變速器11經(jīng)由變矩器12連結(jié)到內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)2的曲 軸9，并且曲軸9的旋轉(zhuǎn)——其速度已被變速器11改變——經(jīng)由傳動(dòng)軸16和差速器13被 傳輸至左右驅(qū)動(dòng)輪14。雖然已從附圖略去內(nèi)部結(jié)構(gòu)的細(xì)節(jié)，但變速器11配備有多個(gè)行星齒 輪機(jī)構(gòu)，并且可利用通過(guò)操作切換這些機(jī)構(gòu)的各元件的壓緊狀態(tài)的多個(gè)液壓離合器實(shí)現(xiàn)多 個(gè)檔位的變換的變速器。為了操作液壓離合器，變速器11包括用于實(shí)現(xiàn)各變速檔位的液壓 回路。在液壓回路中的適當(dāng)部位設(shè)置有閥體15等，電磁閥附接在該閥體上。閥體15由控制內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)2的運(yùn)行狀態(tài)等的電子控制單元(E⑶)20控制。E⑶20 由包含微處理器的計(jì)算機(jī)和該計(jì)算機(jī)的操作所需的周邊裝置組成。周邊裝置包括隨機(jī)存取 存儲(chǔ)器(RAM)、只讀存儲(chǔ)器(ROM)和輸入/輸出接口等。雖然ECU 20為用于控制內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)2和變速器11 二者的單元，但也可分開(kāi)提供用于控制內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)2的計(jì)算機(jī)和用于控制變速器11的計(jì)算機(jī)，然后這些計(jì)算機(jī)可由通信線連接以給予與ECU 20相似的功能。各種傳感器連接至E⑶20，并且內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)2和變速器11的各部件基于來(lái)自這 些傳感器的信號(hào)而被控制。例如，ECU 20根據(jù)存儲(chǔ)在ROM中的規(guī)定控制程序來(lái)控制燃料噴 射閥6和節(jié)氣門7等的各部件，以使得進(jìn)氣量、燃料噴射量、燃料噴射正時(shí)等運(yùn)行參數(shù)處于 適當(dāng)?shù)闹?。附圖中略去了本發(fā)明的實(shí)施例中未使用的連接至ECU 20的各種傳感器。設(shè)置 在此實(shí)施例中的傳感器包括用于檢測(cè)內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)2的發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的曲柄角傳感器21、用于 檢測(cè)加速器踏板8的加速器下壓量的加速器下壓量傳感器22、用于檢測(cè)車輛1的速度(車 速)的車速傳感器23、以及用于識(shí)別變速器11的當(dāng)前檔位的桿位置傳感器24。從具有最大變速比(曲軸9的轉(zhuǎn)速/傳動(dòng)軸16的轉(zhuǎn)速，即，變速器輸入軸的轉(zhuǎn)速 /變速器輸出軸的轉(zhuǎn)速)的檔位開(kāi)始有級(jí)地設(shè)定形式為第一檔、第二檔、第三檔、第四檔、第 五檔和第六檔的前進(jìn)檔。利用被ECU 20控制的變速器11選擇性地實(shí)現(xiàn)前進(jìn)檔和倒檔。各 檔位的變速比根據(jù)內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的性能和車輛1的設(shè)計(jì)而適當(dāng)?shù)卦O(shè)定。例如，具有最小變速 比的、作為在最高車速范圍中使用的最高檔位的第六檔在重視燃料經(jīng)濟(jì)性的情況下可被設(shè) 定為適合約120Km/h的車速的變速比，并且可構(gòu)成為具有1以下的變速比的超速檔的形式。 第五檔被設(shè)定為變速比為1，而第一至第四檔以減速檔的形式構(gòu)成。與前進(jìn)檔相關(guān)的換檔模式由形式為第一檔一第二檔(1 —2)、第二檔一第三檔 (2 — 3)、第三檔一第四檔(3 — 4)、第四檔一第五檔(4 — 5)和第五檔一第六檔(5 — 6)的 升檔組成。另外，降檔換檔模式由第六檔一第五檔(6 — 5)、第五檔一第四檔(5 — 4)、第四 檔一第三檔(4 — 3)、第三檔一第二檔(3 — 2)和第二檔一第一檔(2 — 1)組成。這樣，這 些換檔模式形成在連續(xù)的檔位之間，并且未在隔開(kāi)兩個(gè)或更多個(gè)檔位的檔位之間執(zhí)行升檔 和降檔。ECU 20控制變速器11以基于在為各換檔模式設(shè)定了換檔線的換檔脈譜圖(換檔 線圖)中設(shè)定的換檔線變換檔位。過(guò)去已廣泛采用利用了這種換檔脈譜圖的換檔。一般 而言，換檔脈譜圖中設(shè)定的換檔線由代表內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的負(fù)荷的參數(shù)，例如車速、加速器下壓 量、節(jié)氣門開(kāi)度和進(jìn)氣量，來(lái)限定。換檔脈譜圖的數(shù)據(jù)被存儲(chǔ)在控制變速器的計(jì)算機(jī)中。該 計(jì)算機(jī)監(jiān)視車速、車輛負(fù)荷和桿位置，檢測(cè)穿過(guò)為各換檔模式設(shè)定的換檔線的車速和負(fù)荷 的變化，并控制變速器以使得基于檢測(cè)到的車速和車輛負(fù)荷的變化執(zhí)行由特定的換檔線限 定的換檔模式。同樣，在此實(shí)施例中，ECU 20類似地在基于來(lái)自加速器下壓量傳感器22、車 速傳感器23和桿位置傳感器24的信號(hào)分別獲得當(dāng)前的加速器下壓量、車速和檔位的同時(shí) 使用存儲(chǔ)在ROM中的換檔脈譜圖來(lái)執(zhí)行換檔。結(jié)果，ECU 20起到本發(fā)明的控制單元的作用。 此實(shí)施例的特征在于在換檔脈譜圖中設(shè)定的換檔線的構(gòu)成。圖2的換檔脈譜圖存儲(chǔ)在形式為E⑶20的ROM的存儲(chǔ)單元中，并且根據(jù)由E⑶20 執(zhí)行的用于變速器11的規(guī)定控制程序的執(zhí)行而在適當(dāng)?shù)臅r(shí)間被參考。該換檔脈譜圖為二 維脈譜圖，其中車速被繪制在水平軸線上，形式為加速器下壓量的內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)2的負(fù)荷被 繪制在豎直軸線上，并且設(shè)定了與檔位的各換檔模式相對(duì)應(yīng)的多個(gè)換檔線。這些換檔線中， 形式為升檔線的與升檔相對(duì)應(yīng)的換檔線用實(shí)線表示，而形式為降檔線的與降檔相對(duì)應(yīng)的換 檔線用單點(diǎn)虛線表示。眾所周知，相鄰檔位之間的升檔線和降檔線在車速改變的方向上分 離，其結(jié)果是，存在防止當(dāng)換檔時(shí)檔位擺動(dòng)的滯后。各換檔線構(gòu)成為使得根據(jù)各檔位的變速比恰當(dāng)?shù)負(fù)Q檔。

如圖2的換檔脈譜圖中所示，在用于從第五檔換檔至第六檔的升檔線Ul的高車速 側(cè)的高車速區(qū)域Rl中設(shè)置了用于從第六檔換檔至第五檔的降檔線D1。升檔線Ul對(duì)應(yīng)于第 一換檔線，而降檔線Dl對(duì)應(yīng)于第二換檔線。在未設(shè)有降檔線Dl的換檔控制的情形中，在已 換檔至最高檔位以后，只要車輛在升檔線的高車速側(cè)的區(qū)域中運(yùn)行，就維持最高檔位。在此 實(shí)施例中，由于在換檔脈譜圖的高車速區(qū)域Rl中設(shè)定了降檔線D1，所以在變速器已從第五 檔換檔至第六檔后，當(dāng)車速已增加并穿過(guò)降檔線Dl時(shí)，變速器11被控制成使得變速器從第 六檔換檔至第五檔。換言之，在從第五檔至第六檔的升檔后發(fā)生從第六檔至第五檔的降檔。參照?qǐng)D3提供對(duì)這樣降檔的原因的說(shuō)明。如該圖所示，由于在例如160Km/h以上 的極高車速時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)最佳運(yùn)行的最佳發(fā)動(dòng)機(jī)線位于高轉(zhuǎn)速側(cè)，所以發(fā)動(dòng)機(jī)在比適合于約 120Km/h的車速的第六檔的變速比低的檔位具有最佳(就良好的燃料消耗性而言)變速比。 因而，如果在變速器處于第六檔時(shí)車速增加并進(jìn)入極高車速區(qū)域，則代替維持第六檔而降 檔至第五檔會(huì)提高燃料效率。換言之，因?yàn)榕鋫湓谲囕v1中的內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)2避免了當(dāng)維持 第六檔時(shí)的低發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速-高負(fù)荷運(yùn)行狀態(tài)并且變成在第五檔中運(yùn)行的高發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速-低 負(fù)荷運(yùn)行狀態(tài)，燃料效率可被提高。從而，在圖2的換檔脈譜圖中，在用于從第五檔換檔至 第六檔的升檔線Ul的高車速側(cè)的高車速區(qū)域Rl中設(shè)置了用于從第六檔換檔至第五檔的降 檔線D1。圖4是示出了在圖2的換檔脈譜圖中設(shè)定的降檔線Dl附近的放大圖的說(shuō)明圖。如 圖4所示，降檔線Dl的高車速-高負(fù)荷部分HDl朝向高車速側(cè)延伸。更具體地，該部分HDl 平行于水平軸線延伸，或換言之，在加速器下壓量保持恒定的狀態(tài)下朝向高車速側(cè)延伸。從 而，例如，如圖4中的箭頭Cl所示，如果運(yùn)行狀態(tài)已改變成使得加速器下壓量超過(guò)規(guī)定開(kāi)度 Tl(即，在負(fù)荷超過(guò)規(guī)定負(fù)荷的情形中)并且即使在已從第五檔換檔至第六檔后仍繼續(xù)加 速，則禁止基于降檔線Dl從第六檔至第五檔的降檔。此外，如果第二換檔線的高車速-高 負(fù)荷部分朝向高車速側(cè)延伸，則抑制基于降檔線Dl從第六檔至第五檔的降檔。倘若降檔線 Dl的該部分HDl與如虛線Ll所示的豎直軸線平行，即向高負(fù)荷側(cè)延伸，由于在由Cl表示的 運(yùn)行狀態(tài)改變的過(guò)程期間虛線Ll被穿過(guò)，所以變速器從第六檔降檔至第五檔。在這種情形 中，存在燃料效率及駕駛性能二者均惡化的可能性。因而，通過(guò)如圖中所示使降檔線Dl的 該部分HDl朝向高車速側(cè)延伸，能夠抑制或禁止不必要的降檔，從而使得有可能既實(shí)現(xiàn)提 高的燃料效率，又實(shí)現(xiàn)駕駛性能惡化的抑制或禁止。另一方面，降檔線Dl的低車速-低負(fù)荷部分LDl朝向低負(fù)荷側(cè)延伸。從而，抑制 了基于降檔線Dl從第六檔至第五檔的降檔。在該圖中，該部分LDl平行于豎直軸線延伸。 從而，如果當(dāng)車輛在已換檔至第六檔后處于低負(fù)荷下時(shí)車速低于規(guī)定車速VI，則禁止基于 降檔線Dl從第六檔至第五檔的降檔。規(guī)定車速Vl被設(shè)定為如圖3所說(shuō)明的通過(guò)降檔提高 燃料效率的車速區(qū)域(極高速區(qū)域)的下限(例如，160Km/h)。因而，通過(guò)抑制或禁止不必 要的降檔，提高了燃料效率并且能夠?qū)崿F(xiàn)駕駛性能惡化的抑制或禁止。如圖2所示，除了用于從第五檔換檔至第六檔的正常升檔線Ul以外，在換檔脈譜 圖中還設(shè)定了形式為升檔線U2的第三換檔線，其用于在基于降檔線Dl從第六檔降檔至第 五檔后從第五檔升檔至第六檔。由于降檔線Dl被設(shè)定在升檔線Ul的高車速側(cè)，所以在檔 位已在穿過(guò)降檔線Dl時(shí)降檔至第五檔的狀態(tài)與檔位已在穿過(guò)升檔線Ul時(shí)升檔至第六檔的狀態(tài)之間的控制中可能出現(xiàn)不平衡。為了防止這種不平衡，在換檔脈譜圖中設(shè)定了專門的升檔線U2，其用于在根據(jù)降檔線Dl執(zhí)行降檔后從第五檔升檔至第六檔。為了區(qū)分在穿過(guò)降 檔線Dl時(shí)升檔至第五檔的情形與在穿過(guò)升檔線Ul時(shí)升檔至第六檔的情形，存儲(chǔ)在E⑶20 中的換檔控制程序包括設(shè)定在降檔線Dl的高車速側(cè)的區(qū)域R2，并且在已進(jìn)入該區(qū)域R2后 使用升檔線U2。圖5是示出了圖2的換檔脈譜圖中設(shè)定的升檔線U2附近的放大圖的說(shuō)明圖。如 圖5所示，升檔線U2的低車速-低負(fù)荷部分LU2朝向低負(fù)荷側(cè)延伸，并且該部分LU2位于 正常升檔線Ul與降檔線Dl之間。當(dāng)在已基于降檔線Dl降檔至第五檔后如箭頭C2所示在 加速器下壓量保持在封閉側(cè)時(shí)車速由于慣性行駛(即，在所謂的滑行期間)而降低時(shí)，由于 車速穿過(guò)升檔線U2的低車速-低負(fù)荷側(cè)的部分LU2，所以換檔為從第五檔升檔至第六檔。 從而，降低了滑行時(shí)的發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速。結(jié)果，可由于所謂的發(fā)動(dòng)機(jī)拖曳轉(zhuǎn)矩下降而提高燃料效 率。另外，由于升檔線U2的該部分LU2在車速改變的方向上與降檔線Dl分離而存在滯后。 結(jié)果，當(dāng)控制第五檔與第六檔之間的換檔時(shí)可防止檔位擺動(dòng)。另外，升檔線U2的高車速-高負(fù)荷側(cè)的部分HU2朝向高車速側(cè)延伸。更具體地， 該部分HU2平行于水平軸線延伸。換言之，該部分HU2在加速器下壓量保持恒定的狀態(tài)下 朝向高車速側(cè)延伸。從而，如箭頭C3所示，如果在變速器已根據(jù)降檔線Dl降檔后加速器下 壓量增加，則運(yùn)行狀態(tài)穿過(guò)升檔線U2的該部分HU2，并且變速器基于升檔線U2從第五檔升 檔至第六檔。因而，與當(dāng)車輛在高速度并在低負(fù)荷下行駛時(shí)維持第五檔的情形相比，能夠降 低內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)2的發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速。從而，能夠防止內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)2在高車速-高負(fù)荷區(qū)域中的 過(guò)度旋轉(zhuǎn)，并且由于通過(guò)防止該過(guò)度旋轉(zhuǎn)避免了在過(guò)度旋轉(zhuǎn)期間執(zhí)行的燃料切斷，所以由 于在高車速_高負(fù)荷區(qū)域中確保了動(dòng)力性能而防止了駕駛性能的惡化。另外，由于升檔線 U2的該部分HU2在負(fù)荷改變的方向(加速器下壓量改變的方向)上與降檔線Dl分離而存 在滯后。結(jié)果，當(dāng)控制第五檔與第六檔之間的變速時(shí)防止了檔位擺動(dòng)。此外，升檔線U2的位于部分HU2與部分LU2之間的中間部分MU2與升檔線Ul重 疊。換言之，升檔線U2與升檔線Ul關(guān)于中間部分MU2共用換檔脈譜圖數(shù)據(jù)。從而，由于當(dāng) 設(shè)定升檔線U2時(shí)可使用升檔線Ul的數(shù)據(jù)，所以與獨(dú)立開(kāi)發(fā)升檔線U2的情形相比可縮短開(kāi) 發(fā)時(shí)間。另外，由于中間部分MU2也與降檔線Dl分離而存在滯后，從而使得當(dāng)控制第五檔 與第六檔之間的換檔時(shí)可防止檔位擺動(dòng)。本發(fā)明并不局限于上述實(shí)施例，而是可在本發(fā)明的范圍內(nèi)以各種形式實(shí)施。例如， 對(duì)變速檔的數(shù)量并沒(méi)有限制，并且檔數(shù)可以是四個(gè)前進(jìn)檔或五個(gè)前進(jìn)檔。另外，當(dāng)在相隔兩 個(gè)或更多個(gè)檔位的檔位之間換檔時(shí)，例如，在已換檔至最高變速檔后，可將當(dāng)前檔位換檔至 具有比最高變速檔低兩檔的變速比的規(guī)定檔位。另外，變速器并不局限于經(jīng)所謂的變矩器連接至內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)并通過(guò)結(jié)合行星齒輪 機(jī)構(gòu)而組成的變速器，而是也可為所謂的雙離合器變速器。相反，可使用選擇性地實(shí)現(xiàn)多個(gè) 檔位的任何變速器。另外，用于車輛運(yùn)行的原動(dòng)力源并不局限于僅內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)。也就是說(shuō)，此實(shí)施例也 可應(yīng)用于設(shè)置在所謂的混合動(dòng)力車輛中的變速器，該混合動(dòng)力車輛除內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)外還配備 有電動(dòng)機(jī)作為用于車輛運(yùn)行的原動(dòng)力源。所示的換檔脈譜圖僅意圖在視覺(jué)上體現(xiàn)由ECU 20保持的換檔脈譜圖的數(shù)據(jù)構(gòu)造， 而并非意圖表示所示的曲線圖被保持在E⑶20中。因而，本發(fā)明還可通過(guò)使用設(shè)有帶 來(lái)與圖中所示的換檔脈譜圖相同結(jié)果的數(shù)據(jù)構(gòu)造的換檔脈譜圖來(lái)實(shí)施。另外，雖然圖中所 示的脈譜圖使用加速器下壓量作為代表負(fù)荷的物理量，但該換檔脈譜圖也可使用節(jié)氣門的 開(kāi)度或進(jìn)氣量作為代表負(fù)荷的物理量。另外，在配備有本發(fā)明的內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)為柴油發(fā)動(dòng)機(jī) 的情形中，也可使用燃料噴射量作為代表負(fù)荷的物理量。
權(quán)利要求
1.一種用于配備有內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的車輛的換檔控制裝置，所述換檔控制裝置應(yīng)用于設(shè)置 在所述車輛中并且構(gòu)造成能夠在具有互相不同的變速比的多個(gè)檔位間換檔的變速器，所述 換檔控制裝置包括用于存儲(chǔ)換檔脈譜圖的存儲(chǔ)單元，所述換檔脈譜圖由車速和所述內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的負(fù)荷限 定，并且在所述換檔脈譜圖中為所述檔位的每個(gè)換檔模式設(shè)定了換檔線；以及控制單元，所述控制單元用于基于所述換檔脈譜圖中設(shè)定的所述換檔線控制所述變速 器，使得根據(jù)所述車輛的運(yùn)行狀態(tài)實(shí)施所述檔位的換檔模式，其中在所述換檔脈譜圖中分別設(shè)定了第一換檔線，所述第一換檔線用于實(shí)施用于換檔至具有最小變速比的最高檔位的換檔 模式，以及第二換檔線，所述第二換檔線與所述第一換檔線相比位于高車速側(cè)，并用于實(shí)施用于 從所述最高檔位換檔至具有比所述最高檔位大的變速比的規(guī)定檔位的換檔模式，并且其中所述第二換檔線由第一高車速-高負(fù)荷部分、第一低車速-低負(fù)荷部分以及 第一中間部分組成，在所述第一高車速-高負(fù)荷部分中所述車速等于或大于第一規(guī)定車速 并且所述負(fù)荷等于或大于第一規(guī)定負(fù)荷，在所述第一低車速-低負(fù)荷部分中所述車速等于 或小于比所述第一規(guī)定車速低的第二規(guī)定車速并且所述負(fù)荷等于或小于比所述第一規(guī)定 負(fù)荷低的第二規(guī)定負(fù)荷，所述第一中間部分位于所述第一高車速-高負(fù)荷部分與所述第一 低車速-低負(fù)荷部分之間。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的換檔控制裝置，其中所述第二換檔線構(gòu)造成使得如果所述內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的負(fù)荷超過(guò)所述第一規(guī)定負(fù)荷，則抑 制基于所述第二換檔線換檔至所述規(guī)定檔位。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的換檔控制裝置，其中所述第二換檔線設(shè)定成使得所述第一高車速_高負(fù)荷部分朝向高車速側(cè)延伸。
4.根據(jù)權(quán)利要求1至3中任一項(xiàng)所述的換檔控制裝置，其中所述第二換檔線構(gòu)造成使得如果所述車速低于所述第二規(guī)定車速，則抑制基于所述第 二換檔線換檔至所述規(guī)定檔位。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的換檔控制裝置，其中所述第二換檔線設(shè)定成使得所述第一低車速-低負(fù)荷部分朝向低負(fù)荷側(cè)延伸。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的換檔控制裝置，其中所述第二換檔線構(gòu)造成使得如果所述內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的負(fù)荷超過(guò)所述第一規(guī)定負(fù)荷，則禁 止基于所述第二換檔線換檔至所述規(guī)定檔位。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的換檔控制裝置，其中所述第二換檔線設(shè)定成使得所述第一高車速_高負(fù)荷部分的負(fù)荷被設(shè)定為所述第一 規(guī)定負(fù)荷。
8.根據(jù)權(quán)利要求1、6或7所述的換檔控制裝置，其中所述第二換檔線構(gòu)造成使得如果所述車速低于所述第二規(guī)定車速，則禁止基于所述第 二換檔線換檔至所述規(guī)定檔位。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的換檔控制裝置，其中所述第二換檔線設(shè)定成使得所述第一低車速_低負(fù)荷部分的車速被設(shè)定為所述第二規(guī)定車速。
10.根據(jù)權(quán)利要求1至9中任一項(xiàng)所述的換檔控制裝置，其中在所述換檔脈譜圖中獨(dú)立于所述第一換檔線設(shè)定了第三換檔線，所述第三換檔線用于 在所述變速器已基于所述第二換檔線換檔至所述規(guī)定檔位后實(shí)施用于從所述規(guī)定檔位換 檔至所述最高檔位的換檔模式，并且其中所述第三換檔線由第二高車速_高負(fù)荷部分、第二低車速_低負(fù)荷部分以及 第二中間部分組成，在所述第二高車速-高負(fù)荷部分中所述車速等于或大于第四規(guī)定車速 并且所述負(fù)荷等于或大于第四規(guī)定負(fù)荷，在所述第二低車速-低負(fù)荷部分中所述車速等于 或小于比所述第四規(guī)定車速低的第三規(guī)定車速并且所述負(fù)荷等于或小于比所述第四規(guī)定 負(fù)荷低的第三規(guī)定負(fù)荷，所述第二中間部分位于所述第二高車速_高負(fù)荷部分與所述第二 低車速-低負(fù)荷部分之間。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的換檔控制裝置，其中所述第三換檔線設(shè)定成使得所述第二低車速-低負(fù)荷部分位于所述第一換檔線與所 述第二換檔線之間。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的換檔控制裝置，其中所述第三換檔線設(shè)定成使得所述第二低車速_低負(fù)荷部分的車速被設(shè)定為所述第三 規(guī)定車速。
13.根據(jù)權(quán)利要求10至12中任一項(xiàng)所述的換檔控制裝置，其中所述第三換檔線設(shè)定成使得所述第二高車速_高負(fù)荷部分朝向高車速側(cè)延伸。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的換檔控制裝置，其中所述第三換檔線設(shè)定成使得所述第二高車速_高負(fù)荷部分的負(fù)荷被設(shè)定為所述第四 規(guī)定負(fù)荷。
15.根據(jù)權(quán)利要求10至14中任一項(xiàng)所述的換檔控制裝置，其中所述第三換檔線設(shè)定成使得所述第二中間部分與所述第一換檔線重疊。
16.一種用于車輛的換檔控制裝置，包括存儲(chǔ)換檔脈譜圖的存儲(chǔ)單元，所述換檔脈譜圖由配備有內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的所述車輛的車速 和所述內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的負(fù)荷限定，并且在所述換檔脈譜圖中為設(shè)置在所述車輛中且構(gòu)造成能 夠在具有互相不同的變速比的多個(gè)檔位間換檔的變速器的所述檔位的每個(gè)換檔模式設(shè)定 了換檔線；以及控制單元，所述控制單元基于所述換檔脈譜圖中設(shè)定的換檔線控制所述變速器，使得 根據(jù)所述車輛的運(yùn)行狀態(tài)實(shí)施所述檔位的換檔模式，其中在所述換檔脈譜圖中分別設(shè)定 了 第一換檔線，所述第一換檔線用于實(shí)施用于換檔至具有最小變速比的最高檔位的換檔 模式，以及第二換檔線，所述第二換檔線與所述第一換檔線相比位于高車速側(cè)，并用于實(shí)施用于 從所述最高檔位換檔至具有比所述最高檔位大的變速比的規(guī)定檔位的換檔模式，并且其中所述第二換檔線由第一高車速_高負(fù)荷部分、第一低車速_低負(fù)荷部分以及 第一中間部分組成，在所述第一高車速-高負(fù)荷部分中所述車速等于或大于第一規(guī)定車速 并且所述負(fù)荷等于或大于第一規(guī)定負(fù)荷，在所述第一低車速-低負(fù)荷部分中所述車速等于或小于比所述第一規(guī)定車速低的第二規(guī)定車速并且所述負(fù)荷等于或小于比所述第一規(guī)定 負(fù)荷低的第二規(guī)定負(fù)荷，所述第一中間部分位于所述第一高車速-高負(fù)荷部分與所述第一 低車速-低負(fù)荷部分之間。
17. 一種用于車輛的換檔控制方法，所述換檔控制方法包括，利用由配備有內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī) 的車輛的車速和所述內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的負(fù)荷限定的并且為設(shè)置在所述車輛中且構(gòu)造成能夠在 具有互相不同的變速比的多個(gè)檔位間換檔的變速器的所述檔位的每個(gè)換檔模式設(shè)定了換 檔線的換檔脈譜圖當(dāng)所述車輛的運(yùn)行狀態(tài)超過(guò)所述換檔脈譜圖中用于實(shí)施用于換檔至具有最小變速比 的最高檔位的換檔模式的第一換檔線時(shí)，換檔至所述最高檔位；以及當(dāng)所述車輛的運(yùn)行狀態(tài)在所述變速器已換檔至所述最高檔位后超過(guò)所述換檔脈譜圖 中與所述第一換檔線相比位于高車速側(cè)的第二換檔線時(shí)，從所述最高檔位換檔至具有比所 述最高檔位大的變速比的規(guī)定檔位。
全文摘要
在基于換檔脈譜圖中設(shè)定的換檔線對(duì)具有多個(gè)檔位的變速器(11)進(jìn)行換檔的車輛(1)用換檔控制裝置(20)中，在該換檔脈譜圖中設(shè)定了用于換檔至最高檔位的升檔線(U1)，以及位于升檔線(U1)的高車速側(cè)的高車速區(qū)域(R1)中的降檔線(D1)。當(dāng)從最高檔位換檔至具有比最高檔位大的變速比的規(guī)定檔位時(shí)使用降檔線(D1)。
文檔編號(hào)F16H61/02GK102047010SQ200980120414
公開(kāi)日2011年5月4日 申請(qǐng)日期2009年6月2日 優(yōu)先權(quán)日2008年6月3日
發(fā)明者出塩幸彥, 大野智仁, 奧脇茂, 柴田寬之 申請(qǐng)人:豐田自動(dòng)車株式會(huì)社