车辆自动变速器的加档控制方法 【技术领域】
本发明涉及车辆的一种自动变速器。更具体地说，本发明涉及一种车辆自动变速器的加档控制方法。
背景技术
通常，自动变速器(AT)可以在各种车速和节气门开度等条件下将换档速度切换到一目标换档速度。
这种AT包括一个进啮合元件(on-coming element)和一个出啮合元件(off-going element)。因此，当换档速度被切换到目标换档速度时，该出啮合元件在液压控制下脱开啮合，而该进啮合元件在液压控制下进入啮合。
具体地说，该AT包括一个带有一阻尼离合器(damper clutch)的变矩器，和带有一变速机构，如进啮合元件或出啮合元件的传动系。
然而，带有AT的车辆有一个问题就是会不必要地浪费燃料。
也就是说，由于能量因变矩器的打滑而被消耗，那么带有AT的车辆的一个问题就是其燃油英里数比手动变速器车辆低。
此外，由于这种燃油英里数的降低，带有AT的车辆排出的尾气中含有很多有害物质。因而，这种废气造成了环境污染。
因此，为了减少燃料浪费，现有技术提供了一种用于车辆的自动变速器的阻尼离合器控制方法。
根据现有技术的车辆自动变速器的阻尼离合器控制方法，是在关油门(power-off)情况下(使驾驶员的脚离开油门踏板的状态(state oftake driver-foot off the gas))的惯性行驶期间使阻尼离合器啮合，从而抑制变矩器中的打滑，即，以使发动机的转速与涡轮的转速保持相同。
根据这种方法，由于发动机的输出变速与AT的输入变速是由阻尼离合器来互相啮合连接的，因此变矩器中不会产生打滑，从而提高了燃油英里数。
此外，若在油门关闭情况下的惯性行驶期间该阻尼离合器是啮合的，那么AT地转矩会传递给发动机，发动机的转速会慢慢减速下来。因此，由于停止燃料输送的时间变长，燃油英里数会增加。
下面将参考图6对现有技术的车辆自动变速器的阻尼离合器控制方法进行详细说明。
首先，当车辆在开油门(power-on)状态下以第二速度行驶时，显示出的发动机的转速A高于涡轮的转速B。
此后，油门关闭，换档速度加档到第三速度。
此后，当各种油温条件下、发动机转速、涡轮转速等等满足了阻尼离合器的啮合条件时，该阻尼离合器进入啮合。
在经过一个设定的间隔时间后，换档速度被加档至第四速度。然而，当换档速度被加档至第四速度时，已啮合的阻尼离合器脱开啮合以增强换档感觉(shift feel)。
但是，根据现有技术的车辆自动变速器的阻尼离合器控制方法存在以下问题。
首先，由于换档速度加档到第四速度时该已经啮合的阻尼离合器脱开啮合，发动机的转速相比于涡轮的转速迅速降低。因此，如图6所示，发动机转速与涡轮转速之间的差值变大。因而，产生一个问题是当车辆以第四速度行驶时阻尼离合器不是啮合的。
此外，由于在发动机控制单元(ECU)与AT控制单元(TCU)之间没有信息互换，从而使停止燃料供应的控制与阻尼离合器的控制是各自独立进行的。因此，产生一个问题是现有方法的效率很低。
此外，还存在一个阻尼离合器的控制无法执行的范围。比如，当车辆在开油门情况下行驶时，以及当换档速度在关油门情况下被加档至任意速度时，现有的阻尼离合器控制方法是无法施行的。因此，由于现有技术的阻尼离合器的使用范围非常有限，就产生了现有技术的方法效率降低的问题。
此外，由于阻尼离合器的控制是在油门关闭的情况下进行的，因而油泵产生的油非常少。因此，会产生阻尼离合器的控制被延迟的问题。
此外，由于对阻尼离合器进行控制时不进行燃油切断控制，因此现有技术的阻尼离合器控制的效率会很低。
本发明背景技术部分中公开的信息仅仅是为了帮助理解本发明的发明背景，而不应被当作是承认了或暗示了这些信息已经构成了被本领域技术人员所公知的现有技术。
【发明内容】
本发明的动机是提供一种车辆自动变速器的加档控制方法，其具有提高燃油英里数以及增强换档感觉的不受限制的优点。
根据本发明实施例的车辆自动变速器的示例性加档控制方法包括：判断在关油门情况下的加档操作期间是否满足了预设的阻尼离合器控制条件；当满足预设的控制条件时，判断是否检测到了连续加档信号；当检测到连续加档信号时，判断阻尼离合器在当前加档操作之前是否处于直接啮合状态；当阻尼离合器在当前加档操作之前是处于一个直接啮合状态时，判断是否执行了燃料切断控制；及在至少一个控制参数的基础上，执行阻尼离合器的液压负载控制(hydraulic pressureduty control)，从而增强换档感觉，同时在进行燃料切断控制时，处理相应于连续加档信号的连续加档操作。
在根据本发明的另一实施例中，执行液压负载控制包括：输出阻尼离合器的第一控制负载，该第一控制负载由换档速度、涡轮RPM和变速器油温决定；当阻尼离合器由第一控制负载控制时，判断当前加档操作是否达到了一预定的持续时间间隔；及当当前加档操作达到了该持续时间间隔时，以第一预定梯度增加阻尼离合器的控制负载，以使在该持续间隔期间不会产生冲击。
在根据本发明的另一实施例中，执行液压负载控制还包括：判断以第一预定梯度增加阻尼离合器的控制负载的同时，是否执行了下一加档操作；当执行了下一个加档操作时，输出一阻尼离合器的第二控制负载，该第二控制负载由换档速度、涡轮转速和变速器油温决定，从而可在该下一加档操作期间增强换档感觉；当阻尼离合器由该第二控制负载控制时，判断该下一加档操作是否达到了一持续时间间隔；及当该下一加档操作达到了该持续时间间隔时，以第二预定梯度增加阻尼离合器的控制负载，以使在该下一加档操作的持续间隔期间不会产生冲击。
在本发明的另一实施例中，执行液压负载控制还包括：如果判定在以第二预定梯度增加阻尼离合器的控制负载期间管路压力负载发生了变化，则在管路压力负载变化时，将阻尼离合器的控制负载变为一个预定值。
在本发明的另一实施例中，执行液压负载控制还包括：若判定管路压力负载未发生变化直到阻尼离合器的控制负载达到预定值，则当阻尼离合器的预定负载达到该预定值时，将阻尼离合器的控制负载保持为该预定值。
在本发明的另一实施例中，该方法还包括：当阻尼离合器由该控制负载控制时判断是否满足该阻尼离合器的脱开啮合条件；及当满足阻尼离合器的脱开啮合条件时停止燃油切断控制。
在本发明的另一实施例中，执行液压负载控制还包括：在当前加档操作完毕后开始下一加档操作时，检测打滑量(涡轮转速-发动机转速)；和执行由阻尼离合器的打滑量决定的学习控制，以补偿该第一控制负载。
在本发明的另一实施例中，若当前加档操作下的涡轮转速变得小于第一值时，则判定当前加档操作达到了该持续时间间隔，这个第一值是通过将当前加档操作之前的涡轮转速与当前加档操作之后的涡轮转速的差乘以一个预定值来计算得出的。
在本发明的另一实施例中，若该下一加档操作的涡轮转速变得小于第二值时则判定该下一加档操作达到了该持续时间间隔，这个第二值是通过将该下一加档操作之前的涡轮转度与该下一加档操作之后的涡轮转速的差乘以一个预定值来计算得出的。
在本发明的另一实施例中，对于以下情况，阻尼离合器的预定控制条件被判断为存在：当涡轮的转速高于第一预定转速时；当变速器油温高于预定温度时；当节气门的开度低于预定打开程度时，即，该节气门开度为油门关闭情况下的节气门开度时；当涡轮的转速高于第二预定转速时，其中该第二预定转速是在阻尼离合器啮合时通过将一个补偿RPM与预定燃油切断恢复转速相加得到的；当当前换档速度高于一预定换档速度时；和当车辆不是下坡行驶时。
在本发明的另一实施例中，对于以下情况，阻尼离合器的脱开啮合条件被判定为存在：当涡轮转速低于用以阻止当完成燃油切断控制时产生的冲击而预先设定的第三预定转速时；当节气门开度高于预定打开程度时，该节气门开度为油门打开情况下的节气门开度；当涡轮的转速低于第一预定转速时；当涡轮的转速低于第二预定转速时，其中该第二预定转速是通过将一个补偿转速与在阻尼离合器啮合时预设的燃油切断恢复转速相加得到的；当节气门开度的变化速率(％/sec)高于一个预定的变化速率时；当斜坡度(％)高于一个预定的斜坡度时，即车辆为下坡行驶时；当打滑量(发动机转速-涡轮转速)高于预定的转速时。
【附图说明】
包括在说明书内并构成说明书一部分的附图示出了本发明的一个实施例，并与下文说明一起用于解释本发明的原理，其中：
图1是执行根据本发明实施例的车辆自动变速器的加档控制方法的的装置的方块图；
图2是一个表示根据本发明实施例的车辆自动变速器的加档控制方法的流程图；
图3是一个图表，其表示了在根据本发明实施例的车辆自动变速器加档控制方法中，相对于时间以及各换档速度的阻尼离合器的控制负载，以及发动机转速与涡轮转速之间的关系；
图4是一个图表，其表示了在根据本发明实施例的车辆自动变速器加档控制方法中，阻尼离合器的管路压力负载以及控制负载之间的关系；
图5是一个图表，其表示了在根据本发明另一实施例的车辆自动变速器加档控制方法中，阻尼离合器的管路压力负载以及控制负载之间的关系；
图6是一个图表，其表示了在现有技术的阻尼离合器控制方法中，相对于时间以及各换档速度，发动机转速与涡轮转速之间的关系。
【具体实施方式】
下面将参考附图详细描述本发明的一个实施例。
图1是执行根据本发明一实施例的车辆自动变速器加档控制方法的装置的方块图。
如图1所示，执行根据本发明一实施例的车辆自动变速器加档控制方法的装置包括：具有多个传感器的发动机控制参数感应部件10；发动机控制单元(ECU)20，其将预先输入的信息与由发动机控制参数感应部件10输入的当前的车辆驱动信息进行比较；和一个由ECU20控制的发动机驱动部件30。
此外，根据本发明一实施例的、用以控制带有自动变速器的车辆的加档操作的装置包括：自动变速器(AT)控制参数感应部件50；一个变速器控制单元(TCU)40，其将由ECU20预先输入的信息与来自AT控制参数感应部件50的输入信息进行比较；以及一个由该TCU40控制的AT驱动部件60。
如本领域所公知的，该发动机控制参数感应部件10包括：节气门位置传感器；涡轮转速传感器；车速传感器；曲轴角度传感器；和冷却液温度传感器，以便检测用于控制发动机所需的所有信息。
该AT控制参数感应部件50包括：输入轴/输出轴速度传感器；油温传感器；一个禁止开关(inhibitor switch)；和一个制动开关，以便检测用于控制AT所需的所有信息。
该发动机驱动部件30意味着用于控制发动机的所有驱动部件。然而，在本发明中，该控制发动机的驱动部件只表示控制燃料的驱动部件。
该AT驱动部件60是指用于控制进啮合元件以及出啮合元件的所有电磁阀。然而，在本发明中，该用于AT控制的驱动部件只表示用于控制阻尼离合器的电磁阀。
此外，为了在ECU20与TCU40之间交换信息，可采用控制器区域网(CAN)通讯或者SIRIAL通讯。
此外，优选在ECU20中预先设定一双重的燃油切断映射表以加大燃料停止供应的范围(fuel cut range)。具体地说，该双燃料停止供应映射表包括在该阻尼离合器啮合时的第一燃油切断范围以及在其脱开啮合时的第二燃油切断范围。此外，该第一、第二燃油切断范围在ECU20中进行不同的预先设定。
举例来说，由于在阻尼离合器啮合时的发动机转速高于其脱开啮合时的发动机转速，因而可以预先设定在阻尼离合器啮合时的燃油切断转速(第一预定转速)高于其脱开啮合时的燃油切断转速(第二预定转速)。
此外，由于在阻尼离合器啮合时的发动机转速与其脱开啮合时的发动机转速相比是降低得更慢，因而可以预先设定在阻尼离合器啮合时的燃油切断恢复转速(第三预定转速)低于其脱开啮合时的燃油切断恢复转速(第四转速)。
因此，与现有技术相比，本发明可以以第一转速与第二转速之间的差值以及第三转速和第四转速之间的差值来扩大燃油切断范围。
此外，该TCU40判断，在油门关闭情况下，在加档操作同时，是否由ECU20来执行燃油切断控制。
如果燃油切断控制是在阻尼离合器完成啮合之前ECU20执行的，AT驱动部件60不会强制啮合该阻尼离合器。即该AT驱动部件60，在为增强换档感觉而预先设定的控制负载(control duty)下，来啮合该阻尼离合器。
该TCU40及ECU20可由一个或多个通过预定程序控制的处理器来实现，且该预定程序可编程为用以执行根据本发明实施例方法的每个步骤。
图2是表示根据本发明一实施例的车辆自动变速器的加档控制方法的流程图，图3是一个图表，其表示了在根据本发明实施例的车辆自动变速器加档控制方法中，相对于时间以及各换档速度的阻尼离合器的控制负载，以及发动机转速与涡轮转速之间的关系。
下面参考图2和图3来对根据本发明一实施例的车辆自动变速器加档控制方法进行详细描述。
首先，当车辆在油门打开情况下以任意档位速度行驶时(例如，图3中的第二速度)，ECU20和TCU40识别车辆的各种驱动信息。
TCU40判断由AT控制参数感应部件50检测的车辆驱动信息是否为油门关闭情况下加档操作的信息。
在步骤S110中，该TCU40判断在油门关闭情况下加档时AT控制参数感应部件50是否检测到了阻尼离合器的预设控制条件。
当下列情况都满足时就判定阻尼离合器的预设控制条件已存在。
① 在步骤S111，涡轮转速高于第五预定转速(例如1200RPM)；
② 在步骤S112，变速器油温高于预定温度(例如25℃)；
③ 在步骤S113，节气门开度TH低于一个预定打开程度(例如，0.8V)，其为油门关闭(power-off)情况下的节气门开度；
④ 在步骤S114，涡轮的转速高于第六预定转速，该第六RPM是在阻尼离合器啮合时通过将补偿转速(例如50RPM)与预定燃油切断恢复转速(第三预定RPM)相加得到的；
⑤ 在步骤S115，当前档位速度高于第二速度；和
⑥ 在步骤S116，车辆不是下坡行驶。
因此，当AT控制参数感应部件50已检测到了所有情况时，在步骤S120中，TCU40判断AT控制参数感应部件50是否检测到了连续换档信号。
当在步骤S120中AT控制参数感应部件50未检测到该连续换档信号时，TCU40重新开始所有步骤。
然而，当在步骤S120中AT控制参数感应部件50检测到该连续换档信号时，TCU40在步骤S140中判断阻尼离合器在当前加档操作之前是否处于直接啮合状态。
当在步骤S140中阻尼离合器是处于直接啮合状态时，ECU20在步骤S150中判断在执行当前加档操作时是否执行了燃油切断控制。
当在步骤S150中判断出未执行燃油切断控制时，TCU40重新开始所有步骤。
然而，当在步骤S150中判断出执行了燃油切断控制时，TCU40根据至少一个控制参数，对阻尼离合器执行液压负载控制，从而增强换档感觉，同时执行对应于连续换档信号的连续加档操作。
下面将对该阻尼离合器运行控制的液压负载控制进行详细解释。
在步骤S160中，TCU40输出阻尼离合器的第一控制负载Dds23，该第一控制负载Dds23由换档速度、涡轮转速以及变速器油温来决定的。
当在步骤S160中阻尼离合器由该第一控制负载Dds23来控制时，TCU40在步骤S170中判断当前加档操作是否达到了其持续时间间隔。
若在步骤S170中当前加档操作达到了其持续时间间隔，TCU40在步骤S180中以第一预定梯度来增加阻尼离合器的控制负载，以使在当前加档操作的持续时间间隔中不会产生冲击。
如果在此当前加档操作下的涡轮转速Nt变得小于第一值(N2-N3)*Y时，则判定当前加档操作已达到了持续时间间隔，该第一值是通过将第二速度同步涡轮转速N2与第三速度同步涡轮转速N3的差值(N2-N3)乘以预定值Y计算出来的。可以判定当[Nt＜(N2-N3)*Y]的条件存在时则在一个点处发生冲击，其中这个预定值Y是通过实验设定的。
即，TCU40以第一预定梯度来增加阻尼离合器的控制负载，在涡轮转速Nt小于第一值(N2-N3)*Y的点处，TCU40继续在该持续时间间隔期间以第一预定梯度来增加阻尼离合器的控制负载。
此后，在步骤S180以第一预定梯度增加阻尼离合器的控制负载的同时，TCU40在步骤S190判断是否执行下一个加档操作。
当在步骤S190中判断出在当前加档操作完成之后开始进行下一个加档操作时，AT控制参数感应部件50在步骤S200中检测打滑量(涡轮转速-发动机转速)，TCU40根据该阻尼离合器的打滑量执行学习控制来对该第一控制负载进行补偿。因此，当阻尼离合器再一次由第一控制负载进行控制时，TCU40可以更有效地控制该阻尼离合器。
当在步骤S190中执行下一加档操作时，TCU40在步骤S200中输出阻尼离合器的第二控制负载Dds34，该第二控制负载Dds34由换档速度、涡轮转速以及变速器油温来决定的，从而使换档感觉增强。
当执行此下一个加档操作时，TCU40保持该第二控制负载Dds34。
当在步骤S200中由该第二控制负载Dds34控制阻尼离合器时，TCU40在步骤S210中判断下一加档操作是否达到了其持续时间间隔。
若在步骤S210中此下一加档操作已达到了其持续时间间隔，TCU40在步骤S220中以第二预定梯度来增加阻尼离合器的控制负载，从而使在此下一个加档操作的持续时间间隔中不会产生冲击。
如果在此下一加档操作下的涡轮转速Nt变得小于一个第二值(N3-N4)*Y时，则判定下一个换档操作已达到了持续时间间隔，该第一值是通过将第三速度同步涡轮转速N3与第四速度同步涡轮转速N4的差值(N3-N4)乘以一个预定值Y计算出来的。可以判定当[Nt＜(N3-N4)*Y]的条件存在时则在一个点处发生冲击，其中这个预定值Y是通过实验设定的。
即，TCU40以第二预定梯度来增加阻尼离合器的控制负载，在涡轮转速Nt小于第二值(N3-N4)*Y的点处，TCU40继续在该持续时间间隔期间以第二预定梯度来增加阻尼离合器的控制负载。
此后，虽然在步骤S220以第二预定梯度增加阻尼离合器的控制负载，由于阻尼离合器的液压受到管路压力的影响，因此TCU40在步骤S230中判断管路压力负载是否改变，以减小冲击。
当在步骤S230中判定管路压力改变时，TCU40判断阻尼离合器的控制负载是否达到了预定值Ddsf。
当控制负载达到了该预定值Ddsf时，TCU40在步骤S240中将控制负载保持在预定值Ddsf。
然而，若控制负载未达到该预定值Ddsf，如图4所示，当管路压力改变时，TCU40将控制负载变为该预定值Ddsf。
另一方名，当在步骤S230中管路压力负载没变而阻尼离合器的控制负载以第二预定梯度增加时，TCU40就判断该控制负载是否达到了该预定值Ddsf。
当在该管路压力负载变化之前控制负载达到了预定值Ddsf时，如图5所示，则在管路压力负载改变之前，TCU40将控制负载保持为该预定值Ddsf。
当阻尼离合器由该控制负载控制时，TCU40判断AT控制参数感应部件50是否检测到了阻尼离合器的脱开啮合状态。
当满足下列情况中的至少一个时，则判定阻尼离合器的脱开啮合状态存在：
① 涡轮转速低于第七预定转速(为了阻止在燃油切断控制完成时产生的冲击而预先设定的转速，例如1200RPM)；
② 节气门开度的TH高于一个预定打开程度(例如，0.8V)，其为油门打开情况下的节气门开度；
③ 涡轮转速低于第五预定转速(例如1200RPM)；
④ 涡轮转速低于第六预定转速，该第六转速是通过将一个补偿转速(例如50RPM)与一个在阻尼离合器啮合时预设的燃油切断恢复转速(第三预定转速)相加得到的；
⑤ 节气门开度的变化速率(％/sec)高于一个预定的变化速率；
⑥ 斜坡度(％)高于一个预定的斜坡度，即车辆为下坡行驶；或
⑦ 打滑量(发动机转速-涡轮转速)高于预定的转速。
因此，当AT控制参数感应部件50检测到上述情况中的至少一个时，TCU40命令AT驱动部件60与阻尼离合器脱开啮合，并将此信息传递给ECU20。
因此，ECU20放弃燃油切断控制，并进行燃料喷射。
如上文所解释的，根据本发明实施例的带有自动变速器的车辆的加档控制方法具有如下优点。
根据本发明的实施例，由于在油门关闭情况下进行加档操作期间执行阻尼离合器的液压负载控制以及燃油切断控制，燃油切断的范围比现有技术的燃油切断范围扩大了。
特别地，根据本发明实施例，由于在执行阻尼离合器的液压负载控制的同时进行燃油切断控制不会产生冲击和打滑，燃油切断的范围比现有技术的燃油切断范围扩大了。
此外，根据本发明实施例，由于在ECU中预设一个双燃油切断映射图，燃油切断的范围比现有技术中的燃油切断范围扩大了。
此外，根据本发明实施例，由于具有学习控制，响应质量可以得到提高。
所有在说明书中描述的优点都是可兼容的。
尽管本发明仅讨论了被认为是最实用以及优选的实施例，但应理解本发明不仅限于所公开的实施例，而是相反，本发明覆盖了所附权利要求的保护范围及宗旨内的各种改型及等效技术方案。