自动变速器的控制装置及控制方法.pdf

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摘要
申请专利号:

CN200780032924.8

申请日:

2007.09.05

公开号:

CN101512195A

公开日:

2009.08.19

当前法律状态:

授权

有效性:

有权

法律详情:

授权|||实质审查的生效|||公开

IPC分类号:

F16H61/08; F16H59/40; F16H59/42; F16H61/686

主分类号:

F16H61/08

申请人:

丰田自动车株式会社

发明人:

福代英司; 太田圭祐; 大岛康嗣

地址:

日本爱知县

优先权:

2006.9.8 JP 244345/2006

专利代理机构:

北京集佳知识产权代理有限公司

代理人:

雒运朴;李 伟

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内容摘要

ECU执行包含以下步骤的程序,即、如果开始了直接变速(在S100中为是),则开始监视涡轮转速、输出轴转速的步骤(S102)、对释放元件(1)进行完全释放控制的步骤(S106)、使释放元件(2)的控制压力降低到预先设定的控制压力的步骤(S110)、若经过了设定时间Ts(1)(在S112中为是),则开始接合元件(1)的接合控制的步骤(S114)、若经过了设定时间Ts(2)(在S118中为是),则对制释放元件(2)进行完全释放控的步骤(S120)、若涡轮转速NT在变速后齿轮级同步转速—设定值Ns以上(在S122中为是),则开始接合元件(2)的接合控制的步骤(S124)。

权利要求书

1.  一种自动变速器的控制装置,其是通过第一摩擦元件(3630)和第二摩擦元件(3650)分别接合而形成第一齿轮级,通过不同于上述第一摩擦元件(3630)以及上述第二摩擦元件(3650)的、第三摩擦元件(3640)和第四摩擦元件(3610)分别接合而形成第二齿轮级的自动变速器(2000)的控制装置,包括:
第一释放控制部,在从上述第一齿轮级向上述第二齿轮级变速时,使上述第一摩擦元件(3630)的接合力降低以使上述第一摩擦元件(3630)释放;
半接合控制部,在上述第一摩擦元件(3630)释放的同时,使上述第二摩擦元件(3650)的接合力降低以达到预先设定的接合力;
第一接合控制部,在上述变速开始后的第一时间点,增加上述第三摩擦元件(3640)的接合力;
第二释放控制部,在上述第三摩擦元件(3640)接合的同时,进一步使上述第二摩擦元件(3650)的接合力降低以使上述第二摩擦元件(3650)释放;
以及第二接合控制部,在比上述第一时间点晚的第二时间点,增加上述第四摩擦元件(3610)的接合力。

2.
  根据权利要求1所述的自动变速器的控制装置,其中,
上述预先设定的接合力是如下一种接合力,即、在上述第三摩擦元件(3640)从开始接合到成为接合状态期间,限制上述自动变速器(2000)的旋转元件,在成为上述接合状态后,由于经由上述旋转元件被传递的转矩而在上述第二摩擦元件(3650)上产生滑动的接合力。

3.
  根据权利要求1所述的自动变速器的控制装置,其中,
上述自动变速器(2000)包括:其输入轴与动力源(1000)连结的流体接头(3200)、与上述流体接头(3200)的输出轴连接的变速机构(3000),
上述第一时间点是与上述变速机构(3000)的输入轴转速成为同步于通过上述第二摩擦元件(3650)以及上述第三摩擦元件(3640)的接合而形成的中间齿轮级的转速的时间点大致相同的时间点。

4.
  根据权利要求3所述的自动变速器的控制装置,其中,
上述第一时间点是从上述第一摩擦元件(3630)或上述第二摩擦元件(3650)被释放的时间点开始经过了设定时间的时间点,且该设定时间与同步于上述中间齿轮级的时间点相对应。

5.
  根据权利要求1所述的自动变速器的控制装置,其中,
上述自动变速器(2000)包括:其输入轴与动力源(1000)连结的流体接头(3200)、与上述流体接头(3200)的输出轴连接的变速机构(3000),
上述控制装置还包括:检测上述流体接头(3200)的输入轴转速的第一检测部(8022)、
检测上述流体接头(3200)的输出轴转速的第二检测部(8024)、
以及基于上述输入轴转速和上述输出轴转速,学习上述第一时间点的学习部。

6.
  根据权利要求5所述的自动变速器的控制装置,其中,
上述学习部基于上述输入轴转速和上述输出轴转速之间的差,学习上述第一时间点。

7.
  根据权利要求6所述的自动变速器的控制装置,其中,
上述学习部按照上述输入轴转速和上述输出轴转速之间的差越大则上述第一时间点越提早的方式进行学习。

8.
  根据权利要求1所述的自动变速器的控制装置,其中,
上述自动变速器(2000)包括:其输入轴与动力源(1000)连结的流体接头(3200)、与上述流体接头(3200)的输出轴连接的变速机构(3000),
上述控制装置还包括检测上述变速机构(3000)的输入轴转速的输入轴转速检测部(8022),
上述第二时间点是上述检测到的输入轴转速和上述输入轴转速同步于上述第二齿轮级的转速之间的差成为设定值以下的时间点。

9.
  根据权利要求1所述的自动变速器的控制装置,其中,
上述自动变速器(2000)包括:其输入轴与动力源(1000)连结的流体接头(3200)、与上述流体接头(3200)的输出轴连接的变速机构(3000),
上述控制装置还包括:检测上述变速机构(3000)的输出轴转速的输出轴转速检测部(8024)、
以及基于上述检测到的输出轴转速,学习上述第一时间点的时间点学习部。

10.
  根据权利要求9所述的自动变速器的控制装置,其中,
上述时间点学习部基于上述检测到的输出轴转速的时间变化量来学习上述第一时间点。

11.
  一种自动变速器的控制方法,其是通过第一摩擦元件(3630)和第二摩擦元件(3650)分别接合而形成第一齿轮级,通过不同于上述第一摩擦元件(3630)以及上述第二摩擦元件(3650)的、第三摩擦元件(3640)和第四摩擦元件(3610)分别接合而形成第二齿轮级的自动变速器(2000)的控制方法,包括:
在从上述第一齿轮级向上述第二齿轮级变速时,使上述第一摩擦元件(3630)的接合力降低以使上述第一摩擦元件(3630)释放的步骤;
在上述第一摩擦元件(3630)释放的同时,使上述第二摩擦元件(3650)的接合力降低以达到预先设定的接合力的步骤;
在上述变速开始后的第一时间点,增加上述第三摩擦元件(3640)的接合力的步骤;
在上述第三摩擦元件(3640)接合的同时,进一步降低上述第二摩擦元件(3650)的接合力以使上述第二摩擦元件(3650)释放的步骤;
以及在比上述第一时间点晚的第二时间点,增加上述第四摩擦元件(3610)的接合力的步骤。

12.
  根据权利要求11所述的自动变速器的控制方法,其中,
上述预先设定的接合力是如下一种接合力,即、在上述第三摩擦元件(3640)从开始接合到成为接合状态期间,限制上述自动变速器(2000)的旋转元件,在成为上述接合状态后,由于经由上述旋转元件被传递的转矩而在上述第二摩擦元件(3650)上产生滑动的接合力。

13.
  根据权利要求11所述的自动变速器的控制方法,其中,
上述自动变速器(2000)包括:其输入轴与动力源(1000)连结的流体接头(3200)、与上述流体接头(3200)的输出轴连接的变速机构(3000),
上述第一时间点是与上述变速机构(3000)的输入轴转速成为同步于通过上述第二摩擦元件(3650)以及上述第三摩擦元件(3640)的接合而形成的中间齿轮级的转速的时间点大致相同的时间点。

14.
  根据权利要求13所述的自动变速器的控制方法,其中,
上述第一时间点是从上述第一摩擦元件(3630)或上述第二摩擦元件(3650)被释放的时间点开始经过了设定时间的时间点,且该设定时间与同步于上述中间齿轮级的时间点相对应。

15.
  根据权利要求11的任意一项所述的自动变速器的控制方法,其中,
上述自动变速器(2000)包括:其输入轴与动力源(1000)连结的流体接头(3200)、与上述流体接头(3200)的输出轴连接的变速机构(3000),
上述控制方法还包括:检测上述流体接头(3200)的输入轴转速的步骤、
检测上述流体接头(3200)的输出轴转速的步骤、
以及基于上述输入轴转速和上述输出轴转速,学习上述第一时间点的学习步骤。

16.
  根据权利要求15所述的自动变速器的控制方法,其中,
上述学习步骤包括基于上述输入轴转速和上述输出轴转速之间的差,学习上述第一时间点的步骤。

17.
  根据权利要求16所述的自动变速器的控制方法,其中,
上述学习步骤包括按照上述输入轴转速和上述输出轴转速之间的差越大则上述第一时间点越提早的方式进行学习的步骤。

18.
  根据权利要求11所述的自动变速器的控制方法,其中,
上述自动变速器(2000)包括:其输入轴与动力源(1000)连结的流体接头(3200)、与上述流体接头(3200)的输出轴连接的变速机构(3000),
上述控制方法还包括检测上述变速机构(3000)的输入轴转速的步骤,
上述第二时间点是上述检测到的输入轴转速和上述输入轴转速同步于上述第二齿轮级的转速之间的差成为设定值以下的时间点。

19.
  根据权利要求11所述的自动变速器的控制方法,其中,
上述自动变速器(2000)包括:其输入轴与动力源(1000)连结的流体接头(3200)、与上述流体接头(3200)的输出轴连接的变速机构(3000),
上述控制方法还包括:检测上述变速机构(3000)的输出轴转速的步骤、
以及基于上述检测到的输出轴转速,学习上述第一时间点的时间点学习步骤。

20.
  根据权利要求19所述的自动变速器的控制方法,其中,
上述时间点学习步骤包括基于上述检测到的输出轴转速的时间变化量来学习上述第一时间点的步骤。

21.
  一种自动变速器的控制装置,其是通过第一摩擦元件(3630)和第二摩擦元件(3650)分别接合而形成第一齿轮级,通过不同于上述第一摩擦元件(3630)以及上述第二摩擦元件(3650)的、第三摩擦元件(3640)和第四摩擦元件(3610)分别接合而形成第二齿轮级的自动变速器(2000)的控制装置,包括:
第一释放控制机构,其用于在从上述第一齿轮级向上述第二齿轮级变速时,使上述第一摩擦元件(3630)的接合力降低以使上述第一摩擦元件(3630)释放;
半接合控制机构,其用于在上述第一摩擦元件(3630)释放的同时,使上述第二摩擦元件(3650)的接合力降低以达到预先设定的接合力;
第一接合控制机构,其用于在上述变速开始后的第一时间点,增加上述第三摩擦元件(3640)的接合力;
第二释放控制机构,其用于在上述第三摩擦元件(3640)接合的同时,进一步使上述第二摩擦元件(3650)的接合力降低以使上述第二摩擦元件(3650)释放;
以及第二接合控制机构,其用于在比上述第一时间点晚的第二时间点,增加上述第四摩擦元件(3610)的接合力。

22.
  根据权利要求21所述的自动变速器的控制装置,其中,
上述预先设定的接合力是如下一种接合力,即、在上述第三摩擦元件(3640)从开始接合到成为接合状态期间,限制上述自动变速器(2000)的旋转元件,在成为上述接合状态后,由于经由上述旋转元件被传递的转矩而在上述第二摩擦元件(3650)上产生滑动的接合力。

23.
  根据权利要求21所述的自动变速器的控制装置,其中,
上述自动变速器(2000)包括:其输入轴与动力源(1000)连结的流体接头(3200)、与上述流体接头(3200)的输出轴连接的变速机构(3000),
上述第一时间点是与上述变速机构(3000)的输入轴转速成为同步于通过上述第二摩擦元件(3650)以及上述第三摩擦元件(3640)的接合而形成的中间齿轮级的转速的时间点大致相同的时间点。

24.
  根据权利要求23所述的自动变速器的控制装置,其中,
上述第一时间点是从上述第一摩擦元件(3630)或上述第二摩擦元件(3650)被释放的时间点开始经过了设定时间的时间点,且该设定时间与同步于上述中间齿轮级的时间点相对应。

25.
  根据权利要求21所述的自动变速器的控制装置,其中,
上述自动变速器(2000)包括:其输入轴与动力源(1000)连结的流体接头(3200)、与上述流体接头(3200)的输出轴连接的变速机构(3000),
上述控制装置还包括:用于检测上述流体接头(3200)的输入轴转速的第一检测机构(8022)、
用于检测上述流体接头(3200)的输出轴转速的第二检测机构(8024)、
以及用于基于上述输入轴转速和上述输出轴转速来学习上述第一时间点的学习机构。

26.
  根据权利要求25所述的自动变速器的控制装置,其中,
上述学习机构包括用于基于上述输入轴转速和上述输出轴转速之间的差来学习上述第一时间点的机构。

27.
  根据权利要求26所述的自动变速器的控制装置,其中,
上述学习机构包括用于按照上述输入轴转速和上述输出轴转速之间的差越大则上述第一时间点越提早的方式进行学习的机构。

28.
  根据权利要求21所述的自动变速器的控制装置,其中,
上述自动变速器(2000)包括:其输入轴与动力源(1000)连结的流体接头(3200)、与上述流体接头(3200)的输出轴连接的变速机构(3000),
上述控制装置还包括用于检测上述变速机构(3000)的输入轴转速的输入轴转速检测机构(8022),
上述第二时间点是上述检测到的输入轴转速和上述输入轴转速同步于上述第二齿轮级的转速之间的差成为设定值以下的时间点。

29.
  根据权利要求21所述的自动变速器的控制装置,其中,
上述控制装置包括:用于检测上述变速机构(3000)的输出轴转速的输出轴转速检测机构(8024)、
以及用于基于上述检测到的输出轴转速来学习上述第一时间点的时间点学习机构。

30.
  根据权利要求29所述的自动变速器的控制装置,其中,
上述时间点学习机构包括用于基于上述检测到的输出轴转速的时间变化量来学习上述第一时间点的机构。

说明书

自动变速器的控制装置及控制方法
技术领域
本发明涉及自动变速器的控制,特别涉及一边抑制变速冲击一边在短时间内完成需要两个以上的摩擦接合元件的替换的变速的控制。
背景技术
在车辆的自动变速器的构成部件中包含由太阳齿轮、齿圈以及行星齿轮等旋转元件组成的行星齿轮和摩擦接合元件。在这种自动变速器中,通过对被接合的摩擦接合元件的组合进行切换,来切换从发动机传递的转矩的传递路径,从而形成多个齿轮级中的任何一种。特别是在齿轮级较多的自动变速器(例如6速的自动变速器)中分别设置有多个作为输入元件的离合器元件及作为反力元件的制动器元件。
在这种自动变速器中,在根据变速操作或加速要求等,从当前的齿轮级变速到跨越多级的齿轮级的情况下,有时需要切换输入元件以及反力元件这两者来进行变速。这时,通过在切换输入元件以及反力元件中的任何一方形成中间齿轮级后,切换另一方,来进行变速。
对于这种经由中间齿轮级通过两个阶段来进行切换的变速控制而言,已为公众所知。例如,WO2003/029699号公报中公开了如下的自动变速器的变速控制装置,即、在通过进行多个替换控制来实现变速的变速时,即便在驾驶者在禁止变更目标齿轮级后改变变速意图,而要求向其他齿轮级变速时,也能够迅速地响应要求并且能够顺畅地实现双重替换控制。该变速控制装置是设置有变速控制机构的自动变速器的变速控制装置,该变速控制机构通过参与自动变速器的变速的多个摩擦元件的接合、释放控制来实现多个前进齿轮级。变速控制装置特征在于,具备:双重替换变速判断机构,其对从第N速级向第N-α速级的变速进行判断,该第N速级是通过至少使第一摩擦元件和第二摩擦元件处于接合状态来实现的,而该第N-α速级是通过至少使第一摩擦元件和第二摩擦元件处于释放状态,并使第三摩擦元件和第四摩擦元件接合来实现的,且在与第N速级之间具有通过接合第二摩擦元件和第三摩擦元件而实现的至少一级以上的中间齿轮级;跳跃变速控制机构,其通过在双重替换变速判断时,在至少将第一摩擦元件释放,将第四摩擦元件接合,使齿轮比到达相当中间齿轮级的齿轮比之前,使第二摩擦元件的接合力降低,并在齿轮比通过相当中间齿轮级的齿轮比后,至少将第二摩擦元件释放将第三摩擦元件接合,来实现从第N速级到第N-α速级的变速;目标变速级变更禁止机构,其进行如下的判断:在从第N速级向第N-α级进行变速时,在变速开始后的规定时刻禁止将目标齿轮级从第N-α级变更直到变速控制结束;以及目标齿轮级变更许可机构,其在齿轮比达到相当中间齿轮级的齿轮比时,再次确认驾驶员的变速意图,当目标齿轮级与上述N-α级不同时,即便在目标齿轮级的变更被禁止的情况下,也许可向符合驾驶员的意图的齿轮级变更目标齿轮级。
根据上述公报中公开的自动变速器的变速控制装置,在驾驶员有意图变更齿轮级时能够以短时间实现变速。而在驾驶员无意图变更齿轮级时,在达到相当五级的齿轮比前降低H/C的液压。因此,不会将变速确定下来,且在双重替换中不会产生多个变速冲击。因此,能够实现顺滑的双重替换变速。
然而,在上述公报中公开的变速控制装置中,在向跨越多个级数的齿轮级变速时,在齿轮比达到相当中间齿轮级的齿轮比时,根据驾驶员的变速意图,禁止向目标齿轮级变速,但在驾驶员的意图没有变化的情况下,在形成中间齿轮级后,进行变更到目标齿轮级的控制。即、在通过进行从第一摩擦元件向第四摩擦元件的替换,完全形成中间齿轮级后,要进行从第二摩擦元件向第三摩擦元件的替换,因此有时变速动作的期间会变长。
另外,在并行进行第一摩擦元件和第二摩擦元件的替换时,从第一摩擦元件和第二摩擦元件被释放后到第三摩擦元件和第四摩擦元件被接合为止,在自动变速器中存在有无法检测转速的旋转元件,因此,有时在第三摩擦元件以及第四摩擦元件进行接合的时间点会产生变速冲击。
发明内容
本发明的目的在于提供一种提高变速响应度且防止变速冲击的自动变速器的控制装置及控制方法。
本发明的某一方面涉及的自动变速器的控制装置,是如下的自动变速器的控制装置:通过第一摩擦元件和第二摩擦元件分别接合而形成第一齿轮级,通过不同于第一摩擦元件以及第二摩擦元件的、第三摩擦元件和第四摩擦元件分别接合而形成第二齿轮级的。该控制装置包括:第一释放控制部,在从第一齿轮级向第二齿轮级变速时,将第一摩擦元件的接合力降低以使第一摩擦元件释放;半接合控制部,在第一摩擦元件释放的同时,将第二摩擦元件的接合力降低以达到预先设定的接合力;第一接合控制部,在变速开始后的第一时间点,增加第三摩擦元件的接合力;第二释放控制部,在第三摩擦元件接合的同时,进一步使第二摩擦元件的接合力降低以使第二摩擦元件释放;以及第二接合控制部,在比第一时间点晚的第二时间点,增加第四摩擦元件的接合力。
根据该发明,在形成第一齿轮级的第一摩擦元件以及第二摩擦元件中,第一摩擦元件被释放,第二摩擦元件被按照成为预先设定的接合力的半接合状态的方式被释放。保持第二摩擦元件处于半接合状态不变,在第一时间点第三摩擦元件被接合,因此,这里成为接近中间齿轮级的状态。这时,第二摩擦元件被释放,且在第二时间点第四摩擦元件成为接合状态,由此形成第二齿轮级。这样,同时控制第一摩擦元件以及第二摩擦元件这两者的接合力,与通过在第一时间点以及第二时间点接合第三摩擦元件以及第四摩擦元件来阶段地进行第二摩擦元件和第三摩擦元件的切换和第一摩擦元件和第四摩擦元件的切换的情况相比,由于不必要完全形成中间齿轮级,因此能够在短时间内完成变速动作。由于不需要完全形成中间齿轮级,因此不会出现发动机的转速的变化在变速的中途停滞的情况。因此,提高了变速的响应度。此外,例如如果将自动变速器的变速状态同步于由第二摩擦元件和第三摩擦元件形成的中间齿轮级的时间点设为第一时间点,则通过在第一时间点使第三摩擦元件接合就能够抑制第三摩擦元件接合时的变速冲击。另外,如果将自动变速器的变速状态同步于第二齿轮级的时间点作为第二时间点,则通过在第二时间点使第四摩擦元件接合,就能够抑制第四摩擦元件接合时的变速冲击。因此,能够提供一种提高变速的响应度且防止变速冲击的自动变速器的控制装置以及控制方法。
优选地,预先设定的接合力是如下一种接合力,即、在第三摩擦元件从开始接合到成为接合状态期间,限制自动变速器的旋转元件,在成为接合状态后,由于经由旋转元件被传递的转矩而在第二摩擦元件上产生滑动的接合力。
根据本发明,在第三摩擦元件的接合开始之前,第二摩擦元件以预先设定的接合力被接合,因此,成为限制了自动变速器的旋转元件的状态。因此,通过在第一时间点使第三摩擦元件接合,能够使自动变速器处于接近中间齿轮级的状态。另外,若第三摩擦元件成为接合状态,则在第二摩擦元件中产生滑动,因此能够使自动变速器的旋转元件的旋转不被同步于由第二摩擦元件和第三摩擦元件形成的中间齿轮级的转速所限制。由此,可以使自动变速器的输出轴转速不在中间齿轮级的同步转速中停滞地进行变化。因此,能够使自动变速器的旋转元件以同步于第二齿轮级的转速与第四摩擦接合元件接合,因此,提高了变速动作的响应度。
此外,优选地,自动变速器包括:其输入轴与动力源连结的流体接头、和与流体接头的输出轴连接的变速机构。第一时间点是与变速机构的输入轴转速成为与同步于通过第二摩擦元件以及第三摩擦元件的接合而形成的中间齿轮级的转速的时间点大致相同的时间点。
根据本发明,若在与输入轴转速成为同步于通过第二摩擦元件以及第三摩擦元件的接合而形成的中间齿轮级的转速的时间点大致相同的时间点,使第三摩擦元件接合,则能够在自动变速器接近中间齿轮级的状态下,使第三摩擦元件接合。因此,能够抑制第三摩擦元件接合时产生变速冲击。
此外,优选地,第一时间点是从第一摩擦元件或第二摩擦元件被释放的时间点开始经过了设定时间的时间点,且该设定时间与同步于中间齿轮级的时间点相对应。
根据本发明,若在从第一摩擦元件或第二摩擦元件被释放的时间点开始经过了设定时间的时间点,使第三摩擦元件接合,则由于设定时间与同步于中间齿轮级的时间点对应,因此,能够在自动变速器接近中间齿轮级的状态下,使第三摩擦元件接合。因此,能够抑制第三摩擦元件接合时产生变速冲击。
此外,优选地,还包括:检测流体接头的输入轴转速的第一检测部、和检测流体接头的输出轴转速的第二检测部、以及基于输入轴转速和输出轴转速,学习第一时间点的学习部。
根据本发明,在从第一齿轮级向第二齿轮级变速时,因第三摩擦元件接合时间点的原因,会在流体接头的输入轴和输出轴之间产生转速差。这是由于下述原因而产生的,即、若变速机构的输入轴转速(即、流体接头的输出轴转速)从同步于中间齿轮级的时间点推迟并且第三摩擦元件成为接合状态,则使变速机构的输入轴转速降低以达到与中间变速级同步的转速。这时,在变速机构中产生正转矩,从而产生变速冲击。因此,如果基于流体接头的输入轴转速和输出轴转速,提早第一时间点等而进行学习,则能够在适当的时间点使第三摩擦元件接合。因此,能够抑制第三摩擦元件接合时产生变速冲击,并且能够进行顺滑的变速动作。
此外,优选地,学习部基于输入轴转速和输出轴转速之间的差,学习第一时间点。
根据本发明能够基于输入轴转速和输出轴转速之间的差来检测流体接头的滑动量。因此,能够检测到从第一齿轮级向第二齿轮级变速中的流体接头的输出轴转速的降低。因此,基于流体接头的输入轴转速和输出轴转速之间的差来学习第一时间点(例如,在差较大时提早第一时间点),由此能够在适当的时间点接合第三摩擦元件。因此,能够抑制在第三摩擦元件接合时产生变速冲击,并且能够进行顺滑的变速动作。
此外,优选地,学习部按照输入轴转速和输出轴转速之间的差越大则第一时间点越提早的方式进行学习。
根据该发明,输入轴转速和输出轴转速的差越大,则流体接头的滑动量越大。在从第一齿轮级向第二齿轮级变速时,第三摩擦元件的接合越是从同步于中间变速级的时间点推迟,则流体接头的输出轴转速的下降量越大,因此,滑动量越大。因此,输入轴转速和输出轴转速之间的差越大,则越是提早第一时间点地进行学习,由此能够在同步于中间齿轮级的适当的时间点接合第三摩擦元件。因此,能够抑制第三摩擦元件接合时产生变速冲击,且能够进行顺滑的变速动作。
此外,优选地,控制装置还包括检测变速机构的输入轴转速的输入轴转速检测部。第二时间点是检测到的输入轴转速和上述输入轴转速同步于第二齿轮级的转速之间的差成为设定值以下的时间点。
根据本发明,通过在变速机构的输入轴转速和变速机构的输入轴转速同步于第二齿轮级的转速之间的差成为设定值以下的时间点,接合第四摩擦元件,能够抑制第四摩擦元件接合时产生变速冲击,且能够进行顺滑的变速动作。
此外,优选地,控制装置还包括:检测变速机构的输出轴转速的输出轴转速检测部、以及基于上述检测到的输出轴转速,学习上述第一时间点的时间点学习部。
根据本发明,在从第一齿轮级向第二齿轮级变速时,如果在自动变速器的变速状态同步于中间齿轮级之前,接合第三摩擦元件,则有时会产生变速冲击。这是因为如下的原因,即、如果第三摩擦元件比变速机构的输入轴转速同步于中间齿轮级的时间点早地成为接合状态,则有时,变速机构的输入轴转速上升以成为同步于中间齿轮级的转速。这时,在变速机构中产生负转矩,从而产生变速冲击。因此,通过基于变速机构的输出轴转速,延迟第一时间点等而进行学习,就能够在适当的时间点接合第三摩擦元件。因此,能够抑制第三摩擦元件接合时产生变速冲击,并且能够进行顺滑的变速动作。
此外,优选地,时间点学习部基于检测到的输出轴转速的时间变化量来学习第一时间点。
根据本发明,通过检测输出轴转速的时间变化量,能够判定是否产生了因第三摩擦元件的早期接合而引起的变速冲击。由此,通过延迟第一时间点等而进行学习,能够在适当的时间点接合第三摩擦元件。因此,能够抑制第三摩擦元件接合时产生变速冲击,并且能够进行顺滑的变速动作。
附图说明
图1是表示由被本发明的实施例的控制装置亦即ECU控制的传动系的概略构成图。
图2是表示自动变速器中的齿轮系的概略图。
图3是表示自动变速器的动作表的图。
图4是表示自动变速器中的液压电路的一部分的图。
图5是在从五速级向二速级变速时,阶段地执行离合器元件的切换和制动器元件的切换时的时序图。
图6是本实施例的自动变速器的控制装置亦即ECU的功能框图。
图7是表示由本实施例的自动变速器的控制装置亦即ECU执行的程序的控制构造的流程图。
图8是表示本实施例的自动变速器的控制装置亦即ECU的动作的时序图。
图9是用于说明在离合器元件的接合时刻延迟时所产生的变速冲击的图。
图10是表示转矩转换器的输入输出轴转速差及接合时的涡轮转速和四速同步转速之间的转速差的关系的图。
图11是由本实施例的自动变速器的控制装置亦即ECU执行的、学习设定时间Ts(1)的程序的流程图。
图12是用于说明离合器元件的接合时刻较早时产生的变速冲击的图。
图13是表示变速冲击产生时的△NO的变化的时序图。
图14是由本实施例的自动变速器的控制装置亦即ECU执行的、学习设定值Ns的程序的流程图。
具体实施方式
以下,参照附图对本发明的实施例进行说明。在下述说明中,对同一部件标注同一符号。它们的名称以及功能也相同。因此不反复对他们进行详细的说明。
【第一实施例】
参照图1对搭载有本发明的实施例的控制装置的车辆进行说明。该车辆为FF(Front engine Front drive)车辆。也可以是FF以外的车辆。
车辆包括:发动机1000、自动变速器2000、构成自动变速器2000的一部分的行星齿轮单元3000、构成自动变速器2000的一部分的液压电路4000、差动齿轮5000、驱动轴6000、前轮7000、ECU(ElectronicControl Unit)8000。本发明的自动变速器的控制装置由ECU8000来实现。
发动机1000是使从喷射器(未图示)喷射出来的燃料和空气的混合气在气缸的燃烧室内燃烧的内燃机。通过燃烧来将气缸内的活塞压下,从而使曲轴旋转。
自动变速器2000经由转矩转换器3200与发动机1000连结。自动变速器2000通过形成期望的齿轮级,来将曲轴的转速变速为期望的转速。
自动变速器2000的输出齿轮与差动齿轮5000啮合。驱动轴6000通过花键嵌合等与差动齿轮5000连结。且经由驱动轴6000向左右的前轮7000传递动力。
车速传感器8008、换挡杆8004的位置开关8006、油门踏板8008的油门开度传感器8010、制动器踏板8012的行程传感器8014、电子节气门8016的节气门开度传感器8018、发动机转速传感器8020、输入轴转速传感器8022、输出轴转速传感器8024经由导线等与ECU8000连接。
车速传感器8002根据驱动轴6000的转速检测车辆的速度,并将表示检测结果的信号发送给ECU8000。换挡杆8004的位置由位置开关8006检测,并将表示检测结果的信号发送给ECU8000。对应于换挡杆8004的位置,自动形成自动变速器2000的齿轮级。还可以构成为能够根据驾驶员的操作选择手动换挡模式,该模式下驾驶员能够选择任意的齿轮级。
油门开度传感器8010检测油门踏板8008的开度,并将表示检测结果的信号发送给ECU8000。行程传感器8014检测制动器踏板8012的行程量,并将表示检测结果的信号发送给ECU8000。
节气门开度传感器8018检测由致动器来调整开度的电子节气门8016的开度,并将表示检测结果的信号发送给ECU8000。通过电子节气门8016来调整吸入到发动机1000中的空气量(发动机1000的输出)。
发动机转速传感器8020检测发动机1000的输出轴(曲轴)的转速,并将表示检测结果的信号发送给ECU8000。输入轴转速传感器8022检测自动变速器2000的输入轴转速(以下称涡轮转速)NT,并将表示检测结果的信号发送给ECU8000。输出轴转速传感器8024检测自动变速器2000的输出轴转速NO,并将表示检测结果的信号发送给ECU8000。另外,发动机1000的输出轴与转矩转换器3200的输入轴连接,且转矩转换器3200的输出轴与自动变速器2000的输入轴连接,因此发动机1000的输出轴的转速与转矩转换器3200的输入轴的转速相同。另外,自动变速器2000的输入轴转速和转矩转换器3200的输出轴的转速相同。
ECU8000基于从车速传感器8002、位置开关8006、油门开度传感器8010、行程传感器8014、节气门开度传感器8018、发动机转速传感器8020、输入轴转速传感器8022、输出轴转速传感器8024等送来的信号、存储在ROM(Read Only Memory)中的MAP图以及程序,来控制器械类,以使车辆成为期望的行走状态。
在本实施例中,ECU8000,在由于换挡杆8004位于D(驱动)位置,而自动变速器2000的换挡范围中选择了D(驱动)范围的情况下,对自动变速器2000进行控制,以使形成一速~六速齿轮级中的任一种齿轮级。通过形成一速~六速级中的任一种齿轮级,自动变速器2000可以向前轮7000传递驱动力。
ECU8000,在由于换挡杆8004位于N(空挡)位置,而在自动变速器2000的换挡范围中选择了N(空挡)范围的情况下,对自动变速器2000进行控制,以使其成为空挡状态(动力传递隔断状态)。
参照图2对设置在自动变速器2000内的行星齿轮单元3000进行说明。行星齿轮单元3000与具有与曲轴连结的输入轴3100的转矩转换器3200连接。行星齿轮单元3000包括行星齿轮机构的第一机组3300、行星齿轮机构的第二机组3400、输出齿轮3500、固定于齿轮箱3600的B1制动器3610、B2制动器3620以及B3制动器3630、C1离合器3640以及C2离合器3650、单向离合器F3660。
第一机组3300为单一行星齿轮型的行星齿轮机构。第一机组3300包括太阳齿轮S(UD)3310、行星齿轮3320、齿圈R(UD)3330、行星架C(UD)3340。
太阳齿轮S(UD)3310与转矩转换器3200的输出轴3210连结。行星齿轮3320旋转自如地被行星架C(UD)3340支撑。行星齿轮3320与太阳齿轮S(UD)3310以及齿圈R(UD)3330啮合。
齿圈R(UD)3330通过B3制动器3630固定在齿轮箱3600上。行星架C(UD)3340通过B1制动器3610固定在齿轮箱3600上。
第二机组3400为拉维奈尔赫型行星齿轮机构。第二机组3400包括太阳齿轮S(D)3410、短行星齿轮3420、行星架C(1)3422、长行星齿轮3430、行星架C(2)3432、太阳齿轮S(S)3440、齿圈R(1)(R(2))3450。
太阳齿轮S(D)3410与行星架C(UD)3340连结。短行星齿轮3420旋转自如地支撑于行星架C(1)3422上。短行星齿轮3420与太阳齿轮S(D)3410以及长行星齿轮3430啮合。行星架C(1)3422与输出齿轮3500连结。
长行星齿轮3430旋转自如地支撑于行星架(2)3422上。长行星齿轮3430与短行星齿轮3420、太阳齿轮S(D)3440以及齿圈R(1)(R(2))3450啮合。行星架C(2)3432与输出齿轮3500连结。
太阳齿轮S(S)3440通过C1离合器3640与转矩转换器3200的输出轴3210连结。齿圈R(1)(R(2))3450通过B2制动器3620固定在齿轮箱3600上,且通过C2离合器3650与转矩转换器3200的输出轴3210连结。另外,齿圈R(1)(R(2))3450与单向离合器F3660连结,在一速级驱动时无法旋转。
单向离合器F3660与B2制动器3620并列设置。即、单向离合器F3660的轴承外圈固定在齿轮箱3600上,轴承内圈经由转轴与齿圈R(1)(R(2))3450连结。
图3表示了显示有各齿轮级和各离合器元件以及各制动器元件的动作状态的关系的作动表。利用该动作表中示出的组合来使各制动器元件以及各离合器元件作动,由此形成一级~六级的前进齿轮级和后退齿轮级。
如图3所示,C1离合器3640在一速级~四速级的全部的齿轮级中被接合。即、可以说C1离合器3640是一速级~四速级的输入离合器。C2离合器3650在五速级以及六速级中被接合。即、可以说C2离合器3650是五速级及六速级的输入离合器。
另外,在本实施例中,对将本发明适用于具有两个输入离合器的自动变速器的情况进行了说明,但只要是具有两个以上的输入离合器的自动变速器则没有特别限定。
参照图4对液压电路4000的要部进行说明。另外,液压电路4000并不限定于以下说明的结构。
液压电路4000包括:油泵4004、主调节阀4006、手动阀4100、电磁调节器阀4200、SL1线性电磁线圈(以下记作SL(1))4210、SL2线性电磁线圈(以下记作SL(2))4220、SL3线性电磁线圈(以下记作SL(3))4230、SL4线性电磁线圈(以下记作SL(4))4240、SLT线性电磁线圈(以下记作SLT)4300、B2控制阀4500、顺序阀4600、离合器作用控制阀4700(clutch apply control valve)、B1作用控制阀4800。
油泵4004与发动机1000的曲轴连结。通过曲轴的旋转,油泵4004驱动,并产生液压。由油泵4004产生的液压被主调节阀4006调压,并产生主压力。
主调节阀4006将被SLT4300调压后的节气门压力作为控制压力动作。主压力经由主压力油路4010供给到手动阀4100以及SL(4)4240。
手动阀4100包括排泄口4105。从排泄口4105排出D范围压力油路4102以及R范围压力油路4104的液压。当手动阀4100的滑柱在D位置时,主压力油路4010和D范围压力油路4102连通,并向D范围压力油路4102中供给液压。这时,R范围压力油路4104和排泄口4105连通,R范围压力油路4104的R范围压力从排泄口4105被排出。
当手动阀4100的滑柱位于R位置时,主压力油路4010和R范围压力油路4104连通,并向R范围压力油路4104供给液压。这时,D范围压力油路4102和排泄口4105连通,D范围压力油路4102内的作动油从排泄口4105被排出。
当手动阀4100的滑柱在N位置时,D范围压力油路4102以及R范围压力油路4104这两者与排泄口4105连通,D范围压力油路4102的D范围压力以及R范围压力油路4104内的作动油从排泄口4105被排出。
被供给到D范围压力油路4102的液压(以下也称为D范围压力)经由SL(1)4210、SL(2)4220、SL(3)4230以及油路4106供给到离合器作用控制阀4700。D范围压力最终被供给到B1制动器3610、B2制动器3620、C1离合器3640以及C2离合器3650。R范围压力最终被供给到B2制动器3620。
电磁调节器阀4200将主压力作为起初压力,将供给到SLT4300的液压(电磁调节器压力)调整为恒定的压力。
SLT4300根据基于由油门开度传感器8010所检测到的油门开度的、来自ECU8000的控制信号,调整电磁调节器压力,生成节气门压力。节气门压力经由SLT油路4302被供给到主调节阀4006。节气门压力被利用作为主调节阀4006的控制压力。
B2控制阀4500可选择地向B2制动器3620供给来自D范围压力油路4102以及R范围压力油路4104的任何一方的液压。B2控制阀4500与D范围压力油路4102以及R范围压力油路4104连接。B2控制阀4500被从SL电磁阀(未图示)以及SLU电磁阀(未图示)供给的液压和弹簧的作用力控制。
在SL电磁阀关闭,SLU电磁阀打开的情况下,B2控制阀4500在图4中处于左侧的状态。这时将从SLU电磁阀供给的液压作为控制压力并将调整了D范围压力后的液压供给到B2制动器3620。
在SL电磁阀打开,SLU电磁阀关闭的情况下,B2控制阀4500在图4中处于右侧的状态。这时,R范围压力被供给到B2制动器3620。
SL(1)4210调整经由顺序阀4600供给到C1离合器3640的液压。SL(2)4220调整经由顺序阀4600供给到C2离合器3650的液压。SL(3)4230调整经由B1作用控制阀4800供给到B1制动器3610的液压。SL(4)4240调整经由顺序阀4600以及离合器作用控制阀4700供给到B3制动器3630的液压。
另外,SL(1)4210、SL(2)4220、SL(3)4230、SL(4)4240以及SLT4300由从ECU8000发送来的控制信号控制。
SL(1)4210与顺序阀4600通过油路4212连接,SL(2)4220与顺序阀4600通过油路4222连接,SL(4)4240与顺序阀4600通过油路4242连接。
顺序阀4600由从SLT4300以及电磁调节器阀4200供给的液压和弹簧的作用力控制。
另外,在手动阀4100的滑柱位于D位置时,且在正常状态时,顺序阀4600在图4中处于右侧的状态。这时,油路4212和与C1离合器3640连接的油路4602相连通,油路4222和与C2离合器3650连接的油路4604相连通,此外,油路4242和与离合器作用控制阀4700连接的油路4606相连通。油路4602、油路4604以及油路4606分别与离合器作用控制阀4700连接。
离合器作用控制阀4700在四速级以外的变速级中,在图4中处于右侧的状态。具体而言,离合器作用控制阀4700由从油路4602供给到滑柱上部的液压、从油路4604供给到滑柱上部侧的液压、经由油路4012以及B1作用控制阀4800从油路4804供给到滑柱的下部的主压力、以及弹簧的作用力控制。
在四速级中,为了使C1离合器3640以及C2离合器3650成为接合状态,将由SL(1)4210以及SL(2)4220调压的液压供给到C1离合器3640以及C2离合器3650。这时,在离合器作用控制阀4700中,若由从油路4602以及油路4604供给到滑柱上部侧的液压引起的下压滑柱的力超过由供给到滑柱下部侧的主压力及弹簧的作用力引起的合力,则成为图4的左侧状态。
这时,油路4106和与B1作用控制阀4800的滑柱上部连接的油路4704相连通。因此,D范围压力经由油路4106以及油路4704供给到B1作用控制阀4800的滑柱上部。
另一方面,在四速级以外,为了使C1离合器3640以及C2离合器3650的任何一方成为接合状态,将由SL(1)4210以及SL(2)4220调压的液压供给到C1离合器3640以及C2离合器3650的任何一方。这时,因为由从油路4602以及油路4604供给到滑柱上部的液压引起的下压滑柱的力小于由供给到滑柱下部的主压力及弹簧的作用力引起的合力,因此离合器作用控制阀4700成为图4的右侧的状态。因此,油路4606和与B3制动器3630连接的油路4702相连通。
B1作用控制阀4800被从油路4704供给到滑柱上部的液压、从与B3制动器3630连接的油路4702供给到滑柱上部侧的液压、从由油路4010分支连接的油路4012供给到滑柱下部的液压、从油路4232供给到滑柱上部侧的液压、以及弹簧的作用力控制。
在向与B3制动器3630连接的油路4702中供有液压时,因为由供给到滑柱上部侧的液压引起的下压滑柱的力超过由供给到滑柱下部的液压及弹簧的作用力引起的合力,因此,B1作用控制阀4800在图4中成为右侧的状态。
另一方面,若供给到与B3制动器3630连接的油路4702的液压减少,则因为由供给到滑柱上部侧的液压引起的下压滑柱的力小于由供给到滑柱下部的液压及弹簧的作用力引起的合力,因此,B1作用控制阀4800在图4中成为左侧的状态。
SL(3)4230经由油路4232与B1作用控制阀4800连接。另外,B1作用控制阀4800还与从油路4232的中途分支的油路4234连接。若B1作用控制阀4800在图4中成为左侧的状态,则油路4234和与B1制动器3610连接的油路4802相连通。
参照图5对以下情况进行说明,即、在以上的车辆的构成中,例如,如从C1离合器3640替换为C2离合器3650,以及从B3制动器3630替换为B1制动器3610,而经由中间变速级(三速级)阶段地进行从五速级到二速级的变速。
在液压电路4000中,五速级成立的状态是如下的状态,即、从SL(2)4220经由顺序阀4600向C2离合器3650供给液压,且从SL(4)4240经由顺序阀4600以及离合器作用控制阀4700向B3制动器3630供给了液压的状态。
这时,离合器作用控制阀4700在图4中成为右侧的状态。另一方面,B1作用控制阀4800在图4中成为右侧的状态。
在进行从五速级向二速级的变速时,首先,在释放C2离合器3650后,接合C1离合器3640,由此,C2离合器3650和C1离合器3640相互替换。如此地来进行从五速级向作为中间变速级的三速级的变速。并且,释放B3制动器3630,并接合B1制动器3610,由此,B3制动器3630与B1制动器3610相互替换。如此地来进行从三速级向二速级的变速。
更具体而言,若基于从ECU8000对液压电路4000输出的变速指令,开始了从五速级向二速级的变速时,则SL(4)4240的指示压力增加,因此,如图5中(A)所示,在时间Ta(0)处,B3制动器3630的控制压力(在以下说明中,也称接合压力)上升。另一方面,由于SL(2)4220的指示压力减少,因此如图5中(B)所示,在时间Ta(1)中,C2离合器3650的控制压力降低。
由于C2离合器3650的控制压力降低,并且SL(1)4210的指示压力增加,因此如图5中(C)所示,在时间Ta(2)中,C1离合器3640的控制压力增加。这时,在自动变速器2000中,C1离合器3640的控制压力增加,C2离合器3650的控制压力减少,另外,由于B3制动器3630处于接合状态,因此开始形成三速级。
在时间Ta(3)处,由于SL(4)4240的指示压力减少,如图5中(A)所示,B3制动器3630的控制压力降低。另外,通过进一步增加SL(1)4210的指示压力,如图5中(C)所示,来增加C1离合器3640的控制压力。
在时间Ta(4)处,形成了三速级,因此如图5中(E)所示,发动机转速NE以及涡轮转速NT降低并停滞在与三速级对应的转速上。
在时间Ta(5)处,通过SL(4)4240的指示压力的进一步减少,如图5中(A)所示,B3制动器3630的控制压力降低。并且,通过SL(1)4210的指示压力的进一步增加,如图5中(C)所示,C1离合器3640的控制压力增加。
在时间Ta(6)处,通过SL(3)4230的指示压力的增加,如图5中(D)所示,B1制动器3610的控制压力增加。即、开始从三速级向二速级的变速。
C1离合器3640以及B1制动器3610的控制压力增加,并且B3制动器3630的控制压力减少,由此,如图5中(E)所示,发动机转速NE以及涡轮转速NT上升到与二速级对应的转速,之后成为以与二速级相对应的转速停滞的状态。即、在时间Ta(7)处,完成变速。
这样,在从五速级向二速级变速时,若将三速级作为中间齿轮级而形成了,则发动机转速NE以及涡轮转速NT,在停滞在与中间齿轮级同步的转速后,与二速级的形成相对应地,上升到与二速级同步的转速。
因此,在进行如下的变速时,即、阶段地进行C1离合器3640以及C2离合器3650的替换,以及B3制动器3630和B1制动器3610的替换时,有可能会出现变速的响应度变坏的情况。另外,由于在中间齿轮级完全形成后,要形成变速后的齿轮级,因此,从开始变速开始到变速完成为止可能需要很长时间。
另外,若同时释放C2离合器3650和B3制动器3630,则无法把握自动变速器2000内的旋转元件的旋转状态,因此,在接合C1离合器3640和B1制动器3610的时间点,有时会产生变速冲击。
因此,本发明的特征在于,ECU8000如下所述地对自动变速器2000(更加特定的是设置于液压电路4000上的各种电磁线圈)进行控制这一方面。即、在从第一齿轮级向第二齿轮级变速时,ECU8000对自动变速器2000进行控制,以使释放第一摩擦元件、降低第一摩擦元件的接合力。ECU8000对自动变速器2000进行控制,以使释放第一摩擦元件并且降低第二摩擦元件的接合力以使其成为预先设定的接合力。此外,ECU8000在变速开始后的第一时间点,对自动变速器2000进行控制,以使增加第三摩擦元件的接合力。ECU8000对自动变速器2000进行控制,以使接合第三摩擦元件并且进一步降低第二摩擦元件的接合力以释放第二摩擦元件。而且,ECU8000在比第一时间点迟的第二时间点,对自动变速器2000进行控制,以使增加第四摩擦元件的接合力。
另外,在本实施例中,“第一齿轮级”为五速级。“第二齿轮级”为二速级。“第一摩擦元件”为B3制动器3630。“第二摩擦元件”为C2离合器3650。“第三摩擦元件”为C1离合器3640。“第四摩擦元件”为B1制动器3610。
即、具体而言,在从五速级向二速级变速时,ECU8000对SL(4)4240进行控制,以降低B3制动器3630的控制压力。ECU8000对SL(4)4240进行控制,以释放B3制动器3630。
ECU8000对SL(2)4220进行控制,以释放B3制动器3630并且将C2离合器3650的控制压力降低到预先设定的控制压力。
ECU8000从开始变速开始,对SL(1)4210进行控制,以使在作为变速机构的行星齿轮单元3000的输入轴转速(涡轮转速NT)成为与通过C2离合器3650和C1离合器3640的接合而形成的四速级同步的转速的时间点和大致相同的时间点,C1离合器3640的控制压力增加。
ECU8000对SL(2)4220进行控制,以接合C1离合器3640并且进一步降低C2离合器3650的控制压力。
ECU8000对SL(3)4230进行控制,以使在行星齿轮单元3000的输入轴转速(涡轮转速NT)和与二速级同步的转速之间的差成为设定值以下的时间点,B1制动器3610的控制压力增加。
“预先设定的控制压力(接合力)”只要是在从C1离合器3640开始接合开始到成为接合状态期间,限制行星齿轮单元3000的旋转元件,在成为接合状态后,由于经由旋转元件被传递的转矩在C2离合器3650中产生滑动的控制压力,则没有特别的限定。
以下,使用图6所示的功能框图对本实施例的ECU8000的构成进行说明。
如图6所示,在ECU8000中,设置有从各种传感器接收信号的输入接口(以下,记载为输入I/F)300、主要由CPU(Central ProcessingUnit)构成的运算处理部400、利用上述ROM等来实现的、存储阈值、MAP图等的各种信息和各种程序的存储部600、将基于在运算处理部400中运算的结果的控制指令发送到液压电路4000的输出接口(以下,记载为输出I/F)500。
在本实施例中,输入I/F300接收发动机转速信号、车速信号、挡位信号、油门开度信号、节气门开度信号、输入轴转速信号、输出轴转速信号。
运算处理部400包括:变速执行判定部402、释放控制部(1)404、半接合控制部406、接合控制部(1)408、释放控制部(2)410、接合控制部(2)412、变速判定部414。
变速执行判定部402判定是否执行从五速级向二速级的直接变速。“直接变速”是指,并不完全形成中间齿轮级而是直接地进行从六速级变速为三速级或从五速级变速为二速级等的跨越多个级的变速。变速执行判定部402,例如基于检测到的油门开度、车速以及由输入轴转速和输出轴转速之间的比所确定的当前齿轮级,若在存储部600中存储的变速线图中,连续横穿从五速级向四速级、从四速级向三速级以及从三速级向二速级的多个降挡线,则判定执行从五速级向二速级的直接变速的情况。另外,变速执行判定部402,例如,若判定了执行从五速级向二速级的直接变速,则将直接变速执行标记为ON。
在执行从五速级向二速级的变速时,释放控制部(1)404生成控制指令信号以释放B3制动器3630,并经由输出I/F500向液压电路4000发送。释放控制部(1)404,例如若从五速级向二速级的直接变速执行标记由OFF变为ON,或在ON后经过了预定的时间,则生成控制指令信号,以降低B3制动器3630的控制压力。
半接合控制部406生成控制指令信号以释放B3制动器3630,并且使C2离合器3650的控制压力成为预先设定的控制压力,并且经由输出I/F500向液压电路4000发送。半接合控制部(1)406例如若从五速级向二速级的直接变速执行标记由OFF变为ON,或在ON后经过了预定的时间,则生成控制指令信号,以使C2离合器3650的控制压力变为预先设定的控制压力。
接合控制部(1)408,在开始变速开始,生成控制指令信号,以使行星齿轮单元3000的输入轴转速成为与通过C2离合器3650和C1离合器3640的接合而形成的四速级同步的转速的时间点和大致相同的时间点,增加C1离合器3640的控制压力,并经由输出I/F500向液压电路4000发送。
在本实施例中,接合控制部(1)408,在发送了针对B3制动器3630的控制指令信号开始,生成控制指令信号,以使在经过设定时间后,C1离合器3640的控制压力增加。设定时间是被设定成与如下的时间点对应的时间,即在发送了针对B3制动器3630的指令值开始,行星齿轮单元3000的输入轴转速成为同步于四速级的转速的时间点。由时间测量部416测量设定时间。
释放控制部(2)410生成控制指令信号,以使C1离合器3640成为接合状态,并且,进一步降低C2离合器3650的控制压力,并经由输出I/F500向液压电路4000发送。
在本实施例中,释放控制部(2)410,在接合控制部(1)408发送控制指令信号开始,生成控制指令信号,以使在经过预先确定的时间后,C2离合器3650的控制压力进一步降低。预先设定的时间由时间测量部416测量。
接合控制部(2)412,生成控制指令信号,以使在行星齿轮单元3000的输入轴转速成为同步于二速级的转速的时间点或大致相同的时间点,B1制动器3610的控制压力增加,并经由输出I/F500发送到液压电路4000。
在本实施例中,接合控制部(2)412生成控制指令信号,以使在行星齿轮单元3000的输入轴转速和同步于二速级的转速之间的差成为设定值以下的时间点,B1制动器3610的控制压力增加。
若涡轮转速NT与输出轴转速NO之间的比为与变速后的变速级(二速级)所对应的变速比大致相同,则变速判定部414判定为已经完成变速。变速判定部414,若判定已完成变速,则使齿轮接合判定标记为ON。
时间测量部416是如下的计时器:在开始测量经过时间的时间点,将计数值设定为初始值,并每隔一个计算周期加算预先设定的计数值,由此来测量经过时间。
另外,在本实施例中,对变速执行判定部402、释放控制部(1)404、半接合控制部406、接合控制部(1)408、释放控制部(2)410、接合控制部(2)412、变速判定部414以及时间测量部416中的任何一个都是通过作为运算处理部400的CPU来执行存储在存储部600中的程序来实现的、作为软件来发挥功能的情况进行了说明,但也可以由硬件来实现。另外,这种程序被记录在记录介质中并被搭载在车辆上。
以下,参照图7对由本实施例的自动变速器的控制装置亦即ECU8000执行的程序的控制构造进行说明。
在步骤(以下,将步骤记作S)100中,ECU8000判断直接变速是否已经开始。若直接变速开始(S100中为是),则处理移向S102。若不是这样(S100中为否),则待机直到直接变速开始。
在S102中,ECU8000开始监视涡轮转速NT以及输出轴转速NO的变化。另外,ECU8000也可以总是监视涡轮转速NT以及输出轴转速NO的变化。
在S104中,ECU8000开始液压控制。在S106中,ECU8000对液压电路4000进行控制,以使释放元件(1)完全被释放。在本实施例中,“释放元件(1)”为B3制动器3630。即、ECU8000控制SL(4)4240以使B3制动器3630的控制压力降低。
在S108中,ECU8000起动计时器(1)并开始计量时间。在S110中,ECU8000对液压电路4000进行控制,以使释放元件(2)的控制压力降低到预先设定的控制压力。在本实施例中,“释放元件(2)”是C2离合器3650。即、ECU8000对SL(2)4220进行控制以使C2离合器3650的控制压力降低到预先设定的控制压力。
在S112中,ECU8000判断计时器(1)的计数值是否在与设定时间Ts(1)对应的值以上。若计数值在与设定时间Ts(1)对应的值以上(S112中是),则处理转向S114。若不是这样(S112中为否),则待机直到计数值成为设定时间Ts(1)所对应的值以上。
在S114中,ECU8000对液压电路4000进行控制以使接合元件(1)的控制压力增加。在本实施例中,“接合元件(1)”为C1离合器3640。即ECU8000对SL(1)4210进行控制以使C1离合器3640的控制压力增加。
在S116中,ECU8000起动计时器(2)并开始计量时间。在S118中,ECU8000判断计时器(2)的计数值是否在设定时间Ts(2)所对应的值以上。若计数值在设定时间Ts(2)所对应的值以上(S118中为是),则处理转向S120。若不是这样(S118中为否),则待机直到计数值成为设定时间Ts(2)所对应的值以上。
在S120中,ECU8000对液压电路4000进行控制以使释放元件(2)(C2离合器3650)完全被释放。
在S122中,ECU8000判断涡轮转速NT是否在(变速后的齿轮级同步转速-设定值Ns)以上。若涡轮转速NT在(变速后的齿轮级同步转速-设定值Ns)以上(在S122中为是),则处理转向S124移动。若不是这样(S122中为否),则待机直到涡轮转速NT成为(变速后的齿轮级同步转速-设定值Ns)以上为止。
在S124中,ECU8000控制液压电路4000以使接合元件(2)的控制压力增加。在本实施例中,“接合元件(2)”是B1制动器3610。即、ECU8000控制SL(3)4230以使B1制动器3610的控制压力增加。
在S126中,ECU8000判定变速后的齿轮接合判定标记是否是ON。若变速后的齿轮接合判定标记为ON(在S126中为是),则转向S128。若并非如此(S126中为否),则待机直到变速后的齿轮接合判定标记被设为ON为止。在S128中,ECU8000结束液压控制。
参照图8以从五速级向二速级的直接变速作为一个例子对基于上述构造及流程的本实施例的自动变速器的控制装置亦即ECU8000的动作进行说明。
例如在自动变速器2000中,设想已经形成五速级的情况。这时,C2离合器3650以及B3离合器3630处于接合状态。
若驾驶员踩下油门踏板8008,则节气门开度增大。因此,发动机转速NE上升。因此,发动机转速NE上升。随着发动机转速NE上升,由发动机1000输出的发动机转矩也增加。并且自动变速器2000的输出轴转矩增加。
若驾驶员踩下油门踏板,则变速线图中的车速和油门开度之间的关系发生变化。若由车速和油门开度特定的变速线图上的位置连续横穿从五速级向四速级、从四速级向三速级以及从三速级向二速级的各降挡线,则ECU8000判定开始直接变速(S100中为是)。这时,开始监视涡轮转速NT和输出轴转速NO(S102),并开始进行液压控制(S104)。
若液压控制开始,则开始释放控制以使完全释放B3制动器3630(S106)。若开始了释放控制,则如图8中(A)所示,在时间Tb(0)处,B3制动器3630的控制压力暂时上升后,在时间Tb(1)处开始减少。
在开始B3制动器3630的释放控制的时间点,计时器(1)被起动(S108)。并且,开始半接合控制,以使C2离合器3650的控制压力降低到预先设定的控制压力(S110)。若降低到预先设定的控制压力,则如图8中(B)所示,在时间Tb(0)处C2离合器3650的控制压力暂时上升后,在时间Tb(1)处,开始减少,在时间Tb(3)处,维持在预先设定的控制压力下。
由于B3制动器3630被释放,且C2离合器3650处于半接合状态,因此,发动机1000的发动机转矩向输出轴侧的传递程度降低。因此,如图8中(G)所示,在时间Tb(1)以后,输出轴转矩降低。如图8中(E)所示,由于基于自动变速器2000的发动机1000的旋转负荷降低,因此,发动机转速NE上升。
若计时器(1)的计数值成为与设定时间Ts(1)所对应的值以上(S112中为是),则如图8中(C)所示,开始接合控制(S114)以使在时间Tb(2)处,C1离合器3640的控制压力增加。
这时,如图8中(F)所示,在涡轮转速NT与四速级的同步转速之间的差转速成为大致为零的时间点,C1离合器3640的控制压力进一步增加。由于C1离合器3640在涡轮转速与四速级的同步转速之间的差转速成为大致为零的时间点接合,因此,C1离合器3640接合时的变速冲击被抑制。
在C1离合器3640的接合控制开始的同时,计数器(2)起动(S116)。若计数器(2)的计数值成为了与设定时间Ts(2)所对应的值以上(S118中为是),则开始释放控制以使完全释放C2离合器3650(S120)。若开始了释放控制,则如图8中(B)所示,在时间Tb(5)处,C2离合器3650大致完全释放。
另外,若涡轮转速NT成为了(二速级的同步转速—设定值Ns)以上(S122中为是),则开始接合控制以使B1制动器3610的控制压力增加(S124)。若开始了B1制动器3610的接合控制,则如图8中(D)所示,在时间Tb(4)以后,B1制动器3610的控制压力逐渐增加。
在时间Tb(6)处,若判定涡轮转速NT和输出轴转速NO之比为与二速级的变速比大致相同,则二速级的齿轮级接合判定标记被设为ON(S126中为是),因此结束液压控制(S128)。
如上所述,根据本实施例中涉及的自动变速器的控制装置,同时控制B3制动器以及C2离合器两者的接合力,在与四速级同步的时间点接合C1离合器,在与二速级同步的时间点接合B1制动器,由此与阶段地进行C2离合器与C1离合器的切换和B3制动器和B1制动器之间的切换的情况相比,由于不需要完全形成中间齿轮级,因此能够以短时间完成变速动作。
另外,由于不需要完全形成中间齿轮级,因此,发动机的转速变化不会在变速的中途停滞。因此,能够提高变速的响应度。
此外,通过在与四速级同步的时间点,使C1离合器接合,能够抑制C1离合器接合时的变速冲击。另外,通过在与二速级同步的时间点使B1制动器接合,能够抑制B1制动器接合时的变速冲击。因此,能够提供一种提高了变速的响应度,并且防止了变速冲击的自动变速器的控制装置以及控制方法。
另外,在本实施例中,将从五速级向二速级的直接变速作为一个例子对变速动作进行了说明,但只要是需要离合器元件(输入元件)和制动器元件(反力元件)的两者的切换的变速,则并没有特别的限定。
例如,在六速级中,C2离合器3650以及B1制动器3610处于接合状态。在从六速级向三速级直接变速的情况下,将C2离合器3650向C1离合器3640切换,将B1制动器3610向B3制动器3630切换。
即、在从六速级向三速级变速中,进行释放控制以使完全释放B1制动器3610,且进行半接合控制,以使C2离合器3650成为预先设定的控制压力。另外,“预先设定的控制压力”与从上述的五速级向二速级变速时的预先设定的控制压力相同。
并且,在与四速级同步的时间点开始C1离合器3640的接合控制。这时,C1离合器3640成为接合状态,C2离合器3650成为半接合状态,因此形成了接近于四速级的状态的变速级。而且,在与三速级同步的时间点接合B3制动器3630。由此,不会产生变速冲击,而以短时间完成从六速级向三速级的变速。
此外,在本实施例中,也可以将设定时间Ts(1)设定为预先设定的时间,但也可以根据自动变速器2000的状态进行学习,将学习而得到的时间作为新的设定时间Ts(1)进行更新。
这是因为若C1离合器3640的接合时刻推迟了(即、设定时间Ts(1)较大),则有可能在自动变速器2000上产生正转矩。
例如,设想从五速级向二速级进行直接变速的情况。如图9中(A)以及图9中(B)所示,在对B3制动器3630进行释放控制,对C2离合器3650进行半接合控制后,如图9中(C)所示,在时间Tc(0),C1离合器3640被接合。这时,若C1离合器3640的接合时刻延迟了,则就会超出涡轮转速NT到达与四速级同步的转速的时间点,C1离合器3640进行接合。因此,C1离合器3640被接合,并且涡轮转速NT下降到与四速级同步的转速。由此,如图9中(F)所示,在Tc(1),会产生正转矩侧的变速冲击。
另外,若产生这种转速的下降,则如图9中(E)所示,在时间Tc(1),转矩转换器3200的、输入轴转速和输出轴转速之间的差(在以下说明中为NSLP)增大,会产生滑动。即、能够在C1离合器3640进行接合的时刻之后,检测到在转矩转换器3200中产生滑动时,判定产生了上述的转速的下降。
如图10所示,转矩转换器3200的输入侧和输出侧之间的转速差具有与C1离合器3640的接合时的涡轮转速NT和与四速级同步的转速之间的转速差大致成比例的关系。另外,图10的横轴表示输入元件亦即C1离合器3640的接合时的涡轮转速NT和与四速级同步的转速之间的差转速。图10的纵轴表示流体接头亦即转矩转换器3200的输入轴转速和输出轴转速之间的差转速。如图10所示,具有如下的倾向:若涡轮转速NT和与四速级同步的转速之间的差转速较大,则转矩转换器3200的输入轴转速和输出轴转速之间的差转速也成比例地增加。
于是,也可以构成为,基于流体接头亦即转矩转换器3200的输入转速和输出轴转速,学习设定时间Ts(1)。
以下,参照图11,对由本实施例涉及的自动变速器的控制装置亦即ECU8000执行的、学习设定时间Ts(1)的程序的控制构造进行说明。
在S200中,ECU8000判断是否是在接通动力降挡控制中。“接通动力降挡控制”是指,通过驾驶员踩踏油门踏板,而使变速线图中的油门开度和车速之间的关系变化,横切降挡线的降挡控制。若是在接通动力降挡控制中(在S200中为是),则处理转向S202。若并非这样(S200中为否),则结束该处理。
在S202中,ECU8000判断学习许可条件是否已成立。“学习许可条件”例如包含油温条件(油温在预先设定的温度以下之类的条件)、输入转矩条件(输入转矩(发动机转速)在预先设定的转矩(转速)以下之类的条件)、车速条件(车速在预先设定的车速以下之类的条件)、油门开度条件(油门开度的时间变化量在预先设定的变化量以下之类的条件)以及未执行复杂的多重变速控制之类的条件。学习许可条件只要是在无法保证学习精度的状态下就不进行学习那样的条件即可,只要是至少包含上述条件即可。若学习许可条件成立(S202中为是),则处理转向S204。若并非如此(S202中为否),则结束该处理。
在S204中,ECU8000判断NSLP的检测条件是否成立。这里,“NSLP”表示转矩转换器3200中的滑动量,是由转矩转换器3200的输入轴转速和输出轴转速之间的差计算出来的。转矩转换器3200的输入轴转速由发动机转速传感器8020检测。另外,转矩转换器3200的输出轴转速由输入轴转速传感器8022检测。
“NSPL的检测条件”例如是,在从五速级向二速级直接变速时,涡轮转速NT在与作为中间齿轮级的四速级同步的转速以上之类的条件。若NSLP的检测条件成立(S204中为是),则处理转向S206。若并非如此(S204中为否),则处理返回到S202。
在S206中,ECU8000判定NSLP是否在预先设定的范围内。预先设定的范围,例如通过试验等而被调整。若NSLP在预先设定的范围内(S206中为是),则结束该处理。若并非如此(S206中为否),则处理转向S208。
在S208中,ECU8000更新学习值。具体而言,ECU8000将设定时间Ts(1)缩短预先设定的时间,并将C1离合器3640的接合时刻提前。另外,ECU8000也可以将设定时间Ts(1)和NSLP之间的关系例如以MAP图、表或公式化的方式,预先进行存储。
基于以上的流程图,对本实施例涉及的自动变速器的控制装置亦即ECU8000学习设定时间Ts(1)的动作进行说明。
例如设想通过驾驶员踩踏油门踏板,而从五速级向二速级进行直接变速时。若开始了变速,则由于是接通动力降挡控制(S200中为是),则判断学习许可条件是否成立(S202)。
若作为学习许可条件的、油温条件、输入转矩条件、车速条件、油门开度条件以及多重变速控制未执行之类的条件全部成立(S202中为是),且涡轮转速NT达到与四速级同步的转速(S204中为是),则NSLP被检测出。
即、发动机转速NE和涡轮转速NT之间的差转速被计算出来。这时,若检测到的NSLP不在预先设定的范围内(S206中为否),则更新学习值(S208)。即、按照将设定时间Ts(1)缩短预先设定的时间的方式进行更新。
若按照缩短设定时间Ts(1)的方式重新设定,则可以使C1离合器3640的接合时刻提前。因此,C1离合器3640的接合在适当的时间点被实施,因此,抑制了C1离合器3640在接合时的涡轮转速NT的下降。因此,抑制了正转矩的产生,从而能够抑制C1离合器3640接合时的变速冲击。
另一方面,若C1制动器3640的接合时刻较早(即、设定时间Ts(1)较小),则由于涡轮转速NT提高到与中间齿轮级亦即四速级同步的转速,因此,有可能在自动变速器2000中产生负转矩。
如图12所示,若C1制动器3640的接合开始点比与中间齿轮级(本实施例中为四速级)同步的时间点早,则在涡轮转速NT没有上升到与四速级同步的转速的状态下,成为接近于四速级的状态。因此,将涡轮转速NT提高到与四速级同步的转速,所以,涡轮转速NT的上升的变化率增大。这时,由于输出轴转矩向负转矩侧变化,因此产生变速冲击。
如图13所示,在产生这样的负转矩的情况下,自动变速器2000的输出轴转速的时间变化量ΔNO产生较大变化。即、在变速中,当输出轴转速的时间变化量ΔNO较大时,则可以判定产生了上述的转速的提高。
于是,也可以基于自动变速器2000的输出轴转速的时间变化量,来学习设定时间Ts(1)。
以下,参照图14,对由本实施例涉及的自动变速器的控制装置亦即ECU8000执行的、学习设定时间Ts(1)的程序的控制构造进行说明。
在S300中,ECU8000判断是否是在接通动力降挡控制中。若是在接通动力降挡控制中(在S300中为是),则处理转向S302。若并非如此(在S300中为否),则结束该处理。
在S302中,ECU8000判断学习许可条件是否成立。另外,“学习许可条件”作为与上述的“学习许可条件”相同的条件进行了说明,但也可以不同。若学习许可条件成立(S302中为是),则处理转向S304。若并非如此(在S302中为否),则该处理结束。
在S304中,ECU8000判断ΔNO的检测条件是否成立。“ΔNO的检测条件”例如是在从五速级向二速级的直接变速时,涡轮转速NT与作为中间齿轮级的四速级同步的转速之间的差的绝对值在预先设定的值以下之类的条件。若ΔNO的检测条件成立(在S304中为是),则处理转向S306。若并非如此(在S304中为否),则处理返回到S302中。
在S306中,ECU8000判定ΔNO是否在预先设定的范围A内。ECU8000计算从输出轴转速传感器8024检测到的输出轴转速NO的时间变化量。预先设定的范围A例如通过试验等被调整。预先设定的范围A例如,如图13所示,被ΔNO的上限制和下限值所限定。若计算出的ΔNO在预先设定的范围A的上限制以下且下限值以上,则ECU8000判断是在预先设定的范围A内。若ΔNO在预先设定的范围A内(在S306中为是),则该处理结束。若并非如此(在S306中为否),则处理转向S308。
在S308中,ECU8000更新学习值。具体而言,ECU8000将设定时间Ts(1)增大预先设定的值,并将C1制动器3640的接合时刻延迟。另外,ECU8000也可以将ΔNO和设定时间Ts(1)之间的关系例如以MAP图、表或公式化的方式,预先进行存储。
基于以上的流程图,对由本实施例涉及的自动变速器的控制装置亦即ECU8000学习设定时间Ts(1)的动作进行说明。
例如设想通过驾驶员踩踏油门踏板,从五速级向二速级进行直接变速时。若开始了变速,则由于是接通动力降挡控制(在S300中为是),因此判断学习许可条件是否成立(S302)。
若作为学习条件的、油温条件、输入转矩条件、车速条件、油门开度条件以及未执行复杂的多重变速控制之类的条件全部成立(S302中为是),涡轮转速和与四速级同步的转速之间的差的绝对值在预先设定的值以下(在S304中为是),则检测出ΔNO。即、自动变速器2000的输出轴转速NO的时间变化量被计算出。这时,若计算出的ΔNO不在预先设定的范围A内(在S306中为否),则更新学习值(S308)。即、按照将设定时间Ts(1)增大预先设定的值的方式进行更新。
若重新设定设定时间Ts(1)以使其增大,则C1制动器3640的接合时刻被延迟。因此,C1制动器3640的接合在适当的时间点被实施,由此,抑制了C1制动器3640接合时的涡轮转速NT的提高。因此,抑制了负转矩的产生,从而能够抑制C1制动器3640接合时的变速冲击。
这次公开的实施例应该认为是在各个方面的例示而不起到限定作用。本发明的范围并不由上述说明所表示而是由权利要求所表示,且意在于包含与权利要求均等的意思以及范围内的全部的变更。

自动变速器的控制装置及控制方法.pdf_第1页
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ECU执行包含以下步骤的程序,即、如果开始了直接变速(在S100中为是),则开始监视涡轮转速、输出轴转速的步骤(S102)、对释放元件(1)进行完全释放控制的步骤(S106)、使释放元件(2)的控制压力降低到预先设定的控制压力的步骤(S110)、若经过了设定时间Ts(1)(在S112中为是),则开始接合元件(1)的接合控制的步骤(S114)、若经过了设定时间Ts(2)(在S118中为是),则对制释。

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