自动变速器的控制装置转让专利
申请号 : CN200680001418.8
文献号 : CN101080560B
文献日 : 2010-07-28
发明人 : 东井浩臣 , 服部浩尔 , 佐川步 , 大岛康嗣 , 木村弘道
申请人 : 丰田自动车株式会社
摘要 :
ECU执行一程序，该程序包括下列步骤：如果开动发动机的降档(S100中为是)，则检测涡轮转速NT(S110)；如果NT＞Nsyn-β(S120中为是)，则启动定时器T(1)(S130)；如果在定时器T(1)到时之前NT＞Nsyn+β(S160中为是)，则检测涡轮转速NT(S170)；如果NT＜Nsyn+β(S180中为是)，则启动定时器T(2)(S190)；和如果定时器T(2)到时(S200中为是)，则完成从发动机转矩下降控制的恢复(S210)。
权利要求 :
1.一种自动变速器的控制装置，该自动变速器包括与动力源的输出轴相连的齿轮型变速器机构，所述齿轮型变速器机构包括多个摩擦接合元件，所述控制装置包括：检测单元，该检测单元检测开动发动机的降档，其中所述摩擦接合元件在所述动力源的驱动状态中在降档过程中接合；
转矩下降控制单元，该转矩下降控制单元控制所述动力源，以使得在所述开动发动机的降档中减小所述动力源的输出；
计数单元，该计数单元对所述变速器机构的输入转速接近换档后同步转速的时间进行计数；和控制单元，该控制单元控制所述动力源，以使得当减小所述动力源的输出时，如果所述时间超过预定时间，则完成从所述动力源输出减小的恢复，其中所述计数单元对所述变速器机构的输入转速存在于所述同步转速周围预定宽度内的时间进行计数，所述预定宽度具有上限值和下限值，在所述动力源的输出减小的情况下，如果从所述输入转速落入所述预定宽度的时间点开始，所述输入转速存在于所述预定宽度内所述预定时间，则所述控制单元控制所述动力源，以使得在超过所述预定时间后完成从所述动力源输出减小的恢复，并且在所述动力源的输出减小的情况下，如果从所述输入转速落入所述预定宽度的时间点到经过所述预定时间的时间点，所述输入转速在所述预定宽度外，则所述控制单元控制所述动力源，以使得所述动力源的输出连续地减小。
2.如权利要求1所述的自动变速器的控制装置，其中所述动力源包括发动机，和
所述转矩下降控制单元减小节气门的开度，所述节气门调节被吸入所述发动机的空气量。
3.如权利要求2所述的自动变速器的控制装置，还包括加速器踏板开度检测单元，其检测驾驶员操作的加速器踏板的开度，其中所述控制单元控制所述节气门，以便获得与所述加速器踏板的开度相对应的开度。
4.如权利要求1所述的自动变速器的控制装置，其中所述自动变速器与所述动力源相连，液力变矩器置于它们两者之间，和所述输入转速是所述液力变矩器的涡轮转速。
说明书 :
技术领域
本发明涉及一种自动变速器的控制装置，特别地，本发明涉及一种能减小降档过程中的换档震动等等以实现良好的换档特性的控制装置。
背景技术
为了抑制换档过程中输出轴转矩的急剧变化，即换档震动，会暂时减小自动变速器的输入转矩。即，控制发动机以使得在降档过程中在惯性阶段结束之前立即减小发动机转矩。如果在换档后同步到档位时的输入转矩很大，则输出轴转矩的变化也变得很大。这不利地增加了换档震动。此外，如果被接合以执行换档的摩擦接合装置上的转矩小，则其接合过程中被不利地延迟。因而，为了解决这种问题，在惯性阶段结束之前立即减小发动机转矩以减小换档震动。
同时，作为自动变速器的换档方式，同步换档、离合器到离合器(clutch-to-clutch)的换档等等是公知的。前者的同步换档是一种用具有主变速器部分和副变速器部分的自动变速器实现的换档方式，主变速器部分用于设定倒档和三个前进档，副变速器部分布置在主变速器部分前面用于实现高速档和低速档这两个档，其中主变速器部分和副变速器部分都被转换以使得自动变速器作为一个整体实现指定的档。后者的离合器到离合器的换档是一种换档方式，其中例如使与输入轴相连的离合器和指定的旋转件脱离接合，并使另一个离合器接合以使输入轴与另一个旋转件相连。在这些换档方式中，也能通过减小输入转矩来减小换档震动。
然而，作用在正被转换的摩擦接合装置上的转矩并不总是不变的，因而，如果将减小输入转矩的过程中一律设定成惯性阶段结束之前的某个过程中，更具体地说，将该过程中一律设定成由检测到的旋转速度确定的指定时间点，则可能出现如下问题。即，如果在低速范围内执行开动发动机的降档(发动机的驱动状态中的降档)，则由于自动变速器的输入转矩很大且换档的旋转变化量小，所以摩擦接合装置接合的完成相对于脱离接合的完成被延迟。结果，当接合副变速器部分的摩擦接合装置以便将其转换成高速档并使主变速器部分降档以便作为一个整体实现降档时，即使执行了输入转矩的减小控制，副变速器部分也会在主变速器部分的降档完成之后升档。这可能增大换档震动。至于离合器到离合器的换档，待转换的两个离合器的转矩负载量都被暂时减小，并可以加快发动机转速(涡轮转速)。
日本专利特开05-099323披露了一种换档控制装置，用它执行与行驶状态相应的输入转矩减小控制以实现优秀的换档特性。该换档控制装置控制自动变速器，在自动变速器中发生换档，该换档使摩擦接合装置在换档过程中被接合，换档控制装置包括：开动发动机的降档检测装置，用于在驱动状态中检测使摩擦接合装置在降档过程中被接合的换档；行驶状态确定装置，用于确定行驶状态是否是自动变速器的输入转矩很大且与降档相关的指定旋转件旋转变化量小的行驶状态；转矩下降时刻设定装置，用于在行驶状态确定装置确定行驶状态是自动变速器的输入转矩很大且与降档相关的指定旋转件旋转变化量小的行驶状态时，将开始减小输入转矩的控制的时刻设定成一个时刻，该时刻早于当行驶状态确定装置确定行驶状态不是上述那个行驶状态时开始减小输入转矩的控制的时刻；和转矩减小装置，用于在设定的时刻减小输入转矩。
根据该自动变速器的换档控制装置，可能出现使摩擦接合装置在换档过程中被接合的换档。如果这种换档是驱动状态中的降档，则它由开动发动机的降档检测装置检测到。通过当前的行驶状态，行驶状态确定装置确定行驶状态是否是自动变速器的输入转矩很大且与降档相关的指定旋转件旋转变化量小的行驶状态。当开动发动机的降档检测装置检测到降档且行驶状态确定装置确定了行驶状态时，转矩下降时刻设定装置设定减小自动变速器输入转矩的时刻，其中当输入转矩很大且旋转件的旋转变化量小的行驶状态得到确定时，将开始转矩减小控制的时刻设定成早于当确定行驶状态不是这种行驶状态时开始转矩减小控制的时刻。然后，根据设定的时刻，转矩减小装置减小输入转矩。因而，由于在输入转矩很大且旋转件的旋转变化量小的行驶状态中，在换档过程中的较早时刻减小输入转矩，所以防止了摩擦接合装置接合的延迟，结果，换档特性得到改善。
然而，在上述公开文献中，将从转矩下降控制恢复(发动机转矩恢复)的时刻设定成涡轮转速(准确地说，上述公开文献中的第二变速器部分的输出转速)接近开动发动机的降档之后的档位同步转速(达到同步转速的值至多变成β)的时刻。如果在该时刻完成从转矩下降控制的恢复，则由于驾驶员在开动发动机的降档中踩下加速器踏板，发动机转速增加且涡轮的转速也加快。因而，可能出现不利的换档特性，例如换档震动增大、完成换档的时间延迟、缺乏响应性、摩擦接合元件的热负荷增加等等。
同时，作为自动变速器的换档方式，同步换档、离合器到离合器(clutch-to-clutch)的换档等等是公知的。前者的同步换档是一种用具有主变速器部分和副变速器部分的自动变速器实现的换档方式，主变速器部分用于设定倒档和三个前进档，副变速器部分布置在主变速器部分前面用于实现高速档和低速档这两个档，其中主变速器部分和副变速器部分都被转换以使得自动变速器作为一个整体实现指定的档。后者的离合器到离合器的换档是一种换档方式，其中例如使与输入轴相连的离合器和指定的旋转件脱离接合，并使另一个离合器接合以使输入轴与另一个旋转件相连。在这些换档方式中，也能通过减小输入转矩来减小换档震动。
然而，作用在正被转换的摩擦接合装置上的转矩并不总是不变的，因而，如果将减小输入转矩的过程中一律设定成惯性阶段结束之前的某个过程中，更具体地说，将该过程中一律设定成由检测到的旋转速度确定的指定时间点，则可能出现如下问题。即，如果在低速范围内执行开动发动机的降档(发动机的驱动状态中的降档)，则由于自动变速器的输入转矩很大且换档的旋转变化量小，所以摩擦接合装置接合的完成相对于脱离接合的完成被延迟。结果，当接合副变速器部分的摩擦接合装置以便将其转换成高速档并使主变速器部分降档以便作为一个整体实现降档时，即使执行了输入转矩的减小控制，副变速器部分也会在主变速器部分的降档完成之后升档。这可能增大换档震动。至于离合器到离合器的换档，待转换的两个离合器的转矩负载量都被暂时减小，并可以加快发动机转速(涡轮转速)。
日本专利特开05-099323披露了一种换档控制装置，用它执行与行驶状态相应的输入转矩减小控制以实现优秀的换档特性。该换档控制装置控制自动变速器，在自动变速器中发生换档，该换档使摩擦接合装置在换档过程中被接合，换档控制装置包括：开动发动机的降档检测装置，用于在驱动状态中检测使摩擦接合装置在降档过程中被接合的换档；行驶状态确定装置，用于确定行驶状态是否是自动变速器的输入转矩很大且与降档相关的指定旋转件旋转变化量小的行驶状态；转矩下降时刻设定装置，用于在行驶状态确定装置确定行驶状态是自动变速器的输入转矩很大且与降档相关的指定旋转件旋转变化量小的行驶状态时，将开始减小输入转矩的控制的时刻设定成一个时刻，该时刻早于当行驶状态确定装置确定行驶状态不是上述那个行驶状态时开始减小输入转矩的控制的时刻；和转矩减小装置，用于在设定的时刻减小输入转矩。
根据该自动变速器的换档控制装置，可能出现使摩擦接合装置在换档过程中被接合的换档。如果这种换档是驱动状态中的降档，则它由开动发动机的降档检测装置检测到。通过当前的行驶状态，行驶状态确定装置确定行驶状态是否是自动变速器的输入转矩很大且与降档相关的指定旋转件旋转变化量小的行驶状态。当开动发动机的降档检测装置检测到降档且行驶状态确定装置确定了行驶状态时，转矩下降时刻设定装置设定减小自动变速器输入转矩的时刻，其中当输入转矩很大且旋转件的旋转变化量小的行驶状态得到确定时，将开始转矩减小控制的时刻设定成早于当确定行驶状态不是这种行驶状态时开始转矩减小控制的时刻。然后，根据设定的时刻，转矩减小装置减小输入转矩。因而，由于在输入转矩很大且旋转件的旋转变化量小的行驶状态中，在换档过程中的较早时刻减小输入转矩，所以防止了摩擦接合装置接合的延迟，结果，换档特性得到改善。
然而，在上述公开文献中，将从转矩下降控制恢复(发动机转矩恢复)的时刻设定成涡轮转速(准确地说，上述公开文献中的第二变速器部分的输出转速)接近开动发动机的降档之后的档位同步转速(达到同步转速的值至多变成β)的时刻。如果在该时刻完成从转矩下降控制的恢复，则由于驾驶员在开动发动机的降档中踩下加速器踏板，发动机转速增加且涡轮的转速也加快。因而，可能出现不利的换档特性，例如换档震动增大、完成换档的时间延迟、缺乏响应性、摩擦接合元件的热负荷增加等等。
发明内容
作出本发明以解决上述问题，其目标是提供一种自动变速器的控制装置，该控制装置在开动发动机的降档过程中执行发动机的转矩下降控制并实现良好的换档特性。
本发明的控制装置控制自动变速器，该自动变速器包括与动力源的输出轴相连的齿轮型变速器机构，齿轮型变速器机构包括多个摩擦接合元件。控制装置包括：检测开动发动机的降档的检测单元，其中摩擦接合元件在动力源的驱动状态中在降档过程中接合；转矩下降控制单元，其控制动力源以使得在开动发动机的降档中减小动力源的输出；计数单元，其对变速器机构的输入转速接近换档后同步转速的时间进行计数；和控制单元，其控制动力源以使得当减小动力源的输出时，如果所述时间超过预定时间，则完成从动力源输出减小的恢复。
根据本发明，当在开动发动机的降档过程中执行用作动力源的发动机的转矩下降控制时，能在合适的时刻完成从发动机转矩下降控制的恢复(注意，动力源可以包括发动机和马达)。计数单元对变速器机构的输入转速(液力变矩器的涡轮转速)接近换档后同步转速的时间进行计数，且当该时间超过预定时间时，完成从发动机转矩下降控制的恢复。即，当变速器机构的输入转速(涡轮转速)接近换档后同步转速时，没有立即完成从发动机转矩下降控制的恢复，而是当涡轮转速接近换档后同步转速的时间连续超过预定时间时完成从发动机转矩下降控制的恢复。因而，在涡轮转速收敛在同步转速周围某一时间长度之后完成从发动机转矩下降控制的恢复。假定驾驶员踩下加速器踏板，如果当涡轮转速接近同步转速时立即完成从发动机转矩下降控制的恢复，则发动机转速急剧增加且涡轮转速也加快，导致很大的换档震动。另一方面，如果在涡轮转速收敛在同步转速周围某一时间长度之后完成从发动机转矩下降控制的恢复，则从脱离接合变成接合的摩擦接合元件被接合，涡轮转速没有很大地加快，能防止出现大的换档震动。因而，能防止用于完成换档的时间的延迟、响应性的缺乏和摩擦接合元件的热负荷的增加。结果，能提供在开动发动机的降档过程中执行发动机转矩下降控制以实现良好换档特性的控制装置。
优选地，计数单元对变速器机构的输入转速存在于同步转速周围预定宽度内的时间进行计数。
根据本发明，例如如果变速器机构的输入转速(液力变矩器的涡轮转速)处于同步转速Nsyn±β的范围内的时间超过预定时间，则即使完成从发动机转矩下降控制的恢复，发动机转速也不会过大地增加且涡轮转速不会加快。
进一步优选地，动力源包括发动机，转矩下降控制单元减小节气门的开度，节气门调节被吸入发动机的空气量。
根据本发明，由于能减少被吸入发动机燃烧室的空气量，所以能减小发动机产生的转矩。
进一步优选地，控制装置还包括加速器踏板开度检测单元，其检测驾驶员操作的加速器踏板的开度。控制单元控制节气门以便获得与加速器踏板开度相应的开度。
根据本发明，当完成换档过程中从发动机转矩下降控制的恢复时，来自驾驶员的加速请求能被实现为节气门开度，所述节气门开度与由驾驶员的加速器踏板操作产生的加速器踏板开度相对应。
进一步优选地，自动变速器与动力源相连，液力变矩器置于它们之间，并且输入转速是液力变矩器的涡轮转速。
根据本发明，如果涡轮转速处于同步转速Nsyn±β的范围内的时间超过预定时间，则可以完成从发动机转矩下降控制的恢复，其中涡轮转速是液力变矩器的输出转速，液力变矩器的输出转速是变速器机构的输入转速。
本发明的控制装置控制自动变速器，该自动变速器包括与动力源的输出轴相连的齿轮型变速器机构，齿轮型变速器机构包括多个摩擦接合元件。控制装置包括：检测开动发动机的降档的检测单元，其中摩擦接合元件在动力源的驱动状态中在降档过程中接合；转矩下降控制单元，其控制动力源以使得在开动发动机的降档中减小动力源的输出；计数单元，其对变速器机构的输入转速接近换档后同步转速的时间进行计数；和控制单元，其控制动力源以使得当减小动力源的输出时，如果所述时间超过预定时间，则完成从动力源输出减小的恢复。
根据本发明，当在开动发动机的降档过程中执行用作动力源的发动机的转矩下降控制时，能在合适的时刻完成从发动机转矩下降控制的恢复(注意，动力源可以包括发动机和马达)。计数单元对变速器机构的输入转速(液力变矩器的涡轮转速)接近换档后同步转速的时间进行计数，且当该时间超过预定时间时，完成从发动机转矩下降控制的恢复。即，当变速器机构的输入转速(涡轮转速)接近换档后同步转速时，没有立即完成从发动机转矩下降控制的恢复，而是当涡轮转速接近换档后同步转速的时间连续超过预定时间时完成从发动机转矩下降控制的恢复。因而，在涡轮转速收敛在同步转速周围某一时间长度之后完成从发动机转矩下降控制的恢复。假定驾驶员踩下加速器踏板，如果当涡轮转速接近同步转速时立即完成从发动机转矩下降控制的恢复，则发动机转速急剧增加且涡轮转速也加快，导致很大的换档震动。另一方面，如果在涡轮转速收敛在同步转速周围某一时间长度之后完成从发动机转矩下降控制的恢复，则从脱离接合变成接合的摩擦接合元件被接合，涡轮转速没有很大地加快，能防止出现大的换档震动。因而，能防止用于完成换档的时间的延迟、响应性的缺乏和摩擦接合元件的热负荷的增加。结果，能提供在开动发动机的降档过程中执行发动机转矩下降控制以实现良好换档特性的控制装置。
优选地，计数单元对变速器机构的输入转速存在于同步转速周围预定宽度内的时间进行计数。
根据本发明，例如如果变速器机构的输入转速(液力变矩器的涡轮转速)处于同步转速Nsyn±β的范围内的时间超过预定时间，则即使完成从发动机转矩下降控制的恢复，发动机转速也不会过大地增加且涡轮转速不会加快。
进一步优选地，动力源包括发动机，转矩下降控制单元减小节气门的开度，节气门调节被吸入发动机的空气量。
根据本发明，由于能减少被吸入发动机燃烧室的空气量，所以能减小发动机产生的转矩。
进一步优选地，控制装置还包括加速器踏板开度检测单元，其检测驾驶员操作的加速器踏板的开度。控制单元控制节气门以便获得与加速器踏板开度相应的开度。
根据本发明，当完成换档过程中从发动机转矩下降控制的恢复时，来自驾驶员的加速请求能被实现为节气门开度，所述节气门开度与由驾驶员的加速器踏板操作产生的加速器踏板开度相对应。
进一步优选地，自动变速器与动力源相连，液力变矩器置于它们之间，并且输入转速是液力变矩器的涡轮转速。
根据本发明，如果涡轮转速处于同步转速Nsyn±β的范围内的时间超过预定时间，则可以完成从发动机转矩下降控制的恢复，其中涡轮转速是液力变矩器的输出转速，液力变矩器的输出转速是变速器机构的输入转速。
附图说明
图1是包括本发明一实施例的控制装置的车辆的控制简图；
图2是行星齿轮单元的梗概图；
图3表示一操作表，该操作表表示每个档和每个离合器与制动器之间的关系；
图4是流程图，表示由图1的ECU(电控单元)执行的程序的控制结构；
图5和6是时间图，表示随着时间的过去在自动变速器中不同状态的变化。
图2是行星齿轮单元的梗概图；
图3表示一操作表，该操作表表示每个档和每个离合器与制动器之间的关系；
图4是流程图，表示由图1的ECU(电控单元)执行的程序的控制结构；
图5和6是时间图，表示随着时间的过去在自动变速器中不同状态的变化。
具体实施方式
在下文中将参考附图描述本发明的实施例。在下面的说明中，同样的元件具有同样的附图标记。它们的名称和功能也是相同的，因而，将不重复其详细说明。
将参考图1描述包括本发明一实施例的自动变速器控制装置的车辆。车辆是FF(前置发动机前轮驱动)车辆。包括本实施例的自动变速器控制装置的车辆不局限于FF车辆。
车辆包括发动机1000、变速器2000、构成变速器2000一部分的行星齿轮单元3000、构成变速器2000一部分的油压回路4000、差速装置5000、传动轴6000、前轮7000和ECU8000。
发动机1000是在气缸的燃烧室内燃烧混合物的内燃机，混合物由从喷射器(未示出)喷射的燃料和空气组成。通过燃烧将气缸内的活塞向下推，籍此使曲轴旋转。可以采用外燃机而不是内燃机。此外，可以用旋转式电机代替发动机1000。
通过实现所需的档，变速器2000将曲轴的转速转变成所需转速。变速器2000的输出齿轮与差速装置5000啮合。稍后将详细描述行星齿轮单元3000。
传动轴6000例如通过花键配合结合到差速装置5000。动力经由传动轴6000传递到左和右前轮7000。
车速传感器8002、变速杆8004的位置开关8005、加速器踏板8006的加速器踏板位置传感器8007、设在制动踏板8008处的刹车灯开关8009和油温传感器8010经由导线等等与ECU8000相连。
车速传感器8002根据传动轴6000的转速检测车速，并将代表检测结果的信号传递到ECU8000。变速杆8004的位置由位置开关8005检测，且代表检测结果的信号被传递到ECU8000。与变速杆8004的位置相应地自动实现变速器2000的档位。另外，驾驶员可以进行操作以选择手动换档模式，其中驾驶员能任意地选择档位。
加速器踏板位置传感器8007检测加速器踏板8006的开度，并将代表检测结果的信号传递到ECU8000。刹车灯开关8009检测制动踏板8008的ON/OFF状态，并将代表检测结果的信号传递到ECU8000。可以设置检测制动踏板8008的行程水平的行程传感器来代替刹车灯开关8009。油温传感器8010检测变速器2000的ATF(自动变速器流体)的温度，并将代表检测结果的信号传递到ECU8000。
基于传递自车速传感器8002、位置开关8005、加速器踏板位置传感器8007、刹车灯开关8009、油温传感器8010等等的信号以及存储在ROM(只读存储器)中的图和程序，ECU8000控制各种设备以使得车辆获得所需的行驶状态。
将参考图2描述行星齿轮单元3000。行星齿轮单元3000与具有输入轴3100的液力变矩器3200相连，输入轴3100结合到曲轴。行星齿轮单元3000包括第一组行星齿轮机构3300，第二组行星齿轮机构3400，输出齿轮3500，固定到齿轮箱3600的B1、B2和B3制动器3610、3620和3630，C1和C2离合器3640和3650，以及单向离合器F3660。
第一组3300是单个小齿轮类型的行星齿轮机构，第一组3300包括太阳齿轮S(UD)3310、小齿轮3320、齿圈R(UD)3330和托架C(UD)3340。
太阳齿轮S(UD)3310结合到液力变矩器3200的输出轴3210。小齿轮3320可旋转地支撑在托架C(UD)3340上。小齿轮3320与太阳齿轮S(UD)3310和齿圈R(UD)3330啮合。
齿圈R(UD)3330通过B3制动器3630固定到齿轮箱3600。托架C(UD)3340通过B1制动器3610固定到齿轮箱3600。
第二组3400是拉威挪(Ravigneaux)型的行星齿轮机构。第二组3400包括太阳齿轮S(D)3410、短的小齿轮3420、托架C(1)3422、长的小齿轮3430、托架C(2)3432、太阳齿轮S(S)3440和齿圈R(1)(R(2))3450。
太阳齿轮S(D)3410结合到托架C(UD)3340。短的小齿轮3420可旋转地支撑在托架C(1)3422上。短的小齿轮3420与太阳齿轮S(D)3410和长的小齿轮3430啮合。托架C(1)3422与输出齿轮3500结合。
长的小齿轮3430可旋转地支撑在托架C(2)3432上，长的小齿轮3430与短的小齿轮3420、太阳齿轮S(S)3440和齿圈R(1)(R(2))3450啮合。托架C(2)3432与输出齿轮3500结合。
太阳齿轮S(S)3440通过C1离合器3640结合到液力变矩器3200的输出轴3210。齿圈R(1)(R(2))3450通过B2制动器3620固定到齿轮箱3600，并通过C2离合器3650结合到液力变矩器3200的输出轴3210。齿圈R(1)(R(2))3450结合到单向离合器F3660，且在第一档的驱动过程中不能旋转。
图3是操作表，该操作表表示待换档的档位和离合器与制动器的操作状态之间的关系，其中圆圈代表接合，叉代表脱离接合，双圆圈代表仅仅在发动机制动过程中接合，三角形代表仅仅在驱动过程中接合。通过基于操作表中所示的组合操作每个制动器和每个离合器，包括第一档到第六档的前进档和倒档得以实现。
由于单向离合器F3660与B2制动器3620平行地设置，所以在实现第一档(1ST)的过程中不必在驱动状态中从发动机侧(加速)接合B2制动器3620，如操作表中的双圆圈所示。在本实施例中，在第一档的驱动过程中，单向离合器F3660阻止齿圈R(1)(R(2))3450的旋转。当发动机制动生效时，单向离合器F3660不阻止齿圈R(1)(R(2))3450的旋转。
基于预定的换档图(由车速和电子节气门开度定义的图)，ECU8000控制油压回路4000以便获得图3中所示的接合状态。当执行这种换档控制时，可能有这样一种情况，其中由于某一原因，如超过前面的汽车，驾驶员踩下加速器踏板8006从而降档并使汽车加速(其也称为开动发动机的降档、换低档等等)。在这种情况下，如果该降档例如是离合器到离合器的换档(一种离合器到离合器的换档，其中在图3的操作表中，在从第四档到第三档的换档中，离合器C2从接合状态释放，制动器B2从脱离接合状态接合)，则执行发动机的转矩下降控制，其用于防止由于待转换的两个离合器的转矩负载量暂时减小所引起的发动机1000的转速加快。这里，ECU8000沿关闭电子节气门的方向执行控制并减小发动机1000的输出转矩，电子节气门调节被吸入发动机1000的燃烧室的空气量。
本实施例的控制装置特征在于在开动发动机的降档过程中由ECU8000执行下面描述的流程图中所示的程序，以实现从转矩下降控制的恢复，以便实现良好的换档特性。
将参考图4描述由ECU8000执行的程序的控制结构，ECU8000实现了本实施例的控制装置。注意，例如以预定时间间隔执行该程序。
在步骤(在下文中将步骤简写为S)100，ECU8000确定是否检测到开动发动机的降档请求。如果检测到开动发动机的降档请求(S100中为是)，则程序转向S110。否则(S100中为否)，程序结束。
在S110中，ECU8000检测涡轮转速NT，其是液力变矩器的输出轴转速。
在S120中，ECU8000确定涡轮转速NT是否大于用所换档的同步转速Nsyn(换档后同步转速Nsyn)减去常数β所得到的值。如果涡轮转速NT大于用换档后同步转速Nsyn减去常数β所得到的值，(S120中为是)，则程序转向S130。否则(S120中为否)，程序回到S110。
在S130中，ECU8000启动定时器T(1)。在S140中，ECU8000确定定时器T(1)是否到时。如果定时器T(1)到时(S140中为是)，则程序转向S210。否则(S140中为否)，程序转向S150。
在S150中，ECU8000检测涡轮转速NT，其是液力变矩器的输出轴转速。
在S160，ECU8000确定涡轮转速NT是否大于用常数β加上换档后同步转速Nsyn所得到的值。如果涡轮转速NT大于用常数β加上换档后同步转速Nsyn所得到的值，(S160中为是)，则程序转向S170。否则(S160中为否)，程序回到S140。
在S170中，ECU8000检测涡轮转速NT，其是液力变矩器的输出轴转速。
在S180中，ECU8000确定涡轮转速NT是否小于用常数β加上换档后同步转速Nsyn所得到的值。如果涡轮转速NT小于用常数β加上换档后同步转速Nsyn所得到的值，(S180中为是)，则程序转向S190。否则(S180中为否)，程序回到S170。
在S190中，ECU8000启动定时器T(2)。在S200中，ECU8000确定定时器T(2)是否到时。如果定时器T(2)到时(S200中为是)，则程序转向S210。否则(S200中为否)，程序回到S200。
在S210中，ECU8000从发动机转矩下降控制恢复。具体地说，ECU8000进行控制以便获得的电子节气门开度与驾驶员操作的加速器踏板8006的开度相应。
将描述自动变速器的操作，该自动变速器包括本实施例的基于上述结构和流程图的控制装置。
<定时器T(2)的到时>
将参考图5给出关于一种情况的描述，其中当定时器T(1)没有到时时，通过定时器T(2)的到时完成从发动机1000的转矩下降控制的恢复。
当检测到开动发动机的降档时(S100)，通过电子节气门调节被吸入发动机1000的燃烧室中的空气量并执行发动机转矩下降控制。这里，如图5的底部所示，电子节气门的开度小。
在这种状态中，检测涡轮转速NT(S110)，且如果涡轮转速NT大于用换档后同步转速Nsyn减去常数β所得到的值(Nsyn-β)(S120中为是)，则定时器T(1)启动。这是图5中的时间点t(1)。
此外，检测涡轮转速NT(S110)，且如果依旧是涡轮转速NT不大于用常数β加上换档后同步转速Nsyn所得到的值(Nsyn+β)的状态(S160中为否)，则定时器T(1)在不置零的情况下继续计时。
如果涡轮转速NT在定时器T(1)到时之前变得大于用常数β加上换档后同步转速Nsyn所得到的值(Nsyn+β)(S160中为是)，则定时器T(1)没有到时。这是图5中的时间点t(4)。这里，将定时器T(1)置零。
此外，检测涡轮转速NT(S170)，且如果涡轮转速NT变得小于用常数β加上换档后同步转速Nsyn所得到的值(Nsyn+β)(S180中为是)，则定时器T(2)启动，这是图5中的时间点t(5)。当定时器T(2)到时时，完成从发动机转矩下降控制的恢复(S210)，这是图5中的时间点t(6)。这里，将定时器T(2)置零。
如图5中所示，传统上，当涡轮转速NT达到换档后同步转速Nsyn时(或在它达到换档后同步转速Nsyn之前)完成从发动机转矩下降控制的恢复。这是图5中的时间点t(2)。因而，涡轮转速NT从时间点t(2)开始很大地加快。然而，在本发明中，在定时器T(2)的到时时间点的时间点t(6)，完成从发动机转矩下降控制的恢复，该时间点t(6)晚于时间点t(2)。因而，涡轮转速将不会很大地加快。从而，能避免换档完成时间的延迟、缺乏响应性和摩擦接合元件的热负荷。
<定时器T(1)的到时>
将参考图6给出关于一种情况的描述，其中通过定时器T(1)的到时完成从发动机1000的转矩下降控制的恢复。
当检测到开动发动机的降档时(S100)，通过电子节气门调节被吸入发动机1000的燃烧室中的空气量并执行发动机转矩下降控制。这里，如图6的底部所示，电子节气门的开度小。
在这种状态中，检测涡轮转速NT(S110)，且如果涡轮转速NT大于用换档后同步转速Nsyn减去常数β所得到的值(Nsyn-β)(S120中为是)，则定时器T(1)启动。这是图6中的时间点t(1)。
此外，检测涡轮转速NT(S110)，且如果依旧是涡轮转速NT不大于用常数β加上换档后同步转速Nsyn所得到的值(Nsyn+β)的状态(S160中为否)，则定时器T(1)在不置零的情况下继续计时。如果涡轮转速NT在定时器T(1)到时之前没有变得大于用常数β加上换档后同步转速Nsyn所得到的值(Nsyn+β)，则定时器T(1)到时(S140)。这是图6中的时间点t(3)。当定时器T(1)到时时，完成从发动机转矩下降控制的恢复(S210)。
如图6中所示，传统上，当涡轮转速NT达到换档后同步转速Nsyn时(或在它达到换档后同步转速Nsyn之前)完成从发动机转矩下降控制的恢复。这是图6中的时间点t(2)。因而，涡轮转速NT从时间点t(2)开始很大地加快。然而，在本发明中，在定时器T(1)的到时时间点的时间点t(3)，完成从发动机转矩下降控制的恢复，该时间点t(3)晚于时间点t(2)。因而，涡轮转速将不会很大地加快，从而，能避免换档完成时间的延迟、缺乏响应性和摩擦接合元件的热负荷。
如上所述，通过本实施例的控制装置，当在开动发动机的降档过程中执行发动机转矩下降控制时，能在合适的时刻完成从发动机转矩下降控制的恢复。即，如果液力变矩器的涡轮转速连续存在于换档后同步转速Nsyn±β之内一个由定时器T(1)或定时器T(2)计数的时间段，则完成从发动机转矩下降控制的恢复。因而，在一个时间段之后完成从发动机转矩下降控制的恢复，在该时间段中，涡轮转速收敛在同步转速周围且该时间段如由T(1)或T(2)定义的那样持续。如果当涡轮转速接近同步转速时立即完成从发动机转矩下降控制的恢复，则发动机转速急剧增加且涡轮转速也加快，导致很大的换档震动。另一方面，根据本实施例，涡轮转速没有很大地加快，能防止出现大的换档震动。
注意，本发明应用于其上的车辆动力源可以不必仅仅是发动机，其可以是电动机或发动机与电动机的组合。
应该理解，这里披露的实施例无论从哪一点来看都是示范性的而非限制性的，本发明的范围由权利要求的叙述而不是上面的说明和例子限定，本发明的范围包括与权利要求的叙述等价的范围和意义内的任何变型和变化。
将参考图1描述包括本发明一实施例的自动变速器控制装置的车辆。车辆是FF(前置发动机前轮驱动)车辆。包括本实施例的自动变速器控制装置的车辆不局限于FF车辆。
车辆包括发动机1000、变速器2000、构成变速器2000一部分的行星齿轮单元3000、构成变速器2000一部分的油压回路4000、差速装置5000、传动轴6000、前轮7000和ECU8000。
发动机1000是在气缸的燃烧室内燃烧混合物的内燃机，混合物由从喷射器(未示出)喷射的燃料和空气组成。通过燃烧将气缸内的活塞向下推，籍此使曲轴旋转。可以采用外燃机而不是内燃机。此外，可以用旋转式电机代替发动机1000。
通过实现所需的档，变速器2000将曲轴的转速转变成所需转速。变速器2000的输出齿轮与差速装置5000啮合。稍后将详细描述行星齿轮单元3000。
传动轴6000例如通过花键配合结合到差速装置5000。动力经由传动轴6000传递到左和右前轮7000。
车速传感器8002、变速杆8004的位置开关8005、加速器踏板8006的加速器踏板位置传感器8007、设在制动踏板8008处的刹车灯开关8009和油温传感器8010经由导线等等与ECU8000相连。
车速传感器8002根据传动轴6000的转速检测车速，并将代表检测结果的信号传递到ECU8000。变速杆8004的位置由位置开关8005检测，且代表检测结果的信号被传递到ECU8000。与变速杆8004的位置相应地自动实现变速器2000的档位。另外，驾驶员可以进行操作以选择手动换档模式，其中驾驶员能任意地选择档位。
加速器踏板位置传感器8007检测加速器踏板8006的开度，并将代表检测结果的信号传递到ECU8000。刹车灯开关8009检测制动踏板8008的ON/OFF状态，并将代表检测结果的信号传递到ECU8000。可以设置检测制动踏板8008的行程水平的行程传感器来代替刹车灯开关8009。油温传感器8010检测变速器2000的ATF(自动变速器流体)的温度，并将代表检测结果的信号传递到ECU8000。
基于传递自车速传感器8002、位置开关8005、加速器踏板位置传感器8007、刹车灯开关8009、油温传感器8010等等的信号以及存储在ROM(只读存储器)中的图和程序，ECU8000控制各种设备以使得车辆获得所需的行驶状态。
将参考图2描述行星齿轮单元3000。行星齿轮单元3000与具有输入轴3100的液力变矩器3200相连，输入轴3100结合到曲轴。行星齿轮单元3000包括第一组行星齿轮机构3300，第二组行星齿轮机构3400，输出齿轮3500，固定到齿轮箱3600的B1、B2和B3制动器3610、3620和3630，C1和C2离合器3640和3650，以及单向离合器F3660。
第一组3300是单个小齿轮类型的行星齿轮机构，第一组3300包括太阳齿轮S(UD)3310、小齿轮3320、齿圈R(UD)3330和托架C(UD)3340。
太阳齿轮S(UD)3310结合到液力变矩器3200的输出轴3210。小齿轮3320可旋转地支撑在托架C(UD)3340上。小齿轮3320与太阳齿轮S(UD)3310和齿圈R(UD)3330啮合。
齿圈R(UD)3330通过B3制动器3630固定到齿轮箱3600。托架C(UD)3340通过B1制动器3610固定到齿轮箱3600。
第二组3400是拉威挪(Ravigneaux)型的行星齿轮机构。第二组3400包括太阳齿轮S(D)3410、短的小齿轮3420、托架C(1)3422、长的小齿轮3430、托架C(2)3432、太阳齿轮S(S)3440和齿圈R(1)(R(2))3450。
太阳齿轮S(D)3410结合到托架C(UD)3340。短的小齿轮3420可旋转地支撑在托架C(1)3422上。短的小齿轮3420与太阳齿轮S(D)3410和长的小齿轮3430啮合。托架C(1)3422与输出齿轮3500结合。
长的小齿轮3430可旋转地支撑在托架C(2)3432上，长的小齿轮3430与短的小齿轮3420、太阳齿轮S(S)3440和齿圈R(1)(R(2))3450啮合。托架C(2)3432与输出齿轮3500结合。
太阳齿轮S(S)3440通过C1离合器3640结合到液力变矩器3200的输出轴3210。齿圈R(1)(R(2))3450通过B2制动器3620固定到齿轮箱3600，并通过C2离合器3650结合到液力变矩器3200的输出轴3210。齿圈R(1)(R(2))3450结合到单向离合器F3660，且在第一档的驱动过程中不能旋转。
图3是操作表，该操作表表示待换档的档位和离合器与制动器的操作状态之间的关系，其中圆圈代表接合，叉代表脱离接合，双圆圈代表仅仅在发动机制动过程中接合，三角形代表仅仅在驱动过程中接合。通过基于操作表中所示的组合操作每个制动器和每个离合器，包括第一档到第六档的前进档和倒档得以实现。
由于单向离合器F3660与B2制动器3620平行地设置，所以在实现第一档(1ST)的过程中不必在驱动状态中从发动机侧(加速)接合B2制动器3620，如操作表中的双圆圈所示。在本实施例中，在第一档的驱动过程中，单向离合器F3660阻止齿圈R(1)(R(2))3450的旋转。当发动机制动生效时，单向离合器F3660不阻止齿圈R(1)(R(2))3450的旋转。
基于预定的换档图(由车速和电子节气门开度定义的图)，ECU8000控制油压回路4000以便获得图3中所示的接合状态。当执行这种换档控制时，可能有这样一种情况，其中由于某一原因，如超过前面的汽车，驾驶员踩下加速器踏板8006从而降档并使汽车加速(其也称为开动发动机的降档、换低档等等)。在这种情况下，如果该降档例如是离合器到离合器的换档(一种离合器到离合器的换档，其中在图3的操作表中，在从第四档到第三档的换档中，离合器C2从接合状态释放，制动器B2从脱离接合状态接合)，则执行发动机的转矩下降控制，其用于防止由于待转换的两个离合器的转矩负载量暂时减小所引起的发动机1000的转速加快。这里，ECU8000沿关闭电子节气门的方向执行控制并减小发动机1000的输出转矩，电子节气门调节被吸入发动机1000的燃烧室的空气量。
本实施例的控制装置特征在于在开动发动机的降档过程中由ECU8000执行下面描述的流程图中所示的程序，以实现从转矩下降控制的恢复，以便实现良好的换档特性。
将参考图4描述由ECU8000执行的程序的控制结构，ECU8000实现了本实施例的控制装置。注意，例如以预定时间间隔执行该程序。
在步骤(在下文中将步骤简写为S)100，ECU8000确定是否检测到开动发动机的降档请求。如果检测到开动发动机的降档请求(S100中为是)，则程序转向S110。否则(S100中为否)，程序结束。
在S110中，ECU8000检测涡轮转速NT，其是液力变矩器的输出轴转速。
在S120中，ECU8000确定涡轮转速NT是否大于用所换档的同步转速Nsyn(换档后同步转速Nsyn)减去常数β所得到的值。如果涡轮转速NT大于用换档后同步转速Nsyn减去常数β所得到的值，(S120中为是)，则程序转向S130。否则(S120中为否)，程序回到S110。
在S130中，ECU8000启动定时器T(1)。在S140中，ECU8000确定定时器T(1)是否到时。如果定时器T(1)到时(S140中为是)，则程序转向S210。否则(S140中为否)，程序转向S150。
在S150中，ECU8000检测涡轮转速NT，其是液力变矩器的输出轴转速。
在S160，ECU8000确定涡轮转速NT是否大于用常数β加上换档后同步转速Nsyn所得到的值。如果涡轮转速NT大于用常数β加上换档后同步转速Nsyn所得到的值，(S160中为是)，则程序转向S170。否则(S160中为否)，程序回到S140。
在S170中，ECU8000检测涡轮转速NT，其是液力变矩器的输出轴转速。
在S180中，ECU8000确定涡轮转速NT是否小于用常数β加上换档后同步转速Nsyn所得到的值。如果涡轮转速NT小于用常数β加上换档后同步转速Nsyn所得到的值，(S180中为是)，则程序转向S190。否则(S180中为否)，程序回到S170。
在S190中，ECU8000启动定时器T(2)。在S200中，ECU8000确定定时器T(2)是否到时。如果定时器T(2)到时(S200中为是)，则程序转向S210。否则(S200中为否)，程序回到S200。
在S210中，ECU8000从发动机转矩下降控制恢复。具体地说，ECU8000进行控制以便获得的电子节气门开度与驾驶员操作的加速器踏板8006的开度相应。
将描述自动变速器的操作，该自动变速器包括本实施例的基于上述结构和流程图的控制装置。
<定时器T(2)的到时>
将参考图5给出关于一种情况的描述，其中当定时器T(1)没有到时时，通过定时器T(2)的到时完成从发动机1000的转矩下降控制的恢复。
当检测到开动发动机的降档时(S100)，通过电子节气门调节被吸入发动机1000的燃烧室中的空气量并执行发动机转矩下降控制。这里，如图5的底部所示，电子节气门的开度小。
在这种状态中，检测涡轮转速NT(S110)，且如果涡轮转速NT大于用换档后同步转速Nsyn减去常数β所得到的值(Nsyn-β)(S120中为是)，则定时器T(1)启动。这是图5中的时间点t(1)。
此外，检测涡轮转速NT(S110)，且如果依旧是涡轮转速NT不大于用常数β加上换档后同步转速Nsyn所得到的值(Nsyn+β)的状态(S160中为否)，则定时器T(1)在不置零的情况下继续计时。
如果涡轮转速NT在定时器T(1)到时之前变得大于用常数β加上换档后同步转速Nsyn所得到的值(Nsyn+β)(S160中为是)，则定时器T(1)没有到时。这是图5中的时间点t(4)。这里，将定时器T(1)置零。
此外，检测涡轮转速NT(S170)，且如果涡轮转速NT变得小于用常数β加上换档后同步转速Nsyn所得到的值(Nsyn+β)(S180中为是)，则定时器T(2)启动，这是图5中的时间点t(5)。当定时器T(2)到时时，完成从发动机转矩下降控制的恢复(S210)，这是图5中的时间点t(6)。这里，将定时器T(2)置零。
如图5中所示，传统上，当涡轮转速NT达到换档后同步转速Nsyn时(或在它达到换档后同步转速Nsyn之前)完成从发动机转矩下降控制的恢复。这是图5中的时间点t(2)。因而，涡轮转速NT从时间点t(2)开始很大地加快。然而，在本发明中，在定时器T(2)的到时时间点的时间点t(6)，完成从发动机转矩下降控制的恢复，该时间点t(6)晚于时间点t(2)。因而，涡轮转速将不会很大地加快。从而，能避免换档完成时间的延迟、缺乏响应性和摩擦接合元件的热负荷。
<定时器T(1)的到时>
将参考图6给出关于一种情况的描述，其中通过定时器T(1)的到时完成从发动机1000的转矩下降控制的恢复。
当检测到开动发动机的降档时(S100)，通过电子节气门调节被吸入发动机1000的燃烧室中的空气量并执行发动机转矩下降控制。这里，如图6的底部所示，电子节气门的开度小。
在这种状态中，检测涡轮转速NT(S110)，且如果涡轮转速NT大于用换档后同步转速Nsyn减去常数β所得到的值(Nsyn-β)(S120中为是)，则定时器T(1)启动。这是图6中的时间点t(1)。
此外，检测涡轮转速NT(S110)，且如果依旧是涡轮转速NT不大于用常数β加上换档后同步转速Nsyn所得到的值(Nsyn+β)的状态(S160中为否)，则定时器T(1)在不置零的情况下继续计时。如果涡轮转速NT在定时器T(1)到时之前没有变得大于用常数β加上换档后同步转速Nsyn所得到的值(Nsyn+β)，则定时器T(1)到时(S140)。这是图6中的时间点t(3)。当定时器T(1)到时时，完成从发动机转矩下降控制的恢复(S210)。
如图6中所示，传统上，当涡轮转速NT达到换档后同步转速Nsyn时(或在它达到换档后同步转速Nsyn之前)完成从发动机转矩下降控制的恢复。这是图6中的时间点t(2)。因而，涡轮转速NT从时间点t(2)开始很大地加快。然而，在本发明中，在定时器T(1)的到时时间点的时间点t(3)，完成从发动机转矩下降控制的恢复，该时间点t(3)晚于时间点t(2)。因而，涡轮转速将不会很大地加快，从而，能避免换档完成时间的延迟、缺乏响应性和摩擦接合元件的热负荷。
如上所述，通过本实施例的控制装置，当在开动发动机的降档过程中执行发动机转矩下降控制时，能在合适的时刻完成从发动机转矩下降控制的恢复。即，如果液力变矩器的涡轮转速连续存在于换档后同步转速Nsyn±β之内一个由定时器T(1)或定时器T(2)计数的时间段，则完成从发动机转矩下降控制的恢复。因而，在一个时间段之后完成从发动机转矩下降控制的恢复，在该时间段中，涡轮转速收敛在同步转速周围且该时间段如由T(1)或T(2)定义的那样持续。如果当涡轮转速接近同步转速时立即完成从发动机转矩下降控制的恢复，则发动机转速急剧增加且涡轮转速也加快，导致很大的换档震动。另一方面，根据本实施例，涡轮转速没有很大地加快，能防止出现大的换档震动。
注意，本发明应用于其上的车辆动力源可以不必仅仅是发动机，其可以是电动机或发动机与电动机的组合。
应该理解，这里披露的实施例无论从哪一点来看都是示范性的而非限制性的，本发明的范围由权利要求的叙述而不是上面的说明和例子限定，本发明的范围包括与权利要求的叙述等价的范围和意义内的任何变型和变化。