自动变速器的控制装置

摘要

本发明提供能够进行如下的变速控制的自动变速器的控制装置，该变速控制能够在防止进行摩擦接合元件的接合切换时的摩擦接合元件的过度发热的同时，防止驾驶性能的降低。自动变速器的控制装置具备：变速条件成立判断部，判断伴随多个摩擦接合元件的接合切换进行变速的车辆用的变速器的变速条件是否成立；以及变速器输出转矩减少部，在由所述变速条件成立判断部判断为变速条件成立的情况下，在所述多个摩擦接合元件的接合切换之前使所述变速器的输出转矩减少一定量。

权利要求

1.一种自动变速器的控制装置，其具备：变速条件成立判断部，判断伴随多个摩擦接合元件的接合切换及发动机转速转变而进行变速的车辆用的变速器的变速条件是否成立；以及变速器输出转矩减少部，在由所述变速条件成立判断部判断为变速条件成立的情况下，在所述多个摩擦接合元件的接合切换及发动机转速转变之前使所述变速器的输出转矩减少一定量，

所述多个摩擦接合元件中包括第一摩擦接合元件和第二摩擦接合元件，所述第一摩擦接合元件具备第一输入侧离合器板和第一输出侧离合器板，所述第二摩擦接合元件具备第二输入侧离合器板和第二输出侧离合器板，所述第一输入侧离合器板和所述第二输入侧离合器板均以与发动机输出轴一体旋转的方式被连接，

所述第一输出侧离合器板以与所述变速器的第一输入轴一体旋转的方式被连接，所述第二输出侧离合器板以与所述变速器的第二输入轴一体旋转的方式被连接，在进行所述第一摩擦接合元件与所述第二摩擦接合元件之间的接合切换时，所述发动机转速从所述第一输入轴和所述第二输入轴中的一者的转速转变为另一者的转速。

2.如权利要求1所述的自动变速器的控制装置，其中，所述变速器输出转矩减少部在以规定的范围内的变化速度使所述变速器的输出转矩减少之后，在所述接合切换的工序和所述发动机转速转变的工序中，始终维持使所述变速器的输出转矩减少了所述一定量的状态，所述规定的范围是以正在使所述变速器的输出转矩减少的车辆的加加速度成为不给所述车辆的驾驶员带来不协调感的值的方式预先决定的。

说明书

自动变速器的控制装置

技术领域

[0001] 本发明涉及自动变速器的控制装置。

背景技术

[0002] 以往，已知有各种伴随多个摩擦接合元件的接合切换而进行变速的自动变速器。例如，已知有双离合器变速器(DCT：Dual Clutch Transmission)，其具有：设置于发动机与
奇数级齿轮系之间的第一离合器(摩擦接合元件)；以及设置于发动机与偶数级齿轮系之间
的第二离合器(摩擦接合元件)，并将来自发动机的驱动力经由第一离合器或第二离合器传
递到输出侧。另外，已知有自动变速器(AT：Automatic Transmission)，其具有：使构成行星
齿轮的元件彼此之间的相对旋转停止的离合器(摩擦接合元件)；以及使该元件的旋转停止
的制动器(摩擦接合元件)，并将来自发动机的驱动力经由行星齿轮传递到输出侧。

[0003] 这些自动变速器中的多个摩擦接合元件的接合切换、即相互并行地进行的一方的摩擦接合元件的释放和另一方的摩擦接合元件的接合，使得在各摩擦接合元件中产生摩擦
热。过度的摩擦热的产生使得摩擦接合元件发生损伤。因此，需要某种针对热的对策。

[0004] 因此，至今为止，提出了各种用于防止摩擦接合元件的接合切换时的摩擦接合元件的损坏的发明。

[0005] 例如，专利文献1中，公开了有关DCT车辆的变速控制方法的发明。该方法包括：“变速指令确认阶段，在DCT车辆的启动控制中确认有无产生换高档变速指令；滑移判断阶段，
当上述变速指令确认阶段的确认结果为在启动控制中产生换高档变速指令时，判断要与发
动机同步的输入轴的旋转数和发动机旋转数之间的旋转数差是否为规定的参考旋转数
(reference rotation number)以内；以及控制转换阶段，当上述滑移判断阶段的判断结果
为上述输入轴的旋转数和发动机旋转数之差为上述参考旋转数以内的情况下，结束上述启
动控制并转换为变速控制”(权利要求1)。

[0006] 现有技术文献

[0007] 专利文献

[0008] 专利文献1：日本特开2014‑55666号公报。

发明内容

[0009] 发明要解决的问题

[0010] 根据专利文献1记载的方法，如专利文献1的图3所示，执行接合切换时的发动机转矩与接合切换前的发动机转矩相比被减少，但是，其减少量是在每次变速时不同的量。另
外，实际上，从变速器输出的转矩不受特别的注意。因此，有能够防止摩擦接合元件的损坏
的可能性，但是，有可能每次变速时给驾驶员带来不同的加减速感、即带来不协调感。

[0011] 本发明的目的在于，提供能够进行如下的变速控制的自动变速器的控制装置，该变速控制能够在防止进行摩擦接合元件的接合切换时的摩擦接合元件的过度发热的同时，
防止驾驶性能的降低。

[0012] 解决问题的方案

[0013] 本发明的一形态的自动变速器的控制装置，其具备：变速条件成立判断部，判断伴随多个摩擦接合元件的接合切换进行变速的车辆用的变速器的变速条件是否成立；以及变
速器输出转矩减少部，在由所述变速条件成立判断部判断为变速条件成立的情况下，在所
述多个摩擦接合元件的接合切换之前使所述变速器的输出转矩减少一定量。

[0014] 发明效果

[0015] 根据本发明，可以提供能够进行如下的变速控制的自动变速器的控制装置，该变速控制能够在防止进行摩擦接合元件的接合切换时的摩擦接合元件的过度发热的同时，防
止驾驶性能的降低。

附图说明

[0016] 图1是表示适用了本发明的自动变速器的控制装置的车辆的概略结构图。

[0017] 图2是本发明的自动变速器的控制装置的功能框图。

[0018] 图3是表示本发明的自动变速器的控制装置进行的控制的流程的流程图。

[0019] 图4是进行升档时的时序图。

[0020] 图5是进行降档时的时序图。

具体实施方式

[0021] 下面，参照附图对本发明的实施方式详细地进行说明。此外，下面说明的实施方式是一例，本发明不被该实施方式所限定。

[0022] 首先，参照图1对车辆的整体结构进行说明。如图1所示，车辆1具备：发动机10；包括第一离合器20、第二离合器30、变速部40及液压回路90的DCT2(自动变速器)；以及控制装
置50。而且，在DCT2的输出侧，经由未图示的传动轴和差速齿轮，以能够进行动力传递的方
式连结有驱动轮。

[0023] 发动机10例如是柴油发动机。基于由油门开度传感器101检测出的油门踏板的油门开度Acc，控制发动机10的输出转速(以下记载为“发动机转速”)和输出转矩。另外，在发
动机输出轴11设置有检测发动机转速的发动机转速传感器102。

[0024] 第一离合器20是具有多个第一输入侧离合器板21和多个第一输出侧离合器板22的液压动作式的湿式多板离合器。第一输入侧离合器板21与通过发动机10而旋转的发动机
输出轴11一体旋转。第一输出侧离合器板22与变速部40的第一输入轴41一体旋转。

[0025] 第一离合器20由未图示的复位弹簧向切断方向施力，通过从液压回路90供给的离合器动作油压而使第一活塞23移动，将第一输入侧离合器板21和第一输出侧离合器板22压
接，由此第一离合器20被接合。通过将第一离合器20接合，从而发动机10的动力被传递到第
一输入轴41。由控制装置50控制第一离合器20的切断及接合。此外，第一离合器20也可以是
干式单板离合器。

[0026] 第二离合器30是具有多个第二输入侧离合器板31和多个第二输出侧离合器板32的液压动作式的湿式多板离合器。第二输入侧离合器板31与发动机输出轴11一体旋转。第
二输出侧离合器板32与变速部40的第二输入轴42一体旋转。

[0027] 第二离合器30由未图示的复位弹簧向切断方向施力，通过从液压回路90供给的离合器动作油压而使第二活塞33移动，将第二输入侧离合器板31和第二输出侧离合器板32压
接，由此第二离合器30被接合。通过将第二离合器30接合，从而发动机10的动力被传递到第
二输入轴42。由控制装置50控制第二离合器30的切断及接合。此外，第二离合器30也可以是
干式单板离合器。下面，根据需要，将第一输入侧离合器板21、第二输入侧离合器板31、第一
输出侧离合器板22及第二输出侧离合器板32只记载为“离合器板”。

[0028] 第二离合器30设置于第一离合器20的外周侧。另外，在第一输入轴41上设置有由轴向油路和一个或多个径向油路构成的未图示的润滑油路，从第一输入轴41以放射状喷射
润滑油，由此，第一离合器20的各离合器板被冷却，进而，第二离合器30的各离合器板被冷
却。对第二离合器30的各离合器板进行了冷却的润滑油从第二离合器30的外径侧等流出，
返回到液压回路90所具备的未图示的油盘。此外，在本实施方式中，以将第二离合器30设置
于第一离合器20的外周侧的情形为例进行说明，但是，第一离合器20和第二离合器30的配
置关系不限于此。具体地，例如，也可以将第二离合器30配置在第一离合器20的后侧。

[0029] 变速部40具备与第一离合器20的输出侧连接的第一输入轴41、以及与第二离合器30的输出侧连接的第二输入轴42。另外，变速部40具备与第一输入轴41及第二输入轴42平
行配置的副轴43、以及与第一输入轴41及第二输入轴42配置于同轴上的输出轴44。另外，在
输出轴44的后端侧设置有检测车辆1的速度即车速V的车速传感器103。

[0030] 变速部40具备第一变速部60、第二变速部70和前后进切换部80。第一变速部60具备第一高速齿轮系61、第一低速齿轮系62和第一连结机构63。

[0031] 第一高速齿轮系61包括相对于第一输入轴41可相对旋转地设置的第一输入齿轮61a、以及以与第一输入齿轮61a啮合且与副轴43一体旋转的方式设置的第一副齿轮61b。

[0032] 第一低速齿轮系62包括相对于第一输入轴41可相对旋转地设置的第二输入齿轮62a、以及以与第二输入齿轮62a啮合且与副轴43一体旋转的方式设置的第二副齿轮62b。

[0033] 第一连结机构63通过由未图示的换挡致动器使第一套筒63a在轴向(图1的左右方向)上移动，从而择一性地使第一输入齿轮61a或第二输入齿轮62a与第一输入轴41一体旋
转。

[0034] 第二变速部70具备第二高速齿轮系71、第二低速齿轮系72和第二连结机构73。第二高速齿轮系71包括相对于第二输入轴42可相对旋转地设置的第三输入齿轮71a、以及以
与第三输入齿轮71a啮合且与副轴43一体旋转的方式设置的第三副齿轮71b。

[0035] 第二低速齿轮系72包括相对于第二输入轴42可相对旋转地设置的第四输入齿轮72a、以及以与第四输入齿轮72a啮合且与副轴43一体旋转的方式设置的第四副齿轮72b。

[0036] 第二连结机构73通过由未图示的换挡致动器使第二套筒73a在轴向上移动，从而择一性地使第三输入齿轮71a或第四输入齿轮72a与第二输入轴42一体旋转。

[0037] 前后进切换部80具备前进齿轮系81、后进齿轮系82和第三连结机构83。前进齿轮系81包括相对于输出轴44可相对旋转地设置的第一输出齿轮81a、以及以与第一输出齿轮
81a啮合且与副轴43一体旋转的方式设置的第五副齿轮81b。

[0038] 后进齿轮系82包括相对于输出轴44可相对旋转地设置的第二输出齿轮82a、以及以经由惰轮82c与第二输出齿轮82a啮合且与副轴43一体旋转的方式设置的第六副齿轮
82b。

[0039] 第三连结机构83通过由未图示的换挡致动器使第三套筒83a在轴向上移动，从而择一性地使第一输出齿轮81a或第二输出齿轮82a与输出轴44一体旋转。

[0040] 在此，简单地对DCT2中的动力传递路径进行说明。1速通过以第一连结机构63连结第二输入齿轮62a与第一输入轴41，以第三连结机构83连结第一输出齿轮81a与输出轴44，
且将第一离合器20设为接合而成立。由此，发动机10的动力从第一离合器20按第一输入轴
41、第一低速齿轮系62、副轴43、前进齿轮系81、输出轴44的顺序被传递。

[0041] 2速通过以第二连结机构73连结第四输入齿轮72a与第二输入轴42，以第三连结机构83连结第一输出齿轮81a与输出轴44，且将第二离合器30设为接合而成立。由此，发动机
10的动力从第二离合器30按第二输入轴42、第二低速齿轮系72、副轴43、前进齿轮系81、输
出轴44的顺序被传递。

[0042] 3速通过以第一连结机构63连结第一输入齿轮61a与第一输入轴41，以第三连结机构83连结第一输出齿轮81a与输出轴44，且将第一离合器20设为接合而成立。由此，发动机
10的动力从第一离合器20按第一输入轴41、第一高速齿轮系61、副轴43、前进齿轮系81、输
出轴44的顺序被传递。

[0043] 4速通过以第二连结机构73连结第三输入齿轮71a与第二输入轴42，以第三连结机构83连结第一输出齿轮81a与输出轴44，且将第二离合器30设为接合而成立。由此，发动机
10的动力从第二离合器30按第二输入轴42、第二高速齿轮系71、副轴43、前进齿轮系81、输
出轴44的顺序被传递。

[0044] 控制装置50由CPU(Central Processing Unit，中央处理器)51、存储器52、以及与各种传感器及装置连接而收发信号的未图示的接口等构成。CPU51通过执行存储器52中存
储的程序来控制发动机10，并且通过控制液压回路90来控制DCT2。具体地，CPU51通过执行
存储器52中存储的程序，如图2所示，作为变速条件成立判断部53、变速器输出转矩减少部
54及执行部55而发挥功能。

[0045] 变速条件成立判断部53基于油门开度Acc、车速V、以及存储器52中存储的变速映射等，判断变速条件是否成立。

[0046] 变速器输出转矩减少部54在每次变速时在接合切换开始之前使DCT2的输出转矩减少一定量。

[0047] 执行部55通过液压回路90进行第一离合器20的切断及接合、第二离合器30的切断及接合、以及第一套筒63a、第二套筒73a及第三套筒83a的移动。由此，执行升档或降档的变
速。

[0048] 此外，不需要通过控制装置50实现以上说明的各功能部的全部，以上说明的各功能部中的任意的一个以上的功能部也可以由与控制装置50不同的其他控制装置来实现。例
如，也可以构成为，控制装置50作为变速条件成立判断部53及变速器输出转矩减少部54而
发挥功能。另外，当然，也可以构成为，以上说明的各功能部中的某一个兼有其他功能部的
功能。

[0049] 接着，参照图3的流程图，对本实施方式的变速器的控制装置进行的变速控制详细地进行说明。

[0050] 首先，由变速条件成立判断部53确认升档或降档的变速条件是否成立(S1)。基于油门开度Acc、车速V及变速映射等判断变速条件是否成立。在判断为变速条件未成立(S1为
“否”)的期间，反复进行变速条件是否成立的判断，直到判断为变速条件成立(S1为“是”)为
止。

[0051] 若判断为变速条件成立，则由变速器输出转矩减少部54减少DCT2的输出转矩(变速器输出转矩)(S2)。减少量是根据实验、车辆1的使用方法、车型等而预先决定的恒定值。

[0052] 在由变速器输出转矩减少部54减少了DCT2的输出转矩时，执行部55执行由变速条件成立判断部53判断为条件成立的升档或降档的变速(S3)。以上，变速控制结束。

[0053] 接着，参照表示变速执行时的时序图的图4，具体地对变速如何推进进行说明。在此，设为进行从3速向4速的升档。

[0054] 在由变速条件成立判断部53判断为升档的变速条件成立时，首先，如下段的图所示，变速器输出转矩减少部54使变速器输出转矩从至此为止的值(驾驶员请求输出转矩)减
少恒定值。

[0055] 具体地，变速器输出转矩减少部54以使变速器输出转矩减少预先决定的恒定值的方式，基于作为变速执行前的变速级的3速的变速比和判断为变速条件成立时的发动机转
矩，求出发动机转矩的减少量。若求出了减少量，如中段的图所示，变速器输出转矩减少部
54使发动机转矩减少该减少量，并且使在3速执行时接合着的第一离合器20的转矩容量减
少，以使得与减少后的发动机转矩相等。

[0056] 另外，优选以不给驾驶员带来不协调感的方式将变速器输出转矩减少恒定值。即，优选使两个离合器的接合切换之前的变速器输出转矩的减少以如下的变化速度进行：使得
正在进行该变速器输出转矩的减少的车辆1的加加速度不成为给驾驶员带来不协调感的值
的变化速度。例如，变速器输出转矩减少部54以满足下式(1)的方式使变速器输出转矩减
少。此外，此处所说的加加速度是车辆1的行进方向的加加速度即前方加加速度。

[0057] [数式1]

[0058]

[0059] 在式(1)中，rw是轮胎半径，if是末端传动齿轮比，带记号“^”的m是车辆重量，带记号“^”的Faero是空气阻力估计值，带记号“^”的Froll是滚动阻力估计值，g是重力加速度，带记
号“^”的θ是坡度估计值。此外，这些参数可以预先决定或通过本案申请时公知的方法求出。
因而，省略详细的说明。

[0060] 另外，在式(1)中，记号“·”意味着1阶时间微分，记号“··”意味着2阶时间微分。Toi是变速器输出转矩。因而，Toi的1阶时间微分值意味着变速器输出转矩的变化速度。另
外，vx是车辆1的前方速度。因而，其2阶时间微分值意味着车辆1的前方加加速度。

[0061] 作为vx的2阶时间微分值(车辆1的前方加加速度)的最佳值的范围，预先通过实验求出驾驶员没有不协调感的值的范围，并保存在存储器52中。因而，通过以将这样的值代入
于式(1)中而求出的数值范围内的变化速度，使变速器输出转矩变化，从而能够不给驾驶员
带来不协调感，而在离合器的接合切换之前使变速器输出转矩减少。

[0062] 接着，如中段的图所示，执行部55在使第一离合器20的转矩容量逐渐地减少的同时，使第二离合器30的转矩容量逐渐地增加。即，进行离合器的接合切换。

[0063] 其结果为，如下段的图所示，经由第一离合器20及第一变速部60向输出轴44传递的转矩即第一离合器系统输出转矩逐渐地减少。另外，经由第二离合器30及第二变速部70
向输出轴44传递的转矩即第二离合器系统输出转矩逐渐地增加。从输出轴44输出的转矩即
变速器输出转矩为第一离合器系统输出转矩与第二离合器系统输出转矩之和。执行部55在
维持使变速器输出转矩相对于驾驶员请求输出转矩减少预先决定的恒定值的状态的同时，
控制各离合器的转矩容量。

[0064] 若第一离合器系统输出转矩为0，且变速器输出转矩与第二离合器系统输出转矩相等，则执行部55以如下方式进行控制。即，如中段的图所示，执行部55将第二离合器30的
转矩容量维持在进行了离合器的接合切换时的发动机转矩并维持规定时间，并且将发动机
转矩减少规定量。其结果为，如上段的图所示，发动机转速从第一输入轴41的转速向第二输
入轴42的转速转变。当发动机转速与第二输入轴42的转速达到一致时，成为在任何一个离
合器中都未产生滑摩的状态。

[0065] 当发动机转速与第二输入轴42的转速达到一致时，执行部55如中段的图所示，使第二离合器30的转矩容量增加规定量以不产生滑摩。另外，使发动机转矩恢复为驾驶员请
求发动机转矩。由此，实现4速而完成变速。

[0066] 在变速执行过程中，在第一离合器20和第二离合器30的接合切换工序中，第一离合器20及第二离合器30产生滑摩。另外，在发动机转速的转变工序中，第二离合器30产生滑
摩。但是，各离合器的转矩容量在这些工序期间减少。因而，各离合器中所吸收的能量减少，
各离合器中的发热量也减少。即，根据本实施方式的变速器的控制装置，能够防止各离合器
中的过度发热。而且，由于以DCT2的输出转矩即变速器输出转矩减少的状态进行离合器的
接合切换工序和发动机转速的转变工序，因此，能够更可靠地使各离合器中的发热量减少。

[0067] 另外，在接合切换之前，变速器输出转矩被减少预先决定的恒定值，且该状态在接合切换工序及发动机转速转变工序中始终继续。因而，防止了在进行一次的变速的期间，产
生驾驶员意料之外的车辆加加速度的变动的情况。

[0068] 而且，根据本实施方式的变速器的控制装置，变速器输出转矩的相对于驾驶员请求输出转矩的减少量，不是每次变速时进行变化的量，而总是恒定。因而，能够使在变速时
给驾驶员带来的车辆的加速度的变化程度均衡。即，能够防止在每次变速给驾驶员带来不
同的加减速感引起的驾驶性能的降低。

[0069] 此外，本实施方式的变速器的控制装置也可以适用于降档的情况。图5是执行从3速向2速的降档时的时序图。

[0070] 在执行降档时，也与执行升档的情况相同，在离合器的接合切换之前，使变速器输出转矩从至此为止的值(驾驶员请求输出转矩)减少恒定值。以该状态执行发动机转速转变
工序及接合切换工序。因而，与执行升档的情况相同，能够防止各离合器中的过度发热，并
且能够防止驾驶性能的降低。

[0071] 此外，自动变速器也可以是具有更多的齿轮系，且能够进行更多级的变速的DCT，还可以是具备使构成行星齿轮的元件彼此的相对旋转停止的离合器、以及使该元件的旋转
停止的制动器的自动变速器。

[0072] 本申请基于2017年5月19日申请的日本专利申请(特愿2017‑099983)，在此将其内容作为参照而引入。

[0073] 工业实用性

[0074] 根据本发明，可以提供能够进行如下的变速控制的自动变速器的控制装置，该变速控制能够在防止进行摩擦接合元件的接合切换时的摩擦接合元件的过度发热的同时，防
止驾驶性能的降低的变速控制。因而，其工业实用性很大。

[0075] 附图标记说明

[0076] 1 车辆

[0077] 2 DCT

[0078] 10 发动机

[0079] 11 发动机输出轴

[0080] 20 第一离合器

[0081] 21 第一输入侧离合器板

[0082] 22 第一输出侧离合器板

[0083] 23 第一活塞

[0084] 30 第二离合器

[0085] 31 第二输入侧离合器板

[0086] 32 第二输出侧离合器板

[0087] 33 第二活塞

[0088] 40 变速部

[0089] 41 第一输入轴

[0090] 42 第二输入轴

[0091] 43 副轴

[0092] 44 输出轴

[0093] 50 控制装置

[0094] 51 CPU

[0095] 52 存储器

[0096] 53 变速条件成立判断部

[0097] 54 变速器输出转矩减少部

[0098] 55 执行部

[0099] 60 第一变速部

[0100] 61 第一高速齿轮系

[0101] 61a 第一输入齿轮

[0102] 61b 第一副齿轮

[0103] 62 第一低速齿轮系

[0104] 62a 第二输入齿轮

[0105] 62b 第二副齿轮

[0106] 63 第一连结机构

[0107] 63a 第一套筒

[0108] 70 第二变速部

[0109] 71 第二高速齿轮系

[0110] 71a 第三输入齿轮

[0111] 71b 第三副齿轮

[0112] 72 第二低速齿轮系

[0113] 72a 第四输入齿轮

[0114] 72b 第四副齿轮

[0115] 73 第二连结机构

[0116] 73a 第二套筒

[0117] 80 前后进切换部

[0118] 81 前进齿轮系

[0119] 81a 第一输出齿轮

[0120] 81b 第五副齿轮

[0121] 82 后进齿轮系

[0122] 82a 第二输出齿轮

[0123] 82b 第六副齿轮

[0124] 82c 惰轮

[0125] 83 第三连结机构

[0126] 83a 第三套筒

[0127] 101 油门开度传感器

[0128] 102 发动机转速传感器

[0129] 103 车速传感器

[0130] 90 液压回路