專利名稱：自動變速器的變速控制設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明一般地涉及一種車輛自動變速器的變速控制設(shè)備，更具體地涉及這樣一種自動變速器的變速控制設(shè)備，當(dāng)在自動變速器基于第一變速動作決定實(shí)施變速控制的過程中作出第二變速動作決定時(shí)，該變速控制設(shè)備改進(jìn)自動變速器變速至基于該第二變速動作決定所選目標(biāo)檔位的變速控制性。
背景技術(shù)：
在用于控制自動變速器--該自動變速器具有多個(gè)變速比各不相同且通過選擇性地接合多個(gè)摩擦接合裝置而建立的檔位--的變速動作的變速控制設(shè)備中，在自動變速器基于第一變速動作決定實(shí)施變速至指定檔位的變速控制過程中，可能會作出實(shí)施自動變速器變速至另一檔位的變速動作的第二變速動作決定。由變速控制設(shè)備作出的該第二變速動作決定作為由車輛駕駛員進(jìn)行的諸如加速踏板的突然操作或變速桿的連續(xù)操作之類操作的結(jié)果而產(chǎn)生，或者由于諸如車輛在上坡路面行駛或者車輛打滑之類的車輛行駛狀態(tài)變化而產(chǎn)生。
當(dāng)在基于第一變速動作決定的變速控制過程中作出第二變速動作決定時(shí)，基于第一變速動作決定的變速控制中止，而將自動變速器變速至基于第二變速動作所選目標(biāo)檔位的變速控制立即開始。專利文獻(xiàn)1公開了一種布置成以這種方式控制自動變速器的變速控制設(shè)備的例子。該變速控制設(shè)備與布置成在基于第一變速動作決定的變速控制完成后開始基于第二變速動作決定的變速控制的變速控制設(shè)備相比，用于控制自動變速器的變速動作所需的時(shí)間較短。
但是，存在在基于第一變速動作決定的變速控制過程中作出第二變速動作決定后基于第二變速動作決定的變速控制沒有或者不能立即開始的情況。也就是說，如果為建立最近所選目標(biāo)檔位而應(yīng)該同時(shí)被控制的摩擦接合裝置的數(shù)量大于可由變速控制設(shè)備同時(shí)控制的摩擦接合裝置的預(yù)定上限數(shù)量，則將自動變速器變速至基于第二變速動作決定最近所選目標(biāo)檔位的變速控制不能在基于第一變速動作決定的變速控制中止后立即開始。
例如，上述專利文獻(xiàn)1中公開的變速控制設(shè)備布置成如果第二變速動作決定在第一變速控制中各摩擦接合裝置的實(shí)際接合動作開始時(shí)刻前作出，則中止第一變速控制并立即開始第二變速控制；而如果第二變速動作決定在上述開始時(shí)刻以后作出，則繼續(xù)第一變速控制且在第一變速控制完成后開始第二變速控制。如果在第一變速控制中摩擦接合裝置的實(shí)際接合動作開始時(shí)刻后，第二變速控制在第一變速控制中止后立即開始，則接合動作已經(jīng)開始的該摩擦接合裝置必須再次分離，而另一個(gè)摩擦接合裝置必須接合。在這種情況下，難以無變速沖擊地控制變速動作。
JP-10-281277A在基于第二變速動作決定的變速控制不能在基于第一變速動作決定的變速控制過程中作出第二變速動作決定的時(shí)刻后立即開始的情況下，如上所述，上述專利文獻(xiàn)1中公開的變速控制設(shè)備被布置成首先建立基于第一變速動作決定所選的目標(biāo)檔位，該檔位不同于基于第二變速動作決定所選的目標(biāo)檔位。從而，在基于第二變速動作決定的變速控制開始前一旦建立的檔位被固定并保持不變，產(chǎn)生變速控制不足的問題，例如變速沖擊的減輕不足和所需變速時(shí)間的縮短不足。
本發(fā)明是鑒于上述背景而作出的。因此本發(fā)明的目的是提供一種自動變速器的變速控制設(shè)備，其能夠改進(jìn)在無法將自動變速器直接變速至基于第二變速動作決定的目標(biāo)檔位的情況下的變速控制性。

發(fā)明內(nèi)容
上述目的可以根據(jù)本發(fā)明的第一方面實(shí)現(xiàn)，本發(fā)明的第一方面提供了一種變速控制設(shè)備，所述變速控制設(shè)備用于控制具有變速比各不相同且通過選擇性地接合多個(gè)摩擦接合裝置而建立的多個(gè)檔位的自動變速器，使得將所述自動變速器變速至基于第一變速動作決定的目標(biāo)檔位的變速控制被切換到將所述自動變速器變速至基于第二變速動作決定的目標(biāo)檔位的變速控制，所述第二變速動作決定是在基于所述第一變速動作決定的變速控制過程中作出的，所述變速控制設(shè)備的特征在于包括變速控制裝置，當(dāng)不可能將所述自動變速器直接變速至基于所述第二變速動作決定的目標(biāo)檔位時(shí)，所述變速控制裝置可操作以用于將所述自動變速器在所述第二變速動作決定時(shí)刻能夠被直接變速至的檔位之一確定為所述自動變速器的中間檔位，并在建立所述中間檔位后實(shí)施將所述自動變速器變速至基于所述第二變速動作決定的目標(biāo)檔位的變速控制。
根據(jù)作為本發(fā)明第一方面優(yōu)選形式的本發(fā)明第二方面的變速控制設(shè)備的特征在于，所述變速控制裝置將所述自動變速器在所述第二變速動作決定時(shí)刻能夠被直接變速至的所述檔位之中在發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速變化量最大的情況下建立的一個(gè)檔位確定為所述中間檔位。
根據(jù)作為本發(fā)明第一方面優(yōu)選形式的本發(fā)明第三方面的變速控制設(shè)備的特征在于，所述變速控制裝置將所述自動變速器在所述第二變速動作決定時(shí)刻能夠被直接變速至的所述檔位之中在最短時(shí)間內(nèi)建立的一個(gè)檔位確定為所述中間檔位。
根據(jù)作為本發(fā)明第一方面優(yōu)選形式的本發(fā)明第四方面的變速控制設(shè)備的特征在于，所述變速控制裝置將所述自動變速器在所述第二變速動作決定時(shí)刻能夠被直接變速至的所述檔位之中在建立所述中間檔位的方向上發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速變化量最小的情況下建立的一個(gè)檔位確定為所述中間檔位。
根據(jù)作為本發(fā)明第一至第四方面中任意一個(gè)的優(yōu)選形式的本發(fā)明第五方面的變速控制設(shè)備的特征在于，還包括變速模式存儲裝置和選擇裝置，所述變速模式存儲裝置用于存儲所述自動變速器的多個(gè)變速模式和所述多個(gè)變速模式的變速時(shí)間，當(dāng)存在允許所述自動變速器從所述中間檔位變速至基于所述第二變速動作決定的目標(biāo)檔位的變速動作的多個(gè)變速模式組合時(shí)，所述選擇裝置可操作以用于在所述變速模式存儲裝置中所存儲的所述變速時(shí)間的基礎(chǔ)上獲得所述多個(gè)變速模式組合各自的總變速時(shí)間，并選擇所述變速模式組合之中總變速時(shí)間最短的一個(gè)，并且其中所述變速控制裝置基于由所述選擇裝置所選的變速模式組合實(shí)施將所述自動變速器從所述中間檔位變速至所述目標(biāo)檔位的變速控制。
根據(jù)本發(fā)明第一方面的變速控制設(shè)備布置成，使得當(dāng)不可能將自動變速器直接變速至基于第二變速動作決定的目標(biāo)檔位時(shí)，將自動變速器在第二變速動作決定時(shí)刻能夠被直接變速至的檔位之一確定為自動變速器的中間檔位，這提供了自動變速器變速控制中的最高改進(jìn)。因此，該變速控制設(shè)備在自動變速器的變速控制中提供了相對于中間檔位固定且保持不變的變速控制設(shè)備的改進(jìn)。
根據(jù)本發(fā)明第二方面的變速控制設(shè)備布置成，使得自動變速器能夠被直接變速至的檔位之中在發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速變化量最大的情況下建立的一個(gè)檔位被確定為中間檔位，從而發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速改變?yōu)橛芍虚g檔位確定的值所需時(shí)間較長，因而建立該中間檔位需要接合的摩擦接合裝置的液壓可以較緩和地變化，使得能夠減小由于摩擦接合裝置的接合動作導(dǎo)致的沖擊，即，減小在自動變速器變速至中間檔位的變速動作時(shí)自動變速器的變速沖擊，并提高摩擦接合裝置的耐久性。
根據(jù)本發(fā)明第三方面的變速控制設(shè)備布置成將自動變速器迅速變速至所確定的中間檔位，從而最終建立目標(biāo)檔位所需的時(shí)間也能夠縮短。根據(jù)本發(fā)明第四方面的變速控制設(shè)備也布置成將自動變速器迅速變速至所確定的中間檔位，從而最終建立目標(biāo)檔位所需的時(shí)間也能夠縮短。
根據(jù)本發(fā)明第五方面的變速控制設(shè)備布置成在最短的時(shí)間內(nèi)將自動變速器從中間檔位變速至最終的目標(biāo)檔位，從而目標(biāo)檔位能夠迅速建立。
在本發(fā)明變速控制設(shè)備的一個(gè)優(yōu)選布置中，基于變速動作決定的目標(biāo)檔位在車速V和加速踏板操作量Acc的實(shí)際值的基礎(chǔ)上，根據(jù)變速邊界線確定，該變速邊界線設(shè)計(jì)成在車速V和加速踏板操作量Acc的基礎(chǔ)上確定目標(biāo)檔位。在該布置的一個(gè)形式中，變速邊界線在加速踏板操作量Acc的變化率的基礎(chǔ)上改變。作為替代，目標(biāo)檔位被確定為使得產(chǎn)生基于統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)基礎(chǔ)確定的車輛所需驅(qū)動力或減速力，該統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)基礎(chǔ)是為了在加速踏板操作量Acc和該操作量的變化率或制動踏板操作量的基礎(chǔ)上確定所需車輛驅(qū)動力或減速力而獲得的。各種其它確定目標(biāo)檔位的布置也是可以的。
所述不可能將自動變速器直接變速至基于第二變速動作決定的目標(biāo)檔位的情況是，為在基于第一變速動作決定的變速控制中止后立即實(shí)施基于第二變速動作決定的變速控制而應(yīng)該同時(shí)被控制的摩擦接合裝置的數(shù)量大于能夠同時(shí)被控制的摩擦接合裝置預(yù)定上限數(shù)量的情況。例如，通?？赡芡ㄟ^實(shí)施分離一個(gè)摩擦接合裝置同時(shí)接合另一個(gè)摩擦接合裝置的所謂“離合器至離合器”控制使自動變速器變速，但通常不允許與這兩個(gè)摩擦接合裝置同時(shí)控制另一個(gè)摩擦接合裝置，即，不允許同時(shí)控制三個(gè)或更多摩擦接合裝置。但是，在將應(yīng)該同時(shí)被控制的摩擦接合裝置數(shù)量與上限數(shù)量進(jìn)行比較時(shí)，不考慮任何處于分離或接合動作過程中且對發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速NE的變化沒有影響的摩擦接合裝置。也就是說，是否能夠?qū)⒆詣幼兯倨髦苯幼兯僦聊繕?biāo)檔位的決定在除了上述摩擦接合裝置以外的摩擦接合裝置數(shù)量基礎(chǔ)上作出。
所述中間檔位可以根據(jù)上述本發(fā)明第二至第四方面中任意一項(xiàng)單獨(dú)確定，或者結(jié)合使用本發(fā)明第二至第四方面確定。例如，將經(jīng)由根據(jù)本發(fā)明第三方面臨時(shí)確定的中間檔位建立目標(biāo)檔位所需的時(shí)間與經(jīng)由根據(jù)本發(fā)明第四方面臨時(shí)確定的中間檔位建立目標(biāo)檔位所需的時(shí)間彼此進(jìn)行比較，且這兩個(gè)臨時(shí)中間檔位之中允許自動變速器更迅速地變速至目標(biāo)檔位的一個(gè)被確定為最終的中間檔位。作為替代，完成經(jīng)由根據(jù)本發(fā)明第二方面臨時(shí)確定的中間檔位變速至目標(biāo)檔位的變速動作所需的時(shí)間和完成經(jīng)由根據(jù)本發(fā)明第三或第四方面臨時(shí)確定的中間檔位變速至目標(biāo)檔位的變速動作所需的時(shí)間彼此進(jìn)行比較，且如果完成經(jīng)由根據(jù)本發(fā)明第二方面臨時(shí)確定的中間檔位變速至目標(biāo)檔位的變速動作所需的時(shí)間不顯著長于完成經(jīng)由根據(jù)本發(fā)明第三或第四方面臨時(shí)確定的中間檔位變速至目標(biāo)檔位的變速動作所需的時(shí)間，則根據(jù)第二方面臨時(shí)確定的中間檔位被確定為最終的中間檔位，以減小自動變速器的變速沖擊。
上述任何變速模式允許無變速沖擊地自動變速器變速控制，且這些變速模式根據(jù)自動變速器的具體構(gòu)造適當(dāng)?shù)卮_定。變速模式可以包括實(shí)施自動變速器變速至與當(dāng)前檔位相鄰檔位的變速動作的單級變速模式；實(shí)施自動變速器變速至兩個(gè)或多個(gè)連續(xù)檔位的連續(xù)變速動作的多級變速模式；實(shí)施自動變速器變速至不是相鄰檔位的檔位的變速動作的跳檔變速模式；以及作為任意單級變速模式、任意多級變速模式和任意跳檔變速模式的組合的變速模式。


圖1是說明適于應(yīng)用本發(fā)明的車輛用驅(qū)動系統(tǒng)的布置的示意圖；圖2是說明為了建立圖1中所示自動變速器的檔位，離合器和制動器的接合與分離狀態(tài)的視圖；圖3是說明用于控制圖1的車輛用驅(qū)動系統(tǒng)的發(fā)動機(jī)和自動變速器的控制系統(tǒng)的框圖；圖4是示出圖3中所示變速桿變速位置模式的一個(gè)例子的視圖；圖5是示出加速踏板操作量Acc和目標(biāo)節(jié)氣門開度值TA*之間關(guān)系的一個(gè)例子的視圖，該關(guān)系被圖3中所示電子控制裝置用以控制節(jié)氣門；圖6是示出被圖3的電子控制裝置用以控制自動變速器變速動作的變速邊界線(脈譜圖)的一個(gè)例子的視圖；圖7是示出圖3的電子控制裝置的主要控制功能的框圖；圖8是示出圖7中所示變速模式存儲裝置中所存儲的變速模式信息的一個(gè)例子的視圖；圖9是示出在圖7中所示變速控制裝置的控制下，在自動變速器的4-3降檔動作和4-2降檔動作過程中，離合器接合壓力與發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速NE變化的時(shí)間圖；圖10是示出圖7的變速控制裝置的控制功能的流程圖，這些功能在基于第一變速動作決定的變速控制過程中執(zhí)行；
圖11是示出在具有多個(gè)候選中間檔位的情況下，在圖10的步驟S5中作出決定的例子的視圖；圖12是示出根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施例的變速控制裝置的控制功能的一部分流程圖，這些功能在基于第一變速動作決定的變速控制過程中執(zhí)行；圖13是示出在第二實(shí)施例中發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速NE變化的視圖；圖14是示出根據(jù)本發(fā)明第三實(shí)施例的變速控制裝置的控制功能的一部分流程圖，這些功能在基于第一變速動作決定的變速控制過程中執(zhí)行；圖15是示出在第三實(shí)施例中發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速NE變化的視圖。
附圖標(biāo)記說明14 自動變速器90 電子控制裝置120變速控制裝置122變速動作決定裝置124變速控制實(shí)施裝置132變速模式存儲裝置(存儲裝置)C0、C1、C2、C3離合器(摩擦接合裝置)B1、B2、B3制動器(摩擦接合裝置)步驟S8選擇裝置具體實(shí)施方式
下面將參照附圖詳細(xì)說明本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例。
實(shí)施例1參照圖1的示意圖，示出了適用于FF車輛(發(fā)動機(jī)前置前輪驅(qū)動車輛)的橫置型車輛用驅(qū)動系統(tǒng)，例如，其中諸如汽油機(jī)或其它內(nèi)燃機(jī)的發(fā)動機(jī)10的輸出通過動力傳遞裝置傳遞至圖中未示出的驅(qū)動輪(前輪)，該動力傳遞裝置包括變矩器12、自動變速器14和差速齒輪裝置16。變矩器12包括與發(fā)動機(jī)10的曲軸18相連的泵輪20；與自動變速器14的輸入軸22相連的渦輪24；經(jīng)由單向離合器26固定至殼體28形式的固定部件上的導(dǎo)輪30；以及用于經(jīng)由緩沖器(圖中未示出)在曲軸18和輸入軸22之間直接耦合的鎖止離合器32。諸如齒輪泵的機(jī)械油泵21與泵輪20相連，且與泵輪20一起由發(fā)動機(jī)10驅(qū)動，以加壓用于操作自動變速器14并潤滑驅(qū)動系統(tǒng)的工作油。發(fā)動機(jī)10用作用于使車輛行駛的驅(qū)動力源，而變矩器12用作流體操作耦合裝置。
自動變速器14包括單小齒輪型第一行星齒輪裝置40和單小齒輪型第二行星齒輪裝置42，其配合構(gòu)成所謂的CR-CR連接型行星齒輪機(jī)構(gòu)，其中第一和第二行星齒輪裝置40、42與輸入軸22同軸布置，使得第一行星齒輪裝置40的行星架和齒圈分別與第二行星齒輪裝置42的齒圈和行星架相連；與平行于輸入軸22的副軸44同軸布置的第三行星齒輪裝置46；以及固定至副軸44一端并與差速齒輪裝置16嚙合的輸出齒輪48。行星齒輪裝置40、42、46的元件，即，太陽齒輪、齒圈以及可旋轉(zhuǎn)地支承與太陽齒輪和齒圈嚙合的行星齒輪的行星架，通過四個(gè)離合器C0、C1、C2、C3選擇性地彼此相連，并通過三個(gè)制動器B1、B2、B3選擇性地固定至殼體28形式的固定部件上。此外，根據(jù)這些元件的旋轉(zhuǎn)方向，太陽齒輪、齒圈以及行星架通過兩個(gè)單向離合器F1、F2彼此相連或與殼體28接合。由于差速齒輪裝置16相對于其軸線(車軸)對稱，因此差速齒輪裝置16的下半部未在圖1中示出。
上述與輸入軸22同軸布置的第一行星齒輪裝置40和第二行星齒輪裝置42、離合器C0、C1和C2、制動器B1和B2以及單向離合器F1構(gòu)成具有四個(gè)前進(jìn)檔和一個(gè)倒檔的主變速部MG；而上述與副軸44同軸布置的第三行星齒輪裝置46、離合器C3、制動器B3以及單向離合器F2構(gòu)成低速傳動部U/D形式的副變速部。在主變速部MG中，輸入軸22通過離合器C0、C1和C2分別與第二行星齒輪裝置42的行星架K2、第一行星齒輪裝置40的太陽齒輪S1和第二行星齒輪裝置42的太陽齒輪S2相連。第一行星齒輪裝置40的齒圈R1和第二行星齒輪裝置42的行星架K2彼此相連，第二行星齒輪裝置42的齒圈R2和第一行星齒輪裝置40的行星架K1彼此相連。第二行星齒輪裝置42的太陽齒輪S2經(jīng)由制動器B1固定至殼體28形式的固定部件上，且第一行星齒輪裝置40的齒圈R1經(jīng)由制動器B2固定至殼體28形式的固定部件上。單向離合器F1布置在第二行星齒輪裝置42的行星架K2和殼體28形式的固定部件之間。固定至第一行星齒輪裝置40的行星架K1上的第一副軸齒輪G1和固定至第三行星齒輪裝置46的齒圈R3上的第二副軸齒輪G2彼此嚙合。在低速傳動部U/D中，第三行星齒輪裝置46的行星架K3和太陽齒輪S3經(jīng)由離合器C3彼此相連，且制動器B3和單向離合器F2彼此并列地布置在太陽齒輪S3和殼體28形式的固定部件之間。
上述離合器C0、C1、C2、C3(統(tǒng)稱為“離合器”)及制動器B1、B2、B3(統(tǒng)稱為“制動器”)為諸如多片式離合器或帶式制動器的液壓操作摩擦接合裝置，它們通過液壓致動器接合。這些摩擦接合裝置根據(jù)手控閥(圖中未示出)的操作，通過液壓控制回路98(圖3中所示)的電磁閥S1-S5和線性電磁閥SL1、SL2、SLU的激勵與非激勵而選擇性地接合與分離，以根據(jù)變速桿72(圖3中所示)當(dāng)前選擇的變速位置，選擇性地建立自動變速器14的五個(gè)前進(jìn)檔、一個(gè)倒檔及空檔之一，如圖2中所示。在圖2中，“1st”至“5th”表示第一檔至第五檔，它們是前進(jìn)檔；“○”和“×”分別表示離合器、制動器或單向離合器的接合狀態(tài)和分離狀態(tài)；而“△”表示當(dāng)車輛驅(qū)動力在前進(jìn)方向上傳遞時(shí)單向離合器的接合狀態(tài)。作為示例，變速桿72具有駐車位P、倒檔位R、空檔位N和前進(jìn)檔位D、4、3、2、L，且可根據(jù)圖4中所示的變速路徑操作至這些位置中所選的一個(gè)。當(dāng)變速桿72被置于駐車位P或空檔位N時(shí)，自動變速器14被置于空檔位形式的非驅(qū)動檔位，其中不傳遞車輛驅(qū)動力。在駐車位P，驅(qū)動輪被機(jī)械駐車機(jī)構(gòu)(圖中未示出)機(jī)械鎖止，以防止驅(qū)動輪的旋轉(zhuǎn)。
參照圖3的框圖，示出了設(shè)置在車輛上用以控制圖1中所示發(fā)動機(jī)10和自動變速器14的控制系統(tǒng)。在該控制系統(tǒng)中，加速踏板50的操作量Acc由加速器操作量傳感器51檢測。加速踏板50由車輛駕駛員操作與駕駛員期望的發(fā)動機(jī)輸出相對應(yīng)的量。在這方面，加速踏板50用作手動操作加速部件，且加速踏板操作量Acc表示期望的發(fā)動機(jī)輸出。在發(fā)動機(jī)10的進(jìn)氣管中布置有電子節(jié)氣門56，其開度θth由節(jié)氣門致動器54根據(jù)節(jié)氣門開度指令值TA改變。節(jié)氣門開度指令值TA與開度θth對應(yīng)，且主要在加速踏板操作量Acc基礎(chǔ)上根據(jù)表示加速踏板操作量Acc與目標(biāo)節(jié)氣門開度指令值TA*之間預(yù)定關(guān)系的圖譜而確定，作為示例該關(guān)系如圖5中所示。目標(biāo)節(jié)氣門開度指令值TA*與節(jié)氣門開度指令值TA隨著加速踏板操作量Acc的增大而增大，使得節(jié)氣門的開度θth增大以增大發(fā)動機(jī)輸出。
該控制系統(tǒng)還包括用于檢測發(fā)動機(jī)10的轉(zhuǎn)速NE的發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速傳感器58；用于檢測發(fā)動機(jī)10的進(jìn)氣量Q的進(jìn)氣量傳感器60；用于檢測電子節(jié)氣門56的全關(guān)狀態(tài)(發(fā)動機(jī)怠速狀態(tài))和開度θth的帶有怠速開關(guān)的節(jié)氣門傳感器60；用于檢測反映車速V的副軸44轉(zhuǎn)速NOUT的車速傳感器66；用于檢測發(fā)動機(jī)10的冷卻水溫Tw的水溫傳感器68；用于檢測制動踏板的操作狀態(tài)和非操作狀態(tài)的制動開關(guān)70；用于檢測變速桿72當(dāng)前所選位置PSH的變速桿位置傳感器74；用于檢測渦輪轉(zhuǎn)速NT(輸入軸22的轉(zhuǎn)速NIN)的渦輪轉(zhuǎn)速傳感器76；用于檢測液壓控制回路98內(nèi)工作油溫度即AT油溫TOIL的變速器油溫傳感器78；以及用于檢測第一副軸齒輪G1轉(zhuǎn)速NC的副軸齒輪轉(zhuǎn)速傳感器80。電子控制裝置90接收來自這些傳感器的表示發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速NE、進(jìn)氣量Q、節(jié)氣門開度θth、車速V、發(fā)動機(jī)冷卻水溫Tw、制動踏板操作或非操作狀態(tài)、變速桿72當(dāng)前所選位置PSH、渦輪轉(zhuǎn)速NT、變速器油溫TOIL和副軸齒輪速度NC的信號。制動開關(guān)70是根據(jù)用于行車制動系統(tǒng)的制動踏板是被踩下還是松開而開啟和關(guān)閉的ON-OFF開關(guān)。
電子控制裝置90包括結(jié)合了CPU、RAM、ROM和輸入/輸出接口的所謂微型計(jì)算機(jī)。CPU操作以在利用RAM的臨時(shí)數(shù)據(jù)存儲功能的同時(shí)根據(jù)ROM中所存儲的控制程序執(zhí)行信號處理，以實(shí)施發(fā)動機(jī)10的輸出控制和自動變速器14的變速控制。如圖7中所示，電子控制裝置90包括發(fā)動機(jī)控制裝置110和變速控制裝置120形式的功能裝置，它們按照需要彼此獨(dú)立工作。
發(fā)動機(jī)控制裝置110可操作以控制用于控制電子節(jié)氣門56的開啟和關(guān)閉動作的節(jié)氣門致動器54，控制用于控制燃料噴射量的燃料噴射閥92，控制用于控制點(diǎn)火正時(shí)的點(diǎn)火裝置94如點(diǎn)火器，并控制用于搖動曲軸18以起動發(fā)動機(jī)10的起動機(jī)(電動機(jī))。為了實(shí)施電子節(jié)氣門56的開啟和關(guān)閉動作，發(fā)動機(jī)控制裝置110基本上布置成在實(shí)際加速踏板操作量Acc的基礎(chǔ)上根據(jù)如圖5中所示目標(biāo)節(jié)氣門開度指令值TA*與加速踏板操作量Acc之間的預(yù)定關(guān)系確定目標(biāo)節(jié)氣門開度指令值TA*，并使用所確定的目標(biāo)節(jié)氣門開度指令值TA*作為節(jié)氣門開度指令值TA，以控制節(jié)氣門致動器54，使得實(shí)際節(jié)氣門開度θth隨著加速踏板操作量Acc的增大而增大。但是，為了實(shí)施牽引控制或其它特殊控制，發(fā)動機(jī)控制裝置110確定節(jié)氣門開度指令值TA，而不管與加速踏板操作量Acc相對應(yīng)的目標(biāo)節(jié)氣門開度指令值TA*。
變速控制裝置120包括變速動作決定裝置122和變速控制實(shí)施裝置124。變速動作決定裝置122布置成在實(shí)際加速踏板操作量Acc和實(shí)際車速V的基礎(chǔ)上根據(jù)圖6中作為變速條件存儲在變速條件存儲裝置130中的變速邊界線(變速邊界線圖譜)不時(shí)地確定自動變速器14的目標(biāo)檔位，并判斷自動變速器當(dāng)前建立的檔位是否不同于所確定的目標(biāo)檔位。另一方面，變速控制實(shí)施裝置124布置成在判斷為當(dāng)前檔位不同于所確定的目標(biāo)檔位時(shí)，實(shí)施將自動變速器14變速至所確定的目標(biāo)檔位的變速控制。
即使在變速控制實(shí)施裝置124基于變速動作決定裝置122的第一變速動作決定實(shí)施變速控制的過程中，變速動作決定裝置122也不時(shí)地確定目標(biāo)檔位。在圖6中，實(shí)線表示升檔邊界線，而虛線表示降檔邊界線。這些升檔和降檔邊界線被確定成使得當(dāng)車速V降低或者當(dāng)加速踏板操作量Acc增大時(shí)，將自動變速器14變速至比當(dāng)前檔位具有較高變速比(輸入速度NIN/輸出速度NOUT)的檔位。在該圖6中，“1”至“5”分別表示第一檔至第五檔。升檔邊界線被確定成使得車輛驅(qū)動力隨著加速踏板操作量Acc的增大適當(dāng)?shù)卦龃?，而降檔邊界線被確定成使得車輛驅(qū)動力隨著制動踏板操作量的增大和加速踏板操作量Acc的減小而適當(dāng)?shù)卦龃蟆?br> 當(dāng)變速動作決定裝置122在自動變速器14基于第一變速動作決定實(shí)施變速控制的過程中作出第二變速動作決定時(shí)，變速控制實(shí)施裝置124立即實(shí)施基于第二變速動作決定的變速控制。在這種情況下，根據(jù)圖10的流程圖實(shí)施變速控制。
為了實(shí)施將自動變速器14變速至目標(biāo)檔位的變速控制，變速控制實(shí)施裝置124首先從變速模式存儲裝置132所存儲的多個(gè)變速模式之中選擇單個(gè)變速模式或多個(gè)變速模式的組合。變速控制實(shí)施裝置124開啟(激勵)或關(guān)閉(非激勵)液壓控制回路98的電磁閥S1-S5，以選擇性地接合和分離離合器C和制動器B，從而建立基于所選單個(gè)變速模式的檔位或者順次建立基于所選變速模式組合的檔位。變速控制實(shí)施裝置124連續(xù)地控制施加至線性電磁閥SL1、SL2和SLU的電流量，從而防止自動變速器14由于車輛驅(qū)動力變化引起的變速沖擊，或離合器和制動器摩擦部件耐久性的惡化。
變速模式存儲裝置132存儲表示上述多個(gè)變速模式和各變速模式所需變速時(shí)間的變速模式信息。圖8示出表示降檔模式的降檔模式信息形式的變速模式信息的例子。所存儲的各變速模式是自動變速器14可以較容易地實(shí)現(xiàn)而沒有變速沖擊的變速動作或變速動作組合。所存儲的變速模式根據(jù)自動變速器14的具體構(gòu)造而確定。圖8中所存儲的降檔模式包括變速至相鄰檔位的單級變速模式(No.1-4)；連續(xù)變速至非相鄰檔位的多重變速模式(No.7、9、10)；跨過一個(gè)或多個(gè)檔位變速的跳檔變速模式(No.5和6)；以及單級變速模式、多重變速模式或跳檔變速模式的組合(No.8)。變速模式存儲裝置132還存儲表示升檔模式的升檔模式信息(圖中未示出)?；谒鎯Φ母髯兯倌Ｊ降淖兯賱幼骰蜃兯賱幼鞯慕M合可以通過控制摩擦接合裝置(離合器C和制動器B)中的僅一個(gè)或兩個(gè)而實(shí)現(xiàn)。變速模式所需變速時(shí)間為預(yù)定長度的時(shí)間，但可以在諸如車輛加速度值和減速度值的車輛狀態(tài)參數(shù)基礎(chǔ)上確定。變速模式存儲裝置132對應(yīng)于存儲裝置，且變速模式存儲裝置132和變速條件存儲裝置130可以在上述RAM或ROM中提供。
參照圖9中的時(shí)間圖，其中示出了在變速控制裝置120的控制下，自動變速器14的4-3降檔動作和4-2降檔動作過程中，離合器接合壓力和發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速NE的變化。當(dāng)在時(shí)間點(diǎn)t0作出變速動作決定時(shí)，基于該變速動作決定的變速控制開始。在該變速控制中，線性電磁閥SL控制離合器接合壓力的命令液壓值一度急劇升高然后降低到比變速控制開始前的水平高預(yù)定量的水平。如圖2中所示，4-3降檔動作和4-2降檔動作均通過接合離合器C1而實(shí)現(xiàn)。在實(shí)施4-3或4-2降檔動作的變速控制開始時(shí)刻之后，工作油被提供給離合器C1，且在時(shí)間點(diǎn)t1即當(dāng)離合器C1的實(shí)際液壓等于命令液壓值時(shí)，該離合器C1充滿工作油。這樣，離合器C1被置于壓力可調(diào)節(jié)狀態(tài)，從變速控制的開始時(shí)刻起沒有顯著的時(shí)間延遲。在壓力可調(diào)節(jié)狀態(tài)下，離合器接合壓力可調(diào)節(jié)。
為實(shí)現(xiàn)基于該變速動作決定的變速控制而需要分離的摩擦接合裝置的液壓(圖9中未示出)被降低，使得發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速NE開始升高，如圖9中所示。需要分離的摩擦接合裝置的液壓下降速度被控制成使得在4-3降檔動作過程中發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速NE的初期上升梯度比4-2降檔過程中的初期上升梯度緩和。為實(shí)現(xiàn)4-3降檔動作而需要分離的摩擦接合裝置是制動器B1，為實(shí)現(xiàn)4-2降檔動作而需要分離的摩擦接合裝置是離合器C0。
需要分離的摩擦接合裝置的液壓下降速度和發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速NE的上升梯度如上所述地被控制，以在發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速NE升高到由降檔動作建立的檔位所確定的水平，即，離合器C1的同步速度以前，使需要接合的離合器C1的液壓升高到允許離合器C1同步控制的水平。單級4-3降檔動作前后發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速值NE之間的差值小于兩級4-2降檔動作前后發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速值NE之間的差值，從而發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速NE在單級4-3降檔動作中以較緩和的梯度升高，以允許離合器C1的液壓有足夠的時(shí)間升高。另一方面，在兩級4-2降檔動作中，由于在相對快速升高的液壓達(dá)到略低于離合器C1的同步水平后液壓能夠很容易地以相對低的速度升高，因而離合器C1的液壓首先以相對較高的速度升高。
4-3降檔動作的同步控制在時(shí)間點(diǎn)t2開始，而4-2降檔動作的同步控制在時(shí)間點(diǎn)t3開始。同步控制開始的時(shí)間點(diǎn)可以在當(dāng)前發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速值NE和在變速至新檔位的降檔動作后的發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速值NE之間的差值以及發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速NE的上升梯度基礎(chǔ)上檢測。當(dāng)檢測到同步控制開始的時(shí)間點(diǎn)后，命令液壓值以預(yù)確定的較緩和梯度升高。命令液壓值較緩和的上升梯度被確定成減小自動變速器14由于要分離的摩擦接合裝置分離動作的定時(shí)與要接合的離合器C1接合動作的定時(shí)之間的不一致而導(dǎo)致的變速沖擊，該不一致會由于液壓控制特性的變化和發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速傳感器58的檢測錯誤而產(chǎn)生。
圖10的流程圖示出變速控制裝置120的控制功能，這些控制功能在基于第一變速動作決定的變速控制過程中執(zhí)行。圖10的控制例程以較短的預(yù)定循環(huán)時(shí)間不時(shí)地執(zhí)行。在圖10的控制例程中，在步驟S1判斷是否作出第二變速動作決定。該判斷基于圖6的變速邊界線作出。如果在步驟S1中作出否定判斷，則控制例程的執(zhí)行終止。如果由于車輛行駛條件或車輛駕駛員的操作變化，自動變速器14最近選擇的目標(biāo)檔位不同于基于第一變速動作決定所選的目標(biāo)檔位，則在步驟S1中作出肯定判斷。該步驟S1對應(yīng)于上述變速動作決定裝置122，其布置成作出將自動變速器14變速至最近所選檔位的變速動作決定。
如果在步驟S1中作出肯定判斷，則控制流程轉(zhuǎn)到步驟S2，以判斷是否不可能將自動變速器14直接變速至基于第二變速動作決定最近所選的目標(biāo)檔位。該判斷根據(jù)建立最近所選目標(biāo)檔位應(yīng)該同時(shí)控制的摩擦接合裝置數(shù)量是否大于能夠同時(shí)控制的摩擦接合裝置的上限數(shù)量(例如，兩個(gè))而作出。如果在步驟S2中作出否定判斷，即，如果自動變速器14能夠直接變速至最近所選目標(biāo)檔位，則控制流程轉(zhuǎn)到步驟S3以中止基于第一變速動作決定的變速控制，然后轉(zhuǎn)到步驟S4以實(shí)施將自動變速器14變速至基于第二變速動作決定所選目標(biāo)檔位的變速控制。
如果在步驟S2中作出肯定判斷，則控制流程轉(zhuǎn)到步驟S5，以判斷是否存在多個(gè)候選中間檔位。這些候選中間檔位是不同于最近所選目標(biāo)檔位且自動變速器14在步驟S1的決定時(shí)刻能直接變速至的檔位。如果在步驟S5中作出否定判斷，即，如果只有一個(gè)自動變速器能直接變速至的候選中間檔位，則控制流程轉(zhuǎn)到步驟S6，以將該候選中間檔位確定為中間檔位。
如果在步驟S5中作出肯定判斷，則控制流程轉(zhuǎn)到步驟S7，以將候選中間檔位之中在發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速NE變化量最大的情況下建立的一個(gè)確定為中間檔位。發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速NE的變化量最大意味著完成發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速NE變化所需的時(shí)間最長，從而離合器接合壓力有足夠的時(shí)間可以升高。因此，離合器接合壓力能夠以最緩和的梯度升高以建立中間檔位，從而可以減小變速沖擊。
參照圖11，示出了一種在步驟S5中作出存在多個(gè)候選中間檔位的肯定判斷的情況的例子。在該例子中，在t0時(shí)刻作出實(shí)施4-3降檔動作的第一變速動作決定，而在t1時(shí)刻作出實(shí)施4-1降檔動作的第二變速動作決定，t1時(shí)刻在發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速NE開始升高的時(shí)刻之前。即，所選目標(biāo)檔位在t1時(shí)刻從第三檔變?yōu)榈谝粰n。注意從第四檔降至第一檔的4-1降檔動作需要離合器C0和制動器B1的分離動作以及離合器C1的接合動作，即，應(yīng)該同時(shí)控制的摩擦接合裝置數(shù)量大于預(yù)定上限數(shù)量，從而不能夠?qū)嵤┲苯幼兯僦恋谝粰n的4-1降檔動作。因此，在該例子中，在步驟S2中作出肯定判斷，且控制流程轉(zhuǎn)到步驟S5。
在圖11的例子中，作為第一變速動作決定的結(jié)果，制動器B1的液壓開始降低且離合器C1的液壓開始升高，雖然該圖沒有表示這些液壓的降低和升高。在發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速NE的實(shí)際升高還沒有開始的t1時(shí)刻，可以通過中止制動器B1液壓的降低然后使該液壓升高，并降低離合器C0而不是制動器B1的液壓，而實(shí)施變速至第二檔的降檔動作。還應(yīng)注意，可以繼續(xù)基于第一變速動作決定的變速控制，即，實(shí)施變速至第三檔的降檔動作。這樣，在t1時(shí)刻，存在兩個(gè)候選中間檔位，即，第二檔和第三檔。但是，4-2降檔動作比4-3降檔動作造成發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速NE更大的變化量。從而，在步驟S7中，第二檔被確定為中間檔位。
隨后，在對應(yīng)于選擇裝置的步驟S8，從變速模式存儲裝置132所存儲的變速模式之中選擇允許在最短時(shí)間內(nèi)從中間檔位變速至基于第二變速動作決定所選目標(biāo)檔位的變速動作的單個(gè)變速模式或變速模式組合。在圖11的例子中，中間檔位是第二檔而目標(biāo)檔位是第一檔，所以選擇單級2-1降檔模式。但是，如果不能實(shí)施從中間檔位直接變速至目標(biāo)檔位的變速動作，則該變速動作根據(jù)多個(gè)變速模式的組合而實(shí)施。如果存在兩個(gè)或多個(gè)用于從中間檔位變速至目標(biāo)檔位的變速模式組合，則選擇這些組合之中總變速時(shí)間最短的最優(yōu)一個(gè)。為此，在變速模式存儲裝置132所存儲的變速模式的變速時(shí)間基礎(chǔ)上，計(jì)算所有組合各自的總變速時(shí)間。如果中間檔位為第四檔，則存在四種變速模式組合。如圖8中所示，這四種組合為(1)4-3降檔模式和3-1降檔模式；(2)4-3降檔模式、3-2降檔模式和2-1降檔模式；(3)兩級4-3-2降檔模式和2-1降檔模式；及(4)4-2降檔模式和2-1降檔模式。在這種情況下，選擇這四種組合之中所計(jì)算出的總變速時(shí)間最短的一種。
然后，控制流程轉(zhuǎn)到步驟S9，以中止基于第一變速動作決定的變速控制，然后轉(zhuǎn)到步驟S10，以實(shí)施建立在步驟S6或步驟S7中所確定的中間檔位的變速控制。在接下來的步驟S11中，液壓控制回路98的電磁閥S1-S5適當(dāng)?shù)亻_啟和關(guān)閉，以接合和分離適當(dāng)?shù)碾x合器C和制動器B，從而基于在步驟S8中所選變速模式組合之一使自動變速器變速，同時(shí)施加到線性電磁閥SL1、SL2和SLU上的電流量被連續(xù)控制，以控制正在接合和分離的離合器C和制動器B的液壓。
在步驟S12中，作出自動變速器14基于所討論變速模式的變速是否完成的判斷。該判斷在電磁閥S1-S5及線性電磁閥SL1、SL2、SLU的指令信號基礎(chǔ)上作出。如果基于所討論變速模式的變速已經(jīng)完成，則控制流程轉(zhuǎn)到步驟S13。
在步驟S13中，判斷目標(biāo)檔位是否已經(jīng)建立。該判斷在電磁閥S1-S5的指令信號基礎(chǔ)上作出。如果目標(biāo)檔位已經(jīng)建立，則該控制例程的一次執(zhí)行循環(huán)結(jié)束。如果目標(biāo)檔位還未建立，則重復(fù)步驟S11及其后的步驟，以基于下一變速模式使自動變速器變速。
實(shí)施例2下面，將說明本發(fā)明的第二實(shí)施例。在下面的說明中，相同的附圖標(biāo)記用于表示不同實(shí)施例共同的元件。
第二實(shí)施例與第一實(shí)施例的不同之處僅在于由變速控制裝置120執(zhí)行并在圖12中示出的控制功能，圖12是示出根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施例的變速控制裝置120的控制功能的流程圖的一部分，這些控制功能在基于第一變速動作決定的變速控制過程中執(zhí)行。圖12中示出的唯一步驟代替圖10中的步驟S7。即，如果在圖10的步驟S5中判斷出存在多個(gè)候選中間檔位，則執(zhí)行步驟S7-1。
在該步驟S7-1中，候選中間檔位之中能在最短時(shí)間內(nèi)建立的一個(gè)被確定為中間檔位。與圖11一樣，圖13示出在t0時(shí)刻作出實(shí)施4-3降檔動作的第一變速動作決定而在t1時(shí)刻作出實(shí)施變速至作為目標(biāo)檔位的第一檔的變速的第二變速動作決定的情況，其中t1時(shí)刻在發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速NE開始升高的時(shí)刻之前。與圖11中的例子一樣，在圖13的例子中，存在兩個(gè)候選中間檔位，即第二檔和第三檔。圖13還示出4-2降檔動作，用于與4-3降檔動作進(jìn)行比較。如圖13中所示，第三檔可以比第二檔在更短的時(shí)間內(nèi)建立。因此，在步驟S7-1中，第三檔被確定為中間檔位。所需變速時(shí)間在變速模式存儲裝置132所存儲的變速模式信息基礎(chǔ)上計(jì)算出。
在第二實(shí)施例中，多個(gè)候選中間檔位之中能在最短時(shí)間內(nèi)建立的一個(gè)被確定為中間檔位，中間檔位能夠迅速地建立，從而建立目標(biāo)檔位所需的時(shí)間也可以縮短。
雖然由于第三檔可以比第二檔在更短的時(shí)間內(nèi)建立，因而第二實(shí)施例布置成將第三檔確定為中間檔位，但取決于要接合的摩擦接合裝置的液壓操作參數(shù)，建立第二檔所需的時(shí)間可能會短于建立第三檔所需的時(shí)間。例如，在實(shí)施4-3降檔動作所要接合的離合器與實(shí)施4-2降檔動作所要接合的離合器不同時(shí)，建立實(shí)施4-3降檔動作所要接合的離合器的壓力可調(diào)節(jié)狀態(tài)所需時(shí)間可能會長于建立實(shí)施4-2降檔動作所要接合的離合器的壓力可調(diào)節(jié)狀態(tài)所需時(shí)間。在這種情況下，通過增大在4-2降檔動作過程中發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速NE的初期上升梯度，可以使建立第二檔所需的時(shí)間短于建立第三檔所需的時(shí)間。由于4-2降檔動作前后發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速值NE之間的差值大到足以允許發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速NE在發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速NE達(dá)到同步速度后以較緩和的梯度升高，因而在4-2降檔動作過程中發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速NE的初期上升梯度較大。
實(shí)施例3下面將參照圖14說明本發(fā)明的第三實(shí)施例，圖14示出根據(jù)本發(fā)明第三實(shí)施例的變速控制裝置120的控制功能的流程圖的一部分，這些控制功能在基于第一變速動作決定的變速控制過程中執(zhí)行。圖14中示出的唯一步驟代替圖10中的步驟S7。即，如果在圖10的步驟S5中判斷出存在多個(gè)候選中間檔位，則執(zhí)行步驟S7-2。
在該步驟S7-2中，多個(gè)候選中間檔位之中在建立中間檔位的方向上發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速NE的變化量最小的情況下建立的一個(gè)被確定為中間檔位。在圖15的例子中，在t0時(shí)刻作出實(shí)施4-3降檔動作的第一變速動作決定，而在發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速NE略微升高的t1時(shí)刻作出實(shí)施變速至作為目標(biāo)檔位的第一檔的變速的第二變速動作決定。
如果在t1時(shí)刻直接變速至第三檔或第二檔的變速動作是可能的，則第三檔以比第二檔更小的發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速NE變化量建立。因此，在步驟S7-2中，第三檔被確定為中間檔位。第三實(shí)施例適用于4-3降檔動作和4-2降檔動作通過分離相同摩擦接合裝置并通過接合各不相同的摩擦接合裝置而實(shí)現(xiàn)的自動變速器。
在第三實(shí)施例中，多個(gè)候選中間檔位之中在建立中間檔位的方向上發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速NE的變化量最小的情況下建立的一個(gè)被確定為中間檔位，中間檔位能夠迅速地建立，從而建立目標(biāo)檔位所需的時(shí)間也可以縮短。
雖然上文已經(jīng)僅出于示例性目的參照附圖詳細(xì)說明了本發(fā)明的實(shí)施例，但應(yīng)當(dāng)理解本發(fā)明可以以本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠采用的各種變型和改進(jìn)來實(shí)施。
權(quán)利要求書(按照條約第19條的修改)按照2007年12月19日 申請日期2005年11月8日 優(yōu)先權(quán)日2004年11月10日
發(fā)明者綾部篤志, 杉村敏夫 申請人:豐田自動車株式會社