专利名称：车辆自动变速器的加档控制方法
技术领域：
本发明涉及车辆的自动变速器。更具体地说，本发明涉及汽车自动变速器的加档控制方法。
背景技术：
通常汽车的自动变速器(AT)是根据车速及节气门开度等各种条件自动地从某一挡改变成目标档。
这样的AT包括进接合部件(on-coming element)和出接合部件(off-going element)。因此，当从某一挡切换成目标档时，液压控制使出接合部件分开并使进接合部件被接合。
具体地说，AT包括带有阻尼离合器的液力变矩器，和带有换档机构的传动系，分别作为进接合部件和出接合部件。
但包括AT的汽车有个问题，即燃料白白浪费的问题。
也就是说，由于能量被液力变矩器中的滑动所消耗，所以包括AT的汽车有个问题，即与手动变速器相比较，燃油英里数下降了。
此外，由于燃油英里数的这种下降，包括AT的汽车所排放的废气中含有不少有害物质。而且这样的废气带来环境污染。
因此，为了降低这种燃油浪费，先有技术对汽车提供了一种自动变速器的阻尼离合器的控制方法。
根据先有技术的汽车自动变速器的阻尼离合器的控制方法是在关闭节气门(司机的脚切断气油进入的状态)情况下作惯性行驶过程中使缓冲离合器啮合，以便终止液力变矩器中的滑差，也就是说，使发动机转速转速能保持与涡轮的转速相等。
根据该方法，由于发动机输出变速(output-shift)与自动变速器输入变速(input-shift)是通过阻尼离合器互相接合的，因此液力变矩器不会发生滑动，且由于液力变矩器不发生滑动，燃油英里数提高了。
此外，由于如果阻尼离合器在关闭节气门作惯性行驶过程中啮合，AT的力矩就被传递给发动机，因此发动机转速下降得慢。相应地，由于断油时间加长，因而提高了燃油经济性。
下面参照图4详细说明根据先有技术的汽车自动变速器的阻尼离合器控制方法。
首先，当汽车在打开节气门情况下以第二速度行驶时，发动机转速转速A高于涡轮转速转速B。
此后，开始关节气门，档速加快到第三速度。
此后，当油温、发动机转速、和涡轮转速等各种条件满足阻尼离合器的接合条件时，阻尼离合器接合。
经过预定时间间隔后，档速上升到第四速度。但当档速上升到第四速度时，接合的阻尼离合器脱开，以便增强换档感觉(shift feel)。
但根据先有技术所述的汽车自动变速器的阻尼离合器控制方法有以下问题。
首先，由于啮合的阻尼离合器在换档速度上升到第四速度时脱开，所以发动机转速与涡轮转速相比下降得迅速。因此，如图4所示，发动机转速与滑轮速度之差扩大了。因此，就产生了这样的问题，即，在汽车以第四速度行驶时阻尼离合器未能接合。
此外，由于发动机控制单元ECU与自动变速器控制单元TCU没有信息交换，因此断油控制与阻尼离合器控制是单独进行的。因此出现了这样的问题，即该先有方法效率低。
此外，阻尼离合器有一不能控制的范围。例如，当汽车在打开节气门行驶时和在关闭节气门状态下档速向速度提档时，先有阻尼离合器的控制方法就不适用。因此，由于先有的阻尼离合器控制方法的应用范围十分有限，因此就出现了先有方法效率下降的问题。
此外，由于阻尼离合器是在关闭节门气情况下进行控制的，因此油泵提供的油很少。因此，就出现了阻尼离合器控制时间被延长的问题。
在本发明背景技术一节中公开的内容只是为了加深对本发明的背景的理解，不应看成是对形成先有技术的，已被专业技术人员熟悉的信息的认同或任何形成的建议。
发明内容
本发明的动机是提供一种汽车自动变速器的加档控制方法，该方法具有燃油经济性好和换档感觉好的优点。
根据本发明实施例所述的汽车自动变速器典型加档控制方法包括判断在关闭节气门加档期间阻尼离合器控制操作的启动条件是否满足；根据预定的控制区间和控制负载实施阻尼离合器的控制操作，以增强换档感觉，所述预定控制区间和控制功能是在满足缓冲离合器控制操作启动条件时根据换档速度、滑轮转速及变速器油温设定的；而且在阻尼离合器经阻尼离合器控制操作接合后执行断油控制。
根据本发明另一实施例，本方法还包括在阻尼离合器的预定脱开条件成立时，使阻尼离合器脱开并结束断油控制。
根据本发明另一实施例，断油控制是根据双重断油图进行的，以扩大断油范围，该双重断油图对于阻尼离合器的接合状态与脱开状态具有不同的断油范围。
根据本发明另一实施例，阻尼离合器的操作控制的启动条件在下列情况下成立当节门气开度低于预定开度时；当涡轮转速大于第一预定转速时；当变速器油温高于预定温度时；当涡轮转速大于第二预定转速时，该第二预定转速是通过在阻尼离合器啮合状态下预定断油恢复转速加上修正转速计算得出的；当现行换档速度高于预定换档速度时；当汽车未行驶在下坡上时；及当升档前阻尼离合器处于直接啮合状态时。
根据本发明另一实施例，控制区间包括第一控制区间，第二控制区间和第三控制区间；控制负载(control duty)包括第一控制负载，第二控制负载和第三控制负载。此外，阻尼离合器的控制过程包括当节气门关闭状态下开始升档时，在第一控制区间内输出第一控制负载；在第一控制区间后的第二控制区间内输出第二控制负载；在第二控制区间后的第三控制区间内输出第三控制负载；及作反馈控制，使第三控制区间在液力变矩器的滑动达到目标滑动量。
根据本发明的另一实施例，阻尼离合器控制过程还包括以预定梯度增加控制负载，以便当液力变矩器的滑动量达到目标滑动量时进一步增强换档感觉(shift feel)。
根据本发明又一实施例，阻尼离合器控制过程还包括，当在第一控制区间内检测到的滑动量高于参考滑差量时，结束阻尼离合器的控制过程。
根据本发明另一实施例，阻尼离合器脱开条件在以下情况下成立当涡轮转速低于第三预定转速以防断油控制结束时发生振动；当节气门开度高于预定开度，即节气门开度处于开油门状态时；当涡轮转速低于第一预定转速时；当涡轮转速低于第二预定转速时，该第二预定转速等于断油恢复转速加上修正转速；当节气门开度变化率(％/秒)高于预定变化率时；当斜坡率(％)高于预定斜坡率时；或当滑动量值(发动机转速-涡轮转速)高于预定转速时。
包括在本说明书中并构成本说明书一部分的附图示出了本发明的实施例，且与说明书一起用于解释本发明的原理。
图1是根据本发明实施例的汽车自动变速器加档控制方法的实施装置的方框图；图2是流程图，示出了根据本发明实施例的汽车自动变速器的加档控制方法；图3是曲线图，示出了在根据本发明实施例的汽车自动变速器加档控制方法中，阻尼离合器的控制负载、发动机转速与涡轮转速的关系，随时间及各换档速度的关系曲线；及图4是曲线图，示出了现有技术的阻尼离合器控制方法中，发动机转速与涡轮转速的关系，随时间及各换档速度的关系曲线。
具体实施例方式
下面参照附图详细说明本发明的实施例图1是根据本发明实施例的汽车自动变速器加档控制方法实施装置的方框图。
如图1所示，根据本发明实施例的汽车自动变速器加档控制方法的实施装置包括发动机控制参数传感部件10，其具有许多种传感器；发动机控制单元(ECU)20，可将预先输入的信息与由发动机控制参数传感部件10输入的汽车当前驱动信息作比较；及由ECU20控制的发动机驱动部件30。
此外，根据本发明实施例所述的带有自动变速器的汽车，其加档控制装置包括自动变速器(AT)控制参数传感部件50；变速器控制单元(TCU)40，它将预先输入的信息与从ECU20输入的信息及从AT控制参数传感部件50输入的信息作比较；及由TCU40控制的AT传动部件60。
本领域的技术人员都知道，发动机控制参数传感部件10包括节气门位置传感器；涡轮转速传感器；车速传感器；曲轴角传感器；及冷却液温度传感器，以便检测用于控制发动机的全部信息。
变速器控制参数传感部件50包括输入/输出轴转速传感器；油温传感器；锁定开关(inhibitor switch) 及制动开关，以便检测用于控制自动变速器的全部信息。
发动机驱动部件30指用于控制发动机的全部驱动部件。但在本发明中，发动机控制驱动部件指控制燃油的驱动部件。
自动变速器驱动部件60是指用于控制进接合部件和出接合部件的所有电磁阀。但本发明中，用于自动变速器控制的驱动部件是指控制阻尼离合器的电磁阀。
此外，为了在ECU20和TCU40之间交换信息，可以采用控制器区域网络(CAN)通讯或SIRIAL通讯。
此外，双燃油切断图优选在ECU20中预先确定，以扩大断油范围。具体地说，双燃料切断图包括阻尼离合器接合状态下的第一断油范围和其脱开状态下的第二断油范围。此外，第一和第二断油范围在ECU20中各自预先确定。
例如，由于阻尼离合器在接合状态下的发动机转速高于其在脱开状态下的发动机转速，因此，在阻尼离合器接合状态下，断油转速(第一预定转速)可预定为高于脱开状态下断油转速(第二预定转速)。
此外，由于阻尼离合器在接合状态下的发动机转速比脱开状态下发动机转速下降的慢，所以在阻尼离合器啮合状态下断油恢复转速(第三预定转速)可比脱开状态下断油恢复转速(第四预定转速)设定得较低。
因此，与先有技术比较，根据本发明实施例汽车自动变速器加档控制方法能扩大断油范围，使其达到第一转速与第二转速之差，以及第三转速与第四转速之差。
TCU40及ECU20可由一个或多个由预定程序控制的处理器来实现，编制好预定程序可完成根据本发明实施例的每一步。
图2是程序框图，其示出了根据本发明实施例的汽车自动变速器的加档控制方法；图3是曲线图，其示出在根据本发明实施例的汽车自动变速器加档控制方法中，阻尼离合器的控制负载、及发动机转速与涡轮转速间的关系随时间及各转速的变化。
下面参照图2及3详细说明根据本发明实施例的汽车自动变速器的加档控制方法。
首先，在S110步中，在开油门情况下汽车以任意速度(例如，图3的“第二速度”)行驶时，ECU20及TCU40识别汽车的各种驱动信息。
TCU40判断由自动变速器的控制参数传感部件50检测到的汽车驱动信息是否是关油门情况下加档的信息。
在120步中TCU40判断关油门情况加档时测得的是否是阻尼离合器的起动条件。
如果以下情况满足，则阻尼离合器运行控制的起始条件成立①在S121步中，节气门开度TH低于预定开度(如0.8V)；②在S122步中，涡轮转速高于第五预定转速(例如1,200RPM)；③在S123步中，变速器油温高于预定温度(如25℃)；④在S124步中，涡轮转速高于第六预定转速，该第六预定转速等于在缓冲离合器接合情况下预定的断油恢复转速(第三预定转速)加上修正转速(如50RPM)；⑤在S125步中，当前换档速度高于第二速度；⑥在S126步中，汽车未行驶在下坡上；及⑦在S127步中，阻尼离合器在加档前处于直接接合状态。
因此，当自动变速器控制参数传感部件50测得所有情况时，TCU40执行阻尼离合器的运行控制。
下面详细说明阻尼离合器的运行控制如图3所示，在130步中，第一控制区间、第二控制区间和第三控制区间(见图3的TC1，TC2及TC3)，以及第一控制负载、第二控制负载和第三控制负载(见图3的Dch，Dcc及Dcs)都是根据各换档速度、涡轮转速及变速器油温预定的。
在140步中，当在关闭油门情况下开始向下一速度加档(见图3的“第四速度”)时，即当涡轮转速Nt等于(N2-N3)·Y时，该值等于涡轮第二同步速度N2与涡轮第三同步速度N3之差(N2-N3)乘以预定值Y，TCU40执行阻尼离合器控制过程，以增强加档时的换档感觉。可以确定，当Nt＜(N2-N3)·Y的条件成立时，会产生冲击，而该预定值Y可通过实验求出。
阻尼离合器的控制过程将在下面详细说明当执行阻尼离合器的控制过程时，TCU40在涡轮转速Nt等于(N2-N3)·Y时输出第一控制负载Dch，TCU40在第一控制区间Tc1内保持第一控制负载Dch不变。
在第一控制区间Tc1之后，TCU40输出第二控制负载Dcc，并在第二控制区间Tc2中保持此第二控制负载Dcc不变。
在第二控制区间Tc2之后，TCU输出第三控制负载Dcs，并在第三控制区间Tc3中保持第三控制负载Dcs不变此外，TCU40判断自动变速器控制参数传感部件50在第三控制区间Tc3中测得的滑动值(发动机转速-涡轮转速)是否满足预定的滑动值，及当测得的滑动值满足预定滑动值时起动反馈调节区间(F/BACK)。
在S150步中，TCU40判断由自动变速器控制参数传感部件50测出滑动值(发动机转速-涡轮转速)是否满足反馈控制区间(F/BACK)中的目标滑动值，且在测出的滑动值满足目标滑动值时结束阻尼离合器控制过程。也就是说，自动变速器的驱动部件60接合阻尼离合器。
具体地说，在S170步中，TCU40以预定梯度(如5％)增加控制负载Dcd，以便在阻尼离合器能在阻尼离合器控制过程结束前更安全地接合。
当在S170步中，结束阻尼离合器控制过程时，TCU40在S180步中发出结束信息给ECU20。
因此，ECU20根据上述第一转速(在阻尼离合器接合状态下预先确定的断油转速)和上述第三转速(在阻尼离合器接合状态下预先确定的断油恢复转速)控制发动机驱动部件30。也就是说，在190步中，ECU20执行断油控制。
另一方面，如图2所示，在S160步中，若在第一控制区间Tc1中测出的滑动值大于参照滑动值时，TCU40判定阻尼离合器不可能进行控制操作，并再次启动阻尼离合器操作。
另一方面，当在200步中执行断油控制时，TCU40判断由自动变速器控制参数传感部件50测出的信息是否满足阻尼离合器的脱开条件。
若有至少一条下述情况成立，则判断阻尼离合器的脱开条件成立①涡轮转速低于第七预定转速(为防止断油控制结束时发生冲击而预先确定的转速)；②节气门开度TH高于预定开度(如0.8V)，即节气门开度处于开油门状态(condition of power-on)；③涡轮转速低于第五预定转速(如1,200RPM)；④涡轮转速低于第六预先转速，该第六预定转速等于阻尼离合器接合状态下的预定断油恢复转速(第三预定转速)加上修正转速(如50RPM)；⑤节气门开度变化率(％/sec)高于预定变化率；⑥斜坡率(％)高于预定斜坡率；及⑦滑动值(发动机转速—涡轮转速)高于预定转速。
因此，当在200步中自动变速器控制参数传感部件50测出上述情况至少一条成立时，TCU40便在210步中脱开阻尼离合器，并将此脱开信息发送给ECU20。
因此，在220步中，ECU20根据脱开信息解除断油控制过程，并执行喷油过程。
如上所述，根据本发明实施例的汽车自动变速器的加档控制方法，有以下优点。
根据本发明的实施例，由于阻尼离合器在关闭节气门下的加档时处于接合状态，且执行断油控制，因此与现有技术的断油范围(fuel cutrange)相比，其断油范围扩大了。
此外，根据本发明的实施例，由于阻尼离合器在关闭节气门下的加档过程中处于接合状态，在此期间不会发生滞后损失。
此外，根据本发明的实施例，由于双重断油图预先设置在ECU中，因此与先有技术的断油范围比较，本发明的断油范围扩大了。
本说明书中的所述所有优点是广泛的。
虽然本发明已通过目前认为最实用最优选的实施例作了说明，但应明白，本发明并不陷于的所公开的实施例，而是相反，本发明是要涵盖所附权利要求术范围内的各种修改及相价装置。
权利要求
1.一种自动变速器的加档控制方法，包括判断在关闭油门加档时，是否满足阻尼离合器的控制过程的启动条件；根据预定的控制区间及控制负载实施阻尼离合器控制过程，以增强换档感觉，所述预定控制区间和控制负载是在满足阻尼离合器运行控制的启动条件时根据换档速度、涡轮转速及变速器油温设定的；及在阻尼离合器被阻尼离合器控制操作接合后，实施断油控制。
2.如权利要求1的方法，还包括在阻尼离合器的预定脱开条件成立时，脱开阻尼离合器的及结束断油控制。
3.如权利要求1的方法，其中根据双重断油图执行断油控制，以便扩大断油范围，所述双重断油图对于阻尼离合器的接合状态和脱开状态具有不同的断油范围。
4.如权利要求1的方法，其中阻尼离合器控制过程的启动条件在以下情况下成立当节气门开度低于预定开度时；当涡轮转速高于第一预定速度时；当变速器油温高于预定温度时；当涡轮转速高于第二预定转速时，该第二预定转速等于在阻尼离合器接合状态下预定断油回复转速加上修正转速；当现行换档速度高于预定换档速度时；当汽车未行驶在下坡上时；即阻尼离合器在加档前处于直接啮合状态时。
5.如权利要求1的方法，其中控制区间包括第一控制区间、第二控制区间、以及第三控制区间；控制负载包括第一控制负载，第二控制负载，和第三控制负载；以及阻尼离合器控制过程包括在关闭节气门加档时，输出第一控制区间的第一控制负载；在第一控制区间后的第二控制区间中输出第二控制负载；在第二控制区间后第三控制区间中输出第三控制负载；及进行反馈控制，以便使液力变矩器的滑动值能在第三控制区间后达到目标滑动值。
6.如权利要求5的方法，其中阻尼离合器的控制过程还包括在液力器的滑动值达到目标滑动值时，以预定梯度增加控制负载，以便以进一步增强换档感觉。
7.如权利要求5的方法，其中阻尼离合器控制过程还包括在第一控制区间测出的滑动值高于参照滑动值时，结束阻尼离合器控制过程。
8.如权利要2的方法，其中阻尼离合器脱开条件在以下情况下成立当涡轮转速低于第三预定转速，以防断油控制结束时发生冲击时；当节气门开度高于预定开度，即节气门开度处于打开节气门状态时；当涡轮转速低于第一预定转速时；当涡轮转速低于第二预定转速时，该第二预定转速等于阻尼离合器在接合状态下预定断油回复转速加上修正转速；当节气门开度的变化率(％/sec)高于预定变化率时；当斜坡率(％)高于预定斜坡率时；或当滑差值(发动机转速-滑轮转速)高于预定转速时。
全文摘要
由于采用了一种汽车自动变速器的加档控制方法，燃油英里数及换档感觉得到明显提高，该方法包括判断在打开节气门加档时是否满足了阻尼离合器控制过程的启动条件；根据预定的控制区间及控制负载执行阻尼离合器的控制过程，以增强换档感觉；所述预定控制区间及控制负载是在阻尼离合器操作控制起动条件满足时，根据换档速度、涡轮转速及变速器油温来设定；以及在阻尼离合器在由阻尼离合器控制过程接合后，实施断油控制。
文档编号F16H59/68GK1629519SQ20041010137
公开日2005年6月22日 申请日期2004年12月17日 优先权日2003年12月17日
发明者刘平焕 申请人:现代自动车株式会社