自动变速器的变速控制设备的制作方法

专利名称：自动变速器的变速控制设备的制作方法
技术领域：
本发明一般地涉及一种车辆自动变速器的变速控制设备，更具体地涉 及这样一种自动变速器的变速控制设备，当在自动变速器基于第一变速动 作决定实施变速控制的过程中作出第二变速动作决定时，该变速控制设备 改进自动变速器变速至基于该第二变速动作决定所选目标档位的变速控制 性。
背景技术：
在用于控制自动变速器一一该自动变速器具有多个变速比各不相同且 通过选择性地接合多个摩擦接合装置而建立的档位一一的变速动作的变速 控制设备中，在自动变速器基于第一变速动作决定实施变速至指定档位的 变速控制过程中，可能会作出实施自动变速器变速至另一档位的变速动作 的第二变速动作决定。由变速控制设备作出的该第二变速动作决定作为由 车辆驾驶员进行的诸如加速踏板的突然操作或变速杆的连续操作之类操作 的结果而产生，或者由于诸如车辆在上坡路面行驶或者车辆打滑之类的车 辆行驶状态变化而产生。
当在基于第一变速动作决定的变速控制过程中作出笫二变速动作决定 时，基于第一变速动作决定的变速控制中止，而将自动变速器变速至基于 第二变速动作所选目标档位的变速控制立即开始。专利文献1公开了一种 布置成以这种方式控制自动变速器的变速控制设备的例子。该变速控制设 备与布置成在基于第一变速动作决定的变速控制完成后开始基于第二变速 动作决定的变速控制的变速控制设备相比，用于控制自动变速器的变速动 作所需的时间较短。
但是，存在在基于第 一变速动作决定的变速控制过程中作出第二变速 动作决定后基于第二变速动作决定的变速控制没有或者不能立即开始的情 况。也就是说，如果为建立最近所选目标档位而应该同时被控制的摩擦接 合装置的数量大于可由变速控制设备同时控制的摩擦接合装置的预定上限 数量，则将自动变速器变速至基于第二变速劲作决定最近所选目标档位的 变速控制不能在基于第一变速动作决定的变速控制中止后立即开始。
例如，上述专利文献l中公开的变速控制设备布置成如果第二变速 动作决定在第 一变速控制中各摩擦接合装置的实际接合动作开始时刻前作 出，则中止第一变速控制并立即开始第二变速控制；而如果笫二变速动作 决定在上迷开始时刻以后作出，则继续第一变速控制且在第一变速控制完 成后开始第二变速控制。如果在第一变速控制中摩擦接合装置的实际接合 动作开始时刻后，第二变速控制在第一变速控制中止后立即开始，则接合 动作已经开始的该摩擦接合装置必须再次分离，而另 一个摩擦接合装置必 须接合。在这种情况下，难以无变速冲击地控制变速动作。
[专利文献1JP-10-281277A
在基于第二变速动作决定的变速控制不能在基于第一变速动作决定的 变速控制过程中作出第二变速动作决定的时刻后立即开始的情况下，如上 所述，上述专利文献l中公开的变速控制设备被布置成首先建立基于第一 变速动作决定所选的目标档位，该档位不同于基于第二变速动作决定所选 的目标档位。从而，在基于第二变速动作决定的变速控制开始前一旦建立 的档位被固定并保持不变，产生变速控制不足的问题，例如变速冲击的减 轻不足和所需变速时间的缩短不足。
本发明是鉴于上述背景而作出的。因此本发明的目的是提供一种自动 变速器的变速控制设备，其能够改进在无法将自动变速器直接变速至基于 第二变速动作决定的目标档位的情况下的变速控制性。

发明内容
上述目的可以根据本发明的第一方面实现，本发明的第一方面提供了
一种变速控制设备，所述变速控制设备用于控制具有变速比各不相同且通 过选择性地接合多个摩擦接合装置而建立的多个档位的自动变速器，使得 将所述自动变速器变速至基于第一变速动作决定的目标档位的变速控制被 切换到将所述自动变速器变速至基于第二变速动作决定的目标档位的变速 控制，所述第二变速动作决定是在基于所述第一变速动作决定的变速控制 过程中作出的，所述变速控制设备的特征在于包括变速控制装置，当不可 能将所述自动变速器直接变速至基于所述第二变速动作决定的目标档位 时，所述变速控制装置可操作以用于将所述自动变速器在所述第二变速动 作决定时刻能够被直接变速至的档位之一确定为所述自动变速器的中间档 位，并在建立所述中间档位后实施将所述自动变速器变速至基于所述第二 变速动作决定的目标档位的变速控制。
根据作为本发明第 一方面优选形式的本发明第二方面的变速控制设备 的特征在于，所述变速控制装置将所述自动变速器在所迷第二变速动作决 定时刻能够被直接变速至的所述档位之中在发动机转速变化量最大的情况 下建立的 一个档位确定为所述中间档位。
根据作为本发明第 一方面优选形式的本发明第三方面的变速控制设备 的特征在于，所述变速控制装置将所述自动变速器在所述第二变速动作决 定时刻能够被直接变速至的所述档位之中在最短时间内建立的 一个档位确 定为所述中间档位。
根据作为本发明第 一方面优选形式的本发明第四方面的变速控制设备 的特征在于，所述变速控制装置将所述自动变速器在所述第二变速动作决 定时刻能够被直接变速至的所述档位之中在建立所述中间档位的方向上发 动机转速变化量最小的情况下建立的一个档位确定为所述中间档位。
根据作为本发明第一至第四方面中任意一个的优选形式的本发明第五 方面的变速控制i殳备的特征在于，还包括变速模式存储装置和选择装置， 所述变速模式存储装置用于存储所述自动变速器的多个变速模式和所迷多 个变速模式的变速时间，当存在允许所迷自动变速器从所述中间档位变速 至基于所述第二变速动作决定的目标档位的变速动作的多个变速模式组合
时，所述选择装置可操作以用于在所述变速模式存储装置中所存储的所述 变速时间的基础上获得所述多个变速模式组合各自的总变速时间，并选择 所述变速模式组合之中总变速时间最短的 一个，并且其中所述变速控制装 置基于由所述选择装置所选的变速模式组合实施将所述自动变速器从所述 中间档位变速至所述目标档位的变速控制。
根据本发明第 一方面的变速控制设备布置成，使得当不可能将自动变 速器直接变速至基于第二变速动作决定的目标档位时，将自动变速器在第 二变速动作决定时刻能够被直接变速至的档位之一确定为自动变速器的中 间档位，这提供了自动变速器变速控制中的最高改进。因此，该变速控制 设备在自动变速器的变速控制中提供了相对于中间档位固定且保持不变的 变速控制设备的改进。
根据本发明第二方面的变速控制设备布置成，使得自动变速器能够被 直接变速至的档位之中在发动机转速变化量最大的情况下建立的一个档位 被确定为中间档位，从而发动机转速改变为由中间档位确定的值所需时间 较长，因而建立该中间档位需要接合的摩擦接合装置的液压可以较緩和地 变化，使得能够减小由于摩擦接合装置的接合动作导致的冲击，即，减小 在自动变速器变速至中间档位的变速动作时自动变速器的变速沖击，并提 高摩擦接合装置的耐久性。
根据本发明第三方面的变速控制设备布置成将自动变速器迅速变速至 所确定的中间档位，从而最终建立目标档位所需的时间也能够缩短。根据 本发明第四方面的变速控制设备也布置成将自动变速器迅速变速至所确定 的中间档位，从而最终建立目标档位所需的时间也能够缩短。
根据本发明第五方面的变速控制设备布置成在最短的时间内将自动变 速器从中间档位变速至最终的目标档位，从而目标档位能够迅速建立。
在本发明变速控制设备的一个优选布置中，基于变速动作决定的目标
档位在车速V和加速踏板操作量Acc的实际值的基础上，根据变速边界线 确定，该变速边界线设计成在车速V和加速踏板操作量Acc的基础上确定 目标档位。在该布置的一个形式中，变速边界线在加速踏板操作量Acc的
变化率的基础上改变。作为替代，目标档位被确定为使得产生基于统计数 据基础确定的车辆所需驱动力或减速力，该统计数据基础是为了在加速踏
板操作量Acc和该操作量的变化率或制动踏板操作量的基础上确定所需车 辆驱动力或减速力而获得的。各种其它确定目标档位的布置也是可以的。
所述不可能将自动变速器直接变速至基于第二变速动作决定的目标档 位的情况是，为在基于第一变速动作决定的变速控制中止后立即实施基于 第二变速动作决定的变速控制而应该同时被控制的摩擦接合装置的数量大 于能够同时被控制的摩擦接合装置预定上限数量的情况。例如，通常可能 通过实施分离 一个摩擦接合装置同时接合另 一个摩擦接合装置的所谓"离 合器至离合器"控制使自动变速器变速，但通常不允许与这两个摩擦接合 装置同时控制另一个摩擦接合装置，即，不允许同时控制三个或更多摩擦 接合装置。但是，在将应该同时被控制的摩擦接合装置数量与上限数量进 行比较时，不考虑任何处于分离或接合动作过程中且对发动机转速NE的 变化没有影响的摩擦接合装置。也就是说，是否能够将自动变速器直接变 速至目标档位的决定在除了上述摩擦接合装置以外的摩擦接合装置数量基 础上作出。
所述中间档位可以根据上述本发明第二至第四方面中任意一项单独确 定，或者结合使用本发明第二至第四方面确定。例如，将经由根据本发明 第三方面临时确定的中间档位建立目标档位所需的时间与经由根据本发明 第四方面临时确定的中间档位建立目标档位所需的时间彼此进行比较，且 这两个临时中间档位之中允许自动变速器更迅速地变速至目标档位的一个 被确定为最终的中间档位。作为替代，完成经由根据本发明第二方面临时
发明第三或第四方面临时确定的中间档位变速至目标档位的变速动作所需 的时间彼此进行比较，且如果完成经由根据本发明第二方面临时确定的中 间档位变速至目标档位的变速动作所需的时间不显著长于完成经由根据本 发明第三或第四方面临时确定的中间档位变速至目标档位的变速动作所需 的时间，则根据第二方面临时确定的中间档位被确定为最终的中间档位，
以减小自动变速器的变速冲击。
上述任何变速模式允许无变速冲击地自动变速器变速控制，且这些变
速模式根据自动变速器的具体构造适当地确定。变速模式可以包括实施 自动变速器变速至与当前档位相邻档位的变速动作的单级变速模式；实施 自动变速器变速至两个或多个连续档位的连续变速动作的多级变速模式； 实施自动变速器变速至不是相邻档位的档位的变速动作的跳档变速模式； 以及作为任意单级变速模式、任意多级变速模式和任意跳档变速模式的组 合的变速模式。


图1是说明适于应用本发明的车辆用驱动系统的布置的示意图2是说明为了建立图l中所示自动变速器的档位，离合器和制动器
的接合与分离状态的视图3是说明用于控制图1的车辆用驱动系统的发动机和自动变速器的
控制系统的框图4是示出图3中所示变速杆变速位置模式的一个例子的视图5是示出加速踏板操作量Acc和目标节气门开度值TAA之间关系的
一个例子的视图，该关系被图3中所示电子控制装置用以控制节气门； 图6是示出被图3的电子控制装置用以控制自动变速器变速动作的变
速边界线(脉镨图)的一个例子的视图7是示出图3的电子控制装置的主要控制功能的框图8是示出图7中所示变速模式存储装置中所存储的变速模式信息的
一个例子的视图9是示出在图7中所示变速控制装置的控制下，在自动变速器的4-3 降档动作和4-2降档动作过程中，离合器接合压力与发动机转速NE变化 的时间图IO是示出图7的变速控制装置的控制功能的流程图，这些功能在基 于第 一 变速动作决定的变速控制过程中执行；
图11是示出在具有多个候选中间档位的情况下，在图10的步骤S5
中作出决定的例子的视图12是示出根据本发明第二实施例的变速控制装置的控制功能的一 部分流程图，这些功能在基于第一变速动作决定的变速控制过程中执行；
图13是示出在第二实施例中发动机转速NE变化的视图14是示出根据本发明第三实施例的变速控制装置的控制功能的一 部分流程图，这些功能在基于第一变速动作决定的变速控制过程中执行；
图15是示出在第三实施例中发动机转速NE变化的视图。
附图标记说明
14:自动变速器
90:电子控制装置
120:变速控制装置
122:变速动作决定装置
124:变速控制实施装置
132:变速模式存储装置(存储装置)
C0、 Cl、 C2、 C3:离合器(摩擦接合装置)
Bl、 B2、 B3:制动器(摩擦接合装置)
步骤S8:选择装置
具体实施例方式
下面将参照附图详细说明本发明的优选实施例。
实施例1
参照图1的示意图，示出了适用于FF车辆(发动机前置前轮驱动车 辆)的横置型车辆用驱动系统，例如，其中诸如汽油机或其它内燃机的发 动机10的输出通过动力传递装置传递至图中未示出的驱动轮(前轮)，该 动力传递装置包括变矩器12、自动变速器14和差速齿轮装置16。变矩器 12包括与发动机IO的曲轴18相连的泵轮20;与自动变速器14的输入 轴22相连的涡轮24;经由单向离合器26固定至壳体28形式的固定部件 上的导轮30;以及用于经由緩冲器(图中未示出)在曲轴18和输入轴22 之间直接耦合的锁止离合器32。诸如齿轮泵的机械油泵21与泵轮20相连， 且与泵轮20 —起由发动机10驱动，以加压用于操作自动变速器14并润滑 驱动系统的工作油。发动机10用作用于使车辆行驶的驱动力源，而变矩器 12用作流体操作耦合装置。
自动变速器14包括单小齿轮型第一行星齿轮装置40和单小齿轮型 第二行星齿轮装置42，其配合构成所谓的CR-CR连接型行星齿轮机构， 其中第一和第二行星齿轮装置40、 42与输入轴22同轴布置，使得第一行 星齿轮装置40的行星架和齿圏分别与第二行星齿轮装置42的齿圏和行星 架相连；与平行于输入轴22的副轴44同轴布置的第三行星齿轮装置46; 以及固定至副轴44一端并与差速齿轮装置16啮合的输出齿轮48。行星齿 轮装置40、 42、 46的元件，即，太阳齿轮、齿圏以及可旋转地支承与太阳 齿轮和齿圏啮合的行星齿轮的行星架，通过四个离合器CO、 Cl、 C2、 C3 选择性地彼此相连，并通过三个制动器B1、 B2、 B3选择性地固定至壳体 28形式的固定部件上。此外，根据这些元件的旋转方向，太阳齿轮、齿圏 以及行星架通过两个单向离合器F1、 F2彼此相连或与壳体28接合。由于 差速齿轮装置16相对于其轴线(车轴)对称，因此差速齿轮装置16的下 半部未在图1中示出。
上述与输入轴22同轴布置的第一行星齿轮装置40和第二行星齿轮装 置42、离合器CO、 C1和C2、制动器B1和B2以及单向离合器F1构成 具有四个前进档和一个倒档的主变速部MG;而上述与副轴44同轴布置的 第三行星齿轮装置46、离合器C3、制动器B3以及单向离合器F2构成低 速传动部U/D形式的副变速部。在主变速部MG中，输入轴22通过离合 器CO、 C1和C2分别与第二行星齿轮装置42的行星架K2、第一行星齿 轮装置40的太阳齿轮Sl和第二行星齿轮装置42的太阳齿轮S2相连。第 一行星齿轮装置40的齿圏Rl和第二行星齿轮装置42的行星架K2彼此相 连，第二行星齿轮装置42的齿圏R2和第一行星齿轮装置40的行星架Kl
彼此相连。第二行星齿轮装置42的太阳齿轮S2经由制动器Bl固定至壳 体28形式的固定部件上，且第一行星齿轮装置40的齿圏Rl经由制动器 B2固定至壳体28形式的固定部件上。单向离合器Fl布置在第二行星齿轮 装置42的行星架K2和壳体28形式的固定部件之间。固定至第一行星齿 轮装置40的行星架Kl上的第一副轴齿轮G1和固定至第三行星齿轮装置 46的齿圏R3上的第二副轴齿轮G2彼此啮合。在低速传动部U/D中，第 三行星齿轮装置46的行星架K3和太阳齿轮S3经由离合器C3彼此相连， 且制动器B3和单向离合器F2彼此并列地布置在太阳齿轮S3和壳体28形 式的固定部件之间。
上述离合器C0、 Cl、 C2、 C3 (统称为"离合器")及制动器Bl、 B2、 B3(统称为"制动器，，)为诸如多片式离合器或带式制动器的液压操 作摩擦接合装置，它们通过液压致动器接合。这些摩擦接合装置根据手控 阀(图中未示出)的操作，通过液压控制回路98 (图3中所示)的电磁阀 Sl-S5和线性电磁阀SL1、 SL2、 SLU的激励与非激励而选择性地接合与分 离，以根据变速杆72 (图3中所示)当前选择的变速位置，选择性地建立 自动变速器14的五个前进档、 一个倒档及空档之一，如图2中所示。在图 2中，"1st"至"5th，，表示第一档至第五档，它们是前进档；"O"和"X"
分别表示离合器、制动器或单向离合器的接合状态和分离状态；而"A，， 表示当车辆驱动力在前进方向上传递时单向离合器的接合状态。作为示例，
变速杆72具有驻车位P、倒档位R、空档位N和前进档位D、 4、 3、 2、 L，且可根据图4中所示的变速路径操作至这些位置中所选的一个。当变 速杆72被置于驻车位P或空档位N时，自动变速器14被置于空档位形式 的非驱动档位，其中不传递车辆驱动力。在驻车位P，驱动轮被机械驻车 机构(图中未示出)机械锁止，以防止驱动轮的旋转。
参照图3的框图，示出了设置在车辆上用以控制图1中所示发动机IO 和自动变速器14的控制系统。在该控制系统中，加速踏板50的操作量Acc 由加速器操作量传感器51检测。加速踏板50由车辆驾驶员操作与驾驶员 期望的发动机输出相对应的量。在这方面，加速踏板50用作手动操作加速
部件，且加速踏板操作量Acc表示期望的发动机输出。在发动机10的进 气管中布置有电子节气门56,其开度eth由节气门致动器54根据节气门 开度指令值TA改变。节气门开度指令值TA与开度eth对应，且主要在 加速踏板操作量Acc基础上根据表示加速踏板操作量Acc与目标节气门开 度指令值TAA之间预定关系的图镨而确定，作为示例该关系如图5中所示。 目标节气门开度指令值TAA与节气门开度指令值TA随着加速踏板操作量 Acc的增大而增大，使得节气门的开度eth增大以增大发动机输出。
该控制系统还包括用于检测发动机10的转速NE的发动机转速传感 器58;用于检测发动机10的进气量Q的进气量传感器60;用于检测电子 节气门56的全关状态(发动机怠速状态)和开度eth的带有怠速开关的节 气门传感器60;用于检测反映车速V的副轴44转速NouT的车速传感器 66;用于检测发动机10的冷却水温Tw的水温传感器68;用于检测制动 踏板的操作状态和非操作状态的制动开关70;用于检测变速杆72当前所 选位置Psh的变速杆位置传感器74;用于检测涡轮转速NT (输入轴22的 转速NiN)的涡轮转速传感器76;用于检测液压控制回路98内工作油温度 即AT油温Toil的变速器油温传感器78;以及用于检测第一副轴齿轮Gl 转速NC的副轴齿轮转速传感器80。电子控制装置90接收来自这些传感 器的表示发动机转速NE、进气量Q、节气门开度eth、车速V、发动机冷 却水温Tw、制动踏板操作或非操作状态、变速杆72当前所逸位置Psh、 涡轮转速NT、变速器油温ToiL和副轴齿轮速度NC的信号。制动开关70 是根据用于行车制动系统的制动踏板是被踩下还是松开而开启和关闭的 ON-OFF开关。
电子控制装置90包括结合了 CPU、 RAM、 ROM和输入/输出接口的 所谓微型计算机。CPU操作以在利用RAM的临时数据存储功能的同时根 据ROM中所存储的控制程序执行信号处理，以实施发动机10的输出控制 和自动变速器14的变速控制。如图7中所示，电子控制装置90包括发动 机控制装置110和变速控制装置120形式的功能装置，它们按照需要彼此 独立工作。
发动机控制装置110可操作以控制用于控制电子节气门56的开启和关 闭动作的节气门致动器54,控制用于控制燃料喷射量的燃料喷射阀92,控 制用于控制点火正时的点火装置94如点火器，并控制用于摇动曲轴18以 起动发动机10的起动机(电动机)。为了实施电子节气门56的开启和关 闭动作，发动机控制装置110基本上布置成在实际加速踏板操作量Acc的 基础上根据如图5中所示目标节气门开度指令值TA+与加速踏板操作量 Acc之间的预定关系确定目标节气门开度指令值TA*，并使用所确定的目 标节气门开度指令值TA々作为节气门开度指令值TA，以控制节气门致动 器54，使得实际节气门开度eth随着加速踏板操作量Acc的增大而增大。 但是，为了实施牵引控制或其它特殊控制，发动机控制装置110确定节气 门开度指令值TA，而不管与加速踏板操作量Acc相对应的目标节气门开 度指令值TA*。
变速控制装置120包括变速动作决定装置122和变速控制实施装置 124。变速动作决定装置122布置成在实际加速踏_板操作量Acc和实际车 速V的基础上根据图6中作为变速条件存储在变速条件存储装置130中的 变速边界线(变速边界线图谱)不时地确定自动变速器14的目标档位，并 判断自动变速器当前建立的档位是否不同于所确定的目标档位。另 一方面， 变速控制实施装置124布置成在判断为当前档位不同于所确定的目标档位 时，实施将自动变速器14变速至所确定的目标档位的变速控制。
即使在变速控制实施装置124基于变速动作决定装置122的第一变速 动作决定实施变速控制的过程中，变速动作决定装置122也不时地确定目 标档位。在图6中，实线表示升档边界线，而虚线表示降档边界线。这些 升档和降档边界线被确定成使得当车速v降低或者当加速踏板操作量Acc
增大时，将自动变速器14变速至比当前档位具有较高变速比(输入速度 NiN/输出速度NouT)的档位。在该图6中，'T，至"5"分别表示第一档 至第五档。升档边界线被确定成使得车辆驱动力随着加速踏板操作量Acc 的增大适当地增大，而降档边界线被确定成使得车辆驱动力随着制动踏板 操作量的增大和加速踏板操作量Acc的减小而适当地增大。
当变速动作决定装置122在自动变速器14基于第一变速动作决定实施 变速控制的过程中作出第二变速动作决定时，变速控制实施装置124立即 实施基于第二变速动作决定的变速控制。在这种情况下，根据图IO的流程 图实施变速控制。
为了实施将自动变速器14变速至目标档位的变速控制，变速控制实施 装置124首先从变速模式存储装置132所存储的多个变速模式之中选择单 个变速模式或多个变速模式的组合。变速控制实施装置124开启(激励) 或关闭(非激励)液压控制回路98的电磁阀Sl-S5，以选择性地接合和分 离离合器C和制动器B，从而建立基于所选单个变速模式的档位或者顺次 建立基于所选变速模式组合的档位。变速控制实施装置124连续地控制施 加至线性电磁阀SL1、 SL2和SLU的电流量，从而防止自动变速器14由 于车辆驱动力变化引起的变速冲击，或离合器和制动器摩擦部件耐久性的恶化。
变速模式存储装置132存储表示上述多个变速模式和各变速模式所需 变速时间的变速模式信息。图8示出表示降档模式的降档模式信息形式的 变速模式信息的例子。所存储的各变速模式是自动变速器14可以较容易地 实现而没有变速冲击的变速动作或变速动作组合。所存储的变速模式根据 自动变速器14的具体构造而确定。图8中所存储的降档模式包括变速至 相邻档位的单级变速模式(No. 1-4);连续变速至非相邻档位的多重变速 模式(No. 7、 9、 10);跨过一个或多个档位变速的跳档变速模式(No. 5 和6);以及单级变速模式、多重变速模式或跳档变速模式的组合(No.8)。 变速模式存储装置132还存储表示升档模式的升档模式信息(图中未示 出)。基于所存储的各变速模式的变速动作或变速动作的组合可以通过控 制摩擦接合装置(离合器C和制动器B)中的仅一个或两个而实现。变速 ^^式所需变速时间为预定长度的时间，但可以在诸如车辆加速度值和减速 度值的车辆状态M基础上确定。变速模式存储装置132对应于存储装置， 且变速模式存储装置132和变速条件存储装置130可以在上述RAM或 ROM中提供。参照图9中的时间图，其中示出了在变速控制装置120的控制下，自 动变速器14的4-3降档动作和4-2降档动作过程中，离合器接合压力和发 动机转速NE的变化。当在时间点tO作出变速动作决定时，基于该变速动 作决定的变速控制开始。在该变速控制中，线性电磁阀SL控制离合器接 合压力的命令液压值一度急剧升高然后降低到比变速控制开始前的水平高 预定量的水平。如图2中所示，4-3降档动作和4-2降档动作均通过接合离 合器C1而实现。在实施4-3或4-2降档动作的变速控制开始时刻之后，工 作油被提供给离合器Cl，且在时间点tl即当离合器Cl的实际液压等于命 令液压值时，该离合器C1充满工作油。这样，离合器C1被置于压力可调 节状态，从变速控制的开始时刻起没有显著的时间延迟。在压力可调节状 态下，离合器接合压力可调节。
为实现基于该变速动作决定的变速控制而需要分离的摩擦接合装置的 液压(图9中未示出)被降低，使得发动机转速NE开始升高，如图9中 所示。需要分离的摩擦接合装置的液压下降速度被控制成使得在4-3降档 动作过程中发动机转速NE的初期上升梯度比4-2降档过程中的初期上升 梯度緩和。为实现4-3降档动作而需要分离的摩擦接合装置是制动器Bl, 为实现4-2降档动作而需要分离的摩擦接合装置是离合器CO。
需要分离的摩擦接合装置的液压下降速度和发动机转速NE的上升梯 度如上所述地净皮控制，以在发动机转速NE升高到由降档动作建立的档位 所确定的水平，即，离合器C1的同步速度以前，使需要接合的离合器C1 的液压升高到允许离合器Cl同步控制的水平。单级4-3降档动作前后发动 机转速值NE之间的差值小于两级4-2降档动作前后发动机转速值NE之 间的差值，从而发动机转速NE在单级4-3降档动作中以较緩和的梯度升 高，以允许离合器Cl的液压有足够的时间升高。另一方面，在两级4-2 降档动作中，由于在相对快速升高的液压达到略低于离合器Cl的同步水 平后液压能够很容易地以相对低的速度升高，因而离合器Cl的液压首先 以相对较高的速度升高。
4-3降档动作的同步控制在时间点t2开始，而4-2降档动作的同步控
制在时间点t3开始。同步控制开始的时间点可以在当前发动机转速值NE 和在变速至新档位的降档动作后的发动机转速值NE之间的差值以瓦l动 机转速NE的上升梯度基础上检测。当检测到同步控制开始的时间点后， 命令液压值以预确定的较緩和梯度升高。命令液压值较緩和的上升梯度被 确定成减小自动变速器14由于要分离的摩擦接合装置分离动作的定时与 要接合的离合器Cl接合动作的定时之间的不一致而导致的变速冲击，该 不一致会由于液压控制特性的变化和发动机转速传感器58的检测错误而 产生。
图10的流程图示出变速控制装置120的控制功能，这些控制功能在基 于第一变速动作决定的变速控制过程中执行。图10的控制例程以较短的预 定循环时间不时地执行。在图10的控制例程中，在步骤S1判断是否作出 第二变速动作决定。该判断基于图6的变速边界线作出。如果在步骤Sl 中作出否定判断，则控制例程的执行终止。如果由于车辆行驶条件或车辆 驾驶员的操作变化，自动变速器14最近选择的目标档位不同于基于第一变 速动作决定所选的目标档位，则在步骤S1中作出肯定判断。该步骤S1对 应于上述变速动作决定装置122，其布置成作出将自动变速器14变速至最 近所选档位的变速动作决定。
如果在步骤S1中作出肯定判断，则控制流程转到步骤S2，以判断是 否不可能将自动变速器14直接变速至基于第二变速动作决定最近所选的 目标档位。该判断根据建立最近所选目标档位应该同时控制的摩瘵接合装 置数量是否大于能够同时控制的摩擦接合装置的上限数量(例如，两个) 而作出。如果在步骤S2中作出否定判断，即，如果自动变速器14能够直 接变速至最近所选目标档位，则控制流程转到步骤S3以中止基于第一变速 动作决定的变速控制，然后转到步骤S4以实施将自动变速器14变速至基 于第二变速动作决定所选目标档位的变速控制。
如果在步骤S2中作出肯定判断，则控制流程转到步骤S5，以判断是 否存在多个候选中间档位。这些候选中间档位是不同于最近所选目标档位 且自动变速器14在步骤S1的决定时刻能直接变速至的档位。如果在步骤S5中作出否定判断，即，如果只有一个自动变速器能直接变速至的候选中 间档位，则控制流程转到步骤S6，以将该候选中间档位确定为中间档位。 如果在步骤S5中作出肯定判断，则控制流程转到步骤S7，以将候选 中间档位之中在发动机转速NE变化量最大的情况下建立的一个确定为中 间档位。发动机转速NE的变化量最大意味着完成发动机转速NE变化所 需的时间最长，从而离合器接合压力有足够的时间可以升高。因此，离合 器接合压力能够以最緩和的梯度升高以建立中间档位，从而可以减小变速 冲击。
参照图11,示出了一种在步骤S5中作出存在多个候选中间档位的肯 定判断的情况的例子。在该例子中，在t0时刻作出实施4-3降档动作的第 一变速动作决定，而在tl时刻作出实施4-l降档动作的第二变速动作决定， tl时刻在发动机转速NE开始升高的时刻之前。即，所选目标档位在tl时 刻从第三档变为第一档。注意从第四档降至第一档的4-1降档动作需要离 合器C0和制动器B1的分离动作以及离合器C1的接合动作，即，应该同 时控制的摩擦接合装置数量大于预定上限数量，从而不能够实施直接变速 至第一档的4-1降档动作。因此，在该例子中，在步骤S2中作出肯定判断， 且控制流程转到步骤S5。
在图ll的例子中，作为第一变速动作决定的结果，制动器B1的液压 开始降低且离合器Cl的液压开始升高，虽然该图没有表示这些液压的降 低和升高。在发动机转速NE的实际升高还没有开始的tl时刻，可以通过 中止制动器Bl液压的降低然后使该液压升高，并降低离合器CO而不是制 动器Bl的液压，而实施变速至第二档的降档动作。还应注意，可以继续 基于第一变速动作决定的变速控制，即，实施变速至第三档的降档动作。 这样，在tl时刻，存在两个候选中间档位，即，第二档和第三档。但是， 4-2降档动作比4-3降档动作造成发动机转速NE更大的变化量。从而，在 步骤S7中，第二档被确定为中间档位。
随后，在对应于选择装置的步骤S8，从变速模式存储装置132所存储 的变速模式之中选择允许在最短时间内从中间档位变速至基于第二变速动
作决定所选目标档位的变速动作的单个变速模式或变速模式组合。在图11
的例子中，中间档位是第二档而目标档位是第 一档，所以选择单级2-1降 档模式。但是，如果不能实施从中间档位直接变速至目标档位的变速动作， 则该变速动作根据多个变速模式的组合而实施。如果存在两个或多个用于 从中间档位变速至目标档位的变速模式组合，则选择这些组合之中总变速 时间最短的最优一个。为此，在变速模式存储装置132所存储的变速模式 的变速时间基础上，计算所有组合各自的总变速时间。如果中间档位为第 四档，则存在四种变速模式组合。如图8中所示，这四种组合为(1)4-3 降档模式和3-1降档模式；(2)4-3降档模式、3-2降档模式和2-1降档模 式；(3 )两级4-3-2降档模式和2-1降档模式；及(4) 4-2降档模式和2-1 降档模式。在这种情况下，选择这四种组合之中所计算出的总变速时间最 短的一种。
然后，控制流程转到步骤S9，以中止基于第一变速动作决定的变速控 制，然后转到步骤SIO，以实施建立在步骤S6或步骤S7中所确定的中间 档位的变速控制。在接下来的步骤S11中，液压控制回路98的电磁阀Sl-S5 适当地开启和关闭，以接合和分离适当的离合器C和制动器B，从而基于 在步骤S8中所选变速^^式组合之一使自动变速器变速，同时施加到线性电 磁阀SL1、 SL2和SLU上的电流量被连续控制，以控制正在接合和分离的 离合器C和制动器B的液压。
在步骤S12中，作出自动变速器14基于所讨论变速模式的变速是否完 成的判断。该判断在电磁阀Sl-S5及线性电磁阀SL1、 SL2、 SLU的指令 信号基础上作出。如果基于所讨论变速模式的变速已经完成，则控制流程 转到步骤S13。
在步骤S13中，判断目标档位是否已经建立。该判断在电磁阀Sl-S5 的指令信号基础上作出。如果目标档位已经建立，则该控制例程的一次执
行循环结束。如果目标档位还未建立，则重复步骤S11及其后的步骤，以 基于下一变速模式使自动变速器变速。
实施例2
下面，将说明本发明的第二实施例。在下面的说明中，相同的附图标 记用于表示不同实施例共同的元件。
第二实施例与第一实施例的不同之处仅在于由变速控制装置120执行 并在图12中示出的控制功能，图12是示出根据本发明第二实施例的变速 控制装置120的控制功能的流程图的一部分，这些控制功能在基于第一变 速动作决定的变速控制过程中执行。图12中示出的唯一步骤代替图10中 的步骤S7。即，如果在图10的步骤S5中判断出存在多个候选中间档位， 则执行步骤S7-l。
在该步骤S7-l中，候选中间档位之中能在最短时间内建立的一个被确 定为中间档位。与图11一样，图13示出在t0时刻作出实施4-3降档动作 的第一变速动作决定而在tl时刻作出实施变速至作为目标档位的第一档的 变速的第二变速动作决定的情况，其中tl时刻在发动机转速NE开始升高 的时刻之前。与图ll中的例子一样，在图13的例子中，存在两个候选中 间档位，即第二档和第三档。图13还示出4-2降档动作，用于与4-3降档 动作进行比较。如图13中所示，第三档可以比第二档在更短的时间内建立。 因此，在步骤S7-1中，第三档被确定为中间档位。所需变速时间在变速模 式存储装置132所存储的变速模式信息基础上计算出。
在第二实施例中，多个候选中间档位之中能在最短时间内建立的一个 被确定为中间档位，中间档位能够迅速地建立，从而建立目标档位所需的 时间也可以缩短。
虽然由于第三档可以比第二档在更短的时间内建立，因而第二实施例 布置成将笫三档确定为中间档位，但取决于要接合的摩擦接合装置的液压 操作参数，建立第二档所需的时间可能会短于建立第三档所需的时间。例 如，在实施4-3降档动作所^合的离合器与实施4-2降档动作所要接合 的离合器不同时，建立实施4-3降档动作所要接合的离合器的压力可调节 状态所需时间可能会长于建立实施4-2降档动作所要接合的离合器的压力 可调节状态所需时间。在这种情况下，通过增大在4-2降档动作过程中发
动机转速NE的初期上升梯度，可以使建立第二档所需的时间短于建立第 三档所需的时间。由于4-2降档动作前后发动机转速值NE之间的差值大 到足以允许发动机转速NE在发动机转速NE达到同步速度后以较緩和的 梯度升高，因而在4-2降档动作过程中发动机转速NE的初期上升梯度较 大。
实施例3
下面将参照图14说明本发明的第三实施例，图14示出根据本发明第 三实施例的变速控制装置120的控制功能的流程图的一部分，这些控制功 能在基于第一变速动作决定的变速控制过程中执行。图14中示出的唯一步 骤代替图10中的步骤S7。即，如果在图10的步骤S5中判断出存在多个 候选中间档位，则执行步骤S7-2 。
在该步骤S7-2中，多个候选中间档位之中在建立中间档位的方向上发 动机转速NE的变化量最小的情况下建立的一个被确定为中间档位。在图 15的例子中，在t0时刻作出实施4-3降档动作的第一变速动作决定，而在 发动机转速NE略微升高的tl时刻作出实施变速至作为目标档位的第一档 的变速的第二变速动作决定。
如果在tl时刻直接变速至第三档或第二档的变速动作是可能的，则第 三档以比第二档更小的发动机转速NE变化量建立。因此，在步骤S7-2中， 第三档被确定为中间档位。第三实施例适用于4-3降档动作和4-2降档动 作通过分离相同摩擦接合装置并通过接合各不相同的摩擦接合装置而实现 的自动变速器。
在第三实施例中，多个候选中间档位之中在建立中间档位的方向上发 动机转速NE的变化量最小的情况下建立的一个被确定为中间档位，中间 档位能够迅速地建立，从而建立目标档位所需的时间也可以缩短。
虽然上文已经仅出于示例性目的参照附图详细说明了本发明的实施 例，但应当理解本发明可以以本领域技术人员能够采用的各种变型和改进 来实施。
权利要求
1. 一种变速控制设备，所述变速控制设备用于控制具有变速比各不相同且通过选择性地接合多个摩擦接合装置而建立的多个档位的自动变速器，使得将所述自动变速器变速至基于第一变速动作决定的目标档位的变速控制被切换到将所述自动变速器变速至基于第二变速动作决定的目标档位的变速控制，所述第二变速动作决定是在基于所述第一变速动作决定的变速控制过程中作出的，所述变速控制设备的特征在于包括变速控制装置，当不可能将所述自动变速器直接变速至基于所述第二变速动作决定的目标档位时，所述变速控制装置可操作以用于将所述自动变速器在所述第二变速动作决定时刻能够被直接变速至的档位之一确定为所述自动变速器的中间档位，并在建立所述中间档位后实施将所述自动变速器变速至基于所述第二变速动作决定的目标档位的变速控制，并且其中所述变速控制装置将所述自动变速器在所述第二变速动作决定时刻能够被直接变速至的所述档位之中在建立所述中间档位的方向上发动机转速变化量最小的情况下建立的一个档位确定为所述中间档位。
2. 根据权利要求l所述的变速控制设备，其特征在于还包括 变速模式存储装置，所述变速模式存储装置用于存储所述自动变速器的多个变速模式和所述多个变速模式的变速时间；和选择装置，当存在允许所述自动变速器从所述中间档位变速至基于所 述第二变速动作决定的目标档位的变速动作的多个变速模式组合时，所述 选择装置可操作以用于在所述变速模式存储装置中所存储的所述变速时间 的基础上获得所述多个变速模式组合各自的总变速时间，并选择所述变速 模式组合之中总变速时间最短的 一个，并且其中所述变速控制装置基于由所述选择装置所选的变速模式组合 实施将所述自动变速器从所述中间档位变速至所述目标档位的变速控制。
全文摘要
本发明涉及自动变速器的变速控制设备，其能够改进当无法将变速器直接变速至基于第二变速动作决定的目标档位时的变速控制性。在将变速器变速至基于第一变速动作决定的目标档位的变速控制过程中作出第二变速动作决定时(S1)，在不可能将变速器直接变速至基于第二变速动作决定的目标档位的情况下(S2)，如果存在能够直接变速至的多个候选中间档位(S5)，则将多个候选中间档位之中在发动机转速NE变化量最大的情况下建立的一个确定为中间档位(S7)。在发动机转速NE变化量大的情况下，发动机转速NE变化所需时间较长，所以能够产生使接合离合器液压升高所需的时间。结果，由于接合离合器的液压能够以缓和的梯度变化，所以能够减小变速冲击，即，改进变速控制性。
文档编号F16H61/04GK101392829SQ20081017061
公开日2009年3月25日 申请日期2005年11月8日 优先权日2004年11月10日
发明者杉村敏夫, 绫部笃志 申请人:丰田自动车株式会社