自动变速器的换挡控制方法和利用该方法的换挡控制装置的制造方法
【专利说明】
[0001] 相关申请的交叉引用
[0002] 本申请要求2014年11月19日提交的韩国专利申请第10-2014-0161871号的优 先权和权益，其全部内容结合于此用于运种引用的所有目的。
技术领域
[0003] 本发明设及一种自动变速器的换挡控制方法和利用前述方法的换挡控制装置。
【背景技术】
[0004] 自动变速器根据车辆的运行状态来改变传动比，W执行换挡至目标挡位。 阳〇化]在执行换挡至目标挡位的情况下，自动变速器具有从接合状态变化至释放状态 的脱离元件（off-going element)和从释放状态变化至接合状态的接合元件（on-coming element)。通过控制供应至相应元件的液压来实现将脱离元件释放W及将接合元件接合。 另外，通过操作控制占空并且根据控制占空来控制电磁阀，而执行供应至脱离元件和接合 元件的液压的控制。
[0006] 通常，在根据现有的换挡控制方法来执行换挡的情况下，利用了脱离元件和接合 元件的滑动，从而将自动变速器的输入轴速度与输出轴速度同步。然而，在通过滑动而被动 地将输入轴速度与输出轴速度同步的方法中，依据运行状况（例如，道路的斜坡和车辆负 载），换挡时间会变长并且换挡质量可能变差。为了解决运个问题，可W提前准备对应于每 个运行状况的校准映射，但是不可能无限地增加校准映射的数量。另外，在未被考虑到的运 行状况的情况，难W预期良好的换挡质量。另外，由于在混合动力车辆中为了提高燃料效率 通常不利用扭矩转换器，所W差的换挡质量可能对车辆的驾驶性能产生不利影响。
[0007] 公开于本发明背景部分的信息仅仅旨在增加对本发明的总体背景的理解，而不应 当被视为承认或W任何形式暗示该信息构成已为本领域技术人员所公知的现有技术。
【发明内容】
[0008] 本发明的各个方面致力于提供运样的自动变速器的换挡控制方法和利用所述方 法的换挡控制装置，所述方法基于扭矩源的速度控制将自动变速器的输入轴速度与输出轴 速度同步，从而具有实现平滑换挡的优点。
[0009] 根据本发明的各个方面，一种自动变速器的换挡控制方法，其可W包括W下步骤： 通过控制器来确定是否满足换挡条件；在满足换挡条件的情况下，通过控制器来开始脱离 元件的释放和接合元件的接合；在执行脱离元件的释放和接合元件的接合时，通过控制器 来确定是否满足速度控制进入条件；在满足速度控制进入条件的情况下，通过控制器来确 定扭矩源的目标速度；通过控制器来利用扭矩源的目标速度执行扭矩源的速度控制；在执 行速度控制时，通过控制器来确定是否满足速度控制完成条件；在满足速度控制完成条件 的情况下，通过控制器来完成脱离元件的释放和接合元件的接合。
[0010] 在满足等式I Wts-WuXRi th I > Wi的情况下，可W满足速度控制进入条件，其中，Wts 是扭矩源的速度，W。是自动变速器的输出轴速度，Ri th是当前挡位的传动比，W及Wi是第一 预设值。
[0011] 要求保护的换挡控制方法还可W包括W下步骤：在满足速度控制进入条件的情况 下，通过控制器来控制脱离元件W保持待机状态，并且通过控制器来控制接合元件W保持 待机状态。
[0012] 确定扭矩源的目标速度的步骤可W包括W下步骤：基于自动变速器的输出轴速度 来确定在满足速度控制进入条件的时间处的目标挡位的输入轴速度；基于目标挡位的输入 轴的速度和在满足速度控制进入条件的时间处的扭矩源的速度来确定初始偏移；划分初始 偏移W产生偏移输入；对偏移输入插值W产生插值的偏移输入。
[0013] 划分初始偏移W产生偏移输入的步骤可W包括W下步骤：将0至初始偏移的范 围划分为多个子范围；确定对应于相应子范围的斜率；产生随着确定的斜率变化的偏移输 入。
[0014] 划分初始偏移W产生偏移输入的步骤可W包括W下步骤：确定对应于初始偏移的 第一预设比的第一值；确定对应于初始偏移的第二预设比的第二值；产生随着第一斜率变 化的，直到偏移输入从0达到第一值的偏移输入；在偏移输入达到第一值时，产生随着第二 斜率变化的，直到偏移输入从第一值达到第二值为止的偏移输入；在偏移输入达到第二值 时，产生W第=斜率变化直到偏移输入从第二值达到初始偏移为止的偏移输入。
[0015] 可W通过考虑在满足速度控制进入条件的时间处的扭矩源的速度的斜率来确定 第一斜率。
[0016] 可W通过考虑第一斜率，在满足等式 的值之中来确定第二斜率，其 中，A 2是第二斜率，MaxTQ是扭矩源在当前运行状态下输出的最大扭矩，W及J是自动变速 器的输入轴的惯量。
[0017] 可W通过考虑第二斜率和变速器的输出轴速度的斜率来确定第=斜率。
[0018] 划分初始偏移W产生偏移输入的步骤可W包括W下步骤：基于初始偏移来确定完 成换挡的目标时间；将从满足速度控制进入条件的时间至目标时间的间隔分成多个子间 隔；确定对应于相应子间隔的斜率；产生随着确定的斜率变化的偏移输入。
[0019] 多个子间隔可W包括：第一子间隔、第二子间隔和第S子间隔；W及可W通过考 虑在满足速度控制条件的时间处的扭矩源的速度的斜率来确定对应于第一子间隔的第一 斜率。
[0020] 可W通过考虑第一斜率，在满足等式
的值之中来确定对应于第二 子间隔的第二斜率，其中，A,是第二斜率，MaxTQ是扭矩源在当前运行状态下输出的最大扭 矩，W及J是自动变速器的输入轴的惯量。
[0021] 可W通过考虑第二斜率和变速器的输出轴速度的斜率来确定对应于第=子间隔 的第=斜率。
[0022] 确定扭矩源的目标速度的步骤还可W包括W下步骤：确定目标挡位的输入轴速度 与初始偏移之间的差；将插值的偏移输入与目标挡位的输入轴速度与初始偏移之间的差相 加。
[0023] 利用扭矩源的目标速度来执行扭矩源的速度控制的步骤可W包括W下步骤：确定 扭矩源的目标速度与扭矩源的当前速度之间的差；利用扭矩源的目标速度与扭矩源的当前 速度之间的差来确定反馈控制输入；利用自动变速器的输入轴的惯量和扭矩源的目标速度 来确定前馈输入；基于扭矩源的当前速度，利用扭矩源的标称逆模型和至少一个低通滤波 器来确定干扰控制输入；利用反馈控制输入、前馈控制输入和干扰控制输入来确定扭矩命 令。
[0024] 所述标称逆模型可W设计为满足等式
，其中，錢;：3'《键为标称逆 模型，J是自动变速器的输入轴的惯量。
[00巧]所述低通滤波器可W设计为满足等式
其中，Q(S)为低通滤 波器，n大于或等于m，并且ah和b g为设计参数，并且被设计为在包括在干扰中的最大频率 Wm或者更低的频率处满足等式
[0026] 在满足等式IWTS-WuXRj th I《Wz的情况下，满足速度控制完成条件，其中，W TS是扭 矩源的速度，W。是自动变速器的输出轴速度，R , th是目标挡位的传动比，化及Wz是第二预设 值。
[0027] 在同时满足等式IWTS-WoXRj th I《胖2和等式
的情况 下，满足速度控制完成条件，其中，Wts为扭矩源的速度，W。为自动变速器的输出轴速度，R i th 为目标挡位的传动比，W2为第二预设值，W及W 3为第=预设值。
[0028] 根据本发明的各个实施方案，一种自动变速器的换挡控制装置可W包括：数据检 测器，其配置为检测用于换挡控制的数据；扭矩源，其配置为产生用于操作车辆的扭矩；控 制器，其通过预定的程序来执行，W基于数据来控制换挡；W及执行器，其配置为从控制器 接收控制信号，并且配置为控制施加至自动变速器的相应摩擦元件的液压，其中，该预定的 程序包括执行自动变速器的换挡控制方法的一系列命令，所述方法包括W下步骤：通过控 制器来确定是否满足换挡条件；在满足换挡条件的情况下，通过控制器来开始脱离元件的 释放和接合元件的接合；在执行脱离元件的释放和接合元件的接合时，通过控制器来确定 是否满足速度控制进入条件；在满足速度控制进入条件的情况下，通过控制器来确定扭矩 源的目标速度；通过控制器来利用扭矩源的目标速度而执行扭矩源的速度控制；在执行速 度控制时，通过控制器来确定是否满足速度控制完成条件；在满足速度控制完成条件的情 况下，通过控制器来完