专利名称：车辆用动力传动装置的控制装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及在发动机与变速器之间具有离合器的车辆用动力传动装置的控制装置，该车辆用动力传动装置的控制装置具有进行以加速踏板的踏入量为基本参数的加速踏板随动控制的发动机控制装置和控制离合器的连接量的离合器控制装置。
背景技术：
作为近年来车辆的发展趋势，以容易操纵为目的，逐渐普及了将变速操作或离合器操作等自动化了的车辆用动力传动装置。在这种车辆用动力传动装置之中，具有如下的动力传动装置其搭载了柴油发动机，使用平行轴齿轮机构式变速器作为变速器并配置自动离合器，而且在发动机与自动离合器之间装有液力偶合器(液力联轴节)。例如已在本申请发明人申请
的日本特许第3724491号公报(专利文献l)中公开了这种动力传动装置。专利文献1中记载的动力传动装置(参照图4)的发动机装备有发动机控制装置，该发动机控制装置与司机操作的加速踏板的踏入量和发动机转速相对应地决定燃料供给量(燃料喷射量)，在正常行驶时，执行以加速踏板的踏入量为基本参数的燃料喷射量的控制(加速踏板随动控制)。在为了变速操作而切断离合器的变速时，为了应对离合器断开所产生的发动机负荷的骤减，发动机控制装置独立于加速踏板的踏入量而转移到控制发动机(变速时发动机控制)的控制模式，并且在离合器连接的时刻恢复到加速踏板随动控制。这样的控制模式的转换不限于中间设有液力偶合器的动力传动装置，也能在一般的车辆用动力传动装置中进行。
图5是示出在车辆(汽车)的动力传动装置中变速时的各控制装置的动作特性的时间线图，该车辆(汽车)的动力传动装置具有执行如上所述的控制的发动机控制装置，并设了控制离合器的连接量的离合器控制装置和控制变速器的动作的变速控制装置。与专利文献1记载的动力传动装置同样，根据离合器控制装置输出的脉冲的占空比D (%)来控制离合器的连接量，设定成在占空比为0%时，离合器3完全连接，在占空比为100%时，连接量为零，断开。
在图5中，例如，在车辆以2档行驶中，若由变速控制装置(或者司机所操作的变速控制杆)发出向3档变速的变速指令A，离合器控制装置就为了断开离合器而使所输出的占空比成为100% (实际的连接量如图所示地稍稍延迟后变为零)。在断开了离合器的时刻，变速控制装置进行2档位的齿轮脱出啮合，使变速装置成为空档，通过同步机构的同步作用向3档的齿轮级啮合齿轮。在该过程中，变速器的输入轴转速迅速降低到与3档齿轮级相对应的转速。
一输出变速指令，就将发动机控制装置的控制模式从加速踏板随动控制向变速时发动机控制进行转换，与离合器断开所导致的发动机负荷的骤减相对应地使燃料喷射量减少，防止发动机转速急剧上升。在变速时发动机控制中，首先阶段性地减少燃料喷射量，直到大致空转时的燃料量(退火控制(4 t L制御(graduation control))),之后，控制燃料量以使发动机转速接近于3档时的变速器的输入轴转速。在变速从3档向2档换低速档时等情况下，维持当前的发动机转速或者执行使其上升一定量的控制。
在变速器变为齿轮啮合的时刻，离合器控制装置开始使离合器连接的控制。在使离合器连接的控制中，在使占空比短时间骤减到大致0% (称作"一次连接，，)之后，执行返回到所谓的半离合状态的占空比并重新逐渐减少占空比的半离合控制。使占空比短时间成为大致0%是为了使离合器(湿式多片离合器)的油压活塞的动作稳定，并提前到达半离合状态，实际的离合器连接量如图所示，迅速地达到半离合状态开始的连接量，在半离合状态中，大致沿着占空比的变化缓慢增加连接量。从而，避免了离合器连接时的变速冲击和发动机停止。
在半离合控制中，随着离合器连接量的增加，发动机转速进一步降低,并且变速器输入轴的转速上升，两方的转速逐渐接近。然后，在其差达到规定值的时候(B),发动机控制装置的控制模式从变速时发动机控制恢复到加速踏板随动控制，执行以司机所操作的加速踏板的踏入量为基本参数的控制。在恢复到加速踏板随动控制时也进行阶段性地增加燃料喷射量的退火控制。
且说，在车辆正常行驶时所执行的加速踏板随动控制中，与加速踏板的踏入量和发动机转速对应地计算出基本的燃料喷射量。但是，在最近的发动机中，为了适合气体排放规定等，燃料喷射量具有各种各样的限制，例如，设定了以抑制NOX排出和抑制PM排出为目的的燃料喷射量的上限值(滤清器)。将实际的发动机燃料喷射量决定为基本的燃料喷射量和因为各种各样原因的燃料喷射量的上限值中的最小的燃料喷射量，但伴随着进一步强化气体排放规定，实际的发动机燃料喷射量受这样的上限值的影响的程度已增加了。
燃料喷射量的上限值仍然决定于发动机转速等的发动机运转状况，即使在变速时发动机控制中，也与发动机转速、发动机负荷等的发动机状态和变速时的齿轮级相对应地设定有上限值。因此，在图5中示出的变速时的动作中，在发动机转速与变速器输入轴的转速之差达到了规定值的时刻
(B)，即在发动机控制装置的控制模式从变速时发动机控制恢复到加速踏
板随动控制时，有时燃料喷射量上限值的不同发挥影响而在供给到发动机中的燃料喷射量产生很大的差。这种时候，因为燃料喷射量的变化而产生发动机的扭矩变动，该扭矩变动传递到变速器等动力传动装置中后就产生
变速冲击。
发明内容
本发明的技术问题是，在正常行驶时执行加速踏板随动控制、并变速时执行变速时发动机控制的发动机控制装置中，在变速结束时附近恢复到加速踏板随动控制时的上述问题。
本发明鉴于上述问题，通过在离合器控制装置中设置定时机构，用定时机构变更开始使离合器连接的控制的时刻，来调整从变速时发动机控制恢复到加速踏板随动控制时的发动机的状态，防止由转换时的燃料喷射量的变化所引起的发动机的扭矩变动。
艮p，本发明的车辆用动力传动装置的控制装置，在发动机与变速器之间具有离合器，该离合器的输入轴与上述发动机连结，输出轴与上述变速器连结，其特征在于，上述离合器具有控制其连接量的离合器控制装置，在变速时，上述离 合器控制装置使上述离合器断开，变速结束后，上述离合器控制装置一边 使连接量逐渐增加， 一边执行使上述离合器连接的半离合控制，
上述发动机具有发动机控制装置，该发动机控制装置执行以加速踏板 的踏入量为基本参数的加速踏板随动控制，该发动机控制装置构成为在 变速时，在上述发动机控制装置独立于加速踏板的踏入量而执行了控制上 述发动机的变速时发动机控制之后，在上述发动机转速与上述离合器输出 轴转速之差达到了规定值的时刻，恢复到上述加速踏板随动控制，
另外，上述离合器控制装置具有在变速时上述离合器被断开的时刻开 始计时的定时机构，构成为在上述定时机构决定的期间结束时，开始使上 述离合器连接的控制，并且，与变速时的发动机状态对应地设定了上述定 时机构所决定的期间。
如第二技术方案所示，最好与变速时的发动机转速和齿轮级对应地设 定上述定时机构所决定的期间。此外，如第三技术方案所示，本发明适合 于在上述发动机与上述离合器之间装有液力偶合器的车辆用动力传动装 置。
发明效果
在本发明的离合器控制装置中设置有在变速时断开了离合器的时刻开 始计时的定时机构，构成为在该定时机构决定的期间结束时开始使离合器
连接的控制。定时机构可设定的整个时间宽度是100ms程度的比较短的时
间，在该时间内可变更地调整使离合器连接的控制的开始时间。
在现有的离合器控制装置中，如图5所示，与变速器的齿轮啮合大致
同时地开始使离合器连接的控制。对此，在本发明中，若由定时机构使离 合器的连接控制例如延迟一定时间，则在半离合控制中，离合器连接量的 增加状态就相应地延迟。离合器的输出轴转速在离合器断开之后急剧减少
成为3档齿轮级中的变速器的输入轴转速， 一延迟离合器连接量的增加，
离合器的输出轴转速的上升也被延迟。然后，在转换控制模式时、即发动 机转速与离合器输出轴转速之差达到了规定值的时刻的发动机转速，比不 延迟时降低。即，在发动机转速降低了的状态下进行从变速时发动机控制 向加速踏板随动控制的恢复，实质上解除了基于两个控制模式中的燃料喷射量上限值的不同的扭矩变动，从而能避免产生变速冲击。
根据变速时的发动机转速等的发动机状态，例如使用映射(map)来决
定定时机构所设定的期间。这样，就能够与变速状态对应地将从变速时发 动机控制转换到加速踏板随动控制时的发动机转速设定为最佳转速。将定 时机构的整个时间宽度的中间值设定为车辆行驶中频率高的变速操作中的 最佳值，即，没有发动机的扭矩变动的实际影响、并且能在最短时间中转
换控制模式的连接控制的开始时间。 一般在从2档向3档的换高速档的变 速时，很多情况下是在变速后的发动机转速降低时那样，使离合器的连接 控制的开始大于中间值(延迟)从而避免扭矩变动，但在换低速档等情况 下，有时也使定时器的设定时间小于中间值，比正常提早开始离合器连接 控制。
如第二技术方案的发明，在与变速时的发动机转速和齿轮级对应地设 定了定时机构决定的期间时，能够根据变速状态更精密地控制恢复到加速 踏板随动控制时的发动机转速。然后，如第三技术方案的发明，在发动机 与离合器之间装有液力偶合器的车辆用动力传动装置中适用本发明时，在 车辆起步时由液力偶合器吸收发动机的扭矩变动，并且在变速时也解除扭 矩变动，能在车辆行驶的整个过程中进行没有扭矩变动所引起的冲击的行 驶。
图1是本发明的车辆动力传动装置中的控制时间线图。
图2是在本发明的实施方式中使用的映射。
图3是示出本发明的控制装置的动作过程的流程图。
图4是本发明的车辆动力传动装置的整体图。
图5是现有的车辆动力传动装置中的控制时间线图。
具体实施例方式
以下，参照附图，关于本发明的实施方式详细地进行说明。 在示出本发明的实施方式涉及的车辆的动力传动装置及其控制装置的 整体结构的图4中，该动力传动装置在轴方向上连结构成有发动机(柴油发动机)1、液力偶合器2、离合器(湿式多片离合器)3和变速器4。发动 机1的输出轴与液力偶合器2的泵21 —体地固定，在与该泵21对置的涡 轮22的输出轴上固定着离合器3的输入轴32。此外，离合器3的输出轴 33与变速器4的输入轴一体地固定，该变速器4的输出轴41与未图示的车 轮连结。
在液力偶合器2上设置用于连结涡轮22和泵21成为一体的锁止离合 器23。液力偶合器2在车辆起步时，利用泵21与涡轮22之间的滑动来进 行平稳的起步，在车辆起步时以外的时候，该锁止离合器23变为连接，连 结泵21和涡轮22。从而，在达到了进行车辆变速的行驶状态时，成为发动 机1的输出轴与离合器3的输入轴32直接连结的状态。
在动力传动装置中设置控制各机器的控制装置。这些控制装置中设有: 发动机控制装置5，在正常行驶时执行以加速踏板8的踏入量为基本参数的 加速踏板随动控制，在变速时独立于上述加速踏板8的踏入量执行控制上 述发动机1的变速时发动机控制；离合器控制装置6，对连接和断开发动机 1与变速器4之间的动力传递的离合器3的动作进行控制；以及变速控制装 置7，控制上述变速器4的动作。此外，还设置有检测离合器输入轴32的 转速的传感器51和检测变速器输入轴的转速的传感器52等。动力传动装 置中的上述机器的结构和各控制装置的基本控制方式与专利文献1中公开 的动力传动装置没有变化。
在本发明的动力传动装置的离合器控制装置6中，设置有离合器连 接控制装置61，在变速时的齿轮啮合结束后执行"一次连接(one-shot engagement)"和半离合控制；以及定时机构62，设定离合器的连接控制的 开始时间。定时机构62构成为在变速时断开了离合器时刻，例如在齿轮啮 合的时刻开始计时，在定时机构所决定的期间结束了时，开始使离合器连 接的控制。换言之，定时机构所设定的期间中是离合器控制装置6不动作 的期间。
基于图1说明本发明的离合器控制装置6的动作。图I是表示与图5 同样的动作特性的时间线图，在上部示出离合器连接量(占空比)的时间 变化，在下部示出变速时的离合器的输入轴转速(发动机转速)和离合器 的输出轴转速(变速器输入轴转速)的时间变化。如占空比的时间变化的特性所示，在变速时变速器的齿轮啮合结束了 的时刻开始定时机构61的计时。至少与齿轮啮合时的发动机转速相对应地， 利用映射来决定时间的设定期间。图中实线示出在定时机构的时间宽度的
大致中间值(例如50ms)上开始了离合器的连接控制的情况下的特性，虚 线示出在比它晚的时刻开始了离合器的连接控制的情况下的特性。
离合器控制装置6 —开始连接控制，就与图5的特性同样地在"一次连 接"之后执行半离合控制，连接量大致与占空比相对应地增加。在定时机构 62的中间值上开始了连接控制时，发动机转速和变速器输入轴转速沿着图 的实线进行变化，在其差达到了规定值时(X)，发动机控制装置1从变速 时发动机控制向加速踏板随动控制转换控制模式。对此，在比定时机构62 的中间值晚时开始了连接控制的情况下，离合器连接量的增加被延迟的结 果是延迟了发动机转速的降低，此外，变速器输入轴转速的上升因为车辆 惯性等而进一步延迟。因此，两者之差达到了规定值的时刻(Y)的发动机 转速比在定时机构62的中间值上开始了连接控制时的发动机转速降低(Z)， 并接近于离合器连接后的发动机转速。
至少根据变速时的发动机转速等发动机状态来决定定时机构62所设定 的期间，但也可以使用如图2所示的映射，与发动机转速和齿轮级相对应 地决定。图2的映射是基于实验等，按照发动机转速和齿轮级，求出没有 发动机扭矩变动所产生的坏影响、并且能在最短时间转换控制模式的连接 控制开始的时刻来制作的。这样，就能够对应于变速状态，将从变速时发 动机控制转换到加速踏板随动控制时的发动机转速设定成最佳转速，实质 上解除了基于两个控制模式中的燃料喷射量上限值的不同的扭矩变动。上 述定时机构的时间宽度的中间值被设定为车辆行驶中频率高的变速操作中 的最佳值，有时也根据变速状况来使时间的设定期间小于中间值。
图3是示出本发明的定时机构的动作过程的流程图。在变速器中变速 一结束(齿轮啮合)，就检测这时的发动机转速和齿轮级(Sl)，使用图2 的映射设定定时器期间(S2)。接着，执行定时器期间的倒计时(S3、 S4)， 在到达了该设定期间的时刻开始离合器的连接控制。再有，实质上在"一次 连接"的时间带中离合器也是断开的状态，也可以根据情况使定时机构在该 时间带中起作用。工业实用性
如以上详细的叙述，本发明的发动机控制装置的车辆用动力传动装置， 在具有正常行驶时执行加速踏板随动控制，变速时执行变速时发动机控制， 通过用设置在离合器控制装置中的定时机构变更开始离合器连接控制的时 刻，来调整恢复到加速踏板随动控制时的发动机的状态，防止因为恢复时 的燃料喷射量的变化所引起的发动机的扭矩变动。从而，本发明作为具有 发动机、离合器和变速器的动力传动装置的控制装置，能够利用在各种车 辆中。
在上述实施例中，关于在发动机与离合器之间装有液力偶合器的动力 传动装置进行了说明，但本发明不用说也可以适用在未设置液力偶合器的 动力传动装置中。此外，关于离合器连接量的控制，可以取代利用占空比 的控制而使用模拟的控制装置等，可以在上述实施例中进行各种各样的变 更。
权利要求
1、一种车辆用动力传动装置的控制装置，在发动机与变速器之间具有离合器，该离合器的输入轴与上述发动机连结，输出轴与上述变速器连结，其特征在于，上述离合器具有控制其连接量的离合器控制装置，在变速时，上述离合器控制装置使上述离合器断开，变速结束后，上述离合器控制装置一边使连接量逐渐增加，一边执行使上述离合器连接的半离合控制，上述发动机具有发动机控制装置，该发动机控制装置执行以加速踏板的踏入量为基本参数的加速踏板随动控制，该发动机控制装置构成为在变速时，在上述发动机控制装置独立于加速踏板的踏入量而执行了控制上述发动机的变速时发动机控制之后，在上述发动机转速与上述离合器输出轴转速之差达到了规定值的时刻，恢复到上述加速踏板随动控制，另外，上述离合器控制装置具有在变速时上述离合器被断开的时刻开始计时的定时机构，构成为在上述定时机构决定的期间结束时，开始使上述离合器连接的控制，并且，与变速时的发动机状态对应地设定了上述定时机构所决定的期间。
2、 如权利要求1所述的车辆用动力传动装置的控制装置，其特征在于，与变速时的发动机转速和齿轮级对应地设定上述定时机构所决定的期间。
3、 如权利要求1或2所述的车辆用动力传动装置的控制装置，其特征在于，在上述车辆用动力传动装置中，在上述发动机与上述离合器之间装有液力偶合器。
全文摘要
本发明在发动机(1)与变速器(4)之间具有离合器(3)的车辆用动力传动装置中，防止发动机控制模式从变速时的发动机控制恢复到正常行驶时的加速踏板随动控制时的、发动机的扭矩变动和变速冲击。在本发明中，在离合器控制装置(6)中设置有定时机构(62)，该离合器控制装置(6)执行在变速时断开离合器(3)、在变速结束时连接的控制。定时机构(62)根据发动机状态等控制开始使离合器连接的控制的时刻。这样，由于离合器连接量的增加状态进行变化，发动机转速的变化状态也改变，因此，能够使从变速时的发动机控制恢复到正常行驶时的加速踏板随动控制时的发动机状态，成为不因为控制模式的转换而产生发动机扭矩变动的状态。
文档编号B60W10/06GK101541607SQ20078004350
公开日2009年9月23日 申请日期2007年11月19日 优先权日2006年11月22日
发明者岩男信幸, 薄叶浩志 申请人:五十铃自动车株式会社