用于车辆的控制设备及控制方法

专利名称：用于车辆的控制设备及控制方法
技术领域：
本发明涉及一种用于车辆的控制设备，其中所述车辆配备有柴油发动机和自动变速器，自动变速器包括设有锁止离合器的液力耦合器，并且特别是涉及一种在学习柴油发动机小喷射量的控制过程中临时执行滑差控制的技术。
背景技术：
用于车辆的自动变速器包括连接到发动机输出轴的液力耦合器，以及连接到液力耦合器的输出轴的齿轮式多级变速机构或者带式或牵引式无级变速机构。液力耦合器的示例为变矩器，变矩器经常具有锁止离合器，锁止离合器能够将变矩器的输入侧和输出侧直接耦连。通过接合锁止离合器，变矩器的输入侧和输出侧被控制成使得输入侧和输出侧直接耦连，或者根据输入侧的泵轮转速(对应于发动机转速)和输出侧的涡轮转速之差将锁止离合器的接合力反馈控制(滑差控制)为处于预设状态，以控制变矩器的扭矩传递状态。
此外，在柴油发动机中，已知一种在主喷射之前喷射少量燃料以减
少燃烧噪声并抑制氮氧化物(NOx)的技术。为了充分体现这些效果，有必要改善少量喷射的精度，所以有必要学习喷射量。
考虑到这些问题，例如日本专利公报特开No.2005-36788公开了 一种用于柴油发动机的燃料喷射控制设备，其并不涉及因另外安装传感器及其它部件而造成的成本增加，并且能够高精度地进行喷射量学习。该燃料喷射控制设备包括学习条件判定装置，其判定用于进行从柴油发动机的喷射器到指定气缸的学习喷射的学习条件是否成立；学习喷射命令装置，用于命令喷射器对指定气缸进行学习喷射；转速检测装置，用于检测柴油发动机的转速作为发动机转速；转速增量计算装置，用于计
算进行了学习喷射的情况和没有进行学习喷射的情况之间的转速波动
量作为转速增量；喷射量计算装置，用于基于计算出的转速增量计算从喷射器实际喷射的实际喷射量或者与实际喷射量相关的实际喷射量相关值；以及修正喷射量计算装置，用于计算所计算的实际喷射量与喷射
6器被命令喷射的命令喷射量之间的差，或者所计算的实际喷射量相关值 与和命令喷射量相关的命令喷射量相关值之间的差，作为修正喷射量。
根据上述文献所公开的燃料喷射控制设备，只要在进行学习喷射时 所获得的发动机转速保持相同，则不管施加到柴油发动机上的负荷(如 空调、交流发电机等)的变化如何，在进行了学习喷射的情况与没有进 行学习喷射的情况之间的转速波动量，即在没有进行学习喷射的情况下 的发动机转速(估值)与在进行了学习喷射的情况下的发动机转速之间 的差(转速增量)，都保持相同。所以，能够由转速检测装置所检测的 值确定发动机转速增量，并基于转速增量高精度地计算从喷射器实际喷 射的实际喷射量，或者实际喷射量相关值。
然而，在上述文献所公开的燃料喷射控制设备中，当自动变速器的 锁止离合器处于接合状态时，来自车轮的振动传递到发动机，从而不能 够高精度地捕获转速增量，其中转速增量对应于所实行的学习喷射。因 此，可能不能确保为获得喷射量学习的足够精度所需的学习频率。

发明内容
本发明的目的在于提供一种用于车辆的控制设备以及一种用于车 辆的控制方法，二者控制锁止离合器以确保获得足够精度所需的燃料喷 射量学习频率。
根据本发明一个方面的用于车辆的控制设备是这样一种用于车辆的 控制设备，所述车辆配备有柴油发动机和自动变速器，所述自动变速器包 :fei殳有锁止离合器的液力耦合器。根据所述车辆的状态，所迷锁止离合 器被控制为处于接合状态、半接合状态以及松开状态中的任一状态中。
所述控制设备包括检测装置，所述检测装置用于检测与所述车辆的状 态有关的信息；判定装置，所述判定装置用于基于检测到的信息判定开 始学习的预定条件是否成立，所述学习用于学习所述柴油发动机的燃料 喷射量与产生的扭矩之间的关系；控制装置，当所述学习条件成立时， 所述控制装置用于控制所述锁止离合器的接合力使得所述锁止离合器 进入所述半接合状态；以及学习装置，当所述锁止离合器进入所述半接 合状态时，所述学习装置用于开始所述学习。
根据本发明，当锁止离合器处于半接合状态时，能够 行用于学习 柴油发动机的燃料喷射量与产生的扭矩之间的关系的学习，从而能够确保足够的学习精度。此外，当用于开始所述学习的预定条件(即，针对 车辆的总行驶距离的条件和针对手动变速模式中的总行驶距离的条件) 成立时，锁止离合器被控制为处于半接合状态。因此，通过将所述条件 设定成使得喷射量学习能够获得足够精度，能够确保学习频率。因此， 能够提供用于车辆的控制设备和用于车辆的控制方法，二者控制锁止离 合器使得能够确保获得足够精度所需的喷射量学习频率。
优选地，所述自动变速器具有自动变速模式和手动变速模式，在所 述自动变速模式中，根据所述车辆的行驶状态自动执行档位切换，在所 述手动变速模式中，根据驾驶者的操纵命令执行档位切换。所述预定条 件至少包括针对所述车辆的总行驶距离的条件和针对所述手动变速模 式中的总行驶距离的条件。
根据本发明，在手动变速模式中，锁止离合器趋于一直处于接合状 态，所以，如果手动变速模式中的总行驶距离与总行驶距离的比值较高， 则能够判定进行学习的频率较低。因此，通过当至少针对车辆的总行驶 距离的条件和针对手动变速模式中的总行驶距离的条件成立时使锁止 离合器进入半接合状态并开始喷射量学习，能够确保足够的学习精度。 此外，如果用于开始学习的条件成立，则锁止离合器被控制为处于半接 合状态并且开始喷射量学习，从而能够确保喷射量学习获得足够精度所 需的学习频率。
进一步优选地，所述预定条件除了包括针对所述车辆的总行驶距离的 条件和针对所述手动变速模式中的总行^巨离的条件外，还包括以下条件
中的至少一个针对所述车辆的速度的条件、针对燃料的温度的条件、针 对循环通过所述柴油发动机的冷却液的温度的条件、针对所述柴油发动机 的进气温度的条件、以及针对循环通过所述自动变速器的液压油的温度的 緣
根据本发明，能够才艮据车辆的行驶状态、发动机的运行状态、或者 自动变速器状态而开始所述学习。因此，能够在能够获得足够的学习精 度的适当时刻进行所述学习，从而确保学习精度。
进一步优选地，所述控制装置控制所述锁止离合器的接合力使得所述 锁止离合器的滑差量变为预定量。
根据本发明，能够控制锁止离合器的接合力使得锁止离合器的滑差量变为预定量，以使锁止离合器进入半接合状态。此时，通过进行喷射 量学习，能够确保学习精度。
进一步优选地，当所述车辆处于被驱动状态并且所述锁止离合器的滑 差量变为大于与所述半接合状态相对应的滑差量时，所述学习装置开始所 述学习。
根据本发明，当车辆处于被驱动状态并且锁止离合器的滑差量变为 与半接合状态相对应的滑差量时，开始所述学习。因此，能够在能够获 得足够的学习精度的适当时刻进行所述学习，从而确保学习精度。
进一步优选地，当所述液力耦合器的输出轴的转速变为小于预定转速 时，所述学习装置停止所述学习。
如果在学习过程中输出轴的转速小于预定转速，则发动机可能失 速。因此，通过当液力耦合器的输出轴的转速变得小于预定转速时停止 所述学习，能够避免发动机失速。
进一步优选地，当从开始所述学习起经过预定时间时，所述学习装置 停止所述学习。
根据本发明，当从开始学习起经过预定的时间时，停止所述学习。 如果锁止离合器处于半接合状态，则驱动力相对于加速器踏板位置的响 应度下降。因此，通过将进行所述学习的时长限制到使其落在预定时间 内，能够抑制因响应度下降而导致驾驶员感觉车辆并不处于正常状态。
进一步优选地，当在经过所述预定时间时所述锁止离合器的滑差量大 于预定量时，所述控制装置控制所述锁止离合器的接合力以防止所述锁止 离合器返回到所述^^状态。
根据本发明，如果在锁止离合器将要从半接合状态返回到接合状态 时的滑差量较大，则在锁止离合器接合时可能产生冲击。因此，通过当 锁止离合器的滑差量变得大于预定量时提供控制以防止锁止离合器返 回到接合状态，能够抑制冲击的产生。
进一步优选地，所述学习装置基于当喷射了预定量的燃料时所得到的 扭矩波动量来学习所述燃料喷射量和所述产生的扭矩之间的关系。根据本发明，通过基于当喷射了预定量的燃料时所得到的扭矩波动 量来学习燃料喷射量和产生的扭矩之间的关系，能够改善喷射量的精度。


图l是根据本实施方式的配备有控制设备的车辆的控制框图。
图2是根据本实施方式的作为用于车辆的控制设备的ECU的功能 框图。
图3的流程图示出了根据本实施方式的作为用于车辆的控制设备的 ECU所执行的程序的控制结构。
图4的(笫一)时间图示出了根据本实施方式的作为用于车辆的控 制i殳备的ECU的操作。
图5的(第二)时间图示出了根据本实施方式的作为用于车辆的控 制设备的ECU的操作。
图6的(第三)时间图示出了根据本实施方式的作为用于车辆的控 制设备的ECU的操作。
具体实施例方式
以下将参照附图描述本发明的实施方式。在以下描述中，相同的部 件设有相同的参考数字，并且也具有相同的名称及功能。因此，将不再 重复其详细描述。
现在将描述根据本发明实施方式的配备有控制设备的车辆的传动 系。根据本实施方式的用于车辆的控制i殳备通过由图1所示的ECU(电 子控制单元)1000所执行的程序来实施。在本实施方式中，自动变速器 将被描述成这样的自动变速器其具有用作液力耦合器的变矩器以及由 行星齿轮单元形成的齿轮式变速机构。注意，自动变速器可以是具有以 连续方式改变传动比的带式或牵引式无级变速机构(CVT)以代替齿轮 式变速机构的自动变速器。
如图1所示，车辆的传动系配置有发动机100、变矩器200、变速 机构300、以及控制该传动系的ECU1000。发动机100的输出轴连接于变矩器200的输入轴。发动机100与变 矩器200通过旋转轴耦连。所以，由发动机转速传感器400所检测的发 动机100的输出轴转速NE (发动机转速NE )等于变矩器200的输入轴 转速(泵轮转速)。发动机转速传感器400将指示所检测的发动机转速 NE的信号发送到ECUIOOO。
变矩器200配置有锁止离合器210，该锁止离合器210使输入轴和 输出轴进入直接耦连状态；位于输入轴侧的泵轮220;位于输出轴侧的 涡轮230;以及导轮240，该导轮240具有单向离合器250并具有扭矩 放大功能。
变矩器200和变速机构300通过旋转轴连接。涡轮转速传感器410 检测变矩器200的输出轴转速NT(涡轮转速NT )。涡轮转速传感器410 将指示所检测的涡轮转速NT的信号发送到ECUIOOO。此外，输出轴转 速传感器420检测变速机构300的输出轴转速NOUT。输出轴转速传感 器420将所检测的输出轴转速NOUT发送到ECUIOOO。
为了检测转速的目的，上述转速传感器设置成面对附接到变矩器 200的输入轴、变矩器200的输出轴、以及变速机构300的输出轴的齿 轮的齿。这些转速传感器是这样的传感器其能够检测变矩器200的输 入轴、变矩器200的输出轴、以及变速机构300的输出轴的即使很轻微 的旋转，且使用磁阻元件并且通常被称为半导体式传感器。
此外，在车轮处设置了检测车轮转速的车辆速度传感器442。车辆 速度传感器442将指示所检测的车轮转速的信号发送到ECUIOOO。 ECUIOOO基于所接收的指示车轮转速的信号而计算车辆速度。注意， ECUIOOO还可以基于输出轴转速NOUT和最终传动比而计算车辆速 度。
这种自动变速器设有位于变速机构300内的离合器和制动器，所述 离合器和制动器作为多个摩擦元件。基于预定的操作表，液压回路被控 制为使得作为摩擦元件的离合器元件(如离合器Cl-C4)和/或制动器 元件(如制动器Bl-B4 )对应于每个所请求的档位而接合或松开。自动 变速器具有诸如驻车(P)档、倒档(P)、空档(N)、以及前进档(D) 的档位位置(档位)。此外，在本实施方式中，自动变速器具有自动变 速模式和手动变速模式，在自动变速模式中，档位根据车辆的行驶状态
ii而自动切换至合适的变速档位，而在手动变速模式中，档位根据被操纵 的换档杆所形成的驾驶员操纵指令而切换。
变速机构300 i殳有AT (自动变速器)油温传感器422,该AT油温 传感器422检测循环通过变速机构的液压油的温度(以下称作AT油 温)。AT油温传感器422将指示所检测的AT油温的信号发送到 EC画OO。
发动机100 ^L有水温传感器430，该水温传感器430检测循环通过 发动机100的冷却液的温度。水温传感器430将指示所检测的冷却液温 度的信号发送到ECUIOOO。
加速器踏板1200设有加速器踏板位置传感器440,该加速器踏板位 置传感器440检测加速器踏板1200的踏板位置。加速器踏板位置传感 器440将指示所检测的加速器踏板1200的踏板位置的信号发送到 ECUIOOO。
发动机100设有燃料温度传感器444，该燃料温度传感器444检测 供给到发动机100的燃料的温度。燃料温度传感器444将指示所检测的 燃料温度的信号发送到ECUIOOO。
发动机100 "^L有进气温度传感器446，该进气温度传感器446检测 吸入到发动机100中的空气的温度。进气温度传感器将指示所检测的进 气温度的信号发送到ECU1000。
制动器踏板(未示出)设有制动灯开关448，当制动器踏板被向下 压预定量时，该制动灯开关打开。制动灯开关448将打开信号或关闭信 号(以下描述中也称作制动信号)发送到ECU1000。注意，替代制动 灯开关448，还可以使用制动器踏板行程传感器或主缸压力传感器来检 测制动器踏板释放的状态以及制动器踏板被压下的状态。
基于这些信号，ECU1000控制发动机100、锁止离合器210、变速 机构300等。
例如，ECU1000根据所输入的加速器踏板位置而确定节气门开度， 并将诸如电子节气门控制信号的发动机控制信号输出到发动机100。此 夕卜，ECU1000将用于变矩器200的锁止离合器控制信号(LC控制信号) 输出到用于控制锁止离合器的螺线管。基于锁止离合器控制信号，对用于控制锁止离合器的螺线管进行占空控制，'从而控制锁止离合器的接合 力(接合压力)。换言之，控制螺线管根据锁止离合器控制信号的输出 值(占空比)而调节锁止离合器的接合力。
ECU1000将螺线管控制信号输出到变速机构300。基于螺线管控制 信号，对变速机构300中的液压回路的线性电磁阀、开关电磁阀等进行 控制，并将摩擦接合元件控制为处于接合状态或松开状态以构成预设的 变速档位(例如一档速度到五档速度)。此外，ECU1000具有内存，该 内存存储多种类型的数据和程序。
根据车辆的行驶状态，锁止离合器210受到接合控制、松开控制、 或滑差控制。具体地，当车辆的行驶状态(例如节气门开度和车辆速度) 处于使锁止离合器210接合的接合范围时，锁止离合器210受到接合控 制。当车辆的行驶状态处于使锁止离合器210松开的松开范围时，锁止 离合器210受到松开控制。此外，当车辆的行驶状态处于将锁止离合器 210控制为滑动的滑差控制范围时，锁止离合器210受到滑差控制。通 过各种控制，将锁止离合器210控制为处于接合状态、松开状态、以及 半接合状态中的任一状态中。
在配备有自动变速器的车辆中，其中自动变速器具有根据驾驶者的 指令而进行档位切换的手动变速模式，锁止离合器210被控制为一直处 于接合状态，以改善车辆的驱动力相对于驾驶者的加速器操纵的响应 度。
在本实施方式中，发动机100是柴油发动机。在柴油发动机中，在 主喷射前喷射少量燃料以降低燃烧噪音并抑制氮氧化物。为了充分体现 该效果，有必要改善少量喷射的精度，从而有必要学习喷射量。
然而，当锁止离合器210处于接合状态时，来自车轮的振动传递到 发动机IOO。因此，不能高精度地捕获转速增量，其中所述转速增量对 应于所实行的学习喷射。因此，可能不能确保喷射量学习获得足够精度 所需的学习频率。
考虑到以上方面，本发明的特征在于，ECU1000判定用于开始学习 的预定条件是否成立，所述学习用于学习发动机100的燃料喷射量与产 生的扭矩之间的关系，并且当该预定条件成立时，ECU1000控制锁 离合器210的接合力使得锁止离合器210进入半接合状态，并且当锁止离合器210进入半接合状态时，ECU1000开始上述喷射量的学习。
预定条件至少包括针对车辆的总行驶距离的条件以及针对手动变 速模式中的总行驶距离条件。在本实施方式中，预定条件除了包括针对 车辆的总行驶距离的条件和针对手动变速模式中的总行驶距离的条件 外，还包括针对车辆的速度的条件、针对燃料的温度的条件、针对循 环通过柴油发动机的冷却液的温度的条件、针对柴油发动机所吸入空气 的温度的条件、以及针对循环通过自动变速器的液压油的温度的条件。 注意，预定条件除了包括针对车辆的总行驶距离的条件以及针对手动变 速模式中的总行驶距离的条件外，还可以至少包括以上所述的多个条件 中的任何一个。
当预定条件成立时，ECU1000控制锁止离合器210的接合力使得锁 止离合器210的滑差量变为预定量。ECU1000例如通过反馈控制来控 制锁止离合器的接合力使得锁止离合器210的滑差量变为预定量。当车 辆处于被驱动状态(滑行状态)并且当锁止离合器的滑差量变为对应于 半接合状态的滑差量时，ECU1000开始所述学习。
当ECU1000开始所述学习时，其基于当喷射了预定的少量燃料时 所获得的发动机100的扭矩波动量而学习燃料喷射量与产生的扭矩之间 的关系。发动机100的扭矩波动量可以直接检测，或者也可以基于例如 发动机转速与喷射时的发动机转速之间的变化量而估算。喷射量学习以 以下方式进行，例如，检测由扭矩波动量估算出的实际喷射燃料量与喷 射量的命令值之间的差，作为喷射量的偏差。然而，该学习并不具体受 限于这种学习模式。
当经过预定时间之前变矩器200的涡轮转速NT变得小于预定转速 时，ECU1000停止学习。可替代地，当从开始学习起经过预定时间时， ECU1000停止学习。注意，如果在经过预定时间时锁止离合器210的 滑差量变得大于预定量，则ECU1000控制锁止离合器210的接合力， 以防止锁止离合器210返回到接合状态。
图2示出了根据本实施方式的作为用于车辆的控制设备的ECUIOOO 的功能框图。ECU1000包括输入接口 (以下称作输入I/F) 350、操作 处理单元450、存储单元500、以及输出接口 (以下称作输出I/F) 600。
输入I/F 350接收来自发动机转速传感器400的指示发动机转速NE
14的信号；来自涡轮转速传感器410的指示涡轮转速NT的信号；来自AT 油温传感器422的指示循环通过自动变速器的液压油的温度的信号；来 自水温传感器430的示出冷却液温度的信号；来自车辆速度传感器442 的示出车辆速度的信号；来自燃料温度传感器444的指示燃料温度的信 号；以及来自进气温度传感器446的指示进气温度的信号，并将这些信 号发送到操作处理单元450。
操作处理单元450包括禁止请求判定单元452、执行条件判定单元 454、锁止离合器控制单元456、计时器单元458、锁止状态判定单元460、 小喷射量学习单元462、以及学习终止判定单元464。
禁止请求判定单元452判定车辆的状态是否满足预定条件。预定条 件包括总行驶距离A大于A(O)的条件、手动变速模式中的总行驶 距离B大于B (0)的条件、车辆速度C高于C (0)的条件、燃料温度 D高于D (0)的条件、水温E高于E (0)的条件、进气温度F高于F (0)的条件、以及AT油温G高于G (0)的条件。A (0)至G (0) 中的每一个为预定值，并且通过试验等调适。当预定条件成立时，禁止 请求判定单元452打开禁止请求标志。
执行条件判定单元454判定发动机100是否处于怠速状态以及涡轮 转速NT是否大于NT (0)。例如，如果加速器踏板位置近乎为零而且 发动机转速NE等于或小于预定转速，则执行条件判定单元454判定发 动机100处于怠速状态。注意，如果判定发动机100处于怠速状态而且 涡轮转速NT大于NT ( 0 )，则执行条件判定单元454也可以打开怠速 判定标志。NT(O)是预定转速，并且通过试验等调适。
如果发动机100处于怠速状态而且涡轮转速NT大于NT (0)，则 锁止离合器控制单元456将锁止离合器210的接合力反馈控制为使得滑 差量变为预定量。预定量没有特定限制。锁止离合器控制单元456将对 应于锁止离合器210的接合力的控制信号通过输出I/F600发送到控制螺 线管。注意，锁止离合器控制单元456也可以控制锁止离合器210的接 合力使得，例如，如果怠速判定标志打开，则锁止离合器210进入半接 合状态。
此外，如果当小喷射量学习单元462进行小喷射量学习时涡轮转速 NT变得等于或小于NT( 1 )，则锁止离合器控制单元456终止滑差控制。F600 发送到控制螺线管，使得锁止离合器210的接合力减小以避免发动机 100失速。
此外，如果学习终止判定单元464判定小喷射量学习终止后，滑差 量小于预定量，则锁止离合器控制单元456根据滑差量进行锁止控制。
如果例如滑差量小于阈值，则锁止离合器控制单元456对锁止离合 器210进行扫动控制而不进行初始控制。
"初始控制"指的是在提供扫动控制以使锁止离合器210的接合力 变为对应于接合状态的接合力之前，保持预定的接合力直到经过预定时 间的控制。"扫动控制"指的是使控制螺线管的命令值以一定的变化率 从当前命令值增加到对应于锁止离合器210的接合状态的命令值的控 制。
此外，如果例如滑差量等于或大于滑差量的阈值，则锁止离合器控 制单元456在对锁止离合器210进行初始控制后进行扫动控制。注意， 阈值指的是小于上述预定量的量。
计时器单元458在锁止离合器210的控制开始时的时刻将计数值复 位为初始值，并且在每个计算循环将计数值增加预定的值。
锁止状态判定单元460判定锁止离合器210的状态和车辆的行驶状 态中的每一个是否处于预定状态。在本实施方式中，锁止状态判定单元 460判定锁止离合器210的滑差量I是否大于I(0)。此外，锁止状态判 定单元460判定制动信号是否为关闭。此外，锁止状态判定单元460判 定车辆是否处于被驱动状态。如果例如用于每次点火的燃料喷射量J小 于J ( 0 ),则锁止状态判定单元460判定车辆处于被驱动状态。I ( 0 ) 和J(O)中的每一个为预定值，并且通过实验等调适。注意，如果例如 针对滑差量的条件、针对制动信号的条件、以及针对燃料喷射量的条件 全部成立，则锁止状态判定单元460也可以打开状态判定标志。
小喷射量学习单元462进行小喷射量学习。注意，当状态判定标志 打开时，小喷射量学习单元462也可以进行小喷射量学习。以上已经描 述了小喷射量学习，所以不再重复其详细描述。
学习终止判定单元464判定是否应当终止小喷射量学习。具体地，当计时器单元458所计的计数值变得等于或大于与从开始锁止离合器控 制起经过的预定时间L相对应的计数值时，学习终止判定单元464判定 应当终止小喷射量学习。此外，当在经过预定时间L前涡轮转速NT变 得等于或小于NT(l)时，学习终止判定单元464判定应当终止小喷射 量学习。
在本实施方式中，禁止请求判定单元452、执行条件判定单元454、 锁止离合器控制单元456、计时器单元458、锁止状态判定单元460、小 喷射量学习单元462、以及学习终止判定单元464中的每一个均描述为 用作为软件、并且通过操作处理单元450——即CPU——执行存储在存 储单元500中的程序而实施的单元。然而，这些单元中的每一个也可以 通过硬件而实施。注意，这种程序记录在记录介质中并安装在车辆上。
存储单元500存储多种类型的信息、程序、阈值、映射及其它，并 且当需要时，通过操作处理单元450而从存储单元500读取数据或将数 据存入存储单元500中。
现在将参照图3描述根据本实施方式的作为用于车辆的控制设备的 ECU所执行的程序的控制结构。
在步骤(以下称为S) 100中，ECU1000判定预定条件是否成立。 如上所述，预定条件包括总行驶距离A大于A(O)的条件、手动变 速模式中的总行驶距离B大于B (0)的条件、车辆速度C高于C (0) 的条件、燃料温度D高于D (0)的条件、水温E高于E (0)的条件、 进气温度F高于F (0)的条件、以及AT油温G高于G (0)的条件。 如果预定条件成立(S100为是)，则处理前进到S102。否则(S100为 否)，处理返回到SIOO。
在S102中，ECU1000打开禁止请求标志，其禁止锁止离合器210 处于接合状态。在S104中，ECU1000判定发动机100是否处于怠速状 态以及涡轮转速NT是否大于NT (0)。如果发动机100处于怠速状态 并且涡轮转速NT大于NT ( 0 ) ( S104为是)，则处理前进到S106。否 则(S104为否)，处理返回到S104。
在S106中，ECU1000执行禁止锁止离合器210处于接合状态的处 理。换言之，ECU1000控制锁止离合器210的接合力使得滑差量变为 预定量。此外，ECU1000启动计时器。在S108中，ECU1000判定滑差量I是否大于I(0)、制动信号是否 处于关闭状态、以及车辆是否处于减速状态。如果滑差量I大于I(O)、 制动信号处于关闭状态并且车辆处于减速状态(S108为是)，则处理前 进到SllO。否则(S108为否)，处理返回到S108。
在S110中，ECU1000执行小喷射量学习。在S112中，ECU1000 判定涡轮转速NT是否大于NT( 1 )。如果涡轮转速NT大于NT( 1 X S112 为是)，则处理前进到S114。否则(S112为否)，处理前进到S122。
在S114中，ECU1000判定计时器测量的经过时间是否至少为预定 时间L。如果经过时间至少为预定时间L (S114为是)，则处理前进到 S116。否则(S114为否)，处理返回到S112。
在S116中，ECU1000关闭禁止请求标志。在S118中，ECU1000 判定滑差量I是否小于I (1)。如果滑差量I小于I (1) (S118为是)， 则处理前进到S120。否则(S118为否)，处理前进到S124。在S120中， ECU1000执行锁止控制。在S122中，ECU1000关闭禁止请求标志。在 S124中，ECU1000终止滑差控制。
以下将参照附图4-6描述基于上述结构和流程图的、作为根据本实 施方式的用于车辆的控制设备的ECU1000的操作。
例如，假设禁止请求标志处于关闭状态并且锁止离合器210处于接 合状态的情况。在这种情况下，在手动变速模式中，锁止离合器210被 控制为使其总是处于接合状态。
如图4所示，如果在T (0)时刻预定条件成立(S100为是)，则打 开禁止请求标志(S102)。此时，如果发动机100处于怠速状态并且涡 轮转速NT大于NT ( 0 ) ( S104为是)，则执行禁止锁止的处理(S106 ), 并且开始滑差控制使得锁止离合器210的滑差量变为预定量。此外，计 时器开始计数。
换言之，锁止离合器210中控制螺线管的命令值在T(0)时刻从P
(0) 瞬时下降到P (1)，并且在T(O)时刻后，以一定的变化率从P
(1) 下降到P (2), P (2)是下限值防护。随着命令值下降，锁止离 合器210的接合力下降，因此锁止离合器210的滑差量增加使得锁止离 合器210进入半接合状态。如此，通过将命令值从P ( 0 )瞬时降低到P(1 )，能够抑制在从接合状态到半接合状态的切换过程中的扭矩波动。 因此，能够抑制因发生冲击等而导致乘客感觉车辆并不处于正常状态。
如果在从T ( 0 )时刻到T (1)时刻期间，滑差量I大于I ( 0 ),制 动信号处于关闭状态，并且车辆处于减速状态(S108为是)，则执行小 喷射量学习(SllO)。
在T( 1 )时刻，如果涡轮转速NT没有变得等于或小于NT( 1)( S112 为是)，并且经过的时间至少为预定时间L(S114为是)，则禁止请求标 志关闭(S116)。此时，如果滑差量I小于I (1) (S118为是)，则执行 锁止控制(S120)。
例如，如果滑差量I等于或小于I (2)，其中I (2)小于I (1)，则 在从T (1)时刻到T (2)时刻期间，执行扫动控制，如图4所示。因 此，处于半接合状态的锁止离合器210中的控制螺线管的命令值受到扫 动控制，使得命令值以一定的变化率从P (2)增加到对应于接合状态 的命令值P(O)。在T(2)时刻之后，执行正常操作中的控制。正常操 作中的控制指的是根据车辆的行驶状态控制锁止离合器210的接合力的 控制。
如图5所示，如果滑差量大于I(2)，则从T (1)时刻到经过预定 时间后的T (3)时刻保持预定命令值P (3)。注意，在图5中在T (1) 时刻之前禁止请求标志的变化和控制螺线管的命令值的变化与图4中T (l)时刻之前是相同的。因此，不再重复其详细描述。
此外，预定命令值P (3)并非具体限制的值，只要其导致滑差量以 下降的方式改变即可。通过保持预定的命令值P (3)，滑差量I下降。 在从T(3)时刻到T(4)时刻期间，处于半接合状态的锁止离合器210 中的控制螺线管的命令值受到扫动控制，使得命令值以一定的变化率从 P (3)增加到对应于接合状态的命令值P (0)。此外，在T (4)时刻 之后，执行正常操作中的控制。换言之，保持命令值P(O)。
相反，如图6所示，如果在经过的时间至少为预定时间L之前的T (5 )时刻(T (1)之前)，涡轮转速NT变得等于或小于NT (1) ( S112 为否)，则禁止请求标志关闭，如图6中虚线所示(S122),并且滑差控 制终止(124)。因此，在T (5)时刻，处于半接合状态的锁止离合器 210中的控制螺线管的命令值从P(2)瞬时下降到对应于松开状态的命令值P(4X由此，减小了锁止离合器210的接合力，从而避免了发动 机100失速。
此外，如图6中的实线所示，在T(1)时刻，如果涡轮转速NT没 有等于或小于NT( 1)( S112为是)、经过的时间至少为预定时间L( S114 为是)并且即使禁止请求标志关闭(S116)滑差量I仍然等于或大于I (1)(S118为否)，则终止滑差控制(124)。因此，在从T(1)时刻到 T(6)时刻期间，处于半接合状态的锁止离合器210中的控制螺线管的 命令值受到扫动控制，使得命令值以一定的变化率从P (2)下降到对 应于松开状态的命令值P (4)。此外，在T(6)时刻之后，保持命令值 P (4)。
如上所述，利用根据本实施方式的用于车辆的控制设备，能够学习 当锁止离合器处于半接合状态时柴油发动机的燃料喷射量与产生的扭 矩之间的关系，从而确保足够的学习精度。此外，当用于开始所述学习 的预定条件成立时，锁止离合器被控制为处于半接合状态。所以，通过 将条件设定为使得喷射量学习能够获得足够精度，能够确保学习频率。
特别是，在手动变速模式中，锁止离合器趋于一直处于接合状态， 所以，如果手动变速模式中的总行驶距离与总行驶距离的比值高，则能 够判定执行学习的频率低。因此，通过当至少针对车辆的总行驶距离的 条件和针对手动变速模式中的总行驶距离的条件成立时使锁止离合器
处于半接合状态并开始喷射量学习，能够确保足够的学习精度。此外， 如果用于开始所述学习的条件成立，则锁止离合器被控制为处于半接合 状态并且开始喷射量学习，从而能够确保喷射量学习获得足够精度所需 的学习频率。
因此，能够提供一种用于车辆的控制设备和一种用于车辆的控制方 法，二者将锁止离合器控制为使得能够确保获得足够精度所需的喷射量 学习频率。
此外，当除了针对车辆的总行驶距离的条件和针对手动变速模式中 的总行驶距离的条件成立以外，针对车辆的行驶状态的条件、针对发动 机的运转状态的条件、或针对自动变速器状态的条件成立时，能够开始 所述学习。因此，能够在能够获得足够的学习精度的适当时刻执行所述 学习，从而确保学习精度。应当理解，此处所公开的实施方式是示例性的，而非在任何方面有所限制。本发明的范围并非由以上描述表明，而是由权利要求的范围表明，并且，本发明的范围意在涵盖权利要求的等同含义和范围中的所有变型。
权利要求
1.一种用于车辆的控制设备，所述车辆配备有柴油发动机(100)和自动变速器，所述自动变速器包括设有锁止离合器(210)的液力耦合器(200)，根据所述车辆的状态，所述锁止离合器(210)被控制为处于接合状态、半接合状态以及松开状态中的任一状态中，所述控制设备包括检测装置(442、444、446)，所述检测装置用于检测与所述车辆的状态有关的信息；判定装置(454)，所述判定装置用于基于所述检测到的信息判定开始学习的预定条件是否成立，所述学习用于学习所述柴油发动机(100)的燃料喷射量与产生的扭矩之间的关系；控制装置(456)，当所述学习条件成立时，所述控制装置用于控制所述锁止离合器(210)的接合力使得所述锁止离合器(210)进入所述半接合状态；以及学习装置(462)，当所述锁止离合器进入所述半接合状态时，所述学习装置用于开始所述学习。
2. 如权利要求l所述的用于车辆的控制设备，其中，所述自动变速器具有自动变速模式和手动变速模式，在所述自动变速模式中，根据所迷车辆的行驶状态自动执行档位切换，在所迷手动变速模式中，根据驾驶者的操纵命令执行档位切换，并且所述预定条件至少包括针对所述车辆的总行驶距离的条件和针对所述手动变速模式中的总行驶距离的条件。
3. 如权利要求2所述的用于车辆的控制设备，其中，所述预定条件除了包括针对所述车辆的总行驶距离的条件和针对所述手动变速模式中的总行0巨离的条件外，还包括以下条件中的至少一个针对所述车辆的速度的条件、针对所述燃料的温度的条件、针对循环通过所述柴油发动机(100 )的冷却液的温度的条件、针对所述柴油发动机(100 )的进气温度的条件、以及针对循环通过所述自动变速器的液压油的温度的条件。
4. 如权利要求1所述的用于车辆的控制设备，其中，所述控制装置(456)控制所述锁止离合器(210 )的^力使得所述锁止离合器(210 )的滑差量变为预定量。
5. 如权利要求l所述的用于车辆的控制设备，其中，当所述车辆处于被驱动状态并且所述锁止离合器(210)的滑差量变为大于与所述半#状态相对应的滑差量时，所述学习装置(462)开始所述学习。
6. 如权利要求l所述的用于车辆的控制设备，其中，当所述液力耦合器(200)的输出轴的转速变为小于预定转速时，所述学习装置(462)停止所述学习。
7. 如权利要求l所述的用于车辆的控制设备，其中，当从开始所述学习起经过预定时间时，所述学习装置(462)停止所述学习。
8. 如权利要求7所述的用于车辆的控制设备，其中，当在经过所述预定时间时所述锁止离合器(210)的滑差量大于预定量时，所述控制装置(456 )控制所述锁止离合器(210 )的接合力以防止所述锁止离合器(210 )返回到所述#^状态。
9. 如权利要求1至8中任一项所述的控制设备，其中，所述学习装置(462 )基于当喷射了预定量的燃料时所得到的扭矩波动量来学习所述燃料喷射量和所述产生的扭矩之间的关系。
10. —种用于车辆的控制方法，所述车辆配备有柴油发动机(100)和自动变速器，所述自动变速器包括设有锁止离合器(210)的液力耦合器(200)，根据所述车辆的状态，所述锁止离合器(210)被控制为处于接合状态、半接合状态以及松开状态中的任一状态中，所述控制方法包括检测步骤，所述检测步骤检测与所述车辆的状态有关的信息；判定步骤，所述判定步骤基于所述检测到的信息判定开始学习的预定条件是否成立，所述学习用于学习所述柴油发动机(100)的燃料喷射量与产生的扭矩之间的关系；控制步骤，当所述学习条件成立时，所述控制步骤控制所述锁止离合器(210 )的接合力使得所述锁止离合器(210 )进入所述半接合状态；以及学习步骤，当所述锁止离合器(210)进入所述半接合状态时.，所述学习步骤开始所述学习。
11. 如权利要求10所述的用于车辆的控制方法，其中，所述自动变速器具有自动变速模式和手动变速模式，在所述自动变速模式中，根据所述车辆的行驶状态自动执行档位切换，在所述手动变速才莫式中，根据驾驶者的操纵命令执行档位切换，并且所述预定条件至少包括针对所述车辆的总行驶距离的条件和针对所述手动变速模式中的总行^^巨离的条件。
12. 如权利要求ll所述的用于车辆的控制方法，其中，所述预定M除了包括针对所述车辆的总行驶距离的条件和针对所述手动变速模式中的总行^巨离的条件外，还包括以下条件中的至少一个针对所述车辆的速度的条件、针对所述燃料的温度的条件、针对循环通过所述柴油发动机(100 )的冷却液的温度的条件、针对所述柴油发动机(100 )的进气温度的条件、以及针对循环通过所述自动变速器的液压油的温度的条件。
13. 如权利要求10所述的用于车辆的控制方法，其中，所述控制步骤控制所述锁止离合器(210)的^力使得所述锁止离合器(210)的滑差量变为预定量。
14. 如权利要求10所述的用于车辆的控制方法，其中，当所述车辆处于被驱动状态并且所述锁止离合器(210)的滑差量变为大于与所述半接合状态相对应的滑差量时，所述学习步骤开始所述学习。
15. 如权利要求10所述的用于车辆的控制方法，其中，当所述液力耦合器(200)的输出轴的转速变为小于预定转速时，所述学习步骤停止所述学习。
16. 如权利要求10所述的用于车辆的控制方法，其中，当从开始所述学习起经过预定时间时，所述学习步骤停止所述学习。
17. 如权利要求16所述的用于车辆的控制方法，其中，当在经过所述预定时间时所述锁止离合器(210)的滑差量大于预定量时，所述控制步骤控制所述锁止离合器(210)的接合力以防止所述锁止离合器(210)返回到所述#^状态。
18.如权利要求10至17中任一项所述的用于车辆的控制方法，其中,所述学习步骤基于当喷射了预定量的燃料时所得到的扭矩波动量来学习所述燃料喷射量和所述产生的扭矩之间的关系。
全文摘要
ECU执行包括以下步骤的程序步骤(S106)，当预定条件成立时(S100为是，S104为是，且S108为是)执行禁止锁止的处理；步骤(S110)，执行小喷射量学习；步骤(S120)，如果涡轮转速没有下降(S112为是)、经过的时间至少为预定时间L(S114为是)、并且滑差量小于I(1)(S118为是)，则执行锁止控制；以及步骤(S124)，如果涡轮转速下降(S112为否)且滑差量至少为I(1)(S118为否)，则终止滑差控制。
文档编号F02D41/24GK101688487SQ20088002288
公开日2010年3月31日 申请日期2008年7月1日 优先权日2007年7月5日
发明者大岛康嗣, 皆木俊 申请人:丰田自动车株式会社