专利名称：用于自动变速器的换档控制装置及换档控制方法
技术领域：
本发明涉及一种用于控制安装在车辆中的自动变速器的技术，并更具体地，涉及一种用于调节换档响应特性和抑制换档冲击的发生的技术。
背景技术：
一般地，安装在车辆中的自动变速器基于由驾驶员的加速该车辆的加速要求、该车辆的运行状态、自动变速器的工况等进行换档。例如，如果驾驶员深深地压下加速器，换档级基于该加速器的压下行程、节气门开度、车速等而计算。然后该自动变速器从一个换档级切换至所计算的换档级。
用于从当前换档级切换至一个较低的换档级的换档，即减档分为两类。在其中一类当中(下文称作“减速减档”)，自动变速器在车辆减速时换档至一个较低的换档级。在其中另一类当中(下文称作“强制减档(kick-downshift)”)，自动变速器临时地换至一个较低的换档级以加速该车辆。自动变速器在减速减档时所需要的控制特性不同于自动变速器在强制减档时所需要的控制特性。即，在减速减档时，几乎不能容忍换档冲击。另一方面，在强制减档时，当更注重换档响应特性时，可容忍或多或少的换档冲击。
为了响应上述换档要求控制自动变速器，例如在日本专利申请No.9-217826中公开了一种通过执行包含在车辆自动变速器中的液压控制阀的占空控制进行从第一换档级减档至第二换档级的换档的控制装置。该控制装置包括一个传感电路、一个识别电路和一个控制电路。如果作出一个突然加速要求，该传感电路检测一个刚好在加速操作之前的节气门开度量，车速和紧接在该加速操作之后的节气门开度变化量。该识别电路通过将由此而检测的节气门开度量、此而检测的车速和此而检测的节气门开度变化量分别与预定的参考值相比较进行识别。该控制电路响应临时变化执行多种占空控制。
如果节气门开度量、车速和节气门开度变化量分别等于或小于预定值，即，基于检测值确定驾驶员未要求突然加速，该换档控制装置执行一个注重抑制换档冲击的换档(减档)。此时，输出两个或多个信号至液压控制阀。从而，分别响应上述信号进行换档操作。结果，抑制了在换档时的冲击。
另一方面，如果节气门开度量、车速和节气门开度变化量中的一个等于或大于对应的预定值，即，基于这些数据值确定驾驶员要求突然加速，该换档控制装置执行一个注重换档响应特性的换档。此时，输出一个信号至液压控制阀。从而，迅速进行一个从第一换档级至第二换档级的换档。结果，响应驾驶员的突然加速要求确保了换档响应特性。
因此在上述文献中公开的换档控制装置控制到比当前换档级低一级的减速。如果所谓的“多级换档”是通过在一个预定时间内检测的两个或多个换档指令而进行的，由上述控制装置控制的操作重复执行与该变速器换档的档级数目相同的次数。以这种方式，可以进行“多级换档”。
最近的自动变速器装备了多级换档级以改善燃料消耗、称为可驱动性的可操作性等。因此，除了每次换档时换一级的正常换档模式外，换档至比当前换档级高或低两或多级，即进行多级换档的机会次数增加。例如，如果一个加速器被突然地深深地压下，或者如果由驾驶员执行的操作而选择的换档位置比当前换档级高或低两或多级，进行多级换档。
然而，上述文献中公开的控制装置控制自动变速器中的液压的前提是执行到比当前换档级高或低一级的换档级的减速。因此，如果在该控制装置检测到一个多级换档，原则上需要一级换档时的两倍时间。因此，在一些情况下，当发出一个多级换档指令时，不能确保足够的换档响应特性。
例如，如果有一个从第5级速度段到第3级速度段的换档指令，在第1换档处理中进行从第5级速度段到第4级速度段的换档，和在随后的换档处理中进行一个从第4级速度段到第3级速度段的换档。在该情况下，确认到第4级速度段的换档之后，开始到第3级速度段的换档。在该情况下，从到第4级速度段的换档完成到发出一个开始从第4级速度段到第3级速度段的换档的信号之间经过的时间，等于在换档是基于与多级换档指令不同的正常换档指令而进行换档时到确认一个从第4级速度段到第3级速度段的换档完成所经过的时间。
在该情况下，为了改善多级换档的响应特性，可以构思一种在一个比通常短的时间内进行从第1换档级(如第5级速度段)到第2级换档级(如第4级速度段)的换档(下文称作“第1换档”)，然后进行从第2换档级(如第4级速度段)到第3级换档级(如第3级速度段)的换档(下文称作“第2换档”)。在该情况下，例如接合那些摩擦式接合元件的换档处理比通常完成得早，以比通常较早完成第1换档。然而，如果摩擦式接合元件在一个短的时间内接合，从自动变速器的输出转矩也在一个短的时间内波动。这使得更可能发生换档冲击。
发明概述本发明的一个目的在于提供一种换档控制装置及换档控制方法，可以响应有关自动变速器的信息而调节换档响应特性和抑制换档冲击的发生。
一种根据本发明的第一方面的换档控制装置包括检测装置、第一条件计算装置、时间计算装置、判断装置和设定装置。检测装置检测有关自动变速器的信息。第一条件计算装置在该信息满足一个预定条件时计算一个接合处理条件。时间计算装置在该信息满足预定条件时计算一个从建立该换档级的时间点到判断为已完成一个换档的时间点的判定时间。判断装置判断当在该换档级建立之后经过一个预定参考时间时基于该指令的处理(是否)已经结束。设定装置将该判定时间设定为参考时间。
该换档控制装置控制一种安装在车辆中的自动变速器。该换档控制装置的检测装置检测或估算有关自动变速器的信息(例如，换档指令，自动变速器的输入或输出速度、工作液温度、输入轴的转矩等等)。当有关自动变速器的信息满足一个预定条件时(例如，当换档响应特性要通过一个已发出的多级换档指令改善时，或者当以一个足够高的工作液温度和良好的液压响应特性而迅速执行换档操作时)，第一条件计算装置计算一个接合处理条件。该接合处理条件涉及在基于一个到自动变速器的指令而输出用于接合第一摩擦式接合元件的液压命令值之后和在基于所述指令的换档建立之前执行的一个处理(例如，涉及用于接合一个摩擦式接合元件的液压的时间变化率，涉及用于接合一个摩擦式接合元件的时间等)。在该情况下，时间计算装置计算一个判定时间。该判定时间起始于当基于该指令的换档级建立时，结束于当判断为已完成该换档时。设定装置将该判定时间设定为预定参考时间。当输出用于接合第一摩擦式接合元件的液压命令值之后经过参考时间时，判断装置判断为基于该指令的处理(例如，一种接合处理)已经结束。即，在需要有关自动变速器的换档响应特性时，第一条件计算装置计算一个满足这种要求的接合处理条件(例如，第一摩擦式接合元件基于一个比预置的液压时间变化率高的变化率而接合的条件)。时间计算装置计算一个比预置参考时间短的判定时间。经过判定时间后，判断装置判断为基于该指令的处理已经结束。因此，自动变速器比在不必确保换档响应特性时的情况下换档更快。另一方面，在需要抑制自动变速器的换档冲击的发生时，第一条件计算装置计算一个满足该要求的接合处理条件(例如，第一摩擦式接合元件基于一个比预置的液压时间变化率低的变化率而接合等等)。时间计算装置计算一个比预置参考时间长的判断时间。因此，自动变速器柔和地进行换档以抑制换档冲击的发生。从而，自动变速器可以响应自动变速器的信息执行一个调整换档响应特性的换档处理和一个抑制换档冲击的发生的换档处理。结果，可提供一种可以响应有关自动变速器的信息而调整换档响应特性和抑制换档冲击的发生的换档控制装置。
在第一方面的换档控制装置中，检测装置可以包括用于检测一个到自动变速器的指令的装置。第一条件计算装置可以包括用于计算第一液压时间变化率的装置，以使得当在一个预定时间内检测到两个或多个换档指令时时间变化率变得大于一个第一预置变化率。
在该情况下，接合处理条件涉及到在提供到第一摩擦式接合元件上以接合第一摩擦式接合元件的第一液压的时间变化率。在一个预定时间内检测到两个或多个换档指令时(例如，第5级速度段 第4级速度段 第3级速度段)，第一条件计算装置计算第一液压中的一个时间变化率，以使得时间变化率变得大于一个第一预置变化率。从而，与已检测到一个单一换档指令时的情况相比第一摩擦式接合元件接合地更快。结果，该换档控制装置可以响应有关自动变速器的信息调整换档响应特性。
在第一方面的换档控制装置中，检测装置可以包括用于检测一个自动变速器的输入速度的装置和用于检测一个到自动变速器的换档指令的装置。第一条件计算装置包括用于计算第一液压的时间变化率的装置，以使得当在一个预定时间内检测到两个或多个换档指令的情况下输入速度满足一个预定条件时时间变化率变得大于第一预置变化率。
在该情况下，接合处理条件涉及一个提供到第一摩擦式接合元件上以接合第一摩擦式接合元件的第一液压的时间变化率。当在一个预定时间内检测到两个或多个换档指令的情况下输入速度满足一个预定条件时(例如，当输入速度是一个在自动变速器的惯性阶段(inertia phase)开始之前的速度时，或当输入速度的时间变化率在一个预定范围内时)，第一条件计算装置计算第一液压的时间变化率，以使得时间变化率变得大于第一预置变化率。惯性阶段是自动变速器的一种特定状态。当惯性阶段开始时，自动变速器的输入速度开始变化，并且变得难以改变用于换档处理的控制参数。因此当在已经确认输入速度后(即，当基于输入速度确认惯性阶段还未开始之后)计算接合处理条件(即，涉及第一液压的时间变化率的条件)时，与未检测到两个或多个换档指令时的情况相比自动变速器更快地进行换档。从而，该换档控制装置可以响应有关自动变速器的信息调整换档响应特性。
在第一方面的换档控制装置中，检测装置可以包括用于检测一个到自动变速器的换档指令的装置。时间计算装置可包括用于计算判定时间的装置，以使得当在一个预定时间内检测到两个或多个换档指令时判定时间变得短于一个预置参考时间。
在该情况下，当在一个预定时间内检测到两个或多个换档指令时，时间计算装置计算一个判定时间，以使得判定时间变得短于一个预置参考时间。因此，当在该预定时间内检测到两个或多个换档指令时，用于确认基于第一换档指令的换档处理结束的时间变短，并且基于随后的换档指令的换档处理开始得早。从而，该换档控制装置可以响应有关自动变速器的信息调整换档响应特性。
在第一方面的换档控制装置中，检测装置可以包括用于检测一个到自动变速器的换档指令的装置和用于检测自动变速器的输入速度的装置。时间计算装置可包括用于计算判定时间的装置，以使得当在一个预定时间内检测到两个或多个换档指令的情况下输入速度满足预定条件时判定时间变得短于一个预置参考时间。
在该情况下，当在一个预定时间内检测到两个或多个换档指令的情况下输入速度满足预定条件时(例如，当输入速度是一个在自动变速器的惯性阶段开始之前的速度时，当输入速度的时间变化率在一个预定范围内时，或其它)，时间计算装置计算判定时间，以使得判定时间变得短于一个预置参考时间。通过在惯性阶段开始前设定短的判定时间，可以减少用于确认换档处理完成所需的时间。结果，减少了直到开始一个随后的换档时所经过的时间。这使得可以改善档响应特性。
在第一方面的换档控制装置还包括第二条件计算装置，用于当信息满足预定条件时计算一个释放处理条件。
在该情况下，第二条件计算装置计算一个释放处理条件。释放处理条件涉及一个在输出一个到自动变速器的指令之后和释放第二摩擦式接合元件之前执行的一个处理。即，在要求有关自动变速器的换档响应特性时，第二条件计算装置计算一个满足该要求的释放处理条件(例如第二摩擦式接合元件基于一个比预置的液压时间变化率高的变化率而释放的条件)。在该情况下，与不要求换档响应特性时的情况相比，自动变速器更早地进行换档。另一方面，在要求抑制有关自动变速器的换档冲击的发生时，第二条件计算装置计算一个满足该要求的释放处理条件(例如，第二摩擦式接合元件基于一个比预置的液压时间变化率低的变化率而接合等等)。在该情况下，与不要求抑制换档冲击的发生的情况相比，自动变速器更柔和地进行换档。这使得可以响应有关自动变速器的信息调整换档响应特性和抑制换档冲击的发生。
在第一方面的换档控制装置中，检测装置可以包括用于检测一个到自动变速器的指令的装置。第一条件计算装置可以包括用于计算第一液压的时间变化率的装置，以使得当在一个预定时间内检测到两个或多个换档指令时时间变化率变得大于一个第一预置变化率。第二条件计算装置可以包括用于计算第二液压的时间变化率的装置，以使得当在所述预定时间内检测到两个或多个换档指令时时间变化率变得大于第二预置变化率。
在该情况下，接合处理条件涉及施加于第一摩擦式接合元件上以接合第一摩擦式接合元件的第一液压的时间变化率。释放处理条件涉及提供到第二摩擦式接合元件上以释放第二摩擦式接合元件的第二液压的时间变化率。在一个预定时间内检测到两个或多个换档指令时，第一条件计算装置计算第一液压的时间变化率，以使得该时间变化率变得大于一个第一预置变化率。第二条件计算装置计算第二液压的时间变化率，以使得该时间变化率变得大于一个第二预置变化率。即，第二摩擦式接合元件被快速地释放，并且第一摩擦式接合元件被快速地接合。从而，换档控制装置可以响应有关自动变速器的信息调整换档响应特性。
一种根据本发明第二方面的换档控制装置包括检测装置、条件计算装置和第一输出装置，其中检测装置用于检测有关自动变速器的信息，条件计算装置用于当该信息满足一个预定条件时计算一个接合处理条件，第一输出装置用于当信息满足该预定条件时基于一个预先计算的第一调节量输出用于调节输入转矩的第一指令。
该换档控制装置控制一种安装在车辆中的自动变速器。自动变速器的输入转矩由车辆的动力源(例如发动机)的转矩控制装置控制。该换档控制装置的检测装置检测或估算有关自动变速器的信息(例如，换档指令，自动变速器的输入或输出速度、工作液温度、输入轴的转矩等等)。当该信息满足一个预定条件时(例如，在一个预定时间内检测到两个或多个换档指令时)，该条件计算装置计算一个接合处理条件。该接合处理条件涉及在基于一个到自动变速器的指令而输出用于接合一个摩擦式接合元件的液压命令值之后和在基于该指令的换档建立之前执行的一个处理。第一输出装置输出基于预先计算的一个第一调节量而调节输入转矩的一个第一指令。当输出第一指令时，动力源的输出转矩由转矩控制装置调节，而调节后的转矩输入到自动变速器。这使得可以限制由于自动变速器建立一个特定档位而引起的换档冲击的发生。结果，可提供一种可以响应有关自动变速器的信息抑制换档冲击的发生的换档控制装置。
在第二方面的换档控制装置中，检测装置可以包括用于检测一个到自动变速器的换档指令的装置。条件计算装置可以包括用于计算液压时间变化率的装置，以使得在一个预定时间内检测到两个或多个换档指令时时间变化率变得大于一个预置变化率。第一输出装置可以包括用于在一个预定时间内检测到两个或多个换档指令时输出第一指令的装置。
在该情况下，接合处理条件涉及提供到摩擦式接合元件的液压的时间变化率。当在预定时间内检测到两个或多个换档指令时，条件计算装置计算一个液压时间变化率，以使得时间变化率变得大于一个预置变化率。从而，第一摩擦式接合元件比通常接合得更快。第一输出装置输出一个第一指令。从而，自动变速器的输入转矩基于第一调节量而调节。结果，换档控制装置可以响应有关自动变速器的信息调整换档响应特性和抑制换档冲击的发生。
在第二方面的换档控制装置中，检测装置可以包括用于检测一个到自动变速器的换档指令的装置和用于检测自动变速器的输入速度的装置。条件计算装置包括用于计算液压的时间变化率的装置，以使得当在一个预定时间内检测到两个或多个换档指令的情况下输入速度满足一个预定条件时时间变化率变得大于一个预置变化率。第一输出装置可以包括用于当在一个预定时间内检测到两个或多个换档指令的情况下输入速度满足一个预定条件时输出第一指令的装置。
在该情况下，当在预定时间内检测到两个或多个换档指令的情况下输入速度满足该预定条件时(例如，当输入速度不是惯性阶段开始时的速度时)，条件计算装置计算液压的时间变化率，以使得时间变化率变得大于一个预置变化率。从而，摩擦式接合元件比通常接合得更快。第一输出装置输出一个第一指令。自动变速器的输入转矩基于第一调节量而调节。结果，该换档控制装置可以响应有关自动变速器的信息抑制换档冲击的发生。
除上述设置之外，第二方面的换档控制装置还可以包括加速要求检测装置、第二输出装置和判断装置，其中加速要求检测装置用于检测车辆驾驶员的加速要求，第二输出装置用于在加速要求满足一个预定条件时基于一个预先计算的第二调节量输出用于调节输入转矩的第二指令，和判断装置用于判断在加速要求满足一个预定条件时是否基于第一和第二调节量中的一个调节输入转矩。
在该情况下，接合处理条件涉及提供到摩擦式接合元件的液压的时间变化率。加速要求检测装置检测车辆驾驶员的加速要求(例如，车辆是要以一个恒定的比率加速，还是突然加速，或减速或其它)。在加速要求满一个预定条件时(例如，节气门开度的时间变化率大于一个预定变化率时)，判断装置基于加速要求判断是基于第一调节量或者基于第二调节量调节输入转矩。例如，如果驾驶员突然压下加速器，判断装置判断为要基于第二调节量调节自动变速器的输入转矩。第二输出装置输出一个第二指令。因此输入转矩基于第二调节量而调节。结果，该换档控制装置可以响应驾驶员的加速要求抑制换档冲击的发生。
另外，在上述设置之中，检测装置还可以包括用于检测一个到自动变速器的换档指令的装置和用于检测自动变速器的输入速度的装置。加速要求检测装置可以包括用于检测车辆节气门开度的装置。判断装置可以包括用于在节气门开度大于一个预定开度以及在一个预定时间内检测到两个或多个换档指令的情况下输入速度满足预定条件时，判断基于第二调节量调节输入转矩的装置。
在该情况下，第二调节量大于第一调节量。加速要求检测装置检测车辆节气门开度。当在节气门开度大于一个预定开度以及在一个预定时间内检测到两个或多个换档指令的情况下输入速度满足预定条件时(例如，当输入速度还未达到惯性阶段开始时的速度时)，判断装置判断为基于第二调节量调节输入转矩。第二输出装置输出一个第二指令。因此，在这种情况下，基于一个比用于抑制换档冲击的发生的正常调节量大的一个调节量而调节输入转矩。结果，该换档控制装置可以在调整换档响应特性的同时抑制换档冲击的发生。
一种根据本发明第三方面的换档控制方法包括检测步骤、第一条件计算步骤、时间计算步骤、判断步骤和设定步骤，其中检测步骤用于检测有关自动变速器的信息，第一条件计算步骤用于在该信息满足一个预定条件时计算一个接合处理条件，时间计算步骤用于在该信息满足预定条件时计算一个从建立所述换档级的时间点到判断为已完成一个换档的时间点的判定时间，判断步骤用于判断当在所述换档级建立之后经过一个预定参考时间时基于该指令的处理已经结束，设定步骤用于将判定时间设定为参考时间。
该换档控制方法适于控制安装在车辆中的自动变速器。在该换档控制方法的检测步骤中，检测或估算有关自动变速器的信息(例如，换档指令，自动变速器的输入或输出速度、工作液温度、输入轴的转矩等等)。当有关自动变速器的信息满足预定条件时(例如，当换档响应特性通过一个多级换档指令改善时，或者当以一个足够高的工作液(油)温度和良好的液压响应特性而迅速进行换档操作时)，在第一条件计算步骤计算一个接合处理条件。该接合处理条件涉及在基于一个到自动变速器的指令而输出用于接合第一摩擦式接合元件的液压命令值之后和在基于该指令的换档建立之前执行的一个处理(例如，涉及被提供以用于接合摩擦式接合元件的液压的时间变化率，涉及用于接合摩擦式接合元件所需的时间，或其它)。此时，在时间计算步骤计算判定时间。该判定时间起始于当基于该指令的换档级建立时，结束于当判断为已完成该换档时。在设定步骤中将该判定时间设定为预定参考时间。当输出用于接合第一摩擦式接合元件的液压命令值之后经过参考时间时，在判断骤中判断为基于该指令的处理(例如，一种接合处理)已经结束。即，在要求有关自动变速器的换档响应特性时，在第一条件计算步骤中计算一个满足该要求的接合处理条件(例如，第一摩擦式接合元件基于一个比预置的液压时间变化率高的变化率而接合)。在时间计算步骤中计算一个比预置参考时间短的判定时间。当经过判定时间时，在判断步骤中判断为基于该指令的处理已经结束。因此，自动变速器比在无需确保换档响应特性时的情况下换档更快。另一方面，在需要抑制有关自动变速器的换档冲击的发生时，在第一条件计算步骤中计算一个满足该要求的接合处理条件(例如，第一摩擦式接合元件基于一个比预置的液压时间变化率低的变化率而接合的条件等等)。在时间计算步骤中计算一个比预置参考时间长的判定时间。从而，自动变速器柔和地进行换档以抑制换档冲击的发生。从而，自动变速器可以响应有关自动变速器的信息执行一个调整换档响应特性的换档处理和一个抑制换档冲击的发生的换档处理。结果，可以提供一种可以响应有关自动变速器的信息调整换档响应特性和抑制换档冲击的发生的换档控制方法。
在第三方面的换档控制方法中，检测步骤可以包括用于检测一个到自动变速器的指令的步骤。第一条件计算步骤可以包括用于计算第一液压的时间变化率的步骤，以使得当在一个预定时间内检测到两个或多个换档指令时时间变化率变得大于一个第一预置变化率。
在该情况下，接合处理条件涉及提供到第一摩擦式接合元件上以接合第一摩擦式接合元件的第一液压的时间变化率。在预定时间内检测到两个或多个换档指令时(例如，第5级速度段 第4级速度段 第3级速度段)，在第一条件计算步骤计算第一液压中的一个时间变化率，以使得时间变化率变得大于一个第一预置变化率。从而，与已检测到一个单一换档指令时的情况相比第一摩擦式接合元件接合更快。结果，该换档控制方法可以响应有关自动变速器的信息调整换档响应特性。
在第三方面的换档控制方法中，检测步骤可以包括用于检测一个自动变速器的输入速度的步骤和用于检测一个到自动变速器的换档指令的步骤。第一条件计算步骤包括用于计算第一液压的时间变化率的步骤，以使得当在一个预定时间内检测到两个或多个换档指令的情况下输入速度满足一个预定条件时时间变化率变得大于第一预置变化率。
在该情况下，接合处理条件涉及提供到第一摩擦式接合元件上以接合第一摩擦式接合元件的第一液压的时间变化率。当在预定时间内检测到两个或多个换档指令的情况下输入速度满足预定条件时(例如，当输入速度是一个在自动变速器的惯性阶段开始之前的速度时，或当输入速度的时间变化率在一个预定范围内时)，在第一条件计算步骤中计算第一液压的时间变化率，以使得时间变化率变得大于第一预置变化率。惯性阶段是自动变速器的一种特定状态。当惯性阶段开始时，自动变速器的输入速度开始变化，并且变得难以改变用于换档处理的控制参数。从而，当在已经确认输入速度后(即，当基于输入速度确认惯性阶段还未开始之后)计算接合处理条件(即，涉及第一液压的时间变化率的条件)时，与未检测到两个或多个换档指令时的情况相比自动变速器更快地进行换档。从而，该换档控制方法可以响应有关自动变速器的信息调整换档响应特性。
在第三方面的换档控制方法中，检测步骤可以包括用于检测一个到自动变速器的换档指令的步骤。时间计算步骤包括用于计算判定时间的步骤，以使得当在一个预定时间内检测到两个或多个换档指令时判定时间变得短于一个预置参考时间。
在该情况下，当在一个预定时间内检测到两个或多个换档指令时，在时间计算步骤计算一个判定时间，以使得判定时间变得短于一个预置参考时间。因此，当在该预定时间内检测到两个或多个换档指令时，用于确认基于第一换档指令的换档处理结束的时间变短，并且基于随后的换档指令的换档处理开始得早。从而，该换档控制方法可以响应有关自动变速器的信息调整换档响应特性。
在第三方面的换档控制方法中，检测步骤可以包括用于检测一个到自动变速器的换档指令的步骤和用于检测自动变速器的输入速度的步骤。时间计算步骤包括用于计算判定时间的步骤，以使得当在一个预定时间内检测到两个或多个换档指令时的情况下输入速度满足预定条件时判定时间变得短于一个预置参考时间。
在该情况下，当在一个预定时间内检测到两个或多个换档指令的情况下输入速度满足该预定条件时(例如，当输入速度是一个在自动变速器的惯性阶段开始之前的速度时，当输入速度的时间变化率在一个预定范围内时，或其它时)，在时间计算步骤中计算判定时间，以使得判定时间变得短于一个预置参考时间。通过在惯性阶段开始前设定短的判定时间，可以减少用于确认换档处理完成所需的时间。结果，减少了直到开始一个随后的换档时所经过的时间。这使得可以改善档响应特性。
第三方面的换档控制方法还包括第二条件计算步骤，用于当信息满足预定条件时计算一个释放处理条件。
在该情况下，在第二条件计算步骤中计算一个释放处理条件。该释放处理条件涉及一个在输出一个到自动变速器的指令之后和释放第二摩擦式接合元件之前执行的一个处理。即，在要求有关自动变速器的换档响应特性时，在第二条件计算步骤中计算一个满足该要求的释放处理条件(第二摩擦式接合元件基于一个比预置的液压时间变化率高的变化率而释放的条件)。在该情况下，与不要求换档响应特性时的情况相比，自动变速器更早地进行换档。另一方面，在要求抑制有关自动变速器的换档冲击的发生时，在第二条件计算步骤中计算一个满足该要求的释放处理条件(例如，第二摩擦式接合元件基于一个比预置的液压时间变化率低的变化率而接合的条件等等)。在该情况下，与不要求抑制换档冲击的发生时的情况相比，自动变速器更柔和地进行换档。这使得可以响应有关自动变速器的信息调整换档响应特性和抑制换档冲击的发生。
在上述换档控制方法中，检测步骤可以包括用于检测一个到自动变速器的指令的步骤。第一条件计算步骤可以包括用于计算第一液压的时间变化率的步骤，以使得当在一个预定时间内检测到两个或多个换档指令时时间变化率变得大于一个第一预置变化率。第二条件计算步骤可以包括用于计算第二液压的时间变化率的步骤，以使得当在所述预定时间内检测到两个或多个换档指令时时间变化率变得大于第二预置变化率。
在该情况下，接合处理条件涉及在施加于第一摩擦式接合元件上以接合该第一摩擦式接合元件的第一液压的时间变化率。释放处理条件涉及在提供到第二摩擦式接合元件上以释放第二摩擦式接合元件的第二液压的时间变化率。在预定时间内检测到两个或多个换档指令时，在第一条件计算步骤中计算第一液压的时间变化率，以使得该变化率变得大于一个第一预置变化率。在第二条件计算步骤中计算第二液压的时间变化率，以使得时间变化率变得大于一个第二预置变化率。即，第二摩擦式接合元件被快速地释放，并且第一摩擦式接合元件被快速地接合。从而，换档控制方法可以响应有关自动变速器的信息调整换档响应特性。
根据本发明第三方面的换档控制方法可以包括一个检测步骤、条件计算步骤和第一输出步骤，其中检测步骤用于检测有关自动变速器的信息，条件计算步骤用于当该信息满足一个预定条件时计算一个接合处理条件，第一输出步骤用于当信息满足该预定条件时基于一个预先计算的第一调节量输出用于调节输入转矩的第一指令。
一种根据本发明第四方面的换档控制方法适于控制一种安装在车辆中的自动变速器。自动变速器的输入转矩由车辆的动力源(例如发动机)的转矩控制装置控制。在该换档控制方法的检测步骤中检测或估计有关自动变速器的信息(例如，换档指令，自动变速器的输入或输出速度、工作液温度、输入轴的转矩等等)。当该信息满足一个预定条件时(例如，在一个预定时间内检测到两个或多个换档指令时)，在一个条件计算步骤中计算一个接合处理条件。该接合处理条件涉及在基于一个到自动变速器的指令而输出用于接合一个摩擦式接合元件的液压命令值之后和在基于该指令的换档建立之前执行的一个处理。在第一输出步骤输出基于预先计算的一个第一调节量而调节输入转矩的一个第一指令。当输出第一指令时，动力源的输出转矩在一个转矩调节步骤中被调节，而调节后的转矩被输入到自动变速器。这使得可以限制由于自动变速器的一个特定换档级的建立而引起的换档冲击的发生。结果，可提供一种可以响应有关自动变速器的信息而抑制换档冲击的发生的换档控制方法。
在第四方面的换档控制方法中，检测步骤可以包括用于检测一个到自动变速器的换档指令的步骤。条件计算步骤可以包括用于计算液压时间变化率的步骤，以使得在一个预定时间内检测到两个或多个换档指令时时间变化率变得大于一个预置变化率。第一输出步骤可以包括在一个预定时间内检测到两个或多个换档指令时输出第一指令的步骤。
在该情况下，接合处理条件涉及提供到摩擦式接合元件的液压的时间变化率。当在预定时间内检测到两个或多个换档指令时，在条件计算步骤中计算一个液压时间变化率，以使得时间变化率变得大于一个预置变化率。从而，第一摩擦式接合元件比通常接合得更快。在第一输出步骤中输出一个第一指令。从而，自动变速器的输入转矩基于第一调节量而调节。结果，该换档控制方法可以响应有关自动变速器的信息调整换档响应特性和抑制换档冲击的发生。
在第四方面的换档控制方法中，检测步骤可以包括用于检测一个到自动变速器的换档指令的步骤和用于检测自动变速器的输入速度的步骤。条件计算步骤包括用于计算液压的时间变化率的步骤，以使得当在一个预定时间内检测到两个或多个换档指令的情况下输入速度满足一个预定条件时时间变化率变得大于一个预置变化率。此外，第一输出步骤可以包括用于当在一个预定时间内检测到两个或多个换档指令的情况下输入速度满足一个预定条件时输出第一指令的步骤。
在该情况下，当在预定时间内检测到两个或多个换档指令的情况下输入速度满足该预定条件时(例如，当输入速度不是惯性阶段开始时的速度时)，在条件检测步骤中计算液压的时间变化率，以使得时间变化率变得大于一个预置变化率。从而，摩擦式接合元件比通常接合得更快。在第一输出步骤中输出一个第一指令。从而，自动变速器的输入转矩基于第一调节量而调节。结果，该换档控制方法可以响应有关自动变速器的信息抑制换档冲击的发生。
第四方面的换档控制方法还可以包括一个加速要求检测步骤、第二输出步骤和判断步骤，其中加速要求检测步骤用于检测车辆驾驶员的加速要求，第二输出步骤用于在加速要求满足一个预定条件时基于一个预先计算的第二调节量输出用于调节输入转矩的第二指令，和判断步骤用于判断在加速要求满足一个预定条件时是否基于第一和第二调节量中的一个调节输入转矩。
在该情况下，接合处理条件涉及提供到摩擦式接合元件的液压的时间变化率。在加速要求检测步骤检测车辆驾驶员的加速要求(例如，车辆是要以一个恒定的比率加速，还是突然加速、减速，或其它)。在加速要求满足一个预定条件时(例如，节气门开度的时间变化率大于一个预定变化率时)，在判断步骤基于加速要求判断是基于第一调节量或者基于第二调节量调节输入转矩。例如，如果驾驶员突然压下加速器，在判断步骤中判断为自动变速器的输入转矩要基于第二调节量调节。在第二输出步骤中输出一个第二指令。从而，输入转矩基于第二调节量而调节。结果，该换档控制方法使得可以响应驾驶员的加速要求抑制换档冲击的发生。
在第四方面的换档控制方法之中，检测步骤还包括用于检测一个到自动变速器的换档指令的步骤和用于检测自动变速器的输入速度的步骤。加速要求检测步骤可以包括用于检测车辆节气门开度的步骤。判断步骤可以包括在节气门开度大于一个预定开度以及在一个预定时间内检测到两个或多个换档指令的情况下输入速度满足预定条件时，判断基于第二调节量调节输入转矩的步骤。
在该情况下，第二调节量大于第一调节量。在加速要求检测步骤中检测车辆节气门开度。当在节气门开度大于预定开度以及在预定时间内检测到两个或多个换档指令的情况下输入速度满足预定条件时(例如，当输入速度还未达到惯性阶段开始时的速度时)，在判断步骤中判断为基于第二调节量调节输入转矩。在第二输出步骤中输出一个第二指令。因此，在这种情况下，基于一个比用于抑制发生正常换档冲击的正常调节量大的调节量而调节输入转矩。结果，该换档控制方法使得可以在调整换档响应特性的同时抑制换档冲击的发生。
将在本发明的权利要求中使用的短语“检测有关自动变速器的信息”包括基于除有关自动变速器的信息之外的信息而检测有关自动变速器的信息以及估计有关自动变速器的信息。
附图简介本发明的上述和进一步的目的、特性和优点将从下面的优选实施例并参照附图变得更为明显，其中相同的标号用于代表相同的元件，其中图1是包括根据本发明的一个实施例的自动变速器的车辆的控制框图；图2是表示根据本发明的该实施例的换档控制处理的程序的流程图；图3是表示根据本发明的该实施例的判定时间计算处理的程序的流程图；图4是表示根据本发明的该实施例的液压时间变化率计算处理的程序的流程图；图5是表示根据本发明的该实施例的转矩降低调节量计算处理的程序的流程图；图6是一个表示在图3中所示的处理中设定的模式及模式内容的图；图7是一个表示在图4和5中所示的处理中设定的模式及模式内容的图；图8A到8G表示在根据本发明的该实施例换档时特征值的变化的时间点图；图9A到9G表示在根据本发明的该实施例换档时特征值的变化的时间点图；图10A到10F表示在根据本发明的该实施例换档时特征值的变化的时间点图；图11A到11G表示在根据本发明的该实施例换档时特征值的变化的时间点图；和图12A到12F表示在由一般使用的换档控制装置换档时特征值的变化的时间点图；优选实施例详细说明在下文中将参照
本发明的实施例。在下面的说明中，相同的组件由相同的参考记号标记。相同的组件还具有同样的名称和相同的功能。因此，那些组件的详细说明将不再重复。
图1是根据本发明的一个实施例的包括一个换档控制装置的自动变速器系统的控制框图。一个装备了该自动变速器系统的车辆包括一个发动机100、一个车速传感器102、一个节气门位置传感器104、一个ECT(电子控制自动变速器)-ECU(电子控制单元)106、一个线性电磁阀108、一个输入速度传感器110、一个输出速度传感器112、一个油温传感器114、一个自动变速器116、一个换档位置传感器118和一个点火系统120。
ECT-ECU106通过线性电磁阀108、输入速度传感器110、输出速度传感器112和油温传感器114连接到自动变速器116。ECT-ECU106通过节气门位置传感器104和点火系统120连接到发动机100。ECT-ECU106还连接到车速传感器102和换档位置传感器118。
ECT-ECU106包括一个发动机CPU(中央处理单元)、一个变速器CPU和一个存储器。该存储器存贮当发动机100由点火系统120点火时的点火时间点和燃料喷射量。
自动变速器116包括多个摩擦式接合元件用于建立换档级。ECT-ECU106通过控制由线性电磁阀108施加于摩擦式接合元件上的液压而切换该接合元件的接合状态。
ECT-ECU106通过车速传感器102检测车速。ECT-ECU106通过节气门位置传感器104检测加速器开度。即，估计车辆驾驶员作出的加速要求(例如，车辆是否要以一个恒定的比率加速、突然加速、减速等等)。ECT-ECU106通过输入速度传感器110检测自动变速器的输入速度。ECT-ECU106通过输出速度传感器112检测自动变速器的输出速度。ECT-ECU106通过油温传感器114检测自动变速器116内的工作液温度。
ECT-ECU106通过换档位置传感器118检测驾驶员选择的换档位置。在基于该换档位置计算出一个换档级后，ECT-ECU106向线性电磁阀108传送一个用于建立该换档级的信号。基于该信号，线性电磁阀108控制待施加于摩擦式接合元件上的液压以建立计算换档级。
ECT-ECU106通过调节点火系统120的点火时间点(正时)来调节发动机100的输出转矩。点火系统120在一个基于转矩调节量而计算的点火时间点点燃发动机100。该转矩调节量基于车辆的运行特性(例如节气门开度时间变化率、发动机转速、发动机输出转矩等)或自动变速器的操作特性(例如输入速度、换档模式等)而预先计算。上述转矩调节可以在一个具有点火系统的发动机例如汽油机中实施。例如，在柴油机的情况下，发动机的输出转矩可以通过控制燃料喷射量而调节。
下面参照图2中所示的流程图说明其中根据本发明的该实施例的自动变速器系统控制该自动变速器的程序。
在S302，ECT-ECU106判断是否已检测到一个减档指令。如果判断已检测到减档指令(在S302判断为是)，程序进行到S400。否则(在S302判断为否)，程序返回到S302。
在S400，ECT-ECU106执行判定时间计算处理，这将在后面说明。通过执行这些处理，计算一个对应于有关自动变速器116的信息(例如换档指令的数目、输入速度、工作液温度)的判定时间。该判定时间在当基于换档指令的摩擦式接合元件的接合处理结束时开始，并且在当判断换档已终止时结束。
在S500，ECT-ECU106执行液压时间变化率计算处理，这将在后面说明。通过执行这些处理，计算在释放摩擦式接合元件的处理中和在接合摩擦式接合元件的处理中的液压的时间变化率。该时间变化率对应有关自动变速器116的信息(例如换档指令的数目、输入速度、工作液温度、输入转矩等)。换句话说，计算了一个用于接合和释放摩擦式接合元件的时间。
在S600，ECT-ECU106执行转矩调节量计算处理，这将在后面说明。通过执行这些处理，计算一个对应于有关自动变速器116的信息(例如换档指令数、输入速度、工作液温度、输入转矩等)的转矩调节量(例如第一和第二调节量等(第一调节量＜第二调节量)，第二调节量大于用于抑制换档冲击的通常调节量)。
在S310，ECT-ECU106基于判定时间和转矩调节量执行一个换档处理。即，在已检测到换档指令后，ECT-ECU106基于液压中的计算的时间变化率通过线性电磁阀108控制液压，以释放接合的摩擦式接合元件。ECT-ECU106基于液压中计算的时间变化率通过线性电磁阀108提供液压，以在已经输出一个用于液压的命令值后判定时间经过之前接合摩擦式接合元件。
此外，ECT-ECU106响应该命令值调节发动机100的输出转矩。即发动机CPU通过点火系统120调节发动机100的输出转矩。该调节例如通过改变燃料被点燃的时间点而实施。在摩擦式接合元件接合之后经过判定时间时，ECT-ECU106判断已经完成换档。在作出该判断之后，ECT-ECU106输出一个随后的换档指令。
下面参照图3的流程图说明根据本发明的该实施例计算一个判定时间的程序。
在S402，ECT-ECU106判断在自动变速器116中是否已经开始一个惯性阶段，即，输入速度是否还未达到一个惯性阶段开始时的速度。该惯性阶段是自动变速器116的一种特定状态。当惯性阶段开始时，自动变速器116的输入速度开始变化。如果在自动变速器116中已经开始该惯性阶段(在S402判断为是)，判定时间计算处理终止，并且程序返回到主处理。否则(在S402判断为否)，程序进行到S404。从而，可以在惯性阶段开始之前设定一个适当的判定时间。S402可由一个确认输入速度的时间变化率是否在一个预定范围内的步骤代替。
在S404，ECT-ECU106判断在自动变速器116中的工作液温度是否等于或大于一个预定温度。如果判断工作液温度等于或大于该预定温度(工作液温度足够高并且液压响应特性也良好)(在S404判断为是)，程序进行到S408。否则(在S404判断为否)，程序进行到S406。在S406，ECT-ECU106将待用于S422之中的模式设定为“模式1”。
在S408，ECT-ECU106判断换档指令是否为一个多级换档指令。如果判断换档指令为一个多级换档指令(在S408判断为是)，程序进行到S412。否则(在S408判断为否)，程序进行到S410。在S410，ECT-ECU106将待用于S422之中的模式设定为“模式2”。
在S412，ECT-ECU106判断加速器开度的时间变化率是否等于或大于一个预定变化率。如果判断加速器开度的时间变化率等于或大于该预定变化率(在S412判断为是)，程序进行到S414。否则(在S412判断为否)，程序进行到S416。在S414，ECT-ECU106将待用于S422之中的模式设定为“模式3”。
在S416，ECT-ECU106判断在自动变速器116的一个换档时最大加速器开度是否等于或大于一个预定值。如果判断在自动变速器116的该换档时最大加速器开度等于或大于该预定值(在S416判断为是)，程序进行到S418。否则(在S416判断为否)，程序进行到S420。
在S418，ECT-ECU106将待用于S422之中的模式为“模式4”。在S420，ECT-ECU106将待用于S422之中的模式设定为“模式5”。
在S422，ECT-ECU106响应设定模式计算一个判定时间。然后，ECT-ECU106终止该判定时间计算处理并返回到主处理。
下面参照图4中的流程图说明根据本发明的该实施例计算一个液压时间变化率的程序。
在S502，ECT-ECU106判断在自动变速器116中是否已经开始一个惯性阶段。如果判断在自动变速器116中已经开始该惯性阶段(在S502判断为是)，ECT-ECU106终止液压时间变化率计算处理，并且返回到主处理。否则(在S502判断为否)，程序进行到S504。
在S504，ECT-ECU106判断在自动变速器116中的工作液温度是否等于或大于一个预定温度。如果判断工作液温度等于或大于一个预定温度(在S504判断为是)，程序进行到S508。否则(在S504判断为否)，程序进行到S506。在S506，ECT-ECU106将待用于S522之中的模式设定为“模式1”。
在S508，ECT-ECU106判断换档指令是否为一个多级换档指令。如果判断换档指令为多级换档指令(在S508判断为是)，程序进行到S512。否则(在S508判断为否)，程序进行到S510。在S510，ECT-ECU106将待用于S522之中的模式设定为“模式2”。
在S512，ECT-ECU106判断加速器开度的时间变化率是否等于或大于一个预定变化率。如果判断加速器开度的时间变化率等于或大于该预定变化率(在S512判断为是)，程序进行到S516。否则(在S512判断为否)，程序进行到S514。在S514，ECT-ECU106将待用于S522之中的模式设定为“模式3”。
在S516，ECT-ECU106判断刚好在输出换档指令之前自动变速器116中的输入转矩是否等于或大于一个预定值。如果判断刚好在输出换档指令之前输入转矩等于或大于该预定值(在S516判断为是)，程序进行到S518。否则(在S516判断为否)，程序进行到S520。
在S518，ECT-ECU106将待用于S522之中的模式设定为“模式4”。在S520，ECT-ECU106将待用于S522之中的模式设定为“模式5”。
在S522，ECT-ECU106响应设定模式计算一个在释放摩擦式接合元件处理中使用的液压时间变化率和一个在接合摩擦式接合元件处理中使用的液压时间变化率。然后，ECT-EC U106终止该液压时间变化率计算处理并返回到主处理。
下面参照图5中的流程图说明由ECT-ECU106执行的转矩调节计算处理。用于确定待用于S622之中的模式的判断处理，即在S512、S504、S508、S512和S516中的内容在下面将不作说明，因为它们与上述液压时间变化率计算处理的内容相同。
在S606，ECT-ECU106将待用于S622之中的模式设定为“模式1”。在S610，ECT-ECU106将待用于S622之中的模式设定为“模式2”。在S614，ECT-ECU106将待用于S622之中的模式设定为“模式3”。在S618，ECT-ECU106将待用于S622之中的模式设定为“模式4”。在S620，ECT-ECU106将待用于S622之中的模式设定为“模式5”。
在S622，ECT-ECU106响应设定模式计算一个转矩调节量。即，如果设定了模式1至3中的一个，计算一个第二调节量。如果设定了模式4或模式5，计算第一调节量。第一调节量大于第二调节量。然后，转矩调节量计算处理终止，并且程序返回至主程序。
图6示出分别为上述模式设定的判定时间内容。该“内容”分别对应于“模式1到5”，并且代表分别设定上述模式的要求。响应于自动变速器116的油温、加速器开度的时间变化率等，在“模式3和4”中的判定时间设定得比为“模式1”设定的要短。如果待使用条件的组合数目增加，可以更精细地计算一个判定时间。结果，可以高精度执行换档控制。
图7示出分别为上述模式设定的液压内容。该“内容”分别对应于“模式1到5”，并且代表分别设定上述模式的要求。响应于自动变速器116的油温、加速器开度的时间变化率等，在“模式3和4”中的液压时间变化率设定得高于为“模式1”设定的时间变化率。如果待使用条件的组合数目增加，可以更精细地计算一个液压时间变化率。结果，可以高精度执行换档控制。
现在说明一个根据该实施例的自动换档系统如何基于上述结构和流程图操作。下面的说明针对一个当车辆运行于一个第5速度段时车辆驾驶员突然压下加速器，和基于在此时的加速器的压下量和车速而执行至第3速度段的减档(即所谓的“强制减档”)时的情况。
当检测到一个从驾驶员发送的减档指令(在S302判断为是)，执行判定时间计算处理(S400)。由于自动变速器116中的工作液温度等于或大于预定温度(在S404判断为是)，换档指令是一个多级换档(即，从第5速度段换档至第3速度段)指令(在S408判断为是)，和由于加速器开度的时间变化率等于或大于预定变化率(在S412判断为是)，模式设定为“模式3”(S414)。
基于“模式3”计算一个判定时间(S422)。因为在该情况下，换档是一个多级换档，并且突然压下加速器，计算一个更注重换档响应特性的判定时间。即，判定时间是例如一个在一个容许范围内使第一换档(从第5速度段换档至第4速度段)所需的时间最小化的时间。从而，在完成从第5速度段换档至第4速度段的换档时开始从第4速度段换档至第3速度段的换档。
在计算判定时间之后，执行液压时间变化率计算处理(S500)。由于自动变速器116中的工作液温度等于或大于预定温度(在S504判断为是)，和换档指令是一个多级换档指令(在S508判断为是)，和由于加速器开度的时间变化率等于或大于预定变化率(在S512判断为是)，以及刚好在输出换档指令之前输入到自动变速器116转矩等于或大于预定值(在S516判断为是)，模式设定为“模式4”(S518)。
基于“模式4”计算液压时间变化率(S522)。因为在该情况下，换档是一个多级换档，并且突然压下加速器，计算如此一个加快摩擦式接合元件的接合状态的切换的时间变化率，以确保响应特性。因此，提供用于在一个短时间内释放摩擦式接合元件的液压和用于在一个短时间内接合摩擦式接合元件的液压。
在计算液压时间变化率之后，执行转矩调节量计算处理(S600)。因为在执行这些处理中使用的条件与在计算液压时间变化率时使用的相同，待设定的模式为“模式4”。
基于“模式4”计算一个转矩调节量(S622)。因为在该情况下，换档允许摩擦式接合元件在一个短时间内接合，容易发生冲击。因此，当摩擦式接合元件接合时计算出这样一种或多或少地防止转矩过份(overshoot)的调节量。该调节量大于例如当换档不是一个多级换档时计算的调节量。
在已经计算判定时间、液压时间变化率和转矩调节量之后，自动变速器116在S310基于这些值进行换档。即，基于换档指令切换摩擦式接合元件。在从第5速度段换档至第4速度段时，因为第4速度段比通常建立得早，提供到摩擦式接合元件的液压切换得早。自输出一个接合指令时的时间点，基于转矩降低指令调节自动变速器116的输入转矩。在该调节中，例如，用于发动机100点火的时间点与通常的时间点不同。此外，当在第4速度段完成摩擦式接合元件的接合后，可以最小化一个直到判断完成到第4速度段的换档时经过的时间。在完成该判断后，输出到第3速度段的换档指令。结果，改善了在多级换档情况下的换档响应特性。
除了判断换档是否为一个多级换档之外，判定时间的计算可以基于驾驶员的加速要求。例如，判定时间的计算可以基于加速器开度的时间变化率或一个加速器开度的最大值。因此，可以更详细地计算判定时间。结果，可以有更高精度地控制性能。
图8A到8G表示与在根据本发明的该实施例在自动换档系统中的一个多级换档时提供到摩擦式接合元件的液压被控制时的情况有关的特征值的变化的时间点图。图8A表示由ECT-ECU106输出的换档指令。在检测到一个从第5速度段换档至第3速度段的多级换档指令时，在判断从第5速度段换档至第4速度段的换档已完成时输出一个第4速度段换档至第3速度段的换档指令(即经过一个从时间点“c”到一个时间点“d”的判定时间后)。时间(d-c)设定得比在单级换档的情况下要短。图8B表示自动变速器的输入速度(涡轮转速)。
图8C表示用于待释放的摩擦式接合元件的命令值的变化。在该情况下，为了提前释放处理，在时间点“a”之后输出用于比通常更快地释放摩擦式接合元件的液压命令值。图8D表示用于待接合的摩擦式接合元件的命令值。在该情况下，为了第4速度段的提前建立，在时间点“b”输出一个允许提供接合压力的液压命令值。图8E表示基于图8C所示的命令值提供的液压值的变化。基于比通常高的时间变化率，该液压下降直到一个在时间点“a”和时间点“b”之间的时间点。图8F表示基于图8D所示的命令值提供的液压值的变化。从时间点b，以一个相对于图8C所示的命令的响应延迟，液压继续升高到接合压力。在该情况下，液压时间变化率高于在非多级换档的情况下的变化率。
图8G表示发动机100的输出转矩的变化。如果在时间点b输出一个用于接合摩擦式接合元件的指令，转矩基于预定调节量下降。该转矩调节持续直到终止一个到第4速度段的换档(直到时间点“d”)。如果此时判断到第4速度段的换档已经终止，输出转矩逐渐地返回至其初始水平。
下面说明图8中所示的换档响应特性和图12中所示的换档响应特性之间的区别。图12示出由一般采用的换档控制装置进行的多级换档(从第5级速度段到第3级速度段)时的特性值的变化。在该情况下，从时间点“a”到时间点“d”的时间(即从第5级速度段到第4级速度段换档所需的时间)保持不变，而与执行多级换档还是单级换档无关。即，第5级速度段到第3级速度段换档需要一个2×(d-a)时间。另一方面，图8中所示的时间(d-a)比图12中所示的时间短一个对应于第4级速度段状态的缩短部分。
图9示出与在根据本发明的该实施例的自动换档系统中进行一个多级换档时转矩被调节时的情况有关的特征值的变化。图9A、9B、9C和9E中的内容与图8A、8E、8F和8B的相同，因此下文不作说明。
图9D示出发动机100的速度变化。图9F示出由ECT-ECU106输出的转矩降低命令值的变化。在时间点“b”输出一个转矩降低命令值。继续输出该命令直到当判断第4速度段的换档已建立时的时间点“d”。图9G示出自动变速器116的输出轴转矩波形。由于转矩调节在时间点“b”开始，从时间点“b”到时间点“d”的输出轴转矩比通常更少显著地波动。结果不发生换档冲击。
图10示出与在根据本发明的该实施例的自动换档系统中进行一个单级换档时提供到摩擦式接合元件的液压被控制时的情况有关的特征值的变化。图10A到10F中所示的特征值内容与图8A到8F中所示的特征值内容相同，因此下文不作说明。现在开始说明在单级换档时的特征值的变化与多级换档时的如何地不同。
参照图10C，液压命令值在柔和地改变的同时输出，因此待释放的摩擦式接合元件不会引起换档冲击。参照图10D，液压命令值在柔和地改变的同时输出，因此待接合的摩擦式接合元件不会引起换档冲击。参照图10E，液压基于一个根据图10C的不引起换档冲击的液压时间变化率降低。参照图10F，液压根据图10D升高。由时间(d-c)指示的判定时间(图10中的一个“换档终止计时器”)设定得比在多级换档的情况下的判定时间长。
图11示出与在根据本发明的该实施例的自动换档系统中进行一个单级换档时转矩被调节时的情况有关的特征值的变化。图11A到11G中所示的特征值内容与图9A到9G中所示的特征值内容相同，因此下文不作说明。现在开始说明在单级换档时的特征值的变化与多级换档时的如何地不同。
参照图11F，根据一个单级换档，输出一个确保最小所需的转矩降低量的转矩降低命令值。即，如图11C所示，从时间点“b”响应液压柔和升高而输出转矩降低命令值。参照图11G，输出轴转矩降低直到当建立第4速度段时的时间点“c”。尽管转矩从那时以后增加，该转矩的增加是柔和的直到当判断第4速度段的换档已完成时的时间点“d”。结果没有造成换档冲击。
如上所述，通过基于释放处理条件(例如用于释放摩擦式接合元件的液压时间变化率)释放摩擦式接合元件，和基于接合处理条件(即用于接合摩擦式接合元件的液压时间变化率)接合摩擦式接合元件，以及基于判定时间输出一个随后的换档指令，使得可以响应有关自动变速器的信息调节换档响应特性。另外，通过响应有关自动变速器的信息调节动力源(发动机)的输出转矩，调节了自动变速器的输入转矩和抑制了换档冲击的发生。结果，可以提供一种能够响应有关自动变速器的信息调节换档响应特性和能够抑制换档冲击的发生的换档控制装置。
在所示的实施例中，控制器(例如ECT-ECU106)利用通用处理器实施。该技术领域的熟练人员应当知道，该控制器可以使用一个单一专用集成电路(例如ASIC)实施，该集成电路具有用于总体系统级控制的主或中央处理器部分，以及在中央处理器部分控制下的专用于各种不同专门计算、函数及其它处理的独立部分。该控制器可以为多种独立的专用或可编程集成的或其它电子电路或装置(例如硬连线电子或逻辑电路，例如离散元件电路，或可编程逻辑装置例如PLD、PLA、PAL等)。该控制器可以适当地编程以便和一个通用计算机，例如一个微处理器、微控制器或其它处理器装置(CPU或MPU)，或者单独地或者连接一或多个外围(例如集成电路)数据和信号处理装置一起使用。一般地，可以实现上述程序的有限状态机上的任意装置或装置的组合都可以用作控制器。一种分布式处理结构可以用于最大数据/信号处理能力和速度。
虽然在本文中参照优选实施例说明了本发明，应当理解本发明不局限于优选实施例或结构。相反，本发明意在涵盖各种变型和等效设计。另外，虽然以各种组合和设计示出了优选实施例的各种元件，其它包括或多或少或仅仅一种单一的元件的组合和结构，也在本发明的思想和范围内。
权利要求
1.一种控制安装在车辆中的自动变速器(116)的换档控制装置，其特征在于所述换档控制装置包括用于检测有关所述自动变速器(116)的信息的检测装置(104、118、110、112、114)，和当所述信息满足一个预定条件时用于计算一个接合处理条件的第一条件计算装置(106)，所述接合处理条件涉及在基于一个到自动变速器(116)的指令而输出用于接合第一摩擦式接合元件的液压命令值之后和在基于所述指令的换档级建立之前进行的一个处理，和所述换档控制装置还包括时间计算装置(106)、判断装置(106)和设定装置(106)，时间计算装置(106)用于在所述信息满足所述预定条件时计算一个从建立所述换档级的时间点到判断为已完成一个换档的时间点的判定时间，判断装置(106)用于判断当在所述换档级建立之后经过一个预定参考时间时基于所述指令的处理已经结束，设定装置(106)用于将所述判定时间设定为所述参考时间。
2.根据权利要求1的换档控制装置，其特征在于接合处理条件涉及一个在提供到第一摩擦式接合元件上以接合第一摩擦式接合元件的第一液压的时间变化率，检测装置(104、118、110、112、114)包括用于检测一个到自动变速器(116)的换档指令的装置，和第一条件计算装置(106)包括用于计算第一液压的时间变化率的装置，以使得当在所述预定时间内检测到两个或多个换档指令时时间变化率变得大于第一预置变化率。
3.根据权利要求1的换档控制装置，其特征在于接合处理条件涉及在提供到第一摩擦式接合元件上以接合第一摩擦式接合元件的第一液压的时间变化率，检测装置(104、118、110、112、114)包括用于检测自动变速器(116)的输入速度的装置和用于检测一个到自动变速器(116)的换档指令的装置，和第一条件计算装置(106)包括用于计算第一液压的时间变化率的装置，以使得当在所述预定时间内检测到两个或多个换档指令的情况下输入速度满足预定条件时时间变化率变得大于第一预置变化率。
4.根据权利要求1的换档控制装置，其特征在于检测装置(104、118、110、112、114)包括用于检测一个到自动变速器(116)的换档指令的装置，和时间计算装置(106)包括用于计算判定时间的装置，以使得当在所述预定时间内检测到两个或多个换档指令时所述判定时间变得短于一个预置参考时间。
5.根据权利要求1的换档控制装置，其特征在于检测装置(104、118、110、112、114)包括用于检测一个到自动变速器(116)的换档指令的装置，和用于检测一个到自动变速器(116)的输入速度的装置，和时间计算装置(106)包括用于计算判定时间的装置，以使得当在所述预定时间内检测到两个或多个换档指令的情况下输入速度满足预定条件时判定时间变得短于一个预置参考时间。
6.根据权利要求1的换档控制装置，其特征在于换档控制装置还包括第二条件计算装置(106)，用于当所述信息满足所述预定条件时计算一个释放处理条件，和所述释放处理条件涉及一个在输出一个到自动变速器(116)的指令之后和释放第二摩擦式接合元件之前执行的一个处理。
7.根据权利要求6的换档控制装置，其特征在于接合处理条件涉及提供到第一摩擦式接合元件上以接合第一摩擦式接合元件的第一液压的时间变化率，释放处理条件涉及提供到第二摩擦式接合元件上以释放第二摩擦式接合元件的第二液压的时间变化率，检测装置(104、118、110、112、114)包括用于检测一个到自动变速器(116)的换档指令的装置，第一条件计算装置(106)包括用于计算第一液压的时间变化率的装置，以使得当在所述预定时间内检测到两个或多个换档指令时时间变化率变得大于第一预置变化率，和第二条件计算装置(106)包括用于计算第二液压的时间变化率的装置，以使得当在所述预定时间内检测到两个或多个换档指令时时间变化率变得大于第二预置变化率。
8.一种控制安装在车辆中的自动变速器(116)的换档控制装置，其特征在于所述自动变速器(116)的输入转矩由所述车辆的动力源(100)的转矩控制装置控制，所述换档控制装置包括用于检测关于所述自动变速器(116)的信息的检测装置(104、118、110、112、114)，和当所述信息满足一个预定条件时用于计算一个接合处理条件的条件计算装置(106)，所述接合处理条件涉及在基于一个到所述自动变速器(116)的指令而输出用于接合一个摩擦式接合元件的液压命令值之后和在基于所述指令的换档级建立之前进行的一个处理，和所述换档控制装置还包括第一输出装置(106)，以用于当所述信息满足所述预定条件时输出用于基于预先计算的一个第一调节量而调节所述输入转矩的一个第一指令。
9.根据权利要求8的换档控制装置，其特征在于接合处理条件涉及提供到摩擦式接合元件的液压的时间变化率，检测装置(104、118、110、112、114)包括用于检测一个到自动变速器(116)的换档指令的装置，条件计算装置(106)包括用于计算液压时间变化率的装置，以使得当在所述预定时间内检测到两个或多个换档指令时时间变化率变得大于一个预置变化率，和第一输出装置(106)包括用于当在所述预定时间内检测到两个或多个换档指令时输出第一指令的装置。
10.根据权利要求8的换档控制装置，其特征在于接合处理条件涉及提供到摩擦式接合元件的液压的时间变化率，检测装置(104、118、110、112、114)包括用于检测一个到自动变速器(116)的换档指令的装置和用于检测一个到自动变速器(116)的输入速度的装置，条件计算装置(106)包括用于计算液压时间变化率的装置，以使得当在所述预定时间内检测到两个或多个换档指令的情况下输入速度满足预定条件时时间变化率变得大于一个预置变化率，和第一输出装置(106)包括用于当在所述预定时间内检测到两个或多个换档指令的情况下输入速度满足预定条件时输出第一指令的装置。
11.根据权利要求8的换档控制装置，其特征在于接合处理条件涉及提供到摩擦式接合元件的液压的时间变化率，和换档控制装置还包括加速要求检测装置(104)、第二输出装置(106)和判断装置(106)，其中检测装置(104)用于检测车辆驾驶员的加速要求，第二输出装置(106)用于在加速要求满足预定条件时基于一个预先计算的第二调节量输出用于调节输入转矩的第二指令，和判断装置(106)用于判断在加速要求满足预定条件时是否基于第一和第二调节量中的一个调节输入转矩。
12.根据权利要求11的换档控制装置，其特征在于第二调节量大于第一调节量，检测装置(104、118、110、112、114)包括用于检测一个到自动变速器(116)的换档指令的装置和用于检测自动变速器(116)的输入速度的装置，加速要求检测装置(104、118、110、112、114)包括用于检测车辆节气门开度的装置，和判断装置(106)包括用于在节气门开度大于一个预定开度以及在一个预定时间内检测到两个或多个换档指令的情况下输入速度满足预定条件时，判断基于第二调节量调节输入转矩的装置。
13.一种控制安装在车辆中的自动变速器(116)的换档控制方法，其特征在于所述换档控制方法包括用于检测有关自动变速器(116)的信息的检测步骤，和在所述信息满足一个预定条件时用于计算一个接合处理条件的第一条件计算步骤，接合处理条件涉及在基于一个到自动变速器(116)的指令而输出用于接合第一摩擦式接合元件的液压命令值之后和在基于所述指令的换档级建立之前执行的一个处理，和所述换档控制方法还包括一个时间计算步骤、判断步骤和设定步骤，时间计算步骤用于在所述信息满足预定条件时计算一个从建立所述换档级的时间点到判断为已完成一个换档的时间点的判定时间，判断步骤用于判断当在所述换档级建立之后经过一个预定参考时间时基于所述指令的处理已经结束，设定步骤用于将所述判定时间设定为参考时间。
14.根据权利要求13的换档控制方法，其特征在于接合处理条件涉及一个提供到第一摩擦式接合元件以接合第一摩擦式接合元件的第一液压的时间变化率，检测步骤包括用于检测一个到自动变速器(116)的换档指令的步骤，和第一条件计算步骤包括用于计算第一液压的时间变化率的步骤，以使得当在所述预定时间内检测到两个或多个换档指令时时间变化率变得大于第一预置变化率。
15.根据权利要求13的换档控制方法，其特征在于接合处理条件涉及提供到第一摩擦式接合元件以接合第一摩擦式接合元件的第一液压的时间变化率，检测步骤包括用于检测自动变速器(116)的一个输入速度的步骤和用于检测一个到自动变速器(116)的换档指令的步骤，和第一条件计算步骤包括用于计算第一液压的时间变化率的步骤，以使得当在所述预定时间内检测到两个或多个换档指令的情况下输入速度满足预定条件时时间变化率变得大于第一预置变化率。
16.根据权利要求13的换档控制方法，其特征在于检测步骤包括用于检测一个到自动变速器(116)的换档指令的步骤，和时间计算步骤包括用于计算判定时间的步骤，以使得当在所述预定时间内检测到两个或多个换档指令时所述判定时间变得短于一个预置参考时间。
17.根据权利要求13的换档控制方法，其特征在于检测步骤包括用于检测一个到自动变速器(116)的换档指令的步骤，和用于检测一个到自动变速器(116)的输入速度的步骤，和时间计算步骤包括用于计算判定时间的步骤，以使得当在所述预定时间内检测到两个或多个换档指令的情况下输入速度满足预定条件时判定时间变得短于一个预置参考时间。
18.根据权利要求13的换档控制方法，其特征在于换档控制方法还包括第二条件计算步骤，用于当所述信息满足所述预定条件时计算一个释放处理条件，和所述释放处理条件涉及一个在输出一个到自动变速器(116)的指令之后和释放第二摩擦式接合元件之前执行的一个处理。
19.根据权利要求18的换档控制方法，其特征在于接合处理条件涉及提供到第一摩擦式接合元件以接合第一摩擦式接合元件的第一液压的时间变化率，释放处理条件涉及提供到第二摩擦式接合元件以释放第二摩擦式接合元件的第二液压的时间变化率，检测步骤包括用于检测一个到自动变速器(116)的换档指令的步骤，第一条件计算步骤包括用于计算第一液压的时间变化率的步骤，以使得当在所述预定时间内检测到两个或多个换档指令时时间变化率变得大于第一预置变化率，和第二条件计算步骤包括用于计算第二液压的时间变化率的步骤，以使得当在所述预定时间内检测到两个或多个换档指令时时间变化率变得大于第二预置变化率。
20.一种控制安装在车辆中的自动变速器(116)的换档控制方法，其特征在于自动变速器(116)的输入转矩由车辆的动力源(100)的转矩控制装置控制，换档控制方法包括一个用于检测关于自动变速器(116)的信息的检测步骤，和一个当所述信息满足一个预定条件时用于计算一个接合处理条件的条件计算步骤，接合处理条件涉及在基于一个到自动变速器(116)的指令而输出用于接合一个摩擦式接合元件的液压命令值之后和在基于所述指令的换档级建立之前执行的一个处理，和所述换档控制方法还包括第一输出步骤，以用于当所述信息满足预定条件时输出用于基于预先计算的一个第一调节量而调节输入转矩的一个第一指令。
21.根据权利要求20的换档控制方法，其特征在于接合处理条件涉及提供到摩擦式接合元件的液压的时间变化率，检测步骤包括用于检测一个到自动变速器(116)的换档指令的步骤，条件计算步骤包括用于计算液压时间变化率的步骤，以使得当在所述预定时间内检测到两个或多个换档指令时时间变化率变得大于一个预置变化率，和第一输出步骤包括用于当在所述预定时间内检测到两个或多个换档指令时输出第一指令的步骤。
22.根据权利要求20的换档控制方法，其特征在于接合处理条件涉及提供到摩擦式接合元件的液压的时间变化率，检测步骤包括用于检测一个到自动变速器(116)的换档指令的步骤和用于检测一个到自动变速器(116)的输入速度的步骤，条件计算步骤包括用于计算液压时间变化率的步骤，以使得当在所述预定时间内检测到两个或多个换档指令的情况下输入速度满足预定条件时时间变化率变得大于一个预置变化率，和第一输出步骤包括用于当在所述预定时间内检测到两个或多个换档指令的情况下输入速度满足预定条件时输出第一指令的步骤。
23.根据权利要求20的换档控制方法，其特征在于接合处理条件涉及提供到摩擦式接合元件的液压的时间变化率，和换档控制方法还包括一个加速要求检测步骤、第二输出步骤和判断步骤，其中检测步骤用于检测车辆驾驶员的加速要求，第二输出步骤用于在加速要求满足预定条件时基于一个预先计算的第二调节量输出用于调节输入转矩的第二指令，和判断步骤用于判断在加速要求满足预定条件时是否基于第一和第二调节量中的一个调节输入转矩。
24.根据权利要求23的换档控制方法，其特征在于第二调节量大于第一调节量，和检测步骤包括用于检测一个到自动变速器(116)的换档指令的步骤和用于检测一个到自动变速器(116)的输入速度的步骤，加速要求检测步骤包括一个检测一个车辆节气门开度的步骤，和判断步骤包括用于在节气门开度大于一个预定开度以及在所述预定时间内检测到两个或多个换档指令的情况下输入速度满足预定条件时，判断是否基于第二调节量调节输入转矩的步骤。
全文摘要
本发明涉及一种用于自动变速器的换档控制装置及换档控制方法，其中如果在检测到一个减档指令(在S302判断为是)时油温等于或大于一个预定温度并且加速器开度变化率等于或大于一个预定变化率，ECT－ECU分别设定对应于判断时间计算处理(S400)、液压时间变化率计算处理(S500)，和转矩调节量计算处理(S600)的模式。通过在对应于一个设定模式的判断时间、液压时间变化率和转矩调节量的基础上执行减档(S310)，ECT－ECU改善换档响应特性和抑制换档冲击的发生。
文档编号F16H61/04GK1475684SQ0314515
公开日2004年2月18日 申请日期2003年6月13日 优先权日2002年6月13日
发明者竹林纪贵, 高波阳二, 木挽康志, 安藤雅彦, 二, 彦, 志 申请人:丰田自动车株式会社, 爱信艾达株式会社