专利名称：控制自动变速装置的系统及方法
技术领域：
本发明涉及用于机动车自动变速装置的换挡控制系统，及更具体地涉及摩擦接合部件的接合侧的液压控制。
背景技术：
自动变速装置通常包括一个换挡机构，该换挡机构包括一个行星齿轮组，其中中心齿轮、支座等的耦合或固定是由液压摩擦接合部件如湿式多盘离合器的接合或释放来实现的，以便获得所需的挡。包括输入侧上的泵及输出侧上的涡轮的转矩转换器或液力耦合装置被插接在内燃机及换挡机构之间。在机动车起动时转矩转换器增加并传递发动机的转矩，及吸收在换挡、急剧加速/减速等情况下由于转矩传递引起的冲击。
当前大量商业化的换挡机构为电子控制类型的，其中用于控制液压的螺线阀受到电子控制单元(ECU)的导通比(或占空比)控制，以释放及接合摩擦式接合部件。典型地，具有这种换挡机构的自动变速装置根据设有以风门开度及机动车速度作为参数的换挡图进行换挡控制。尤其是，当驾驶状态相应于换挡图上的降挡定时或升挡定时的时刻发出换挡指令，根据该指令作出控制，使液压施加到接合侧摩擦式接合部件上或使液压从释放侧摩擦式接合部件排出，以实现换挡。
在该换挡控制中，施加到接合侧摩擦式接合部件上的液压初始值、即开始提供的压力根据由发动机转矩获得的涡轮转矩来设置。在换挡期间，螺线阀的导通比被反馈地控制到最佳值上，以获得促使该换挡部分闭合的适当液压。
在反馈控制中，将根据预先设置的换挡时间及预计的涡轮转速差来确定涡轮转速的目标变化率。液压被增加或减小，由此使基于实际测量确定的涡轮转速的实际变化率接近目标变化率。借此获得了合适的换挡，而不会出现接合侧及释放侧摩擦式接合部件的同时接合或分离。
为了稳定反馈控制，JP-A 8-145157描述了根据在换挡初始阶段上涡轮转速的目标变化率与随驾驶状态改变的涡轮转速的实际变化率之间的偏差进行开始供给压力的学习校正。此外，该参考文献提出一种在加速踩板被驾驶员压下使发动机输出大于预定值时所执行的升挡(接通动力的升挡)控制技术。
具体地，如果当在换挡后涡轮转速变低的升挡期间涡轮转速的差值增大，涡轮及换挡机构的惯性矩产生出与接合侧摩擦式接合部件的接合大为有关的惯性转矩。在该JP-A 8-145157所述的技术中，考虑到该惯性转矩，根据作用在液力耦合装置输出侧的总转矩(＝涡轮转矩+惯性转矩)来设置开始供给压力或初始阶段接合压力。
该参考文献还提出一种当驾驶员将他/她的脚离开加速踩板使发动机输出小于预定值时所执行的升挡(抬脚升挡或动力断开的升挡)控制技术，即这时为发动机处于被机动车驱动的发动机制动状态或处于惰行状态。
具体地，根据涡轮转矩的计算值设置初始状态接合导通比的基值。在抬脚升挡期间，涡轮转矩的计算值大致等于零或为一个小的负值，由此使初始阶段接合导通比基值大致相同，而不管机动车速度是高还是低。因此，初始阶段接合导通比大致相同，而不管机动车速度是高还是低。
发明内容
但是，当初始阶段接合导通比大致相同，而不管机动车速度是高还是低时，液压致动部件、例如使接合侧摩擦式接合部件-如湿式多盘离合器-接合的离合器活塞在低及高的车速时具有不同行程。具体地，在低车速上，由于直到同步为止在接合侧摩擦式接合部件中所产生的转速差小，从供给接合压力到同步所需的时间短。另一方面，在高车速上，由于直到同步为止所产生的转速差大，从供给接合压力到同步所需的时间长。
当直到同步为止所需的时间短时，液压致动部件的行程或移动滞后接合侧摩擦式接合部件的同步定时，以致在同步后、即在超过同步后接合侧摩擦式接合部件才接合。该接合滞后导致驱动系统冲击的出现。另一方面，当直到同步为止所需的时间长时，液压致动部件的行程或移动超前于接合侧摩擦式接合部件的同步定时，以致在同步前接合侧摩擦式接合部件便接合。该接合超前也将导致驱动系统冲击的出现，给予驾驶员机动车弹冲的感觉。
因此，本发明的目的在于，提供一种控制机动车的自动变速装置的系统及方法，它们允许在抬脚升挡期间根据机动车速度使接合侧摩擦式接合部件平滑地接合。
本发明总地提供了一种用于控制内燃机的自动变速装置的系统，该变速装置包括一个换挡机构，发动机的动力通过液力耦合装置传送到该换挡机构，该换挡机构包括第一及第二摩擦式接合部件，其中通过释放第一摩擦式接合部件的第一液压使该第一部件分离及通过向第二摩擦式接合部件供给第二液压使该第二部件接合来进行从第一变速比到第二变速比的换挡，第二液压受到反馈控制，该系统包括一个传感器，它检测机动车驾驶状态的参数；及一个电子控制单元(ECU)，它响应检测参数工作，该ECU包括一个计算部分，它根据检测的参数来计算换挡前及后液力耦合装置的输出侧转速的差值；及一个设置部分，当发动机输出小于预定值情况下执行换挡时，它根据在反馈控制开始紧前的时刻计算的差值设置第二液压。
从以下参照附图的描述中本发明的其它目的及特征将变得使人更加明白，附图为图1是表示应用本发明的一个机动车的动力装置的框图；图2是表示一个阻尼离合器的控制区域的图；
图3是表示图1中变速装置主体内齿轮系的概示图；图4是类似于图1的图，它表示齿轮系中一个摩擦式接合部件的液压控制回路；图5是表示作为齿轮系中一个摩擦式接合部件的离合器的截面图；图6是类似于图2的图，用于解释施加给第二摩擦式接合部件的起始供给压力的校正特性；图7是表示一个实施例操作的流程图；图8是类似于图7的流程图，它表示实施例的操作；图9是类似于图8的流程图，它表示实施例的操作；图10A-10D是表示涡轮转速，释放侧螺线阀的导通比，接合侧螺线阀的导通比及施加到释放侧和接合侧摩擦式接合部件的液压的随时间瞬态变化的图；及图11A1-11D3是表示风门开度，转矩，涡轮转速及施加到接合侧摩擦式接合部件的液压的随时间瞬态变化的图，其中图11A1-11D1及图11A2-11D2表示相关技术的例子，及图11C3-11D3表示本发明的例子。
具体实施例方式
现在参照图1-11D3来描述用于实施本发明的机动车自动变速装置的换挡控制系统。参照图1，机动车动力装置包括一个内燃发动机1及一个连接在其后端的自动变速装置2，其中发动机1的动力通过变速装置2被传送到未示出的驱动轮。自动变速装置2包括一个转矩转换器3，一个变速装置主体4及液压控制器5，及由例如设置在驾驶室中的一个电子控制单元(ECU)6的控制。变速装置主体4包括行星齿轮组及液压摩擦式接合部件，如液压离合器及液压制动器。液压控制器5包括一个组合的液压回路及由ECU6通过导通比控制驱动的多个螺线阀(在图4中仅表示出第二螺线阀71)。如下面将描述地，对相应的摩擦式接合部件设置了螺线阀。
一个未示出的换挡杆被安装在自动变速装置2上，以便改变驱动方式。通过驾驶员对换挡杆的操作，可手动地在停车范围、包括如第一挡至第四挡的驱动范围、空挡范围及倒车范围中选择换挡范围。驱动范围包括两个换挡方式，即自动换挡方式及手动换挡方式。当选择了自动换挡方式时，则基于根据发动机速度(例如转矩转换器3的涡轮30的涡轮转速NT)及发动机负载(例如风门开度θTH)预先设置的换挡图自动地进行换挡。另一方面，当选择了手动换挡方式时，挡位被固定在所选择的挡上，而不管换挡图；或基于换挡图进行，但仅使用其选择的挡区域。
ECU 6包括一个输入/输出装置，包含多个控制程序的存储装置如非易失性RAM及ROM，一个中央处理单元(CPU)及一个定时计数器，它们均未示出。与ECU 6的输入侧连接的是一个NT传感器7，用于检测转矩转换器3的涡轮30的涡轮转速NT；一个机动车速度传感器8，用于检测机动车速度V；一个风门传感器9，用于检测未示出的一个节气阀的开度θTH；空气流传感器9a，用于检测发动机1的吸入空气量；及一个电磁拾感型的NE传感器39，用于根据一个飞轮的齿环38的转动检测发动机转速NE。与ECU 6的输出侧连接的是多个供给到液压控制器5中的螺线阀。连接到ECU 6的还有其它的传感器及开关，例如用于检测换挡范围选择位置的禁止开关及用于检测节气阀关闭状态的怠速开关。
转矩转换器3包括一个液力耦合器，该液力耦合器包括一个壳体37，一个套34，一个泵31，一个定子32，涡轮30等。泵31通过套34与作为输入轴的驱动轴36相连接。定子32通过单向离合器33连接到壳体37上。涡轮30被连接到变速装置主体4的输入轴11上，该轴作为涡轮的输出轴。在转矩转换器3的套34及涡轮30之间插入一个湿式单盘阻尼离合器或闭锁离合器35。阻尼离合器35的接合能使驱动轴36与输入轴11直接连接。阻尼离合器35由来自液压控制器5中的阻尼离合器压力控制回路40及通过液压通路65，66提供的液压流体驱动。
构成阻尼离合器压力控制回路40的中心的阻尼离合器控制阀41包括一个用于控制供给阻尼离合器35的液压的滑阀43，位于滑阀43左端及右端的左端室及右端室44，45，用于将控制压力导入室44，45的液压通道46，47，用于如图1所示地向右偏置滑阀43的弹簧48，及一个常闭阻尼离合器螺线阀42。通向左端室44的液压通道46通过一个分支通道49连接到螺线阀42。当螺线阀42处于闭合位置或“off”位置时，左端室44及右端室45中的控制压力相平衡及滑阀43被弹簧48偏置向右移动，如图1所示。另一方面，当螺线阀42处于开位置或“on”位置时，左端室44中的控制压力被消除，而右端室45中的控制压力有效，使滑阀43向左偏置及移动，如图1所示。由孔管46a，49a形成液压通道46，49，以防止控制压力的突然变化。
当滑阀43向右移动时，在套34与阻尼离合器35之间通过液压通道65提供转矩转换器润滑油压力或释放压力。同时，液压流体通过液压通道66从套34排放，使阻尼离合器35处于释放状态或非直接接合状态。于是，在泵31的排放压力下通过涡轮30的转动使驱动轴36的转动传递到输入轴11。另一方面，当滑阀43向左移动，套34及阻尼离合器35之间的液压流体通过液压通道65被排放。同时，由控制阀41调节的供给压力通过液压通道66提供到套34中，使阻尼离合器35处于接合状态或完全直接接合状态。因此，驱动轴36的转动被直接地传递到输入轴11。
以此方式，阻尼离合器35的接合/分离由滑阀43的位置来确定，即由左端室及右端室44，45之间的控制压力的差值来确定。该压力差值由螺线阀42的导通比驱动部分控制。作为一个例子，ECU6以100％的导通比驱动螺线阀42，左端室44中的控制压力通过分支通道49及螺线阀42排放，使滑阀43大致完全地移动到左端，在供给压力的作用下使阻尼离合器35处于完全直接接合状态。当螺线阀42以0％导通比被驱动时，即它根本未被驱动时，左端室及右端室44，45内的控制压力被平衡及由弹簧48的偏置移动滑阀43，在供给压力的作用下使阻尼离合器35处于非直接接合状态。及当以例如25-35％的预定导通比驱动时，可产生低的供给压力，以使阻尼离合器35处于半接合状态。由下面将要描述的调节阀调节的输送管压力用作-作为控制阀41输出压力的-释放压力及供给压力的输入。
参照图2，除了换挡控制期间，ECU 6基于一个图执行阻尼离合器35的驱动控制。在该图中，X轴指示涡轮转速NT及Y轴指示风门开度θTH。如图2中所示，在涡轮转速NT相对高及风门开度θTH大于动力接通线Lpo的动力接通状态下，几乎所有区域涉及完全直接接合区域，其中阻尼离合器35受到完全直接接合控制。如上所述，尤其是，供给压力从控制阀41供入套34，而释放压力在阻尼离合器35与套34之间排放，由此获得阻尼离合器35的接合。应指出，在接通动力线Lpo上，发动机速度NE与涡轮转速NT在理论上相一致，无加速，也无减速。但是，实际上发动机输出的变化可引起轻微的加速或减速。
当风门开度θTH小于动力接通线Lpo的动力关闭状态下，具有的涡轮转速NT稍高于怠速转速(在该实施例中为1200rpm)或更大些的区域涉及减速直接接合区域。在减速直接接合区域中，阻尼离合器35被供给最小的供给压力以具有半接合状态，在该状态中发动机1及变速装置主体4以预定滑动量直接接合。在硬制动等期间，阻尼离合器35被快速分离，以避免发动机停转。在减速直接接合期间，燃油供给可被停止而维持发动机1转动，将导致燃油损耗的很大增加。
参照图3，齿轮系被布置在变速装置主体4中，以便获得四个向前挡及一个倒车挡。输入轴11连接到涡轮30，在该输入轴上保持着换挡机构10，该换挡机构包括第一及第二行星齿轮组12，13；第一离合器15，用于将第一行星齿轮组12的中心齿轮14耦合到输入轴11；第二离合器17，用于将第二行星齿轮组13的小齿轮支架16耦合到输入轴11；及第三离合器19，用于将第二行星齿轮组13的中心齿轮18耦合到输入轴11。固定在变速装置主体4的壳体20上的有第一行星齿轮组12的内齿轮21；用作反作用部件的第一制动器22；第二行星齿轮组13的中心齿轮18；及用作反作用部件的第二制动器23。输入轴11的转动通过第一行星齿轮组12的小齿轮支架24、连接到小齿轮支架24的驱动齿轮26及驱动齿轮27被传递到一个副轴28，然后被传递到差动器支架29。
第一行星齿轮组12的内齿轮21及第二行星齿轮组13的小齿轮支架16，与第一行星齿轮组12的小齿轮支架24及第二行星齿轮组13的内齿轮25被彼此耦合，以便整体转动。参照图4，摩擦式接合部件的液压控制回路包括一个螺线阀，例如第二螺线阀71，它用于控制向着/来自摩擦式接合部件的液压的供给/排放，该摩擦式接合部件例如为第二离合器17。第二螺线阀71包括一个常开二位置选择阀，它具有三个端口71a，71b，71c。
与第一端口71a相连接的是第一液压通路60，它从一个油槽68延伸到油泵69，用于吸取液压流体及为此设有调节阀70，以将调节到预定值的液压压力或管路压力提供给该螺线阀；控制阀41；等。与第二端口71b相连接的是延伸到第二离合器17的第二液压通路61。及与第三端口71c相连接的是第三液压通路62，用于将液压流体排放到油槽68。对第二液压通路61设置了一个蓄电池73。
第二螺线阀71与ECU 6形成电连接及根据来自它的驱动信号受到导通比控制。当螺线管线圈71e被去激励时，阀部件71f被返回弹簧71g压下，以阻止第一及第二端口71a，71b之间的流体连通并允许第二及第三端口71b，71c之间的流体连通。另一方面，当螺线管线圈71e被激励时，阀部件71f压着返回弹簧71g上升，以允许第一及第二端口71a，71b之间的流体连通并阻止第二及第三端口71b，71c之间的流体连通。
当ECU 6供给螺线阀、如第二螺线阀71的导通比为100％时，提供给摩擦式接合部件、如第二离合器17的液压是由调节阀70调节的管路压力。另一方面，当导通比为0％时，阀部件71f通过返回弹簧71g阻止第一及第二端口71a，71b之间的流体连通及允许第二及第三端口71b，71c之间的流体连通，使液压流体从第二离合器17排放。
参照图5，第二离合器17包括多个摩擦接触盘50，各个摩擦接触盘包括与输入轴整体地转动的离合器片50a及与小齿轮支架16整体地转动的离合器盘50b。当第二离合器17接合期间，由第二螺线阀71压力控制的液压流体通过第一液压通道61及一个端口51供给第二离合器17，由此使一个活塞52向前移动，使摩擦接触盘50的离合器片50a及离合器盘50b接合。另一方面，当第二离合器分离期间，活塞52被返回弹簧移向后面，使液压流体通过端口51、第一液压通道61、第二螺线阀71及第二液压通道62排放，以使离合器片50a与离合器盘50b之间的摩擦接合分离。
在第二离合器17的离合器片50a与离合器盘50b之间限定了足够的间隙或松弛度，用于获得完全的分离而不产生分离的滞阻。因此，在接合时，为了消除将间隙基本减小到零的无效行程，在使离合器片50a与离合器盘50b接合前先执行间隙消除操作。
第一离合器15，第二制动器23及类似部分实质上与第二离合器17的结构相同，因此省略了对它们的描述。
使用具有上述结构的包括变速装置主体4的自动变速装置2，当机动车选择在自动换挡方式的驱动范围中行驶时，摩擦式接合部件-诸如第一、第二及第三离合器15，17，19和第一及第二制动器22，23-将通过相应的螺线阀根据由上述机动车速度传感器7检测的机动车速度V及风门传感器8检测的风门开度θTH进行导通比控制，基于表1中所示的接合与分离的组合自动地获得任何挡位。
表1
在表1中带有圆圈的单元表示离合器或制动器接合。
在换挡期间，将具有预定导通比的驱动信号以预定输出模式供给液压控制器5的螺线阀，进行可提供极佳换挡舒适感的最佳换挡控制。尤其是，当驾驶员将他/她的脚离开加速踩板的升挡(抬脚升挡)期间为了适当地控制接合侧摩擦式接合部件或第二摩擦式接合部件，即在发动机制动或惰行状态，ECU 6包括用于计算涡轮转矩TT的装置或部分6a，用于在升挡时根据机动车速度或与其相应的参数值计算转矩转换器3的输出侧转速差的装置或部分6b，及用于设定供给第二摩擦式接合部件等的液压压力的装置或部分6c。
作为供给压力设定装置6c的特征，对于抬脚升挡，根据起动反馈控制紧前时刻的转速差设定待供给接合侧摩擦式接合部件的开始供给压力。
现在参照图7-9来描述抬脚升挡期间由ECU 6执行的升挡控制。如从表1中所看到的，在升挡期间接合侧摩擦式接合部件或第二接合部件相应于用于从第一挡到第二挡的1-2升挡的第二制动器，用于从第二挡到第三挡的2-3升挡的第二离合器17及用于从第三挡到第四挡的3-4升挡的第二制动器23；而释放侧摩擦式接合部件或第一接合部件相应于用于1-2升挡的第一制动器22，用于2-3升挡的第二离合器17及从用于3-4升挡的第一离合器15。
参照图7，它表示作为抬脚升挡-例如从第二挡(第一变速比)到第三挡(第二变速比)-的主控制的抬脚升挡控制程序。下面将以2-3升挡作为例子进行描述。
参照图7，在步骤14上，执行释放侧控制以控制摩擦式接合部件的导通比DR。参照图10B，在释放侧控制中，当给出控制开始指令时导通比从100％转换到0％，从第二制动器23释放液压。
然后，在步骤S16上，执行接合侧控制以控制摩擦式接合部件的接合侧导通比DR。尤其是，参照图8，当ECU 6在图10C所示时刻SS给出一个换挡指令SS时，将如下地执行接合侧控制。在步骤S40上，为了消除离合器片50a与离合器盘50b之间的间隙，在预定时间tF中执行如上所述的间隙消除操作。因为该操作旨在消除第二离合器17的无效行程，将第二离合器17的导通比DC设在100％上，以获得它的最快动作，如图10C所示。然后，对第二离合器17供给具有管路压力的液压。参照图10D，接合侧液压借此逐渐增大，如接合侧部件的曲线所示。在基于学习作出校正的间隙消除时间tF期满后，流程进行到步骤S42。
在步骤S42上，计算从发动机1传递到涡轮30的涡轮转矩TT，以便检测输出转矩。涡轮转矩TT的确定将允许间隙消除时间tF期满后供给到第二离合器17的液压的设定。涡轮转矩TT的计算将根据如图9所示的子程序进行。
参照图9，在步骤S90上，根据来自空气流传感器9a的输入信息计算的当前A/N值(吸气量比吸气行程)被读入存储器装置中。在步骤S92上，根据来自NT传感器7及NE传感器39的输入信息将当前涡轮转速NT及发动机速度NE读入存储装置。
在步骤S94上，根据在步骤S90上读取的当前A/N值计算待由发动机1提供的发动机转矩TE。发动机转矩TE作为A/N的函数由下式给出TE＝f(A/N) ...(A1)在该实施例中，发动机转矩TE使用A/N获得。作为选择，发动机转矩TE可使用风门传感器9检测的风门开度θTH、发动机速度等来获得。
在步骤S96上，由在步骤S92上读入的当前发动机转速NT及发动机速度NE及根据下式来计算滑差率“e”e＝NT/NE...(A2)然后，在步骤S98上，由滑差率“e”及根据下式来计算发动机转矩TE与涡轮转矩TT之间的转矩比“t”t＝f(e) ...(A3)最后，在步骤S100上，由转矩比“t”及发动机转矩TE及根据下式来计算涡轮转矩TTTT×TE...(A4)在这样地获得涡轮转矩TT后，流程进行到图8中所示的步骤S43。
在步骤S43上，将间隙消除时间tF期满后待供给第二离合器17的第二螺线阀71的导通比DC设定在初始导通比DA1上。初始导通比DA1将根据一个未示出的图来设置，该图表示涡轮转矩TT与初始导通比DA1之间的关系及由试验等得到并被预先存储在ECU 6中。在基于该图根据涡轮转矩TT设置了初始导通比DA1后，流程进行到步骤S44。
在步骤S44上，将待供给第二离合器17的导通比DC设定在如上所述地获得的初始导通比DA1上。借此，第二离合器17根据涡轮转矩TT被供给液压、即足够用于迅速减小第二离合器17的离合器片50a与离合器盘50b之间的转速差的液压。当离合器片50a与离合器盘50b之间开始接合及它们之间的转速差下降时，涡轮30的转速NT开始从第二挡的同步转速NTI下降到第三挡的同步转速NTJ。
在步骤S46上，确定开始下降的涡轮转速NT与第二挡的同步转速之间的偏差(NTI-NT)是否等于或大于预定值ΔNB，如50rpm。如果答案为否，则确定偏差(NTI-NT)小于预定值ΔNB，程序返回到步骤S44，以计算涡轮转矩TT，然后通过步骤S4进行到步骤S44，以便将导通比DC持续地维持在导通比DA1上。
另一方面，在步骤S46上，如果答案为是，则确定偏差(NTI-NT)等于或大于预定值ΔNB，流程进行到步骤S48。参照图10C，假定，为了方便起见，当偏差(NTI-NT)达到预定值ΔNB的时刻为时刻SB。步骤S48-S52形成了执行反馈控制的准备阶段。首先，在步骤S48，以与步骤S42上相同的方式再计算涡轮转矩TT，然后流程进行到步骤S50。
在步骤S50上，在反馈控制开始时基于一个未示出的图来设置一个参考导通比DA2，该图表示涡轮转矩TT与参考导通比DA2之间的关系及由试验等得到并被预先存储在ECU 6中。在基于该图设置了参考导通比DA2后，流程进行到步骤S51，在该步骤中根据换挡开始时涡轮转速NT与换挡后第三挡上的同步转速NTJ之间的转速差(NT-NTJ)设置导通比校正量ΔDA。参照图6，将基于该图根据由实线所示曲线或由双点-划线所示曲线设置导通比校正量ΔDA。
如图6中实线曲线或双点-划线曲线所示地，具有较小转速差(NT-NTJ)的区域中的导通比校正量ΔDA较大。当转速差(NT-NTJ)超过预定值NX后，当转速差愈大导通比校正量愈小。这是因为具有的趋势是随着车速的增高、即转速差(NT-NTJ)愈大，摩擦式接合部件的接合需要更多时间；相反地，随着车速的降低、即转速差(NT-NTJ)愈小，摩擦式接合部件的接合需要的时间愈少。
导通比校正量ΔDA被加到参考校正量ΔDA2上，这将描述于后。根据参考校正量ΔDA2的确定，校正量ΔDA可被设置成总是具有大于零的值(参见图6中实线)或具有负的值(参见图6中双点-划线)。在设置了校正量ΔDA后，流程将进行到步骤S52。
在步骤S52上，包含在起始供给压力中的反馈控制导通比DU1由参考导通比DA2、导通比学习值DAL及导通比校正量ΔDA及根据下式来计算DU1＝DA2+DAL+ΔDA...(B1)式中导通比学习值DAL是用于在反馈控制开始时将参考导通比DA2校正到一个适合值的值并基于学习来校正，这将描述于后。
步骤S62及其后用于执行反馈控制。首先，在S62上，第二离合器17的导通比DC被新设置在反馈控制导通比DU1上。在步骤S64上，根据来自车速传感器8的输入信号计算当前车速V。在步骤S66上，计算涡轮转速NT的目标变化率NT′(V)。涡轮转速目标变化率NT′(V)由车速V的线性函数给出。涡轮转速目标变化率NT′(V)与车速V之间的关系由试验等设定，以使得换挡在换挡时间TSFT、如0.7秒中完成，及它被作为图预先存储在ECU 6中。然后，从该图读出相应于当前车速V的涡轮转速目标变化率NT′(V)。当升挡时，涡轮转速目标变化率NT′(V)由负值给出，随着车速增高它在负方向上增大，给出较大的变化梯度。
接着的一个步骤S58旨在确定换挡是否接近结束，其中确定涡轮转速NT与换挡后第三挡上的同步转速NTJ之间的转速差(NT-NTJ)是否等于或小于预定值ΔNC。如果答案为否，则确定出换挡末接近结束，然后流程进行到步骤S69。
在步骤S69上，根据涡轮转速的测量值NT来计算当前涡轮转速的变化率NT′。在步骤S70上确定当前涡轮转速的变化率NT′是否等于或小于在步骤S66上获得的涡轮转速目标变化率NT′(V)的负向预定容许值X1的范围(例如3REV/S2)。如果答案为是，则确定当前涡轮转速的变化率NT′等于或小于预定容许值X1的范围，可确定出，待供给第二离合器17的液压过高，以致使接合的进展太快。然后，流程进行到步骤S72，其中使反馈控制导通比DU1减小预定校正值α(DU1＝DU1-α)。借此，使待供给第二离合器17的液压下降，以致当前涡轮转速的变化率NT′接近涡轮转速目标变化率NT′(V)。另一方面，在步骤S70上，如果答案为否，即确定出当前涡轮转速的变化率NT′大于预定容许值X1的范围，流程进行进行到步骤S74。
在步骤S74上确定当前涡轮转速的变化率NT′是否等于或大于涡轮转速目标变化率NT′(V)的正向预定容许值X1的范围(例如3REV/S2)。如果答案为是，则确定当前涡轮转速的变化率NT′等于或大于预定容许值X1的范围，可确定出，待供给第二离合器17的液压过低，以致使接合的进展太慢。然后，流程进行到步骤S76，其中使反馈控制导通比DU1增大预定校正值α(DU1＝DU1+α)。另一方面，在步骤S74上，如果答案为否，即确定出当前涡轮转速的变化率NT′小于预定容许值X1的范围，流程进行进行到步骤S78。
在步骤S78上，不进行关于反馈控制导通比DU1的校正，因为基于步骤S70及S74上确定的结果可以确定出当前涡轮转速的变化率NT′是在负向及正向预定容许值X1的范围及由此具有大致等于涡轮转速目标变化率NT′(V)的值。在执行了步骤S72及步骤S76或S78后，流程返回到步骤S62，将导通比DC重新设置在作为被校正的反馈控制导通比DU1上。反馈控制导通比DU1的该重新设置被重复进行，直到在步骤S68上的回答为“否”、即涡轮转速NT与换挡后第三挡上的同步转速NTJ之间的转速差(NT-NTJ)大于预定值ΔNC为止，因此提供了反馈。
随着反馈控制的进展，如果在步骤S68上的回答为是，即确定出涡轮转速NT与换挡后第三挡上的同步转速NTJ之间的转速差(NT-NTJ)等于或小于预定值ΔNC，则可确定换挡接近结束。然后，流程进行到步骤S80。参照图10C，假定转速差(NT-NTJ)等于或小于预定值ΔNC的时刻是时刻FF。
在步骤S80上，第二离合器17的导通比DC在预定时间tE1上被设成导通比DE。该导通比DE比反馈控制导通比DU1大一个适当的值。当预定时间tE1期满后，流程进行到步骤S82，其中第二离合器17的导通比DC在预定时间tE2上以预定梯度γ增大，如下式所示DC＝DE+γ·tt ...(B2)式中tt表示相对于从时刻FF起预定时间tE1期满后的时刻所经过的时间。在预定时间tE2期满后，流程进行到步骤S84，其中导通比DC被设置成100％。
如上所述，在换挡结束的紧前时刻，第二离合器17的导通比DC在预定时间tE1上被设成导通比DE，导通比DE比反馈控制导通比DU1大一个适当的值(步骤S80)。接着以预定梯度γ增加导通比DC(步骤S82)，然后设置在100％上(步骤S84)。这样的操作能够减小当将导通比DC设置在100％上可引起的换挡冲击。
并且在换挡结束时刻(时刻SF)，第二离合器17处于完全接合，完成了用于2-3升挡的一系列控制操作。如上所述，接合侧控制使用导通比DC的反馈控制来实现，由此即使当连续控制下的当前涡轮转速的变化率NT′偏离涡轮转速目标变化率NT′(V)时，用于确定导通比DC的反馈控制导通比DU1被校正以增加或减小待供给第二离合器17的液压，从而获得既佳且快的换挡。
参照图7，在执行了接合侧控制后，流程返回到抬脚升挡控制子程序，由此进行到步骤S17。在步骤S17上，确定升挡是否已完成、即涡轮转速NT达到第三挡上的同步转速NTJ。如果回答为否，即确定出升挡未完成，则继续进行释放侧及接合侧控制。另一方面，如果回答为是，则确定出升挡已完成，流程进行到步骤S18。
步骤S18-S22旨在执行各种学习操作，即学习间隙消除时间tF、液压释放时间tR及导通比学习值DAL。间隙消除时间tF，液压释放时间tR及导通比学习值DAL的学习可通过以前的技术，例如JP-A8-145157中的技术，因此省略了对它的描述。在执行了学习后，完成了用于2-3升挡的一系列控制操作。
借助上述结构，在所示的抬脚升挡期间的接合侧控制实施例中，待供给到接合侧摩擦式接合部件或第二摩擦式接合部件的导通比DC使用根据设置前的转速差(NT-NTJ)的导通比校正量ΔD来校正。因此，第二摩擦式接合部件的接合定时可根据转速差(NT-NTJ)即车速被最佳地设置。
具体地，对于输出转矩小于预定值的升挡(抬脚升挡)使换挡前及后的转速差(NT-NTJ)随车速改变，借助它依次地改变摩擦式接合部件的最佳接合定时。另一方面，在所示实施例中，因为供给压力设置装置使用设置前导通比校正量ΔD来校正导通比DC，第二摩擦式接合部件的接合定时可根据车速最佳地设置，由此限制了当接合定时过早时驱动系统冲击的出现及当接合定时过迟时驱动系统冲击及车弹感觉的出现。
作为例子，参照图11A1-11D1及11A2-11D2，它们表示未使用本发明的情况下在低车速及高车速的抬脚升挡期间参数的瞬态变化。参照图11D1及11D2，根据高车速下的同步定时建立初始压力，以致在低车速时提供了过低的初始接合压力。于是，第二摩擦式接合部件的接合在图C1所示同步定时后开始，引起了转矩的冲击。另一方面，在所示实施例中，参照图11C3及11D3，使用在设置前的导通比校正量ΔD来增加导通比DC(参见图11D3)由此在低车速时提供了适当增加的初始接合压力。因此，将根据如图C3所示的同步定时开始第二摩擦式接合部件的接合，从而获得平滑换挡而不引起转矩冲击。
本发明的描述是结合图示的实施例作出的，应当指出，本发明并不局限于此，在不偏离本发明的范围的情况下可作出各种改变及修改。作为例子，在图示实施例中，本发明是结合2-3升挡作出描述的。毋庸说，本发明对于1-2升挡、3-4升挡等亦为有效。
此外，在所示实施例中，本发明应用于允许获得四个向前挡的自动变速装置。可选择地，本发明也可用于具有至少两个向前挡的自动变速装置。
在2003年2月10日提交的日本专利申请P2003-032810的整个技术内容结合于此作为参考。
权利要求
1.一种用于内燃机的自动变速装置的控制系统，该变速装置包括一个换挡机构，发动机的动力通过液力耦合装置传送到该换挡机构，该换挡机构包括第一及第二摩擦式接合部件，其中通过释放第一摩擦式接合部件的第一液压使该第一部件分离及通过向第二摩擦式接合部件供给第二液压使该第二部件接合来进行从第一变速比到第二变速比的换挡，第二液压受到反馈控制，该系统包括一个传感器，它检测机动车驾驶状态的参数；及一个电子控制单元(ECU)，它响应检测参数地工作，该ECU包括一个计算部分，它根据检测的参数来计算换挡前及后液力耦合装置的输出侧转速的差值；及一个设置部分，当发动机输出小于预定值情况下执行换挡时，它根据在反馈控制开始紧前时刻计算的差值设置第二液压。
2.根据权利要求1的系统，其中传感器的参数包括机动车速度。
3.根据权利要求1的系统，其中第二液压具有根据在反馈控制开始紧前时刻作用在液力耦合装置输出侧的转矩确定的初始值，该初始值根据计算的输出侧转速的差值被校正。
4.根据权利要求3的系统，其中在计算的输出侧转速差值小的区域中的第二液压的初始值大于在计算的输出侧转速差值大的区域中的第二液压的初始值。
5.根据权利要求3的系统，其中在计算的输出侧转速的差值小于预定值的区域中第二液压的初始值被基本保持恒定，而在计算的该差值大于预定值的区域中第二液压的初始值随着计算差值的增加而减小。
6.根据权利要求3的系统，其中ECU包括一个预先设置用于第二液压初始值校正的图。
7.一种用于内燃机的自动变速装置，包括一个液力耦合装置；一个换挡机构，发动机的动力通过液力耦合装置传送到该换挡机构，该换挡机构包括第一及第二摩擦式接合部件，其中通过释放第一摩擦式接合部件的第一液压使该第一部件分离及通过向第二摩擦式接合部件供给第二液压使该第二部件接合来进行从第一变速比到第二变速比的换挡，第二液压受到反馈控制；一个传感器，它检测机动车驾驶状态的参数；及一个电子控制单元(ECU)，它控制液力耦合装置及换挡机构，该ECU被编程来根据检测的参数来计算换挡前及后液力耦合装置的输出侧转速的差值；及当发动机输出小于预定值情况下执行换挡时，根据在反馈控制开始紧前时刻计算的差值设置第二液压。
8.根据权利要求7的自动变速装置，其中传感器的参数包括机动车速度。
9.根据权利要求7的自动变速装置，其中第二液压具有根据在反馈控制开始紧前时刻作用在液力耦合装置输出侧的转矩确定的初始值，该初始值根据计算的输出侧转速的差值被校正。
10.根据权利要求9的自动变速装置，其中在计算的输出侧转速差值小的区域中的第二液压的初始值大于在计算的输出侧转速差值大的区域中的第二液压的初始值。
11.根据权利要求9的自动变速装置，其中在计算的输出侧转速的差值小于预定值的区域中第二液压的初始值被基本保持恒定，而在计算的该差值大于预定值的区域中第二液压的初始值随着计算差值的增加而减小。
12.根据权利要求9的自动变速装置，其中ECU包括一个预先设置用于第二液压初始值校正的图。
13.一种用于内燃机的自动变速装置的控制方法，该自动变速装置包括一个换挡机构，发动机的动力通过液力耦合装置传送到该换挡机构，该换挡机构包括第一及第二摩擦式接合部件，其中通过释放第一摩擦式接合部件的第一液压使该第一部件分离及通过向第二摩擦式接合部件供给第二液压使该第二部件接合来进行从第一变速比到第二变速比的换挡，第二液压受到反馈控制；该方法包括检测机动车驾驶状态的参数；根据检测的参数来计算换挡前及后液力耦合装置的输出侧转速的差值；及当发动机输出小于预定值情况下执行换挡时，根据在反馈控制开始紧前时刻计算的差值设置第二液压。
14.根据权利要求13的方法，其中传感器的参数包括机动车速度。
15.根据权利要求13的方法，其中第二液压具有根据在反馈控制开始紧前时刻作用在液力耦合装置输出侧的转矩确定的初始值，该初始值根据计算的输出侧转速的差值被校正。
16.根据权利要求15的方法，其中在计算的输出侧转速差值小的区域中的第二液压的初始值大于在计算的输出侧转速差值大的区域中的第二液压的初始值。
17.根据权利要求15的方法，其中在计算的输出侧转速的差值小于预定值的区域中第二液压的初始值被基本保持恒定，而在计算的该差值大于预定值的区域中第二液压的初始值随着计算差值的增加而减小。
18.根据权利要求15的方法，其中设有一个预先设置用于第二液压初始值校正的图。
全文摘要
本发明涉及一种用于自动变速装置的换挡控制系统，其中通过释放第一摩擦式接合部件的第一液压使该第一部件分离及通过向第二摩擦式接合部件供给第二液压使该第二部件接合来进行从第一变速比到第二变速比的换挡，第二摩擦式接合部件的液压受到反馈控制，其中换挡控制系统包括一个传感器，它检测机动车驾驶状态的参数；及一个ECU，它具有一个计算部分，它根据检测的参数来计算换挡前及后液力耦合装置的输出侧转速的差值；及一个设置部分，当发动机输出小于预定值情况下执行换挡时，它根据在反馈控制开始紧前时刻计算的差值设置第二液压。
文档编号F16H59/46GK1521429SQ20041000487
公开日2004年8月18日 申请日期2004年2月10日 优先权日2003年2月10日
发明者古市曜一, 小野雄己, 己, 宏, 滨野正宏, 一, 今村友一 申请人:佳特克株式会社