专利名称：用于车辆的控制设备的制作方法
技术领域：
本发明一般地涉及装备有自动变速器的车辆的控制设备。更具体而言，本发明涉及执行空档控制的车辆的控制设备。
背景技术：
安装在车辆中的自动变速器经由自动变速器中设置的变矩器等连接到发动机，并且自动变速器包括提供多个动力传递路径的换档机构。自动变速器被构造成基于例如加速踏板开度和车速来自动地切换动力传递路径，即传动比(驱动档位)。具有自动变速器的车辆一般设置有换档手柄，由驾驶员操作换档手柄到各个换档位置(例如倒档、空档、驱动档)中的任何一个。在这些换档位置中(通常是在驱动档位置或者前进档中)进行自动换档控制。
当具有这种类型的自动变速器的车辆在换档手柄处于与前进档相对应位置(例如驱动档)中停车时，来自怠速发动机的驱动力经由变矩器传递到变速器，然后传递到车轮，导致被称为“爬行”的现象。在特定条件下爬行非常有用。例如，当车辆在斜坡上从静止起步时，它有助于防止车辆向后滑动，使得起步平稳。但是，当驾驶员希望在平坦路面上静止的车辆保持在某一个点时，爬行是不需要的并且必须通过操作制动器进行抑制。也就是说，制动器被用来抑制来自发动机的爬行力，而发动机的燃油效率降低相应的量。
因此，为了提高燃油效率，已经提出在仍然处于前进档、通过踩下制动踏板以操作制动器并且几乎完全松开加速踏板来使车辆保持静止时，将处于前进档的变速器置于类似于空档的空档状态，所述空档状态包括半空档状态。此时释放变速器的特定的摩擦啮合元件(更具体而言，此摩擦啮合元件被控制进入滑动状态)。
已知许多涉及判断允许或禁止执行这种空档控制的条件、执行空档控制、静止空档控制和从允许执行切换到禁止执行(例如取消控制控制)的技术。
JP(A)5-157173公开了车用自动变速器的爬行控制设备，其充分地提高了燃油效率并且减小了在防止爬行控制(即空档控制)期间车辆的振动，同时可靠地防止在取消防止爬行控制时发动机负荷增大后发动机失速。此车用自动变速器的爬行控制设备是这样的爬行控制设备，即将其设计成当满足预定条件时通过将变速器置于空档状态来防止爬行，即使自动变速器处于前进档。此爬行设备设置有以下装置i)用于将防止爬行控制期间发动机的怠速速度控制为与不执行防止爬行控制时的怠速速度相同的装置；ii)当不满足预定条件时，检测不满足预定条件的原因是否是因为有意的突然起步的装置；和iii)当不满足条件的原因是有意的突然起步时通过快速控制液压来取消防止爬行控制，和当不满足条件的原因不是有意的突然起步时通过缓慢控制液压来取消防止爬行控制的装置。
此车用自动变速器的爬行控制设备将防止爬行控制期间发动机的怠速速度控制为与不执行防止爬行控制时的怠速速度相同。因此，与将发动机速度设置成高于所需速度的技术相比，此技术可以可靠地减小车辆振动并且提高燃油效率，而这正是此防止爬行控制的主要目的。此外，发动机的声音从不变化，因此驾驶员不会感到烦躁。
如上所述，JP(A)5-157173中公开的爬行控制设备将防止爬行控制期间发动机的怠速速度控制为与不执行防止爬行控制时的怠速速度相同。然而，此防止爬行控制(即空档控制)是基于当不执行防止爬行控制时的怠速速度和实际的发动机速度来执行的。更具体而言，如果实际的检测发动机速度即使稍微高于怠速速度(不管是否在执行防止爬行控制，此怠速速度都是相同的)时，空档控制(即防止爬行控制)被取消，并且即使满足启动空档控制的其他条件，虽然车辆停车，但通常也不再执行空档控制。
发动机速度响应来自由发动机的旋转力驱动的辅助设备的负荷而实时波动。当发动机速度波动时，如果发动机速度变得即使稍微高于设置的怠速速度，则取消空档控制，由此缩短了执行空档控制的时间段，并减小了燃油效率提高的效果。
为了解决这个问题，可以简单地增大怠速速度(即允许空档控制的发动机速度)。如果这样做，那么即使辅助设备的负荷改变，导致发动机速度稍微增大，也会继续空档控制以尽可能长时间地增大空档控制的持续时间，因此可以实现燃油效率提高的效果。然而，以此方式增大怠速速度，会导致在发动机速度增大时空档控制仍然继续。结果，在发动机速度很高时输入离合器保持在释放状态(实际上是滑动状态)。发动机速度越高，由输入离合器的滑动所产生的热量越多，所述输入离合器是在执行空档控制期间被置于滑动状态的摩擦啮合元件。此产生的热量会引起例如输入离合器的耐久性降低的问题。
此外，在执行空档控制期间，输入离合器的啮合压力被反馈控制，使得变矩器的速比(＝涡轮速度/发动机速度)变得等于目标速比。此时，根据反馈控制的状态，在实际的速比和目标速比之间可能存在很大的差。结果，当发动机速度很高时，由输入离合器的滑动所产生的热增大，并引起例如输入离合器的耐久性降低的问题。
此外，如果输入离合器的离合器啮合压力保持很高的持续时间延长，那也会发生例如输入离合器的耐久性降低的问题。
发明内容
考虑到上述问题，因此本发明提供用于车辆的控制设备和方法，其在确保自动变速器的啮合元件的耐久性的同时执行空档控制。
本发明的一个方面涉及一种用于车辆的控制设备，所述车辆装备有自动变速器，所述自动变速器具有当所述车辆从静止起步时被啮合的啮合元件，当所述自动变速器处于前进档并且所述车辆在满足预定条件下停车时，所述控制设备执行释放所述啮合元件的空档控制。所述控制设备包括检测装置，所述检测装置用于检测发动机的目标怠速速度；和判断装置，所述判断装置用于基于所述目标怠速速度来判断是否执行所述空档控制。
根据上述用于车辆的控制设备，不是基于发动机速度来做出是否执行空档控制的判断，所述发动机速度随着辅助设备负荷的变化而实时地波动，而是基于所需转矩等等来做出判断，例如由发动机ECU(电子控制单元)的ISC(怠速速度控制系统)所计算出的目标怠速速度等。因为目标怠速速度不象发动机速度那样快速或者敏锐地变化，所以不需要将允许进行空档控制的发动机速度设置得很高。因此，当发动机速度很高时啮合元件将不会保持在滑动状态，使得产生的热量将不会增大并且啮合元件的耐久性将不会降低。具体而言，通过将目标怠速速度阈值设置到较高速度但仍然在不会对啮合元件的耐久性产生问题的范围内，可以延长空档控制的时间段而不会降低啮合元件的耐久性，其中所述目标怠速速度阈值被用来判断是否能够执行空档控制。在此情况下实际速度偏离目标怠速速度是可能的，但是如果真的这样，可以通过由ISC对怠速速度的反馈控制在很短的时间段内消除这种偏离，因此啮合元件的耐久性将不会降低。结果，可以提供执行空档控制而同时确保啮合元件的耐久性的车辆控制设备。
而且，当所述目标怠速速度低于预定第一阈值时，所述判断装置判断能够执行所述空档控制；以及当所述目标怠速速度等于或大于第二阈值时，所述判断装置判断不能执行所述空档控制，所述第二阈值高于所述预定第一阈值。
根据上述控制设备，预先设置第一阈值和第二阈值(第一阈值＜第二阈值)。如果所述目标怠速速度低于第一阈值时，所述判断装置判断能够执行所述空档控制。另一方面，如果所述目标怠速速度等于或大于第二阈值时，所述判断装置判断不能执行所述空档控制。具体而言，通过将第二阈值设置到较高速度但仍然在不会对啮合元件的耐久性产生问题的范围内，可以延长空档控制的时间段而不会降低啮合元件的耐久性。
本发明的另一方面涉及一种用于车辆的控制设备，所述车辆装备有自动变速器，所述自动变速器具有当所述车辆从静止起步时被啮合的啮合元件，当所述自动变速器处于前进档并且所述车辆在满足预定条件下停车时，所述控制设备执行释放所述啮合元件的空档控制。所述控制设备包括检测装置，所述检测装置用于检测发动机的目标怠速速度；发动机速度检测装置，所述发动机速度检测装置用于检测所述发动机的速度；计算装置，所述计算装置用于计算所述发动机速度和所述目标怠速速度之间的差；和判断装置，所述判断装置用于基于所述计算的差来判断是否执行所述空档控制。
如上所述，此控制设备基于发动机速度和目标怠速速度之间的差来判断是否执行空档控制。当此差很大时，发动机速度趋向于花更多时间使用由ISC进行的反馈控制来达到目标怠速速度，这可能对啮合元件的耐久性产生问题。因此，当此差很大时，判断不能执行空档控制，因此不执行空档控制。结果，可以提供执行空档控制并同时确保啮合元件的耐久性的车辆控制设备。而且，当此差很大时，可能由ISC进行的学习控制还没有结束。因此，当空档控制开始时，预料到发动机负荷的改变(即降低)而改变ISC的开度。然而，这样做可能会导致发动机速度的变化大于通常的变化，并且由此导致驾驶性能下降。所以，不执行空档控制使得能够避免这种驾驶性能的下降。
此外，优选地，当所述差低于预定阈值时，所述判断装置判断能够执行所述空档控制；以及当所述差等于或大于所述预定阈值，所述判断装置判断不能执行所述空档控制。
当此差很大时，发动机速度趋向于花更多时间使用由ISC进行的反馈控制来达到目标怠速速度，这可能对啮合元件的耐久性产生问题。所以，当此差很大时，判断不能执行空档控制，因此不执行空档控制。
本发明的另一方面涉及一种用于车辆的控制设备，所述车辆装备有自动变速器，所述自动变速器具有当所述车辆从静止起步时被啮合的啮合元件，当所述自动变速器处于前进档并且所述车辆在满足预定条件下停车时，所述控制设备执行释放所述啮合元件的空档控制。所述控制设备包括涡轮速度检测装置，所述涡轮速度检测装置用于检测所述自动变速器内的变矩器的涡轮速度；检测装置，所述检测装置用于检测目标涡轮速度，所述目标涡轮速度是所述涡轮速度的目标速度；计算装置，所述计算装置用于计算所述涡轮速度和所述目标涡轮速度之间的差；和判断装置，当所述计算的差保持等于或大于预定阈值达到预定时间段或更长时间段时，所述判断装置判断不能执行所述空档控制。
如上所述，当涡轮速度和目标涡轮速度的差保持等于或大于预定阈值达到预定时间段或更长时间段时，所述判断装置判断不能执行所述空档控制。当此差很大时，啮合元件的啮合压力很大。如果延长其保持很大的时间段，则啮合元件的耐久性将下降。因此，在此情况下，不执行空档控制。结果，可以执行空档控制并同时确保啮合元件的耐久性。当此差很大并且涡轮速度低于目标涡轮速度时，啮合液压很高，因此发动机的负荷高于正常情况。因此，当在这些情况下发动机速度很低时，发动机有失速的可能。然而，通过不执行空档控制，能够避免这种可能。此外，另一方面，当此差很大并且涡轮速度高于目标涡轮速度时，啮合液压很低。因此，在这些情况下如果正在执行空档控制，并且然后通过将加速踏板切换到工作来取消空档控制，则可能在啮合元件的啮合中存在延迟，这可能导致产生振动。但是同样，通过不执行空档控制，可以避免产生这样的振动。
本发明的另一方面涉及一种用于车辆的控制设备，所述车辆装备有自动变速器，所述自动变速器具有当所述车辆从静止起步时被啮合的啮合元件，当所述自动变速器处于前进档并且所述车辆在满足预定条件下停车时，所述控制设备执行释放所述啮合元件的空档控制。所述控制设备包括控制装置，所述控制装置对所述啮合元件的啮合压力进行反馈控制，使得所述自动变速器中设置的变矩器的速比变得等于预定目标速比；接收装置，所述接收装置用于接收请求禁止所述反馈控制的信息；涡轮速度检测装置，所述涡轮速度检测装置用于检测所述自动变速器中的所述变矩器的涡轮速度；检测装置，所述检测装置用于检测目标涡轮速度，所述目标涡轮速度是所述涡轮速度的目标速度；计算装置，所述计算装置用于计算所述涡轮速度和所述目标涡轮速度之间的差；和反馈控制继续装置，当所述计算的差等于或大于预定阈值时，所述反馈控制继续装置忽略在所述空档控制期间由所述接收装置接收到的请求禁止所述反馈控制的信息，并且继续由所述控制装置进行的所述反馈控制。
根据上述控制设备，即使例如此控制设备是自动变速器的ECU，并且其接收到来自发动机ECU的、禁止对啮合元件的啮合液压进行反馈控制的请求，如果涡轮速度和目标涡轮速度之间的差等于或大于预定阈值，那么忽略请求禁止反馈控制的信息并且由控制装置继续进行反馈控制。也就是说，当涡轮速度和目标涡轮速度之间的差很大时，如果基于来自发动机ECU的、禁止反馈控制的请求而不对啮合元件的啮合压力进行反馈控制，在啮合元件处产生的热量将保持很大。在这些情况下所产生的增大的热量将最终引起啮合元件耐久性的问题。所以，当涡轮速度和目标涡轮速度之间的差很大时，请求禁止反馈控制的信息被拒绝，并且通过控制装置继续进行反馈控制。结果，可以执行空档控制并同时确保啮合元件的耐久性。
通过阅读本发明示例性实施例的以下详细说明并结合附图，可以更好地理解本发明的上述实施例和其他实施例、目的、特征、优点以及技术和工业重要性，所述附图中图1是根据本发明第一示例性实施例的自动变速器的控制框图；图2是用于图1所示的自动变速器的离合器和制动器作用表；图3是示出由根据本发明第一示例性实施例的ECU所执行的程序的控制结构的流程图；图4A、4B和4C是示出装备有根据本发明第一示例性实施例的自动变速器的车辆的操作的时序图；图5是示出由根据本发明第二示例性实施例的ECU所执行的程序的控制结构的流程图；图6是示出装备有根据本发明第二示例性实施例的自动变速器的车辆的操作的时序图；
图7是示出由根据本发明第三示例性实施例的ECU所执行的程序的控制结构的流程图；图8A和8B是示出装备有根据本发明第三示例性实施例的自动变速器的车辆的操作的时序图；图9是示出由根据本发明第四示例性实施例的ECU所执行的程序的控制结构的流程图；图10A、10B和10C是示出装备有根据本发明第二示例性实施例的自动变速器的车辆的操作的时序图；和图11是示出离合器能量吸收率的曲线图。
具体实施例方式
在以下说明和附图中，将参照示例性实施例对本发明进行更详细地说明。
以下是车辆的动力总成，所述车辆包括根据本发明的一个示例性实施例的控制设备。根据此示例性实施例的控制设备由图1所示的ECU(电子控制单元)1000实现。此示例性实施例中说明的自动变速器是设置有变矩器和行星齿轮式换档机构的自动变速器，所述变矩器用作液力耦合器。但是应当注意到，本发明不限于具有行星齿轮式换档机构的自动变速器。也就是说，自动变速器还可以是例如无级变速器，如带式无级变速器。
下面参照图1说明包括根据本发明第一示例实施例的控制设备的车辆的动力总成。根据此示例性实施例的控制设备更具体而言是由图1所示的ECT(电控自动变速器)ECU1020实现的。
参照该图，车辆的动力总成包括i)发动机100，ii)具有变矩器200和行星齿轮式换档机构300的自动变速器，和iii)ECU1000。
发动机100的输出轴连接到变矩器200的输入轴。发动机100经由旋转轴耦合到变矩器200。因此，变矩器200的输入轴转速(即泵轮速度)等于由发动机速度传感器400所检测到的发动机100输出轴转速NE(即发动机速度NE)。
变矩器200包括将输入轴和输出轴锁在一起的锁止离合器210、在输入轴侧的泵轮220、在输出轴侧的涡轮转子230和用于增大转矩的定轮240，定轮240具有单向离合器250。变矩器200和行星齿轮式换档机构300经由旋转轴连接。由涡轮速度传感器410检测变矩器200的输出轴转速NT(即涡轮速度NT)。由输出轴转速传感器420检测行星齿轮式换档机构300的输出轴转NOUT。
图2是行星齿轮式换档机构300的离合器和制动器作用表。更具体而言，此表示出了为得到每个档位而啮合或释放摩擦元件即离合器元件(图中C1至C4)、制动器元件(B1至B4)和单向离合器元件(F0至F3)中的哪一些。在车辆从静止起步时使用的第一档中，离合器元件(C1)和单向离合器元件(F0和F3)被啮合。特别地，离合器元件中的离合器元件C1被称为输入离合器310。此输入离合器(C1)310还被称为前进离合器，并且当换档手柄处于除了停车(P)位置、倒档(R)位置或空档(N)位置之外的位置中变速器处于驱动车辆前进的档位时，输入离合器(C1)310总是啮合，如图2中的表所示。
当已经判断出换档手柄处于驱动(D)位置并且车辆在满足预定条件(例如，加速踏板不工作，制动器工作，制动器主缸压力等于或大于预定值，和车辆速度等于或小于预定值)下停车时，进行所谓的空档控制，在空档控制中输入离合器(C1)310被释放并置于预定滑动状态，由此将变速器置于类空档状态。
控制动力总成的ECU1000包括控制发动机100的发动机ECU1010、控制行星齿轮式换档机构300的ECT(电控自动变速器)ECU1020和VSC(车辆稳定性控制)_ECU1030。
ECT_ECU1020从涡轮速度传感器410接收指示涡轮速度NT的信号，并从输出轴转速传感器420接收指示输出轴转速NOUT的信号。ECT_ECU1020还接收由发动机速度传感器400检测到的指示发动机速度NE的信号以及由节气门位置传感器检测到的指示节气门开度的信号，这两个信号都由发动机ECU1010输出。
这些转速传感器布置成面对旋转检测齿轮的齿，所述旋转检测齿轮安装在变矩器200的输入轴、变矩器200的输出轴和行星齿轮式换档机构300的输出轴上。这些转速传感器能够检测变矩器200的输入轴、变矩器200的输出轴和行星齿轮式换档机构300的输出轴即使很小的旋转。这些传感器可以是使用例如磁阻元件的传感器，通常称为半导体传感器。
此外，由G传感器检测到的指示车辆加速度的信号，以及指示制动器是否工作的信号，从VSC_ECU1030输出到ECT_ECU1020。VSC_ECU1030输入来自ECT_ECU1020的制动器控制信号，并且通过控制制动液压回路来控制车辆制动器。
将参照图3说明由根据此示例性实施例的控制设备即ECT_ECU1020所执行的程序的控制结构。
在步骤S100中，ECT_ECU1020检测目标怠速速度。基于从发动机ECU1010输入到ECT_ECU1020的信号来检测此目标怠速速度。在步骤S102中，ECT_ECU1020判断是否正在执行空档控制。如果正在执行空档控制(即步骤S102中为“是”)，则例程进行到步骤S104。如果没有(即步骤S102中为“否”)，则例程进行到步骤S108。
在步骤S104中，ECT_ECU1020判断目标怠速速度是否等于或大于预定阈值NIDLE。如果目标怠速速度等于或大于此预定阈值NIDLE(即步骤S104中为“是″)，则例程进行到步骤S110。如果否(即步骤S104中为“否”)，则例程进行到步骤S106。
在步骤S106中，ECT_ECU1020执行空档控制。空档控制的执行包括空档控制的持续执行。
在步骤S108中，ECT_ECU1020判断目标怠速速度是否小于预定阈值NIDLS。如果目标怠速速度小于此预定阈值NIDLS(即步骤S108中为“是”)，则例程进行到步骤S106。如果否(即步骤S108中为“否”)，则例程进行到步骤S110。
在步骤S110中，ECT_ECU1020结束空档控制。现在将基于上述结构和流程图来说明配备有ECT_ECU1020的车辆中的空档控制的操作，ECT_ECU1020涉及根据此示例性实施例的控制设备。
如果没有正在执行空档控制(即步骤S102中为“否”)并且所检测到的目标怠速速度小于预定阈值NIDLS(即步骤S108中为“是”)，则执行空档控制(步骤S106)。此时开始空档控制是因为没有正在执行空档控制。
如果正在执行空档控制(即步骤S102中为“是”)并且所检测到的目标怠速速度大于或等于预定阈值NIDLE(即步骤S104中为“是”)，则结束空档控制(步骤S110)。此时执行取消空档控制的处理是因为正在执行空档控制。
涉及根据此示例性实施例的控制设备的ECT_ECU1020基于目标怠速速度判断是否允许执行空档控制。
参照图4A和4B，其中利用传统技术，预先设置发动机速度的阈值，并且当检测到的发动机速度变得等于或大于该阈值时结束空档控制。在图4A的示例中，空档控制被设置成当发动机速度变得等于或大于800rpm时结束。因此，当发动机速度低于800rpm时开始空档控制。然而，例如如果由于发动机的旋转力所驱动的辅助设备的负荷变化，导致发动机速度即使微小地变化而使其仅稍许超过800rpm，空档控制也在该点结束。结果，执行空档控制的持续时间缩短了。
另一方面，在图4B的示例中，将确保空档控制持续时间的发动机速度阈值设置在很高区域中，例如1000rpm。因此，在空档控制开始后，持续地执行空档控制直到发动机速度超过阈值1000rpm。如图4所示，此时在大于800rpm并且等于或小于1000rpm的区域中的发动机速度很高，这导致输入离合器(C1)310的耐久性降低。
也就是说，如图4A所示将发动机速度的阈值设置得很低，由于发动机速度实时变化时的微小变化所引起的空档控制结束，可能缩短空档控制的持续时间。另一方面，如图4B所示将发动机速度的阈值设置得很高，由于很高的发动机速度，可能降低输入离合器(C1)310的耐久性。
涉及根据此示例性实施例的控制设备的ECT_ECU1020，为目标怠速速度设置两个阈值第一阈值NIDLS和第二阈值NIDLE，如图4C所示。如果目标怠速速度落在预定第一阈值NIDLS之下(即步骤S108中为“是”)，则执行空档控制(步骤S106)。如果目标怠速速度变得等于或大于预定第二阈值NIDLE(即步骤S104中为“是”)，则结束空档控制(步骤S110)。
通过使此第二阈值NIDLE成为基于输入离合器(C1)310的耐久性性能来设置的上限速度，可以确保长时间地执行空档控制，同时维持输入离合器(C1)310的耐久性，并因此实现了燃油效率提高的效果。
因此，由涉及根据此示例性实施例的控制设备的ECT_ECU1020执行的空档控制能够延长执行空档控制的时间段，同时能够避免输入离合器C1耐久性的降低。
以下是根据本发明第二示例性实施例的控制设备。此示例性实施例中的硬件结构与第一示例性实施例的硬件结构相同。因此，将不再重复对其的详细说明。更具体而言，第二示例性实施例中的硬件结构与第一示例性中的硬件结构(图1和图2)相同。
下面将参照图5说明由根据此示例性实施例的ECT_ECU1020执行的程序的控制结构。
在步骤S200中，ECT_ECU1020检测目标怠速速度。在步骤S202中，ECT_ECU1020检测发动机速度。基于由ECT_ECU1020从发动机ECU1010接收到的信息来执行步骤S200和S202中的处理。
在步骤S204中，ECT_ECU1020判断|发动机速度-目标怠速速度|是否小于预定阈值DNILS。如果|发动机速度-目标怠速速度|小于此预定阈值DNILS(即步骤S204中为“是”)，则例程进行到步骤S206。如果否(即步骤S204中为“否”)，则例程进行到步骤S208。
在步骤S206中，ECT_ECU1020执行空档控制。如果此时正在执行空档控制，则只是继续执行空档控制。如果此时未在执行空档控制，则开始执行空档控制。
在步骤S208中，ECT_ECU1020结束空档控制。如果此时正在执行空档控制，则执行取消空档控制的取消处理。如果此时未在执行空档控制，则维持此状态，即不执行空档控制。
现在将基于上述结构和流程图来说明配备有ECT_ECU1020的车辆中的空档控制的操作，ECT_ECU1020涉及根据此示例性实施例的控制设备。
检测目标怠速速度(步骤S200)，检测发动机速度(步骤S202)，并且计算由|发动机速度-目标怠速速度|所表示的差。如果此差小于预定阈值DNILS(即步骤S204中为“是”)，则开始或者继续空档控制(步骤S206)。另一方面，如果该差等于或大于阈值DNILS(即步骤S204中为“否”)，则不执行或者取消空档控制(步骤S208)。
现在将参照图6说明此时随时间的进展。图6示出了该差随时间的变化。如果该差(|发动机速度-目标怠速速度|)小于预定阈值DNILS(即步骤S204中为“是”)，则开始空档控制。如果由于某种原因该差已经增大并且等于或大于预定阈值DNILS(即步骤S204中为“否”)，则通过执行取消空档控制的取消控制来结束空档控制(步骤S208)。
在此情况下，如图6中的实线所示，该差很大并且趋向于花更多时间通过利用ISC的反馈控制来使发动机速度达到目标怠速速度。即使发动机速度确实达到目标怠速速度，如图6中的虚线所示，那也要花如此长的时间来完成，以至于如果要在此状态下执行空档控制，在此期间输入离合器(C1)310的耐久性也将发生问题。
如上所述，涉及根据此示例性实施例的控制设备的ECT_ECU1020，基于发动机速度和目标怠速速度之间的差来判断是否执行空档控制。当此差很大时，ECT_ECU1020判断无法执行空档控制，因为此时执行空档控制将由于发动机速度要花很长时间达到目标怠速速度的趋向而使输入离合器(C1)310的耐久性发生问题。因此，可以提供车辆的控制设备，其执行空档控制，同时确保输入离合器的耐久性。
根据本发明第三示例性实施例的控制设备如下。正如第二示例性实施例中一样，第三示例性实施例中的硬件结构与第一示例性实施例中的硬件结构(图1和图2)相同。因此，将不再重复其详细说明。
下面将参照图7说明由根据此示例性实施例的ECT_ECU1020所执行的程序的控制结构。
在步骤S300中，ECT_ECU1020检测目标涡轮速度。在步骤S302中，ECT_ECU1020确定涡轮速度。在步骤304中，ECT_ECU1020判断|涡轮速度-目标涡轮速度|是否等于或大于预定阈值DNIDLE。如果|涡轮速度-目标涡轮速度|等于或大于预定阈值DNIDLE(即步骤S304中为“是”)，则例程进行到步骤S306。如果否(即步骤S304中为“否”)，则例程进行到步骤S310。
在步骤S306中，ECT_ECU1020向计数值C加1。在步骤S308中，ECT_ECU1020判断计数值C是否等于或大于预定阈值CDNTL。如果计数值C等于或大于预定阈值CDNTL(即步骤S308中为“是”)，则例程进行到步骤S312。如果否(即步骤S308中为“否”)，则例程进行到步骤S314。
在步骤S310中，ECT_ECU1020初始化计数值C(C＝0)。
在步骤S312中，ECT_ECU1020结束空档控制。如果此时正在执行空档控制，则执行取消控制以取消空档控制。如果此时未在执行空档控制，则维持此状态，即不执行空档控制。
在步骤S314中，ECT_ECU1020执行空档控制。如果此时未在执行空档控制，则开始执行空档控制。如果此时正在执行空档控制，则只是继续执行空档控制。
如果流程示的程序的循环时间是例如100毫秒，则在10个循环(即C＝10)后将经过1.0秒。因此可以说计数值C是时间的计量。
现在将基于上述结构和流程图来说明配备有ECT_ECU1020的车辆中的空档控制的操作，ECT_ECU1020涉及根据此示例性实施例的控制设备。
参照图8A，实线指示当执行普通控制时的涡轮速度。虚线指示在由于某种原因涡轮速度严重偏离目标涡轮速度的情况下的涡轮速度。在垂直点划线右边的区域中，所述区域由图中的箭头给定，涡轮速度之间(即实线和虚线之间)的差等于或大于预定阈值DNIDLE。
如图8A所示，统计此差等于或大于预定阈值DNIDLE的时间。如图8B所示，当此计数值C变得等于或大于预定阈值CDNTL时，结束空档控制。也就是说，当涡轮速度和目标涡轮速度之间的差持续等于或大于预定阈值(DNILE)并且指示该差存在的持续时间的计数值C等于或大于预定阈值(CDNTL)时，则判断出不能执行空档控制。
例如，当该差很大时，啮合元件的啮合压力很高。如果延长此啮合压力保持很高的时间，将导致啮合元件耐久性的降低，因此在此情况下不执行空档控制。
如上所述，如果涡轮速度和目标涡轮速度之间的差保持大于预定阈值达到比预定时问段更长的时问段，则涉及根据此示例性实施例的控制设备的ECT_ECU1020结束空档控制。因此当此差很大时可以避免延长输入离合器的啮合压力保持很高的时间，并由此避免了输入离合器C的耐久性降低。
根据本发明第四示例性实施例的控制设备如下。正如第二和第三示例性实施例中一样，第四示例性实施例中的硬件结构与第一示例性实施例中的硬件结构(图1和图2)相同。因此，将不再重复其详细的说明。
下面将参照图9说明由根据此示例性实施例的ECT_ECU1020执行的程序的控制结构。在步骤S400中，ECT_ECU1020检测目标涡轮速度。在步骤S402中，ECT_ECU1020检测涡轮速度。在步骤S404中，ECT_ECU1020判断来自发动机ECU1010、请求禁止空档控制C1反馈控制的标记是否打开(on)。基于从发动机ECU1010输入到ECT_ECU1020的标记的状态来做出此判断。如果该标记打开(即步骤S404中为“是”)，则例程进行到步骤S406。如果否(即步骤S404中为“否”)，则例程进行到步骤S410。正如上所述，此处的空档控制Cl反馈控制是指对输入离合器C1的啮合压力进行反馈控制，以使得变矩器的速比e(＝涡轮速度NT/发动机速度NE)变成等于目标速比。
在步骤S406中，ECT_ECU1020判断目标涡轮速度减去涡轮速度是否小于预定阈值DLNTFBSTP。如果目标涡轮速度和涡轮速度之间的差小于此预定阈值DLNTFBSTP(即步骤S406中为“是”)，则例程进行到步骤S408。
如果不小于(即步骤S406中为“否”)，则例程进行到步骤S410。在步骤S408中，ECT_ECU1020禁止空档控制C1反馈控制。在步骤S410中，ECT_ECU1020执行空档控制C1反馈控制。
现在将基于上述结构和流程图来说明配备有ECT_ECU1020的车辆中的空档控制的操作，ECT_ECU1020涉及根据此示例性实施例的控制设备。
如果请求禁止空档控制C1反馈控制的标记打开(即步骤S404中为“是”)，如图10A所示，则将目标涡轮速度减去涡轮速度的差与预定阈值DLNTFBSTP进行比较(步骤S406)。在图10B所示的涡轮速度中，实线表示差很小的情况，而虚线表示差很大的情况。也就是说，在图10B和10C中，实线图示了允许空档控制C1反馈控制被禁止的情况(即示出了该控制被禁止的情况)，而虚线图示了不允许空档控制C1反馈控制被禁止的情况(即示出了该控制没有被禁止的情况)。
如果目标涡轮速度减去涡轮速度的差很大，则忽略从发动机ECU1010输入的、请求禁止空档控制C1反馈控制的标记，而继续在执行空档控制期间进行输入离合器(C1)的反馈控制。
在涡轮速度小于目标涡轮速度的情况下，当在目标涡轮速度下执行空档控制时，涡轮速度下降。结果，离合器能量吸收率Q改变，并且在输入离合器(C1)310处产生的热量增大(目标涡轮速度向图的左边移动而离合器能量吸收率Q增大)，如图11所示。因此，即使向ECT_ECU1020发送来自发动机ECU1010的、请求禁止空档控制的输入离合器(C1)310的反馈控制的标记，该标记也被忽略而继续在空档控制期间对输入离合器(C1)310进行反馈控制。
也就是说，当涡轮速度和目标涡轮速度之间的差很大时，如果基于来自发动机ECU1010的、禁止反馈控制的请求，而不进行输入离合器(C1)310的啮合压力的反馈控制，则停止维持涡轮速度，同时在输入离合器(C1)310处产生大量的热量。随着所产生的热量的增大，啮合元件的耐久性降低。因此在这样的情况下，忽略来自发动机ECU1010的、禁止反馈控制的请求并且继续进行空档控制期间对输入离合器(C1)310的反馈控制。
因此，即使已经从发动机ECU等输入了禁止输入离合器(C1)310的反馈控制的请求，当目标涡轮速度和涡轮速度之间的差等于或大于预定阈值时，涉及根据此示例性实施例的控制设备的ECT_ECU1020也忽略该请求，继续在空档控制期间对输入离合器(C1)310的反馈控制，并且进行控制以减小目标涡轮速度和涡轮速度之间的差。
ECT_ECU1020执行包括以下步骤的程序i)检测目标怠速速度(步骤S100)，ii)在空档控制(步骤S102中为“是”)期间，当目标怠速速度变得等于或大于预定阈值NIDLE(步骤S104中为“是”)时结束空档控制(步骤S110)，和iii)当目标怠速速度小于预定阈值NIDLS(步骤S108中为“是”)同时未在执行空档控制(步骤S102中为“否”)时，执行空档控制(步骤S106)。
权利要求
1.一种用于车辆的控制设备，所述车辆装备有自动变速(200，300)，所述自动变速器具有当所述车辆从静止起步时被啮合的啮合元件，当所述自动变速器处于前进档并且所述车辆在满足预定条件下停车时，所述控制设备执行释放所述啮合元件的空档控制，所述控制设备的特征在于包括涡轮速度检测装置(1020)，所述涡轮速度检测装置用于检测所述自动变速器(200，300)内的变矩器的涡轮速度；检测装置(1020)，所述检测装置用于检测目标涡轮速度，所述目标涡轮速度是所述涡轮速度的目标速度；计算装置(1020)，所述计算装置用于计算所述涡轮速度和所述目标涡轮速度之间的差；和判断装置(1020)，当所述计算的差保持等于或大于预定阈值(CDNTL)达到预定时间段或更长时间段时，所述判断装置(1020)判断不能执行所述空档控制。
2.根据权利要求1所述的用于车辆的控制设备，其特征在于还包括控制装置(1020)，所述控制装置对所述啮合元件的啮合液压进行反馈控制，使得所述自动变速器(200，300)中设置的变矩器(200)的速比变得等于预定目标速比；接收装置(1020)，所述接收装置用于接收请求禁止所述反馈控制的信息；和反馈控制继续装置(1020)，当所述计算的差等于或大于预定阈值(DLNTFBSTP)时，所述反馈控制继续装置忽略在所述空档控制期间由所述接收装置(1020)接收到的请求禁止所述反馈控制的信息，并且继续由所述控制装置(1020)进行的所述反馈控制。
全文摘要
本发明公开了用于车辆的控制设备和方法。ECT_ECU 1020执行包括以下步骤的程序i)检测目标怠速速度(步骤S100)，ii)在空档控制5(步骤S102中为“是”)期间，当目标怠速速度变得等于或大于预定阈值NIDLE(步骤S104中为“是”)时结束空档控制(步骤S110)，和iii)当目标怠速速度小于预定阈值NIDLS(步骤S108中为“是”)同时未在执行空档控制(步骤S102中为“否”)时，执行空档控制(步骤S106)。
文档编号F16H61/20GK101025230SQ20071007927
公开日2007年8月29日 申请日期2004年7月14日 优先权日2003年7月15日
发明者松原亨, 长谷川善雄, 永井忠行 申请人:丰田自动车株式会社