专利名称：：自动变速器的换档控制方法
技术领域：
：本发明涉及一种自动变速器的换档控制方法。更具体地说，本发明涉及一种自动变速器的换档控制方法，该方法控制从由第一和第二摩擦元件接合实现的N档到由第三和第四摩擦元件接合实现的N-3档的换档。
背景技术：
：概括地说，根据离合器到离合器的换档控制，一个摩擦元件被释放而另一个摩擦元件被接合。然而，在特殊的跳跃换档过程中，则可释放两个摩擦元件并接合另外两个摩擦元件。具体来说，在跳跃了三个档位的从6档到3档的强迫(kick-down)跳跃换档的情况下，一般必须释放两个摩擦元件且必须接合另外两个摩擦元件。然而，应该理解的是，释放两个摩擦元件并同时接合另外两个摩擦元件的换档控制是很难实现的。因此，对于在跳跃换档的情况下连续执行的两次换档，例如从6档到3档的换档，己经进行了很多研究。例如，在从6档到4档的换档完成后，再执行从4档到3档的换档，从而执行从6档到3档的换档。然而，根据这种传统的从6档到3档的跳跃换档控制方法，由于连续执行两次换档过程，换档时间可能较长。也就是说，由于在从6档到4档的换档完成后再执行从4档到3档的换档，换档时间可能较长。另外，由于在从6档到4档的换档完成后再执行从4档到3档的换档，换档过程可能不能平顺执行而且换档感觉变坏。为了解决这种问题，已经研究了自动变速器的多种换档控制方法，其中从6档到4档的第一换档和从4档到3档的第二换档是重叠的。在这种换档控制方法中，当检测到从6档到3档的换档信号时，从6档和3档之间的中间档到3档的第二换档与从6档到中间档的第一换档是重叠的。然而，根据这种换档控制方法，由于通过中间档来执行从6档到3档的换档，所以可能会产生中间档换档扭矩并且感受到双重换档感。此外，可能会产生换档冲击。更具体地说，对于根据传统换档控制方法来执行换档的情况，如图6中所示，涡轮速度会保持在中间档一段时间，而且输出扭矩会剧烈地波动。在
背景技术：
这个部分中所揭示的以上信息仅用来增强对本发明
背景技术：
的理解，因此，可能包含这样的信息该信息并未构成已经被本国本领域普通技术人员所知的现有技术。
发明内容本发明致力于提供一种自动变速器的换档控制方法，其优点在于，当执行从N档到N-3档的换档时，N档和N-3档之间的中间档并不实现，从而改善了换档感。根据本发明例示性实施方案的一种自动变速器的换档控制方法可以控制从由第一和第二摩擦元件接合实现的N档到由第三和第四摩擦元件接合实现的N-3档的换档，其中第二摩擦元件的释放开始于第一摩擦元件的释放开始之后，并且第四摩擦元件的接合开始于第三摩擦元件的接合开始之后，其中第三摩擦元件的接合完成于第二摩擦元件的释放完成之后。第二摩擦元件的释放和第四摩擦元件的接合可以从第一换档同步点开始。在第一换档同步点，第一摩擦元件可以处于空档状态。在当前传动比与第一预定传动比相同的时候，可以达到第一换档5同步点。在第二换档同步点，可以完成第四摩擦元件的接合。在当前传动比与第二预定传动比相同的时候，可以达到第二换档同步点。在第三换档同步点，可以完成第三摩擦元件的接合以及第二摩擦元件的释放。在当前传动比与第三预定传动比相同的时候，可以达到第三换档同步点。可以同时完成第三摩擦元件的接合以及第二摩擦元件的释放。图1是显示出可应用根据本发明例示性实施方案的自动变速器换档控制方法的自动变速器的动力传动系的原理图。图2是可应用根据本发明例示性实施方案的自动变速器换档控制方法的自动变速器的动力传动系的操作图表。图3是执行根据本发明例示性实施方案的自动变速器换档控制方法的系统的方块图。图4是显示出根据本发明例示性实施方案的自动变速器换档控制方法的流程图。图5是显示出根据本发明实施方案的自动变速器例示性换档控制方法的控制液压、输入速度和输出速度的曲线图。图6是显示出根据传统换档控制方法执行换档时的涡轮速度和输出扭矩的曲线图。图7是显示出根据本发明例示性实施方案执行换档时的涡轮速度和输出扭矩的曲线图。具体实施例方式下面将参考附图具体地描述本发明的示例性实施方案。图1是显示出可应用根据本发明例示性实施方案的自动变速器换档控制方法的自动变速器的动力传动系的原理图。如图1中所示，可应用根据本发明例示性实施方案的自动变速器换档控制方法的自动变速器的动力传动系包括第一、第二和第三行星齿轮组PG1、PG2禾口PG3。第一行星齿轮组PG1是单小齿轮行星齿轮组，并且包括作为其操作部件的第一太阳轮Sl、第一行星齿轮架PC1和第一内齿圈Rl。与第一内齿圈Rl和第一太阳轮S1啮合的第一小齿轮P1连接至第一行星齿轮架PC1。第二行星齿轮组PG2是单小齿轮行星齿轮组，并且包括作为其操作部件的第二太阳轮S2、第二行星齿轮架PC2和第二内齿圈R2。与第二内齿圈R2和第二太阳轮S2啮合的第二小齿轮P2连接至第二行星齿轮架PC2。第三行星齿轮组PG3是双小齿轮行星齿轮组，并且包括作为其操作部件的第三太阳轮S3、第三行星齿轮架PC3和第三内齿圈R3。与第三内齿圈R3和第三太阳轮S3啮合的第三小齿轮P3连接至第三行星齿轮架PC3。另外，自动变速器的动力传动系还包括用于接受来自发动机(未示出)的扭矩的输入轴100、用于从动力传动系输出扭矩的输出齿轮110以及变速箱120。根据自动变速器的动力传动系，第一行星齿轮架PC1固定连接至第二内齿圈R2。第二行星齿轮架PC2固定连接至第三行星齿轮架PC3。第一内齿圈Rl固定连接至第三内齿圈R3。第三太阳轮S3通过固定连接至输入轴100来始终作为输入元件。第一行星齿轮架PC1通过固定连接至输出齿轮110来始终作为输出元件。第三行星齿轮架PC3通过第一离合器Cl可变地连接至输入轴100。第二太阳轮S2通过第二离合器C2可变地连接至输入轴100。第一太阳轮Sl通过第一制动器Bl可变地连接至变速箱120，并且受第一制动器B1的制动操作支配。第二太阳轮S2通过第二制动器B2可变地连接至变速箱120，并且受第二制动器B2的制动操作支配。第三行星齿轮架PC3通过第三制动器B3可变地连接至变速箱120，并且受第三制动器B3的制动操作支配。另外，置于第三行星齿轮架PC3和变速箱120之间的单向离合器Fl与第三制动器B3平行放置。图2是可应用根据本发明例示性实施方案的自动变速器换档控制方法的自动变速器的动力传动系的操作图表。如图2中所示，第一制动器B1和单向离合器F1在第一前进档D1中工作，第一和第二制动器B1和B2在第二前进档中工作，而第一制动器Bl和第二离合器C2在第三前进档D3中工作。第一制动器Bl和第一离合器Cl在第四前进档D4中工作，第一和第二离合器Cl和C2在第五前进档D5中工作，而第一离合器Cl和第二制动器B2在第六前进档D6中工作。另外，第二离合器C2和第三制动器B3在倒档R中工作。接下来将具体描述如图1中所示的自动变速器动力传动系的加档过程。在从第一前进档Dl到第二前进档D2的换档过程中，第二制动器B2工作。在这种情况下，单向离合器F1自动释放而不需要另外控制。在从第二前进档D2到第三前进档D3的换档过程中，第二制动器B2释放并且第二离合器C2工作。在从第三前进档D3到第四前进档D4的换档过程中，第二离合器C2释放并且第一离合器Cl工作。在从第四前进档D4到第五前进档D5的换档过程中，第一制动器Bl释放并且第二离合器C2工作。在从第五前进档D5到第六前进档D6的换档过程中，第二离合器C2释放并且第二制动器B2工作。减档过程与加档过程相反。接下来将具体描述如图1中所示的自动变速器动力传动系跳跃减档过程。在从第六前进档D6到第四前进档D4的跳跃换档过程中，第二制动器B2释放并且第一制动器Bl工作。在从第五前进档D5到第三前进档D3的跳跃换档过程中，第一离合器Cl释放并且第一制动器Bl工作。在从第四前进档D4到第二前进档D2的跳跃换档过程中，第一离合器Cl释放并且第二制动器B2工作。在从第三前进档D3到第一前进档Dl的跳跃换档过程中，第二离合器C2释放。单向离合器F1自动工作。图3是执行根据本发明例示性实施方案的自动变速器换档控制方法的系统的方块图。如图3中所示，执行根据本发明例示性实施方案的自动变速器换档控制方法的系统包括节气门开度检测器200、车辆速度检测器210、涡轮速度检测器220、液压检测器240、变速器控制单元250和液压控制单元270。节气门开度检测器200检测根据加速踏板的操作来操作的节气门开度，并且将与其相关的信号传递至变速器控制单元250。车辆速度检测器210检测车辆速度，并将与其相关的信号传递至变速器控制单元250。涡轮速度检测器220从曲柄轴的角度变化中检测作为自动变速器输入扭矩的当前涡轮速度，并且将与其相关的信号传递至变速器控制单元250。液压检测器240检测作用于各个离元件(off-goingelement)以及合元件(on-comingelement)上的液压，并将与其相关的信号传递至变速器控制单元250。变速器控制单元250可以通过由预定程序启动的一个或多个处理器来实现，而且预定程序可以编制为执行根据本发明实施方案的自动变速器换档控制方法的每一步骤。变速器控制单元250接收分别来自节气门开度检测器200、车辆速度检测器210、涡轮速度检测器220和液压检测器240的节气门开度信号、车辆速度信号、涡轮速度信号和液压信号。另外，变速器控制单元250基于车辆速度和涡轮速度计算出当前传动比。变速器控制单元250产生与所述信号相对应的液压换档信号，并将液压换档信号传递至液压控制单元270。9另外，变速器控制单元250包括映象表260。与各档位车辆速度一致的节气门开度存储于映象表260中。因此，变速器控制单元250计算与节气门开度信号和车辆速度信号一致的目标档位，并确定是否满足换档条件。另外，各档位中离元件的离压力以及合元件的合压力都存储于映象表260中。此外，各档位的传动比也存储于映象表260中。本领域普通技术人员可以根据可应用根据本发明例示性实施方案的自动变速器换档控制方法的车辆和发动机型号来设定存储于映象表260中的这种节气门开度、离压力和合压力以及传动比。液压控制单元270接收来自变速器控制单元250的液压换档信号，并且控制作用于各个离元件以及合元件的液压。液压控制单元240包括控制作用于各个离元件以及合元件的液压的至少一个控制阀和电磁阀。接下来将参考图4具体描述根据本发明例示性实施方案的换档控制方法。图4是显示出根据本发明例示性实施方案的自动变速器换档控制方法的流程图。在根据本发明例示性实施方案的自动变速器换档控制方法中，N档可通过第一和第二摩擦元件的接合来实现，而N-3档可通过第三和第四摩擦元件的接合来实现。如图4中所示，在车辆在步骤S300中以N档驱动的状态下，变速器控制单元250在步骤S310中确定是否检测到从N档到N-3档的换档信号。当与车辆速度一致的节气门开度大于或等于预定节气门开度时，则生成从N档到N-3档的换档信号。如果变速器控制单元250没有检测到从N档到N-3档的换档信号，则车辆继续在歩骤S300中以N档驱动。如果变速器控制单元250检测到从N档到N-3档的换档信号，则变速器控制单元250在步骤S320中开始释放第一摩擦元件，并且在步骤S330中开始接合第三摩擦元件。第一摩擦元件的释放和第三摩擦元件的接合可以同时开始。此处，摩擦元件的释放和摩擦元件的接合的开始意味着开始控制每个摩擦元件的液压。也就是说，摩擦元件释放的开始意味着作用于摩擦元件的液压被逐渐或迅速降低到"0"，而摩擦元件接合的开始则意味着摩擦元件的液压被逐渐或迅速增大到合压力。当执行第一摩擦元件的释放以及第三摩擦元件的接合时，变速器控制单元250在步骤S340中确定是否达到第一换档同步点。如图5中所示，在当前传动比与第一预定传动比相同的时候可以达到第一换档同步点，并且第一预定传动比可以是中间档的传动比(此处为N-l档)。中间档是换档过程中扭矩传递可被最小化的档位。如果在步骤S340中没有达到第一换档同步点，则变速器控制单元250继续执行第一摩擦元件的释放和第三摩擦元件的接合。如果在歩骤S340中达到了第一换档同歩点，则变速器控制单元250在步骤S350中完成第一摩擦元件的释放，并在步骤S360中开始第二摩擦元件的释放。也就是说，第一摩擦元件的液压被迅速降低到"0"。另外，变速器控制单元250在步骤S370中开始第四摩擦元件的接合。接下来，变速器控制单元250在步骤S380中确定是否达到第二换档同步点。如图5中所示，在当前传动比与第二预定传动比相同的时候，可以达到第二换档同歩点，并且第二预定传动比可以是N-3档传动比的50%。如果在步骤S380中没有达到第二换档同步点，则变速器控制单元250继续执行第二摩擦元件的释放和第四摩擦元件的接合。如果在歩骤S380中达到了第二换档同步点，则变速器控制单元250在步骤S390中完成第四摩擦元件的接合，并在歩骤S400中控制第二摩擦元件保持其预备状态。也就是说，作用于第二摩擦元件的液压被保持为预备压力。接下来，变速器控制单元250在步骤S410中确定是否达到第三换档同步点。如图5中所示，在当前传动比与第三预定传动比相同的时候，可以达到第三换档同步点，并且第三预定传动比可以是N-3档传动比的95%。如果在步骤S410中没有达到第三换档同步点，则变速控制器250完成第四摩擦元件的接合并继续使第二摩擦元件保持在其预备状态。如果在步骤S410中达到了第三换档同步点，则变速器控制单元250在步骤S420中完成第二摩擦元件的释放，并在步骤S430中完成第三摩擦元件的接合。也就是说，作用于第二摩擦元件的液压被降低到"0"，并且第三摩擦元件的液压被增大到合压力。接下来将参考图5进一步具体描述根据本发明例示性实施方案的自动变速器换档控制方法。图5是显示出根据本发明实施方案的自动变速器例示性换档控制方法的控制液压、输入速度和输出速度的曲线图。为了更好的理解和描述的方便，将描述从6档到3档的换档。然而，本发明并不局限于从6档到3档的换档，而是可应用于所有从N档到N-3档的换档，例如从5档到2档的换档。在根据本发明例示性实施方案的自动变速器换档控制方法中，在表1中描述了第一、第二、第三和第四摩擦元件的一个例子。<table>tableseeoriginaldocumentpage12</column></row><table>如图5中所示，在车辆以N档驱动的状态下，变速器控制单元250接收从N档到N-3档的换档信号，并开始第一摩擦元件的释放以及第三摩擦元件的接合。也就是说，第一摩擦元件的液压降低，而第三摩擦元件的液压在增大到预加压力(pre-charge)后保持在预备压力。第一摩擦元件的液压充分地降低，从而使得第一摩擦元件在第一换档同歩点上处于空档状态。充分地降低第一摩擦元件的液压的原因是不能实现N档和N-3档之间的中间档(N-l档)。如果实现中间档(N-l档)，则驾驶员就会感觉到从N档换档到中间档(N-l档)和从中间档换档到N-3档的双重换档感。因此，控制从N档到N-3档的换档，从而使得可实现中间档的涡轮速度但不能实现中间档。之后，变速器控制单元250确定是否达到第一换档同步点。在当前传动比与第一预定传动比相同的时候可以达到第一换档同步点，并且第一预定传动比可以与中间档(N-l档)的传动比相同。另外，中间档(N-l档)是换档过程中扭矩传递可被最小化的档位。如果本发明应用于从6档到3档的换档，则中间档为5档。如果达到了第一换档同步点，则变速器控制单元250完全释放第一摩擦元件的液压并开始第二摩擦元件的释放。也就是说，通过降低第二摩擦元件的液压来控制涡轮速度的斜率。如上所述，第二摩擦元件的释放开始于第三摩擦元件的液压被保持在预备压力的第一换档同歩点后的原因是不能实现中间档。另外，变速器控制单元250开始第四摩擦元件的接合。也就是说，第四摩擦元件的液压在增大到预加压力后保持在预备压力。第二摩擦元件的释放和第四摩擦元件的接合可以同时开始，从而可促进液压控制。之后，变速器控制单元250确定是否达到第二换档同步点。在当前传动比与第二预定传动比相同的时候，可以达到第二换档同步点，并且第二预定传动比可以是N-3档传动比的50%。如果达到了第二换档同步点，则变速控制单元250完成第四摩擦元件的接合。也就是说，第四摩擦元件的液压增大到合压力。另外，变速器控制单元250将第二摩擦元件的液压保持为特定值XI。接着，变速器控制单元250确定是否达到第三换档同步点。在当前传动比与第三预定传动比相同的时候，可以达到第三换档同步点，并且第三预定传动比可以是N-3档传动比的95%。如果达到了第三换档同步点，则变速器控制单元250完成第二摩擦元件的释放和第三摩擦元件的接合。也就是说，第二摩擦元件的液压被降低到"0"，而第三摩擦元件的液压则以恒定的斜率增大。如图7中所示，如果根据本发明例示性实施方案来执行换档，则涡轮速度平顺增加而且输出扭矩的变化小。因此，可以改善换档感。如上所述，由于在执行从N档到N-3档的换档时N档和N-3档之间的中间档没有实现，所以可以改善换档感。另外，由于第二摩擦元件的释放和第三摩擦元件的接合同时开始，所以可以促进液压控制。虽然已经通过结合当前认为是实用的例示性实施方案来描述了本发明，但应该认识到的是，本发明并不是仅仅限制于所揭示的实施方案；相反地，本发明意在覆盖包括在所附的权利要求的精神和范畴之内的不同修改和等价形式。权利要求1、一种自动变速器的换档控制方法，该方法控制从由第一和第二摩擦元件接合实现的N档到由第三和第四摩擦元件接合实现的N-3档的换档，其中第二摩擦元件的释放开始于第一摩擦元件的释放开始之后，并且第四摩擦元件的接合开始于第三摩擦元件的接合开始之后，其中第三摩擦元件的接合完成于第二摩擦元件的释放完成之后。2、如权利要求1所述的换档控制方法，其中第二摩擦元件的释放和第四摩擦元件的接合从第一换档同步点开始。3、如权利要求2所述的换档控制方法，其中在第一换档同步点，第一摩擦元件处于空档状态。4、如权利要求2所述的换档控制方法，其中在当前传动比与第一预定传动比相同的时候达到第一换档同步点。5、如权利要求2所述的换档控制方法，其中在第二换档同步点，完成第四摩擦元件的接合。6、如权利要求5所述的换档控制方法，其中在当前传动比与第二预定传动比相同的时候达到第二换档同步点。7、如权利要求2所述的换档控制方法，其中在第三换档同步点完成第三摩擦元件的接合以及第二摩擦元件的释放。8、如权利要求7所述的换档控制方法，其中在当前传动比与第三预定传动比相同的时候达到第三换档同步点。9、如权利要求7所述的换档控制方法，其中同时完成第三摩擦元件的接合以及第二摩擦元件的释放。全文摘要根据本发明的一种自动变速器的换档控制方法控制从由第一和第二摩擦元件接合实现的N档到由第三和第四摩擦元件接合实现的N-3档的换档，其中第二摩擦元件的释放开始于第一摩擦元件的释放开始之后，并且第四摩擦元件的接合开始于第三摩擦元件的接合开始之后，并且其中第三摩擦元件的接合完成于第二摩擦元件的释放完成之后。文档编号F16H61/10GK101435504SQ20071030685公开日2009年5月20日申请日期2007年12月12日优先权日2007年11月15日发明者田炳昱申请人:现代自动车株式会社