车辆控制器和控制方法

专利名称：车辆控制器和控制方法
技术领域：
本发明涉及对具有自动变速器的车辆的控制，更具体地涉及从空档控制回复的控 制。
背景技术：
当车辆的自动变速器被设定为前进档位置并且车辆停止时，怠速发动机的驱动力 经变矩器传递到变速器和车轮。结果，发生蠕动(ere印ing)。这种蠕动导致车辆停止时的较 低里程。因此，在制动踏板被踩踏以操作制动器且加速器基本完全关闭而使得车辆在前进 档位置停止的状态下，进行空档控制，其中在维持前进档位置的情况下变速器被设定为近 乎空档状态，以便获得更好的里程。在空档控制中，在车辆起动时接合的接合元件被脱开， 以使变速器到达近乎空档状态。当满足诸如为松开制动器的回复条件时，进行回复控制，其 中被脱开的接合元件再次接合。例如，特开2005-42742号公报公开了一种能够从空档控制实现可靠回复的起动 控制器。该起动控制器用于这种车辆，该车辆安装有具有在车辆起动时接合的接合元件的 自动变速器。如果车辆在满足车辆状态的预定条件的同时在前进档位置停止，则实行空档 控制并且接合元件被脱开，而如果满足另行确定的条件，则实行从空档控制进行的回复控 制。所述起动控制器包括用于检测发动机转速的装置，和用于基于发动机转速波动来计算 从空档控制回复时接合元件的接合液压的计算装置。根据在所述特开公报中公开的起动控制器，考虑发动机转速波动来计算恒定待机 压力。结果，提供了这样的车辆起动控制器，其能够在从空档控制回复时按照发动机状态从 空档控制实现可靠回复。但是，由于变矩器中的转矩比率变化或发动机转矩的变动，接合元件的必要液压 在每次从空档状态回复时都有可能不同。因此，在从空档控制进行的回复控制中，如果该控 制非常依赖于前馈控制，则不能以高的精度获得接合元件的必要接合液压。如果在从空档 控制回复时供给到接合元件的液压过高或过低，便会发生在回复控制开始时突然接合或在 回复控制结束时突然接合，从而可能引起冲击。在上述特开公报中，只有恒定待机压力按照发动机转速波动来改变并且其非常依 赖于前馈控制。因此，该问题无法解决。此外，在回复控制中，接合元件的输入轴侧与输出轴侧的相对转速减小以转换到 接合状态。因此，即使在接合元件的液压被调节为使得涡轮转速变得接近目标值时，由于发 动机转矩或转矩比率变化的变动，有时也不能以高的精度获得接合元件的必要接合液压。

发明内容
本发明的目的是提供一种用于车辆的控制器和控制方法，其能够从空档控制实现 快速回复而不引起任何冲击。根据一个方面，本发明提供了一种车辆控制器，所述车辆控制器用于设置有发动机和自动变速器的车辆，所述自动变速器具有在所述车辆起动时利用液压接合的接合元件。当所述车辆在满足车辆状态的预定条件的同时在前进档位置停止时，实行脱开所述接 合元件的空档控制，以及当满足另行确定的条件时，实行接合所述接合元件的回复控制。所 述自动变速器包括与所述发动机的输出轴连结的液力偶合器、与所述液力偶合器的输出轴 连结的变速机构、和将液压施加给所述接合元件的液压回路。所述控制器包括检测所述液 力偶合器的涡轮转速的涡轮转速传感器，和连接到所述涡轮转速传感器的控制单元。所述 控制单元在所述回复控制期间基于所述检测出的涡轮转速计算所述回复控制的进行的程 度，根据所述计算出的进行的程度设定所述涡轮转速的目标变化量，以及基于所述回复控 制中所述设定的目标变化量控制所述液压回路。根据本发明，在从空档控制开始回复控制时(进行的程度小)，在自动变速器中， 接合元件处于近乎空档状态。因此，涡轮转速升高到比所述元件处于接合状态时高。随着回 复控制进行(进行的程度增大)，接合元件变为接合。因此，随着向接合状态的转换，由于液 力偶合器的拖滞(dragging)，涡轮转速降低。因此，基于涡轮转速计算出的回复控制的进行 的程度对应于接合元件的变化状态，包括由发动机转矩或转矩比率的变化引起的变动。因 此，当进行的程度小且状态更接近空档时，如果目标变化量的绝对值增大，则涡轮转速能更 快地降低。结果，能缩短回复控制所需的时间。此外，即使在涡轮转速快速降低时，由于自 动变速器处于近乎空档状态，也能抑制任何冲击的产生。此外，当目标变化量的绝对值随着 回复控制的进行而变小时，涡轮转速的变动减小，并且能抑制在回复控制结束时接合冲击 的产生。由于施加给接合元件的液压基于目标变化量被控制，所以与液压被控制为使得涡 轮转速更接近目标值时相比，更好地反映由发动机转矩或转矩比率的变化引起的变动的液 压控制变得可能。因此，能以更高的精度向接合元件施加回复控制所需的液压。因此，可提 供能够从空档控制实现快速回复而不引起任何冲击的车辆控制器和车辆控制方法。优选地，随着所述进行的程度变得越高，所述控制单元将所述目标变化量的绝对 值设定得越小。根据本发明，当进行的程度小且状态更接近空档时，通过将目标变化量的绝对值 设定得更大，能更快地降低涡轮转速。结果，能缩短回复控制所需的时间。此外，即使在涡 轮转速快速降低时，由于自动变速器处于近乎空档状态，也能抑制任何冲击的产生。或者， 通过随着回复控制的进行将目标变化量的绝对值设定得越小，涡轮转速的变动被抑制，并 且能防止在回复控制结束时产生接合冲击。因此，即使存在发动机转矩或转矩比率变化的 任何变动，也能从空档控制实现快速回复而不引起任何冲击。更优选地，当所述进行的程度进行到超过预定程度时，所述控制单元将所述目标 变化量的所述绝对值设定为比上次设定的所述目标变化量的绝对值小的预定值。根据本发明，当进行的程度小且状态更接近空档时，目标变化量的绝对值被设定 得更大，从而能更快地降低涡轮转速。结果，能缩短回复控制所需的时间。此外，即使在涡 轮转速快速降低时，由于自动变速器处于近乎空档状态，也能抑制任何冲击的产生。或者， 随着回复控制的进行将目标变化量的绝对值设定得越小。结果，涡轮转速的变动被抑制，并 且能防止在回复控制结束时产生接合冲击。因此，即使存在发动机转矩或转矩比率变化的 任何变动，也能从空档控制实现快速回复而不引起任何冲击。更优选地，所述控制单元基于所述设定的目标变化量设定目标涡轮转速，以及控制所述液压回路，使得基于所述目标涡轮转速与所述检测出的涡轮转速之间的差和基于所 述目标变化量与所述涡轮转速的变化量之间的差确定的液压被施加给所述接合元件。根据本发明，所述液压回路被控制成，使得基于所述目标涡轮转速与所述检测出 的涡轮转速之间的差和基于所述目标变化量与所述涡轮转速的变化量之间的差确定的液 压被施加给所述接合元件。特别地，目标变化量根据回复控制的进行的程度被设定，且由此 能使回复控制中涡轮转速的变化状态在每次进行回复控制时都被设定为相同的状态，而与 发动机转矩或转矩比率的任何变化无关。因此，在每次进行回复控制时都能在防止产生任 何冲击的同时从空档控制实现快速回复。更优选地，所述控制单元使用当前的涡轮转速作为起点基于所述目标变化量设定 所述目标涡轮转速。根据本发明，使用当前的涡轮转速作为起点，基于目 标变化量设定目标涡轮转速。 目标变化量根据回复控制的进行的程度被设定，且因此在回复控制中接合元件从脱开状态 到接合状态的转换状态在每次进行回复控制时都能被设定为相同的状态，而与发动机转矩 或转矩比率的任何变化无关。更优选地，所述控制单元使用所述目标变化量被设定的时点的涡轮转速作为起点 基于所述目标变化量设定所述目标涡轮转速。根据本发明，使用设定目标变化量时的涡轮转速作为起点，基于目标变化量设定 目标涡轮转速。目标变化量根据回复控制的进行的程度被设定，且因此在回复控制中接合 元件从脱开状态到接合状态的转换状态在每次进行回复控制时都能被设定为相同的状态， 而与发动机转矩或转矩比率的任何变化无关。更优选地，所述控制器还包括连接到所述控制单元和检测所述变速机构的输出轴 转速的输出轴转速传感器。所述控制单元控制所述液压回路，使得当所述检测出的输出轴 转速和所述车辆起动时的变速比的乘积与所述检测出的涡轮转速同步时，最大的液压被施 加给所述接合元件。根据本发明，在作为输出轴转速和车辆起动时的变速比的乘积的值与所述检测出 的涡轮转速同步的时点，接合元件的输入轴侧和输出轴侧之间的相对转速达到基本为零， 并且液压回路被控制为使得最大的液压被施加。因此，能在防止产生任何冲击的同时将接 合元件设定到充分接合状态。更优选地，所述控制单元通过将所述检测出的涡轮转速除以所述回复控制开始时 检测出的所述涡轮转速来计算所述进行的程度。根据本发明，在从空档控制进行的回复控制中，当接合元件从近乎空档状态到达 接合状态时，液力偶合器拖滞，且因此涡轮转速随着接合元件的接合而逐渐降低。因此，通 过将当前的涡轮转速除以回复控制开始时检测出的涡轮转速，能计算出回复控制的进行的程度。更优选地，所述控制单元通过将所述接合元件的输入轴侧与输出轴侧之间的第一 转速差除以所述回复控制开始时所述接合元件的所述输入轴侧与所述输出轴侧之间的第 二转速差来计算所述进行的程度。根据本发明，在从空档控制进行的回复控制中，当接合元件从近乎空档状态到达 接合状态时，液力偶合器拖滞，且因此涡轮转速随着接合元件的接合而逐渐降低。因此，通过将所述第一转速差除以所述第二转速差，能计算出回复控制的进行的程度。更优选地，所述第一转速差指的是所述检测出的涡轮转速与所述变速机构的所述输出轴转速和所述车辆起动时的变速比的乘积之间的差。所述第二转速差指的是在所述回 复控制开始时，所述检测出的涡轮转速与所述变速机构的所述输出轴转速和所述车辆起动 时的所述变速比的乘积之间的差。根据本发明，在从空档控制进行的回复控制中，当接合元件从近乎空档状态到达 接合状态时，液力偶合器拖滞，且因此涡轮转速随着接合元件的接合而逐渐降低。因此，通 过将当前的涡轮转速与作为输出轴转速和车辆起动时的变速比的乘积的值之间的差除以 在回复控制开始时的所检测出的涡轮转速与作为变速机构的输出轴转速和车辆起动时的 变速比的乘积的值之间的差，能计算出回复控制的进行的程度。从下面在结合附图时给出的对本发明的详细说明中可更清楚地看到本发明的上 述和其它目的、特征、方面及优点。


图1示意性地示出车辆的传动系的构型。图2是自动变速器的工作表。图3是作为根据第一实施例的车辆控制器的E⑶的功能框图。图4是示出由作为根据第一实施例的车辆控制器的ECU执行的程序的控制结构的 流程图。图5是示出作为根据第一实施例的车辆控制器的ECU的操作的时序图。图6是示出由作为根据第二实施例的车辆控制器的ECU执行的程序的控制结构的 流程图。图7是示出作为根据第二实施例的车辆控制器的ECU的操作的时序图。
具体实施例方式下面将参照

本发明的实施例。在以下说明中，相同的部件用相同的附图 标记表示。它们的名称和功能也相同。因此，将不重复其详细说明。<第一实施例>参照图1，将描述安装有根据本实施例的车辆控制器的车辆的传动系。根据本实施 例的车辆控制器具体由图1所示的ECU(电子控制单元)1000来实现。如图1所示，车辆的传动系包括发动机100、自动变速器320和E⑶1000。自动变 速器320包括作为液力偶合器的变矩器200和由行星齿轮装置形成的变速机构300。尽管在本实施例中自动变速器320被描述为齿轮式自动变速器，但是其也可以是 具有至少在车辆起动时接合的摩擦接合元件的任何自动变速器。例如，可使用具有利用带 来连续改变变速比的变速机构的无级自动变速器。发动机100的输出轴连接到变矩器200的输入轴。发动机100和变矩器200由旋 转轴连结。因此，发动机100的由发动机转速传感器400检测的输出轴转速NE (下文中称 作发动机转速NE)与变矩器200的输入轴转速(泵转速)相同。发动机转速传感器400向 ECU 1000传递表示所检测出的发动机转速NE的信号。
变矩器200包括用于使输入轴与输出轴直接连结的锁止离合器210、输入轴侧的泵轮220、输出轴侧的涡轮230和具有单向离合器250并具有转矩放大功能的导轮240。变 矩器200和变速机构300由旋转轴连接。变矩器200的输出轴转速NT (下文中称作涡轮转速NT)由涡轮转速传感器410检测。涡轮转速传感器410向ECU 1000传递表示所检测出的涡轮转速NT的信号。此外，变速机构300 (自动变速器320)的输出轴转速NOUT由输出轴转速传感器420检测。输出轴转速传感器420向E⑶1000传递所检测出的输出轴转速N0UT。来自涡轮转速传感器410的表示涡轮转速NT的信号、来自输出轴转速传感器420的表示输出轴转速NOUT的信号和来自发动机转速传感器400的表示发动机转速NE的信号 输入到如此控制传动系的E⑶1000。这些转速传感器布置成与齿轮的齿相对以进行转速检测，设置在变矩器200的输入轴、变矩器200的输出轴和变速机构300的输出轴上。这些转速传感器能够检测出变矩器 200的输入轴、变矩器200的输出轴和变速机构300的输出轴的甚至稍许转动，并且通常，这 些传感器使用磁致电阻元件并且被称作半导体传感器。此外，制动灯开关430在驾驶员操作制动踏板达预定量时向E⑶1000传递表示开 启状态的信号。因此，表示制动器开启的信号从制动灯开关430输入到ECU 1000。在本实施例中，变速机构300由多个行星齿轮装置和多个摩擦接合元件构成。所 述多个摩擦接合元件包括离合器元件Cl至C4和制动器元件Bl至B4。变速机构300的所述多个摩擦接合元件的接合力由从液压回路260施加的液压来 调节。液压回路260包括油泵、各种螺线管(电磁线圈)、和油通路(都未示出)。在液压 回路260中，各个螺线管基于来自ECU 1000的螺线管控制信号而工作，由此施加给所述多 个摩擦接合元件之中的预定组合的摩擦接合元件的液压被调节。如图2的自动变速器320 的工作表所示，所述预定组合的摩擦接合元件对应于选定的变速位置或变速比。这样，ECU 1000控制液压回路260的各个螺线管及由此控制要施加给所述多个摩擦接合元件的液压。图2的工作表示出作为摩擦元件的离合器元件(图中的Cl至C4)、制动器元件(Bi 至B4)和单向离合器元件(F0至F3)在哪些档位下接合和脱开。在车辆起动时使用的第一 档位下，离合器元件Cl与单向离合器元件FO和F3接合。在这些离合器元件之中，具体地， 离合器元件Cl被称作输入离合器310。输入离合器310也被称作前进档离合器或前进离合 器，并且如从图2的工作表可见，除了驻车(P)位置、倒档(R)位置和空档(N)位置之外，其 总是被用在要获得使车辆向前运动的变速比时的接合状态下。如果判定为变速器处于前进档(D)位置并且车辆处于停止状态且满足预定条件 (加速器关闭，制动器开启，制动主缸压力不低于规定值且车速不高于规定值)，则输入离 合器310被脱开并被设定到规定的打滑状态、近乎空档状态。这种控制被称作空档控制。此 夕卜，当实行空档控制时，输入离合器310被脱开并且制动器元件B2被设定到接合状态，以限 制车辆的向前/向后运动。当满足另行确定的回复条件时，实行从空档控制进行的回复控 制，从而输入离合器310接合且制动器元件B2被脱开。“回复条件”可以是未满足上述预定 条件。在如上所述地构造的车辆中，本发明的特征在于，在从空档控制进行的回复控制 中，ECU 1000基于涡轮转速NT计算回复控制的进行的程度(下文中称作回复控制进行程度)，基于所计算出的回复控制进行程度设定涡轮转速的目标变化量，以及基于回复控制中 所设定的目标变化量控制液压回路。具体地，EOT 1000将当前输入离合器310的输入轴侧与输出轴侧之间的转速差 (1)除以回复控制开始时输入离合器310的输入轴侧与输出轴侧之间的转速差(2)，由此计 算回复控制进行程度。此外，随着所计算出的回复控制进行程度变得越高，ECU 1000将目标变化量的绝 对值设定得越小。在本实施例中，当回复控制进行程度进行并超过预定程度时，ECU 1000将 目标变化量的绝对值设定为比上次设定的目标变化量的绝对值小的预定值。在本实施例中，涡轮转速NT的朝向减小侧的变化量将被描述为正值。因此，随着 回复控制进行程度变得越高，ECU 1000将目标变化量设定得越小。图3是作为根据本实施例的车辆控制器的EOT 1000的功能框图。EOT1000包括输入接口(下文中表示为输入I/F) 350、工作单元450、存储单元550和 输出接口(下文中表示为输出I/F)650。输入I/F 350接收来自发动机转速传感器400的发动机转速信号、来自涡轮转速 传感器410的涡轮转速信号、来自输出轴转速传感器420的输出轴转速信号和来自制动灯 开关430的制动灯开关信号，并将这些信号传递给工作单元450。作为制动灯开关信号的替 换或附加，输入I/F 350可接收主缸压力信号、加速踏板位置信号和车速信号中的至少一 个。工作单元450包括回复控制判定单元452、转速保持单元454、初始控制单元456、 进行程度计算单元458、目标值计算单元460、液压指令值确定单元462、液压控制信号输出 单元464、同步判定单元466和终止控制单元468。回复控制判定单元452判定是否要实行从空档控制进行的回复控制。具体地，当 满足上述回复条件时，回复控制判定单元452判定为要实行回复控制。当判定为要实行回 复控制时，回复控制判定单元452可使回复控制实行标记置位。当判定为要实行回复控制时，转速保持单元454保持回复控制开始时的涡轮转速 NT。具体地，当判定为要实行回复控制时，转速保持单元454将从涡轮转速传感器410接收 的涡轮转速NT保持在存储单元550中。此外，当判定为要实行回复控制时，转速保持单元454保持回复控制开始时的输 出轴转速NO。具体地，当判定为要实行回复控制时，转速保持单元454将从输出轴转速传感 器420接收的输出轴转速NO保持在存储单元550中。当回复控制实行标记被置位时，转速保持单元454可将回复控制开始时的涡轮转 速NT和输出轴转速NO存储在存储单元550中。当判定为要实行回复控制时，初始控制单元456实行初始控制。在初始控制中，初 始控制单元456将与预定的液压指令值对应的液压控制信号经输出I/F 650输出到与液压 回路260的输入离合器310对应的螺线管。当例如回复控制实行标记被置位时，初始控制单元456可实行初始控制。此外，当 在实行初始控制后经过预定时间时，初始控制单元456结束初始控制。进行程度计算单元458计算回复控制实行时的回复控制进行程度。进行程度计算 单元458通过将输入离合器310的输入轴侧与输出轴侧之间的转速差(1)除以回复控制开
10始时输入离合器310的输入轴侧与输出轴侧之间的转速差(2)来计算回复控制进行程度。在本实施例中，进行程度计算单元458从当前的涡轮转速NT与作为当前的输出轴 转速NO和车辆起动时的变速比的乘积的值之间的差来计算转速差(1)。此外，进行程度计 算单元458从由转速保持单元454保持的涡轮转速NT与作为输出轴转速NO和车辆起动时 的变速比的乘积的值来计算转速差(2)。在本实施例中，车辆起动时的变速比例如是与第一档位对应的变速比。如果自动 变速器320是无级变速器，则车辆起动时的变速比例如是与最减速的状态对应的变速比。此外，进行程度计算单元458可在回复控制实行标记被置位后在回复控制开始时 的涡轮转速NT和输出轴转速NO被保持时计算回复控制进行程度。计算回复控制进行程度的方法不限于上述方法，并且例如，进行程度计算单元458 可通过将当前的涡轮转速NT除以由转速保持单元454保持的回复控制开始时的涡轮转速 NT来计算回复控制进行程度。在本实施例中，随着输入离合器310接合，回复控制进行程度的值变得更接近零。 具体地，当输入离合器310完全接合时，转速差(1)达到基本为零，并且回复控制进行程度 达到零。在本实施例中，回复控制进行程度也可表示为{1_(转速差(1)/转速差 (2))}X100(%)。此处，100%的回复控制进行程度对应于转速差(1)达到基本为零且输入 离合器310完全接合的状态。目标值计算单元460根据所计算出的回复控制进行程度设定涡轮转速NT的目标 变化量。目标值计算单元460将涡轮转速NT的目标变化量设定为使得其值随着回复控制 进行程度向前进侧变化(在本实施例中，随着回复控制进行程度的值减小)而变小。具体地，当回复控制进行程度达到预定程度或更低时，目标值计算单元460将目 标变化量设定为比上次设定的目标变化量小的预定值。此外，目标值计算单元460基于所设定的目标变化量来设定目标涡轮转速。在本 实施例中，目标值计算单元460使用当前的涡轮转速NT作为起点基于目标变化量来设定目 标涡轮转速。具体地，目标值计算单元460基于所设定的目标变化量和直到用于确定下一 液压指令值的计算实行之前的时间(例如，采样时间)来设定目标涡轮转速。液压指令值确定单元462基于目标涡轮转速与涡轮转速NT之差、目标变化量与涡 轮转速NT的实际变化量之差和回复控制进行程度来确定施加给输入离合器310的液压的 指令值。在本实施例中，液压指令值确定单元462基于目标变化量和实际变化量之间的偏 差和基于回复控制进行程度来计算反馈增益。例如，随着目标变化量和实际变化量之间的 偏差变大，液压指令值确定单元462增大反馈增益。此外，随着回复控制进行程度向前进侧 变化(随着回复控制进行程度的值减小)，液压指令值确定单元462减小反馈增益。也能将 表示目标变化量和实际变化量之间的偏差、回复控制进行程度和反馈增益之间的关系的图 谱、公式、表格等预先存储在存储单元550中。液压指令值确定单元462基于目标涡轮转速和涡轮转速NT之间的偏差以及所计 算出的反馈增益来确定液压指令值。液压指令值确定单元462可基于目标变化量和实际变化量之间的偏差以及基于回复控制进行程度来计算反馈增益的修正系数。或者，液压指令值确定单元462可基于目标涡轮转速和涡轮转速NT之间的偏差、预定的反馈增益和所计算出的修正系数来确定液 压指令值。液压控制信号输出单元464产生与所确定的液压指令值对应的液压控制信号，并 将所产生的液压控制信号经输出I/F 650输出到与输入离合器310对应的螺线管。同步判定单元466判定输入离合器310的输入轴侧与输出轴侧是否同步。具体地， 同步判定单元466判定涡轮转速NT与作为输出轴转速NO和车辆起动时的变速比(例如， 第一档位的传动比)的乘积的值是否同步。如果涡轮转速NT与作为输出轴转速NO和变速 比的乘积的值之间的差的绝对值不大于预定值，则同步判定单元466判定为这两者同步。当判定为涡轮转速NT与作为输出轴转速NO和变速比的乘积的值同步时，同步判 定单元466可使同步判定标记置位。当涡轮转速NT与作为输出轴转速NO和变速比的乘积的值同步时，终止控制单元 468实行终止控制。具体地，终止控制单元468将液压回路260控制为使得最大的液压被施 加给输入离合器310。终止控制单元468将与最大的液压指令值对应的液压控制信号经输 出I/F 650输出到与输入离合器310对应的螺线管。终止控制单元468可在同步判定标记被置位时实行终止控制。在本实施例中，回复控制判定单元452、转速保持单元454、初始控制单元456、进 行程度计算单元458、目标值计算单元460、液压指令值确定单元462、液压控制信号输出单 元464、同步判定单元466和终止控制单元468全都被描述为由作为工作单元450的CPU执 行存储在存储单元550中的程序而实现的软件功能。这些单元也可由硬件实现。所述程序 记录在记录介质上并安装在车辆上。存储单元550存储各种信息、程序、阈值、图谱等，并且数据由工作单元450按照需 要读取或存储。下面将参照图4说明由作为根据本实施例的车辆控制器的ECU 1000执行的程序 的控制结构。在步骤(下文中“步骤”将表示为“S”)100中，EOT 1000判定是否要实行从空档 控制进行的回复控制。如果判定为要实行从空档控制进行的回复控制(在S100中为是)， 则处理程序转到S102。否则(在S100中为否)，处理程序返回S100。在S102中，EOT 1000保持回复控制开始时的输出轴转速NO和涡轮转速NT。在 S104中，EOT 1000确定初始液压指令值。在S106中，E⑶1000将与所确定的初始液压指令 值对应的液压控制信号输出到液压回路260。在S108中，EOT 1000判定初始控制是否已终止。如果初始控制已终止(在S108 中为是)，则处理程序转到S110。否则(在S103中为否)，处理程序返回S108。在S110中，E⑶1000计算回复控制进行程度。在S112中，根据所计算出的回复 控制进行程度计算涡轮转速NT的目标变化量。在S114中，ECU 1000基于所计算出的回复 控制进行程度和基于目标变化量与实际变化量之间的偏差来计算反馈增益。在S116中，EOT 1000基于所计算出的目标变化量来计算目标涡轮转速。在S118 中，EOT 1000计算目标涡轮转速与涡轮转速NT之间的偏差。在S120中，E⑶1000基于所 计算出的反馈增益和基于目标涡轮转速与涡轮转速之间的偏差来确定液压指令值。在S122中，ECU 1000将与所确定的液压指令值对应的液压控制信号输出到液压回路260。在S124中，EOT 1000判定涡轮转速NT是否与第一档位同步的转速(即，通过将 输出轴转速NO乘以第一档位的变速比所获得的值)同步。如果涡轮转速NT与第一档位同 步转速同步(在S124中为是)，则处理程序转到S126。如果不同步(在S124中为否)，则 处理程序返回S110。在S126中，ECU 1000将与液压指令值的最大值对应的液 压控制信号输出到液压 回路260。参照图5说明作为根据本实施例的车辆控制器的ECU 1000的基于上述结构和流 程图的操作。例如，假定由于车辆满足用于实行空档控制的预定条件，空档控制已实行。此处， 自动变速器320处于近乎空档状态。由于驾驶员未操作加速器，所以发动机处于怠速状态。当在时刻T(0)例如由于驾驶员减小在制动踏板上的踩踏量或松开制动踏板而满 足了回复条件时，判定为实行回复控制(在S100中为是)。如果判定为实行回复控制，则回 复控制开始时的输出轴转速NO和涡轮转速NT被保持(S102)。车辆处于停止状态，且因此 输出轴转速NO基本为零。此外，在时刻T (0)，实行针对输入离合器310的初始控制。结合输入离合器310的 接合控制，还实行制动器元件B2的脱开控制。具体地，初始液压指令值P(l)被确定(S104)， 并且与初始液压指令值P(l)对应的液压控制信号被输出到液压回路260 (S106)。因此，如 图5所示，在时刻T(0)，液压指令值从P(0)到P(l)阶梯式地升高。通过实行初始控制，减 小了输入离合器310的游隙(backlash)。在游隙减小后，输入离合器310开始接合，且因此 涡轮转速NT在初始控制的后半部分开始降低。如果在从时刻T(0)起经过规定时间后的时刻T(l)判定为初始控制结束(在S108 中为是)，则液压指令值从P(l)降低到被设定为反馈控制的初始值的液压指令值P (2)。然 后，计算回复控制进行程度(S110)。如从图5中的虚线可见，从所计算出的回复控制进行程度计算涡轮转速的目标变 化量(S112)。基于所计算出的回复控制进行程度和目标变化量，计算反馈增益(S114)。此 外，基于所计算出的目标变化量，计算目标涡轮转速(S116)。计算所计算出的目标涡轮转速 与涡轮转速NT之间的偏差(S118)。基于所计算出的反馈增益和所计算出的目标涡轮转速 与涡轮转速NT之间的偏差，确定液压指令值(S120)。当确定了液压指令值时，与所确定的液压指令值对应的液压控制信号被输出 (S122)。如果涡轮转速NT未与第一档位同步转速同步(在S124中为否)，则再次计算回复 控制进行程度(S110)。这样，输入离合器310的接合力随时间增大，且因此涡轮转速NT由 于变矩器200的拖滞而降低。在反馈控制的从回复控制开始直到回复控制进行程度达到50% (0. 5)的初期(时 刻T(l)到T(2))，自动变速器320处于近乎空档状态，且因此，作为涡轮转速NT的目标变化 量的绝对值，相比于比初期更晚的时期，更大的值被设定。因此，在回复控制的整个期间，涡 轮转速在初期以最高的速率降低。在反馈控制的从回复控制进行程度达到50% (0. 5)时起直到其达到80% (0. 2) 的中期(时刻T(2)到T(3))，目标变化量比在初期更小且随着回复控制的进行而减小。因此，涡轮转速NT平缓地变化。此外，在反馈控制的从回复控制进行程度达到80% (0. 2)时起直到终止控制开始的后期(时刻T(3)到Τ(5))，目标变化量基本为零。因此，涡轮转速仍更平缓地变化。当车 辆在时刻T (4)开始移动时，输出轴转速NO升高，且因此第一档位同步转速也开始升高。此 夕卜，输出轴转速NO的升高减小变矩器200的拖滞程度，且因此涡轮转速也升高。当涡轮转 速与第一档位同步转速在时刻T (5)同步时(在S124中为是)，实行终止控制。具体地，与 液压指令值的最大值对应的液压控制信号被输出到液压回路260(S126)。根据本实施例的车辆控制器如上所述地工作，并且在自动变速器中，在从空档控制进行的回复控制开始时(进行的程度小)，输入离合器处于接近空档状态的状态。随着 回复控制的进行(进行的程度增大)，输入离合器变得更接近接合状态。随着输入离合器 的接合，涡轮转速由于变矩器的拖滞而降低。因此，基于涡轮转速计算出的回复控制进行程 度对应于输入离合器的变化状态(包括由发动机转矩或转矩比率的变化引起的变动)。因 此，当进行的程度小(回复控制进行程度大)且输入离合器处于更接近空档的状态时，如果 目标变化量被设定得大则涡轮转速能更快地降低到回复后的涡轮转速。结果，能缩短回复 控制所需的时间。此外，即使在涡轮转速快速降低时，由于自动变速器处于近乎空档状态，也能防止产生冲击。当进行的程度大(回复控制进行程度的值小)且输入离合器处于更接近接合状态的状态时，随着目标变化量被设定得越小，涡轮转速的波动减小，且由此能防止回复控制结 束时由接合引起的任何冲击。由于施加给输入离合器的液压基于目标变化量被控制，所以与液压被控制为使得涡轮转速变得更接近目标值时相比，更好地适应由发动机转矩或转矩比率的任何变化引起 的变动的液压控制变得可能。结果，能以更高的精度向输入离合器施加回复控制所需的液 压。因此，可提供能够从空档控制实现快速回复而不引起任何冲击的车辆控制器和控制方法。此外，液压回路被控制成，使得基于目标涡轮转速与涡轮转速NT之间的差和基于目标变化量与涡轮转速NT的变化量之间的差确定的液压被输入到输入离合器。特别地，目 标变化量根据回复控制进行程度被设定，且由此能使回复控制中涡轮转速的变化状态在每 次进行回复控制时都被设定为相同的状态，而与发动机转矩或转矩比率的任何变化无关。 因此，在每次进行回复控制时都能在防止产生任何冲击的同时从空档控制实现快速回复。此外，在作为输出轴转速和车辆起动时的变速比的乘积的值与所检测出的涡轮转速同步的时点，输入离合器的输入轴侧和输出轴侧之间的相对转速达到基本为零，并且液 压回路被控制为使得最高的液压被施加。因此，能在防止产生任何冲击的同时将输入离合 器设定到完全接合状态。在从空档控制进行的回复控制中，当输入离合器从近乎空档状态变为接合时并且如果输出轴转速NO如在车辆停止的情况下那样低，则变矩器拖滞，且因此涡轮转速NT随着 输入离合器的接合而降低。因此，通过将当前的涡轮转速除以回复控制开始时检测出的涡 轮转速，或者通过将当前的涡轮转速与作为输出轴转速和车辆起动时的变速比的乘积的值 之间的差除以在回复控制开始时的所检测出的涡轮转速与作为变速机构的输出轴转速和车辆起动时的变速比的乘积的值之间的差，能计算出回复控制进行程度。〈第二实施例〉下面说明根据第二实施例的车辆控制器。根据本实施例的车辆控制器在ECU 1000 的功能块的操作方面与上述安装有根据第一实施例的车辆控制器的车辆的构型不同。除这 点以外，其构型与上述安装有根据第一实施例的车辆控制器的车辆的构型相同。相同的部 件用相同的附图标记表示，并且它们的功能也相同。因此，将不重复其详细说明。在本实施例中，ECU 1000的特征在于，每次存在由回复控制进行程度确定的多个期间(在下文中称作阶段)之间的转换时都设定涡轮转速的斜率，并且以设定时刻用作起 点基于与各个期间对应的涡轮转速的斜率(目标变化量)来设定目标涡轮转速。具体地，在本实施例中，回复控制的过程根据回复控制进行程度被划分为阶段(1) 至阶段(3)。例如，回复控制进行程度的针对从阶段(1)到阶段(2)的转换的阈值和回复控 制进行程度的针对从阶段(2)到阶段(3)的转换的阈值被预先设定。划分的数量不限于三 个，而是可被划分为四个或更多。对于阶段(1)至阶段(3)的每个，都预先设定涡轮转速的 斜率。在回复控制开始时，ECU 1000保持开始时的涡轮转速NT和输出轴转速N0，并计算 回复控制进行程度。基于所计算出的回复控制进行程度，ECU 1000判定是否已发生阶段转 换。每次存在从阶段(1)到阶段⑵或从阶段⑵到阶段(3)的转换时，ECU 1000都设定 涡轮转速NT的斜率。随着阶段的行进(从阶段(1)到阶段(2)，再到阶段(3))，针对各个 阶段设定的涡轮转速的斜率被设定得越小。基于所设定的涡轮转速的斜率，E⑶1000设定目标涡轮转速。在本实施例中，E⑶ 1000利用涡轮转速NT的斜率被设定时的涡轮转速NT作为起点、基于涡轮转速NT的斜率来 设定目标涡轮转速。具体地，在阶段(1)期间，ECU 1000将目标涡轮转速设定为，使得涡轮转速NT以 回复控制开始时被保持的涡轮转速NT用作起点、以对应于阶段⑴的斜率降低。此外，在阶段(2)期间，E⑶1000将目标涡轮转速设定为，使得涡轮转速NT以从 阶段(1)转换到阶段(2)时的涡轮转速NT用作起点、以对应于阶段(2)的斜率改变。类似地，在阶段(3)期间，E⑶1000将目标涡轮转速设定为，使得涡轮转速NT以 从阶段(2)转换到阶段(3)时的涡轮转速NT用作起点、以对应于阶段(3)的斜率改变。除了目标值计算单元460和液压指令值确定单元462的操作之外，作为根据本实 施例的车辆控制器的ECU 1000的功能块与参照图3描述的ECU 1000的功能块相同。目标值计算单元460根据所计算出的回复控制进行程度确定阶段，并设定与所确 定的阶段对应的涡轮转速NT的斜率。此外，目标值计算单元460将目标涡轮转速设定为， 使得其以转换到当前阶段时的涡轮转速NT用作起点而变得具有与各个阶段对应的斜率。例如，目标值计算单元460将通过从转换到当前阶段时的涡轮转速NT减去从转换 到当前阶段的时点起直到当前时点所经过的时间与对应于当前阶段的斜率的乘积所获得 的值设定为目标涡轮转速。液压指令值确定单元462基于目标涡轮转速与涡轮转速NT之间的偏差确定要施 加给输入离合器310的液压的指令值。下面将参照图6说明由作为根据本实施例的车辆控制器的ECU 1000执行的程序的控制结构。 在图6的流程图中，与图4的流程图中相同的处理程序步骤用相同的步骤序号表 示。处理程序也相同。因此，此处将不重复其详细说明。在S200中，E⑶1000基于所计算出的回复控制进行程度来确定阶段。在S202中， E⑶1000设定与所确定的阶段对应的涡轮转速的斜率。在S204中，E⑶1000以转换到该 阶段的时刻用作起点基于被设定的涡轮转速NT的斜率来计算目标涡轮转速。在S206中， ECU 1000基于所计算出的目标涡轮转速与涡轮转速NT之间的偏差确定液压指令值。参照图7说明作为根据本实施例的车辆控制器的ECU 1000的基于上述结构和流 程图的操作。在时刻T(I)前的操作与参照图5描述的作为根据第一实施例的车辆控制器 的E⑶1000的操作相同，且因此将不重复其详细说明。当在从时刻T(O)经过预定时间后的时刻T(I)判定为初始控制终止(在S108中 为是)时，液压指令值从P(I)减小到被设定为反馈控制的初始值的液压指令值p(2)。然 后，计算回复控制进行程度(SllO)。基于所计算出的回复控制进行程度，确定阶段(S200)。具体地，在回复控制进行程 度为0%至50%的情况下，指定当前阶段为阶段(1)。因此，设定与阶段(1)对应的涡轮转 速NT的斜率(S202)。此外，基于所设定的涡轮转速NT的斜率，计算目标涡轮转速(S204)。计算目标涡轮转速与涡轮转速NT之间的偏差(S118)，并基于所计算出的偏差，确 定液压指令值(S206)。输出与所确定的液压指令值对应的液压控制信号(S122)。因此，输入离合器310 的接合力增大，变矩器200拖滞并且涡轮转速NT降低。如果涡轮转速NT未与第一档位同 步转速同步(在S124中为否)，则再次计算回复控制进行程度(SllO)。在从回复控制开始直到回复控制进行程度达到50% (0. 5)的阶段(1)中(从时刻 T⑴到T’(2))，自动变速器320处于近乎空档状态，且因此斜率比在阶段⑵或阶段(3) 中大(降低率高)。因此，在阶段(1)中涡轮转速的降低率在整个回复控制期间是最高的。在回复控制进行程度从50% (0. 5)达到80% (0. 2)的阶段(2)中(从时刻T，(2) 到T’(3))，涡轮转速NT的斜率被设定得比在阶段⑴中小(降低率较低)。因此，涡轮转 速NT比在阶段(1)中更平缓地变化。此外，在从回复控制进行程度达到80% (0. 2)时起直到终止控制开始的阶段(3) 中(从时刻T’ (3)到T’(4))，涡轮转速NT的斜率为零。因此，涡轮转速的变化变得更平 缓。在时刻T’(4)，当输出轴转速NO随着车辆开始移动而升高并且涡轮转速NT与第一档 位同步转速同步时(在S124中为是)，实行终止控制。具体地，与液压指令值的最大值对应 的液压控制信号被输出到液压回路260(S126)。如上所述，根据本实施例的车辆控制器所实现的效果与根据第一实施例的车辆控 制器所实现的效果类似。 尽管已详细地描述和示出了本发明，但应当清楚地理解，所述描述仅作为例述和 示例而非限制，本发明的范围由所附权利要求的条款来解释。
权利要求
一种车辆控制器，所述车辆控制器用于设置有发动机(100)和自动变速器(320)的车辆，所述自动变速器具有在所述车辆起动时利用液压接合的接合元件(310)，其中当所述车辆在满足车辆状态的预定条件的同时在前进档位置停止时，实行脱开所述接合元件(310)的空档控制，以及当满足另行确定的条件时，实行接合所述接合元件(310)的回复控制，所述自动变速器(320)包括与所述发动机(100)的输出轴连结的液力偶合器(200)、与所述液力偶合器(200)的输出轴连结的变速机构(300)、和将液压施加给所述接合元件(310)的液压回路(260)；所述控制器包括检测所述液力偶合器(200)的涡轮转速的涡轮转速传感器(410)；和连接到所述涡轮转速传感器(410)的控制单元(1000)；其中所述控制单元(1000)在所述回复控制期间基于所述检测出的涡轮转速计算所述回复控制的进行的程度，根据所述计算出的进行的程度设定所述涡轮转速的目标变化量，以及基于所述回复控制中所述设定的目标变化量控制所述液压回路(260)。
2.根据权利要求1所述的车辆控制器，其中随着所述进行的程度变得越高，所述控制单元(1000)将所述目标变化量的绝对值设定得越小。
3.根据权利要求2所述的车辆控制器，其中当所述进行的程度进行到超过预定程度时，所述控制单元(1000)将所述目标变化量 的所述绝对值设定为比上次设定的所述目标变化量的绝对值小的预定值。
4.根据权利要求1所述的车辆控制器，其中所述控制单元(1000)基于所述设定的目标变化量设定目标涡轮转速，以及控制所述液压回路(260)，使得基于所述设定的目标涡轮转速与所述检测出的涡轮转 速之间的差和基于所述目标变化量与所述涡轮转速的变化量之间的差确定的液压被施加 给所述接合元件(310)。
5.根据权利要求4所述的车辆控制器，其中所述控制单元(1000)使用当前的涡轮转速作为起点基于所述目标变化量设定所述目 标涡轮转速。
6.根据权利要求4所述的车辆控制器，其中所述控制单元(1000)使用所述目标变化量被设定的时点的涡轮转速作为起点基于所 述目标变化量设定所述目标涡轮转速。
7.根据权利要求1所述的车辆控制器，还包括连接到所述控制单元(1000)和检测所述变速机构(300)的输出轴转速的输出轴转速 传感器(420)；其中所述控制单元(1000)控制所述液压回路(260)，使得当所述检测出的输出轴转速和所 述车辆起动时的变速比的乘积与所述检测出的涡轮转速同步时，最大的液压被施加给所述 接合元件(310)。
8.根据权利要求1所述的车辆控制器，其中所述控制单元(1000)通过将当前的涡轮转速除以所述回复控制开始时检测出的所述 涡轮转速来计算所述进行的程度。
9.根据权利要求1-7中任一项所述的车辆控制器，其中所述控制单元(1000)通过将所述接合元件的输入轴侧与输出轴侧之间的第一转速差 除以所述回复控制开始时所述接合元件的所述输入轴侧与所述输出轴侧之间的第二转速 差来计算所述进行的程度。
10.根据权利要求9所述的车辆控制器，其中所述第一转速差指的是所述检测出的涡轮转速与所述变速机构的所述输出轴转速和 所述车辆起动时的变速比的乘积之间的差；以及所述第二转速差指的是在所述回复控制开始时，所述检测出的涡轮转速与所述变速机 构(300)的所述输出轴转速和所述车辆起动时的所述变速比的乘积之间的差。
11. 一种车辆控制方法，所述车辆设置有发动机(100)和自动变速器(320)，所述自动 变速器具有在所述车辆起动时利用液压接合的接合元件(310)，其中当所述车辆在满足车辆状态的预定条件的同时在前进档位置停止时，实行脱开所述接 合元件(310)的空档控制，以及当满足另行确定的条件时，实行接合所述接合元件(310)的 回复控制，所述自动变速器(320)包括与所述发动机(100)的输出轴连结的液力偶合器(200)、 与所述液力偶合器(200)的输出轴连结的变速机构(300)、和将液压施加给所述接合元件 (310)的液压回路(260)；所述方法包括检测所述液力偶合器(200)的涡轮转速的步骤；在所述回复控制期间基于所述检测出的涡轮转速计算所述回复控制的进行的程度的 计算步骤；根据所述计算出的进行的程度设定所述涡轮转速的目标变化量的设定步骤，和基于所述回复控制中所述设定的目标变化量控制所述液压回路(260)的控制步骤。
12.根据权利要求11所述的车辆控制方法，其中在所述设定步骤中，随着所述进行的程度变得越高，所述目标变化量的绝对值被设定 得越小。
13.根据权利要求12所述的车辆控制方法，其中在所述设定步骤中，当所述进行的程度进行到超过预定程度时，所述目标变化量的所 述绝对值被设定为比上次设定的所述目标变化量的绝对值小的预定值。
14.根据权利要求11所述的车辆控制方法，还包括基于所述设定的目标变化量设定目 标涡轮转速的目标设定步骤，其中在所述控制步骤中，控制所述液压回路(260)，使得基于所述设定的目标涡轮转速与所 述检测出的涡轮转速之间的差和基于所述目标变化量与所述涡轮转速的变化量之间的差 确定的液压被施加给所述接合元件(310)。
15.根据权利要求14所述的车辆控制方法，其中在所述目标设定步骤中，使用当前的涡轮转速作为起点基于所述目标变化量设定所述 目标涡轮转速。
16.根据权利要求14所述的车辆控制方法，其中在所述目标设定步骤中，使用所述目标变化量被设定的时点的涡轮转速作为起点基于 所述目标变化量设定所述目标涡轮转速。
17.根据权利要求11所述的车辆控制方法，还包括检测所述变速机构(300)的输出轴转速的步骤；和这样一步骤，该步骤控制所述液压回路(260)，使得当所述检测出的输出轴转速和所述 车辆起动时的变速比的乘积与所述检测出的涡轮转速同步时，最大的液压被施加给所述接 合元件(310)。
18.根据权利要求11所述的车辆控制方法，其中在所述计算步骤中，通过将当前的涡轮转速除以所述回复控制开始时检测出的所述涡 轮转速来计算所述进行的程度。
19.根据权利要求11-17中任一项所述的车辆控制方法，其中在所述计算步骤中，通过将所述接合元件的输入轴侧与输出轴侧之间的第一转速差除 以所述回复控制开始时所述接合元件的所述输入轴侧与所述输出轴侧之间的第二转速差 来计算所述进行的程度。
20.根据权利要求19所述的车辆控制方法，其中所述第一转速差指的是所述检测出的涡轮转速与所述变速机构(300)的所述输出轴 转速和所述车辆起动时的变速比的乘积之间的差；以及所述第二转速差指的是在所述回复控制开始时，所述检测出的涡轮转速与所述变速机 构(300)的所述输出轴转速和所述车辆起动时的所述变速比的乘积之间的差。
全文摘要
本发明涉及车辆控制器和控制方法。当初始控制结束时(在S108中为是)，ECU执行包括以下步骤的程序计算回复控制进行程度(S110)；计算涡轮转速的目标变化量(S112)；计算反馈增益(S114)；计算目标涡轮转速(S116)；计算目标涡轮转速与涡轮转速NT之间的偏差(S118)；确定液压指令值(S120)；输出液压指令(S122)；和当涡轮转速与第一档位同步转速同步时(在S124中为是)，输出最大液压指令(S126)。
文档编号F16H61/20GK101802460SQ20088010771
公开日2010年8月11日 申请日期2008年9月16日 优先权日2007年9月19日
发明者江藤真吾, 长谷川善雄 申请人:丰田自动车株式会社