专利名称：车辆驱动装置的控制装置及车辆驱动装置的控制方法
技术领域：
本发明涉及用于车辆驱动装置的控制装置以及用于车辆驱动装置的控制方法。特别地，本发明涉及用于在抑制自动变速器被手动降档时的换档冲击的同时提高自动变速器 的响应性的改进。
背景技术：
已知这样的车辆驱动装置，其包括输出用于行驶的驱动力的驱动源、能够与加速 器操作无关地改变驱动源的输出转矩的诸如电子节气门之类的信号控制装置、以及具有多 个变速档的自动变速器。提出了用于这种驱动装置中的信号控制(blipping control)的 技术。在信号控制中，当自动变速器被手动降档时由信号控制装置控制驱动源的输出转矩。 例如日本专利申请特开No. 6-17673 (JP-A-6-17673)公开了一种使用这种技术的用于自动 变速器的换档控制装置。根据该技术，在发动机制动期间的降档时发动机输出增加，这缩短 了变速器换档所需的时间。但是，根据上述相关技术的控制，取决于在自动变速器换档时被分离的离合器的 剩余转矩容量，可能会发生换档冲击。当试图抑制换档冲击时，自动变速器的响应性可能无 法被充分提高。即，希望开发一种用于车辆驱动装置的控制装置，其能够在抑制自动变速器 被手动降档时的换档冲击的同时提高自动变速器的响应性。
发明内容
本发明提供了一种用于车辆驱动装置的控制装置，其在抑制自动变速器的手动降 档期间的换档冲击的同时提高了自动变速器的响应性。本发明的第一方面提供了一种用于车辆驱动装置的控制装置，所述车辆驱动装置 包括输出用于行驶的驱动力的驱动源和具有多个变速档的自动变速器，所述控制装置包 括信号控制装置，所述信号控制装置在所述自动变速器的手动降档被执行时执行与加速 器操作无关地改变所述驱动源的输出转矩的信号控制，并且基于在所述自动变速器的换档 开始时涡轮转速的欠调量(undershoot amount)以学习方式改变执行下次信号控制的正 时。通过此构造，当自动变速器的手动降档被执行时，信号控制装置执行改变驱动源 的输出转矩的信号控制，并且基于在自动变速器的换档开始时涡轮转速的欠调量以学习方 式改变执行下次信号控制的正时。因此，可以考虑到在自动变速器换档时被分离的离合器 的转矩容量而尽可能地缩短换档所需的时间。即，可以提供这样一种用于车辆驱动装置的 控制装置，该控制装置在抑制自动变速器的手动降档时的换档冲击的同时提高了自动变速 器的响应性。根据第一方面的车辆驱动装置可以还包括设置在所述驱动源与所述自动变速器 之间的变矩器，并且所述信号控制装置可以基于所述变矩器的输入轴和输出轴各自的转速 之间的差异来校正在所述信号控制中使用的所述驱动源的输出转矩控制量。通过此构造，可以通过校正信号控制装置所使用的控制量获得更加有利的换档特性。本发明的第二方面提供了一种用于车辆驱动装置的控制方法，所述车辆驱动装置 包括输出用于行驶的驱动力的驱动源和具有多个变速档的自动变速器，所述控制方法包 括在自动变速器的手动降档被执行时，执行改变所述驱动源的输出转矩的信号控制；以 及基于在所述自动变速器的换档开始时涡轮转速的欠调量，以学习方式改变执行下次信号 控制的正时。
本发明的前述以及其他目的、特征和优点从下文参照附图对示例性实施例的描述中变得清楚，在附图中类似的标号用于指示类似的元件，并且在附图中图1示出根据本发明一实施例的车辆驱动装置及其控制系统；图2示出变速操作装置的示例，该变速操作装置设置在图1的驱动装置中，并且用作通过手动操作在多个变速位置之间切换的切换装置；图3的时序图示出当自动变速器被手动降档时由设置在图1的驱动装置中的电子控制装置执行的信号控制；图4的流程图示出当自动变速器被手动降档时改变由设置在图1的驱动装置中的 电子控制装置执行的信号控制的开始正时的控制；以及图5的流程图示出当自动变速器被手动降档时校正在由设置在图1的驱动装置中 的电子控制装置执行的信号控制中使用的控制量的控制。
具体实施例方式下文将参照附图详细描述本发明的一个实施例。图1示出根据本发明一实施例的车辆驱动装置10及其控制系统。图1所示的驱 动装置10包括串联设置的发动机12、变矩器14和自动变速器16。构成驱动装置10的其 他部分的差动齿轮装置设置在用作用于行驶的驱动源(主动力源)的发动机12与一对驱 动轮(未示出)之间。驱动装置10将从发动机12输出的动力依次经由该差动齿轮装置等 传递至该对驱动轮。例如，发动机12是通过喷射到气缸中的燃料的燃烧而产生驱动力的内燃发动机， 例如汽油发动机或柴油发动机。变矩器14包括连结到发动机12的曲轴的泵轮14p，和经 由相当于输出侧部件的涡轮轴连结到自动变速器16的涡轮14t。变矩器14是经由流体传 递动力的液压动力传递装置。在泵轮14p与涡轮14t之间设有锁止离合器(直接连结离合 器)18。锁止离合器18被构造成当锁止离合器18被接合时，使泵轮14p和涡轮14t 一起旋 转。例如，自动变速器16是多变速档自动变速机构，其包括多个液压摩擦接合装置以根据 液压摩擦接合装置的接合和分离的组合选择性地建立多个变速档(速比)之一。如图1所示，驱动装置10包括电子控制装置20，该电子控制装置20执行与驱动 装置10有关的各种控制，例如发动机12的输出控制和自动变速器16的换档控制。例如， 电子控制装置20由所谓的微型计算机构成，其包括CPU、RAM、ROM和输入/输出接口。CPU 构造成利用MM的临时存储功能根据预先存储在ROM中的程序处理来自各种装置的信号， 以便执行各种控制，例如发动机12的输出控制、自动变速器16的换档控制以及锁止离合器18的接合/分离控制。必要时，CPU可针对发动机12的控制和自动变速器16或锁止离合器18的控制而被单独构造。驱动装置10还包括存储装置32，其存储由电子控制装置20执 行的各种控制中所使用的关系。电子控制装置20基于从存储装置32中存储的关系获得的 车辆的状态来执行各种控制。驱动装置10还包括液压控制回路22，其根据来自电子控制 装置20的指令将液压调节至指定的水平，以便执行变矩器14中的锁止离合器18的接合控 制、自动变速器16的换档控制等。如图1所示，电子控制装置20被构造成接收来自设置于车辆的各部分处的各种传 感器的指示车辆状态的信号。即，电子控制装置20接收由发动机转速传感器24检测的代 表对应于发动机12的转速的发动机转速NE的信号，由涡轮转速传感器26检测的代表涡轮 14t的转速NT、即自动变速器16的输入转速Nin的信号，由节气门传感器28检测的代表电 子节气门34的节气门开度θ ΤΗ的节气门开度信号，由变速位置传感器30检测的代表对应 于变速操作装置38中的变速杆40的操作位置的变速位置Psh的信号，等等。另外，电子控制装置20被构造成输出用于控制车辆各部分的操作的信号。即，例 如，电子控制装置20输出用于驱动控制电子节气门34的打开和关闭的节气门致动器36的 节气门信号、用于控制要被从燃料喷射装置喷射的燃料的量的喷射信号、以及用于控制由 点火装置执行的发动机12的点火的正时的点火正时信号，作为用于发动机12的输出控制 的发动机输出控制指令信号SE。电子节气门34基本上被电子控制装置20控制到与加速器 踏板(未示出)的下压量相对应的节气门开度θ ΤΗ，以控制用作驱动源的发动机12的输出 转矩。此外，电子节气门34用作信号控制装置，其能够在必要时与加速器操作无关地根据 来自电子控制装置20的指令来改变发动机12的输出转矩。为了执行自动变速器16的换 档控制，液压控制回路22输出控制液压，以便响应于从电子控制装置20输出的指令信号来 控制设置在自动变速器16中的液压致动器的驱动。图2示出变速操作装置38的示例，该变速操作装置38用作通过手动操作在多个 变速位置Psh之间切换的切换装置。变速操作装置38例如设置在驾驶员座椅的一侧，并且 包括可操作以选择多个变速位置Psh之一的变速杆40。变速杆40可被手动操作以建立如 下位置中的任一个驻车位置“P”，其中驱动装置10中的动力传递路径在空档状态下被阻 断并且驱动装置10的输出轴被锁定；用于向后行驶的倒车位置“R” ；空档位置“N”，其中驱 动装置10中的动力传递路径在空档状态下被阻断；前进自动变速位置“D”，其中执行自动 变速控制以选择性地建立自动变速器16中的多个前进变速档之一；以及前进手动变速位 置“Μ”，其中建立手动变速模式(手动模式)以实现自动变速器16中的多个变速档之间的 换档。“Μ”位置设有升档位置“ + ”和降档位置“_”，每当变速杆40被操作到该升档位置 时变速器的变速档范围被升高，每当变速杆40被操作到该降档位置时变速档范围被降低。 变速杆40在升档位置“ + ”和降档位置“_”两者处不稳定，并且通过推动装置例如弹簧自动 返回“Μ”位置。变速器的变速档范围根据变速杆40到升档位置“ + ”或降档位置“-”的操 作次数、变速杆40在升档位置“ + ”或降档位置“_”的保持时间等而改变。“Μ”模式相当于 手动变速模式。当自动变速器16被手动降档时，即在加速器踏板被释放的状态下或者在加速器 踏板被压下比预定量小的量的状态下响应于变速操作装置38的变速杆40的操作而执行降档时，电子控制装置20执行信号控制，在该信号控制中，发动机12的输出转矩通过用作信号控制装置的电子节气门34而改变。例如，在变速操作装置38的变速杆40在加速器踏板 被释放的状态下被操作到“_”位置，并且由变速位置传感器30检测到对应于手动降档操作 的信号的情况下，电子节气门34的开度θ TH临时增加预定值以增大发动机12的输出。这 种控制在升高发动机12的转速NE以抑制由于制动转矩的增加而导致的换档冲击的同时， 缩短了降档所需的换档时间。优选地，着眼于在自动变速器16换档期间防止发动机制动力 降低或者防止发生发动机驱动状态，来确定在信号控制中电子节气门34的打开量、即增大 发动机12的输出时节气门开度的增加量。例如，为了使发动机制动力在降档之前与降档之 后基本相等，电子节气门开度θ TH被设定为这样的值，即在该值，在节气门34完全关闭的情 况下使用在降档之前的变速档范围产生的驱动力基本等于使用在降档之后的变速档范围 产生的驱动力。在当自动变速器16被手动降档时执行的信号控制中，电子控制装置20基于涡轮 转速NT执行学习控制。S卩，电子控制装置20使用预先确定的关系基于在自动变速器16的 换档开始时(在惯性阶段开始时)涡轮转速NT的欠调量ANus (涡轮转速的实际测量值相 对于其目标值的短缺量)以学习方式改变执行下次信号控制的正时。例如，在欠调量ANus 等于或大于被预先确定并存储在存储装置32中的预定上限阈值的情况下，执行学习控制 以使开始下次信号控制的正时提前预定时间。另一方面，在欠调量ANus小于被预先确定并 存储在存储装置32中的预定下限阈值的情况下，执行学习控制以使开始下次信号控制的 正时延迟预定时间。基于控制的欠调量可以是最大欠调转速或者欠调量的综合值。涡轮转 速可以是自动变速器16的输入轴的转速，驱动源的输出转矩输入到该输入轴。优选地，电子控制装置20使用预先确定的关系，基于变矩器14的输入/输出转速 差nslp、即由发动机转速传感器24检测到的发动机转速NE与由涡轮转速传感器26检测到 的涡轮转速NT之间的差异，来校正在信号控制中使用的发动机12的输出转矩控制量。例 如，使用预先确定并存储在存储装置32中的关系执行这种校正，以使得在自动变速器16的 换档开始之前变矩器14的输入/输出转速差nslp越大，则电子节气门开度θ ΤΗ的控制量 增加得越大。(在换档之前变矩器14的输入轴和输出轴各自的转速之间的差异越大，则电 子控制装置20将驱动源的输出转矩控制量增加得越大)。图3是示出当自动变速器16被手动降档时由电子控制装置20执行的信号控制的时序图。在信号控制中，在从时间tl到时间t2的时间段中，通过电子节气门34增加发动 机12的输出转矩。S卩，在从时间tl到时间t2的时间段中，维持电子节气门34的开度ΘΤΗ 被增加预定值的状态。这种控制在升高发动机12的转速NE以抑制由于制动转矩增加而导 致换档冲击的同时，缩短了降档所需的换档时间。在根据本实施例的控制中，执行学习控制，其中基于图3中所示的自动变速器16 换档中的惯性阶段开始时涡轮转速NT的欠调量ANus、即涡轮转速NT的实际测量值相对 于用作目标值的换档之前使用的变速档的同步转速的差值，来改变开始下次信号控制的正 时、即开始临时增加电子节气门开度θ ΤΗ的控制的正时。具体来说，在信号控制中，基于欠 调量ANus执行学习控制以便在抑制换档冲击的同时尽可能地缩短换档所需的时间。基于 图3所示的换档开始之前变矩器14的输入/输出转速差nslp ( = INT-NE |)，来校正在信号 控制中使用的发动机12的输出转矩控制量。换句话说，执行控制以校正其中临时增加电子节气门开度θ TH的控制的终止正时。在图3中由虚线指示的电子节气门34的控制量、即其 中临时增加电子节气门开度θ ΤΗ的控制的终止正时t2’指示在变矩器14的输入/输出转 速差nslp为O的情况中使用的控制量。例如，执行这种校正，以使得在换档开始之前输入 /输出转速差nslp越大，则临时增加电子节气门开度θ TH的控制的终止正时延迟到越晚的 正时(即，增加控制量)。通过以此方式最优地校正电子节气门34的控制量，如图3所示涡 轮转速NT被增大为必要且足够的值，这在抑制换档冲击的同时提供了有利的换档特性。图4的流程图示出当自动变速器被手动降档时改变由电子控制装置20执行的信号控制的开始正时的控制。该控制以预定的频率重复执行。首先，在步骤(下文省略了“步骤”)Sl中，判定是否正在执行手动换档，即是否响 应于在加速器踏板被释放的情况下变速操作装置48的变速杆40的操作而执行降档控制。 在Sl中的判定结果为否定的情况下，程序结束。在Sl中的判定结果为肯定的情况下，在S2 中判定是否可通过电子节气门34执行信号控制。在S2中的判定结果为否定的情况下，程序 结束。在S2中的判定结果为肯定的情况下，在S3中执行信号控制，以将电子节气门34的 开度θ TH临时增加预定值。接下来，在S4中，判定在惯性阶段开始时涡轮转速NT的欠调量 ANus是否过大，即等于或大于预定的上限阈值。在S4中的判定结果为肯定的情况下，在S5 中执行学习控制以提前开始下次信号控制的正时。此后，程序结束。在S4中的判定结果为 否定的情况下，在S6中判定在惯性阶段开始时涡轮转速NT的欠调量ANus是否过小，即小 于预定的下限阈值。在S6中的判定结果为肯定的情况下，在S7中执行学习控制以延迟开 始下次信号控制的正时。此后，程序结束。在S6中的判定结果为否定的情况下，程序结束。图5的流程图示出在手动降档期间校正在由电子控制装置20执行的信号控制中 使用的控制量的控制。该控制以预定的频率重复执行。与上述图4中所示控制中的步骤相 同的控制步骤用相同的参考标号指示，并且将不再重复对其的描述在图5所示的控制中，在S2中的判定结果为肯定的情况下，即在判定为可通过电 子节气门34执行信号控制的情况下，在S8中计算换档开始之前变矩器14的输入/输出转 速差nslp (= I NT-NEl)。接下来，在S9中，基于S8中计算出的变矩器14的输入/输出转 速差nslp来校正信号控制量。此后，程序结束。如上所述，根据本实施例，当自动变速器16被手动降档时执行信号控制，其中通 过用作信号控制装置的电子节气门34改变用作驱动源的发动机12的输出转矩。另外，使 用预先确定的关系基于自动变速器16的换档开始时涡轮转速NT的欠调量ANus以学习方 式改变执行下次信号控制的正时。因此，可以考虑到自动变速器16换档时分离的离合器的 转矩容量而尽可能地缩短换档所需的时间。即，可以提供这样的用于车辆驱动装置10的控 制装置，其能够在抑制当自动变速器16被手动降档时的换档冲击的同时提高自动变速器 16的响应性。在本实施例中，变矩器14设置在发动机12与自动变速器16之间。使用预先确定 的关系基于变矩器14的输入/输出转速差nslp来校正在信号控制中使用的发动机12的 输出转矩控制量。通过适当地校正电子节气门34所使用的控制量，能够获得更加有利的换 档特性。上文已经参照附图详细描述了本发明的一个实施例。但是，应指出，本发明并不局 限于该实施例，而是可以其他模式或形式来实施。
例如，尽管在上述实施例中，驱动装置10包括电子节气门34作为能够与加速器操作无关地改变发动机12的输出转矩的信号控制装置，但是本发明并不局限于此。本发明还 可适当地应用于包括用于柴油发动机的燃料喷射装置作为信号控制装置的驱动装置。尽管未具体示出，但是本发明可被以多种方式修改而不会背离本发明的精神和范围。
权利要求
一种用于车辆驱动装置的控制装置，所述车辆驱动装置包括输出用于行驶的驱动力的驱动源(12)和具有多个变速档的自动变速器(16)，所述控制装置的特征在于包括信号控制装置，所述信号控制装置在所述自动变速器的手动降档被执行时执行与加速器操作无关地改变所述驱动源的输出转矩的信号控制，并且基于在所述自动变速器的换档开始时涡轮转速的欠调量以学习方式改变执行下次信号控制的正时。
2.根据权利要求1所述的控制装置，其中，所述车辆驱动装置还包括设置在所述驱动 源与所述自动变速器之间的变矩器(14)，并且所述信号控制装置基于所述变矩器的输入轴 和输出轴各自的转速之间的差异来校正在所述信号控制中使用的所述驱动源的输出转矩 控制量。
3.根据权利要求1或2所述的控制装置，其中，在所述欠调量等于或大于预定量的情况 下，所述信号控制装置将所述执行下次信号控制的正时提前预定时间。
4.根据权利要求1或2所述的控制装置，其中，在所述欠调量小于预定量的情况下，所 述信号控制装置将所述执行下次信号控制的正时延迟预定时间。
5.根据权利要求2所述的控制装置，其中，在换档开始之前所述变矩器的所述输入轴 和所述输出轴各自的转速之间的所述差异越大，则所述信号控制装置将所述驱动源的所述 输出转矩控制量增加得越大。
6.根据权利要求1或2所述的控制装置，其中，所述涡轮转速是所述自动变速器的输入 轴的转速，所述驱动源的输出转矩输入到所述自动变速器的所述输入轴。
7.根据权利要求1或2所述的控制装置，其中，所述自动变速器的所述手动降档是在加 速器踏板被释放的状态下或者在加速器踏板被压下比预定量小的量的状态下通过手动操 作而进行的降档。
8. 一种用于车辆驱动装置的控制方法，所述车辆驱动装置包括输出用于行驶的驱动力 的驱动源(12)和具有多个变速档的自动变速器(16)，所述控制方法包括当所述自动变速器的手动降档被执行时，执行改变所述驱动源的输出转矩的信号控 制；以及基于在所述自动变速器的换档开始时涡轮转速的欠调量，以学习方式改变执行下次信 号控制的正时。
全文摘要
本发明涉及一种用于车辆驱动装置的控制装置及控制方法。所述车辆驱动装置包括输出用于行驶的驱动力的驱动源(12)和具有多个变速档的自动变速器(16)。所述控制装置包括信号控制装置(20)，所述信号控制装置在自动变速器的手动降档被执行时执行与加速器操作无关地改变所述驱动源的输出转矩的信号控制，并且基于在所述自动变速器的换档开始时涡轮转速的欠调量以学习方式改变执行下次信号控制的正时。
文档编号F16H61/68GK101797919SQ20101011354
公开日2010年8月11日 申请日期2010年2月5日 优先权日2009年2月5日
发明者太田圭祐, 松永仁 申请人:丰田自动车株式会社