用于车辆的控制器和控制方法

用于车辆的控制器和控制方法
【专利摘要】在车辆控制中，通过以下方式使用确定用于实现变速目标值的控制操作量的预定的变速模型来使得自动变速器（18）变速，所述方式为：根据所述输出轴侧的旋转构件上的转矩和所述输入轴侧旋转构件的速度变化量设定所述变速目标值；根据输入轴侧旋转构件上的转矩、在变速期间啮合侧的啮合装置的转矩容量和在变速期间释放侧啮合装置的转矩容量设定控制操作量；当传递转矩转换成输入轴侧旋转构件上的转矩时，设定变速期间所述传递转矩在啮合侧啮合装置和释放侧啮合装置之间的转矩份额；和根据变速模式改变转矩份额发生变化的定时。
【专利说明】用于车辆的控制器和控制方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种用于车辆的控制器和控制方法，所述控制器和控制方法针对自动变速器执行变速控制，并且，更加具体地涉及一种用于利用变速模型使得自动变速器变速的技术。
【背景技术】
[0002]众所周知一种自动变速器，所述自动变速器包括多个啮合装置，所述啮合装置在输入轴和输出轴之间传递旋转和转矩,所述输入轴接受来自驱动力源的动力，所述输出轴将动力传递给驱动轮，所述自动变速器通过使各个啮合装置在啮合状态和释放状态之间进行切换来变速。通常，在这种自动变速器中，在对实车进行评估的同时，使对控制对象操作的元素(例如，转矩等)的所需值(即，控制操作量)适应于每个齿轮速度，并且采用控制操作量实施变速，所述控制操作量是根据适应结果由针对每个齿轮速度事先获得的控制图确定的。然而，随着自动变速器的多级化，适应工作需要巨大的努力，并且变得更加难以采用基于控制图的变速控制的模式。因此，提出了这样的变速模型控制，所述变速模型控制是基于构成自动变速器的各旋转元件中的运动方程的变速控制的模式。在这种变速模型控制中，通过基于在变速期间期望的变化模式(变速目标值)求解事先获得的运动方程来唯一地确定控制操作量，并且使用确定的控制操作量实施变速。例如，日本专利申请公开N0.2000-97325 (JP2000-97325A)描述了一种用于通过在惯性相控制中将变速器的输入轴转速的目标值设定为变速目标值，并且利用变速模型计算作为控制操作量的啮合侧离合器转矩的所需值来实施变速的技术，并且描述了一种技术，所述技术用于通过将变速器的输入轴转速的目标值和变速器的输出轴转矩的目标值设定为变速目标值，并且利用变速模型计算作为控制操作量的啮合侧离合器转矩的所需值和释放侧离合器转矩的所需值来实施变速。

【发明内容】

[0003]在JP2000-97325A描述的技术中，通过针对一个变速目标值操作一个控制对象或者针对两个变速目标值操作两个控制对象来实施变速。然而，在JP2000-97325A中描述的技术中，为了在惯性相期间取消惯性转矩(换言之，为了在惯性相期间的输出轴转矩基本不发生变化)，释放侧的啮合装置的液压为了释放而被逐渐减小，并且然后为了再次啮合而暂时逐渐升高，从而存在变速完成延迟而且驾驶性能恶化的可能性。另一方面，为了取消惯性转矩，众所周知一种技术，所述技术是所谓的发动机转矩减小控制，用以在惯性相期间暂时减小发动机转矩。然而，在JP2000-97325A描述的技术中，发动机没有作为控制对象计入运动方程中。即，在JP2000-97325A描述的技术中，对当前发动机转矩求解运动方程，因此，在JP2000-97325A描述的变速模型控制中，不能代替释放侧的啮合装置的液压的暂时升高而通过发动机转矩减小控制来取消惯性转矩。此时，能够独立于变速模型控制执行发动机转矩减小控制。然而，在这种情况下，整个变速模型控制崩溃，并且再次由运动方程推导出解，所以最终有可能变速完成延迟、变速冲击增加并且驾驶性能恶化。另一方面，如果发动机转矩试图在变速模型控制中被唯一地确定为控制操作量，则针对两个变速目标值存在三个控制操作量。因此，不能求解运动方程，并且不能使用变速模型控制使得自动变速器变速。上述问题是为公知的，而且还未提出利用一种变速模型适当地设定针对求解运动方程的约束条件，以便与踏下加速踏板升档、松开加速踏板升档、踏下加速踏板降档和松开加速踏板降档的任意一个变速形式(变速模式)相兼容。
[0004]本发明提供了用于车辆的控制器和控制方法，所述控制器和控制方法能够利用变速模型来实施自动变速器的期望变速。
[0005]本发明的第一方面涉及一种用于车辆的控制器。所述车辆包括自动变速器，所述自动变速器具有多个啮合装置，所述多个啮合装置在输入轴和输出轴之间传递旋转和转矩，所述输入轴接收来自驱动力源的动力，所述输出轴将动力传递到驱动轮，通过在每个啮合装置的啮合状态和释放状态之间进行转换来使得所述自动变速器变速。控制器包括变速控制单元，所述变速控制单元构造成:i )使用预定的变速模型实施自动变速器的变速，所述变速模型确定用于实现变速目标值的控制操作量；ii)通过以下方式使用变速模型来实施自动变速器的变速:根据输出轴侧的旋转构件上的转矩和输入轴侧的旋转构件的速度变化量设定变速目标值；根据输入轴侧的旋转构件上的转矩、在变速期间啮合装置中的被啮合的一个啮合装置的转矩容量和在变速期间啮合装置中的被释放的一个啮合装置的转矩容量，设定控制操作量；和在变速期间，在传递转矩被转换成输入轴侧的旋转构件上的转矩时，设定传递转矩在啮合装置中的被啮合的一个啮合装置和啮合装置中的被释放的一个啮合装置之间的转矩份额；以及iii)根据变速模式改变转矩份额发生变化的定时。
[0006]利用这种构造，在为了实现两个变速目标值需要确定三个控制操作量的情况下，除非设定约束条件，否则不能确定那些控制操作量。为此，将传递转矩在啮合装置中的释放的一个和啮合装置中的啮合的一个之间的转矩份额设定为约束条件，因此其适于在变速控制中较为困难的控制转矩在啮合装置中的释放的一个和啮合装置中的啮合的一个之间的交换(即，变速进展程度)，并且能够确定三个控制操作量。换言之，在为了确定三个控制操作量而将控制操作量中的任意一个设定为确定值的情况下，存在无穷多的预定值。例如，将控制操作量中的任意一个设定为适于每个变速模式的预定值。与此相比，根据本发明，将表示转矩交换的转矩份额设定为约束条件，因此能够利用单个变速模型来操控任何操作模式。具体地，当将啮合侧的啮合装置的转矩容量和释放侧的啮合装置的转矩容量中的仅仅一个设定为约束条件时，存在这样的可能性，即，可能发生旋转构件的停滞或者空转。然而，通过将适于控制变速进展程度的转矩份额设定为约束条件，抑制停滞或者空转的发生，并且相反地，提高了针对故意致使停滞或者空转发生的控制的可控性。另外，当将输入轴侧的旋转构件上的转矩设定为约束条件时，存在不能执行用于暂时改变驱动力源的输出转矩的控制的可能性。然而，根据本发明，例如，能够在惯性相期间适当地执行用于暂时减小驱动力源的输出转矩的转矩减小控制。以这种方式，根据本发明，即使当针对两个变速目标值存在三个控制操作量时，也能够利用变速模型适当地确定三个控制操作量而且实施自动变速器的期望的变速，以便实现两个变速目标值。
[0007]附带地，在自动变速器的变速控制中，存在多种变速形式(变速模式)，诸如踏下加速踏板升档、松开加速踏板升档、踏下加速踏板降档、松开加速踏板降档。当变速模式发生变化时，变速进展的方式也发生变化。当唯一设定转矩份额时，存在这样的可能性，即，不能根据变速模式实施适当的变速。因此，希望按照每个变速模式设定转矩份额。对于上述不便而言，在第一方面中，另外，根据变速模式改变转矩份额发生变化的定时(即，改变在释放侧的啮合装置和啮合侧的啮合装置之间交换转矩的定时)，因此能够致使变速根据变速模式适当地进展。因此，根据本发明，能够利用变速模型进一步适当地实施自动变速器的期望的变速。
[0008]在控制器中，变速控制单元可以构造成在变速模式是踏下加速踏板升档或者松开加速踏板降档时，将转矩份额发生变化的定时设定为惯性相开始之前的定时。变速控制单元可以构造成当变速模式是松开加速踏板升档或者踏下加速踏板降档时，将转矩份额发生变化的定时设定为惯性相结束时。利用这种构造，在踏下加速踏板升档或者松开加速踏板降档中，输入轴侧的旋转构件的转速被由驱动力源产生的转矩(包括但不仅仅是正转矩而且可以是负转矩)改变的方向与因变速导致的转速的变化方向(所述转速因变速而改变的方向)不同，即，不能使用由驱动力源产生的转矩致使变速自发地进展。在这种情况下，因为将转矩份额发生变化的定时设定为惯性相开始之前的定时，所以通过啮合侧的啮合装置致使变速适当地进展。另一方面，在松开加速踏板升档或者踏下加速踏板降档中，输入轴侧的旋转构件的转速由于利用由驱动力源产生的转矩进行的变速而沿着变化方向改变，即，能够使用由驱动力源产生的转矩致使变速自发地进展。在这种情况下，因为将转矩份额发生变化的定时设定为惯性相结束时，所以通过仅仅减小释放侧的啮合装置的转矩的绝对值而不必改变转矩份额(即，仅仅通过逐渐释放释放侧的啮合装置)来使变速适当地进展。换言之，在松开加速踏板升档或者踏下加速踏板降档中，当将转矩份额发生变化的定时设定为惯性相开始之前的定时并且由啮合侧的啮合装置致使变速进展时，存在惯性转矩增加并且变速冲击恶化的可能性。相比之下，通过将啮合侧的啮合装置啮合，使得将旋转调整至后变速同步旋转，与此同时由驱动力源的转矩致使变速进展，并且将释放侧的啮合装置释放，能够实现平顺的变速。
[0009]在控制器中，变速控制单元可以构造成通过使用自动变速器的运动方程和一关系作为变速模型来基于变速目标值计算控制操作量。所述方程包括变速目标值和控制操作量。所述关系表示转矩份额。利用这种构造，因为能够将在变速控制中较为困难的与转矩在释放侧的啮合装置和啮合侧的啮合装置之间的交换有关的控制结合到运动方程中，所以能够适当地确定三个控制操作量。
[0010]在控制器中，变速控制单元可以构造成使用包括停滞比率的转矩份额作为所述转矩份额来确定预定啮合装置的转矩容量，所述预定啮合装置选自啮合侧的啮合装置和释放侧的啮合装置。变速控制单元构造成根据变速模式改变预定啮合装置。利用这种构造，在变速目标值显著变化时，诸如在变速期间的惯性相的开始和惯性相的结束时，如果释放侧的啮合装置和啮合侧的啮合装置中的一个的转矩容量的控制操作量是零，则由于相对于输入轴侧的旋转构件的控制操作量或者转速的急剧增加，实际转矩容量的响应延迟、变动等，在输出轴侧的旋转构件上的实际转矩或者输入轴侧的旋转构件的实际速度与变速目标值相比更快速地变化，并且结果，变速冲击可能增加。与此相比，通过控制转矩朝向停滞侧的交换，能够平顺地交换转矩，能够以预定的啮合装置分配快速变化的量或者能够抑制空转，所以能够抑制变速冲击，所述变速冲击在变速目标值显著变化时会增加。另外，因为根据变速模式改变预定的啮合装置，所以能够按照变速模式进一步适当地抑制变速冲击。
[0011]在控制器中，变速控制单元可以构造成在变速模式是踏下加速踏板升档或者松开加速踏板降档时将释放侧的啮合装置设定为预定啮合装置。变速控制单元构造成当变速模式是松开加速踏板升档或者踏下加速踏板降档时将啮合侧的啮合装置设定为预定啮合装置。利用这种构造，即使当为了致使停滞而增加啮合装置的转矩容量时，也不易对传递转矩乃至在输出轴侧的旋转构件上的转矩造成影响，或者不易对变速的进展造成影响。例如，当将转矩份额变化的定时设定为在踏下加速踏板升档或者松开加速踏板降档中惯性相开始之前的定时的时候，通过将停滞量与释放侧的啮合装置的转矩容量相加，适当地抑制惯性相开始之后在输出轴侧的旋转构件上的实际转矩的快速变化或者在输入轴侧的旋转构件上的速度的快速变化，而不会影响惯性相开始之前在输出轴侧的旋转构件上的转矩。另一方面，当将转矩份额发生变化的定时设定为在松开加速踏板升档或者踏下加速踏板降档中惯性相结束时的时候，通过将停滞量与啮合侧的啮合装置的转矩容量相加，在使得通过释放侧的啮合装置的释放不易影响变速的进展的同时，在惯性相结束时输入轴侧的旋转构件的空转等受:到抑制。
[0012]本发明的第二方面涉及一种用于车辆的控制方法。所述车辆包括自动变速器，所述自动变速器具有多个啮合装置，所述多个啮合装置在输入轴和输出轴之间传递旋转和转矩，所述输入轴接收来自驱动力源的动力，所述输出轴将动力传递到驱动轮，并且所述多个啮合装置通过在啮合装置的啮合和释放之间转换来实施变速。所述控制方法包括:使用预定的变速模型实施自动变速器的变速，所述预定的变速模型确定用于实现变速目标值的控制操作量；通过以下方式使用预定变速模型来实施自动变速器的变速:根据输出轴侧的旋转构件上的转矩和输入轴侧的旋转构件的速度变化量设定变速目标值；根据输入轴侧的旋转构件上的转矩、在变速期间啮合装置中的被啮合的一个啮合装置的转矩容量和在变速期间啮合装置中的被释放的一个啮合装置的转矩容量，设定控制操作量；和在变速期间，在传递转矩被转换成输入轴侧的旋转构件上的转矩时，设定传递转矩在啮合装置中的被啮合的一个啮合装置和啮合装置中的被释放的一个啮合装置之间的转矩份额；以及根据变速模式改变转矩份额发生变化的定时。
【专利附图】

【附图说明】
[0013]将参照附图在下文描述本发明的示例性实施例的特征、优点和技术以及工业意义，在所述附图中相同的附图标记将表示相同的元件，并且其中:
[0014]图1是图解了应用本发明的车辆中的动力传递路径的示意性构造的视图并且是图解了设置在车辆中的控制系统的相关部分的视图；
[0015]图2是图解了电子控制单元的控制功能的相关部分的功能性框图；
[0016]图3A是示出了针对踏下加速踏板升档预定的转矩份额发生变化的定时的示例的视图；
[0017]图3B是示出了针对踏下加速踏板降档预定的转矩份额发生变化的定时的示例的视图；
[0018]图3C是示出了针对松开加速踏板升档预定的转矩份额发生变化的定时的示例的视图；[0019]图3D是示出了针对松开加速踏板降档预定的转矩份额发生变化的定时的示例的视图；
[0020]图4是图解了用于利用电子控制单元的控制功能的相关部分(即，变速模型)实施自动变速器的期望变速的控制操作的流程图；
[0021]图5是在执行图4的流程图中示出的控制操作的情况下的时间图并且是踏下加速踏板升档的定时的示例；
[0022]图6是示出了加上了停滞程度的啮合装置的示例且根据变速模式改变的表格；和
[0023]图7是在执行图4的流程图中示出的控制操作的情况下且是在踏下加速踏板升档期间致使发生停滞时的示例的时间图。
【具体实施方式】
[0024]根据本发明，车辆例如经由动力传送装置(例如，自动变速器)将驱动力源的动力传送到驱动轮。另外，该自动变速器是有级自动变速器，在所述有级自动变速器中，通过在各预定的啮合装置的啮合状态和释放状态之间切换来选择性地建立多个分别具有不同的速比(传动比)的变速级(齿轮速度)。例如，有级自动变速器是已知的行星齿轮型自动变速器。诸如通过相应的液压致动器和带式制动器啮合的多盘或单盘离合器以及制动装置的啮合装置广泛用作行星齿轮型自动变速器中的啮合装置。车辆例如包括液压控制管路，所述液压控制管路将液压压力分别供应至多个啮合装置的液压致动器。液压控制管路例如包括线性电磁阀、开关电磁阀等，并且将那些电磁阀的输出液压压力直接或经由变速控制阀等间接地分别供应至啮合装置的液压致动器。上述“供应液压压力”的意思是“施加液压压力”或者“供应被控制成给定液压压力的液压流体”。
[0025]诸如汽油发动机和柴油发动机这样的发动机可以用作驱动力源。可替代地，诸如电动机这样的原动机可以单独或者与发动机相结合地用作驱动力源。
[0026]在下文中，将参照附图描述本发明的实施例(第一实施例)。
[0027]图1是图解了从安装在应用了本发明的车辆10上的发动机12至驱动轮26的动力传递路径的示意性构造的视图，并且是图解了设置在车辆10中的控制系统的相关部分的视图。在图1中，由作为驱动力源的发动机12产生的动力通过液力变矩器14并从输入轴16输入到自动变速器18，然后从自动变速器18的输出轴20依次经由差速齿轮单元(差速齿轮)22、一对轮轴(驱动轴)24等传递到右驱动轮和左驱动轮26。
[0028]自动变速器18为已知的行星齿轮型自动变速器，所述行星齿轮型自动变速器包括位于变速器箱体中的单组或者多组行星齿轮单元和多个啮合装置(啮合元件)。通过自动变速器18中的啮合装置来选择性地建立多个齿轮速度(gear speed)。变速器箱体用作连接到车身的非旋转构件。例如，自动变速器18是有级变速器，所述有级变速器实施所谓的双离合器变速，并且在所述有级变速器中，通过啮合多个啮合装置中的任意一个并且释放多个啮合装置中的任意一个(即，在啮合装置中的每任意两个啮合装置的啮合状态和释放状态之间进行切换)来实施变速。多个啮合装置均为液压摩擦啮合装置，所述液压摩擦啮合装置在接受来自发动机12的动力的输入轴16和将动力传递到驱动轮26的输出轴20之间传递旋转和转矩。输入轴16是自动变速器18的输入轴，并且也是由液力变矩器14的涡轮叶轮驱动旋转的涡轮轴。[0029]液压摩擦啮合装置是离合器和制动装置，所述离合器和制动装置中的每一个均通过液压控制管路28控制来啮合或者释放。通过调节施加到液压控制管路28中的电磁阀等中的对应的一个的压力并且选择性地联接液压摩擦啮合装置的两侧上的构件来改变各液压摩擦啮合装置的转矩容量，即，啮合力。这里，各啮合装置的转矩容量(在下文中，称作离合器转矩)例如根据啮合装置的摩擦材料的摩擦系数和推压摩擦板的啮合液压压力来确定。为了在输入轴16和输出轴20之间传递转矩(例如，输入到输入轴16的变速器输入转矩Ti，即，涡轮机转矩Tt)而各啮合装置又不会发生滑动(B卩，在各啮合装置中均未产生不同的转速)，需要允许针对该转矩在啮合装置之间分配的传递转矩量(即，在啮合装置之间分配的转矩)的转矩容量。然而，在允许该传递转矩量的转矩容量下，即使当增大转矩容量时，传递转矩也不会再增大。在本实施例中，为了方便起见，可以认为离合器转矩和啮合液压压力互为同义词。
[0030]作为自动变速器18中的齿轮速度的示例，例如，通过啮合离合器Cl和制动装置BI来建立车辆低速侧的齿轮速度(低齿轮速度，例如，第一齿轮速度)，并且通过啮合离合器Cl和制动装置B2来建立车辆高速侧的齿轮速度(高齿轮速度，例如，第二齿轮速度)。因此，在低齿轮速度和高齿轮速度之间进行切换时，啮合制动装置BI和制动装置B2中的一个，并且释放制动装置BI和制动装置B2中的另一个。在本实施例中，在啮合装置之间(在变速期间啮合装置中的一个啮合，啮合装置中的另一个释放)，与建立低齿轮速度相关的啮合装置(例如，制动装置BI)称作低齿轮速度啮合装置，并且与建立高齿轮速度相关的啮合装置(例如，制动装置B2)称作高齿轮速度啮合装置。低齿轮速度啮合装置在从低齿轮速度升档至高齿轮速度时用作释放侧的啮合装置，并且在从高齿轮速度降档至低齿轮速度时用作啮合侧的啮合装置。另一方面，高齿轮速度啮合装置在升档时用作啮合侧的啮合装置，并且在降档时用作释放侧的啮合装置。
[0031]返回参照图1，车辆10包括电子控制单元70,所述电子控制单元70包括变速控制单元，所述变速控制单元与 例如自动变速器18的变速控制等相关。电子控制单元70构造成包括所谓的微型计算机，所述微型计算机包括例如中央处理器(CPU )、随机存取存储器(RAM),只读存储器(ROM)、和输入/输出接口等。中央处理器通过根据事先存储在只读存储器中的程序并且同时利用随机存取存储器的暂时存储功能进行单个处理来执行对车辆10的多种控制。例如，电子控制单元70构造成执行发动机12的输出控制、自动变速器18的变速控制等，并且根据需要分开形成在用于发动机控制的单元、用于液压压力控制(变速控制)的单元等中。多种传感器检测到的多种信号被提供给电子控制单元70。多种传感器例如包括转速传感器50、52、54、加速器操作量传感器56、节气门开度传感器58、变速传感器60等。多种信号例如包括:发动机转速ωθ，所述发动机转速ωθ表示发动机12的转速；涡轮机转速《t，所述涡轮机转速是变速器输入转速ω?，其表示输入轴16的转速；变速器输出转速ω O，其表示输出轴20的转速，其对应于车辆速度V ;加速器操作量Acc，其表示驾驶员所需的车辆10的驱动力(驱动转矩)的大小；节气阀开度Θ th ;通过变速杆或者踏板开关的变速操作SH，等等。另外，例如，从电子控制单元70输出发动机输出控制指令信号Se、液压压力指令信号Sp等。发动机输出控制指令信号Se用于执行发动机12的输出控制。液压压力指令信号Sp用于操作液压控制管路28，所述液压控制管路28控制自动变速器18的液压致动器。[0032]图2是图解了电子控制单元70的控制功能的相关部分的功能性框图。在图2中，发动机输出控制单元72不仅利用用于节气门控制的节气门致动器执行电子节气阀的打开/关闭控制，而且还控制燃料喷射装置的燃料喷射量以进行燃料喷射量控制，并且输出控制点火装置(例如，点火器)的发动机输出控制指令信号Se，以进行点火时间控制，使得例如获得所需的发动机转矩Te(在下文中,所需的发动机转矩Tedem)。发动机输出控制单元72例如利用加速器操作量Acc作为参数，根据实际加速器操作量Acc和实际车速V由车速V和所需的驱动力Fdem之间的预先存储的相互关系(未示出)(驱动力图)，计算所需的驱动力Fdem0然后，发动机输出控制单元72，例如，根据每个驱动轮26的轮胎有效半径、自动变速器18的当前齿轮速度下的传动比、驱动轮26侧的动力传递路径相对于输出轴20的最终减速比、和液力变矩器14的变矩系数t，计算所需的发动机转矩Tedem，通过所述所需的发动机转矩Tedem获得所需的驱动力Fdem。例如，由速度比(=涡轮转速ω t/泵转速ω p (发动机转速《e))和变矩比t、效率以及容量系数之间的预存的已知相互关系(液力变矩器14的操作特征图)，根据实际速度比e，计算液力变矩器14的变矩比t。
[0033]变速控制单元74执行自动变速器18的变速控制。具体地，变速控制单元74根据由实际车速V和实际加速器操作量Acc表示的车辆状态，由用车速V和加速器操作量Acc作为变量预存的已知相互关系(变速图，变速线图)执行变速判定。然后，当变速控制单元74判定执行自动变速器18的变速时，变速控制单元74执行自动变速器18的自动变速控制，以便获得自动变速器18应当切换成的齿轮速度。例如，变速控制单元74将用于啮合和/或释放与自动变速器18的变速有关的啮合装置的液压压力指令信号Sp输出至液压控制管路28，以便实现确定的齿轮速度。液压压力指令信号Sp包括例如:用于获得低齿轮速度啮合装置的转矩容量(在下文中，称作低齿轮速度侧离合器转矩)的液压压力指令值；和用于获得高齿轮速度啮合装置的转矩容量(在下文中，称作高齿轮速度侧的离合器转矩)的液压压力指令值。
[0034]这里，可以根据通过例如从控制图确定在变速期间的转矩容量(或液压压力指令值)来执行自动变速器18的变速的方法来执行变速控制，其中，所述控制图通过在实际车辆中评估变速冲击、变速持续时间等是否适当并通过适应而预先确定。在使用控制图的这种方法中，需要根据是踏下加速踏板升档、松开加速踏板升档、踏下加速踏板降档或者松开加速踏板降档中的哪一种变速模式、以及是在哪个变速级之间进行变速来产生各自不同的控制图。因此，随着自动变速器18的齿轮速度数量的增加，上述适应性工作需要付出更大的努力等。
[0035]在本实施例中，替代上述使用控制图的方法，采用利用确定用于实现变速目标值的控制操作量的预定变速模型来实施自动变速器18的变速的方法作为变速控制。变速目标值是确定在变速期间期望的变化形式的要素(例如，变速持续时间、驱动力等)的目标值。控制操作量是对受控对象操作的要素(发动机转矩、离合器转矩等)的需求值。
[0036]在下文中，将详细描述使用变速模型对自动变速器18进行的变速控制。用以下数学表达式(I)和数学表达式(2)来表示自动变速器18在变速期间的运动方程。数学表达式
(I)和数学表达式(2)由构成自动变速器18的相互联接的旋转元件中的每一个的运动方程和构成自动变速器18的行星齿轮单元中的关系表达式推导得出。每个旋转元件的运动方程是这样的运动方程，所述运动方程用分别作用在行星齿轮单元的三个构件(太阳齿轮、齿轮架、环形齿轮)、和每个啮合装置的两侧的构件中的与旋转元件相关的构件上的转矩来限定由旋转元件中的惯性和转速时间变化率的乘积表示的转矩。另外，行星齿轮单元中的关系表达式是这样的关系表达式，所述关系表达式用行星齿轮单元的齿数比(=太阳齿轮的齿数/环形齿轮的齿数)限定行星齿轮单元的三个构件之间的转矩的关系和转速时间变化率的关系。在数学表达式(I)和数学表达式(2)中，don/dt表示涡轮转速on (即，变速器输入转速ω?)的时间导数，即，时间变化率，并且表示作为输入轴16侧的旋转构件的速度变化的输入轴16的角加速度(在下文中，称为输入轴角加速度)(在附图中和数学表达式中，用圆点表示时间变化率，并且这也适用于以下描述)。dco0/dt表示变速器输出转速ω0的时间变化率，并且表示输出轴角加速度。Tt表示涡轮机转矩，即，变速器输入转矩Ti，即作为输入轴16侧的旋转构件上的转矩的输入轴16上的转矩。当考虑到液力变矩器14的转矩比t时，涡轮机转矩Tt等于发动机转矩Te (=Tt/t)。To表示变速器输出转矩，即作为输出轴20侧的旋转构件上的转矩的输出轴20上的转矩。Tclow是低齿轮速度侧的离合器转矩，其在升档时变为释放侧的离合器转矩，并且在降档时变为啮合侧的离合器转矩。Tchi是高齿轮速度侧的离合器转矩，其在升档时变为啮合侧的离合器转矩，并且在降档时变为释放侧的离合器转矩。在推导数学表达式(I)和数学表达式(2)时使用常量al、a2、bl、b2、Cl、c2、dl、d2，并且这些常量在设计过程中根据每个旋转元件的惯性和行星齿轮单元的齿数比来设定(对于每个变速模式，具体数值不同)。
[0037]-- = α\.Ti 十.Tclow+cl.Tchi + ?\.?)ο(I)
[0038]Το = α2.Tt +hi.Tckm + c2.Tchi + d2?(bo( 2 )
[0039]数学表达式(I)和数学表达式(2)构成了自动变速器18的齿轮系的运动方程，所述运动方程将变速目标值和控制操作量之间的关系公式化。这里，变速目标值能够表示变速持续时间的目标值和驱动力的目标值，并且允许用在齿轮系的运动方程中。在本实施例中，输入轴角加速度d ω t/dt用作能够表示变速持续时间的要素的示例。另外，变速器输出转矩To用作能够表示驱动力的要素的示例。即，在本实施例中，根据两个值(即输入轴角加速度d ω t/dt和变速器输出转矩To )来设定变速目标值。另一方面，在本实施例中，根据三个值，即，涡轮机转矩Tt(其等于发动机转矩Te)、低齿轮速度侧的离合器转矩Tc1w和高齿轮速度侧的离合器转矩Tchi来设定用于使那些变速目标值成立的控制操作量。因此，运动方程由两个数学表达式，即，数学表达式(I)和数学表达式(2)形成；然而存在三个控制操作量，因此，不能唯一地求解使两个变速目标值成立的控制操作量。因此，不能利用变速模型进行实现两个变速目标值的自动变速器18的期望的变速。输出轴角加速度(Ιωο/dt由变速器输出转速ω ο计算得出，所述变速器输出转速ω ο是转速传感器54的检测值。
[0040]顺便提及，能够推定的是，能够通过对由数学表达式(I)和数学表达式(2)表达的运动方程增加约束条件来唯一求解控制操作量。这里，难以在对自动变速器18的变速控制中控制释放侧的啮合装置和啮合侧的啮合装置之间的转矩交换(即，变速进展程度)。另一方面，在为了确定三个控制操作量而将控制操作量中的任一个设定成预定值的情况下，存在无穷多种设定方式，例如，根据各个变速模式将控制操作量中的任一个设定为预定值。就预定值而言，例如，如果仅将释放侧的离合器转矩和啮合侧的离合器转矩中的一个设定为约束条件，则在变速期间可能易于发生停滞(tie-up)或空转(racing),或者有意在变速期间引起停滞或空转的控制的可控性可能会降低。或者，例如，如果将发动机转矩的变化模式设定为约束条件，则可能无法执行使发动机转矩在惯性相期间暂时变化的发动机转矩减小控制。在本实施例中，找到了将释放侧的啮合装置和啮合侧的啮合装置之间的传递转矩的转矩份额设定为上述约束条件的办法。传递转矩的转矩份额适于表示或者控制变速期间的转矩交换，并且与任何变速模式兼容。即，找出了将传递转矩的转矩份额设定为上述约束条件的办法。传递转矩的转矩份额允许将变速期间的转矩交换结合到运动方程中，并且允许唯一求解控制操作量。转矩份额是当总传递转矩例如转换成输入轴16上的转矩(输入轴总传递转矩)时，在自动变速器18的变速期间在释放侧的啮合装置和啮合侧的啮合装置之间分配的传递转矩相对于输入轴总传递转矩的比率。在本实施例中，用“xlow”表示低齿轮速度啮合装置的转矩份额，用“xhi”表示高齿轮速度啮合装置的转矩份额，并且使用转矩份额X (例如O SxS I)由以下数学表达式(3)和数学表达式(4)来分别限定转矩份额，所述转矩份额X按照时序变化，以反映变速期间的转矩交换。
[0041]Xlow=X (3)
[0042]xhi=l-x (4)
[0043]可以基于转换成输入轴16上的转矩的“Tclow”及“Tchi”和数学表达式(3)及数学表达式(4)，用“X”(=xlow)和“1-x”(=xhi)来定义低齿轮速度侧的离合器转矩Tclow和高齿轮速度侧的离合器转矩Tchi之间的关系表达式。由数学表达式(I)、数学表达式(2 )和“Tclow”与“Tchi”之间的关系表达式推导出用于计算作为控制操作量的涡轮机转矩Tt、低齿轮速度侧的离合器转矩Tclow和高齿轮速度侧的离合器转矩Tchi的关系表达式。利用采用了 “X”(=xl0W)、“l-x”(=xhi)、输入轴角加速度dco t/dt、变速器输出转矩To等的关系表达式来表示涡轮机转矩Tt (等同于发动机转矩Te)。类似地，利用采用了 “X” (=xlow),输入轴角加速度dco t/dt、变速器输出转矩To等的关系表达式来表示低齿轮速度侧的离合器转矩Tclow。类似地，利用采用了“l_x”(=xhi)、输入轴角加速度don/dt、变速器输出转矩To等的关系表达式来表示高齿轮速度侧的离合器转矩Tchi。即，根据本实施例的变速模型使用包括变速目标值和控制操作量的自动变速器18的运动方程(上述数学表达式(I)、
(2))和分别表示转矩份额的关系(上述数学表达式(3)、(4))基于变速目标值计算控制操作量。以这种方式，在本实施例中，通过将对转矩份额X设定的约束条件加入数学表达式(I )、
(2)，利用变速模型实施自动变速器18的变速。因此，即使当对于两个变速目标值存在三个控制操作量时，也能够利用上述变速模型适当地确定这三个控制操作量。
[0044]顺便提及，在自动变速器18的变速控制中，存在多种变速形式(变速模式)，例如踏下加速踏板升档、松开加速踏板升档、踏下加速踏板降档和松开加速踏板降档。因此，希望根据每个变速模式设定转矩份额。在下文中，将详细描述根据每个变速模式设定转矩份额。
[0045]在踏下加速踏板升档或者松开加速踏板降档时，涡轮机转速(即，变速器输入转速《i)被发动机转矩Te (踏下加速踏板时的正转矩或松开加速踏板时的负转矩(发动机摩擦转矩))改变的改变方向不同于涡轮机转速由于变速而改变的改变方向(涡轮机转速由于变速而变化的方向)。即，在踏下加速踏板升档或者松开加速踏板降档中，不能利用发动机转矩Te致使变速自发地进行。因此，不能仅通过减小释放侧的离合器转矩的绝对值(即，仅通过逐渐释放释放侧的啮合装置)而不改变转矩份额来使变速进行，不会使变速进展，所以需要利用啮合侧的啮合装置使涡轮机转速在由变速引起的变化方向上改变。在变速模式是踏下加速踏板升档或者松开加速踏板降档的情况下，如图3A和图3D所示，为了使变速适当地进行，转矩份额变化的定时被设定为惯性相开始之前的定时(即，在惯性相开始之前实施释放侧的啮合装置和啮合侧的啮合装置之间的转矩交换)。
[0046]另一方面，在松开加速踏板升档或者踏下加速踏板降档中，发动机转矩Te使涡轮机转速在由变速引起的变化方向上改变。即，在松开加速踏板升档或者踏下加速踏板降档时，能够利用发动机转矩Te使变速自发地进行。因此，能够仅通过减小释放侧的离合器转矩的绝对值而不改变转矩份额来使变速进行，所以不需要利用啮合侧的啮合装置使涡轮机转速在由变速引起的变化方向上改变。在松开加速踏板升档或者踏下加速踏板降档中，如果利用啮合侧的啮合装置使变速进行，则反而惯性转矩可能会增大，结果，变速冲击可能恶化。因此，在变速模式是松开加速踏板升档或者踏下加速踏板降档的情况下，如图3C和图3B所示，为了使变速适当地进行，转矩份额变化的定时被设定为惯性相结束时。即，在松开加速踏板升档或者踏下加速踏板降档的情况下，为了实现变速冲击受到抑制的平顺的变速，在仅通过根据发动机转矩Te将释放侧的啮合装置释放来使变速进行之后，通过在惯性相结束时实施释放侧的啮合装置和啮合侧的啮合装置之间的转矩交换，利用啮合侧的啮合装置将涡轮机转速调整至变速后同步旋转。这里，惯性相结束时例如是表明惯性相基本已经完成这样的涡轮机转速基本上接近于变速后同步旋转的定时。S卩，惯性相结束时是接近惯性结束的定时。在通过发动机转矩Te和释放侧的啮合装置的释放惯性相开始并且进一步进展之后，即使当没有使啮合侧的啮合装置逐渐啮合时，在惯性相结束时，也只需要仅在使涡轮机转速与变速后转速同步的点控制啮合侧的啮合装置逐渐啮合即可。当能够通过发动机转矩Te和释放侧的啮合装置的释放致使惯性相进展并且完成时，可以将惯性相结束时设定为惯性相结束的定时。
[0047]以这种方式，当变速模式变化时，变速的进展方式也发生变化。因此，在本实施例中，为了使变速根据变速模式适当地进展，根据变速模式改变转矩份额发生变化的定时(即，根据变速模式改变在释放侧的啮合装置和啮合侧的啮合装置之间交换转矩的定时)。
[0048]更加具体地，在图2中，变速控制单元74根据例如确定为要实施的变速是否尚未完成来确定自动变速器18是否正在变速。另外，变速控制单元74根据例如加速度操作量Acc和自动变速器18应当变速成的齿轮速度来确定变速期间的变速模式是踏下加速踏板升档还是松开加速踏板降档。
[0049]当变速控制单元74已经确定自动变速器18正在变速时，控制操作量计算单元76利用变速模型根据变速目标值来计算控制操作量。具体地，控制操作量计算单元76包括转矩份额计算单元78和变速目标值计算单元80。
[0050]转矩份额计算单元78例如根据从变速控制开始(或者最后计算时刻)起所经历的时间由预先确定了用于改变转矩份额X的模式的关系(变速进展程度图)来计算转矩份额Xo转矩份额计算单元78由数学表达式(3)和数学表达式(4)根据计算得出的转矩份额X来计算低齿轮速度啮合装置的转矩份额xlow和高齿轮速度啮合装置的转矩份额xhi。将转矩份额X的初始值对于升档设定为1，对于降档设定为O。
[0051]例如对于每个变速模式和每对变速级预先确定变速进展程度图。转矩份额计算单元78，当变速控制单元74已经确定变速模式是踏下加速踏板升档或者松开加速踏板降档时，选择将转矩份额变化的定时设定为惯性相开始之前的定时的变速进展程度图。另一方面，转矩份额计算单元78，当变速控制单元74已经确定变速模式不是踏下加速踏板升档或者松开加速踏板降档时，选择将转矩份额变化的定时设定为惯性相结束时的变速进展程度图。当已经选择了将转矩份额变化的定时设定为惯性相结束时的变速进展程度图时，可以根据从惯性相开始起所经历的时间来计算转矩份额X。
[0052]变速目标值计算单元80例如由下面所述的关系(输入轴角加速度变化图)根据从惯性相开始(或者最后计算时刻)起所经历的时间计算惯性相期间的输入轴角加速度don/dt的目标值，在所述关系中，预先确定了用于改变输入轴角加速度don/dt的模式，使得惯性相期间涡轮机转速(=变速器输入转速ω?)的变化成为实现抑制的变速冲击和变速持续时间的预定变化。另外，变速目标值计算单元80，例如，除了在惯性相期间之外，根据涡轮机转速ω? (=变速器输入转速ω?)的变化来计算输入轴角加速度dcot/dt的目标值。另外，变速目标值计算单元80，例如，根据由发动机输出控制单元72计算出的所需驱动力Fdem和从变速控制开始(或者最后计算时刻)起所经历的时间，由用于改化变速器输出转矩To的模式被预先确定了的关系(变速器输出转矩变化图)计算变速器输出转矩To的目标值。例如，对于每个变速模式和每对变速级预先确定输入轴角加速度变化图和变速器输出转矩变化图。
[0053]控制操作量计算单元76根据由转矩份额计算单元78计算出的啮合装置的转矩份额(X、xlow、xhi)和由变速目标值计算单元80计算出的变速目标值(dω t/dt的目标值，To)，由用于计算控制操作量的关系表达式计算作为控制操作量的涡轮机转矩Tt (等同于发动机转矩Te)、低齿轮速度侧的离合器转矩Tc1w和高齿轮速度侧的离合器转矩Tchi的各自的所需值。
[0054]当变速控制单元74已经确定自动变速器18正在变速时，所述发动机输出控制单元72输出发动机输出控制指令信号Se，以便获得通过控制操作量计算单元76计算出的涡轮机转矩Tt (等同于发动机转矩Te)的所需值。当变速控制单元74已经确定要实施自动变速器18的变速时，变速控制单元74对液压控制管路28输出液压指令信号Sp，以便实现确定的齿轮速度，所述液压指令信号Sp用于获得由控制操作量计算单元76计算出的低齿轮速度侧的离合器转矩Tc1w和高齿轮速度侧的离合器转矩Tchi的所需值。
`[0055]图4是图解了电子控制单元70的控制功能的相关部分、即用于利用变速模型实施自动变速器18的期望变速的控制操作的流程图，并且例如以大约几毫秒至数十毫秒的极短的循环时间重复地执行。图5是在执行图4的流程图中示出的控制操作的情况下的时间图，并且是在踏下加速踏板升档时的示例。
[0056]在图4中，初始，在对应于变速控制单元74的步骤(在下文中，省略“步骤”二字)SlO中，例如，确定自动变速器18是否正在变速。当在SlO中做出否定判定时，程序结束。当在SlO中做出肯定判定(在图5中的时间tl至时间t3)时，在对应于变速控制单元74的S20中判定变速的变速模式是否为踏下加速踏板升档和松开加速踏板降档中的任一个。当在S20中做出肯定判定时，例如，在对应于转矩份额计算单元78的S30中选择将转矩份额变化的定时设定为惯性相开始之前的定时的变速进展程度图。即，将转矩份额变化的定时设定为惯性相开始之前的定时(在图5中从时间tl至时间t2，并且见图3A和图3D)。另一方面，当在S20中做出否定判定时，例如，在对应于转矩份额计算单元78的S40中选择将转矩份额变化的定时设定为惯性相结束时的变速进展程度图。即，将转矩份额变化的定时设定为惯性相结束时(见图3B和图3C)。在S30或者S40之后，在对应于转矩份额计算单元78的S50中，例如，利用选择的变速进展程度图来计算啮合装置的转矩份额(1、110?、处1)。在此之后，在对应于变速目标值计算单元80的S60中，计算变速目标值(输入轴角加速度do t/dt和变速器输出转矩To的各自的目标值)。然后，在对应于控制操作量计算单元76的S70中，由用于计算控制操作量的关系表达式，根据在S50中计算出的啮合装置的转矩份额和在S60中计算出的变速目标值来计算控制操作量(发动机转矩Te的所需值、低齿轮速度侧的离合器转矩Tc1w和高齿轮速度侧的离合器转矩Tchi )。继而，在对应于发动机输出控制单元72和变速控制单元74的S80中，输出发动机输出控制指令信号Se和液压指令信号Sp，并且控制发动机12、释放侧的啮合装置和啮合侧的啮合装置，以便获得在S70中计算的控制操作量。
[0057]在图5中，例如，在惯性相期间通过惯性转矩可以快速改变变速器输出转矩To。然而，在本实施例中，为了抑制变速冲击的发生，将惯性相期间的变速器输出转矩To的目标值设定为犹如不存在惯性转矩的情况下的目标值。然后，确定实现该目标值的发动机转矩Te的所需值，并且执行用于取消惯性转矩的发动转矩减小控制。以这种方式，在本实施例中，发动机12作为受控对象被计入到运动方程中而又没有使得整个变速模型控制崩溃。图5中示出的实施例涉及踏下加速踏板升档，因此，为了致使变速适当地进展，在惯性相开始之前实施在释放侧的啮合装置和啮合侧的啮合装置之间的转矩交换。
[0058]如上所述，在除非对于运动方程设定约束条件否则不能求解包括数学表达式(I )和数学表达式(2)的运动方程的情况下，在本实施例中，将转矩份额X设定为约束条件。因此，适于控制啮合装置之间的转矩交换，这在变速控制中较为困难，并且能够求解运动方程。换言之，将表达转矩交换的转矩份额X设定为约束条件，因此能够利用单个变速模型来处理任何变速模式。具体地，通过将适于控制变速进展程度的转矩份额X设定为约束条件，抑制停滞或者空转的发生，以及反过来提高用于有意引起停滞或者空转的控制的可控性。能够适当地执行发动机转矩减小 控制。以这种方式，根据本实施例，即使当对于两个变速目标值存在三个控制操作量时，也能够利用变速模型适当地确定三个控制操作量，并且然后实施自动变速器18的期望的变速，以便实现两个变速目标值。
[0059]另外，根据本实施例，根据变速模式改变转矩份额变化的定时，因此能够根据变速模式使变速适当地进展。因此，在本实施例中，能够进一步利用变速模型适当地实施自动变速器18的期望的变速。
[0060]另外，根据本实施例，当变速模式是踏下加速踏板升档或者松开加速踏板降档时，将转矩份额变化的定时设定为惯性相开始之前的定时，因此通过啮合侧的啮合装置来适当地使变速进展。另一方面，当变速模式是松开加速踏板升档或者踏下加速踏板降档时，将转矩份额变化的定时设定为惯性相结束时，因此仅仅通过减小释放侧的啮合装置的转矩的绝对值就使得变速适当地进展。换言之，当变速模式是松开加速踏板升档或者是踏下加速踏板降档时，通过不将转矩份额变化的定时设定为惯性相开始之前的定时来避免变速冲击恶化的可能性，因此能够通过将转矩份额变化的定时设定为惯性相结束时来实现平顺变速。[0061 ] 另外，根据本实施例，使用包括数学表达式(I)和数学表达式(2)的运动方程以及数学表达式(3)和数学表达式(4)的关系，根据变速目标值来计算控制操作量，因此能够将在变速控制中较为困难的、与转矩交换有关的控制计入到上述运动方程中，并且能够适当地确定三个控制操作量。
[0062]接下来，将描述本发明的另一个实施例(第二实施例)。以下描述中，相同的附图标记表不的实施例之间共同的部分，并且将省略对其的描述。
[0063]在上述第一实施例中，如在图5的时间图中示出的那样，在假设能够在发动机转矩减小控制中取消惯性转矩的基础上，确定惯性相期间变速器输入转矩To的目标值。顺便提及，可推测这样的情况，即，根据变速模式、每对变速级、变速时的车速V、发动机12的状态等仅有惯性转矩的一部分能够被明显地取消。因此，在这种情况下，在假设在发动机转矩减小控制中仅有惯性转矩的一部分能够取消的基础上，根据第二实施例的变速目标值计算单元80设定惯性相期间的变速器输出转矩To的目标值。因此，惯性相期间的变速器输出转矩To的目标值包括不能取消的惯性转矩，所以目标值在惯性相开始或者惯性相结束时发生显著变化。在此时，如图5所示，当一个离合器转矩(在此，释放侧的离合器转矩)的所需值因啮合装置之间的转矩交换完成而为零时，由于因实际值相对于控制操作量(离合器转矩和发动机转矩的所需值)的响应延迟、变化等，造成涡轮机转速的空转，因而，实际变速器输出转矩To或者实际输入轴角加速度dcot/dt从目标值快速变化或者变速冲击会增加。
[0064]在第二实施例中，通过使在啮合装置之间转矩交换中停滞，抑制快速变化或者空转。例如，通过增加低齿轮速度侧的离合器转矩Tc1w和高齿轮速度侧的离合器转矩Tchi中的至少一个，以弥补变速器输出转矩To的变化，减轻变速器输出转矩To的变化或者抑制涡轮机转速的空转。在下文中，将描述致使停滞的方式的示例。在上述第一实施例中，低齿轮速度啮合装置的转矩份额xlow和高齿轮速度啮合装置的转矩份额xhi的合起来的总数是“I”(=xlow+xhi)并且设定成既不会导致停滞也不会导致空转。与此相比，在第二实施例中，如在以下数学表达式(5)和数学表达式(6)中示出的那样，包括停滞程度α (停滞比率α )的转矩份额用作转矩份额xlow和转矩份额xhi中的至少一个。
[0065]xlow=x+ α (5)
[0066]xhi= (1-χ) + α (6)
[0067]更加具体地，控制操作量计算单元76在用于计算控制操作量的关系表达式中直接使用由变速目标值计算单元计算出的输入轴角加速度do t/dt和变速器输出转矩To的目标值。控制操作量计算单元76在计算涡轮机转矩Tt时在上述关系表达式中直接使用由转矩份额计算单元78计算出的啮合装置的转矩份额X。另一方面，控制操作量计算单元76，在计算为了引起停滞而使离合器转矩增加且从低齿轮速度侧的离合器转矩Tc1w和高齿轮速度侧的离合器转矩Tchi之间选择的预定啮合装置的离合器转矩时，在上述关系表达式中使用包括停滞程度α的转矩份额xlow或者转矩份额xhi (数学表达式(5)、(6))。
[0068]附带地，如在第一实施例中描述的那样，在对于自动变速器18的变速控制中存在多种变速模式，并且根据每个变速模式改变在释放侧的啮合装置和啮合侧的啮合装置之间交换转矩的定时。另一方面，在引起停滞时，例如，希望不会影响传递转矩乃至实际变速器输出转矩To，或者即使在增加离合器转矩时也不会影响变速的进展。在下文中，将详细描述根据每个变速模式设定预定啮合装置。基本上，在啮合装置两侧的构件之间不存在不同旋转的状态下，即使当离合器转矩增加时，传递转矩也不增加。因此，预定的啮合装置例如是在开始转矩交换时处于不存在不同旋转的状态中的啮合装置。[0069]在此，在踏下加速踏板升档或者松开加速踏板降档中，如上所述，将转矩份额变化的定时设定为惯性相开始之前的定时。因此，在惯性相开始之间，即使当将停滞程度α添加到释放侧的啮合装置中时，也不影响实际变速器输出转矩To。另外，通过将停滞程度α添加到释放侧的啮合装置中，能够在惯性相开始之后适当地抑制实际变速器输出转矩To或者输入轴角加速度don/dt的快速变化。于是，当变速模式是踏下加速踏板升档或者松开加速踏板降档时，添加有停滞程度α的预定啮合装置被设定成如图6的表格中示出的释放侧的啮合装置。
[0070]另一方面，在松开加速踏板升档或者踏下加速踏板降档中，如上所述，将转矩份额变化的时间设定为惯性相结束时。因此，当在惯性相期间将停滞程度α添加至释放侧的啮合装置时，变速进展受到影响。相比之下，当将停滞程度α添加至啮合侧的啮合装置时，在惯性相结束时添加停滞程度α，因此不会通过释放侧的啮合装置的释放影响变速的进展。另外，通过将停滞程度α添加至啮合侧的啮合装置，能够在惯性相结束时适当地抑制涡轮机转速空转。因此，当变速模式是松开加速踏板升档或者踏下加速踏板降档时，添加有停滞程度α的预定啮合装置被设定为如图6的表格中所示的啮合侧的啮合装置。
[0071]以这种方式，当变速模式变化时，变速进展的方式也发生变化。因此，在第二实施例中，为了根据变速模式适当地抑制变速冲击，根据变速模式改变预定的啮合装置。
[0072]还是在第二实施例中，基本上，根据图4的流程图执行控制操作。在第二实施例中，包括停滞程度α的转矩份额被用于计算预定啮合装置的离合器转矩。图7是在执行图4的流程图中示出的控制操作的情况下的时间图，并且是当在踏下加速踏板升档期间引起停滞时的示例。
[0073]在图7中，虚线分别表示变速目标值和表示实现那些变速目标值时的控制操作量，并且示出了在没有引起停滞的情况下的示例。实线示出了在变速目标值保持不变的同时引起停滞的情况下的示例。在惯性相期间，变速器输出转矩To的目标值因不能通过发动转矩减小控制消除的惯性转矩而被增加，以便变速器输出转矩To的目标值在惯性相开始之后显著变化。与此相比，包括停滞程度α的转矩份额被用作释放侧的啮合装置的转矩份额xlow，并且引起停滞，所述释放侧的啮合装置在踏下加速踏板升档时用作预定啮合装置。因此，与目标值相比，在惯性相开始之后实际变速器输出转矩To的变化和实际输入轴角加速度don/dt的变化减小。
[0074]如上所述，根据第二实施例，除了与上述第一实施例中的那些有益效果类似的有益效果之外，包括停滞程度α的转矩份额被用于确定预定啮合装置的转矩容量，并且向停滞侧控制啮合装置的转矩交换。因此，能够平顺交换转矩，并且对于预定啮合装置而言能够分配快速变化量并且还能够抑制空转，因此在变速目标值显著变化时可能增加的变速冲击受到抑制。另外，根据变速模式改变预定啮合装置，因此能够根据变速模式进一步适当地抑制变速冲击。
[0075]另外，根据第二实施例，当变速模式是踏下加速踏板升档或者松开加速踏板降档时，将预定啮合装置设定为释放侧的啮合装置；而且，当变速模式是松开加速踏板升档或者踏下加速踏板降档时，预定啮合装置被设定为啮合侧的啮合装置，所以不会影响实际变速器输出转矩To或者不会影响变速进展。
[0076]参照附图详细描述了本发明的实施例，并且本发明还能够应用于其它实施例。[0077]例如，在上述实施例中，每个实施例均可以独立于彼此实施；然而，每个实施例通常不需要独立于彼此实施，而且所述实施例可以按照需要组合实施。
[0078]在上述实施例中，输出轴20图解为输出轴20侧的旋转构件；然而，输出轴20侧的旋转构件并不局限于输出轴20。输出轴20侧的旋转构件可以是从输出轴20至驱动轮26的动力传递路径上的旋转构件。输入轴16图解为输入轴16侧的旋转构件；然而，输入轴16侧的旋转构件并不局限于输入轴16。输入轴16侧的旋转构件可以是在从发动机12至输入轴16的动力传递路径上的旋转构件。
[0079]在上述第一和第二实施例中，仅能够通过发动机转矩减小控制取消惯性转矩的一部分的情况被作为变速器输出转矩To的目标值在惯性相开始时或者惯性相结束时显著变化的情况进行说明；然而，变速器输出转矩To的目标值显著变化的情况并不局限于仅能够取消惯性转矩的一部分的情况。简言之，只要变速器输出转矩To的目标值被设定成在惯性相开始或者惯性相结束时发生显著变化，就能够应用本发明。
[0080]上述实施例仅仅为解释性，并且本发明可以在这种模式中实施，所述模式包括根据本领域中的技术人员的知识的多种修改方案和改进方案。
【权利要求】
1.一种用于车辆的控制器，所述车辆包括自动变速器，所述自动变速器具有多个啮合装置，所述多个啮合装置在从驱动力源接收动力的输入轴和将动力传递到驱动轮的输出轴之间传递旋转和转矩，所述自动变速器通过在每个所述啮合装置的啮合状态和释放状态之间转换而变速，其特征在于，所述控制器包括: 变速控制单元，所述变速控制单元构造成: i)使用预定的变速模型实施所述自动变速器(18)的变速，所述变速模型确定用于实现变速目标值的控制操作量； ii)通过以下方式使用所述变速模型来实施所述自动变速器(18)的变速: 根据所述输出轴侧的旋转构件上的转矩和所述输入轴侧的旋转构件的速度变化量设定所述变速目标值； 根据所述输入轴侧的所述旋转构件上的转矩、在所述变速期间所述多个啮合装置中的被啮合的一个啮合装置的转矩容量和在所述变速期间所述多个啮合装置中的被释放的一个啮合装置的转矩容量，设定所述控制操作量；和 在变速期间，在传递转矩被转换成所述输入轴侧的所述旋转构件上的转矩时，设定所述传递转矩在所述多个啮合装置中的被啮合的一个啮合装置和所述多个啮合装置中的被释放的一个啮合装置之间的转矩份额；以及 iii)根据变速模式改变所述转矩份额发生变化的定时。
2.根据权利要求1所述的控制器，其中 所述变速控制单元构造成在所述变速模式是踏下加速踏板升档或者松开加速踏板降档时，将所述转矩份额 发生变化的定时设定为惯性相开始之前的定时，并且 所述变速控制单元构造成在所述变速模式是松开加速踏板升档或者踏下加速踏板降档时，将所述转矩份额发生变化的定时设定为惯性相结束时。
3.根据权利要求1或2所述的控制器，其中 所述变速控制单元构造成通过使用所述自动变速器(18)的运动方程和表示所述转矩份额的关系作为所述变速模型来基于所述变速目标值计算所述控制操作量，其中所述方程包括所述变速目标值和所述控制操作量。
4.根据权利要求1至3中的任意一项所述的控制器，其中 所述变速控制单元构造成使用包括停滞比率的转矩份额作为所述转矩份额来确定从啮合侧的所述啮合装置和释放侧的所述啮合装置之间选择的预定啮合装置的转矩容量， 所述变速控制单元构造成根据所述变速模式改变所述预定啮合装置。
5.根据权利要求4所述的控制器，其中， 所述变速控制单元构造成在所述变速模式是踏下加速踏板升档或者松开加速踏板降档时将释放侧的所述啮合装置设定为所述预定啮合装置；并且 所述变速控制单元构造成在所述变速模式是松开加速踏板升档或者踏下加速踏板降档时将啮合侧的所述啮合装置设定为所述预定啮合装置。
6.一种用于车辆的控制方法，所述车辆包括自动变速器，所述自动变速器具有多个啮合装置，所述多个啮合装置在从驱动力源接收动力的输入轴和将动力传递到驱动轮的输出轴之间传递旋转和转矩，所述自动变速器通过在每个所述啮合装置的啮合状态和释放状态之间转换而变速，其特征在于，所述控制方法包括:使用预定的变速模型实施所述自动变速器(18)的变速，所述变速模型确定用于实现变速目标值的控制操作量； 通过以下方式使用所述变速模型来实施所述自动变速器(18)的变速: 根据所述输出轴侧的旋转构件上的转矩和所述输入轴侧的旋转构件的速度变化量设定所述变速目标值； 根据所述输入轴侧的所述旋转构件上的转矩、在所述变速期间所述多个啮合装置中的被啮合的一个啮合装置的转矩容量和在所述变速期间所述多个啮合装置中的被释放的一个啮合装置的转矩容量，设定所述控制操作量；和 在变速期间，在传递转矩被转换成所述输入轴侧的所述旋转构件上的转矩时，设定所述传递转矩在所述多个啮合装置中的被啮合的一个啮合装置和所述多个啮合装置中的被释放的一个啮合装置之间的转矩份额；以及 根据变速模式改变所述转矩份额发生变化的定时。
【文档编号】F16H61/04GK103574012SQ201310335434
【公开日】2014年2月12日 申请日期:2013年8月5日 优先权日:2012年8月7日
【发明者】增永圣二, 长谷川善雄, 太田圭祐 申请人:丰田自动车株式会社