CN101666363B - 自动变速器的控制装置 - Google Patents

Abstract

一种自动变速器的控制装置，不会使结构复杂化及运算负荷增大，能够高精度地判定由变速时联接的摩擦联接元件的μ-v特性为负斜度引起的颤振的发生。自动变速器的控制装置具备：变速控制机构，其通过使第三离合器联接且使第二制动器释放来进行变速；颤振判定机构，其判定由自激振动引起的颤振的发生，其中，变速控制机构具有惯性阶段判定部，当惯性阶段时间比显示出起因于负斜度特性的现象时的值时，颤振判定机构判定为发生了颤振，所述惯性阶段时间比是将下述现象数值化后的时间比，所述现象为，伴随着第三离合器的相对转速因惯性阶段的进行而减少，由第三离合器所具有的μ-v特性为正斜度特性或负斜度特性引起并以不同形式表现出的现象。

Description

自动变速器的控制装置

技术领域

本发明涉及具备判定由自激振动引起的颤振的发生的颤振判定机构的自动变速器的控制装置。

背景技术

以往，作为具备判定由自激振动引起的颤振的发生的颤振判定机构的装置，公知有车辆用摩擦离合器的控制装置，其检测摩擦式离合器的输出轴旋转的旋转变动，根据对旋转变动进行过滤处理后的频率成分，判定是由自激振动(颤振)引起的旋转变动(频率成分1)还是由干扰引起的旋转变动(频率成分2)(例如，参照专利文献1)。

专利文献1：(日本)特开平10-159872号公报

然而，在现有车辆用摩擦离合器的控制装置中，判定颤振的发生时，需要对频率成分的检测(旋转变动→波形转换→频率运算)进行实时运算，存在CPU(运算部)的运算负荷增大的问题。

此外，还存在需要追加用于颤振判定的新的结构(旋转变动检测机构、波形转换机构、过滤机构等)及进行频率成分的分析，为了颤振判定而使得结构复杂化的问题。

发明内容

本发明是鉴于上述问题而作出的，其目的在于提供一种自动变速器的控制装置，不会使结构复杂化及运算负荷增大，能够高精度地判定由变速时联接的摩擦联接元件的μ-v特性为负斜度引起的颤振的发生。

为了实现上述目的，本发明的自动变速器的控制装置，其具备变速控制机构和颤振判定机构，所述变速控制机构通过使在变速前的变速级释放的第一摩擦联接元件联接且使在变速前的变速级联接的第二摩擦联接元件释放，从而向其他速级变速，所述颤振判定机构判定由自激振动引起的颤振的发生。所述变速控制机构具有惯性阶段判定部，所述惯性阶段判定部对变速控制时在变速进行的中途发生的阶段之一的、变速器输入转速变化的惯性阶段进行判定。所述颤振判定机构计算特性斜度指标值，且在所述特性斜度指标值显示出由负斜度特性引起的现象时，判定为发生了颤振，所述特性斜度指标值是将下述现象数值化后的值，所述现象为，伴随着所述第一摩擦联接元件的相对转速因所述惯性阶段的进行而减少，由所述第一摩擦联接元件所具有的摩擦系数和相对转速的关系特性为正斜度特性或负斜度特性引起并以不同的形式表现出的现象。

由此，就本发明的自动变速器的控制装置而言，在颤振判定机构计算出特性斜度指标值，该伴特性斜度指标值是伴随着变速时作为联接侧元件的第一摩擦联接元件的相对转速因变速控制下的惯性阶段的进行而减少，由第一摩擦联接元件所具有的摩擦系数和相对转速的关系特性(μ-v特性)为正斜度特性或负斜度特性引起且以不同的形式表现出的现象进行数值化后的特性斜度指标值。而且，在特性斜度指标值表示为由负斜度的μ-v特性引起的现象时，判定为发生了颤振。即，根据振动模式的运动方程式，当摩擦元件的μ-v特性为负斜度(相对转速v越小、摩擦系数μ越大的逆特性)时，发生自激振动(颤振)。于是，着眼于变速控制时，惯性阶段期间的联接侧摩擦联接元件的相对转速v随着阶段的进行而趋于零。因而，在联接侧摩擦联接元件的μ-v特性为正斜度时，摩擦系数μ变小，反之，在μ-v特性为负斜度时，摩擦系数μ变大，随之，负斜度特性时相比于正斜度特性时，变速时间变短。这种差异就是第一摩擦联接元件所具有的μ-v特性为正斜度特性或负斜度特性引起的且以不同的形式表现出的现象，通过计算出将该现象数值化后的特性斜度指标值，可以判定由μ-v特性的负斜度引起的颤振的有无。另外，通过采用利用了变速控制的惯性阶段的颤振判定，无需再追加新的结构，能够活用通常的变速控制中所应用的参数(齿轮齿数比信息等)。

其结果是，不会导致结构的复杂化及运算负荷的增大，能够高精度地判定由变速时联接的摩擦联接元件的μ-v特性为负斜度所引起的颤振的发生。

附图说明

图1是表示应用了实施例1的控制装置的自动变速器的一例的概略图；

图2表示应用了实施例1的控制装置的自动变速器中的各变速级的各摩擦联接元件的联接状态的联接动作表；

图3是表示实施例1的自动变速器中选择D档时的变速控制所使用的变速图的一例的变速线图；

图4是表示由实施例1的自动变速器控制器20执行的选择D档时有升档指令时的变速控制处理流程的流程图；

图5是表示由实施例1的自动变速器控制器20执行的颤振判定处理的流程的流程图；

图6是表示在由实施例1的自动变速器控制器20执行的颤振判定处理中所使用的第一惯性阶段时间Δt1和第二惯性阶段时间Δt2的确定方法的齿轮齿数比变化特性图；

图7是表示为了确定在由实施例1的自动变速器控制器20执行的颤振判定处理中所使用的颤振判定阈值αt0而测定的200个惯性阶段时间比Δt2/Δt1的离散特性图；

图8是表示为了确定在由实施例1的自动变速器控制器20执行的颤振判定处理中所使用的颤振判定阈值α而测定的200个惯性阶段时间比Δt2/Δt1的累积分布率特性图；

图9是表示正斜度和负斜度下的摩擦元件μ-v特性的图；

图10是表示摩擦元件的振动的说明图，(a)表示简单的振动模式，(b)表示运动方程式；

图11是表示升档时μ-v特性保持正斜度的摩擦联接元件和保持负斜度的摩擦联接元件分别进行联接的情况下的、惯性阶段区域中的涡轮旋转的比较特性的图；

图12是表示在由自动变速器控制器20执行的颤振判定处理中用作特性斜度指标值的惯性阶段相对旋转时间比Δt2/Δt1的确定方法的输出输入相对转速比较特性图；

图13是表示在由自动变速器控制器20执行的颤振判定处理中用作特性斜度指标值的输出轴转矩平均值T_ave和输出轴转矩平均倾斜度x的输出轴转矩比较特性图。

附图标记说明

Eg发动机

TC变矩器

Input输入轴

Output输出轴

OP油泵

10发动机控制器(ECU)

20自动变速器控制器(ATCU)

30控制阀单元(CVU)

1加速踏板开度传感器

2发动机转速传感器

3第一涡轮转速传感器

4第二涡轮转速传感器

5输出轴转速传感器

6断路开关

GS1第一行星齿轮副

G1第一行星齿轮

G2第二行星齿轮

GS2第二行星齿轮副

G3第三行星齿轮

G4第四行星齿轮

C1第一离合器

C2第二离合器

C3第三离合器(第一摩擦联接元件)

B1第一制动器

B2第二制动器(第二摩擦联接元件)

B3第三制动器

B4第四制动器

具体实施方式

下面，基于附图所示的实施例1说明实现本发明自动变速器的控制装置的最佳方式。

【实施例1】

首先对结构进行说明。

图1是表示应用了实施例1的控制装置的自动变速器的一例的概略图。实施例1中的自动变速器为前进7速、后退1速的有级式自动变速器，发动机Eg的驱动力经由变矩器TC从输入轴Input输入，通过四个行星齿轮和七个摩擦联接元件将转速变速后从输出轴Output输出。另外，油泵OP与变矩器PC的泵轮设置在同轴上，通过发动机Eg的驱动力旋转驱动，对油进行加压。

另外，设有控制发动机Eg的驱动状态的发动机控制器10(ECU)、控制自动变速器的变速状态等的自动变速器控制器器20(ATCU)、根据自动变速器控制器20的输出信号控制各摩擦联接元件的油压的控制阀单元30(CVU)。另外，发动机控制器10和自动变速器控制器20经由CAN通信线等相连接，通过通信而相互共享传感器信息及控制信息。

所述发动机控制器10上连接有检测驾驶员的加速踏板操作量的加速踏板开度传感器1和检测发动机转速的发动机转速传感器2。该发动机控制器10根据发动机转速及加速踏板操作量控制燃料喷射量及节气门开度，从而控制发动机输出转速及发动机转矩。

在所述自动变速器控制器20上连接有：检测第一行星架PC1的转速的第一涡轮转速传感器3、检测第一齿圈R1的转速的第二涡轮转速传感器4、检测输出轴Output的转速的输出轴转速传感器5及检测驾驶员通过变速杆所选择的档位的断路开关6。而且，在选择D档时，根据车速Vsp和表示加速踏板操作量的加速踏板开度APO选择最合适的指令变速级，向控制器阀单元30输出达到指令变速级的控制指令。

其次，对输入轴lnput与输出轴Output之间的变速齿轮机构进行说明。

从输入轴lnput侧到输出轴Output侧的轴上依次配置有由第一行星齿轮G1和第二行星齿轮G2构成的第一行星齿轮副GS1及由第三行星齿轮G3和第四行星齿轮G4构成的第二行星齿轮副GS2。另外，作为摩擦联接元件，配置有第一离合器C1、第二离合器C2、第三离合器C3及第一制动器B1、第二制动器B2、第三制动器B3、第四制动器B4。另外，配置有第一单向离合器F1和第二单向离合器F2。

所述第一行星齿轮G1为具有第一太阳齿轮S1、第一齿圈R1、对与两齿轮S1、R1啮合的第一小齿轮P1进行支承的第一行星架PC1的单小齿轮型行星齿轮。

所述第二行星齿轮G2为具有第二太阳齿轮S2、第二齿圈R2、对与两齿轮S2、R2啮合的第二小齿轮P2进行支承的第二行星架PC2的单小齿轮型行星齿轮。

所述第三行星齿轮G3为具有第三太阳齿轮S3、第三齿圈R3、对与两齿轮S3、R3啮合的第三小齿轮P3进行支承的第三行星架PC3的单小齿轮型行星齿轮。

所述第四行星齿轮G4为具有第四太阳齿轮S4、第四齿圈R4、对与两齿轮S4、R4啮合的第四小齿轮P4进行支承的第四行星架PC4的单小齿轮型行星齿轮。

所述输入轴lnput与第二齿圈R2连接，经由变矩器TC等输入来自发动机Eg的旋转驱动力。所述输出轴Output与第三行星架PC3连接，将输出旋转驱动力经由主减速器等传递给驱动轮。

所述第一齿圈R1、第二行星架PC2和第四齿圈R4通过第一连接构件M1被一体连接。所述第三齿圈R3和第四行星架PC4通过第二连接构件M2被一体连接。所述第一太阳齿轮S1和第二太阳齿轮S2通过第三连接构件M3被一体连接。

所述第一行星齿轮副GS1的构成为，通过第一连接构件M1和第三连接构件M3连接第一行星齿轮G1和第二行星齿轮G2，由此构成为四个旋转元件。另外，第二行星齿轮副GS2的构成为，通过第二连接构件M2连接第三行星齿轮G3和第四行星齿轮G42，由此构成为五个旋转元件。

由所述第一行星齿轮副GS1将转矩自输入轴lnput输入第二齿圈R2，所输入的转矩经由第一连接构件M1向第二行星齿轮副GS2输出。由所述第二行星齿轮副GS2将转矩自输入轴lnput直接输入第二连接构件M2，并且经由第一连接构件M1输入第四齿圈R4，所输入的转矩从第三行星架PC3向输出轴Output输出。

所述第一离合器C1(输入离合器I/C)为对输入轴lnput和第二连接构件M2有选择地进行离合的离合器。所述第二离合器C2(直接离合器D/C)为对第四太阳齿轮S4和第四行星架PC4有选择地进行离合的离合器。所述第三离合器C3(H&LR离合器H&LR/C)为对第三太阳齿轮S3和第四太阳齿轮S4有选择地进行离合的离合器。

所述第二单向离合器F2配置在第三太阳齿轮S3与第四太阳齿轮S4之间。由此，第三离合器C3被释放，当第四太阳齿轮S4的转速比第三太阳齿轮S3的转速大时，第三太阳齿轮S3和第四太阳齿轮S4产生独立的转速。因而，第三行星齿轮G3和第四行星齿轮G4成为经由第二连接构件M2被连接的构成，实现各个行星齿轮独立的齿轮齿数比。

所述第一制动器B1(前制动器Fr/B)为有选择地使第一行星架PC1的旋转相对变速器箱Case停止的制动器。另外，第一单向离合器F1与第一制动器B1并列配置。所述第二制动器B2(低速制动器LOW/B)为有选择地使第三太阳齿轮S3的旋转相对变速器箱Case停止的制动器。所述第三制动器B3(2346制动器2346/B)为有选择地使连接第一太阳齿轮S1及第二太阳齿轮S2的第三连接构件M3的旋转相对变速器箱Case停止的制动器。所述第四制动器B4(倒档制动器R/B)为有选择地使第四行星架PC4的旋转相对变速器箱Case停止的制动器。

图2是表示采用了实施例1的变速控制机构的自动变速器中的各变速级的各摩擦联接元件的联接状态的联接动作表。图2中，记号○表示该摩擦联接元件成为联接状态的情形，记号(○)表示发动机制动器动作的档位被选择时，该摩擦联接元件成为联接状态的情形，无记号表示该摩擦联接元件成为释放状态的情形。

将如上述构成的变速齿轮机构中设置的各摩擦联接元件中已联接的一个摩擦联接元件释放、已释放的一个摩擦联接元件联接，通过进行这样的替换变速(掛け替え変速)，可以实现如下所述的前进7速、后退1速的变速段。

即，在“1速级”只有第二制动器B2成为联接状态，由此第一单向离合器F1及第二单向离合器F2卡合。在“2速级”，第二制动器B2及第三制动器B3成为联接状态，第二单向离合器F2卡合。在“3速级”，第二制动器B2、第三制动器B3及第二离合器C2成为联接状态，第一单向离合器F1及第二单向离合器F2都不卡合。在“4速级”，第三制动器B3、第二离合器C2及第三离合器C3成为联接状态。在“5速级”，第一离合器C1、第二离合器C2及第三离合器C3成为联接状态。在“6速级”，第三制动器B3、第一离合器C1及第三离合器C3成为联接状态。在“7速级”，第一制动器B1、第一离合器C1及第三离合器C3成为联接状态，第一单向离合器F1卡合。在“后退速级”，第四制动器B4、第一制动器B1及第三离合器C3成为联接状态。

图3是表示实施例1的自动变速器中用于选择D档时的变速控制的变速图的一例的变速线图。图3中，实线表示升档线，虚线表示降档线。

选择D档时，检索根据来自输出轴转速传感器5(＝车速传感器)的车速Vsp和来自加速踏板开度传感器1的加速踏板开度APO决定的运转点在变速图上存在的位置。而且，不论运转点是否移动，只要其在图3的变速图上存在于一个变速级区域内，就一直维持此时的变速级。另一方面，运转点移动并在图3的变速图上横切升档线时，输出从横切前的运转点存在的区域所表示的变速级向横切后的运转点存在的区域所表示的变速级的升档指令。另外，运转点移动并在图3的变速图上横切降档线时，输出从横切前的运转点存在的区域所表示的变速级向横切后的运转点存在的区域所表示的变速级的降档指令。

图4是表示在实施例1的自动变速器控制器20执行D档选择时、有升档指令时的变速控制流程的流程图，下面对各步骤进行说明(变速控制机构)。另外，在该变速控制处理中，不时地(时常)读取变速指令(升档指令和降档指令)。

在步骤S40，判断在选择D档时是否输出有变速指令，为“是”(有变速指令)时，向步骤S41进行，为“否”时(无变速指令)，则反复进行步骤S40的判断。

在步骤S40判断为有变速指令之后，在步骤S41，判断变速指令是否为进行替换升档的变速控制的降档指令，为“是”(变速指令是升档指令)时向步骤S43进行，为“否”(变速指令为升档指令以外)时向步骤S42进行。另外，升档指令不限于相邻的变速级间的升档指令，也包含向相距两级以上的变速级的升档指令(例如LFUS-5升档指令等)。

在步骤S41中判断为变速指令为升档指令以外之后，在步骤S42执行其他变速控制(相邻的变速级间的降档或向相距两级以上的变速级的降档等)，并向“返回”进行。

在步骤S41中判断为变速指令为相邻级间的升档指令之后，在步骤S43执行从第一变速级向第二变速级的升档变速控制中、相对于联接侧摩擦联接元件的备用阶段控制，向步骤S44进行。例如变速指令为从3速级(变速前的变速级)向4速级(其他变速级)的升档指令时，使在3速级释放的第三离合器C3(第一摩擦联接元件)联接，并且使在3速级联接的第二控制器B2(第二摩擦联接元件)释放，由此开始进行从3速级向4速级的升档变速控制。另外，备用阶段控制是对作为联接侧摩擦联接元件的第三离合器C3，向活塞室填充油的同时消除离合器片间的间隙，通过基于之后的油压供给的离合器片联接而构成可传递转矩的状态，该控制从升档指令输出时执行到所设定的定时器时间。

在步骤S43中的备用阶段控制或步骤S46中的转矩阶段控制之后，在步骤S44，根据由第一涡轮转速传感器3及第二涡轮转速传感器4得到的变速器输入转速、和由输出轴转速传感器5得到的变速器输出转速，计算实际齿轮齿数比GR，并向步骤S45进行。

在步骤S44中的实际齿轮齿数比GR的计算之后，在步骤S45，判断所计算出的实际齿轮齿数比GR(目前的齿轮齿数比)是否达到惯性阶段开始判定齿轮齿数比GR_St，为“是”(实际齿轮齿数比GR达到惯性阶段开始判定齿轮齿数比GR_St)时向步骤S47进行，为“否”(实际齿轮齿数比GR未达到惯性阶段开始判定齿轮齿数比GR_St)则向步骤S46进行(惯性阶段判定部)。

在步骤S45中判断为实际齿轮齿数比GR未达到惯性阶段开始判定齿轮齿数比GR_St之后，在步骤S46，对升档的联接侧摩擦联接元件和释放侧摩擦联接元件执行基于转矩阶段控制的联接压控制和释放压控制，返回步骤S44。

在此，“转矩阶段”是指在变速进行中途发生的阶段之一，输入旋转不变，只是输出轴转矩变化的相。

在步骤S45中判断为实际齿轮齿数比GR达到惯性阶段开始判定齿轮齿数比GR_St或步骤S50中判断为实际齿轮齿数比GR未达到惯性阶段结束判定齿轮齿数比GR_End之后，在步骤S47，与步骤S44同样地，根据由第一涡轮转速传感器3及第二涡轮转速传感器4得到的变速器输入转速、和由输出轴转速传感器5得到的变速器输出转速，计算出实际齿轮齿数比GR，向步骤S48进行。

在步骤S47中计算出齿轮齿数比之后，在步骤S48，在最初进入步骤S48时用于计测惯性阶段时间的定时器起动，然后，继续定时器动作直到惯性阶段结束，向步骤S49进行。另外，惯性阶段结束时，为了计测下一个惯性阶段时间，定时器被复位。

在步骤S48中的定时器的启动、持续动作之后，在步骤S49，惯性阶段控制处理每次重复时，将步骤S47中计算出的齿轮齿数比和步骤S48中计测的定时器值作为一对组合值进行存储，向步骤S50进行。

在步骤S49的齿轮齿数比和定时器值的组合存储处理之后，在步骤S50，对升档的联接侧摩擦联接元件和释放侧摩擦联接元件执行惯性阶段期间的规定的联接压控制和规定的释放压控制，向步骤S51进行。

在步骤S50中执行惯性阶段控制之后，在步骤S51判断实际齿轮齿数比GR是否达到惯性阶段结束判定齿轮齿数比GR_End，为“是”时向步骤S52进行，为“否”时则返回步骤S47(惯性阶段判定部)。

在步骤S51中判断为实际齿轮齿数比GR达到了惯性阶段结束判定齿轮齿数比GR_End之后，在步骤S52执行使升档时的向联接侧摩擦联接元件的联接压上升至管路压力且使释放侧摩擦联接元件的释放压降低至排放压力的变速结束阶段控制，向步骤S53进行。

在步骤S52执行变速结束阶段控制之后，在步骤S53，基于在步骤S49取得的实际齿轮齿数比和定时器值的组合存储信息，按照图5的流程执行颤振判定处理，向“返回”进行。

图5是表示由实施例1的自动变速器控制器20执行的颤振判定处理的流程的流程图(颤振判定机构)。图6是表示在由实施例1的自动变速器控制器20执行的颤振判定处理中所使用的第一惯性阶段时间Δt1和第二惯性阶段时间Δt2的决定方法的齿轮齿数比变化特性图。图7是表示为了决定在由实施例1的自动变速器控制器20执行的颤振判定处理中所使用的颤振判定阈值α而测定的200个惯性阶段时间比Δt2/Δt1的离散特性图。图8是表示为了决定在由实施例1的自动变速器控制器20执行的颤振判定处理中所使用的颤振判定阈值α而测定的200个惯性阶段时间比Δt2/Δt1的累积分布率特性图。下面，对构成图5的流程的各步骤进行说明。

在步骤S60，判断升档变速是否结束，为“是”(升档变速结束)时，向步骤S61进行，为“否”(升档变速未结束)时，反复进行步骤S60中的判断。

在步骤S60中判断升档变速结束之后，在步骤S61，读入在图4的步骤S49中取得的惯性阶段期间中的实际齿轮齿数比和定时器值的组合存储信息，向步骤S62进行。

在步骤S61中读入组合存储信息(实际齿轮齿数比、定时器值)之后，在步骤S62，基于所读入的组合存储信息计算第一惯性阶段时间Δt1，向步骤S63进行(特性斜度指标值计算部)。

在此，对第一惯性阶段时间Δt1的计算进行说明。首先，如图6所示，将实际齿轮齿数比GR成为惯性阶段开始判定齿轮齿数比GR_St的时刻设定为惯性阶段开始时刻t_St，将实际齿轮齿数比GR成为惯性阶段结束判定齿轮齿数比GR_End的时刻设定为惯性阶段结束时刻t_End。然后，作为第一惯性阶段时间Δt1(第一驱动***物理量)，计算出伴随着自惯性阶段开始时刻t_St开始的变速进行而从成为第一齿轮齿数比GR1的第一时刻t1到惯性阶段结束时刻t_End的第一期间。另外，将惯性阶段齿轮齿数比宽度三等分，第一齿轮齿数比GR1为从惯性阶段开始判定齿轮齿数比GR_St向惯性阶段结束判定齿轮齿数比GR_End进行了1/3的齿轮齿数比。

在步骤S62中计算出第一惯性阶段时间Δt1之后，在步骤S63，根据所读入的存储信息计算第二惯性阶段时间Δt2，向步骤S64(特性斜度指标值计算部)进行。

在此，对第二惯性阶段时间Δt2进行说明，如图6所示，作为第二惯性阶段时间Δt2(第二驱动***物理量)，计算出从第二时刻t2到惯性阶段结束时刻t_End的第二期间(惯性阶段末期)，所述第二时刻t2为从惯性阶段开始时刻t_St成为自所述第一齿轮齿数比GR1进行了变速后的第二齿轮齿数比GR2的时刻。另外，将惯性阶段齿轮齿数比宽度四等分，第二齿轮齿数比GR2为从惯性阶段开始判定齿轮齿数比GR_St向惯性阶段结束判定齿轮齿数比GR_End进行了3/4的齿轮齿数比。

在步骤S63中计算出第二惯性阶段时间Δt2之后，在步骤S64，根据第一惯性阶段时间Δt1和第二惯性阶段时间Δt2计算出惯性阶段时间比Δt2/Δt1(驱动***物理量比、特性斜度指标值)，向步骤S65进行(特性斜度指标值计算部)。

在步骤S64中计算出惯性阶段时间比Δt2/Δt1之后，在步骤S65，判断惯性阶段时间比Δt2/Δt1是否为颤振判定阈值α(例如α＝0.34)以下，为“是”(Δt2/Δt1≤α)时，向步骤S67进行，为“否”(Δt2/Δt1＞α)时，向步骤S66进行(颤振判定部)。

在此，颤振判定阈值α根据多个测定数据来决定。实施例1中，对200个自动变速器测定惯性阶段时间比Δt2/Δt1，发现200个中的3个发生颤振。图7为将惯性阶段时间比Δt2/Δt1的测定数据作为离散特性而表现出的情况，图8为惯性阶段时间比Δt2/Δt1的测定数据作为累积分布率特性而表现出的情况。而且，由图7及图8可知，发现发生颤振的3个自动变速器的惯性阶段时间比Δt2/Δt1为比没发生颤振的自动变速器低的值，并且集中在Δt2/Δt1＝0.34附近。因此，实施例1中，可以将颤振判定阈值α决定为α＝0.34。

在步骤S65中判断为Δt2/Δt1＞α之后，在步骤S66，作出没有由自激振动引起的颤振发生的判定结果，向“返回”进行。

在步骤S65中判断为Δt2/Δt1≤α之后，在步骤S67，作出有由自激振动引起的颤振发生的判定结果，向步骤S68进行。

在步骤S67中判定发生颤振之后，在步骤S68，在为与之后经历的判定相同的升档的变速模式时，执行缩短变速时间的减少颤振控制，向“返回”进行(减少颤振控制执行部)。

在此，作为减少颤振控制，例如，将颤振判定标记作为学习控制信息，通过使变速油压提升规定量来缩短变速时间，从而减小颤振。或者，在变速中及惯性阶段中进行使发动机转矩减小规定量的协调控制来缩短变速时间，从而减小颤振。而且，例如，在一次减少颤振控制中，颤振的发生未被抑制的情况下，执行多次减少颤振控制，直到颤振的发生被抑制。

接着，对作用进行说明。

将实施例1的自动变速器的控制装置的作用分为“关于自动变速器的颤振对策”、“本发明的颤振判定机理”、“变速控制作用”、“颤振判定作用”进行说明。

[关于自动变速器的颤振对策]

“颤振”为，在使摩擦元件滑动而使用时、振动的振幅随着时间的经过逐渐增大而激烈振动的自激振动。自动变速器中，在替换变速时使联接侧摩擦联接元件在短时间内从释放状态经过滑动联接过渡到完全联接，但此时，当颤振发生时，会使变速冲击严重，或发生高频颤振带来的噪声，或损伤摩擦元件。这样，颤振会损伤乘车感受及安静性，并且会招致摩擦联接元件的耐久性变差，所以，必须进行包含颤振判定的管理，以防止颤振的发生。

现在，作为自动变速器中变速时发生颤振的原因之一，已知当摩擦元件的μ-v特性为负斜度时则发生自激振动引起的颤振。但是，目前在判定摩擦元件的μ-v特性为正斜度还是负斜度时，只有通过如下的直接测定方法进行判定，即，使相对转速不同来测定摩擦系数，用近似线将大量测定结果形成的曲线连接起来。

现有技术((日本特开平10-159872号公报)中，是对发生颤振时的振动频率进行分析，根据颤振频率成分(18Hz～20Hz)的有无对颤振进行判定。但是，这不是特殊化为摩擦元件的μ-v特性为正斜度还是负斜度后的判定，只不过是不管发生原因如何都将发生的振动作为结果进行解析，判定有无颤振发生。

即，关于自动变速器的颤振，若得知摩擦元件的μ-v特性为负斜度，则可以判定自激振动(18Hz～20Hz)引起的颤振发生的可能性大。但是，还没有关于自动变速器的颤振防止控制中产生的μ-v特性的负斜度判定方法的提案，希望提出简单且高精度地判定摩擦元件的μ-v特性为负斜度的情况的判定方法。

[本发明的颤振判定机理]

图9是表示正斜度和负斜度下的摩擦元件μ-v特性的图。图10是表示摩擦元件的振动的说明图，(a)表示简单的振动模式，(b)表示运动方程式。图11是表示将升档时μ-v特性保持正斜度的摩擦联接元件和保持负斜度的摩擦联接元件分别进行联接的情况下的、惯性阶段区域中的涡轮旋转的比较特性的图。

响应简单且高精度地判定摩擦元件的μ-v特性为负斜度的判定方法的提案要求的判定方法为本发明的颤振判定方法。下面对本发明的颤振判定机理进行说明。

首先，如图9所示，摩擦元件的μ-v特性存在正斜度特性和负斜度特性，为正斜度特性时，显示相对转速v越小、摩擦系数μ越小的特性；为负斜度特性时，显示相对转速v越小、摩擦系数μ越大的逆特性。

其次，图10(a)所示的振动模式(简易模式)的运动方程式，如图10(b)所示，由m(d²x/dt²)+mg·(Δμ/Δv)+kx＝0式表示。在此，摩擦系数(Δμ/Δv)通常在将质量(m)的运动吸收减衰的方向作用力。因而，摩擦系数(Δμ/Δv)为负时，不吸收运动(不吸收基于弹簧的振动)，振动分散，产生自激振动。也就是说，由运动方程式可知，摩擦元件的μ-v特性为负斜度时，会发生自激振动引起的颤振。

于是，着眼于变速控制，齿轮齿数比变化的惯性阶段时的联接侧摩擦联接元件随着阶段进行，摩擦联结元件的相对转速v趋于零。因而，联接侧摩擦联接元件的μ-v特性为正斜度时，随着惯性阶段的进行、摩擦系数μ变小，与此相反，联接侧摩擦联接元件的μ-v特性为负斜度时，随着惯性阶段的进行、摩擦系数μ变大。这样，摩擦系数μ变大时，联接侧摩擦联接元件的转矩容量急剧增加，相比于摩擦系数μ减小的情况，响应良好地联接。因此，如图11的点划线所示可知，负斜度特性时的惯性阶段末期的NG变速时间比正斜度特性时的惯性阶段末期的OK变速时间短。而且，联接侧摩擦联接元件的μ-v特性的负斜度的斜度越陡，NG变速时间越短。

该惯性阶段末期的变速时间的差异是联接侧摩擦联接元件所具有的μ-v特性为正斜度特性或负斜度特性引起且以不同的形式表现出的现象之一。而且，作为特性斜度指标值计算出将该现象数值化后的惯性阶段时间比Δt2/Δt1，由此可以判定由μ-v特性的负斜度引起的颤振的有无。

[变速控制作用]

例如，基于图4的流程对在图3的变速线上的运转点A行驶的状态下、保持加速踏板开度一定而向运转点B进行，横切升档线而发出从3速向4速的升档变速指令时的变速控制作用进行说明。

首先，发出从3速向4速的升档变速指令时，在图4的流程中向步骤S40→步骤S41→步骤S43前进，在步骤S43，对作为3速→4速升档时的联接侧摩擦联接元件的第二离合器C2执行备用阶段控制。

然后，步骤S43中的备用阶段控制结束时，反复进行图4的流程中从步骤S43向步骤S44→步骤S45→步骤S46前进的流程，在步骤S46对作为3速→4速升档时的联接侧摩擦联接元件即第二离合器C2和作为释放侧摩擦联结元件的第二控制器B2，执行基于转矩阶段控制的联接压控制和释放压控制。

然后，在步骤S45判断为实际齿轮齿数比GR达到惯性阶段开始判定齿轮齿数比GR_St时，反复进行图4的流程中从步骤S45向步骤S47→步骤S48→步骤S49→步骤S50→步骤S51前进的流程，在步骤S50中对第三离合器C3和第二制动器B2执行基于惯性阶段控制的联接压控制和释放压控制。

然后，在步骤S51判断为实际齿轮齿数比GR达到惯性阶段结束判定齿轮齿数比GR_End时，在图4的流程中从步骤S51向步骤S52进行，在步骤S52中对第三离合器C3和第二制动器B2执行基于变速结束阶段控制的联接压控制和释放压控制。

然后，在该变速结束阶段控制结束后，向步骤S53进行，根据在步骤S49所取得的实际齿轮齿数比和定时器值的组合存储信息，按照图5所示的流程执行颤振判定处理。

因而，例如进行从3速向4速的升档时，在变速控制中的惯性阶段控制中，取得实际齿轮齿数比和定时器值的组合存储信息后，基于该组合存储信息可以进行第三离合器C3的颤振判定处理。即，完成3→4升档的变速经历后，可以利用变速控制中所使用的齿轮齿数比信息，在惯性阶段控制中取得3→4升档时的联接侧摩擦联接元件(第三离合器C3)的颤振判定处理所必需的信息。

[颤振判定作用]

根据图5的流程对经历从3速向4速的升档变速的过程中所执行的第三离合器C3的颤振判定作用进行说明。

首先，从3速向4速的升档变速结束时，在图5的流程中，进行步骤S60→步骤S61→步骤S62→步骤S63→步骤S64→步骤S65。即，在步骤S61中，读入在图4的步骤S49中所取得的惯性阶段期间中的实际齿轮齿数比和定时器值的组合存储信息。在步骤S62，根据所读入的组合存储信息计算出第一惯性阶段时间Δt1。在步骤S63，根据所读入的存储信息计算出第二惯性阶段时间Δt2。在步骤S64，计算出惯性阶段时间比Δt2/Δt1。然后，在步骤S65，判断惯性阶段时间比Δt2/Δt1是否为颤振判定阈值α以下。

然后，步骤S65的判断为“否”(Δt2/Δt1＞α)时，向步骤S66进行，在步骤S66得到没有自激振动引起的颤振发生的判定结果。另一方面，步骤S65的判断为“是”(Δt2/Δt1≤α)时，向步骤S67进行，在步骤S67得出有自激振动引起的颤振发生的判定结果。

这样，可以通过计算将由第三离合器C3所具有的μ-v特性为正斜度特性或负斜度特性引起的、以不同的形式表现出的现象数值化后的惯性阶段时间比Δt2/Δt1，判定由μ-v特性的负斜度引起的颤振的发生。另外，通过采用利用了变速控制的惯性阶段的颤振判定，无需追加新的结构，能够活用图4所示的通常变速控制作用中所使用的参数(实际齿轮齿数比GR)。

实施例1中，在颤振判定处理中，通过第二期间(从成为自惯性阶段开始时刻t_St向惯性阶段结束判定齿轮齿数比GR_End前进3/4后的第二齿轮齿数比GR2的第二时刻t2到惯性阶段结束时刻t_End期间)，对从惯性阶段开始到结束的惯性阶段期间中、第三离合器C3的相对转速接近零的期间即惯性阶段末期进行特别指定。然后，作为可测定的驱动***物理量算出根据由齿轮齿数比特别指定的惯性阶段末期表现出的第二惯性阶段时间Δt2。因而，能够把握惯性阶段末期显著表现出的现象、即由第三离合器C3所具有的μ-v特性为正斜度特性或负斜度特性引起的变速时间的差异，能够高精度地判定由μ-v特性是负斜度特性所引起的颤振。

实施例1中，在颤振判定处理中不使用第二惯性阶段时间比Δt2自身作为特性斜度指标值，而是算出其相对于具有基准变速时间的意思的第一惯性阶段时间Δt1的时间比即惯性阶段时间比Δt2/Δt1，将其作为特性斜度指标值。因而，能够排除干扰即油压的波动影响及发动机转矩的波动影响，即使油压波动及发动机转矩波动，也可以高精度地判定由μ-v特性是负斜度特性引起的颤振。顺便说一下，只根据第二惯性阶段时间Δt2进行判定时，由于油压及发动机转矩的波动，例如变速时间短、第二惯性阶段时间Δt2变短时，会在μ-v特性是正斜度特性时误判为颤振。

在实施例1中，在颤振判定处理中，根据第一期间对作为变速时间的基准的第一惯性阶段时间Δt1进行特别指定，所述第一期间是从成为自惯性阶段开始时刻t_St向惯性阶段结束判定齿轮齿数比GR_End前进1/3后的第一齿轮齿数比GR1的第一时刻t1到惯性阶段结束时刻t_End的期间。因而，能够从作为基准变速时间的第一惯性阶段时间Δt1除去惯性阶段初期的齿轮齿数比进行不稳定的区域，根据惯性阶段时间比Δt2/Δt1高精度地判定由μ-v特性为负斜度特性引起的颤振。

实施例1中，在颤振判定处理中，所算出的惯性阶段时间比Δt2/Δt1为颤振判定阈值α以下时，判定为发生了自激振动引起的颤振。因而，可以根据事先进行的实验数据决定颤振判定阈值α，通过与所决定的颤振判定阈值α进行比较，简单且高精度地判定由μ-v特性为负斜度特性所引起的颤振。

实施例1中，在图5的流程中，在步骤S67判定发生了颤振时，从步骤S67向步骤S68进行，在步骤S68中，在与之后经历的判定相同的升档的变速模式时，执行缩短变速时间的减少颤振控制。因而，即使升档变速时仅经历一次颤振，在判定为由μ-v特性为负斜度特性引起的颤振之后，作为对策，也可以迅速地减少颤振的发生。

接着，说明其效果。

在实施例1的自动变速器的控制装置中，能够得到下述列举的效果。

(1)本发明的自动变速器的控制装置具备：变速控制机构(图4)，其通过将在变速前的变速级释放的第一摩擦联接元件(第三离合器C3)联接且将在变速前的变速级联接的第二摩擦联接元件(第二控制器B2)释放而向其他变速级变速；颤振判定机构(图5)，其判定自激振动引起的颤振的发生，其中，所述变速控制机构(图4)具有惯性阶段判定部(步骤S45、步骤S51)，所述惯性阶段判定部对变速控制时在变速进行的中途发生的阶段之一的、变速器输入转速变化的惯性阶段进行判定，所述颤振判定机构(图5)计算特性斜度指标值(惯性阶段时间比Δt2/Δt1)，且在所述特性斜度指标值显示出由负斜度特性引起的现象时，判定为发生了颤振，所述特性斜度指标值是将下述现象数值化后的值，所述现象为，伴随着所述第一摩擦联接元件(第三离合器C3)因所述惯性阶段的进行而减少，由所述第一摩擦联接元件(第三离合器C3)所具有的摩擦系数和相对转速的关系特性(μ-v特性)为正斜度特性或负斜度特性引起并以不同的形式表现出的现象。因此，不会导致结构的复杂化及运算负荷的增大，能够高精度地判定以变速时联接的摩擦联接元件的μ-v特性为负斜度引起的颤振的发生。

(2)所述颤振判定机构(图5)具有特性斜度指标值计算部(步骤S62～步骤S64)，所述特性斜度指标值计算部在从惯性阶段的开始到结束的惯性阶段期间中、对所述第一摩擦联接元件(第三离合器C3)的相对转速接近零的期间即惯性阶段的末期进行特别指定(从成为第二齿轮齿数比GR2的第二时刻t2到惯性阶段结束时刻t_End)，并且作为特性斜度指标值而计算出在该被特别指定的惯性阶段末期表现出的驱动***物理量(第二惯性阶段时间Δt2)。因此，能够把握由第一摩擦联接元件所具有的μ-v特性为正斜度特性或负斜度特性引起且在惯性阶段末期显著表现出的现象的差异，能够高精度地判定由μ-v特性为负斜度特性引起的颤振。

(3)所述特性斜度指标值计算部(步骤S62～步骤S64)计算出从惯性阶段的开始区域到结束区域期间的第一驱动***物理量(第一惯性阶段时间Δt1)，且计算出在被特别指定的惯性阶段末期表现出的第二驱动***物理量(第二惯性阶段时间Δt2)，然后作为所述特性斜度指标值，计算出所述第一驱动***物理量和所述第二驱动***物理量的驱动***物理量比(惯性阶段时间比Δt2/Δt1)。因此，能够排除干扰即油压的波动影响及发动机转矩的波动影响，即使油压波动及发动机转矩波动，也可以高精度地判定由μ-v特性为负斜度特性引起的颤振。

(4)所述特性斜度指标值计算部(步骤S62～步骤S64)将实际齿轮齿数比GR成为惯性阶段开始判定齿轮齿数比GR_St的时刻设定为惯性阶段开始时刻t_St，将实际齿轮齿数比GR成为惯性阶段结束判定齿轮齿数比GR_End的时刻设定为惯性阶段结束时刻t_End，计算出伴随自所述惯性阶段开始时刻t_St起的变速的进行、从成为第一齿轮齿数比GR1的第一时刻t1到惯性阶段结束时刻t_End的第一期间的第一驱动***物理量(第一惯性阶段时间Δt1)，并且计算出从第二时刻t2到惯性阶段结束时刻t_End的第二期间的第二驱动***物理量(第二惯性阶段时间Δt2)，所述第二时刻是从惯性阶段开始时刻t_St成为自所述第一齿轮齿数比GR1进行了变速后的第二齿轮齿数比GR2的时刻。因此，能够从作为基准的第一驱动***物理量除去惯性阶段初期的齿轮齿数比进行不稳定的区域，根据第一驱动***物理量和第二驱动***物理量的驱动***物理量比高精度地判定由μ-v特性为负斜度特性所引起的颤振。

(5)所述特性斜度指标值计算部(步骤S62～步骤S64)将惯性阶段中的驱动***物理量作为惯性阶段时间，并且作为所述特性斜度指标值，计算出所述第一驱动***物理量即第一惯性阶段时间Δt1和所述第二驱动***物理量即第二惯性阶段时间Δt2的惯性阶段时间比Δt2/Δt1，所述颤振判定机构(图5)具有颤振判定部(步骤S65)，在所述惯性阶段时间比Δt2/Δt1为颤振判定阈值α以下时，所述颤振判定部判定发生了自激振动引起的颤振的。因此，可以根据事先进行的实验数据决定颤振判定阈值α，通过与所决定的颤振判定阈值α进行比较，简单且高精度地判定由μ-v特性为负斜度特性引起的颤振。

(6)所述颤振判定机构(图5)具有减少颤振控制执行部(步骤S65)，在判定为发生了自激振动引起的颤振时(步骤S67)，在为与之后经历的判定相同的变速模式时，所述减少颤振控制执行部执行缩短变速时间的减少颤振控制。因此，若判定由μ-v特性为负斜度特性引起的颤振，则作为其对策，能够迅速地减少颤振的发生。

以上，基于实施例1对本发明的自动变速器的控制装置进行了说明，但关于具体的构成并不限于该实施例1，只要不脱离本发明要求保护的范围的发明要旨，则允许设计变更及追加等。

在实施例1中，作为颤振判定机构的特性斜度指标值计算部，表示了计算出第一惯性阶段时间Δt1和第二惯性阶段时间Δt2的惯性阶段时间比Δt2/Δt1并将其作为特性斜度指标值的例子。但是，如图12所示，也可以代替实际齿轮齿数比GR而计算出使用摩擦联接元件的输入输出相对旋转N的惯性阶段相对旋转时间比Δt2/Δt1并将其作为特性斜度指标值。这种情况下，也可以计算出伴随自所述惯性阶段开始时刻t_St起的变速进行，从成为第一相对旋转Na的时刻到惯性阶段结束相对旋转N_End的第一期间的第一惯性阶段时间Δt1(第一驱动***物理量)，且计算出从自惯性阶段开始成为自所述第一相对旋转Na进行变速后的第二相对旋转Nb的时刻到惯性阶段结束相对旋转N_End的第二期间的第二惯性阶段时间Δt2(第二驱动***物理量)，将惯性阶段相对旋转时间比Δt2/Δt1用作特性斜度指标值。这种情况下，设μ-v特性是正斜度时，惯性阶段相对旋转时间比为Δt2/Δt1，μ-v特性是负斜度时，惯性阶段相对旋转时间比为Δt2′/Δt1′，成为Δt2/Δt1＞Δt2′/Δt1′的关系。

另外，如图13所示，作为特性斜度指标值，也可以采用惯性阶段末期(时刻t1～时刻t2)的输出轴转矩平均值T_ave或输出轴转矩平均斜度x。图13的实线特性表示μ-v特性为正斜度时的惯性阶段的输出轴转矩特性，图13的虚线特性表示μ-v特性为负斜度时的惯性阶段的输出轴转矩特性。输出轴转矩特性平均值为T_ave的情况下，μ-v特性为负斜度时比μ-v特性为正斜度时显示出高值。另外，输出轴转矩平均斜度为x(＝(trq2-trq1)/(t2-t1))的情况下，μ-v特性为负斜度时比μ-v特性为正斜度时显示出高值。

此外，作为特性斜度指标值，除了时间比之外，还可以采用齿轮齿数比斜度或涡轮转速比，另外，也可以将基准变速时间作为自惯性阶段开始时刻起所需要的时间。总而言之，只要颤振判定机构的特性斜度指标值计算部是计算将摩擦联接元件所具有的μ-v特性为正斜度特性或负斜度特性引起的以不同形式表现出的现象数值化后的特性斜度指标值的计算部即可，作为具体例，不限于实施例1或图12及图13所示的提示例。

在实施例1中，表示了在升档变速中的惯性阶段时判定联接侧摩擦联接元件的颤振发生的例子，但也可以是在降档变速中的惯性阶段时判定联接侧摩擦联接元件的颤振发生的例子

产业上的可利用性

实施例1中表示了对前进7速、后退1速的有级式自动变速器的控制装置的应用例，但显然对于具有多个前进变速级的有级式自动变速器也可应用。

Claims (4)

1.一种自动变速器的控制装置，其具备变速控制机构和颤振判定机构，所述变速控制机构通过使在变速前的变速级释放的第一摩擦联接元件联接且使在变速前的变速级联接的第二摩擦联接元件释放，从而向其他速级变速，所述颤振判定机构判定由自激振动引起的颤振的发生，其特征在于，

所述变速控制机构具有惯性阶段判定部，所述惯性阶段判定部对变速控制时在变速进行的中途发生的阶段之一的、变速器输入转速变化的惯性阶段进行判定，

所述颤振判定机构计算特性斜度指标值，且在所述特性斜度指标值显示出由负斜度特性引起的现象时，判定为发生了颤振，所述特性斜度指标值是将下述现象数值化后的值，所述现象为，伴随着所述第一摩擦联接元件的相对转速因所述惯性阶段的进行而减少，由所述第一摩擦联接元件所具有的摩擦系数和相对转速的关系特性为正斜度特性或负斜度特性引起并以不同的形式表现出的现象，

所述颤振判定机构具有特性斜度指标值计算部，所述特性斜度指标值计算部在从惯性阶段的开始到结束的惯性阶段期间中、对所述第一摩擦联接元件的相对转速接近零的期间即惯性阶段的末期进行特别指定，

所述特性斜度指标值计算部计算出从惯性阶段的开始区域到结束区域期间的第一驱动***物理量，并且计算出在被特别指定的惯性阶段末期表现出的第二驱动***物理量，作为所述特性斜度指标值计算出所述第一驱动***物理量和所述第二驱动***物理量的驱动***物理量比。

2.如权利要求1所述的自动变速器的控制装置，其特征在于，

所述特性斜度指标值计算部将实际齿轮齿数比成为惯性阶段开始判定齿轮齿数比的时刻设定为惯性阶段开始时刻，将实际齿轮齿数比成为惯性阶段结束判定齿轮齿数比的时刻设定为惯性阶段结束时刻，

计算出伴随自所述惯性阶段开始时刻起的变速的进行、从成为第一齿轮齿数比的第一时刻到惯性阶段结束时刻的第一期间的第一驱动***物理量，并且计算出从第二时刻到惯性阶段结束时刻的第二期间的第二驱动***物理量，所述第二时刻是从惯性阶段开始时刻成为自所述第一齿轮齿数比进行了变速后的第二齿轮齿数比的时刻。

3.如权利要求1或2所述的自动变速器的控制装置，其特征在于，

所述特性斜度指标值计算部将惯性阶段中的驱动***物理量作为惯性阶段时间，并且作为所述特性斜度指标值，计算出从惯性阶段开始时刻成为自第一齿轮齿数比进行了变速后的第二齿轮齿数比的第二时刻到惯性阶段结束时刻的作为所述第二驱动***物理量的第二惯性阶段时间和伴随着自惯性阶段开始时刻的变速进行而从成为所述第一齿轮齿数比的第一时刻到惯性阶段结束时刻的作为所述第一驱动***物理量的第一惯性阶段时间的惯性阶段时间比，

所述颤振判定机构具有颤振判定部，在所述惯性阶段时间比为颤振判定阈值以下时，所述颤振判定部判定发生了自激振动的颤振。

4.如权利要求1～3中任一项所述的自动变速器的控制装置，其特征在于，

所述颤振判定机构具有减少颤振控制执行部，在判定为发生了由自激振动引起的颤振的情况下，在为与之后经历的判定相同的变速模式时，所述减少颤振控制执行部执行缩短变速时间的减少颤振控制。