CN103946599A - 自动变速器的控制装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种具备在第一变速级进行联接且在第二变速级进行释放的第一摩擦联接元件的自动变速器的控制装置，其中，在从第一变速级向第二变速级的变速中具有从第二变速级向第一变速级的变速请求时，防止冲击或转速上升的发生。在从第一变速级向第二变速级的变速结束后(S1)，计算出对第一摩擦联接元件的摩擦板进行按压的活塞的行程率(S2)，然后与规定的行程阈值进行比较(S3)。在成为行程阈值以下时，开始进行从第二变速级向第一变速级的变速控制。

Description

自动变速器的控制装置

技术领域

本发明涉及自动变速器的控制装置，其具备通过变速控制而被从联接状态向释放状态控制的摩擦联接元件。

背景技术

近年来，自动变速器的多级化正在发展，随着变速级数的增加，离合器及制动器这种摩擦联接元件的数量也在增加。另外，随着变速级数的增加，换档图的变速线的间隔非常密，故而由于若干的行驶条件(例如，节气门开度等)的变化而容易引起变速。即，变速频度增大，即使在变速中，产生目标变速级的变更请求的场景也会增加。

作为与这种在变速中具有目标变速级的变更请求时的控制有关的现有技术，已知有如下的自动变速器的控制装置，即，在从变速判断到实际变速的开始、即惯性阶段开始之前，因行驶条件(例如，节气门开度等)的变化而具有目标变速级的变更请求的情况下，都许可目标变速级的变更，但在惯性阶段开始后，禁止目标变速级的变更，然后使变速中的变速完成(例如，参照专利文献1)。

但是，在上述现有的自动变速器的控制装置中，如果是惯性阶段开始之后，则禁止目标变速级的变更，但在变速控制结束后，没有明确地表示出在哪个定时许可使变速级返回的变速控制的开始。因此，当在变速控制结束的同时执行使变速级返回的变速控制时，往往会因在先前的变速控制中进行了释放的摩擦联接元件的状态而发生冲击或发动机的转速上升。

即，通过先前的变速控制而进行了释放的摩擦联接元件当执行使变速级返回的变速控制时，就被联接控制。在此，在通过先前的变速控制而进行了释放的摩擦联接元件中，在变速结束时的活塞的释放状态上具有波动。因此，当在变速控制结束的同时执行使变速级返回的变速控制时，在实际的释放量比推定的活塞释放状态小时(在活塞行程未如设想那样返回时)，会在用于齿隙去除(使活塞的行程完成)的预加载油压的供给时紧急联接，产生联接冲击。另外，在实际的释放量比推定的活塞释放状态大时(在活塞行程超预期地过返回时)，预加载油压过小，联接滞后，导致发生发动机的转速上升。

专利文献1：(日本)特开平6－346959号公报

发明内容

本发明的目的在于提供一种自动变速器的控制装置，在变速控制结束后在执行使变速级返回的变速时，能够防止冲击或转速上升的发生。

本发明的自动变速器的控制装置中，该自动变速器具备在第一变速级进行联接且在第二变速级进行释放的第一摩擦联接元件，其中，所述控制装置具备：活塞行程返回判定单元，其检测对所述第一摩擦联接元件的摩擦板进行按压的活塞的释放状态；变速开始判断单元，其在从所述第一变速级向所述第二变速级的变速结束后，直到判定为所述活塞为规定的释放状态之前，限制从所述第二变速级向所述第一变速级的变速的执行。

在本发明的自动变速器的控制装置中，在从第一变速级向第二变速级的变速结束后，直到判定为活塞是规定的释放状态之前，限制从第二变速级向第一变速级的变速的执行。

即，在从第一变速级向第二变速级的变速中，在第一变速级进行联接且在第二变速级进行释放的第一摩擦联接元件被从联接状态向释放状态控制。另一方面，在从第二变速级向第一变速级的变速(即，使变速级复原的变速控制)中，第一摩擦联接元件被从释放状态向联接状态控制。

但是，在从第一变速级向第二变速级的变速结束时，在对第一摩擦联接元件的摩擦板进行按压的活塞的释放状态上产生波动。因此，在判定为活塞是规定的释放状态之后，通过执行从第二变速级向第一变速级的变速(即，使变速级复原的变速控制)，能够在消除了先前的变速结束时产生的活塞释放状态的波动以后再执行接下来的变速。

由此，在变速控制结束后执行使变速级返回的变速时，在供给用于第一摩擦联接元件的齿隙去除的预加载油压时，能够防止供给油压过大而发生联接冲击，或者过小而发生转速上升等。

附图说明

图1是表示应用实施例的自动变速器的控制装置的车辆的动力传动系的构成的整体***图；

图2是表示实施例的AT控制器执行的变速开始判断处理的流程的流程图；

图3是表示活塞行程速度相对于指令油压的油压－速度图的一例的图；

图4是表示执行了实施例的变速开始判断处理时的目标齿轮级、实际齿轮级、节气门开度、推定行程率、第一摩擦联接元件的指令油压和实际压力的各特性的图。

具体实施方式

以下，基于附图所示的实施例对用于实施本发明的自动变速器的控制装置的方式进行说明。

将实施例的自动变速器的控制装置的构成分为“整体***构成”和“变速开始判断处理的构成”进行说明。

[整体***构成]

图1是表示应用实施例的自动变速器的控制装置的车辆的动力传动系的构成的整体***图。

如图1所示，实施例的车辆的动力传动系具有发动机1、液力变矩器2、自动变速器3。

上述发动机1是汽油发动机或柴油发动机，通过与驾驶员操作的油门踏板连动而随着其踏下使开度从全闭向全开增大的节流阀来加减输出。该发动机1的发动机输出轴1a经由液力变矩器2而与自动变速器3的输入轴4连接。

上述自动变速器3是有级式的自动变速器。该自动变速器3具有：配置在同轴配置的输入轴4和输出轴5上的前行星齿轮组(未图示)及后行星齿轮组(未图示)、多个摩擦联接元件6、阀体7。

上述多个摩擦联接元件6通过油压而动作，且通过联接和释放的组合来切换动力传递路径，实现所期望的变速级。各摩擦联接元件6基于来自AT控制器9的控制指令，通过由阀体7制成的控制油压对联接、滑动联接、释放进行控制。

上述多个摩擦联接元件6至少具备在第一变速级进行联接且在第二变速级进行释放的第一摩擦联接元件。此外，“第一变速级”及“第二变速级”是任意的变速级，例如为1速级和2速级，或2速级和4速级，或者2速级和1速级。

而且，作为各摩擦联接元件6，使用例如能够由比例螺线管连续地控制油流量及油压的常通的湿式多板离合器或湿式多板制动器。

在上述阀体7内形成有向各摩擦联接元件6供给油压的油路(未图示)，基于从AT控制器9输入的控制指令而驱动的螺线管8对设于各油路的调压阀(未图示)进行操作，以将AT控制器9设定的指令压的油压向规定的摩擦联接元件6供给的方式进行控制。另外，在车辆行驶时，以仅向为了得到所期望的变速级而需要的摩擦联接元件6供给油压的方式进行控制。

上述AT控制器9对应于由车速及油门开度、节气门开度等求出的行驶状态，基于未图示的变速图自动地执行向设定的变速级的变速。即，该AT控制器9基于发动机旋转传感器10、节气门开度传感器11、涡轮旋转传感器12、输出轴旋转传感器13、档位开关14等的输出，决定向要联接的摩擦联接元件6供给的动作油压的指令压。而且，以将决定的指令压的动作油压向要联接的摩擦联接元件6供给的方式输出驱动螺线管8的指令，并且输出从要释放的摩擦联接元件6排出动作油的排出指令。

上述发动机旋转传感器10检测发动机1的输出轴的旋转，将表示检测到的输出轴的转速(发动机转速Ne)的信号向AT控制器9输出。

上述节气门开度传感器11检测发动机1的节流阀的开度，将表示检测到的节流阀的开度(节气门开度Tvo)的信号向AT控制器9输出。

上述涡轮旋转传感器12对自动变速器3的输入轴4的旋转进行输出，将表示输入轴4的转速(涡轮转速Nt)的信号向AT控制器9输出。

上述输出轴旋转传感器13对自动变速器3的输出轴5的旋转进行输出，将表示输出轴5的转速(输出轴转速No)的信号向AT控制器9输出。

上述档位开关14将表示未图示的换档选择机构的选择档位的信号向AT控制器9输出。

另外，在该AT控制器9中，在某变速控制中，或者在某变速控制完成后，在具有以目标变速级为原变速级的变速控制的请求时，判断可否进行后者的变速控制。

即，该AT控制器9在从第一变速级向上述第二变速级的变速结束后，直到判定为对在第一变速级进行联接且在第二变速级进行释放的第一摩擦联接元件的摩擦板进行按压的活塞是释放状态之前，都限制从第二变速级向第一变速级的变速的执行。由此，直到成为活塞行程已返回的状态之前，都不执行使通过先前的变速控制进行了变更的变速级返回到原变速级的变速控制，保留作为原来的变速级的变速控制的请求。

即，在该AT控制器9中，直到可判断为活塞行程已返回之前，都使变速级复原的变速控制的开始定时延迟。

[变速开始判断处理的构成]

图2是表示实施例的AT控制器执行的变速开始判断处理的流程的流程图。此外，该图2所示的流程图相当于变速开始判断单元，该变速开始判断单元在从第一变速级向第二变速级的变速结束后，直到判定为活塞是释放状态之前，都限制从第二变速级向第一变速级的变速的执行。以下，对图2所示的各步骤进行说明。

在步骤S1中，判断当前执行的从第一变速级向第二变速级的变速控制(下称“先前的变速控制”)是否已结束。在“是”(变速结束)的情况下，移至步骤S2，在“否”(变速中)的情况下，重复步骤S1。

在此，先前的变速控制的结束判断如下地进行，即，如果实际齿轮级与变速的目标齿轮级一致，则判断为变速结束，如果实际齿轮级与变速的目标齿轮级不一致，则判断为变速中。

在步骤S1中判断为先前的变速结束之后，接着在步骤S2中判断是否具有从第二变速级返回到第一变速级的变速控制(即，使目标变速级返回到先前的变速控制时的原来的变速级的变速控制，下称“使变速级返回的变速控制”)的执行请求。在“是”(有变速请求)的情况下，移至步骤S3，在“否”(无变速请求)的情况下，将变速开始判断处理的程序结束。

在步骤S2中判断为具有变速请求之后，接着在步骤S3中计算出对在第一变速级进行联接且在第二变速级进行释放的第一摩擦联接元件的摩擦板进行按压的活塞的行程率，移至步骤S4。

在此，“行程率”是表示活塞移动后的距离在活塞的可行程距离中所占的比例的值，以百分率进行表示。将全开状态(完全释放状态)设为零％，将全闭状态(完全联接状态)设为100％。在本实施例中，在该行程率为零时，判断为是活塞的行程返回后的状态。

而且，为了求出该行程率，预先制作表示针对各指令油压而确定的活塞行程速度的图(油压－速度图；参照图3)。为了制作该油压－速度图，首先，掌握活塞的可行程的距离。然后，测定向第一摩擦联接元件的各指令油压的完全释放时间。然后，由可行程的距离和各指令油压的完全释放时间计算出向释放方向的活塞行程速度，制作油压－速度图。

然后，由该油压－速度图、指令油压值、指令时间计算出活塞向释放方向移动的距离。最后，以百分率计算出相对于活塞的可行程距离的移动距离，作为行程率。

在步骤S3算出行程率之后，接着在步骤S4中判断该算出的行程率是否比预先设定的行程阈值大。在“是”(行程率＞行程阈值)的情况下，移至步骤S5，在“否”(行程率≤行程阈值)的情况下，移至步骤S10。

在此，“行程阈值”是可判定为活塞是释放状态的行程率，是活塞行程返回后的值。预先设定为任意的值，在此，设为零。此外，该步骤S3相当于对按压第一摩擦联接元件的摩擦板的活塞的释放状态进行检测的活塞行程返回判定单元。

在步骤S4中判断为行程率＞行程阈值之后，接着在步骤S5中检测发动机1的节流阀的开度(节气门开度Tvo)，移至步骤S6。

如上所述，节气门开度Tvo通过节气门开度传感器11来检测。

在步骤S5中检测出节气门开度Tvo之后，接着在步骤S6判断该检测到的节气门开度Tvo是否小于节气门阈值。在“是”(节气门开度＜节气门阈值)的情况下，移至步骤S7，在“否”(节气门开度≥节气门阈值)的情况下，移至步骤S10。

在此，“节气门阈值”是可判断为驾驶员的请求驱动力较高的值，预先设定为任意的值。

在步骤S6中判断为节气门开度＜节气门阈值之后，接着在步骤S7中推定向自动变速器3输入的输入转矩，移至步骤S8。

在此，“输入转矩”例如基于油门开度或发动机转速、发动机可输出的转矩等来推定。此外，该步骤S7相当于对向自动变速器3的输入转矩进行推定的输入转矩推定单元。

在步骤S7中推定输入转矩之后，接着步骤S8中判断该推定的输入转矩是否小于转矩阈值。在“是”(输入转矩＜转矩阈值)的情况下，移至步骤S9，在“否”(输入转矩≥转矩阈值)的情况下，移至步骤S10。

在此，“转矩阈值”是可判断为驾驶员的请求驱动力较高的值，预先设定为任意的值。

在步骤S8中判断为输入转矩＜转矩阈值之后，接着在步骤S9中判断是否从在步骤S1中判断的先前的变速控制结束的定时起经过了规定时间。在“是”(经过了规定时间)的情况下，移至步骤S10，在“否”(未经过规定时间)的情况下，返回到步骤S3。

在此，“规定时间”是能够判定为第一摩擦联接元件的活塞是可靠地释放状态的时间，预先设定为任意的值。

在步骤S10中，基于步骤S4的行程率≤行程阈值的判断、或者步骤S6的节气门开度≥节气门阈值的判断、或者步骤S8的输入转矩≥转矩阈值的判断、或者步骤S9的经过规定时间的判断中的任一种判断，执行使在步骤S2中请求的变速级返回的变速控制，即，从第二变速级返回第一变速级的变速控制。然后，将程序结束。

接着，对实施例的自动变速器的控制装置的“变速开始定时限制作用”进行说明。

[变速开始定时限制作用]

图4是表示执行了实施例的变速开始判断处理时的目标齿轮级、实际齿轮级、节气门开度、第一摩擦联接元件的行程率、第一摩擦联接元件的指令油压和实际压力的各特性的图。

在此，在实施例的自动变速器的控制装置中，对在降档结束之前具有升档请求的情况进行说明。

在图4所示的时刻t1，目标齿轮级从第一变速级(例如2速级)向第二变速级(例如1速级)，输出降档变速请求。由此，多个摩擦联接元件6中，在第一变速级进行联接且在第二变速级进行释放的第一摩擦联接元件被控制为从联接控制向释放控制变更。

在时刻t2，为了进行释放控制，输出使向第一摩擦联接元件的供给油压下降的指令油压，实际压力随着该指令油压而下降。此时，第一摩擦联接元件的行程率不变化。

在时刻t3，当节气门开度Tvo降低时，输出使向第一摩擦联接元件的供给油压进一步下降的指令油压，实际压力随着该指令油压而进一步下降。此时，第一摩擦联接元件的行程率不变化。

在时刻t4，向第一摩擦联接元件的供给油压的实际压力停止下降，在时刻t5，第一摩擦联接元件的行程率开始逐渐下降。

在时刻t6，行驶条件(例如，节气门开度等)发生变化，输出使目标齿轮级从第二变速级(例如1速级)向第一变速级(例如2速级)变更的升档变速请求、即、使变速级返回的变速请求。此时，先前的变速控制(降档变速)为执行中。因此，在图2所示的流程图中，重复步骤S1，限制该升档变速请求，不执行升档变速。

然后，在时刻t7，实际齿轮级从第一变速级(例如2速级)向第二变速级(例如1速级)变更，当先前的变速控制(降档变速)结束时，在图2所示的流程图中，进入步骤S1→步骤S2。此时，在时刻t6这个时间点上，由于已经输出了使变速级返回的升档变速请求，故而进入步骤S2→步骤S3，计算出第一摩擦联接元件的行程率。

在此，在时刻t7这个时间点(先前的变速控制的结束时间点)上，如图4所示，第一摩擦联接元件的行程率大于行程阈值(在此，为零)。因此，进入步骤S4→步骤S5，检测节气门开度。在此，在时刻t7这个时间点上，如图4所示，节气门开度低于节气门阈值。因此，进入步骤S6→步骤S7，推定向自动变速器3的输入转矩。然后，在时刻t7这个时间点上，如果由油门开度等推定的输入转矩低于转矩阈值，则进入步骤S8→步骤S9。然后，在时刻t7这个时间点上，因为是先前的变速控制(降档变速)结束的定时，故而从该先前的变速控制(降档变速)的结束起未经过规定时间。由此，返回到步骤S9→步骤S3，限制使变速级返回的升档变速的执行。即，在时刻t7这个时间点上，虽然先前的变速控制(降档变速)结束，但使下一变速级返回的升档变速的执行被保留下来，使变速级返回的变速的执行开始的定时比先前的变速控制结束的定时滞后。

另一方面，在时刻t7时间点的先前的变速控制(降档变速)结束的同时，进行了使下一变速级返回的升档变速的情况下，如图4的双点划线所示，在时刻t7，第一摩擦联接元件成为联接控制，输出对用于该第一摩擦联接元件的齿隙去除的预加载油压进行供给的指令油压。

此时，第一摩擦联接元件的行程率不为零。因此，如图4的双点划线所示，行程率立刻升高，导致活塞行程过返回。因此，在供给预加载油压时，成为紧急联接，有可能产生联接冲击。

另外，在预计第一摩擦联接元件的行程率不为零而缩短预加载时间的情况下，或者，在将预加载油压设定为较低值的情况下，考虑为行程率的上升速度变慢，联接滞后，导致发生发动机的转速上升。

而在实施例的自动变速器的控制装置中，如实线所示，在时刻t8，通过使第一摩擦联接元件的行程率达到行程阈值(在此，为零)，进入步骤S3→步骤S10。由此，在时刻t8这个时间点上，执行使变速级返回的升档变速。

然后，随着该升档变速的执行，多个摩擦联接元件6中，在第一变速级进行联接且在第二变速级进行释放的第一摩擦联接元件被控制为从释放控制向联接控制变更。由此，输出对用于第一摩擦联接元件的齿隙去除的预加载油压进行供给的指令油压，实际压力开始随着该指令油压而上升。

此时，在时刻t8这个时间点上，第一摩擦联接元件的行程率为零，第一摩擦联接元件的活塞为完全释放的状态。因此，第一摩擦联接元件的联接控制能够从活塞行程完全返回的状态开始。即，不会出现活塞的释放状态的波动，能够防止供给油压过大而发生联接冲击或者过小而发生转速上升等。

另外，在实施例的自动变速器的控制装置中，在行程率大于行程阈值之前，在节气门开度Tvo大于节气门阈值的情况下，在图2所示的流程图中，进入步骤S1→步骤S2→步骤S3→步骤S4→步骤S5→步骤S6→步骤S10。由此，即使在判定为第一摩擦联接元件的活塞行程返回且第一摩擦联接元件已释放之前，也事项使目标齿轮级从第二变速级向第一变速级变更的变速控制(使变速级返回的变速控制)。

因此，当判断为节气门开度Tvo大且驾驶员的请求驱动力高的情况下，能够灵敏度良好地响应驾驶员的请求。

进而，在实施例的自动变速器的控制装置中，在行程率大于行程阈值之前，在向自动变速器3的输入转矩大于转矩阈值的情况下，在图2所示的流程图中，进入步骤S1→步骤S2→步骤S3→步骤S4→步骤S5→步骤S6→步骤S7→步骤S8→步骤S10。由此，即使在判定为第一摩擦联接元件的活塞行程返回且第一摩擦联接元件已释放之前，也执行使目标齿轮级从第二变速级向第一变速级变更的变速控制(使变速级返回的变速控制)。

因此，在判断为向自动变速器3的输入转矩大且驾驶员的请求驱动力高的情况下，能够灵敏度良好地响应驾驶员的请求。

接着，说明效果。

在实施例的自动变速器的控制装置中，能够得到下述列举的效果。

(1)一种自动变速器的控制装置，该自动变速器具备在第一变速级进行联接且在第二变速级进行释放的第一摩擦联接元件，所述控制装置具备：

活塞行程返回判定单元(步骤S4)，其检测对上述第一摩擦联接元件的摩擦板进行按压的活塞的释放状态；

变速开始判断单元(图4)，其在从上述第一变速级向上述第二变速级的变速结束后，直到判定为上述活塞是规定的释放状态之前，限制从上述第二变速级向上述第一变速级的变速的执行。

因此，在变速控制结束后，在执行使变速级返回的变速时，能够防止冲击或转速上升的发生。

(2)上述变速开始判断单元(图4)在判定为上述活塞是规定的释放状态之前，在具有从上述第二变速级向上述第一变速级的变速请求时，

在判定为上述活塞是规定的释放状态时，执行从上述第二变速级向上述第一变速级的变速。

因此，在变速控制结束后执行使变速级返回的变速时，能够防止冲击或转速上升的发生。

(3)具备推定向自动变速器3的输入转矩的输入转矩推定单元(步骤S8)，

上述变速开始判断单元(图4)在上述输入转矩为规定值(输入阈值)以上时，响应从上述第二变速级向上述第一变速级的变速请求，在从上述第一变速级向上述第二变速级的变速结束后，在判定为上述活塞是释放状态之前，执行从上述第二变速级向上述第一变速级的变速。

因此，在可判断为驾驶员的请求驱动力大时，即使在判定为第一摩擦联接元件已释放之前，也执行使变速级返回的变速控制，由此能够进行灵敏度良好地响应驾驶员的请求的变速控制。

以上，基于实施例对本发明的自动变速器的控制装置进行了说明，但具体构成不限于该实施例，只要不脱离权利要求的各权项的发明主旨，则允许设计的变更或追加等。

在实施例中，在判定第一摩擦联接元件的释放状态时，以计算出的行程率作为判定基准，但不限于此。例如，也可以预先设有行程率相对于供给规定的指示油压的时间的图，然后以时间及指示油压为判定基准。

另外，在实施例中，表示了在以发动机1为行驶驱动源的发动机车上搭载有自动变速器3的例子，但不限于此，即使是以发动机和电动机为行驶驱动源的混合动力汽车或仅以电动机为行驶驱动源的电动汽车，也可应用。

Claims (6)

1.一种自动变速器的控制单元，其具备在第一变速级进行联接且在第二变速级进行释放的第一摩擦联接元件，其中，具备：

活塞行程返回判定单元，其检测对所述第一摩擦联接元件的摩擦板进行按压的活塞的释放状态；

变速开始判断单元，其在从所述第一变速级向所述第二变速级的变速结束后，直到判定为所述活塞为规定的释放状态之前，限制从所述第二变速级向所述第一变速级的变速的执行。

2.如权利要求1所述的自动变速器的控制单元，其中，

所述变速开始判断单元在判定为所述活塞是规定的释放状态之前，在具有从所述第二变速级向所述第一变速级的变速请求时，

在判定为所述活塞是规定的释放状态时，执行从所述第二变速级向所述第一变速级的变速。

3.如权利要求1或2所述的自动变速器的控制装置，其中，

具备推定向自动变速器的输入转矩的输入转矩推定单元，

所述变速开始判断单元在所述输入转矩为规定值以上时，响应从所述第二变速级向所述第一变速级的变速请求，在从所述第一变速级向所述第二变速级的变速结束后，在判定为所述活塞是释放状态之前，执行从所述第二变速级向所述第一变速级的变速。

4.如权利要求1或2所述的自动变速器的控制装置，其中，

具备检测发动机的节气门开度的节气门开度检测单元，

所述变速开始判断单元在所述节气门开度为规定值以上时，响应从所述第二变速级向所述第一变速级的变速请求，在从所述第一变速级向所述第二变速级的变速结束后，在判定为所述活塞是释放状态之前，执行从所述第二变速级向所述第一变速级的变速。

5.如权利要求1或2所述的自动变速器的控制装置，其中，

所述活塞行程返回判定单元由所述第一摩擦联接元件的释放控制的指令油压值和指令时间求出所述活塞的行程率，基于该行程率判定是否为规定的释放状态。

6.如权利要求5所述的自动变速器的控制装置，其中，

所述活塞行程返回判定单元具有规定了指令油压和活塞行程速度之间的关系的油压－速度图，利用该油压－速度图求出所述行程率。