車用自動變速器控制器及車用自動變速器系統的控制方法

2023-12-04 12:39:31 2

專利名稱：車用自動變速器控制器及車用自動變速器系統的控制方法
技術領域：
本發明涉及一種車用自動變速器的控制器和一種車用自動變速器 系統的控制方法，所述車用自動變速器具有通過選擇性地接合多個接合 元件而確立的不同傳動比。
背景技術：
通過選擇性地接合多個接合元件確立具有不同傳動比的多個檔位 的車用自動變速器用於多種車輛中。近年來，為了降低燃料消耗以及改 進駕駛性能，趨向於具有更高檔位數的車用自動變速器。由於在這種車 用自動變速器中檔位數的增加，經常進行多級換檔，例如從第七檔至第 四檔。在這種多級換檔中，有時會發生兩個接合元件分離(兩元件分離) 和兩個接合元件接合(兩元件接合)，導致需要四個接合元件的分離和再接合的換檔。日本專利申請公才艮第JP-A-2003-106440號描述了自動 變速器的這種換檔控制，其中，例如，當從第六檔換到第三檔時，將傳 動比接近第六檔的第五檔設定為中間檔，執行控制以進行經過作為中間 檔的第五檔到第三檔的換擋，由此例如抑制換檔衝擊。在需要兩個接合元件的分離和兩個接合元件的接合的換檔中，利用 在日本專利申請公報第JP-A-2003-106440號中描述的技術，從換檔開 始至換檔結束所需的換檔時間例如由於執行至中間檔的換檔而增加。當 車輛低速行駛時，即，當變速器的轉軸低速轉動時，由於在同步速度和 變速器的輸入軸轉速之間存在小的轉速差異，用於使輸入軸轉速同步到 同步速度的時間縮短。由此，與其中需要使同步時間和換檔所需時間大 致相同的通常情況相比，因為換檔時間不足，在換檔時可能發生換檔衝 擊。發明內容本發明提供一種在執行兩個接合元件的接合和兩個接合元件的分 離的換檔中抑制換檔時的換檔衝擊的車用自動變速器的控制器和控制 車用自動變速器系統的方法。
本發明的第一方面是一種車用自動變速器的控制器，其具有自動 變速器，其通過將第 一接合元件及第二接合元件接合而確立第 一檔位， 並且通過將第三接合元件及第四接合元件接合而確立第二檔位；換檔控 制器，其控制在從所述第一檔位到所述第二檔位的切換中將所述第一接 合元件及所述第二接合元件分離並且將所述第三接合元件及所述第四 接合元件接合的雙重接合/分離換檔；換檔時間不足判定裝置，其判定 用於從所述第一檔位切換到所述第二檔位的換檔時間是否不足；以及雙 重接合/分離禁止裝置，當所述換檔時間不足判定裝置判定用於從所述 第一檔位切換到所述第二檔位的換檔時間不足時，所述雙重接合/分離 禁止裝置禁止從所述第 一檔位到所述第二檔位的換檔。在上述方面指出的自動變速器的控制器中，所述第一檔位的傳動比 可以小於所述第二檔位的傳動比，並且從所述第一檔位到所述第二檔位 的所述換檔是降檔。在上述方面指出的所述控制器中，當由車速判定裝置計算出的車速 低於預定車速時，所述換檔時間不足判定裝置會判定所述換檔時間不 足。本發明第二方面是一種用於控制車用自動變速器系統的方法，其 中，所述車用自動變速器系統包括自動變速器，其通過將第一接合元 件及第二接合元件接合而確立第一檔位，並且通過將第三接合元件及第 四接合元件接合而確立第二檔位；和換檔控制器，其控制在從所述第一 檔位到所述第二檔位的切換中將所述第 一接合元件及所述第二接合元 件分離並且將所述第三接合元件及所述第四接合元件接合的雙重接合/ 分離換檔。所述方法包括判定用於從所述第一檔位切換到所述第二檔 位的換檔時間是否不足；以及當判定用於從所述第 一檔位切換到所述第 二檔位的所述換檔時間不足時，禁止從所述第一檔位到所述第二檔位的 所述換檔。根據上述第一方面指出的自動變速器的控制器，由於當換檔時間不 足判定裝置判定用於從第一檔位切換到第二檔位的換檔時間不足時通 過雙重接合/分離禁止裝置禁止從第一檔位至第二檔位的換檔，這樣可 以停止執行換檔時間不足的換檔，並因此避免通過這種換檔產生換檔衝 擊。 此外，根據本發明第一方面的自動變速器的控制器，第一檔位的傳 動比小於第二檔位的傳動比並且從第一檔位到第二檔位的換檔為降檔， 這樣可以在朝向降檔方向進行換檔時抑制換檔沖擊。根據本發明第一方面的自動變速器的控制器，由於當計算出的車速 低於預定車速時換檔時間不足判定裝置判定換檔時間不足，因此容易判 定換檔時間不足。


從下列參照附圖對示例實施方式的描述中，本發明的上述和其它特 徵以及優點將變得更清楚，在附圖中類似的附圖標記用來表示類似的元件，其中圖l是描述本發明優選應用於的車用自動變速器的構造的示意連接圖；圖2是描述確立多個檔位的圖1的自動變速器的接合元件的操作的操作表；圖3是列線圖，其中在設置於圖i的自動變速器中的第一變速部分 和第二變速部分中的每個轉動元件的速度可表示為直線；圖4是描述設置在車輛中用於控制圖l所示的自動變速器的控制系 統的相關部分的框圖；圖5是描述圖4所示的換檔杆的操作位置的圖；圖6是示出換檔圖的示例的圖，該換檔圖用於通過圖4所示的電子 控制單元控制的換檔中；圖7是描述示於圖4中的液壓控制迴路的相關部分的圖；圖8是一個框圖，描述了圖4所示的電子控制單元的相關部分的控 制操作，即控制功能中的降檔；以及圖9是示出通過圖4所示的電子控制單元控制的降檔的相關部分的 流程圖。
具體實施方式
下面將參照附圖描述本發明的實施方式。圖l是適於應用本發明的車用自動變速器(下文稱"自動變速器")IO的示意連接圖。圖2是描述在確立自動變速器10中的多個不同檔位 時的接合元件的操作的操作表。自動變速器10在變速器箱體(下文稱 "箱體")26 (該箱體是安裝於車體的非轉動構件)內部具有第一變速 部分14和第二變速部分20，第一變速部分14具有作為主要部件的雙級 小齒輪型第一行星齒輪單元12，第二變速部分20具有作為主要部件的 單級小齒輪型第二行星齒輪單元16和雙級小齒輪型第三行星齒輪單元 18，它們設置在共同軸線上，其中對輸入軸22的轉動進行換檔並且從 輸出軸24輸出。輸入軸22是輸入轉動構件，並且在此實施方式中，是 由作為運轉動力源的發動機30以轉動方式驅動的變矩器32的渦輪軸。 輸出軸24是輸出轉動構件，其通過差動齒輪單元(最終齒輪減速器) 及隨後的一對軸以轉動方式驅動從動輪。自動變速器10關於軸中心大 致對稱，因此，在圖1的示意連接圖中沒有繪出下半部分。第一行星齒輪單元12具有恆星齒輪S1、多對相互嚙合的小齒輪P1、 支撐小齒輪Pl以促成其繞軸線轉動和沿軌道轉動的託架CA1、以及通 過小齒輪Pl與恆星齒輪Sl嚙合的齒圏Rl,恆星齒輪Sl、託架CA1 和齒圏Rl形成三個轉動元件。託架CA1連接到輸入軸22並且由輸入 軸22以轉動方式驅動，並且恆星齒輪Sl與箱體26固定成一體從而不 能轉動。齒圏Rl用作中間輸出構件，使其相對於輸入軸22以降低的速 度轉動，並且將轉動傳遞到第二變速部分20。在此實施方式中，在未改 變速度的情況下將輸入軸22的轉動傳遞到第二變速部分20所遵循的路 徑是以預定的傳動比(-l.O)傳遞轉動的第一中間輸出路徑PAl。第一 中間輸出路徑PA1包括直接路徑PAla和間接路徑PAlb，直接路徑PAla 將轉動從輸入軸22傳遞到第二變速部分20而沒有經過第一行星齒輪單 元12，間接路徑PAlb將轉動從輸入軸22經過第一行星齒輪單元12的 託架CA1傳遞到第二變速部分20。由輸入軸22經過託架CA1、設置 在託架CA1處的小齒輪P1以及齒圏Rl傳遞至第二變速部分20的路徑 是第二中間輸出路徑PA2,第二中間輸出路徑PA2以大於第一中間輸出 路徑PA1的傳動比(即，大於1.0)的傳動比傳遞輸入軸22的轉動。第二行星齒輪單元16具有恆星齒輪S2、小齒輪P2和支撐小齒輪 沿軌道的轉動的託架CA2、以及通過小齒 輪P2與恆星齒輪S2嚙合的齒圏R2。第三行星齒輪單元18具有恆星齒 輪S3、多對互相嚙合的小齒輪P2和P3、支撐小齒輪P2和P3以促成 其繞軸線的轉動和沿軌道的轉動的託架CA3、以及通過小齒輪P2和P3 與恆星齒輪S3嚙合的齒圏R3。第二行星齒輪單元16和第三行星齒輪單元18通過部分地聯接在一 起而形成四個轉動元件RM1至RM4。具體地，第二行星齒輪單元16 的恆星齒輪S2形成第一轉動元件RM1,第二行星齒輪單元16的託架 CA2和第三行星齒輪單元18的託架CA3聯接成一體以形成第二轉動元 件RM2,第二行星齒輪單元16的齒圏R2和第三行星齒輪單元18的齒 圏R3聯接成一體以形成第三轉動元件RM3，並且第三行星齒輪單元 18的恆星齒輪S3形成第四轉動元件RM4。在第二行星齒輪單元16和 第三行星齒輪單元18中，託架CA2和CA3通過共享構件形成，並且 齒圈R2和R3通過共享構件形成。第二行星齒輪單元16的小齒輪P2 是Ravineaux型的行星齒輪系，其還用作第三行星齒輪單元18的第二 小齒輪。為了確立具有不同傳動比的多個檔位，自動變速器10具有作為接 合元件的第一離合器C1、第二離合器C2、第三離合器C3和第四離合 器C4 (當沒有特別區分時稱為"離合器C，，)、以及第一制動器B1和第 二制動器B2(當沒有特別區分時稱為"制動器B，，)。第一轉動元件RM1 (恆星齒輪S2)通過第一制動器Bl選擇性地聯接到箱體26以停止其 轉動，通過第三離合器C3選擇性地聯接到作為中間輸出構件的第一行 星齒輪單元12的齒圏Rl (即，第二中間輸出路徑PA2)，並且通過第 四離合器C4進一步選擇性地聯接到第一行星齒輪單元12的託架CA1 (即，第一中間輸出路徑PA1的中間路徑PAlb)。第二轉動元件RM2 (託架CA2和CA3 )通過第二制動器B2選擇性地聯接到箱體26以停 止其轉動，並且通過第二離合器C2選擇性地聯接到輸入軸22 (即，第 一中間輸出路徑PA1的直接路徑PAla )。第三轉動元件RM3 (齒圏R2 和R3)與輸出軸24聯接成一體以輸出轉動。第四轉動元件RM4 (恆 星齒輪S3)通過第一離合器Cl選擇性地聯接到齒圏Rl。單向離合器 Fl平行於第二制動器B2設置在第二轉動元件RM2和箱體26之間以允 許向前的轉動(與輸入軸22方向相同的轉動)、但是阻止第二轉動元件 RM2的反向轉動。9
圖2的操作表是描述當在自動變速器10中確立多種檔位(傳動比) 時離合器Cl至C4和制動器Bl和B2的操作條件的圖表。在此表中， 圓圏表示接合狀態，括在括號中的圓圏表示僅在發動機制動過程中的接 合狀態，而空白表示分離狀態。由於單向離合器Fl平行於確立第一檔 lst的第二制動器B2設置，在起動(加速)時，第二制動器B2不一定 需要接合。用於各個檔的傳動比通過第一行星齒輪單元12、第二行星齒 輪單元16和笫三行星齒輪單元18的傳動比pl、 p2和p3適當地確立。圖3是列線圖，其中第一變速部分14和第二變速部分20中的每個 轉動元件的轉動速度可表示為直線，其中，下部的水平線表示"0"轉 速，而上部水平線表示"1.0"的轉速，該轉速與輸入軸22的轉速相同。 與第一變速部分14關聯的豎直線從左邊開始依次表示恆星齒輪Sl、齒 圏Rl和託架CA1,其間的距離根據第一行星齒輪單元12的傳動比pl (即，(恆星齒輪S1的齒數)/ (齒圏Rl的齒數)的比率)確定。與第 二變速部分20關聯的四條豎直線從左邊開始依次表示第一轉動元件 RM1 (恆星齒輪S2 )、第二轉動元件RM2 (託架CA2和託架CA3 )、 第三轉動元件RM3 (齒圏R2和齒圏R3)和第四轉動元件RM4 (恆星 齒輪S3),其間的距離根據第二行星齒輪單元16的傳動比p2和第三行 星齒輪單元18的傳動比p3確定。如圖2和圖3所示，當第一離合器C1和第二制動器B2接合以在通 過第一變速部分14獲得的相對於輸入軸22的速度降低的速度下轉動第 四轉動元件RM4並且停止第二轉動元件RM2的轉動時，致使聯接到輸 出軸24的第三轉動元件RM3以由lst表示的速度轉動，由此確立了具 有最大傳動比(該傳動比是(輸入軸22的轉速)/ (輸出軸24的轉速)) 的第一檔(1st)。當第一離合器Cl和第一制動器Bl接合以在通過第一變速部分14 獲得的相對於輸入軸22的速度降低的速度下轉動第四轉動元件RM4並 且停止第一轉動元件RM1的轉動時，使第三轉動元件RM3以由2nd 表示的速度轉動，由此確立了傳動比小於第 一檔(1st)的第二檔(2nd )。當第一離合器Cl和第三離合器C3接合以在通過第一變速部分14 獲得的相對於輸入軸22的速度降低的速度下轉動第四轉動元件RM4和 第一轉動元件RM1並且使第二變速部分20與其一致地轉動時，使第三 轉動元件RM3以由3rd表示的速度轉動，由此確立了傳動比小於第二 檔(2nd)的第三檔(3rd)。當第一離合器Cl和第四離合器C4接合以在通過第一變速部分14 獲得的相對於輸入軸22的速度的降低的速度下轉動第四轉動元件RM4 並且使第一轉動元件RM1與輸入軸22 —致地轉動時，使第三轉動元件 RM3以由4th表示的速度轉動，由此確立了傳動比小於第三檔(3rd) 的第四檔(4th)。當第一離合器Cl和第二離合器C2接合以在通過第一變速部分14 獲得的相對於輸入軸22的速度的降低的速度下轉動第四轉動元件RM4 並且使第二轉動元件RM2與輸入軸22 —致地轉動時，使第三轉動元件 RM3以由5th表示的速度轉動，由此確立了傳動比小於第四檔(4th) 的第五檔(5th)。當第二離合器C2和第四離合器C4接合以使得第二變速部分20與 輸入軸22 —致地轉動時，使第三轉動元件RM3以6th所表示的速度轉 動，該速度與輸入軸22的速度相同，由此確立了傳動比小於第五檔(5th ) 的第六檔(6th)。第六檔(6th)的傳動比是l.O。當第二離合器C2和第三離合器C3接合以在通過第一變速部分14 獲得的相對於輸入軸22降低的速度下轉動第一轉動元件RM1並且使第 二轉動元件RM2與輸入軸22—致地轉動時，使第三轉動元件RM3以 7th所表示的速度轉動，由此確立了傳動比小於第六檔(6th)的第七檔 (7th )。當第二離合器C2和第一制動器Bl接合以使得第二轉動元件RM2 與輸入軸22 —致地轉動並且停止第一轉動元件RM1的轉動時，^f吏第三 轉動元件RM3以8th所表示的速度轉動，由此確立了傳動比小於第七 檔(7th)的第八檔(8th)。當第三離合器C3和第二制動器B2接合以在通過第一變速部分14 獲得的相對於輸入軸22的速度降低的速度下轉動第一轉動元件RM1並 且停止第二轉動元件RM2的轉動時，第三轉動元件RM3以"Revl" 所表示的速度反向轉動，由此確立在反向方向上具有最大傳動比的第一 倒檔Revl。當第四離合器C4和第二制動器B2接合以與輸入軸22 —致 地轉動第一轉動元件RM1並且停止第二轉動元件RM2的轉動時，使第
三轉動元件RM3以Rev2所表示的速度反向轉動，由此確立傳動比小 於第一倒檔(Revl)的第二倒檔(Rev2)。第一倒檔(Revl)和第二倒 檔(Rev2)分別對應於反向轉動方向上的第一檔和第二檔。如上所述的此實施方式的自動變速器10通過選擇性地接合多個接 合元件(具體為離合器C1至C4和制動器B1和B2)而確立具有不同 傳動比的多個檔。通過具有兩個中間輸出路徑PA1和PA2(它們具有不 同的傳動比)的第一變速部分14和具有兩套行星齒輪單元16、 18的第 二變速部分20，切換四個離合器C1至C4和兩個制動器B1、 B2的接 合以獲得八個前進檔，由此獲得緊湊性並且利於在車輛中安裝。離合器 Cl至C4和制動器B1、 B2 (下文中當沒有特別區分時稱為離合器C和 制動器B)是液壓型摩擦接合裝置，其接合通過諸如多板式離合器或制 動器等的液壓致動器控制。圖4是描述設置在車輛中、用以控制例如圖1所示的自動變速器10 的控制系統的主要部分的框圖。圖4所示的電子控制單元(下文稱 "ECU") 90包括微型計算機，具有諸如CPU、 RAM、 ROM和輸入/ 輸出接口等元件。當執行事先存儲在ROM中的程序時使用RAM的暫 存功能以執行信號處理，從而執行發動機30的輸出控制和自動變速器 10的換檔控制，且按照需要在用於發動機控制的部分和用於換檔控制的 部分之間進行了劃分。在圖4中，加速器踏板50的加速器操作量Acc由加速器操作量傳 感器52檢測，並且指示加速器操作量Acc的信號被供應到電子控制單 元90。由於加速器踏板50響應於駕駛員所需的輸出量下壓一個大的量， 因此加速器踏板50對應於加速器操作構件並且加速器操作量Acc指示 輸出需求量。此外，指示腳制動器的制動器踏板54的下壓量0sc的信號 供應到電子控制單元90。制動器踏板54可響應來自駕駛員的減速需求 下壓一個大的量。制動器踏板54對應於制動器操作構件並且所關聯的下壓量esc指示制動器操作量。所設置的傳感器包括檢測發動機30的轉速NE的發動機轉速傳感器 58、檢測發動機30的進入空氣量Q的進入空氣量傳感器60、檢測進入 空氣溫度TA的進入空氣溫度傳感器62、檢測發動機30的電子節氣門的 完全打開狀況(怠速狀況)和開度0TH的帶有怠速開關的節氣門開度傳 感器64、檢測車速V (對應於輸出軸24的轉速NOUT)的車速傳感器66、檢測發動機30的冷卻劑溫度Tw的冷卻劑溫度傳感器68、檢測制 動器踏板54是否下壓及其下壓量0sc的制動器傳感器70、檢測換檔杆 72的杆位(操作位置)PsH的杆位傳感器74、檢測渦輪轉速NT (即， 輸入軸22的轉速NIN )的渦輪轉速傳感器76、檢測自動變速器油溫T(hl (其為液壓控制迴路98內的工作流體的溫度)的自動變速器油溫傳感 器78、以及檢測車輛的加速度(包括減速度)G的加速度傳感器80。 這些傳感器和開關向電子控制單元90輸出信號，這些信號指示例如發動機轉速NE、進入空氣量Q、迸入空氣溫度Ta、節氣門開度0TH、車速V、發動機冷卻劑溫度Tw、指示制動器踏板是否操作及其下壓量的下壓 量9sc、換檔杆72的杆位PsH、渦輪轉速Ni、自動變速器油溫T(hl以及 車輛的加速度(包括減速度)G。換檔杆72例如設置在駕駛員座位附近，並且如圖5所示，可手動 操作到五個杆位P、 R、 N、 D和S。 P位置是停車位置，其中，自動變 速器分離且機械停車機構阻止輸出軸24轉動。R位置是倒檔位置，其 中自動變速器10的輸出軸24反向轉動。N位置是空檔位置，其中驅動 器從自動變速器10分離。D位置是驅動位置，其中在從自動變速器IO 的第一檔至第八檔的允許換檔範圍(D範圍)內執行自動換檔控制。S 位置是驅動位置，其中能夠在多個不同的換檔範圍之間或能夠在高速端 進行換檔的多個不同檔之間手動換檔。S位置包括每次操作換檔杆72 時調高換檔範圍或升檔的"+ "位置和每次操作換檔杆72時調低換檔 範圍或降檔的"-"位置。杆位傳感器74檢測換檔杆72設定在何杆位 (操作位置)Psh。液壓控制迴路98例如具有通過線纜或連杆聯接到換檔杆72的手動 閥，該手動閥通過換檔杆72機械地操作以在液壓控制迴路98內切換液 壓迴路。例如，在D位置和S位置，輸出前進液壓PD以機械地確立前 進驅動迴路，其中，能夠在作為前進檔的第一 (1st)至第八(8th)檔 之間換檔的同時前進驅動。當換檔杆72處於D位置時，ECU卯通過 來自杆位傳感器74的信號判定該狀態並且確立自動換檔模式，其中使 用從第一 (1st)至第八(8th)檔的所有前進檔執行換檔控制。ECU卯以實際車速V和加速器操作量Acc為參數從事先存儲的關 系(以映射或者換檔圖的形式)判定換檔，並且用作執行換檔控制以獲 得所判定出的換檔的換檔控制器100(參照圖8)，從而確立在例如當車 速V為低或者加速器操作量Acc增加時傳動比大的低速側上的檔。在 換檔控制中，為了確立所判定出的檔，執行對用於換檔的液壓控制迴路 98內的線性電磁閥SL1至SL6的激勵/去激勵或者電流控制以接合和分 離離合器C和制動器B，並且在換檔過程中控制瞬時液壓。即，線性電 磁閥SL1至SL6的激勵/去激勵均受到控制以接合和分離離合器C和制 動器B,由此確立合適的前進檔。可以有多種模式，例如基於節氣門開 度0th、進入空氣量Q或者路面坡度執行換檔控制。在圖6的換檔圖中，實線是用於判定升檔的換檔線(升檔線)，而 虛線是用於判定降檔的換檔線(降檔線)。圖6的換檔圖中的換檔線用 來判定在表示實際加速器操作量Acc( % )的水平線上實際車速V是否 橫向穿過這些換檔線，即，是否超過數值Vs。如果實際車速V超過數 值Vs，則應當執行在換檔線上的換檔。這些線也被存儲為數值Vs的集 合，其中數值Vs是用於進行換檔的車速。圖6的換檔線作為用於在自 動變速器10中進行切換的第一至第八檔中的第一至第六檔的換檔線的 示例示出。圖7是示出與線性電磁閥SL1至SL6相關聯的液壓控制迴路98的 一部分的迴路圖。在此圖中，離合器C1至C4以及制動器B1和B2的 致動器34、 36、 38、 40、 42和44均供應有來自管線液壓壓力PL的壓 力，管線液壓壓力PL從液壓供應裝置46輸出，其由線性電磁閥SL1 至SL6進行調節。液壓供應裝置46包括由發動機30以轉動方式驅動的 機械油泵48 (參照圖1)和調節管線液壓壓力PL並且響應於例如發動 機負載來控制管線液壓壓力PL的調節閥等。線性電磁閥SL1至SL6 基本上具有相同結構，並且由ECU卯獨立控制(參照圖4),每個液壓 致動器34-44的液壓被獨立調節。在自動變速器10的換檔控制中，執 行所謂的離合器至離合器換檔的換檔控制，其中同時執行換檔所涉及的 離合器C和制動器B的接合與分離。例如，如圖2的接合操作圖中所 示，在從第五檔至第四檔的降檔中，分離離合器C2而接合離合器C4， 並且為了抑制換檔衝擊，適當地控制離合器C2的瞬時分離液壓壓力和 離合器C4的瞬時接合液壓壓力。圖8是描述ECU卯中的控制操作的功能性框圖。具體地，圖8描 述了雙重接合/分離換檔，其中兩個接合元件分離並且兩個接合元件接 合。如圖2的接合操作圖所示的雙重分離/接合換檔操作例如包括從
第八檔至第四檔的降檔(其中離合器C2及制動器Bl分離並且離合器 C1及離合器C4接合)，從第八檔至第三檔的降檔(其中離合器C2及 制動器Bl分離並且離合器Cl及離合器C3接合)，從第七檔至笫四檔 的降檔(其中離合器C2及離合器C3分離並且離合器Cl及離合器C4 接合)，從第七檔至第二檔的降檔(其中離合器C2及離合器C3分離並 且離合器C1及制動器B1接合)，以及從第六檔至第三檔的降檔(其中 離合器C2及離合器C4分離並且離合器Cl及離合器C3接合)。在此 實施方式中，在從第八檔至第四檔的降檔中，第八檔對應於本發明一個 方面的第一檔位而第四檔對應於本發明的第二檔位。另外，離合器C2 和制動器Bl對應於本發明一個方面的第一接合元件和第二接合元件， 而離合器Cl和離合器C4對應於本發明一個方面的第三接合元件和第 四接合元件。即，本發明一個方面的第一檔位對應於上述換檔模式的高 速端(低傳動比端)上的檔，而其中笫二檔位對應於所述換檔模式的低 速端(高傳動比端)上的檔。本發明一個方面的第一接合元件和第二接 合元件對應於在高速端的檔接合的接合元件，而本發明一個方面的第三 接合元件和第四接合元件對應於在低速端的檔接合的接合元件。圖8中 所示的換檔控制器100例如基於實際車速V和來自事先存儲的諸如圖6 所示的換檔圖的加速器操作量Acc執行換檔判斷，並且通過進行至液壓自動i檔。 ' ''例如當從第八檔降檔到第四檔時，換檔時間不足判定裝置102判定 用於換檔的時間是否不足。換檔時間的不足基於車速V進行判定，其中 車速V由車速判定裝置基於從車速傳感器66輸出的車速信號判定出。 具體地，如果所計算出的車速等於或低於事先存儲在ECU 90的ROM 中的基準車速Vl,則判定換檔時間不足。如果車速V低，即，當自動變速器10的輸入軸22的轉速Nm低並 且輸入軸22的轉速與換檔時完成同步的轉速之間的差減小時，時間Tl 一一即輸入軸22的轉速同步到換檔後的轉速的時間(換檔時間Tl,其 用作基準)減小。由此，用作基準的換檔時間Tl會變得短於換檔實際 需要的換檔時間T2。換檔時間Tl用作基準換檔時間以判定是否發生換 檔時間不足，當基準換檔時間Tl短於換檔所需的實際換檔時間T2時 就認為發生換檔時間不足。當換檔時間Tl短於換檔所需的實際換檔時 間T2時發生換檔時間不足。因為基準換檔時間Tl短(即，換檔時間不足)，如果在此狀況下執行換檔，實際換檔延遲，傾向於發生換檔衝 擊。在換檔時間不足判定裝置102中，可設定根據經驗判定的基準車速 VI，在此車速V1下，用作基準的換檔時間基本上與實際換檔所需的換 檔時間T2相同，並且如果車速V低於基準車速VI,則判定時間不足。 基準車速VI針對每種換檔模式(諸如從第八檔至第四檔的換檔)設定。 在此實施方式中基準車速VI對應於本發明一個方面中的預定車速。在換檔時間不足判定裝置102判定分離兩個接合元件和接合兩個接 合元件的換檔時間將會不足時，例如當從第八檔切換到第四檔時作出此 判定時，雙重接合/分離禁止裝置106禁止換檔。在此情況下，例如， 在從第八檔至第四檔的換檔中，從ECU卯輸出指令以執行從第八檔至 第五檔的換檔，然後執行從第五檔至第四檔的換檔。通過以此方式分割 所述換檔，自動變速器10中從第八檔至第五檔的換檔需要一般公知的 接合一個接合元件並分離一個接合元件的離合器至離合器換檔，並且同 樣地，從笫五檔至第四檔的換檔需要一般公知的接合一個接合元件和分 離一個接合元件的離合器至離合器換檔。這樣做，儘管需要時間從第八 檔切換至第四檔，但從自動變速器IO產生的換檔沖擊受到抑制。發動機超速判定裝置108判定在降檔後發動機30的轉速Ne是否超 過發動機30的容許轉速。例如，在從第四檔至第三檔的降檔中，做出 如下判定如果所得到的發動機30的轉速NE將超過容許轉速，則不能 進行換檔。在此實施方式中，做出如下判定在當前車速V超過存儲在 ECU 90內的發動機超速閾值速度V2時，不能進行換檔。具體地，將 由車速判定裝置104計算出的車速V與針對當前檔設定的閾值車速V2 相比較，並且當車速V超過閾值車速V2時判定不能進行換檔。閾值車 速V2基於發動機30的容許轉速針對每個檔設定，並且設定在如果變速 器降檔到相鄰的低檔則發動機30的轉速NE會超過其最大容許轉速的車 速的附近。當發動機超速判定裝置108判定不能換檔時，降檔禁止裝置 IIO禁止降檔。圖9是描述ECU90中的降檔控制的流程圖，其以預定間隔執行。首先，在步驟Sl (在下文中省略術語"步驟") 一一該步驟對應於 發動機超速判定裝置108和降檔禁止裝置110,基於車速判定裝置104
計算出的車速v作出是否能降檔的判定。當在S1做出否定判定時，降 檔禁止裝置110禁止降檔。重複進行S1的判定，直至車速v低於閾值 車速V2，在S1產生肯定結果，此後在S2中，對於ECU 90是否已選 擇了需要分離兩個接合元件和接合兩個接合元件的降檔一_例如從第 八檔降檔到第四檔(其中兩個接合元件離合器Cl和制動器Bl分離並 且離合器C1和離合器C4接合)進行判定。如果在S2結果為否定，在 S5的判定是沒有雙重接合/分離換檔。例如，在從第八檔至第六檔的換 檔情況下，執行眾所周知的離合器至離合器換檔，其中一個接合元件分 離而另一個接合元件接合，並且該程序的過程結束。相反，如果在S2 結果為肯定並且在對應於換檔時間不足判定裝置102的S3選擇了需要 雙重接合/分離操作的降檔，則進行車速V是否等於或超過基準車速VI 的判定。如上所述，S3間接地判定實際進行換檔所需的換檔時間T2是否短 於基準換檔時間T1，即，換檔時間是否不足。如果S3結果為肯定，則確保，並且在S4執行例如從第八檔至第四檔的降檔，該降檔通過分離 兩個接合元件並且接合兩個接合元件進行，在此點程序結束。同樣在此 降檔中，接合元件的滑動量通過ECU 90適當地控制以抑制換檔衝擊。然而，如果S3的結果為否定，對於分離兩個接合元件並且接合兩 個接合元件的換檔來說換檔時間不足，並且在對應於雙重接合/分離禁 止裝置106的S5，分離兩個接合元件並且接合兩個接合元件的降檔被 禁止，並且替代地，執行通過諸如上述的中間檔的換檔，並且程序結束。如上所述，根據此實施方式，當換檔時間不足判定裝置102判定用 於雙重接合/分離換檔的換檔時間不足時，雙重接合/分離禁止裝置106 禁止分離兩個接合元件並且接合兩個接合元件的換檔。由此，能夠阻止 換檔時間不足時的強制換檔，並且阻止由這種強制換檔產生的換檔衝 擊。由於在此實施方式中，分離兩個接合元件並且接合兩個接合元件的 換檔是降檔，能夠抑制由這種強制換檔產生的換檔衝擊。根據此實施方式，當從車速判定裝置104計算出的車速V等於或低 於基準車速V1時，換檔時間不足判定裝置102判定換檔時間不足，由 此判定不能進行換檔，這樣可以相對容易地判定換檔時間不足。此外，根據此實施方式，當發動機超速判定裝置108判定不能換檔 時，由於降檔禁止裝置IIO禁止降檔，防止了發動機30的轉速NE超過 最大容許發動機轉速。儘管基於附圖在以上描述了本發明的實施方式，本發明還可以應用 到其它方面。例如，在前述實施方式中，自動變速器10具有作為接合元件的離 合器C和制動器B，以通過選擇性地接合這些接合元件確立具有不同傳 動比的多個檔位，但本發明不限於此，並且可以具有受到電磁控制的接 合元件，諸如電磁離合器或者磁粉型離合器。儘管在上述實施方式中，使用線性電磁閥SL1至SL6直接控制用於 液壓摩擦接合裝置的分離壓力和接合壓力來降檔，但是可選地，可以採 用通過其它閥執行間接控制的機構。例如，控制換檔的換檔閥可獨立於 線性電磁閥SL1至SL6設置在本發明中，換檔閥通過從線性電磁閥SL1 至SL6輸出的先導壓力進行控制。儘管在上述實施方式中，自動變速器10是具有通過由液壓摩擦接 合裝置(Cl至C4， Bl， B2)選擇性聯接多個行星齒輪單元12、 16、器，但是只要自動變速器選擇性地獲得多個檔位就足夠了。例如、，自動 變速器可以是具有五個、六個、七個、九個或更多前進檔的自動變速器。 儘管本實施方式中的車輛是FR (發動機前置，後輪驅動)車輛，其中 自動變速器10的軸線處於車輛的前後方向，本發明可選地能夠應用到 FF(發動機前置，前輪驅動)車輛，其中自動變速器的軸線沿著車輛的 橫向。此外，儘管在上述實施方式中，本發明應用於降檔，但是本發明不 限於降檔，而是還可以應用到升檔。此外，儘管在上述實施方式中換檔時間不足判定裝置102和發動機 超速判定裝置108使用車速V作為判定標準來做出判斷，但是本發明可 使用其它參數作為判定標準來實現，例如，以輸入軸22的轉速M作為 基準值。
此外，儘管在上述實施方式中當換檔時間不足判定裝置102判定換檔 時間不足時，雙重接合/分離禁止裝置執行例如使換檔從第八檔切換到第五 檔再到第四檔的過程。然而，這僅僅是示例性的。例如，本發明也可適於 執行除了禁止分離兩個接合元件並且接合兩個接合元件的換檔之外的其 它換檔操作，這種降檔順序地執行。儘管在上述實施方式中，針對每種換檔模式設定基準車速V1，諸如 從第八檔至第四檔的降檔，這僅僅是一個示例。例如，還可以提供一個 實施方式，其中基準車速V1對於每個換檔模式是通用的，在此情況下， 需要設定可應用到每個換檔模式的基準車速VI。以上所述僅僅是一個實施方式，本領域的技術人員具有實施具有多 種改變和改進的實施方式的知識。
權利要求
1. 一種車用自動變速器的控制器，其特徵在於包括 自動變速器(IO)，其通過將第一接合元件及第二接合元件接合而確立第一檔位，並且通過將第三接合元件及第四接合元件接合而確 立第二檔位；換檔控制器(100)，其控制在從所述第一檔位到所述第二檔位的 切換中將所述第一接合元件及所述第二接合元件分離並且將所述第 三接合元件及所述第四接合元件接合的雙重接合/分離換檔；換檔時間不足判定裝置(102),其判定用於從所述第一檔位切換 到所述第二檔位的換檔時間是否不足；以及雙重接合/分離禁止裝置(106),當所述換檔時間不足判定裝置 判定用於從所述第一檔位切換到所述第二檔位的換檔時間不足時，所 述雙重接合/分離禁止裝置禁止從所述第一檔位到所述第二檔位的換 檔。
2. 如權利要求1所述的車用自動變速器的控制器，其中，所述 第一檔位的傳動比小於所述第二檔位的傳動比，並且從所述第一檔位 到所述第二檔位的所述換檔是降檔。
3. 如權利要求1或2所述的車用自動變速器的控制器，其特徵 在於進一步包括計算車速的車速判定裝置(104)，其中，當所計算出的車速低於 預定車速時，所述換檔時間不足判定裝置判定所述換檔時間不足。
4. 如權利要求3所述的車用自動變速器的控制器，其中，所述 車速判定裝置基於來自車速傳感器(66)的車速信號計算所述車速。
5. 如權利要求1或2所述的車用自動變速器的控制器，其特徵在於進一步包括計算車速的車速判定裝置(104 );判定所計算出的車速是否超過預定的發動機容許轉速的發動機 超速判定裝置(108);以及當所述發動機超速判定裝置判定所計算出的車速超過所述預定 的發動機容許轉速時禁止所述換檔的換檔禁止裝置(110 )。
6. 如權利要求5所述的車用自動變速器的控制器，其中，所述 車速判定裝置基於來自車速傳感器(66)的車速信號計算所述車速。
7. 如權利要求1或2所述的車用自動變速器的控制器，其中， 所述換檔時間是所述自動變速器的輸入軸轉速同步到換檔後的輸入 軸轉速的基準換檔時間(Tl)，並且，當所述基準換檔時間短於換檔 實際所需的換檔時間(T2)時，所述換檔時間不足判定裝置判定用 於從所述第 一檔位切換到所述第二檔位的所述換檔時間不足。
8. —種用於控制車用自動變速器系統的方法，其中，所述車用 自動變速器系統包括自動變速器，其通過將第一接合元件及第二接合元件接合而確立 第一檔位，並且通過將第三接合元件及第四接合元件接合而確立第二 檔位；和換檔控制器，其控制在從所述第一檔位到所述第二檔位的切換中 將所述第 一接合元件及所述第二接合元件分離並且將所述第三接合 元件及所述第四接合元件接合的雙重接合/分離換檔；其特徵在於包 括判定用於從所述第 一檔位切換到所述第二檔位的換檔時間是否 不足；以及當判定用於從所述第 一檔位切換到所述第二檔位的所述換檔時 間不足時，禁止從所述第一檔位到所述第二檔位的所述換檔。
9. 如權利要求8所述的用於控制車用自動變速器系統的方法， 其中，所述第一檔位的傳動比小於所述第二檔位的傳動比，並且從所 述第 一檔位到所述第二檔位的所述換檔是降檔。
10. 如權利要求8或9所述的用於控制車用自動變速器系統的方法，其特徵在於還包括 計算車速；以及當所計算出的車速低於預定車速時判定所述換檔時間不足。
11. 如權利要求10所述的用於控制車用自動變速器系統的方法， 其中，基於來自車速傳感器的車速信號計算所述車速。
12. 如權利要求8或9所述的用於控制車用自動變速器系統的方 法，其特徵在於還包括計算車速；判定所計算出的車速是否超過預定的發動機容許轉速；以及 當判定所計算出的車速超過所述預定的發動機容許轉速時禁止 所述換檔。
13. 如權利要求12所述的用於控制車用自動變速器系統的方法，其中，基於來自車速傳感器的車速信號計算所述車速。
14. 如權利要求8或9所述的用於控制車用自動變速器系統的方 法，其中，所述換檔時間是所述自動變速器的輸入軸轉速同步到換檔 後的輸入軸轉速的基準換檔時間，並且，當所述基準換檔時間短於換 檔實際所需的換檔時間時，作出用於從所述第一檔位切換到所述第二 檔位的所述換檔時間不足的判定。
全文摘要
一種車用自動變速器的控制器，具有換檔時間不足判定裝置(102)，其判定用於通過兩個接合元件的分離和兩個接合元件的接合執行的換檔的換檔時間是否不足；以及雙重接合/分離禁止裝置(106)，當換檔時間不足判定裝置(102)判定在兩個接合元件的分離和兩個接合元件的接合之後換檔的換檔時間不足時，雙重接合/分離禁止裝置(106)禁止兩個接合元件的分離和兩個接合元件的分離之後的換檔。
文檔編號F16H59/68GK101144535SQ20071014534
公開日2008年3月19日 申請日期2007年9月11日 優先權日2006年9月13日
發明者小林寬英, 戶倉隆明, 杉村敏夫, 淺見友弘 申請人:豐田自動車株式會社