CN100404340C - 用于控制车辆的有级自动变速器的控制设备 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种用于控制车辆的有级自动变速器的控制设备。该控制设备用于在车辆的有级自动变速器中实现换档动作的同时控制所述变速器，所述变速器具有输出轴和通过离合器机械连接到所述车辆的发动机的输入轴。所述控制设备包括转矩振动限制器，在所述变速器中完成所述换档动作时，所述转矩振动限制器可操作来限制在所述车辆的动力传动路径中所产生的转矩振动。所述转矩振动限制器向所述动力传动路径施加相位与所述产生的转矩振动相反的反相转矩振动，和/或将离合器置于器滑动状态或松开状态，以限制所产生的转矩振动。

Description

用于控制车辆的有级自动变速器的控制设备
技术领域
本发明一般地涉及用于控制车辆的有级自动变速器的控制设备。更具体而言，本发明涉及这样一种技术，即其用于限制在变速器输入轴和车辆发动机彼此机械连接时所实现的变速器换档动作之后紧接着产生的转矩振动。
背景技术
如美国专利申请公开US 2003/0127262A1、JP-H09-291838A、JP-H09-308008A、JP-H09-331603A和JP-H10-24745A中所公开的，已知一种配备有有级自动变速器的车辆，该有级自动变速器具有在将变速器换档到多个驱动档位(档位)中所选的一个的换档动作过程中，机械连接到车辆发动机的输入轴。例如，在US 2003/0127262A1所公开的车辆中，发动机和有级自动变速器通过布置在其间来代替液力传动装置(例如液力变矩器)的直接连接离合器，而可操作地彼此连接，所述液力传动装置具有吸收转矩振动的高容量。US 2003/0127262A1中所公开的车辆还配备有设置在离合器的旋转输入构件和旋转输出构件的每一个上的电动机，以使得在离合器置于其松开状态下时可以由电机驱动车辆，并使得在离合器置于其啮合状态下时可以由发动机或由发动机和电机两者来驱动车辆。
在其中有级自动变速器的输入轴和发动机彼此机械连接的US2003/0127262A1所公开的车辆中，变速器的速比通过用相对较短时间长度完成的换档动作而以有级式的方式改变。在变速器速比的变化中，发动机转速快速改变到与变速器改变了的速比相对应的同步速度。当发动机的转速变成等于同步速度时，快速停止改变发动机转速。在此情况下，发动机速度改变的快速停止导致发动机和车轮间传动路径中出现弹性扭转振动，由此导致可能出现换档冲击。这样的问题在以下车辆中也会碰到，所述车辆中配备有锁止离合器的液力传动装置布置在发动机和变速器之间。就是说，当用置于其啮合状态下的锁止离合器来实现变速器的换档动作时，具有液力传动装置的车辆遇到相同的问题。
发明内容
考虑到上述背景技术而做出了本发明。因此本发明的目的是提供一种能够控制有级自动变速器的控制设备，所述自动变速器具有可机械连接到发动机的输入轴，并且以最小化或减小在变速器换档动作完成时所出现的换档冲击的方式来换档到多个驱动档位中所选择的一个。
本发明的第一方面提供了一种控制设备，用于在车辆的有级自动变速器中实现换档动作的同时控制所述变速器，所述变速器具有输出轴和机械连接到所述车辆的发动机的输入轴。所述控制设备包括转矩振动限制器，在所述变速器中完成所述换档动作时，所述转矩振动限制器可操作来限制在所述车辆的动力传动路径中所产生的转矩振动。
根据本发明的第二方面，如本发明第一方面所限定的控制设备还包括换档动作完成判断器，所述换档动作完成判断器可操作来按照所述输入轴的转速是否已经基本等于所述输出轴的转速和作为所述换档动作的结果而建立的所述变速器的新建立速比的乘积，来判断所述换档动作是否已经完成。当所述输入轴的所述转速已经基本等于所述输出轴的所述转速和所述变速器的所述新建立速比的乘积时，所述换档动作完成判断器判断所述换档动作已经完成。在所述换档动作完成判断器判断所述换档动作已经完成时，所述转矩振动限制器被启动操作来限制所述转矩振动。
根据本发明的第三方面，在如本发明第一或第二方面所限定的控制设备中，所述转矩振动限制器向所述动力传动路径施加相位与所述产生的转矩振动相反的反相转矩振动，以限制所述产生的转矩振动。
根据本发明的第四方面，在如本发明第三方面所限定的控制设备中，所述转矩振动限制器包括反相转矩振动控制器，所述反相转矩振动控制器可操作来使得可操作地连接到所述变速器的所述输入轴的电动机输出所述反相转矩振动。
根据本发明的第五方面，在如本发明第三或第四方面所限定的控制设备中，所述变速器的所述输入轴和所述发动机通过离合器而彼此连接，所述离合器被啮合以直接连接所述输入轴和所述发动机。所述转矩振动限制器包括离合器控制器，在所述变速器中的所述换档动作完成时，所述离合器控制器可操作来将所述离合器暂时置于其滑动状态和其松开状态中的一种状态下。
根据本发明的第六方面，如本发明第五方面所限定的控制设备还包括反相转矩振动可用性判断器，所述反相转矩振动可用性判断器可操作来判断在完成所述换档动作时，是否可以由所述转矩振动限制器向所述动力传动路径施加所述反相转矩振动。在所述反相转矩振动可用性判断器判断不可以由所述转矩振动限制器施加所述反相转矩振动的情况下，操作所述转矩振动限制器的所述离合器控制器，来将所述离合器暂时置于其滑动状态和其松开状态中的所述一种状态下，以限制所述产生的转矩振动。
根据本发明的第七方面，在如本发明第三至第六方面中任一项所限定的控制设备中，所述转矩振动限制器包括：(i)可操作来在所述换档动作的最后阶段中暂时减小所述发动机的输出转矩的输出转矩减小器，和(ii)可操作来基于所述发动机的所述输出转矩被所述输出转矩减小器减小的减小量而改变所述反相转矩振动的幅值的反相转矩振动控制器。
根据本发明的第八方面，在如本发明第三至第七方面中任一项所限定的控制设备中，所述转矩振动限制器包括反相转矩振动控制器，所述反相转矩振动控制器可操作来基于所述有级自动变速器的驱动档位中当前所选的一个而改变所述反相转矩振动的幅值。
根据本发明的第九方面，在如本发明第一或第二方面所限定的控制设备中，所述变速器的所述输入轴和所述发动机通过离合器而彼此连接，所述离合器被啮合以直接连接所述输入轴和所述发动机。所述转矩振动限制器包括离合器控制器，在所述变速器中的所述换档动作完成时，所述离合器控制器可操作来将所述离合器置于其滑动状态和其松开状态中的一种状态下，以限制所述产生的转矩振动。
根据本发明的第十方面，如本发明第九方面所限定的控制设备还包括离合器可控制性判断器，所述离合器可控制性判断器可操作来判断在完成所述换档动作时，是否可以将所述离合器置于其滑动状态和其松开状态中的所述一种状态下。所述转矩振动限制器包括限制转矩施加器，在所述离合器可控制性判断器判断不可以将所述离合器置于其滑动状态和其松开状态中的所述一种状态的情况下，所述限制转矩施加器可操作来向所述动力传动路径施加限制转矩，以限制所述产生的转矩振动。
根据本发明的第十一方面，在如本发明第十方面所限定的控制设备中，所述转矩振动限制器的所述限制转矩施加器使得可操作地连接到所述变速器的所述输入轴的电动机输出所述限制转矩，以限制所述产生的转矩振动。
根据本发明的第十二方面，在如本发明第十一方面所限定的控制设备中，所述转矩振动限制器的所述限制转矩施加器包括反相转矩振动控制器，所述反相转矩振动控制器可操作来使得所述电动机输出相位与所述产生的转矩振动相反的反相转矩振动作为所述限制转矩。
根据本发明的第十三方面，在如本发明第九至第十二方面中任一项所限定的控制设备中，所述转矩振动限制器包括输出转矩减小器，所述输出转矩减小器可操作来在所述换档动作的最后阶段中暂时减小所述发动机的输出转矩。
根据本发明的第十四方面，在如本发明第十三方面所限定的控制设备中，如果所述输出转矩减小器不可以暂时减小所述发动机的所述输出转矩，则操作所述离合器控制器来将所述离合器置于其滑动状态和其松开状态中的所述一种状态下。
根据本发明的第十五方面，在如本发明第十二方面所限定的控制设备中，所述反相转矩振动控制器基于在完成所述换档动作时产生的惯性转矩的减小量，来改变所述反相转矩振动的幅值。
根据本发明的第十六方面，在如本发明第十二或第十五方面所限定的控制设备中，所述反相转矩振动控制器基于在所述变速器中实现的所述换档动作的种类，来改变所述反相转矩振动的幅值。
根据本发明的第十七方面，在如本发明第九至第十六方面中任一项所限定的控制设备中，所述转矩振动限制器的所述离合器控制器基于在完成所述换档动作时产生的惯性转矩的减小量，来改变所述离合器的滑动量。
根据本发明的第十八方面，在如本发明第九至第十七方面中任一项所限定的控制设备中，所述转矩振动限制器的所述离合器控制器基于在所述变速器中实现的所述换档动作的种类，来改变所述离合器的滑动量。
在本发明上述第一至第十八方面中每一个的用于控制车辆的有级自动变速器的控制设备中，设置转矩振动限制器，以在变速器中完成换档动作时操作来减小或限制在车辆的动力传动路径中所产生的转矩振动，由此使得可以最小化或减小由转矩振动所导致的换档冲击。该控制设备优选地包括换档动作完成判断器，如在本发明第十二方面中定义的那样，其在输入轴的转速已经基本等于输出轴的转速和变速器新建立的速比的乘积时，即在输入轴的转速已经基本等于与变速器新建立的速比相对应的同步速度时，判断换档动作已经完成，从而正好在换档动作完成判断器判断换档动作已经完成时，可以启动操作转矩振动限制器来限制转矩振动。注意术语“动力传动路径”可以解释为指这样的路径，即车辆驱动动力源的驱动动力或输出通过该路径传递到车辆的驱动轮。
在本发明第三至第八方面中任一项的控制设备中，转矩振动限制器被布置成在变速器中换档动作完成时向动力传动路径施加反相转矩振动，使得可以用相位与所产生的转矩振动相反(即相位与所产生的转矩振动相差约180°)的反相转矩振动来有效中和或抵消转矩振动(由于在换档动作完成时发生的发动机转速改变的快速停止而在动力传动路径中产生)。于是可以通过反相转矩振动有效抵消所产生的转矩振动，由此使得可以减小在完成换档动作时产生的转矩振动所导致的换档冲击。
在本发明的第四方面的控制设备中，转矩振动限制器包括反相转矩振动控制器，其可操作来使得电动机输出反相转矩振动，该反相转矩振动施加到可操作地连接到电动机的变速器输入轴上，从而可以通过从电动机输出的反相转矩振动有效抵消所产生的转矩振动。
在本发明的第五或第六方面的控制设备中，转矩振动限制器包括离合器控制器，在变速器中的换档动作完成时，操作所述离合器控制器来将离合器暂时置于其滑动状态或松开状态下，从而可以通过施加反相转矩振动和将离合器置于滑动状态或松开状态两者的协作来限制所产生的转矩振动。
在本发明第六方面的控制设备中，还设置反相转矩振动可用性判断器，来判断在完成换档动作时，是否可以向动力传动路径施加反相转矩振动。在反相转矩振动可用性判断器判断反相转矩振动不可用的情况下，操作转矩振动限制器的离合器控制器来将离合器暂时置于其滑动状态或松开状态下。在由转矩振动限制器或反相转矩振动控制器施加反相转矩振动变得不可能的情况下，该布置通过将离合器置于其滑动状态或松开状态而使得可以在某种程度上减小换档冲击。
在本发明第七方面的控制设备中，转矩振动限制器包括操作来在所述换档动作的最后阶段中暂时减小发动机输出转矩的输出转矩减小器、和操作来基于发动机输出转矩被所述输出转矩减小器减小的减小量而改变反相转矩振动的幅值的反相转矩振动控制器。在此布置下，因为由输出转矩减小器在某种程度上减小了完成换档动作时所产生的转矩振动，所以可以减轻诸如可操作地连接到变速器输入轴的反相转矩振动产生器上的负荷，该产生器可操作来产生反相转矩振动以抵消由于快速停止发动机转速改变而产生的转矩振动。
在本发明第八方面的控制设备中，转矩振动限制器包括反相转矩振动控制器，后者可操作来基于变速器驱动档位中当前所选的一个来改变反相转矩振动的幅值。因为由于快速停止发动机转速改变而产生的转矩振动的幅值随变速器当前所选的驱动档位而变化，所以通过基于变速器当前所选的驱动档位改变反相转矩振动的幅值，可以进一步有效减小由转矩振动所导致的换档冲击。
在本发明第九至第十八方面中任一项的控制设备中，转矩振动限制器包括离合器控制器，在变速器中完成换档动作时操作离合器控制器来将离合器置于其滑动状态或松开状态，由此使得可以吸收由于发动机转速改变的快速停止而产生的转矩振动，并因此减小了在变速器中完成换档动作时由转矩振动所导致的换档冲击。
在本发明第十至第十二方面中任一项的控制设备中，设置离合器可控制性判断器来判断在完成换档动作时是否可以将离合器置于其滑动状态或松开状态，从而在离合器可控制性判断器判断不可将离合器置于其滑动状态或松开状态下的情况下，操作转矩振动限制器的限制转矩施加器来向动力传动路径施加限制转矩。就是说，在转矩振动无法由离合器的滑动或松开吸收的情况下，由限制转矩代替离合器的滑动或松开来限制动力传动路径中所产生的转矩振动，由此即使在无法将离合器置于其滑动状态或松开状态的情况下也可以减小换档冲击。
在本发明第十一或第十二方面的控制设备中，转矩振动限制器的限制转矩施加器使得可操作地连接到变速器输入轴的电动机输出限制转矩，以限制所述产生的转矩振动，从而通过施加到动力传动路径的限制转矩来限制所产生的转矩振动，由此可以减小由振动转矩所导致的换档冲击。
在本发明第十二方面的控制设备中，转矩振动限制器的限制转矩施加器包括反相转矩振动控制器，操作其来使得电动机输出相位与所产生的转矩振动相反的反相转矩振动作为限制转矩，从而可以通过相位与所产生的转矩振动相反的反相转矩振动来有效地中和或抵消转矩振动。于是可以通过反相转矩振动有效抵消所产生的转矩振动，由此使得可以减小在完成换档动作时产生的转矩振动所导致的换档冲击。
在本发明第十三或第十四方面的控制设备中，转矩振动限制器包括输出转矩减小器，操作输出转矩减小器以在换档动作的最后阶段中暂时减小发动机的输出转矩。在此布置下，因为通过输出转矩减小器来减小完成换档动作时所产生的转矩振动，所以可以减小用于吸收转矩振动所要求的离合器滑动量，并减小用于抵消转矩振动所要求的反相转矩振动的幅值。
在本发明第十五或第十六方面的控制设备中，布置反相转矩振动控制器基于在完成换档动作时所产生的惯性转矩的减小量，或基于变速器中当前实现的换档动作的种类，来改变反相转矩振动的幅值，从而可以通过适当调节幅值的反相转矩振动来抵消完成换档动作时所产生的转矩振动。
在本发明第十七或第十八方面的控制设备中，布置离合器控制器基于在完成换档动作时所产生的惯性转矩的减小量，或基于变速器中当前实现的换档动作的种类，来改变离合器的滑动量，从而可以通过适当调节其量的离合器的滑动来吸收完成换档动作时所产生的转矩振动。
由根据本发明构造的控制设备所控制的有级自动变速器可以是各种类型中的任一种，例如行星齿轮式和同步啮合双平行轴式的。行星齿轮式变速器配备有每个都具有多个旋转元件的多个行星齿轮组。在此行星齿轮式变速器中，通过液压操作摩擦耦合装置连接行星齿轮组的旋转元件中所选的多个来选择性地建立多个驱动档位。另一方面，同步啮合双平行轴式变速器配备有多组齿轮，使得每组齿轮分别安装在两个平行轴上并不变地彼此啮合。在此同步啮合双平行轴式变速器中，通过由被液压操作致动器驱动的同步耦合装置将齿轮组中所选的一个置于其动力传动状态下来选择性地建立多个驱动档位。该有级自动变速器可以用于发动机前置前驱车辆(FF车辆)或用于发动机前置后驱车辆(FR车辆)，在FF车辆中变速器安装在车身上以使得变速器轴平行于车辆的横向或侧向方向，在FR车辆中变速器安装在车身上以使得变速器轴平行于车辆的纵向或行驶方向。
此外，有级自动变速器可以由具有总共四个、五个、六个、七个、八个或更多向前驱动档位的多级变速器来提供。就是说，可以在变速器中建立的驱动档位的数量并不特别受限，只要变速器构造成使得在其中建立多个驱动档位中所选的一个就可以。
在发动机和变速器输入轴之间，可以布置直接连接离合器、阻尼器、配备有阻尼器的直接连接离合器、或配备有锁止离合器(直接连接离合器)的液力变矩器。但是，发动机和变速器输入轴可以不变地彼此连接。本发明的原理可以应用于任何一种车辆，只要在车辆变速器中实现换档动作时本发明和变速器输入轴彼此被机械连接就可以。
优选的是直接连接离合器布置在发动机和变速器输入轴之间。在有离合器的此布置下，作为上述电动机的第一和第二电动机可以分别设置在离合器的输入旋转构件和输出旋转构件(当离合器置于其啮合状态下时这两个构件彼此耦合)中，从而可以从第一电动机和/或第二电动机输出反相转矩振动。注意该布置可以修改为使得第二电动机设置在其他构件中，例如变速器的输出轴。
附图说明
通过结合附图阅读对本发明当前优选实施例的以下详细说明，将更好地理解本发明的以上和其他目的、特征、优点以及技术和工业重要性，附图中：
图1是图示要由根据本发明构造的控制设备来控制的有级自动变速器的基本布置的示意图；
图2是示出图1的变速器中所包括的多个旋转模块的相对转速的共线图；
图3是表示图1变速器的驱动档位和液压操作摩擦耦合装置为建立各个驱动档位的工作状态组合之间的关系的表；
图4是示出控制系统的框图，所述控制系统包括根据本发明第一实施例构造的电子控制单元(ECU)形式的控制设备；
图5是表示加速踏板的操作量θAcc和节气门的开度θTH之间关系的曲线图，该节气门被图4的ECU所控制的节气门致动器驱动；
图6是示出用于对自动变速器进行换档的换档模式的曲线图，该换档模式存储在图4的ECU的ROM中；
图7是表示图4的换档手柄的操作位置的视图；
图8是示出图4的ECU中所包括的各种功能性装置的框图；
图9是用于解释当变速器从其第二档位置升档到第三档位置时图4的ECU的操作的时序图；
图10是用于解释当变速器从其第三档位置降档到第二档位置时图4的ECU的操作的时序图；
图11是示出在由图8的反相转矩振动控制器进行的确定中所使用的关系(数据图)的曲线图，其基于在变速器中所建立的速比来确定转矩控制量；
图12是示出在由图8的反相转矩振动控制器进行的确定中所使用的关系(数据图)的曲线图，其基于由图8的输出转矩减小器将发动机输出转矩减小的减小量来确定转矩控制量；
图13是示出在由图8的离合器控制器进行的确定中所使用的关系(数据图)的曲线图，其基于转矩控制比率来确定离合器滑动比率；
图14是图示作为由图4的ECU所执行的控制例程之一的冲击吸收控制例程的流程图；
图15是示出控制系统的框图，所述控制系统包括根据本发明第二实施例构造的电子控制单元(ECU)形式的控制设备；
图16是示出图15的ECU中所包括的各种功能性装置的框图；
图17是示出在由图16的离合器控制器进行的确定中所使用的关系(数据图)的曲线图，其基于变速器中所建立的速比来确定离合器滑动比率；
图18是图示作为由图15的ECU所执行的控制例程之一的冲击吸收控制例程的流程图；和
图19是图示作为由根据本发明第三实施例构造的电子控制单元(ECU)所执行的控制例程之一的冲击吸收控制例程的流程图。
具体实施方式
首先参考图1的示意图，图示了形式为有级自动变速器(以下简称为“变速器”)10的车辆自动变速器的基本布置，该变速器10布置在作为驱动动力源的发动机8和驱动轮(未示出)之间，以将作为驱动动力源的发动机8的输出传递到驱动轮。如图1所示，变速器10具有固定到车身上的变速器壳体12，并包括：直接连接离合器Ci；连接到离合器Ci的输入轴16；主要由第一行星齿轮组18构成的第一传动单元20；主要由第二行星齿轮组22和第三行星齿轮组24构成的第二传动单元26；以及输出轴28。输入轴16、第一传动单元20、第二传动单元26和输出轴28以所述顺序在变速器壳体12内彼此共轴布置。输入轴16被布置成通过离合器Ci可连接到发动机8的曲轴9。输出轴28被布置成通过差速齿轮装置(未示出)旋转左右驱动轮。输入轴16用作离合器Ci的输出旋转构件并且还用作变速器10的输入旋转构件，而输出轴28用作变速器10的输出旋转构件。变速器壳体12用作静止或非旋转构件。因为变速器10被构造成相对于其轴线对称，所以在图1的示意图中省略了变速器10位于轴线之下的下半部分。
构成第一传动单元20的第一行星齿轮组18是两级行星齿轮式的，并包括第一太阳轮S1、多对第一行星或小齿轮P1(每对齿轮P1彼此啮合)、支撑第一小齿轮P1的第一行星轮架CA1、以及通过第一小齿轮P1与第一太阳轮S1啮合的第一齿圈R1。第一行星轮架CA1支撑第一小齿轮P1，以使得第一小齿轮P1可绕其各自的轴线旋转并可绕第一太阳轮S1的轴线旋转。第一行星轮架CA1连接到输入轴16以被输入轴16驱动。第一太阳轮S1固定到变速器壳体12以不可旋转。作为传动构件的第一齿圈R1以低于输入轴16转速的速度旋转，并且第一齿圈R1的旋转运动被传递到第二传动单元26。输入轴16的旋转运动可通过两个不同的中间传动路径PA1、PA2传递到第二传动单元26，以使得通过第二中间传动路径PA2传递的旋转运动速度低于通过第一中间传动路径PA1传递的旋转运动速度。在不改变旋转运动速度的情况下，即速比为1.0的情况下，将输入轴16的旋转运动通过第一中间传动路径PA1传递到第二传动单元26。第一中间传动路径PA1包括直接传动部分PA1a和间接传动部分PA1b。直接传动部分PA1a不经由第一行星齿轮组18而将输入轴16的旋转运动直接传递到第二传动单元26。间接传动部分PA1b将输入轴16的旋转运动经由第一行星齿轮组18的行星轮架CA1传递到第二传动单元26。同时，在旋转运动速度降低的情况下，即速比大于1.0的情况下，将输入轴16的旋转运动通过第二中间传动路径PA2(其部分由第一行星轮架CA1、由第一行星轮架CA1支撑的第一小齿轮P1以及第一齿圈R1构成)传递到第二传动单元26。
第二传动单元26的第二行星齿轮组22是单级行星齿轮式的，并包括第二太阳轮S2、多个第二小齿轮P2、支撑第二小齿轮P2的第二行星轮架CA2(以使得第二小齿轮P2可绕其各自的轴线旋转并可绕第二太阳轮S2的轴线旋转)、以及通过第二小齿轮P2与第二太阳轮S2啮合的第二齿圈R2。第二传动单元26的第三行星齿轮组24是两级行星齿轮式的，并包括第三太阳轮S3、多对第三小齿轮P3(每对齿轮P3彼此啮合)、支撑第三小齿轮P3的第三行星轮架CA3(以使得第三小齿轮P3可绕其各自的轴线旋转并可绕第三太阳轮S3的轴线旋转)、以及通过第三小齿轮P3与第三太阳轮S3啮合的第三齿圈R3。
第二传动单元26构成第一、第二、第三和第四旋转模块RM1-RM4，其中每个都通过上述太阳轮S2、S3、行星轮架CA2、CA3和齿圈R2、R3中的至少一个来提供。具体而言，第一旋转模块RM1通过第二行星齿轮组22的太阳轮S2提供。第二旋转模块RM2通过彼此一体连接的各个第二行星齿轮组22和第三行星齿轮组24的行星轮架CA2、CA3提供。第三旋转模块RM3通过彼此一体连接的各个第二行星齿轮组22和第三行星齿轮组24的齿圈R2、R3提供。第四旋转模块RM4通过第三行星齿轮组24的太阳轮S3提供。
第一旋转模块RM1(S2)通过第一制动器B1而选择性地连接到变速器壳体12以不可旋转，同时通过第三离合器C3而选择性地连接到第一行星齿轮组18的第一齿圈R1，即通过第三离合器C3连接到第二中间传动路径PA2。第一旋转模块RM1(S2)还通过第四离合器C4而选择性地连接到输入轴16，即通过第四离合器C4连接到第一中间传动路径PA1的直接传动部分PA1a。第二旋转模块RM2(CA2、CA3)通过第二制动器B2而选择性地连接到变速器壳体12以不可旋转，同时通过第二离合器C2而选择性地连接到输入轴16。第三旋转模块RM3(R2、R3)一体连接到输出轴28。第四旋转模块RM4(S3)通过第一离合器C1连接到第一行星齿轮组18的齿圈R1。注意第一和第二制动器B1、B2以及第一、第二、第三和第四离合器C1-C4都是液压操作摩擦耦合装置，例如是每个都具有相互叠置并通过液压缸彼此压紧的多个摩擦片的多片式摩擦耦合装置。
图2是这样的共线图，其用平行直线来表示在变速器10的各个驱动档位下旋转模块转速之间的关系。在图2的此共线图中，下方的水平直线表示“0”的转速，而上方的水平直线表示“1.0”的转速，即输入轴16的转速。第一传动单元20的三条垂直直线分别表示第一行星齿轮组18的三个旋转元件，即图2的共线图中在从左向右的方向上看时依次为第一行星齿轮组18的太阳轮S1、齿圈R1和行星轮架CA1。垂直直线中相邻直线之间的距离由第一行星齿轮组18的传动比ρ1确定，即第一太阳轮S1的齿数对第一齿圈R1的齿数的比值。在图2的共线图所示的示例中，第一行星齿轮组18的传动比ρ1为0.463。第二传动单元26的四条垂直直线分别表示第一旋转模块RM1(S2)、第二旋转模块RM2(CA2、CA3)、第三旋转模块RM3(R2、R3)和第四旋转模块RM4(S3)。垂直直线中相邻直线之间的距离由各个第二行星齿轮组22和第三行星齿轮组24的传动比ρ2、ρ3确定。在图2的共线图所示的示例中，传动比ρ2、ρ3分别为0.463和0.415。
如从图2的共线图清楚可见，通过啮合第一离合器C1和第二制动器B2来建立具有最高速比(即输入轴16的转速对输出齿轮28的转速的最高比值)的第一档位置(1档位置)。就是说，在使第一离合器C1进入其啮合状态的情况下，输入轴16的旋转运动通过第一传动单元20传递到第四旋转模块RM4，以使得第四旋转模块RM4在低于输入轴16转速的速度下旋转。在使第二制动器B2进入其啮合状态的情况下，使第二旋转模块RM2不可旋转。结果，连接到输出齿轮28的第三旋转模块RM3在由图2的共线图中“1st”所表示的速度下旋转，同时变速器10被置于1档位置。
通过啮合第一离合器C1和第一制动器B1来建立具有比1档位置低的速比的第二档位置(2档位置)。就是说，在使第一离合器C1进入其啮合状态的情况下，第四旋转模块RM4在低于输入轴16转速的速度下旋转。在使第一制动器B1进入其啮合状态的情况下，使第一旋转模块RM1不可旋转。结果，第三旋转模块RM3在由图2的共线图中“2nd”所表示的速度下旋转，同时变速器10被置于2档位置。
通过啮合第一离合器C1和第三离合器C3来建立具有比2档位置低的速比的第三档位置(3档位置)。就是说，在使第一离合器C1进入其啮合状态的情况下，第四旋转模块RM4在低于输入轴16转速的速度下旋转。在使第三离合器C3进入其啮合状态的情况下，输入轴16的旋转运动通过第一传动单元20传递到第一旋转模块RM1，以使得第一旋转模块RM1在低于输入轴16转速的速度下旋转。结果，第三旋转模块RM3在由图2的共线图中“3rd”所表示的速度下旋转，同时变速器10被置于3档位置。
通过啮合第一离合器C1和第四离合器C4来建立具有比3档位置低的速比的第四档位置(4档位置)。就是说，在使第一离合器C1进入其啮合状态的情况下，第四旋转模块RM4在低于输入轴16转速的速度下旋转。在使第四离合器C4进入其啮合状态的情况下，第一旋转模块RM1在与输入轴16相同的速度下旋转。结果，第三旋转模块RM3在由图2的共线图中“4th”所表示的速度下旋转，同时变速器10被置于4档位置。
通过啮合第一离合器C1和第二离合器C2来建立具有比4档位置低的速比的第五档位置(5档位置)。就是说，在使第一离合器C1进入其啮合状态的情况下，第四旋转模块RM4在低于输入轴16转速的速度下旋转。在使第二离合器C2进入其啮合状态的情况下，第二旋转模块RM2在与输入轴16相同的速度下旋转。结果，第三旋转模块RM3在由图2的共线图中“5th”所表示的速度下旋转，同时变速器10被置于5档位置。
通过啮合第二离合器C2和第四离合器C4来建立具有比5档位置低的速比的第六档位置(6档位置)。就是说，在使第二离合器C2进入其啮合状态的情况下，第二旋转模块RM2在与输入轴16相同的速度下旋转。在使第四离合器C4进入其啮合状态的情况下，第一旋转模块RM1在与输入轴1 6相同的速度下旋转。结果，第三旋转模块RM3在由图2的共线图中“6th”所表示的速度下旋转，同时变速器10被置于6档位置。该6档位置的速比为1.0。
通过啮合第二离合器C2和第三离合器C3来建立具有比6档位置低的速比的第七档位置(7档位置)。就是说，在使第二离合器C2进入其啮合状态的情况下，第二旋转模块RM2在与输入轴16相同的速度下旋转。在使第三离合器C3进入其啮合状态的情况下，第一旋转模块RM1在低于输入轴16转速的速度下旋转。结果，第三旋转模块RM3在由图2的共线图中“7th”所表示的速度下旋转，同时变速器10被置于7档位置。
通过啮合第二离合器C2和第一制动器B1来建立具有比7档位置低的速比的第八档位置(8档位置)。就是说，在使第二离合器C2进入其啮合状态的情况下，第二旋转模块RM2在与输入轴16相同的速度下旋转。在使第一制动器B1进入其啮合状态的情况下，使第一旋转模块RM1不可旋转。结果，第三旋转模块RM3在由图2的共线图中“8th”所表示的速度下旋转，同时变速器10被置于8档位置。
变速器10除了上述八个向前驱动档位之外还具有第一和第二向后驱动档位R1、R2。第一向后驱动档位(R1)具有高于第二向后驱动档位(R2)的速比，并通过啮合第三离合器C3和第二制动器B2来建立。在使第三离合器C3进入其啮合状态的情况下，第一旋转模块RM1在低于输入轴16转速的速度下旋转。在使第二制动器B2进入其啮合状态的情况下，使第二旋转模块RM2不可旋转。结果，第三旋转模块RM3在由图2的共线图中“R1”所表示的速度下反向旋转，同时变速器10被置于第一向后驱动档位(R1)。具有低于第一向后驱动档位(R1)的速比的第二向后驱动档位(R2)通过啮合第四离合器C4和第二制动器B2来建立。在使第四离合器C4进入其啮合状态的情况下，第一旋转模块RM1在与输入轴16相同的速度下旋转。在使第二制动器B2进入其啮合状态的情况下，使第二旋转模块RM2不可旋转。结果，第三旋转模块RM3在由图2的共线图中“R2”所表示的速度下反向旋转，同时变速器10被置于第二向后驱动档位(R2)。第一和第二向后驱动档位也可以被分别称为向后驱动的第一档位置和第二档位置。
图3是表示上述各个驱动档位中的各个离合器C1-C4和制动器B1、B2的工作状态以及各个驱动档位的速比的表。在图3的表中，“○”(圆圈)表示各个摩擦耦合装置的啮合状态，而空白(没有圆圈)表示各个摩擦耦合装置的松开状态。各个驱动档位的速比取决于各个第一、第二和第三行星齿轮组18、22、24的传动比ρ1、ρ2、ρ3。在传动比ρ1、ρ2、ρ3分别为0.463、0.463和0.415(ρ1＝0.463，ρ2＝0.463，ρ3＝0.415)的情况下，驱动档位被赋予在相邻驱动档位间提供合适速比步幅的各个速比，并还被赋予大到约6.578(＝4.532/0.667)的速比广度。此外，第一和第二向后驱动档位(R1、R2)被赋予合适的速比。因此可以获得关于速比的合适的特性。
如上所述，将变速器10构造成能够通过选择性地啮合和松开四个离合器C1-C4和两个制动器B1、B2来建立八个向前驱动档位。可以使变速器10尺寸紧凑，从而可以以高自由度安装在车辆上，这归因于其简单的构造，其中第一传动单元20主要由具有各自不同速比的两个中间传动路径PA1、PA2构成，而第二传动单元26主要由两个行星齿轮组22、24构成。此外，如上所述，变速器10提供了宽范围的速比和相邻驱动档位间合适的速比步幅。此外，如从图3的表中清楚可见，可以通过简单地啮合四个离合器C1-C4和两个制动器B1、B2中相应的两个来建立各个驱动档位。这种布置允许更容易地控制变速器10的换档动作，并使得可以限制由换档动作引起的冲击。
图4是示出控制系统的框图，所述控制系统用于控制发动机8、离合器Ci、自动变速器10和电动/发电机MG1、MG2(其中每个也作为发动机8的驱动动力源)。该控制系统包括根据本发明第一实施例构造的电子控制单元(ECU)90。ECU 90被布置成接收各个传感器的输出信号，这些传感器包括加速踏板传感器51、发动机速度传感器58、进气量传感器60、节气门传感器62、车速传感器64、输入轴速度传感器66、制动器开关68、换档手柄位置传感器74、冷却剂水温传感器76、油温传感器80、催化剂温度传感器82和加速度传感器84。设置加速踏板传感器51来检测采用加速踏板50形式的加速器操作构件的操作量或角度Acc，该加速踏板50被压下与驾驶员所要求的输出相应的量。电子节气门56布置在发动机8的进气管内，并由节气门致动器54驱动以使得节气门56的开度θTH对应于加速踏板50的操作角Acc。ISC(怠速控制)阀53布置在绕开节气门56的旁通通路52内，用于控制发动机8的怠速NEIDL。就是说，ISC阀53被操作来在节气门56完全关闭时控制进气量，以控制发动机8的怠速NEIDL。设置发动机速度传感器58来检测发动机8的转速NE，即第一电动/发电机MG1(以下称为“MG1”)的转速。设置进气量传感器60来检测发动机8的进气量Q。设置节气门传感器62来检测节气门56的开度θTH。该节气门传感器62包括用于检测节气门56的全关状态的怠速开关。设置车速传感器64来检测变速器10的输出轴28的转速Nout，即车辆的行驶速度V。设置输入轴速度传感器66来检测变速器10的输入轴16的转速Nin，即第二电动/发电机MG2(以下称为“MG2”)的转速。设置制动器开关68来检测作为主制动器的脚制动器的操作。设置换档手柄位置传感器74来检测换档手柄72的当前所选操作位置PSH。设置冷却剂水温传感器76来检测发动机8中冷却水的温度Tw。设置油温传感器80来检测变速器10中工作油的温度Toil。设置催化剂温度传感器82来检测用于清洁废气的催化剂的温度Tre。设置加速度传感器84来检测车辆的加速度G。
ECU 90从上述传感器和开关接收表示发动机8的转速NE、发动机8的进气量Q、节气门56的开度θTH、车辆的行驶速度V、输入轴16的转速Nin、当前是否在进行制动操作、换档手柄72的操作位置PSH、发动机8中冷却水的温度Tw、变速器10中工作油的温度Toil、催化剂的温度Tre以及车辆的加速度G的信号。ECU 90包括所谓的微计算机，其包括中央处理单元(CPU)、只读存储器(ROM)、随机访问存储器(RAM)和输入输出接口。CPU在使用RAM的临时数据存储功能的同时，根据存储在ROM中的控制程序来进行信号处理操作，以执行各种控制例程，例如：用于控制发动机8的输出的发动机输出控制例程；用于控制变速器10的换档动作的变速器换档控制例程；用于在完成变速器10的换档动作时吸收冲击的冲击吸收控制例程；以及用于控制每个都置于其动力运行状态或能量回收制动状态下的MG1、MG2的混和驱动控制例程。在此方面，ECU 90的CPU被分成发动机控制部分、换档动作控制部分、混和驱动控制部分和其他部分。
在由ECU 90执行的发动机输出例程中，发动机8的输出通过由节气门致动器54打开和关闭的电子节气门56来控制，并且还通过可操作控制喷射到发动机8中的燃油量的喷油器装置92、可操作控制发动机8的点火正时的点火器装置94、以及可操作控制发动机怠速的ISC阀53来控制。电子节气门56的开度θTH由节气门致动器54基于检测到的加速踏板50的操作量Acc并根据加速踏板操作量Acc和节气门开度θTH之间的预定关系(参见图5)来控制，以使得开度θTH随加速踏板操作量Acc的增大而增大。当发动机8起动时，离合器Ci被置于其松开状态，以允许发动机8的曲轴9被作为电动机驱动的MG1开动。
在由ECU 90所执行的变速器换档控制例程中，基于检测到的节气门56的开度θTH(％)和检测到的车辆行驶速度V并根据存储在ECU 90的ROM中的换档控制数据图(如图6中所示的换档边界线)，来判断变速器10应被降档还是升档。即，判断由检测到的值θTH和V所定义的车辆行驶条件是否已经越过了任一换档边界线。当确定需要自动变速器10的任何升档或降档动作时，控制液压控制单元98来实现所需要的升档或降档动作，从而适当控制液压控制单元98的AT电磁阀99(其电磁线圈被适当地激励或去激励以适当地定位其阀芯)，以建立上述离合器C1-C4和制动器B1、B2的工作状态的合适组合，该组合对应于档位和空档位置N中所选的一个。注意，控制设置在液压控制单元98中的离合器控制阀96，以使得执行变速器换档控制例程期间，至少在车辆的所谓“开动行驶”期间执行变速器换档控制例程的情况下，即在踩下加速踏板50使车辆加速期间，将离合器Ci保持在其啮合状态下。
ECU 90包括变速器换档控制器110，其被分配来基于作为参数的节气门56的开度θTH(％)和车辆行驶速度V并根据预定的换档控制数据图(如图6中所示的换档边界线)来执行上述变速器换档控制例程。换档控制数据图被表示成这样，以使得当车辆行驶速度V降低或当节气门开度θTH增大时使变速器10降档来增大其速比Nin/Nout。此外，在变速器换档控制例程中，当各个离合器C1-C4和制动器B1、B2从其啮合状态切换到其松开状态或相反时，由AT管路压力控制电磁阀和线性电磁阀SLT精细控制其液压，从而可以平滑地进行换档动作。注意在图6的换档控制数据图中没有示出降档边界线，而在数据图中示出了升档边界线。
换档手柄72可手动操作到图7所示位置中所选的一个：被选择来切断驱动动力源(即发动机8、MG1、MG2)和驱动轮之间的动力传动路径并锁止变速器10的输出轴28的旋转的停车位置P；被选择来使得输出轴28反向旋转的倒车位置R；被选择来切断动力传动路径的空档位置N；被选择来建立自动换档模式的驱动档位D，在该模式中自动变速器10被自动换档到八个向前驱动档位(1档至8档)中之一以在前进方向上驱动车辆；以及被选择来建立手动换档模式的手动位置M。在手动换档模式中，通过在升档或降档方向上顺序操作换档手柄72到升档位置(+)或降档位置(-)，可以建立换档范围之一或向前驱动档位之一。每次换档手柄72被移动到升档位置(+)时就使变速器10升档，而每次换档手柄72被移动到降档位置(-)时就使变速器10降档。如上所述，通过换档手柄位置传感器74来检测位置P、R、N、D、M中当前所选的一个。在由ECU90执行的变速器换档控制例程中，响应于在手动换档模式中实现的手动操作来改变在变速器10中建立的换档范围或驱动档位。
在换档动作期间，以预定速率将发动机8的转速从换档动作之前的值改变到换档动作之后的值。当发动机8的转速变成等于与变速器10的改变了的速比相对应的同步速度时，快速停止发动机8的转速改变，以强制将转速保持为等于同步速度。在此情况下，发动机速度改变的快速停止引起了动力传动路径中的弹性扭转振动，由此导致换档冲击。弹性扭转振动在诸如液力变矩器之类的液力动力传动装置布置在动力传动路径中的情况下并不很显著。但是，这样一种扭转振动在如图1所示的动力传动路径中是显著的，其中曲轴9和输入轴16通过诸如离合器Ci之类的机械元件彼此耦合。在由ECU 90执行的冲击吸收控制例程中，控制MG1和/或MG2来产生相位与扭转振动相反的转矩振动。除了产生作为限制转矩的反相转矩振动之外，按需要执行诸如输出转矩减小例程和离合器控制例程之类的附加例程。在输出转矩减小例程中，通过在换档动作期间使发动机8的点火正时延迟来减小发动机8的输出转矩。在离合器控制例程中，在完成换档动作时离合器Ci被置于其完全松开状态或其滑动状态。
在由ECU 90执行的混和驱动控制例程中，控制离合器Ci和电动/发电机MG1、MG2的工作状态，以建立基于车辆的行驶状况而选择的一种车辆工作模式(例如电动机驱动模式、发动机驱动模式、电动机/发动机驱动模式和能量回收制动模式)。例如，在用于使车辆能够非常安静地起动或行驶的电动机驱动模式中，MG2控制器104控制逆变器106以使得电能从电能存储装置108通过逆变器106供应到MG2，同时控制液压控制单元98的离合器控制阀96以使得将离合器Ci保持在其松开状态下。在发动机驱动模式中，控制离合器控制阀96以将离合器Ci保持在其啮合状态下，从而通过离合器Ci将发动机8的输出传递到变速器10的输入轴16，同时由MG1控制器102或MG2控制器104控制MG1或MG2来置于其产生电能的充电状态下，从而将所产生的电能存储在电能存储装置108中。于是，即使存储在电能存储装置108中的电能量一旦变小之后也可以由MG1或MG2驱动车辆。在电动机/发动机驱动模式中，MG1和/或MG2的输出以及发动机8的输出通过保持在其啮合状态下的离合器Ci传递到变速器10的输入轴16，以使得车辆能够加速。在操作制动踏板而对车辆施加制动期间或车辆惯性滑行期间为了获得足够量的制动力而建立的能量回收制动模式中，由MG2控制器104控制MG2来置于其充电状态，通过产生电能而消耗的能量回收转矩来提供制动力，同时通过逆变器106将所产生的电能存储在电能存储装置108中。
图8是示出分配来执行冲击吸收控制例程的ECU 90的一部分的框图。变速器换档控制器110基于节气门56的实际开度θTH(％)和实际车辆行驶速度V并根据存储在ECU 90的ROM中的换档控制数据图(如图6所示)，来判断变速器10应被降档还是升档，然后如果判断需要变速器10的任何升档或降档动作，则将换档命令信号传递到液压控制单元98，从而在变速器10中自动实现所需的升档或降档动作。例如，在变速器10从2档位置到3档位置的2-3升档动作中，首先启动制动器B1的松开动作，随后仍在某种程度上保持制动器B1的啮合转矩的同时启动离合器C3的啮合动作。就是说，在变速器10的速比从2档位置的γ2到3档位置的γ3的转换中，有这样一个其中制动器B1和离合器C3具有各自啮合转矩的阶段。当制动器B1的松开动作和离合器C3的啮合动作都完成时换档动作完成。
ECU 90还包括换档动作启动检测器或判断器112以及换档动作完成检测器或判断器114，其被分配来分别检测变速器10的换档动作的启动和完成。具体而言，换档动作启动判断器112根据换档命令信号是否已经从变速器换档控制器110输出，来判断是否已经启动了按变速器换档控制器110的变速器换档控制例程进行的换档动作。当检测到换档命令信号时，换档动作启动判断器112判断启动了换档动作。在图9和10的时序图中的每一个中，“t1”表示输出换档命令信号的时间点。换档动作完成判断器114根据变速器10的输入轴16的转速Nin是否已经从与换档动作前的驱动档位相对应的值改变到与变速器10由于换档动作而换到的档位相对应的值，或者根据输入轴16的转速Nin是否已经变成等于同步转速(即变速器10的输出轴28的转速Nout和变速器10由于换档动作而建立的新建速比的乘积)，来判断换档动作是否已经完成。此外，换档动作完成判断器114还根据输入轴16的转速Nin是否已经几乎等于或接近同步转速，来判断换档动作是否已经几乎完成。具体地，在图9所示的2-3升档动作中，在时间点t5检测到输入轴16的转速Nin已被减小成等于与3档位置相对应的同步转速，即变速器10的输出轴28的转速Nout和3档位置的速比γ3的乘积(＝转速Nout×速比γ3)，并且还在时间点t4检测到输入轴16的转速Nin已降低到几乎等于同步转速。在图10所示的3-2降档动作中，在时间点t5检测到输入轴16的转速Nin已被增大成等于与2档位置相对应的同步转速，即变速器10的输出轴28的转速Nout和2档位置的速比γ2的乘积(＝转速Nout×速比γ2)，并且还在时间点t4检测到输入轴16的转速Nin已几乎升高到等于同步转速。
ECU 90包括反相转矩振动可用性判断器116，其可操作来判断是否可以由ECU 90的转矩振动限制器118向动力传动路径施加反相转矩振动，以限制在完成换档动作时动力传动路径中所产生的转矩振动。该判断例如可以基于各个用于输出反相转矩振动的电动机(MG1、MG2)的工作状况、电动机的温度以及存储在向电动机供应电能的电能存储装置108中的电能量来进行。在此布置中，例如如果检测到电动机故障、电动机的温度高于阈值、或电能存储量小于阈值，则反相转矩振动可用性判断器116判断不可以进行反相转矩振动的施加。
设置转矩振动限制器118来限制由于快速停止发动机8转速改变而在换档动作的最后阶段或紧接着换档动作之后动力传动路径中所产生的转矩振动。具体地，转矩振动限制器118主要用来使得MG1或MG2产生相位与所产生的转矩振动相反的反相转矩振动，以抵消所产生的转矩振动。此外，转矩振动限制器118使得离合器Ci置于其松开状态或滑动状态，和/或使得发动机8的输出暂时减小，以由此限制转矩振动。转矩振动由图9和10的每一个中的虚线所表示的脉动来代表。
转矩振动限制器118包括反相转矩振动控制器120、离合器控制器122和输出转矩减小器124。在换档动作完成判断器114判断换档动作已经完成或几乎完成时，操作反相转矩振动控制器120来估计或确定由于发动机8将转速NE强制保持为等于同步速度的行为而产生的转矩振动的幅值，还有要从MG1或MG2输出的反相转矩振动的幅值。反相转矩振动控制器120基于在换档动作之前或之后在变速器10中建立的速比γ，根据存储在ECU 90的ROM中采用数据图(如图11所示)形式的关系，来确定所产生的转矩振动的幅值和反相转矩振动的幅值。然后，反相转矩振动控制器120使得MG1或MG2在时间点t5和t6之间的时间段中向动力传动路径输出具有所确定幅值的反相转矩振动，如图9和10所示。注意，在换档动作完成时动力传动路径中所产生的转矩振动具有对所考察车辆的动力传动路径固有的特性，使得可以在预先进行的试验中获得所产生转矩振动的频率、阻尼因子和其他特性。这样获得的特性可以作为数据存储在ECU 90的ROM中，从而可以使从MG1或MG2输出的反相转矩振动适于具有这样的波形，其相位与所产生的转矩振动相反并且频率和阻尼因子与所产生的转矩振动相同。反相转矩振动的上述幅值对应于由图11的纵轴表示的反相转矩振动控制器120的转矩控制量，并精确地表示反相转矩振动的第一波的幅值。如从图11清楚可见，转矩控制量随速比γ的减小而减小。
此外，反相转矩振动控制器120基于发动机8的输出转矩由输出转矩减小器124暂时减小的减小量，根据存储在ECU 90的ROM中采用数据图(如图12所示)形式的关系，来确定转矩控制量。然后，反相转矩振动控制器120使得MG1或MG2向动力传动路径输出具有所确定转矩控制量(即所确定幅值)的反相转矩振动。
离合器控制器122基于实际转矩控制率(％)，根据存储在ECU 90的ROM中采用数据图(如图13所示)形式的关系，来确定离合器滑动率。然后，离合器控制器122使离合器Ci的啮合转矩减小，以使离合器Ci表现出所确定的滑动率。在由反相转矩振动控制器120向动力传动路径施加反相转矩振动的阶段中，即在时间点t4(输入轴16的转速Nin几乎等于同步转速时)和时间点t6(结束施加反相转矩振动时)之间的时间段中，暂时减小离合器Ci的啮合转矩。注意上述转矩控制率被定义为整个转矩控制量中从其他措施可获得的部分相对于充分限制转矩振动所要求的整个转矩控制量的比例(％)。作为转矩控制量中从其他措施可获得的部分，有通过延迟发动机8的点火正时而使发动机8的转矩减小的减小量，以及赋予MG1或MG2来减小发动机8的惯性转矩的转矩量。如从图13清楚可见，作为目标值的滑动率随着转矩控制率的减小而增大，而随转矩控制率的增大而减小。
输出转矩减小器124例如通过延迟发动机8的点火正时、通过减小节气门56的开度θTH、和/或通过限制燃油喷射量来暂时减小发动机8的输出转矩，以限制完成换档动作时在动力传动路径中所产生的转矩振动的幅值。注意发动机8输出转矩的暂时减小在变速器10升档情况下在换档动作的惯性阶段中进行(参见图9)，而在变速器10降档情况下则在换档动作的惯性阶段的最后阶段中进行(参见图10)。
接下来参考图14的流程图，将详细描述由ECU 90以预定循环时间执行的冲击吸收控制例程。
该例程以由换档动作启动判断器112实现的步骤S1开始，来判断变速器10的换档动作是否正在进行中。如果在步骤S1得到否定结果(否)，则在步骤S2中实现其他控制之后结束该控制例程一个执行周期。如果在步骤S1得到肯定结果(是)，则控制流进行到由输出转矩减小器124实现的步骤S3，来暂时减小发动机8的输出转矩。如上所述，在变速器10升档的情况下，在其中改变发动机8的转速NE的整个惯性阶段中进行发动机8输出转矩的暂时减小，如图9所示。在变速器10降档的情况下，在惯性阶段的最后阶段中进行发动机8输出转矩的暂时减小，如图10所示。
步骤S3之后是由换档动作完成判断器114实现的步骤S4，以根据发动机8的转速NE是否已经等于与变速器10由于换档动作而换到的驱动档位相对应的同步转速，来判断换档动作是否已经完成。如果在步骤S4得到否定结果(否)，则在步骤S2中实现其他控制之后结束该控制例程一个执行周期。如果在步骤S4得到肯定结果(是)，则控制流进行到由反相转矩振动可用性判断器116实现的步骤S5，以在考虑各个用于输出反相转矩振动的电动机(MG1、MG2)的工作状况、电动机的温度以及向电动机供应电能的电能存储装置108中剩余的电能量的情况下，来判断是否可以施加反相转矩振动以限制在完成换档动作时所产生的转矩振动。
如果在步骤S5得到肯定结果(是)，则控制流进行到由反相转矩振动控制器120实现的步骤S6，来确定由于发动机8将转速NE强制保持为等于同步速度的行为而产生的转矩振动的幅值，还确定要从MG1或MG2输出的反相转矩振动的幅值。反相转矩振动控制器120基于当前建立的速比γ，根据存储在ECU 90的ROM中图11的数据图，来确定所产生的转矩振动的幅值和反相转矩振动的幅值，然后使得MG1或MG2在时间点t5和t6之间的时间段中向动力传动路径输出具有所确定幅值的反相转矩振动，如图9和10所示。与步骤S6的实现同时，由离合器控制器122实现步骤S7，以基于上述实际转矩控制率，根据存储在ECU 90的ROM中图13的数据图，来确定离合器滑动率，然后离合器控制器122使离合器Ci的啮合转矩减小，以使离合器Ci表现出所确定的滑动率。在时间点t4(输入轴16的转速Nin几乎等于同步转速时)和时间点t6(结束施加反相转矩振动时)之间的时间段中，暂时减小离合器Ci的啮合转矩。然后，用步骤S8来完成图14例程的一个执行周期，实现步骤S8来进行操作以结束当前冲击吸收控制例程。
如果在步骤S5得到否定结果(否)，则控制流进行到步骤S9，其中由离合器控制器122确定离合器滑动率，以将滑动率确定为高于在步骤S7中所确定的比例。然后，在向动力传动路径施加反相转矩振动的阶段中，暂时减小离合器Ci的啮合转矩，以使得离合器Ci表现出所确定的滑动率。步骤S9之后是步骤S8，来进行操作以结束当前冲击吸收控制例程。
如从以上描述清楚可见，在根据本发明第一实施例构造的采用ECU90形式的控制设备(其用于在变速器10中发生换档动作同时控制具有机械连接到发动机8的输入轴16的有级自动变速器10)中，设置转矩振动限制器118以在完成变速器10的换档动作时，操作来减小或限制在车辆的动力传动路径中所产生的转矩振动，由此使得可以最小化或减小由转矩振动所导致的换档冲击。转矩振动限制器118或反相转矩振动控制器120在完成变速器中的换档动作时向动力传动路径施加反相转矩振动，使得可以用相位与所产生的转矩振动相反的反相转矩振动来有效中和或抵消转矩振动(由于在换档动作完成时发生的发动机8转速改变的快速停止而在动力传动路径中产生)。于是可以通过反相转矩振动有效抵消所产生的转矩振动，由此使得可以减小在完成换档动作时产生的转矩振动所导致的换档冲击。
此外，转矩振动限制器118包括反相转矩振动控制器120，后者被操作来使得作为可操作地连接到变速器10的输入轴16的电动机的MG1或MG2输出施加到变速器10的输入轴16的反相转矩振动，以使得可以通过MG1或MG2输出的反相转矩振动有效地抵消所产生的转矩振动，由此可以有利地减小由转矩振动所导致的换档冲击。
此外，转矩振动限制器118包括离合器控制器122，后者在完成变速器10中的换档动作时被操作来暂时将离合器Ci置于其滑动状态或松开状态，以使得可以通过施加反相转矩振动和将离合器Ci置于滑动状态或松开状态两者的协作来限制所产生的转矩振动，由此可以进一步可靠地减小由转矩振动所导致的换档冲击。
此外，反相转矩振动可用性判断器116还被设置来判断反相转矩振动是否可用来在完成换档动作时施加到动力传动路径。在反相转矩振动可用性判断器116判断反相转矩振动不可用的情况下，转矩振动限制器118的离合器控制器122被操作来将离合器Ci置于其滑动状态或松开状态。在由于某种原因而使得由转矩振动限制器118或反相转矩振动控制器120施加反相转矩振动变得不可能的情况下，该布置通过将离合器Ci暂时置于其滑动状态或松开状态而使得可以在某种程度上减小换档冲击。
此外，转矩振动限制器118包括输出转矩减小器124和反相转矩振动控制器120，输出转矩减小器124被操作来暂时减小发动机8在换档动作的最后阶段中的输出转矩，反相转矩振动控制器120被操作来基于发动机输出转矩由输出转矩减小器124所减小的减小量来改变反相转矩振动的幅值。在此布置下，因为由输出转矩减小器124在某种程度上减小了完成换档动作时所产生的转矩振动，所以可以减小诸如可操作地连接到变速器10的输入轴16的MG1和MG2的反相转矩振动产生器上的负荷，该产生器可操作来产生反相转矩振动以抵消在完成换档动作时所产生的转矩振动。
此外，转矩振动限制器118包括反相转矩振动控制器120，后者可操作来基于变速器10驱动档位中当前所选的一个并根据图11所示的关系改变反相转矩振动的幅值。因为在完成换档动作时所产生的转矩振动的幅值随变速器10当前所选的驱动档位而变化，所以通过基于变速器10当前所选的驱动档位改变反相转矩振动的幅值，可以进一步有效减小由转矩振动所导致的换档冲击。
接下来参考图9-13和15-18，将描述作为根据本发明第二实施例构造的控制设备的电子控制单元(ECU)190。在以下关于第二实施例的描述中，与上述第一实施例中所用的相同的标号将被用于表示功能上相对应的元件。
同上述本发明第一实施例的ECU 90一样，本第二实施例的ECU 190包括微计算机，其包括CPU、ROM、RAM和输入输出接口并执行各种控制例程，例如：用于控制发动机8的输出的发动机输出控制例程；用于控制变速器10的换档动作的变速器换档控制例程；用于在完成变速器10的换档动作时吸收冲击的冲击吸收控制例程；以及用于控制每个都置于其动力运行状态或能量回收制动状态下的MG1、MG2的混和驱动控制例程。
图16是示出分配来执行冲击吸收控制例程的ECU 190的一部分的框图。ECU 190包括变速器换档控制器210，其基于节气门56的实际开度θTH(％)和实际车辆行驶速度V并根据存储在ECU 190的ROM中的换档控制数据图(如图6所示)，来判断变速器10应被降档还是升档，然后如果判断需要变速器10的任何升档或降档动作，则将换档命令信号传递到液压控制单元98，从而在变速器10中自动实现所需的升档或降档动作。
ECU 190还包括换档动作启动检测器或判断器212以及换档动作完成检测器或判断器214，其被分配来分别检测变速器10的换档动作的启动和完成。具体而言，换档动作启动判断器212根据换档命令信号是否已经从变速器换档控制器210输出，来判断是否已经启动了按变速器换档控制器210的变速器换档控制例程进行的换档动作。当检测到换档命令信号时，换档动作启动判断器212判断启动了换档动作。在图9和10的时序图中的每一个中，“t1”表示输出换档命令信号的时间点。换档动作完成判断器214根据变速器10的输入轴16的转速Nin是否已经从与换档动作前的驱动档位相对应的值改变到与变速器10由于换档动作而换到的档位相对应的值，或者根据输入轴16的转速Nin是否已经变成等于同步转速(即变速器10的输出轴28的转速Nout和变速器10由于换档动作而建立的新建速比的乘积)，来判断换档动作是否已经完成。此外，换档动作完成判断器214还根据输入轴16的转速Nin是否已经几乎等于或接近同步转速，来判断换档动作是否已经几乎完成。具体地，在图9所示的2-3升档动作中，在时间点t5检测到输入轴16的转速Nin已被减小成等于与3档位置相对应的同步转速，并且还在时间点t4检测到输入轴16的转速Nin已几乎降低到等于同步转速。在图10所示的3-2降档动作中，在时间点t5检测到输入轴16的转速Nin已被增大成等于与2档位置相对应的同步转速，并且还在时间点t4检测到输入轴16的转速Nin已几乎升高到等于同步转速。
图9和10的时序图中的每个都图示了这样的示例，其中通过滑动离合器Ci和施加反相转矩振动的协作来限制紧接着换档动作完成之后所产生的转矩振动。但是，可以仅仅在判断离合器Ci不能被置于其滑动状态下的情况下施加反相转矩振动，如下所讨论的那样。
ECU 190包括离合器可控制性判断器216，其可操作来判断离合器Ci是否可以由离合器控制器220控制来置于其滑动状态或松开状态，以限制在换档动作的最后阶段中动力传动路径中所产生的转矩振动。该判断例如可以基于离合器控制阀96和离合器Ci的工作状况以及离合器Ci的温度来进行。在此布置中，例如如果检测到离合器控制阀96和离合器Ci中任一个的故障、或离合器Ci的温度高于阈值，则离合器可控制性判断器216判断不可以将离合器Ci置于其滑动状态或松开状态。
在换档动作完成判断器214判断换档动作已经完成或几乎完成时，操作离合器控制器220，以基于当前在变速器10中建立的速比γ，根据存储在ECU 190的ROM中采用数据图(如图17所示)形式的关系，来确定限制完成换档动作时在动力传动路径中所产生转矩振动的幅值所要求的滑动控制量。然后，离合器控制器220使离合器Ci的啮合转矩由离合器控制阀96减小，以使得离合器Ci提供滑动控制量。在正产生转矩振动的阶段中，即在时间点t4(输入轴16的转速Nin几乎等于同步转速时)和时间点t6(结束施加反相转矩振动时)之间的时间段中，暂时减小离合器Ci的啮合转矩，如图9和10所示。注意上述滑动控制量对应于离合器Ci的滑动量。
离合器控制器220还基于实际转矩控制率(％)，根据存储在ECU190的ROM中采用数据图(如图13所示)形式的关系，来确定离合器滑动率。然后，离合器控制器220控制离合器控制阀96来使离合器Ci的啮合转矩减小，以使离合器Ci暂时表现出所确定的滑动率，由此暂时滑动离合器Ci。转矩控制率被定义为整个转矩控制量中通过反相转矩振动控制器222和输出转矩减小器224的操作而实际获得的部分相对于充分限制转矩振动所要求的整个转矩控制量的比例(％)。滑动率被定义为整个滑动量中实际获得的部分相对于限制转矩振动所要求的整个滑动量的比例(％)。在不仅通过滑动离合器Ci而且还通过诸如施加反相转矩振动和减小发动机8输出转矩之类的其他措施来限制转矩振动的情况下，由离合器控制器220将滑动控制量控制成小于仅通过滑动离合器Ci的情况。如从图13清楚可见，作为目标值的滑动率随着转矩控制率的减小而增大，而随转矩控制率的增大而减小。
在本第二实施例中，离合器控制器220、反相转矩振动控制器222和输出转矩减小器224协作来构成转矩振动限制器。离合器控制器220构成转矩振动限制器的主要限制部分，而反相转矩振动控制器222和输出转矩减小器224协作来构成转矩振动限制器的辅助限制部分218。辅助限制部分218和作为主要限制部分的离合器控制器220协作，以限制在换档动作的最后阶段或紧接着换档动作之后动力传动路径中所产生的转矩振动。具体地，辅助限制部分218使得MG1或MG2产生相位与所产生转矩振动相反的反相转矩振动以抵消所产生的转矩振动，和/或使得发动机8的输出暂时减小以由此限制转矩振动。
在离合器可控制性判断器216判断离合器Ci不可由离合器控制器220控制来置于其滑动状态或松开状态下的情况下，操作作为限制转矩施加器的反相转矩振动控制器222。操作反相转矩振动控制器222来向动力传动路径施加采用相位与转矩振动(紧接着换档动作之后产生)相反的反相转矩振动形式的限制转矩，以限制所产生的转矩振动。在此情况下，反相转矩振动控制器222首先基于当前在变速器10中建立的速比γ，根据存储在ECU 190的ROM中采用数据图(如图11所示)形式的关系，来确定所要施加的反相转矩振动的幅值，然后，反相转矩振动控制器222使得MG1或MG2在时间点t5和t6之间的时间段中向动力传动路径输出具有所确定幅值的反相转矩振动，如图9和10所示。
此外，反相转矩振动控制器222基于发动机8的输出转矩由输出转矩减小器224暂时减小的减小量，根据存储在ECU 190的ROM中采用图12的数据图形式的关系，来确定转矩控制量。然后，反相转矩振动控制器222使得MG1或MG2向动力传动路径输出具有所确定转矩控制量(即所确定幅值)的反相转矩振动。
输出转矩减小器224例如通过延迟发动机8的点火正时、通过减小节气门56的开度θTH、和/或通过限制燃油喷射量来暂时减小发动机8的输出转矩，以限制完成换档动作时在动力传动路径中所产生的转矩振动的幅值。注意发动机8输出转矩的暂时减小在变速器10升档情况下在换档动作的惯性阶段中进行，而在变速器10降档情况下则在换档动作的惯性阶段的最后阶段中进行。
接下来参考图18的流程图，将详细描述由ECU 190以预定循环时间执行的冲击吸收控制例程。
该例程以由换档动作启动判断器212实现的步骤S11开始，来判断变速器10的换档动作是否正在进行中。如果在步骤S11得到否定结果(否)，则在步骤S12中实现其他控制之后结束该控制例程一个执行周期。如果在步骤S11得到肯定结果(是)，则控制流进行到由输出转矩减小器224实现的步骤S13，来暂时减小发动机8的输出转矩。
步骤S13之后是由换档动作完成判断器214实现的步骤S14，以根据发动机8的转速NE是否已经等于与变速器10由于换档动作而换到的驱动档位相对应的同步转速，来判断换档动作是否已经完成。如果在步骤S14得到否定结果(否)，则在步骤S12中实现其他控制之后结束该控制例程一个执行周期。如果在步骤S14得到肯定结果(是)，则控制流进行到由离合器可控制性判断器216实现的步骤S15，以基于离合器控制阀96和离合器Ci的工作状况以及离合器Ci的温度，来判断是否可以控制离合器Ci置于其滑动状态或松开状态，以限制换档动作的最后阶段中在动力传动路径中所产生的转矩振动。
如果在步骤S15得到肯定结果(是)，则控制流进行到由离合器控制器220实现的步骤S16，来基于速比γ和转矩控制量并根据图17和13的数据图，确定滑动量和滑动率。然后，离合器控制器220使得离合器Ci的啮合转矩减小以提供所确定的滑动量和滑动率。在其中向动力传动路径施加反相转矩振动的阶段中，暂时减小离合器Ci的啮合转矩。然后，用步骤S17来完成图18例程的一个执行周期，实现步骤S17来进行操作以结束当前冲击吸收控制例程。
如果在步骤S15得到否定结果(否)，则控制流进行到由反相转矩振动控制器222实现的步骤S18，来确定由于发动机8将转速NE强制保持为等于同步速度的行为而产生的转矩振动的幅值，还确定要从MG1或MG2输出的反相转矩振动的幅值(转矩控制量)。反相转矩振动控制器222基于当前建立的速比γ，根据存储在ECU 190的ROM中图11的数据图，来确定所产生的转矩振动的幅值和反相转矩振动的幅值，并且还基于发动机8输出转矩由输出转矩减小器224所减小的减小量并根据存储在ECU 190的ROM中图12的数据图，来确定转矩控制量。然后，反相转矩振动控制器222使得MG1或MG2在时间点t5和t6之间的时间段中向动力传动路径输出具有所确定的转矩控制量(即所确定幅值)的反相转矩振动，如图9和10所示。然后，用步骤S17来完成图18例程的一个执行周期，实现步骤S17来进行操作以结束当前冲击吸收控制例程。
如从以上描述清楚可见，在根据本发明第二实施例构造的采用ECU190形式的控制设备中，转矩振动限制器包括离合器控制器220，在变速器10中完成换档动作时操作离合器控制器220来将离合器Ci置于其滑动状态或松开状态，由此使得可以吸收由于发动机8转速改变的快速停止而产生的转矩振动，并因此有利地减小了在变速器10中完成换档动作时由转矩振动所导致的换档冲击。如上所述，离合器控制器220构成转矩振动限制器的主要限制部分。
此外，设置离合器可控制性判断器216来判断在完成换档动作时是否可以将离合器Ci置于其滑动状态或松开状态，从而在离合器可控制性判断器216判断不可由作为主要限制部分的离合器控制器220将离合器Ci置于其滑动状态或松开状态下的情况下，操作采用辅助限制部分218的反相转矩振动控制器222的形式的限制转矩施加器来向动力传动路径施加采用反相转矩振动的形式的限制转矩。就是说，在转矩振动无法由离合器Ci的滑动或松开吸收的情况下，由限制转矩代替离合器Ci的滑动或松开来限制动力传动路径中所产生的转矩振动，由此即使在无法将离合器Ci置于其滑动状态或松开状态的情况下也可以最小化或减小换档冲击。
此外，布置作为限制转矩施加器的反相转矩振动控制器222，使得可操作地连接到变速器10的输入轴16的MG1或MG2输出用于限制所产生的转矩振动的限制转矩，以通过施加到动力传动路径的限制转矩来限制所产生的转矩振动，由此可以减小由振动转矩所导致的换档冲击。
此外，布置反相转矩振动控制器222，使得MG1或MG2输出相位与所产生转矩振动相反的反相转矩振动作为限制转矩，从而可以通过相位与所产生的转矩振动相反的反相转矩振动来有效地中和或抵消转矩振动。于是可以通过反相转矩振动有效抵消所产生的转矩振动，由此使得可以减小在完成换档动作时产生的转矩振动所导致的换档冲击。
此外，转矩振动限制器的辅助限制部分218包括输出转矩减小器224，操作输出转矩减小器224以在换档动作的最后阶段中暂时减小发动机8的输出转矩。因为通过输出转矩减小器224来减小完成换档动作时所产生的转矩振动，所以可以减小用于吸收转矩振动所要求的离合器滑动量，并减小用于抵消转矩振动所要求的反相转矩振动的幅值。
此外，布置反相转矩振动控制器222以基于在完成换档动作时所产生的惯性转矩中的减小量，或基于变速器10中当前实现的换档动作的种类，来改变反相转矩振动的幅值，从而可以通过适当调节幅值的反相转矩振动来抵消完成换档动作时所产生的转矩振动。
此外，布置离合器控制器220以基于在完成换档动作时所产生的惯性转矩中的减小量，或基于变速器10中当前实现的换档动作的种类，来改变离合器Ci的滑动量，从而可以通过适当调节其量的离合器Ci的滑动来吸收完成换档动作时所产生的转矩振动。
图19是图示作为由根据本发明第三实施例构造的电子控制单元(ECU)所执行的控制例程之一的冲击吸收控制例程的流程图。该控制例程也以预定循环时间执行。注意此第三实施例的ECU中分配来执行冲击吸收控制例程的一部分在构造和功能上与图16所示上述第二实施例的ECU 190的基本相同，除了用下述的转矩可减小性判断器代替了离合器可控制性判断器216。
在图19的例程中，以与第二实施例中图18的上述例程的步骤S11-S14相同的方式来实现步骤S21-S24。就是说，如果在步骤S21得到否定结果(否)，则在步骤S22中实现其他控制之后结束该控制例程一个执行周期。如果在步骤S21得到肯定结果(是)，则控制流进行到由输出转矩减小器224实现的步骤S23，来暂时减小发动机8的输出转矩。在变速器10升档的情况下，发动机8输出转矩的暂时减小在其中改变发动机8的转速NE的整个惯性阶段中进行，如图9所示。在变速器10降档的情况下，发动机8输出转矩的暂时减小在惯性阶段的最后阶段中进行，如图10所示。步骤S23之后是步骤S24，其以与图18的例程的步骤S14相同的方式，即根据发动机8的转速NE是否已经等于与变速器10由于换档动作而换到的驱动档位相对应的同步转速，来被实现以判断换档动作是否已经完成。
如果在步骤S24得到否定结果(否)，则在步骤S22中实现其他控制之后结束该控制例程一个执行周期。如果在步骤S24得到肯定结果(是)，则控制流进行到由转矩可减小性判断器实现的步骤S25，以例如基于点火装置94的工作状况和催化剂的温度Tre，来判断发动机8的输出转矩或变速器10的输入转矩是否可以被控制而暂时减小。在此布置下，例如如果检测到点火装置94的故障或温度Tre高于阈值，则转矩可减小性判断器判断不可以暂时减小发动机8的输出转矩或变速器10的输入转矩。
如果在步骤S25得到肯定结果(是)，则控制流进行到由反相转矩振动控制器222实现的步骤S26，来确定由于发动机8将转速NE强制保持为等于同步速度的行为而产生的转矩振动的幅值，还确定要从MG1或MG2输出的反相转矩振动的幅值。反相转矩振动控制器222基于当前建立的速比γ，根据存储在ECU 190的ROM中图11的数据图，来确定所产生的转矩振动的幅值和反相转矩振动的幅值，然后，反相转矩振动控制器222使得MG1或MG2向动力传动路径输出具有所确定幅值的反相转矩振动。与步骤S26的实现同时，由离合器控制器220实现步骤S27，以基于实际转矩控制率，根据存储在ECU的ROM中图13的数据图，来确定离合器滑动率，然后离合器控制器220使离合器Ci的啮合转矩减小，以使离合器Ci表现出所确定的滑动率。然后，用步骤S28来完成图19例程的一个执行周期，实现步骤S28来进行操作以结束当前冲击吸收控制例程。
如果在步骤S25得到否定结果(否)，则控制流进行到步骤S29，其中由离合器控制器220确定离合器滑动率，以将滑动率确定为高于在步骤S27中所确定的比例。然后，在向动力传动路径施加反相转矩振动的阶段中，暂时减小离合器Ci的啮合转矩，以使得离合器Ci表现出所确定的滑动率。步骤S29之后是步骤S28，来进行操作以结束当前冲击吸收控制例程。
如从以上描述清楚可见，与第一和第二实施例的上述ECU 90、190中的每个相似，本发明的第三实施例的ECU能够在完成换档动作时有利地减小换档冲击。此外，在第三实施例中，在判断不可以减小发动机8的输出转矩或变速器10的输入转矩的情况下，暂时减小离合器Ci的啮合转矩，以使得离合器Ci表现出确定为高于在判断可以减小发动机8的输出转矩或变速器10的输入转矩的情况下的滑动率。因此即使在不可以减小发动机8的输出转矩或变速器10的输入转矩的情况下，也可以减小换档冲击。注意可以修改本第三实施例的冲击吸收控制例程，例如使得不进行在步骤S25中得到肯定结果(是)时实现的步骤S27的情况下执行控制例程，或者使得可以另外提供与步骤S26等同的步骤以恰在步骤S29之前或之后实现。
虽然上面已经仅为了解释而参考附图详细描述了本发明的优选实施例，但是应该理解本发明可以以其他方式实施。
在上述实施例中，MG2设置在变速器10的输入轴16上。但是，还可以将MG2设置在输入轴16的下游侧上，例如在变速器10的输入轴16和输出轴28之间。
在上述实施例中，离合器控制器122、220使得离合器Ci在换档动作期间暂时滑动，以减小转矩振动。但是，离合器Ci可以在换档动作期间暂时保持在其松开状态下，而非保持在其滑动状态下。
在上述实施例中，反相转矩振动控制器120、222基于在变速器10中实际建立的速比γ而根据图11所示的关系，并且还基于发动机8的输出转矩由输出转矩减小器124、224在换档动作期间暂时减小的减小量而根据图12所示的关系，来确定转矩控制量，即反相转矩振动的幅值。但是，可以基于变速器10的速比γ和发动机8的输出转矩的减小量中之一来确定反相转矩振动的幅值。此外，反相转矩振动的幅值不一定要基于速比γ和转矩减小量来确定，而是可以提供为常数值。
在上述实施例中，根据由这样的曲线图所表示的关系来确定反相转矩振动的幅值，该曲线图的横轴表示在其中执行换档动作之前或之后变速器10中所建立的速比γ(参见图11)。但是，代替速比γ，该曲线图的横轴可以表示诸如1-2升档动作、2-3升档动作和3-4升档动作之类的换档动作种类，或者惯性转矩量。就是说，还可以根据转矩控制量和换档动作种类之间的关系，或根据转矩控制量和惯性转矩量之间的关系来进行确定。表示用于确定反相转矩振动幅值的关系的曲线图横轴可以表示任何与惯性转矩量相关的参数，因为转矩振动的幅值对应于在停止改变发动机8的转速时所产生的惯性转矩量，该停止在转速变成等于与所建立的速比γ相对应的同步速度时发生。跳跃换档(例如1-3升档动作、2-4升档动作、3-1降档动作和4-2降档动作)使得变速器10的速比γ在步幅上改变很大，速比γ中大的改变导致转矩控制量中大的改变，如图11所示。
在上述第一实施例中，离合器控制器122基于转矩控制率，根据图13所示的关系，来确定离合器滑动率。但是，滑动率不一定要基于转矩控制率来确定，而是可以提供为常数值。注意表示滑动率和转矩控制量之间关系的数据图可以用作确定滑动率的替代数据图，以代替表示滑动率和转矩控制率之间关系的图13的数据图。只要转矩控制量不可显著变化，根据替代数据图(表示滑动率和转矩控制量之间的关系)来确定滑动率就提供与根据图13的数据图来确定基本相同的技术优点。
在上述第二实施例中，离合器控制器220基于当前在变速器10中建立的速比γ而根据图17所示的关系，并且还基于与在换档动作期间暂时操作的输出转矩减小器224相关的转矩控制率而根据图13所示的关系，来确定离合器Ci的滑动量和滑动率。但是，可以基于速比γ和转矩控制率中之一，或者可以既不基于速比γ也不基于转矩控制率来确定离合器Ci的滑动量和滑动率。例如，滑动量可以提供为常数值。
虽然上面已经示出了本发明的当前优选实施例，但是应该理解本发明并不限于所示实施例的细节，而是可以利用本领域技术人员可以想到的各种其他变化、修改和改进来实施，而不偏离以下权利要求中限定的本发明的精神和范围。
本申请基于2004年4月28日递交的日本专利申请No.2004-134912和No.2004-134913，其内容通过引用而被包含于此。

Claims (18)

1.一种控制设备，用于在车辆的有级自动变速器中实现换档动作的同时控制所述变速器，所述变速器具有输出轴和机械连接到所述车辆的发动机的输入轴，
所述控制设备包括转矩振动限制器，在所述变速器中完成所述换档动作时，所述转矩振动限制器可操作来限制在所述变速器中完成所述换档动作时在所述车辆的动力传动路径中所产生的转矩振动，
其中所述转矩振动限制器向所述动力传动路径施加相位与所述产生的转矩振动相反的反相转矩振动，以限制所述产生的转矩振动。
2.如权利要求1所述的控制设备，还包括换档动作完成判断器，所述换档动作完成判断器可操作来按照所述输入轴的转速是否已经基本等于所述输出轴的转速和作为所述换档动作的结果而建立的所述变速器的新建立速比的乘积，来判断所述换档动作是否已经完成，
其中，当所述输入轴的所述转速已经基本等于所述输出轴的所述转速和所述变速器的所述新建立速比的乘积时，所述换档动作完成判断器判断所述换档动作已经完成，
并且其中，在所述换档动作完成判断器判断所述换档动作已经完成时，所述转矩振动限制器被启动操作来限制所述转矩振动。
3.如权利要求1或2所述的控制设备，其中所述转矩振动限制器包括反相转矩振动控制器，所述反相转矩振动控制器可操作来使得可操作地连接到所述变速器的所述输入轴的电动机输出所述反相转矩振动。
4.如权利要求1或2所述的控制设备，
其中所述变速器的所述输入轴和所述发动机通过离合器而彼此连接，所述离合器被啮合以直接连接所述输入轴和所述发动机，
并且其中所述转矩振动限制器包括离合器控制器，在所述变速器中的所述换档动作完成时，所述离合器控制器可操作来将所述离合器暂时置于其滑动状态和其松开状态中的一种状态下。
5.如权利要求4所述的控制设备，还包括反相转矩振动可用性判断器，所述反相转矩振动可用性判断器可操作来判断在完成所述换档动作时，是否可以由所述转矩振动限制器向所述动力传动路径施加所述反相转矩振动，
其中在所述反相转矩振动可用性判断器判断不可以由所述转矩振动限制器施加所述反相转矩振动的情况下，所述转矩振动限制器的所述离合器控制器被操作，来将所述离合器暂时置于其滑动状态和其松开状态中的所述一种状态下，以限制所述产生的转矩振动。
6.如权利要求1或2所述的控制设备，其中所述转矩振动限制器包括：(i)可操作来在所述换档动作的最后阶段中暂时减小所述发动机的输出转矩的输出转矩减小器，和(ii)可操作来基于所述发动机的所述输出转矩被所述输出转矩减小器减小的减小量而改变所述反相转矩振动的幅值的反相转矩振动控制器。
7.如权利要求1或2所述的控制设备，其中所述转矩振动限制器包括反相转矩振动控制器，所述反相转矩振动控制器可操作来基于所述有级自动变速器的驱动档位中当前所选的一个而改变所述反相转矩振动的幅值。
8.一种控制设备，用于在车辆的有级自动变速器中实现换档动作的同时控制所述变速器，所述变速器具有输出轴和机械连接到所述车辆的发动机的输入轴，
所述控制设备包括转矩振动限制器，在所述变速器中完成所述换档动作时，所述转矩振动限制器可操作来限制在所述变速器中完成所述换档动作时在所述车辆的动力传动路径中所产生的转矩振动，
其中所述变速器的所述输入轴和所述发动机通过离合器而彼此连接，所述离合器被啮合以直接连接所述输入轴和所述发动机，
并且其中所述转矩振动限制器包括离合器控制器，在所述变速器中的所述换档动作完成时，所述离合器控制器可操作来将所述离合器置于其滑动状态和其松开状态中的一种状态下，以限制所述产生的转矩振动。
9.如权利要求8所述的控制设备，还包括换档动作完成判断器，所述换档动作完成判断器可操作来按照所述输入轴的转速是否已经基本等于所述输出轴的转速和作为所述换档动作的结果而建立的所述变速器的新建立速比的乘积，来判断所述换档动作是否已经完成，
其中，当所述输入轴的所述转速已经基本等于所述输出轴的所述转速和所述变速器的所述新建立速比的乘积时，所述换档动作完成判断器判断所述换档动作已经完成，
并且其中，在所述换档动作完成判断器判断所述换档动作已经完成时，所述转矩振动限制器被启动操作来限制所述转矩振动。
10.如权利要求8或9所述的控制设备，还包括离合器可控制性判断器，所述离合器可控制性判断器可操作来判断在完成所述换档动作时，是否可以将所述离合器置于其滑动状态和其松开状态中的所述一种状态下，
其中所述转矩振动限制器包括限制转矩施加器，在所述离合器可控制性判断器判断不可以将所述离合器置于其滑动状态和其松开状态中的所述一种状态的情况下，所述限制转矩施加器可操作来向所述动力传动路径施加限制转矩，以限制所述产生的转矩振动。
11.如权利要求10所述的控制设备，其中所述转矩振动限制器的所述限制转矩施加器使得可操作地连接到所述变速器的所述输入轴的电动机输出所述限制转矩，以限制所述产生的转矩振动。
12.如权利要求11所述的控制设备，其中所述转矩振动限制器的所述限制转矩施加器包括反相转矩振动控制器，所述反相转矩振动控制器可操作来使得所述电动机输出相位与所述产生的转矩振动相反的反相转矩振动作为所述限制转矩。
13.如权利要求8所述的控制设备，其中所述转矩振动限制器包括输出转矩减小器，所述输出转矩减小器可操作来在所述换档动作的最后阶段中暂时减小所述发动机的输出转矩。
14.如权利要求13所述的控制设备，其中，如果所述输出转矩减小器不可以暂时减小所述发动机的所述输出转矩，则所述离合器控制器被操作来将所述离合器置于其滑动状态和其松开状态中的所述一种状态下。
15.如权利要求12所述的控制设备，其中所述反相转矩振动控制器基于在完成所述换档动作时产生的惯性转矩的减小量，来改变所述反相转矩振动的幅值。
16.如权利要求12所述的控制设备，其中所述反相转矩振动控制器基于在所述变速器中实现的所述换档动作的种类，来改变所述反相转矩振动的幅值。
17.如权利要求8或9所述的控制设备，其中所述转矩振动限制器的所述离合器控制器基于在完成所述换档动作时产生的惯性转矩的减小量，来改变所述离合器的滑动量。
18.如权利要求8或9所述的控制设备，其中所述转矩振动限制器的所述离合器控制器基于在所述变速器中实现的所述换档动作的种类，来改变所述离合器的滑动量。
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