CN100422601C - 变矩器的闭锁控制 - Google Patents

Abstract

本发明公开了变矩器的闭锁控制。控制器(5)控制连接到发动机(2)上的泵轮(1a)和连接到自动变速器(23)上的涡轮(1b)之间的接合力。控制器(5)首先执行接合力的前馈控制。控制器(5)基于变矩器(1)的容量特性确定基准值和目标转速，并且如果发动机(2)的转速变得小于基准值时，则执行接合力的反馈控制，使得目标转速和转速之间的偏差减小。当满足预定条件时，控制器(5)从前馈控制向反馈控制转换，即使发动机(21)的转速还未小于基准值。结果，在执行滑动闭锁时，反馈控制的控制精度得以提高。

Description

变矩器的闭锁控制

技术领域

本发明涉及用于车辆变矩器的闭锁离合器的接合力的控制。

背景技术

置于车辆发动机和自动变速器之间的变矩器将扭矩经由流体在泵轮和涡轮之间传递。泵轮对涡轮的相对转动增加发动机燃料消耗，因此在车辆起动后，优选的是尽可能通过闭锁离合器将泵轮与涡轮连接到一起。

在设置有闭锁离合器的变矩器中，经由流体传递扭矩的变矩器模式与经由闭锁离合器传递扭矩的闭锁模式之间的转换是通过滑动模式来执行的，滑动模式允许闭锁离合器滑动，从而一部分扭矩经由流体传递，而剩余扭矩通过闭锁离合器传递。

在2002年由日本专利局公开的JP2002-130463A中，在从变矩器模式向闭锁模式转换的滑动模式中，首先通过前馈控制增大闭锁压力差(differential pressure)。闭锁压力差是闭锁离合器接合压力与释放压力之间的压力差。

如果实际滑动转速ω_SLIP小于转换滑动转速ω_SLPTF，则将存在向滑动模式的转换。在滑动模式中，闭锁压力差经反馈控制，使得实际滑动转速ω_SLIP与目标滑动转速ω_SLIPT0重合。

在滑动模式中，如果滑动转速ω_SLPR变化，并且小于比转换滑动转速ω_SLIPF小的第二转换滑动转速的话，则离合器将进入闭锁模式。

滑动转速意味着泵轮和涡轮之间的相对转速或转速差。由于泵轮的转速与发动机的转速相同，这也可以意味着发动机和涡轮之间的相对转速或转速差。转换滑动转速ω_SLPTF基于实际滑动转速ω_SLPR与目标滑动转速ω_SLPT0的比α(0＜α＜1)来设定。

根据发明人的研究，变矩器的容量特性如图7所示。如这个图中所示，变矩器的速比e和容量系数C在低速比区域具有非线性关系，而在高速比区域具有线性关系。速比也称为涡轮转速对发动机转速的比。由于发动机转速与泵轮的转速相同，涡轮转速对泵轮转速的比也可以称作速比。非线性区域和线性区域边界的速比称为边界速比。通常，边界速比在0.8的量级上。对于变矩器的速比e与容量系数C之间的关系，速比在0-0.8区域是非线性的，而在0.8-1.0区域是线性的。非线性区域包括自动变速器的涡轮转速在低转速区并且涡轮转速正在增大的状态。当在这种状态下执行滑动模式中的反馈控制时，由于控制器的积分特性，控制性能会变差，发动机可能失速(stall)。如果为了避免发动机失速而立即释放闭锁离合器，则会出现震动。由此，通常期望将执行反馈控制的滑动模式限制到线性区域。

在上述现有技术中，当实际滑动转速ω_SLPR变得等于或小于转换滑动转速ω_SLPTF时，就会向滑动模式转换。

这个转换滑动转速ω_SLPR表示如下：

ω_SLPTF＝(1-α)ω_SLPTO+αω_SLPR

但是，由于在这种情况下在线性区域中是否应用滑动模式是未知的，因此难于以高精度控制滑动转速。

发明内容

因此，本发明的目的是改善滑动模式中滑动转速的控制精度。

为了实现上述目的，本发明提供了一种车辆变矩器的闭锁离合器的闭锁控制装置。变矩器包括连接到发动机上的泵轮和连接到自动变速器上的涡轮，并且根据闭锁离合器的接合力在泵轮和涡轮之间经由流体和经由闭锁离合器传递扭矩。闭锁离合器装置包括调节接合力的机构和可编程控制器。可编程控制器可编程以执行所述机构的前馈控制，基于发动机的运行状态计算目标发动机转速，基于变矩器的容量特性计算与发动机转速相关的基准值，在前馈控制过程中发动机转速落到小于基准值时，执行从所述机构的前馈控制向反馈控制的转换，在反馈控制中，发动机转速与目标发动机转速的偏差得以减小，并且在满足预定条件时，即使发动机的转速还没有落到小于基准值，也执行从所述机构的前馈控制向所述机构的反馈控制的转换。

本发明也提供了一种闭锁离合器的闭锁控制方法，该方法包括执行所述机构的前馈控制，基于发动机的运行状态计算目标发动机转速，基于变矩器的容量特性计算与发动机的转速相关的基准值，在前馈控制过程中发动机的转速落到小于基准值时，执行从所述机构的前馈控制向所述机构的反馈控制的转换，在反馈控制中，发动机转速与目标发动机转速的偏差得以减小，以及在满足预定条件时，即使发动机的转速还未落到小于基准值，也执行从所述机构的前馈控制向所述机构的反馈控制的转换。

本发明的细节以及其他特征和优点在本说明书的剩余部分中描述并在附图中示出。

附图说明

图1是设置有应用本发明的闭锁离合器的车辆的动力总成的示意图；

图2是根据本发明的闭锁控制装置的示意图；

图3是描述根据本发明的控制器的控制功能的方块图；

图4由控制器所存储的曲线图，示出相对转速增益g_SLPC的特性图；

图5是描绘由控制器所存储的发动机输出扭矩t_ESC的特性图；

图6是描绘由控制器所存储的目标闭锁离合器接合能力(engagingcapacity)的特性图的曲线图；

图7是示出变矩器的容量特性的曲线图；

图8是描绘由控制器所执行的从滑动转速的前馈控制向反馈控制转换的程序的流程图；

图9是示出由控制器所存储的根据节气门开度TVO限定的边界速比e_LNR的特性图的曲线图；

图10是示出在执行图8的程序且步骤S15和S18的判定都为肯定情况下所得的结果的时间图；

图11是示出在执行图8的程序、步骤S15的判定为否定的而步骤S18的判定为肯定的情况下所得的结果的时间图；

图12是示出在执行图8的程序、步骤S15和步骤S18的判定都为否定的情况下所得的结果的时间图。

具体实施方式

参照附图中的图1，用于车辆的多缸发动机21经变矩器1连接到自动变速器23上，并且自动变速器23的输出扭矩经差速器24传递到驱动车轮25上。自动变速器23包括无极变速器(continuously variabletransmission)。

变矩器1设置有由发动机21驱动的泵轮1A、连接到自动变速器23的输入轴上的涡轮1B、以及将涡轮1B直接连接到泵轮1A上的闭锁离合器2。

闭锁离合器2的接合力根据施加压力PA和释放压力PR之间的压力差(PA-PR)变化。

当施加压力PA小于释放压力PR时，闭锁离合器2处于释放状态，而泵轮1A和涡轮1B经介于二者之间的流体传递扭矩。

当施加压力PA大于释放压力PR时，闭锁离合器2通过根据压力差(PA-PR)的接合力而接合。

当压力差(PA-PR)小时，泵轮1A和涡轮1B根据接合力传递扭矩，同时由于滑动而进行相对转动。

当压力差(PA-PR)大于设定值时，泵轮1A和涡轮1B处于无相对转动的直接连接状态，或所谓的闭锁状态。

在压力差(PA-PR)不大于设定值的状态下，相对转动仍是有可能的，变矩器1通过两条路径传递扭矩，即，经由流体传递的扭矩和因机械传动而由闭锁离合器2传递的扭矩。在这种状态下，发动机输出扭矩等于这些扭矩的总和。

因此，经闭锁离合器2传递的扭矩可以通过从发动机输出扭矩中减去流体传递扭矩得以计算。在以下的描述中，闭锁离合器2的传递扭矩被称为闭锁离合器的接合能力。

闭锁离合器的接合能力由控制装置控制，该控制装置设置有滑动控制阀3、电磁阀4和传动比计算单元26。

参照图2，控制阀3根据从电磁阀4输入的信号压力(signal pressure)Ps将施加压力PA和释放压力PR提供到闭锁离合器2。控制阀3根据信号压力Ps改变施加压力PA和释放压力PR之间的压力差，从而改变闭锁离合器2的接合能力。

电磁阀4根据占空比信号(duty signal)S_DUTY通过电磁阀的工作而将油压源提供的泵压Pp调节到信号压力Ps。

控制器5包括微型计算机，该微型计算机设置有中央处理单元(CPU)，只读存储器(ROM)、随机存取存储器(RAM)以及输入/输出接口(I/O接口)。控制器可以包括多个微型计算机。

控制器5根据与变矩器模式、滑动模式和闭锁模式中的一个相对应的模式来控制施加到闭锁离合器2上的压力差(PA-PR)。

在滑动模式的第一半中，控制器5执行压力差(PA-PR)的前馈控制。在滑动模式的第二半中，执行压力差(PA-PR)的反馈/前馈控制。控制器5通过将占空比信号SDUTY输出到电磁阀4来执行这个压力差控制。

为了产生占空比信号S_DUTY，信号分别从节气门开度传感器10、泵轮转动传感器7、涡轮转动传感器、油温传感器11、和车速传感器9输入到控制器5，其中节气门开度传感器10探测发动机1的节气门开度TVO，泵轮转动传感器7探测泵轮1A的转速ω_IR，涡轮转动传感器8探测涡轮1B的转速ω_TR，油温传感器11探测自动变速器23的油温T_ATF，而车速传感器9探测车速VSP。表示传动比计算单元26的计算结果的信号也输入到控制器5中。由于泵轮1A直接连接到发动机21上，泵轮1A的转速ω_IR也用作发动机21的转速Ne。

从涡轮1B的转速ω_TR和车速VSP，传动比计算单元26计算自动变速器23的实际速比ip，并且将该实际速比ip输入到控制器5。传动比计算单元26包括与控制器5相同类型的微型计算机。传动比计算单元26和控制器5可以由相同的微型计算机构成。

接着，参照图3，将描述由控制器5执行的压力差(PA-PB)的前馈/反馈控制。图中所示的方块作为虚拟单元表示控制器5的功能，而在物质上并不存在。

目标滑动转速计算单元100基于车速VSP、节气门开度TVO、传动比ip和油温T_ATF计算泵轮1A和涡轮1B的目标滑动转速ω_SLPT。目标滑动转速ω_SLPT是可以将发动机21燃烧的波动而造成的噪声脉冲抑制到最小并可以使驱动系统发出的噪声脉冲最小的滑动转速。目标滑动转速ω_SLPT是利用上述参数事先用试验方法确定的。

预补偿单元101通过用补偿滤波器处理目标滑动转速ω_SLPT计算第一目标滑动转速基本补偿值ω_SLPTC0和第二目标滑动转速补偿值ω_SLPTC2，使得目标滑动转速ω_SLPT以理想的响应变化。

预补偿单元101包括预补偿器101A和前馈补偿器101B。预补偿器101A通过如下方程(1)计算第一目标滑动转速基本补偿值ω_SLPTC0：

ω_SLPTC0＝G_R(s)·ω_SLPT(t)    (1)

其中，G_R(s)：预补偿器的传递函数

前馈补偿器101B由如下方程(2)计算第二目标滑动转速补偿值ω_SLPTC2：

ω_SLPTC2＝G_M(s)·ω_SLPT(t)    (2)

其中，G_M(s)：参考模型的传输函数

迟延时间处理单元(dead time processing unit)111由如下方程(3)计算第一目标滑动转速补偿值ω_SLPTC1：

ω_SLPTC1＝e^-Ls·ω_SLPTC0    (3)

e^-Ls：闭锁机构的延迟时间

实际滑动转速计算单元103通过从泵轮1A的转速ω_IR中减去涡轮1B的转速ω_TR而计算变矩器1的实际滑动转速ω_SLPR。在此，泵轮1A的转速等于发动机21的转速，而涡轮1B的转速等于自动变速器23的输入转速。

转动偏差计算单元102通过以下方程(4)计算第一目标滑动转速补偿值ω_SLPTC1和实际滑动转速ω_SLPR之间的偏差ω_SLPER。

ω_SLPER＝ω_SLPTC1-ω_SLPR    (4)

反馈补偿单元104基于偏差ω_SLPER通过以下方程(5)计算第一滑动转速指令值ω_SLPC1：

${\mathrm{\ω}}_{\mathrm{SLPC}1}=G_{\mathrm{CNT}}\left(s\right)\·{\mathrm{\ω}}_{\mathrm{SLPER}}$

$=K_p\·{\mathrm{\ω}}_{\mathrm{SLPER}}+\frac{k_1}{s}\·{\mathrm{\ω}}_{\mathrm{SLPER}}---\left(5\right)$

G_CNT(s)：反馈补偿装置的传递函数；

K_p：比例增益

K_i：积分增益

s：微分算子

反馈补偿单元104也通过如下方程(6)将第二目标滑动转速补偿值ω_SLPTC2加到第一滑动转速指令值ω_SLPC1上，以计算滑动转速指令值ω_SLPC：

ω_SLPC＝ω_SLPC1+ω_SLPTC2                      (6)

滑动转动增益计算单元106通过查询具有如图4所示的特性的图表从涡轮1B的转速ω_TR中计算滑动转动增益g_SLPC。这个图表是事先存储在控制器5的存储器(ROM)中的。

目标流体传递扭矩计算单元105利用如下方程(7)从目标滑动转动增益g_SLPC中计算目标变矩器传递扭矩t_CNVC，该目标变矩器传递扭矩相当于目标滑动转速指令值ω_SLPC：

$t_{\mathrm{CNVC}}=\frac{{\mathrm{\ω}}_{\mathrm{SLPC}}}{g_{\mathrm{SLPC}}}---\left(7\right)$

发动机输出扭矩估算单元108通过查询具有图5所示特性的图表从发动机转速Ne和节气门开度TVO中估算发动机21的输出扭矩t_ES。这个图表事先存储在控制器5的存储器(ROM)中。

这个值然后由如下方程(8)利用阻尼时间常数T_ED处理，并转换成发动机扭矩估算值t_EH，其中，阻尼时间常数表示发动机21的动态特性：

$t_{\mathrm{EH}}=\frac{1}{1+T_{\mathrm{ED}}\·s}\·t_{\mathrm{ES}}---\left(8\right)$

目标闭锁离合器接合能力计算单元107从发动机输出扭矩估算值the中减去方程(7)的目标流体传递扭矩t_CNVC，以通过如下方程(9)计算目标闭锁离合器接合能力t_LUC：

t_LUC＝t_EH-t_CNVC                                (9)

闭锁离合器接合压力指令值计算单元109通过查询具有如图6所示的特性的图表计算用于实现目标闭锁离合器接合能力t_LUC闭锁离合器接合压力指令值P_LUC。这个图表通过关于闭锁离合器2的接合压力和接合能力的试验事先算出，并且存储在控制器5的存储器(ROM)中。

电磁阀驱动信号计算单元110基于闭锁离合器接合压力指令值P_LUC计算闭锁占空比(lockup duty)，并将相应的占空比信号S_DUTY输出到电磁阀4。

接着，参照图8，将描述由控制器5执行的用于从滑动转速的前馈控制向反馈控制转换的程序。这个程序说明了本发明的特征。控制器5在车辆运行过程中以10微秒的间隔执行这个程序。

首先，在步骤S10中，控制器5确定目前控制状态是否处于前馈控制过程中，如果是处于前馈控制过程中，该程序进行到步骤S11，而如果不是处于前馈控制过程中，该过程终止。

在步骤S11中，控制器5设定结束前馈控制并开始反馈控制的边界速比e_LNR。为此设定，在控制器的ROM中事先存储具有图9所示特性的边界速比e_LNR的图表，边界速比e_LNR是根据节气门开度TVO限定的。基于这个图表，当节气门开度TVO大于2/8时，控制器5将边界速比e_LNR设定为0.8，并且当节气门开度TVO小于1/16时，控制器5将边界速比e_LNR设定为0.9。

在下一步骤S12中，控制器5基于如下方程(10)从边界速比e_LNR和目前涡轮转速Nt(＝ω_TR)中计算前馈控制终止滑动转速N_{SLP_END}。

$N_{\mathrm{SLP}\_\mathrm{END}}=\frac{N_t\·(1-e_{\mathrm{LNR}})}{e_{\mathrm{LNR}}}---\left(10\right)$

基于如下方程(11)将所获得的前馈控制终止滑动转速N_{SLP_END}转变成前馈控制终止发动机转速Ne_{FF_EB}。这个前馈控制发动机转速Ne_{FF_EB}对应于权利要求中的发动机转速基准值。

Ne_{FF_EB}＝N_{SLP_END}+Nt               (11)

在步骤S13中，控制器5以与图3中的目标滑动转动计算单元100相同的方式计算用于反馈控制的目标滑动转速T_SLIP，T_SLIP相当于图3的目标滑动转动计算单元100的ω_SLPT。

目标发动机转速Ne₀是基于目标滑动转速T_SLIP由如下方程(12)计算的。

Ne₀＝T_SLIP+Nt                      (12)

然后，基于目标发动机转速Ne₀，在考虑事先设定的滑动转速裕度T_{SLIP_M}的情况下，由如下方程(13)计算前馈控制终止发动机转速上限Ne_{SLP_LMT}。前馈控制终止发动机转速上限Ne_{SLP_LMT}对应于权利要求中的防转速波动(hunting)转换值。

Ne_{SLP_LMT}＝Ne₀+T_{SLIP_M}             (13)

滑动转速裕度T_{SLIP_M}可以根据节气门开度TVO的大小而变化。

具体地说，在节气门开度TVO小时，裕度T_{SLIP_M}被设定为较大，而当节气门开度TVO较大时，裕度T_{SLIP_M}被设定为较小。

在步骤S14中，在考虑事先设定的裕度Ne_{STL_M}的情况下，控制器5利用如下方程(14)基于发动机失速转速Ne_STL计算发动机转速下限Ne_{STL_LMT}。这个发动机转速下限Ne_{STL_LMT}对应于权利要求中的防止发动机失速转换值。

Ne_{STL_LMT}＝Ne_STL+Ne_{STL_M}         (14)

裕度Ne_{STL_M}可以根据节气门开度TVO的大小来变化。

具体地说，当节气门开度TVO小时，裕度Ne_{STL_M}被设定为较大，而当节气门开度TVO大时，裕度Ne_{STL_M}被设定为较小。

在步骤S15中，控制器5确定前馈控制终止发动机转速Ne_{FF_EB}是否大于前馈控制终止发动机转速上限Ne_{SLP_LMT}。

当前馈控制终止发动机转速Ne_{FF_EB}等于或小于上限Ne_{SLP_LMT}时，在步骤S16中，控制器5将上限Ne_{SLP_LMT}设定为前馈控制终止发动机转速的候选值Ne_{FF_END1}。另一方面，当Ne_{FF_EB}大于Ne_{SLP_LMT}时，在步骤S17中，控制器5将前馈控制终止发动机转速Ne_{FF_EB}设定为前馈控制终止发动机转速的候选值Ne_{FF_END1}。

接着，在步骤S18中，控制器5确定候选值Ne_{FF_END1}是否大于下限Ne_{ST_LMT}。当候选值Ne_{FF_END1}等于或小于下限Ne_{STL_LMT}时，在步骤S19中，控制器5将下限Ne_{STL_LMT}设定为前馈控制终止发动机转速最终值Ne_{FF_END}。另一方面，当Ne_{FF_END1}大于下限Ne_{STL_LMT}时，在步骤S20中，控制器5将Ne_{FF_END1}设定为前馈控制终止发动机转速最终值Ne_{FF_END}。

在如上所述确定前馈控制终止发动机转速最终值Ne_{FF_END}之后，在步骤S21中，控制器5确定发动机转速Ne是否大于前馈控制终止发动机转速最终值Ne_{FF_END}。当发动机转速Ne等于或大于最终值Ne_{FF_END}时，控制器5保持滑动转速的当前前馈控制不变，即，在不转换控制的情况下终止程序。另一方面，当发动机转速Ne小于最终值Ne_{FF_END}，在步骤S22中，控制器5将滑动转速的当前前馈控制转变到图2的反馈控制。在步骤S22的进程之后，控制器5终止程序。

参照图10，将描述在前述转换程序下在滑动模式中从前馈控制向反馈控制的转换。

在时刻t10，车辆起动。随着车速增加，发动机转速Ne和涡轮转速Nt也增加。

在车速达到大约5km/h时的时刻t11，控制器5开始滑动转速的前馈控制，使得闭锁离合器2的闭锁开始。具体地说，闭锁压力差增大。结果，涡轮转速Nt增大。另一方面，发动机转速Ne从增大变为减小并逐渐接近涡轮转速Nt。

在时刻t12，当发动机转速Ne小于前馈控制终止发动机转速最终值Ne_{FF_END}时，控制器5确定已经进入变矩器特性的线性区，因此它终止前馈控制，并转换到滑动转速的反馈控制。

上述情况对应于节气门开度TVO相对大，并且步骤S15和S18中的判定是肯定的情况。

接着，参照图11，将描述节气门开度TVO较小，并且存在滑动模式下从前馈控制向反馈控制转换的情况。

在这种情况下，本发明基于目标滑动转速T_SLIP设定前馈控制终止发动机转速最终值Ne_{FF_END}，并且在发动机转速Ne小于Ne_{FF_END}时，它从前馈控制转换到反馈控制。

首先，为了更好地理解本发明的效果，将描述控制基于前馈控制终止发动机转速Ne_{FF_EB}进行转换而不设定前馈控制终止发动机转速最终值Ne_{FF_END}的情况。

在时刻t20，车辆起动。随着车速增加，发动机转速Ne和涡轮转速Nt也增加。

在车速达到大约5km/h时的时刻t21，控制器5开始滑动转速的前馈控制，使得闭锁离合器2的闭锁开始，并且闭锁压力差(PA-PB)增大。结果，涡轮转速Nt增大。另一方面，发动机转速Ne的增加变得缓慢。

在发动机转速Ne落到前馈控制终止发动机转速Ne_{FF_EB}之下时的时刻t23，确定已经进入了变矩器特性的线性区，并且前馈控制终止，并且存在向反馈控制所执行的滑动转速控制的转换。此时，发动机转速Ne小于反馈控制的目标发动机转速Ne₀。如果执行反馈控制使得发动机转速Ne增加，将出现转速波动，并且驾驶员将经历不愉快的感受。

从而，当前馈控制仅基于前馈控制终止发动机转速Ne_{FF_EB}终止时，如果在前馈控制结束时发动机转速Ne已经变得小于反馈控制的目标发动机转速Ne₀，当施加反馈控制时将出现发动机转速Ne的转速波动。当节气门开度TVO较小时很容易出现这种情形，并且由于发动机转速Ne的转速波动，给驾驶员一个不愉快的感受。

在这种情况下，这个发明不是基于前馈控制终止发动机转速Ne_{FF_EB}，而是基于目标滑动转速T_SLIP转换控制的。

具体地说，通过将裕度T_{SLIP_M}加到反馈控制的目标发动机转速Ne₀上而得到的值被取作前馈控制终止发动机转速最终值Ne_{FF_END}，并且在发动机转速Ne小于最终值Ne_{FF_END}时的时刻t22时，前馈控制终止，且存在向滑动转速控制的反馈控制的转换。

上述情形相当于步骤S15的判定是否定的且步骤S18的判定是肯定的情况。

结果，在前馈控制终止时的时刻t22，发动机转速Ne高于反馈控制的目标发动机转速Ne₀，因此发动机转速Ne可以平顺地与反馈控制的目标发动机转速Ne₀相连接，并且可以避免发动机转速的转速波动。

参照图12，将描述在节气门开度TVO仍较小且存在发动机失速的可能性的情况下，从滑动转速的前馈控制向反馈控制的转换。

在这种情况下，本发明基于发动机失速转速Ne_STL来从前馈控制向反馈控制转换，其中发动机失速转速用于确定可以进行闭锁而不会产生发动机失速的最小发动机转速。

首先，为了更好地理解本发明的效果，将描述控制基于前馈控制终止发动机转速Ne_{FF_EB}而不考虑发动机失速转速Ne_STL进行转换的情况。

在时刻t30，车辆起动。随着车速增加，发动机转速Ne和涡轮转速Nt也增大。

在车速达到大约5km/h的时刻t31，滑动转速的前馈控制开始，使得的闭锁离合器2的闭锁开始，并且闭锁压力差(PA-PB)增大。结果，涡轮转速Nt增大。另一方面，发动机转速Ne从增大转换到减小。

由于前馈控制终止发动机转速Ne_{FF_EB}小于发动机失速转速Ne_STL，如虚线所示，在时刻t33，发动机转速Ne变得小于发动机失速转速Ne_STL，如图中的粗虚线所示。由此，为了避免发动机失速，要立即释放闭锁。当出现这种情况时，发动机转速突然增加并出现振动。

在这种情况下，本发明不是基于前馈控制终止发动机转速Ne_{FF_EB}，而是基于发动机失速转速Ne_STL来转换控制。

具体地说，通过将裕度Ne_{STL_M}加到发动机失速转速Ne_STL上而获得的数值被取作前馈控制终止发动机转速最终值Ne_{FF_END}，并且在发动机转速Ne变得小于前馈控制终止发动机转速最终值Ne_{FF_END}时的时刻t32，前馈控制终止，并且对于滑动转速控制来说，存在向反馈控制的转换。

上述情形相当于步骤S15和S18中的判定都是否定的情况。

结果，在前馈控制终止时的时刻t32，发动机转速Ne高于反馈控制的目标发动机转速Ne₀，因此发动机转速Ne可以平顺地与反馈控制的目标发动机转速相连接，它不会落到发动机失速转速Ne_STL之下，并且不会出现闭锁释放。

如上所述，根据本发明，前馈控制终止滑动转速N_{SLP_END}是从方程(10)基于作为变矩器容量特性的线性区域和非线性区域之间的边界的边界速比e_LNR来确定的，并且前馈控制终止发动机转速Ne_{FF_EB}是通过如方程(11)中那样将涡轮转速Nt加到前馈控制终止滑动转速N_{SLP_END}上而算出的。当发动机转速Ne落到前馈控制终止发动机转速Ne_{FF_EB}之下时，存在从前馈控制向反馈控制的转换。

从而，在考虑变矩器的容量特性的同时，通过从前馈控制向反馈控制转换，在变矩器特性已经确实进入线性区域时开始反馈控制，可以保持反馈控制的控制性能，并且可以将滑动转速以高精度控制到理想值。

边界速比e_LNR根据节气门开度TVO设定。当节气门开度TVO较大时，由于发动机转速快速增加，因此边界速比e_LNR被设定成较小，并且向反馈控制的转换较早进行。

当节气门开度TVO较小时，边界速比e_LNR设定为较大，因此可以改善控制性能。即使变矩器中存在变动或者运行条件出现变化，也只在通过前馈控制的压力减小滑动转速之后进行向反馈控制的转换，不会轻易发生发动机转速的转速波动，并且控制可以平顺地转换。

此外，考虑到滑动转速裕度T_{SLIP_M}的前馈控制终止发动机转速上限N_{SLP_LMT}引入到目标发动机转速Ne₀中，并且从前馈控制向反馈控制的转换是基于这个上限N_{SLP_LMT}的。这防止了前馈控制终止发动机转速变得过小。

结果，如图11所示，即使在节气门开度较小并且根据边界速比e_LNR的前馈控制终止发动机转速Ne_{FF_EB}小于目标发动机转速Ne₀的情况下，发动机转速也可以在反馈控制开始之后平顺地从前馈控制变速到反馈控制，而不会导致转速波动。

通过根据节气门开度TVO设定滑动转速裕度T_{SLIP_M}，从前馈控制向反馈控制的转移可以更平顺地进行。

而且，如图12所示，从前馈控制向反馈控制的转换是在发动机转速Ne大于发动机失速转速Ne_STL的同时进行的。结果，可以防止为了避免发动机失速而释放闭锁所产生的发动机转速的快速增加，并且从前馈控制向反馈控制的转换可以平顺地进行。

基于发动机失速转速Ne_STL的发动机转速下限Ne_{STL_LMT}是通过将发动机转速裕度Ne_{STL_M}加到发动机失速转速Ne_STL上所获得的值。通过根据节气门开度TVO的大小设定这个裕度Ne_{STL_M}，从前馈控制向反馈控制的转换可以更平顺地进行。

由此，申请日为2004年6月9日的日本专利申请2004-170994的内容合并于此作为参考。

虽然上面已经参照本发明的特定实施例描述了本发明，但是本发明并不局限于上面描述的实施例。在权利要求的范围内，本领域技术人员可以作出上述实施例的改进和变型。

例如，前述闭锁控制是在它应用于车辆起动时开始闭锁的情况下加以描述的，但是它也可以应用于随着车速的升高而闭锁的情况。

在上述实施例的每一个中，控制所需的参数是利用传感器探测的，但是本发明可以应用于利用所要求保护的参数进行所要求保护的控制的任何闭锁控制装置，而无论这些参数是如何获得的。

其中要求保护独占的财产权或特权的本发明实施例如下定义。

Claims (9)

1. 一种车辆的变矩器(1)的闭锁离合器(2)的闭锁控制装置，变矩器(1)包括连接到发动机(21)上的泵轮(1a)和连接到自动变速器上的涡轮(1b)，并且根据闭锁离合器(2)的接合力通过流体以及通过闭锁离合器(2)在二者之间传递扭矩，该装置包括：

调节接合力的机构(3、4)；以及

可编程控制器(5)，该可编程控制器可以编程，以便：

执行机构(3、4)的前馈控制(S10-S21)；

基于发动机(21)的运行状态计算目标发动机转速(S13)；

基于变矩器(1)的容量特性计算与发动机(21)的转速相关的基准值(S12)；

当前馈控制期间发动机(21)的转速落到小于基准值时，执行从机构(3、4)的前馈控制向机构的反馈控制的转换，在该反馈控制中，发动机(21)的转速与目标发动机转速的偏差得以减小(S22)；以及

当满足预定条件时，即使发动机(21)的转速还没有落到小于基准值，也执行从机构(3、4)的前馈控制向机构的反馈控制的转换(S15-S22)。

2. 如权利要求1所述的闭锁控制装置，其中：

控制器(5)进一步被编程，以便基于目标发动机转速计算防转速波动转换值(S13)，并且在发动机(21)的转速变得小于防转速波动转换值时(S16、S20、S21)，确定满足预定条件。

3. 如权利要求2所述的闭锁控制装置，其中：

控制器(5)进一步被编程，以便基于可以执行闭锁而不会使发动机(21)失速的发动机(21)的最小转速来计算防止发动机失速转换值(S14)，并且在发动机(21)的转速小于基准值、防转速波动转换值和防止发动机失速转换值中的最大值时，确定满足预定条件(S15-S21)。

4. 如权利要求3所述的闭锁控制装置，其中：

发动机(21)包括节气门，以调节输出功率，并且

在节气门开度大时，防止发动机失速转换值被设定为较小，而在节气门开度小时设定为较大(S14)。

5. 如权利要求2所述的闭锁控制装置，其中：

发动机(21)包括节气门，以调节输出功率，并且

在节气门开度大时，防转速波动转换值转换值被设定为较小，而在节气门开度小时设定为较大(S13)。

6. 如权利要求1所述的闭锁控制装置，其中：

控制器(5)被进一步编程，以便基于可以执行闭锁而不会使发动机(21)失速的发动机(21)的最小转速来计算防止发动机失速转换值(S14)，并且在发动机(21)的转速小于防止发动机失速转换值时，确定满足预定条件(S19、S20、S21)。

7. 如权利要求1所述的闭锁控制装置，其中：

发动机(21)包括节气门，以调节输出功率，并且

在节气门开度大时基准值被设定为较大，而在节气门开度小时被设定为较小(S12)。

8. 如权利要求1到7中任一项所述的闭锁控制装置，其中：

当作为涡轮(1b)转速与发动机(21)的转速的比的速比相对于变矩器(1)的容量系数从非线性关系变化到线性关系时，基准值基于边界速比计算。

9. 一种车辆变矩器(1)的闭锁离合器的闭锁控制方法，变矩器(1)包括连接到发动机(1)上的泵轮(1a)和连接到自动变速器上的涡轮(1b)，并且根据闭锁离合器(2)的接合力经流体和闭锁离合器(2)传递扭矩，该闭锁离合器的接合力由接合力调节机构(3、4)调节，该方法包括：

执行机构(3、4)的前馈控制；

基于发动机(21)的运行状态计算目标发动机转速(S13)；

基于变矩器(1)的容量特性计算与发动机(21)的转速相关的基准值(S12)；

当前馈控制期间发动机(21)的转速落到小于基准值时，执行从机构的前馈控制向机构的反馈控制的转换，在机构的反馈控制中，发动机(21)的转速与目标发动机转速的偏差得以减小(S22)；以及

当满足预定条件时，即使发动机(21)的转速还没有落到小于基准值，也执行从机构的前馈控制向机构的反馈控制的转换(S15-S22)。

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