CN100434766C - 用于自动变速器的控制装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种控制装置，该控制装置用于控制车辆的有级自动变速器，以基于用于实现目标车辆驱动力的目标节气门开度实行自动变速器的换档动作，从而防止自动变速器的换档抖动现象。该控制装置包括换档允许部分，如果前次换至当前第n档的换档动作已经被确定，则该换档允许部分可操作以基于当前档位中的目标节气门开度和车速V在换档控制部分的控制下，允许有级自动变速器换回至换至当前第n档的前次换档动作前的初始档位的换档动作。

Description

用于自动变速器的控制装置

技术领域

本发明涉及一种控制装置，该控制装置布置成设定与车辆的目标驱动力相对应的目标驱动力相关值，所述车辆具有可操作地连接至发动机的有级自动变速器；本发明更具体地涉及一种可操作以控制有级自动变速器的换档动作的控制装置。

背景技术

已知这样一种车辆，其中发动机的输出被控制以便产生基于加速踏板的操作量和车辆的行驶速度而设定的目标车辆驱动力，而自动变速器的换档动作基于加速踏板操作量的实际值和/或车速的实际值并根据存储的升档和降档边界线(由换档边界数据图或关系表示)而被控制。JP-2002-161772A公开了这种车辆的一个示例。当自动变速器的换档动作基于加速踏板操作量和车速而被控制时，如JP-2002-161772A的车辆中，会存在如下所述的一些缺点。例如，车辆具有不管加速踏板操作量如何都自动控制其行驶状态的功能，例如自动控制车辆行驶速度的所谓的自动巡航控制功能，和在车辆转向或转弯过程中自动稳定车辆姿态的所谓的VSC(车辆稳定性控制)功能。在这种情况下，由于不管加速踏板的操作量如何都必须设定上述目标车辆驱动力，所以存在自动变速器的换档动作与车辆驱动力不匹配的可能性。

鉴于上述缺点，考虑基于目标车辆驱动力计算节气门开度而不是加速踏板操作量，并且基于计算出的节气门开度并根据采用节气门开度的换档边界数据图控制自动变速器的换档。节气门开度是比加速踏板操作量更直接的表示用于产生目标车辆驱动力的发动机输出的目标值。

但是，由于发动机的转矩特性或自动变速器每个档位的速比，采用节气门开度的换档边界数据图会存在这样一个区域，在该区域中目标车辆驱动力无法产生或实现。因此，基于目标车辆驱动力计算出的节气门开度会引起依赖于目标车辆驱动力的特定设定值的换档抖动(hunting)现象的风险。

参考图13更详细地说明，在自动变速器的第一档位中在给定车速V1下的车辆驱动力线F1和在自动变速器的第二档位中在给定车速V1下的车辆驱动力线F2被表示在由节气门开度轴和车辆驱动力轴限定的二维坐标系中。在该坐标系中的升档点U对应于在用于自动变速器从第一档位升至第二档位的升档操作的1-2升档边界线上车速V1下的节气门开度θ_U，该1-2升档边界线由换档边界数据图表示。当节气门开度θ变得小于节气门开度θ_U时，作出使自动变速器升档的决定。另一方面，在该坐标系中的降档点D对应于在用于自动变速器从第二档位降至第一档位的降档操作的2-1降档边界线上车速V1下的节气门开度θ_D，该2-1降档边界线由换档边界数据图表示。当节气门开度θ变得大于节气门开度θ_D时，作出使自动变速器降档的决定。当节气门开度θ沿着车辆驱动力线F1下降并变得小于升档点U时，自动变速器升档至第二档位，而当节气门开度θ沿着车辆驱动力线F2上升并变得大于降档点D时，自动变速器降档至第一档位。因此，存在由阴影线表示的区域N，在该区域中车辆驱动力无法产生。

当目标车辆驱动力A设定在上述区域N中时，基于目标车辆驱动力A在自动变速器第一档位中计算出的节气门开度θ_A小于升档点U，自动变速器升档至第二档位。另一方面，基于目标车辆驱动力A在自动变速器第二档位中计算出的节气门开度θ_U超过100％，即大于降档点D，自动变速器降档至第一档位。因此，当目标车辆驱动力A设定在上述区域N中时，会发生换档抖动现象。

发明内容

本发明是鉴于上述背景技术而做出的。因此，本发明的目的是提供一种用于控制车辆的自动变速器的控制装置，所述车辆具有可操作地连接至有级自动变速器的发动机，所述控制装置防止当自动变速器基于用作车辆的目标驱动力相关值的目标节气门开度而换档时发生换档抖动现象。

上述目的可以根据本发明的原理实现，本发明提供了一种用于控制车辆的有级自动变速器的控制装置，所述车辆具有可操作地连接至所述有级自动变速器的发动机，所述控制装置的特征在于包括：(a)目标驱动力相关值设定部分，该部分可操作以设定与车辆的目标驱动力相对应的目标驱动力相关值；(b)目标节气门开度计算部分，该部分可操作以计算发动机的节气门的目标开度，以得到在所述有级自动变速器的当前档位中实现所述目标驱动力相关值的发动机输出；(c)换档控制部分，该部分可操作以基于所述目标节气门开度和车速相关值并根据存储的换档边界线确定所述有级自动变速器的换档动作，并实行所述换档动作，所述换档边界线被预先确定为在所述自动变速器的两个档位之间的升档动作决定和在所述两个档位之间的降档动作决定之间提供预先确定的滞后量；(d)换档确定部分，该部分可操作以基于所述当前档位中的目标节气门开度和所述车速相关值并根据所述换档边界线，确定是否实行所述有级自动变速器换至所述当前档位的换档动作；以及(e)换档允许部分，如果换至所述当前档位的前次换档动作已由所述换档确定部分确定，则基于所述当前档位中的目标节气门开度和所述车速相关值在所述换档控制部分的控制下，所述换档允许部分可操作以允许所述有级自动变速器换回至在换至当前档位的所述前次换档动作前的初始档位的换档动作。

在上述用于可操作地连接至车辆发动机的有级自动变速器的控制装置中，换档允许部分被布置为，如果换至当前档位的前次换档动作已由换档确定部分确定，则基于目标节气门开度和车速相关值在换档控制部分的控制下，允许有级自动变速器换回至在换至当前档位的前次换档动作前的初始档位的换档动作，从而获得在当前档位中用于实现与目标车辆驱动力相对应的目标驱动力相关值的发动机输出。这种布置防止了有级自动变速器在前次换至当前档位的换档动作之后基于目标节气门开度在换档控制部分的控制下立即换回至该前次换档动作前的初始档位的换档动作，由此防止了有级自动变速器的换档抖动现象。换句话说，换档允许部分禁止基于节气门开度换回至前次换档动作前的初始档位的换档动作，除非两个档位之间的升档动作和这两个相同档位之间的降档动作基于相同的目标节气门开度而确定，从而有级自动变速器的换档动作被控制成在两个档位之间的升档动作决定和在这两个相同档位之间的降档动作决定之间维持预定滞后量，由此防止了有级自动变速器的换档抖动现象。

根据本发明的第一优选形式，所述换档确定部分基于所述当前档位中的目标节气门开度和所述车速相关值并根据所述换档边界线确定换至所述当前档位的降档动作是否应该实行；并且如果换至所述当前档位的前次降档动作已由所述换档确定部分确定，则基于所述当前档位中的目标节气门开度和所述车速相关值在所述换档控制部分的控制下，所述换档允许部分允许所述有级自动变速器换回至在所述前次降档动作前的初始档位的升档动作。在本发明的这种形式中，换档允许部分禁止在降至当前档位的降档动作之后基于当前档位中的节气门开度在换档控制部分的控制下立即进行升档动作，由此防止了换档抖动现象。换句话说，换档允许部分禁止基于当前档位中的节气门开度的升档动作，除非两个档位之间的降档动作和这两个相同档位之间的升档动作基于当前档位中的目标节气门开度而确定，从而有级自动变速器的升档动作被控制成在两个档位之间的升档动作决定和在这两个相同档位之间的降档动作决定之间维持预定滞后量，由此防止了有级自动变速器的换档抖动现象。

根据本发明的第二优选形式，所述换档确定部分基于所述当前档位中的目标节气门开度和所述车速相关值并根据所述换档边界线确定换至所述当前档位的升档动作是否应该实行；并且如果换至所述当前档位的前次升档动作已由所述换档确定部分确定，则基于所述当前档位中的目标节气门开度和所述车速相关值在所述换档控制部分的控制下，所述换档允许部分允许所述有级自动变速器换回至在所述前次升档动作前的初始档位的降档动作。在本发明的这种形式中，换档允许部分禁止在升至当前档位的升档动作之后基于当前档位中的节气门开度在换档控制部分的控制下立即进行降档动作，由此防止了换档抖动现象。换句话说，换档允许部分禁止基于当前档位中的节气门开度的降档动作，除非两个档位之间的升档动作和这两个相同档位之间的降档动作基于当前档位中的目标节气门开度而确定，从而有级自动变速器的降档动作被控制成在两个档位之间的升档动作决定和在这两个相同档位之间的降档动作决定之间维持预定滞后量，由此防止了有级自动变速器的换档抖动现象。

根据本发明的第三优选形式，所述控制装置还包括第二目标节气门开度计算部分，该部分可操作以计算所述节气门的第二目标开度，以得到在所述有级自动变速器的所述前次换档动作前的所述初始档位中实现所述目标驱动力相关值的发动机输出；并且所述换档控制部分基于所述初始档位中的所述第二目标开度和所述车速相关值并根据所述换档边界线，控制所述有级自动变速器换回至在所述前次换档动作前的所述初始档位的换档动作，直到所述换档允许部分基于所述当前档位中的所述目标开度和所述车速相关值允许所述有级自动变速器换回至所述初始档位的所述换档动作。在本发明的这种优选形式中，在基于当前档位中的目标节气门开度换回至初始档位的换档动作不被换档允许部分所允许的同时，换档控制部分防止换回至前次换档动作前的初始档位的换档动作的完全禁止。换句话说，换档控制部分防止由于通过换档允许部分防止换档抖动现象而使换回至初始档位的换档动作的禁止程度过大。

在本发明第三优选形式的第一种有利布置中，所述第二目标节气门开度计算部分计算在所述有级自动变速器的降档动作前的所述初始档位中的所述第二目标节气门开度；并且所述换档控制部分基于在所述降档动作前的所述初始档位中的所述第二目标开度和所述车速相关值并根据所述换档边界线，控制所述有级自动变速器换回至所述降档动作前的初始档位的升档动作，直到所述换档允许部分基于所述当前档位中的所述目标开度和所述车速相关值允许所述有级自动变速器的所述升档动作。在该有利布置中，在换档允许部分基于当前档位中的目标节气门开度禁止升档动作的同时，换档控制部分防止换回至初始档位的升档动作的完全禁止。

在本发明第三优选形式的第二种有利布置中，所述第二目标节气门开度计算部分计算在所述有级自动变速器的升档动作前的所述初始档位中的所述第二目标节气门开度；并且所述换档控制部分基于所述升档动作前的所述初始档位中的所述第二目标开度和所述车速相关值并根据所述换档边界线，控制所述有级自动变速器换回至所述升档动作前的初始档位的降档动作，直到所述换档允许部分基于所述当前档位中的所述目标开度和所述车速相关值允许所述有级自动变速器的所述降档动作。在该有利布置中，在换档允许部分基于当前档位中的目标节气门开度禁止降档动作的同时，换档控制部分防止换回至初始档位的降档动作的完全禁止。

根据本发明的第四优选形式，所述目标驱动力相关值设定部分基于由车辆驾驶员手动操作的输出控制部件的操作量设定所述目标驱动力相关值。在本发明的该形式中，车辆驾驶员所要求的驱动力相关值可以适当地获得。

在本发明第四优选形式的一种有利布置中，所述目标驱动力相关值设定部分与所述输出控制部件的操作量无关地设定所述目标驱动力相关值，以自动控制车辆状态。在这种布置中，用于自动控制车辆状态的目标驱动力相关值可以适当地获得，而与输出控制部件的操作量无关。

根据本发明的第五优选形式，所述目标节气门开度计算部分根据下面的公式计算在所述当前档位中发动机的目标转矩T_E ^*，并且基于发动机的转速并根据存储的预先确定的发动机转矩特性计算目标开度θ_TH ^*以获得所述目标转矩T_L ^*，所述发动机转矩特性是发动机的转速和转矩之间的关系且节气门的开度用作参数，

$T_E^{*}=(F^{*}\×r_W)/(\mathrm{\γ}/i).............\left(1\right)$

其中，F^*＝车辆的所述目标驱动力，

γ＝有级自动变速器的所述当前档位的速比，

i＝车辆的驱动轮相对于发动机的减速比，该减速比不考虑所述速比γ而计算，

r_H＝所述驱动轮的有效半径，

在该布置中，由目标驱动力相关值设定部分设定的车辆目标驱动力可以适当地获得。

根据本发明的第六优选形式，在当所述有级自动变速器基于所述当前档位中的目标开度和所述车速相关值并根据所述换档边界线在所述换档控制部分的控制下换档时存在所述目标驱动力相关值无法实现的区域的情况下，如果基于所述当前档位中的目标节气门开度和所述车速相关值并根据所述换档边界线换至所述当前档位的所述前次换档动作已由所述换档确定部分确定，则基于所述当前档位中的目标节气门开度和所述车速相关值在所述换档控制部分的控制下，所述换档允许部分允许所述有级自动变速器换至在所述前次换档动作前的所述初始档位的换档动作。在本发明的这种形式中，可以防止在存在目标驱动力相关值无法实现的区域的情况下根据所设定的目标驱动力相关值而发生自动变速器换档抖动现象。

由车辆驾驶员操作的输出控制部件操作量优选地为表示车辆驾驶员所要求的车辆的驱动力相关值(驾驶员所要求的车辆输出量)的参数。例如，输出控制部件的操作量是加速踏板的操作量。

作为用于驱动车辆的驱动动力源的发动机优选地为诸如汽油机或柴油机的内燃机。除发动机之外可以采用诸如电动机的辅助车辆驱动动力源。在电动机用作车辆驱动动力源的情况下，目标节气门开度和用于驱动电动机的目标驱动电流(例如，由电池装置所提供)被计算为使得目标车辆驱动力由发动机的输出和电动机的输出提供。

有级自动变速器优选地为行星齿轮式变速器，该变速器包括多个行星齿轮组并其具有多个档位，例如，四个、五个、六个、七个或八个前进档位，这些档位中的一个由通过摩擦接合装置使行星齿轮组的旋转元件选择性地相互连接而选择性地建立。可替代地，有级自动变速器为同步啮合型两平行轴式自动变速器，该变速器包括多对互相啮合的换档齿轮，这些换档齿轮安装在相应的两个轴上，且其中一对换档齿轮通过由液力致动器驱动的同步装置选择性地置于动力传递状态，用于实行自动变速器的自动换档。

用于行星齿轮式变速器的摩擦接合装置优选地为液压操作摩擦接合装置，例如通过相应的液力致动器接合的多片或单片式离合器和制动器或者带式制动器。这些摩擦接合装置可以由从油泵输送来的压力工作流体操作，该油泵可以由车辆驱动动力源或除车辆驱动动力源之外提供的专用电动机驱动。离合器和制动器并非必须是液压操作装置，而可以是电磁离合器、磁粉离合器或其它电磁接合装置。

有级自动变速器可以是轴线平行于车辆的横向或宽度方向的横向安装型，如在FF(前置发动机前轮驱动)车辆中；或轴向平行于车辆的纵向的纵向安装型，如在FR(前置发动机后轮驱动)车辆中。

发动机和有级自动变速器通过布置在发动机的曲轴和自动变速器的输入轴之间的减振器、直接接合离合器、装有减振器的直接接合离合器或流体致动动力传递装置可操作地彼此相连。该流体致动动力传递装置可以是液力变矩器或液力偶合器。

附图说明

图1是与示出控制装置的框图相结合示意性示出可应用本发明的车辆的动力传递系统的视图，该控制装置设置在车辆上以控制动力传递系统和其它装置；

图2是示意性示出由图1中所示的电子控制装置执行的控制操作流程的框图，所述控制操作例如为设定目标车辆驱动力，计算用于控制发动机输出的节气门的目标开度，和确定自动变速器的升档动作；

图3是示出图1中所示的电子控制装置的主要控制功能的功能框图；

图4是示出车速、目标车辆驱动力和用作参数的加速踏板操作角度之间的关系(数据图)的一个示例的曲线图，该关系通过实验获得并存储在存储器中，并且用以基于加速踏板操作角度和车速确定目标车辆驱动力；

图5是示出车速、所估计的发动机转矩和用作参数的节气门开度之间的关系(表示发动机的转矩特性的数据图)的的一个示例的曲线图，该关系通过实验获得并存储在存储器中，并且用以基于发动机速度计算目标节气门开度，使得目标节气门开度与用于获得目标发动机转矩而估计的发动机转矩相对应；

图6是示出在由车速轴和节气门开度轴限定的二维坐标系中表示的关系(表示升档和降档边界线的换档边界数据图)的一个示例的曲线图，该关系存储在存储器中，并且由图1中的电子控制装置使用以控制自动变速器的换档操作；

图7是表示自动变速器在第n档位置和第(n+1)档位置之间的升档和降档操作的视图，该升档和降档操作由图1中的电子控制装置在自动变速器换档过渡的不同状态中控制；

图8-11是示出自动变速器根据图7中所示原理从当前档位换档的过渡状态的不同示例的视图；

图12是示出由图1中的电子控制装置执行的主要控制操作的流程图，从而防止可能在自动变速器基于目标节气门开度的换档过程中发生的换档抖动现象；

图13是示出在自动变速器的第一档和第二档中在给定车速下的车辆驱动力线的示例的视图，这些驱动力线在由节气门开度轴和车辆驱动力轴限定的二维坐标系中表示，该视图说明了在节气门开度基于目标车辆驱动力而计算出的情况下在自动变速器的换档过程中依赖于目标车辆驱动力的特定设定值发生换档抖动现象的可能性。

具体实施方式

下面将参考附图详细说明本发明的优选实施例。

图1是与示出控制装置的框图相结合示意性示出可应用本发明的车辆的动力传递系统10的视图，该控制装置设置在车辆上以控制动力传递系统10和其它装置。动力传递系统10包括液力变矩器14和自动变速器16，二者同轴地布置在安装至车身的变速器壳体形式的固定部件中。自动变速器16通过液力变矩器14可操作地连接至作为车辆驱动动力源而提供的发动机12的曲轴上。由发动机12产生的驱动力通过液力变矩器14输入至自动变速器16，并从自动变速器的输出轴18通过差速齿轮装置(末级减速装置)70和一对半轴72形式的驱动轴传递至左右驱动轮74。

自动变速器16是有级自动变速器，该自动变速器被置于或换至多个档位(齿轮位置)中选定的一个档位，并且布置成使其输出转速相对于其输入转速以选定的速比γ减小或增加。例如，自动变速器16是具有多个档位的行星齿轮式自动变速器，这些档位通过诸如由液力致动器接合的离合器和制动器的液压操作摩擦接合装置的操作状态的相应组合而建立。例如，自动变速器16被置于六个前进档、一个倒档和一个空档中选定的一个档位。自动变速器16的各个液压操作摩擦接合装置由布置成接收管道压力(主压力)的液压控制单元22控制，该管道压力基于由机械油泵20所产生的液压产生且按照需要被调节，油泵20机械地连接至发动机12并由发动机12直接驱动。管道压力是用于自动变速器16各个液压操作摩擦接合装置的接合操作的最大接合压力。

电子控制装置80包括结合了CPU、RAM、ROM和输入-输出接口的所谓的微型计算机。CPU操作以根据存储在ROM中的控制程序同时利用RAM的暂时数据存储功能执行信号处理操作。例如，电子控制装置80布置成实现发动机12的输出控制和自动变速器16的换档控制操作，并由发动机控制计算机82(下文中称为“ENG_ECU 82”)、变速器控制计算机84(下文中称为“ECT_ECU 84”)、车辆稳定性控制计算机86(下文中称为“VDM_ECU 86”)和辅助控制计算机88(下文中称为“DSS_ECU 88”)构成。

电子控制装置80布置成接收设置在车辆上的传感器和开关的输出信号，例如：表示曲轴角度或位置A_CR(°)和与发动机12的转速N_E相对应的曲轴转速的曲轴位置传感器32的输出信号；表示液力变矩器14的涡轮转速N_E，即，自动变速器16的输入转速N_IN的涡轮转速传感器34的输出信号；表示输出轴18的转速N_OUT的输出轴转速传感器36的输出信号，该转速N_OUT是车速相关值；表示换档杆40的选定位置P_SH的换档杆位置传感器42的输出信号；表示加速踏板44的操作量A_CC的加速传感器46的输出信号；表示设置在进气管24中的电子节气门30的开度θ_TH的节气门位置传感器48的输出信号；和表示进气量Q_AIR的进气量传感器50的输出信号。车速相关值是与作为车辆行驶速度的车速V有关(等价)的值。车速相关值可以是车速V自身，或者作为替代地为上述输出轴转速N_OUT、半轴72的转速、传动轴的转速、或差速齿轮装置70的输出轴的转速。在本实施例中，除非特别说明，术语“车速”也可以解释为车速相关值。

电子控制装置80布置成产生：用于控制发动机输出的控制信号，例如作用于可操作以控制电子节气门30的开度θ_TH的节气门致动器28的驱动信号、用于控制将通过燃料喷射阀52喷射的燃料量F_EFI的燃料喷射信号、和用于控制发动机12通过点火器54的点火正时的点火信号；和用于使设置在用于使自动变速器16换档的液压控制单元22中的电磁阀通电和断电的阀控制信号。

加速踏板44是操作根据车辆驾驶员所要求的车辆输出量而定的量的可手动操作的输出控制部件，且加速踏板44的操作量A_CC与所要求的车辆输出量相对应。

液压控制单元22不仅包括用于使自动变速器换档的电磁阀，还包括诸如用于调节管道压力的线性电磁阀SLT的其它阀。液压控制单元22采用的工作流体也用于润滑自动变速器16的各个部分。液压控制单元22设有通过缆索或连杆连接至换档杆40的手控阀，该手控阀根据换档杆40的操作机械操作，以切换液压控制单元22中的液压回路。

换档杆40是换档装置38的一部分，换档装置38用作档位选择装置且布置在位于驾驶员座椅一侧的中间控制台上。换档装置38通过将换档杆40操作至其操作位置中选定的一个P_SH而操作，换档杆40的操作位置包括：驻车位置P，用于建立自动变速器16的空档状态，以断开其动力传递路径并锁止自动变速器16的输出轴18；倒档位置R，用于反向驱动车辆；空位N，用于建立自动变速器16的空档状态，以断开其动力传递路径；前进档位置D(最高档位置)，其中自动变速器16可在自动换档模式下自动换档至第一档到第六档中选定的一个；第五发动机制动位置5，其中自动变速器16可自动换档至第一档到第五档中选定的一个，且其中在选定档位中可向车辆施加发动机制动；第四发动机制动位置4，其中自动变速器16可换档至第一档到第四档中选定的一个，且其中在选定档位中可向车辆施加发动机制动；第三发动机制动位置3，其中自动变速器16可换档至第一档到第三档中选定的一个；第二发动机制动位置2，其中自动变速器16可换档至第一档和第二档中选定的一个，且其中在选定档位中可向车辆施加发动机制动；以及第一发动机制动位置1，其中自动变速器16可置于第一档，且其中可向车辆施加发动机制动。

ENG_ECU 82布置成基于表示加速踏板操作量A_CC的信号，或基于由从VDM_ECU 86或DSS_ECU 88接收的信号表示的所要求的车辆输出量，确定与车辆驱动力有关的驱动力相关值的目标值(下文中称为“目标驱动力相关值”)，并控制发动机12的输出，从而实现所确定的目标驱动力相关值。

ECT_ECU 84布置成基于车辆的行驶状态例如车速V，和ENG_ECU82采用的用于控制发动机12的输出的控制量如节气门开度θ_TH，确定自动变速器16的换档动作，并控制自动变速器16以实行所确定的换档动作。

从而，本实施例布置成通过确定车辆的目标驱动力相关值并控制发动机12的输出和/或自动变速器16的换档动作，实行所谓的“所要求驱动力控制”，以控制车辆驱动力F，从而实现所确定的目标驱动力相关值。

上述“驱动力相关值”是与作用在驱动轮74与地面接触的表面上的车辆驱动力(下文中称为“驱动力”)F有关(等价)的值，且不仅可以是车辆驱动力F，而且可以是下列值中的任意一个，例如：加速度值G[G，m/s²]；作为驱动轴转矩的半轴72的转矩T_D[Nm]；车辆的输出P[PS，kW，HP](下文中称为“输出”或“功率”)；作为发动机12的输出转矩的曲轴的转矩T_E[Nm]；作为液力变矩器14的输出转矩的液力变矩器14的涡轮轴的转矩T_T[Nm](下文中称为“涡轮转矩”)，即，作为自动变速器16的输入转矩的自动变速器16的输入轴的转矩T_IN[Nm](下文中称为“输入轴转矩”)；作为自动变速器16的输出转矩的自动变速器16的输出轴18的转矩T_OUT[Nm](下文中称为“输出轴转矩”)；和传动轴的转矩T_P[Nm]。在本实施例中，除非特别说明，术语“驱动力”也可以理解为驱动力相关值。

VDM_ECU 86和DSS_ECU 88布置成确定作为所要求的车辆输出量的所要求车辆驱动力F_DIM，用于控制车辆的行驶状态，而不管加速踏板操作量A_CC如何。

例如，VDM_ECU 86设有所谓的“VSC系统”，该VSC系统用于实行在车辆转向或转弯过程中稳定车辆姿态的车辆稳定性控制，而不管加速踏板操作量A_CC如何。该VSC系统布置成产生用于在控制施加到驱动轮的制动力的同时限制车辆驱动力F所要求的车辆驱动力F_DIMV，以在车辆转向或转弯过程中，基于后轮横向滑动的程度，即，车辆所谓的“过度转向趋向”程度，或前轮横向滑动的程度，即，车辆所谓的“不足转向趋向”程度，产生减小后轮横向滑动的力矩或减小前轮横向滑动的力矩，由此稳定车辆姿态。

例如，DSS_ECU 88设有自动车速控制系统即所谓的“巡航控制系统”，用以实行用于自动控制车速V的辅助控制，而不管加速踏板操作量A_CC如何。该巡航控制系统布置成产生用于例如在控制施加到驱动轮上的制动力的同时控制车辆驱动力F所要求的车辆驱动力F_DIMV，从而维持由车辆驾驶员设定的目标车速V^＊。

参考图2中的框图，示意性地示出由电子控制装置80执行的控制操作的流程，所述控制操作例如为目标车辆驱动力F^＊的设定、用于控制发动机12的输出的目标节气门开度θ_TH ^*的计算、和自动变速器16的换档动作决定。

如图2中所示，驾驶员所要求的节气门开度θ_DIMD基于加速踏板操作量A_CC(框B1)并根据预先确定的关系(数据图)而计算(框B2)，从而节气门开度θ_TH随着加速踏板操作量A_CC的增大而增大。类似地，驾驶员所要求的车辆驱动力F_DIMD基于加速踏板操作量A_CC(框B1)而计算(框B3)。驾驶员所要求的节气门开度θ_DIMD和驾驶员所要求的车辆驱动力F_DIMD由包括在ENG_ECU 82中的驾驶员模块90(下文中称为“P-DRM90”)计算。

用于车辆稳定性控制(框B4)所要求的车辆驱动力F_DIMV由VDM_ECU86产生(框B5)。此外，用于辅助控制(框B6)所要求的车辆驱动力F_DIMS由DSS_ECU 88产生(框B7)。

根据预先确定的车辆驱动力选择程序(框B8)选择驾驶员所要求的车辆驱动力F_DIMD、所要求的车辆驱动力F_DIMV和所要求的车辆驱动力F_DIMS中的一个。选定的驱动力F_DIM被确定为目标车辆驱动力F^＊(框B9)。计算用于实现该目标车辆驱动力F^＊的目标发动机转矩T_E ^*(框B10)，并计算用于获得该目标发动机转矩T_E ^*的所要求节气门开度θ_DIMF(框B11)。此外，根据预先确定的节气门开度选择程序选择驾驶员所要求的节气门开度θ_DIMD和所要求节气门开度θ_DIMF中的一个，并且选定的所要求节气门开度θ_DIM被确定为目标节气门开度θ_TH ^*(框B12)。通常，所要求节气门开度θ_DIMF被确定为目标节气门开度θ_TH ^*。例如，当不需要车辆驱动力F时，如在发动机12空转时，驾驶员所要求的节气门开度θ_DIMD被确定为目标节气门开度θ_TH ^*。在本实施例中，始终需要车辆驱动力F，驾驶员所要求的节气门开度θ_DIMD和所要求节气门开度θ_DIMF彼此不作区别且都被称为目标节气门开度θ_TH ^*。目标车辆驱动力F^＊和目标节气门开度θ_TH ^*由包括在ENG_ECU 82中的动力传动系管理器92(下文中称为“PTM 92”)计算。

ECT_ECU 84基于车速V和目标节气门开度θ_TH ^*确定自动变速器16的换档操作(框B13)。

参考图3中的功能框图，示出电子控制装置80的主要控制功能。图3中所示的目标驱动力相关值设定部分100布置成设定目标车辆驱动力F^＊。详细说明，目标驱动力相关值设定部分100基于实际加速踏板操作量A_CC和车速V，并根据如图4中所示的所存储的车速V、目标车辆驱动力F^＊和用作参数的加速踏板操作量A_CC之间的关系(数据图)，确定目标车辆驱动力F^＊。该关系(数据图)通过实验获得。

然而，当通过VDM_ECU 86实行车辆稳定性控制或通过DSS_ECU 88实行辅助控制时，目标驱动力相关值设定部分100将基于加速踏板操作量A_CC和车速N确定的目标车辆驱动力F^＊确定为驾驶员所要求的车辆驱动力F_DIMD。目标驱动力相关值设定部分100根据预先确定的车辆驱动力选择程序，选择驾驶员所要求的车辆驱动力F_DIMD、由VDM_ECU 86确定的所要求车辆驱动力F_DIMV和由DSS_ECU 88确定的所要求车辆驱动力F_DIMS中的一个，并将选定的所要求车辆驱动力F_DIM确定为目标车辆驱动力F^＊。为了自动控制车辆状态，目标驱动力相关值设定部分100通常选择所要求车辆驱动力F_DIMV和所要求车辆驱动力F_DIMS中的一个，作为目标车辆驱动力F^＊。

目标节气门开度计算部分102布置成计算目标节气门开度θ_TH ^*，用于获得发动机12输出，以在自动变速器16当前选定的档位下实现由目标驱动力相关值设定部分100设定的目标车辆驱动力F^＊。详细说明，目标节气门开度计算部分102基于目标车辆驱动力F^＊计算自动变速器16当前档位下的目标发动机转矩T_E ^*，并计算用于获得计算出的目标发动机转矩T_E ^*的目标节气门开度θ_TH ^*。自动变速器16当前档位下的目标节气门开度θ_TH ^*在下文中将简称为目标节气门开度θ_TH ^*，除非特别说明。

例如，目标节气门开度计算部分102布置成基于目标车辆驱动力F^＊、自动变速器16当前或最近选定档位的速比γ、驱动轮74相对于发动机12的减速比(该比率不考虑速比γ而计算)即差速齿轮装置70等的减速比i、和驱动轮74的有效轮胎半径r_W，根据公式 $T_E^{*}=(F^{*}\×r_W)/(\mathrm{\γ}\×i)$ 计算目标发动机转矩T_E ^*。目标节气门开度计算部分102基于自动变速器16当前档位下的实际发动机转速N_E并根据存储的预先确定的发动机转矩特性计算用于获得计算出的目标发动机转矩T_E ^*的目标节气门开度θ_TH ^*，其中发动机转矩特性是如图5中所示发动机转速N_E、所估计的发动机转矩值T_EO和用作参数的节气门开度θ_TH之间的关系(数据图)，使得目标节气门开度θ_TH ^*与用于获得目标发动机转矩T_E ^*所估计的发动机转矩值T_EO相对应。该关系(数据图)通过实验获得。

发动机控制部分104布置成向用于控制电子节气门30的节气门致动器28施加驱动信号，以建立由目标节气门开度计算部分102计算出的目标节气门开度θ_TH ^*。

换档控制部分106布置成基于实际车速V和由目标节气门开度计算部分102计算出的目标节气门开度θ_TH ^*，并根据如图6中所示的所存储的在由车速V轴和节气门开度θ_TH ^*轴限定的二维坐标系中表示的预先确定的换档边界数据图(关系)，确定自动变速器16的换档动作。换档控制部分106命令自动变速器16，从而实行确定的换档动作。即，换档控制部分106向液压控制单元22施加开关信号，以接合适当的液压操作摩擦接合装置(离合器和制动器)，用于实行确定的换档动作。

图6中所示的换档边界数据图表示用于确定自动变速器16是否应该升档的升档边界线(由实线表示)，和用于确定自动变速器16是否应该降档的降档边界线(由虚线表示)。用于表示自动变速器16在两个相同档位之间相应升档和降档动作的升档边界线和降档边界线相对于彼此偏移合适的滞后量。此外，升档和降档边界线形成为使得当车速V降低或当目标节气门开度θ_TH ^*增大时，自动变速器16降档至速比γ高于当前档位速比的档位。在图6中，“1”到“6”分别表示自动变速器16的第一档到第六档。例如，根据目标节气门开度θ_TH ^*是否沿着表示实际车速V的垂直直线移动越过任何升档或降档边界线，即，变得大于或小于由升档或降档边界线与垂直直线的交点表示的确定阈值(开度的换档点)θ_S，确定在实际车速V下自动变速器16的升档或降档动作是否应该实行。在这方面，每一升档和降档边界线均可以认为由存储在存储器中的一连串确定阈值θ_S(开度的换档点)组成。

如上所述，通过由发动机控制部分104控制发动机转矩T_E和/或由换档控制部分106控制自动变速器16的换档动作，车辆驱动力被控制为与目标车辆驱动力F^＊一致。根据如图13中所示相同车速V1下的车辆驱动力线，升档点U处升档节气门开度θ_U下的车辆驱动力F_U和降档点D处降档节气门开度θ_D下的车辆驱动力F_D之间存在差异，其中F_U＞F_D，从而存在区域N，在该区域N中目标车辆驱动力F^＊无法产生(实现)。如果目标驱动力A被设定在该区域N中，则会产生换档抖动现象。即，车辆驱动力线由车辆的规格例如发动机转矩特性和自动变速器16各档的速比γ确定。根据车辆的规格，用于自动变速器16两个相同档位之间相应升档和降档动作的升档点和降档点处的车辆驱动力F_U和F_D可以彼此不同(F_U＞F_D)。在这种情况下，存在区域N，在该区域N中目标车辆驱动力F^＊无法产生(实现)，从而会根据目标车辆驱动力F^＊的特定值产生换档抖动现象。

本实施例布置成执行控制操作以便防止换档抖动现象，否则会在自动变速器16例如在换档控制部分106的控制下基于目标节气门开度θ_TH ^*并根据图6中所示的换档边界数据图换档时，由于其中根据车辆的规格如发动机转矩特性和自动变速器16的速比γ设定的目标车辆驱动力F^＊无法实现的区域N而发生换档抖动现象。下面将说明这些控制操作。

换档确定部分108布置成，例如基于车速V和由目标节气门开度计算部分102计算出的目标节气门开度θ_TH ^*，并根据图6中的换档边界数据图，确定是否实行自动变速器16换至最近选定档位的换档动作。

换档允许部分110可操作以允许自动变速器16基于目标节气门开度θ_TH ^*通过换档控制部分106进行随后的换档动作，即，如果前次换至当前档位的换档动作已经由换档确定部分108确定，则基于目标节气门开度θ_TH ^*在换档控制部分106的控制下，允许自动变速器16换回至在前次换至当前档位的换档动作前的初始或前次档位的换档动作。即，在换至当前档位的前次或第一次换档动作后，换档允许部分110允许自动变速器16基于与用于确定前次换档动作相同的目标节气门开度θ_TH ^*换回至初始档位的随后的或第二次换档动作。即，换档允许部分110禁止自动变速器16基于前次换档动作后(在当前档位)的目标节气门开度θ_TH ^*在换至当前档位的前次换档动作后立即换回至初始档位的随后的换档动作。因此，换档允许部分110防止自动变速器16换档抖动现象的产生。

换句话说，换档允许部分110允许基于在随后的换档动作前相同的目标节气门开度θ_TH ^*确定的、换回至另一个或前次换档动作后的前次或初始档位的随后的升档动作和降档动作中的一个，从而维持在根据图6中的换档边界数据图的两个相同档位之间的升档操作决定和降档操作决定之间的预定滞后。

虽然通过换档允许部分110防止了换档抖动现象，但存在这样的问题，即使在目标节气门开度θ_TH ^*改变的情况下，在前次换档操作后自动变速器16随后的换回至初始档位的换档操作也不会发生，除非换档允许部分110基于目标节气门开度θ_TH ^*允许随后的换回至初始档位的换档操作。

为了解决该问题，提供第二目标节气门开度计算部分112，以计算第二目标节气门开度θ_TH2 ^*，用于获得发动机12的输出，以在自动变速器16换至当前档位的换档操作前的初始档位下实现由目标驱动力相关值设定部分100设定的目标车辆驱动力F^＊。详细说明，第二目标节气门开度计算部分112布置成基于目标车辆驱动力F^＊计算初始档位下的第二目标发动机转矩T_E2 ^*，并计算用于获得计算出的第二目标发动机转矩T_E2 ^*的第二目标节气门开度θ_TH2 ^*。初始档位下的第二目标节气门开度θ_TH2 ^*将简称为“第二目标节气门开度θ_TH2 ^*”，除非特别说明。

例如，第二目标节气门开度计算部分112布置成基于目标车辆驱动力F^＊、在换至当前档位的换档操作前自动变速器16的初始档位的速比γ′、差速齿轮装置70等的减速比i、和驱动轮74的有效轮胎半径r_W，根据公式 $T_{E2}^{*}=(F^{*}\×r_W)/({\mathrm{\γ}}^{\′}\×i)$ 计算第二目标发动机转矩T_E2 ^*。第二目标节气门开度计算部分112基于自动变速器16的初始档位下实际发动机转速N_E ^*(γ′×N_OUT，其中液力变矩器14的速比等于1)并根据通过实验获得的图5中所存储的预先确定的发动机转矩特性(关系或数据图)，计算用于获得计算出的第二目标发动机转矩T_E2 ^*的第二目标节气门开度θ_TH2 ^*，使得第二目标节气门开度θ_TH2 ^*与用于获得第二目标发动机转矩T_E2 ^*所估计的发动机转矩T_EO相对应。该关系(数据图)通过实验获得。

换档控制部分106基于实际车速V和由第二目标节气门开度计算部分112计算出的第二目标节气门开度θ_TH2 ^*，并根据例如图6中所存储的预先确定的换档边界数据图，实行自动变速器16随后的换回至初始档位的换档操作，以防止自动变速器16保持在当前档位直到换档允许部分110基于目标节气门开度θ_TH ^*允许随后的换回至初始档位的换档动作。

即，换档控制部分106基于第二目标节气门开度θ_TH2 ^*和实际车速V，在前次换至当前档位的换档动作后允许自动变速器16随后的换回至初始档位的换档动作，从而只要自动变速器16基于目标节气门开度θ_TH ^*的随后的换档动作被换档允许部分110禁止，就防止自动变速器16随后的换回至初始档位的换档动作的禁止，换句话说，防止随后的换回至初始档位的换档动作的禁止程度过大，以通过换档允许部分110防止换档抖动现象。

参考图7，图中示出在自动变速器16不同的换档过渡状态下，在换档控制部分106控制下，自动变速器16在第n档和第n+1档之间的升档和降档动作，还表示了换档允许部分110的操作，以在自动变速器16从初始档位换至当前档位的前次换档动作后作为由换档确定部分108确定的前次换档动作的结果，允许自动变速器16基于目标节气门开度θ_TH ^*换回至初始档位的随后的换档动作。

下面将参考图7，详细说明换档允许部分110、换档确定部分108和换档控制部分106的操作。当前，自动变速器16在图7中所示状态1和状态4中被置于第n档，在图7中所示状态2和状态3中被置于第n+1档。

状态1是作为从状态4转变而来的结果所建立的状态，在状态1中，在自动变速器16基于在第n+1档中计算出的目标节气门开度θ_TH ^*通过换档控制部分106从第n+1档降至当前第n档的降档动作后作为确定该降档动作的结果，即，在从状态3转变至状态4后，在存在通过换档确定部分108基于实际车速V和在当前第n档中计算出的目标节气门开度θ_TH ^*并根据图6中的换档边界数据图确定降至当前第n档的降档动作的情况下，换档允许部分110允许自动变速器16基于实际车速V和在当前第n档中计算出的目标节气门开度θ_TH ^*通过换档控制部分106从当前第n档升至第n+1档的升档动作。

状态4是这样一种状态，其中，在自动变速器16基于在第n+1档中计算出的目标节气门开度θ_TH ^*通过换档控制部分106从第n+1档降至当前第n档的降档动作后作为该降档动作的结果，即，在从状态3转变至状态4后，在不存在通过换档确定部分108基于实际车速V和在当前第n档中计算出的目标节气门开度θ_TH ^*并根据图6中的换档边界数据图确定降至当前第n档的降档操作的情况下，换档允许部分110不允许自动变速器16基于实际车速V和在当前第n档中计算出的目标节气门开度θ_TH ^*通过换档控制部分106升至第n+1档的升档操作。即，状态4在状态1之前。

从而，换档确定部分108基于实际车速V和在前次降档操作后的第n档中计算出的目标节气门开度θ_TH ^*并根据图6中的换档边界数据图，确定自动变速器16降至当前第n档的降档操作。仅在存在通过换档确定部分108确定降至当前第n档的降档操作的情况下，换档允许部分110允许自动变速器16基于实际车速V和在当前第n档中计算出的目标节气门开度θ_TH ^*并根据图6中的换档边界数据图通过换档控制部分106的升档操作。

在上述状态1中，换档控制部分106基于在当前第n档中计算出的目标节气门开度θ_TH ^*，确定是否实行自动变速器16从当前第n档升至第n+1档的升档操作，即，是否实行从状态1到状态2的转变。换句话说，换档控制部分106在状态1中采用在当前第n档中计算出的目标节气门开度θ_TH ^*，用于确定是否实行自动变速器16的升档操作。

在上述状态4中，换档控制部分106基于在前次降档操作前的第n+1档中计算出的第二目标节气门开度θ_TH2 ^*，确定是否实行自动变速器16从当前第n档升至第n+1档的升档操作，即，是否实行从状态4到状态3的转变。换句话说，换档控制部分106在状态4中采用在前次降档操作前的第n+1档中计算出的第二目标节气门开度θ_TH2 ^*，用于确定是否实行自动变速器16的升档操作。

如上所述，第二目标节气门开度计算部分112计算第n+1档中的第二目标节气门开度θ_TH2 ^*，自动变速器16已从该第n+1档降档。换档控制部分106采用在前次降档操作前的第n+1档中计算出的第二目标节气门开度θ_TH2 ^*并根据图6中的换档边界数据图，确定是否实行自动变速器16的升档操作，直到换档允许部分110基于当前第n档中计算出的目标节气门开度θ_TH ^*允许自动变速器16的升档操作。

例如，根据在当前第n档中计算出的目标节气门开度θ_TH ^*是否已经增大到越过提供成确定是否实行从第n+1档降至第n档的降档操作降档边界线，换档确定部分108基于实际车速V和在前次降档操作后的当前第n档中计算出的目标节气门开度θ_TH ^*作出是否实行自动变速器16的升档操作的确定。

如果换档确定部分108已经确定在第n档中计算出的目标节气门开度θ_TH ^*已经增大到越过用于确定是否实行从第n+1档降至第n档的降档操作的降档边界线，则换档允许部分110确定用于确定从第n档升至第n+1档的升档操作的预定滞后量已经得到。在该情况下，升档确定用滞后标记开启。换档允许部分110确定该升档确定用滞后标记是否处于开启状态。在状态1中，该升档确定用滞后标记被置于开启状态。在状态4中，该标记被置于关闭状态。

当换档允许部分110确定升档确定用滞后标记被置于开启状态时，换档控制部分106采用在当前第n档中计算出的目标节气门开度θ_TH ^*作为用于确定是否实行升档操作的升档确定用目标节气门开度。当换档确定部分108确定在前次降档操作后的当前第n档中计算出的目标节气门开度θ_TH ^*已经增大到越过用于确定是否实行从第n+1档降至第n档的降档操作的降档边界线，在换档允许部分110确定升档确定用滞后标记被置于关闭状态时，该标记变成开启状态，且换档控制部分106采用在当前第n档中计算出的目标节气门开度θ_TH ^*作为升档确定用目标节气门开度。

如果换档确定部分108没有确定在当前第n档中计算出的目标节气门开度θ_TH ^*已经增大到越过用于确定是否实行从第n+1档降至第n档的降档操作的降档边界线，同时换档允许部分110确定升档确定用滞后标记被置于关闭状态，即，如果该标记由换档允许部分110保持在关闭状态，则换档控制部分106采用在前次降档操作前的第n+1档中计算出的第二目标节气门开度θ_TH2 ^*作为升档确定用目标节气门开度。

从而，在从状态4转变到转态1之前，防止在从状态3到状态4的降档操作之后立即进行从状态1到状态2的升档操作决定，由此防止换档抖动现象。此外，在从状态4转变到状态1之前，允许从状态4到状态3的升档操作，从而防止升档操作的完全禁止。

当换档控制部分106基于升档确定用目标节气门开度确定升档操作时，换档允许部分110关闭升档确定用滞后标记。因此，防止当该标记保持在开启状态时的降档操作，从而防止在降档操作后立即进行升档操作，以防止换档抖动现象。详细说明，换档控制部分106基于作为升档确定用目标节气门开度的在当前第n档中计算出的目标节气门开度θ_TH ^*确定升档操作，且如果所确定的升档操作被实际实行，则换档允许部分110关闭升档确定用滞后标记。

状态3是作为从状态2转变而来的结果所建立的状态，在状态3中，在自动变速器16基于在第n档中计算出的目标节气门开度θ_TH ^*通过换档控制部分106从第n档降升至当前第n+1档的升档操作后作为确定该升档操作的结果，即，在从状态1转变至状态2后，在存在通过换档确定部分108基于实际车速V和在当前第n+1档中计算出的目标节气门开度θ_TH ^*并根据图6中的换档边界数据图确定升至当前第n+1档的升档操作的情况下，换档允许部分110允许自动变速器16基于实际车速V和在当前第n+1档中计算出的目标节气门开度θ_TH ^*通过换档控制部分106从第n+1档降至第n档的降档操作。

状态2是这样一种状态，其中，在自动变速器16基于在第n档中计算出的目标节气门开度θ_TH ^*通过换档控制部分106从第n档升至当前第n+1档的升档操作后作为该升档操作的结果，即，在从状态1转变至状态2后，在不存在通过换档确定部分108基于实际车速V和在当前第n+1档中计算出的目标节气门开度θ_TH ^*并根据图6中的换档边界数据图确定升至当前第n+1档的升档操作的情况下，换档允许部分110不允许自动变速器16基于实际车速V和在当前第n+1档中计算出的目标节气门开度θ_TH ^*通过换档控制部分106降至第n档的降档操作。即，状态2在状态3之前。

从而，换档确定部分108基于实际车速V和在前次升档操作后的第n+1档中计算出的目标节气门开度θ_TH ^*并根据图6中的换档边界数据图，确定自动变速器16升至当前第n+1档的升档动作。仅在存在通过换档确定部分108确定升至当前第n+1档的升档动作的情况下，换档允许部分110允许自动变速器16基于实际车速V和在第n+1档中计算出的目标节气门开度θ_TH ^*并根据图6中的换档边界数据图通过换档控制部分106的降档动作。

在上述状态3中，换档控制部分106基于在当前第n+1档中计算出的目标节气门开度θ_TH ^*，确定是否实行自动变速器16从当前第n+1档降至第n档的降档动作，即，是否实行从状态3到状态4的转变。换句话说，换档控制部分106在状态3中采用在当前第n+1档中计算出的目标节气门开度θ_TH ^*，用于确定是否实行自动变速器16的降档动作。

在上述状态2中，换档控制部分106基于在前次升档动作前的第n档中计算出的第二目标节气门开度θ_TH2 ^*，确定是否实行自动变速器16从当前第n+1档降至第n档的降档动作，即，是否实行从状态2到状态1的转变。换句话说，换档控制部分106在状态2中采用在前次升档动作前的第n档中计算出的第二目标节气门开度θ_TH2 ^*，用于确定是否实行自动变速器16的降档动作。

如上所述，第二目标节气门开度计算部分112计算第n档中的第二目标节气门开度θ_TH2 ^*，自动变速器16已从该第n档升档。换档控制部分106采用在前次升档动作前的第n档中计算出的第二目标节气门开度θ_TH2 ^*并根据图6中的换档边界数据图，确定是否实行自动变速器16的降档动作，直到换档允许部分110基于当前第n+1档中计算出的目标节气门开度θ_TH ^*允许自动变速器16的降档动作。

例如，根据在当前第n+1档中计算出的目标节气门开度θ_TH ^*是否已经减小到越过提供成确定是否实行从第n档升至第n+1档的升档动作的升档边界线，换档确定部分108基于实际车速V和在前次升档动作后的当前第n+1档中计算出的目标节气门开度θ_TH ^*作出是否实行自动变速器16的降档动作的确定。

如果换档确定部分108已经确定在第n+1档中计算出的目标节气门开度θ_TH ^*已经减小到越过用于确定是否实行从第n档升至第n+1档的升档动作的升档边界线，则换档允许部分110确定用于确定从第n+1档降至第n档的降档操作的预定滞后量已经得到。在该情况下，降档确定用滞后标记开启。换档允许部分110确定该降档确定用滞后标记是否处于开启状态。在状态3中，该降档确定用滞后标记被置于开启状态。在状态2中，该标记被置于关闭状态。

当换档允许部分110确定降档确定用滞后标记被置于开启状态时，换档控制部分106采用在当前第n+1档中计算出的目标节气门开度θ_TH ^*作为用于确定是否实行降档操作的降档确定用目标节气门开度。当换档确定部分108确定在前次升档操作后的当前第n+1档中计算出的目标节气门开度θ_TH ^*已经减小到越过用于确定是否实行从第n档升至第n+1档的升档操作的升档边界线，同时换档允许部分110确定降档确定用滞后标记被置于关闭状态时，该标记变成开启状态，且换档控制部分106采用在当前第n+1档中计算出的目标节气门开度θ_TH ^*作为降档确定用目标节气门开度。

如果换档确定部分108没有确定在当前第n+1档中计算出的目标节气门开度θ_TH ^*已经减小到越过用于确定是否实行从第n档升至第n+1档的升档操作的升档边界线，同时换档允许部分110确定降档确定用滞后标记被置于关闭状态，即，如果该标记由换档允许部分110保持在关闭状态，则换档控制部分106采用在前次升档操作前的第n档中计算出的第二目标节气门开度θ_TH2 ^*作为降档确定用目标节气门开度。

从而，在从状态2转变到转态3之前，防止在从状态1到状态2的升档操作之后立即进行从状态3到状态4的降档操作决定，从而防止换档抖动现象。此外，在从状态2转变到状态3之前，允许从状态2到状态1的降档操作，从而防止降档操作的完全禁止。

当换档控制部分106基于降档确定用目标节气门开度确定降档操作时，换档允许部分110关闭降档确定用滞后标记。因此，防止当该标记保持在开启状态时的升档操作，从而防止在升档操作后立即进行降档操作，以防止换档抖动现象。详细说明，换档控制部分106基于作为降档确定用目标节气门开度的在当前第n+1档中计算出的目标节气门开度θ_TH ^*确定降档动作，且如果所确定的降档动作被实际实行，则换档允许部分110关闭降档确定用滞后标记。

在上述本实施例中，在状态2和状态3中当前档位为第n+1档。然而，如果在状态2和状态3中当前档位为第n档，则当降档确定用滞后标记被置于开启状态时，换档控制部分106采用在当前第n档中计算出的目标节气门开度θ_TH ^*作为降档确定用目标节气门开度。如果该标记被置于关闭状态，则换档控制部分106采用前次升档动作前的第n-1档中计算出的第二目标节气门开度θ_TH2 ^*作为降档确定用目标节气门开度。

从而，在当前档位为第n档的情况下，自动变速器16的换档动作基于三种目标节气门开度，即，在当前第n档中计算出的目标节气门开度θ_TH ^*、在前次降档动作前的第n+1档中计算出的第二目标节气门开度θ_TH2 ^*、和在前次升档动作前的第n-1档中计算出的第二目标节气门开度θ_TH2 ^*，根据当前建立的状态1-4之一而确定。

参考图8-11，示出根据图7中的原理自动变速器的换档动作不同的示例。在这些图中，由实线表示的换档边界线是用于确定从第n档升至第n+1档的升档动作的升档边界线，而由虚线表示的换档边界线是用于确定从第n+1档降至第n档的降档动作的降档边界线。此外，由实线表示的节气门开度是在第n档中计算出的目标节气门开度θ_TH ^*，由虚线表示的节气门开度是在第n+1档中计算出的目标节气门开度θ_TH ^*，而由单点划线表示的节气门开度是未在本发明中使用的目标节气门开度θ_TH ^*。

在图8的示例中，基于在当前第n档中计算出的目标节气门开度θ_TH ^*(由实线表示)，在当前状态1中的A点作出升至第n+1档的升档动作决定，且所确定的升档动作被实行为从状态1转变至状态2。如果采用由单点划线表示的目标节气门开度θ_TH ^*，即，如果采用在A点的升档动作决定后的第n+1档中计算出的目标节气门开度θ_TH ^*(由虚线表示)，则会在升档动作后立即作出降档动作的决定，导致换档抖动现象。为了防止该缺点，基于在前次升档动作前的第n档中计算出的第二目标节气门开度θ_TH2 ^*，在状态2中作出是否实行降档动作的决定。

在图9的示例中，在当前状态2中的B点，由于在升档动作后的第n+1档中计算出的目标节气门开度θ_TH ^*已经移出抖动区域，因此基于所计算出的目标节气门开度θ_TH ^*(由虚线表示)而作出升至第n+1档的升档动作的确定，且所确定的升档动作被实行为从状态2转变至状态3。在该状态3中，在第n+1档中计算出的目标节气门开度θ_TH ^*(由虚线表示)已经越过用于确定是否实行从第n档升至第n+1档的升档动作的升档边界线，从而是否实行降档动作的决定是基于在第n+1档中计算出的目标节气门开度θ_TH ^*(由虚线表示)而作出的，以便确保升档动作和降档动作决定之间的预定滞后量。

在图10的示例中，在当前状态3中的C点，基于在当前第n+1档中计算出的目标节气门开度θ_TH ^*(由虚线表示)作出降至第n档的降档动作决定，且所确定的降档动作被实行为从状态3转变至状态4。如果采用在C点的降档动作决定后的第n档中计算出的目标节气门开度θ_TH ^*(由实线表示)，则会在降档动作后立即作出升档动作的决定，导致换档抖动现象。为了防止该缺点，基于在前次降档动作前的第n+1档中计算出的第二目标节气门开度θ_TH2 ^*，在状态4中作出是否实行升档动作的决定。因此，在该状态3中，在第n+1档中计算出的目标节气门开度θ_TH ^*(由虚线表示)已经增大到越过用于确定是否实行从第n档升至第n+1档的升档动作的升档边界线，从而在升档动作和降档动作决定之间提供足够的预定滞后量，以防止降档动作决定，除非目标节气门开度已经改变了足够大的量。

在图11的示例中，在当前状态4中的D点，基于在降档动作前的第n+1档中计算出的目标节气门开度θ_TH ^*(由虚线表示)作出升至第n+1档的升档动作决定，且所确定的升档动作被实行为从状态4转变至状态3。即，当在状态4中不存在基于在降档动作后的当前第n档中计算出的目标节气门开度θ_TH ^*(由实线表示)降至第n档的降档动作的确定时，即，由于计算出的目标节气门开度θ_TH ^*没有移出抖动区域，且状态1没有建立，则与是否实行从状态3至状态4的降档动作决定一样，是否实行升至第n+1档的升档动作决定基于在第n+1档中计算出的目标节气门开度θ_TH ^*(由虚线表示)而作出。因此，在升档动作和降档动作决定之间提供足够大的滞后量。

从图8-11中可以理解，自动变速器16换回至前次换档动作前的初始齿轮位置(档位)的换档动作被禁止，除非换回至初始齿轮位置的换档动作是基于在初始齿轮位置(档位)中计算出的目标节气门开度并根据升档和降档边界线而确定的，从而换档动作决定这样作出，即在用于两个档位之间的升档动作的升档边界线和用于这两个相同档位之间的降档动作的降档边界线之间维持预定滞后量，由此防止换档抖动现象。

参考图12中的流程图，示出由电子控制装置80执行的主要控制操作，以便防止会在自动变速器16基于目标节气门开度θ_TH ^*的换档过程中发生的换档抖动现象。该控制例程以非常短的循环时间，例如大约几毫秒至几十毫秒执行。

首先，执行与换档允许部分110相对应的步骤S1，以判断升档确定用滞后标记是否被置于开启状态。如果在步骤S1中获得否定的判定，则控制流程转向与换档确定部分108相对应的步骤S2，以判断在当前第n档中计算出的目标节气门开度θ_TH ^*是否已经增大到越过用于确定从第n+1档降至第n档的降档动作的降档边界线。如果在步骤S2中获得肯定的判定，则控制流程转向与换档允许部分110相对应的步骤S3，以开启升档确定用滞后标记。

如果在步骤S1中获得肯定的判定或者在步骤S3执行后，则控制流程转向与换档控制部分106相对应的步骤S4，以采用在第n档中计算出的目标节气门开度θ_TH ^*作为升档确定用目标节气门开度。如果在步骤S2中获得否定的判定，则控制流程转向与换档控制部分106相对应的步骤S5，以采用在第n+1档中计算出的第二目标节气门开度θ_TH2 ^*作为升档确定用目标节气门开度。

在步骤S4和S5之后是与换档允许部分110相对应的步骤S6，以判断降档确定用滞后标记是否被置于开启状态。如果在步骤S6中获得否定的判定，则控制流程转向与换档确定部分108相对应的步骤S7，以判断在当前第n档中计算出的目标节气门开度θ_TH ^*是否已经减小到越过用于确定从第n-1档升至第n档的升档动作的升档边界线。如果在步骤S7中获得肯定的判定，则控制流程转向与换档允许部分110相对应的步骤S8，以开启降档确定用滞后标记。

如果在步骤S6中获得肯定的判定或者在步骤S8执行后，则控制流程转向与换档控制部分106相对应的步骤S9，以采用在当前第n档中计算出的目标节气门开度θ_TH ^*作为降档确定用目标节气门开度。如果在步骤S7中获得否定的判定，则控制流程转向与换档控制部分106相对应的步骤S10，以采用在第n-1档中计算出的第二目标节气门开度θ_TH2 ^*作方降档确定用目标节气门开度。

在步骤S9和S10之后是与换档允许部分106相对应的步骤S11，以判断升档动作是否已经基于升档确定用目标节气门开度被实际地确定。如果在步骤S11中获得肯定的判定，则控制流程转向与换档允许部分110相对应的步骤S12，以关闭升档确定用滞后标记，并结束本例程的一个执行循环。

如果在步骤S11中获得否定的判定，则控制流程转向与换档控制部分106相对应的步骤S13，以判断降档动作是否已经基于降档确定用目标节气门开度被实际地确定。如果在步骤S13中获得否定的判定，则结束本例程的一个执行循环。如果在步骤S13中获得肯定的判定，则控制流程转向与换档允许部分110相对应的步骤S14，以关闭降档确定用滞后标记，并结束本例程的一个执行循环。

根据上述本实施例，换档允许部分110被布置成，如果换至当前第n档的前次换档动作已经由换档确定部分基于车速V和由目标节气门开度计算部分102计算出的目标节气门开度θ_TH ^*确定，则基于目标节气门开度θ_TH ^*和车速V在换档控制部分106的控制下，允许自动变速器16换回至换至当前第n档的前次换档动作前的初始档位的换档动作，从而获得当前第n档中用于实现由目标驱动力相关值设定部分100设定的目标车辆驱动力F^＊的发动机转矩T_E。这种布置防止自动变速器16在前次换档动作之后基于目标节气门开度在换档控制部分106的控制下立即换回至换至当前第n档的前次换档动作前的初始档位的换档动作，由此防止自动变速器的换档抖动现象。换句话说，换档允许部分110禁止基于目标节气门开度θ_TH ^*换回至前次换档动作前的初始档位的换档动作，除非两个档位之间的升档动作和这两个相同档位之间的降档动作基于相同的目标节气门开度θ_TH ^*而确定，从而自动变速器16的换档动作被控制成在两个档位之间的升档动作决定和这两个档位之间的降档动作决定之间维持预定滞后量。因此，本实施例防止了会在存在车辆驱动力F^＊无法实现的区域的情况下发生的换档抖动现象。

本实施例还布置成使得换档控制部分106基于第二目标节气门开度θ_TH2 ^*和车速V并根据图6中的换档边界数据图实行自动变速器16换回至前次换档动作前的初始档位的换档动作，直到基于目标节气门开度θ_TH ^*和车速V换回至初始档位的换档动作已被换档允许部分110所允许。因此，在基于目标节气门开度θ_TH ^*换回至初始档位的换档动作不被换档允许部分110所允许的同时，换档控制部分防止换回至前次换档动作前的初始档位的换档动作的完全禁止。换句话说，换档控制部分106防止由于通过换档允许部分110防止换档抖动现象而使换回至初始档位的换档动作的禁止程度过大。

本实施例还布置成使得目标驱动力相关值设定部分100基于加速踏板操作量A_CC设定目标车辆驱动力F^＊，从而可以适当地获得车辆驾驶员所要求的车辆驱动力。

本实施例还布置成使得目标驱动力相关值设定部分100与加速踏板操作量A_CC无关地设定用于自动控制车辆状态的目标车辆驱动力F^＊，从而在自动控制车辆状态期间，车辆可以由与加速踏板操作量A_CC无关地适当设定的车辆驱动力F^＊驱动。

虽然已经参考附图详细说明了本发明的优选实施例，但可以理解本发明可以以其它形式实施。

在上述图示的实施例中，自动变速器16在当前第n档中的目标节气门开度θ_TH ^*通过目标节气门开度计算部分102计算，而在第n+1档和第n-1档中的第二目标节气门开度θ_TH2 ^*通过第二目标节气门开度计算部分112计算。然而，可以不提供第二目标节气门开度计算部分112。在这种情况下，目标节气门开度计算部分102可以布置成计算第n档、第n+1档和第n-1档中的目标节气门开度θ_TH ^*。

在图示的实施例中，即使在为稳定车辆姿态而设置的VSC系统操作期间，自动变速器也根据本发明的原理而被控制。然而，在VSC系统之外的为稳定车辆姿态而设置的任何其它系统例如TRC(牵引控制)系统操作期间，该自动变速器可以根据本发明的原理而被控制，该TRC系统布置成例如当车辆在光滑路面上起动或加速期间节气门开度过大的情况下，通过控制车辆驱动力F本身和/或车辆制动力而根据路面状况控制车辆驱动力F，从而减小驱动轮74的滑动量，以确保车辆高水平的起动和加速性能、直驶稳定性和转向稳定性。

尽管在图示实施例中加速踏板44被设置为输出控制部件，但可以采用任何其它类型的输出控制部件，只要该输出控制部件的操作反映驾驶员所要求的与车辆驱动力有关的值。例如，该输出控制部件可以是手控杆开关或旋转开关。此外，该输出控制部件可以根据由车辆驾驶员发出的声音操作，从而反映驾驶员所要求的与车辆驱动力有关的值。

在图示的实施例中，发动机控制部分104布置成控制用于控制电子节气门30的节气门致动器28，从而建立目标节气门开度θ_TH ^*。然而，发动机控制部分104可以布置成通过燃料喷射阀52控制燃料喷射量，或通过诸如点火器54的点火装置控制点火定时，以获得目标发动机转矩T_E ^*。在这种情况下，图5中的节气门开度θ_TH可以用空燃比或燃料喷射量代替。

Claims (10)

1.一种用于车辆的有级自动变速器(16)的控制装置，所述车辆具有可操作地连接至所述有级自动变速器的发动机(12)，所述控制装置的特征在于包括：

目标驱动力相关值设定部分(100)，该部分(100)可操作以设定与车辆的目标驱动力相对应的目标驱动力相关值；

目标节气门开度计算部分(102)，该部分(102)可操作以计算发动机(12)的节气门(30)的目标开度，以得到在所述有级自动变速器(16)的当前档位中实现所述目标驱动力相关值的发动机输出；

换档控制部分(106)，该部分(106)可操作以基于所述目标节气门开度和车速相关值并根据存储的换档边界线确定所述有级自动变速器的换档动作，并实行所述换档动作，所述换档边界线被预先确定为在所述自动变速器的两个档位之间的升档动作决定和在所述两个档位之间的降档动作决定之间提供预先确定的滞后量；

换档确定部分(108)，该部分(108)可操作以基于所述当前档位中的目标节气门开度和所述车速相关值并根据所述换档边界线，确定是否实行所述有级自动变速器换至所述当前档位的换档动作；以及

换档允许部分(110)，如果换至所述当前档位的前次换档动作已由所述换档确定部分(108)确定，则基于所述当前档位中的目标节气门开度和所述车速相关值在所述换档控制部分(106)的控制下，所述换档允许部分(110)可操作以允许所述有级自动变速器(16)换回至在换至当前档位的所述前次换档动作前的初始档位的换档动作。

2.根据权利要求1所述的控制装置，其中，所述换档确定部分(108)基于所述当前档位中的目标节气门开度和所述车速相关值并根据所述换档边界线确定换至所述当前档位的降档动作是否应该实行；并且如果换至所述当前档位的前次降档动作已由所述换档确定部分(108)确定，则基于所述当前档位中的目标节气门开度和所述车速相关值在所述换档控制部分(106)的控制下，所述换档允许部分(110)允许所述有级自动变速器(16)换回至在所述前次降档动作前的初始档位的升档动作。

3.根据权利要求1所述的控制装置，其中，所述换档确定部分(108)基于所述当前档位中的目标节气门开度和所述车速相关值并根据所述换档边界线确定换至所述当前档位的升档动作是否应该实行；并且如果换至所述当前档位的前次升档动作已由所述换档确定部分(108)确定，则基于所述当前档位中的目标节气门开度和所述车速相关值在所述换档控制部分(106)的控制下，所述换档允许部分(110)允许所述有级自动变速器(16)换回至在所述前次升档动作前的初始档位的降档动作。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的控制装置，还包括第二目标节气门开度计算部分(112)，该部分(112)可操作以计算所述节气门(30)的第二目标开度，以得到在所述有级自动变速器(16)的所述前次换档动作前的所述初始档位中实现所述目标驱动力相关值的发动机输出，

其中所述换档控制部分(106)基于所述初始档位中的所述第二目标开度和所述车速相关值并根据所述换档边界线，控制所述有级自动变速器换回至在所述前次换档动作前的所述初始档位的换档动作，直到所述换档允许部分(110)基于所述当前档位中的所述目标开度和所述车速相关值允许所述有级自动变速器换回至所述初始档位的所述换档动作。

5.根据权利要求4所述的控制装置，其中，所述第二目标节气门开度计算部分(112)计算在所述有级自动变速器的降档动作前的所述初始档位中的所述第二目标节气门开度，

其中所述换档控制部分(106)基于在所述降档动作前的所述初始档位中的所述第二目标开度和所述车速相关值并根据所述换档边界线，控制所述有级自动变速器换回至所述降档动作前的初始档位的升档动作，直到所述换档允许部分(110)基于所述当前档位中的所述目标开度和所述车速相关值允许所述有级自动变速器的所述升档动作。

6.根据权利要求4所述的控制装置，其中，所述第二目标节气门开度计算部分(112)计算在所述有级自动变速器的升档动作前的所述初始档位中的所述第二目标节气门开度，

并且其中所述换档控制部分(106)基于所述升档动作前的所述初始档位中的所述第二目标开度和所述车速相关值并根据所述换档边界线，控制所述有级自动变速器换回至所述升档动作前的初始档位的降档动作，直到所述换档允许部分(110)基于所述当前档位中的所述目标开度和所述车速相关值允许所述有级自动变速器的所述降档动作。

7.根据权利要求1至3中任一项所述的控制装置，其中，所述目标驱动力相关值设定部分(100)基于由车辆驾驶员手动操作的输出控制部件的操作量设定所述目标驱动力相关值。

8.根据权利要求7所述的控制装置，其中，所述目标驱动力相关值设定部分与所述输出控制部件的操作量无关地设定所述目标驱动力相关值，用于自动控制车辆的状态。

9.根据权利要求1至3中任一项所述的控制装置，其中，所述目标节气门开度计算部分(102)根据下面的公式(1)计算在所述当前档位中发动机(12)的目标转矩T_E ^*，并且基于发动机的转速并根据存储的预先确定的发动机转矩特性计算目标开度θ_TH ^*以获得所述目标转矩T_E ^*，所述发动机转矩特性是发动机的转速和转矩之间的关系且节气门的开度用作参数，

$T_E^{*}=(F^{*}\×r_W)/(\mathrm{\γ}\×i)\·\·\·\left(1\right)$

其中，F^*＝车辆的所述目标驱动力，

γ＝有级自动变速器的所述当前档位的速比，

i＝车辆的驱动轮(74)相对于发动机的减速比，该减速比不考虑所述速比γ而计算，

r_W＝所述驱动轮的有效半径，

10.根据权利要求1至3中任一项所述的控制装置，其中，在当所述有级自动变速器基于所述当前档位中的目标开度和所述车速相关值并根据所述换档边界线在所述换档控制部分的控制下换档时存在所述目标驱动力相关值无法实现的区域的情况下，如果基于所述当前档位中的目标节气门开度和所述车速相关值并根据所述换档边界线换至所述当前档位的所述前次换档动作已由所述换档确定部分(108)确定，则基于所述当前档位中的目标节气门开度和所述车速相关值在所述换档控制部分(106)的控制下，所述换档允许部分(110)允许所述有级自动变速器(16)换至在所述前次换档动作前的所述初始档位的换档动作。

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