CN101144535A - 车用自动变速器控制器及车用自动变速器系统的控制方法 - Google Patents

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Abstract

一种车用自动变速器的控制器，具有：换档时间不足判定装置(102)，其判定用于通过两个接合元件的分离和两个接合元件的接合执行的换档的换档时间是否不足；以及双重接合/分离禁止装置(106)，当换档时间不足判定装置(102)判定在两个接合元件的分离和两个接合元件的接合之后换档的换档时间不足时，双重接合/分离禁止装置(106)禁止两个接合元件的分离和两个接合元件的分离之后的换档。

Description

车用自动变速器控制器及车用自动变速器系统的控制方法
技术领域
本发明涉及一种车用自动变速器的控制器和一种车用自动变速器系统的控制方法，所述车用自动变速器具有通过选择性地接合多个接合元件而确立的不同传动比。
背景技术
通过选择性地接合多个接合元件确立具有不同传动比的多个档位的车用自动变速器用于多种车辆中。近年来，为了降低燃料消耗以及改进驾驶性能，趋向于具有更高档位数的车用自动变速器。由于在这种车用自动变速器中档位数的增加，经常进行多级换档，例如从第七档至第四档。在这种多级换档中，有时会发生两个接合元件分离(两元件分离)和两个接合元件接合(两元件接合)，导致需要四个接合元件的分离和再接合的换档。日本专利申请公报第JP-A-2003-106440号描述了自动变速器的这种换档控制，其中，例如，当从第六档换到第三档时，将传动比接近第六档的第五档设定为中间档，执行控制以进行经过作为中间档的第五档到第三档的换挡，由此例如抑制换档冲击。
在需要两个接合元件的分离和两个接合元件的接合的换档中，利用在日本专利申请公报第JP-A-2003-106440号中描述的技术，从换档开始至换档结束所需的换档时间例如由于执行至中间档的换档而增加。当车辆低速行驶时，即，当变速器的转轴低速转动时，由于在同步速度和变速器的输入轴转速之间存在小的转速差异，用于使输入轴转速同步到同步速度的时间缩短。由此，与其中需要使同步时间和换档所需时间大致相同的通常情况相比，因为换档时间不足，在换档时可能发生换档冲击。
发明内容
本发明提供一种在执行两个接合元件的接合和两个接合元件的分离的换档中抑制换档时的换档冲击的车用自动变速器的控制器和控制车用自动变速器系统的方法。
本发明的第一方面是一种车用自动变速器的控制器，其具有：自动变速器，其通过将第一接合元件及第二接合元件接合而确立第一档位，并且通过将第三接合元件及第四接合元件接合而确立第二档位；换档控制器，其控制在从所述第一档位到所述第二档位的切换中将所述第一接合元件及所述第二接合元件分离并且将所述第三接合元件及所述第四接合元件接合的双重接合/分离换档；换档时间不足判定装置，其判定用于从所述第一档位切换到所述第二档位的换档时间是否不足；以及双重接合/分离禁止装置，当所述换档时间不足判定装置判定用于从所述第一档位切换到所述第二档位的换档时间不足时，所述双重接合/分离禁止装置禁止从所述第一档位到所述第二档位的换档。
在上述方面指出的自动变速器的控制器中，所述第一档位的传动比可以小于所述第二档位的传动比，并且从所述第一档位到所述第二档位的所述换档是降档。
在上述方面指出的所述控制器中，当由车速判定装置计算出的车速低于预定车速时，所述换档时间不足判定装置会判定所述换档时间不足。
本发明第二方面是一种用于控制车用自动变速器系统的方法，其中，所述车用自动变速器系统包括：自动变速器，其通过将第一接合元件及第二接合元件接合而确立第一档位，并且通过将第三接合元件及第四接合元件接合而确立第二档位；和换档控制器，其控制在从所述第一档位到所述第二档位的切换中将所述第一接合元件及所述第二接合元件分离并且将所述第三接合元件及所述第四接合元件接合的双重接合/分离换档。所述方法包括：判定用于从所述第一档位切换到所述第二档位的换档时间是否不足；以及当判定用于从所述第一档位切换到所述第二档位的所述换档时间不足时，禁止从所述第一档位到所述第二档位的所述换档。
根据上述第一方面指出的自动变速器的控制器，由于当换档时间不足判定装置判定用于从第一档位切换到第二档位的换档时间不足时通过双重接合/分离禁止装置禁止从第一档位至第二档位的换档，这样可以停止执行换档时间不足的换档，并因此避免通过这种换档产生换档冲击。
此外，根据本发明第一方面的自动变速器的控制器，第一档位的传动比小于第二档位的传动比并且从第一档位到第二档位的换档为降档，这样可以在朝向降档方向进行换档时抑制换档冲击。
根据本发明第一方面的自动变速器的控制器，由于当计算出的车速低于预定车速时换档时间不足判定装置判定换档时间不足，因此容易判定换档时间不足。
附图说明
从下列参照附图对示例实施方式的描述中，本发明的上述和其它特征以及优点将变得更清楚，在附图中类似的附图标记用来表示类似的元件，其中：
图1是描述本发明优选应用于的车用自动变速器的构造的示意连接图；
图2是描述确立多个档位的图1的自动变速器的接合元件的操作的操作表；
图3是列线图，其中在设置于图1的自动变速器中的第一变速部分和第二变速部分中的每个转动元件的速度可表示为直线；
图4是描述设置在车辆中用于控制图1所示的自动变速器的控制系统的相关部分的框图；
图5是描述图4所示的换档杆的操作位置的图；
图6是示出换档图的示例的图，该换档图用于通过图4所示的电子控制单元控制的换档中；
图7是描述示于图4中的液压控制回路的相关部分的图；
图8是一个框图，描述了图4所示的电子控制单元的相关部分的控制操作，即控制功能中的降档；以及
图9是示出通过图4所示的电子控制单元控制的降档的相关部分的流程图。
具体实施方式
下面将参照附图描述本发明的实施方式。
图1是适于应用本发明的车用自动变速器(下文称“自动变速器”)10的示意连接图。图2是描述在确立自动变速器10中的多个不同档位时的接合元件的操作的操作表。自动变速器10在变速器箱体(下文称“箱体”)26(该箱体是安装于车体的非转动构件)内部具有第一变速部分14和第二变速部分20，第一变速部分14具有作为主要部件的双级小齿轮型第一行星齿轮单元12，第二变速部分20具有作为主要部件的单级小齿轮型第二行星齿轮单元16和双级小齿轮型第三行星齿轮单元18，它们设置在共同轴线上，其中对输入轴22的转动进行换档并且从输出轴24输出。输入轴22是输入转动构件，并且在此实施方式中，是由作为运转动力源的发动机30以转动方式驱动的变矩器32的涡轮轴。输出轴24是输出转动构件，其通过差动齿轮单元(最终齿轮减速器)及随后的一对轴以转动方式驱动从动轮。自动变速器10关于轴中心大致对称，因此，在图1的示意连接图中没有绘出下半部分。
第一行星齿轮单元12具有恒星齿轮S1、多对相互啮合的小齿轮P1、支撑小齿轮P1以促成其绕轴线转动和沿轨道转动的托架CA1、以及通过小齿轮P1与恒星齿轮S1啮合的齿圈R1，恒星齿轮S1、托架CA1和齿圈R1形成三个转动元件。托架CA1连接到输入轴22并且由输入轴22以转动方式驱动，并且恒星齿轮S1与箱体26固定成一体从而不能转动。齿圈R1用作中间输出构件，使其相对于输入轴22以降低的速度转动，并且将转动传递到第二变速部分20。在此实施方式中，在未改变速度的情况下将输入轴22的转动传递到第二变速部分20所遵循的路径是以预定的传动比(＝1.0)传递转动的第一中间输出路径PA1。第一中间输出路径PA1包括直接路径PA1a和间接路径PA1b，直接路径PA1a将转动从输入轴22传递到第二变速部分20而没有经过第一行星齿轮单元12，间接路径PA1b将转动从输入轴22经过第一行星齿轮单元12的托架CA1传递到第二变速部分20。由输入轴22经过托架CA1、设置在托架CA1处的小齿轮P1以及齿圈R1传递至第二变速部分20的路径是第二中间输出路径PA2，第二中间输出路径PA2以大于第一中间输出路径PA1的传动比(即，大于1.0)的传动比传递输入轴22的转动。
第二行星齿轮单元16具有恒星齿轮S2、小齿轮P2和支撑小齿轮P2以促成其绕轴线的转动和沿轨道的转动的托架CA2、以及通过小齿轮P2与恒星齿轮S2啮合的齿圈R2。第三行星齿轮单元18具有恒星齿轮S3、多对互相啮合的小齿轮P2和P3、支撑小齿轮P2和P3以促成其绕轴线的转动和沿轨道的转动的托架CA3、以及通过小齿轮P2和P3与恒星齿轮S3啮合的齿圈R3。
第二行星齿轮单元16和第三行星齿轮单元18通过部分地联接在一起而形成四个转动元件RM1至RM4。具体地，第二行星齿轮单元16的恒星齿轮S2形成第一转动元件RM1，第二行星齿轮单元16的托架CA2和第三行星齿轮单元18的托架CA3联接成一体以形成第二转动元件RM2，第二行星齿轮单元16的齿圈R2和第三行星齿轮单元18的齿圈R3联接成一体以形成第三转动元件RM3，并且第三行星齿轮单元18的恒星齿轮S3形成第四转动元件RM4。在第二行星齿轮单元16和第三行星齿轮单元18中，托架CA2和CA3通过共享构件形成，并且齿圈R2和R3通过共享构件形成。第二行星齿轮单元16的小齿轮P2是Ravineaux型的行星齿轮系，其还用作第三行星齿轮单元18的第二小齿轮。
为了确立具有不同传动比的多个档位，自动变速器10具有作为接合元件的第一离合器C1、第二离合器C2、第三离合器C3和第四离合器C4(当没有特别区分时称为“离合器C”)、以及第一制动器B1和第二制动器B2(当没有特别区分时称为“制动器B”)。第一转动元件RM1(恒星齿轮S2)通过第一制动器B1选择性地联接到箱体26以停止其转动，通过第三离合器C3选择性地联接到作为中间输出构件的第一行星齿轮单元12的齿圈R1(即，第二中间输出路径PA2)，并且通过第四离合器C4进一步选择性地联接到第一行星齿轮单元12的托架CA1(即，第一中间输出路径PA1的中间路径PA1b)。第二转动元件RM2(托架CA2和CA3)通过第二制动器B2选择性地联接到箱体26以停止其转动，并且通过第二离合器C2选择性地联接到输入轴22(即，第一中间输出路径PA1的直接路径PA1a)。第三转动元件RM3(齿圈R2和R3)与输出轴24联接成一体以输出转动。第四转动元件RM4(恒星齿轮S3)通过第一离合器C1选择性地联接到齿圈R1。单向离合器F1平行于第二制动器B2设置在第二转动元件RM2和箱体26之间以允许向前的转动(与输入轴22方向相同的转动)、但是阻止第二转动元件RM2的反向转动。
图2的操作表是描述当在自动变速器10中确立多种档位(传动比)时离合器C1至C4和制动器B1和B2的操作条件的图表。在此表中，圆圈表示接合状态，括在括号中的圆圈表示仅在发动机制动过程中的接合状态，而空白表示分离状态。由于单向离合器F1平行于确立第一档1st的第二制动器B2设置，在起动(加速)时，第二制动器B2不一定需要接合。用于各个档的传动比通过第一行星齿轮单元12、第二行星齿轮单元16和第三行星齿轮单元18的传动比ρ1、ρ2和ρ3适当地确立。
图3是列线图，其中第一变速部分14和第二变速部分20中的每个转动元件的转动速度可表示为直线，其中，下部的水平线表示“0”转速，而上部水平线表示“1.0”的转速，该转速与输入轴22的转速相同。与第一变速部分14关联的竖直线从左边开始依次表示恒星齿轮S1、齿圈R1和托架CA1，其间的距离根据第一行星齿轮单元12的传动比ρ1(即，(恒星齿轮S1的齿数)/(齿圈R1的齿数)的比率)确定。与第二变速部分20关联的四条竖直线从左边开始依次表示第一转动元件RMI(恒星齿轮S2)、第二转动元件RM2(托架CA2和托架CA3)、第三转动元件RM3(齿圈R2和齿圈R3)和第四转动元件RM4(恒星齿轮S3)，其间的距离根据第二行星齿轮单元16的传动比ρ2和第三行星齿轮单元18的传动比ρ3确定。
如图2和图3所示，当第一离合器C1和第二制动器B2接合以在通过第一变速部分14获得的相对于输入轴22的速度降低的速度下转动第四转动元件RM4并且停止第二转动元件RM2的转动时，致使联接到输出轴24的第三转动元件RM3以由1st表示的速度转动，由此确立了具有最大传动比(该传动比是(输入轴22的转速)/(输出轴24的转速))的第一档(1st)。
当第一离合器C1和第一制动器B1接合以在通过第一变速部分14获得的相对于输入轴22的速度降低的速度下转动第四转动元件RM4并且停止第一转动元件RM1的转动时，使第三转动元件RM3以由2nd表示的速度转动，由此确立了传动比小于第一档(1st)的第二档(2nd)。
当第一离合器C1和第三离合器C3接合以在通过第一变速部分14获得的相对于输入轴22的速度降低的速度下转动第四转动元件RM4和第一转动元件RM1并且使第二变速部分20与其一致地转动时，使第三转动元件RM3以由3rd表示的速度转动，由此确立了传动比小于第二档(2nd)的第三档(3rd)。
当第一离合器C1和第四离合器C4接合以在通过第一变速部分14获得的相对于输入轴22的速度的降低的速度下转动第四转动元件RM4并且使第一转动元件RM1与输入轴22一致地转动时，使第三转动元件RM3以由4th表示的速度转动，由此确立了传动比小于第三档(3rd)的第四档(4th)。
当第一离合器C1和第二离合器C2接合以在通过第一变速部分14获得的相对于输入轴22的速度的降低的速度下转动第四转动元件RM4并且使第二转动元件RM2与输入轴22一致地转动时，使第三转动元件RM3以由5th表示的速度转动，由此确立了传动比小于第四档(4th)的第五档(5th)。
当第二离合器C2和第四离合器C4接合以使得第二变速部分20与输入轴22一致地转动时，使第三转动元件RM3以6th所表示的速度转动，该速度与输入轴22的速度相同，由此确立了传动比小于第五档(5th)的第六档(6th)。第六档(6th)的传动比是1.0。
当第二离合器C2和第三离合器C3接合以在通过第一变速部分14获得的相对于输入轴22降低的速度下转动第一转动元件RM1并且使第二转动元件RM2与输入轴22一致地转动时，使第三转动元件RM3以7th所表示的速度转动，由此确立了传动比小于第六档(6th)的第七档(7th)。
当第二离合器C2和第一制动器B1接合以使得第二转动元件RM2与输入轴22一致地转动并且停止第一转动元件RM1的转动时，使第三转动元件RM3以8th所表示的速度转动，由此确立了传动比小于第七档(7th)的第八档(8th)。
当第三离合器C3和第二制动器B2接合以在通过第一变速部分14获得的相对于输入轴22的速度降低的速度下转动第一转动元件RM1并且停止第二转动元件RM2的转动时，第三转动元件RM3以“Rev1”所表示的速度反向转动，由此确立在反向方向上具有最大传动比的第一倒档Rev1。当第四离合器C4和第二制动器B2接合以与输入轴22一致地转动第一转动元件RM1并且停止第二转动元件RM2的转动时，使第三转动元件RM3以Rev2所表示的速度反向转动，由此确立传动比小于第一倒档(Rev1)的第二倒档(Rev2)。第一倒档(Rev1)和第二倒档(Rev2)分别对应于反向转动方向上的第一档和第二档。
如上所述的此实施方式的自动变速器10通过选择性地接合多个接合元件(具体为离合器C1至C4和制动器B1和B2)而确立具有不同传动比的多个档。通过具有两个中间输出路径PA1和PA2(它们具有不同的传动比)的第一变速部分14和具有两套行星齿轮单元16、18的第二变速部分20，切换四个离合器C1至C4和两个制动器B1、B2的接合以获得八个前进档，由此获得紧凑性并且利于在车辆中安装。离合器C1至C4和制动器B1、B2(下文中当没有特别区分时称为离合器C和制动器B)是液压型摩擦接合装置，其接合通过诸如多板式离合器或制动器等的液压致动器控制。
图4是描述设置在车辆中、用以控制例如图1所示的自动变速器10的控制系统的主要部分的框图。图4所示的电子控制单元(下文称“ECU”)90包括微型计算机，具有诸如CPU、RAM、ROM和输入/输出接口等元件。当执行事先存储在ROM中的程序时使用RAM的暂存功能以执行信号处理，从而执行发动机30的输出控制和自动变速器10的换档控制，且按照需要在用于发动机控制的部分和用于换档控制的部分之间进行了划分。
在图4中，加速器踏板50的加速器操作量Acc由加速器操作量传感器52检测，并且指示加速器操作量Acc的信号被供应到电子控制单元90。由于加速器踏板50响应于驾驶员所需的输出量下压一个大的量，因此加速器踏板50对应于加速器操作构件并且加速器操作量Acc指示输出需求量。此外，指示脚制动器的制动器踏板54的下压量θsc的信号供应到电子控制单元90。制动器踏板54可响应来自驾驶员的减速需求下压一个大的量。制动器踏板54对应于制动器操作构件并且所关联的下压量θSC指示制动器操作量。
所设置的传感器包括检测发动机30的转速NE的发动机转速传感器58、检测发动机30的进入空气量Q的进入空气量传感器60、检测进入空气温度TA的进入空气温度传感器62、检测发动机30的电子节气门的完全打开状况(怠速状况)和开度θTH的带有怠速开关的节气门开度传感器64、检测车速V(对应于输出轴24的转速NOUT)的车速传感器66、检测发动机30的冷却剂温度TW的冷却剂温度传感器68、检测制动器踏板54是否下压及其下压量θSC的制动器传感器70、检测换档杆72的杆位(操作位置)PSH的杆位传感器74、检测涡轮转速NT(即，输入轴22的转速NIN)的涡轮转速传感器76、检测自动变速器油温TOIL(其为液压控制回路98内的工作流体的温度)的自动变速器油温传感器78、以及检测车辆的加速度(包括减速度)G的加速度传感器80。这些传感器和开关向电子控制单元90输出信号，这些信号指示例如发动机转速NE、进入空气量Q、进入空气温度TA、节气门开度θTH、车速V、发动机冷却剂温度TW、指示制动器踏板是否操作及其下压量的下压量θSC、换档杆72的杆位PSH、涡轮转速NT、自动变速器油温TOIL以及车辆的加速度(包括减速度)G。
换档杆72例如设置在驾驶员座位附近，并且如图5所示，可手动操作到五个杆位P、R、N、D和S。P位置是停车位置，其中，自动变速器分离且机械停车机构阻止输出轴24转动。R位置是倒档位置，其中自动变速器10的输出轴24反向转动。N位置是空档位置，其中驱动器从自动变速器10分离。D位置是驱动位置，其中在从自动变速器10的第一档至第八档的允许换档范围(D范围)内执行自动换档控制。S位置是驱动位置，其中能够在多个不同的换档范围之间或能够在高速端进行换档的多个不同档之间手动换档。S位置包括每次操作换档杆72时调高换档范围或升档的“+”位置和每次操作换档杆72时调低换档范围或降档的“-”位置。杆位传感器74检测换档杆72设定在何杆位(操作位置)PSH。
液压控制回路98例如具有通过线缆或连杆联接到换档杆72的手动阀，该手动阀通过换档杆72机械地操作以在液压控制回路98内切换液压回路。例如，在D位置和S位置，输出前进液压PD以机械地确立前进驱动回路，其中，能够在作为前进档的第一(1st)至第八(8th)档之间换档的同时前进驱动。当换档杆72处于D位置时，ECU 90通过来自杆位传感器74的信号判定该状态并且确立自动换档模式，其中使用从第一(1st)至第八(8th)档的所有前进档执行换档控制。
ECU90以实际车速V和加速器操作量Acc为参数从事先存储的关系(以映射或者换档图的形式)判定换档，并且用作执行换档控制以获得所判定出的换档的换档控制器100(参照图8)，从而确立在例如当车速V为低或者加速器操作量Acc增加时传动比大的低速侧上的档。在换档控制中，为了确立所判定出的档，执行对用于换档的液压控制回路98内的线性电磁阀SL1至SL6的激励/去激励或者电流控制以接合和分离离合器C和制动器B，并且在换档过程中控制瞬时液压。即，线性电磁阀SL1至SL6的激励/去激励均受到控制以接合和分离离合器C和制动器B，由此确立合适的前进档。可以有多种模式，例如基于节气门开度θTH、进入空气量Q或者路面坡度执行换档控制。
在图6的换档图中，实线是用于判定升档的换档线(升档线)，而虚线是用于判定降档的换档线(降档线)。图6的换档图中的换档线用来判定在表示实际加速器操作量Acc(％)的水平线上实际车速V是否横向穿过这些换档线，即，是否超过数值VS。如果实际车速V超过数值VS，则应当执行在换档线上的换档。这些线也被存储为数值VS的集合，其中数值VS是用于进行换档的车速。图6的换档线作为用于在自动变速器10中进行切换的第一至第八档中的第一至第六档的换档线的示例示出。
图7是示出与线性电磁阀SL1至SL6相关联的液压控制回路98的一部分的回路图。在此图中，离合器C1至C4以及制动器B1和B2的致动器34、36、38、40、42和44均供应有来自管线液压压力PL的压力，管线液压压力PL从液压供应装置46输出，其由线性电磁阀SL1至SL6进行调节。液压供应装置46包括由发动机30以转动方式驱动的机械油泵48(参照图1)和调节管线液压压力PL并且响应于例如发动机负载来控制管线液压压力PL的调节阀等。线性电磁阀SL1至SL6基本上具有相同结构，并且由ECU90独立控制(参照图4)，每个液压致动器34-44的液压被独立调节。在自动变速器10的换档控制中，执行所谓的离合器至离合器换档的换档控制，其中同时执行换档所涉及的离合器C和制动器B的接合与分离。例如，如图2的接合操作图中所示，在从第五档至第四档的降档中，分离离合器C2而接合离合器C4，并且为了抑制换档冲击，适当地控制离合器C2的瞬时分离液压压力和离合器C4的瞬时接合液压压力。
图8是描述ECU90中的控制操作的功能性框图。具体地，图8描述了双重接合/分离换档，其中两个接合元件分离并且两个接合元件接合。如图2的接合操作图所示的双重分离/接合换档操作例如包括：从第八档至第四档的降档(其中离合器C2及制动器B1分离并且离合器C1及离合器C4接合)，从第八档至第三档的降档(其中离合器C2及制动器B1分离并且离合器C1及离合器C3接合)，从第七档至第四档的降档(其中离合器C2及离合器C3分离并且离合器C1及离合器C4接合)，从第七档至第二档的降档(其中离合器C2及离合器C3分离并且离合器C1及制动器B1接合)，以及从第六档至第三档的降档(其中离合器C2及离合器C4分离并且离合器C1及离合器C3接合)。在此实施方式中，在从第八档至第四档的降档中，第八档对应于本发明一个方面的第一档位而第四档对应于本发明的第二档位。另外，离合器C2和制动器B1对应于本发明一个方面的第一接合元件和第二接合元件，而离合器C1和离合器C4对应于本发明一个方面的第三接合元件和第四接合元件。即，本发明一个方面的第一档位对应于上述换档模式的高速端(低传动比端)上的档，而其中第二档位对应于所述换档模式的低速端(高传动比端)上的档。本发明一个方面的第一接合元件和第二接合元件对应于在高速端的档接合的接合元件，而本发明一个方面的第三接合元件和第四接合元件对应于在低速端的档接合的接合元件。图8中所示的换档控制器100例如基于实际车速V和来自事先存储的诸如图6所示的换档图的加速器操作量Acc执行换档判断，并且通过进行至液压控制回路98的换档输出以执行所判定出的换档来执行自动变速器10的自动换档。
例如当从第八档降档到第四档时，换档时间不足判定装置102判定用于换档的时间是否不足。换档时间的不足基于车速V进行判定，其中车速V由车速判定装置基于从车速传感器66输出的车速信号判定出。具体地，如果所计算出的车速等于或低于事先存储在ECU90的ROM中的基准车速V1，则判定换档时间不足。
如果车速V低，即，当自动变速器10的输入轴22的转速NIN低并且输入轴22的转速与换档时完成同步的转速之间的差减小时，时间T1——即输入轴22的转速同步到换档后的转速的时间(换档时间T1，其用作基准)减小。由此，用作基准的换档时间T1会变得短于换档实际需要的换档时间T2。换档时间T1用作基准换档时间以判定是否发生换档时间不足，当基准换档时间T1短于换档所需的实际换档时间T2时就认为发生换档时间不足。当换档时间T1短于换档所需的实际换档时间T2时发生换档时间不足。因为基准换档时间T1短(即，换档时间不足)，如果在此状况下执行换档，实际换档延迟，倾向于发生换档冲击。
在换档时间不足判定装置102中，可设定根据经验判定的基准车速V1，在此车速V1下，用作基准的换档时间基本上与实际换档所需的换档时间T2相同，并且如果车速V低于基准车速V1，则判定时间不足。基准车速V1针对每种换档模式(诸如从第八档至第四档的换档)设定。在此实施方式中基准车速V1对应于本发明一个方面中的预定车速。在换档时间不足判定装置102判定分离两个接合元件和接合两个接合元件的换档时间将会不足时，例如当从第八档切换到第四档时作出此判定时，双重接合/分离禁止装置106禁止换档。在此情况下，例如，在从第八档至第四档的换档中，从ECU90输出指令以执行从第八档至第五档的换档，然后执行从第五档至第四档的换档。通过以此方式分割所述换档，自动变速器10中从第八档至第五档的换档需要一般公知的接合一个接合元件并分离一个接合元件的离合器至离合器换档，并且同样地，从第五档至第四档的换档需要一般公知的接合一个接合元件和分离一个接合元件的离合器至离合器换档。这样做，尽管需要时间从第八档切换至第四档，但从自动变速器10产生的换档冲击受到抑制。
发动机超速判定装置108判定在降档后发动机30的转速NE是否超过发动机30的容许转速。例如，在从第四档至第三档的降档中，做出如下判定：如果所得到的发动机30的转速NE将超过容许转速，则不能进行换档。在此实施方式中，做出如下判定：在当前车速V超过存储在ECU90内的发动机超速阈值速度V2时，不能进行换档。具体地，将由车速判定装置104计算出的车速V与针对当前档设定的阈值车速V2相比较，并且当车速V超过阈值车速V2时判定不能进行换档。阈值车速V2基于发动机30的容许转速针对每个档设定，并且设定在如果变速器降档到相邻的低档则发动机30的转速NE会超过其最大容许转速的车速的附近。当发动机超速判定装置108判定不能换档时，降档禁止装置110禁止降档。
图9是描述ECU90中的降档控制的流程图，其以预定间隔执行。
首先，在步骤S1(在下文中省略术语“步骤”)——该步骤对应于发动机超速判定装置108和降档禁止装置110，基于车速判定装置104计算出的车速V作出是否能降档的判定。当在S1做出否定判定时，降档禁止装置110禁止降档。重复进行S1的判定，直至车速V低于阈值车速V2，在S1产生肯定结果，此后在S2中，对于ECU90是否已选择了需要分离两个接合元件和接合两个接合元件的降档——例如从第八档降档到第四档(其中两个接合元件离合器C1和制动器B1分离并且离合器C1和离合器C4接合)进行判定。如果在S2结果为否定，在S5的判定是没有双重接合/分离换档。例如，在从第八档至第六档的换档情况下，执行众所周知的离合器至离合器换档，其中一个接合元件分离而另一个接合元件接合，并且该程序的过程结束。相反，如果在S2结果为肯定并且在对应于换档时间不足判定装置102的S3选择了需要双重接合/分离操作的降档，则进行车速V是否等于或超过基准车速V1的判定。
如上所述，S3间接地判定实际进行换档所需的换档时间T2是否短于基准换档时间T1，即，换档时间是否不足。如果S3结果为肯定，则分离两个接合元件并且接合两个接合元件的降档所需的换档时间得以确保，并且在S4执行例如从第八档至第四档的降档，该降档通过分离两个接合元件并且接合两个接合元件进行，在此点程序结束。同样在此降档中，接合元件的滑动量通过ECU90适当地控制以抑制换档冲击。
然而，如果S3的结果为否定，对于分离两个接合元件并且接合两个接合元件的换档来说换档时间不足，并且在对应于双重接合/分离禁止装置106的S5，分离两个接合元件并且接合两个接合元件的降档被禁止，并且替代地，执行通过诸如上述的中间档的换档，并且程序结束。
如上所述，根据此实施方式，当换档时间不足判定装置102判定用于双重接合/分离换档的换档时间不足时，双重接合/分离禁止装置106禁止分离两个接合元件并且接合两个接合元件的换档。由此，能够阻止换档时间不足时的强制换档，并且阻止由这种强制换档产生的换档冲击。
由于在此实施方式中，分离两个接合元件并且接合两个接合元件的换档是降档，能够抑制由这种强制换档产生的换档冲击。
根据此实施方式，当从车速判定装置104计算出的车速V等于或低于基准车速V1时，换档时间不足判定装置102判定换档时间不足，由此判定不能进行换档，这样可以相对容易地判定换档时间不足。
此外，根据此实施方式，当发动机超速判定装置108判定不能换档时，由于降档禁止装置110禁止降档，防止了发动机30的转速NE超过最大容许发动机转速。
尽管基于附图在以上描述了本发明的实施方式，本发明还可以应用到其它方面。
例如，在前述实施方式中，自动变速器10具有作为接合元件的离合器C和制动器B，以通过选择性地接合这些接合元件确立具有不同传动比的多个档位，但本发明不限于此，并且可以具有受到电磁控制的接合元件，诸如电磁离合器或者磁粉型离合器。
尽管在上述实施方式中，使用线性电磁阀SL1至SL6直接控制用于液压摩擦接合装置的分离压力和接合压力来降档，但是可选地，可以采用通过其它阀执行间接控制的机构。例如，控制换档的换档阀可独立于线性电磁阀SL1至SL6设置在本发明中，换档阀通过从线性电磁阀SL1至SL6输出的先导压力进行控制。
尽管在上述实施方式中，自动变速器10是具有通过由液压摩擦接合装置(C1至C4，B1，B2)选择性联接多个行星齿轮单元12、16、18的转动元件来切换的八个前进驱动档和两个后退驱动档的多速变速器，但是只要自动变速器选择性地获得多个档位就足够了。例如，自动变速器可以是具有五个、六个、七个、九个或更多前进档的自动变速器。尽管本实施方式中的车辆是FR(发动机前置，后轮驱动)车辆，其中自动变速器10的轴线处于车辆的前后方向，本发明可选地能够应用到FF(发动机前置，前轮驱动)车辆，其中自动变速器的轴线沿着车辆的横向。
此外，尽管在上述实施方式中，本发明应用于降档，但是本发明不限于降档，而是还可以应用到升档。
此外，尽管在上述实施方式中换档时间不足判定装置102和发动机超速判定装置108使用车速V作为判定标准来做出判断，但是本发明可使用其它参数作为判定标准来实现，例如，以输入轴22的转速NI作为基准值。
此外，尽管在上述实施方式中当换档时间不足判定装置102判定换档时间不足时，双重接合/分离禁止装置执行例如使换档从第八档切换到第五档再到第四档的过程。然而，这仅仅是示例性的。例如，本发明也可适于执行除了禁止分离两个接合元件并且接合两个接合元件的换档之外的其它换档操作，这种降档顺序地执行。
尽管在上述实施方式中，针对每种换档模式设定基准车速V1，诸如从第八档至第四档的降档，这仅仅是一个示例。例如，还可以提供一个实施方式，其中基准车速V1对于每个换档模式是通用的，在此情况下，需要设定可应用到每个换档模式的基准车速V1。
以上所述仅仅是一个实施方式，本领域的技术人员具有实施具有多种改变和改进的实施方式的知识。

Claims (14)

1.一种车用自动变速器的控制器，其特征在于包括：
自动变速器(10)，其通过将第一接合元件及第二接合元件接合而确立第一档位，并且通过将第三接合元件及第四接合元件接合而确立第二档位；
换档控制器(100)，其控制在从所述第一档位到所述第二档位的切换中将所述第一接合元件及所述第二接合元件分离并且将所述第三接合元件及所述第四接合元件接合的双重接合/分离换档；
换档时间不足判定装置(102)，其判定用于从所述第一档位切换到所述第二档位的换档时间是否不足；以及
双重接合/分离禁止装置(106)，当所述换档时间不足判定装置判定用于从所述第一档位切换到所述第二档位的换档时间不足时，所述双重接合/分离禁止装置禁止从所述第一档位到所述第二档位的换档。
2.如权利要求1所述的车用自动变速器的控制器，其中，所述第一档位的传动比小于所述第二档位的传动比，并且从所述第一档位到所述第二档位的所述换档是降档。
3.如权利要求1或2所述的车用自动变速器的控制器，其特征在于进一步包括：
计算车速的车速判定装置(104)，其中，当所计算出的车速低于预定车速时，所述换档时间不足判定装置判定所述换档时间不足。
4.如权利要求3所述的车用自动变速器的控制器，其中，所述车速判定装置基于来自车速传感器(66)的车速信号计算所述车速。
5.如权利要求1或2所述的车用自动变速器的控制器，其特征在于进一步包括：
计算车速的车速判定装置(104)；
判定所计算出的车速是否超过预定的发动机容许转速的发动机超速判定装置(108)；以及
当所述发动机超速判定装置判定所计算出的车速超过所述预定的发动机容许转速时禁止所述换档的换档禁止装置(110)。
6.如权利要求5所述的车用自动变速器的控制器，其中，所述车速判定装置基于来自车速传感器(66)的车速信号计算所述车速。
7.如权利要求1或2所述的车用自动变速器的控制器，其中，所述换档时间是所述自动变速器的输入轴转速同步到换档后的输入轴转速的基准换档时间(T1)，并且，当所述基准换档时间短于换档实际所需的换档时间(T2)时，所述换档时间不足判定装置判定用于从所述第一档位切换到所述第二档位的所述换档时间不足。
8.一种用于控制车用自动变速器系统的方法，其中，所述车用自动变速器系统包括：
自动变速器，其通过将第一接合元件及第二接合元件接合而确立第一档位，并且通过将第三接合元件及第四接合元件接合而确立第二档位；和
换档控制器，其控制在从所述第一档位到所述第二档位的切换中将所述第一接合元件及所述第二接合元件分离并且将所述第三接合元件及所述第四接合元件接合的双重接合/分离换档；其特征在于包括：
判定用于从所述第一档位切换到所述第二档位的换档时间是否不足；以及
当判定用于从所述第一档位切换到所述第二档位的所述换档时间不足时，禁止从所述第一档位到所述第二档位的所述换档。
9.如权利要求8所述的用于控制车用自动变速器系统的方法，其中，所述第一档位的传动比小于所述第二档位的传动比，并且从所述第一档位到所述第二档位的所述换档是降档。
10.如权利要求8或9所述的用于控制车用自动变速器系统的方法，其特征在于还包括：
计算车速；以及
当所计算出的车速低于预定车速时判定所述换档时间不足。
11.如权利要求10所述的用于控制车用自动变速器系统的方法，其中，基于来自车速传感器的车速信号计算所述车速。
12.如权利要求8或9所述的用于控制车用自动变速器系统的方法，其特征在于还包括：
计算车速；
判定所计算出的车速是否超过预定的发动机容许转速；以及
当判定所计算出的车速超过所述预定的发动机容许转速时禁止所述换档。
13.如权利要求12所述的用于控制车用自动变速器系统的方法，其中，基于来自车速传感器的车速信号计算所述车速。
14.如权利要求8或9所述的用于控制车用自动变速器系统的方法，其中，所述换档时间是所述自动变速器的输入轴转速同步到换档后的输入轴转速的基准换档时间，并且，当所述基准换档时间短于换档实际所需的换档时间时，作出用于从所述第一档位切换到所述第二档位的所述换档时间不足的判定。
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