CN101514747A - 用于车辆用自动变速器的控制装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于车辆用自动变速器(10)的控制装置(10)，所述车辆用自动变速器具有被选择性地释放和接合以执行变速动作的多个接合元件(C，B，F)，所述控制装置包括变速控制部(120)，所述变速控制部配置成控制至少一个特定受控的接合元件(C3，C4)，所述至少一个特定受控的接合元件被包括在设置成执行自动变速器(10)的变速动作的所述接合元件(C，B，F)中，并且在根据当前产生的变速指令执行的变速动作之前和之后被置于完全释放状态，所述变速控制部控制各个特定受控的接合元件，以使得所述特定受控的接合元件在根据当前产生的变速指令执行的变速动作期间能够具有转矩传递承载能力。

Description

用于车辆用自动变速器的控制装置
本申请基于2008年2月15日提交的日本专利申请No.2008-035180，其内容结合于此作为参考。
技术领域
本发明涉及一种用于车辆用自动变速器的控制装置，所述车辆用自动变速器配置成改变由其输入轴接收的旋转运动的速度并从其输出轴输出速度改变后的旋转运动。
背景技术
已知一种用于车辆自动变速器的控制装置，所述车辆自动变速器包括液压操作接合元件和行星齿轮组，并且通过接合元件的接合和释放动作来执行变速动作。JP-6-341536A公开了用于这种车辆用自动变速器的控制装置的一个示例。该控制装置配置成控制所谓的“离合器对离合器变速动作”，其中在变速动作前已被置于接合状态的释放侧接合元件被释放，而同时在变速动作前已被置于释放状态的接合侧接合元件被接合。
希望缩短执行车辆用自动变速器的变速动作所需的时间，同时减小变速动作时的变速冲击，以提高车辆的驾驶性能和驾驶舒适性。为了缩短所需的变速时间，希望增大自动变速器的输入轴在变速动作期间的转速变化速率。为了增大输入轴在由上述公开文献JP-6-341536A公开的控制装置控制的变速动作期间的转速变化速率，希望增大接合侧接合元件的接合力的增大速率。但是，接合力的增大速率的增大令人不希望地导致变速冲击的增大。这样，上述公开文献的控制装置难以在不增大变速冲击的情况下缩短所需的变速时间。
发明内容
因此，本发明的目的是提供一种用于车辆用自动变速器的控制装置，该控制装置可缩短自动变速器所需的变速时间，同时减小变速冲击。
上述目的可根据本发明以下模式中的任意一种来实现。应理解，本发明不限于仅为示例目的所描述的技术特征或其任意组合。应理解，包括在本发明以下模式中的任一种中的多个元件或特征不必全部一起设置，并且本发明可在不具有结合该模式所描述的某些元件或特征的情况下实施。
(1)一种用于车辆用自动变速器的控制装置，所述车辆用自动变速器具有被选择性地释放和接合以执行变速动作的多个接合元件，所述控制装置包括：
变速控制部，所述变速控制部配置成控制至少一个特定受控的接合元件，所述至少一个特定受控的接合元件被包括在设置成执行所述车辆用自动变速器的变速动作的所述多个接合元件中，并且在根据当前产生的变速指令执行的变速动作之前和之后被置于完全释放状态，所述变速控制部控制所述至少一个特定受控的接合元件中的各个，以使得所述各个特定受控的接合元件在根据所述当前产生的变速指令执行的所述变速动作期间能够具有转矩传递承载能力。
根据本发明的上述模式(1)构造的控制装置配置成使得至少一个特定受控的接合元件在根据当前产生的变速指令执行的变速动作期间能够具有转矩传递承载能力。所述特定受控的接合元件的转矩传递承载能力比欲要被接合以根据变速指令执行变速动作的接合元件的转矩传递承载能力对车辆用自动变速器的输入轴的转速变化具有更大的影响，从而与特定受控的接合元件不能够具有转矩传递承载能力的情况相比，能够具有转矩传递承载能力的特定受控的接合元件能将输入轴的转速更快速地改变为与车辆用自动变速器在变速动作后建立的档位对应的值，而同时车辆用自动变速器的变速冲击如在上述情况下那样被有效地减小，从而完成变速动作所需的时间能有效地缩短。
(2)根据上述模式(1)的控制装置，其中，根据所述当前产生的变速指令执行的所述变速动作是所述车辆用自动变速器的升档动作，并且所述至少一个特定受控的接合元件中的各个均是较高档位接合元件，所述较高档位接合元件被接合成执行所述车辆用自动变速器的变速动作而到达比在所述升档动作后建立的档位高的较高档位。
在本发明的上述模式(2)中，各个特定受控的接合元件均是被接合成执行变速至比由车辆用自动变速器的升档动作建立的档位高的较高档位的变速动作的较高档位接合元件，与较高档位接合元件不能够具有转矩传递承载能力的情况相比，完成升档动作所需的时间能更短，同时变速冲击如在上述情况下那样能被有效地减小。
(3)根据上述模式(1)的控制装置，其中，根据所述当前产生的变速指令执行的所述变速动作是所述车辆用自动变速器的降档动作，并且所述至少一个特定受控的接合元件中的各个均是中间档位接合元件，所述中间档位接合元件被接合成执行所述车辆用自动变速器的变速动作而到达介于在所述降档动作前建立的档位和在所述降档动作后建立的档位之间的中间档位。
在根据本发明的模式(3)的控制装置中，各个特定受控的接合元件均是被接合成执行变速至介于在车辆用自动变速器的降档动作前建立的档位和在所述降档动作后建立的档位之间的中间档位的变速动作的中间档位接合元件，与中间档位接合元件不能够具有转矩传递承载能力的情况相比，完成降档动作所需的时间能更短，同时变速冲击如在上述情况下那样能被有效地减小。
(4)根据上述模式(1)至(3)中任一种的控制装置，还包括变速进展(进行，progress)判定部，所述变速进展判定部配置成判定根据所述当前产生的变速指令执行的所述变速动作的进展程度是否已达到预定的目标变速进展程度，并且其中当所述变速进展判定部已判定为所述变速动作的进展程度已达到所述预定的目标变速进展程度时，所述变速控制部控制所述至少一个特定受控的接合元件以降低所述转矩传递承载能力。
在根据本发明的模式(4)的控制装置中，当变速进展判定部已判定为变速动作的进展程度已达到预定的目标变速进展程度时，变速控制部控制所述至少一个特定受控的接合元件以降低转矩传递承载能力。这样，与转矩传递承载能力在变速动作的结束时刻前不久开始降低至零的情况相比，所述特定受控的接合元件的转矩传递承载能力在所述变速动作期间更慢地降低并且在所述变速动作结束时变为零，从而在所述变速动作期间将发生的对所述特定受控的接合元件的转矩传递承载能力的不适当的控制正时将对所述变速动作产生减小的不利影响。
(5)根据上述模式(4)的控制装置，其中，当所述车辆用自动变速器的输入轴的转速已达到阈值时，所述变速进展判定部判定为根据所述当前产生的变速指令执行的所述变速动作的进展程度已达到所述预定的目标变速进展程度，所述阈值基于所述输入轴在所述变速动作的惯性阶段开始和结束时的转速而被确定成使得所述阈值对应于所述预定的目标变速进展程度。
(6)根据上述模式(4)或(5)的控制装置，其中，所述预定的目标变速进展程度被确定成使得所述变速动作的进展程度在所述惯性阶段内达到所述预定的目标变速进展程度。
(7)根据上述模式(6)的控制装置，其中，所述预定的目标变速进展程度被确定成使得所述变速动作的进展程度在所述车辆用自动变速器的输出轴的转矩变化结束后达到所述预定的目标变速进展程度，所述转矩变化是在所述惯性阶段开始时或开始后不久作为所述车辆用自动变速器的变速冲击而发生的。
在本发明的上述模式(6)或(7)中，在根据当前产生的变速指令执行变速动作时，能在减小对所述至少一个特定受控的接合元件的转矩传递承载能力的不适当的控制正时的影响的同时有效地缩短车辆用自动变速器所需的变速时间，同时对于所述变速动作期间的选定长度的时间暂时地产生转矩传递承载能力。
(8)根据上述模式(1)至(7)中任一种的控制装置，其中，所述变速控制部使得所述至少一个特定受控的接合元件能够与所述车辆用自动变速器的惯性阶段的开始时刻同时地具有所述转矩传递承载能力。
在本发明的上述模式(8)中，所述至少一个特定受控的接合元件能够与车辆用自动变速器的惯性阶段的开始时刻同时地具有转矩传递承载能力，所述至少一个特定受控的接合元件的转矩传递承载能力能被有效地产生以缩短车辆用自动变速器所需的变速时间。
(9)根据上述模式(1)至(8)中任一种的控制装置，其中，所述车辆用自动变速器的根据所述当前产生的变速指令执行的所述变速动作是从第一档位到第二档位的升档动作，所述升档动作是通过释放被包括在所述多个接合元件中并且被置于完全接合状态以将所述车辆用自动变速器置于所述第一档位的第一接合元件以及接合被包括在所述多个接合元件中并且在所述车辆用自动变速器的所述第一档位下被置于完全释放状态的第二接合元件而被执行的，所述变速控制部使得所述至少一个特定受控的接合元件在所述车辆用自动变速器的所述升档动作期间能够具有所述转矩传递承载能力。
在本发明的上述模式(9)中，所述变速控制部使得所述至少一个特定受控的接合元件在车辆用自动变速器的从第一档位到第二档位的升档动作期间能够具有转矩传递承载能力，所述升档动作是通过释放被置于完全接合状态以将车辆用自动变速器置于第一档位的第一接合元件以及接合在车辆用自动变速器的第一档位下被置于完全释放状态的第二接合元件而被执行的。在本发明的该模式中，与特定受控的接合元件不能够具有转矩传递承载能力的情况相比，能够具有转矩传递承载能力的特定受控的接合元件能将车辆用自动变速器的输入轴的转速更快速地改变到与车辆用自动变速器在所述升档后建立的第二档位对应的值，而同时车辆用自动变速器的变速冲击如在上述情况下那样被有效地减小，从而完成所述升档动作所需的时间能有效地缩短。
(10)根据上述模式(1)至(9)中任一种的控制装置，其中，所述变速控制部通过在所述车辆用自动变速器的根据所述当前产生的变速指令执行的所述变速动作期间暂时将所述至少一个特定受控的接合元件置于打滑状态而使得所述至少一个特定受控的接合元件能够具有所述转矩传递承载能力。
在本发明的上述模式(10)中，所述变速控制部通过在车辆用自动变速器的变速动作期间暂时将所述至少一个特定受控的接合元件置于打滑状态而使得所述至少一个特定受控的接合元件能够具有转矩传递承载能力。在本发明的该模式中，暂时被置于打滑状态的各个特定受控的接合元件的转矩传递承载能力能被适当地调节到适于缩短车辆用自动变速器所需的变速时间同时减小车辆用自动变速器的变速冲击的值。
(11)根据上述模式(10)的控制装置，其中，所述变速控制部将被置于所述打滑状态的所述至少一个特定受控的接合元件的所述转矩传递承载能力和欲要被接合以根据所述当前产生的变速指令执行所述变速动作的接合元件的转矩传递承载能力控制为彼此成预定关系，使得所述车辆用自动变速器的输入轴和输出轴的转速以各自的预定目标速率改变。
(12)根据上述模式(1)至(11)中任一种的控制装置，其中，所述多个接合元件中的各个的转矩传递承载能力均随着所述各个接合元件的接合动作的进行而增大。
(13)根据上述模式(3)的控制装置，其中，所述变速控制部使得所述中间档位接合元件在所述车辆用自动变速器的所述降档动作期间能够具有所述转矩传递承载能力达一时间段，所述时间段在所述中间档位接合元件的输入部件和输出部件的同步旋转运动被确认的时刻结束，所述变速控制部将所述中间档位接合元件控制成使得所述中间档位接合元件在所述输入和输出部件的所述同步旋转运动已被确认后不能具有所述转矩传递承载能力。
附图说明
通过在结合附图考虑时阅读下面对本发明优选实施例的详细说明可更好地理解本发明的上述和其它目的、特征、优点及技术和工业意义，在附图中：
图1是示出由根据本发明构造的控制装置控制的车辆用自动变速器的示意图；
图2是示出图1的自动变速器的多个档位和建立相应档位的接合元件操作状态组合之间的关系的表；
图3是用直线示出图1的车辆用自动变速器的多个旋转元件被置于各个档位下时的相对转速的共线图；
图4是用于控制图1的车辆用自动变速器的控制系统的主要元件的框图；
图5是示出图4所示的变速杆的操作位置的视图；
图6是示出由图4所示的电子控制装置用来控制自动变速器的变速边界线的示例的视图；
图7是示出图4所示的液压控制单元的主要部分的视图；
图8是示出根据本发明第一实施例的图4的电子控制装置的主要功能部分的功能框图；
图9是示出当用第一制动器形式的接合元件的接合动作执行自动变速器的从第一档位到第二档位的升档动作时，由根据第一实施例的图4的电子控制装置执行的控制例程的一部分的流程图；
图10是示出上述控制例程的其余部分的流程图；
图11是示出由现有技术的控制装置控制的从第一档位到第二档位的升档动作的时序图，其中第四离合器的指令控制压力保持为零；
图12是示出由根据本发明第一实施例的电子控制装置控制的升档动作的时序图，其中在升档动作期间第四离合器(较高档位接合元件)的指令控制压力升高以将第四离合器置于打滑状态；
图13是与图8对应的功能框图，示出根据本发明第二实施例的图4的电子控制装置的主要功能部分；
图14是与图9对应的流程图，示出当用第一制动器的接合动作执行自动变速器的从第四档位到第二档位的降低动作时，由根据第二实施例的图4的电子控制装置执行的控制例程的一部分；
图15是示出图14的控制例程的其余部分的流程图；
图16是示出由根据本发明第二实施例的图4的电子控制装置控制的从第四档位到第二档位的降档动作的时序图，其中在降档动作期间第三离合器(中间档位接合元件)的指令控制压力升高以将第三离合器置于打滑状态。
具体实施方式
<第一实施例>
首先参照图1的示意图，示出由根据本发明的控制装置控制的车辆用自动变速器10的结构布置。如图1所示，自动变速器10包括主要由双小齿轮式的第一行星齿轮组12构成的第一变速部分14以及主要由单小齿轮式的第二行星齿轮组16和双小齿轮式的第三行星齿轮组18构成的第二变速部分20。第一变速部分14和第二变速部分20彼此同轴设置在变速器壳体26形式的静止部件内且连接到输入轴14，并且第二变速部分20连接到输出轴24，从而输入轴22的旋转运动的速度由第一和第二变速部分14、20改变为输出轴24的旋转运动的速度。作为自动变速器10的输入部件的输入轴22是由发动机30形式的车辆驱动力源旋转的变矩器32的涡轮轴，而输出轴24是自动变速器10的输出部件，其经差动齿轮装置(最终减速装置)和一对车轴(未示出)可操作地连接到车辆的左右驱动轮。由于自动变速器10关于其轴线对称地构造，所以在图1的示意图中省略了自动变速器10的位于轴线下方的下半部。
第一变速部分14的第一行星齿轮组12具有太阳齿轮S1、多对相互啮合的小齿轮P1、支承小齿轮P1以使各个小齿轮P1可绕其轴线以及绕第一行星齿轮组12的轴线旋转的行星架CA1和经小齿轮P1与太阳齿轮S1啮合的齿圈R1。太阳齿轮S1、行星架CA1和齿圈R1构成第一行星齿轮组12的三个旋转元件。行星架CA1一体地固定在输入轴22上且与输入轴22一起旋转，并且太阳齿轮S1一体地固定在变速器壳体26上。齿圈R1用作中间输出部件，并且齿圈R1的转速相对于输入轴22的转速减小。齿圈R1的旋转运动被传递到第二变速部分20。在本实施例中，输入轴22的旋转运动经第一中间输出路径PA1以1.0的速比传递到第二变速部分20，第一中间输出路径PA1由直接路径PA1a和间接路径PA1b构成，输入轴22的旋转运动通过直接路径PA1a不经第一行星齿轮组12直接传递到第二变速部分20，输入轴22的旋转运动通过间接路径PA1b经第一行星齿轮组12的行星架CA1传递到第二变速部分20。此外，输入轴22的旋转运动经第二中间输出路径PA2即经行星架CA1、由行星架CA1支承的小齿轮P1和齿圈R1以高于1.0的速比传递到第二变速部分20，使得传递到第二变速部分20的旋转运动的速度相对于输入轴22的转速减小。
第二行星齿轮组16具有太阳齿轮S2、小齿轮P2、支承小齿轮P2以使小齿轮P2可绕其轴线以及绕第二行星齿轮组16的轴线旋转的行星架CA2和经小齿轮P2与太阳齿轮S2啮合的齿圈R2。第三行星齿轮组18具有太阳齿轮S3、多对相互啮合的小齿轮P2、P3、支承小齿轮P2、P3以使各个小齿轮P2、P3可绕其轴线以及绕第三行星齿轮组18的轴线旋转的行星架CA3和经小齿轮P2、P3与太阳齿轮S3啮合的齿圈R3。
第二和第三行星齿轮组16、18具有旋转元件，这些旋转元件中的一些彼此固定以提供四个旋转元件RM1-RM4。详细说来，第二行星齿轮组16的太阳齿轮S2用作第一旋转元件RM1，而第二行星齿轮组16的行星架CA2和第三行星齿轮组18的行星架CA3彼此一体固定而构成第二旋转元件RM2。第二行星齿轮组16的齿圈R2和第三行星齿轮组18的齿圈R3彼此一体固定而构成第三旋转元件RM3，第三行星齿轮组18的太阳齿轮S3用作第四旋转元件RM4。第二和第三行星齿轮组16、18使用单个部件用作行星架CA2和行星架CA3以及使用另一单个部件用作齿圈R2和齿圈R3，并且协作以构成Ravigneaux式行星齿轮系，其中第二行星齿轮组16的小齿轮P2还用作第三行星齿轮组18的小齿轮之一。
第一旋转元件RM1(太阳齿轮S2)经第一制动器B1选择性地固定至变速器壳体26，并且经第三离合器C3选择性地连接到第一行星齿轮组12的齿圈R1形式的中间输出部件(也就是说，选择性地连接到第二中间输出路径PA2)。此外，第一旋转元件RM1经第四离合器C4选择性地连接到第一行星齿轮组12的行星架CA1(也就是说，选择性地连接到第一中间输出路径PA1的直接路径PA1b)。第二旋转元件RM2(行星架CA2和CA3)经第二制动器B2选择性地固定至变速器壳体26，并且经第二离合器C2选择性地连接到输入轴22(也就是说，选择性地连接到第一中间输出路径PA1的直接路径PA1a)。第三旋转元件RM3(齿圈R2和R3)一体地固定至输出轴24。第四旋转元件RM4(太阳齿轮S3)经第一离合器C1选择性地连接到齿圈R1。在第二旋转元件RM2和变速器壳体26之间设置有与第二制动器B2并行的单向离合器F1。该单向离合器F1允许第二旋转元件RM2沿向前方向(沿输入轴22的旋转方向)的旋转运动，但抑制第二旋转元件RM2沿相反方向的旋转运动。
图3的共线图用直线示出第一和第二变速部分14、20的各个元件在自动变速器10的各个档位下的转速。该共线图具有表示速度“0”的较低的水平直线，和表示速度“1.0”即输入轴22的转速的较高的水平直线。该共线图还具有与第一变速部分14对应的三条竖直直线，和与第二变速部分20对应的四条竖直直线。与第一变速部分14对应的三条竖直直线按从左侧朝右侧的顺序分别表示太阳齿轮S1、齿圈R1和行星架CA1。这三条竖直线中相邻直线之间的距离由第一行星齿轮组12的传动比ρ1即太阳齿轮S1的齿数与齿圈R1的齿数之比确定。与第二变速部分20对应的四条竖直直线按从左侧朝右侧的顺序分别表示第一旋转元件RM1(太阳齿轮S2)、第二旋转元件RM2(行星架CA2、CA3)、第三旋转元件RM3(齿圈R2、R3)和第四旋转元件(太阳齿轮S3)。这四条竖直线中相邻直线之间的距离由第二行星齿轮组16的传动比ρ2和第三行星齿轮组18的传动比ρ3确定。
如图3所示，当第一离合器C1和第二制动器B2被接合时自动变速器10被置于第一档位“1st”。第一档位“1st”具有最高的速比(输入轴22的转速与输出轴24的转速之比)。在该第一档位下，第一变速部分14使第四旋转元件RM4相对于输入轴22减速，而第二旋转元件RM2保持静止，从而连接到第三旋转元件RM3的输出轴24以由图3的共线图中标识为“1st”的倾斜直线表示的速度旋转。
当第一离合器C1和第一制动器B1被接合时，自动变速器10被置于比第一档位“1st”具有更低速比的第二档位“2nd”。在第二档位“2nd”下，第一变速部分14使第四旋转元件RM4相对于输入轴22减速，而第一旋转元件RM1保持静止，从而第三旋转元件RM3以由共线图中标识为“2nd”的倾斜直线表示的速度旋转。
当第一离合器C1和第三离合器C3被接合时，自动变速器10被置于比第二档位“2nd”具有更低速比的第三档位“3rd”。在第三档位“3rd”下，第一变速部分14使第四旋转元件RE4和第一旋转元件RM1相对于输入轴22减速，而第二变速部分20作为一个单元旋转，从而第三旋转元件RM3以由共线图中标识为“3rd”的水平直线表示的速度、即与齿圈R1相同的速度旋转。
当第一离合器C1和第四离合器C4被接合时，自动变速器10被置于比第三档位“3rd”具有更低速比的第四档位“4th”。在第四档位“4th”下，第一变速部分14使第四旋转元件RM4相对于输入轴22减速，而第一旋转元件RM1和输入轴22一起旋转，从而第三旋转元件RM3以由共线图中标识为“4th”的倾斜直线表示的速度旋转。
当第一离合器C1和第二离合器C2被接合时，自动变速器10被置于比第四档位“4th”具有更低速比的第五档位“5th”。在第五档位“5th”下，第一变速部分14使第四旋转元件RM4相对于输入轴22减速，而第二旋转元件RM2和输入轴22一起旋转，从而第三旋转元件RM3以由共线图中标识为“5th”的倾斜直线表示的速度旋转。
当第二离合器C2和第四离合器C4被接合时，自动变速器10被置于比第五档位“5th”具有更低速比的第六档位“6th”。在第六档位“6th”下，第二变速部分20随输入轴20一起旋转，从而第三旋转元件RM3以由共线图中标识为“6th”的水平直线表示的速度、即与输入轴22相同的速度旋转。第六档位“6th”的速比等于1.0。
当第二离合器C2和第三离合器C3被接合时，自动变速器10被置于比第六档位“6th”具有更低速比的第七档位“7th”。在第七档位“7th”下，第一变速部分14使第一旋转元件RM1相对于输入轴22减速，而第二旋转元件RM2和输入轴22一起旋转，从而第三旋转元件RM3以由共线图中标识为“7th”的倾斜直线表示的速度旋转。
当第二离合器C2和第一制动器B1被接合时，自动变速器10被置于比第七档位“7th”具有更低速比的第八档位“8th”。在第八档位“8th”下，第二旋转元件RM2和输入轴22一起旋转，而第一旋转元件RM1保持静止，从而第三旋转元件RM3以由共线图中标识为“8th”的倾斜直线表示的速度旋转。
当第三离合器C3和第二制动器B2被接合时，自动变速器10被置于第一反向档位(倒档)“Rev1”，其中第一变速部分14使第一旋转元件RM1减速，而第二旋转元件RM2保持静止，从而第三旋转元件RM3以由共线图中标识为“Rev1”的倾斜直线表示的速度沿反向旋转。当第四离合器C4和第二制动器B2被接合时，自动变速器10被置于第二反向档位“Rev2”，其比第一反向档位“Rev1”具有更低的速比，并且其中第一旋转元件RM1和输入轴22一起旋转，而第二旋转元件RM2保持静止，从而第三旋转元件RM3以由共线图中标识为“Rev2”的倾斜直线表示的速度沿反向旋转。第一和第二反向档位“Rev1”和“Rev2”对应于第一和第二档位“1st”和“2nd”。
图2的表格示出自动变速器10的档位“1st”至“8th”、“Rev1”和“Rev2”与离合器C1-C4及制动器B1和B2的操作状态的相应组合之间的关系。在该表格中，标记“O”表示离合器和制动器的接合状态，而标记“(O)”表示被建立以向车辆施加发动机制动的第二制动器B2的接合状态。没有标记“O”和“(O)”表示离合器和制动器的释放状态。在存在与第二制动器B2并行设置的单向离合器F1(被接合以建立第一档位“1st”)的情况下，第二制动器B2无需被接合以在自动变速器10被置于第一档位“1st”的情况下起动或加速车辆。各个档位“1st”至“8th”、“Rev1”和“Rev2”的速比由第一、第二和第三行星齿轮组12、16、18的传动比ρ1、ρ2和ρ3确定。
如上所述，包括具有两条中间输出路径PA1、PA2(具有各自不同的速比)的第一变速部分14和具有两个行星齿轮组16、18的第二变速部分20的自动变速器10具有由四个离合器C1-C4和两个制动器B1、B2的选择性接合动作选择性地建立的总共八个向前驱动档位。因此，自动变速器10尺寸小并且能以高的自由度和灵活性安装在车辆上。如从图2的表格可见，通过同时地接合和释放从离合器C1-C4和制动器B1、B2中选出的相应两个接合元件来选择所述档位之一。上述离合器C1-C4及制动器B1和B2(除非另外指明，下文中统称为“离合器”和“制动器”)是液压操作的摩擦接合元件，其每一个都可以是具有由液压致动器彼此压紧的多个相互叠置的摩擦片的多盘式离合器或制动器。
参照图4的示出设置成控制车辆的自动变速器10和其它装置的控制系统的框图，该控制系统包括主要由所谓的包含CPU、RAM、ROM和输入/输出接口的微计算机构成的电子控制装置90。CPU工作以在利用RAM的临时数据存储功能的同时根据存储在ROM中的控制程序执行信号处理工作，以控制发动机30的输出以及自动变速器10的变速工作。电子控制装置90可包括分别控制发动机30和自动变速器10的发动机控制部分和变速器控制部分。
所述控制系统包括可工作以检测加速踏板50的操作量Acc的加速器传感器52并向电子控制装置90施加表示操作量Acc的信号。由车辆操作员操作达一与操作员所需的车辆输出对应的量的加速踏板50被认为用作车辆加速部件，并且操作量Acc对应于车辆操作员所需的车辆输出。
所述控制系统还包括：可工作以检测发动机30的运转速度NE的发动机速度传感器58；可工作以检测发动机30的进气量Q的进气量传感器60；可工作以检测进气的温度TA的进气温度传感器62；配备有发动机怠速开关的节气门传感器64，其可工作以检测电子节气门的开度角θTH以及电子节气门的完全关闭状态(发动机30的怠速状态)；可工作以检测车辆的行驶速度V(与输出轴24的转速NOUT对应)的车速传感器66；可工作以检测发动机30的冷却水的温度TW的发动机水温传感器68；可工作以检测车辆的行车制动系统的工作的制动开关70；可工作以检测变速杆72形式的手动操作部件的当前选定位置PSH的变速杆位置传感器74；可工作以检测变矩器32的涡轮叶片的转速Nt(输入轴22的转速NIN)的涡轮速度传感器76；可工作以检测液压控制单元98的工作流体的温度TOIL的油温传感器78；以及可工作以检测车辆的加速度值(减速度值)G的加速器传感器80。电子控制装置90接收这些传感器和开关的表示发动机速度NE、进气量Q、进气温度TA、节气门开度角θTH、车速V、发动机水温TW、行车制动系统的工作、变速杆位置PSH、涡轮速度Nt、流体温度TOIL和车辆加速度(减速度)值G的输出信号。
变速杆72设置在车辆的车辆操作员座椅附近，并且具有五个位置：驻车位置P；倒档位置R；空档位置N；驱动位置D(自动变速位置)；和逐级换档位置S(手动变速位置)，如图5所示。驻车位置P被选定以将通过自动变速器10的动力传递路径置于动力切断状态，并操作机械驻车机构以机械地锁定输出轴24。倒档位置R被选定以沿向后的方向或反向驱动车辆，而输出轴24沿反向旋转。在空档位置N下，通过自动变速器10的动力传递路径被置于动力切断状态。驱动位置D被选定以用自动变速器10的自动变速动作沿向前的方向将车辆驱动至八个向前驱动档位之一。逐级换档位置S被选定以沿向前的方向驱动车辆，使得可通过从逐级换档位置S向图5所示的升档位置“+”或降档位置“-”操作变速杆72来使自动变速器10升档或降档。如上所述，变速杆位置传感器74检测变速杆72的位置P、R、N、D和S中当前选定的一个。
液压控制单元98设有经缆线或任意其它联接装置连接到变速杆72的手动阀。当变速杆72被操作时，手动阀被机械地操作以切换液压控制单元98内的液压回路。当变速杆72被置于驱动位置D或逐级换档位置S时，产生向前驱动压力PD以机械地建立向前驱动液压回路，从而允许车辆在自动变速器10被置于向前驱动位置“1st”至“8th”中被选定的一个的情况下处于向前的方向。当变速杆72被操作到驱动位置D时，该位置由变速杆位置传感器74检测出来，并且电子控制装置90基于变速杆位置传感器74的输出信号来建立自动变速器10的自动变速模式。在自动变速模式下，自动变速器10可被变速至向前驱动位置“1st”至“8th”中被选定的一个。
电子控制装置90判定自动变速器10是否应当从当前建立的档位变速。该判定基于所检测到的车速V和加速踏板50的操作量Acc并根据存储在ROM中的表示车速V和加速踏板50的操作量Acc之间关系的变速边界线图谱而作出。在图6中示出变速边界线图谱的一个示例。变速边界线图谱被确定成，当所检测到的车速V在加速器操作量Acc的给定值下降低时，或当所检测到的加速器操作量Acc在车速V的给定值下增大时，自动变速器10降档以增大速比，如从图6可见。根据自动变速器10应当变速到的选定档位，包含在液压控制单元98中的线性电磁阀SL1-SL6中的适当电磁阀被通电和断电以接合和释放离合器C和制动器B中的适当离合器/制动器而建立所述选定档位，同时在自动变速器10的变速动作过程中要施加到适当线性电磁阀SL1-SL6上的电流被控制以调节离合器C和制动器B中的适当离合器/制动器的液压。即，适当的线性电磁阀SL1-SL6被通电和断电以接合和释放离合器C和制动器B中的适当离合器/制动器，以基于实际车速V和加速踏板50的操作量Acc并根据变速边界线图谱将自动变速器10变速至向前驱动档位“1st”至“8th”中的一个。应注意，车速V和加速踏板50的操作量Acc可用节气门开度角θTH、进气量Q和车辆所行驶路面的坡度来代替。
图6的变速边界线图谱用实线表示升档边界线，用虚线表示降档边界线。当加速踏板50的实际操作量Acc(％)在位于水平直线上的给定值处保持恒定时，通过判定表示实际车速V的点是否沿所述水平直线移动跨过任意降档边界线或升档边界线(降档边界线或升档边界线中的各条是车速V的使自动变速器10应当变速的一系列临界变速点Vs)来作出自动变速器10是应当降档还是升档的判定。换言之，这些与加速踏板50的操作量Acc的不同值对应的临界变速点Vs存储在ROM中。应注意，图6所示的变速边界线图谱的升档边界线和降档边界线对应于档位“1st”至“8th”中的向前驱动档位“1st”至“6th”。
回过头参照图7的液压回路图，示出了液压控制单元98的线性电磁阀SL1-SL6和用于离合器C1-C4和制动器B1、B2的液压致动器(液压缸)34、36、38、40、42和44。液压致动器34-44具有由相应线性电磁阀SL1-SL6基于从液压源46供给的管线压力PL进行调节的液压。液压源46设有由发动机30驱动的机械油泵48(图1中示出)和可工作以根据作用在发动机30上的负荷调节管线压力PL的调节阀。线性电磁阀SL1-SL6在构造上彼此基本相同，并且彼此独立地由电子控制装置90(图4中示出)控制(通电和断电)，以彼此独立地调节液压致动器34-44的液压。当执行自动变速器10的所谓的离合器对离合器变速动作时，从离合器C和制动器B中选出的适当两个接合元件被同时接合和释放。例如，当执行从第五档位“5th”到第四档位“4th”的降档动作时，如图2的表中所示，第二离合器C2被释放，同时第四离合器C4被释放。在这种情况下，第二离合器C2在其释放动作过程中的瞬时液压和第四离合器C4在其接合动作过程中的瞬时液压被适当地控制成减小自动变速器10的变速冲击。
自动变速器10的离合器对离合器变速动作(该变速动作将在变速动作前建立的第一档位G1改变为第二档位G2)是通过释放已被接合从而建立第一档位G1的第一接合元件CG1且同时接合用以新建立第二档位G2的第二接合元件CG2来执行的。例如，在从第一档位“1st”到第二档位“2nd”的升档动作中，单向离合器F1对应于第一接合元件CG1，而第一制动器B1对应于第二接合元件CG2。在第一档位“1st”下，第一离合器C1和单向离合器F1被置于接合状态。在第二档位“2nd”下，第一离合器C1和第一制动器B1被置于接合状态。在根据现有技术进行控制的离合器对离合器变速动作中，除第一和第二接合元件CG1、CG2之外的并且不涉及离合器对离合器变速动作的接合元件从变速动作的开始和结束时刻被保持为释放状态。但是，在根据本实施例进行控制的离合器对离合器变速动作中，为了缩短自动变速器10所需的变速时间，即从变速动作的开始时刻到变速动作的结束时刻的时间，除第一和第二接合元件CG1、CG2之外的接合元件之一在变速动作过程中暂时进入部分接合状态或打滑状态。下文将详细说明控制离合器对离合器变速动作的该方面。
参照图8的功能框图，将描述电子控制装置90的主要控制功能。电子控制装置90包括变速指令部110、较高档位接合元件选择部112、变速阶段判定部116、变速进展判定部118和变速控制部120。变速指令部110配置成基于实际车速V和加速踏板50的操作量Acc并根据例如图6所示的被存储的变速边界线图谱来判定是否应当执行自动变速器10的变速动作，并在获得了肯定判定时产生用以执行该变速动作的变速指令。当在变速动作前的第一档位CG1为第一档位“1st”的情况下车速V从图6所示的“a”点升高到“b”点并超过用于使自动变速器10从第一档位“1st”升档至第二档位“2nd”的变速点V1-2时，变速指令部110产生用以执行自动变速器10的从第一档位“1st”到第二档位“2nd”的升档动作的变速指令。当变速阶段判定部116(后面描述)判定为根据所述变速指令开始的变速动作完成或已结束时，变速指令部110终止变速指令的产生。
较高档位接合元件选择部112配置成选择至少一个较高档位接合元件，每个较高档位接合元件都是欲要被接合以建立自动变速器10的较高档位的接合元件。较高档位接合元件在根据由变速指令部110产生的变速指令执行的升档动作之前和之后被置于释放状态，并且是比欲要由变速动作建立的第二档位G2高的较高档位。可理解，各个较高档位接合元件均是被包括在设置成执行自动变速器10的变速动作的多个接合元件(C，B，F)中并且在根据当前产生的变速指令执行的变速动作之前和之后被置于完全释放状态的特定受控的接合元件。换言之，较高档位接合元件是除第一和第二接合元件CG1、CG2之外的并且被接合以建立比第一和第二档位G1、G2高的档位的接合元件。例如，当变速指令部110产生执行从第一档位“1st”到第二档位“2nd”的升档动作的变速指令时，较高档位接合元件选择部112选择第二离合器C2、第三离合器C3和第四离合器C4形式的较高档位接合元件中的至少一个，例如，仅选择第四离合器C4作为较高档位接合元件，以减小变速控制部120(后面描述)的较高档位接合元件控制部122的控制负荷。
变速阶段判定部116配置成判定自动变速器10的根据变速指令开始的变速动作的当前阶段，例如，变速动作的转矩阶段或惯性阶段。即，变速阶段判定部116判定变速动作是否已进入例如转矩阶段或惯性阶段。
变速阶段判定部116以关于离合器对离合器变速动作的现有技术中公知的方式判定变速动作的当前阶段。详细说来，变速阶段判定部116判定根据由变速指令部110产生的变速指令开始的变速动作是否已进展到转矩阶段或惯性阶段，即，是否已进入或开始转矩阶段或惯性阶段。更具体地说，变速阶段判定部116在变速指令产生时刻后经过的测量时间已超过与转矩阶段的开始或进入时刻对应的预定阈值时间长度时判定为变速动作已进入转矩阶段，并且在所述测量时间尚未超过所述预定阈值时间长度时判定为变速动作处在转矩阶段之前。所述阈值时间长度是从开始产生变速指令的时刻到欲要被接合以建立第二档位G2的接合元件内的机械间隙已被消除的时刻的时间长度，所述机械间隙是通过为了改善接合动作的响应而向所述接合元件施加低待机压力达到不建立所述接合元件的名义转矩传递承载能力的程度而被消除的。通过试验获得的该阈值时间长度在关于离合器对离合器变速动作的现有技术中是公知的。上述名义转矩传递承载能力是能由所述接合元件或通过所述接合元件传递的最大转矩，并且对应于欲要施加到所述接合元件的指令控制压力，即随着指令控制压力的升高而增大。
变速阶段判定部116还配置成判定已开始的转矩阶段是否已结束，即判定变速动作是否已进入或开始惯性阶段。详细说来，变速阶段判定部116判定由涡轮速度传感器76检测出的涡轮速度Nt(变矩器32的涡轮叶片的转速＝输入轴22的转速NIN)是否已由于自动变速器10的变速动作而改变。当判定为涡轮速度Nt已改变时，变速阶段判定部116判定为变速动作的转矩阶段已结束并且惯性阶段已开始。
变速阶段判定部116还配置成判定已开始的惯性阶段是否已结束。详细说来，变速阶段判定部116判定由于自动变速器10的变速动作而产生的涡轮速度Nt的变化是否已结束，即判定输入轴22是否与输出轴24的旋转运动同步地旋转，并且输入轴22的速度是否受车速V影响。当判定为涡轮速度Nt的变化已结束时，变速阶段判定部116判定为惯性阶段已结束。在判定为惯性阶段结束的时刻，或在此后经过了确认输入轴22和输出轴24的同步旋转运动所需的短时间后的时刻，变速阶段判定部116判定为自动变速器10的变速动作已伴随着输入轴22和输出轴24的同步旋转运动而结束。
变速进展判定部118配置成判定自动变速器10的变速动作的进展程度PG是否已达到预定的目标程度PG1(下文中称作“目标变速进展程度PG1”)，即判定进展程度PG是否高于目标变速进展程度PG1。进展程度PG可用从变速动作的开始时刻已经过的时间与变速动作的总时间之比，或涡轮速度Nt的从变速动作的开始时刻到当前时刻的变化量与涡轮速度Nt的从变速动作的开始时刻到结束时刻的总变化量之比来表示。变速进展判定部118配置成判定涡轮速度Nt是否已达到阈值N1t，并且在涡轮速度Nt已达到阈值N1t或高于阈值N1t时判定为变速动作的进展程度PG已达到目标变速进展程度PG1。在本实施例中，目标变速进展程度PG1被确定成使得变速动作的进展程度PG在变速动作的惯性阶段的结束时刻达到目标变速进展程度PG1，涡轮速度Nt的阈值N1t是基于变速动作的结束时刻(优选地，惯性阶段的开始时刻)的涡轮速度Nt和变速动作的结束时刻(优选地，惯性阶段的结束时刻)的涡轮速度Nt而确定的，所述涡轮速度由车速V和第二档位G2确定。在阈值N1t被确定成使得变速进展判定部118在自动变速器10的升档动作的惯性阶段的40％完成时获得肯定判定的情况下，例如，阈值N1t被确定为Nts-(Nts-Nte)×0.4，其中“Nts”表示惯性阶段开始时刻的涡轮速度，而“Nte”表示惯性阶段结束时刻的涡轮速度Nt。变速进展判定部118判定在升档动作中涡轮速度Nt是否已降到阈值N1t之下，并且在涡轮速度已降到阈值N1t之下时判定为升档动作的进展程度PG已达到或高于目标变速进展程度PG1。目标变速进展程度PG1通过试验确定成使得进展程度PG在输出轴24的转矩变化结束时达到目标变速进展程度PG1，所述转矩变化是在惯性阶段开始时、更精确地说是在惯性阶段开始时刻后不久作为变速冲击出现的。
变速控制部120配置成根据由变速指令部110产生的变速指令来控制液压控制单元98以执行离合器对离合器升档动作，用于通过释放第一接合元件CG1(释放侧接合元件CG1)且同时接合第二接合元件CG2(接合侧接合元件CG2)来控制从第一档位G1到第二档位G2的升档动作。变速控制部120的上述较高档位接合元件控制部122配置成控制由较高档位接合元件选择部112选定的较高档位接合元件中的至少一个，使得各个被选定的较高档位接合元件在自动变速器10的变速动作(升档动作)期间暂时被置于部分接合或打滑状态(不处于完全接合状态)，以使所述较高档位接合元件具有转矩传递承载能力。如下详细所述，变速控制部120(较高档位接合元件控制部122)通过改变第一接合元件CG1、第二接合元件CG2和较高档位接合元件的指令控制压力(电流的指令量)来彼此同步地控制第一接合元件CG1的释放动作、第二接合元件CG2的接合动作和较高档位接合元件的打滑动作。
当在变速指令部110产生执行自动变速器10的升档动作的变速指令时变速阶段判定装置116判定为升档动作尚未进入转矩阶段时，变速控制部120将第二接合元件CG2(接合侧接合元件CG2)的指令控制压力PG2(指令接合压力PG2)升高至预定的低待机压力以消除第二接合元件CG2内的机械间隙而以不会建立第二接合元件CG2的名义转矩传递承载能力的程度改善接合动作的响应。类似地，当在变速指令部110产生执行升档动作的变速指令时变速阶段判定部116判定为升档动作尚未进入转矩阶段时，较高档位接合元件控制部122将较高档位接合元件的指令控制压力PGH(指令接合压力PGH)升高至低待机压力。在指令控制压力保持为预定的低待机压力之前，变速控制部120及其较高档位接合元件控制部122最初执行第二接合元件CG2和较高档位接合元件的指令控制压力的较快或快速的升高以达到比该低待机压力高的值。
在转矩阶段(其开始和结束由变速阶段判定部116检测)期间，变速控制部120使第二接合元件CG2的指令控制压力PG2从低待机压力以预定速率升高以增大转矩传递承载能力，如在根据现有技术进行控制的离合器对离合器变速中那样。但是，较高档位接合元件控制部122在整个转矩阶段期间将较高档位接合元件的指令控制压力PGH保持在预定的低待机压力。
当此后变速阶段判定部116判定为升档动作已进入或开始惯性阶段时，变速控制部120以预定的第一速率ΔP1UP进一步升高第二接合元件CG2的指令控制压力PG2(在转矩阶段内已被升高)，并且较高档位接合元件控制部122使较高档位接合元件的指令控制压力PGH从低待机压力以预定的升高速率ΔP1H升高，以增大较高档位接合元件的转矩传递承载能力。也就是说，较高档位接合元件控制部122在自动变速器10的升档动作的惯性阶段的开始时刻升高指令控制压力PGH，以使得较高档位接合元件能够具有转矩传递承载能力。
当此后变速进展判定部118判定为在惯性阶段开始后变速动作的进展程度PG已达到目标变速进展程度PG1时，变速控制部120以预定的第二速率ΔP2UP升高第二接合元件CG2的指令控制压力PG2，并且较高档位接合元件控制部122停止以升高速率ΔP1H升高较高档位接合元件的指令控制压力PGH，并以预定的降低速率ΔP2H降低指令控制压力PGH，以减小较高档位接合元件的转矩传递承载能力。
当此后变速阶段判定部116判定为升档动作的惯性阶段已结束时，变速控制部120停止以第二速率ΔP2UP升高第二接合元件CG2的指令控制压力PG2，并将指令控制压力PG2保持在当前值，并且较高档位接合元件控制部122停止以降低速率ΔP2H降低指令控制压力PGH，并将指令控制压力PGH保持在当前值或比低待机压力低的值。
当此后变速阶段判定部116判定为输入轴22和输出轴24开始同步旋转运动时，变速控制部120将第二接合元件CG2的指令控制压力PG2快速升高至预定的变速结束压力，即被置于完全接合状态的第二接合元件CG2的接合压力，并且较高档位接合元件控制部122将较高档位接合元件的指令控制压力PGH快速地降低至零，以完全释放较高档位接合元件。
在自动变速器10的变速动作(升档动作)期间输出轴24的转矩TOUT(下文中称作“输出轴转矩TOUT”)的变化速率的目标值和涡轮速度Nt的变化速率(涡轮速度Nt每单位时间的变化量ΔNt，下文中称作“涡轮速度变化速率ΔNt”)的目标值通过实验针对各个变速动作来确定，以便缩短所需的变速时间，同时减小变速冲击，从而提高车辆的驾驶舒适性。作为控制第二接合元件CG2的指令控制压力PG2和较高档位接合元件的指令控制压力PGH的参数，上述第一速率ΔP1UP、第二速率ΔP2UP、升高速率ΔP1H和降低速率ΔP2H根据自动变速器10的旋转元件的运动方程来确定，以便建立输出轴转矩TOUT的变化速率的目标值和涡轮速度Nt的变化速率的目标值。特别地，用于较高档位接合元件的升高速率ΔP1H和降低速率ΔP2H被确定成使得通过将该接合元件置于打滑状态(未完全接合状态)而使该接合元件能够具有转矩传递承载能力。因此，变速控制部120和较高档位接合元件控制部122将第二接合元件CG2的指令控制压力PG2和较高档位接合元件的指令控制压力PGH即第二接合元件CG2和较高档位接合元件的转矩传递承载能力分别控制为彼此成预定关系，以便在升档动作的惯性阶段期间获得输出轴转矩TOUT的变化速率的目标值和涡轮速度Nt的变化速率的目标值。例如，对于从第一档位“1st”到第二档位“2nd”的升档动作，变速控制部120和较高档位接合元件控制部122控制用作第二接合元件CG2的第一制动器B1的指令控制压力PB1和用作较高档位接合元件的第四离合器C4的指令控制压力PC4，从而由以下方程表示的输出轴转矩TOUT和由以下方程表示的涡轮速度变化速率Nt被控制为上述目标值。
TOUT＝(0.0688)×Tt+(3.1493)×Tb1+(3.0805)×Tcd............(1)
ΔNt＝(6.3685)×Tt(-7.6334)×Tb1×(-014.0019)×Tcd............(2)
在上述方程(1)和(2)中，“Tt”、“Tb1”和“Tc4”分别表示涡轮转矩即输入轴22的转矩、通过第一制动器B1传递的转矩和通过第四离合器C4传递的转矩。方程(1)和(2)由自动变速器10的旋转元件在从第一档位“1st”到第二档位“2nd”的升档动作期间的运动方程推出。在方程(2)中，转矩“Tb1”和“Tc4”的系数是负值，涡轮速度变化速率ΔNt随着通过第一制动器B1传递的转矩Tb1的增大和通过第四离合器C4传递的转矩Tc4的增大而沿负方向增大。即，涡轮速度Nt的降低速率增大，并且上述升档动作的惯性阶段的开始和结束时刻之间的时间随着转矩Tb1、Tc4的增大而缩短。
当变速指令部110产生执行离合器对离合器升档动作的变速指令时，变速控制部120将该升档动作控制成，使得第一接合元件CG1的释放动作和第二接合元件CG2的接合动作开始，并且在第一和第二接合元件CG1、CG2最终分别进入完全释放和接合状态之前同时被置于打滑状态，如在根据现有技术进行控制的离合器对离合器变速动作中那样。但是，在第一接合元件CG1为单向离合器F1的情况下，例如，该第一接合元件的液压不被控制成执行从第一档位“1st”到第二档位“2nd”的升档动作，并且变速控制部120不控制单向离合器F1的释放动作。
参照图9和10的流程图，示出了电子控制装置90的主要控制工作，即，控制自动变速器10从第一档位“1st”到第二档位“2nd”的升档动作，更具体地，控制例如第一制动器B1形式的第二接合元件CG2的接合动作和第四离合器C4形式的较高档位接合元件的暂时打滑动作的控制例程。该控制例程以大约数毫秒至大约数十毫秒的极短时间周期重复执行。
控制例程以对应于变速指令部110的步骤SA1开始，以基于实际车速V和加速踏板50的操作量Acc并根据图6的变速边界线图谱来判定自动变速器10是否应当进行从第一档位“1st”到第二档位“2nd”的升档动作。当在步骤SA1中获得肯定判定时，即当判定为应当进行从第一档位“1st”到第二档位“2nd”的升档动作时，控制流程转到步骤SA2。如果在步骤SA1中获得否定判定，则控制程序的一个执行周期结束。
在对应于较高档位接合元件选择部112的步骤SA2中，选择第四离合器C4作为较高档位接合元件。第四离合器C4被接合以建立第四和第六档位“4th”和“6th”，它们是比第一和第二档位“1st”和“2nd”形式的第一和第二档位G1、G2高的较高档位。
在步骤SA2后紧接着进行对应于变速阶段判定部116的步骤SA3，以判定自动变速器10的从第一档位“1st”到第二档位“2nd”的升档动作是否处在进入转矩阶段或转矩阶段开始之前。更具体地说，对在执行升档动作的变速指令的产生时刻后已经过的时间长度进行测量。当所测得的时间长度比与转矩阶段的开始或进入时刻对应的上述预定的阈值时间长度短时，在步骤SA3中获得肯定判定，即判定为当前变速动作处在转矩阶段开始之前。在这种情况下，控制流程转到步骤SA4。如果在步骤SA3中获得否定判定，则控制流程在略过步骤SA4的同时转到步骤SA5。
在对应于变速控制部120及其较高档位接合元件控制部122的步骤SA4中，第一制动器B1(第二接合元件CG2)的指令控制压力PB1被升高至上述预定的低待机压力。同时，第四离合器C4(较高档位接合元件)的指令控制压力PPC4被升高至上述预定的低待机压力。在将第一制动器B1和第四离合器C4的指令控制压力升高至低待机压力的初始时段内，这些指令控制压力在被保持为低待机压力之前快速升高以使第一制动器B1和第四离合器C4快速暂时地部分接合。
在接下来同样对应于变速阶段判定部116的步骤SA5中，判定从第一档位“1st”到第二档位“2nd”的升档动作是否处于转矩阶段内。当所测得的在执行从第一档位“1st”到第二档位“2nd”的升档动作的变速指令的产生时刻后经过的时间已超过预定的阈值时间长度时，判定为当前升档动作的转矩阶段已开始。当涡轮速度Nt的由于升档动作引起的降低或下降已开始时，判定为转矩阶段已结束。当当前升档动作处于转矩阶段内时，即当在步骤SA5中获得肯定判定时，控制流程转到步骤SA6。当在步骤SA5中获得否定判定时，控制流程转到步骤SA7(图10)。
在对应于变速控制部120的步骤SA6中，第一制动器B1(第二接合元件CG2)的指令控制压力PB1以预定速率升高，以增大第一制动器B1的转矩传递承载能力，如在根据现有技术进行控制的离合器对离合器变速动作中那样。在转矩阶段期间，第四离合器C4(较高档位接合元件)的指令控制压力PC4保持在预定的低待机压力。
在同样对应于变速阶段判定部116的步骤SA7中，判定当前升档动作是否处于惯性阶段。当判定为转矩阶段已结束时，判定为惯性阶段已开始。当判定为涡轮速度Nt的由于升档动作引起的下降已结束时，判定为惯性阶段已结束。当当前升档动作处于惯性阶段时，即当在步骤SA7中获得肯定判定时，控制流程转到步骤SA8。当在步骤SA7中获得否定判定时，控制流程在略过步骤SA8-SA10的同时转到步骤SA11。
在对应于变速进展判定部118的步骤SA8中，判定自动变速器10的升档动作的进展程度PG是否已达到预定的目标变速进展程度PG1。当由于当前升档动作的惯性阶段而下降的涡轮速度Nt低于与目标变速进展程度PG1对应的阈值N1t时，判定为进展程度PG已达到目标变速进展程度PG1。当自动变速器部10的升档动作的进展程度PG已达到目标变速进展程度PG1时，即当在步骤SA8中获得肯定判定时，控制流程转到步骤SA10。当在步骤SA8中获得否定判定时，控制流程转到步骤SA9。
在对应于变速控制部120和较高档位接合元件控制部122的步骤SA9中，以上述预定的第一速率ΔP1UP升高第一制动器B1(第二接合元件CG2)的指令控制压力PB1。同时，优选地，与指令控制压力PB1的升高同步地，以上述预定的升高速率ΔP1H升高第四离合器C4(较高档位接合元件)的指令控制压力PC4。在步骤SA9后接下来进行步骤SA11。
在同样对应于变速控制部120和较高档位接合元件控制部122的步骤SA10中，以上述预定的第一速率ΔP2UP升高第一制动器B1(第二接合元件CG2)的指令控制压力PB1。同时，优选地，与指令控制压力PB1的升高同步地，以上述预定的降低速率ΔP2H降低第四离合器C4(较高档位接合元件)的指令控制压力PC4。在步骤SA10后接下来进行步骤SA11。在步骤SA9和SA10中使用的上述第一速率ΔP1UP、第二速率ΔP2UP、升高速率ΔP1H和降低速率ΔP2H根据上述方程(1)和(2)来确定，以便建立输出轴转矩TOUT的变化速率的预定目标值和涡轮速度Nt的变化速率的目标值。也就是说，第一制动器B1和第四离合器C4的指令控制压力PB1、PC4在步骤SA9和SA10中被控制成建立根据上述方程(1)和(2)彼此成预定关系的输出轴转矩TOUT的变化速率的目标值和涡轮速度Nt的变化速率的目标值。
在同样对应于变速阶段判定部116的步骤SA11中，进行判定以确认输入轴22和输出轴24的同步旋转运动。理论上，当前升档动作的惯性阶段在输入轴22和输出轴24的旋转运动已被确认时结束。但是，电子控制装置90需要短时间来确认输入轴22和输出轴24的同步旋转运动，从而同步旋转运动在惯性阶段结束后经过短时间时被确认。当旋转运动已被确认时，即当在步骤SA11中获得肯定判定时，控制流程转到步骤SA12。当在步骤SA11中获得否定判定时，当前控制例程的一个执行周期结束。
在同样对应于变速控制部120和较高档位接合元件控制部122的步骤SA12中，将第一制动器B1(第二接合元件CG2)的指令控制压力PB1立即升高至预定的变速结束值，如在根据现有技术进行控制的离合器对离合器变速动作中那样。同时，优选地，与指令控制压力PB1到变速结束值的升高同步地，将第四离合器C4(较高档位接合元件)的指令控制压力PC4立即降低至零以使第四离合器C4进入完全释放状态。当第一制动器B1随着指令控制压力PB1被升高至变速结束值而被置于完全接合状态、同时第四离合器C4随着指令控制压力PC4变为零而被置于完全释放状态时，从第一档位“1st”到第二档位“2nd”的升档动作结束或完成，并且变速指令被取消。
对于从第一档位“1st”到第二档位“2nd”的升档动作，单向离合器F1(它不是液压操作接合元件)为第一接合元件CG1，单向离合器F1不被液压控制成进入完全释放状态。
接下来参照图11和12的时序图，将描述根据本实施例进行控制的自动变速器10的升档动作，其中与根据现有技术进行控制的相同升档动作(其中较高档位接合元件不被暂时置于打滑状态来使得该接合元件能够具有转矩传递承载能力)相比，选定的较高档位接合元件被暂时置于打滑状态以使得该接合元件能够具有转矩传递承载能力。图11的时序图示出根据现有技术进行控制的从第一档位“1st”到第二档位“2nd”的升档动作，其中第四离合器C4(较高档位接合元件)在指令控制压力PC4被保持为零的情况下保持在完全释放状态；而图12的时序图示出根据本实施例进行控制的相同升档动作，其中第四离合器C4(较高档位接合元件)在指令控制压力PC4在升档动作期间被暂时升高的情况下暂时被置于打滑状态。在这些时序图中，按从顶部朝底部的描述顺序示出了涡轮速度Nt、第一制动器B1(第二接合元件CG2)的指令控制压力PB1、第四离合器C4(较高档位接合元件)的指令控制压力PC4和输出轴转矩TOUT。
在图11和12中的时刻tA1，产生执行从第一档位“1st”到第二档位“2nd”的升档动作的变速指令。在图12所示的根据本实施例进行控制的升档动作中，当变速指令产生时在图9的步骤SA1中获得肯定判定，从而执行步骤SA4以在时刻tA1快速升高第一制动器B1的指令控制压力PB1，以便使第一制动器B1暂时快速地部分接合，然后将指令控制压力PB1升高至低待机压力。在时刻tA1后经过短时间时，第四离合器C4的指令控制压力PC4快速升高以便使第四离合器C4暂时快速地部分接合，然后升高至低待机压力。在图11所示的根据现有技术进行控制的升档动作中，在时刻tA1快速升高第一制动器B1的指令控制压力PB1，以便使第一制动器B1暂时快速地部分接合，然后将指令控制压力PB1升高至低待机压力，如在图12的本实施例中那样。但是，第四离合器C4的指令控制压力PC4保持在零。根据图12的本实施例，为了第四离合器C4的暂时快速部分接合而进行的指令控制压力PC4的快速升高相对于时刻tA1延迟了短时间。该延迟不是必须的，即，为了第四离合器C4的暂时快速部分接合而进行的快速升高也可在时刻tA1开始。
在图11和12中的时刻tA2，在时刻tA1后已经过预定的阈值时间长度，并且在根据本实施例的图9的步骤SA5中获得肯定判定，从而执行步骤SA6以在时刻tA2稍微升高第一制动器B1的指令控制压力PB1，然后以预定速率升高指令控制压力PB1。同样，根据现有技术，第一制动器B1的指令控制压力PB1在时刻tA2稍微升高，然后以预定速率升高，如在本实施例中那样。如图11和12所示，输出轴转矩TOUT在从时刻tA2开始的时段内随着指令控制压力PB1的升高而降低。在时刻tA1和惯性阶段开始的时刻tA3之间的时段内，以与图11的现有技术相同的方式，根据图12的本实施例控制指令控制压力PB1。因此，根据图12的本实施例的在时刻tA1、tA3之间的指令控制压力PB1的控制型式与图11的现有技术相同。
在图11和12中的时刻tA3，涡轮速度Nt开始下降，并且升档动作的转矩阶段结束，从而在根据本实施例的图10的步骤SA7中获得肯定判定。由于在时刻tA3在步骤SA8中获得否定判定，所以根据本实施例执行步骤SA9。因此，在时刻tA3开始以预定的第一速率ΔP1UP升高指令控制压力PB1并以预定的升高速率ΔP1H升高指令控制压力PC4。在图11的现有技术中，在从时刻tA3开始的惯性阶段期间以预定速率升高指令控制压力PB1。如图11和12所示，已降低的输出轴转矩TOUT在时刻tA3后立即快速升高。应注意，自动变速器10的变速冲击随着输出轴转矩TOUT的快速升高量TSK(在图11和12中示出)的增大而增大。
在图12中的时刻tA3’，自动变速器10的升档动作的进展程度PG达到目标变速进展程度PG1，即涡轮速度Nt在降低过程中已降低至与目标变速进展程度PG1对应的阈值N1t，从而在图10的步骤SA8中获得肯定判定，并且根据本实施例执行步骤SA10。因此，在从时刻tA3'开始的时段内，第一制动器B1的指令控制压力PB1以预定的第二速率ΔP2UP升高，同时第四离合器C4的指令控制压力PC4以预定的降低速率ΔP2H降低。在图12的本实施例中，在时刻tA3'之前输出轴转矩TOUT快速升高所述量TSK。也就是说，在输出轴转矩TOUT快速升高(在惯性阶段的开始时刻后立即发生，并产生变速冲击)后涡轮速度Nt已降低至阈值N1t。
在图11和12中的时刻tA4，由于第一制动器B1和第四离合器C4的接合动作而已降低的涡轮速度Nt开始受到车速V的影响，即升档动作的惯性阶段结束，从而输出轴转矩TOUT在第一制动器B1不打滑的情况下在时刻tA4降低至变速结束值。在时刻tA4，在根据本实施例的图10的步骤SA7中肯定判定变为否定判定，从而在从时刻tA4开始的时段内指令控制压力PB1、PC4被保持在当前值，如图12所示。在现有技术中，在从时刻tA4开始的时段内指令控制压力PB1被类似地保持在当前值。
在图11和12中的时刻tA5，输入轴22和输出轴24的同步旋转运动已被确认，并且在图10的步骤SA11中获得肯定判定，从而根据本实施例执行步骤SA12，由此指令控制压力PB1在时刻tA5快速升高至变速结束值，同时指令控制压力PC4在时刻tA5快速降低至零。同样，在图11的现有技术中，指令控制压力PB1在时刻tA5快速升高至变速结束值。
分别通过第一制动器B1和第四离合器C4传递的转矩Tb1和Tc4的用在上述方程(1)中的系数分别为3.1493和3.0805，它们几乎彼此相等，从而转矩Tb1、Tc4被认为对输出轴转矩TOUT具有几乎相同的影响，且因此对输出轴转矩TOUT的快速升高量TSK(在图11和12中示出)具有几乎相同的影响。另一方面，在上述方程(2)中，通过第一制动器B1传递的转矩Tb1的系数为-7.6334，而通过第四离合器C4传递的转矩Tc4的系数为-14.0019，其绝对值约为转矩Tb1的系数的两倍大。因此，在从第一档位“1st”到第二档位“2nd”的升档动作中，所传递的转矩值Tc4使涡轮速度Nt以绝对值约为所传递的转矩Tb1使涡轮速度Nt降低的速率ΔNt的两倍高的速率ΔNt降低。为此，图12的本实施例配置成，使得在时刻tA3和tA4之间的惯性阶段内第一制动器B1的转矩传递承载能力比在图11的现有技术(其中第四离合器C4在惯性阶段内保持在完全释放状态)中小根据上述方程(1)与第四离合器C4的转矩传递承载能力对应的量。尽管表示自动变速器10的变速冲击程度的快速升高量TSK在图12的本实施例和图11的现有技术中基本相同，但本实施例布置成将第四离合器C4置于打滑状态以使得第四离合器C4能够具有所传递的转矩值Tc4，从而涡轮速度Nt在图12的本实施例中以比在图11的现有技术中高的速率降低至变速结束值，即，与在图11的现有技术中相比，惯性阶段的时长在图12的本实施例中缩短。因此，与在图11的现有技术中相比，在图12的本实施例中从时刻tA1到时刻tA5的所需变速时间缩短。
根据本实施例设置的较高档位接合元件控制部122配置成使得较高档位接合元件(由较高档位接合元件选择部112选定的第四离合器C4)形式的至少一个特定受控的接合元件在根据当前产生的变速指令执行的变速动作(升档动作)期间能够具有转矩传递承载能力。如从所传递转矩值Tb1、Tc4的系数可见，较高档位接合元件(C4)的转矩传递承载能力比欲要被接合以根据变速指令执行升档动作的第二接合元件CG2(B1)对车辆用自动变速器10的涡轮速度Nt的变化速率ΔNt具有更大的影响，从而与特定受控的接合元件不能够具有转矩传递承载能力的情况相比，能够具有转矩传递承载能力的特定受控的接合元件能将涡轮速度Nt更快速地改变为与车辆用自动变速器10在升档动作后建立的档位对应的变速结束速度，而同时车辆用自动变速器10的变速冲击如在上述情况下那样被有效地减小，由此能有效地缩短完成升档动作所需的时间。
根据本实施例的较高档位接合元件控制部122还配置成使得被接合的第四离合器C4形式的较高档位接合元件能够执行变速动作而到达比由自动变速器10的升档动作(从第一档位“1st”到第二档位“2nd”)建立的档位(第二档位“2nd”)高的第四档位“4th”形式的较高档位，与较高档位接合元件不能够具有转矩传递承载能力的情况相比，完成升档动作所需的时间能更短，同时变速冲击如在上述情况下那样能被有效地减小。
根据本实施例的较高档位接合元件变速控制部122还配置成，在变速进展判定部118判定为升档动作的进展程度PG已达到预定的目标变速进展程度PG1时，开始以预定的降低速率ΔP2H降低较高档位接合元件(C4)的指令控制压力PGH以减小转矩传递承载能力。这样，与转矩传递承载能力在升档动作的结束时刻前不久开始降低至零的情况相比，较高档位接合元件的转矩传递承载能力在升档动作期间更慢地降低并且在升档动作结束时变为零，从而在升档动作期间将发生的对较高档位接合元件的转矩传递承载能力的不适当的控制正时对升档动作产生的不利影响将减小。
根据本实施例的较高档位接合元件控制部122还配置成使得较高档位接合元件(C4)的指令控制压力PGH被升高以使得较高档位接合元件能够与自动变速器10的惯性阶段的开始时刻同时地具有转矩传递承载能力，从而较高档位接合元件的转矩传递承载能力能被有效地产生以缩短自动变速器10所需的变速时间。在此方面，应注意当指令控制压力PGH被保持在预定的低待机压力时较高档位接合元件(C4)不具有转矩传递承载能力。对于第一和第二接合元件CG1、CG2的指令控制压力PG1、PG2来说也是这样。
根据本实施例的较高档位接合元件控制部122还配置成，使得较高档位接合元件在自动变速器10的通过释放第一接合元件CG1和接合第二接合元件CG2而进行的从第一档位G1到第二档位G2的升档动作期间能够具有转矩传递承载能力，更具体地，在通过释放单向离合器F1和接合第一制动器B1而进行的从第一档位“1st”到第二档位“2nd”的升档动作期间能够具有转矩传递承载能力。这样，与特定受控的接合元件不能够具有转矩传递承载能力的情况相比，能够具有转矩传递承载能力的较高档位接合元件(C4)能将自动变速器10的输入轴22的转速更快速地改变到与自动变速器10在升档后建立的第二档位对应的变速结束值，而同时自动变速器10的变速冲击如在上述情况下那样被有效地减小，由此完成升档动作所需的时间能有效地缩短。
根据本实施例的较高档位接合元件控制部122还配置成通过在自动变速器10的升档动作期间暂时将较高档位接合元件(C4)置于打滑状态或部分接合状态而使得较高档位接合元件能够具有转矩传递承载能力。因此，暂时被置于打滑状态的较高档位接合元件的转矩传递承载能力能被适当地调节到适于缩短自动变速器10所需的变速时间同时减小自动变速器10的变速冲击的值。
根据本实施例的变速阶段判定部118配置成，当在自动变速器10的升档动作的惯性阶段期间随着升档动作的进展而降低的涡轮速度Nt已被降低至与目标变速进展程度PG1对应的阈值N1t时，判定为升档动作的进展程度PG已达到预定的目标变速进展程度PG1。这样，通过检测涡轮速度Nt能容易地判定进展程度PG是否已达到目标变速进展程度PG1。
本实施例配置成，使得预定的目标变速进展程度PG1被确定成使得升档动作的进展程度PG在自动变速器10的输出轴24的转矩变化结束后达到预定的目标变速进展程度PG1，所述转矩变化是在惯性阶段开始时或开始后不久作为自动变速器10的变速冲击而发生的。因此，在根据当前产生的变速指令执行升档动作时，自动变速器10所需的变速时间能在减小对较高档位接合元件(C4)的转矩传递承载能力的不适当的控制正时的影响时有效地缩短，同时对于升档动作期间的选定长度的时间暂时地产生转矩传递承载能力。
将说明本发明的另一个实施例。在以下说明中，与在第一实施例中所用相同的附图标记将用于表示相同的元件，且不作冗余说明。
<第二实施例>
参照图13的功能框图，示出了根据本发明第二实施例构造的电子控制装置90的主要控制功能。根据图13的本实施例的电子控制装置90包括中间档位接合元件选择部212、变速进展判定部218和变速控制部220，来替换在图8的功能框图中示出的第一实施例中设置的较高档位接合元件选择部112、变速进展判定部118和变速控制部120。变速指令部220包括中间档位接合元件控制部222。与图8的第一实施例一样，第二实施例包括变速阶段判定部116和变速指令部110。将只描述该第二实施例的与第一实施例不同的方面。
该第二实施例中的变速指令部110也配置成基于实际车速V和加速踏板50的操作量Acc并根据例如图6所示的被存储的变速边界线图谱来判定是否应当执行自动变速器10的变速动作，并在获得了肯定判定时产生变速指令以执行变速动作。当在自动变速器10的第四档位“4th”下加速踏板50的操作量Acc从图6所示的“c”点增大至“d”点时，变速指令部110判定为应当进行从第四档位“4th”到第二档位“2nd”的跳跃降档动作，并产生变速指令以执行自动变速器10的从第四档位“4th”到第二档位“2nd”的跳跃降档动作。
中间档位接合元件选择部212配置成选择至少一个中间档位接合元件，其是欲要被接合以建立自动变速器10的中间档位并在根据由变速指令部110产生的变速指令执行的降档动作之前和之后被置于释放状态的接合元件。中间档位介于在所述降档动作前建立的档位和在所述降档动作后建立的档位之间，并且是比在降档动作前建立的档位低的档位和比在降档动作后建立的档位高的档位。可理解，与第一实施例中的较高档位接合元件一样，中间档位接合元件也是被包括在设置成执行自动变速器10的变速动作的多个接合元件(C，B，F)中并且在根据当前产生的变速指令执行的变速动作之前和之后被置于完全释放状态的特定受控的接合元件。换言之，中间档位接合元件是除第一和第二接合元件CG1、CG2之外的并且被接合以建立比第一档位G1低且比第二档位G2高的档位的接合元件。例如，当变速指令部110产生执行从第四档位“4th”到第二档位“2nd”的降档动作的变速指令时，中间档位接合元件选择部212选择第三离合器C3形式的至少一个中间档位接合元件作为较高档位接合元件，如从图2的表中可见。
变速进展判定部218配置成判定自动变速器10的变速动作的进展程度PG是否已达到预定的目标程度PGx(下文中称作“目标变速进展程度PGx”)，即判定进展程度PG是否高于目标变速进展程度PGx。变速进展判定部218与第一实施例中的变速进展判定部118的不同之处在于，变速进展判定部218使用目标变速进展程度PGx来代替目标变速进展程度PG1。在其它方面，变速进展判定部218与变速进展判定部118相同。
与目标变速进展程度PX1一样，目标变速进展程度PGx被确定成使得变速动作的进展程度PG在变速动作的惯性阶段期间达到目标变速进展程度PGx。但是，目标变速进展程度PGx与目标变速进展程度PG1的不同之处在于，目标变速进展程度PGx被确定成使得进展程度PG在从惯性阶段的开始时刻到中间档位接合元件的输入和输出部件的同步旋转运动的开始时刻的时段内达到目标变速进展程度PGx。在第一实施例中，用于判定进展程度PG是否已达到目标变速进展程度PG1的阈值N1t基于惯性阶段的结束时刻的涡轮速度Nt被确定成对应于目标变速进展程度PG1。但是，在第二实施例中，阈值N1t基于同步速度Ntm，即中间档位接合元件的输入和输出部件的同步旋转运动的开始时刻的涡轮速度Nt，被确定成对应于目标变速进展程度PGx。假设被选作中间档位接合元件的离合器C或制动器B是已知的，则同步速度Ntm能基于在自动变速器10的降档动作之前和之后建立的档位和输出轴24的转速NOUT来计算。
变速控制部220配置成根据由变速指令部110产生的变速指令来控制液压控制单元98以执行离合器对离合器跳跃降档动作，用于通过释放第一接合元件CG1(释放侧接合元件CG1)且同时接合第二接合元件CG2(接合侧接合元件CG2)来控制从第一档位G1到第二档位G2的跳跃降档动作。变速控制部220的上述中间档位接合元件控制部222配置成控制由中间档位接合元件选择部212选定的中间档位接合元件中的至少一个，使得各个被选定的中间档位接合元件在自动变速器10的变速动作(降档动作)期间暂时被置于部分接合或打滑状态(不处于完全接合状态)，以使该中间档位接合元件具有转矩传递承载能力。如下详细所述，变速控制部220(中间档位接合元件控制部222)通过改变第一接合元件CG1、第二接合元件CG2和中间档位接合元件的指令控制压力(电流的指令量)来彼此同步地控制第一接合元件CG1的释放动作、第二接合元件CG2的接合动作和中间档位接合元件的打滑动作。变速控制部220执行与变速控制部120类似的控制工作，而中间档位接合元件控制部222执行与较高档位接合元件控制部122类似的控制工作，直到变速阶段判定部116判定为惯性阶段已开始。但是，中间档位接合元件控制部222的控制工作应用于中间档位接合元件，而较高档位接合元件控制部122的控制工作应用于较高档位接合元件。
当在变速指令部110产生执行降档动作的变速指令时变速阶段判定部116判定为降档动作已进入或开始惯性阶段时，变速控制部220以预定的第一速率ΔP1DN进一步升高第二接合元件CG2的指令控制压力PG2(在转矩阶段内已被升高)，并且中间档位接合元件控制部222使中间档位接合元件的指令控制压力PGM从低待机压力以预定的升高速率ΔP1M升高，以增大中间档位接合元件的转矩传递承载能力。也就是说，中间档位接合元件控制部222在自动变速器10的降档动作的惯性阶段的开始时刻升高指令控制压力PGM，以使得中间档位接合元件能够具有转矩传递承载能力。
当此后变速进展判定部218判定为在惯性阶段开始后降档动作的进展程度PG已达到目标变速进展程度PGx时，变速控制部220以预定的第二速率ΔP2DN升高第二接合元件CG2的指令控制压力PG2，并且中间档位接合元件控制部222停止以升高速率ΔP1M升高中间档位接合元件的指令控制压力PGM，并以预定的降低速率ΔP2M降低指令控制压力PGM，以减小中间档位接合元件的转矩传递承载能力。
当产生执行自动变速器10的降档动作的变速指令时，并且在中间档位接合元件的指令控制压力PGM的升高开始之前，中间档位接合元件控制部222基于被选作中间档位的离合器C或制动器B、在降档动作之前和之后建立的档位和输出轴24的转速NOUT来计算上述同步速度Ntm。在惯性阶段期间，中间档位接合元件控制部222判定涡轮速度Nt是否已达到所计算出的同步速度Ntm，即，当前涡轮速度Nt是否已超过同步速度Ntm。如果获得了肯定判定，即当前涡轮速度Nt高于同步速度Ntm，则中间档位接合元件控制部222将指令控制压力PGM降低至比低待机压力低的值，例如，使指令控制压力PGM为零。当获得上述肯定判定时，变速控制部220改变第二接合元件CG2的指令控制压力PG2的升高速率，即以预定的第三速率ΔP3DN升高指令控制压力PG2。
当此后变速阶段判定部116判定为降档动作的惯性阶段已结束时，变速控制部220停止以第三速率ΔP2DN升高第二接合元件CG2的指令控制压力PG2，并将指令控制压力PG2保持在当前值，并且中间档位接合元件控制部222将中间档位接合元件的指令控制压力PG2保持在低待机压力或比低待机压力低的值。
当此后变速阶段判定部116判定为输入轴22和输出轴24开始同步旋转运动时，变速控制部220将第二接合元件CG2的指令控制压力PG2快速升高至预定的变速结束压力，即被置于完全接合状态的第二接合元件CG2的接合压力，并且中间档位接合元件控制部222将中间档位接合元件的指令控制压力PGM快速地降低至零，以完全释放中间档位接合元件。
如在第一实施例中那样，在自动变速器10的变速动作(降档动作)期间输出轴转矩TOUT的变化速率的目标值和涡轮速度Nt的变化速率的目标值通过实验针对各个变速动作来确定，以便缩短所需的变速时间，同时减小变速冲击，从而提高车辆的驾驶舒适性。作为控制第二接合元件CG2的指令控制压力PG2和中间档位接合元件的指令控制压力PGM的参数，上述第一速率ΔP1DN、第二速率ΔP2DN、第三速率ΔP3DN、升高速率ΔP1M和降低速率ΔP2M根据自动变速器10的旋转元件的运动方程来确定，以便建立输出轴转矩TOUT的变化速率的目标值和涡轮速度Nt的变化速率的目标值。此外，如在第一实施例中那样，用于中间档位接合元件的升高速率ΔP1M和降低速率ΔP2M被确定成使得通过将该接合元件置于打滑状态(未完全接合状态)而使该接合元件能够具有转矩传递承载能力。
当变速指令部110产生执行离合器对离合器升档动作的变速指令时，变速控制部220将该降档动作控制成，使得第一接合元件CG1的释放动作和第二接合元件CG2的接合动作开始，并且在第一接合元件CG1和第二接合元件CG2最终分别进入完全释放和接合状态之前同时被置于打滑状态，如在根据现有技术进行控制的离合器对离合器变速动作中那样。
参照与第一实施例的图9和10对应的图14和15的流程图，示出了根据第二实施例的电子控制装置90的主要控制工作，即，例如控制自动变速器10从第四档位“4th”到第二档位“2nd”的跳跃降档动作，更具体地，控制第四离合器C4形式的第一接合元件CG1的释放动作、第一制动器B1形式的第二接合元件CG2的接合动作和第三离合器C3形式的中间档位接合元件的暂时打滑动作的控制例程。此控制例程以大约数毫秒至大约数十毫秒的极短时间周期重复执行。
该控制例程以对应于变速指令部110的步骤SB1开始，以基于实际车速V和加速踏板50的操作量Acc并根据图6的变速边界线图谱来判定自动变速器10是否应当进行从第四档位“4th”到第二档位“2nd”的跳跃降档动作。当在步骤SB1中获得肯定判定时，即当判定为应当进行从第四档位“4th”到第二档位“2nd”的打滑降档动作时，控制流程转到步骤SB2。如果在步骤SB1中获得否定判定，则控制例程的一个执行周期结束。
在对应于中间档位接合元件选择部212的步骤SB2中，选择第三离合器C3作为中间档位接合元件。第三离合器C3被接合以建立介于第四档位“4th”和第二档位“2nd”之间的第三档位“3rd”，它是比第四档位“4th”形式的第一档位G1低的档位和比第二档位“2nd”形式的第二档位G2高的档位。
在步骤SB2后紧接着进行对应于变速阶段判定部116的步骤SB3，以判定自动变速器10的从第四档位“4th”到第二档位“2nd”的降档动作是否处在进入转矩阶段或转矩阶段开始之前。更具体地说，对在执行降档动作的变速指令的产生时刻后已经过的时间长度进行测量。当所测得的时间长度比与转矩阶段的开始或进入时刻对应的上述预定的阈值时间长度短时，在步骤SB3中获得肯定判定，即判定为当前的跳跃降档动作处在转矩阶段开始之前。在这种情况下，控制流程转到步骤SB4。如果在步骤SB3中获得否定判定，则控制流程在略过步骤SB4的同时转到步骤SB5。
在对应于变速控制部220及其中间档位接合元件控制部222的步骤SB4中，第一制动器B1(第二接合元件CG2)的指令控制压力PB1被升高至上述预定的低待机压力。同时，第三离合器C3(中间档位接合元件)的指令控制压力PPC3被升高至上述预定的低待机压力。在将第一制动器B1和第三离合器C3的指令控制压力升高至低待机压力的初始时段内，这些指令控制压力在被保持为低待机压力之前快速升高以使第一制动器B1和第三离合器C3快速暂时地部分接合。
在接下来同样对应于变速阶段判定部116的步骤SB5中，判定从第四档位“4th”到第二档位“2nd”的降档动作是否处于转矩阶段内。当所测得的在执行从第四档位“4th”到第二档位“2nd”的降档动作的变速指令的产生时刻后经过的时间已超过预定的阈值时间长度时，判定为当前降档动作的转矩阶段已开始。当由于降档动作引起的涡轮速度Nt的升高已开始时，判定为转矩阶段已结束。当当前降档动作处于转矩阶段内时，即当在步骤SB5中获得肯定判定时，控制流程转到步骤SB6。当在步骤SB5中获得否定判定时，控制流程转到步骤SB7(图15)。
在对应于变速控制部220的步骤SB6中，第一制动器B1(第二接合元件CG2)的指令控制压力PB1以预定速率升高，以增大第一制动器B1的转矩传递承载能力，如在根据现有技术进行控制的离合器对离合器变速动作中那样。在转矩阶段期间，第三离合器C3(中间档位接合元件)的指令控制压力PC3保持在预定的低待机压力。
在同样对应于变速阶段判定部116的步骤SB7中，判定当前降档动作是否处于惯性阶段。当判定为转矩阶段已结束时，判定为惯性阶段已开始。当判定为由于降档动作引起的涡轮速度Nt的升高已结束时，判定为惯性阶段已结束。当当前降档动作处于惯性阶段时，即当在步骤SB7中获得肯定判定时，控制流程转到步骤SBA8。当在步骤SBA7中获得否定判定时，控制流程在略过步骤SB8-SB13的同时转到步骤SB14。
在对应于变速进展判定部218的步骤SB8中，判定自动变速器10的降档动作的进展程度PG是否已达到预定的目标变速进展程度PGx。当随着当前降档动作的惯性阶段的进展而升高的涡轮速度Nt高于与目标变速进展程度PGx对应的阈值N1t时，判定为进展程度PG已达到目标变速进展程度PGx。当自动变速器部10的降档动作的进展程度PG已达到目标变速进展程度PGx时，即当在步骤SB8中获得肯定判定时，控制流程转到步骤SB10。当在步骤SB8中获得否定判定时，控制流程转到步骤SB9。
在对应于变速控制部220和中间档位接合元件控制部222的步骤SB9中，以上述预定的第一速率ΔP1DN升高第一制动器B1(第二接合元件CG2)的指令控制压力PB1。同时，优选地，与指令控制压力PB1的升高同步地，以上述预定的升高速率ΔP1M升高第三离合器C3(中间档位接合元件)的指令控制压力PC3。在步骤SB9后接下来进行步骤SB14。
在对应于中间档位接合元件控制部222的步骤SB10中，判定当前涡轮速度Nt是否高于上述同步速度Ntm。当在步骤SB10中获得肯定判定时，即当判定为当前涡轮速度Nt高于上述同步速度Ntm时，控制流程转到步骤SB12。当在步骤SB10中获得否定判定时，控制流程转到步骤SB11。
在同样对应于变速控制部220和中间档位接合元件控制部222的步骤SB11中，以上述预定的第二速率ΔP2DN升高第一制动器B1(第二接合元件CG2)的指令控制压力PB1。同时，优选地，与指令控制压力PB1的升高同步地，以上述预定的降低速率ΔP2M降低第三离合器C3(中间档位接合元件)的指令控制压力PC3。在步骤SB11后接下来进行步骤SB14。
在对应于中间档位接合元件控制部222的步骤SB12中，将第三离合器C3(中间档位接合元件)的指令控制压力PC3降低至低待机压力或比低待机压力低的值，例如降低至零。在步骤SB12后接下来进行步骤SB13。
在同样对应于变速控制部220的步骤SB13中，与指令控制压力PC3在步骤SB12中降低至低待机压力或更低同步地，使第一制动器B1(第二接合元件CG2)的指令控制压力PB1的升高速率从第二速率ΔP2DN变为第三速率ΔP3DN。在步骤SB13后接下来进行步骤SB14。
在同样对应于变速阶段判定部116的步骤SB14中，进行判定以确认输入轴22和输出轴24的同步旋转运动。理论上，当前降档动作的惯性阶段在输入轴22和输出轴24的旋转运动已被确认时结束。但是，电子控制装置90需要短时间来确认输入轴22和输出轴24的同步旋转运动，从而同步旋转运动在惯性阶段结束后经过短时间时被确认。当旋转运动已被确认时，即当在步骤SB14中获得肯定判定时，控制流程转到步骤SB15。当在步骤SB14中获得否定判定时，当前控制程序的一个执行周期结束。
在同样对应于变速控制部220和中间档位接合元件控制部222的步骤SB15中，将第一制动器B1(第二接合元件CG2)的指令控制压力PB1立即升高至预定的变速结束值，如在根据现有技术进行控制的离合器对离合器变速动作中那样。同时，优选地，与指令控制压力PB1到变速结束值的升高同步地，将第三离合器C3(中间档位接合元件)的指令控制压力PC3立即降低至零以使第三离合器C3进入完全释放状态。当第一制动器B1随着指令控制压力PB1被升高至变速结束值而被置于完全接合状态、同时第三离合器C3随着指令控制压力PC3变为零而被置于完全释放状态时，从第四档位“4th”到第二档位“2nd”的降档动作结束或完成，并且变速指令被取消。
在从第四档位“4th”到第二档位“2nd”的降档动作中，与第一制动器B1形式的第二接合元件CG2的接合动作同时地，第四离合器C4形式的第一接合元件CG1被完全释放，如在根据现有技术进行控制的离合器对离合器变速动作中那样。
接下来参照与第一实施例的图12对应的图16的时序图，将描述根据本第二实施例进行控制的自动变速器10的降档动作，其中在指令控制压力PC3在降档动作期间被暂时升高的情况下，选定的中间档位接合元件被暂时置于打滑状态，以使得该接合元件能够具有转矩传递承载能力。在图16的时序图中，按从顶部朝底部的描述顺序示出了涡轮速度Nt、第一制动器B1(第二接合元件CG3)的指令控制压力PB1和第三离合器C3(中间档位接合元件)的指令控制压力PC3。
在根据第一实施例进行控制的升档动作中，如图12的时序图所示，涡轮速度Nt在惯性阶段内降低。但是，在根据第二实施例进行控制的降档动作中，如图16的时序图所示，涡轮速度Nt在惯性阶段内升高。图12的时序图示出了第四离合器C4(较高档位接合元件)的指令控制压力PC4的变化，图16的时序图示出了第三离合器C3(中间档位接合元件)的指令控制压力PC3的变化。还应注意，图16的时序图示出了不与图12的时序图所示的任意时刻对应的时刻tB4。在其它方面，图16的时序图与图12的时序图相同。只对图16的第二实施例中与图12的第一实施例不同的方面进行说明。图16所示的时刻tB1、tB2、tB3、tB3’、tB5和tB6分别对应于图12所示的tA1、tA2、tA3、tA3’、tA4和tA5。
在图16所示的时刻tB4，涡轮速度Nt已被升高至比同步速度Ntm高的值。因此，在该时刻tB4，在图15的步骤SB10中获得肯定判定，并且控制流程转到步骤SB12和SB13。因此，在从时刻tB3’开始的时段内已以降低速率ΔP2M降低的第三离合器C3(中间档位接合元件)的指令控制压力PC3在时刻tB4降低至低待机压力(或更低)。此外，在从时刻tB3’开始的时段内已以升高速率ΔP2DN升高的第一制动器B1(第二接合元件CG2)的指令控制压力PB1的升高速率在时刻tB4从速率ΔP2DN变为第三速率ΔP3DN。
本第二实施例与第一实施例具有基本相同的优点，而与自动变速器10的变速动作的不同类型即第一实施例中的升档动作和第二实施例中的降档动作无关。当涡轮速度Nt在自动变速器10的降档动作的惯性阶段内高于同步速度Ntm时，根据第二实施例的中间档位接合元件控制部222将中间档位接合元件的指令控制压力PGM保持在预定的低待机压力(或更低)。也就是说，在从自动变速器10的降档动作的惯性阶段的开始时刻到中间档位接合元件的输入和输出部件的同步运动开始的时刻的时段内，中间档位接合元件被保持在打滑状态以使得其能够具有转矩传递承载能力。在同步运动的开始时刻后，由于该时刻后产生的转矩传递承载能力不期望地引起降档动作所需时间的延长，所以中间档位接合元件不能够具有转矩传递承载能力。在本实施例中，中间档位接合元件在其指令控制压力PGM保持在预定的低待机压力时不具有转矩传递承载能力。类似地，第一和第二接合元件CG1、CG2在指令控制压力PG1、PG2保持在预定的低待机压力时不具有转矩传递承载能力。
尽管仅为了例述的目的在上面已参照附图详细地说明了本发明的优选实施例，但应当理解，根据上述教导，本发明能以本领域技术人员可想到的各种变化、变型和改进加以实施。
在第一实施例中，较高档位接合元件选择部112选择第四离合器C4作为在从第一档位“1st”到第二档位“2nd”的升档动作过程中被置于打滑状态的较高档位接合元件。但是，较高档位接合元件选择部112可以选择第二离合器C2、第三离合器C3和第四离合器C4中的两个或所有离合器来作为较高档位接合元件。在这种情况下，用在上述方程(1)和(2)中的系数根据被选定的两个或三个较高档位接合元件来改变。
在图9和10的流程图的第一实施例中，单向离合器F1形式的第一接合元件CG1被释放以执行从第一档位“1st”到第二档位“2nd”的升档动作。但是，第一接合元件CG1可以是液压操作的离合器C或制动器B。
尽管已作为示例参照图9和10的流程图说明了根据第一实施例的从第一档位“1st”到第二档位“2nd”的升档动作，但本发明的原理同样适用于任意其它升档动作，例如，从第三档位“3rd”到第四档位“4th”的升档动作，其中第三档位“3rd”对应于第一档位G1而第四档位“4th”对应于第二档位G2。类似地，本发明的原理同样适用于除了根据所述第二实施例的从第四档位“4th”到第二档位“2nd”的降档动作之外的任意降档动作。
第一实施例布置成将选定的较高档位接合元件暂时置于打滑状态以使得该接合元件能够具有转矩传递承载能力，以便如图11和12的时序图可见缩短执行升档动作所需的时间，同时以与传统的离合器对离合器变速动作相同的程度减小变速冲击。但是，第一实施例可修改为将选定的较高档位接合元件暂时置于打滑状态以便减小变速冲击，同时以与传统的离合器对离合器升档动作相同的程度缩短所需的升档时间。类似的修改适用于第二实施例，以将中间档位接合元件置于打滑状态以便减小变速冲击，同时以与传统的离合器对离合器降档动作相同的程度缩短所需的降档时间。
在所例述的第一和第二实施例中，变速进展判定部118、218配置成在涡轮速度Nt已达到阈值N1t时判定为变速动作的进展程度PG达到预定的目标变速进展程度PG1、PGx。但是，变速进展判定部118、218也可基于除涡轮速度Nt之外的其它参数来判定进展程度PG。
根据图16的时序图的第二实施例配置成使得第三离合器C3(中间档位接合元件)的指令控制压力PC3在时刻tB4降低至低待机压力。但是，第三离合器C3的指令控制压力PC3降低至低待机压力的时刻可或多或少地早于或晚于时刻tB4。但是，在降档动作中，优选地，指令控制压力PC3(PGM)在涡轮速度Nt升高至上述同步速度Ntm之前已降低至低待机压力或更低。
在图12的时序图的第一实施例中，第一制动器B1的指令控制压力PB1在从时刻tA3到时刻tA4的惯性阶段期间连续升高。但是，在惯性阶段期间对指令控制压力PB1的该控制不是必要的。例如，第一实施例可修改成使得指令控制压力PB1从时刻tA3到时刻tA3’降低，而同时第四离合器C4的指令控制压力PC4以比在第一实施例中高的升高速率ΔP1H(高出的量对应于指令控制压力PB1降低的速率)升高。类似的修改适用于第二实施例，其中第三离合器C3的指令控制压力PC3以增大的升高速率ΔP1M升高。
在所例述的自动变速器10中设置的离合器C和制动器B(例如第一和第二离合器C1、C2)形式的液压操作接合装置可用转矩传递承载能力可调的磁力式或电磁式接合元件如磁力式离合器和电磁式离合器来代替。在使用电磁离合器的情况下，例如，包含用于液压切换的阀装置的液压控制单元98由用于控制送给电磁离合器的电指令信号的电或电磁式切换装置来代替。
已参照第一和第二实施例描述了自动变速器10的升档和降档动作，第一和第二实施例的控制特征可适当地组合在一起。例如，在图9和10的控制例程之前或之后执行图14和15的控制例程。
应当理解，本发明能以本领域技术人员可想到的各种其它变化加以实施而不脱离本发明的精神和范围。

Claims (13)

1.一种用于车辆用自动变速器(10)的控制装置，所述车辆用自动变速器具有被选择性地释放和接合以执行变速动作的多个接合元件(C，B，F)，所述控制装置的特征在于包括：
变速控制部(120；220)，所述变速控制部配置成控制至少一个特定受控的接合元件(C3，C4)，所述至少一个特定受控的接合元件被包括在设置成执行所述车辆用自动变速器(10)的变速动作的所述多个接合元件(C，B，F)中，并且在根据当前产生的变速指令执行的变速动作之前和之后被置于完全释放状态，所述变速控制部控制所述至少一个特定受控的接合元件中的各个，以使得所述各个特定受控的接合元件在根据所述当前产生的变速指令执行的所述变速动作期间能够具有转矩传递承载能力。
2.根据权利要求1所述的控制装置，其特征在于，根据所述当前产生的变速指令执行的所述变速动作是所述车辆用自动变速器(10)的升档动作，并且所述至少一个特定受控的接合元件中的各个均是较高档位接合元件(C4)，所述较高档位接合元件被接合成执行所述车辆用自动变速器的变速动作而到达比在所述升档动作后建立的档位高的较高档位。
3.根据权利要求1所述的控制装置，其特征在于，根据所述当前产生的变速指令执行的所述变速动作是所述车辆用自动变速器(10)的降档动作，并且所述至少一个特定受控的接合元件中的各个均是中间档位接合元件(C3)，所述中间档位接合元件被接合成执行所述车辆用自动变速器的变速动作而到达介于在所述降档动作前建立的档位和在所述降档动作后建立的档位之间的中间档位。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的控制装置，其特征在于，还包括变速进展判定部(118；218)，所述变速进展判定部配置成判定根据所述当前产生的变速指令执行的所述变速动作的进展程度是否已达到预定的目标变速进展程度，并且其中当所述变速进展判定部已判定为所述变速动作的进展程度已达到所述预定的目标变速进展程度时，所述变速控制部(120；220)控制所述至少一个特定受控的接合元件(C3，C4)以降低所述转矩传递承载能力。
5.根据权利要求4所述的控制装置，其特征在于，当所述车辆用自动变速器(10)的输入轴(22)的转速已达到阈值时，所述变速进展判定部(118；218)判定为根据所述当前产生的变速指令执行的所述变速动作的进展程度已达到所述预定的目标变速进展程度，所述阈值基于所述输入轴在所述变速动作的惯性阶段开始和结束时的转速而被确定成使得所述阈值对应于所述预定的目标变速进展程度。
6.根据权利要求5所述的控制装置，其特征在于，所述预定的目标变速进展程度被确定成使得所述变速动作的进展程度在所述惯性阶段内达到所述预定的目标变速进展程度。
7.根据权利要求6所述的控制装置，其特征在于，所述预定的目标变速进展程度被确定成使得所述变速动作的进展程度在所述车辆用自动变速器(10)的输出轴(24)的转矩变化结束后达到所述预定的目标变速进展程度，所述转矩变化是在所述惯性阶段开始时或开始后不久作为所述车辆用自动变速器的变速冲击而发生的。
8.根据权利要求1至3中任一项所述的控制装置，其特征在于，所述变速控制部(120；220)使得所述至少一个特定受控的接合元件(C3，C4)能够与所述车辆用自动变速器(10)的惯性阶段的开始时刻同时地具有所述转矩传递承载能力。
9.根据权利要求1至3中任一项所述的控制装置，其特征在于，所述车辆用自动变速器的根据所述当前产生的变速指令执行的所述变速动作是从第一档位到第二档位的升档动作，所述升档动作是通过释放被包括在所述多个接合元件中并且被置于完全接合状态以将所述车辆用自动变速器置于所述第一档位的第一接合元件(F1)以及接合被包括在所述多个接合元件中并且在所述车辆用自动变速器的所述第一档位下被置于完全释放状态的第二接合元件(B1)而被执行的，所述变速控制部(120；220)使得所述至少一个特定受控的接合元件(C4)在所述升档动作期间能够具有所述转矩传递承载能力。
10.根据权利要求1至3中任一项所述的控制装置，其特征在于，所述变速控制部(120；220)通过在所述车辆用自动变速器的根据所述当前产生的变速指令执行的所述变速动作期间暂时将所述至少一个特定受控的接合元件(C3，C4)置于打滑状态而使得所述至少一个特定受控的接合元件能够具有所述转矩传递承载能力。
11.根据权利要求10所述的控制装置，其特征在于，所述变速控制部(120；220)将被置于所述打滑状态的所述至少一个特定受控的接合元件(C3，C4)的所述转矩传递承载能力和欲要被接合以根据所述当前产生的变速指令执行所述变速动作的接合元件的转矩传递承载能力控制为彼此成预定关系，使得所述车辆用自动变速器(10)的输入轴(22)和输出轴(24)的转速以各自的预定目标速率改变。
12.根据权利要求1至3中任一项所述的控制装置，其特征在于，所述多个接合元件中的各个的转矩传递承载能力均随着所述各个接合元件的接合动作的进行而增大。
13.根据权利要求3所述的控制装置，其特征在于，所述变速控制部(220)使得所述中间档位接合元件(C3)在所述车辆用自动变速器(10)的所述降档动作期间能够具有所述转矩传递承载能力达一时间段，所述时间段在所述中间档位接合元件的输入部件和输出部件的同步旋转运动被确认的时刻结束，所述变速控制部将所述中间档位接合元件控制成使得所述中间档位接合元件在所述输入和输出部件的所述同步旋转运动已被确认后不能具有所述转矩传递承载能力。
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