CN101836016B - 用于自动变速器的变速控制装置和变速控制方法 - Google Patents

Abstract

电子控制单元设置有两种换档映射图：基于车速和加速器踏板操作量的第一换档映射图；以及基于车速和车辆的要求驱动力的第二换档映射图。电子控制单元参照第一换档映射图来判断自动变速器是否应当降档，并且参照第二换档映射图来判断自动变速器是否应当升档。

Description

用于自动变速器的变速控制装置和变速控制方法

技术领域

本发明涉及用于自动变速器的一种变速控制装置和一种变速控制方法。

背景技术

众所周知，用于自动变速器的变速控制装置基于车速和加速器踏板操作量(或节气门开度)根据换档映射图(换档计划表)判断升档和降档，如在例如日本实用新型申请公报No.61-64548(JP-U-61-64548)中所述。图5示出基于车速和加速器踏板操作量的换档映射图的示例。根据基于车速和加速器踏板操作量(或节气门开度)的变速判断，根据驾驶者的意图基于加速器踏板操作进行变速。

在优先满足与发动机相关的需求如与燃料消耗特性、排气特性和燃烧模式相关的需求的情况下，变速判断可基于内燃发动机的负荷或车辆的驱动力。亦即，可通过使自动变速器变速来改善内燃发动机的燃料消耗特性和排气特性，使得内燃发动机在最佳转速并且对于燃料消耗、排放等而言在理想负荷下运转。然而，仅基于内燃发动机的负荷和驱动力的变速判断不允许自动变速器的变速操作反映基于加速器踏板操作的驾驶者意图。

发明内容

本发明提供用于自动变速器的一种变速控制装置和一种变速控制方法，该自动变速器既可反映驾驶者意图又可满足内燃发动机的需求，例如与燃料消耗特性和排气特性相关的需求。

本发明的第一方面涉及一种判断自动变速器是否应当换档的变速控制装置。该变速控制装置包括：第一换档判断部，其基于车速和加速器踏板操作量或节气门开度来判断自动变速器是否应当换档；以及第二换档判断部，其基于车速和内燃发动机的负荷或车辆的要求驱动力来判断自动变速器是否应当换档。第一换档判断部用来判断自动变速器是否应当降档；并且第二换档判断部用来判断自动变速器是否应当升档。

在上述构造中，基于车速以及加速器踏板操作量或节气门开度作出自动变速器应当降档的判定。相应地，变速器基于加速器踏板操作降档。另一方面，基于车速以及内燃发动机的负荷或车辆的要求驱动力作出自动变速器应当降档的判定。因此，变速器基于内燃发动机的负荷或车辆的要求驱动力升档，以便满足与内燃发动机的燃料消耗特性、排气特性等相关的需求。车辆的要求驱动力意指车辆保持其当前行驶状态所需的驱动力，且基于例如车速和加速器踏板操作量计算。

一般而言，如果当加速器踏板被压下时自动变速器未降档，则不可能获得驾驶者期待的加速。因此，自动变速器应当按照加速器踏板操作和在一定程度上得到反映的驾驶者意图来降档。另一方面，自动变速器很少被驾驶者有意地升档。

在这方面，在上述构造中，自动变速器基于加速器踏板操作降档，以反映驾驶者意图，并基于内燃发动机的负荷或车辆的要求驱动力升档，以便满足与燃料消耗特性、排气特性等相关的需求。因此，根据上述构造，既可反映驾驶者意图，又可满足与内燃发动机相关的需求，例如与燃料消耗特性和排气特性相关的需求。

在上述变速控制装置中，第一换档判断部可以进行关于使自动变速器升档的辅助判断；并且第二换档判断部可以进行关于使变速器降档的辅助判断。

如果自动变速器如上所述基于不同的参数升档和降档，则在自动变速器的换档操作中可能发生档位摆动。亦即，基于加速器踏板操作的降档条件，以及基于内燃发动机的负荷或车辆的要求驱动力的升档条件，在一些情形中可同时得以满足，使得升档紧随降档之后，或反之亦然。当降档时，换档操作中的档位摆动可通过除加速器踏板操作外还在一定程度上考虑内燃发动机的负荷或车辆的要求驱动力来避免。当升档时，换档操作中的档位摆动可通过除内燃发动机的负荷或车辆的要求驱动力外还在一定程度上考虑加速器踏板操作来避免。

在这方面，在上述构造中，用来判断自动变速器是否应当降档的第一换档判断部还可如上所述用来作出自动变速器是否应当升档以避免档位摆动的辅助判断。此外，用来判断自动变速器是否应当升档的第二换档判断部还可用来作出自动变速器是否应当升档以避免档位摆动的辅助判断。因此，根据上述构造，可避免当变速时档位摆动。

在上述构造中，如果上次变速为降档，则可用第一换档判断部来判断是否容许下次降档；并且如果上次变速为升档，则可用第一换档判断部和第二换档判断部两者来判断是否容许下次降档。

在上述构造中，如果上次变速和下次变速为连续降档，则使用车速以及加速器踏板操作量或节气门开度来判断是否容许下次降档。另一方面，如果上次变速为升档，则使用第一换档判断部和第二换档判断部两者来判断是否容许下次降档。如果第一和第二换档判断部两者都容许下次降档，则自动变速器将降档。如果基于车速以及加速器踏板操作量或节气门开度的降档条件和基于车速以及内燃发动机上的负荷或驱动力的降档条件两者都得以实现，则容许降档。因此，如果降档跟随升档，则使自动变速器降档的判定不仅基于车速以及加速器踏板操作量或节气门开度，而且基于内燃发动机的负荷或车辆的要求驱动力，从而如上所述避免当换档时档位摆动。

在上述构造中，如果上次变速为升档，则可使用第二换档判断部来判断是否容许下次升档，而如果上次变速为降档，则可使用第一和第二换档判断部两者来判断是否容许下次升档。

在上述构造中，如果上次和下次变速为连续升档，则使用车速以及内燃发动机的负荷或车辆的要求驱动力来判断是否容许下次升档。另一方面，如果上次变速为降档，则使用第一换档判断部和第二换档判断部两者来判断是否容许下次升档。在上述构造中，如果上次变速为降档，则如果第一和第二换档判断部两者容许下次升档则自动变速器将升档。如果基于车速以及加速器踏板操作量或节气门开度的升档条件和基于车速以及内燃发动机的负荷或驱动力的升档条件两者都得以实现，则容许下次升档。因此，如果升档跟随降档，则使自动变速器升档的判断不仅基于车速以及内燃发动机的负荷或车辆的要求驱动力，而且基于加速器踏板操作量或节气门开度，从而如上所述避免在换档操作中的档位摆动。

在上述构造中，基于上次变速为升档的假设而可进行自动变速器在当前行程中是否应当换档的第一判断。

一般而言，各行程中的第一变速为从第一档到第二档的升档。对于此升档，无需考虑当换档时档位摆动。这是为何可基于上次变速为升档的假设而进行自动变速器在当前行程中是否应当换档的第一判断。本文所使用的术语“行程”是指从当点火开关打开时一直到当其关闭时的周期。

本发明的第二方面涉及一种用于判断自动变速器是否应当换档的换档控制方法。该换档控制方法包括：基于车速和加速器踏板操作量或节气门开度来判断自动变速器是否应当降档；以及基于车速和内燃发动机的负荷或车辆的要求驱动力来判断自动变速器是否应当升档。

附图说明

本发明上述的和进一步的特征和优点将从以下参照附图对示例实施方式的描述变得显而易见，附图中使用相似标号来代表相似元件，其中：

图1是示出了根据本发明的一个实施方式的换档控制装置的总体构造的示意图；

图2是示出该实施方式中采用的基于车速和加速器踏板操作量的第一换档映射图的换档路线的设置的示例的图；

图3是示出该实施方式中采用的基于车速和车辆的要求驱动力的第二换档映射图的换档路线的设置的示例的图；

图4是示出该实施方式中采用的换档判断程序的方法步骤的流程图；以及

图5是示出根据现有技术的换档装置中采用的换档映射图的示例的图。

具体实施方式

以下将参照图1至图4描述根据本发明的一个实施方式的用于自动变速器的变速控制装置。图1示出根据本发明的该实施方式的用于自动变速器的变速控制装置的总体构造。如图中所示，自动变速器11经由变矩器连接到内燃发动机10。自动变速器11包括行星齿轮机构和多个摩擦接合机构(离合器、制动器)，并且构造成通过经使用液压回路的液压控制选择性地接合和分离摩擦接合机构而建立多个档位中的任意档位。自动变速器11设置有五个前进档。

电子控制单元20执行换档控制，即，其变换自动变速器11的档位。电子控制单元20由处于用于换档控制的各种操作的中央处理单元(CPU)、存储用于控制的程序和数据的只读存储器(ROM)、临时存储CPU的操作结果的随机存取存储器(RAM)、以及从外部接收信号和输出信号到外部的输入/输出端口(I/O)组成。

检测车辆的行驶状态和内燃发动机10的操作状态的各种传感器连接到电子控制单元20的输入端口。这些传感器的示例包括检测车速SPD的车速传感器21、检测加速器踏板的下压量(加速器踏板操作量ACCP)的加速器传感器22、以及检测内燃发动机10的进气量GA的空气流量计23。电子控制单元20基于车辆的行驶状态和内燃发动机10的操作状态——它们可从这些传感器的检测结果判定——来判断是否换档。电子控制单元20然后根据判断结果将来自输出端口的指令信号输出到自动变速器11，以变换自动变速器11的档位。

根据存储在电子控制单元20的ROM中的换档映射图作出换档控制中是否换档的判断。两个换档映射图，即第一换档映射图M1和第二换档映射图M2，提供在此实施方式的换档控制装置中。

图2示出第一换档映射图M1中的换档路线的设置的示例。如图中所示，第一换档映射图M1中的各换档路线由车速SPD和加速器踏板操作量ACCP限定。用于使自动变速器11降档的换档路线用实线示出，而升档用换档路线用虚线示出。图2和图3中换档路线“m→n”(其中m、n为1到5中的各个数字)代表用于从“第m档”换到到“第n档”的变速的换档路线。第一换档映射图M1中各升档用换档路线设置有基于相应的降档用换档路线的滞后。

图3示出第二换档映射图M2中的换档路线的设置的示例。如图中所示，第二换档映射图M2中的各换档路线由车速SPD和要求驱动力DP限定。用于使自动变速器11升档的换档路线用实线示出，而降档用换档路线用虚线示出。图中，还用点划线示出了车辆在各档位中的最大驱动力。第二换档映射图M2中各降档用换档路线设置有基于相应的升档用换档路线的滞后。

车辆的要求驱动力DP是指车辆保持其当前行驶状态所需的驱动力。要求驱动力DP由电子控制单元20基于车速SPD和加速器踏板操作量ACCP有序地算出。

在此实施方式中，电子控制单元20基本上参照第一换档映射图M1来判断是否使自动变速器11降档，而参照第二换档映射图M2来判断是否升档。亦即，在此实施方式中，使用不同的换档映射图来判断是否使自动变速器降档或升档。

如上所述，第一换档映射图M1基于车速SPD和加速器踏板操作量ACCP。因此，通过参照第一换档映射图M1基于加速器踏板操作来作出是否使自动变速器11降档的判断。相反地，第二换档映射图M2基于车速SPD和车辆的要求驱动力DP。应当注意的是，内燃发动机10的操作状态(发动机速度、发动机负荷)可从车速SPD、要求驱动力DP和自动变速器11的档位判定。因此，通过参照第二换档映射图M2，在考虑内燃发动机10的燃料消耗特性、排气特性等的情况下，基于车辆的要求驱动力DP来作出是否使自动变速器11升档的判断。

一般而言，如果当加速器踏板被压下时自动变速器11未降档，则不可能获得驾驶者所期待的加速。因此，自动变速器11应当按照加速器踏板的操作降档以反映驾驶者意图。然而，自动变速器11很少被驾驶者有意地降档。

在这方面，在此实施方式中，自动变速器11按照加速器踏板的操作降档，以反映驾驶者的意图，并基于车辆的要求驱动力DP升档，以满足与内燃发动机10的燃料消耗特性、排气特性等相关的需求。因此，在此实施方式中，既可反映驾驶者意图，又可满足与内燃发动机10相关的需求，例如，与燃料消耗特性和排气特性相关的需求。

当如上所述基于不同的参数判断自动变速器11的降档和升档时，在自动变速器11的变速操作中可能发生档位摆动。亦即，基于加速器踏板的操作的降档条件以及基于车辆的要求驱动力DP的升档条件在一些情形中可同时得以满足，使得升档紧随降档之后，或反之亦然。当降档时，换档操作中的档位摆动可通过除加速器踏板操作外还在一定程度上考虑车辆的要求驱动力DP来避免。当升档时，换档操作中的档位摆动可通过除车辆的要求驱动力DP外还在一定程序上考虑加速器踏板操作来避免。

因此，在此实施方式中，用于降档的第一换档映射图M1还包括升档用换档路线；此外，用于升档的第二换档映射图M2还包括降档用换档路线，如上所述。然后，为了避免如上所述的摆动，可如下作出换档判断。

在此实施方式中，如果上次和下次变速为连续降档，则如上所述参照基于车速SPD和加速器踏板操作量ACCP的第一换档映射图M1来判断是否容许下次降档。另一方面，如果上次变速为升档，则参照第一换档映射图M1和第二换档映射图M2两者来判断是否应当执行下次降档。亦即，在此情况中，当除由第一换档映射图M1限定的降档条件外还实现了由第二换档映射图M2限定的降档条件时，容许下次降档。

如上所述，第二换档映射图M2中各降档用换档路线设置有基于相应的升档用换档路线的滞后。因此，即使基于第一换档映射图M1的用于降档的条件在紧接着自动变速器已基于第二换档映射图M2升档后得以满足，基于第二换档映射图M2的用于降档的条件也未得以满足，使得可避免档位摆动。

此外，在此实施方式中，如果上次和下次变速为连续升档，则如上所述参照基于车速SPD和要求驱动力DP的第二换档映射图M2来判断是否容许下次升档。然而，如果上次变速为降档，则参照第一换档映射图M1和第二换档映射图M2两者来判断是否容许下次升档。亦即，在此情况中，当除由第二换档映射图M2限定的升档条件外还实现了由第一换档映射图M1限定的升档条件时，容许下次升档。

如上所述，第一换档映射图M1中各升档用换档路线设置有基于相应的降档用换档路线的滞后。因此，即使基于第二换档映射图M2的升档条件在紧接着自动变速器已基于第一换档映射图M1降档后得以满足，基于第一换档映射图M1的降档条件也不会立即得以满足，从而避免档位摆动。

在此实施方式中，假设上次变速为升档而作出关于当前行程中的第一换档的判断。这是因为任何行程中的第一次变速通常是从第一档到第二档的升档，对于该变速无需考虑换档操作中的档位摆动。

图4是此实施方式中用于判断自动变速器是否应当换档的换档判断程序的流程图。该程序由电子控制单元20在车辆操作期间周期性地执行。

当该程序开始时，电子控制单元20首先在步骤S10中检查上次变速是升档还是降档。如果上次变速为升档(S10：是)，则电子控制单元20在步骤S20中基于由车速SPD和要求驱动力DP限定的第二换档映射图M2的换档路线确定自动变速器随后是否应当升档。如果基于第二换档映射图M2的换档路线判定自动变速器应当升档(S20：是)，亦即，如果要在上次降档后执行连续升档，则电子控制单元20在步骤S30中命令自动变速器11升档并结束该程序。

另一方面，如果尚未基于第二换档映射图M2的换档路线判定变速器应当升档(S20：否)，则电子控制单元20在步骤S40基于第一换档映射图M1的换档路线确定自动变速器是否应当降档。如果尚未基于第一换档映射图M1的换档路线判定变速器应当降档(S40：否)，则电子控制单元20结束该程序而不会命令换档。

如果基于第一换档映射图M1的换档路线判定自动变速器应当降档(步骤S40：是)，则电子控制单元20在步骤S50中基于第二换档映射图M2的换档路线确定是否判定自动变速器应当降档。然后，如果基于第二换档映射图M2的换档路线判定自动变速器应当降档(S50：是)，则电子控制单元20在步骤S60中命令自动变速器11降档。否则(S50：否)，电子控制单元20不会发出指令换档。电子控制单元20然后结束该程序。亦即，如果上次变速为升档，则不执行下次降档，除非基于第一换档映射图M1和第二换档映射图M2两者的换档路线判定自动变速器11应当降档。

另一方面，如果上次变速为降档(S10：否)，则电子控制单元20在步骤S70中检查是否基于第一换档映射图M1的换档路线判定自动变速器11应当降档。如果基于第一换档映射图M1的换档路线判定自动变速器11应当降档(S70：是)，亦即，在要跟随上次降档执行连续降档的情况中，电子控制单元20在步骤S80中命令自动变速器11降档并结束该程序。

相反地，如果基于第一换档映射图M1的换档路线判定自动变速器不应当降档(步骤S70：否)，则电子控制单元20在步骤S90中确定是否基于第二换档映射图M2的换档路线判定自动变速器应当升档。如果基于第二换档映射图M2的换档路线判定自动变速器不应当升档(步骤S90：否)，则电子控制单元20结束该程序而不会发出换档指令。

如果基于第二换档映射图M2的换档路线判定自动变速器应当升档(步骤S90：是)，则电子控制单元20在步骤S100中确定是否基于第一换档映射图M1的换档路线判定自动变速器应当升档。然后，如果基于第一换档映射图M1的换档路线判定变速器应当升档(步骤S100：是)，则电子控制单元20在步骤S110中命令自动变速器11升档。否则(S100：否)，电子控制单元20不会发出换档指令。电子控制单元20然后结束该程序。亦即，如果上次变速为降档，则自动变速器11在当前变速中延迟升档，除非基于第一换档映射图M1和第二换档映射图M2两者的换档路线判定自动变速器应当升档。

在此实施方式中，第一换档映射图M1对应于如上所述的第一换档判断部，其基于车速以及加速器踏板操作量或节气门开度来判断变速器是否应当换档。同样，在此实施方式中，第二换档映射图M2对应于如上所述的第二换档判断部，其基于车速以及内燃发动机的负荷或车辆的要求驱动力来判断变速器是否应当换档。

根据按照以上实施方式的用于自动变速器的变速控制装置，获得以下效果。

在此实施方式中，第一换档映射图M1基于车速SPD以及加速器踏板操作量ACCP，而第二换档映射图M2基于车速SPD以及车辆的要求驱动力DP。参照第一换档映射图M1来判断自动变速器11是否应当降档，且参照第二换档映射图M2来判断自动变速器11是否应当升档。因此，在此实施方式中，自动变速器11按照加速器踏板的操作降档以反映驾驶者意图，并基于车辆的要求驱动力DP升档，以满足与燃料消耗特性、排气特性等相关的需求。因此，既可反映驾驶者的意图，又可满足与内燃发动机相关的需求，例如与燃料消耗特性和排气特性等相关的需求。

在此实施方式中，用于降档的第一换档映射图M1还包括升档用换档路线。同样，用于升档的第二换档映射图M2还包括降档用换档路线。如果上次变速为降档，则基于第一换档映射图M1的换档路线作出关于自动变速器是否应当降档的判断。如果上次变速为升档，则除第一换档映射图M1的换档路线外还基于第二换档映射图M2的换档路线作出关于是否容许下次升档的判断。另一方面，如果上次变速为升档，则基于第二换档映射图M2的换档路线作出关于自动变速器是否应当升档的判断。如果上次变速为降档，则除第二换档映射图M2的换档路线外还基于第一换档映射图M1的换档路线作出关于自动变速器是否应当升档的判断。因此，可避免当换档时档位摆动，如果自动变速器基于单独的参数升档和降档则趋于发生该档位摆动。

应当注意的是，上述实施方式可进行下述修改。

在上述实施方式中，第二换档映射图M2由车速SPD和车辆的要求驱动力DP限定。然而，第二换档映射图M2可替代性地由车速SPD和内燃发动机10的负荷限定。在此情况中，可基于第二换档映射图M2的换档路线作出使自动变速器11升档的判定，使得自动变速器11在满足与内燃发动机相关的需求如与燃料消耗特性和排气特性相关的需求的情况下升档。内燃发动机10的负荷的指示器的示例包括利用进气量调节输出的汽油发动机的进气量和节气门开度，以及利用燃料喷射量调节输出的柴油发动机的燃料喷射量。

在上述实施方式中，基于车速SPD和加速器踏板操作量ACCP限定第一换档映射图M1。在一些利用进气量调节输出的内燃发动机中，节气门开度与加速器踏板操作相关联地变化，使得加速器踏板操作量基本上唯一对应于节气门开度。如果本发明应用于连接到此类内燃发动机的自动变速器，则第一换档映射图M1的换档路线可由车速SPD和节气门开度限定。同样，在此情况中，可基于由车速SPD和节气门开度限定的第一换档映射图M1的换档路线作出使自动变速器11降档的判定，使得自动变速器11按照驾驶者意图降档。

在上述实施方式中，用于降档的第一换档映射图M1也设置有升档用换档路线，且用于升档的第二换档映射图M2也设置有降档用换档路线。第一换档映射图M1的升档用换档路线和第二换档映射图M2的降档用换档路线分别用于关于自动变速器是否应当升档或降档的辅助判断，从而避免当自动变速器换档时的档位摆动。然而，如果无需避免此类档位摆动，则可在第一换档映射图M1中省去升档用换档路线，并且可在第二换档映射图M2中省去降档用换档路线。在这种情况中，仅参照第一换档映射图M1来作出使自动变速器11降档的判定，且仅参照第二换档映射图M2来作出升档的判定。

第一换档映射图M1和第二换档映射图M2的换档路线的设置不局限于在图2和图3中示出的那些，并且可根据本发明所应用的车辆而进行适当修改。

在上述实施方式中，本发明应用于设置有五个前进档的自动变速器。然而，本发明可应用于任何自动变速器，不论档位数目为多少。

Claims (7)

1.一种判断自动变速器是否应当换档的变速控制装置，所述变速控制装置的特征在于包括：

第一换档判断部，其基于车速和加速器踏板操作量或基于车速和节气门开度来判断所述自动变速器是否应当换档；以及

第二换档判断部，其基于车速和内燃发动机的负荷或基于车速和车辆的要求驱动力来判断所述自动变速器是否应当换档，其中：

所述第一换档判断部用来判断所述自动变速器是否应当降档；并且

所述第二换档判断部用来判断所述自动变速器是否应当升档。

2.如权利要求1所述的变速控制装置，其中：

所述第一换档判断部进行使所述自动变速器升档的辅助判断；并且

所述第二换档判断部进行使所述自动变速器降档的辅助判断。

3.如权利要求2所述的变速控制装置，其中：

如果上次变速为降档，则用所述第一换档判断部来判断是否容许下次降档；并且

如果所述上次变速为升档，则用所述第一换档判断部和所述第二换档判断部两者来判断是否容许下次降档。

4.如权利要求2所述的变速控制装置，其中：

如果上次变速为升档，则用所述第二换档判断部来判断是否容许下次升档；并且

如果所述上次变速为降档，则用所述第一换档判断部和所述第二换档判断部两者来判断是否容许下次升档。

5.如权利要求3所述的变速控制装置，其中：

如果所述上次变速为升档，则用所述第二换档判断部来判断是否容许下次升档；并且

如果所述上次变速为降档，则用所述第一换档判断部和所述第二换档判断部两者来判断是否容许下次升档。

6.如权利要求3至5中任一项所述的变速控制装置，其中，基于所述上次变速为升档的假设而进行所述自动变速器在当前行程中是否应当换档的判断。

7.一种用于通过变速控制装置判断安装在车辆上的自动变速器是否应当换档的变速控制方法，所述变速控制方法的特征在于包括：

通过所述变速控制装置的第一换档判断部基于车速和加速器踏板操作量或基于车速和节气门开度来判断所述自动变速器是否应当降档；以及

通过所述变速控制装置的第二换档判断部基于车速和内燃发动机的负荷或基于车速和所述车辆的要求驱动力来判断所述自动变速器是否应当升档。

Images