CN102072317B - 自动变速器的控制装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种自动变速器的控制装置，可避免液力变矩器的影响并进行稳定的学习修正，由此可避免变速冲击。其具备：发动机、液力变矩器、通过联接元件的联接变速为第一变速级的自动变速器、测量从输出向所述第一变速级变速的变速指令到变速比开始变化的时间即实际时滞的实际时滞测量装置、检测所述发动机转矩的转矩检测装置、根据被检测的发动机转矩设定适当时滞的时滞图、以所述实际时滞成为所述适当时滞的方式对供给所述联接元件的油压的指令值进行学习修正的学习修正装置、根据行驶状态修正所述时滞图的适当时滞的时滞图修正装置。

Description

自动变速器的控制装置
技术领域
本发明涉及适用作为车辆的变速器的有级式自动变速器。
背景技术
目前，作为通过将联接元件联接而进行变速的技术公开有在专利文献1中记载的技术。该公报中，进行如下控制，测量将联接元件联接时的活塞行程时间，如果活塞行程时间为表示可抑制变速冲击等的适当活塞行程时间的规时刻间，则判断为良好，在规时刻间以外时学习修正油压指令等，以成为规时刻间。在此，通常在如专利文献1的进行学习修正的自动变速器的设计中，从发动机控制器侧接受发动机转矩数据，设定与该发动机转矩数据相对应的规时刻间(以下，记述为通常时学习修正用图)。由此，可进行与行驶状态相对应的学习修正。
专利文献1：(日本)特开平9-170654号公报
但是，在使用根据通常的变速图假定输出变速指令而生成的通常时学习修正用图，且在介于发动机和自动变速器之间的液力变矩器的速度比比假定速度小的区域进行变速的情况下，有时比发动机转矩数据更大的输入转矩输入到自动变速器侧，伴随于此有可能进行错误的学习。
发明内容
本发明的目的在于提供一种自动变速器的控制装置，其可避免液力变矩器的影响而进行稳定的学习修正，由此，可避免变速冲击。
为实现所述目的，本发明具备：发动机；液力变矩器；通过联接元件的联接变速为第一变速级的自动变速器；实际时滞测量装置，其测量从输出向所述第一变速级变速的变速指令到变速比开始变化的时间即实际时滞；检测所述发动机转矩的转矩检测装置；基于检测到的发动机转矩设定适当时滞的时滞图；学习修正装置，其对供给所述联接元件的油压的指令值进行学习修正，以使所述实际时滞为所述适当时滞；根据行驶状态修正所述时滞图的适当时滞的时滞图修正装置。
根据行驶状态，由于液力变矩器的速度比比假定的要小，所以有时液力变矩器的转矩容量系数高，发动机的转速难以上升。在该种情况下，由于发动机的转速变化不大，因此，与速度比大的行驶状态相比，惯性转矩小，向自动变速器的输入转矩变大。
于是，在本发明的自动变速器的控制装置中，由于可根据行驶状态修正所述时滞图的适当时滞，因此，根据行驶状态，向自动变速器输入比发动机转矩数据更大的输入转矩，即使时滞变长，也能够防止供给联接元件的油压的指令值的错误学习，且能够抑制变速冲击的产生等。
附图说明
图1是表示实施例1的自动变速器的构成的概要图；
图2是表示实施例1的每变速级的各联接元件的联接状态的联接表；
图3是表示实施例1的自动变速器的变速过程的变速图；
图4是表示从1速向2速的升档时的联接元件的联接容量和实际齿轮比的变化的时间图；
图5是表示车辆的模型的概略图；
图6是表示实施例1的液力变矩器的速度比和转矩容量系数及转矩比的关系的特性图；
图7是表示实施例1的学习控制处理的流程图；
图8是表示实施例1的时滞图。
附图标记说明
1  APO传感器
2  发动机转速传感器
3  第一涡轮转速传感器
4  第二涡轮转速传感器
5  输出轴转速传感器
6  断路开关
7  经济模式开关
20 ATCU
B2 低速制动器
B3  2346制动器
C1  输入离合器
C3  H&LR离合器
具体实施方式
(实施例1)
图1是表示实施例1的自动变速器的构成的概要图。本实施例1的自动变速器为前进7速后退1速的有级式自动变速器，发动机Eg的驱动力经由液力变矩器TC从输入轴Input输入，并通过四个行星齿轮和七个摩擦联接元件使转速被变速后从输出轴Output输出。另外，油泵OP设置在与液力变矩器TC的泵叶轮相同的轴上，并通过发动机Eg的驱动力被驱动旋转，对工作油加压。
另外，设置有：控制发动机Eg的驱动状态的发动机控制器(ECU)10、控制自动变速器的变速状态等的自动变速器控制器(ATCU)20、根据ATCU20的输出信号控制各联接元件的油压的控制阀组件(CVU)30。另外，ECU10和ATCU20经由CAN通信线等连接，相互通过通信共用传感器信息及控制信息。ATCU20从ECU10接收发动机转矩信号，基于该发动机转矩信号计算各种变速控制所需的参数。
在ECU10上连接有：检测驾驶员的油门踏板操作量的APO传感器1和检测发动机转速的发动机转速传感器2。ECU10根据发动机转速及油门踏板操作量控制燃料喷射量及节气门开度，从而控制发动机输出转速及发动机转矩。
在ACTU20上连接有：检测第一行星齿轮架PC1的转速的第一涡轮转速传感器3、检测第一齿圈R1的转速的第二涡轮转速传感器4、检测输出轴Output的转速的输出轴转速传感器5、及检测驾驶员的变速杆操作状态的断路开关6，在D档位，基于根据由输出轴转速传感器5检测出的输出轴Output的转速计算出的车速Vsp和油门踏板操作量的APO选择最佳的指令变速级，向CVU30输出实现指令变速级的控制指令。另外，设置有经济模式开关，该经济模式开关通过驾驶员选择，对进行实现降低燃耗且确保机动性的通常时的变速控制的正常位置、和进行将燃耗视为最重要的经济模式变速控制的经济位置进行切换。
其次，对输入轴lnput和输出轴Output之间的变速齿轮机构进行说明。从输入轴lnput侧朝向输出轴Output侧的轴方向依次配置有第一行星齿轮组GS1及第二行星齿轮组GS2。另外，作为摩擦联接元件配置有多个离合器C1、C2、C3及制动器B1、B2、B3、B4。另外，配置有多个单向离合器F1、F2。
第一行星齿轮G1为具有第一太阳齿轮S1、第一齿圈R1、支承与两齿轮S1、R1啮合的第一小齿轮P1的第一行星齿轮架PC1的单小齿轮型行星齿轮。第二行星齿轮G2为具有第二太阳齿轮S2、第二齿圈R2、支承与两齿轮S2、R2啮合的第二小齿轮P2的第二行星齿轮架PC2的单小齿轮型行星齿轮。第三行星齿轮G3为具有第三太阳齿轮S3、第三齿圈R3、支承与两齿轮S3、R3啮合的第三小齿轮P3的第三行星齿轮架PC3的单小齿轮型行星齿轮。第四行星齿轮G4为具有第四太阳齿轮S4、第四齿圈R4、支承与两齿轮S4、R4啮合的第四小齿轮P4的第四行星齿轮架PC4的单小齿轮型行星齿轮。
输入轴lnput与第二齿圈R2连结，经由液力变矩器TC等输入来自发动机Eg的旋转驱动力。输出轴Output与第三行星齿轮架PC3连结，将输出旋转驱动力经由最终端齿轮等传递给驱动轮。
输入离合器C1为对输入轴lnput和第二连结构件M2选择性地进行断开、连接的离合器。直接离合器C2为选择性地对第四太阳齿轮S4和第四行星齿轮架PC4进行断开、连接的离合器。
H&LR离合器C3为对第三太阳齿轮S3和第四太阳齿轮S4选择性地进行断开、连接的离合器。另外，在第三太阳齿轮S3和第四太阳齿轮S4之间配置第二单向离合器F2。由此，在释放H&LR离合器C3，第四太阳齿轮S4的转速比第三太阳齿轮S3更大时，第三太阳齿轮S3和第四太阳齿轮S4产生独立的转速。因此，成为第三行星齿轮G3和第四行星齿轮G4经由第二连结构件M2连接的构造，各行星齿轮实现独立的齿轮比。
前制动器B1为选择性地使第一行星齿轮架PC1的旋转停止的制动器。另外，第一单向离合器F1和前制动器B1并列配置。低速制动器B2为选择性地使第三太阳齿轮S3的旋转停止的制动器。2346制动器B3为选择性地使连结第一太阳齿轮S1及第二太阳齿轮S2的第三连结构件M3的旋转停止的制动器。倒车制动器B4为选择性地使第四行星齿轮架PC4的旋转停止的制动器。
变速齿轮机构如上构成，如图2的联接表所示，通过切换各联接元件的联接状态，能够实现所期望的变速级。图2是表示每变速级的各联接元件的联接状态的联接表，标记○表示该联接元件为联接状态的情形，标记(○)表示选择发动机制动器工作的档位位置时该联接元件为联接状态的情形。
即，在1速，只有低速制动器B2为联接状态，由此，第一单向离合器F1及第二单向离合器F2卡合。在2速，低速制动器B2及2346制动器B3为联接状态，第二单向离合器F2卡合。在3速，低速制动器B2、2346动器B3及直接离合器C2为联接状态，第一单向离合器F1及第二单向离合器F2都不卡合。在4速，2346制动器B3、直接离合器C2及H&LR离合器C3为联接状态。在5速，输入离合器C1、直接离合器C2及H&LR离合器C3为联接状态。在6速，2346制动器B3、输入离合器C1及H&LR离合器C3为联接状态。在7速，前制动器B1、输入离合器C1及H&LR离合器C3为联接状态，第一单向离合器F1卡合。在后退速，倒车制动器B4、前制动器B1及H&LR离合器C3为联接状态。
图3是表示实施例1的自动变速器中表示变速过程的变速图。变速图是指基于车辆的车速(也可以用检测未图示的车辆的转速的车轮速传感器检测)和油门踏板开度(节气门开度也可以)规定的点(以下，记作运转点。)设定适当的变速级的图。在变速图内具有通过变速线划分的区域，运转点在移动区域时输出变速指令。在ATCU20内具有变速控制部，根据由输出轴转速传感器5检测出的转速和由APO传感器1检测出的油门踏板开度从变速图决定变速级，输出变速指令。实际上，具有运转点从低变速级区域横切高变速级区域时输出升挡变速指令的升挡线、和从高变速级区域横切低变速级区域时输出降挡变速指令的降挡线。但在图3中只记载升档线。
实施例1的自动变速器具有：进行均衡考虑了燃耗及机动性的通常的变速控制的正常变速图(实线)、进行将燃耗视为最重要的经济模式的变速控制的经济变速图(虚线)。经济变速图具有设定为比所述正常变速图的变速线更靠低车速侧的变速线。即，在比通常变速控制时更低车速的阶段进行升挡，由此通过将发动机转速维持在较低的旋转区域的同时进行行驶，来降低燃耗。当经济模式开关7选择正常位置时，选择正常变速图，当选择经济位置时，选择经济变速图。
(学习控制处理的概要)
接着，对学习控制处理进行说明。图4是将表示从1速向2速的升挡时的联接元件的联接容量的油压时间表(上侧)和表示实际齿轮比的变化的实际变速比时间表(下侧)进行上下配置的时间表图，图8是实施例1的时滞图。在实施例1中，若输出从1速向2速的升挡指令，则向2346制动器B3输出联接指令。首先，在规时刻间，输出用于确保活塞行程的预充压指令值，然后，使联接元件的联接容量逐渐上升。在实施例1中虽将该上升梯度设为一定，但也可通过适当输入转矩及学习修正等变更梯度。
自升挡指令之后一段时间，开始确保2346制动器B3的联接容量，实际齿轮比开始变化。将该时刻称为惯性阶段开始时刻。另外，将从升挡指令开始至惯性阶段开始时刻的时间称为时滞。该时滞为对应自发动机EG的输入转矩的大小而变化的值。于是，设置根据自ECU10发出的发动机转矩信号预先设定了作为基准的适当时滞to的时滞图(参照图8的正常变速图)，通过从该时滞图读入适当时滞to，设定基准值。在图4中，将适当时滞to设为在实际齿轮比时间表中(C)的时刻。
若根据某输入转矩信息设定适当时滞to，则将该适当时滞to和实际时滞t相比较，当实际时滞偏离规定值t1以上时，推定为相对于油压指令值不能得到适当的实际联接容量。即，油压指令值相对于控制阀组件内的电磁阀，仅成为输出电流的作为原来的信号，即使流出所期望的指令电流，也会发生柱塞及卷轴等的偏差、时效变化带来的离合器板的厚度的变化、摩擦系数的变化等，因此，未必能够得到所期望的实际联接容量。
当实际时滞比适当时滞to短时，即在图4的实际齿轮比时间表中(A)的时刻惯性阶段开始时，能够判断为产生比由油压指令值假定的联接容量更高的实际联接容量。从图4的油压时间表看，虽然作为油压指令值由粗的实线输出，但实际联接容量由细的点划线(A1)输出。该情况下，在下一次的升挡变速中使油压指令值下降，作为油压指令值由粗的点划线(A2)输出。由此，实际联接容量成为得到适当时滞to的细的点划线(C1)，实现适当时滞to。
同样地，当实际时滞比适当时滞to长时，即在图4的实际齿轮比时间表中(B)的时刻惯性阶段开始时，能够判断为产生比由油压指令值假定的联接容量更低的实际联接容量。从图4的油压时间表看，虽然作为油压指令值由粗的实线输出，但实际联接容量由细的双点划线(B1)输出。该情况下，在下一次的升挡变速中使油压指令值上升，作为油压指令值由粗的点划线(B2)输出。由此，实际联接容量成为得到适当时滞to的细的点划线(C1)，实现适当时滞to。
在此，对应该作为进行如上述的学习控制处理的基准的时滞图的生成过程进行说明。图5是表示车辆的模型的概略图，图6是表示速度比和转矩容量系数及转矩比的关系的特性图。从发动机EG输出的转矩经由液力变矩器TC使转矩放大，放大后的转矩经由摩擦联接元件CL传递至驱动轮。在此，若将发动机转矩设为Te，涡轮设为Tt，发动机惯性设为Ie，液力变矩器惯性设为Itc，液力变矩器的速度比设为e(＝Nt/Ne)，转矩容量系数设为τ，液力变矩器TC的输出转速(向自动变速器的输入转速)即涡轮转速设为Nt，发动机转速(向液力变矩器TC的输入转速)设为Ne，在ACTU20使用的自动变速器的输入转矩设为Tin，则下述的关系式成立。
Tin＝Te×t     (式1)
Te＝τ·Ne2    (式2)
(Ie+Itc)·(dNe/dt)＝Tt-τ·Ne2  (式3)
在此，如(式1)所示，在实施例1的自动变速器中，在计算学习控制中的成为时滞计算的基准的自动变速器的输入转矩Tin时，使用从ECU10读入发动机转矩Te，并乘以与此时的速度比e相应的转矩比t的值。但是，若考虑液力变矩器的特性，则如(式2)所示，发动机转矩Te处于转矩容量系数τ和发动机转速Ne的平方的比例关系，如(式3)所示，实际上被输入自动变速器的涡轮转矩Tt传递减去了发动机转速的变化量的惯性转矩的值。
在生成时滞图时，考虑惯性转矩的影响，根据正常变速图实验性或者模拟地设定进行变速的情况的适当时滞。在抑制变速冲击的同时，适当设定能够实现适当的变速速度那样的值。但是，如图3的升挡所示，在使用经济变速图的情况下，与正常变速图相比更靠低车速侧即、涡轮转速Nt比较低，且速度比e小时，进行升挡变速。于是，如图6所示，当速度比e小时转矩容量系数τ高，变为在发动机转速难以上升的环境下升挡。
在该情况下，在ACTU20中，若仅使用发动机转矩Te乘以转矩比t的值，则不会引起发动机转速变化，因此，当惯性转矩比预想的小、实际上输入到自动变速器的涡轮转矩Tt比转矩容量系数τ小的时刻变大。于是，对摩擦联接元件CL输出油压指令值，即使确保了如指令值的实际联接容量，实际时滞也比适当时滞变长。此时，作为学习控制有可能误解为实际联接容量不足而错误学习成必须输出高的油压指令值。
于是，在实施例1中，在使用经济变速图时，使用比使用正常变速图时的适当时滞更长的时间设定的时滞图。
图7是表示实施例1的学习控制处理流程图。
在步骤S101，判断是否输出升挡指令，输出了升挡指令时进入步骤S102，除此以外时，结束本控制流程。
在步骤S102，开始计时器进行计时。
在步骤S103，判断惯性阶段是否开始，判断为开始时，将计时器的计时值作为实际时滞存储，进入步骤S104，在没有开始时反复进行计时器的计时。另外，惯性阶段的开始时刻只要检测实际齿轮比开始变化规定值以上即可。
在步骤S104，读入来自ECU10的输入转矩信息Te。
在步骤S105，选择对应现在选择的变速图的时滞图。具体而言，在选择图3所示的变速图中的正常变速图(实线)时，选择图8所示的正常变速图时适当时滞图，在选择经济变速图(虚线)时，根据涡轮转速Nt在图8所示的正常变速图时适当时滞图和经济变速图时适当时滞图之间进行补充运算，使该值成为适当时滞。涡轮转速Nt越低速度比e越小，转矩容量系数τ大，因此，以涡轮转速越低使适当时滞to越长的方式进行补充运算。由此，能够设定考虑了转矩容量系数τ的适当的时滞。
在步骤S106，判断实际时滞t是否收敛在适当时滞to±t1的规定范围内，当判定为在规定范围内时不需要学习，结束本控制流程，当判断在规定范围外时，进入步骤S107。
在步骤S107，实际时滞在to+t1以上时，判断为相对于油压指令值实际联接容量低，进入阶段108，以使油压指令值上升的方式进行学习修正。另一方面，实际时滞比to+t1小时，由于希望比to-t1更短因此判断为相对于油压指令值实际联接容量高，并进入步骤109，以降低油压指令值的方式进行学习修正。该学习修正量可以将预先被设定的固定值阶段性地变更，也可以使用与实际时滞和适当时滞之间的偏离相应的值进行变更，没有特别限定。
如以上所述，在实施例1，能够得到下面列举的作用效果。
(1)具备：发动机EG；液力变矩器TC；通过2346制动器B3(联接元件)的联接变速为2速(第一变速级)的自动变速器；测量从输出向2速(第一变速级)进行变速的变速指令至变速比开始变化的时间即实际时滞的步骤S102、S103(实际时滞测量装置)；从ECU10接收发动机转矩Te的ATCU20(转矩检测装置)；基于被检测的发动机转矩Te设定适当时滞to的时滞图；以实际时滞成为适当时滞的方式学习修正供给2346制动器B3(联接元件)的油压的指令值的步骤S106、S107、S108、S109(学习修正装置)；设定有基于车速和油门踏板开度输出向2速(第一变速级)的变速指令的变速线的正常变速图；具有设定于比正常变速图的变速线更靠低车速侧的经济变速图；在包含驾驶员的开关操作的规定的条件成立时，从正常变速图切换成经济变速图的经济模式开关7(变速图切换装置)；被切换成经济变速图时，以液力变矩器的输出转速即涡轮转速越小时滞图的适当时滞越长的方式进行修正的步骤105(时滞图修正装置)。
即，被切换成经济变速图时，由于以转矩容量系数τ高的时刻进行变速控制，因此，惯性阶段转矩量比正常变速图时更小，通过向自动变速器输入大的转矩而使实际时滞变长。其结果是，无论相对于油压指令值的实际联接容量适当无何，有可能由于判定为低而而错误学习。但是，在使用经济变速图的情况下，由于根据涡轮转速Nt进行修正以使适当时滞变长，因此，能够防止错误学习，能够抑制变速冲击的产生等。另外，在经济变速图的情况下，由于燃耗优先于车辆的机动性，因此，即使惯性阶段开始时刻稍微延迟一些，也不会使驾驶员感到不适感。
(其它实施例)
以上，对实施例1进行了说明，但具体的构成即使进行适当变更，也包含于本发明。在实施例1中，以从1速向2速的升挡时为例进行了说明，但其它的升挡时也是同样的。另外，表示了联接一个联接元件而进行升挡的例子，但释放某一联接元件，且联接某一联接元件的所谓转换进行升挡时也是同样的。另外，在学习控制中进行了油压指令值的上升或者降低，但也可以学习控制例如油压指令值的上升梯度等。
在实施例1中，被切换成经济变速图时，根据涡轮转速通过补充运算进行设定，但也可以运算发动机转速上升率，且根据该发动机转速上升率进行补充运算。
换言之，对应液力变矩器的速度比改变转矩容量系数τ，通过该影响而发动机的旋转容易度发生变化。即，在容易旋转时和不易旋转时发动机转速的上升情况不同，这表示了惯性转矩发生变化，意味着实质输入自动变速器的转矩发生变化。
于是，也可以构成为：检测发动机转速上升率(发动机转速上升率检测装置)，以发动机转速上升率越小时滞图的适当时滞越长的方式进行修正(时滞图修正装置)。通过对应发动机转速上升率进行修正，能够高精度地把握输入自动变速器的转矩，基于此设定适当时滞，由此，能够防止错误学习。

Claims (3)

1.一种自动变速器的控制装置，其特征在于，具备：
发动机；
液力变矩器；
通过联接元件的联接变速为第一变速级的自动变速器；
实际时滞测量装置，其测量从输出向所述第一变速级变速的变速指令到变速比开始变化的时间即实际时滞；
检测所述发动机转矩的转矩检测装置；
基于检测到的发动机转矩设定适当时滞的时滞图；
学习修正装置，其对供给所述联接元件的油压的指令值进行学习修正，以使所述实际时滞为所述适当时滞；
根据行驶状态修正所述时滞图的适当时滞的时滞图修正装置。
2.一种自动变速器的控制装置，其特征在于，具备：
发动机；
液力变矩器；
通过联接元件的联接变速为第一变速级的自动变速器；
实际时滞测量装置，其测量从输出向所述第一变速级变速的变速指令到变速比开始变化的时间即实际时滞；
检测所述发动机转矩的转矩检测装置；
基于检测到的发动机转矩设定适当时滞的时滞图；
学习修正装置，其对供给所述联接元件的油压的指令值进行学习修正，以使所述实际时滞为所述适当时滞；
正常变速图，其设定有基于车速和油门踏板开度输出向所述第一变速级变速的变速指令的变速线；
经济变速图，其具有设定为比所述正常变速图的变速线更靠低车速侧的变速线；
在规定的条件成立时，从所述正常变速图切换成经济变速图的变速图切换装置；
时滞图修正装置，其进行修正，以使被切换成所述经济变速图且所述液力变矩器的输出转速即涡轮转速小的情况与所述涡轮转速大的情况相比，所述时滞图的适当时滞变长。
3.一种自动变速器的控制装置，其特征在于，具备：
发动机；
液力变矩器；
通过联接元件的联接变速为第一变速级的自动变速器；
实际时滞测量装置，其测量从输出向所述第一变速级变速的变速指令到变速比开始变化的时间即实际时滞；
检测所述发动机转矩的转矩检测装置；
基于检测到的发动机转矩设定适当时滞的时滞图；
学习修正装置，其对供给所述联接元件的油压的指令值进行学习修正，以使所述实际时滞为所述适当时滞；
检测所述发动机转速的上升率的发动机转速上升率检测装置；
时滞图修正装置，其进行修正，以使被检测的发动机转速上升率低的情况与所述发动机转速上升率高的情况相比，所述时滞图的适当时滞变长。
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