CN103511611B - 自动变速器的变速控制系统 - Google Patents
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Abstract
用于自动变速器的变速控制系统当内燃发动机启动时，计算出冷却剂温度传感器检测到的发动机冷却剂温度和外部空气温度传感器检测到的检测外部空气温度之间的温度差的绝对值。当该温度差的绝对值等于或者小于预定冷态发动机判断阈值时，基于所述检测外部空气温度对自动变速器进行变速控制。
Description
技术领域
本发明涉及用于自动变速器的变速控制系统，并且尤其涉及通过获得适当的外部空气温度来控制自动变速的变速控制系统。
背景技术
机动车辆已经通过车载自动变速器实现了有效的行驶，车载自动变速器将内燃发动机（或称为“发动机”）的轴扭矩传送至其输出侧，推动牵引轮，同时将转数调节至合适的转数。为了提供有效的动力传递，需要根据外部空气温度等来调节控制条件，因此这种自动变速器采用来自外部空气温度传感器的检测温度。
公知的实践是，将这种外部空气温度传感器布置于发动机舱中。因而，该外部空气温度传感器会受到内燃发动机的辐射热的影响，因此不能够期望该外部空气温度传感器始终适当地检测外部空气温度。作为弥补辐射热的影响的一个方法，JP-A2009-228773提出了推定自动变速器油的端点温度（或外部空气温度）。
在上面提到的JP-A2009-228773中描述的用于自动变速器的变速控制系统中，采用当前发动机启动事件和先前发动机启动事件时的发动机冷却剂温度的测量值和从先前发动机启动事件至当前发动机启动事件经过的时间来计算最终端点温度（外部空气温度），作为对外部空气温度的推定值。
然而，发动机冷却剂温度随发动机的运转而变化，不完全匹配外部空气温度的波动。因而，根据（对外部空气温度的）所述推定值来调节自动变速器的操作条件难以提供有效的高质量驱动控制。
当工作环境极大地不同时，例如，在先前事件和当前事件之间从寒冷区域到酷热区域时，这种推定会导致工作条件的调节不准确。
另外，因为外部空气温度传感器与内燃发动机一起布置于所谓的发动机舱中并且其受到所发出的与内燃发动机运转的时间量相对应的辐射热的影响，所以在发动机冷却剂温度下降到冷态发动机判断阈值以下的条件下，可以采用外部空气温度传感器的检测温度本身。此外，当发动机冷却剂温度超过冷态发动机判断阈值时，还可以采用本次检测到的当前值和先前检测到的先前值中的较低者。
然而，当工作环境极大地变化时，例如，在先前事件和当前事件之间从寒冷区域到酷热区域时，该控制策略将导致利用先前在寒冷区域中由外部空气温度传感器检测到的温度，尽管应该利用的是在酷热区域中在当前事件由外部空气温度传感器检测到的温度。这使得难以提供有效的高质量驱动控制。
如果考虑这种酷热而提前将冷态发动机判断阈值设定为高值以解决该问题，则将采用由受到辐射热严重影响的外部空气温度传感器检测到的当前温度，而不是更接近实际外部空气温度的先前检测到的温度。这使得难以期望实现有效的高质量驱动控制。
发明内容
本发明的目的是提供一种用于自动变速器的变速控制系统，其通过准确地判断外部空气温度传感器的精度，即使操作环境极大地变化，也能够实现有效的高质量驱动控制。
根据本发明的第一方面，提供一种变速控制系统，其用于控制具有作为动力源的内燃发动机的车辆中的自动变速器，所述变速控制系统包括：冷却剂温度传感器，其用于检测所述内燃发动机的发动机冷却剂温度；外部空气温度传感器，其用于检测外部空气温度；以及变速控制器，其用于当所述内燃发动机启动时，计算出所述冷却剂温度传感器检测到的发动机冷却剂温度和所述外部空气温度传感器检测到的检测外部空气温度之间的温度差的绝对值，当所述温度差的绝对值等于或者小于预定冷态发动机判断阈值时，根据所述检测外部空气温度对所述自动变速器进行变速控制。
根据本发明的第二方面，除了上述第一方面中提到的特征之外，还包括外部空气温度存储单元；并且其中，所述变速控制器将所述内燃发动机启动或者停止的其中之一、或者启动和停止的两方时的由所述外部空气温度传感器检测到的外部空气温度保存到所述外部空气温度存储单元，并且当内燃发动机的发动机启动时算出的所述温度差超过所述预定冷态发动机判断阈值时，根据所述外部空气温度传感器检测到的外部空气温度和所述外部空气温度存储单元保存的外部空气温度中的较低的一个对所述自动变速器进行变速控制。
这样，根据本发明的上述第一方面，因为当发动机启动期间冷却剂温度与外部空气温度之间的温度差的绝对值等于或者小于预定冷态发动机判断阈值时，内燃发动机的辐射热量降低至小的水平，使得发动机冷却剂温度可以更接近外部空气温度，所以外部空气温度传感器可以检测到很好地接近实际的外部空气温度。因此，通过基于该外部空气温度来控制自动变速实现了有效的高质量驱动控制。
根据本发明的上述第二方面，在当前发动机启动时检测到的冷却剂温度和当前发动机启动时检测到的外部空气温度之间的温度差的绝对值超过预定冷态发动机判断阈值时，因为判断为在来自内燃发动机的增加的辐射热量的影响下，检测到的冷却剂温度增加了温度，并且检测到的外部空气温度也高于实际外部空气温度，因此可以基于当前发动机启动期间检测到的外部空气温度和先前采用的外部空气温度中的较低者，对自动变速器进行自动变速控制。因此，通过使用在发动机启动或者自然通风时，在外部空气温度的影响下受到发动机辐射热影响最少并且保持很好地接近实际外部空气温度的检测外部空气温度，来控制自动变速，实现了有效的高质量驱动控制。
附图说明
图1是示出根据本发明用于自动变速器的变速控制系统的一个实施例的总体结构的块图。
图2是各种参数随时间改变的图形表示。
图3是参数之间的关系的图形表示。
图4是示出用于变速的参数之间的转换的流程图。
图5是效果的图形表示。
具体实施方式
下文将参考附图详细描述本发明的实施例。图1至图5是示出根据本发明用于自动变速器的变速控制系统的一个实施例的视图。
参考图1，变速控制系统10构造为控制自动变速器的操作，该自动变速器与通过汽油运转的发动机（或内燃发动机）一起安装在机动车辆中。该自动变速器构造为自动转换至该发动机的输出轴的转动输入速度与输出速度之间的多个变速比中的一个变速比，以将发动机的轴扭矩输送至用于推动牵引轮的该自动变速器外部侧的转动轴以实现车辆的移动。
当前，发动机通过喷射将加压的汽油与空气一起引入到气缸中的燃烧室，并且通过点火和燃烧，该填充物被加热，从而膨胀并将活塞推至气缸的底部，气缸中的每个活塞在气缸的底部和顶部之间的线性移动经由曲轴转换成了转动，从而能够通过利用一个或多个活塞使发动机的输出轴转动而提供动力。通过由发动机电子控制单元（ECU）101执行存储在存储器102中的发动机控制程序，从而基于各种参数执行全面控制，来驱动操作该发动机所需的发动机系统的组成元件100等（例如，用于燃料喷射的喷射器）。
发动机ECU101连接至多个传感器，包括rpm（转数）传感器105、速度传感器106、冷却剂温度传感器107以及外部空气温度传感器108，从而接收各传感器中的每一个的检测信息。发动机ECU101基于各传感器中的每一个的检测信息以及存储器102中的存储数据，针对与驾驶员经由加速器踏板的输入和稍后描述的自动变速器选择的齿轮变速比相对应的驾驶条件，使发动机在最佳运转条件下运行。
rpm传感器105布置成检测发动机输出轴的每分钟转数。速度传感器106布置成通过检测用于推动牵引轮的输出侧的转动轴的rpm来检测车辆速度。冷却剂温度传感器107布置成检测用于冷却发动机的散热器中的冷却剂的温度。外部空气温度传感器108布置成检测作为车辆周围的驾驶环境的环境温度。
在这些传感器中，相比于分别布置在最佳位置以便准确获得期望的信息的传感器105、106和107，外部空气温度传感器108布置在发动机舱内部，在对于自然通风次佳的位置处，因为如果将它装配到车体外表面的对于自然通风最佳的位置处，它容易受到来自外部的机械损伤。
此外，自动变速器位于发动机输出轴和用于推动牵引轮的输出侧的转动轴之间，该自动变速器包括用于响应于发动机的速度（rpm）和车辆的行驶速度（rpm）在将轴扭矩从发动机输出轴输送至转动轴期间自动调整齿轮变速比的系统。根据本实施例的自动变速器构造为采用所谓的双离合器变速器（DCT）的形式，即，输入离合器和各种齿轮分成两个动力路径的齿轮系统，一个动力路径与偶数齿轮相关联，另一动力路径与奇数齿轮相关联，以响应于变速命令来将一个离合器与所选择的齿轮接合。该DCT通过重复“准备两个动力路径并且接合一个动力路径而脱离另一个动力路径”的控制来产生变速，因而能够缩短每次变速所需的时间，因为DCT始终在接合一个流程的同时准备另一流程。
此外，在DCT中，变速控制系统10采用自动控制来接合输入离合器和选择齿轮（DCT可以采用手动控制）。变速控制系统10构造为执行称为所谓的半自动变速（半AT）的变速控制，使得平滑地实现输入离合器的接合和齿轮之间的选择性切换，而不会产生使车辆乘员感到不适的转换冲击。
变速控制系统10通过执行存储在自动变速器ECU11的存储器12中的变速控制程序，对用于基于各种参数执行包括离合器接合和齿轮选择切换的各种控制处理的该自动变速器系统的组成元件50执行全面控制。
自动变速器ECU11连接至多个传感器，包括rpm传感器105和速度传感器106，使得自动变速器ECU11和发动机ECU101共同接收这些传感器中每一个的检测信息。自动变速器ECU11基于每个传感器的检测信息和存储器12中的存储数据，根据通过驾驶员经由加速器踏板的输入和驾驶员经由转换杆的输入建立的驾驶条件来控制自动变速器的操作条件，从而通过平滑进行输入离合器操作来执行包括升挡和降挡的变速控制。
自动变速器ECU11连接至冷却剂温度传感器107和外部空气温度传感器108，使得自动变速器ECU11和发动机ECU101共同接收这两个传感器中每一个的检测信息。因为离合器片的摩擦行为会随环境温度的变化而变化，所以该自动变速器ECU11构造为响应于检测到的温度信息，优化用于调节该自动变速器的每个输入离合器的接合程度的离合器控制。也就是说，除了自动变速器ECU11、存储器12、rpm传感器105和速度传感器106以外，变速控制系统10还包括冷却剂温度传感器107和外部空气温度传感器108。
具体来说，自动变速器ECU11通过根据环境温度的变化调节离合器的接合程度来提供平滑的变速操作，并且自动变速器ECU11基于冷却剂温度传感器107的检测温度信息来判断是否采用外部空气温度传感器108的检测温度信息作为环境温度。
另外，因为该外部空气温度传感器108布置在发动机舱中，所以它在由发动机的运转产生的辐射热的影响下受热，但是因为在发动机运转时它在某种程度上处于自然通风中，所以它能够检测到与环境温度一样高的外部空气温度。
另外，因为外部空气温度传感器108布置在发动机舱中，所以在发动机停机（或车辆停用）之后，外部空气温度传感器108获取以与冷却剂温度传感器107的检测温度信息相同的方式变化的温度信息。具体来说，在图2中示出的一个例子中，在发动机停机之后经过一时间段，外部空气温度传感器108将检测到可认为是几乎等同于环境温度的外部空气温度（例如温度差不大于5摄氏度），尽管周围环境中的实际外部空气温度保持不变。
例如，如图3中所示，来自冷却剂温度传感器107的检测冷却剂温度TDEC和实际外部空气温度TAOA（即实际环境温度）具有相关性，并且检测冷却剂温度TDEC和来自外部空气温度传感器108的检测外部空气温度TDOA具有相关性。详细来说，很显然，不仅在实际外部空气温度TAOA等于或者高于30摄氏度的高温区和在实际外部空气温度TAOA低于0摄氏度的低温区，而且在实际外部空气温度TAOA等于或者高于0摄氏度但低于30摄氏度的中温区，由冷却剂温度传感器107提供的检测冷却剂温度TDEC减去由外部空气温度传感器108提供的检测外部空气温度TDOA得到的温度差异（温度差）的绝对值越大，检测冷却剂温度TDEC或者检测外部空气温度TDOA与实际外部空气温度TAOA的温度偏差的绝对值越大。换句话说，当由冷却剂温度传感器107提供的检测冷却剂温度TDEC减去由外部空气温度传感器108提供的检测外部空气温度TDOA得到的温度差的绝对值小于或者等于预定冷态发动机判断阈值T时，可以采用由外部空气温度传感器108提供的检测外部空气温度TDOA，因为它被认为是等于周围环境中的外部空气温度TAOA。基于该原因，从图2清楚的是，在发动机停机之后经过一时间段，即在虚铅垂线指示的时刻，当温度差的绝对值变得等于或者小于预定冷态发动机判断阈值T时，由外部空气温度传感器108提供的检测外部空气温度TDOA可以被采用作为实际外部空气温度TAOA。
相应地，自动变速器ECU11构造为通过执行存储在存储器12中的变速控制程序，基于来自rpm传感器105的检测信息（发动机rpm），提前将来自外部空气温度传感器108的可被采用作为用于发动机启动的实际外部空气温度的检测温度信息和来自外部空气温度传感器108的可被采用作为用于发动机关机的实际外部空气温度的检测温度信息保存为存储器12中的存储数据。
然后，该自动变速器ECU11在基于rpm传感器105检测到的发动机rpm判断出一次发动机启动时，根据来自冷却剂温度传感器107的检测冷却剂温度TDEC信息和来自外部空气温度传感器108的检测外部空气温度TDOA信息，判断哪个检测外部空气温度TDOA信息可以被采用作为实际外部空气温度TAOA。在来自外部空气温度传感器108的检测外部空气温度TDOA信息不可被采用作为实际外部空气温度TAOA时的发动机预热期间，自动变速器ECU11读取在先前的发动机启动或者停机（车辆被停用）期间保存或者存储在存储器12中的来自外部空气温度传感器108的检测温度TDOA信息，并且采用较低的检测温度信息作为实际外部空气温度TAOA。也就是说，自动变速器ECU11构成变速控制部，存储器12构成外部空气温度存储部，rpm传感器105构成操作检测部。
详细来说，如图4所示的流程图示出的，在基于由rpm传感器105检测到的发动机rpm判断出发动机启动之后，自动变速器ECU11立即判断由冷却剂温度传感器107提供的检测冷却剂温度TDEC减去由外部空气温度传感器108提供的检测外部空气温度TDOA得到的温度差的绝对值是否等于或者小于预定冷态发动机判断阈值T（步骤S11）。当该温度差的绝对值小于冷态发动机判断阈值T时，来自外部空气温度传感器108的检测外部温度TDOA被采用作为周围环境中的外部空气温度TAOA（步骤S12）。当该温度差的绝对值大于冷态发动机判断阈值T时，比较来自外部空气温度传感器108的检测外部空气温度TDOA与由外部空气温度传感器108检测到的并且作为存储数据保存在存储器12中的用于先前发动机运转的发动机启动和发动机停机的先前检测外部空气温度TDOA，并且采用它们中的最低者作为用于当前发动机启动的周围环境中的外部空气温度，称为“针对发动机启动采用的检测外部空气温度TDOA*”（步骤S13）。另外，环境条件可能引起外部空气温度超过冷却剂温度，而这正是在步骤S11使用温度差的绝对值来提供容易且可靠的判定结果的原因。
接下来，自动变速器ECU11将针对当前发动机启动采用的外部空气温度（TDOA*）保持并存储在存储器12中（步骤S14），并且通过以适当地适应上述外部空气温度的方式实现离合器接合来进行平滑的变速操作（步骤S15）。然后，在车辆已经开始行驶之后，自动变速器ECU11从外部空气温度传感器108获得可被认为在自然通风的影响下等于实际外部空气温度TAOA的检测温度TDOA信息，以通过实现离合器接合来进行变速操作。
随后，当基于速度传感器106检测到的车辆速度判断为车辆已经停止时，自动变速器ECU11将来自外部空气温度传感器108的检测温度TDOA信息暂时保存在存储器12中以更新检测温度TDOA信息，当基于由rpm传感器105检测到的发动机rpm判断出发动机停机时，将存储器12中的最新外部空气温度TDOA保存在存储器12中合适位置，作为用于发动机停机的外部空气温度，称为“针对发动机停机采用的检测外部空气温度TDOA*”（步骤S16），然后该程序结束。这使得能够存储通过自然通风已经更接近实际外部空气温度TDOA的检测外部空气温度，作为针对发动机停机采用外部空气温度TDOA*。
如图5中所示，这使得在紧贴判断边界1时或刚穿越判断边界1之后，或者在由冷却剂温度传感器107提供的检测冷却剂温度减去由外部空气温度传感器108提供的检测外部空气温度得到的温度差等于或者小于冷态发动机判断阈值T之后，变速控制系统10采用被认为等于实际外部空气温度的来自外部空气温度传感器108的检测外部空气温度，用于控制离合器接合。如果例如采用仅与冷却剂温度传感器107提供的检测冷却剂温度比较的阈值t，则当该检测冷却剂温度变得等于图5的判断边界2指示的阈值t时或紧接该时刻之后，外部空气温度传感器108提供的外部空气温度与实际外部空气温度的温度差大约为D，但根据上述策略，防止将其作为实际外部空气温度。因此，通过避免因为外部空气温度传感器108提供的检测外部空气温度不同于实际外部空气温度而不能够响应于周围环境中的温度来以适当地适应摩擦行为的方式实现离合器的接合的情况，可以进行平滑的变速操作。
因而，在本实施例中，在发动机启动期间，当检测冷却剂温度和检测外部空气温度之间的温度差等于或者小于冷态发动机判断阈值T时，该检测外部空气温度被认为等于实际外部空气温度，并且可被用来调节离合器接合操作。因此，通过响应于外部空气温度，即，周围环境中的实际温度，来实现离合器接合，可以适当地进行适合于离合器的摩擦行为的变速操作，从而提供有效的高质量驱动控制。
另一方面，当检测冷却剂温度和检测外部空气温度之间的该温度差超过冷态发动机判断阈值T时，针对先前发动机启动或者发动机停机采用的外部空气温度被用来调节离合器接合操作。通过使用用于发动机启动的外部空气温度或者使用因自然通风而尽可能不受发动机辐射热的影响的、被认为等于实际外部空气温度的所存储的外部空气温度，可以适当地进行变速操作（离合器接合），从而提供有效的高质量驱动控制。
关于本实施例的其他模式，此处应该理解的是，在从在先前发动机启动和停机期间检测到的检测外部空气温之中选择要采用的外部空气温度的情形下描述的本实施例不应被视为限制性的，因为其他模式也是可行的。例如，在先前发动机启动和停机期间检测到的外部温度之一可被存储以提供相同的效果。
另外，在上述技术应用于DCT的变速控制的情形下描述的本实施例不应被视为限制性的，因为该技术可以有各种应用。毫无疑问，该技术可以应用于JP-A2009-228773中描述的使用液压流体的自动变速器。另外，该技术可以优选应用于采用来自外部空气温度传感器108的检测外部温度作为参数的这种控制。
本发明不局限于所示出和描述的示范实施例，而是应该被认为是涵盖提供本发明旨在实现的等同效果的所有可能实施例。此外，本发明不局限于各权利要求限定的发明特征的可能组合，而是应该包括所公开的所有各种特征之中的具体特征的所有期望组合。
已经描述了本发明的一个实施例，毫无疑问，本发明并不局限于上述实施例，在本发明的主题内可以用多种不同变体实现本发明。
所附权利要求特别指出了被认为是新颖的并且非显而易见的特定组合和子组合。这些权利要求可以引用“一”元件或者“第一”元件或者其等同术语。这种权利要求应该被理解为包括一个或多个这种元件的结合，而不是需要或排除两个以上这种元件。通过修改当前权利要求或者通过在本申请或相关申请中提出新的权利要求，可以要求保护所公开的特征、功能、元件和/或属性的其他组合和子组合。这种权利要求，无论其范围宽于、窄于等于还是不同于原始权利要求的范围，都被视为包括在本公开的主题内。
Claims (2)
1.一种变速控制系统，用于控制具有作为动力源的内燃发动机的车辆中的自动变速器，所述变速控制系统包括：
冷却剂温度传感器，其用于检测所述内燃发动机的发动机冷却剂温度；
外部空气温度传感器，其用于检测外部空气温度；以及
变速控制器，其特征在于，所述变速控制器用于当所述内燃发动机启动时，计算出所述冷却剂温度传感器检测到的发动机冷却剂温度和所述外部空气温度传感器检测到的检测外部空气温度之间的温度差的绝对值，当所述温度差的绝对值等于或者小于预定冷态发动机判断阈值时，根据所述检测外部空气温度对所述自动变速器进行变速控制。
2.根据权利要求1所述的变速控制系统，
还包括外部空气温度存储单元；并且
其中，所述变速控制器将所述内燃发动机启动或者停止的其中之一、或者启动和停止的两方时的由所述外部空气温度传感器检测到的外部空气温度保存到所述外部空气温度存储单元，并且当内燃发动机的发动机启动时算出的所述温度差超过所述预定冷态发动机判断阈值时，根据所述外部空气温度传感器检测到的外部空气温度和所述外部空气温度存储单元保存的外部空气温度中的较低的一个对所述自动变速器进行变速控制。
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