CN103542084A - 自动变速器的控制装置 - Google Patents

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Abstract

提供一种自动变速器的控制装置，该自动变速器用于对应于驱动状态对发动机的驱动力进行自动变速。该自动变速器包括：同步啮合机构，其用于将齿轮对与转动轴接合以将发动机的驱动力传输到齿轮对；以及切换设备，其用于切换齿轮对与转动轴的接合状态。预负荷控制单元用于当检测到有变速请求时，使切换设备动作并对同步啮合机构施加预负荷。换挡控制单元用于在经过所述预定期间后，使切换设备动作并对同步啮合机构施加比预负荷大的换挡负荷。

Description

自动变速器的控制装置
技术领域
本发明涉及自动变速器的控制装置，尤其涉及能够在短时间内进行从变速开始到变速结束过程的自动变速器的控制装置。
背景技术
自动变速器设置有在输入侧的转动轴和输出侧的转动轴之间的多个常啮式齿轮对（输入轴侧齿轮和输出轴侧齿轮）、用于通过使用执行器在动力传输状态和非动力传输状态之间切换所述齿轮对的同步啮合机构以及用于通过该执行器向同步啮合机构施加负荷并且切换所述齿轮对和转动轴的接合状态的切换设备。在相关技术中，自动变速器的控制装置通过该切换设备操作同步啮合机构并且将自动变速器切换到期望的变速比。
在该自动变速器的控制装置中，自动离合器用于在作为发动机的引擎和自动变速器之间传输动力。在变速控制时，如果在释放自动离合器时立即开始用于切换变速器齿轮对的换挡脱离操作，那么由于自动离合器正被释放而在转动轴中出现扭转振动。因此，所述齿轮对的啮合力增加，以致不能进行换挡脱离。结果，换挡行程变得迟钝。
为了解决上述问题，根据专利文献1，检测变速器的输入轴侧的扭矩和变速器的输出轴侧的扭矩，并且将换挡脱离的开始时间设定为使得在扭矩平衡的定时换挡脱离。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：JP-A2010-203586
然而，根据专利文献1，由于基于输入轴侧的扭矩和输出轴侧的扭矩平衡的定时确定换挡脱离的开始时间，所以扭矩平衡时间可能迟到。在此情况下，换挡脱离的开始时间延迟，并且从变速开始到变速结束的时间延长。从而，即使在需要加速或减速的驱动情况下，也不迅速进行变速，以致油耗或操作性可能恶化。
此外，根据自动变速器的控制装置的相关技术，如图14所示，变速控制开始，由此操作自动离合器的离合器执行器（t1），并且在自动离合器被释放到一定程度的时间点（离合器行程达到预定值的时间点或者输入侧的转动轴的转数和输出侧的转动轴的转数之间的差达到预定值的时间点）操作换挡执行器（t2），从而齿轮的换挡脱离操作开始。在此情况下，由于在时间上错开地进行离合器分离操作（t1）和换挡脱离操作（t2），所以变速时间延长。结果，即使在需要加速或减速的驱动情况下，也不迅速进行变速，以致油耗或操作性可能恶化。
发明内容
因此，本发明的目的是提供一种能够抑制变速时的振动并且能够进行快速变速的自动变速器的控制装置。
因此，为了实现上述目的，根据本发明的实施例的一方面，提供一种自动变速器的控制装置，其中，所述自动变速器对应于驱动状态对发动机的驱动力进行自动变速，所述自动变速器包括：齿轮对，其设置在所述自动变速器的转动轴上并且具有多个；同步啮合机构，其用于将所述齿轮对与所述转动轴接合以将所述发动机的驱动力传输到所述齿轮对；以及切换设备，其用于当检测到有变速请求时，通过执行器对所述同步啮合机构施加负荷，以切换所述齿轮对与所述转动轴的接合状态，所述控制装置包括：预负荷控制单元，其用于当检测到有所述变速请求时，使所述切换设备动作并对所述同步啮合机构施加预负荷；以及换挡控制单元，其用于使所述切换设备动作并对所述同步啮合机构施加比所述预负荷大的换挡负荷。
根据上述配置，当检测到变速请求时，通过预负荷控制对同步啮合机构施加预负荷。在预负荷控制期间通过同步啮合机构逐渐解除齿轮对与转动轴的接合。当齿轮对与转动轴的接合松散时，通过换挡控制对同步啮合机构施加大于预负荷的换挡负荷。
也就是说，当检测到变速请求时，在预负荷控制中施加低负荷，从而通过同步啮合机构将齿轮对与转动轴的接合状态脱开一些，由此减小施加到自动变速器的转动轴的扭转负荷。之后，经过预定时间并且在执行换挡控制时扭转负荷已经减小。因此，可以减小在通过同步啮合机构解除齿轮对与转动轴的接合时出现的振动。此外，还施加预负荷，使得达到用于进行换挡控制的目标负荷所需的时间缩短。从而可以缩短变挡所需的时间。
附图说明
图1示出自动变速器的控制装置的系统配置。
图2是自动离合器的截面图。
图3示出空挡时同步啮合机构的配置。
图4示出换挡完成时同步啮合机构的配置。
图5示出切换设备的配置。
图6是变速控制的流程图。
图7是预负荷控制的流程图。
图8是预负荷控制的时序图。
图9说明根据输入扭矩计算基本负荷。
图10是预负荷学习控制的流程图。
图11是预负荷学习控制的时序图。
图12说明学习值的计算。
图13示出预负荷控制和预负荷学习控制之间的关系。
图14是变速控制的时序图。
具体实施方式
下面参照附图描述本发明的实施方式。
图1至图13示出本发明的实施方式。在图1中，附图标记“1”表示车辆，附图标记“2”表示作为发动机的引擎，附图标记“3”表示传输和中断驱动力的自动离合器，附图标记“4”表示用于转换驱动力的自动变速器。引擎2产生的驱动力经由自动离合器3输入到自动变速器4，并且被自动变速器4转换，然后通过差速构件5传输到驱动轴6，并且驱动驱动轮7，从而使车辆1行驶。
引擎2产生驱动力，并且引擎控制装置8控制引擎2的空气吸入量和燃料量。引擎2的驱动力经由曲轴9输出到自动离合器3。
如图2中所示，自动离合器3设置在引擎2和自动变速器4之间，并且具有摩擦离合器10和离合器操作设备11。
摩擦离合器10具有飞轮15、离合器盘13、压盘14、膜片弹簧15和离合器盖16。飞轮12与曲轴9相连。离合器盘13支撑于自动变速器4的输入侧转动轴23（稍后描述），使得它能够轴向移动而不能够做圆周方向转动。压盘14将离合器盘13压到飞轮12。膜片弹簧15具有：中心部，自动变速器4的输入侧转动轴23插入该中心部；圆周方向中间部位，该中间部位支撑于装配到飞轮12的离合器盖16；以及与压盘14接触的外周部，从而利用弹力将压盘压向飞轮12。
摩擦离合器10将膜片弹簧15的弹力施加到压盘14，从而将离合器盘13压到飞轮12，由此建立连接状态。结果，驱动力被传输到自动变速器4。此外，摩擦离合器14还去除从膜片弹簧15施加给压盘14的弹力，从而禁止离合器盘13压到飞轮12，由此建立释放状态。因此，中断向自动变速器4传输驱动力。
离合器操作设备11在摩擦离合器10的连接状态和释放状态之间操作，从而传输和中断驱动力，并且调节传输的驱动力。
离合器操作设备11具有分离轴承17、分离叉18和离合器执行器19。分离轴承17装配到自动变速器4的输入侧转动轴23，使得它能够轴向移动并且与膜片弹簧15的中心部接触。分离叉18可摆动地支撑于支撑轴20，并且具有连接到分离轴承17的一端和连接到离合器执行器19的分离推杆21的另一端。离合器执行器19通过由驱动源（未示出）向其施加液压力的活塞22使分离推杆21前进和后退，并因此使分离叉18以支撑轴20为中心而摆动，从而将分离轴承17推向膜片弹簧15以及使分离轴承17从膜片弹簧15后退。
离合器操作设备11使离合器执行器19的分离推杆21后退，由此通过分离叉18使分离轴承17在离开膜片弹簧15的方向上后退，从而使摩擦离合器10处于连接状态。此外，离合器操作设备11使离合器执行器19的分离推杆21前进，由此通过分离叉18将分离轴承17推向膜片弹簧15，从而使自动离合器3处于释放状态。
如图1中所示，自动变速器4是常啮类型的有级变速器，具有输入侧转动轴23和输出侧转动轴24，并且还具有在输入侧转动轴23和输出侧转动轴24处的具有不同齿轮比的多个齿轮对25。在图1中，给出齿轮对25-1、25-2、...、25-n。输入侧转动轴23连接到自动离合器3的离合器盘13。输出侧转动轴24连接到差速构件5。
齿轮对25-1、25-2、...、25-n设置成一个齿轮25-1a、25-2a、...、25-na与另一个齿轮25-1b、25-2b、...、25-nb始终啮合成对。所述一个（输入侧）齿轮25-1a、25-2a、...、25-na支撑于输入侧转动轴23，使得它们一体转动或空转。所述另一个（输出侧）齿轮25-1b、25-2b、...、25-nb支撑于输出侧转动轴24，使得它们一体转动或空转。在该实施方式中，输入侧齿轮25-1a、25-2a、...、25-na支撑于输入侧转动轴23，使得它们一体转动或空转，并且输出侧齿轮25-1b、25-2b、...、25-nb支撑于输出侧转动轴24，使得它们空转。
自动变速器4通过同步啮合机构26（稍后描述）将设置成始终啮合的齿轮对25-1、25-2、...、25-n之一，例如，齿轮对25-1的输出侧齿轮25-1b，接合到输出侧转动轴24，从而使齿轮对25-1进入齿轮对25-1传输引擎2的动力的状态，因此可以获得与齿轮对25-1相对应的齿轮级（例如，第一速度）。此时，除了齿轮对25-1以外的其他齿轮对25-2、...、25-n处于非动力传输状态。自动变速器4还可以通过同步啮合机构26将其他齿轮对25-2、...、25-n接合到输出侧转动轴24，从而使齿轮对25-2、...、25-n处于这些齿轮对传输引擎动力的状态，因此可以获得与齿轮对25-2、...、25-n相对应的齿轮级（例如，第二速度、...、最高速度）。
另外，自动变速器4具有在输入侧转动轴23和输出侧转动轴24处的倒挡齿轮对，并且可以通过使倒挡齿轮对处于倒挡齿轮对传输引擎2的动力的状态来获得倒挡速度。
自动变速器4具有同步啮合机构26，同步啮合机构26使齿轮对25-1、25-2、...、25-n的齿轮25-1b、25-2b、...、25-nb与输出侧转动轴24接合，并且将引擎2的驱动力传输到齿轮对25-1、25-2、...、25-n。在图1中，同步啮合机构26-1、26-2、...、26-n与各齿轮对25-1、25-2、...、25-n相对应地设置。另外，由于各同步啮合机构26-1、26-2、...、26-n基本具有相同的配置，所以将具体描述图3和图4中所示的齿轮对25-1的同步啮合机构26-1，并且省略对其他同步啮合机构26-2、...、26-n的具体描述。
在图3和图4中，通过同步啮合机构26-1在动力传输状态和非动力传输状态之间切换的齿轮对25-1的输出侧齿轮25-1b通过轴承27-1支撑于输出侧转动轴24，使其空转。另外，类似于齿轮25-1b，其他齿轮对25-2的齿轮25-2b、...、25-n的25-nb也通过轴承（未示出）支撑于输出侧转动轴24，使它们空转。
在动力传输状态和非动力传输状态之间切换齿轮对25-1的同步啮合机构26-1具有离合器毂28-1、由切换设备39（稍后描述）操作的衬套29-1、换挡键301、离合器齿轮31-1和同步环32-1。
离合器毂28-1在齿轮对25-1的齿轮25-1b附近固定于输出侧转动轴24，并且与输出侧转动轴24一起一体转动。衬套29-1形成有内周花键33-1，内周花键33-1与形成在离合器毂28-1的外周上的外周花键（未示出）可滑动地卡合。切换设备39使衬套29-1在换挡方向（输出侧转动轴24的轴向）上相对于离合器毂28-1移动。换挡键30-1被弹簧34-1推到衬套29-1的内周花键33-1，并且与衬套29-1一起在换挡方向（输出侧转动轴24的轴向）上移动。
离合器齿轮31-1固定到以空转的方式支撑于输出侧转动轴24的输出侧齿轮25-1b，并且与齿轮25-1b一起一体地转动。离合器齿轮31-1具有与衬套29-1的内周花键33-1卡合的外周花键35-1和与同步环32-1滑动接触的外周锥面36-1。同步环32-1具有与衬套29-1的内周花键33-1卡合的外周花键37-1和与离合器齿轮31-1的外周锥面36-1滑动接触的内周锥面38-1。
当衬套29-1向齿轮25-1b方向按压同步环32-1时，同步环32-1将内周锥面38-1压到离合器齿轮31-1的外周锥面36-1，离合器齿轮31-1固定于在输出侧转动轴24上以与输入侧转动轴23同步的转数空转的齿轮25-1b。此外，在衬套29-1向齿轮25-1b的方向移动的初期，换挡键30-1接触同步环32-1，从而向齿轮25-1b的方向按压同步环32-1。
自动变速器4具有切换设备39，切换设备39向同步啮合机构26-1、26-2、...、26-n施加负荷，从而切换齿轮对25-1、25-2、...、25-n与输出侧转动轴24的接合状态。
如图5中所示，切换设备39具有换挡拨叉40-1、40-2、...、40-n、换挡拨叉轴41-1、41-2、...、41-n、选择杆42、换挡杆43、选择执行器44和换挡执行器45。
换挡拨叉40-1与同步啮合机构26-1的衬套29-1卡合。此外，其他换挡拨叉40-2、...、40-n分别与其他同步啮合机构26-2、...、26-n的各自衬套（未示出）卡合。换挡拨叉轴41-1、41-2、...、41-n是在换挡方向上延伸的构件，并且其一侧设置有换挡拨叉40-1、40-2、...、40-n，其另一侧设置有在选择方向上延伸的凹形头46-1、46-2、...、46-n。
选择杆42是在与换挡拨叉轴41-1、41-2、...、41-n垂直的选择方向上延伸的构件。选择杆42的一侧设置有与头46-1、46-2、...、46-n卡合的选择连杆47，其另一侧连接到选择执行器44的活塞48。选择执行器44通过由驱动源（未示出）向其施加液压力的活塞48在选择方向上操作选择杆42，从而使选择连杆47能够选择性地与头46-1、46-2、...、46-n中的一个卡合。在图5中，选择连杆47与头46-1卡合。
这样，由于设置有与选择连杆47卡合的头46-1的换挡拨叉轴41-1使换挡拨叉40-1能够与同步啮合机构26-1的衬套29-1卡合，所以同步啮合机构26-1的衬套29-1被选择。
此外，换挡杆43是在换挡方向上延伸的构件，其一侧形成有在选择方向上延伸并且选择杆42能够插入其中的插入孔49，其另一侧连接到换挡执行器45的活塞50。换挡执行器45通过由驱动源（未示出）向其施加液压力的活塞50在换挡方向上操作换挡杆43，从而使选择执行器44的选择杆42在换挡方向移动。在换挡方向上移动的选择杆42在换挡方向上操作与选择连杆47卡合的头46-1、46-2、...、46-n中的任一个，例如，在图5中，与选择连杆47卡合的头46-1，从而使换挡拨叉26-1在换挡方向上移动。
由此使同步啮合机构26-1的衬套29-1在换挡方向上移动。
也就是说，切换设备39通过选择执行器44的操作，选择同步啮合机构26-1、26-2、...、26-n的衬套29-1、29-2、...、29-n中的任一个，在图5中，是同步啮合机构26-1的衬套29-1。然后，切换设备39通过换挡执行器45的操作将被选择的同步啮合机构26-1的衬套29-1移动到图3中所示的空挡位置（换挡脱离位置）或者图4中所示的换挡位置（换挡卡合位置）。
切换设备39将同步啮合机构26-1的衬套29-1移动到空挡位置（换挡脱离位置），从而松开齿轮对25-1的齿轮25-1b与输出侧转动轴24的接合，由此使齿轮25-1b处于齿轮25-1b相对于输出侧转动轴24空转的状态（非动力传输状态），从而通过齿轮对25-1去除引擎2的驱动力传输。另一方面，切换设备39将同步啮合机构26-1的衬套29-1移动到换挡位置（换挡卡合位置），从而使齿轮对25-1的齿轮25-1b与输出侧转动轴24接合，并由此使齿轮25-1b处于齿轮25-1b固定于输出侧转动轴24的状态（动力传输状态），从而由齿轮对25-1传输引擎2的驱动力。
如图1中所示，由同步啮合机构4的控制装置51控制离合器执行器19、选择执行器44和换挡执行器45。
控制装置51具有用于检测车辆1的加速器踏板的踩踏状态的加速器位置传感器52、用于检测车辆1的速度的车速传感器53、用于检测引擎2的转数的引擎转数传感器54、用于检测驾驶者操作的换挡位置的换挡位置开关55、用于检测自动变速器4的输入侧转动轴23的转数的输入轴转数传感器56、用于检测自动变速器4的输出侧转动轴24的转数的输出轴转数传感器57、用于检测离合器执行器19的分离杆21的行程量的离合器行程传感器58、用于检测选择执行器44的选择杆42的行程量的选择行程传感器59以及用于检测换挡执行器45的换挡杆43的行程量的换挡行程传感器60。
当换挡位置开关55检测到换挡位置因驾驶者的操作而改变，或者加速器位置传感器52、车速传感器53等检测到车辆1的运转状态改变，并且由此检测到变速请求时，控制装置51通过切换设备39的选择执行器44和换挡执行器45，对同步啮合机构26-1、26-2、...、26-n施加负荷，从而切换齿轮对25-1、25-2、...、25-n与输入侧转动轴23和输出侧转动轴24的接合状态。此外，控制装置51向引擎控制装置8输出加速器位置请求和引擎扭矩请求，并且通过控制引擎2的空气吸入量和燃料量来控制所产生的驱动力。基于发动机转数等计算发动机扭矩请求。
自动变速器4的控制装置51具有预负荷控制单元61和换挡控制单元62。当检测到变速请求时，预负荷控制单元61操作切换设备39的换挡执行器45，从而对同步啮合机构26-1、26-2、...、26-n施加预负荷Ps。在施加预负荷Ps之后，换挡控制单元62操作切换设备39的换挡执行器45，由此对同步啮合机构26-1、26-2、...、26-n施加大于预负荷Ps的换挡负荷Pt。
施加预负荷Ps的预定期间是从检测到变速请求时起到换挡执行器45的换挡行程量Xs超过预定值Xs1时的期间。而且，该预定期间也是从检测到变速请求时起到自动离合器3被释放时为止的期间。
此外，自动变速器4的控制装置51具有预负荷学习单元63和存储单元64。预负荷学习单元63学习预负荷Ps，当操作换挡执行器45以施加预负荷Ps的控制完成时离合器行程传感器58测得的离合器行程量Xc1超过预定范围（XcA<Xc1<XcB）时，使得离合器行程量Xc1处在预定范围内（XcA<Xc1<XcB）。
在学习预负荷Ps时，基于本次离合器行程量Xcn与前次离合器行程量Xc1的偏差计算学习值α，并且通过学习值α修正本次负荷修正值An1，从而求得修正后的负荷修正值An。所求得的修正后的负荷修正值An存储在存储单元64中。下次进行预负荷控制时，调用所存储的负荷修正值An，并且将其用于计算预负荷Ps，从而学习预负荷Ps。
下面对操作进行说明。
自动变速器4的控制装置51操作切换设备39的换挡执行器45，并由此对与齿轮对25-1、25-2、...、25-n相对应的同步啮合机构26-1、26-2、...、26-n中处于动力传输状态下的齿轮对的同步啮合机构施加负荷，从而进行换挡脱离，以切换接合状态。同步啮合机构26-1、26-2、...、26-n的衬套33-1、33-2、...、33-n、切换设备39的换挡拨叉40-1、40-2、...、40-n等进行基本相同的操作。因此，下面通过简单地用齿轮对25、同步啮合机构26、换挡拨叉40等表示它们，来对操作进行说明。
如图6中所示，当变速控制程序开始时（100），自动变速器4的控制装置51执行预负荷控制（图8的阶段1）（200），执行换挡控制（图8的阶段2）（300），然后返回（400）。
在预负荷控制（200）中，如图7中所示，控制装置51通过检测变速请求判断换挡开始条件是否成立（201）。基于由驾驶者的操作导致的换挡位置的变化和诸如加速器开度、车速等运转状态的变化检测变速请求。基于加速器开度和车速确定换挡开始条件。具体来说，当加速器开度和车速超过预定阈值时，判断为换挡开始条件成立。
当判断（201）的结果是“否”时控制装置51前进到换挡控制（300）（206）。当判断（201）的结果是“是”时，控制装置51开始变速控制（图8中的t1），开始由计时器测量从换挡开始条件成立时起经过的时间（202），基于换挡位置和输入扭矩求得基本负荷Ps0，与负荷修正值An相加，计算出预负荷Ps（Ps=Ps0+An)(203)。
使用控制装置51的存储单元64中存储的值，作为换挡位置。在控制装置51进行变挡（处于动力传输状态的齿轮对改变）时，更新换挡位置。另外，可以基于选择行程传感器59和换挡行程传感器60的输出值计算和估计换挡位置。基于引擎转数、加速器开度、换挡位置等估计自动变速器4的输入扭矩。控制装置51基于换挡位置和输入扭矩计算基本负荷Ps0（参见图9），并且将负荷修正值An与基本负荷Ps0相加，从而算出预负荷Ps。此外，如图10中所示，控制装置51学习负荷修正值An。
在算出预负荷Ps（203）之后，控制装置51操作换挡执行器45，以对换挡拨叉40施加算出的预负荷Ps（204），通过同步啮合机构26经由换挡拨叉40逐渐解除齿轮对25和输出侧转动轴24的接合，并且判断换挡执行器45的换挡行程量Xs是否超过预定值Xs1（205）。
当换挡行程传感器60检测到的换挡行程量Xs超过预定值Xs1，因此判断（205）的结果是“是”时，控制装置51认为换挡脱离时间已经到来，即，自动离合器3已经被充分释放，结束预负荷控制（阶段1）（图8中的t2），并且前进到图6的换挡控制（300）（206）。
另一方面，当换挡行程传感器60检测到的换挡行程量Xs等于或小于预定值Xs1，因此判断（205）的结果是“否”时，控制装置51判断计时器测得的经过时间是否已经超过预定时间（经过时间＞预定时间）或者是否检测到自动离合器3的释放状态（207）。
当判断（207）的结果是“否”时，控制装置51返回到判断（205）。当判断（207）的结果是“是”时，控制装置51前进到图6的换挡控制（300）（206）。这样，即使当换挡行程量Xs等于或小于预定值Xs1时（205：否），如果预定时间已经过去（207：是），那么控制装置51也强制结束预负荷控制，并且前进到换挡控制（300）。
在换挡控制（300）中，控制装置51从图8的时间t2起，操作切换设备39的换挡执行器45，并因此经由换挡拨叉40对同步啮合机构26施加大于预负荷Ps的换挡负荷Pt。当换挡执行器45的换挡杆43的换挡行程量Xs达到换挡脱离的预定值Xs2时（图8中的t3），去除换挡负荷Pt。
自动变速器4的控制装置51同时进行自动离合器3的离合器释放和自动变速器4的换挡脱离操作，并且通过使用换挡行程量确切判断出换挡脱离。
当变速开始时（图8中的t1），自动变速器4的控制装置51开始去除自动离合器3的负荷，并且开始基于换挡位置和输入扭矩施加换挡脱离的预负荷Ps（基本负荷Ps0+负荷修正值An）的阶段1。在自动离合器3接合期间，齿轮对25的离合器齿轮31和同步啮合机构26的衬套29通过花键嵌合，使得衬套29不以低负荷脱离，并且衬套几乎不在换挡方向上行进。
当自动变速器4的控制装置51逐渐释放自动离合器3时，离合器齿轮31和同步啮合机构26的衬套29在转动方向上的花键嵌合力变弱，并因此解除嵌合，从而衬套29开始行进。为了确切判断换挡脱离是否开始，设置换挡行程量Xs的预定值Xs1。当实际换挡行程量Xs超过预定值Xs1时，控制装置51前进到该控制装置施加大于预负荷Ps的换挡负荷Pt以进行换挡脱离的阶段2（图8中的t2）。
这样，当检测到变速请求时，由于自动变速器4的控制装置51通过预负荷控制对同步啮合机构26施加预负荷Ps，所以在预负荷控制期间控制装置51通过同步啮合机构26逐渐解除齿轮对25与输出侧转动轴24的接合。当齿轮对25和输出侧转动轴24的接合松开时，通过换挡控制对同步啮合机构26施加大于预负荷Ps的换挡负荷Pt。
也就是说，当检测到变速请求时，自动变速器4的控制装置51在预负荷控制中施加低负荷，从而通过同步啮合机构26将齿轮对25与输出侧转动轴24的接合状态解除一点儿，由此减小施加于自动变速器4的输出侧转动轴24的扭转负荷。之后，经过预定时间，并且当执行换挡控制时扭转负荷已经减小。因此，可以减小同步啮合机构26解除齿轮对25和输出侧转动轴24的接合时发生的振动。此外，还施加预负荷Ps，从而缩短达到作为用于进行换挡控制的目标负荷的换挡负荷Pt所需的时间。由此可以缩短变挡所需的时间。
此外，自动变速器4的控制装置51在从检测到变速请求时起到换挡执行器45的换挡行程量Xs等于或大于预定值Xs1时为止的预定期间施加预负荷Ps。这样，由于在同步啮合机构26充分远离齿轮对25并由此检测到接合状态松开之前，控制装置51不执行换挡控制，所以可以确保抑制振动。
在设置于引擎2和自动变速器4之间的自动离合器3处于卡合状态时，施加于自动变速器4的输入侧转动轴23和输出侧转动轴24的扭转负荷较强，因此即使执行预负荷控制，也难以释放同步啮合机构26。另一方面，当自动离合器3处于释放状态时，由于施加于自动变速器4的输入侧转动轴23和输出侧转动轴24的扭转负荷被去除，所以在自动离合器3被释放后开始释放同步啮合机构26。然而，对于即使自动离合器3被释放之后，控制装置仍执行预负荷控制，然后进行换挡控制的情况，完成变挡所需时间被无用地延长。
因此，在从检测到变速请求时起到自动离合器3被释放时为止的预定期间，自动变速器4的控制装置51施加预负荷Ps，从而检测到自动离合器3的释放状态。这样，当执行预负荷控制时，控制装置51立即将预负荷控制切换到换挡控制。结果，可以防止完成变挡所需时间延长。
自动变速器4的控制装置51学习作为换挡脱离负荷的预负荷Ps。在学习预负荷Ps时，控制装置51进行基于学习值α修正负荷修正值An的预负荷学习控制。
如图10中所示，在负荷修正值学习控制（500）中，控制装置51在图6中所示的变速控制流程期间判断学习条件是否成立（501）。基于图11中所示的变速控制中从时间t1到时间t2的阶段1中，在自动离合器3的换挡脱离判断时使用的离合器行程量Xc1是否在预定误差范围XcA和XcB内(XcA<Xc1<XcB)，来判断学习条件是否成立。
当离合器行程量Xc1在误差范围外(Xc1>XcA,XcB<Xc1)，学习条件成立，并且判断（501）的结果是“是”时，因为由于老化等而不能进行正常变挡，所以控制装置51执行步骤（502至506）。
首先，控制装置51判断本次预负荷控制是否在计时器测得的经过时间超过预定时间之前结束（502）。
当本次预负荷控制在该经过时间超过该预定时间之前结束，因此判断（502）的结果是“是”时，控制装置51基于本次离合器行程量Xcn与前次离合器行程量Xc1的偏差计算学习值α（参见图12）（503），将算出的学习值α与本次负荷修正值An1相加，从而算出负荷修正值An（504），然后返回图6中所示的变速控制流程（505）。
另一方面，当本次预负荷控制在该经过时间超过该预定时间之前未结束，因此判断（502）的结果是“否”时，控制装置51将学习值α计算为最大值αmax（α=αmax）（506），将算出的学习值α与本次负荷修正值An1相加，算出负荷修正值An（504），然后返回到图6中所示的变速控制流程（505）。
此外，当离合器行程量Xc1在误差范围内(XcA<Xc1<XcB)，学习条件成立，并且判断（501）的结果是“否”时，由于正常进行变挡，所以控制装置51将学习值α计算为0（α=0），将算出的学习值α与本次负荷修正值An1相加，从而算出负荷修正值An（504），然后返回到图6中所示的变速控制流程（505）。
如图13中所示，控制装置51在本次预负荷控制（200）结束之后开始预负荷学习控制（500）。通过预负荷学习控制修正的负荷修正值An存储在存储单元64中，在下次预负荷控制时被调用，并且用于计算预负荷Ps（Ps=Ps0+A）。
这样，为了吸收各构件的振动或随时间的变化，自动变速器4的控制装置51按每个输入扭矩区学习作为换挡脱离负荷的预负荷Ps。当施加预负荷Ps的控制完成时测得的离合器行程量Xc1在预定范围外（Xc1>XcA,XcB<Xc1）时，控制装置51学习预负荷Ps使得离合器行程量Xc1在该预定范围内（XcA<Xc1<XcB）。因此，即使当自动离合器3由于老化而磨损并且动力传输状态由此改变时（在磨损情况下，在早期传输力减小），控制装置51也能够恒定地保持换挡控制的开始时间。
另外，在上述实施方式中，换挡行程量被用于判断是否开始换挡脱离。然而，也可以使用换挡行进速度。此外，在预负荷Ps的学习中，引擎的输出转数和自动变速器的输入转数之间的差值也可被用作学习的基础。
工业上的可利用性
本发明可以抑制自动变速器变速时发生的振动，并且可以进行快速变速。本发明还可应用于作为常啮类型有级变速器的自动变速器以外的自动变速器。

Claims (4)

1.一种自动变速器的控制装置，其中，所述自动变速器对应于驱动状态对发动机的驱动力进行自动变速，所述自动变速器包括：齿轮对，其设置在所述自动变速器的转动轴上并且具有多个；同步啮合机构，其用于将所述齿轮对与所述转动轴接合以将所述发动机的驱动力传输到所述齿轮对；以及切换设备，其用于当检测到有变速请求时，通过执行器对所述同步啮合机构施加负荷，以切换所述齿轮对与所述转动轴的接合状态，所述控制装置包括：
预负荷控制单元，其用于当检测到有所述变速请求时，使所述切换设备动作并对所述同步啮合机构施加预负荷；以及
换挡控制单元，其用于使所述切换设备动作并对所述同步啮合机构施加比所述预负荷大的换挡负荷。
2.根据权利要求1所述的自动变速器的控制装置，其中所述预负荷是在检测到所述变速请求时起到所述执行器的行程量超过预定值时的预定期间内实施。
3.根据权利要求1所述的自动变速器的控制装置，其配置有用于在所述发动机和所述自动变速器之间传输和中断所述驱动力的自动离合器，
所述预负荷是在从检测到所述变速请求时起到所述自动离合器被释放时为止的预定期间内实施。
4.根据权利要求1所述的自动变速器的控制装置，其设置有用于在所述发动机和所述自动变速器之间传输和中断所述驱动力的自动离合器，并且
还包括：
离合器行程检测单元，其用于测量当施加所述预负荷的控制完成时的自动离合器的离合器行程量，以及
预负荷学习单元，其用于学习所述预负荷，当所述离合器行程量超过预定范围时使得所述离合器行程量处在所述预定范围内。
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