CN104781591A - 车辆的变速控制装置 - Google Patents
车辆的变速控制装置 Download PDFInfo
- Publication number
- CN104781591A CN104781591A CN201280077094.1A CN201280077094A CN104781591A CN 104781591 A CN104781591 A CN 104781591A CN 201280077094 A CN201280077094 A CN 201280077094A CN 104781591 A CN104781591 A CN 104781591A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- speed change
- torque
- speed
- change
- share rate
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 title claims abstract description 116
- 230000008859 change Effects 0.000 claims description 518
- 230000004043 responsiveness Effects 0.000 abstract description 7
- 230000009471 action Effects 0.000 description 18
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 description 16
- 238000013507 mapping Methods 0.000 description 14
- 238000000034 method Methods 0.000 description 14
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 12
- 230000035939 shock Effects 0.000 description 6
- 230000013011 mating Effects 0.000 description 4
- 230000008569 process Effects 0.000 description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 3
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 3
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 3
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 3
- 230000001360 synchronised effect Effects 0.000 description 3
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 2
- 230000003044 adaptive effect Effects 0.000 description 2
- 230000033228 biological regulation Effects 0.000 description 2
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 2
- 238000007599 discharging Methods 0.000 description 2
- 230000006870 function Effects 0.000 description 2
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 2
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 2
- 239000000523 sample Substances 0.000 description 2
- 230000006978 adaptation Effects 0.000 description 1
- 230000003111 delayed effect Effects 0.000 description 1
- 238000009795 derivation Methods 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 230000004069 differentiation Effects 0.000 description 1
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 1
- 239000002783 friction material Substances 0.000 description 1
- XDDAORKBJWWYJS-UHFFFAOYSA-N glyphosate Chemical compound OC(=O)CNCP(O)(O)=O XDDAORKBJWWYJS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 1
- 230000006386 memory function Effects 0.000 description 1
- 230000001629 suppression Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16H—GEARING
- F16H61/00—Control functions within control units of change-speed- or reversing-gearings for conveying rotary motion ; Control of exclusively fluid gearing, friction gearing, gearings with endless flexible members or other particular types of gearing
- F16H61/04—Smoothing ratio shift
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16H—GEARING
- F16H61/00—Control functions within control units of change-speed- or reversing-gearings for conveying rotary motion ; Control of exclusively fluid gearing, friction gearing, gearings with endless flexible members or other particular types of gearing
- F16H61/04—Smoothing ratio shift
- F16H61/0437—Smoothing ratio shift by using electrical signals
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16H—GEARING
- F16H61/00—Control functions within control units of change-speed- or reversing-gearings for conveying rotary motion ; Control of exclusively fluid gearing, friction gearing, gearings with endless flexible members or other particular types of gearing
- F16H2061/0075—Control functions within control units of change-speed- or reversing-gearings for conveying rotary motion ; Control of exclusively fluid gearing, friction gearing, gearings with endless flexible members or other particular types of gearing characterised by a particular control method
- F16H2061/0093—Control functions within control units of change-speed- or reversing-gearings for conveying rotary motion ; Control of exclusively fluid gearing, friction gearing, gearings with endless flexible members or other particular types of gearing characterised by a particular control method using models to estimate the state of the controlled object
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16H—GEARING
- F16H61/00—Control functions within control units of change-speed- or reversing-gearings for conveying rotary motion ; Control of exclusively fluid gearing, friction gearing, gearings with endless flexible members or other particular types of gearing
- F16H61/04—Smoothing ratio shift
- F16H2061/0477—Smoothing ratio shift by suppression of excessive engine flare or turbine racing during shift transition
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16H—GEARING
- F16H2306/00—Shifting
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16H—GEARING
- F16H2710/00—Control devices for speed-change mechanisms, the speed change control is dependent on function parameters of the gearing
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Control Of Transmission Device (AREA)
Abstract
本发明提供一种车辆的变速控制装置,其使用变速模型来执行自动变速器的所需的变速。由于作为自动变速器的运动方程式的约束条件而设定了转矩分担率,因此适合于对变速控制中较为困难的卡合装置的转矩的传递进行控制,且能够求解该运动方程式。换个角度而言,由于将表现了转矩的传递的转矩分担率设为了约束条件,因此在任意的变速模式中均能够以预定的变速模型进行对应。而且,由于在第一变速中判断出第二变速的情况下,使之前的变速模型向与第二变速相对应的变速模型进行切换并执行第二变速,因此与使变速逐一结束的情况相比能够迅速地向所需的齿轮级进行变速。因此,提高了对于要求驱动力(Fdem)的响应性。
Description
技术领域
本发明涉及一种执行自动变速器的变速控制的车辆的变速控制装置,尤其涉及一种使用变速模型来执行自动变速器的变速的技术。
背景技术
目前熟知一种自动变速器,其具有在接受来自驱动力源的动力的输入轴与向驱动轮传递动力的输出轴之间传递旋转和转矩的多个卡合装置,并通过该卡合装置的卡合与释放之间的切换来执行变速。一般而言,在这种自动变速器中,在通过实际车辆而进行评价的同时针对各齿轮级而实施对于控制对象所操作的要素(例如转矩等)的要求值(即控制操作量)的适配,并根据该适配结果,针对每个齿轮级而使用根据预先求取的控制映射图所决定的控制操作量来执行变速。但是,在推进自动变速器的多级化的过程中,由于适配操作中需要非常多的劳动力,因此采用基于控制映射图的变速控制的方式变得困难化。因此,提出了一种变速模型控制,所述变速模型控制采用了以构成自动变速器的各旋转元件中的运动方程式为基准的变速控制的方式。在这种变速模型控制中,通过根据变速时欲实现的变化方式(变速目标值)来求解被预先求出的运动方程式,从而唯一地决定控制操作量,并使用该被决定的控制操作量来执行变速。例如,在专利文献1中记载有如下技术,即,在惯性相控制中,作为变速目标值而对变速器的输入轴转速的目标值进行设定,并且作为控制操作量而使用变速模型来对卡合侧的离合器转矩的要求值进行计算从而执行变速的技术;以及作为变速目标值而对变速器的输入轴转速和输出轴转矩的各个目标值进行设定,并且作为控制操作量而使用变速模型来对卡合侧的离合器转矩的要求值和释放侧的离合器转矩的要求值进行计算从而执行变速的技术。
在先技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2000-97325号公报
发明内容
本发明所要解决的课题
但是,所述专利文献1中所记载的技术,是通过针对一个变速目标值而对一个控制对象进行操作、或者通过针对两个变速目标值而对两个控制对象进行操作,从而执行变速的。然而,在该专利文献1所记载的技术中,为了使惯性相中的惯性转矩相互抵消(换言之,为了使惯性相中的输出轴转矩不产生实质性的变化)而使释放侧的卡合装置的液压在朝向释放而减小了之后暂时性地再次朝向卡合而上升,因而存在使变速完成推迟且驾驶性能恶化的可能性。另一方面,目前熟知一种如下的方法,即,为了使上述惯性转矩相互抵消,而在惯性相中使发动机转矩暂时性地减小的所谓的发动机转矩减小控制。然而,在上述专利文献1所记载的技术中,发动机未作为控制对象而被编入运动方程式中。也就是说,由于在专利文献1所记载的技术中,针对于推移的发动机转矩而求解运动方程式,因此在专利文献1所记载的变速模型控制中,无法代替释放侧的卡合装置的暂时性的液压上升而通过发动机转矩减小控制来使惯性转矩相互抵消。此时,虽然能够独立于变速模型控制而另行执行发动机转矩减小控制,但是这样的话变速模型控制的整体将会走样并将再次根据运动方程式来求解,其结果为,存在变速完成推迟、变速冲击增大且驾驶性能恶化的可能性。另一方面,当针对发动机转矩作为控制操作量而欲由变速模型控制唯一决定时,相对于两个变速目标值而会成为三个控制操作量,从而无法求解运动方程式进而无法执行使用了变速模型控制的自动变速器的变速。
此外,如上所述的课题不属于公知且尚未提出如下的方案,即,在相对于两个变速目标值而存在三个控制操作量的情况下,以使油门开升档、油门闭升档、油门开降档、以及油门闭降档中的任意的变速模式(变速方式)均能够用一个变速模型进行对应的方式,适当地设定用于求解运动方程式的约束条件的方案。相对于此,本发明提出了一种适当地设定约束条件来求解运动方程式的新技术(参照本申请申请人之前申请的、目前尚未公开的国际申请(国际申请编号PCT/JP2012/069408))。除此之外,本发明还提出了一种以上述新技术为基础而对该技术进行了进一步改良的技术。
本发明是以上述实际情况为背景而完成的发明,其目的在于,提供一种即使相对于两个变速目标值而存在三个控制操作量也能够使用变速模型来执行自动变速器所需的变速的车辆的变速控制装置。
用于解决课题的方法
用于达成所述目的的第一发明的要点在于,(a)一种车辆的变速控制装置,其具备自动变速器,所述自动变速器具有在接受来自驱动力源的动力的输入轴与向驱动轮传递动力的输出轴之间传递旋转和转矩的多个卡合装置,并且通过该卡合装置的卡合与释放的切换来执行变速,所述车辆的变速控制装置使用决定使变速目标值实现的控制操作量的、被预先规定的变速模型,来执行所述自动变速器的变速;(b)使用所述输出轴侧的旋转部件上的转矩、和所述输入轴侧的旋转部件的速度变化量这两个值,来对所述变速目标值进行设定;(c)使用所述输入轴侧的旋转部件上的转矩、所述变速时的卡合侧的卡合装置的转矩容量、和所述变速时的释放侧的卡合装置的转矩容量这三个值,来对所述控制操作量进行设定;(d)通过对在所述变速时由所述卡合侧的卡合装置与所述释放侧的卡合装置所承担的传递转矩的转矩分担率进行设定;(e)使用所述变速模型来执行所述自动变速器的变速;(f)在使用了所述变速模型的所述自动变速器的变速中判断出其他种类的变速的情况下,使该变速模型向与该其他种类的变速相对应的变速模型进行切换并执行该其他种类的变速。上述转矩分担率为,在将所述变速时由所述卡合侧的卡合装置与所述释放侧的卡合装置所承担的传递转矩替换成所述输入轴侧的旋转部件上的转矩时的、由两个卡合装置所分担的该传递转矩的转矩分担率。
发明效果
如果采用这种方式,则在为了实现两个变速目标值而需要决定三个控制操作量的情况下,若不设定某些约束条件则无法决定这些控制操作量,相对于此,由于将由释放侧的卡合装置与卡合侧的卡合装置所承担的传递转矩的转矩分担率设为了约束条件,因此适于对在变速控制中被设为较难的释放侧的卡合装置与卡合侧的卡合装置的转矩的传递(即变速进行度)进行控制,并且能够决定三个控制操作量。换言之,在为了决定三个控制操作量而将某一个控制操作量设为预先规定的预定值的情况下,作为该预定值,而存在无数个设为与各个变速模式中的每一个匹配的值等。相对于此,由于在本发明中,将表现了转矩的传递的所述转矩分担率设为了约束条件,因此针对任意的变速模式均能够由预定的变速模型来进行对应。具体而言,虽然当仅将卡合侧的卡合装置的转矩容量以及释放侧的卡合装置的转矩容量中的一方设为约束条件时,可能会产生变速干涉或某旋转部件的升速,但是通过将适于对变速进行度进行控制的所述转矩分担率设为约束条件,从而对上述变速干涉或升速的产生进行抑制,或者相反地,特意提高使变速干涉或升速产生的控制的控制性。另外,虽然当将输入轴侧的旋转部件上的转矩设为约束条件时,可能无法执行使驱动力源的输出转矩暂时性变化的这种控制,但是在本发明中,例如能够在惯性相中适当地执行使驱动力源的输出转矩暂时性减小的转矩减小控制。如此,在本发明中,即使相对于两个变速目标值而存在三个控制操作量,也能够使用变速模型来适当地决定三个控制操作量,从而执行实现两个变速目标值的这种自动变速器所需的变速。
但是,在某种变速过程中,还存在产生判断出其他种类的变速的多重变速的情况。在简单地求解变速模型来执行自动变速器的控制中,存在如下可能性,即,在结束一次变速之后,执行该变速中所判断出的其他种类的变速,从而使多重变速产生时的变速整体的结束延迟。针对这种课题,由于在所述第一发明中,在变速中判断出其他种类的变速的情况下,使之前的变速模型向与该其他种类的变速相对应的变速模型切换并执行该其他种类的变速,因此与使变速逐一结束的情况相比能够迅速地向所需的齿轮级进行变速。因此,提高了对要求驱动力的响应性。由此,在本发明中,能够使用变速模型而更加适当地执行自动变速器所需的变速。
在此,第二发明为,在所述第一发明所记载的车辆的变速控制装置中,在使用了所述变速模型的所述自动变速器的变速中于正在使所述转矩分担率变化的期间内判断出所述其他种类的变速的情况下,不向与该其他种类的变速相对应的变速模型进行切换。如果采用这种方式,则当欲在当前的变速中使转矩分担率变化时执行其他种类的变速时,在当前的变速中于转矩传递中的两个卡合装置的转矩容量的值上再加上该其他种类的变速时的卡合侧的卡合装置的转矩容量的值,从而相对于两个变速目标值而成为四个控制操作量,进而无法求解变速模型,相对于此,通过在不使转矩分担率变化时向与其他种类的变速相对应的变速模型进行切换,从而相对于两个变速目标值而成为三个控制操作量,进而能够使用变速模型而更适当地执行自动变速器的所需的变速。换言之,通过在使转矩分担率变化时不执行其他种类的变速,从而避免了无法求解变速模型的现象。
此外,第三发明为,在所述第二发明所记载的车辆的变速控制装置中,在使所述转矩分担率变化的期间内判断出所述其他种类的变速的情况下,在使该转矩分担率变化完成之后,向与该其他种类的变速相对应的变速模型进行切换。如果采用这种方式,则虽然其他种类的变速将延迟一个直至使转矩分担率变化结束的时间量才被执行,但是与之前的待机到变速结束的情况相比,较为迅速地被执行。
此外,第四发明为,在所述第二发明或第三发明所记载的车辆的变速控制装置中,在使所述转矩分担率变化的期间内判断出所述其他种类的变速时使该转矩分担率恢复至变化开始前的情况下,在使该转矩分担率恢复至变化开始前完成之后,向与该其他种类的变速相对应的变速模型进行切换。如果采用这种方式,则在与使该转矩分担率就此变化完成为止的时间相比使该转矩分担率恢复至变化开始前的时间较短的情况下,能够更加迅速地执行其他种类的变速。因此,提高了对于要求驱动力的响应性。
此外,第五发明为,在所述第一发明至第四发明中的任一个发明所记载的车辆的变速控制装置中,所述变速模型为,使用包括所述变速目标值和所述控制操作量在内的所述自动变速器的运动方程式、和表示所述转矩分担率的关系,并根据所述变速目标值而对所述控制操作量进行计算的模型。如果采用这种方式,则能够将与变速控制中较为困难的释放侧的卡合装置和卡合侧的卡合装置的转矩的传递相关的控制反映在运动方程式中,从而能够适当地决定三个控制操作量。
附图说明
图1为对适用了本发明的车辆中的动力传递路径的概要结构进行说明的图,并且为对被设置在车辆上的控制系统的主要部分进行说明的图。
图2为对电子控制装置的控制功能的主要部分进行说明的功能框线图。
图3为表示使针对每个变速模式而被预先规定的转矩分担率变化的时间的一个示例的图。其中,(a)为油门开升档的情况,(b)为油门开降档的情况,(c)为油门闭升档的情况,(d)为油门闭降档的情况。
图4为对用于即使产生了电子控制装置的控制动作的主要部分即多重变速也使用变速模型而适当地执行自动变速器所需的变速的控制动作进行说明的流程图。
图5为执行图4的流程图所示的控制动作的情况下的时序图,且为油门开降档时的一个示例。
图6为对用于使用电子控制装置的控制动作的主要部分即变速模型来更适当地执行自动变速器所需的变速的控制动作进行说明的流程图,且为与图4不同的实施例。
图7为执行图6的流程图所示的控制动作的情况下的时序图,且为油门开降档时的一个示例。
图8为对用于使用电子控制装置的控制动作的主要部分即变速模型来更适当地执行自动变速器所需的变速的控制动作进行说明的流程图,且为与图4、6不同的实施例。
图9为执行图8的流程图所示的控制动作的情况下的时序图,且为油门闭降档时的一个示例。
具体实施方式
在本发明中,优选为,所述车辆为例如经由所述自动变速器等的动力传递装置而向所述驱动轮传递所述驱动力源的动力的车辆。此外,所述自动变速器为,通过预定的卡合装置的卡合与释放的切换,从而使具有各不相同的变速比(齿轮比)的多个变速级(齿轮级)被择一地形成的有级式自动变速器。例如,该有级式自动变速器由公知的行星齿轮式自动变速器构成。作为该行星齿轮式自动变速器中的卡合装置而被广泛使用的是,通过液压作动器而被卡合的多板式、单板式的离合器与制动器、或带式制动器等的卡合装置。此外,所述车辆例如具备分别向多个卡合装置的液压作动器供给液压的液压控制回路。该液压控制回路具备例如直线式电磁阀或导通-断开(ON-OFF)电磁阀等,并分别直接地或经由换档控制阀等而间接地向卡合装置的液压作动器供给这些电磁阀的输出液压。此外,上述“供给液压”是指,“使液压发挥作用”或者“供给被控制为某液压的工作油”。
另外,优选为,作为所述驱动力源,例如使用汽油发动机或柴油发动机等的发动机。或者,作为所述驱动力源,例如将电动机等的原动机以单独或与上述发动机进行组合的方式来使用。
以下,参照附图对本发明的实施例进行详细说明。
实施例1
图1为对从适用了本发明的车辆10所具备的发动机12起到驱动轮26为止的动力传递路径的概要结构进行说明的图,并且为对被设置在车辆10上的控制系统的主要部分进行说明的图。在图1中,由作为驱动力源的发动机12所产生的动力经由转矩转换器14而从输入轴16被输入至自动变速器18,并从自动变速器18的输出轴20依次经由差动齿轮装置(差速器齿轮)22和一对车轴(驱动轴)24等而向左右的驱动轮26传递。
自动变速器18为,在被安装在车身上的作为非旋转部件的变速器箱内,具有一组至多组行星齿轮装置和多个卡合装置(卡合元件),并通过该卡合装置而使多个齿轮级以择一的方式成立的公知的行星齿轮式自动变速器。例如,自动变速器18为,通过多个卡合装置的任意的卡合释放(即通过卡合装置的卡合与释放的切换)而执行变速的、实施所谓离合器切换式变速的有级变速器。多个卡合装置分别为,在接受来自发动机12的动力的输入轴16与向驱动轮26传递动力的输出轴20之间传递旋转和转矩的液压式的摩擦卡合装置。虽然该输入轴16为自动变速器18的输入轴,但是也可以为通过转矩转换器14的涡轮叶轮而被旋转驱动的涡轮轴。
所述液压式的摩擦卡合装置为,通过液压控制电路28而分别控制卡合和释放,并通过该液压控制电路28内的电磁阀等的调压而使各自的转矩容量即卡合力变化,从而选择性地连结经由插入该卡合装置中的两侧的部件的离合器或制动器。在此,卡合装置的转矩容量(以下,称作离合器转矩)为,例如通过卡合装置的摩擦材料的摩擦系数和对摩擦板进行挤压的卡合液压而决定的转矩容量。为了在不使卡合装置滑动的条件下(即,在使卡合装置上不产生差转速的条件下)在输入轴16与输出轴20之间传递转矩(例如被输入至输入轴16的变速器输入转矩Ti、即涡轮转矩Tt),相对于该转矩而需要如下的转矩容量,即,获得需要由各卡合装置分担的传递转矩量(即,卡合装置的分担转矩)的转矩容量。但是,在获得传递转矩量的转矩容量中,即使增加转矩容量也不会增加传递转矩。此外,在本实施方式中,为了便于说明,也存在同义地使用离合器转矩和卡合液压的情况。
作为自动变速器18中的齿轮级的一个示例,例如,通过离合器C1与制动器B1的卡合而使低车速侧齿轮级(低速齿轮级例如第一速齿轮级)成立,通过离合器C1与制动器B2的卡合而使高车速侧齿轮级(高速齿轮级例如第二速齿轮级)成立。因此,在上述低速齿轮级与高速齿轮级之间的变速时,通过制动器B1和制动器B2而实施卡合释放。在本实施方式中,在变速时实施卡合释放的卡合装置中,将与低速齿轮级侧的成立相关的卡合装置(例如制动器B1)称作低速齿轮级卡合装置,将与高速齿轮级侧的成立相关的卡合装置(例如制动器B2)称作高速齿轮级卡合装置。低速齿轮级卡合装置在从低速齿轮级向高速齿轮级的升档时成为释放侧的卡合装置,在从高速齿轮级向低速齿轮级的降档时成为卡合侧的卡合装置。另一方面,高速齿轮级卡合装置在上述升档时成为卡合侧的卡合装置,在上述降档时成为释放侧的卡合装置。作为与上述齿轮级不同的齿轮级的一个示例,例如通过离合器C1与离合器C2的卡合而使与上述第二速齿轮级相比靠高车速侧的齿轮级(例如第三速齿轮级)成立。在第二速齿轮级和第三速齿轮级中,第二速齿轮级成为低速齿轮级,第三速齿轮级成为高速齿轮级。
返回至图1,在车辆10上具备例如包括与自动变速器18的变速控制等相关的变速控制装置的电子控制装置70。电子控制装置70被构成为,包括例如具备CPU、RAM、ROM、输入输出接口等的所谓微型电子计算机,CPU通过在利用RAM的临时存储功能的同时,依照被预先存储于ROM中的程序来实施信号处理,从而执行车辆10的各种控制。例如,电子控制装置70执行发动机12的输出控制、自动变速器18的变速控制等,并根据需要而被区分构成为发动机控制用和液压控制用(变速控制用)等。另外,在电子控制装置70中分别被供给有通过各种传感器(例如各转速传感器50、52、54、加速器开度传感器56、节气门开度传感器58、换档传感器60等)而被检测出的各种信号(例如表示发动机12的转速的发动机转速ωe、表示输入轴16的转速的涡轮转速ωt即变速器输入转速ωi、表示与车速V相对应的输出轴20的转速的变速器输出转速ωo、表示驾驶员对车辆10的驱动力(驱动转矩)的要求量的加速器开度Acc、节气门开度θth、换档杆或者由拨片开关实施的换档操作SH等)。另外,从电子控制装置70分别被输出有:例如用于发动机12的输出控制的发动机输出控制指令信号Se、用于使对自动变速器18的液压作动器进行控制的液压控制电路28工作的液压指令信号Sp等。
图2为,对由电子控制装置70实施的控制功能的主要部分进行说明的功能框线图。在图2中,发动机输出控制单元即发动机输出控制部72例如除为了节气门控制而通过节气门作动器来对电子节气门进行开闭控制以外,还为了燃料喷射量控制而对由燃料喷射装置实施的燃料喷射量进行控制,并为了点火正时控制而输出对点火器等的点火装置进行控制的发动机输出控制指令信号Se,以获得所要求的发动机转矩Te(以下,记为要求发动机转矩Tedem)。发动机输出控制部72例如以加速器开度Acc为参数,并根据车速V与要求驱动力Fdem的被预先存储的未图示的关系(驱动力映射图),且根据实际的加速器开度Acc以及车速V来对要求驱动力Fdem进行计算。而且,发动机输出控制部72根据例如驱动轮26的轮胎有效半径、自动变速器18的当前的齿轮级中的齿轮比、与输出轴20相比靠驱动轮26侧的动力传递路径中的最终减速比、以及转矩转换器14的转矩比t,而对获得要求驱动力Fdem的要求发动机转矩Tedem进行计算。此外,转矩转换器14的转矩比t例如根据速度比(=涡轮转速ωt/泵转速ωp(发动机转速ωe))与转矩比t、效率、以及容量系数的各自被预先存储的公知的关系(转矩转换器14的工作特性图),并根据实际的速度比e而进行计算。
变速控制单元即变速控制部74执行自动变速器18的变速控制。具体而言,变速控制部74根据以车速V以及加速器开度Acc为变量而被预先存储的公知的关系(变速映射图、变速线图),并根据由实际的车速V以及加速器开度Acc所示的车辆状态来实施变速判断。而且,变速控制部74在判断出应该执行自动变速器18的变速的情况下,以获得应该变速的齿轮级的方式来执行自动变速器18的自动变速控制。例如,变速控制部74以实现所判断出的齿轮级的方式,向液压控制电路28输出与自动变速器18的变速相关的使卡合装置进行卡合及/或释放的液压指令信号Sp。作为该液压指令信号Sp,例如为用于获得低速齿轮级卡合装置的转矩容量(以下,称作低速齿轮级侧离合器转矩)的液压指令值、以及用于获得高速齿轮级卡合装置的转矩容量(以下,称作高速齿轮级侧离合器转矩)的液压指令值。
在此,作为变速控制而存在如下的方法,即,例如在通过实车来对变速冲击和变速时间等是否适当进行评价的同时根据通过适配而被预先规定的控制映射图来决定变速时的转矩容量(或者液压指令值),从而执行自动变速器18的变速。在使用这种控制映射图的方法中,需要根据是哪个变速的种类下的变速来制作各不相同的控制映射图。因此,自动变速器18的齿轮级越被多级化,在上述适配操作中将需要越多的劳动力等。上述变速的种类为,例如通过油门开升档、油门闭升档、油门开降档、以及油门闭降档的各种变速模式(变速方式),与1速-2速之间、2速-3速之间等的各种齿轮级之间的组合而表示的各种变速方式。更具体而言,变速的种类作为3速→2速油门开降档、2速→1速油门闭降档等而被表示。
在此,在本实施方式中,作为变速控制而采用如下的方法来代替使用上述控制映射图的方法,即,使用决定实现变速目标值的控制操作量的、被预先规定的变速模型,来执行自动变速器18的变速的方法。上述变速目标值为,确定变速时欲实现的变化方式的要素(例如变速时间、驱动力等)的目标值。上述控制操作量为,对控制对象进行操作的要素(发动机转矩、离合器转矩等)的要求值。
以下,对使用了变速模型的自动变速器18的变速控制进行详细说明。自动变速器18的变速中的运动方程式通过下式(1)以及下式(2)来表示。该式(1)以及式(2)为,根据构成自动变速器18的相互被连结的每个旋转元件的运动方程式、以及构成自动变速器18的行星齿轮装置中的关系式而被导出的式子。上述每个旋转元件的运动方程式为,通过作用于行星齿轮装置的三个部件(太阳齿轮、行星齿轮架、内啮合齿轮)、以及在卡合装置的两侧部件中的各旋转元件所涉及的部件上的转矩,而对由各旋转元件中的惯性与转速时间变化率之积所表示的转矩进行规定的运动方程式。另外,行星齿轮装置中的关系式为,使用行星齿轮装置的齿轮比(=太阳齿轮的齿数/内啮合齿轮的齿数)而分别规定了该行星齿轮装置的三个部件中的转矩关系与转速时间变化率关系的关系式。在该式(1)以及式(2)中,dωt/dt为涡轮转速ωt(即变速器输入转速ωi)的时间微分即时间变化率,且表示作为输入轴16侧的旋转部件的速度变化量的输入轴16的角加速度(以下,为输入轴角加速度)(在附图和数学式中通过点来表示时间变化率,在以下的说明中也相同)。dωo/dt为变速器输出转速ωo的时间变化率且表示输出轴角加速度。Tt为表示作为输入轴16侧的旋转部件上的转矩的、输入轴16上的转矩的涡轮转矩,即变速器输入转矩Ti。该涡轮转矩Tt如考虑到转矩转换器14的转矩比t,则与发动机转矩Te(=Tt/t)为相同含义。To表示作为输出轴20侧的旋转部件上的转矩的、输出轴20上的转矩,即变速器输出转矩。Tclow为低速齿轮级侧离合器转矩,并在升档时成为释放侧的离合器转矩,在降档时成为卡合侧的离合器转矩。Tchi为高速齿轮级侧离合器转矩,并在升档时成为卡合侧的离合器转矩,在降档时成为释放侧的离合器转矩。a1、a2、b1、b2、c1、c2、d1、d2在导出该式(1)以及式(2)之时分别作为常数,且为根据上述各旋转元件中的惯性以及上述行星齿轮装置的齿轮比而被设计上规定的系数。该常数的具体的数值例如按照每个变速的种类(例如变速模式或齿轮级之间)而不同。因此,虽然作为上述运动方程式为一个预定的方程式,但是在自动变速器18的变速中使用按照每个变速的种类而分别被设为不同的常数的、与变速的种类相对应的运动方程式。
[数学式1]
所述式(1)以及式(2)为,将变速目标值与控制操作量之间的关系公式化了的自动变速器18的齿轮系运动方程式。此处的变速目标值为,能够表现变速时间以及驱动力的各目标值,且为在齿轮系运动方程式的基础上处理而得的值。在本实施方式中,作为能够表现变速时间的要素的一个示例,而使用输入轴角加速度dωt/dt。另外,作为能够表现驱动力的要素的一个示例,而使用变速器输出转矩To。也就是说,在本实施方式中,用输入轴角加速度dωt/dt和变速器输出转矩To这两个值来对变速目标值进行设定。另一方面,在本实施方式中,用涡轮转矩Tt(发动机转矩Te亦可)、低速齿轮级侧离合器转矩Tclow和高速齿轮级侧离合器转矩Tchi这三个值来对使这些变速目标值成立的控制操作量进行设定。如此,由于相对于运动方程式由所述式(1)以及式(2)这两个式构成而言存在三个控制操作量,因此无法唯一地求解出使两个变速目标值成立的控制操作量。因此,无法使用变速模型来执行实现两个变速目标值的这种自动变速器18所需的变速。此外,输出轴角加速度dωo/dt根据转速传感器54的检测值即变速器输出转速ωo而被计算出。
但是,考虑到通过在所述式(1)以及式(2)的运动方程式上追加某种约束条件从而能够唯一地求解出控制操作量。在此,在自动变速器18的变速控制中较为困难的情况为,对释放侧的卡合装置和卡合侧的卡合装置的转矩的传递(即变速进行度)进行控制。另一方面,在为了决定三个控制操作量而将任意一个控制操作量设为预定的值的情况下,存在设为与每个变速模式匹配的预定值等的无数种设定方法。并且,存在如下的可能性,即,当仅将与该预定值相关的、例如释放侧的离合器转矩以及卡合侧的离合器转矩中的一方设为约束条件时,则可能在变速中容易产生变速干涉或升速、或者特意使在变速中产生变速干涉或升速的控制的控制性降低。或者,存在如下的可能性,即,例如当将发动机转矩的变化方式设为约束条件时,则无法执行在惯性相中使发动机转矩暂时性变化的这种发动机转矩减小控制。因此,在本实施方式中,适于表现或者控制变速中的转矩的传递,另外,发现了如下的情况,即,能够与任意一个变速模式相对应,并将由释放侧的卡合装置和卡合侧的卡合装置所承担的传递转矩的转矩分担率作为上述约束条件而进行设定。也就是说,发现了如下的情况,即,把能够将变速中的转矩的传递编入到运动方程式中且能够唯一地求解出控制操作量的、传递转矩的转矩分担率作为上述约束条件而进行设定。上述转矩分担率为,在将自动变速器18的变速时需要由释放侧的卡合装置和卡合侧的卡合装置所承担的总计的传递转矩(总计传递转矩)替换为例如输入轴16上的转矩(输入轴上总计传递转矩)时,相对于该输入轴上总计传递转矩的、两个卡合装置各自所分担的传递转矩的比例。在本实施方式中,以如下的方式进行定义,即,将低速齿轮级卡合装置的转矩分担率设为“xlow”,将高速齿轮级卡合装置的转矩分担率设为“xhi”,并且使用以时间序列进行变化的转矩分担率x(例如0≤x≤1)而将各自的转矩分担率定义为下式(3)以及下式(4),以便反映变速中的转矩的传递。
xlow=x…(3)
xhi=1-x…(4)
低速齿轮级侧离合器转矩Tclow与高速齿轮级侧离合器转矩Tchi的关系式能够根据已替换为输入轴16上的转矩的“Tclow”以及“Tchi”、和所述式(3)以及式(4),并使用“x”(=xlow)和“1-x”(=xhi)来进行定义。而且,根据所述式(1)、所述式(2)、以及“Tclow”与“Tchi”的关系式,从而能够导出对作为控制操作量的涡轮转矩Tt、低速齿轮级侧离合器转矩Tclow、以及高速齿轮级侧离合器转矩Tchi进行计算的关系式。涡轮转矩Tt(发动机转矩Te亦可)通过使用了“x”(=xlow)、“1-x”(=xhi)、输入轴角加速度dωt/dt、以及变速器输出转矩To等的关系式来进行表示。同样地,低速齿轮级侧离合器转矩Tclow通过使用了“x”(=xlow)、输入轴角加速度dωt/dt、以及变速器输出转矩To等的关系式来进行表示。同样地,高速齿轮级侧离合器转矩Tchi通过使用了“1-x”(=xhi)、输入轴角加速度dωt/dt、以及变速器输出转矩To等的关系式来进行表示。也就是说,本实施例的变速模型为,使用包括所述变速目标值与所述控制操作量在内的自动变速器18的运动方程式(所述式(1)、(2))和表示所述转矩分担率的关系(所述式(3)、(4)),并根据所述变速目标值来对所述控制操作量进行计算的模型。如此,在本实施方式中,通过在所述式(1)、(2)上追加由转矩分担率x而设定的约束条件,从而使用变速模型来执行自动变速器18的变速。因此,即使相对于两个变速目标值而存在三个控制操作量,也能够使用上述变速模型来适当地决定三个控制操作量。虽然作为该变速模型而为一个预定的模型,但是如上所述由于使用了针对变速的种类(例如变速模式或齿轮级之间)而被设为不同的常数的齿轮系运动方程式,因此在自动变速器18的变速中能够使用与各自的变速的种类相对应的变速模型。
在此,在自动变速器18的变速控制中存在油门开升档、油门闭升档、油门开降档、以及油门闭降档的各种变速模式。因此,优选为,以与各变速模式相匹配的方式来对转矩分担率进行设定。例如,在本实施例中,为了以与变速模式匹配的方式适当地进行变速,而根据变速模式来对使转矩分担率变化的时间进行变更(即,根据变速模式而对传递释放侧的卡合装置和卡合侧的卡合装置的转矩的正时进行变更)。在下文中,对与各变速模式相匹配的转矩分担率的设定进行详细说明。
在油门开升档或者油门闭降档中,通过发动机转矩Te(油门开时的正转矩或油门闭时的负转矩(发动机摩擦转矩))而使涡轮转速ωt(即变速器输入转速ωi)变化的方向与伴随于变速而产生的涡轮转速ωt的变化方向(根据变速而变化的方向)不同。即,在油门开升档或者油门闭降档中,无法通过发动机转矩Te而自发性地进行变速。因此,由于不改变过转矩分担率而仅使释放侧的离合器转矩的绝对值降低(即仅使释放侧的卡合装置朝向释放)则不能进行变速,因此需要通过卡合侧的卡合装置来使涡轮转速ωt向伴随于变速而产生的变化方向进行变化。因此,在变速模式为油门开升档或油门闭降档的情况下,如图3的(a)、(d)所示,为了适当地进行变速,而将使转矩分担率变化的时间设为惯性相开始前(即,在惯性相开始前执行释放侧的卡合装置与卡合侧的卡合装置的转矩的传递)。
另一方面,在油门闭升档或油门开降档中,通过发动机转矩Te而使涡轮转速ωt向随着变速而产生的变化方向进行变化。即,在油门闭升档或油门开降档中,能够通过发动机转矩Te而自发性地进行变速。因此,由于不改变转矩分担率而仅使释放侧的离合器转矩的绝对值降低便能够进行变速,因此无需通过卡合侧的卡合装置来使涡轮转速ωt向随着变速而产生的变化方向进行变化。在油门闭升档或油门开降档中,存在如下的可能性,即,当欲通过卡合侧的卡合装置来进行变速时,反而使惯性转矩增大且使变速冲击恶化。因此,在变速模式为油门闭升档或油门开降档的情况下,如图3的(c)、(b)所示,为了适当地进行变速,而将使转矩分担率变化的时间设为惯性相结束时。即,在油门闭升档或者油门开降档的情况下,为了实现抑制了变速冲击的流畅的变速,而仅通过与发动机转矩Te匹配并使释放侧的卡合装置释放从而进行变速之后,通过以与惯性相的结束相匹配的方式来执行释放侧的卡合装置与卡合侧的卡合装置的转矩的传递,从而通过卡合侧的卡合装置而使涡轮转速ωt与变速后的同步旋转相匹配。此处的惯性相结束时是指,例如惯性相大致结束了的这种与涡轮转速ωt变速后的同步旋转大致接近的时间点。即,惯性相结束时是指,即使不使卡合侧的卡合装置趋向于卡合,也将通过发动机转矩Te和释放侧的卡合装置的释放而开始惯性相并使其进一步推进,且只要在使涡轮转速ωt与变速后的转速同步之时将卡合侧的卡合装置控制为趋向于卡合即可的这种惯性相的接近结束的时间点。另外,在通过发动机转矩Te和释放侧的卡合装置的释放从而能够进行惯性相并结束的情况下,也可以将惯性相结束时设为惯性相结束后。
另外,在自动变速器18的变速中还存在产生判断出其他种类的变速的多重变速的情况。例如存在如下的情况,即,在3速→2速油门开降档中,通过加速踏板的踩踏操作或换档杆(或者拨片开关)的降档操作等而进一步判断出2速→1速油门开降档的情况。此外,还存在在3速→2速油门闭降档中,通过由制动器实施的减速等而进一步判断出2速→1速油门闭降档的情况。虽然认为在产生了这种多重变速的情况下,在结束了处于变速过程中的变速之后来执行其他种类的变速,但是如此则存在多重变速产生时的变速整体的结束发生延迟的可能性。因此,优选为,在多重变速产生时迅速地结束变速。在下文中,对在使用变速模型来执行自动变速器18的变速的控制中处理多重变速的产生的方法进行详细说明。另外,在多重变速的产生时,将先被执行的变速的种类称作“第一变速”,并将在该第一变速中被判断出的其他种类的变速称作“第二变速”。
在本实施例中,电子控制装置70在使用了变速模型的自动变速器18的第一变速中判断出第二变速的情况下,使与第一变速相对应的变速模型向与第二变速相对应的变速模型进行切换并执行该第二变速。向与某一变速的种类相对应的变速模型进行切换是指,例如使变速目标值向与某一变速的种类相对应的变速目标值进行切换,并且使被设为按照每个变速的种类而不同的常数的齿轮系运动方程式向与某一变速的种类相对应的齿轮系运动方程式进行切换。
更加具体而言,在图2中,变速控制部74例如根据判断出应执行的变速是否尚未结束,而对是否处于自动变速器18的变速中进行判断。此外,变速控制部74对是否应该在自动变速器18的变速中进一步执行其他种类的变速(即,是否产生了判断出应在第一变速中执行第二变速的多重变速)进行判断。
控制操作量计算单元即控制操作量计算部76在通过变速控制部74判断出自动变速器18处于变速中且未产生多重变速的情况下,使用上述变速模型并根据所述变速目标值来对所述控制操作量进行计算。另一方面,控制操作量计算部76在通过变速控制部74判断出自动变速器18处于变速中且产生了多重变速的情况下(即,在判断出应在第一变速中执行第二变速的情况下),使与该第一变速相对应的变速模型向与该第二变速相对应的变速模型进行切换(即,向与第二变速相对应的变速目标值和齿轮系运动方程式进行切换)。而且,控制操作量计算部76使用与第二变速相对应的变速模型并根据与第二变速相对应的变速目标值来对第二变速的控制操作量进行计算。具体而言,控制操作量计算部76具备转矩分担率计算单元即转矩分担率计算部78、和变速目标值计算单元即变速目标值计算部80。
转矩分担率计算部78例如根据预先规定了使转矩分担率x变化的方式的关系(变速进行度映射图),并根据从变速控制开始时(或者上次计算时)起的经过时间,而对转矩分担率x进行计算。而且,转矩分担率计算部78根据所述式(3)以及式(4),并根据该计算出的转矩分担率x,而对低速齿轮级卡合装置的转矩分担率xlow和高速齿轮级卡合装置的转矩分担率xhi进行计算。上述变速进行度映射图例如针对每个变速的种类(变速模式或齿轮级之间)而被预先规定。转矩分担率x的初始值在升档中被设为1,在降档中被设为0。
变速目标值计算部80例如根据以如下方式预先规定了使输入轴角加速度dωt/dt变化的方式的关系(输入轴角加速度变化映射图),即,使惯性相中的涡轮转速ωt(=变速器输入转速ωi)的变化成为兼顾变速冲击的抑制和变速时间的预定变化的方式,并根据从惯性相开始时(或者上次计算时)起的经过时间,而对惯性相中的输入轴角加速度dωt/dt的目标值进行计算。此外,变速目标值计算部80例如在惯性相中以外,根据涡轮转速ωt(=变速器输入转速ωi)的变化,而对输入轴角加速度dωt/dt的目标值进行计算。除此之外,变速目标值计算部80例如根据预先规定了使变速器输出转矩To变化的方式的关系(变速器输出转矩变化映射图),并根据通过发动机输出控制部72而被计算出的要求驱动力Fdem以及从变速控制开始时(或者上次计算时)起的经过时间,而对变速器输出转矩To的目标值进行计算。另外,上述输入轴角加速度变化映射图以及变速器输出转矩变化映射图例如按照每个变速的种类(变速模式或齿轮级之间)而被预先规定。
控制操作量计算部76根据对所述控制操作量进行计算的关系式,并根据通过转矩分担率计算部78而被计算出的卡合装置的转矩分担率(x、xlow、xhi)、以及通过变速目标值计算部80而被计算出的各变速目标值(dωt/dt、To的各目标值),而对作为控制操作量的、涡轮转矩Tt(发动机转矩Te亦可)、低速齿轮级侧离合器转矩Tclow、以及高速齿轮级侧离合器转矩Tchi的各要求值进行计算。
发动机输出控制部72为了能够获得通过控制操作量计算部76而被计算出的涡轮转矩Tt(发动机转矩Te亦可)的要求值,而输出发动机输出控制指令信号Se。变速控制部74为了达到判断出的自动变速器18的齿轮级,而向液压控制回路28输出液压指令信号Sp,所述液压指令信号Sp用于获得通过控制操作量计算部76而计算出的低速齿轮级侧离合器转矩Tclow以及高速齿轮级侧离合器转矩Tchi的各要求值。
图4为对用于即使产生了电子控制装置70的控制动作的主要部分即多重变速,也使用变速模型来适当地执行自动变速器18所需的变速的控制动作进行说明的流程图,并且例如以数msec至数十msec程度的极短的周期而被反复执行。图5为执行图4的流程图所示的控制动作的情况下的时序图,且为油门开降档时的一个示例。
在图4中,首先,在与变速控制部74相对应的步骤(以下,省略步骤)S10中,例如对是否处于自动变速器18的变速中进行判断。在该S10的判断为否定的情况下结束本程序,反之在该判断为肯定的情况下则在与变速控制部74相对应的S20中,对是否产生了多重变速进行判断(图5的t1时间点之后)。在该S20的判断为否定的情况下(图5的t1时间点至t3时间点),在与转矩分担率计算部78相对应的S30中,例如使用所述变速进行度映射图来对卡合装置的转矩分担率(x、xlow、xhi)进行计算。接着,在与变速目标值计算部80相对应的S40中,对各变速目标值(输入轴角加速度dωt/dt、变速器输出转矩To的各目标值)进行计算。接着,在与控制操作量计算部76相对应的S50中,根据对所述控制操作量进行计算的关系式,并根据通过上述S30而被计算出的卡合装置的转矩分担率、以及通过上述S40而被计算出的各变速目标值,来对控制操作量(发动机转矩Te、低速齿轮级侧离合器转矩Tclow、高速齿轮级侧离合器转矩Tchi的各要求值)进行计算。接着,在与发动机输出控制部72以及变速控制部74相对应的S60中,为了能够获得通过上述S50而被计算出的各控制操作量,而输出发动机输出控制指令信号Se以及液压指令信号Sp,从而对发动机12、释放侧的卡合装置、以及卡合侧的卡合装置进行控制。另一方面,在上述S20的判断为肯定的情况下,在与控制操作量计算部76相对应的S70中,使与通过上述S10而被判断为执行中的与第一变速相对应的变速模型向与被判断为多重变速的与第二变速相对应的变速模型进行切换。即,向与第二变速相对应的变速目标值和齿轮系运动方程式进行切换(图5的t3时间点)。后续于该S70,执行上述S30以后的步骤。即,与由于多重变速的产生被否定而使用对应于第一变速的变速模型来执行第一变速相同地,使用对应于第二变速的变速模型来对第二变速的控制操作量进行计算,从而执行该第二变速(图5的t3时间点至t6时间点)。另外,在判断出产生多重变速且第二变速处于执行中的情况下的上述S20中,对是否在该第二变速中产生了多重变速进行判断。因此,当第二变速处于暂时执行中时,如果未进一步判断出其他种类的变速,则上述S20的判断为否定。
在图5中,例如使用与第一变速相对应的变速模型来决定实现各目标值的各要求值,并开始第一变速的变速控制(t1时间点)。当在第一变速的惯性相中(t2时间点之后)判断出第二变速时(t3时间点),则在该判断时间点将与第一变速相对应的变速模型切换为与第二变速相对应的变速模型。而且,与第一变速相同地,使用与第二变速相对应的变速模型来决定实现各目标值的各要求值,并执行第二变速(t3时间点至t6时间点)。此外,由于图5的实施例为油门开降档时,因此为了适当地进行变速而将使转矩分担率变化的时间设为,大致接近于变速器输入转速ωi变速后的同步旋转的这种惯性相结束时(t4时间点至t5时间点)。如此,由于在第一变速中产生了多重变速的情况下,在多重变速产生时间点切换为第二变速,因此与在第一变速的结束之后执行第二变速的情况相比,能够提前结束该第二变速。因此,在油门开降档的情况下,提高了对于要求驱动力Fdem(例如加速度)的响应性。
如上所述,根据本实施例,由于针对在所述式(1)以及式(2)的运动方程式中须设定某个约束条件才能求解该式而将转矩分担率x设为约束条件,因此适于对变速控制中较为困难的卡合装置的转矩的传递进行控制的情况,并且能够求解该式。换言之,由于将表现转矩的传递的转矩分担率x设为了约束条件,因此在任意的变速模式中均能够通过预定的变速模型来进行对应。具体而言,通过将适于对变速进行度进行控制的转矩分担率x设为约束条件,从而抑制了变速干涉或升速的产生,或者相反地特意提高了使变速干涉或升速产生的控制的控制性。此外,能够适当地执行发动机转矩减小控制。如此,根据本实施例,即使相对于两个变速目标值而存在三个控制操作量,也能够使用上述变速模型来适当地决定三个控制操作量,从而能够执行实现两个变速目标值的这种自动变速器18所需的变速。
此外,根据本实施例,由于在第一变速中进一步判断出第二变速的情况下,使之前的变速模型向与第二变速相对应的变速模型进行切换并执行该第二变速,因此与使变速逐一结束的情况相比,能够迅速地向所需的齿轮级进行变速。因此,提高了对于要求驱动力Fdem的响应性。由此,能够使用变速模型而更加适当地执行自动变速器18所需的变速。
此外,根据本实施例,由于使用所述式(1)以及式(2)的运动方程式、和所述式(3)以及式(4)的关系,并根据变速目标值而对控制操作量进行计算,因此能够在上述运动方程式中反映在变速控制中较为困难的转矩的传递所涉及的控制,从而能够适当地决定三个控制操作量。
接下来,对本发明的其他的实施例进行说明。另外,在以下的说明中对与实施例相互共同的部分标注相同的符号并省略说明。
实施例2
在前文所述的实施例1中,针对第一变速中的多重变速的产生,而迅速地向与第二变速相对应的变速模型进行切换,并执行该第二变速。但是,当在第一变速中欲在使转矩分担率变化时执行第二变速时,则由于在第一变速中处于转矩传递中,因此在发动机转矩Te、第一变速中的卡合侧的离合器转矩、第一变速中的释放侧的离合器转矩这三个值上,再加上第二变速中的卡合侧的离合器转矩的值,从而使控制操作量成为四个。如此,相对于两个变速目标值而成为四个控制操作量,因此无法唯一地求解齿轮系运动方程式。
因此,在本实施例中,电子控制装置70为了在使用了变速模型的自动变速器18的第一变速中于正在使转矩分担率变化的期间内判断出第二变速的情况下,避免无法求解变速模型的现象,而不向与该第二变速相对应的变速模型进行切换,并在使转矩分担率变化时不执行第二变速。即,电子控制装置70容许在第一变速中且在使转矩分担率不变化时进行向与第二变速相对应的变速模型的切换。例如,电子控制装置70在第一变速中于正在使转矩分担率变化的期间内判断出第二变速的情况下,在使该转矩分担率变化完成之后,向与第二变速相对应的变速模型进行切换。另外,在变速中且转矩传递中是指,卡合侧以及释放侧的离合器转矩的值均发生变化的状态,其中不包括在转矩分担率xlow、xhi不变化时仅一方的离合器转矩发生变化的状态。因此,在本实施例中,将使转矩分担率xlow、xhi变化的期间设为转矩传递中。
更加具体而言,控制操作量计算部76在通过变速控制器74判断出产生了多重变速的情况下,对通过转矩分担率计算部78而被计算出的卡合装置的转矩分担率xlow、xhi是否处于变化中(例如与上次值是否一致)进行判断。控制操作量计算部76在判断出转矩分担率xlow、xhi处于变化中的情况下,持续进行使用与第一变速相对应的变速模型的控制操作量的计算,直至判断出转矩分担率xlow、xhi不再处于变化中为止。另一方面,控制操作量计算部76在判断出卡合装置的转矩分担率xlow、xhi不处于变化中的情况下,使与该与第一变速相对应的变速模型向与第二变速相对应的变速模型进行切换。
图6为,对用于使用电子控制装置70的控制动作的主要部分即变速模型来更适当地执行自动变速器18所需的变速的控制动作进行说明的流程图,并且例如以数msec至数十msec程度的极短的周期而被反复执行。图7为执行图6的流程图所示的控制动作的情况下的时序图,且为油门开降档时的一个示例。该图6为与前文所述的实施例1中的图4相对应的其他的实施例,以下主要对与图4不同的点进行说明。
在图6中,在S20的判断为肯定的情况下(图7的t3时间点),在与控制操作量计算部76相对应的S25中,对转矩分担率xlow、xhi是否处于变化中(是否处于转矩传递中)进行判断。在上述S20的判断为否定的情况下(图7的t1时间点至t3时间点),或者由于处于转矩传递中而使上述S25的判断为否定的情况下(图7的t2时间点至t4时间点),执行S30至S60。另一方面,在上述S25的判断为肯定的情况下,执行与控制操作量计算部76相对应的S70(图7的t4时间点)。在该S70之后,接着在上述S30至S60中执行第二变速(图7的t4时间点之后)。
在图7中,例如使用与第一变速相对应的变速模型来决定实现各目标值的各要求值,并开始第一变速的变速控制(t1时间点)。在第一变速中,即使在转矩分担率xlow、xhi的变化中(t2时间点至t4时间点)判断出第二变速(t3时间点),也不向与第二变速相对应的变速模型进行切换。在使转矩分担率xlow、xhi的变化完成之后,将与第一变速相对应的变速模型切换为与第二变速相对应的变速模型(t4时间点),并执行该第二变速(t4时间点之后)。在该图7所示的实施例中,在第一变速中判断出第二变速的情况下,在t1时间点至t2时间点、以及t4时间点之后的各期间内实施向与第二变速相对应的变速模型的切换,另一方面,在t2时间点至t4时间点的期间内不实施向与第二变速相对应的变速模型的切换。如此,在第一变速中于转矩分担率正在变化的期间内产生了多重变速的情况下(即控制操作量成为四个的情况下),通过不实施向第二变速的切换,从而能够唯一地决定控制操作量。
如上所述,根据本实施例,除了能够获得与前文所述的实施例1相同的效果以外,还在使用了变速模型的第一变速中于正在使转矩分担率变化的期间内判断出第二变速的情况下,通过不向与该第二变速相对应的变速模型进行切换且不执行第二变速,从而避免了无法求解变速模型的现象。换言之,通过在不使转矩分担率发生变化时向与该第二变速相对应的变速模型进行切换,从而相对于两个变速目标值而成为三个控制操作量,由此能够使用变速模型而适当地执行自动变速器18所需的变速。
此外,根据本实施例,在于正在使转矩分担率变化的期间内判断出第二变速的情况下,由于在使转矩分担率变化完成之后,向与该第二变速相对应的变速模型进行切换,因此虽然第二变速延迟了一个至转矩分担率变化完成为止的时间量才被执行,但是与待机至第一变速结束为止的情况相比,仍是较迅速地被执行了。
实施例3
在前文所述的实施例2中,在转矩传递中判断出第二变速的情况下,在使该转矩传递结束之后,实施向与第二变速相对应的变速模型的切换。但是,存在如下的情况,即,在转矩传递中判断出第二变速时,与到使转矩传递结束为止的时间相比,恢复至转矩传递前的状态的时间较短。在这种情况下,认为恢复至转矩传递前的状态与使转矩传递就此结束的情况相比,在使多重变速较早结束这一点上较为有利。
因此,在本实施例中,电子控制装置70在于正在使转矩分担率变化的期间内判断出第二变速时使该转矩分担率恢复至变化开始前的情况下,在使该转矩分担率恢复至变化开始前完成之后,向与该第二变速相对应的变速模型进行切换。使转矩分担率恢复至变化开始前的情况为,例如转矩分担率的变化程度(即,转矩分担率的进行度=从变化开始起的转矩分担率的变化量/转矩分担率的变化期间内的全部变化量)小于预定进行度的情况。该预定进行度为,例如作为与使变化中的转矩分担率就此变化完成的时间相比使该转矩分担率恢复至变化开始前的时间较短的进行度,而被预先规定的是否需要恢复的判断阈值。
更具体而言,控制操作量计算部76在判断出转矩分担率xlow、xhi处于变化中的情况下,例如根据转矩分担率的进行度是否小于预定进行度(例如0.5)而对是否使转矩分担率恢复至变化开始前进行判断。控制操作量计算部76在判断出使转矩分担率恢复至变化开始前的情况下,将当前的变速目标值和转矩分担率切换为用于使转矩分担率恢复至变化开始前的变速目标值和转矩分担率。
图8为,对用于使用电子控制装置70的控制动作的主要部分即变速模型来更适当地执行自动变速器18所需的变速的控制动作进行说明的流程图,并且例如以数msec至数十msec程度的极短的周期而被反复执行。图9为执行图8的流程图所示的控制动作的情况下的时序图,且为油门闭降档时的一个示例。该图8为,与前文所述的实施例1、2中的图4、6相对应的其他的实施例,以下主要对与图6不同的点进行说明。
在图8中,虽然在S25中对转矩分担率xlow、xhi是否处于变化中进行判断,但是在此处的转矩分担率xlow、xhi的变化中还包括使转矩分担率恢复至变化开始前之时的变化。在上述S25的判断为否定的情况下(图9的t2时间点至t4时间点),在与控制操作量计算部76相对应的S26中,对是否使转矩分担率恢复至变化开始前(恢复转矩传递)进行判断。在上述S20的判断为否定的情况下(图9的t1时间点至t3时间点)、或者由于转矩分担率的进行度为预定进行度以上(或者由于已经处于转矩传递的恢复中(图9的t3时间点至t4时间点))而使上述S26的判断为否定的情况下,执行S30至S60。在上述S26的判断为肯定的情况下,在与控制操作量计算部76相对应的S27中,将当前的变速目标值和转矩分担率切换为用于使转矩分担率恢复至变化开始前的变速目标值和转矩分担率(图9的t3时间点)。另一方面,在上述S25的判断为肯定的情况下,执行与控制操作量计算部76相对应的S70(图9的t4时间点)。后续于该S70,在上述S30至S60中执行第二变速(图9的t4时间点至t6时间点)。
在图9中,例如使用与第一变速相对应的变速模型来决定实现各目标值的各要求值,并开始第一变速的变速控制(t1时间点)。在第一变速中于转矩分担率xlow、xhi的变化中(t2时间点之后)判断出第二变速时(t3时间点),当转矩分担率的进行度小于预定进行度时,使转矩分担率xlow、xhi恢复至变化开始前(t3时间点至t4时间点)。该转矩分担率xlow、xhi的变化中不向与第二变速相对应的变速模型进行切换(t2时间点至t4时间点)。在使转矩分担率xlow、xhi恢复至变化开始前之后,将与第一变速相对应的变速模型切换为与第二变速相对应的变速模型(t4时间点),并执行第二变速(t4时间点至t6时间点)。此外,由于图9的实施例为油门闭降档时,因此为了适当地进行变速,而将使转矩分担率变化的时间设为惯性相开始前(t5时间点以前)。如此,由于在第一变速中产生了多重变速时处于转矩分担率的变化中的情况下,将根据转矩分担率的进行度来选择是使该转矩分担率就此变化完成还是恢复至变化开始前,因此能够更迅速地执行第二变速。因此,在油门闭降档的情况下,提高了对于要求驱动力Fdem(例如减速度)的响应性。
如上所述,根据本实施例,由于除了能够获得与前文所述的实施例2相同的效果以外,还在于正在使转矩分担率变化的期间内判断出第二变速时使该转矩分担率恢复至变化开始前的情况下,在使该转矩分担率恢复至变化开始前完成之后,向与该第二变速相对应的变速模型进行切换,因此在与使该转矩分担率就此变化完成的时间相比使该转矩分担率恢复至变化开始前的时间变短的情况下,能够更迅速地执行第二变速。因此,提高了对于要求驱动力Fdem的响应性。
以上,虽然根据附图而对本发明的实施例进行了详细说明,但是在其他的方式中也适用。
例如,虽然在前文所述的实施例中,各个实施例独立实施,但是上述各实施例并非必须独立实施,也可以适当组合实施。
此外,虽然在前文所述的实施例中,作为输出轴20侧的旋转部件而例示了输出轴20,但是并不限定于此,输出轴20侧的旋转部件只要为从输出轴20起到驱动轮26为止的动力传递路径上的旋转部件即可。虽然作为输入轴16侧的旋转部件而例示了输入轴16,但是并不限定于此,输入轴16侧的旋转部件只要为从发动机12起到输入轴16为止的动力传递路径上的旋转部件即可。
此外,虽然在前文所述的实施例中,作为多重变速而例示了连续降档的多重变速,但是并不限定于此。例如,也可以为连续升档的多重变速、或连续升档和降档的多重变速。即使是这种多重变速也能够适用本发明。
此外,虽然在前文所述的实施例3中,通过转矩分担率的进行度来对是否恢复转矩传递进行判断,但是并不限定于此。例如,代替转矩分担率的进行度、或者在除此之外,还可以通过要求驱动力Fdem的变化的程度、与变速相关的卡合装置的热吸收量等来进行判断。具体而言,在要求驱动力Fdem的变化的程度为感到变速冲击的程度的预定变化量以上的情况下不恢复。或者,在卡合装置的热吸收量为耐久性降低的程度的预定值以上的情况下不恢复。
此外,也可以调换前文所述的实施例的图4、6、8中的步骤S30和S40的执行顺序。
另外,上述的内容归根结底仅为一个实施方式,本发明能够以根据本领域技术人员的知识而进行各种变更、改良的方式来实施。
符号说明
10…车辆;
12…发动机(驱动力源);
16…输入轴;
18…自动变速器;
20…输出轴;
26…驱动轮;
70…电子控制装置(变速控制装置);
B1、B2…制动器(卡合装置);
C1、C2…离合器(卡合装置)。
Claims (5)
1.一种车辆的变速控制装置,其具备自动变速器,所述自动变速器具有在接受来自驱动力源的动力的输入轴与向驱动轮传递动力的输出轴之间传递旋转和转矩的多个卡合装置,并且通过该卡合装置的卡合与释放的切换来执行变速,所述车辆的变速控制装置使用决定使变速目标值实现的控制操作量的、被预先规定的变速模型,来执行所述自动变速器的变速,
所述车辆的变速控制装置的特征在于,
使用所述输出轴侧的旋转部件上的转矩、和所述输入轴侧的旋转部件的速度变化量这两个值,来对所述变速目标值进行设定,
使用所述输入轴侧的旋转部件上的转矩、所述变速时的卡合侧的卡合装置的转矩容量、和所述变速时的释放侧的卡合装置的转矩容量这三个值,来对所述控制操作量进行设定,
所述车辆的变速控制装置通过对在所述变速时由所述卡合侧的卡合装置与所述释放侧的卡合装置所承担的传递转矩的转矩分担率进行设定,从而使用所述变速模型来执行所述自动变速器的变速,
在使用了所述变速模型的所述自动变速器的变速中判断出其他种类的变速的情况下,将该变速模型向与该其他种类的变速相对应的变速模型进行切换而执行该其他种类的变速。
2.如权利要求1所述的车辆的变速控制装置,其特征在于,
在使用了所述变速模型的所述自动变速器的变速中于正在使所述转矩分担率变化的期间内判断出所述其他种类的变速的情况下,不向与该其他种类的变速相对应的变速模型进行切换。
3.如权利要求2所述的车辆的变速控制装置,其特征在于,
在正在使所述转矩分担率变化的期间内判断出所述其他种类的变速的情况下,在使该转矩分担率变化完成之后,向与该其他种类的变速相对应的变速模型进行切换。
4.如权利要求2或3所述的车辆的变速控制装置,其特征在于,
在正在使所述转矩分担率变化的期间内判断出所述其他种类的变速时使该转矩分担率恢复至变化开始前的情况下,在使该转矩分担率向变化开始前恢复完成之后,向与该其他种类的变速相对应的变速模型进行切换。
5.如权利要求1至4中的任意一项所述的车辆的变速控制装置,其特征在于,
所述变速模型为,使用包括所述变速目标值和所述控制操作量在内的所述自动变速器的运动方程式、和表示所述转矩分担率的关系,并根据所述变速目标值而对所述控制操作量进行计算的模型。
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
PCT/JP2012/079863 WO2014076822A1 (ja) | 2012-11-16 | 2012-11-16 | 車両の変速制御装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN104781591A true CN104781591A (zh) | 2015-07-15 |
CN104781591B CN104781591B (zh) | 2016-12-14 |
Family
ID=50730762
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN201280077094.1A Expired - Fee Related CN104781591B (zh) | 2012-11-16 | 2012-11-16 | 车辆的变速控制装置 |
Country Status (4)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US9410620B2 (zh) |
JP (1) | JP5949938B2 (zh) |
CN (1) | CN104781591B (zh) |
WO (1) | WO2014076822A1 (zh) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN107631021A (zh) * | 2016-07-19 | 2018-01-26 | 丰田自动车株式会社 | 用于车辆的控制装置以及用于车辆的控制方法 |
CN107642597A (zh) * | 2016-07-20 | 2018-01-30 | 丰田自动车株式会社 | 用于自动变速器的控制装置 |
Families Citing this family (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP6344030B2 (ja) * | 2014-04-18 | 2018-06-20 | トヨタ自動車株式会社 | ハイブリッド車両の制御装置 |
KR20230024493A (ko) * | 2021-08-11 | 2023-02-21 | 현대자동차주식회사 | 차량의 변속 제어 장치 및 그 방법 |
KR20230146281A (ko) * | 2022-04-12 | 2023-10-19 | 현대자동차주식회사 | 차량의 변속 제어 장치 및 그 방법 |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH04337159A (ja) * | 1991-05-10 | 1992-11-25 | Nissan Motor Co Ltd | 自動変速機の変速制御装置 |
JPH05312259A (ja) * | 1992-05-11 | 1993-11-22 | Jatco Corp | 自動変速機の変速制御装置 |
JPH10184871A (ja) * | 1996-12-25 | 1998-07-14 | Hitachi Ltd | 自動変速機の制御装置および制御方法 |
JP2000097325A (ja) * | 1998-09-24 | 2000-04-04 | Fuji Heavy Ind Ltd | 自動変速機 |
CN1760522A (zh) * | 2004-10-12 | 2006-04-19 | 日产自动车株式会社 | 发动机扭矩控制装置 |
WO2012070110A1 (ja) * | 2010-11-22 | 2012-05-31 | トヨタ自動車株式会社 | 車両用動力伝達装置の制御装置 |
Family Cites Families (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH07107421B2 (ja) * | 1988-07-06 | 1995-11-15 | 日産自動車株式会社 | 車両の変速制御装置 |
JP4745284B2 (ja) * | 2006-08-28 | 2011-08-10 | 日産自動車株式会社 | パワートレーンの変速ショック軽減装置 |
JP4566251B2 (ja) * | 2008-06-19 | 2010-10-20 | ジヤトコ株式会社 | 自動変速機の変速制御装置 |
US9470309B2 (en) * | 2012-07-31 | 2016-10-18 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Vehicle transmission controller |
-
2012
- 2012-11-16 JP JP2014546810A patent/JP5949938B2/ja not_active Expired - Fee Related
- 2012-11-16 WO PCT/JP2012/079863 patent/WO2014076822A1/ja active Application Filing
- 2012-11-16 US US14/439,177 patent/US9410620B2/en active Active
- 2012-11-16 CN CN201280077094.1A patent/CN104781591B/zh not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH04337159A (ja) * | 1991-05-10 | 1992-11-25 | Nissan Motor Co Ltd | 自動変速機の変速制御装置 |
JPH05312259A (ja) * | 1992-05-11 | 1993-11-22 | Jatco Corp | 自動変速機の変速制御装置 |
JPH10184871A (ja) * | 1996-12-25 | 1998-07-14 | Hitachi Ltd | 自動変速機の制御装置および制御方法 |
JP2000097325A (ja) * | 1998-09-24 | 2000-04-04 | Fuji Heavy Ind Ltd | 自動変速機 |
CN1760522A (zh) * | 2004-10-12 | 2006-04-19 | 日产自动车株式会社 | 发动机扭矩控制装置 |
WO2012070110A1 (ja) * | 2010-11-22 | 2012-05-31 | トヨタ自動車株式会社 | 車両用動力伝達装置の制御装置 |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN107631021A (zh) * | 2016-07-19 | 2018-01-26 | 丰田自动车株式会社 | 用于车辆的控制装置以及用于车辆的控制方法 |
CN107631021B (zh) * | 2016-07-19 | 2019-07-05 | 丰田自动车株式会社 | 用于车辆的控制装置以及用于车辆的控制方法 |
CN107642597A (zh) * | 2016-07-20 | 2018-01-30 | 丰田自动车株式会社 | 用于自动变速器的控制装置 |
CN107642597B (zh) * | 2016-07-20 | 2019-06-25 | 丰田自动车株式会社 | 用于自动变速器的控制装置 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN104781591B (zh) | 2016-12-14 |
JP5949938B2 (ja) | 2016-07-13 |
US20150276051A1 (en) | 2015-10-01 |
WO2014076822A1 (ja) | 2014-05-22 |
JPWO2014076822A1 (ja) | 2017-01-05 |
US9410620B2 (en) | 2016-08-09 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN104508332A (zh) | 车辆的变速控制装置 | |
EP2893223B1 (en) | Shift control device and shift control method for vehicle | |
CN103161929A (zh) | 在升挡期间提供转矩缺口填补的离合器转矩轨道校正 | |
JPS5981230A (ja) | 電子制御式トランスミツシヨンの変速制御方式 | |
CN103574012B (zh) | 用于车辆的控制器和控制方法 | |
EP2893225B1 (en) | Gear shift control apparatus for vehicle | |
US9482341B2 (en) | Control device for automatic transmission | |
CN104781591A (zh) | 车辆的变速控制装置 | |
CN101797919B (zh) | 车辆驱动装置的控制装置及车辆驱动装置的控制方法 | |
US9371905B2 (en) | Gear shift control apparatus for vehicle | |
JP5991165B2 (ja) | 車両の変速制御装置 | |
CN107642601A (zh) | 车辆的控制装置 | |
JP6935768B2 (ja) | 自動変速機制御装置 | |
JP2014137104A (ja) | 車両の変速制御装置 | |
JP2014137103A (ja) | 車両の変速制御装置 | |
JP6465081B2 (ja) | 自動変速機の制御装置 | |
JP2018146030A (ja) | 車両用自動変速機の制御装置 | |
JP5900232B2 (ja) | 車両の変速制御装置 | |
JP2014137102A (ja) | 車両の変速制御装置 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C06 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
EXSB | Decision made by sipo to initiate substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
C14 | Grant of patent or utility model | ||
GR01 | Patent grant | ||
CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20161214 |
|
CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |