CN105202175B - 自动变速器的液压控制操作量生成设备及其控制设备 - Google Patents

Abstract

本发明涉及自动变速器的液压控制操作量生成设备及其控制设备。采用用于自动变速器的液压控制操作量生成设备以及用于自动变速器的控制设备，通过确定与关于接合装置的压紧控制的n个液压控制阶段对应的2n‑2个约束条件的公式，能够在液压模型上生成能够实现任何期望目标压紧控制执行时间的控制操作量。

Description

自动变速器的液压控制操作量生成设备及其控制设备

技术领域

本发明涉及一种用于自动变速器的液压控制操作量生成设备以及一种用于自动变速器的控制设备，自动变速器具有多个接合装置，通过调节工作油室中的液压来控制所述接合装置。

背景技术

在这种类型的传统自动变速器中，通过在接合状态和分离状态之间变换相应的接合装置来变换变速比。通过调节工作油室中的液压，用于这种自动变速器的控制设备执行压紧控制，以将接合装置设定为处于刚好在在接合状态之前的待机状态(所谓的压紧状态)中。日本专利申请公开No.2012-102810(JP 2012-102810 A)和日本专利申请公开No.2001-165290(JP 2001-165290 A)公开了这种压紧控制。根据JP 2001-165290 A中所述的技术，当执行压紧控制时，基于接合装置的输入轴转速和工作油(自动变速器流体(ATF))的温度，从图中获取压紧控制的目标时间(准备完成时间)和压紧压力(预备压力)，基于接合装置中的工作油的剩余量来修正准备完成时间，并且在修正过的准备完成时间期间供应预备压力。

发明内容

顺便提及，在JP 2012-102810 A中所述的技术中，通过输出高命令液压以及快速地(快速填充控制)以工作油填充工作油室(液压伺服器)来提高压紧响应。此外，执行反馈控制以提高压紧控制的控制性能。这里，需要与不同类型的换挡控制对应的不同类型的压紧控制。例如，优选地实施具有短压紧控制目标时间的高响应性压紧控制，以执行快速换挡。

因此，本发明提供了能够适当地改变压紧控制类型的用于自动变速器的液压控制操作量生成设备及用于自动变速器的控制设备。

根据本发明的一方面，一种用于自动变速器的液压控制操作量生成设备包括多个接合装置、液压控制电路、变速器ECU和控制操作量生成ECU。接合装置包括活塞，该活塞响应于工作油室中的压紧压力而运行。液压控制电路被构造成调节该压紧压力。变速器ECU被构造成通过根据目标档位而接合或分离相应的接合装置而将自动变速器的档位变换到目标档位。变速器ECU被构造成基于液压模型而执行压紧控制，压紧控制是用于把要受到接合控制的接合装置设定为处于刚好在接合状态之前的待机状态中的控制。控制操作量生成ECU被构造成计算具有n(n≥2)个压紧控制的液压控制阶段的液压模型。每个液压控制阶段都由液压指令值和液压指令值的输出时间的组合构成。计算出的液压模型是将用于实现所述压紧控制的目标执行时间以及用于保持所述待机状态的活塞冲程末端压力的所述压紧压力的液压指令值和所述液压指令值的输出时间确定为控制操作量的模型。控制操作量生成ECU被构造成生成2n-1个控制操作量。所述2n-1个控制操作量是通过从n个液压控制阶段的2n个控制操作量排除一个液压控制阶段的输出时间获得的控制操作量。控制操作量生成ECU被构造成计算关于压紧进度的2n-2个约束条件。控制操作量生成ECU被构造成基于目标执行时间、活塞冲程末端压力和2n-2个约束条件来生成2n-1个控制操作量。

在上述方面，约束条件可由n-1个位置中的压紧进度以及n-1个位置中的压紧进度的时间微分值构成。

在上述方面，约束条件可由2n-2个位置中的压紧进度构成。

在上述方面，压紧进度可以是不小于0且不大于1的值。控制操作量生成ECU可被构造成基于活塞的冲程量、被供应给工作油室的工作油量以及压紧压力中的至少一个来计算压紧进度。

在上述方面，每个液压控制阶段都可由液压指令值的阶跃波形、液压指令值的扫描波形或者阶跃波形和扫描波形的组合构成。

在上述方面，扫描波形的液压指令值可包括指示在所述液压指令值的输出时间内的液压梯度的信息。

根据本发明的另一方面，一种用于自动变速器的控制设备包括多个接合装置、液压控制电路和至少一个ECU。该多个接合装置包括活塞，该活塞响应于工作油室中的压紧压力而运行。液压控制电路被构造成调节该压紧压力。ECU被构造成通过根据目标档位而接合或分离相应的接合装置而将自动变速器的档位变换到目标档位。ECU被构造成基于液压模型而执行压紧控制。压紧控制是用于把要受到接合控制的接合装置设置为处于刚好在接合状态之前的待机状态的控制。ECU被构造成计算具有n(n≥2)个压紧控制的液压控制阶段的液压模型。每个液压控制阶段都由液压指令值和液压指令值的输出时间的组合构成。计算出的液压模型是将用于实现目标执行时间以及用于保持所述待机状态的活塞冲程末端压力的所述压紧压力的液压指令值和所述液压指令值的输出时间确定为控制操作量的液压模型。ECU被构造成计算关于压紧进度的2n-2个约束条件。ECU被构造成基于目标执行时间、活塞冲程末端压力以及2n-2个约束条件来生成2n-1个控制操作量。该2n-1个控制操作量是通过从n个液压控制阶段中的2n个控制操作量排除一个液压控制阶段的输出时间获得的控制操作量。

附图说明

下面将参考附图描述本发明的例证性实施例的特征、优点以及技术和工业意义，其中相同标识符指示相同元件，并且其中：

图1是示出根据本发明的用于自动变速器的液压控制操作量生成设备以及用于自动变速器的控制设备所应用到的自动变速器的实例的视图；

图2是示出变速器的接合操作表的视图；

图3是正扭矩降档期间执行的压紧控制的时间图；

图4手动升档期间执行的压紧控制的时间图；

图5是示出液压模型的实例的视图；

图6是示出液压模型的实例的视图；并且

图7是关于液压模型生成的流程图的实例。

具体实施方式

下面将基于附图详细地描述根据本发明的用于自动变速器的液压控制操作量生成设备以及用于自动变速器的控制设备的实施例。应注意，本发明不限于该实施例。

现在将基于图1至图7描述根据本发明的用于自动变速器的液压控制操作量生成设备以及用于自动变速器的控制设备的实施例。

用于自动变速器的液压控制操作量生成设备包括图1中所示的电子控制单元(ECU)(下文称为“控制操作量生成ECU”)，并且生成液压控制自动变速器的接合装置的液压控制期间使用的控制操作量。控制操作量生成ECU 1包括下文将描述的约束条件计算单元、控制操作量生成单元和液压模型计算单元。可在产生用于自动变速器的控制程序时(换句话说，当开发自动变速器或车辆时)使用液压控制操作量生成设备，或者可将液压控制操作量生成设备安装在车辆中，并且用于根据行驶期间在自动变速器上执行的换挡控制的类型来生成适当的控制操作量。在后一种应用实例中，液压控制操作量生成设备被用作下文将描述的用于自动变速器的控制设备的计算处理功能。

此外，用于自动变速器的控制设备包括ECU(下文称为“变速器ECU”)2，并且控制设备执行用于将自动变速器变换到目标档位(目标变速比)的换挡控制，以及用于将自动变速器变换到空挡状态的换挡控制。变速器ECU 2包括下文将描述的换挡控制单元、离合控制单元、目标时间计算单元和压紧控制单元。用于自动变速器的控制设备还包括控制操作量生成ECU 1。应注意，在用于自动变速器的控制设备中，可将控制操作量生成ECU 1的各种计算处理功能分配给变速器ECU 2。

现在将描述液压控制操作量生成设备和控制设备所应用到的自动变速器。该自动变速器包括：多个接合装置，通过调节工作油室中的液压来控制所述接合装置；液压控制电路，所述液压控制电路与相应的接合装置接合或分离；和行星装置，所述行星装置具有旋转元件，所述旋转元件被连接至接合装置的接合元件。变速器ECU 2的换挡控制单元通过根据目标档位而接合或分离相应的接合装置而将自动变速器的档位变换到目标档位。

现在将描述图1中所示的前进六速自动变速器10的具体实例。如图1中所示，自动变速器10包括扭矩转换器20和变速器主体30。

扭矩转换器20包括泵叶轮21、涡轮22和定子23。扭矩转换器20将来自动力源100的输出扭矩传递至变速器主体30。自动变速器10的输入轴11被连接至能够与其一体地旋转的泵叶轮21。动力源100的输出轴101被联接至输入轴11。中间轴12被连接至能够与其一体地旋转的涡轮22。涡轮22经由中间轴12被连接至变速器主体30。定子23经由单向离合器24被连接至壳体CA。扭矩转换器20还设有锁定离合器25。锁定离合器25使用作液压控制电路的致动器26在第一接合部和第二接合部之间具体实施接合操作或分离操作。

应明白，动力源100为发动机(发动机，诸如内燃机或外燃机)或马达(电动马达等等)。动力源100的运行(启动控制、停止控制、输出控制等等)由ECU(下文称为“动力源ECU”)110控制。

在变速器主体30的壳体CA中设置第一行星装置31和第二行星装置32、用作接合装置的第一离合器CL1和第二离合器CL2以及第一至第三制动器BK1、BK2、BK3。

第一行星装置31为单小齿轮式行星齿轮机构，其具有作为能够差速旋转的多个旋转元件的太阳齿轮S、齿圈R、多个小齿轮P和齿轮架C。第二行星装置32为拉威挪式行星齿轮机构，其具有作为能够差速旋转的多个旋转元件的第一太阳齿轮S1、第二太阳齿轮S2、齿圈Rr、啮合至第二太阳齿轮S2和齿圈Rr的多个长小齿轮P1、啮合至第一太阳齿轮S1和长小齿轮P1的多个短小齿轮Ps以及承载相应的长小齿轮P1和相应的短小齿轮Ps的齿轮架Cr。在变速器主体30中，第一行星装置31的齿轮架C和第二行星装置32的第一太阳齿轮S1彼此连接，从而能够一体地旋转。此外，第二行星装置32的齿轮架Cr的旋转轴用作自动变速器10的输出轴，并且经由图中未示出的差速装置等等被连接至驱动轮。

第一离合器CL1包括：第一接合部，该第一接合部能够与第二行星装置32的第二太阳齿轮S2一体地旋转；和第二接合部，该第二接合部能够与中间轴12和第一行星装置31的太阳齿轮S一体地旋转。第二离合器CL2包括：第一接合部，该第一接合部能够与第二行星装置32的齿圈Rr一体地旋转；和第二接合部，该第二接合部能够与中间轴12和第一行星装置31的太阳齿轮S一体地旋转。

第一离合器CL1和第二离合器CL2为液压驱动的摩擦接合装置(摩擦离合器)。第一离合器CL1和第二离合器CL2分别包括离合器组件33、34。当向工作油室供应工作油使得其压紧压力升高时，离合器组件33(34)通过推动活塞而接合第一离合器CL1(第二离合器CL2)的第一接合部和第二接合部。此外，当从工作油室排出工作油使得其压紧压力降低时，离合器组件33(34)通过推回活塞而与合第一离合器CL1(第二离合器CL2)的第一接合部和第二接合部分离。

由用作液压控制电路的致动器35调节离合器组件33、34的压紧压力。致动器35包括用于第一离合器CL1的第一螺线管阀和用于第二离合器CL2的第二螺线管阀，第一螺线管阀和第二螺线管阀响应于来自ECU 2的离合器控制单元或变速器压紧控制单元的指令而运行。致动器35通过调节第一螺线管阀(第二螺线管阀)的阀门开度来调节离合器组件33(34)的压紧压力。例如，当将接合第一离合器CL1(第二离合器CL2)时，致动器35能够执行压紧控制，在该压紧控制中，通过响应于来自压紧控制单元的指令来提高离合器组件33(34)的压紧压力，而将第一离合器CL1(第二离合器CL2)设定为处于刚好在接合状态之前的待机状态(所谓的压紧状态)。然后通过使用离合器控制单元进一步提高压紧状态的压紧压力，将第一离合器CL1(第二离合器CL2)控制为接合状态。结果，能够在接合操作期间抑制伴随冲击(所谓的换挡冲击)的接合。也能够通过关闭第一螺线管阀(第二螺线管阀)以便降低离合器组件33(34)的压紧压力，使致动器35与第一离合器CL1(第二离合器CL2)分离。

第一制动器BK1包括：第一接合部，该第一接合部能够与第一行星装置31的行星架C一体地旋转；和第二接合部，该第二接合部被固定至壳体CA。第二制动器BK2包括：第一接合部，该第一接合部能够与第二行星装置32的齿圈Rr一体地旋转；和第二接合部，该第二接合部被固定至壳体CA。第三制动器BK3包括：第一接合部，该第一接合部能够与第一行星装置31的齿圈R一体地旋转；和第二接合部，该第二接合部被固定至壳体CA。

第一至第三制动器BK1、BK2、BK3为液压驱动摩擦接合装置(摩擦制动器)。第一至第三制动器BK1、BK2、BK3分别包括制动器组件36、37、38。当向工作油室供应工作油使得其压紧压力升高时，制动器组件36(37、38)通过推动活塞而接合第一制动器BK1(第二制动器BK2、第三制动器BK3)的第一接合部和第二接合部。此外，当从工作油室排出工作油使得其压紧压力降低时，制动器组件36(37、38)通过推回活塞而与第一制动器BK1(第二制动器BK2、第三制动器BK3)的第一接合部和第二接合部分离。

由用作液压控制单元的致动器39调节制动器组件36(37、38)的压紧压力。致动器39包括用于第一制动器BK1的第一螺线管阀、用于第二制动器BK2的第二螺线管阀和用于第三制动器BK3的第三螺线管阀，该第一螺线管阀、第二螺线管阀和第三螺线管阀响应于来自变速器ECU 2的制动器控制单元或压紧控制单元的指令而运行。致动器39通过调节第一螺线管阀(第二螺线管阀、第三螺线管阀)的阀门开度来调节制动器组件36(37、38)的压紧压力。例如，当将接合第一制动器BK1(第二制动器BK2、第三制动器BK3)时，致动器39能够执行压紧控制，在该压紧控制中，通过响应于来自压紧控制单元的指令来提高制动器组件36(37、38)的压紧压力，而将第一制动器BK1(第二制动器BK2、第三制动器BK3)设定为组合状态。然后通过使用制动器控制单元进一步提高组合状态的压紧压力，而将第一制动器BK1(第二制动器BK2、第三制动器BK3)控制为接合状态。结果，能够在接合操作期间抑制伴随冲击(换挡冲击)的接合。也能够通过关闭第一螺线管阀(第二螺线管阀、第三螺线管阀)以便降低制动器组件36(37、38)的压紧压力，使致动器39与第一制动器BK1(第二制动器BK2、第三制动器BK3)分离。

单向离合器F包括：第一接合部，该第一接合部能够与第二行星装置32的齿圈Rr、第二离合器CL2的第一接合部以及第二制动器BK2的第一接合部一体地旋转；和第二接合部，该第二接合部被固定至壳体CA。单向离合器F抑制齿圈Rr等等在一个方向上旋转。

图2是示出第一离合器CL1和第二离合器CL2、第一至第三制动器BK1、BK2、BK3和单向离合器F的相应的换挡范围的接合操作表。在该接合操作表中，圆指示接合状态，并且空白部指示分离状态。应注意，图中的“P”指示停车范围。“R”指示倒车范围，“N”指示空挡范围。“第1”、“第2”、“第3”、“第4”、“第5”和“第6”分别指示前进范围D的第一速度至第六速度挡位。

现在将详细地描述在接合装置上实施的压紧控制(第一离合器CL1和第二离合器CL2以及第一至第三制动器BK1、BK2、BK3)。

变速器ECU 2的压紧控制单元在将经历接合控制的接合装置上实施压紧控制。

在压紧控制期间，设定压紧控制的目标执行时间(下文称为“压紧目标时间”)TE。组合目标时间TE是如下目标时间，即，从压紧控制单元开始将关于压紧控制的压紧压力的指令液压的指令值(下文称为“液压指令值”)p施加给致动器35(39)的点，至实际压紧压力(下文称为“实际压紧压力”)Pr达到活塞冲程末端压力PE的目标时间。活塞冲程末端压力PE是保持压紧状态所需的压紧压力。

变速器ECU 2的目标时间计算单元计算压紧目标时间TE。例如，根据换挡控制的类型计算压紧目标时间TE。提前以图的形式准备与换挡控制类型对应的压紧目标时间。在多齿轮换挡的情况下，例如，在两个或更多个连续的档位上执行变速的情况下，就必须缩短每次变速所需的时间，并且因此必须快速提高将在相应的档位中受到接合控制的接合装置的扭矩能力。因此，在该情况下，例如与在单个档位上执行变速(通常变速)的情况下相比，目标时间计算单元缩短了压紧目标时间TE。在更具体的实例方面，当执行正扭矩降档时，例如与采用通常降档相比，压紧目标时间TE延长(图3)，并且当执行手动升档时，例如与通常升档相比，压紧目标时间TE缩短(图4)。正扭矩降档是在响应于驾驶员在油门踏板上执行的降挡操作而节气门开度增大时执行的降档。例如，通常降档是伴随驾驶员的油门OFF操作以及车辆速度降低的降档。手动升档是当驾驶员在换挡操作单元(换挡杆等等)上执行升档操作时执行的升档。通常升档是随着节气门开度响应于驾驶员执行的与降挡操作相比更平缓的油门ON操作而增大时执行的升档。应明白，图3和4是示出压紧控制期间的节气门开度、目标档位、涡轮转速、压紧压力的液压指令值以及自动变速器10的输出轴扭矩的时间图。优选地，将压紧目标时间TE设定成使得实现与换挡控制类型对应的响应，并且抑制换挡冲击。

此外，当在多个接合装置在目标档位中受到接合控制的情况下计算压紧目标时间TE时，优选地考虑相应的接合装置之间的接合响应变化。例如，可在变化范围内确定受到接合控制的多个接合装置的压紧目标时间TE，或者将压紧目标时间TE设定在相对于在变化范围内确定的值提前或延迟预定时间的时间点。更具体地，在多个接合装置在目标档位中受到接合控制的情况下，随着接合装置的接合响应降低，将压紧目标时间TE设定为稳定的较短时间。在这种情况下，能够抑制具有低响应的接合装置中在从压紧状态的接合期间的响应延迟。另一方面，不可能比所设想的更快速地压紧具有高响应的接合装置，并且因此能够抑制换挡冲击。因此，当采用自动变速器10换挡到目标档位时，能够抑制换挡冲击，同时也抑制换挡响应的延迟。

压紧控制单元基于关于压紧压力的液压指令值p的液压模型实施压紧控制。液压模型至少限定用于实现压紧目标时间TE和活塞冲程末端压力PE的控制操作量。控制操作量涉及压紧压力的液压指令值p以及液压指令值p的输出时间tp。换句话说，液压模型限定如下方式，在与换挡控制类型对应的压紧控制期间输出液压指令值p。

下面将描述用于在液压模型上生成控制操作量的控制操作量生成ECU 1。如上所述，液压控制操作量生成设备可用于在自动变速器10或车辆的开发阶段提前在液压模型上生成与换挡控制对应的多个控制操作量，或者可用于在行驶期间在液压模型上生成与在自动变速器10上执行的换挡控制类型对应的适当控制操作量。

由控制操作量生成ECU 1(变速器ECU 2)的液压模型计算单元计算液压模型。此外，由控制操作量生成ECU 1(变速器ECU 2)的控制操作量生成单元在液压模型上生成控制操作量。

更具体地，液压模型包括压紧控制的n(n≥2)个液压控制阶段m(m＝1,2,…,n)，液压控制阶段m由压紧压力的液压指令值p(m)和液压指令值p(m)的输出时间tp(m)的组合构成。因而，在n个液压控制阶段m中存在由n个液压指令值p(m)和n个输出时间tp(m)构成的2n个控制操作量。然而，应明白，在2n个控制操作量内，能够从剩余液压控制阶段m的输出时间tp(m)和压紧目标时间TE计算一个液压控制阶段mx的输出时间tp(mx)。因此，能够通过排除该一个液压控制阶段mx的输出时间tp(mx)确定2n-1个控制操作量而构造具有n个液压控制阶段m的压紧控制的液压模型。因而，控制操作量生成单元通过从n个液压控制阶段m的2n个控制操作量排除一个液压控制阶段mx的输出时间tp(mx)而生成2n-1个控制操作量。这里，例如，排除压紧控制期间最后实施的液压控制阶段n的输出时间tp(n)。

液压控制阶段m由液压指令值p(m)的阶跃波形、液压指令值p(m)的扫描波形或者阶跃波形和扫描波形的组合构成。

例如，图5示出压紧控制的n个液压控制阶段m被设置为阶跃波形和扫描波形的组合的液压模型。在该液压模型上，“Tdly(m)”是在每个液压控制阶段m中，实际压紧压力Pr(m,t)相对于液压指令值p(m)的响应延迟时间。应明白，“Tdly(n)”是刚好在压紧控制完成后的液压控制阶段的响应延迟时间。“Ps”是开始压紧控制之前的实际压紧压力。在开始压紧控制之前，接合装置处于分离状态，并且因此实际压紧压力Ps和液压指令值p为0。此外，扫描波形状的液压控制阶段m中的液压指令值p(m)包括指示在输出时间tp(m)内随时间t变化的液压梯度的信息a(m)。

在该液压模型中，当时间t为“0≤t≤Tdly(1)”时，由于响应延迟，所以不提供与液压指令值p(1)对应的实际压紧压力Pr(1，t)，并且结果是提供与压紧控制开始之前的液压指令值p对应的实际压紧压力Ps(＝0)。应明白，这里将压紧控制的开始时间设定为原点(t＝0)。此外，由下文所示的方程1表达每个液压控制阶段m的实际压紧压力Pr(m,t)。然而，应明白，当时间t为“Tdly(1)<t≤tp(1)+Tdly(2)”时，提供压紧控制的第一液压控制阶段1中的实际压紧压力Pr(1,t){＝Fin(1)+F1(t,p(1))}。另一方面，从第二液压控制阶段m开始(m≥2)，当时间t如以下方程2所示时提供实际压紧压力Pr(m,t)。

Pr(m，t)＝Fin(m)+Fm(t，P(m))…(1)

这里，“Fin(m)”是液压控制阶段m中的实际压紧压力Pr(m,t)的初始值。初始值Fin(m)为立即继续的液压控制阶段m-1中的实际压紧压力Pr(m-1,t)的最终值。例如，第一液压控制阶段1的初始值Fin(1)为“0≤t≤Tdly(1)”时的实际压紧压力Pr(＝Ps)。

此外，“Fm(t,p(m))”为液压控制阶段m的时间t时与液压控制值p(m)对应的实际压紧压力Pr(m,t)的函数。优选地，对于液压控制阶段m被成型为阶跃波形的情况，以及液压控制阶段m被成型为扫描波形的情况分别准备函数Fm(t,p(m))。当将函数Fm(t,p(m))设定为一阶延迟系统时，如下以方程3示出函数Fm(t,p(m))。“Tcst(m)”为液压控制阶段m中的时间常量。

Fm(t，p(m))＝p(m)(1-exp(-(t-Tdly(m))/Tcst(m)))…(3)

在该实施例中，考虑到实际压紧压力Pr(m,t)相对于液压指令值p(m)的响应延迟，关于预定时间t期间的实际压紧压力Pr(m,t)计算2n-2个约束条件。由控制操作量生成ECU1(变速器ECU 2)的约束条件计算单元使用上文所示的方程1计算约束条件。为了计算约束条件，优选提前做出如下判断，是否将相应的液压控制阶段m形成阶跃波形或扫描波形。为此，优选地提前在控制操作量生成ECU 1中准备多个粗略液压模型类型(液压控制阶段m的数目和波形形状的组合)。例如，液压模型计算单元基于换挡控制类型等等，从控制操作量生成ECU 1的未示出的存储装置等等读取起数据库作用的液压模型。然后，可在基于起数据库作用的液压模型生成控制操作量的同时执行约束条件的设定等等。

约束条件计算单元将液压控制阶段m内的预定时间tx(m)上的实际压紧压力Pr(m,tx(m))计算为一个约束条件(方程4)。“β(m)”是对应的液压控制阶段m中的压紧进度。压紧进度是相对于压紧状态压紧压紧间隙的程度。换句话说，可认为约束条件计算单元将在液压控制阶段m内的预定时间tx(m)上的压紧进度β(m)计算为一个约束条件。

Pr(m，tx(m))＝Fin(m)+Fm(tx(m)，p(m))＝β(m)·PE…(4)

这里，压紧进度β(m)为表达压紧进度的值，并且采用从0至1的值。基于实际压紧压力Pr(m,t(m))计算压紧进度β(m)。然而，应明白，也可通过活塞的冲程量以及被供应给工作油室的工作油的量计算压紧进度β(m)。因此，可基于活塞的冲程量、被供应给工作油室的工作油的量以及实际压紧压力Pr(m,t(m))至少其中之一计算压紧进度β(m)。

约束条件计算单元将作为约束条件确定的实际压紧压力Pr(m,t x(m))的时间微分值d(m)计算为另一约束条件(方程5)。“d(m)”表示压紧进度β(m)的时间微分值。因此，可认为约束条件计算单元将液压控制阶段m内的预定时间tx(m)上的压紧进度β(m)的时间微分值d(m)计算为一个约束条件。

Pr′(m，tx(m))＝Fm′(tx(m)，p(m))＝d(m)…(5)

约束条件计算单元可计算关于来自n个液压控制阶段m的压紧进度β(m)的2n-2个约束条件(压紧进度β(m)压紧进度β(m)和的时间微分值d(m))。在这些计算期间，约束条件计算单元例如将每个液压控制阶段m中的实际压紧压力Pr(m,t)与液压指令值p(m)的最终输出值对应的时间设定为预定时间tx(m)。作为具体实例，在压紧控制的第一液压控制阶段1中，将“tp(1)+Tdly(2)”设定为预定时间tx(1)，在预定时间tx(1)期间，约束液压控制阶段1中的实际压紧压力Pr(1,tx(1))。

例如，约束条件计算单元确定对于来自n-1个液压控制阶段m的每个液压控制阶段的两个约束条件。更具体地，约束条件计算单元确定单个液压控制阶段m中的压紧进度β(m)和压紧进度β(m)的时间微分值d(m)，其中约束条件计算单元对n-1个液压控制阶段m中的每个液压控制阶段都实施压紧进度β(m)和压紧进度β(m)的时间微分值d(m)的计算。换句话说，约束条件计算单元将计算n-1个位置中的压紧进度β(m)和该n-1个位置中的压紧进度β(m)的时间微分值d(m)计算为约束条件。例如，可将从n-1个阶段排除的液压控制阶段m确定为具有上述排除输出时间tp(mx)的液压控制阶段mx。

在该实例中，确定关于在预定时间tx(m)上的实际压紧压力Pr(m,tx(m))的压紧进度β(m)的约束条件。然而，作为代替，约束条件计算单元可将液压控制阶段m内的预定实际压紧压力的预定时间设定为约束条件。然而，应明白，计算后一种情况的约束条件的公式比前一种情况的公式复杂，导致计算处理负荷增大。因此，优选地将前一种情况中所述的预定时间tx(m)上的实际压紧压力Pr(m,tx(m))的压紧进度β(m)确定为约束条件。

控制操作量生成单元基于2n-2个约束条件、压紧目标时间TE和活塞冲程末端压力PE生成上述2n-1个控制操作量(压紧压力的液压指令值p(m)和液压指令值p(m)的输出时间tp(m))。

例如，可基于对应的液压控制阶段m的约束条件设定特定液压控制阶段m的液压指令值p(m)和输出时间tp(m)。其原因在于，例如，液压控制阶段m不涉及另一液压控制阶段m+1，从而能够简化关于液压控制阶段m的公式。

此外，取决于接合装置的规格，例如，可关于液压指令值p(m)和输出时间tp(m)设定上限值和下限值。在该情况下，控制操作量生成单元在所生成的控制操作量超过上限值时将上限值设定为最终控制操作量，并且当所生成的控制操作量低于下限值时将下限值设定为最终控制操作量。

控制操作量生成单元基于2n-1个控制操作量的输出时间tp(m)和压紧目标时间TE的和计算从之前的计算处理排除的输出时间tp(mx)。

例如，图6示出具有两个阶跃波形状的液压控制阶段m的液压模型。

如上所述，与液压控制阶段1的液压指令值p(1)对应的实际压紧压力Pr(1,t)在时间为“Tdly(1)<t≤tp(1)+Tdly(2)”时达到“Pr(1,t)＝Fin(1)+F1(t,p(1))”。通过将“m＝1”代入方程3中获得对应的一阶延迟系统的函数F1(t,p(1))。最后，与液压控制阶段2的液压指令值p(2)对应的实际压紧压力Pr(2,t)达到在时间t时通过将“m＝2”代入方程2(即，将“m＝2”代入方程1)获得的“Pr(2,t)＝Fin(2)+F2(t,p(2))”。通过将“m＝2”代入方程3获得对应的一阶延迟系统的函数F2(t,p(1))。应明白，“Pr(2,tp(1)+tp(2))”采用与活塞冲程末端压力PE相同的值。

例如，约束条件计算单元将在代入“m＝1”后从方程4获得的压紧进度β(1)，以及在代入“m＝1”后从方程5获得的压紧进度β(1)的时间微分值d(1)设定为液压控制阶段1的约束条件。然后，控制操作量生成单元基于这两个约束条件、压紧目标时间TE以及活塞冲程末端压力PE来生成液压控制阶段1的液压指令值p(1)和输出时间tp(1)，以及液压控制阶段2的液压指令值p(2)。

根据自动变速器10的开发阶段的换挡控制的类型等准备从按本文所述生成的液压模型获得的多个控制操作量，并且将该多个控制操作量应用于自动变速器10的控制程序。

此外，在车辆中安装液压控制操作量生成设备的情况下，在已知将在自动变速器10上执行的换挡控制类型之后，在上述液压模型上生成控制操作量，其中基于液压模型实施压紧控制。现在将基于图7中所示的流程图描述此时执行的控制。

目标时间计算单元确定是否正在进行对目标档位的换挡控制(步骤ST1)。当不在进行变速时，临时终止计算处理。

当正在进行换挡控制时，目标时间计算单元确定是否仍在对将重新在目标档位中受到接合控制的接合装置上开始压紧控制(步骤ST2)。

当将开始压紧控制时，目标时间计算单元计算将在目标接合装置上实施的压紧控制的压紧目标时间TE(步骤ST3)。然后，约束条件计算单元计算约束条件(步骤ST4)。然后，控制操作量生成单元生成关于将在接合装置上实施的压紧控制的2n-1个控制操作量(步骤ST5)。

然后，压紧控制单元使用包括所生成的控制操作量的液压模型在接合装置上执行压紧控制(步骤ST6)。

然后，在车辆中，离合器控制单元或制动器控制单元接合该接合装置，并且动力源ECU 110的输出控制单元控制动力源110的输出扭矩(步骤ST7)。

应注意，当在步骤ST2中确定还未开始压紧控制时，压紧控制单元确定是否完成了压紧控制(步骤ST8)。当压紧控制仍在进行时，控制前进至步骤ST6，其中压紧控制继续。另一方面，当压紧控制完成时，控制前进至步骤ST7。

采用根据上述该实施例的用于自动变速器的液压控制操作量生成设备以及用于自动变速器的控制设备，能够通过确定与关于接合装置(第一离合器CL1和第二离合器CL2以及第一至第三制动器BK1、BK2、BK3)的压紧控制的n个液压控制阶段对应的2n-2个约束条件的公式，在液压模型上生成能够实现任何期望的压紧目标时间TE的控制操作量。在用于自动变速器的液压控制操作量生成设备以及用于自动变速器的控制设备中，例如，能够在液压模型上生成能够实现与换挡控制的类型对应的压紧目标时间TE的控制操作量。因此，采用用于自动变速器的液压控制操作量生成设备以及用于自动变速器的控制设备，能够在压紧控制期间确保与换挡控制类型对应的响应的同时抑制换挡冲击。例如，采用用于自动变速器的液压控制操作量生成设备以及用于自动变速器的控制设备，能够使用在液压模型上生成的控制操作量，快速提高将在多变速期间在相应的档位受到接合控制的接合装置的扭矩能力。结果，能够在多变速期间快速地变换档位，使得能够不中断地将驱动力输出至驱动轮。

这里，关于约束条件，代替上文所述的使用压紧进度β(m)和压紧进度β(m)的时间微分值d(m)两者，可使用压紧进度β(m)和压紧进度β(m)的时间微分值d(m)其中任一个。

例如，当选择具有n个液压控制阶段m的液压模型作为数据库时，将压紧目标时间TE的2n-2个位置中的预定时间t(k)上的实际压紧压力Pr(m,t(k))，或者换句话说2n-2个位置中的压紧进度β(m,t(k))设定为约束条件(k＝1,2,…,2n-2)。下文所示的方程6表达了实际压紧压力Pr(m,t(k))和压紧进度β(m,t(k))。

Pr(m，t(k))＝Fz(k)＝β(m，t(k))·PE…(6)

“Fz(k)”为用于确定实际压紧压力Pr(m,t(k))的评价值的函数。例如，用作数据库的液压模型包括两个液压控制阶段m，并且当预定时间t(1)存在于液压控制阶段1的输出时间tp(1)内时，如下文方程7中所示，“k＝1”时的函数Fz(1)是具有液压控制阶段1的液压指令值p(1)和输出时间tp(1)、预定时间t(1)以及液压控制阶段2的液压指令值p(2)作为参数的函数。此外，当预定时间t(2)存在于液压控制阶段2的输出时间tp(2)内时，如下文方程8中所示，“k＝2”时的函数Fz(2)是具有液压控制阶段1的液压指令值p(1)和输出时间tp(1)、预定时间t(2)以及液压控制阶段2的液压指令值p(2)作为参数的函数。

Fz(1)＝Fz(tp(1)，t(1)，p(1)，p(2))…(7)

Fz(2)＝Fz(tp(1)，t(2)，p(1)，p(2))…(8)

同样地，当以该方式设定约束条件时，能够采用用于自动变速器的液压控制操作量生成设备以及用于自动变速器的控制设备获得与上述效果类似的效果。

采用根据本发明的用于自动变速器的液压控制操作量生成设备以及用于自动变速器的控制设备，能够通过确定与关于接合装置的压紧控制的n个液压控制阶段对应的2n-2个约束条件的公式，在液压模型上生成能够实现任何期望的目标压紧控制执行时间的控制操作量。在用于自动变速器的液压控制操作量生成设备以及用于自动变速器的控制设备中，例如能够在液压模型上生成能够实现与换挡控制的类型对应的目标执行时间的控制操作量。因此，采用用于自动变速器的液压控制操作量生成设备以及用于自动变速器的控制设备，能够在压紧控制期间确保与换挡控制的类型对应的响应的同时抑制换挡冲击。

Claims (7)

1.一种用于自动变速器的液压控制操作量生成设备，其特征在于包括：

多个接合装置(CL1、CL2、BK1、BK2、BK3、F)，所述接合装置(CL1、CL2、BK1、BK2、BK3、F)包括活塞，所述活塞响应于工作油室中的压紧压力而运行；

液压控制电路，所述液压控制电路被构造成调节所述压紧压力；

变速器ECU(2)，所述变速器ECU(2)被构造成：

通过根据目标挡位而接合或分离相应的接合装置而将所述自动变速器的挡位变换到所述目标挡位，并且

基于液压模型而执行压紧控制，所述压紧控制是用于把要受到接合控制的所述接合装置设定为处于刚好在接合状态之前的待机状态中的控制；和

控制操作量生成ECU(1)，所述控制操作量生成ECU(1)被构造成：

计算具有所述压紧控制的n个液压控制阶段的液压模型，所述n等于或大于2，每个液压控制阶段都由液压指令值和所述液压指令值的输出时间的组合构成，并且，计算出的液压模型是将用于实现所述压紧控制的目标执行时间以及用于保持所述待机状态的活塞冲程末端压力的所述压紧压力的液压指令值和所述液压指令值的输出时间确定为控制操作量的模型，

生成2n-1个控制操作量，所述2n-1个控制操作量是通过从所述n个液压控制阶段的2n个控制操作量排除一个液压控制阶段的输出时间获得的控制操作量，

计算关于压紧进度的2n-2个约束条件，并且

基于所述目标执行时间、所述活塞冲程末端压力和所述2n-2个约束条件来生成所述2n-1个控制操作量。

2.根据权利要求1所述的液压控制操作量生成设备，其特征在于，所述约束条件由n-1个位置中的压紧进度以及所述n-1个位置中的所述压紧进度的时间微分值构成。

3.根据权利要求1所述的液压控制操作量生成设备，其特征在于，所述约束条件由2n-2个位置中的所述压紧进度构成。

4.根据权利要求2或3所述的液压控制操作量生成设备，其特征在于：

所述压紧进度是不小于0且不大于1的值，并且

所述控制操作量生成ECU(1)被构造成基于所述活塞的冲程量、被供应给所述工作油室的工作油量以及所述压紧压力中的至少一个来计算所述压紧进度。

5.根据权利要求1至3中的任一项所述的液压控制操作量生成设备，其特征在于，每个所述液压控制阶段都由所述液压指令值的阶跃波形、所述液压指令值的扫描波形或者所述阶跃波形和所述扫描波形的组合构成。

6.根据权利要求5所述的液压控制操作量生成设备，其特征在于，所述扫描波形的所述液压指令值包括指示在所述液压指令值的输出时间内的液压梯度的信息。

7.一种用于自动变速器的控制设备，其特征在于包括：

多个接合装置(CL1、CL2、BK1、BK2、BK3、F)，所述接合装置(CL1、CL2、BK1、BK2、BK3、F)包括活塞，所述活塞响应于工作油室中的压紧压力而运行；

液压控制电路，所述液压控制电路被构造成调节所述压紧压力；和

至少一个ECU，所述至少一个ECU被构造成：

(ⅰ)通过根据目标挡位而接合或分离相应的接合装置而将所述自动变速器的挡位变换到所述目标挡位，

(ⅱ)基于液压模型而执行压紧控制，所述压紧控制是用于把要受到接合控制的所述接合装置设定为处于刚好在接合状态之前的待机状态中的控制，

(ⅲ)计算具有所述压紧控制的n个液压控制阶段的液压模型，所述n等于或大于2，每个液压控制阶段都由液压指令值和所述液压指令值的输出时间的组合构成，计算出的液压模型是将用于实现目标执行时间以及用于保持所述待机状态的活塞冲程末端压力的所述压紧压力的液压指令值和所述液压指令值的输出时间确定为控制操作量的液压模型，

(ⅳ)计算关于压紧进度的2n-2个约束条件，并且

(ⅴ)基于所述目标执行时间、所述活塞冲程末端压力以及所述2n-2个约束条件来生成2n-1个控制操作量，所述2n-1个控制操作量是通过从所述n个液压控制阶段的2n个控制操作量排除一个液压控制阶段的输出时间获得的控制操作量。