CN107642599A - 用于自动变速器的控制器 - Google Patents

Abstract

公开了用于自动变速器的控制器。当请求经由中间变速级的跳级变速并且输入轴的转速接近中间变速级的同步转速时，在伴随输入切换进行经由中间变速级的变速时的目标转矩相时间被设定为比在不使用输入切换而进行经由中间变速级的变速时的目标转矩相时间短并且进行转矩相控制。因此，能够在经过中间变速级时迅速地进行接合侧摩擦接合元件的接合，并且能够在经过中间变速级之后快速进行变速。

Description

用于自动变速器的控制器

技术领域

本发明涉及一种用于自动变速器的控制器。具体地，本发明涉及在有级式自动变速器中经由中间变速级进行变速时的变速控制。

背景技术

随着当前自动变速器的变速级的数目的增加，自动变速器的变速已经更经常地通过跳级变速来执行(例如，在动力开降档时从当前变速级到低两级以上的变速级的变速)。

当执行这样的跳级变速时，由于摩擦接合元件的接合和释放而引起的摩擦接合元件的转速的变化可能会增加，并且由于摩擦材料在摩擦接合元件之间滑动而产生的热量(以下也称为离合器热量)将增加。因此，为了降低离合器热量，经由在变速前的变速级与取决于诸如加速器压下量的驾驶状况所要求的要求变速级之间的另一变速级(以下也称为中间变速级)进行变速。

日本专利申请公开第2015-148322号(JP 2015-148322 A)公开了经由在变速前的变速级与要求变速级之间的中间变速级执行变速的技术。

发明内容

这种经由中间变速级的跳级变速可能伴随着变速中间的输入切换。具体地说，当使用能够从驱动力源向自动变速器的变速单元(例如，由行星齿轮机构构成的变速单元)传递动力的两个输入离合器(第一离合器和第二离合器)作为处于接合状态的接合保持元件时，通过接合保持元件的接合状态、释放侧摩擦接合元件和接合侧摩擦接合元件来设定预定的变速级。此时，将切换接合保持元件的情况称为输入切换。也就是说，当输入离合器(接合保持元件)在从变速前的变速级到中间变速级之间的变速与从中间变速级到目标变速级的变速之间改变时，需要切换输入离合器，这被称为输入切换。因此，在具有这种构造的自动变速器中，通过在第一离合器和第二离合器之间切换输入离合器(伴随输入切换)，可以进行经由中间变速级的变速。

当以这种方式伴随输入切换进行经由中间变速级的变速时，需要以高准确度执行输入切换中的接合侧摩擦接合元件的控制，以便在防止变速冲击的发生的同时增大在变速操作的中间之后的阶段中的驱动力。

当伴随输入切换进行经由中间变速级的变速时，通过以高准确度控制接合侧摩擦接合元件(待接合的输入离合器)来增大在变速操作的中间的驱动力的技术还尚未被提出。例如，日本专利申请公开第2012-251581号(JP2012-251581A)公开了通过使用基于加速器压下量和车速计算出的目标转矩相时间来控制摩擦接合元件以提高变速时的舒适性的技术。然而，在JP2012-251581A中，尚未考虑平稳地实现经由中间变速级的变速，具体来说，通过调整目标转矩相时间的伴随输入切换的经由中间变速级的变速。

本发明提供一种用于自动变速器的控制器，其可以在防止发生变速冲击的同时，增加在变速操作的中间之后的阶段中的驱动力，并且当伴随输入切换进行经由中间变速级的跳级变速时，能够在经过中间变速级之后快速地进行变速。

本发明的一个实施例基于应用于有级式自动变速器的控制器的前提，所述有级式自动变速器包括作为能够将动力从驱动力源传递到变速单元的接合保持元件的多个摩擦接合元件，所述有级式自动变速器通过选择性地使包括这种摩擦接合元件的多个摩擦接合元件彼此接合来设定多个变速级中的一个，并且当要求变速时在当前变速级与取决于驾驶状况所要求的要求变速级之间存在两级以上的变速级差时，进行经由所述当前变速级与取决于驾驶状况所要求的要求变速级之间的中间变速级的变速。控制器包括在变速时更换释放侧摩擦接合元件和接合侧摩擦接合元件转矩相控制单元。在进行经由中间变速级的变速的过程中，在经由中间变速级进行变速时发生切换用作接合保持元件的摩擦接合元件的输入切换时，转矩相控制单元被配置为执行转矩相控制，其中转矩相控制执行时间短于不发生输入切换时的转矩相控制执行时间。

根据该特征，在经由中间变速级的变速时发生输入切换时，执行其中转矩相控制执行时间短于不发生输入切换时的转矩相控制执行时间的转矩相控制。因此，当伴随输入切换进行经由中间变速级的变速时，可以迅速地进行接合侧摩擦接合构件的接合，从而可以在经过中间变速级之后快速进行变速。

当请求动力开降档时和当请求动力关升档时在进行经由中间变速级的变速的过程中发生输入切换时，优选的是转矩相控制单元被配置为执行其中转矩相控制执行时间短于不发生输入切换时的转矩相控制执行时间的转矩相控制。

当请求动力开降档时和当请求动力关升档时，需要对变速操作的高速响应。因此，当发生这种请求时，可以通过如上所述将转矩相控制执行时间设定得更短(当发生输入切换时将转矩相控制执行时间设定得更短)来以高速响应进行变速，并进行在经过中间变速级后快速进行变速的转矩相控制。

转矩相控制单元用于设定目标转矩相时间并进行转矩相控制，并且优选地，转矩相控制单元被配置为设定当经过中间变速级时发生切换用作接合保持元件的摩擦接合元件的输入切换时的目标转矩相时间短于当不发生输入切换时的目标转矩相时间。

结果，可以具体化用于改变转矩相控制执行时间的手段。

根据本发明，当在进行经由中间变速级的变速的过程中发生在经过中间变速级时切换作为将动力从驱动力源传递到变速单元的接合保持元件的摩擦接合元件被切换的输入切换时，进行其中转矩相控制执行时间比不进行输入切换时的转矩相控制执行时间短的转矩相控制。因此，在经过伴随着输入切换的中间变速级时，能够迅速进行接合侧摩擦接合元件的接合，并且能够在经过中间变速级后快速进行变速。

附图说明

下面将参照附图对本发明的示范性实施例的特征、优点以及技术和工业意义进行描述，其中相同的附图标记表示相同的元件，且其中：

图1是示意性地示出根据实施例的车辆的驱动系统的构造的图；

图2是示出变矩器和自动变速器的构造的概要图；

图3是示出对于自动变速器中的每个变速级的第一至第四离合器、第一制动器和第二制动器的接合状态的接合表；

图4是示出车辆的控制系统的构造的框图；

图5是示出根据本实施例的转矩相控制例程的流程图；

图6是示出当经由中间变速级进行跳级降档时的变速级的变化的示例的图；

图7是示出使用第三变速级作为中间变速级从第五变速级向第二变速级进行跳级降档时的输入轴转速和摩擦接合元件的液压指令值的变化的时序图，以及

图8是示出使用第五变速级作为中间变速级从第八变速级到第三变速级的跳级降档时的输入轴转速和摩擦接合元件的液压指令值的变化的时序图。

具体实施方式

下面将参照附图描述本发明的实施例。

首先，下面将参照图1至图4对本实施例的车辆100进行描述。

如图1所示，车辆100包括发动机1、变矩器2、自动变速器3、液压控制单元4和电子控制单元(ECU)5。例如车辆100是前置发动机-前轮驱动(FF)型，并且被构造为使得发动机1的输出经由变矩器2和自动变速器3被传递到差动装置6，并被分配给左右驱动轮(前轮)7。

-发动机-发动机(内燃机)1是用于行驶的驱动力源，并且例如是多缸式汽油发动机。发动机1被构造为使得其运行状态能够基于节气门的节气门开度(进气量)、喷射的燃料量、点火正时等而被控制。

-变矩器-如图2所示，变矩器2包括连接到作为发动机1的输出轴的曲轴1a的泵轮21、连接到自动变速器3的涡轮22、具有转矩放大功能的定子以及将发动机1与自动变速器3直接彼此连接的锁止离合器24。在图2中，省略了变矩器2和自动变速器3的旋转轴下方的下半部，并且仅示意性地示出了上半部。

-自动变速器-自动变速器3布置在发动机1和驱动轮7之间的动力传递路径中，并且构造为改变输入轴3a的转速并将改变的转速输出到输出轴3b。在自动变速器3中，输入轴3a连接到变矩器2的涡轮22，并且输出轴3b经由差动装置6等连接到驱动轮7。

自动变速器3包括：作为主要元件的包括第一行星齿轮机构31a的第一变速单元(前行星)31、作为主要元件的包括第二行星齿轮机构32a和第三行星齿轮机构32b的第二变速单元(后行星)32、第一离合器C1至第四离合C4、第一制动器B1、第二制动器B2。

构成第一变速单元31的第一行星齿轮机构31a是双小齿轮型行星齿轮机构，其包括太阳轮S1、彼此接合的多对小齿轮P1、支撑小齿轮P1使它们能够自转和公转的行星架CA1、以及经由小齿轮P1与太阳轮S1接合的齿圈R1。

行星架CA1连接到输入轴3a并与输入轴3a一体地旋转。太阳轮S1固定在变速器壳体30上，且不可旋转。齿圈R1用作中间输出构件，并且减小输入轴3a的转速并将减小的转速传递到第二变速单元32。

构成第二变速单元32的第二行星齿轮机构32a是单小齿轮型行星齿轮机构，并且其包括太阳轮S2、小齿轮P2、支撑小齿轮P2使得其能够自转和公转的行星架RCA、以及通过小齿轮P2与太阳轮S2接合的齿圈RR。

构成第二变速单元32的第三行星齿轮机构32b是双小齿轮型行星齿轮机构，并且其包括太阳轮S3、彼此接合的多对小齿轮P2和P3、支撑小齿轮P2和P3使它们能够自转和公转的行星架RCA、以及经由小齿轮P2和P3与太阳轮S3接合的齿圈RR。行星架RCA和齿圈RR被第二行星齿轮机构32a与第三行星齿轮机构32b共用。

太阳轮S2由第一制动器B1选择性地连接到变速器壳体30。太阳轮S2经由第三离合器C3选择性地连接到齿圈R1。太阳轮S2经由第四离合器C4进一步选择性地连接到行星架CA1。太阳轮S3经由第一离合器C1选择性地连接到齿圈R1。行星架RCA由第二制动器B2选择性地连接到变速器壳体30。行星架RCA经由第二离合器C2选择性地连接到输入轴3a。齿圈RR连接到输出轴3b并与输出轴3b一体地旋转。

第一离合器C1至第四离合器C4、第一制动器B1和第二制动器B2是由液压致动器摩擦接合并由液压控制单元4和ECU 5控制的摩擦接合元件。

图3是示出对于每一变速级，第一至第四离合器C1至C4、第一制动器B1和第二制动器B2的接合状态或释放状态的接合表。在图3所示的接合表中，标记O表示“接合状态”，空白表示“释放状态”。

如图3所示，在根据本实施例的自动变速器3中，第一离合器C1和第二制动器B2彼此接合以设定具有最大变速比(输入轴3a的转速/输出轴3b的转速)的第一变速级(1st)。第一离合器C1和第一制动器B1彼此接合以设定第二变速级(2nd)。

第一离合器C1和第三离合器C3彼此接合以设定第三变速级(3rd)。第一离合器C1和第四离合器C4彼此接合以设定第四变速级(4th)。第一离合器C1和第二离合器C2彼此接合以设定第五变速级(5th)。第二离合器C2和第四离合器C4彼此接合以设定第六变速级(6th)。第二离合器C2和第三离合器C3彼此接合以设定第七变速级(7th)。第二离合器C2和第一制动器B1彼此接合以设定第八变速级(8th)。第三离合器C3和第二制动器B2彼此接合以设定倒档变速级(Rev)。

-液压控制单元-液压控制单元4被设置为控制自动变速器3的摩擦接合元件的状态(接合状态或释放状态)。液压控制单元4还具有控制变矩器2的锁止离合器24的功能。

-ECU5-ECU5构造为执行发动机1的运行控制、自动变速器3的变速控制等。具体地，如图4所示，ECU5包括CPU 51、ROM 52、RAM 53、备用RAM 54、输入接口55、以及输出接口56。ECU 5是权利要求中的“电子控制单元”的示例。

CPU 51基于存储在ROM 52中的各种控制程序或映射图执行计算处理。在ROM 52中，存储有各种控制程序、和执行控制程序时参照的映射图等。RAM 53是临时存储CPU 51的处理结果、各种传感器的检测结果等的存储器。备用RAM 54是在点火关闭时存储要存储的数据的非易失性存储器。

输入接口55连接到曲柄位置传感器81、输入轴转速传感器82、输出轴转速传感器83、加速器压下传感器84、节气门开度传感器85等。

曲柄位置传感器81被设置为计算发动机1的转速。输入轴转速传感器82被设置为计算自动变速器3的输入轴3a的转速(涡轮转速)。输出轴转速传感器83被设置为计算自动变速器3的输出轴3b的转速。可以由输出轴3b的转速计算车速。加速器压下传感器84被设置为检测作为加速器踏板的压下量(操作量)的加速器压下量。节气门开度传感器85被设置为检测节气门的节气门开度。

输出接口56连接到喷射器91、点火器92、节气门马达93、液压控制单元4等。喷射器91是燃料喷射阀，并且可以调节从其喷射的燃料量。点火器92被设置成使用火花塞调节点火正时。节气门马达93被设置成调节节气门的节气门开度。

ECU5被构造为基于各种传感器等的检测结果通过控制节气门开度、喷射的燃料量、点火正时等来控制发动机1的运行状态。ECU 5被配置为通过控制液压控制单元4执行自动变速器3的变速控制和变矩器2的锁止离合器24的控制。

在由ECU 5的变速控制中，例如基于以车速和加速器压下量作为参数的变速映射图来设定要求变速级，并且控制液压控制单元4以使得实际变速级是要求变速级。

-使用变速模型的变速控制-在描述本实施例的特征所在的控制(调剂变速中的转矩相控制)之前，下面将示意性地描述用于判定控制操作量的变速控制，通过控制操作量在自动变速器3中实现变速目标值。

作为一般变速控制，例如，公知一种在变速时判定每个摩擦接合元件的转矩容量(或液压指令值)并基于预定的控制映射图执行变速的技术，该预定的控制映射图是在评估在实际车辆中的变速冲击、或变速时间等是否适当时通过适应已经预先确定的。在使用控制映射图的技术中，需要根据动力开降档、动力关升档等的变速模式和变速前后的变速级的组合来准备多个控制映射图。因此，随着自动变速器的变速级的变得越大，需要越多的劳动来进行适应性工作。

因此，在本实施例中，使用用于判定控制操作量的变速模型来进行变速的技术来替代使用控制映射图的技术被采用作为变速控制，其中通过该控制操作量实现变速目标值。变速目标值是用于判定在变速时要实现的变化模式的因素(例如变速时间或驱动力)的目标值。控制操作量是在使某一因素(诸如发动机转矩或离合器转矩)达到控制目标的操作期间的要求值。

下面将对使用变速模型的变速控制进行描述。变速期间的运动方程用等式(1)和(2)表示。

dωt/dt＝a1·Tt+b1·Tcapl+c1·Tcdrn+d1·dωo/dt…(1)

To＝a2·Tt+b2·Tcapl+c2·Tcdrn+d2·dωo/dt…(2)

等式(1)和(2)从构成自动变速器3的连接的旋转元件的运动方程和构成自动变速器3的行星齿轮机构的关系表达式导出。每个旋转元件的运动方程是如下的运动方程：在该运动方程中，转矩由每个旋转元件的惯性矩和转速的变化率的积表示，该转矩由作用于行星齿轮机构的三个构件和每个摩擦接合元件的两个构件之中的与该旋转元件相关联的构件上的转矩来定义。行星齿轮机构的关系表达式是使用行星齿轮机构的齿数比来定义行星齿轮机构中的三个部件之间的转矩关系以及转速变化率的关系的关系表达式。

在等式(1)和(2)中，dωt/dt是相对于时间的导数，即涡轮转速(旋转角速度)ωt(即，自动变速器的输入轴转速ωi)的变化率，并且表示作为输入轴3a侧上的旋转构件的速度变化的输入轴3a的加速度(以下称为输入轴加速度的角加速度)。dωo/dt是自动变速器的输出轴转速ωo的变化率，并且表示输出轴加速度。Tt表示作为输入轴3a侧的旋转构件上的转矩的输入轴3a上的涡轮转矩，即变速器输入转矩Ti。考虑到变矩器2的转矩比t，涡轮转矩Tt与发动机转矩Te(＝Tt/t)的含义相同。To表示作为输出轴3b侧上的旋转构件上的转矩的输出轴3b上的转矩的变速器输出转矩。Tcapl表示在变速时进行接合动作的摩擦接合元件的转矩容量(以下称为接合侧离合器转矩)。Tcdrn表示在变速时执行释放动作的摩擦接合元件的转矩容量(以下称为释放侧离合器转矩)。这里，a1、a2、b1、b2、c1、c2、d1和d2是当等式(1)和(2)被导出时的常数，并且是由每个旋转元件的惯性矩和行星齿轮机构的齿数比在设计时所确定的系数。例如，常数的具体数值取决于变速类型(例如，变速模式或变速前后的变速级的组合)而变化。因此，运动方程是个体的，但是与变速类型对应的运动方程(其中常数根据变速类型而不同)被用于自动变速器3的变速。

等式(1)和(2)是通过公式化变速目标值与控制操作量之间的关系而获得的自动变速器3的齿轮系运动方程。变速目标值可以表示变速时间和驱动力的目标值，并在齿轮系运动方程中处理。在本实施例中，输入轴加速度dωt/dt用作能够表示变速时间的物理量的示例。变速器输出转矩To用作能够表示驱动力的物理量的示例。在本实施例中，变速目标值被分别设定为输入轴加速度dωt/dt和变速器输出转矩To的两个值。

另一方面，在本实施例中，使用包括涡轮转矩Tt(与发动机转矩Te有相同的含义)、接合侧离合器转矩Tcapl和释放侧离合器转矩Tcdrn的三个值来设定用于建立变速目标值的控制操作量。然后，由于运动方程包括方程(1)和(2)的两个方程，并且存在三个控制操作量，所以用于建立两个变速目标值的控制操作量没有唯一的解。方程中的输出轴加速度dωo/dt由作为输出轴转速传感器83检测出的值的变速器输出轴转速ωo而算出。

因此，已经执行了通过将限制条件加到等式(1)和(2)的运动方程来获取控制操作量的唯一解的研究。在本实施例中，使用分配给释放侧离合器和接合侧离合器的传递转矩的转矩分配比例作为适用于表示或控制在变速期间转矩的传递并且可以应对任何变速模式的限制条件。也就是说，能够使变速期间的转矩传递并入到运动方程中并使控制操作量具有唯一解的传递转矩的转矩分配比例被设定作为限制条件。转矩分配比例是当在自动变速器3的变速期间需要分配给释放侧离合器和接合侧离合器的总传递转矩(总传递转矩)被例如输入轴3a上的转矩(输入轴上的总传递转矩)所替代时输入轴上的该总传递转矩被分配给两个摩擦接合元件所按照的传递转矩的比例。在本实施例中，当将接合侧离合器的转矩分配比例定义为“xapl”并且将释放侧离合器的转矩分配比例定义为“xdrn”时，使用在时间序列中改变的转矩分配比例x(例如，0≤x≤1)将等式(3)和(4)定义如下以反映变速期间的转矩传递。

xapl＝x…(3)

xdrn＝1-x…(4)

可以基于用输入轴3a上的转矩所代替的“Tcapl”和“Tcdrn”以及等式(3)和(4)使用“x”(＝xapl)和“1-x”(＝xdrn)来定义接合侧离合器转矩Tcapl和释放侧离合器转矩Tcdrn之间的关系表达式。用于计算作为控制操作量的涡轮转矩Tt、接合侧离合器转矩Tcapl和释放侧离合器转矩Tcdrn的关系式由等式(1)和(2)以及“Tcapl”和“Tcdrn”之间的关系表达式导出。涡轮转矩Tt(其具有与发动机转矩Te相同的含义)由使用“x”(＝xapl)、“1-x”(＝xdrn)、输入轴加速度dωt/dt、变速器输出转矩To等的关系表达式表示。类似地，接合侧离合器转矩Tcapl由使用“x”(＝xapl)、输入轴加速度dωt/dt、变速器输出转矩To等的关系表达式表示。类似地，释放侧离合器转矩Tcdrn由使用“1-x”(＝xdrn)、输入轴加速度dωt/dt、变速器输出转矩To等的关系表达式表示。

也就是说，本实施例中的变速模型用于基于变速目标值使用包括变速目标值和控制操作量的自动变速器3的运动方程(等式(1)和(2))以及指示转矩分配比例的关系表达式(等式(3)和(4))来计算控制操作量。以这种方式，在本实施例中，通过将用转矩分配比例x设定的限制条件添加到等式(1)和(2)来使用变速模型进行自动变速器3的变速。因此，即使当对于两个变速目标值存在三个控制操作量时，也可以使用变速模型适当地判定三个控制操作量。由于运动方程是个体的，但如上所述使用其中常数根据变速类型而不同的(例如，变速模式或变速前后的变速级的组合)齿轮系运动方程，因此与变速类型对应的变速模型被用于自动变速器3的变速。

-转矩相控制-下面将描述作为本实施例的特征的转矩相控制(更换释放侧摩擦接合元件和接合侧摩擦接合元件的控制)。在本实施例中，作为示例，将对进行经由多个中间变速级的跳级降档控制(例如，动力开跳级降档控制)作为转矩相控制的情况进行描述。

例如，在动力开跳级降档时，跳级降档控制是用于进行从当前变速级到变速级比当前变速级低两级以上的变速的控制。其示例包括在第八变速级的行驶期间加速器踏板压下量增大并且进行要求变速级被设定为第二变速级的变速的情况，以及在第八变速级的行驶期间加速器踏板压下量增大并且进行行要求变速级被设定为第三变速级的变速的情况。

在如本实施例中的具有大量变速级的自动变速器3中，在可以通过更换一对摩擦接合元件实现的变速前后(所谓的离合器至离合器变速)变速比的变化可能增大。在这种情况下，由于摩擦接合元件的释放和接合而引起的摩擦接合元件的转速的变化增大，并且由于摩擦接合元件之间的摩擦材料的滑动产生的热量(离合器热量)增大。

通过抑制摩擦接合元件的温度升高来保证耐久性(具体地，摩擦材料的耐久性)的手段的例子是减小变速期间的传递转矩(例如，发动机1的转矩下降控制)。然而，在这种情况下，变速期间的驱动力可能减小，或者变速后的驱动力的变化可能增大，从而导致驾驶性能下降。用于保证耐久性的手段的另一个例子是增加摩擦接合元件的热容量。然而，在这种情况下，会引起摩擦接合元件的尺寸增大。结果，引起自动变速器3的尺寸和重量的增大、制造成本的增大、动力传递效率的下降等。

为了解决这个问题，当产生跳级降档请求时，经由在变速之前的变速级与基于变速特性图所设定的要求变速级之间的另一个变速级(中间变速级)进行变速。

在经由中间变速级的跳级降档中，在变速期间可能伴随着输入切换。具体地，在根据本实施例的自动变速器3中，第一离合器C1和第二离合器C2具有输入离合器(权利要求中的多个摩擦接合元件，所述摩擦接合元件被构造为作为能够将动力从驱动力源传递到变速单元的接合保持元件)的功能，其在接合状态下将动力从发动机1传递到自动变速器3的第二变速单元32。也就是说，当输入离合器(第一离合器和第二离合器)用作接合保持元件时，通过接合保持元件的接合状态、释放侧摩擦接合元件和接合侧摩擦接合元件来设定预定的变速级。此时，将接合保持元件切换的情况称为输入切换。因此，当输入离合器(接合保持元件)在从变速前的变速级到中间变速级的变速以及从中间变速级到目标变速级的变速中不同时，需要切换输入离合器，其被称为输入切换。因此，在具有这种构造的自动变速器3中，可以通过在第一离合器和第二离合器之间切换输入离合器(伴随着输入切换)经由中间变速级进行变速。

例如，当经由作为中间变速级的第五变速级进行从第八变速级到第三变速级的跳级降档时，输入离合器在通过第五变速级时从第二离合器C2切换到第一离合器C1。

当以这种方式伴随输入切换进行经由中间变速级的变速时，需要以高准确度控制输入切换中的接合侧摩擦接合元件，以便增加在变速操作的中间之后的阶段中的驱动力，同时防止变速冲击的发生。

当伴随输入切换进行经由中间变速级的变速时，通过以高准确度控制接合侧摩擦接合元件(待接合的输入离合器)以防止发生变速冲击同时增加在变速操作的中间之后的阶段中的驱动力的技术还尚未被提出。

本实施例是考虑到这些情况而做出的，并且是在防止发生变速冲击的同时，增大在变速操作的中间之后的阶段中的驱动力，并且当伴随输入切换进行经由中间变速级的跳级变速时在经过中间变速级之后迅速地进行变速。

具体地说，在本实施例中，当在经由中间变速级进行变速的过程中发生其中起到能够将动力从发动机1(驱动力源)传递到第二变速单元32的接合保持元件的作用的摩擦接合元件(第一离合器C1和第二离合器C2)在经过中间变速级时被切换的输入切换时，进行其中转矩相控制执行时间比不发生输入切换时的转矩相控制执行时间短的转矩相控制。

转矩相控制由ECU 5执行。因此，在ECU 5中，执行转矩相控制的功能部件被构造为本发明中的转矩相控制单元。

下面将参照图5中所示的流程图描述根据本实施例的转矩相控制的例程。在车辆的起动开关开启之后，以预定的时间间隔重复执行该流程图。

首先，在步骤ST1中，判定自动变速器3的变速请求是否发生并且变速请求是否是经由中间变速级的跳级降档请求。也就是说，判定基于换档特性图设定的要求变速级是否是比当前变速级低两级以上的变速级，并且变速到要求变速级需要经由中间变速级来进行。经由中间变速级的跳级降档请求的示例包括由于在车辆行驶在第五变速级期间由加速器压下传感器84检测到的加速器压下量的增大而请求从第五变速级到第二变速级的降档，并且第三变速级被设定为中间变速级的情形，以及由于在车辆行驶在第八变速级期间由加速器压下传感器84检测到的加速器压下量的增大而请求从第八变速级到第三变速级的降档，并且第五变速级被设定为中间变速级的情形。

对于在跳级降档前后的变速级的每个组合，如上所述考虑到离合器热量，关于是否需要经由中间变速级进行变速的信息以及关于所选择的中间变速级的信息被预先存储在ROM中。当发生跳级降档请求时，参照存储在ROM中的信息，判定是否需要经由中间变速级来进行跳级降档。当判定需要经由中间变速级进行跳级降档时，根据变速前后的变速级的组合设定中间变速级。关于是否需要经由中间变速级进行变速的信息和关于所选定的中间变速级的信息可以根据跳级降档前后的变速级的组合以及车速(其对应于基于输出轴转速传感器83的输出信号而算出的输出轴3b的转速)而被设定。例如，当变速前后的变速级的组合相同但是车速高于或等于预定值时，判定需要经由中间变速级进行变速。当车速低于预定值时，判定不需要经由中间变速级进行变速。

当没有发生经由中间变速级的跳级降档请求时，即当自动变速器3的变速请求是升档请求时、当变速请求是仅变化一个变速级的降档请求时、当变速请求是不经过中间变速级而能够将离合器热量控制得低的跳级降档请求时、或者当没有发生自动变速器3的变速请求时，步骤ST1的判定结果是否定的，并且例程重新开始。在这种情况下，当发生除了经由中间变速级的降档变速请求以外的变速请求时，进行与变速请求相对应的变速。

另一方面，当发生经由中间变速级的跳级降档请求并且步骤ST1的判定结果为肯定的时，在步骤ST2中判定输入轴3a的转速是否接近中间变速级级。也就是说，从该变速开始之前的变速级到中间变速级的变速开始，并且判定输入轴3a的转速是否随着该变速的进行而接近中间变速级的同步转速。例如，判定输入轴3a的转速是否在与中间变速级的同步转速具有的预定偏差之内。这里，由于进行到中间变速级的降档，因此判定输入轴3a的转速是否低于中间变速级的同步转速，以及它们之间的差是否处于预定的偏差之内。作为阈值的偏差是通过实验或仿真来设定的。

当输入轴3a的转速不接近中间变速级的同步转速并且步骤ST2的判定结果为否定的时，例程重新开始。也就是说，判定出尚未到达转矩相控制开始的时刻，并且例程重新启动。也就是说，在发生经由中间变速级的跳级降档请求的期间，等待输入轴3a的转速接近中间变速级的同步转速。

另一方面，当输入轴3a的转速接近中间变速级的同步转速并且步骤ST2的判定结果为肯定的时，在步骤ST3中判定进行当前跳级降档所经由的中间变速级是否伴随有输入切换。例如，当经由作为中间变速级的第五变速级进行从第八变速级到第三变速级的跳级降档时，在经过第五变速级时将输入离合器从第二离合器C2切换到第一离合器C1(之后，开始降档到第三变速级，从而输入离合器切换到第一离合器C1)，从而步骤ST3的判定结果为肯定的。另一方面，例如，当经由作为中间变速级的第三变速级进行从第五变速级到第二变速级的跳级降档时，在经过第三变速级时第一离合器C1被保持为输入离合器，并且步骤ST3的判定结果为否定的。

当进行跳级降档所经由的中间变速级未伴随有输入切换时，步骤ST3的判定结果为否定的，并且在步骤ST4中以目标转矩相时间设定为α来执行转矩相控制。基于表示来自驾驶员的要求驱动力的参数(例如加速器压下量或车速)来设定目标转矩相时间α(被设定为比后述的目标转矩相时间β更长)，并且目标转矩相时间α通过实验或仿真而设定，且在ROM中被存储为映射图(目标转矩相时间映射图)。也就是说，在步骤ST4中，从目标转矩相时间映射图中读取目标转矩相时间α，并且控制供给到摩擦接合元件以及从摩擦接合元件排出的油压，使得实现目标转矩相时间α。具体地，使用等式(1)和(2)来计算释放侧离合器转矩Tcdrn和接合侧离合器转矩Tcapl，使得实现目标转矩相时间α。例如，当经由作为中间变速级的第三变速级进行从第五变速级到第二变速级的跳级降档时，计算作为释放侧离合器的第二离合器C2的离合器转矩和作为接合侧离合器的第三离合器C3的离合器转矩，并且执行转矩相控制，使得实现经过中间变速级(第三变速级)时的目标转矩相时间α。

在用以这种方式设定的目标转矩相时间α来进行转矩相控制之后，进行从中间变速级到要求变速级的变速。当要求变速级被设定时，当前变速(经由中间变速级的跳级降档)结束。

另一方面，当进行跳级降档所经由的中间变速级伴随有输入切换时，步骤ST3的判定结果为肯定的，并且在步骤ST5中以目标转矩相时间设定为β来进行转矩相控制。目标转矩相时间β被设定为短于目标转矩相时间α。在这种情况下，可以通过将从目标转矩相时间映射图中读取的目标转矩相时间α乘以预定的校正系数(小于1的校正系数)来计算目标转矩相时间β，或者用于计算目标转矩相时间β的映射图(输入切换目标转矩相时间映射图；用于依据变速开始前的变速级和中间变速级的组合等来判定目标转矩相时间β的映射图)可以通过实验或仿真来设定并被存储在ROM中，并且可以从输入切换目标转矩相时间映射图中读取目标转矩相时间β。在步骤ST5中，控制向摩擦接合元件供给和从摩擦接合元件排出的油压，从而实现目标转矩相时间β。具体地，使用等式(1)和(2)来计算释放侧离合器转矩Tcdrn和接合侧离合器转矩Tcapl，使得实现目标转矩相时间β。例如，当经由作为中间变速级的第五变速级进行从第八变速级到第三变速级的跳级降档时，计算作为释放侧离合器的第一制动器B1的离合器转矩和作为接合侧离合器的第一离合器C1的离合器转矩，并且进行转矩相控制，使得实现经过中间变速级(第五变速级)时的目标转矩相时间β。

在以这种方式设定的目标转矩相时间β来进行转矩相控制之后，进行从中间变速级到要求变速级的变速。当要求变速级被设定时，当前变速(经由中间变速级的跳级降档)结束。

当以这种方式设定短的目标转矩相时间时，迅速地执行输入离合器的切换。例如，在上述情况下，在经过第五变速级时的目标转矩相时间β被设定得短，并且输入离合器从第二离合器C2切换到第一离合器C1的时间被缩短。

步骤ST4和ST5的操作对应于权利要求中的“由转矩相控制单元进行，在进行经由中间变速级的变速的过程中进行转矩相控制的操作，使得当经过中间变速级时切换用作接合保持元件的摩擦接合元件的输入切换发生时的转矩相控制执行时间短于当不发生输入切换时的转矩相控制执行时间”。

上述操作以预定间隔重复执行。

图6是示出当进行经由中间变速级的跳级降档时的变速级的变化的图。图6中的“变速模式”表示跳级降档经过的变速前的变速级、中间变速级以及要求变速级。“第一变速接合元件”是从变速之前的变速级到中间变速级的变速时的接合侧摩擦接合元件(其从释放切换到接合)。“第二变速接合元件”是从中间变速级到要求变速级的变速时的释放侧摩擦接合元件(其从接合切换到释放)。“输入离合器(接合保持元件)”表示经过中间变速级时的输入离合器的切换。

从图6可以看出，当经由作为中间变速级的第三变速级进行从第五变速级到第二变速级的跳级降档时，第三离合器C3在从第五变速级到第三变速级的变速时起到第一变速接合元件的作用，并且第三离合器C3在从第三变速级到第二变速级的变速时起到第二变速释放元件的作用。在这种情况下，第一离合器C1被保持为输入离合器。因此，在这种情况下，目标转矩相时间被设定得长(α)。

另一方面，当经由作为中间变速级的第五变速级进行从第八变速级到第三变速级的跳级降档时，第一离合器C1在从第八变速级到第五变速级的变速时起到第一变速接合元件的作用，第二离合器C2在从第五变速级到第三变速级的变速时起到第二变速释放元件的作用。在这种情况下，输入离合器从第二离合器C2被切换到第一离合器C1。因此，在这种情况下，将目标转矩相时间设定得短(β)。

下面将参照图7和图8来说明在步骤ST4中进行转矩相控制的情况下和在步骤ST5中进行转矩相控制的情况下的目标转矩相时间。

图7是示出在步骤ST4中进行转矩相控制的情况下使用第三变速级作为中间变速级的从第五变速级到第二变速级的跳级降档时的摩擦接合元件的输入轴转速和液压指示值的变化的时序图(进行跳级降档所经由的中间变速级不伴随有输入切换的情况)。图8是示出在步骤ST5中进行转矩相控制的情况下使用第五变速级作为中间变速级的从第八变速级到第三变速级的跳级降档时的摩擦接合元件的输入轴转速和液压指示值的变化的时序图(进行跳级降档所经由的中间变速级的伴随有输入切换的情况)。

在进行跳级降档所经由的中间变速级不伴随有输入切换的情况下，在图7中的时间T1开始释放第二离合器C2的操作，并且进行为第三离合器C3的接合做准备的快速填充。此后，第二离合器C2的液压指令值逐渐减小，并且输入轴3a的转速增加到第三变速级的同步转速。在输入轴3a的转速接近第三变速级的同步转速的时间点(时间T2)开始并行执行释放第二离合器C2的操作和接合第三离合器C3的操作的转矩相控制(进行离合器的更换)。基于表示来自驾驶员的要求驱动力的参数(例如加速器踏板压下量或车速)，进行转矩相控制的目标转矩相时间被设定为α(比β长)。也就是说，将图中从时间T2到时间T3的时间段α设定为目标转矩相时间。此后，第三离合器C3的液压指示值逐渐减小，并且在输入轴3a的转速接近第二变速级的同步转速的时间点(时间T4)开始并行地执行释放第三离合器C3的操作和接合第一制动器B1的操作的转矩相控制(进行离合器的更换)。在这种情况下，将目标转矩相时间设定为比目标转矩相时间α长的预定时间。

另一方面，在进行跳级降档所经由的中间变速级伴随有输入切换的情况下，在图8中的时间T5开始释放第一制动器B1的操作，并且进行为接合第一离合器C1做准备的快速填充。此后，第一制动器B1的液压指令值逐渐减小，并且输入轴3a的转速增加到第五变速级的同步转速。在输入轴3a的转速接近第五变速级的同步转速的时间点(时间T6)开始并行进行释放第一制动器B1的操作和接合第一离合器C1的操作的转矩相控制(进行离合器的更换)。进行转矩相控制的目标转矩相时间设定为比目标转矩相时间α短的β。也就是说，将图中时间T6到时间T7的时间段β设定为目标转矩相时间。在目标转矩相时间中，第二离合器C2的液压指示值减小。因此，迅速地将输入离合器从第二离合器C2切换到第一离合器C1。也就是说，切换输入离合器的时间缩短。在输入轴3a的转速接近第三变速级的同步转速的时间点(时间T8)开始并行进行释放第二离合器C2的操作和接合第三离合器B3的操作的转矩相控制(进行离合器的更换)。

在进行跳级降档所经由的中间变速级伴随有输入切换的情况下经过该中间变速级时(从时间T6到时间T7的时间段)的目标转矩相时间比在进行跳级降档所经由的中间变速级未伴随有输入切换的情况下经过该中间变速级时(从时间T2到时间T3的时间段)的目标转矩相时间短。因此，当中间变速级伴随有输入切换时，可以在经过中间变速级时迅速地进行接合侧摩擦接合构件的接合，并且能够在经过中间变速级时迅速地进行变速。

如上所述，在本实施例中，当进行经由中间变速级的跳级降档并且在经过中间变速级时发生输入切换时，以被设定为比不发生输入切换时短的目标转矩相时间进行转矩相控制。因此，能够在经过中间变速级时迅速地进行接合侧摩擦接合构件的接合，从而在防止发生变速冲击的同时，在变速操作的中间之后的阶段保持高的驱动力，并且在经过中间变速级之后快速执行变速。

(其他实施例)上述实施例在所有方面都是示例性的，并且不用作限制性分析的基础。因此，本发明的技术范围不限于上述实施例，而是由所附权利要求的描述来限定。本发明的技术范围包括与权利要求书相同的含义和范围内的所有变型。

上述实施例和变形例描述了车辆100是FF类型的示例。然而，本发明不限于此，并且车辆可以是前置发动机-后轮驱动(FR)型或四轮驱动型。

以上描述的经由中间变速级的跳级降档包括在广义上连续执行单次降档(一阶段降档)的重叠变速。

根据本发明的转矩相控制不限于动力开降档，而是可以应用于动力关升档。在这种情况下，当经由中间变速级进行跳级升档并且在经过中间变速级时发生输入切换时，以被设定为比未发生输入切换时的目标转矩相时间短的目标转矩相时间进行转矩相控制。例如，当使用第六变速级作为中间变速级进行从第四变速级到第八变速级的跳级升档时(当经过中间变速级时发生输入切换时)，以设定为比使用第三变速级作为中间变速级进行从第二变速级到第五变速级的跳级升档时的目标转矩相时间短的目标转矩相时间来执行转矩相控制(当经过中间变速级时不发生输入切换时)。

以上已经描述了由目标转矩相时间判定转矩相控制执行时间的示例，但是可以通过设定在更换离合器时的液压指令值的梯度来判定转矩相控制执行时间。

本发明可以用于安装在车辆中并且可以经由中间变速级执行跳级变速的有级式自动变速器的控制器。

本发明的实施例可以限定如下。提供了一种用于有级自动变速器的控制器，所述有级自动变速器包括多个摩擦接合元件，所述摩擦接合元件被构造为作为将动力从驱动力源传递到变速单元的接合保持元件，所述有级自动变速器被构造为通过选择性地使所述多个摩擦接合元件彼此接合来设定多个变速级中的一个，所述控制器包括电子控制单元，所述电子控制单元被配置为：进行在变速时更换待释放的摩擦接合元件和待接合的摩擦接合元件的转矩相控制；当在要求所述变速时当前变速级与取决于驾驶状况所要求的要求变速级之间的变速级差大于或等于两级时，进行经由所述当前变速级与所述要求变速级之间的中间变速级的所述转矩相控制；以及在进行经由所述中间变速级的所述变速的过程中进行所述转矩相控制，使得当经过所述中间变速级时切换用作所述接合保持元件的所述摩擦接合元件时的转矩相控制执行时间短于当经过所述中间变速级时不切换用作所述接合保持元件的所述摩擦接合元件时的所述转矩相控制执行时间。当请求动力开降档时，和当请求动力关升档时，所述电子控制单元可以被配置为：在进行经由所述中间变速级的所述变速的过程中进行所述转矩相控制，使得当经过所述中间变速级时切换用作所述接合保持元件的所述摩擦接合元件时的所述转矩相控制执行时间短于当经过所述中间变速级时不切换用作所述接合保持元件的所述摩擦接合元件时的所述转矩相控制执行时间。电子控制单元可以被配置为设定目标转矩相控制执行时间，以及进行所述转矩相控制。

Claims (3)

1.一种用于有级自动变速器的控制器，所述有级自动变速器包括多个摩擦接合元件，所述摩擦接合元件被构造为作为将动力从驱动力源传递到变速单元的接合保持元件，所述有级自动变速器被构造为通过选择性地使所述多个摩擦接合元件彼此接合来设定多个变速级中的一个，所述控制器包括电子控制单元，所述电子控制单元被配置为：

进行在变速时更换待释放的摩擦接合元件和待接合的摩擦接合元件的转矩相控制；

当在要求所述变速时当前变速级与取决于驾驶状况所要求的要求变速级之间的变速级差大于或等于两级时，进行经由所述当前变速级与所述要求变速级之间的中间变速级的所述转矩相控制；以及

在进行经由所述中间变速级的所述变速的过程中进行所述转矩相控制，使得当经过所述中间变速级时切换用作所述接合保持元件的所述摩擦接合元件时的转矩相控制执行时间短于当经过所述中间变速级时不切换用作所述接合保持元件的所述摩擦接合元件时的所述转矩相控制执行时间。

2.根据权利要求1所述的控制器，其特征在于，当请求动力开降档时，和当请求动力关升档时，所述电子控制单元被配置为：在进行经由所述中间变速级的所述变速的过程中进行所述转矩相控制，使得当经过所述中间变速级时切换用作所述接合保持元件的所述摩擦接合元件时的所述转矩相控制执行时间短于当经过所述中间变速级时不切换用作所述接合保持元件的所述摩擦接合元件时的所述转矩相控制执行时间。

3.根据权利要求1或2所述的控制器，其特征在于，所述电子控制单元被配置为：

设定目标转矩相控制执行时间，以及

进行所述转矩相控制。