CN1289343C - 车辆自动变速器的传动控制系统 - Google Patents

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Abstract

一种传动控制系统，包括：1)用于设立高速度侧变速档位的高速度侧摩擦元件；2)用于设立低速度侧变速档位的低速度侧摩擦元件。在高速度侧摩擦元件脱离之后，低速度侧摩擦元件进行啮合，以便从高速度侧变速档位调低档位到低速度侧变速档位。当在加速器被关闭的情况下调低档位时，在下列时间之间的时段内踏下加速器：i)命令开始传动的时间，以及ii)低速度侧摩擦元件开始传送转矩的时间；防止切换到低速度侧变速档位，从而保持高速度侧变速档位。

Description

车辆自动变速器的传动控制系统
技术领域
本发明涉及一种车辆自动变速器的传动控制系统，其中，传动控制系统通过改变两个摩擦元件的啮合状态来调低档位。
背景技术
传统上，在车辆中广泛使用合并了转矩变换器和行星齿轮的自动变速器。上述自动变速器进行下列控制：
在车辆的加速器被关闭(完全关闭)的情况下，在滑行行程(coasting travel)时调低档位(例如，从第三档到第二档)，对第三档摩擦元件(即，迄今为止仍处于啮合状态的脱离侧离合器)进行控制以便脱离，而第二档摩擦元件(即，啮合侧离合器)这样逐渐从脱离状态返回到啮合状态。于是，调低到第二档的操作结束。
在上文中，在实际传动开始时间之后(即，在啮合侧离合器开始啮合之后，或者，在开始转矩传送之后)的反馈过程中，如果车辆的驾驶员再次踏上加速器，则可能会导致提高脱离侧离合器的油压的反馈，从而抑制变速器的输入轴的速度(即，涡轮速)的快速增大。
然而，在此情况下，提高实际油压相对于螺线管的负荷比变化的可能的响应延迟可能会导致发动机转速的迅速提高。这可能作出油压不足的判断，如此，控制器可能将油压提高到超过所需的油压，从而导致在脱离侧离合器啮合并且啮合侧离合器也啮合的状态下产生较大的传动冲击。
美国专利No.5,445,579(日本专利No.3097339B2的同族专利)说明了可以解决上述不便的控制(在上述专利中被称为“速度变化控制设备和方法”)。具体来说，美国专利No.5,445,579(日本专利No.3097339B2的同族专利)说明了通过设置向脱离侧离合器提供的油压的上限来防止油压过大，从而防止上述的两侧啮合(脱离侧离合器和啮合侧离合器)的控制。有了对上述的双重啮合的预防，便可以限制传动冲击。
然而，根据美国专利No.5,445,579(日本专利No.3097339B2的同族专利)的控制针对的是在实际传动开始时间之后的反馈过程中加速器被踏下的情况。换句话说，根据美国专利No.5,445,579(日本专利No.3097339B2的同族专利)的控制对于在实际传动开始时间之前加速器被踏下的情况无效。
具体来说，在实际传动开始时间之前(从命令传动开始的时间到啮合侧离合器开始转矩传送的时间的时间段，在该时间段内，脱离侧离合器的最大转矩容许载荷连续缩小)踏下加速器可能会导致滑向脱离侧离合器，从而导致发动机转速的迅速提高。此后，油压可能提高，从而快速使啮合侧离合器啮合，导致传动冲击。
此外，在实际传动开始时间之后的反馈过程中加速器被踏下的情况下，根据美国专利No.5,445,579(日本专利No.3097339B2的同族专利)的控制通过只设置向脱离侧离合器提供的油压的上限来限制传动冲击。在此情况下，不能确保防止发动机转速的迅速提高。因此驾驶员无法获得优选的加速感觉。
发明内容
本发明的目的是提供一种车辆自动变速器的传动控制系统，该传动控制系统可以在加速器被关闭的情况下在滑行时进行下列操作：
当在实际传动开始时间的前后加速器被踏下时防止发动机转速的迅速提高，从而确保限制传动冲击。
根据本发明的第一方面，提供了一种传动控制系统，包括：
1)用于设立高速度侧变速档位的高速度侧摩擦元件；以及
2)用于设立低速度侧变速档位的低速度侧摩擦元件。
在高速度侧摩擦元件脱离之后，低速度侧摩擦元件进行啮合，以便从高速度侧变速档位调低到低速度侧变速档位。
当在加速器被关闭的情况下调低档位时，
在下列时间之间的时间段内踏下加速器：
i)命令开始传动的时间，以及
ii)低速度侧摩擦元件开始传送转矩的时间，
防止切换到低速度侧变速档位，从而保持高速度侧变速档位。
根据本发明的第二方面，提供了一种传动控制系统，包括：
1)用于设立高速度侧变速档位的高速度侧摩擦元件；以及
2)用于设立低速度侧变速档位的低速度侧摩擦元件。
在高速度侧摩擦元件脱离之后，低速度侧摩擦元件进行啮合，以便从高速度侧变速档位调低到低速度侧变速档位。
当在加速器被关闭的情况下调低档位时，
在下列时间之间的时间段内踏下加速器：
i)低速度侧摩擦元件开始传送转矩的时间，以及
ii)结束将变速器调到低速度侧变速档位的过程的时间，
进行发动机转矩限制控制，以便将发动机的转矩限制到某一发动机转矩，以及
将一个负荷比校正值与低速度侧摩擦元件的啮合命令负荷比相加，从而使相加的负荷比校正值对应于某一发动机转矩来设置。
附图说明
通过阅读下面参考附图进行的说明，本发明的其他目的和特点将变得容易理解。
图1是根据本发明的第一个实施例的车辆自动变速器2的传动控制系统的全貌图。
图2是根据第一个实施例的自动变速器2的内部的示意图。
图3是根据第一个实施例的自动变速器2的摩擦元件(33)的结构的示意图。
图4是根据第一个实施例的车辆自动变速器2的传动控制系统的油压电路的示意图。
图5(包括图5(a)、图5(b)和图5(c))是用于描述根据第一个实施例的车辆自动变速器2的传动控制系统的控制特征的图表。
图6是用于描述根据第一个实施例的车辆自动变速器2的传动控制系统的操作的流程图。
图7(包括图7(a)、图7(b)、图7(c)、图7(d)和图7(e))是用于描述根据第二个实施例的车辆自动变速器2的传动控制系统的控制特征的图表。
图8是用于描述根据第二个实施例的车辆自动变速器2的传动控制系统的操作的流程图。
具体实施方式
下面将参考附图详细描述本发明的各个实施例。
1.第一个实施例
根据本发明的第一个实施例，提供了一种车辆自动变速器2的传动控制系统。
在图1中，提供了发动机1，其输出通过自动变速器2被传送到驱动轮(未显示)。自动变速器2包括转矩变换器4、传动机构3(行星齿轮)、油压电路5、控制器40(ECU，控制装置)等等。传动机构3包括产生四个前进档和一个后退档的行星齿轮。用于通过改变行星齿轮的齿轮比进行传动的传动机构3中还包括诸如多个油压离合器和多个油压制动器之类的摩擦元件。
传动机构3的操作可以基于来自控制器40的控制信号进行控制。这里，控制器40包括存储器(包括ROM(未显示)、RAM(未显示)等等)、中央处理单元(未显示)、输入输出设备(未显示)、作为计时器的计数器(未显示)等等。与控制器40连接的包括涡轮速传感器21(Nt传感器)，用于感应转矩变换器4的输入轴3a(涡轮)的涡轮速Nt，传递主动齿轮转速传感器22(No传感器)，用于感应传递主动齿轮速度No，节流阀开度传感器23(θt传感器)，用于感应位于发动机1的入口通道处的节流阀的节流阀开度θt，发动机转速传感器24(Ne传感器)，用于感应发动机转速Ne，加速器开度传感器(未显示)，用于感应加速器开度Acc，等等。控制器40可以基于传递主动齿轮速度No计算车辆速度V，以传递主动齿轮转速传感器22作为车辆速度传感器。
<传动机构3的结构和操作>
下面将参考图2描述传动机构3的操作。
为简单起见，图2中的传动机构3具有两轴平行齿轮，而不是行星齿轮。
从图2可以看出，在传动机构3的输入轴3a的周围可旋转地提供了第一主动齿轮31和第二主动齿轮32。输入轴3a具有位于第一主动齿轮31和第二主动齿轮32之间并固定在每一个都作为摩擦元件的油压离合器33和油压离合器34上的部分。分别与油压离合器33和油压离合器34啮合的第一主动齿轮31和第二主动齿轮32可以基本上与输入轴3a一起旋转。
提供了一个中间轴35，该中间轴基本上平行于输入轴3a。中间轴35通过最终减速齿轮机构(未显示)连接到驱动轮(未显示)。第一从动齿轮36和第二从动齿轮37被固定在中间轴35上，并分别与第一主动齿轮31和第二主动齿轮32啮合。
利用传动机构3的上述结构，啮合油压离合器33可以将输入轴3a的旋转从油压离合器33，通过第一主动齿轮31和第一从动齿轮36传送到中间轴35，从而获得例如第二档速度，而啮合油压离合器34可以将输入轴3a的旋转从油压离合器34，通过第二主动齿轮32和第二从动齿轮37传送到中间轴35，从而获得第三档速度。
脱离二档速度侧的啮合的油压离合器33(低速度侧摩擦元件)并啮合三档速度侧的油压离合器34(高速度侧摩擦元件)，可以从二档速度调高到三档速度。相反，脱离啮合的油压离合器34(高速度侧摩擦元件)并啮合油压离合器33(低速度侧摩擦元件)，可以从三档速度调低到二档速度。
<油压离合器33和油压离合器34的结构和操作>
下面将参考图3描述油压离合器33和油压离合器34的结构和操作。
这里，油压离合器33和油压离合器34在结构和操作方面基本上是相同的。因此，在下面的描述中省略油压离合器34的结构和操作。
从图3可以看出，油压离合器33是具有多个摩擦板50的油压多片类型。摩擦板50具有多个第一片(基本上可与输入轴3a一起旋转)和多个第二片(基本上可与第一主动齿轮31一起旋转)的重叠。在上文中，第一片和第二片交替地重叠。
将操作油从第二油路14通过油孔51提供到油压离合器33可以使活塞52对抗复位弹簧53的偏置力(biasing force)移动，从而将摩擦板50彼此粘在一起，以使产生油压离合器33的啮合状态。相反，将操作油从油孔51排放到第二油路14可以使复位弹簧53按下活塞52，从而产生相反的运动，以使摩擦板50彼此脱离。
油压离合器33的活塞52定义了用于执行完整的脱离的等待状态。在等待状态，定义了一个间隙，该间隙足以防止在摩擦板50之间可能会发生的所谓的“拖曳转矩(dragging torque)”。为了啮合油压离合器33，每一个摩擦板50都将首先移到使间隙基本上为0的位置，换句话说，一个导致摩擦啮合的位置之前的位置。摩擦板50的这一移动被定义为“间隙闭合(clearance clogging)”，这可能要花费一定的时间(以下简称为“间隙闭合时间”)。
另一方面，由于在摩擦板50开始彼此分离之后的一定的时间内可能会产生的拖曳转矩，在开始将油压从油压离合器33排放之后完全将油压离合器33从其啮合状态完全脱离可能要花费一段时间。上述所花费的时间以下简称为“损失时间(waste time)”。
<油压电路5的结构和操作>
下面将参考图4描述油压电路5的结构和操作。
油压电路5具有对应于如上所述的相应的摩擦元件(即，离合器和制动器)负荷比的螺线管阀(以下简称为“螺线管阀11”)。螺线管阀11的控制操作可以控制操作油流量(即，往返于与相应的螺线管阀11对应的摩擦元件的操作油的提供和排放)。螺线管阀11在结构和操作方面基本是共同的。下面将描述用于控制油压离合器33的螺线管阀11，因此，关于其他螺线管阀的重复说明将被省略。
从图4可以看出，螺线管阀11是具有用于两个位置的切换阀的普通的密封型(通常是密闭的)。螺线管阀11具有位于三个不同部分的第一油孔11a、第二油孔11b和第三油孔11c。
第一油孔11a连接到第一油路13，用于从油泵(未显示)提供操作油。第一油路13具有压力调节器(未显示)等等，提供以一定的压力调节的操作油(管线压力)。
第二油孔11b连接到延伸至油压离合器33的第二油路14，而第三油孔11c连接到延伸至油箱(未显示)的第三油路15。第二油路14具有第一喷嘴16，而第三油路15具有第二喷嘴17。第二油路14的第一喷嘴16的流通截面大于第三油路15的第二喷嘴17的流通截面。此外，在第二油路14上，在油压离合器33和第一喷嘴16之间提供了蓄电池18。
螺线管阀11能与控制器40电连接。控制器40可以以一定的频率(例如，50Hz)控制螺线管阀11的负荷比。将螺线管阀11的螺线管11e断电可使复位弹簧11g按下阀体11f，从而将第一油孔11a与第二油孔11b切断，并将第二油孔11b与第三油孔11c连通。另一方面，给螺线管阀11的螺线管11e通电可使阀体11f对抗复位弹簧11g的弹力提升，从而将第一油孔11a与第二油孔11b连通，并将第二油孔11b与第三油孔11c切断。
<基本部分>
下面将描述根据本发明第一个实施例的车辆自动变速器2的传动控制系统的基本部分。
根据第一个实施例的自动变速器2的传动控制系统在下列状态下具有传动控制的示范性特点：
在加速器被关闭的情况下调低档位时，驾驶员在实际传动开始时间之前再次踏下了加速器。
根据第一个实施例，术语“在实际传动开始时间之前”被定义为下面两个时间之间的时间段：
1.从命令调低档位的传动开始的时间(在从第三档调低到第二档的情况下：命令油压离合器34(它是高速度侧摩擦元件)脱离的时间)。
2.到结束油压离合器33(它是低速度侧摩擦元件)的间隙闭合的时间。换句话说，直到油压离合器33开始啮合，或油压离合器33开始传送转矩。
<控制器40的具体描述>
从图5(a)到图5(c)可以看出，控制器40可以存储自动变速器2的传动控制特征，即，螺线管阀11的控制特征。可以根据上述控制特征而调低档位。
下面将描述在加速器被关闭的情况下(例如，当由于红灯驾驶员关闭加速器以便将车辆停止)调低档位的过程。
在此情况下，基于来自节流阀开度传感器23和传递主动齿轮转速传感器22(车辆速度传感器)的信息，控制器40可以判断是否具备了调低档位的条件(是否超出调低档位线)。
在具备了调低档位的条件的情况下，控制器40可以从当前档位(高速档：例如，三档)切换到比当前档位低一个档位的另一个档位(低速档：例如，二档)。
具体来说，从图5(a)可以看出，传动开始命令(时间SS)可以将油压离合器34(高速度侧摩擦元件，三档，脱离侧)的螺线管阀11的负荷比从100％切换到0％，从而开始使油压离合器34脱离。
然后，从图5(b)可以看出，迄今为止处于脱离状态的油压离合器33(低速度侧摩擦元件，二档，啮合侧)可使螺线管阀11暂时具有100％的负荷比(时间SS1)。在上文中，使负荷比为100％的目的是为了使油压离合器33暂时达到间隙闭合状态。
在时间SS(油压离合器34具有负荷比0％)和时间SS1(油压离合器33具有负荷比100％)之间定义了时滞SS-SS1。时滞SS-SS1可能由于下列原因而引起：
使油压离合器34的负荷比为0％无法立即完全使油压离合器34脱离，换句话说，将要花费用于消除拖曳转矩的损失时间。
因此，油压离合器33的间隙闭合将在损失时间经过之后才执行。
<加速器没有被踏下的情况>参见图5(a)和图5(b)中的点划线。
在加速器没有被踏下的情况下，此后，控制器40在一定的时间内可以使油压离合器33的负荷比为100％，即，从时间SS1到时间SB′的普通间隙闭合时间段tN，如图5(b)中的点划线所描述的。然后，油压离合器33的负荷比可能下降，以获得初始啮合负荷比Ds，该负荷比可能产生相对低的压力，以便允许油压离合器33开始转矩传送。然后，控制器40可以基于涡轮速Nt的变化率反馈螺线管阀11的负荷比，从而逐渐促使油压离合器33啮合。在时间SF′(感应低速度同步)，控制器40可以将油压离合器33的负荷比提高到100％，从而结束油压离合器33的啮合。
在上述时间段(从时间SB′到时间SF′)，如图5(a)中的点划线所描述的，控制器40可以再次将油压离合器34(脱离侧)的负荷比提高到这样的程度，以使油压离合器34可以在其完成脱离之前保持啮合力。从时间SB′开始，控制器40可以基于涡轮速Nt的变化率通过反馈负荷比逐渐使油压离合器34脱离。然后，在时间SF′(感应低速度同步)，控制器40可以将油压离合器34的负荷比缩小到0％，从而结束油压离合器34的脱离。
上述总结了结束调低到二档速度的操作。
<加速器被踏下的情况>参见图5(a)和图5(b)中的实线。
另一方面，在从时间SS(油压离合器34开始脱离)到时间SB′(结束油压离合器33的间隙闭合)的时间段内感应到加速器被踏下的情况下，控制器40可以在一定的时间内防止将变速器调到低速档(二档)，相反，可以在传动开始之前执行到高速档(三档)的传动控制。上述传动以下简称为“恢复控制”或“换档预防控制”。
在上文中，从图5(c)可以看出，可以基于加速器开度校正值ΔAcc(度/秒)判断加速器是否被踏下。具体来说，加速器开度校正值ΔAcc(度/秒)处于某一点或超过某一点可以是判断加速器被踏下的标准。
在加速器被关闭的情况下在调低档位时踏下加速器可以在下列情况下发生：
在由于红灯信号而停止车辆之前，信号灯突然变为绿色使驾驶员踏下加速器。
下面将描述上述恢复控制。在时间SS2(感应到加速器被踏下)，油压离合器33的负荷比被降低到最低的负荷比Dmin。基本上与此同时，油压离合器34的负荷比可能是提高到100％，并保持三档速度。可以按如下方式设置最低的负荷比Dmin：
导致(对应于)允许油压离合器33的活塞52对抗复位弹簧53的偏置力保持冲程位置(被定义为从时间SS1到时间SS2)的油压的负荷比。换句话说，当感应到加速器被踏下时，最低的负荷比Dmin可以使油压离合器33(低速度侧)保持在时间SS2的状态。
下面将描述设置最低的负荷比Dmin的具体方法。
方法1：参考从时间SS1(开始间隙闭合)到时间SS2(感应到加速器被踏下)的时间段t0，控制器40可以计算用于使活塞52完成冲程的操作油的流动速率。如此计算出的操作油的流动速率将被转换为用于保持上述活塞52在时间SS2(感应到加速器被踏下)的冲程位置的位置的油压。然后，设置对应于如此转换的油压的最低的负荷比Dmin。
方法2：可以以别的方式预先确定最低的负荷比Dmin。不管时间t0(即，在相对于普通间隙闭合时间段tN的时间SS2(感应到加速器被踏下)结束的时间)，控制器40可以预先确定一个对应于活塞52的不完整的冲程(到一定程度的冲程)的油压的负荷比。上述一个负荷比可以被定义为最低的负荷比Dmin。然而，在此情况下，油压优选情况下靠近活塞52的完整的冲程。
此后，油压离合器34可以在一定的时间段tF内保持负荷比100％，从而防止在该一定的时间段tF内调低档位，如图5(a)所示。至少在一定的时间段tF内，油压离合器34(高速度侧)可以确保保持其啮合。换句话说，如下所述：
将油压离合器34的负荷比更改为100％无法立即啮合油压离合器34。因此，将要花费一定的时间段tF作为确保啮合油压离合器34的等待时间。
甚至在油压离合器34的啮合力开始缩小以及油压离合器33仍处于脱离状态时加速器被踏下的情况下，执行上述恢复控制可以通过立即啮合油压离合器34(即，通过将档位恢复到高速度侧(三档))防止传动冲击。在一定的时间段tF内，控制器40可以使三档速度保持啮合状态，从而防止在加速器被踏下的情况下可能会产生的发动机转速迅速提高的情况。借助于此，车辆可以保持加速状态。
在一定的时间段tF消逝之后，控制器40可以基于加速器开度和车辆速度执行普通的控制。换句话说，控制器40可以参考传动图判断是保持当前高速档还是转变为低速档。
当感应到发生了在加速器被踏下的情况下调低档位(换句话说，在加速器通电的状态下调低档位)时，图5(a)中的实线显示了，油压离合器34的负荷比立即从100％降低到某一负荷比，如图5(a)中的传动开始时间IF所示。然后，负荷比被进一步连续地降低(或在某一速率)，直到时间SB，以便允许油压离合器34开始滑动。在参考涡轮速Nt的变化感应到油压离合器34滑动的情况下，可以基于涡轮速Nt的变化率，反馈油压离合器34的负荷比，以便使油压离合器34逐渐脱离。然后，在时间SF(感应低速度同步)，控制器40可以将油压离合器34的负荷比缩小到0％，从而结束油压离合器34的脱离。
在上述时间段，控制器40可以使油压离合器33脱离。具体来说，控制器40可以首先将油压离合器33的负荷比更改为100％，以便进行间隙闭合。间隙闭合这样开始，以便在时间SB之前结束。在上文中，从时间SS1到时间SS2(时间段t0)已经执行了油压离合器33的暂时间隙闭合，后面是最低的负荷比Dmin。借助于此，通过从普通间隙闭合时间段tN减去时间段t0，可以缩短间隙闭合时间，如图5(b)中的实线所描述的。
在间隙闭合结束(经过间隙闭合时间)之后，控制器40可以将油压离合器34的负荷比缩小到初始啮合负荷比，该负荷比对应于输入转矩，并近似于初始啮合负荷比Ds。从时间SB(感应油压离合器34的滑动)，基于涡轮速Nt的变化，控制器40可以这样进行反馈，以便逐渐促使油压离合器33啮合。在时间SF(感应低速度同步)，控制器40可以将油压离合器33的负荷比提高到100％，从而结束油压离合器33的啮合。借助于此，可以结束重复的调低档位操作。
在一定的时间段tF经过之后(即，在传动开始时间IF)的状态，控制器40将如图5中的点划线而不是实线所描述，在关加速器的状态下调低档位：
加速器已经再次被打开，开度角为θ，并已具备了调低档位的条件。
<流程图-第一个实施例>
利用上文描述的结构和操作，根据本发明的第一个实施例的车辆自动变速器2的传动控制系统的基本部分可以沿着下列流程图执行传动控制，如图6所示。
<步骤1>
一个例程判断是否具备了在加速器被关闭的情况下(滑行)调低档位的条件。
如果在步骤1中为“是”，则例程前进到随后的步骤2。
如果在步骤1中为“否”，则例程返回。
<步骤2>
例程开始调低档位的控制。
<步骤3>
例程判断加速器是否被踏下。
如果在步骤3中为“是”，则例程前进到随后的步骤4。
如果在步骤3中为“否”，则例程前进到步骤5。
<步骤4>
例程在实际传动开始时间SB′之前判断加速器是否被踏下。换句话说，在从时间SS(油压离合器34开始脱离)到时间SB′(结束油压离合器33的间隙闭合)的时间段内，例程判断加速器是否被踏下。
如果在步骤4中为“否”，则例程前进到随后的步骤5。
如果在步骤4中为“是”，则例程前进到随后的步骤6。
<步骤5>
例程执行调低档位的操作。这里引用了美国专利No.5,445,579(日本专利No.3097339B2的同族专利)的全部内容，以说明上述调低档位的操作。
<步骤6>
例程执行恢复控制(或换档预防控制)操作。在此情况下，例程在高速度侧(三档)再次啮合油压离合器34，从而在调低档位之前在一定的时间段tF内保持三档速度。
下面将描述关于步骤6的更多细节(效果)。
甚至在油压离合器34的啮合力开始缩小以及油压离合器33仍处于脱离状态时加速器被踏下的情况下，执行上述恢复控制可以通过立即啮合油压离合器34(即，通过将档位恢复到高速度侧(三档))防止传动冲击。在一定的时间段tF内，控制器40可以使三档速度保持啮合状态，从而防止在加速器被踏下的情况下可能会产生的发动机转速迅速提高的情况。借助于此，车辆可以保持加速状态，操纵灵活性也得到改进。
此外，在此情况下，将油压离合器33(低速度侧)保持这样的状态，以便具有最低的负荷比Dmin，换句话说，油压离合器33可以保持在活塞52的冲程位置。借助于此，油压离合器33可以对随后的调低档位操作作出更好的响应，导致传动时间缩短。
在恢复控制(换档预防控制)之后保持调低档位的条件，从而可以再次调低档位，消除了在保持高速度侧的情况下可能会产生的加速力不足(失效)的情况。
具体来说，根据本发明的第一个实施例，油压离合器33(低速度侧)的活塞52在时间SS2(感应到加速器被踏下)保持在冲程位置，在随后的调低档位操作中，通过从普通间隙闭合时间段tN减去时间段t0，可以缩短间隙闭合时间(因为从时间SS1到时间SS2(即，时间段t0)已经执行了油压离合器33的暂时间隙闭合)。从而在随后的调低档位操作中，例程可以以高精度控制油压离合器33(低速度侧)的油压，从而限制传动冲击。
2.第二个实施例
根据本发明的第二个实施例，提供了一种车辆自动变速器2的传动控制系统。
根据第一个实施例，在加速器被关闭的情况下调低档位时，驾驶员在实际传动开始时间“之前”再次踏下加速器，从而执行传动控制。
与第一个实施例相反，根据第二个实施例，在加速器被关闭的情况下调低档位时，驾驶员在实际传动开始时间“之后”再次踏下加速器，从而执行传动控制。
除了上文描述的操作之外，根据第二个实施例的传动控制系统基本上与根据第一个实施例的传动控制系统相同。因此，基本上相同的部件和部分用相同的编号来表示，重复的描述将省略。
下面将参考图7(a)、图7(b)、图7(c)、图7(d)和图7(e)描述第二个实施例。基于来自节流阀开度传感器23和传递主动齿轮转速传感器22(车辆速度传感器)的信息，控制器40可以判断是否具备了调低档位的条件(是否超出调低档位线)。
在具备了调低档位的条件的情况下，控制器40可以从当前档位(高速档：例如，三档)切换到比当前档位低一个档位的另一个档位(低速档：例如，二档)。
具体来说，从图7(b)可以看出，传动开始命令(在时间SS)可以将油压离合器34(高速度侧摩擦元件，三档，脱离侧)的螺线管阀11的负荷比从100％切换到0％，从而开始使油压离合器34脱离。
借助于此，从图7(a)可以看出，油压离合器34可以缩小其油压。此后，经过损失时间，以便消除油压离合器34的拖曳转矩。然后，从图7(c)可以看出，迄今为止处于脱离状态的油压离合器33(低速度侧摩擦元件，二档，啮合侧)可使其螺线管阀11具有100％的负荷比(在图7(c)中的时间SS1)。当前状态将被保持在普通间隙闭合时间段tN，以便闭合油压离合器33的间隙。
借助于此，从图7(a)可以看出，油压离合器33可以产生相对比较低的油压(升起)，从而可使油压离合器33的活塞52作出到如此程度的冲程，以便传送转矩。
根据第二个实施例，类似于第一个实施例，时间SB′被定义为结束油压离合器33的间隙闭合的时间(换句话说，油压离合器33开始啮合，或油压离合器33开始传送转矩的时间)。因此，此时间SB换句话说称为实际传动开始时间SB′。
然后，从图7(c)可以看出，油压离合器33的螺线管阀11的负荷比被降低到初始啮合负荷比Ds，该负荷比可能产生相对比较低的压力，即，低到至少保持上述间隙闭合。初始啮合负荷比Ds可以保持到在图7(e)中的传动开始时间IF感应到传动开始(从第三档到第二档)为止。然后，一旦在图7(e)中的传动开始时间IF感应到传动开始，例程可以基于涡轮速Nt的变化反馈螺线管阀11的负荷比，从而逐渐促使油压离合器33啮合。
此外，从图7(b)可以看出，一旦在传动开始时间IF感应到传动开始，油压离合器34还可以再次将负荷比提高到这样的程度，以便保持啮合力。从传动开始时间IF起，在一定的时间段内，可以保持油压离合器34的此负荷比。此后，可以基于涡轮速Nt的变化，反馈油压离合器34的负荷比，从而使油压离合器34逐渐脱离。
<如何判断传动开始(从第三档到第二档)>
下面将简要描述如何判断从第三档到第二档的传动开始。控制器40可以基于涡轮速Nt(通过涡轮速传感器21感应)和传递主动齿轮速度No(通过传递主动齿轮转速传感器22感应)来判断传动开始。
具体来说，变速器在三档(啮合)可以导致Nt＝rNo(r：三档变速齿轮比)，而Nt≠rNo可以由传动开始所引起。在Nt-rNo＞某一速度(例如，30rpm)的情况下，控制器40可以判断变速器已经开始从第三档调到第二档。当然，传动开始时间IF在实际传动开始时间SB′之后引起。
根据第二个实施例，在从油压离合器33的转矩传送开始(即，在油压离合器33的间隙闭合在时间SB′结束之后)到传动结束时间t2的时间段内判断或感应到加速器被踏下(即，加速器打开)，控制器40可以执行发动机转矩限制控制，以便将发动机转矩限制到某一发动机转矩Trl。上述加速器被踏下与否可以通过基本上与根据第一个实施例的参考图5(c)的方法相同的方法来进行判断。具体来说，在加速器开度校正值ΔAcc(度/秒)处于某一点或超过某一点的情况下，控制器40可以判断加速器被踏下。
<发动机转矩限制控制>
下面将描述发动机转矩限制控制。在时间SB′之后，在图7(d)中的时间t1(感应到加速器被踏下)感应到加速器被踏下的情况下，控制器40可以进行发动机转矩限制控制。具体来说，发动机转矩可以被限制到预先确定的某一发动机转矩Trl，不管加速器被踏下的程度如何。
下面将描述为什么从实际传动开始时间SB′到传动结束时间t2的调低档位的操作中在加速器被再次踏下的情况下发动机转矩受到限制：
由于在上述时间段内油压离合器33和油压离合器34中每一个都没有处于啮合状态，根据加速器被踏下而输出的发动机转矩可能快速将发动机转速增大到或超过低速度同步，从而导致加速感觉丧失。此外，油压离合器34的随后的反馈可能快速地增大啮合油压，从而导致较大的传动冲击。
因此，根据第二个实施例，从实际传动开始时间SB′到传动结束时间t2的调低档位的操作中在加速器被再次踏下的情况下，限制到某一发动机转矩Tr1可以防止发动机转速迅速提高到或超过低速度同步。增大到某一发动机转矩Tr1是为了甚至在防止发动机转速迅速增大的情况下防止驾驶员感到车辆没有加速的不适。在如此防止发动机转速迅速提高到或超过速度同步的情况下，可以限制过度的反馈(随后可能会产生)，从而防止传动冲击。
根据第二个实施例，传动控制系统是这样构成的，通过限制节流阀开度θt来进行发动机转矩限制控制。具体来说，在根据第二个实施例的传动控制系统中，使用了相互电连接的加速器踏板(未显示)和节流阀(未显示)，即，所谓的线控节流阀(throttle-by-wire)系统或电子控制节流阀(ETV)。利用上述传动控制系统，来自控制器40的控制信号可以适当地改变节流阀开度θt。
在车辆的正常行驶中，节流阀(未显示)可以用对应于加速器开度Acc的节流阀开度θt来进行控制。此外，在此情况下，在油压离合器33的间隙闭合在时间SB′结束之后的调低档位的操作中再次感应到加速器被踏下可以将节流阀开度θt限制到一定的开度。图7(d)中的虚线显示了对应于节流阀开度θt(一定的开度)的加速器开度Acc(虚拟)的特征。
执行上述节流阀控制可以限制发动机进气口，因此可以限制发动机转矩。在上文中，可以根据某一发动机转矩Trl预先确定节流阀开度θt(一定的开度)。否则，节流阀开度θt(一定的开度)可以确定为在时间t1(感应到加速器被踏下)的节流阀开度θt。
另一方面，油压离合器33和油压离合器34基于涡轮速Nt的变化，反馈相应的螺线管阀11的负荷比。在时间t1(感应到加速器被踏下)再次感应到加速器被踏下的情况下，油压立即根据加速器被踏下而提高。然而，上述反馈可能延迟油压响应，从而导致油压不能立即增大。
特别是，油压离合器34可能由于下列原因而无法立即提高油压：
直到加速器被再次踏下之前，加速器是关闭的(滑行)。因此，当感应到加速器被踏下时，活塞52处于结束冲程之前的状态。
考虑到油压响应的上述延迟，控制器40一旦感应到加速器被踏下，便可以在时间t1(感应到加速器被踏下)将油压离合器33的负荷比增大负荷比校正值ΔD，在时间t1，活塞52结束冲程，这导致良好的响应，如图7(c)所示。在上文中，时间t1时的负荷比被定义为啮合命令负荷比。
在时间t1(感应到加速器被踏下)增大负荷比校正值ΔD可以增大油压离合器33的啮合油压，如图7(a)所示，从而促使油压离合器33啮合。
从图7(d)可以看出，不是在加速器被再次踏下时完全限制发动机转矩增大，根据第二个实施例的控制器40可以将发动机转矩从其基本处于怠速点增大到某一发动机转矩Tr1。在此情况下，可以反馈油压离合器33和油压离合器34的啮合油压，因此，可以根据涡轮速Nt随着发动机转矩增大而增大来控制负荷比。然而，在此情况下，油压本身的延迟可能会导致发动机转速迅速提高到或超过速度同步。在如此导致的发动机转速迅速提高到或超过速度同步的情况下，控制器40可能判断油压离合器34油压不足，从而向油压离合器34提供超过所需的啮合油压(换句话说，负荷比可能被设置为高于所需的值)，从而快速使油压离合器34啮合，并导致传动冲击。
为了防止上述传动冲击，在时间t1(感应到加速器被踏下)，控制器40可以提前将油压离合器33(它已经结束活塞52的冲程，因此可能导致良好的响应)的负荷比(啮合命令负荷比)增大负荷比校正值ΔD，用于将啮合油压校正到增大的一侧，从而将发动机转速限制于速度同步之下。
上述负荷比校正值ΔD可以根据发动机转矩校正值ΔT来设置，如图7(d)所示。加速器被踏下之前的发动机转矩基本上相当于怠速时的发动机转矩，而加速器被踏下之后的发动机转矩被设置为某一发动机转矩Trl，不管加速器开度如何。因此，发动机转矩校正值ΔT可以被认为是一特定的转矩(恒定)。借助于此，可以预先确定根据发动机转矩校正值ΔT设置的负荷比校正值ΔD，从而简化控制逻辑。
在基于涡轮速Nt和传递主动齿轮速度No(输出轴速度)在时间SF确定了低速度同步(第二档)的情况下，此后，控制器40可以将油压离合器33的负荷比设置为某一负荷比D1，并在一定的等待时间段内保持如此设置的负荷比D1。另一方面，控制器40可以继续油压离合器34的反馈。
在上文中，定义了上述等待时间段，以便确保调低到第二档。在该等待时间段，发动机转矩限制控制可以继续。
从图7(b)和图7(c)可以看出，在等待时间段(传动结束时间t2)经过之后，控制器40可以分别将油压离合器34的负荷比设置为0％，而将油压离合器33的负荷比设置为100％，从而结束一系列调低档位的操作(传动结束)。
此外，从图7(d)可以看出，基本上与在传动结束时间t2上述传动结束的同时，控制器40可以结束发动机转矩限制控制。在此情况下，节流阀开度θt以一定的斜率增大，以便与对应于实际加速器开度的节流阀开度θt相匹配，这可以恢复发动机转矩，从而切换到在第二档的加速。
<流程图-第二个实施例>
利用如上所述的结构和操作，根据本发明的第二个实施例的车辆自动变速器2的传动控制系统的基本部分可以沿着下列流程图执行传动控制，如图8所示。
<步骤11>
例程判断是否具备了在加速器被关闭的情况下(滑行)调低档位的条件。
如果在步骤11中为“是”，则例程前进到随后的步骤12。
如果在步骤11中为“否”，则例程返回。
<步骤12>
例程开始调低档位的控制。
<步骤13>
例程判断加速器是否被踏下。
如果在步骤13中为“是”，则例程前进到随后的步骤14。
如果在步骤11中为“否”，则例程前进到随后的步骤15。
<步骤14>
例程在实际传动开始时间SB′之前判断加速器是否被踏下。上述判断可以通过判断油压离合器33(第二档)的间隙闭合是否结束来进行。
如果在步骤14中为“是”(在实际传动开始时间SB′之前加速器被踏下)，例程前进到随后的步骤16。
如果在步骤14中为“否”(在实际传动开始时间SB′之后加速器被踏下)，例程前进到随后的步骤17。
<步骤15>
例程执行普通的调低档位操作，随后返回。
<步骤16>
例程执行如根据第一个实施例的流程图的<步骤6>中所描述的恢复控制。
<步骤17>
例程执行发动机转矩限制控制。即，在时间t1(感应到加速器被踏下)加速器开度校正值ΔAcc(度/秒)处于某一点或超过某一点的情况下，节流阀可以固定在节流阀开度θt(一定的开度)，从而将发动机转矩限制到某一发动机转矩Trl。然后，在经过等待时间后，例程可确定至低速的传动结束，于是结束发动机转矩限制控制。
如此限制的发动机转矩可以限制发动机转速迅速提高到或超过速度同步。此外，在此情况下，不用完全限制发动机转矩，为发动机转矩提供了一定余量，从而防止驾驶员感到车辆没有加速的不适。在按如上所述的方法限制发动机转速提高的情况下，可以防止随后的反馈可能产生的油压离合器34的迅速啮合，从而防止传动冲击。
当感应到加速器被踏下(时间t1)时，提高已经结束活塞52的冲程的油压离合器33的负荷比，可以最大限度地缩短油压响应的延迟。在发动机转速朝着速度同步的方向提高的情况下，油压离合器33的负荷比被增大负荷比校正值ΔD，从而将发动机转速限制于速度同步之下。
在发动机转矩限制控制中可以根据发动机转矩(发动机转矩校正值ΔT)设置的负荷比校正值ΔD可以轻易地预先确定，从而简化控制逻辑。
在感应到低速度同步的情况下(时间SF)，控制器40可以将油压离合器33设置为某一负荷比D1，并在一定的等待时间内保持该负荷比D1，从而确保将变速器调低到第二档。
在等待时间经过之后，控制器40可以判断，至较低速度的传动已经结束，从而结束发动机转矩限制控制。因此，在传动结束之后(传动结束时间t2)，可以根据驾驶员的加速操作而输出发动机转矩，从而防止驾驶员感觉到不适，并防止操纵灵活性丧失。在发动机转矩限制控制结束之后，在上文中，节流阀开度θt可以以一定的斜率增大，以便与对应于实际加速器开度的节流阀开度θt相匹配。借助于此，可以根据实际加速器开度线性地恢复发动机转矩，从而防止驾驶员感觉到不适。
虽然上文是通过参考两个实施例来对本发明进行描述的，但是，本发明不仅限于上文描述的两个实施例。本领域技术人员可以根据上述原理的教导对上文描述的两个实施例进行各种修改。
具体来说，根据第一个实施例和第二个实施例，调低档位是从第三档调低到第二档。然而，本发明不仅限于此。也可以进行另一种调低档位的操作，假设其中一个摩擦元件从啮合状态变为脱离状态，而另一个摩擦元件从脱离状态变为啮合状态。
此外，根据第二个实施例的发动机转矩限制控制可以通过限制节流阀开度θt来进行简化。然而，限制发动机转矩的方法不仅限于上述方法。也可以通过减少喷油量或改变点火时间来限制发动机转矩。
本申请基于在先的日本专利申请No.P2002-292769(2002年10月4日在日本提出)和在先的日本专利申请No.P2003-317054(2003年9月在日本提出)。这里引用了日本专利申请No.P2002-292769和日本专利申请No.P2003-317054的全部内容，以便采取一些预防措施，防止误翻译或省略某些部分，本申请享有以上两个申请的优先权。
本发明的范围参考下面的权利要求进行限定。

Claims (13)

1.一种传动控制系统，包括：
1)用于设立高速度侧变速档位的高速度侧摩擦元件；以及
2)用于设立低速度侧变速档位的低速度侧摩擦元件，在高速度侧摩擦元件脱离之后，低速度侧摩擦元件进行啮合，以便从高速度侧变速档位调低档位到低速度侧变速档位，
其中，
当在加速器被关闭的情况下调低档位时，
在下列时间之间的时段内感应到踏下加速器：
i)命令开始传动的时间，以及
ii)低速度侧摩擦元件开始传送转矩的时间，
防止切换到低速度侧变速档位，从而保持高速度侧变速档位。
2.根据权利要求1所述的传动控制系统，其中
当防止切换到低速度侧变速档位时，
使高速度侧摩擦元件回到进行啮合的状态，以及
将低速度侧摩擦元件保持在当感应到踏下加速器时产生的状态。
3.根据权利要求1所述的传动控制系统，其中
在防止切换到低速度侧变速档位之后保持调低档位的条件的情况下，再次调低档位。
4.根据权利要求1所述的传动控制系统，其中
当在加速器被关闭的情况下调低档位时，
在下列时间之间的时段内感应到加速器被踏下：
i)低速度侧摩擦元件开始传送转矩的时间，以及
ii)结束将变速器调到低速度侧变速档位的过程的时间，
进行发动机转矩限制控制，以便将发动机的转矩限制到某一发动机转矩，以及
将一个负荷比校正值与低速度侧摩擦元件的啮合命令负荷比相加，从而使相加的负荷比校正值根据所述某一发动机转矩来设置。
5.根据权利要求4所述的传动控制系统，其中
当感应到将变速器调到低速度侧变速档位的过程结束时，发动机转矩限制控制结束。
6.根据权利要求4所述的传动控制系统，其中
通过控制安装到发动机上的节流阀的节流阀开度来限制发动机的转矩。
7.根据权利要求1所述的传动控制系统，其中，该传动控制系统被包括在车辆的自动变速器中。
8.一种传动控制系统，包括：
1)用于设立高速度侧变速档位的高速度侧摩擦元件；以及
2)用于设立低速度侧变速档位的低速度侧摩擦元件，
在高速度侧摩擦元件脱离之后，低速度侧摩擦元件进行啮合，以便从高速度侧变速档位调低档位到低速度侧变速档位，
其中
当在加速器被关闭的情况下调低档位时，
在下列时间之间的时段内感应到踏下加速器：
i)低速度侧摩擦元件开始传送转矩的时间，以及
ii)结束将变速器调到低速度侧变速档位的过程的时间，
进行发动机转矩限制控制，以便将发动机的转矩限制到某一发动机转矩，以及
将一个负荷比校正值与低速度侧摩擦元件的啮合命令负荷比相加，从而使相加的负荷比校正值对应于所述某一发动机转矩来设置。
9.根据权利要求8所述的传动控制系统，其中
当感应到将变速器调到低速度侧变速档位的过程结束时，发动机转矩限制控制结束。
10.根据权利要求8所述的传动控制系统，其中
通过控制安装到发动机上的节流阀的节流阀开度来限制发动机的转矩。
11.根据权利要求8所述的传动控制系统，其中，传动控制系统包括在车辆的自动变速器中。
12.根据权利要求8所述的传动控制系统，其中，发动机的转矩通过改变喷油量来进行限制。
13.根据权利要求8所述的传动控制系统，其中
发动机的转矩通过改变点火时间来进行限制。
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