CN1774587A - 变速装置及其变速控制方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及变速装置及其变速控制方法。ECU实行一种程序，该程序包括检测车辆的行驶速度和该车辆的当前齿轮级的步骤(S100)、判定是否需要变速的步骤(S102)、如果需要变速(S102中为“是”)则计算用于执行双离合器控制所需要的时间段T(D)的步骤(S104)、计算用于同步转动同步化所需要的时间段T(S)的步骤(S106)、判定用于双离合器控制所需要的时间段T(D)是否等于或短于用于同步转动同步化所需要的时间段T(S)的步骤(S108)，以及如果用于双离合器控制所需要的时间段T(D)等于或短于用于同步转动同步化所需要的时间段T(S)(S108中为“是”)则通过执行双离合器控制来实行变速的步骤(S114)。由此，抑制驾驶员在变速过程中感到的不适感。

Description

变速装置及其变速控制方法
技术领域
本发明涉及一种变速(换档)装置及其变速控制方法。更具体地说，本发明涉及一种常啮合式齿轮变速器及其换挡控制方法。
背景技术
已知这样一种相关技术，其中，在具有常啮合式齿轮变速器的变速装置中利用致动器来接合或分离离合器以及选择齿轮级(档位段)。在如此构成的一些变速装置中，执行所谓的双离合器控制。即，在从一个齿轮级切换至另一齿轮级时(例如，在执行降档时)，离合器被暂时接合在空档状态以使发动机转速上升，这样常啮合式齿轮变速器的输入和输出轴将相互同步。
日本专利申请文献特开平No.2001-280472公开了一种适于利用电子控制来实现进一步便利化的变速器用转动同步装置。在日本专利申请文献特开平No.2001-280472中公开的变速器用转动同步装置具有爪式齿轮(dog gear)和套筒，并实行受电子同步控制的变速器的转动同步。爪式齿轮可相对于主轴转动，并与通过离合器由发动机驱动的主齿轮一起转动。此变速器的转动同步装置包括这样一种双离合器控制部，如果变速目标齿轮级中的爪式齿轮的转速(主齿轮的转速)低于从一个齿轮级切换至另一齿轮级中的套筒的转速(主轴的转速)，该双离合器控制部通过暂时连接离合器并控制发动机的转动来执行双离合器控制以增大爪式齿轮的转速，以及如果车辆以低速行驶且减速，该双离合器控制部禁止双离合器控制。
根据在此公开文献中公开的发明，通过经由双离合器控制增大爪式齿轮的转速以匹配套筒的转速来实现转动同步。例如，在上坡行驶的同时降档时，如果车辆在以基本减小的低速行驶的同时几乎快要停止时，禁止双离合器控制。如果禁止双离合器控制，转动同步借助于套筒转速的减小迅速实现。因此，迅速完成从一个齿轮级至另一齿轮级的切换操作，并获得平稳且舒适的变速感觉。
在前述公开文献中公开的变速器用转动同步装置中，如果变速目标齿轮级中的爪式齿轮的转速低于在车辆既不以低速行驶也不减速的齿轮级中的切换过程中的套筒的转速，执行双离合器控制。然而，在双离合器控制中，在离合器已断开之后，齿轮被置中以暂时连接离合器并增大发动机转速，使常啮合式齿轮变速器的输入和输出轴的转速相互同步。在同步完成之后，离合器再次断开以从一个齿轮级切换至另一齿轮级。然后，离合器再次连接。即，断开离合器的操作需要执行两次。双离合器控制中的变速期间不总是比同步控制的变速期间短。因此，变速期间延长，由于不理想的变速特性导致的不协调感会传递给车辆驾驶员。
发明内容
作为对以上所提到问题的解决办法而做出的本发明提供了一种能够抑制传递给驾驶员的不协调感的变速装置及其变速控制方法。
因此，作为本发明的一示例性实施例，提供一种包括常啮合式齿轮变速器和使该常啮合式齿轮变速器与动力装置连接/断接的离合器的变速装置。该常啮合式齿轮变速器包括输入轴、输出轴以及在变速过程中使该输入轴的转速与该输出轴的转速机械地同步的同步机构。该变速装置包括用于使常啮合式齿轮变速器处于输入轴与输出轴机械地断接的空档状态、连接离合器、控制动力装置的输出转速以及使该输入轴的转速与该输出轴的转速同步的同步装置。该变速装置还包括第一计算装置、第二计算装置、比较装置和变速控制装置。第一计算装置，计算同步机构的同步所需要的第一同步时间段。第二计算装置，计算同步装置的同步所需要的第二同步时间段。比较装置，比较由第一计算装置计算的第一同步时间段与由第二计算装置计算的第二同步时间段。如果第一同步时间段短于第二同步时间段，变速控制装置通过利用同步机构使输入轴的转速与输出轴的转速同步而使常啮合式齿轮变速器变速，以及如果第二同步时间段等于或者短于第一同步时间段，变速控制装置通过利用同步装置使输入轴的转速与输出轴的转速同步而使常啮合式齿轮变速器变速。
在本发明的另一方面中，提供一种用于变速装置的变速控制方法，该变速装置包括常啮合式齿轮变速器和使该常啮合式齿轮变速器与动力装置连接/断接的离合器。该常啮合式齿轮变速器包括输入轴、输出轴以及在变速过程中使该输入轴的转速与该输出轴的转速机械地同步的同步机构。该变速装置包括用于使常啮合式齿轮变速器处于输入轴与输出轴机械地断接的空档状态、连接离合器、控制动力装置的输出转速以及使该输入轴的转速与该输出轴的转速同步的同步装置。该变速控制方法还包括步骤：计算同步机构的同步所需要的第一同步时间段；计算同步装置的同步所需要的第二同步时间段；比较第一同步时间段与第二同步时间段；如果第一同步时间段短于第二同步时间段，通过利用同步机构使输入轴的转速与输出轴的转速同步而使常啮合式齿轮变速器变速；以及如果第二同步时间段等于或者短于第一同步时间段，通过利用同步装置使输入轴的转速与输出轴的转速同步而使常啮合式齿轮变速器变速。
根据上述变速装置及其变速控制方法，同步装置使常啮合式齿轮变速器处于输入轴与输出轴机械地断接的空档状态、连接离合器、控制动力装置的输出转速以及使该输入轴的转速与该输出轴的转速同步。首先，计算同步机构的同步所需要的第一同步时间段和利用同步装置进行同步所需要的第二同步时间段。相互比较由此算出的第一与第二同步时间段。如果第一同步时间段短于第二同步时间段，通过利用同步机构使输入轴的转速与输出轴的转速同步而使常啮合式齿轮变速器变速。如果第二同步时间段短于第一同步时间段，通过利用同步装置使输入轴的转速与输出轴的转速同步而使常啮合式齿轮变速器变速。于是，通过利用同步机构和同步装置中同步所需时间段较短的那一个使输入轴的转速与输出轴的转速同步来实行变速。因此，能够阻止实际变速时间段变得长于驾驶员预期的变速时间段。结果，可以提供能够抑制由于预期变速时间段与实际变速时间段之间的差而带给驾驶员不适感的变速装置及其变速控制方法。
此外，还优选的是在变速装置中，第一计算装置基于预先存储的映射(map，图)计算第一同步时间段。
根据上述变速装置及其变速控制方法，基于预先存储的映射计算同步机构的同步所需要的第一同步时间段。由此，能够迅速地算出利用同步机构进行同步所需要的时间段。
此外，还优选的是在变速装置中，第一计算装置通过将已基于所计算的时间段与实际执行时间段之间的差而校正和学习的值存入映射中来更新第一同步时间段，以及还优选的是在变速控制方法中，通过将已基于所计算的时间段与实际执行时间段之间的差而校正和学习的值存入映射中来更新第一同步时间段。
根据上述变速装置及其变速控制方法，基于所计算的时间段与实际执行时间段之间的差而校正和学习存入映射中的第一同步时间段。因此，第一同步时间段的精度提高。
此外，还优选的是在变速装置中，第二计算装置基于预先存储的映射计算第二同步时间段，以及还优选的是在变速控制方法中，基于预先存储的映射计算第二同步时间段。
根据上述变速装置及其变速控制方法，基于预先存储的映射计算第二同步时间段。因此，能够迅速地算出第二同步时间段。
此外，还优选的是在变速装置中，第二计算装置通过将已基于所计算的时间段与实际执行时间段之间的差而校正和学习的值存入映射中来更新第二同步时间段，以及还优选的是在变速控制方法中，通过将已基于所计算的时间段与实际执行时间段之间的差而校正和学习的值存入映射中来更新第二同步时间段。
根据上述变速装置及其变速控制方法，基于所计算的时间段与实际执行时间段之间的差而校正和学习存入映射中的第二同步时间段。因此，第二同步时间段的精度提高。
此外，变速装置安装在车辆内且还包括第一检测装置和决定装置。第一检测装置检测车辆的驾驶员的驾驶嗜好(偏爱)。决定装置基于所检测的驾驶嗜好来决定是否允许或禁止同步装置的同步。变速装置的特征还在于：如果禁止同步装置的同步，变速控制装置通过利用同步机构使输入轴的转速与输出轴的转速同步而使常啮合式齿轮变速器变速。
此外，变速控制方法还包括步骤：检测车辆的驾驶员的驾驶嗜好；基于所检测的驾驶嗜好来决定是否允许或禁止同步装置的同步；以及如果禁止同步装置的同步，通过利用同步机构使输入轴的转速与输出轴的转速同步而使常啮合式齿轮变速器变速。
根据上述变速装置及其变速控制方法，检测车辆的驾驶员的驾驶嗜好，并基于所检测的驾驶嗜好来决定是否允许或禁止同步装置的同步。由此，检测驾驶员是否倾向于加速性能，如在已选择允许驾驶员经由切换操作选择齿轮级的手动变速模式或以比通常高的发动机转速执行变速的跑车模式的情况中或者在加速踏板已被压下的情况中。如果驾驶员倾向于加速性能到希望利用同步装置执行同步且在同步装置的同步的过程中不感觉到作为不适感的发动机噪音(例如，爆炸性(blowup)噪音)的程度，可利用同步装置进行同步。如果不，禁止同步装置的同步。如果禁止同步装置的同步，则通过利用同步机构使输入轴的转速与输出轴的转速同步而使常啮合式齿轮变速器变速。因此，在驾驶员不倾向于加速性能且不期望利用同步装置执行同步的情况中，能够抑制发动机的爆炸性噪音或其类似物。结果，能够抑制由于驾驶员预期的车辆操作与车辆的实际操作之间的差异而带给驾驶员的不适感。
此外，还优选的是，变速装置还包括基于检测的驾驶嗜好判定同步装置的同步是否给驾驶员带来不适感的判定装置，以及如果判定同步装置的同步给驾驶员带来不适感，该决定装置决定禁止同步装置的同步。此外，还优选的是，变速控制方法还包括步骤：基于检测的驾驶嗜好判定同步装置的同步是否给驾驶员带来不适感，以及如果判定同步装置的同步给驾驶员带来不适感，则决定禁止同步装置的同步。
根据上述变速装置及其变速控制方法，基于检测的驾驶嗜好判定同步装置的同步是否给驾驶员带来不适感。如果判定同步装置的同步给驾驶员带来不适感，则决定禁止同步装置的同步。因此，基于驾驶员是否倾向于加速性能，例如，如在已选择允许驾驶员经由切换操作选择齿轮级的手动变速模式或以比通常高的发动机转速执行变速的跑车模式的情况中或者在加速踏板已被压下的情况中，驾驶员希望利用同步装置执行同步。同时，可以判定驾驶员在同步装置的同步的过程中是否感觉到作为不适感的发动机噪音(例如，爆炸性噪音)。如果判定同步装置的同步过程中的发动机噪音带给驾驶员不适感，则禁止同步装置的同步。因此，在驾驶员不倾向于加速性能且不期望利用同步装置执行同步的情况中，能够抑制发动机的爆炸性噪音或其类似物，并能够抑制由于驾驶员预期的车辆操作与驾驶员的实际操作之间的差异而带给驾驶员的不适感。
此外，还优选的是，变速装置还包括检测供应给动力装置的能量的剩余量的第二检测装置，以及如果所检测的能量剩余量少于预定剩余量，变速控制装置禁止同步装置的同步且利用同步机构进行同步。此外，还优选的是，变速控制方法还包括步骤：检测供应给动力装置的能量的剩余量，以及如果所检测的能量剩余量少于预定剩余量，则禁止同步装置的同步且利用同步机构进行同步。
根据上述变速装置及其变速控制方法，检测供应给动力装置的能量的剩余量，以及如果所检测的能量剩余量少于预定剩余量，则禁止同步装置的同步且利用同步机构进行同步。因此，当能量剩余量少于预定剩余量时，能够禁止由于例如利用同步装置进行同步引起动力装置的输出转速上升而导致的大能量消耗量。结果，能够抑制燃料消耗的恶化，并能够抑制例如在驾驶员希望降低能量消耗的情况中由未降低消耗量导致的不适感。
附图说明
通过在结合附图考虑时阅读以下对本发明优选实施例的详细说明，将更好地理解本发明的上述及其它目的、特征、优点、技术和工业意义，其中：
图1是安装有根据本发明第一实施例的变速装置的车辆的总图；
图2是在安装有根据本发明第一实施例的变速装置的车辆中的离合器的截面图；
图3A和3B是在安装有根据本发明第一实施例的变速装置的车辆中的同步啮合机构的局部截面图；
图4是利用在安装有根据本发明第一实施例的变速装置的车辆中的ECU执行的程序的控制结构的流程图；
图5A是在执行双离合器控制的情况下的时间图，以及图5B是在不执行双离合器控制的情况下的时间图；
图6是安装有根据本发明第二实施例的变速装置的车辆的总图；
图7A和7B是利用在安装有根据本发明第二实施例的变速装置的车辆中的ECU实行的程序的控制结构的流程图；以及
图8A和8B是利用在安装有根据本发明第三实施例的变速装置的车辆中的ECU执行的程序的控制结构的流程图。
具体实施方式
在以下说明和附图中，将根据示例性实施例更详细地说明本发明。在以下说明中，相同部件用相同附图标记标识。那些附带相同附图标记的部件在名称和功能上是相同的，因此将不再重复地详细说明。
参照图1，说明安装有根据本发明第一实施例的变速装置的车辆。车辆100是FF(前置发动机前轮驱动)车辆。安装有根据本发明变速装置的车辆并不绝对要求是FF车辆。
车辆100是不具有任何离合器踏板的车辆，其中，通过利用致动器操纵离合器以及形式与相关技术的手动变速器相同的常啮合式齿轮变速器来建立预期齿轮级。在车辆100中，可选择自动变速模式或手动变速模式。在自动变速模式中，基于由车速和节气门开度限定的映射执行升档或降档。在手动变速模式中，驾驶员能够根据驾驶员的操作选择任意齿轮级。在自动变速模式中，可以选择以比通常高的发动机转速执行变速的跑车模式。
车辆100包括发动机200、离合器300、变速器400、差速器齿轮(以下简称为差速器)500以及ECU(电子控制单元)600。根据本发明的变速装置通过例如由ECU600执行的程序来实现。
发动机200是内燃机，其中，经由燃料喷射器(未示出)喷射的空气燃料混合物在气缸内爆炸以压下活塞(未示出)并转动曲轴202。车辆100安装有作为动力源的发动机200。车辆100利用从发动机200传送的驱动力行驶。其它动力装置例如电动机可安装在车辆100内以代替发动机200。
离合器300是干单盘式摩擦离合器。如图2所示，离合器300包括离合器输出轴302、设在离合器输出轴302上的离合器从动盘、离合器壳体306、设在离合器壳体306内的压盘308、膜片弹簧310、离合器分离(油)缸312、分离叉314以及分离套筒316。
膜片弹簧310向图2的右方推动压盘308，由此离合器从动盘304被压向与发动机200的曲轴202连接的飞轮204。结果，离合器连接。
离合器分离缸312经由分离叉314向图2的右方移动分离套筒316，由此膜片弹簧310的内端部向图2的右方移动。如果膜片弹簧310的内端部向图2的右方移动，压盘308则向图2的左方移动。于是，离合器从动盘304移离飞轮204，离合器分离。
通过自液压回路(未示出)给离合器分离缸312供应液压，该离合器分离缸312开动。离合器分离缸312受ECU600控制。离合器300采用公知技术，因此将不作更详细地说明。还适当的是，离合器300电接合或分离。
再次参照图1，变速器400包括输入轴402、输出轴404以及壳体406。变速器400和差速器500都收容在壳体406内。变速器400是常啮合式齿轮变速器。
输入轴402和输出轴404平行设置。具有不同速比的多个变速齿轮对411-415和倒退(倒档)齿轮对416设在输入轴402和输出轴404之间。
构成每个变速齿轮对的两个齿轮之一设在输入轴402上，而另一个设在输出轴404上。此外，构成每个变速齿轮对的两个齿轮之一可相对于对应一个轴空转，而另一个与另一轴一起转动。构成每个变速齿轮对的两个齿轮总是相互啮合。
变速齿轮对411-415分别设有对应的离合器齿轮421-425。连接轴与离合器齿轮421-425以使它们的转速同步的同步啮合机构431-433设在轴与离合器齿轮421-425之间。离合器齿轮421-425中的某一个经由同步啮合机构431-433中的某一个与轴连接，由此建立第一至第五齿轮级中的某一个。如果所有离合器齿轮都与轴断开，变速器400处于其空档状态。
倒退齿轮对416与设在中间轴(未示出)上的倒退惰轮啮合。如果倒退齿轮对416与倒退惰轮啮合，就建立倒退齿轮级。
利用受ECU600控制的致动器442经由叉轴440操纵同步啮合机构431-433。同步啮合机构431-433被构造成键式同步啮合机构。或者，可采用双锥面同步啮合机构或其类似物以代替键式同步啮合机构。
参照图3A和3B，说明同步啮合机构431。同步啮合机构432和433与同步啮合机构431相同，因此以下将不再说明。
如图3A所示，同步啮合机构431包括套筒470、同步器滑块472、同步器锁环(同步环)480以及圆锥部484。圆锥部484设在输入齿轮482内，该输入齿轮482是构成变速齿轮对411的齿轮之一且能够相对于输入轴402空转。
利用致动器442且经由叉轴440，套筒470朝向离合器齿轮421移动。通过利用滑块弹簧474推压同步器滑块472，该同步器滑块472与套筒470啮合。套筒470、同步器滑块472以及同步器齿毂(未示出)与输入轴402一起转动。
同步器锁环480设在输入齿轮482与同步器滑块472之间。同步器滑块472啮入形成在同步器锁环480内的槽中。同步器锁环480和同步器滑块472一起转动。
如果套筒470向图3A的右方移动，同步器滑块472与套筒470一起移动。如果同步器滑块472移动，同步器锁环480就被压向圆锥部484并以楔入方式嵌合。
如果同步器锁环480和圆锥部484相互以楔入方式嵌合，由于同步器锁环480与圆锥部484之间的摩擦，动力逐渐从输入轴402传递给输入齿轮482。尽管同步器锁环480和输入齿轮482相互略微滑移，但输入轴402的转速和输入齿轮482的转速逐渐变得相等(相互同步)。
输入齿轮482总是与构成变速齿轮对411的齿轮中的一体设在输出轴404上的那个齿轮啮合。因此，如果输入轴402的转速和输入齿轮482的转速相互同步，则输入轴402的转速和输出轴404的转速相互同步。
如果套筒470进一步向右移动，形成在套筒470内的花键490与形成在同步器锁环480内的花键492以及设在输入齿轮482内的离合器齿轮421啮合，如图3B所示。如果套筒470的花键490与离合器齿轮421啮合，输入轴402和输出轴404就相互连接。结果，动力经由变速齿轮对411从输入轴402传输给输出轴404。
参照图1，输入轴402经由花键450与离合器300的离合器输出轴302连接。输出齿轮460设在输出轴404上并与差速器500的齿圈502啮合。
差速器500包括一对半轴齿轮504和506。传动轴508和510通过例如与半轴齿轮504和506花键嵌合而分别与该半轴齿轮504和506连接。动力分别经由传动轴508和510传输给前右轮512和前左轮514。
加速踏板开度传感器602、跑车模式开关604、变速杆(换档杆)606、转速传感器608、温度传感器610、车速传感器612、输入转速传感器614以及输出转速传感器616与ECU600连接。加速踏板开度传感器602检测加速踏板的下压量，并将指示检测结果的信号传输给ECU600。如果喜欢加速性能增强的跑车式驾驶，其中，以比通常高的发动机转速执行变速，驾驶员操纵跑车模式开关604。
驾驶员操纵变速杆606以选择预期齿轮级。变速器400的齿轮级根据与变速杆606对应的档(例如，D档)自动建立。此外，根据驾驶员的操作，可选择允许驾驶员选择任意齿轮级的手动变速模式。
转速传感器608检测发动机200的转速，并将指示检测结果的信号传输给ECU600。温度传感器610检测发动机200内的机油的温度，并将指示检测结果的信号传输给ECU600。车速传感器612自传动轴508的转速检测车辆100的行驶速度，并将指示检测结果的信号传输给ECU600。输入转速传感器614检测输入轴402的转速，并将指示检测结果的信号传输给ECU600。输出转速传感器616检测输出轴404的转速，并将指示检测结果的信号传输给ECU600。
基于自这些传感器、节气门开度传感器(未示出)及其类似物传输的信号以及存储在ROM(只读存储器)中的映射和程序，ECU600控制组件以使车辆100按照预期方式行驶。
参照图4，说明由安装有根据本实施例变速装置的车辆中的ECU600执行的程序的控制结构。
在步骤(以下简写为S)100中，ECU600检测车辆100的行驶速度、节气门开度以及当前齿轮级。因为采用公知技术，用于检测车速、节气门开度以及齿轮级的方法将不在下面详细说明。
在S102，ECU600由检测到的车速、节气门开度和当前齿轮级判定是否需要变速(即，当前齿轮级是否要改变为另一齿轮级)。为判定是否需要变速，在按照自动变速模式驱动车辆的情况中，适于例如利用存储在ROM中的映射例如变速图。另一方面，在按照手动变速模式驱动车辆的情况中，根据例如驾驶员是否已操纵变速杆606来作出判定。如果判定需要变速(S102中为“是”)，移动至S104。如果不(S102中为“否”)，本程序终止。
在S104，ECU600计算用于执行断开离合器300、使变速器400处于空档、然后暂时连接离合器300、控制发动机转速以使输入轴402的转速与输出轴404的变速后转速同步的控制操作(这些控制操作以下称为双离合器控制)所需要的时间段T(D)。为计算用于执行双离合器控制所需要的时间段T(D)，适当的是例如，包括参数例如齿轮级、输入轴402的转速、输出轴404的转速、输入轴402的变速前转速与变速后转速的差、发动机转速、发动机200内机油的温度、离合器行程等的映射存储在ROM中并且基于该映射计算时间段T(D)。
在S106，ECU600计算仅利用同步啮合机构431-433而不执行双离合器控制使输入轴402的转速与输出轴404的变速后转速同步(此操作以下称为同步转动同步化)所需要的时间段T(S)。为计算用于执行同步转动同步化所需要的时间段T(S)，适当的是例如，包括参数例如齿轮级、输入轴402的转速、输出轴404的转速、输入轴402的变速前转速与变速后转速的差、发动机转速、发动机200内机油的温度、施加给同步器锁环480的负载等的映射存储在ROM中并且基于该映射计算时间段T(S)。
在S108，ECU600判定用于执行双离合器控制所需要的时间段T(D)是否比用于执行同步转动同步化所需要的时间段T(S)短。如果用于执行双离合器控制所需要的时间段T(D)比用于执行同步转动同步化所需要的时间段T(S)短(S108中为“是”)，移动至S110。如果不(S108中为“否”)，移动至S116。
在S110，ECU600检测驾驶员的驾驶嗜好。例如，驾驶嗜好指对于加速性能的嗜好。然而应注意的是，驾驶嗜好不限于此。为检测驾驶嗜好，例如，根据是否已选择驾驶员经由切换操作选择的手动变速模式、执行变速所用的发动机转速被设定得比通常高的跑车模式等以及根据加速踏板是否已被压下等，检测预期齿轮级。用于检测驾驶嗜好的方法不限于以上所提到的那些方法。
在S112，ECU600判定双离合器控制是否给驾驶员带来不适感。带给驾驶员的不适感指例如在执行双离合器控制中产生的发动机200的爆炸性噪音。然而应注意的是，不适感不限于此。在选择手动变速模式或跑车模式的情况中或者加速踏板已被压下的情况中，驾驶员倾向于加速性能，因而期望执行双离合器控制。因此，判定即便执行双离合器控制，发动机200的爆炸性噪音或其类似物也不会给驾驶员带来不适感(S112中为“否”)，并移动至S114。如果驾驶员不倾向于加速性能，驾驶员不期望执行双离合器控制。因此，判定如果执行双离合器控制，会给驾驶员带来不适感(S112中为“是”)，并移动至S116。
在S114，ECU600通过执行双离合器控制来实行变速。在S116，ECU600实行变速而不执行双离合器控制。
在安装有基于前述构造和流程图的根据本实施例变速装置的车辆中，将说明ECU600的操作。在本实施例中，关于驾驶员已压下制动踏板以使车辆减速的示例性情况做出说明。
如果驾驶员压下制动踏板以使车辆减速，检测车辆100的行驶速度以及车辆100的当前齿轮级(S100)，并判定是否需要变速(S102)。这里假定由于车辆100目前以第三速度齿轮级行驶且车速已经减慢，第三速度齿轮级要改变为第二速度齿轮级(S102中为“是”)。
由于需要变速(S102中为“是”)，计算用于执行双离合器控制所需要的时间段T(D)(S104)，并计算同步转动同步化所需要的时间段T(S)(S106)。如果各个时间段(S104，S106)被算出，判定双离合器控制所需要的时间段T(D)是否等于或短于同步转动同步化所需要的时间段T(S)(S108)。如果双离合器控制所需要的时间段T(D)等于或短于同步转动同步化所需要的时间段T(S)(S108中为“是”)，检测驾驶员的驾驶嗜好(S110)。
如果驾驶员倾向于加速性能，例如，如果已选择手动变速模式或跑车模式或者如果已下压加速踏板，驾驶员期望执行双离合器控制。因此，判定即便执行双离合器控制，发动机200的爆炸性噪音或其类似物也不会给驾驶员带来不适感(S112中为“否”)。于是，通过执行双离合器控制来实行变速(S114)。
在这种情况中，如图5A所示，离合器300在时间T(1)断开，且变速器400从第三速度齿轮级变速至空档状态。由于输出轴404总是与前轮512和514连接，输出轴404的转速随着车速的减小而逐渐减小。
在执行从第三速度至第二速度的降档时，速比增大。因此，在建立第二速度齿轮级的情况中，输入轴402的转速比在建立第三速度齿轮级的情况中高。因此，输入轴402的转速需要增大到与建立第二速度齿轮级的情况中输出轴404的转速对应的值，且输入轴402的转速需要与输出轴404的变速后转速同步。
为将输入轴402的转速增大到在建立第二速度齿轮级的情况中的值，在时间T(2)连接离合器300，以连接输入轴402与曲轴202。如果输入轴402与曲轴202连接，发动机转速就增大直至输入轴402的转速变得等于在建立第二速度齿轮级的情况中的值。
如果输入轴402的转速在时间T(3)变得等于在建立第二速度齿轮级的情况中的值，输入轴402与输出轴404的同步就完成。结果，离合器300断开且第二速度齿轮级建立。然后，离合器300经历半接合状态并在时间T(4)连接。由此，变速完成。
如果同步转动同步化所需要的时间段T(S)比双离合器控制所需要的时间段T(D)短(S108中为“否”)，以及如果判定因为驾驶员不倾向于加速性能且不期望执行双离合器控制，执行双离合器控制会带给驾驶员不适感(S112中为“否”)，就执行变速而不执行双离合器控制(S116)。
在这种情况中，如图5B所示，离合器300在时间T(5)断开，使套筒470朝向与建立第二速度齿轮级的变速齿轮对相对应的离合器齿轮移动。结果，经由空档状态建立第二速度齿轮级。
在此状态下，当套筒470朝向与建立第二速度齿轮级的变速齿轮对相对应的离合器齿轮移动时，输入轴402的转速增大。如果套筒470在时间T(6)与建立第二速度齿轮级的变速齿轮对相对应的离合器齿轮啮合使输入轴402的转速变得等于在建立第二速度齿轮级的情况中的值，输入轴402与输出轴404的同步就完成。一旦完成同步，离合器300经历半接合状态，然后在时间T(7)连接。于是，变速完成。
如上所述，在安装有根据本实施例变速装置的车辆中，ECU检测车辆的行驶速度以及车辆的当前齿轮级，并判定是否需要变速。如果需要变速，ECU计算用于执行双离合器控制所需要的时间段T(D)和同步转动同步化所需要的时间段T(S)。如果双离合器控制所需要的时间段T(D)比同步转动同步化所需要的时间段T(S)短，通过执行双离合器控制来实行变速。如果同步转动同步化所需要的时间段T(S)比双离合器控制所需要的时间段T(D)短，实行变速而不执行双离合器控制。由此，能够抑制由于输入轴与输出轴的同步所需要的时间段延长导致的变速时间段延长。结果，以驾驶员希望的时间段来执行变速，并抑制由于预期变速时间段与实际变速时间段之间的差异而带给驾驶员的不适感。
参照图6，7A和7B，说明本发明的第二实施例。在前述第一实施例中，根据驾驶员是否感到不适来判定是否执行双离合器控制。然而在本实施例中，根据驾驶员是否强烈意识到节能来判定是否执行双离合器控制。在本实施例和前述第一实施例中，相同部件或步骤都用相同附图标记标识。相同部件或步骤的说明将不再重复。
如图6所示，经济开关618和燃料液面(液位)传感器620与安装有根据本实施例变速装置的车辆100的ECU600连接。经济开关618以比通常低的发动机转速实行变速(升档)。在嗜好重视燃料消耗(减少燃料消耗)的行驶模式(经济模式)的情况中，驾驶员开启经济开关618。
燃料液面传感器620设在燃料箱700中。燃料液面传感器620检测存储在燃料箱700中的剩余燃料液面。指示所检测到的剩余量的信号传输给ECU600。
参照图7A和7B，说明由安装有根据本实施例变速装置的车辆中的ECU600执行的程序的控制结构。本实施例不同于前述第一实施例之处在于增加了S200和S202。至于其它处理，本实施例与前述第一实施例相同。因此，这些处理将不再详细说明。
在S200，ECU600检测剩余燃料液面(燃料的剩余量)以及经济开关618的操作状态。指示是否选择经济模式的经济开关618的操作状态作为驾驶员的一种驾驶嗜好被检出。
在S202，ECU600判定驾驶员是否强烈意识到节能。例如，如果剩余燃料液面低于预定量或者如果经济开关618已被开启，则判定驾驶员强烈意识到节能。如果驾驶员未强烈意识到节能(S202中为“否”)，移动至S114。如果驾驶员强烈意识到节能(S202中为“是”)，移动至S116。
在安装有基于前述构造和流程图的根据本实施例变速装置的车辆中，将说明ECU600的操作。
如果检测剩余燃料液面或者经济开关618的操作状态(S200)，判定驾驶员是否强烈意识到节能(S202)。如果燃料液面高于预定量或者如果经济开关618断开，判定驾驶员未强烈意识到节能(S202中为“否”)，并通过执行双离合器控制来实行变速(S114)。
如果燃料液面低于预定量或者如果经济开关618开启，判定驾驶员强烈意识到节能(S202中为“是”)，并实行变速而不执行双离合器控制(S116)。
如上所述，在安装有根据本实施例变速装置的车辆中，ECU检测剩余燃料液面或者经济开关的操作状态，并判定驾驶员是否强烈意识到节能。如果驾驶员未强烈意识到节能，通过执行双离合器控制来实行变速。如果驾驶员强烈意识到节能，实行变速而不执行双离合器控制。由此，能够抑制由于发动机输出转速的上升导致的大量燃料消耗。因此，能够抑制燃料消耗恶化。同时，当驾驶员有降低燃料消耗的要求时，能够抑制由于未降低消耗量而导致的不适感。
参照图8A和8B，说明本发明的第三实施例。在前述第一实施例中，利用存储在ROM中的映射计算用于执行双离合器控制所需要的时间段T(D)以及用于同步转动同步化所需要的时间段T(S)。然而在本实施例中，基于用于同步的实际所需时间段来校正(学习)映射中的值。
在其它方面，第三实施例的结构和功能与前述第一实施例相同。因此，以下将不重复对其进行详细说明。
参照图8A和8B，说明由安装有根据本实施例变速装置的车辆中的ECU600执行的程序的控制结构。本实施例不同于前述第一实施例之处在于增加了S300-S304和S400-S404。至于其它处理，本实施例与前述第一实施例相同。因此，这些处理用相同附图标记标识且以下不重复对其进行详细说明。
在S300，ECU600计算(测量)用于双离合器控制的实际执行时间段TR(D)。实际执行时间段TR(D)可利用例如包括在ECU600中的计时器或其类似物计算。在S302，ECU600计算映射值T(D)与执行时间段TR(D)之间的差TD(D)(TD(D)＝TR(D)-T(D))。
在S304，ECU600利用时间差TD(D)校正映射值。为校正映射值，适当的是例如校正值0.1×TD(D)附加给映射值T(D)。系数“0.1”代表示例性平滑处理。系数并不绝对要求是“0.1”。
在S400，ECU600计算(测量)用于同步转动同步化的实际执行时间段TR(S)。实际执行时间段TR(S)可利用例如包括在ECU600中的计时器或其类似物计算。在S402，ECU600计算映射值T(S)与执行时间段TR(S)之间的差TD(S)(TD(S)＝TR(S)-T(S))。
在S404，ECU600利用时间差TD(S)校正映射值。为校正映射值，适当的是例如校正值0.1×TD(S)附加给映射值T(S)。系数“0.1”代表示例性平滑处理。系数并不绝对要求是“0.1”。
在安装有基于前述构造和流程图的根据本实施例变速装置的车辆中，将说明ECU600的操作。
如果通过执行双离合器控制来实行变速(S114)，计算用于双离合器控制的实际执行时间段TR(D)(S300)，并计算映射值T(D)与执行时间段TR(D)之间的差TD(D)(TD(D)＝TR(D)-T(D))(S302)。已利用差TD(D)计算的校正值(0.1×TD(D))附加给映射值T(D)，以便校正映射值T(D)(S304)。
如果实行变速而不执行双离合器控制(S116)，计算用于同步转动同步化的实际执行时间段TR(S)(S400)，并计算映射值T(S)与执行时间段TR(S)之间的差TD(S)(TD(S)＝TR(S)-T(S))(S402)。已利用差TD(S)计算的校正值(0.1×TD(S))附加给映射值T(S)，以便校正映射值T(S)(S404)。
如上所述，在安装有根据本实施例变速装置的车辆中，ECU利用用于双离合器控制的实际执行时间段TR(D)和用于同步转动同步化的实际执行时间段TR(S)校正映射值T(D)和T(S)。由此，能够高精度地计算用于执行双离合器控制所需要的时间段T(D)和用于同步转动同步化所需要的时间段T(S)。
这里公开的实施例无论从哪一方面来看都是示例性的，不应被认为是限制性的。本发明范围不由前述说明限定，而是由以下权利要求限定。本发明旨在包含其意义和范围与权利要求均等的所有变型。

Claims (16)

1、一种变速装置，它包括常啮合式齿轮变速器(400)和使所述常啮合式齿轮变速器(400)与动力装置(200)连接/断接的离合器(300)，其中，所述常啮合式齿轮变速器(400)包括输入轴(402)、输出轴以及在变速过程中使所述输入轴(402)的转速与所述输出轴(404)的转速机械地同步的同步机构(431，432，433)，以及其中，所述变速装置(300，400，600)包括用于使所述常啮合式齿轮变速器(400)处于所述输入轴(402)与所述输出轴(404)机械地断接的空档状态、连接所述离合器(300)、控制所述动力装置(200)的输出转速以及使所述输入轴(402)的转速与所述输出轴(404)的转速同步的同步装置，其特征在于，所述变速装置包括：
计算所述同步机构(431，432，433)的同步所需要的第一同步时间段(T(S))的第一计算装置(600)；
计算所述同步装置的同步所需要的第二同步时间段(T(D))的第二计算装置(600)；
比较由所述第一计算装置(600)计算的所述第一同步时间段(T(S))与由所述第二计算装置(600)计算的所述第二同步时间段(T(D))的比较装置；以及
变速控制装置，如果所述第一同步时间段(T(S))短于所述第二同步时间段(T(D))，该变速控制装置通过利用所述同步机构(431，432，433)使所述输入轴(402)的转速与所述输出轴(404)的转速同步而使所述常啮合式齿轮变速器(400)变速，以及如果所述第二同步时间段(T(D))等于或者短于所述第一同步时间段(T(S))，该变速控制装置通过利用所述同步装置使所述输入轴(402)的转速与所述输出轴(404)的转速同步而使所述常啮合式齿轮变速器(400)变速。
2、根据权利要求1所述的变速装置，其特征在于
所述第一计算装置(600)基于预先存储的映射计算所述同步机构(431，432，433)的同步所需要的第一同步时间段(T(S))。
3、根据权利要求2所述的变速装置，其特征在于
所述第一计算装置(600)通过将已基于所计算的时间段与实际执行时间段之间的差而校正和学习的值存入所述映射来更新所述第一同步时间段(T(S))。
4、根据权利要求1所述的变速装置，其特征在于
所述第二计算装置(600)基于预先存储的映射计算所述第二同步时间段(T(D))。
5、根据权利要求4所述的变速装置，其特征在于
所述第二计算装置(600)通过将已基于所计算的时间段与实际执行时间段之间的差而校正和学习的值存入所述映射来更新所述第二同步时间段(T(D))。
6、根据权利要求1-5中任一项所述的变速装置，其特征在于
所述变速装置(300，400，600)安装在车辆中并且还包括：
检测所述车辆的驾驶员的驾驶嗜好的第一检测装置；以及
基于所检测的驾驶嗜好来决定是否允许或禁止所述同步装置的同步的决定装置，以及其中
如果禁止所述同步装置的同步，所述变速控制装置通过利用所述同步机构(431，432，433)使所述输入轴(402)的转速与所述输出轴(404)的转速同步而使所述常啮合式齿轮变速器(400)变速。
7、根据权利要求6所述的变速装置，其特征在于，它还包括：
基于所检测的驾驶嗜好判定所述同步装置的同步是否给驾驶员带来不适感的判定装置，以及其中
如果判定所述同步装置的同步给驾驶员带来不适感，所述决定装置决定禁止所述同步装置的同步。
8、根据权利要求1-7中任一项所述的变速装置，其特征在于，它还包括：
检测供应给所述动力装置(200)的能量的剩余量的第二检测装置(620)，其中
如果所检测的能量剩余量少于一预定剩余量，所述变速控制装置禁止所述同步装置的同步并实行所述同步机构(431，432，433)的同步。
9、一种用于变速装置的变速控制方法，所述变速装置包括常啮合式齿轮变速器(400)和使所述常啮合式齿轮变速器(400)与动力装置(200)连接/断接的离合器(300)，其中，所述常啮合式齿轮变速器(400)包括输入轴(402)、输出轴以及在变速过程中使所述输入轴(402)的转速与所述输出轴(404)的转速机械地同步的同步机构(431，432，433)，以及其中，所述变速装置(300，400，600)包括用于使所述常啮合式齿轮变速器(400)处于所述输入轴(402)与所述输出轴(404)机械地断接的空档状态、连接所述离合器(300)、控制所述动力装置(200)的输出转速以及使所述输入轴(402)的转速与所述输出轴(404)的转速同步的同步装置，其特征在于，所述变速控制方法包括以下步骤：
计算所述同步机构(431，432，433)的同步所需要的第一同步时间段(T(S))；
计算所述同步装置的同步所需要的第二同步时间段(T(D))；
比较所述第一同步时间段(T(S))与所述第二同步时间段(T(D))；
如果所述第一同步时间段(T(S))短于所述第二同步时间段(T(D))，通过利用所述同步机构(431，432，433)使所述输入轴(402)的转速与所述输出轴(404)的转速同步而使所述常啮合式齿轮变速器(400)变速；以及
如果所述第二同步时间段(T(D))等于或者短于所述第一同步时间段(T(S))，通过利用所述同步装置使所述输入轴(402)的转速与所述输出轴(404)的转速同步而使所述常啮合式齿轮变速器(400)变速。
10、根据权利要求9所述的变速控制方法，其特征在于
基于预先存储的映射计算所述第一同步时间段(T(S))。
11、根据权利要求10所述的变速控制方法，其特征在于
通过将已基于所计算的时间段与实际执行时间段之间的差而校正和学习的值存入所述映射来更新所述第一同步时间段(T(S))。
12、根据权利要求9所述的变速控制方法，其特征在于基于预先存储的映射计算所述第二同步时间段(T(D))。
13、根据权利要求12所述的变速控制方法，其特征在于
通过将已基于所计算的时间段与实际执行时间段之间的差而校正和学习的值存入所述映射来更新所述第二同步时间段(T(D))。
14、根据权利要求9-13中任一项所述的变速控制方法，其特征在于，它还包括以下步骤：
检测车辆的驾驶员的驾驶嗜好；
基于所检测的驾驶嗜好决定是否允许或禁止所述同步装置的同步；以及
如果禁止所述同步装置的同步，通过利用所述同步机构(431，432，433)使所述输入轴(402)的转速与所述输出轴(404)的转速同步而使所述常啮合式齿轮变速器(400)变速。
15、根据权利要求14所述的变速控制方法，其特征在于，它还包括以下步骤：
基于所检测的驾驶嗜好判定所述同步装置的同步是否给驾驶员带来不适感；以及
如果判定所述同步装置的同步给驾驶员带来不适感，决定禁止所述同步装置的同步。
16、根据权利要求9-15中任一项所述的变速控制方法，其特征在于，它还包括以下步骤：
检测供应给所述动力装置(200)的能量的剩余量；以及
如果所检测的能量剩余量少于一预定剩余量，禁止所述同步装置的同步并实行所述同步机构(431，432，433)的同步。
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