自动变速器的变速控制装置的利记博彩app

专利名称：自动变速器的变速控制装置的利记博彩app
技术领域：
本发明涉及自动变速器的变速控制装置。更具体地，本发明涉及一种扩大自动变速器的手动变速许可区域的技术，该自动变速器能够在可执行手动变速的手动模式(手动变速模式)下自动升档。
背景技术：
现有技术中公知带手动模式的自动变速器，诸如，例如在专利文献1-3中公开的自动变速器。在这种类型的自动变速器中，当选择手动模式时，随后如果发动机RPM达到预定的上限，则变速器自动升档以防止发动机过速。
同样，在手动模式下，变速器能够响应驾驶者的请求而降档。然而，当变速器由于驾驶者的降档操作(变速杆的操作)而降档时，发动机RPM可能立即升高且然后变速器可能自动升档。在此情况下，发生摆动并使驾驶者苦恼。因此，在变速器自动升档时的输出轴的RPM(自动变速器的输出轴RPM)与允许变速器降档时的输出轴的RPM之间提供滞后，从而防止摆动。
具体地，如图8所示，准备好将输出轴RPM(水平轴线)和加速器开度(竖直轴线) 定义为参数的自动升档映射图，其中自动升档线(实线)被设定在较高转速区域内，而降档许可线(虚线)被设定在较低转速区域内。因此，用于防止过速的降档许可线和自动升档线布置成在它们之间设有预定滞后。结果，防止了变速器在响应驾驶者的降档操作而降档之后立即自动升档，即防止了发生摆动。
引用清单 专利文献 专利文献1 特开平1H94570号公报 专利文献2 日本特开2007-198413号公报 专利文献3 日本特开2007-139124号公报

发明内容
技术问题 通常根据下述技术要求规定该滞后。具体地，在具有比较大的加速器开度的区域内，发动机扭矩高，并且因此输出轴RPM的每单位时间升高量大。因此，当滞后被设定成小时，随后即使在输出轴RPM低于降档许可线的区域内执行手动降档，输出轴RPM随后也可能快速超过自动升档线，使得变速器可能自动升档。因此，需将滞后设定成使得输出轴RPM在手动降档之后超过自动升档线所耗费的时间足够长(即使输出轴RPM快速升高，输出轴RPM 超过自动升档线也要耗费预定或更长的时间段(在该时间段不会引起摆动))。
根据以上技术要求规定的滞后通常被设定成在加速器开度的整个范围上是均勻的。
本发明的发明人已研究滞后的优化。作为结果，本发明的发明人已发现当滞后如上所述被设定成在整个加速器开度范围上均勻时引发以下问题。
具体地，由于在具有比较小的加速器开度的区域内设定诸如上述的比较大的滞后 (该滞后类似于具有比较大的加速器开度的区域内的滞后)，所以降档许可线被设定在具有相当低的输出轴RPM的区域(低车速区域)内，该区域具有比较小的加速器开度。
在此情况下，当加速器开度比较小时，然后即使存在驾驶者的降档请求，也不能实现降档，直到车速降低到足够低的水平为止。例如，即使存在通过在下坡行驶时的降档提高发动机制动效果的请求，输出轴RPM也可能由于高车速而高于降档许可线，使得不能实现降档，并且因此不能满足驾驶者的降档请求。换句话说，通常，即使车辆在输出轴RPM不论是否降档都不超过自动升档线的情形下行驶，并且输出轴RPM在降档之后不能快速升高而超过自动升档线，滞后也被设定使得降档许可线被设置在低车速区域内。因此，降档得以限制，由此显著限制了手动变速许可区域。
本发明已考虑了上述问题而作出。本发明的目的是提供一种在自动升档线与降档许可线之间提供适当滞后以扩大手动变速许可区域的自动变速器的变速控制装置。
问题的解决方案 -问题的解决原理- 本发明用于实现以上目的技术方案的原理如下。根据旋转动力源(发动机等)所产生的扭矩、与该扭矩相关的物理量或从旋转动力源至驱动轮的动力传递路径上的任何旋转体的旋转加速度设定滞后。具体地，当这些值比较高并且因此更有可能发生摆动时，将滞后设定成大。另一方面，当这些值较低并且因此不太可能发生摆动时，将滞后设定成小。结果，在前一种情形中，可以减少或防止由降档与升档之间过小的时间间隔造成的摆动。在后一种情形中，能使手动变速许可区域(降档许可区域)扩大至较高转速区域。因此，即使 RPM高于现有技术中(例如，较高车速区域)，也能满足驾驶者的请求(手动降档请求)。
-解决手段- 具体地，本发明提供一种自动变速器的变速控制装置，自动变速器能够在自动变速器按照驾驶者的手动降档操作而降档的手动模式下变速，并且，在手动模式下当旋转动力源的旋转速度达到预定容许上限速度时，自动变速器能够自动升档以减小传动比。在任意以下旋转体的容许上限速度与旋转体的上限降档许可速度之间提供滞后自动变速器的输出轴、自动变速器中的旋转部件以及旋转动力源的输出轴，容许上限速度为能够进行自动升档的旋转速度，在旋转体的上限降档许可速度，许可根据手动降档操作的降档，并且滞后根据作为参数的旋转动力源的扭矩或与扭矩相关的物理量设定。
如文中所用，用语“在手动模式下当旋转动力源的旋转速度达到预定容许上限速度时”不但包括其中旋转动力源本身的转速达到该容许上限速度的情况，而且包括其中从旋转动力源至驱动轮的动力传递路径上的任何旋转体的转速达到容许上限速度的情况。
在本发明中，与旋转动力源的扭矩相关的物理量是由驾驶者操作的加速器踏板的开度。滞后优选地被设定成随着加速器开度减小而更小。同样，滞后优选地被设定成随着旋转动力源的扭矩减小而更小。此外，优选地在旋转动力源与自动变速器之间设置液力扭矩传递装置(所谓的变矩器)。与旋转动力源的扭矩相关的物理量优选地是液力扭矩传递装置中的滑差量。滞后优选地被设定成随着滑差量减小而更小。
根据以上特定方面，当在手动模式下旋转动力源的转速达到由驾驶者手动设定的
4当前档位级别中的容许上限速度时(例如，设定当前传动比比较高并且车速高的档位级别)，变速器自动升档以减小传动比。结果，旋转动力源的转速减小。
当旋转动力源的扭矩或与该扭矩相关的物理量(加速器开度、旋转动力源的扭矩或液力扭矩传递装置中的滑差量)比较大时，滞后被设定成比较大，使得防止旋转体的转速在手动降档之后快速达到容许上限速度，g卩，实现自动升档要耗费足够长的时间段。
另一方面，当该物理量比较小时，旋转动力源的扭矩小，并且因此即使执行手动降档，旋转体的转速也不太可能在手动降档之后快速和显著升高。因此，在其中物理量比较小的区域内，即使滞后被设定成小，旋转体的转速达到能实现自动升档的速度也要耗费足够长的时间段。换句话说，即使滞后被设定成小，也不会引起摆动。因此，在该物理量比较小的区域内，通过将滞后设定成小，能够将降档许可区域扩大至较高转速区域。
因此，使用旋转动力源的扭矩或与该扭矩相关的物理量作为参数来设定滞后。因此，能够将手动降档许可区域扩大至较高转速区域同时防止发生摆动。结果，能够满足驾驶者的手动降档请求，由此能够改善车辆的操作性能。
将用于实现上述目的其它解决手段举例说明如下。
具体地，本发明提供一种自动变速器的变速控制装置，自动变速器能够在自动变速器按照驾驶者的手动降档操作而降档的手动模式下变速，并且，在手动模式下当旋转动力源的旋转速度达到预定容许上限速度时，自动变速器能够自动升档以减小传动比。在任意以下旋转体的容许上限速度与旋转体的上限降档许可速度之间提供滞后自动变速器的输出轴、自动变速器中的旋转部件以及旋转动力源的输出轴，容许上限速度为能够进行自动升档的旋转速度，在旋转体的上限降档许可速度，许可根据手动降档操作的降档，并且滞后根据作为参数的旋转体的旋转加速度设定。
在此情况下，滞后优选地被设定成随着旋转体的旋转加速度减小而更小。
在此解决手段中，滞后优选地被设定成随着旋转体的旋转加速度减小而更小。因此，不但能够根据旋转动力源的驱动状况(旋转动力源的扭矩或与其相关的物理量)而且能够根据车辆行驶于其上的路面状况设定适当的滞后。这一点将在下文中具体说明。
例如，当车辆上坡行驶时，尽管旋转动力源的扭矩大，但行驶中的车辆的加速度可能低。在这种情况下，即使执行手动降档，车速的每单位时间升高量(加速度)也小。因此，在此情形中，旋转体的转速达到能实现自动升档的转速要耗费足够长时间段。因此，当旋转体的旋转加速度如该解决手段中那样小时，则即使滞后被设定成小，也不会引起摆动， 因此，能够将手动降档许可区域扩大至较高转速区域。
另一方面，当车辆下坡行驶时，虽然旋转动力源的扭矩小，但行驶中的车辆的加速度可能高。在这种情况下，即使执行手动降档，车速的每单位时间升高量(加速度)也可能大。因此，滞后被设定成比较大，使得防止旋转体的转速在手动降档之后快速升高至能在其实现自动升档的转速，即，要耗费足够长的时间段来实现自动升档。
如上所述，根据此解决手段，与根据旋转动力源的扭矩或与其相关的物理量(加速器开度等)设定滞后的情况相比，能够设定更适当的滞后。具体地，即使车辆在任何路面 (上坡或下坡)上行驶也能使手动降档许可区域扩大至较高转速区域同时防止摆动，即，不会对行驶状况的变化造成任何不利的影响，从而改善车辆的操作性能。
此外，优选地通过下式设定滞后 滞后=Ant/Tl(1) 其中Ant是旋转体的每单位时间变化量，且Tl是车辆的驾驶者在其期间不会感到摆动的从手动降档至自动升档的最短时间。
在此情况下，仅通过任意设定驾驶者在其期间不会感到摆动的从手动降档至自动升档的最短时间来确定滞后，从而改善本发明的实用性。
本发明的效果 在本发明中，根据旋转动力源的扭矩、与该扭矩相关的物理量或从旋转动力源至驱动轮的动力传递路径上的任何旋转体的旋转加速度设定滞后。具体地，当这些值比较高并且因此更有可能发生摆动时，滞后作用被设定成大。相反，当旋转动力源的扭矩、与该扭矩相关的物理量或旋转体的旋转加速器比较低并且因此不太可能发生摆动时，滞后被设定成小。结果，前一种情形中，可以减少或防止摆动。后一种情形中，手动变速许可区域能够被扩大至较高转速区域。


图1是一个实施例的车辆动力传动系的构造的示意图。
图2是自动变速器中的示例性变速机构的构架图。
图3是示出变速机构的离合器和制动器针对每个档位级别的接合和分离状态的表。
图4是包括发动机控制单元和变速器控制单元的控制模块的构造的示意图。
图5是变速装置的变速槽的图。
图6是用于变速控制中的变速映射图的图。
图7是用于描述第一实施方式中自动升档线与降档许可线之间的滞后的自动升档映射图的图。
图8是传统自动升档映射图的图。
具体实施例方式下文将参考

本发明的一个实施方式。在本实施方式中，将说明其中本发明应用于具有自动变速器的前置发动机、后轮驱动(FR)车辆的情况。首先，将说明车辆动力传动系(车辆驱动设备)及自动变速器的基本操作。
图1是本实施方式的车辆动力传动系的构造的示意图。图2是图1的自动变速器 2中的示例性变速机构30的构架图。图3是示出图2的变速机构30的离合器和制动器针对每个档位级别的接合和分离状态的表。
图1中，车辆动力传动系包括发动机1 (驱动源旋转动力源)、自动变速器2、发动机控制单元(发动机ECU) 3和变速器控制单元(变速器ECU) 4。
-发动机1- 发动机1为内燃发动机，其中从外部吸入的空气和由喷射器(燃料喷射阀)5喷射的燃料以适当比例的混合物被火花塞12点燃并燃烧，从而产生旋转力。进气量由节气门6 调节。节气门6由马达驱动的致动器(节气门马达等)7驱动。基于加速器踏板11的下压程度或控制条件通过驱动致动器7来调节节气门6的开度。喷射器5和致动器7由发动机控制单元3控制。
-自动变速器2- 自动变速器2改变从发动机1输入至输入轴9的旋转力，并经由输出轴10将该旋转力输出至驱动轮。自动变速器2主要包括变矩器(流体耦合装置液力扭矩传递装置)20、变速机构30、液压控制装置40等。
如图2所示，变矩器20包括连接至发动机1的泵轮21、涡轮转子22、定子23、单向离合器对、定子轴25和锁止离合器26。
锁止离合器沈能够直接连接变矩器20的泵轮21 (输入侧)和涡轮转子22 (输出侧)。锁止离合器26直接接合泵轮21和涡轮转子22 (接合状态)，使泵轮21与涡轮转子 22分离(分离状态)，并使得泵轮21靠在涡轮转子22上滑动(部分接合状态，其为接合状态与分离状态之间的中间状态)。这些状态被按需切换。
通过使用锁止控制阀27控制施加于泵轮21和涡轮转子22的液压流体压力来控制锁止离合器26的接合力。
如图2中所示，变速机构30主要包括第一行星齿轮组31、第二行星齿轮组32、第三行星齿轮组33、离合器C1-C4、制动器B1-B4、单向离合器F0-F3等。变速机构30能够提供六个前进档和一个倒档。
第一行星齿轮组31具有双小齿轮型行星齿轮机构。第一行星齿轮组31包括恒星齿轮Si、齿圈R1、多个内小齿轮P1A、多个外小齿轮PlB和托架CA1。
恒星齿轮Sl经由离合器C3选择性地连接至输入轴9。恒星齿轮Sl还经由单向离合器F2和制动器B3选择性地连接至壳体使得防止逆转(该旋转方向与输入轴9的旋转方向相反)。托架CAl经由制动器Bl选择性地连接至壳体。托架CAl的逆转总是通过与制动器Bl并列设置的单向离合器Fl来防止。齿圈Rl整体地连接至第二行星齿轮组32的齿圈 R2，并经由制动器B2选择性地连接至壳体。
第二行星齿轮组32具有单小齿轮型行星齿轮机构。第二行星齿轮组32包括恒星齿轮S2、齿圈R2、多个小齿轮P2和托架CA2。
恒星齿轮S2整体地连接至第三行星齿轮组33的恒星齿轮S3，并经由离合器C4选择性地连接至输入轴9。恒星齿轮S2经由单向离合器FO和离合器Cl选择性地连接至输入轴9使得防止恒星齿轮S2沿与输入轴9的旋转方向相反的方向旋转。托架CA2整体地连接至第三行星齿轮组33的齿圈R3，经由离合器C2选择性地连接至输入轴9，并经由制动器 B4选择性地连接至壳体。托架CA2的逆转总是通过与制动器B4并列设置的单向离合器F3 来防止。
第三行星齿轮组33具有单小齿轮型行星齿轮机构。第三行星齿轮组33包括恒星齿轮S3、齿圈R3、多个小齿轮P3和托架CA3。托架CA3整体地连接至输出轴10。
离合器C1-C4和制动器B1-B4是利用油粘度的流体操作的多片式摩擦接合装置 (摩擦接合元件)。
液压控制装置40使变速机构30的离合器C1-C4和制动器B1-B4单独地接合和分离以确立最佳档位级别(第一至第六前进档位级别和一个倒档位级别)。液压控制装置40 的基本构造是公知的并且因此将不进行详细说明。
这里，将参考图3说明变速机构30中的每个档位级别的确立条件。
图3是示出变速机构30的离合器C1-C4、制动器B1-B4和单向离合器F0-F3针对每个档位级别的接合和分离状态的表。该表中，“〇，，表示“接合”，“ X，，表示“分离”，“ ◎，， 表示“在发动机制动期间接合”，且“Δ”表示“仅在驱动期间接合”。
注意，离合器Cl叫做前进离合器(输入离合器)。如图3的表格中所示，其中车辆向前行驶的档位级别——其不同于驻车位置(P)、倒档位置(R)和空档位置(N)——在离合器Cl接合的情况下确立。
-发动机控制单元3和变速器控制单元4- 发动机控制单元3根据车辆行驶状况通过控制供应至发动机1的空燃混合物和点火正时来驱动发动机1。
变速器控制单元4通过控制液压控制装置40来确立变速机构30的最佳档位级别，即动力传递路径。
发动机控制单元3和变速器控制单元4彼此连接以便在它们之间交换发动机控制和变速器控制所需的信息。
发动机控制单元3和变速器控制单元4均为众所周知的电子控制单元(ECU)，其包括中央处理单元(CPU)、只读存储器(ROM)、随机存取存储器(RAM)、非易失性RAM等。
ROM存储各种控制程序、当执行控制程序时参考的映射图等。CPU基于存储在ROM 的控制程序和映射图来执行计算处理。RAM是临时存储CPU的计算结果、从传感器输入的数据等的存储器。非易失性RAM是存储要在发动机1停止时保存的数据等的非易失性存储
ο 如图4中所示，检测发动机1的工况的各种传感器——诸如检测发动机1的曲轴的RPM(转速)的发动机RPM传感器101、检测节气门6的开度的节气门开度传感器102、检测进气量的空气流量计103等——连接至发动机控制单元3。这些传感器将信号输入至发动机控制单元3。发动机控制单元3控制发动机1的元件，诸如节气门6的致动器7、喷射器5 (燃料喷射量和燃料喷射正时)、火花塞12 (点火正时)、用于改变进/排气门的打开和关闭正时的相位的可变气门正时(VVT)机构13等。
发动机控制单元3的ROM存储用于估算发动机1的输出扭矩的扭矩估算映射图。 利用该扭矩估算映射图，能够基于通过发动机RPM传感器101检测的发动机RPM、通过节气门开度传感器102检测的节气门开度、通过空气流量计103检测的进气量、通过喷射器5喷射的燃料量、火花塞12的点火正时以及通过VVT机构13调节的进/排气门的打开和关闭正时来估算发动机1的当前输出扭矩。
检测输入轴9的RPM(转速)的输入轴RPM传感器110、检测输出轴10的RPM(转速)的输出轴RPM传感器111、检测由驾驶者操作的加速器踏板11的开度的加速器开度传感器112、检测自动变速器2的变速杆的位置的变速位置传感器113、检测驱动轮的速度 (车轮速度)的车轮速度传感器114等连接至变速器控制单元4。请注意，车轮速度传感器 114是为每个车轮设置的，并在防抱死制动系统(ABQ控制中用来感测路面状况。
变速器控制单元4向锁止控制阀27输出锁止离合器控制信号。锁止控制阀27按照锁止离合器控制信号来控制施加于锁止离合器26的接合压力，以在锁止离合器沈的接合状态(扭矩变换状态)、分离状态(完全滑动状态)和部分接合状态(滑动状态，也叫做挠性锁止状态)之间切换。
8 变速器控制单元4还向自动变速器2的液压控制装置40输出螺线管控制信号(液压命令信号)。按照该螺线管控制信号来控制设置在液压控制装置40的液压控制回路中的线性电磁阀、开/关电磁阀等，以使自动变速器2的离合器C1-C4、制动器B1-B4等接合或分离成预定状态，从而确立预定档位级别(第一至第六档位级别、倒档位级别等)。
-变速装置50和拨片开关61和62- 变速装置50设置在本实施方式的车辆的驾驶者座椅附近(参见图1)。变速装置 50包括能够移至不同的预定位置的变速杆51。如图5中所示，变速装置50具有变速槽，该变速槽具有驻车⑵位置、倒档(R)位置、空档(N)位置、驱动⑶位置和序列⑶位置。变速装置50允许驾驶者将变速杆51移至期望的档位级别位置。通过变速位置传感器113检测驻车⑵位置、倒档(R)位置、空档(N)位置、驱动⑶位置和序列⑶位置(包括“+” 位置和“-”位置)。
当变速杆51处于“驱动⑶位置”时，自动变速器2处于“自动变速模式(自动模式)”下并按照下述变速映射图选择档位以执行自动变速操作。
另一方面，当变速杆51处于“序列⑶位置”时，自动变速器2处于“手动变速模式(手动模式)”下。“ + ”位置和“_”位置设置在S位置前面和后面。“ + ”位置是其中变速杆51在手动升档期间被操作的位置，而“_”位置是其中变速杆51在手动降档期间被操作的位置。当变速杆51处于S位置时，随后如果变速杆51被移至“ + ”位置或“-”位置(S位置为中立位置)，则自动变速器2的档位级别被升高或降低。具体地，变速杆51每被移至 “ + ”位置一次，档位级别就升一级(例如，1st (第一)一2nd(第二)一 ··· 一 6th(第六)) 另一方面，变速杆51每被移至“-”位置一次，档位就降一级(例如，6th (第六)一5th (第五)一...—1st(第一))。
如图1中所示，包括拨片开关61和62的方向盘60设置在本实施方式的车辆的驾驶者座椅前方。拨片开关61和62均具有杠杆形状。拨片开关61用来输出请求使档位升档的命令信号。拨片开关62用来输出请求使档位降档的命令信号。在升档拨片开关61上绘有符号“ + ”，并且在降档拨片开关62上绘有符号“_”。
当变速杆51处于“序列⑶位置”时，S卩，当自动变速器2处于“手动变速模式”下时，随后如果升档拨片开关61被操作(例如，被拉向驾驶者)，则对于每次拉曳操作档位级别升一级(例如，1st — 2nd — ... — 6th)。另一方面，如果降档拨片开关62被操作(例如，被拉向驾驶者)，则对于每次拉曳操作档位级别降一级(例如，6th —5th —. . . — 1st)。
在本实施方式中，还可执行所谓的D范围拨片主动控制。具体地，即使变速杆51 处于“驱动(D)位置”，即，自动变速器2处于“自动变速模式”下，能够利用拨片开关61和 62执行手动变速操作。更具体地，当变速杆51处于“驱动(D)位置时”，自动变速器2处于 “自动变速模式”，并因此按照下述变速映射图选择档位以执行自动变速操作。然而，在此情形中，如果升档拨片开关61被操作，则档位级别升高，或如果降档拨片开关62被操作，则档位级别降低。此后，如果拨片开关61和62在预定的时间段未被操作或如果加速器踏板11 的下压程度超过预定值，则满足返回“自动变速模式”的条件，并且因此自动变速器2返回按照变速映射图执行的自动变速操作。
-变速映射图- 按照诸如图6中所示的变速映射图(变速条件)执行自动变速器2在“自动变速
9模式”下的变速控制。变速映射图是这样一个映射图其中车速V和加速器开度θτη为参数，并且根据车速V和加速器开度θ ΤΗ来确定用于获得最佳档位级别的多个区域。变速映射图被存储在变速器控制单元4的ROM中。变速映射图的区域通过多条变速线(档位级别切换线)彼此分离。请注意，图6的变速映射图中，升档线(变速线)由实线表示，而降档线(变速线)由虚线表示。升档或降档中档位级别改变的方向通过数字和箭头表示。
-自动变速器2的变速控制操作- 接下来将说明这样构成的自动变速器2的变速控制操作。
首先，将说明其中变速杆51处于“驱动⑶位置”、即自动变速器2处于“自动变速模式”下的情况。
变速器控制单元4从输出轴RPM传感器111的输出信号计算车速V，并从加速器开度传感器112的输出信号计算加速器开度θ TH，并基于车速V和加速器开度ΘΤΗ通过参考图6的变速映射图获得目标档位级别。此外，变速器控制单元4从输入轴RPM传感器110 和输出轴RPM传感器111的输出信号计算RPM比率(输出RPM/输入RPM)以确定当前档位级别，并且将当前档位级别与目标档位级别进行比较以判定是否需要变速操作。
当判定不需要变速操作(当前档位级别等于目标档位级别，即，当前档位级别是最适宜的)时，变速器控制单元4向自动变速器2的液压控制装置40输出用于维持当前档位级别的螺线管控制信号(液压命令信号)。
另一方面，当当前档位级别不等于目标档位级别时，能进行变速控制。例如，假设车辆在自动变速器2的“第四档位级别”下行驶。在此情况下，如果车辆的行驶状况例如从图6中的点A变成点B，则该变化横贯升档线W — 5]，并且因此从该变速映射图计算出的目标档位级别为“第五档位级别”。变速器控制单元4向自动变速器2的液压控制装置40 输出用于设定第五档位级别的螺线管控制信号(液压命令信号)使得当前档位级别从第四档位级别变成第五档位级别G — 5升档)。
同样，例如，假设车辆在自动变速器2的“第六档位级别”下行驶。在此情况下，如果车辆的行驶状态例如从图6中的点C变成点D，则该变化横贯降档线W — 5]，并且因此从该变速映射图计算出的目标档位级别为“第五档位级别”。变速器控制单元4向自动变速器2的液压控制装置40输出用于设定第五档位级别的螺线管控制信号(液压命令信号) 使得当前档位级别从第六档位级别变成第五档位级别(6 —5降档)。请注意，这种将当前档位级别从第六档位级别变成第五档位级别的变速操作为所谓的离合器-离合器变速，其中离合器C3从分离状态变成接合状态同时制动器Β2从接合状态变成分离状态。
另一方面，即使变速杆51处于“驱动(D)位置”，S卩，自动变速器2处于“自动变速模式”下，随后如果驾驶者操作拨片开关61和62，则按照驾驶者的操作执行变速操作(手动变速操作)。具体地，当自动变速器2处于“自动变速模式”下时，随后如果升档拨片开关61被操作，则向自动变速器2的液压控制装置40输出用于升档的螺线管控制信号(液压命令信号)，使得档位级别升高。另一方面，如果降档拨片开关62被操作，则向自动变速器2的液压控制装置40输出用于降档的螺线管控制信号(液压命令信号)，使得档位级别降低。
接下来将说明其中变速杆51处于“序列(S)位置”、即自动变速器2处于“手动变速模式”下的情况。
如上所述，当自动变速器2处于“手动变速模式”下时，通过操作变速杆51及拨片开关61和62来执行变速操作。具体地，当变速杆51处于S位置(S位置为中立位置)时， 变速杆51每被移至“ + ”位置一次当前档位级别就升一级，而变速杆51每被移至“_”位置一次当前档位级别就降一级。当升档拨片开关61被操作时，当前档位级别在一次操作中升一级，或当拨片开关62被操作时，当前档位级别在一次操作中降一级。
-自动升档- 在本实施方式的车辆中，当选择“手动变速模式”时，随后如果通过输出轴RPM传感器111检测到的输出轴10的RPM(转速)达到预定的容许上限RPM(容许上限速度)，即， 发动机1的RPM(转速)达到预定的容许上限RPM(容许上限速度)，则自动变速器2自动升档。换句话说，执行自动升档使得发动机RPM不会超过容许上限RPM(防止过速)。在下面的说明中，将各旋转体的转速表示为“RPM”。
具体地，发动机RPM的容许上限为考虑发动机1的耐久性等设定的最大容许RPM 并且能够为发动机1所容许。通过实验或模拟预先确定发动机RPM的容许上限。
将用于自动升档操作的升档规则限定成使得通过手动操作设定的当前档位级别变成高一级或多级的级别(变成传动比更低的侧)。具体地，用于实现自动升档的容许上限 RPM在考虑到发动机1的耐久性等获得的容许上限RPM附近，并且预先获得并考虑例如由于响应升档的变速延迟造成的发动机RPM的快速升高基于实验等被设定成比容许上限RPM低预定值。
-自动升档映射图_ 接下来将说明在自动升档期间参考的自动变速映射图的多个实施方式。
(第一实施方式) 图7示出根据本实施方式的自动升档映射图。如图7中所示，本实施方式的自动升档映射图将输出轴RPM(水平轴线)和加速器开度(竖直轴线与发动机扭矩相关的物理量)定义为参数。该自动升档映射图中，在“手动变速模式”下，根据加速器开度来设定输出轴RPM的上限(容许上限RPM)，使得发动机RPM不会超过预定的容许上限RPM。具体地， 当输出轴RPM达到容许上限RPM时，发动机RPM已到达容许上限RPM附近。在此情况下，将自动升档映射图设定成使得自动变速器2自动升档以降低发动机RPM。
在图7中，实线表示限定输出轴RPM的容许上限的自动升档线。自动升档线被设定成使得随着加速器开度增大，输出轴RPM的容许上限减小。原因如下。随着加速器开度增大，发动机扭矩增大，并且因此发动机RPM的每单位时间升高量(发动机RPM的加速度) 增大。在此情况下，输出轴RPM的每单位时间的升高量也增大。因此，通过在输出轴RPM变高之前开始自动升档，可靠地防止发动机RPM超过容许上限RPM。
如上所述，自动升档映射图将输出轴RPM和加速器开度定义为参数。发动机RPM 与输出轴RPM的比率根据传动比(以自动变速器2的传动比之差)变化。因此，针对每个档位级别(第一至第六档位级别)单独设定自动升档映射图。具体地，针对所有档位级别， 每个自动升档映射图的自动升档线被设定成限定输出轴RPM的容许上限使得发动机RPM不会超过容许上限RPM。用于各档位的自动升档映射图被存储在变速器控制单元4的ROM中。 在接下来的说明中，将举例说明一个自动升档映射图(例如，与第三档位级别对应的自动升档映射图)。
在该自动升档映射图中，降档许可线(通过虚线表示)被设定在自动升档线的左手侧(即，在低于自动升档线的转速区域内)，在降档许可线与自动升档线之间提供了预定的滞后。
降档许可线限定允许由驾驶者手动操作的手动降档的输出轴RPM的上限。具体地，在降档许可线的右手侧上(即，在高于降档许可线的输出轴RPM(较高转速)区域内) 禁止手动降档。结果，可以防止发动机RPM由于手动降档或在手动降档之后快速超过容许上限RPM。
另一方面，在手动降档许可线的左手侧上(即，在低于手动降档许可线的输出轴 RPM(较低转速)的区域内)允许手动降档。这是因为即使在较低的输出轴RPM区域内执行手动降档，发动机RPM也不会超过容许上限RPM。
如上所述，降档许可线被设定在自动升档线的左手侧上(即，在低于自动升档线的输出轴RPM(较低转速)区域内)，在降档许可线与自动升档线之间提供滞后。通过提供滞后，可以防止摆动，即，如上所述，发动机RPM在自动变速器2由于驾驶者的手动降档操作 (操作变速杆)而降档之后立即升高，使得能实现自动升档。
本实施方式的一个特征是自动升档线与降档许可线之间的滞后随着加速器开度减小而减小(即，自动升档线上的输出轴RPM与降档许可线上的输出轴RPM之间的偏差减小)。下文将更详细地进行说明。
在具有较大加速器开度的区域内，发动机1具有大的进气量和大的燃料喷射量以产生高发动机扭矩，并且因此输出轴RPM的每单位时间升高量大。因此，当输出轴RPM低于降档许可线时，随后即使执行手动降档，高发动机扭矩也很可能随后使得输出轴RPM快速和明显地升高。因此，在具有较大加速器开度的区域内，设定比较大的滞后使得输出轴RPM 超过自动升档线要耗费足够长的时间段(即，即使输出轴RPM快速升高也确保输出轴RPM 超过自动升档线至少要耗费预定的时间段(在该时间段不会引起摆动)的滞后)。
另一方面，在具有比较小的加速器开度的区域内，发动机1具有小的进气量和小的燃料喷射量以产生低发动机扭矩，并且因此输出轴RPM的每单位时间升高量小。因此，当输出轴RPM低于降档许可线时，随后如果执行手动降档，则低发动机扭矩不会随后导致输出轴RPM快速和明显地升高。因此，在具有比较小的加速器开度的区域内，即使滞后被设定成小，输出轴RPM超过自动升档线也要耗费足够长的时间段。
基于以上思想，将降档许可线设定成使得随着加速器开度减小，滞后逐渐减小。例如，将其中加速器开度为零的滞后设定在其中加速器开度最大的滞后的约1/3。本发明并不局限于这样。
同样，如上所述，针对相应档位级别(第一至第六档位级别)单独设定自动升档映射图。因此，在所有自动升档映射图中的每个映射图中，降档许可线被设定成使得随着加速器开度减小，滞后逐渐减小。此外，与自动升档映射图相比，针对与较低档位级别(较高传动比)对应的自动升档映射图设定较大的滞后。这是因为，即使加速器开度相同，较低档位级别也产生较高车辆加速度(输出轴10的RPM的较大的每单位时间升高量)，并且因此在较低档位更有可能发生摆动。
如上所述，在本实施方式中，滞后被设定成随着由驾驶者操作的加速器踏板的开度减小而更小。相反，滞后被设定成随着由驾驶者操作的加速器踏板的开度增大而更大。
因此，当加速器开度比较大并且因此更有可能发生摆动时，滞后被设定成较大，由此可以防止当降档与升档之间的时间间隔过小时导致的摆动。结果，能够避免发生摆动而使驾驶者苦恼的问题。
另一方面，当加速器开度比较小并且因此摆动不太可能发生时，滞后被设定成较小，由此手动变速许可区域(手动降档许可区域)能够被扩大至较高转速区域，并且因此即使RPM比常规技术中高也能满足驾驶者的请求(手动降档请求)。因此，例如，当存在通过在下坡行驶时的降档增加发动机制动效果的请求时，在本实施方式中能够实现手动降档以满足驾驶者的降档请求，从而改善车辆的操作性能。
虽然在上述实施方式中根据加速器开度改变滞后，但能够使用节气门开度代替加速器开度。具体地，滞后被设定成随着通过节气门开度传感器102检测到的节气门开度减小而更小。相反，滞后被设定成随着节气门开度增大而更大。
虽然在以上实施方式中使用输出轴RPM作为自动升档映射图的参数，但可以使用自动变速器2中的旋转部件(各种齿轮和轴)的RPM或曲轴(其为发动机1的输出轴)的 RPM代替输出轴RPM。
(第二实施方式) 接下来将说明第二实施方式。本实施方式的自动升档映射图将输出轴RPM和发动机扭矩定义为参数。在该自动升档映射图中，在“手动变速模式”下，根据发动机扭矩设定输出轴RPM的容许上限，使得发动机RPM不会超过预定的容许上限RPM。具体地，当输出轴 RPM达到根据发动机扭矩设定的容许上限RPM时，能实现自动升档。其它构造和控制操作类似于第一实施方式的构造和操作。因此，下文将仅说明第一和第二实施方式之间的不同点。
在本实施方式的自动升档映射图中，针对第一实施方式的自动升档映射图的竖直轴线(参见图7)使用发动机扭矩代替加速器开度，并且使用类似的自动升档线和降档许可线。因此，未示出本实施方式的自动升档映射图。具体地，在本实施方式中，降档许可线和自动升档线同样布置成在它们之间提供预定滞后。随着发动机扭矩减小，滞后被设定成更小(自动升档线上的输出轴RPM与降档许可线上的输出轴RPM之间的偏差减小)。
请注意，能够如上所述基于各种传感器的输出信号获得发动机扭矩。具体地，用于估算发动机1的当前输出扭矩的扭矩估算映射图被存储在发动机控制单元3的ROM中。利用该扭矩估算映射图，基于通过发动机RPM传感器101检测的发动机RPM、通过节气门开度传感器102检测的节气门开度、通过空气流量计103检测的进气量、通过喷射器5喷射的燃料量、火花塞12的点火正时、通过VVT机构13调节的进/排气门的打开和关闭正时等估算发动机1的当前输出扭矩。
通过这样限定使用输出轴RPM和发动机扭矩作为参数的自动升档映射图，能够获得类似第一实施方式的优点。
具体地，当发动机扭矩比较大并且因此更有可能发生摆动时，较大的滞后能够防止降档与升档之间过小的时间间隔否则会导致的摆动。结果，能够避免发生摆动而使驾驶者苦恼的问题。
另一方面，当发动机扭矩比较小并且因此不太可能发生摆动时，较小的滞后能够使手动变速许可区域(手动降档许可区域)扩大至较高转速区域。结果，即使RPM高于传统技术中也能满足驾驶者的请求(手动降档请求)，从而改善车辆的操作性能。
13 (第三实施方式) 接下来将说明第三实施方式。本实施方式的自动升档映射图将输出轴RPM和变矩器20中的滑差量(与发动机扭矩相关的物理量)定义为参数，滑差量即泵轮21与涡轮转子22之间的转速差(泵轮21的RPM-涡轮转子22的RPM)。该自动升档映射图中，在“手动变速模式”下，根据滑差量设定输出轴RPM的容许上限，使得发动机RPM不会超过预定的容许上限RPM。具体地，当输出轴RPM达到根据滑差量设定的容许上限RPM时，能实现自动升档。其它构造和控制操作类似于第一实施方式的构造和操作。因此，下文将仅说明第一和第三实施方式之间的不同点。
在本实施方式的自动升档映射图中，针对第一实施方式的自动升档映射图的竖直轴线(参见图7)使用变矩器20的滑差量代替加速器开度，并且使用类似的自动升档线和降档许可线。因此，未示出本实施方式的自动升档映射图。具体地，在本实施方式中，降档许可线和自动升档线同样布置成在它们之间提供预定滞后。随着变矩器20的滑差量减小， 滞后被设定成更小(自动升档线上的输出轴RPM与降档许可线上的输出轴RPM之间的偏差减小)。
请注意，变距器20的滑差量是从通过发动机RPM传感器101检测的曲轴的RPM与通过输入轴RPM传感器110检测的输入轴9的RPM之间的偏差计算出来的。该偏差(变矩器20中的滑差量)与发动机扭矩相关。随着发动机扭矩增大，该偏差(滑差量)增大。换句话说，输出轴RPM的每单位时间升高量增大。因此，根据变矩器20中的滑差量改变滞后相当于根据发动机扭矩改变滞后。
通过这样限定使用输出轴RPM和变矩器20中的滑差量作为参数的自动升档映射图，能够获得类似于第一实施方式的优点。
具体地，当变矩器20中的滑差量大时，能够估算发动机扭矩也比较大，并且因此更有可能发生摆动。在此情况下，滞后被设定成大。因此，可以防止降档与升档之间过小的时间间隔否则会导致的摆动。结果，能够避免发生摆动而使驾驶者苦恼的问题。
另一方面，当变矩器20中的滑差量小时，能够估算发动机扭矩也比较小，并且因此不太可能发生摆动。在此情况下，滞后被设定成小。因此，可以使手动变速许可区域(手动降档许可区域)扩大至较高转速区域。结果，即使RPM高于传统技术中也能满足驾驶者的请求(手动降档请求)，从而改善车辆的操作性能。
(第四实施方式) 接下来将说明第四实施方式。本实施方式的自动映射图将输出轴RPM和输出轴 RPM的每单位时间升高量(输出轴10的旋转加速度)定义为参数。该自动升档映射图中， 在“手动变速模式”下，根据输出轴10的旋转加速度设定输出轴RPM的容许上限，使得发动机RPM不会超过预定的容许上限RPM。具体地，当输出轴RPM达到容许上限RPM时，能实现自动升档。其它构造和控制操作类似于第一实施方式的构造和操作。因此，下文将仅说明第一和第四实施方式之间的不同点。
在本实施方式的自动升档映射图中，针对第一实施方式的自动升档映射图的竖直轴线(参见图7)使用输出轴10的旋转加速度代替加速器开度，并且使用类似的自动升档线和降档许可线。因此，未示出本实施方式的自动升档映射图。具体地，在本实施方式中， 降档许可线和自动升档线同样布置成在它们之间提供预定滞后。随着输出轴10的旋转加速度减小，滞后被设定成更小(自动升档线上的输出轴RPM与降档许可线上的输出轴RPM 之间的偏差减小)。
请注意，输出轴10的旋转加速度能够获得为通过输出轴RPM传感器111检测的输出轴10的RPM(转速)的每单位时间变化量。
通过这样限定使用输出轴RPM和输出轴10的旋转加速度作为参数的自动升档映射图，能够获得以下优点。
具体地，根据本实施方式，除了发动机1的驱动状况(发动机1的扭矩或与其相关的物理量)以外，还能够根据车辆行驶于其上的路面状况设定适当的滞后。
例如，当车辆上坡行驶时，尽管发动机1的扭矩大，但行驶中的车辆的加速度可能低。在这种情况下，即使执行手动降档，车速的每单位时间升高量(加速度)也小。因此， 在此情形中，输出轴10的RPM达到能实现自动升档的RPM(自动升档线上的输出轴RPM)要耗费足够长的时间段。因此，在本实施方式中，当输出轴10的旋转加速度小时，随后即使滞后被设定成小，也不会引起摆动，并且因此能使手动降档许可区域扩大至较高转速区域。
另一方面，当车辆下坡行驶时，虽然发动机1的扭矩小，但行驶中的车辆的加速度可能高。在这种情况下，即使执行手动降档，车速的每单位时间升高量(加速度)也可能大。 因此，滞后被设定成比较大使得防止输出轴10的RPM在手动降档之后快速升高至能实现自动升档的RPM(自动升档线上的输出轴RPM)，即，实现自动升档要耗费足够长的时间段。
更具体地，在本实施方式中，下文将说明设定滞后的示例性方法。
将滞后定义为 滞后=Ant/Tl(1) 其中Ant为输出轴10的RPM的每单位时间变化量(输出轴10的旋转加速度)， 且Tl为车辆的驾驶者在其期间不会感到摆动的从手动降档至自动升档的最短时间。
具体地，将滞后设定为通过将输出轴10的旋转加速度除以车辆的驾驶者在其期间不会感到摆动的从手动降档至自动升档的最短时间而获得的值。
因此，仅通过任意设定车辆的驾驶者在其期间不会感到摆动的从手动降档至自动升档的最短时间(Tl)确定滞后，从而改善本发明的实用性。
如上所述，根据本实施方式，与其中根据发动机1的扭矩或与其相关的物理量(加速器开度等)设定滞后的情况相比，能够设定更适当的滞后。具体地，即使车辆在任何路面 (上坡或下坡)上行驶也能使手动降档许可区域扩大到较高转速区域同时防止摆动，即，不存在行驶条件的变化的任何不利影响，从而改善车辆的操作性能。
虽然在以上实施方式中根据输出轴10的旋转加速度改变滞后，但能够使用设置在从发动机1至驱动轮的动力传递路径上的例如以下任何旋转体的旋转加速度代替输出轴10的旋转加速度通过输入轴RPM传感器110检测的输入轴9的旋转加速度、通过发动机RPM传感器101检测的发动机RPM等。具体地，滞后被设定成随着旋转体的旋转加速度减小而更小。相反，滞后被设定成随着旋转体的旋转加速度增大而更大。
-其它实施方式_ 在以上实施方式中，本发明被应用于包括具有六个前进档的自动变速器2的FR车辆。本发明并不局限于这样，并且也可应用于包括具有五个或八个前进档等的自动变速器的车辆、前置发动机、前轮驱动(FF)车辆以及四轮驱动车辆等。
同样，在以上实施方式中，本发明被应用于包括汽油发动机的车辆。本发明也可应用于包括诸如柴油发动机等的其它发动机的车辆。除发动机(内燃发动机)外，用于车辆的动力源还可以是电动机或既包括发动机又包括电动机的混合动力型动力源。
同样，在以上实施方式中，按照自动升档映射图来执行自动升档和降档许可。可替代地，可按照预定的数学公式设定自动升档的正时或确定降档许可的存在或不存在。
在不脱离本发明的精神和实质特征的前提下，能以其它不同的形式来体现和实施本发明。因此，上述实施方式在各方面被解释为举例说明性的而非限制性的。本发明的范围由所附权利要求而不是由前面的说明来表示。落入所附权利要求的等同范围内的所有变型和改型应当被包含在所述范围之内。
本申请要求2008年10月15日在日本提交的专利申请No. 2008166059的优先权， 在此通过引用将该申请全文并入。还通过引用将本文引用的所有文献全文并入。
参考标记清单 1发动机(旋转动力源) 2自动变速器 10输出轴 20变矩器(液力扭矩传递装置) 112加速器开度传感器
权利要求
1.一种自动变速器的变速控制装置，所述自动变速器能够在所述自动变速器按照驾驶者的手动降档操作而降档的手动模式下变速，并且，在所述手动模式下当旋转动力源的旋转速度达到预定容许上限速度时，所述自动变速器能够自动升档以减小传动比，其中在任意以下旋转体的容许上限速度与所述旋转体的上限降档许可速度之间提供滞后 所述自动变速器的输出轴、所述自动变速器中的旋转部件以及所述旋转动力源的输出轴， 所述容许上限速度为能够进行所述自动升档的旋转速度，在所述旋转体的所述上限降档许可速度，许可根据所述手动降档操作的所述降档，并且所述滞后根据作为参数的所述旋转动力源的扭矩或与所述扭矩相关的物理量设定。
2.一种自动变速器的变速控制装置，所述自动变速器能够在所述自动变速器按照驾驶者的手动降档操作而降档的手动模式下变速，并且，在所述手动模式下当旋转动力源的旋转速度达到预定容许上限速度时，所述自动变速器能够自动升档以减小传动比，其中在任意以下旋转体的容许上限速度与所述旋转体的上限降档许可速度之间提供滞后 所述自动变速器的输出轴、所述自动变速器中的旋转部件以及所述旋转动力源的输出轴， 所述容许上限速度为能够进行所述自动升档的旋转速度，在所述旋转体的所述上限降档许可速度，许可根据所述手动降档操作的所述降档，并且所述滞后根据作为参数的所述旋转体的旋转加速度设定。
3.如权利要求1所述的自动变速器的变速控制装置，其中与所述旋转动力源的所述扭矩相关的所述物理量是由驾驶者操作的加速器踏板的开度，并且所述滞后设定成随着所述加速器开度减小而更小。
4.如权利要求1所述的自动变速器的变速控制装置，其中所述滞后设定成随着所述旋转动力源的所述扭矩减小而更小。
5.如权利要求1所述的自动变速器的变速控制装置，其中在所述旋转动力源与所述自动变速器之间设置有液力扭矩传递装置，与所述旋转动力源的所述扭矩相关的所述物理量是所述液力扭矩传递装置中的滑差量，并且所述滞后设定成随着所述滑差量减小而更小。
6.如权利要求2所述的自动变速器的变速控制装置，其中所述滞后设定成随着所述旋转体的所述旋转加速度减小而更小。
7.如权利要求6所述的自动变速器的变速控制装置，其中所述滞后通过下式设定滞后=Ant/Tl (1)其中Ant是所述旋转体中每单位时间的变化量，且Tl是所述车辆的驾驶者不会感到摆动的从手动降档至自动升档的最短时间。
8.如权利要求1-7中任一项所述的自动变速器的变速控制装置，其中所述滞后针对所述自动变速器的每个档位级别而设定，并且针对较低的档位级别而设定成较大。
全文摘要
在实施方式中，在能够于手动模式下自动升档的自动变速器(2)的变速控制装置中，自动升档线与降档许可线之间的滞后被设定成随着加速器开度减小而更小。结果，当加速器开度更大并且因此更有可能发生摆动时，可以避免降档与升档之间过小的时间间隔。另一方面，当加速器开度更小并且因此不太可能发生摆动时，手动降档许可区域能够被扩大至较高转速区域，由此在较高车速区域内能够满足驾驶者的手动降档请求。
文档编号F16H61/10GK102187125SQ20098013968
公开日2011年9月14日 申请日期2009年9月24日 优先权日2008年10月15日
发明者松永仁, 北岛圭 申请人:丰田自动车株式会社