自动变速器的控制系统的制作方法

专利名称：自动变速器的控制系统的制作方法
技术领域：
本发明大体涉及具有无级变速器部分和有级变速器部分两者的自动变速器的控制系统，特别涉及这种类型的控制系统即，在需要自动变速器进行变速时，使得无级变速 器部分的控制与有级变速器部分的控制相协调，由此实现变速器的非常平滑的变速，使得 变速如同无级变速一样。更具体而言，本发明涉及这样一种控制系统即，在需要自动变速 器进行变速时，使得无级变速器部分的控制与有级变速器部分的所谓的“换档”相协调。换 档是指通过使保持接合的一个摩擦元件分离并且使保持分离的另一摩擦元件接合而实现 的变速或换档。这种换档有时称为“齿轮变速的替换”。
背景技术：
在日本专利申请公报(特开平)5_079554中披露了一种上述类型的控制系统。在 此公开的控制系统中，技术方案实际用于在有级变速器部分的换档过程中，更具体而言在 有级变速器部分的换档的惯性阶段，实施无级变速器部分的协调控制。也就是说，为了抑制 由于无级变速器部分的不良协调控制而引起的不期望的变速冲击或者至少将该变速冲击 最小化，基于有级变速器部分的输入转速的变化来检测或判断惯性阶段的开始。

发明内容
然而，为了避免由于干扰或噪声引起的错误判断或检测，上述技术仅当输入转速 的变化超过预定水平时才判断或检测惯性阶段的开始。也就是说，在上述技术中，在输入转 速的变化超过预定水平之前，不判断或检测惯性阶段的开始。相应地，在采用上述技术的控 制系统中，易于出现下述情况即，由于存在非判断时间段，因此相对于惯性阶段的开始而 言产生无级变速器部分的控制延时，这将造成由有级变速器部分的输入转速的变化引起的 变速冲击。相应地，本发明的目的是提供克服上述缺点的自动变速器的控制系统。也就是说，在本发明中，为了使无级变速器部分与有级变速器部分的输入转速的 变化同步地实施协调控制，在有级变速器部分的变速操作(或换档)过程中，从分离侧摩擦 元件向接合侧摩擦元件的扭矩传递的完成实际上用于判断或检测有级变速器部分的换档 (即换档操作)的惯性阶段的开始，并且在完成此扭矩的传递时，开始无级变速器部分的控 制。相应地，在本发明中，开始无级变速器部分的控制的时刻(定时)与有级变速器部 分的换档的惯性阶段开始的时刻相同步。这样，可抑制由于有级变速器部分的输入转速的 变化引起的不期望的变速冲击或者至少将该变速冲击最小化。根据本发明的第一方面，提供一种自动变速器的控制系统，所述自动变速器包括 有级变速器部分和无级变速器部分，所述有级变速器部分包括多个摩擦元件并且通过使其 中一个摩擦元件分离且使另一摩擦元件接合进行换档从而建立期望的速度，所述无级变速 器部分连续地建立期望的速度，所述控制系统使所述无级变速器部分的变速控制与所述有级变速器部分的输入转速的变化相协调，所述控制系统构造为实施在所述有级变速器部 分的换档过程中，判断是否完成从分离侧摩擦元件向接合侧摩擦元件的扭矩传递；以及在 判定已完成扭矩传递即惯性阶段已开始时，开始所述无级变速器部分的变速控制。根据本发明的第二方面，提供一种自动变速器的控制系统，所述自动变速器包括 有级变速器部分和无级变速器部分，所述有级变速器部分包括多个摩擦元件并且通过使其 中一个摩擦元件分离且使另一摩擦元件接合进行换档从而建立期望的速度，所述无级变速 器部分连续地建立期望的速度，所述控制系统使所述无级变速器部分的变速控制与所述有 级变速器部分的输入转速的变化相协调，所述控制系统包括在所述有级变速器部分的换 档过程中判断是否完成从分离侧摩擦元件向接合侧摩擦元件的扭矩传递的装置；以及在判 定已完成扭矩传递即惯性阶段已开始时开始所述无级变速器部分的变速控制的装置。根据本发明的第三方面，提供一种控制自动变速器的方法，所述自动变速器包括 有级变速器部分和无级变速器部分，所述有级变速器部分包括多个摩擦元件并且通过使其 中一个摩擦元件分离且使另一摩擦元件接合进行换档从而建立期望的速度，所述无级变速 器部分连续地建立期望的速度，与所述有级变速器部分的输入转速的变化相协调地控制所 述无级变速器部分，所述方法包括在所述有级变速器部分的换档过程中，判断是否完成从 分离侧摩擦元件向接合侧摩擦元件的扭矩传递；以及在判定已完成扭矩传递即惯性阶段已 开始时，开始所述无级变速器部分的控制。


从结合附图的下述说明中，本发明的其他目的和优点将显而易见，其中图1为包括实际应用本发明的控制系统的自动变速器在内的动力传动系的示意 图，该自动变速器包括无级变速器部分和有级变速器部分；图2为示意性示出本发明的控制系统的框图；图3为用于由本发明的控制系统执行的自动变速器的控制的变速图；图4为以时间序列示出相对于在有级变速器部分的换档过程中产生或出现的四 个阶段而言有级变速器部分和无级变速器部分的各种状态的时序图；图5为以时间序列示出相对于在“动力接通升档”操作时换档的四个阶段而言无 级变速器部分和有级变速器部分的各种控制因素的变化的时序图；图6为由本发明的控制系统实施的用于判断或检测换档的惯性阶段的开始的程 序操作步骤的流程图；图7为示意性示出计算指示给待接合的接合侧摩擦元件的指示扭矩时的控制流 程的框图；图8为类似于图6的流程图，但其示出了由本发明的控制系统执行的用于判断或 检测换档的惯性阶段的开始的程序操作步骤的变型；图9A和9B为分别由本发明和比较例提供的时序图，其中，图9A示出了根据本发明当判定惯性阶段开始时实施协调变速控制的控制流程，并且图9B示出了根据比较例当 判定惯性阶段开始时实施协调变速控制的控制流程，比较例是基于有级变速器部分的输入 转速Ni(AT)进行判断的；图10为类似于图5的时序图，但其示出了实施“动力断开降档”操作的情况；以及
图IlA和IlB为分别示出当有级变速器部分处于非变速状态或准备阶段时判断 “动力接通/断开状态”的方法和当有级变速器部分处于扭矩阶段或惯性阶段时判断“动力 接通/断开状态”的方法的时序图。
具体实施例方式下面，将参考附图详细地说明根据本发明的自动变速器的控制系统。参考图1，示出了动力传动系，该动力传动系包括实际应用本发明的控制系统的自动变速器。如图所示，动力传动系包括作为原动力的发动机1、与发动机1驱动连接的变矩器 2、通过减速机构3与变矩器2驱动连接的自动变速器4、通过变速器4的输出轴(或传动 轴)5与自动变速器4连接的末级驱动齿轮机构6以及与末级驱动齿轮机构6驱动连接的 从动车轮7。如图所示，自动变速器4是包括无级变速器部分8和有级变速器部分(或副变速 器部分)9的双变速器型的自动变速器。无级变速器部分8包括与减速机构3的输出轴驱动连接的驱动带轮8a、与有级变 速器部分9的输入轴9a驱动连接的从动带轮8b以及驱动地卷绕在驱动带轮8a和从动带 轮8b上的环带Sc。也就是说，无级变速器部分8是带型无级变速器。尽管图中未示出，但已知的液压执行器设置在驱动带轮8a和从动带轮8b上，以控 制每个带轮8a或8b的厚度，更具体为由每个带轮8a或8b限定的带接收槽的宽度。这样， 通过控制供给到液压执行器的液压，无级变速器部分8在驱动带轮8a与从动带轮8b之间 实施无级变速。有级变速器部分9是包括拉威娜(Ravigncaux)式行星齿轮机构的副变速器部分。 也就是说，如图所示，拉威娜式行星齿轮机构的复合太阳轮9b通过输入轴9a与从动带轮8b 连接以便由该从动带轮8b驱动，并且该拉威娜式行星齿轮机构的齿轮架9c与输出轴5连 接以驱动该输出轴5。这样，复合太阳轮9b用作输入部件，而齿轮架9c用作输出部件。复 合太阳轮9b通过低速&倒档制动器LR/B (即用于选择第一档的制动器)与箱体C连接，并 且齿轮架9c通过高速离合器H/C(即用于选择第二档的离合器)与齿圈9d连接。齿圈9d 通过倒档制动器R/B与箱体C连接。低速&倒档制动器LR/B、高速离合器H/C以及倒档制动器R/B分别设置有液压执 行器，从而通过供给到这些执行器的液压来控制这些摩擦元件LR/B、H/C和R/B的打开/关 闭状态(即接合/分离状态)。这样，通过控制供给到液压执行器的液压，有级变速器部分 9能够建立第一前进档、第二前进档以及倒档。为了建立第一前进档，低速&倒档制动器LR/B接合，同时高速离合器H/C分离(或 脱离)。为了建立第二前进档，低速&倒档制动器LR/B分离(或脱离)，同时高速离合器H/ C接合。 更具体而言，在建立第一前进档的情况下，低速&倒档制动器LR/B接合，高速离合 器H/C分离(或脱离)，并且倒档制动器R/B分离。在建立第二前进档的情况下，低速&倒 档制动器LR/B分离(或脱离)，高速离合器H/C接合，并且倒档制动器R/B分离。在建立倒 档的情况下，低速&倒档制动器LR/B接合，高速离合器H/C分离(或脱离)，并且倒档制动器R/B接合。从图1可以看出，通过变速控制器100控制自动变速器4。变速控制器100包括控 制无级变速器部分8的无级变速器部分控制器101和控制有级变速器部分9的有级变速器 部分控制器102。通过控制器101，计算目标自动变速器输入转速Nito)(为自动变速器4的目标输入 转速)，并且基于所计算出的目标自动变速器输入转速Ni (0)来连续地控制无级变速器部分8 的变速比(或无级变速侧变速比)RafcVT)，并且 ，通过另一控制器102，计算有级变速器部分 9的目标速度(或目标档位)，并且基于所计算出的目标速度来控制有级变速器部分9的变 速比。也就是说，在自动变速器4的整体构造中，通过使无级变速器部分8的速度控制与 有级变速器部分9的速度控制相协调，以建立自动变速器4的目标或期望变速比从图2中可以理解，在无级变速器部分8中，通过对安装在液压控制阀单元10中 的电磁阀实现打开/关闭控制，从而控制供给到驱动带轮8a的液压执行器和从动带轮8b 的液压执行器的液压。通常，仅控制供给到驱动带轮8a的液压执行器的液压。根据此控制， 连续地改变无级变速器部分8的变速比。如同上述，同样在有级变速器部分9中，通过对安装在液压控制阀单元10中的电 磁阀实现打开/关闭控制，从而控制供给到低速&倒档制动器LR/B、高速离合器H/C以及倒 档制动器R/B各自的液压执行器的液压。根据此控制，选择性地建立第一前进档、第二前进 档以及倒档。从图2中可以看出，通过变速器控制器(TC) 11控制液压控制阀单元10。向变速 器控制器(TC) 11输入下述信号来自发动机扭矩传感器STe表示发动机扭矩Te的信号 ；、 来自节气门开度传感器STh的表示节气门开度TVO的信号TV0、来自发动机转速传感器Se的 表示发动机1的转速(或发动机速度)队的信号队、来自自动变速器输入转速传感器Si的 表示自动变速器4的输入转速(或自动变速器输入转速)Ni的信号Ni以及来自自动变速器 输出转速传感器S。的表示自动变速器输出轴5的转速(或自动变速器输出转速)N。的信号 N0。基于这些信息信号Τε、TVO、Ne, Ni和Ν。，变速器控制器11借助于图3的变速图对 自动变速器4实施下面的速度控制。注意到，实际通过将无级变速器部分8的变速图与有 级变速器部分9的变速图组合而生成图3的变速图。从图3的变速图可以看出，当有级变速器部分9选择第一前进档时，无级变速器部 分8能够具有从第一档最低线到第一档最高线的速度变化范围。然而，当有级变速器部分9 选择第二前进档时，无级变速器部分8能够具有从第二档最低线到第二档最高线的速度变 化范围。相应地，在变速图的范围“Α”中，仅当有级变速器部分9选择第一前进档时才可以 进行速度控制。在变速图的范围“B”中，不仅当有级变速器部分9选择第一前进档时而且 当变速器部分9选择第二前进档时，可以进行速度控制，并且，在变速图的范围“C”中，仅当 有级变速器部分9选择第二前进档时才可以进行速度控制。在范围“Α”、“Β”和“C”中，参考图3的变速图，从车速VSP和节气门开度TVO得到 作为目标自动变速器输入转速的自动变速器4的目标输入转速Nito),并且以建立所得到的目标自动变速器输入转速Nito)的方式来控制无级变速器部分8。相应地，在无级变速器部 分8中，可以连续地改变变速比。在本实施例中，液压控制阀单元10和变速器控制器11构 成无级变速器部分控制器101。然而，在有级变速器部分9的变速图中，通过第一前进档变为第二前进档的“ 1 — 2 升档线”和第二前进档变为第一前进档的“2 — 1降档线”确定第一前进档范围和第二前进 档范围。
例如，当由车速VSP和节气门开度TVO确定的相关机动车的行驶状态类似于沿着 从低速侧朝向高速侧的方向横穿1 — 2升档线的行驶状态时，控制有级变速器部分9以使 低速&倒档制动器LR/B分离并且使高速离合器H/C接合以便选择第二前进档。然而，当机动车的行驶状态类似于沿着从高速侧朝向低速侧的方向横穿2 — 1降 档线的行驶状态时，控制有级变速器部分9以使高速离合器H/C分离并且使低速&倒档制 动器LR/B接合以便选择第一前进档。也就是说，在本实施例中，液压控制阀单元10和变速 器控制器11不仅构成无级变速器部分控制器101，而且还构成有级变速器部分控制器102。参考图3的变速图，有级变速器部分9可以根据所计算出的车速VSP和节气门开 度TVO选择第一前进档或第二前进档，同时，无级变速器部分8可以根据车速VSP和节气门 开度TVO实施无级变速。在自动变速器4中，当有级变速器部分9实现换档时，无级变速器部分8同步地实 现无级变速。也就是说，实际上在无级变速器部分8的变速控制与有级变速器部分9的变 速控制之间实施协调控制(或协调变速控制)。随着说明的深入显而易见，协调变速控制实际上用于本发明中实现自动变速器4 的非常平滑的变速，使得自动变速器4的变速如同无级变速一样。也就是说，从图4的时序图中可以看出，在协调变速控制中，当无级变速器部分8 实现变速时必然产生的无级变速器部分8的变速比RafcVT)的波动将抵消当有级变速器部分 9实现变速时必然产生的有级变速器部分9的变速比Ra(AT)的波动。根据此抵消，自动变速 器4的整体构造实施非常平滑的变速，如同自动变速器4的变速比Ra(t。tal)(在下文中称为 “总变速比”)没有产生波动一样。为了易于理解，将有级变速器部分9的变速比Ra(AT)称为有级变速器侧变速比，将 无级变速器部分8的变速比RafcVT)称为无级变速器侧变速比，并且将自动变速器4的整体 构造的变速比Ra(t。tal)称为总变速比。例如，当在有级变速器部分9从第一前进档升档到第二前进档的同时无级变速器 部分8降档时，自动变速器4的整体构造通过保持其输入转速Ni不变来平滑地实施变速。 也就是说，当对自动变速器4实际应用协调变速控制时，可抑制在有级变速器部分9的升档 操作时产生的不期望的惯性扭矩和变速冲击或者至少将该惯性扭矩和变速冲击最小化，这 样，平滑地实施自动变速器4的变速，如同仅由无级变速器部分8实现变速一样。如上所述，自动变速器4的整体构造利用包括变速比连续变化的无级变速器部分 8和变速比分段变化的有级变速器部分9的单元能够覆盖大的变速比。更具体而言，通过将液压控制阀单元10和变速器控制器(TC) 11用作控制装置，包 括无级变速器部分8和有级变速器部分9的自动变速器4的整体构造能够比两个变速器部 分8和9中的任一个覆盖更大的变速比。
在由有级变速器部分9实现的换档中，存在两种变速，一种是动力接通状态下的 变速(或换档)，另一种是在动力断开状态下的变速(或换档)。也就是说，在动力接通状 态下的变速中，有级变速器部分9的输入扭矩Ti(AT)(在下文中称为有级变速器输入扭矩) 呈现正值使得有级变速器部分9的输入侧构成驱动侧。然而，在动力断开状态下的变速中， 有级变速器输入扭矩Ti(AT)呈现负值使得有级变速器部分9的输出侧构成驱动侧。如上所述，换档是这样一种换档为了实现换档，使保持接合的一个摩擦元件分离 (或脱离)，并且使保持分离(或脱离)的另一摩擦元件接合。例如，在动力接通状态下升档的情况下，即在“动力接通升档”的情况下，以图5的 时序图所示出的方式实施变速过程。也就是说，从该时序图中可以看出，首先，产生从指示 换档的时刻持续到接合侧摩擦元件和分离侧摩擦元件的换档即将开始的时刻的准备阶段。在该准备阶段中，进行准备以使得接合侧摩擦元件准备开始接合操作以便产生扭 矩。对于此准备，向接合侧摩擦元件供给或指示预加液压(在下文中称为接合侧指示压 力)，并且实施所谓的打滑控制以允许有级变速器输入转速Ni(AT)实现预定的旋转打滑。在 此打滑控制中，使得分离侧摩擦元件的扭矩分配比为1 ( 一)，并且使得接合侧摩擦元件的 扭矩分配比为0(零)。为了实现此控制，通过将旋转打滑部分加到换档之前的状态下的有 级变速器输入转速Ni (AT)上，计算出有级变速器部分9的目标输入转速队( ) (0)，并且对分离 侧摩擦元件进行反馈控制。在准备阶段结束之后，通过从分离侧摩擦元件向接合侧摩擦元件分配有级变速器 输入扭矩!\( )实施所谓的扭矩转移。也就是说，所谓的扭矩阶段开始。注意到，由从发出 变速指令之后接合侧摩擦元件即将具有实际工作容量的时刻延续到实际变速比开始变化 的时刻的时间段限定扭矩阶段。同样在此扭矩阶段中，实施上述打滑控制以允许有级变速器输入转速Ni(AT)实现预 定的旋转打滑。在此打滑控制中，通过将旋转打滑部分加到换档之前的状态下的有级变速 器输入转速Ni (AT)上，计算出有级变速器部分9的目标输入转速队( ) (0)，并且对分离侧摩擦 元件进行反馈控制。在扭矩阶段结束之后，有级变速器输入转速Ni(AT)从换档之前建立的速度变为换档 之后建立的速度。也就是说，所谓的惯性阶段开始。注意到，由从实际变速比从变速之前建 立的数值改变的时刻(即扭矩阶段结束时刻)延续到变速比表示为变速之后建立的数值的 时刻的时间段限定惯性阶段。在此惯性阶段中，计算使得有级变速器输入转速Ni(AT)从换档之前建立的速度变为 换档之后建立的速度的目标有级变速器输入转速Ni(AT) (0)，并且对接合侧摩擦元件进行反 馈控制。在此反馈控制中，使得分离侧摩擦元件的扭矩分配比为0(零)，并且使得接合侧 摩擦元件的扭矩分配比为1 ( 一)。为了实现此控制，将指示给接合侧摩擦元件的基准扭矩 (在下文中称为接合侧指示基准扭矩)设定为有级变速器输入扭矩Ti(AT)，并且将指示给分 离侧摩擦元件的基准扭矩(在下文中称为分离侧指示基准扭矩)设定为0 (零)。在惯性阶段中，实施上述协调变速控制。与惯性阶段的开始同步地开始此协调变速控制。相应地，在本发明中，通过对扭矩阶段的结束进行后述判断，使协调变速控制的开 始与惯性阶段的开始相同步。在惯性阶段结束之后，接合侧摩擦元件的扭矩增加到这样的水平对有级变速器输入扭矩!\( )提供足够的裕度。也就是说，所谓的结束阶段开始。在此结束阶段中，接合 侧摩擦元件的扭矩缓慢地增加到这样的数值对有级变速器输入扭矩1\( )提供足够的裕 度，并且去除分离侧摩擦元件的扭矩。为了缓慢地增加接合侧摩擦元件的扭矩，对接合侧指 示液压进行控制，并且，为了去除分离侧摩擦元件的扭矩，将指示给分离侧摩擦元件的液压 (在下文中称为分离侧指示压力)降低到0(零)。根据这些动作，完成“动力接通升档”。图6示出了实施上述协调变速控制所需的实际用于判断扭矩阶段的结束的流程 图。在变速器控制器(TC) 11中执行流程图中的程序操作步骤。也就是说，基于根据判 断结果所计算出的指示值，对液压控制阀单元10中的电磁阀进行占空比控制以实施协调 变速控制。下面，将详细说明图6的流程图。例如将换档的开始用作触发器来执行流程图中的程序操作步骤。在步骤Sl中， 为了计算有级变速器输入扭矩Ti(AT)和指示给接合侧摩擦元件的扭矩T。(在下文中称为接 合侧指示扭矩)，读取发动机扭矩 ；、减速机构3的减速比艮(在下文中称为减速机构减速 比)、变矩器2的扭矩比Rt (在下文中称为变矩器变速比)以及无级变速侧变速比RafcVT)。 然后，操作流程转入步骤S2。在步骤S2中，计算有级变速器输入扭矩1\( )。也就是说，首先，利用已知的计算方 法，从发动机扭矩Te和变矩器变速比Rt求得变矩器2的输出扭矩(或涡轮扭矩)T0(tc)(= RtXTe)。然后，利用下面的方程(1)涡轮扭矩(T。(t。))X减速比(Rr) X无级变速侧变速比(RafcVT))=有级变速器输入 扭矩(Ti(AT))..............................(1)求得有级变速器输入扭矩Ti(AT)。实际上，在图1的动力传动系中，涡轮扭矩T。(te) 与有级变速器输入扭矩Ti(AT)两者之间具有如同上述方程(1)的静态关系。然后，操作流程 转入步骤S3。在步骤S3中，以如图7的控制流程中所示的方式计算指示给接合侧摩擦元件的扭 矩(在下文中称为接合侧指示扭矩)T。。在图7的控制中，计算有级变速器输入扭矩1\( ) (见图6的流程图的步骤S2)，并且判断是否存在协调变速控制。也就是说，当在有级变速器部分9中实施换档时，判定需要协调变速控制。于是， 实施将有级变速器输入转速Ni(AT)控制为与换档相对应的速度的控制。对于此控制，求得目 标有级变速器输入转速Ni(AT) (0)，然后计算接合侧摩擦元件(即高速离合器H/C)在惯性阶 段中为了可靠地控制有级变速器输入转速Ni (AT)所需要的校正扭矩。这样，通过用接合侧摩擦元件在惯性阶段中所需要的扭矩的分配比乘以有级变速 器输入扭矩Ti(AT)，求得接合侧摩擦元件在惯性阶段中所需要的分配扭矩，并且通过利用上 述校正扭矩校正接合侧摩擦元件的分配扭矩来计算出接合侧指示扭矩T。。如果接合侧指示扭矩T。为这种类型即，确保在惯性阶段中有级变速器输入转速 Ni(AT)的精确控制，则不需要为惯性阶段求得校正扭矩。也就是说，在此情况下，可以将接合 侧摩擦元件在惯性阶段中所需的分配扭矩用作接合侧指示扭矩T。而不必对其进行校正。返回来参考图6的流程图，在步骤S4中，判断在有级变速器部分9的换档过程中 是否完成从分离侧摩擦元件向接合侧摩擦元件的扭矩传递。更具体地，判断接合侧指示扭矩τ。是否大于或等于有级变速器输入扭矩Ti (ΑΤ)。当判定接合侧指示扭矩Τ。大于有级变速器输入扭矩Ti(AT)时，即当判定已完成从分离侧摩擦元件向接合侧摩擦元件的扭矩传递时，操作流程转入认为扭矩阶段已结束的步 骤S5。于是，判定惯性阶段已开始。然而，当判定接合侧指示扭矩T。不大于有级变速器输入扭矩Ti(AT)时，即当判定未 完成从分离侧摩擦元件向接合侧摩擦元件的扭矩传递时，操作流程转入认为扭矩阶段还未 结束的步骤S6。在此情况下，判定惯性阶段尚未开始。注意到，如步骤S5的方框中所述，判定从分离侧摩擦元件向接合侧摩擦元件完成 扭矩传递指判定惯性阶段开始。—旦判定惯性阶段开始，则开始无级变速器部分8的控制。更具体而言，与判定结 果同步地开始控制无级变速器部分8。也就是说，在判定惯性阶段开始时，以这样的方式控 制接合侧指示液压P。和分离侧指示压力& 即，与判断结果同步地开始对无级变速器部分 8的变速控制。注意到，在本发明中，摩擦元件的实际工作容量可以用液压替代上述扭矩。图8示出了实际用于基于液压即接合侧指示压力判断扭矩阶段结束的流程图。在步骤Sl中，如同图6的流程图的步骤Si，读取发动机扭矩 ；、减速机构减速比 艮、变矩器变速比Rt以及无级变速侧变速比RafcVT)。在步骤S2中，如同图6的流程图的步骤S2，计算有级变速器输入扭矩Ti(AT)。然后，在步骤S7中，计算接合侧指示压力P。。对于此计算，使用图7中的控制流程。 也就是说，利用图7中的流程，求得接合侧指示扭矩T。，然后将此接合侧指示扭矩T。转换成 接合侧摩擦元件所需的相应液压(即接合侧指示压力)。返回来参考图8中的流程图，在步骤S8中，计算与有级变速器输入扭矩Ti(AT)相对 应的接合侧摩擦元件所需的液压Ρ。ω。在下文中将液压？。( )称为接合侧所需压力。也就是 说，通过将有级变速器输入扭矩Ti(AT)转换成相应的液压，求得接合侧所需压力P。(n)。在步骤S9中，如同图6的流程图的步骤S4，判断在有级变速器部分9的换档过程 中是否完成从分离侧摩擦元件向接合侧摩擦元件的扭矩传递。更具体地，判断接合侧指示 压力P。是否大于或等于接合侧所需压力ρ。ω。也就是说，在图8的流程图的情况下，将液压 用作参数。当判定接合侧指示压力P。大于接合侧所需压力Ρ。ω时，即当判定已完成从分离侧 摩擦元件向接合侧摩擦元件的扭矩传递时，操作流程转入认为扭矩阶段已结束的步骤S5。 于是，判定惯性阶段已开始。然而，当判定接合侧指示压力P。不大于接合侧所需压力Ρ。(η)时，即当判定未完成 从分离侧摩擦元件向接合侧摩擦元件的有级变速器输入扭矩Ti(AT)的传递时，操作流程转入 认为扭矩阶段还未结束的步骤S6。在此情况下，判定惯性阶段尚未开始。在本发明的本实施例中，与上述判断结果相同步地开始对无级变速器部分8的协 调变速控制。参考图9A和9B，示出了分别由本发明和比较例提供的时序图。也就是说，图9A的 时序图示出了根据本发明的在判定惯性阶段开始时实施的协调变速控制，并且图9B的时 序图示出了根据比较例的在判定惯性阶段开始时，即基于有级变速器输入转速队( )判定惯性阶段开始时实施的协调变速控制。从图9A中的时序图可以看出，在基于是否完成从分离侧摩擦元件向接合侧摩擦元件的输入扭矩的传递来判断惯性阶段的开始的情况下，在判定惯性阶段开始的时刻与无 级变速器部分8实际开始变速的时刻之间产生延时。然而，从图9A的时序图中可以看出， 此延迟仅为控制硬件时容许的延迟时间(或控制时间滞后)Δ tl。然而，从图9B的时序图中可以看出，在基于有级变速器输入转速队( )进行判断的 比较例的情况下，也就是说，例如在基于有级变速器转速是否降到预定的阈值Nt来判断惯 性阶段的开始的情况下，迫使延时呈现出这样的水平即，包括容许延迟时间At1和直到有 级变速器输入转速Ni(AT)降到阈值Nt所需的时间At2的水平。参考图10，示出了描绘在动力断开状态下实施降档的“动力断开降档”的情况的时 序图。在此情况下，如图所示，将低速&倒档制动器LR/B用作接合侧摩擦元件并且将高速 离合器H/C用作分离侧摩擦元件来实施图6和图8中的流程图的控制流程。也就是说，关 于判断惯性阶段的开始，在上述“动力接通升档”与“动力断开降档”之间基本没有差别。如上所述，在本发明中，关注接合侧摩擦元件的扭矩与分离侧摩擦元件的扭矩之 间的关系。通过体现该关系，在有级变速器部分9的换档过程中，控制无级变速器部分8的 开始与换档的惯性阶段的开始相同步。相应地，开始协调变速控制的时间在有级变速器部 分9的操作与无级变速器部分8的操作之间相吻合。相应地，在本发明中，可以抑制由于自 动变速器输入转速Ni (或有级变速器输入转速Ni(AT))的变化而引起的不期望的变速冲击或 者至少将该变速冲击最小化。此外，如图6和图8中的流程图的部分所述，当接合侧摩擦元件的实际工作容量 (即扭矩或液压)大于预定值时，判定已完成从分离侧摩擦元件向接合侧摩擦元件的扭矩 传递。根据此判断结果，可以精确地判断和检测惯性阶段的开始。根据需要，预定值可以为对接合侧摩擦元件的输入部分和输出部分提供相等扭矩 的数值。也就是说，根据有级变速器输入扭矩Ti (AT)，预先设定对输入部分和输出部分提供相 等扭矩的各种数值，并且适当地选出一个数值作为用于所需判断的预定值。同样在此情况 下，可以精确地检测从分离侧摩擦元件向接合侧摩擦元件的扭矩传递的完成。换言之，可以 精确地检测惯性阶段的开始。相应地，可以有效地抑制由于自动变速器输入转速Ni的变化 而引起的不期望的变速冲击或者至少将该变速冲击最小化。如图6中的流程图的部分所述，当将上述实际工作容量设定为管理接合侧摩擦元 件的接合和分离的指示扭矩时，可以精确地检测从分离侧摩擦元件向接合侧摩擦元件的扭 矩传递的完成，即惯性阶段的开始。相应地，同样在此情况下，可以有效地抑制由于自动变 速器输入转速Ni的变化而引起的不期望的变速冲击或者至少将该变速冲击最小化。从图6的流程图中可以看出，通过将预定值设定为有级变速器输入扭矩1\( )，可 以使用诸如步骤Sl和步骤S2等简单的操作步骤。也就是说，通过使用这些简单的步骤，可 以使用动力传动系统中已知的处理方法来求得最新的预定值。如图8的流程图的部分所述，当将实际工作容量设定为管理接合侧摩擦元件的接 合和分离的指示液压时，可以精确地检测从分离侧摩擦元件向接合侧摩擦元件的扭矩传递 的完成，即惯性阶段的开始。这样，同样在此情况下，可以有效地抑制由于自动变速器输入 转速Ni的变化而引起的不期望的变速冲击或者至少将该变速冲击最小化。
此外，从图1中可以看出，并且如图6和图8中的流程图的部分所述，当本发明实际应用于无级变速器部分8的输出侧与有级变速器部分9的输入侧串联连接的单元时，可 以通过对均为预先设定的发动机扭矩Te、减速机构减速比艮、变矩器变速比Rt以及无级变 速侧变速比Ra(CTT)进行处理而从驱动侧有效地计算出有级变速器输入扭矩Ti(AT)。显然，可 以直接或间接地提供这些信息数据Τε、Rr, Rt和RafcVT)。可以得知，可以基于驾驶员控制的加速踏板的运动来判断或检测动力的接通/断 开状态(即动力接通或动力断开)。然而，诸如安装在有级变速器部分9中的离合器或制动器等摩擦元件具有这样的 功能即，当摩擦元件接合时，摩擦元件的输入部分和输出部分呈现相等的转速。在本发明 中，实际使用此功能。也就是说，在本发明中，从有级变速器部分9的输入转速的变化来判断或检测动 力接通/断开状态的切换。更具体而言，从图IlA可以看出，当在有级变速器部分9不实施换档的非换档状态 下或者在准备阶段中自动变速器输入转速Ni增加到比有级变速器部分9的摩擦元件(即低 速&倒档制动器LR/B或高速离合器H/C)的接合侧转速N。高出预定阈值△ N的数值时，判 定“动力接通”，其中在实施换档时在扭矩阶段和惯性阶段之前出现准备阶段。然而，当在上 述非换档状态或准备阶段中自动变速器输入转速Ni降低到比摩擦元件的接合侧转速N。小 预定阈值ΔΝ的数值时，判定“动力断开”。然而，从图IlB可以看出，当在实际实施换档的扭矩阶段或惯性阶段中自动变速 器输入转速Ni增加到比摩擦元件(即低速&倒档制动器LR/B)在有级变速器部分9低速档 时的接合侧转速N。a。w)高出预定阈值ΔΝ的数值时，判定“动力接通”。然而，当在上述阶段 中自动变速器输入转速Ni降低到比摩擦元件(即高速离合器H/C)在有级变速器部分9高 速档时的接合侧转速N。(mgh)小预定阈值ΔΝ的数值时，判定“动力断开”。通过变速器控制 器(TC) 11执行这种动力接通/断开的判断。当如上所述基于有级变速器部分9的输入转速的变化来判断动力接通/断开状态 的切换时，即使从诸如发动机1等的驱动侧输入到有级变速器部分9的扭矩非常小(几乎 为零)，也可以精确地判断动力接通/断开的状态。显然，可以根据驾驶员的需求或相关机 动车的类型来变更阈值Δ N。也就是说，根据此变更，可精确地判断低速&倒档制动器LR/B 和高速离合器H/C的不期望的打滑，并且阈值Δ N可具有小的数值(例如20 50rpm)。上述实施例中采用的有级变速器部分9为建立第一前进档、第二前进档以及倒档 的类型。然而，根据需要，有级变速器部分9可以为具有三种或更多种前进档速度的类型。2009年3月6日提交的日本专利申请2009-054008的全部内容以引用的方式并入 本文。尽管以上参考本发明的实施例对本发明进行了说明，但本发明不限于上述实施 例。本领域的技术人员可以根据以上说明对上述实施例进行各种修改和变型。
权利要求
一种自动变速器的控制系统，所述自动变速器包括有级变速器部分和无级变速器部分，所述有级变速器部分包括多个摩擦元件并且通过使其中一个摩擦元件分离且使另一摩擦元件接合进行换档从而建立期望的速度，所述无级变速器部分连续地建立期望的速度，所述控制系统使所述无级变速器部分的变速控制与所述有级变速器部分的输入转速的变化相协调，所述控制系统构造为实施在所述有级变速器部分的换档过程中，判断是否完成从分离侧摩擦元件向接合侧摩擦元件的扭矩传递；以及在判定已完成扭矩传递即惯性阶段已开始时，开始所述无级变速器部分的变速控制。
2.根据权利要求1所述的自动变速器的控制系统，其中，所述控制系统构造为当所述接合侧摩擦元件的实际工作容量大于或等于预定值时判 定完成扭矩传递。
3.根据权利要求2所述的自动变速器的控制系统，其中，所述预定值是对所述接合侧摩擦元件的输入部分和输出部分提供相等扭矩的数值。
4.根据权利要求2所述的自动变速器的控制系统，其中，所述实际工作容量是指示给所述接合侧摩擦元件用以管理所述接合侧摩擦元件的接 合/分离的液压。
5.根据权利要求2所述的自动变速器的控制系统，其中，所述实际工作容量是管理所述接合侧摩擦元件的接合/分离的扭矩。
6.根据权利要求5所述的自动变速器的控制系统，其中，所述预定值是所述有级变速器部分的输入扭矩。
7.根据权利要求6所述的自动变速器的控制系统，其中，所述无级变速器部分布置在所述有级变速器部分的输入侧。
8.根据权利要求2所述的自动变速器的控制系统，其中，所述实际工作容量是指示给所述摩擦元件用以选择性地使所述摩擦元件接合或分离 的液压。
9.根据权利要求1所述的自动变速器的控制系统，其中，所述有级变速器部分的每个摩擦元件根据实际被施加的液压的量值而呈现接合/分 离状态。
10.一种自动变速器的控制系统，所述自动变速器包括有级变速器部分和无级变速器 部分，所述有级变速器部分包括多个摩擦元件并且通过使其中一个摩擦元件分离且使另一 摩擦元件接合进行换档从而建立期望的速度，所述无级变速器部分连续地建立期望的速 度，所述控制系统使所述无级变速器部分的变速控制与所述有级变速器部分的输入转速的 变化相协调，所述控制系统包括在所述有级变速器部分的换档过程中判断是否完成从分离侧摩擦元件向接合侧摩擦 元件的扭矩传递的装置；以及在判定已完成扭矩传递即惯性阶段已开始时开始所述无级变速器部分的变速控制的装置。
11. 一种控制自动变速器的方法，所述自动变速器包括有级变速器部分和无级变速器 部分，所述有级变速器部分包括多个摩擦元件并且通过使其中一个摩擦元件分离且使另一 摩擦元件接合进行换档从而建立期望的速度，所述无级变速器部分连续地建立期望的速 度，与所述有级变速器部分的输入转速的变化相协调地控制所述无级变速器部分， 所述方法包括在所述有级变速器部分的换档过程中，判断是否完成从分离侧摩擦元件向接合侧摩擦 元件的扭矩传递；以及在判定已完成扭矩传递即惯性阶段已开始时，开始所述无级变速器部分的控制。
全文摘要
本发明公开了一种自动变速器的控制系统，所述控制系统控制自动变速器。所述自动变速器包括有级变速器部分和无级变速器部分，所述有级变速器部分包括多个摩擦元件并且通过使其中一个摩擦元件分离且使另一摩擦元件接合进行换档从而建立期望的速度，所述无级变速器部分连续地建立期望的速度。所述控制系统使所述无级变速器部分的变速控制与所述有级变速器部分的输入转速的变化相协调。所述控制系统构造为实施在所述有级变速器部分的换档过程中，判断是否完成从分离侧摩擦元件向接合侧摩擦元件的扭矩传递；以及在判定已完成扭矩传递即惯性阶段已开始时，开始所述无级变速器部分的变速控制。
文档编号F16H61/00GK101825171SQ20101012220
公开日2010年9月8日 申请日期2010年3月2日 优先权日2009年3月6日
发明者井上真美子, 内田正明, 古闲雅人, 城崎建机, 落合辰夫, 野野村良辅, 铃木英明, 门野亮路, 高桥诚一郎 申请人:日产自动车株式会社;加特可株式会社