用于控制自动变速器的装置和方法与流程

本发明涉及一种自动变速器的控制装置和用于控制自动变速器的方法，本发明更具体涉及一种反映自动变速器单个部件的硬件偏差的自动变速器的控制装置。

背景技术：

自动变速器根据诸如车速和节气门开度等行驶状况，通过操作至少一个致动器来控制液压，以换挡到目标挡位速度或者比率。

当换挡到目标挡位速度的情况下，自动变速器可具有从接合状态变化到释放状态的即将分离(off-going)或者第一摩擦元件，以及从释放状态变化到接合状态的即将接合(on-coming)或者第二摩擦元件。可以通过控制供给到各元件的液压，来实现或者执行释放或者起动即将分离摩擦元件，并且接合或者起动即将接合摩擦元件。

另外，可以通过操作控制占空比(control duty)并且根据控制占空比来控制致动器，对提供给即将分离和即将接合摩擦元件的液压进行控制。

电动液压泵可被应用到自动变速器，并且当在操作电机来驱动泵的状态下，传动装置被变速到任何变速挡位从而进行换挡时，可以操作即将分离的电磁线圈以释放即将分离摩擦元件(例如，即将分离的离合器)，或者操作即将接合的电磁线圈以接合即将接合摩擦元件(例如，即将接合的离合器)。

然而，在制造自动变速器单个部件时，如果不考虑依赖于每个单个部件的偏差，则在执行换挡操作时会产生不利的冲击。例如，对于电磁线圈，依赖于所制造的每个部件，电磁线圈具有放电率的偏差。对于离合器，依赖于所制造的每个部件，会引起油的填充时间的不同。

如果在变速器控制单元(TCU)中进行集中控制，而不考虑自动变速器单个部件的动态特性的不同，则在换挡操作期间可能会产生冲击。

在背景技术部分公开的上述信息只是为了增强对本发明的背景的理解，因此其包含的信息不能形成对本领域普通技术人员来说在该国家已知的现有技术。

技术实现要素：

本发明提供一种反映自动变速器单个部件的硬件偏差的自动变速器的控制装置以及控制该自动变速器的方法。

根据本发明一个示例性实施例的反映单个部件的硬件偏差的自动变速器的控制装置可以包括：包括电动机和泵的电动液压泵；致动器，通过控制从泵排出的液压，来接合或释放摩擦元件；和变速器控制单元(TCU)，在将控制信号输出或者正在输出到致动器的换挡期间，根据摩擦元件和致动器的动态特性系数校正控制信号，从而控制致动器。

控制信号可以是与在换挡初期施加于致动器的控制占空比的大小和填充时间。

摩擦元件和致动器的动态特性系数可预先存储，或者可存取，在变速器控制单元中，并且变速器控制单元可根据动态特性系数校正基本补偿值，以校正控制占空比的大小和填充时间。

基于动态特性系数的基本补偿值，根据控制占空比和填充时间，以映射表形式存储在或者可存取在变速器控制单元中。

变速器控制单元可控制控制占空比和填充时间，以根据或基于换挡类型来控制摩擦元件和致动器。

换挡类型可包括升挡、降挡、强制降挡、向下跳挡和向上跳挡。

变速器控制单元可根据换挡类型将补偿值校正成基本补偿值以输出控制信号。

变速器控制单元可根据换挡类型纠正补偿值。

根据本发明另一个示例性实施例的自动变速器的控制方法，包括以下步骤：变速器控制单元基于摩擦元件和致动器的动态特性系数来确定基本补偿值；变速器控制单元基于换挡类型确定补偿值；以及变速器控制单元输出反映基本补偿值以及基于换挡类型的补偿值的控制信号。

基于动态特性系数的基本补偿值可以通过实验确定，并且可以以映射表形式预先存储，或者可存取，在变速器控制单元中。

基于换挡类型的补偿值可通过实验确定，并且可以以映射表形式预先存储，或者可存取，在变速器控制单元中。

控制信号可以是在换挡初期施加于致动器的控制占空比的大小和填充时间。

根据基于本发明一个示例性实施例的自动变速器的控制装置及其方法，可以通过反映自动变速器单个部件的硬件偏差，来控制控制占空比和填充时间，从而改善换挡感觉。

附图说明

提供附图以解释本发明描述的示例性实施例参考，本发明的技术精神不应当被意图受限于附图，其中：

图1是根据本发明的示例性实施例的自动变速器构造的示意图；

图2是根据本发明的示例性实施例的自动变速器的控制装置的构造的框图；

图3是根据本发明的示例性实施例的电动液压泵的结构的示意图；

图4是根据本发明的示例性实施例的控制信号的图表；

图5是示出根据本发明的示例性实施例的动态特性系数的映射表的视图；

图6是示出根据本发明的示例性实施例的变速器动作类型的映射表的视图；

图7是示出根据本发明的示例性实施例的自动变速器的控制方法的流程图。

具体实施方式

下面将参考附图更加详细地描述本发明，在附图中示出了本发明的示例性实施例。如那些本领域技术人员能够实现的，在不背离本发明的精神或范围的情况下，这些实施例还可以以各种不同的方法改变。

为了阐明本发明，与本发明无关的部件将被省略，在全部说明书中用同样的附图标记表示同样的部件或等同物。

在附图中可以随意示出各元件的大小和厚度，本发明并不必受限于此。在附图中，层、膜、板、区域等的厚度为了清楚起见可以被夸大。

现在，将参考附图描述根据本发明的示例性实施例的自动变速器的控制装置。首先，描述应用于根据本发明的示例性实施例的自动变速器的控制装置的自动变速器。

图1是根据本发明的示例性实施例的自动变速器构造的示意图。

如图1所示，根据本发明的自动变速器可以接收来自与发动机10连接的输入轴30的扭矩，并且将该扭矩传递到输出轴80。另外，至少一个行星齿轮组被插入到输入轴30和输出轴80之间，使得输入轴30的转速改变到目标转速，并且该目标转速可被传递到输出轴80。此外，自动变速器中布置有可选择地将行星齿轮组的各个操作元件与输入轴30、变速器壳体(未示出)、和/或其它操作部件连接的至少一个摩擦元件。为了更好地理解且易于描述，在图1中仅示出第一和第二驱动齿轮40和50、第一和第二从动齿轮90和100、即将接合摩擦元件60和即将分离摩擦元件70。

第一驱动齿轮40可布置在输入轴30上，并且通过操作即将分离摩擦元件70来获得第一速度。第一驱动齿轮40可以与第一从动齿轮90啮合。

第二驱动齿轮50也可布置在输入轴30上，并且通过操作即将接合摩擦元件60来获得第二速度。第二驱动齿轮50可以与第二从动齿轮100啮合。

基于自动变速器，当操作即将分离摩擦元件70时可以获得第一速度或比率，当操作即将接合摩擦元件60时可以获得第二速度或比率。因此，通过将即将分离摩擦元件70从接合状态变化到释放状态，同时将即将接合摩擦元件60从释放状态变化到接合状态，可以从第一速度换挡到第二速度。

另外，车辆惯性20可被输入到输入轴30。车辆惯性20可以通过将车辆作为质量块进行数学处理(mathematically treating)来确定。

上述自动变速器是应用本发明精神的一个实施例，本发明的精神不仅可应用于图1所示的自动变速器，而且能够应用到所有通过接合即将接合的元件和释放即将分离的元件进行升挡的变速器。

接下来，将参考图2详细描述根据本发明的示例性实施例的自动变速器的控制装置。

图2是示出根据本发明的示例性实施例的自动变速器的控制装置的构造的框图。

如图2所示，根据本发明示例性实施例的自动变速器的控制装置可以包括：节气门开度检测器110、车速检测器120、发动机速度检测器130、液压检测器140、变速器控制单元150和致动器160。

节气门开度检测器110可以检测基于加速踏板的动作而操作的节气门开度，并且将与此相应的信号传递到变速器控制单元150。

车速检测器120可以检测车速，并且将与此相应的信号传递到变速器控制单元150。

发动机速度检测器130可以利用通过检测基于发动机10的操作而旋转的曲轴的转速来检测发动机速度，并且将与此相应的信号传递到变速器控制单元150。

液压检测器140可以检测应用于即将分离和即将接合摩擦元件的液压，并且将与此相应的信号传递到变速器控制单元150。

致动器160可以接收来自变速器控制单元150的控制信号，以控制应用于即将接合摩擦元件60和即将分离摩擦元件70的液压。致动器160可以包括控制应用于各个即将接合和即将分离摩擦元件的液压的至少一个控制阀和电磁阀。

如图3所示，摩擦元件70和60(例如，离合器)可以通过致动器(例如，电磁阀)接收来自包括电动机210和泵220在内的电动液压泵200的液压。在一个实施例中，致动器160可以控制从泵中排出的液压，以接合或释放摩擦元件70和60。

变速器控制单元150可以由通过预定程序启动的一个或多个处理器实现，或者可包括通过预定程序启动的一个或多个处理器，该预定程序可以被编程，以执行根据本发明实施例的自动变速器的升挡控制方法的每个步骤。

在换挡操作期间，变速器控制单元150可根据摩擦元件(例如，离合器)和致动器160的动态特性系数，校正控制信号以控制致动器160，并且将经校正的控制信号传递到致动器160。在这种情况下，控制信号可以是在换挡初期应用于致动器的控制占空比的大小和填充时间的函数，或者受其影响。

图4是示出根据本发明的示例性实施例的控制信号的图表。

参考图4，通过致动器160提供给摩擦元件的液压可以通过占空比控制来执行。在这种情况下，在换挡的早期阶段，在预定时间T1(填充时间)期间应用预定大小A1(控制占空比的大小)的控制占空比，迅速地为摩擦元件提供液压之后，控制占空比的大小可以减小，以执行正常的控制。也就是说，控制信号可以由在换挡初期中应用于致动器的控制占空比的大小以及可以作为控制占空比的维持时间的填充时间组成，或者是它们的函数。

变速器控制单元150可以根据摩擦元件和致动器160的动态特性系数来校正包括控制占空比的大小和填充时间或受其影响的控制信号，以将经校正的控制信号输出到致动器160。

也就是说，在自动变速器或其部件的制造过程中，摩擦元件和致动器160的动态特性系数可以通过实验确定，被确定的动态特性系数可以预先存储在变速器控制单元150中，或者可由变速器控制单元150存取。

在此，动态特性系数可以是致动器160的排放流动速率和摩擦元件(例如，离合器)的充油时间的特性，该特性可以通过实验定量为动态特性系数。动态特性系数可以通过在制造过程中将摩擦元件和致动器组合成一体的组件理行实验性集合。从而，动态特性系数可以是自动变速器单个部件的动态特性。

变速器控制单元150可根据动态特性系数来校正补偿值，以输出，或者在输出时控制信号。在这种情况下，基于动态特性系数的补偿值可以作为根据控制占空比和填充时间的映射表形式预先存储到变速器控制单元150。在本发明中，根据动态特性系数对控制占空比的大小和填充时间的校正，可以作为基本校正。

如图5所示，基于摩擦元件和致动器的动态特性系数来校正控制占空比大小和填充时间的补偿值，可以以映射表的形式预先存储在变速器控制单元150中或者是可由变速器控制单元150存取的。

例如，如果某个车辆的摩擦元件和致动器的动态特性系数是“9”，则控制占空比大小的基本补偿值是0.2％，填充时间的基本补偿值是10ms。因此，变速器控制单元150可以使控制占空比的大小增加0.2％，并且将填充时间增加10ms以输出控制信号，或者在输出控制信号之前使控制占空比的大小增加0.2％并且将填充时间增加10ms。

如果某个车辆的摩擦元件和致动器的动态特性系数是“4”，则控制占空比大小的基本补偿值是-0.3％，填充时间的基本补偿值是-15ms。因此，变速器控制单元150可以将控制占空比的大小减少0.3％，并且将填充时间减少15ms以输出控制信号，或者在输出控制信号之前使控制占空比的大小减少0.3％并且将填充时间减少15ms。

如上所述，通过根据反映摩擦元件(例如，离合器)和致动器的动态特性的动态特性系数对控制信号(控制占空比的大小及填充时间)进行控制，可以改善车辆的换挡感受。

变速器控制单元150还可以根据换挡类型来校正控制信号。因此，根据挡位类型的控制信号的校正，可作为换挡类型校正。换挡类型可以包括升挡、降挡、强制降挡、向下跳挡，和向上跳挡。

也就是说，根据换挡类型的校正系数可以以映射表形式预先存储在变速器控制单元150中，或者可由变速器控制单元150存取。考虑到摩擦元件和致动器的偏差，通过实验或实验数据，映射表可预先存储在变速器控制单元150，或者可由变速器控制单元150存取。

变速器控制单元150可以通过反映基于动态特性系数的补偿值的换挡类型或者作为换挡类型的函数的校正系数，输出最终控制信号。在这种情况下，变速器控制单元150可以通过将基于换挡类型的校正系数加到依据或基于动态特性系数的补偿值上，来输出控制信号。

参考图5和图6，可以假定，摩擦元件和致动器的动态特性系数是“8”，并且换挡类型是升挡。

在这种情况下，控制占空比的大小的基本补偿值可以是0.1％，并且填充时间的基本补偿值可以是5ms。同时，在升挡的换挡中的控制占空比的大小的补偿值为0.1％，填充时间的补偿值可以为0ms。

因此，通过将包括升挡的换挡过程中的补偿值(0.1％)加到控制占空比的大小的基本补偿值(0.1％)上，变速器控制单元150可以将控制占空比的大小增加0.2％，并且通过将包括升挡的换挡过程中的补偿值(0ms)加到填充时间的基本补偿值(5ms)上，变速器控制单元150可以增加5ms填充时间，以输出控制信号。

下面，将参考附图描述根据本发明的示例性实施例的自动变速器的控制方法。

图7是根据本发明的示例性实施例的自动变速器的控制方法的流程图。

如图7所示，变速器控制单元150可以检测摩擦元件和致动器的动态特性系数，并且基于动态特性系数确定基本补偿值(S10)。基于动态特性系数的基本补偿值和动态特性系数可以如上所述通过实验确定，并且可以预先存储在变速器控制单元150中或者对于变速器控制单元150来说是可存取的(参考图5)。

变速器控制单元150可以确定换挡类型，并且根据换挡类型来确定补偿值(S20)。如上所述，基于换挡类型的补偿值可以通过实验来确定，并且可以以映射表的形式预先存储在变速器控制单元150中或者对于变速器控制单元150来说是可存取的(参见图6)。

通过反映基于动态特性的基本补偿值和基于换挡类型的补偿值，变速器控制单元150可以校正控制信号(控制占空比的大小和填充时间)，从而输出最终的控制信号(S30)。

如上所述，根据依照本发明示例性实施例的自动变速器的控制装置及其控制方法，通过校正基于摩擦元件和致动器的动态特性及换挡类型的控制信号，可改善换挡感受。

尽管已经结合目前被认为是实际的示例性实施例对本发明进行描述，然而，应当理解，本发明不限于公开的示例性实施例，相反地，本发明意图覆盖在所附权利要求的精神和范围内的各种改进和等同布置。