本發(fā)明涉及一種對設置有動力傳遞裝置的車輛進行控制的車輛用控制裝置。
背景技術:
作為安裝在車輛中的動力傳遞裝置,已知一種并行設置有作為傳遞來自發(fā)動機(驅動力源)的動力的動力傳遞路徑的第一動力傳遞路徑和第二動力傳遞路徑的動力傳遞裝置,所述第一動力傳遞路徑用于通過齒輪的嚙合執(zhí)行動力傳遞,所述第二動力傳遞路徑用于通過無級變速器執(zhí)行動力傳遞(例如,申請?zhí)枮?014-214791的日本專利申請(jp2014-214791a))。這種動力傳遞裝置設置有:第一離合器,其設置在無級變速器的上游側(動力傳遞方向的上游側);第二離合器,其設置在無級變速器的下游側;以及設置在動力傳遞路徑中的犬牙式離合器。
在這種動力傳遞裝置中,執(zhí)行用于接合和釋放離合器的離合器至離合器變速,使得第一離合器被釋放并且第二離合器被接合。
即使在設置有通過控制第一離合器和第二離合器的接合/分離來切換動力傳遞路徑以執(zhí)行變速這種類型(多離合器型)的變速器的動力傳動裝置中,仍然執(zhí)行離合器至離合器變速。
技術實現(xiàn)要素:
在傳遞來自發(fā)動機的動力的動力傳遞裝置中,當發(fā)動機的轉速改變時,由于慣性轉矩和發(fā)動機的發(fā)動機轉矩的輸入而發(fā)生了在離合器至離合器變速時的沖擊。考慮到這一點,例如,當執(zhí)行用于將第一離合器從接合狀態(tài)釋放并且將第二離合器從釋放狀態(tài)接合的離合器至離合器變速時,為了減少沖擊,考慮確定變速器的輸入轉速開始改變(所謂的慣性相開始)的時間,并且迅速地降低釋放側的第一離合器的轉矩容量。
然而,在離合器至離合器變速中,由于慣性相開始時的輸入轉速的變化量小,因此難以準確地確定慣性相的開始。因此,對慣性相開始的確定可能被延遲,并且如果對慣性相開始的確定被延遲,則開始降低釋放側的第一離合器的轉矩容量的時機被延遲而發(fā)生沖擊。
本發(fā)明提供了一種車輛的控制裝置,在設置有執(zhí)行用于布置和釋放第一離合器和第二離合器的離合器至離合器變速的動力傳遞裝置的車輛中,所述控制裝置能夠抑制在離合器至離合器變速時的沖擊。
本發(fā)明以安裝在設置有動力傳遞裝置的車輛中的車輛用控制裝置為前提,在所述動力傳遞裝置中并行設置有作為傳遞來自驅動力源的動力的動力傳遞路徑的第一動力傳遞路徑和第二動力傳遞路徑。所述動力傳遞裝置設置有被構造為在第一動力傳遞路徑與第二動力傳遞路徑之間選擇性地切換的第一離合器、犬牙式離合器以及第二離合器。所述第一動力傳遞路徑通過接合第一離合器和犬牙式離合器形成,并且所述第二動力傳遞路徑通過接合第二離合器形成。
所述車輛的控制裝置包括:轉速差獲取單元,所述轉速差獲取單元被配置為獲取前后轉速差,所述前后轉速差為所述犬牙式離合器的在動力傳遞方向的上游側的轉速與所述犬牙式離合器的在所述動力傳遞方向的下游側的轉速之間的差;以及控制單元,所述控制單元被配置為:在用于在第一離合器和犬牙式離合器被接合的狀態(tài)釋放第一離合器并且接合第二離合器的離合器至離合器變速控制開始之后,當所述犬牙式離合器的所述前后轉速差變得等于或大于預定值時,執(zhí)行對所述第一離合器的完全釋放控制。
接下來,將對本發(fā)明的操作進行描述。首先,在形成第一動力傳遞路徑時接合的犬牙式離合器中具有固有的齒隙(backlash),并且在離合器至離合器變速期間,如果慣性相開始,則消除犬牙式離合器的齒隙的方向被反轉。當消除齒隙的方向被反轉時,前后轉速差(犬牙式離合器的在上游側的轉速與犬牙式離合器的在下游側的轉速之間的差)變大。
以這種方式,在犬牙式離合器的前后轉速差變?yōu)榈扔诨虼笥陬A定值的情況下,由于在離合器至離合器變速期間犬牙式離合器的前后轉速差的增大意味著在離合器至離合器變速中消除齒隙的方向被反轉,即,慣性相開始,因此可以準確地確定慣性相開始。
相應地,在犬牙式離合器的前后轉速差變?yōu)榈扔诨虼笥陬A定值的情況下,執(zhí)行對第一離合器的完全釋放控制,由此可以使開始對第一離合器的完全釋放控制的時機相符于慣性相開始。這樣,可以抑制在離合器至離合器變速時的沖擊。
在本發(fā)明中,在離合器至離合器變速開始之后,當犬牙式離合器的前后轉速差變得等于或大于預定值時,執(zhí)行對第一離合器的完全釋放控制,并且可以進一步執(zhí)行用于降低被輸入到動力傳遞裝置的輸入轉矩的輸入轉矩降低控制。以這種方式,當犬牙式離合器的前后轉速差變?yōu)榈扔诨虼笥陬A定值時(在慣性相開始時),執(zhí)行對第一離合器的完全釋放控制以及輸入轉矩降低控制,由此可以抑制沖擊并實現(xiàn)變速時間的減少。
根據本發(fā)明,在設置有執(zhí)行用于接合和釋放第一離合器和第二離合器的離合器至離合器變速的動力傳遞裝置的車輛中,可以抑制在離合器至離合器變速時的沖擊。
附圖說明
下面將參照附圖對本發(fā)明的示例性實施例的特征、優(yōu)點以及技術和工業(yè)意義進行描述,其中相同的標號表示相同的元件,其中:
圖1是示出在應用了本發(fā)明的控制裝置的車輛中設置的動力傳遞裝置的示意性構造的示意圖;
圖2是示出在動力傳遞裝置的每個行駛模式下接合元件的接合表的示圖;
圖3是示出動力傳遞裝置和發(fā)動機的控制系統(tǒng)的框圖;
圖4是示出離合器至離合器變速時的沖擊抑制控制的示例的流程圖;
圖5是示出離合器至離合器變速時的沖擊抑制控制的示例的時間圖;
圖6是示出離合器至離合器變速時的沖擊抑制控制的另一示例的流程圖;
圖7是示出離合器至離合器變速時的沖擊抑制控制的另一示例的時間圖;
圖8是在應用了本發(fā)明的控制裝置的車輛中設置的動力傳遞裝置的另一示例的示意性構造的示意圖;以及
圖9是離合器至離合器變速時發(fā)生的沖擊的說明圖。
具體實施方式
在下文中,將參照附圖對本發(fā)明的實施例進行描述。首先,將參照圖1描述在應用了本發(fā)明的控制裝置的車輛v中設置的動力傳遞裝置的示例。
本示例的動力傳遞裝置1是一種將來自作為用于行駛的驅動力源的發(fā)動機2(安裝在車輛v中)的轉矩(動力)傳遞到驅動輪7l、7r的裝置,并且設置有變矩器3、前進檔倒檔切換裝置4、帶式無級變速器5(以下簡稱為“無級變速器5”)、齒輪機構6、設置有輸出齒輪81的輸出軸8、差動裝置9、等等。
在動力傳遞裝置1中,并行設置有通過齒輪的嚙合執(zhí)行動力傳遞的第一動力傳遞路徑(用于齒輪式行駛的動力傳遞路徑)和通過無級變速器5執(zhí)行動力傳遞的第二動力傳遞路徑(用于帶式行駛的動力傳遞路徑)。
具體地,在第一動力傳遞路徑中,從發(fā)動機2輸出的轉矩(輸入轉矩)經由變矩器3輸入到渦輪軸31,并且所述轉矩從渦輪軸31經由前進檔倒檔切換裝置4和齒輪機構6傳遞到輸出軸8。在第二動力傳遞路徑中,輸入到渦輪軸31的轉矩經由無級變速器5被傳遞到輸出軸8。然后,根據車輛的行駛狀態(tài),動力傳遞路徑在第一動力傳遞路徑與第二動力傳遞路徑之間被切換。下面將對用于切換動力傳遞路徑的構造進行描述。
發(fā)動機2是燃燒燃料并輸出動力的諸如汽油發(fā)動機的已知的動力裝置,并且被配置為控制運轉狀態(tài),例如,設置在進氣通道中的節(jié)氣門的節(jié)氣門開度(進氣量)、燃料噴射量或點火正時。發(fā)動機2的運轉狀態(tài)由電子控制單元(ecu)100(參見圖3)控制。ecu100執(zhí)行包括上述的進氣量控制、燃料噴射量控制、點火正時控制等在內的對發(fā)動機2的各種控制。
變矩器3設置有聯(lián)接到發(fā)動機2的曲軸21的泵輪32以及通過渦輪軸31聯(lián)接到前進檔倒檔切換裝置4的渦輪33。鎖止離合器34設置在泵輪32與渦輪33之間。鎖止離合器34完全地接合,從而泵輪32和渦輪33一體地旋轉。
前進檔倒檔切換裝置4設置有前進檔離合器(用于齒輪式行駛的離合器)c1、倒檔制動器b1、雙小齒輪型行星齒輪裝置41。行星齒輪裝置41的行星齒輪架42一體地聯(lián)接到無級變速器5的渦輪軸31和輸入軸51,齒圈43通過倒檔制動器b1選擇性地聯(lián)接到殼體11,并且太陽齒輪44通過行星輸出軸45聯(lián)接到小直徑齒輪61。太陽齒輪44和行星齒輪架42通過前進檔離合器c1選擇性地聯(lián)接。前進檔離合器c1和倒檔制動器b1兩者都是濕式離合器,并且是通過液壓致動器摩擦地接合的液壓摩擦接合元件。在下文中,前進檔離合器c1被稱為c1離合器。設置在無級變速器5的上游側(動力傳遞方向的上游側)的c1離合器是本發(fā)明的“第一離合器”的示例。
齒輪機構6設置有小直徑齒輪61和大直徑齒輪63,大直徑齒輪63與小直徑齒輪61嚙合并且相對于第一副軸62相對不可旋轉地設置。繞與第一副軸62相同的旋轉軸線,空轉齒輪64相對于第一副軸62相對不可旋轉地設置。犬牙式離合器d1設置在第一副軸62與空轉齒輪64之間,以選擇性地接合和分離第一副軸62與空轉齒輪64。
犬牙式離合器d1設置有形成在第一副軸62中的第一齒輪65、形成在空轉齒輪64中的第二齒輪66以及具有可與第一齒輪65和第二齒輪66嚙合的花鍵齒的轂套67。轂套67與第一齒輪65和第二齒輪66嚙合,由此第一副軸62和空轉齒輪64被連接。犬牙式離合器d1設置有當轂套67與兩個齒輪65、66接合時使轉動同步的同步嚙合機構(未示出)。犬牙式離合器d1是其中具有固有齒隙的齒隙元件。
空轉齒輪64與直徑大于空轉齒輪64的輸入齒輪68嚙合。輸入齒輪68相對于輸出軸8相對不可旋轉地設置,輸出軸8設置在與無級變速器5的次級帶輪53的旋轉軸線共同的旋轉軸線上。輸出軸8可繞旋轉軸線旋轉地設置,并且輸入齒輪68和輸出齒輪81相對不可旋轉地設置。c1離合器和犬牙式離合器d1同時被接合,并且下面描述的c2離合器被釋放,由此形成了第一動力傳遞路徑,通過所述第一動力傳遞路徑,發(fā)動機2的轉矩經由渦輪軸31、前進檔倒檔切換裝置4和齒輪機構6被傳遞到輸出軸8。
無級變速器5設置有作為輸入側構件的初級帶輪52、作為輸出側構件的次級帶輪53以及纏繞在一對帶輪52、53之間的傳動帶54,初級帶輪52設置在聯(lián)接到渦輪軸31的輸入軸51與輸出軸8之間的動力傳遞路徑上,并且設置在輸入軸51中,并且通過一對帶輪52、53與傳動帶54之間的摩擦力執(zhí)行動力傳遞。
初級帶輪52設置有固定到輸入軸51的固定槽輪52a、相對于輸入軸51繞軸線相對不可旋轉地設置并且在軸向上可移動地設置的可動槽輪52b、以及產生用于移動可動槽輪52b的推力以便改變固定槽輪52a與可動槽輪52b之間的v槽寬度的初級側液壓致動器52c。次級帶輪53設置有固定槽輪53a、相對于固定槽輪53a繞軸線不可相對旋轉地設置并且在軸向上可移動地設置的可動槽輪53b、以及產生用于移動可動槽輪53b的推力以便改變固定槽輪53a與可動槽輪53b之間的v槽寬度的次級側液壓致動器53c。
傳動帶54的纏繞直徑(有效直徑)隨著一對槽輪52、53的v槽寬度的變化而變化,從而變速比γ(=輸入軸轉速nin/輸出軸轉速nout)變得連續(xù)可變。
用于帶式行駛的離合器c2設置在無級變速器5與輸出軸8之間,以選擇性地接合和分離無級變速器5與輸出軸8。在下文中,用于帶式行駛的離合器c2被稱為c2離合器。c2離合器也是濕式離合器,并且是通過液壓致動器摩擦地接合的液壓摩擦接合元件。c2離合器被接合并且c1離合器被釋放,由此形成了第二動力傳遞路徑,通過該第二動力傳遞路徑,發(fā)動機2的轉矩經由輸入軸51和無級變速器5被傳遞到輸出軸8。設置在無級變速器5的下游側(動力傳遞方向的下游側)的c2離合器是本發(fā)明的“第二離合器”的示例。
輸出齒輪81與固定到第二副軸91的大直徑齒輪92嚙合。在第二副軸91中,設置有與差動裝置9的差動齒圈93嚙合的小直徑齒輪94。差動裝置9由已知的差動機構構成。
在具有上述構造的動力傳遞裝置1中,如圖2所示,通過對c1離合器、c2離合器和犬牙式離合器d1的接合(o)和釋放(×)的控制,可以在通過低速檔位側的第一動力傳遞路徑傳遞轉矩的情況(在齒輪式行駛的情況下)與通過高速檔位側的第二動力傳遞路徑(在帶式行駛(中車速和高車速)的情況下)傳遞轉矩的情況之間切換。
如圖2所示,在齒輪式行駛的情況下,c1離合器和犬牙式離合器d1被接合(c2離合器和倒檔制動器b1被釋放)。如果c1離合器被接合,則構成前進檔倒檔切換裝置4的行星齒輪裝置41一體地旋轉。由此,小直徑齒輪61以與渦輪軸31相同的轉速旋轉。犬牙式離合器d1被接合,由此第一副軸62和空轉齒輪64連接并一體地旋轉。相應地,c1離合器和犬牙式離合器d1被接合,從而建立第一動力傳遞路徑,并且發(fā)動機2的轉矩經由變矩器3、渦輪軸31、前進檔倒檔切換裝置4、齒輪機構6、空轉齒輪64和輸入齒輪68被傳遞到輸出軸8和輸出齒輪81。另外,傳遞到輸出齒輪81的轉矩經由大直徑齒輪92、小直徑齒輪94和差動裝置9被傳遞到左驅動輪7l和右驅動輪7r。
在低車速區(qū)域選擇齒輪式行駛。當通過第一動力傳遞路徑執(zhí)行動力傳遞時的變速比(渦輪軸31的轉速nt/輸出軸8的轉速nout)被設定為比無級變速器5的最大變速比γmax大的值。即,第一動力傳遞路徑中的變速比(1st)被設定為在無級變速器5中未建立的值。在無級變速器5中,第二檔或更高檔的變速比被設定。
接下來,在從齒輪式行駛切換到帶式行駛的情況下(在從低速檔位側的第一動力傳遞路徑切換到高速檔位側的第二動力傳遞路徑的情況下(升檔的情況下)),執(zhí)行離合器至離合器變速。也就是說,執(zhí)行將處于接合狀態(tài)下的c1離合器操作到釋放側以及與此聯(lián)鎖地將處于釋放狀態(tài)下的c2離合器操作到接合側的離合器切換。
利用這種離合器至離合器(c1至c2)變速,如果c2離合器被接合(c1離合器和倒檔制動器b1被釋放;參見圖2),則次級帶輪53和輸出軸8連接,因此,次級帶輪53、輸出軸8和輸出齒輪81一體地旋轉。由此,建立了第二動力傳遞路徑,并且發(fā)動機2的轉矩經由變矩器3、渦輪軸31、輸入軸51、以及無級變速器5被傳遞到輸出軸8和輸出齒輪81。另外,傳遞到輸出齒輪81的轉矩經由大直徑齒輪92、小直徑齒輪94和差動裝置9被傳遞到左驅動輪7l和右驅動輪7r。
當從齒輪式行駛切換到帶式行駛(高車速)時,如圖2所示,經由帶式行駛(中車速)過渡地執(zhí)行切換。在過渡的帶式行駛(中車速)期間,犬牙式離合器d1處于接合狀態(tài)。然后,為了防止齒輪機構6等的不必要的拖曳或行星齒輪裝置41中的高速旋轉,在經過了這種帶式行駛(中車速)之后,犬牙式離合器d1被釋放(從動輸入切斷)。
圖3是示出設置在車輛v中的動力傳遞裝置1和發(fā)動機2的控制系統(tǒng)的構造的框圖。ecu100包括設置有例如cpu、ram、rom、輸入/輸出接口等的微型計算機。
ecu100被配置為執(zhí)行對發(fā)動機2的輸出控制(輸出轉矩控制)、對無級變速器5的變速比控制和帶夾緊力控制、用于切換動力傳遞裝置1的動力傳遞路徑的控制等等。此外,如下所述,ecu100還在離合器至離合器變速時進行沖擊抑制控制。
由發(fā)動機轉速傳感器110檢測到的表示曲軸21的旋轉角度(位置)acr和發(fā)動機2的轉速(發(fā)動機轉速)ne的信號、由渦輪轉速傳感器111檢測到的表示渦輪軸31的轉速(渦輪轉速)nt的信號、由輸入軸轉速傳感器112檢測到的表示作為無級變速器5的輸入軸51的轉速的輸入軸轉速nin的信號、由輸出軸轉速傳感器113檢測到的表示作為與車速v相對應的輸出軸8的轉速的輸出軸轉速nout的信號、由節(jié)氣門傳感器114檢測到的表示電子節(jié)氣門的節(jié)氣門開度θth的信號、由加速踏板角度傳感器115檢測到的表示加速踏板的操作量(駕駛員要求的加速量)的加速踏板角度acc的信號、由腳制動器開關116檢測到的表示制動開啟bon(指示作為正常制動的腳制動器的操作)的信號、由變速位置傳感器117檢測到的表示變速桿的變速位置(操作位置)psh的信號、由行星輸出軸轉速傳感器118檢測到的表示行星輸出軸45的轉速nc1(即,c1離合器的輸出側的轉速)的信號等等分別被供應到ecu100。例如,ecu100基于輸出軸轉速nout和輸入軸轉速nin相繼地計算無級變速器5的變速比γ(=nin/nout)。
用于對發(fā)動機2的輸出控制的發(fā)動機輸出控制命令信號se、用于對無級變速器5的液壓控制的液壓控制命令信號scvt、涉及動力傳遞裝置1的動力傳遞路徑的切換的對前進檔倒檔切換裝置4(c1離合器和倒檔制動器b1)、c2離合器和犬牙式離合器d1的液壓控制命令信號sswt等等分別從ecu100輸出。
具體地,用于控制發(fā)動機2的節(jié)氣門的打開和關閉的節(jié)氣門信號、用于控制從噴射器噴射的燃料的量的噴射信號、用于控制火花塞的點火正時的點火正時信號等等作為發(fā)動機輸出控制命令信號se被輸出。
用于驅動調節(jié)供給到初級側液壓致動器52c的液壓的slp電磁閥(未示出)的命令信號(指示液壓的命令信號)、用于驅動調節(jié)供給到次級側液壓致動器53c的液壓的sls電磁閥(未示出)的命令信號(指示液壓的命令信號)等等作為液壓控制命令信號scvt被輸出到液壓控制回路12。響應于相應的命令信號,slp電磁閥被操作并且sls電磁閥被操作。
用于驅動控制每個線性電磁閥的命令信號(指示液壓的命令信號)作為液壓控制命令信號sswt被輸出到液壓控制回路12,所述每個線性電磁閥控制供給到c1離合器、倒檔制動器b1、c2離合器、犬牙式離合器d1和同步嚙合機構等中的每個的液壓致動器的液壓。
執(zhí)行液壓調節(jié)以在c1離合器的接合、半接合和釋放之間進行切換的sl1電磁閥(未示出)以及執(zhí)行液壓調節(jié)以在c2離合器的接合、半接合和釋放之間進行切換的sl2電磁閥(未示出)被設置為線性電磁閥。
接下來,將對由ecu100執(zhí)行的在離合器至離合器變速時的沖擊抑制控制進行描述。首先,在具有上述構造的動力傳遞裝置1中,在發(fā)動機2的轉速改變時,由于慣性轉矩以及發(fā)動機2的發(fā)動機轉矩輸入到動力傳遞裝置1而產生離合器至離合器(c1至c2)變速時的沖擊??紤]到這點,當執(zhí)行離合器至離合器變速時,為了減少沖擊,考慮確定無級變速器5的輸入轉速開始變化(所謂的慣性相開始)的時間,并且迅速降低釋放側的c1離合器的轉矩容量。
然而,由于當執(zhí)行離合器至離合器變速時接合側的c2離合器處于無級變速器5的下游側(動力傳遞方向的下游側),并且相應地具有大慣性力矩,因此在離合器至離合器變速中,慣性相開始時的輸入轉速的變化變緩(參見圖9的t1之后的輸入轉速的變化)。因此,難以準確地確定慣性相開始,并且對慣性相開始的確定被延遲。如果對慣性相開始的確定被延遲,則釋放側的c1離合器的轉矩容量降低的時間被延遲而發(fā)生沖擊。
將參照圖9的時間圖對變速時的這種沖擊進行具體描述。在該描述中,c1離合器的轉矩容量和傳遞轉矩分別被稱為c1轉矩容量和c1傳遞轉矩。此外,c2離合器的轉矩容量和傳遞轉矩分別被稱為c2轉矩容量和c2傳遞轉矩。另外,犬牙式離合器d1的輸入側的轉速和輸出側的轉速分別被稱為d1前轉速和d1后轉速。
轉矩容量是指從c1離合器和c2離合器中的每個離合器可傳遞的最大轉矩。傳遞轉矩是指從c1離合器和c2離合器中的每個離合器實際傳遞的轉矩。
首先,在動力傳遞裝置1中,在通過低速檔位側的第一動力傳遞路徑來傳遞轉矩的齒輪式行駛期間,如圖9所示,使d1前轉速和d1后轉速相等,并且消除犬牙式離合器d1的齒隙的方向為正向(驅動側)。
如果離合器至離合器(c1到c2)變速開始以從該狀態(tài)過渡到帶式行駛,則c1轉矩容量降低,并且c2轉矩容量增大。從增大的c2轉矩容量達到了到無級變速器5的輸入轉矩的時間(t1)起,施加c2傳遞轉矩(慣性相開始),d1后轉速變得高于d1前轉速(t1到t2),并且消除犬牙式離合器d1的齒隙的方向被反轉為負向(被驅動側)。當消除犬牙式離合器d1的齒隙的方向被反轉時,如果c1轉矩容量保持(如果c1轉矩容量被降低的時間較遲),則會發(fā)生咔噠聲,并且輸出軸8的輸出轉矩改變。另外,當通過反轉消除齒隙的方向而消除了犬牙式離合器d1的齒隙時,如果c1轉矩容量保持,則發(fā)生c1傳遞轉矩(負轉矩),并且發(fā)生輸出轉矩的引入。以這種方式,在離合器至離合器變速時,如果c1轉矩容量被降低的時間相對于慣性相的開始(t1)被延遲,則會發(fā)生沖擊。此外,如果輸入轉矩的轉矩降低控制相對于慣性相開始的時間被延遲,則變速時間延長。
為了解決這種問題,在本實施例中,在離合器至離合器變速時,實現(xiàn)了能夠準確地確定慣性相開始并抑制沖擊的控制。
將參照圖4的流程圖對該控制(離合器至離合器變速時的沖擊抑制控制)的示例進行描述。每隔預定時間(例如,數毫秒)在ecu100中重復進行圖4的控制例程。
在描述圖4的控制例程之前,先描述對在控制例程的步驟st102中進行確定所使用的犬牙式離合器d1的前后轉速差的計算。
犬牙式離合器d1的前后轉速差是指犬牙式離合器d1的上游側(動力傳遞方向的上游側)的轉速與下游側的轉速之間的差(上游側轉速-下游側轉速)。
通過將從行星輸出軸轉速傳感器118的輸出信號獲得的行星輸出軸45的轉速nc1乘以齒輪機構6的小直徑齒輪61與大直徑齒輪63的變速比(小直徑齒輪61的齒數與大直徑齒輪63的齒數的比的倒數)來計算犬牙式離合器d1的上游側的轉速。
通過將從輸出軸轉速傳感器113的輸出信號獲得的輸出軸轉速nout乘以輸出軸8的輸入齒輪68與齒輪機構6的空轉齒輪64的變速比(輸入齒輪68的齒數與空轉齒輪64的齒數的比的倒數)來計算犬牙式離合器d1的下游側的轉速。
犬牙式離合器d1的前后轉速差可以通過分別在犬牙式離合器d1的輸入軸和輸出軸中設置轉速傳感器并且確定來自相應的轉速傳感器的兩個轉速之間的差來進行計算(犬牙式離合器d1的上游側轉速和下游側轉速)。
在ecu100中進行的對犬牙式離合器d1的前后轉速差的計算處理對應于作為本發(fā)明的“轉速差獲取單元”的處理。
如果圖4的控制例程開始,則首先,在步驟st101中,判定離合器至離合器(c1至c2)變速是否開始,然后在判定結果為否定的情況下(否),返回例程。在步驟st101的判定結果為肯定(是)(在離合器至離合器變速開始之后)的情況下,處理進行到步驟st102。
在步驟st102中,通過上述計算處理來計算犬牙式離合器d1的前后轉速差,并且判定前后轉速差是否等于或大于預定值。在判定結果是否定(否)的情況下,返回例程。
關于用于步驟st102的判定的預定值,考慮到轉速傳感器(行星輸出軸轉速傳感器118和輸出軸轉速傳感器113)的輸出由于噪聲的影響而波動,因此將比轉速由于噪聲而波動的量大的值(轉速)設定為預定值。使用該預定值確定前后轉速差,從而可以消除傳感器噪聲的影響。因此,可以可靠地判定犬牙式離合器d1的下游側的轉速是否比犬牙式離合器d1的上游側的轉速高(消除齒隙的方向被反轉)。
然后,在步驟st102的判定結果是肯定(是)的情況下(在建立了[前后轉速差≥預定值]的關系的情況下),這意味著消除上述齒隙的方向被反轉,即,在離合器至離合器變速中施加了c2傳遞轉矩,并且慣性相開始。因此,當步驟st102的判定結果為肯定(是)時,判定為慣性相開始的時間,從而可以準確地確定慣性相開始。然后,當以這種方式判定慣性相開始時,c1離合器被釋放(步驟st103)。具體地,執(zhí)行用于排出c1離合器的液壓以迅速降低c1轉矩容量的完全釋放控制。
上述步驟st101至步驟st103由ecu100進行,由此實現(xiàn)了本發(fā)明的“控制單元”。
接下來,將參照圖5的時間圖對離合器至離合器變速時的沖擊抑制控制的具體示例進行描述。
在下面的描述中,c1離合器的轉矩容量和傳遞轉矩分別被稱為c1轉矩容量和c1傳遞轉矩。此外,c2離合器的轉矩容量和傳遞轉矩分別被稱為c2轉矩容量和c2傳遞轉矩。另外,犬牙式離合器d1的輸入側的轉速和輸出側的轉速分別被稱為d1前轉速和d1后轉速。
首先,如圖5所示,如果離合器至離合器(c1到c2)變速開始以便從齒輪式行駛過渡到帶式行駛,則c1轉矩容量降低并且c2轉矩容量增大。從增大的c2轉矩容量達到無級變速器5的輸入轉矩的時間t1起,施加c2傳遞轉矩(慣性相開始),并且d1后轉速變得高于d1前轉速(消除齒隙的方向的反轉開始)。然后,在犬牙式離合器d1的前后轉速差變得等于或大于預定值的t2時(圖4的控制例程的步驟st102的判定為“是”時),判定慣性相開始,并且c1離合器被釋放(c1離合器的液壓被排出)以迅速降低c1轉矩容量。c1轉矩容量被降低,由此圖9所示的咔噠聲和轉矩的引入(pull-in)得以改善。由此,能夠抑制離合器至離合器變速時的沖擊。
如上所述,根據本實施例,在離合器至離合器(c1至c2)變速中,由于當犬牙式離合器d1的前后轉速差變?yōu)榈扔诨虼笥陬A定值時判定為慣性相開始的時間,因此可以準確地判定慣性相開始的時間。相應地,在離合器至離合器變速期間,在犬牙式離合器d1的前后轉速差變?yōu)榈扔诨虼笥陬A定值之后,執(zhí)行對第一離合器的完全釋放控制,由此可以使開始對第一離合器的完全釋放控制的時機相符于慣性相開始。由此,可以抑制離合器至離合器變速時的沖擊。
接下來,將參照圖6的流程圖對由ecu100進行的離合器至離合器變速時的沖擊抑制控制的另一示例進行描述。每隔預定的時間(例如,數毫秒)在ecu100中重復進行圖6的控制例程。
圖6的控制例程的步驟st101至步驟st102的處理細節(jié)與上述圖4的控制例程的步驟st101至步驟st102的處理細節(jié)相同,因此不再贅述。
在該示例中,當步驟st102的判定結果為肯定(是)時([犬牙式離合器d1的前后轉速差≥預定值]的關系成立時),判定為慣性相開始的時間,并且c1離合器被釋放(步驟st103)。具體地,執(zhí)行用于排出c1離合器的液壓以迅速降低c1轉矩容量的完全釋放控制。另外,除了對c1離合器的完全釋放控制之外,還開始輸入轉矩降低控制(步驟st104)。作為輸入轉矩降低控制,例如,執(zhí)行發(fā)動機2的點火正時延遲、進氣量的減少和燃料噴射量的減少中的任意一種或多種以降低發(fā)動機2的輸出轉矩的控制可以作為示例。
以這種方式在慣性相開始時執(zhí)行對c1離合器的完全釋放控制和輸入轉矩降低控制,由此,如圖7所示,改善了咔噠聲和轉矩的引入(參見圖9),并且可以實現(xiàn)變速時間的減少(圖7所示的從c1至c2開始到變速結束t23的時間變得短于圖5所示的從c1到c2開始到變速結束t3的時間)。然后,可以縮短變速時間,使得可以降低離合器的摩擦材料的發(fā)熱,從而提高摩擦材料的燃料效率或耐久性。
上述步驟st101至步驟st104由ecu100進行,從而實現(xiàn)本發(fā)明的“控制單元”。
接下來,將參照圖8描述在應用了本發(fā)明的車輛中設置的動力傳遞裝置的另一示例。本示例的動力傳遞裝置201是將來自作為用于行駛的驅動力源的發(fā)動機2的轉矩(動力)傳遞到驅動輪(未示出)的多離合器型變速裝置,并且設置有變矩器3、第一離合器c1(以下稱為c1離合器)、第二離合器c2(以下稱為c2離合器)、第一輸入軸210、第一速度齒輪副211、第三速度齒輪副212、第五速度齒輪副213、第二輸入軸220、第二速度齒輪副221、第四速度齒輪副222、第六速度齒輪副223、倒檔齒輪副224、輸出軸230、差動齒輪231、用于第一速度與第三速度切換的犬牙式離合器d21、用于第五速的犬牙式離合器d22、用于第二速與倒檔切換的犬牙式離合器d23、用于第四速度與第六速度切換的犬牙式離合器d24、差動裝置240、等等。
發(fā)動機2和變矩器3的相應的構造與上述圖1所示的相同,因此不再贅述。
第一輸入軸210通過c1離合器選擇性地聯(lián)接到變矩器3的渦輪軸31。當c1離合器處于接合狀態(tài)(c2離合器處于釋放狀態(tài))時,從發(fā)動機2輸出的轉矩(輸入轉矩)通過變矩器3的渦輪軸31被輸入到第一輸入軸210。
第二輸入軸220通過c2離合器選擇性地聯(lián)接到變矩器3的渦輪軸31。當c2離合器處于接合狀態(tài)(c1離合器處于釋放狀態(tài))時,從發(fā)動機2輸出的轉矩(輸入轉矩)通過變矩器3的渦輪33被輸入到第二輸入軸220。
第一速度齒輪副211的驅動齒輪、第三速度齒輪副212的驅動齒輪和第五速度齒輪副213的驅動齒輪設置在第一輸入軸210中。此外,用于第五速度的犬牙式離合器d22設置在第一輸入軸210中。用于第五速度的犬牙式離合器d22具有與圖1所示的犬牙式離合器d1相同的結構,并且設置有同步嚙合機構(未示出)。
第二速度齒輪副221的驅動齒輪、第四速度齒輪副222的驅動齒輪、第六速度齒輪副223的驅動齒輪和倒檔齒輪副224的驅動齒輪設置在第二輸入軸220中。此外,用于第四速度與第六速度切換的犬牙式離合器d24設置在第二輸入軸220中。用于第四速度與第六速度切換的犬牙式離合器d24具有與圖1所示的犬牙式離合器d1相同的結構,并且設置有同步嚙合機構(未示出)。
第一速度齒輪副211的從動齒輪、第三速度齒輪副212的從動齒輪、第五速度齒輪副213的從動齒輪、第二速度齒輪副221的從動齒輪、倒檔齒輪副224的從動齒輪、第四速度齒輪副222的從動齒輪和第六速度齒輪副223的從動齒輪設置在輸出軸230中。此外,用于第一速度與第三速度切換的犬牙式離合器d21和用于第二速度與倒檔切換的犬牙式離合器d23設置在輸出軸230中。用于第一速度與第三速度切換的犬牙式離合器d21和用于第二速度與倒檔切換的犬牙式離合器d23具有與圖1所示的犬牙式離合器d1相同的結構,并且設置有同步嚙合機構(未示出)。另外,差動齒輪231設置在輸出軸230中,并且差動齒輪231與差動裝置240的差動齒圈241嚙合。上述的犬牙式離合器d21至d24是其中具有固有齒隙的齒隙元件。
在具有上述構造的動力傳遞裝置201中,在c1離合器被接合(c2離合器處于釋放狀態(tài))并且用于第一速度與第三速度切換的犬牙式離合器d21與第一速度齒輪副211接合的狀態(tài)下,形成低速檔位側的第一動力傳遞路徑(用于第一檔1st),并且來自發(fā)動機2的轉矩經由變矩器3的渦輪軸31、c1離合器、第一輸入軸210、第一速度齒輪副211、用于第一速度與第三速度切換的犬牙式離合器d21、輸出軸230、差動齒輪231和差動裝置240被傳遞到驅動輪(未示出)。此外,在c1離合器被接合并且用于第一速度與第三速度切換的犬牙式離合器d21與第三速度齒輪副212接合的狀態(tài)下,形成低速檔位側的第一動力傳遞路徑(用于第三檔3rd)。另外,在c1離合器被接合并且用于第五速度的犬牙式離合器d22被接合的狀態(tài)下,形成低速檔位側的第一動力傳遞路徑(用于第五檔5th)。
另一方面,在c2離合器被接合(c1離合器處于釋放狀態(tài))并且用于第二速度與倒檔切換的犬牙式離合器d23與第二速度齒輪副221接合的狀態(tài)下,形成高速檔位側的第二動力傳遞路徑(用于第二檔2nd),并且來自發(fā)動機2的轉矩經由變矩器3的渦輪軸31、c2離合器、第二輸入軸220、第二速度齒輪副221、用于第二速度與倒檔切換的犬牙式離合器d23、輸出軸230、差動齒輪231和差動裝置240被傳遞到驅動輪(未示出)。此外,在c2離合器被接合并且用于第四速度與第六速度切換的犬牙式離合器d24與第四速度齒輪副222接合的狀態(tài)下,形成高速檔位側的第二動力傳遞路徑(用于第四檔4th)。另外,用于第四速度與第六速度切換的犬牙式離合器d24與第六速度齒輪副223接合的狀態(tài)下,形成高速檔位側的第二動力傳遞路徑(用于第六檔6th)。
然后,在本示例的動力傳遞裝置201中,在從低速檔位側的第一動力傳遞路徑切換到高速檔位側的第二動力傳遞路徑的情況下(在升檔的情況下),執(zhí)行離合器至離合器變速。例如,在從低速檔位側的第一動力傳遞路徑(用于第一檔1st)切換到高速檔位側的第二動力傳遞路徑(第二檔2nd)的情況下(在升檔的情況下),執(zhí)行將處于接合狀態(tài)下的c1離合器操作到釋放側以及與此聯(lián)鎖地將處于釋放狀態(tài)下的c2離合器操作到接合側的離合器切換。
即使在這樣的離合器至離合器變速時,仍然難以準確地確定慣性相開始,并且由于與上述相同的原因(圖9中所述的原因)而發(fā)生沖擊。相應地,即使在本示例中,仍然使用犬牙式離合器(用于第一速度與第三速度切換的犬牙式離合器d21)的前后轉速差準確地確定了慣性相開始,從而可以抑制沖擊。下面將對具體控制(離合器至離合器變速時的沖擊抑制控制)的示例進行描述。
首先,本示例的動力傳遞裝置201設置有與上述相同的ecu300。此外,動力傳遞裝置201設置有檢測第一輸入軸210的轉速的第一輸入軸轉速傳感器301和檢測輸出軸230的轉速的輸出軸轉速傳感器302。第一輸入軸轉速傳感器301和輸出軸轉速傳感器302的相應的輸出信號被輸入到ecu300。
ecu300基于第一輸入軸轉速傳感器301和輸出軸轉速傳感器302的相應的輸出信號來計算用于第一速度與第三速度切換的犬牙式離合器d21的前后轉速差。具體地,通過將從第一輸入軸轉速傳感器301的輸出信號獲得的第一輸入軸轉速乘以第一速度齒輪副211的變速比(驅動齒輪的齒數與從動齒輪的齒數的比的倒數)來計算用于第一速度與第三速度切換的犬牙式離合器d21的上游側(動力傳遞方向的上游側)的轉速。此外,從輸出軸轉速傳感器302的輸出信號獲得的輸出軸轉速被設定為用于第一速度與第三速度切換的犬牙式離合器d21的下游側的轉速,并且計算上游側的轉速與下游側的轉速之間的差作為用于第一速度與第三速度切換的犬牙式離合器d21的前后轉速差。
然后,ecu300執(zhí)行與上述圖4的控制例程(離合器至離合器變速時的沖擊抑制控制)相同的控制。
具體地,在離合器至離合器變速開始之后(在圖4的控制例程的步驟st101的判定為“是”之后),判定用于第一速度與第三速度切換的犬牙式離合器d21的前后轉速差是否變得等于或大于預定值(圖4的控制例程的步驟st102),并且當判定結果為肯定(是)時,判定為慣性相開始的時間并且c1離合器被釋放(步驟st103)。具體地,執(zhí)行用于排出c1離合器的液壓以迅速降低c1離合器的轉矩容量(c1轉矩容量)的完全釋放控制。
通過這種控制,改善了咔噠聲和轉矩的引入。由此,可以抑制離合器至離合器變速時的沖擊。
即使在該示例中,仍然可以進行與圖6的控制例程相同的控制,并且在離合器至離合器變速開始之后,當用于第一速度與第三速度切換的犬牙式離合器d21的前后轉速差等于或大于規(guī)定值時,c1離合器可以被釋放并且可以執(zhí)行輸入轉矩降低控制。
在本示例的動力傳遞裝置201中,即使在[3rd→4th]升檔變速和[5th→6th]升檔變速時,由于在c1離合器與c2離合器之間執(zhí)行離合器至離合器變速,因此可以在每個離合器至離合器變速時進行上述沖擊抑制控制。
本文公開的實施例在各個方面都是說明性的,并且不用作限制性解釋的理由。因此,本發(fā)明的技術范圍不應當僅基于上述實施例來解釋,而是應當基于權利要求的范圍的描述來確定。此外,本發(fā)明的技術范圍包括權利要求的范圍內的等同形式和各種變形。
例如,在上述實施例中,已經描述了本發(fā)明應用于僅將發(fā)動機2作為驅動力源安裝的車輛的情況。本發(fā)明不限于此,并且可以應用于將發(fā)動機和電動機作為驅動力源安裝的混合動力車輛、或者僅將電動機作為驅動力源安裝的電動車輛。
本發(fā)明可以有效地用于設置有動力傳遞裝置的車輛的控制裝置,在該動力傳遞裝置中,第一動力傳遞路徑和第二動力傳遞路徑并行地設置為傳遞來自驅動力源的動力的動力傳遞路徑,并且多個離合器的接合和釋放經控制在第一動力傳遞路徑與第二動力傳遞路徑之間選擇性地切換。