自動變速器的變速控制裝置的制作方法

專利名稱：自動變速器的變速控制裝置的制作方法
技術領域：
本發明涉及裝載于汽車等車輛上的自動變速器的變速控制裝置，更詳細
地說涉及通過所謂的離合器至離合器(clutch to clutch)(接合切換)能夠改
善越擋變速時的變速沖擊的自動變速器的變速控制裝置。
背景技術：
以往，例如裝載在車輛上的有級自動變速器利用油壓控制裝置控制多個 摩擦接合構件(離合器、制動器)的接合狀態，在各變速擋形成變速齒輪機 構中的動力傳動路徑而能夠進行變速。另外，近年來，為了節省車輛的燃料 而要求自動變速器多擋化，在這樣的自動變速器中，為了對應駕駛者的要求 (即加速踏板的踩入量等)選擇最適當的變速擋，要進行越擋變速，即通過
一次變速而變速為相距兩擋以上的變速擋(例如4-2變速、5-2變速、2-4變 速、2-5變速等)。
在上述的多擋化的齒輪系中，為了擴大適于車輛行駛狀態的變速擋的選 擇余地，摩擦接合構件的接合切換操作也不限于使用兩個構件的單純的接合 切換，需要使用例如4個構件進行復雜的接合切換。例如在使兩個摩擦接合 構件分離并使兩個摩擦接合構件接合的4個構件的接合切換(所謂的雙重接 合切換)中，例如在6-3變速中將前進4擋作為中間擋而采用6—4—3變速 時，因為與前進6擋中的高速擋離合器(high clutch) (C-2)的扭矩分配比 相比中間擋中的高速擋離合器的扭矩分配比變小，所以在4—3變速中高速 擋離合器不會自動地打滑，高速擋離合器的控制性差。另外，在6—4變速 中齒數比變化快，因為在4—3變速的小范圍內抑制齒數比變化，所以控制 性不好而有可能使發動機高速空轉。而且，沖擊影響大的6—4變速中的分 離側的高速擋離合器和接合側的3-5返回離合器(C-3)的離合器分配比小， 難以應對油壓的波動。
因此，為了消除上述的問題，提出如下那樣的自動變速器的變速控制裝 置(例如參照日本特開2003-106440號公報)。在該公報記載的變速控制裝
3置中，在同時接合切換所接合的兩個摩擦接合構件和分離的兩個摩擦接合構 件的雙重接合切換變速時，縮短變速時間而使變速控制性容易化，易于進行 對沖擊影響大的第二接合切換變速中的油壓控制，由此能夠抑制變速沖擊。

發明內容
但是，在所述公報記載的變速控制裝置中，在通過每兩個摩擦接合構件
的接合切換(4個構件的接合切換)的變速時，通過反饋控制(下面，稱為 FB控制)計算進行適當的旋轉變化所需要的第二變速分離油壓并輸出，但 此時，在應該變成反作用力要素的第一變速接合構件的扭矩容量不足的情況 下，不能充分地獲得FB控制的效果，難以控制旋轉變化，因而往往產生變 速沖擊。
于是，本發明的目的在于提供一種自動變速器的變速控制裝置，即，在 使每兩個摩擦接合構件分別進行分離和接合動作而經由中間擋降擋為相距 兩擋以上的變速擋時，在第一變速接合構件的必要的扭矩容量計算中，監測 第二變速分離構件的扭矩容量，通過保證第一變速接合構件具有足夠的反作 用力來保證第二變速分離構件的FB控制，從而能夠有效地抑制變速沖擊。
本發明的自動變速器的變速控制裝置(1)，適用于具有通過各接合狀 態實現變速齒輪機構(5)的多個動力傳動路徑的多個摩擦接合構件(C-l、 C-2、 C-3、 B-l、 B-2)并通過這些摩擦接合構件彼此的接合切換進行變速的 有級自動變速器(3)，并且具有控制單元(30)，所述控制單元(30)進 行如下控制，即通過一次接合切換，使所述多個摩擦接合構件中的每兩個分 別進行分離和接合動作而經由中間擋降擋為相距兩擋以上的變速擋，其特征 在于，所述每兩個摩擦接合構件是第一變速分離構件(例如C-2或者C-3) 以及第二變速分離構件(例如C-3或者C-2)、第一變速接合構件(例如C-l) 以及第二變速接合構件(例如B-l或者C-3)，所述第一變速分離構件(例 如C-2或者C-3)在比所述中間擋處于高速側的高速擋處于接合狀態，在從 該高速擋向所述中間擋變速時分離，所述第二變速分離構件(例如C-3或者 C-2)在所述高速擋處于接合狀態，在從該高速擋向所述中間擋變速時維持 接合且在向比所述中間擋處于低速側的低速擋變速時分離，所述第一變速接 合構件(例如C-l)在所述高速擋處于分離狀態，在所述中間擋接合，并維
4持該接合直到所述低速擋，所述第二變速接合構件(例如B-l或者C-3)在 所述高速擋和所述中間擋處于分離狀態，在所述低速擋接合，所述控制單元
(30),在所述降擋時， 一邊反饋控制所述第二變速分離構件(例如C-3)
的油壓， 一邊進行控制，以隨著該第二變速分離構件扭矩容量的增加，使所
述第一變速接合構件(例如C-l)的扭矩容量遠遠大于所述第二變速分離構 件(例如C-3或者C-2)的扭矩容量的變化量。
在這種情況下，因為在使每兩個摩擦接合構件分別進行分離和接合動作 而經由中間擋降擋為相距兩擋以上的變速擋時，控制單元一邊對第二變速分 離構件的油壓進行反饋控制， 一邊進行控制以隨著該第二變速分離構件扭矩 容量的增加，使第一變速接合構件的扭矩容量遠遠大于第二變速分離構件扭 矩容量的變化量，所以能夠通過可靠地進行降擋變速而有效地抑制發生以下 那樣的不利情況，即，因第一變速接合構件的扭矩容量不足而不能在接合切 換時確保足夠的反作用力，不能適當地進行第二變速分離構件的反饋控制， 從而旋轉變化的控制困難而產生變速沖擊。
具體地說，本發明的自動變速器的變速控制裝置(1)，其特征在于， 控制單元(30)在所述降擋時，依次降低所述第一變速分離構件(例如C-2 或者C-3)和所述第二變速分離構件(例如C-3或者C2)的各扭矩容量后， 通過反饋控制使該第二變速分離構件(例如C-3或者C2)的扭矩容量上升 并再次降低該第二變速分離構件(例如C-3或者C2)的扭矩容量，并且一 邊監測通過該反饋控制的所述第二變速分離構件(例如C-3或者C-2)的扭 矩容量， 一邊進行控制以使成為該反饋控制時的反作用力的所述第一變速接 合構件(例如C-l)的扭矩容量遠遠大于所述第二變速分離構件(例如C-3 或者C-2)的所述扭矩容量的變化量。
在這種情況下，因為控制單元在降擋時，依次降低第一變速分離構件和 第二變速分離構件的各扭矩容量后，通過反饋控制使該第二變速分離構件的 扭矩容量上升并再次降低該第二變速分離構件的扭矩容量，并且一邊監測通 過該反饋控制的第二變速分離構件的扭矩容量， 一邊進行控制以使成為該反 饋控制時的反作用力的第一變速接合構件的扭矩容量遠遠大于第二變速分 離構件的扭矩容量的變化量，所以通過第一變速接合構件具有足夠的反作用 力來保證通過第二變速分離構件的反饋控制，從而能夠有效地產生抑制發動機高速空轉的抑止力。
而且，本發明的自動變速器的變速控制裝置(1)，其特征在于，所述
第一變速分離構件(例如C-3)和所述第二變速接合構件(例如C-3)是同
一個摩擦接合構件。
在這種情況下，因為能夠在使第一變速分離構件分離之后，在保持該狀 態的情況下使第二變速接合構件接合，所以與將相互不同的兩個摩擦接合構 件作為第一變速分離構件和第二變速接合構件分別進行控制的情況相比，能 夠簡化控制系統。
此外，上述括號內的附圖標記是用于與附圖進行對照，這些附圖標記是 為了便于理解發明，不對請求保護的范圍產生任何影響。


圖1是表示本發明的自動變速器的變速控制裝置的電氣控制系統等的框圖。
圖2是表示能夠適用本發明的自動變速機構的概略圖。 圖3是本自動變速機構的接合表。 圖4是本自動變速機構的速度線圖。
圖5是有關作為第一變速分離構件的離合器C-2的控制的流程圖。 圖6是有關作為第一變速接合構件的離合器C-l的控制的流程圖。 圖7是有關作為第二變速分離構件的離合器C-3的控制的流程圖。 圖8是有關作為第二變速接合構件的制動器B-1的控制的流程圖。 圖9是表示本發明的變速控制的時序圖。
圖10是使輸入和輸出的關系與圖4中的速度線圖相反的速度線圖。 圖11是使輸入和輸出的關系與圖4中的速度線圖相反的速度線圖。 圖12是使輸入和輸出的關系與圖4中的速度線圖相反的速度線圖。 圖13是使輸入和輸出的關系與圖4中的速度線圖相反的速度線圖。 圖14是表示本發明的成為基礎的技術的變速控制的時序圖。 圖15是本發明的成為基礎的技術的第一變速接合構件的控制的流程圖。
具體實施方式
下面按照圖1~圖15對本發明的實施方式進行說明。
首先，按照圖2對能夠適用本發明的自動變速器3的概略結構進行說明。
如圖2所示，例如適用于FF (前置發動機、前輪驅動)型的車輛的自動變速 器3具有能夠與發動機2 (參照圖1)連接的該自動變速器3的輸入軸8，以 該輸入軸8的軸向為中心設置有液力變矩器4和自動變速機構5。此外，附 圖標記9表示容置自動變速機構5的變速器箱體。
該自動變速器3具有作為摩擦接合構件的離合器C-1、 C-2、 C-3和制動 器B-1、 B-2，是通過這些摩擦接合構件彼此的接合切換來進行變速的有級自 動變速器，其中，作為摩擦接合構件的離合器C-1、 C-2、 C-3和制動器B-1、 B-2通過各接合狀態形成自動變速機構(變速齒輪機構)的多個動力傳動路 徑。后述的變速控制單元30進行如下的控制，即，通過一次接合切換，分 別使所述多個摩擦接合構件中的每兩個分別進行分離和接合動作而經由中 間擋降擋為相距兩擋以上的變速擋。
所述液力變矩器4具有與自動變速器3的輸入軸8連接的泵葉輪4a和 通過工作流體傳遞該泵葉輪4a的旋轉的渦輪葉輪4b，該渦輪葉輪4b與所述 自動變速機構5的輸入軸10連接，且所述自動變速機構5的輸入軸10與所 述輸入軸8配設在同軸上。另外，在該液力變矩器4中具有鎖止離合器7， 當通過油壓控制裝置6 (參照圖1)的油壓控制使該鎖止離合器7接合時， 所述自動變速器3的輸入軸8的旋轉直接傳遞至自動變速機構5的輸入軸10。
在所述自動變速機構5中，在輸入軸10上具有行星齒輪SP和行星齒輪 單元PU。所述行星齒輪SP是所謂的單小齒輪行星齒輪，具有太陽輪S1、 行星架CR1和齒圈Rl，在該行星架CR1上具有與太陽輪Sl和齒圈Rl相嚙 合的小齒輪P1。
另外，該行星齒輪單元PU是所謂拉威挪(Ravigneaux)式行星齒輪組， 該行星齒輪單元PU具有太陽輪S2、太陽輪S3、行星架CR2和齒圈R2作為 4個旋轉構件，并且在該行星架CR2上具有與太陽輪S2和齒圈R2嚙合的長 齒小齒輪PL和與太陽輪S3相嚙合的短齒小齒輪PS，且所述長齒小齒輪PL 與所述短齒小齒輪PS相互嚙合。
所述行星齒輪SP的太陽輪Sl與一體固定在變速箱體9上的未圖示的凸 臺(boss)部連接，從而旋轉被固定。另外，所述齒圈Rl進行與所述輸入軸10的旋轉相同的旋轉(下面稱為"輸入旋轉")。而且，所述行星架CR1 通過該被固定了的太陽輪Sl和該進行輸入旋轉的齒圈Rl成為減速旋轉而使
輸入旋轉減速，并且與離合器C-l和離合器C-3連接。
所述行星齒輪單元PU的太陽輪S2與由帶式制動器構成的制動器B-l 連接，相對于變速箱體9能夠自由固定，并且所述太陽輪S2與所述離合器 C-3連接，所述行星架CR1的減速旋轉經由該離合器C-3能夠自由輸入至所 述行星齒輪單元PU的太陽輪S2。另外，所述太陽輪S3與離合器C-1連接， 所述行星架CR1的減速旋轉能夠自由輸入至所述太陽輪S3。
而且，所述行星架CR2與輸入輸入軸10的旋轉的離合器C-2連接，輸 入旋轉經由該離合器C-2能夠自由輸入至所述行星架CR2，另外，所述行星 架CR2與單向離合器F-1和制動器B-2連接，通過該單向離合器F-1，所述 行星架CR2相對于變速箱體9向一個方向的旋轉被限制，并且通過該制動器 B-2，所述行星架CR2的旋轉能夠自由固定。并且，所述齒圈R2與副軸齒 輪(counter gear) 11連接，該副軸齒輪11經由未圖示的副軸、差速器裝置 與驅動輪連接。
接著，基于上述結構，按照圖2、圖3和圖4對自動變速機構5的作用 迸行說明。其中，在圖4所示的速度線圖中，縱軸方向表示各個旋轉構件(各 齒輪)的轉速，橫軸方向對應地表示這些旋轉構件的齒數比。另外，在該速 度線圖的行星齒輪SP部分中，縱軸從圖4中的左側依次對應為太陽輪Sl、 行星架CR1和齒圈R1。而且，在該速度線圖的行星齒輪單元PU的部分中， 縱軸從圖4中的右側依次對應太陽輪S3、齒圈R2、行星架CR2和太陽輪S2。
在例如D (行車)擋位的前進l擋(1ST)中，如圖3所示，離合器C-1 以及單向離合器F-1接合。于是，如圖2和圖4所示，通過固定著的太陽輪 S1和進行輸入旋轉的齒圈R1而進行減速旋轉的行星架CR1的旋轉經由離合 器C-1輸入至太陽輪S3。另外，行星架CR2的旋轉被限制為朝向一個方向 (正轉方向)，即防止行星架CR2反轉而使其處于被固定的狀態。于是，輸 入至太陽輪S3的減速旋轉經由被固定著的行星架CR2輸出至齒圈R2，從而 作為前進1擋的正轉從副軸齒輪11輸出。
此外，在發動機制動時(滑行時)，在制動器B-2卡止而固定行星架CR2， 防止該行星架CR2正轉的情況下，維持所述前進l擋的狀態。另外，在該前進1擋中，通過單向離合器F-l來防止行星架CR2的反轉，并且使行星架
CR2能夠正轉，因此，通過單向離合器F-1的自動接合，能夠順利地實現例 如從非行駛擋切換至行駛擋時的前進1擋。
在前進2擋(2ND)中，如圖3所示，離合器C-1接合，且制動器B-1 卡止。于是，如圖2和圖4所示，通過固定著的太陽輪Sl和進行輸入旋轉 的齒圈Rl來進行減速旋轉的行星架CR1的旋轉，經由離合器C-l輸入至太 陽輪S3。另外，通過制動器B-1的卡止固定太陽輪S2的旋轉。于是，行星 架CR2成為轉速低于太陽輪S3的減速旋轉，輸入至該太陽輪S3的減速旋 轉經由該行星架CR2輸出至齒圈R2,從而作為前進2擋的正轉從副軸齒輪 11輸出。
此外，通過后面詳細敘述的空擋控制，在離合器C-1分離(打滑狀態) 的情況下從該前進2擋狀態變為所謂的坡道制動保持狀態，該坡道制動保持 是指，通過用于阻止行星架CR2反轉的單向離合器F-1，允許齒圈R2正轉 并阻止齒圈R2反轉，從而防止車輛后退(驅動輪反轉)。
在前進3擋(3RD)中，如圖3所示，離合器C-1以及離合器C-3接合。 于是，如圖2和圖4所示，通過固定著的太陽輪Sl和進行輸入旋轉的齒圈 Rl來進行減速旋轉的行星架CR1的旋轉，經由離合器C-l輸入至太陽輪S3。 另外，通過離合器C-3的接合，行星架CR1的減速旋轉輸入至太陽輪S2。 即，因為行星架CR1的減速旋轉輸入至太陽輪S2和太陽輪S3，所以行星齒 輪單元PU處于減速旋轉的直接連接狀態，減速旋轉直接輸出至齒圈R2，從 而作為前進3擋的正轉從副軸齒輪11輸出。
在前進4擋(4TH)中，如圖3所示，離合器C-1以及離合器C-2接合。 于是，如圖2和圖4所示，通過固定著的太陽輪S1和進行輸入旋轉的齒圈 Rl來進行減速旋轉的行星架CR1的旋轉，經由離合器C-1輸入至太陽輪S3。 另外，通過離合器C-2的接合，輸入旋轉輸入至行星架CR2。于是，通過輸 入至該太陽輪S3的減速旋轉和輸入至行星架CR2的輸入旋轉成為轉速高于 所述前進3擋的減速旋轉輸出至齒圈R2，從而作為前進4擋的正轉從副軸 齒輪11輸出。
在前進5擋(5TH)中，如圖3所示，離合器C-2以及離合器C-3接合。 于是，如圖2和圖4所示，通過固定著的太陽輪Sl和進行輸入旋轉的齒圈Rl來進行減速旋轉的行星架CR1的旋轉，經由離合器C-3輸入至太陽輪S2。 另外，通過離合器C-2的接合，輸入旋轉輸入至行星架CR2。于是，通過輸 入至該太陽輪S2的減速旋轉和輸入至行星架CR2的輸入旋轉成為轉速稍高 于輸入旋轉的增速旋轉輸出至齒圈R2，從而作為前進5擋的正轉從副軸齒 輪11輸出。
在前進6擋(6TH)中，如圖3所示，離合器C-2接合，且制動器B-1 卡止。于是，如圖2和圖4所示，通過離合器C-2的接合，輸入旋轉輸入至 行星架CR2。另外，通過制動器B-1的卡止，太陽輪S2的旋轉被固定。于 是，通過固定著的太陽輪S2，行星架CR2的輸入旋轉成為轉速高于所述前 進5擋的增速旋轉輸出至齒圏R2，從而作為前進6擋的正轉從副軸齒輪11 輸出。
在后退1擋(REV)中，如圖3所示，離合器C-3接合，且制動器B-2 卡止。于是，如圖2和圖4所示，通過固定著的太陽輪S1和進行輸入旋轉 的齒圈Rl來進行減速旋轉的行星架CR1的旋轉經由離合器C-3輸入至太陽 輪S2。另外，通過制動器B-2的卡止，行星架CR2的旋轉被固定。于是， 輸入至太陽輪S2的減速旋轉經由固定著的行星架CR2輸出至齒圈R2，從而 作為后退1擋的反轉從副軸齒輪11輸出。
此外，例如在P (駐車)擋位以及N (空擋)擋位中，離合器C-I、離 合器C-2以及離合器C-3分離。于是，行星架CR1與太陽輪S2以及太陽輪 S3之間即行星齒輪SP與行星齒輪單元PU之間處于切斷狀態，并且輸入軸 10與行星架CR2之間處于切斷狀態。由此，輸入軸10與行星齒輪單元PU 之間的動力傳遞處于切斷狀態，即輸入軸10與副軸齒輪11之間的動力傳遞 處于切斷狀態。
接著，按照圖1、圖5 圖14對本發明的自動變速器3的變速控制裝置I 進行說明。其中，圖1是表示本實施方式的自動變速器3的變速控制裝置1 的電氣控制系統等的框圖。
艮口，如圖1所示，該變速控制裝置1具有由微型計算機構成的控制部 (ECU) 20，在該控制部20中設置有變速控制單元30和變速圖map。圖9 所示的曲線圖是對應于駕駛者的加速踏板踏下量而按照變速圖map確定的。 其中，圖9中的油壓(Pa)實際上表示油壓指令值，后面作為油壓使用。所述控制部20分別與用于檢測裝載有該自動變速器3和變速控制裝置1 的車輛的加速踏板(未圖示)的角度(即，駕駛者的加速踏板踏下量)的加
速踏板開度傳感器41、用于檢測自動變速機構5的輸入軸10轉速(等于渦 輪葉輪轉速)的輸入軸轉速傳感器42、通過檢測與未圖示的驅動輪連動的副 軸齒輪ll的轉速來檢測車速的輸出軸轉速(車速)傳感器43、用于檢測換 擋手柄(未圖示)的選擇位置的擋位傳感器45連接，并且上述的各傳感器 向所述控制部20輸入各種信號。
所述變速控制單元30基于加速踏板開度傳感器41檢測的加速踏板開度 和輸出轉速傳感器43檢測的車速，參照變速圖map進行判斷而選擇所述的 前進1擋 前進6擋，并且對油壓控制裝置6中的換擋閥(未圖示)等進行 電子控制，控制所述離合器C-1、 C-2、 C-3、 B-l、 B-2的接合和分離狀態， 以變成所述變速控制單元30選定的變速擋。
并且，所述變速控制單元30具有變速分離側控制單元31、變速接合側 控制單元32和變速進行判斷單元33。
變速分離側控制單元31控制作為第一變速分離構件的離合器C-2和作 為第二變速分離構件的離合器C-3的分離側油壓。變速接合側控制單元32 控制作為第一變速接合構件的離合器C-l和作為第二變速接合構件的制動器 B-l的接合側油壓。變速進行判斷單元33在降擋(動力降擋power-on downshift)時，根據基于變化的齒數比而進行變化的旋轉變化，檢測降擋的 進行狀況，比較該檢測值和預先設定的規定閾值而判斷變速的進行狀況。
艮口，變速控制單元(控制單元)30在降擋時一邊對離合器C-3的油壓進 行反饋控制， 一邊進行控制以隨著該離合器C-3的扭矩容量的增加，使離合 器C-1的扭矩容量遠遠大于離合器C-3的扭矩容量的變化量。也就是說，變 速控制單元30在降擋時，依次降低離合器C-2和離合器C-3的各扭矩容量 后，通過反饋控制使該離合器C-3的扭矩容量上升并再次降低該離合器C-3 的扭矩容量，并且一邊監測基于該反饋控制的離合器C-3的扭矩容量， 一邊 進行控制以使成為反饋控制時的反作用力的離合器C-1的扭矩容量遠遠大于 離合器C-3的扭矩容量的變化量。
此外，在上述的從前進1擋到前進6擋中進行變速時，通過變速動作切 換上述的各線性電磁閥(未圖示)的作用，也就是說，通過變速， 一個線性電磁閥變成對供給至接合側的摩擦接合構件的油壓伺服機構的油壓進行調 節的線性電磁閥(接合側油壓控制閥)，或者變成對供給至分離側的摩擦接 合構件的油壓伺服機構的油壓進行調節的線性電磁閥(分離側油壓控制閥)。 接下來，參照圖5 圖13，列舉適用于通過4個構件的接合切換進行降
擋、例如5-2變速(5—3—2變速)的例子，說明利用本發明的變速控制裝 置1的變速控制。其中，圖5是作為第一變速分離構件的離合器C-2的控制 的流程圖，圖6是作為第一變速接合構件的離合器C-1的控制的流程圖，圖 7是作為第二變速分離構件的離合器C-3的控制的流程圖，圖8是作為第二 變速接合構件的制動器B-1的控制的流程圖。另外，圖9是表示本發明的變 速控制的時序圖，從上依次表示自動變速機構5的輸入軸10的轉速(輸入 軸轉速)、作為接合切換的4個構件的離合器C-1、 C-2、 C-3和制動器B-1 的各油壓(油壓指令值)、離合器C-1、 C-3的扭矩容量。圖10~圖13是使 輸入和輸出的關系與圖4中的速度線圖相反的速度線圖。
在本實施方式中，在通過4個構件的接合切換的降擋中所使用的每兩個 摩擦接合構件是離合器C-2 (第一變速分離構件)以及離合器C-3 (第二變 速分離構件)、離合器C-l (第一變速接合要素)以及制動器B-l (第二變 速接合構件)，其中，所述離合器C-2 (第一變速分離構件)在比前進3擋 (中間擋)處于高速側的前進5擋(高速擋)處于接合狀態，在從該前進5 擋向前進3擋變速時分離；所述離合器C-3 (第二變速分離構件)在前進5 擋處于接合狀態，在從該前進5擋向前進3擋變速時維持接合且在向比前進 3擋處于低速側的前進2擋變速時分離；所述離合器C-l (第一變速接合要 素)，在前進5擋處于分離狀態，在前進3擋接合，從前進3擋到前進2擋 維持該接合；所述制動器B-1 (第二變速接合構件)，在前進5擋和前進3 擋處于分離狀態，在前進2擋接合。
即，在前進5擋的行駛中進行降擋(動力換擋(power down shift))吋， 變速控制單元30輸出變速命令，變速分離側控制單元31開始對離合器C2 進行控制。在這一時刻，如圖3所示，離合器C-2和離合器C-3為完全接合 狀態，形成5擋齒輪。
首先，變速分離側控制單元31在步驟S1中(對應于圖9中的時刻t2 ts)， 與5-2變速控制開始一起開始待機控制，將計時(倒計時)設定為預先設定
12的規定時間Tmr—wait (Tmr—wait=Timewait)。在該分離控制中，不進行反 饋控制，進行控制以單純地釋放油壓。
然后，變速分離側控制單元31持續判斷是否經過了規定時間tmr—wak (Tmr—waitX)) (S2為"否")，在經過規定時間tmr—wait計時結束了的 時刻(S2為"是")進入步驟S3。
在步驟S3中(對應于圖9中的時刻t5~t6)，與初期變速控制開始一起 開始計數(cnt—shift=0)，而進入步驟S4。在所述初期變速控制中，在使離 合器C-2的油壓伺服機構的油壓下降一級以后，直到該離合器C-2開始打滑 之前，逐漸地降低油壓。然后，在步驟S4中對變速開始進行判斷，在判定 變速開始了的情況下(S4為"是")進入步驟S5。
在步驟S5中(對應圖9中的時刻t6 tg)，進行慣量相(inertia phase) 變速控制，而進入步驟S6。在該慣量相變速控制中，再降低離合器C-2的油 壓，由此，通過自動變速機構5逐漸地切斷發動機2和驅動輪(副軸齒輪11) 之間的動力傳動，負載減輕了的發動機2的轉速開始上升。
在步驟S6中，判斷第一變速結束判斷是否成立，在第一變速結束判斷 不成立期間重復步驟S5，在判定成立了的時刻進入步驟S7。在該步驟S7中 (對應于圖9中的時刻t9 tK))，開始分離保持完成控制，并且將計時(倒計 時)設定為預先設定的規定時間Tmr—Fin (Tmr_Fin=TimeFin)，而進入步驟 S8。在該步驟S8中，判斷是否經過了規定時間Tmr—Fin (Tmr—Fin》0) (S8 為"否")，在計時結束了的時刻(S8為"是")進入步驟S9，結束分離 保持完成控制。
另一方面，在圖6所示的作為第一變速接合構件的離合器C-1的控制中， 在步驟S11中，基于變速命令，變速接合側控制單元32開始5-2變速控制， 在步驟S12中，將計時TimeA設定為預先設定的規定時間tmr(tmr=TimeA)， 判斷是否經過了規定時間tmr (tmrX))(步驟S13為"否")。
然后，在計時結束了的時刻(S13為"是")進入步驟S14 (對應于圖9 中的時刻t3~t7)，開始伺服機構起動控制，直到預先設定的cnt_S變為0 (cnt_S=0)開始計數(計時)，然后進入步驟S15。在所述伺服機構起動控 制中，使作為第一變速接合構件的離合器C-1的油壓伺服機構的油壓上升， 進行該油壓伺服機構的活塞與離合器C-1的摩擦板的收緊動作(對應于圖9中的時刻t廣t7)。
在步驟S15中，變速進行判斷單元33 —邊監測變速的進行狀況， 一邊判斷第一變速結束判斷是否成立。在該判斷中，即在第一變速旋轉變化中(5-3變速加快中)，關于速度線圖(參照圖4)，第一變速的分離油壓(離合器C-2的油壓)最大限度地下降，并且暫時下降了的離合器C-3的油壓上升。接著，降低第二變速的分離油壓(離合器C-3的油壓)，再使渦輪葉輪4b的旋轉(下面，稱為渦輪葉輪旋轉)加速。
然后，變速進行判斷單元33判定第一變速結束判斷成立時(S15為"是")，在步驟S16中，開始接合保持完成控制A (A控制)(對應于圖9中的時刻t7 ts)，該接合保持完成控制A (A控制)是以大斜度快速地達到某種程度的油壓。在該接合保持完成控制A中，直到離合器的轉速差消失之前，使油壓伺服機構的油壓快速地上升。也就是說，開始施加第一變速的接合油壓(離合器C-1的油壓)，并且通過反饋控制進行控制以為了抑制渦輪葉輪旋轉的提高而增加離合器C-3的接合油壓。此時的速度線圖變成圖10那樣。
在步驟S17中，變速接合側控制單元32監測第二變速的分離扭矩容量(離合器C-3)，計算必須的規定以上的目標壓力，判斷離合器C-1的扭矩容量(第一變速接合扭矩容量)是否大于離合器C-3的扭矩容量(第二變速分離扭矩容量)Xcc (慣量的安全系數)，在離合器C-l扭矩容量小于離合器C-3扭矩容量Xa的情況下(S17為"否")重復步驟S16的接合保持完成控制A。然后，當變速接合側控制單元32判定離合器C-l扭矩容量大于離合器C-3扭矩容量Xa的情況下(S17為"是")，停止接合保持完成控制A，進入步驟S18，開始接合保持完成控制B (B控制)，以比較平緩的斜度進行移動(對應于圖9中的時刻t8 tn)。
在不能適用于本發明的情況下，在步驟S17中，當變為離合器C-3的扭矩容量XoO離合器C-l的扭矩容量的狀態時，速度線圖變成如圖11所示那樣。在那種情況下，通過供給離合器C-3的油壓，使行星架CR1與太陽輪S2同步，但因為離合器C-1的扭矩容量小(少)而變為如下狀態，即，因離合器C-3接合而行星架CR1與太陽輪S2連接，因離合器C-2未接合而齒圈Rl與行星架CR2未連接，因離合器C-l未接合而行星架CR1與太陽輪S3未連接。由此，行星架CR1與太陽輪S3的轉速差變大，不會產生減小(抑制)渦輪葉輪旋轉的力。
對此，在本實施方式中，為了適用本發明，在步驟S17中，進行控制以使離合器C-3的扭矩容量XoK離合器C-l的扭矩容量，從而速度線圖變為圖12所示那樣。在這種情況下，因為配合離合器C-3的扭矩容量增加而離合器C-l的扭矩容量也增加，所以在因離合器C-2未接合而齒圈R1與行星架CR2未連接的狀態下，因離合器C-3接合而行星架CR1與太陽輪S2連接，因離合器C-1接合而行星架CR1與太陽輪S3連接，因而，能夠產生減小渦輪葉輪旋轉的力。
然后，在步驟S18中(對應于圖9中的時刻t廣tn)，在如下情況下開始接合保持完成控制B，即，變速接合側控制單元32在步驟S17中判定供給目標壓力確實高于與第二變速分離構件扭矩容量相當的壓力的油壓而達到條件。在該接合保持完成控制B中，以平緩的基本斜度增加離合器C-1的扭矩容量，還補償作為第二變速分離構件的離合器C-3的扭矩容量增加量。然后，在進行了接合保持完成控制B后，進入步驟S19。
在步驟S19中，通過變速進行判斷單元33判斷第二變速結束判斷是否成立(即，是否超過了 2擋齒輪的齒數比)，變速接合側控制單元32在第二變速結束判斷不成立的情況下重復步驟S18，如果成立則進入步驟S20，進行接合保持完成控制C (C控制)。在形成所述2擋齒輪時，速度線圖變為圖13所示那樣，保持離合器C-l的扭矩容量不變使離合器C-3分離，通過使制動器B-l接合能夠形成2擋齒輪。在這種情況下，因離合器C-3未接合而行星架CR1與太陽輪S2未連接，因離合器C-l接合而行星架CR1與太陽輪S3連接，并且通過制動器B-l的動作太陽輪S2被卡止。
在步驟S20中(對應于圖9中的時刻t,廣t,2)，在進行了接合保持完成控制C (C控制)后，進入步驟S21。在該接合保持完成控制C中，第二變速結束后，進行控制而以大斜度快速地使油壓上升。此外，在圖9中的時刻tu~t12，實際上是在將扭矩分配變化復原為2擋的狀態下使油壓上升。
在步驟S21中，判斷變速控制是否結束。在判定變速控制未結束期間重復步驟S20，在判定變速控制結束了的時刻結束步驟S21。
另外，在圖7所示的作為第二變速分離構件的離合 C-3的控制中，變速分離側控制單元31在步驟S31中開始5-2變速控制，在步驟S32中監測 旋轉變化量(ShiftR)，判斷該旋轉變化量(ShiftR)是否超過規定的旋轉變 化量(ShiftR〉ShiftRallow—rel)。在沒有變為ShiftR〉ShiftRallow—rel期間(S32 為"否，，)重復步驟S32，當變為ShiftR>ShiftRallow—rel的時亥ij (S32為"是") 進入步驟S33。
在步驟S33中(對應于圖9中的時刻t廣t4)，在開始了接合保持待機控 制后，進入步驟S34。在該步驟S34中，變速分離側控制單元31根據變速進 行判斷單元33的判斷來判斷第一變速結束判斷是否成立(3擋齒輪是否成 立)，在不成立期間重復步驟S33，在成立了的時刻進入步驟S35。
在步驟S35中，開始降擋分離控制(3-2擋位的分離控制)，并且開始 初期變速控制，而進入步驟S36。
在步驟S36中，監測有無3-2擋位中的3擋以上的齒輪擋成立而判斷第 二變速是否開始，在判定未開始期間重復步驟S36，在判定開始了的時刻進 入步驟S37。在該步驟S37中(圖9中的時刻t7 ts)，進行以恒定斜度釋放 油壓的慣量相變速控制，而進入步驟S38。
在步驟S38中，監測ShiftR (旋轉變化量)，判斷該旋轉變化量(ShiftR) 是否超過了規定的旋轉變化量(ShiftR>startFB)。在未變成ShiftR〉startFB 期間(S38為"否")重復步驟S37，在變成ShiftR〉startFB的時刻(S38為"是") 進入步驟S39。
在步驟S39 (圖9中的時刻t8~tI2)，變速接合側控制單元32開始作為 反饋控制的旋轉變化率控制，使油壓快速地上升，而進入步驟S40。在該步 驟S40中，變速分離側控制單元31根據變速進行判斷單元33的判斷來判斷 第二變速結束判斷是否成立，在第二變速結束判斷未成立期間(S40為"否") 重復步驟S39，在第二變速結束判斷成立了的時刻(S40為"是")進入步驟 S41，開始完成控制(圖9中的時刻t,廣t,4)。
另外，在圖8所示的作為第二變速接合構件的制動器B-1的控制中，變 速分離側控制單元31在步驟S51中開始5-2變速控制，在步驟S52中監測 旋轉變化量(ShiftR)，判斷該旋轉變化量(ShiftR)是否超過了規定的旋轉 變化量(ShiftR>ShiftRallow_app)。在未變成ShiftR〉ShiftRallow—app期間 (S52為"否")重復步驟S52,在變成ShiftR〉ShiftRallow_app的時刻(S52在步驟S53中(圖9中的時刻t廣t8),開始分離保持待機控制，進行計 數直到預先設定的規定時間cnt—S變為0 (cnt_S=0)，在cnt—S變為0的時 刻進入步驟S54。所述分離保持待機控制是某種程度地縮短(收緊)行程的 控制。
在步驟S54中，變速接合側控制單元32根據變速進行判斷單元33的判 斷來判斷第一變速結束判斷是否成立，在判定未成立期間重復步驟S54，在 判定成立了的時刻進入步驟S55。
在步驟S55中(圖9中的時刻t8 tu))，開始降擋接合控制，并且開始伺 服機構起動控制，而進入步驟S56。也就是說，第一變速控制結束后，當3 擋齒輪成立時，開始使行程穩定的伺服機構起動控制而輸出恒定壓力，然后 進入步驟S56。
在步驟S56中，變速接合側控制單元32判斷在步驟S55的控制實施中 預先設定的時間Time—S—En是否經過了規定時間cnt_S(cnt—S>Time—S—En)， 在判定未經過的期間重復步驟S55的控制，如果判定經過了則停止該控制進 入步驟S57。
在步驟S57中(圖9中的時刻t1Q tn)，開始接合控制，而進入步驟S58, 其中所述接合控制是油壓未上升，通過扭矩增加而形成能夠某種程度地控制 油壓的狀態的控制。在該步驟S58中，變速接合側控制單元32根據變速程 度判斷最終控制開始條件是否成立，在判定最終控制開始條件不成立期間重 復步驟S57的接合控制，在判定最終控制開始條件成立了的時刻進入步驟 S59。
在步驟S59中(圖9中的時刻tu t13)，以恒定斜度進行移動(sweep up)， 開始使制動器B-1的扭矩容量快速地上升的最終控制，而進入步驟S60。在 該步驟S60中，變速接合側控制單元32根據變速進行判斷單元33的判斷來 判斷第二變速結束判斷是否成立，在第二變速結束判斷未成立期間重復步驟 S59，在判定第二變速結束判斷成立了的時刻進入步驟S61 ，開始完成控制(圖 9中的時刻^ tM)。也就是說，通過發動機2的旋轉觀察旋轉變化，在判定 旋轉變化達到了齒輪擋的時刻同步地、良好地進行接合。
在以上說明的本實施方式中，在通過不同的兩個摩擦接合構件的接合切
17換的變速中，變速分離側控制單元31根據FB控制計算為了進行適當的旋轉 變化所需要的離合器C-3 (第二變速分離構件)的分離油壓而輸出。此時，
在計算離合器C-l (第一變速接合構件)所需要的扭矩容量時，監測離合器 C-3的扭矩容量，保持離合器C-1具有足夠的反作用力，從而能夠保證利用 離合器C-3的FB控制。
艮口，在本實施方式中，在降擋時，變速控制單元30 —邊對作為第二變 速分離構件的離合器C-3的油壓進行FB控制， 一邊進行控制以隨著該離合 器C-3扭矩容量的增加，使作為第一變速接合構件的離合器C-1的扭矩容量 遠遠大于離合器C-3扭矩容量的變化量。由此，能夠通過可靠地進行降擋變 速而有效地抑制發生以下的不利情況，S卩，因第一變速接合構件的扭矩容量 不足而不能在接合切換時確保足夠的反作用力，不能適當地進行第二變速分 離構件的FB控制，從而使旋轉變化的控制困難而產生變速沖擊。
也就是說，使每兩個摩擦接合構件分別進行分離和接合動作而經由中間 擋降擋為相距兩擋以上的變速擋時，變速控制單元30依次降低離合器C-2 和離合器C-3的各扭矩容量后，通過FB控制使該離合器C-3的扭矩容量上 升且再次降低該離合器C-3的扭矩容量，并且一邊監測通過該FB控制的離 合器C-3的扭矩容量， 一邊進行控制使成為該FB控制的反作用力的離合器 C-l的扭矩容量遠遠大于離合器C-3的扭矩容量的變化量。由此，通過保證 作為第一變速接合構件的離合器C-1具有足夠的反作用力，能夠保證作為第 二變速分離構件的離合器C-3的FB控制，從而能夠高效地產生抑制發動機 高速空轉的抑止力。
此外，參照圖6的流程圖說明的作為第一變速接合構件的離合器C-l的 控制在本發明的作為基礎的技術中變成如圖15的流程圖所示那樣。在本發 明的成為基礎的技術中，圖15中的步驟S81 S85與本實施方式的圖6中的 步驟S11 S15的處理相同，步驟S86以后的處理與本實施方式不同。
艮卩，在本發明的成為基礎的技術中，在步驟S85中，判斷第一變速結束 判斷是否成立，當判定第一變速結束判斷成立時(S85為"是")進入步驟 S86，開始接合保持完成控制，使離合器C-l的油壓伺服機構的油壓以恒定 斜度上升(掃描)。然后，在步驟S87中，判斷變速控制是否結束，在判定 結束了的時刻結束。該基礎技術中的接合保持完成控制與本實施方式中的接合保持完成控 制不同，因為僅單獨地以恒定的掃描斜度使供給至離合器C-1的油壓上升， 所以如圖14所示，離合器C-1的扭矩容量小于離合器C-3的扭矩容量，產 生第一變速接合構件扭矩容量的不足量TO (圖14中的時刻t28 t3,)。由此， 即使出現相同的分離壓力，離合器C-1的反作用力不足而使發動機高速空轉，
從而發生圖14的時刻t3o ^所示那樣的變速沖擊F。另外，根據基礎技術中 的接合保持完成控制，在5—3變速時，離合器C-2通過離合器C-l接合切 換，因為離合器C-3保持不變維持接合，所以會產生離合器C-3的扭矩容量 不足。但是，在接著的3—2變速時， 一邊使接合了的離合器C-1的扭矩容 量變大一邊使離合器C-3分離而使制動器B-l接合，從而因為全部變為控制 中的油壓，所以有可能產生扭矩容量不足的情況。
此外，在上述的本實施方式中，將本發明舉例為適用于5-2變速(5—3—2 變速)的例子，但本發明不限于此，也能夠適用于例如5-3變速(5—4—3 變速)。
此時，在本實施方式中作為離合器C-l的第一變速接合構件還是離合器 C-l，在本實施方式中作為離合器C-2的第一變速分離構件變為離合器C-3， 在本實施方式中作為離合器C-3的第二變速分離構件變為離合器C-2，在本實 施方式中作為制動器B-1的第二變速接合構件變為離合器C-3。由此，能夠獲 得與本實施方式相同的效果，并且還能夠獲得如下的效果，即在使作為第一 變速接合構件的離合器C-l分離后，通過將離合器C-1保持不變而作為第二變 速接合構件使其接合，與相互不同的兩個摩擦接合構件作為第一變速分離構 件和第二變速接合構件分別進行控制的情況相比，能夠簡化控制系統。
此外，在以上說明的本實施方式中，作為自動變速器3，以適用于FF 型的車輛上的前進6個擋和后退1個擋為例進行了說明，但不限于此，即使 是適用于FR型(前置發動機、后輪驅動)或者其他型的車輛上的自動變速 器也能夠適用于本發明。
產業上的可利用性
本發明的自動變速器的變速控制裝置能夠應用于裝載在轎車、卡車、客 車以及農用機械等上的自動變速器中，特別適用于在能夠通過接合切換進行 越擋變速的自動變速器中要求改善變速沖擊的情況。
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權利要求
1.一種自動變速器的變速控制裝置，適用于具有通過各接合狀態實現變速齒輪機構的多個動力傳動路徑的多個摩擦接合構件并通過這些摩擦接合構件彼此的接合切換而進行變速的有級自動變速器，該自動變速器的變速控制裝置具有控制單元，所述控制單元能夠進行如下控制，即通過一次接合切換，使所述多個摩擦接合構件中的每兩個分別進行分離和接合動作而經由中間擋降擋為相距兩擋以上的變速擋，其特征在于，所述每兩個摩擦接合構件是第一變速分離構件以及第二變速分離構件、第一變速接合構件以及第二變速接合構件，所述第一變速分離構件在比所述中間擋處于高速側的高速擋中處于接合狀態，在從該高速擋向所述中間擋變速時分離，所述第二變速分離構件在所述高速擋中處于接合狀態，在從該高速擋向所述中間擋變速時維持接合并且在向比所述中間擋處于低速側的低速擋變速時分離，所述第一變速接合構件在所述高速擋處于分離狀態，在所述中間擋接合并維持該接合直到所述低速擋，所述第二變速接合構件在所述高速擋和所述中間擋處于分離狀態，在所述低速擋接合，所述控制單元，在所述降擋時，一邊對所述第二變速分離構件的油壓進行反饋控制，一邊進行控制以隨著該第二變速分離構件的扭矩容量的增加，使所述第一變速接合構件的扭矩容量遠遠大于所述第二變速分離構件的扭矩容量的變化量。
2. 如權利要求l所述的自動變速器的變速控制裝置，其特征在于， 所述控制單元，在所述降擋時，依次降低所述第一變速分離構件和所述第二變速分離構件的各扭矩容量后，通過反饋控制使該第二變速分離構件的 扭矩容量上升并再次降低該第二變速分離構件的扭矩容量，并且一邊監測基 于該反饋控制的所述第二變速分離構件的扭矩容量， 一邊進行控制以使成為 該反饋控制時的反作用力的所述第一變速接合構件的扭矩容量遠遠大于所 述第二變速分離構件的所述扭矩容量的變化量。
3. 如權利要求1或2所述的自動變速器的變速控制裝置，其特征在于， 所述第一變速分離構件和所述第二變速接合構件是同一個摩擦接合構件。
全文摘要
一種自動變速器的變速控制裝置，在使每兩個摩擦接合構件分別進行分離和接合動作而經由中間擋降擋為相距兩擋以上的變速擋時，變速控制單元一邊對第二變速分離構件的油壓進行反饋控制，一邊進行控制以隨著該第二變速分離構件扭矩容量的增加，使第一變速接合構件的扭矩容量遠遠大于第二變速分離構件扭矩容量的變化量。由此，能夠有效地抑制發生以下那樣的不利情況，即，因第一變速接合構件的扭矩容量不足而不能在接合切換時確保足夠的反作用力，不能適當地進行第二變速分離構件的反饋控制，從而旋轉變化的控制困難而產生變速沖擊。
文檔編號F16H61/04GK101688600SQ20088002075
公開日2010年3月31日 申請日期2008年6月5日 優先權日2007年12月28日
發明者佐藤春樹, 市川正猛, 森本高弘, 筒井洋 申請人:愛信艾達株式會社