專利名稱：用于車輛的控制設備的制作方法
技術領域：
本發(fā)明一般地涉及裝備有自動變速器的車輛的控制設備。更具體而言，本發(fā)明涉及執(zhí)行空檔控制的車輛的控制設備。
背景技術：
安裝在車輛中的自動變速器經由自動變速器中設置的變矩器等連接到發(fā)動機，并且自動變速器包括提供多個動力傳遞路徑的換檔機構。自動變速器被構造成基于例如加速踏板開度和車速來自動地切換動力傳遞路徑，即傳動比(驅動檔位)。具有自動變速器的車輛一般設置有換檔手柄，由駕駛員操作換檔手柄到各個換檔位置(例如倒檔、空檔、驅動檔)中的任何一個。在這些換檔位置中(通常是在驅動檔位置或者前進檔中)進行自動換檔控制。
當具有這種類型的自動變速器的車輛在換檔手柄處于與前進檔相對應位置(例如驅動檔)中停車時，來自怠速發(fā)動機的驅動力經由變矩器傳遞到變速器，然后傳遞到車輪，導致被稱為“爬行”的現象。在特定條件下爬行非常有用。例如，當車輛在斜坡上從靜止起步時，它有助于防止車輛向后滑動，使得起步平穩(wěn)。但是，當駕駛員希望在平坦路面上靜止的車輛保持在某一個點時，爬行是不需要的并且必須通過操作制動器進行抑制。也就是說，制動器被用來抑制來自發(fā)動機的爬行力，而發(fā)動機的燃油效率降低相應的量。
因此，為了提高燃油效率，已經提出在仍然處于前進檔、通過踩下制動踏板以操作制動器并且?guī)缀跬耆砷_加速踏板來使車輛保持靜止時，將處于前進檔的變速器置于類似于空檔的空檔狀態(tài)，所述空檔狀態(tài)包括半空檔狀態(tài)。此時釋放變速器的特定的摩擦嚙合元件(更具體而言，此摩擦嚙合元件被控制進入滑動狀態(tài))。
已知許多涉及判斷允許或禁止執(zhí)行這種空檔控制的條件、執(zhí)行空檔控制、靜止空檔控制和從允許執(zhí)行切換到禁止執(zhí)行(例如取消控制控制)的技術。
JP(A)5-157173公開了車用自動變速器的爬行控制設備，其充分地提高了燃油效率并且減小了在防止爬行控制(即空檔控制)期間車輛的振動，同時可靠地防止在取消防止爬行控制時發(fā)動機負荷增大后發(fā)動機失速。此車用自動變速器的爬行控制設備是這樣的爬行控制設備，即將其設計成當滿足預定條件時通過將變速器置于空檔狀態(tài)來防止爬行，即使自動變速器處于前進檔。此爬行設備設置有以下裝置i)用于將防止爬行控制期間發(fā)動機的怠速速度控制為與不執(zhí)行防止爬行控制時的怠速速度相同的裝置；ii)當不滿足預定條件時，檢測不滿足預定條件的原因是否是因為有意的突然起步的裝置；和iii)當不滿足條件的原因是有意的突然起步時通過快速控制液壓來取消防止爬行控制，和當不滿足條件的原因不是有意的突然起步時通過緩慢控制液壓來取消防止爬行控制的裝置。
此車用自動變速器的爬行控制設備將防止爬行控制期間發(fā)動機的怠速速度控制為與不執(zhí)行防止爬行控制時的怠速速度相同。因此，與將發(fā)動機速度設置成高于所需速度的技術相比，此技術可以可靠地減小車輛振動并且提高燃油效率，而這正是此防止爬行控制的主要目的。此外，發(fā)動機的聲音從不變化，因此駕駛員不會感到煩躁。
如上所述，JP(A)5-157173中公開的爬行控制設備將防止爬行控制期間發(fā)動機的怠速速度控制為與不執(zhí)行防止爬行控制時的怠速速度相同。然而，此防止爬行控制(即空檔控制)是基于當不執(zhí)行防止爬行控制時的怠速速度和實際的發(fā)動機速度來執(zhí)行的。更具體而言，如果實際的檢測發(fā)動機速度即使稍微高于怠速速度(不管是否在執(zhí)行防止爬行控制，此怠速速度都是相同的)時，空檔控制(即防止爬行控制)被取消，并且即使?jié)M足啟動空檔控制的其他條件，雖然車輛停車，但通常也不再執(zhí)行空檔控制。
發(fā)動機速度響應來自由發(fā)動機的旋轉力驅動的輔助設備的負荷而實時波動。當發(fā)動機速度波動時，如果發(fā)動機速度變得即使稍微高于設置的怠速速度，則取消空檔控制，由此縮短了執(zhí)行空檔控制的時間段，并減小了燃油效率提高的效果。
為了解決這個問題，可以簡單地增大怠速速度(即允許空檔控制的發(fā)動機速度)。如果這樣做，那么即使輔助設備的負荷改變，導致發(fā)動機速度稍微增大，也會繼續(xù)空檔控制以盡可能長時間地增大空檔控制的持續(xù)時間，因此可以實現燃油效率提高的效果。然而，以此方式增大怠速速度，會導致在發(fā)動機速度增大時空檔控制仍然繼續(xù)。結果，在發(fā)動機速度很高時輸入離合器保持在釋放狀態(tài)(實際上是滑動狀態(tài))。發(fā)動機速度越高，由輸入離合器的滑動所產生的熱量越多，所述輸入離合器是在執(zhí)行空檔控制期間被置于滑動狀態(tài)的摩擦嚙合元件。此產生的熱量會引起例如輸入離合器的耐久性降低的問題。
此外，在執(zhí)行空檔控制期間，輸入離合器的嚙合壓力被反饋控制，使得變矩器的速比(＝渦輪速度/發(fā)動機速度)變得等于目標速比。此時，根據反饋控制的狀態(tài)，在實際的速比和目標速比之間可能存在很大的差。結果，當發(fā)動機速度很高時，由輸入離合器的滑動所產生的熱增大，并引起例如輸入離合器的耐久性降低的問題。
此外，如果輸入離合器的離合器嚙合壓力保持很高的持續(xù)時間延長，那也會發(fā)生例如輸入離合器的耐久性降低的問題。

發(fā)明內容
考慮到上述問題，因此本發(fā)明提供用于車輛的控制設備和方法，其在確保自動變速器的嚙合元件的耐久性的同時執(zhí)行空檔控制。
本發(fā)明的一個方面涉及一種用于車輛的控制設備，所述車輛裝備有自動變速器，所述自動變速器具有當所述車輛從靜止起步時被嚙合的嚙合元件，當所述自動變速器處于前進檔并且所述車輛在滿足預定條件下停車時，所述控制設備執(zhí)行釋放所述嚙合元件的空檔控制。所述控制設備包括檢測裝置，所述檢測裝置用于檢測發(fā)動機的目標怠速速度；和判斷裝置，所述判斷裝置用于基于所述目標怠速速度來判斷是否執(zhí)行所述空檔控制。
根據上述用于車輛的控制設備，不是基于發(fā)動機速度來做出是否執(zhí)行空檔控制的判斷，所述發(fā)動機速度隨著輔助設備負荷的變化而實時地波動，而是基于所需轉矩等等來做出判斷，例如由發(fā)動機ECU(電子控制單元)的ISC(怠速速度控制系統)所計算出的目標怠速速度等。因為目標怠速速度不象發(fā)動機速度那樣快速或者敏銳地變化，所以不需要將允許進行空檔控制的發(fā)動機速度設置得很高。因此，當發(fā)動機速度很高時嚙合元件將不會保持在滑動狀態(tài)，使得產生的熱量將不會增大并且嚙合元件的耐久性將不會降低。具體而言，通過將目標怠速速度閾值設置到較高速度但仍然在不會對嚙合元件的耐久性產生問題的范圍內，可以延長空檔控制的時間段而不會降低嚙合元件的耐久性，其中所述目標怠速速度閾值被用來判斷是否能夠執(zhí)行空檔控制。在此情況下實際速度偏離目標怠速速度是可能的，但是如果真的這樣，可以通過由ISC對怠速速度的反饋控制在很短的時間段內消除這種偏離，因此嚙合元件的耐久性將不會降低。結果，可以提供執(zhí)行空檔控制而同時確保嚙合元件的耐久性的車輛控制設備。
而且，當所述目標怠速速度低于預定第一閾值時，所述判斷裝置判斷能夠執(zhí)行所述空檔控制；以及當所述目標怠速速度等于或大于第二閾值時，所述判斷裝置判斷不能執(zhí)行所述空檔控制，所述第二閾值高于所述預定第一閾值。
根據上述控制設備，預先設置第一閾值和第二閾值(第一閾值＜第二閾值)。如果所述目標怠速速度低于第一閾值時，所述判斷裝置判斷能夠執(zhí)行所述空檔控制。另一方面，如果所述目標怠速速度等于或大于第二閾值時，所述判斷裝置判斷不能執(zhí)行所述空檔控制。具體而言，通過將第二閾值設置到較高速度但仍然在不會對嚙合元件的耐久性產生問題的范圍內，可以延長空檔控制的時間段而不會降低嚙合元件的耐久性。
本發(fā)明的另一方面涉及一種用于車輛的控制設備，所述車輛裝備有自動變速器，所述自動變速器具有當所述車輛從靜止起步時被嚙合的嚙合元件，當所述自動變速器處于前進檔并且所述車輛在滿足預定條件下停車時，所述控制設備執(zhí)行釋放所述嚙合元件的空檔控制。所述控制設備包括檢測裝置，所述檢測裝置用于檢測發(fā)動機的目標怠速速度；發(fā)動機速度檢測裝置，所述發(fā)動機速度檢測裝置用于檢測所述發(fā)動機的速度；計算裝置，所述計算裝置用于計算所述發(fā)動機速度和所述目標怠速速度之間的差；和判斷裝置，所述判斷裝置用于基于所述計算的差來判斷是否執(zhí)行所述空檔控制。
如上所述，此控制設備基于發(fā)動機速度和目標怠速速度之間的差來判斷是否執(zhí)行空檔控制。當此差很大時，發(fā)動機速度趨向于花更多時間使用由ISC進行的反饋控制來達到目標怠速速度，這可能對嚙合元件的耐久性產生問題。因此，當此差很大時，判斷不能執(zhí)行空檔控制，因此不執(zhí)行空檔控制。結果，可以提供執(zhí)行空檔控制并同時確保嚙合元件的耐久性的車輛控制設備。而且，當此差很大時，可能由ISC進行的學習控制還沒有結束。因此，當空檔控制開始時，預料到發(fā)動機負荷的改變(即降低)而改變ISC的開度。然而，這樣做可能會導致發(fā)動機速度的變化大于通常的變化，并且由此導致駕駛性能下降。所以，不執(zhí)行空檔控制使得能夠避免這種駕駛性能的下降。
此外，優(yōu)選地，當所述差低于預定閾值時，所述判斷裝置判斷能夠執(zhí)行所述空檔控制；以及當所述差等于或大于所述預定閾值，所述判斷裝置判斷不能執(zhí)行所述空檔控制。
當此差很大時，發(fā)動機速度趨向于花更多時間使用由ISC進行的反饋控制來達到目標怠速速度，這可能對嚙合元件的耐久性產生問題。所以，當此差很大時，判斷不能執(zhí)行空檔控制，因此不執(zhí)行空檔控制。
本發(fā)明的另一方面涉及一種用于車輛的控制設備，所述車輛裝備有自動變速器，所述自動變速器具有當所述車輛從靜止起步時被嚙合的嚙合元件，當所述自動變速器處于前進檔并且所述車輛在滿足預定條件下停車時，所述控制設備執(zhí)行釋放所述嚙合元件的空檔控制。所述控制設備包括渦輪速度檢測裝置，所述渦輪速度檢測裝置用于檢測所述自動變速器內的變矩器的渦輪速度；檢測裝置，所述檢測裝置用于檢測目標渦輪速度，所述目標渦輪速度是所述渦輪速度的目標速度；計算裝置，所述計算裝置用于計算所述渦輪速度和所述目標渦輪速度之間的差；和判斷裝置，當所述計算的差保持等于或大于預定閾值達到預定時間段或更長時間段時，所述判斷裝置判斷不能執(zhí)行所述空檔控制。
如上所述，當渦輪速度和目標渦輪速度的差保持等于或大于預定閾值達到預定時間段或更長時間段時，所述判斷裝置判斷不能執(zhí)行所述空檔控制。當此差很大時，嚙合元件的嚙合壓力很大。如果延長其保持很大的時間段，則嚙合元件的耐久性將下降。因此，在此情況下，不執(zhí)行空檔控制。結果，可以執(zhí)行空檔控制并同時確保嚙合元件的耐久性。當此差很大并且渦輪速度低于目標渦輪速度時，嚙合液壓很高，因此發(fā)動機的負荷高于正常情況。因此，當在這些情況下發(fā)動機速度很低時，發(fā)動機有失速的可能。然而，通過不執(zhí)行空檔控制，能夠避免這種可能。此外，另一方面，當此差很大并且渦輪速度高于目標渦輪速度時，嚙合液壓很低。因此，在這些情況下如果正在執(zhí)行空檔控制，并且然后通過將加速踏板切換到工作來取消空檔控制，則可能在嚙合元件的嚙合中存在延遲，這可能導致產生振動。但是同樣，通過不執(zhí)行空檔控制，可以避免產生這樣的振動。
本發(fā)明的另一方面涉及一種用于車輛的控制設備，所述車輛裝備有自動變速器，所述自動變速器具有當所述車輛從靜止起步時被嚙合的嚙合元件，當所述自動變速器處于前進檔并且所述車輛在滿足預定條件下停車時，所述控制設備執(zhí)行釋放所述嚙合元件的空檔控制。所述控制設備包括控制裝置，所述控制裝置對所述嚙合元件的嚙合壓力進行反饋控制，使得所述自動變速器中設置的變矩器的速比變得等于預定目標速比；接收裝置，所述接收裝置用于接收請求禁止所述反饋控制的信息；渦輪速度檢測裝置，所述渦輪速度檢測裝置用于檢測所述自動變速器中的所述變矩器的渦輪速度；檢測裝置，所述檢測裝置用于檢測目標渦輪速度，所述目標渦輪速度是所述渦輪速度的目標速度；計算裝置，所述計算裝置用于計算所述渦輪速度和所述目標渦輪速度之間的差；和反饋控制繼續(xù)裝置，當所述計算的差等于或大于預定閾值時，所述反饋控制繼續(xù)裝置忽略在所述空檔控制期間由所述接收裝置接收到的請求禁止所述反饋控制的信息，并且繼續(xù)由所述控制裝置進行的所述反饋控制。
根據上述控制設備，即使例如此控制設備是自動變速器的ECU，并且其接收到來自發(fā)動機ECU的、禁止對嚙合元件的嚙合液壓進行反饋控制的請求，如果渦輪速度和目標渦輪速度之間的差等于或大于預定閾值，那么忽略請求禁止反饋控制的信息并且由控制裝置繼續(xù)進行反饋控制。也就是說，當渦輪速度和目標渦輪速度之間的差很大時，如果基于來自發(fā)動機ECU的、禁止反饋控制的請求而不對嚙合元件的嚙合壓力進行反饋控制，在嚙合元件處產生的熱量將保持很大。在這些情況下所產生的增大的熱量將最終引起嚙合元件耐久性的問題。所以，當渦輪速度和目標渦輪速度之間的差很大時，請求禁止反饋控制的信息被拒絕，并且通過控制裝置繼續(xù)進行反饋控制。結果，可以執(zhí)行空檔控制并同時確保嚙合元件的耐久性。


通過閱讀本發(fā)明示例性實施例的以下詳細說明并結合附圖，可以更好地理解本發(fā)明的上述實施例和其他實施例、目的、特征、優(yōu)點以及技術和工業(yè)重要性，所述附圖中圖1是根據本發(fā)明第一示例性實施例的自動變速器的控制框圖；圖2是用于圖1所示的自動變速器的離合器和制動器作用表；圖3是示出由根據本發(fā)明第一示例性實施例的ECU所執(zhí)行的程序的控制結構的流程圖；圖4A、4B和4C是示出裝備有根據本發(fā)明第一示例性實施例的自動變速器的車輛的操作的時序圖；圖5是示出由根據本發(fā)明第二示例性實施例的ECU所執(zhí)行的程序的控制結構的流程圖；圖6是示出裝備有根據本發(fā)明第二示例性實施例的自動變速器的車輛的操作的時序圖；
圖7是示出由根據本發(fā)明第三示例性實施例的ECU所執(zhí)行的程序的控制結構的流程圖；圖8A和8B是示出裝備有根據本發(fā)明第三示例性實施例的自動變速器的車輛的操作的時序圖；圖9是示出由根據本發(fā)明第四示例性實施例的ECU所執(zhí)行的程序的控制結構的流程圖；圖10A、10B和10C是示出裝備有根據本發(fā)明第二示例性實施例的自動變速器的車輛的操作的時序圖；和圖11是示出離合器能量吸收率的曲線圖。
具體實施例方式
在以下說明和附圖中，將參照示例性實施例對本發(fā)明進行更詳細地說明。
以下是車輛的動力總成，所述車輛包括根據本發(fā)明的一個示例性實施例的控制設備。根據此示例性實施例的控制設備由圖1所示的ECU(電子控制單元)1000實現。此示例性實施例中說明的自動變速器是設置有變矩器和行星齒輪式換檔機構的自動變速器，所述變矩器用作液力耦合器。但是應當注意到，本發(fā)明不限于具有行星齒輪式換檔機構的自動變速器。也就是說，自動變速器還可以是例如無級變速器，如帶式無級變速器。
下面參照圖1說明包括根據本發(fā)明第一示例實施例的控制設備的車輛的動力總成。根據此示例性實施例的控制設備更具體而言是由圖1所示的ECT(電控自動變速器)ECU1020實現的。
參照該圖，車輛的動力總成包括i)發(fā)動機100，ii)具有變矩器200和行星齒輪式換檔機構300的自動變速器，和iii)ECU1000。
發(fā)動機100的輸出軸連接到變矩器200的輸入軸。發(fā)動機100經由旋轉軸耦合到變矩器200。因此，變矩器200的輸入軸轉速(即泵輪速度)等于由發(fā)動機速度傳感器400所檢測到的發(fā)動機100輸出軸轉速NE(即發(fā)動機速度NE)。
變矩器200包括將輸入軸和輸出軸鎖在一起的鎖止離合器210、在輸入軸側的泵輪220、在輸出軸側的渦輪轉子230和用于增大轉矩的定輪240，定輪240具有單向離合器250。變矩器200和行星齒輪式換檔機構300經由旋轉軸連接。由渦輪速度傳感器410檢測變矩器200的輸出軸轉速NT(即渦輪速度NT)。由輸出軸轉速傳感器420檢測行星齒輪式換檔機構300的輸出軸轉NOUT。
圖2是行星齒輪式換檔機構300的離合器和制動器作用表。更具體而言，此表示出了為得到每個檔位而嚙合或釋放摩擦元件即離合器元件(圖中C1至C4)、制動器元件(B1至B4)和單向離合器元件(F0至F3)中的哪一些。在車輛從靜止起步時使用的第一檔中，離合器元件(C1)和單向離合器元件(F0和F3)被嚙合。特別地，離合器元件中的離合器元件C1被稱為輸入離合器310。此輸入離合器(C1)310還被稱為前進離合器，并且當換檔手柄處于除了停車(P)位置、倒檔(R)位置或空檔(N)位置之外的位置中變速器處于驅動車輛前進的檔位時，輸入離合器(C1)310總是嚙合，如圖2中的表所示。
當已經判斷出換檔手柄處于驅動(D)位置并且車輛在滿足預定條件(例如，加速踏板不工作，制動器工作，制動器主缸壓力等于或大于預定值，和車輛速度等于或小于預定值)下停車時，進行所謂的空檔控制，在空檔控制中輸入離合器(C1)310被釋放并置于預定滑動狀態(tài)，由此將變速器置于類空檔狀態(tài)。
控制動力總成的ECU1000包括控制發(fā)動機100的發(fā)動機ECU1010、控制行星齒輪式換檔機構300的ECT(電控自動變速器)ECU1020和VSC(車輛穩(wěn)定性控制)_ECU1030。
ECT_ECU1020從渦輪速度傳感器410接收指示渦輪速度NT的信號，并從輸出軸轉速傳感器420接收指示輸出軸轉速NOUT的信號。ECT_ECU1020還接收由發(fā)動機速度傳感器400檢測到的指示發(fā)動機速度NE的信號以及由節(jié)氣門位置傳感器檢測到的指示節(jié)氣門開度的信號，這兩個信號都由發(fā)動機ECU1010輸出。
這些轉速傳感器布置成面對旋轉檢測齒輪的齒，所述旋轉檢測齒輪安裝在變矩器200的輸入軸、變矩器200的輸出軸和行星齒輪式換檔機構300的輸出軸上。這些轉速傳感器能夠檢測變矩器200的輸入軸、變矩器200的輸出軸和行星齒輪式換檔機構300的輸出軸即使很小的旋轉。這些傳感器可以是使用例如磁阻元件的傳感器，通常稱為半導體傳感器。
此外，由G傳感器檢測到的指示車輛加速度的信號，以及指示制動器是否工作的信號，從VSC_ECU1030輸出到ECT_ECU1020。VSC_ECU1030輸入來自ECT_ECU1020的制動器控制信號，并且通過控制制動液壓回路來控制車輛制動器。
將參照圖3說明由根據此示例性實施例的控制設備即ECT_ECU1020所執(zhí)行的程序的控制結構。
在步驟S100中，ECT_ECU1020檢測目標怠速速度。基于從發(fā)動機ECU1010輸入到ECT_ECU1020的信號來檢測此目標怠速速度。在步驟S102中，ECT_ECU1020判斷是否正在執(zhí)行空檔控制。如果正在執(zhí)行空檔控制(即步驟S102中為“是”)，則例程進行到步驟S104。如果沒有(即步驟S102中為“否”)，則例程進行到步驟S108。
在步驟S104中，ECT_ECU1020判斷目標怠速速度是否等于或大于預定閾值NIDLE。如果目標怠速速度等于或大于此預定閾值NIDLE(即步驟S104中為“是″)，則例程進行到步驟S110。如果否(即步驟S104中為“否”)，則例程進行到步驟S106。
在步驟S106中，ECT_ECU1020執(zhí)行空檔控制?？諜n控制的執(zhí)行包括空檔控制的持續(xù)執(zhí)行。
在步驟S108中，ECT_ECU1020判斷目標怠速速度是否小于預定閾值NIDLS。如果目標怠速速度小于此預定閾值NIDLS(即步驟S108中為“是”)，則例程進行到步驟S106。如果否(即步驟S108中為“否”)，則例程進行到步驟S110。
在步驟S110中，ECT_ECU1020結束空檔控制。現在將基于上述結構和流程圖來說明配備有ECT_ECU1020的車輛中的空檔控制的操作，ECT_ECU1020涉及根據此示例性實施例的控制設備。
如果沒有正在執(zhí)行空檔控制(即步驟S102中為“否”)并且所檢測到的目標怠速速度小于預定閾值NIDLS(即步驟S108中為“是”)，則執(zhí)行空檔控制(步驟S106)。此時開始空檔控制是因為沒有正在執(zhí)行空檔控制。
如果正在執(zhí)行空檔控制(即步驟S102中為“是”)并且所檢測到的目標怠速速度大于或等于預定閾值NIDLE(即步驟S104中為“是”)，則結束空檔控制(步驟S110)。此時執(zhí)行取消空檔控制的處理是因為正在執(zhí)行空檔控制。
涉及根據此示例性實施例的控制設備的ECT_ECU1020基于目標怠速速度判斷是否允許執(zhí)行空檔控制。
參照圖4A和4B，其中利用傳統技術，預先設置發(fā)動機速度的閾值，并且當檢測到的發(fā)動機速度變得等于或大于該閾值時結束空檔控制。在圖4A的示例中，空檔控制被設置成當發(fā)動機速度變得等于或大于800rpm時結束。因此，當發(fā)動機速度低于800rpm時開始空檔控制。然而，例如如果由于發(fā)動機的旋轉力所驅動的輔助設備的負荷變化，導致發(fā)動機速度即使微小地變化而使其僅稍許超過800rpm，空檔控制也在該點結束。結果，執(zhí)行空檔控制的持續(xù)時間縮短了。
另一方面，在圖4B的示例中，將確?？諜n控制持續(xù)時間的發(fā)動機速度閾值設置在很高區(qū)域中，例如1000rpm。因此，在空檔控制開始后，持續(xù)地執(zhí)行空檔控制直到發(fā)動機速度超過閾值1000rpm。如圖4所示，此時在大于800rpm并且等于或小于1000rpm的區(qū)域中的發(fā)動機速度很高，這導致輸入離合器(C1)310的耐久性降低。
也就是說，如圖4A所示將發(fā)動機速度的閾值設置得很低，由于發(fā)動機速度實時變化時的微小變化所引起的空檔控制結束，可能縮短空檔控制的持續(xù)時間。另一方面，如圖4B所示將發(fā)動機速度的閾值設置得很高，由于很高的發(fā)動機速度，可能降低輸入離合器(C1)310的耐久性。
涉及根據此示例性實施例的控制設備的ECT_ECU1020，為目標怠速速度設置兩個閾值第一閾值NIDLS和第二閾值NIDLE，如圖4C所示。如果目標怠速速度落在預定第一閾值NIDLS之下(即步驟S108中為“是”)，則執(zhí)行空檔控制(步驟S106)。如果目標怠速速度變得等于或大于預定第二閾值NIDLE(即步驟S104中為“是”)，則結束空檔控制(步驟S110)。
通過使此第二閾值NIDLE成為基于輸入離合器(C1)310的耐久性性能來設置的上限速度，可以確保長時間地執(zhí)行空檔控制，同時維持輸入離合器(C1)310的耐久性，并因此實現了燃油效率提高的效果。
因此，由涉及根據此示例性實施例的控制設備的ECT_ECU1020執(zhí)行的空檔控制能夠延長執(zhí)行空檔控制的時間段，同時能夠避免輸入離合器C1耐久性的降低。
以下是根據本發(fā)明第二示例性實施例的控制設備。此示例性實施例中的硬件結構與第一示例性實施例的硬件結構相同。因此，將不再重復對其的詳細說明。更具體而言，第二示例性實施例中的硬件結構與第一示例性中的硬件結構(圖1和圖2)相同。
下面將參照圖5說明由根據此示例性實施例的ECT_ECU1020執(zhí)行的程序的控制結構。
在步驟S200中，ECT_ECU1020檢測目標怠速速度。在步驟S202中，ECT_ECU1020檢測發(fā)動機速度?；谟蒃CT_ECU1020從發(fā)動機ECU1010接收到的信息來執(zhí)行步驟S200和S202中的處理。
在步驟S204中，ECT_ECU1020判斷|發(fā)動機速度-目標怠速速度|是否小于預定閾值DNILS。如果|發(fā)動機速度-目標怠速速度|小于此預定閾值DNILS(即步驟S204中為“是”)，則例程進行到步驟S206。如果否(即步驟S204中為“否”)，則例程進行到步驟S208。
在步驟S206中，ECT_ECU1020執(zhí)行空檔控制。如果此時正在執(zhí)行空檔控制，則只是繼續(xù)執(zhí)行空檔控制。如果此時未在執(zhí)行空檔控制，則開始執(zhí)行空檔控制。
在步驟S208中，ECT_ECU1020結束空檔控制。如果此時正在執(zhí)行空檔控制，則執(zhí)行取消空檔控制的取消處理。如果此時未在執(zhí)行空檔控制，則維持此狀態(tài)，即不執(zhí)行空檔控制。
現在將基于上述結構和流程圖來說明配備有ECT_ECU1020的車輛中的空檔控制的操作，ECT_ECU1020涉及根據此示例性實施例的控制設備。
檢測目標怠速速度(步驟S200)，檢測發(fā)動機速度(步驟S202)，并且計算由|發(fā)動機速度-目標怠速速度|所表示的差。如果此差小于預定閾值DNILS(即步驟S204中為“是”)，則開始或者繼續(xù)空檔控制(步驟S206)。另一方面，如果該差等于或大于閾值DNILS(即步驟S204中為“否”)，則不執(zhí)行或者取消空檔控制(步驟S208)。
現在將參照圖6說明此時隨時間的進展。圖6示出了該差隨時間的變化。如果該差(|發(fā)動機速度-目標怠速速度|)小于預定閾值DNILS(即步驟S204中為“是”)，則開始空檔控制。如果由于某種原因該差已經增大并且等于或大于預定閾值DNILS(即步驟S204中為“否”)，則通過執(zhí)行取消空檔控制的取消控制來結束空檔控制(步驟S208)。
在此情況下，如圖6中的實線所示，該差很大并且趨向于花更多時間通過利用ISC的反饋控制來使發(fā)動機速度達到目標怠速速度。即使發(fā)動機速度確實達到目標怠速速度，如圖6中的虛線所示，那也要花如此長的時間來完成，以至于如果要在此狀態(tài)下執(zhí)行空檔控制，在此期間輸入離合器(C1)310的耐久性也將發(fā)生問題。
如上所述，涉及根據此示例性實施例的控制設備的ECT_ECU1020，基于發(fā)動機速度和目標怠速速度之間的差來判斷是否執(zhí)行空檔控制。當此差很大時，ECT_ECU1020判斷無法執(zhí)行空檔控制，因為此時執(zhí)行空檔控制將由于發(fā)動機速度要花很長時間達到目標怠速速度的趨向而使輸入離合器(C1)310的耐久性發(fā)生問題。因此，可以提供車輛的控制設備，其執(zhí)行空檔控制，同時確保輸入離合器的耐久性。
根據本發(fā)明第三示例性實施例的控制設備如下。正如第二示例性實施例中一樣，第三示例性實施例中的硬件結構與第一示例性實施例中的硬件結構(圖1和圖2)相同。因此，將不再重復其詳細說明。
下面將參照圖7說明由根據此示例性實施例的ECT_ECU1020所執(zhí)行的程序的控制結構。
在步驟S300中，ECT_ECU1020檢測目標渦輪速度。在步驟S302中，ECT_ECU1020確定渦輪速度。在步驟304中，ECT_ECU1020判斷|渦輪速度-目標渦輪速度|是否等于或大于預定閾值DNIDLE。如果|渦輪速度-目標渦輪速度|等于或大于預定閾值DNIDLE(即步驟S304中為“是”)，則例程進行到步驟S306。如果否(即步驟S304中為“否”)，則例程進行到步驟S310。
在步驟S306中，ECT_ECU1020向計數值C加1。在步驟S308中，ECT_ECU1020判斷計數值C是否等于或大于預定閾值CDNTL。如果計數值C等于或大于預定閾值CDNTL(即步驟S308中為“是”)，則例程進行到步驟S312。如果否(即步驟S308中為“否”)，則例程進行到步驟S314。
在步驟S310中，ECT_ECU1020初始化計數值C(C＝0)。
在步驟S312中，ECT_ECU1020結束空檔控制。如果此時正在執(zhí)行空檔控制，則執(zhí)行取消控制以取消空檔控制。如果此時未在執(zhí)行空檔控制，則維持此狀態(tài)，即不執(zhí)行空檔控制。
在步驟S314中，ECT_ECU1020執(zhí)行空檔控制。如果此時未在執(zhí)行空檔控制，則開始執(zhí)行空檔控制。如果此時正在執(zhí)行空檔控制，則只是繼續(xù)執(zhí)行空檔控制。
如果流程示的程序的循環(huán)時間是例如100毫秒，則在10個循環(huán)(即C＝10)后將經過1.0秒。因此可以說計數值C是時間的計量。
現在將基于上述結構和流程圖來說明配備有ECT_ECU1020的車輛中的空檔控制的操作，ECT_ECU1020涉及根據此示例性實施例的控制設備。
參照圖8A，實線指示當執(zhí)行普通控制時的渦輪速度。虛線指示在由于某種原因渦輪速度嚴重偏離目標渦輪速度的情況下的渦輪速度。在垂直點劃線右邊的區(qū)域中，所述區(qū)域由圖中的箭頭給定，渦輪速度之間(即實線和虛線之間)的差等于或大于預定閾值DNIDLE。
如圖8A所示，統計此差等于或大于預定閾值DNIDLE的時間。如圖8B所示，當此計數值C變得等于或大于預定閾值CDNTL時，結束空檔控制。也就是說，當渦輪速度和目標渦輪速度之間的差持續(xù)等于或大于預定閾值(DNILE)并且指示該差存在的持續(xù)時間的計數值C等于或大于預定閾值(CDNTL)時，則判斷出不能執(zhí)行空檔控制。
例如，當該差很大時，嚙合元件的嚙合壓力很高。如果延長此嚙合壓力保持很高的時間，將導致嚙合元件耐久性的降低，因此在此情況下不執(zhí)行空檔控制。
如上所述，如果渦輪速度和目標渦輪速度之間的差保持大于預定閾值達到比預定時問段更長的時問段，則涉及根據此示例性實施例的控制設備的ECT_ECU1020結束空檔控制。因此當此差很大時可以避免延長輸入離合器的嚙合壓力保持很高的時間，并由此避免了輸入離合器C的耐久性降低。
根據本發(fā)明第四示例性實施例的控制設備如下。正如第二和第三示例性實施例中一樣，第四示例性實施例中的硬件結構與第一示例性實施例中的硬件結構(圖1和圖2)相同。因此，將不再重復其詳細的說明。
下面將參照圖9說明由根據此示例性實施例的ECT_ECU1020執(zhí)行的程序的控制結構。在步驟S400中，ECT_ECU1020檢測目標渦輪速度。在步驟S402中，ECT_ECU1020檢測渦輪速度。在步驟S404中，ECT_ECU1020判斷來自發(fā)動機ECU1010、請求禁止空檔控制C1反饋控制的標記是否打開(on)?；趶陌l(fā)動機ECU1010輸入到ECT_ECU1020的標記的狀態(tài)來做出此判斷。如果該標記打開(即步驟S404中為“是”)，則例程進行到步驟S406。如果否(即步驟S404中為“否”)，則例程進行到步驟S410。正如上所述，此處的空檔控制Cl反饋控制是指對輸入離合器C1的嚙合壓力進行反饋控制，以使得變矩器的速比e(＝渦輪速度NT/發(fā)動機速度NE)變成等于目標速比。
在步驟S406中，ECT_ECU1020判斷目標渦輪速度減去渦輪速度是否小于預定閾值DLNTFBSTP。如果目標渦輪速度和渦輪速度之間的差小于此預定閾值DLNTFBSTP(即步驟S406中為“是”)，則例程進行到步驟S408。
如果不小于(即步驟S406中為“否”)，則例程進行到步驟S410。在步驟S408中，ECT_ECU1020禁止空檔控制C1反饋控制。在步驟S410中，ECT_ECU1020執(zhí)行空檔控制C1反饋控制。
現在將基于上述結構和流程圖來說明配備有ECT_ECU1020的車輛中的空檔控制的操作，ECT_ECU1020涉及根據此示例性實施例的控制設備。
如果請求禁止空檔控制C1反饋控制的標記打開(即步驟S404中為“是”)，如圖10A所示，則將目標渦輪速度減去渦輪速度的差與預定閾值DLNTFBSTP進行比較(步驟S406)。在圖10B所示的渦輪速度中，實線表示差很小的情況，而虛線表示差很大的情況。也就是說，在圖10B和10C中，實線圖示了允許空檔控制C1反饋控制被禁止的情況(即示出了該控制被禁止的情況)，而虛線圖示了不允許空檔控制C1反饋控制被禁止的情況(即示出了該控制沒有被禁止的情況)。
如果目標渦輪速度減去渦輪速度的差很大，則忽略從發(fā)動機ECU1010輸入的、請求禁止空檔控制C1反饋控制的標記，而繼續(xù)在執(zhí)行空檔控制期間進行輸入離合器(C1)的反饋控制。
在渦輪速度小于目標渦輪速度的情況下，當在目標渦輪速度下執(zhí)行空檔控制時，渦輪速度下降。結果，離合器能量吸收率Q改變，并且在輸入離合器(C1)310處產生的熱量增大(目標渦輪速度向圖的左邊移動而離合器能量吸收率Q增大)，如圖11所示。因此，即使向ECT_ECU1020發(fā)送來自發(fā)動機ECU1010的、請求禁止空檔控制的輸入離合器(C1)310的反饋控制的標記，該標記也被忽略而繼續(xù)在空檔控制期間對輸入離合器(C1)310進行反饋控制。
也就是說，當渦輪速度和目標渦輪速度之間的差很大時，如果基于來自發(fā)動機ECU1010的、禁止反饋控制的請求，而不進行輸入離合器(C1)310的嚙合壓力的反饋控制，則停止維持渦輪速度，同時在輸入離合器(C1)310處產生大量的熱量。隨著所產生的熱量的增大，嚙合元件的耐久性降低。因此在這樣的情況下，忽略來自發(fā)動機ECU1010的、禁止反饋控制的請求并且繼續(xù)進行空檔控制期間對輸入離合器(C1)310的反饋控制。
因此，即使已經從發(fā)動機ECU等輸入了禁止輸入離合器(C1)310的反饋控制的請求，當目標渦輪速度和渦輪速度之間的差等于或大于預定閾值時，涉及根據此示例性實施例的控制設備的ECT_ECU1020也忽略該請求，繼續(xù)在空檔控制期間對輸入離合器(C1)310的反饋控制，并且進行控制以減小目標渦輪速度和渦輪速度之間的差。
ECT_ECU1020執(zhí)行包括以下步驟的程序i)檢測目標怠速速度(步驟S100)，ii)在空檔控制(步驟S102中為“是”)期間，當目標怠速速度變得等于或大于預定閾值NIDLE(步驟S104中為“是”)時結束空檔控制(步驟S110)，和iii)當目標怠速速度小于預定閾值NIDLS(步驟S108中為“是”)同時未在執(zhí)行空檔控制(步驟S102中為“否”)時，執(zhí)行空檔控制(步驟S106)。
權利要求
1.一種用于車輛的控制設備，所述車輛裝備有自動變速(200，300)，所述自動變速器具有當所述車輛從靜止起步時被嚙合的嚙合元件，當所述自動變速器處于前進檔并且所述車輛在滿足預定條件下停車時，所述控制設備執(zhí)行釋放所述嚙合元件的空檔控制，所述控制設備的特征在于包括渦輪速度檢測裝置(1020)，所述渦輪速度檢測裝置用于檢測所述自動變速器(200，300)內的變矩器的渦輪速度；檢測裝置(1020)，所述檢測裝置用于檢測目標渦輪速度，所述目標渦輪速度是所述渦輪速度的目標速度；計算裝置(1020)，所述計算裝置用于計算所述渦輪速度和所述目標渦輪速度之間的差；和判斷裝置(1020)，當所述計算的差保持等于或大于預定閾值(CDNTL)達到預定時間段或更長時間段時，所述判斷裝置(1020)判斷不能執(zhí)行所述空檔控制。
2.根據權利要求1所述的用于車輛的控制設備，其特征在于還包括控制裝置(1020)，所述控制裝置對所述嚙合元件的嚙合液壓進行反饋控制，使得所述自動變速器(200，300)中設置的變矩器(200)的速比變得等于預定目標速比；接收裝置(1020)，所述接收裝置用于接收請求禁止所述反饋控制的信息；和反饋控制繼續(xù)裝置(1020)，當所述計算的差等于或大于預定閾值(DLNTFBSTP)時，所述反饋控制繼續(xù)裝置忽略在所述空檔控制期間由所述接收裝置(1020)接收到的請求禁止所述反饋控制的信息，并且繼續(xù)由所述控制裝置(1020)進行的所述反饋控制。
全文摘要
本發(fā)明公開了用于車輛的控制設備和方法。ECT_ECU 1020執(zhí)行包括以下步驟的程序i)檢測目標怠速速度(步驟S100)，ii)在空檔控制5(步驟S102中為“是”)期間，當目標怠速速度變得等于或大于預定閾值NIDLE(步驟S104中為“是”)時結束空檔控制(步驟S110)，和iii)當目標怠速速度小于預定閾值NIDLS(步驟S108中為“是”)同時未在執(zhí)行空檔控制(步驟S102中為“否”)時，執(zhí)行空檔控制(步驟S106)。
文檔編號F16H61/20GK101025230SQ20071007927
公開日2007年8月29日 申請日期2004年7月14日 優(yōu)先權日2003年7月15日
發(fā)明者松原亨, 長谷川善雄, 永井忠行 申請人:豐田自動車株式會社