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CN102192315A - 车辆驱动系统的控制装置 - Google Patents

车辆驱动系统的控制装置 Download PDF

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CN102192315A
CN102192315A CN2011100473463A CN201110047346A CN102192315A CN 102192315 A CN102192315 A CN 102192315A CN 2011100473463 A CN2011100473463 A CN 2011100473463A CN 201110047346 A CN201110047346 A CN 201110047346A CN 102192315 A CN102192315 A CN 102192315A
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Abstract

本发明涉及一种车辆驱动系统的控制装置，该车辆驱动系统包括：发动机(12)；电子节流阀(22)；自动变速器(16)，其具有手动换挡模式；变矩器(14)，其设置在自动变速器和发动机之间；以及锁止离合器(26)。所述控制装置包括短时控制装置(70)和锁止控制装置(72)，在自动变速器处于手动换挡模式期间执行了动力切断降挡时，短时控制装置(70)执行短时控制以通过所述电子节流阀(22)暂时增大发动机(12)的输出转速，锁止控制装置(72)基于变矩器(14)的输出构件的转速和变矩器(14)的输入构件的转速之间的差使锁止离合器(26)啮合或部分啮合，其中，所述转速之间的差在开始短时控制后减小。

Description

车辆驱动系统的控制装置
技术领域
本发明涉及包括锁止离合器的车辆驱动系统的控制装置，并且特别涉及与锁止离合器的啮合相关联的控制。
背景技术
车辆驱动系统是公知的，其包括：发动机；电子节流阀，其在不依赖于对加速踏板进行操作的情况下可操作为基于电指令改变发动机的输出转速；自动变速器，其具有手动换挡模式，在手动换挡模式中基于对手动操作构件执行的换挡操作来进行换挡；变矩器，其设置在自动变速器和发动机之间；以及锁止离合器，其可操作为将变矩器的输入构件和输出构件直接相互连接。这种类型的车辆驱动系统的示例在日本专利申请公开第2006-153225号(JP-A-2006-153225)、日本专利申请公开第2008-106841号(JP-A-2008-106841)和日本专利申请公开第2001-304003号(JP-A-2001-304003)中进行了说明。
在如上所述的车辆驱动系统中，在滑行期间，例如，如果因为执行加速踏板的轻触操作或确定要避免发动机排气管中催化剂的劣化而结束用于啮合锁止离合器的锁止控制或用于部分啮合锁止离合器的锁止滑动控制，则锁止控制或锁止滑动控制将不会被执行直到下次加速踏板的按压使变矩器的输入转速接近该变矩器的输出转速。当终止锁止控制(或锁止滑动控制)而使变矩器的输入转速(即发动机速度)变为低于该变矩器的输出转速的情况下，如果在输入转速和输出转速之间的差较大的情况下执行锁止控制，则可能由于锁止离合器不足的扭矩能力而难以提升输入转速，或者可能由于输入转速的提升或增大而发生大的震动，或者锁止离合器中生成的热量可能超过允许值。
因此，不管驾驶员是否请求发动机制动，如果不执行锁止控制(或锁止滑动控制)，这一点可以由加速踏板的操作量等于或接近零来反映，则发动机不会进入到驱动状态，并且不能获得足够的发动机制动或足够的减速。因此，即使在驾驶员执行手动操作而进行降挡以试图提供足够减速的情况下，由于变矩器的输入转速和输出转速之间具有较大差的情况并未改变，所以不执行锁止控制，结果不能获得足够的减速。此外，如果未执行锁止控制，则需要花时间来建立当车辆被再次加速时驱动轮被发动机驱动的条件，即变矩器的输入转速变得高于变矩器的输出转速的条件，这导致较差的响应。
根据JP-A-2008-106841中公开的技术，当在滑行期间执行降挡时，在自动变速器被置于空挡状态的条件下发动机速度被暂时提升或增大，并且使得用于换挡的离合器在输出转速变为等于给定的同步转速时啮合。之后，在换挡操作期间，给定的备用(Standby)压力被施加到锁止离合器的液压执行器，并且在完成换挡操作之后使锁止离合器啮合。然而，在这种类型的车辆驱动系统中，在换挡操作期间提升的发动机速度可能在换挡操作完成时减小。因此，变矩器的输入转速和输出转速之间的差可能增大，并且锁止控制并非总是以足够的稳定性执行。
根据JP-A-2001-304003中公开的技术，当变矩器的输入转速和输出转速之间的差超过规定范围时，增大发动机速度，从而确保锁止离合器啮合。然而，在这种类型的车辆驱动系统中，增大发动机速度的操作是在使锁止离合器啮合的操作开始之后执行，使锁止离合器啮合的操作未必根据变矩器的输入转速和输出转速之间的差而执行。因此，在使锁止离合器啮合时由于发动机功率输出的时间延迟等原因，变矩器的输入转速和输出转速之间的差可能保持为较大值，锁止控制并不能总是以足够的稳定性执行。
发明内容
本发明提供了一种车辆驱动系统的控制装置，其能够快速地在滑行期间降挡时提供车辆的减速。
本发明涉及车辆驱动系统的控制装置，车辆驱动系统包括：发动机；电子节流阀，其在不依赖于对加速踏板进行操作的情况下可操作为基于电指令改变发动机的输出转速；自动变速器，其具有手动换挡模式，在手动换挡模式中基于对手动操作构件执行的换挡操作来进行换挡；变矩器，其设置在自动变速器和发动机之间；以及锁止离合器，其可操作为将变矩器的输入构件和输出构件直接相互连接。该控制装置包括短时(blipping)控制装置和锁止控制装置，短时控制装置执行用于在自动变速器处于手动换挡模式期间执行动力切断降挡(power-off downshift)时通过电子节流阀暂时增大发动机的输出转速的短时控制，锁止控制装置基于变矩器的输出构件的转速和变矩器的输入构件的转速之间的差使锁止离合器啮合或部分啮合，其中，所述差在短时控制开始后减小。
控制装置包括短时控制装置和锁止控制装置，短时控制装置在自动变速器处于手动换挡模式期间执行动力切断降挡时，通过电子节流阀暂时增大发动机的输出转速，锁止控制装置基于变矩器的输出构件的转速和变矩器的输入构件的转速之间的差而使锁止离合器啮合或部分啮合，其中，所述差在短时控制装置开始短时控制之后降低。在滑行期间变矩器的输入构件的转速低于变矩器的输出转速而未执行锁止控制时请求降挡的情况下，在变矩器的输出构件的转速和该变矩器的输入构件的转速之间的差降低到使锁止控制或锁止滑动控制能够被稳定执行的程度之后，执行锁止控制或锁止滑动控制，从而使发动机进入驱动状态，由此提供足够的发动机制动。结果，期望的车辆减速能够响应于滑行期间的降挡而快速获得。例如，当降挡完成后发动机速度随加速踏板的按压而增大后，与加速踏板的按压量等于或接近零而执行锁止控制或锁止滑动控制的情况相比，更快速地施加发动机制动。
在如上所述的控制装置中，当变矩器的输出构件的转速和变矩器的输入构件的转速之间的差小于预定值时，锁止控制装置可以使锁止离合器啮合或部分啮合。
根据如上所述的控制装置，当变矩器的输出构件的转速和变矩器的输入构件的转速之间的差小于预定值时，锁止控制装置使锁止离合器啮合或部分啮合。因此，如果在变矩器的输出构件的转速和变矩器的输入构件的转速之间的差降低为小于上述预定值时执行锁止控制或锁止滑动控制，则锁止控制或锁止滑动控制能够被稳定，其中，所述预定值被确定为允许锁止控制或锁止滑动控制被稳定执行的值。但另一方面，如果在所述转速之间的差较大时执行锁止控制或锁止滑动控制，则可能引起1)由于锁止离合器不足的扭矩能力而难以提升输入构件的转速，2)由于输入构件转速的提升或增大而发生大的震动，以及3)锁止离合器中生成的热量超过允许值。
在如上所述的控制装置中，在短时控制装置的短时控制期间，锁止控制装置可以用具有预定待机压力的液压油填充锁止离合器的液压执行器，其中，所述预定待机压力不会使锁止离合器啮合。
根据如上所述的控制装置，在短时控制装置的短时控制期间，锁止控制装置用具有预定待机压力的液压油填充锁止离合器的液压执行器，其中，所述预定待机压力不会使锁止离合器啮合。因此，在锁止控制或锁止滑动控制开始之后，能够立即使锁止离合器啮合或部分啮合，并且能够更快速地获得期望的车辆减速。此外，在如上所述的控制装置中，当对手动操作构件执行请求动力切断降挡的换挡操作时，锁止控制装置可以用具有预定待机压力的液压油填充锁止离合器的液压执行器，其中，所述预定待机压力不会使锁止离合器啮合。
在如上所述的控制装置中，锁止控制装置可以在动力切断降挡期间使锁止离合器啮合或部分啮合。
根据如上所述的控制装置，锁止控制装置在动力切断降挡期间使锁止离合器啮合或部分啮合，因此，与例如在降挡之后使锁止离合器啮合或部分啮合的情况相比，能够更快速地获得期望的车辆减速。此外，在锁止离合器的啮合时发生的震动能够通过在降挡期间发生的换挡震动而被有利地吸收或消除。
附图说明
本发明的特征、优点以及技术和工业意义将在以下参考附图的本发明的示例性实施方式的详细描述中进行说明，其中相同附图标记表示相同元件，并且其中：
图1是用于说明根据本发明的一个实施方式的车辆驱动系统及其控制系统的视图；
图2是用于说明图1中所示的变矩器和自动变速器的结构的概略图；
图3是表示由图2中的自动变速器选择性建立的多个速度和多个液压摩擦装置的操作状态之间的关系的啮合操作表；
图4是用于说明图1的电子控制单元中提供的主要控制功能的功能性框图；
图5是示出通过图4中的电子控制单元的信号处理实施的主要控制操作的流程图，该流程图用于说明与动力切断降挡期间执行的锁止控制或锁止滑动控制相关联的控制操作；
图6是示出通过图4中的电子控制单元的信号处理实施的主要控制操作的流程图，该流程图用于说明与动力切断降挡期间执行的短时控制相关联的控制操作；
图7是用于说明图5和图6中所示的电子控制单元的控制操作的一个示例的时序图，例如，在车辆处于运行状态并且在该状态下执行了锁止滑动控制的时序图；
图8是说明通过本发明的另一个实施方式的电子控制单元的信号处理实施的主要控制操作的流程图；
图9是用于说明图8和图6中所示的电子控制单元的控制操作的一个示例的时序图；以及
图10是用于说明由相关领域的不包括短时控制装置且不包括锁止控制装置的电子控制单元执行的控制操作的时序图。
具体实施方式
将参考附图详细说明本发明的一个实施方式。在附图中，实施方式的构造或布置根据需要被简化或修改，并且不必精确描述其部件、元件或部分的尺寸比率和形状。
第一实施方式
图1说明了应用本发明的车辆驱动系统10及其控制系统。图1中所示的车辆驱动系统10包括顺序排列布置的作为运行车辆的驱动功率源的发动机12、变矩器14和自动变速器16。在操作中，自发动机12生成的功率经由变矩器14、自动变速器16、差速齿轮单元等顺序地传递到一对驱动轮，所述差速齿轮单元构成驱动系的另一部分。
发动机12是内燃发动机例如汽油发动机或柴油发动机，其例如通过喷射入汽缸中的燃料的燃烧而产生驱动力。操作设置在发动机12的进气管18中的电子节流阀22，也就是通过节流执行器20开启和关闭电子节流阀22，从而调节被吸入发动机12中的进入空气量并改变发动机12的输出转速或发动机速度NE，节流执行器20基于来自电子控制单元50(将被详细说明)的电信号(电指令)而操作。发动机功率输出随着电子节流阀22的开度或节流阀开度θTH的增大而增大。基本地，随着作为加速踏板的操作量的加速踏板行程θACC的增大，节流阀开度θTH根据预定关系增大。在例外情况中，节流阀开度θTH可以基于自电子控制单元50生成的电信号而改变，而不依赖于加速踏板的任何操作。
变矩器14是经由流体传递功率的液压功率传递装置。自动变速器16是具有预定数量的齿轮比或速度(在本实施方式中为六速)的多速变速器，其中选择一个齿轮比或速度而建立。图2是图示了变矩器14和自动变速器16的构造的概略图。变矩器14和自动变速器16被构造为关于轴线C大致对称，并且变矩器14和自动变速器16在轴线C下方的的下半部分没有在图2中示出。
在图2中，变矩器14被布置于发动机12和自动变速器16之间。变矩器14包括耦合到发动机12的曲轴的泵推动器(输入构件)14p、经由涡轮轴24耦合到自动变速器16的涡轮(输出构件)14t以及通过单向离合器禁止在一个方向上转动的定子轮14s。在变矩器14中，功率经由泵推动器14p和涡轮14t之间的流体传递。锁止离合器26被设置在泵推动器14p和涡轮14t之间用以直接连接泵推动器14p和涡轮14t，即使得变矩器14的输入构件和输出构件直接相互连接。机械油泵30耦合到泵推动器14p。在操作中，通过泵推动器14p转动或驱动油泵30以生成液压压力并将该液压压力提供给图1中所示的液压控制电路28，该液压压力提供原始压力用于控制自动变速器16的换挡、控制锁止离合器26的操作或将润滑油施加到驱动系的每个部件。
锁止离合器26是依靠液压控制电路28通过与前盖36摩擦而被啮合的液压摩擦离合器，液压控制电路28控制锁止侧储油器32中的液压压力和释放侧储油器34中的液压压力之间的压力差。变矩器14的操作状态大致分成三个操作状态，即所谓的锁止释放状态(未啮合状态)、所谓的锁止滑动状态(半啮合或部分啮合状态)以及所谓的锁止状态(啮合状态)，在锁止释放状态中，压力差为负并且锁止离合器26被释放，在锁止滑动状态中，压力差等于或大于零并且锁止离合器26在滑动时被部分啮合，在锁止状态中，压力差等于最大值并且锁止离合器26被完全啮合。例如，当锁止离合器26被完全啮合时，泵推动器14p和涡轮14t作为一个单元转动，并且发动机12的功率被直接传递到自动变速器16。当控制压力差以便锁止离合器26在某种滑动状态下啮合并使得滑动量Ns(发动机速度NE和涡轮速度NT之间的差的绝对值)以反馈方式被控制时，涡轮轴24在车辆动力接续期间以给定滑动量Ns随着曲轴的转动而转动，而曲轴在车辆动力切断运行期间以给定的滑动量Ns随着涡轮轴24的转动而转动。滑动量Ns的目标值或目标滑动量Ns被预先设置为例如约50-100rpm。
优选地，本实施方式的自动变速器16被横向安装并且用在FF(前置发动机、前驱)车辆中。自动变速器16被容纳在变速器箱38中作为安装在车身上的非转动构件，并且包括单小齿轮型第一行星齿轮组40以及拉维娜式(Ravigneaux)行星齿轮组46，它们被布置在公共轴线C上，拉维娜式行星齿轮组46包括双小齿轮型第二行星齿轮组42和单小齿轮型第三行星齿轮组44。自动变速器16经由上述行星齿轮组改变涡轮轴24的转速，并且从输出齿轮48传递产生的转动功率。涡轮轴24对应于自动变速器16的输入构件。输出齿轮48对应于自动变速器16的输出构件，并且用作与设置在自动变速器16的输出侧(即自动变速器16的下游)的差速齿轮单元(未示出)的差速从动齿轮啮合的差速驱动齿轮，从而将功率传送到差速齿轮单元。
自动变速器16包括如图2所示的作为液压摩擦装置的离合器C1、C2和制动器B1、B2、B3，它们被选择性地操作以便根据自动变速器的转动元件(太阳齿轮S1、S2和S3，齿轮架CA1、CA2和CA3以及环形齿轮R1、R2和R3)中对应元件之间的啮合情况以及各个转动元件和变速器箱38之间的啮合情况而建立从第一速度“第一”至第六速度“第六”的六个前向速度或齿轮比以及一个倒挡速度或齿轮比“倒挡”中选择的一个。上述离合器和制动器是液压摩擦装置，例如多盘式离合器和制动器，它们在液压执行器的控制下啮合或断开啮合。通过控制图1所示的液压控制电路28中包括的一个或多个电磁阀的励磁状态，在摩擦装置啮合和释放期间的瞬时液压压力被适当地控制时，所选择的一个或多个摩擦装置被切换到啮合或释放状态。图3是表示通过自动变速器16选择性建立的以上所示的多个速度与离合器和制动器的操作状态之间的关系的啮合操作表。
返回参考图1，车辆驱动系统10包括电子控制单元50，该电子控制单元50执行各种控制，例如发动机12的输出控制、自动变速器16的换挡控制以及锁止离合器26的啮合控制。电子控制单元50对应于根据本发明的车辆驱动系统的控制装置。电子控制单元50包括具有CPU、RAM、ROM、输入/输出接口等的所谓的微计算机并且被配置为当CPU在利用RAM的临时存储功能期间根据事先存储在ROM中的程序执行信号处理时实施如上所述的各种控制。
如图1所示，电子控制单元50从设置在车辆的各个部件中的各种传感器接收表示车辆状况的信号。例如，向电子控制单元50提供：表示由节流阀位置传感器52检测到的电子节流阀22的节流阀开度θTH的信号；表示加速踏板行程θACC的信号，该加速踏板行程θACC作为由加速行程传感器54检测到的加速踏板(未示出)的操作量；表示由发动机速度传感器56检测到的发动机12的发动机速度NE的信号；表示由涡轮速度传感器58检测到的涡轮14t的涡轮速度NT的信号；表示由车辆速度传感器60检测到的车辆速度V的信号；表示由杆位置传感器62检测到的换挡杆64的当前选择的操作位置PSH的信号等等。
此外，从电子控制单元50生成用于控制设置在车辆中的各种装置的操作的信号。例如，电子控制单元50生成用于驱动节流执行器20以控制电子节流阀22的开闭的节流信号，用于控制从燃料喷射装置(未示出)喷射的燃料量的喷射信号，用于控制发动机12中的点火装置(未示出)的点火定时信号等等，作为用于发动机12的输出控制的发动机输出控制指令信号SE。此外，电子控制单元50生成用于驱动液压控制电路28中为各个离合器和制动器等设置的各种电磁阀(未示出)的信号，作为用在自动变速器16的换挡控制中的换挡控制指令信号STM。此外，电子控制单元50生成用于驱动设置在液压控制电路28中用于锁止控制的线性电磁阀SLU等的信号，作为用在锁止离合器26的啮合控制中的锁止离合器啮合控制信号SLU。
换挡杆64被安装在例如驾驶员座位附近并且适于手动操作到如图1所示的五个操作位置“P”、“R”、“N”、“D”和“S”中被选择的一个位置。操作位置“P”是驻车位置，其中通过机械驻车机构机械地禁止自动变速器16的输出齿轮48的转动。操作位置“R”是用于在自动变速器16中建立倒挡速度“Rev”的倒挡驱动位置。操作位置“N”是用于建立空挡状态的空挡位置，在空挡状态中自动变速器16中的功率传动被中断。操作位置“D”是选择自动换挡模式的前向驱动位置，在自动换挡模式中基于车辆的运行状态根据预定关系执行用于将自动变速器16的速度或齿轮比切换到从第一速度“第一”至第六速度“第六”中选择的一个速度的自动换挡控制。操作位置“S”是选择手动换挡模式的前向驱动位置，在手动换挡模式中执行手动换挡控制，在手动换挡控制的情况下，每当换挡杆64被分别操作到操作位置“+”或“-”时，自动变速器12的速度或齿轮比被切换到连续的更高速度或更低速度。换挡杆64对应于根据本发明的手动操作构件。因此，本实施方式中的自动变速器16设置有手动换挡模式，其中基于换挡杆64至操作位置“+”或“-”的换挡操作而执行换挡。
当选择自动挡模式时，电子控制单元50基于车辆的运行状态(操作状态)根据预存储的关系执行自动变速器16的自动挡控制。例如，电子控制单元50基于来自预定的自动换挡映射图的节流阀开度θTH或加速踏板行程θACC以及车辆速度V而确定将被建立的速度或齿轮比，并且控制设置在自动变速器16中的离合器和制动器的操作状态(啮合或释放)从而获得由此确定的速度。当选择手动换挡模式时，电子控制单元50基于换挡杆64的换挡操作而执行自动变速器16的手动换挡控制。例如，电子控制单元50基于自动变速器16的实际速度或齿轮比以及换挡杆64至操作位置“+”或“-”的操作而确定将被建立的速度或齿轮比，并且控制设置在自动变速器16中的离合器和制动器的操作状态(啮合或释放)从而获得由此确定的速度。
电子控制单元50还根据预存储的关系基于车辆的运行状态(操作状态)执行锁止离合器26的啮合控制。例如，电子控制单元50基于节流阀开度θTH或加速踏板行程θACC以及车辆速度V预先存储锁止离合器啮合映射图，在该图中分别限定了锁止离合器26被释放的变矩区域、使锁止离合器26部分啮合的锁止滑动区域以及使锁止离合器26啮合(完全啮合)的锁止区域。电子控制单元50根据上述锁止离合器啮合映射图基于节流阀开度θTH或加速踏板行程θACC以及车辆速度V而确定将执行用于释放锁止离合器26的释放控制、用于部分啮合锁止离合器26的锁止滑动控制和用于完全啮合锁止离合器26的锁止控制中的哪一个，并且驱动用于液压控制电路28的锁止控制的线性电磁阀SLU，从而执行由此确定的控制。
图4是用于说明提供在电子控制单元50中的主要控制功能的功能性框图。图4中示出的换挡控制装置68确定是否已进行表示动力切断降挡请求的换挡操作。例如，在车辆行驶在动力切断模式期间，当将换挡杆64操作至换挡位置“S”而选择手动换挡模式并且检测到将换挡杆64操作至操作位置“-”的换挡操作时，换挡控制装置68确定已进行请求动力切断降挡的换挡操作，其中在动力切断模式中，加速踏板行程θACC小于通过实验获得并预先存储的给定的加速踏板行程θACC1。
当确定进行了请求动力切断降挡的换挡操作时，换挡控制装置68基于自动变速器16的实际速度或齿轮比确定将被建立的速度或齿轮比，并且控制包括在自动变速器16中的离合器和制动器的操作状态(啮合或释放)，从而建立由此确定的速度。
同样，换挡控制装置68基于液压控制电路28的电磁阀的操作状态确定自动变速器16是否在动力切断降挡期间被置于空挡状态下，液压控制电路28用于对向离合器和制动器的液压执行器提供液压压力进行控制。
当换挡控制装置68确定执行了请求动力切断降挡的换挡操作时，短时控制装置70基于变矩器14的输出转速和输入转速之间的差(即作为根据预先通过实验获得的关系的涡轮速度NT和发动机速度NE之间的差的绝对值的输入输出转速差ΔN)确定是否产生用于短时控制的请求，即暂时增大发动机速度NE的请求。更具体地，例如在输入输出转速差ΔN等于或大于预定的输入输出转速差ΔN1时短时控制装置70确定产生用于短时控制的请求。
在由换挡控制装置68执行动力切断降挡期间，如果确定产生用于短时控制的请求，则短时控制装置70执行用于通过电子节流阀22暂时增大发动机速度NE的短时控制。更具体地，短时控制装置70在从换挡控制装置68确定自动变速器16在动力切断降挡期间被置于空挡状态时的时刻起测量的给定的时间周期T1中将节流阀开度θTH增大给定的节流阀开度θTH1。例如，确定给定的节流阀开度θTH1和给定的时间周期T1以使得在动力切断降挡期间输入输出转速差ΔN减小为小于预定值A。给定的节流阀开度θTH1和给定的时间周期T1通过实验获得并预先存储。预定值A通过实验预先获得，该预定值不会引起以下问题1)即使执行了锁止控制或锁止滑动控制，但由于锁止离合器26不足的扭矩能力而难以提升发动机速度NE，2)由于发动机速度NE的提升或增大而发生大震动，以及3)在锁止离合器26中生成的热量超过允许值。
基于来自预先存储的锁止离合器啮合映射图的节流阀开度θTH或加速踏板行程θACC和车辆速度V，锁止控制装置72确定在车辆当前运行状态下执行锁止离合器26的释放控制、锁止滑动控制和锁止控制中的哪个控制。
当确定在车辆当前运行状态下执行锁止滑动控制或锁止控制时，基于在短时控制装置70开始短时控制之后减小的变矩器14的输出转速和输入转速之间的差或输入输出转速差ΔN，锁止控制装置72使锁止离合器26啮合或部分啮合。更具体地，当在动力切断降挡期间从换挡控制装置68确定自动变速器16被置于空挡状态时起经过给定时间T1时，锁止控制装置72确定输入输出转速差ΔN是否小于预定值A，并且在产生肯定判断时(即，当确定差ΔN小于预定值A时)开始锁止控制或锁止滑动控制。在本实施方式中，在动力切断降挡期间，发动机速度NE在短时控制下被提升或增大，从而使输入输出转速差ΔN变为小于预定值A。因此，锁止控制装置72在动力切断降挡期间开始锁止控制或锁止滑动控制。
图5和图6是说明了由电子控制单元50的信号处理实施的主要控制操作的流程图。图5中的流程图用于说明与在动力切断降挡期间执行的锁止控制或锁止滑动控制相关联的控制操作，并且根据图5中的流程图的控制例程以极短的时间间隔或时间周期反复执行，例如大约几毫秒至几十毫秒。
在图5中，在对应于换挡控制装置68的步骤S1中确定是否已执行用于进行动力切断降挡的手动降挡操作。例如，在加速踏板行程θACC小于通过实验获得并且预先存储的给定加速踏板行程θACC1的动力切断运行期间，当换挡杆64被置于操作位置“S”而选择手动换挡模式并且检测到换挡杆64被操作到操作位置“-”的换挡操作时，确定已执行请求动力切断降挡或动力切断降挡操作的换挡操作。
如果在步骤S1中产生了否定的判断，则步骤S1被再次执行。因此，步骤S1和随后步骤被重复执行。如果在步骤S1中产生肯定的判断，则在对应短时控制装置70的步骤S2中，基于根据预先通过实验获得的关系的输入输出转速差ΔN，确定是否产生用于短时控制的请求，即短时增大发动机速度NE的请求。
如果在步骤S2中产生了否定的判断，则控制返回到步骤S1，并且步骤S1和随后步骤被反复执行。如果在步骤S2中产生肯定的判断，则在对应于锁止控制装置72的步骤S3中，当自确定自动变速器16被置于空挡状态时起经过给定时长T1时，基于在短时控制装置70开始短时控制之后减小的输入输出转速差ΔN，确定输入输出转速差ΔN是否小于预定值A。
如果在步骤S3中产生了否定的判断，则步骤S3被再次执行。如果在步骤S3中产生了肯定的判断，则在对应于锁止控制装置72的步骤S4中，基于根据预先存储的锁止离合器啮合映射图的节流阀开度θTH或加速踏板行程θACC和车辆速度V，确定在车辆当前运行状态下执行锁止离合器26的释放控制、锁止滑动控制和锁止控制中的哪个控制。如果在步骤S4中确定在当前运行状态下执行锁止滑动控制或锁止控制，则使锁止离合器26部分啮合或啮合。之后，图5的例程结束。
图6中的流程图用于说明与在动力切断降挡期间执行的短时控制相关联的控制操作。当确定车辆行驶在动力切断模式中换挡杆64被置于操作位置“S”中而选择手动换挡模式并且检测到换挡杆64被操作到操作位置“-”的换挡操作时，即当确定请求动力切断降挡的换挡操作已被执行时，根据图6中的流程图的控制例程以极短的时间间隔或时间周期反复执行，例如大约几毫秒至几十毫秒。
在图6中，在对应于短时控制装置70的步骤S11中，基于根据通过实验预先获得的关系的输入输出转速差ΔN，确定是否产生用于短时控制的请求，即暂时增大发动机速度NE的请求。例如，在输入输出转速差ΔN等于或大于给定输入输出转速差ΔN1时确定产生用于短时控制的请求。
如果在步骤S11中产生了否定的判断，则完成图6中的例程。如果在步骤S11中产生了肯定的判断，则在对应于短时控制装置70的步骤S12中执行通过电子节流阀22用于暂时增大发动机速度NE的短时控制。更具体地，在动力切断降挡期间自确定自动变速器16被置于空挡状态时开始的给定时间周期T1中，节流阀开度θTH被增大给定节流阀开度θTH1。给定节流阀开度θTH1和给定时间周期T1被设置为通过实验获得并预先存储的适当值，从而使输入输出转速差ΔN在动力切断降挡期间减小到小于预定值A。
图7是用于说明如图5和图6所示的电子控制单元50的控制操作的一个示例的时序图。例如，图7中的时序图涉及车辆处于执行锁止滑动控制的运行状态的情况。在图7中，如从图的顶部所看到，显示了通过换挡杆64选择的速度或齿轮比的换挡命令、涡轮速度NT和发动机速度NE、节流阀开度θTH、对在换挡中涉及并选自上述离合器和制动器的释放摩擦装置(将被释放)和啮合摩擦装置(将被啮合)的指令压力、对用于锁止控制的线性电磁阀SLU的指令压力以及加速踏板行程θACC，这些全部随时间t变化。在图7中的时刻t1之前的车辆状态是当换挡杆64被置于操作位置“S”中而选择手动换挡模式时，车辆处于动力切断行驶状态，其中加速踏板行程θACC等于零，并且在自动变速器16中建立第四速度或齿轮比手动换挡。也就是，车辆处于满足了执行图5中的流程的状态的操作状态中。
在图7中，时刻t1是一个时间点，在该时间点检测到换挡杆64被操作到操作位置“-”的换挡操作。在时刻t1，在图5中的步骤S1中产生肯定的判断，并且用于执行图6中的流程的状态被满足。之后，在紧接时间点t1之后的图5中的步骤S2和图6中的步骤S11中产生肯定的判断。如图7所示，施加到释放摩擦装置的指令压力在紧接时间点t1之后立即减小从而改变速度。
在时刻t2，确定施加到释放摩擦装置的指令压力变为等于或低于给定值，并且确定自动变速器16进入空挡状态和开始短时控制。在这个时间点t2，在图6中的步骤S12中实施增大发动机速度NE的控制操作。在紧接上述时间点t2之后测量的给定时间周期T1中，节流阀开度θTH被增大给定的节流阀开度θTH1。施加到啮合摩擦装置的指令压力在紧接上述时间点t2后被增大到使得啮合摩擦装置不被啮合的程度。之后，由于节流阀开度θTH的增大，发动机速度NE在自时刻t2经过特定时间后开始增大。之后，当释放摩擦装置的指令压力等于零并且啮合摩擦装置的指令压力被增大到使得啮合摩擦装置被部分啮合的程度时，涡轮速度NT开始增大。
在时刻t3，确定作为发动机速度NE和涡轮速度NT之间的差的绝对值的输入输出转速差ΔN小于预定值A，并且开始锁止滑动控制。在时间点t3处，使锁止离合器26部分啮合的控制操作在图5的步骤S4中实施。施加到用于锁止控制的线性电磁阀SLU的指令压力被控制以使涡轮轴24随发动机12的曲轴的转动而转动，其中目标滑动量Ns设置为例如约50-100rpm。在本实施方式中，用于锁止控制的线性电磁阀SLU的指令压力在开始锁止滑动控制后紧接着的给定时间周期中被设置为相对高的水平，从而使锁止离合器26的锁止侧储油器32快速填充液压油。发动机速度NE改变使得发动机速度NE和涡轮速度NT之间的差变为等于上述目标滑动量NS。在图7中，标有“锁止控制停止”的箭头表示用于使锁止离合器26啮合或部分啮合的控制直至时间点t3才停止，而标有“锁止滑动控制”的箭头表示用于使锁止离合器26部分啮合的控制自时间点t3实施。
就此而言，与示出本实施方式情况的图7相对应的图10是用于说明由相关领域的不包括短时控制装置70和锁止控制装置72的电子控制单元执行的控制操作的时序图。在相关领域中，如图10所示，即使在检测到第4速度至第3速度降挡指令的时刻t21后在发动机速度NE低于涡轮速度NT的状态下执行动力切断降挡，也不能执行锁止控制或锁止滑动控制，这是由于发动机速度NE和涡轮速度NT之间存在较大的差的情况即便在降挡之后也不改变。因此，不能获得足够的减速。在此情况下，不能执行锁止控制或锁止滑动控制，除非如图10中时刻t22所示在完成降挡后随着按压加速踏板而增大发动机速度NE，并且涡轮速度NT和发动机速度NE之间的差变为等于或小于允许稳定执行锁止控制或锁止滑动控制的给定转速差。
作为本实施方式的车辆驱动系统10的控制装置的电子控制单元50包括短时控制装置70和锁止控制装置72，短时控制装置70在动力切断降挡期间自动变速器16处于手动换挡模式时通过电子节流阀22暂时增大发动机速度NE，并且基于在开始短时控制后减小的输入输出转速差ΔN(变矩器的输出转速和输入转速之间的差)，锁止控制装置72使锁止离合器26啮合或部分啮合。因此，当在滑行(动力切断行驶)期间请求降挡同时发动机速度NE低于涡轮速度NT并且未进行锁止控制时，涡轮速度NT和发动机速度NE之间的差被减小到小于允许稳定执行锁止控制或锁止滑动控制的预定值A，从而使锁止控制和锁止滑动控制中的每一个均能够被稳定执行。结果，发动机进入到驱动状态，并且施加足够的发动机制动，由此可以响应于滑行(动力切断行驶)期间的降挡而快速获得期望的车辆减速。例如，如图10所示，在完成降挡后加速踏板被按压并且发动机速度NE足够增大后，与在加速踏板的操作量等于或接近零时执行锁止控制或锁止滑动控制的情况相比，发动机制动被更快地施加。
根据本实施方式的电子控制单元50，当输入输出转速差ΔN(变矩器的输出转速和输入转速之间的差)小于允许稳定执行锁止控制或锁止滑动控制的预定值A时，锁止控制装置72使锁止离合器26啮合或部分啮合。因此，当输入输出转速差ΔN被减小到小于预定值A时，锁止控制或锁止滑动控制能够被稳定执行。另一方面，如果在输入输出转速差ΔN较大时执行锁止控制或锁止滑动控制，则会出现例如以下问题：1)由于锁止离合器26不足的扭矩能力而难以提升发动机速度NE，2)由于发动机速度NE的提升或增大而发生大的震动，以及3)锁止离合器26中生成的热量超过允许值。
根据本实施方式的电子控制单元50，在动力切断降挡期间锁止控制装置72使锁止离合器26啮合或部分啮合，从而与锁止离合器26在完成降挡后被啮合或部分啮合的情况相比，能够更快速地获得期望的车辆减速。同样，另一个优点是基于锁止离合器26的啮合发生的震动被换挡震动吸收。
第二实施方式
接下来，将说明本发明的另一个实施方式(或第二实施方式)。在第二实施方式的以下说明中，用在第一实施方式中的相同附图标记将被指定到第一和第二实施方式中共有的元件或部分，并且将不提供对这些元件或部分的说明。
如图4所示，除了包括在上述第一实施方式中的电子控制单元50中的换挡控制装置68和短时控制装置70外，本发明的第二实施方式的电子控制单元100还包括锁止控制装置102。锁止控制装置102与包括在电子控制单元50中的锁止控制装置72存在以下几点不同。也就是，锁止控制装置102从通过换挡控制装置68开始动力切断降挡时的时刻起执行待机控制，待机控制用于用预定待机压力PLC1的液压油填充锁止离合器26的液压执行器的锁止侧储油器32，该预定待机压力PLC1不会使锁止离合器26啮合。用待机压力PLC1的液压油对锁止侧储油器32的填充持续到紧邻执行锁止控制或锁止滑动控制之前的时间点。
图8和图6是说明了由电子控制单元100的信号处理实施的主要控制操作的流程。图6中的流程与第一实施方式的流程相同，并且因此将不再说明。图8中的流程用于说明与在动力切断降挡期间执行的锁止控制或锁止滑动控制相关联的控制操作，并且根据图8中的流程的控制例程以极短的时间间隔或时间周期(例如大约几毫秒至几十毫秒)反复执行。
在图8中，当在步骤S2中产生肯定的判断时，控制进行到对应于锁止控制装置102的步骤S21，其中锁止离合器26的锁止侧储油器32自开始动力切断降挡时的时刻起开始用待机压力PLC1的液压油填充。在执行步骤S21后，执行步骤S3和随后的步骤。
图9是用于说明如图8和图6所示的电子控制单元100的控制操作的一个示例的时序图。图9中的时序图涉及车辆处于执行锁止滑动控制的运行状态下的情况。图9对应于第一实施方式的图7。以下，将说明发动机速度NE和施加到用于锁止控制的线性电磁阀SLU的指令压力，其与图7中的发动机速度NE和指令压力经历不同的变化。
参考图9，紧接着在检测到手动降挡操作并开始降挡的时间点t11之后，施加到用于锁止控制的线性电磁阀SLU的指令压力被控制为给定的待机压力PLC1。结果，开始用待机压力PLC1的液压油填充锁止离合器26的液压执行器的锁止侧储油器32。
紧接着在开始锁止滑动控制的时间点t13之后，发动机速度NE在比第一实施方式更早的时机处被控制为以上述目标滑动量Ns跟随涡轮速度NT，在第一实施方式中，在开始锁止滑动控制之前没有液压压力被施加到锁止侧储油器32。
根据作为本实施方式的车辆驱动系统10的控制装置的电子控制单元100，在由短时控制装置70执行的短时控制期间，用预定待机压力PLC1的液压油填充锁止离合器26的液压执行器的锁止侧储油器32，该预定待机压力PLC1不会使锁止离合器26啮合，从而使锁止离合器26能够在开始锁止控制或锁止滑动控制后立即啮合或部分啮合，并且由此能够更快速地获得期望的车辆减速。
虽然参考附图对本发明的实施方式进行了更详细的说明，但本发明不限于这些实施方式，而是可以以另外的方式实施。
虽然在由如图7和图9中的时序图所示的示例中，基于输入输出转速差ΔN使锁止离合器26部分啮合，其中，该输入输出转速差ΔN在短时控制装置70开始短时控制后被减小，但本发明不限于这种配置，而是可以使锁止离合器26完全啮合。
虽然在所说明的实施方式的手动换挡模式中每次操作换挡杆64时自动变速器16的速度或齿轮比手动换挡被改变，但是本发明不限于这种配置。例如，在手动换挡模式中，自动变速器16可以被配置为在最高速度受限的多个换挡范围内升挡或降挡，并且每次在手动换挡模式中操作换挡杆96时，一个换挡范围可以被切换到另一个换挡范围。
应该理解的是所说明的实施方式仅是示例性的，并且基于本领域技术人员的知识，在不背离本发明的原理的情况下，本发明可以以各种改变或改进实施。

Claims (5)

1.一种车辆驱动系统的控制装置，所述车辆驱动系统包括：发动机(12)；电子节流阀(22)，其在不依赖于对加速踏板进行操作的情况下可操作为基于电指令来改变所述发动机(12)的输出转速；自动变速器(16)，其具有手动换挡模式，在所述手动换挡模式中基于对手动操作构件(64)执行挡位操作来进行换挡；变矩器(14)，其设置在所述自动变速器(16)和所述发动机(12)之间；以及锁止离合器(26)，其可操作为将所述变矩器(14)的输入构件(14p)和输出构件(14t)直接相互连接，其特征在于，所述控制装置包括：
短时控制装置(70)，在所述自动变速器(16)处于手动换挡模式期间执行了动力切断降挡时，所述短时控制装置(70)执行短时控制以通过所述电子节流阀(22)暂时增大所述发动机(12)的所述输出转速；以及
锁止控制装置(72)，其基于所述变矩器(14)的所述输出构件(14t)的转速和所述变矩器(14)的所述输入构件(14p)的转速之间的差来使所述锁止离合器(26)啮合或部分啮合，其中，所述差在开始所述短时控制后减小。
2.根据权利要求1所述的控制装置，其中
当所述变矩器(14)的所述输出构件(14t)的转速和所述变矩器(14)的所述输入构件(14p)的转速之间的差小于预定值时，所述锁止控制装置(72)使所述锁止离合器(26)啮合或部分啮合。
3.根据权利要求1或权利要求2所述的控制装置，其中
在所述短时控制装置(70)进行短时控制期间，所述锁止控制装置(72)用具有预定待机压力的液压油填充所述锁止离合器(26)的液压执行器，其中，所述预定待机压力不会使所述锁止离合器(26)啮合。
4.根据权利要求1或权利要求2所述的控制装置，其中
当对所述手动操作构件(64)执行了请求所述动力切断降挡的挡位操作时，所述锁止控制装置(72)用具有预定待机压力的液压油填充所述锁止离合器(26)的液压执行器，其中，所述预定待机压力不会使所述锁止离合器(26)啮合。
5.根据权利要求1或权利要求2所述的控制装置，其中
在所述动力切断降挡期间，所述锁止控制装置(72)使所述锁止离合器(26)啮合或部分啮合。
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