專利名稱：轉矩變換器的閉鎖控制的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種和車輛的轉矩變換器相關的閉鎖離合器的緊固力的控制。
背景技術：
安裝在車輛的發動機和自動變速傳動裝置之間的轉矩變換器通過流體在泵葉輪和渦輪轉子之間傳送轉矩。因為在泵葉輪和渦輪轉子之間的相對轉動增加發動機的燃料消耗，最好在車輛啟動之后稍后直接連接泵葉輪和渦輪轉子。提供閉鎖離合器達到這個目的。
在具有閉鎖離合器的轉矩變換器中，在變換器模式和閉鎖模式之間的轉換通過滑動模式完成，在變換器模式中，通過流體傳輸轉矩，在閉鎖模式中，通過閉鎖離合器傳輸轉矩，在滑動模式中，允許閉鎖離合器中的滑動，使得一部分轉矩通過流體傳輸而另一部分轉矩通過閉鎖離合器傳輸。

發明內容
關于在滑動模式下在泵葉輪和渦輪轉子之間的相對轉速的控制，序列號為6066072的美國專利披露了一種兩個自由度的控制裝置，其通過使用基于其參考模式的前饋指令值和基于在目標相對轉速和實際相對轉速之間的差值的反饋指令值來確定在泵葉輪和渦輪轉子之間的相對轉速命令值。這種裝置具有反饋補償器和包括前饋補償器的預處理單元，使得實現參考模型的動態特性。
其中，反饋補償器確保控制的穩定性，而前饋補償器確保好的控制響應。這些補償器可被相互獨立地設計。
目標相對轉速和參考模型的特性根據在車輛的設計階段期間按照假設的車輛運行狀態確定的所需的規范被設置。例如，當車輛的行駛速度非常低時，最好使相對轉速迅速地收斂到目標相對轉速，以便阻止消音被傳遞到車輛的內部。另一方面，恰好在開始閉鎖離合器的緊固操作以便從變換器模式轉移到閉鎖模式之后的時間，最好平滑地使相對轉速收斂到目標相對轉速，以使得車輛的駕駛者不會注意到閉鎖操作。
按照現有技術的控制裝置通過改變參考模型的濾波器常數來滿足不同的要求。例如，當預處理單元具有一階滯后的參考模型時，其通過改變一階滯后的時間常數來實現。
在泵葉輪和渦輪轉子之間的相對轉速通過作為緊固力施加于閉鎖離合器上的液壓的控制來控制。
因此，當一階滯后的時間常數改變時，施加于閉鎖離合器上的液壓也改變。如果一階滯后的時間常數突然改變，則施加于閉鎖離合器上的液壓突然改變，這可能引起閉鎖離合器產生沖擊。
因此，本發明的目的在于，抑制由在閉鎖離合器的緊固力的前饋控制中施加的時間常數的突然改變而可能產生的沖擊。
為實現上述目的，本發明提供一種用于車輛的轉矩變換器的閉鎖離合器的閉鎖控制裝置。所述轉矩變換器包括和發動機相連的泵葉輪以及和自動變速傳動裝置相連的渦輪轉子，并按照閉鎖離合器的緊固力，通過流體和閉鎖離合器在泵葉輪和渦輪轉子之間傳遞轉矩。所述裝置包括用于調節緊固力的機構，用于檢測泵葉輪的轉速的傳感器，用于檢測渦輪轉子的轉速的傳感器，用于檢測發動機的運行條件的傳感器，以及用于控制所述機構的可編程的控制器。
控制器被編程用于根據泵葉輪的轉速和渦輪轉子的轉速計算泵葉輪和渦輪轉子的實際相對轉速，根據發動機的運行條件確定目標相對轉速，根據在目標相對轉速和實際相對轉速之間的差值進行所述機構的反饋控制，從而使所述差值減小，與所述反饋控制相結合對該機構進行前饋控制，確定由前饋控制對所述機構施加的前饋控制量的偏離是否超過一個預定值，當所述偏離超過預定值時，沿著緩和所述偏離的作用的方向，通過反饋控制校正施加于所述機構的反饋控制量。
本發明還提供一種用于車輛的轉矩變換器的閉鎖離合器的閉鎖控制方法。所述轉矩變換器包括和發動機相連的泵葉輪以及和自動變速傳動裝置相連的渦輪轉子，并按照從一個緊固力調節機構施加的閉鎖離合器的緊固力，通過流體和閉鎖離合器在泵葉輪和渦輪轉子之間傳遞轉矩。
所述方法包括確定泵葉輪的轉速，所述泵葉輪的轉速等于發動機的轉速，確定渦輪轉子的轉速，確定發動機的運行條件，根據泵葉輪的轉速和渦輪轉子的轉速計算泵葉輪和渦輪轉子的實際相對轉速，根據發動機的運行條件確定目標相對轉速，根據在目標相對轉速和實際相對轉速之間的差值進行調節機構的反饋控制，從而使所述差值減小，與所述反饋控制相結合進行調節機構的前饋控制，確定由前饋控制對所述機構施加的前饋控制量的偏離是否超過一個預定值，當所述偏離超過預定值時，沿著緩和所述偏離的作用的方向通過反饋控制校正施加于調節機構的反饋控制量。
本發明的細節以及其它特征和優點在本說明的其余部分提出并在附圖中示出。


圖1是具有應用本發明的閉鎖離合器的車輛的動力系的示意圖；圖2是按照本發明的閉鎖控制裝置的示意圖；圖3是表示按照本發明的控制器的控制功能的方塊圖；圖4是說明用于校正由控制器實現的反饋補償器的輸出ωSLPC1的程序的流程圖；圖5是表示由控制器存儲的預定門限值DSPFF的映射特性的圖；圖6是表示由控制器存儲的相對轉動增益gSLPC的映射特性的圖；圖7是表示由控制器存儲的發動機輸出轉矩tESC的映射特性的圖；圖8是表示由控制器存儲的目標閉鎖離合器緊固能力tLUC的映射特性的圖；圖9是表示按照本發明的第二實施例在前饋補償器的輸出ωSLPC2的計算中應用的時間常數Tt的特性的圖；圖10是表示按照本發明的第二實施例，由控制器進行的用于設置校正請求標志fADJREQ的程序的流程圖；圖11是表示按照本發明的第二實施例，由控制器進行的計算反饋補償器的輸出ωSLPC1的程序的流程圖；圖12A-12F是表示按照本發明的第二實施例，由控制器執行圖10和圖11的程序的結果的定時圖；圖13A-13F和圖12A-12F類似，但表示從圖10的程序中省略了步驟S18的情況；圖14A-14F和圖12A-12F類似，不過表示在圖10的程序中步驟S18執行的特殊效果；以及圖15A-15F和圖12A-12F類似，不過表示現有技術的例子。
具體實施例方式
參見圖1，用于車輛的多缸發動機21通過轉矩變換器1和自動變速傳動裝置23相連，自動變速傳動裝置23的輸出轉矩通過差速齒輪24傳送到驅動輪25上。自動變速傳動裝置23由連續可調的變速器構成。
轉矩變換器1具有由發動機21驅動的泵葉輪1a，和自動變速傳動裝置23的輸入軸相連的渦輪轉子1b，以及直接連接泵葉輪1a和渦輪轉子1b的閉鎖離合器2。
閉鎖離合器2的緊固力由在施加壓力PA和釋放壓力PR之間的差動壓力(PA-PR)確定。
當施加壓力PA低于釋放壓力PR時，閉鎖離合器2進入開鎖狀態，泵葉輪1a和渦輪轉子1b按照插入其間的流體的轉矩傳遞功能旋轉。當施加壓力PA大于釋放壓力PR時，閉鎖離合器2被取決于差動壓力(PA-PR)的緊固力緊固。
當差動壓力(PA-PR)小時，泵葉輪1a和渦輪轉子1b按照差動壓力(PA-PR)傳遞轉矩，同時進行相對轉動。
當差動壓力(PA-PR)變得大于預設的值時，泵葉輪1a和渦輪轉子1b進入直接連接狀態，沒有相對轉動，即閉鎖狀態。
在可以相對轉動的不引起閉鎖的狀態下，轉矩變換器1經由兩個通路傳遞轉矩，即由流體傳送和由閉鎖離合器2的機械變速器傳遞。發動機輸出轉矩等于總轉矩。
因此，如果從發動機輸出轉矩中減去流體傳輸轉矩，則可以算出通過閉鎖離合器2傳輸的轉矩。下面閉鎖離合器2的傳輸轉矩被表示為閉鎖離合器2的轉矩容量(torque capacity)。
閉鎖離合器2的轉矩容量由包括滑動控制閥3、電磁閥4、控制器5和齒輪比計算單元26的控制裝置控制。
參見圖2，控制閥3按照從電磁閥4輸入的信號壓力Ps對閉鎖離合器2提供施加壓力PA和釋放壓力PR。控制閥3按照信號壓力Ps改變在施加壓力PA和釋放壓力PR之間的壓差，即閉鎖離合器2的緊固壓力。
電磁閥4使用響應于占空比信號SDUTY的電磁線圈調節從油壓源提供給信號壓力Ps的泵壓力。占空比信號SDUTY從控制器5輸出。
控制器5包括微型計算機，其具有中央處理單元(CPU)，只讀存儲器(ROM)，隨機存取存儲器(RAM)和輸入/輸出接口(I/O接口)。控制器還可以包括多個微型計算機。
控制器5按照車輛的運行狀態是否相應于變換器區域、滑動區域或閉鎖區域來控制施加于閉鎖離合器2的差動壓力(PA-PR)。在滑動區域的第一半，進行差動壓力(PA-PR)的開環控制，在滑動區域的第二半，進行差動壓力(PA-PR)的反饋/前饋控制。控制器5通過向電磁閥4輸出占空比信號SDUTY來控制差動壓力(PA-PR)。
為了產生占空比信號SDUTY，來自用于檢測發動機21的節流閥開度TVO的節流閥開度傳感器10的信號、用于檢測泵葉輪1a的轉速ωIR的葉輪轉動傳感器7的信號、用于檢測渦輪轉子1b的轉速ωTR的渦輪轉動傳感器8的信號、用于檢測自動變速傳動裝置23的油溫TATF的油溫傳感器11的信號、用于檢測車速VSP的車速傳感器9的信號、以及表示來自齒輪比計算單元26的計算結果的信號被輸入給控制器5。因為泵葉輪1a直接和發動機21相連，所以泵葉輪1a的轉速ωIR也被用作發動機21的轉速Ne。
齒輪比計算單元26根據渦輪轉子1b的轉速ωTR和車速VSP計算自動變速傳動裝置23的的實際齒輪比ip，并將其輸入給控制器5。齒輪比計算單元26包括和控制器5相同的微型計算機。控制器5和齒輪比計算單元26也可以包括相同的微型計算機。
下面參見圖3說明控制器5對于差動壓力(PA-PR)的反饋/前饋控制的功能。圖中所示的所有的方塊是為了說明控制器5的功能而虛擬的單元，并不作為物理實體而存在。
目標相對轉速計算單元100根據車速VSP，節流閥開度TVO，齒輪比ip和油溫TATF確定泵葉輪1a和渦輪轉子1b的目標相對轉速ωSLPT。所述目標相對轉速ωSLPT是用于獲得由于發動機21的燃燒中的分散而在發動機輸出轉矩中產生的最小波動和由驅動鏈發出的最小的振動噪聲的相對轉速。目標相對轉速ωSLPT按照上述參數通過實驗被預先設置。
實際相對轉速計算單元103通過從泵葉輪1a的轉速ωIR減去渦輪轉子1b的轉速ωTR來計算轉矩變換器1的實際相對轉速ωSLPR。其中，泵葉輪1a的轉速等于發動機21的轉速，渦輪轉子1b的轉速等于自動變速傳動裝置23的輸入轉速。
預處理單元101通過利用補償濾波器處理目標相對轉速ωSLPT以使得目標相對轉速具有預期的響應，從而計算目標相對轉速校正值ωSLPTC1和ωSLPTC2。
預處理單元101比較預處理補償器101A和前饋補償器101B。預處理補償器101A根據下式(1)計算第一目標相對轉速校正值ωSLPTC1ωSLPTC1＝GR(s)·ωSLPT(t)(1)其中
Tt＝時間常數，以及S＝微分算子。
公式(1)相應于一階滯后處理。
前饋補償器101B根據下面的公式(2)計算第二目標相對轉速校正值ωSLPTC2ωSLPTC2＝GM(s)·ωSLPT(t)(2)其中GM(s)=GR(s)P(s),]]>GM(s)＝前饋補償器的傳遞函數，以及 以及Tp＝時間常數。
假設時間常數Tp是一階常數，前饋補償器的傳遞函數GM(s)可以由下式(3)表示GM(s)=1+Tp·s1+Tt·s---(3)]]>濾波器常數設置單元111設置時間常數Tp和時間常數Tt。按照本發明的控制系統為兩個自由度的控制系統，因此參考模型的時間常數Tt按照車輛的運行狀態被設置，以實現較佳的響應，并且相對轉動模型的時間常數Tp按照相對轉動模型的特征被設置。
轉動偏離計算單元102按照下式計算在第一目標相對轉速ωSLPTC1和實際相對轉速ωSLPR之間的偏差ωSLPERωSLPER＝ωSLPTC1-ωSLPR(4)反饋補償單元104包括反饋補償器，其使用下式(5)，根據偏離ωSLPER計算第一相對轉速指令值ωSLPC1，式(5)表示比例/積分反饋控制。
ωSLPC1=GCNT(s)·ωSLPER=KP·ωSLPER+Kis·ωSLPER---(5)]]>其中GCNT(s)＝反饋補償器的傳遞函數，KP＝比例增益，KI＝積分增益，以及
S＝微分算子。
此外，反饋補償單元104按照下式(6)，通過把第二目標相對轉速校正值ωSLPTC2加到第一相對轉速指令值ωSLPC1來計算相對轉速指令值ωSLPCωSLPC＝ωSLPC1+ωSLPTC2(6)相對轉動增益計算單元106通過參考具有圖6的特性的圖，使用渦輪轉子1b的轉速ωTR計算相對轉動增益gSLPC。所述圖被預先存儲在控制器5的存儲器(ROM)中。
目標流體傳遞轉矩計算單元105使用下式(7)，利用相對轉動增益gSLPC計算相應于相對轉速指令值ωSLPC的目標變換器傳遞轉矩tCNVCtCNVC=ωSLPCgSLPC---(7)]]>發動機輸出轉矩估算單元108根據發動機轉速Ne和節流閥開度TVO，通過參考具有圖7所示特性的圖估算發動機21的發動機輸出轉矩tES。所述圖被預先存儲在控制器5的存儲器(ROM)中。
這個值使用考慮到發動機動態特性的一階滯后的時間常數TED，利用下式(8)進行濾波處理，從而獲得發動機轉矩估算值tEH。
tEH=11+TED·s·tES---(8)]]>目標閉鎖離合器緊固能力計算單元107通過從上述獲得的發動機輸出轉矩估算值tEH減去式(7)中的目標流體傳遞轉矩tCNVC來計算目標閉鎖離合器緊固能力tLUtLU＝tEH-tCNVC(9)閉鎖離合器緊固壓力指令值計算單元109通過參考具有圖8所示特性的圖，計算用于達到目標閉鎖離合器緊固能力tLUC所需的閉鎖離合器緊固壓力指令值PLUC。這個圖根據關于閉鎖離合器2的緊固壓力和緊固能力之間的關系的實驗結果被事先畫出，并被預先存儲在控制器5的存儲器(ROM)中。
電磁閥驅動信號計算單元110根據閉鎖離合器緊固壓力指令值PLUC計算閉鎖占空比，并向電磁閥4輸出相應的占空比信號SDUTY。
下面參照圖4說明用于校正第一相對轉速指令值ωSLPC1的程序。
該程序當發動機21運行時以10毫秒的時間間隔由控制器5執行。
首先參見圖4，在第一步驟S1，控制器5使用下式(10)計算偏離ωSLPADJωSLPADJ＝ωSLPTC2-SLPTC2_M (10)其中SLPTC2_M＝第二目標相對轉速校正值ωSLPTC2，其是在該程序被執行前的緊前面由預處理單元101的前饋補償器101B算出的。
在下一步驟S2，控制器5使用在反饋補償單元104中的反饋補償器的功能計算第一相對轉速指令值ωSLPC1，即，使用式(5)由偏離ωSLPER計算ωSLPC1。因為在這一步驟計算的值可以在以后被進一步驟校正，該值作為候選值ωSLPC3被存儲。
在下一步驟S3，控制器比較偏離ωSLPADJ的絕對值和預定門限值DSLPFF的絕對值。其中門限值DSLPFF是用于確定前饋補償器101B的輸出ωSLPTC2是否會使閉鎖離合器2產生震動的值。預定門限值DSPFF根據節流閥開度TVO而改變，如圖5所示。控制器5預先存儲用于限定圖中所示的關系的圖，在步驟S2中，其根據節流閥開度TVO參考所述圖，從而確定預定值DSPFF。
在閉鎖離合器2的緊固處理期間，偏離ωSLPADJ取負值。圖5中的值DSPFF也取負值。在步驟S2中的比較使用絕對值進行，以便比較偏離ωSLPADJ的幅值和預定值DSPFF的幅值。
當偏離ωSLPADJ的幅值大于門限值DSPFF的幅值時，則認為前饋補償器101B的輸出ωSLPTC2中的偏離將引起震動。在這種情況下，控制器5進行步驟S4的處理。
當偏離ωSLPADJ的幅值不大于門限值DSPFF的幅值時，則認為由前饋補償器101B的輸出ωSLPTC2中的偏離產生的震動很小而可以忽略。在這種情況下，控制器進行步驟S5的處理。
在步驟S4，控制器5使用下式(11)計算第一相對轉速指令值ωSLPC1
ωSLPC1＝ωSLPC3-ωSLPADJ(11)在步驟5中，控制器5設置第一相對轉速指令值ωSLPC1等于在步驟S3中計算的候選值ωSLPC3。
在步驟S4或步驟S5的處理之后，控制器5結束該程序。
按照該程序的執行，在前饋補償器101B的輸出ωSLPC2中的大的偏離總是被在反饋補償單元104中的反饋補償器的輸出ωSLPC1補償，因而可以避免閉鎖離合器緊固壓力的突然改變。
下面參照圖9-11和圖12A-12F，13A-13F，14A-14F，說明本發明的第二實施例。
在這個實施例中，差值T1和T2被選擇地用作參考模型的時間常數Tt。為了獲得閉鎖離合器2的閉鎖操作的良好響應，時間常數Tt最好被從T1到T1改變，其中T2小于T1。由式(2)和(3)可以理解，當時間常數Tt以步進方式改變時，前饋補償器101B的輸出ωSLPTC2以類似方式改變。
在本實施例中，假定時間常數Tt在值T1和T2之間的轉換引起前饋補償器101B的輸出ωSLPTC2改變為超出門限值DSPFF的幅值。
因而，當時間常數Tt從值T1改變為T2時，或者反之，控制器5校正反饋補償單元104中的反饋補償器的輸出ωSLPC1。
圖10所示的程序確定是否需要在反饋補償單元104中的反饋補償器的輸出ωSLPC1進行校正。圖11所示的程序按照圖10的程序的確定結果來校正反饋補償器的輸出ωSLPC1。
當發動機21在運行時，以10毫秒的時間間隔在控制器5中由反饋補償單元104連續地執行這個程序。
參見圖10，在第一步驟S11，控制器5計算在由目標相對轉速計算單元100確定的目標相對轉速ωSLPT和按照下式(12)由實際相對轉速計算單元103計算的實際相對轉速ωSLPR之間的偏離ΔωSLPΔωSLP＝|ωSLPTC1-ωSLPR|(12)在下一步驟S12，控制器5比較偏離ΔωSLP和預定值DSLP1。參見圖9，預定的值DSLP1是用于根據偏離ΔωSLP的幅值確定T1或T2中的哪一個被用作參考模型的時間常數Tt的值。當偏離ΔωSLP大于預定值DSLP1時，控制器5在步驟S13設置參考模型的時間常數Tt為較大的值T1。其中，ΔωSLP大于預定值DSLP1的偏離區域被稱為區域A。
當偏離ΔωSLP不大于預定值DSLP1時，控制器5在步驟S15設置參考模型的時間常數Tt為較小的值T2。其中，ΔωSLP不大于預定值DSLP1的偏離區域被稱為區域B。
在步驟S13的處理之后，控制器5在步驟S14確定在程序被執行的緊前面計算的偏離ΔωSLP(n-1)是否也是區域A中的值。
類似地，在步驟S15的處理之后，控制器5在步驟S16確定在程序被執行的緊前面計算的偏離ΔωSLP(n-1)是否也是區域B中的值。
如果在步驟S14或S16的確定是肯定的，則在步驟S17，控制器5復位校正請求標志fADJREQ為0。
如果在步驟S14或S16的確定是否定的，則控制器5在步驟S18確定參考模型的時間常數Tt是否大于相對轉動模型的時間常數Tp。當時間常數Tt不大于時間常數Tp時，控制器5進行步驟S17的處理，即復位校正請求標志fADJREQ為0。在步驟S17的處理之后，控制器5結束該程序。
當在步驟S18時間常數Tt大于時間常數Tp時，控制器5在步驟S19設置校正請求標志fADJREQ為1。在步驟S19的處理之后，控制器5結束該程序。
綜上所述，只有當偏離ΔωSLP從區域A移動到區域B或者反之時，并且參考模型的時間常數Tt大于相對轉動模型的時間常數Tp時，校正請求標志fADJREQ才被設置為1。
下面參照圖11說明用于校正在反饋補償單元104中的反饋補償器的輸出ωSLPC1的程序。
首先在步驟S50，控制器5讀出第二目標相對轉速校正值ωSLPTC2(其是當該程序被執行的緊前面由預處理單元101的前饋補償器101B算出的)，并將其作為一個存儲值SLPTC2-M存儲。
在下一步驟S51，控制器5讀出當前目標相對轉速校正值ωSLPTC2，其是在執行該程序的當時由預處理單元101的前饋補償器101B算出的。
在下一步驟S52，控制器5使用在反饋補償單元104中的反饋補償器的功能計算第一相對轉速指令值ωSLPC1，即，使用公式(5)根據偏離ωSLPER計算ωSLPC1。因為在這一步驟計算的值可以在以后被進一步驟校正，該值作為候選值ωSLPC3被存儲。
在下一步驟S53，控制器5確定校正請求標志fADJREQ是否為1。
當校正請求標志fADJREQ是1時，在步驟S54，控制器5確定在從反饋補償單元104中的反饋補償器作為第一相對轉速指令值ωSLPC1輸出候選值ωSLPC3之前對其進行校正，并設置一個等于偏離ωSLPADJ的校正量，該值是參照第一實施例使用式(10)計算的。
當校正請求標志fADJREQ不為1，即為0時，控制器5確定不對候選值ωSLPC3進行校正，并在步驟S55把校正量ωSLPADJ設置為0。
在步驟S54或S55的處理之后，控制器5使用下式(13)在步驟S56計算第一相對轉速指令值ωSLPC1。
ωSLPC1＝ωSLPC3-ωSLPADJ(13)當第二目標相對轉速校正值ωSLPTC2減小時，校正量ωSLPADJ取負值，并在步驟S56進行第一相對轉速指令值ωSLPC1的增加校正。
在計算第一相對轉速指令值ωSLPC1之后，控制器5結束該程序。
下面參照圖12A-12F，說明圖10和圖11的程序的執行結果。
其中閉鎖離合器緊固壓力的控制在時刻t0開始，以使得實際相對轉速ωSLPR朝向目標相對轉速ωSLPT收斂。
圖12E所示的閉鎖離合器緊固壓力指令值PLUC根據圖12D所示的相對轉速指令值ωSLPC改變。相對轉速指令值ωSLPC是前饋補償器101B的輸出ωSLPTC2和反饋補償單元104中的反饋補償器的輸出ωSLPC1之和。
為了獲得閉鎖離合器2的閉鎖操作中的最佳響應，當在時刻t1偏離ΔωSLP變得不大于預定值DSLP1時，前饋補償器101B的時間常數Tt從T1改變到T2，其中T2小于T1，如圖12A所示。結果，前饋補償器101B的輸出ωSLPTC2突然減小，如圖12B所示。
當在時刻t1之后立即執行圖10所示的程序時，在步驟S16和步驟S18的確定結果都是否定的，因此在步驟S19校正請求標志FADJREQ設置為1。因此當圖11的程序被連續執行時，進行步驟S54的處理，并在步驟S56執行反饋補償器的輸出ωSLPC1的增加校正。其中反饋補償器的輸出ωSLPC1的增量等于前饋補償器101B的輸出ωSLPTC2中的減量ωSLPADJ，如圖12B，12C所示。
結果，作為ωSLPTC2和ωSLPC1之和的相對轉速指令值ωSLPC，以及閉鎖離合器緊固壓力指令值PLUC不表示出任何突變，盡管時間常數Tt發生改變，分別如圖12D，12E所示。因而當時間常數Tt進行轉換時，不會發生震動，同時確保實際相對轉速ωSLPR快速收斂于目標相對轉速ωSLPT。
借助于使前饋補償器101B的輸出ωSLPTC2平滑地改變，不校正反饋補償器的輸出ωSLPC1也能獲得相同的結果。不過，為了平滑地改變輸出ωSLPTC2，時間常數Tt必須根據時間常數Tp平滑地改變，這使得控制裝置比按照本實施例的裝置復雜得多。
圖15A-15F表示現有技術的情況，其中當時間常數Tt從T1改變到T2時不對反饋補償器的輸出ωSLPC1進行校正。
因為在ωSLPTC2突然減小的時刻t1未進行校正，如圖15B所示，同樣的變化出現在相對轉速指令值ωSLPC中，且閉鎖離合器緊固壓力指令值PLUC突然增加。由于閉鎖離合器緊固壓力的突然增加，在閉鎖離合器2的輸出轉速中發生波動，如圖15F所示，可能引起駕駛員或車上的乘客感到震動或不舒服。
下面參照圖13A-13F和圖14A-14F說明在圖10的程序中步驟S18的處理的效果。
圖13A-13F和圖14A-14F的定時圖表示進行閉鎖離合器緊固壓力的控制的情況(如圖12A-12F所示的情況)，但是和圖12A-12F的情況不同，這里的時間常數Tt的值T2被設置為小于時間常數Tp的值，如圖13A和圖14A所示。在這種情況下，前饋補償器101B進行先行控制。
即使當值T2被設置小于時間常數Tp時，通過對反饋補償器的輸出ωSLPC1進行校正，在時刻t1前饋補償器101B的輸出ωSLPTC2的急劇減小被補償，如圖13B-13D所示，因而在閉鎖離合器緊固壓力中的突然變化被抑制，如圖13E所示。不過，在這種情況下，因為前饋補償器101B的輸出ωSLPTC2在t1-t2的時間間隔期間增加，相對轉速指令值ωSLPC在這個時間間隔期間也增加，如圖13D所示。結果，如圖13E所示，在時刻t1之后，閉鎖離合器緊固壓力指令值減小，因而不能期望實際相對轉速ωSLPR快速地收斂于目標相對轉速ωSLPT。
為了避免這種不利影響，本發明在值T2小于時間常數Tp的情況下阻止把校正應用到反饋補償單元104中的反饋補償器的輸出ωSLPC1上。這通過圖10的步驟S18來實現。當在步驟S18時間常數Tt不大于時間常數Tp時，在步驟S17把校正請求標志fADJREQ設置為0，因此在步驟S55把校正量ωSLPADJ設置為0，以使得在步驟S56不進行對反饋補償器的輸出ωSLPC的校正。
參見圖14A-14F，在時刻t1，當時間常數Tt從T1改變為T2時，因為時間常數Tt變得小于時間常數Tp，所以不進行反饋補償器的輸出ωSLPC的校正。
在這種情況下，在時刻t1出現閉鎖離合器緊固壓力指令值PLVC的突然增加，并且在閉鎖離合器2的輸出轉速中發生波動，如圖14F所示，如同圖15A-15F所示的現有技術的情況，不過通過不對反饋補償器的輸出ωSLPC進行校正，可確保實際相對轉速ωSLPR快速收斂于目標相對轉速ωSLPT。
申請日為2003年12月5日的日本特許公開的內容被引入在此作為參考。
雖然上面參照本發明的某些實施例對本發明進行了說明，但是本發明不限于上述的這些實施例。在權利要求的范圍內，本領域技術人員可以作出上述實施例的改變和改型。
例如，按照上述的實施例，參考模型由一階滯后系統構成，并且前饋補償器101B的傳遞函數的分子和分母都是一階函數。不過本發明可以應用于具有高階傳遞函數的補償系統，這是因為本發明的本質是阻止在前饋補償器的輸出中的改變不利地影響閉鎖離合器緊固壓力，因而目標裝置不受傳遞函數的階數的限制。
按照上述的實施例，用于控制所需的參數使用各傳感器檢測，不過本發明可以應用于可使用要求的參數進行要求的控制的任何裝置，而不管這些參數是如何獲得。此外，在上述的實施例中，控制器5由單個微型計算機構成，但是其可以由多個微型計算機構成。
權利要求
1.一種用于車輛的轉矩變換器(1)的閉鎖離合器(2)的閉鎖控制裝置，所述轉矩變換器(1)包括和發動機(21)相連的泵葉輪(1a)以及和自動變速傳動裝置(23)相連的渦輪轉子(1b)，并且按照閉鎖離合器(2)的緊固力，通過流體和閉鎖離合器(2)在泵葉輪(1a)和渦輪轉子(1b)之間傳遞轉矩，所述裝置包括用于調節緊固力的機構(3，4)；以及可編程的控制器(5)，其被編程用于根據泵葉輪(1a)的轉速和渦輪轉子(1b)的轉速來計算泵葉輪(1a)和渦輪轉子(1b)的實際相對轉速(103)；根據發動機(21)的運行條件確定目標相對轉速(100)；根據目標相對轉速和實際相對轉速之間的差值進行所述機構(3，4)的反饋控制，從而使所述差值減小(104)；與所述反饋控制相結合對所述機構進行前饋控制(101)；確定通過前饋控制對所述機構(3，4)施加的前饋控制量的偏離是否超過一個預定值(104，S3，S14，S16)；以及當所述偏離超過預定值時，沿著緩和所述偏離的作用的方向，通過反饋控制校正施加于所述機構(3，4)的反饋控制量(104，S4，S19，S56)。
2.如權利要求1所述的閉鎖控制裝置，其中，所述裝置還包括用于檢測泵葉輪(1a)的轉速的傳感器(7)，用于檢測渦輪轉子(1b)的轉速的傳感器(8)，以及用于檢測發動機(21)的運行條件的傳感器(8，9，10，11)。
3.如權利要求1或2所述的閉鎖控制裝置，其中，反饋控制量的校正量被設置等于所述偏離。
4.如權利要求1或2所述的閉鎖控制裝置，其中，反饋控制是兩個自由度的控制，其應用一個參考模型的時間常數Tt，該時間常數被預先設置以使得實現較佳響應，以及應用相對轉動模型的時間常數Tp，該時間常數根據閉鎖離合器(2)的特性被預先設置。
5.如權利要求4所述的閉鎖控制裝置，其中，當差值大于一個預定值時，所述參考模型的時間常數Tt被設置為第一值(S13)，當差值不大于所述預定值時該時間常數Tt被設置為小于所述第一值的第二值(S15)。
6.如權利要求5所述的閉鎖控制裝置，其中，所述第一值和所述第二值之間的差值被設置為使得所述偏離超過所述預定值，并且控制器(5)還被編程用于當參考模型的時間常數Tt在所述第一值和所述第二值之間變換時校正施加于所述機構的反饋控制量(S14，S16，S19)。
7.如權利要求6所述的閉鎖控制裝置，其中，所述控制器(5)還被編程為當參考模型的時間常數Tt小于相對轉動模型的時間常數Tp時不校正反饋控制量(S17)。
8.如權利要求6所述的閉鎖控制裝置，其中，所述控制器(5)還被編程為使得當所述前饋控制正在進行所述機構的先行控制時不校正反饋控制量(S18，S19)。
9.一種用于車輛的轉矩變換器(1)的閉鎖離合器(2)的閉鎖控制方法，所述轉矩變換器(1)包括和發動機(21)相連的泵葉輪(1a)以及和自動變速傳動裝置(23)相連的渦輪轉子(1b)，并且按照由一個緊固力調節機構(3，4)施加的閉鎖離合器(2)的緊固力，通過流體和閉鎖離合器(2)在泵葉輪(1a)和渦輪轉子(1b)之間傳遞轉矩，所述方法包括根據泵葉輪(1a)的轉速和渦輪轉子(1b)的轉速計算泵葉輪(1a)和渦輪轉子(1b)的實際相對轉速(103)；根據發動機(21)的運行條件確定目標相對轉速(100)；根據目標相對轉速和實際相對轉速之間的差值進行調節機構(3，4)的反饋控制，從而使所述差值減小(104)；與所述反饋控制相結合進行調節機構(3，4)的前饋控制(101)；確定通過前饋控制對所述機構(3，4)施加的前饋控制量的偏離是否超過一個預定值(104，S3，S14，S16)；以及當所述偏離超過預定值時，沿著緩和所述偏離的作用的方向，通過反饋控制校正施加于調節機構(3，4)的反饋控制量(104，S4，S19，S56)。
全文摘要
在與發動機(21)相連的泵葉輪(1a)和與自動變速傳動裝置(23)相連的渦輪轉子(1b)之間施加的閉鎖離合器(2)的緊固力由控制器(5)控制。所述控制器(5)確定泵葉輪(1a)和渦輪轉子(1b)的目標相對轉速，并進行緊固力的反饋控制，使得在目標相對轉速和實際相對轉速之間的差值被減小。控制器(5)還進行緊固力的前饋控制。當在前饋控制量中的偏離超過預定值時，控制器(5)校正反饋控制量，從而緩和所述偏離的作用，借以抑制緊固力的突然改變。
文檔編號F16H61/14GK1624361SQ20041008796
公開日2005年6月8日 申請日期2004年10月27日 優先權日2003年12月5日
發明者瀨川哲, 安達和孝 申請人:日產自動車株式會社