CN101504044B

CN101504044B - 车辆用自动变速器的控制装置

Info

Publication number: CN101504044B
Application number: CN200910006165.9A
Authority: CN
Inventors: 饭高良; 五代史朗; 松尾耕作
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 2008-02-06
Filing date: 2009-02-05
Publication date: 2011-04-13
Anticipated expiration: 2029-02-05
Also published as: EP2088351A1; JP4613369B2; CN101504044A; US8544354B2; US20090197737A1; EP2088351B1; JP2009185897A

Abstract

本发明提供一种车辆用自动变速器的控制装置，其能够在不使高变速级用液压卡合要素的耐久性降低的情况下尽早从中速级向低速级过渡，能够获得在爬坡行驶时等的充分加速性能以提高驱动性能。车辆用自动变速器的控制装置设有监测机构(46，47)，监测机构监测使车辆用自动变速器(2)的各变速级中的高变速级成立的高变速级用液压卡合要素的工作液压。设有将变速特性中的用于使从中变速级向低变速级过渡的变速特性改变到高车速侧的特性改变机构(5)。特性改变机构在随着从高变速级向中变速级过渡而高变速级用液压卡合要素脱开且由监测机构监测到的工作液压为零时，将用于使从中变速级向低变速级过渡的变速特性改变到高车速侧。

Description

车辆用自动变速器的控制装置

技术领域

本发明涉及一种车辆用自动变速器的控制装置，其通过使由液压驱动的多个液压卡合要素在旋转状态下卡合或脱开，从而能够基于车辆行驶状态对多个变速级根据预先规定的变速特性进行自动切换。

背景技术

这种控制装置控制向变速器所具有的多个作为液压卡合要素的液压离合器供给工作油或者从该液压离合器排出工作油，将例如以发动机的节气门开度(或者加速踏板开度)和车速为参数设定的变速特性事先存储在电子控制电路中，并使各液压离合器卡合或脱开以使基于该变速特性的变速级成立，由此来进行自动变速。

而且，这种液压离合器具有被供给了工作油的液压室和通过该液压室的液压使多个摩擦板彼此压接的活塞，液压室和活塞被设置在变速器的旋转轴上并与旋转轴一体地旋转。向液压室供给工作油或者从该液压室排出工作油从设于旋转轴的油路进行，并且当将工作油供给至液压室时，活塞就推压摩擦板，从而多个摩擦板进行摩擦卡合。而且，当从液压室排出工作油时，活塞的推压就被解除，从而多个摩擦板成为脱开状态。但是，当在旋转状态下从卡合状态过渡至脱开状态时，有时由于离心力而不能顺畅地从液压室排出工作油。在这种情况下，由于液压室内的离心液压，导致活塞的推压不能解除，于是摩擦板之间成为半卡合状态(所谓的打滑状态)，从而有可能由于摩擦板发热等而导致液压离合器的耐久性降低。

因此，目前公知有如下结构：在液压离合器上设置与液压室相对的离心液压消除室，在从液压室排出工作油时，将工作油供给至离心液压消除室，以消除在液压室内产生的离心液压(例如，参照专利文献1)。

但是，若在变速器所具有的所有液压离合器上都设置离心液压消除室，则不仅变速器的构造变得复杂，而且无法紧凑地构成变速器。因此，一般不在高变速级用的液压离合器上设置离心液压消除室，而只在低变速级用的液压离合器上设置离心液压消除室，以防止变速器的大型化。进一步讲，在该结构的变速器中，若采用通常的变速特性，则在从中变速级向低变速级过渡时是以高车速的状态过渡至低变速级，因此，高变速级用的液压离合器高速旋转而产生打滑状态。因此，为了避免这样的情况，需要除去液压离合器的液压以使高变速级用的液压离合器不高速旋转。即，将从中变速级向低变速级的变速特性设定在低车速侧，在中变速级以车速足够低的状态过渡至低变速级，从而抑制高变速级用的液压离合器的旋转，除去液压离合器的液压。

但是，对于设定这种优先保护液压离合器的变速特性，当在爬坡行驶时从高变速级向中变速级过渡之后，在车速降到足够低之前较长的时间内保持中变速级，因此由于降档的延迟而无法获得足够的加速。而且，当一次也不挂入高变速级的在蜿蜒路上进行运动行驶的情况下，也由于变速特性被设定在低车速侧而存在因降档延迟而无法获得足够的加速从而驱动性能恶化的不良情况。

专利文献1：日本特开平8-28591号公报。

发明内容

为了消除这样的不良情况，本发明的目的在于提供一种车辆用自动变速器的控制装置，其能够在不使高变速级用液压卡合要素的耐久性降低的情况下尽早从中速级向低速级过渡，能够获得在爬坡行驶时等足够的加速性能以提高驱动性能。

为了实现上述目的，第一发明是一种车辆用自动变速器的控制装置，其通过使多个液压卡合要素在旋转状态下卡合或脱开，从而基于车辆行驶状态对多个变速级根据预先确定的变速特性进行自动切换，其特征在于，所述车辆用自动变速器的控制装置具有：监测机构，该监测机构用于监测使各变速级中的高变速级成立的高变速级用液压卡合要素的工作液压；和特性改变机构，该特性改变机构在随着从高变速级向中变速级的过渡而所述高变速级用液压卡合要素脱开且由所述监测机构监测到的工作液压为零时，将所述变速特性中的用于使从中变速级向低变速级过渡的变速特性改变到高车速侧。

根据本发明，在从高速级向中速级降档时，根据监测机构的监测结果将用于使从中变速级向低变速级过渡的变速特性改变到高车速侧。由此，在车速未降到那种程度期间从中变速级向低变速级降档，所以能够获得在爬坡行驶时等的充分加速性能，从而能够提高驱动性。由于该变速特性的改变是在随着从高变速级向中变速级过渡而所述高变速级用液压卡合要素脱开且其工作液压为零时进行的，所以能够防止高变速级用液压卡合要素在半卡合状态下高速旋转，从而能够防止高变速级用液压卡合要素的耐久性降低。

此外，第二发明是一种车辆用自动变速器的控制装置，其通过使多个液压卡合要素在旋转状态下卡合或脱开，从而基于车辆的行驶状态对多个变速级根据预先确定的变速特性进行自动切换，其特征在于，所述车辆用自动变速器的控制装置具有：监测机构，该监测机构用于监测使各变速级中的高变速级成立的高变速级用液压卡合要素的工作液压；和特性改变机构，该特性改变机构在随着从高变速级向中变速级的过渡而所述高变速级用液压卡合要素脱开且由所述监测机构监测到的工作液压为零并经过了规定时间时，将所述变速特性中的用于使从中变速级向低变速级过渡的变速特性改变到高车速侧。

该第二发明只在如下这点与第一发明不同，即：在由所述监测机构监测出工作液压为零后待经过规定时间才将变速特性改变到高车速侧这一点。通过这样，能够可靠地防止在高变速级用液压卡合要素内部残留工作液压，从而能够可靠地防止高变速级用液压卡合要素的耐久性降低。

在所述第一发明或第二发明中，所述监测机构可以采用用于检测所述高变速级用液压卡合要素的工作液压的液压检测器，或者也可以根据向所述高变速级用液压卡合要素输入的输入轴转速和该高变速级用液压卡合要素的工作油温来求出工作液压的推定值，并根据该推定值进行监测。另外，作为上述液压检测器，能够列举出液压开关、液压传感器等。

附图说明

图1是示出了本发明的实施方式中的车辆用自动变速器的控制系统的框图。

图2是上述车辆用自动变速器的主要部分的说明性剖视图。

图3是上述车辆用自动变速器的其他部分的说明性剖视图。

图4是示出了上述车辆用变速器的动力传递系统的示意图。

图5是示出了变速特性的线图。

图6是示出了本实施方式中的降档与工作液压关系的线图。

图7是示出了变速特性变化的线图。

图8是示出了变速特性变化所涉及的控制的一例的流程图。

标号说明

2：车辆用自动变速器；

5：电子控制电路(特性变化机构)；

18：5速用液压离合器(高变速级用液压卡合要素)；

19：4速用液压离合器(高变速级用液压卡合要素)；

26：低速用液压离合器(液压卡合要素)；

23：2速用液压离合器(液压卡合要素)；

27：3速用液压离合器(液压卡合要素)；

46：4速用液压开关(监测机构)；

47：5速用液压开关(监测机构)。

具体实施方式

下面，根据附图来说明本发明的一个实施方式。在图1中，标号1是发动机，在发动机1的输出侧连结有用于进行前进5级倒车1级的变速的车辆用自动变速器2，在该变速器2的输出侧经由差速机构3连接有车辆的驱动轮4。标号5是由微型电子计算机构成的电子控制电路，标号6是具有电磁阀的液压控制回路。该液压控制回路6由电子控制电路5控制，并通过控制向上述变速器2所具有的多个作为液压卡合要素的液压离合器(在后面描述)供给油或者从该液压离合器排出油来进行变速。另外，电子控制电路5如后所述也具有作为本发明的特性变化机构的功能。

首先，参照图2至图4来说明上述变速器2的构成。变速器2在变速器壳体7内具有与发动机输出轴8(图1中示出)相连的液力变矩器9和连接在液力变矩器9的输出部件(涡轮)上的平行轴式变速机构10而构成，从具有与该平行轴式变速机构10的终减速驱动齿轮11啮合的终减速从动齿轮12的差速机构3向车辆的驱动轮4(参照图1)传递驱动力。平行轴式变速机构10具有相互平行地延伸的第一输入轴13、第二输入轴14、中间轴15以及空转轴16。另外，图4(a)和图4(b)分别示出了与图2及图3对应的动力传递结构。

第1输入轴13连接在液力变矩器9的涡轮上，接受来自涡轮的驱动力而随之一体旋转。在第一输入轴13上，从液力变矩器9侧依次也就是在图4(a)中从右侧起依次配置有5速驱动齿轮17、5速用液压离合器18、4速用液压离合器19、4速驱动齿轮20、反向驱动齿轮21及第一连接齿轮22。5速驱动齿轮17旋转自如地配置在第一输入轴13上，并通过在液压力的作用下动作的5速用液压离合器18而与第一输入轴13卡合或脱离。此外，4速驱动齿轮20和反向驱动齿轮21以一体连结的状态旋转自如地配置在第一输入轴13上，并通过在液压力的作用下动作的4速用液压离合器19而与第一输入轴13卡合或脱离。此外，第一连接齿轮22结合在第一输入轴13上。

第二输入轴14以与第一输入轴13平行的方式旋转自如地设置，在第二输入轴14上，从图4(a)的右侧起依次配置有2速用液压离合器23、2速驱动齿轮24、低速驱动齿轮25、低速用液压离合器26。3速用液压离合器27、3速驱动齿轮28以及第四连接齿轮29。2速驱动齿轮24、低速驱动齿轮25以及3速驱动齿轮28分别旋转自如地配置在第二输入轴14上，并通过在液压力的作用下动作的2速用液压离合器23、低速用液压离合器26以及3速用液压离合器27而与第二输入轴14卡合或脱离。而且，第四连接齿轮29与第二输入轴14结合。另外，低速用液压离合器26、2速用液压离合器23、3速用液压离合器27、4速用液压离合器19以及5速用液压离合器18是本发明的液压卡合要素，其中4速用液压离合器19和5速用液压离合器18构成本发明的高变速级用液压卡合要素。

空转轴16相对于图2中的中间轴15位于纸面里侧，并以与中间轴15平行的方式旋转自如地设置，与空转轴16一体地设置有第二连接齿轮30和第三连接齿轮31。第二连接齿轮30与第一连接齿轮22啮合，第三连接齿轮31与第四连接齿轮29啮合。通过这些第一至第四连接齿轮22、30、31、29构成连接齿轮组32，第一输入轴13的旋转经由连接齿轮组32而始终传递至第二输入轴14。

中间轴15旋转自如地设置，在该轴上，从图4(a)的右侧起依次配置有终减速驱动齿轮11、2速从动齿轮33、低速从动齿轮34、5速从动齿轮35、3速从动齿轮36、4速从动齿轮37、牙嵌式离合器38以及反向从动齿轮39。终减速驱动齿轮11、2速从动齿轮33、低速从动齿轮34、5速从动齿轮35以及3速从动齿轮36结合在中间轴15上并与之一体旋转。4速从动齿轮37旋转自如地配置在中间轴15上。此外，反向从动齿轮39也旋转自如地配置在中间轴15上。牙嵌式离合器38在轴向上动作，从而使4速从动齿轮37与中间轴15卡合或脱离，或是使反向从动齿轮39与中间轴15卡合或脱离。另外，如图所示，低速驱动齿轮25与低速从动齿轮34啮合，2速驱动齿轮24与2速从动齿轮33啮合，3速驱动齿轮28与3速从动齿轮36啮合，4速驱动齿轮20与4速从动齿轮37啮合，5速驱动齿轮17与5速从动齿轮35啮合。此外，反向驱动齿轮21经由反向空转齿轮40(参照图3)而与反向从动齿轮39啮合。

虽然没有在图中示出，但是终减速驱动齿轮11与终减速从动齿轮12(参照图2)啮合，中间轴15的旋转经由终减速驱动齿轮11和终减速从动齿轮12而被传递至差速机构3。

对以上那样结构的变速器中各变速级的设定及其动力传递路径进行说明。需要说明的是，在该变速器2中，在前进范围，牙嵌式离合器38在图中向右移动而与4速从动齿轮37和中间轴15连接。在倒车(反向)范围，牙嵌式离合器38向左移动而与反向从动齿轮39和中间轴15连接。

下面对前进范围中的5个变速级(低速级、2速级、3速级、4速级、5速级)进行说明。低速级通过使低速用液压离合器26卡合起来而设定。从液力变矩器9传递至第一输入轴13的旋转驱动力，经由连接齿轮组32而被传递至第二输入轴14。在此，低速用液压离合器26卡合起来之后，驱动低速驱动齿轮25与第二输入轴14一体旋转，并驱动与该低速驱动齿轮25啮合的低速从动齿轮34旋转，从而中间轴15被驱动。该驱动力经由终减速驱动齿轮11和终减速从动齿轮12而被传递至差速机构3。

2速级通过使2速用液压离合器23卡合起来而设定。从液力变矩器9传递至第一输入轴13的旋转驱动力，经由连接齿轮组32而被传递至第二输入轴14。在此，2速用液压离合器23卡合起来之后，驱动2速驱动齿轮24与第二输入轴14一体旋转，并驱动与该2速驱动齿轮24啮合的2速从动齿轮33旋转，从而中间轴15被驱动。该驱动力经由终减速驱动齿轮11和终减速从动齿轮12而被传递至差速机构3。

3速级通过使3速用液压离合器27卡合起来而设定。从液力变矩器9传递至第一输入轴13的旋转驱动力，经由连接齿轮组32而被传递至第二输入轴14。在此，3速用液压离合器27卡合起来之后，驱动3速驱动齿轮28与第二输入轴14一体旋转，并驱动与该3速驱动齿轮28啮合的3速从动齿轮36旋转，从而中间轴15被驱动。该驱动力经由终减速驱动齿轮11和终减速从动齿轮12而被传递至差速机构3。

4速级通过使4速用液压离合器19卡合起来而设定。从液力变矩器9传递至第一输入轴13的旋转驱动力，经由4速用液压离合器19的卡合而驱动4速驱动齿轮20旋转，与该4速驱动齿轮20啮合的4速从动齿轮37被驱动进行旋转。在此，由于在前进范围中，4速从动齿轮37通过牙嵌式离合器38而与中间轴15卡合，所以中间轴15被驱动。该驱动力经由终减速驱动齿轮11和终减速从动齿轮12而被传递至差速机构3。

5速级通过使5速用液压离合器18卡合起来而设定。从液力变矩器9传递至第一输入轴13的旋转驱动力，经由5速用液压离合器18而驱动5速驱动齿轮17旋转，与该5速驱动齿轮17啮合的5速从动齿轮35被驱动进行旋转。由于5速从动齿轮35与中间轴15结合，所以中间轴15被驱动。该驱动力经由终减速驱动齿轮11和终减速从动齿轮12而被传递至差速机构3。

在倒车范围中，4速用液压离合器19兼有反向离合器的作用。即，使4速用液压离合器19卡合起来，并使牙嵌式离合器38向左移动，从而设定为倒车(反向)档。从液力变矩器9传递至第一输入轴13的旋转驱动力，经由4速用液压离合器19而驱动反向驱动齿轮21旋转，从而经由反向空转齿轮40驱动与反向驱动齿轮21啮合的反向从动齿轮39旋转。然后，由于反向从动齿轮39通过牙嵌式离合器38而与中间轴15卡合，所以中间轴15被驱动，该驱动力经由终减速驱动齿轮11和终减速从动齿轮12而被传递至差速机构3。

上述的各变速级用液压离合器26、23、27、19、18由上述电子控制电路5经由图1所示的上述液压控制回路6进行控制。液压控制回路6具有液压源以及多个电磁阀等，通过切换各电磁阀来选择性地将工作油供给至各液压离合器26、23、27、19、18，但该结构并未在图中示出。如图1所示，向上述电子控制电路5输入来自如下传感器的信号：检测发动机1的节气门开度(TH)或加速踏板开度(AP)的传感器41、检测发动机转速的传感器42、检测变速器2的输入轴转速(Nm)的传感器43、从变速器2的输出轴转速检测车速(V)的传感器44、以及检测离合器工作油温的传感器45等，并根据预先存储在电子控制电路5内部的、以节气门开度(TH)或加速踏板开度(AP)和车速(V)为参数所设定的图5所示那样的变速特性(实线：降档特性线；点划线：升档特性线)进行1速至5速的自动变速。此外，在图1中，如后所述，向电子控制电路5输入来自检测4速用液压离合器19内的工作液压(或工作油剩余量)的4速用液压开关46(液压检测器)以及检测5速用液压离合器18内的工作液压(或工作油剩余量)的5速用液压开关47(液压检测器)的信号，从而能够根据预定条件改变从3速级(相当于本发明中的中变速级)向2速级(相当于本发明中的低速级)降档时的变速特性。另外，4速用液压开关46和5速用液压开关47构成本发明的监测机构。另外，作为检测4速用液压离合器19内和5速用液压离合器18内的工作液压(或工作油剩余量)的液压检测器，并不限于液压开关，例如也可以是液压传感器。

在此，返回到图2，低速用液压离合器26、2速用液压离合器23、以及3速用液压离合器27都具有离心液压消除室26a、23a、27a。离心液压消除室26a、23a、27a用于消除在解除各离合器26、23、27的卡合时在这些离合器内部的工作油中所产生的离心力，以便能够顺畅地排出工作油。另一方面，在4速用液压离合器19和5速用液压离合器18上没有设置离心液压消除室。通过这样，4速用液压离合器19和5速用液压离合器18不会大型化，第一输入轴13周围的结构简单，从而能够紧凑地构成。另一方面，在从3速级向2速级降档时，如果使车速(V)充分降低而4速用液压离合器19、5速用液压离合器18的旋转没有降低，则无法排除离心力的影响，因此，如图5中实线所示，通常将从3速级向2速级降档所涉及的变速特性设定在较低车速侧。

即，将从中变速级向低变速级降档的变速特性设定在低车速侧，并以在中变速级车速充分降低的状态过渡至低变速级，从而抑制4速用液压离合器19和5速用液压离合器18旋转，以消除4速用液压离合器19和5速用液压离合器18的液压。但是，只通过设定这样的用于优先保护4速用液压离合器19和5速用液压离合器18的变速特性，在爬坡行驶时从高变速级向中变速级过渡之后，车速降到足够低之前在比较长的时间内保持中变速级，因此由于降档的延迟而无法获得足够的加速。此外，当一次也不挂入高变速级的在蜿蜒路上进行运动行驶的情况下，也由于变速特性被设定在低车速侧，所以降档延迟而无法获得足够的加速，从而驱动性能恶化。

因此，在本实施方式的上述电子控制电路5中，如图6所示，在进行了从4速级向3速级降档后，根据从5速用液压开关47和4速用液压开关46获得的信息中，确认了5速用液压离合器18内的工作液压和4速用液压离合器19内的工作液压为0(即，工作油的排出已结束)，进而在经过预定的等待时间t时，就能够从3速级向2速级降档。而且，此时，如图7所示，将从3速级向2速级降档的降档特性线从实线所示的通常线变为虚线所示的高车速侧，并根据该改变后的变速特性进行降档。通过这样，由于在车速(V)未降到那种程度期间从3速级向2速级降档，所以能够获得充分的加速性能，从而能够获得高的驱动性。而且，由于在确认了5速用液压离合器18内的工作液压和4速用液压离合器19内的工作液压为0之后才从3速级向2速级降档，所以能够将5速用液压离合器18和4速用液压离合器19完全脱开，能够防止例如半卡合状态下的发热等。此外，由于在5速用液压离合器18内的工作液压和4速用液压离合器19内的工作液压为0并进而经过预定的等待时间t时才进行变速特性的改变，所以，即使在5速用液压离合器18和4速用液压离合器19内残留极小的工作液压，也能够将其在预定的等待时间t内消除，从而是有好处的。另外，如果能够极为准确地监测5速用液压离合器18内的工作液压和4速用液压离合器19内的工作液压，则也可以在5速用液压离合器18内的工作液压和4速用液压离合器19内的工作液压为0时改变变速特性而从3速级向2速级降档。这样，能够趁着车速(V)的降低极小期间从3速级向2速级降档。

关于电子控制电路5的变速特性的改变处理，在本实施方式中采用了如下程序。即，在从5速级向4速级过渡、进而从4速级向3速级过渡之后，如图8所示，进入3速级→2速级降档处理，基于通常的变速特性(参照图5)检索3→2降档用的指示车速(步骤1)。此时，实际车速(V)比通常的变速特性中的指示车速大(步骤2)，于是允许变速特性的改变(步骤3)，进而，如果实际车速(V)比改变后的变速特性(参照图7)中的3-2降档用的指示车速大(步骤4)，则根据图7所示的改变后的变速特性从3速级向2速级过渡(步骤5)。在步骤3至步骤5的任何一个条件都无法满足时，根据通常的变速特性从3速级向2速级过渡(步骤6)。

另外，在本实施方式中，采用4速用液压开关46和5速用液压开关47作为本发明的监测机构，并示出了根据4速用液压开关46和5速用液压开关47的信息来监测4速用液压离合器19和5速用液压离合器18的工作液压，但是除此之外，还可以在电子控制电路5中对应每个离合器工作油温预先存储表示输入轴转速(Nm)和工作油排出时间的关系的数据，然后根据与实际的输入轴转速(Nm)和离合器工作油温相对应的工作油排出时间求出工作液压降低(或者工作油剩余量降低)的推定值，通过该推定值来监测4速用液压离合器19和5速用液压离合器18的工作液压为0的情况。

此外，在本实施方式中，对前进范围包括5个变速级(低速级、2速级、3速级、4速级、5速级)的变速器2进行了说明，但是并不限于此，也可以同样地应用于例如前进范围包括4个变速级(低速级、2速级、3速级、4速级)的变速器。

Claims

1.一种车辆用自动变速器的控制装置，其通过使多个液压卡合要素在旋转状态下卡合或脱开，从而基于车辆行驶状态对多个变速级根据预先确定的变速特性进行自动切换，其特征在于，

所述车辆用自动变速器的控制装置具有：

监测机构，该监测机构用于监测使各变速级中的高变速级成立的高变速级用液压卡合要素的工作液压；和

特性改变机构，该特性改变机构在随着从高变速级向中变速级的过渡而所述高变速级用液压卡合要素脱开且由所述监测机构监测到的工作液压为零时，将所述变速特性中的用于使从中变速级向低变速级过渡的变速特性改变到高车速侧。

2.一种车辆用自动变速器的控制装置，其通过使多个液压卡合要素在旋转状态下卡合或脱开，从而基于车辆的行驶状态对多个变速级根据预先确定的变速特性进行自动切换，其特征在于，

所述车辆用自动变速器的控制装置具有：

特性改变机构，该特性改变机构在随着从高变速级向中变速级的过渡而所述高变速级用液压卡合要素脱开且由所述监测机构监测到的工作液压为零并经过了规定时间时，将所述变速特性中的用于使从中变速级向低变速级过渡的变速特性改变到高车速侧。

3.根据权利要求1或2所述的车辆用自动变速器的控制装置，其特征在于，

所述监测机构是用于检测所述高变速级用液压卡合要素的工作液压的液压检测器。

4.根据权利要求1或2所述的车辆用自动变速器的控制装置，其特征在于，

所述监测机构根据向所述高变速级用液压卡合要素输入的输入轴转速和该高变速级用液压卡合要素的工作油温来求出工作液压的推定值，并根据该推定值进行监测。