CN102753866B - 自动变速器及其控制方法 - Google Patents

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Abstract

一种自动变速器及其制造方法，检测向电动油泵供给的油温，在油温为比通常油温低的油温或为比通常油温高的油温时，设定比通常油温下的坡度阈值小的坡度阈值，检测车辆停车的路面的坡度，在检测出的路面的坡度比所设定的坡度阈值大的情况下，禁止怠速停止。

Description

自动变速器及其控制方法
技术领域
本发明涉及自动变速器及其控制方法。
背景技术
目前，公知有如下构成的装置，即，具备机械式油泵和电动油泵，在怠速停止控制中从电动油泵向与起步用的档位对应的齿轮供给油压。
但是，在车辆停车的路面坡度大的情况下，油盘内的油面的倾斜变大，滤油器的吸入口向油外露出，空气和油一起被吸入到电动油泵中。若空气混入到电动油泵中，则会不能从电动油泵向与起步位置对应的齿轮充分供给油压。这种情况下，当车辆在行进方向的路面为上坡坡度的路面停车并进行怠速停止控制时，在从怠速停止控制恢复时，直到齿轮联接前的时间变长，车辆在直到齿轮联接期间有可能后退。
对此，在JP2002－47962A中，在车辆停车的路面的坡度大的情况下，禁止怠速停止控制，在路面的坡度小的情况下执行怠速停止控制。
由此，在行进方向的路面为上坡坡度大的情况下，不进行怠速停止控制，因此可以抑制在起步时车辆后退的情况，在路面的坡度小的情况下，进行怠速停止控制，可以提高燃耗率。
在油温低的情况下，例如，摩擦联接元件等所使用的密封圈缩径而使漏油量增多。另外，在油温高的情况下，油的粘性降低，漏油量增多。因此，即使是相同倾斜的路面上停车的情况下，由于油的油温不同，有时也不能向与起步用档位对应的齿轮充分供给油压。
但是，上述的发明未考虑油温。因此，在上述发明中，油温为低温或高温，漏油量都增多，即使在不能向与起步位置对应的齿轮充分供给油压的状态下，也进行怠速停止控制，存在在从怠速停止控制恢复时车辆后退这样的问题。
发明内容
本发明是为了解决上述的问题而提出的，其目的在于，在车辆于行进方向上的路面为上坡坡度的路面停车后再次使车辆起步时，抑制车辆的后退，提高车辆的起步性。
本发明第一方面的自动变速器与进行怠速停止的发动机组合，其中，包括：在发动机的自动停止中被驱动的电动油泵、检测向电动油泵供给的油的油温的油温检测装置、基于油温设定坡度阈值的坡度阈值设定装置、检测车辆停车的路面的坡度的坡度检测装置、在坡度比坡度阈值大时禁止怠速停止的怠速停止禁止装置。坡度阈值设定装置在油温为比通常油温低的油温或为比通常油温高的油温时，设定比通常油温下的坡度阈值小的坡度阈值。
本发明第二方面的自动变速器的控制方法为与进行怠速停止的发动机组合的自动变速器的控制方法，其中，检测向电动油泵供给的油的油温，在油温为比通常油温低的油温或为比通常油温高的油温时，设定比通常油温下的坡度阈值小的坡度阈值，检测车辆停车的路面的坡度，在坡度比所设定的坡度阈值大的情况下，禁止所述怠速停止。
根据上述方面，在例如油温低且用于摩擦联接元件等的密封圈缩径而使漏油量增多的情况下，通过缩小坡度阈值，使怠速停止控制的许可条件变得严格。由此，车辆在车辆的行进方向为上坡坡度的路面上停车后再次使车辆起步的情况下，可以抑制车辆后退。
另外，在例如油温高、油的粘性降低而使漏油量增多的情况下，通过缩小坡度阈值，使怠速停止控制的许可条件变得严格。由此，车辆在车辆的行进方向为上坡坡度的路面上停车后再次使车辆起步的情况下，可以抑制车辆后退。
根据本发明，能够提高车辆的起步性。
附图说明
图1是搭载有本发明实施方式的怠速停止控制装置的车辆的概略构成图；
图2是本发明实施方式的变速器控制器的概略构成图；
图3是对判断可否实施本发明实施方式的怠速停止控制的控制进行说明的流程图；
图4是说明可否实施本发明实施方式的怠速停止控制的时序图；
图5是说明可否实施本发明实施方式的怠速停止控制的时序图；
图6是说明可否实施本发明实施方式的怠速停止控制的时序图。
具体实施方式
以下，参照附图详细地对本发明的实施方式、本发明的优点进行说明。
在以下的说明中，某变速机构的“变速比”是该变速机构的输入转速除以该变速机构的输出转速而得到的值。另外，“最低档（Low）变速比”是该变速机构的最大变速比，“最高档（High）变速比”是该变速机构的最小变速比。本实施方式中，坡度表示车辆行进方向的上坡坡度。
图1是搭载有本发明实施方式的变速器的控制装置的车辆的概略构成图。该车辆具备发动机1作为动力源。发动机1的输出旋转经由带锁止离合器的液压变矩器2、第一齿轮组3、无级变速器（以下，简称为“变速器4”）、第二齿轮组5、最终减速装置6传递到驱动轮7。在第二齿轮组5中设有在驻车时将锁止变速器4的输出轴机械地锁定使其不能旋转的停车机构8。
另外，在车辆中设有利用发动机1的一部分动力被驱动的机械式油泵10m、由电动机驱动的电动油泵10e、对来自机械式油泵10m或电动油泵10e的油压进行调节并将其向变速器4的各部位供给的油压控制回路11、控制油压控制回路11等的变速器控制器12。
电动油泵10e由被从电池13供给电力而驱动的电动机驱动，向油压控制回路11供给油压。另外，电动机由电动机驱动器控制。在不能由机械式油泵10m供给油压的情况下，例如在进行发动机1自动停止的怠速停止控制的情况下，电动油泵10e向油压控制回路11供给油压。在使从电动油泵10e排出的油流动的流路中设有止回阀14。电动油泵10e和机械式油泵10m相比较，电动油泵10e比机械式油泵10m更小型。
变速器4具备带式无机变速机构（以下，称为“变速机构20”）、与变速机构20串联设置的副变速机构30。“串联设置”是指在从发动机1到驱动轮7的动力传递路径上串联设置变速机构20和副变速机构30。副变速机构30可以如该例这样与变速机构20的输出轴直接连接，也可以经由其他的变速乃至动力传递机构（例如齿轮组）与变速机构20的输出轴连接。或者，副变速机构30也可以与变速机构20的前段（输入轴侧）连接。
变速机构20具备初级带轮21、次级带轮22、卷挂于带轮21、22之间的V形带23。带轮21、22分别具备固定圆锥板、以使滑轮面相对的状态相对于该固定圆锥板配置并在其与固定圆锥板之间形成V槽的可动圆锥板、设于该可动圆锥板的背面并使可动圆锥板沿轴向位移的油压缸23a、23b。当对向油压缸23a、23b供给的油压进行调节时，V槽的宽度变化，V带23和各带轮21、22的接触半径变化，变速机构20的变速比无级地变化。
副变速机构30为前进2级、后退1级的变速机构。副变速机构30具备连结有两个行星齿轮的齿轮架的拉维略型行星齿轮机构31；与构成拉维略型行星齿轮机构31的多个旋转元件连接，改变它们的连接状态的多个摩擦联接元件（低档制动器32、高档离合器33、后退制动器34）。当调节向各摩擦联接元件32～34的供给油压，改变各摩擦联接元件32～34的联接、释放状态时，副变速机构30的变速级改变。
例如，若联接低档制动器32，释放高档离合器33和后退制动器34，则副变速机构30的变速级为1速。若联接高档离合器33，释放低档制动器32和后退制动器34，则副变速机构30的变速级成为变速比比1速小的2速。另外，若联接后退制动器34，释放低档制动器32和高档离合器33，则副变速机构30的变速级成为后退。
在使车辆起步的情况下，副变速机构30的变速级变为1速。另外，在车辆停车后，从使发动机1自动停止而提高燃耗率的怠速停止控制中恢复的情况下，向低档制动器32供给油压，低档制动器完全联接，高档离合器33成为滑动联锁状态。所谓滑动联锁状态是指，高档离合器33完全不联接而成为规定的滑动状态的状态。在此，将高档离合器33的活塞行程结束，高档离合器33移动到完全不联接的位置的状态称为滑动联锁状态。另外，将高档离合器33为滑动联锁状态的情况称为滑动联锁。
当高档离合器33成为滑动联锁状态时，发动机1产生的驱动力的一部分被传递到驱动轮7。另外，当低档制动器32完全联接，向高档离合器33供给的油压比滑动联锁状态的油压进一步增大时，高档离合器33完全联接而成为联锁状态。当成为联锁状态时，发动机1产生的驱动力不向驱动轮7传递。
在从怠速停止控制恢复时，通过使高档离合器33滑动联锁，可以降低由于发动机转速Ｎe的提速产生的车辆的推背感，降低给驾驶者带来的不适感。
如图2所示，变速器控制器12包括CPU121、由RAM、ROM构成的存储装置122、输入接口123、输出接口124、将其相互连接的总线125。
向输入接口123输入如下信号，即，检测加速踏板的操作量即加速踏板开度APO的加速踏板开度传感器41的输出信号、检测变速器4的输入转速的转速传感器42的输出信号、检测车速VSP的车速传感器43的输出信号、检测发动机转速的发动机转速传感器44的输出信号、检测变速杆的位置的断路开关45的输出信号、检测脚踏制动器的踩踏的制动器传感器46的输出信号、来自检测车辆的倾斜的G传感器47的信号、来自检测向高档离合器33供给的油压的油压传感器48的输出信号、检测油盘50的油的油温的油温传感器49的信号等。
存储装置122储存有判断可否实施怠速停止控制的控制程序（图3）等。CPU121读取并执行储存在存储装置122的控制程序，对经由输入接口123输入的各种信号实施各种运算处理而生成控制信号，将生成的控制信号经由输出接口124向油压控制回路11、电动油泵10e等输出。CPU121在运算处理中使用的各种值、其运算结果被适当储存在存储装置122。
油压控制回路11由多个流路、多个油压控制阀构成。油压控制回路11基于来自变速器控制器12的变速控制信号，控制多个油压控制阀而切换油压的供给路径，并且根据机械式油泵10m、电动油泵10e产生的油压调节必要的油压，将其供给变速器4的各部位。由此，变速机构20的变速比、副变速机构30的变速级被改变，进行变速器4的变速。
在车辆停车的情况下，进行使发动机1自动停止而提高燃耗率的怠速停止控制。在怠速停止控制中，发动机1停止，不能从机械式油泵10m供给油压，故而使电动油泵10e驱动，从电动油泵10e供给油压。
在车辆停车的路面的倾斜大的情况下，油盘50内的油的倾斜变大，滤油器51的吸入口露出于油外，会将空气和油一起吸入。当电动油泵10e中混入空气时，电动油泵10e的排出压减小，电动油泵10e不能提供足够的油压。
另外，在油温低的情况下，密封部的密封性能降低，漏油量增多。另外，在油温高的情况下，油的粘性降低，自密封部的漏油量增多。密封部为例如用于摩擦联接元件等的垫圈或衬垫等。因此，电动油泵10e不能向摩擦联接元件供给足够的油压。
因此，即使是车辆停车的路面的倾斜小的情况，在油温低时或油温高时，漏油量也增多，由电动油泵10e不能供给足够的油压。在这样的情况下，当进行怠速停止控制时，向低档制动器32等供给的油压降低。因此，在从怠速停止控制恢复时，直到使低档制动器32联接为止的时间变长，车辆可能会向后方溜车。
尤其是，在使高档离合器33滑动联锁的情况下，也必须向高档离合器33供给油压。因此，直到使低档制动器32联接为止的时间进一步变长。另外，当高档离合器33的油压上升，高档离合器33成为规定的滑动联锁状态时，在车辆中由副变速机构30产生制动力，但当漏油量增多时，直到使高档离合器33成为规定的滑动联锁状态为止的时间增长。因此，车辆可能会向后方溜车。
因此，本实施方式使用基于油温设定的坡度阈值来判定可否实施怠速停止控制。
接着，使用图3的流程图对本实施方式中的可否实施怠速停止控制的判定控制进行说明。在此，构成为利用怠速停止开始判定，判定为开始怠速停止的判定控制。
在怠速停止开始判定中，在满足以下条件的情况下，判定为开始怠速停止，即，（1）未踩踏加速踏板、（2）正在踩踏制动踏板、（3）变速杆为Ｄ档或Ｎ档、（4）车速为规定车速以下。另一方面，例如在不满足上述任一条件的情况下，判定为不开始怠速停止。
在步骤S100中，通过油温传感器49检测油温。
在步骤S101中，将检测到的油温和第一规定油温进行比较。而且，在油温比第一规定油温低时，进入步骤S 102，在油温为第一规定油温以上时，进入步骤S103。第一规定油温设定为比通常油温低的油温。
在此，所谓通常油温是指，车辆在通常的运行环境下稳定地运行的状态下的油温。具体而言，通常油温为比变速器4进行暖机运行状态下的低油温区域高的温度区域的油温，且为比变速器4的发热量大的状态（例如，由于副变速机构30的摩擦联接元件的滑动，发热量增大的状态）下的高油温区域低的温度区域的油温。一般而言，通常油温指80℃～95℃左右的油温。
油温比该通常油温越低，密封部的收缩越大（密封圈的缩径增大），漏油量增大。
当漏油量增大并超过规定量时，向摩擦联接元件供给的油压低于使摩擦联接元件为动力传递状态所需的油压，摩擦联接元件不能维持动力传递状态。
因此，第一规定油温设定为在低油温区域中漏油量超过规定量时的油温即可，在本实施方式中例如设定为60℃。
在步骤S102中，将坡度阈值设定为判定常数A。判定常数A为预先设定的值。判定常数A为如下的坡度，即，在油温为第一规定油温时，在坡度为“A”的路面上停车并进行怠速停止控制，然后从怠速停止控制恢复的情况下，车辆不向后方溜车的坡度。即，为如下的上限坡度：在油温为第一规定油温时，通过电动油泵10e能够充分供给油压，即使进行怠速停止控制，在起步时车辆也不向后方溜车的上限坡度。判定常数A为通过实验等设定的值。
在步骤S103中，对检测出的油温和第二规定油温进行比较。而且，在油温比第二规定油温高时，进入步骤S104，在油温处于第二规定油温以下时，进入步骤S105。即，油温为第一规定温度以上且为第二规定油温以下时，进入步骤S105。第二规定油温设定为比通常油温高的油温。
油温比通常油温越高，油粘度越低，越容易从控制阀或电动油泵的滑动部漏油，漏油量增大。
当漏油量增大并超过规定量时，向摩擦联接元件供给的油压低于使摩擦联接元件为动力传递状态所需的油压，摩擦联接元件不能维持动力传递状态。
因此，第二规定油温设定为在高油温区域漏油量超过规定量时的油温即可，在本实施方式中，例如设定为115℃。
在步骤S104中，将坡度阈值设定为判定常数B。判定常数B为预先设定的值。判定常数B为如下的坡度，即，在油温为第二规定油温时，在坡度为“B”的路面上停车并进行怠速停止控制，然后从怠速停止控制恢复的情况下，车辆不向后方溜车的坡度。判定常数B为通过实验等设定的值。即，如下的上限坡度：在油温为第二规定油温时，通过电动油泵10e可充分供给油压，即使进行怠速停止控制，在起步时车辆也不向后方下滑的上限坡度。判定常数B为通过实验等设定的值。
在步骤S105中，将坡度阈值设定为判定常数C。判定常数C为预先设定的值。判定常数C为如下的坡度，即，在油温为第一规定温度以上且为第二规定油温以下，在坡度为“C”的路面上停车且进行怠速停止控制，然后从怠速停止控制恢复的情况下，车辆不向后方溜车的坡度。即，为如下的上限坡度：在油温为第一规定温度以上且为第二规定油温以下时，通过电动油泵10e可充分供给油压，即使进行怠速停止控制，在起步时，车辆也不向后方溜车的上限坡度。判定常数C为通过实验等设定的值。
判定常数A及判定常数B为比判定常数C小的值。即，在油温比第一规定油温低时或比第二规定油温高时的坡度阈值，比油温为第一规定油温以上且为第二规定油温以下时的坡度阈值小。
在步骤S106中，通过G传感器47检测停车时的车辆停车的路面的坡度。
在步骤S107中，对检测到的路面的坡度和通过上述控制设定的坡度阈值进行比较。而且，在检测到的路面的坡度比所设定的坡度阈值小时，进入步骤S108，在检测到的路面的坡度为所设定的坡度阈值以上时，进入步骤S109。
在步骤S108中，即使在停车的路面进行怠速停止控制，在从怠速停止控制恢复时，也可以通过电动油泵10e充分供给油压，故而实施怠速停止控制。
在步骤S109中，若在停车的路面上进行怠速停止控制，则在从怠速停止控制恢复时，通过电动油泵10e不能充分供给油压，故而禁止怠速停止控制。
在油温比第一规定油温低时或比第二规定油温高时，坡度阈值变小。即使路面的坡度相同，在油温低时或油温高时，漏油量都增多，因此，从电动油泵10e可供给的油压降低。
本实施方式中，在油温比第一规定油温低的情况或比第二规定油温高的情况下，通过减小坡度阈值，在从电动油泵10e供给的油压降低的情况下，禁止怠速停止控制。由此，车辆在行进方向的路面为上坡坡度的路面上停车后，再次使车辆起步时，能够抑制车辆向后方溜车。
接着，使用图4～6的时序图对可否进行本实施方式中的怠速停止控制进行说明。
图4是油温为第一规定油温以上且第二规定油温以下时的时序图。图4中，坡度阈值设定为判定常数C。
在判定为开始怠速停止控制后，在时间t0检测车辆停车的路面的坡度，在时间t1对检测到的坡度和判定常数C即坡度阈值进行比较。在此，由于检测到的坡度比坡度阈值小，故而实施怠速停止控制。因此，在时间t2，发动机转速降低，在时间t3，发动机转速变为零。
图5是油温比第一规定油温低时的时序图。图5中，坡度阈值设定为判定常数A。
在判定为开始怠速停止控制后，在时间t0检测车辆停车的路面的坡度，在时间t1对检测到的坡度和判定常数A即坡度阈值进行比较。在此，由于检测到的坡度比坡度阈值大，故而禁止怠速停止控制。因此，发动机转速例如维持在怠速转速。由此，车辆在行进方向的路面为上坡坡度的路面停车后，再次使车辆起步时，可以抑制车辆向后方溜车。
图6是油温比第二规定油温高时的时序图。图6中，坡度阈值设定为判定常数B。
在判定为开始怠速停止控制后，在时间t0检测车辆停车的路面的坡度，在时间t1对检测到的坡度和判定常数B即坡度阈值进行比较。在此，由于检测到的坡度比坡度阈值大，故而禁止怠速停止控制。因此，发动机转速例如维持在怠速转速。由此，车辆在行进方向的路面为上坡坡度的路面停车后，再次使车辆起步时，可以抑制车辆向后方溜车。
另外，也可以根据表示油温和坡度阈值的关系的脉谱图等计算坡度阈值。例如，基于油温的自电动油泵10e的漏油量可以根据实验等求出。因此，通过计算相对于油温的上限坡度并将上限坡度作为坡度阈值而设定，可以基于车辆停车时的油温、坡度进行可否怠速停止控制的判断。此时，也可以在某温度区域（例如从第一规定温度到第二规定温度）使坡度阈值一定，当油温比某温度区域低时，减小坡度阈值，当油温比某温度区域高时，缩小坡度阈值。
对本发明的效果进行说明。
在低温时，例如摩擦联接元件等的密封圈由于缩径而产生间隙，密封部的密封性能降低，漏油量增多，从电动油泵10e供给的油压降低，摩擦联接元件不能维持动力传递状态。在本实施方式中，在油温比通常油温低、且漏油量多的情况下，将坡度阈值设定为比通常油温的坡度阈值小，使实施怠速停止控制的许可条件严格。由此，可以抑制车辆在行进方向的路面为上坡坡度的路面停车后，再次使车辆起步时，车辆向后方溜车的情况。
另外，在高温时，油的粘性降低，自密封部的漏油量增多，从电动油泵10e供给的油压降低，摩擦联接元件不能维持动力传递状态。在本实施方式中，在油温比通常油温高且漏油量多的情况下，将坡度阈值设定为比通常油温的坡度阈值小，使实施怠速停止控制的许可条件严格。由此，可以抑制车辆在行进方向的路面为上坡坡度的路面停车后，再次使车辆起步时，车辆向后方溜车的情况。
以上，对本发明的实施方式进行了说明，但上述实施方式只不过表示了本发明的适用例的一部分，本发明的技术范围不限定于上述实施方式。
本申请主张基于2010年3月9日向日本国专利局提出申请的特愿2010－52376的优先权，通过参照而将该申请的全部内容编入本说明书中。

Claims (2)

1.一种自动变速器(4)，其与进行怠速停止的发动机(1)组合，其特征在于，具备：
在所述发动机(1)的自动停止中被驱动的电动油泵(10e)；
检测向所述电动油泵(10e)供给的油的油温的油温检测装置(49)；
基于所述油温设定坡度阈值的坡度阈值设定装置(S104、S105)；
检测车辆停车的路面的坡度的坡度检测装置(47)；
在所述坡度比所述坡度阈值大时，禁止所述怠速停止的怠速停止禁止装置(S109)，
所述坡度阈值设定装置(S104、S105)在所述油温为比通常油温低的油温或为比所述通常油温高的油温时，设定比所述通常油温下的坡度阈值小的坡度阈值。
2.一种自动变速器(4)的控制方法，该自动变速器(4)与进行怠速停止的发动机(1)组合，该自动变速器(4)的控制方法的特征在于，
检测向电动油泵(10e)供给的油的油温，
在所述油温为比通常油温低的油温或为比所述通常油温高的油温时，设定比所述通常油温下的坡度阈值小的坡度阈值，
检测车辆停车的路面的坡度，
在所述坡度比所设定的所述坡度阈值大的情况下，禁止所述怠速停止。
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