CN103307272B

CN103307272B - 档位切换装置

Info

Publication number: CN103307272B
Application number: CN201310067306.4A
Authority: CN
Inventors: 木下贵博
Original assignee: Fuji Heavy Industries Ltd
Current assignee: Subaru Corp
Priority date: 2012-03-08
Filing date: 2013-03-04
Publication date: 2016-01-20
Anticipated expiration: 2033-03-04
Also published as: JP2013185656A; CN103307272A; DE102013102189A1; US20130233110A1; JP5612624B2; US9188217B2

Abstract

本发明提供一种档位切换装置，其即使在产生故障的情况下，也可以确保安全性。使进行变速器的前进档、后退档、空档的切换的档位切换装置构成为，具有：第1切换阀，其由第1致动器驱动，可以使传递来自油压供给源的油压的油路在第1状态和第2状态之间切换；第2切换阀，其由第2致动器驱动，可以使该油路在第1状态和第2状态之间切换，在第1切换阀为第1状态且第2切换阀为第2状态的情况下，向前进用结合要传递油压，在第1切换阀为第2状态且第2切换阀为第1状态的情况下，向后退用结合要素传递油压，在第1切换阀及第2切换阀均为第1状态的情况下，以及均为第2状态的情况下，将向前进用结合要素及后退用结合要素的油压传递实质上隔断。

Description

档位切换装置

技术领域

本发明涉及一种档位切换装置，其在汽车等车辆的自动变速器中进行前进、后退、空档的切换，特别地，涉及一种即使在产生故障的情况下也可以防止行驶状态反转等而确保安全性的档位切换装置。

背景技术

在设置于汽车等中的CVT或行星齿轮式分级AT等自动变速器中，通过对向前进离合器、后退离合器等卡合要素的供给油压进行控制，进行前进、后退、空档的切换。

当前，这种前进、后退、空档的切换，一般地，通过与由驾驶员所操作的操作杆通过机械联动装置连接的手动阀而进行。

另外，近年来，提出了下述方案，即，在操作杆和变速器之间不设置机械联动装置，而仅利用电气信号进行行驶档的切换的所谓线控换档化。

作为与这种自动变速器的线控换档化有关的现有技术，例如在专利文献1中记载了一种档位切换装置，其利用三个电磁阀分别使滑阀动作，对向前进用及后退用的油压伺服器的供给油压进行切换。

另外，在专利文献地2中记载了一种档位切换装置，其利用两个电磁阀切换行驶档，并且即使在处于行驶档时电磁阀产生故障的情况下，也可以保持行驶档。

专利文献1：日本特开2008－128475号公报

专利文献2：日本特开2008－128473号公报

但是，如专利文献1所述，在使用前进/后退切换阀进行前进、后退的切换的情况下，在产生如该阀的状态反转这样的故障模式的情况下，担心会进行从前进向后退、或从后退向前进的突然切换。

与之相对，还考虑了通过检测故障状态，使多个阀的控制状态的组合不同而提高有限可靠性的方案，但在该情况下，如果故障检测速度迟缓，则不会成为设计上所希望的组合，仍然存在行驶状态反转的风险。

发明内容

鉴于上述问题，本发明的课题是提供一种档位切换装置，其即使在产生故障的情况下，也可以确保安全性。

本发明利用下述的解决方法解决上述课题。

技术方案1涉及的发明，提供其进行向变速器的前进用结合要素传递油压的前进档、向后退用结合要素传递油压的后退档、以及实质上不向前述前进用结合要素及前述后退用结合要素中的任一个传递油压的空档的切换，其特征在于，具有：第1切换阀，其由第1致动器驱动，可以将传递来自油压供给源的油压的油路在第1状态和第2状态之间切换；以及第2切换阀，其由第2致动器驱动，可以将传递来自油压供给源的油压的油路在第1状态和第2状态之间切换，在前述第1切换阀为前述第1状态且前述第2切换阀为前述第2状态的情况下，向前述前进用结合要素传递油压，在前述第1切换阀为前述第2状态且前述第2切换阀为前述第1状态的情况下，向前述后退用结合要素传递油压，在前述第1切换阀及前述第2切换阀均为前述第1状态的情况下，以及均为前述第2状态的情况下，将向前述前进用结合要素及前述后退用结合要素的油压传递实质上隔断，从前述油压供给源向前述前进用结合要素传递油压的油路，通过使前述油压供给源、前述第1切换阀、前述第2切换阀、前述前进用结合要素依次连通而构成，从前述油压供给源向前述后退用结合要素传递油压的油路，通过使前述油压供给源、前述第2切换阀、前述第1切换阀、前述后退用结合要素依次连通而构成。

据此，通过利用第1及第2切换阀的状态的逻辑模式的组合，进行前进档、后退档、空档的切换，从而即使在某个切换阀或致动器产生故障的情况下，也不会从前进档向后退档，或从后退档向前进档变化，因而，即使在产生故障的情况下，也可以确保安全性。

技术方案2涉及的发明，其特征在于，在技术方案1所述的档位切换装置中，在向前述第1致动器及前述第2致动器的通电均断开时，向前述前进用结合要素及前述后退用结合要素的油压传递实质上被隔断。

据此，由于在因某种原因而使电力供给中断的情况下，都会成为空档，因此可以进一步提高安全性。

发明的效果

如上述说明所示，根据本发明，可以提供一种档位切换装置，其即使在产生故障的情况下，也确保安全性。

附图说明

图1是包含使用本发明的档位切换装置的实施例1的变速器控制系统的示意框图。

图2是表示实施例1的档位切换装置的油压回路的图。

图3是表示图2的油压回路的D档状态的图。

图4是表示图2的油压回路的R档状态的图。

图5是表示图2的油压回路的N档状态的图。

图6是表示图2的油压回路的N档状态的其他例子的图。

图7是表示使用本发明的档位切换装置的实施例2中的油压回路的图。

具体实施方式

本发明通过利用两个切换阀的状态的逻辑模式的组合而进行档位的切换，在处于前进档或后退档时某个切换阀反转的情况下，成为空档，从而提供一种即使在产生故障的情况下也确保安全性的档位切换装置。

(实施例1)

下面，对使用本发明的档位切换装置的实施例1进行说明。

实施例1的档位切换装置，例如设置在无级变速器(CVT)中，该无级变速器搭载在乘用车等汽车中，对发动机的输出进行变速。

图1是包含实施例1的档位切换装置在内的变速器控制系统的示意框图。

如图1所示，变速器控制系统1具有CVT控制单元10、线控换挡控制单元20、禁止继电器30等，对辅助线性螺线管L1、FR离合器线性螺线管L2、第1DNR螺线管S1、第2DNR螺线管S2等进行控制。

CVT控制单元10综合地控制CVT及其辅助设备，构成为具有CPU等信息处理装置、ROM及RAM等存储装置、输入/输出接口及将它们连接的总线等。

CVT控制单元10进行CVT的变速控制及未图示的锁止离合器的控制等。

在CVT控制单元10上连接P档开关11、制动器开关12、变速传感器13、以及后照灯继电器14等。

P档开关11是设置在驾驶员进行变速操作的未图示的变速操作部上，检测在变速操作部中进行选择P档的操作的开关。

制动器开关12是检测有无由驾驶员进行的制动器操作，在驾驶员对未图示的制动器踏板进行操作时接通的开关。

变速传感器13是检测在变速操作部中驾驶员选择了D(前进)、N(空档)、R(后退)、P(停车档)中的哪一个档位的开关。

后照灯继电器14，在R档被选择的情况下，使车辆后方的后照灯亮灯。

此外，P档开关11及变速传感器13的输出也向线控换挡控制单元20传递。

线控换挡控制单元20基于变速传感器13的输出，经由CVT控制单元10对辅助线性螺线管L1、FR离合器线性螺线管L2、第1DNR螺线管S1、第2DNR螺线管S2等进行控制，从而进行D档、N档、R档的切换。

线控换挡控制单元20构成为具有CPU等信息处理装置、ROM及RAM等存储装置、输入/输出接口及将它们连接的总线等。

辅助线性螺线管L1，对从未图示的油泵供给的油压进行调整，向档位切换装置供给。

FR离合器线性螺线管L2、第1DNR螺线管S1、第2DNR螺线管S2，分别向后述的滑阀100、200、300供给油压，而对这些滑阀进行控制。

此外，在这里，使用根据电流调整油压的线性螺线管，但并不限定于此，例如也可以使用根据占空比调整油压的负载控制螺线管等。

另外，在线控换挡控制单元20上连接P锁止系统21。

P锁止系统21，在P档被选择的情况下，将变速器输出轴的旋转机械地锁止。

禁止继电器30设置在未图示的向起动电动机的电力供给系统中，在P档及N档之外的情况下，除了从怠速停止状态的发动机自动起动的情况以外，禁止起动电动机的驱动。

另外，在CVT控制单元10及线控换挡控制单元20上，经由作为车载LAN的一种的CAN通信系统C，连接发动机控制单元40、动作控制单元50等。

发动机控制单元40，对未图示的发动机及其辅助设备综合地进行控制。

动作控制单元50，与产生转向不足、转向过度等车辆动作相对应，进行车辆动作控制或防抱死制动控制，产生向左右车轮施加制动力差而抑制这些动作的方向的力矩。

下面，对实施例1的档位切换装置的油压回路进行说明。

图2是表示档位切换装置的油压回路的图。

此外，在图2中，为了容易理解，同时示出各滑阀的阀体的接通、断开的位置。

档位切换装置对向未图示的前进离合器(Fwd)、后退离合器(Rvs)的施加油压进行切换，具有滑阀100、200、300等而构成。

滑阀100、200、300，分别通过在形成多个端口的圆筒状的套筒内插入阀柱，控制来自各螺线管的供给油压，使阀柱移动，而进行油路的切换。

具体地说，通过从各螺线管供给油压，使各滑阀100、200、300的阀体处于图2所示的ON位置，通过将油压供给切断，使阀体由于弹簧的预紧力而处于图2所示的OFF位置。

此外，在搭载有在车辆停止过程中使发动机停止的怠速停止系统的车辆的情况下，各滑阀100、200、300中的弹簧的预紧力，也可以设定为可以利用电动泵的排出压力而进行行驶档的维持等。

滑阀100向滑阀200、300供给调压后的管路压力，通过切换来自FR离合器线性螺线管L2的供给油压而进行驱动。

滑阀100具有端口101、102、103、104等而构成。

端口中101向滑阀100导入管路压力。

端口102从滑阀100向滑阀200、300供给油压。

端口103与端口102连通，在不需要的情况下使油压经由滑阀100内部从端口104排泄。

端口104将从端口103导入滑阀100内的油压排泄。

在滑阀100中，在FR离合器线性螺线管L2断开的情况下，端口101和端口102连通，端口103及端口104闭塞。

滑阀200将从滑阀100的端口102供给的油压向滑阀300供给，并且，将从滑阀300供给的油压向前进离合器供给。

滑阀200通过切换来自第1DNR螺线管S1的供给油压而进行驱动。

滑阀200具有端口201、202、203、204、205、206、207、208等而构成。

端口201将从端口102供给的油压导入滑阀200内。

端口202从滑阀200向滑阀300供给油压。

端口203与端口202连通，在不需要的情况下使油压经由滑阀200内部从端口204排泄。

端口204对从端口203导入滑阀200内的油压进行排泄。

端口205将从滑阀300的端口302供给的油压导入滑阀200内。

端口206将从端口205供给的油压向前进离合器供给。

端口207与端口206连通，在不需要的情况下使油压经由滑阀200内部从端口208排泄。

端口208将从端口207导入滑阀200内的油压排泄。

在滑阀200中，在第1DNR螺线管S1接通的情况下，端口201和端口202连通，端口207和端口208连通，端口203、204、205、206闭塞。

另外，在第1DNR螺线管S1断开的情况下，端口203和端口204连通，端口205和端口206连通，端口201、202、207、208闭塞。

滑阀300将从滑阀100的端口102供给的油压向滑阀200供给，并且，将从滑阀200供给的油压向后退离合器供给。

滑阀300通过切换来自第2DNR螺线管S2的供给油压而进行驱动。

滑阀300具有端口301、302、303、304、305、306、307、308等而构成。

端口301将从端口102供给的油压导入滑阀300内。

端口302从滑阀300向滑阀200供给油压。

端口303与端口302连通，在不需要的情况下使油压经由滑阀300内部从端口304排泄。

端口304将从端口303导入滑阀300内的油压排泄。

端口305将从滑阀200的端口202供给的油压导入滑阀300内。

端口306将从端口305供给的油压向后退离合器供给。

端口307与端口306连通，在不需要的情况下使油压经由滑阀300内部从端口308排泄。

端口308将从端口307导入滑阀300内的油压排泄。

在滑阀300中，在第2DNR螺线管S2接通的情况下，端口301和端口302连通，端口307和端口308连通，端口303、304、305、306闭塞。

另外，在第2DNR螺线管S2断开的情况下，端口303和端口304连通，端口305和端口306连通，端口301、302、307、308闭塞。

下面，对实施例1的档位切换装置的档位切换动作进行说明。

(D档)

图3是表示实施例1的油压回路的D档状态的图。

在图3所示的状态中，FR离合器线性螺线管L2断开，第1DNR螺线管S1断开，第2DNR螺线管S2接通。

其结果，管路压力依次经由端口101、滑阀100、端口102、端口301、滑阀300、端口302、端口205、滑阀200、端口206，向前进离合器供给。

此外，由于端口201闭塞，因此来自端口102的油压不会直接导入滑阀200内。

(R档)

图4是表示实施例1的油压回路的R档状态的图。

在图4所示的状态中，FR离合器线性螺线管L2断开，第1DNR螺线管S1接通，第2DNR螺线管S2断开。

其结果，管路压力依次经由端口101、滑阀100、端口102、端口201、滑阀200、端口202、端口305、滑阀300、端口306，向后退离合器供给。

此外，由于端口301闭塞，因此来自端口102的油压不会直接导入滑阀300内。

(N档)

图5是表示实施例1的油压回路的N档状态的图。

此外，在实际中，在处于N档时，FR离合器线性螺线管L2控制为低压状态，但为了容易理解，固定为高压而图示。

在图5所示的状态中，FR离合器线性螺线管L2断开，第1DNR螺线管S1断开，第2DNR螺线管S2断开。

其结果，管路压力从滑阀100的端口102向滑阀200的端口201、滑阀300的端口301供给，但是，由于端口201、301均闭塞，因此不会向前进离合器、后退离合器中的任一个供给油压。

另外，在实施例1中，在图6所示的状态下也可以成为N档。

图6是表示实施例1的油压回路的N档状态的其他例子的图。

在图6所示的状态中，管路压力从端口101、滑阀100、端口102依次传递至端口301、滑阀300、端口302、端口205，另外，从端口102依次传递至端口201、滑阀200、端口202、端口305，但是，由于端口205、305均闭塞，因此不会向前进离合器、后退离合器中的任一个供给油压。

如上述说明所示，在实施例1中，通过利用滑阀200、300的状态的逻辑模式的组合，进行D档、R档、N档的切换，在以D档或R档行驶的过程中，即使滑阀200、300中的某个的状态由于故障等而反转，也由于切换为N档，因此不会产生行驶状态反转的风险，可以提高安全性。

(实施例2)

下面，对使用本发明的档位切换装置的实施例2进行说明。

此外，对于与上述实施例1实质上相同的部分标注相同的标号，省略说明，主要对不同点进行说明。

图7是表示实施例2的档位切换装置的油压回路的图。

在实施例2中，使相对于第2DNR螺线管S2接通、断开的滑阀300的状态成为与实施例1相反的特性。

在上述说明的实施例2中，也可以获得与上述实施例1的效果实质上相同的效果。

(变形例)

本发明并不限定于上述说明的实施例，可进行各种变形及变更，这些也在本发明的技术范围内。

(1)各实施例的档位切换装置，例如设置在无级变速器(CVT)中，但是，本发明也可以适用于例如使用行星齿轮的分级变速AT等，利用油压式卡合要素或结合要素进行前进及后退的其他种类的变速器中。

(2)构成档位切换装置的各要素的形状、构造、配置等，并不限于上述各实施例的结构，可进行适当变更。例如，使滑阀的各端口之间连通的油路的结构，及电磁阀的配置等，可以进行适当变更。

(3)在实施例2中，使由第2DNR螺线管驱动的滑阀成为与实施例1相反的特性，但也可以使其他滑阀成为相反的特性。

Claims

1.一种档位切换装置，其进行向变速器的前进用结合要素传递油压的前进档、向后退用结合要素传递油压的后退档、以及实质上不向前述前进用结合要素及前述后退用结合要素中的任一个传递油压的空档的切换，其特征在于，具有：

第1切换阀，其由第1致动器驱动，可以将传递来自油压供给源的油压的油路在第1状态和第2状态之间切换；以及

第2切换阀，其由第2致动器驱动，可以将传递来自油压供给源的油压的油路在第1状态和第2状态之间切换，

在前述第1切换阀为前述第1状态且前述第2切换阀为前述第2状态的情况下，向前述前进用结合要素传递油压，

在前述第1切换阀为前述第2状态且前述第2切换阀为前述第1状态的情况下，向前述后退用结合要素传递油压，

在前述第1切换阀及前述第2切换阀均为前述第1状态的情况下，以及均为前述第2状态的情况下，将向前述前进用结合要素及前述后退用结合要素的油压传递实质上隔断，

从前述油压供给源向前述前进用结合要素传递油压的油路，通过使前述油压供给源、前述第1切换阀、前述第2切换阀、前述前进用结合要素依次连通而构成，

从前述油压供给源向前述后退用结合要素传递油压的油路，通过使前述油压供给源、前述第2切换阀、前述第1切换阀、前述后退用结合要素依次连通而构成。

2.根据权利要求1所述的档位切换装置，其特征在于，

在向前述第1致动器及前述第2致动器的通电均断开时，向前述前进用结合要素及前述后退用结合要素的油压传递实质上被隔断。