CN104685255A - 自动变速器及自动变速器的控制方法 - Google Patents

Abstract

一种自动变速器，具有摩擦元件，将联接压向联接侧油室供给时油压活塞移动并联接，锁定机构成为锁定状态，将释放压向释放侧油室供给时解除锁定机构，油压活塞移动并释放，其中，自动变速器的模式从联接摩擦元件的模式成为释放摩擦元件的模式，在即使将释放压向释放侧油室供给也不能释放摩擦元件的情况下，再次向释放侧油室供给释放压。

Description

自动变速器及自动变速器的控制方法

技术领域

本发明涉及自动变速器及自动变速器的控制方法。

背景技术

在JP7－12221A中，作为自动变速器的离合器、制动器，为了将同轴配置的两个部件(离合器的情况下，双方为旋转元件，制动器的情况下，一方为旋转元件，另一方为非旋转元件)连结，使用通过油压进行动作的摩擦元件。

在这样的摩擦元件中，例如在两个部件分别沿轴向滑动自如地安装多个摩擦板，且将两个部件的摩擦板交替配置。而且，如果利用油压活塞相互推压两个部件的摩擦板，则两个部件经由摩擦板连结。

在上述摩擦元件中，为了维持联接状态，需要使油压泵动作而持续向油压活塞供给油压，存在搭载有自动变速器的车辆的燃耗率恶化的问题。

因此，考虑虽然供给油压直至摩擦元件联接为止，但在摩擦元件联接之后，由锁定机构限制油压活塞的动作，即使降低联接压的供给，摩擦元件也能够维持联接状态。根据该构成，使向油压活塞供给的联接压降低，使油压泵的排出量降低，相应地，能够使车辆的燃耗率提高。

在这样的自动变速器中，在将摩擦元件释放的情况下，以解除锁定机构的方式供给释放压，使油压活塞移动到规定的位置而释放摩擦元件。

但是，在因油压活塞倾斜而与其它部件抵接，从而妨碍移动的情况等油压活塞粘着的情况下，有时即使供给释放压，油压活塞也不能移动到规定的位置。在这样的情况下，有可能摩擦元件不释放而进行扭矩传递。

发明内容

本发明是为了解决这样的问题点而设立的，其目的在于，即使在释放摩擦元件时油压活塞粘着的情况下，也能够消除油压活塞的粘着而可靠地释放摩擦元件。

本发明的自动变速器具有摩擦元件，其配置在动力传递路径，将联接压向联接侧油室供给时油压活塞移动并联接，并且锁定机构成为锁定状态，若锁定机构成为锁定状态，则即使降低联接侧油室的油压也维持联接状态，若在锁定机构为锁定状态时向释放侧油室供给释放压，则锁定机构成为解锁状态，油压活塞移动并释放，即使降低释放侧油室的油压也维持释放状态，其中，具有：油压控制装置，其可控制联接压和释放压；模式选择装置，其能够选择联接摩擦元件的模式、或释放摩擦元件的模式作为自动变速器的模式；释放状态检测装置，其从联接摩擦元件的模式向释放摩擦元件的模式选择，在向释放侧油室供给了释放压的情况下，检测摩擦元件是否已释放，油压控制装置在即使将释放压向释放侧油室供给，摩擦元件也不释放的情况下，再次向释放侧油室供给所述释放压。

本发明另一方面的自动变速器的控制方法，该自动变速器具有摩擦元件，其配置在动力传递路径，将联接压向联接侧油室供给时油压活塞移动并联接，并且锁定机构成为锁定状态，若锁定机构成为锁定状态，则即使降低联接侧油室的油压也维持联接状态，若在锁定机构为锁定状态时向释放侧油室供给释放压，则锁定机构成为解锁状态，油压活塞移动并释放，即使降低释放侧油室的油压也维持释放状态，其中，检测自动变速器的模式是联接摩擦元件的模式还是释放摩擦元件的模式，在自动变速器的模式从联接摩擦元件的模式成为释放摩擦元件的模式，且将释放压向释放侧油室供给的情况下，检测摩擦元件是否已释放，在自动变速器的模式从联接摩擦元件的模式成为释放摩擦元件的模式，且即使将释放压向释放侧油室供给，摩擦元件也不释放的情况下，再次向释放侧油室供给释放压。

根据这些方面，在自动变速器的模式从联接摩擦元件的模式变更为释放摩擦元件的模式且即使向释放侧油室根据释放压，摩擦元件也不释放的情况下，通过再次供给释放压，能够将摩擦元件可靠地释放。

附图说明

图1是本实施方式的车辆的概略构成图；

图2是本实施方式的前进档离合器、离合器动作组件的概略构成图；

图3是说明本实施方式的释放控制的流程图；

图4是说明本实施方式的联接控制的流程图。

具体实施方式

以下，参照附图说明本发明的实施方式。

图1表示具备本发明实施方式的自动变速器的车辆的概略构成。车辆具备发动机1、液力变矩器2、变速器3，发动机1的输出旋转经由液力变矩器2、变速器3、未图示的差速齿轮单元向未图示的驱动轮传递。

变速器3为有级或无级的自动变速器。变速器3具备倒车制动器4和前进档离合器5。变速器3在倒车制动器4联接的状态下使发动机1的旋转反转并输出，在前进档离合器5联接的状态下将发动机1的旋转维持着旋转方向而输出。

倒车制动器4通过供给联接压(ON压)而进行联接且维持联接状态的是需要持续供给联接压的现有的摩擦元件。要释放倒车制动器4时，只要停止联接压的供给即可。

如后述，前进档离合器5是具备锁定机构BL的摩擦元件。如果向前进档离合器5供给联接压且锁定机构BL成为锁定状态，则即使停止联接压的供给，前进档离合器5也能够维持联接状态。要释放前进档离合器5时，只要向前进档离合器5供给释放压(OFF压)，使锁定机构BL成为解除状态即可，如果锁定机构BL暂时成为解除状态，则即使停止释放压的供给，前进档离合器5也能够维持释放状态。之后详细说明前进档离合器5的构成。

此外，倒车制动器4及前进档离合器5由于二者同时联接时，变速器3的输入输出轴成为不能旋转的联锁状态，故而它们的联接择一地进行。

油压控制回路7具备：将来自由发动机1驱动的油压泵8的油压调压成管路压力的调节阀；将以管路压力为元压而向包含前进档离合器5的摩擦元件(变速器3为无级变速器的情况下还向无级变速机构的构成元件)供给的油压进行调压的电磁阀；将油压泵8、各阀及各摩擦元件之间连接的油路。

油压控制回路7的各阀基于来自变速器控制器9的控制信号进行控制。变速器控制器9由CPU、ROM、RAM、输入输出接口等构成，基于从各种传感器及发动机控制器输入的各种信号来判断车辆的行驶状态，且以实现适于行驶状态的变速级(变速器3为无级变速器的情况下为变速比)的方式向油压控制回路7输出指令。

向变速器控制器9输入来自检测发动机1的转速Ne的转速传感器101、检测变速器3的输入转速的转速传感器102、检测变速器3的输出转速的转速传感器103、检测由选择开关11选择的变速器3的模式的模式检测开关104、检测加速踏板的操作量(以下称为“加速器开度APO”)的加速器开度传感器105、检测制动器的接通/断开的制动器开关106、检测车辆的加速度、减速度的G传感器107等的信号等。

选择开关11为杆式或按钮式，通过操作杆或按钮，能够选择停车模式(以下称为“P模式”)、倒车模式(以下称为“R模式”)、空档模式(以下称为“N模式”)及驱动模式(以下称为“D模式”)中的任一模式作为变速器3的模式。

变速器控制器9根据由选择开关11选择的模式分别联接或释放前进档离合器5及倒车制动器4。具体而言，在D模式下，释放倒车制动器4，联接前进档离合器5。在R模式下，联接倒车制动器4，释放前进档离合器5。在P模式及N模式下，释放前进档离合器5及倒车制动器4。

接着，说明前进档离合器5的详细构成。

图2表示前进档离合器5、及使其动作的离合器动作组件6的截面。以下说明各构成。

前进档离合器5具备离合器鼓51、离合器毂52、从动盘53、驱动盘54、挡板55。

离合器鼓51及离合器毂52被同轴配置。在离合器鼓51连结未图示的旋转元件(轴、齿轮等)。在离合器毂52连结未图示的其它旋转元件(轴、齿轮等)。

在离合器鼓51上通过花键结合沿轴向滑动自如地安装从动盘53。在离合器毂52上通过花键结合沿轴向滑动自如地安装驱动盘54。四个从动盘53和四个驱动盘54交替配置，在驱动盘54两侧的摩擦面贴附离合器衬片。

离合器鼓51经由从动盘53及驱动盘54将从与离合器鼓51连结的旋转元件输入的旋转向离合器毂52传递。

挡板55夹装在配置于油压活塞61的相反侧的端部的驱动盘54与固定于离合器鼓51内周的槽的开口环64之间。挡板55的一面为摩擦面。另外，挡板55的轴向的厚度比从动盘53厚，防止从动盘53及驱动盘54的倾倒。

离合器动作组件6具备油压活塞61、联接压活塞室62、释放压活塞室63、开口环64、膜片弹簧65、隔板66、锁定机构BL。

油压活塞61相对于前进档离合器5在轴向上可位移地配置。油压活塞61的一面为联接压受压面61a，另一面为释放压受压面61b。

为了对油压活塞61的联接压受压面61a作用联接压，联接压活塞室62被离合器鼓51和油压活塞61之间划分。

为了对油压活塞61的释放压受压面61b作用释放压，释放压活塞室63被固定于离合器鼓51的隔板66和油压活塞61之间划分。

开口环64夹着前进档离合器5而配置在油压活塞61的相反侧位置，在轴向上支承前进档离合器5。

膜片弹簧65夹装在油压活塞61的离合器侧端面61c与前进档离合器5的活塞侧端面5a之间。膜片弹簧65在轴向上重叠两个配置，若使油压活塞61在朝向开口环64的联接方向移动，则对前进档离合器5作用联接力。

锁定机构BL内置于离合器鼓51，由油压活塞61、滚珠保持活塞67、滚珠68构成。

油压活塞61相对于前进档离合器5在轴向上可位移地配置。在油压活塞61上设置收纳部61d和锥形面61e。收纳部61d在限制油压活塞61向释放方向的移动时收纳滚珠68。锥形面61e与收纳部61d连续地形成，如果油压活塞61向释放方向进行行程，则滚珠68被压入内侧。

滚珠保持活塞67配置在由覆盖油压活塞61的离合器鼓51的内周圆筒部51a和从离合器鼓51向轴向突出的分隔圆筒壁部51b划分的圆筒空间。滚珠保持活塞67在作用联接压或释放压时向轴向移动。滚珠保持活塞67的外周面和分隔圆筒壁部51b之间由密封环84密封，滚珠保持活塞67的内周面和内周圆筒部51a之间由密封环85密封，油压活塞61的内周面和分隔圆筒壁部51b之间由密封环86密封。由此，在油压活塞61的两侧划分出联接压活塞室62和释放压活塞室63。

开设于离合器鼓51的联接压口51d和联接压活塞室62经由形成于滚珠保持活塞67的联接压连通槽67a和开设于分隔圆筒壁部51b的联接压连通孔51e而连通。开设于离合器鼓51的释放压口51f和释放压活塞室63经由形成于滚珠保持活塞67的释放压连通槽67b和在分隔圆筒壁部51b的端部与隔板66之间确保的释放压连通间隙而连通。

在滚珠保持活塞67设置收纳部67c、锥形面67d、锁定面67e。收纳部67c在允许油压活塞61向释放方向的移动时收纳滚珠68。锥形面67d及锁定面67e与收纳部67c连续地形成，如果滚珠保持活塞67向朝向前进档离合器5的方向进行行程，则锥形面67d将滚珠68向外侧压出，锁定面67e将被压出的滚珠68锁定在该位置。

滚珠68设置在开设于分隔圆筒壁部51b的滚珠孔51c内。滚珠68伴随联接压或释放压的作用下的油压活塞61及滚珠保持活塞67的轴向移动而从活塞61、67的锥形面61e、67d受到力，在锁定位置与锁定解除位置之间沿径向移动。

根据以上说明的构成，如果向联接压活塞室62作用联接压，则油压活塞61向接近前进档离合器5的联接方向移动，通过被压缩的膜片弹簧65的作用力，前进档离合器5成为联接状态。如果油压活塞61向联接方向移动，则通过旋转产生的离心力和油压而使滚珠68向外径方向移动，在收纳部61d收纳滚珠68。而且，伴随向滚珠保持活塞67的联接压作用，滚珠保持活塞67向轴向(朝向前进档离合器5的方向)移动，通过锁定面67e保持被收纳部67c保持的滚珠68。

由此，即使锁定机构BL成为锁定状态并限制油压活塞61的释放方向的移动且排放联接压，也能够维持前进档离合器5的联接状态。联接压向联接压活塞室62的供给仅在联接动作中进行，无需供给用于维持前进档离合器5的联接状态的联接压。

另外，能够使锁定机构BL成为锁定状态的联接压的下限值被称作锁定压，基于膜片弹簧65的弹簧常数、油压活塞61的联接压受压面61a的面积等唯一地决定。

另外，前进档离合器5通过将向联接压活塞室62供给的油压限制在比上述联接压低的油压(比锁定压低的油压)，也能够不使锁定机构BL成为锁定状态而使前进档离合器5成为联接状态。该情况下，由于不能通过锁定机构BL来限制油压活塞61的释放方向的移动，故而在将前进档离合器5维持在联接状态时，需要持续向油压活塞61供给被限制的油压。

将通过上述联接压的给排而使锁定机构BL成为锁定状态，从而将前进档离合器5维持在联接状态的变速器控制器9的控制称为通常联接控制。与之相对，将持续供给比上述联接压低的油压的限制油压，不使锁定机构BL成为锁定状态而将前进档离合器5维持在联接状态的变速器控制器9的控制称作移库联接控制。变速器控制器9在由选择开关11选择了D模式的情况下，选择开关11的操作根据是否移库来选择通常联接控制或特定换档操作联接控制，执行所选择的控制。

另外，如果向释放压活塞室63供给释放压，则滚珠保持活塞67从锁定面67e对滚珠68的保持位置沿轴向(远离前进档离合器5的方向)移动至保持解除位置。将使释放压的力和膜片弹簧65的联接力的反作用力相加所得的力作用于油压活塞61，油压活塞61向返回方向进行行程，同时将滚珠68押回锁定解除方向。如果滚珠68移动至锁定解除位置，则锁定机构BL成为解锁状态。

由于在释放前进档离合器5时，联接压为零的状态，故而即使排放释放压也能够维持将滚珠68收纳在滚珠保持活塞67的收纳部67c的状态。释放压向释放压活塞室63的供给仅在释放动作中进行，无需用于维持前进档离合器5的解锁状态的释放压的供给。

将实现上述释放压的给排的变速器控制器9的控制称为释放控制，变速器控制器9在由选择开关11选择了D模式以外的情况下，执行释放控制。

向前进档离合器5的联接压在油压回路的构成上，在选择N模式或P模式等的非行驶模式时不供给，仅在选择D模式的行驶模式时供给。

接着，使用图3的流程图说明本实施方式的释放控制。

在步骤S100中，变速器控制器9基于模式检测开关104的信号判定选择开关11是否从D模式变更为D模式以外的模式。处理在从D模式变更为D模式以外的模式的情况下进入步骤S101，在从D模式未向D模式以外的模式变更的情况下结束。

在步骤S101中，变速器控制器9向释放压活塞室63供给释放压，开始释放控制。

在步骤S102中，变速器控制器9计测向释放压活塞室63供给释放压之后的时间，将计测时间和第一规定时间进行比较，判定计测时间是否为第一规定时间。处理在计测时间为第一规定时间时进入步骤S103。第一规定时间是预先设定的时间，是将锁定机构BL从锁定状态变更为解锁状态而释放前进档离合器5所需的时间。

在步骤S103中，变速器控制器9停止释放压向释放压活塞室63的供给，排放释放压。

在步骤S104中，变速器控制器9判定前进档离合器5是否已释放。具体而言，变速器控制器9基于来自检测发动机1的转速Ne的转速传感器101、检测变速器3的输入转速的转速传感器102的信号判定前进档离合器5是否已释放。如果向释放压活塞室63供给释放压并解除锁定机构BL，则以各自的转速产生的差旋转减小。这是因为，选择开关11从D模式变更为D模式以外的模式，即使前进档离合器5释放，发动机1的转速也大致不改变，但对于变速器3的输入转速而言，通过释放前进档离合器5，变速器3的惯性量的转速降低量减少。变速器控制器9在向释放压活塞室63供给释放压后各自的转速成为规定的差旋转以下的情况下，判定为前进档离合器5已释放。在释放了前进档离合器5的情况下，变速器控制器9结束释放控制，结束处理。在未释放前进档离合器5的情况下，由于油压活塞61可能会粘着，故而处理进入步骤S105。油压活塞61的粘着例如在滚珠68的一部分破损，破损的部位的一部分被夹在油压活塞61与分隔圆筒壁部51b之间的情况、或油压活塞61倾斜而与离合器鼓51抵接，妨碍油压活塞61的移动的情况等不能解除锁定机构BL的情况下发生。

在步骤S105中，变速器控制器9为了消除油压活塞61的粘着而向释放压活塞室63供给释放压。在此，释放压供给通过步骤S101供给的释放压、或比通过步骤S101供给的释放压高的释放压。通过向释放压活塞室63再次供给释放压，能够通过释放压供给时的冲击、按压来消除油压活塞61的粘着。

在步骤S106中，变速器控制器9计测再次向释放压活塞室63供给释放压之后的时间，并将计测时间和第二规定时间进行比较。处理在计测时间成为第二规定时间时进入步骤S107。第二规定时间为预先设定的时间，是消除油压活塞61的粘着且释放前进档离合器5所需的时间。

在步骤S107中，变速器控制器9停止释放压向释放压活塞室63的供给，且排放释放压。

在步骤S108中，变速器控制器9再次判定前进档离合器5是否已释放。具体而言，变速器控制器9基于来自转速传感器101和转速传感器102的信号来判定油压活塞61的粘着释放已解除且前进档离合器5是否已释放。具体的判定方法与步骤S104相同。在前进档离合器5已释放的情况下，变速器控制器9结束释放控制，结束处理。在前进档离合器5未释放的情况下，处理进入步骤S109。

在步骤S109中，变速器控制器9判定油压活塞61已粘着，将粘着判定标记设为“1”并结束释放控制，结束处理。此外，粘着判定标记在初期状态下为“0”。

其次，使用图4的流程图说明本实施方式的联接控制。此外，在此使用通常联接控制进行说明，但也可以为移库联接控制。

在步骤S200中，变速器控制器9基于模式检测开关104的信号来判定选择开关11是否从D模式以外的模式变更为D模式。处理在从D模式以外的模式变更为D模式的情况下，进入步骤S201，除此之外的情况下结束处理。

在步骤S201中，变速器控制器9判定粘着判定标记是否为“1”。处理在粘着判定标记为“1”的情况下，进入步骤202，在固定判定标记为“0”的情况下，进入步骤S207。

在步骤S202中，为了消除油压活塞61的粘着，变速器控制器9交替地反复选择D模式时可供给的向联接压活塞室62的联接压供给和向释放压活塞室63的释放压供给。通过交替地进行联接压和释放压的供给，能够通过油压给排时的冲击、按压来消除油压活塞61的粘着。在此供给的联接压、及释放压为预先设定的油压。这样的油压的供给持续到经过了在步骤S203中说明的第三规定时间。

在步骤S203中，变速器控制器9计测交替开始联接压和释放压的供给之后的时间，且将计测时间和第三规定时间进行比较。如果计测时间为第三规定时间，则变速器控制器9结束OF压和释放压的交替供给。之后，处理进入步骤S204。第三规定时间为预先设定的短的时间，为对车辆的起步性没有妨碍的时间。

在步骤S204中，变速器控制器9再次判定前进档离合器5是否已释放。具体而言，变速器控制器9基于来自检测发动机1的转速Ne的转速传感器101和检测变速器3的输入转速的转速传感器102的信号来判定前进档离合器5是否已释放。变速器控制器9在交替地供给联接压和释放压之后产生了各自的转速为规定的差旋转以下的状况的情况下，判定为前进档离合器5已释放。处理在前进档离合器5已释放的情况下进入步骤S206，在前进档离合器5未释放的情况下进入步骤S205。

在步骤S205中，变速器控制器9开始保护控制。在保护控制中，例如点亮警告灯而使发动机1的扭矩降低。

在步骤S206中，变速器控制器9将粘着判定标记变更为“0”。此外，粘着判定标记只要在步骤S109中不为“1”，则为“0”。

在步骤S207中，变速器控制器9向联接压活塞室62供给联接压而执行联接控制，联接前进档离合器5。

说明本实施方式的效果。

即使在选择开关11从D模式变更为D模式以外的模式并向释放压活塞室63供给了释放压的情况下，在前进档离合器5未释放时，通过再次向释放压活塞室63供给释放压，也能够消除油压活塞61的粘着，释放前进档离合器5。

在选择开关11从D模式变更为D模式以外的模式且即使再次向释放压活塞室63供给释放压也不能消除油压活塞61的粘着的情况下，在选择开关11从D模式以外的模式变更为D模式时，交替地进行选择向联接压活塞室62的D模式时可供给的联接压供给和向释放压活塞室63的释放压供给。由此，能够消除油压活塞61的粘着。

以上说明了本发明的实施方式，但上述实施方式只不过表示本发明的应用例的一部分，不是将本发明的技术范围限定在上述实施方式的具体构成的意思。

在上述实施方式中，作为判定前进档离合器5是否已释放的方法，使用了来自转速传感器101、102的信号，但不限于此，例如在设有扭矩传感器的情况下，也可以基于来自扭矩传感器的信号来判定释放档离合器5是否已释放。

在上述实施方式中，在D模式以外的模式、例如N模式、P模式的情况下，禁止联接压向前进档离合器5的供给，在D模式的情况下，可供给联接压和释放压，但即使是D模式以外的模式，也可以供给联接压。该情况下，可以在步骤S105中交替地供给联接压和释放压，另外也可以在步骤S109之前交替地供给联接压和释放压。这样，也可以消除油压活塞61的粘着。

本申请基于2012年9月26日在日本专利局提出申请的特愿2012－212561号主张优先权，该申请的全部内容通过参照而被编入本说明书中。

Claims (3)

1.一种自动变速器，其具有摩擦元件，该摩擦元件配置在动力传递路径，将联接压向联接侧油室供给时油压活塞移动并联接，并且锁定机构成为锁定状态，若所述锁定机构成为锁定状态，则即使降低所述联接侧油室的油压也维持联接状态，若在所述锁定机构为锁定状态时向释放侧油室供给释放压，则所述锁定机构成为解锁状态，所述油压活塞移动并释放，即使降低所述释放侧油室的油压也维持释放状态，其中，具有：

油压控制装置，其可控制所述联接压和所述释放压；

模式选择装置，其能够选择联接所述摩擦元件的模式、或释放所述摩擦元件的模式作为所述自动变速器的模式；

释放状态检测装置，其从联接所述摩擦元件的模式向释放所述摩擦元件的模式选择，在向所述释放侧油室供给了所述释放压的情况下，检测所述摩擦元件是否已释放，

所述油压控制装置在即使将所述释放压向所述释放侧油室供给，所述摩擦元件也不释放的情况下，再次向所述释放侧油室供给所述释放压。

2.如权利要求1所述的自动变速器，其中，

所述油压控制装置在即使再次向所述释放侧油室供给所述释放压，所述摩擦元件也不释放的情况下，在所述自动变速器的模式从释放所述摩擦元件的模式变更为联接所述摩擦元件的模式时，交替地供给所述联接压和所述释放压。

3.一种自动变速器的控制方法，该自动变速器具有摩擦元件，其配置在动力传递路径，将联接压向联接侧油室供给时油压活塞移动并联接，并且锁定机构成为锁定状态，若所述锁定机构成为锁定状态，则即使降低所述联接侧油室的油压也维持联接状态，若在所述锁定机构为锁定状态时向释放侧油室供给释放压，则所述锁定机构成为解锁状态，所述油压活塞移动并释放，即使降低所述释放侧油室的油压也维持释放状态，其中，

检测所述自动变速器的模式是联接所述摩擦元件的模式还是释放所述摩擦元件的模式，

在所述自动变速器的模式从联接所述摩擦元件的模式成为释放所述摩擦元件的模式，且将所述释放压向所述释放侧油室供给的情况下，检测所述摩擦元件是否已释放，

在所述自动变速器的模式从联接所述摩擦元件的模式成为释放所述摩擦元件的模式，且即使将所述释放压向所述释放侧油室供给，所述摩擦元件也不释放的情况下，再次向所述释放侧油室供给所述释放压。