CN104806747B - 离合器压力控制装置 - Google Patents

Abstract

提供离合器压力控制装置，能防止离合器压力的过冲发生，能防止车辆的行驶性能下降。ECU根据换挡传感器所检测到的换挡操作确定目标齿轮(步骤S1)，控制对象换挡执行器而使对象套筒移动(步骤S2)，并且参照与目标齿轮对应的离合器压力映射，根据对象套筒位置传感器所检测到的对象套筒的位置(Sp)控制对应离合器的离合器压力(Ps)(步骤S3)，直至对象套筒位置传感器所检测到的对象套筒的位置(Sp)成为齿轮啮合位置(Ssht)(步骤S4)。

Description

离合器压力控制装置

技术领域

本发明涉及离合器压力控制装置，详细地，涉及对用于将原动机的输出传递到变速器的离合器的离合器压力进行控制的离合器压力控制装置。

背景技术

在湿式离合器的液压控制中，预先使离合器的工作油的压力，即离合器压力升高到扭矩传递起点，然后，使其变化到根据指示扭矩算出的离合器压力。但是，在如DCT(DualClutch Transmission：双离合变速器)等那样具备具有同步啮合机构的套筒和湿式离合器的有挡自动变速器中，在同步啮合机构与变速齿轮同步前开始离合器的工作油的填充，由此当离合器压力升高到扭矩传递开始时，阻力矩增加，同步啮合机构难以与变速齿轮同步。

因此，这样的有挡自动变速器一般将设为目标的变速齿轮挡的套筒换挡到设为目标的变速齿轮，在同步啮合机构与变速齿轮同步后开始离合器的工作油的填充，升高离合器压力。

与此相对，在特许第5260227号公报中提案如下：在DCT中，在不传递动力的输入轴侧，使套筒预先与预测为接着被选择的变速齿轮啮合，在扭矩传递开始紧前预先提高离合器压力，由此能缩短从换挡操作后到变速完成的变速时间。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：特许第5260227号公报

发明内容

发明要解决的问题

但是，如在特许第5260227号公报的图6的(B)和(E)那样，使套筒预先与预测为接着被选择的变速齿轮(3挡)啮合，并且在之后的时刻t1，使第2离合器液压力仅上升规定压力量的离合器液压力直至扭矩传递开始，将第2离合器设为开始扭矩传递紧前的状态。但是，由于按该离合器液压的规定压力上升，发生离合器实际压力的过冲，有可能进行离合器的接合。于是有如下问题：发生由于离合器接合导致的无法预料的冲击，使车辆的行驶性能下降。

因此，本发明是为了解决这样的问题而完成的，其目的在于提供如下离合器压力控制装置：能防止离合器压力的过冲发生，能防止车辆的行驶性能下降。

用于解决问题的方案

本发明的第1方式是车辆的离合器压力控制装置，具备：原动机，其产生用于使车辆行驶的动力；变速器，其具有多个变速齿轮和至少一个套筒，使套筒移动并有选择性地与传递动力的变速齿轮啮合，由此切换上述动力的传递；套筒移动部，其使套筒移动，用于切换传递动力的变速齿轮；以及离合器，其根据离合器压力连接或者切断原动机和变速器，车辆的离合器压力控制装置的特征在于，进一步具备：套筒位置传感器，其检测套筒的位置；以及离合器压力控制部，其根据套筒位置传感器所检测到的套筒的位置控制离合器压力。

作为本发明的第2方式，也可以是，离合器压力控制部在套筒移到与变速齿轮啮合的位置的条件成立时，控制离合器压力使其进一步上升，完成用于使离合器接合的工作油的填充。

作为本发明的第3方式也可以是，离合器压力控制部每当套筒以规定量接近变速齿轮时使离合器压力增加。

发明效果

这样，上述的第1方式在套筒往与变速齿轮啮合的位置移动时使离合器压力逐渐上升，因此能防止离合器压力的过冲发生，防止车辆的行驶性能下降。

另外，上述的第1方式根据套筒的位置控制离合器压力，由此能在套筒与变速齿轮啮合前开始离合器的工作油的填充，因此即使是在短期间断续地进行换挡操作的情况下，也能缩短从换挡操作后到完成变速的变速时间。

另外，上述的第1方式在套筒往与变速齿轮啮合的位置移动时使离合器压力逐渐上升，由此能抑制离合器的实际压力的过冲发生，能在同步啮合机构与变速齿轮同步过程中使离合器的实际压力上升到扭矩传递起始压力，抑制妨碍同步啮合机构和变速齿轮的同步。

上述的第2方式能在套筒移动到了与变速齿轮啮合的位置时，使离合器压力进一步上升而完成用于使离合器接合的工作油的填充。

上述的第3方式能在套筒与变速齿轮啮合前开始离合器的工作油的填充，因此即使在短期间内断续地进行换挡操作的情况下，也能缩短从换挡操作后到离合器的工作油的填充完成的时间，能缩短变速时间。

附图说明

图1是示出安装有本发明的实施方式的离合器压力控制装置的车辆的主要部分的构成图。

图2是示出安装有本发明的实施方式的离合器压力控制装置的车辆的控制系统的构成的框图。

图3是示出本发明的实施方式的离合器压力控制装置所参照的离合器压力映射的概念图。

图4是示出本发明的实施方式的离合器压力控制装置的离合器压力控制动作的流程图。

图5是用于说明本发明的实施方式的离合器压力控制装置的作用的时序图。

图6是示出本发明的实施方式的离合器压力控制装置所参照的离合器压力映射的另外的第1例的概念图。

图7是示出本发明的实施方式的离合器压力控制装置所参照的离合器压力映射的另外的第2例的概念图。

图8是示出本发明的实施方式的离合器压力控制装置所参照的离合器压力映射的另外的第3例的概念图。

附图标记说明

20 变速器

21～27 变速齿轮

31 第1离合器(离合器)

32 第2离合器(离合器)

35～38 套筒

50 ECU(套筒移动部、离合器压力控制部)

55～58 套筒位置传感器

65～68 换挡拨叉(套筒移动部)

75～78 换挡执行器(套筒移动部)

100 车辆

101 发动机(原动机)

102 套筒移动部

103 离合器压力控制部

具体实施方式

以下参照附图对本发明的实施方式详细地说明。如图1所示，安装有本发明的实施方式的离合器压力控制装置的车辆100构成为包含发动机101、变速机构10、差动齿轮104、一对轴103以及一对驱动轮102。

发动机101构成产生用于使车辆100行驶的动力的原动机。此外，在本发明中，也可以取代发动机101而利用电动机构成原动机。

变速机构10配置于发动机101的驱动输出轴101a与差动齿轮104的驱动输入轴104a之间而安装于车辆100。差动齿轮104根据车辆100的行驶状态分配发动机101的旋转驱动力，并传递到在两端部连结着一对驱动轮102的轴103。

变速机构10构成为包含：旋转输入轴11，其连结到发动机101的驱动输出轴101a而输入旋转驱动力；旋转输出轴12，其连结差动齿轮104的驱动输入轴104a而输出旋转驱动力；变速器20，其夹在上述旋转输入轴11与上述旋转输出轴12之间，将旋转驱动力变为期望的旋转速度而传递；以及第一、第二离合器31、32，其执行相对于变速器20的动力传递路径的接合(卡合)或者释放。

变速机构10机械地执行将发动机101的驱动输出轴101a(旋转输入轴11)的旋转驱动力转换为期望的旋转速度的变速控制，并且传递到差动齿轮104的驱动输入轴104a(旋转输出轴12)。

变速器20具有多个变速齿轮21～27和至少一个套筒35～38，套筒35～38移动并有选择性地与传递动力的变速齿轮21～27啮合，由此切换动力的传递。

变速机构10分为1挡至6挡的变速齿轮21～26，并且将后退用的变速齿轮(以下也称为“倒挡齿轮”)27分为2系统的变速挡20A、20B，构成为将旋转输入轴11的旋转驱动力传递输出到旋转输出轴12的所谓的DCT。

第一、第二离合器31、32根据离合器压力连接或者切断发动机101和变速器20。具体地，第1离合器31是将变速器20中的1挡、3挡、5挡的奇数列的变速齿轮21、23、25和倒挡齿轮27的奇数变速挡20A组装到从旋转输入轴11到旋转输出轴12的动力传递路径内。

另外，第2离合器32是将变速器20中的2挡、4挡、6挡的偶数列的变速齿轮22、24、26的偶数变速挡20B同样地组装到该动力传递路径内。

变速机构10在将第一、第二离合器31、32中的任一方设为接合状态而将变速挡20A、20B的一方组装到动力传递路径时，另一方从动力传递路径脱离而移动到非接合状态的空挡状态，由此不影响动力的传递效率。

第一、第二离合器31、32分别具有滑动卡合元件31a、32a，滑动卡合元件31a、32a连结到共用的旋转输入轴11。另外，第一、第二离合器31、32分别具有滑动卡合元件31b、32b，滑动卡合元件31b、32b分别连结到变速挡20A、20B。在变速挡20A、20B上通过带同步结构的套筒35～38能连结/释放地分别配置有变速齿轮21～27。

与套筒35～38的任一方啮合的变速齿轮21～27通过从动齿轮41～45向旋转输出轴12传递动力。此外，倒挡齿轮27将通过2个从动齿轮44、45而反旋转的动力传递到旋转输出轴12。

例如，变速挡20A的套筒35与变速齿轮21啮合，接着第1离合器31的滑动卡合元件31a、31b成为接合状态，滑动卡合元件32a、32b成为非接合状态即释放状态，由此形成通过从动齿轮41的向旋转输出轴12的动力传递路径，即包括套筒35、变速齿轮21、从动齿轮41以及旋转输出轴12的动力传递路径。

同样，套筒35与变速齿轮23啮合，由此形成包括套筒35、变速齿轮23、从动齿轮42以及旋转输出轴12的动力传递路径。另外，套筒37与变速齿轮25啮合，由此形成包括套筒37、变速齿轮25、从动齿轮43以及旋转输出轴12的动力传递路径。另外，套筒37与倒挡齿轮27啮合，由此形成包括套筒37、倒挡齿轮27、从动齿轮44、45以及旋转输出轴12的动力传递路径。

另外，例如，变速挡20B的套筒36与变速齿轮22啮合，接着第2离合器32的滑动卡合元件32a、32b成为接合状态，滑动卡合元件31a、31b成为非接合状态即释放状态，由此形成通过从动齿轮41的向旋转输出轴12的动力传递路径，即包括套筒36、变速齿轮22、从动齿轮41以及旋转输出轴12的动力传递路径。

同样，套筒36与变速齿轮24啮合，形成包括套筒36、变速齿轮24、从动齿轮42以及旋转输出轴12的动力传递路径。另外，套筒38与变速齿轮26啮合，由此形成包括套筒38、变速齿轮26、从动齿轮43以及旋转输出轴12的动力传递路径。

由此，变速机构10能迅速地进行第一、第二离合器31、32的接合或者释放而完成例如从传递发动机101的驱动力的变速挡20A中的任一变速齿轮切换到待机的变速挡20B中的下一变速目标的变速齿轮的变速控制，能将发动机101产生的驱动力顺利地传递到旋转输出轴12。

如图2所示，车辆100构成为还包含ECU(Electronic Control Unit：电子控制单元)50。ECU50包括计算机单元，计算机单元具备CPU(Central Processing Unit：中央处理单元)、RAM(Random Access Memory：随机存取存储器)、ROM(Read Only Memory：只读存储器)、闪存存储器、输入端口以及输出端口。

在ECU50的ROM中与各种常数、各种映射等一起存储有用于使该计算机单元作为ECU50执行功能的程序。即，在ECU50中，CPU执行存储于ROM的程序，由此该计算机单元作为ECU50执行功能。

在本实施方式中，在ECU50的输入端口连接有各种传感器类，各种传感器包含：换挡传感器52，其检测在换挡控制器51中进行的换挡操作；以及套筒位置传感器55～58，其分别检测套筒35～38的位置。

另一方面，在ECU50的输出端口连接有各种控制对象类，各种控制对象包含：第一、第二离合器压力电磁阀60、61，其根据向第一、第二离合器31、32的指示离合器压力接合或者释放第一、第二离合器31、32；以及换挡执行器75～78，其通过换挡拨叉65～68使套筒35～38分别移动。

此外，在以下的说明中，将在变速后传递动力的变速齿轮21～26称为“目标齿轮”。另外，将在变速后与目标齿轮啮合的套筒35～38也称为“对象套筒”。另外，将使对象套筒移动的换挡执行器75～78也称为“对象换挡执行器”。另外，将检测对象套筒的位置的套筒位置传感器55～58也称为“对象套筒位置传感器”。另外，将使目标齿轮组装到动力传递路径的离合器31、32也称为“对象离合器”。另外，将接合或者释放对象离合器的第一、第二离合器压力电磁阀60、61也称为“对象离合器压力电磁阀”。

ECU50基于从各种传感器类得到的信息控制各种控制对象类。在本实施方式中，ECU50根据检测驾驶员的油门踏板的踩下量的油门位置传感器150和检测旋转输出轴12的旋转的输出轴转速传感器151的检测结果求出目标齿轮，控制对象换挡执行器以使得对象套筒以与对象套筒目标齿轮啮合的方式移动。

此外，ECU50以利用换挡传感器52检测出换挡操作为条件求出目标齿轮，控制对象换挡执行器，使对象套筒移动，从而使对象套筒与目标齿轮啮合。

这样，ECU50构成与换挡拨叉65～68和换挡执行器75～78协作而使套筒35～38移动，用于切换传递动力的变速齿轮的套筒移动部。

另外，ECU50构成根据对象套筒位置传感器所检测到的对象套筒的位置控制对应离合器的离合器压力的离合器压力控制部。例如，如图3所示，在ECU50的ROM中按每个变速齿轮21～27存储有对象套筒的位置Sp和对应离合器的离合器压力Ps对应起来的离合器压力映射。

上述离合器压力映射规定了从对象套筒与哪个变速齿轮21～27都不啮合的空挡位置Sn到与目标齿轮啮合的位置(以下也称为“齿轮啮合位置Ssht”)的离合器压力Ps。

另外，上述离合器压力映射中的离合器压力Ps规定如下：每当对象套筒以规定量接近目标齿轮时离合器压力增加，以使得在对象套筒处于空挡位置Sn时最低，在对象套筒处于齿轮啮合位置Ssht时，成为利用对象离合器开始扭矩传递的扭矩传递起始压力Ptr紧前的离合器压力(以下也称为“目标离合器压力Psht”)。

在本实施方式中，在目标齿轮是变速齿轮21时，ECU50所参照的离合器压力映射是使套筒35的位置Sp和第1离合器31的离合器压力Ps对应起来。同样，在目标齿轮是变速齿轮23时，ECU50所参照的离合器压力映射是使套筒35的位置Sp和第1离合器31的离合器压力Ps对应起来。

另外，在目标齿轮是变速齿轮25时，ECU50所参照的离合器压力映射是使套筒37的位置Sp和第1离合器31的离合器压力Ps对应起来。另外，在目标齿轮是变速齿轮27时，ECU50所参照的离合器压力映射是使套筒37的位置Sp和第1离合器31的离合器压力Ps对应起来。

另外，在目标齿轮是变速齿轮22时，ECU50所参照的离合器压力映射是使套筒36的位置Sp和第2离合器32的离合器压力Ps对应起来。另外，在目标齿轮是变速齿轮24时，ECU50所参照的离合器压力映射是使套筒36的位置Sp和第2离合器32的离合器压力Ps对应起来。另外，在目标齿轮是变速齿轮26时，ECU50所参照的离合器压力映射是使套筒38的位置Sp和第2离合器32的离合器压力Ps对应起来。

这样，ECU50根据检测驾驶员的油门踏板的踩下量的油门位置传感器150和检测旋转输出轴12的旋转的输出轴转速传感器151的检测结果确定目标齿轮，参照与确定的目标齿轮相应的离合器压力映射，根据对象套筒的位置Sp控制对应离合器的离合器压力Ps。

具体地，ECU50以与对象套筒的位置Sp相应的离合器压力Ps控制对象离合器压力电磁阀的工作油的压力，由此控制对应离合器的状态。

另外，ECU50在对象套筒移到与目标齿轮啮合的位置的条件成立时，控制离合器压力Ps使其进一步上升到高于扭矩传递起始压力Ptr的规定值Pc，从而提早完成用于进行发动机101和变速器20的连接的工作油的填充。

参照图4对如上构成的本发明的实施方式的离合器压力控制装置的离合器压力控制动作进行说明。此外，在以下说明的离合器压力控制动作中，关于变速前的齿轮的释放动作是公知的，因此省略说明。另外，以下说明的离合器压力控制动作在利用ECU50根据油门位置传感器150和输出轴转速传感器151的检测结果检测出目标齿轮的变更时开始。

首先，ECU50根据油门位置传感器150和输出轴转速传感器151的检测结果确定目标齿轮(步骤S1)。此外，在根据换挡传感器52所检测到的换挡操作确定目标齿轮的情况下，在步骤S1中，ECU50在选择空挡位置、选择停车挡位、如要求从6挡开始调高挡位或者从1挡开始调低挡位等那样不能确定目标齿轮的情况下，结束离合器压力控制动作。

接着，ECU50控制对象换挡执行器以使得对象套筒移动(步骤S2)，参照与目标齿轮对应的离合器压力映射，根据对象套筒位置传感器所检测到的对象套筒的位置Sp控制对应离合器的离合器压力Ps(步骤S3)。

接着，ECU50对对象套筒位置传感器所检测到的对象套筒的位置Sp是否位于齿轮啮合位置Ssht进行判断(步骤S4)。在此，在判断为对象套筒的位置Sp未处于齿轮啮合位置Ssht的情况下，ECU50使离合器压力控制动作返回到步骤S2。

另一方面，在判断为对象套筒的位置Sp处于齿轮啮合位置Ssht的情况下，ECU50使对应离合器的离合器压力Ps进一步上升到规定值Pc，完成对应离合器的工作油的填充(步骤S5)，结束离合器压力控制动作。在此，完成对应离合器的工作油的填充时的离合器压力比能接合对应离合器的扭矩传递起始压力稍低，成为可立即进行对应离合器的接合的压力。

参照图5对如上所述的离合器压力控制动作的作用进行说明。在时刻t1中，当根据油门位置传感器150和输出轴转速传感器151的检测结果由ECU50确定了目标齿轮时，基于与目标齿轮对应的离合器压力映射，利用ECU50控制与对象套筒位置传感器所检测到的对象套筒的位置Sp相应的对应离合器的离合器压力Ps。

在时刻t1到时刻t2之间，基于与目标齿轮对应的离合器压力映射，利用ECU50控制与对象套筒位置传感器所检测到的对象套筒的位置Sp相应的对应离合器的离合器压力Ps。

在时刻t2，当对象套筒位置传感器所检测到的对象套筒的位置Sp移动到齿轮啮合位置Ssht时，离合器压力Ps成为目标离合器压力Psht。在此，离合器压力Ps利用ECU50进一步上升到高于扭矩传递起始压力Ptr的规定值Pc，对应离合器的工作油的填充在时刻t3完成。

如上所述，本实施方式在对象套筒往与目标齿轮啮合的位置移动时使离合器压力Ps逐渐地上升，因此能防止对应离合器的离合器压力的过冲发生，能防止发生车辆100的行驶性能下降。

另外，本实施方式根据对象套筒的位置Sp控制对应离合器的离合器压力Ps，由此在对象套筒与目标齿轮啮合前开始离合器的工作油的填充，因此即使在短期间断续地进行换挡操作的情况下，也能缩短从换挡操作后到完成变速的变速时间。

另外，本实施方式在套筒往与变速齿轮啮合的位置移动时使离合器压力逐渐上升，由此能抑制离合器压力的过冲发生，能在同步啮合机构与变速齿轮同步过程中使离合器的实际压力上升到扭矩传递起始压力，抑制妨碍同步啮合机构和变速齿轮的同步。

另外，本实施方式能在对象套筒移动到了与目标齿轮啮合的位置时完成工作油的填充，从而从对应离合器的状态处于开始扭矩传递紧前的状态开始使离合器压力Ps进一步上升而使对应离合器完全接合。

此外，在本实施方式中，对如下例子进行了说明：作为对象套筒的位置Sp和对应离合器的离合器压力Ps对应起来的离合器压力映射，如图3所示，使用随着对象套筒接近齿轮啮合位置Ssht，离合器压力Ps朝向目标离合器压力Psht平缓地增加的映射。

与此相对，作为离合器压力映射，如图6所示，也使用如下映射：在对象套筒接近齿轮啮合位置Ssht前，离合器压力Ps增加而成为目标离合器压力Psht，在对象套筒的位置Sp成为齿轮啮合位置Ssht之前，以目标离合器压力Psht维持离合器压力Ps。

另外，作为合器压力映射，如图7所示，也可以使用随着对象套筒接近齿轮啮合位置Ssht，离合器压力Ps朝向目标离合器压力Psht分段地增加的映射。

另外，作为离合器压力映射，如图8所示，也可以使用如下映射：对象套筒将从空挡位置Sn到齿轮啮合位置Ssht的范围分割为多个区间，离合器压力Ps在各区间中以不同的方式增加到各规定压力，在对象套筒到达齿轮啮合位置Ss时，离合器压力Ps成为目标离合器压力Psht。

以上虽然公开本发明的实施方式，但是本领域技术人员明白可不脱离本发明的范围施加变更。所有的这样的修改和等价物包含于权利要求书所记载的权利要求。

Claims (2)

1.一种车辆的离合器压力控制装置，具备：

原动机，其产生用于使车辆行驶的动力；

变速器，其具有多个变速齿轮和至少一个套筒，使上述套筒移动并有选择性地与传递上述动力的变速齿轮啮合，由此切换上述动力的传递；

套筒移动部，其使上述套筒移动，用于切换传递上述动力的变速齿轮；以及

离合器，其根据离合器压力连接或者切断上述原动机和上述变速器，

上述离合器压力控制装置的特征在于，进一步具备：

套筒位置传感器，其检测上述套筒的位置；以及

离合器压力控制部，其根据上述套筒位置传感器所检测到的套筒的位置控制上述离合器压力，

上述离合器压力控制部在上述套筒移到与上述变速齿轮啮合的位置的条件成立时，控制上述离合器压力使其进一步上升，完成用于使上述离合器接合的工作油的填充。

2.根据权利要求1所述的离合器压力控制装置，其特征在于，上述离合器压力控制部每当上述套筒以规定量接近上述变速齿轮时使上述离合器压力增加。