CN106958650B - 自动变速器的档位判定装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及自动变速器的档位判定装置，所述自动变速器包括：输入部及输出部；档位切换机构，将所述输入部的转动传递给所述输出部，并且能够在前进档和后退档之间切换档位，该前进档和该后退档的从所述输入部往所述输出部的转动传递方向互不相同；所述自动变速器的档位判定装置包括：转动状态检测部，检测所述档位切换机构所包含的指定的转动构件的转动状态；判定部，根据所述转动状态检测部所检测的所述转动构件的转动状态，判定是否达成了所述前进档或所述后退档。由此，与以往的档位判定装置相比，能够进一步提高前进档或后退档的判定精度。

Description

自动变速器的档位判定装置
技术领域
本发明涉及判定自动变速器的档位的技术，该自动变速器包括：输入部及输出部；档位切换机构，将输入部的转动传递到输出部，并且能够在前进档和后退档之间切换档位，该前进档和该后退档的从输入部往输出部的转动传递方向互不相同。
背景技术
自动变速器一般包括多个行星齿轮组和多个用于切换基于各行星齿轮组形成的动力传递路径的液压驱动式摩擦接合单元(离合器及制动器)。而且，通过从多个摩擦接合单元中有选择地接合特定的摩擦接合单元来达成前进档或后退档等各档位。
特别是在搭载于车辆中的自动变速器中，出于确保车辆的安全的观点，要求根据自动变速器内的实际状态来判定档位。例如，日本专利公开公报特开2004-232732号公报(以下称为专利文献)中，根据供应给自动变速器的各摩擦接合单元的液压的模式来判定现在达成的档位。
然而，在实际的自动变速器中，有时会因液压回路或摩擦接合单元的不良等原因而导致摩擦接合单元不能按照液压模式来工作。在这样的情况下，若如所述专利文献那样根据摩擦接合单元的液压模式来判定档位，有可能因不能应对上述那样的情况而导致误判定档位。特别是由于前进档和后退档彼此为输出轴的转动方向互为相反的关系，因而误判定时导致的影响很大，因此要求更慎重的判定。
发明内容
本发明鉴于上述的情况而作，其目的在于提供一种自动变速器的档位判定装置，与以往的档位判定装置相比，能够进一步提高前进档或后退档的判定精度。
为了实现上述目的，本发明涉及自动变速器的档位判定装置，所述自动变速器包括：输入部及输出部；档位切换机构，将所述输入部的转动传递给所述输出部，并且能够在前进档和后退档之间切换档位，该前进档和该后退档的从所述输入部往所述输出部的转动传递方向互不相同；所述自动变速器的档位判定装置包括：转动方向检测部，检测所述档位切换机构所包含的指定的转动构件的转动方向；判定部，根据所述转动方向检测部所检测的所述转动构件的转动方向，判定是否达成了所述前进档或所述后退档，所述档位切换机构具有多个为了切换从所述输入部往所述输出部的动力传递路径而被接合或被释放的摩擦接合单元，并且以车辆的起步时必需被接合的特定的摩擦接合单元在车辆的停止中被设为非接合的方式被控制，所述转动构件是如下那样的构件：在所述前进档被选择的状态下而将所述特定的摩擦接合单元设为非接合的情况下、和在所述后退档被选择的状态下而将所述特定的摩擦接合单元设为非接合的情况下，所述转动构件向不同的方向转动，在所述转动构件向指定的第一方向转动的情况下，所述判定部判定为达成了所述前进档，在所述转动构件向与所述第一方向相反的第二方向转动的情况下，所述判定部判定为达成了所述后退档。
根据本发明，与以往的档位判定装置相比，能够进一步提高前进档或后退档的判定精度。
本发明另一方式的自动变速器的档位判定装置，所述自动变速器包括：输入部及输出部；档位切换机构，将所述输入部的转动传递给所述输出部，并且能够在前进档和后退档之间切换档位，该前进档和该后退档的从所述输入部往所述输出部的转动传递方向互不相同；所述自动变速器的档位判定装置包括：转动方向检测部，检测所述档位切换机构所包含的指定的转动构件的转动方向；判定部，当有在所述前进档和所述后退档之间的切换要求时，根据所述转动方向检测部所检测的所述转动构件的转动方向来判定所述切换是否已结束，所述档位切换机构具有多个为了切换从所述输入部往所述输出部的动力传递路径而被接合或被释放的摩擦接合单元，并且以车辆的起步时必需被接合的特定的摩擦接合单元在车辆的停止中被设为非接合的方式被控制，所述转动构件是如下那样的构件：在所述前进档被选择的状态下而将所述特定的摩擦接合单元设为非接合的情况下、和在所述后退档被选择的状态下而将所述特定的摩擦接合单元设为非接合的情况下，所述转动构件向不同的方向转动，在所述转动构件向指定的第一方向开始转动的时刻，所述判定部判定为向所述前进档的切换已结束，在所述转动构件向与所述第一方向相反的第二方向开始转动的时刻，所述判定部判定为向所述后退档的切换已结束。
附图说明
图1是表示本发明的一实施方式所涉及的自动变速器的整体结构的概略图。
图2是表示摩擦接合单元的接合和释放的组合与自动变速器的档位(或变速档)之间的对应关系的接合表。
图3是表示自动变速器内的工作油的供应路径的方块图。
图4是表示自动变速器的控制系统的方块图。
图5是表示对自动变速器的档位进行判定的控制具体例的流程图。
图6是表示进行从R档位(后退档)向D档位(前进档)的切换操作时的控制的具体例的流程图。
图7是表示进行从D档位(前进档)向R档位(后退档)的切换操作时的控制的具体例的流程图。
图8是达成D档位的一档时的自动变速器的速度线图。
图9是达成R档位时的自动变速器的速度线图。
具体实施方式
以下，参照附图来说明应用了本发明的档位判定装置的自动变速器的具体实施方式。
(1)自动变速器的整体结构
图1是表示本实施方式所涉及的自动变速器1的整体结构的概略图。该自动变速器1例如被搭载于汽车等车辆，其将从作为动力源的发动机(省略图示)输入的驱动力变速并且传递给车轮。具体而言，自动变速器1包括：被发动机转动驱动的输入轴12(相当于本发明的“输入部”)；以与输入轴12在同一轴心上排列的方式设置在该输入轴12的发动机侧相反侧的输出轴13(相当于本发明的“输出部”)；将输入轴12的转动传递给输出轴13的变速机构14(相当于本发明的“档位切换机构”)；将变速机构14收容在内部的变速器壳11。
输入轴12直接地(机械)连结于发动机，在输入轴12与发动机之间未设置液力变矩器。车辆用的自动变速器中，在发动机与输入轴之间设置有作为利用流体的动力传递装置的液力变矩器的情形居多，但是在本实施方式中，这样的液力变矩器被废除，发动机的输出直接传递给输入轴12。
本实施方式中，自动变速器1以输入轴12位于车辆前侧并且输出轴13位于车辆后侧的纵置姿势而被设置。因此，在以下的叙述中，有时将驱动源侧(图中的左侧)称为前侧，将驱动源侧的相反侧(图中的右侧)称为后侧。
变速机构14具有第一、第二、第三、第四行星齿轮组(以下，简称为“齿轮组”)PG1、PG2、PG3、PG4。这些齿轮组PG1、PG2、PG3、PG4沿着输入轴12及输出轴13的轴心从前侧(发动机侧)按顺序排列设置。
此外，变速机构14具有第一、第二、第三离合器CL1、CL2、CL3和第一、第二制动器BR1、BR2，以作为用于切换基于上述各齿轮组PG1至PG4形成的动力传递路径的摩擦接合单元。
所述摩擦接合单元(CL1至CL3、BR1、BR2)沿着输入轴12及输出轴13的轴心从前侧(发动机侧)按第一制动器BR1、第三离合器CL3、第二离合器CL2、第一离合器CL1、第二制动器BR2的顺序排列设置。具体而言，第一离合器CL1设置在变速器壳11内的第一齿轮组PG1的前侧，第二离合器CL2设置在第一离合器CL1的前侧，第三离合器CL3设置在第二离合器CL2的前侧。此外，第一制动器BR1设置在第三离合器CL3的前侧，第二制动器BR2设置在第三齿轮组PG3的径向外侧。
本实施方式中，第一至第四齿轮组PG1至PG4均为单一小齿轮型的行星齿轮组，其中，被行星架支撑的小齿轮与太阳轮及齿圈直接啮合。具体而言，第一齿轮组PG1具有第一太阳轮S1、第一齿圈R1及第一行星架C1，第二齿轮组PG2具有第二太阳轮S2、第二齿圈R2及第二行星架C2，第三齿轮组PG3具有第三太阳轮S3、第三齿圈R3及第三行星架C3，第四齿轮组PG4具有第四太阳轮S4、第四齿圈R4及第四行星架C4。
此外，第一齿轮组PG1是第一太阳轮S1在轴向上被一分为二而成的双太阳轮型的行星齿轮组。即，第一太阳轮S1具有设置在轴向前侧的前侧第一太阳轮S1a和设置在后侧的后侧第一太阳轮S1b。由于这一对第一太阳轮S1a、S1b具有相同的齿数而且与被第一行星架C1支撑的相同的小齿轮啮合，因此，该一对第一太阳轮S1a、S1b的转速始终相等。即，前后一对第一太阳轮S1a、S1b始终以相同的速度转动，一方的转动停止时另一方的转动也停止。此外，本实施方式中，第一齿轮组PG1以外的齿轮组(第二至第四齿轮组PG2至PG4)不是双太阳轮型，分别具有单一的太阳轮。
第一太阳轮S1(更具体而言为后侧第一太阳轮S1b)和第四太阳轮S4始终连结，第一齿圈R1和第二太阳轮S2始终连结，第二行星架C2和第四行星架C4始终连结，第三行星架C3和第四齿圈R4始终连结。此外，输入轴12始终连结于第一行星架C1，输出轴13始终连结于第四行星架C4。
具体而言，后侧第一太阳轮S1b与第四太阳轮S4经由动力传递构件25而互相连结，第四行星架C4与第二行星架C2经由动力传递构件26而互相连结。输入轴12经由通过前后一对第一太阳轮S1a、S1b之间的动力传递构件28而与第一行星架C1连结。
第一离合器CL1将输入轴12及第一行星架C1与第三太阳轮S3可离合地连结。第二离合器CL2将第一齿圈R1及第二太阳轮S2与第三太阳轮S3可离合地连结。第三离合器CL3将第二齿圈R2与第三太阳轮S3可离合地连结。
虽省略了详细的图示，但第一离合器CL1采用与以往周知的湿式多板型离合器同样的结构，其具有：与第一行星架C1结合的可转动的毂构件；与毂构件的外周面卡合的毂侧摩擦板；经由动力传递构件15、16而与第三太阳轮S3结合的可转动的鼓构件；与鼓构件的内周面卡合的鼓侧摩擦板；为了压接毂侧摩擦板和鼓侧摩擦板而沿轴向被进退驱动的活塞P1。在活塞P1的相邻位置划分有让从后述的液压回路40供应来的工作油(相当于本发明的“工作液”)导入的液压室F1，基于工作油的相对于该液压室F1的供排(供应或排出)，所述毂侧摩擦板及鼓侧摩擦板被压接或被解除压接。而且，基于该压接或被解除压接，所述毂构件及鼓构件彼此连结或彼此分离，由此，输入轴12及第一行星架C1与第三太阳轮S3被分离或被接合。此外，与第三太阳轮S3结合的动力传递构件15相当于本发明的“指定的转动构件”。
同样地，第二离合器CL2具有：经由动力传递构件15、16而与第三太阳轮S3结合的可转动的毂构件；与毂构件的外周面卡合的毂侧摩擦板；经由动力传递构件18而与第一齿圈R1及第二太阳轮S2结合的可转动的鼓构件；与鼓构件的内周面卡合的鼓侧摩擦板；为了压接毂侧摩擦板和鼓侧摩擦板而沿轴向被进退驱动的活塞P2。在活塞P2的相邻位置划分有让所述工作油导入的液压室F2，基于工作油的相对于该液压室F2的供排，所述毂侧摩擦板及鼓侧摩擦板被压接或被解除压接，从而第一齿圈R1及第二太阳轮S2与第三太阳轮S3被分离或被接合。
第三离合器CL3具有：经由动力传递构件15、16而与第三太阳轮S3结合的可转动的毂构件；与毂构件的外周面卡合的毂侧摩擦板；经由动力传递构件17而与第二齿圈R2结合的可转动的鼓构件；与鼓构件的内周面卡合的鼓侧摩擦板；为了压接毂侧摩擦板和鼓侧摩擦板而沿轴向被进退驱动的活塞P3。在活塞P3相邻位置划分有让所述工作油导入的液压室F3，基于工作油的对该液压室F3的供排，所述毂侧摩擦板及鼓侧摩擦板被压接或被解除压接，从而第二齿圈R2与第三太阳轮S3被分离或被接合。
第一制动器BR1将变速器壳11与第一太阳轮S1(更具体而言为前侧第一太阳轮S1a)可离合地连结。第二制动器BR2将变速器壳11与第三齿圈R3可离合地连结。
虽省略了详细的图示，但第一制动器BR1采用与以往周知的湿式多板型制动器同样的结构，其具有：经由动力传递构件27而与前侧第一太阳轮S1a结合的可转动的毂构件；与毂构件的外周面卡合的毂侧摩擦板；与变速器壳11的内周面卡合的壳体侧摩擦板；为了压接毂侧摩擦板和壳体侧摩擦板而沿轴向被进退驱动的活塞P4。在活塞P4的相邻位置划分有让所述工作油导入的液压室F4，基于工作油的相对于该液压室F4的供排，所述毂侧摩擦板及壳体侧摩擦板被压接或被解除压接，从而变速器壳11与第一太阳轮S1被分离或被接合。
同样地，第二制动器BR2具有：与第三齿圈R3结合的可转动的毂构件；与毂构件的外周面卡合的毂侧摩擦板；与变速器壳11的内周面卡合的壳体侧摩擦板；为了压接毂侧摩擦板和壳体侧摩擦板而沿轴向被进退驱动的活塞P5。在活塞P5的相邻位置划分有让所述工作油导入的液压室F5，基于工作油的相对于该液压室F5的供排，所述毂侧摩擦板及壳体侧摩擦板被压接或被解除压接，从而变速器壳11与第三齿圈R3被分离或被接合。
在发动机与自动变速器1之间设置有检测输入轴12的转速的输入转动传感器SN1。此外，在变速器壳11的内侧面且与动力传递构件15的后部在径向上相向的位置设置有检测动力传递构件15的转动方向的内部转动传感器SN2。此外，内部转动传感器SN2相当于本发明的“转动状态检测部”。
在变速器壳11的内部设置有用于限制输出轴13转动的驻车锁止机构30。驻车锁止机构30具有：以与输出轴13一体转动的方式被外嵌于输出轴13的驻车齿轮31；在驻车齿轮31的径向外侧可接离地设置的锁止杆32；驱动锁止杆32的液压式的致动器(省略图示)。
以上结构的第一实施方式的自动变速器1中，如图2的接合表所示，基于从上述的五个摩擦接合单元(离合器CL1、CL2、CL3及制动器BR1、BR2)中有选择地接合特定的摩擦接合单元或将驻车锁止机构30的工作和非工作进行切换，而达成P档位(驻车档)、N档位(空档)、D档位(前进档)、R档位(后退档)中的任一档位。此外，在D档位的情况下，一至八档的任一变速档可被选择。图2中所记载的“○”的记号表示离合器或制动器处于接合状态的情况或驻车锁止机构30处于工作状态的情况。相反，在没有该“○”的记号的情况下，则表示离合器或制动器处于释放状态的情况或驻车锁止机构30处于非工作状态的情况。
P档位的情况下，第一制动器BR1及第二制动器BR2被接合，并且驻车锁止机构30被驱动。在该状态下，输入轴12的转动不传递给输出轴13，而且输出轴13被锁止(亦即车辆的行驶被禁止)。
N档位的情况下，第一制动器BR1及第二制动器BR2被接合。在该状态下，与P档位时同样地，输入轴12的转动不传递给输出轴13。但与P档位时有所不同的是，驻车锁止机构30为非工作的状态，输出轴13不被锁止。
D档位的情况下，基于从离合器CL1、CL2、CL3及制动器BR1、BR2这些单元中所选择的特定的三个单元被接合，而达成前进一档至八档的任一变速档。具体而言，一档的情况下，第一离合器CL1、第一制动器BR1、以及第二制动器BR2被接合，二档的情况下，第二离合器CL2、第一制动器BR1、以及第二制动器BR2被接合，三档的情况下，第一离合器CL1、第二离合器CL2、以及第二制动器BR2被接合，四档的情况下，第二离合器CL2、第三离合器CL3、以及第二制动器BR2被接合，五档的情况下，第一离合器CL1、第三离合器CL3、以及第二制动器BR2被接合，六档的情况下，第一离合器CL1、第二离合器CL2、以及第三离合器CL3被接合，七档的情况下，第一离合器CL1、第三离合器CL3、以及第一制动器BR1被接合，八档的情况下，第二离合器CL2、第三离合器CL3、以及第一制动器BR1被接合。输入轴12的转动以与一至八档对应的变速比被变速(减速或增速)后而被传递给输出轴13，输出轴13向使车辆前进的方向被转动驱动。
R档位的情况下，第三离合器CL3、第一制动器BR1、以及第二制动器BR2被接合。此情况下，输入轴12的转动向与D档位时相反的方向被传递给输出轴13，输出轴13向使车辆后退的方向被转动驱动。
此外，图2的接合表中，在D档位的一档及R档位的行中的第二制动器BR2的栏中，除了“○”以外还附加了“(△)”的记号，该记号表示车辆停止中第二制动器BR2被滑动控制的情况。即，本实施方式中，由于在自动变速器1和发动机之间未设置液力变矩器，自动变速器1的输入轴12直接连结于发动机，因此，在D档位的一档或R档位被选择的状态下而车辆停止时，若使达成D档位的一档或R档位而本来需要被接合的摩擦接合单元全部接合，则发动机会停止(发生发动机停止)。为此，在车辆的起步时及停止时，通过滑动控制第二制动器BR2，来防止发生所述那样的发动机停止。此处，滑动控制是指为了在允许摩擦板彼此相对转动的情况下能够传递若干程度的转矩而将摩擦板彼此不完全地接合的情况。
这样，本实施方式中，由于液力变矩器被废除，因此，在车辆的起步时(前进方向的起步时及后退方向的起步时)所选择的D档位的一档及R档位的情况下，针对第二制动器BR2的控制在车辆的停止中和在行驶中有所不同(亦即有被接合的情形也有被滑动控制的情形)，不过，在以下的叙述中，在任一情况下都被看作已达成D档位的一档或R档位。例如，在R档位的情况下，在车辆的停止中即使第二制动器BR2被滑动控制，只要其余的第三离合器CL3及第一制动器BR1被接合，就被看作已达成R档位。另一方面，在车辆的行驶中，以第三离合器CL3、第一制动器BR1、以及第二制动器BR2这三者全部被接合的状态作为达成了R档位的状态。这在D档位的一档的情况下也同样。
图3是表示自动变速器1内的工作油的供应路径的方块图。如该图所示，自动变速器1具有：供应工作油的油泵41；调整油泵41的工作油的排出压力而形成管路压力的调节阀42；用于将通过调节阀42而导入的工作油有选择地供应给所述离合器及制动器(CL1、CL2、CL3、BR1、BR2)以及驻车锁止机构30的致动器的第一至第六线性电磁阀51至56(以下将线性电磁阀简称为“LSV”)；设置在第一至第六LSV51至56与调节阀42之间的由各种阀或油道等构成的液压回路40。此外，在第一至第六LSV51至56的下游侧设置有用于检测被供应给所述离合器及制动器(CL1、CL2、CL3、BR1、BR2)以及驻车锁止机构30的工作油的液压(LSV51至56的出口端压力)的液压传感器SN3至SN8。液压传感器SN3至SN8相当于本发明的“压力检测部”。
图4是表示本实施方式的自动变速器1的控制系统的方块图。该图所示的控制器60由包含周知的CPU、RAM、ROM等的微电脑构成，具有根据驾驶员的档位选择操作(后述的对换档杆70的操作)及车辆的行驶状态等而控制自动变速器1的功能。控制器60相当于本发明的“判定部”。
各种检测信号从包含上述的转动传感器SN1、SN2及液压传感器SN3至SN8等各种传感器输入到控制器60。具体而言，表示输入轴12的转速的检测信号从输入转动传感器SN1输入到控制器60，表示动力传递构件15的转动方向的检测信号从内部转动传感器SN2输入到控制器60。此外，表示供应给所述离合器及制动器(CL1、CL2、CL3、BR1、BR2)的液压的检测信号从液压传感器SN3至SN8输入到控制器60，表示供应给驻车锁止机构30的致动器的液压的检测信号输入到控制器60。
而且，车辆中设置有：检测被驾驶员操作的换档杆70的位置(换档位置)的换档位置传感器SN9；检测车辆的行驶速度(车速)的车速传感器SN10；检测设置在车辆中的加速踏板的开度(加速器开度)的加速器开度传感器SN11。这些传感器SN9至SN11的检测信号也分别输入到控制器60。
控制器60根据从所述各传感器SN1至SN11取得的信息而统一地控制自动变速器1。例如，控制器60与第一至第六LSV51至56电连接，通过控制这些LSV51至56的开闭动作来执行所述离合器及制动器(CL1、CL2、CL3、BR1、BR2)的接合及释放的切换、以及驻车锁止机构30的工作及非工作的切换。而且，通过这样的控制来控制自动变速器1，以选择与驾驶员的换档杆70操作及车辆的行驶状态等对应的恰当的档位或变速档。
本实施方式中，采用了自动变速器1与换档杆70为非机械连结的所谓的线控换档的方式。因此，自动变速器1的档位并不是与换档杆70的操作机械连动地被切换，而是基于从换档位置传感器SN9输入的电信号通过控制器60而被切换控制。
在如此采用了线控换档方式的本实施方式的自动变速器1中，有可能因某些原因而引起换档杆70的位置与实际的自动变速器1的档位不一致这样的问题。因此，本实施方式中，要求正确地把握实际的自动变速器1的档位。为此，控制器60在自动变速器1的工作中(在车辆的点火开关为接通的期间)执行如下般的判定控制。
(2)档位判定控制
图5是用于判定现在的自动变速器1的档位是否达成了P、R、N、D中的任一档位的流程图。该流程图所示的控制开始后，控制器60根据液压传感器SN8对供应给驻车锁止机构30的液压进行检测所得的检测值，判定驻车锁止机构30的致动器是否被驱动亦即自动变速器1的输出轴13是否被锁止(步骤ST1)。
所述步骤ST1中被判定为“是”而确认到输出轴13被锁止时，控制器60判定为自动变速器1的档位达成了P档位(步骤ST2)。
另一方面，所述步骤ST1中被判定为“否”而确认到输出轴13未被锁止时，控制器60根据液压传感器SN3至SN8的检测值，判定是否达成了与接合第一制动器BR1及第二制动器BR2的N档位对应的液压模式(步骤ST3)。即，如图2的表所示般，在N档位的情况下，第一、第二制动器BR1、BR2被接合而且第一至第三离合器CL1至CL3被释放，并且驻车锁止机构30为非工作的状态。在步骤ST3中，根据液压传感器SN3至SN8的检测值来判定是否已成为可实现这样的状态的液压模式。
所述步骤ST3中被判定为“是”而确认到是与N档位对应的液压模式时，控制器60判定为自动变速器1的档位达成了N档位(步骤ST4)。
所述步骤ST3中被判定为“否”而确认到不是与N档位对应的液压模式时，亦即确认到现在的档位既不是P档位也不是N档位时，控制器60根据内部转动传感器SN2的检测值，判定动力传递构件15是否向预定的第一方向转动(步骤ST5)。
所述步骤ST5中被判定为“是”而确认到动力传递构件15向第一方向转动时，控制器60判定自动变速器1的档位达成了D档位(步骤ST6)。
另一方面，所述步骤ST5中被判定为“否”而确认到动力传递构件15未向第一方向转动时，亦即确认到动力传递构件15向与第一方向相反的第二方向转动时，控制器60判定自动变速器1的档位达成了R档位(步骤ST7)。
此处，用于所述步骤ST5的判定的第一方向是假如达成了D档位时动力传递构件15转动的方向，是与达成了R档位时的动力传递构件15的转动方向(第二方向)相反的方向。即，本实施方式的自动变速器1中，即使达成了D档位及R档位的任一方，动力传递构件15都转动，但是其转动方向在D档位中和在R档位中互为相反。为此，所述步骤ST5至ST7中，将达成D档位时的动力传递构件15的转动方向定为第一方向，将达成R档位时的动力传递构件15的转动方向定为第二方向，并且根据动力传递构件15是否向着该第一及第二方向中的任一方向转动来判定D档位或R档位。
下面，利用图8及图9的速度线图更详细地说明上述的情况。图8是达成了D档位的一档时的速度线图，图9是达成了R档位时的速度线图。该图8及图9的速度线图是输入轴12的转速为1的情况下各齿轮组PG1至PG4的各转动部分的速度(速度比)分别为多少的情况被图形化而成的图。本实施方式中，由于第一行星架C1与输入轴12经由动力传递构件28而始终连结，因此，第一行星架C1的转速便始终与输入轴12相同(＝1)。此外，由于第四行星架C4与输出轴13始终连结，而且第四行星架C4与第二行星架C2经由动力传递构件26始终连结，因此，该行星架C2、C4的转速便始终与输出轴13的转速相同。而且，D档位的一档(图8)的情况下，第一离合器CL1被接合，从而第一行星架C1与第三太阳轮S3机械(经由第一离合器CL1及动力传递构件15、16)连结，因此，第一行星架C1及第三太阳轮S3的转速彼此相一致。此外，R档位(图9)的情况下，第三离合器CL3被接合，从而第二齿圈R2与第三太阳轮S3机械(经由第三离合器CL3及动力传递构件15、16、17)连结，因此，第二齿圈R2及第三太阳轮S3的转速彼此相一致。图8中连结第一行星架C1与第三太阳轮S3的粗虚线以及图9中连结第二齿圈R2与第三太阳轮S3的粗虚线分别表示进行着所述那样的机械连结。
图8及图9中，粗实线的线图表示车辆停止时的各转动部分的速度。由于车辆停止，因此，输出轴13及与该输出轴13始终连结的第二、第四行星架C2、C4的转速当然为零。另一方面，输入轴12及与该输入轴12始终连结的第一行星架C1以指定速度转动。如此允许输入轴12转动而停止输出轴13的转动是因为如在前面所说明的那样在车辆的停止时对第二制动器BR2进行了滑动控制。与此相对，在车辆正在行驶时，第二制动器BR2被接合，输入轴12的转动被传递到输出轴13，输出轴13便以指定的速度转动。由此，速度线图向着以细的虚线所示般的位置变化。
从图8可知，在达成了D档位的状态下，不论是车辆的停止中还是行驶中，第三太阳轮S3向图形纵轴的正的方向转动。与此相对，在达成R档位的状态下，如图9所示，不论是车辆的停止中还是行驶中，第三太阳轮S3向图形纵轴的负的方向亦即向与D档位时相反方向转动。因此，在自动变速器1的档位既不是P档位也不是N档位的情况下，根据第三太阳轮S3的转动方向，能够判定是否达成了D档位或R档位的任一方。此外，动力传递构件15被结合于第三太阳轮S3，因而第三太阳轮S3与动力传递构件15一体转动，因此，若取代确定第三太阳轮S3的转动方向的方式而采用确定动力传递构件15的转动方向的方式，则根据该转动方向也能够进行同样的判定。
根据以上的情况，在上述的步骤ST5至ST7(图5)中，利用内部转动传感器SN2的检测值来确定动力传递构件15的转动方向(确定是否向第一方向或第二方向转动)，根据其结果来判定是否达成了D档位或R档位。此情况下，第一方向对应于图8及图9的纵轴中的正的方向，第二方向对应于该纵轴中的负的方向。
下面，说明进行D档位与R档位之间的切换操作时的控制动作。图6及图7是在进行D档位与R档位之间的切换操作时用于判定档位实际切换的时期(切换结束时期)的流程图。该流程图所示的控制是与上述的图5的流程图并行地始终进行的控制。
图6的流程图所示的控制开始后，控制器60根据上述的图5的档位判定控制的结果，判定现在的自动变速器1的档位是否为R档位(步骤ST10)。
所述步骤ST10中被判定为“是”而确认到现在的档位为R档位时，控制器60判定是否有从R档位切换到D档位的要求(步骤ST11)。具体而言，控制器60根据由换档位置传感器SN9所测出的换档杆70的位置，判定换档杆70是否从与R档位对应的位置被切换操作到与D档位对应的位置。
所述步骤ST11中被判定为“否”而确认到没有从R档位切换到D档位的要求时，控制器60使自动变速器1的档位维持在现在的R档位(步骤ST15)。
另一方面，所述步骤ST11中被判定为“是”而确认到有从R档位切换到D档位的要求时，控制器60执行使自动变速器1的档位从R档位切换到D档位的控制(步骤ST12)。具体而言，控制器60控制第一至第五LSV51至55，以使达成D档位(更详细而言为D档位的一档)所必要的指定的摩擦接合单元接合，由此，自动变速器1的档位从R档位切换到D档位。从R档位切换到D档位的操作在车辆实质上停止(车速为零或极低速)时进行。因此，所述步骤ST12中，为了避免发动机停止且达成D档位的一档，第一离合器CL1及第一制动器BR1被接合，并且第二制动器BR2被滑动控制(参照图2)。
接着，控制器60与上述的图5的步骤ST5同样地判定动力传递构件15是否向所述第一方向转动(步骤ST13)。而且，在该步骤ST13中的判定为“是”的时刻，亦即在动力传递构件15向第一方向开始转动的时刻，判定为从R档位向D档位的切换已结束(步骤ST14)。即，如在前面所说明的那样，在D档位下和在R档位下的动力传递构件15(第三太阳轮S3)的转动方向互不相同，在达成了D档位的状态下，其向图8及图9的纵轴的正的方向转动，因此，在动力传递构件15向该方向(第一方向)开始转动的时刻，判定为实质上向D档位的切换已结束。
以上般的判定控制在进行从D档位往R档位这一相反方向的切换操作时(图7)也是同样。即，图7所示的流程图开始后，控制器60根据上述的图5的档位判定控制的结果，判定现在的自动变速器1的档位是否为D档位(步骤ST20)。
所述步骤ST20中被判定为“是”而确认到现在的自动变速器1的档位为D档位时，控制器60判定是否有从D档位切换到R档位的要求，亦即判定换档杆70是否从与D档位对应的位置被切换操作到与R档位对应的位置(步骤ST21)。
所述步骤ST21中被判定为“否”而确认到没有从D档位切换到R档位的要求时，控制器60使自动变速器1的档位维持在现在的D档位(步骤ST25)。
另一方面，所述步骤ST21中被判定为“是”而确认到有从D档位切换到R档位的要求时，控制器60执行使自动变速器1的档位从D档位切换到R档位的控制(步骤ST22)。具体而言，控制器60控制第一至第五LSV51至55，以使达成R档位所必要的指定的摩擦接合单元接合，由此，自动变速器1的档位从D档位切换到R档位。从D档位切换到R档位的操作在车辆实质上停止(车速为零或极低速)时进行。因此，所述步骤ST22中，为了避免发动机停止且达成R档位，第三离合器CL3及第一制动器BR1被接合，并且第二制动器BR2被滑动控制(参照图2)。
接着，控制器60判定动力传递构件15是否向与所述第一方向相反的第二方向转动(步骤ST23)。而且，在该步骤ST23中的判定为“是”的时刻，亦即在动力传递构件15向第二方向开始转动的时刻，判定为从D档位向R档位的切换已结束(步骤ST24)。
(3)作用等
如上所述，所述实施方式中，由于根据动力传递构件15的转动方向来进行是D档位还是R档位的判定，因此，具有如下的优点：能够以更高的精度来进行需要准确度的D档位及R档位的判定。
即，所述实施方式中，由于自动变速器1的变速机构14中所包含的转动部分(此处为动力传递构件15)的转动方向利用内部转动传感器SN2而被实际测出，且根据所测出的转动方向来判定是D档位还是R档位，因此，与例如根据对自动变速器1的摩擦接合单元(CL1至CL3、BR1、BR2)供应的液压来间接地判定是D档位还是R档位的情形相比，能够以更高的精度进行D档位及R档位的判定。
例如，在自动变速器1中发生某些问题时，有可能导致不能恰当地达成D档位或R档位，本来应该为D档位的却被错误地达成为R档位或者与此相反的状况。特别是在所述实施方式中，由于采用了根据表示换档杆70的操作的电信号来控制自动变速器1的所谓的线控换档方式，换档杆70与自动变速器1不是机械连动，因此，有可能发生如下的情况：尽管换档杆70被操作到与R档位对应的位置但自动变速器1实际上为D档位，或者为与此相反的状况。这样的状况会导致车辆向与驾驶员所意图的方向相反的方向起步这样的情况，因此，在安全上并不理想。因此可以说：是D档位还是R档位的判定与判定其它的档位(P档位或N档位)的情形相比要求有更高的精度。
对此，根据所述实施方式，通过根据动力传递构件15的实际的转动方向来判定是D档位还是R档位，能够进一步提高D档位及R档位的判定精度，因此，根据该判定的结果能够恰当地控制车辆(或发动机)，从而能够充分地确保车辆的安全。
例如在换档杆70的位置与自动变速器1的实际的档位不相一致的状况下加速踏板被踩踏时，通过恰当地实施限制发动机输出或使电动式的驻车制动器工作等对策性控制，能够切实地避免车辆向与驾驶员所意图的方向相反的方向起步的情况，能够提高车辆的安全。
此外，如图6及图7所示，所述实施方式中，当有在D档位与R档位之间切换档位的要求时，亦即换档杆70在与D档位对应的位置和与R档位对应的位置之间被切换操作时，由于根据动力传递构件15的转动方向来判定实际上档位的切换是否已结束，因此，能够迅速且正确地识别是从D档位向R档位还是与此相反的档位的切换时期。由此，能够使例如不是在切换结束被识别后便不被允许的控制尽最早地得以被允许，能够提高车辆的操作性能。
例如，因驾驶员的不同而存在如下的情况：在将换档杆70从R档位切换操作到与D档位对应的位置后，立刻踩踏加速踏板而使车辆前进。另一方面，出于提高车辆安全的观点或出于降低起步时的冲击的观点而有时会应用如下的控制：在进行在D档位与R档位之间的切换操作时，抑制发动机输出，直至识别到该切换结束为止。在这样的情况下，若在判定档位切换结束上需要相当多的时间，则会导致如下的情况，即，尽管驾驶员踩踏着加速踏板但发动机输出不能对应地上升，从而使驾驶员有不协调感。对此，所述实施方式中，由于在动力传递构件15的转动方向切换后能够立刻识别到向D档位或R档位的切换已结束，因此，能够有效地避免所述那样的情况的发生，能够提高车辆的操作性能。
此外，所述实施方式中，在判定是D档位还是R档位之前，根据供应给驻车锁止机构30的液压来判定是否达成了P档位，并且根据供应给摩擦接合单元(CL1至CL3、BR1、BR2)的液压模式来判定是否为N档位，因此，在例如基于这些判定而确认到既不是N档位也不是P档位时，能够在排除了N档位及P档位的可能性的基础上进行是D档位还是R档位的判定，能够进一步提高D档位及R档位的判定精度。
此外，所述实施方式中，通过传感器(内部转动传感器SN2)来检测与第三太阳轮S3一体地转动的动力传递构件15的转动方向，并根据所测出的转动方向来判定是D档位还是R档位，不过，如果存在着在D档位中和在R档位中的转动方向彼此不同的别的构件，根据该转动构件的转动方向也能够进行同样的判定。
此外，所述实施方式中，根据动力传递构件15的转动方向来进行是D档位还是R档位的判定，不过，也可以采用能够检测转速的传感器来检测动力传递构件15的转速，并根据所测出的转速来判定是D档位还是R档位。例如，如图8及图9所示那样，至少在车辆停止的状态下，D档位下或R档位下的第三太阳轮S3的转速的绝对值互不相同，因此，可考虑通过传感器来检测与第三太阳轮S3一体地转动的动力传递构件15的转速的绝对值。而且，所测出的转速的绝对值为指定的阈值以上时，判定为达成了D档位，小于该阈值时，判定为达成了R档位。此外，该判定中所用的阈值被设定在达成D档位时的动力传递构件15的运算上的转速(绝对值)与达成R档位时的动力传递构件15的运算上的转速(绝对值)之间便可。此外，在车辆的行驶中，由于动力传递构件15的转速与变动的输入轴12的转速成比例地变动，因此，在车辆的行驶中也进行基于转速的档位判定时，较为理想的是所述阈值被设定为对应于输入轴12的转速而可变。
此外，所述实施方式中，根据驻车锁止机构30所具备的液压式致动器的状态来判定是否达成了P档位，不过，也可以根据驻车锁止机构30所包含的别的构件的状态来判定是否为P档位。例如，可考虑根据锁止杆32的位置或连结锁止杆32与所述致动器的连结件的位置等来判定是否为P档位。
此外，所述实施方式中，在选择了D档位或R档位的状态下且在车辆停止时对第二制动器BR2进行滑动控制，不过，只要以允许输入轴12转动的方式来将第二制动器BR2设为非接合状态便可，例如也可以将第二制动器BR2设为释放状态(亦即摩擦板彼此可以相对转动且转矩不被传递的状态)。
此外，在车辆的停止中，通过将车辆的起步时必需接合的摩擦接合单元之一设为非接合(进行滑动控制或释放控制)来造成允许输入轴12转动的状态便可，也可以将第二制动器BR2以外的摩擦接合单元设为非接合。
(4)实施方式的总结
所述实施方式总结如下。
所述实施方式所公开的发明涉及自动变速器的档位判定装置，所述自动变速器包括：输入部及输出部；档位切换机构，将所述输入部的转动传递给所述输出部，并且能够在前进档和后退档之间切换档位，该前进档和该后退档的从所述输入部往所述输出部的转动传递方向互不相同；所述自动变速器的档位判定装置包括：转动状态检测部，检测所述档位切换机构所包含的指定的转动构件的转动状态；判定部，根据所述转动状态检测部所检测的所述转动构件的转动状态，判定是否达成了所述前进档或所述后退档。
根据本发明，由于档位切换机构所包含的指定的转动构件的转动状态被实际测出，且根据所测出的转动状态来判定是前进档还是后退档，因此，与例如根据切换档位时对被驱动的摩擦接合单元供应的液压来间接地判定是前进档还是后退档的情形相比，能够以更高的精度进行前进档及后退档的判定。
例如，在自动变速器发生某些问题时，有可能导致不能恰当地达成前进档或后退档，本来应该为前进档的却被错误地达成为后退档或者与此相反的状况。另一方面，输出轴的转动方向处于彼此相反的关系的前进档和后退档若被错判定时的影响很大，因此，是前进档还是后退档的判定与判定其它的档位的情形相比要求有更高的精度。
对此，根据本发明，通过根据转动构件的实际的转动状态来判定是前进档还是后退档，能够进一步提高前进档及后退档的判定精度，因此，根据该判定的结果能够进行恰当的控制，从而能够充分地确保安全。
较为理想的是，在所述转动构件向指定的第一方向转动的情况下，所述判定部判定为达成了所述前进档及所述后退档中的一方的档位，在所述转动构件的转速为指定的阈值以上的情况下，所述判定部判定为达成了所述前进档及所述后退档中的一方的档位。
或者，在所述转动构件的转速为指定的阈值以上的情况下，所述判定部判定为达成了所述前进档及所述后退档中的一方的档位，在所述转动构件的转速为小于所述阈值的情况下，所述判定部判定为达成了所述前进档及所述后退档中的另一方的档位。
根据上述的结构，以仅检测转动构件的转动方向或转速这样简单的方法便能够切实地判定是前进档还是后退档。
较为理想的是，所述自动变速器的输入部与搭载在车辆中的发动机连结，所述档位切换机构具有多个为了切换从所述输入部往所述输出部的动力传递路径而被接合或被释放的摩擦接合单元，并且以车辆的起步时必需被接合的摩擦接合单元之一在车辆的停止中被设为非接合的方式被控制，所述判定部至少在车辆的停止中执行所述前进档或所述后退档的判定。
这样，在车辆用的自动变速器中，起步时必需接合的摩擦接合单元之一在车辆的停止中被设为非接合的情况下，即使是在车辆的停止中在档位切换机构内存在着必定转动的构件，因此，通过检测该转动构件的转动状态能够在车辆的停止中精度良好地进行是前进档还是后退档的判定。此外，基于这样的判定，假如确认到自动变速器的实际的档位与车辆内的换档杆的位置不一致这样的状况时，通过根据该结果来恰当地控制车辆(或发动机)，能够充分地确保车辆的安全。例如在发生所述那样的不一致的状况下加速踏板被踩踏时，通过恰当地实施限制发动机输出或使电动式的驻车制动器工作等对策性控制，能够切实地避免车辆向与驾驶员的意图相反的方向起步的情况，能够提高车辆的安全。
所述结构中较为理想的是，当有在所述前进档和所述后退档之间切换档位的要求时，所述判定部根据所述转动状态检测部所检测的所述转动构件的转动状态来判定所述切换是否已结束。
根据该结构，能够迅速且正确地识别是从前进档向后退档还是与此相反的档位的切换时期。由此，能够使例如不是在切换结束被识别后便不被允许的控制尽最早地得以被允许，能够提高车辆的操作性能。
例如，因驾驶员的不同而存在如下的情况：在将换档杆从后退档切换操作到与前进档对应的位置后，立刻踩踏加速踏板而使车辆前进。另一方面，出于提高车辆的安全的观点或出于降低起步时的冲击的观点而有时会应用如下的控制：在进行在前进档与后退档之间的切换操作时，抑制发动机输出直至识别到该切换结束为止。在这样的情况下，若在判定档位切换结束上需要相当多的时间，则会导致如下的情况，即，尽管驾驶员踩踏着加速踏板但发动机输出不能对应地上升，从而使驾驶员有不协调感。对此，所述结构中，由于能够根据转动构件的转动状态尽最早地识别向前进档或后退档的切换的结束，因此，能够有效地避免所述那样的情况的发生，能够提高车辆的操作性能。
较为理想的是，所述档位切换机构具有多个基于接受指定的工作液的供排而接合或释放的摩擦接合单元，并且能够与各摩擦接合单元的接合或释放对应地将档位切换到所述前进档、所述后退档、或者所述输入部的转动不传递给所述输出部的空档，所述自动变速器中设有检测供应给所述各摩擦接合单元的工作液的压力的压力检测部，所述判定部根据所述压力检测部所检测的信息来判定是否达成了所述空档。
或者，所述自动变速器具有锁止所述输出部的转动的驻车锁止机构，所述判定部根据所述驻车锁止机构的状态来判定是否达成了所述输出部的转动被锁止的驻车档位。
根据上述的结构，能够在排除了空档及驻车档位的可能性的基础上进行是前进档还是后退档的判定，能够进一步提高前进档及后退档的判定精度。
所述实施方式所公开的另一发明涉及自动变速器的档位判定装置，所述自动变速器包括：输入部及输出部；档位切换机构，将所述输入部的转动传递给所述输出部，并且能够在前进档和后退档之间切换档位，该前进档和该后退档的从所述输入部往所述输出部的转动传递方向互不相同；所述自动变速器的档位判定装置包括：转动状态检测部，检测所述档位切换机构所包含的指定的转动构件的转动状态；判定部，当有在所述前进档和所述后退档之间的切换要求时，根据所述转动状态检测部所检测的所述转动构件的转动状态来判定所述切换是否已结束。
根据本发明，能够迅速且正确地识别是从前进档向后退档或与此相反的档位的切换时期，因此，具有如上所说明般的能够提高车辆的操作性能等优点。

Claims (6)

1.一种自动变速器的档位判定装置，其特征在于，
所述自动变速器包括：
输入部及输出部；
档位切换机构，将所述输入部的转动传递给所述输出部，并且能够在前进档和后退档之间切换档位，该前进档和该后退档的从所述输入部往所述输出部的转动传递方向互不相同；
所述自动变速器的档位判定装置包括：
转动方向检测部，检测所述档位切换机构所包含的指定的转动构件的转动方向；
判定部，根据所述转动方向检测部所检测的所述转动构件的转动方向，判定是否达成了所述前进档或所述后退档，
所述档位切换机构具有多个为了切换从所述输入部往所述输出部的动力传递路径而被接合或被释放的摩擦接合单元，并且以车辆的起步时必需被接合的特定的摩擦接合单元在车辆的停止中被设为非接合的方式被控制，
所述转动构件是如下那样的构件：在所述前进档被选择的状态下而将所述特定的摩擦接合单元设为非接合的情况下、和在所述后退档被选择的状态下而将所述特定的摩擦接合单元设为非接合的情况下，所述转动构件向不同的方向转动，
在所述转动构件向指定的第一方向转动的情况下，所述判定部判定为达成了所述前进档，在所述转动构件向与所述第一方向相反的第二方向转动的情况下，所述判定部判定为达成了所述后退档。
2.根据权利要求1所述的自动变速器的档位判定装置，其特征在于：
所述自动变速器的输入部与搭载在车辆中的发动机连结，
所述判定部至少在车辆的停止中执行所述前进档或所述后退档的判定。
3.根据权利要求2所述的自动变速器的档位判定装置，其特征在于：
当有在所述前进档和所述后退档之间切换档位的要求时，所述判定部根据所述转动方向检测部所检测的所述转动构件的转动方向来判定所述切换是否已结束。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的自动变速器的档位判定装置，其特征在于：
多个所述摩擦接合单元基于接受指定的工作液的供排而接合或释放，
所述档位切换机构能够与各所述摩擦接合单元的接合或释放对应地将档位切换到所述前进档、所述后退档、或者所述输入部的转动不传递给所述输出部的空档，
所述自动变速器中设有检测供应给各所述摩擦接合单元的工作液的压力的压力检测部，
所述判定部根据所述压力检测部所检测的信息来判定是否达成了所述空档。
5.根据权利要求1所述的自动变速器的档位判定装置，其特征在于：
所述自动变速器具有锁止所述输出部的转动的驻车锁止机构，
所述判定部根据所述驻车锁止机构的状态来判定是否达成了所述输出部的转动被锁止的驻车档位。
6.一种自动变速器的档位判定装置，其特征在于，
所述自动变速器包括：
输入部及输出部；
档位切换机构，将所述输入部的转动传递给所述输出部，并且能够在前进档和后退档之间切换档位，该前进档和该后退档的从所述输入部往所述输出部的转动传递方向互不相同；
所述自动变速器的档位判定装置包括：
转动方向检测部，检测所述档位切换机构所包含的指定的转动构件的转动方向；
判定部，当有在所述前进档和所述后退档之间的切换要求时，根据所述转动方向检测部所检测的所述转动构件的转动方向来判定所述切换是否已结束，
所述档位切换机构具有多个为了切换从所述输入部往所述输出部的动力传递路径而被接合或被释放的摩擦接合单元，并且以车辆的起步时必需被接合的特定的摩擦接合单元在车辆的停止中被设为非接合的方式被控制，
所述转动构件是如下那样的构件：在所述前进档被选择的状态下而将所述特定的摩擦接合单元设为非接合的情况下、和在所述后退档被选择的状态下而将所述特定的摩擦接合单元设为非接合的情况下，所述转动构件向不同的方向转动，
在所述转动构件向指定的第一方向开始转动的时刻，所述判定部判定为向所述前进档的切换已结束，在所述转动构件向与所述第一方向相反的第二方向开始转动的时刻，所述判定部判定为向所述后退档的切换已结束。
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