CN112443650A - 自动变速器的控制装置 - Google Patents
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Abstract
在自动变速器的控制装置中,配合车辆的行驶状态进行与需要对应的润滑油的供给的控制,由此谋求兼顾燃料消耗率的改善和变速器的起动用摩擦接合元件及其他的摩擦接合元件的耐久性的确保。自动变速器的控制装置具备控制对起动用摩擦接合元件及其他的摩擦接合元件的润滑油的供给的润滑油供给控制部、检测起动用摩擦接合元件的温度及其他的摩擦接合元件的温度的其他的摩擦接合元件温度检测部,润滑油供给控制部以根据起动用摩擦接合元件的温度切换对起动用摩擦接合元件的润滑油的供给量,根据其他的摩擦接合元件的温度切换对其他的摩擦接合元件的润滑油的供给量的形式进行控制。
Description
技术领域
本发明涉及汽车等车辆上搭载的自动变速器的控制装置,尤其属于自动变速器的摩擦接合元件的润滑结构的技术领域。
背景技术
众所周知,车辆上搭载的自动变速器具有用于切换动力传递路径的多个摩擦接合元件和具备控制对这些摩擦接合元件的工作油的给排的多个电磁阀(solenoid valve)的油压控制装置,构成为通过来自控制单元的信号控制电磁阀的工作,由此实现与车辆的运行状态对应的变速挡。
这种自动变速器的摩擦接合元件包括在车辆起动时接合的起动用摩擦接合元件,尤其是在废除了转矩转换器的变速器中,为了平稳的起动需要使该起动用摩擦接合元件经由所谓的半离合器状态一边滑动一边逐渐接合,此时摩擦板恐怕会因滑动摩擦而发热,使耐久性降低。
因此,对于起动用摩擦接合元件,理想是根据车辆的运行状态供给比其他的摩擦接合元件大量的润滑油,例如专利文献1中公开了根据车辆行驶时的起动用摩擦接合元件的接合状态切换供给的润滑油量。具体而言,具备如下结构:在起动用摩擦接合元件的接合状态时,对起动用摩擦接合元件从通常的润滑油路供给润滑油,在滑动(slip)状态时,对起动用摩擦接合元件除了通常的润滑油路还从追加的润滑油路也供给润滑油。
根据专利文献1的结构,在完全接合时等热负荷较低的状态下,通过抑制润滑油的供给来抑制起动用摩擦接合元件的润滑油带来的搅拌阻力及拖拽阻力、油泵的吐出损失,在滑动状态等热负荷较高的状态下,通过充分供给润滑油从而有效冷却起动用摩擦接合元件来谋求起动用摩擦接合元件的耐久性的确保。
现有技术文献
专利文献:
专利文献1:日本特开2004-324818号公报。
发明内容
发明要解决的问题:
不过,在近年来的自动变速器中,为了燃料消耗率改善而希望进一步降低摩擦接合元件中润滑油的搅拌阻力及拖拽阻力、油泵的吐出损失。
然而,在专利文献1的自动变速器中,并未考虑对与起动用摩擦接合元件相比无法达到滑动控制等热负荷较高的状态的起动用摩擦接合元件以外的其他的摩擦接合元件等的润滑油的供给量。
具体而言,其他的摩擦接合元件是以发热量最多的状态为基准供给润滑油,因此在发热量较少的情况下对于摩擦接合元件的润滑油带来的搅拌阻力及拖拽阻力、油泵的吐出损失仍有改善的余地。
因此,本发明的课题在于在自动变速器的控制装置中,与车辆的行驶状态相配合地,进行与需要对应的润滑油的供给的控制,由此谋求兼顾燃料消耗率的改善和变速器的起动用摩擦接合元件及其他的摩擦接合元件的耐久性的确保。
解决问题的手段:
首先,第一发明的特征在于,在自动变速器的控制装置中,具备:
润滑油供给控制部,所述润滑油供给控制部控制对用于切换从输入轴向输出轴的动力传递路径的多个摩擦接合元件中在车辆起动时接合的起动用摩擦接合元件的润滑油的供给以及对所述多个摩擦接合元件中所述起动用摩擦接合元件以外的其他的摩擦接合元件的润滑油的供给;
检测所述起动用摩擦接合元件的温度的起动用摩擦接合元件温度检测部;和
检测所述其他的摩擦接合元件的温度的其他的摩擦接合元件温度检测部;
所述润滑油供给控制部以如下形式进行控制:
根据所述起动用摩擦接合元件的温度切换对所述起动用摩擦接合元件的润滑油的供给量,根据所述其他的摩擦接合元件的温度切换对所述其他的摩擦接合元件的润滑油的供给量。
第二发明的特征在于,在第一发明中,
所述润滑油供给控制部具备用于切换润滑油的供给对象和对该供给对象的润滑油的供给量的润滑油供给模式;
所述润滑油供给模式具备:
第一润滑油供给模式,所述第一润滑油供给模式使对所述起动用摩擦接合元件的润滑油的供给量为第一规定流量,使对所述其他的摩擦接合元件的润滑油的供给量为第二规定流量;
第二润滑油供给模式,所述第二润滑油供给模式使对所述起动用摩擦接合元件的润滑油的供给量为第一规定流量,使对所述其他的摩擦接合元件的润滑油的供给量为比第二规定流量流量多的第三规定流量;
第三润滑油供给模式,所述第三润滑油供给模式使对所述起动用摩擦接合元件的润滑油的供给量为比第一规定流量流量多的第四规定流量,使对所述其他的摩擦接合元件的润滑油的供给量为第二规定流量;和
第四润滑油供给模式,所述第四润滑油供给模式使对所述起动用摩擦接合元件的润滑油的供给量为比第一规定流量流量多的第四规定流量,使对所述其他的摩擦接合元件的润滑油的供给量为比第二规定流量流量多的第三规定流量。
第三发明的特征在于,在第二发明中,
所述润滑油供给控制部在所述起动用摩擦接合元件的温度低于阈值,且所述其他的摩擦接合元件的温度为阈值以上时,使所述润滑油供给模式为所述第二润滑油供给模式。
第四发明的特征在于,在第二或第三发明中,
所述润滑油供给控制部在所述起动用摩擦接合元件的温度为阈值以上且所述其他的摩擦接合元件的温度为阈值以上时,使所述润滑油供给模式为所述第四润滑油供给模式。
第五发明的特征在于,在第三或第四发明中,
所述润滑油供给控制部还具备第五润滑油供给模式,所述第五润滑油供给模式使对所述起动用摩擦接合元件的润滑油的供给量为比第四规定流量多的第五规定流量,且使对所述其他的摩擦接合元件的润滑油的供给量为第二规定流量。
发明效果:
根据第一发明,能根据起动用摩擦接合元件的温度以及其他的摩擦接合元件的温度切换对起动用摩擦接合元件以及其他的摩擦接合元件的润滑油的供给量,因此能根据车辆的状态对起动用摩擦接合元件以及其他的摩擦接合元件供给合适的润滑油量。
藉此,能够通常重视燃料消耗率,削减对起动用摩擦接合元件以及其他的摩擦接合元件的润滑油的供给量,且根据需要向起动用摩擦接合元件以及其他的摩擦接合元件分别供给需要的量的润滑油。其结果是,能考虑车辆的状态地谋求兼顾作为变速器整体的燃料消耗率的改善和各摩擦接合元件的耐久性的确保。
尤其是,向具有对热负荷苛刻条件的情况的起动用摩擦接合元件的润滑油的供给量的切换,使用作为比热负荷更直接的参数的起动摩擦接合元件的温度,由此能恰当地设定润滑油的供给量。
对于对其他的摩擦接合元件的润滑油的供给量的切换,使用作为比热负荷直接的参数的其他的摩擦接合元件的温度,由此能恰当地设定润滑油的供给量。
藉此,不使控制内容、控制条件复杂化,能根据车辆的状态向自动变速器的各摩擦接合元件供给与需要对应的润滑油量,由此谋求兼顾燃料消耗率的改善和各摩擦接合元件的可靠性的确保。
根据第二发明,对起动用摩擦接合元件以及其他的摩擦接合元件的润滑油的供给量被模式化为第一~第四润滑油供给模式。藉此,无需控制对起动用摩擦接合元件、其他的摩擦接合元件各自的润滑油的供给,仅通过根据各参数判定润滑油供给模式就能根据需要向两者供给恰当的流量的润滑油。
根据第三发明,即使在增大对其他的摩擦接合元件的润滑油的供给量的情况下,对起动用摩擦接合元件的润滑油的供给量无论对其他的摩擦接合元件的润滑油的供给量如何,在起动用摩擦接合元件的温度小于阈值的情况下,都不增大对起动用摩擦接合元件的润滑油的供给量。藉此,切实地抑制起动用摩擦接合元件中的润滑油带来的搅拌阻力及拖拽阻力。
根据第四发明,即使在不增大对其他的摩擦接合元件的润滑油的供给量的情况下,对起动用摩擦接合元件的润滑油的供给量无论对其他的摩擦接合元件供给的润滑油的流量如何,在起动用摩擦接合元件的温度为阈值以上的情况下,都增大流量。藉此,切实地确保起动用摩擦接合元件的耐久性。
根据第五发明,具备供给使对起动用摩擦接合元件的润滑油的供给量比第四规定流量进一步增大的第五规定流量的第五润滑油供给模式。藉此,即使在起动用摩擦接合元件的热负荷更严峻的车辆状态(例如加速器坡道保持及拖拽等)下也能切实地确保起动用摩擦接合元件的耐久性。
附图说明
图1是本发明实施形态的自动变速器的概要图;
图2是图1的自动变速器的接合表;
图3是本发明的自动变速器的第二制动器部分的剖视图;
图4是本发明的自动变速器的第一制动器及第一~第三离合器部分的剖视图;
图5是示出本发明的自动变速器的油压回路的一部分的回路图;
图6是示出本发明的自动变速器的油压回路的剩余部分的回路图;
图7是本发明的自动变速器的系统图;
图8是示出本发明的自动变速器的润滑油供给模式的表;
图9是示出本发明的自动变速器的各摩擦接合元件的温度的冷却特性的一个示例的映射图;
图10是本发明的自动变速器的润滑油供给控制的流程图;
图11是示出图10的流程图中的润滑油供给模式判定步骤的内容的流程图;
符号说明:
1 车辆;
10 自动变速器;
200 控制装置;
203 输入转速检测部(输入转速传感器);
206 输入转矩检测部(输入转矩传感器);
220 润滑油供给控制部;
230 各摩擦接合元件温度检测部(起动用摩擦接合元件温度检测部、其他的摩擦接合元件温度检测部);
BR2 第二制动器(起动用摩擦接合元件);
CL1、CL2、CL3 第一、第二、第三离合器(其他的摩擦接合元件)。
具体实施方式
以下,说明本发明实施形态的自动变速器10的具体内容。
图1是示出本实施形态的自动变速器10的结构的概要图。该自动变速器10不通过转矩转换器等流体传动装置而与发动机等驱动源连结。自动变速器10在变速器壳体11内具有与驱动源连结而配设于驱动源侧(图中左侧)的输入轴12和配设于驱动源相反侧(图中右侧)的输出轴13。自动变速器10为输入轴12与输出轴13在同一轴线上配置的前置发动机・后驱动(Front Engine Rear Drive)车用的纵置式。
在输入轴12及输出轴13的轴心上,从驱动源侧起配设有第一、第二、第三、第四行星齿轮组(以下简称为“第一、第二、第三、第四齿轮组”)PG1、PG2、PG3、PG4。
变速器壳体11内,在第一齿轮组PG1的驱动源侧配设有第一离合器CL1,在第一离合器CL1的驱动源侧配设有第二离合器CL2,在第二离合器CL2的驱动源侧配设有第三离合器CL3。又,在第三离合器CL3的驱动源侧配设有第一制动器BR1,在第三齿轮组PG3的驱动源侧且第二齿轮组PG2的驱动源相反侧配设有第二制动器BR2。
第一、第二、第三、第四齿轮组PG1、PG2、PG3、PG4均为支持于行星架(carrier)的小齿轮与太阳轮和齿圈直接啮合的单小齿轮型。第一、第二、第三、第四齿轮组PG1、PG2、PG3、PG4具有太阳轮S1、S2、S3、S4、齿圈R1、R2、R3、R4和行星架C1、C2、C3、C4作为旋转元件。
第一齿轮组PG1是太阳轮S1在轴向上一分为二的双太阳轮型。太阳轮S1具有配置于轴向的驱动源侧的第一太阳轮S1a和配置于驱动源相反侧的第二太阳轮S1b。第一及第二太阳轮S1a、S1b具有相同齿数,与支持于行星架C1的同一小齿轮啮合。藉此,第一及第二太阳轮S1a、S1b总是进行同一旋转。
自动变速器10中,第一齿轮组PG1的太阳轮S1(具体而言是太阳轮S1中的第二太阳轮S1b)与第四齿轮组PG4的太阳轮S4始终连结,第一齿轮组PG1的齿圈R1与第二齿轮组PG2的太阳轮S2始终连结,第二齿轮组PG2的行星架C2与第四齿轮组PG4的行星架C4始终连结,第三齿轮组PG3的行星架C3与第四齿轮组PG4的齿圈R4始终连结。
输入轴12通过第一太阳轮S1a及第二太阳轮S1b之间与第一齿轮组PG1的行星架C1始终连结,输出轴13与第四齿轮组PG4的行星架C4始终连结。具体而言,输入轴12通过穿过一对第一太阳轮S1a、S1b间的动力传递构件14与第一行星架C1结合,第四行星架C4与第二行星架C2通过动力传递构件15结合。
第一离合器CL1配设于输入轴12及第一齿轮组PG1的行星架C1、与第三齿轮组PG3的太阳轮S3之间,并切换它们连接・切断。第二离合器CL2配设于第一齿轮组PG1的齿圈R1及第二齿轮组PG2的太阳轮S2、与第三齿轮组PG3的太阳轮S3之间,并切换它们连接・切断。第三离合器CL3配设于第二齿轮组PG2的齿圈R2与第三齿轮组PG3的太阳轮S3之间,切换它们连接・切断。
第一制动器BR1配设于变速器壳体11与第一齿轮组PG1的太阳轮S1(具体而言是太阳轮S1中的第一太阳轮S1a)之间,并切换它们连接・切断。第二制动器BR2配设于变速器壳体11与第三齿轮组PG3的齿圈R3之间,并切换它们连接・切断。
根据以上机构,自动变速器10通过第一离合器CL1、第二离合器CL2、第三离合器CL3、第一制动器BR1、第二制动器BR2的接合状态的组合,如图2所示形成D挡下的1~8挡与R挡下的后退挡。
使用图3及图4说明第一及第二制动器BR1、BR2、第一~第三离合器CL1、CL2、CL3的结构。
如图3所示,第一制动器BR1具有:与从变速器壳体11向径向内侧延伸的纵壁部11a一体设置的筒构件71a;设置于筒构件71a的径向内侧的毂构件71b;在毂构件71b与筒构件71a之间沿轴向排列配置的多个摩擦板71c;以及配置于多个摩擦板71c的驱动源相反侧并与多个摩擦板71c接合的活塞71d。
第一制动器BR1在毂构件71b的径向内侧具备对活塞71d向驱动源相反侧施力的回位弹簧(return spring)71e。
在活塞71d与纵壁部11a之间形成有供给有对活塞71d向接合方向施力的工作油的接合油压室(以下也称为“接合室”)P11。纵壁部11a上设置有用于向第一制动器BR1的接合室P11供给工作油的接合用供给油路(以下称为“接合油路”)L11。在通过接合油路L11从未图示的阀体向接合室P11供给工作油时多个摩擦板71c接合,从而第一制动器BR1的毂构件71b与变速器壳体11结合。
第一制动器BR1的毂构件71b具备径向外侧的圆筒部71f和从该圆筒部驱动源侧的端部向径向内侧延伸的纵壁部71g。第一制动器BR1的毂构件71b在纵壁部71g径向内侧的端部通过动力传递构件16与太阳轮S1a连接。在动力传递构件16的径向内侧配置有输入轴12。
动力传递构件16及输入轴12上设置有用于向第一制动器BR1供给润滑油的润滑油路L12。润滑油路L12具有设置在与阀体连通的输入轴12内的轴向油路12a1和设置于输入轴12及动力传递构件16的径向油路12a2、16a。从阀体供给的润滑油通过润滑油路L12供给至第一制动器BR1。
如图4所示,第二制动器BR2具有:与变速器壳体11结合的毂构件72a;配置于毂构件72a的驱动源相反侧并与第三齿轮组PG3的齿圈R3结合的筒构件72b;在毂构件72a与筒构件72b之间沿轴向排列配置的多个摩擦板72c;以及配置于多个摩擦板72c的驱动源相反侧并与多个摩擦板72c接合的活塞72d。
第二制动器BR2在摩擦板72c的径向内侧具有供给有对活塞72d施力的工作油的油压室P21、P22。油压室P21、P22具备供给有对活塞72d向接合方向施力的接合用工作油的接合室P21和供给有对活塞72d向分离方向施力的分离用工作油的分离室P22。
第二制动器BR2还在摩擦板72c的径向内侧具备对活塞72d向接合方向作用施加力的弹簧72e。
第二制动器BR2的毂构件72a具备:与摩擦板72c花键(spline)联接且与变速器壳体11花键联接的第一毂构件72f;配置于第一毂构件72f的驱动源侧,与变速器壳体11嵌合且比第一毂构件72f向径向内侧延伸的第二毂构件72g;在比第一毂构件72f靠近径向内侧处与第二毂构件72g的驱动相反侧结合的第三毂构件72h;以及在比第一毂构件72f靠近径向内侧处与第三毂构件72h的驱动源相反侧结合的第四毂构件72i。
第一毂构件72f具备向与变速器壳体11的轴向正交的方向延伸且形成为大致圆盘状的纵壁部72f1和在纵壁部72f1的径向内侧从纵壁部72f1向驱动源相反侧延伸成大致圆筒状的圆筒部72f2。
第一毂构件72f借助形成于纵壁部72f1的外周面的未图示的花键部与变速器壳体11的未图示的花键部花键联接而结合于变速器壳体11。设置于第一毂构件72f的圆筒部72f2的外周面的花键部与摩擦板72c花键联接。
第二毂构件72g具备在与变速器壳体11的轴向正交的方向延伸且形成为大致圆盘状的纵壁部72g1。第二毂构件72g的纵壁部72g1上形成有向后述的接合室P21供给接合用工作油的接合油路L21、向分离室P22供给分离用工作油的分离油路L22和向摩擦板72c供给润滑用工作油的润滑油路L23。
接合油路L21、分离油路L22及润滑油路L23在变速器壳体11的下方侧沿周向排列配置,第二毂构件72g形成为接合油路L21、分离油路L22及润滑油路L23分别与阀体5连接。
第三毂构件72h具备在与变速器壳体11的轴向正交的方向延伸且形成为大致圆盘状的纵壁部72h1、从纵壁部72h1的径向外侧向驱动源相反侧延伸成大致圆筒状的第一圆筒部72h2和从纵壁部72h1的径向内侧向驱动源相反侧延伸成大致圆筒状的第二圆筒部72h3。
第三毂构件72h的第一圆筒部72h2设置于第一毂构件72f的圆筒部72f2的径向内侧。第三毂构件72h的第一圆筒部72h2设置为在驱动源相反侧具备以与第一毂构件72f的圆筒部72f2的内周面抵接的形式向径向外侧延伸的突缘部72h2’,且与第一毂构件72f的第一圆筒部72h2之间形成润滑用供给油路L21。在第三毂构件72h的第二圆筒部72h3的外周侧形成有油压室P21、P22。
第四毂构件72i在与变速器壳体11的轴向正交的方向延伸且形成为大致圆盘状,配置于第三毂构件72h的驱动源相反侧。第四毂构件72i形成为比第三毂构件72h的第二圆筒部72h3向径向外侧延伸,第四毂构件72i的外周面与活塞72d嵌合。
活塞72d配置于第一毂构件72f的圆筒部72f2与筒构件72b之间且滑动自如地嵌合于第三毂构件72h的第二圆筒部72h3的外周面。活塞72d形成为环状,具备设置于外周侧以推压摩擦板72c的推压部72d1和设置于内周侧以形成油压室P21、P22的油压室形成部72d2。
油压室形成部72d2从摩擦板70的驱动源相反侧向径向内侧延伸以与第四毂构件72i的外周面嵌合,且与第三毂构件72h的第二圆筒部72h3的外周面嵌合。藉此,由油压室形成部72d2的驱动源相反侧的面、第三毂构件72h的外周面与第四毂构件72i的驱动源侧的面形成接合室P21。在油压室形成部72d2的径向内侧的端部设置有切口部72d3,在第二圆筒部72h3与切口部72d3之间形成有分离室P22。
接合油路L21具有设置于第二毂构件72g的径向油路72g2、设置于第三毂构件72h的轴向油路72h4和设置于第四毂构件72i的槽部72i1。从阀体5供给的工作油通过接合油路L21供给至接合室P21。
分离油路L22具有设置于第二毂构件72g的径向油路72g3和设置于第三毂构件72h的轴向油路72h5。从阀体5供给的工作油通过接合油路L21供给至接合室P21。
润滑油路L23具有设置于第二毂构件72g的径向油路72g4和形成于第三毂构件72h的第一圆筒部72h2的外周面与第一毂构件72f的圆筒部72f2的内周面之间的周向油路72h6。从阀体5供给的润滑油通过润滑油路L23供给至摩擦板72c。
如图3所示,第一~第三离合器CL1、CL2、CL3各自具有:毂构件73a、74a、75a;筒构件73b、74b、75b;在毂构件73a、74a、75a与筒构件73b、74b、75b之间沿轴向排列配置的多个摩擦板73c、74c、75c;以及配置于多个摩擦板73c、74c、75c的驱动源相反侧以与多个摩擦板73c、74c、75c接合的活塞73d、74d、75d。
在比多个摩擦板73c、74c、75c靠近径向内侧处具备接合室P31、P41、P51和平衡室P32、P42、P52。在平衡室P32、P42、P52内配置有对活塞73d、74d、75d向分离侧施力的回位弹簧73e、74e、75e。
在第二离合器CL2的毂构件73a及第三离合器CL3的毂构件75a的内周侧具备连结第二离合器CL2的毂构件73a与第三离合器CL3的毂构件75a的动力传递构件17。
动力传递构件17具有在径向内侧沿轴向延伸的圆筒部17a和在该圆筒部17a的轴向中间部从与第二离合器CL2的毂构件73a对应的位置向径向外侧延伸的纵壁部17b。纵壁部17b的外周面上形成有花键部,该花键部与在第二离合器CL2的毂构件74a的内周面上形成的花键部嵌合。
在圆筒部17a的驱动源相反侧的端部配置有允许与第一齿轮组PG1的太阳轮S1的相对旋转的止推轴承(thrust bearing)76;
圆筒部17a的外周面在比纵壁部17b靠近驱动源侧的部位上形成有花键部,该花键部与后述的第三离合器CL3的毂构件75a的内周面上形成的花键部嵌合。
第三离合器CL3的毂构件75a具有:外周面与多个摩擦板75c联接的圆筒状的花键部75a1;从该花键部75a1向径向内侧延伸的纵壁部75a2;从该纵壁部75a2的径向内侧的端部沿轴向延伸的驱动源侧的第一圆筒部75a3及驱动源相反侧的第二圆筒部75a4。
第一圆筒部75a3的外周面与第二圆筒部75a4的内周面上分别形成有花键部。第一圆筒部75a3的花键部与用于向第三齿轮组PG3的太阳轮S3传递动力的动力传递构件18花键嵌合。第二圆筒部75a4的花键部与动力传递构件17的外周面的花键部花键嵌合。
藉此,第一离合器CL1的筒构件73b、第二离合器CL2的毂构件74a、第三离合器CL3的毂构件75a以及第三齿轮组PG3的太阳轮S3一体旋转。
在动力传递构件17的内周侧配置有与纵壁部11a一体形成的套筒构件19。动力传递构件17在圆筒部17a的内周面通过在比纵壁部17b靠近驱动源相反侧的部位设置的轴承77旋转自如地支持于套筒构件19。套筒构件19由沿轴向延伸的第一套筒构件19a和在该第一套筒构件19a的径向外侧压入的第二套筒构件19b形成。
套筒构件19上设置有用于向第一~第三离合器CL1、CL2、CL3的接合室P31、P41、P51及平衡室P32、P42、P52供给工作油的接合油路L30、L40、L50及平衡室油路L60、L70、L80。
第一~第三离合器CL1、CL2、CL3的接合油路L30、L40、L50具备与控制阀(未图示)连通的接合室用轴向油路L31、L41、L51和使该接合室用轴向油路L31、L41、L51与接合室P31、P41、P51连通的接合用径向油路L32、L42、L52。
接合室用轴向油路L31、L41、L51形成于固定于变速器壳体11且沿轴向延伸且具备在周向的不同位置上形成的向径向外侧开口的多个槽19a1的第一套筒构件19a和在该第一套筒构件19a的径向外侧压入的第二套筒构件19b之间。
第一离合器CL1的接合用径向油路L32由沿径向贯通第二套筒构件19b的径向油路和设置为以使该径向油路与接合油压室P31连通的形式将动力传递构件17沿径向贯通的径向油路形成。藉此,第一离合器CL1的接合用的工作油通过接合油路L30供给至第一离合器CL1的接合室P31。
第二离合器CL2的接合用径向油路L42由沿径向贯通第二套筒构件19b的径向油路、沿径向贯通动力传递构件17的径向油路和设置为以使这些径向油路与接合室P41连通的形式将第三离合器CL3的毂构件75a的第二圆筒部75a4沿径向贯通的径向油路形成。藉此,第二离合器CL2的接合用的工作油通过接合油路L40供给至第二离合器CL2的接合室P41。
第三离合器CL3的接合用径向油路L52由沿径向贯通第二套筒构件19b的径向油路、沿径向贯通动力传递构件17的径向油路和设置为以使这些径向油路与接合室P51连通的形式将动力传递构件18沿径向贯通的径向油路形成。藉此,第三离合器CL3的接合用的工作油通过接合油路L50供给至第三离合器CL3的接合室P51。
平衡室油路L60、L70、L80与接合油路P31同样地,具备与设置于变速器壳体11的未图示的控制阀连通的离心平衡室用轴向油路L61、L71、L81和与该离心平衡室用轴向油路L61、L71、L81连通的离心平衡室用径向油路L62、L72、L82。
第一~第三离合器CL1~CL3的离心平衡室用轴向油路L61、L71、L81在与套筒构件19的接合室用轴向油路L31、L41、L51不同的周向位置上形成。
第一离合器CL1的平衡室用径向油路L62由沿径向贯通第二套筒构件19b的径向油路和设置为以使该径向油路与平衡室用P32连通的形式将动力传递构件17沿径向贯通的径向油路形成。藉此,第一离合器CL1的平衡室用的工作油通过平衡室油路L60供给至第一离合器CL1的平衡室P32。
第二离合器CL2的平衡室用径向油路L72由沿径向贯通第二套筒构件19b的径向油路、沿径向贯通动力传递构件17的径向油路和设置为以使这些接合用径向油路与平衡室P42连通的形式将第三离合器CL3的毂构件75a的第二圆筒部75a4沿径向贯通的径向油路形成。藉此,第二离合器CL2的接合用的工作油通过平衡室油路L70供给至第二离合器CL2的平衡室P42。
第三离合器CL3的平衡室用径向油路L82由沿径向贯通第二套筒构件19b的径向油路、沿径向贯通动力传递构件17的径向油路和设置为以使这些径向油路与接合室P81连通的形式将动力传递构件18沿径向贯通的径向油路形成。藉此,第三离合器CL3的平衡室用的工作油通过平衡室油路L80供给至第三离合器CL3的平衡室P52。
另外,本实施形态中第一~第三离合器CL1、CL2、CL3的平衡室用轴向油路L61、L71、L81由设置于套筒构件19的同一槽形成。藉此,对第一~第三离合器CL1、CL2、CL3的平衡室同时供给工作油。
接着,说明用于润滑第一~第三离合器CL1、CL2、CL3的多个摩擦板73c、74c、75c的润滑油的供给路径。
向第一离合器CL1的摩擦板73c供给的润滑油的供给路径形成为经由第一离合器CL1的平衡室用轴向油路L61、第二套筒构件19b上形成的径向油路、轴承77以及止推轴承76而和第一离合器CL1的离心平衡室P32与第一齿轮组PG1之间的空间Z1连通。
流入空间Z1的润滑油由设置于第一齿轮组PG1与第一离合器CL1的平衡室P32之间的挡板78整流,并供给至第一离合器CL1的摩擦板73c及第一齿轮组PG1的行星架C1的轴承。
向第二离合器CL2的摩擦板74c供给的润滑油的供给路径形成为经由第二离合器CL1的平衡室用轴向油路L71、第二套筒构件19b上形成的径向油路以及毂构件75a的第二圆筒部75a4的驱动源相反侧的端部上设置的切口部而和第二离合器CL2的离心平衡室P42与第二离合器CL2的毂构件74a之间的空间Z2连通。藉此,流入空间Z2的润滑油供给至摩擦板74c。
向第三离合器CL3的摩擦板75c供给的润滑油的供给路径经由第三离合器CL3的平衡室用轴向油路L81、第二套筒构件19b上形成的径向油路、第二离合器CL2的毂构件75a与动力传递构件18之间的花键嵌合部以及动力传递构件18的径向内侧的驱动源相反侧的端部上设置的切口部而和第三离合器CL3的离心平衡室与第二离合器CL2的毂构件的纵壁部之间的空间Z3连通。藉此,流入空间Z3的润滑油供给至摩擦板75c。
如前所述,本实施形态中第一~第三离合器CL1、CL2、CL3的平衡室用轴向油路L61、L71、L81由设置于套筒构件19的同一槽形成。藉此,对第一~第三离合器CL1、CL2、CL3的摩擦板73c、74c、75c同时供给润滑油。
自动变速器10具有用于通过使上述各摩擦接合元件BR1、BR2、CL1、CL2、CL3接合及分离来实现变速挡的油压控制装置2,详细说明该油压控制装置2。
油压控制装置2如图5及图6所示,具备由发动机(未图示)驱动的带溢流阀(reliefvalve)的机械式泵(MOP)21(以下称为“机械泵”)和主要在发动机停止中由电气驱动的电气式泵(EOP)22(以下称为“电动泵”)作为油压源。
油压控制装置2具备油压控制回路20,该油压控制回路20调节从这些泵21、22吐出的工作油,为了变速控制而生成向各摩擦接合元件BR1、BR2、CL1、CL2、CL3供给的接合压、分离压等变速挡形成用的工作压,且控制向包括摩擦接合元件BR1、BR2、CL1、CL2、CL3的变速器内各润滑部位的润滑油的供给。另外,图5及图6的油压控制回路20主要示出了润滑用的回路。
油压控制回路20具有:借助油压与弹簧力而工作并进行油路的切换、油压的调节等的多个滑阀;借助电气信号而工作并连通、遮断油路的多个开闭电磁阀(以下称为“开闭阀”);以及同样借助电气信号而工作并进行工作压的给排、调节等的多个线性电磁阀(以下称为“线性阀”),油压源、这些阀及摩擦接合元件通过油路而连结从而以进行变速控制、控制润滑油的供给的润滑油供给控制等的形式构成回路。
作为构成油压控制回路20的阀,具备:将机械泵21的吐出压调节为规定的管路压的调节阀31;将所述管路压与电动泵22的吐出压切换,并作为变速控制用工作压的源压向摩擦接合元件侧选择性地进行供给的泵换挡阀32;以及用于将电动泵22的吐出油作为润滑油进行供给的电动泵22的润滑切换阀33。润滑切换阀33的控制端口331、332与供给管路压的管路压油路a和电动泵22的吐出油路b分别连接。
在管路压产生的力大于电动泵22的吐出压与弹簧产生的力时,阀芯333位于图面上(以下相同)的左侧,电动泵22的吐出油路b与润滑油追加油路c连通。相反的情况下,阀芯333位于右侧从而电动泵22的吐出油路b通过润滑切换阀33与泵换挡阀32连接。
泵换挡阀32两端的控制端口321、322与供给管路压的管路压油路a和经由润滑切换阀33的电动泵22的吐出油路b分别连接。
并且,在管路压与弹簧(未图示)产生的力大于电动泵22的吐出压产生的力时,阀芯323位于图面上(以下相同)右侧,所述管路压油路a与变速用源压油路d连通。相反的情况下,阀芯323位于左侧从而电动泵22的吐出油路b与变速用源压油路d连通。
另外,从变速用源压油路d经由多个变速用源压分叉油路(未图示)向分别生成第一、第二制动器BR1、BR2及第一~第三离合器CL1、CL2、CL3用的接合压的多个变速用线性阀60(参照图7)供给变速用控制源压。并且,各线性阀60生成的接合压根据变速挡供给至各摩擦接合元件的接合室,使对应的摩擦接合元件接合。
管路压油路a导至减压阀41,由减压阀41使管路压减压至规定压力从而生成控制压。该控制压由从控制压油路e分叉出的第一及第二分叉控制压油路e1、e2分别供给至第一及第二开闭阀51、52。
第一开闭阀51打开时,由第一分叉控制压油路e1向第二制动器用的润滑油增量阀34供给控制压;
第二开闭阀52打开时,由第二分叉控制压油路e2向第一~第三离合器用的润滑油增量阀35供给控制压;
这些第一及第二开闭阀51、52及润滑油增量阀34、35的润滑油增量作用后述。
减压阀41生成的控制压还导入管路压控制用线性阀61,生成用于供给至调节阀31从而将管路压的设定压力调节为与车辆的运行状态对应的规定的压力的管路压调节压。调节阀31的控制端口311、312与管路压油路a和经由管路压控制用线性阀61的控制压油路e分别连接。
调节阀31在管路压控制用线性阀61的控制压与弹簧(未图示)产生的力小于管路压产生的力时,阀芯313位于图面上(以下相同)右侧,管路压油路a与主润滑油路f连通。相反的情况下,阀芯313位于左侧而使管路压油路a除了主润滑油路f之外还与引流端口(drain port)连通。
油压控制回路20上具备调节主润滑油路f内的润滑油压的润滑用减压阀42。另外,润滑用减压阀42的下游侧的主润滑油路f为了故障保障(fail-safe)而经由孔80连接管路压油路a。孔80例如以φ0.8mm的小直径形成,在主润滑油路f的润滑油压急剧降低等产生压力差的情况下使管路压油路a与主润滑油路f连接。
主润滑油路f在经过油冷却器91后分叉为第一~第三润滑分叉油路f1、f2、f3,分别经由固定孔81、82、83向第一及第二制动器BR1、BR2、第一~第三离合器CL1、CL2、CL3及变速器内的主轴D供给润滑油。
主润滑油路f上设置有旁通(by-pass)油冷却器91的旁通油路f’,该旁通油路f’上设置有用于保护油冷却器91的润滑油溢流阀92。
主润滑油路f从油冷却器91的上游侧分叉,第四润滑分叉油路f4与前述第二制动器用的润滑油增量阀34连接。主润滑油路f还从油冷却器91的下游侧分叉出第五润滑分叉油路f5,与第一~第三离合器用的润滑油增量阀35连接。
第一开闭阀51打开时,借助从第一分叉控制压油路e1供给的控制压,第二制动器用的润滑油增量阀34的阀芯341位于右侧,第四润滑分叉油路f4与第二制动器用润滑油增量油路g连通。经由第二制动器用的润滑油增量阀34及增量孔84向第二制动器BR2供给润滑油。
第二开闭阀52打开时,借助从第二分叉控制压油路e2供给的控制压,第一~第三离合器用的润滑油增量阀35的阀芯351位于右侧,第五润滑分叉油路f5与第一~第三离合器CL1、CL2、CL3用的润滑油增量油路h连通。经由第一~第三离合器用的润滑油增量阀35及增量孔85向第一~第三离合器CL1、CL2、CL3供给润滑油。
此外,油压控制回路20具备用于将电动泵22的吐出油作为第二制动器BR2的润滑油进行供给的电动泵22的润滑切换阀33。管路压作为控制压从管路压油路a供给至电动泵22的润滑切换阀33,在因该控制压而使阀芯371位于左侧时电动泵22的吐出油路b与润滑油追加油路c连通,若电动泵22在该状态下工作,则该吐出油经由润滑油追加油路c作为润滑油供给至第二制动器BR2。
如图7所示,自动变速器10具备作为用于控制前述的变速控制用的阀60、润滑控制用的阀51、52、61以及电动泵22的控制装置的控制单元200。控制单元200上输入有用于车辆的控制的多种外部信号。
作为向控制单元200的输入信号,可列举以下传感器的检测信号:检测车辆的行驶速度的车速传感器201、检测加速器开度(加速踏板的踩踏量)的加速器开度传感器202、检测作为输入自动变速器10的输入转速的发动机的转速的发动机转速传感器203、检测从自动变速器10输出的输出转速的输出转速传感器204、检测自动变速器10的变速器壳体11的底部的油积存部内积存的润滑油的温度(ATF温度)的油温传感器205、检测作为自动变速器10上输入的输入转矩的发动机的输出转矩的输入转矩传感器206、检测各摩擦接合元件上供给的工作油的油压的油压传感器207。
控制单元200具备:基于来自包括车速传感器201、加速器开度传感器202、发动机转速传感器203及输出转速传感器204的各种传感器的检测值向自动变速器10的油压控制装置2输出控制信号从而控制变速的变速控制部210;和作为后述的润滑油供给控制部220及各摩擦接合元件检测部的各摩擦接合元件温度计算部230。
润滑油供给控制部220具备设定好润滑油的供给对象及向各供给对象供给的润滑油的供给量的多个润滑油供给模式。润滑油供给控制部220基于来自输入转速传感器203、输出转速传感器204、油温传感器205、输入转矩传感器206、油压传感器207的输入信号向油压控制装置2输出的控制信号,由此进行如下的润滑油供给控制。
润滑油供给控制为了抑制各摩擦接合元件BR1、BR2、CL1、CL2、CL3的热负荷,且降低各摩擦接合元件中润滑油的搅拌阻力及拖拽阻力、油泵的吐出损失等从而谋求燃料消耗率的改善,根据车辆的状态控制向各摩擦接合元件供给的润滑油的供给模式的切换。
如图8所示,润滑油供给控制部220具备切换润滑油的供给对象及向各供给对象供给的润滑油量的多个润滑油量供给模式。多个润滑油供给模式根据对第二制动器BR2的冷却需求等级和对第一~第三离合器CL1、CL2、CL3的冷却需求等级(具体而言是冷却需求等级低L、冷却需求等级高H、冷却需求等级最高HH)进行切换。
冷却需求等级根据与各摩擦接合元件的温度相关的参数是否在阈值以上来判定。在此说明判定用于切换多个润滑油供给模式的冷却需求等级的参数以及对每个参数设置的阈值。
作为判定用于切换多个润滑油供给模式的冷却需求等级的参数,使用和各摩擦接合元件的温度上升(发热)有关的值。具体而言,使用输入转矩传感器206检测出的输入转矩、输入转速传感器203检测出的输入转速、各摩擦接合元件温度计算部230计算出的第二制动器B2的温度及第一~第三离合器CL1、CL2、CL3的温度。
输入转矩与各摩擦接合元件的温度成比例关系,因此能推定各摩擦接合元件的温度的上升。输入转速在输入旋转上升时差旋转ΔN增大。该差旋转ΔN与各摩擦接合元件的温度成比例关系,因此与输入转矩同样地能推定各摩擦接合元件的温度的上升。各摩擦接合元件的温度能直接检测各摩擦接合元件的温度上升。
作为用于对向上述各摩擦接合元件供给的润滑油的供给对象及供给量切换的参数的各摩擦接合元件的温度,本实施形态中由各摩擦接合元件温度计算部230进行计算。各摩擦接合元件的温度基于输入转速、输出转速、输入转矩、与各摩擦接合元件连通的油路的油压以及后述的各摩擦接合元件向周边大气及润滑油的放热的冷却温度进行计算。
具体而言,各摩擦接合元件温度计算部230计算的各摩擦接合元件的温度T1由前一循环计算出的各摩擦接合元件温度T0、各摩擦接合元件的吸收能量E、各摩擦接合元件的摩擦板的热容量Q、根据从各摩擦接合元件向周边大气及润滑油的放热速度(摩擦接合元件温度下降速度)Tc、循环时间(一次计算花费的时间)tc求出的冷却温度(Tc×tc)及下方的数式1求出。另外,前一循环计算出的各摩擦接合元件温度T0的初始值使用油温传感器205检测出的ATF温度;
[数式1]
各摩擦接合元件的吸收能量E由各摩擦接合元件的输入侧与输出侧的差旋转ΔN、各摩擦接合元件的传递转矩Trq及下方的数式2求出;
[数式2]
差旋转ΔN基于输入转速传感器203检测出的输入转速、输出转速传感器204检测出的输出转速、变速挡、速度图表进行计算。差旋转ΔN通过在当前的变速挡为分离状态且在下一个变速挡为接合状态的摩擦接合元件的筒构件与毂构件之间产生的旋转差进行计算。
传递转矩Trq由摩擦面的数量n、活塞回位弹簧设置载荷Fr、摩擦系数μ、油压传感器207检测出的工作油压Pa、活塞大径Dpo、活塞小径Dpi、各摩擦接合元件的摩擦面大径Do、各摩擦接合元件的摩擦面小径Di及下方的数式3求出;
[数式3]
数式1的各摩擦接合元件的冷却温度Tc通过示各摩擦接合元件的温度T1(上一个循环计算出的计算值)及从ATF温度计算的各摩擦接合元件的发热温度ΔT(各摩擦接合元件的温度-ATF温度)、示出各摩擦接合元件的冷却温度Tc(各摩擦接合元件的温度下降速度)相对于各摩擦接合元件的发热温度ΔT的关系的映射图(图9)求出。具体而言,如图9所示,读取摩擦接合元件的发热温度ΔT1时的摩擦接合元件的冷却温度Tc1的值,由此求出摩擦接合元件的冷却温度Tc。
图9的各摩擦接合元件的冷却温度Tc相对于各摩擦接合元件的发热温度ΔT的映射图通过将向在规定的变速状态下接合的规定的摩擦接合元件供给规定流量的润滑油时的规定的摩擦接合元件的温度下降速度(冷却温度)基于实验值导出的近似式计算得到。另外,对多个变速状态下接合的每个摩擦接合元件都设有各摩擦接合元件的冷却温度Tc相对于各摩擦接合元件的发热温度ΔT的映射图。
上述参数(输入转矩、输入转速、各摩擦接合元件的温度)的阈值设定了各摩擦接合元件的发热较少、需要润滑油的增大时的条件。例如,输入转矩的阈值Tq1设定为250Nm,输入转速的阈值Nin设定为3000rpm,第一~第三离合器CL1、CL2、CL3的温度的阈值Tcl1、Tcl2、Tcl3设定为150℃,第二制动器的温度的第一阈值Tlow设定为150℃。另外,对于第二制动器的温度,设定有作为比第一阈值高的温度的第二阈值Thigh。例如,第二阈值Thigh设定为180℃。
多个润滑油供给模式如图8所示设定有模式1~模式5。在此说明多个润滑油供给模式、用于切换各润滑油供给模式的参数的条件、各润滑油供给模式下设想的情景(车辆的状态)的一个示例。
多个润滑油供给模式根据对第二制动器BR2的冷却需求等级和对第一~第三离合器CL1、CL2、CL3的冷却需求等级进行切换。例如,冷却需求等级设定有:各摩擦接合元件的冷却是能通过对各摩擦接合元件上始终供给的润滑油的供给量来冷却从而确保耐久性的冷却需求等级的冷却需求等级低L、作为比该冷却需求等级低L高的冷却需求等级的冷却需求等级高H及第二制动器BR2中作为比冷却需求等级高H高的冷却需求等级的冷却需求等级最高HH。
在对第二制动器BR2的冷却需求等级为低L,对第一~第三离合器CL1、CL2、CL3的冷却需求等级为低L时,执行作为第一润滑油供给模式的模式1。
各参数的条件为第二制动器BR2的温度小于第一阈值Tlow,且所有用于决定第一~第三离合器CL1、CL2、CL3的润滑油的供给量的参数(输入转矩、输入转速、第一~第三离合器CL1、CL2、CL3的温度)均小于各自的阈值Tq1、Nin、Tcl1、Tcl2、Tcl3。
模式1中,第二制动器BR2通过第一润滑分叉油路f1供给有第一规定流量(小)的润滑油。第一~第三离合器CL1~CL3通过第二润滑分叉油路f2供给有第二规定流量(小)的润滑油。
作为设想的情景,设想为轻负荷时、省油行驶时、滑行(coasting down)(对变速器而言减速时)、发动机启动前(例如转速小于500rpm时)等无需增大对各摩擦接合元件供给的润滑油量的状况。像这样,在各摩擦接合元件的热负荷不高的状态(冷却需求等级为低L)下,通过抑制润滑油量来抑制各摩擦接合元件的润滑油带来的搅拌阻力及拖拽阻力、油泵的吐出损失等。
在对第二制动器BR2的冷却需求等级为低L,对第一~第三离合器CL1、CL2、CL3的冷却需求等级为高H时,执行作为第二润滑油供给模式的模式2。
各参数的条件为第二制动器BR2的温度小于第一阈值Tlow,且用于决定第一~第三离合器CL1~CL3的润滑油的供给量的参数(输入转矩、输入转速、第一~第三离合器CL1~CL3的温度)中的一个以上在规定值以上。
模式2中,第二制动器BR2通过第一润滑分叉油路f1供给有第一规定流量(小)的润滑油。第一~第三离合器CL1~CL3除了第二润滑分叉油路f2还通过第一~第三离合器用润滑增量油路h供给有流量比第二规定流量多的第三规定流量(大)的润滑油。
作为设想的情景,设想为ATF温度是较为低温(例如第二制动器BR2的温度不会达到第一阈值Tlow的程度)的如下状况:中负荷(例如比怠速状态等低负荷时负荷高、比上坡路行驶时等高负荷时负荷低的状态)、加速时、升挡时、由转矩需求导致的降挡时等那般,不谋求向第二制动器BR2的润滑油的供给量的增大而是谋求向第一~第三离合器CL1~CL3的润滑油的供给量的增大。
具体而言,如图2所示在加速时、升挡时以及由转矩需求导致的降挡时(例如从6挡向3挡降挡时)等,第一~第三离合器CL1~CL3会发生接合切换(分离状态与接合状态进行变化的状态),因此对第一~第三离合器CL1~CL3的冷却需求等级较高。
另一方面,在加速时及升挡时,没有第二制动器BR2结合(从分离状态成为接合状态)的状况,不会发生如起动时(1挡)那般因使第二制动器BR2滑动而导致的第二制动器BR2的温度上升。
又,在所述由转矩需求导致的降挡时,虽然发生第二制动器BR2结合(从分离状态成为接合状态的状况),但是此时的第二制动器BR2的温度上升比第二制动器BR2的滑动状态下的第二制动器BR2的温度上升低,对第二制动器BR2的冷却需求等级较低。
像这样,在第一~第三离合器CL1、CL2、CL3的热负荷较高的状态而第二制动器BR2的热负荷不高的状态下,增大对第一~第三离合器CL1、CL2、CL3的润滑油的供给量从而确保第一~第三离合器CL1、CL2、CL3的耐久性,且抑制对第二制动器BR2的润滑油的供给量从而抑制第二制动器BR2中润滑油带来的搅拌阻力及拖拽阻力、油泵的吐出损失等。
模式2除上述各参数的条件以外,在发动机启动后规定期间(例如从转速为500rpm以上的时间点起3sec以内的期间)的情况下也适用。
具体而言,通常在车辆刚启动后,可能会出现离心平衡室P32、P42、P52的润滑油逸出而积存于油底壳(oil pan)中的状态。此时若进行接合操作,则会在未向离心平衡室P32、P42、P52供给润滑油的状态下向接合油压室P31、P41、P51供给工作油。
用于使各摩擦接合元件接合的规定的接合油压是以离心平衡室P32、P42、P52中供给有润滑油为前提下的压力来设定的。因此,若在未向离心平衡室P32、P42、P52中充分供给润滑油的状态下供给规定的接合油压,恐怕会使接合的正时提前,对乘客造成冲击。
为了解决该问题,在刚启动后,如前所述增大向第一~第三离合器CL1、CL2、CL3供给的润滑油量(第三规定流量),由此能将润滑油迅速地供给至离心平衡室P32、P42、P52。
又,模式2进一步地,作为其他条件在ATF温度为规定值Toil(例如100℃)以上的情况下也适用。
具体而言,ATF温度为规定值Toil以上时,本实施形态中配置于油底壳内的变速控制模块(TCM,Transmission Control Module)恐怕会因高油温而遭受热害,因此需要降低ATF温度。
通过使润滑油供给模式为模式2能降低经由油冷却器91的油路(油冷却器91的下游)的阻力,因此能增加经由油冷却器91的油量,能有效降低ATF温度。
具体而言,第二润滑油供给模式(模式2)中,借助第二开闭阀52使第一~第三离合器用的润滑油增量阀35打开,因此在冷却器的下游分叉的第五润滑分叉油路f5与第一~第三离合器用润滑油增量油路h连通。藉此,除了第一~第三分叉润滑油供给油路f1~f3以外,第一~第三离合器用润滑油增量油路h也连通,因此油冷却器91下游的阻力降低,流通于主润滑油路f的润滑油的流量增大。其结果是,能增大油冷却器91冷却的润滑油的流量,因此能使ATF油温降低。
此外,模式2中,借助第一开闭阀51使第二制动器用的润滑油增量阀34关闭,因此在油冷却器91的上游分叉的第四润滑分叉油路f4与旁通油冷却器91的第二制动器用润滑油增量油路g不连通。藉此,油压控制回路20中不从不经由冷却器的第二制动器用润滑油增量回路g向第二制动器BR2供给润滑油,能使经由油冷却器9的油路中流通的润滑油量进一步增大。
在对第二制动器BR2的冷却需求等级为高H、对第一~第三离合器CL1、CL2、CL3的冷却需求等级为低L时,执行作为第三润滑油供给模式的模式3。
各参数的条件为、第二制动器BR2的温度为第一阈值Tlow以上,且所有用于决定第一~第三离合器CL1~CL3的润滑油的供给量的参数(输入转矩、输入转速、第一~第三离合器CL1~CL3的温度)均小于规定值。
模式3中,第二制动器BR2除第一润滑分叉油路f1以外还通过第二制动器用润滑油增量油路g供给有流量比第一规定流量多的第四规定流量(大)的润滑油。第一~第三离合器CL1~CL3通过第二润滑分叉油路f2供给有第二规定流量(小)的润滑油。
作为设想的情景,设想为如上坡时等高负荷时以及拥堵时等那般谋求向第二制动器BR2的润滑油的供给量的增大且不谋求向第一~第三离合器CL1~CL3的润滑油的供给量的增大的状况。
具体而言,在进入上坡时的换挡减速中,在第二制动器BR2发生滑动。尤其是,第二制动器BR2为了确保起动时的转矩容量,摩擦板的数量设定为比其他的摩擦接合元件多(参照图4),因此滑动状态下的发热量也比其他的摩擦接合元件大。因此,对第二制动器BR2的冷却需求等级升高。又,在上坡路上起动或加速器坡道保持时,在高负荷的状态下第二制动器BR2成为滑动状态,因此第二制动器BR2的温度容易成为第一阈值Tlow以上,在这样的情况下也升高对第二制动器BR2的冷却需求等级。
在拥堵时,为了反复进行起动与停止,第二制动器BR2的滑动状态的频次增加,因此对第二制动器BR2的冷却需求等级升高。
像这样,在第二制动器BR2的冷却需求等级较高、第一~第三离合器CL1、CL2、CL3的冷却需求等级较低的状态下,增大对第二制动器BR2的润滑油的供给量从而确保第二制动器BR2的耐久性,抑制对第一~第三离合器CL1、CL2、CL3的润滑油的供给量从而抑制第一~第三离合器CL1、CL2、CL3中的搅拌阻力及拖拽阻力、油泵的吐出损失等。
在对第二制动器BR2的冷却需求等级为高H、对第一~第三离合器CL1、CL2、CL3的冷却需求等级为高H时,执行作为第四润滑油供给模式的模式4。
各参数的条件为第二制动器BR2的温度在第一阈值Tlow以上,且用于决定第一~第三离合器CL1~CL3的润滑油的供给量的参数(输入转矩、输入转速、第一~第三离合器CL1~CL3的温度)中的一个以上在规定值以上。
模式4中,第二制动器BR2除了第一润滑分叉油路f1还通过第二制动器用润滑油增量油路g供给有流量比第一规定流量多的第四规定流量(大)的润滑油。第一~第三离合器CL1~CL3除了第二润滑分叉油路f2还通过第一~第三离合器用润滑油增量油路h供给有流量比第二规定流量多的第三规定流量(大)的润滑油。
作为设想的情景,设想为ATF温度是较为高温(例如第二制动器BR2的温度恐怕会达到第一阈值Tlow的程度)的如下状况:中负荷(例如比怠速状态等低负荷时负荷高、比上坡路行驶时等高负荷时负荷低的状态)、加速时、升挡时、由转矩需求导致的降挡时等那般,谋求向第二制动器BR2的润滑油的供给量的增大且谋求向第一~第三离合器CL1~CL3的润滑油的供给量的增大。
具体而言,在与模式2同样的行驶情景下,在ATF温度为较为高温的情况下可考虑升高对第二制动器BR2及第一~第三离合器CL1~CL3的冷却需求等级。
像这样,在第二制动器BR2及第一~第三离合器CL1、CL2、CL3的冷却需求等级较高的状态下,增大对第二制动器BR2及第一~第三离合器CL1、CL2、CL3的润滑油的供给量,由此能优先进行第二制动器BR2及第一~第三离合器CL1、CL2、CL3的耐久性的确保。
模式4除上述各参数的条件以外,在自动变速器为失效状态的情况下也适用。
具体而言,例如在检测到输入转速传感器203的异常的情况、检测到油温传感器205的异常的情况、在检测到从发动机向变速器输入的输入转矩传感器206的异常的情况(输入转矩信息信号为故障状态的类型(status)时)中的任一成立的情况下,判定为失效状态。
藉此,失效状态下,通过模式4润滑油的流量在第二制动器BR2及第一~三离合器CL1、CL2、CL3中均增大润滑油,因此抑制各摩擦接合元件的咬死等,从而可靠性优先。
在对第二制动器BR2的冷却需求等级为最高HH时,执行作为第五润滑油供给模式的模式5。
各参数的条件为第二制动器BR2的温度在高于第一阈值Tlow的第二阈值Thigh(例如180℃)以上。
模式5中,第二制动器BR2除了第一润滑分叉油路f1及第二制动器用润滑油增量油路g还通过与电动泵22的吐出油路b连接的润滑油追加油路c供给有比第四规定流量(大)多的第五规定流量(特大)的润滑油。第一~第三离合器CL1~CL3通过第二润滑分叉油路f2供给有第二规定流量的润滑油。
作为设想的情景,设想为在加速器坡道保持、拖拽(牵引)等高负荷时,对第二制动器BR2施加过大的热负荷的情况。例如,加速器坡道保持有时车辆在上坡路上不依靠制动踏板操作,而是用由驾驶员踩踏加速踏板带来的需求驱动力保持停车状态。加速器坡道保持中,使上坡路上由车辆的自重带来的滑落转矩与需求驱动转矩平衡而维持制动状态,因此在驱动源与驱动轮之间产生差旋转。驱动源与驱动轮之间的第二制动器BR2因该差旋转而滑动,从而对第二制动器BR2施加过大的热负荷,由此第二制动器BR2的耐久性容易降低。
这样的状况下,通过使第二制动器BR2的冷却最优先来确保第二制动器BR2的耐久性。
另外,图8的第一~第五润滑油供给模式及图9示出的映射图预先存储于控制单元200的存储部(未图示)。
参照图10及图11的流程图,更为具体地说明上述润滑油供给控制的动作的一个示例。
在图10的步骤S1中,检测润滑油供给控制所需要的各种信息。在步骤S1中,读取加速器开度、油温、输入旋转、输出旋转、输入转矩、油压等各种检测值。
在接着的步骤S2中,判定是否为失效状态。在处于失效状态时,判定润滑油供给模式为第四润滑油供给模式,使流程进至步骤S30,以模式4向第二制动器BR2及第一~三离合器CL1、CL2、CL3供给润滑油。失效状态中,借助第四润滑油供给模式使润滑油的流量对第二制动器BR2及第一~三离合器CL1、CL2、CL3都是润滑油增量,因此抑制各摩擦接合元件的咬死等,从而可靠性优先。
另外,步骤S2的失效状态的判定中,如前所述在输入转速传感器、油温传感器205、输入转矩传感器206的任意一个检测到异常的情况下,判定为失效状态。步骤S2中判定为并非失效状态的情况下,使处理进至步骤S3。
步骤S3中,基于第二制动器温度计算部223计算出的第二制动器的温度,判定第二制动器(起动用摩擦接合元件)BR2的温度是否在第二阈值Thigh(例如180℃)以上。
在第二制动器BR2的温度为第二阈值Thigh以上时,判定润滑油供给模式为第五润滑油供给模式,使流程进至步骤S30,以模式5向第二制动器BR2及第一~第三离合器CL1、CL2、CL3供给润滑油。
作为第二制动器BR2的温度为第二阈值Thigh以上的情景,设想为例如在加速器坡道保持、拖拽等高负荷时,对第二制动器BR2施加过大的热负荷的情况。像这样在对第二制动器BR2施加过大的热负荷的状态下,如前所述使通过第五润滑油供给模式(模式5)向第二制动器供给的润滑油量为特大,使向第一~三离合器CL1、CL2、CL3供给的润滑油量不增加。藉此,能使向第二制动器BR2供给的润滑油的比例相对增加,因此能更有效地冷却第二制动器BR2。
步骤S3中在第二制动器BR2的温度小于第二阈值Thigh时,使处理进至步骤S4。在步骤S4中判定输入转速是否在怠速转速N0(例如500rpm)以上。步骤S4中在输入转速为怠速转速N0以上时,进至步骤S5使计时器进行计时,且使处理进至步骤S6。另一方面,步骤S3中在输入转速小于怠速转速N0时,进至步骤S7将计时器设定为0,然后使处理进至步骤S6。
在步骤S6中判定计时器是否为0。步骤S6中在判定计时器为0时,即发动机启动前(直至怠速旋转以前的初爆为止的期间)的情况下,判定润滑油供给模式为第一润滑油供给模式,然后使流程进至步骤S30,以模式1向第二制动器BR2及第一~第三离合器CL1、CL2、CL3供给润滑油并使流程返回。在发动机启动前需要润滑之前的状态下,不增加向第二制动器BR2及第一~第三离合器CL1、Cl2、CL3供给的润滑油,由此谋求燃料消耗率的改善。
步骤S6中在计时器不为0时使处理进至步骤S8,在步骤S8中判定计时器是否为3秒以上。在计时器小于规定时间t1(例如3秒)的情况(例如启动后直至经过3秒钟为止期间内的情况)下,判定润滑油供给模式为第二润滑油供给模式,使流程进至步骤S30,以模式2向第二制动器BR2及第一~第三离合器CL1、CL2、CL3供给润滑油并使流程返回。抑制向第二制动器BR2供给的润滑油量,并且增大向第一~第三离合器CL1、CL2、CL3供给的润滑油量。
像这样,在刚启动后,如前所述通过增大向第一~第三离合器CL1、CL2、CL3供给的润滑油量(第三规定流量)来向离心平衡室P32、P42、P52迅速地供给润滑油,由此能抑制因在未向离心平衡室P32、P42、P52充分供给润滑油的状态下供给规定的接合油压而导致的对乘客的冲击。
步骤S8中在计时器为规定时间t1以上时,使处理进至步骤S9。在步骤S9中判定是否处于变速动作中。是否处于变速动作中的判断通过检测从变速开始时至变速结束时来判断。例如,变速开始时间点根据变速指令检测部是否输出了变速指令来判定,变速结束时间点根据输入转速、输出转速、变速比,输入转速与输出转速的比与变速后的减速比是否一致来判定。
步骤S9中在处于变速动作中的情况下,维持当前的润滑油供给模式,且使流程进至步骤S30。即,在变速动作中,不进行润滑油供给模式的切换动作而使流程返回。藉此,能抑制变速中的周密的接合控制中的摩擦板间的摩擦系数μ的变化,因此能抑制在摩擦接合元件接合时因润滑油的粘性带来的拖拽阻力使接合的正时偏离最优的正时而导致的变速冲击。
例如,在变速动作中增大润滑油的供给量那样的模式的切换中,能抑制因润滑油的粘性在比希望的正时早的正时使各摩擦接合元件接合而导致的冲击的产生。
步骤S9中在不处于变速动作中的情况下,使处理进至步骤S10。在步骤S10中判定润滑油供给模式是否为模式5。步骤S10中在润滑油供给模式为模式5的情况下,即使检测到变速指令仍禁止变速动作,且使流程进至步骤S30,执行控制并使流程返回。
像这样,第五润滑油供给模式(模式5)中,在各摩擦接合元件中供给有润滑油的情况下,基于加速器开度及车速,即使在从变速控制部210输出了变速指令的情况下仍抑制变速控制部210的变速控制。藉此,在比第二制动器BR2的热负荷更严峻的车辆的状态(例如加速器坡道保持及拖拽等)下,能通过使第二制动器BR2的润滑比变速动作优先来切实地确保第二制动器BR2的耐久性。
步骤S10中在润滑油供给模式为模式5以外的情况下,使处理进至步骤S11。在步骤S11中判定是否处于润滑油供给模式的切换动作中。是否处于润滑油供给模式的切换动作中的判断例如是从输出了润滑油供给模式切换指令的时间点起使计时器计时,在计时器处于被认为是润滑油的供给量的切换结束的规定时间t2之间的情况下判断为处于润滑油供给模式切换动作中。
步骤S11中在处于润滑油供给模式的切换动作中的情况下,即使检测到变速指令仍禁止变速动作,且使流程进至步骤S30,执行控制并使流程返回。
藉此,能禁止润滑油供给模式切换动作中的变速动作,因此能防止变速动作中的周密的接合控制中的摩擦板间的摩擦系数μ的变化。其结果是,能抑制例如在变速动作中不断进行增加润滑油的供给量那样的模式的切换动作从而因润滑油的粘性使得在比希望的正时早的正时使各摩擦接合元件接合而导致的冲击的产生。
步骤S11中在润滑油供给模式不处于切换动作中的情况下,使处理进至步骤S12,允许变速。在接着的步骤S13中,判定油温传感器205检测到的ATF温度是否在规定值Toil(例如100℃)以上。步骤S13中在ATF温度为规定值Toil以上时,判定润滑油供给模式为第二润滑油供给模式,然后使流程进至步骤S30,以模式2向第二制动器BR2及第一~三离合器CL1~CL3供给润滑油。
ATF温度为规定值Toil以上时,本实施形态中,配置于油底壳内的变速控制模块(TCM)恐怕会因高油温而遭受热害,因此需要降低ATF温度。
通过成为第二润滑油供给模式(模式2)能如前所述降低经由油冷却器91的油路的阻力,因此能增加经由油冷却器91的油量,能有效降低ATF温度。
步骤S13中在ATF温度小于规定值Toil时,使处理进至步骤S14,通过图11示出的润滑油流量模式判定流程决定润滑油供给模式。
步骤S15中在判定第二制动器BR2的温度是否为第一阈值Tlow(例如150℃)以上,第二制动器BR2的温度小于第一阈值Tlow的情况下,在步骤S16中判定输入转速是否为规定值Nin(例如3000rpm)以上,在步骤S17中判定输入转矩是否为规定值Tq1(例如250Nm)以上,在步骤S18中判定第一离合器CL1的温度是否为规定值Tcl1(例如180℃)以上,在步骤S19中判定第二离合器CL2的温度是否为规定值Tcl2(例如180℃)以上,在步骤S20中判定第三离合器CL3的温度是否为规定值Tcl3(例如180℃)以上。
在第二制动器BR2的温度小于阈值Tlow、输入转速小于规定值Nin、输入转矩小于规定值Tq1、第一~第三离合器CL1、CL2、CL3的温度小于规定值Tcl1、Tcl2、Tcl3的情况下,判定润滑油供给模式为第一润滑油供给模式,然后使流程进至步骤S30,以模式1向第二制动器BR2及第一~第三离合器CL1、CL2、CL3供给润滑油并使流程返回。
又,在第二制动器BR2的温度小于第一阈值Tlow,且输入转速、输入转矩、第一~第三离合器CL1、CL2、CL3的温度中任意一个为规定值以上的情况下,判定润滑油供给模式为第二润滑油供给模式,然后使流程进至步骤S30,以模式2向第二制动器BR2及第一~第三离合器CL1、CL2、CL3供给润滑油并使流程返回。
另一方面,步骤S15中在第二制动器BR2的温度为第一阈值Tlow以上的情况下,在步骤S21中判定输入转速是否为规定值Nin(例如3000rpm)以上,在步骤S22中判定输入转矩是否为规定值Tq1(例如250Nm)以上,在步骤S23中判定第一离合器CL1的温度是否为规定值Tcl1(例如180℃)以上,在步骤S24中判定第二离合器CL2的温度是否为规定值Tcl2(例如180℃)以上,在步骤S25中判定第三离合器CL3的温度是否为规定值Tcl3(例如180℃)以上。
在第二制动器BR2的温度为阈值Tlow以上、输入转速小于规定值Nin、输入转矩小于规定值Tq1、第一~第三离合器CL1、CL2、CL3的温度小于规定值Tcl1、Tcl2、Tcl3的情况下,判定润滑油供给模式为第三润滑油供给模式,然后使流程进至步骤S30,以模式3向第二制动器BR2及第一~第三离合器CL1、CL2、CL3供给润滑油并使流程返回。
又,在第二制动器BR2的温度为阈值Tlow以上,且输入转速、输入转矩、第一~第三离合器CL1、CL2、CL3的温度中任意一个为规定值以上的情况下,判定润滑油供给模式为第四润滑油供给模式,然后使流程进至步骤S30,以模式4向第二制动器BR2及第一~第三离合器CL1、CL2、CL3供给润滑油并使流程。
根据以上结构,能根据第二制动器BR2的温度、输入转矩、输入转速、第一~第三离合器CL1、CL2、CL3的温度切换润滑油供给模式,因此能根据车辆的状态对第二制动器BR2以及第一~第三离合器CL1、CL2、CL3供给合适的润滑油量。
藉此,能够通常重视燃料消耗率,削减向第二制动器BR2以及第一~第三离合器CL1、CL2、CL3的润滑油量,且根据需要向第二制动器BR2以及第一~第三离合器CL1、CL2、CL3分别供给需要的量的润滑油。其结果是,能考虑车辆的状态地谋求兼顾作为变速器整体的燃料消耗率的改善和各摩擦接合元件的耐久性的确保。
尤其是,对于对发热苛刻的第二制动器BR2的润滑油量的切换,使用作为比热负荷更直接的参数的第二制动器BR2的温度,由此能恰当地设定润滑油的供给量。
对第二制动器BR2以及第一~第三离合器CL1、CL2、CL3的润滑油的供给量被模式化为第一~第五润滑油供给模式。藉此,无需控制对第二制动器BR2与第一~第三离合器CL1、CL2、CL3各自的润滑油的供给,仅根据各参数判定润滑油供给模式就能根据需要向两者供给恰当的流量的润滑油。
藉此,不使控制内容、控制条件复杂化,能根据车辆的状态向自动变速器的各摩擦接合元件供给与需要对应的润滑油量,由此谋求兼顾燃料消耗率的改善和各摩擦接合元件的可靠性的确保。
本发明不限于例示的实施形态,在不偏离本发明的要旨的范围内可进行多种改进及设计上的变更。
例如在本实施形态中说明了向第一制动器BR1供给的润滑油是从输入轴12上设置的润滑油路L12进行供给的结构,但向第一制动器BR1供给的润滑油也可以是从与第一~第三离合器CL1~CL3的润滑油的供给路径相同的供给路径进行供给。此时,也可以是对第一~第三离合器CL1~CL3及第一制动器BR1的润滑油的供给量构成为在图11的流程图的步骤S20及步骤S25之后的步骤中追加判定第一制动器BR1的温度是否为规定值(例如180℃)以上的步骤。
又,例如在本实施形态中,说明了润滑油供给模式根据第二制动器BR2的温度、输入转速、输入转矩、第一~第三离合器CL1~CL3的温度是否为规定的阈值以上来决定的结构,但也可以是根据第一~第三离合器CL1~CL3的温度、第二制动器BR2的温度来决定润滑油供给模式。藉此,通过使用第二制动器BR2及第一~第三离合器CL1、CL2、CL3的温度作为参数,能恰当地设定润滑油的供给量。
又,例如在本实施形态中,说明了各摩擦接合元件的温度通过计算算出的结构,但也可以是如图7中以假想线所示出那样,各摩擦接合元件的温度使用各摩擦接合元件的温度传感器等进行检测。
又,例如在本实施形态中,在步骤S8的是否处于变速动作中的判定中,对于变速完成时的判定也可以是判定各摩擦接合元件是否完全接合。
又,例如在本实施形态中,说明了在变速动作中限制润滑油供给模式的切换动作且在润滑油供给模式的切换动作中禁止变速动作的结构,但也可以是仅进行变速动作中的润滑油供给模式的切换动作的限制和润滑油供给模式的切换动作中的变速动作的禁止之中的任意一方。
又,例如在本实施形态中,说明了为了使对各摩擦接合元件的润滑油的供给量增大而具有各摩擦接合元件用增大回路(增量孔及增大阀)的结构,但作为用于使对各摩擦接合元件的润滑油的供给量增大的结构,也可以是替代增量孔84、85、润滑油增量阀34、35及固定孔81、82、83而使用可变孔,根据车辆的运行状态调节孔径。
工业应用性:
如上,根据本发明,在自动变速器的控制装置中能配合车辆的行驶状态进行与需要对应的润滑油的供给的控制,从而谋求兼顾燃料消耗率的改善和变速器的起动用摩擦接合元件及其他的摩擦接合元件的耐久性的确保,因此能适合地应用于变速器的制造工业领域。
Claims (6)
1.一种自动变速器的控制装置,其特征在于,
具备:
润滑油供给控制部,所述润滑油供给控制部控制对用于切换从输入轴向输出轴的动力传递路径的多个摩擦接合元件中在车辆起动时接合的起动用摩擦接合元件的润滑油的供给以及对所述多个摩擦接合元件中所述起动用摩擦接合元件以外的其他的摩擦接合元件的润滑油的供给;
检测所述起动用摩擦接合元件的温度的起动用摩擦接合元件温度检测部;和
检测所述其他的摩擦接合元件的温度的其他的摩擦接合元件温度检测部;
所述润滑油供给控制部以如下形式进行控制:
根据所述起动用摩擦接合元件的温度切换对所述起动用摩擦接合元件的润滑油的供给量,根据所述其他的摩擦接合元件的温度切换对所述其他的摩擦接合元件的润滑油的供给量。
2.根据权利要求1所述的自动变速器的控制装置,其特征在于,
所述润滑油供给控制部具备用于切换润滑油的供给对象和对该供给对象的润滑油的供给量的润滑油供给模式;
所述润滑油供给模式具备:
第一润滑油供给模式,所述第一润滑油供给模式使对所述起动用摩擦接合元件的润滑油的供给量为第一规定流量,使对所述其他的摩擦接合元件的润滑油的供给量为第二规定流量;
第二润滑油供给模式,所述第二润滑油供给模式使对所述起动用摩擦接合元件的润滑油的供给量为第一规定流量,使对所述其他的摩擦接合元件的润滑油的供给量为比第二规定流量流量多的第三规定流量;
第三润滑油供给模式,所述第三润滑油供给模式使对所述起动用摩擦接合元件的润滑油的供给量为比第一规定流量流量多的第四规定流量,使对所述其他的摩擦接合元件的润滑油的供给量为第二规定流量;和
第四润滑油供给模式,所述第四润滑油供给模式使对所述起动用摩擦接合元件的润滑油的供给量为比第一规定流量流量多的第四规定流量,使对所述其他的摩擦接合元件的润滑油的供给量为比第二规定流量流量多的第三规定流量。
3.根据权利要求2所述的自动变速器的控制装置,其特征在于,
所述润滑油供给控制部在所述起动用摩擦接合元件的温度低于阈值,且所述其他的摩擦接合元件的温度为阈值以上时,使所述润滑油供给模式为所述第二润滑油供给模式。
4.根据权利要求2或3所述的自动变速器的控制装置,其特征在于,
所述润滑油供给控制部在所述起动用摩擦接合元件的温度为阈值以上且所述其他的摩擦接合元件的温度为阈值以上时,使所述润滑油供给模式为所述第四润滑油供给模式。
5.根据权利要求2或3所述的自动变速器的控制装置,其特征在于,
所述润滑油供给控制部还具备第五润滑油供给模式,所述第五润滑油供给模式使对所述起动用摩擦接合元件的润滑油的供给量为比第四规定流量多的第五规定流量,且使对所述其他的摩擦接合元件的润滑油的供给量为第二规定流量。
6.根据权利要求4所述的自动变速器的控制装置,其特征在于,
所述润滑油供给控制部还具备第五润滑油供给模式,所述第五润滑油供给模式使对所述起动用摩擦接合元件的润滑油的供给量为比第四规定流量多的第五规定流量,且使对所述其他的摩擦接合元件的润滑油的供给量为第二规定流量。
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