JP2008215503A - Frictional engaging device of automatic transmission and control device of frictional engaging device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、自動変速機に設けられる摩擦係合装置に関し、特に、係合時の応答性を低下させることなく、引き摺りトルクの発生を抑制する技術に関する。 The present invention relates to a friction engagement device provided in an automatic transmission, and more particularly to a technique for suppressing the generation of drag torque without reducing responsiveness during engagement.
従来、自動変速機などには、クラッチやブレーキなどの摩擦係合装置が設けられる。このような摩擦係合装置として、たとえば、特開平4−191530号公報(特許文献1)は、リターンスプリングを必要としない湿式多板クラッチ装置を開示する。この湿式多板クラッチ装置は、環状のドライブプレートとドリブンプレートとを交互に配列したプレート群と、供給油圧差に応じて可動隔壁を移動させつつその容積を補完的に変化するピストン室およびバランスピストン室と、可動隔壁と一体的に形成されるとともにプレート群の配列方向に沿って移動が可能でかつピストン室の容積拡大時に所定方向へ移動してプレート群を押圧係合させるクラッチピストンと、ドリブンプレートの各プレート間に介在し、プレートの間隔を所定間隔に広げるように付勢する弾性体と、を備えたことを特徴とする。 Conventionally, an automatic transmission or the like is provided with a friction engagement device such as a clutch or a brake. As such a friction engagement device, for example, Japanese Patent Laid-Open No. 4-191530 (Patent Document 1) discloses a wet multi-plate clutch device that does not require a return spring. This wet multi-plate clutch device includes a plate group in which annular drive plates and driven plates are alternately arranged, and a piston chamber and a balance piston whose volumes are complementarily changed while moving a movable partition wall according to a difference in supply hydraulic pressure. A clutch piston that is integrally formed with the chamber and the movable partition wall and that can move along the arrangement direction of the plate group and moves in a predetermined direction when the volume of the piston chamber is enlarged, and press-engage the plate group; And an elastic body interposed between the plates and energizing the plates so as to widen the interval between the plates.
上述した公報に開示された湿式多板クラッチ装置によると、弾性体の付勢力によってドリブンプレートの各プレート間隔が広げられ、引き摺りを回避してドラグトルクの抑制が図られる。また、バランスピストン室に発生する遠心油圧と付勢力とによって、クラッチピストンが押し返され、リターンスプリングに代わる復帰力が得られる。
ところで、摩擦係合装置において、入力側の摩擦部材と出力側の摩擦部材とを係合する際の応答性を向上させるために、解放状態であるときの、入力側および出力側の摩擦部材間の距離を極限まで小さくする場合がある。 By the way, in the friction engagement device, in order to improve the response when the friction member on the input side and the friction member on the output side are engaged, between the friction members on the input side and the output side in the released state. The distance may be reduced to the limit.
しかしながら、係合時の応答性の向上を重視して、摩擦部材間の距離を小さくすると、解放状態において摩擦部材間で伝達トルクが生じる場合がある。そのため、変速に関与しない摩擦係合装置において生じる引き摺りトルクにより燃費が悪化する可能性がある。 However, if importance is attached to the improvement of responsiveness at the time of engagement and the distance between the friction members is reduced, a transmission torque may be generated between the friction members in the released state. For this reason, there is a possibility that the fuel consumption may deteriorate due to drag torque generated in the friction engagement device that is not involved in the shift.
一方、引き摺りトルクの低減を重視して、摩擦部材間の距離を引き摺りトルクが生じない距離まで拡大すると、摩擦部材を押圧するピストンの移動距離が拡大するため、係合時の応答性が悪化する可能性がある。したがって、係合時の応答性の向上と引き摺りトルクの低減とを両立できないという問題がある。 On the other hand, if the reduction in drag torque is emphasized and the distance between the friction members is increased to a distance at which drag torque does not occur, the moving distance of the piston that presses the friction member increases, and the responsiveness during engagement deteriorates. there is a possibility. Therefore, there is a problem that it is impossible to achieve both improvement in response during engagement and reduction in drag torque.
上述した公報において開示された湿式多板クラッチ装置においては、係合時の応答性の向上と引き摺りトルクの低減との両立について何ら考慮されておらず、この問題を解決することはできない。 In the wet multi-plate clutch device disclosed in the above-mentioned publication, no consideration is given to both improvement in responsiveness during engagement and reduction in drag torque, and this problem cannot be solved.
本発明は、上述した課題を解決するためになされたものであって、その目的は、係合の応答性の向上と引き摺りトルクの低減とを両立する自動変速機の摩擦係合装置および摩擦係合装置の制御装置を提供することである。 The present invention has been made in order to solve the above-described problems, and an object of the present invention is to provide a frictional engagement device and a frictional engagement device for an automatic transmission that can achieve both improved response of engagement and reduction of drag torque. It is to provide a control device for a combined device.
第1の発明に係る自動変速機の摩擦係合装置は、供給源から供給される油圧により作動するピストンの押圧力により入力側の第1の摩擦部材と出力側の第2の摩擦部材とを係合する自動変速機の摩擦係合装置である。この摩擦係合装置は、ピストンの位置が、第1の摩擦部材と第2の摩擦部材とが完全係合状態となる位置から押圧力が第1の摩擦部材および第2の摩擦部材に付与されない第1の位置になるまで、第1の摩擦部材と第2の摩擦部材との間隔が広がる方向にピストンに対して反力を発生するための第1の反力発生手段と、ピストンの位置が、完全係合状態となる位置から第1の位置よりも間隔を狭める方向側の第2の位置になるまで、間隔が広がる方向にピストンに対して反力を発生するための第2の反力発生手段とを含む。 According to a first aspect of the present invention, there is provided a friction engagement device for an automatic transmission, wherein a first friction member on an input side and a second friction member on an output side are connected by a pressing force of a piston operated by a hydraulic pressure supplied from a supply source. It is a friction engagement device of an automatic transmission to be engaged. In this friction engagement device, the pressing force is not applied to the first friction member and the second friction member from the position where the piston is in a completely engaged state between the first friction member and the second friction member. The first reaction force generating means for generating a reaction force against the piston in the direction in which the distance between the first friction member and the second friction member is increased until the first position is reached, and the position of the piston is The second reaction force for generating the reaction force on the piston in the direction in which the interval is increased from the position where the engagement is completed to the second position on the direction side where the interval is narrower than the first position. Generating means.
第1の発明によると、ピストンの位置が第1の位置であるときは、押圧力が第1の摩擦部材および第2の摩擦部材に付与されない。そのため、第1の摩擦部材と第2の摩擦部材との間において引き摺りトルクの発生を抑制することができる。これにより、燃費の悪化を抑制することができる。また、ピストンの位置が第2の位置であるときは、第1の位置であるときよりも第1の摩擦部材と第2の摩擦部材とが完全係合状態となるピストンの位置までのピストンの移動距離が短くなる。そのため、ピストンが第1の位置から完全係合状態となる位置まで移動する場合と比較して、第1の摩擦部材と第2の摩擦部材との係合時の応答性の向上が図れる。また、第1の反力発生手段と第2の反力発生手段とにより、ピストンの押圧力に対する反力の特性は、ピストンが第1の位置よりも係合側の位置である場合と、第2の位置よりも係合側の位置である場合とで異なるようにすることができる。これにより、たとえば、第2の位置よりも係合側であるときの方が、反力が大きくなるようにすると、第1の位置から第2の位置になるまでの間は、移動距離に応じて生じるピストンへの反力が弱いため、第2の位置までピストンを精度よく位置制御することができる。また、ピストンの位置が第2の位置になると、完全係合状態となる位置までの移動距離が短くなることにより、応答性の向上が図れるとともに、油圧除荷時において、第1の反力発生手段および第2の反力発生手段の反力により応答性よく第1の摩擦部材と第2の摩擦部材との間隔を広げることができる。したがって、係合時の応答性の向上と引き摺りトルクの低減とを両立する自動変速機の摩擦係合装置を提供することができる。
According to the first invention, when the position of the piston is the first position, the pressing force is not applied to the first friction member and the second friction member. Therefore, generation of drag torque can be suppressed between the first friction member and the second friction member. Thereby, deterioration of fuel consumption can be suppressed. Further, when the piston position is the second position, the piston position to the piston position at which the first friction member and the second friction member are completely engaged is more than that at the first position. The moving distance is shortened. Therefore, compared with the case where the piston moves from the first position to the fully engaged position, the response at the time of engagement between the first friction member and the second friction member can be improved. Further, the first reaction force generation means and the second reaction force generation means allow the reaction force characteristics with respect to the pressing force of the piston to be different from those in the case where the piston is at a position closer to the engagement side than the first position. It is possible to make the difference between the
第2の発明に係る自動変速機の摩擦係合装置においては、第1の発明の構成に加えて、第2の位置は、ピストンが、第1の位置よりも間隔を狭める方向側の位置であることに加えて、第1の摩擦部材および第2の摩擦部材との間における伝達トルクが予め定められたトルク以下となる位置である。 In the friction engagement device for an automatic transmission according to the second invention, in addition to the configuration of the first invention, the second position is a position on the side in which the piston is narrower than the first position. In addition, there is a position where the transmission torque between the first friction member and the second friction member is equal to or lower than a predetermined torque.
第2の発明によると、第2の位置を、第1の摩擦部材および第2の摩擦部材との間における伝達トルクが予め定められたトルク以下となる位置とすることにより、応答性を重視しつつ、不要な引き摺りトルクが生じない位置にピストンを保持することができる。 According to the second invention, the second position is set to a position where the transmission torque between the first friction member and the second friction member is equal to or less than a predetermined torque, thereby placing importance on responsiveness. However, the piston can be held at a position where unnecessary drag torque does not occur.
第3の発明に係る自動変速機の摩擦係合装置においては、第1の発明の構成に加えて、第1の反力発生手段および第2の反力発生手段は、間隔が広がる方向に伸縮量に応じた付勢力が生じるように設けられる弾性部材である。 In the frictional engagement device for an automatic transmission according to the third invention, in addition to the configuration of the first invention, the first reaction force generating means and the second reaction force generating means extend and contract in a direction in which the interval increases. It is an elastic member provided so that the urging | biasing force according to quantity may arise.
第3の発明によると、第1の反力発生手段の、伸縮量に応じた付勢力により、ピストンの位置を第1の位置まで移動させることができる。そのため、第1の摩擦部材および第2の摩擦部材に押圧力が付与されないため、第1の摩擦部材と第2の摩擦部材との間において引き摺りトルクの発生を抑制することができる。これにより、燃費の悪化を抑制することができる。また、第2の反力発生手段の、伸縮量に応じた付勢力により、ピストンの位置を第2の位置まで移動させることができる。そのため、第1の摩擦部材と第2の摩擦部材とが完全係合状態となる位置から、油圧除荷時に応答性よくピストンを第2の位置まで移動させることができる。 According to the third invention, the position of the piston can be moved to the first position by the urging force corresponding to the expansion / contraction amount of the first reaction force generating means. Therefore, since no pressing force is applied to the first friction member and the second friction member, the generation of drag torque can be suppressed between the first friction member and the second friction member. Thereby, deterioration of fuel consumption can be suppressed. Further, the position of the piston can be moved to the second position by the urging force corresponding to the expansion / contraction amount of the second reaction force generating means. Therefore, the piston can be moved from the position where the first friction member and the second friction member are completely engaged to the second position with high responsiveness when the hydraulic pressure is unloaded.
第4の発明に係る自動変速機の摩擦係合装置においては、第3の発明の構成に加えて、第1の反力発生手段および第2の反力発生手段は、ばね定数が互いに異なるばねである。 In the friction engagement device for an automatic transmission according to the fourth invention, in addition to the configuration of the third invention, the first reaction force generating means and the second reaction force generating means are springs having different spring constants. It is.
第4の発明によると、ばね定数が互いに異なる巻きばねにより、ピストンの押圧力に対する反力の特性は、ピストンが第1の位置よりも係合側の位置である場合と、第2の位置よりも係合側の位置である場合とで異なるようにすることができる。これにより、たとえば、第2の位置よりも係合側であるときの方が、反力が大きくなるようにすると、第1の位置から第2の位置になるまでの間は、移動距離に応じて生じるピストンへの反力が弱いため、第2の位置までピストンを精度よく位置制御することができる。また、ピストンの位置が第2の位置になると、完全係合状態となる位置までの移動距離が短くなることにより、応答性の向上が図れるとともに、油圧除荷時において、巻きばねの反力により応答性よく第1の摩擦部材と第2の摩擦部材との間隔を広げることができる。 According to the fourth invention, due to the winding springs having different spring constants, the characteristics of the reaction force with respect to the pressing force of the piston are different from those in the case where the piston is in the position closer to the engagement than the first position. Also, it can be made different depending on the position on the engagement side. Thus, for example, if the reaction force is larger when the engagement position is closer to the second position, the distance from the first position to the second position depends on the movement distance. Therefore, the position of the piston can be accurately controlled up to the second position. In addition, when the piston is in the second position, the moving distance to the fully engaged position is shortened, so that the response can be improved, and the reaction force of the winding spring during hydraulic unloading can be improved. The interval between the first friction member and the second friction member can be widened with good responsiveness.
第5の発明に係る自動変速機の摩擦係合装置においては、第1〜4のいずれかの発明の構成に加えて、第1の反力発生手段と第2の反力発生手段とによる、ピストンの押圧力に対する反力の特性は、ピストンが、第1の位置よりも係合側に位置する場合と第2の位置よりも係合側に位置する場合とで異なるようにする。 In the frictional engagement device for an automatic transmission according to the fifth invention, in addition to the configuration of any one of the first to fourth inventions, the first reaction force generating means and the second reaction force generating means, The characteristic of the reaction force with respect to the pressing force of the piston is made different between when the piston is located on the engagement side with respect to the first position and when the piston is located on the engagement side with respect to the second position.
第5の発明によると、たとえば、第2の位置よりも係合側であるときの方が、反力が大きくなるようにすると、第1の位置から第2の位置になるまでの間は、移動距離に応じて生じるピストンへの反力が弱いため、第2の位置までピストンを精度よく位置制御することができる。また、ピストンの位置が第2の位置になると、完全係合状態となる位置までの移動距離が短くなることにより、応答性の向上が図れるとともに、油圧除荷時において、第1の反力発生手段および第2の反力発生手段の反力により応答性よく第1の摩擦部材と第2の摩擦部材との間隔を広げることができる。 According to the fifth aspect of the invention, for example, when the reaction force is larger at the engagement side than at the second position, until the second position is reached from the first position, Since the reaction force to the piston generated according to the movement distance is weak, the position of the piston can be accurately controlled up to the second position. In addition, when the piston is in the second position, the moving distance to the fully engaged position is shortened, so that the responsiveness can be improved and the first reaction force is generated at the time of hydraulic unloading. The distance between the first friction member and the second friction member can be increased with good responsiveness by the reaction force of the means and the second reaction force generation means.
第6の発明に係る自動変速機の摩擦係合装置においては、第5の発明の構成に加えて、ピストンが第2の位置よりも係合側に位置する場合の方が、第1の位置よりも係合側に位置する場合よりも第1の反力発生手段と第2の反力発生手段とによる反力が大きくなるようにする。 In the friction engagement device for an automatic transmission according to the sixth aspect of the invention, in addition to the configuration of the fifth aspect, the first position is when the piston is located closer to the engagement side than the second position. The reaction force generated by the first reaction force generation unit and the second reaction force generation unit is set to be larger than the case where the first reaction force generation unit and the second reaction force generation unit are located on the engagement side.
第6の発明によると、第2の位置よりも係合側であるときの方が、反力が大きくなるようにすると、第1の位置から第2の位置になるまでの間は、移動距離に応じて生じるピストンへの反力が弱いため、第2の位置までピストンを精度よく位置制御することができる。また、ピストンの位置が第2の位置になると、完全係合状態となる位置までの移動距離が短くなることにより、応答性の向上が図れるとともに、油圧除荷時において、第1の反力発生手段および第2の反力発生手段の反力により応答性よく第1の摩擦部材と第2の摩擦部材との間隔を広げることができる。 According to the sixth aspect of the present invention, when the reaction force is larger when the engagement position is closer to the second position, the moving distance is from the first position to the second position. Since the reaction force to the piston generated in response to this is weak, it is possible to accurately control the position of the piston up to the second position. In addition, when the piston is in the second position, the moving distance to the fully engaged position is shortened, so that the responsiveness can be improved and the first reaction force is generated at the time of hydraulic unloading. The distance between the first friction member and the second friction member can be increased with good responsiveness by the reaction force of the means and the second reaction force generation means.
第7の発明に係る摩擦係合装置の制御装置は、自動変速機に設けられる摩擦係合装置の制御装置である。摩擦係合装置は、供給源から供給される油圧により作動するピストンの押圧力により係合する入力側の第1の摩擦部材および出力側の第2の摩擦部材と、ピストンの位置が、第1の摩擦部材と第2の摩擦部材とが完全係合状態となる位置から予め定められた第1の位置になるまで、第1の摩擦部材と第2の摩擦部材との間隔が広がる方向にピストンに対して反力を発生する第1の反力発生部と、ピストンの位置が、完全係合状態となる位置から第1の位置よりも間隔を狭める方向側の第2の位置になるまで、間隔が広がる方向にピストンに対して反力を発生する第2の反力発生部とを含む。この制御装置は、自動変速機の変速状態に関連する物理量を検出するための検出手段と、検出された物理量に基づいて、第1の摩擦部材と第2の摩擦部材との係合を要する変速をする可能性があるか否かを判定するための判定手段と、変速をする可能性がないことが判定されると、ピストンが第1の位置になるようにピストンに供給される油圧を制御するための第1の油圧制御手段と、変速をする可能性があることが判定されると、ピストンが第2の位置になるようにピストンに供給される油圧を制御するための第2の油圧制御手段とを含む。 A control device for a friction engagement device according to a seventh aspect is a control device for a friction engagement device provided in an automatic transmission. In the friction engagement device, the first friction member on the input side and the second friction member on the output side engaged by the pressing force of the piston operated by the hydraulic pressure supplied from the supply source, and the position of the piston are the first. The piston in the direction in which the distance between the first friction member and the second friction member is increased from the position where the friction member and the second friction member are completely engaged to the predetermined first position. Until the position of the first reaction force generating portion that generates the reaction force and the piston is in the fully engaged state and the second position on the side of the direction narrower than the first position, And a second reaction force generator that generates a reaction force against the piston in the direction in which the interval widens. The control device detects a physical quantity related to the shift state of the automatic transmission, and based on the detected physical quantity, shifts that require engagement between the first friction member and the second friction member. If it is determined that there is no possibility of shifting and a determination means for determining whether or not there is a possibility of shifting, the hydraulic pressure supplied to the piston is controlled so that the piston is in the first position. And a second hydraulic pressure for controlling the hydraulic pressure supplied to the piston so that the piston is in the second position when it is determined that there is a possibility of shifting. Control means.
第7の発明によると、変速をする可能性がない場合には、ピストンの位置が第1の位置になるようにピストンに供給される油圧が制御されることとなる。また、変速をする可能性がある場合には、ピストンの位置が第2の位置になるようにピストンに供給される油圧が制御されることとなる。また、第2の位置は、第1の位置よりも第1の摩擦部材と第2の摩擦部材とが完全係合状態となる位置までの距離が短い。このように、変速の可能性がないことが判定されると、完全係合状態となる位置までのピストンの移動距離を長くすることにより、第1の摩擦部材および第2の摩擦部材に付与される押圧力が低減するため、第1の摩擦部材と第2の摩擦部材との間において発生する引き摺りトルクを低減することができる。そのため、燃費の悪化を抑制することができる。また、変速の可能性があることが判定されると、完全係合状態となる位置までのピストンの移動距離を短くすることにより、第1の摩擦部材と第2の摩擦部材とが完全係合状態となるまでの時間を短縮して、係合時における応答性の向上が図れる。したがって、係合の応答性の向上と引き摺りトルクの低減とを両立する摩擦係合装置の制御装置を提供することができる。 According to the seventh aspect, when there is no possibility of shifting, the hydraulic pressure supplied to the piston is controlled so that the position of the piston becomes the first position. In addition, when there is a possibility of shifting, the hydraulic pressure supplied to the piston is controlled so that the position of the piston becomes the second position. In addition, the second position has a shorter distance to the position where the first friction member and the second friction member are in a fully engaged state than the first position. As described above, when it is determined that there is no possibility of shifting, the piston is given to the first friction member and the second friction member by increasing the moving distance of the piston to the position where the engagement is complete. Therefore, the drag torque generated between the first friction member and the second friction member can be reduced. Therefore, deterioration of fuel consumption can be suppressed. Further, when it is determined that there is a possibility of shifting, the first friction member and the second friction member are completely engaged by shortening the moving distance of the piston to the position where the fully engaged state is achieved. It is possible to shorten the time until the state is reached and to improve the responsiveness at the time of engagement. Therefore, it is possible to provide a control device for a frictional engagement device that achieves both improvement in engagement responsiveness and reduction in drag torque.
第8の発明に係る摩擦係合装置の制御装置においては、第7の発明の構成に加えて、第1の位置は、押圧力が第1の摩擦部材および第2の摩擦部材に付与されない位置である。第2の位置は、第1の位置よりも間隔を狭める方向側の位置であることに加えて、第1の摩擦部材と第2の摩擦部材とが非完全係合状態であって、かつ、第1の摩擦部材および第2の摩擦部材との間における伝達トルクが予め定められたトルク以下となる位置である。 In the control device for a friction engagement device according to the eighth invention, in addition to the configuration of the seventh invention, the first position is a position where the pressing force is not applied to the first friction member and the second friction member. It is. The second position is a position closer to the direction narrower than the first position, and the first friction member and the second friction member are in a non-completely engaged state, and This is a position where the transmission torque between the first friction member and the second friction member is equal to or less than a predetermined torque.
第8の発明によると、ピストンの位置が第1の位置であるときは、押圧力が第1の摩擦部材および第2の摩擦部材に付与されない。そのため、第1の摩擦部材と第2の摩擦部材との間において引き摺りトルクの発生を抑制することができる。これにより、燃費の悪化を抑制することができる。また、ピストンの位置が第2の位置であるときは、第1の位置であるときよりも第1の摩擦部材と第2の摩擦部材とが完全係合状態となるピストンの位置までのピストンの移動距離が短くなる。そのため、ピストンが第1の位置から完全係合状態となる位置まで移動する場合と比較して、第1の摩擦部材と第2の摩擦部材との係合時の応答性の向上が図れる。 According to the eighth invention, when the position of the piston is the first position, the pressing force is not applied to the first friction member and the second friction member. Therefore, generation of drag torque can be suppressed between the first friction member and the second friction member. Thereby, deterioration of fuel consumption can be suppressed. Further, when the piston position is the second position, the piston position to the piston position at which the first friction member and the second friction member are completely engaged is more than that at the first position. The moving distance is shortened. Therefore, compared with the case where the piston moves from the first position to the fully engaged position, the response at the time of engagement between the first friction member and the second friction member can be improved.
第9の発明に係る摩擦係合装置の制御装置においては、第7または8の発明の構成に加えて、第1の油圧制御手段は、第1の反力発生部が発生する反力よりも小さい押圧力がピストンに生じるように、ピストンに供給される油圧を制御するための手段を含む。第2の油圧制御手段は、第1の反力発生部が発生する反力よりも大きくかつ、第1の反力発生部および第2の反力発生部が発生する反力よりも小さい押圧力がピストンに生じるように、ピストンに供給される油圧を制御するための手段を含む。 In the friction engagement device control device according to the ninth aspect of the invention, in addition to the configuration of the seventh or eighth aspect of the invention, the first hydraulic pressure control means has a reaction force generated by the first reaction force generator. Means are included for controlling the hydraulic pressure supplied to the piston so that a small pressing force is generated on the piston. The second hydraulic pressure control means has a pressing force that is greater than the reaction force generated by the first reaction force generator and less than the reaction force generated by the first reaction force generator and the second reaction force generator. Means for controlling the hydraulic pressure supplied to the piston such that is generated in the piston.
第9の発明によると、第1の油圧制御手段が、第1の圧力発生部が発生する反力よりも小さい押圧力がピストンに生じるように、ピストンに供給される油圧を制御することにより、ピストンの位置を第1の位置で保持することができる。一方、第2の油圧制御手段が、第1の反力発生部が発生する反力よりも大きく、かつ、第1の反力発生部および第2の反力発生部が発生する反力よりも小さい押圧力がピストンに生じるように、ピストンに供給される油圧を制御することにより、ピストンの位置を第2の位置で保持することができる。 According to the ninth invention, the first hydraulic pressure control means controls the hydraulic pressure supplied to the piston so that a pressing force smaller than the reaction force generated by the first pressure generating portion is generated in the piston. The position of the piston can be held at the first position. On the other hand, the second hydraulic pressure control means is larger than the reaction force generated by the first reaction force generation unit and more than the reaction force generated by the first reaction force generation unit and the second reaction force generation unit. By controlling the hydraulic pressure supplied to the piston so that a small pressing force is generated in the piston, the position of the piston can be held at the second position.
第10の発明に係る摩擦係合装置の制御装置は、第9の発明の構成に加えて、検出された物理量に基づいて、第1の摩擦部材と第2の摩擦部材との係合を要する変速をするか否かを判定するための手段と、変速することが判定されると、第1の反力発生部および第2の反力発生部が発生する反力よりも大きい押圧力が生じるように、ピストンに供給される油圧を制御するための手段とをさらに含む。 In addition to the configuration of the ninth invention, the control device for the friction engagement device according to the tenth invention requires the engagement between the first friction member and the second friction member based on the detected physical quantity. Means for determining whether or not to shift, and if it is determined to shift, a pressing force larger than the reaction force generated by the first reaction force generation unit and the second reaction force generation unit is generated. And means for controlling the hydraulic pressure supplied to the piston.
第10の発明によると、変速することが判定されると、第1の摩擦部材と第2の摩擦部材とが係合される。このとき、変速前におけるピストンの位置は、第2の位置であるため、第1の位置よりも第1の摩擦部材と第2の摩擦部材とが完全係合状態になるときのピストンの位置までのピストンの移動距離が短くなる。そのため、係合時の応答性の向上が図れる。 According to the tenth aspect of the invention, when it is determined to shift, the first friction member and the second friction member are engaged. At this time, since the position of the piston before the shift is the second position, the position of the piston when the first friction member and the second friction member are completely engaged with each other than the first position. The moving distance of the piston becomes shorter. Therefore, the response at the time of engagement can be improved.
第11の発明に係る摩擦係合装置の制御装置においては、第7〜10のいずれかの発明の構成に加えて、自動変速機は、複数の摩擦係合装置の係合および解放の組合せにより複数の変速段のうちのいずれかの変速段が形成される、有段式の自動変速機である。判定手段は、検出された物理量に基づく現在の変速段を基準として、変速する可能性のある変速段を判定するための手段と、判定された変速段に基づいて、複数の摩擦係合装置のそれぞれにおいて、第1の摩擦部材と第2の摩擦部材との係合を要する変速をする可能性があるか否かを判定するための手段とを含む。 In the friction engagement device control device according to the eleventh aspect of the invention, in addition to the configuration of any of the seventh to tenth aspects of the invention, the automatic transmission has a combination of engagement and release of a plurality of friction engagement devices. This is a stepped automatic transmission in which any one of a plurality of shift stages is formed. The determination means includes a means for determining a shift stage that is likely to shift with the current shift stage based on the detected physical quantity, and a plurality of friction engagement devices based on the determined shift stage. Each includes means for determining whether there is a possibility of shifting that requires engagement between the first friction member and the second friction member.
第11の発明によると、現在の変速段を基準として、変速する可能性のある変速段を判定して、判定された変速段において係合を要する変速をする可能性があると判定される摩擦係合装置のピストンの位置を第2の位置とすることにより、判定された変速段に変速される際の係合の応答性を向上させることができる。これにより、変速時間の短縮が図れる。一方、変速する可能性がないと判定された変速段に対応し、かつ、係合を要する変速をする可能性がないと判定される摩擦係合装置のピストン位置を第1の位置とすることにより、第1の摩擦部材と第2の摩擦部材との間において発生する引き摺りトルクを低減することができる。そのため、燃費の悪化を抑制することができる。 According to the eleventh aspect of the present invention, the friction that is determined that there is a possibility of performing a shift that needs to be engaged at the determined shift speed is determined based on the current shift speed. By setting the position of the piston of the engagement device to the second position, it is possible to improve the responsiveness of the engagement when shifting to the determined gear position. Thereby, the shift time can be shortened. On the other hand, the first position is the piston position of the friction engagement device that corresponds to the shift stage determined not to shift and that is determined not to shift requiring engagement. Thus, drag torque generated between the first friction member and the second friction member can be reduced. Therefore, deterioration of fuel consumption can be suppressed.
第12の発明に係る摩擦係合装置の制御装置においては、第11の発明の構成に加えて、判定手段は、現在の変速段を基準として、多くとも1段増速側の変速段から2段減速側の変速段までを変速する可能性のある変速段として判定するための手段を含む。 In the friction engagement device control apparatus according to the twelfth aspect of the invention, in addition to the configuration of the eleventh aspect of the invention, the determination means is at most two gears from the first speed-increasing side based on the current speed. Means for determining that there is a possibility of shifting up to the shift speed on the speed reduction side is included.
第12の発明によると、現在の変速段を基準として、変速する可能性のある変速段を判定して、判定された変速段において係合を要する変速をする可能性があると判定される摩擦係合装置のピストンの位置を第2の位置とすることにより、判定された変速段に変速される際の係合の応答性を向上させることができる。これにより、変速時間の短縮が図れる。一方、変速する可能性がないと判定された変速段に対応し、かつ、係合を要する変速をする可能性がないと判定される摩擦係合装置のピストン位置を第1の位置とすることにより、第1の摩擦部材と第2の摩擦部材との間において発生する引き摺りトルクを低減することができる。そのため、燃費の悪化を抑制することができる。 According to the twelfth aspect of the present invention, the friction that is determined that there is a possibility of performing a shift that needs to be engaged at the determined shift stage by determining a shift stage that is likely to shift based on the current shift stage. By setting the position of the piston of the engagement device to the second position, it is possible to improve the responsiveness of the engagement when shifting to the determined gear position. Thereby, the shift time can be shortened. On the other hand, the first position is the piston position of the friction engagement device that corresponds to the shift stage determined not to shift and that is determined not to shift requiring engagement. Thus, drag torque generated between the first friction member and the second friction member can be reduced. Therefore, deterioration of fuel consumption can be suppressed.
第13の発明に係る摩擦係合装置の制御装置においては、第7〜12のいずれかの発明の構成に加えて、第1の反力発生部および第2の反力発生部は、間隔が広がる方向に伸縮量に応じた付勢力が生じるように設けられる弾性部材である。 In the control device for a friction engagement device according to the thirteenth invention, in addition to the configuration of any of the seventh to twelfth inventions, the first reaction force generator and the second reaction force generator are spaced apart from each other. It is an elastic member provided so that the urging | biasing force according to the expansion-contraction amount arises in the spreading direction.
第13の発明によると、第1の反力発生部の、伸縮量に応じた付勢力により、ピストンの位置を第1の位置まで移動させることができる。そのため、第1の摩擦部材および第2の摩擦部材に押圧力が付与されないため、第1の摩擦部材と第2の摩擦部材との間において引き摺りトルクの発生を抑制することができる。これにより、燃費の悪化を抑制することができる。また、第2の反力発生部の、伸縮量に応じた付勢力により、ピストンの位置を第2の位置まで移動させることができる。そのため、第1の摩擦部材と第2の摩擦部材とが完全係合状態となる位置から、油圧除荷時に応答性よくピストンを第2の位置まで移動させることができる。 According to the thirteenth invention, the position of the piston can be moved to the first position by the urging force according to the amount of expansion / contraction of the first reaction force generating portion. Therefore, since no pressing force is applied to the first friction member and the second friction member, the generation of drag torque can be suppressed between the first friction member and the second friction member. Thereby, deterioration of fuel consumption can be suppressed. In addition, the position of the piston can be moved to the second position by the urging force according to the amount of expansion and contraction of the second reaction force generator. Therefore, the piston can be moved from the position where the first friction member and the second friction member are completely engaged to the second position with high responsiveness when the hydraulic pressure is unloaded.
第14の発明に係る摩擦係合装置の制御装置においては、第13の発明の構成に加えて、第1の反力発生部および第2の反力発生部は、ばね定数が異なるばねである。 In the control device for a friction engagement device according to the fourteenth aspect of the invention, in addition to the configuration of the thirteenth aspect, the first reaction force generator and the second reaction force generator are springs having different spring constants. .
第14の発明によると、ばね定数が互いに異なる巻きばねにより、ピストンの押圧力に対する反力の特性は、ピストンが第1の位置よりも係合側の位置である場合と、第2の位置よりも係合側の位置である場合とで異なるようにすることができる。これにより、たとえば、第2の位置よりも係合側であるときの方が、反力が大きくなるようにすると、第1の位置から第2の位置になるまでの間は、移動距離に応じて生じるピストンへの反力が弱いため、第2の位置までピストンを精度よく位置制御することができる。また、ピストンの位置が第2の位置になると、完全係合状態となる位置までの移動距離が短くなることにより、応答性の向上が図れるとともに、油圧除荷時において、巻きばねの反力により応答性よく第1の摩擦部材と第2の摩擦部材との間隔を広げることができる。 According to the fourteenth aspect of the present invention, due to the winding springs having different spring constants, the reaction force characteristics with respect to the pressing force of the piston are different from those in the case where the piston is in the position on the engagement side relative to the first position. Also, it can be made different depending on the position on the engagement side. Thus, for example, if the reaction force is larger when the engagement position is closer to the second position, the distance from the first position to the second position depends on the movement distance. Therefore, the position of the piston can be accurately controlled up to the second position. In addition, when the piston is in the second position, the moving distance to the fully engaged position is shortened, so that the response can be improved, and the reaction force of the winding spring during hydraulic unloading can be improved. The interval between the first friction member and the second friction member can be widened with good responsiveness.
第15の発明に係る摩擦係合装置の制御装置においては、第7〜14のいずれかの発明の構成に加えて、第1の反力発生手段と第2の反力発生手段とによる、ピストンの押圧力に対する反力の特性は、ピストンが、第1の位置よりも係合側に位置する場合と第2の位置よりも係合側に位置する場合とで異なるようにする。 In the friction engagement device control device according to the fifteenth aspect of the invention, in addition to the configuration of any of the seventh to fourteenth aspects, the piston is constituted by the first reaction force generation means and the second reaction force generation means. The characteristic of the reaction force with respect to the pressing force is made different between when the piston is located on the engagement side with respect to the first position and when the piston is located on the engagement side with respect to the second position.
第15の発明によると、たとえば、第2の位置よりも係合側であるときの方が、反力が大きくなるようにすると、第1の位置から第2の位置になるまでの間は、移動距離に応じて生じるピストンへの反力が弱いため、第2の位置までピストンを精度よく位置制御することができる。また、ピストンの位置が第2の位置になると、完全係合状態となる位置までの移動距離が短くなることにより、応答性の向上が図れるとともに、油圧除荷時において、第1の反力発生手段および第2の反力発生手段の反力により応答性よく第1の摩擦部材と第2の摩擦部材との間隔を広げることができる。 According to the fifteenth aspect of the invention, for example, when the reaction force is larger at the engagement side than at the second position, until the second position is reached from the first position, Since the reaction force to the piston generated according to the movement distance is weak, the position of the piston can be accurately controlled up to the second position. In addition, when the piston is in the second position, the moving distance to the fully engaged position is shortened, so that the responsiveness can be improved and the first reaction force is generated at the time of hydraulic unloading. The distance between the first friction member and the second friction member can be increased with good responsiveness by the reaction force of the means and the second reaction force generation means.
第16の発明に係る摩擦係合装置の制御装置においては、第15の発明の構成に加えて、ピストンが第2の位置よりも係合側に位置する場合の方が、第1の位置よりも係合側に位置する場合よりも第1の反力発生手段と第2の反力発生手段とによる反力が大きくなるようにする。 In the friction engagement device control device according to the sixteenth aspect of the invention, in addition to the configuration of the fifteenth aspect of the invention, the case where the piston is located closer to the engagement side than the second position is more than the first position. Also, the reaction force generated by the first reaction force generation means and the second reaction force generation means is made larger than that in the case of being positioned on the engagement side.
第16の発明によると、第2の位置よりも係合側であるときの方が、反力が大きくなるようにすると、第1の位置から第2の位置になるまでの間は、移動距離に応じて生じるピストンへの反力が弱いため、第2の位置までピストンを精度よく位置制御することができる。また、ピストンの位置が第2の位置になると、完全係合状態となる位置までの移動距離が短くなることにより、応答性の向上が図れるとともに、油圧除荷時において、第1の反力発生手段および第2の反力発生手段の反力により応答性よく第1の摩擦部材と第2の摩擦部材との間隔を広げることができる。 According to the sixteenth aspect of the present invention, when the reaction force is larger when the engagement position is closer to the second position, the movement distance is from the first position to the second position. Since the reaction force to the piston generated in response to this is weak, it is possible to accurately control the position of the piston up to the second position. In addition, when the piston is in the second position, the moving distance to the fully engaged position is shortened, so that the responsiveness can be improved and the first reaction force is generated at the time of hydraulic unloading. The distance between the first friction member and the second friction member can be increased with good responsiveness by the reaction force of the means and the second reaction force generation means.
以下、図面を参照しつつ、本発明の実施の形態について説明する。以下の説明では、同一の部品には同一の符号を付してある。それらの名称および機能も同じである。したがってそれらについての詳細な説明は繰り返さない。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In the following description, the same parts are denoted by the same reference numerals. Their names and functions are also the same. Therefore, detailed description thereof will not be repeated.
図1を参照して、本発明の実施の形態に係る摩擦係合装置およびその制御装置を搭載した車両について説明する。この車両は、FF(Front engine Front drive)車両である。なお、FF以外の車両であってもよい。 With reference to FIG. 1, a vehicle equipped with a friction engagement device and a control device thereof according to an embodiment of the present invention will be described. This vehicle is an FF (Front engine Front drive) vehicle. A vehicle other than FF may be used.
車両は、エンジン1000と、オートマチックトランスミッション2000と、オートマチックトランスミッション2000の一部を構成するプラネタリギヤユニット3000と、オートマチックトランスミッション2000の一部を構成する油圧回路4000と、ディファレンシャルギヤ5000と、ドライブシャフト6000と、前輪7000と、ECU(Electronic Control Unit)8000とを含む。本発明に係る自動変速機に設けられる摩擦係合装置の制御装置は、ECU8000により実現される。
The vehicle includes an
エンジン1000は、インジェクタ(図示せず)から噴射された燃料と空気との混合気を、シリンダの燃焼室内で燃焼させる内燃機関である。燃焼によりシリンダ内のピストンが押し下げられて、クランクシャフトが回転させられる。
オートマチックトランスミッション2000は、トルクコンバータ3200を介してエンジン1000に連結される。オートマチックトランスミッション2000は、所望のギヤ段を形成することにより、クランクシャフトの回転数を所望の回転数に変速する。
オートマチックトランスミッション2000の出力ギヤは、ディファレンシャルギヤ5000と噛合っている。ディファレンシャルギヤ5000にはドライブシャフト6000がスプライン嵌合などによって連結される。ドライブシャフト6000を介して、左右の前輪7000に動力が伝達される。
The output gear of
ECU8000には、車速センサ8002と、シフトレバー8004のポジションスイッチ8006と、アクセルペダル8008のアクセル開度センサ8010と、ブレーキペダル8012のストロークセンサ8014と、電子スロットルバルブ8016のスロットル開度センサ8018と、エンジン回転数センサ8020と、入力軸回転数センサ8022と、出力軸回転数センサ8024とがハーネスなどを介在させて接続されている。
The
車速センサ8002は、ドライブシャフト6000の回転数から車両の速度を検知し、検知結果を表す信号をECU8000に送信する。シフトレバー8004の位置は、ポジションスイッチ8006により検知され、検知結果を表す信号がECU8000に送信される。シフトレバー8004の位置に対応して、オートマチックトランスミッション2000のギヤ段が自動で形成される。また、運転者の操作に応じて、運転者が任意のギヤ段を選択できるマニュアルシフトモードを選択できるように構成してもよい。
アクセル開度センサ8010は、アクセルペダル8008の開度を検知し、検知結果を表す信号をECU8000に送信する。ストロークセンサ8014は、ブレーキペダル8012のストローク量を検知し、検知結果を表す信号をECU8000に送信する。
スロットル開度センサ8018は、アクチュエータにより開度が調整される電子スロットルバルブ8016の開度を検知し、検知結果を表す信号をECU8000に送信する。電子スロットルバルブ8016により、エンジン1000に吸入される空気量(エンジン1000の出力)が調整される。
The
エンジン回転数センサ8020は、エンジン1000の出力軸(クランクシャフト)の回転数を検知し、検知結果を表す信号をECU8000に送信する。入力軸回転数センサ8022は、オートマチックトランスミッション2000の入力軸回転数(以下、タービン回転数ともいう)NTを検知し、検知結果を表す信号をECU8000に送信する。出力軸回転数センサ8024は、オートマチックトランスミッション2000の出力軸回転数NOを検知し、検知結果を表す信号をECU8000に送信する。なお、エンジン1000の出力軸は、トルクコンバータ3200の入力軸に接続され、トルクコンバータ3200の出力軸は、オートマチックトランスミッション2000の入力軸に接続されるため、エンジン1000の出力軸の回転数は、トルクコンバータ3200の入力軸の回転数と同じ回転数となる。また、オートマチックトランスミッション2000の入力軸回転数は、トルクコンバータ3200の出力軸の回転数と同じ回転数である。
Engine
ECU8000は、車速センサ8002、ポジションスイッチ8006、アクセル開度センサ8010、ストロークセンサ8014、スロットル開度センサ8018、エンジン回転数センサ8020、入力軸回転数センサ8022、出力軸回転数センサ8024などから送られてきた信号、ROM(Read Only Memory)に記憶されたマップおよびプログラムに基づいて、車両が所望の走行状態となるように、機器類を制御する。
本実施の形態において、ECU8000は、シフトレバー8004がD(ドライブ)ポジションに位置することにより、オートマチックトランスミッション2000のシフトレンジにD(ドライブ)レンジが選択された場合、1速〜6速ギヤ段のうちのいずれかのギヤ段が形成されるように、オートマチックトランスミッション2000を制御する。1速〜6速段のうちのいずれかのギヤ段が形成されることにより、オートマチックトランスミッション2000は前輪7000に駆動力を伝達し得る。
In the present embodiment,
シフトレバー8004がN(ニュートラル)ポジションであることにより、オートマチックトランスミッション2000のシフトレンジにN(ニュートラル)レンジが選択された場合、ニュートラル状態(動力伝達遮断状態)になるように、オートマチックトランスミッション2000が制御される。
When the
図2を参照して、オートマチックトランスミッション2000内に設けられたプラネタリギヤユニット3000について説明する。プラネタリギヤユニット3000は、クランクシャフトに連結された入力軸3100を有するトルクコンバータ3200に接続されている。プラネタリギヤユニット3000は、遊星歯車機構の第1セット3300と、遊星歯車機構の第2セット3400と、出力ギヤ3500と、ギヤケース3600に固定されたB1ブレーキ3610、B2ブレーキ3620およびB3ブレーキ3630と、C1クラッチ3640およびC2クラッチ3650と、ワンウェイクラッチF3660とを含む。本実施の形態に係る摩擦係合装置は、C1クラッチ3640、C2クラッチ3650、B1ブレーキ3610、B2ブレーキ3620およびB3ブレーキ3630である。
With reference to FIG. 2,
第1セット3300は、シングルピニオン型の遊星歯車機構である。第1セット3300は、サンギヤS(UD)3310と、ピニオンギヤ3320と、リングギヤR(UD)3330と、キャリアC(UD)3340とを含む。
The
サンギヤS(UD)3310は、トルクコンバータ3200の出力軸3210に連結されている。ピニオンギヤ3320は、キャリアC(UD)3340に回転自在に支持されている。ピニオンギヤ3320は、サンギヤS(UD)3310およびリングギヤR(UD)3330と噛合している。
Sun gear S (UD) 3310 is coupled to
リングギヤR(UD)3330は、B3ブレーキ3630によりギヤケース3600に固定される。キャリアC(UD)3340は、B1ブレーキ3610によりギヤケース3600に固定される。
Ring gear R (UD) 3330 is fixed to
第2セット3400は、ラビニヨ型の遊星歯車機構である。第2セット3400は、サンギヤS(D)3410と、ショートピニオンギヤ3420と、キャリアC(1)3422と、ロングピニオンギヤ3430と、キャリアC(2)3432と、サンギヤS(S)3440と、リングギヤR(1)(R(2))3450とを含む。
The
サンギヤS(D)3410は、キャリアC(UD)3340に連結されている。ショートピニオンギヤ3420は、キャリアC(1)3422に回転自在に支持されている。ショートピニオンギヤ3420は、サンギヤS(D)3410およびロングピニオンギヤ3430と噛合している。キャリアC(1)3422は、出力ギヤ3500に連結されている。
Sun gear S (D) 3410 is coupled to carrier C (UD) 3340.
ロングピニオンギヤ3430は、キャリアC(2)3432に回転自在に支持されている。ロングピニオンギヤ3430は、ショートピニオンギヤ3420、サンギヤS(S)3440およびリングギヤR(1)(R(2))3450と噛合している。キャリアC(2)3432は、出力ギヤ3500に連結されている。
サンギヤS(S)3440は、C1クラッチ3640によりトルクコンバータ3200の出力軸3210に連結される。リングギヤR(1)(R(2))3450は、B2ブレーキ3620により、ギヤケース3600に固定され、C2クラッチ3650によりトルクコンバータ3200の出力軸3210に連結される。また、リングギヤR(1)(R(2))3450は、ワンウェイクラッチF3660に連結されており、1速段の駆動時に回転不能となる。
Sun gear S (S) 3440 is coupled to
ワンウェイクラッチF3660は、B2ブレーキ3620と並列に設けられる。すなわち、ワンウェイクラッチF3660のアウターレースはギヤケース3600に固定され、インナーレースはリングギヤR(1)(R(2))3450に回転軸を介して連結される。
The one-way clutch F3660 is provided in parallel with the
ECU8000は、油圧回路4000に設けられる各種ソレノイドバルブに制御信号を送信することによりC1クラッチ3640、C2クラッチ3650、B1ブレーキ3610、B2ブレーキ3620およびB3ブレーキ3630に供給される油圧をそれぞれ制御する。
The
具体的には、油圧回路4000には、エンジン1000のクランクシャフトに連結されているオイルポンプが設けられる。クランクシャフトが回転することにより、オイルポンプが駆動し、油圧を発生する。オイルポンプで発生した油圧は、各種ソレノイドバルブに供給される。各種ソレノイドバルブが、オイルポンプで発生した油圧をECU8000からの制御信号に基づいてデューティ制御することにより、C1クラッチ3640、C2クラッチ3650、B1ブレーキ3610、B2ブレーキ3620およびB3ブレーキ3630に供給される油圧が制御される。本実施の形態において「オイルポンプ」が油圧の「供給源」に対応する。
Specifically,
C1クラッチ3640、C2クラッチ3650、B1ブレーキ3610、B2ブレーキ3620およびB3ブレーキ3630は、それぞれ多板式クラッチにより構成されるものであって、入力側の複数の摩擦プレートと出力側の複数の摩擦プレートからなり、ピストンの押圧力により摩擦プレート間の係合力が制御される。
The C1 clutch 3640, the C2 clutch 3650, the
図3に、各変速段と、各クラッチ要素および各ブレーキ要素の作動状態との関係を表した作動表を示す。この作動表に示された組合せで各ブレーキ要素および各クラッチ要素を作動させることにより、1速〜6速の前進変速段と、後進変速段が形成される。 FIG. 3 shows an operation table showing the relationship between the respective shift speeds and the operation states of the clutch elements and the brake elements. By operating each brake element and each clutch element in the combination shown in this operation table, a forward gear of 1st to 6th speed and a reverse gear are formed.
図3に示すように、C1クラッチ3640は、1速段〜4速段の全ての変速段において係合される。すなわち、C1クラッチ3640は、1速段〜4速段における入力クラッチであるといえる。C2クラッチ3650は、5速段および6速段において係合される。すなわち、C2クラッチ3650は、5速段および6速段における入力クラッチであるといえる。 As shown in FIG. 3, the C1 clutch 3640 is engaged in all of the first to fourth gears. That is, it can be said that the C1 clutch 3640 is an input clutch in the first gear to the fourth gear. C2 clutch 3650 is engaged at the fifth speed and the sixth speed. That is, it can be said that C2 clutch 3650 is an input clutch at the fifth speed and the sixth speed.
なお、本実施の形態においては、複数の摩擦係合装置の係合および解放の組合せにより複数の変速段のうちのいずれかの変速段を形成する自動変速機であるとして説明するが、特に摩擦係合装置の個数は限定されるものではない。 In the present embodiment, the description will be made on the assumption that the automatic transmission forms any one of a plurality of shift stages by a combination of engagement and release of a plurality of friction engagement devices. The number of engaging devices is not limited.
図4に、車両に搭載されたオートマチックトランスミッション2000の断面図を示す。図中には、オートマチックトランスミッション2000の一部分が示されている。図4を参照して、オートマチックトランスミッション2000は、複数のプラネタリギヤとしての、第1セット3300および第2セット3400を備える。オートマチックトランスミッション2000は、第1セット3300および第2セット3400の組合せにより、内燃機関から入力された回転を、減速または加速して出力したり、逆回転にして出力する。第1セット3300および第2セット3400は、ギヤケース3600に収容されている。
FIG. 4 shows a cross-sectional view of an
図5は、この発明の実施の形態におけるB1ブレーキ3610の支持構造を示す断面図である。図中には、図4中の2点鎖線IIで囲まれた範囲が示されている。
FIG. 5 is a cross-sectional view showing a support structure of
図4および図5を参照して、オートマチックトランスミッション2000は、B1ブレーキ3610を備える。B1ブレーキ3610は、第1セット3300を構成するキャリアC(UD)3340の回転と、第2セット3400を構成するサンギヤS(D)3410の回転とをロックする。B1ブレーキ3610は、ギヤケース3600に収容された、摩擦プレート13および14と、バックプレート21と、スナップリング31と、複数のリターンスプリング(1)18と、複数のリターンスプリング(2)20とを備える。摩擦プレート13および摩擦プレート14は、複数ずつ設けられている。なお、本実施の形態においては、B1ブレーキ3610を例示的に列挙して、本発明に係る摩擦係合装置について説明するが、B1ブレーキ3610以外のC1クラッチ3640、C2クラッチ3650、B2ブレーキ3620およびB3ブレーキ3630に対しても同様の構造が適用される。そのため、その詳細な説明は繰り返さない。
Referring to FIGS. 4 and 5,
ギヤケース3600は、仮想軸である中心軸201を中心に延在する内周面12を含む。中心軸201は、第1セット3300および第2セット3400の回転中心である。
The
摩擦プレート13は、ギヤケース3600に固定されている。摩擦プレート14は、プラネタリギヤ側に固定されている。摩擦プレート13および摩擦プレート14は、中心軸201の軸方向に移動可能で、かつ中心軸201を中心とする周方向に回転できないように、それぞれギヤケース3600およびプラネタリギヤ側に固定されている。摩擦プレート13および14は、内周面12の内側で環状に延びるリング形状を有する。摩擦プレート13と摩擦プレート14とは、中心軸201の軸方向に交互に並んで配置されている。
The
B1ブレーキ3610は、ピストン15をさらに備える。ピストン15は、中心軸201の軸方向において摩擦プレート13および14と隣り合って配置されている。ギヤケース3600内には、油圧室16が形成されている。油圧室16は、中心軸201の軸方向においてピストン15と隣り合って形成されている。摩擦プレート13および14と油圧室16との間に、ピストン15が配置されている。
The
油圧室16への油圧供給を行なう油圧負荷時、ピストン15は、中心軸201の軸方向にストロークし、摩擦プレート13および14を押圧する。ピストン15からの押圧力により摩擦プレート13と摩擦プレート14とは、摩擦により互いに圧着する。これにより、摩擦プレート13と摩擦プレート14とが係合し、キャリアC(UD)3340およびサンギヤS(D)3410の回転がロックされる。
When hydraulic pressure is supplied to supply hydraulic pressure to the
バックプレート21は、金属から形成されている。バックプレート21は、スナップリング31と摩擦プレート13および14との間に配置されている。中心軸201の軸方向において、スナップリング31と、バックプレート21と、摩擦プレート13および14とが重なって配置されている。バックプレート21は、ギヤケース3600に固定されている。
The
バックプレート21は、中心軸201を中心に環状に延びるリング形状を有する。バックプレート21は、端面23および端面24を含む。端面23と端面24とは、中心軸201の軸方向において互いに反対方向を向く。端面23および24は、中心軸201を中心に環状に延在する。端面23は、摩擦プレート13および14と対向する。端面24は、スナップリング31と対向する。端面23および24は、中心軸201に直交する平面内で延在する。
The
バックプレート21は、ギヤケース3600とのスプライン嵌合により、中心軸201の軸方向に移動可能で、かつ中心軸201を中心とする周方向に回転しないように、ギヤケース3600に位置が制限される。バックプレート21は、中心軸201を中心とする半径方向に延出する鍔部27が複数個設けられる。複数の鍔部27は、中心軸201を中心とする周方向に予め定められた間隔を隔てて形成されている。
The position of the
リターンスプリング(1)18は、中心軸201の軸方向に延びる。リターンスプリング(1)18は、ピストン15に固定される一方端18mと、バックプレート21に固定される他方端18nとを含む。他方端18nは、鍔部27に固定されている。リターンスプリング(1)18は、各鍔部27毎に設けられる。
The return spring (1) 18 extends in the axial direction of the
リターンスプリング(2)20は、中心軸201の軸方向に延びる。リターンスプリング(2)20は、自由端となる一方端20mと、バックプレート21に固定される他方端20nとを含む。他方端20nは、鍔部27に固定されている。リターンスプリング(2)20は、バックプレート21の周方向に略同一間隔で形成される各鍔部27毎に設けられる。なお、リターンスプリング(2)20は、ピストン15が油圧室16に油圧が供給されることにより、バックプレート21に近づく方向に移動するときに、一方端20mがピストン15に当接可能な位置に設けられれば、特にその位置は限定されるものではない。
The return spring (2) 20 extends in the axial direction of the
なお、本実施の形態において、リターンスプリング(1)18およびリターンスプリング(2)20は、中心軸201を中心とする同一のピッチ円上にそれぞれ複数個配置されているものとするが、特にこのような構成に限定されるものではない。たとえば、摩擦プレート13,14の径よりも大きい一つの巻きばねにより構成されるようにしてもよい。
In the present embodiment, it is assumed that a plurality of return springs (1) 18 and return springs (2) 20 are arranged on the same pitch circle around the
また、本実施の形態において、リターンスプリング(1)18およびリターンスプリング(2)20は、いずれも巻きばねであって、リターンスプリング(2)20の巻き半径は、リターンスプリング(1)18の巻き半径よりも大きい。また、リターンスプリング(1)18の中心軸とリターンスプリング(2)20の中心軸とが略一致するように設けられる。リターンスプリング(1)18とリターンスプリング(2)20との位置関係は、特にこれに限定されるものではない。たとえば、リターンスプリング(1)18とリターンスプリング(2)20とはそれぞれ鍔部27の周方向において中心軸201を中心とする異なるピッチの円上にそれぞれ設けられるようにしてもよいし、同一ピッチの円上であっても、リターンスプリング(1)18の中心軸とリターンスプリング(2)20の中心軸とが異なる位置になるように設けられるようにししてもよい。
In the present embodiment, the return spring (1) 18 and the return spring (2) 20 are both wound springs, and the winding radius of the return spring (2) 20 is the winding radius of the return spring (1) 18. Greater than radius. Further, the center axis of the return spring (1) 18 and the center axis of the return spring (2) 20 are provided so as to substantially coincide with each other. The positional relationship between the return spring (1) 18 and the return spring (2) 20 is not particularly limited to this. For example, the return spring (1) 18 and the return spring (2) 20 may be provided on circles having different pitches centered on the
さらに、他方端18n,20nのバックプレート21への固定方法および一方端18mのピストン15への固定方法は、周知の技術が用いられればよく、特に限定されるものではない。たとえば、ボルト等の別途設けられる固定部材によりバックプレート21あるいはピストン15に固定するようにしてもよいし、バックプレート21あるいはピストン15に形成される突起形状あるいは溝形状に他方端18n,20nあるいは一方端18mを嵌合することにより固定するようにしてもよい。
Furthermore, the fixing method of the other ends 18n and 20n to the
あるいは、ピストン15とバックプレート21との間に設けられる伸縮可能なシャフト部分あるいはガイドとしてのシャフト部分がリターンスプリング(1)18またはリターンスプリング(2)20を貫通するようにしてもよい。
Alternatively, an extendable shaft portion provided between the
リターンスプリング(1)18の長さは、バックプレート21から後述する位置(1)におけるピストン15までの距離よりも大きければ特に限定されるものではないが、ピストン15の重さ、移動時の抵抗等を考慮して実験等により適合されればよい。また、リターンスプリング(2)20の長さは、バックプレート21から後述する位置(2)におけるピストン15までの距離よりも大きければ特に限定されるものではないが、ピストン15の重さ、移動時の抵抗等を考慮して実験等により適合されればよい。
The length of the return spring (1) 18 is not particularly limited as long as it is larger than the distance from the
さらに、リターンスプリング(1)18およびリターンスプリング(2)20のピストン15とバックプレート21との距離に応じて生じる反力の特性、すなわち、ばね定数は、特に限定されるものではないが、好ましくは、リターンスプリング(1)18は、油圧室16に油圧が供給されないときに、ピストン15を位置(2)まで移動させる弾性力が生じるばね定数であることが望ましく、リターンスプリング(2)20は、完全係合状態から油圧室16の油圧が排出される場合に、速やかにピストン15をバックプレート21から離れる方向に移動する弾性力が生じるばね定数であることが望ましい。また、好ましくは、リターンスプリング(1)のばね定数は、リターンスプリング(2)のばね定数よりも小さいことが望ましい。さらに、リターンスプリング(1)18およびリターンスプリング(2)20のばね定数は、たとえば、設計的に算出してもよいし、実験等により適合してもよい。
Furthermore, the characteristics of the reaction force generated according to the distance between the
さらに、中心軸201を中心とする半径方向において、リターンスプリング(1)18およびリターンスプリング(2)20と摩擦プレート13および14との間に、スナップリング31が位置決めされている。スナップリング31は、ピストン15によって押圧された摩擦プレート13および14の移動を制限する。
Further, the
油圧室16への油圧の供給状態に応じて、リターンスプリング(1)18およびリターンスプリング(2)20の弾性力により、ピストン15が、中心軸201の軸方向に沿ってバックプレート21から離れる方向に付勢されたり、リターンスプリング(1)18の弾性力により、ピストン15が、中心軸201の軸方向に沿ってバックプレート21から離れる方向に付勢されたりする。リターンスプリング(1)18およびリターンスプリング(2)20の弾性力またはリターンスプリング(1)18の弾性力により、バックプレート21は、スナップリング31に対して押圧される。
The direction in which the
油圧室16への油圧供給を停止する油圧除荷時、リターンスプリング(1)18の弾性力によって、ピストン15が、バックプレート21から離間する方向にストロークする。これにより、摩擦プレート13と摩擦プレート14との係合が解除され、キャリアC(UD)3340およびサンギヤS(D)3410の回転が許容される。
When the hydraulic pressure is unloaded to stop the hydraulic pressure supply to the
以上のような構成を有する本実施の形態に係る摩擦係合装置は、ピストン15の位置が、摩擦プレート13,14とが完全係合状態となる位置から押圧力が摩擦プレート13,14に付与されない位置(1)になるまで、摩擦プレート13,14間の間隔が広がる方向にピストン15に対して反力を発生するための第1の反力発生手段と、ピストン15の位置が、完全係合状態となる位置から、位置(1)よりも間隔を狭める方向側の位置(2)になるまで、間隔が広がる方向にピストン15に対して反力を発生するための第2の反力発生手段とを含む点に特徴を有する。
In the friction engagement device according to the present embodiment having the above-described configuration, the pressing force is applied to the
なお、本実施の形態において、「第1の反力発生手段」は、巻きばねにより形成されるリターンスプリング(1)18に対応するものであるが、伸縮量に応じた付勢力が摩擦プレート13と摩擦プレート14との間隔が広がる方向に生じるように設けられる弾性部材であれば、特に限定されるものではない。弾性部材は、巻きばねの他、ゴムあるいは巻きばねとは異なるばね構造を有する部材により構成されるようにしてもよい。
In the present embodiment, the “first reaction force generating means” corresponds to the return spring (1) 18 formed by the winding spring, but the urging force corresponding to the expansion / contraction amount is the
また、本実施の形態において、「第2の反力発生手段」は、巻きばねにより形成されるリターンスプリング(2)20に対応するものであるが、伸縮量に応じた付勢力が摩擦プレート13と摩擦プレート14との間隔が広がる方向に生じるように設けられる弾性部材を用いてもよいし、コイルへの電力供給に応じた電磁力に基づく反力を発生する電磁石を用いてもよい。
In the present embodiment, the “second reaction force generating means” corresponds to the return spring (2) 20 formed by the winding spring, but the urging force according to the expansion / contraction amount is the
図6(A)に示すように、油圧室16への油圧供給を停止する油圧除荷時においては、リターンスプリング(1)18の弾性力によって、ピストン15が、バックプレート21から離間する方向にストロークし、位置(1)で保持される。このとき、摩擦プレート13および摩擦プレート14に押圧力が付与されないため、係合が解除され、摩擦プレート13と摩擦プレート14との間において発生する引き摺りトルクは小さい。
As shown in FIG. 6A, when the hydraulic pressure is unloaded to stop the hydraulic pressure supply to the
図6(B)に示すように、油圧室16に予め定められた油圧が供給される係合準備時においては、ピストン15は、リターンスプリング(1)18からの弾性力を上回る押圧力により図6(A)に示す位置(1)からバックプレート21に接近する方向に移動し、リターンスプリング(1)18およびリターンスプリング(2)20からの弾性力により、位置(2)の位置で保持される。このとき、ピストン15からの押圧力により摩擦プレート13,14間の間隔が小さくなり、予め定められたトルク以下の伝達トルクが生じることとなる。
As shown in FIG. 6 (B), at the time of preparation for engagement in which a predetermined hydraulic pressure is supplied to the
油圧室16に供給される油圧がさらに上昇する係合時においては、ピストン15は、油圧の上昇により位置(2)からバックプレート21にさらに接近する方向に移動する。油圧室16に供給される油圧が上昇するほど、摩擦プレート13,14間における伝達トルクが増加していく。摩擦プレート13,14間において滑りが生じなくなると、あるいは、予め定められた量以下の滑り量になると、摩擦プレート13,14が完全係合状態となる。
At the time of engagement in which the hydraulic pressure supplied to the
油圧室16に供給される油圧が排出される場合においては、ピストン15の押圧力が低下するため、リターンスプリング(1)18およびリターンスプリング(2)20からの弾性力によりピストン15がバックプレート21から離れる方向に移動する。リターンスプリング(1)18からの弾性力よりも大きく、かつ、リターンスプリング(1)18およびリターンスプリング(2)20の弾性力よりも小さい押圧力が生じる油圧が保持される場合、ピストン15は位置(2)で保持されることとなる。また、油圧室16に供給される油圧が完全に排出される場合には、リターンスプリング(1)18の弾性力により、ピストン15は位置(1)まで移動する。
When the hydraulic pressure supplied to the
本発明は、さらに、ECU8000が、上述した摩擦係合装置において、オートマチックトランスミッション2000の変速状態に関連する物理量に基づいて、摩擦プレート13,14間の係合を要する変速をする可能性があるか否かを判定して、変速する可能性の有無に応じて、ピストン15に供給される油圧を制御する点に特徴を有する。
Further, according to the present invention, there is a possibility that the
具体的には、ECU8000は、オートマチックトランスミッション2000の変速状態に関連する物理量に基づいて現在の変速段を基準として、変速する可能性のある変速段を判定する。たとえば、ECU8000は、現在の変速段を基準として、多くとも1段増速側の変速段から2段減速側の変速段までを変速する可能性のある変速段として判定する。
Specifically,
ECU8000は、判定された変速段に基づいて、C1クラッチ3640、C2クラッチ3650、B1ブレーキ3610、B2ブレーキ3620およびB3ブレーキ3630のうちのそれぞれにおいて、摩擦プレート13,14の係合を要する変速をする可能性があるか否かを判定する。なお、判定された変速段が形成されるときに係合する摩擦係合装置は、図3に示す作動表に基づいて判定される。
ECU8000は、摩擦プレート13,14の係合を要する変速をする可能性がないことを判定すると、リターンスプリング(1)18において発生する反力よりも小さい押圧力が生じるように(すなわち、ピストン15が受ける油圧室16に供給される油圧を排出するように)、ピストン15の油圧室16に供給される油圧を制御する。したがって、ピストン15は、ECU8000により位置(1)になるように油圧制御される。
When the
さらに、ECU8000は、変速をする可能性があることを判定すると、リターンスプリング(1)18が発生する反力よりも大きく、かつ、リターンスプリング(1)18およびリターンスプリング(2)20が発生する反力の合力よりも小さい押圧力が生じるように、ピストン15の油圧室16に供給される油圧を制御する。したがって、ピストン15は、ECU8000により位置(2)になるように油圧制御される。
Further, when
さらに、ECU8000は、オートマチックトランスミッション2000の変速状態に関連する物理量に基づいて、摩擦プレート13,14が係合を要する変速をするか否かを判定して、変速することが判定されると、リターンスプリング(1)18およびリターンスプリング(2)20が発生する反力の合力よりも大きい押圧力が生じるように、ピストン15の油圧室16に供給される油圧を制御する。したがって、ピストン15は、ECU8000により位置(2)よりもバックプレート21側に移動する。
Further, the
本実施の形態において、「オートマチックトランスミッション2000の変速状態に関連する物理量」とは、電子スロットルバルブ8016のスロットル開度およびオートマチックトランスミッション2000の出力軸回転数NOであるが、特にこれに限定されるものではなく、たとえば、アクセルペダルのアクセル開度および前輪7000の回転速度であってもよい。
In the present embodiment, the “physical quantity related to the shift state of the
図7に、本実施の形態に係る摩擦係合装置の制御装置であるECU8000の機能ブロック図を示す。
FIG. 7 shows a functional block diagram of
ECU8000は、入力インターフェース(以下、入力I/Fと記載する)300と、演算処理部400と、記憶部500と、出力インターフェース(以下、出力I/Fと記載する)600とを含む。
入力I/F300は、エンジン回転数センサ8020からのエンジン回転数信号と、入力軸回転数センサ8022からのタービン回転数信号と、出力軸回転数センサ8024からの出力軸回転数信号と、アクセル開度センサ8010からのアクセル開度信号と、スロットル開度センサ8018からのスロットル開度信号とを受信して、演算処理部400に送信する。
The input I /
演算処理部400は、変速段判定部402と、係合要素判定部404と、微小圧制御部406と、変速判定部408と、解放制御部410と、係合制御部412とを含む。
変速段判定部402は、入力I/F300を経由して受信するタービン回転数信号と出力軸回転数信号とに基づいて、現在の変速段を判定する。具体的には、変速段判定部402は、タービン回転数NTと出力軸回転数NOとの比に基づいて変速比を演算して、演算された変速比に基づいて現在の変速段を判定する。
The shift
係合要素判定部404は、現在の変速段を基準として、変速する可能性のある変速段を判定して、判定された変速段の形成時に係合される摩擦係合装置を判定する。具体的には、係合要素判定部404は、現在の変速段を基準として、多くとも1段増速側の変速段から2段減速側の変速段までを変速する可能性のある変速段として判定する。係合要素判定部404は、判定された変速段の形成時に係合される摩擦係合装置を判定する。
The engagement
たとえば、係合要素判定部404は、変速段判定部402において、現在の変速段が4速段であると判定した場合、2速段、3速段および5速段を、現在の変速段が変速する可能性のある変速段として判定する。4速段においては、図3の作動表に示すように、C1クラッチ3640とC2クラッチ3650とが係合状態となる。2速段において、C1クラッチ3640とB1ブレーキ3610とが係合状態となる。3速段において、C1クラッチ3640とB3ブレーキ3630とが係合状態となる。5速段において、C2クラッチ3650とB3ブレーキ3630とが係合状態となる。したがって、変速する可能性のある変速段の形成時に係合される摩擦係合装置として、B1ブレーキ3610とB3ブレーキ3630とが判定される。なお、C1クラッチ3640とC2クラッチ3650とは現在の変速段において、係合状態の摩擦係合装置である。たとえば、係合要素判定部404は、判定された摩擦係合装置に対応するフラグをオンするようにしてもよい。
For example, when the shift
微小圧制御部406は、判定された摩擦係合装置の油圧室16に対して予め定められた油圧Aが供給されるように、油圧回路4000を制御する。具体的には、微小圧制御部406は、油圧回路4000に設けられる各種ソレノイドバルブに対する制御信号を生成して、出力I/F600を経由して生成した制御信号を送信する。なお、微小圧制御部406は、たとえば、係合要素判定部404においてオンされたフラグに対応する摩擦係合装置の油圧室16に対して予め定められた油圧Aが供給されるように、油圧回路4000を制御するようにしてもよい。
The micro
なお、「予め定められた油圧A」は、ピストン15のバックプレート21側への押圧力がリターンスプリング(1)18の弾性力を上回り、かつ、リターンスプリング(1)18およびリターンスプリング(2)20の弾性力を下回る油圧であって、かつ、ピストン15が位置(2)で保持される油圧であって実験等により適合されるものである。また、予め定められた油圧Aは、好ましくは、摩擦プレート13,14間において燃費の悪化に影響しない予め定められたトルク以下の伝達トルクが生じる油圧であることが望ましい。
The “predetermined hydraulic pressure A” is such that the pressing force of the
変速判定部408は、入力I/F300を経由して受信するスロットル開度信号と出力軸回転数信号と記憶部500に記憶された変速線図とに基づいて、変速をするか否かを判定する。具体的には、変速線図には、各変速段の隣接する変速段へのダウンシフト線およびアップシフト線が予め設定される。変速判定部408は、スロットル開度と出力軸回転数とに基づく変速線図上の位置を特定して、特定された位置がダウンシフト線またはアップシフト線を横切ると、変速を判定する。なお、変速判定部408は、変速線図上に特定された位置に対応した変速段に変速することを判定する。
The
解放制御部410は、変速することが判定されると、現在の変速段に対応する摩擦係合装置であって、変速後の変速段に対応しない摩擦係合装置が解放状態になるように油圧を制御する。具体的には、解放制御部410は、変速後の変速段に対応しない摩擦係合装置の油圧室に対して供給される油圧が低下するように、油圧回路4000に含まれる各種ソレノイドバルブに対する制御信号を生成して、出力I/F600を経由して生成した制御信号を送信する。なお、解放制御部410は、ピストン15が位置(2)で保持される油圧になるまで低下するようにしてもよいし、変速後の変速段において、当該摩擦係合装置が係合を要する可能性がないと判定される場合には、油圧室16に供給される油圧を排出するようにしてもよい。このとき、ピストン15は位置(1)で保持されるようにしてもよく、解放時の油圧の低下制御の態様については、特に限定されるものではないが、たとえば、線形に制御するようにしてもよい。
When it is determined that the gear shift is to be performed, the
係合制御部412は、判定された変速後の変速段に対応する摩擦係合装置が係合するように油圧室16に対して供給される油圧を制御する。具体的には、係合制御部412は、判定された変速後の変速段に対応する摩擦係合装置の油圧室16に対して供給される油圧がさらに上昇するように、油圧回路4000に設けられる各種ソレノイドバルブに対する制御信号を生成して、出力I/F600を経由して生成した制御信号を送信する。なお、本実施の形態において、係合時の油圧の上昇制御の態様については、特に限定されるものではないが、たとえば、線形に制御するようにしてもよい。
The
また、本実施の形態において、変速段判定部402と、係合要素判定部404と、微小圧制御部406と、変速判定部408と、解放制御部410と、係合制御部412とは、いずれも演算処理部400であるCPU(Central Processing Unit)が記憶部500に記憶されたプログラムを実行することにより実現される、ソフトウェアとして機能するものとして説明するが、ハードウェアにより実現されるようにしてもよい。なお、このようなプログラムは記憶媒体に記録されて車両に搭載される。
In the present embodiment, the shift
記憶部500には、各種情報、プログラム、しきい値、マップ等が記憶され、必要に応じて演算処理部400からデータが読み出されたり、格納されたりする。
Various information, programs, threshold values, maps, and the like are stored in the
以下、図8を参照して、本実施の形態に係る摩擦係合装置の制御装置であるECU8000で実行されるプログラムの制御構造について説明する。
Hereinafter, with reference to FIG. 8, a control structure of a program executed by
ステップ(以下、ステップをSと記載する)100にて、ECU8000は、現在の変速段を判定する。S102にて、ECU8000は、現在の変速段を基準として、変速する可能性のある変速段を判定して、次回の変速時に係合の可能性のある摩擦係合装置を判定する。
In step (hereinafter, step is referred to as S) 100,
ステップ104にて、ECU8000は、係合の可能性のあることが判定された摩擦係合装置に対して、予め定められた油圧Aに対応する予め定められた制御値を示す制御信号を油圧回路4000に設けられた各種ソレノイドバルブに出力する。
In
S106にて、ECU8000は、スロットル開度と出力軸回転数NOと変速線図とに基づいて変速が行なわれるか否かを判定する。変速が行なわれると(S106にてYES)、処理はS108に移される。もしそうでないと(S106にてNO)、処理はS106に戻される。
In S106,
S108にて、ECU8000は、変速により解放される摩擦係合装置に対して解放制御を実施する。S110にて、ECU8000は、変速により係合される摩擦係合装置に対して係合制御を実施する。
In S108,
以上のような構造およびフローチャートに基づく、本実施の形態に係る摩擦係合装置の制御装置であるECU8000の動作について説明する。
The operation of
たとえば、現在の変速段が4速段であると判定された場合(S100)、図3に示す作動表に基づき、次に変速する可能性のある変速段が、2速段、3速段および5速段であることが判定される。そのため、次に係合する可能性がある摩擦係合装置がB1ブレーキ3610およびB3ブレーキ3630であることが判定される(S102)。したがって、B1ブレーキ3610およびB3ブレーキ3630の油圧室16に対して予め定められた油圧Aが供給されるように微小圧制御が実施されることとなる(S104)。そのため、B1ブレーキ3610およびB3ブレーキ3630におけるピストン15は、それぞれ位置(2)になるように移動する。また、B2ブレーキ3620には、油圧が供給されないため、B2ブレーキ3620のピストン15は、位置(1)で保持される。さらに、C1クラッチ3640およびC2クラッチ3650は、それぞれ係合状態が維持されるように油圧室16に対して油圧が供給される。
For example, if it is determined that the current gear position is the fourth gear (S100), the gears that are likely to shift next are based on the operation table shown in FIG. It is determined that the fifth gear is selected. Therefore, it is determined that the friction engagement devices that may be engaged next are the
ここで、スロットル開度と出力軸回転数と変速線図とに基づいて、3速段にダウンシフトすることが判定されると(S106にてYES)、C2クラッチ3650が解放制御されて(S108)、B3ブレーキ3630が係合制御される(S110)。変速前において、B3ブレーキ3630は、位置(2)で保持されるため、位置(1)である場合と比較して、係合時のピストン15の移動距離は短くなる。また、B2ブレーキ3620のピストン15は、位置(1)で保持されるため、B2ブレーキ3620において生じる引き摺りトルクは位置(2)である場合と比較して低減される。
If it is determined based on the throttle opening, the output shaft rotational speed, and the shift diagram that downshifting to the third gear (YES in S106), the C2 clutch 3650 is controlled to be released (S108). ), The
以上のようにして、本実施の形態に係る摩擦係合装置およびその制御装置によると、リターンスプリング(1)の伸縮量に応じた付勢力により、ピストンの位置を位置(1)まで移動させることができる。ピストンの位置が位置(1)であるときは、押圧力が摩擦プレートに付与されない。そのため、摩擦プレート間において引き摺りトルクの発生を抑制することができる。これにより、燃費の悪化を抑制することができる。 As described above, according to the friction engagement device and the control device thereof according to the present embodiment, the position of the piston is moved to the position (1) by the urging force according to the expansion / contraction amount of the return spring (1). Can do. When the position of the piston is the position (1), no pressing force is applied to the friction plate. Therefore, the generation of drag torque between the friction plates can be suppressed. Thereby, deterioration of fuel consumption can be suppressed.
また、リターンスプリング(1)およびリターンスプリング(2)の伸縮量に応じた付勢力により、油圧室に供給される油圧制御に応じてピストンの位置を位置(2)まで移動させることができる。ピストンの位置が位置(2)であるときは、位置(1)であるときよりも摩擦プレート同士が完全係合状態となるピストンの位置までのピストンの移動距離が短くなる。そのため、ピストンが位置(1)から完全係合状態となる位置まで移動する場合と比較して、摩擦プレートの係合時の応答性の向上が図れる。 Further, the position of the piston can be moved to the position (2) according to the hydraulic control supplied to the hydraulic chamber by the biasing force according to the expansion / contraction amount of the return spring (1) and the return spring (2). When the position of the piston is the position (2), the moving distance of the piston to the position of the piston where the friction plates are in the fully engaged state is shorter than when the position is the position (1). Therefore, compared with the case where the piston moves from the position (1) to a position where the piston is completely engaged, the responsiveness when the friction plate is engaged can be improved.
さらに、リターンスプリング(1)とリターンスプリング(2)とにより、ピストンの押圧力に対する反力の特性は、ピストンが位置(1)よりも係合側の位置である場合と、位置(2)よりも係合側の位置である場合とで異なるようにすることができる。すなわち、位置(1)よりも係合側であるときの方が、反力が大きくなるため、位置(1)から位置(2)になるまでの間は、移動距離に応じて生じるピストンへの反力が弱いため、位置(2)までピストンを精度よく位置制御することができる。また、ピストンの位置が位置(2)になると、完全係合状態となる位置までの移動距離が短くなることにより、応答性の向上が図れるとともに、油圧除荷時において、リターンスプリング(1)およびリターンスプリング(2)の反力により応答性よく摩擦プレート間の間隔を広げることができる。したがって、係合時の応答性の向上と引き摺りトルクの低減とを両立する自動変速機の摩擦係合装置を提供することができる。 Further, due to the return spring (1) and the return spring (2), the characteristics of the reaction force against the pressing force of the piston can be obtained when the piston is at a position closer to the engagement side than the position (1) and from the position (2). Also, it can be made different depending on the position on the engagement side. That is, since the reaction force is larger when it is on the engagement side than the position (1), until the position (1) is changed to the position (2), the piston is moved according to the moving distance. Since the reaction force is weak, the position of the piston can be accurately controlled up to position (2). Further, when the position of the piston reaches the position (2), the moving distance to the position where the piston is completely engaged is shortened, so that the response can be improved and the return spring (1) and The space between the friction plates can be widened with good responsiveness by the reaction force of the return spring (2). Therefore, it is possible to provide a friction engagement device for an automatic transmission that achieves both improvement in responsiveness during engagement and reduction in drag torque.
また、位置(2)を、摩擦プレート間における伝達トルクが予め定められたトルク以下となる位置とすることにより、応答性を重視しつつ、不要な引き摺りトルクが生じない位置にピストンを保持することができる。 Further, by setting the position (2) to a position where the transmission torque between the friction plates is equal to or less than a predetermined torque, the piston is held at a position where unnecessary drag torque is not generated while emphasizing responsiveness. Can do.
さらに、変速をする可能性がない場合には、ピストンの位置が位置(1)になるようにピストンに供給される油圧が制御されるため、完全係合状態となる位置までのピストンの移動距離が長くなる。このとき、ピストンから摩擦プレートに付与される押圧力が低減するため、摩擦プレート間において発生する引き摺りトルクを低減することができる。そのため、燃費の悪化を抑制することができる。 Further, when there is no possibility of shifting, the hydraulic pressure supplied to the piston is controlled so that the position of the piston becomes the position (1). Becomes longer. At this time, since the pressing force applied from the piston to the friction plate is reduced, the drag torque generated between the friction plates can be reduced. Therefore, deterioration of fuel consumption can be suppressed.
また、変速をする可能性がある場合には、ピストンの位置が位置(2)になるようにピストンに供給される油圧が制御されるため、完全係合状態となる位置までのピストンの移動距離が短くなる。このとき、摩擦プレートが完全係合状態になるまでの時間が短縮されるため、係合時における応答性の向上が図れる。 Further, when there is a possibility of shifting, the hydraulic pressure supplied to the piston is controlled so that the position of the piston becomes the position (2). Becomes shorter. At this time, since the time until the friction plate is brought into the fully engaged state is shortened, the response at the time of engagement can be improved.
したがって、係合の応答性の向上と引き摺りトルクの低減とを両立する摩擦係合装置の制御装置を提供することができる。 Therefore, it is possible to provide a control device for a frictional engagement device that achieves both improvement in engagement responsiveness and reduction in drag torque.
さらに、現在の変速段を基準として、変速する可能性のある変速段を判定して、判定された変速段において係合を要する変速をする可能性があると判定される摩擦係合装置のピストンの位置を位置(2)とすることにより、判定された変速段に変速される際の係合の応答性を向上させることができる。これにより、変速時間の短縮が図れる。一方、変速する可能性がないと判定された変速段に対応し、かつ、係合を要する変速をする可能性がないと判定される摩擦係合装置のピストン位置を位置(1)とすることにより、摩擦プレート間において発生する引き摺りトルクを低減することができる。そのため、燃費の悪化を抑制することができる。 Furthermore, the piston of the friction engagement device is determined based on the current shift speed as a reference and a shift speed that is likely to shift is determined, and it is determined that there is a possibility of performing a shift that requires engagement at the determined shift speed. By setting the position of the position to position (2), it is possible to improve the responsiveness of engagement when shifting to the determined shift speed. Thereby, the shift time can be shortened. On the other hand, the piston position of the frictional engagement device that corresponds to the shift stage determined not to shift and that is determined not to shift requiring engagement is set to position (1). Thus, drag torque generated between the friction plates can be reduced. Therefore, deterioration of fuel consumption can be suppressed.
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。 The embodiment disclosed this time should be considered as illustrative in all points and not restrictive. The scope of the present invention is defined by the terms of the claims, rather than the description above, and is intended to include any modifications within the scope and meaning equivalent to the terms of the claims.
12 内周面、13,14 摩擦プレート、15 ピストン、16 油圧室、18,20 リターンスプリング、21 バックプレート、23,24 端面、27 鍔部、31 スナップリング、201 中心軸、300 入力I/F、400 演算処理部、402 変速段判定部、404 係合要素判定部、406 微小圧制御部、408 変速判定部、410 解放制御部、412 係合制御部、500 記憶部、600 出力I/F、1000 エンジン、2000 オートマチックトランスミッション、3000 プラネタリギヤユニット、3100 入力軸、3200 トルクコンバータ、3210 出力軸、3300 第1セット、3310 サンギヤS(UD)、3320 ピニオンギヤ、3330 リングギヤR(UD)、3340 キャリアC(UD)、3400 第2セット、3410 サンギヤS(D)、3420 ショートピニオンギヤ、3422 キャリアC(1)、3430 ロングピニオンギヤ、3432 キャリアC(2)、3440 サンギヤS(S)、3450 リングギヤR(1)(R(2))、3500 出力ギヤ、3600 ギヤケース、3610 B1ブレーキ、3620 B2ブレーキ、3630 B3ブレーキ、3640 C1クラッチ、3650 C2クラッチ、3660 ワンウェイクラッチF、4000 油圧回路、5000 ディファレンシャルギヤ、6000 ドライブシャフト、7000 前輪、8000 ECU、8002 車速センサ、8004 シフトレバー、8006 ポジションスイッチ、8008 アクセルペダル、8010 アクセル開度センサ、8012 ブレーキペダル、8014 ストロークセンサ、8016 電子スロットルバルブ、8018 スロットル開度センサ、8020 エンジン回転数センサ、8022 入力軸回転数センサ、8024 出力軸回転数センサ。 12 Inner circumferential surface, 13, 14 Friction plate, 15 Piston, 16 Hydraulic chamber, 18, 20 Return spring, 21 Back plate, 23, 24 End face, 27 Hook, 31 Snap ring, 201 Central axis, 300 Input I / F , 400 arithmetic processing unit, 402 shift speed determination unit, 404 engagement element determination unit, 406 micro pressure control unit, 408 shift determination unit, 410 release control unit, 412 engagement control unit, 500 storage unit, 600 output I / F , 1000 engine, 2000 automatic transmission, 3000 planetary gear unit, 3100 input shaft, 3200 torque converter, 3210 output shaft, 3300 1st set, 3310 sun gear S (UD), 3320 pinion gear, 3330 ring gear R (UD), 3340 carrier C UD), 3400 2nd set, 3410 Sun gear S (D), 3420 Short pinion gear, 3422 Carrier C (1), 3430 Long pinion gear, 3432 Carrier C (2), 3440 Sun gear S (S), 3450 Ring gear R (1) (R (2)), 3500 output gear, 3600 gear case, 3610 B1 brake, 3620 B2 brake, 3630 B3 brake, 3640 C1 clutch, 3650 C2 clutch, 3660 one-way clutch F, 4000 hydraulic circuit, 5000 differential gear, 6000 drive shaft 7000 Front wheel, 8000 ECU, 8002 Vehicle speed sensor, 8004 Shift lever, 8006 Position switch, 8008 Accelerator pedal, 8010 Accelerator position Sa, 8012 brake pedal, 8014 stroke sensor, 8016 electronic throttle valve, 8018 throttle opening sensor, 8020 engine speed sensor, 8022 input shaft rotational speed sensor, 8024 output shaft speed sensor.
Claims (16)
前記ピストンの位置が、前記第1の摩擦部材と前記第2の摩擦部材とが完全係合状態となる位置から前記押圧力が前記第1の摩擦部材および前記第2の摩擦部材に付与されない第1の位置になるまで、前記第1の摩擦部材と前記第2の摩擦部材との間隔が広がる方向に前記ピストンに対して反力を発生するための第1の反力発生手段と、
前記ピストンの位置が、前記完全係合状態となる位置から前記第1の位置よりも前記間隔を狭める方向側の第2の位置になるまで、前記間隔が広がる方向に前記ピストンに対して反力を発生するための第2の反力発生手段とを含む、自動変速機の摩擦係合装置。 A friction engagement device for an automatic transmission for engaging a first friction member on an input side and a second friction member on an output side by a pressing force of a piston operated by hydraulic pressure supplied from a supply source,
Since the position of the piston is such that the pressing force is not applied to the first friction member and the second friction member from the position where the first friction member and the second friction member are completely engaged. First reaction force generating means for generating a reaction force against the piston in a direction in which the distance between the first friction member and the second friction member is increased until the position becomes 1.
The position of the piston is a reaction force against the piston in the direction in which the interval is increased until the piston is moved to the second position closer to the direction in which the interval is narrower than the first position. And a second reaction force generating means for generating the friction engagement device for an automatic transmission.
前記自動変速機の変速状態に関連する物理量を検出するための検出手段と、
前記検出された物理量に基づいて、前記第1の摩擦部材と前記第2の摩擦部材との係合を要する変速をする可能性があるか否かを判定するための判定手段と、
前記変速をする可能性がないことが判定されると、前記ピストンが第1の位置になるように前記ピストンに供給される油圧を制御するための第1の油圧制御手段と、
前記変速をする可能性があることが判定されると、前記ピストンが第2の位置になるように前記ピストンに供給される油圧を制御するための第2の油圧制御手段とを含む、摩擦係合装置の制御装置。 A control device for a friction engagement device provided in an automatic transmission, wherein the friction engagement device is engaged by an input side first friction member engaged by a pressing force of a piston operated by a hydraulic pressure supplied from a supply source. And the position of the second friction member on the output side and the piston changes from the position where the first friction member and the second friction member are completely engaged to a first position determined in advance. The first reaction force generator that generates a reaction force against the piston in the direction in which the distance between the first friction member and the second friction member is increased, and the position of the piston A second reaction force generation that generates a reaction force against the piston in a direction in which the interval widens from a position in a combined state to a second position closer to the direction in which the interval is narrower than the first position. Including
Detecting means for detecting a physical quantity related to a shift state of the automatic transmission;
Determination means for determining whether or not there is a possibility of shifting that requires engagement between the first friction member and the second friction member based on the detected physical quantity;
A first hydraulic control means for controlling the hydraulic pressure supplied to the piston so that the piston is in a first position when it is determined that there is no possibility of shifting;
And a second hydraulic control means for controlling the hydraulic pressure supplied to the piston so that the piston is in the second position when it is determined that there is a possibility of shifting. Control device of combined device.
前記第2の位置は、前記第1の位置よりも前記間隔を狭める方向側の位置であることに加えて、前記第1の摩擦部材と前記第2の摩擦部材とが非完全係合状態であって、かつ、前記第1の摩擦部材および前記第2の摩擦部材との間における伝達トルクが予め定められたトルク以下となる位置である、請求項7に記載の摩擦係合装置の制御装置。 The first position is a position where the pressing force is not applied to the first friction member and the second friction member,
The second position is a position closer to the direction in which the gap is narrower than the first position, and the first friction member and the second friction member are not fully engaged. The friction engagement device control device according to claim 7, wherein the control device is a position where a transmission torque between the first friction member and the second friction member is equal to or less than a predetermined torque. .
前記第2の油圧制御手段は、前記第1の反力発生部が発生する反力よりも大きくかつ、前記第1の反力発生部および前記第2の反力発生部が発生する反力よりも小さい押圧力が前記ピストンに生じるように、前記ピストンに供給される油圧を制御するための手段を含む、請求項7または8に記載の摩擦係合装置の制御装置。 The first hydraulic pressure control means includes means for controlling the hydraulic pressure supplied to the piston such that a pressing force smaller than the reaction force generated by the first reaction force generator is generated in the piston. ,
The second hydraulic pressure control means is larger than a reaction force generated by the first reaction force generation unit and more than a reaction force generated by the first reaction force generation unit and the second reaction force generation unit. 9. The control device for a friction engagement device according to claim 7, further comprising means for controlling a hydraulic pressure supplied to the piston so that a smaller pressing force is generated in the piston.
前記検出された物理量に基づいて、前記第1の摩擦部材と前記第2の摩擦部材との係合を要する変速をするか否かを判定するための手段と、
前記変速することが判定されると、前記第1の反力発生部および前記第2の反力発生部が発生する反力よりも大きい押圧力が生じるように、前記ピストンに供給される油圧を制御するための手段とをさらに含む、請求項9に記載の摩擦係合装置の制御装置。 The controller is
Means for determining whether or not to perform a shift that requires engagement between the first friction member and the second friction member based on the detected physical quantity;
When it is determined that the speed is changed, the hydraulic pressure supplied to the piston is increased so that a pressing force larger than the reaction force generated by the first reaction force generation unit and the second reaction force generation unit is generated. 10. The control device for a friction engagement device according to claim 9, further comprising means for controlling.
前記判定手段は、
前記検出された物理量に基づく現在の変速段を基準として、変速する可能性のある変速段を判定するための手段と、
前記判定された変速段に基づいて、前記複数の摩擦係合装置のそれぞれにおいて、前記第1の摩擦部材と前記第2の摩擦部材との係合を要する変速をする可能性があるか否かを判定するための手段とを含む、請求項7〜10のいずれかに記載の摩擦係合装置の制御装置。 The automatic transmission is a stepped automatic transmission in which any one of a plurality of shift stages is formed by a combination of engagement and release of a plurality of friction engagement devices,
The determination means includes
Means for determining a gear stage that is likely to shift based on the current gear stage based on the detected physical quantity;
Whether or not there is a possibility of performing a shift requiring engagement between the first friction member and the second friction member in each of the plurality of friction engagement devices based on the determined shift speed. The control device for a friction engagement device according to any one of claims 7 to 10, further comprising means for determining
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