具备带锁定机构的摩擦元件的自动变速器及其控制方法.pdf

一种自动变速器的控制装置，在由选择开关选择了非行驶模式时，判定锁定机构是否为锁定状态，在锁定机构不为锁定状态的情况下，不向释放侧油室供给释放压。

权利要求书
1.  一种自动变速器，其具备：
摩擦元件，其配置在动力传递路径，将联接压向联接侧油室供给时进行 联接并且锁定机构成为锁定状态，若所述锁定机构成为锁定状态，则即使降 低所述联接侧油室的油压也维持联接状态，若在所述锁定机构为锁定状态时 向释放侧油室供给释放压，则所述锁定机构成为解锁状态，即使降低所述释 放侧油室的油压也维持释放状态；
选择开关，其可选择行驶模式或非行驶模式作为所述自动变速器的模 式；
控制装置，在由所述选择开关选择了所述行驶模式后，进行向所述联接 侧油室供给所述联接压而使所述锁定机构成为锁定状态，之后降低所述联接 侧油室的油压的联接控制，并且在由所述选择开关选择了所述非行驶模式 后，进行向所述释放侧油室供给所述释放压而使所述锁定机构成为解锁状 态，之后降低释放侧油室的油压的释放控制，
所述控制装置在由所述选择开关选择了所述非行驶模式时，判定所述锁 定机构是否为锁定状态，在所述锁定机构不为锁定状态的情况下，不向所述 释放侧油室供给所述释放压。

2.  如权利要求1所述的自动变速器，其中，
所述控制装置在所述非行驶模式下向所述释放侧油室供给所述释放压， 之后由所述选择开关选择了所述行驶模式的情况下，在具有所述释放压的残 余压力时向所述联接侧油室供给比所述联接压高的联接压。

3.  如权利要求2所述的自动变速器，其中，
所述释放压的残余压力越高，所述控制装置向所述联接侧油室供给越高 的联接压。

4.  一种自动变速器的控制方法，所述自动变速器具备：
摩擦元件，其配置在动力传递路径，将联接压向联接侧油室供给时进行 联接并且锁定机构成为锁定状态，若所述锁定机构成为锁定状态，则即使降 低所述联接侧油室的油压也维持联接状态，若在所述锁定机构为锁定状态时 向释放侧油室供给释放压，则所述锁定机构成为解锁状态，即使降低所述释 放侧油室的油压也维持释放状态；
选择开关，其可选择行驶模式或非行驶模式作为自动变速器的模式，其 中，
在由所述选择开关选择了所述行驶模式后，进行向所述联接侧油室供给 所述联接压而使所述锁定机构成为锁定状态，之后降低所述联接侧油室的油 压的联接控制，
在由所述选择开关选择了所述非行驶模式后，进行向所述释放侧油室供 给所述释放压而使所述锁定机构成为解锁状态，之后降低释放侧油室的油压 的释放控制，
在由所述选择开关选择了所述非行驶模式时，判定所述锁定机构是否为 锁定状态，且在所述锁定机构不为锁定状态的情况下，不向所述释放侧油室 供给所述释放压。

说明书具备带锁定机构的摩擦元件的自动变速器及其控制方法
技术领域
本发明涉及具备带锁定机构的摩擦元件的自动变速器的控制。
背景技术
作为自动变速器的离合器、制动器，为了将同轴配置的两个部件(离合 器的情况下，双方为旋转元件，制动器的情况下，一方为旋转元件，另一方 为非旋转元件)连结，使用通过油压进行动作的摩擦元件。
在这样的摩擦元件中，例如在两个部件分别沿轴向滑动自如地安装多个 摩擦板，且将两个部件的摩擦板交替配置。而且，如果利用油压活塞相互推 压两个部件的摩擦板，则两个部件经由摩擦板连结(JP7－12221A)。
在上述摩擦元件中，为了维持联接状态，需要使油压泵动作而持续向油 压活塞供给油压，存在搭载有自动变速器的车辆的燃耗率恶化的问题。
因此，考虑虽然供给油压直至摩擦元件联接为止，但在摩擦元件联接之 后，由锁定机构限制油压活塞的动作，即使降低油压，摩擦元件也能够维持 联接状态，另外，通过供给释放摩擦元件的油压，从而解除锁定机构，即使 降低油压也能够维持摩擦元件的释放状态。根据该构成，无需持续向油压活 塞供给油压，能够使车辆的燃耗率提高可降低油压泵的负荷的量。
但是，在上述那样的具备带锁定机构的摩擦元件的自动变速器中，进行 在选择行驶模式时供给联接压而使摩擦元件成为联接状态，在选择非行驶模 式时供给释放压而使摩擦元件成为释放状态的控制，故而在因误操作等而短 时间内重复选择了变速器的行驶模式和非行驶模式的情况下，若在行驶模式 下锁定机构成为锁定状态之前选择非行驶模式并供给释放压，则之后即使选 择行驶模式且供给联接压，释放压的残余压力也会成为阻力，存在摩擦元件 的联接产生延迟的问题。
发明内容
本发明是鉴于这样的技术课题而设立的，其目的在于提供一种具备带锁 定机构的摩擦元件的自动变速器，防止在短时间内选择了非行驶模式→行驶 模式→非行驶模式→行驶模式的情况下的、摩擦元件的联接的延迟。
本发明的自动变速器，其具备：摩擦元件，其配置在动力传递路径，将 联接压向联接侧油室供给时进行联接并且锁定机构成为锁定状态，若所述锁 定机构成为锁定状态，则即使降低所述联接侧油室的油压也维持联接状态， 若在所述锁定机构为锁定状态时向释放侧油室供给释放压，则所述锁定机构 成为解锁状态，即使降低所述释放侧油室的油压也维持释放状态；选择开关， 其可选择行驶模式或非行驶模式作为所述自动变速器的模式；控制装置，在 由所述选择开关选择了所述行驶模式后，进行向所述联接侧油室供给所述联 接压而使所述锁定机构成为锁定状态，之后降低所述联接侧油室的油压的联 接控制，并且在由所述选择开关选择了所述非行驶模式后，进行向所述释放 侧油室供给所述释放压而使所述锁定机构成为解锁状态，之后降低释放侧油 室的油压的释放控制，所述控制装置在由所述选择开关选择了所述非行驶模 式时，判定所述锁定机构是否为锁定状态，在所述锁定机构不为锁定状态的 情况下，不向所述释放侧油室供给所述释放压。另外，提供与其相对应的控 制方法。
附图说明
图1是具备本发明实施方式的自动变速器的车辆的概略构成图；
图2是前进档离合器及使其动作的离合器动作组件的剖面图；
图3是表示变速器控制器进行的、选择开关被从D模式操作到D模式以 外的情况下的控制的内容的流程图；
图4是表示变速器控制器进行的、选择开关被从D模式以外操作到D模 式的情况下的控制的内容的流程图。
具体实施方式
以下，参照附图说明本发明的实施方式。
图1表示具备本发明实施方式的自动变速器的车辆的概略构成。车辆具 备发动机1、液力变矩器2、变速器3，发动机1的输出旋转经由液力变矩器 2、变速器3、未图示的差速齿轮单元向未图示的驱动轮传递。
变速器3为有级或无级的自动变速器。变速器3具备倒车制动器4和前 进档离合器5。变速器3在倒车制动器4联接的状态下使发动机1的旋转反转 并输出，在前进档离合器5联接的状态下将发动机1的旋转维持着旋转方向 而输出。
倒车制动器4通过供给联接压(ON压)而进行联接且维持联接状态的 是需要持续供给联接压的现有的摩擦元件。要释放倒车制动器4时，只要停 止联接压的供给即可。
如后述，前进档离合器5是具备锁定机构BL的摩擦元件。如果向前进 档离合器5供给联接压且锁定机构BL成为锁定状态，则即使停止联接压的供 给，前进档离合器5也能够维持联接状态。要释放前进档离合器5时，只要 向前进档离合器5供给释放压(OFF压)，使锁定机构BL成为解除状态即可， 如果锁定机构BL暂时成为解除状态，则即使停止释放压的供给，前进档离合 器5也能够维持释放状态。之后详细说明前进档离合器5的构成。
此外，倒车制动器4及前进档离合器5由于二者同时联接时，变速器3 成为输出轴不能旋转的联锁状态，故而它们的联接择一地进行。
油压控制回路7具备：将来自由发动机1驱动的油压泵8的油压调压成 管路压力的调节阀；将以管路压力为元压而向包含前进档离合器5的摩擦元 件(变速器3为无级变速器的情况下还向无级变速机构的构成元件)供给的 油压进行调压的电磁阀；将油压泵8、各阀及各摩擦元件之间连接的油路。
油压控制回路7的各阀基于来自变速器控制器9的控制信号进行控制。 变速器控制器9由CPU、ROM、RAM、输入输出接口等构成，基于从各种传 感器及发动机控制器输入的各种信号来判断车辆的行驶状态，且以实现适于 行驶状态的变速级(变速器3为无级变速器的情况下为变速比)的方式向油 压控制回路7输出指令。
向变速器控制器9输入来自检测发动机1的转速Ne的转速传感器101、 检测变速器3的输入转速的转速传感器102、检测从油压控制回路7供给的动 作油的油压的油压传感器103、检测选择开关11的位置的档位开关104、检 测加速踏板的操作量(以下称为“加速器开度APO”)的加速器开度传感器 105、检测制动器的接通/断开的制动器开关106等的信号等。
选择开关11为杆式或按钮式，通过操作杆或按钮，能够选择停车模式(以 下称为“P模式”)、倒车模式(以下称为“R模式”)、空档模式(以下称为 “N模式”)及驱动模式(以下称为“D模式”)中的任一模式作为变速器3 的模式。
变速器控制器9根据由选择开关11所选择的模式分别联接或释放前进档 离合器5及倒车制动器4。具体而言，在D模式下，联接前进档离合器5，释 放倒车制动器4。在R模式下，释放前进档离合器5，联接倒车制动器4。在 P模式及N模式下，释放前进档离合器5及倒车制动器4。
接着，说明前进档离合器5的详细构成。
图2表示前进档离合器5、及使其动作的离合器动作组件6的截面。以 下说明各构成。
前进档离合器5具备离合器鼓51、离合器毂52、从动盘53、驱动盘54、 挡板55。
离合器鼓51及离合器毂52被同轴配置。在离合器鼓51连结未图示的旋 转元件(轴、齿轮等)。在离合器毂52连结未图示的其它旋转元件(轴、齿 轮等)。
在离合器鼓51上通过花键结合沿轴向滑动自如地安装从动盘53。在离 合器毂52上通过花键结合沿轴向滑动自如地安装驱动盘54。四个从动盘53 和四个驱动盘54交替配置，在驱动盘54两侧的摩擦面贴附离合器衬片。
离合器鼓51经由从动盘53及驱动盘54将从与离合器鼓51连结的旋转 元件输入的旋转向离合器毂52传递。
挡板55夹装在配置于油压活塞61的相反侧的端部的驱动盘54与固定于 离合器鼓51内周的槽的开口环64之间。挡板55的一面为摩擦面。另外，挡 板55的轴向的厚度比从动盘53厚，防止从动盘53及驱动盘54的倾倒。
离合器动作组件6具备油压活塞61、联接压活塞室62、释放压活塞室 63、开口环64、膜片弹簧65、隔板66、锁定机构BL。
油压活塞61相对于前进档离合器5在轴向上可位移地配置。油压活塞 61的一面为联接压受压面61a，另一面为释放压受压面61b。
为了对油压活塞61的联接压受压面61a作用联接压，联接压活塞室62 被离合器鼓51和油压活塞61之间划分。
为了对油压活塞61的释放压受压面61b作用释放压，释放压活塞室63 被固定于离合器鼓51的隔板66和油压活塞61之间划分。
开口环64夹着前进档离合器5而配置在油压活塞61的相反侧位置，在 轴向上支承前进档离合器5。
膜片弹簧65夹装在油压活塞61的离合器侧端面61c与前进档离合器5 的活塞侧端面5a之间。膜片弹簧65在轴向上重叠两个配置，若使油压活塞 61在朝向开口环64的联接方向移动，则对前进档离合器5作用联接力。
锁定机构BL内置于离合器鼓51，由油压活塞61、滚珠保持活塞67、滚 珠68构成。
油压活塞61相对于前进档离合器5在轴向上可位移地配置。在油压活塞 61上设置收纳部61d和锥形面61e。收纳部61d在限制油压活塞61向释放方 向的移动时收纳滚珠68。锥形面61e与收纳部61d连续地形成，如果油压活 塞61向释放方向进行行程，则滚珠68被压入内侧。
滚珠保持活塞67配置在由覆盖油压活塞61的离合器鼓51的内周圆筒部 51a和从离合器鼓51向轴向突出的分隔圆筒壁部51b划分的圆筒空间。滚珠 保持活塞67在作用联接压或释放压时向轴向移动。滚珠保持活塞67的外周 面和分隔圆筒壁部51b之间由密封环84密封，滚珠保持活塞67的内周面和 内周圆筒部51a之间由密封环85密封，油压活塞61的内周面和分隔圆筒壁 部51b之间由密封环86密封。由此，在油压活塞61的两侧划分出联接压活 塞室62和释放压活塞室63。
开设于离合器鼓51的联接压口51d和联接压活塞室62经由形成于滚珠 保持活塞67的联接压连通槽67a和开设于分隔圆筒壁部51b的联接压连通孔 51e而连通。开设于离合器鼓51的释放压口51f和释放压活塞室63经由形成 于滚珠保持活塞67的释放压连通槽67b和在分隔圆筒壁部51b的端部与隔板 66之间确保的释放压连通间隙而连通。
在滚珠保持活塞67设置收纳部67c、锥形面67d、锁定面67e。收纳部 67c在允许油压活塞61向释放方向的移动时收纳滚珠68。锥形面67d及锁定 面67e与收纳部67c连续地形成，如果滚珠保持活塞67向朝向前进档离合器 5的方向进行行程，则锥形面67d将滚珠68向外侧压出，锁定面67e将被压 出的滚珠68锁定在该位置。
滚珠68设置在开设于分隔圆筒壁部51b的滚珠孔51c内。滚珠68伴随 联接压或释放压的作用下的油压活塞61及滚珠保持活塞67的轴向移动而从 活塞61、67的锥形面61e、67d受到力，在锁定位置与锁定解除位置之间沿 径向移动。
根据以上说明的构成，如果向联接压活塞室62作用联接压，则油压活塞 61向接近前进档离合器5的联接方向移动，通过被压缩的膜片弹簧65的作用 力，前进档离合器5成为联接状态。如果油压活塞61向联接方向移动，则通 过旋转产生的离心力和油压而使滚珠68向外径方向移动，在收纳部61d收纳 滚珠68。而且，伴随向滚珠保持活塞67的联接压作用，滚珠保持活塞67向 轴向(朝向前进档离合器5的方向)移动，通过锁定面67e保持被收纳部67c 保持的滚珠68。
由此，即使锁定机构BL成为锁定状态并限制油压活塞61的释放方向的 移动且排放联接压，也能够维持前进档离合器5的联接状态。联接压向联接 压活塞室62的供给仅在联接动作中进行，无需供给用于维持前进档离合器5 的联接状态的联接压。
将实现上述联接压的给排的变速器控制器9的控制称为联接控制，变速 器控制器9在由选择开关11选择了D模式的情况下执行联接控制。
另外，如果向释放压活塞室63供给释放压，则滚珠保持活塞67从锁定 面67e对滚珠68的保持位置沿轴向(离开前进档离合器5的方向)移动至保 持解除位置。将使释放压的力和膜片弹簧65的联接力的反作用力相加所得的 力作用于油压活塞61，油压活塞61向返回方向进行行程，并且将滚珠68向 锁定解除方向压回。如果滚珠68移动至锁定解除位置，则锁定机构BL成为 解锁状态。
由于在释放前进档离合器5时，联接压为零的状态，故而即使排放释放 压也能够维持将滚珠68收纳在滚珠保持活塞67的收纳部67c的状态。释放 压向释放压活塞室63的供给仅在释放动作中进行，无需用于维持前进档离合 器5的释放状态的释放压的供给。
将实现上述释放压的给排的变速器控制器9的控制称为释放控制，变速 器控制器9在由选择开关11选择了D模式以外的情况下执行释放控制。
另外，变速器控制器9通过联接控制的联接压的供给而进行锁定机构BL 是否为锁定状态的判定。锁定机构BL如上所述，在选择D模式时供给联接 压，伴随联接压作用，滚珠保持活塞67沿轴向移动，故而在锁定机构BL成 为锁定状态时，在通过油压活塞61而使离合器联接后，滚珠保持活塞67移 动而使联接压活塞室62的容积增加，伴随于此，联接压降低。变速器控制器 9在联接压的供给中通过油压传感器103检测到联接压的降低时，判定锁定机 构BL为锁定状态。
但是，变速器控制器9如上述，在由选择开关11选择了D模式以外的 情况下，执行释放控制，故而在因误操作等而短时间内重复选择D模式和D 模式以外的情况下，如果在D模式下锁定机构BL成为锁定状态之前选择D 模式以外且供给释放压，则之后即使选择D模式且供给联接压，释放压的残 余压力也会成为阻力，前进档离合器5的联接产生延迟。
因此，变速器控制器9在从D模式以外被操作到D模式的情况、和从D 模式被操作到D模式以外的情况下，分别进行如下说明的控制，从而防止最 终选择了D模式时的前进档离合器5的联接的延迟。
图3是表示变速器控制器9进行的、选择开关11被从D模式操作到D 模式以外的情况下的控制的内容的流程图。
在选择开关11被从D模式操作到D模式以外时，首先，变速器控制器9 判定锁定Flag＝1与否(S11)。对锁定Flag进行后述，但在锁定Flag＝1的 情况下，锁定机构BL为锁定状态，在锁定Flag＝0的情况下，锁定机构BL 为解锁状态。
变速器控制器9在S11判定为锁定Flag＝1时，供给释放压而解除锁定 机构BL的锁定状态，停止释放压的供给(开始释放压的排出)并且启动计时 器，计测从停止释放压的供给后的经过时间(S12、S13)。另外，将残余压力 Flag置位1(S14)。
变速器控制器9在S11判定为锁定Flag＝0时，将残余压力Flag置位0 (S15)。该情况下，由于锁定机构BL为解锁状态且联接压为零的状态，故 而即使不供给释放压的供给，前进档离合器5也能够通过膜片弹簧65的弹力 成为释放状态。
图4是表示变速器控制器9进行的、选择开关11从D模式以外被操作 到D模式的情况下的控制的内容的流程图。
选择开关11从D模式以外被操作到D模式时，首先，变速器控制器9 判定残余压力Flag＝1与否(S21)。
在残余压力Flag＝1的情况下，处理移至S22。在残余压力Flag＝0的情 况下，处理移至S24。
在S22，变速器控制器9判定在S13启动计时器之后的计测时间是否比 判定时间α短。判定时间α为停止释放压的供给后进行排放，直至释放压 的残余压力成为零的时间。油压的降低所需的时间依赖于油温，故而判定时 间α基于预先通过实验测定的油温和压力降低时间的关系决定。
在计时器的计测时间比判定时间α短的情况下，变速器控制器9供给比 通常的联接压高压的高联接压(S23)，并将锁定Flag置位0(S25)。高联接 压是指在通常的联接压上加上抵销释放压的残余压力带来的阻力的油压所得 的联接压。释放压的残余压力依赖于停止油温和释放压的供给之后的经过时 间，因此，高联接压基于预先通过实验测定的油温和停止释放压的供给之后 的经过时间和释放压的残余压力的关系来决定。
在计时器的计测时间为判定时间α以上的情况下，变速器控制器9供给 通常的联接压(S24)，且将锁定Flag置位0(S25)。另外，在S21残余压力 Flag＝0的情况下，变速器控制器9也供给通常的联接压(S24)，且将锁定 Flag置位0(S25)。
在S26，变速器控制器9通过S23的高联接压的供给或S24的联接压的 供给来判定锁定机构BL是否为锁定状态。
如上述，在锁定机构BL成为锁定状态时，在通过油压活塞61而使离合 器联接后，滚珠保持活塞67移动而使联接压活塞室62的容积增加，伴随于 此，联接压降低，因此，变速器控制器9在联接压的供给中通过油压传感器 103检测到联接压的降低时，判定锁定机构BL为锁定状态。
在判定锁定机构BL为锁定状态时，变速器控制器9将锁定标记置位1 (S27)。在锁定机构BL不为锁定状态的情况下，仍将锁定Flag置位0。
根据本实施方式，在选择开关11从D模式被操作到D模式以外，锁定 机构BL不为锁定状态的情况下，不供给释放压。因此，之后将选择开关11 从D模式以外操作到D模式，在供给联接压时，释放压的残余压力不成为阻 力，故而前进档离合器5的联接不产生延迟(与第一方面、第四方面相对应 的效果)。
另外，在选择开关11从D模式被操作到D模式以外时，锁定机构BL 成为锁定状态的情况下，供给释放压。因此，之后将选择开关11从D模式以 外操作到D模式，在供给了联接压时，释放压的残余压力成为阻力，但由于 根据释放压的残余压力供给在通常的联接压上加上抵销释放压的残余压力带 来的阻力的油压所得的高联接压，故而前进档离合器5的联接不产生延迟(与 第二方面、第三方面相对应的效果)。
以上，对本发明的实施方式进行了说明，但上述实施方式只不过表示本 发明的应用例的一部分，不是将本发明的技术范围限定在上述实施方式的具 体的结构的意思。
例如，图2所示的前进档离合器5的具体构成为带锁定机构的摩擦元件 的一例。即使是其以外的构成的带锁定机构的摩擦元件也能够应用本发明， 例如可以使倒车制动器4带锁定机构并应用本发明。
另外，在上述实施方式中，作为选择开关11的行驶模式而设为D模式， 作为非行驶模式而设为D模式以外，但在非行驶模式包含P模式、R模式、 N模式，且使倒车制动器4带锁定机构并应用了本发明的情况下，行驶模式 成为R模式，非行驶模式包含P模式、N模式、D模式。
另外，虽然通过联接压的降低来检测锁定机构BL是否成为锁定状态， 但也可以通过使用行程传感器来检测滚珠保持活塞65的位置而进行判定。
本申请基于2012年9月26日在日本国专利局提出申请的特愿2012－ 212174主张优先权，该申请的全部内容通过参照而被编入本说明书。