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1、(10)申请公布号 CN 103307272 A (43)申请公布日 2013.09.18 CN 103307272 A *CN103307272A* (21)申请号 201310067306.4 (22)申请日 2013.03.04 2012-051584 2012.03.08 JP F16H 61/28(2006.01) (71)申请人 富士重工业株式会社 地址 日本东京 (72)发明人 木下贵博 (74)专利代理机构 北京天昊联合知识产权代理 有限公司 11112 代理人 宋亮 姜盛花 (54) 发明名称 档位切换装置 (57) 摘要 本发明提供一种档位切换装置， 其即使在产 生故障的情。
2、况下， 也可以确保安全性。 使进行变速 器的前进档、 后退档、 空档的切换的档位切换装置 构成为， 具有 ： 第 1 切换阀， 其由第 1 致动器驱动， 可以使传递来自油压供给源的油压的油路在第 1 状态和第 2 状态之间切换 ； 第 2 切换阀， 其由第 2 致动器驱动， 可以使该油路在第1状态和第2状态 之间切换， 在第1切换阀为第1状态且第2切换阀 为第 2 状态的情况下， 向前进用结合要传递油压， 在第 1 切换阀为第 2 状态且第 2 切换阀为第 1 状 态的情况下， 向后退用结合要素传递油压， 在第 1 切换阀及第2切换阀均为第1状态的情况下， 以及 均为第 2 状态的情况下， 将。
3、向前进用结合要素及 后退用结合要素的油压传递实质上隔断。 (30)优先权数据 (51)Int.Cl. 权利要求书 1 页 说明书 6 页 附图 7 页 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书1页 说明书6页 附图7页 (10)申请公布号 CN 103307272 A CN 103307272 A *CN103307272A* 1/1 页 2 1. 一种档位切换装置， 其进行向变速器的前进用结合要素传递油压的前进档、 向后退 用结合要素传递油压的后退档、 以及实质上不向前述前进用结合要素及前述后退用结合要 素中的任一个传递油压的空档的切换， 其特征在于， 具有 ：。
4、 第 1 切换阀， 其由第 1 致动器驱动， 可以将传递来自油压供给源的油压的油路在第 1 状 态和第 2 状态之间切换 ； 以及 第 2 切换阀， 其由第 2 致动器驱动， 可以将传递来自油压供给源的油压的油路在第 1 状 态和第 2 状态之间切换， 在前述第 1 切换阀为前述第 1 状态且前述第 2 切换阀为前述第 2 状态的情况下， 向前 述前进用结合要传递油压， 在前述第 1 切换阀为前述第 2 状态且前述第 2 切换阀为前述第 1 状态的情况下， 向前 述后退用结合要素传递油压， 在前述第 1 切换阀及前述第 2 切换阀均为前述第 1 状态的情况下， 以及均为前述第 2 状态的情况下。
5、， 将向前述前进用结合要素及前述后退用结合要素的油压传递实质上隔断。 2. 根据权利要求 1 所述的档位切换装置， 其特征在于， 从前述油压供给源向前述前进用结合要素传递油压的油路， 通过使前述油压供给源、 前述第 1 切换阀、 前述第 2 切换阀、 前述前进用结合要素依次连通而构成， 从前述油压供给源向前述后退用结合要素传递油压的油路， 通过使前述油压供给源、 前述第 2 切换阀、 前述第 1 切换阀、 前述后退用结合要素依次连通而构成。 3. 根据权利要求 1 或 2 所述的档位切换装置， 其特征在于， 在向前述第 1 致动器及前述第 2 致动器的通电均断开时， 向前述前进用结合要素及前 。
6、述后退用结合要素的油压传递实质上被隔断。 权 利 要 求 书 CN 103307272 A 2 1/6 页 3 档位切换装置 技术领域 0001 本发明涉及一种档位切换装置， 其在汽车等车辆的自动变速器中进行前进、 后退、 空档的切换， 特别地， 涉及一种即使在产生故障的情况下也可以防止行驶状态反转等而确 保安全性的档位切换装置。 背景技术 0002 在设置于汽车等中的CVT或行星齿轮式分级AT等自动变速器中， 通过对向前进离 合器、 后退离合器等卡合要素的供给油压进行控制， 进行前进、 后退、 空档的切换。 0003 当前， 这种前进、 后退、 空档的切换， 一般地， 通过与由驾驶员所操作的。
7、操作杆通过 机械联动装置连接的手动阀而进行。 0004 另外， 近年来， 提出了下述方案， 即， 在操作杆和变速器之间不设置机械联动装置， 而仅利用电气信号进行行驶档的切换的所谓线控换档化。 0005 作为与这种自动变速器的线控换档化有关的现有技术， 例如在专利文献 1 中记载 了一种档位切换装置， 其利用三个电磁阀分别使滑阀动作， 对向前进用及后退用的油压伺 服器的供给油压进行切换。 0006 另外， 在专利文献地 2 中记载了一种档位切换装置， 其利用两个电磁阀切换行驶 档， 并且即使在处于行驶档时电磁阀产生故障的情况下， 也可以保持行驶档。 0007 专利文献 1 ： 日本特开 2008。
8、 128475 号公报 0008 专利文献 2 ： 日本特开 2008 128473 号公报 0009 但是， 如专利文献 1 所述， 在使用前进 / 后退切换阀进行前进、 后退的切换的情况 下， 在产生如该阀的状态反转这样的故障模式的情况下， 担心会进行从前进向后退、 或从后 退向前进的突然切换。 0010 与之相对， 还考虑了通过检测故障状态， 使多个阀的控制状态的组合不同而提高 有限可靠性的方案， 但在该情况下， 如果故障检测速度迟缓， 则不会成为设计上所希望的组 合， 仍然存在行驶状态反转的风险。 发明内容 0011 鉴于上述问题， 本发明的课题是提供一种档位切换装置， 其即使在产生故。
9、障的情 况下， 也可以确保安全性。 0012 本发明利用下述的解决方法解决上述课题。 0013 技术方案 1 涉及的发明， 提供其进行向变速器的前进用结合要素传递油压的前进 档、 向后退用结合要素传递油压的后退档、 以及实质上不向前述前进用结合要素及前述后 退用结合要素中的任一个传递油压的空档的切换， 其特征在于， 具有 ： 第 1 切换阀， 其由第 1 致动器驱动， 可以将传递来自油压供给源的油压的油路在第1状态和第2状态之间切换 ； 以 及第 2 切换阀， 其由第 2 致动器驱动， 可以将传递来自油压供给源的油压的油路在第 1 状态 和第 2 状态之间切换， 在前述第 1 切换阀为前述第 。
10、1 状态且前述第 2 切换阀为前述第 2 状 说 明 书 CN 103307272 A 3 2/6 页 4 态的情况下， 向前述前进用结合要传递油压， 在前述第 1 切换阀为前述第 2 状态且前述第 2 切换阀为前述第1状态的情况下， 向前述后退用结合要素传递油压， 在前述第1切换阀及前 述第 2 切换阀均为前述第 1 状态的情况下， 以及均为前述第 2 状态的情况下， 将向前述前进 用结合要素及前述后退用结合要素的油压传递实质上隔断。 0014 据此， 通过利用第1及第2切换阀的状态的逻辑模式的组合， 进行前进档、 后退档、 空档的切换， 从而即使在某个切换阀或致动器产生故障的情况下， 也不。
11、会从前进档向后退 档， 或从后退档向前进档变化， 因而， 即使在产生故障的情况下， 也可以确保安全性。 0015 技术方案 2 涉及的发明， 其特征在于， 在技术方案 1 所述的档位切换装置中， 从前 述油压供给源向前述前进用结合要素传递油压的油路， 通过使前述油压供给源、 前述第 1 切换阀、 前述第 2 切换阀、 前述前进用结合要素依次连通而构成， 从前述油压供给源向前述 后退用结合要素传递油压的油路， 通过使前述油压供给源、 前述第 2 切换阀、 前述第 1 切换 阀、 前述后退用结合要素依次连通而构成。 0016 据此， 可以可靠地获得上述效果。 0017 技术方案 3 涉及的发明， 。
12、其特征在于， 在技术方案 1 可 2 所述的档位切换装置中， 在向前述第 1 致动器及前述第 2 致动器的通电均断开时， 向前述前进用结合要素及前述后 退用结合要素的油压传递实质上被隔断。 0018 据此， 由于在因某种原因而使电力供给中断的情况下， 都会成为空档， 因此可以进 一步提高安全性。 0019 发明的效果 0020 如上述说明所示， 根据本发明， 可以提供一种档位切换装置， 其即使在产生故障的 情况下， 也确保安全性。 附图说明 0021 图 1 是包含使用本发明的档位切换装置的实施例 1 的变速器控制系统的示意框 图。 0022 图 2 是表示实施例 1 的档位切换装置的油压回路。
13、的图。 0023 图 3 是表示图 2 的油压回路的 D 档状态的图。 0024 图 4 是表示图 2 的油压回路的 R 档状态的图。 0025 图 5 是表示图 2 的油压回路的 N 档状态的图。 0026 图 6 是表示图 2 的油压回路的 N 档状态的其他例子的图。 0027 图 7 是表示使用本发明的档位切换装置的实施例 2 中的油压回路的图。 具体实施方式 0028 本发明通过利用两个切换阀的状态的逻辑模式的组合而进行档位的切换， 在处于 前进档或后退档时某个切换阀反转的情况下， 成为空档， 从而提供一种即使在产生故障的 情况下也确保安全性的档位切换装置。 0029 （实施例 1） 。
14、0030 下面， 对使用本发明的档位切换装置的实施例 1 进行说明。 0031 实施例 1 的档位切换装置， 例如设置在无级变速器 （CVT） 中， 该无级变速器搭载在 说 明 书 CN 103307272 A 4 3/6 页 5 乘用车等汽车中， 对发动机的输出进行变速。 0032 图 1 是包含实施例 1 的档位切换装置在内的变速器控制系统的示意框图。 0033 如图 1 所示， 变速器控制系统 1 具有 CVT 控制单元 10、 线控换挡控制单元 20、 禁止 继电器 30 等， 对辅助线性螺线管 L1、 FR 离合器线性螺线管 L2、 第 1DNR 螺线管 S1、 第 2DNR 螺线管。
15、 S2 等进行控制。 0034 CVT控制单元10综合地控制CVT及其辅助设备， 构成为具有CPU等信息处理装置、 ROM 及 RAM 等存储装置、 输入 / 输出接口及将它们连接的总线等。 0035 CVT 控制单元 10 进行 CVT 的变速控制及未图示的锁止离合器的控制等。 0036 在 CVT 控制单元 10 上连接 P 档开关 11、 制动器开关 12、 变速传感器 13、 以及后照 灯继电器 14 等。 0037 P 档开关 11 是设置在驾驶员进行变速操作的未图示的变速操作部上， 检测在变速 操作部中进行选择 P 档的操作的开关。 0038 制动器开关 12 是检测有无由驾驶员进。
16、行的制动器操作， 在驾驶员对未图示的制 动器踏板进行操作时接通的开关。 0039 变速传感器 13 是检测在变速操作部中驾驶员选择了 D（前进） 、 N（空档） 、 R（后 退） 、 P（停车档） 中的哪一个档位的开关。 0040 后照灯继电器 14， 在 R 档被选择的情况下， 使车辆后方的后照灯亮灯。 0041 此外， P 档开关 11 及变速传感器 13 的输出也向线控换挡控制单元 20 传递。 0042 线控换挡控制单元 20 基于变速传感器 13 的输出， 经由 CVT 控制单元 10 对辅助线 性螺线管 L1、 FR 离合器线性螺线管 L2、 第 1DNR 螺线管 S1、 第 2D。
17、NR 螺线管 S2 等进行控制， 从而进行 D 档、 N 档、 R 档的切换。 0043 线控换挡控制单元 20 构成为具有 CPU 等信息处理装置、 ROM 及 RAM 等存储装置、 输入 / 输出接口及将它们连接的总线等。 0044 辅助线性螺线管 L1， 对从未图示的油泵供给的油压进行调整， 向档位切换装置供 给。 0045 FR 离合器线性螺线管 L2、 第 1DNR 螺线管 S1、 第 2DNR 螺线管 S2， 分别向后述的滑 阀 100、 200、 300 供给油压， 而对这些滑阀进行控制。 0046 此外， 在这里， 使用根据电流调整油压的线性螺线管， 但并不限定于此， 例如也可。
18、 以使用根据占空比调整油压的负载控制螺线管等。 0047 另外， 在线控换挡控制单元 20 上连接 P 锁止系统 21。 0048 P 锁止系统 21， 在 P 档被选择的情况下， 将变速器输出轴的旋转机械地锁止。 0049 禁止继电器 30 设置在未图示的向起动电动机的电力供给系统中， 在 P 档及 N 档之 外的情况下， 除了从怠速停止状态的发动机自动起动的情况以外， 禁止起动电动机的驱动。 0050 另外， 在 CVT 控制单元 10 及线控换挡控制单元 20 上， 经由作为车载 LAN 的一种的 CAN 通信系统 C， 连接发动机控制单元 40、 动作控制单元 50 等。 0051 发。
19、动机控制单元 40， 对未图示的发动机及其辅助设备综合地进行控制。 0052 动作控制单元 50， 与产生转向不足、 转向过度等车辆动作相对应， 进行车辆动作控 制或防抱死制动控制， 产生向左右车轮施加制动力差而抑制这些动作的方向的力矩。 0053 下面， 对实施例 1 的档位切换装置的油压回路进行说明。 说 明 书 CN 103307272 A 5 4/6 页 6 0054 图 2 是表示档位切换装置的油压回路的图。 0055 此外， 在图 2 中， 为了容易理解， 同时示出各滑阀的阀体的接通、 断开的位置。 0056 档位切换装置对向未图示的前进离合器 （Fwd） 、 后退离合器 （Rvs。
20、） 的施加油压进 行切换， 具有滑阀 100、 200、 300 等而构成。 0057 滑阀 100、 200、 300， 分别通过在形成多个端口的圆筒状的套筒内插入阀柱， 控制来 自各螺线管的供给油压， 使阀柱移动， 而进行油路的切换。 0058 具体地说， 通过从各螺线管供给油压， 使各滑阀100、 200、 300的阀体处于图2所示 的 ON 位置， 通过将油压供给切断， 使阀体由于弹簧的预紧力而处于图 2 所示的 OFF 位置。 0059 此外， 在搭载有在车辆停止过程中使发动机停止的怠速停止系统的车辆的情况 下， 各滑阀 100、 200、 300 中的弹簧的预紧力， 也可以设定为可。
21、以利用电动泵的排出压力而 进行行驶档的维持等。 0060 滑阀 100 向滑阀 200、 300 供给调压后的管路压力， 通过切换来自 FR 离合器线性螺 线管 L2 的供给油压而进行驱动。 0061 滑阀 100 具有端口 101、 102、 103、 104 等而构成。 0062 端口中 101 向滑阀 100 导入管路压力。 0063 端口 102 从滑阀 100 向滑阀 200、 300 供给油压。 0064 端口103与端口102连通， 在不需要的情况下使油压经由滑阀100内部从端口104 排泄。 0065 端口 104 将从端口 103 导入滑阀 100 内的油压排泄。 0066 。
22、在滑阀 100 中， 在 FR 离合器线性螺线管 L2 断开的情况下， 端口 101 和端口 102 连 通， 端口 103 及端口 104 闭塞。 0067 滑阀 200 将从滑阀 100 的端口 102 供给的油压向滑阀 300 供给， 并且， 将从滑阀 300 供给的油压向前进离合器供给。 0068 滑阀 200 通过切换来自第 1DNR 螺线管 S1 的供给油压而进行驱动。 0069 滑阀 200 具有端口 201、 202、 203、 204、 205、 206、 207、 208 等而构成。 0070 端口 201 将从端口 102 供给的油压导入滑阀 200 内。 0071 端口。
23、 202 从滑阀 200 向滑阀 300 供给油压。 0072 端口203与端口202连通， 在不需要的情况下使油压经由滑阀200内部从端口204 排泄。 0073 端口 204 对从端口 203 导入滑阀 200 内的油压进行排泄。 0074 端口 205 将从滑阀 300 的端口 302 供给的油压导入滑阀 200 内。 0075 端口 206 将从端口 205 供给的油压向前进离合器供给。 0076 端口207与端口206连通， 在不需要的情况下使油压经由滑阀200内部从端口208 排泄。 0077 端口 208 将从端口 207 导入滑阀 200 内的油压排泄。 0078 在滑阀 20。
24、0 中， 在第 1DNR 螺线管 S1 接通的情况下， 端口 201 和端口 202 连通， 端 口 207 和端口 208 连通， 端口 203、 204、 205、 206 闭塞。 0079 另外， 在第 1DNR 螺线管 S1 断开的情况下， 端口 203 和端口 204 连通， 端口 205 和 端口 206 连通， 端口 201、 202、 207、 208 闭塞。 说 明 书 CN 103307272 A 6 5/6 页 7 0080 滑阀 300 将从滑阀 100 的端口 102 供给的油压向滑阀 200 供给， 并且， 将从滑阀 200 供给的油压向后退离合器供给。 0081 。
25、滑阀 300 通过切换来自第 2DNR 螺线管 S2 的供给油压而进行驱动。 0082 滑阀 300 具有端口 301、 302、 303、 304、 305、 306、 307、 308 等而构成。 0083 端口 301 将从端口 102 供给的油压导入滑阀 300 内。 0084 端口 302 从滑阀 300 向滑阀 200 供给油压。 0085 端口303与端口302连通， 在不需要的情况下使油压经由滑阀300内部从端口304 排泄。 0086 端口 304 将从端口 303 导入滑阀 300 内的油压排泄。 0087 端口 305 将从滑阀 200 的端口 202 供给的油压导入滑阀。
26、 300 内。 0088 端口 306 将从端口 305 供给的油压向后退离合器供给。 0089 端口307与端口306连通， 在不需要的情况下使油压经由滑阀300内部从端口308 排泄。 0090 端口 308 将从端口 307 导入滑阀 300 内的油压排泄。 0091 在滑阀 300 中， 在第 2DNR 螺线管 S2 接通的情况下， 端口 301 和端口 302 连通， 端 口 307 和端口 308 连通， 端口 303、 304、 305、 306 闭塞。 0092 另外， 在第 2DNR 螺线管 S2 断开的情况下， 端口 303 和端口 304 连通， 端口 305 和 端口 。
27、306 连通， 端口 301、 302、 307、 308 闭塞。 0093 下面， 对实施例 1 的档位切换装置的档位切换动作进行说明。 0094 （D 档） 0095 图 3 是表示实施例 1 的油压回路的 D 档状态的图。 0096 在图 3 所示的状态中， FR 离合器线性螺线管 L2 断开， 第 1DNR 螺线管 S1 断开， 第 2DNR 螺线管 S2 接通。 0097 其结果， 管路压力依次经由端口 101、 滑阀 100、 端口 102、 端口 301、 滑阀 300、 端口 302、 端口 205、 滑阀 200、 端口 206， 向前进离合器供给。 0098 此外， 由于端。
28、口 201 闭塞， 因此来自端口 102 的油压不会直接导入滑阀 200 内。 0099 （R 档） 0100 图 4 是表示实施例 1 的油压回路的 R 档状态的图。 0101 在图 4 所示的状态中， FR 离合器线性螺线管 L2 断开， 第 1DNR 螺线管 S1 接通， 第 2DNR 螺线管 S2 断开。 0102 其结果， 管路压力依次经由端口 101、 滑阀 100、 端口 102、 端口 201、 滑阀 200、 端口 202、 端口 305、 滑阀 300、 端口 306， 向后退离合器供给。 0103 此外， 由于端口 301 闭塞， 因此来自端口 102 的油压不会直接导入。
29、滑阀 300 内。 0104 （N 档） 0105 图 5 是表示实施例 1 的油压回路的 N 档状态的图。 0106 此外， 在实际中， 在处于 N 档时， FR 离合器线性螺线管 L2 控制为低压状态， 但为了 容易理解， 固定为高压而图示。 0107 在图 5 所示的状态中， FR 离合器线性螺线管 L2 断开， 第 1DNR 螺线管 S1 断开， 第 2DNR 螺线管 S2 断开。 说 明 书 CN 103307272 A 7 6/6 页 8 0108 其结果， 管路压力从滑阀 100 的端口 102 向滑阀 200 的端口 201、 滑阀 300 的端口 301 供给， 但是， 由于。
30、端口 201、 301 均闭塞， 因此不会向前进离合器、 后退离合器中的任一个 供给油压。 0109 另外， 在实施例 1 中， 在图 6 所示的状态下也可以成为 N 档。 0110 图 6 是表示实施例 1 的油压回路的 N 档状态的其他例子的图。 0111 在图 6 所示的状态中， 管路压力从端口 101、 滑阀 100、 端口 102 依次传递至端口 301、 滑阀 300、 端口 302、 端口 205， 另外， 从端口 102 依次传递至端口 201、 滑阀 200、 端口 202、 端口 305， 但是， 由于端口 205、 305 均闭塞， 因此不会向前进离合器、 后退离合器中的。
31、任 一个供给油压。 0112 如上述说明所示， 在实施例 1 中， 通过利用滑阀 200、 300 的状态的逻辑模式的组 合， 进行 D 档、 R 档、 N 档的切换， 在以 D 档或 R 档行驶的过程中， 即使滑阀 200、 300 中的某个 的状态由于故障等而反转， 也由于切换为 N 档， 因此不会产生行驶状态反转的风险， 可以提 高安全性。 0113 （实施例 2） 0114 下面， 对使用本发明的档位切换装置的实施例 2 进行说明。 0115 此外， 对于与上述实施例 1 实质上相同的部分标注相同的标号， 省略说明， 主要对 不同点进行说明。 0116 图 7 是表示实施例 2 的档位。
32、切换装置的油压回路的图。 0117 在实施例 2 中， 使相对于第 2DNR 螺线管 S2 接通、 断开的滑阀 300 的状态成为与实 施例 1 相反的特性。 0118 在上述说明的实施例2中， 也可以获得与上述实施例1的效果实质上相同的效果。 0119 （变形例） 0120 本发明并不限定于上述说明的实施例， 可进行各种变形及变更， 这些也在本发明 的技术范围内。 0121 （1） 各实施例的档位切换装置， 例如设置在无级变速器 （CVT） 中， 但是， 本发明也可 以适用于例如使用行星齿轮的分级变速 AT 等， 利用油压式卡合要素或结合要素进行前进 及后退的其他种类的变速器中。 0122 。
33、（2） 构成档位切换装置的各要素的形状、 构造、 配置等， 并不限于上述各实施例的 结构， 可进行适当变更。 例如， 使滑阀的各端口之间连通的油路的结构， 及电磁阀的配置等， 可以进行适当变更。 0123 （3） 在实施例 2 中， 使由第 2DNR 螺线管驱动的滑阀成为与实施例 1 相反的特性， 但 也可以使其他滑阀成为相反的特性。 说 明 书 CN 103307272 A 8 1/7 页 9 图 1 说 明 书 附 图 CN 103307272 A 9 2/7 页 10 图 2 说 明 书 附 图 CN 103307272 A 10 3/7 页 11 图 3 说 明 书 附 图 CN 103307272 A 11 4/7 页 12 图 4 说 明 书 附 图 CN 103307272 A 12 5/7 页 13 图 5 说 明 书 附 图 CN 103307272 A 13 6/7 页 14 图 6 说 明 书 附 图 CN 103307272 A 14 7/7 页 15 图 7 说 明 书 附 图 CN 103307272 A 15 。