专利名称：车辆用离合器控制设备的制作方法
技术领域：
本发明涉及在从驱动动力源至驱动轮的驱动系中包括常闭式离合器的车辆用离合器控制设备。
背景技术：
日本特开2004-19744号公报公开了一种被容纳在离合器壳体内的离合器设备，其中液压缸的活塞可移动以抵接与膜片弹簧接触的分离轴承，由此允许离合器片从压板解除接合。
发明内容
在上述传统的离合器设备中，在活塞由离合器的膜片弹簧往回压到液压缸中的状态下，液压压力未施加至活塞。因此，安装于活塞的唇形密封件的张力(即，唇形密封件的向外加压力)小于当液压压力被施加至活塞的情况中引起的唇形密封件的张力。当在活塞被往回压的情况下振动输入至活塞时，由于唇形密封件的张力的不足而引起油泄漏。具体地，当在活塞被往回压的状态下、即在液压缸中的液压压力被保持为零的状态下转速(或转数)增加时，被输入到活塞的振动变大，由此引起液压缸的密封构件处发生油泄漏。顺便提一句，在唇形密封件本身的张力、例如唇形密封件本身的刚性增加以便确保在活塞被往回压的状态下的唇形密封件的张力的情况中，唇形密封件变硬。由此增加了活塞滑动移动期间活塞的阻力，导致活塞的操作性劣化。相比之下，本发明提供了车辆用离合器控制设备的实施方式，试图在未增加密封构件的本身密封性的状态下，即使在传递驱动力时振动被输入到活塞时也抑制液压缸的密封构件处发生油泄漏。为了实现这些目的，在本发明的一个方面中提供了如下的车辆用离合器控制设备，该设备包括常闭式离合器、液压缸、活塞、密封构件和当离合器接合时控制待被引入到密封构件的液压压力的压力保持控制器。常闭式离合器布置在驱动动力源与驱动轮之间并且由于被施加至离合器的弹性构件的弹性力而被保持接合。在根据本发明的一个离合器控制设备中，当离合器接合时，压力保持控制器将液压压力施加至液压缸的活塞室，以在维持离合器接合的情况下保持密封构件的密封性。具体地，当离合器接合时，用于保持密封构件的密封性的液压压力有意地被施加至液压缸的活塞室，而不考虑离合器是常闭类型，使得密封构件的张力(即，密封构件相对于壳体滑动面的压力)变得大于液压压力未被施加至活塞室时的密封构件的张力。因此，即使驱动力的振动成分经由通过了已接合的离合器的弹性构件输入到液压缸的活塞，也能够抑制液压缸的密封构件处发生油泄漏。此外，由于密封构件本身的密封性没有被提高，所以能够抑制离合器解除接合时活塞相对于壳体滑动面的滑动阻力，由此确保活塞的平滑移动。
这里参照附图进行说明，其中在多个图中相同的附图标记指示相同的部分，其中:图1是示出作为车辆的示例的后轮驱动FR混合动力车辆的系统方框图，根据本发明的实施方式的离合器控制设备能够应用到该车辆；图2是示出包括第一离合器的示例的离合器-马达单元的截面图，通过根据第一实施方式的离合器控制设备而在接合与解除接合之间控制第一离合器；图3是示出外管的侧视图，该外管将液压缸连接至第一离合器液压控制阀以控制根据第一实施方式的第一离合器的接合与解除接合；图4是示出根据第一实施方式的控制第一离合器的接合与解除接合的液压控制系统和电子控制系统的方框图；图5是示出由根据第一实施方式的集成控制器执行的第一离合器控制操作的流程的流程图；图6A是示出在比较实施方式中当离合器转动停止时第一离合器的接合状态的图；图6B是示出在比较实施方式中当离合器转速高时第一离合器的接合状态的图；图7是示出在比较实施方式中活塞压回行程量(press-back stroke amount)与离合器转速的关系的特征图；图8是示出在比较实施方式中垂向力(振动)与发动机转速的关系的图；图9是示出在比较实施方式中从液压缸的密封部发生油泄漏的图；图10是示出在第一实施方式中防止液压缸的密封部发生油泄漏的图；图11是示出在第一实施方式中在第一离合器的高转速范围内的由液压缸用压力保持控制引起的离合器接合状态的图；图12是示出第一实施方式中的液压缸的活塞被朝向第一离合器加压的解除接合控制的图；图13是示出在马达/发电机与变速器之间配置有第二离合器的后轮驱动FR混合动力车辆的驱动系的示意图；和图14是示出在变速器与驱动轮之间配置有第二离合器的后轮驱动FR混合动力车辆的驱动系的示意图。
具体实施例方式首先，将参照图1说明根据本发明的实施方式的车辆用离合器控制设备的构造。如图1所示，可以包含本发明的实施方式的FR混合动力车辆的驱动系包括发动机ENG (驱动动力源)、飞轮FW、第一离合器CLl (离合器)、马达/发电机MG、第二离合器CL2、自动变速器AT、传动轴PS、差速器DF、左驱动轴DSL、右驱动轴DSR、左后轮RL (驱动轮)和右后轮RR (驱动轮)。此外，FL表示左前轮，FR表示右前轮，M-0/P表示主油泵并且S-0/P表示副油泵。发动机ENG可以是汽油发动机或柴油发动机。基于自发动机控制器I输出的发动机控制指令进行发动机启动控制、发动机停止控制等。飞轮FW布置于发动机输出轴。第一离合器CLl布置在发动机ENG与马达/发电机MG之间。第一离合器CLl是当选择电动车辆驱动模式(下文称作“EV模式”)时解除接合并且当选择混合动力车辆驱动模式(下文称作“HEV模式”)时接合的驱动模式选择离合器。常闭干式单片离合器用作第一尚合器CLl。马达/发电机MG布置在第一离合器CLl与自动变速器AT之间并且具有用作电动马达的功能和用作发电机的功能两者。同步马达/发电机用作马达/发电机MG，该马达/发电机包括:转子，在转子内埋设有永磁体；和定子，在定子周围卷绕有定子线圈，并且通过对马达/发电机施加三相交流电流而对其进行控制。第二离合器CL2布置在马达/发电机MG与左后轮RL、右后轮RR之间。当传递扭矩变化时、例如在发动机启动时，第二离合器CL2通过其滑移接合而吸收扭矩变动。在该示例中，第二离合器CL2未设置为独立的离合器(separate clutch),而是由待以自动变速器AT选择的速度(或齿轮级)接合的多个摩擦接合元件中的布置在扭矩传递路径中的摩擦接合元件构成。自动变速器AT可以是在例如七个前进速度和一个倒退速度的多个速度之间进行有级转换的有级变速器，或者可以是进行传动比的连续转换的无级变速器。变速器输出轴经由传动轴PS、差速器DF、左驱动轴DSL和右驱动轴DSR连接至左后轮RL、右后轮RR。主油泵Μ-0/Ρ布置于自动变速器AT的输入轴并且是机械操作的油泵。副油泵S-O/P布置于单元壳体等，并且副油泵S-0/P是当不存在来自主油泵Μ-0/Ρ的排出油量时、例如当车辆以第一离合器CLl处于解除接合状态的“EV模式”停止时或者当来自主油泵Μ-0/Ρ的排出油量不足导致未提供必要的油量时，由电动马达操作的电动油泵。接着，将说明混合动力车辆的控制系统。如图1所示，FR混合动力车辆的控制系统具有发动机控制器1、马达控制器2、逆变器3、电池4、第一离合器控制器5、第一离合器液压控制阀6、AT控制器7、AT控制阀8、制动控制器9和集成控制器10。发动机控制器1、马达控制器2、第一离合器控制器5、AT控制器7和制动控制器9经由允许信息交换的CAN通信线路11连接至集成控制器10。集成控制器10和本文描述的其他控制器通常由各种微计算机构成，各种微计算机包括中央处理器(CPU)、接收本文描述的指定数据的输入输出端口(I/O)、随机存取存储器(RAM)、可保持存储器(KAM)、通用数据总线和作为用于可执行程序和本文论述的指定存储值的电子存储介质的只读存储器(ROM)。本文描述的集成控制器10 (及适当情况下的其他控制器)的功能性(或处理)单元能够例如作为可执行程序在软件中实施，或者能够以一个或多个集成电路(IC)的形式全部地或部分地由独立的硬件实施。集成控制器10可以是如本文所述描述的编程的本领域已知的发动机控制单元(ECU)。本文描述的其他控制器可以被类似地构造。还有，尽管示出了多个控制器，但是较少或更多也是可以的。发动机控制器I接收来自发动机转速(或转数)传感器12的发动机转速(或转数)信息、来自集成控制器10的目标发动机扭矩指令和其他必要信息。发动机控制器I将控制发动机工作点(Ne，Te)的指令输出至发动机ENG的节流阀致动器等。即，发动机控制器I进行发动机控制。马达控制器2接收由解算器(reS0lVer)13检测到的马达/发电机MG的转子转动位置、来自集成控制器10的目标MG扭矩指令和目标MG转速(或转数)指令以及其他必要信息。马达控制器2将控制马达/发电机MG的马达工作点(Nm，Tm)的指令输出至逆变器3。即，马达控制器2进行马达控制。另外，马达控制器2监视着显示电池4的充电容量的电池SOC。第一离合器控制器5接收由活塞行程传感器15检测到的液压缸14的活塞41的行程位置、来自集成控制器10的目标CLl扭矩指令以及其他必要信息。活塞行程传感器15也称作活塞行程位置检测装置。第一离合器控制器5将指令输出至第一离合器液压控制阀6以控制第一离合器CLl的接合、滑移接合和解除接合。即，第一离合器控制器5进行第一离合器控制。AT控制器7接收来自加速器开度传感器16、车速传感器17和其他传感器18 (变速器输入转速传感器、抑制开关等)的信息。此外，在车辆以选择的D范围行驶的过程中，AT控制器7利用换挡地图、基于根据加速器开度APO和车速VSP确定的工作点的位置搜索最佳速度(即最佳齿轮级)，并且将控制指令输出至AT控制阀8以实现最佳速度。S卩，AT控制器7进行换挡控制。AT控制器7接收来自集成控制器10的目标CL2扭矩指令，并且还将用于第二离合器CL2的滑移接合控制指令输出至AT控制阀8。BP,AT控制器7进行第二离合器控制。最后，AT控制器7进行自动变速器AT的液压换挡操作并且还进行管路压力PL控制，以便为第一离合器CLl的液压压力排放操作做准备。制动控制器9接收由轮速传感器19检测到的四个车轮的相应轮速、来自制动行程传感器20的传感器信息、来自集成控制器10的再生协调控制指令以及其他必要信息。当进行制动操作时，当仅施加再生制动力时，制动力缺乏并且不能得到根据制动踏板下压的制动行程BS确定的所需制动力，制动控制器9通过机械制动力补偿制动力的不足。即，制动控制器9进行再生协调制动控制。集成控制器10控制整个车辆消耗的能量并且进行使混合动力车辆有效地行驶的操作。集成控制器10接收来自检测马达转速(或转数)Nm的马达转速(或转数)传感器21的信息、来自其他传感器/开关22的必要信息和经过CAN通信线路11的其他信息。集成控制器10将目标发动机扭矩指令输出至发动机控制器1、将目标MG扭矩指令和目标MG转速指令输出至马达控制器2、将目标CLl扭矩指令输出至第一离合器控制器5、将目标CL2扭矩指令输出至AT控制器7并且将再生协调控制指令输出至制动控制器9。以该方式，集成控制器10进行集成控制。接着，参见图2，将说明根据实施方式的离合器-马达单元的构造。离合器-马达单元包括单元壳体30和容纳在单元壳体30内的第一离合器CLl、液压缸14、马达/发电机MG和主油泵M-0/P。单元壳体30具有连接至发动机ENG的发动机缸体31的前侧部和连接至自动变速器AT的变速器壳32的后侧部。第一离合器CLl配置在由发动机ENG和马达盖33围成限定的第一室(干室)内。第一离合器CLl包括飞轮FW、离合器片24、压板25、膜片弹簧26 (也称作弹性构件)和弹簧支点板27。飞轮FW连接至发动机ENG的曲轴23。离合器片24被花键联接至马达/发电机MG的空心马达轴35。压板25配置成使得离合器片24被夹在压板25和飞轮FW之间。膜片弹簧26具有抵靠压板25的一个端，由此通过膜片弹簧26的弹性力(也称作弹簧力或偏置力)保持第一离合器CLl的接合。弹簧支点板27被布置成在膜片弹簧26的中途位置设定弹簧支点。液压缸14具有CSC (同心从动缸)构造。液压缸14在第一室内布置于膜片弹簧26的端部处并且用作用于第一离合器CLl的液压致动器。液压缸14包括活塞壳体40、活塞41、活塞室42、具有V形截面的唇形密封件(或密封构件)43、油供给/排放开口 44、壳体滑动面45和分离轴承46。活塞41以可相对于活塞壳体40滑动的方式布置在活塞壳体40内。活塞41具有经由分离轴承46被施加膜片弹簧46的弹性力的一端和被施加活塞室42中的液压压力的另一端。在形成于活塞41的外周面的密封槽内安装有唇形密封件43。唇形密封件43具有朝向活塞室42侧开口的V形截面，使得相对于壳体滑动面45的密封性由于活塞室42内的液压压力的增加而提高。马达/发电机MG布置在由马达盖33和定子壳体34围成限定的第二室(干室)内。解算器13布置在马达/发电机MG的转子的内侧。高电压线束终端36和冷却水进/出端口 37延伸通过单元壳体30。主油泵Μ-0/Ρ布置在由定子壳体34和自动变速器AT围成限定的第三室(湿室)内。主油泵Μ-0/Ρ由连接至空心马达轴35的变速器输入轴38驱动。接着，将参照图2和图3说明根据本发明的第一实施方式的第一离合器液压通道的构造。第一离合器液压通道连接液压缸14的活塞室42与第一离合器液压控制阀6。液压通道由从供给/排放开口 44延伸至管接头50的内管51、从管接头50延伸至箱安装部52的外管53和形成在变速器壳32内、与外管53连通的箱内液压通道54构成。此外，外管53的长度方向中间部通过夹子56被支撑在单元壳体30上。接着，将参照图4说明根据第一实施方式的第一离合器CLl的电子控制系统和液压控制系统的构造。第一离合器CLl的电子控制系统包括第一离合器控制器5、AT控制器7和集成控制器10。第一离合器CLl的液压控制系统包括主油泵Μ-0/Ρ、副油泵S-0/P、AT控制阀8、第一离合器液压控制阀6、管50至54和液压缸14。AT控制阀8是如下的阀:该阀通过利用泵排出油作为源压力、根据自AT控制器7输出的管路压力指令值LPress产生管路压力。通过主油泵Μ-0/Ρ或副油泵S-0/P从油底壳39泵出泵排出油。在该管路压力控制下，例如，输出管路压力指令值LPress，该指令值LPress与第一离合器CLl的解除接合所需的离合器解除接合压力值、用于变速器输入扭矩的保持的必要压力值和最小管路压力值中的一个的选择出高值对应。第一离合器液压控制阀6是如下的阀:该阀利用管路压力作为源压力并且将待供应至液压缸14的活塞室42的活塞压力控制为自第一离合器控制器5输出的活塞压力指令值CLIPress。第一离合器控制器5从活塞行程传感器15接收液压缸14的活塞41的行程位置，并且通过利用活塞行程位置信息识别第一离合器CLl的接合/解除接合状态而进行第一离合器液压控制。在第一离合器液压控制下，当第一离合器CLl以低转速范围接合时，第一离合器控制器5进行排放活塞压力的排放控制,并且当第一离合器CLl以高转速范围接合时，第一离合器控制器5在维持离合器接合状态的同时进行保持唇形密封件43的密封性的压力保持控制。此外，当第一离合器CLl的滑移接合和完全解除接合时，第一离合器控制器5进行用以维持第一离合器CLl的滑移接合状态和完全解除接合状态的扭矩能力控制。图5是示出由根据第一实施方式的集成控制器10执行的第一离合器控制操作的流程的流程图。在步骤SI中，对第一离合器CLl的控制指令是否是离合器接合指令做出判断。当步骤SI中的回答为是时，程序进入步骤S3。当步骤SI中的回答为否(例如，控制指令为离合器解除接合指令或滑移接合指令)时，程序进入步骤S2，在这里执行允许第一离合器CLl处于解除接合状态的离合器解除接合控制或者执行允许第一离合器CLl处于滑移接合状态的滑移接合控制。接着，程序进入返回。相比之下，当在步骤SI中第一离合器CLl的控制指令是离合器接合指令时，在步骤S3中对发动机转速是否不小于预定阈值a做出判断。当发动机转速〈a (在步骤S3中为是)时，程序进入步骤S5。当发动机转速> a (在步骤S3中为否)时，程序进入步骤S4。基于发动机转速与由实验性数据指示的振动之间的关系，预定阈值a被设定为从唇形密封件43发生油泄漏时的发动机转速值，例如3500rpm。在该示例中，图8中示出的特征图表用于设定预定阈值a。在步骤S3中判定发动机转速〈a之后，通过进行排放控制以排放活塞室42中的液压压力，来执行离合器接合控制。接着，程序进入返回。另一方面，如果在步骤S3中发动机转速> a，则在步骤S5中对发动机转速Ne是否等于马达转速Nm做出判断。当发动机转速Ne=马达转速Nm (在步骤S5中为是)时,程序进入步骤S6。当发动机转速Ne古马达转速Nm (在步骤S5中为否)时，程序进入如前论述的步骤S4。因此，步骤S5是对第一离合器CLl是否已到达没有任何滑移的接合状态的询问。—旦第一离合器CLl在没有滑移的情况下接合(在步骤S5中发动机转速Ne=马达转速Nm)，就在步骤S6中读出由活塞行程传感器15检测到的实际行程位置S。在下一步骤S7中，计算出作为目标行程位置S*与实际行程位置S之间的差异的行程偏差AS。目标行程位置S*设定为第一离合器CLl的转动停止接合状态下的活塞行程位置。即，目标行程位置S*设定为活塞41由膜片弹簧26往回压之前的活塞行程位置。接着，程序进入步骤S8。在步骤S8中，计算出用以将行程偏差A S设定为零的反馈控制液压压力APF/B，即用以使实际行程位置S与目标行程位置S* —致的反馈控制液压压力A PF/B,输出用以获得反馈控制液压压力APF/B的控制指令。接着，程序进入返回。广泛地说，步骤S6至步骤S8对应于压力保持控制部。接着，将说明根据第一实施方式的离合器控制设备的操作。首先，说明在比较实施方式中由离合器接合控制产生的问题。接着，通过分别说明用于第一离合器CLl的接合/解除接合控制和压力保持控制来说明根据第一实施方式的FR混合动力车辆中采用的离合器控制设备的操作。假设比较实施方式不管第一离合器CLl是高转速还是低转速，都通过排放控制来维持第一离合器CLl的接合状态。图6A示出在比较实施方式中当离合器转动停止时第一离合器CLl的接合状态。当离合器转动停止时，膜片弹簧没有由于离合器转动产生的离心力而向外扩张。因此，支撑膜片弹簧的液压缸的活塞位于能够确保离合器传递能力位置。即，从分离轴承的末端面延伸至活塞室的底面的液压缸的轴向长度保持为LI。相比之下，图6B示出在比较实施方式中当离合器转速高时第一离合器CLl的接合状态。当离合器转速高时，膜片弹簧由于离合器转动产生的离心力而向外扩张。因此，液压缸的活塞被膜片弹簧朝向活塞室的底面往回压并且移动至压回位置。即，从分离轴承的末端面延伸至活塞室的底面的液压缸的轴向长度被减小至L2，该L2小于LI。因此，由于压回行程量AL在轴向长度LI与轴向长度L2之间产生了差异。图7示出在比较实施方式中活塞的压回行程量与离合器转速的关系。如图7所示，随着离合器转速变高，压回行程量增加。特别地，在第一离合器CLl的高转速范围内，如图环形部分A中所表示的产生了大的压回行程量。然而，在比较实施方式中，在如图6B所示由第一离合器CLl的膜片弹簧将活塞往回压的状态下，液压压力未施加至活塞室。因此，仅通过唇形密封件本身的弹性回复力来得到唇形密封件的张力(即，唇形密封件的向外加压力)，使得如图9所示唇形密封件的张力变小。在当往回压时振动输入至活塞的情况中，由于唇形密封件的张力的不足而在唇形密封件与壳体滑动面之间产生了间隙。结果，活塞室内的油趋向于经由间隙泄漏到空气层中。图8示出在比较实施方式中、即在未包含本文的控制的实施方式中垂向G (即振动)与发动机转速的关系。如图8所示，随着发动机转速增加，振动水平变高。特别地，在发动机的高转速范围内，振动水平如环形部分B所表示地极度变高。在该高水平的振动经由膜片弹簧被输入到活塞内时，增加了油泄漏的风险。为了解决该问题，一种方案是增加唇形密封件本身的张力，以便确保当活塞被往回压时唇形密封件的充分的张力。然而，该方案导致唇形密封件的硬度增加，由此例如增加了当第一离合器CLl的解除接合时在滑动移动过程中的活塞的阻力。这导致活塞的操作性劣化。现在说明用于根据第一实施方式的第一离合器CLl的接合/解除接合控制操作。当第一离合器CLl解除接合时，重复执行图5中的步骤S1、步骤S2和返回以进行离合器解除接合控制。在离合器解除接合控制中，液压压力(例如，0.5Mpa)被施加至液压缸14的活塞室42。由于液压压力的施加，如图12所示，活塞41朝向车辆的前侧移动并且压膜片弹簧26的径向内端部，由此经由弹簧支点使膜片弹簧26的径向外端部移动离开压板25。通过该离合器解除接合操作，压板25从离合器片24离开使得来自发动机ENG的驱动力的传递被中断。当第一离合器CLl滑移接合时，重复执行图5中的步骤S1、步骤S2和返回以进行离合器滑移接合控制。在离合器滑移接合控制中，反馈液压压力被施加至液压缸14的活塞室42以便将液压缸14的活塞41保持在建立第一离合器CLl的滑移接合状态的行程位置。当第一离合器CLl处于接合状态并且发动机转速小于阈值α时，重复执行图5中的步骤S1、步骤S3、步骤S4和返回，以通过进行排放控制来进行离合器接合控制。在该离合器接合控制中，例如如图6Α所示，通过排放液压缸14的活塞室42内的液压压力由膜片弹簧26的弹力来维持第一离合器CLl的接合状态。当第一离合器CLl处于接合状态、发动机转速不小于阈值α并且离合器接合状态被维持时，重复执行图5中的步骤S1、步骤S3、步骤S5、步骤S6、步骤S7、步骤S8和返回，以通过进行压力保持控制来进行离合器接合控制。即，在步骤S7中，将第一离合器CLl的转动停止接合状态中的活塞行程位置确定为目标行程位置S*，并且计算出作为目标行程位置S*与实际行程位置S之间的差异的行程偏差AS。在步骤S8中，计算出以使实际行程位置S与目标行程位置S* —致的反馈控制液压压力A PF/B,并且输出用以得到反馈控制液压压力APF/B的控制指令。如上所说明的，第一实施方式中的控制的特征在于，在第一离合器CLl的接合控制下在发动机ENG的高转速范围内采用步骤S6、步骤S7和步骤S8的压力保持控制。在下文中，将更加详细地说明用于第一离合器CLl的压力保持控制操作。当第一离合器CLl处于发动机ENG的高转速范围内的接合状态时，在维持第一离合器CLl的结合状态的情况下，通过将用以保持唇形密封件43的密封性的液压压力(例如，0.02-0.08Mpa)施加至液压缸14的活塞室42，来进行压力保持控制。具体地，当第一离合器CLl处于接合状态时，用以保持密封性的液压压力被有意地施加至液压缸14的活塞室42。归因于液压压力的施加，如图10所示，得到了唇形密封件43的张力(即，唇形密封件43抵靠壳体滑动面45的压力)，该张力为唇形密封件43本身的弹性回复力和由于唇形密封件43的V形开口的扩张而产生的唇形密封件43抵靠壳体滑动面45的压力的合力，其中由于液压压力被引入到V形开口而引起唇形密封件43的V形开口的扩张。即，与液压压力未被施加至活塞室的图9中示出的状态相比，增加了张力。因此，经由处于接合状态的第一离合器CLl将驱动力从发动机ENG传递至左后轮RL、右后轮RR。此时，即使被传递的驱动力的振动成分经由膜片弹簧26和分离轴承46被输入至液压缸14的活塞41，也能够抑制液压缸14的唇形密封件43处发生油泄漏。此外，唇形密封件43的密封性本身未被提高，因此，例如当第一离合器CLl解除接合时，能够避免活塞41的滑动阻力的增加，由此确保了活塞41的平滑操作。因此，根据第一实施方式的离合器控制设备被构造成使得由具有可弹性变形形状的唇形密封件43来密封活塞41，并且即使第一离合器CLl处于接合状态也通过施加液压压力至活塞室42而提高唇形密封件43的张力。利用该构造，即使在传递驱动力时振动被输入至活塞41，也能够在未提高唇形密封件43本身的密封性的情况下抑制液压缸14的唇形密封件43处发生油泄漏。特别地，如图8中示出的环形部分B所示，在发动机ENG的高转速范围内，振动的水平高，由此增加了油泄漏的风险。在这样的状态下，能够通过进行压力保持控制有效地抑制油泄漏。在根据第一实施方式的离合器控制设备中,第一离合器CLl由活塞41加压,并且第一离合器CLl的膜片弹簧26由于膜片弹簧26转动时产生的离心力而向外扩张以往回压活塞41。通过利用膜片弹簧26的该特征，能够将活塞41保持在即使为了抑制唇形密封件43处发生油泄漏而将液压压力被施加至活塞41时也防止活塞41被向前压并朝向第一离合器CLl移动的位置。具体地，当在未实施本发明的情况下通过施加液压压力使活塞41被向前压并朝向第一离合器CLl移动时，第一离合器CLl的接合力(即，扭矩传递能力)不能被保持为充分的程度。然而，在活塞41由膜片弹簧26往回压的情况中，即使使活塞41向前移动压回行程量的液压压力被施加至活塞41时，也能够维持第一离合器CLl的接合力。因此，能够防止活塞41被向前压并朝向第一离合器CLl移动，并且能够将活塞41停止在第一离合器CLl的接合力能够被维持的范围内的位置处，而抑制了唇形密封件43处发生油泄漏。结果，能够避免第一离合器CLl的传递扭矩的缺乏。在根据第一实施方式的离合器控制设备中，仅在发动机ENG的高转速范围内进行液压压力总是被保持的压力保持控制，在发动机ENG的高转速范围内，通过由于离心力而引起的膜片弹簧26的扩张来提供作用于活塞41的往回压力。具体地，由于振动水平随着发动机ENG的转速的变高而提高，所以降低了唇形密封件43的耐油泄漏性。为此原因，在唇形密封件43的耐油泄漏性被降低了的发动机ENG的高转速范围内进行了压力保持控制。结果，能够有效地抑制唇形密封件43处发生油泄漏。在根据第一实施方式的离合器控制设备中，当进行压力保持控制时，进行反馈控制以便使活塞41停在第一离合器CLl的传递能力能够被确保的初始位置。反馈控制使用了检测活塞41的位置的活塞行程传感器15。因此，如图7中示出的环形部分A所示，随着离合器转速增加，活塞41的压回行程量变大。换言之，随着离合器转速变高，即使压力保持控制的液压压力被设定为高水平，也能够确实地确保第一离合器CLl的扭矩传递能力。因此，通过在压力保持控制下将与活塞41的压回行程量对应的液压压力施加至活塞室42，能够确实地抑制唇形密封件43处发生油泄漏并且能够避免第一离合器CLl的传递扭矩的缺乏。此外，能够抑制归因于液压压力指令与实际液压压力之间变化而引起的目标压力保持量与目标活塞位置的偏差。此外，检测活塞行程位置的活塞行程传感器15可以替代液压压力检测传感器。根据第一实施方式的离合器控制设备能够得到如下文所描述的效果。第一，常闭式离合器(第一离合器CLl)被布置在驱动动力源(发动机ENG)与左轮RL、右轮RR之间，并且由弹性力而被保持接合，该弹性力通过膜片弹簧26形式的弹性构件而被施加至离合器。液压缸14用作第一离合器CLl的液压致动器并且通过克服膜片弹簧26的弹性力的液压压力而使第一离合器CLl解除接合。活塞41可滑动地布置在液压缸14的活塞壳体40内并且具有被施加膜片弹簧26的弹性力的一端和被施加活塞室42中的液压压力的另一端。密封构件(这里为唇形密封件43)布置在活塞41上，以根据活塞42中的液压压力的增加而提高活塞41与壳体滑动面45之间的密封性。集成控制器10的压力保持控制部(由图5中的步骤S6至步骤S8表示)将液压压力施加至液压缸14的活塞室42，以在维持第一离合器CLl的接合状态的情况下保持唇形密封件43的密封性。利用该构造，在传递驱动力时，即使振动被输入至活塞41时，也能够在不提高唇形密封件43本身的密封性的情况下抑制液压缸14的唇形密封件43处发生油泄漏。第二，第一离合器CLl使用膜片弹簧26作为弹性构件，该弹性构件在第一离合器CLl的接合状态下通过驱动动力源转动时作用于膜片弹簧26的离心力、而朝向活塞室42侧对活塞41加压。压力保持控制部将液压压力施加至液压缸14的活塞室42，使得由膜片弹簧26加压的活塞41的加压行程位置处于至少第一离合器CLl的接合状态被维持的范围内。利用该构造，除了上述效果以外，能够通过利用将活塞41往回压的膜片弹簧26的特征而在抑制唇形密封件43处发生油泄漏的情况下避免第一离合器CLl的传递扭矩的缺乏。第三，当驱动动力源(发动机ENG)的转速变得不小于预定阈值α时，压力保持控制部进行液压压力被施加至液压缸14的活塞室42的压力保持控制。利用该构造，除了上述第二效果以外，通过在耐油泄漏性被降低的发动机ENG的高转速范围内进行压力保持控制，能够有效地抑制唇形密封件43处发生油泄漏。
第四，活塞行程位置检测装置(在该实施方式中为活塞行程传感器15)检测活塞41的行程位置，并且在进行压力保持控制时，压力保持控制部将第一离合器CLl的转动停止接合状态的活塞行程位置确定为目标行程位置S*，并且进行用以使实际行程位置S与目标行程位置S*—致的反馈控制。利用该构造，除了上述第二和第三效果以外，在压力保持控制的状态下通过将与活塞41的压回行程量对应的液压压力施加至活塞室42，能够在确实地抑制唇形密封件43处发生油泄漏的情况下，避免第一离合器CLl的传递扭矩的缺乏。尽管已参照第一实施方式描述了本发明，但是本发明并不限于第一实施方式。在参照权利要求书限定的本发明的范围内，鉴于上述教示，本领域技术人员将想到变化或变形。例如，在根据第一实施方式的离合器控制设备中，布置于活塞41的唇形密封件43被用作密封构件。然而，诸如机械密封件等其他密封构件也可以被用作密封构件，只要被使用的密封构件根据活塞室内的液压压力的增加而提高活塞41与壳体滑动面之间的密封性即可。在根据第一实施方式的离合器控制设备中，压力保持控制部在当第一离合器CLl处于接合状态时、在发动机的不小于预定阈值a的高转速范围中进行压力保持控制。然而，在其他实施方式中的压力保持控制可以在当第一离合器CLl处于接合状态时、在驱动动力源的整个转速范围内进行，不管驱动动力源的转速大小。在根据第一实施方式的离合器控制设备中，当活塞41由膜片弹簧26往回压时，压力保持控制部施加与活塞41的压回行程量对应的液压压力，由此增加唇形密封件43的张力并确保第一离合器CLl的扭矩传递能力。然而，在可选的实施方式中，当活塞41由膜片弹簧26往回压时，压力保持控制部可以将液压压力施加至如下程度:未向前压活塞41并使活塞41向前移动，由此将活塞41保持在活塞41由膜片弹簧26往回压的压回位置并增加唇形密封件43的张力。即，压力保持控制可以进行为使得活塞41被保持在任意行程位置，只要行程位置处于第一离合器CLl的接合状态能够被维持的活塞行程范围内。这确保了扭矩传递能力。根据第一实施方式的离合器控制设备被应用至采用一个马达和两个离合器的FR混合动力车辆。然而，本发明的离合器控制设备的实施方式也可以被应用至采用一个马达和两个离合器的FF混合动力车辆。此外，本发明的实施方式也可以应用至省略根据第一实施方式的第二离合器CL2和自动变速器AT的混合动力车辆，或者也可以被应用至离合器与液压缸被布置在驱动动力源与驱动轮之间的电动车辆或发动机车辆。在根据第一实施方式的离合器控制设备中，摩擦接合元件中的布置在自动变速器AT内的一个摩擦接合元件被用作为第二离合器CL2，该第二离合器CL2用作起动机离合器。然而，如图13所示，独立的第二离合器CL2可以布置在马达/发电机MG与自动变速器AT之间。此外，如图14所示，独立的第二离合器CL2可以布置在自动变速器AT与驱动轮RL、RR之间。已经为了容易地理解本发明而描述了上述实施方式，并且上述实施方式不限制本发明。相反，本发明试图覆盖被包括在随附权利要求书的范围内的各种变形和等同配置，随附权利要求书的范畴符合最宽泛的解释，以便包含在法律上允许的所有这样的变形和等同构造。
权利要求
1.一种车辆用离合器控制设备，所述设备包括: 常闭式离合器，其布置在驱动动力源与驱动轮之间，所述离合器通过弹性构件施加至所述离合器的弹性力而保持接合； 液压缸，其用作所述离合器的液压致动器，所述液压缸利用液压力克服所述弹性构件的弹性力来使所述离合器解除接合； 活塞，其能够滑动地布置在所述液压缸的活塞壳体内，所述弹性构件的弹性力施加至所述活塞的一端，活塞室内的液压压力施加至所述活塞的另一端； 密封构件，其布置在所述活塞上，所述密封构件根据所述活塞室内的液压压力的增加而提高所述活塞与所述活塞壳体的壳体滑动面之间的密封性；和 压力保持控制部，在所述离合器接合时，在维持所述离合器的接合状态下，所述压力保持控制部将液压压力施加至所述液压缸的活塞室，以保持所述密封构件的密封性。
2.根据权利要求1所述的离合器控制设备，其特征在于，所述弹性构件是膜片弹簧，在所述离合器的接合状态下，在所述驱动动力源转动时，所述膜片弹簧通过作用于所述膜片弹簧的离心力而朝向所述活塞室所在侧压所述活塞；并且 其中，所述压力保持控制部将所述液压压力施加至所述活塞室，使得由所述膜片弹簧加压的所述活塞的加压行程位置在所述离合器的接合状态被维持的范围内。
3.根据权利要求2所述的离合器控制设备，其特征在于，当所述驱动动力源的转速不小于预定阈值时，所述压力保持控制部将所述液压压力施加至所述活塞室。
4.根据权利要求2或3所述的离合器控制设备，其特征在于，所述设备进一步包括检测所述活塞的行程位置的活塞行程位置检测装置， 其中，所述压力保持控制部将所述离合器的转动停止接合状态下所述活塞的行程位置确定为目标行程位置，并且所述压力保持控制部进行用以使所述活塞的实际行程位置与所述目标行程位置一致的反馈控制。
5.根据权利要求2或4所述的离合器控制设备，其特征在于，所述密封构件是安装于所述活塞的与所述壳体滑动面接触的外周面的唇形密封件，所述唇形密封件具有朝向所述活塞室开口的V形截面，被施加至所述密封构件的开口侧的液压压力使所述密封构件扩张。
全文摘要
本文教示的是一种离合器控制设备，该设备在不提高密封构件本身的密封性的情况下、即使当发生振动时也抑制液压缸的密封构件处发生油泄漏。离合器控制设备包括常闭式第一离合器、液压缸、活塞、唇形密封件和压力保持控制部。第一离合器布置在发动机与驱动轮之间并且通过由膜片弹簧施加至第一离合器(CL1)的弹性力而被保持接合。唇形密封件布置在活塞上并且根据活塞室内的液压压力的增加而提高活塞与壳体滑动面之间的密封性。当第一离合器接合时，压力保持控制部将液压压力施加至活塞室，以在维持第一离合器接合的情况下保持唇形密封件的密封性。
文档编号F16D48/06GK103119315SQ201180045074
公开日2013年5月22日 申请日期2011年8月30日 优先权日2010年9月21日
发明者绪方诚, 诹访林明 申请人:日产自动车株式会社