专利名称：用于自动变速器的液压控制设备的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种用于自动变速器的液压控制设备。更具体而言，本发明涉及一种用于自动变速器的液压控制设备，即使在发生了电故障时该液压控制设备也能够实现档位。
背景技术：
用于自动变速器的液压控制设备是已知的，即使在发生了电故障并且自动变速器不能被电控时，该设备也可以实现预期的档位，由此允许车辆行驶。
日本专利申请公开No.JP-A-2001-248718公开了一种用于自动变速器的控制设备，其即使在发生了电故障时也能够实现档位。日本专利申请公开No.JP-A-2001-248718中公开的用于自动变速器的控制设备包括控制C1离合器的C1液压伺服机构；控制向C1液压伺服机构供应液压或从其排泄液压的常开式C1电磁阀；控制C2离合器的C2液压伺服机构；控制向C2液压伺服机构供应液压或从其排泄液压的常开式C2电磁阀；控制向C2电磁阀供应液压或从其排泄液压的C2B2供应继动阀；控制C3离合器的C3液压伺服机构；控制向C3液压伺服机构供应液压或从其排泄液压的常开式C3电磁阀；控制B1离合器的B1液压伺服机构；控制向B1液压伺服机构供应液压或从其排泄液压的常开式B1电磁阀；以及设置在B1液压伺服机构和B1电磁阀之间的B1排出阀，其使用从C3电磁阀供应的液压来实现与B1液压伺服机构的排泄连通，并且其中断从B1电磁阀供应的液压。
利用此用于自动变速器的控制设备，当在正常时间C1电磁阀被去激励而其他三个电磁阀被激励时，液压仅供应到C1液压伺服机构并且C1离合器啮合，由此实现第一档。当发生了电故障时，在实现第一至第四档之一的情况下，或者在D范围油路中液压被排泄并且随后液压被重新供应到D范围油路的情况下，液压通过C1电磁阀被供应到C1液压伺服机构，由此C1离合器被啮合。当发生了电故障时，C2B2供应继动阀中断从油泵到C2电磁阀的液压。由此，C2离合器松开。液压通过C3电磁阀被供应到C3液压伺服机构，由此C3离合器被啮合。由于来自C3电磁阀的液压，B1排出阀实现与B1液压伺服机构的排泄连通，并且来自B1电磁阀的液压被中断。由此，B1制动器被释放。也就是说，当发生了电故障时，可以实现第三档。因为当发生了电故障时可以实现第三档，所以允许车辆在第三档行驶。
根据日本专利申请公开No.JP-A-2001-248718所公开的发明，为了在发生了电故障时实现档位，使用常开式电磁阀作为控制向摩擦啮合元件供应液压或从其排泄液压的四个电磁阀。由此，除非这四个电磁阀中有三个电磁阀被激励，否则就不能实现第一档。因此，增大了电能消耗。被供应到电磁阀的电能通常由与发动机的曲轴耦合的发电机产生。因此，当电能消耗增大时，发动机上承受的负荷也增大，这导致了燃油效率降低的问题。
发明内容
本发明是在考虑到上述问题下做出的。所以本发明的目的是提供一种用于自动变速器的液压控制设备，其在正常时间下可以减小电能消耗并且在发生了电故障时可以实现档位。
根据本发明的一个方面，提供了一种用于自动变速器的液压控制设备，其控制安装在车辆中的自动变速器的液压。在此情况下，自动变速器包括多个摩擦啮合元件，每个所述摩擦啮合元件在被供应液压时啮合。在自动变速器中，所述多个摩擦啮合元件中少于一半的摩擦啮合元件通过被供应液压而啮合，而除了被供应液压的所述摩擦啮合元件以外的摩擦啮合元件被松开，由此实现多个档位中的至少一个。所述用于自动变速器的液压控制设备包括常闭式电磁阀，其被设置成对应于所述摩擦啮合元件，使得液压被供应到所述摩擦啮合元件；油泵，其产生被供应到所述电磁阀和所述摩擦啮合元件的液压；第一油路，其连接到所述多个电磁阀中在实现预定档位时被激励的电磁阀；第二油路，其连接到所述油泵并且不同于所述第一油路；和切换装置，用于在所述电磁阀能够被激励时将所述第一油路连接到所述摩擦啮合元件并且将所述第二油路从所述摩擦啮合元件断开，以及用于在所述电磁阀不能被激励时将所述第一油路从所述摩擦啮合元件断开并且将所述第二油路连接到所述摩擦啮合元件。
利用具有上述结构的用于自动变速器的液压控制设备，当所述多个摩擦啮合元件中少于一半的摩擦啮合元件啮合，而除了被供应液压的所述摩擦啮合元件以外的摩擦啮合元件被松开时，就实现了多个档位中的至少一个。被设置成对应于所述摩擦啮合元件的常闭式电磁阀供应液压到所述摩擦啮合元件。油泵产生被供应到所述电磁阀和所述摩擦啮合元件的液压。因此，当所述多个电磁阀中少于一半的电磁阀被激励而除了这些被激励的电磁阀之外的电磁阀被去激励时，对应于被激励的电磁阀的摩擦啮合元件被啮合，而对应于去激励电磁阀的摩擦啮合元件被松开，由此实现多个档位中的至少一个。所以，当实现此档位时，可以将数量大于被激励电磁阀数量的电磁阀去激励。结果，与使用常开式电磁阀的情况相比，可以减小电能消耗。此外，第一油路连接到所述多个电磁阀中在实现预定档位时被激励的电磁阀。油泵连接到不同于第一油路的第二油路。在所述电磁阀能够被激励时，切换装置将所述第一油路连接到所述摩擦啮合元件并且将所述第二油路从所述摩擦啮合元件断开。此外，在所述电磁阀不能被激励时，将所述第一油路从所述摩擦啮合元件断开并且将所述第二油路连接到所述摩擦啮合元件。所以，当电磁阀可以被激励即在正常时间时，液压通过电磁阀供应到摩擦啮合元件，由此可以控制摩擦啮合元件的啮合/松开。例如，当发生了电故障并且电磁阀不能被激励时，通过不使用电磁阀而从油泵供应液压到摩擦啮合元件并且啮合摩擦啮合元件，可以实现预定档位。所以，即使在发生了电故障时，也可以实现档位。由此可以提供用于自动变速器的液压控制设备，其在正常时间下可以减小电能消耗，并且即使在发生了电故障时也可以实现档位。
具有上述结构的用于自动变速器的液压控制设备还可以包括排泄装置，用于在实现预定档位时，从所述多个摩擦啮合元件中的除了在实现所述预定档位时被啮合的摩擦啮合元件之外的摩擦啮合元件排泄液压。
利用具有上述结构的用于自动变速器的液压控制设备，当实现预定档位时，从所述多个摩擦啮合元件中的除了在实现所述预定档位时被啮合的摩擦啮合元件之外的摩擦啮合元件排泄液压。所以，除了在实现所述预定档位时被啮合的摩擦啮合元件之外的摩擦啮合元件被松开。因此可以抑制自动变速器的互锁，并且即使在发生了电故障时也实现档位。
在具有上述结构的用于自动变速器的液压控制设备中，所述预定档位可以包括传动比彼此不相同的两个档位。
利用具有上述结构的用于自动变速器的液压控制设备，即使在发生了电故障时也可以实现传动比彼此不相同的两个档位。
具有上述结构的液压控制设备还可以包括常开式电磁阀，液压从所述油泵被供应到所述常开式电磁阀。所述切换装置可以是通过被供应来自所述常开式电磁阀的液压而被操作的阀。
在具有上述结构的用于自动变速器的液压控制设备中，设置有常开式电磁阀，液压从所述油泵供应到所述常开式电磁阀，并且用作所述切换装置的阀通过被供应来自所述常开式电磁阀的液压而操作。当电磁阀可以被激励即在正常时间时，常开式电磁阀被激励，并且所述阀被操作，由此第一油路可以被连接到摩擦啮合元件。所以可以通过电磁阀供应液压到摩擦啮合元件，并控制摩擦啮合元件的啮合/松开。例如，当发生了电故障并且常开式电磁阀不能被激励时，所述阀使用通过常开式电磁阀供应的液压被操作，由此第二油路被连接到摩擦啮合元件。所以可以不使用电磁阀而从油泵向摩擦啮合元件供应液压，啮合摩擦啮合元件，并实现预定档位。
除了上述结构，检测加速踏板的行程的加速踏板行程传感器可以被设置在所述车辆中，并且所述常开式电磁阀可以是基于所述加速踏板行程来调节从所述油泵供应的液压的电磁阀。
在具有上述结构的用于自动变速器的液压控制设备中，所述常开式电磁阀被用作基于所述加速踏板行程来调节从所述油泵供应的液压的电磁阀。自动变速器可以包括调节从所述油泵供应的液压并且产生基于所述加速踏板行程被调节的压力(节流压力)的电磁阀。当车辆行驶时节流压力被要求用于自动变速器的控制。常开式电磁阀被用作产生这种节流压力的电磁阀，并且当发生了电故障时液压被供应到改变摩擦啮合元件所连接油路的阀。所以可以提供用于自动变速器的液压控制设备，其在正常时间下可以减小电能消耗，并且即使在发生了电故障时也可以实现档位，而无需设置用于阀控制的附加电磁阀。
通过在结合附图时，阅读本发明的优选实施例的以下详细说明，本发明的上述和其他目的、特征、优点、技术和工业重要性将被更好地理解，附图中图1是示出车辆的控制框图，该车辆包括根据本发明一个实施例的用于自动变速器的控制设备；图2是自动变速器的行星齿轮单元的概略图；图3是示出自动变速器的档位和制动器与离合器的操作状态之间的关系的表；图4是示出液压控制设备的部分液压回路的视图；和图5是示出自动变速器的档位和线性电磁阀、制动器以及离合器的操作状态之间的关系的表。
具体实施例方式
在下面的说明和附图中，将参考示例性实施例更详细地说明本发明。在以下说明中，相同的标号指示相同的部件。具有相同标号的部件的名称和功能也相同。因此，对具有相同标号的部件的详细说明只进行一次。
下面，将参考图1，对包括根据本发明实施例的用于自动变速器的控制设备在内的车辆进行说明。该车辆是FF(发动机前置前驱)车辆。注意，包括根据本实施例的用于自动变速器的控制设备在内的车辆可以是除了FF车辆之外的其他车辆。
车辆包括发动机1000、变速器2000、形成变速器2000的一部分的行星齿轮单元3000、形成变速器2000的一部分的液压回路4000、差速齿轮5000、驱动轴6000、前轮7000和ECU(电子控制单元)8000。
发动机1000是内燃机，其燃烧从喷油嘴(未示出)喷射的燃油和气缸燃烧室中的空气的混合物。气缸中的活塞由于燃烧而被向下推动，并且曲轴被旋转。也可以使用外燃机来代替内燃机。此外，也可以使用旋转电机等等来代替发动机1000。
变速器2000包括行星齿轮单元3000和液压回路4000。变速器2000通过实现期望的档位来将曲轴的转速改变为期望的转速。变速器2000的输出齿轮与差速齿轮5000啮合。行星齿轮单元3000和液压回路4000将在下面详细说明。
驱动轴6000通过花键耦合等与差速齿轮5000耦合。动力通过驱动轴6000传递到前轮7000。
车速传感器8002、换档手柄8004的位置开关8005和加速踏板8006的加速踏板行程传感器8007通过导线束等连接到ECU8000。
车速传感器8002基于驱动轴6000的转速来检测车速，并且将指示该检测结果的信号传送到ECU8000。换档手柄8004的位置由位置开关8005检测，并且指示该检测结果的信号被传送到ECU8000。变速器2000的档位基于换档手柄8004的位置而自动地实现。此外，配置可以是可以选择手动换档模式，其中可以基于驾驶员的操作选择期望的档位。节气门开度传感器(未示出)检测节气门(未示出)的开度，并且将指示该检测结果的信号传送到ECU8000。
ECU8000基于从车辆速度传感器8002、位置开关8005、加速踏板行程传感器8007以及在ROM(只读存储器)中存储的图和程序来控制各个装置，以实现车辆的期望行驶状态。
将参考图2说明行星齿轮单元3000。行星齿轮单元3000连接到变矩器3200，后者包括与曲轴耦合的输入轴3100。行星齿轮单元3000包括第一行星齿轮组3300；第二行星齿轮组3400；输出齿轮3500；固定到箱体3600的B1制动器3610、B2制动器3620和B3制动器3630；C1离合器3640；C2离合器3650；和单向离合器F3660。
第一组3300是单级小齿轮式行星齿轮组。第一组3300包括太阳轮S(UD)3310、小齿轮3320、齿圈R(UD)3330和行星轮架C(UD)3340。
太阳轮S(UD)3310固定到变矩器3200的输出轴3210。小齿轮3320被行星轮架C(UD)3340可旋转地支撑。小齿轮3320与太阳轮S(UD)3310以及齿圈R(UD)3330啮合。
齿圈R(UD)3330通过B3制动器3630固定到箱体3600。行星轮架C(UD)3340通过B1制动器3610固定到箱体3600。
第二组3400是拉威挪(Ravigneaux)式行星齿轮组。第二组3400包括太阳轮S(D)3410、短齿轮3420、行星轮架C(1)3422、长齿轮3430、行星轮架C(2)3432、太阳轮S(S)3440和齿圈R(1)(R(2))3450。
太阳轮S(D)3410与行星轮架C(UD)3340耦合。短齿轮3420被行星轮架C(1)3422可旋转地支撑。短齿轮3420与太阳轮S(D)3410以及长齿轮3430啮合。行星轮架C(1)3422与输出齿轮3500耦合。
长齿轮3430被行星轮架C(2)3432可旋转地支撑。长齿轮3430与短齿轮3420、太阳轮S(S)3440和齿圈R(1)(R(2))3450啮合。行星轮架C(2)3432与输出齿轮3500耦合。
太阳轮S(S)3440通过C1离合器3640与变矩器3200的输出轴3210耦合。齿圈R(1)(R(2))3450通过B2制动器3620固定到箱体3600，并且通过C2离合器3650与变矩器3200的输出轴3210耦合。此外，齿圈R(1)(R(2))3450与单向离合器F3660耦合，并且当车辆在第一档位下被驱动时不能旋转。
图3是示出档位和离合器与制动器的操作状态之间的关系的表。圆圈表示啮合/合上状态。X表示松开/释放状态。双圆表示仅在进行发动机制动时啮合/合上的状态。三角表示仅在发动机驱动变速器时啮合/合上的状态。根据表中所示的组合，通过操作制动器和离合器来实现第一至第六前进档和一个倒档。
单向离合器F3660被设置成与B2制动器3620并联。因此，如表中双圆所示，当在实现第一档(1st)的同时发动机驱动变速器时(在加速期间)，就不必合上B2制动器3620。在此实施例中，当车辆在第一档被驱动时，单向离合器F3660防止齿圈R(1)(R(2))3450的旋转。当进行发动机制动时，单向离合器3660不会防止齿圈R(1)(R(2))3450的旋转。
将参考图4说明液压回路4000。图4仅示出了液压回路4000与本发明相关的部分。液压回路4000包括油泵4004、手动阀4100、电磁调控阀4200、初级调节阀4202、第一SL线性电磁阀(以下称为“第一SL”)4210、第二SL线性电磁阀(以下称为“第二SL”)4220、第三SL线性电磁阀(以下称为“第三SL”)4230、第四SL线性电磁阀(以下称为“第四SL”)4240、SLT线性电磁阀(以下称为“SLT”)4300、离合器控制阀4400、顺序阀(sequence valve)4500和B2控制阀。
油泵4004与发动机1000的曲轴耦合。油泵4004由于曲轴的旋转而被驱动，并且产生液压。油泵4004产生的液压被使用节流压力作为辅助压力来操作的初级调节阀4202所调节，该节流压力由SLT4300所控制。由此产生管路压力。当节流压力增大时，管路压力增大。管路压力通过PL油路4010被供应到手动阀4100、电磁调控阀4200和第四SL4240。
手动阀4100与换档手柄8004耦合。手动阀4100的阀芯(spool)的位置基于换档手柄8004的位置而改变。当阀芯处于驱动位置(D)时，管路压力被供应到D范围油路4102。当阀芯处于倒车位置(R)时，油泵4004产生的液压被供应到R范围油路4104。
电磁调控阀4200调节管路压力为恒定压力。电磁调控阀4200连接到SLT4300和顺序阀4500。由电磁调控阀4200调节为恒定压力的液压(电磁调控压力)被供应到SLT4300和顺序阀4500。
第一SL4210是常闭式线性电磁阀，其在非激励状态下中断液压。第一SL4210连接到D范围油路4102，并且通过SL1油路4212连接到离合器控制阀4400和顺序阀4500。第一SL4210控制被供应到C1离合器3640的伺服机构的液压。
第二SL4220是常闭式线性电磁阀，其在非激励状态下中断液压。第二SL4220连接到D范围油路4102，并且通过SL2油路4222连接到离合器控制阀4400和顺序阀4500。第二SL4220控制被供应到C2离合器3650的伺服机构的液压。
第三SL4230是常闭式线性电磁阀，其在非激励状态下中断液压。第三SL4230连接到D范围油路4102。第三SL4230控制被供应到B1制动器3610的伺服机构的液压。
第四SL4240是常闭式线性电磁阀，其在非激励状态下中断液压。第四SL4240连接到SL油路4010，并且通过SL4油路4242连接到顺序阀4500。第四SL4240控制被供应到B3制动器3630的伺服机构的液压。
SLT4300是常开式线性电磁阀，其在非激励状态下可以供应液压。SLT4300基于转矩信息来调节电磁调控压力，所述转矩信息是根据加速踏板8006的加速踏板行程、发动机1000的进气量、发动机1000的冷却剂温度、发动机1000的转速等而准备的。由SLT4300产生的节流压力通过SLT油路4302被供应到顺序阀4500和初级调节阀4202。
可以使用开/关电磁阀来代替第一SL4210、第二SL4220、第三SL4230、第三SL4240和SLT4300，以使得通过占空控制(duty control)来控制液压，或者可以组合地使用电磁阀和控制阀来控制液压。
离合器控制阀4400包括D端口(C)4410、低速端口(C)4412、高速端口(C)4414、SL1端口(C)4420、SL2端口(C)4422、排泄端口4430、端口4440和SL端口(C)4450。
D端口(C)4410连接到D范围油路4102。D端口(C)4410通过离合器控制阀4400的阀芯与低速端口(C)4412和高速端口(C)4414之一连通。
当实现第一至第四档之一时，低速端口(C)4412与D端口(C)4410连通。当高速端口(C)4414与D端口(C)4410连通时，低速端口(C)4412与排泄端口4430连通。低速端口(C)4412通过低速油路4416连接到顺序阀4500。
当实现第五或者第六档时，高速端口(C)4414与D端口(C)4410连通。高速端口(C)4414通过高速油路4418连接到顺序阀4500。
SL1端口(C)4420连接到SL1油路4212。SL2端口(C)4422连接到SL2油路4222。端口4440连接到高速油路4418。当低速端口(C)4412与D端口(C)4410连通时，端口4440与排泄端口4430连通。
离合器控制阀4400被供应到SL1端口(C)4420的液压、供应到SL2端口(C)4422的液压、供应到端口4440的液压以及弹簧所控制。
SL端口(C)4450通过SL油路4452连接到顺序阀4500。当实现第一至第四档之一时，由第一SL4210调节的液压通过SL端口(C)4450被供应到SL油路4452。当实现第五或者第六档时，由第二SL4220调节的液压通过SL端口(C)4450被供应到SL油路4452。
顺序阀4500包括SL1端口(S)4510、低速端口(S)4512、C1端口4514、SL2端口(S)4520、高速端口(S)4522、C2端口4524、SL4端口4530、D端口(S)4532、B3端口4534、SLT端口4540、调控端口4542和SL端口(S)4544。
SL1端口(S)4510连接到SL1油路4214。低速端口(S)4512连接到低速油路4416。C1端口4514通过C1油路4516连接到C1离合器3640的伺服机构。C1端口4514通过顺序阀4500的阀芯与SL1端口(S)4510和低速端口(S)4512之一连通。
SL2端口(S)4520连接到SL2油路4222。高速端口(S)4522连接到高速油路4418。C2端口4524通过C2油路4526连接到C2离合器3650的伺服机构。C2端口4524通过顺序阀4500的阀芯与SL2端口(S)4520和高速端口(S)4522之一连通。
SL4端口连接到SL4油路4242。D端口(S)4532连接到D范围油路4102。B3端口4534通过B3油路4536连接到B3制动器3630的伺服机构。B3端口4534通过顺序阀4500的阀芯与SL4端口4530和D端口(S)4532之一连通。
SLT端口4540连接到SLT油路4302。调控端口4542连接到电磁调控阀4200。SL端口(S)4544连接到SL油路4452。
顺序阀4500由供应到SLT端口4540的液压(节流压力)、供应到调控端口4542的液压(电磁调控压力)、供应到SL端口(S)4544的液压(由第一SL4210或者第二SL4220调节的液压)以及弹簧所控制。由此，由第一SL4210或者第二SL4220调节的液压作为节流压力的反力用于顺序阀4500。所以，顺序阀4500对于节流压力的敏感性降低了，并且防止了顺序阀4500的状态在节流压力控制期间进行不必要的切换。
此外，从电磁调控阀4200向调控端口4542供应液压使得可以减小施加到弹簧上的负荷、弹簧的大小和顺序阀4500的大小。代替调控端口4542，可以设置排泄端口，并且可以从该排泄端口排泄液压。
图5是示出档位和线性电磁阀、离合器以及制动器的操作状态之间的关系的表。关于离合器和制动器的操作状态的表部分(图5中右侧的表部分)与图3所示的表相同。
在示出线性电磁阀的操作状态的表中，圆圈表示激励状态，X表示去激励状态。通过根据表中所示组合来操作线性电磁阀，离合器被啮合而制动器被合上，并实现第一至第六前进档和一个倒档。
当系统被起动时，SLT4300被激励以控制节流压力。因为SLT4300是常开式电磁阀，在非激励状态下节流压力变为最大值。与非激励状态相比，激励状态下的节流压力被减小。
在根据本实施例的用于自动变速器的液压控制设备中，当仅有第一SL4210被激励而其他线性电磁阀都被去激励时，实现第一档。当第一SL4210和第三SL4230被激励而其他线性电磁阀被去激励时，实现第二档。当第一SL4210和第四SL4240被激励而其他线性电磁阀被去激励时，实现第三档。当第一SL4210和第二SL4220被激励而其他线性电磁阀被去激励时，实现第四档。当第二SL4220和第四SL4240被激励而其他线性电磁阀被去激励时，实现第五档。当第二SL4220和第三SL4230被激励而其他线性电磁阀被去激励时，实现第六档。
下面，将说明根据本实施例的用于自动变速器的液压控制设备的效果，其可以由于上述结构而获得。将对每个档位进行说明。
将进行关于第一档的说明。当在正常时间实现第一档时，仅有第一SL4210被激励而其他三个线性电磁阀都被去激励。当第一SL4210被激励时，液压通过油泵4004、手动阀4100和D范围油路4102从SL(1)4210供应到离合器控制阀4400的SL1端口(C)4420和顺序阀4500的SL1端口(S)4510。因为是常闭式，所以其他线性电磁阀在非激励状态下不供应液压。
虽然液压被供应到离合器控制阀4400的SL1端口(C)4420，液压不供应到SL2端口(C)4422。所以，离合器控制阀4400进入图4中左侧的状态。在此状态下，允许D端口(C)4410和低速端口(C)4412之间的连通，而中断D端口(C)4410和高速端口(C)4414之间的连通。所以，液压被供应到顺序阀4500的低速端口(S)4512。
此外，液压通过SL油路4452、SL端口(C)4450和SL1端口(C)4420从第一SL4210供应到顺序阀4500的SL端口(S)4544。
同时，因为从SLT4300供应到顺序阀4500的SLT端口4540的液压已经由于SLT4300的激励而减小了，所以顺序阀4500进入图4中右侧的状态。所以，允许SL1端口(S)4510和C1端口4514之间的连通，而中断低速端口(S)4512和C1端口4514之间的连通。
于是，由第一SL4210控制的液压被供应到C1离合器3640的伺服机构，并且C1离合器3640啮合，由此实现第一档。当实现第一档时，四个线性电磁阀中仅有第一SL4210被激励。因此可以减小电能消耗。
如果在实现第一档时发生了电故障，所有的线性电磁阀都被去激励。因此，从第一SL4210供应到离合器控制阀4400的SL1端口(C)4420的液压最终从第一SL4210的排泄端口排泄。在此情况下，离合器控制阀4400由于弹簧的作用力而保持在图4左侧的状态。所以，当发动机1000被驱动并且手动阀4100处于驱动位置时，与在正常时间实现第一档的情况相同，液压通过D范围油路4102被供应到顺序阀4500的低速端口(S)4512。
当SLT4300被去激励时，液压在不被控制(不被减小)的情况下供应到顺序阀4500的SLT端口4540。此外，当第一SL4210被去激励时，供应到SL端口4544的液压最终从第一SL4210的排泄端口排泄。由此，顺序阀4500切换到图4中左侧的状态。所以，允许低速端口(S)4512和C1端口4514之间的连通，并且液压被供应到C1离合器3640的伺服机构，由此C1离合器3640啮合。
此外，当顺序阀4500被切换到图4中左侧的状态时，允许D端口(S)4532和B3端口4534之间的连通。由此，液压从D范围油路4102供应到B3制动器3630的伺服机构，并且B3制动器3630被合上。
当C1离合器3640被啮合并且B3制动器3630被合上时，实现了第三档。由此，档位从第一档升高到第三档，并且即使在发生了电故障时车辆也可以继续行驶。
在此实施例中，常开式电磁阀被用作SLT4300。但是，常闭式电磁阀也可以被用作SLT4300，并且该配置可以是这样，即当发生了电故障时顺序阀4500切换到图4左侧的状态。
将进行关于第二档的说明。在正常时间实现第二档的情况下，除了第三SL4230被激励外，所有元件的操作状态与实现第一档情况下的操作状态相同。当第三SL4230被激励时，液压从第三SL4230供应到B1制动器3610的伺服机构，并且B1制动器3610被合上。其他操作与当实现第一档时的操作相同。所以，此处将不进行详细说明。
对于当发生了电故障时的操作，在实现第二档的情况下，除了B1制动器3610被释放而B3制动器3630被合上之外，所有元件的操作状态与实现第一档的情况下的操作状态相同。当发生了电故障时，所有的线性电磁阀被去激励。所以，从第三SL4230供应到B1制动器3610的液压最终从第三SL4230的排泄端口被排泄。
此外，与在实现第一档时发生电故障的情况下一样，C1离合器3640保持啮合，并且B3制动器3630被合上。由此，档位从第二档升高到第三档，并且车辆可以继续行驶。
将进行关于第三档的说明。在正常时间实现第三档的情况下，除了第四SL4240被激励外，所有元件的操作状态与实现第一档情况下的操作状态相同。与实现第一档的情况相同，顺序阀4500被切换到图4中右侧的状态。所以，允许SL4端口4530和B3端口4534之间的连通，并且液压从第四SL4240供应到B3制动器3630的伺服机构，由此B3制动器3630被合上。其他操作与当实现第一档时的操作相同。所以，此处不进行详细说明。
对于当发生了电故障时的操作，在实现第三档的情况下，除了B3制动器3630保持啮合之外，所有元件的操作状态与实现第一档的情况下的操作状态相同。如果在实现第三档时发生了电故障，则所有的线性电磁阀被去激励。所以，从第一SL4210供应的液压和从第四SL4240供应的液压最终分别从第一SL4210和第四SL4240的排泄端口被排泄。
此外，与在实现第一档时发生电故障的情况下一样，最终C1离合器3640被啮合，并且B3制动器3630被合上。虽然液压供应路线改变，但是C1离合器3640保持啮合，并且B3制动器3630保持合上。由此，第三档被维持，从而即使在发生了电故障时车辆也可以继续行驶。
将进行关于第四档的说明。在正常时间实现第四档的情况下，除了第二SL4220被激励外，所有元件的操作状态与实现第一档情况下的操作状态相同。当第二SL4220被激励时，液压从第二SL4220供应到离合器控制阀4400的SL2端口(C)4422和顺序阀4500的SL2端口(S)4520。
即使在液压被供应到离合器控制阀4400的SL2端口(C)4422时，也与实现第一档的情况相同，液压被供应到SL1端口(C)4420。所以，来自第一SL4210的液压、供应到端口4440的液压和弹簧的作用力之和大于来自第二SL4220的液压。所以，离合器控制阀4400进入图4左侧的状态，与实现第一档的情况相同。
同时，顺序阀4500进入图4右侧的状态，与实现第一档的情况相同。所以，允许顺序阀4500的SL2端口(S)4520和C2端口4524之间的连通，液压从第二SL4220供应到C2离合器3650的伺服机构，由此C2离合器3650被啮合。其他操作与在实现第一档时的操作相同。所以，此处将不进行详细说明。
对于当发生了电故障时的操作，在实现第四档的情况下，除了C2离合器3650被松开而释放的B3制动器3630被合上之外，所有元件的操作状态与实现第一档的情况下的操作状态相同。如果在实现第四档时发生了电故障，则第二SL4220被去激励。所以，供应到SL2端口(S)4520的液压从第二SL4220的排泄端口被排泄。所以，供应到C2离合器3650的伺服机构的液压最终从第二SL4220的排泄端口被排泄，并且C2离合器3650被松开。
与实现第一档的情况相同，顺序阀4500进入图4中左侧的状态，并且允许高速端口(S)4522和C2端口4524之间的连通。因为离合器控制阀4400与实现第一档的情况下一样被维持在图4中左侧的状态，所以高速端口(C)4414通过端口4440连接到排泄端口4430。所以，C2离合器3650的伺服机构最终与离合器控制阀4400的排泄端口4430连通。
在C2离合器3650的伺服机构和第二SL4220之间，C2离合器3650与排泄端口4430连通。所以，C2离合器3650的伺服机构和排泄端口4430之间的相对距离减小了。结果，液压容易地从C2离合器3650的伺服机构排泄，并且防止了来自其他油路的液压泄漏到此油路中，由此可以抑制残余压力的产生。其他操作与当实现第一档时的操作相同。所以，此处将不进行详细说明。
将进行关于第五档的说明。当在正常时间实现第五档时，第二SL4220和第四SL4240被激励，并且其他两个线性电磁阀被去激励。当第二SL4220被激励时，液压通过油泵4004、手动阀4100和D范围油路4102从第二SL4220供应到离合器控制阀4400的SL2端口(C)4422和顺序阀4500的SL2端口(S)4520。
当第四SL 4240被激励时，液压通过油泵4004从第四SL 4240供应到顺序阀4500的SL4端口4530。因为是常闭式，所以其他两个线性电磁阀在非激励状态下不供应液压。
所以，虽然液压被供应到离合器控制阀4400的SL2端口(C)4422，但是液压不供应到SL1端口(C)4420。因此，离合器控制阀4400进入图4中右侧的状态。在此状态下，允许D端口(C)4410和高速端口(C)4414之间的连通，而中断D端口(C)4410和低速端口(C)4412之间的连通。所以，液压被供应到顺序阀4500的高速端口(S)4522。
流过高速油路4418的部分液压返回到离合器控制阀4400的端口4440。由此，施加了将离合器控制阀4400维持在图4中右侧的状态的力。
此外，液压通过SL油路4452和SL端口(C)4450从第二SL4220供应到顺序阀4500的SL端口(S)4544。
同时，从SLT4300供应到顺序阀4500的SLT端口4540的液压被SLT4300的激励所抑制。所以，顺序阀4500进入图4中右侧的状态。所以，允许SL2端口(S)4520和C2端口4524之间的连通，而中断高速端口(S)4522和C2端口4524之间的连通。由此，由第二SL4220控制的液压被供应到C2离合器3650的伺服机构，并且C2离合器3650啮合。
此外，因为顺序阀4500处于图4中右侧的状态，所以允许SL4端口4530和B3端口4534之间的连通，并且液压从第四SL4240供应到B3制动器3630的伺服机构，由此B3制动器3630被合上。当C2离合器3650被啮合并且B3制动器3630被合上时，就实现了第五档。
如果在实现第五档时发生了电故障，则所有的线性电磁阀被去激励。所以，液压从第二SL4220排泄。由此，供应到离合器控制阀4400的SL2端口(C)4422的液压被排泄。
此时，由于被供应到离合器控制阀4400的端口4440的液压而施加使离合器控制阀4400维持在图4中右侧的状态的力。所以，离合器控制阀4400被维持在图4中右侧的状态。由此，当发动机1000工作并且手动阀4100处于驱动位置时，与在正常时间实现第五档的情况相同，液压通过D范围油路4102被供应到顺序阀4500的高速端口(S)4522。
当SLT4300被去激励时，液压在不被控制(不被减小)的情况下供应到顺序阀4500的SLT端口4540。由此，顺序阀4500切换到图4中左侧的状态。所以，允许高速端口(S)4522和C2端口4524之间的连通，并且液压被供应到C2离合器3650的伺服机构，由此C2离合器3650啮合。
此外，当顺序阀4500被切换到图4中左侧的状态时，允许D端口(S)4532和B3端口4534之间的连通。由此，液压从D范围油路4102供应到B3制动器3630的伺服机构，由此B3制动器3630被合上。
当C2离合器3650被啮合并且B3制动器3630被合上时，就实现了第五档。就是说，如果在实现第五档时发生了电故障，第五档也被维持，并且即使在发生了电故障时车辆也可以继续行驶。
在实现第五档时发生电故障的情况下，例如如果通过操作手动阀4100到空档位置而将液压从D范围油路4102排泄，那么液压从离合器控制阀4400的端口4440排泄，并且离合器控制阀4400由于弹簧的作用力而进入图4左侧的状态。所以，当液压被重新供应到D范围油路4102时，液压从D范围油路4102供应到C1离合器3640的伺服机构，由此实现第三档。
将进行关于第六档的说明。在正常时间实现第六档的情况下，除了第三SL4230代替第四SL4240被激励以外，所有元件的操作状态与实现第五档情况下的操作状态相同。当第三SL4230被激励时，液压从第三SL4230供应到B1制动器3610的伺服机构，由此B1制动器3610被合上。其他操作与当实现第一档时的操作相同。所以，此处将不进行详细说明。
对于当发生了电故障时的操作，在实现第六档情况下的操作状态与在实现第五档情况下的操作状态的不同之处在于，B1制动器3610被释放而被释放的B3制动器3630被合上。
当发生了电故障时，所有的线性电磁阀被去激励。所以，从第三SL4230供应到B1制动器3610的液压最终从第三SL4230的排泄端口被排泄。
此外，与在实现第五档时发生电故障的情况下一样，液压被供应到C2离合器3650的伺服机构和B3制动器3630的伺服机构。由此，C2离合器3650保持啮合，并且B3制动器3630被合上。由此，档位从第六档降低到第五档，并且车辆可以继续行驶。
如上所述，根据本实施例的用于自动变速器的液压控制设备包括常闭式第一SL；常闭式第二SL；常闭式第三SL；常闭式第四SL；以及顺序阀，其在正常时间下将第一SL连接到C1离合器的伺服机构、将第二SL连接到C2离合器的伺服机构并将第四SL连接到B3制动器的伺服机构，并且其在发生了电故障时将D范围油路连接到C1离合器的伺服机构、C2离合器的伺服机构和B3制动器的伺服机构。当仅有第一SL被激励而其他三个线性电磁阀被去激励时，实现第一档。由此，当实现第一档(在此档位下传动比很大并且可能消耗更大量的燃油)时，可以减小电能消耗。供应到电磁阀的电能通常由连接到发动机曲轴的发电机产生。因此，当可以减小电能消耗时，施加于发动机上的负荷被减小并且可以抑制燃油效率的降低。
当发生了电故障时，液压从油泵供应到D范围油路。因此，C1离合器和C2离合器之一被啮合并且B3制动器被合上。由此，当发生了电故障时，可以实现第三档或者第五档，并且车辆可以继续行驶。
用于自动变速器的液压控制设备包括第一SL线性电磁阀4210、第二SL线性电磁阀4220、第三SL线性电磁阀4230、第四SL线性电磁阀4240(以上均为常闭式)和顺序阀4500。在正常时间下顺序阀4500将第一SL线性电磁阀4210连接到C1离合器3640的伺服机构、将第二SL线性电磁阀4220连接到C2离合器3650的伺服机构并将第四SL线性电磁阀4240连接到B3制动器3630的伺服机构。在发生了电故障时，顺序阀4500选择性地将D范围油路4102连接到C1离合器3640的伺服机构和C2离合器3650的伺服机构，并且将D范围油路4102连接到B3制动器3630的伺服机构。
权利要求
1.一种用于自动变速(2000)的液压控制设备，所述自动变速器(2000)安装在车辆中并包括多个摩擦啮合元件(3640、3650、3610、3630)，每个所述摩擦啮合元件在被供应液压时啮合，并且其中所述多个摩擦啮合元件中少于一半的摩擦啮合元件通过被供应液压而啮合，而除了被供应液压的所述摩擦啮合元件以外的摩擦啮合元件被松开，由此实现多个档位中的至少一个，所述液压控制设备的特征在于包括常闭式电磁阀(4210、4220、4230、4240)，其被设置成对应于所述摩擦啮合元件(3640、3650、3610、3630)，使得液压被供应到所述摩擦啮合元件(3640、3650、3610、3630)；油泵(4004)，其产生被供应到所述电磁阀(4210、4220、4230、4240)和所述摩擦啮合元件(3640、3650、3610、3630)的液压；第一油路(4212、4222、4242)，其连接到所述多个电磁阀(4210、4220、4230、4240)中在实现预定档位时被激励的电磁阀；第二油路(4102)，其连接到所述油泵(4004)并且不同于所述第一油路(4212、4222、4242)；和切换装置(4500)，用于在所述电磁阀(4210、4220、4230、4240)能够被激励时将所述第一油路(4212、4222、4242)连接到所述摩擦啮合元件(3640、3650、3610、3630)并且将所述第二油路(4102)从所述摩擦啮合元件(3640、3650、3610、3630)断开，以及用于在所述电磁阀(4210、4220、4230、4240)不能被激励时将所述第一油路(4212、4222、4242)从所述摩擦啮合元件(3640、3650、3610、3630)断开并且将所述第二油路(4102)连接到所述摩擦啮合元件(3640、3650、3610、3630)。
2.如权利要求1所述的用于自动变速器的液压控制设备，其特征在于还包括排泄装置，用于在实现预定档位时，从所述多个摩擦啮合元件(3640、3650、3610、3630)中的除了在实现所述预定档位时被啮合的摩擦啮合元件之外的摩擦啮合元件排泄液压。
3.如权利要求1所述的用于自动变速器的液压控制设备，其特征在于所述预定档位包括传动比彼此不相同的两个档位。
4.如权利要求1至3中任一项所述的用于自动变速器的液压控制设备，其特征在于还包括常开式电磁阀(4300)，液压从所述油泵(4004)被供应到所述常开式电磁阀(4300)，其中所述切换装置(4500)是通过被供应来自所述常开式电磁阀(4300)的液压而被操作的阀。
5.如权利要求4所述的用于自动变速器的液压控制设备，其特征在于检测加速踏板(8006)的行程的加速踏板行程传感器(8007)被设置在所述车辆中，并且所述常开式电磁阀(4300)是基于所述加速踏板行程来调节从所述油泵(4004)供应的所述液压的电磁阀。
全文摘要
本发明公开了一种用于自动变速器的液压控制设备，其包括第一SL线性电磁阀、第二SL线性电磁阀、第三SL线性电磁阀、第四SL线性电磁阀(以上均为常闭式)和顺序阀。在正常时间下顺序阀将第一SL线性电磁阀连接到C1离合器的伺服机构、将第二SL线性电磁阀连接到C2离合器的伺服机构并将第四SL线性电磁阀连接到B3制动器的伺服机构。在发生了电故障时，顺序阀选择性地将D范围油路连接到C1离合器的伺服机构和C2离合器的伺服机构，并且将D范围油路连接到B3制动器的伺服机构。
文档编号F16H61/686GK1670405SQ20051005546
公开日2005年9月21日 申请日期2005年3月17日 优先权日2004年3月19日
发明者森濑胜, 宫田英树, 菅原昭夫, 安田勇治 申请人:丰田自动车株式会社