变速器油压控制设备和方法

专利名称：变速器油压控制设备和方法
技术领域：
本发明适用于任意类型的自动变速器(例如，连续可变的变速器、多区段变速器 和作为可以使用自动换档的手动变速器的自动式手动变速器等)。更具体地，本发明涉及当 驾驶员进行用于在行驶区段和非行驶区段之间进行切换的选择操作时、可以提供换档油压 的改善的可控制性和应答性的自动变速器用的换档油压控制设备。
背景技术：
在自动变速器中，指定换档模式的停车(P)区段、倒退(R)区段、中立(N)区段和 前进自动换档(D)区段等按该顺序排列。当进行用于在上述区段之间手动切换的选择操作 时，手动阀响应于该选择操作而工作。更具体地，使手动阀移动至与所选择的区段相对应的 位置，由此设置与该所选择的区段相对应的换档模式。例如，如日本特开2004-197758所述，手动阀响应于用于在区段之间切换的选择 操作按如下方式工作。即，由驾驶员用来选择这些区段其中之一的换档杆利用连杆机构、布 线等机械地连接至手动阀，并且以机械方式使手动阀响应于选择操作而工作。另外，如日本特开2004-197758所述，由于上述区段顺次排列，因此手动阀具有位 于作为非行驶区段位置的中立(N)区段位置的两侧的、作为行驶区段位置的倒退(R)区段 位置以及作为另一个行驶区段位置的前进自动换档(D)区段位置。在中立(N)区段位置处， 在进行用于从中立(N)区段切换至倒退(R)区段的选择操作时要被设置为接合状态的倒退 换档摩擦元件用的倒退换档液压回路从管压力回路断开，并且连接至排放口。另外，在进行 用于从中立(N)区段切换至前进自动换档(D)区段的选择操作时要被设置为接合状态的前 进换档摩擦元件用的前进换档液压回路也从管压力回路断开，并且连接至排放口。因此，倒 退换档摩擦元件和前进换档摩擦元件被设置为分离状态，并且自动变速器被设置为不能够 传递动力的状态(中立状态)。在倒退(R)区段位置或前进自动换档(D)区段位置处，倒退换档摩擦元件用的倒 退换档液压回路或前进换档摩擦元件用的前进换档液压回路从排放口断开，并且连接至管 压力回路。因此，通过管压力将倒退换档摩擦元件或前进换档摩擦元件设置为接合状态，并 且自动变速器被设置为可以传递倒退转动动力或前进转动动力的状态。在具有上述结构的手动阀以机械方式响应于选择操作而工作的情况下，如日本特 开2004-197758所述，进行以下过程。即，当进行用于从倒退(R)区段或前进自动换档(D) 区段切换至中立(N)区段的选择操作时，使已经处于接合状态的倒退换档摩擦元件或前进 换档摩擦元件分离，以将自动变速器设置为中立状态。此时，通常在用于对相应的换档摩擦 元件用的换档液压回路进行排放的排放口中设置节流孔等的流量调节器，以使得可以调整相应的换档摩擦元件的接合压力减小速度。然而，当通过利用节流孔等调节流量来调整换档摩擦元件的接合压力减小速度 时，由该节流孔所提供的流量调节的程度来唯一确定换档摩擦元件的接合压力减小速度。 因此，不能够有效控制接合压力减小速度。
当进行上述的R —N选择操作或D —N选择操作时，优选在没有引起分离振动 (R — N选择振动或D — N选择振动)的问题的情况下，尽早消除相应的换档摩擦元件的接 合压力。用于实现以上目的的接合压力减小速度和接合压力减小模式根据驱动状态而不 同。如果换档摩擦元件的接合压力减小速度是由节流孔等进行的流量调节的程度所唯一确 定的，则不能够以良好平衡的方式同时满足相互冲突的与选择振动有关的要求和与选择应 答有关的要求。另外，在紧挨R — N选择操作之后将区段切换至D区段的R — N — D选择操作中、 或在紧挨D — N选择操作之后将区段切换至R区段的D — N — R选择操作中，除以上问题 以夕卜，还出现以下问题。S卩，当响应于N — D选择操作或N — R选择操作、使手动阀机械地移动至D区段 位置或R区段位置时，该手动阀使管压力直接施加至前进换档摩擦元件或倒退换档摩擦元 件，从而将前进换档摩擦元件或倒退换档摩擦元件设置为接合状态。因此，前进换档摩擦元 件或倒退换档摩擦元件被过快地设置为接合状态，并且存在将发生接合振动(选择振动) 的风险。因此，如日本特开2004-197758所述，通常在各换档摩擦元件用的换档液压回路 中设置节流孔等的流量调节器，以使得可以调整换档油压增大速度(相应的换档摩擦元件 的接合进行的速度)。优选在没有引起换档摩擦元件的接合振动(选择振动)的情况下，将相应的换档 摩擦元件的接合进行的速度设置得尽可能高。用于实现以上目的的接合压力增大速度和接 合压力增大模式根据驱动状态而不同。如果如日本特开2004-197758所述，各换档摩擦元 件的接合压力增大速度是由节流孔等进行的流量调节的程度所唯一确定的，则不能够以良 好平衡的方式同时满足相互冲突的与选择振动有关的要求和与选择应答有关的要求。为了解决所有的上述问题，前进换档摩擦元件用的换档液压回路和倒退换档摩擦 元件用的换档液压回路各自可以具有能够单独控制换档液压回路的换档油压(换档摩擦 元件的接合压力)的换档油压控制阀。在这种情况下，可以单独控制前进换档摩擦元件的换档油压(前进换档摩擦元件 的接合压力)和倒退换档摩擦元件的换档油压(倒退换档摩擦元件的接合压力)。然而，在这种情况下，需要两个油压控制阀，即用于控制前进换档摩擦元件的前进 换档油压(前进换档摩擦元件的接合压力)的前进换档油压控制阀和用于控制倒退换档摩 擦元件的倒退换档油压(倒退换档摩擦元件的接合压力)的倒退换档油压控制阀。由于与 方向控制阀相比较、油压控制阀昂贵，因此引起高成本。需要当对变速器进行切换、换档或启动时可以抑制压力的设备。还需要可以用作 为前进换档油压控制阀和倒退换档油压控制阀这两者的单个共用油压控制阀，以使得可以 在由手动阀进行的分配控制下，将由该共用油压控制阀所提供的受控压力选择性地供给至 前进换档摩擦元件或倒退换档摩擦元件。
在这种情况下，由于昂贵的油压控制阀的数量缩减为1个，因此可以降低成本。然而，换档摩擦元件的接合压力减小速度和接合压力减小模式是恒定的。另外，由于在检测到 手动阀的切换之后油压控制阀开始压力调整操作，因此不能够解决上述问题。另外，当进 行N — D选择操作或N — R选择操作时，共用油压控制阀从油压为0的状态起，将接合油压 (换档油压)供给至前进换档摩擦元件或倒退换档摩擦元件。这增大了换档摩擦元件的接 合应答的延迟，并且出现换档应答劣化的新问题。

发明内容
根据一个方面，本发明涉及一种车辆变速器的控制设备，包括液压回路，其利用 控制压力使至少一个摩擦元件动作；选择器，其选择变速器区段；阀，其切换变速器换档 器；以及控制单元，其响应于所选择的变速器区段来使所述阀切换所述变速器换档器，并且 在切换所述变速器换档器之前减小所述控制压力。根据另一方面，本发明涉及一种车辆变速器的控制方法，所述控制方法包括以下 步骤利用控制压力使至少一个摩擦元件动作；选择期望变速器区段；响应于所选择的期 望变速器区段来切换变速器区段；以及在切换变速器区段之前减小所述控制压力。根据又一方面，本发明涉及一种变速器的控制设备，包括液压回路，其利用控制 压力使至少一个摩擦元件动作；选择变速器区段的部件；换档部件，其对变速器进行换档； 响应于所选择的变速器区段来使阀部件切换所述换档部件的部件；以及在切换所述换档部 件之前减小所述控制压力的部件。


根据以下结合附图的说明，本发明的特征将更加明显。图1是示出根据本发明的实施例的、具有换档油压控制的自动变速器的控制系统 的示意系统图。图2是示出根据本发明的实施例的、图1所示的自动变速器中的动力传递系统的 示意垂直截面图。图3是示出根据本发明的实施例的、图2所示的自动变速器中的换档油压控制部 的液压回路图。图4是根据本发明的实施例的、当进行R — N — D选择操作时由图1所示的变速 器控制器执行的换档油压控制程序的流程图。图5是根据本发明的实施例的、当进行所示的R — N — D选择操作时根据图4所 示的程序进行的换档油压控制处理的工作时间图。
具体实施例方式以下将参考附图来详细说明本发明的实施例。参考图1，示出具有根据本发明的实施例的换档油压控制设备的自动变速器1的 控制系统。自动变速器1在图中的左端(输入侧)连接有发动机2，并且自动变速器1在根 据所选择的变速齿轮比改变转动速度之后，输出发动机2的转动。如所示，自动变速器1是V形带式连续可变的变速器(参见图2)，但应当理解，在这里所公开的实施例中可以使用任意类型的自动变速器。自动变速器1可以包括输入轴3、 前进_倒退切换机构4、V形带式动力传递机构5和差速齿轮机构6，其中，发动机2的转动 通过锁止变矩器T/C可被输入至该输入轴3前进-倒退切换机构4可以包括双小齿轮行星齿轮组7。当作为前进换档摩擦元 件工作的前进离合器8处于接合状态时，可以将输入轴3的转动直接传递至V形带式动力 传递机构5。当作为倒退换档摩擦元件工作的倒退制动器9处于接合状态时，在输入轴3的 转动的方向被反转之后，可以将该转动传递至V形带式动力传递机构5。当前进离合器8和 倒退制动器9这两者均处于分离状态时，不能将输入轴3的转动传递至V形带式动力传递 机构5。V形带式动力传递机构5可以包括作为来自前进_倒退切换机构4的转动可被输 入至的驱动滑轮的初级滑轮10、作为从动滑轮的二级滑轮11、以及在滑轮10和11之间拉 伸的V形带12。初级滑轮10可以使可动凸缘IOa与其它的静止凸缘IOc —起转动，并且二级滑轮 11可以使可动凸缘Ila与其它的静止凸缘Ilc 一起转动。凸缘IOa和Ila可以在轴方向上 移动，并且可以由气缸室IOb和lib中的压力之间的差来控制可动凸缘IOa和Ila的位置。V形带式动力传递机构5可以将初级滑轮10的转动通过V形带12传递至二级滑 轮11和输出轴13。在动力传递期间，可以将管压力供给至二级滑轮11的气缸室11b，该管压力可以 是与变速器输入转矩相对应的变速控制源压力。另外，可以将变速控制压力供给至初级滑 轮10的气缸室10b，该变速控制压力可以使用该管压力作为源压力由变速控制阀来确定。 可以根据初级滑轮10的气缸室IOb的变速控制压力相对于二级滑轮11的气缸室lib的管 压力的比来控制可动凸缘IOa和Ila的位置，并且可以相应地控制在滑轮10和11之间拉 伸的V形带12的环形圆弧直径，即滑轮10和11之间的传动比。因而，V形带式动力传递机构5可以通过增大变速控制压力(初级滑轮压力)，将 变速齿轮比从最低速变速齿轮比连续改变为高速变速齿轮比(升档)。同样，V形带式动力 传递机构5可以通过减小变速控制压力(初级滑轮压力)，朝向最低速变速齿轮比连续改变 变速齿轮比(降档)。可以将从V形带式动力传递机构5传递至输出轴13的转动通过具有并行轴的齿 轮对14输入至差速齿轮机构6。差速齿轮机构6可以通过差速驱动车辆的左右驱动轮(未 示出)来使车辆行驶。一起参考图1和2，示出例示动力传递系统的示意垂直截面图。V形带式连续可变 的变速器1可以包括用于选择换档模式或进行手动换档的档位选择杆la。档位选择杆Ia可被配置成贯穿车辆底板通道(未示出)，并且可以位于驾驶员的 座椅附近。驾驶员可以通过根据操作模式21手动操作档位选择杆Ia来选择换档模式或者 进行手动换档。档位选择杆Ia的操作模式21可以包括P区段位置，用于将V形带式连续可变的 变速器1设置到停车(P)区段；R区段位置，用于将V形带式连续可变的变速器1设置到倒 退(R)区段；N区段位置，用于将V形带式连续可变的变速器1设置到中立(N)区段；D区 段位置，用于将V形带式连续可变的变速器1设置到前进自动换档⑶区段；以及M区段位置，用于将V形带式连续可变的变速器1设置到手动换档(M)区段。广义上，换档可以包括汽车变速器在运动时从一个模式切换至其它模式的操作。 例如，换档可以包括汽车处于D、切换至N、然后再切换回至D的情况。作为比较，“启动”操 作可以应用于变速器从停止位置切换至其它位置的情况。例如，启动可以应用于汽车变速 器在停止时从N切换至D或R的情况。在M区段位置处，可以选择用于命令手动升档的手动升档(M+)位置和用于命令手 动降档的手动降档(M-)位置。P区段位置、R区段位置、N区段位置和D区段位置可以按该顺序沿着直线排列，并 且M区段位置可被布置为在偏离该直线的方向上邻近D区段位置。可以沿着与排列P区段位置、R区段位置、N区段位置和D区段位置的方向平行的 方向布置手动升档(M+)位置和手动降档(M-)位置，其中，M区段位置布置在这两者之间。 当驾驶员施加用于将档位选择杆Ia移动至手动升档(M+)位置或手动降档(M_) 位置的操作力、然后释放档位选择杆Ia时，档位选择杆Ia可以自动返回至M区段位置。档位选择杆操作模式21可以具有P区段开关22p，其在档位选择杆Ia位于P区 段位置时可以输出P区段信号；R区段开关22r，其在档位选择杆Ia位于R区段位置时可以 输出R区段信号；N区段开关22η，其在档位选择杆Ia位于N区段位置时可以输出N区段信 号；D区段开关22d，其在档位选择杆Ia位于D区段位置时可以输出D区段信号；M区段开 关22m，其在档位选择杆Ia位于M区段位置时可以输出M区段信号；手动升档开关22mu，其 在档位选择杆Ia位于手动升档(M+)位置时可以输出手动升档(M+)信号；以及手动降档开 关22md，其在档位选择杆Ia位于手动降档(M-)位置时可以输出手动降档(M-)信号。参考图3，示出例示图2所示的自动变速器中的换档油压控制部的液压回路图。在 实施例中，可以进行换档油压控制操作的换档油压控制回路可以包括针对V形带式连续可 变的变速器1中的前进离合器8和倒退制动器9的接合和分离控制操作。手动阀41可以响应于使用档位选择杆Ia进行的区段切换操作(选择操作)而工 作。手动阀41和档位选择杆Ia可以不以机械方式相互连接。作为代替，可以以电子方式 控制手动阀41，从而使手动阀41响应于使用档位选择杆Ia进行的选择操作而工作。因此，手动阀41可以具有可以以彼此相邻的方式排列的停车(P)区段位置、倒退 (R)区段位置、中立(N)区段位置和前进自动换档(D)区段位置(与M区段位置相同)。手 动阀41可以包括可以由选择致动器42以电子方式控制从而移动至上述区段位置的滑柱 41a。手动阀41可以连接至选择液压回路43，以使得可以向前进离合器8用的前进换档 液压回路44和倒退制动器9用的倒退换档液压回路45提供选择油压Ps。可以将前进换档 液压回路44的连接部和倒退换档液压回路45的连接部布置在选择液压回路43的连接部 在手动阀41的轴方向上的两侧。因而，前进换档液压回路44和倒退换档液压回路45这两 者均可以不需要任何类型的流量调节器(例如节流孔等)。继续图3，当手动阀41处于中立(N)区段位置时，可以使选择液压回路43连接至 滑柱41a的槽岸之间的封闭空间，以使得可以使选择液压回路43完全封闭。另外，可以使 前进换档液压回路44和倒退换档液压回路45分别连接至排放口 41b和41c，以使得可以通 过排放口 41b和41c来释放作为前进离合器8的接合压力的前进换档油压Pf和作为倒退制动器9的接合压力的倒退换档油压Pr。因而，可以将前进离合器8和倒退制动器9这两 者均设置为分离状态，并且可以将V形带式连续可变的变速器1设置为不能传递动力的中 立状态。
当手动阀41处于前进自动换档(D)区段位置时，可以使前进换档液压回路44从 排放口 41b断开，并且可以使前进换档液压回路44连接至选择液压回路43，以使得可以向 前进离合器8供给选择油压Ps。结果，可以生成作为前进离合器8的接合压力的前进换档 油压Pf，并且可以将前进离合器8设置为接合状态。此时，可以使倒退换档液压回路45继 续连接至排放口 41c，以使得可以通过排放口 41c释放作为倒退制动器9的接合压力的倒退 换档油压Pr，并且可以将倒退制动器9设置为分离状态。因而，可以将V形带式连续可变的 变速器1设置为可以传递前进转动动力的状态。当手动阀41处于倒退(R)区段位置时，可以使倒退换档液压回路45从排放口 41c 断开，并且可以使倒退换档液压回路45连接至选择液压回路43，以使得可以向倒退制动器 9供给选择油压Ps。结果，可以生成作为倒退制动器9的接合压力的倒退换档油压Pr，并且 可以将倒退制动器9设置为接合状态。此时，可以使前进换档液压回路44继续连接至排放 口 41b，以使得可以通过排放口 41b释放作为前进离合器8的接合压力的前进换档油压Pf， 并且可以将前进离合器8设置为分离状态。因而，可以将V形带式连续可变的变速器1设 置为可以传递倒退转动动力的状态。当使手动阀41的滑柱41a进一步向下移动越过倒退(R)区段位置、并且到达停车 (P)区段位置时，滑柱41a的上槽岸可以阻塞选择液压回路43。另外，可以使前进换档液压 回路44和倒退换档液压回路45分别连接至排放口 41b和41c，以使得可以通过排放口 41b 和41c来释放作为前进离合器8的接合压力的前进换档油压Pf和作为倒退制动器9的接 合压力的倒退换档油压Pr。因而，可以将前进离合器8和倒退制动器9这两者均设置为分 离状态，并且可以将V形带式连续可变的变速器1设置为不能传递动力的中立状态。为了生成选择油压Ps，可以设置选择开关阀46和选择控制阀47。选择控制阀47 可以从管压力回路48接收作为与变速器输入转矩相对应的变速控制源压力的管压力PL， 并且可以通过调整管压力PL来生成控制压力Pc。可以将控制压力Pc输出至控制压力回路 49。选择开关阀46可以选择来自回路48的管压力PL和来自回路49的控制压力Pc中的 一个作为选择油压Ps，并且可以将选择油压Ps输出至回路43。可以设置用于切换选择开关阀46的选择开关电磁线圈51。可以设置用于控制由 选择控制阀47进行的压力调整操作的选择控制电磁线圈52。另外，可以设置用于生成作为 施加至电磁线圈51和52的输入压力的先导压力Pp的先导阀53。先导阀53可以用于通过 将回路48的管压力PL减小至与由内置弹簧53a可以施加的设定负荷相对应的恒定压力， 将恒定的先导压力Pp输出至先导压力回路54。可以以电子方式控制选择开关电磁线圈51，从而确定是否将来自回路54的先导 压力Pp通过回路55供给至选择开关阀46的下端。当选择开关电磁线圈51为断开(OFF)、 并且未将先导压力Pp通过回路55供给至选择开关阀46的下端时，如图3所述，可以由内 置弹簧46a使选择开关阀46的滑柱46b移动至管压力选择位置。因此，可以使选择液压回 路43连接至管压力回路48，并且可以将选择油压Ps设置为与管压力PL相等。当选择开关电磁线圈51为接通(ON)、并且将先导压力Pp通过回路55供给至选择开关阀46的下端时，可以使选择开关阀46的滑柱46b抵抗由内置弹簧46a施加的力而移 动至可以如图3所示布置的控制压力选择位置。因此，可以使选择液压回路43连接至控制 压力回路49，并且可以将选择油压Ps设置为与控制压力Pc相等。可以由选择控制阀47根据从选择控制电磁线圈52施加的电磁线圈压力来生成控 制压力Pc。选择控制电磁线圈52可以使用恒定的先导压力Pp作为源压力，并且将可以随 着占空比而增大的电磁线圈压力输出至回路56。如图3所示，当使选择开关阀46的滑柱46b自该位置开始向上移动、并且处于控 制压力选择位置时，可以将回路56中的上述电磁线圈压力通过回路57供给至选择控制阀 47的右端。选择控制阀47可以包括可以由弹簧47a弹性地保持在正常状态下的位置处的 滑柱47b。在滑柱47b如图所示布置时，可以使管压力回路48连接至控制压力回路49，并 且回路49的控制压力Pc可以增大。可以将控制压力Pc反馈至选择控制阀47，以使得可以推动滑柱47b抵抗由弹簧 47a施加的力。另外，还可以将来自回路57的电磁线圈压力供给至滑柱47b，以使得可以推 动滑柱47b抵抗由弹簧47a施加的力。因此，在控制压力Pc如上所述增大时，作为控制压力Pc和来自回路57的电磁线 圈 压力的结果，滑柱47b可以从其所描述的位置向左移动。当滑柱47b向左移动时，控制压 力回路49和管压力回路48之间的连通程度可以减小，并且控制压力回路49和排放口 47c 之间的连通程度可以增大。当控制压力Pc进一步增大时，滑柱47b可以进一步向左移动，并且控制压力回路 49和排放口 47c之间的连通程度可以超过控制压力回路49和管压力回路48之间的连通程 度。结果，控制压力Pc可以减小，并且滑柱47b可以停止向左移动。相反，当控制压力Pc减小时，可以由弹簧47a使滑柱47b向右移动。当滑柱47b 向右移动时，控制压力回路49和管压力回路48之间的连通程度可以超过控制压力回路49 和排放口 47c之间的连通程度。结果，控制压力Pc可以增大，并且滑柱47b可以停止向右 移动。作为上述操作的结果，可以将控制压力Pc调整为如下压力由弹簧47a施加至滑 柱47b的向右力可以与由反馈至选择控制阀47的控制压力Pc和来自回路57的电磁线圈 压力施加至滑柱47b的向左力平衡。因而，可以通过由选择控制电磁线圈52对供给至回路 57的电磁线圈压力进行上述占空控制(0 先导压力Pp)，将控制压力Pc设置为0和作为 源压力的管压力PL之间的任意压力。可以将换档油压控制回路(即，用于控制用于使前进离合器8和倒退制动器9接 合和分离的换档油压Pf和Pr的控制回路)、连同针对V形带式连续可变的变速器1的其它 的变速控制液压回路和锁止控制液压回路一起，安装在控制阀主体lb(参见图1)中。返回参考图1，图1示出位于控制阀主体Ib中的手动阀41用的选择致动器42、选 择开关阀46用的选择开关电磁线圈51、选择控制阀47用的选择控制电磁线圈52、和换档 电磁线圈58。换档电磁线圈58可以用于变速控制阀(未示出)，该变速控制阀用于确定初 级滑轮10的气缸室10b(参见图2)中的变速控制压力，以进行变速控制操作。可以由变速 器控制器22使用选择致动器42、选择开关电磁线圈51和选择控制电磁线圈52来进行针 对V形带式连续可变的变速器1的换档油压控制操作。变速器控制器22还可以使用换档电磁线圈58来进行V形带式连续可变的变速器1的变速控制操作变速器控制器22可以接收来自档位选择杆Ia的操作模式21的档位选择杆位置 (选择操作)信号、来自可以检测车辆速度VSP的车辆速度传感器23的信号、来自可以检测 加速踏板的踩踏量(加速器位置)ΑΡ0的加速器位置传感器24的信号、来自可以检测前进 离合器8的接合压力(前进换档油压)Pf的前进离合器压力传感器25的信号、来自可以检 测倒退制动器9的接合压力(倒退换档油压)Pr的倒退制动器压力传感器26的信号、来自 可以检测变速器输入轴3的转动速度Nin的输入转动传感器27的信号、以及来自可以检测 初级滑轮10的转动速度Npri的初级滑轮转动传感器28的信号。变速器控制器22可以基于上述输入信息，通过控制阀主体Ib来进行V形带式连 续可变的变速器1的变速控制操作和换档油压控制操作。首先，将说明变速控制操作。变速器控制器22可以根据档位选择杆Ia的选择操 作位置(P、R、N或D)，接收来自区段开关22p、22r、22n和22d其中之一的信号，并且可以驱 动选择致动器42，以使手动阀41的滑柱41a移动至停车(P)区段位置、倒退(R)区段位置、 中立(N)区段位置和前进自动换档(D)区段位置中的相应的区段位置。再次参考图3，当手动阀41处于中立(N)区段时，可以使选择液压回路43连接至 滑柱41a的两端的槽岸之间的封闭空间。因此，可以防止选择油压Ps被排放。另外，可以 使前进换档液压回路44和倒退换档液压回路45分别连接至排放口 41b和41c，以使得可以 通过排放口 41b和41c释放前进离合器8的接合压力(前进换档油压Pf)和倒退制动器9 的接合压力(倒退换档油压Pr)。因而，可以将前进离合器8和倒退制动器9这两者均设置 为分离状态，并且可以将V形带式连续可变的变速器1设置为不能传递动力的中立状态。当手动阀41处于前进自动换档(D)区段位置时，可以使前进换档液压回路44从 排放口 41b断开，并且可以使前进换档液压回路44连接至选择液压回路43，以使得可以向 前进离合器8供给选择油压Ps。结果，可以生成前进离合器8的接合压力(前进换档油压 Pf)，并且可以将前进离合器8设置为接合状态。此时，可以使倒退换档液压回路45继续连接至排放口 41c，以使得可以通过排放 口 41c释放倒退制动器9的接合压力(倒退换档油压Pr)，并且可以将倒退制动器9继续设 置为分离状态。由于可以使倒退制动器9分离并且可以使前进离合器8接合，因此可以将 V形带式连续可变的变速器1设置为可以传递前进转动动力的状态。当手动阀41处于倒退(R)区段位置时，可以使倒退换档液压回路45从排放口 41c 断开，并且可以使倒退换档液压回路45连接至选择液压回路43，以使得可以向倒退制动器 9供给选择油压Ps。结果，可以生成倒退制动器9的接合压力(倒退换档油压Pr)，并且可 以将倒退制动器9设置为接合状态。此时，可以使前进换档液压回路44继续连接至排放口 41b，以使得可以通过排放 口 41b释放前进离合器8的接合压力(前进换档油压Pf)，并且可以将前进离合器8继续设 置为分离状态。由于可以使前进离合器8分离并且可以使倒退制动器9接合，因此可以将 V形带式连续可变的变速器1设置为可以传递倒退转动动力的状态。当使手动阀41的滑柱41a进一步向下移动越过倒退(R)区段位置、并且到达停车 (P)区段位置时，滑柱41a的上槽岸可以阻塞选择液压回路43。另外，可以使前进换档液 压回路44和倒退换档液压回路45分别连接至排放口 41b和41c，以使得可以通过排放口41b和41c来释放前进离合器8的接合压力(前进换档油压Pf)和倒退制动器9的接合压 力(倒退换档油压Pr)。因而，可以将前进离合器8和倒退制动器9这两者均设置为分离状 态，并且可以将V形带式连续可变的变速器1设置为不能传递动力的中立状态。
当档位选择杆Ia处于D区段位置时，可以由变速器控制器22以电子方式控制手 动阀41，从而使手动阀41位于相应的D区段位置处。在可以使前进离合器8接合并且可以 使倒退制动器9分离、以使得可以将V形带式连续可变的变速器1设置为可以传递前进转 动动力的状态的情况下，变速器控制器22可以确定适合于当前运行状态的目标输入转动 速度(目标变速齿轮比)。可以基于由传感器23检测到的车辆速度和由传感器24检测到 的加速器位置，使用变速映射来确定目标输入转动速度。可以将用于实现目标输入转动速 度的变速命令供给至换档电磁线圈58，由此进行连续可变的变速操作，以使得当前的输入 转动速度Nin接近目标输入转动速度。当档位选择杆Ia位于R区段位置时，可以由变速器控制器22以电子方式控制手 动阀41，从而使手动阀41位于相应的R区段位置处。在这种状态下，当使前进离合器8分 离并使倒退制动器9接合、以使得可以将V形带式连续可变的变速器1设置为可以传递倒 退转动动力的状态的情况下，变速器控制器22可以向换档电磁线圈58供给用于实现与最 低变速齿轮比相对应的倒退行驶输入转动速度的变速命令。因而，将V形带式连续可变的 变速器1设置为可以以固定的转动速度比传递倒退转动动力的状态。当选择R区段时，可以先使前进离合器8分离然后使倒退制动器9接合，以使得可 以将V形带式连续可变的变速器1设置为可以传递倒退转动动力的状态。在这种状态下， 如果驾驶员进行用于连续将档位选择杆Ia从R区段位置变换至N区段位置、然后变换至D 区段位置的选择操作，则变速器控制器22可以进行控制程序(参见图4)。参考图5，示出当进行所示的R — N — D选择操作时根据图4所示的程序进行的换 档油压控制处理的操作时间图。在步骤Sll中，可以判断是否进行了 R — N — D选择操作或R — N选择操作。如 果通过在时间tl时变换档位选择杆Ia来进行R — N — D选择操作，则在步骤Sll中可以 判断为已经进行了 R — N — D选择操作或R — N选择操作，并且控制处理进入步骤S12。在 步骤S12中，接通电磁线圈51，以使得如由图5中的实线所示，可以使选择开关阀46从管压 力选择位置移动至控制压力选择位置。结果，可以将回路43的选择油压Ps设置为与回路 49的控制压力Pc相等。然而，手动阀41可以不从当前阀位置移动，并且可以不响应于R — N — D选择操 作而工作。替代地，手动阀41可以维持在R区段位置处，以使得倒退换档液压回路45继续 连接至选择液压回路43。结果，所有的压力值均相等，以使得Pr = Ps = Pc。接着，在步骤S13中，如由图5中的实线所示，可以进行电磁线圈52的占空控制， 以减小从选择控制阀47输出的控制压力Pc。因而，可以使用控制压力Pc作为用于使倒退 制动器9分离的压力(作为倒退制动器压力Pr)。因此，如由图5中自进行选择操作的时 间tl起的实线所示，可以通过进行电磁线圈52的占空控制，使用选择控制阀47对倒退制 动器压力(倒退换档油压)Pr进行任意有效控制(顺序减少控制)。因而，当在时间tl时进行R — N — D选择操作时，首先，可以响应于用于从行驶区 段其中之一切换至作为非行驶区段的N区段的选择操作而使倒退制动器9分离。此时，可以以良好平衡的方式同时满足相互冲突的倒退制动器9的分离振动(选择振动)的减小和 倒退制动器9的分离应答(选择应答)的提高。在根据现有技术的一般系统中，当响应于选择操作使手动阀工作时，可以使该手 动阀以机械方式工作。如所示的，手动阀位置可以根据档位选择杆位置而移动。因此，作为 来自选择控制阀的输出的控制压力Pc在进行选择操作的时间tl时可以瞬时减小为0(如 由图5中的虚线所示)。因此，同样如由图5中的虚线所示，可以使用节流孔等的流量调节 器来减小倒退制动器压力Pr。因此，与本实施例不同，不能够对倒退制动器压力Pr进行任 意有效控制(顺序减少控制)。简要参考图4，在步骤S14中，可以判断通过上述有效控制(顺序减少控制)减小 后的倒退制动器压力Pr是否等于或小于设定值Prs。设定值Prs可以是用于即使没有进行 控制而使倒退制动器压力Pr瞬时减小、也判断为倒退制动器9的分离振动将不会发生的标准。
继续图5，在时间t2时倒退制动器压力Pr达到设定值Prs之后，即使在没有进行 控制的情况下使倒退制动器压力Pr瞬时减小，倒退制动器9的分离振动也不会发生。因此， 控制处理可以从步骤S14进入步骤S15。在步骤S15中，如由图5中的实线所示，可以由选 择致动器42使手动阀41从R区段位置移动至N区段位置。当使手动阀41移动至N区段位置时，可以使倒退换档液压回路45连接至排放口 41c，以使得可以通过排放口 41c释放倒退制动器9的接合压力(倒退换档油压Pr)。因此， 如由图5中的实线所示，在时间t2时可以使倒退制动器压力Pr瞬时减小为0。因此，可以 使倒退制动器9可靠且迅速地分离，并且可以防止倒退制动器9的分离的延迟。在步骤S14中判断为倒退制动器压力Pr尚未减小至设定值Prs (即，图5中在时 间t2之前的时间段中)时，如果在没有进行控制的情况下使倒退制动器压力Pr瞬时减小， 则可能发生倒退制动器9的分离振动。因此，控制处理可以返回至步骤S13，并且可以在有 效控制(顺序减少控制)下减小倒退制动器压力Pr，直到满足Pr ( Prs为止。即使当如上所述将手动阀41设置为N区段位置时，由于通过将选择液压回路43 连接至滑柱41a的槽岸之间的封闭空间而使手动阀41完全闭合，因此可以由电磁线圈52 使用选择控制阀47 (控制压力Pc)来继续控制选择液压回路43的选择油压Ps。在进行R —N选择操作(步骤S22为“否”)的情况下，无需进行用于变换为D区 段的操作。因此，控制处理可以结束。在进行R —N —D选择操作(步骤S22为“是”)的情况下，可以在紧挨将手动阀 41设置到N区段位置的时间t2之后，进行用于准备从N区段切换至D区段的操作(参见 图4中的步骤S16)。更具体地，如由图5中的实线所示，可以通过进行电磁线圈52的占空 控制，使用控制阀47来将可以与供给至回路43的选择油压Ps相等的、供给至回路49的控 制压力Pc设置为预定值Pes。可以将预定值Pcs设置为减小处于分离状态的前进离合器8 的离合器盘之间的间隙所需的压力，以使得可以将前进离合器8设置为紧挨开始接合之前 的状态。然后，在步骤S17中，可以开始用于使手动阀41从N区段位置变换为D区段位置 的操作。然后，在步骤S18中，可以判断用于使手动阀41从N区段位置变换为D区段位置 的操作是否完成。
可以连续进行步骤S17，直到用于使手动阀41从N区段位置变换为D区段位置的操作完成为止。当在时间t3时用于使手动阀41从N区段位置变换为D区段位置的操作完 成时，控制处理可以进入步骤S19。在步骤S19中，可以进行电磁线圈52的占空控制，从而如由图5中的实线所示，增 大作为用于进行前进离合器8的接合的压力(作为前进离合器压力Pf)的控制压力Pc (选 择油压Ps)。当如上所述使手动阀41变换为D区段位置时，可以从回路49通过回路43和44 向前进离合器8供给以上述方式增大的控制压力Pc (选择油压Ps)。因此，在时间t3之后 可以使前进离合器压力Pf增大，并且可以通过前进离合器压力Pf使前进离合器8接合。返回至图4，在步骤S20中，可以判断前进离合器8的滑移量(即，输入转动速度 Nin和初级滑轮的转动速度Npri之间的差)是否减小至基本为0，而不管前进离合器8的 接合是否基本完成。如果判断为前进离合器8的滑移量尚未减小为0，则控制处理可以返回 至步骤S19，并且可以继续用于进行前进离合器8的接合的步骤。如果在步骤S20中判断为 前进离合器8的滑移量减小至基本为0，则在步骤S21中可以使电磁线圈51断开，以使得可 以将选择开关阀46设置到管压力选择位置(参见图3)。因此，选择开关阀46可以将回路48的管压力PL供给至回路43，以使得选择油压 Ps可以变为与管压力PL相等。因此，在时间t5时，可以使前进离合器压力Pf瞬时增大至 管压力PL(参见图5，如由实线所示)，并且可以使前进离合器8完全接合。因而，可以在用于响应于从R区段(行驶区段中的一个区段)到N区段(非行驶 区段)的R — N选择操作而控制倒退换档油压Pr的处理之后，连续进行用于响应于从N区 段(非行驶区段)到D区段(行驶区段中的另一个区段)的N—D选择操作而控制前进换 档油压Pf的处理。在响应于N — D选择操作而控制前进换档油压Pf的处理中，可以使用 当将手动阀从R区段位置变换至N区段位置时可以残留的、并且可被控制为用于将前进离 合器8设置为紧挨接合开始之前的状态所需的油压Pcs的选择油压Ps ( = Pc = Pes)，来作 为前进离合器8的初始接合压力(参见图5中的时间t3时的Pf = Pcs)。因此，可以防止 前进离合器8的接合的延迟(即，换档应答的劣化)。在根据现有技术的系统中，如由图5中的虚线所示，在可以将根据档位选择杆位 置而工作的手动阀变换至D区段位置时，可以使前进离合器压力(前进换档油压)Pf从0 开始增大。因此，在时间t6之前不能完成前进离合器8的接合。作为对比，根据这里所公 开的实施例，可以使能够完成前进离合器8的接合的时间提早At。因而，可以获得上述优 势以及其它优势。在一个实施例中，在使手动阀41从N区段位置变换至D区段位置的时间t3之后， 可以通过使用电磁线圈52增大控制压力(=选择油压Ps)，以任意方式连续地有效控制前 进离合器8的接合。通过图5中的实线所示的前进离合器压力(前进换档油压)Pf的连续 变化，这是显而易见的。因此，可以以良好平衡的方式同时满足相互冲突的前进离合器8的 接合振动(选择振动)的减小和换档摩擦元件的接合应答(选择应答)的提高。尽管参考图4仅解释了 R — N — D选择操作，但当进行D — N — R选择操作或D — N 选择操作时，可以通过进行与图4所示的换档油压控制操作相同的换档油压控制操作来获 得相同的效果。
在这些实施例中，可以在作为自动变速器的变速控制源压力的管压力PL、与通过 利用作为选择油压控制器工作的选择控制阀47来调整管压力PL可以获得的控制压力Pc 之间，选择性地切换选择油压Ps。因此，即使选择控制阀47或其控制系统(电磁线圈52) 故障、并且可能没有生成控制压力Pc，选择油压Ps也可以变得等于管压力PL，并且可以避 免自动变速器1不能够传递动力的最糟情形。如图所示，自动变速器可以是V形带式连续可变的变速器1。然而，当将这里所公 开的实施例应用于行星齿轮组型多区段自动变速器、自动式手动变速器或其它类型的变速 器时，也可以获得相同的操作效果。
在这里所公开的实施例应用于行星齿轮组型多区段自动变速器的情况下，换档摩 擦元件可以是用于选择前进第一档位位置的摩擦元件和用于选择倒退档位位置的摩擦元 件。在这里所公开的实施例应用于自动式手动变速器的情况下，换档摩擦元件可以是用于 选择前进第一档位位置的自动离合器和用于选择倒退档位位置的自动离合器。如图5所示，可以使手动阀41从R区段位置变换至N区段位置的时间t2可被设 置为如下时间在该时间时，判断为即使没有进行控制而使倒退制动器9的接合压力(倒退 换档油压)Pr瞬时排放，也不会发生倒退制动器9的分离振动。然而，可以使手动阀41从 R区段位置换档至N区段位置的时间t2还可被设置为自进行选择操作的时间tl起经过针 对相同目的可以设置的预定时间段之后的时间。根据这些实施例，可以使响应于R — N选择操作来变换手动阀41的区段位置的时 间从时间tl延迟到时间t2，以使得可以连续地有效控制倒退制动器压力(倒退换档油压) Pr。在这种情况下，可能存在在温度非常低并且自动变速器的工作油的粘度高时、倒退制动 器9的分离的延迟可以造成问题的风险。因此，当温度非常低时，可以忽视控制程序，并且可以响应于R — N选择操作毫无 延迟地变换手动阀41的区段位置。更具体地，在进行R —N选择操作时可以将手动阀41 变换至N区段位置，以使得可以在进行R — N选择操作时从手动阀41的排放口 41c释放倒 退制动器压力(倒退换档油压)Pr。因而，可以避免由倒退制动器9的分离的延迟所引起的 上述问题。这里所公开的实施例的优点可以提供自动变速器用的换档油压控制设备，该换档 油压控制设备具有使用共用油压控制阀、以在由手动阀所进行的分配控制下将受控压力选 择性地供给至前进换档摩擦元件或倒退换档摩擦元件、以使得可以降低成本的结构，并且 可以同时避免上述各种问题和上述新问题。有利地，当进行选择操作时，可以以良好平衡的方式同时满足相互冲突的换档摩 擦元件的分离振动(选择振动)的减小和换档摩擦元件的分离应答(选择应答)的提高。 另外，当用于使换档摩擦元件分离的处理达到预定状态时，从被变换至非行驶区段的手动 阀的排放口瞬时释放换档油压。因而，可以将换档摩擦元件可靠地且迅速地设置为完全分 离状态。尽管已经针对有限数量的实施例呈现了本发明，但受益于本发明的本领域的技术 人员将理解，可以设计没有背离本发明的范围的其它实施例。因此，应当仅由所附权利要求 书来限制这里所公开的实施例的范围。
权利要求
一种车辆变速器的控制设备，包括液压回路，其利用控制压力使至少一个摩擦元件动作；选择器，其选择变速器区段；阀，其切换变速器换档器；以及控制单元，其响应于所选择的变速器区段来使所述阀切换所述变速器换档器，并且在切换所述变速器换档器之前减小所述控制压力。
2.根据权利要求1所述的控制设备，其特征在于，所述控制单元在将所述变速器换档 器从行驶区段切换至非行驶区段之前减小所述控制压力。
3.根据权利要求1所述的控制设备，其特征在于，所述控制单元在将所述变速器换档 器从非行驶区段切换至行驶区段之前减小所述控制压力。
4.根据权利要求1所述的控制设备，其特征在于，所述控制单元在切换所述变速器换 档器之后增大所述控制压力。
5.根据权利要求1所述的控制设备，其特征在于，还包括 与至少一个前进行驶区段相对应的第一摩擦元件；以及 与至少一个倒退行驶区段相对应的第二摩擦元件，其中，所述控制单元在将所述变速器换档器从前进行驶区段切换至倒退行驶区段之 前，减小对于所述第一摩擦元件的第一控制压力，并且在将所述变速器换档器切换至所述 倒退行驶区段之后，增大对于所述第二摩擦元件的第二控制压力。
6.根据权利要求1所述的控制设备，其特征在于，还包括 与至少一个前进行驶区段相对应的第一摩擦元件；以及 与至少一个倒退行驶区段相对应的第二摩擦元件，其中，所述控制单元在将所述变速器换档器从倒退行驶区段切换至前进行驶区段之 前，减小对于所述第二摩擦元件的第二控制压力，并且在将所述变速器换档器切换至所述 前进行驶区段之后，增大对于所述第一摩擦元件的第一控制压力。
7.根据权利要求1所述的控制设备，其特征在于，还包括响应于来自所述控制单元的 信号、以液压方式减小所述控制压力的管压力回路和选择阀开关。
8.—种车辆变速器的控制方法，所述控制方法包括以下步骤 利用控制压力使至少一个摩擦元件动作；选择期望变速器区段；响应于所选择的期望变速器区段来切换变速器区段；以及 在切换变速器区段之前减小所述控制压力。
9.根据权利要求8所述的控制方法，其特征在于，还包括在将变速器区段从行驶区段 切换至非行驶区段之前减小所述控制压力。
10.根据权利要求8所述的控制方法，其特征在于，还包括在将变速器区段从非行驶 区段切换至行驶区段之前减小所述控制压力。
11.根据权利要求8所述的控制方法，其特征在于，还包括在切换变速器区段之后增 大所述控制压力。
12.根据权利要求8所述的控制方法，其特征在于，还包括在将变速器区段从前进行驶区段切换至倒退行驶区段之前，减小对于第一摩擦元件的第一控制压力；以及在将变速器区段切换至所述倒退行驶区段之后，增大对于第二摩擦元件的第二控制压力。
13.根据权利要求8所述的控制方法，其特征在于，还包括在将变速器区段从倒退行驶区段切换至前进行驶区段之前，减小对于第二摩擦元件的 第二控制压力；以及在将变速器区段切换至所述前进行驶区段之后，增大对于第一摩擦元件的第一控制压力。
14.根据权利要求8所述的控制方法，其特征在于，还包括利用管压力回路和选择阀 开关来减小所述控制压力。
15.一种变速器的控制设备，包括液压回路，其利用控制压力使至少一个摩擦元件动作； 选择变速器区段的部件； 换档部件，其对变速器进行换档；响应于所选择的变速器区段来使阀部件切换所述换档部件的部件；以及 在切换所述换档部件之前减小所述控制压力的部件。
16.根据权利要求15所述的控制设备，其特征在于，还包括在将所述换档部件从行驶 区段切换至非行驶区段之前减小所述控制压力的部件。
17.根据权利要求15所述的控制设备，其特征在于，还包括在将所述换档部件从非行 驶区段切换至行驶区段之前减小所述控制压力的部件。
18.根据权利要求15所述的控制设备，其特征在于，还包括在切换所述换档部件之后 增大所述控制压力的部件。
19.根据权利要求15所述的控制设备，其特征在于，还包括 与至少一个前进行驶区段相对应的第一摩擦元件； 与至少一个倒退行驶区段相对应的第二摩擦元件；在将所述换档部件从前进行驶区段切换至倒退行驶区段之前、减小对于所述第一摩擦 元件的第一控制压力的部件；以及在将所述换档部件切换至所述倒退行驶区段之后、增大对于所述第二摩擦元件的第二 控制压力的部件。
20.根据权利要求15所述的控制设备，其特征在于，还包括 与至少一个前进行驶区段相对应的第一摩擦元件； 与至少一个倒退行驶区段相对应的第二摩擦元件；在将所述换档部件从倒退行驶区段切换至前进行驶区段之前、减小对于所述第二摩擦 元件的第二控制压力的部件；以及在将所述换档部件切换至所述前进行驶区段之后、增大对于所述第一摩擦元件的第一 控制压力的部件。
全文摘要
一种车辆变速器的控制设备，包括液压回路，其利用控制压力使至少一个摩擦元件动作；选择器，其选择变速器区段；阀，其切换变速器换档器；以及控制单元，其响应于所选择的变速器区段来使所述阀切换所述变速器换档器，并且在切换所述变速器换档器之前减小所述控制压力。一种车辆变速器的控制方法，包括利用控制压力使至少一个摩擦元件动作；选择期望变速器区段；响应于所选择的期望变速器区段来切换变速器区段；以及在切换变速器区段之前减小所述控制压力。
文档编号F16H61/68GK101960181SQ200980106477
公开日2011年1月26日 申请日期2009年2月25日 优先权日2008年2月26日
发明者船越秀一, 菊地雅彦, 赤泽浩明 申请人:日产自动车株式会社