自動變速器及其控制方法
2023-05-03 05:40:51 2
專利名稱：自動變速器及其控制方法
技術領域：
本發明涉及自動變速器及其控制方法。
背景技術：
目前，公知有如下構成的裝置，即，具備機械式油泵和電動油泵，在怠速停止控制中從電動油泵向與起步用的檔位對應的齒輪供給油壓。但是，在車輛停車的路面坡度大的情況下，油盤內的油麵的傾斜變大，濾油器的吸入ロ向油外露出，空氣和油一起被吸入到電動油泵中。若空氣混入到電動油泵中，則會不能從電動油泵向與起步位置對應的齒輪充分供給油壓。這種情況下，當車輛在行進方向的路面為上坡坡度的路面停車並進行怠速停止控制時，在從怠速停止控制恢復時，直到齒輪聯 接前的時間變長，車輛在直到齒輪聯接期間有可能後退。對此，在JP2002 — 47962A中，在車輛停車的路面的坡度大的情況下，禁止怠速停止控制，在路面的坡度小的情況下執行怠速停止控制。由此，在行進方向的路面為上坡坡度大的情況下，不進行怠速停止控制，因此可以抑制在起步時車輛後退的情況，在路面的坡度小的情況下，進行怠速停止控制，可以提高燃耗率。在油溫低的情況下，例如，摩擦聯接元件等所使用的密封圈縮徑而使漏油量增多。另外，在油溫高的情況下，油的粘性降低，漏油量增多。因此，即使是相同傾斜的路面上停車的情況下，由於油的油溫不同，有時也不能向與起步用檔位對應的齒輪充分供給油壓。但是，上述的發明未考慮油溫。因此，在上述發明中，油溫為低溫或高溫，漏油量都增多，即使在不能向與起步位置對應的齒輪充分供給油壓的狀態下，也進行怠速停止控制，存在在從怠速停止控制恢復時車輛後退這樣的問題。
發明內容
本發明是為了解決上述的問題而提出的，其目的在於，在車輛於行進方向上的路面為上坡坡度的路面停車後再次使車輛起步時，抑制車輛的後退，提高車輛的起步性。本發明第一方面的自動變速器與進行怠速停止的發動機組合，其中，包括在發動機的自動停止中被驅動的電動油泵、檢測向電動油泵供給的油的油溫的油溫檢測裝置、基於油溫設定坡度閾值的坡度閾值設定裝置、檢測車輛停車的路面的坡度的坡度檢測裝置、在坡度比坡度閾值大時禁止怠速停止的怠速停止禁止裝置。坡度閾值設定裝置在油溫為比通常油溫低的油溫或為比通常油溫高的油溫時，設定比通常油溫下的坡度閾值小的坡度閾值。本發明第二方面的自動變速器的控制方法為與進行怠速停止的發動機組合的自動變速器的控制方法，其中，檢測向電動油泵供給的油的油溫，在油溫為比通常油溫低的油溫或為比通常油溫高的油溫時，設定比通常油溫下的坡度閾值小的坡度閾值，檢測車輛停車的路面的坡度，在坡度比所設定的坡度閾值大的情況下，禁止所述怠速停止。
根據上述方面，在例如油溫低且用於摩擦聯接元件等的密封圈縮徑而使漏油量增多的情況下，通過縮小坡度閾值，使怠速停止控制的許可條件變得嚴格。由此，車輛在車輛的行進方向為上坡坡度的路面上停車後再次使車輛起步的情況下，可以抑制車輛後退。另外，在例如油溫高、油的粘性降低而使漏油量增多的情況下，通過縮小坡度閾值，使怠速停止控制的許可條件變得嚴格。由此，車輛在車輛的行進方向為上坡坡度的路面上停車後再次使車輛起步的情況下，可以抑制車輛後退。根據本發明，能夠提高車輛的起步性。
圖I是搭載有本發明實施方式的怠速停止控制裝置的車輛的概略構成圖；圖2是本發明實施方式的變速器控制器的概略構成圖； 圖3是對判斷可否實施本發明實施方式的怠速停止控制的控制進行說明的流程圖；圖4是說明可否實施本發明實施方式的怠速停止控制的時序圖；圖5是說明可否實施本發明實施方式的怠速停止控制的時序圖；圖6是說明可否實施本發明實施方式的怠速停止控制的時序圖。
具體實施例方式以下，參照附圖詳細地對本發明的實施方式、本發明的優點進行說明。在以下的說明中，某變速機構的「變速比」是該變速機構的輸入轉速除以該變速機構的輸出轉速而得到的值。另外，「最低檔(Low)變速比」是該變速機構的最大變速比，「最高檔(High)變速比」是該變速機構的最小變速比。本實施方式中，坡度表示車輛行進方向的上坡坡度。圖I是搭載有本發明實施方式的變速器的控制裝置的車輛的概略構成圖。該車輛具備發動機I作為動カ源。發動機I的輸出旋轉經由帶鎖止離合器的液壓變矩器2、第一齒輪組3、無級變速器(以下，簡稱為「變速器4」)、第二齒輪組5、最終減速裝置6傳遞到驅動輪7。在第二齒輪組5中設有在駐車時將鎖止變速器4的輸出軸機械地鎖定使其不能旋轉的停車機構8。另外，在車輛中設有利用發動機I的一部分動カ被驅動的機械式油泵10m、由電動機驅動的電動油泵10e、對來自機械式油泵IOm或電動油泵IOe的油壓進行調節並將其向變速器4的各部位供給的油壓控制迴路11、控制油壓控制迴路11等的變速器控制器12。電動油泵IOe由被從電池13供給電カ而驅動的電動機驅動，向油壓控制迴路11供給油壓。另外，電動機由電動機驅動器控制。在不能由機械式油泵IOm供給油壓的情況下，例如在進行發動機I自動停止的怠速停止控制的情況下，電動油泵IOe向油壓控制迴路11供給油壓。在使從電動油泵IOe排出的油流動的流路中設有止回閥14。電動油泵IOe和機械式油泵IOm相比較，電動油泵IOe比機械式油泵IOm更小型。變速器4具備帶式無機變速機構(以下，稱為「變速機構20」)、與變速機構20串聯設置的副變速機構30。「串聯設置」是指在從發動機I到驅動輪7的動カ傳遞路徑上串聯設置變速機構20和副變速機構30。副變速機構30可以如該例這樣與變速機構20的輸出軸直接連接，也可以經由其他的變速乃至動カ傳遞機構(例如齒輪組)與變速機構20的輸出軸連接。或者，副變速機構30也可以與變速機構20的前段(輸入軸側)連接。變速機構20具備初級帶輪21、次級帶輪22、卷掛於帶輪21、22之間的V形帶23。帶輪21、22分別具備固定圓錐板、以使滑輪面相對的狀態相對於該固定圓錐板配置並在其與固定圓錐板之間形成V槽的可動圓錐板、設於該可動圓錐板的背面並使可動圓錐板沿軸向位移的油壓缸23a、23b。當對向油壓缸23a、23b供給的油壓進行調節吋，V槽的寬度變化，V帶23和各帶輪21、22的接觸半徑變化，變速機構20的變速比無級地變化。副變速機構30為前進2級、後退I級的變速機構。副變速機構30具備連結有兩個行星齒輪的齒輪架的拉維略型行星齒輪機構31 ;與構成拉維略型行星齒輪機構31的多個旋轉元件連接，改變它們的連接狀態的多個摩擦聯接元件(低檔制動器32、高檔離合器33、後退制動器34)。當調節向各摩擦聯接元件32 34的供給油壓，改變各摩擦聯接元件32 34的聯接、釋放狀態時，副變速機構30的變速級改變。例如，若聯接低檔制動器32，釋放高檔離合器33和後退制動器34，則副變速機構30的變速級為I速。若聯接高檔離合器33，釋放低檔制動器32和後退制動器34，則副變速機構30的變速級成為變速比比I速小的2速。另外，若聯接後退制動器34，釋放低檔制動器32和高檔離合器33，則副變速機構30的變速級成為後退。在使車輛起步的情況下，副變速機構30的變速級變為I速。另外，在車輛停車後，從使發動機I自動停止而提高燃耗率的怠速停止控制中恢復的情況下，向低檔制動器32供給油壓，低檔制動器完全聯接，高檔離合器33成為滑動聯鎖狀態。所謂滑動聯鎖狀態是指，高檔離合器33完全不聯接而成為規定的滑動狀態的狀態。在此，將高檔離合器33的活塞行程結束，高檔離合器33移動到完全不聯接的位置的狀態稱為滑動聯鎖狀態。另外，將高檔離合器33為滑動聯鎖狀態的情況稱為滑動聯鎖。當高檔離合器33成為滑動聯鎖狀態時，發動機I產生的驅動カ的一部分被傳遞到驅動輪7。另外，當低檔制動器32完全聯接，向高檔離合器33供給的油壓比滑動聯鎖狀態的油壓進ー步增大吋，高檔離合器33完全聯接而成為聯鎖狀態。當成為聯鎖狀態時，發動機I產生的驅動カ不向驅動輪7傳遞。在從怠速停止控制恢復時，通過使高檔離合器33滑動聯鎖，可以降低由於發動機轉速N e的提速產生的車輛的推背感，降低給駕駛者帶來的不適感。如圖2所示，變速器控制器12包括CPU121、由RAM、R0M構成的存儲裝置122、輸入接ロ 123、輸出接ロ 124、將其相互連接的總線125。向輸入接ロ 123輸入如下信號，即，檢測加速踏板的操作量即加速踏板開度APO的加速踏板開度傳感器41的輸出信號、檢測變速器4的輸入轉速的轉速傳感器42的輸出信號、檢測車速VSP的車速傳感器43的輸出信號、檢測發動機轉速的發動機轉速傳感器44的輸出信號、檢測變速杆的位置的斷路開關45的輸出信號、檢測腳踏制動器的踩踏的制動器傳感器46的輸出信號、來自檢測車輛的傾斜的G傳感器47的信號、來自檢測向高檔離合器33供給的油壓的油壓傳感器48的輸出信號、檢測油盤50的油的油溫的油溫傳感器49的信
馬坐ラ寸ο存儲裝置122儲存有判斷可否實施怠速停止控制的控制程序(圖3)等。CPU121讀取並執行儲存在存儲裝置122的控制程序，對經由輸入接ロ 123輸入的各種信號實施各種、運算處理而生成控制信號，將生成的控制信號經由輸出接ロ 124向油壓控制迴路11、電動油泵IOe等輸出。CPU121在運算處理中使用的各種值、其運算結果被適當儲存在存儲裝置122。油壓控制迴路11由多個流路、多個油壓控制閥構成。油壓控制迴路11基於來自變速器控制器12的變速控制信號，控制多個油壓控制閥而切換油壓的供給路徑，並且根據機械式油泵10m、電動油泵IOe產生的油壓調節必要的油壓，將其供給變速器4的各部位。由此，變速機構20的變速比、副變速機構30的變速級被改變，進行變速器4的變速。在車輛停車的情況下，進行使發動機I自動停止而提高燃耗率的怠速停止控制。在怠速停止控制中，發動機I停止，不能從機械式油泵IOm供給油壓，故而使電動油泵IOe驅動，從電動油泵IOe供給油壓。在車輛停車的路面的傾斜大的情況下，油盤50內的油的傾斜變大，濾油器51的吸入口露出於油外，會將空氣和油一起吸入。當電動油泵IOe中混入空氣時，電動油泵IOe的 排出壓減小，電動油泵IOe不能提供足夠的油壓。另外，在油溫低的情況下，密封部的密封性能降低，漏油量增多。另外，在油溫高的情況下，油的粘性降低，自密封部的漏油量增多。密封部為例如用於摩擦聯接元件等的墊圈或襯墊等。因此，電動油泵IOe不能向摩擦聯接元件供給足夠的油壓。因此，即使是車輛停車的路面的傾斜小的情況，在油溫低時或油溫高時，漏油量也增多，由電動油泵IOe不能供給足夠的油壓。在這樣的情況下，當進行怠速停止控制吋，向低檔制動器32等供給的油壓降低。因此，在從怠速停止控制恢復時，直到使低檔制動器32聯接為止的時間變長，車輛可能會向後方溜車。尤其是，在使高檔離合器33滑動聯鎖的情況下，也必須向高檔離合器33供給油壓。因此，直到使低檔制動器32聯接為止的時間進一歩變長。另外，當高檔離合器33的油壓上升，高檔離合器33成為規定的滑動聯鎖狀態時，在車輛中由副變速機構30產生制動力，但當漏油量增多時，直到使高檔離合器33成為規定的滑動聯鎖狀態為止的時間增長。因此，車輛可能會向後方溜車。因此，本實施方式使用基於油溫設定的坡度閾值來判定可否實施怠速停止控制。接著，使用圖3的流程圖對本實施方式中的可否實施怠速停止控制的判定控制進行說明。在此，構成為利用怠速停止開始判定，判定為開始怠速停止的判定控制。在怠速停止開始判定中，在滿足以下條件的情況下，判定為開始怠速停止，S卩，(I)未踩踏加速踏板、(2)正在踩踏制動踏板、(3)變速杆為D檔或N檔、(4)車速為規定車速以下。另ー方面，例如在不滿足上述任一條件的情況下，判定為不開始怠速停止。在步驟SlOO中，通過油溫傳感器49檢測油溫。在步驟SlOl中，將檢測到的油溫和第一規定油溫進行比較。而且，在油溫比第一規定油溫低時，進入步驟S 102，在油溫為第一規定油溫以上時，進入步驟S103。第一規定油溫設定為比通常油溫低的油溫。在此，所謂通常油溫是指，車輛在通常的運行環境下穩定地運行的狀態下的油溫。具體而言，通常油溫為比變速器4進行暖機運行狀態下的低油溫區域高的溫度區域的油溫，且為比變速器4的發熱量大的狀態(例如，由於副變速機構30的摩擦聯接元件的滑動，發熱量増大的狀態)下的高油溫區域低的溫度區域的油溫。一般而言，通常油溫指80°C 95 °C左右的油溫。油溫比該通常油溫越低，密封部的收縮越大(密封圈的縮徑増大)，漏油量増大。當漏油量增大並超過規定量時，向摩擦聯接元件供給的油壓低於使摩擦聯接元件為動カ傳遞狀態所需的油壓，摩擦聯接元件不能維持動カ傳遞狀態。因此，第一規定油溫設定為在低油溫區域中漏油量超過規定量時的油溫即可，在本實施方式中例如設定為60°C。在步驟S102中，將坡度閾值設定為判定常數A。判定常數A為預先設定的值。判定常數A為如下的坡度，即，在油溫為第一規定油溫時，在坡度為「A」的路面上停車並進行怠速停止控制，然後從怠速停止控制恢復的情況下，車輛不向後方溜車的坡度。即，為如下的上限坡度在油溫為第一規定油溫時，通過電動油泵IOe能夠充分供給油壓，即使進行怠速停止控制，在起步時車輛也不向後方溜車的上限坡度。判定常數A為通過實驗等設定的 值。在步驟S103中，對檢測出的油溫和第二規定油溫進行比較。而且，在油溫比第二規定油溫高時，進入步驟S104，在油溫處於第二規定油溫以下時，進入步驟S105。S卩，油溫為第一規定溫度以上且為第二規定油溫以下時，進入步驟S105。第二規定油溫設定為比通常油溫高的油溫。油溫比通常油溫越高，油粘度越低，越容易從控制閥或電動油泵的滑動部漏油，漏油量増大。當漏油量增大並超過規定量時，向摩擦聯接元件供給的油壓低於使摩擦聯接元件為動カ傳遞狀態所需的油壓，摩擦聯接元件不能維持動カ傳遞狀態。因此，第二規定油溫設定為在高油溫區域漏油量超過規定量時的油溫即可，在本實施方式中，例如設定為115°C。在步驟S104中，將坡度閾值設定為判定常數B。判定常數B為預先設定的值。判定常數B為如下的坡度，S卩，在油溫為第二規定油溫時，在坡度為「B」的路面上停車並進行怠速停止控制，然後從怠速停止控制恢復的情況下，車輛不向後方溜車的坡度。判定常數B為通過實驗等設定的值。即，如下的上限坡度在油溫為第二規定油溫時，通過電動油泵IOe可充分供給油壓，即使進行怠速停止控制，在起步時車輛也不向後方下滑的上限坡度。判定常數B為通過實驗等設定的值。在步驟S105中，將坡度閾值設定為判定常數C。判定常數C為預先設定的值。判定常數C為如下的坡度，S卩，在油溫為第一規定溫度以上且為第二規定油溫以下，在坡度為「C」的路面上停車且進行怠速停止控制，然後從怠速停止控制恢復的情況下，車輛不向後方溜車的坡度。即，為如下的上限坡度在油溫為第一規定溫度以上且為第二規定油溫以下時，通過電動油泵IOe可充分供給油壓，即使進行怠速停止控制，在起步時，車輛也不向後方溜車的上限坡度。判定常數C為通過實驗等設定的值。判定常數A及判定常數B為比判定常數C小的值。即，在油溫比第一規定油溫低時或比第二規定油溫高時的坡度閾值，比油溫為第一規定油溫以上且為第二規定油溫以下時的坡度閾值小。在步驟S106中，通過G傳感器47檢測停車時的車輛停車的路面的坡度。在步驟S107中，對檢測到的路面的坡度和通過上述控制設定的坡度閾值進行比較。而且，在檢測到的路面的坡度比所設定的坡度閾值小時，進入步驟S108，在檢測到的路面的坡度為所設定的坡度閾值以上時，進入步驟S109。在步驟S108中，即使在停車的路面進行怠速停止控制，在從怠速停止控制恢復時，也可以通過電動油泵IOe充分供給油壓，故而實施怠速停止控制。在步驟S109中，若在停車的路面上進行怠速停止控制，則在從怠速停止控制恢復時，通過電動油泵IOe不能充分供給油壓，故而禁止怠速停止控制。在油溫比第一規定油溫低時或比第二規定油溫高時，坡度閾值變小。即使路面的坡度相同，在油溫低時或油溫高時，漏油量都增多，因此，從電動油泵IOe可供給的油壓降低。本實施方式中，在油溫比第一規定油溫低的情況或比第二規定油溫高的情況下， 通過減小坡度閾值，在從電動油泵IOe供給的油壓降低的情況下，禁止怠速停止控制。由此，車輛在行進方向的路面為上坡坡度的路面上停車後，再次使車輛起步時，能夠抑制車輛向後方溜車。接著，使用圖4 6的時序圖對可否進行本實施方式中的怠速停止控制進行說明。圖4是油溫為第一規定油溫以上且第二規定油溫以下時的時序圖。圖4中，坡度閾值設定為判定常數C。在判定為開始怠速停止控制後，在時間t0檢測車輛停車的路面的坡度，在時間tl對檢測到的坡度和判定常數C即坡度閾值進行比較。在此，由於檢測到的坡度比坡度閾值小，故而實施怠速停止控制。因此，在時間t2，發動機轉速降低，在時間t3，發動機轉速變為零。圖5是油溫比第一規定油溫低時的時序圖。圖5中，坡度閾值設定為判定常數A。在判定為開始怠速停止控制後，在時間t0檢測車輛停車的路面的坡度，在時間tl對檢測到的坡度和判定常數A即坡度閾值進行比較。在此，由於檢測到的坡度比坡度閾值大，故而禁止怠速停止控制。因此，發動機轉速例如維持在怠速轉速。由此，車輛在行進方向的路面為上坡坡度的路面停車後，再次使車輛起步時，可以抑制車輛向後方溜車。圖6是油溫比第二規定油溫高時的時序圖。圖6中，坡度閾值設定為判定常數B。在判定為開始怠速停止控制後，在時間t0檢測車輛停車的路面的坡度，在時間tl對檢測到的坡度和判定常數B即坡度閾值進行比較。在此，由於檢測到的坡度比坡度閾值大，故而禁止怠速停止控制。因此，發動機轉速例如維持在怠速轉速。由此，車輛在行進方向的路面為上坡坡度的路面停車後，再次使車輛起步時，可以抑制車輛向後方溜車。另外，也可以根據表示油溫和坡度閾值的關係的脈譜圖等計算坡度閾值。例如，基於油溫的自電動油泵IOe的漏油量可以根據實驗等求出。因此，通過計算相對於油溫的上限坡度並將上限坡度作為坡度閾值而設定，可以基於車輛停車時的油溫、坡度進行可否怠速停止控制的判斷。此時，也可以在某溫度區域(例如從第一規定溫度到第二規定溫度)使坡度閾值一定，當油溫比某溫度區域低吋，減小坡度閾值，當油溫比某溫度區域高時，縮小坡度閾值。對本發明的效果進行說明。在低溫時，例如摩擦聯接元件等的密封圈由於縮徑而產生間隙，密封部的密封性能降低，漏油量增多，從電動油泵IOe供給的油壓降低，摩擦聯接元件不能維持動力傳遞狀態。在本實施方式中，在油溫比通常油溫低、且漏油量多的情況下，將坡度閾值設定為比通常油溫的坡度閾值小，使實施怠速停止控制的許可條件嚴格。由此，可以抑制車輛在行進方向的路面為上坡坡度的路面停車後，再次使車輛起步時，車輛向後方溜車的情況。另外，在高溫時，油的粘性降低，自密封部的漏油量增多，從電動油泵IOe供給的油壓降低，摩擦聯接元件不能維持動カ傳遞狀態。在本實施方式中，在油溫比通常油溫高且漏油量多的情況下，將坡度閾值設定為比通常油溫的坡度閾值小，使實施怠速停止控制的許可條件嚴格。由此，可以抑制車輛在行進方向的路面為上坡坡度的路面停車後，再次使車輛起步時，車輛向後方溜車的情況。以上，對本發明的實施方式進行了說明，但上述實施方式只不過表示了本發明的適用例的一部分，本發明的技術範圍不限定於上述實施方式。本申請主張基於2010年3月9日向日本國專利局提出申請的特願2010 — 52376的優先權，通過參照而將該申請的全部內容編入本說明書中。權利要求
1.一種自動變速器(4)，其與進行怠速停止的發動機(I)組合，其特徵在於，具備 在所述發動機(I)的自動停止中被驅動的電動油泵(IOe)； 檢測向所述電動油泵(IOe)供給的油的油溫的油溫檢測裝置(12); 基於所述油溫設定坡度閾值的坡度閾值設定裝置(12)； 檢測車輛停車的路面的坡度的坡度檢測裝置(12)； 在所述坡度比所述坡度閾值大時，禁止所述怠速停止的怠速停止禁止裝置(12)， 所述坡度閾值設定裝置(12)在所述油溫為比通常油溫低的油溫或為比所述通常油溫高的油溫時，設定比所述通常油溫下的坡度閾值小的坡度閾值。
2.一種自動變速器(4)的控制方法，該自動變速器(4)與進行怠速停止的發動機(I)組合，該自動變速器(4)的控制方法的特徵在於， 檢測向電動油泵(IOe)供給的油的油溫， 在所述油溫為比通常油溫低的油溫或為比所述通常油溫高的油溫時，設定比所述通常油溫下的坡度閾值小的坡度閾值， 檢測車輛停車的路面的坡度， 在所述坡度比所設定的所述坡度閾值大的情況下，禁止所述怠速停止。
全文摘要
一種自動變速器及其製造方法，檢測向電動油泵供給的油溫，在油溫為比通常油溫低的油溫或為比通常油溫高的油溫時，設定比通常油溫下的坡度閾值小的坡度閾值，檢測車輛停車的路面的坡度，在檢測出的路面的坡度比所設定的坡度閾值大的情況下，禁止怠速停止。
文檔編號F16H61/662GK102753866SQ20118000898
公開日2012年10月24日 申請日期2011年1月14日 優先權日2010年3月9日
發明者松本太輔, 松田隆, 立脅敬一, 若山英史, 遠田讓, 高橋誠一郎 申請人:加特可株式會社, 日產自動車株式會社