自动变速器 |
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| 申请号 | CN201810186985.X | 申请日 | 2018-03-07 | 公开(公告)号 | CN108626381B | 公开(公告)日 | 2019-08-16 |
| 申请人 | 本田技研工业株式会社; | 发明人 | 久保直之; | ||||
| 摘要 | 本 发明 提供一种提高绕 主轴 的惯性 力 矩的信息的 精度 的自动 变速器 。 自动变速器 具备：主轴， 副轴 ，以及变速机构，该变速机构通过多个卡合机构的卡合和释放的组合对从上述主轴向上述副轴传递的驱动力的传递路径进行切换从而能够确立多个变速挡，上述自动变速器具备：判定单元，判定上述变速机构是否处于变速挡的切换中；以及切换单元，基于上述判定单元的判定结果，对在控制中使用的绕上述主轴的 惯性力 矩大小的信息，在变速挡的确立中的第一信息和变速挡的切换中的第二信息之间进行切换。 | ||||||
| 权利要求 | 1.一种自动变速器，具备： |
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| 说明书全文 | 自动变速器[0001] 相关申请的交叉引用 技术领域[0003] 本发明涉及一种自动变速器。 背景技术[0005] 现有技术文献 [0006] 专利文献 [0007] 专利文献1：日本特开2010-84691号公报 发明内容[0008] 发明所要解决的问题 [0010] 本发明的目的在于，提高绕主轴的惯性力矩的信息的精度。 [0011] 用于解决问题的方法 [0012] 根据本发明，提供一种自动变速器，具备： [0013] 主轴， [0014] 副轴，以及 [0015] 变速机构，该变速机构通过多个卡合机构的卡合和释放的组合对从上述主轴向上述副轴传递的驱动力的传递路径进行切换从而能够确立多个变速挡， [0016] 上述自动变速器的特征在于，还具备： [0017] 判定单元，判定上述变速机构是否处于变速挡的切换中；以及 [0018] 切换单元，基于上述判定单元的判定结果，对在控制中使用的绕上述主轴的惯性力矩大小的信息，在变速挡的确立中的第一信息和变速挡的切换中的第二信息之间进行切换。 [0019] 发明效果 [0021] 图1是本发明的一个实施方式所涉及的自动变速器的构架图。 [0023] 图3是图1的自动变速器的速度线图。 [0024] 图4是控制系统的框图。 [0025] 图5(A)以及图5(B)是表示惯性力矩信息的例子的图。 [0026] 图6是表示ECU的处理例的流程图。 [0027] 图7(A)是表示判定是否处于变速挡的切换中的例子的图，图7(B)是对切换惯性力矩信息的优点进行说明的图。 [0028] 符号说明 [0029] 1：自动变速器 [0030] 100：ECU [0031] D1及D2：惯性力矩信息 具体实施方式[0032] 图1是本发明的一个实施方式所涉及的自动变速器1的构架图。参照图1，自动变速器1具备：主轴(输入轴)10，该主轴10旋转自如地轴支承于构成自动变速器1的变速器外壳的壳体12内；输出部件11，该输出部件11与主轴10同轴转动地旋转自如地支承于支承部件12a，该支承部件12a支承于壳体12；以及副轴(输出轴)13。 [0033] 来自作为内燃机的发动机EG(有时简称为EG)的驱动力被输入至主轴10，主轴10因该驱动力而旋转。在主轴10和发动机EG之间设置有起步装置。作为起步装置，可列举离合器式的起步装置(单片离合器、多片离合器等)、液力联轴器式的起步装置(变矩器等)，在本实施方式中设置有变矩器TC。因此，发动机EG的驱动力经由变矩器TC而输入至主轴10。 [0034] 输出部件11具备与主轴10同心的齿轮，副轴13具备与该齿轮啮合的齿轮。通过在下文中叙述的变速机构使主轴10的旋转变速并传递至副轴13。副轴13的旋转(驱动力)例如经由未图示的差动齿轮装置、最终减速装置而传递至驱动轮。 [0035] 作为变速机构，自动变速器1具备行星齿轮机构P1至P4、卡合机构C1～C3、B1～B3以及F1。在本实施方式的情况下，行星齿轮机构P1至P4均为单小齿轮型的行星齿轮机构。通过行星齿轮机构P1至P4将驱动力从主轴10传递至输出部件11。行星齿轮机构P1至P4能够将驱动力的传递路径形成为多条路径。而且，通过卡合机构C1～C3、B1～B3以及F1对行星齿轮机构P1至P4的驱动力的传递路径进行切换而确立多个变速挡。 [0036] 行星齿轮机构P1至P4具备太阳齿轮S1至S4、齿圈R1至R4、以及支承小齿轮的行星架Cr1至Cr4作为旋转构件(共计十二个)，这些旋转构件与主轴10同轴地配设。 [0037] 若以与后述的图3的速度线图中的传动比对应的间隔按顺序进行排列，则可以按照行星齿轮机构P1的太阳齿轮S1、行星架Cr1、齿圈R1的顺序将这些构件称为第一旋转构件、第二旋转构件、第三旋转构件。 [0038] 同样地，可以按照行星齿轮机构P2的齿圈R2、行星架Cr2、太阳轮S2的顺序将这些构件称为第四旋转构件、第五旋转构件、第六旋转构件。 [0039] 同样地，可以按照行星齿轮机构P3的太阳齿轮S3、行星架Cr3、齿圈R3的顺序将这些构件称为第七旋转构件、第八旋转构件、第九旋转构件。 [0040] 同样地，可以按照行星齿轮机构P4的齿圈R4、行星架Cr4、太阳齿轮S4的顺序将这些构件称为第十旋转构件、第十一旋转构件、第十二旋转构件。 [0041] 卡合机构C1～C3、B1～B3以及F1作为离合器或制动器而发挥功能。离合器进行自动变速器1所具备的旋转构件之间的接合、分离。制动器进行自动变速器1所具备的旋转构件与壳体12之间的接合、分离。自动变速器1所具备的旋转构件包括主轴10、行星齿轮机构P1至P4的太阳齿轮、齿圈、行星架。 [0042] 在本实施方式的情况下，卡合机构C1～C3是离合器，卡合机构B1～B3以及F1是制动器。因此，有时将卡合机构C1～C3称为离合器C1～C3，并将卡合机构B1～B3及F1称为制动器B1～B3及F1。通过使卡合机构C1～C3及B1～B3在卡合状态(接合状态)和解除状态之间切换，并且，通过对卡合机构F1的状态进行切换，由此切换驱动力从主轴10向输出部件11的传递路径而实现多个变速挡。 [0043] 在本实施方式的情况下，设想卡合机构C1～C3及B1～B3均为液压式摩擦卡合机构。作为液压式摩擦卡合机构，可列举干式或湿式的单片离合器、干式或湿式的多片离合器等。但是，也可以是啮合式卡合机构。 [0044] 卡合机构F1设置于规定的旋转构件(这里为相互连结的行星架Cr1及Cr2)与壳体12之间。卡合机构F1能够切换为：仅限制规定的旋转构件(行星架Cr1及Cr2)的向一个方向的旋转而允许相反方向的旋转的允许单向旋转状态(有时称为OWC)、以及限制其双向的旋转的阻止旋转状态(有时称为TWC)。 [0045] 允许单向旋转状态是指达到与所谓的单向离合器相同功能的状态，且是指在旋转方向的一个方向上传递驱动而在相反方向上空转的状态。在本实施方式的情况下，由于卡合机构F1作为制动器而发挥功能，因此，在卡合机构F1处于允许单向旋转状态的情况下，成为仅允许规定的旋转构件(行星架Cr1及Cr2)向一个方向旋转的状态。阻止旋转状态是指在旋转方向的双向上传递驱动的状态。在本实施方式的情况下，由于卡合机构F1作为制动器而发挥功能，因此，在卡合机构F1处于阻止旋转状态的情况下，规定的旋转构件(行星架Cr1及Cr2)在双向上的旋转受到阻止。 [0046] 后文中对卡合机构F1的构造例进行叙述，例如可以采用众所周知的双向离合器。作为众所周知的双向离合器，存在如下双向离合器：通过相应的液压致动器或电磁致动器的驱动控制，能够切换为允许单向旋转状态、阻止旋转状态以及允许双向旋转状态。另外，作为众所周知的双向离合器，存在如下双向离合器：在允许单向旋转状态中，能够进一步切换为允许正向旋转状态和允许反向旋转状态。在本实施方式中，只要能切换为允许单向旋转状态和阻止旋转状态就足够，并且，允许单向旋转状态只要能利用仅允许单侧的旋转方向上的旋转的状态就足够。但是，也可以采用能够选择允许双向旋转状态等其他状态的双向离合器。 [0047] 接下来，参照图1对各结构之间的连结关系进行说明。 [0048] 行星齿轮机构P3的太阳齿轮S3与主轴10连结。齿圈R3与行星齿轮机构P2的太阳齿轮S2连结。行星架Cr3与行星齿轮机构P1的齿圈R1以及行星齿轮机构P4的行星架Cr4连结。行星齿轮机构P2的行星架Cr2与行星齿轮机构P1的行星架Cr1连结。齿圈R2与输出部件11连结。因此，行星齿轮机构P2是对副轴13进行驱动传递的行星齿轮机构。 [0049] 离合器C1在其卡合状态下将主轴10、行星齿轮机构P1的行星架Cr1以及与该行星架Cr1连结的行星架Cr2连结，在其释放状态下将上述部件的连结解除。此外，有时将释放状态称为卡合解除状态。离合器C2在其卡合状态下将行星齿轮机构P3的齿圈R3和行星齿轮机构P4的太阳齿轮S4连结，在其释放状态下将上述部件的连结解除。离合器C3在其卡合状态下将主轴10和行星齿轮机构P4的齿圈R4连结，在其释放状态下将上述部件的连结解除。 [0050] 制动器B1在其卡合状态下将壳体12和行星齿轮机构P1的太阳齿轮S1连结，在其释放状态下将上述部件的连结解除。制动器B2在其卡合状态下将壳体12和行星齿轮机构P4的太阳齿轮S4连结，在其释放状态下将上述部件的连结解除。制动器B3在其卡合状态下将壳体12和行星齿轮机构P4的齿圈R4连结，在其释放状态下将上述部件的连结解除。 [0051] 如上所述，制动器F1在允许单向旋转状态的情况下仅限制行星齿轮机构P2的行星架Cr2(以及与其连结的行星架Cr1)的向一个方向的旋转，在阻止旋转状态的情况下，形成为将行星齿轮机构P2的行星架Cr2(以及与其连结的行星架Cr1)固定于壳体12的状态。 [0052] 接下来，图2(A)是表示自动变速器1所具备的卡合机构的卡合组合的卡合表(接合表)，图2(B)是自动变速器1所具备的行星齿轮机构的传动比，图3是自动变速器1的速度线图。图2(A)中的“传动比”表示主轴10-输出部件11之间的传动比。 [0053] 在本实施方式的情况下，作为挡位而包括向车轮侧传递驱动力的行驶挡以及不向车轮侧传递驱动力的非行驶挡可供选择。在行驶挡中，能够确立十个前进挡(1st～10th)、一个倒挡(RVS)。“P/N”表示非行驶挡，“P”表示驻车挡，“N”表示空挡。 [0054] 在图2(A)的卡合表的例子中，“○”表示卡合状态，无标记时表示释放状态。此外，包括有为了平顺地向相邻的前后的变速挡转换而形成为卡合状态的卡合机构，虽然这对于变速挡的确立并不是必须的。例如，在一挡(1st)的情况下，制动器B2的卡合并不是必须的，但在向倒挡(RVS)、二挡(2nd)转换的情况下，出于减少对卡合状态进行切换的卡合机构的目的而将制动器B2设为卡合状态。同样地，在五挡(5th)的情况下，离合器C3的卡合并不是必须的，但在向四挡(4th)、六挡(6th)转换的情况下，出于减少对卡合状态进行切换的卡合机构的目的而将离合器C3设为卡合状态。 [0055] 关于制动器F1，“○”表示阻止旋转状态，“△”表示允许单向旋转状态。在一挡(1st)的情况下，制动器F1可以处于阻止旋转状态和允许单向旋转状态的任一状态，但在阻止旋转状态的情况下，发动机制动器被有效化。在一挡时，制动器F1处于允许单向旋转状态，通过制动器B3的卡合、释放而对发动机制动器的有效化和无效化进行切换。在图2(A)中，一挡(1st)中的制动器B3的“(○)”表示上述情况。 [0056] 可以适当地设计在一挡(1st)的情况下使制动器F1处于何种状态的算法，在本实施方式中，继承地设为转换为一挡(1st)之前的状态。例如，在从倒挡(RVS)向一挡(1st)转换的情况下，一挡(1st)保持阻止旋转状态不变。但是，在车速高于规定速度等情况下，切换为允许单向旋转状态。同样地，在从其他前进挡(2nd～10th)向一挡(1st)转换的情况下，一挡(1st)保持允许单向旋转状态不变。 [0057] 在非行驶挡(P/N)时，制动器F1的状态也可以是阻止旋转状态和允许单向旋转状态的任一状态。在本实施方式的情况下，与一挡(1st)同样地，继承地设为转换为非行驶挡(P/N)之前的状态。 [0058] 在二挡(2nd)至十挡(10th)时，制动器F1形成为允许单向旋转状态，但在自动变速器1的结构上形成为空转状态。因此，将制动器F1的状态表示为“(Δ)”。假设制动器F1是上述能够选择允许双向旋转状态的机械式卡合机构的情况下，还能够在二挡(2nd)至十挡(10th)时将制动器F1设为允许双向旋转状态。 [0059] 此外，在本实施方式的情况下，采用在二挡(2nd)至十挡(10th)时作为制动器F1的状态均选择允许单向旋转状态的结构，而不能确立阻止旋转状态，但是根据自动变速器1的结构的不同，也可以采用可选择阻止旋转状态的结构。 [0060] 图3的速度线图表示各构件相对于向主轴10的输入的、各变速挡下的旋转速度比。纵轴表示速度比，“1”表示与主轴10转速相同，“0”表示停止状态。横轴以行星齿轮机构P1～P4的旋转构件之间的传动比为基础。λ表示行星架Cr和太阳齿轮S的传动比。此外，在图3中，省略了与副轴13对应的构件的图示。 [0061] <控制系统> [0062] 图4是自动变速器1的控制装置的框图。控制装置包括ECU100，该ECU100以可通信的方式与对发动机EG进行控制的发动机ECU200连接，并对包括变矩器TC的自动变速器1进行控制。 [0063] ECU100具备CPU等处理部101、RAM、ROM等存储部102、以及为外部装置、发动机ECU200与处理部101提供接口的IF部103。IF部103例如由通信接口、输入输出接口等构成。 [0065] 各种传感器110中包括设置于自动变速器1的各种传感器，图4中举例示出了以下传感器。输入轴转速传感器111是对主轴10的转速(旋转速度)进行检测的传感器。有时将主轴10的转速记载为NM。 [0066] SP传感器(挡位传感器)112是对驾驶员所选择的挡位进行检测的传感器。在本实施方式的情况下，作为挡位，设想了P挡(驻车挡)、D挡(前进挡)、N挡(空挡)、R挡(倒挡)这四种挡位。在选择了D挡的情况下，处理部101能够根据在存储部102中存储的变速匹配表选择一挡(1st)至十挡(10th)中的任一挡位而进行变速。在选择了R挡的情况下，处理部101选择倒挡。 [0067] 输出轴转速传感器113是对副轴13的转速(旋转速度)进行检测的传感器。有时将副轴13的转速记载为NC。 [0068] 各种致动器120中包括设置于自动变速器1的各种致动器。例如，包括对卡合机构C1～C3、B1～B3以及F1的动作状态进行切换的电磁螺线管等电磁致动器。 [0069] 发动机ECU200与ECU100同样地具备CPU等处理部、RAM、ROM等存储部、以及为外部装置、ECU100与处理部提供接口的IF部。发动机ECU200例如基于从ECU100接收到的惯性力矩信息而对发动机EG的输出扭矩进行控制。 [0070] ECU100将向ECU200发送的惯性力矩信息存储在存储部102中。惯性力矩信息表示绕主轴10的惯性力矩。通过将该信息提供给ECU200，ECU200能够运算出发动机EG所要求的负载，能够更精确地控制其输出扭矩。 [0071] 图5(A)以及图5(B)表示惯性力矩信息的一个例子。在本实施方式的情况下，惯性力矩信息区分为图5(A)所示的变速挡的确立中的信息D1和图5(B)所示的变速挡的切换中(卡合机构转换中)的信息D2。 [0072] 绕主轴10的惯性力矩是主轴10自身的惯性力矩以及与主轴10一起旋转的旋转构件、将旋转构件之间连结的连结部件在主轴10上的各惯性力矩的合计值。当旋转比与主轴10不同的情况下，可以将旋转构件、连结部件在主轴10上的惯性力矩设为将旋转构件自身、连结部件自身的各惯性力矩除以相对于主轴10的旋转比的平方而得到的值。上述值可以在设计上事先运算得出，在本实施方式的情况下，如图5(A)以及图5(B)所示，设为将事先运算得到的值以表格的形式保存在存储部102中的数据结构。 [0073] 根据变速机构的动作而对从主轴10向副轴13的驱动力的传递路径进行切换，因此绕主轴10的惯性力矩根据变速机构的状态而产生变动。在图5(A)所示的变速挡的确立中的信息D1的例子中，针对从一速到十速的每个变速挡而记录有绕主轴10的惯性力矩的的信息。能够立刻提取出选择中的变速挡的惯性力矩的信息。 [0074] 在变速挡已经确立的稳态旋转中，若主轴10旋转，则副轴13也从动地旋转。因此，副轴13以及从副轴13到车轮侧的规定的旋转构件的惯性力矩也包含在对象内。作为车轮侧的规定的旋转构件，例如可以包括直至末级从动齿轮(末级从动齿轮和差动齿轮装置)。 [0075] 另一方面，在变速档的切换中，即使主轴10旋转，副轴13也不从动地旋转(驱动传递中断)。因此，在图5(B)所示的变速挡的切换中的信息D2中，副轴13以及从副轴13到车轮侧的规定的旋转构件(与在变速挡的确立中的信息中作为对象的旋转构件相同)的惯性力矩不包含在对象内。在图5(A)所示的变速挡的确立中的信息的例子中，针对每个变速挡的切换模式(一速-二速、二速-三速……)而记录有绕主轴10的惯性力矩的信息。能够立刻提取出与变速中的状态对应的惯性力矩的信息。 [0076] 此外，虽然在图5(A)以及图5(B)的例子中未对倒挡进行规定，但是也可以对倒挡进行规定。 [0077] 图6表示ECU100所执行的处理例，表示根据自动变速器1的状态来选择惯性力矩信息并向ECU200发送的处理例。 [0078] 在S1及S2中，涉及判定是否处于变速挡的切换中(卡合机构的转换中)的处理。该判定例如还可以通过向卡合机构供给的液压等来进行判定，但在本实施方式中，通过主轴10的转速与副轴13的转速之比(NM/NC)来进行判定。由此，能够进行比较正确的判定。 [0079] 在S1中，获取输入轴转速传感器111以及输出轴转速传感器113的检测结果。在S2中，根据NM/NC的值判定是否处于变速挡的切换中。关于该判定，参照图7(A)进行说明。 [0080] 图7(A)表示变速挡从k挡逐级降挡的假设。虚线所示的基准比RT0表示变速挡的确立中的NM/NC的值。实线所示的实际比RT1表示实际的NM/NC的值(传感器的检测结果)。实际比RT1在变速挡的切换中逐渐变化。因此，设定判定切换开始的阈值TH1和判定切换完成的阈值TH2，并将各阈值TH1、TH2与实际比RT1进行比较，从而能够判定是否处于变速挡的切换中。在图7(A)的例子的情况下，判定为从k挡至确立k-1挡，从时间t1至时间t2处于变速挡的切换中。 [0081] 返回图6，在S3中，基于S2的判定结果而非处于变速挡的切换中的情况下(确立中)进入S4，在处于切换中的情况下进入S5。通过S3～S5的处理，将发动机ECU200在发动机EG的控制中使用的惯性力矩信息在惯性力矩信息D1和惯性力矩信息D2之间进行切换。 [0082] 在S4中，参照惯性力矩信息D1，确定与当前确立中的变速挡对应的惯性力矩信息。在S5中，参照惯性力矩信息D2，确定与当前的切换模式对应的惯性力矩信息。 [0083] 在S6中，将在S4或S5中确定的惯性力矩信息发送至发动机ECU200。如上，结束处理。 [0084] 图7(B)是示意性地表示不对惯性力矩息进行切换的情况下的值的变化IM’和如本实施方式那样进行切换的情况下的值的变化IM的差异的图。当不对惯性力矩信息进行切换的情况下(IM’)，设想在变速挡的切换开始后立即选择下一挡的惯性力矩信息的情况，与仅利用上述惯性力矩信息D1的情况相当。 [0085] 若图7(B)所示，在k挡→k-1挡的切换中、k-1挡→k-2挡的切换中，变化IM’比变化IM的值高，即，包括副轴13等的惯性力矩。变化IM能够更接近实际的惯性力矩，能够提高信息的精度。 [0086] 此外，在上述实施方式中，举例示出了将惯性力矩信息使用于发动机EG的输出扭矩控制的情况，但是所适用的控制并不限定于此，可以将惯性力矩信息使用在需要惯性力矩的各种控制中。 [0087] <实施方式的总结> [0088] 1、上述实施方式的自动变速器(例如1)，具备： [0089] 主轴(例如10)， [0090] 副轴(例如13)，以及 [0091] 变速机构(例如C1-C3、B1-B3、F1、P1-P4)，该变速机构通过多个卡合机构的卡合和释放的组合对从上述主轴向上述副轴传递的驱动力的传递路径进行切换从而能够确立多个变速挡， [0092] 上述自动变速器还具备： [0093] 判定单元(例如100，S2)，判定上述变速机构是否处于变速挡的切换中；以及[0094] 切换单元(例如100，S3-S5)，基于上述判定单元的判定结果，对在控制中使用的绕上述主轴的惯性力矩大小的信息，在变速挡的确立中的第一信息和变速挡的切换中的第二信息之间进行切换。 [0095] 根据该实施方式，能够提高绕主轴的惯性力矩的信息的精度。 [0096] 2、上述实施方式的自动变速器(例如1)，还具备： [0097] 对上述主轴的转速进行检测的第一检测单元(例如111)，以及 [0098] 对上述副轴的转速进行检测的第二检测单元(例如113)， [0099] 上述判定单元基于以上述第一检测单元以及上述第二检测单元的检测结果为基础的上述主轴和上述副轴的转速比(例如NM/NC)来判定上述变速机构是否处于变速挡的切换中。 [0100] 根据该实施方式，能够比较正确地判定是否处于变速挡的切换中。 [0101] 3、在上述实施方式中， [0102] 上述第一信息是包括上述副轴以及从上述副轴到车轮侧的规定的旋转构件的惯性力矩大小的信息， [0103] 上述第二信息是排除上述副轴以及上述规定的旋转构件的惯性力矩大小的信息。 [0104] 根据该实施方式，能够使绕主轴的惯性力矩的信息接近实际的惯性力矩。 [0105] 4、在上述实施方式中， [0106] 上述第一信息是针对每个变速挡而表示绕上述主轴的惯性力矩大小的信息，[0107] 上述第二信息是针对每个变速挡切换模式而表示绕上述主轴的惯性力矩大小的信息。 [0108] 根据该实施方式，能够立即提取出与当前的状态对应的惯性力矩信息。 [0109] 5、上述实施方式的自动变速器(例如1)还具备： [0110] 发送单元(例如100、S6)，将上述切换单元所切换的上述信息发送至对上述自动变速器输入驱动力的驱动源(例如EG)的控制单元(例如200)， [0111] 上述控制是指上述驱动源的控制。 [0112] 根据该实施方式，能够在驱动源的控制中使用惯性力矩信息。驱动源除了内燃机以外，还可以是电机等。 |
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