JP2010038174A - Automatic transmission - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、1つのピストンに対して2つの油圧室が配設された摩擦締結要素を有する自動変速機に関する。 The present invention relates to an automatic transmission having a frictional engagement element in which two hydraulic chambers are arranged for one piston.
従来、摩擦締結要素を締結・開放させると共にシリンダ内を摺動可能なピストンに対して第1油圧室および第2油圧室の2つの油圧室が配設され、第1油圧室および第2油圧室のそれぞれ独立に油路を有する自動変速機の油圧制御装置であって、シリンダは、第1油圧室と第2油圧室の間の油路にブリードオリフィスを有し、変速過渡時に第1の油圧室に油圧を供給すると共に、変速終了時に第1油圧室および第2油圧室に油圧を供給する油圧回路を備えるものが知られている(例えば、特許文献1参照)。
しかしながら、従来の自動変速機の油圧制御装置にあっては、第1油圧室から油圧を供給したときに、第1油圧室に入ってきたエア(気泡)を、ブリードオリフィスを介して第2油圧室に排出する構造となっていた。このため、両油圧室を同時に制御する場合、ブリードオリフィスとしては機能せず、両油圧室に残留しているエアにより油圧伝達に遅れが生じ、ピストンの動作応答性が悪化する、という問題があった。 However, in the conventional hydraulic control device for an automatic transmission, when hydraulic pressure is supplied from the first hydraulic chamber, air (bubbles) that has entered the first hydraulic chamber is passed through the bleed orifice to the second hydraulic pressure. It was structured to discharge into the room. For this reason, when both hydraulic chambers are controlled simultaneously, there is a problem that the hydraulic pressure transmission is delayed due to the air remaining in both hydraulic chambers and the piston's operation responsiveness deteriorates. It was.
また、一方の油圧室のみに油圧を供給し摩擦締結要素を締結する際に、ストローク中に使用していない油圧室が負圧となるため、締結ストローク方向とは逆方向に負圧力が作用し、締結応答性が悪化する、という問題があった。 Also, when hydraulic pressure is supplied to only one hydraulic chamber and the frictional engagement element is fastened, the hydraulic chamber that is not used during the stroke becomes negative pressure, so negative pressure acts in the direction opposite to the fastening stroke direction. There was a problem that the fastening responsiveness deteriorated.
例えば、アップシフトの掛け替え変速時、この摩擦締結要素を締結しようとする場合、入力回転を低下させながら変速を進行させるイナーシャフェーズにて締結トルクの発生が遅れると、入力回転の低下が遅れて変速間延び感が出てしまう。また、締結制御圧を傾斜勾配特性にて与えても、摩擦締結要素にて締結トルクが出ない状態から急に締結トルクが出てしまうようなステップ的な特性になると、入力回転が急激に低下して変速が進行し、変速ショックが出てしまう。このように、摩擦締結要素での応答性が悪化すると、変速品質を低下させることになる。なお、「イナーシャフェーズ」とは、変速の進行途中で発生するフェーズの一つで、駆動系が有する慣性力(イナーシャ)の変化により変速機入力回転が変化する相をいう。 For example, if this friction engagement element is to be engaged at the time of upshifting shifting, if the generation of engagement torque is delayed in the inertia phase in which the shifting is advanced while reducing the input rotation, the decrease in input rotation is delayed and the speed is changed. A feeling of extendedness appears. Also, even if the fastening control pressure is given by the slope gradient characteristic, the input rotation will drop sharply when the stepping characteristic is such that the fastening torque is suddenly released from the state where the fastening torque is not generated by the frictional engagement element. As a result, the shift proceeds and a shift shock is generated. Thus, when the responsiveness at the frictional engagement element is deteriorated, the speed change quality is lowered. The “inertia phase” is one of phases that occur in the course of shifting, and refers to a phase in which transmission input rotation changes due to a change in inertial force (inertia) of the drive system.
本発明は、上記問題に着目してなされたもので、両油圧室の同時制御時や一方のみの制御時にかかわらず、変速機作動油中の気泡影響を排除し、摩擦締結要素の締結・開放時の応答性向上を図ることができる自動変速機を提供することを目的とする。 The present invention has been made paying attention to the above problem, and eliminates the influence of bubbles in the transmission hydraulic fluid regardless of the simultaneous control of both the hydraulic chambers or the control of only one, and the engagement / release of the frictional engagement element. An object of the present invention is to provide an automatic transmission capable of improving time response.
上記目的を達成するため、本発明では、摩擦締結要素を締結・開放させると共にシリンダ内を摺動可能なピストンに対して第1油圧室および第2油圧室の2つの油圧室が配設され、第1油圧室と第2油圧室のそれぞれに対し独立の締結圧油路を有する自動変速機において、第1ブリーザ機構と第2ブリーザ機構を設けた。
前記第1ブリーザ機構は、前記ピストンに設けられ、前記第1油圧室の変速機作動油中に含まれる気泡をピストン外に排出する。
前記第2ブリーザ機構は、前記ピストンに設けられ、前記第2油圧室の変速機作動油中に含まれる気泡をピストン外に排出する。
In order to achieve the above object, in the present invention, the two hydraulic chambers, the first hydraulic chamber and the second hydraulic chamber, are disposed with respect to the piston that can fasten and release the frictional engagement element and slide in the cylinder. In an automatic transmission having independent fastening pressure oil passages for the first hydraulic chamber and the second hydraulic chamber, a first breather mechanism and a second breather mechanism are provided.
The first breather mechanism is provided in the piston, and discharges bubbles contained in transmission hydraulic oil in the first hydraulic chamber to the outside of the piston.
The second breather mechanism is provided in the piston, and discharges bubbles contained in transmission hydraulic oil in the second hydraulic chamber to the outside of the piston.
よって、本発明の自動変速機にあっては、第1油圧室に締結圧油路から締結圧による変速機作動油が供給されると、第1ブリーザ機構において、第1油圧室の変速機作動油中に含まれる気泡がピストン外に排出される。また、第2油圧室に締結圧油路から締結圧による変速機作動油が供給されると、第2ブリーザ機構において、第2油圧室の変速機作動油中に含まれる気泡がピストン外に排出される。すなわち、第1油圧室と第2油圧室のそれぞれで独立に、変速機作動油中に含まれる気泡をピストン外に排出する作用を示す。
したがって、油圧室に残留している気泡により油圧伝達に遅れが生じることなく、ピストンの動作応答性が確保される。また、一方の油圧室のみに油圧を供給し摩擦締結要素を締結する際、ブリードオリフィスのように、ストローク中に使用していない油圧室が負圧となることがなく、締結応答性も確保される。
この結果、両油圧室の同時制御時や一方のみの制御時にかかわらず、変速機作動油中の気泡影響を排除し、摩擦締結要素の締結・開放時の応答性向上を図ることができる。
Therefore, in the automatic transmission according to the present invention, when the transmission hydraulic fluid by the fastening pressure is supplied from the fastening pressure oil passage to the first hydraulic chamber, the transmission operation of the first hydraulic chamber is performed in the first breather mechanism. Bubbles contained in the oil are discharged out of the piston. In addition, when transmission hydraulic fluid by the fastening pressure is supplied from the fastening pressure oil passage to the second hydraulic chamber, bubbles contained in the transmission hydraulic fluid of the second hydraulic chamber are discharged out of the piston in the second breather mechanism. Is done. That is, the first hydraulic chamber and the second hydraulic chamber each independently act to discharge bubbles contained in the transmission hydraulic fluid to the outside of the piston.
Therefore, the operation response of the piston is ensured without delay in hydraulic pressure transmission due to bubbles remaining in the hydraulic chamber. In addition, when hydraulic pressure is supplied to only one hydraulic chamber and the frictional engagement element is fastened, the hydraulic chamber that is not used during the stroke, such as a bleed orifice, does not become negative pressure, and fastening response is ensured. The
As a result, regardless of the simultaneous control of both hydraulic chambers or the control of only one of them, it is possible to eliminate the influence of bubbles in the transmission hydraulic fluid and improve the responsiveness when the friction engagement element is engaged / released.
以下、本発明の自動変速機を実現する最良の形態を、図面に示す実施例1に基づいて説明する。 Hereinafter, the best mode for realizing an automatic transmission according to the present invention will be described based on a first embodiment shown in the drawings.
まず、構成を説明する。
図1は、実施例1の自動変速機ATが適用された後輪駆動によるハイブリッド車両を示す全体システム図である。
First, the configuration will be described.
FIG. 1 is an overall system diagram showing a hybrid vehicle by rear wheel drive to which the automatic transmission AT of the first embodiment is applied.
実施例1におけるFRハイブリッド車両の駆動系は、図1に示すように、エンジンEngと、フライホイールFWと、第1クラッチCL1と、モータジェネレータMGと、第2クラッチCL2(摩擦締結要素)と、自動変速機ATと、プロペラシャフトPSと、ディファレンシャルDFと、左ドライブシャフトDSLと、右ドライブシャフトDSRと、左後輪RLと、右後輪RRと、を有する。なお、FLは左前輪、FRは右前輪である。 As shown in FIG. 1, the drive system of the FR hybrid vehicle in the first embodiment includes an engine Eng, a flywheel FW, a first clutch CL1, a motor generator MG, a second clutch CL2 (friction engagement element), It has an automatic transmission AT, a propeller shaft PS, a differential DF, a left drive shaft DSL, a right drive shaft DSR, a left rear wheel RL, and a right rear wheel RR. Note that FL is the left front wheel and FR is the right front wheel.
前記エンジンEngは、ガソリンエンジンやディーゼルエンジンであり、エンジンコントローラ1からのエンジン制御指令に基づいて、エンジン始動制御やエンジン停止制御やスロットルバルブのバルブ開度制御が行われる。なお、エンジン出力軸には、フライホイールFWが設けられている。 The engine Eng is a gasoline engine or a diesel engine, and engine start control, engine stop control, and throttle valve opening control are performed based on an engine control command from the engine controller 1. The engine output shaft is provided with a flywheel FW.
前記第1クラッチCL1は、前記エンジンEngとモータジェネレータMGの間に介装されたクラッチであり、第1クラッチコントローラ5からの第1クラッチ制御指令に基づいて、第1クラッチ油圧ユニット6により作り出された第1クラッチ制御油圧により、スリップ締結とスリップ開放を含み締結・開放が制御される。
The first clutch CL1 is a clutch interposed between the engine Eng and the motor generator MG, and is generated by the first clutch
前記モータジェネレータMGは、ロータに永久磁石を埋設しステータにステータコイルが巻き付けられた同期型モータジェネレータであり、モータコントローラ2からの制御指令に基づいて、インバータ3により作り出された三相交流を印加することにより制御される。このモータジェネレータMGは、バッテリ4からの電力の供給を受けて回転駆動する電動機として動作することもできるし(以下、この状態を「力行」と呼ぶ)、ロータがエンジンEngや駆動輪から回転エネルギを受ける場合には、ステータコイルの両端に起電力を生じさせる発電機として機能し、バッテリ4を充電することもできる(以下、この動作状態を「回生」と呼ぶ)。なお、このモータジェネレータMGのロータは、ダンパーを介して自動変速機ATの入力軸に連結されている。
The motor generator MG is a synchronous motor generator in which a permanent magnet is embedded in a rotor and a stator coil is wound around a stator, and a three-phase AC generated by an
前記第2クラッチCL2は、前記モータジェネレータMGと左右後輪RL,RRの間に介装されたクラッチであり、ATコントローラ7からの第2クラッチ制御指令に基づいて、第2クラッチ油圧ユニット8により作り出された制御油圧により、スリップ締結とスリップ開放を含み締結・開放が制御される。なお、第1クラッチ油圧ユニット6と第2クラッチ油圧ユニット8は、自動変速機ATに付設されるAT油圧コントロールバルブユニットCVUに内蔵している。
The second clutch CL2 is a clutch interposed between the motor generator MG and the left and right rear wheels RL, RR, and is controlled by the second clutch
前記自動変速機ATは、例えば、前進7速/後退1速等の有段階の変速段を車速やアクセル開度等に応じて自動的に切り換える有段変速機であり、前記第2クラッチCL2は、専用クラッチとして新たに追加したものではなく、自動変速機ATの各変速段にて締結される複数の摩擦締結要素のうち、トルク伝達経路に配置される最適なクラッチやブレーキを選択している。そして、前記自動変速機ATの出力軸は、プロペラシャフトPS、ディファレンシャルDF、左ドライブシャフトDSL、右ドライブシャフトDSRを介して左右後輪RL,RRに連結されている。 The automatic transmission AT is, for example, a stepped transmission that automatically switches stepped speeds such as forward 7 speed / reverse speed 1 according to vehicle speed, accelerator opening, etc., and the second clutch CL2 However, it is not newly added as a dedicated clutch, but the most suitable clutch or brake arranged in the torque transmission path is selected from a plurality of frictional engagement elements that are engaged at each gear stage of the automatic transmission AT. . The output shaft of the automatic transmission AT is connected to the left and right rear wheels RL and RR via a propeller shaft PS, a differential DF, a left drive shaft DSL, and a right drive shaft DSR.
前記第1クラッチCL1としては、例えば、ピストン14aを有する油圧アクチュエータ14により締結・開放が制御される乾式単板クラッチが用いられる。前記第2クラッチCL2としては、例えば、比例ソレノイドで油流量および油圧を連続的に制御できる湿式多板クラッチや湿式多板ブレーキが用いられる。このハイブリッド駆動系は、第1クラッチCL1の締結・開放状態に応じて、電気自動車走行モード(以下、「EVモード」という。)とハイブリッド車走行モード(以下、「HEVモード」という。)の2つの走行モードを有する。「EVモード」は、第1クラッチCL1を開放状態とし、モータジェネレータMGの動力のみで走行するモードである。「HEVモード」は、第1クラッチCL1を締結状態とし、エンジンEngとモータジェネレータMGの動力で走行するモードである。
As the first clutch CL1, for example, a dry single-plate clutch whose engagement / release is controlled by a
次に、ハイブリッド車両の制御系を説明する。
実施例1におけるFRハイブリッド車両の制御系は、図1に示すように、エンジンコントローラ1と、モータコントローラ2と、インバータ3と、バッテリ4と、第1クラッチコントローラ5と、第1クラッチ油圧ユニット6と、ATコントローラ7と、第2クラッチ油圧ユニット8と、ブレーキコントローラ9と、統合コントローラ10と、を有して構成されている。なお、エンジンコントローラ1と、モータコントローラ2と、第1クラッチコントローラ5と、ATコントローラ7と、ブレーキコントローラ9と、統合コントローラ10とは、情報交換が互いに可能なCAN通信線11を介して接続されている。
Next, the control system of the hybrid vehicle will be described.
As shown in FIG. 1, the control system of the FR hybrid vehicle in the first embodiment includes an engine controller 1, a motor controller 2, an
前記エンジンコントローラ1は、エンジン回転数センサ12からのエンジン回転数情報と、統合コントローラ10からの目標エンジントルク指令と、他の必要情報を入力する。そして、エンジン動作点(Ne,Te)を制御する指令を、エンジンEngのスロットルバルブアクチュエータ等へ出力する。
The engine controller 1 inputs engine speed information from the
前記モータコントローラ2は、モータジェネレータMGのロータ回転位置を検出するレゾルバ13からの情報と、統合コントローラ10からの目標MGトルク指令および目標MG回転数指令と、他の必要情報を入力する。そして、モータジェネレータMGのモータ動作点(Nm,Tm)を制御する指令をインバータ3へ出力する。なお、このモータコントローラ2では、バッテリ4の充電状態をあらわすバッテリSOCを監視していて、このバッテリSOC情報は、モータジェネレータMGの制御情報に用いられると共に、CAN通信線11を介して統合コントローラ10へ供給される。
The motor controller 2 inputs information from the
前記第1クラッチコントローラ5は、油圧アクチュエータ14のピストン14aのストローク位置を検出する第1クラッチストロークセンサ15からのセンサ情報と、統合コントローラ10からの目標CL1トルク指令と、他の必要情報を入力する。そして、第1クラッチCL1の締結・開放を制御する指令をAT油圧コントロールバルブユニットCVU内の第1クラッチ油圧ユニット6に出力する。
The first
前記ATコントローラ7は、アクセル開度センサ16と、車速センサ17と、他のセンサ・スイッチ類18からの情報を入力する。そして、Dレンジを選択しての走行時、アクセル開度APOと車速VSPにより決まる運転点がシフトマップ上で存在する位置により最適な変速段を検索し、検索された変速段を得る制御指令をAT油圧コントロールバルブユニットCVUに出力する。なお、シフトマップとは、アクセル開度と車速に応じてアップシフト線とダウンシフト線を書き込んだマップをいう。
上記自動変速制御に加えて、統合コントローラ10から目標CL2トルク指令を入力した場合、第2クラッチCL2の締結・開放を制御する指令をAT油圧コントロールバルブユニットCVU内の第2クラッチ油圧ユニット8に出力する第2クラッチ制御を行う。
さらに、走行モード切り替え制御時等において、統合コントローラ10から目標変速段指令を入力した場合、通常の自動変速制御での変速指令に優先し、目標変速段への変速制御や目標変速段を維持する変速段固定制御を行う。
The AT controller 7 inputs information from an
In addition to the above automatic shift control, when a target CL2 torque command is input from the integrated
Further, when a target shift speed command is input from the integrated
前記ブレーキコントローラ9は、4輪の各車輪速を検出する車輪速センサ19と、ブレーキストロークセンサ20からのセンサ情報と、統合コントローラ10からの回生協調制御指令と、他の必要情報を入力する。そして、例えば、ブレーキ踏み込み制動時、ブレーキストロークBSから求められる要求制動力に対し回生制動力だけでは不足する場合、その不足分を機械制動力(液圧制動力やモータ制動力)で補うように、回生協調ブレーキ制御を行う。
The
前記統合コントローラ10は、車両全体の消費エネルギを管理し、最高効率で車両を走らせるための機能を担うもので、モータ回転数Nmを検出するモータ回転数センサ21と、第2クラッチ出力回転数N2outを検出する第2クラッチ出力回転数センサ22等からの情報およびCAN通信線11を介して情報を入力する。そして、エンジンコントローラ1へ目標エンジントルク指令、モータコントローラ2へ目標MGトルク指令および目標MG回転数指令、第1クラッチコントローラ5へ目標CL1トルク指令、ATコントローラ7へ目標CL2トルク指令および目標変速段指令、ブレーキコントローラ9へ回生協調制御指令を出力する。
The
図2は、実施例1の自動変速機ATでの摩擦締結要素である第2クラッチCL2を示す断面図である。ここで、第2クラッチCL2として、4つのシングルプラネタリギアセットと複数の摩擦締結要素により得られる前進7速のうち、1速と2速と3速にて締結される多板構造のローブレーキを例にとる。 FIG. 2 is a cross-sectional view showing a second clutch CL2 that is a friction engagement element in the automatic transmission AT of the first embodiment. Here, as the second clutch CL2, a low brake having a multi-plate structure that is engaged at the first, second, and third speeds among the seven forward speeds obtained by the four single planetary gear sets and the plurality of friction engagement elements. Take an example.
第2クラッチCL2は、回転メンバ30に軸方向移動可能に介装した複数のドライブ側プレート31と、トランスミッションケース32に軸方向移動可能に介装した複数の固定側プレート33を交互に配置することにより構成されている。両プレート31,33の両端部位置には、ストッパリング34とディッシュプレート35が設定されている。
In the second clutch CL2, a plurality of
前記トランスミッションケース32の端部位置には、ピストン36がシリンダ37内を摺動可能に設けられている。このピストン36のブレーキ操作腕38は、前記ディッシュプレート35に対向配置される。そして、ローブレーキの締結時、ピストン36が図2に示す開放位置から、油圧供給により図2の左方向にストロークすると、第2クラッチCL2(ローブレーキ)を締結する。また、ローブレーキの開放時、供給油圧をドレーンすると、リターンスプリング39の付勢力により、ピストン36が図2に示す開放位置へと戻る。なお、リターンスプリング39は、回転メンバ30とトランスミッションケース32との間に介装されたスプリング受けプレート40により支持されている。
A
前記シリンダ37内を摺動可能なピストン36に対して第1油圧室41および第2油圧室42の2つの油圧室が配設され、第1油圧室41と第2油圧室42のそれぞれに対し独立の第1締結圧油路43と第2締結圧油路44を有する。前記ピストン36のシール溝には、第1ピストンシールリング45と第2ピストンシールリング46と第3ピストンシールリング47が設けられる。そして、第1油圧室41は、第1ピストンシールリング45と第2ピストンシールリング46によりシール性を保って形成される。第2油圧室42は、第2ピストンシールリング46と第3ピストンシールリング47によりシール性を保って形成される。
Two hydraulic chambers, a first
前記ピストン36には、図2に示すように、第1ブリーザ機構51と第2ブリーザ機構52を設けている。第1ブリーザ機構51は、第1油圧室41の変速機作動油中に含まれる気泡をピストン外に排出する。第2ブリーザ機構52は、第2油圧室42の変速機作動油中に含まれる気泡をピストン外に排出する。
As shown in FIG. 2, the
前記第1ブリーザ機構51は、第1油圧室41の最上部位置に設定している。前記第2ブリーザ機構52は、第2油圧室42の最上部位置に設定している。
The
前記第1ブリーザ機構51は、ピストン36に形成された第1オリフィス孔53(第1開口部)と、第1オリフィス孔53を開閉可能な第1プラグ弁54(第1弁体)と、を有する構成である。前記第2ブリーザ機構52は、ピストン36に形成された第2オリフィス孔55(第2開口部)と、第2オリフィス孔55を開閉可能な第2プラグ弁56(第2弁体)と、を有する構成である。
The
前記第1オリフィス孔53および前記第2オリフィス孔55は、ピストン36を軸方向に貫通して形成されている。
The
前記第1プラグ弁54は、第1油圧室41側に受圧端部54aを有し、第1オリフィス孔53に対し周方向隙間を介して装着されると共に、ピストン36に対し軸方向隙間を介して装着されている。この周方向隙間と軸方向隙間は、変速機作動油中に含まれる気泡を通過させることができる程度に設定される。また、第1プラグ弁54の受圧端部54aと反対側の端部位置には、第1スナップリング57を設け、第1プラグ弁54が第1オリフィス孔53から脱落しないようにしている。そして、第1プラグ弁54は、第1油圧室41に締結圧による変速機作動油(ATF)が導入されているとき、受圧端部54aが油圧力を受けて第1オリフィス孔53を塞ぐ。
The
前記第2プラグ弁56は、第2油圧室42側に受圧端部56aを有し、第2オリフィス孔55に対し周方向隙間を介して装着されると共に、ピストン36に対し軸方向隙間を介して装着されている。この周方向隙間と軸方向隙間は、変速機作動油中に含まれる気泡を通過させることができる程度に設定される。また、第2プラグ弁56の受圧端部56aと反対側の端部位置には、第2スナップリング58を設け、第2プラグ弁56が第2オリフィス孔55から脱落しないようにしている。そして、第2プラグ弁56は、第2油圧室42に締結圧の変速機作動油(ATF)が導入されているとき、受圧端部56aが油圧力を受けて第2オリフィス孔55を塞ぐ。
The
次に、作用を説明する。
実施例1の自動変速機ATにおける作用を、「N→Dセレクト時の変速品質向上とトルク容量確保作用」、「モード切り替え時の切り替えショック抑制作用」に分けて説明する。
Next, the operation will be described.
The operation of the automatic transmission AT according to the first embodiment will be described by dividing it into “shift quality improvement and torque capacity securing operation during N → D selection” and “switching shock suppression operation during mode switching”.
[N→Dセレクト時の変速品質向上とトルク容量確保作用]
図3は、実施例1の自動変速機ATにおいて第2クラッチCL2の第1油圧室に締結圧を導入した締結初期のエア抜き作用を示す図である。図4は、実施例1の自動変速機ATにおいて第2クラッチCL2の第2油圧室に締結圧を導入した締結初期のエア抜き作用を示す図である。
[Shifting quality improvement and torque capacity securing operation at N → D selection]
FIG. 3 is a diagram illustrating an air bleeding operation at the initial stage of engagement in which the engagement pressure is introduced into the first hydraulic chamber of the second clutch CL2 in the automatic transmission AT according to the first embodiment. FIG. 4 is a diagram illustrating an air bleeding operation at the initial stage of engagement in which the engagement pressure is introduced into the second hydraulic chamber of the second clutch CL2 in the automatic transmission AT according to the first embodiment.
まず、第2クラッチCL2(ローブレーキ)のピストン36に2個の第1油圧室41と第2油圧室42を設け、かつ、両油圧室41,42にそれぞれ第1ブリーザ機構51と第2ブリーザ機構52を設けている。この理由は、トルク容量が必要な運転条件においては、2個の油圧室41,42に油圧を供給することにより、最大トルク容量を確保するためである。また、低トルク容量で制御性が必要とされる運転条件においては、片側の油圧室のみに油圧を供給し、制御精度を確保するためである。
First, two first
例えば、Nレンジ位置からDレンジ位置へセレクト操作すると、第2クラッチCL2(ローブレーキ)が締結されるが、このガレージシフトの過渡期、まず、第1油圧室41に対し制御油圧が供給されるものとする。
For example, when the selection operation is performed from the N range position to the D range position, the second clutch CL2 (low brake) is engaged, but first, the control hydraulic pressure is supplied to the first
この場合、図3に示すように、第1締結圧油路43から第1油圧室41に制御油圧が供給されると、第1油圧室41に入り込んできた変速機作動油に含まれる気泡が、作動油の流れと浮力により第1油圧室41の上部に集まる。そして、気泡は、図3の点線矢印に示すように、第1ブリーザ機構51の第1プラグ弁54の受圧端部54aの内面に形成された軸方向隙間から、第1オリフィス孔53と第1プラグ弁54の周方向隙間と、第1スナップリング57の内面に形成された軸方向隙間を経過し、ピストン36の外部に排出される。
In this case, as shown in FIG. 3, when the control hydraulic pressure is supplied from the first fastening
したがって、この第2クラッチCL2(ローブレーキ)を締結するN→Dセレクト時、入力回転を低下させながら1速への変速を進行させるイナーシャフェーズにて、残留気泡の影響により締結トルクの発生が遅れると、1速への変速が遅れて変速間延び感が出てしまう。しかし、第1油圧室41へ制御油圧を導入する初期段階にて気泡がピストン36の外部に排出されるため、応答良く締結トルクが発生し、変速間延び感が出ることが防止される。
Therefore, at the time of N → D selection for engaging the second clutch CL2 (low brake), the generation of the engagement torque is delayed due to the influence of residual bubbles in the inertia phase in which the shift to the first speed is advanced while reducing the input rotation. And, the shift to the first speed is delayed, and there is a feeling that the shift is extended. However, since the bubbles are discharged to the outside of the
また、締結制御圧を傾斜勾配特性にて与えているが、第2クラッチCL2(ローブレーキ)にて締結トルクが出ない状態から急に締結トルクが出てしまうようなステップ的な特性になると、1速への変速が急激に進行し、変速ショック(=ガレージシフトショック)が出てしまう。しかし、第1油圧室41へ制御油圧を導入する初期段階にて気泡がピストン36の外部に排出されるため、締結制御圧の傾斜勾配特性に追従して締結トルクが発生し、変速ショックが出ることが防止される。
Moreover, although the engagement control pressure is given by the slope gradient characteristic, when the stepping characteristic such that the engagement torque suddenly comes out from the state where the engagement torque does not occur in the second clutch CL2 (low brake), The shift to the first speed proceeds rapidly, and a shift shock (= garage shift shock) occurs. However, since the bubbles are discharged to the outside of the
そして、制御性が要求される1速への変速を第1油圧室41へ制御油圧の供給により完了すると、1速でのトルク容量を確保するために、第2締結圧油路44から第2油圧室42に対し油圧が供給される。この場合、図4に示すように、第2油圧室42に入り込んできた変速機作動油に含まれる気泡が、作動油の流れと浮力により第2油圧室42の上部に集まる。そして、気泡は、図4の点線矢印に示すように、第2ブリーザ機構52の第2プラグ弁56の受圧端部56aの内面に形成された軸方向隙間から、第2オリフィス孔55と第2プラグ弁56の周方向隙間と、第2スナップリング58の内面に形成された軸方向隙間を経過し、ピストン36の外部に排出される。
When the shift to the first speed requiring controllability is completed by supplying the control hydraulic pressure to the first
したがって、第2油圧室42に対し油圧が供給されると、応答良く油圧力がピストン36に作用し、第1油圧室41からの油圧力と合わせて、1速でのトルク容量を確保することができる。
Therefore, when the hydraulic pressure is supplied to the second
このように、N→Dセレクト時、ピストン36の締結ストロークを遅くするような負圧発生の要因もなく、かつ、変速機作動油からの気泡排除作用により第2クラッチCL2(ローブレーキ)の動作応答性が確保されるため、良好な変速品質を確保することができるし、応答良く1速でのトルク容量を確保することができる。
As described above, at the time of N → D selection, there is no cause of negative pressure generation that slows down the engagement stroke of the
さらに、実施例1では、第1ブリーザ機構51を、第1油圧室41の最上部位置に設定し、第2ブリーザ機構52を、第2油圧室42の最上部位置に設定している。このため、第1油圧室41の上部に浮き上がる気泡と第2油圧室42の上部に浮き上がる気泡を整然と取り除くことができ、応答性の更なる向上を期待できる。
Further, in the first embodiment, the
[モード切り替え時の切り替えショック抑制作用]
図5は、実施例1の自動変速機ATにおいて第2クラッチCL2の締結状態での変速機作動油のリーク防止作用を示す図である。
[Switching shock suppression when switching modes]
FIG. 5 is a diagram illustrating an action of preventing leakage of transmission hydraulic oil when the second clutch CL2 is engaged in the automatic transmission AT according to the first embodiment.
実施例1は、FRハイブリッド車両において、自動変速機ATの第2クラッチCL2(ローブレーキ)を、モータジェネレータMGより下流側のトルク伝達経路に配置された駆動系クラッチとして用いた駆動システムである。この駆動システムでは、例えば、Dレンジの1速〜3速を選択しての走行時であって、「ハイブリッド車走行モード」と「電気自動車走行モード」の間で切り替え制御する場合、走行モードの切り替えショックを防止するため、モード切り替えの過渡期、一時的に第2クラッチCL2を滑らせるスリップ締結制御(=半クラッチ制御)が実行される。このスリップ締結制御は、モード切り替え過渡期のタイミングに合わせて行うことが重要であり、ピストンの動作応答性や締結応答性が低いと、所望の走行モードの切り替えショックを防止することができない。 The first embodiment is a drive system that uses the second clutch CL2 (low brake) of the automatic transmission AT as a drive system clutch disposed in the torque transmission path downstream of the motor generator MG in the FR hybrid vehicle. In this drive system, for example, when driving while selecting 1st to 3rd speed in the D range and switching control between “hybrid vehicle travel mode” and “electric vehicle travel mode” is performed, In order to prevent a switching shock, slip engagement control (= half-clutch control) is performed in which the second clutch CL2 is temporarily slid during a transition period of mode switching. It is important to perform the slip engagement control in accordance with the timing of the mode switching transition period. If the operation response and engagement response of the piston are low, it is impossible to prevent a desired travel mode switching shock.
これに対し、実施例1の自動変速機ATでは、第1油圧室41と第2油圧室42に油圧が供給されると、図5に示すように、第1油圧室41からの油圧力が第1プラグ弁54の受圧端部54aに作用すると共に、第2油圧室42からの油圧力が第2プラグ弁56の受圧端部56aに作用する。このため、第1プラグ弁54は油圧力を受けて第1オリフィス53を塞ぎ、第2プラグ弁56は油圧力を受けて第2オリフィス孔55を塞ぐ。
On the other hand, in the automatic transmission AT according to the first embodiment, when hydraulic pressure is supplied to the first
このため、第1油圧室41と第2油圧室42からの変速機作動油のリークを防止できるばかりでなく、第1油圧室41と第2油圧室42が閉鎖された室となるため、第1締結圧油路43と第2締結圧油路44から制御油圧を供給した場合、油圧の変化に対し応答良く第2クラッチCL2(ローブレーキ)の締結トルクを変化させることができる。
Therefore, not only can the transmission hydraulic fluid leak from the first
したがって、第2クラッチCL2(ローブレーキ)が締結されているDレンジの1速〜3速を選択しての走行中、運転条件とバッテリ容量条件の成立により、「ハイブリッド車走行モード」から第1クラッチCL1を切り離して「電気自動車走行モード」に切り替え制御する場合、モード切り替え過渡期のタイミングに合わせて第2クラッチCL2(ローブレーキ)を滑らせるスリップ締結制御を実行することができ、走行モードの切り替えショックが確実に防止される。また、第2クラッチCL2(ローブレーキ)が締結されているDレンジの1速〜3速を選択しての走行中、例えば、バッテリ容量が低下し、「電気自動車走行モード」から第1クラッチCL1を締結して「ハイブリッド車走行モード」に切り替え制御する場合、モード切り替え過渡期のタイミングに合わせて第2クラッチCL2(ローブレーキ)を滑らせるスリップ締結制御を実行することができ、走行モードの切り替えショックが確実に防止される。 Therefore, during the travel with the second clutch CL2 (low brake) engaged and selected from the 1st to 3rd speeds of the D range, the first operation from the “hybrid vehicle travel mode” is established due to the establishment of the driving condition and the battery capacity condition. When the clutch CL1 is disconnected and switched to the “electric vehicle running mode”, the slip engagement control for sliding the second clutch CL2 (low brake) in accordance with the timing of the mode switching transition period can be executed. Switching shock is reliably prevented. Further, during the travel with the second clutch CL2 (low brake) engaged and selecting the 1st to 3rd speeds of the D range, for example, the battery capacity decreases, and the first clutch CL1 is switched from the “electric vehicle travel mode”. When the control is switched to “Hybrid vehicle travel mode”, slip engagement control that slides the second clutch CL2 (low brake) in accordance with the timing of the mode switching transition period can be executed. Shock is reliably prevented.
さらに、加圧時、第1油圧室41と第2油圧室42からの変速機作動油のリークを防止できるため、ブリードオリフィスのように、加圧時に作動油がリークする場合に比べ、油量収支が良好となり、この結果、オイルポンプのサイズを小型化するのが可能となる。
Furthermore, since leakage of transmission hydraulic fluid from the first
次に、効果を説明する。
実施例1の自動変速機ATにあっては、下記に列挙する効果を得ることができる。
Next, the effect will be described.
In the automatic transmission AT according to the first embodiment, the following effects can be obtained.
(1) 摩擦締結要素(第2クラッチCL2)を締結・開放させると共にシリンダ37内を摺動可能なピストン36に対して第1油圧室41および第2油圧室42の2つの油圧室が配設され、第1油圧室41と第2油圧室42のそれぞれに対し独立の締結圧油路(第1締結圧油路43、第2締結圧油路44)を有する自動変速機ATにおいて、前記ピストン36に、前記第1油圧室41の変速機作動油中に含まれる気泡をピストン外に排出する第1ブリーザ機構51を設けると共に、前記第2油圧室42の変速機作動油中に含まれる気泡をピストン外に排出する第2ブリーザ機構52を設けた。このため、両油圧室41,42の同時制御時や一方のみの制御時にかかわらず、変速機作動油中の気泡影響を排除し、摩擦締結要素(第2クラッチCL2)の締結・開放時の応答性向上を図ることができる。
(1) Two hydraulic chambers, the first
(2) 前記第1ブリーザ機構51は、前記第1油圧室41の最上部位置に設定し、前記第2ブリーザ機構52は、前記第2油圧室42の最上部位置に設定した。このため、第1油圧室41と第2油圧室42の変速機作動油に含まれる気泡を効率的に取り除くことで、よりピストン36の動作応答性を向上させることができる。
(2) The
(3) 前記第1ブリーザ機構51および前記第2ブリーザ機構52は、前記ピストン36に形成された第1開口部(第1オリフィス孔53)および第2開口部(第2オリフィス孔55)と、前記第1開口部を開閉可能な第1弁体(第1プラグ弁54)と、前記第2開口部を開閉可能な第2弁体(第2プラグ弁56)と、を有する構成であり、前記第1弁体は、前記第1油圧室41に締結圧の変速機作動油が導入されているとき、油圧力を受けて第1開口部を塞ぎ、前記第2弁体は、前記第2油圧室に締結圧の変速機作動油が導入されているとき、油圧力を受けて第2開口部を塞ぐ。このため、第1油圧室41と第2油圧室42の加圧時、変速機作動油のリークを防止することで、減圧や増圧に対する高い油圧応答性の確保と共に、油量収支の向上を図ることができる。
(3) The
(4) 前記第1開口部および前記第2開口部は、前記ピストン36を軸方向に貫通して形成された第1オリフィス孔53および第2オリフィス孔55であり、前記第1弁体は、前記第1油圧室41側に受圧端部54aを有し、前記第1オリフィス孔53に対し周方向隙間を介して装着されると共に、前記ピストン36に対し軸方向隙間を介して装着された第1プラグ弁54であり、前記第2弁体は、前記第2油圧室42側に受圧端部56aを有し、前記第2オリフィス孔55に対し周方向隙間を介して装着されると共に、前記ピストン36に対し軸方向隙間を介して装着された第2プラグ弁56である。このため、第1油圧室41と第2油圧室42の加圧時、変速機作動油のリークを防止する開口部と弁体を、簡単で耐久信頼性の高い構成とすることができる。
(4) The first opening and the second opening are a
以上、本発明の自動変速機を実施例1に基づき説明してきたが、具体的な構成については、この実施例1に限られるものではなく、特許請求の範囲の各請求項に係る発明の要旨を逸脱しない限り、設計の変更や追加等は許容される。 As mentioned above, although the automatic transmission of this invention has been demonstrated based on Example 1, it is not restricted to this Example 1 about a concrete structure, The summary of the invention which concerns on each claim of a claim As long as they do not deviate, design changes and additions are permitted.
実施例1では、第1ブリーザ機構51として、ピストン36に形成された第1オリフィス孔53と、第1オリフィス孔53を開閉可能な第1プラグ弁54と、を有する構成例を示した。同様に、第2ブリーザ機構52として、ピストン36に形成された第2オリフィス孔55と、第2オリフィス孔55を開閉可能な第2プラグ弁56と、を有する構成例を示した。しかしながら、ブリーザ機構として、ピストンに形成された開口部と、該開口部を開閉可能な弁体と、を有する構成であり、弁体は、油室からの油圧力を受けて開口部を塞ぐものであれば、具体的構成は、実施例1に限られない。
In the first embodiment, the
実施例1では、1つのピストンに対して2つの油圧室が配設され、本発明のブリーザ機構が適用された摩擦締結要素として、Dレンジの1速、2速、3速にて締結される第2クラッチCL2(ローブレーキ)の例を示した。しかし、1つのピストンに対して2つの油圧室が配設され、Dレンジの3速、4速、5速にて締結される第2クラッチCL2(ダイレクトクラッチ)に対しても本発明のブリーザ機構を適用することができる。 In the first embodiment, two hydraulic chambers are arranged for one piston, and are fastened at the first speed, the second speed, and the third speed of the D range as friction engagement elements to which the breather mechanism of the present invention is applied. An example of the second clutch CL2 (low brake) is shown. However, the breather mechanism of the present invention is also applied to the second clutch CL2 (direct clutch) that is provided with two hydraulic chambers for one piston and is engaged at the third speed, the fourth speed, and the fifth speed in the D range. Can be applied.
実施例1では、自動変速機ATとして、前進7速を得る変速機の例を示したが、前進5速や前進6速や前進8速等、前進7速以外の自動変速機の例であっても良く、これらの自動変速機の摩擦締結要素に対しても本発明のブリーザ機構を勿論適用することができる。 In the first embodiment, an example of a transmission that obtains the seventh forward speed is shown as the automatic transmission AT. However, the automatic transmission AT is an example of an automatic transmission other than the seventh forward speed such as the fifth forward speed, the sixth forward speed, and the eighth forward speed. Of course, the breather mechanism of the present invention can also be applied to the frictional engagement elements of these automatic transmissions.
実施例1では、FRハイブリッド車の駆動系に設定される自動変速機への適用例を示したが、FFハイブリッド車の駆動系に設定される自動変速機に対しても適用することができるし、ハイブリッド車に限らず、エンジン車や電気自動車や燃料電池車等の自動変速機に対しても適用することができる。要するに、1つのピストンに対して2つの油圧室が配設された摩擦締結要素を有する自動変速機であれば適用することができる。 In the first embodiment, the application example to the automatic transmission set in the drive system of the FR hybrid vehicle is shown, but the present invention can also be applied to the automatic transmission set in the drive system of the FF hybrid vehicle. The present invention can be applied not only to hybrid vehicles but also to automatic transmissions such as engine vehicles, electric vehicles, and fuel cell vehicles. In short, any automatic transmission having a frictional engagement element in which two hydraulic chambers are arranged for one piston can be applied.
AT 自動変速機
CL2 第2クラッチ(摩擦締結要素)
36 ピストン
37 シリンダ
41 第1油圧室
42 第2油圧室
43 第1締結圧油路
44 第2締結圧油路
51 第1ブリーザ機構
52 第2ブリーザ機構
53 第1オリフィス孔(第1開口部)
54 第1プラグ弁(第1弁体)
54a 受圧端部
55 第2オリフィス孔(第2開口部)
56 第2プラグ弁(第2弁体)
56a 受圧端部
AT automatic transmission
CL2 2nd clutch (friction engagement element)
36
54 First plug valve (first valve body)
54a
56 Second plug valve (second valve body)
56a Pressure receiving end
Claims (4)
前記ピストンに、前記第1油圧室の変速機作動油中に含まれる気泡をピストン外に排出する第1ブリーザ機構を設けると共に、前記第2油圧室の変速機作動油中に含まれる気泡をピストン外に排出する第2ブリーザ機構を設けたことを特徴とする自動変速機。 Two hydraulic chambers, a first hydraulic chamber and a second hydraulic chamber, are disposed with respect to a piston capable of fastening and releasing the frictional engagement element and sliding in the cylinder, and each of the first hydraulic chamber and the second hydraulic chamber. In an automatic transmission having an independent fastening pressure oil path,
The piston is provided with a first breather mechanism for discharging bubbles contained in the transmission hydraulic fluid of the first hydraulic chamber to the outside of the piston, and the bubbles contained in the transmission hydraulic fluid of the second hydraulic chamber are removed from the piston. An automatic transmission comprising a second breather mechanism for discharging outside.
前記第1ブリーザ機構は、前記第1油圧室の最上部位置に設定し、前記第2ブリーザ機構は、前記第2油圧室の最上部位置に設定したことを特徴とする自動変速機。 The automatic transmission according to claim 1, wherein
2. The automatic transmission according to claim 1, wherein the first breather mechanism is set at an uppermost position of the first hydraulic chamber, and the second breather mechanism is set at an uppermost position of the second hydraulic chamber.
前記第1ブリーザ機構および前記第2ブリーザ機構は、前記ピストンに形成された第1開口部および第2開口部と、前記第1開口部を開閉可能な第1弁体と、前記第2開口部を開閉可能な第2弁体と、を有する構成であり、
前記第1弁体は、前記第1油圧室に締結圧の変速機作動油が導入されているとき、油圧力を受けて第1開口部を塞ぎ、
前記第2弁体は、前記第2油圧室に締結圧の変速機作動油が導入されているとき、油圧力を受けて第2開口部を塞ぐことを特徴とする自動変速機。 In the automatic transmission according to claim 1 or 2,
The first breather mechanism and the second breather mechanism include a first opening and a second opening formed in the piston, a first valve body capable of opening and closing the first opening, and the second opening. A second valve body that can be opened and closed,
The first valve body receives the oil pressure and closes the first opening when transmission hydraulic fluid having a fastening pressure is introduced into the first hydraulic chamber,
The automatic transmission, wherein the second valve body receives oil pressure and closes the second opening when transmission hydraulic fluid having a fastening pressure is introduced into the second hydraulic chamber.
前記第1開口部および前記第2開口部は、前記ピストンを軸方向に貫通して形成された第1オリフィス孔および第2オリフィス孔であり、
前記第1弁体は、前記第1油圧室側に受圧端部を有し、前記第1オリフィス孔に対し周方向隙間を介して装着されると共に、前記ピストンに対し軸方向隙間を介して装着された第1プラグ弁であり、
前記第2弁体は、前記第2油圧室側に受圧端部を有し、前記第2オリフィス孔に対し周方向隙間を介して装着されると共に、前記ピストンに対し軸方向隙間を介して装着された第2プラグ弁であることを特徴とする自動変速機。 In the automatic transmission according to claim 3,
The first opening and the second opening are a first orifice hole and a second orifice hole formed through the piston in the axial direction,
The first valve body has a pressure receiving end on the first hydraulic chamber side, and is attached to the first orifice hole via a circumferential clearance and is attached to the piston via an axial clearance. A first plug valve
The second valve body has a pressure receiving end on the second hydraulic chamber side, and is attached to the second orifice hole via a circumferential clearance and is attached to the piston via an axial clearance. The automatic transmission is a second plug valve.
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