JP2004211802A - ロックアップ機構の油圧制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ロックアップクラッチの係合状態を長くして、燃費を低減する。
【解決手段】トルクコンバータのロックアップクラッチの係合状態で、かつ車輌のコースト状態において、車速Ｖが低下し、エンジンの回転数ＲがＲ_０に低下すると、機械式オイルポンプの供給限界油圧Ｐｍが、ロックアップクラッチが係合状態を維持するのに必要な必要係合圧Ｐ_０を下回り、時間ｔ３〜ｔ４の破線で示すようにエンジン回転数が急激に低下する。このため、アイドリング回転を維持すべく燃料の供給を再開していた。そこで、エンジンの回転数がＲ_０に低下する前に、電動オイルポンプで係合圧をＰ３−Ｐ２だけ増加させて、エンジン回転がアイドリングになるタイミングを従来の時間ｔ３からｔ５に遅らせ、その分、フュエルカット領域を拡大することができる。
【選択図】 図９

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、自動車等の車輌に搭載されるトルクコンバータをロックアップ制御するためのロックアップ機構の油圧制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
自動車等の車輌に搭載されるトルクコンバータにおいて、ロックアップクラッチを備えたものが知られている。
【０００３】
ロックアップクラッチが作動すると、エンジン側の出力軸の回転は、それまでトルクコンバータ内の流体を介して変速機側の入力軸に伝達されていたものが、ロックアップクラッチを介して直接伝達されるようになるため、燃費の向上を図ることができる。
【０００４】
ロックアップクラッチは、通常、機械式オイルポンプによって発生されるライン圧に基づく係合圧によって動作される。この機械式オイルポンプで発生される油圧の最大値（供給限界油圧）は、エンジンの回転数によって決定される。すなわち、供給限界油圧は、エンジンの回転数が高いときには高い油圧となる一方、エンジンの回転数が低いときには低い油圧となる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
上述のロックアップクラッチにおいては、エンジンの回転数が低下すると係合状態を維持できるだけの係合圧が確保できなくなる。この場合には、ロックアップクラッチは、係合解除状態となり、その分、燃料消費量が増加するおそれがある。
【０００６】
そこで、本発明は、機械式オイルポンプによるロックアップクラッチの係合圧の不足を電動オイルポンプによって補い、もって上述した課題を解決したロックアップ機構の油圧制御装置を提供することを目的とするものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
請求項１に係る本発明は、エンジン（１６）側の出力軸（１７）と車輪（３０，３１）側の入力軸（２１）との間に介装されたトルクコンバータ（１１）をロックアップ制御するためのロックアップ機構の油圧制御装置において、
前記出力軸（１７）によって駆動される機械式オイルポンプ（３２）と、
前記機械式オイルポンプ（３２）での発生油圧に基づく係合圧によって前記出力軸（１７）と前記入力軸（２１）とを係合させて機械的に直結させるロックアップクラッチ（２６）と、
前記ロックアップクラッチ（２６）に油圧を供給可能な電動オイルポンプ（３３）と、
前記電動オイルポンプ（３３）を制御する制御手段とを備え、
前記制御手段は、前記機械式オイルポンプ（３２）での発生油圧に基づく係合圧が前記ロックアップクラッチ（２６）を係合するのに必要な必要係合圧に満たない場合に、前記電動オイルポンプ（３３）を駆動して不足分以上の油圧を前記ロックアップクラッチ（２６）に供給する、
ことを特徴とする。
【０００８】
請求項２に係る本発明は、請求項１に記載のロックアップ機構の油圧制御装置において、前記ロックアップクラッチ（２６）を、係合状態になりうるＯＮ状態と、係合状態が解除されたＯＦＦ状態とに切り換える切り換え手段（４２）を有し、
前記ロックアップクラッチ（２６）の係合状態を維持すべき場合である、前記切り換え手段（４２）の切り換えによる前記ロックアップクラッチ（２６）のＯＮ状態に、前記電動オイルポンプ（３３）を駆動して不足分以上の油圧を前記ロックアップクラッチ（２６）に供給する、
ことを特徴とする。
【０００９】
請求項３に係る発明は、請求項２に記載の発明において、前記機械式オイルポンプ（３２）の下流側でかつ前記ロックアップクラッチ（２６）の上流側に調圧手段（４０，４６）を有し、
前記電動オイルポンプ（３３）は前記調圧手段（４０，４６）の上流側に配設されている、
ことを特徴とする。
【００１０】
請求項４に係る発明は、請求項２又は３に記載の発明において、前記必要係合圧よりも高い第１の閾値を設け、車輌のコースト状態でかつ前記ロックアップクラッチ（図９のＰ_２）のＯＮ状態において、前記機械式オイルポンプ（３２）に基づく係合圧が前記第１の閾値（Ｐ_２）まで低下したときに、前記制御手段は前記電動オイルポンプ（３３）を駆動して、前記ロックアップクラッチ（２６）に供給される係合圧が前記必要係合圧まで低下するタイミングを遅らせる、
ことを特徴とする。
【００１１】
請求項５に係る発明は、請求項４に記載の発明において、前記エンジン（２６）のアイドリング回転近傍に第２の閾値を設け、前記エンジン（１６）の回転数が前記第２の閾値にまで低下したときに前記切り換え手段（４２）により前記ロックアップクラッチ（２６）を係合解除状態にする、
ことを特徴とする。
【００１２】
請求項６に係る発明は、請求項１ないし５のいずれか１項に記載のロックアップ機構の油圧制御装置において、前記制御手段は、前記必要係合圧を算出し、算出された必要係合圧が前記機械式オイルポンプ（３２）の供給限界油圧を上回る場合に不足流量を演算し、演算結果に基づいて前記電動オイルポンプ（３３）に対する電流指令値を算出し、前記電流指令値に基づいて前記電動オイルポンプ（３３）を動作させる、
ことを特徴とする。
【００１３】
なお、上記カッコ内の符号は、図面と対照するためのものであるが、これにより各請求項の構成に何等影響を及ぼすものではない。
【００１４】
【発明の効果】
請求項１の発明によると、機械式オイルポンプだけではロックアップクラッチの係合状態を維持できない場合でも、必要に応じて電動オイルポンプを駆動することにより、ロックアップクラッチの係合状態を維持することができるので、その分、燃料消費量を低減することができる。なお、ここで言う燃料消費の低減とは、主に車輌のコースト時におけるフュエルカット領域を拡大することに起因するものである。この点については、後の実施の形態中で詳述する。
【００１５】
請求項２の発明によると、切り換え手段の切り換えによってロックアップクラッチがＯＮ状態の場合で、かつ機械式オイルポンプだけではロックアップクラッチの係合圧が必要係合圧に満たない場合に限り、電動オイルポンプを駆動するようにしている。
【００１６】
請求項３の発明によると、機械式オイルポンプと電動オイルポンプとの双方が、調圧手段の上流側に配設されているので、機械式オイルポンプ及び電動オイルポンプから出力される油圧は、調圧手段によって一括で調圧される。したがって、機械式オイルポンプから出力される油圧を調圧するための特別な部材（例えば調圧バルブ）が不要となり、構成を簡略化することができ、また係合圧の制御も容易となる。
【００１７】
請求項４の発明によると、ロックアップクラッチの係合圧が必要係合圧よりも高い第１の閾値まで低下したときに、電動オイルポンプを駆動するので、駆動のタイミングを制度よく設定することができる。また、ロックアップクラッチに供給される係合圧が必要係合圧まで低下するタイミングが遅延されるので、その分、車輌のコースト時におけるフュエルカット領域を拡大させて燃料消費量を低減することができる。なお、この点については実施の形態中で詳述する。
【００１８】
請求項５の発明によると、エンジンの回転数がアイドリング回転近傍の第２の閾値まで低下したときに、ロックアップクラッチを係合解除状態とするので、エンジンのアイドリング回転中にロックアップクラッチが係合されていることに起因するノッキングを防止することができる。
【００１９】
請求項６の発明によると、電動オイルポンプに対する電流指令値によって、ロックアップクラッチの係合圧を制御するので、応答性が高く、しかも精度の高い制御を行うことができる。
【００２０】
【発明の実施の形態】
図１に、本発明に係るロックアップ機構の油圧制御装置を適用し得る自動変速機（Ａ／Ｔ）１０の一例を模式的に示す。
【００２１】
同図に示す自動変速機１０は、トルクコンバータ１１と、自動変速装置１２と、ディファレンシャル装置１３とを備えており、これらはケース１５（ただし、同図ではケース１５の一部のみを図示している）に収納されている。
【００２２】
トルクコンバータ１１は、エンジン（Ｅ／Ｇ）１６側の出力軸１７にフロントカバー１９を介して連結されたポンプインペラ２０と、自動変速装置１２側（車輪側）の入力軸２１に連結されたタービンランナ２２と、ワンウェイクラッチ２３を介してケース１５によって支持されたステータ２５とを有している。
【００２３】
トルクコンバータ１１内には、ロックアップクラッチ２６が配設されている。ロックアップクラッチ２６は、上述のタービンランナ２２と同様、自動変速装置１２の入力軸２１に連結されている。ロックアップクラッチ２６は、例えば、ほぼ円板状のクラッチプレート２７を有しており、クラッチプレートの内側に固定されたボス部（不図示）を入力軸２１にスプライン結合させることで、入力軸２１に沿って移動可能に配設されている。またクラッチプレート２７の外周側の前面（フロントカバー１９の内面に対向する面）にはクラッチフェーシング２９が取り付けられている。ロックアップクラッチ２６は、クラッチプレート２７の前面側Ａ（図１中に左側）側と背面側Ｂ（同図中の右側）との差圧ΔＰ（後述）によってクラッチフェーシング２９をフロントカバー１９に接離させるようになっている。
【００２４】
このロックアップクラッチ２６が作動すると、つまりクラッチフェーシング２９がフロントカバー１９に押し付けられると、エンジン１６の回転は、出力軸１７、フロントカバー１９、クラッチプレート２７を介して直接、入力軸２１に伝達される。いわゆる直結状態である。一方、ロックアップクラッチ２６が解除されると、つまりクラッチフェーシング２９がフロントカバー１９から離間されると、エンジン１６の回転は、出力軸１７、フロントカバー１９、そしてトルクコンバータ１１内の流体（油）を介して入力軸２１に伝達されるようになっている。
【００２５】
なお、ロックアップクラッチ２６の動作については後にさらに詳述する。
【００２６】
入力軸２１に伝達された回転は、自動変速装置１２によって走行状態に応じて変速され、また逆回転されてディファレンシャル装置１３に伝達され、さらに左右の車軸３０，３１、駆動輪（車輪：不図示）に伝達される。なお，本発明にあっては、自動変速装置１２としては、一般的な４〜６速の自動変速機やベルト式無段変速装置（ＣＶＴ）等の任意のものを使用することができる。
【００２７】
上述の自動変速機１０は、機械式オイルポンプ３２と、電動オイルポンプ３３との双方を備えている。機械式オイルポンプ３２は、図１に示すように、ポンプインペラ２０に連結されている。したがって、機械式オイルポンプ３２には、エンジン１６の回転が出力軸１７、フロントカバー１９、ポンプインペラ２０を介して、直接、伝達される。すなわち、機械式オイルポンプ３２は、エンジン１６の回転数が高いときには、高い油圧（多くの吐出量）を出力することができる一方、回転数が低いときには、低い油圧（少ない吐出量）しか出力できない。これに対して、電動オイルポンプ３３は、モータ（不図示）によって駆動され、機械式オイルポンプ３２とは独立に制御装置（制御手段：不図示）によって制御されるようになっている。なお、電動オイルポンプ３３を制御する制御装置には、車輌についての種々の情報、例えば、車速、スロットル開度、ギヤ段、油温等の情報が逐次、入力されるようになっている。
【００２８】
図２に、上述のロックアップクラッチ２６の動作を制御するための油圧回路を示す。図２中の符号のうち、図１中の符合と同じ符合は、同じ部材等を示している。なお、図２は、前進５速の自動変速機１０の油圧回路のうち、ロックアップクラッチ２６の制御に直接的な作用を及ぼすバルブ等をピックアップしたものであり、それ以外のバルブ等については適宜省略している。
【００２９】
前述のように、同図中の符合１１はトルクコンバータ、２６はロックアップクラッチ、３２は機械式オイルポンプ、３３は電動オイルポンプである。
【００３０】
また、符合４０は機械式オイルポンプ３２で発生されたライン圧Ｐ_Ｌ、又は機械式オイルポンプ３２及び電動オイルポンプ３３で発生されたライン圧Ｐ_Ｌを調圧するプライマリレギュレータバルブ（調圧手段）、４１はライン圧制御用のリニアソレノイドバルブ、４２はロックアップクラッチ２６のＯＮ／ＯＦＦを切り換えるロックアップリレーバルブ、４３はロックアップクラッチ２６の油圧を制御するロックアップコントロールバルブ、４５は上述のロックアップリレーバルブ４２及びロックアップコントロールバルブ４３の動作を電気的に制御するロックアップ制御用のリニアソレノイドバルブ、４６はセカンダリ圧Ｐｓｅｃを発生させるセカンダリレギュレータバルブである。
【００３１】
本実施の形態では、図２に示すように、機械式オイルポンプ３２及び電動オイルポンプ３３で発生されたライン圧Ｐ_Ｌがセカンダリレギュレータバルブ４６によってセカンダリ圧Ｐｓｅｃとして調圧されてトルクコンバータ１１に供給されて、トルクコンバータの作動油として作用するとともに、ロックアップクラッチ２６の係合圧として作用するようになっている。以下詳述する。
【００３２】
まず、機械式オイルポンプ３２で発生された油圧に基づく係合圧によってロックアップクラッチ２６を制御する場合について説明する。
【００３３】
エンジン１６の回転に伴う出力軸１７の回転によって機械式オイルポンプ３２が駆動されて、吐出口３２ａから油圧が出力される。このとき吐出口３２ａから出力される油圧は、出力軸１７の回転数、つまりエンジン１６の回転数に応じて発生される。エンジン１６が高回転のときは高い油圧が、またエンジン１６が低回転のときは、低い油圧が発生される。
【００３４】
吐出口３２ａから出力された油圧は、油路ａ１を介して、プライマリレギュレータバルブ４０の入力ポート４０ａに入力される。また、油路ａ１を通った油圧は、制御圧として入力ポート４０ｂにも入力される。プライマリレギュレータバルブ４０の入力ポート４０ｄには、リニアソレノイドバルブ４１の出力ポート４１ａから出力された制御圧が、油路ｆ１を介して入力されている。プライマリレギュレータバルブ４０は、この入力ポート４０ｄに入力される制御圧によって機械式オイルポンプ３２の油圧をライン圧Ｐ_Ｌ制御して、出力ポート４０ｃから出力する。
【００３５】
プライマリレギュレータバルブ４０の出力ポート４０ｃから出力された油圧は、セカンダリレギュレータバルブ４６の入力ポート４６ａに入力され、リニアソレノイドバルブ４１の出力ポート４１ａから出力されて油路ｆ２を介してセカンダリレギュレータバルブ４６の入力ポート４６ｂに入力される制御圧によって調圧され、余剰油が出力ポート４６ｃ，４６ｄから出力される。これにより、プライマリレギュレータバルブ４０の出力ポート４０ｃから排出される油圧は、セカンダリ圧Ｐｓｅｃとして調圧され、油路ｂ１、チェックバルブ４７、油路ｂ２を介して、ロックアップリレーバルブ４２の入力ポート４２ａに入力される。
【００３６】
なお、セカンダリレギュレータバルブ４６の出力ポート４６ｄから排出された油圧は、油路ｇ１を介して、機械式オイルポンプ３２及び電動オイルポンプ３３に戻される。また、出力ポート４７ｃから出力された油圧は、油路ｈ１、ロックアップリレーバルブ４２を介してクーラ（不図示）に供給される。
【００３７】
ここで、ロックアップリレーバルブ４２が右半位置（ＯＮ位置）にある場合は、ロックアップクラッチ２６のＯＮ状態となる。すなわちロックアップクラッチ２６をＯＮ状態にする場合には、リニアソレノイドバルブ４５の動作により、その出力ポート４５ａから信号圧が出力され、この信号圧が油路ｃ１、ｃ２を介してロックアップリレーバルブ４２の入力ポート４２ｂに入力されて、スプールを押し下げる。これによりロックアップリレーバルブ４２の入力ポート４２ａと出力ポート４２ｃとが連通され、入力ポート４２ａに入力されたセカンダリ圧Ｐｓｅｃが出力ポート４２ｃから出力され、さらに油路ｄ１を介して、ロックアップクラッチＯＮポート１１ａからトルクコンバータ１１内に供給される。
【００３８】
このとき、さらに、ロックアップリレーバルブ４２が右半位置にあることに基づき、ロックアップクラッチ２６の前面側Ａとフロントカバー１９との間の油圧は、ロックアップＯＦＦポート１１ｂ、油路ｅ１を介してロックアップリレーバルブ４２の入力ポート４２ｄに入力されて出力ポート４２ｅから出力され、さらに油路ｅ２を介してロックアップコントロールバルブ４３の入力ポート４３ａに入力され、ドレーンポートｄから排出される。このように、ロックアップクラッチ２６の前面側Ａの油圧が排出されるため、前面側Ａにおける油圧Ｐ１と背面側Ｂにおける油圧Ｐ２（Ｐ２＞Ｐ１）とについて差圧ΔＰ（＝Ｐ２−Ｐ１）が発生する。この差圧ΔＰによって、ロックアップクラッチ２６がフロントカバー１９に係合される。したがって、エンジン１６（図１参照）の回転は、トルクコンバータ１１内の流体（油）を介することなく、出力軸１７、フロントカバー１９、ロックアップクラッチ２６を介して、直接、入力軸２１に伝達される。
【００３９】
なお、ロックアップクラッチ２６の係合時及び係合解除時には、ショックを軽減すべくスリップ制御が行われる。すなわち、リニアソレノイドバルブ４５の出力ポート４５ａから出力された油圧は、前述のように油路ｃ１、ｃ２を介してロックアップリレーバルブ４２の入力ポート４２ｂに信号圧として入力されてロックアップリレーバルブ４２のＯＮ／ＯＦＦを切り換えるほかに、油路ｃ３を介してロックアップリレーバルブ４３の入力ポート４３ｂに制御圧として入力され、前述のドレーンポートｄから排出される油量を調整する。これにより、ロックアップクラッチ２６の前面側Ａの油圧Ｐ１を制御し、ひいては前面側Ａと背面側Ｂとの差圧ΔＰ（＝Ｐ２−Ｐ１）を制御してスリップ制御を可能としている。
【００４０】
以上でロックアップリレーバルブ４２がＯＮ（右半位置）の場合の説明を終え、次に、ロックアップリレーバルブ４２がＯＦＦ（左半位置）の場合について説明する。
【００４１】
ロックアップリレーバルブ４２は、リニアソレノイドバルブ４５の出力ポート４５ａから出力されて油路ｃ１、ｃ２を介してロックアップリレーバルブ４２の入力ポート４２ｂに入力される信号圧が、所定の値よりも低い場合にＯＦＦとなる。このとき、プライマリレギュレータバルブ４０の出力ポート４０ｃから出力されたセカンダリ圧Ｐｓｅｃは、油路ｂ１、チェックバルブ４７、油路ｂ２を介して、ロックアップリレーバルブ４２の入力ポート４２ａに入力される。入力されたセカンダリ圧Ｐｓｅｃは、ロックアップリレーバルブ４２の左半位置に基づき、入力ポート４２ｄから出力され、油路ｅ１を介してロックアップＯＦＦポート１１ｂからトルクコンバータ１１内に供給される。こうして供給されたセカンダリ圧Ｐｓｅｃによって、ロックアップクラッチ２６の前面側Ａの油圧Ｐ１が上昇する。するとロックアップクラッチ２６の前面側Ａの油圧Ｐ１と背面側Ｂの油圧Ｐ２との差圧ΔＰ（Ｐ２−Ｐ１）が、ロックアップクラッチ１１の係合状態を維持できる必要係合圧（必要係合油圧）以下となり、係合解除状態となる。
【００４２】
ところで、上述のロックアップリレーバルブ４２がＯＮの場合であっても、機械式オイルポンプ３２で発生されて、プライマリレギュレータバルブ４０、ロックアップリレーバルブ４２等を介してロックアップクラッチ２６に供給されるセカンダリ圧Ｐｓｅｃが、ロックアップクラッチ２６の係合状態を維持するのに充分な油圧でない場合、つまりロックアップクラッチ２６の必要係合圧に満たない場合には、ロックアップクラッチ２６の係合状態が解除されることになる。
【００４３】
ここで、ロックアップリレーバルブ４２がＯＮのときを、ロックアップクラッチ２６のＯＮ状態と決める。このように決めると、ロックアップクラッチ２６のＯＮ状態にあっては、ロックアップクラッチ２６が係合状態にある場合と、係合解除状態にある場合との２つの場合に分けられる。係合状態か、係合解除状態かは、ロックアップクラッチ２６の係合圧が必要係合圧以上か以下かで分かれる。
【００４４】
本発明は、ロックアップリレーバルブ４２がＯＮで、かつ機械式オイルポンプ３２から出力される油圧に基づく係合圧では、ロックアップクラッチ２６の係合状態を維持するのに必要な必要係合圧に満たない場合に、電動オイルポンプ３３を駆動して不足分以上の油圧をロックアップクラッチに供給するものである。
【００４５】
本実施の形態では、図２に示すように、電動オイルポンプ３３は、油圧の流れに沿ってのプライマリレギュレータバルブ４０の上流側に配置されている。そして、電動オイルポンプ３３の吐出口３３ａから出力される油圧は、上述の機械式オイルポンプ３２の吐出口３２ａから出力される油圧と同様に、油路ａ１を介してプライマリレギュレータバルブ４０の入力ポート４０ａ及び入力ポート４０ｂに入力されるようになっている。つまり、機械式オイルポンプ３２から吐出された油と電動オイルポンプ３３から吐出された油とが合流されてライン圧Ｐ_Ｌとしてプライマリレギュレータバルブ４０に供給されるようになっている。
【００４６】
このため、機械式オイルポンプ３２及び電動オイルポンプ３３から出力される油量を制御することで、最終的な係合圧を簡単に制御できるようになっている。また、電動オイルポンプ３３から吐出される油圧を調圧するための個別のバルブが不要となる。
【００４７】
以下、ロックアップクラッチ２６の必要係合圧を確保するための電動オイルポンプ３３の制御について説明する。なお、以下では、説明の簡便化を図るべく、機械式オイルポンプ３２から発生されたライン圧Ｐ_Ｌ、又は機械式オイルポンプ３２と電動オイルポンプ３３から発生されたライン圧Ｐ_Ｌが、プライマリレギュレータバルブ４０、セカンダリレギュレータバルブ４６等によってセカンダリ圧Ｐｓｅｃとして調圧された状態で、ロックアップクラッチ２６の係合圧として供給される場合について説明する。
【００４８】
すなわち、ロックアップクラッチ２６には、係合圧として、セカンダリ圧Ｐｓｅｃが最大圧として供給される。このセカンダリ圧Ｐｓｅｃと、ライン圧Ｐ_Ｌとの関係は、上述のように、プライマリレギュレータバルブ４０とセカンダリレギュレータバルブ４６の双方が、リニアソレノイドバルブ４１からの制御圧Ｐ_ＳＬＴによって制御されているので、
ＰＬ＝Ａ＊Ｐ_ＳＬＴ＋Ｂ……（１）
Ｐｓｅｃ＝Ｃ＊Ｐ_ＳＬＴ＋Ｄ……（２）
から、
Ｐｓｅｃ＝Ｃ／Ａ＊（Ｐ_Ｌ−Ｂ）＋Ｄ……（３）
となる。
【００４９】
すなわち、ロックアップクラッチ２６の最大係合圧と、セカンダリ圧Ｐｓｅｃと、ライン圧ＰＬとはすべて比例関係となっているので、ライン圧ＰＬを所定の値に制御すれば、ロックアップクラッチ２６の係合圧も必要量確保できる。
【００５０】
したがって、必要ライン圧は、必要係合油圧を算出して、必要係合油圧＝必要セカンダリ圧なので、上述の（３）式から求めることができる。
【００５１】
なお、上述の式（１），（２），（３）中のＡ，Ｂは、プライマリレギュレータバルブ４０の特性を表す値であり、またＣ，Ｄは、セカンダリレギュレータバルブ４６の特性を表す値であり、さらにＰＳＬＴは、リニアソレノイドバルブ４１の出力油圧を表している。
【００５２】
図３に、自動変速機（Ａ／Ｔ）１０の漏れ流量特性と、機械式オイルポンプ３２の性能曲線とを示す。同図の横軸には機械式オイルポンプ３２によって発生されるライン圧Ｐ_Ｌ（ｋＰａ）を、また縦軸には機械式オイルポンプ３２から吐出される油の供給流量Ｑ（Ｌ／ｍｉｎ）をとっている。ここで、漏れ流量特性とは、バルブボディー（不図示）内の各バルブのクリアランス等によって決定される自動変速機特有のものであり、あるライン圧Ｐ_Ｌを発生させるために必要な供給流量Ｑを表している。同図中では右上がりの曲線として図示されている。
【００５３】
また、機械式オイルポンプ３２の性能曲線は、機械式オイルポンプ３２の性能、すなわちあるエンジン回転数（同図では、３０００ｒｐｍ、２０００ｒｐｍ、Ｒ_１ｒｐｍ）での供給流量と発生油圧との関係を表している。同図では、右下がりの直線として図示されている。
【００５４】
同図において、例えば、エンジンの回転数がＲ_１で、ロックアップクラッチ２６の必要係合圧がＰ_０である場合、機械式オイルポンプ３２から吐出される供給流量はＱｍとなる。この場合、供給流量はＱｅだけ不足することになる。この不足分Ｑｅを、電動オイルポンプ３３の駆動によって補うことになる。
【００５５】
次に、図４に電動オイルポンプの性能曲線を示す。横軸及び縦軸には図３と同様、それぞれ機械式オイルポンプ３２によって発生されるライン圧Ｐ_Ｌ（ｋＰａ）、機械式オイルポンプ３２から吐出される油の供給流量Ｑ（Ｌ／ｍｉｎ）をとっている。同図において横軸に必要係合圧Ｐ_０をとり、縦軸に供給流量の不足分Ｑｅをとってその交点を通る電流値Ｉ（Ａ）が電流指令値となる。すなわち、上述の例では、電動オイルポンプ３３に電流指令値Ｉ（Ａ）を流すことにより、機械式オイルポンプ３２の不足分を補うようにしている。なお、図３に示す機械式オイルポンプの性能曲線及び図４に示す電動オイルポンプの性能曲線は、いずれも油温によって変化するので、油温検知センサ（不図示）を設けて、その出力に応じて補正された性能曲線に基づいて電流指令値を決定するようにするとよい。
【００５６】
以下、ロックアップクラッチ２６の必要係合圧Ｐ_０を確保するための電動オイルポンプ３３の制御について説明する。
【００５７】
まず、制御の流れについて、図５，図６のフローチャートを参照して説明する。
【００５８】
ロックアップ（Ｌｕｐ）のＯＮ／ＯＦＦの判断を制御装置（不図示）によって行う（図５のＳ１）。これは制御装置により、主に車速、スロットル開度、ギヤ段等に基づいて、ロックアップのＯＮ／ＯＦＦの最適判断を行うものである。ロックアップ制御を行う（Ｓ２）。ロックアップ制御は、図２に示すリニアソレノイドバルブ４５によってロックアップクラッチ２６のスリップ制御を行って係合時又は係合解除時のショックを低減したり、ロックアップクラッチを係合，解放させたりする。定常時ライン圧制御を行う（Ｓ３）。車速、スロットル開度、ギヤ段等により、定常時に必要なライン圧Ｐ_Ｌを演算し、各バルブコントロールを行う。
【００５９】
つづいてロックアップがＯＮ／ＯＦＦを判断し（Ｓ４）。ＯＦＦの場合（Ｓ４の「Ｎｏ」）、つまりロックアップリレーバルブがＯＦＦの場合には、電動オイルポンプ３３を駆動することなく制御を終了する。一方、ステップＳ４において、ロックアップリレーバルブ４２がＯＮの場合（Ｓ４の「Ｙｅｓ」）には、電動オイルポンプ（電動ＯＰ）３３の制御に移行する（Ｓ５）。
【００６０】
電動オイルポンプ３３の制御は、図６に示すフローチャートに従って行われる。
【００６１】
電動オイルポンプ３３の制御が開始されると（Ｓ１１）、ロックアップクラッチ２６の必要係合圧Ｐ_０（ロックアップ必要油圧）が算出される（Ｓ１２）。これは、ロックアップクラッチ２６への負荷トルクを検出して、必要係合圧Ｐ_０を算出するものである。本実施の形態では、前述のように、セカンダリ圧Ｐｓｅｃが、ロックアップクラッチ２６の係合圧として供給されるので、この必要係合圧Ｐ_０は、必要ライン圧と等しくなる。
【００６２】
ステップＳ１２の算出の結果、必要係合圧Ｐ_０＞機械式オイルポンプの供給限界油圧か否かを判断する（Ｓ１３）。なお、このときの必要係合圧Ｐ_０及び機械式オイルポンプ３２の供給限界油圧は、エンジン１６の回転数によって変動する。ステップＳ１３における判断の結果、Ｎｏの場合は、電動オイルポンプ３３を動作させることなく制御を終了する。
【００６３】
一方、ステップＳ１３において、Ｙｅｓの場合は、前述の図３に示す機械式オイルポンプ３２の性能曲線から、機械式オイルポンプ３２の限界性能と必要ライン圧とに基づいて、不足流量を演算する（Ｓ１４）。この不足流量は、同図における供給流量の不足分Ｑｅに相当する。
【００６４】
こうして不足流量が演算されたら、前述の図４の電動オイルポンプの性能曲線から、電動オイルポンプ３３の性能と、不足流量とに基づいて、電流指令値を算出する（Ｓ１５）。この電流指令値は、図４におけるＩ（Ａ）に相当する。
【００６５】
電流指令値が決定されたら、その電流指令値Ｉ（Ａ）で、電動オイルポンプ３３を動作させる。これにより、エンジン１６の回転数が低いことに起因する機械式オイルポンプ３２による油圧の不足分を、電動オイルポンプ３３で補って必要ライン圧、つまりロックアップクラッチ２６の必要係合圧Ｐ_０を確保することができる。すなわち、電動オイルポンプ３３を有しておらず、機械式オイルポンプ３２のみによって必要係合圧Ｐ_０を発生させていた従来と比較して、ロックアップクラッチ２６の係合状態を長い期間維持することができるようになった。
【００６６】
このように、ロックアップクラッチ２６の係合状態を長い期間維持できるようになると、その分、燃料消費量を低減することが可能となる。
【００６７】
以下、この点について、車輌がコースト状態にある場合を例に、具体的に説明する。なお、以下においても説明を簡略化するために前述と同様、機械式オイルポンプ３２で発生されたライン圧Ｐ_Ｌが、プライマリレギュレータバルブ４０、セカンダリレギュレータバルブ４６等によってセカンダリ圧Ｐｓｅｃとして調圧されて、ロックアップクラッチ２６に係合圧として供給される場合、したがって、係合圧がセカンダリ圧Ｐｓｅｃとほぼ等しい場合を例に説明する。
【００６８】
図７に、機械式オイルポンプ３２で発生させることができる発生限界油圧（≒最大ライン圧）Ｐｍを示す。同図の横軸にはエンジン（Ｅ／Ｇ）１６の回転数Ｒ（ｒｐｍ）を、また縦軸にはライン圧Ｐ_Ｌをとっている。同図中の、原点を通る右上がりの曲線が、機械式オイルポンプ３２の発生限界油圧Ｐｍを示している。エンジン１６の回転数が高くなるに連れて発生限界油圧Ｐｍも高くなり、またエンジン１６の回転数が低くなるに連れて発生限界油圧は低くなる。
【００６９】
図８に、エンジン１６が発生するトルク、又はコースト時等のエンジン非駆動時の引きずりトルクを受けるのに必要なロックアップクラッチ２６の必要係合圧を示す。横軸にはライン圧Ｐ_Ｌ（ｋＰａ）を、また縦軸にはトルクＴｒｑ（Ｎｍ）をとっている。ロックアップクラッチ２６の係合圧とロックアップトルク容量との関係を前述の式（３）に従って書き換えることにより、ロックアップ入力トルクから必要ライン圧を求めることができ、これをグラフ化したものが図８となる。これをマップとして制御装置に格納しておけばよい。
【００７０】
今、車輌がコースト状態にあるとすると、図８における係合圧とトルクとの関係から、所定の引きずりトルクＴ_０を発生させるためのロックアップクラッチ２６の必要係合圧Ｐ_０が一義的に決定される。ロックアップクラッチ２６の係合圧は、機械式オイルポンプ３２によって発生されるが、機械式オイルポンプ３２の発生限界油圧Ｐｍは、図１に示すように、エンジン１６の回転数が低下するのに伴って低下してしまう。同図に示すように、エンジン１６の回転数がＲ_０以上のとき（例えばＲ_２）には、機械式オイルポンプ３２の発生限界油圧Ｐｍが必要係合圧Ｐ_０以上となるのでロックアップクラッチ２６の係合状態を維持することができる。これに反し、エンジン１６の回転数がＲ_０に満たない場合（例えばＲ_１）には、必要係合圧Ｐが発生限界油圧Ｐｍを上回ることになり、ロックアップクラッチ２６が係合状態を維持できなくなってしまう。実際、コースト状態にあっては、エンジン１６の回転数が徐々に低下していくので、このように、ロックアップクラッチ２６が係合状態を維持できなるなるような状況が充分に考え得る。
【００７１】
そこで、本実施の形態においては、このような場合に、前述したように、電動オイルポンプ３３を動作させて係合圧を補い、ロックアップクラッチ２６のロックアップ状態を長く維持できるようにした。これにより、コースト時におけるフュエルカット（燃料停止）領域を増大させ燃料消費量の低減を可能とした。
【００７２】
以下、図９を参照して燃料消費量の低減について具体的に説明する。
【００７３】
図９の（ａ），（ｂ），（ｃ）に、この順に、コースト時における車輌の車速Ｖ（ｋｍ），エンジン回転数（ｒｐｍ），ロックアップクラッチ２６の係合圧Ｐ（ｋＰａ）についてのタイムチャートを示す。いずれも横軸は時間ｔである。
【００７４】
時間軸に沿って、時間ｔ_０〜ｔ_１は、車輌が定速走行をしている区間を示す。この区間においては、車速はＶ_０で、またエンジン１６の回転数はＲ_２（前述の図７のＲ_２に対応）で一定である。このとき図２に示すロックアップリレーバルブ４２はＯＮであり、また機械式オイルポンプ３２の発生限界油圧Ｐｍが一定で、その値がロックアップクラッチ２６の必要係合圧Ｐ_０を上回っているので、ロックアップクラッチ２６は係合状態を維持している。
【００７５】
時間ｔ_１において、アクセルペダルがＯＦＦされると、車輌がコースト状態に入るとともに、エンジン１６に対する燃料の供給が停止される。つまりフュエルカットが開始される。このコースト状態に入ると、車速Ｖ、エンジン回転数Ｒ、機械式オイルポンプの発生限界油圧Ｐは徐々に減少していく。そして、時間ｔ_３において、エンジン回転数Ｒが、Ｒ_０となると、図７に示すように、機械式オイルポンプ３２の発生限界油圧が必要係合圧Ｐ_０に達し、以降はロックアップクラッチ２６は係合状態を維持できなくなる。このため従来は、時間ｔ_３〜ｔ_４に破線で示すようにエンジン回転数が急激に低下し、エンジン回転数をアイドリングに維持するために燃料の供給を再開する。つまりフュエルカットが終了される。そして、従来は、このアイドリング状態が継続される。従来は時間ｔ_１〜ｔ_３（又はｔ_４）がフュエルカット領域となる。
【００７６】
これに対して、本実施の形態においては、前述のように、電動オイルポンプ３３を所定の電流指令値（図４に示すＩ（Ａ））で、所定のタイミング（後述する時間ｔ_２）で駆動して、コースト時におけるフュエルカット領域を拡大するようにしている。
【００７７】
時間ｔ_１以降のコースト状態に入った後、エンジン回転数がＲ_０まで低下してロックアップクラッチ２６が係合状態を維持できなるなる前に、すなわち機械式オイルポンプ３２の発生限界油圧Ｐｍが、必要係合圧Ｐ_０よりも少し高い第１の閾値Ｐ_２に達したときに、電動オイルポンプ３３を駆動して、ロックアップクラッチ２６の係合圧をＰ_３まで上昇させる。この電動オイルポンプ３３を駆動するタイミングが時間ｔ_２となる。時間ｔ_２以降は、ロックアップクラッチ２６には、時間ｔ_５まで、機械式オイルポンプ３２の最大係合圧Ｐｍと、電動オイルポンプ３３で発生される係合圧（Ｐ_３−Ｐ_２）が供給されることになる。この機械式オイルポンプ３２と電動オイルポンプ３３との双方からの係合圧が、エンジン回転数がアイドリングになるまで必要係合圧Ｐ_０を上回るようにすれば、ロックアップクラッチ２６の係合状態を維持することができるので、エンジン回転数は、図９の時間ｔ_１〜ｔ_５に実線で示すように、徐々に低下させることができる。この区間では、ロックアップクラッチ２６が係合状態を維持しているので、エンジン１６に対する燃料の供給を停止することができる。つまり、電動オイルポンプ３３を適宜に使用することにより、本実施の形態においては、時間ｔ_１〜ｔ_５をフュエルカット領域とすることができ、従来のフュエルカット領域である時間ｔ_１〜ｔ_３と比較して、拡大することができ、その分、燃料消費量を低減させることができる。
【００７８】
なお図９において、電動オイルポンプ３３によって発生させる係合圧（Ｐ_３−Ｐ_２）の値を、適宜に設定することにより、エンジン１６がアイドリングとなる時間ｔ_５の前に、機械式オイルポンプ３２と電動オイルポンプ３３との双方の係合圧が必要係合圧Ｐ_０を下回るようにすることも、また時間ｔ_５の後でも双方の係合圧が必要係合圧Ｐ_０を上回るようにも設定することができる。後者の場合には、エンジン１６がアイドリング回転になっても、ロックアップクラッチ２６の係合状態が維持されてノッキングを起こすおそれがある。
【００７９】
そこで、このような不具合を防止するため、後者の場合には、エンジン１６のアイドリング回転近傍に第２の閾値を設け、エンジン１６の回転数がこの第２の閾値まで低下したときに、図２に示すリニアソレノイドバルブ４５によってロックアップリレーバルブ４２をＯＦＦにして、ロックアップクラッチ２６の係合状態を解除するようにするとよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るロックアップ機構の油圧制御装置を適用し得る自動変速機の構成を模式的に示す図である。
【図２】ロックアップクラッチの動作を制御するための油圧回路を示す図である。
【図３】Ａ／Ｔの漏れ流量特性曲線、及び機械式オイルポンプの性能曲線を示す図である。
【図４】機械式オイルポンプの性能曲線を示す図である。
【図５】ロックアップクラッチの制御の全体の流れを示すフローチャートである。
【図６】ロックアップクラッチの制御における電動オイルポンプの動作の流れを示すフローチャートである。
【図７】機械式オイルポンプの発生限界油圧を示す図である。
【図８】ロックアップクラッチにおける係合圧とトルクとの関係を示す図である。
【図９】車輌のコースト時における車速、エンジン回転数、ロックアップクラッチの係合圧についてのタイムチャートである。
【符号の説明】
１０ 自動変速機
１１ トルクコンバータ
１６ エンジン
１７ 出力軸
２１ 入力軸
２６ ロックアップクラッチ
３２ 機械式オイルポンプ
３３ 電動オイルポンプ
４０ 調圧手段（プライマリレギュレータバルブ）
４２ 切換手段（ロックアップリレーバルブ）
４６ 調圧手段（セカンダリレギュレータバルブ）

Claims (6)

1. エンジン側の出力軸と車輪側の入力軸との間に介装されたトルクコンバータをロックアップ制御するためのロックアップ機構の油圧制御装置において、
   前記出力軸によって駆動される機械式オイルポンプと、
   前記機械式オイルポンプでの発生油圧に基づく係合圧によって前記くらん出力軸と前記入力軸とを係合させて機械的に直結させるロックアップクラッチと、
   前記ロックアップクラッチに油圧を供給可能な電動オイルポンプと、
   前記電動オイルポンプを制御する制御手段とを備え、
   前記制御手段は、前記機械式オイルポンプでの発生油圧に基づく係合圧が前記ロックアップクラッチを係合するのに必要な必要係合圧に満たない場合に、前記電動オイルポンプを駆動して不足分以上の油圧を前記ロックアップクラッチに供給する、
   ことを特徴とするロックアップ機構の油圧制御装置。
2. 前記ロックアップクラッチを、係合状態になりうるＯＮ状態と、係合状態が解除されたＯＦＦ状態とに切り換える切り換え手段を有し、
   前記ロックアップクラッチの係合状態を維持すべき場合である、前記切り換え手段の切り換えによる前記ロックアップクラッチのＯＮ状態に、前記電動オイルポンプを駆動して不足分以上の油圧を前記ロックアップクラッチに供給する、
   ことを特徴とする請求項１に記載のロックアップ機構の油圧制御装置。
3. 前記機械式オイルポンプの下流側でかつ前記ロックアップクラッチの上流側に調圧手段を有し、
   前記電動オイルポンプは前記調圧手段の上流側に配設されている、
   ことを特徴とする請求項２に記載のロックアップ機構の油圧制御装置。
4. 前記必要係合圧よりも高い第１の閾値を設け、車輌のコースト状態でかつ前記ロックアップクラッチのＯＮ状態において、前記機械式オイルポンプに基づく係合圧が前記第１の閾値まで低下したときに、前記制御手段は前記電動オイルポンプを駆動して、前記ロックアップクラッチに供給される係合圧が前記必要係合圧まで低下するタイミングを遅らせる、
   ことを特徴とする請求項２又は３に記載のロックアップ機構の油圧制御装置。
5. 前記エンジンのアイドリング回転近傍に第２の閾値を設け、前記エンジンの回転数が前記第２の閾値にまで低下したときに前記切り換え手段により前記ロックアップクラッチを係合解除状態にする、
   ことを特徴とする請求項４に記載のロックアップ機構の油圧制御装置。
6. 前記制御手段は、前記必要係合圧を算出し、算出された必要係合圧が前記機械式オイルポンプの供給限界油圧を上回る場合に不足流量を演算し、演算結果に基づいて前記電動オイルポンプに対する電流指令値を算出し、前記電流指令値に基づいて前記電動オイルポンプを動作させる、
   ことを特徴とする請求項１ないし５のいずれか１項に記載のロックアップ機構の油圧制御装置。

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