JP2007177868A - 多段変速機用油圧装置 - Google Patents

Abstract

【課題】必要以上の作動油が多段変速機に供給されるのを防止する。
【解決手段】第１ポンプ２１は、第１作動油ラインＰ１を介して、多段変速機１に常時接続され、第２ポンプ２２は、接続先切替手段１２２を介して、第１作動油ラインＰ１または第２作動油ラインＰ２のいずれかに接続される。作動油圧力制御手段１１０は、変速制御手段１００により選択された速度段に応じて、圧力調整手段１１１に制御信号を出力し、第１作動油ラインＰ１の圧力を調整する。作動油流量制御手段１２０は、高回転高温度の運転領域の場合、接続先切替手段１２２を介して、第２ポンプ２２を第２作動油ラインＰ２に接続させ、必要以上の作動油が多段変速機１に供給されるのを防止する。潤滑油流量制御手段１３０は、選択された速度段に応じて、トルクコンバータ２から多段変速機１の潤滑油回路に供給される潤滑油の流量を制御する。
【選択図】図１

Description

本発明は、多段変速機に作動油を供給するための油圧装置に関し、特に、速度段毎に異なるクラッチ保持圧が設定されている多段変速機に作動油を供給するための油圧装置に関する。

例えば、ダンプトラック等の車両には、自動的に変速段（速度段）を切り替えるための自動変速装置が搭載されることがある。ここで、特許文献１（例えば段落００２２から００２３、図１、図２参照）には、複数のクラッチ（摩擦係合装置）を選択的に結合・開放することにより遊星歯車機構を操作して変速を行う多段変速機構と、それぞれのクラッチへ作動油を給排しかつその作動油の調圧を行なう油圧制御装置とが開示されている。
特開２００１−７４１３０号公報

前記文献に記載の技術では、クラッチを結合状態に保持するのに必要な作動油圧(クラッチ保持圧）が、クラッチ毎にそれぞれ異なる。即ち、低速段で用いられるギアに対応するクラッチほど、より大きいトルクが結合状態で加わるので、より高いクラッチ保持圧が必要となる。

従来、オイルポンプから吐出された作動油の圧力は、まず、メインリリーフバルブにより、全クラッチが必要とする保持油圧中の最高値よりも若干高い値に設定されたメイン圧に調整される。その後、各クラッチへ供給される作動油圧は、各クラッチに対応した比例制御バルブにより、各クラッチの保持油圧に対応した適切なローカル圧にそれぞれ調整される。

しかし、比較的に低いローカル油圧で十分であるクラッチのみが結合状態にあるとき（即ち、比較的に高速な速度段が選択されているとき）には、作動油のメイン圧は必要以上に高いことになり、その高いメイン圧から低いローカル圧へ油圧を落とすための損失が大きい。

また、オイルポンプとしては、コスト上の制約から、ギアポンプが使用されることが多いが、ギアポンプの吐出油量は、これを駆動するエンジンの回転数により変化する。そのため、アイドリング回転のときに必要な吐出油量が確保できる十分なサイズのポンプが採用される。

しかし、エンジン回転数がより高速であるときには、必要以上に多い油量がオイルポンプから吐出されることになる。エンジン高回転時に生じる余分の作動油は、全て上記メインリリーフバルブから余り油として排出され、トルクコンバータの油圧回路や変速機の潤滑油回路のような低圧負荷回路へ供給されることなる。従って、エンジン高回転時において、メインリリーフバルブでの圧損分の損失が大きい。

また、上述のように、メインリリーフバルブから余り油として出た低圧の作動油の一部は、変速機の潤滑油回路へも供給される。変速機で現在選択されている速度段により、作動するギアの数は異なり、その作動ギア数に応じて必要な潤滑油量も異なる。一般に、作動ギア数が少ないほど、必要な潤滑油量は少ないが、従来、潤滑油量は、全ての速度段の中の最大の必要油量に基づいて設定されている。そのため、比較的に少ない潤滑油量しか必要としない速度段が選択されているときには、余分な潤滑油量分の損失がある。

本発明は、上述した問題点に鑑みてなされたもので、その目的は、無駄な圧油供給による損失を低減できるようにした多段変速機用油圧装置を提供することにある。

本発明に従う多段変速機用油圧装置は、多段変速機に作動油を供給する多段変速機用油圧装置であって、多段変速機は、複数の速度段にそれぞれ異なるクラッチ保持圧が設定されており、与えられた制御信号に応じて、ポンプから多段変速機に供給される作動油の圧力を調整する圧力調整手段と、各速度段のうち選択された速度段に応じて、圧力調整手段に制御信号を与えることにより、選択された速度段のクラッチ保持圧に応じた圧力で、多段変速機に作動油を供給させる作動油圧力制御手段と、を備える。

本発明の実施形態では、ポンプは、多段変速機に接続される第１ポンプと、接続先切替手段を介して多段変速機に接続される第２ポンプとを備えて構成され、さらに、多段変速機へ供給される作動油の流量を制御するための作動油流量制御手段を備え、作動油流量制御手段は、運転状態検出手段により検出された運転状態に基づいて、予め設定された所定の運転領域にあるか否かを判定し、所定の運転領域にあると判定した場合は、第２ポンプと多段変速機との接続を解除させ、所定の運転領域以外の運転領域にあると判定した場合は、接続先切替手段を介して第２ポンプを多段変速機に接続させる。

本発明の実施形態では、さらに、多段変速機への潤滑油供給を制御するための潤滑油流量制御手段を備え、潤滑油流量制御手段は、選択された速度段に応じて、多段変速機へ供給する潤滑油の量を制御する。

本発明の実施形態では、トルクコンバータを備えた多段変速機に作動油を供給する多段変速機用油圧装置であって、多段変速機は、複数の速度段にそれぞれ異なるクラッチ保持圧が設定されており、第１作動油ラインを介して多段変速機に接続され、作動油を吐出する第１ポンプと、第１作動油ラインを介して多段変速機に接続されるか、または、第２作動油ラインを介してトルクコンバータに接続され、作動油を吐出する第２ポンプと、入力される制御信号に基づいて、第２ポンプを第１作動油ラインまたは第２作動油ラインのいずれか一方に接続させる接続先切替手段と、第１作動油ラインの圧力を調整する圧力調整手段と、各速度段のうち選択された速度段が予め設定された低圧制御用の速度段である場合には、圧力調整手段に制御信号を与えることにより、第１作動油ラインの圧力を低下させ、選択された速度段が予め設定された高圧制御用の速度段である場合には、圧力調整手段に制御信号を与えることにより、第１作動油ラインの圧力を増加させる作動油圧力制御手段と、運転状態を検出する運転状態検出手段と、運転状態検出手段により検出された運転状態が所定の高回転かつ高温度の運転領域を示す場合は、接続先切替手段を介して、第２ポンプを第２作動油ラインに接続させ、検出された運転状態が所定の高回転かつ高温度領域以外の運転領域を示す場合は、接続先切替手段を介して、第２ポンプを第１作動油ラインに接続させる作動油流量制御手段と、トルクコンバータから排出された作動油を多段変速機の潤滑油回路に潤滑油として供給するための潤滑油ラインと、潤滑油ラインの流量を調整する流量調整手段と、選択された速度段が予め設定された速度段である場合は、流量調整手段に制御信号を与えることにより、潤滑油ラインを流れる潤滑油の量を低下させる潤滑油流量制御手段と、を備える。

図１は、多段変速機用油圧装置（以下、「油圧装置」と略記する場合がある）１０の機能構成を模式的に示す構成説明図である。この油圧装置１０は、車両の多段変速機（図中「ＴＭ」と略記する場合がある）１へ作動油および潤滑油を供給すると共に、トルクコンバータ２（図中「ＴＣ」と略記する場合がある）へ作動油を供給するものである。

多段変速機１は、複数のクラッチを選択的に結合・開放することにより、遊星歯車機構を操作して変速を行うように構成されている。その具体的構成は公知であるから、これ以上の説明は省略する。

しかし、本実施形態では、多段変速機１の遊星歯車機構は、７つの変速ギア、即ち、前進用の「ハイ」、「ロー」、「第１」、「第２」、「第３」、「第４」の６つのギアと、後進用の１つのギアとを有するものとする。そして、これら７つの変速ギアを選択するための７つのクラッチと、トルクコンバータのロックアップを行うための１つのクラッチとを合わせた、合計８つのクラッチが多段変速機１に組み込まれているものとする。なお、各クラッチそれ自体と、各クラッチを結合・開放させるための油圧アクチュエータ（例えば油圧ピストン）等とを合わせたモジュールを「クラッチパック」と呼ぶ。従って、本実施形態の多段変速機１には８つのクラッチパックが組み込まれている。

この油圧装置１０は、例えば、第１ポンプ２１及び第２ポンプ２２と、変速制御手段１００と、作動油圧力制御手段１１０と、圧力調整手段１１１と、作動油流量制御手段１２０と、運転状態検出手段１２１と、接続先切替手段１２２と、潤滑油流量制御手段１３０と、流量調整手段１３１とを備えて構成することができる。これら各部の具体的一例については、さらに後述するが、それぞれの機能を先に簡単に説明する。まず、変速制御手段１００は、例えば、ユーザの指示や車両の運転状態に基づいて、ギアの結合及び開放を制御するものである。

次に、本実施形態では、それぞれ例えばギアポンプとして構成される複数のポンプ２１，２２を備えている。即ち、従来は、単一の大型ポンプによって必要な作動油流量を確保していたが、本実施形態では、複数のポンプ２１，２２に分割して、必要な流量を得るようにしている。

第１ポンプ２１は、第１作動油ラインＰ１を介して、多段変速機１に常時接続されており、多段変速機１に作動油を供給する。第１作動油ラインＰ１の圧力は、例えば、リリーフ弁として構成される圧力調整手段１１１により調整される。圧力調整手段１１１からの余り油は、第２作動油ラインＰ２を介して、トルクコンバータ２に供給される。

第２ポンプ２２は、例えば、流量切替弁として構成される接続先切替手段１２２を介して、第１作動油ラインＰ１または第２作動油ラインＰ２のいずれか一方に接続される。第２ポンプ２２が第１作動油ラインＰ１に接続される場合、第１作動油ラインＰ１には、第１ポンプ２１及び第２ポンプ２２からの作動油がそれぞれ流入し、この作動油は、多段変速機１に供給される。即ち、この場合、第１ポンプ２１を、第２ポンプ２２がアシストする状態となっている。これに対し、第２ポンプ２２が第２作動油ラインＰ２に接続される場合、第１作動油ラインＰ１には、第１ポンプ２１から吐出された作動油のみが流れ込み、第２作動油ラインＰ２には、第２ポンプ２２から吐出された作動油及び圧力調整手段１１１からの余り油がそれぞれ流入する。トルクコンバータ２は、多段変速機１よりも低圧で作動する油圧回路を備えるため、第２ポンプ２２の負荷は軽くなる。

作動油圧力制御手段１１０は、変速制御手段１００により選択された速度段に応じて、圧力調整手段１１１に制御信号を出力することにより、第１作動油ラインＰ１の圧力（以下、メイン圧とも呼ぶ）を、選択された速度段に応じた値に調整させる（詳細は、メイン圧制御として後述）。例えば、作動油圧力制御手段１１０は、選択された速度段が低速である場合にはメイン圧が高くなるように、選択された速度段が高速である場合にはメイン圧が低くなるように、圧力調整手段１１１に制御信号を出力する。これにより、より高速の速度段が選択されている場合に、選択されているクラッチの保持油圧に対応したメイン圧を得ることができ、損失を低減させることができる。

次に、作動油流量制御手段１２０は、車両の運転状態に基づいて接続先切替手段１２２に制御信号を出力することにより、第２ポンプ２２の接続先を、第１作動油ラインＰ１または第２作動油ラインＰ２のいずれかに切り替えさせるものである（詳細は、メイン流量制御として後述）。運転状態検出手段１２１は、例えば、作動油の温度やエンジン回転数を検出する。作動油流量制御手段１２０は、所定値以上の高回転かつ高温度の運転領域にある場合、接続先切替手段１２２を介して、第２ポンプ２２を第２作動油ラインＰ２に接続させる。作動油流量制御手段１２０は、それ以外の運転領域（低回転領域または低温度領域）にある場合、接続先切替手段１２２を介して、第２ポンプ２２を第１作動油ラインＰ１に接続させる。

これにより、高回転かつ高温度の運転領域においては、第２ポンプ２２は、第１作動油ラインＰ１から切り離され、トルクコンバータ２に直接的に接続される。このため、第２ポンプ２２は、より低圧の作動油をトルクコンバータ２に供給する。従って、高回転かつ高温度の運転領域において、必要以上の作動油が多段変速機１に供給されるのを防止し、損失を低減させることができる。

次に、潤滑油流量制御手段１３０は、変速制御手段１００により選択された速度段に応じて、トルクコンバータ２から多段変速機１の潤滑油回路に供給される潤滑油の流量を制御するものである（詳細は、潤滑油流量制御として後述）。

トルクコンバータ２から排出された作動油は、潤滑油ラインＰ３を介して、多段変速機１の潤滑油回路に供給される。この潤滑油ラインＰ３には、例えば、絞り弁のように構成される流量調整手段１３１が設けられている。潤滑油流量制御手段１３０は、変速制御手段１００により選択された速度段に応じて、潤滑油ラインＰ３を流れる潤滑油の流量を調整する。即ち、例えば、潤滑油流量制御手段１３０は、高速の速度段が選択された場合、流量調整手段１３１に制御信号を出力し、潤滑油の流量を低下させる。これにより、選択された速度段に対応するギアの組合せが必要とする潤滑油を、多段変速機１の潤滑油回路に供給することができ、余分な潤滑油供給を防止して損失を低減できる。

以下、本実施形態のより詳細な構成を図２〜図６を参照しながら説明する。まず、図２は、多段変速機用油圧装置１０の一例を示す油圧回路図である。この油圧装置１０は、それぞれ後述するように、ポンプ部２０と、作動油回路部３０と、潤滑油回路部４０と、変速機制御部５０とを備えている。

ポンプ部２０は、２つのオイルポンプ、即ち、第１ポンプ２１及び第２ポンプ２２を有する。これら第１ポンプ２１，第２ポンプ２２は、それぞれ例えばギアポンプとして構成されている。各ポンプ２１，２２は、エンジン３の回転力によって駆動軸２３が回転することにより、タンクから吸い込んだ作動油をそれぞれ吐出する。

作動油回路部３０は、例えば、流量切替弁３１と、メインリリーフ弁３２と、副リリーフ弁３３と、パイロット圧を調整するためのソレノイド弁３４，３６と、パイロット圧リリーフ弁３５，３７と、チェック弁３８と、各ラインＰ３１〜Ｐ３８とを備えて構成することができる。

メイン作動油ラインＰ３１は、変速機コントロールバルブ群５１に作動油を供給するための管路である。このメイン作動油ラインＰ３１には、第１ポンプ２１の吐出口から来るメイン吐出油ラインＰ２１が接続されている。メイン作動油ラインＰ３１には、さらに、流量切替弁３１の第１出口から来る枝ラインＰ３４も接続されており、この流量切替弁３１の入口には、第２ポンプ２２の吐出口から来る副吐出油ラインＰ２２が接続されている。従って、メイン作動油ラインＰ３１には、第１ポンプ２１及び第２ポンプ２２からそれぞれ吐出される作動油が供給され得る。但し、後述のように、所定の運転領域にある場合、メイン作動油ラインＰ３１には、第１ポンプ２１からの作動油のみが流入するようになっている。

メイン作動油ラインＰ３１には、メインリリーフ弁３２が接続されている。メインリリーフ弁３２は、メイン作動油ラインＰ３１の作動油圧（メイン油圧）を所定のメインリリーフ圧に調整するものである。メイン作動油ラインＰ３１でメインリリーフ圧に調整された作動油は、上述した８つのクラッチパックを選択的に操作するための変速機コントロールバルブ群５１に供給される。

メインリリーフ弁３２は、メイン圧制御用のパイロット圧ラインＰ３５のパイロット圧に応じて、そのメインリリーフ圧が複数段階で変化する。パイロット圧ラインＰ３５には、メイン作動油ラインＰ３１の圧力が絞り等で減圧されて供給される。パイロット圧ラインＰ３５には、タンクに延びる圧逃がしラインＰ３６が接続されており、この圧逃がしラインＰ３６の途中には、パイロット圧調整用のソレノイド弁３４が設けられている。また、圧逃がしラインＰ３６には、パイロット圧を所定圧に調整するためのパイロット圧リリーフ弁３５が設けられている。

ソレノイド弁３４は、後述のように、変速機コントローラ５２からの制御信号に応じて、開閉する。ソレノイド弁３４が開弁すると、適度に油圧を下げるための絞りを介してパイロット圧ラインＰ３５がタンクに接続される。これにより、メインリリーフ圧が調整されて、パイロット圧は、所定の圧力に保持される。これに対し、変速機コントローラ５２からの制御信号に応じて、ソレノイド弁３４が閉弁すると、パイロット圧ラインＰ３５のパイロット圧が上昇し、メインリリーフ圧が低圧に設定される。これにより、メイン圧は低下する。

副作動油ラインＰ３２は、メインリリーフ弁３２の余り油の出口と潤滑油ラインＰ４１とを接続している。副作動油ラインＰ３２には、流量切替弁３１の第２出口から来る枝ラインＰ３３も接続される。副作動油ラインＰ３２は、トルクコンバータ２や潤滑油回路４３の比較的低圧な回路に作動油を供給するための管路である。

副作動油ラインＰ３２には、副リリーフ弁３３が設けられている。副リリーフ弁３３は、副作動油ラインＰ３２の作動油圧を、トルクコンバータ２の作動油圧に適した所定の副リリーフ油圧（メインリリーフ圧より低い値）に調整するものである。副作動油ラインＰ３２で副リリーフ圧に調整された作動油は、トルクコンバータ２に供給される。

流量切替弁３１は、例えば、３ポート２位置の油圧パイロット式切替弁として構成されており、第２ポンプ２２の接続先をメイン作動油ラインＰ３１または副作動油ラインＰ３２のいずれかに切り替えるものである。流量切替弁３１が切替位置（ａ）に切り替わっている場合、第２ポンプ２２は、ラインＰ３４を介して、メイン作動油ラインＰ３１に接続される。流量切替弁３１が切替位置（ｂ）に切り替わっている場合、第２ポンプ２２は、副作動油ラインＰ３２に接続される。

流量切替弁３１は、作動油流量制御用のパイロット圧ラインＰ３８の圧力に応じて、切り替わる。このパイロット圧ラインＰ３８は、上述したパイロット圧ラインＰ３５と枝パイロット圧ラインＰ３７を介して、接続されている。このパイロット圧ラインＰ３８には、メイン圧が絞り等で減圧されて供給される。

パイロット圧ラインＰ３８には、パイロット圧調整用のソレノイド弁３６及びパイロット圧リリーフ弁３７がそれぞれ設けられている。このソレノイド弁３６は、上述のソレノイド弁３４と同様に、変速機コントローラ５２からの制御信号に応じて、開閉する。

ソレノイド弁３６が開弁すると、パイロット圧ラインＰ３８は適度な絞りを介してタンクに接続され、パイロット圧が低下する。これにより、流量切替弁３１は、そのバネ力により、切替位置（ａ）に切り替わり、第２ポンプ２２を第１作動油ラインＰ３１に接続させる。ソレノイド弁３６が閉弁すると、パイロット圧ラインＰ３８のパイロット圧が上昇し、流量切替弁３１は、バネ力に抗して切替位置（ｂ）に切り替わる。これにより、第２ポンプ２２は、第２作動油ラインＰ３２に接続される。

チェック弁３８は、メイン吐出油ラインＰ２１と副吐出油ラインＰ２２とを接続するようにして、流量切替弁３１の上流側に設けられている。このチェック弁３８は、副吐出油ラインＰ２２からメイン吐出油ラインＰ２１へ向かう作動油の流れのみを許可し、逆向きの流れを阻止する。通常の場合、メイン作動油ラインＰ３１の圧力の方が副作動油ラインＰ３２の圧力よりも高いため、チェック弁３８は閉弁状態となっている。メイン圧の方が低下した場合、チェック弁３８は開弁し、第２ポンプ２２から吐出された作動油がメイン作動油ラインＰ３１に供給される。

潤滑油回路部４０の構成を説明する。副リリーフ弁３３からの余り油は、潤滑油回路部４０の潤滑油ラインＰ４１に、多段変速機１の潤滑油として供給される。また、トルクコンバータ２から排出ラインＰ４に排出された作動油は、リターダ（湿式多板式ブレーキ）４に冷却油として供給される。リターダ４を通った作動油は、オイルクーラ５で冷却された後に、潤滑油ラインＰ４１に流入する。

潤滑油ラインＰ４１には、潤滑油リリーフ弁４１及び流路径切替弁４２がそれぞれ設けられている。潤滑油リリーフ弁４１は、潤滑油の圧力を所定圧に調整するものである。流路径切替弁４２は、潤滑油ラインＰ４１の流路径を複数段階で制御するものである。潤滑油ラインＰ４１の潤滑油は、流路径切替弁４２を通った後に、多段変速機１の潤滑油回路４３に供給される。

流路径切替弁４２は、例えば、２ポート２位置の油圧制御式切替弁として構成されており、流路径制御用のパイロット圧ラインＰ４２のパイロット圧に応じて、切替位置（ａ）と切替位置（ｂ）との間で切り替わるようになっている。

パイロット圧ラインＰ４２は、枝パイロット圧ラインＰ３７を介して、メイン作動油ラインＰ３１に接続されており、絞り等で減圧されたパイロット圧を流路径切替弁４２に供給する。パイロット圧ラインＰ４２には、パイロット圧調整用のソレノイド弁４４が設けられている。

ソレノイド弁４４は、変速機コントローラ５２からの制御信号に応じて、開閉する。ソレノイド弁４４が開弁すると、パイロット圧ラインＰ４２は適度な絞りを介して、タンクに接続され、パイロット圧が所定値に保持される。この状態では、流路径切替弁４２は、そのバネ力によって切替位置（ｂ）に切り替わっており、潤滑油ラインＰ４１の流路径は大きくなる。

ソレノイド弁４４が閉弁すると、パイロット圧ラインＰ４２のパイロット圧が上昇し、流路径切替弁４２は、そのバネ力に抗して切替位置（ａ）に切り替わる。切替位置（ａ）では、流路径切替弁４２の流路が絞られるため、潤滑油ラインＰ４１の流路径が小さくなり、潤滑油回路４３に供給される潤滑油の流量が少なくなる。

変速機制御部５０の構成を説明する。変速機制御部５０には、変速機コントロールバルブ群５１と、変速機コントロールバルブ群５１を制御するための変速機コントローラ５２とが含まれる。

変速機コントローラ（以下「コントローラ」と略記）５２は、例えば、マイクロプロセッサやメモリ等を備えたコンピュータ装置として構成され、予め記憶されたプログラムコードを読み出して実行することにより、後述の各制御処理を実現させる。コントローラ５２は、例えば、車両の運転状態や運転者からの指示に応じて、変速機コントロールバルブ群５１を操作し、クラッチパックを選択的に結合・開放させて変速ギアを選択する。これにより、適切な速度段が選択される。

図３に示すように、本実施形態では、前進だけでＦ１からＦ７（番号が上がるほど、より高速走行に適した速度段になる）の７つの速度段が用意されている。これらの速度段と上述した６つの前進用変速ギアとの関係が、図３に示されている。図３中の丸印は、その変速ギアが選択されたことを意味する。さらに、同図には、各変速ギアを選択するためのクラッチ保持圧も例示されている。

図３からわかるように、第１ギアと第２ギアのクラッチ保持圧が、他のギアに比較して格段に高い。そして、第１ギアおよび／または第２ギアが選択されるのは、Ｆ３以下の比較的低速の速度段の範囲だけであり、Ｆ４以上の比較的に高速の速度段の範囲では、第１ギアも第２ギアも選択されない。従って、多段変速機１が必要とするクラッチ保持圧は、Ｆ３以下の比較的低速の速度段が選択されたときには、比較的に高くなるが、Ｆ４以上の比較的に高速の速度段が選択されたときには、低くなる。

コントローラ５２は、変速機コントロールバルブ群５１を制御して速度段の選択を行なうだけでなく、選択した速度段に応じて、メイン作動油ラインＰ３１の作動油圧、つまり、メインリリーフ圧を複数段階に変更するという制御（メイン圧制御）も行なう。

即ち、コントローラ５２は、Ｆ３以下の比較的低速の速度段を選択したときには、メインリリーフ圧を、第１ギアおよび第２ギアのためのクラッチ保持圧（36.5kg/cm2と34kg/cm2）を確保するのに適した比較的に高い油圧（例えば37.5kg/cm2）に制御する。また、コントローラ５２は、Ｆ４以上の比較的高速の速度段を選択したときには、メインリリーフ圧を、それ以外のギアのためのクラッチ保持圧（18.5kg/cm2以下）を確保するのに適した比較的低い油圧（例えば20.0kg/cm2）に制御する。

このメインリリーフ圧制御を行なうために、コントローラ５２は、制御信号をソレノイド弁３４に出力し、ソレノイド弁３４を開弁または閉弁させる。上述のように、ソレノイド弁３４の開弁または閉弁により、パイロット圧ラインＰ３５のパイロット圧が変化し、メインリリーフ弁３２のメインリリーフ圧が調整される。

図４のフローチャートを参照して、メイン圧制御を説明する。コントローラ５２は、現在の選択された速度段を取得する（Ｓ１１）。そして、コントローラ５２は、選択された速度段が予め設定された所定の閾値Ｔｈ１以上であるか否かを判定する（Ｓ１２）。ここで、閾値Ｔｈ１は、Ｆ４に設定されている。

コントローラ５２は、Ｆ４以上の比較的高速の速度段を選択した場合（S12:YES）、ソレノイド弁３４を通電させて閉弁させる（Ｓ１３）。他方、コントローラ５２は、Ｆ３以下の比較的高速の速度段を選択した場合（S12:NO）、ソレノイド弁３４への通電を停止して開弁させる（Ｓ１４）。

Ｓ１３でソレノイド弁３４が閉弁すると、メインリリーフ弁３２のパイロット圧が所定の高い値に変化し、メインリリーフ圧（変速機へ供給される作動油のメイン圧）が所定の低い値（18.5kg/cm2以下）に設定される。

Ｓ１４でソレノイド弁３４が開弁すると、メインリリーフ弁３２のパイロット圧が所定の低い値に変化し、メインリリーフ圧（メイン圧）が所定の高い値（例えば37.5kg/cm2）に設定される。このように、選択された速度段に応じて、メイン圧は制御される。常に必要なクラッチ保持圧に近い値にメイン圧を制御することにより、メイン圧が必要以上に高く設定されることにより生じる損失の問題が改善される。

コントローラ５２は、上述のメイン圧制御に加えて、第１作動油ラインＰ３１を流れる作動油の流量も制御する（メイン流量制御）。このために、コントローラ５２には、油温センサ５３，５４及びエンジン回転数センサ５５が、それぞれ接続されている。

一方の油温センサ５３は、トルクコンバータ２の作動油流入口近傍に設けられており、トルクコンバータ２に流入する作動油の温度を検出する。他方の油温センサ５４は、変速機コントロールバルブ群５１の作動油流入口近傍に設けられており、変速機コントロールバルブ群５１に流入する作動油の温度を検出する。各油温センサ５３，５４は、それぞれ油温を電気信号として、コントローラ５２に出力する。エンジン回転数センサ５５は、エンジン３の回転数を検出し、これを電気信号として、コントローラ５２に出力する。

図５は、メイン流量制御のフローチャートを示す。コントローラ５２は、各油温センサ５３，５４から油温をそれぞれ取得すると共に（Ｓ２１）、エンジン回転数センサ５５からエンジン回転数を取得する（Ｓ２２）。

コントローラ５２は、油温センサ５３，５４及びエンジン回転数センサ５５からの検出信号に基づいて、車両の運転状態を判別する。図５の下側に示すように、多段変速機１が搭載される車両の運転状態は、複数の運転領域Ａ１〜Ａ４に分類可能である。

第１運転領域Ａ１は、「所定の運転領域」に対応する。第１運転領域Ａ１は、エンジン回転数が予め設定された所定回転数Ｎｅ１以上であって、かつ、油温が予め設定された所定温度Ｔ１以上の高負荷領域である。

第２運転領域Ａ２は、エンジン回転数がＮｅ１以上であるが、油温がＴ１未満の領域である。第３運転領域Ａ３は、エンジン回転数がＮｅ１未満であって、かつ、油温もＴ１未満の領域である。第４運転領域Ａ４は、エンジン回転数がＮｅ１未満であって、油温がＴ１以上の領域である。第３運転領域Ａ３，第４運転領域Ａ４は、例えば、低負荷領域と呼ぶこともできる。

コントローラ５２は、現在の運転状態が所定の運転領域Ａ１に入っていると判定した場合（S23:YES）、ソレノイド弁３６に制御信号を出力して、流量切替弁３１を切替位置（ｂ）に切り替えさせる（Ｓ２４）。これにより、第２ポンプ２２は、第２作動油ラインＰ３２を介して、トルクコンバータ２に接続される。第２ポンプ２２から吐出された作動油は、トルクコンバータ２に直接的に供給される。即ち、第１作動油ラインＰ３１には第１ポンプ２１からの作動油が供給され、第２作動油ラインＰ３２には第２ポンプ２２からの作動油が供給される。

他方、コントローラ５２は、所定の運転領域以外の運転領域（Ａ２，Ａ３，Ａ４のいずれか）であると判定した場合（S23:NO）、ソレノイド弁３６に制御信号を出力し、流量切替弁３１を切替位置（ａ）に切り替えさせる（Ｓ２５）。これにより、第２ポンプ２２は、第１作動油ラインＰ３１に接続され、第１ポンプ２１及び第２ポンプ２２からの作動油が、第１作動油ラインＰ３１に供給される。

コントローラ５２は、メイン圧制御及びメイン流量制御に加えて、潤滑油回路４３に供給する潤滑油の量も制御する（潤滑油流量制御）。図６は、潤滑油流量制御のフローチャートである。

コントローラ５２は、選択された速度段を取得し（Ｓ３１）、この選択された速度段が予め設定された閾値Ｔｈ２以上であるか否かを判定する（Ｓ３２）。この閾値Ｔｈ２は、Ｆ６に設定されている。

コントローラ５２は、Ｆ６以上の比較的高速の速度段を選択した場合（S32:YES）、ソレノイド弁４４に通電して閉弁させることにより、流路径切替弁４２を切替位置（ａ）に切り替えさせる（Ｓ３３）。これにより、潤滑油ラインＰ４１の流路径が絞られて、潤滑油回路４３に供給される潤滑油の量が低下する。

他方、コントローラ５２は、Ｆ６未満の比較的低速または中速の速度段を選択した場合（S32:NO）、ソレノイド弁４４への通電を停止して開弁させることにより、流路径切替弁４２を切替位置（ｂ）に切り替えさせる（Ｓ３４）。これにより、潤滑油ラインＰ４１の流路径が元の値に復帰し、潤滑油回路４３に供給される潤滑油の量が増大する。

本実施例は、上述のように構成されるため、以下の効果を奏する。本実施例では、各速度段Ｆ１−Ｆ７のうち選択された速度段のクラッチ保持圧に応じた圧力となるように、メイン圧を可変に制御する。従って、クラッチ保持圧に応じたメイン圧をもって、変速機コントロールバルブ群５１に作動油を供給することができ、必要以上に高圧な作動油が供給されるのを防止して、損失を低減することができる。

本実施例では、車両の運転状態に基づいて、第２ポンプ２２の接続先を切り替えることにより、メイン作動油ラインＰ３１の作動油流量を制御する。従って、高回転かつ高温度の高負荷領域では、第１作動油ラインＰ３１から第２ポンプ２２を切り離して、変速機コントロールバルブ群５１へ供給される作動油の流量を低下させることができる。これにより、必要量以上の作動油が変速機コントロールバルブ群５１へ供給されるのを防止して、損失を低減することができる。

本実施例では、最大必要流量を確保するために第１ポンプ２１及び第２ポンプ２２の複数のギアポンプを用い、第１ポンプ２１を第１作動油ラインＰ３１に常時接続させ、そして、必要に応じて、第２ポンプ２２を使用する構成とした。従って、単一の可変型ポンプを用いる場合に比べて、より低コストに作動油流量を制御することができる。

本実施例では、選択された速度段に応じて、多段変速機１の潤滑油回路４３に供給される潤滑油の流量を可変に制御する。従って、選択された速度段に対応するギアの組合せが必要とするだけの潤滑油を、多段変速機１の潤滑油回路に供給でき、余分な潤滑油が供給されるのを防止して、損失を低減させることができる。

そして、本実施例では、上述のメイン圧制御、メイン流量制御及び潤滑油流量制御をそれぞれ同時並行的に実行可能なため、これら各制御による相乗効果によって、作動油の損失を低減させることができる。これにより、燃費や走行性能を改善できる。

なお、本発明は、上述した実施の形態に限定されない。当業者であれば、本発明の範囲内で、種々の追加や変更等を行うことができる。

多段変速機用油圧装置の機能構成を示す説明図。 多段変速機用油圧装置の油圧回路図。 速度段と変速ギアとの関係を示す説明図。 メイン圧制御を示すフローチャート。 メイン流量制御を示すフローチャート。 潤滑油流量制御を示すフローチャート。

符号の説明

１…多段変速機、２…トルクコンバータ、３…エンジン、４…リターダ、５…オイルクーラ、１０…多段変速機用油圧装置、２０…ポンプ部、２１…第１ポンプ、２２…第２ポンプ、２３…駆動軸、３０…作動油回路部、３１…流量切替弁、３２…メインリリーフ弁、３３…副リリーフ弁、３４…ソレノイド弁、３５…パイロット圧リリーフ弁、３６…ソレノイド弁、３７…パイロット圧リリーフ弁、３８…チェック弁、４０…潤滑油回路部、４１…潤滑油リリーフ弁、４２…流路径切替弁、４３…潤滑油回路、４４…ソレノイド弁、４５…流量切替バルブ、５０…変速機制御部、５１…変速機コントロールバルブ群、５２…変速機コントローラ、５３，５４…油温センサ、５５…エンジン回転数センサ、１００…変速制御手段、１１０…作動油圧力制御手段、１１１…圧力調整手段、１２０…作動油流量制御手段、１２１…運転状態検出手段、１２２…接続先切替手段、１３０…潤滑油流量制御手段、１３１…流量調整手段、Ｐ１…第１作動油ライン、Ｐ２…第２作動油ライン、Ｐ３…潤滑油ライン、Ｐ２１…メイン吐出油ライン、Ｐ２２…副吐出油ライン、Ｐ３１…メイン作動油ライン、Ｐ３２…副作動油ライン

Claims (4)

1. 多段変速機（１）に作動油を供給する多段変速機用油圧装置（１０）であって、
   前記多段変速機（１）は、複数の速度段（Ｆ１−Ｆ７）にそれぞれ異なるクラッチ保持圧が設定されており、
   与えられた制御信号に応じて、ポンプ（２１，２２）から前記多段変速機（１）に供給される作動油の圧力を調整する圧力調整手段（１１１）と、
   前記各速度段のうち選択された速度段に応じて、前記圧力調整手段（１１１）に前記制御信号を与えることにより、前記選択された速度段のクラッチ保持圧に応じた圧力で、前記多段変速機（１）に作動油を供給させる作動油圧力制御手段（１１０）と、
   を備えたことを特徴とする多段変速機用油圧装置。
2. 前記ポンプは、前記多段変速機（１）に接続される第１ポンプ（２１）と、接続先切替手段（１２２）を介して前記多段変速機（１）に接続される第２ポンプ（２２）とを備えて構成され、さらに、前記多段変速機（１）へ供給される作動油の流量を制御するための作動油流量制御手段（１２０）を備え、
   前記作動油流量制御手段（１２０）は、
   運転状態検出手段（１２１）により検出された運転状態に基づいて、予め設定された所定の運転領域にあるか否かを判定し、前記所定の運転領域にあると判定した場合は、前記第２ポンプ（２２）と前記多段変速機（１）との接続を解除させ、
   前記所定の運転領域以外の運転領域にあると判定した場合は、前記接続先切替手段（１２２）を介して前記第２ポンプ（２２）を前記多段変速機（１）に接続させる請求項１に記載の多段変速機用油圧装置。
3. さらに、前記多段変速機（１）への潤滑油供給を制御するための潤滑油流量制御手段（１３０）を備え、
   前記潤滑油流量制御手段（１３０）は、前記選択された速度段に応じて、前記多段変速機（１）へ供給する潤滑油の量を制御する請求項１に記載の多段変速機用油圧装置。
4. トルクコンバータ（２）を備えた多段変速機（１）に作動油を供給する多段変速機用油圧装置（１０）であって、
   前記多段変速機（１）は、複数の速度段（Ｆ１−Ｆ７）にそれぞれ異なるクラッチ保持圧が設定されており、
   第１作動油ライン（Ｐ１）を介して前記多段変速機（１）に接続され、作動油を吐出する第１ポンプ（２１）と、
   前記第１作動油ライン（Ｐ１）を介して前記多段変速機（１）に接続されるか、または、第２作動油ライン（Ｐ２）を介して前記トルクコンバータ（２）に接続され、作動油を吐出する第２ポンプ（２２）と、
   入力される制御信号に基づいて、前記第２ポンプ（２２）を前記第１作動油ライン（Ｐ１）または前記第２作動油ライン（Ｐ２）のいずれか一方に接続させる接続先切替手段（１２２）と、
   前記第１作動油ライン（Ｐ１）の圧力を調整する圧力調整手段（１１１）と、
   前記各速度段のうち選択された速度段が予め設定された低圧制御用の速度段（Ｆ４−Ｆ７）である場合には、前記圧力調整手段（１１１）に制御信号を与えることにより、前記第１作動油ライン（Ｐ１）の圧力を低下させ、前記選択された速度段が予め設定された高圧制御用の速度段（Ｆ１−Ｆ３）である場合には、前記圧力調整手段（１１１）に制御信号を与えることにより、前記第１作動油ライン（Ｐ１）の圧力を増加させる作動油圧力制御手段（１１０）と、
   運転状態を検出する運転状態検出手段（１２１）と、
   前記運転状態検出手段（１２１）により検出された運転状態が所定の高回転かつ高温度の運転領域（Ａ１）を示す場合は、前記接続先切替手段（１２２）を介して、前記第２ポンプ（２２）を前記第２作動油ライン（Ｐ２）に接続させ、前記検出された運転状態が前記所定の高回転かつ高温度領域以外の運転領域（Ａ２，Ａ３，Ａ４）を示す場合は、前記接続先切替手段（１２２）を介して、前記第２ポンプ（２２）を前記第１作動油ライン（Ｐ１）に接続させる作動油流量制御手段（１２０）と、
   前記トルクコンバータ（２）から排出された作動油を前記多段変速機（１）の潤滑油回路に潤滑油として供給するための潤滑油ライン（Ｐ３）と、
   前記潤滑油ライン（Ｐ３）の流量を調整する流量調整手段（１３１）と、
   前記選択された速度段が予め設定された速度段（Ｆ６，Ｆ７）である場合は、前記流量調整手段（１３１）に制御信号を与えることにより、前記潤滑油ライン（Ｐ３）を流れる潤滑油の量を低下させる潤滑油流量制御手段（１３０）と、
   を備えたことを特徴とする多段変速機用油圧装置。

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