JP2012154392A

JP2012154392A - 自動変速機の制御装置

Info

Publication number: JP2012154392A
Application number: JP2011013185A
Authority: JP
Inventors: Motomi Kobayashi; 素身小林; Kenji Moriwaki; 健二森脇; Yuki Tsuchitori; 悠喜土取
Original assignee: Mazda Motor Corp
Current assignee: Mazda Motor Corp
Priority date: 2011-01-25
Filing date: 2011-01-25
Publication date: 2012-08-16

Abstract

【課題】アイドルストップ制御によるエンジン停止時に摩擦要素へのオイルの供給源を機械式オイルポンプから電動式オイルポンプに切り換える際に、エネルギー損失を少なくしつつ摩擦要素へ供給される油圧が一時的に低下することを抑制するようにする。
【解決手段】アイドルストップ手段を備えた自動変速機の制御装置は、機械式オイルポンプから導かれた第１油路と電動式オイルポンプから導かれた第２油路を摩擦要素に通じる第３油路に選択的に接続し、アイドルストップ手段によるエンジンの自動停止時に、第１油路が第３油路に接続された状態から第２油路が第３油路に接続された状態に切り換える油路切換手段を備え、電動式オイルポンプの駆動を制御するポンプ駆動制御手段は、第１油路が第３油路に接続された状態から第２油路が第３油路に接続された状態に切り換えられる前に電動式オイルポンプの駆動を開始するように制御する。
【選択図】図５

Description

本発明は、自動車等の車両に搭載される自動変速機の制御装置に関し、特にアイドルストップ制御を行う車両に搭載される自動変速機の制御装置に関する。

自動車等の車両に搭載される自動変速機として、エンジン出力軸に取り付けられたトルクコンバータと、該トルクコンバータの出力側に連結されると共にクラッチ及びブレーキ等の複数の摩擦要素を備えた変速機構と、エンジン駆動による機械式オイルポンプとを有し、機械式のオイルポンプから供給されるオイルによって複数の摩擦要素を選択的に締結して減速比の異なる複数の変速段を達成するようにしたものが一般に知られている。

また、近年では、自動変速機が搭載された車両において、交差点等における停車時に、所定の停止条件の成立によりエンジンを自動停止させると共に、所定の再始動条件の成立によりエンジンを自動再始動させる所謂アイドルストップ制御を行うようにしたものも一般に知られている。

しかしながら、自動変速機が搭載された車両でアイドルストップ制御を実施する場合、エンジン停止時に、機械式オイルポンプも停止するので、停車直前に締結されていた摩擦要素、換言すれば発進時に動力を伝達する摩擦要素が一旦解放され、その後、エンジン再始動時に再び締結されることになり、その際、締結の応答遅れによる発進性の悪化や、締結に伴うショックの問題が発生することとなる。

これに対しては、特許文献１に開示されているように、エンジンからの動力により駆動される機械式オイルポンプとは別に、電動機からの動力により駆動される電動式オイルポンプを備え、該電動式オイルポンプからのオイルにより、エンジン停止中も摩擦要素を締結させた状態に維持することが行なわれる。これによれば、エンジン再始動時における摩擦要素の締結の応答遅れによる発進性の悪化や、摩擦要素の締結時のショックの発生を抑制することができる。

特開２０１０−１７５０３８号公報

しかしながら、エンジン駆動による機械式オイルポンプとは別に電動式オイルポンプを備え、該電動式オイルポンプからのオイルによってエンジン停止中も摩擦要素を締結するようにする場合に、電動式オイルポンプを絶えず駆動させていると、エネルギー損失が大きくなることとなる。

これに対して、自動変速機の摩擦要素へのオイルの供給源が機械式オイルポンプから電動式オイルポンプに切り換える制御が行われた後に、電動式オイルポンプの駆動を開始すると、エネルギー損失を少なくすることができるものの、摩擦要素へ供給される油圧が一時的に低下することとなる。この場合、特に停車直後にエンジン再始動条件が成立して摩擦要素を再び締結する際に、締結の応答遅れによる発進性の悪化や、締結時のショックの問題が生じることとなる。

そこで、本発明は、エンジン駆動による機械式オイルポンプとは別に電動式オイルポンプを備え、アイドルストップ制御によるエンジン停止中に電動式オイルポンプからのオイルにより摩擦要素を締結するようにするようにした自動変速機において、エネルギー損失を少なくしつつ摩擦要素へ供給される油圧が一時的に低下することを抑制することができる自動変速機の制御装置を提供することを目的とする。

このため、本願の請求項１に係る発明は、摩擦要素にオイルを供給するエンジン駆動の機械式オイルポンプと、前記摩擦要素にオイルを供給する電動式オイルポンプと、該電動式オイルポンプの駆動を制御するポンプ駆動制御手段とを備えると共に、車両の停車時において所定のエンジン停止条件が成立したときにエンジンを自動停止すると共に、この自動停止状態で所定のエンジン再始動条件が成立したときに、エンジンを自動再始動させるアイドルストップ手段を備えた自動変速機の制御装置であって、前記機械式オイルポンプから導かれた第１油路と前記電動式オイルポンプから導かれた第２油路を前進発進段で締結される摩擦要素に通じる第３油路に選択的に接続し、前記アイドルストップ手段によるエンジンの自動停止時に、前記第１油路が第３油路に接続された状態から前記第２油路が第３油路に接続された状態に切り換える油路切換手段を備え、前記ポンプ駆動制御手段は、前記油路切換手段によって前記第１油路が第３油路に接続された状態から前記第２油路が第３油路に接続された状態に切り換えられる前に前記電動式オイルポンプの駆動を開始するように前記電動式オイルポンプの駆動を制御する、ことを特徴とする。

また、本願の請求項２に係る発明は、請求項１に係る発明において、前記油路切換手段は、前記第１油路の油圧が所定圧以上である場合に前記第１油路を第３油路に接続し、前記第１油路の油圧が所定圧未満である場合に前記第２油路を第３油路に接続するものであり、前記第１油路の油圧を検出する油圧検出手段と、該油圧検出手段によって検出される前記第１油路の油圧に基づいて、前記油路切換手段によって前記第１油路が第３油路に接続された状態から前記第２油路が第３油路に接続された状態に切り換えられる切換タイミングを予測する切換タイミング予測手段と、をさらに備え、前記ポンプ駆動制御手段は、前記切換タイミング予測手段によって予測される前記切換タイミングに基づいて、前記電動式オイルポンプの駆動を開始するように前記電動式オイルポンプの駆動を制御する、ことを特徴とする。

更に、本願の請求項３に係る発明は、請求項１又は請求項２に係る発明において、前記摩擦要素に供給されるオイルの温度を検出する油温検出手段をさらに備え、前記切換タイミング予測手段は、前記油温検出手段によって検出されるオイルの温度が高い場合には該オイルの温度が低い場合に比して前記切換タイミングが早くなるように前記切換タイミングを予測する、ことを特徴とする。

また更に、本願の請求項４に係る発明は、請求項１に係る発明において、ドライバによる減速要求を検出する減速要求検出手段と、車両の車速を検出する車速検出手段と、
をさらに備え、前記ポンプ駆動制御手段は、前記減速要求検出手段によって検出される前記減速要求が大きくなるにつれて、前記車速検出手段によって検出される車速が高い車速で、前記電動式オイルポンプの駆動を開始するように前記電動式オイルポンプの駆動を制御する、ことを特徴とする。

また更に、本願の請求項５に係る発明は、請求項１から請求項４の何れか１項に係る発明において、前記第２油路に接続され、前記電動式オイルポンプの駆動停止時に前記第２油路の油圧を低下させるための第４油路が設けられ、該第４油路にオリフィスが設けられている、ことを特徴とする。

また更に、本願の請求項６に係る発明は、請求項１から請求項５の何れか１項に係る発明において、前記電動式オイルポンプは、前記機械式オイルポンプに比して最大容量が小さく設定されたものである、ことを特徴とする。

本願の請求項１に係る自動変速機の制御装置によれば、機械式オイルポンプから導かれた第１油路と電動式オイルポンプから導かれた第２油路を前進発進段で締結される摩擦要素に通じる第３油路に選択的に接続し、アイドルストップ手段によるエンジンの自動停止時に、第１油路が第３油路に接続された状態から第２油路が第３油路に接続された状態に切り換える油路切換手段を備え、ポンプ駆動制御手段は、油路切換手段によって第１油路が第３油路に接続された状態から第２油路が第３油路に接続された状態に切り換えられる前に電動式オイルポンプの駆動を開始するように電動式オイルポンプの駆動を制御する。

これにより、エンジンの自動停止時に、摩擦要素へのオイルの供給源が機械式オイルポンプから電動式オイルポンプに切り換えられる前に電動式オイルポンプの駆動を開始して第２油路の油圧を予め高めておくことができるので、電動式オイルポンプを絶えず駆動させている場合に比してエネルギー損失を少なくしつつ摩擦要素へ供給される油圧が一時的に低下することを抑制することができる。従って、エンジン再始動時における摩擦要素の締結の応答遅れによる発進性の悪化や、該摩擦要素の締結時のショックの発生を抑制することができる。

また、本願の請求項２に係る発明によれば、第１油路の油圧を検出する油圧検出手段と、該油圧検出手段によって検出される第１油路の油圧に基づいて、油路切換手段によって第１油路が第３油路に接続された状態から第２油路が第３油路に接続された状態に切り換えられる切換タイミングを予測する切換タイミング予測手段とをさらに備え、ポンプ駆動制御手段は、予測される切換タイミングに基づいて、電動式オイルポンプの駆動を開始するように電動式オイルポンプの駆動を制御することにより、電動式オイルポンプの駆動開始を第１油路が第３油路に接続された状態から第２油路が第３油路に接続された状態に切り換えられる切換タイミングに基づいて好適に設定することができ、前記効果をより有効に奏することができる。

更に、本願の請求項３に係る発明によれば、摩擦要素に供給されるオイルの温度を検出する油温検出手段をさらに備え、切換タイミング予測手段は、油温検出手段によって検出されるオイルの温度が高い場合には該オイルの温度が低い場合に比して切換タイミングが早くなるように切換タイミングを予測することにより、オイルの温度に基づいて変化するオイルの粘性を考慮することにより、切換タイミングの予測精度を向上させることができ、前記効果をより有効に奏することができる。

また更に、本願の請求項４に係る発明によれば、ドライバによる減速要求を検出する減速要求検出手段と、車両の車速を検出する車速検出手段とをさらに備え、ポンプ駆動制御手段は、減速要求検出手段によって検出される減速要求が大きくなるにつれて、車速が高い車速で、電動式オイルポンプの駆動を開始するように電動式オイルポンプの駆動を制御することにより、第２油路の油圧が高められる前に摩擦要素へのオイルの供給源が機械式オイルポンプから電動式オイルポンプに切り換えられることを抑制することができる。

また更に、本願の請求項５に係る発明によれば、第２油路に接続され、電動式オイルポンプの駆動停止時に第２油路の油圧を低下させるための第４油路が設けられ、該第４油路にオリフィスが設けられていることにより、電動式オイルポンプの駆動停止時に該電動式オイルポンプにかかる圧力を低下させることができ、電動式オイルポンプの信頼性が低下することを抑制することができる。

また更に、本願の請求項６に係る発明によれば、電動式オイルポンプは、機械式オイルポンプに比して最大容量が小さく設定されたものであることにより、最大容量が小さく設定された電動式オイルポンプを用いて、前記効果を具体的に実現することができる。最大容量が小さい電動式オイルポンプは、電力の消費が少なく、またサイズや重量も小さいことから、省電力化、レイアウト性の向上及び重量の増加抑制に資することができる。

本発明の実施形態に係る自動変速機の骨子図である。同自動変速機の摩擦要素の締結表である。同自動変速機の油圧制御回路の要部の回路図である。同自動変速機及びエンジンの制御システム図である。アイドルストップ制御時の第１の制御による各要素の状態を示すタイムチャートである。要求減速度と電動ポンプ駆動開始車速との関係を示すグラフである。アイドルストップ制御時の第２の制御による各要素の状態を示すタイムチャートである。

以下、本発明の実施の形態について説明する。

まず、本発明の実施の形態に係るアイドルストップ制御が行われる車両に搭載される自動変速機について説明すると、図１に骨子を示すように、この自動変速機１は、フロントエンジンフロントドライブ車等のエンジン横置き式車両に適用されるもので、主たる構成要素として、エンジン出力軸２に取り付けられたトルクコンバータ３と、該トルクコンバータ３からの動力が入力軸４を介して入力される第１クラッチ１０及び第２クラッチ２０と、これらのクラッチ１０、２０や入力軸４から動力が入力される変速機構３０とを有し、これらが入力軸４の軸心上に配置されて、変速機ケース５に収納されている。

また、トルクコンバータ３と第１、第２クラッチ１０、２０との間には、該トルクコンバータ３を介してエンジンにより駆動される機械式のオイルポンプ６が配置され、また、第１、第２クラッチ１０、２０と変速機構３０との間には、該変速機構３０からの動力を取り出す出力ギヤ７が配置されている。そして、該出力ギヤ７から取り出された動力が、カウンタドライブ機構８を介して差動装置９に伝達され、車軸９ａ、９ｂを介して前輪を駆動するようになっている。

トルクコンバータ３は、エンジン出力軸２に連結されたケース３ａと、該ケース３ａ内に固設されたポンプ３ｂと、該ポンプ３ｂに対向配置されて該ポンプ３ｂによりオイルを介して駆動されるタービン３ｃと、該ポンプ３ｂとタービン３ｃとの間に介設され、かつ、変速機ケース５にワンウェイクラッチ３ｄを介して支持されてトルク増大作用を行うステータ３ｅと、ケース３ａとタービン３ｃとの間に設けられ、該ケース３ａを介してエンジン出力軸２とタービン３ｃとを直結するロックアップクラッチ３ｆとで構成されている。そして、タービン３ｃの回転が入力軸４を介して第１、第２クラッチ１０、２０や変速機構３０側に伝達されるようになっている。

また、変速機構３０は、第１、第２、第３プラネタリギヤセット（以下「第１、第２、第３ギヤセット」という）４０、５０、６０を有し、これらが変速機ケース５内にトルクコンバータ３側からこの順序で配置されている。

また、摩擦要素として、第１、第２クラッチ１０、２０の他に、変速機構３０を構成する第１ブレーキ７０、第２ブレーキ８０及び第３ブレーキ９０が備えられ、エンジン側からこの順序で配置されている。また、第１ブレーキ７０に並列にワンウェイクラッチ７１が配置されている。

第１、第２、第３ギヤセット４０、５０、６０は、いずれもシングルピニオン型のプラネタリギヤセットであって、サンギヤ４１、５１、６１と、これらのサンギヤ４１、５１、６１にそれぞれ噛み合った各複数のピニオン４２、５２、６２と、これらのピニオン４２、５２、６２をそれぞれ支持するキャリヤ４３、５３、６３と、各複数のピニオン４２、５２、６２にそれぞれ噛み合ったリングギヤ４４、５４、６４とで構成されている。

そして、入力軸４が第３ギヤセット６０のサンギヤ６１に連結されていると共に、第１ギヤセット４０のサンギヤ４１と第２ギヤセット５０のサンギヤ５１、第１ギヤセット４０のリングギヤ４４と第２ギヤセット５０のキャリヤ５３、第２ギヤセット５０のリングギヤ５４と第３ギヤセット６０のキャリヤ６３が、それぞれ連結されている。そして、第１ギヤセット４０のキャリヤ４３に出力ギヤ７が連結されている。

また、第１ギヤセット４０のサンギヤ４１及び第２ギヤセット５０のサンギヤ５１は、第１クラッチ１０の出力部材１１に連結され、該第１クラッチ１０を介して入力軸４に断接可能に連結されている。また、第１ギヤセット４０のリングギヤ４４及び第２ギヤセット５０のキャリヤ５３は、第２クラッチ２０の出力部材２１に連結され、該第２クラッチ２０を介して入力軸４に断接可能に連結されている。

さらに、第１ギヤセット４０のリングギヤ４４及び第２ギヤセット５０のキャリヤ５３は、並列に配置された第１ブレーキ７０及びワンウェイクラッチ７１を介して変速機ケース５に断接可能に連結されており、第２ギヤセット５０のリングギヤ５４及び第３ギヤセット６０のキャリヤ６３は、第２ブレーキ８０を介して変速機ケース５に断接可能に連結されており、さらに、第３ギヤセット６０のリングギヤ６４は、第３ブレーキ９０を介して変速機ケース５に断接可能に連結されている。

以上の構成により、この自動変速機１によれば、第１、第２クラッチ１０、２０及び第１、第２、第３ブレーキ７０、８０、９０の締結状態の組み合わせにより、前進６速と後退速とが得られるようになっており、その組み合わせと変速段の関係を図２の締結表に示す。

ここで、第１ブレーキ７０は、エンジンブレーキ作動用のレンジで締結されるようになっており、Ｄレンジ等では、該第１ブレーキ７０に代えてワンウェイクラッチ７１がロックすることにより１速段が実現されるようになっているが、Ｄレンジ等の１速で第１ブレーキ７０を締結する場合もある。

以上のような各クラッチ１０、２０及びブレーキ７０、８０、９０の締結、解放は油圧制御回路によって制御されるようになっており、該油圧制御回路１００のうち、停車直前及び発進時の変速段である１速を実現する部分は、図３に示すように構成されている。

即ち、この油圧制御回路１００は、エンジンによって駆動される機械式のオイルポンプ（以下「機械ポンプ」という）６とは別に設けられたモータ１０１ａによって駆動される電動式のオイルポンプ（以下「電動ポンプ」という）１０１を有すると共に、機械ポンプ６の吐出側には、レンジ位置に応じて該ポンプ６からの油圧を各摩擦要素に振り分けて供給するマニュアルバルブ１０２が配置されている。

このマニュアルバルブ１０２は、ライン１０３を介して機械ポンプ６に接続された入力ポートａと、Ｄレンジ等の前進走行レンジで該入力ポートａに連通する前進用出力ポートｂとを有し、Ｎレンジでは、入力ポートａはいずれの出力用ポートｂにも連通せず、該出力ポートｂはドレンされるようになっている。

前進用出力ポートｂに接続された前進用ライン１０４は、オリフィスとチェックバルブとで構成されてオイルの排出方向に絞り作用を有する一方向絞り機構１０５を介して油路切換手段としてのオイルポンプシフトバルブ（以下「シフトバルブ」という）１０６に導かれ、該シフトバルブ１０６の第１入力ポートｄに接続されている。

また、このシフトバルブ１０６の第２入力ポートｅには、ライン１０７を介して電動ポンプ１０１の吐出側が接続されていると共に、該シフトバルブ１０６の一端の制御ポートｆには、機械ポンプ６の吐出側のライン１０３から分岐されたライン１０８が接続されている。

シフトバルブ１０６は、その内部で移動可能なスプール１３０を有し、該スプール１３０の移動により、ライン１０４を第１クラッチ１０に連通させる第１状態と、ライン１０７を第１クラッチ１０に連通させる第２状態とに切り換えられるようになっている。具体的に、シフトバルブ１０６は、ライン１０４を第１クラッチ１０に連通させる第１位置（図の下半部で示す右側の位置）にスプール１３０が位置するとき第１状態となり、ライン１０７を第１クラッチ１０に連通させる第２位置（図の上半部で示す左側の位置）にスプール１３０が位置するとき第２状態となるように構成されている。

そして、機械ポンプ６の作動時に、該ポンプ６の吐出圧がライン１０８を介してシフトバルブ１０６の制御ポートｆに導入され、該導入された油圧が所定圧以上になるとき、スプリングの付勢力に抗してスプール１３０が第１位置に移動し、これにより、第１入力ポートｄがシフトバルブ１０６の出力ポートｇに連通する。

また、機械ポンプ６の非作動時は、制御ポートｆに該ポンプ６の吐出圧が導入されないので、スプリングの付勢力によってスプール１３０が第２位置に移動し、このとき、第２入力ポートｅが出力ポートｇに連通する。

そして、このシフトバルブ１０６の出力ポートｇは、ライン１０９に接続されており、該ライン１０９が、油圧制御用のリニアソレノイドバルブ１２１を介して第１クラッチ１０に導かれている。リニアソレノイドバルブ１２１は、第１クラッチ１０に供給される油圧を制御するものであり、必要に応じて、第１クラッチ１０に供給されている作動圧を排出可能となっている。また、ライン１０９において、リニアソレノイドバルブ１２１の下流側には、該ソレノイドバルブ１２１で発生する油圧振動を吸収するためのアキュムレータ１２４が設けられている。

このように、シフトバルブ１０６は、機械ポンプ６から導かれた第１油路１０３、１０４と、電動ポンプ１０１から導かれた第２油路１０７を前進発進段で締結される摩擦要素１０に通じる第３油路１０９に選択的に接続し、第１油路１０３、１０４の油圧が所定圧以上である場合に第１油路１０３、１０４が第３油路１０９に接続し、第１油路１０４の油圧が所定圧未満である場合に第２油路１０７が第３油路１０９に接続するように構成されている。

さらに、電動ポンプ１０１の吐出側のライン１０７からはライン１１３が分岐され、電動ポンプ１０１の駆動停止時に第２油路１０７の油圧を低下させるための第４油路１１３が設けられ、該油路１１３にオリフィス１１４が設けられている。これにより、電動ポンプ１０１の駆動停止時に該電動ポンプ１０１にかかる圧力を低下させることができ、電動ポンプ１０１の信頼性が低下することを抑制することができる。また、電動ポンプ１０６からのオイルが第１クラッチ１０へ供給されるときは、該オイルの圧力がライン１１３へ分散されることが抑制され、第１クラッチ１０に作動圧を適切に供給することができる。

なお、本実施形態では、電動ポンプ１０１は、機械ポンプ６に比して最大容量が小さく設定されたものが用いられる。ここで、最大容量とは、単位時間当たりの最大流量をいうものとする。最大容量が小さい電動ポンプは、電力の消費が少なく、またサイズや重量も小さいことから、省電力化、レイアウト性の向上及び重量の増加抑制に資することができる。

次に、自動変速機１の制御及びエンジンのアイドルストップ制御を行なう制御ユニット２００について説明すると、図４に示すように、この制御ユニット２００には、当該車両の速度を検出する車速センサ２０１からの信号と、アクセルペダルの踏み込み量を検出するアクセル開度センサ２０２からの信号と、ブレーキペダルの踏み込みを検出するブレーキスイッチ２０３からの信号と、ドライバによって選択されている自動変速機１のレンジを検出するレンジセンサ２０４からの信号と、第１クラッチ１０に供給されている作動圧を検出する第１クラッチ圧センサ２０５からの信号と、当該車両に搭載されているバッテリの残容量を検出するバッテリ残容量センサ２０６からの信号と、エンジン水温を検出するエンジン水温センサ２０７からの信号と、当該車両の加速度及び減速度を検出する加速度センサ２０８からの信号と、エンジンの回転数を検出するエンジン回転数センサ２０９からの信号とが入力されるようになっている。

そして、これらの信号に基づき、該制御ユニット２００は、次のようにエンジンのアイドルストップ制御を行なう。

即ち、所定のエンジンの自動停止条件が成立したとき、具体的には、バッテリの残容量が所定量以上であり、エンジン水温が所定温度以上の状態において、車速が所定車速以下であり、アクセル開度が所定開度以下であり、かつ、ブレーキペダルが踏み込まれたときに、エンジンの燃料供給装置や点火装置等のエンジンを作動させるための装置２１０にその作動を停止させるエンジン停止信号を出力してエンジンを自動停止させると共に、該エンジンの自動停止中にブレーキペダルの踏み込み解除などの自動再始動条件が成立したときに、前記装置２１０と始動装置２１１とにエンジン始動信号を出力してエンジンを自動再始動させる。

また、この制御ユニット２００は、車速とアクセル開度とに基づき、選択されているレンジに応じた自動変速機１の変速制御を行なうと共に、アイドルストップ制御時に、第１油路１０３、１０４の油圧に応じて、自動変速機１の油圧制御回路１００における電動ポンプ１０１を駆動するモータ１０１ａに制御信号を出力することにより、アイドルストップ制御時における自動変速機１の摩擦要素の締結制御を行うようになっている。

次に、図５に示すタイムチャートに従い、アイドルストップ制御時における自動変速機１の摩擦要素の締結の第１の制御について説明する。

図５は、前進走行レンジとしてＤレンジが選択されている状態で停車し、エンジンが自動停止した後、再始動する場合の制御を示すものであり、まず、エンジンの自動停止に先立ち、車速が所定車速Ｖ_０（エンジン自動停止条件以上の車速）以下になった時点Ｔ１で電動ポンプ１０１を作動させ、その後、前述のエンジン自動停止条件が成立した時点Ｔ２でエンジンを自動停止させる。

このとき、エンジン駆動による機械ポンプ６が停止することにより、該機械ポンプ６から第１クラッチ１０への作動圧の供給が停止されることになるが、図３の油圧制御回路１００においては、機械ポンプ６の吐出圧が低下してライン１０３、１０４、１０８の圧力が所定圧未満になり、第１クラッチ圧が所定圧Ｐ_１０未満になる時点Ｔ３で、シフトバルブ１０６が第１状態から第２状態に切り換えられ、即ち該シフトバルブ１０６のスプール１３０が第１位置から第２位置に移動して、第１油路１０３、１０４が第３油路１０９に接続された状態から第２油路１０７が第３油路１０９に接続された状態に切り換えられる。

従って、エンジンの自動停止に先立つ時点Ｔ１で既に作動を開始している電動ポンプ１０１からの作動圧が機械ポンプ６からの作動圧に代わり、ライン１０９を介して第１クラッチ１０に供給され、図５に符号アで示すように、第1クラッチ圧が供給されている状態、即ち第１クラッチ１０が締結された状態が維持される。この電動ポンプ１０１で供給される第１クラッチ圧は、締結状態を維持するだけの比較的低い油圧に制御される。

しかし、シフトバルブ１０６が第１状態から第２状態に切り換えられる際に第１クラッチ圧が一時的に低下することを抑制するために、電動ポンプ１０１は、符号イで示すように、締結状態を維持するだけの比較的低い油圧に第１クラッチ圧を制御するための吐出圧に比して、吐出圧が高くなるように制御される。

また、本実施形態では、制御ユニット２００は、車速センサ２０１によって検出される車速と加速度センサ２０８によって検出される減速度からドライバによる減速要求を検出し、この減速要求に基づいて、電動ポンプ１０１の駆動を開始する所定車速Ｖ_０を設定することができるようになっている。

図６は、要求減速度と電動ポンプ駆動開始車速との関係を示すグラフであり、この図６に示すように、制御ユニット２００は、減速要求度が大きくなるにつれて、電動ポンプ１０１の駆動を開始する所定車速Ｖ_０を高くするように設定する。即ち、制御ユニット２００は、減速要求度が大きくなるにつれて、車速が高い車速で、電動ポンプ１０１の駆動を開始するように電動ポンプ１０１の駆動を制御する。これにより、第２油路１０７の油圧が高められる前に第１クラッチ１０へのオイルの供給源が機械ポンプ６から電動ポンプ１０１に切り換えられることを抑制することができる。

その後、時点Ｔ４で、エンジン再始動条件としてのブレーキペダルの踏み込みの解除が検出されると、エンジンが再始動されることになるが、自動変速機１は第１クラッチ１０が締結された状態、即ち１速の状態が保持されているから、車両はアクセルペダルの踏み込みに応じて直ちに発進することになる。

そして、その後、エンジンの始動に伴う機械ポンプ６の作動開始により該機械ポンプ６の吐出圧が立ち上がり、シフトバルブ１０６が第２状態から第１状態へ切り換えられた時点Ｔ５で、該機械ポンプ６からの作動圧が第１クラッチ圧として第１クラッチ１０に供給される。これにより、電動ポンプ１０１は役目を終了し、停止する。

その場合に、エンジン自動停止中、第１クラッチ圧は比較的低い油圧に制御されていたので、該第１クラッチ圧を車両の発進に必要な圧力まで速やかに上昇させるため、電動ポンプ１０１は、符合ウで示すように、停止する直前に吐出圧が一時的に高くなるように制御される。

以上のようにして、第１クラッチ１０は、エンジンの自動停止中も締結された状態が維持され、発進時に該第１クラッチ１０を改めて締結することがないから、クラッチ締結時の応答遅れが防止されて良好な発進応答性が得られると共に、クラッチの締結によるショックの発生が抑制される。

このように、本実施形態に係る自動変速機の制御装置は、摩擦要素１０にオイルを供給するエンジン駆動の機械ポンプ６と、摩擦要素１０にオイルを供給する電動ポンプ１０１と、該電動ポンプ１０１の駆動を制御するポンプ駆動制御手段２００とを備えると共に、車両の停車時において所定のエンジン停止条件が成立したときにエンジンを自動停止すると共に、この自動停止状態で所定のエンジン再始動条件が成立したときに、エンジンを自動再始動させるアイドルストップ手段２００を備えている。

また、前記自動変速機の制御装置は、機械ポンプ６から導かれた第１油路１０３、１０４と、電動ポンプ１０１から導かれた第２油路１０７を前進発進段で締結される摩擦要素１０に通じる第３油路１０９に選択的に接続し、アイドルストップ手段２００によるエンジンの自動停止時に、第１油路１０４が第３油路１０９に接続された状態から第２油路１０７が第３油路１０９に接続された状態に切り換える油路切換手段１０６を備え、ポンプ駆動制御手段２００は、油路切換手段１０６によって第１油路１０４から第２油路１０７に切り換えられる前に電動ポンプ１０１の駆動を開始するように電動ポンプ１０１の駆動を制御する。

これにより、エンジンの自動停止時に、摩擦要素１０へのオイルの供給源が機械ポンプ６から電動ポンプ１０１に切り換えられる前に電動ポンプ１０１の駆動を開始して第２油路１０７の油圧を予め高めておくことができるので、電動ポンプ１０１を絶えず駆動させている場合に比してエネルギー損失を少なくしつつ摩擦要素１０へ供給される油圧が一時的に低下することを抑制することができる。従って、エンジン再始動時における摩擦要素１０の締結の応答遅れによる発進性の悪化や、該摩擦要素１０の締結時のショックの発生を抑制することができる。

次に、図７に示すタイムチャートに従い、アイドルストップ制御時における自動変速機１の摩擦要素の締結の第２の制御について説明する。

図７についても、前進走行レンジとしてＤレンジが選択されている状態で停車し、エンジンが自動停止した後、再始動する場合の制御を示すものであるが、図７に示す制御では、車速が所定車速以下になった時点で電動ポンプ１０１を作動させるものではなく、エンジン自動停止条件が成立した時点で自動停止されるエンジンの回転数の低下に伴って機械ポンプ６の吐出圧が低下し、第１油路１０３、１０４の圧力が所定圧未満になりシフトバルブ１０６が第１状態から第２状態に切り換えられる切換タイミングを予測して、該切換タイミングから所定時間前の時点において電動ポンプ１０１を作動させるようにしたものである。

また、第２の制御では、第１クラッチ１０に供給されている作動圧を検出する第１クラッチ圧センサ２０５は、第１油路１０３、１０４の油圧を検出する油圧検出手段として機能するようになっており、制御ユニット２００にライン１０３、１０４の油圧が所定圧以上である場合にＯＮ信号を送り、ライン１０３、１０４の油圧が所定圧未満である場合にＯＦＦ信号を送る第１クラッチ圧スイッチとして機能している。

第２の制御ではまた、制御ユニット２００は、第１クラッチ圧センサ２０５によって検出される第１油路１０３、１０４の油圧に基づいて、シフトバルブ１０６が第１状態から第２状態に切り換える切換タイミングを予測することができるようになっていると共に、予測される切換タイミングに基づいて、電動ポンプ１０１の駆動の開始を制御するようになっている。

図７に示すように、まず、エンジンの自動停止条件が成立した時点Ｔ１１で、エンジンを自動停止させる。エンジンを自動停止させる際には、エンジンの回転数が徐々に低くなり、これに伴って機械ポンプ６の吐出圧が低下し、第１油路１０３、１０４の油圧及び第１クラッチ圧が低下することとなる。

本実施形態では、第１クラッチ圧センサ２０５によって検出される圧力が所定圧Ｐ_２０になり、第１クラッチ圧スイッチがＯＦＦにされた時点Ｔ１２で、制御ユニット２００によって、シフトバルブ１０６が第１状態から第２状態に切り換えられる切換タイミングＴ１４が予測される。このとき、制御ユニット２００は、予測される切換タイミングＴ１４から所定時間前の時点Ｔ１３において電動ポンプ１０１の作動を開始させるように設定する。

その後、エンジンの回転数がさらに低くなって、機械ポンプ６の吐出圧がさらに低下し、第１油路１０３、１０４の油圧及び第１クラッチ圧がさらに低下する時点Ｔ１３において、電動ポンプ１０１を作動させる。そして、機械ポンプ６の吐出圧がさらに低下して第１油路１０３、１０４の油圧及びライン１０８の油圧が所定圧未満になり、第１クラッチ圧が所定圧Ｐ_２１未満になる時点Ｔ１４で、シフトバルブ１０６が第１状態から第２状態に切り換えられ、電動ポンプ１０１からの作動圧が機械ポンプ６からの作動圧に代わり、ライン１０９を介して第１クラッチ１０に供給され、図６に符号アで示すように、第1クラッチ圧が供給されている状態、即ち第１クラッチ１０が締結された状態が維持される。

その後、時点Ｔ１５で、エンジン再始動条件としてのブレーキペダルの踏み込みの解除が検出されると、エンジンが再始動されることになるが、自動変速機１は第１クラッチ１０が締結された状態、即ち１速の状態が保持されているから、車両はアクセルペダルの踏み込みに応じて直ちに発進することになる。

そして、その後、エンジンの始動に伴う機械ポンプ６の作動開始により該機械ポンプ６の吐出圧が立ち上がり、シフトバルブ１０６が第２状態から第１状態へ切り換えられた時点Ｔ１６で、該機械ポンプ６からの作動圧が第１クラッチ圧として第１クラッチ１０に供給される。これにより、電動ポンプ１０１は役目を終了し、停止する。

このように、第２の制御においても、本実施形態に係る自動変速機の制御装置は、機械ポンプ６から導かれた第１油路１０３、１０４と電動ポンプ１０１から導かれた第２油路１０７を前進発進段で締結される摩擦要素１０に通じる第３油路１０９に選択的に接続し、アイドルストップ手段２００によるエンジンの自動停止時に、第１油路１０３、１０４が第３油路１０９に接続された状態から第２油路１０７が第３油路１０９に接続された状態に切り換える油路切換手段１０６を備え、ポンプ駆動制御手段２００は、油路切換手段１０６によって第１油路１０３、１０４から第２油路１０７に切り換えられる前に電動ポンプ１０１の駆動を開始するように電動ポンプ１０１の駆動を制御する。

これにより、エンジンの自動停止時に、摩擦要素１０へのオイルの供給源が機械ポンプ６から電動ポンプ１０１に切り換えられる前に電動ポンプ１０１の駆動を開始して第２油路１０７の油圧を予め高めておくことができるので、電動ポンプ１０１を絶えず駆動させている場合に比してエネルギー損失を少なくしつつ摩擦要素１０へ供給される油圧が一時的に低下することを抑制することができる。

また、前記自動変速機の制御装置は、第１油路１０３、１０４の油圧を検出する油圧検出手段２０５と、該油圧検出手段２０５によって検出される第１油路１０３、１０４の油圧に基づいて、第１油路１０３、１０４が第３油路１０９に接続された状態から第２油路１０７が第３油路１０９に接続された状態に切り換えられる切換タイミングを予測する切換タイミング予測手段２００とをさらに備え、ポンプ駆動制御手段２００は、予測される切換タイミングに基づいて、電動ポンプ１０１の駆動を開始するように電動ポンプ１０１の駆動を制御することにより、電動ポンプ１０１の駆動開始を第１油路１０３、１０４が第３油路１０９に接続された状態から第２油路１０７が第３油路１０９に接続された状態に切り換えられる切換タイミングに基づいて好適に設定することができ、前記効果をより有効に奏することができる。

前述した第２の制御において、摩擦要素１０に供給されるオイルの温度を検出する温度センサなどの温度検出手段を設け、制御ユニット２００が、該温度検出手段によって検出されるオイルの温度が高い場合には該オイルの温度が低い場合に比して第１油路１０３、１０４から第２油路１０７への切換タイミングが早くなるように切換タイミングを予測するようにすることも可能である。

このように、摩擦要素１０に供給されるオイルの温度を検出する油温検出手段をさらに備え、切換タイミング予測手段は、油温検出手段によって検出されるオイルの温度が高い場合には該オイルの温度が低い場合に比して切換タイミングが早くなるように切換タイミングを予測することにより、オイルの温度に基づいて変化するオイルの粘性を考慮することにより、切換タイミングの予測精度を向上させることができる。

なお、第２の制御では、第１クラッチ圧センサ２０５によってライン１０３、１０４の油圧を検出しているが、ライン１０３、１０４、１０８に該ライン１０３、１０４、１０８の油圧を検出する油圧センサなどの油圧検出手段を設け、かかる油圧検出手段によって検出される油圧に基づいて、シフトバルブ１０６の切換タイミングを予測し、予測される切換タイミングに基づいて電動ポンプ１０１の作動を開始するようにすることも可能である。

以上のように、本発明は、例示された実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、種々の改良及び設計上の変更が可能であることは言うまでもない。

以上のように、本発明によれば、アイドルストップ制御によるエンジン停止時に摩擦要素へのオイルの供給源をエンジン駆動による機械ポンプから電動ポンプに切り換える自動変速機が搭載された車両において、エネルギー損失を少なくしつつ摩擦要素へ供給される油圧が一時的に低下することを抑制することが可能となるから、この種の車両の製造産業分野において好適に利用される可能性がある。

１自動変速機
６機械ポンプ
１０第１クラッチ
１０１電動ポンプ
１０３、１０４第１油路
１０６シフトバルブ
１０７第２油路
１０９第３油路
１１３第４油路
１１４オリフィス
２００制御ユニット
２０１車速センサ
２０５第１クラッチ圧センサ
２０８加速度センサ

Claims

摩擦要素にオイルを供給するエンジン駆動の機械式オイルポンプと、前記摩擦要素にオイルを供給する電動式オイルポンプと、該電動式オイルポンプの駆動を制御するポンプ駆動制御手段とを備えると共に、車両の停車時において所定のエンジン停止条件が成立したときにエンジンを自動停止すると共に、この自動停止状態で所定のエンジン再始動条件が成立したときに、エンジンを自動再始動させるアイドルストップ手段を備えた自動変速機の制御装置であって、
前記機械式オイルポンプから導かれた第１油路と前記電動式オイルポンプから導かれた第２油路を前進発進段で締結される摩擦要素に通じる第３油路に選択的に接続し、前記アイドルストップ手段によるエンジンの自動停止時に、前記第１油路が第３油路に接続された状態から前記第２油路が第３油路に接続された状態に切り換える油路切換手段を備え、
前記ポンプ駆動制御手段は、前記油路切換手段によって前記第１油路が第３油路に接続された状態から前記第２油路が第３油路に接続された状態に切り換えられる前に前記電動式オイルポンプの駆動を開始するように前記電動式オイルポンプの駆動を制御する、
ことを特徴とする自動変速機の制御装置。
前記油路切換手段は、前記第１油路の油圧が所定圧以上である場合に前記第１油路を第３油路に接続し、前記第１油路の油圧が所定圧未満である場合に前記第２油路を第３油路に接続するものであり、
前記第１油路の油圧を検出する油圧検出手段と、
該油圧検出手段によって検出される前記第１油路の油圧に基づいて、前記油路切換手段によって前記第１油路が第３油路に接続された状態から前記第２油路が第３油路に接続された状態に切り換えられる切換タイミングを予測する切換タイミング予測手段と、
をさらに備え、
前記ポンプ駆動制御手段は、前記切換タイミング予測手段によって予測される前記切換タイミングに基づいて、前記電動式オイルポンプの駆動を開始するように前記電動式オイルポンプの駆動を制御する、
ことを特徴とする請求項１に記載の自動変速機の制御装置。
前記摩擦要素に供給されるオイルの温度を検出する油温検出手段をさらに備え、
前記切換タイミング予測手段は、前記油温検出手段によって検出されるオイルの温度が高い場合には該オイルの温度が低い場合に比して前記切換タイミングが早くなるように前記切換タイミングを予測する、
ことを特徴とする請求項２に記載の自動変速機の制御装置。
ドライバによる減速要求を検出する減速要求検出手段と、
車両の車速を検出する車速検出手段と、
をさらに備え、
前記ポンプ駆動制御手段は、前記減速要求検出手段によって検出される前記減速要求が大きくなるにつれて、前記車速検出手段によって検出される車速が高い車速で、前記電動式オイルポンプの駆動を開始するように前記電動式オイルポンプの駆動を制御する、
ことを特徴とする請求項１に記載の自動変速機の制御装置。
前記第２油路に接続され、前記電動式オイルポンプの駆動停止時に前記第２油路の油圧を低下させるための第４油路が設けられ、
該第４油路にオリフィスが設けられている、
ことを特徴とする請求項１から請求項４の何れか１項に記載の自動変速機の制御装置。
前記電動式オイルポンプは、前記機械式オイルポンプに比して最大容量が小さく設定されたものである、
ことを特徴とする請求項１から請求項５の何れか１項に記載の自動変速機の制御装置。