JP2016148365A - 油圧制御装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】充填相の期間を短縮することのできる油圧制御装置を提供する。
【解決手段】油圧制御装置1は、車両用自動変速機2の摩擦要素5a〜5eに供給する油圧である供給圧を制御することによって、摩擦要素5a〜5eの係合状態および開放状態を制御する。
摩擦要素5a〜5eが開放状態から係合状態に移行する際に、供給圧指令手段50aは、供給圧の指令値の時間変化を表す波形が、下限値に保たれる第1定常相、一時的な上昇波形を呈する充填相、この充填相より低い値に保たれる待機相、上昇波形を伴う油圧制御相、および、上限値の与えられる第2定常相をこの順に形成するように供給圧の指令値を求め、充填相で、フィードバック室の接続先がドレイン油路46となるように切替弁55a〜55eを制御するTCU50を備える。
このため、電磁弁35a〜35eの弁体は、ドレイン油路46の圧力に抗して動作すれば良くなり、速やかな弁体の動作を実現できる。
【選択図】図1
【解決手段】油圧制御装置1は、車両用自動変速機2の摩擦要素5a〜5eに供給する油圧である供給圧を制御することによって、摩擦要素5a〜5eの係合状態および開放状態を制御する。
摩擦要素5a〜5eが開放状態から係合状態に移行する際に、供給圧指令手段50aは、供給圧の指令値の時間変化を表す波形が、下限値に保たれる第1定常相、一時的な上昇波形を呈する充填相、この充填相より低い値に保たれる待機相、上昇波形を伴う油圧制御相、および、上限値の与えられる第2定常相をこの順に形成するように供給圧の指令値を求め、充填相で、フィードバック室の接続先がドレイン油路46となるように切替弁55a〜55eを制御するTCU50を備える。
このため、電磁弁35a〜35eの弁体は、ドレイン油路46の圧力に抗して動作すれば良くなり、速やかな弁体の動作を実現できる。
【選択図】図1
Description
本発明は、車両用自動変速機に供給する油圧を制御する油圧制御装置に係るものである。
従来から、車両用自動変速機の摩擦要素に供給する油圧である供給圧を制御することによって、摩擦要素の係合状態および開放状態を制御する油圧制御装置が周知となっている。
ここで、摩擦要素は、供給圧によって移動可能なピストンと、このピストンを供給圧に抗して押圧するリターンスプリングと、このピストンの移動により係合されたり係合が解かれたりする第1係合板および第2係合板とを具備している。
ここで、摩擦要素は、供給圧によって移動可能なピストンと、このピストンを供給圧に抗して押圧するリターンスプリングと、このピストンの移動により係合されたり係合が解かれたりする第1係合板および第2係合板とを具備している。
そして、油圧制御装置は、第1係合板と第2係合板とを係合させた係合状態としたときに第1係合板と第2係合板との間にトルクの伝達を生じさせ、第1係合板と第2係合板の係合を解いた開放状態としたときに第1係合板と前記第2係合板との間のトルクの伝達を遮断し、供給圧を制御することで第1係合板と第2係合板との間の伝達されるトルク量を制御している。
ここで、供給圧を制御するものとして電磁弁が用いられている。そして、電磁弁は、所定の油圧発生源が発生する油圧である元圧を調圧して油路を介して摩擦要素に出力している。
また、電磁弁は油路に接続されるフィードバック室を有することにより供給圧の変化を抑制するフィードバック力が弁体に与えられている。
なお、フィードバック室を有する電磁弁は、通電量に比例した供給圧を出力することができるため、制御性が良くなっている。
また、電磁弁は油路に接続されるフィードバック室を有することにより供給圧の変化を抑制するフィードバック力が弁体に与えられている。
なお、フィードバック室を有する電磁弁は、通電量に比例した供給圧を出力することができるため、制御性が良くなっている。
ところで、油圧制御装置は、変速動作において摩擦要素を開放状態から係合状態に移行させる際に、摩擦要素に作動油を供給し摩擦要素内を作動油で満たす、いわゆるガタ詰め期間が設けられている。
なお、ガタ詰め期間は、供給圧の指令値の時間変化を表す波形が、一時的な上昇波形を呈する充填相、および、この充填相より低い値に保たれる待機相から構成されている(特許文献1参照。)。
なお、ガタ詰め期間は、供給圧の指令値の時間変化を表す波形が、一時的な上昇波形を呈する充填相、および、この充填相より低い値に保たれる待機相から構成されている(特許文献1参照。)。
しかし、このガタ詰め期間は、第1係合板と第2係合板とを係合させる変速動作に直接に関与する期間ではないため、変速動作において無駄な期間となっており、変速動作全体の時間短縮のためにも、このガタ詰め期間、特に充填相の期間を短縮することが従来から望まれていた。
本発明は、上記の問題点を解決するためになされたものであり、その目的は、充填相の期間を短縮することのできる油圧制御装置を提供することにある。
本願第1発明によれば、油圧制御装置は、車両用自動変速機の摩擦要素に供給する油圧である供給圧を制御することによって、摩擦要素の係合状態および開放状態を制御する。
そして、以下に詳説する供給圧指令手段、電磁弁、および、切替手段を備える。
そして、以下に詳説する供給圧指令手段、電磁弁、および、切替手段を備える。
供給圧指令手段は供給圧の指令値を求める。
電磁弁は、所定の油圧発生源が発生する油圧である元圧を供給圧の指令値に基づいて調圧して油路を介して摩擦要素に出力するとともに、油路に接続されるフィードバック室を有することにより供給圧の変化を抑制するフィードバック力が弁体に与えられる。
切替手段は、フィードバック室を油路とドレイン圧の与えられるドレイン油路とのいずれかに接続できるようにフィードバック室の接続先を切り替えることができる。
電磁弁は、所定の油圧発生源が発生する油圧である元圧を供給圧の指令値に基づいて調圧して油路を介して摩擦要素に出力するとともに、油路に接続されるフィードバック室を有することにより供給圧の変化を抑制するフィードバック力が弁体に与えられる。
切替手段は、フィードバック室を油路とドレイン圧の与えられるドレイン油路とのいずれかに接続できるようにフィードバック室の接続先を切り替えることができる。
そして、摩擦要素が開放状態から係合状態に移行する際に、供給圧指令手段は、供給圧の指令値の時間変化を表す波形が、下限値に保たれる第1定常相、一時的な上昇波形を呈する充填相、この充填相より低い値に保たれる待機相、上昇波形を伴う油圧制御相、および、上限値の与えられる第2定常相をこの順に形成するように供給圧の指令値を求める。
そして、充填相で、フィードバック室の接続先がドレイン油路となるように切替手段を制御する制御手段を備える。
そして、充填相で、フィードバック室の接続先がドレイン油路となるように切替手段を制御する制御手段を備える。
これにより、充填相においてフィードバック室の油圧はドレイン油路の圧力となる。
なお、フィードバック室が電磁弁と摩擦要素の間の油路(以下、供給油路と呼ぶことがある。)に接続されている場合、フィードバック室の油圧は供給圧となっており、電磁弁の開口面積を増大させる際にこの供給圧に抗して弁体を動作させなくてはならなかった。このため、弁体の動作の大きな抵抗となっており、摩擦要素に作動油を速やかに供給できなかった。よって、摩擦要素を作動油で満たすことに時間を要し、充填相の期間を長く設定(図6参照。)する必要があった。
特に、低温時においては、作動油の粘性が高くなり、供給油路での作動油の移動が滞り供給油路内の圧力が高くなる傾向があり、弁体の速やかな動作に対してより大きな影響を与えていた。
なお、電磁弁の開口面積とは、元圧の供給される油路の弁体によって覆われていない面積のことで、最大の開口面積が得られる状態を全開としている。
なお、フィードバック室が電磁弁と摩擦要素の間の油路(以下、供給油路と呼ぶことがある。)に接続されている場合、フィードバック室の油圧は供給圧となっており、電磁弁の開口面積を増大させる際にこの供給圧に抗して弁体を動作させなくてはならなかった。このため、弁体の動作の大きな抵抗となっており、摩擦要素に作動油を速やかに供給できなかった。よって、摩擦要素を作動油で満たすことに時間を要し、充填相の期間を長く設定(図6参照。)する必要があった。
特に、低温時においては、作動油の粘性が高くなり、供給油路での作動油の移動が滞り供給油路内の圧力が高くなる傾向があり、弁体の速やかな動作に対してより大きな影響を与えていた。
なお、電磁弁の開口面積とは、元圧の供給される油路の弁体によって覆われていない面積のことで、最大の開口面積が得られる状態を全開としている。
このため、上記構成によると、フィードバック室の油圧がドレイン油路の圧力となるので、電磁弁の開口面積を増大させる際に、弁体は、ドレイン油路の圧力に抗して動作すれば良くなり、速やかな弁体の動作を実現できる。
なお、ドレイン油路の圧力は、大気圧等の比較的低圧となっている。
この結果、電磁弁は速やかに開弁でき、摩擦要素に速やかに作動油を送り込むことができるため充填相の期間を短縮することができる。
なお、ドレイン油路の圧力は、大気圧等の比較的低圧となっている。
この結果、電磁弁は速やかに開弁でき、摩擦要素に速やかに作動油を送り込むことができるため充填相の期間を短縮することができる。
なお、図6において、供給油路は電磁弁と摩擦要素の間にオリフィスが設けられており、フィードバック室は電磁弁とオリフィスとの間の供給油路と接続されている。このため、図示するように弁体がフィードバック力の影響を受け電磁弁は全開とはならない。
また、電磁弁とオリフィスとの間の供給圧の検出値および摩擦要素とオリフィスとの間の供給圧の検出値は、実験用ベンチにおいて供給油路のそれぞれの位置に油圧センサを設けることによって取得されている。
なお、図6には参考のため、タービン回転数および出力トルクの相対的時間変化も付記してある。
また、電磁弁とオリフィスとの間の供給圧の検出値および摩擦要素とオリフィスとの間の供給圧の検出値は、実験用ベンチにおいて供給油路のそれぞれの位置に油圧センサを設けることによって取得されている。
なお、図6には参考のため、タービン回転数および出力トルクの相対的時間変化も付記してある。
以下、発明を実施するための形態を実施例に基づいて説明する。
本発明の実施例による油圧制御装置1を用いた車両用自動変速機2を図1に示す。
油圧制御装置1は、車両用自動変速機2の摩擦要素5a〜5eに供給する供給圧を制御することによって、摩擦要素5a〜5eの係合状態および開放状態を制御するものである。
なお、この車両用自動変速機2を搭載する車両には、アイドリングストップシステムが採用されている。
アイドリングストップシステムとは、シフトレンジが前進走行レンジにあり、且つ、車速が所定値以下のときに内燃機関(図示せず。)を停止するように制御するものである。
油圧制御装置1は、車両用自動変速機2の摩擦要素5a〜5eに供給する供給圧を制御することによって、摩擦要素5a〜5eの係合状態および開放状態を制御するものである。
なお、この車両用自動変速機2を搭載する車両には、アイドリングストップシステムが採用されている。
アイドリングストップシステムとは、シフトレンジが前進走行レンジにあり、且つ、車速が所定値以下のときに内燃機関(図示せず。)を停止するように制御するものである。
車両用自動変速機2は、内燃機関のクランク軸(図示せず。)に連結されるトルクコンバータ(図示せず。)、遊星歯車式の変速機構(図示せず。)、変速機構を変速するための油圧式の摩擦要素5a〜5e、および、油圧制御装置1を備えた有段変速機である。
変速機構は、複数の遊星歯車(図示せず。)を有し、摩擦要素5a〜5eは、その遊星歯車の有するサンギア、キャリア、リングギア等の回転要素のトルクを他の遊星歯車の回転要素またはトランスミッションケース等に伝達する。
変速機構は、複数の遊星歯車(図示せず。)を有し、摩擦要素5a〜5eは、その遊星歯車の有するサンギア、キャリア、リングギア等の回転要素のトルクを他の遊星歯車の回転要素またはトランスミッションケース等に伝達する。
摩擦要素5a〜5eは、第1係合板6aおよび第2係合板6bを具備する湿式多板クラッチまたは湿式多板ブレーキからなる。車両用自動変速機2は、摩擦要素5a〜5eの係合状態および開放状態を、第1係合板6aと第2係合板6bとを係合させたり、第1係合板6aと第2係合板6bとの係合を解いたりすることによって制御し、トルクコンバータのタービン軸(図示せず。)と出力軸(図示せず。)との間の動力伝達経路を切り換えることにより複数の変速段のうちのいずれか1つを成立させる。
ここで、摩擦要素5a〜5eは、供給圧によって移動可能なピストン7と、このピストン7を供給圧に抗して押圧するリターンスプリング8とを具備し、このピストン7の移動により第1係合板6aと第2係合板6bとは、係合したり係合が解かれたりする。
そして、第1係合板6aと第2係合板6bとが係合した係合状態のときに第1係合板6aと第2係合板6bとの間にトルクの伝達が生じ、第1係合板6aと第2係合板6bとの係合が解かれた開放状態のときに第1係合板6aと前記第2係合板6bの間のトルクの伝達が遮断される。
そして、第1係合板6aと第2係合板6bとが係合した係合状態のときに第1係合板6aと第2係合板6bとの間にトルクの伝達が生じ、第1係合板6aと第2係合板6bとの係合が解かれた開放状態のときに第1係合板6aと前記第2係合板6bの間のトルクの伝達が遮断される。
油圧制御装置1は、車両用自動変速機2を構成する各部材に油圧を供給するための「油圧発生源」としての油圧供給装置1aを具備する。
油圧供給装置1aは、オイルパン9から汲み上げた作動油を、摩擦要素5a〜5eのそれぞれのピストン7、およびトルクコンバータに供給する。
油圧供給装置1aは、機械ポンプ10、電動ポンプ11、ライン圧制御弁12、および、マニュアルバルブ13等を備える。
油圧供給装置1aは、オイルパン9から汲み上げた作動油を、摩擦要素5a〜5eのそれぞれのピストン7、およびトルクコンバータに供給する。
油圧供給装置1aは、機械ポンプ10、電動ポンプ11、ライン圧制御弁12、および、マニュアルバルブ13等を備える。
機械ポンプ10は内燃機関の回転とともに駆動される。機械ポンプ10はオイルパン9に貯留された作動油を、油路14を通じて吸入する。機械ポンプ10は油路14に接続された吸入口から吸入した作動油を機械ポンプ10内で加圧し吐出口から油路15に吐出する。
油路15は、機械ポンプ10の吐出口とマニュアルバルブ13の導入口13aとを接続する。機械ポンプ10から吐出された作動油は、油路15を通り、マニュアルバルブ13の導入口13aに供給される。
なお、油路15に設けられた逆止弁16は、機械ポンプ10からマニュアルバルブ13への作動油の流れを許容し、マニュアルバルブ13から機械ポンプ10への作動油の流れを禁止する。
油路15は、機械ポンプ10の吐出口とマニュアルバルブ13の導入口13aとを接続する。機械ポンプ10から吐出された作動油は、油路15を通り、マニュアルバルブ13の導入口13aに供給される。
なお、油路15に設けられた逆止弁16は、機械ポンプ10からマニュアルバルブ13への作動油の流れを許容し、マニュアルバルブ13から機械ポンプ10への作動油の流れを禁止する。
電動ポンプ11は、内燃機関によらずに油圧を発生させ、通電により回転するモータによって駆動される。電動ポンプ11は、オイルパン9に貯留された作動油を、油路18を通じて吸入する。電動ポンプ11は油路18に接続された吸入口から吸入した作動油を電動ポンプ11内で加圧し、吐出口から油路19に吐出する。
油路19は、電動ポンプ11の吐出口と、油路15の逆止弁16よりマニュアルバルブ13側の油路15とを接続する。電動ポンプ11から吐出された作動油は油路19から油路15を経由して、マニュアルバルブ13の導入口13aに供給される。
なお、油路19に設けられた逆止弁20は、電動ポンプ11からマニュアルバルブ13へ流れる作動油の流れを許容し、マニュアルバルブ13から電動ポンプ11への作動油の流れを禁止する。
油路19は、電動ポンプ11の吐出口と、油路15の逆止弁16よりマニュアルバルブ13側の油路15とを接続する。電動ポンプ11から吐出された作動油は油路19から油路15を経由して、マニュアルバルブ13の導入口13aに供給される。
なお、油路19に設けられた逆止弁20は、電動ポンプ11からマニュアルバルブ13へ流れる作動油の流れを許容し、マニュアルバルブ13から電動ポンプ11への作動油の流れを禁止する。
ライン圧制御弁12は、パイロット式の圧力調整弁であり、油路15の逆止弁16より機械ポンプ10側から分岐した分路22に接続される。ライン圧制御弁12は、マニュアルバルブ13に供給される油圧である「元圧」としてのライン圧を調整する。
ライン圧制御弁12のスプールは、スプリングの付勢力と分路22の作動油から受ける力と、車両用自動変速機2の負荷に応じて制御される電磁弁23が制御する油圧から受ける力とのつり合いにより移動し、リリーフ口12aを開閉する。
ライン圧制御弁12のスプールは、スプリングの付勢力と分路22の作動油から受ける力と、車両用自動変速機2の負荷に応じて制御される電磁弁23が制御する油圧から受ける力とのつり合いにより移動し、リリーフ口12aを開閉する。
そして、機械ポンプ10または電動ポンプ11から吐出された油圧がライン圧より高いとき、余剰となる作動油がリリーフ口12aから油路25を通じてオイルパン9へと戻される。
また、ライン圧制御弁12のリリーフ口12bから排出された作動油は、トルクコンバータのロックアップ回路に供給される。
なお、作動油の油温は「油温検出手段」である温度センサ27によって取得される。
また、分路22からさらに分岐する分路28が設けられており、この分路28は各部材に作動油を潤滑油として供給する潤滑部に接続されている。なお、分路28には逆止弁29が設けられている。
また、ライン圧制御弁12のリリーフ口12bから排出された作動油は、トルクコンバータのロックアップ回路に供給される。
なお、作動油の油温は「油温検出手段」である温度センサ27によって取得される。
また、分路22からさらに分岐する分路28が設けられており、この分路28は各部材に作動油を潤滑油として供給する潤滑部に接続されている。なお、分路28には逆止弁29が設けられている。
車両の運転者により、セレクトバー30は、例えば、5つの操作位置に操作される。
ここで、5つの操作位置とは、エンジンブレーキの付与される前進走行のためのLレンジ、前進走行するためのDレンジ、駐車のためのPレンジ、後進走行するためのRレンジ、および、動力伝達を遮断するためのNレンジである。マニュアルバルブ13の有するスプール13bは、セレクトバー30に機械的または電気的に接続されており、セレクトバー30の操作位置に応じて作動する。
ここで、5つの操作位置とは、エンジンブレーキの付与される前進走行のためのLレンジ、前進走行するためのDレンジ、駐車のためのPレンジ、後進走行するためのRレンジ、および、動力伝達を遮断するためのNレンジである。マニュアルバルブ13の有するスプール13bは、セレクトバー30に機械的または電気的に接続されており、セレクトバー30の操作位置に応じて作動する。
セレクトバー30の操作位置がDレンジにある時、マニュアルバルブ13は、油路15と前進油路32とを連通させ、油路15と後進油路33とを遮断する。この時、油路15および油路19の作動油が、前進油路32を通じて前進用摩擦要素5b、5c、5dに対応した電磁弁35b、35c、35dに供給可能となる。
なお、前進用摩擦要素5b、5c、5dとは、前進油路32を通じて油圧が供給され、前進変速段の成立に関与する摩擦要素である。
なお、前進用摩擦要素5b、5c、5dとは、前進油路32を通じて油圧が供給され、前進変速段の成立に関与する摩擦要素である。
また、セレクトバー30の操作位置がRレンジにある時、マニュアルバルブ13は、油路15と後進油路33とを連通し、油路15と前進油路32とを遮断する。この時、油路15および油路19の作動油が、後進油路33を通じて後進用摩擦要素5eに対応した電磁弁35eに供給可能となる。
なお、後進用摩擦要素5eとは、後進油路33を通じて油圧が供給される摩擦要素である。
なお、後進用摩擦要素5eとは、後進油路33を通じて油圧が供給される摩擦要素である。
そして、セレクトバー30の操作位置がPレンジまたはNレンジにある時、マニュアルバルブ13は、前進油路32および後進油路33と油路15とを遮断する。
なお、マニュアルバルブ13を介さず直接に油路15から作動油が供給される摩擦要素5aがあるが、この摩擦要素5aは湿式多板ブレーキであり、セレクトバー30の操作位置がLレンジにある場合に前進用摩擦要素の一部である摩擦要素5dと協働して動作してエンジンブレーキを付与する。そして、セレクトバー30の操作位置がRレンジにある場合に後進用摩擦要素5eと協働して動作して後進を形成する(以下、この摩擦要素5aをブレーキ用摩擦要素と呼ぶことがある。)。
なお、マニュアルバルブ13を介さず直接に油路15から作動油が供給される摩擦要素5aがあるが、この摩擦要素5aは湿式多板ブレーキであり、セレクトバー30の操作位置がLレンジにある場合に前進用摩擦要素の一部である摩擦要素5dと協働して動作してエンジンブレーキを付与する。そして、セレクトバー30の操作位置がRレンジにある場合に後進用摩擦要素5eと協働して動作して後進を形成する(以下、この摩擦要素5aをブレーキ用摩擦要素と呼ぶことがある。)。
前進用摩擦要素5b、5c、5dに対応して、電磁弁35b、35c、35dが設けられる。前進用摩擦要素5b、5c、5dのいずれを係合させるかは複数の前進変速段毎に決められている。そして、後進用摩擦要素5eに対応して電磁弁35eが設けられ、ブレーキ用摩擦要素5aに対応して電磁弁35aが設けられる。
すなわち、複数の摩擦要素5a〜5eそれぞれに対して、電磁弁35a〜35eがそれぞれ「油路」である供給油路40a〜40eを介して設けられている。
すなわち、複数の摩擦要素5a〜5eそれぞれに対して、電磁弁35a〜35eがそれぞれ「油路」である供給油路40a〜40eを介して設けられている。
電磁弁35a〜35eの具体例について、図1〜図4を用いて説明する。電磁弁35a〜35eは、出力油圧を連続して変更可能なスプールバルブ式の油圧制御弁である。電磁弁35a〜35eは、コイル41への通電に伴い発生する磁束によって駆動される磁性体からなる可動体43と、この可動体43によって駆動される弁体44とを有し、油圧供給装置1aが発生する油圧であるライン圧を弁体44の移動により供給圧に調圧して摩擦要素5a〜5eに出力する。
電磁弁35a〜35eは、与えられる電流の指令値に応じた電磁推力と出力油圧からフィードバック室45に導入される油圧とのつり合いにより、出力油圧である供給圧を制御している。なお、フィードバック室45に導入される油圧は、供給圧の変化を抑制するフィードバック力を弁体44に与えている。
電磁弁35a〜35eは、油路15から直接、または、マニュアルバルブ13から前進油路32または後進油路33を経由して供給された作動油の圧力であるライン圧を調整し、摩擦要素5a〜5eに供給可能となっている。
そして、電磁弁35a〜35eからの供給圧を制御することで第1係合板6aと第2係合板6bとの間の伝達されるトルク量を制御している。
そして、電磁弁35a〜35eからの供給圧を制御することで第1係合板6aと第2係合板6bとの間の伝達されるトルク量を制御している。
なお、電磁弁35a〜35eは、全開時に供給油路40a〜40eとライン圧の与えられる油路とを連通させ、供給油路40a〜40eとドレイン圧の与えられるドレイン油路46とを遮断する(図4(a)参照。)ことで、摩擦要素5a〜5eにライン圧が出力される。そして、全閉時に供給油路40a〜40eとドレイン油路46と連通させ、供給油路40a〜40eとライン圧の与えられる油路とを遮断することで、摩擦要素5a〜5eにはドレイン圧が与えられている(図4(b)参照。)。
なお、全閉時において、ドレイン油路46の弁体44によって覆われていない部分の面積は最大となっている。すなわち、供給油路40a〜40eは、全閉時において、ドレイン油路46と最大開度で連通している。
なお、全閉時において、ドレイン油路46の弁体44によって覆われていない部分の面積は最大となっている。すなわち、供給油路40a〜40eは、全閉時において、ドレイン油路46と最大開度で連通している。
TCU50は、供給圧指令手段50a、電流指令手段50bおよび電磁弁35a〜35eを駆動するドライバ50c等から構成される。
車両用自動変速機2においては、摩擦要素5a〜5eを変速動作させるときに所定のパターンである油圧パターンに従って変化させている。
そこで、供給圧指令手段50aは、この油圧パターンに基づき摩擦要素5a〜5eに与える供給圧の指令値を算出している。
そして、電流指令手段50bは、電流指令特性に供給圧の指令値を当てはめ、コイル41に流す電流の指令値を算出するとともに、この電流の指令値を示す制御信号を出力する。
車両用自動変速機2においては、摩擦要素5a〜5eを変速動作させるときに所定のパターンである油圧パターンに従って変化させている。
そこで、供給圧指令手段50aは、この油圧パターンに基づき摩擦要素5a〜5eに与える供給圧の指令値を算出している。
そして、電流指令手段50bは、電流指令特性に供給圧の指令値を当てはめ、コイル41に流す電流の指令値を算出するとともに、この電流の指令値を示す制御信号を出力する。
ドライバ50cは、制御信号の入力によりコイル41に電流を流すものであり、スイッチング素子等を含む電気回路を有しており、電流指令手段50bからの電流の指令値に対応する実電流を電磁弁35a〜35eに与える。
なお、ドライバ50cは、電磁弁35a〜35eのそれぞれに対応しており、TCU50は、ドライバ50cのそれぞれに異なる電流の指令値、つまり、電磁弁35a〜35eそれぞれに対して異なる電流値を与えることができる。
なお、ドライバ50cは、電磁弁35a〜35eのそれぞれに対応しており、TCU50は、ドライバ50cのそれぞれに異なる電流の指令値、つまり、電磁弁35a〜35eそれぞれに対して異なる電流値を与えることができる。
ここで、電流指令特性とは、それぞれのドライバ50cに与える電流の指令値と油圧の指令値との相関であり、それぞれの摩擦要素5a〜5eに対して求められている。
なお、初期状態における電流指令特性は、複数のドライバ50cに与える電流の指令値と摩擦要素に与えられる供給圧を検出することで、その検出される供給圧の平均値を用いて作製されている。
なお、初期状態における電流指令特性は、複数のドライバ50cに与える電流の指令値と摩擦要素に与えられる供給圧を検出することで、その検出される供給圧の平均値を用いて作製されている。
すなわち、電磁弁35a〜35eは、油圧供給装置1aの発生する油圧であるライン圧を供給圧の指令値に基づいて調圧して供給油路40a〜40eを介して摩擦要素に5a〜5e出力するとともに、供給油路40a〜40eに接続されるフィードバック室45を有することにより供給圧の変化を抑制するフィードバック力が弁体44に与えられる構成となっている。
なお、それぞれの供給油路40a〜40eには、電磁弁35a〜35eと摩擦要素5a〜5eとの間に油路断面積を絞るオリフィス51a〜51eが設けられている。
そして、それぞれの供給油路40a〜40eは、オリフィス51a〜51eに対して電磁弁側の部分とそれぞれの電磁弁35a〜35eのフィードバック室45とを接続している。
また、それぞれの供給油路40a〜40eには、オリフィス51a〜51eに対して摩擦要素側の部分に供給圧の急峻な変化量を吸収するダンパ52a〜52eが設けられている。
そして、それぞれの供給油路40a〜40eは、オリフィス51a〜51eに対して電磁弁側の部分とそれぞれの電磁弁35a〜35eのフィードバック室45とを接続している。
また、それぞれの供給油路40a〜40eには、オリフィス51a〜51eに対して摩擦要素側の部分に供給圧の急峻な変化量を吸収するダンパ52a〜52eが設けられている。
なお、TCU50は、電磁弁35a〜35eに電流の指令値を与えるだけでなく、取得する各種データ、例えば温度センサ27によって取得された油温の検出値から車両用自動変速機2を構成する各種部材に制御信号を送ったり、各種データから様々な判断を行ったりする。
ここで、ドライバ50cの具体例を図2に示す。
ドライバ50cは、スイッチング素子53a、スイッチング素子53bおよびコイル41に流れる電流を検出する電流検出手段としての検出抵抗54を具備する。
スイッチング素子53aのコレクタ端子はバッテリに接続されており、エミッタ端子はコイルの一端に接続されている。
スイッチング素子53bのコレクタ端子はコイルの他端に接続されており、エミッタ端子は、検出抵抗54を介して接地されている。
ドライバ50cは、スイッチング素子53a、スイッチング素子53bおよびコイル41に流れる電流を検出する電流検出手段としての検出抵抗54を具備する。
スイッチング素子53aのコレクタ端子はバッテリに接続されており、エミッタ端子はコイルの一端に接続されている。
スイッチング素子53bのコレクタ端子はコイルの他端に接続されており、エミッタ端子は、検出抵抗54を介して接地されている。
そして、スイッチング素子53bは常時オン制御、スイッチング素子53aは電流指令手段50bからの制御信号によりPWM制御されることでコイル41への通電量が制御されている。
なお、通電量は検出抵抗54を流れる電流の検出値を検出抵抗54間の電圧値として取得することで電流の指令値を実現するように制御されている。
なお、通電量は検出抵抗54を流れる電流の検出値を検出抵抗54間の電圧値として取得することで電流の指令値を実現するように制御されている。
また、本実施例においては、「切替手段」としての切替弁55a〜55eが設けられている。
切替弁55a〜55eは、図1〜図3に示すようにそれぞれの電磁弁35a〜35eのフィードバック室45を、供給油路40a〜40eとドレイン圧の与えられるドレイン油路46とのいずれかと接続できるようにフィードバック室45の接続先を切り替えることができる。
なお、ドレイン油路46は、電磁弁35a〜35eの全閉時に供給油路40a〜40eと連通するドレイン油路46ともなっており、車両用自動変速機2の複数の機器で共有されている。
切替弁55a〜55eは、図1〜図3に示すようにそれぞれの電磁弁35a〜35eのフィードバック室45を、供給油路40a〜40eとドレイン圧の与えられるドレイン油路46とのいずれかと接続できるようにフィードバック室45の接続先を切り替えることができる。
なお、ドレイン油路46は、電磁弁35a〜35eの全閉時に供給油路40a〜40eと連通するドレイン油路46ともなっており、車両用自動変速機2の複数の機器で共有されている。
切替弁55a〜55eは、それぞれ軸方向に往復動可能で常時軸方向一方側に作用する付勢力が与えられている弁体を有し、弁体に対し軸方向他方側に作用する力が付勢力を上回ると弁体は軸方向他端に移動することでそれぞれのフィードバック室45をそれぞれの供給油路40a〜40eと接続する(図2参照。)。
一方、弁体に対し軸方向他方側に作用する力が付勢力を下回ると弁体は軸方向一端に移動することでそれぞれのフィードバック室45をドレイン油路46と接続する(図3参照。)。
一方、弁体に対し軸方向他方側に作用する力が付勢力を下回ると弁体は軸方向一端に移動することでそれぞれのフィードバック室45をドレイン油路46と接続する(図3参照。)。
なお、図1において、切替弁55a〜55eは、それぞれの弁体が軸方向に直列に接続された構造となっており、全体として一斉に軸方向に往復動するため、それぞれのフィードバック室45はそれぞれの切替弁55a〜55eにより接続先が同時にそれぞれの供給油路40a〜40eまたはドレイン油路46に切り替えられている。
なお、切替弁55a〜55eのそれぞれの弁体に作用する軸方向他方側の力は、電磁弁57によって元圧を調圧することで与えられており、この電磁弁57はTCU50によって制御されている。
なお、切替弁55a〜55eのそれぞれの弁体に作用する軸方向他方側の力は、電磁弁57によって元圧を調圧することで与えられており、この電磁弁57はTCU50によって制御されている。
次いで、図5に示す摩擦要素の供給圧の指令値および供給圧の検出値の時間変化の具体例を用いて制御手段について説明する。
なお、電磁弁35a〜35eとオリフィス51a〜51eとの間の検出値および摩擦要素5a〜5eとオリフィス51a〜51eとの間の検出値は、実験用ベンチにおいて供給油路40a〜40eのそれぞれの位置にそれぞれ油圧センサを設けることによって取得されている。
また、図5には参考のため、タービン回転数および出力トルクの相対的時間変化も付記してある。
なお、電磁弁35a〜35eとオリフィス51a〜51eとの間の検出値および摩擦要素5a〜5eとオリフィス51a〜51eとの間の検出値は、実験用ベンチにおいて供給油路40a〜40eのそれぞれの位置にそれぞれ油圧センサを設けることによって取得されている。
また、図5には参考のため、タービン回転数および出力トルクの相対的時間変化も付記してある。
図5には、摩擦要素が開放状態から係合状態に移行する際における供給圧の指令値の時間変化を表す波形を示している。供給圧の指令値の時間変化を表す波形は、下限値に保たれる第1定常相、一時的な上昇波形を呈する充填相、この充填相より低い値に保たれる待機相、上昇波形を伴う制御相、および、上限値の与えられる第2定常相をこの順に形成している。
なお、制御相と第2定常相の境界は、第1係合板6aと第2係合板6bが相対回転する状態から相対回転しない状態へと移行する部分であり、本実施例においては、出力トルクの変化から判断している。しかし、この態様に拘るわけではなく、例えばタービン回転数から判断してもよい。
なお、制御相と第2定常相の境界は、第1係合板6aと第2係合板6bが相対回転する状態から相対回転しない状態へと移行する部分であり、本実施例においては、出力トルクの変化から判断している。しかし、この態様に拘るわけではなく、例えばタービン回転数から判断してもよい。
ここで制御手段であるTCU50は、充填相で、フィードバック室45の接続先がドレイン油路46となるように切替弁55a〜55eを制御している。
なお、切替手段である切替弁55a〜55eは、通電時にフィードバック室45と供給油路40a〜40eとを接続し、非通電時にフィードバック室45とドレイン油路46とを接続するように作動する。すなわち電磁弁57は、通電時に開弁して油圧を供給するノーマリクローズド型の電磁弁となっている。
なお、切替手段である切替弁55a〜55eは、通電時にフィードバック室45と供給油路40a〜40eとを接続し、非通電時にフィードバック室45とドレイン油路46とを接続するように作動する。すなわち電磁弁57は、通電時に開弁して油圧を供給するノーマリクローズド型の電磁弁となっている。
そして、TCU50は、電磁弁35a〜35e全閉時以後の第1定常相および電磁弁35a〜35e全開時以後の第2定常相で、フィードバック室45の接続先がドレイン油路46となるように切替弁55a〜55eを制御している。
なお、電磁弁35a〜35e全閉時、電磁弁35a〜35e全開時は、供給圧の指令値として下限値が与えられて所定時間が経過したとき、および、供給圧の指令値として上限値が与えられて所定時間が経過したときとしてTCU50によって判断されている。
なお、電磁弁35a〜35e全閉時、電磁弁35a〜35e全開時は、供給圧の指令値として下限値が与えられて所定時間が経過したとき、および、供給圧の指令値として上限値が与えられて所定時間が経過したときとしてTCU50によって判断されている。
また、TCU50は、制御相の前の待機相において、フィードバック室45の接続先が供給油路40a〜40eとなり、制御相終了までの間、フィードバック室45の接続先が供給油路40a〜40eのままとなるように切替弁55a〜55eを制御している。
さらに、TCU50の供給圧指令手段50aは、温度センサ27によって取得される油温の検出値に基づいて、充填相の期間を変更している。
さらに、TCU50の供給圧指令手段50aは、温度センサ27によって取得される油温の検出値に基づいて、充填相の期間を変更している。
〔実施例の効果〕
実施例の油圧制御装置1は、充填相で、フィードバック室45の接続先がドレイン油路46となるように切替弁55a〜55eを制御するTCU50を備える。
これにより、充填相においてフィードバック室45の油圧はドレイン油路46の圧力となる。
このため、電磁弁35a〜35eの開口面積を増大させる際に、弁体44は、ドレイン油路46の圧力に抗して動作すれば良くなり、速やかな弁体44の動作を実現できる。
なお、図5のスプール変位において示すように、充填相において、フィードバック室45の油圧はドレイン油路46の圧力であるため、電磁弁35a〜35eは制御性が失われているが、電磁弁35a〜35eは全開となるため、摩擦要素5a〜5eに速やかに作動油が導入できる。
実施例の油圧制御装置1は、充填相で、フィードバック室45の接続先がドレイン油路46となるように切替弁55a〜55eを制御するTCU50を備える。
これにより、充填相においてフィードバック室45の油圧はドレイン油路46の圧力となる。
このため、電磁弁35a〜35eの開口面積を増大させる際に、弁体44は、ドレイン油路46の圧力に抗して動作すれば良くなり、速やかな弁体44の動作を実現できる。
なお、図5のスプール変位において示すように、充填相において、フィードバック室45の油圧はドレイン油路46の圧力であるため、電磁弁35a〜35eは制御性が失われているが、電磁弁35a〜35eは全開となるため、摩擦要素5a〜5eに速やかに作動油が導入できる。
実施例の油圧制御装置1において、TCU50は、全閉時以後の第1定常相および全開時以後の第2定常相で、フィードバック室45の接続先がドレイン油路46となるように切替弁55a〜55eを制御している。
なお、電磁弁35a〜35eは、全開時に摩擦要素5a〜5eに元圧が与えられ、全閉時に摩擦要素5a〜5eがドレイン油路46に接続されることでドレイン圧が与えられている。
よって、全閉時にフィードバック室45をドレイン油路46に接続しても、全閉時には摩擦要素に5a〜5eに与えられる供給圧はドレイン圧となっているため、フィードバック室45自体もドレイン圧となっており問題はない。
また、全開時にフィードバック室45をドレイン油路46に接続しても、弁体44の開弁を妨げる方向に作用する油圧が減少するだけであるため、同様に問題はない。
なお、電磁弁35a〜35eは、全開時に摩擦要素5a〜5eに元圧が与えられ、全閉時に摩擦要素5a〜5eがドレイン油路46に接続されることでドレイン圧が与えられている。
よって、全閉時にフィードバック室45をドレイン油路46に接続しても、全閉時には摩擦要素に5a〜5eに与えられる供給圧はドレイン圧となっているため、フィードバック室45自体もドレイン圧となっており問題はない。
また、全開時にフィードバック室45をドレイン油路46に接続しても、弁体44の開弁を妨げる方向に作用する油圧が減少するだけであるため、同様に問題はない。
なお、全閉時以後の第1定常相がフィードバック室45をドレイン油路46に接続した状態であると、フィードバック室45の接続先がドレイン油路となっている状態を維持したまま次の充填相に移行することができるため、接続先を変更した際の供給圧の安定期間を設ける必要がなくなるため、速やかに充填相に移行できる。
実施例の油圧制御装置1において、TCU50は、制御相の前に、フィードバック室45の接続先が供給油路40a〜40eとなり、制御相終了までの間、フィードバック室45の接続先が供給油路40a〜40eのままとなるように切替弁55a〜55eを制御している。
これにより、制御相において、フィードバック室45の接続先が供給油路40a〜40eとなっているため、供給圧の制御が可能となる。
ここで、実施例においては、制御相の前は待機相となっている。
このため、供給圧の指令値を変更してから、フィードバック室45の接続先が供給油路40a〜40eへと変更されるため、弁体44が、全開位置から中間位置へと直接制御されるため、切り替えにおけるバラツキ要因が減少する。
これにより、制御相において、フィードバック室45の接続先が供給油路40a〜40eとなっているため、供給圧の制御が可能となる。
ここで、実施例においては、制御相の前は待機相となっている。
このため、供給圧の指令値を変更してから、フィードバック室45の接続先が供給油路40a〜40eへと変更されるため、弁体44が、全開位置から中間位置へと直接制御されるため、切り替えにおけるバラツキ要因が減少する。
実施例の油圧制御装置1において、切替弁55a〜55eは、通電時にフィードバック室45と供給油路40a〜40eとを接続し、非通電時にフィードバック室45とドレイン油路46とを接続する。
車両動作時においては、摩擦要素5a〜5eは、大半の期間、第1定常相、または、第2定常相となっているため、切替弁55a〜55eの通電期間を大幅に減らすことができる。
これにより、省電力化に寄与することができる。
車両動作時においては、摩擦要素5a〜5eは、大半の期間、第1定常相、または、第2定常相となっているため、切替弁55a〜55eの通電期間を大幅に減らすことができる。
これにより、省電力化に寄与することができる。
実施例の油圧制御装置1は、油温を検出する温度センサ27を備え、供給圧指令手段50aは、温度センサ27によって取得される油温の検出値に基づいて、充填相の期間を変更する。
これにより、油温の検出値に応じて充填相の期間を決めることができる。
これにより、油温の検出値に応じて充填相の期間を決めることができる。
実施例の油圧制御装置1において、複数の摩擦要素55a〜55eは、それぞれ供給油路40a〜40eを介して電磁弁35a〜35eが設けられており、それぞれの電磁弁35a〜35eは、それぞれ切替弁55a〜55eが設けられている。
そして、それぞれのフィードバック室45はそれぞれの切替弁55a〜55eにより接続先が同時にそれぞれの供給油路40a〜40eまたはドレイン油路46に切り替えられる。
これにより、複数の切替弁55a〜55eの弁体を一斉に1つのアクチュエータである電磁弁57で駆動させる構成とすることができ、複数の切替弁55a〜55eの構成を簡素化できる。
そして、それぞれのフィードバック室45はそれぞれの切替弁55a〜55eにより接続先が同時にそれぞれの供給油路40a〜40eまたはドレイン油路46に切り替えられる。
これにより、複数の切替弁55a〜55eの弁体を一斉に1つのアクチュエータである電磁弁57で駆動させる構成とすることができ、複数の切替弁55a〜55eの構成を簡素化できる。
[変形例]
本発明は、その要旨を逸脱しない範囲で様々な変形例を考えることができる。
実施例においては、スイッチ50cはスイッチング素子53a、53bを有していたが、スイッチング素子53bを排して、コイルの他端を検出抵抗54に直接接続してもよい。この場合、スイッチング素子の数を減らすことができる。
また、実施例においては、スイッチ50は、TCU50の一部を構成していたが、TCU50からその機能を分離させ、電磁弁35a〜35e自身にその機能を持たせてもよい。
本発明は、その要旨を逸脱しない範囲で様々な変形例を考えることができる。
実施例においては、スイッチ50cはスイッチング素子53a、53bを有していたが、スイッチング素子53bを排して、コイルの他端を検出抵抗54に直接接続してもよい。この場合、スイッチング素子の数を減らすことができる。
また、実施例においては、スイッチ50は、TCU50の一部を構成していたが、TCU50からその機能を分離させ、電磁弁35a〜35e自身にその機能を持たせてもよい。
実施例においては、供給油路40a〜40eに油圧センサは配されていないが、それぞれの供給油路40a〜40eにそれぞれ油圧センサを配してもよい。
また、これら油圧センサに油温を検出する温度センサを併設させてもよい。
さらに、油圧センサは、それぞれの供給油路40a〜40eに対して、電磁弁35a〜35eとオリフィス51a〜51eとの間、および、摩擦要素5a〜5eとオリフィス51a〜51eとの間に油圧センサを設けてもよい。
また、これら油圧センサに油温を検出する温度センサを併設させてもよい。
さらに、油圧センサは、それぞれの供給油路40a〜40eに対して、電磁弁35a〜35eとオリフィス51a〜51eとの間、および、摩擦要素5a〜5eとオリフィス51a〜51eとの間に油圧センサを設けてもよい。
また、実施例においては、電磁弁35a〜35e全閉時、電磁弁35a〜35e全開時は、供給圧の指令値として下限値が与えられて所定時間が経過したとき、および、供給圧の指令値として上限値が与えられて所定時間が経過したときとしていたが、供給油路40a〜40eがそれぞれ油圧センサを備えていれば、供給圧の検出値を電磁弁35a〜35e全閉時、電磁弁35a〜35e全開時の判断の基準とすることができる。
1 油圧制御装置 1a 油圧供給装置(油圧発生源) 2 車両用自動変速機
5a〜5e 摩擦要素 35a〜35e 電磁弁 40a〜40e 供給油路(油路)
44 弁体 45 フィードバック室 46 ドレイン油路 50 TCU(制御手段)
50a 供給圧指令手段 55a〜55e 切替弁(切替手段)
5a〜5e 摩擦要素 35a〜35e 電磁弁 40a〜40e 供給油路(油路)
44 弁体 45 フィードバック室 46 ドレイン油路 50 TCU(制御手段)
50a 供給圧指令手段 55a〜55e 切替弁(切替手段)
Claims (7)
- 車両用自動変速機(2)の摩擦要素(5a〜5e)に供給する油圧である供給圧を制御することによって、摩擦要素(5a〜5e)の係合状態および開放状態を制御する油圧制御装置(1)において、
前記供給圧の指令値を求める供給圧指令手段(50a)と、
所定の油圧発生源(1a)が発生する油圧である元圧を前記供給圧の指令値に基づいて調圧して油路(40 a〜40e)を介して前記摩擦要素(5a〜5e)に出力するとともに、前記油路(40a〜40e)に接続されるフィードバック室(45)を有することにより前記供給圧の変化を抑制するフィードバック力が弁体(44)に与えられる電磁弁(35a〜35e)と、
前記フィードバック室(45)を、前記油路(40a〜40e)とドレイン圧の与えられるドレイン油路(46)とのいずれかに接続できるように前記フィードバック室(45)の接続先を切り替えることのできる切替手段(55a〜55e)とを備え、
前記摩擦要素(5a〜5e)が前記開放状態から前記係合状態に移行する際に、前記供給圧指令手段(50a)は、前記供給圧の指令値の時間変化を表す波形が、下限値に保たれる第1定常相、一時的な上昇波形を呈する充填相、この充填相より低い値に保たれる待機相、上昇波形を伴う制御相、および、上限値の与えられる第2定常相をこの順に形成するように前記供給圧の指令値を求め、
前記充填相で、前記フィードバック室(45)の接続先が前記ドレイン油路(46)となるように前記切替手段(55a〜55e)を制御する制御手段(50)を備えることを特徴とする油圧制御装置(1)。 - 請求項1に記載の油圧制御装置(1)において、
前記電磁弁(35a〜35e)は、全開時に前記摩擦要素(5a〜5e)に前記元圧を与え、全閉時に前記摩擦要素(5a〜5e)に前記ドレイン圧を与え、
前記制御手段(50)は、前記全閉時以後の前記第1定常相、および、前記全開時以後の前記第2定常相で、前記フィードバック室(45)の接続先が前記ドレイン油路(46)となるように前記切替手段(55a〜55e)を制御することを特徴とする油圧制御装置(1)。 - 請求項1または請求項2に記載の油圧制御装置(1)において、
前記制御手段(50)は、前記制御相の前に、前記フィードバック室(45)の接続先が前記油路(40a〜40e)となり、前記制御相終了までの間、前記フィードバック室(45)の接続先が前記油路(40a〜40e)のままとなるように前記切替手段(55a〜55e)を制御することを特徴とする油圧制御装置(1)。 - 請求項3に記載の油圧制御装置(1)において、
前記制御相の前は、前記待機相であることを特徴とする油圧制御装置(1)。 - 請求項1ないし請求項4の内のいずれか一つに記載の油圧制御装置(1)において、
前記切替手段(55a〜55e)は、通電時に前記フィードバック室(45)と前記油路(40a〜40e)とを接続し、非通電時に前記前記フィードバック室(45)と前記ドレイン油路(46)とを接続することを特徴とする油圧制御装置(1)。 - 請求項1ないし請求項5の内のいずれか一つに記載の油圧制御装置(1)において、
油温を検出する油温検出手段(27)を備え、
前記供給圧指令手段(50a)は、前記油温検出手段(27)によって取得される油温の検出値に基づいて、前記充填相の期間を変更することを特徴とする油圧制御装置(1)。 - 請求項1ないし請求項6の内のいずれか一つに記載の油圧制御装置(1)において、
前記摩擦要素(5a〜5e)は複数あり、
複数の摩擦要素(5a〜5e)は、それぞれ前記油路(40a〜40e)を介して前記電磁弁(35a〜35e)が設けられており、
それぞれの前記電磁弁(35a〜35e)は、それぞれ前記切替手段(55a〜55e)が設けられており、
それぞれの前記フィードバック室(45)はそれぞれの前記切替手段(55a〜55e)により接続先が同時にそれぞれの前記油路(40a〜40e)または前記ドレイン油路(46)に切り替えられることを特徴とする油圧制御装置(1)。
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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WO2018168970A1 (ja) * | 2017-03-14 | 2018-09-20 | アイシン・エィ・ダブリュ株式会社 | 油圧制御装置 |
-
2015
- 2015-02-10 JP JP2015024470A patent/JP2016148365A/ja active Pending
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2018168970A1 (ja) * | 2017-03-14 | 2018-09-20 | アイシン・エィ・ダブリュ株式会社 | 油圧制御装置 |
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