JP2017125555A - 油圧回路の制御装置及び制御方法 - Google Patents

Abstract

【課題】クラッチ接続時のライン圧不足を効果的に防止する。【解決手段】クラッチ装置２０のクラッチプレート２５を冷却する冷却油室２１Ａ及び、クラッチプレート２５を圧接させるピストン２６に作動圧を付与する作動油室２６Ａに作動油を供給する油圧回路６０の制御装置であって、油圧回路６０内の作動油の油温を検出する油温センサ９３と、油温センサ９３により検出される油温が所定の上限閾値を超えると、冷却油室２１Ａに供給する作動油量を増加させると共に、油温センサ９３により検出される油温が上限閾値以下になると、冷却油室２１Ａに供給する作動油量を減少させる冷却油量制御部１２０とを備え、冷却油量制御部１２０は、作動油室２６Ａに作動油が供給されるクラッチ接続時は、油温せんさ９３により検出される油温が上限閾値を超えていても、冷却油室２１Ａに供給する作動油量を減少させる。【選択図】図３

Description

本発明は、油圧回路の制御装置及び制御方法に関し、特に、駆動源と変速機構との間の動力を断接するクラッチ装置の油圧回路の制御装置及び制御方法に関する。

従来より、エンジンから変速機構への動力伝達を断接する湿式クラッチ装置を備えた自動変速装置が実用化されている。この種の湿式クラッチ装置に適用される油圧回路として、例えば、特許文献１には、リニアソレノイドバルブや切替バルブによってクラッチの作動油室や冷却油室に供給する作動油量を調節可能な油圧回路が開示されている。

特開２０１４−１０５７９２号公報

一般的な湿式クラッチ装置においては、クラッチを接続する場合、リニアソレノイドバルブに作動油室への作動油供給量を増加させる制御信号を送信し、作動油室内の圧力上昇に伴いピストンがストローク移動してクラッチプレートを圧接することで、クラッチが完全に接続された状態（クラッチ完接）になる。また、作動油の温度が上昇した場合は、切替バルブをライン圧によって流量増状態に切り替えて、冷却油室への作動油の供給量を増加させることで、クラッチプレートの温度上昇を抑制するようになっている。

しかしながら、冷却油室への作動油増加をクラッチ接続時に行うと、リニアソレノイドバルブの動作に必要なライン圧を十分に確保することができず、クラッチプレートの押圧力不足によってクラッチ滑り等を引き起こす課題がある。

開示の技術は、クラッチ接続時のライン圧不足を効果的に防止することを目的とする。

開示の制御装置は、駆動源から変速機構への動力伝達を断接するクラッチプレートを含むクラッチ装置の前記クラッチプレートを冷却する第１油室及び、前記クラッチプレートを圧接させるピストンに作動圧を付与する第２油室に作動油を供給する油圧回路の制御装置であって、前記油圧回路内の作動油の油温を検出する油温検出手段と、前記油温検出手段により検出される油温が所定の上限閾値を超えると、前記第１油室に供給する作動油量を増加させると共に、前記油温検出手段により検出される油温が前記上限閾値以下になると、前記第１油室に供給する作動油量を減少させる油供給量制御手段と、を備え、前記油供給量制御手段は、前記第２油室に作動油が供給されるクラッチの接続時は、前記油温検出手段により検出される油温が前記上限閾値を超えていても、前記第１油室に供給する作動油量を減少させることを特徴とする。

前記油圧回路は、所定のライン圧の作動油を前記第２油室に調整して供給するリニアソレノイドバルブと、ライン圧により作動油を連通させる連通状態に切り替えられると共に、スプリングの付勢力により作動油を遮断する遮断状態に切り替えられる第１切替バルブと、前記第１切替バルブが連通状態になると前記第１油室への作動油の供給量を増加させる流量増状態に切り替えられると共に、前記第１切替バルブが遮断状態になると前記第１油室への作動油の供給量を減少させる流量減状態に切り替えられる第２切替バルブと、を含み、前記油供給量制御手段は、前記リニアソレノイドバルブが前記第２油室に作動油を供給してクラッチを接続する場合は、前記油温検出手段により検出される油温が前記上限閾値を超えていても、前記第１切替バルブを遮断状態に制御して、前記第２切替バルブを流量減状態にするものでもよい。

開示の制御方法は、駆動源から変速機構への動力伝達を断接するクラッチプレートを含むクラッチ装置の前記クラッチプレートを冷却する第１油室及び、前記クラッチプレートを圧接させるピストンに作動圧を付与する第２油室に作動油を供給する油圧回路の制御方法であって、前記油圧回路内の作動油の油温が所定の上限閾値を超えると、前記第１油室に供給される作動油量を増加させると共に、前記油温が前記上限閾値以下になると、前記第１油室に供給される作動油量を減少させ、前記第２油室に作動油を供給するクラッチの接続時は、前記油温が前記上限閾値を超えていても、前記第１油室に供給する作動油量を減少させることを特徴とする。

開示の技術によれば、クラッチ接続時のライン圧不足を効果的に防止することができる。

本発明の一実施形態に係る変速機を示す模式的な全体構成図である。 本発明の一実施形態に係る油圧回路を示す模式的な全体構成図である。 本発明の一実施形態に係る冷却油量制御を説明するフローチャート図である。

以下、添付図面に基づいて、本発明の一実施形態に係る油圧回路の制御装置を説明する。同一の部品には同一の符号を付してあり、それらの名称および機能も同じである。したがって、それらについての詳細な説明は繰返さない。

図１は、本実施形態の変速機を示す模式的な全体構成図である。本実施形態の変速機１は、自動変速機（ＡＴ）又は自動マニュアル変速機（ＡＭＴ）であって、クラッチ装置２０と、変速機構３０と、油圧回路６０と、変速機コントロールユニット（以下、ＴＣＵ）１００とを備えている。

クラッチ装置２０は、例えば、湿式多板クラッチであって、駆動源であるエンジン１０の出力軸１１と一体回転するクラッチハブ２３と、変速機構３０の入力軸３１と一体回転するクラッチドラム２４と、複数枚のクラッチプレート２５と、クラッチプレート２５を収容する冷却油室２１Ａと、クラッチプレート２５を圧接するピストン２６と、作動油室２６Ａとを備えている。

クラッチ装置２０は、作動油室２６Ａに供給される作動油圧によってピストン２６が出力側（図１の右方向）にストローク移動すると、クラッチプレート２５が圧接されて、トルクを伝達する接続状態となる。一方、作動油室２６Ａの作動油圧が解放されると、ピストン２６が図示しないスプリングの付勢力によって入力側（図１の左方向）にストローク移動されて、クラッチ装置２０は動力伝達を遮断する切断状態となる。冷却油室２１Ａには、各クラッチプレート２５間に発生する摩擦熱等を冷却するための作動油が供給される。

変速機構３０は、入力軸３１と、入力軸３１と同軸上に配置された出力軸３２と、これら入力軸３１及び出力軸３２と平行に配置された副軸３３とを備えている。出力軸３２の出力端には、何れも図示しない車両駆動輪に差動装置等を介して連結されたプロペラシャフトが接続されている。

入力軸３１及び副軸３３には、入力ギヤ対４０が設けられている。入力ギヤ対４０は、入力軸３１に固定された入力主ギヤ４１と、副軸３３に固定されて入力主ギヤ４１と常時歯噛する入力副ギヤ４２とを備えている。

出力軸３２及び副軸３３には、複数の出力ギヤ対５１が設けられている。また、出力軸３２の各出力ギヤ対５１の間には、シンクロ機構５５が設けられている。出力ギヤ対５１は、副軸３３に固定された出力副ギヤ５２と、出力軸３２に相対回転可能に設けられると共に、出力副ギヤ５２と常時歯噛する出力主ギヤ５３とを備えている。シンクロ機構５５は、公知の構造であって、何れも図示しないシンクロハブ、シンクロスリーブ、シンクロリング、ドグギヤ、アクチュエータ等を備えて構成されている。シンクロ機構５５の作動は、ＴＣＵ９０によって制御されており、エンジン回転数センサ９０、入力軸回転数センサ９１、速度センサ９２等のセンサ値に応じて、出力軸３２と各出力主ギヤ５３とを選択的に結合状態（ギヤイン）又は非結合状態（ニュートラル状態）に切り替えるようになっている。なお、出力ギヤ対５１やシンクロ機構５５の個数、配列パターン等は図示例に限定されものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更することが可能である。

次に、図２に基づいて、本発明の一実施形態に係る油圧回路６０の詳細について説明する。

油圧回路６０は、オイルパン６１と、フィルタ６２Ａ，Ｂと、オイルポンプ６３と、リリーフバルブ６４と、リニアソレノイドバルブ６５と、作動油室（第２油室）２６Ａと、第１切替バルブ６８と、オイルクーラ６９と、冷却油室（第１油室）２１Ａと、複数本の配管７０〜７７，８４〜８６，８８と、第２切替バルブ８７と、油温センサ９３と、ＴＣＵ１００とを備えている。

オイルパン６１は、作動油を貯留する。なお、図２中において、複数のオイルパン６１を別個に示しているが、これらは、同一のオイルパンである。フィルタ６２Ａは、オイルパン６１から配管７０を介してオイルポンプ６３により汲み上げられる作動油中の不純物等を除去する。オイルポンプ６３は、例えば、エンジン１０の動力によって駆動される。

配管７１は、その上流側をオイルポンプ６３に接続されると共に、下流側において配管７２，７４に分岐されている。配管７２には、リリーフバルブ６４が接続されている。リリーフバルブ６４は、配管７２内の作動油圧が所定の上限圧力よりも高くなった場合に、作動油を上流側の配管７６に還流させることで、ライン圧の異常な上昇を抑制するようになっている。

配管７４の下流側には、フィルタ６２Ｂを介してリニアソレノイドバルブ６５が接続されている。リニアソレノイドバルブ６５は、配管７７を介して作動油室２６Ａに接続されている。リニアソレノイドバルブ６５は、後述する自動変速制御部１１０からの制御信号に基づいて、配管７４から配管７７に流れる、すなわち、主に作動油室２６Ａに供給される作動油の量を調整して、作動油室２６Ａ内の圧力を調整する。作動油室２６Ａ内の圧力上昇に伴いピストン２６がストローク移動し、作動油圧が所定の圧力以上になると、クラッチ装置２０は完全に接続された状態（クラッチ完接）となる。

配管７２は配管７３に分岐され、配管７３は配管７５，７６に分岐されている。また、配管７５の下流側には、第１切替バルブ６８が接続されている。第１切替バルブ６８の出力側には、第２切替バルブ８７に繋がる配管８８が接続されている。

第１切替バルブ６８は、例えば、電磁切替弁であって、後述する冷却油量制御部１２０の制御信号に従って、配管７５と配管８８とを連通させる連通状態と、配管７５と配管８８とを遮断させる遮断状態とに切替え可能になっている。本実施形態では、第１切替バルブ６８は、制御信号がＯＦＦである場合に連通状態となり、配管７５から配管８８に作動油を出力する一方、制御信号がＯＮである場合に遮断状態となり、配管７５から配管８８に作動油が流れないようにする。

配管７６は、その下流側において、流路絞り８３を有する配管８４と、配管８５とに分岐されている。配管８４及び配管８５の下流側には、第２切替バルブ８７が接続され、第２切替バルブ８７には、配管８６が接続されている。

第２切替バルブ８７は、配管８４と配管８６とを連通させる流量減状態と、配管８５と配管８６とを連通させる流量増状態とに切替可能になっている。第２切替バルブ８７の図示しないスプールの一端側には、スプールを配管８４と配管８６とを連通させる流量減状態となる方向に付勢するスプリング８７Ｓが接続され、スプールの他端側には、スプールを配管８５と配管８６とを連通させる流量増状態となる方向に押圧するパイロット圧（制御油圧）が供給される配管８８が接続されている。

配管８６の下流側には、オイルクーラ６９を介して、冷却油室２１Ａが接続されている。オイルクーラ６９は、配管８６から冷却油室２１Ａに供給される作動油を冷却する。冷却油室２１Ａでは、作動油は、クラッチプレート２５（図１参照）の周囲を流れて、クラッチプレート２５に発生している熱を吸収して冷却する。冷却油室２１Ａを流れた作動油は、オイルパン６１に回収される。

このような構成により、第１切替バルブ６８への制御信号がＯＦＦの場合には、第１切替バルブ６８は配管７５から配管８８に作動油を出力させる連通状態となり、第２切替バルブ８７には配管８８を介して作動油室２６Ａの圧力がパイロット圧として供給される。その結果、第２切替バルブ８７は、配管８５と配管８６とを連通させる流量増状態となり、配管８５を流れる最大量の作動油が配管８６からオイルクーラ６９を介して冷却油室２１Ａに供給されるようになる。

一方、第１切替バルブ６８への制御信号がＯＮの場合には、第１切替バルブ６８は配管７５から配管８８への作動油の供給を遮断して、作動油室２６Ａの圧力がパイロット圧として第２切替バルブ８７に供給されない状態になる。その結果、第２切替バルブ８７は、配管８４と配管８６とを連通させる流量減状態となり、配管８４を流れる最小量の作動油が配管８６からオイルクーラ６９を介して冷却油室２１Ａに供給されるようになる。

ＴＣＵ１００は、自動変速制御等の各種制御を行うもので、公知のＣＰＵやＲＯＭ、ＲＡＭ、入力ポート、出力ポート等を備えて構成されている。これら各種制御を行うために、ＴＣＵ１００には、エンジン回転数センサ９０、入力軸回転数センサ９１、車速センサ（出力軸回転数センサ）９２、油温センサ９３等の各種センサ類のセンサ値が入力される。

また、ＴＣＵ１００は、自動変速制御部１１０と、冷却油量制御部（油供給量制御手段）１２０とを一部の機能要素として有する。これら機能要素は、本実施形態では一体のハードウェアであるＴＣＵ１００に含まれるものとして説明するが、別体のハードウェアに設けることもできる。

自動変速制御部１１０は、各種センサのセンサ値に応じて、変速機構３０を自動的にシフトアップ又はシフトダウンさせる自動変速制御を実施する。より詳しくは、自動変速制御部１１０は、リニアソレノイドバルブ６５に対して、作動油室２６Ａへの作動油の供給を停止させる制御信号を送信してクラッチ装置２０を切断状態にすると共に、シンクロ機構５５の図示しないアクチュエータに現在のギヤイン状態を解除させる制御信号を送信し、変速機構３０をニュートラル状態に制御する。次いで、自動変速制御部１１０は、シンクロ機構５５に次のギヤ段をギヤイン（同期結合）させる制御信号を送信して変速機構３０をギヤインさせる。次いで、自動変速制御部１１０は、リニアソレノイドバルブ６５に対して、作動油室２６Ａへの作動油の供給を開始させる制御信号を送信して、クラッチ装置２０を接続状態（クラッチ完接）にする。これにより、変速機構３０のシフトアップ又はシフトダウンが完了する。

冷却油量制御部１２０は、作動油の温度に応じて、冷却油室２１Ａへの作動油（冷却油）の供給量を増減調整する冷却油量制御を実施する。より詳しくは、冷却油量制御部１２０は、油温センサ９３で検出される作動油温Ｔが所定の上限閾値Ｔ_＿Ｍａｘを超えると、第１切替バルブ６８への制御信号をＯＦＦにする。このように、第１切替バルブ６８への制御信号をＯＦＦにすると、第２切替バルブ８７は、配管８８から供給される作動油室２６Ａのパイロット圧によって配管８５と配管８６とを連通させる流量増状態となり、配管８５を流れる最大量の作動油が配管８６からオイルクーラ６９を介して冷却油室２１Ａに供給されるようになる。

また、冷却油量制御部１２０は、油温センサ９３で検出される作動油温Ｔが上限閾値Ｔ_＿Ｍａｘ以下になると、第１切替バルブ６８への制御信号をＯＮにする。このように、第１切替バルブ６８への制御信号をＯＮにすると、第１切替バルブ６８は配管７５と配管８８とを遮断させる遮断状態となる。その結果、第２切替バルブ８７は、配管８４と配管８６とを連通させる流量減状態となり、配管８４を流れる最小量の作動油が配管８６を介して冷却油室２１Ａに供給されるようになる。

また、冷却油量制御部１２０は、油温センサ９３で検出される作動油温Ｔが上限閾値Ｔ_＿Ｍａｘよりも高い状態にあっても、自動変速制御によってクラッチ装置２０が接続状態に制御される際には、第１切替バルブ６８への制御信号をＯＮにする。すなわち、作動油温Ｔが上限閾値Ｔ_＿Ｍａｘよりも上昇した場合においても、作動油室２６Ａに作動油圧を供給してピストン２６によりクラッチプレート２５を圧接させるクラッチ接続時は、第１切替バルブ６８への制御信号をＯＮにして、冷却油室２１Ａへの作動油の供給量を減少させるようになっている。このように、ライン圧の確保が必要なクラッチ接続時は、第１切替バルブ６８を遮断状態にして、作動油室２６Ａの圧力が第２切替バルブ８７にパイロット圧として供給されない状態に制御することで、ライン圧の低下を効果的に防止することができる。

次に、図３に基づいて、本実施形態の冷却油量制御のフローについて説明する。

ステップＳ１００では、油温センサ９３で検出される作動油温Ｔが上限閾値Ｔ_＿Ｍａｘを超えているか否かが判定される。作動油温Ｔが上限閾値Ｔ_＿Ｍａｘを超えている場合は、ステップＳ１１０に進む。

一方、ステップＳ１００にて、作動油温Ｔが上限閾値Ｔ_＿Ｍａｘを超えていない場合、換言すれば、作動油温Ｔが上限閾値Ｔ_＿Ｍａｘ以下の場合はステップＳ１３０に進み、第１切替バルブ６８への制御信号がＯＮにされる。すなわち、第１切替バルブ６８は、配管７５と配管８８とを遮断させる遮断状態、第２切替バルブ８７は、配管８４と配管８６とを連通させる流量減状態となり、配管８４を流れる最小量の作動油が配管８６を介して冷却油室２１Ａに供給される。

ステップＳ１１０では、クラッチ装置２０を接続状態にする自動変速制御が実施されているか否かが判定される。自動変速制御が実施されていない場合は、ステップＳ１２０に進み、第１切替バルブ６８への制御信号がＯＦＦにされる。すなわち、第１切替バルブ６８は、配管７５と配管８８とを連通させる連通状態、第２切替バルブ８７は、配管８８から供給される作動油室２６Ａのパイロット圧によって配管８５と配管８６とを連通させる流量増状態となり、配管８５を流れる最大量の作動油が配管８６からオイルクーラ６９を介して冷却油室２１Ａに供給される。

一方、ステップＳ１１０にて、自動変速制御が実施されると判定された場合は、ステップＳ１３０に進み、第１切替バルブ６８への制御信号がＯＮにされる。すなわち、ライン圧の確保が必要なクラッチ接続時は、第１切替バルブ６８を遮断状態、且つ、第２切替バルブ８７を流量減状態にして、作動油室２６Ａの圧力が第２切替バルブ８７にパイロット圧として供給されない状態にすることで、ライン圧の低下を効果的に防止するようになっている。

以上詳述したように、本実施形態に係る油圧回路の制御装置によると、作動油温Ｔが上限閾値Ｔ_＿Ｍａｘよりも高い状態にあっても、自動変速制御によってクラッチ装置２０が接続状態に制御される際には、第１切替バルブ６８への制御信号をＯＮにして遮断状態にし、第２切替バルブ８７による冷却油室２１Ａへの作動油供給量を減少させるようになっている。このように、ライン圧の確保が必要なクラッチ接続時は、第１切替バルブ６８を遮断状態にして、作動油室２６Ａの圧力が第２切替バルブ８７にパイロット圧として供給されない状態に制御することで、ライン圧の低下を確実に抑止することが可能となり、クラッチプレート２５の押圧力不足やクラッチ滑りを効果的に防止することができる。

なお、本発明は、上述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、適宜変形して実施することが可能である。

例えば、上記実施形態では、クラッチ装置２０はシングルクラッチとして説明されているが、デュアルクラッチ装置であってもよい。また、変速機構３０のギヤ配列等は図示例に限定されず、他の配列の変速機構であってもよい。

１０ エンジン
１１ 出力軸
２０ クラッチ装置
２１ クラッチ
２１Ａ 冷却油室
２３ クラッチハブ
２４ クラッチドラム
２５ クラッチプレート
２６ ピストン
２６Ａ 作動油室
３０ 変速機構
６０ 油圧回路
６５ リニアソレノイドバルブ
６８ 第１切替バルブ
８７ 第２切替バルブ
９３ 油温センサ
１００ ＴＣＵ
１１０ 自動変速制御部
１２０ 冷却油量制御部

Claims (3)

1. 駆動源から変速機構への動力伝達を断接するクラッチプレートを含むクラッチ装置の前記クラッチプレートを冷却する第１油室及び、前記クラッチプレートを圧接させるピストンに作動圧を付与する第２油室に作動油を供給する油圧回路の制御装置であって、
   前記油圧回路内の作動油の油温を検出する油温検出手段と、
   前記油温検出手段により検出される油温が所定の上限閾値を超えると、前記第１油室に供給する作動油量を増加させると共に、前記油温検出手段により検出される油温が前記上限閾値以下になると、前記第１油室に供給する作動油量を減少させる油供給量制御手段と、を備え、
   前記油供給量制御手段は、前記第２油室に作動油が供給されるクラッチの接続時は、前記油温検出手段により検出される油温が前記上限閾値を超えていても、前記第１油室に供給する作動油量を減少させる
   ことを特徴とする油圧回路の制御装置。
2. 前記油圧回路は、所定のライン圧の作動油を前記第２油室に調整して供給するリニアソレノイドバルブと、ライン圧により作動油を連通させる連通状態に切り替えられると共に、スプリングの付勢力により作動油を遮断する遮断状態に切り替えられる第１切替バルブと、前記第１切替バルブが連通状態になると前記第１油室への作動油の供給量を増加させる流量増状態に切り替えられると共に、前記第１切替バルブが遮断状態になると前記第１油室への作動油の供給量を減少させる流量減状態に切り替えられる第２切替バルブと、を含み、
   前記油供給量制御手段は、前記リニアソレノイドバルブが前記第２油室に作動油を供給してクラッチを接続する場合は、前記油温検出手段により検出される油温が前記上限閾値を超えていても、前記第１切替バルブを遮断状態に制御して、前記第２切替バルブを流量減状態にする
   請求項１に記載の油圧回路の制御装置。
3. 駆動源から変速機構への動力伝達を断接するクラッチプレートを含むクラッチ装置の前記クラッチプレートを冷却する第１油室及び、前記クラッチプレートを圧接させるピストンに作動圧を付与する第２油室に作動油を供給する油圧回路の制御方法であって、
   前記油圧回路内の作動油の油温が所定の上限閾値を超えると、前記第１油室に供給される作動油量を増加させると共に、前記油温が前記上限閾値以下になると、前記第１油室に供給される作動油量を減少させ、前記第２油室に作動油を供給するクラッチ接続時は、前記油温が前記上限閾値を超えていても、前記第１油室に供給する作動油量を減少させる
   ことを特徴とする油圧回路の制御方法。

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