JP2018044559A - 油圧制御装置及び油圧制御装置の制御方法 - Google Patents

油圧制御装置及び油圧制御装置の制御方法 Download PDF

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【課題】油圧制御装置毎の出力圧のばらつきを抑制する。【解決手段】コントローラ50は、ロックアップクラッチ210が解放状態から締結状態に切り替わった時のソレノイド10への指示圧を学習し、学習した指示圧に基づいて、ロックアップクラッチ210の締結を開始する際の排出路の流路面積が所定値となるようにソレノイド10への指示圧を補正する。【選択図】図1

Description

本発明は、油圧制御装置及び油圧制御装置の制御方法に関する。
特許文献1には、ロックアップコントロールバルブの下流に、流路を絞る流量制限手段を設けたライン圧制御装置が開示されている。
上記の装置によれば、オイルポンプの吐出量が不足して目標ライン圧に対して実ライン圧が低下した場合でも、流量制限手段で流路を絞ることでライン圧が確保される。
特開平6−147311号公報
しかしながら、上記の装置では、制御がメカニカルな機構により行われる。このため、部品の寸法誤差等の影響により、装置毎に流路の絞り量にばらつきが生じる。つまり、流路を絞ったときの出力圧が装置毎に異なるという問題がある。
本発明は、このような技術的課題に鑑みてなされたもので、油圧制御装置毎の出力圧のばらつきを抑制することを目的とする。
本発明のある態様によれば、油圧制御装置であって、信号圧を生成するソレノイドと、前記ソレノイドから供給される前記信号圧に応じて作動し、クラッチに作動油圧を供給するとともに前記作動油圧の一部を排出路から排出するコントロールバルブと、前記クラッチの締結を開始する際に、前記コントロールバルブを作動させて前記排出路の流路面積を絞る制御手段と、を備え、前記制御手段は、前記クラッチが解放状態から締結状態に切り替わった時の前記ソレノイドへの指示圧を学習し、学習した前記指示圧に基づいて、前記クラッチの締結を開始する際の前記排出路の前記流路面積が所定値となるように前記ソレノイドへの指示圧を補正する、ことを特徴とする油圧制御装置が提供される。
また、本発明の別の態様によれば、信号圧を生成するソレノイドと、前記ソレノイドから供給される前記信号圧に応じて作動し、クラッチに作動油圧を供給するとともに前記作動油圧の一部を排出路から排出するコントロールバルブと、を備え、前記クラッチの締結を開始する際に、前記コントロールバルブを作動させて前記排出路の流路面積を絞る油圧制御装置の制御方法であって、前記クラッチが解放状態から締結状態に切り替わった時の前記ソレノイドへの指示圧を学習し、学習した前記指示圧に基づいて、前記クラッチの締結を開始する際の前記排出路の前記流路面積が所定値となるように前記ソレノイドへの指示圧を補正する、ことを特徴とする油圧制御装置の制御方法。
これらの態様では、クラッチの締結を開始する際の排出路の流路面積が所定値となるように、ソレノイドへの指示圧が補正される。よって、指示圧の補正後は、部品の寸法誤差等による絞り量のばらつきの影響を排除でき、油圧制御装置毎の出力圧のばらつきを抑制できる。
本発明の実施形態に係る油圧制御装置の概略構成図であり、ロックアップクラッチが解放された状態を示す。 本発明の実施形態に係る油圧制御装置の概略構成図であり、ロックアップクラッチが締結された状態を示す。 本発明の実施形態に係る油圧制御装置の概略構成図であり、排出路を絞った状態を示す。 ロックアップ圧のばらつきについて説明するための図である。 コントローラが実行する制御の内容を示すフローチャートである。 ソレノイド指示圧が初期設定の場合において、ロックアップクラッチが解放状態から締結状態に切り替わる様子を示すタイムチャートである。 ソレノイド指示圧が補正された場合において、ロックアップクラッチが解放状態から締結状態に切り替わる様子を示すタイムチャートである。
以下、添付図面を参照しながら本発明の実施形態について説明する。
図1は、本発明の実施形態に係る油圧制御装置100の概略構成図である。
本実施形態では、油圧制御装置100は車両用自動変速機(図示せず)に適用され、トルクコンバータ200のロックアップクラッチ210に作動油圧としてのロックアップ圧PLを供給する。
油圧制御装置100は、ソレノイド10と、ソレノイド10から供給される信号圧PSsに応じて作動し、トルクコンバータ200のロックアップクラッチ210に作動油圧としてのロックアップ圧PLを供給するとともにロックアップ圧PLの一部を排出路から排出するコントロールバルブ30と、を備える。ソレノイド10は、コントローラ50により制御される。
コントローラ50は、CPU、RAM、入出力インターフェース等で構成される。コントローラ50には、アクセルペダル(図示せず)の操作量を検出するアクセル開度センサ51の出力信号、ブレーキペダル(図示せず)が踏み込まれていることを検出するブレーキスイッチ52の出力信号、トルクコンバータ200のポンプ回転速度を検出する回転速度センサ53の出力信号、トルクコンバータ200のタービン回転速度を検出する回転速度センサ54の出力信号、エンジン300の回転速度を検出する回転速度センサ(図示せず)の出力信号等が入力される。
コントローラ50は、各センサから入力される信号に基づき各種演算を行い、エンジン300、ソレノイド10等に制御指令を出力して、その作動状態を制御する。
コントロールバルブ30は、ケース31と、ケース31の内筒部31aに軸方向に摺動自在に収容されるスプール32と、スプール32の一端とケース31との間に設けられてスプール32を他端側へ付勢するスプリング33と、を備える。
ケース31の内筒部31aには、スプリング33側から順に、内周溝31b〜31iが設けられる。
スプール32におけるスプリング33とは反対側の端面には、凸部32aが設けられる。また、スプール32の外周には、図1に示すように、スプリング33の付勢力でケース31に凸部32aが当接した状態において、ケース31の内周溝31cと内周溝31dとを連通させる外周溝32bと、内周溝31eと内周溝31fとを連通させる外周溝32cと、内周溝31gと対向する外周溝32dと、内周溝31hと対向する外周溝32eと、が設けられる。
ケース31の内周溝31dには、流路21が接続される。また、内周溝31gには、流路22接続される。コントロールバルブ30には、流路21、22を通じて、オイルポンプ(図示せず)で生成された油圧を元圧として調圧されたロックアップ元圧Pが供給される。なお、オイルポンプはエンジン300により駆動される。
内周溝31cには、流路23が接続される。流路23は、ロックアップクラッチ210の解放室Relに繋がっている。また、流路23は途中で分岐しており、内周溝31hとも繋がっている。
内周溝31bには、ドレン流路24が接続される。
内周溝31eには、流路25が接続される。流路25は、ロックアップクラッチ210の締結室Aplに繋がっている。また、流路25は途中で分岐しており、ケース31におけるスプリング33が収容された空間とも繋がっている。
内周溝31fには、流路20が接続される。内周溝31f及び流路20により、ロックアップ圧PLの一部を排出する排出路が構成される。なお、本実施形態では、流路20は、潤滑系に繋がっている。
内周溝31iには、流路26が接続される。コントロールバルブ30には、流路26を通じて、ソレノイド圧PSを元圧としてソレノイド10で生成された信号圧PSsが供給される。なお、ソレノイド圧PSは、オイルポンプ(図示せず)で生成された油圧を元圧として調圧されてソレノイド10に供給される。
コントローラ50からソレノイド10に出力するソレノイド指示圧PScを上昇させることで、ソレノイド10で生成される信号圧PSsを上昇させることができる。コントロールバルブ30に供給された信号圧PSsは、スプール32における凸部32aが設けられた端面に作用し、スプール32をスプリング33側に附勢する。
つまり、ソレノイド指示圧PScを上昇させて信号圧PSsを上昇させることで、スプール32がスプリング33の付勢力に抗してスプリング33側にストロークするようになっている。
コントロールバルブ30は以上のように構成され、図1に示す状態では、コントロールバルブ30の出力圧であるロックアップ圧PLが、流路23を通じてロックアップクラッチ210の解放室Relに供給される。
解放室Relに供給されたロックアップ圧PLは、締結室Aplを通って流路25に流出し、ケース31の内周溝31e、スプール32の外周溝32c、ケース31の内周溝31f、及び流路20を通じて潤滑系に排出される。
ロックアップクラッチ210は、締結室Aplの油圧が解放室Relの油圧よりも大きくなると、その差圧により締結状態となる。ここで、図1の状態では、ロックアップ圧PLが解放室Rel側からロックアップクラッチ210に供給されるので、締結室Aplから解放室Relに作動油が移動する際の圧力損失により、解放室Relの油圧が締結室Aplの油圧よりも高くなる。よって、図1の状態では、ロックアップクラッチ210は解放状態となる。
図2は、ソレノイド指示圧PScを上昇させてスプール32をスプリング33側にストロークさせた状態を示している。
この状態では、スプール32の外周溝32bが、ケース31の内周溝31bと内周溝31cとを連通させる位置になり、外周溝32cが、ケース31の内周溝31dと内周溝31eとを連通させる位置になり、外周溝32dが、ケース31の内周溝31fと内周溝31gとを連通させる位置になる。
これにより、ロックアップ圧PLが、流路25を通じてロックアップクラッチ210の締結室Aplに供給される。
締結室Aplに供給されたロックアップ圧PLは、解放室Relを通って流路23に流出し、ケース31の内周溝31c、スプール32の外周溝32b、ケース31の内周溝31b、及びドレン流路24を通じてタンク(図示せず)に排出される。
このため、ロックアップ圧PLが解放室Relに供給される状態から締結室Aplに供給される状態に切り替わった際は、解放室Rel側の残圧がドレン流路24から排出される。そして、締結室Aplに供給された作動油が解放室Relに移動する際に圧力損失が発生することで、締結室Aplと解放室Relとに差圧が生じてロックアップクラッチ210が締結状態となる。
なお、この状態では、流路22、ケース31の内周溝31g、スプール32の外周溝32d、ケース31の内周溝31f、及び流路20を通じて潤滑系に作動油が供給される。
ところで、エンジン300の回転速度が低く、オイルポンプの吐出量が不足した場合は、ロックアップ元圧Pが目標ロックアップ元圧に到達しないことが考えられる。
このため、本実施形態の油圧制御装置100は、ロックアップクラッチ210の締結を開始する際に、図3に示すように、スプール32を、ロックアップ圧PLを排出する排出路(内周溝31f、流路20)の流路面積を絞る位置にストロークさせる。これにより、ロックアップ圧PLの排出が抑制されてロックアップ元圧Pが上昇するので、目標ロックアップ元圧を確保することができる。
ここで、設計的に予め設定されたソレノイド指示圧PScによりスプール32を移動させた場合について検討すると、図4に示すように、スプール32のストローク量には、部品の寸法誤差等の影響より、設計的基準値(実線)に対して破線の範囲でばらつきが生じる。つまり、初期設定値のソレノイド指示圧PScでスプール32をストロークさせたとしても、スプール32のストローク量は装置毎に異なることになる。
図4から分かるように、ばらつきによりスプール32のストロークが小さくなる場合は、排出路の絞りが不足し、流路面積が設計的基準値(実線)よりも大きくなる。このため、ロックアップ圧PLも設計的基準値(実線)よりも小さくなる。
反対に、ばらつきによりスプール32のストロークが大きくなる場合は、排出路の絞りが過剰となり、流路面積が目標値よりも小さくなる。このため、ロックアップ圧PLが設計的基準値よりも大きくなる。
このように、初期設定値のソレノイド指示圧PScによりスプール32をストロークさせた場合は、部品の寸法誤差等の影響により、ロックアップクラッチ210の締結を開始する際のロックアップ圧PLが、装置毎に異なることになる。
このため、本実施形態のコントローラ50は、部品の寸法誤差等による絞り量のばらつきの影響を排除するべく、図5に示すフローチャートに従ってロックアップクラッチ210の締結を実行するようになっている。
以下、図5を参照しながら詳しく説明する。
ステップS11では、コントローラ50は、ブレーキがOFFになったか判定する。
コントローラ50は、ブレーキがOFFになったと判定すると、処理をステップS12に移行する。また、コントローラ50は、ブレーキがOFFになっていないと判定すると、ステップS11の処理を繰り返し行う。
ステップS12では、コントローラ50は、ソレノイド指示圧PScを第1待機圧に上昇させて、排出路を絞るようにスプール32をストロークさせる。これにより、ロックアップ元圧P及びロックアップ圧PLが上昇する。
ステップS13では、コントローラ50は、アクセルがON(アクセルペダル操作量>0)になったか判定する。
コントローラ50は、アクセルがONになったと判定すると、処理をステップS14に移行する。また、コントローラ50は、アクセルがONになっていないと判定すると、ステップS13の処理を繰り返し行う。
ステップS14では、コントローラ50は、ソレノイド指示圧PScを第2待機圧に上昇させて、排出路をさらに絞るようにスプール32をストロークさせる。これにより、ロックアップ元圧P及びロックアップ圧PLがさらに上昇する。第2待機圧は、第1待機圧よりも高い値であって、ロックアップクラッチ210が締結される直前の状態になるように設定される。
ブレーキOFF、或いはアクセルONになった場合は、運転者がこれから車両を発進させる可能性が高い。よって、ソレノイド指示圧PScを上昇させてロックアップ圧PLを予め上昇させておくことで、ロックアップクラッチ210の締結までのラグを短縮できるようにしている。
ステップS15では、コントローラ50は、トルクコンバータ200のタービン回転速度がロックアップ許可値を超えたか判定する。ロックアップ許可値は、例えば1000rpmである。
コントローラ50は、タービン回転速度がロックアップ許可値を超えたと判定すると、処理をステップS16に移行する。また、タービン回転速度がロックアップ許可値を超えていないと判定すると、ステップS15の処理を繰り返し行う。
ステップS16では、コントローラ50は、ロックアップクラッチ210を締結するためにソレノイド指示圧PScを上昇させる。これにより、スプール32がさらにストロークして、ロックアップ圧PLが解放室Relに供給されるとともにスプール32が排出路を絞っている状態(図3参照)から、ロックアップ圧PLが締結室Aplに供給される状態(図2参照)に切り替わる。
ステップS17では、コントローラ50は、ロックアップクラッチ210の伝達トルクの増加変化率が所定の閾値を超えたか判定する。所定の閾値は、ロックアップクラッチ210の伝達トルクの増加変化率が所定の閾値を超えた時点で、ロックアップクラッチ210が解放状態から締結状態に切り替わったと考えられる値とされる。伝達トルクの増加変化率は、エンジントルク、ポンプ回転速度、タービン回転速度、トルクコンバータ200の伝達特性等に基づいて算出される。
コントローラ50は、ロックアップクラッチ210の伝達トルクの増加変化率が所定の閾値を超えたと判定すると、処理をステップS18に移行する。また、ロックアップクラッチ210の伝達トルクの増加変化率が所定の閾値を超えていないと判定すると、ステップS16に戻って処理を繰り返し行う。
ステップS16の処理を繰り返し行ってソレノイド指示圧PScを上昇させていくことで、スプール32のストロークが増加し、ロックアップ元圧Pをコントロールバルブ30に供給する流路の流路面積が増加していく(図2の内周溝31d及び外周溝32c参照)。これにより、作動油の流量が増加し、ロックアップクラッチ210の締結室Aplと解放室Relとの差圧が大きくなる。
ステップS18では、コントローラは、ステップS17でロックアップクラッチ210の伝達トルクの増加変化率が所定の閾値を超えたと判定した時点におけるソレノイド指示圧PScを学習する。
ステップS19では、コントローラ50は、第1待機圧及び第2待機圧を、ステップS17で学習したソレノイド指示圧PScに基づいて補正する。
具体的には、ステップS19で学習したソレノイド指示圧PScと第2待機圧との差を算出し、算出した値を学習値として第1待機圧及び第2待機圧にそれぞれ加算する。
これにより、次にロックアップクラッチ210の締結を開始する際のソレノイド指示圧PScが補正後の第1待機圧及び補正後の第2待機圧になり、スプール32によって絞られた排出路の流路面積が設計的基準値になる(図4参照)。よって、油圧制御装置100が出力するロックアップ圧PLも設計的基準値になる。
これによれば、ソレノイド指示圧PScの補正後は、部品の寸法誤差等による絞り量のばらつきの影響を排除でき、油圧制御装置100毎のロックアップ圧PLのばらつきを抑制できる。
続いて、図6、図7のタイムチャートを参照しながら、ロックアップクラッチ210が解放状態から締結状態に切り替わる様子について説明する。
図6は、ソレノイド指示圧PScが初期設定値であり、ばらつきの影響で排出路の絞り量が不足した場合を示している。図7は、ソレノイド指示圧PScの補正後においてロックアップクラッチ210が解放状態から締結状態に切り替わる様子を示している。なお、締結室Aplと解放室Relとの差圧(目標差圧、実差圧)については、締結室Aplの油圧が解放室Relの油圧よりも大きい状態をプラス側、解放室Relの油圧が締結室Aplの油圧よりも大きい状態をマイナス側で示している。
まず、図6を参照して、ソレノイド指示圧PScが初期設定値であり、ばらつきの影響で排出路の絞り量が不足した場合について説明する。
時刻t1でブレーキがOFFになると、ソレノイド指示圧PScが第1待機圧になる。これにより、スプール32がストロークして排出路の流路面積が絞られ、ロックアップ圧PLが上昇する。また、排出路の流路面積が減少することで作動油の流量が減少し、締結室Aplと解放室Relとの差圧(実差圧)が減少する。
しかしながら、この状態では、排出路の絞り量が不足しているため、流路面積が設計的基準値まで減少せず、ロックアップ圧PLも設計的基準値に到達しない。また、実差圧も目標差圧よりも大きい状態となる。
時刻t2でアクセルがONになると、ソレノイド指示圧PScが第2待機圧になる。これにより、スプール32がストロークして排出路の流路面積がさらに絞られ、ロックアップ圧PLが上昇し、実差圧が減少する。
しかしながら、この状態においても、排出路の絞り量が不足しているため、流路面積が設計的基準値まで減少せず、ロックアップ圧PLも設計的基準値に到達しない。また、実差圧も目標差圧よりも大きい状態となる。
時刻t3では、タービン回転速度がロックアップ許可値を超え、ソレノイド指示圧PScが上昇する。これにより、スプール32がストロークして排出路の流路面積がさらに絞られ、ロックアップ圧PLが上昇し、実差圧が減少する。
時刻t4では、流路面積が目標値に到達するとともにロックアップ圧PLが設計的基準値に到達する。また、実差圧がプラス側に切り替わる。つまり、ロックアップクラッチ210が解放状態から締結状態に切り替わる。
コントローラ50は、このときのソレノイド指示圧PScを学習し、第2待機圧との差を学習値として第1待機圧及び第2待機圧を補正する。
次に、図7を参照しながら、ソレノイド指示圧PScの補正後の場合について説明する。
時刻t1でブレーキがOFFになると、ソレノイド指示圧PScが補正後の第1待機圧になる。これにより、スプール32がストロークして排出路の流路面積が絞られ、ロックアップ圧PLが上昇し、実差圧が減少する。
この場合は、流路面積が設計的基準値まで減少し、ロックアップ圧PLも設計的基準値に到達する。また、実差圧も目標差圧に到達する。なお、図7の各チャートの一点鎖線は、ソレノイド指示圧PScが初期設定値の場合の各要素の遷移を比較例として示したものである。
時刻t2でアクセルがONになると、ソレノイド指示圧PScが補正後の第2待機圧になる。これにより、スプール32がストロークして排出路の流路面積が目標値に到達する。また、ロックアップ圧PLが設計的基準値に到達し、実差圧も目標差圧(差圧=0)になる。
時刻t3では、タービン回転速度がロックアップ許可値を超え、ソレノイド指示圧PScが上昇する。これにより、実差圧がプラス側に切り替わる。つまり、ロックアップクラッチ210が解放状態から締結状態に切り替わる。
このように、ソレノイド指示圧PScの補正後においては、部品の寸法誤差等による絞り量のばらつきの影響を排除できるので、ロックアップクラッチ210の締結を開始する際の排出路の流路面積を適切なタイミングで所定の目標値にすることができる。これにより、ロックアップ圧PLを確保するとともに、締結室Aplと解放室Relとの差圧を目標値にできるので、ロックアップクラッチ210の締結を適切なタイミングで実行することができる。
以上述べたように、本実施形態では、コントローラ50は、ロックアップクラッチ210が解放状態から締結状態に切り替わった時のソレノイド指示圧PScを学習し、学習したソレノイド指示圧PScに基づいて、ロックアップクラッチ210の締結を開始する際の排出路の流路面積が所定の流路面積となるようにソレノイド指示圧PScを補正する。
これによれば、ソレノイド指示圧PScの補正後は、部品の寸法誤差等による絞り量のばらつきの影響を排除でき、油圧制御装置100毎のロックアップ圧PLのばらつきを抑制できる(請求項1、2、4に対応する効果)。
また、コントローラ50は、ロックアップクラッチ210の伝達トルクの増加変化率が所定の閾値を超えると、ロックアップクラッチ210が締結状態に切り替わったと判定する。
これによれば、ロックアップクラッチ210が解放状態から締結状態に切り替わったことを精度よく判定できる(請求項3に対応する効果)。
以上、本発明の実施形態について説明したが、上記実施形態は本発明の適用例の一つを示したものに過ぎず、本発明の技術的範囲を上記実施形態の具体的構成に限定する趣旨ではない。
例えば、上記実施形態では、油圧制御装置100を、ロックアップクラッチ210に作動油圧を供給するように構成している。しかしながら、本発明の油圧制御装置は、自動変速機の発進用クラッチに作動油圧を供給するように構成してもよい。
また、上記実施形態では、ロックアップクラッチ210の締結を開始する際に、ソレノイド指示圧PScを第1待機圧にしてから第2待機圧にしている。しかしながら、第1待機圧にすることなく第2待機圧にしてもよい。この場合にソレノイド指示圧PScを第2待機圧にするタイミングは、車両に合わせて適宜設定できる。
100 油圧制御装置
200 トルクコンバータ
210 ロックアップクラッチ
10 ソレノイド
20 流路(排出路)
30 コントロールバルブ
31f 内周溝(排出路)
50 コントローラ(制御手段)

Claims (4)

  1. 油圧制御装置であって、
    信号圧を生成するソレノイドと、
    前記ソレノイドから供給される前記信号圧に応じて作動し、クラッチに作動油圧を供給するとともに前記作動油圧の一部を排出路から排出するコントロールバルブと、
    前記クラッチの締結を開始する際に、前記コントロールバルブを作動させて前記排出路の流路面積を絞る制御手段と、
    を備え、
    前記制御手段は、
    前記クラッチが解放状態から締結状態に切り替わった時の前記ソレノイドへの指示圧を学習し、学習した前記指示圧に基づいて、前記クラッチの締結を開始する際の前記排出路の前記流路面積が所定値となるように前記ソレノイドへの指示圧を補正する、
    ことを特徴とする油圧制御装置。
  2. 請求項1に記載の油圧制御装置であって、
    前記クラッチは、トルクコンバータのロックアップクラッチである、
    ことを特徴とする油圧制御装置。
  3. 請求項2に記載の油圧制御装置であって、
    前記制御装置は、
    前記ロックアップクラッチの伝達トルクの増加変化率が所定の閾値を超えると、前記ロックアップクラッチが締結状態に切り替わったと判定する、
    ことを特徴とする油圧制御装置。
  4. 信号圧を生成するソレノイドと、前記ソレノイドから供給される前記信号圧に応じて作動し、クラッチに作動油圧を供給するとともに前記作動油圧の一部を排出路から排出するコントロールバルブと、を備え、前記クラッチの締結を開始する際に、前記コントロールバルブを作動させて前記排出路の流路面積を絞る油圧制御装置の制御方法であって、
    前記クラッチが解放状態から締結状態に切り替わった時の前記ソレノイドへの指示圧を学習し、学習した前記指示圧に基づいて、前記クラッチの締結を開始する際の前記排出路の前記流路面積が所定値となるように前記ソレノイドへの指示圧を補正する、
    ことを特徴とする油圧制御装置の制御方法。
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JP2014234048A (ja) * 2013-05-31 2014-12-15 富士重工業株式会社 車両用制御装置

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