JP2020034008A - 自動変速機の制御装置および自動変速機の制御方法 - Google Patents

Abstract

【課題】作動油内のエア含有率の推定の精度を向上した自動変速機の制御装置および自動変速機の制御方法を提供すること。【解決手段】本発明の自動変速機の制御装置では、自動変速機の入力軸または出力軸の回転速度を検出するセンサと、自動変速機に必要な作動油を吐出するように、前記オイルポンプを駆動する指令を出力するオイルポンプ駆動手段と、自動変速機の入力軸または出力軸の回転速度に基づき、予め設定された作動油中のエア含有率を記憶しているエア含有率記憶手段と、センサから取得した回転速度情報により、自動変速機の入力軸または出力軸の回転速度の変化に伴い、エア含有率が高い状態から低い状態に移行したことを検出した場合には、所定時間の間、オイルポンプの作動油の吐出量を増加する側に補正するオイルポンプ吐出量補正手段と、を備えた。【選択図】 図３

Description

本発明は、自動変速機の制御装置および自動変速機の制御方法に関する。

特許文献１には、作動油内のエア含有率が高いとオイルポンプの吐出量が不足するために、車両の姿勢（前後方向傾斜角、左右方向Ｇ）により作動油内のエア含有量を推定し、オイルポンプの吐出量を補正する自動変速機が開示されている。

特開２００４−１４４２３３号公報

しかしながら、特許文献１の技術にあっては、単に車両の姿勢からエア含有率を推定しているため、自動変速機の入力回転数や出力回転数（車速）が高いほど回転部材の撹拌の影響により、エア含有率は高いので、短期間にエア含有率の高い状態からエア含有率の低い状態へ移行した場合には、オイルポンプの吐出量が不足し、作動油の油圧低下が発生してしまう恐れがあった。

本発明は、上記課題に鑑みてなされたもので、エア含有率の高い状態からエア含有率の低い状態へ移行した場合の作動油の油圧低下を抑制した自動変速機の制御装置および自動変速機の制御方法を提供することを目的とする。

本発明の自動変速機の制御装置では、自動変速機の入力軸または出力軸の回転速度を検出するセンサと、自動変速機に必要な作動油を吐出するように、前記オイルポンプを駆動する指令を出力するオイルポンプ駆動手段と、自動変速機の入力軸または出力軸の回転速度に基づき、予め設定された作動油中のエア含有率を記憶しているエア含有率記憶手段と、センサから取得した回転速度情報により、自動変速機の入力軸または出力軸の回転速度の変化に伴い、エア含有率が高い状態から低い状態に移行したことを検出した場合には、所定時間の間、オイルポンプの作動油の吐出量を増加する側に補正するオイルポンプ吐出量補正手段と、を備える。

よって、エア含有率の高い状態からエア含有率の低い状態へ移行した場合であっても、オイルポンプの吐出量が不足せず、自動変速機の作動油の油圧が低下しないので、自動変速機の変速や駆動トルクの伝達が支障なく実行できる。

実施形態1のオイルポンプを備える自動変速機の制御装置の構成を示す概略図である。 本発明が適用するエア含有率マップの一例を示す図である。 実施形態１の制御処理を示すフローチャートである。 実施形態２のオイルポンプを備える自動変速機の制御装置の構成を示す概略図である。 実施形態２の制御処理を示すフローチャートである。 実施形態３のオイルポンプを備える自動変速機の制御装置の構成を示す概略図である。 実施形態３の制御処理を示すフローチャートである。 実施形態４のオイルポンプを備える自動変速機の制御装置の構成を示す概略図である。 実施形態４の制御処理を示すフローチャートである。

［実施形態１］
図１は、実施形態1のオイルポンプを備える自動変速機の制御装置の構成を示す概略図である。

実施形態１の自動変速機７は、例えば、ベルト式無段変速機であり、また、他の有段式自動変速機でもよく特に限定しない。
自動変速機の制御装置である自動変速機用コントロールユニット１は、オイルポンプ駆動手段１ａと、後述するエア含有率マップおよび移行時間ｔと目標入力回転数とのマップ、移行時間ｔと吐出補正量とのマップ、移行時間ｔと所定時間とのマップを記憶しているエア含有率記憶手段１ｂと、オイルポンプ吐出量補正手段１ｃを備えている。
オイルポンプ駆動手段１ａは、車両の運転状態やドライバの運転操作状態に応じて、自動変速機７に必要な作動油を吐出するように、オイルポンプ４ａを駆動する指令を出力する。
オイルポンプ吐出量補正手段１ｃは、自動変速機７の入力軸回転数センサ２や出力軸回転数センサ３からの回転数情報の変化により、エア含有率記憶手段１ｂが記憶しているエア含有率マップに基づき、エア含有率が高い領域から低い領域へ移行したことを検知した場合には、所定時間の間、オイルポンプ４ａの作動油の吐出量を増加させるように、オイルポンプ４ａを駆動する指令を補正する。
なお、オイルポンプ４ａは、エンジン５により駆動されるオイルポンプであって、エンジン回転数に対応した作動油を吐出する。
また、自動変速機用コントロールユニット１には、油温センサ８からの作動油の温度情報が入力される。

図２は、本発明が適用するエア含有率マップの一例を示す図である。

縦軸は、入力回転数（エンジン回転数）で、横軸は、車速（出力軸回転数）を示している。
すなわち、自動変速機７の変速比の領域を示している。図の上側が、変速比ＬＯＷで、図の下側が変速比ＨＩＧＨを示している。

入力回転数（エンジン回転数）、車速（出力軸回転数）が高いほど、自動変速機７内の回転部材の撹拌の影響により、エア含有率は高くなり、作動油内のエア含有率が高い領域は、図示右上の領域Ｘになる。

また、作動油内のエア含有率が低い領域は、入力回転数（エンジン回転数）、車速（出力軸回転数）が低い領域であり、図示左下の領域Ｙになる。
エア含有率が高い領域Ｘとエア含有率が低い領域Ｙの間の領域は、入力回転数（エンジン回転数）、車速（出力軸回転数）が低くなるに従い、エア含有率は、徐々に低くなる。
なお、作動油の温度に対応した複数のエア含有率マップを、エア含有率記憶手段１ｂが記憶している。
ここで、実施形態１では、エア含有率が高い領域ＸのＡ点からエア含有率が低い領域ＹのＢ点へ、速い移行速度Ｖによる変化を検出している。
例えば、この変化は、ドライバがブレーキペダルを大きな踏力で作動させ、車両が急減速されることにより、短時間で発生してしまう。
このような場合には、移行時間ｔが短い（移行速度Ｖが速い）ほど、エア含有率の低下には大きな遅れがあるために、オイルポンプの吐出量が不足し、作動油の油圧低下が発生してしまうおそれがある。
これは、速い移行速度Ｖほど、すなわち移行時間ｔが短いほど、顕著に発生してしまう。
なお、作動油内のエア含有率が低い領域で、定常の低いエア含有率になるまで、数十秒必要となる場合もある。

図３は、実施形態１の制御処理を示すフローチャートである。
このフローチャートは、所定の演算周期で繰り返し実行される。

ステップＳ１では、入力軸回転数センサ２からの回転数情報から入力軸回転数（エンジン回転数）を、出力軸回転数センサ３からの回転数情報から車速（出力軸回転数）を、油温センサ８からの作動油の温度情報から、作動油の温度を取得する。
ステップＳ２では、エア含有率記憶手段１ｂに記憶された複数のエア含有率マップから、作動油の温度に対応したエア含有率マップを選定する。
ステップＳ３では、選定したエア含有率マップより、取得した入力軸回転数（エンジン回転数）と車速（出力軸回転数）から、今回のエア含有率領域を特定する。

ステップＳ４では、前回領域が、エア含有率が高い領域か否かを判定する。
前回領域が、エア含有率が高い領域であるときには、ステップＳ５へ進み、前回領域が、エア含有率が高い領域でないときには、ステップＳ１７へ進む。
ステップＳ５では、今回領域が、エア含有率が高い領域以外か否かを判定する。
今回領域が、エア含有率が高い領域以外であるときには、ステップＳ６へ進み、今回領域が、エア含有率が高い領域以外でないときには、ステップＳ１７へ進む。
ステップＳ６では、前回領域が、エア含有率が高い領域で、今回領域が、エア含有率が高い領域以外にいるので、タイマーのカウントを開始し、今回領域を前回領域として上書きする。

ステップＳ７では、入力軸回転数センサ２からの回転数情報から入力軸回転数（エンジン回転数）を、出力軸回転数センサ３からの回転数情報から車速（出力軸回転数）を、油温センサ８からの作動油の温度情報から、作動油の温度を取得する。
ステップＳ８では、エア含有率記憶手段１ｂに記憶された複数のエア含有率マップから、作動油の温度に対応したエア含有率マップを選定する。
ステップＳ９では、選定したエア含有率マップより、取得した入力軸回転数（エンジン回転数）と車速（出力軸回転数）から、今回のエア含有率領域を特定する。

ステップＳ１０では、前回領域が、エア含有率が低い領域以外か否かを判定する。
前回領域が、エア含有率が低い領域以外であるときには、ステップＳ１１へ進み、前回領域が、エア含有率が低い領域以外でないときには、ステップＳ１８へ進む。
ステップＳ１１では、今回領域が、エア含有率が低い領域か否かを判定する。
今回領域が、エア含有率が低い領域であるときには、ステップＳ１２へ進み、今回領域が、エア含有率が低い領域でないときには、ステップＳ１８へ進む。

ステップＳ１２では、エア含有率が高い領域からエア含有率が低い領域へ移行したことが確定したので、タイマーのカウントを停止し、移行時間ｔ（移行速度Ｖ）を確定する。
ステップＳ１３では、エア含有率記憶手段１ｂに記憶された移行時間ｔ（移行速度Ｖ）と目標入力回転数のマップより、移行時間ｔ（移行速度Ｖ）に対応した目標入力回転数（エンジン回転数）を取得する。
なお、エア含有率が高い領域からエア含有率が低い領域への移行時間ｔが短い（移行速度Ｖが速い）ほど、エア含有率は遅れて低下するので、移行時間ｔが短い（移行速度Ｖが速い）ほど、目標入力回転数は大きくしている。
ステップＳ１４では、目標入力回転数を達成するための、目標変速比を算出する。
すなわち、目標変速比は、現在の変速比よりも減速（ＬＯＷ）側であり、これにより、入力軸回転数としてのエンジン５の回転数を増加させることができて、オイルポンプ４ａの吐出量を増加することができるので、自動変速機７の作動油の油圧が低下せず、自動変速機７の変速や駆動トルクの伝達が支障なく実行できる。
ステップＳ１５では、エア含有率記憶手段１ｂに記憶された移行時間ｔ（移行速度Ｖ）と所定時間のマップより、目標変速比を維持する所定時間を取得し、オイルポンプ吐出量補正手段１ｃが補正駆動指令を出力し、所定時間の間、目標変速比への変速を実行する。
なお、エア含有率が高い領域からエア含有率が低い領域への移行時間ｔが短い（移行速度Ｖが速い）ほど、エア含有率は遅れて低下するので、移行時間ｔが短い（移行速度Ｖが速い）ほど、所定時間は長くしている。
ステップＳ１６では、タイマーをリセットし、ステップＳ１へ戻る。

ステップＳ１７では、今回領域を前回領域として上書きし、ステップＳ１へ戻る。
ステップＳ１８では、今回領域を前回領域として上書きし、ステップＳ７へ戻る。

次に、作用効果を説明する。
実施形態１の自動変速機の制御装置および自動変速機の制御方法にあっては、以下に列挙する作用効果を奏する。

（１）自動変速機７の入力軸回転数センサ２と出力軸回転数センサ３からの回転数情報の変化により、エア含有率が高い領域から低い領域へ移行したことを検出した場合には、オイルポンプ吐出量補正手段１ｃが補正駆動指令を出力することにより、所定時間の間、変速比を減速（ＬＯＷ）への変速を行い、エンジン５の回転数を高めることにより、オイルポンプ４ａの作動油の吐出量を増加するようにした。
よって、エア含有率の高い状態からエア含有率の低い状態へ移行した場合であっても、オイルポンプ４ａの吐出量が不足せず、自動変速機７の作動油の油圧が低下しないので、自動変速機７の変速や駆動トルクの伝達が支障なく実行できる。

（２）エア含有率の高い状態からエア含有率の低い状態への移行時間ｔが短い（移行速度Ｖが速い）ほど、オイルポンプ４ａの作動油の吐出量が増加する（変速比をよりＬＯＷ側へ変速する）ようにした。
よって、エア含有率が高い領域からエア含有率が低い領域への移行時間ｔが短い（移行速度Ｖが速い）ほど、エア含有率は遅れて低下するので、より的確に、オイルポンプ４ａの作動油の吐出量を増加することができ、自動変速機７の作動油の油圧が低下せず、自動変速機７の変速や駆動トルクの伝達が支障なく実行できる。

［実施形態２］
図４は、実施形態２のオイルポンプを備える自動変速機の制御装置の構成を示す概略図である。

オイルポンプを可変容量オイルポンプ４ｂとしている点のみが、実施形態１と異なっている。
実施形態１のオイルポンプでは、エンジン５の回転数に応じて、吐出量が変化していたが、実施形態２では、可変容量オイルポンプ４ｂ自身で、吐出量を変化することができる。
可変容量オイルポンプ４ｂの一例としては、ベーンタイプのオイルポンプで、ベーンを備えるインナーロータと、ベーン外周が接触するアウタケーシングを偏心させることにより、吐出量を変化させることができる。
その他の構成は実施形態１と同じであるため、実施形態１と共通する構成については実施形態１と同じ符号を付して、説明を省略する。

図５は、実施形態２の制御処理を示すフローチャートである。
このフローチャートは、所定の演算周期で繰り返し実行される。

実施形態１とは異なり、実施形態２では、オイルポンプが可変容量オイルポンプ４ｂなので、ステップＳ１３ａで、エア含有率記憶手段１ｂに記憶された移行時間ｔと吐出補正量のマップより、増加方向の吐出補正量を取得するようにした。
また、ステップＳ１４ａでは、吐出補正量より目標吐出量を算出し、Ｓ１５ａでは、エア含有率記憶手段１ｂに記憶された移行時間ｔと所定時間のマップより、目標吐出量を維持する所定時間を取得し、オイルポンプ吐出量補正手段１ｃが可変容量オイルポンプ４ｂへ補正駆動指令を出力し、所定時間の間、可変容量オイルポンプ４ｂの増加された目標吐出量への変更を実行するようにしている。
その他のステップは実施形態１と同じであるため、実施形態１と共通するステップについては実施形態１と同じ符号を付して、説明を省略する。

次に、作用効果を説明する。
実施形態２の自動変速機の制御装置および自動変速機の制御方法にあっては、実施形態１と同様の作用効果を奏する。

［実施形態３］
図６は、実施形態３のオイルポンプを備える自動変速機の制御装置の構成を示す概略図である。

オイルポンプを電動モータ用コントロールユニット６ａにより制御される電動モータ６にて駆動される電動オイルポンプ４ｃとしている点のみが、実施形態１と異なっている。
その他の構成は実施形態１と同じであるため、実施形態１と共通する構成については実施形態１と同じ符号を付して、説明を省略する。

図７は、実施形態３の制御処理を示すフローチャートである。
このフローチャートは、所定の演算周期で繰り返し実行される。

実施形態１とは異なり、実施形態３では、オイルポンプが電動オイルポンプ４ｃなので、ステップＳ１３ａで、エア含有率記憶手段１ｂに記憶された移行時間ｔと吐出補正量のマップより、増加方向の吐出補正量を取得するようにした。
また、ステップＳ１４ｂでは、吐出補正量より算出した増加する目標吐出量から電動モータ６の目標回転数を算出し、Ｓ１５ｂでは、エア含有率記憶手段１ｂに記憶された移行時間ｔと所定時間のマップより、目標回転数を維持する所定時間を取得し、オイルポンプ吐出量補正手段１ｃが電動モータ用コントロールユニット６ａへ補正した駆動指令を出力し、所定時間の間、電動モータ６の目標回転数への増加する変更を実行するようにしている。
その他のステップは実施形態１と同じであるため、実施形態１と共通するステップについては実施形態１と同じ符号を付して、説明を省略する。

次に、作用効果を説明する。
実施形態３の自動変速機の制御装置および自動変速機の制御方法にあっては、実施形態１と同様の作用効果を奏する。

［実施形態４］
図８は、実施形態４のオイルポンプを備える自動変速機の制御装置の構成を示す概略図である。

オイルポンプをエンジン５に駆動されるメインオイルポンプ４ｄと、吐出先を低圧回路と高圧回路を切り替える切替弁９を備え、エンジン５に駆動されるサブオイルポンプ４ｅとしている点のみが、実施形態１と異なっている。
なお、切替弁９は、スプール９ａとこのスプール９ａを図示左方向に付勢するスプリング９ｂとから構成され、図示の状態は、スプリング９ｂの付勢力により、スプール９ａが図示左側に位置し、サブオイルポンプ４ｅが低圧の作動油を低圧回路に吐出する状態を示している。
なお、不図示のＯＮ−ＯＦＦソレノイド弁より、信号圧Ｐａの作動油がスプール９ａの図示左端面に作用すると、信号圧Ｐａの作動油がスプリング９ｂの付勢力に打ち勝って、スプール９ａを図示右方向へ移動させ、メインオイルポンプ４ｄが吐出する高圧の作動油に加え、サブオイルポンプ４ｅが高圧の作動油を高圧回路に吐出する状態になる。
その他の構成は実施形態１と同じであるため、実施形態１と共通する構成については実施形態１と同じ符号を付して、説明を省略する。

図９は、実施形態４の制御処理を示すフローチャートである。
このフローチャートは、所定の演算周期で繰り返し実行される。

実施形態１とは異なり、実施形態４では、オイルポンプがメインオイルポンプ４ｄと、吐出先を低圧回路と高圧回路を切り替える切替弁９を備えるサブオイルポンプ４ｅなので、ステップＳ１３ａで、エア含有率記憶手段１ｂに記憶された移行時間ｔと吐出補正量のマップより、吐出補正量を取得するようにした。
また、ステップＳ１４ｃでは、吐出補正量より算出した目標吐出量からサブオイルポンプ４ｅの高圧の作動油の吐出先を高圧回路と確定し、Ｓ１５ｃでは、エア含有率記憶手段１ｂに記憶された移行時間ｔと所定時間のマップより、サブオイルポンプ４ｅの吐出先の高圧回路を維持する所定時間を取得し、オイルポンプ吐出量補正手段１ｃが補正した駆動指令を出力し、所定時間の間、切替弁９のスプール９ａの位置を、サブオイルポンプ４ｅの吐出補正量分の高圧の作動油の吐出先を高圧回路とする変更を実行するようにしている。
その他のステップは実施形態１と同じであるため、実施形態１と共通するステップについては実施形態１と同じ符号を付して、説明を省略する。

次に、作用効果を説明する。
実施形態４の自動変速機の制御装置および自動変速機の制御方法にあっては、実施形態１と同様の作用効果を奏する。

［他の実施形態］
以上、本発明を実施するための形態を実施形態に基づいて説明したが、本発明の具体的な構成は実施形態に示した構成に限定されるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等があっても本発明に含まれる。

１ 自動変速機用コントロールユニット（自動変速機の制御装置）
１ａ オイルポンプ駆動手段
１ｂ エア含有率記憶手段
１ｃ オイルポンプ吐出量補正手段
２ 入力軸回転数センサ
３ 出力軸回転数センサ
４ａ オイルポンプ
４ｂ 可変容量オイルポンプ
４ｃ 電動オイルポンプ
４ｄ メインオイルポンプ
４ｅ サブオイルポンプ
５ エンジン
６ 電動モータ
６ａ 電動モータ用コントロールユニット
７ 自動変速機
９ 切替弁
Ｘ エア含有率が高い領域
Ｙ エア含有率が低い領域

Claims (7)

1. オイルポンプを備える自動変速機の制御装置であって、
   前記自動変速機の入力軸または出力軸の回転数を検出するセンサと、
   前記自動変速機に必要な作動油を吐出するように、前記オイルポンプを駆動する指令を出力するオイルポンプ駆動手段と、
   前記自動変速機の入力軸または出力軸の回転数に基づき、予め設定された前記作動油中のエア含有率を記憶しているエア含有率記憶手段と、
   前記センサから取得した回転数情報により、前記自動変速機の入力軸または出力軸の回転数の変化に伴い、前記エア含有率が高い状態から低い状態に移行したことを検出した場合には、所定時間の間、前記オイルポンプの作動油の吐出量を増加する側に補正するオイルポンプ吐出量補正手段と、を備える、
   ことを特徴とする自動変速機の制御装置。
2. 請求項１に記載の自動変速機の制御装置において、
   前記オイルポンプはエンジンによって駆動されるオイルポンプであって、
   前記オイルポンプ吐出量補正手段は、前記エンジンの回転数を増加補正する、
   ことを特徴とする自動変速機の制御装置。
3. 請求項１に記載の自動変速機の制御装置において、
   前記オイルポンプは、可変容量オイルポンプであって、
   前記オイルポンプ吐出量補正手段は、前記可変容量オイルポンプの吐出量を増加補正する、
   ことを特徴とする自動変速機の制御装置。
4. 請求項１に記載の自動変速機の制御装置において、
   前記オイルポンプは、電動モータにより駆動される電動オイルポンプであって、
   前記オイルポンプ吐出量補正手段は、前記電動オイルポンプを駆動する電動モータの回転数を増加補正する、
   ことを特徴とする自動変速機の制御装置。
5. 請求項１に記載の自動変速機の制御装置において、
   前記オイルポンプは、常時、高圧の作動油を吐出するメインオイルポンプと、切り替えによって高圧の作動油あるいはより低圧の作動油を吐出するサブオイルポンプとを有し、
   前記オイルポンプ吐出量補正手段は、前記サブオイルポンプを高圧の作動油を吐出する側に切り替える、
   ことを特徴とする自動変速機の制御装置。
6. 請求項１乃至５いずれか1項に記載の自動変速機の制御装置において、
   前記オイルポンプ吐出量補正手段は、前記エア含有率が高い状態から低い状態への移行速度が速いときには、移行速度が遅いときよりも、前記オイルポンプの作動油の吐出量が増加するように補正する、
   ことを特徴とする自動変速機の制御装置。
7. オイルポンプを備える自動変速機の制御方法であって、
   前記自動変速機に必要な作動油を吐出するように、前記オイルポンプを駆動し、
   前記自動変速機の入力軸または出力軸の回転数に基づき、予め設定された前記作動油中のエア含有率を記憶し、
   前記自動変速機の入力軸または出力軸の回転数の変化に伴い、前記エア含有率が高い状態から低い状態に移行したことを検出した場合には、所定時間の間、前記オイルポンプの作動油の吐出量を増加する側に補正する、
   ことを特徴とする自動変速機の制御方法。

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