JP2023084021A - 自動変速機の油圧制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】油温が高くなりすぎることを抑制できる自動変速機の油圧制御装置を提供すること。
【解決手段】自動変速機の油圧回路１３は、オイルポンプ２２と、油圧アクチュエータ２４と、オイルクーラ２５と、ライン圧調整バルブ２３ａとを備えている。ライン圧調整バルブ２３ａの開度が高いほど、油圧アクチュエータ２４に向かうオイルの量が多くなってライン圧が高くなる一方で、オイルクーラ２５に向かうオイルの量が少なくなる。油圧制御装置５０は、ライン圧指示値に基づいてライン圧調整バルブ２３ａの開度を制御する。油圧制御装置５０は、エンジン回転数が小さいほど小さい値をライン圧指示値の上限として設定する設定処理を実行する。
【選択図】図２

Description

本発明は、自動変速機の油圧制御装置に関する。

特許文献１には、エンジンの出力トルクに基づいてライン圧指示値を設定し、当該ライン圧指示値に基づいてライン圧調整用の電磁弁の開度を調整することによってライン圧を制御する油圧制御装置の一例が記載されている。ライン圧とは、自動変速機の油圧アクチュエータなどへの供給油圧の基礎となる油圧である。

特開平８－２７８２１２号公報

オイルポンプから吐出されたオイルの油路は、上記油圧アクチュエータに向かう油路と、オイルクーラに向かう油路とを有している。すなわち、オイルポンプから吐出されたオイルの一部は上記油圧回路に供給され、残りがオイルクーラに供給される。オイルがオイルクーラを通過することによって、自動変速機の油圧回路を循環するオイルの温度が高くなりすぎることが抑制される。

ここで、当該油圧回路にあっては、上記の電磁バルブの開度が大きいほど、オイルポンプから吐出されたオイルのうち、上記油圧アクチュエータに向かうオイルの量が多くなってライン圧を高くなる一方、オイルクーラに向かうオイルの量が少なくなる。そのため、電磁バルブを全開にすると、オイルクーラに向かう油量が著しく少なくなり、油温が高くなりやすくなる。

上述したように上記の油圧制御装置では、エンジンの出力トルクに基づいてライン圧指示値を設定するようにしている。そのため、例えばエンジン回転数が小さいなどの理由によってオイルポンプのオイル吐出量が比較的少ない状況下で、ライン圧指示値として大きい値が設定されることがあり得る。このような場合、上記の電磁バルブの開度を大きくしてライン圧をライン圧指示値に向けて上昇させることになる。しかし、オイルポンプのオイル吐出量に対してライン圧指示値が高すぎると、電磁バルブを全開にしてもライン圧をライン圧指示値に到達させることができないおそれがある。このような場合、電磁バルブが全開となってオイルクーラにオイルがほとんど供給されない状態が続いてしまう。その結果、油温が高くなりすぎるおそれがある。

上記課題を解決するための自動変速機の油圧制御装置は、駆動源の駆動によってオイルを吐出するオイルポンプと、油圧アクチュエータと、オイルを冷却するオイルクーラと、前記オイルポンプから吐出されたオイルのうち、前記油圧アクチュエータに向かうオイルと前記オイルクーラに向かうオイルとに分配するライン圧調整バルブと、を備え、前記ライン圧調整バルブの開度が高いほど、前記油圧アクチュエータに向かうオイルの量が多くなって前記油圧アクチュエータに供給される油圧であるライン圧が高くなるように構成された自動変速機に適用される。この油圧制御装置は、前記ライン圧の指示値であるライン圧指示値に基づいて前記ライン圧調整バルブの開度を制御する制御部を備えている。前記制御部は、前記駆動源の回転数が小さいほど小さい値を前記ライン圧指示値の上限として設定する設定処理を実行する。

上記構成によれば、駆動源の回転数が比較的小さいためにオイルポンプのオイル吐出量が比較的少ない場合には、ライン圧指示値が大きくなりにくくなる。その結果、ライン圧調整バルブの開度を大きくしてもライン圧をライン圧指示値まで上昇させることができない事象の発生を抑制できる。すなわち、ライン圧調整バルブが全開となってオイルクーラにほとんどオイルが供給されない事象が長く続くことを抑制できる。したがって、油温が高くなりすぎることを抑制できる。

図１は、実施形態の油圧制御装置が搭載される車両の動力伝達系の概略を示す構成図である。 図２は、同油圧制御装置と、自動変速機の油圧回路との概略を示す構成図である。 図３は、同油圧制御装置のＣＰＵが実行する処理ルーチンを説明するフローチャートである。 図４は、ライン圧指示値の上限とオイルポンプのオイル吐出量との関係を示すマップである。

以下、自動変速機の油圧制御装置の一実施形態を図１～図４に従って説明する。
図１には、本実施形態の油圧制御装置５０が搭載される車両１０の動力伝達系が図示されている。

＜車両１０の動力伝達系＞
車両１０は、エンジン１１と自動変速機１２とプロペラ軸１４とディファレンシャル１５と複数の駆動輪１６とを備えている。自動変速機１２は、油圧駆動式の多段変速機であり、油圧回路１３を備えている。自動変速機１２から出力されたトルクは、プロペラ軸１４及びディファレンシャル１５を介して複数の駆動輪１６に伝達される。

＜油圧回路１３＞
図２に示すように、油圧回路１３は、オイルパン２１とオイルポンプ２２と調圧機構２３と油圧アクチュエータ２４とオイルクーラ２５とを備えている。オイルパン２１には油圧回路１３を循環するオイルが貯留される。オイルポンプ２２は、エンジン１１から自動変速機１２に入力された回転を受けて動作する。そして、オイルポンプ２２は、その動作に応じてオイルパン２１内のオイルを汲み上げ、当該オイルを加圧して吐出する。本実施形態では、エンジン１１が、オイルポンプ２２の駆動源に対応する。オイルポンプ２２から吐出されたオイルは、油圧アクチュエータ２４及びオイルクーラ２５に分配される。

油圧回路１３は、オイルポンプ２２から吐出されたオイルを油圧アクチュエータ２４に供給する第１油路２６と、第１油路２６から分岐する第２油路２７とを備えている。第２油路２７は、オイルポンプ２２から吐出されたオイルをオイルクーラ２５に供給する油路である。

調圧機構２３は、第１油路２６における第２油路２７との分岐点よりも油圧アクチュエータ２４側に配置されている。調圧機構２３は、油圧アクチュエータ２４への供給油圧であるライン圧を調整すべく作動する。調圧機構２３は、電磁式のライン圧調整バルブ２３ａを有している。ライン圧調整バルブ２３ａの開度によって、オイルポンプ２２が吐出したオイルのうち、油圧アクチュエータ２４に向かうオイルの量と、オイルクーラ２５に向かうオイルの量との分配率が調整される。すなわち、ライン圧調整バルブ２３ａの開度が高いほど、オイルポンプ２２から吐出されたオイルのうち、油圧アクチュエータ２４に向かうオイルの量が増え、ライン圧が高くなる。一方、当該開度が高いほど、オイルポンプ２２から吐出されたオイルのうち、オイルクーラ２５に向かうオイルの量が減る。

油圧アクチュエータ２４は、自動変速機１２内におけるオイルの供給必要箇所へのオイル供給を調整する。供給必要箇所は、例えば、トルクコンバータ、及び、クラッチやブレーキなどの摩擦係合要素である。油圧アクチュエータ２４は、例えば、複数の電磁弁を有している。

オイルクーラ２５は、油圧回路１３を循環するオイルを冷却する。具体的には、オイルクーラ２５は、第２油路２７を介してオイルクーラ２５内に流入したオイルを冷却し、冷却したオイルをオイルパン２１内に還流する。

なお、油圧回路１３には、ライン圧Ｐを検出する油圧センサ３１が設けられている。油圧センサ３１の検出信号が油圧制御装置５０に出力される。
＜油圧制御装置５０＞
油圧制御装置５０には、油圧センサ３１などの複数のセンサから検出信号が入力される。油圧制御装置５０は、油圧センサ３１の検出信号を基にライン圧Ｐを検出する。油圧センサ３１以外のセンサとしては、例えば、クランク角センサ３２を挙げることができる。油圧制御装置５０は、クランク角センサ３２の検出信号を基に、エンジン回転数Ｎｅを検出する。このエンジン回転数Ｎｅが「駆動源の回転数」に対応する。

油圧制御装置５０は、ＣＰＵ５１とメモリ５２とを備えている。メモリ５２には、ＣＰＵ５１が実行する制御プログラムなどが記憶されている。そして、当該制御プログラムをＣＰＵ５１が実行することにより、ＣＰＵ５１が、ライン圧調整バルブ２３ａ及び油圧アクチュエータ２４を制御する。したがって、本実施形態では、ＣＰＵ５１が「制御部」に対応する。

＜ライン圧Ｐの制御処理＞
図３及び図４を参照し、ライン圧Ｐの制御処理について説明する。図３に示す処理ルーチンは、ライン圧調整バルブ２３ａの開度を制御するために所定の制御サイクル毎にＣＰＵ５１によって実行される。

図３に示すように、本処理ルーチンにおいてステップＳ１１では、ＣＰＵ５１は、ライン圧に対する要求値であるライン圧要求値ＰＲｑを取得する。ライン圧要求値ＰＲｑは、そのときの車速及び自動変速機１２の変速段などによって決まるものである。

次のステップＳ１３において、ＣＰＵ５１は、ライン圧指示値の上限ＰＬを設定する。ライン圧指示値ＰＴｒは、ライン圧Ｐの指示値であり、ライン圧調整バルブ２３ａの開度を制御する際に用いられる。本実施形態では、ＣＰＵ５１は図４に示すマップを用いて上限ＰＬを設定する。

図４には、ライン圧指示値の上限ＰＬとオイルポンプ２２のオイル吐出量との関係を示すマップが図示されている。当該マップでは、オイル吐出量が多いほど上限ＰＬが高くなる。エンジン回転数Ｎｅが大きいほど、オイル吐出量は高くなる。そこで、ＣＰＵ５１は、エンジン回転数Ｎｅを基にオイル吐出量を推定する。そして、ＣＰＵ５１は、このオイル吐出量の推定値に応じた値を、図４に示すマップから上限ＰＬとして取得する。これにより、ＣＰＵ５１は上限ＰＬを設定できる。したがって、本実施形態では、ステップＳ１３の処理が、エンジン回転数Ｎｅが小さいほど小さい値を上限ＰＬとして設定する「設定処理」に対応する。

図３に戻り、上限ＰＬの設定が完了すると、ＣＰＵ５１は、処理をステップＳ１５に移行する。ステップＳ１５において、ＣＰＵ５１は、ライン圧要求値ＰＲｑと上限ＰＬとのうちの小さい方をライン圧指示値ＰＴｒとして設定する。

次のステップＳ１７において、ＣＰＵ５１は、ライン圧指示値ＰＴｒに基づいてライン圧調整バルブ２３ａの開度を制御する。具体的には、ＣＰＵ５１は、ライン圧Ｐがライン圧指示値ＰＴｒよりも低いときにはライン圧調整バルブ２３ａの開度を高くする一方、ライン圧Ｐがライン圧指示値ＰＴｒよりも高いときにはライン圧調整バルブ２３ａの開度を低くする。こうしたバルブ制御を行うと、ＣＰＵ５１は、本処理ルーチンを一旦終了する。

＜本実施形態の作用及び効果＞
エンジン回転数Ｎｅが比較的小さい場合、オイルポンプ２２のオイル吐出量が比較的少ないため、すなわちオイルポンプ２２のオイル吐出圧が比較的低いため、ライン圧Ｐを高くしにくい。そこで、本実施形態では、エンジン回転数Ｎｅが小さい場合には、エンジン回転数Ｎｅが大きい場合と比較して大きい値がライン圧指示値ＰＴｒとして設定されにくくしている。

具体的には、エンジン回転数Ｎｅが小さいほど小さい値がライン圧指示値の上限ＰＬとして設定される。そして、上限ＰＬを上回らないようにライン圧指示値ＰＴｒが設定される。これにより、エンジン回転数Ｎｅが小さいほど、ライン圧指示値ＰＴｒが大きくなりにくくなる。

本実施形態では、このように設定されたライン圧指示値ＰＴｒに基づいてライン圧調整バルブ２３ａの開度が制御される。その結果、ライン圧調整バルブ２３ａの開度が全開になることを抑制でき、ひいてはオイルクーラ２５にほとんどオイルが供給されない事象が長く続くことが抑制される。すなわち、オイルクーラ２５によってオイルが冷却されなくなることを抑制できる。したがって、油圧回路１３を循環するオイルの温度が高くなりすぎることを抑制できる。

＜変更例＞
上記実施形態は、以下のように変更して実施することができる。上記実施形態及び以下の変更例は、技術的に矛盾しない範囲で互いに組み合わせて実施することができる。

・オイルポンプ２２の駆動源は、エンジン１１ではなくてもよい。例えば、オイルポンプ２２は、電気モータを駆動源とするポンプであってもよい。この場合、油圧制御装置が搭載される車両としては、エンジン１１及び電気モータを動力源として備えるハイブリッド車両であってもよいし、動力源としてエンジン１１を備えない一方で電気モータを備える車両であってもよい。

・油圧制御装置５０が適用される自動変速機は、オイルポンプ２２を有しているのであれば、多段変速機でなくてもよい。例えば、自動変速機は無段式の変速装置であってもよい。

・油圧制御装置５０は、ＣＰＵ５１とメモリ５２とを備えて、ソフトウェア処理を実行するものに限らない。すなわち、油圧制御装置５０は、以下（ａ）～（ｃ）の何れかの構成であればよい。
（ａ）油圧制御装置５０は、コンピュータプログラムに従って各種処理を実行する一つ以上のプロセッサを備えている。プロセッサは、ＣＰＵ並びに、ＲＡＭ及びＲＯＭなどのメモリを含んでいる。メモリは、処理をＣＰＵに実行させるように構成されたプログラムコード又は指令を格納している。メモリ、すなわちコンピュータ可読媒体は、汎用又は専用のコンピュータでアクセスできるあらゆる利用可能な媒体を含んでいる。
（ｂ）油圧制御装置５０は、各種処理を実行する一つ以上の専用のハードウェア回路を備えている。専用のハードウェア回路としては、例えば、特定用途向け集積回路、すなわちＡＳＩＣ又はＦＰＧＡを挙げることができる。なお、ＡＳＩＣは、「Application Specific Integrated Circuit」の略記であり、ＦＰＧＡは、「Field Programmable Gate Array」の略記である。
（ｃ）油圧制御装置５０は、各種処理の一部をコンピュータプログラムに従って実行するプロセッサと、各種処理のうちの残りの処理を実行する専用のハードウェア回路とを備えている。

１１…エンジン
１２…自動変速機
１３…油圧回路
２２…オイルポンプ
２３ａ…ライン圧調整バルブ
２４…油圧アクチュエータ
２５…オイルクーラ
５０…油圧制御装置
５１…ＣＰＵ

Claims (1)

1. 駆動源の駆動によってオイルを吐出するオイルポンプと、油圧アクチュエータと、オイルを冷却するオイルクーラと、前記オイルポンプから吐出されたオイルのうち、前記油圧アクチュエータに向かうオイルと前記オイルクーラに向かうオイルとに分配するライン圧調整バルブと、を備え、前記ライン圧調整バルブの開度が高いほど、前記油圧アクチュエータに向かうオイルの量が多くなって前記油圧アクチュエータに供給される油圧であるライン圧が高くなるように構成された自動変速機に適用され、
   前記ライン圧の指示値であるライン圧指示値に基づいて前記ライン圧調整バルブの開度を制御する制御部を備え、
   前記制御部は、前記駆動源の回転数が小さいほど小さい値を前記ライン圧指示値の上限として設定する設定処理を実行する
   自動変速機の油圧制御装置。

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