JP4774680B2 - 車両用自動変速機の油圧制御装置 - Google Patents

Description

本発明は車両用自動変速機の油圧制御装置に係り、特に、油圧式摩擦係合装置の油圧制御に用いられるリニアソレノイドバルブの不使用時の取り扱いに関するものである。

(a) 複数の油圧式摩擦係合装置が選択的に係合、解放されることにより、変速比が異なる複数の変速段が成立させられる自動変速機と、(b) 前記複数の油圧式摩擦係合装置の油圧を調圧する複数のリニアソレノイドバルブと、を有する車両用自動変速機の油圧制御装置が知られている。特許文献１に記載の装置はその一例で、遊星歯車式の車両用自動変速機の油圧制御装置に関するものである。

特開２００１−２４８７１８号公報

ところで、前記リニアソレノイドバルブは、スプール弁子のバランスによりソレノイドによる電磁力に応じた油圧を出力する調圧状態と、そのスプール弁子が油圧の出力を停止する側の移動端に保持される非調圧状態とに切り換えられるようになっており、その調圧状態において前記油圧式摩擦係合装置の油圧をソレノイドによる電磁力に応じて調圧するが、変速段を成立させる上で使用していないリニアソレノイドバルブについては、一律に非調圧状態か或いは調圧状態であっても出力油圧が最も低い最低調圧状態としているのが普通である。上記非調圧状態は、ノーマリクローズ型のリニアソレノイドバルブではソレノイドの通電をＯＦＦにすれば良く、ノーマリオープン型のリニアソレノイドバルブではソレノイドの励磁電流を最大にすれば良い。また、最低調圧状態は、調圧制御を行う励磁電流の範囲内、すなわちスプール弁子がバランスする範囲内で、その励磁電流を最小（ノーマリクローズ型）または最大（ノーマリオープン型）にすれば良い。

しかしながら、非調圧状態にすると、変速時に励磁電流を供給して油圧式摩擦係合装置の調圧制御を行う際に、実際にスプール弁子が移動してバランスするまでに時間が掛かり、油圧応答性、更には変速応答性が悪化する可能性がある。一方、最低調圧状態とした場合には、既にスプール弁子がバランスしているため優れた応答性が得られるものの、常時リニアソレノイドバルブを作動油が流通するため消費流量が多くなり、大型のオイルポンプが必要になったりポンプ駆動源の負荷が大きくなったりして、燃費等のエネルギー効率が悪くなる。すなわち、調圧状態ではスプール弁子をバランスさせる上で、所定の出力油圧が得られるように作動油を流通させる必要があるが、非調圧状態では出力油圧を０とすることが可能で、消費流量が０になっても差し支えないのである。

本発明は以上の事情を背景として為されたもので、その目的とするところは、不使用のリニアソレノイドバルブに関して変速時の油圧応答性や変速応答性を損なうことなく、作動油の消費流量をできるだけ少なくして燃費等のエネルギー効率を向上させることにある。

かかる目的を達成するために、本発明は、(a) 複数の油圧式摩擦係合装置が選択的に係合、解放されることにより、変速比が異なる複数の変速段が成立させられる自動変速機と、(b) スプール弁子のバランスによりソレノイドによる電磁力に応じた油圧を出力する調圧状態と、そのスプール弁子が油圧の出力を停止する側の移動端に保持される非調圧状態とに切り換えられるとともに、その調圧状態において前記油圧式摩擦係合装置の油圧をソレノイドによる電磁力に応じて調圧する複数のリニアソレノイドバルブと、を有する車両用自動変速機の油圧制御装置において、(c) 前記複数のリニアソレノイドバルブのうち、前記油圧式摩擦係合装置を係合させる上で使用していない不使用リニアソレノイドバルブについて、前記調圧状態にすべきか前記非調圧状態にすべきかを車両状態に基づいて判断し、その判断結果に従って調圧状態と非調圧状態とを切り換える調圧・非調圧切換手段を有する一方、(d) 前記変速段を予め定められた変速条件に従って自動的に切り換える自動変速モードと、その変速段を運転者の手動操作に従って切り換えることができる手動変速モードとを有し、(e) 前記調圧・非調圧切換手段は、前記手動変速モードの時には前記不使用リニアソレノイドバルブを前記調圧状態とし、前記自動変速モードの時にはその不使用リニアソレノイドバルブを前記非調圧状態とすることを特徴とする。

なお、上記手動変速モードは、運転者が変速段を直接切り換えることができるものでも良いが、自動変速が行われる変速段の範囲（レンジ）が異なる複数の変速レンジが設定されている場合に、その変速レンジを運転者が手動操作で変更することにより、変速段を間接的に切り換える場合であっても良い。例えば、変速比が小さい高速側の変速段が１つずつ異なる複数の変速レンジが設定されている場合に、その変速レンジの最高速変速段で走行している時に変速レンジを１つずつ低くすれば、変速段が１つずつ低速側へ切り換えられることになる。

このような車両用自動変速機の油圧制御装置においては、油圧式摩擦係合装置を係合させる上で使用していない不使用リニアソレノイドバルブについて、調圧状態にすべきか非調圧状態にすべきかを車両状態に基づいて判断し、その判断結果に従って調圧状態と非調圧状態とを切り換えるようになっているため、非調圧状態とする分だけ作動油の消費流量が少なくなり、小型のオイルポンプを採用するなどしてポンプ駆動源の負荷が低減され、燃費等のエネルギー効率が向上する一方、車両状態に応じて調圧状態とすることにより、油圧応答性や変速応答性の悪化を防止することができる。

具体的には、本発明では、手動変速モードの時に調圧状態に切り換えるようになっているが、手動変速モードでは運転者が意図的に変速するため優れた変速応答性が要求され、不使用リニアソレノイドバルブを調圧状態にすることで変速時の応答性を確保できる一方、自動変速モード時には、不使用リニアソレノイドバルブが非調圧状態とされることにより、消費流量が少なくなってエネルギー効率が向上する。

本発明の自動変速機としては、複数の遊星歯車装置を有する遊星歯車式の自動変速機が好適に用いられるが、複数の入力経路を切り換えて変速する平行軸式の自動変速機を用いることもできるなど、複数の油圧式摩擦係合装置を選択的に係合、解放して変速を行う種々の自動変速機を採用できる。

油圧式摩擦係合装置としては、油圧アクチュエータによって係合させられる多板式、単板式のクラッチやブレーキ、或いはベルト式のブレーキが広く用いられている。この油圧式摩擦係合装置を係合させるための作動油を供給するオイルポンプは、例えばエンジン等の走行用の動力源により駆動されて作動油を吐出するものでも良いが、走行用動力源とは別に配設された専用の電動モータなどで駆動されるものでも良い。

リニアソレノイドバルブは、例えばスプール弁子の一端側に、出力油圧が導かれるフィードバック油室が設けられるとともにスプリングが配設され、他端側に設けられたソレノイドによる電磁力とのバランスで、出力油圧を調圧するように構成され、出力油圧に対応するフィードバック油圧Ｐｆ、その受圧面積Ａｆ、スプリング荷重Ｆｓ、ソレノイドによる電磁力Ｆとが、次式(1) を満足するように、その電磁力Ｆに応じて出力油圧（フィードバック油圧Ｐｆ）を制御する。
Ｆ＝Ｐｆ×Ａｆ＋Ｆｓ ・・・(1)

そして、リニアソレノイドバルブの調圧状態とは、上記(1) 式を満足するように釣り合っている状態で、非調圧状態は(1) 式が成立しない非釣り合い状態でスプール弁子が油圧の出力を停止する側の移動端に保持されている状態であり、例えばノーマリクローズ型では電磁力Ｆが０でスプリング荷重Ｆｓによりスプール弁子がソレノイド側の移動端に保持される状態で、ノーマリオープン型では電磁力Ｆが最大で、スプリング荷重Ｆｓに抗してスプール弁子がそのスプリング側の移動端に保持される状態である。

上記調圧状態では、励磁電流に応じてスプール弁子を移動させることにより所定の油圧範囲で出力油圧を調圧できるが、前記調圧・非調圧切換手段によって切り換えられる調圧状態は、作動油の消費流量をできるだけ少なくする上で、出力油圧が最も低い最低調圧状態またはそれに近い状態が望ましいが、少なくとも油圧式摩擦係合装置が係合トルクを発生しない範囲で適宜定めることができる。最低調圧状態は、調圧制御を行う励磁電流の範囲内、すなわちスプール弁子がバランスする範囲内で、その励磁電流を最小（ノーマリクローズ型）または最大（ノーマリオープン型）にすれば良いが、通常の調圧制御範囲とは異なる励磁電流を用いて、消費流量ができるだけ少ない調圧状態を設定することもできる。油圧スイッチにより出力油圧を検出して、最低調圧状態等の所定の調圧状態とすることもできる。

また、上記調圧・非調圧切換手段による調圧状態は、車両状態によって異なる調圧状態とすることも可能で、必ずしも常に最低調圧状態とする必要はなく、例えば変速などで係合させる可能性が高い油圧式摩擦係合装置の油圧を制御するリニアソレノイドバルブについては、その油圧式摩擦係合装置が係合トルクを生じる直前の油圧を発生する調圧状態とすることもできるなど、種々の態様が可能である。

油圧式摩擦係合装置を含む油圧制御回路は、例えばリニアソレノイドバルブの出力油圧を直接油圧式摩擦係合装置の油圧アクチュエータ（油圧シリンダ）に供給することが応答性の点で望ましいが、その出力油圧によりコントロールバルブを制御して、そのコントロールバルブから油圧アクチュエータに作動油を供給するように構成することもできる。

複数のリニアソレノイドバルブは、例えば複数の油圧式摩擦係合装置の各々に対応して１つずつ設けられるが、同時に係合したり係合、解放制御したりすることがない複数の油圧式摩擦係合装置が存在する場合には、それ等に共通のリニアソレノイドバルブを設けることもできるなど、種々の態様が可能である。また、必ずしも全ての油圧式摩擦係合装置の油圧制御をリニアソレノイドバルブで行う必要はなく、一部の油圧制御をＯＮ−ＯＦＦソレノイドバルブのデューティ制御など、リニアソレノイドバルブ以外の調圧手段で行っても良い。

以下、本発明の実施例を図面を参照しつつ詳細に説明する。
図１の(a) は、車両用自動変速機１０の骨子図で、(b) は複数の変速段を成立させる際の係合要素を説明する作動表である。この自動変速機１０は、車両の前後方向（縦置き）に搭載するＦＲ車両に好適に用いられるもので、ダブルピニオン型の第１遊星歯車装置１２を主体として構成されている第１変速部１４と、シングルピニオン型の第２遊星歯車装置１６およびダブルピニオン型の第３遊星歯車装置１８を主体として構成されている第２変速部２０とを同軸線上に有し、入力軸２２の回転を変速して出力軸２４から出力する。入力軸２２は入力部材に相当するもので、本実施例では走行用の動力源であるエンジン３０によって回転駆動されるトルクコンバータ３２のタービン軸であり、出力軸２４は出力部材に相当するもので、プロペラシャフトや差動歯車装置を介して左右の駆動輪を回転駆動する。なお、この自動変速機１０は中心線に対して略対称的に構成されており、図１(a) では中心線の下半分が省略されている。

上記第１変速部１４を構成している第１遊星歯車装置１２は、サンギヤＳ１、キャリアＣＡ１、およびリングギヤＲ１の３つの回転要素を備えていて、サンギヤＳ１はトランスミッションケース（以下、単にケースという）２６に回転不能に固定されており、キャリアＣＡ１が入力軸２２に一体的に連結されて回転駆動されることにより、減速出力部材として機能するリングギヤＲ１が入力軸２２に対して減速回転させられて出力する。また、第２変速部２０を構成している第２遊星歯車装置１６および第３遊星歯車装置１８は、一部が互いに連結されることによって４つの回転要素ＲＭ１〜ＲＭ４が構成されており、具体的には、第２遊星歯車装置１６のサンギヤＳ２によって第１回転要素ＲＭ１が構成され、第２遊星歯車装置１６のキャリアＣＡ２および第３遊星歯車装置１８のキャリアＣＡ３が互いに連結されて第２回転要素ＲＭ２が構成され、第２遊星歯車装置１６のリングギヤＲ２および第３遊星歯車装置１８のリングギヤＲ３が互いに連結されて第３回転要素ＲＭ３が構成され、第３遊星歯車装置１８のサンギヤＳ３によって第４回転要素ＲＭ４が構成されている。上記第２遊星歯車装置１６および第３遊星歯車装置１８は、キャリアＣＡ２およびＣＡ３が共通の部材にて構成されているとともに、リングギヤＲ２およびＲ３が共通の部材にて構成されており、且つ第２遊星歯車装置１６のピニオンギヤが第３遊星歯車装置１８の第２ピニオンギヤを兼ねているラビニヨ型の遊星歯車列とされている。

上記第１回転要素ＲＭ１（サンギヤＳ２）は第１ブレーキＢ１によって選択的にケース２６に連結されて回転停止させられ、第２回転要素ＲＭ２（キャリアＣＡ２、ＣＡ３）は第２ブレーキＢ２によって選択的にケース２６に連結されて回転停止させられ、第４回転要素ＲＭ４（サンギヤＳ３）は第１クラッチＣ１を介して選択的に減速出力部材である前記第１遊星歯車装置１２のリングギヤＲ１に連結され、第２回転要素ＲＭ２（キャリアＣＡ２、ＣＡ３）は第２クラッチＣ２を介して選択的に入力軸２２に連結され、第１回転要素ＲＭ１（サンギヤＳ２）は第３クラッチＣ３を介して選択的に減速出力部材であるリングギヤＲ１に連結されるとともに、第４クラッチＣ４を介して選択的に第１遊星歯車装置１２のキャリアＣＡ１すなわち入力軸２２に連結され、第３回転要素ＲＭ３（リングギヤＲ２、Ｒ３）は前記出力軸２４に一体的に連結されて回転を出力するようになっている。なお、第２回転要素ＲＭ２（キャリアＣＡ２、ＣＡ３）とケース２６との間には、第２回転要素ＲＭ２の正回転（入力軸２２と同じ回転方向）を許容しつつ逆回転を阻止する一方向クラッチＦ１が第２ブレーキＢ２と並列に設けられている。

図２は、上記第１変速部１４および第２変速部２０の各回転要素の回転速度を直線で表すことができる共線図であり、下の横線が回転速度「０」で、上の横線が回転速度「１．０」すなわち入力軸２２と同じ回転速度である。また、第１変速部１４の各縦線は、左側から順番にサンギヤＳ１、リングギヤＲ１、キャリアＣＡ１を表しており、それ等の間隔は第１遊星歯車装置１２のギヤ比（＝サンギヤの歯数／リングギヤの歯数）ρ１に応じて定められる。第２変速部２０の４本の縦線は、左端から右端へ向かって順番に第１回転要素ＲＭ１（サンギヤＳ２）、第２回転要素ＲＭ２（キャリアＣＡ２、ＣＡ３）、第３回転要素ＲＭ３（リングギヤＲ２、Ｒ３）、第４回転要素ＲＭ４（サンギヤＳ３）を表しており、それ等の間隔は第２遊星歯車装置１６のギヤ比ρ２および第３遊星歯車装置１８のギヤ比ρ３に応じて定められる。

そして、上記共線図（図２）から明らかなように、第１クラッチＣ１および第２ブレーキＢ２が係合させられて、第４回転要素ＲＭ４が減速出力部材であるリングギヤＲ１と一体的に減速回転させられるとともに第２回転要素ＲＭ２が回転停止させられると、出力軸２４に連結された第３回転要素ＲＭ３は「１ｓｔ」で示す回転速度で回転させられ、最も大きい変速比（＝入力軸２２の回転速度Ｎ_IN／出力軸２４の回転速度Ｎ_OUT ）の第１変速段「１ｓｔ」が成立させられる。第１クラッチＣ１および第１ブレーキＢ１が係合させられて、第４回転要素ＲＭ４がリングギヤＲ１と一体的に減速回転させられるとともに第１回転要素ＲＭ１が回転停止させられると、第３回転要素ＲＭ３は「２ｎｄ」で示す回転速度で回転させられ、第１変速段「１ｓｔ」よりも変速比が小さい第２変速段「２ｎｄ」が成立させられる。第１クラッチＣ１および第３クラッチＣ３が係合させられると、第２変速部２０はリングギヤＲ１と一体的に減速回転させられ、第３回転要素ＲＭ３は「３ｒｄ」で示す回転速度すなわちリングギヤＲ１と同じ回転速度で回転させられ、第２変速段「２ｎｄ」よりも変速比が小さい第３変速段「３ｒｄ」が成立させられる。第１クラッチＣ１および第４クラッチＣ４が係合させられて、第４回転要素ＲＭ４がリングギヤＲ１と一体的に減速回転させられるとともに第１回転要素ＲＭ１が入力軸２２と一体回転させられると、第３回転要素ＲＭ３は「４ｔｈ」で示す回転速度で回転させられ、第３変速段「３ｒｄ」よりも変速比が小さい第４変速段「４ｔｈ」が成立させられる。第１クラッチＣ１および第２クラッチＣ２が係合させられて、第４回転要素ＲＭ４がリングギヤＲ１と一体的に減速回転させられるとともに第２回転要素ＲＭ２が入力軸２２と一体回転させられると、第３回転要素ＲＭ３は「５ｔｈ」で示す回転速度で回転させられ、第４変速段「４ｔｈ」よりも変速比が小さい第５変速段「５ｔｈ」が成立させられる。

また、第２クラッチＣ２および第４クラッチＣ４が係合させられて、第２変速部２０が入力軸２２と一体回転させられると、第３回転要素ＲＭ３は「６ｔｈ」で示す回転速度すなわち入力軸２２と同じ回転速度で回転させられ、第５変速段「５ｔｈ」よりも変速比が小さい第６変速段「６ｔｈ」が成立させられる。この第６変速段「６ｔｈ」の変速比は１である。第２クラッチＣ２および第３クラッチＣ３が係合させられて、第２回転要素ＲＭ２が入力軸２２と一体回転させられるとともに第１回転要素ＲＭ１がリングギヤＲ１と一体的に減速回転させられると、第３回転要素ＲＭ３は「７ｔｈ」で示す回転速度で回転させられ、第６変速段「６ｔｈ」よりも変速比が小さい第７変速段「７ｔｈ」が成立させられる。第２クラッチＣ２および第１ブレーキＢ１が係合させられて、第２回転要素ＲＭ２が入力軸２２と一体回転させられるとともに第１回転要素ＲＭ１が回転停止させられると、第３回転要素ＲＭ３は「８ｔｈ」で示す回転速度で回転させられ、第７変速段「７ｔｈ」よりも変速比が小さい第８変速段「８ｔｈ」が成立させられる。

一方、第２ブレーキＢ２および第３クラッチＣ３が係合させられると、第２回転要素ＲＭ２が回転停止させられるとともに第１回転要素ＲＭ１がリングギヤＲ１と一体的に減速回転させられることにより、第３回転要素ＲＭ３は「Ｒｅｖ１」で示す回転速度で逆回転させられ、第１後進変速段「Ｒｅｖ１」が成立させられる。第２ブレーキＢ２および第４クラッチＣ４が係合させられると、第２回転要素ＲＭ２が回転停止させられるとともに第１回転要素ＲＭ１が入力軸２２と一体回転させられることにより、第３回転要素ＲＭ３は「Ｒｅｖ２」で示す回転速度で逆回転させられ、第２後進変速段「Ｒｅｖ２」が成立させられる。

図１の(b) の作動表は、上記各変速段とクラッチＣ１〜Ｃ４、ブレーキＢ１、Ｂ２の作動状態との関係をまとめたもので、「○」は係合、「（○）」はエンジンブレーキ時のみ係合を表している。第１変速段「１ｓｔ」を成立させるブレーキＢ２には並列に一方向クラッチＦ１が設けられているため、発進時（加速時）には必ずしもブレーキＢ２を係合させる必要は無いのである。また、各変速段の変速比は、第１遊星歯車装置１２、第２遊星歯車装置１６、および第３遊星歯車装置１８の各ギヤ比ρ１、ρ２、ρ３によって適宜定められる。

上記クラッチＣ１〜Ｃ４、およびブレーキＢ１、Ｂ２（以下、特に区別しない場合は単にクラッチＣ、ブレーキＢという）は、多板式のクラッチやブレーキなど油圧アクチュエータによって係合制御される油圧式摩擦係合装置で、油圧制御回路９８（図３参照）のリニアソレノイドバルブＳＬ１〜ＳＬ６の励磁、非励磁や電流制御により、係合、解放状態が切り換えられるとともに係合、解放時の過渡油圧などが制御される。図４は、油圧制御回路９８のうちリニアソレノイドバルブＳＬ１〜ＳＬ６に関する部分を示す回路図で、クラッチＣ１〜Ｃ４、およびブレーキＢ１、Ｂ２の各油圧アクチュエータ（油圧シリンダ）３４、３６、３８、４０、４２、４４には、油圧供給装置４６から出力されたライン油圧ＰＬがそれぞれリニアソレノイドバルブＳＬ１〜ＳＬ６により調圧されて供給されるようになっている。油圧供給装置４６は、前記エンジン３０によって回転駆動される機械式のオイルポンプ４８や、ライン油圧ＰＬを調圧するレギュレータバルブ等を備えており、エンジン負荷等に応じてライン油圧ＰＬを制御するようになっている。

リニアソレノイドバルブＳＬ１〜ＳＬ６は、基本的には何れも同じ構成で、本実施例ではノーマリクローズ型のものが用いられており、図５に示すように、励磁電流に応じて電磁力を発生するソレノイド１００、スプール弁子１０２、スプリング１０４、ライン油圧ＰＬが供給される入力ポート１０６、調圧した油圧を出力する出力ポート１０８、ドレーンポート１１０、出力油圧が供給されるフィードバック室１１２を備えている。そして、フィードバック室１１２に供給されるフィードバック油圧Ｐｆ、その受圧面積Ａｆ、スプリング１０４の荷重Ｆｓ、ソレノイド１００による電磁力Ｆが、前記(1) 式を満足するように、その電磁力Ｆに応じて出力油圧（フィードバック油圧Ｐｆ）が調圧制御されて前記油圧アクチュエータ３４〜４４に供給される。リニアソレノイドバルブＳＬ１〜ＳＬ６の各ソレノイド１００は、前記電子制御装置９０により独立に励磁され、各油圧アクチュエータ３４〜４４の油圧が独立に調圧制御されるようになっている。

また、上記リニアソレノイドバルブＳＬ１〜ＳＬ６は、電子制御装置９０から励磁電流が供給されることにより、前記(1) 式を満足するように釣り合う状態で出力油圧を調圧するが、励磁電流の供給が停止してソレノイド１００の励磁がＯＦＦになると、スプール弁子１０２は図５に示すようにスプリング荷重Ｆｓによりソレノイド１００側の移動端に保持され、入力ポート１０６が略完全に遮断されて出力油圧が０になる。これに対し、(1) 式を満足するように調圧する調圧状態では、調圧制御を行う励磁電流の範囲内、すなわちスプール弁子１０２が(1) 式を満足するように釣り合う範囲内で、その励磁電流を最小値にして出力油圧を最低にする最低調圧状態においても、スプール弁子１０２が釣り合う所定のフィードバック油圧Ｐｆが発生するように、所定の流量の作動油が入力ポート１０６から入力されるとともにドレーンポート１１０から流出させられる。

図３は、図１の自動変速機１０などを制御するために車両に設けられた制御系統を説明するブロック線図で、アクセルペダル５０の操作量Ａccがアクセル操作量センサ５２により検出されるとともに、そのアクセル操作量Ａccを表す信号が電子制御装置９０に供給されるようになっている。アクセルペダル５０は、運転者の出力要求量に応じて大きく踏み込み操作されるもので、アクセル操作部材に相当し、アクセル操作量Ａccは出力要求量に相当する。また、エンジン３０の回転速度ＮＥを検出するためのエンジン回転速度センサ５８、エンジン３０の吸入空気量Ｑを検出するための吸入空気量センサ６０、吸入空気の温度Ｔ_A を検出するための吸入空気温度センサ６２、エンジン３０の電子スロットル弁の全閉状態（アイドル状態）およびその開度θ_THを検出するためのアイドルスイッチ付スロットルセンサ６４、車速Ｖ（出力軸２４の回転速度Ｎ_OUT に対応）を検出するための車速センサ６６、エンジン３０の冷却水温Ｔ_W を検出するための冷却水温センサ６８、常用ブレーキであるフットブレーキの操作の有無を検出するためのブレーキスイッチ７０、シフトレバー７２のレバーポジション（操作位置）Ｐ_SHを検出するためのレバーポジションセンサ７４、タービン回転速度ＮＴ（＝入力軸２２の回転速度Ｎ_IN）を検出するためのタービン回転速度センサ７６、油圧制御回路９８内の作動油の温度であるＡＴ油温Ｔ_OIL を検出するためのＡＴ油温センサ７８、アップシフトスイッチ８０、ダウンシフトスイッチ８２などが設けられており、それらのセンサやスイッチから、エンジン回転速度ＮＥ、吸入空気量Ｑ、吸入空気温度Ｔ_A 、スロットル弁開度θ_TH、車速Ｖ、エンジン冷却水温Ｔ_W 、ブレーキ操作の有無、シフトレバー７２のレバーポジションＰ_SH、タービン回転速度ＮＴ、ＡＴ油温Ｔ_OIL 、変速レンジのアップ指令Ｒ_UP、ダウン指令Ｒ_DN、などを表す信号が電子制御装置９０に供給されるようになっている。

上記シフトレバー７２は運転席の近傍に配設され、図６に示すように４つのレバーポジション「Ｒ（リバース）」、「Ｎ（ニュートラル）」、「Ｄ（ドライブ）」、または「Ｓ（シーケンシャル）」へ手動操作されるようになっている。「Ｒ」ポジションは後進走行位置で、「Ｎ」ポジションは動力伝達遮断位置で、「Ｄ」ポジションは自動変速による前進走行位置で、「Ｓ」ポジションは変速可能な高速側の変速段が異なる複数の変速レンジを切り換えることにより手動変速が可能な前進走行位置であり、シフトレバー７２がどのレバーポジションへ操作されているかがレバーポジションセンサ７４によって検出される。また、レバーポジション「Ｒ」、「Ｎ」、「Ｄ（Ｓ）」は車両の前後方向（図６の上方が車両前側）に沿って設けられており、シフトレバー７２にケーブルやリンクなどを介して連結されたマニュアルバルブがシフトレバー７２の前後操作に伴って機械的に作動させられることにより、油圧回路が切り換えられるようになっており、「Ｒ」ポジションではリバース油圧Ｐ_R が出力されてリバース用回路が機械的に成立させられ、後進変速段「Ｒｅｖ１」、「Ｒｅｖ２」を成立させることができる。「Ｎ」ポジションではニュートラル回路が機械的に成立させられて総てのクラッチＣおよびブレーキＢが解放され、動力伝達を遮断するニュートラル「Ｎ」が成立させられる。

また、「Ｄ」ポジションおよび「Ｓ」ポジションでは前進油圧Ｐ_D が出力されて前進用回路が機械的に成立させられ、前進変速段である第１変速段「１ｓｔ」〜第８変速段「８ｔｈ」で変速しながら前進走行することが可能となる。シフトレバー７２が「Ｄ」ポジションへ操作された場合は、そのことをレバーポジションセンサ７４の信号から判断して自動変速モードを成立させ、第１変速段「１ｓｔ」〜第８変速段「８ｔｈ」の総ての前進変速段を用いて変速制御を行う。すなわち、前記リニアソレノイドバルブＳＬ１〜ＳＬ６の励磁、非励磁をそれぞれ制御することによりクラッチＣおよびブレーキＢの係合、解放状態を切り換えて第１変速段「１ｓｔ」〜第８変速段「８ｔｈ」の何れかの前進変速段を成立させるのである。この変速制御は、例えば図７に示すように車速Ｖおよびアクセル操作量Ａccをパラメータとして予め記憶された変速マップ（変速条件）に従って行われ、車速Ｖが低くなったりアクセル操作量Ａccが大きくなったりするに従って変速比が大きい低速側の変速段を成立させる。なお、アクセル操作量Ａccや吸入空気量Ｑ、路面勾配などに基づいて変速制御を行うなど、種々の態様が可能である。

シフトレバー７２が「Ｓ」ポジションへ操作された場合は、そのことをレバーポジションセンサ７４の信号から判断してシーケンシャルモード（Ｓモード）を成立させる。「Ｓ」ポジションは、車両の前後方向において上記「Ｄ」ポジションと同じ位置において車両の幅方向に隣接して設けられており、油圧回路は「Ｄ」ポジションの時と同じであるが、「Ｄ」ポジションで変速可能な変速範囲内すなわち第１変速段「１ｓｔ」〜第８変速段「８ｔｈ」の間で定められた複数の変速レンジを任意に選択できるシーケンシャルモードを電気的に成立させるのである。「Ｓ」ポジションには、車両の前後方向にアップシフト位置「（＋）」、およびダウンシフト位置「（−）」が設けられており、シフトレバー７２がそれ等のアップシフト位置「（＋）」またはダウンシフト位置「（−）」へ操作されると、そのことが前記アップシフトスイッチ８０、ダウンシフトスイッチ８２によって検出され、アップ指令Ｒ_UPやダウン指令Ｒ_DNに従って図８に示すように最高速段すなわち変速比が小さい高速側の変速範囲が異なる８つの変速レンジ「Ｄ」、「７」、「６」、「５」、「４」、「３」、「２」、「Ｌ」の何れかを電気的に成立させるとともに、各変速範囲内において例えば図７の変速マップに従って自動的に変速制御を行う。したがって、例えば下り坂などでシフトレバー７２をダウンシフト位置「−」へ繰り返し操作すると、変速レンジが例えば「４」レンジから、「３」レンジ、「２」レンジ、「Ｌ」レンジへ切り換えられ、第４変速段「４ｔｈ」から第３変速段「３ｒｄ」、第２変速段「２ｎｄ」、第１変速段「１ｓｔ」へ順次ダウンシフトされて、エンジンブレーキが段階的に増大させられる。このシーケンシャルモードで成立させられる第１変速段「１ｓｔ」は、エンジンブレーキ作用が得られるように前記第２ブレーキＢ２が係合させられる。

上記アップシフト位置「（＋）」およびダウンシフト位置「（−）」は何れも不安定で、シフトレバー７２はスプリング等の付勢手段により自動的に「Ｓ」ポジションへ戻されるようになっており、アップシフト位置「（＋）」またはダウンシフト位置「（−）」への操作回数或いは保持時間などに応じて変速レンジが変更される。

電子制御装置９０は、ＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭ、入出力インターフェース等を備えた所謂マイクロコンピュータを含んで構成されており、ＣＰＵがＲＡＭの一時記憶機能を利用しつつ予めＲＯＭに記憶されたプログラムに従って信号処理を行うことにより、図９に示す変速制御手段１２０および調圧・非調圧切換手段１３０の各機能を実行する。

変速制御手段１２０は、シフトレバー７２のレバーポジションＰ_SHや変速マップ（図７）などに従って自動変速機１０の変速段を切り換えるもので、変速判断手段１２２および変速出力手段１２４を備えている。変速判断手段１２２は、前記「Ｄ」ポジションまたは「Ｓ」ポジションが選択されている場合に、実際の車速Ｖおよびアクセル操作量Ａccに基づいて、図７の変速マップの変速線をよぎったか否か等により変速すべきか否かを判断するもので、変速出力手段１２４は、その変速判断手段１２２の判断結果に従って前記リニアソレノイドバルブＳＬ１〜ＳＬ６の調圧制御を行い、前記クラッチＣおよびブレーキＢを係合または解放して所定の変速段を成立させる。変速出力手段１２４は、変速の種類によって変速出力すなわちリニアソレノイドバルブＳＬ１〜ＳＬ６の調圧制御を開始するタイミングが異なり、例えばアクセルペダル５０が踏込み操作されているパワーＯＮのダウンシフトやシーケンシャルモードなど変速応答性が要求される場合には、変速判断に従って直ちに変速出力するが、アップシフトやパワーＯＦＦのダウンシフトでは、例えば多重変速を回避するために変速判断から所定時間経過した所定のタイミングで変速出力する。

一方、調圧・非調圧切換手段１３０は、リニアソレノイドバルブＳＬ１〜ＳＬ６のうち、対応するクラッチＣまたはブレーキＢが解放状態で、変速段を成立させる上で使用していない不使用リニアソレノイドバルブＳＬ１〜ＳＬ６について、調圧状態にすべきか非調圧状態にすべきかを車両状態に基づいて判断し、その判断結果に従って調圧状態と非調圧状態とを切り換えるものである。非調圧状態は、励磁電流の供給を停止してソレノイド１００をＯＦＦにするもので、スプール弁子１０２はスプリング荷重Ｆｓによりソレノイド１００側の移動端に保持され、入力ポート１０６が略完全に遮断されて出力油圧が０になる。また、調圧状態は、クラッチＣやブレーキＢを係合させるためのものではなく、調圧制御を行う励磁電流の制御範囲内、すなわちスプール弁子１０２が(1) 式を満足するように釣り合う範囲内で、その励磁電流を最小値にして出力油圧を最低にする最低調圧状態である。

上記車両状態に基づく調圧・非調圧の判断は、例えばＡＴ油温Ｔ_OIL が低いか否か、シーケンシャルモードか否か、変速判断が為されたか否か、変速予測が為されたか否か、ガレージシフトか否かによって行われ、図１０〜図１３のフローチャートに従って切り換えられる。

図１０はＡＴ油温Ｔ_OIL によって調圧、非調圧を切り換える場合で、ステップＳ１−１では、前記ＡＴ油温センサ７８によって検出されるＡＴ油温Ｔ_OIL が予め定めた所定値以下か否かを判断し、所定値以下であればステップＳ１−２で総ての不使用リニアソレノイドバルブＳＬ１〜ＳＬ６を最低調圧状態とする一方、ＡＴ油温Ｔ_OIL が所定値より高い場合には、ステップＳ１−３で総ての不使用リニアソレノイドバルブＳＬ１〜ＳＬ６を非調圧状態とする。すなわち、ＡＴ油温Ｔ_OIL が低い時には作動油の粘度が大きくなって油圧の応答性が悪くなるため、不使用リニアソレノイドバルブＳＬ１〜ＳＬ６を最低調圧状態にすることで応答性の悪化を抑制できる一方、ＡＴ油温Ｔ_OIL が高い時には粘度が低くなり、漏れ流量などが増加して作動油の消費流量が増えるため、不使用リニアソレノイドバルブＳＬ１〜ＳＬ６が非調圧状態とされることにより、消費流量が少なくなり、小型のオイルポンプ４８を採用できるとともにそのオイルポンプ４８を回転駆動するエンジン負荷が低減されて燃費が向上する。

図１１は、シーケンシャルモードか否かによって調圧、非調圧を切り換える場合で、ステップＳ２−１では、手動変速モードであるシーケンシャルモードか否かを、例えば前記レバーポジションセンサ７４によって検出されるレバーポジションＰ_SHが「Ｓ」ポジションか否かにより判断し、シーケンシャルモードであればステップＳ２−２で総ての不使用リニアソレノイドバルブＳＬ１〜ＳＬ６を最低調圧状態とする一方、自動変速モードなどシーケンシャルモードでない場合には、ステップＳ２−３で総ての不使用リニアソレノイドバルブＳＬ１〜ＳＬ６を非調圧状態とする。すなわち、シーケンシャルモードでは運転者が意図的に変速するため優れた変速応答性が要求され、不使用リニアソレノイドバルブＳＬ１〜ＳＬ６を最低調圧状態にすることで変速時の応答性を確保できる一方、自動変速モード時には、不使用リニアソレノイドバルブＳＬ１〜ＳＬ２が非調圧状態とされることにより、消費流量が少なくなり、小型のオイルポンプ４８を採用できるとともにそのオイルポンプ４８を回転駆動するエンジン負荷が低減されて燃費が向上する。

図１２は、変速判断および変速予測に基づいて調圧、非調圧を切り換える場合で、ステップＳ３−１では、前記変速判断手段１２２によって変速すべき判断が為されたか否かを判断する。本実施例では、変速判断が為されてから所定時間経過した後に変速出力される自動変速モードのパワーＯＮのアップシフト判断が為されたか否かを判断する。そして、パワーＯＮのアップシフト判断が為された場合には、ステップＳ３−３を実行し、そのアップシフトで新たに係合させるクラッチＣまたはブレーキＢのリニアソレノイドバルブＳＬ１〜ＳＬ６を最低調圧状態とする。

上記ステップＳ３−１の判断がＮＯ（否定）の場合には、ステップＳ３−２を実行し、自動変速モードの実行中に例えば車速Ｖの変化やアクセル操作量Ａccの変化に基づいて前記図７の変速マップ等から変速が近いか否かを予測する。本実施例では、変速判断が為された後に直ちに変速出力されるパワーＯＮのダウンシフト、およびアクセル操作量Ａccの変化から容易に予測できるパワーＯＦＦのアップシフトについて予測し、それ等の変速が予測された場合は前記ステップＳ３−３を実行して、そのパワーＯＮダウンシフト或いはパワーＯＦＦアップシフトで新たに係合させるクラッチＣまたはブレーキＢのリニアソレノイドバルブＳＬ１〜ＳＬ６を最低調圧状態とする。また、ステップＳ３−１、Ｓ３−２の判断が何れもＮＯの場合、すなわち変速判断も変速予測も為されなかった場合には、ステップＳ３−４を実行し、総ての不使用リニアソレノイドバルブＳＬ１〜ＳＬ６を非調圧状態とする。

ここでは、総ての不使用リニアソレノイドバルブＳＬ１〜ＳＬ６が基本的には非調圧状態に保持されるため、消費流量が少なくなり、小型のオイルポンプ４８を採用できるとともにそのオイルポンプ４８を回転駆動するエンジン負荷が低減されて燃費が向上する一方、パワーＯＮのアップシフト判断が為されるか、パワーＯＮダウンシフト或いはパワーＯＦＦアップシフトが予測されると、それ等の変速により新たに係合させるクラッチＣまたはブレーキＢのリニアソレノイドバルブＳＬ１〜ＳＬ６が変速出力に先立って最低調圧状態に切り換えられるため、非調圧状態に起因する応答性の悪化が防止される。

図１３は、ガレージシフトに基づいて調圧、非調圧を切り換える場合で、ステップＳ４−１では、車速Ｖに基づいて停車中か否かを判断し、停車中であればステップＳ４−２以下を実行する。ステップＳ４−２では、レバーポジションＰ_SHが「Ｎ」ポジションか否か、すなわち自動変速機１０がニュートラル状態か否かを判断し、「Ｎ」ポジションの場合にはステップＳ４−５を実行して、ニュートラル状態から駆動状態に切り換えられた時に係合させるクラッチＣまたはブレーキＢのリニアソレノイドバルブＳＬ１〜ＳＬ６を最低調圧状態とし、その他のリニアソレノイドバルブＳＬ１〜ＳＬ６を非調圧状態とする。駆動状態は、本実施例では前進変速段および後進変速段で、具体的には第１変速段「１ｓｔ」を成立させるための第１クラッチＣ１、および第１後進変速段「Ｒｅｖ１」を成立させるための第３クラッチＣ３、第２ブレーキＢ２のリニアソレノイドバルブＳＬ１、ＳＬ３、ＳＬ６を最低調圧状態にする。

上記ステップＳ４−２の判断がＮＯの場合は、ステップＳ４−３を実行して「Ｄ」ポジションか否かを判断し、「Ｄ」ポジションの場合にはステップＳ４−６でクラッチＣ３およびブレーキＢ２のリニアソレノイドバルブＳＬ３、ＳＬ６を非調圧状態に切り換える。また、ステップＳ４−３の判断がＮＯの場合は、ステップＳ４−４を実行して「Ｒ」ポジションか否かを判断し、「Ｒ」ポジションの場合にはステップＳ４−７でクラッチＣ１のリニアソレノイドバルブＳＬ１を非調圧状態に切り換える。

すなわち、シフトレバー７２が「Ｎ」ポジションへ操作された時に、「Ｄ」または「Ｒ」ポジションへ切換え操作された場合に係合させる第１クラッチＣ１、第３クラッチＣ３、および第２ブレーキＢ２のリニアソレノイドバルブＳＬ１、ＳＬ３、ＳＬ６を最低調圧状態とするため、それ等の「Ｄ」または「Ｒ」ポジションへ切換え操作されて第１変速段「１ｓｔ」または第１後進変速段「Ｒｅｖ１」を成立させる際の変速応答性を確保できる一方、それ以外の不使用リニアソレノイドバルブＳＬ２、ＳＬ４、ＳＬ５は非調圧状態とされるため、消費流量が少なくなり、小型のオイルポンプ４８を採用できるとともにそのオイルポンプ４８を回転駆動するエンジン負荷が低減されて燃費が向上する。

このように本実施例の車両用自動変速機１０は、解放状態のクラッチＣおよびブレーキＢに関する不使用リニアソレノイドバルブＳＬ１〜ＳＬ６について、最低調圧状態にすべきか非調圧状態にすべきかを車両状態に基づいて判断し、その判断結果に従って最低調圧状態と非調圧状態とを切り換えるようになっているため、非調圧状態とする分だけ作動油の消費流量が少なくなり、小型のオイルポンプ４８を採用できるとともにそのオイルポンプ４８を回転駆動するエンジン負荷が低減されて燃費が向上する一方、車両状態に応じて最低調圧状態とすることにより、油圧応答性や変速応答性の悪化を防止することができる。

なお、上記図１０〜図１３のフローチャートは、個々の車両状態に基づいて調圧、非調圧を切り換えるようになっているが、それ等の相互の関係では、変速応答性を確保する上で調圧状態（最低調圧状態）が優先され、何れかのフローチャートにおいて最低調圧状態とされた不使用リニアソレノイドバルブＳＬ１〜ＳＬ６は、他のフローチャートで非調圧状態とされる場合でも最低調圧状態が維持される。

以上、本発明の実施例を図面に基づいて詳細に説明したが、これはあくまでも一実施形態であり、本発明は当業者の知識に基づいて種々の変更，改良を加えた態様で実施することができる。

本発明が適用された車両用自動変速機を説明する図で、(a) は骨子図、(b) は各変速段を成立させるための油圧式摩擦係合装置の作動状態を説明する図である。 図１の車両用自動変速機において、変速段毎に各回転要素の回転速度を直接で結ぶことができる共線図である。 図１の車両用自動変速機が備えている制御系統の要部を説明するブロック線図である。 図３の油圧制御回路の要部を示す回路図である。 図４のリニアソレノイドバルブの一例を示す断面図である。 図３のシフトレバーの一例を示す斜視図である。 図１の車両用自動変速機の変速段を運転状態に応じて自動的に切り換える変速マップの一例を説明する図である。 図６のシフトレバーの操作で切り換えられる変速レンジを説明する図である。 図３の電子制御装置が備えている機能を説明するブロック線図である。 図９の調圧・非調圧切換手段が、ＡＴ油温に基づいて不使用リニアソレノイドバルブを調圧状態と非調圧状態とに切り換える際の作動を説明するフローチャートである。 図９の調圧・非調圧切換手段が、シーケンシャルモードか否かによって不使用リニアソレノイドバルブを調圧状態と非調圧状態とに切り換える際の作動を説明するフローチャートである。 図９の調圧・非調圧切換手段が、変速判断または変速予測に基づいて不使用リニアソレノイドバルブを調圧状態と非調圧状態とに切り換える際の作動を説明するフローチャートである。 図９の調圧・非調圧切換手段が、ガレージシフト時に不使用リニアソレノイドバルブを調圧状態と非調圧状態とに切り換える際の作動を説明するフローチャートである。

符号の説明

１０：車両用自動変速機 ９０：電子制御装置 ９８：油圧制御回路 １００：ソレノイド １０２：スプール弁子 １３０：調圧・非調圧切換手段 Ｃ１〜Ｃ４：クラッチ（油圧式摩擦係合装置） Ｂ１、Ｂ２：ブレーキ（油圧式摩擦係合装置） ＳＬ１〜ＳＬ６：リニアソレノイドバルブ

Claims (1)

1. 複数の油圧式摩擦係合装置が選択的に係合、解放されることにより、変速比が異なる複数の変速段が成立させられる自動変速機と、
   スプール弁子のバランスによりソレノイドによる電磁力に応じた油圧を出力する調圧状態と、該スプール弁子が油圧の出力を停止する側の移動端に保持される非調圧状態とに切り換えられるとともに、該調圧状態において前記油圧式摩擦係合装置の油圧を該ソレノイドによる電磁力に応じて調圧する複数のリニアソレノイドバルブと、
   を有する車両用自動変速機の油圧制御装置において、
   前記複数のリニアソレノイドバルブのうち、前記油圧式摩擦係合装置を係合させる上で使用していない不使用リニアソレノイドバルブについて、前記調圧状態にすべきか前記非調圧状態にすべきかを車両状態に基づいて判断し、該判断結果に従って該調圧状態と該非調圧状態とを切り換える調圧・非調圧切換手段を有する一方、
   前記変速段を予め定められた変速条件に従って自動的に切り換える自動変速モードと、該変速段を運転者の手動操作に従って切り換えることができる手動変速モードとを有し、
   前記調圧・非調圧切換手段は、前記手動変速モードの時には前記不使用リニアソレノイドバルブを前記調圧状態とし、前記自動変速モードの時には該不使用リニアソレノイドバルブを前記非調圧状態とする
   ことを特徴とする車両用自動変速機の油圧制御装置。

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