JP5192509B2

JP5192509B2 - 自動変速機の制御装置およびその制御方法

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Publication number: JP5192509B2
Application number: JP2010064661A
Authority: JP
Inventors: 貴成日並; 正樹渡辺; 泰孝河村; 和哉室田; 浩文道岡
Original assignee: JATCO Ltd
Current assignee: JATCO Ltd
Priority date: 2010-03-19
Filing date: 2010-03-19
Publication date: 2013-05-08
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Description

本発明は自動変速機の制御装置におよびその制御方法に関するものである。

従来、オイルポンプの吐出側流路に流量制御弁を備えたものが特許文献１に開示されている。

特許文献１では、流量制御弁として機能するスプールが制御絞りを有しており、制御絞りの上流側、および下流側の差圧に応じて、スプールが移動し、スプールの側面に設けられ、オイルポンプの吸入路と連通するドレン孔の開口面積を調整する。通常、スプールはドレン孔を閉じるようにバネなどで付勢されている。そして、制御絞りよりも上流側の圧力と制御絞りよりも下流側の圧力との差圧がバネの付勢力よりも大きくなるとスプールはドレン孔を開口するように移動する。

このような流量制御弁を用いて、オイルポンプから吐出された作動油をオイルポンプの吸入路に戻すことで、作動油に混入した空気の圧縮率が低い作動油の吸入量が少なくなり、オイルポンプの吐出効率が向上する。

しかし、オイルパンからオイルポンプに吸入される作動油に混入する空気が多くなると、オイルポンプの吐出圧が脈動し、差圧も脈動する。その結果、本来、ドレン孔が連通状態となっていなければならない場合でも、脈動により差圧が小さくなった時に、バネの付勢力によってスプールはドレン孔が閉じるように移動して、ドレン孔が非連通状態となるおそれがある。

このような場合には、作動油に混入した空気の圧縮率が低い作動油がオイルポンプに吸入され、オイルポンプ内のオイル中に占める空気の体積が大きくなるので、オイルポンプの吐出圧がさらに低下し、例えば変速機などで必要な油圧を供給できない。

これに対して、特許文献２には、作動油内の空気混入量を求めて、空気混入による吐出圧の低下を考慮して、電動オイルポンプの回転速度を上昇させるものが開示されている。

特開２００４−１８３７４６号公報特開２００２−３４０１６０号公報

電動オイルポンプはモータによって駆動するため、電動オイルポンプの回転速度を自由に制御することが可能である。しかし、例えばエンジンなどで発生した回転によって駆動する機械式オイルポンプにあっては、機械式オイルポンプの回転速度を個別に制御することが難しく、上記する吐出圧の低下を防ぐことが困難である、といった問題がある。

本発明はこのような問題点を解決するために発明されたもので、作動油への空気混入による機械式オイルポンプの吐出圧低下を抑制することを目的とする。

本発明のある態様に係る自動変速機の制御装置は、エンジンの回転が伝達されて駆動する機械式オイルポンプと、機械式オイルポンプに吸入される作動油が流れる吸入路と、機械式オイルポンプから吐出される作動油が流れ、絞り部を有する吐出路と、機械式オイルポンプをバイパスして吸入路と作動油の流れ方向において絞り部よりも上流側の吐出路とを連通する連通路と、作動油の流れ方向において絞り部よりも上流側の油圧と作動油の流れ方向において絞り部よりも下流側の油圧との差圧が所定値よりも大きい場合に連通路を連通状態にし、差圧が所定値以下の場合に連通路を非連通状態にするスプールを有する流量制御機構と、を備える自動変速機を制御する自動変速機の制御装置であって、作動油の油温を検出する油温検出手段と、エンジントルクを算出するエンジントルク算出手段と、エンジントルクが高いほどライン圧を高く設定するライン圧設定手段と、油温が、作動油に混入した空気に起因して連通路が連通状態から非連通状態に切り替わる所定油温以上であり、かつエンジントルクが、作動油に混入した空気に起因して、連通路が連通状態から非連通状態に切り替わる所定エンジントルク以下である場合に、ライン圧をライン圧設定手段により設定されるライン圧よりも上昇させるライン圧補正手段とを備える。

本発明の別の態様に係る自動変速機の制御方法は、エンジンの回転が伝達されて駆動する機械式オイルポンプと、機械式オイルポンプに吸入される作動油が流れる吸入路と、機械式オイルポンプから吐出される作動油が流れ、絞り部を有する吐出路と、機械式オイルポンプをバイパスして吸入路と作動油の流れ方向において絞り部よりも上流側の吐出路とを連通する連通路と、作動油の流れ方向において絞り部よりも上流側の油圧と作動油の流れ方向において絞り部よりも下流側の油圧との差圧が所定値よりも大きい場合に連通路を連通状態にし、差圧が所定値以下の場合に連通路を非連通状態にするスプールを有する流量制御機構と、を備える自動変速機を制御する自動変速機の制御方法であって、作動油の油温を検出し、エンジントルクを算出し、エンジントルクが高いほどライン圧を高く設定し、油温が、作動油に混入した空気に起因して連通路が連通状態から非連通状態に切り替わる所定油温以上であり、かつエンジントルクが、作動油に混入した空気に起因して連通路が連通状態から非連通状態に切り替わる所定エンジントルク以下である場合に、設定されたライン圧よりもライン圧を上昇させる。

これら態様によれば、作動油に空気が混入した場合でも、流量制御機構を正常に動作させることができ、機械式オイルポンプの吐出圧低下を抑制することができる。

本発明によると、作動油へ空気が混入した場合でも、機械式オイルポンプの吐出圧低下を抑制することができる。

本発明の第１実施形態の自動変速機の制御装置の概略構成図である。図１の自動変速機における変速制御油圧回路および変速機コントローラをより詳細に示す図である。本発明の第１実施形態の流量制御機構を示す概略図である。本発明の第１実施形態の油圧制御を示すフローチャートである。本発明の第１実施形態において、必要ライン圧を算出するマップである。本発明の第１実施形態を用いた場合と、第１実施形態を用いない場合のライン圧を説明するためのマップである。本発明の第２実施形態の油圧制御を示すフローチャートである。本発明の第２実施形態を用いた場合のライン圧を説明するためのマップである。

以下、図面を参照して本発明の第１実施形態について説明する。

図１は本発明の第１実施形態に係る自動変速機の制御装置の例を示すものであり、図示の自動変速機はＶベルト式無段変速機１である。このＶベルト式無段変速機１はプライマリプーリ２およびセカンダリプーリ３を、両者のＶ溝が整列するように配置し、これらプーリ２，３のＶ溝にＶベルト４を掛け渡す。駆動源であるエンジン５をプライマリプーリ２と同軸に配置し、このエンジン５とプライマリプーリ２との間に、エンジン５の側から順次ロックアップトルクコンバータ６および前後進切り替え機構７を設ける。

前後進切り替え機構７は、ダブルピニオン遊星歯車組７ａを主たる構成要素とし、そのサンギヤをトルクコンバータ６を介してエンジン５に結合し、キャリアをプライマリプーリ２に結合する。前後進切り替え機構７は更に、ダブルピニオン遊星歯車組７ａのサンギヤおよびキャリア間を直結する前進クラッチ７ｂ、およびリングギヤを固定する後進ブレーキ７ｃを具え、前進クラッチ７ｂの締結時にエンジン５からトルクコンバータ６を経由した入力回転をそのままプライマリプーリ２に伝達し、後進ブレーキ７ｃの締結時にエンジン５からトルクコンバータ６を経由した入力回転を逆転減速下にプライマリプーリ２へ伝達するものとする。

プライマリプーリ２への回転はＶベルト４を介してセカンダリプーリ３に伝達され、セカンダリプーリ３の回転はその後、出力軸８、歯車組９およびディファレンシャルギヤ装置１０を経て図示しない車輪へ伝達される。上記の動力伝達中にプライマリプーリ２とセカンダリプーリ３との間における回転伝動比（変速比）を変更可能にするために、プライマリプーリ２およびセカンダリプーリ３のＶ溝を形成するフランジのうち一方を固定フランジ２ａ、３ａとし、他方のフランジ２ｂ、３ｂを軸線方向へ変位可能な可動フランジとする。これら可動フランジ２ｂ、３ｂはそれぞれ、詳しくは後述するごとくに制御するライン圧を元圧として作り出したプライマリプーリ圧Ｐｐｒｉおよびセカンダリプーリ圧Ｐｓｅｃをプライマリプーリ室２ｃおよびセカンダリプーリ室３ｃに供給することにより固定フランジ２ａ、３ａに向けて附勢し、これによりＶベルト４をプーリフランジに摩擦係合させてプライマリプーリ２とセカンダリプーリ３との間での前記動力伝達を可能にする。なお本実施の形態においては特に、プライマリプーリ室２ｃおよびセカンダリプーリ室３ｃの受圧面積を同じにし、プーリ２、３の一方が大径になることのないようにし、これによりＶベルト式無段変速機の小型化を図る。

なお変速に際しては、後述のごとく目標変速比に対応させて発生させたプライマリプーリ圧Ｐｐｒｉおよびセカンダリプーリ圧Ｐｓｅｃ間の差圧により両プーリ２、３のＶ溝幅を変更して、これらプーリ２、３に対するＶベルト４の巻き掛け円弧径を連続的に変化させることで目標変速比を実現することができる。

プライマリプーリ圧Ｐｐｒｉおよびセカンダリプーリ圧Ｐｓｅｃの出力は、前進走行レンジの選択時に締結すべき前進クラッチ７ｂおよび後進走行レンジの選択時に締結すべき後進ブレーキ７ｃの締結油圧の出力と共に変速制御油圧回路１１により制御し、この変速制御油圧回路１１は変速機コントローラ１２からの信号に応答して当該制御を行うものとする。このため変速機コントローラ１２には、プライマリプーリ回転数Ｎｐｒｉを検出するプライマリプーリ回転センサ１３からの信号と、セカンダリプーリ回転数Ｎｓｅｃを検出するセカンダリプーリ回転センサ１４からの信号と、セカンダリプーリ圧Ｐｓｅｃを検出するセカンダリプーリ圧センサ１５からの信号と、アクセルペダル踏み込み量ＡＰＯを検出するアクセル開度センサ１６からの信号と、インヒビタスイッチ１７からの選択レンジ信号と、変速作動油温ＴＭＰを検出する油温センサ（油温検出手段）１８からの信号と、エンジン５の制御を司るエンジンコントローラ１９からの変速機入力トルクに関した信号（エンジン回転速度や燃料噴時間）とを入力する。

図２は図１の自動変速機における変速制御油圧回路１１および変速機コントローラ１２をより詳細に示すものであり、先ず変速制御油圧回路１１について以下に説明する。この回路には、エンジン駆動される機械式オイルポンプ２１が配置される。

機械式オイルポンプ２１は、トルクコンバータ６の出力軸から径方向に離間した位置に設けられており、機械式オイルポンプ２１の軸には第１スプロケットが取り付けられている。第１スプロケットは、トルクコンバータ６の出力軸に取り付けた第２スプロケットとチェーンを介して連結しており、トルクコンバータ６の出力軸の回転がチェーンによって伝達される。これによって、機械式オイルポンプ２１の駆動軸が回転し、機械式オイルポンプ２１は作動油を吸入し、圧力が高くなった作動油を吐出する。機械式オイルポンプ２１の駆動軸の回転速度は、トルクコンバータ６の出力軸の回転速度に応じて変化する。トルクコンバータ６の出力軸の回転速度が大きくなると、機械式オイルポンプ２１の駆動軸の回転速度も大きくなり、機械式オイルポンプ２１の吐出圧も大きくなる。

機械式オイルポンプ２１の駆動軸をトルクコンバータ６の出力軸と同軸上に設けずに、機械式オイルポンプ２１をトルクコンバータ６の出力軸から離間した位置に配置することで、機械式オイルポンプ２１の駆動軸の径を小さくすることができ、機械式オイルポンプ２１を小型にすることができる。機械式オイルポンプ２１を小型にするとフリクションが小さくなるので、効率が良くなる。

図２の変速制御油圧回路１１においては、さらに流量制御機構３０が設けられている。図３は流量制御機構３０の一例を示すものである。

変速制御油圧回路１１は、機械式オイルポンプ２１に吸入される作動油が流れる吸入路３１と、機械式オイルポンプ２１から吐出された作動油が流れる吐出路３２と、吐出路３２と並列に配置され、吐出路３２と連通する圧力室３３と、機械式オイルポンプ２１をバイパスし、圧力室３３を介して吐出路３２と吸入路３１とを連通する連通路３４とを備える。流量制御機構３０は、圧力室３３内に設けられる。

吐出路３２には、吐出路３２の内壁から吐出路３２内へ突出する絞り部３５が形成される。絞り部３５は、機械式オイルポンプ２１から吐出された作動油を減圧する。吐出路３２は、油路２２に連通する。

圧力室３３には、流量制御機構３０のスプール４１によって第１室３６と第２室３７とが形成される。第１室３６は、第１連通口３８によって絞り部３５よりも作動油の流れ方向における上流側の吐出路３２と連通し、絞り部３５よりも上流側の油圧が導入される。また、第２室３７は、第２連通口３９によって絞り部３５よりも作動油の流れ方向における下流側の吐出路３２と連通し、絞り部３５よりも下流側の油圧が導入される。また、第１室３６の側面には、連通路３４の開口部４０が形成される。

流量制御機構３０は、圧力室３３の内壁に摺動するスプール４１と、第１室３６の体積が小さくなるようにスプール４１を付勢するバネ４２とを備える。スプール４１は、第１室３６に突出するストッパ４３を備える。第２室３７を画成するスプール４１の端面４１ａにバネ４２の一方の端部が取り付けられている。バネ４２のもう一方の端部は、第２室３７を画成するスプール４１の端面４１ａと向かい合う第２室３７の側面３７ａに取り付けられている。ストッパ４３は、スプール４１がバネ４２の付勢力によって移動した場合には、第１室３６の側面３６ａに当接し、スプール４１の移動を規制する。

スプール４１は、第１室３６と第２室３７との差圧、およびバネ４２の付勢力によって圧力室３３の内壁に摺動する。第１室３６と第２室３７との差圧が比較的小さい場合には、スプール４１はバネ４２の付勢力によって図３の左側、つまり上流側へ移動する。この場合、スプール４１は連通路３４の開口部４０を塞いでいる。第１室３６の第２室３７との差圧が大きくなると、バネ４２の付勢力に抗してスプール４１は図３の右側、つまり下流側へ移動する。これによって連通路３４の開口部４０が第１室３６に開口する。

連通路３４は、開口部４０がスプール４１によって閉塞されていない場合に、開口部４０、第１室３６を介して吸入路３１と、絞り部３５よりも上流側の吐出路３２とを連通する。なお、連通路３４は機械式オイルポンプ２１の吸入口に近い箇所に連通することが望ましい。これにより、作動油に空気が混入している場合でも、機械式オイルポンプ２１中の作動油の油圧が高くなり、空気が圧縮されて吐出圧の脈動を抑制することができる。さらに、連通路３４によって戻された作動油を機械式オイルポンプ２１の吸入口近傍に戻すことで、機械式オイルポンプ２１による大きな吸入力を必要とすることなく連通路３４内の作動油を機械式オイルポンプ２１内に吸入することができる。つまり、機械式オイルポンプ２１容量を大きくすることなく高い吐出圧を得ることができる。

機械式オイルポンプ２１から吐出され、吐出路３２を介して油路２２に送られた作動油は、プレッシャレギュレータ弁２３により所定のライン圧ＰＬに調圧される。油路２２のライン圧ＰＬは、一方で減圧弁２４により調圧されセカンダリプーリ圧Ｐｓｅｃとしてセカンダリプーリ室３ｃに供給され、他方で変速制御弁２５により調圧されプライマリプーリ圧Ｐｐｒｉとしてプライマリプーリ室２ｃに供給される。なお、プレッシャレギュレータ弁２３は、ソレノイド２３ａへの電流によりライン圧ＰＬを制御し、減圧弁２４は、ソレノイド２４ａへの電流によりセカンダリプーリ圧Ｐｓｅｃを制御するものとする。また、ライン圧ＰＬの一部は、調圧弁を介してトルクコンバータ６などに供給される。機械式オイルポンプ２１の吐出圧が一定の場合でも、トルクコンバータ６などに供給される油圧を絞ることで、ライン圧ＰＬを高くすることができる。

変速制御弁２５は、中立位置２５ａと、増圧位置２５ｂと、減圧位置２５ｃとを有し、これら弁位置を切り換えるために変速制御弁２５を変速リンク２６の中程に連結し、該変速リンク２６の一端に、変速アクチュエータとしてのステップモータ２７を、また他端にセカンダリプーリの可動フランジ２ｂを連結する。ステップモータ２７は、基準位置から目標変速比に対応したステップ数Ｓｔｅｐだけ進んだ操作位置にされ、かかるステップモータ２７の操作により変速リンク２６が可動フランジ２ｂとの連結部を支点にして揺動することにより、変速制御弁２５を中立位置２５ａから増圧位置２５ｂまたは減圧位置２５ｃとする。これにより、プライマリプーリ圧Ｐｐｒｉがライン圧ＰＬを元圧として増圧されたり、またはドレンにより減圧され、セカンダリプーリ圧Ｐｓｅｃとの差圧が変化することでＨｉ側変速比へのアップシフトまたはＬｏ側変速比へのダウンシフトを生じ、目標変速比に向けての変速動作が行われる。

当該変速の進行は、プライマリプーリの可動フランジ２ｃを介して変速リンク２６の対応端にフィードバックされ、変速リンク２６がステップモータ２７との連結部を支点にして、変速制御弁２５を増圧位置２５ｂまたは減圧位置２５ｃから中立位置２５ａに戻す方向へ揺動する。これにより、目標変速比が達成される時に変速制御弁２５が中立位置２５ａに戻され、目標変速比を保つことができる。

プレッシャレギュレータ弁２３のソレノイド電流、減圧弁２４のソレノイド電流およびステップモータ２７への変速指令（ステップ数Ｓｔｅｐ）は、図１に示す前進クラッチ７ｂおよび後進ブレーキ７ｃへ締結油圧を供給するか否かの制御と共に変速機コントローラ１２により決定し、このコントローラ１２を図２に示すように圧力制御部１２ａおよび変速制御部１２ｂで構成する。圧力制御部１２ａは、プレッシャレギュレータ弁２３のソレノイド電流および減圧弁２４のソレノイド電流を決定し、変速制御部１２ｂは以下のようにしてステップモータ２７の駆動ステップ数Ａｓｔｅｐを決定する。

つまり変速制御部１２ｂは先ず、セカンダリプーリ回転数Ｎｓｅｃから求め得る車速およびアクセルペダル踏み込み量ＡＰＯを用いて予定の変速マップを基に目標入力回転数を求め、これをセカンダリプーリ回転数Ｎｓｅｃで除算することにより、運転状態（車速およびアクセルペダル踏み込み量ＡＰ）に応じた目標変速比を求める。次いで、プライマリプーリ回転数Ｎｐｒｉをセカンダリプーリ回転数Ｎｓｅｃで除算することにより実変速比（到達変速比）を演算し、上記目標変速比に対する実変速比の偏差に応じて外乱補償しながら実変速比を目標変速速度で目標変速比に漸近させるための変速比指令を求める。そして、この変速比指令を実現するためのステップモータ２７のステップ数（ステップモータ２７の動作位置）Ａｓｔｅｐを求め、これをステップモータ２７に指令することで前記の変速動作により目標変速比を達成することができる。

なお、コントローラ１２は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭなどによって構成されており、ＲＯＭに格納されたプログラムをＣＰＵによって読み出すことで、油圧制御などが実行される。

次に流量制御機構３０の動作について詳しく説明する。

機械式オイルポンプ２１の駆動軸の回転速度が小さく、機械式オイルポンプ２１の吐出流量が少ない場合には、絞り部３５による圧力損失が小さいので、絞り部３５の上流側と絞り部３５の下流側との差圧は小さく、第１室３６と第２室３７との差圧も小さい。そのため、スプール４１はバネ４２による付勢力によって第１室３６の体積が小さくなるように移動しており、ストッパ４３が第１室３６の端面に当接している。この場合には、スプール４１は連通路３４の開口部４０を閉塞しており、第１室３６と連通路３４は連通していない。

機械式オイルポンプ２１の駆動軸の回転速度が大きくなると、機械式オイルポンプ２１の吐出流量が多くなり、それに伴い絞り部３５の上流側と絞り部３５の下流側との差圧が大きくなり、第１室３６と第２室３７との差圧も大きくなる。そして、スプール４１はバネ４２による付勢力に抗して第１室３６の体積が大きくなるように移動する。第１室３６と第２室３７との差圧が所定値よりも大きくなると、連通路３４の開口部４０が開口し、第１室３６と連通路３４とが連通する。所定値は、予め設定される値であり、連通路３４の開口部４０が開口するかどうかを切り換える値である。第１室３６と第２室３７の差圧が所定値以下である場合には、連通路３４の開口部４０はスプール４１によって閉塞されている。第１室３６と連通路３４とが連通することで、機械式オイルポンプ２１から吐出され、油圧が高くなった作動油の一部が機械式オイルポンプ２１の吸入路３１に戻される。そのため、小型の機械式オイルポンプ２１を用いて、吐出圧の高い油圧を作り出すことができる。また、作動油に混入した空気の圧縮率が低い作動油の吸入量が少なくなるので、機械式オイルポンプ２１の吐出圧を高くすることができる。

しかし、このような機械式オイルポンプ２１では、オイルパンから吸入する作動油に混入した空気が多くなると、機械式オイルポンプ２１から吐出される作動油の流量が小さくなり、吐出圧の脈動が大きくなる。また、第１室３６における油圧の脈動の位相と、第２室３７における油圧の脈動の位相とは、絞り部３５、第１連通孔および第２連通孔などの影響により、ずれが生じている。そのため、吐出圧の脈動が大きくなると、第１室３６の油圧と第２室３７の油圧の差圧における脈動はさらに大きくなる。

その結果、本来ならば差圧が所定値よりも大きくなり、スプール４１が第１室３６と連通路３４とを連通するように移動しなければならない場合でも、差圧の変化量が大きいので、差圧が所定値よりも小さくなることがあり、スプール４１が開口部４０を閉塞することがある。

スプール４１が開口部４０を閉塞すると、機械式オイルポンプ２１から吐出されて油圧が高い作動油を、連通路３４を介して機械式オイルポンプ２１に戻すことができない。また、作動油に混入した空気が圧縮されている作動油が機械式オイルポンプ２１に導入されないので、機械式オイルポンプ２１中の作動油の油圧は低くなり、作動油に混入している空気は膨張する。これらに起因して機械式オイルポンプ２１の吐出圧はさらに低下する。これによって、第１室３６と第２室３７との差圧が所定値よりさらに小さくなり、スプール４１は開口部４０を完全に閉塞する。このようにして、作動油に空気が混入すると、機械式オイルポンプ２１の吐出圧が低下し、必要な油圧を供給できない。

また、機械式オイルポンプ２１の吐出圧が高く、連通路３４の開口部４０が開いている場合に、作動油に混入した空気量が多くなると、機械式オイルポンプ２１から吐出される作動油の流量が小さくなり、吐出圧の脈動が大きくなる。そのため、第１室３６と第２室３７との差圧の脈動が大きくなり、第１室３６と第２室３７との差圧が小さい時にスプール４１がバネ４２の付勢力によって移動し、連通路３４の開口部４０を閉塞する。この場合にも、機械式オイルポンプ２１の吐出圧が低下し、必要な油圧を供給できない。

このような現象は、例えばエンジン回転速度が大きくなって空気混入量が増加した場合、油温が高くなって消泡剤の消泡作用が小さくなった場合に生じる。エンジン回転速度が大きくなると、例えば作動油に浸漬されるプライマリプーリ２などの回転部材の回転速度も大きくなり、作動油が撹拌されて、空気を多く巻き込むからである。また、油温が高くなり、消泡剤の消泡作用が小さくなると、作動油に混入した空気の残量が多くなるからである。さらに、例えばエンジントルクが小さくなり、ライン圧ＰＬが低い場合にも生じる。ライン圧ＰＬが低くなると、吐出路３２の油圧も低くなり、吐出路３２の作動油に混入している空気の圧縮量が少なくなり、単位体積当たりに占める空気の割合が高くなるからである。

本実施形態では、上記現象が起こりうる場合に、ライン圧ＰＬを高くすることで、作動油に混入した空気を圧縮し、機械式オイルポンプ２１の吐出圧の脈動を抑制し、機械式オイルポンプ２１の吐出圧の低下を抑制する。

次に本実施形態における油圧制御について図４に示すフローチャートを用いて説明する。

ステップＳ１００では、油温センサ１８によって油温を検出し、変速機入力トルクに関した信号からエンジン回転速度を読み出す。また、アクセル開度センサ１６からの信号に基づいてエンジントルクを算出する（ステップＳ１００はエンジントルク算出手段を構成する）。

ステップＳ１０１では、要求ライン圧を算出する。要求ライン圧はプライマリプーリ２、セカンダリプーリ３に油圧を供給するために必要なライン圧、または例えばトルクコンバータ６のトルク容量を満たすために必要なライン圧である。エンジントルクが高くなるほど、例えばＶベルト４の滑りを抑制するために必要なライン圧は高くなる。そのため、エンジントルクが高いほど、要求ライン圧は高くなる（ステップＳ１０１がライン圧設定手段を構成する）。

ステップＳ１０２では、検出した油温が所定油温以上であるかどうか判定する。検出した油温が所定油温以上である場合には、ステップＳ１０３へ進む。また、検出した油温が所定油温よりも低い場合には、ステップＳ１０６へ進む。所定油温は、油温が上昇するにつれて作動油へ混入する空気量が増加した場合に、スプール４１によって連通路３４の開口部４０を開口する油圧である。つまり、油温が所定油温よりも低い場合には、機械式オイルポンプ２１から吐出される油圧の脈動が大きくならず、油圧の脈動によってスプール４１が連通路３４の開口部４０を閉じることはない。

ステップＳ１０３では、算出したエンジントルクが所定エンジントルク以下であるかどうか判定する。算出したエンジントルクが所定エンジントルク以下である場合にはステップＳ１０４へ進む。また、算出したエンジントルクが所定エンジントルクよりも大きい場合には、ステップＳ１０６へ進む。エンジントルクが大きくなると、Ｖベルト４の滑りを抑制するためにライン圧ＰＬは高くなる。そのため、エンジントルクが大きい場合には、吐出路３２の油圧が高くなり、作動油へ混入している空気が十分に圧縮されるので、吐出圧の脈動を抑制することができる。言い換えると、エンジントルクが小さい場合には、吐出路３２の油圧が低くなり、作動油へ混入している空気が膨張し、吐出圧の脈動が大きくなる。所定エンジントルクは、エンジントルクが小さくなるにつれて作動油に混入している空気が膨張した場合に、脈動を抑制することができなくなるトルクである。つまり、エンジントルクが所定エンジントルクよりも大きい場合には、機械式オイルポンプ２１から吐出される油圧の脈動が大きくならず、油圧の脈動によってスプール４１が連通路３４の開口部４０を閉じることはない。

なお、ここではエンジントルクに基づいて判定を行ったが、Ｖベルト無段変速機１への入力トルクまたはプライマリプーリの入力トルクなどに基づいて判定を行っても良い。

油温が所定油温以上となっても、エンジントルクが所定エンジントルクよりも大きい場合には、エンジントルクに応じてライン圧ＰＬが設定されると、機械式オイルポンプ２１から吐出される油圧の脈動が抑制されるので、脈動によってスプール４１が連通路３４の開口部４０を閉じることがない。また、エンジントルクが所定エンジントルク以下であっても、油温が所定油温よりも低い場合には、作動油への空気混入量が少ないので、機械式オイルポンプ２１から吐出される油圧の脈動が小さく、脈動によってスプール４１が連通路３４の開口部４０を閉じることがない。そのため、油温が所定油温以上であり、エンジントルクが所定エンジントルク以下の場合にのみ、ステップＳ１０４へ進む。

ステップＳ１０４では、検出した油温と、検出したエンジン回転速度に基づいて、図５に示すマップから必要ライン圧を算出する。図５は、エンジン回転速度と、油温と、必要ライン圧との関係を示すマップである。必要ライン圧は、エンジン回転速度が大きくなるほど高くなる。また、必要ライン圧は、油温が高くなるほど上昇量が大きくなる。

ステップＳ１０５では、ステップＳ１０１で算出した要求ライン圧と、ステップＳ１０４で算出した必要ライン圧とを比較する。そして、高い方の値を最終ライン圧として設定する。ライン圧ＰＬは、プライマリプーリ２およびセカンダリプーリ３に供給する油圧の他に、例えばトルクコンバータ６で必要なトルク容量を作り出すために用いられている。そのため、Ｖベルト無段変速機１やトルクコンバータ６で必要な油圧を作り出すための最大油圧に基づいて最終ライン圧は設定される。

油温が所定油温よりも低い場合、またはエンジントルクが所定エンジントルクよりも大きい場合には、脈動によってスプール４１が連通路３４の開口部４０を閉じることがないので、ステップＳ１０６において、ステップＳ１０１で算出したライン圧を最終ライン圧として設定する。

ステップＳ１０７では、設定された最終ライン圧に基づいて、ライン圧を制御する。最終ライン圧として必要ライン圧が設定されると、例えばプレッシャレギュレータ弁２３などによって例えばトルクコンバータ６などへ供給する油圧を絞ることで、ライン圧を高くする。これによって、機械式オイルポンプ２１の吐出路３２の油圧が高くなり、吐出圧の脈動を抑制することができる（ステップＳ１０７はライン圧補正手段を構成する）。

なお、機械式オイルポンプ２１は、上記した流量制御機構３０などを含んだ１つのユニットとして構成されても良い。

本発明の第１実施形態の効果について説明する。

図６に本実施形態を用いずに算出するライン圧と、本実施形態を用いて算出する必要ライン圧とを示す。図６においては本実施形態を用いない場合のライン圧を破線で示し、本実施形態を用いる場合の必要ライン圧を実線で示す。

本実施形態を用いない場合には、エンジントルクが所定エンジントルク（例えば１００Ｎｍ）よりも小さい５０Ｎｍの場合には、油温、エンジン回転速度にかかわらずライン圧Ｐ１となる。一方、本実施形態を用いた場合には、油温が所定油温（例えば１００℃）よりも高い例えば１１０℃である場合には、エンジン回転速度が大きくなると必要ライン圧も高くなり、例えばエンジン回転速度が例えば３０００ｒｐｍの場合には、必要ライン圧はＰ１よりも高いＰ２となる。

このように、エンジントルクが所定エンジントルク以下であり、かつ油温が所定油温以上である場合には、本実施形態では必要ライン圧が高くなる。これによって、吐出路３２の作動油の油圧が高くなり、作動油に含まれる空気を圧縮し、機械式オイルポンプ２１の吐出圧の脈動を抑制することができる。その結果、第１室３６と第２室３７との差圧が所定値よりも大きくなると、スプール４１が正常に動作して、連通路３４の開口部４０が開口する。そして、油圧が高い作動油の一部が機械式オイルポンプ２１に戻されるので、機械式オイルポンプ２１の吐出圧の低下を抑制し、必要な油圧を例えばＶベルト無段変速機１に供給することができる。

また、スプール４１を正常に動作させて、機械式オイルポンプ２１によって吐出される作動油の一部を機械式オイルポンプ２１に戻すことで、機械式オイルポンプ２１内の作動油の油圧を高くすることができ、機械式オイルポンプ２１内の作動油に混入した空気を圧縮することができる。そのため、機械式オイルポンプ２１の吐出圧の脈動を抑制することができる。

作動油に含まれる空気が多くなった場合でも、連通路３４の開口部４０を正常に動作させて、流量制御機構３０により油圧の高い作動油を機械式オイルポンプ２１に戻すことができ、小型の機械式オイルポンプ２１を用いて所望の吐出圧を供給することができる。小型の機械式オイルポンプ２１を用いることで、機械式オイルポンプ２１の効率を良くすることができる。また、作動油に混入した空気の圧縮率が低い作動油の吸入量が少なくなるので、機械式オイルポンプ２１の吐出圧を高くすることができる。

油温が所定油温以上であり、かつエンジントルクが所定エンジントルク以下であり、機械式オイルポンプ２１の吐出圧の脈動が大きくなる場合にのみ、必要ライン圧を算出して、ライン圧を上昇させるので、不必要にライン圧が高くなることを防止し、燃費の悪化が回避できるため、最終的には機械式オイルポンプ２１の小型化により車両の燃費を良くすることができる。

油温が高くなるほど、必要ライン圧の上昇量を大きくすることで、油温の上昇に伴って作動油に混入する空気量が多くなる場合にも、機械式オイルポンプ２１の吐出圧の脈動を抑制することができる。

次に本発明の第２実施形態について説明する。

第２実施形態は、油圧制御が第１実施形態と異なっている。ここでは第１実施形態と異なる箇所を説明する。

本実施形態における油圧制御について図７を用いて説明する。

ステップＳ２００からステップＳ２０３までは第１実施形態のステップＳ１００からステップＳ１０３と同じ制御なので、ここでの説明は省略する。

ステップＳ２０４では、エンジン回転速度が所定回転速度以上であるかどうか判定する。そして、エンジン回転速度が所定回転速度以上の場合にはステップＳ２０５へ進む。また、エンジン回転速度が所定回転速度よりも小さい場合にはステップＳ２０７へ進む。所定回転速度は、第１室３６の油圧と第２室３７の油圧との差圧が所定値以上となるエンジン回転速度である。機械式オイルポンプ２１は、エンジンの回転が第１スプロケット、第２スプロケットなどを介して伝達される。そのため、エンジン回転速度が大きくなると、機械式オイルポンプ２１の駆動軸の回転速度も大きくなり、機械式オイルポンプ２１の吐出流量が多くなる。そして、エンジン回転速度が所定回転速度以上となると、第１室３６の油圧と第２室３７の油圧との差圧が所定値以上となり、連通路３４の開口部４０を開口させる。一方、エンジン回転速度が所定回転速度よりも小さい場合には、連通路３４の開口部４０はスプール４１によって閉塞されている。

なお、ここでは、エンジン回転速度に基づいて判定を行ったが、これに限られることはなく、トルクコンバータ６の出力軸の回転速度などに基づいて判定を行ってもよい。

ステップＳ２０５からステップＳ２０８までは第１実施形態のステップＳ１０４からステップＳ１０７と同じ制御なので、ここでの説明は省略する。

本発明の第２実施形態の効果について説明する。

本実施形態を用い場合には、図８に示すように、エンジン回転速度が所定回転速度（例えば２０００ｒｐｍ）よりも小さい場合には、必要ライン圧を算出しない。エンジン回転速度が所定回転速度よりも小さい場合には、第１室３６の油圧と第２室３７の油圧の差圧は、所定値よりも大きくならず、連通路３４の開口部４０はスプール４１によって閉塞されている。このような場合には、必要ライン圧を算出しない。これにより、不必要にライン圧が高くなることを防止し、燃費を良くすることができる。

本発明は上記した実施形態に限定されるものではなく、その技術的思想の範囲内でなしうるさまざまな変更、改良が含まれることは言うまでもない。

５エンジン
１１変速制御油圧回路
１２変速機コントローラ
１８油温センサ（油温検出手段）
２１機械式オイルポンプ
３０流量制御機構
３１吸入路
３２吐出路
３４連通路
３５絞り部
４１スプール

Claims

エンジンの回転が伝達されて駆動する機械式オイルポンプと、
前記機械式オイルポンプに吸入される作動油が流れる吸入路と、
前記機械式オイルポンプから吐出される前記作動油が流れ、絞り部を有する吐出路と、
前記機械式オイルポンプをバイパスして前記吸入路と前記作動油の流れ方向において前記絞り部よりも上流側の前記吐出路とを連通する連通路と、
前記作動油の流れ方向において前記絞り部よりも上流側の油圧と前記作動油の流れ方向において前記絞り部よりも下流側の油圧との差圧が所定値よりも大きい場合に前記連通路を連通状態にし、前記差圧が前記所定値以下の場合に前記連通路を非連通状態にするスプールを有する流量制御機構と、を備える自動変速機を制御する自動変速機の制御装置であって、
前記作動油の油温を検出する油温検出手段と、
前記エンジントルクを算出するエンジントルク算出手段と、
前記エンジントルクが高いほどライン圧を高く設定するライン圧設定手段と、
前記油温が、前記作動油に混入した空気に起因して前記連通路が連通状態から非連通状態に切り替わる所定油温以上であり、かつ前記エンジントルクが、前記作動油に混入した空気に起因して、前記連通路が連通状態から非連通状態に切り替わる所定エンジントルク以下である場合に、前記ライン圧を前記ライン圧設定手段により設定される前記ライン圧よりも上昇させるライン圧補正手段と、を備えることを特徴とする自動変速機の制御装置。
前記ライン圧補正手段は、前記エンジンの回転速度が、前記差圧が前記所定値よりも大きくなる所定回転速度以上である場合に、前記ライン圧を上昇させることを特徴とする請求項１に記載の自動変速機の制御装置。
前記ライン圧補正手段は、前記油温が高い程、前記ライン圧の上昇量を大きくすることを特徴とする請求項１または２に記載の自動変速機の制御装置。
エンジンの回転が伝達されて駆動する機械式オイルポンプと、
前記機械式オイルポンプに吸入される作動油が流れる吸入路と、
前記機械式オイルポンプから吐出される前記作動油が流れ、絞り部を有する吐出路と、
前記機械式オイルポンプをバイパスして前記吸入路と前記作動油の流れ方向において前記絞り部よりも上流側の前記吐出路とを連通する連通路と、
前記作動油の流れ方向において前記絞り部よりも上流側の油圧と前記作動油の流れ方向において前記絞り部よりも下流側の油圧との差圧が所定値よりも大きい場合に前記連通路を連通状態にし、前記差圧が前記所定値以下の場合に前記連通路を非連通状態にするスプールを有する流量制御機構と、を備える自動変速機を制御する自動変速機の制御方法であって、
前記作動油の油温を検出し、
前記エンジントルクを算出し、
前記エンジントルクが高いほどライン圧を高く設定し、
前記油温が、前記作動油に混入した空気に起因して前記連通路が連通状態から非連通状態に切り替わる所定油温以上であり、かつ前記エンジントルクが、前記作動油に混入した空気に起因して前記連通路が連通状態から非連通状態に切り替わる所定エンジントルク以下である場合に、設定された前記ライン圧よりもライン圧を上昇させることを特徴とする自動変速機の制御方法。