JP6233253B2 - 潤滑制御装置 - Google Patents

Description

本発明は、潤滑制御装置に関する。

従来、変速機のオイルの温度を調節する装置がある。例えば、特許文献１には、互いに直列に接続された水冷オイルクーラおよび空冷オイルクーラを具え、車両用自動変速機のオイルポンプ、油圧制御回路および変速機構の潤滑回路を流通して循環する作動油の冷却を行う作動油冷却装置において、作動油温が所定値以下、かつオイルポンプにて生成される作動油ライン圧が所定値以上の場合にのみ、作動油を水冷オイルクーラおよび空冷オイルクーラをバイパスさせてオイルポンプ、油圧制御回路および潤滑回路を循環させるクーラバイパス弁と、作動油温を検知して、当該温度が所要の値に達していない場合に、作動油を空冷オイルクーラのみをバイパスさせてオイルポンプ、油圧制御回路および潤滑回路を循環させるバイパス弁とを設けた車両用自動変速機の作動油冷却装置の技術が開示されている。

特許文献１には、作動油温が低い場合、水冷オイルクーラにおいてエンジン冷却水によって作動油が暖められることとなり、作動油の温度上昇が促進されると記載されている。特許文献１の車両用自動変速機の作動油冷却装置では、オイルクーラを経由する油路と、オイルクーラをバイパスする油路とが潤滑回路よりも上流側で合流する構成となっている。

特開２００２−２６６９９３号公報

オイルクーラを経由する油路と、オイルクーラをバイパスする油路とが潤滑回路よりも上流側で合流する構成である場合、オイルクーラにおいて温められたオイルにバイパス路を経由したオイルが混ざってしまう。このため、冷間時に被潤滑部に供給されるオイルの温度があまり高くならず、変速機の損失が低下しにくいという問題がある。

本発明の目的は、変速機の損失を適切に低減させることができる潤滑制御装置を提供することである。

本発明の潤滑制御装置は、変速機のオイルを送り出すオイルポンプと、前記オイルポンプと前記変速機の被潤滑部との間に接続され、エンジン内を循環する液状媒体と前記オイルとの熱交換を行う熱交換器と、前記熱交換器よりも前記オイルポンプ側と前記熱交換器よりも前記被潤滑部側とを接続するバイパス路と、前記オイルの油圧に応じて前記バイパス路を開閉するバイパスバルブと、前記バイパス路における前記バイパスバルブよりも前記被潤滑部側に接続された制御バルブとを備え、前記制御バルブは、前記バイパスバルブを経由した前記オイルが流入する流入ポートと、前記流入ポートから流入した前記オイルを前記被潤滑部側に供給する供給ポートと、前記流入ポートから流入した前記オイルをオイルパンに排出する排出ポートと、を有し、前記制御バルブは、前記オイルの油温に応じて前記流入ポートから前記排出ポートへ流れる前記オイルの排出量を変化させ、かつ、前記油温が低い場合の前記排出量を前記油温が高い場合の前記排出量以上とすることを特徴とする。

本発明に係る潤滑制御装置の制御バルブは、オイルの油温に応じて流入ポートから排出ポートへ流れるオイルの排出量を変化させ、かつ、油温が低い場合の排出量を油温が高い場合の排出量以上とする。本発明に係る潤滑制御装置によれば、変速機の損失を適切に低減させることができるという効果を奏する。

図１は、実施形態に係る変速機の概略構成図である。 図２は、実施形態に係る潤滑制御装置の供給状態を示す図である。 図３は、比較例の油路構成を示す図である。 図４は、オイルの動粘度と損失トルクとの関係の一例を示す図である。

以下に、本発明の実施形態に係る潤滑制御装置につき図面を参照しつつ詳細に説明する。なお、この実施形態によりこの発明が限定されるものではない。また、下記の実施形態における構成要素には、当業者が容易に想定できるものあるいは実質的に同一のものが含まれる。

［実施形態］
図１から図３を参照して、実施形態について説明する。本実施形態は、潤滑制御装置に関する。図１は、本発明の実施形態に係る変速機の概略構成図、図２は、実施形態に係る潤滑制御装置の供給状態を示す図、図３は、比較例の油路構成を示す図、図４は、オイルの動粘度と損失トルクとの関係の一例を示す図である。

図１に示す本実施形態の変速機３は、有段式の自動変速機である。本実施形態の変速機３は、動力源としてエンジン１２を有する車両に搭載されている。変速機３は、係合装置としてクラッチやブレーキを有している。変速機３は、係合状態とされる係合装置の組み合わせに応じた変速比でエンジン１２の回転を伝達する。図１に示すように、変速機３は、潤滑制御装置１と、変速機油路１３と、ＡＴ変速制御部１４と、トルクコンバータ１９を含んで構成されている。潤滑制御装置１は、オイルポンプ２と、熱交換器４と、バイパス路５と、バイパスバルブ６と、制御バルブ７と、を含んで構成されている。

変速機３のオイルパン１１には、トランスミッションオイル８が貯留されている。トランスミッションオイル８は、変速機３のオイルであり、変速機３の各部を循環する。オイルポンプ２は、オイルパン１１に貯留されているトランスミッションオイル８を吸引し、加圧して送り出す。オイルポンプ２によって送り出されたトランスミッションオイル８は、変速機３内を循環した後にオイルパン１１に戻される。

変速機油路１３は、吸入油路１３ａ、吐出油路１３ｂ、第一油路１３ｃ、第二油路１３ｄ、第三油路１３ｅ、第四油路１３ｆ、第五油路１３ｇ、係合側供給油路１３ｈ、解放側供給油路１３ｉ、潤滑系油路１３ｊおよび戻し油路１３ｋを有する。

吸入油路１３ａは、オイルパン１１とオイルポンプ２の吸入ポートとを接続する。吐出油路１３ｂは、オイルポンプ２の吐出ポートに接続されている。吐出油路１３ｂは、ＡＴ変速制御部１４に接続されている。ＡＴ変速制御部１４は、変速機３の各係合装置に対して供給する油圧を制御する。プライマリレギュレータバルブ１５は、吐出油路１３ｂおよび第一油路１３ｃにそれぞれ接続されている。プライマリレギュレータバルブ１５は、吐出油路１３ｂの油圧を所定のライン圧に調圧する。調圧の結果として余剰となったトランスミッションオイル８は、プライマリレギュレータバルブ１５から第一油路１３ｃに排出される。

第一油路１３ｃにおけるプライマリレギュレータバルブ１５側と反対側の端部には、第二油路１３ｄおよび第三油路１３ｅが接続されている。第三油路１３ｅには、セカンダリレギュレータバルブ１６が配置されている。セカンダリレギュレータバルブ１６は、第一油路１３ｃ、第二油路１３ｄおよび第三油路１３ｅの油圧をライン圧以下の所定の目標圧に調圧する。調圧の結果として余剰となったトランスミッションオイル８は、セカンダリレギュレータバルブ１６から第五油路１３ｇに排出される。第二油路１３ｄにおける下流側には、ロックアップコントロールバルブ１７が配置されている。ロックアップコントロールバルブ１７は、第二油路１３ｄおよび第四油路１３ｆと接続されており、第四油路１３ｆに供給する油圧を制御する。ロックアップコントロールバルブ１７は、第二油路１３ｄの圧力をロックアップクラッチ１９ａにおいて必要とされる油圧に調圧して第四油路１３ｆに供給する。

ロックアップリレーバルブ１８は、トルクコンバータ１９が有するロックアップクラッチ１９ａの解放、係合の切り替えを制御する。ロックアップリレーバルブ１８は、第四油路１３ｆ、第五油路１３ｇ、係合側供給油路１３ｈ、解放側供給油路１３ｉおよび潤滑系油路１３ｊとそれぞれ接続されている。係合側供給油路１３ｈおよび解放側供給油路１３ｉは、トルクコンバータ１９への供給油路である。係合側供給油路１３ｈは、ロックアップクラッチ１９ａを係合させる向きの油圧を発生させる係合油圧室に接続されている。係合側供給油路１３ｈを介してトルクコンバータ１９の係合油圧室に供給される油圧は、ロックアップクラッチ１９ａの入力側の摩擦係合要素と出力側の摩擦係合要素を係合させる押圧力を発生させる。係合側供給油路１３ｈを介してトルクコンバータ１９に供給される油圧は、例えば、ロックアップピストンを係合方向に押圧してロックアップクラッチ１９ａを係合させる。

解放側供給油路１３ｉは、ロックアップクラッチ１９ａを解放させる向きの油圧を発生させる解放油圧室に接続されている。解放側供給油路１３ｉを介してトルクコンバータ１９の解放油圧室に供給される油圧は、ロックアップクラッチ１９ａの入力側の摩擦係合要素と出力側の摩擦係合要素とを離間させる押圧力を発生させる。解放側供給油路１３ｉを介してトルクコンバータ１９に供給される油圧は、例えば、ロックアップピストンを解放方向に押圧してロックアップクラッチ１９ａを解放させる。

第五油路１３ｇには、戻し油路１３ｋが接続されている。戻し油路１３ｋは、第五油路１３ｇと吸入油路１３ａとを接続している。戻し油路１３ｋは、オイルポンプ２によって変速機油路１３を介して圧送されるトランスミッションオイル８のうち、余剰分を吸入油路１３ａに供給する油路である。戻し油路１３ｋには、チェックバルブ２２が配置されている。チェックバルブ２２は、熱交換器４へ向けてトランスミッションオイル８が流れるように、第五油路１３ｇの油圧を調圧する。例えば、チェックバルブ２２の開弁圧は、後述するトルクコンバータチェックバルブ２０の開弁圧よりも高くされる。

潤滑系油路１３ｊにおいて、ロックアップリレーバルブ１８と熱交換器４との間には、トルクコンバータチェックバルブ２０が接続されている。トルクコンバータチェックバルブ２０は、トルクコンバータ１９側から熱交換器４側へのトランスミッションオイル８の流れを許容し、熱交換器４側からトルクコンバータ１９側へのトランスミッションオイル８の流れを規制する。トルクコンバータチェックバルブ２０は、熱交換器４側の油圧と比べてトルクコンバータ１９側の油圧が所定圧以上高い場合に開弁する。

制御部５０は、電子制御ユニット等の制御装置であり、変速機３を制御する。制御部５０は、プライマリレギュレータバルブ１５、セカンダリレギュレータバルブ１６、ロックアップコントロールバルブ１７およびロックアップリレーバルブ１８を制御する。また、制御部５０は、ＡＴ変速制御部１４によって変速機３の変速を制御する。

制御部５０によるロックアップリレーバルブ１８の制御について説明する。制御部５０は、ロックアップクラッチ１９ａを解放する場合、ロックアップリレーバルブ１８によって第四油路１３ｆと解放側供給油路１３ｉとを連通し、かつ係合側供給油路１３ｈと潤滑系油路１３ｊとを連通する。これにより、オイルポンプ２からロックアップコントロールバルブ１７を介して供給されるトランスミッションオイル８は、第四油路１３ｆから解放側供給油路１３ｉを経由してトルクコンバータ１９に流入し、ロックアップクラッチ１９ａを解放させる。トルクコンバータ１９から流出するトランスミッションオイル８は、係合側供給油路１３ｈから潤滑系油路１３ｊへ流れる。

制御部５０は、ロックアップクラッチ１９ａを係合する場合、ロックアップリレーバルブ１８によって第四油路１３ｆと係合側供給油路１３ｈとを連通し、かつ第五油路１３ｇと潤滑系油路１３ｊとを連通する。ロックアップコントロールバルブ１７から第四油路１３ｆおよび係合側供給油路１３ｈを介してトルクコンバータ１９に流入するトランスミッションオイル８は、ロックアップクラッチ１９ａを係合させる。セカンダリレギュレータバルブ１６から第五油路１３ｇに排出されたトランスミッションオイル８は、ロックアップリレーバルブ１８を介して潤滑系油路１３ｊに流入する。

潤滑系油路１３ｊは、ロックアップリレーバルブ１８と被潤滑部３０とを接続する油路である。潤滑系油路１３ｊには、上流側から順に、トルクコンバータチェックバルブ２０、および熱交換器４が接続されている。被潤滑部３０は、変速機３においてトランスミッションオイル８が供給される部分であり、例えば、ブレーキやクラッチ等の回転体、ピニオンギヤ、ギヤの噛み合い部等を含む。

潤滑系油路１３ｊに流入し、トルクコンバータチェックバルブ２０を経由したトランスミッションオイル８は、熱交換器４へ流入する。熱交換器４は、オイルポンプ２と被潤滑部３０との間に接続され、エンジン１２内を循環する液状媒体とトランスミッションオイル８との熱交換を行う。熱交換器４は、第一流路４ａ、第二流路４ｂ、および第三流路４ｃを有する。第一流路４ａには、エンジン１２のエンジンオイル９が流れる。エンジンオイル９は、エンジン１２内を循環する液状媒体の１つである。エンジンオイル９は、オイルポンプ２によって送り出されてエンジン１２内の各部に送られると共に、熱交換器４の第一流路４ａに送られる。第一流路４ａを通過したエンジンオイル９は、エンジン１２の内部に戻る。

第二流路４ｂは、潤滑系油路１３ｊに接続されている。ロックアップリレーバルブ１８からトルクコンバータチェックバルブ２０を通過したトランスミッションオイル８は、第二流路４ｂを経由して被潤滑部３０へ流れる。

第三流路４ｃには、エンジン１２の冷却水１０が流れる。冷却水１０は、エンジン１２内を循環する液状媒体の１つである。冷却水１０は、ウォーターポンプによって送り出されてエンジン１２内のシリンダヘッドやシリンダブロック等に送られると共に、熱交換器４の第三流路４ｃに送られる。第三流路４ｃを通過した冷却水１０は、エンジン１２の内部に戻る。エンジン１２の冷却水系には、ラジエータが設けられている。冷却水１０の温度が所定温度以上となると、冷却水１０がラジエータによって冷却される。

熱交換器４では、トランスミッションオイル８とエンジンオイル９との熱交換、およびトランスミッションオイル８と冷却水１０との熱交換がそれぞれなされるように、第一流路４ａ、第二流路４ｂ、および第三流路４ｃが配置されている。また、エンジンオイル９と冷却水１０との熱交換が抑制されるように、第一流路４ａ、第二流路４ｂ、および第三流路４ｃが配置されている。熱交換器４は、例えば、第一流路４ａと第三流路４ｃが、第二流路４ｂを間に挟んで配置された三層式の熱交換器である。三層式の熱交換器４では、第一流路４ａと第三流路４ｃとが第二流路４ｂによって隔てられており、エンジンオイル９と冷却水１０との直接的な熱交換が抑制される。

バイパス路５は、熱交換器４よりもオイルポンプ２側と熱交換器４よりも被潤滑部３０側とを接続する油路である。本実施形態では、バイパス路５の上流側の端部は、潤滑系油路１３ｊにおけるロックアップリレーバルブ１８とトルクコンバータチェックバルブ２０との間の部分に接続されている。バイパス路５の下流側の端部は、潤滑系油路１３ｊにおける熱交換器４と被潤滑部３０との間の部分に接続されている。

バイパスバルブ６は、トランスミッションオイル８の油圧に応じてバイパス路５を開閉する。本実施形態のバイパスバルブ６は、バイパス路５に配置されている。バイパスバルブ６は、バイパス路５におけるバイパスバルブ６よりも上流側の部分５ａの油圧と、バイパスバルブ６よりも下流側の部分５ｂの油圧との圧力差に応じて開弁する。例えば、熱交換器４に流入するトランスミッションオイル８の温度（以下、単に「流入油温Ｔin」と称する。）が低温である場合、流入油温Ｔinが高温である場合よりも、熱交換器４における圧力損失が大きくなる。この場合、潤滑系油路１３ｊにおける熱交換器４よりも上流側の圧力Ｐinと下流側の圧力Ｐoutとの圧力差ΔＰが大きくなる。その結果、流入油温Ｔinが低温である場合には、バイパス路５における上流側の部分５ａの油圧が高くなり、バイパスバルブ６が開弁する。バイパスバルブ６が開弁状態であると、一部のトランスミッションオイル８が熱交換器４を迂回して流れることから、圧力差ΔＰが大きくなりすぎることが抑制される。

制御バルブ７は、被潤滑部３０に供給するトランスミッションオイル８の流量（以下、「供給流量」と称する。）Ｖ1［Ｌ／ｍｉｎ］、およびオイルパン１１に排出するトランスミッションオイル８の流量（以下、「排出流量」と称する。）Ｖ2［Ｌ／ｍｉｎ］を制御する。制御バルブ７は、バイパス路５におけるバイパスバルブ６よりも被潤滑部３０側に接続されている。本実施形態の制御バルブ７は、バイパス路５に流入したトランスミッションオイル８を全てオイルパン１１に排出する排出状態と、バイパス路５に流入したトランスミッションオイル８を全て被潤滑部３０に供給する供給状態と、の２つの状態に切り替わる切替弁である。

本実施形態の制御バルブ７の具体的な構成について説明する。制御バルブ７は、流入ポート７ａ、供給ポート７ｂ、排出ポート７ｃ、リターンスプリング７ｄ、および切替えスプリング７ｅを有する。流入ポート７ａは、バイパスバルブ６を経由したトランスミッションオイル８が流入するポートである。供給ポート７ｂは、流入ポート７ａから流入したトランスミッションオイル８を被潤滑部３０側に供給するポートである。排出ポート７ｃは、流入ポート７ａから流入したトランスミッションオイル８をオイルパン１１に排出するポートである。

図１には、排出状態の制御バルブ７が示されている。排出状態の制御バルブ７では、流入ポート７ａと排出ポート７ｃとが連通され、かつ流入ポート７ａと供給ポート７ｂが遮断されている。従って、流入ポート７ａから流入するトランスミッションオイル８は、全て排出ポート７ｃから流出する。排出ポート７ｃは、排出路２１を介してオイルパン１１と接続されている。排出路２１は、被潤滑部３０を迂回してトランスミッションオイル８を流す油路である。排出ポート７ｃから流出するトランスミッションオイル８は、排出路２１を経由してオイルパン１１に流入する。

図２には、供給状態の制御バルブ７が示されている。供給状態の制御バルブ７では、流入ポート７ａと供給ポート７ｂとが連通され、かつ流入ポート７ａと排出ポート７ｃとが遮断されている。従って、流入ポート７ａから流入するトランスミッションオイル８は、全て供給ポート７ｂから流出する。供給ポート７ｂから流出するトランスミッションオイル８は、被潤滑部３０へ供給される。

本実施形態の制御バルブ７は、トランスミッションオイル８の温度に応じて排出状態と供給状態とが切り替わる温度感応型（温度感知式）のバルブである。リターンスプリング７ｄの付勢力は、制御バルブ７の弁体を排出状態の位置に向けて押圧する。本実施形態の切替えスプリング７ｅは、形状記憶合金で構成されている。制御バルブ７の弁体を介して、切替えスプリング７ｅとトランスミッションオイル８との間で熱が伝達される。切替えスプリング７ｅの温度が所定温度未満である場合、リターンスプリング７ｄの付勢力によって切替えスプリング７ｅが押し縮められ、制御バルブ７の弁体は排出状態の位置にある。

切替えスプリング７ｅは、切替えスプリング７ｅの温度が所定温度以上となると、予め記憶した形状に復元するように伸張する。このときの切替えスプリング７ｅの復元力は、リターンスプリング７ｄの付勢力に抗して弁体を供給状態の位置まで移動させる。つまり、制御バルブ７は、切替えスプリング７ｅの温度が所定温度未満であると排出状態になり、所定温度以上であると供給状態になる。

制御バルブ７の状態が切り替わる所定温度は、例えば、被潤滑部３０における引き摺り損失の低減や被潤滑部３０の冷却の必要性などに基づいて定められる。トランスミッションオイル８の温度（以下、「Ｔ／Ｍ油温」とも称する。）が低温である場合、トランスミッションオイル８の粘度が高く、被潤滑部３０の各部において引き摺り損失が大きくなる。本実施形態の制御バルブ７は、Ｔ／Ｍ油温が低温である場合に排出状態となり、バイパスバルブ６を通過したトランスミッションオイル８をオイルパン１１に排出する。これにより、熱交換器４を通過した高温のトランスミッションオイル８が高温のままで被潤滑部３０に対して供給される。その結果、引き摺り損失が低減し、変速機３の効率が向上する。

一方で、暖機完了後など、Ｔ／Ｍ油温がある程度高い状況では、被潤滑部３０において、トランスミッションオイル８による冷却の必要性が高くなる。本実施形態の制御バルブ７は、Ｔ／Ｍ油温が高温である場合に供給状態となり、バイパスバルブ６を通過したトランスミッションオイル８を被潤滑部３０に対して供給する。これにより、被潤滑部３０に供給されるトランスミッションオイル８の流量が多くなり、適切な冷却性能が実現される。所定温度は、例えば、引き摺り損失の低減と冷却性能とを両立できるように定められることが好ましい。

以上説明したように、潤滑制御装置１の制御バルブ７は、Ｔ／Ｍ油温に応じて流入ポート７ａから排出ポート７ｃへ流れるトランスミッションオイル８の排出量を変化させる。その具体的な態様として、本実施形態の制御バルブ７は、Ｔ／Ｍ油温に応じて、排出状態から供給状態へ、あるいは供給状態から排出状態へと切り替わる。制御バルブ７は、Ｔ／Ｍ油温が上昇していくときに、切替えスプリング７ｅの温度が所定温度に到達すると、排出状態から供給状態へ切り替わる。また、制御バルブ７は、Ｔ／Ｍ油温が低下していくときに、切替えスプリング７ｅの温度が所定温度未満となると、供給状態から排出状態へ切り替わる。

また、制御バルブ７は、Ｔ／Ｍ油温が低い場合の排出量をＴ／Ｍ油温が高い場合の排出量以上とする。その具体的な態様として、本実施形態では、制御バルブ７が排出状態となるＴ／Ｍ油温の低温領域において、トランスミッションオイル８の排出量が最大値となり、トランスミッションオイル８の排出割合が最大（１００％）となる。一方、制御バルブ７が供給状態となるＴ／Ｍ油温の高温領域では、トランスミッションオイル８の排出量が最小値となり、トランスミッションオイル８の排出割合が最小（０％）となる。

本実施形態の潤滑制御装置１による効果について、図３の比較例と対比しながら説明する。図３の変速機３では、制御バルブ７および排出路２１が省略されている。従来の変速機では、図３に示すようにバイパスバルブ６を通過したトランスミッションオイル８が、熱交換器４０よりも下流側において熱交換器４０を通過したトランスミッションオイル８に合流する構成となっている。こうした油路構成では、熱交換器４０によって温められたトランスミッションオイル８に、バイパス路５を経由したトランスミッションオイル８が混ざってしまう。その結果、冷間時に被潤滑部３０に対して供給されるトランスミッションオイル８の温度が上昇しにくく、変速機３の損失があまり低減しないという問題がある。

これに対して、本実施形態の潤滑制御装置１の制御バルブ７は、Ｔ／Ｍ油温に応じてオイルパン１１に排出する排出量を変化させ、かつ、Ｔ／Ｍ油温が低い場合の排出量をＴ／Ｍ油温が高い場合の排出量以上とする。よって、本実施形態の潤滑制御装置１は、冷間時における変速機３の損失を低減できるだけでなく、暖機後における変速機３の冷却能力を確保することができる。

（オイルの動粘度と損失トルクとの好ましい関係について）
本実施形態の潤滑制御装置１は、例えば、以下に図４を参照して説明するようなオイルの動粘度と損失トルクとの関係を有している車両に適用されることが好ましい。

図４において、横軸は動粘度ν［ｍｍ^２／ｓｅｃ］を示し、縦軸は損失トルクＴＬ［Ｎｍ］を示す。エンジン１２の損失トルクＴＬ_ＥＮＧは、エンジンオイル９の動粘度ν_ＥＮＧの値と、エンジン１２の損失トルクの大きさとの対応関係を示している。なお、動粘度ν［ｍｍ^２／ｓｅｃ］は、下記式（１）で定義される。ここで、δ：粘度［Ｐａ・ｓｅｃ］、ρ：密度［ｋｇ／ｍ^３］である。
ν＝δ／ρ…（１）

本実施形態のエンジン１２の損失トルクＴＬ_ＥＮＧを示す線は、例えば、エンジントルクの実測値から算出した損失トルクの値を直線近似（１次近似）することで求められた直線である。エンジン１２の損失トルクＴＬ_ＥＮＧは、例えば、エンジン１２の理論的な出力トルクとエンジン１２の実際の出力トルクとの差分トルクである。エンジン１２の理論的な出力トルクは、例えば、エンジンオイル９の動粘度の値が０であると仮定した場合のエンジン１２の出力トルク、言い換えると、エンジンオイル９の粘性による引き摺り損失等がないとした場合のエンジン１２の出力トルクである。

なお、損失トルクＴＬのラインは、所定の温度範囲における実測値（若しくはシミュレーションによる計算値）を近似したものであることが好ましい。所定の温度範囲は、例えば、想定される環境温度の範囲や、常用領域の温度範囲、燃費算出のためのモード走行において定められた温度範囲等である。所定の温度範囲の下限値は、例えば、２５℃や０℃などである。所定の温度範囲の上限値は、例えば、定常温度や暖機完了の閾値の温度であり、一例として８０℃とされてもよい。所定の温度範囲の上限値は、オイル８，９の使用限界温度、例えば１２０℃とされてもよい。

熱交換器４における熱交換により、エンジンオイル９の温度が低下すると、エンジンオイル９の動粘度ν_ＥＮＧが増加する。温度低下に伴う動粘度の増加量Δν_ＥＮＧに応じて、エンジン１２の損失トルクの増加量ΔＴＬ_ＥＮＧが決まる。エンジンオイル９の動粘度の単位増加量あたりのエンジン１２における損失トルクの増加量の大きさ｜ΔＴＬ_ＥＮＧ／Δν_ＥＮＧ｜は、損失トルクＴＬ_ＥＮＧの傾きαから、Ｔａｎαとして求めることができる。以下の説明では、エンジンオイル９の動粘度の変化に対するエンジン１２における損失トルクの変化度合いを「エンジン１２の損失トルク感度Ｔａｎα」とも称する。

変速機３の損失トルクＴＬ_Ｔ／Ｍは、トランスミッションオイル８の動粘度ν_Ｔ／Ｍの値と、変速機３の出力トルクの大きさとの対応関係を示している。変速機３の損失トルクＴＬ_Ｔ／Ｍは、例えば、変速機３の入力トルクと出力トルクとの差分トルクである。変速機３の損失トルクＴＬ_Ｔ／Ｍを示す線は、例えば、変速機３の入力トルクと出力トルクの実測値から算出した損失トルクの値を直線近似することで求められた直線である。

熱交換器４における熱交換により、トランスミッションオイル８の温度が上昇すると、トランスミッションオイル８の動粘度ν_Ｔ／Ｍが減少する。温度上昇に伴う動粘度の減少量Δν_Ｔ／Ｍに応じて、変速機３の損失トルクの低下量ΔＴＬ_Ｔ／Ｍが決まる。トランスミッションオイル８の動粘度の単位減少量あたりの変速機３における損失トルクの低下量の大きさ｜ΔＴＬ_Ｔ／Ｍ／Δν_Ｔ／Ｍ｜は、損失トルクＴＬ_Ｔ／Ｍの傾きβから、Ｔａｎβとして求めることができる。以下の説明では、トランスミッションオイル８の動粘度の変化に対する変速機３における損失トルクの変化度合いを「変速機３の損失トルク感度Ｔａｎβ」とも称する。

冷間始動時等において、エンジン１２が運転している場合、一般的に、エンジン油温がＴ／Ｍ油温よりも速く上昇する。言い換えると、エンジン油温は、Ｔ／Ｍ油温よりも高温となる。従って、暖機時には、熱交換器４において、エンジンオイル９からトランスミッションオイル８へ熱が与えられる。この熱交換により、熱交換を行わない場合と比べてエンジン油温が低下して、エンジン１２の損失トルクは増加する。一方、熱交換を行わない場合よりもＴ／Ｍ油温が上昇して、変速機３の損失トルクは低下する。

ここで、図４に示す車両特性では、変速機３の損失トルク感度Ｔａｎβは、エンジン１２の損失トルク感度Ｔａｎαよりも大きい。従って、熱交換器４での熱交換によるＴ／Ｍ油温の上昇に伴う動粘度ν_Ｔ／Ｍの減少に応じた変速機３の損失トルクの低下量ΔＴＬ_Ｔ／Ｍの大きさが、熱交換によるエンジン油温の低下に伴う動粘度ν_ＥＮＧの増加に応じたエンジン１２の損失トルクの増加量ΔＴＬ_ＥＮＧの大きさよりも大きくなる。その結果、エンジン１２の損失トルクＴＬ_ＥＮＧと変速機３の損失トルクＴＬ_Ｔ／Ｍを合わせた総合的な損失トルクＴＬ_ＴＴＬの大きさを低減させることができる。

このような特性を有する車両では、熱交換器４においてトランスミッションオイル８とエンジンオイル９との熱交換を行わせることにより、熱交換がなされない場合と比較して、暖機時に総合的な損失トルクＴＬ_ＴＴＬを低減させることが可能となる。更に、制御バルブ７によってオイルパン１１に排出する排出量を適切に制御することで、総合的な損失トルクＴＬ_ＴＴＬの最小化を図ることができる。例えば、Ｔ／Ｍ油温が低い間は排出量を多くすることで、変速機３の引き摺り損失等の損失を抑え、総合的な損失トルクＴＬ_ＴＴＬの最小化を図ることができる。

なお、本実施形態の制御バルブ７は、温度感応式のアクチュエータとして、形状記憶合金で構成された切替えスプリング７ｅを備えていたが、これに代えて、制御部５０等による指令信号に応じて作動するアクチュエータを備えていてもよい。制御バルブ７として、例えば、ソレノイドバルブが用いられてもよい。指令信号に応じて作動する制御バルブ７を備える場合、潤滑制御装置１は、Ｔ／Ｍ油温を検出する温度センサを更に備え、温度センサによって検出されたＴ／Ｍ油温に基づいてアクチュエータを制御することが好ましい。温度センサは、専用のセンサであっても、変速機３の既存の温度センサであってもよい。制御バルブ７の制御に用いられるＴ／Ｍ油温は、潤滑系油路１３ｊのＴ／Ｍ油温の検出値や推定値であることが好ましい。

［実施形態の第１変形例］
上記実施形態の第１変形例について説明する。制御バルブ７は、供給状態（排出割合０％）と排出状態（排出割合１００％）の２つの状態に切り替わる切替弁に代えて、排出量や排出割合を任意の値に制御できる制御バルブであってもよい。このタイプの制御バルブ７は、流入ポート７ａから流入するトランスミッションオイル８を供給ポート７ｂと排出ポート７ｃに任意の割合で振り分ける機能を有することが望ましい。制御バルブ７は、排出ポート７ｃから排出するトランスミッションオイル８の排出量（排出割合）を高くするに従って、供給ポート７ｂから被潤滑部３０に供給するトランスミッションオイル８の供給量（供給割合）を低くすることが望ましい。

制御バルブ７は、Ｔ／Ｍ油温が低くなるに従って排出量および排出割合を大きくするよう制御されることが望ましい。Ｔ／Ｍ油温の変化に応じた排出量および排出割合の変化の態様は、例えば、線形的な変化、曲線状の変化、および段階的な変化の何れかであっても、これらの変化の組み合わせであってもよい。

［実施形態の第２変形例］
上記実施形態の第２変形例について説明する。熱交換器４は、エンジンオイル９および冷却水１０の何れか一方のみと、トランスミッションオイル８との熱交換を行うものであってもよい。この場合、例えば、熱交換器４は、エンジンオイル９とトランスミッションオイル８との熱交換を行うものであることが好ましい。あるいは、潤滑制御装置１は、２台の熱交換器４を備え、一方の熱交換器４においてエンジンオイル９とトランスミッションオイル８との熱交換を行い、他方の熱交換器４において冷却水１０とトランスミッションオイル８との熱交換を行ってもよい。

［実施形態の第３変形例］
潤滑制御装置１が適用される変速機３は、所謂ＡＴと称される有段式の自動変速機には限定されない。適用対象の変速機３は、無段変速機（ＣＶＴ）やデュアルクラッチ式変速機（ＤＣＴ）等であっても、その他のタイプの変速機であってもよい。

上記の実施形態および各変形例に開示された内容は、適宜組み合わせて実行することができる。

１ 潤滑制御装置
２ オイルポンプ
３ 変速機
４ 熱交換器
４ａ 第一流路
４ｂ 第二流路
４ｃ 第三流路
５ バイパス路
６ バイパスバルブ
７ 制御バルブ
７ａ 流入ポート
７ｂ 供給ポート
７ｃ 排出ポート
８ トランスミッションオイル
９ エンジンオイル
１０ 冷却水
１１ オイルパン
１２ エンジン
１３ｊ 潤滑系由路
１９ トルクコンバータ
１９ａ ロックアップクラッチ
２１ 排出路
５０ 制御部

Claims (1)

1. 変速機のオイルを送り出すオイルポンプと、
   前記オイルポンプと前記変速機の被潤滑部との間に接続され、エンジン内を循環する液状媒体と前記オイルとの熱交換を行う熱交換器と、
   前記熱交換器よりも前記オイルポンプ側と前記熱交換器よりも前記被潤滑部側とを接続するバイパス路と、
   前記オイルの油圧に応じて前記バイパス路を開閉するバイパスバルブと、
   前記バイパス路における前記バイパスバルブよりも前記被潤滑部側に接続された制御バルブと
   を備え、前記制御バルブは、前記バイパスバルブを経由した前記オイルが流入する流入ポートと、前記流入ポートから流入した前記オイルを前記被潤滑部側に供給する供給ポートと、前記流入ポートから流入した前記オイルをオイルパンに排出する排出ポートと、を有し、
   前記制御バルブは、前記オイルの油温に応じて前記流入ポートから前記排出ポートへ流れる前記オイルの排出量を変化させ、かつ、前記油温が低い場合の前記排出量を前記油温が高い場合の前記排出量以上とする
   ことを特徴とする潤滑制御装置。

Images