JP7066274B2 - 自動変速機の制御装置 - Google Patents

Description

本発明は、車両に搭載される自動変速機の制御装置に関する。

従来、車両用制御装置として、アイドリングストップ制御によるエンジンの停止時に、自動変速機のクラッチによる動力の伝達を遮断させることができる装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。この従来装置は、無段変速機に、エンジンの動力により駆動される機械式オイルポンプと、電動モータの動力により駆動される電動オイルポンプとを備えている。

特開２０１７－４４３０７号公報

上記従来装置にあっては、電動オイルポンプを、エンジン停止時だけでなくエンジン作動中（通常運転時）にも用いることにより、電動オイルポンプでオイルを供給できる分、機械式オイルポンプの容量を小さくできる。しかし、機械式オイルポンプの容量を小さくすると、バッテリ容量不足やバッテリ異常等により電動オイルポンプの出力が制限される場合、必要油量に対して供給油量（＝オイルポンプ油量）が不足する虞がある、という問題があった。

本発明は、上記問題に着目してなされたもので、機械式オイルポンプの定格容量を小さくしながら、電動オイルポンプの出力が制限される場合、必要油量に対して供給油量が不足するのを防止することを目的とする。

上記目的を達成するため、本発明の自動変速機の制御装置は、走行用駆動源と駆動輪との間に介装される変速機構と、変速機構を含む油圧機器の油圧を制御する油圧制御ユニットと、油圧制御ユニットへ制御指令を出力する変速機コントローラと、を備える。
油圧制御ユニットに、走行用駆動源により駆動される機械式オイルポンプと、走行用駆動源とは別の電動モータにより駆動される電動オイルポンプと、を有する。
変速機コントローラは、通常コースト線と、通常コースト線より高回転数域の出力制限時コースト線を有し、運転点に応じて変速機構を変速制御する変速スケジュールと、機械式オイルポンプと電動オイルポンプの作動を制御するオイルポンプ作動制御部を有する。
オイルポンプ作動制御部は、電動オイルポンプの出力が制限されない場合、機械式オイルポンプと電動オイルポンプの両方を用いて必要油量を確保する。
電動オイルポンプの出力が制限される場合、出力制限時コースト線を選択し、電動オイルポンプの出力が制限されない場合より走行用駆動源の回転数を高くする変速機構の変速制御を行う。

このため、機械式オイルポンプの定格容量を小さくしながら、電動オイルポンプの出力が制限される場合、必要油量に対して供給油量が不足するのを防止することができる。加えて、既存の変速スケジュールに出力制限時コースト線を追加するだけで、電動オイルポンプの出力制限時における変速機構の変速制御を行うことができる。

実施例１の自動変速機の制御装置が適用されたエンジン車の駆動系と制御系を示す全体システム図である。 自動変速モードでの無段変速制御をバリエータにより実行する際に用いられるＤレンジ無段変速スケジュールの一例を示す変速スケジュール図である。 実施例１のオイルポンプ作動制御を行う油圧制御系と電子制御系によるシステムを示す概要構成図である。 実施例１のＣＶＴコントロールユニットのオイルポンプ作動制御部にて実行されるオイルポンプ作動制御処理の流れを示すフローチャートである。 比較例においてエンジン回転数を横軸としオイルポンプによる供給油量を縦軸とする二次元平面内に区分した機械式オイルポンプ作動域と電動オイルポンプ作動域を示す図である。 実施例１においてELOP作動許可フラグのOFF領域でエンジン回転数を上げる場合のエンジン回転数を横軸としオイルポンプによる供給油量を縦軸とする二次元平面内に区分した機械式オイルポンプ作動域と電動オイルポンプ作動域を示す図である。 ELOP作動許可フラグON→ELOP作動許可フラグOFF→ELOP作動許可フラグONへと移行するときの各特性を示すタイムチャートである。

以下、本発明の自動変速機の制御装置を実施するための形態を、図面に示す実施例１に基づいて説明する。

実施例１における制御装置は、トルクコンバータと前後進切替機構とバリエータと終減速機構により構成されるベルト式無段変速機（自動変速機の一例）を搭載したエンジン車に適用したものである。以下、実施例１の構成を、「全体システム構成」、「オイルポンプ作動制御装置の概要構成」、「オイルポンプ作動制御処理構成」に分けて説明する。

［全体システム構成］
図１は、実施例１のベルト式無段変速機の制御装置が適用されたエンジン車の駆動系と制御系を示す。以下、図１に基づいて、全体システム構成を説明する。

エンジン車の駆動系は、図１に示すように、エンジン１と、トルクコンバータ２と、前後進切替機構３と、バリエータ４と、終減速機構５と、駆動輪６，６と、を備えている。ここで、ベルト式無段変速機ＣＶＴは、トルクコンバータ２と前後進切替機構３とバリエータ４と終減速機構５を図外の変速機ケースに内蔵することにより構成される。

エンジン１は、ドライバによるアクセル操作による出力トルクの制御以外に、外部からのエンジン制御信号により出力トルクを制御可能である。このエンジン１には、スロットルバルブ開閉動作や燃料カット動作等によりトルク制御を行う。例えば、アクセル足離し操作によるコースト走行時、燃料カット制御が実行される。

エンジン１のクランクシャフトには、スタータモータ機能と、発進域でのエンジンアシスト機能と、後述するバッテリ７０ｄの充電容量（以下、「ＳＯＣ」という。）が低いときに充電する回生発電機能と、を有するモータジェネレータ１０が連結される。

トルクコンバータ２は、トルク増幅機能やトルク変動吸収機能を有する流体継手による発進要素である。トルク増幅機能やトルク変動吸収機能を必要としないとき、エンジン出力軸１１（＝トルクコンバータ入力軸）とトルクコンバータ出力軸２１を直結可能なロックアップクラッチ２０を有する。このトルクコンバータ２は、ポンプインペラ２３と、タービンランナ２４と、ステータ２６と、を構成要素とする。ポンプインペラ２３は、エンジン出力軸１１にコンバータハウジング２２を介して連結される。タービンランナ２４は、トルクコンバータ出力軸２１に連結される。ステータ２６は、変速機ケースにワンウェイクラッチ２５を介して設けられる。

前後進切替機構３は、バリエータ４への入力回転方向を前進走行時の正転方向と後退走行時の逆転方向で切り替える機構である。この前後進切替機構３は、ダブルピニオン式遊星歯車３０と、複数枚のクラッチプレートによる前進クラッチ３１と、複数枚のブレーキプレートによる後退ブレーキ３２と、を有する。前進クラッチ３１は、Ｄレンジ等の前進走行レンジ選択時に前進クラッチ圧Pfcにより油圧締結される。後退ブレーキ３２は、Ｒレンジ等の後退走行レンジ選択時に後退ブレーキ圧Prbにより油圧締結される。なお、前進クラッチ３１と後退ブレーキ３２は、Ｎレンジ（ニュートラルレンジ）の選択時には、前進クラッチ圧Pfcと後退ブレーキ圧Prbをドレーンすることでいずれも解放される。

バリエータ４は、プライマリプーリ４２と、セカンダリプーリ４３と、プーリベルト４４と、を有し、ベルト接触径の変化により変速比（バリエータ入力回転とバリエータ出力回転の比）を無段階に変化させる無段変速機能を備える。プライマリプーリ４２は、バリエータ入力軸４０の同軸上に配された固定プーリ４２ａとスライドプーリ４２ｂにより構成され、スライドプーリ４２ｂはプライマリ圧室４５に導かれるプライマリ圧Ppriによりスライド動作する。セカンダリプーリ４３は、バリエータ出力軸４１の同軸上に配された固定プーリ４３ａとスライドプーリ４３ｂにより構成され、スライドプーリ４３ｂはセカンダリ圧室４６に導かれるセカンダリ圧Psecによりスライド動作する。プーリベルト４４は、プライマリプーリ４２のＶ字形状をなすシーブ面と、セカンダリプーリ４３のＶ字形状をなすシーブ面とに掛け渡されている。このプーリベルト４４は、環状リングを内から外へ多数重ね合わせた２組の積層リングと、打ち抜き板材により形成され、２組の積層リングに沿って挟み込みにより環状に積層して取り付けられた多数のエレメントにより構成されている。なお、プーリベルト４４としては、プーリ進行方向に多数配列したチェーンエレメントを、プーリ軸方向に貫通するピンにより結合したチェーンタイプのベルトであっても良い。

終減速機構５は、バリエータ出力軸４１からのバリエータ出力回転を減速すると共に差動機能を与えて左右の駆動輪６，６に伝達する機構である。この終減速機構５は、減速ギヤ機構として、バリエータ出力軸４１に設けられたアウトプットギヤ５２と、アイドラ軸５０に設けられたアイドラギヤ５３及びリダクションギヤ５４と、デフケースの外周位置に設けられたファイナルギヤ５５と、を有する。そして、差動ギヤ機構として、左右のドライブ軸５１，５１に介装されたディファレンシャルギヤ５６を有する。

エンジン車の制御系は、図１に示すように、油圧制御ユニット７と、ＣＶＴコントロールユニット８（略称「CVTCU」）と、エンジンコントロールユニット９（略称「ECU」）と、を備えている。電子制御系であるＣＶＴコントロールユニット８とエンジンコントロールユニット９は、互いの情報を交換可能なCAN通信線１３により接続されている。

油圧制御ユニット７は、プライマリ圧室４５に導かれるプライマリ圧Ppri、セカンダリ圧室４６に導かれるセカンダリ圧Psec、前進クラッチ３１への前進クラッチ圧Pfc、後退ブレーキ３２への後退ブレーキ圧Prb、等を調圧するユニットである。この油圧制御ユニット７は、オイルポンプ源７０と、オイルポンプ源７０からの吐出油量に基づいて各種油圧機器の制御圧を調圧する油圧制御回路７１と、を備える。ここで、油圧機器とは、バリエータ４、ロックアップクラッチ２０、前進クラッチ３１、後退ブレーキ３２、等を含む油圧作動の機器をいう。

ここで、オイルポンプ源７０は、後述するように、エンジン１により回転駆動する機械式オイルポンプ７０ａと、エンジン１とは別の電動モータ７０ｃにより回転駆動する電動オイルポンプ７０ｂと、を併用している。

油圧制御回路７１には、ライン圧ソレノイド弁７２と、プライマリ圧ソレノイド弁７３と、セカンダリ圧ソレノイド弁７４と、セレクトソレノイド弁７５と、ロックアップ圧ソレノイド弁７６と、を有する。なお、各ソレノイド弁７２，７３，７４，７５，７６は、ＣＶＴコントロールユニット８から出力される制御指令値（指示電流）によって調圧動作を行う。

ライン圧ソレノイド弁７２は、ＣＶＴコントロールユニット８から出力されるライン圧指令値に応じ、オイルポンプ７０からの吐出圧を、指令されたライン圧PLに調圧する。このライン圧PLは、各種の制御圧を調圧する際の元圧であり、駆動系を伝達するトルクに対してベルト滑りやクラッチ滑りを抑える油圧とされる。

プライマリ圧ソレノイド弁７３は、ＣＶＴコントロールユニット８から出力されるプライマリ圧指令値に応じ、ライン圧PLを元圧として指令されたプライマリ圧Ppriに減圧調整する。セカンダリ圧ソレノイド弁７４は、ＣＶＴコントロールユニット８から出力されるセカンダリ圧指令値に応じ、ライン圧PLを元圧として指令されたセカンダリ圧Psecに減圧調整する。

セレクトソレノイド弁７５は、ＣＶＴコントロールユニット８から出力される前進クラッチ圧指令値又は後退ブレーキ圧指令値に応じ、ライン圧PLを元圧として指令された前進クラッチ圧Pfc又は後退ブレーキ圧Prbに減圧調整する。

ロックアップ圧ソレノイド弁７６は、ＣＶＴコントロールユニット８から出力される指示電流Aluに応じ、ロックアップクラッチ２０を締結/スリップ締結/解放するLU指示圧Pluに調圧する。

ＣＶＴコントロールユニット８は、ライン圧制御や変速制御や前後進切替制御やロックアップ制御、等を行う。ライン圧制御では、アクセル開度等に応じた目標ライン圧を得る指令値をライン圧ソレノイド弁７２に出力する。変速制御では、目標変速比（目標プライマリ回転Npri^*）を決めると、決めた目標変速比（目標プライマリ回転Npri^*）を得る指令値をプライマリ圧ソレノイド弁７３及びセカンダリ圧ソレノイド弁７４に出力する。前後進切替制御では、選択されているレンジ位置に応じて前進クラッチ３１と後退ブレーキ３２の締結/解放を制御する指令値をセレクトソレノイド弁７５に出力する。ロックアップ制御では、ロックアップクラッチ２０を締結/スリップ締結/解放するLU指示圧Pluを制御する指示電流Aluをロックアップ圧ソレノイド弁７６に出力する。

ＣＶＴコントロールユニット８には、プライマリ回転センサ９０、車速センサ９１、セカンダリ圧センサ９２、油温センサ９３、インヒビタスイッチ９４、ブレーキスイッチ９５、タービン回転センサ９６からのセンサ情報やスイッチ情報が入力される。さらに、セカンダリ回転センサ９７、プライマリ圧センサ９８、ライン圧センサ９９等からのセンサ情報が入力される。

エンジンコントロールユニット９には、エンジン回転センサ１２、アクセル開度センサ１４、等からのセンサ情報が入力される。ＣＶＴコントロールユニット８は、エンジン回転情報やアクセル開度情報をエンジンコントロールユニット９へリクエストすると、CAN通信線１３を介し、エンジン回転数Neやアクセル開度APOの情報を受け取る。さらに、エンジントルク情報をエンジンコントロールユニット９へリクエストすると、CAN通信線１３を介し、エンジンコントロールユニット９において推定演算される実エンジントルクTeの情報を受け取る。

図２は、自動変速モードでの無段変速制御をバリエータ４により実行する際に用いられるＤレンジ無段変速スケジュールの一例を示す。

Ｄレンジ選択時の変速制御は、車速VSP（車速センサ９１）とアクセル開度APO（アクセル開度センサ１４）により特定される図２のＤレンジ無段変速スケジュール上での運転点（VSP,APO）により、目標プライマリ回転数Npri^*を決める。そして、プライマリ回転センサ９０からの実プライマリ回転数Npriを、目標プライマリ回転数Npri^*に一致させるプーリ油圧のフィードバック制御により行われる。

なお、変速比は、Ｄレンジ無段変速スケジュールの最Low変速比線や最High変速比線から明らかなように、ゼロ運転点から引かれる変速比線の傾きであらわされる。よって、運転点（VSP,APO）により目標プライマリ回転数Npri^*を決めることは、バリエータ４の目標変速比を決めることになる。

即ち、Ｄレンジ無段変速スケジュールは、図２に示すように、運転点（VSP,APO）に応じて最Low変速比と最High変速比による変速比幅の範囲内で変速比を無段階に変更するように設定されている。例えば、車速VSPが一定のときは、アクセル踏み込み操作を行うと目標プライマリ回転数Npri^*が上昇してダウンシフト方向に変速し、アクセル戻し操作を行うと目標プライマリ回転数Npri^*が低下してアップシフト方向に変速する。アクセル開度APOが一定のときは、車速VSPが上昇するとアップシフト方向に変速し、車速VSPが低下するとダウンシフト方向に変速する。

ここで、Ｄレンジ無段変速スケジュールは、図２に示すように、アクセル足離し操作によるコースト時において目標プライマリ回転数Npri^*が低い回転数位置に“通常コースト線”が設定されている。加えて、“通常コースト線”より目標プライマリ回転数Npri^*が高い回転数位置に“ＳＯＣ不足時コースト線（電動オイルポンプ７０ｂの出力制限時コースト線）”が設定されている。なお、プライマリ回転数Npriは、トルクコンバータ２のロックアップクラッチ２０が締結されているロックアップ状態ではエンジン回転数Neと一致する。

［オイルポンプ作動制御装置の概要構成］
図４は、実施例１のオイルポンプ作動制御を行う油圧制御系と電子制御系のシステムを示す。以下、図４に基づいてオイルポンプ作動制御装置の概要構成を説明する。

オイルポンプ作動制御装置が適用される駆動系は、エンジン１（走行用駆動源）と、トルクコンバータ２と、前後進切替機構３と、バリエータ４（無段変速機構）と、終減速機構５と、駆動輪６と、を備えている。エンジン１は、機械式オイルポンプ７０ａを駆動する。トルクコンバータ２は、ロックアップクラッチ２０を有する。前後進切替機構３は、前進クラッチ３１と後退ブレーキ３２を有する。バリエータ４は、プライマリプーリ４２とセカンダリプーリ４３とプーリベルト４４を有する。

オイルポンプ作動制御装置が適用される油圧制御系は、油圧源７０と、油圧制御回路７１と、プライマリ圧ソレノイド弁７３と、セカンダリ圧ソレノイド弁７４と、を備える。

油圧源７０は、機械式オイルポンプ７０ａと、電動オイルポンプ７０ｂと、電動モータ７０ｃと、バッテリ７０ｄと、を備える。

機械式オイルポンプ７０ａは、吸入ポートにオイルストレーナ７０ｅからの共通吸入油路７０ｆが接続され、吐出ポートに一方向弁７０ｇを有する第１吐出油路７０ｈが接続される。電動オイルポンプ７０ｂは、吸入ポートにオイルストレーナ７０ｅからの共通吸入油路７０ｆが接続され、吐出ポートに一方向弁７０ｉを有する第２吐出油路７０ｊが接続される。そして、第１吐出油路７０ｈと第２吐出油路７０ｊの合流吐出油路７０ｋを介してポンプ吐出油が油圧制御回路７１に供給される。

電動オイルポンプ７０ｂは、電動オイルポンプ７０ｂを駆動する電動モータ７０ｃと、電動モータ７０ｃの駆動回路であるモータドライバ７０ｍと、モータ回転センサ７０ｎと、ドライバ温度センサ７０ｐと、を有して電動オイルポンプユニットが構成される。モータドライバ７０ｍには、電動オイルポンプ７０ｂの駆動時にＣＶＴコントロールユニット８からモータ回転数指令が入力される。モータドライバ７０ｍからＣＶＴコントロールユニット８へは、モータ回転数情報やドライバ温度情報や自己診断情報やバッテリＳＯＣ情報が出力される。

バッテリ７０ｄは、モータジェネレータ１０により充電される電動モータ７０ｃの電源であり、リレースイッチ７０ｑを介してモータドライバ７０ｍに接続される。バッテリ７０ｄには、ＳＯＣセンサ７０ｒが設けられる。リレースイッチ７０ｑには、ＣＶＴコントロールユニット８からスイッチON/OFF指令が入力される。つまり、ELOP作動許可フラグOFFのときは、ＣＶＴコントロールユニット８からスイッチOFF指令が入力されて電動オイルポンプ７０ｂの駆動が停止される。そして、モータジェネレータ１０により充電によりバッテリＳＯＣが回復してELOP作動許可フラグONになると、ＣＶＴコントロールユニット８からスイッチON指令が入力されて電動オイルポンプ７０ｂを再駆動する。

オイルポンプ作動制御装置が適用される電子制御系は、ＣＡＮ通信線１３により接続されるＣＶＴコントロールユニット８とエンジンコントロールユニット９を備え、ＣＶＴコントロールユニット８には、機械式オイルポンプ７０ａと電動オイルポンプ７０ｂの作動を制御するオイルポンプ作動制御部８０を有する。

オイルポンプ作動制御部８０は、ELOP作動許可フラグONであって電動オイルポンプ７０ｂの出力が制限されない場合、機械式オイルポンプ７０ａと電動オイルポンプ７０ｂの両方を用いて必要油量を確保する。ELOP作動許可フラグOFFであって電動オイルポンプ７０ｂの出力が制限される場合、電動オイルポンプ７０ｂの出力が制限されない場合よりエンジン回転数Neを高くするようにバリエータ４の変速制御を行う。なお、「ELOP作動許可フラグON」とは、電動オイルポンプ７０ｂの作動を許可するフラグ状態を示し、「ELOP作動許可フラグOFF」とは、電動オイルポンプ７０ｂの作動を禁止するフラグ状態を示す。

ここで、バリエータ４の変速制御では、電動オイルポンプ７０ｂの出力が制限される場合、エンジン回転数Neを、機械式オイルポンプ７０ａからの吐出油量にて必要油量を確保できる回転数まで高くするバリエータ４のダウンシフト制御を行う。

オイルポンプ作動制御部８０は、ELOP作動許可フラグOFFであって電動オイルポンプ７０ｂの出力が制限される場合、図２の“ＳＯＣ不足時コースト線”を選択してバリエータ４の変速制御を行う。つまり、目標プライマリ回転数Npri^*の最低回転数を、図２の“通常コースト線”から“ＳＯＣ不足時コースト線”まで底上げした変速制御を行う。

オイルポンプ作動制御部８０は、アクセル足離し操作によるコースト状態のとき、ELOP作動許可フラグOFFであって、かつ、エンジン回転数Neが、“ＳＯＣ不足時コースト線”による回転数以下であるとき、“ＳＯＣ不足時コースト線”を選択する。そして、“ＳＯＣ不足時コースト線”を選択した後、アクセル踏み込み操作を利用してエンジン回転数Neを、“通常コースト線”による回転数から“ＳＯＣ不足時コースト線”による回転数まで上昇させるダウンシフト制御を行う。

［オイルポンプ作動制御処理構成］
図４は、実施例１のＣＶＴコントロールユニット８のオイルポンプ作動制御部８０にて実行されるオイルポンプ作動制御処理の流れを示す。以下、図４の各ステップについて説明する。なお、この処理は、所定の制御周期により繰り返し処理動作が行われる。

ステップＳ１では、スタートに続き、ELOP作動許可フラグがONであるか否かを判断する。YES（ELOP作動許可フラグON）の場合はステップＳ３へ進み、NO（ELOP作動許可フラグOFF）の場合はステップＳ２へ進む。

ここで、「ELOP作動許可フラグ」は、電動モータ７０ｃに接続されるバッテリ７０ｄの容量が、ELOP作動可能ＳＯＣ閾値よりも低いＳＯＣ低下線に到達すると、ELOP作動許可フラグをON→OFFとし電動オイルポンプ７０ｂの出力制限を開始する。そして、バッテリ７０ｄの容量が、充電によりELOP作動可能ＳＯＣ閾値以上に回復すると、ELOP作動許可フラグをOFF→ONとし電動オイルポンプ７０ｂの出力制限を終了する。つまり、ELOP作動許可フラグがOFFの間は、電動オイルポンプ７０ｂの作動を禁止する（図７参照）。

ステップＳ２では、Ｓ１でのELOP作動許可フラグOFFであるとの判断に続き、アクセル足離し操作によるコースト状態のとき、エンジン回転数NeがＳＯＣ不足時コースト回転数を超えているか否かを判断する。YES（エンジン回転数Ne＞ＳＯＣ不足時コースト回転数）の場合はステップＳ３へ進み、NO（エンジン回転数Ne≦ＳＯＣ不足時コースト回転数）の場合はステップＳ４へ進む。

ここで、エンジン回転数Neの情報は、エンジン回転センサ１２からエンジンコントロールユニット９及びCAN通信線１３を介して取得する。

ステップＳ３では、Ｓ１でのELOP作動許可フラグONであるとの判断、或いは、Ｓ２でのエンジン回転数Ne＞ＳＯＣ不足時コースト回転数であるとの判断に続き、図２のＤレンジ無段変速スケジュールにて“通常コースト線”を選択し、エンドへ進む。

即ち、ELOP作動許可フラグONであるとき、或いは、エンジン回転数Ne＞ＳＯＣ不足時コースト回転数であるときは、通常の無段変速制御を実行する。

ステップＳ４では、Ｓ２でのエンジン回転数Ne≦ＳＯＣ不足時コースト回転数であるとの判断に続き、図２のＤレンジ無段変速スケジュールにて“ＳＯＣ不足時コースト線”を選択し、エンドへ進む。

ここで、“ＳＯＣ不足時コースト線”を選択した後、ドライバによるアクセル踏み込み操作を利用してエンジン回転数Neを、“通常コースト線”による回転数から“ＳＯＣ不足時コースト線”による回転数まで上昇させるダウンシフト制御を行う。

次に、実施例１の作用を、「背景技術と課題」、「課題解決手段と課題解決作用」、「オイルポンプ作動制御作用」に分けて説明する。

［背景技術と課題］
燃費向上技術としては、例えば、エンジン車やハイブリッド車において、停車時にエンジンを停止するアイドリングストップ制御が採用されている。このアイドリングストップ制御では、停車時にエンジンを停止するため、機械式オイルポンプからのポンプ吐出油が無くなる。よって、油圧制御されるステップＡＴやＣＶＴを搭載している場合、機械式オイルポンプと電動オイルポンプを併用している。

これに対し、さらなる燃費向上を図るため、機械式オイルポンプをダウンサイズし、エンジンの機械式オイルポンプによるフリクションを低減したいという要求がある。

現状において機械式オイルポンプと電動オイルポンプを併用するとき、図５に示すように、エンジン運転時においては、必要油量を確保する供給油量を機械式オイルポンプからの吐出油量で分担して機械式ＯＰ作動域とする。そして、機械式オイルポンプからの吐出油量を望めないエンジン停止を含むアイドル回転数未満の領域においては、必要油量を確保する供給油量を電動オイルポンプからの吐出油量で分担するというものである。

このため、機械式オイルポンプをダウンサイズしようとしても、エンジン回転数に対する供給油量として必要油量を確保するだけのサイズ（定格容量）のものとしなければならないという限界があり、要求を満足するダウンサイズ化を達成できない。なお、図５の機械式ＯＰ作動域を決めるエンジン回転数に対する供給油量の勾配角度の大きさが、機械式オイルポンプの定格容量をあらわす。

そこで、エンジン運転時においても、必要油量を確保する供給油量を機械式オイルポンプと電動オイルポンプを併用した吐出油量で分担すると、要求を満足する機械式オイルポンプのダウンサイズ化することが可能である。

しかし、この場合、電動オイルポンプが正常に作動し、機械式オイルポンプからの吐出油量では不足する供給油量を電動オイルポンプからの吐出油量によりアシストし続けていることが条件になる。このため、バッテリＳＯＣ不足やバッテリ異常やバッテリ温度上昇等により電動オイルポンプの出力が制限される場合、必要油量に対して機械式オイルポンプからの供給油量が不足してしまう、という課題がある。

［課題解決手段と課題解決作用］
この発明は上記課題に着目し、機械式オイルポンプ７０ａで不足する油量を電動オイルポンプ７０ｂで過渡的にアシストし、電動オイルポンプ７０ｂの出力制限に対して機械式オイルポンプ７０ａからの油量増大により対応することをコンセプトとしてなされた。課題を解決する手段として、ＣＶＴコントロールユニット８に、オイルポンプ作動制御部８０を有する。オイルポンプ作動制御部８０は、電動オイルポンプ７０ｂの出力が制限されない場合、機械式オイルポンプ７０ａと電動オイルポンプ７０ｂの両方を用いて必要油量を確保する。電動オイルポンプ７０ｂの出力が制限される場合、電動オイルポンプ７０ｂの出力が制限されない場合よりエンジン１の回転数を高くするバリエータ４の変速制御を行う手段を採用した。

このように、電動オイルポンプ７０ｂの出力が制限されない場合、機械式オイルポンプ７０ａと電動オイルポンプ７０ｂの両方を用いて必要油量を確保している。このため、エンジン回転数Neを横軸としオイルポンプによる供給油量を縦軸とする二次元平面内に区分した機械式オイルポンプ作動域と電動オイルポンプ作動域を示すと図６に示すようになる。よって、エンジン１のアイドル回転数以上の領域において必要油量を確保する供給油量を機械式オイルポンプ７０ａと電動オイルポンプ７０ｂを併用した吐出油量で分担する。この場合、図６の矢印Ａで示すように、電動オイルポンプ７０ｂが分担する電動オイルポンプ作動域の分、機械式ＯＰ作動域を決めるエンジン回転数に対する供給油量の勾配角度の大きさが図５の勾配角度よりも小さくなる。このため、機械式オイルポンプ７０ａの定格容量を、比較例に比べて低くすることが可能である。

そして、電動オイルポンプ７０ｂの出力が制限される場合、電動オイルポンプ７０ｂの出力が制限されない場合よりエンジン回転数Neを高くするバリエータ４の変速制御を行うようにしている。即ち、電動オイルポンプ７０ｂの出力が制限される場合、図６の矢印Ｂで示すように、オイルポンプ動作点P1からオイルポンプ動作点P2へと移動し、キックダウン時の必要油量Q1に対してオイルポンプ動作点P1での供給油量が不足することがある。これに対し、電動オイルポンプ７０ｂの出力が制限される場合、コースト線の選択を通常コースト線からＳＯＣ不足時コースト線へ切り替えることによるバリエータ４のダウンシフトでエンジン回転数Neが高くなる。エンジン回転数Neが高くなると、機械式オイルポンプ７０ａのポンプ回転数が高くなることで、図６の矢印Ｃで示すように、オイルポンプ動作点P1からオイルポンプ動作点P3へと機械式オイルポンプ７０ａの供給油量特性線に沿って移動する。よって、オイルポンプ動作点P3での機械式オイルポンプ７０ａからの供給油量が、オイルポンプ動作点P1での供給油量を上回り、機械式オイルポンプ７０ａからの供給油量によりキックダウン時の必要油量Q1が確保される。

このため、機械式オイルポンプ７０ａの定格容量を小さくしながら、電動オイルポンプ７０ｂの出力が制限される場合、必要油量に対して供給油量が不足するのを防止することができる。この結果、機械式オイルポンプ７０ａをダウンサイズし、エンジン１の機械式オイルポンプ７０ａによるフリクションを低減し、さらなる燃費の向上を図りたいという要求に応えることができる。

［オイルポンプ作動制御作用］
ELOP作動許可フラグがONであるとき、図４のフローチャートにおいて、Ｓ１→Ｓ３→エンドへと進む流れが繰り返される。また、ELOP作動許可フラグがOFFであるが、エンジン回転数Ne＞ＳＯＣ不足時コースト回転数であるとき、図４のフローチャートにおいて、Ｓ１→Ｓ２→Ｓ３→エンドへと進む流れが繰り返される。

よって、Ｓ３では、図２のＤレンジ無段変速スケジュールにて“通常コースト線”が選択される。即ち、ELOP作動許可フラグONであるとき、或いは、ELOP作動許可フラグOFFであるが、エンジン回転数Ne＞ＳＯＣ不足時コースト回転数であるときは、通常の無段変速制御が実行される。

一方、ELOP作動許可フラグがOFFであり、かつ、エンジン回転数Ne≦ＳＯＣ不足時コースト回転数であるとき、図４のフローチャートにおいて、Ｓ１→Ｓ２→Ｓ４→エンドへと進む流れが繰り返される。

よって、Ｓ４では、図２のＤレンジ無段変速スケジュールにて“ＳＯＣ不足時コースト線”が選択される。即ち、“ＳＯＣ不足時コースト線”を選択した後、ドライバによるアクセル踏み込み操作（キックダウン操作）を利用してエンジン回転数Neを、“通常コースト線”による回転数から“ＳＯＣ不足時コースト線”による回転数まで上昇させるダウンシフト制御が行われる。

ここで、ELOP作動許可フラグON→ELOP作動許可フラグOFF→ELOP作動許可フラグONへと移行するときのオイルポンプ作動制御作用を、図７のタイムチャートに基づいて説明する。

ELOP作動許可フラグがONである時刻t1にてアクアセル踏み込みによるキックダウン操作が行われると、目標変速比（目標Ratio）はロー変速比とされ、ダウンシフトによりエンジン回転数Neが上昇する。そして、時刻t1の直後からは車速の上昇に応じて目標変速比（目標Ratio）はハイ変速比とされ、アップシフトによりエンジン回転数Neが低下する。

時刻t2にてバッテリＳＯＣがＳＯＣ低下線まで低下すると、ELOP作動許可フラグがONからOFFへと書き替えられると共に、コースト線が“通常コースト線”から“ＳＯＣ不足時コースト線”に切り替えられる。

時刻t3にてアクセル足離し操作が行われると、目標変速比（目標Ratio）は最ハイ変速比へと移行し、時刻t3の直後にてエンジン回転数Neが“通常コースト線”の回転数まで低下する。そして、時刻t4にてアクアセル踏み込みによるキックダウン操作が行われると、キックダウン操作を利用して“通常コースト線”による回転数から“ＳＯＣ不足時コースト線”による回転数までエンジン回転数Neを上昇させるダウンシフト制御が実行される。

時刻t5にてアクセル足離し操作が行われると、目標変速比（目標Ratio）は時刻t4直後の変速比が維持され、エンジン回転数Neは、“ＳＯＣ不足時コースト線”による回転数に保たれる。そして、時刻t6にてアクアセル踏み込みによるキックダウン操作が行われると、目標変速比（目標Ratio）はロー変速比とされ、ダウンシフトによりエンジン回転数Neが上昇する。時刻t7にてアクセル足離し操作が行われると、目標変速比（目標Ratio）は最ハイ変速比へと移行してアップシフトが行われる。よって、時刻t7の直後にてエンジン回転数Neが“ＳＯＣ不足時コースト線”による回転数まで低下し、その後、“ＳＯＣ不足時コースト線”による回転数を維持する。

時刻t8にてバッテリＳＯＣがELOP作動可能ＳＯＣ閾値まで復活すると、ELOP作動許可フラグがOFFからONへと書き替えられると共に、コースト線が“ＳＯＣ不足時コースト線”から“通常コースト線”に切り替えられる。

時刻t9にてアクアセル踏み込みによるキックダウン操作が行われると、目標変速比（目標Ratio）はロー変速比へと移行してダウンシフトによりエンジン回転数Neが上昇する。そして、時刻t9の直後からは車速の上昇に応じて目標変速比（目標Ratio）はハイ変速比とされ、アップシフトによりエンジン回転数Neが低下する。

時刻t10にてアクセル足離し操作が行われると、目標変速比（目標Ratio）は最ハイ変速比に向かって変化し、エンジン回転数Neは、“通常コースト線”による回転数まで低下し、その後、“通常コースト線”による回転数に保たれる。

このように、時刻t4の直後からELOP作動許可フラグがOFFからONへと書き替えられる時刻t8までは、エンジン回転数Neが“ＳＯＣ不足時コースト線”による回転数以上に保たれ、ELOP作動許可フラグOFF時に機械式オイルポンプ７０ａの吐出油量が増大することで必要油量が確保される。

以上説明したように、実施例１のベルト式無段変速機ＣＶＴの制御装置にあっては、下記に列挙する効果が得られる。

(1) 走行用駆動源（エンジン１）と駆動輪６との間に介装される変速機構（バリエータ４）と、
変速機構（バリエータ４）を含む油圧機器の油圧を制御する油圧制御ユニット７と、
油圧制御ユニット７へ制御指令を出力する変速機コントローラ（ＣＶＴコントロールユニット８）と、
を備える自動変速機（ベルト式無段変速機ＣＶＴ）の制御装置において、
油圧制御ユニット７に、走行用駆動源（エンジン１）により駆動される機械式オイルポンプ７０ａと、走行用駆動源（エンジン１）とは別の電動モータ７０ｃにより駆動される電動オイルポンプ７０ｂと、を有し、
変速機コントローラ（ＣＶＴコントロールユニット８）は、機械式オイルポンプ７０ａと電動オイルポンプ７０ｂの作動を制御するオイルポンプ作動制御部８０を有し、
オイルポンプ作動制御部８０は、電動オイルポンプ７０ｂの出力が制限されない場合、機械式オイルポンプ７０ａと電動オイルポンプ７０ｂの両方を用いて必要油量を確保し、
電動オイルポンプ７０ｂの出力が制限される場合、電動オイルポンプ７０ｂの出力が制限されない場合より走行用駆動源（エンジン１）の回転数を高くする変速機構（バリエータ４）の変速制御を行う。
このため、機械式オイルポンプ７０ａの定格容量を小さくしながら、電動オイルポンプ７０ｂの出力が制限される場合、必要油量に対して供給油量が不足するのを防止することができる。

(2) オイルポンプ作動制御部８０は、電動オイルポンプ７０ｂの出力が制限される場合、走行用駆動源（エンジン１）の回転数を、機械式オイルポンプ７０ａからの吐出油量にて必要油量を確保できる回転数まで高くする変速機構（バリエータ４）のダウンシフト制御を行う。
このため、機械式オイルポンプ７０ａを所望するレベルまでダウンサイズ化しても、電動オイルポンプ７０ｂの出力が制限される場合、必要油量に対して供給油量が不足するのを確実に防止することができる。

(3) 変速機コントローラ（ＣＶＴコントロールユニット８）は、通常コースト線と、通常コースト線より高回転数域の出力制限時コースト線（ＳＯＣ不足時コースト線）を有し、運転点（VSP,APO）に応じて変速機構（バリエータ４）を変速制御する変速スケジュール（Ｄレンジ無段変速スケジュール）を備え、
オイルポンプ作動制御部８０は、電動オイルポンプ７０ｂの出力が制限される場合、出力制限時コースト線（ＳＯＣ不足時コースト線）を選択して変速機構（バリエータ４）の変速制御を行う。
このため、既存の変速スケジュール（Ｄレンジ無段変速スケジュール）に出力制限時コースト線（ＳＯＣ不足時コースト線）を追加するだけで、電動オイルポンプ７０ｂの出力制限時における変速機構（バリエータ４）の変速制御を行うことができる。
即ち、電動オイルポンプ７０ｂの出力制限時に油量不足となるのは、走行用駆動源（エンジン１）の回転数が最も低回転数となるアクセル足離し操作によるコースト時である。そのため、コースト時に着目して、通常コースト線と、通常コースト線より高回転数域の出力制限時コースト線（ＳＯＣ不足時コースト線）とを設定した。

(4) オイルポンプ作動制御部８０は、アクセル足離し操作によるコースト状態のとき、電動オイルポンプ７０ｂの出力が制限され、かつ、走行用駆動源（エンジン１）の回転数が、出力制限時コースト線（ＳＯＣ不足時コースト線）による回転数以下であるとき、出力制限時コースト線（ＳＯＣ不足時コースト線）を選択する。
このため、エンジン回転数条件を付加したことで出力制限時コースト線（ＳＯＣ不足時コースト線）の選択頻度を低減することができる。

(5) オイルポンプ作動制御部８０は、出力制限時コースト線（ＳＯＣ不足時コースト線）を選択した後、アクセル踏み込み操作があると走行用駆動源（エンジン１）の回転数を、通常コースト線による回転数から出力制限時コースト線（ＳＯＣ不足時コースト線）による回転数まで上昇させる。
このため、出力制限時コースト線（ＳＯＣ不足時コースト線）を選択した後、アクセル踏み込み操作を利用して走行用駆動源（エンジン１）の回転数を違和感なく上昇させることができる。

(6) 走行用駆動源は、エンジン１であり、
変速機構は、変速比を無段階に制御するバリエータ４である。
このため、走行用駆動源（エンジン１）の回転数を滑らかに上昇させることができると共に、機械式オイルポンプ７０ａによるエンジン１のフリクション低減によりエンジン１の燃費向上を達成することができる。

以上、本発明の自動変速機の制御装置を実施例１に基づき説明してきた。しかし、具体的な構成については、この実施例1に限られるものではなく、特許請求の範囲の各請求項に係る発明の要旨を逸脱しない限り、設計の変更や追加等は許容される。

実施例１では、ＣＶＴコントロールユニット８は、通常コースト線と、通常コースト線より高回転数域のＳＯＣ不足時コースト線を有し、運転点（VSP,APO）に応じてバリエータ４を変速制御するＤレンジ無段変速スケジュールを備える。そして、オイルポンプ作動制御部８０は、電動オイルポンプ７０ｂの出力が制限される場合、ＳＯＣ不足時コースト線を選択してバリエータ４の変速制御を行う例を示した。しかし、ＣＶＴコントロールユニットに、ELOP作動フラグOFF用無段変速スケジュールと、ELOP作動フラグON用無段変速スケジュールとを備える。そして、ELOP作動フラグがOFFからONになると、ELOP作動フラグOFF用無段変速スケジュールからELOP作動フラグON用無段変速スケジュールへと切り替えて変速制御を行う例としても良い。なお、電動オイルポンプの出力制限は、電動オイルポンプの出力を所定の上限値に抑える制限と、電動オイルポンプの出力をゼロとするポンプ停止による制限とを含む。

実施例１では、本発明の制御装置を、自動変速機としてベルト式無段変速機ＣＶＴを搭載したエンジン車に適用する例を示した。しかし、本発明の制御装置は、自動変速機として、ステップＡＴと呼ばれる有段変速機を搭載した車両や副変速機付き無段変速機構を搭載した車両等に適用しても良い。また、適用される車両としても、エンジン車に限らず、走行用駆動源にエンジンとモータを搭載したハイブリッド車、走行用駆動源にモータを搭載した電気自動車等に対しても適用できる。

１ エンジン（走行用駆動源）
ＣＶＴ ベルト式無段変速機
２ トルクコンバータ
３ 前後進切替機構
４ バリエータ（変速機構）
５ 終減速機構
６ 駆動輪
７ 油圧制御ユニット
７３ プライマリ圧ソレノイド弁
７４ セカンダリ圧ソレノイド弁
８ ＣＶＴコントロールユニット（変速機コントローラ）
８０ オイルポンプ作動制御部
９ エンジンコントロールユニット
１２ エンジン回転センサ
１４ アクセル開度センサ
９１ 車速センサ
９４ インヒビタスイッチ
９６ タービン回転センサ
９９ ライン圧センサ

Claims (5)

1. 走行用駆動源と駆動輪との間に介装される変速機構と、
   前記変速機構を含む油圧機器の油圧を制御する油圧制御ユニットと、
   前記油圧制御ユニットへ制御指令を出力する変速機コントローラと、
   を備える自動変速機の制御装置において、
   前記油圧制御ユニットに、前記走行用駆動源により駆動される機械式オイルポンプと、前記走行用駆動源とは別の電動モータにより駆動される電動オイルポンプと、を有し、
   前記変速機コントローラは、通常コースト線と、前記通常コースト線より高回転数域の出力制限時コースト線を有し、運転点に応じて前記変速機構を変速制御する変速スケジュールと、前記機械式オイルポンプと前記電動オイルポンプの作動を制御するオイルポンプ作動制御部を有し、
   前記オイルポンプ作動制御部は、前記電動オイルポンプの出力が制限されない場合、前記機械式オイルポンプと前記電動オイルポンプの両方を用いて必要油量を確保し、
   前記電動オイルポンプの出力が制限される場合、前記出力制限時コースト線を選択し、前記電動オイルポンプの出力が制限されない場合より前記走行用駆動源の回転数を高くする前記変速機構の変速制御を行う
   ことを特徴とする自動変速機の制御装置。
2. 請求項１に記載された自動変速機の制御装置において、
   前記オイルポンプ作動制御部は、前記電動オイルポンプの出力が制限される場合、前記走行用駆動源の回転数を、前記機械式オイルポンプからの吐出油量にて必要油量を確保できる回転数まで高くする前記変速機構のダウンシフト制御を行う
   ことを特徴とする自動変速機の制御装置。
3. 請求項１又は２に記載された自動変速機の制御装置において、
   前記オイルポンプ作動制御部は、アクセル足離し操作によるコースト状態のとき、前記電動オイルポンプの出力が制限され、かつ、前記走行用駆動源の回転数が、前記出力制限時コースト線による回転数以下であるとき、前記出力制限時コースト線を選択する
   ことを特徴とする自動変速機の制御装置。
4. 請求項３に記載された自動変速機の制御装置において、
   前記オイルポンプ作動制御部は、前記出力制限時コースト線を選択した後、アクセル踏み込み操作があると前記走行用駆動源の回転数を、前記通常コースト線による回転数から前記出力制限時コースト線による回転数まで上昇させる
   ことを特徴とする自動変速機の制御装置。
5. 請求項１から４までの何れか一項に記載された自動変速機の制御装置において、
   前記走行用駆動源は、エンジンであり、
   前記変速機構は、変速比を無段階に制御するバリエータである
   ことを特徴とする自動変速機の制御装置。

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