JP2004286148A - 自動変速機の制御方法並びに制御装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】エンジン燃費の低下を防止しつつ、エンジン回転中に自動変速機及び油圧回路に生ずる状態変化に対処する自動変速機の制御方法を提供する。
【解決手段】エンジン２００により駆動されるメカポンプ３０と、電動ポンプ４０と、メカポンプ３０及び電動ポンプ４０からフルードが供給される油路１０〜２９とを有する油圧回路を用いて自動変速機１００を制御する。具体的には、エンジン２００がスタータの補助なく回転することでメカポンプ３０がフルードを油路１０〜２９へ供給している最中に、自動変速機１００及び油圧回路における状態変化を検出したとき、電動ポンプ４０を駆動する。
【選択図】 図１
【解決手段】エンジン２００により駆動されるメカポンプ３０と、電動ポンプ４０と、メカポンプ３０及び電動ポンプ４０からフルードが供給される油路１０〜２９とを有する油圧回路を用いて自動変速機１００を制御する。具体的には、エンジン２００がスタータの補助なく回転することでメカポンプ３０がフルードを油路１０〜２９へ供給している最中に、自動変速機１００及び油圧回路における状態変化を検出したとき、電動ポンプ４０を駆動する。
【選択図】 図１
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、自動変速機の制御方法並びに制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、内燃機関（以下、「エンジン」という。）により駆動されるメカポンプ又は電動ポンプを備えた油圧回路を用いて自動変速機を制御する制御装置が知られている。特許文献１には、アイドルストップシステムを搭載した車両の自動変速機を制御する制御装置において、エンジンを停止後、再始動する際に、メカポンプだけでなく電動ポンプを駆動する方法が開示されている。これにより、エンジンの再始動に伴って油圧回路の油路にフルードを充填し、油圧回路の応答遅れを防止している。
【０００３】
【特許文献１】
特開２００１−９９２８２号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、自動変速機において入力側のトルクが上がると、油圧回路の油路から摩擦要素へ供給されるフルードの圧力によっては、係合状態の摩擦要素に滑りが生じて変速段が保持されなくなる。
また、複数の摩擦要素へフルード供給する複数の油路を油圧回路のマニュアル弁で切換える際、フルードの温度が低ければ低いほど、フルードの粘性が低下して摩擦要素へのフルード供給が遅れる。この場合、摩擦要素が係合するに伴って大きなショックが発生する。
【０００５】
上記いずれの場合にも、油路へ供給するフルードを増量することで対処できる。しかし、特許文献１の装置では、エンジン始動後に電動ポンプが停止されるため、エンジン回転中に入力トルクの上昇、フルード温度の低下等の状態変化が自動変速機乃至は油圧回路に生じても、油路へのフルード供給量が増大されない。そのため、上記状態変化に対処できない。尚、この装置において吐出能力の高いメカポンプを使用し、フルード供給量を予め増やしておくことも考えられるが、その場合、多量のフルードが不要時にも供給されてしまう。したがって、不要分のフルードを供給するために余分なエネルギーが消費されるので、メカポンプを駆動するエンジンの燃費が低下する。
本発明の目的は、エンジン燃費の低下を防止しつつ、エンジン回転中に自動変速機及び油圧回路に生ずる状態変化に対処する自動変速機の制御方法並びに制御装置を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
請求項１及び請求項１１に記載の発明によると、エンジンがスタータの補助なく回転する、すなわちエンジンが完爆し継続的な運転状態にあることでメカポンプがフルードを油圧回路の油路へ供給している最中に、自動変速機及び油圧回路における状態変化を検出したとき、電動ポンプを駆動する。これにより、油路へのフルード供給量を増大することが必要となる状態変化がエンジン回転中に生じても、電動ポンプの駆動によってその状態変化に対処できる。また、メカポンプの吐出能力を高めなくても、電動ポンプの駆動によって油路へのフルード供給量を増大できるので、エンジン燃費の低下を防止できる。
【０００７】
自動変速機において入力側のトルクが上昇すると、油路から摩擦要素へ供給されるフルードの圧力によっては、係合状態の摩擦要素に滑りが生じる。
請求項２及び請求項１２に記載の発明によると、自動変速機において入力側トルクが所定値を超える変化を検出したとき、電動ポンプを駆動する。電動ポンプの駆動により、油路から摩擦要素へ供給されるフルード量を増大して、その供給フルードの圧力を高めることができる。したがって、入力側トルクが上昇しても、係合状態の摩擦要素に滑りが生じ難くなる。
【０００８】
自動変速機においてロックアップクラッチによりトルクコンバータの入力軸及び出力軸を直結するとき、油路からロックアップクラッチへ供給されるフルードの圧力が低いと、直結箇所で軸同士が滑り、各軸の回転数差が拡大する。
請求項３及び請求項１３に記載の発明によると、自動変速機において入力軸と出力軸との回転数差が所定値を超える変化を検出したとき、電動ポンプを駆動する。電動ポンプの駆動により、油路からロックアップクラッチへ供給されるフルード量を増大して、その供給フルードの圧力を高めることができる。したがって、入力軸及び出力軸の直結時に軸同士の滑りが生じても、その滑りを即座に止めることができる。
【０００９】
請求項４及び請求項１４に記載の発明によると、自動変速機において入力軸及び出力軸が直結する状態並びに入力軸と出力軸との回転数差が所定値を超える変化を検出したとき、電動ポンプを駆動する。これにより、直結された軸同士の滑りを防止することが必要となるときを狙って電動ポンプを駆動できるので、省エネルギー化が図られる。
【００１０】
自動変速機において変速段の切換時には、例えば解放状態から係合状態に移行する摩擦要素が発熱する。
請求項５及び請求項１５に記載の発明によると、自動変速機において変速段が切換わる変化を検出したとき、電動ポンプを駆動する。電動ポンプの駆動により、油路から潤滑回路へ供給されるフルード量を増大して、摩擦要素に対する潤滑性能を高めることができる。したがって、変速段の切換に伴って摩擦要素が発熱することを防止できる。
【００１１】
複数の摩擦要素へフルードを供給する複数の油路を油圧回路のマニュアル弁で切換える際、フルード温度が低ければ低いほど、摩擦要素が解放状態から係合状態に移行するに伴いすなわち摩擦要素が係合するに伴い、大きなショックが発生する。
請求項６及び請求項１６に記載の発明によると、油圧回路においてフルード温度が所定値未満となる変化を検出したとき、電動ポンプを駆動する。電動ポンプの駆動により、各油路から各摩擦要素へ供給されるフルード量を増大できる。そのため、シフトポジションの変更指令によりマニュアル弁が油路を切換える際にフルード温度が低くても、摩擦要素へのフルード供給が迅速に行われる。したがって、摩擦要素の係合に伴うショックが軽減される。
請求項７及び請求項１７に記載の発明によると、油圧回路においてマニュアル弁により油路が切換わる変化を検出したとき、電動ポンプを駆動する。電動ポンプの駆動により、各油路から各摩擦要素へ供給されるフルード量を増大できる。そのため、シフトポジションの変更指令によりマニュアル弁が油路を切換える際には、フルード温度に拘わらず摩擦要素へのフルード供給が迅速に行われる。したがって、摩擦要素の係合に伴うショックが軽減される。
【００１２】
請求項８及び請求項１８に記載の発明によると、自動変速機においてフルード温度が所定値未満となる変化を検出したとき、電動ポンプを駆動する。電動ポンプの駆動により、油路からウォーマへ供給されるフルード量を増大できる。これにより、フルード温度が低下しても、多量のフルードがウォーマに強制的に送り込まれて温められる。温められたフルードを例えば自動変速機で利用することにより、自動変速機の性能を向上できる。
【００１３】
請求項９及び請求項１９に記載の発明によると、自動変速機においてフルード温度が所定値を超える変化を検出したとき、電動ポンプを駆動する。電動ポンプの駆動により、油路からクーラへ供給されるフルード量を増大できる。これにより、フルード温度が上昇しても、多量のフルードがクーラに強制的に送り込まれて冷却される。冷却されたフルードを例えば自動変速機で利用することにより、自動変速機の性能を向上できる。
【００１４】
請求項１０及び請求項２０に記載の発明によると、アイドルストップシステムを搭載した車両に取付けられる自動変速機を制御する。これにより、エンジンを停止後、再始動する際に、メカポンプだけでなく電動ポンプを駆動することで、油圧回路の応答遅れを防止できる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。
本発明の一実施形態による自動変速機の制御装置を図１に示す。制御装置１は自動変速機１００及びエンジン２００と共に車両に取付けられ、自動変速機１００を制御する。ここで制御装置１が取付けられる車両は、車両の停止時にエンジン２００を停止するとともに、所定条件の成立によりエンジン２００を再始動させるアイドルストップシステムを搭載している。
【００１６】
まず、自動変速機１００について説明する。自動変速機１００は、トルクコンバータ１１０、ロックアップクラッチ１２０、複数の摩擦要素１３０、潤滑回路１４０及びオイルクーラ１５０を備えている。
トルクコンバータ１１０は制御装置１からフルードを供給され、エンジン２００から入力軸に入力されるトルク（以下、「入力側トルク」という）をフルードを介して出力軸に伝達する。ロックアップクラッチ１２０は、制御装置１から供給されるフルードの圧力に従ってトルクコンバータ１１０の入力軸と出力軸とを直結又は離脱する。
【００１７】
複数の摩擦要素１３０はクラッチ又はシーブで構成され、それぞれ制御装置１から供給されるフルードの圧力に従って解放又は係合される。各摩擦要素１３０の解放状態及び係合状態の組合わせに応じて自動変速機１００のレンジ及び変速段が切換わる。潤滑回路１４０は、制御装置１から供給されるフルードを各摩擦要素１３０の係合箇所へ供給して各摩擦要素１３０を潤滑する。また、潤滑回路１４０は、摩擦要素１３０の他にも、自動変速機１００の所定部位にフルードを供給してその部位を潤滑する。
【００１８】
オイルクーラ１５０は、制御装置１から供給されトルクコンバータ１１０を通過したフルードの温度を調節する。具体的にオイルクーラ１５０は、供給フルードとエンジン２００の冷却水との間で熱交換する熱交換器により構成されている。オイルクーラ１５０は、冷却水温度よりフルード温度が高いときフルードを冷却し、冷却水温度よりフルード温度が低いときフルードを温めることができる。すなわちオイルクーラ１５０は、特許請求の範囲に記載のクーラとウォーマとを兼ねている。
【００１９】
次に、制御装置１について説明する。制御装置１は、油圧回路と、駆動制御手段としての複数のセンサ２〜７及び電子制御ユニット（Ｅｌｅｃｔｒｉｃ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｕｎｉｔ；以下、「ＥＣＵ」という。）８とを備えている。
制御装置１の油圧回路は、複数の油路１０〜２９、メカポンプ３０、電動ポンプ４０、複数の電磁弁５０〜５２、切換弁５４、プライマリ弁５６、セカンダリ弁５８、モジュレータ弁６０、ロックアップ制御弁６２及びマニュアル弁７０等から構成されている。
【００２０】
メカポンプ３０は油路１０に接続され、オイルパン３２から吸入したフルードを油路１０へ吐出供給する。メカポンプ３０は、エンジン２００の出力トルクを受けることにより機械的に駆動される。これによりメカポンプ３０は、エンジン２００の回転とともに作動する。
電動ポンプ４０は油路１１に接続され、オイルパン３２から吸入したフルードを油路１１へ吐出供給する。電動ポンプ４０はＥＣＵ８に電気的に接続され、ＥＣＵ８からの入力指令値に従って作動する。
【００２１】
複数の電磁弁５０，５１，５２はＥＣＵ８に電気的に接続され、ＥＣＵ８からの入力指令値に従ってそれぞれ指令圧を生成する。
油路１１の反電動ポンプ側に切換弁５４が接続されている。電磁弁５０の指令圧に従って切換弁５４のスプールは、油路１１を油路１２に連通させる第一位置と、油路１１を油路１３に連通させる第二位置とに切換わる。油路１２の反切換弁側は油路１０の中途部に接続されている。油路１１と油路１２とが連通するときメカポンプ３０の供給フルードと電動ポンプ４０の供給フルードとが油路１０において合流する。油路１３の反切換弁側は、プライマリ弁５６とセカンダリ弁５８との間に設けられた油路１４の中途部に接続されている。
【００２２】
プライマリ弁５６は、電磁弁５１の指令圧を伝達する油路１５に接続されるとともに、油路１０の反メカポンプ側に接続されている。プライマリ弁５６は、油路１０より導入されるフルードの一部を油路１４からセカンダリ弁５８に排出する。これによりプライマリ弁５６は、油路１６に出力するフルードの量を調整する。このときプライマリ弁５６は、電磁弁５１の指令圧に従う調整を実施することで、出力するフルードの圧力をライン圧に調圧する。セカンダリ弁５８は、油路１５から分岐した油路１７に接続されるとともに、油路１４の反プライマリ弁側に接続されている。セカンダリ弁５８は、油路１４から導入されるプライマリ弁５６の排出フルードを元に、油路１８から潤滑回路１４０へ供給するフルードの量を調整する。このセカンダリ弁５８による調整は電磁弁５１の指令圧に従って実施される。
【００２３】
モジュレータ弁６０は油路１６から分岐した油路１９に接続されており、電磁弁５０，５１，５２の指令圧の元圧となるフルード圧力をライン圧より低いモジュレート圧に調圧する。モジュレート圧は複数の油路２０，２１，２２により電磁弁５０，５１，５２に伝達される。
【００２４】
ロックアップ制御弁６２は、電磁弁５２の指令圧を伝達する油路２３に接続されるとともに、油路１４から分岐した油路２４に接続されている。電磁弁５２の指令圧に従ってロックアップ制御弁６２は油路２５及び油路２６の一方を油路２４に連通させる。油路２５の反ロックアップ制御弁側はロックアップクラッチ１２０に接続されている。油路２４と油路２５とが連通するとき、プライマリ弁５６の排出フルードが油路２４から油路２５及びロックアップクラッチ１２０に順次供給され、当該排出フルードの圧力がロックアップクラッチ１２０に印加される。このロックアップクラッチ１２０に印加されるフルード圧力が所定値よりも高くなるとき、トルクコンバータ１１０の入力軸と出力軸とが直結される。油路２６の反ロックアップ制御弁側はトルクコンバータ１１０に接続されている。油路２４と油路２６とが連通するとき、プライマリ弁５６の排出フルードが油路２４から油路２６、トルクコンバータ１１０ひいてはオイルクーラ１５０に順次供給される。
【００２５】
マニュアル弁７０は油路１６の反プライマリ弁側に接続され、車両のシフトレバー３００と機械的又は電気的に接続されている。マニュアル弁７０はシフトレバー３００によるシフトポジションの変更指令に従って、油路２７，２９のうち油路１６に連通する油路を切換える。例えばシフトポジションがパーキング（Ｐ）ポジション又はニュートラル（Ｎ）ポジションに変更されるとき、マニュアル弁７０は油路２７，２９の双方を油路１６と非連通にする。シフトポジションがドライブ（Ｄ）ポジションに変更されるとき、マニュアル弁７０は油路２７のみを油路１６に連通させ、ライン圧のフルードを油路１６から油路２７へ供給する。シフトポジションがリバース（Ｒ）ポジションに変更されるとき、マニュアル弁７０は油路２９のみを油路１６に連通させ、ライン圧のフルードを油路１６から油路２９へ供給する。
【００２６】
油路２７の反マニュアル弁側は複数の油路２８に分岐されている。複数の油路２８及び油路２９はそれぞれ所定の摩擦要素１３０に接続され、連通した油路１６から送られるフルードを摩擦要素１３０へ供給する。ここで油路２８が接続される摩擦要素１３０は、Ｄポジションに対応して自動変速機１００のレンジがドライブ（Ｄ）レンジに設定されるときいずれかの変速段で係合するものである。油路２９が接続される摩擦要素１３０は、Ｒポジションに対応して自動変速機１００のレンジがリバース（Ｒ）レンジに設定されるとき係合するものである。図示はしていないが、各油路２８の中途部には、油路２８から摩擦要素１３０へ供給するフルードをライン圧に比例した圧力に調圧するための電磁弁又は圧力制御弁等の調圧装置が設置されている。すなわち、かかる調圧装置により調圧されたフルード圧力が摩擦要素１３０に印加される。
このように本実施形態では、マニュアル弁７０によって、摩擦要素１３０へフルード供給する油路２８，２９をシフトポジションの変更指令に従い切換えることができる。
【００２７】
回転数センサ２はトルクコンバータ１１０に設置され、トルクコンバータ１１０の入力軸及び出力軸の各回転数を検出する。回転数センサ２が検出する入力軸の回転数に基づき、エンジン２００から入力されるトルクの大きさを検知できる。また、回転数センサ２が検出する入力軸の回転数に基づき、エンジン２００の運転状態を検知できる。
【００２８】
複数の第一圧力センサ３は油路２８，２９のいずれかに設置され、摩擦要素１３０への印加圧力である油路２８，２９のフルード圧力を検出する。各第一圧力センサ３が検出するフルード圧力に基づき、各摩擦要素１３０が解放状態及び係合状態のいずれにあるかを検知できる。さらに、検知された各摩擦要素１３０の解放状態及び係合状態の組合わせに基づき、自動変速機１００の変速段を検知できる。第二圧力センサ４は油路２５に設置され、ロックアップクラッチ１２０への印加圧力である油路２５のフルード圧力を検出する。第二圧力センサ４が検出するフルード圧力に基づき、トルクコンバータ１１０の入力軸及び出力軸が直結状態にあるか離脱状態にあるかを検知できる。
第一温度センサ５は例えば油路１６に設置され、油圧回路におけるフルード温度を検出する。第二温度センサ６はトルクコンバータ１１０に設置され、トルクコンバータ１１０内のフルード温度を検出する。
【００２９】
ポジションセンサ７は例えばシフトレバー３００の近傍に設置され、シフトレバー３００が操作されることにより選択されるシフトポジションを検出する。ポジションセンサ７が検出するシフトポジションに基づき、摩擦要素１３０にフルード供給する油路（以下、単に「供給油路」という）がいずれの油路２８，２９に切換えられているかを検知できる。
以上、各センサ２，３，４，５，６，７は、電気的に接続されたＥＣＵ８により作動を制御され、それぞれ検出結果を表す信号をＥＣＵ８に出力する。
【００３０】
ＥＣＵ８は、ＣＰＵ及び記憶装置を有するマイクロコンピュータを主体に構成されている。ＥＣＵ８は、記憶装置に記憶されている制御プログラムに従って、電動ポンプ４０、電磁弁５０〜５２、センサ２〜７等を制御する。
ここで、ＥＣＵ８が制御プログラムに従って実行する制御処理について図２を参照しつつ説明する。本制御処理は、回転数センサ２の出力信号に基づいてＥＣＵ８がエンジン２００の始動を検知するとスタートし、エンジン２００の停止を検知すると終了する。尚、本制御処理のスタート時には、電動ポンプ４０が停止させられ、且つロックアップ制御弁６２が油路２６を油路２４に連通させるものとする。
【００３１】
制御処理のステップＳ１（以下、単に「Ｓ１」という。他のステップについても同様である。）では、エンジン２００が完爆し継続的な運転状態、すなわちスタータの補助なく回転する状態、（以下、単に「回転状態」という。）にあるか否かを、回転数センサ２の出力信号に基づき判定する。エンジン２００が回転状態となったら、Ｓ２に移行する。
【００３２】
尚、エンジン２００が始動すると、メカポンプ３０から吐出されるフルードが例えば油路１０，１６，１８，２４，２６等に供給されるが、アイドルストップシステムによるエンジン２００の再始動時には、そのフルード供給に時間がかかる。そこでＳ１では、電動ポンプ４０への入力指令値を一時的に変更し、エンジンが回転状態となるまで電動ポンプ４０を駆動するようにしてもよい。これにより、油路へのフルード供給量を一時的に増大させて、油圧回路における応答性を高めることができる。
【００３３】
Ｓ２では、トルクコンバータ１１０内のフルード温度が所定の閾値αを超えている、もしくは所定の閾値β未満であるか否かを、第二温度センサ６の出力信号に基づき判定する。ここで閾値αは、トルクコンバータ１１０のトルク変換性能が低下するフルード温度の上限値より僅かに低く設定される。閾値βは、トルクコンバータ１１０のトルク変換性能が低下するフルード温度の下限値より僅かに高く設定される。フルード温度が閾値αを超えている、もしくはフルード温度が閾値β未満である場合には、Ｓ３に移行して第一駆動処理を実行する。フルード温度が閾値β以上、閾値α以下である場合にはＳ４に移行する。
【００３４】
Ｓ４では、供給油路２８，２９の切換をポジションセンサ７の出力信号に基づき検知する。設定時間内に供給油路２８，２９の切換を検知した場合にはＳ５に移行し、供給油路２８，２９の切換を検知しなかった場合にはＳ７に移行する。
Ｓ５では、油圧回路におけるフルード温度が所定の閾値γ未満であるか否かを、第一温度センサ５の出力信号に基づき判定する。ここで閾値γは、シフトポジションの変更に伴って離脱状態の摩擦要素１３０が係合する際にショックが生じるときのフルード温度より僅かに高く設定される。フルード温度が閾値γ未満である場合にはＳ６に移行して第二駆動処理を実行し、フルード温度が閾値γ以上である場合にはＳ７に移行する。
【００３５】
Ｓ７では、シフトレバー３００によりＤポジションが選択されているか否かを、ポジションセンサ７の出力信号に基づき判定する。Ｄポジションが選択されている場合にはＳ８に移行し、Ｄポジションが選択されていない場合にはＳ２に戻る。
【００３６】
Ｓ８では、自動変速機１００における変速段の切換を各第一圧力センサ３の出力信号に基づき検知する。設定時間内に変速段の切換を検知した場合にはＳ９に移行して第三駆動処理を実行し、変速段の切換を検知しなかった場合にはＳ１０に移行する。
【００３７】
Ｓ１０では、トルクコンバータ１１０の入力側トルクを回転数センサ２の出力信号に基づき検知する。さらに、検知された入力側トルクが所定の閾値δを超えているか否かを判定する。ここで閾値δは、係合状態の摩擦要素１３０に滑りが生じ始めるときの入力側トルクより僅かに小さな値に設定される。入力側トルクが閾値δを超えている場合にはＳ１１に移行して第四駆動処理を実行し、入力側トルクが閾値δ以下である場合にはＳ１２に移行する。
【００３８】
Ｓ１２では、トルクコンバータ１１０の入力軸及び出力軸が直結状態にあるかもしくは離脱状態にあるかを、第二圧力センサ４の出力信号に基づき検知する。入力軸及び出力軸が直結状態にある場合にはＳ１３に移行し、入力軸及び出力軸が離脱状態にある場合にはＳ２に戻る。
【００３９】
Ｓ１３では、トルクコンバータ１１０の入力軸及び出力軸の回転数の差が閾値εを超えているか否かを、回転数センサ２の出力信号に基づき判定する。ここで閾値εは、入力軸及び出力軸の直結箇所において軸同士の滑りが許容範囲を超え始めるときの回転数差より僅かに小さな値に設定される。回転数差が閾値εを超えている場合にはＳ１４に移行して第五駆動処理を実行し、回転数差が閾値ε以下である場合にはＳ２に戻る。
【００４０】
以下、Ｓ３，Ｓ６，Ｓ９，Ｓ１１，Ｓ１４で実行される第一〜第五の駆動処理について詳細に説明する。
まず、Ｓ３の第一駆動処理について図３を参照しつつ説明する。第一駆動処理のＳ１０１では、電磁弁５０への入力指令値を更新し、切換弁５４のスプールを第二位置に定位させる。Ｓ１０２では、電動ポンプ４０への入力指令値を変更して電動ポンプ４０を駆動する。Ｓ１０３では、Ｓ２と同様にしてトルクコンバータ１１０内のフルード温度の判定を行う。そして、フルード温度が閾値β以上、閾値α以下となったら、Ｓ１０４に移行する。Ｓ１０４では、電動ポンプ４０への入力指令値を変更して電動ポンプ４０を停止した後、Ｓ２に戻る。
【００４１】
このように、エンジン２００が回転状態にあるときに、トルクコンバータ１１０内のフルード温度が閾値αを超えるか閾値β未満となると、Ｓ１０２で電動ポンプ４０が駆動される。そのため、油路１４，２４，２６、さらにはトルクコンバータ１１０へのフルード供給量が増大する。これにより、フルード温度が著しく高くても、フルードがトルクコンバータ１１０からオイルクーラ１５０に多量に送り込まれて冷却される。また一方、フルード温度が著しく低くても、フルードがトルクコンバータ１１０からオイルクーラ１５０に多量に送り込まれて温められる。例えば、冷却又は加温されたフルードをトルクコンバータ１１０で再利用することで、トルクコンバータ１１０のトルク変換性能を高度に保つことができる。また、冷却又は加温されたフルードをオイルパン３２に送って油圧回路で利用することで、油圧回路の制御性能を高度に保つことができる。
【００４２】
次に、Ｓ６の第二駆動処理について図４を参照しつつ説明する。第二駆動処理のＳ２０１では、電磁弁５０への入力指令値を更新し、切換弁５４のスプールを第一位置に定位させる。Ｓ２０２では、電動ポンプ４０を駆動する。Ｓ２０３では、Ｓ２０４への移行を設定時間ｔ１だけ遅延する。Ｓ２０４では、電動ポンプ４０を停止した後、Ｓ２に戻る。
【００４３】
このように、エンジン２００の回転状態において供給油路２８，２９が切換えられたときに、油圧回路のフルード温度が閾値γ未満であると、Ｓ２０２で電動ポンプ４０が駆動される。そのため、油路１６、さらには油路１６に連通している供給油路２８，２９へのフルード供給量が増大する。これにより、フルード温度が著しく低くても、シフトポジションの変更に応じて解放状態から係合状態に移行させたい摩擦要素１３０にフルードを迅速に供給できる。したがって、かかる摩擦要素１３０が係合状態に移行するに伴って生じるショックを軽減できる。尚、上記設定時間ｔ１は、摩擦要素１３０の係合時のショックを抑えるために供給油路２８，２９へのフルード供給量を増大させておく時間に相当する。
【００４４】
次に、Ｓ９の第三駆動処理について図５を参照しつつ説明する。第三駆動処理のＳ３０１では、切換弁５４のスプールを第二位置に定位させる。Ｓ３０２では、電動ポンプ４０を駆動する。Ｓ３０３では、Ｓ３０４への移行を設定時間ｔ２だけ遅延する。Ｓ３０４では、電動ポンプ４０を停止した後、Ｓ２に戻る。
【００４５】
このように、エンジン２００が回転状態にあるときに自動変速機１００の変速段が切換えられると、Ｓ３０２で電動ポンプ４０が駆動される。そのため、油路１４，１８、さらには潤滑回路１４０へのフルード供給量が増大する。これにより、潤滑油としてのフルードが摩擦要素１３０に多量に導かれるため、潤滑性能が向上する。したがって、変速段の切換に伴って摩擦要素１３０、特に解放状態から係合状態に移行する摩擦要素１３０が発熱することを防止できる。尚、上記設定時間ｔ２は、摩擦要素１３０の発熱を抑えるために潤滑回路１４０へのフルード供給量を増大させておく時間に相当する。
【００４６】
次に、Ｓ１１の第四駆動処理について図６を参照しつつ説明する。第四駆動処理のＳ４０１では、切換弁５４のスプールを第一位置に定位させる。Ｓ４０２では、電動ポンプ４０を駆動する。Ｓ４０３では、Ｓ１０と同様にして入力側トルクの判定を行い、入力側トルクが閾値δ以下となったら、Ｓ４０４に移行する。Ｓ４０４では、電動ポンプ４０を停止した後、Ｓ２に戻る。
【００４７】
このように、エンジン２００が回転状態にあるときにトルクコンバータ１１０の入力側トルクが閾値δを超えると、Ｓ４０２で電動ポンプ４０が駆動される。そのため、油路１６、さらには供給油路２８へのフルード供給量が増大する。これにより、係合状態の摩擦要素１３０に供給油路２８から印加されるフルード圧力を高めることができる。したがって、アクセルの踏込み等によってトルクコンバータ１１０の入力側トルクが著しく上昇しても、係合状態の摩擦要素１３０に滑りが発生することを防止できる。
【００４８】
次に、Ｓ１４の第五駆動処理について図７を参照しつつ説明する。第五駆動処理のＳ５０１では、切換弁５４のスプールを第二位置に定位させる。Ｓ５０２では、電動ポンプ４０を駆動する。Ｓ５０３では、Ｓ１２と同様にして入力軸及び出力軸の状態を検知し、続くＳ５０４では、Ｓ１３と同様にして回転数差の判定を行う。そして、入力軸及び出力軸が離脱状態となったら、もしくは回転数差が閾値ε以下となったら、Ｓ５０５に移行する。Ｓ５０５では、電動ポンプ４０を停止した後、Ｓ２に戻る。
【００４９】
このように、エンジン２００の回転状態においてトルクコンバータ１１０の入力軸及び出力軸が直結されるとき、それら軸の回転数差が閾値εを超えると、Ｓ５０２で電動ポンプ４０が駆動される。そのため、油路１４，２４，２５、さらにはロックアップクラッチ１２０へのフルード供給量が増大する。これにより、油路２５からロックアップクラッチ１２０に印加されるフルード圧力を高めることができる。例えば車両の低速走行時には、エンジン２００が低速回転状態にあるためにメカポンプ３０の吐出量が減少し、ロックアップクラッチ１２０への印加圧力が低くなっている。このとき、アクセルの踏込みによりトルクコンバータ１１０の入力側トルクが上がる等して入力軸と出力軸とが滑り始めても、上述した如くロックアップクラッチ１２０の印加圧力が高められるため、その滑りを即座に止めることができる。
【００５０】
以上、本発明の一実施形態について説明した。
尚、上述の実施形態では、制御処理において第一〜第五の五つの駆動処理を実行したが、適宜選択した一〜四つの駆動処理を実行するようにしてもよい。
また、上述の実施形態では、制御処理において供給油路２８，２９の切換を検知した後、油圧回路のフルード温度を判定することで、ショックの軽減が特に必要なときに電動ポンプ４０を駆動して省エネルギー化を図っている。これに対し、供給油路２８，２９の切換を検知することなく油圧回路のフルード温度を判定して、電動ポンプ４０を駆動するようにしてもよいし、油圧回路のフルード温度に拘わらず供給油路２８，２９の切換を検知した場合に電動ポンプ４０を駆動するようにしてもよい。
【００５１】
さらに上述の実施形態では、制御処理においてトルクコンバータ１１０の入力軸及び出力軸の直結状態を検知した後、それら軸の回転数差を判定することで、軸同士の滑りの抑制が特に必要なときに電動ポンプ４０を駆動して省エネルギー化を図っている。これに対し、入力軸及び出力軸の直結状態を検知することなく回転数差を判定して、電動ポンプ４０を駆動するようにしてもよい。
またさらにウォーマとクーラについては、一つの装置（オイルクーラ１５０）で構成するのではなく、それぞれ個別の装置により構成するようにしてもよいし、熱電素子等を用いて積極的にフルードを加熱又は冷却するようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態による自動変速機の制御装置を示すブロック図である。
【図２】本発明の一実施形態による制御処理を示すフローチャートである。
【図３】図２のＳ３において実行される第一駆動処理を示すフローチャートである。
【図４】図２のＳ６において実行される第二駆動処理を示すフローチャートである。
【図５】図２のＳ９において実行される第三駆動処理を示すフローチャートである。
【図６】図２のＳ１１において実行される第四駆動処理を示すフローチャートである。
【図７】図２のＳ１４において実行される第五駆動処理を示すフローチャートである。
【符号の説明】
１ 制御装置
２ 回転数センサ（駆動制御手段）
３ 第一圧力センサ（駆動制御手段）
４ 第二圧力センサ（駆動制御手段）
５ 第一温度センサ（駆動制御手段）
６ 第二温度センサ（駆動制御手段）
７ ポジションセンサ（駆動制御手段）
８ ＥＣＵ（駆動制御手段）
１０，１１，１２，１３，１４，１５，１６，１７，１８，１９，２０，２１，２２，２３，２４，２５，２６，２７，２８，２９ 油路
３０ メカポンプ
４０ 電動ポンプ
５４ 切換弁
６２ ロックアップ制御弁
７０ マニュアル弁
１００ 自動変速機
１１０ トルクコンバータ
１２０ ロックアップクラッチ
１３０ 摩擦要素
１４０ 潤滑回路
１５０ オイルクーラ
２００ エンジン
【発明の属する技術分野】
本発明は、自動変速機の制御方法並びに制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、内燃機関（以下、「エンジン」という。）により駆動されるメカポンプ又は電動ポンプを備えた油圧回路を用いて自動変速機を制御する制御装置が知られている。特許文献１には、アイドルストップシステムを搭載した車両の自動変速機を制御する制御装置において、エンジンを停止後、再始動する際に、メカポンプだけでなく電動ポンプを駆動する方法が開示されている。これにより、エンジンの再始動に伴って油圧回路の油路にフルードを充填し、油圧回路の応答遅れを防止している。
【０００３】
【特許文献１】
特開２００１−９９２８２号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、自動変速機において入力側のトルクが上がると、油圧回路の油路から摩擦要素へ供給されるフルードの圧力によっては、係合状態の摩擦要素に滑りが生じて変速段が保持されなくなる。
また、複数の摩擦要素へフルード供給する複数の油路を油圧回路のマニュアル弁で切換える際、フルードの温度が低ければ低いほど、フルードの粘性が低下して摩擦要素へのフルード供給が遅れる。この場合、摩擦要素が係合するに伴って大きなショックが発生する。
【０００５】
上記いずれの場合にも、油路へ供給するフルードを増量することで対処できる。しかし、特許文献１の装置では、エンジン始動後に電動ポンプが停止されるため、エンジン回転中に入力トルクの上昇、フルード温度の低下等の状態変化が自動変速機乃至は油圧回路に生じても、油路へのフルード供給量が増大されない。そのため、上記状態変化に対処できない。尚、この装置において吐出能力の高いメカポンプを使用し、フルード供給量を予め増やしておくことも考えられるが、その場合、多量のフルードが不要時にも供給されてしまう。したがって、不要分のフルードを供給するために余分なエネルギーが消費されるので、メカポンプを駆動するエンジンの燃費が低下する。
本発明の目的は、エンジン燃費の低下を防止しつつ、エンジン回転中に自動変速機及び油圧回路に生ずる状態変化に対処する自動変速機の制御方法並びに制御装置を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
請求項１及び請求項１１に記載の発明によると、エンジンがスタータの補助なく回転する、すなわちエンジンが完爆し継続的な運転状態にあることでメカポンプがフルードを油圧回路の油路へ供給している最中に、自動変速機及び油圧回路における状態変化を検出したとき、電動ポンプを駆動する。これにより、油路へのフルード供給量を増大することが必要となる状態変化がエンジン回転中に生じても、電動ポンプの駆動によってその状態変化に対処できる。また、メカポンプの吐出能力を高めなくても、電動ポンプの駆動によって油路へのフルード供給量を増大できるので、エンジン燃費の低下を防止できる。
【０００７】
自動変速機において入力側のトルクが上昇すると、油路から摩擦要素へ供給されるフルードの圧力によっては、係合状態の摩擦要素に滑りが生じる。
請求項２及び請求項１２に記載の発明によると、自動変速機において入力側トルクが所定値を超える変化を検出したとき、電動ポンプを駆動する。電動ポンプの駆動により、油路から摩擦要素へ供給されるフルード量を増大して、その供給フルードの圧力を高めることができる。したがって、入力側トルクが上昇しても、係合状態の摩擦要素に滑りが生じ難くなる。
【０００８】
自動変速機においてロックアップクラッチによりトルクコンバータの入力軸及び出力軸を直結するとき、油路からロックアップクラッチへ供給されるフルードの圧力が低いと、直結箇所で軸同士が滑り、各軸の回転数差が拡大する。
請求項３及び請求項１３に記載の発明によると、自動変速機において入力軸と出力軸との回転数差が所定値を超える変化を検出したとき、電動ポンプを駆動する。電動ポンプの駆動により、油路からロックアップクラッチへ供給されるフルード量を増大して、その供給フルードの圧力を高めることができる。したがって、入力軸及び出力軸の直結時に軸同士の滑りが生じても、その滑りを即座に止めることができる。
【０００９】
請求項４及び請求項１４に記載の発明によると、自動変速機において入力軸及び出力軸が直結する状態並びに入力軸と出力軸との回転数差が所定値を超える変化を検出したとき、電動ポンプを駆動する。これにより、直結された軸同士の滑りを防止することが必要となるときを狙って電動ポンプを駆動できるので、省エネルギー化が図られる。
【００１０】
自動変速機において変速段の切換時には、例えば解放状態から係合状態に移行する摩擦要素が発熱する。
請求項５及び請求項１５に記載の発明によると、自動変速機において変速段が切換わる変化を検出したとき、電動ポンプを駆動する。電動ポンプの駆動により、油路から潤滑回路へ供給されるフルード量を増大して、摩擦要素に対する潤滑性能を高めることができる。したがって、変速段の切換に伴って摩擦要素が発熱することを防止できる。
【００１１】
複数の摩擦要素へフルードを供給する複数の油路を油圧回路のマニュアル弁で切換える際、フルード温度が低ければ低いほど、摩擦要素が解放状態から係合状態に移行するに伴いすなわち摩擦要素が係合するに伴い、大きなショックが発生する。
請求項６及び請求項１６に記載の発明によると、油圧回路においてフルード温度が所定値未満となる変化を検出したとき、電動ポンプを駆動する。電動ポンプの駆動により、各油路から各摩擦要素へ供給されるフルード量を増大できる。そのため、シフトポジションの変更指令によりマニュアル弁が油路を切換える際にフルード温度が低くても、摩擦要素へのフルード供給が迅速に行われる。したがって、摩擦要素の係合に伴うショックが軽減される。
請求項７及び請求項１７に記載の発明によると、油圧回路においてマニュアル弁により油路が切換わる変化を検出したとき、電動ポンプを駆動する。電動ポンプの駆動により、各油路から各摩擦要素へ供給されるフルード量を増大できる。そのため、シフトポジションの変更指令によりマニュアル弁が油路を切換える際には、フルード温度に拘わらず摩擦要素へのフルード供給が迅速に行われる。したがって、摩擦要素の係合に伴うショックが軽減される。
【００１２】
請求項８及び請求項１８に記載の発明によると、自動変速機においてフルード温度が所定値未満となる変化を検出したとき、電動ポンプを駆動する。電動ポンプの駆動により、油路からウォーマへ供給されるフルード量を増大できる。これにより、フルード温度が低下しても、多量のフルードがウォーマに強制的に送り込まれて温められる。温められたフルードを例えば自動変速機で利用することにより、自動変速機の性能を向上できる。
【００１３】
請求項９及び請求項１９に記載の発明によると、自動変速機においてフルード温度が所定値を超える変化を検出したとき、電動ポンプを駆動する。電動ポンプの駆動により、油路からクーラへ供給されるフルード量を増大できる。これにより、フルード温度が上昇しても、多量のフルードがクーラに強制的に送り込まれて冷却される。冷却されたフルードを例えば自動変速機で利用することにより、自動変速機の性能を向上できる。
【００１４】
請求項１０及び請求項２０に記載の発明によると、アイドルストップシステムを搭載した車両に取付けられる自動変速機を制御する。これにより、エンジンを停止後、再始動する際に、メカポンプだけでなく電動ポンプを駆動することで、油圧回路の応答遅れを防止できる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。
本発明の一実施形態による自動変速機の制御装置を図１に示す。制御装置１は自動変速機１００及びエンジン２００と共に車両に取付けられ、自動変速機１００を制御する。ここで制御装置１が取付けられる車両は、車両の停止時にエンジン２００を停止するとともに、所定条件の成立によりエンジン２００を再始動させるアイドルストップシステムを搭載している。
【００１６】
まず、自動変速機１００について説明する。自動変速機１００は、トルクコンバータ１１０、ロックアップクラッチ１２０、複数の摩擦要素１３０、潤滑回路１４０及びオイルクーラ１５０を備えている。
トルクコンバータ１１０は制御装置１からフルードを供給され、エンジン２００から入力軸に入力されるトルク（以下、「入力側トルク」という）をフルードを介して出力軸に伝達する。ロックアップクラッチ１２０は、制御装置１から供給されるフルードの圧力に従ってトルクコンバータ１１０の入力軸と出力軸とを直結又は離脱する。
【００１７】
複数の摩擦要素１３０はクラッチ又はシーブで構成され、それぞれ制御装置１から供給されるフルードの圧力に従って解放又は係合される。各摩擦要素１３０の解放状態及び係合状態の組合わせに応じて自動変速機１００のレンジ及び変速段が切換わる。潤滑回路１４０は、制御装置１から供給されるフルードを各摩擦要素１３０の係合箇所へ供給して各摩擦要素１３０を潤滑する。また、潤滑回路１４０は、摩擦要素１３０の他にも、自動変速機１００の所定部位にフルードを供給してその部位を潤滑する。
【００１８】
オイルクーラ１５０は、制御装置１から供給されトルクコンバータ１１０を通過したフルードの温度を調節する。具体的にオイルクーラ１５０は、供給フルードとエンジン２００の冷却水との間で熱交換する熱交換器により構成されている。オイルクーラ１５０は、冷却水温度よりフルード温度が高いときフルードを冷却し、冷却水温度よりフルード温度が低いときフルードを温めることができる。すなわちオイルクーラ１５０は、特許請求の範囲に記載のクーラとウォーマとを兼ねている。
【００１９】
次に、制御装置１について説明する。制御装置１は、油圧回路と、駆動制御手段としての複数のセンサ２〜７及び電子制御ユニット（Ｅｌｅｃｔｒｉｃ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｕｎｉｔ；以下、「ＥＣＵ」という。）８とを備えている。
制御装置１の油圧回路は、複数の油路１０〜２９、メカポンプ３０、電動ポンプ４０、複数の電磁弁５０〜５２、切換弁５４、プライマリ弁５６、セカンダリ弁５８、モジュレータ弁６０、ロックアップ制御弁６２及びマニュアル弁７０等から構成されている。
【００２０】
メカポンプ３０は油路１０に接続され、オイルパン３２から吸入したフルードを油路１０へ吐出供給する。メカポンプ３０は、エンジン２００の出力トルクを受けることにより機械的に駆動される。これによりメカポンプ３０は、エンジン２００の回転とともに作動する。
電動ポンプ４０は油路１１に接続され、オイルパン３２から吸入したフルードを油路１１へ吐出供給する。電動ポンプ４０はＥＣＵ８に電気的に接続され、ＥＣＵ８からの入力指令値に従って作動する。
【００２１】
複数の電磁弁５０，５１，５２はＥＣＵ８に電気的に接続され、ＥＣＵ８からの入力指令値に従ってそれぞれ指令圧を生成する。
油路１１の反電動ポンプ側に切換弁５４が接続されている。電磁弁５０の指令圧に従って切換弁５４のスプールは、油路１１を油路１２に連通させる第一位置と、油路１１を油路１３に連通させる第二位置とに切換わる。油路１２の反切換弁側は油路１０の中途部に接続されている。油路１１と油路１２とが連通するときメカポンプ３０の供給フルードと電動ポンプ４０の供給フルードとが油路１０において合流する。油路１３の反切換弁側は、プライマリ弁５６とセカンダリ弁５８との間に設けられた油路１４の中途部に接続されている。
【００２２】
プライマリ弁５６は、電磁弁５１の指令圧を伝達する油路１５に接続されるとともに、油路１０の反メカポンプ側に接続されている。プライマリ弁５６は、油路１０より導入されるフルードの一部を油路１４からセカンダリ弁５８に排出する。これによりプライマリ弁５６は、油路１６に出力するフルードの量を調整する。このときプライマリ弁５６は、電磁弁５１の指令圧に従う調整を実施することで、出力するフルードの圧力をライン圧に調圧する。セカンダリ弁５８は、油路１５から分岐した油路１７に接続されるとともに、油路１４の反プライマリ弁側に接続されている。セカンダリ弁５８は、油路１４から導入されるプライマリ弁５６の排出フルードを元に、油路１８から潤滑回路１４０へ供給するフルードの量を調整する。このセカンダリ弁５８による調整は電磁弁５１の指令圧に従って実施される。
【００２３】
モジュレータ弁６０は油路１６から分岐した油路１９に接続されており、電磁弁５０，５１，５２の指令圧の元圧となるフルード圧力をライン圧より低いモジュレート圧に調圧する。モジュレート圧は複数の油路２０，２１，２２により電磁弁５０，５１，５２に伝達される。
【００２４】
ロックアップ制御弁６２は、電磁弁５２の指令圧を伝達する油路２３に接続されるとともに、油路１４から分岐した油路２４に接続されている。電磁弁５２の指令圧に従ってロックアップ制御弁６２は油路２５及び油路２６の一方を油路２４に連通させる。油路２５の反ロックアップ制御弁側はロックアップクラッチ１２０に接続されている。油路２４と油路２５とが連通するとき、プライマリ弁５６の排出フルードが油路２４から油路２５及びロックアップクラッチ１２０に順次供給され、当該排出フルードの圧力がロックアップクラッチ１２０に印加される。このロックアップクラッチ１２０に印加されるフルード圧力が所定値よりも高くなるとき、トルクコンバータ１１０の入力軸と出力軸とが直結される。油路２６の反ロックアップ制御弁側はトルクコンバータ１１０に接続されている。油路２４と油路２６とが連通するとき、プライマリ弁５６の排出フルードが油路２４から油路２６、トルクコンバータ１１０ひいてはオイルクーラ１５０に順次供給される。
【００２５】
マニュアル弁７０は油路１６の反プライマリ弁側に接続され、車両のシフトレバー３００と機械的又は電気的に接続されている。マニュアル弁７０はシフトレバー３００によるシフトポジションの変更指令に従って、油路２７，２９のうち油路１６に連通する油路を切換える。例えばシフトポジションがパーキング（Ｐ）ポジション又はニュートラル（Ｎ）ポジションに変更されるとき、マニュアル弁７０は油路２７，２９の双方を油路１６と非連通にする。シフトポジションがドライブ（Ｄ）ポジションに変更されるとき、マニュアル弁７０は油路２７のみを油路１６に連通させ、ライン圧のフルードを油路１６から油路２７へ供給する。シフトポジションがリバース（Ｒ）ポジションに変更されるとき、マニュアル弁７０は油路２９のみを油路１６に連通させ、ライン圧のフルードを油路１６から油路２９へ供給する。
【００２６】
油路２７の反マニュアル弁側は複数の油路２８に分岐されている。複数の油路２８及び油路２９はそれぞれ所定の摩擦要素１３０に接続され、連通した油路１６から送られるフルードを摩擦要素１３０へ供給する。ここで油路２８が接続される摩擦要素１３０は、Ｄポジションに対応して自動変速機１００のレンジがドライブ（Ｄ）レンジに設定されるときいずれかの変速段で係合するものである。油路２９が接続される摩擦要素１３０は、Ｒポジションに対応して自動変速機１００のレンジがリバース（Ｒ）レンジに設定されるとき係合するものである。図示はしていないが、各油路２８の中途部には、油路２８から摩擦要素１３０へ供給するフルードをライン圧に比例した圧力に調圧するための電磁弁又は圧力制御弁等の調圧装置が設置されている。すなわち、かかる調圧装置により調圧されたフルード圧力が摩擦要素１３０に印加される。
このように本実施形態では、マニュアル弁７０によって、摩擦要素１３０へフルード供給する油路２８，２９をシフトポジションの変更指令に従い切換えることができる。
【００２７】
回転数センサ２はトルクコンバータ１１０に設置され、トルクコンバータ１１０の入力軸及び出力軸の各回転数を検出する。回転数センサ２が検出する入力軸の回転数に基づき、エンジン２００から入力されるトルクの大きさを検知できる。また、回転数センサ２が検出する入力軸の回転数に基づき、エンジン２００の運転状態を検知できる。
【００２８】
複数の第一圧力センサ３は油路２８，２９のいずれかに設置され、摩擦要素１３０への印加圧力である油路２８，２９のフルード圧力を検出する。各第一圧力センサ３が検出するフルード圧力に基づき、各摩擦要素１３０が解放状態及び係合状態のいずれにあるかを検知できる。さらに、検知された各摩擦要素１３０の解放状態及び係合状態の組合わせに基づき、自動変速機１００の変速段を検知できる。第二圧力センサ４は油路２５に設置され、ロックアップクラッチ１２０への印加圧力である油路２５のフルード圧力を検出する。第二圧力センサ４が検出するフルード圧力に基づき、トルクコンバータ１１０の入力軸及び出力軸が直結状態にあるか離脱状態にあるかを検知できる。
第一温度センサ５は例えば油路１６に設置され、油圧回路におけるフルード温度を検出する。第二温度センサ６はトルクコンバータ１１０に設置され、トルクコンバータ１１０内のフルード温度を検出する。
【００２９】
ポジションセンサ７は例えばシフトレバー３００の近傍に設置され、シフトレバー３００が操作されることにより選択されるシフトポジションを検出する。ポジションセンサ７が検出するシフトポジションに基づき、摩擦要素１３０にフルード供給する油路（以下、単に「供給油路」という）がいずれの油路２８，２９に切換えられているかを検知できる。
以上、各センサ２，３，４，５，６，７は、電気的に接続されたＥＣＵ８により作動を制御され、それぞれ検出結果を表す信号をＥＣＵ８に出力する。
【００３０】
ＥＣＵ８は、ＣＰＵ及び記憶装置を有するマイクロコンピュータを主体に構成されている。ＥＣＵ８は、記憶装置に記憶されている制御プログラムに従って、電動ポンプ４０、電磁弁５０〜５２、センサ２〜７等を制御する。
ここで、ＥＣＵ８が制御プログラムに従って実行する制御処理について図２を参照しつつ説明する。本制御処理は、回転数センサ２の出力信号に基づいてＥＣＵ８がエンジン２００の始動を検知するとスタートし、エンジン２００の停止を検知すると終了する。尚、本制御処理のスタート時には、電動ポンプ４０が停止させられ、且つロックアップ制御弁６２が油路２６を油路２４に連通させるものとする。
【００３１】
制御処理のステップＳ１（以下、単に「Ｓ１」という。他のステップについても同様である。）では、エンジン２００が完爆し継続的な運転状態、すなわちスタータの補助なく回転する状態、（以下、単に「回転状態」という。）にあるか否かを、回転数センサ２の出力信号に基づき判定する。エンジン２００が回転状態となったら、Ｓ２に移行する。
【００３２】
尚、エンジン２００が始動すると、メカポンプ３０から吐出されるフルードが例えば油路１０，１６，１８，２４，２６等に供給されるが、アイドルストップシステムによるエンジン２００の再始動時には、そのフルード供給に時間がかかる。そこでＳ１では、電動ポンプ４０への入力指令値を一時的に変更し、エンジンが回転状態となるまで電動ポンプ４０を駆動するようにしてもよい。これにより、油路へのフルード供給量を一時的に増大させて、油圧回路における応答性を高めることができる。
【００３３】
Ｓ２では、トルクコンバータ１１０内のフルード温度が所定の閾値αを超えている、もしくは所定の閾値β未満であるか否かを、第二温度センサ６の出力信号に基づき判定する。ここで閾値αは、トルクコンバータ１１０のトルク変換性能が低下するフルード温度の上限値より僅かに低く設定される。閾値βは、トルクコンバータ１１０のトルク変換性能が低下するフルード温度の下限値より僅かに高く設定される。フルード温度が閾値αを超えている、もしくはフルード温度が閾値β未満である場合には、Ｓ３に移行して第一駆動処理を実行する。フルード温度が閾値β以上、閾値α以下である場合にはＳ４に移行する。
【００３４】
Ｓ４では、供給油路２８，２９の切換をポジションセンサ７の出力信号に基づき検知する。設定時間内に供給油路２８，２９の切換を検知した場合にはＳ５に移行し、供給油路２８，２９の切換を検知しなかった場合にはＳ７に移行する。
Ｓ５では、油圧回路におけるフルード温度が所定の閾値γ未満であるか否かを、第一温度センサ５の出力信号に基づき判定する。ここで閾値γは、シフトポジションの変更に伴って離脱状態の摩擦要素１３０が係合する際にショックが生じるときのフルード温度より僅かに高く設定される。フルード温度が閾値γ未満である場合にはＳ６に移行して第二駆動処理を実行し、フルード温度が閾値γ以上である場合にはＳ７に移行する。
【００３５】
Ｓ７では、シフトレバー３００によりＤポジションが選択されているか否かを、ポジションセンサ７の出力信号に基づき判定する。Ｄポジションが選択されている場合にはＳ８に移行し、Ｄポジションが選択されていない場合にはＳ２に戻る。
【００３６】
Ｓ８では、自動変速機１００における変速段の切換を各第一圧力センサ３の出力信号に基づき検知する。設定時間内に変速段の切換を検知した場合にはＳ９に移行して第三駆動処理を実行し、変速段の切換を検知しなかった場合にはＳ１０に移行する。
【００３７】
Ｓ１０では、トルクコンバータ１１０の入力側トルクを回転数センサ２の出力信号に基づき検知する。さらに、検知された入力側トルクが所定の閾値δを超えているか否かを判定する。ここで閾値δは、係合状態の摩擦要素１３０に滑りが生じ始めるときの入力側トルクより僅かに小さな値に設定される。入力側トルクが閾値δを超えている場合にはＳ１１に移行して第四駆動処理を実行し、入力側トルクが閾値δ以下である場合にはＳ１２に移行する。
【００３８】
Ｓ１２では、トルクコンバータ１１０の入力軸及び出力軸が直結状態にあるかもしくは離脱状態にあるかを、第二圧力センサ４の出力信号に基づき検知する。入力軸及び出力軸が直結状態にある場合にはＳ１３に移行し、入力軸及び出力軸が離脱状態にある場合にはＳ２に戻る。
【００３９】
Ｓ１３では、トルクコンバータ１１０の入力軸及び出力軸の回転数の差が閾値εを超えているか否かを、回転数センサ２の出力信号に基づき判定する。ここで閾値εは、入力軸及び出力軸の直結箇所において軸同士の滑りが許容範囲を超え始めるときの回転数差より僅かに小さな値に設定される。回転数差が閾値εを超えている場合にはＳ１４に移行して第五駆動処理を実行し、回転数差が閾値ε以下である場合にはＳ２に戻る。
【００４０】
以下、Ｓ３，Ｓ６，Ｓ９，Ｓ１１，Ｓ１４で実行される第一〜第五の駆動処理について詳細に説明する。
まず、Ｓ３の第一駆動処理について図３を参照しつつ説明する。第一駆動処理のＳ１０１では、電磁弁５０への入力指令値を更新し、切換弁５４のスプールを第二位置に定位させる。Ｓ１０２では、電動ポンプ４０への入力指令値を変更して電動ポンプ４０を駆動する。Ｓ１０３では、Ｓ２と同様にしてトルクコンバータ１１０内のフルード温度の判定を行う。そして、フルード温度が閾値β以上、閾値α以下となったら、Ｓ１０４に移行する。Ｓ１０４では、電動ポンプ４０への入力指令値を変更して電動ポンプ４０を停止した後、Ｓ２に戻る。
【００４１】
このように、エンジン２００が回転状態にあるときに、トルクコンバータ１１０内のフルード温度が閾値αを超えるか閾値β未満となると、Ｓ１０２で電動ポンプ４０が駆動される。そのため、油路１４，２４，２６、さらにはトルクコンバータ１１０へのフルード供給量が増大する。これにより、フルード温度が著しく高くても、フルードがトルクコンバータ１１０からオイルクーラ１５０に多量に送り込まれて冷却される。また一方、フルード温度が著しく低くても、フルードがトルクコンバータ１１０からオイルクーラ１５０に多量に送り込まれて温められる。例えば、冷却又は加温されたフルードをトルクコンバータ１１０で再利用することで、トルクコンバータ１１０のトルク変換性能を高度に保つことができる。また、冷却又は加温されたフルードをオイルパン３２に送って油圧回路で利用することで、油圧回路の制御性能を高度に保つことができる。
【００４２】
次に、Ｓ６の第二駆動処理について図４を参照しつつ説明する。第二駆動処理のＳ２０１では、電磁弁５０への入力指令値を更新し、切換弁５４のスプールを第一位置に定位させる。Ｓ２０２では、電動ポンプ４０を駆動する。Ｓ２０３では、Ｓ２０４への移行を設定時間ｔ１だけ遅延する。Ｓ２０４では、電動ポンプ４０を停止した後、Ｓ２に戻る。
【００４３】
このように、エンジン２００の回転状態において供給油路２８，２９が切換えられたときに、油圧回路のフルード温度が閾値γ未満であると、Ｓ２０２で電動ポンプ４０が駆動される。そのため、油路１６、さらには油路１６に連通している供給油路２８，２９へのフルード供給量が増大する。これにより、フルード温度が著しく低くても、シフトポジションの変更に応じて解放状態から係合状態に移行させたい摩擦要素１３０にフルードを迅速に供給できる。したがって、かかる摩擦要素１３０が係合状態に移行するに伴って生じるショックを軽減できる。尚、上記設定時間ｔ１は、摩擦要素１３０の係合時のショックを抑えるために供給油路２８，２９へのフルード供給量を増大させておく時間に相当する。
【００４４】
次に、Ｓ９の第三駆動処理について図５を参照しつつ説明する。第三駆動処理のＳ３０１では、切換弁５４のスプールを第二位置に定位させる。Ｓ３０２では、電動ポンプ４０を駆動する。Ｓ３０３では、Ｓ３０４への移行を設定時間ｔ２だけ遅延する。Ｓ３０４では、電動ポンプ４０を停止した後、Ｓ２に戻る。
【００４５】
このように、エンジン２００が回転状態にあるときに自動変速機１００の変速段が切換えられると、Ｓ３０２で電動ポンプ４０が駆動される。そのため、油路１４，１８、さらには潤滑回路１４０へのフルード供給量が増大する。これにより、潤滑油としてのフルードが摩擦要素１３０に多量に導かれるため、潤滑性能が向上する。したがって、変速段の切換に伴って摩擦要素１３０、特に解放状態から係合状態に移行する摩擦要素１３０が発熱することを防止できる。尚、上記設定時間ｔ２は、摩擦要素１３０の発熱を抑えるために潤滑回路１４０へのフルード供給量を増大させておく時間に相当する。
【００４６】
次に、Ｓ１１の第四駆動処理について図６を参照しつつ説明する。第四駆動処理のＳ４０１では、切換弁５４のスプールを第一位置に定位させる。Ｓ４０２では、電動ポンプ４０を駆動する。Ｓ４０３では、Ｓ１０と同様にして入力側トルクの判定を行い、入力側トルクが閾値δ以下となったら、Ｓ４０４に移行する。Ｓ４０４では、電動ポンプ４０を停止した後、Ｓ２に戻る。
【００４７】
このように、エンジン２００が回転状態にあるときにトルクコンバータ１１０の入力側トルクが閾値δを超えると、Ｓ４０２で電動ポンプ４０が駆動される。そのため、油路１６、さらには供給油路２８へのフルード供給量が増大する。これにより、係合状態の摩擦要素１３０に供給油路２８から印加されるフルード圧力を高めることができる。したがって、アクセルの踏込み等によってトルクコンバータ１１０の入力側トルクが著しく上昇しても、係合状態の摩擦要素１３０に滑りが発生することを防止できる。
【００４８】
次に、Ｓ１４の第五駆動処理について図７を参照しつつ説明する。第五駆動処理のＳ５０１では、切換弁５４のスプールを第二位置に定位させる。Ｓ５０２では、電動ポンプ４０を駆動する。Ｓ５０３では、Ｓ１２と同様にして入力軸及び出力軸の状態を検知し、続くＳ５０４では、Ｓ１３と同様にして回転数差の判定を行う。そして、入力軸及び出力軸が離脱状態となったら、もしくは回転数差が閾値ε以下となったら、Ｓ５０５に移行する。Ｓ５０５では、電動ポンプ４０を停止した後、Ｓ２に戻る。
【００４９】
このように、エンジン２００の回転状態においてトルクコンバータ１１０の入力軸及び出力軸が直結されるとき、それら軸の回転数差が閾値εを超えると、Ｓ５０２で電動ポンプ４０が駆動される。そのため、油路１４，２４，２５、さらにはロックアップクラッチ１２０へのフルード供給量が増大する。これにより、油路２５からロックアップクラッチ１２０に印加されるフルード圧力を高めることができる。例えば車両の低速走行時には、エンジン２００が低速回転状態にあるためにメカポンプ３０の吐出量が減少し、ロックアップクラッチ１２０への印加圧力が低くなっている。このとき、アクセルの踏込みによりトルクコンバータ１１０の入力側トルクが上がる等して入力軸と出力軸とが滑り始めても、上述した如くロックアップクラッチ１２０の印加圧力が高められるため、その滑りを即座に止めることができる。
【００５０】
以上、本発明の一実施形態について説明した。
尚、上述の実施形態では、制御処理において第一〜第五の五つの駆動処理を実行したが、適宜選択した一〜四つの駆動処理を実行するようにしてもよい。
また、上述の実施形態では、制御処理において供給油路２８，２９の切換を検知した後、油圧回路のフルード温度を判定することで、ショックの軽減が特に必要なときに電動ポンプ４０を駆動して省エネルギー化を図っている。これに対し、供給油路２８，２９の切換を検知することなく油圧回路のフルード温度を判定して、電動ポンプ４０を駆動するようにしてもよいし、油圧回路のフルード温度に拘わらず供給油路２８，２９の切換を検知した場合に電動ポンプ４０を駆動するようにしてもよい。
【００５１】
さらに上述の実施形態では、制御処理においてトルクコンバータ１１０の入力軸及び出力軸の直結状態を検知した後、それら軸の回転数差を判定することで、軸同士の滑りの抑制が特に必要なときに電動ポンプ４０を駆動して省エネルギー化を図っている。これに対し、入力軸及び出力軸の直結状態を検知することなく回転数差を判定して、電動ポンプ４０を駆動するようにしてもよい。
またさらにウォーマとクーラについては、一つの装置（オイルクーラ１５０）で構成するのではなく、それぞれ個別の装置により構成するようにしてもよいし、熱電素子等を用いて積極的にフルードを加熱又は冷却するようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態による自動変速機の制御装置を示すブロック図である。
【図２】本発明の一実施形態による制御処理を示すフローチャートである。
【図３】図２のＳ３において実行される第一駆動処理を示すフローチャートである。
【図４】図２のＳ６において実行される第二駆動処理を示すフローチャートである。
【図５】図２のＳ９において実行される第三駆動処理を示すフローチャートである。
【図６】図２のＳ１１において実行される第四駆動処理を示すフローチャートである。
【図７】図２のＳ１４において実行される第五駆動処理を示すフローチャートである。
【符号の説明】
１ 制御装置
２ 回転数センサ（駆動制御手段）
３ 第一圧力センサ（駆動制御手段）
４ 第二圧力センサ（駆動制御手段）
５ 第一温度センサ（駆動制御手段）
６ 第二温度センサ（駆動制御手段）
７ ポジションセンサ（駆動制御手段）
８ ＥＣＵ（駆動制御手段）
１０，１１，１２，１３，１４，１５，１６，１７，１８，１９，２０，２１，２２，２３，２４，２５，２６，２７，２８，２９ 油路
３０ メカポンプ
４０ 電動ポンプ
５４ 切換弁
６２ ロックアップ制御弁
７０ マニュアル弁
１００ 自動変速機
１１０ トルクコンバータ
１２０ ロックアップクラッチ
１３０ 摩擦要素
１４０ 潤滑回路
１５０ オイルクーラ
２００ エンジン
Claims (20)
- 内燃機関により駆動されるメカポンプと、電動ポンプと、前記メカポンプ及び前記電動ポンプからフルードが供給される油路とを有する油圧回路を用いて自動変速機を制御する制御方法であって、
前記内燃機関がスタータの補助なく回転することで前記メカポンプがフルードを前記油路へ供給している最中に、前記自動変速機及び前記油圧回路における状態変化を検出したとき、前記電動ポンプを駆動することを特徴とする自動変速機の制御方法。 - 前記油路から供給されるフルードの圧力に従って解放状態及び係合状態の一方から他方に移行する摩擦要素を前記自動変速機が備えており、
前記自動変速機において入力側のトルクが所定値を超える変化を検出したとき、前記電動ポンプを駆動す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方法。 - トルクコンバータと、前記油路から供給されるフルードの圧力に従って前記トルクコンバータの入力軸及び出力軸を直結するロックアップクラッチとを前記自動変速機が備えており、
前記自動変速機において前記入力軸と前記出力軸との回転数差が所定値を超える変化を検出したとき、前記電動ポンプを駆動することを特徴とする請求項１又は２に記載の自動変速機の制御方法。 - 前記自動変速機において前記入力軸及び前記出力軸が直結する状態並びに前記回転数差が所定値を超える変化を検出したとき、前記電動ポンプを駆動することを特徴とする請求項３に記載の自動変速機の制御方法。
- 解放状態及び係合状態の一方から他方に移行することで変速段を切換える摩擦要素と、前記油路から供給されるフルードにより前記摩擦要素を潤滑する潤滑回路とを前記自動変速機が備えており、
前記自動変速機において変速段が切換わる変化を検出したとき、前記電動ポンプを駆動することを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の自動変速機の制御方法。 - 前記油路から供給されるフルードの圧力に従って解放状態及び係合状態の一方から他方に移行する摩擦要素を複数、前記自動変速機が備えていると共に、
複数の前記摩擦要素へフルードを供給する複数の前記油路をシフトポジションの変更指令に従って切換えるマニュアル弁を前記油圧回路が有しており、
前記油圧回路においてフルード温度が所定値未満となる変化を検出したとき、前記電動ポンプを駆動することを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載の自動変速機の制御方法。 - 前記油路から供給されるフルードの圧力に従って解放状態及び係合状態の一方から他方に移行する摩擦要素を複数、前記自動変速機が備えていると共に、
複数の前記摩擦要素へフルードを供給する複数の前記油路をシフトポジションの変更指令に従って切換えるマニュアル弁を前記油圧回路が有しており、
前記油圧回路において前記マニュアル弁により前記油路が切換わる変化を検出したとき、前記電動ポンプを駆動することを特徴とする請求項１〜６のいずれか一項に記載の自動変速機の制御方法。 - 前記油路から供給されるフルードを温めるウォーマを前記自動変速機が備えており、
前記自動変速機においてフルード温度が所定値未満となる変化を検出したとき、前記電動ポンプを駆動することを特徴とする請求項１〜７のいずれか一項に記載の自動変速機の制御方法。 - 前記油路から供給されるフルードを冷却するクーラを前記自動変速機が備えており、
前記自動変速機においてフルード温度が所定値を超える変化を検出したとき、前記電動ポンプを駆動することを特徴とする請求項１〜８のいずれか一項に記載の自動変速機の制御方法。 - アイドルストップシステムを搭載した車両に取付けられる前記自動変速機を制御する請求項１〜９のいずれか一項に記載の自動変速機の制御方法。
- 自動変速機を制御する制御装置であって、
内燃機関により駆動されるメカポンプ、電動ポンプ、並びに前記メカポンプ及び前記電動ポンプからフルードが供給される油路を有する油圧回路と、
前記内燃機関がスタータの補助なく回転することで前記メカポンプがフルードを前記油路へ供給している最中に、前記自動変速機及び前記油圧回路における状態変化を検出したとき、前記電動ポンプを駆動する駆動制御手段と、
を備えることを特徴とする自動変速機の制御装置。 - 前記油路から供給されるフルードの圧力に従って解放状態及び係合状態の一方から他方に移行する摩擦要素を前記自動変速機が備えており、
前記駆動制御手段は、前記自動変速機において入力側のトルクが所定値を超える変化を検出したとき、前記電動ポンプを駆動することを特徴とする請求項１１に記載の自動変速機の制御装置。 - トルクコンバータと、前記油路から供給されるフルードの圧力に従って前記トルクコンバータの入力軸及び出力軸を直結するロックアップクラッチとを前記自動変速機が備えており、
前記駆動制御手段は、前記自動変速機において前記入力軸と前記出力軸との回転数差が所定値を超える変化を検出したとき、前記電動ポンプを駆動することを特徴とする請求項１１又は１２に記載の自動変速機の制御装置。 - 前記駆動制御手段は、前記自動変速機において前記入力軸及び前記出力軸が直結する状態並びに前記回転数差が所定値を超える変化を検出したとき、前記電動ポンプを駆動することを特徴とする請求項１３に記載の自動変速機の制御装置。
- 解放状態及び係合状態の一方から他方に移行することで変速段を切換える摩擦要素と、前記油路から供給されるフルードにより前記摩擦要素を潤滑する潤滑回路とを前記自動変速機が備えており、
前記駆動制御手段は、前記自動変速機において変速段が切換わる変化を検出したとき、前記電動ポンプを駆動することを特徴とする請求項１１〜１４のいずれか一項に記載の自動変速機の制御装置。 - 前記油路から供給されるフルードの圧力に従って解放状態及び係合状態の一方から他方に移行する摩擦要素を複数、前記自動変速機が備えていると共に、
複数の前記摩擦要素へフルードを供給する複数の前記油路をシフトポジションの変更指令に従って切換えるマニュアル弁を前記油圧回路が有しており、
前記駆動制御手段は、前記油圧回路においてフルード温度が所定値未満となる変化を検出したとき、前記電動ポンプを駆動することを特徴とする請求項１１〜１５のいずれか一項に記載の自動変速機の制御装置。 - 前記油路から供給されるフルードの圧力に従って解放状態及び係合状態の一方から他方に移行する摩擦要素を複数、前記自動変速機が備えていると共に、
複数の前記摩擦要素へフルードを供給する複数の前記油路をシフトポジションの変更指令に従って切換えるマニュアル弁を前記油圧回路が有しており、
前記駆動制御手段は、前記油圧回路において前記マニュアル弁により前記油路が切換わる変化を検出したとき、前記電動ポンプを駆動することを特徴とする請求項１１〜１６のいずれか一項に記載の自動変速機の制御装置。 - 前記油路から供給されるフルードを温めるウォーマを前記自動変速機が備えており、
前記駆動制御手段は、前記自動変速機においてフルード温度が所定値未満となる変化を検出したとき、前記電動ポンプを駆動することを特徴とする請求項１１〜１７のいずれか一項に記載の自動変速機の制御装置。 - 前記油路から供給されるフルードを冷却するクーラを前記自動変速機が備えており、
前記駆動制御手段は、前記自動変速機においてフルード温度が所定値を超える変化を検出したとき、前記電動ポンプを駆動することを特徴とする請求項１１〜１８のいずれか一項に記載の自動変速機の制御装置。 - アイドルストップシステムを搭載した車両に取付けられる前記自動変速機を制御する請求項１１〜１９のいずれか一項に記載の自動変速機の制御装置。
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