JP2010156428A - 流量制御弁の制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】作動油の供給元から供給先への流量および作動油の供給先から排出路への流量が実質的にゼロとなるヌル点を温度変化および経時変化に対応して精度高く推定する。
【解決手段】ＥＣＵは、ポンプ停止中であって（Ｓ１００にてＹＥＳ）、アクチュエータが駆動中ではなく（Ｓ１０２にてＮＯ）、低下時間の計測が許可中であって（Ｓ１０４）、かつ、アキューム圧が予め定められた値Ａ以下である場合に（Ｓ１０６にてＹＥＳ）、計測を開始するステップ（Ｓ１０８）と、アキューム圧が予め定められた値Ｂ以下である場合に（Ｓ１１０にてＹＥＳ）、計測された時間よりヌル点の補正を実施するステップ（Ｓ１１２）と、低下時間の計測を禁止するステップ（Ｓ１１４）とを含む、プログラムを実行する。
【選択図】図９

Description

本発明は、流量制御弁の制御に関し、特に、作動油の供給元から供給先への流量および作動油の供給先から排出路への流量が実質的にゼロとなるヌル点の推定に関する。

従来、流量制御弁は、車両に搭載される変速機の油圧回路等に用いられ、作動油の供給元から供給先に作動油を供給して油圧を上昇させたり、作動油の供給先から作動油を排出して油圧を低下させたりして、油圧回路が作動させられる。このように動作する流量制御弁を制御する場合において、作動油の供給先に対する作動油の供給量と供給先からの排出量とが実質的にゼロとなる位置（以下、ヌル点と記載する）が設計値と実際値との間にズレがあると流量制御弁の制御精度が悪化する場合がある。

このような問題に鑑みて、たとえば、特開平１０−３１１４１６号公報（特許文献１）は、運転者に違和感を感じさせることなく良好な変速制御および運転性を確保することができるベルト式無段変速機の変速制御装置を開示する。このベルト式無段変速機の変速制御装置は、ベルトの接触プーリ幅が油圧で可変制御される入出力プーリと、入出力プーリに夫々形成されプーリ幅を縮小する方向に駆動するピストン室と、出力プーリのピストン室へ所定のライン圧を供給するライン圧供給手段と、入力プーリのピストン室への作動油をライン圧ポートまたはドレンポートの一方との連通量に応じて給排する変速制御弁と、この変速制御弁を駆動するアクチュエータと、車両の運転状態に応じて演算した操作量に基づきアクチュエータを駆動する変速制御手段と、を備えてなるベルト式無段変速機の変速制御装置に、入力プーリのピストン室における作動油の圧力を検出する入力プーリ圧検出手段と、入力プーリ圧検出手段の検出結果により変速制御弁の流量特性を診断する流量特性診断手段と、流量制御弁の流量特性を補正する流量特性補正手段と、を配設し、油圧発生時で、かつ、ベルトと入出力プーリの停止状態時に変速制御弁を強制的に駆動させることで、流量特性診断と流量特性補正とを行なうように構成したことを特徴とする。

上述した公報に開示されたベルト式無段変速機の変速制御装置によると、ハウジングのポートやスプールのランドの寸法公差及びバネ定数やソレノイド推力のバラツキ等により、中立値の「設計値」と「実際値」にズレが生じてしまっても、そのズレ量を診断し補正するように構成したので、イグニッションスイッチをＯＮした後から暫く走行するまでの間の意図しない変速や変速応答遅れを確実に防止することができ、運転者に違和感を与えることなく、良好な変速制御と運転性を確保することができる。
特開平１０−３１１４１６号公報

ところで、流量制御弁におけるヌル点は、作動油の経時変化や温度変化等に起因して変動が生じる場合がある。そのため、ヌル点の学習頻度を高くすることが望ましい。

しかしながら、ヌル点の学習は、供給先への作動油の供給および排出を伴なう。そのため、車両の走行中においては意図しない変速動作を防止するために学習を行なうことができず、学習頻度が低くなり、流量制御弁の制御精度の改善が図れないという問題がある。

上述した公報に開示されたベルト式無段変速機の変速制御装置においては、油圧発生中であって、かつ、ベルトおよびプーリの停止時に限り補正を行なうものであるが、流量制御弁の制御精度を向上させるためには、さらに学習頻度を高くする必要がある。

本発明は、上述した課題を解決するためになされたものであって、その目的は、作動油の供給元から供給先への流量および作動油の供給先から排出路への流量が実質的にゼロとなるヌル点を温度変化および経時変化に対応して精度高く推定する流量制御弁の制御装置を提供することである。

第１の発明に係る流量制御弁の制御装置においては、流量制御弁は、バルブと、バルブを内部に収納し、作動油の供給元に接続される第１ポートと、作動油排出路に接続される第２ポートと、作動油の供給先に接続される第３ポートとが設けられるバルブボディと、指令値の入力に応じて、第１ポートおよび第２ポートのうちのいずれか一方と第３ポートとを連通し、他方と第３ポートとを遮断するようにバルブの位置を変更する駆動ユニットとを含む。この制御装置は、駆動ユニットの非作動時において、各ポート間の作動油の圧力差により生じるバルブとバルブボディの内側との隙間における作動油の漏れ量を検出するための検出手段と、検出手段によって検出された漏れ量に基づいて、供給元から供給先への作動油の供給量と、供給先から作動油排出路への作動油の排出量とが実質的にゼロとなるヌル点に対応する指令値を推定するための推定手段とを含む。

第１の発明によると、ヌル点においては、第１ポートから第３ポートへの作動油の漏れ量と第３ポートから第２ポートへの作動油の漏れ量とが実質的に同じになることから供給元から供給先への作動油の供給と供給先から作動油排出路への作動油の排出とが実質的にゼロとなる状態となる。このような作動油の漏れの態様は、駆動ユニットの非作動時においても同様であり、相関関係を有する。そのため、駆動ユニットの非作動時において、各ポート間の作動油の圧力差によりバルブとバルブボディの内側との隙間における作動油の漏れ量を検出することにより、作動油の経時劣化および温度変化等に対応したヌル点における漏れ量を推定することができる。その結果、ヌル点の位置を精度高く推定することができる。また、駆動ユニットの非作動時になる毎に所定の条件の下でヌル点に対応する指令値を推定するようにすると、学習頻度を高くすることができる。したがって、作動油の供給元から供給先への流量および作動油の供給先から排出への流量が実質的にゼロとなるヌル点を温度変化および経時変化に対応して精度高く推定する流量制御弁の制御装置を提供することができる。

第２の発明に係る流量制御弁の制御装置においては、第１の発明の構成に加えて、供給元は、油圧を発生させるポンプと、ポンプにより発生した油圧を蓄圧するアキュムレータとを含む。検出手段は、アキュムレータにおける油圧の変化量に基づいて作動油の漏れ量を検出する。

第２の発明によると、バルブとバルブボディの内側との隙間において漏れ量が大きくなると、アキュムレータの油圧の低下の度合も大きくなり、漏れ量が小さくなると、アキュムレータの油圧の低下の度合も小さくなる。すなわち、アキュムレータの油圧の低下の度合は、漏れ量に対応するといえる。したがって、アキュムレータにおける油圧の変化量に基づいて漏れ量を検出することにより、精度高く漏れ量を検出することができる。

第３の発明に係る流量制御弁の制御装置においては、第２の発明の構成に加えて、検出手段は、アキュムレータにおける油圧が第１の油圧から第２の油圧に低下するまでの低下時間に基づいて作動油の漏れ量を検出する。

第３の発明によると、第１の油圧から第２の油圧に低下するまでの低下時間により油圧の低下量と低下時間との関係を特定することができる。そのため、油圧の低下の度合に対応する作動油の漏れ量を精度高く検出することができる。

第４の発明に係る流量制御弁の制御装置においては、第１〜３のいずれかの発明の構成に加えて、バルブは、バルブボディの内部に摺動可能に収納される。第３ポートは、バルブの摺動方向について第１ポートと第２ポートとの間に設けられる。駆動ユニットの非作動時におけるバルブの初期位置は、第２ポートと第３ポートとを連通し、かつ、第１ポートと第３ポートとを遮断する位置である。推定手段は、漏れ量が大きくなるほどヌル点に対応する指令値を駆動ユニットの作動時におけるバルブの駆動位置よりも初期位置側の値になるように推定し、漏れ量が小さくなるほどヌル点に対応する指令値を初期位置よりも駆動位置側の値になるように推定する。

第４の発明によると、漏れ量が大きくなるほどヌル点に対応する指令値を駆動位置よりも初期位置側の値になるように推定し、漏れ量が小さくなるほどヌル点に対応する指令値を初期位置よりも駆動位置側の値になるように推定することにより、ヌル点に対応する指令値を精度高く推定することができる。

第５の発明に係る流量制御弁の制御装置においては、第１〜４のいずれかの発明の構成に加えて、作動油の供給先は、車両の変速機に設けられ、変速機の変速動作を行なうアクチュエータである。

第５の発明によると、変速機の変速動作を行なうアクチュエータへの作動油の供給と排出を行なう流量制御弁に対して本発明を適用することにより、ヌル点に対応する指令値を精度高く推定できるため、変速制御の精度を向上させることができる。

以下、図面を参照しつつ、本発明の実施の形態について説明する。以下の説明では、同一の部品には同一の符号を付してある。それらの名称および機能も同じである。したがってそれらについての詳細な説明は繰返さない。

図１を参照して、本実施の形態に係る流量制御弁が適用される変速機を搭載した車両について説明する。この車両は、エンジン１００で発生した駆動力が、クラッチ２００、変速機３００、デファレンシャルギヤ４００およびドライブシャフト４０２を介して車輪４０４に伝達されることにより走行する。エンジン１００、クラッチ２００および変速機３００は、ＥＣＵ（Electronic Control Unit）５００により制御される。本実施の形態に係る流量制御弁の制御装置は、たとえば、ＥＣＵ５００において実行されるプログラムにより実現される。

クラッチ２００は、エンジン１００のクランクシャフト５１８に連結されている。クラッチ出力軸２０２は、スプライン３１０を介して変速機３００の入力軸３０２に連結されている。

変速機３００は、常時噛合い式のギヤトレーンから構成されている。変速機３００におけるギヤ段の選択は、アクチュエータ３０４によりシフトフォークシャフトを摺動させることにより行なわれる。本実施の形態において、アクチュエータ３０４は、油圧により作動するものである。

ＥＣＵ５００には、アクセル開度センサ５０２、ブレーキストロークセンサ５０４、ポジションセンサ５０６、タイミングロータ５０８の外周に対向して設けられたクランクポジションセンサ５１０、入力軸回転数センサ５１２、出力軸回転数センサ５１４、車輪速センサ５１６から信号が送信される。

アクセル開度センサ５０２は、アクセルペダルのアクセル開度を検出する。ブレーキストロークセンサ５０４、ブレーキペダルの操作量（踏込み量）を検出する。ポジションセンサ５０６は、シフトレバーのシフトポジションを検出する。

クランクポジションセンサ５１０により、エンジン回転数ＮＥが検出される。具体的には、クランクポジションセンサ５１０から送信されるパルス信号の１パルスあたりの時間に基づいて、ＥＣＵ５００がエンジン回転数ＮＥを検出する。

入力軸回転数センサ５１２により、変速機３００の入力軸３０２の回転数ＮＩが検出される。具体的には、入力軸回転数センサ５１２から送信されるパルス信号の１パルスあたりの時間に基づいて、ＥＣＵ５００が入力軸回転数ＮＩを検出する。

出力軸回転数センサ５１４により、変速機３００の出力軸３０６の回転数が検出される。具体的には、出力軸回転数センサ５１４から送信されるパルス信号の１パルスあたりの時間に基づいて、ＥＣＵ５００が出力軸回転数を検出する。

車輪速センサ５１６により、車輪４０４の回転数ＮＯが検出される。具体的には、車輪速センサ５１６から送信されるパルス信号の１パルスあたりの時間に基づいて、ＥＣＵ５００が車輪４０４の回転数ＮＯを検出する。また、ＥＣＵ５００は、車輪４０４の回転数ＮＯから車速を算出する。さらに、ＥＣＵ５００は、車速から加速度（減速度を含む）を算出する。

ＥＣＵ５００は、これらのセンサから送信された信号、メモリ（図示せず）に記憶されたプログラム、マップおよび変速線などに基づいて演算処理を行なう。これにより、ＥＣＵ５００は、エンジン１００、クラッチ２００および変速機３００を制御する。本実施の形態において、ＥＣＵ５００は、変速線にしたがった変速制御を実行する。

アクチュエータ３０４は、シフトフォークの選択（セレクト）を行なうアクチュエータ（１）と、シフトフォークの移動（シフト）を行なうアクチュエータ（２）とを含む。本実施の形態において、シフトフォークは、１速（１ｓｔ）と２速（２ｎｄ）とに対応するシフトフォーク（１）と、３速（３ｒｄ）と４速（４ｔｈ）とに対応するシフトフォーク（２）と、５速（５ｔｈ）と後進（Ｒｅｖ）とに対応するシフトフォーク（３）とを含む。

アクチュエータ（１）は、シフトフォーク（１）〜（３）のうちの変速先に対応するシフトフォークを選択するようにシフトフォークの選択および移動を行なうための部材（以下、シフトスリーブと記載する）を移動させる。アクチュエータ（２）は、選択されたシフトフォークが変速先に対応する位置になるようにシフトスリーブを移動させる。

たとえば、変速線あるいは運転者の指示により１速が選択された場合には、アクチュエータ（１）がシフトフォーク（１）を選択するようにシフトスリーブを移動させた後、アクチュエータ（２）がシフトフォーク（１）が変速先に対応する位置になるようにシフトスリーブを移動させる。以下の説明において、シフトフォークを選択するようにシフトスリーブを移動させる方向をセレクト方向と記載し、選択されたシフトフォークを変速先に対応する位置に移動させる方向をシフト方向と記載する。

ＥＣＵ５００は、たとえば、アクチュエータ（１）の作動量によりセレクト方向のシフトスリーブの移動位置を認識し、アクチュエータ（２）の作動量によりシフト方向のシフトスリーブの移動位置を認識する。なお、ＥＣＵ５００は、アクチュエータ（１）および（２）の作動量をセンサ等を用いて検出するようにしてもよい。

したがって、ＥＣＵ５００は、図２に示すようにシフトスリーブの移動可能な範囲（シフトゲート）に対するシフトスリーブの位置（図２の丸）を認識する。図２に示すセレクト方向がシフトフォークを選択する方向であり、図２に示すシフト方向が選択されたシフトフォークを移動させる方向である。

ＥＣＵ５００は、たとえば、変速線にしたがって、シフトゲート内に予め設定された移動経路に沿って１速に対応する位置から２速、３速の順序でシフトスリーブをアクチュエータ３０４を用いて移動させることにより変速動作を行なう。これらの変速動作は、クラッチ２００を動力遮断状態にするとともにアクチュエータ３０４を駆動させることにより行なわれ、変速動作後に、クラッチ２００が再び動力伝達状態とされて完了する。また、車両の停止時においては、ニュートラルの位置（図２の破線丸）に戻されることとなる。

アクチュエータ３０４は油圧回路から作動油が供給されたり、アクチュエータ３０４に供給された作動油が排出されたりすることにより作動する。図３に示すように、本実施の形態において油圧回路は、流量制御弁５５０と、アキュムレータ５５２と、ポンプ５５４と、アクチュエータ３０４と、アキューム圧センサ５７２とを含む。

ポンプ５５４は、油圧を発生させる油圧源である。具体的には、ポンプ５５４は、オイルパン５６０に貯留された作動油を汲み上げて、油路５５６に汲み上げた作動油を圧送することにより油圧を発生させる電動ポンプである。ポンプ５５４は、ＥＣＵ５００からの制御信号に基づいて作動する。ポンプ５５４は、油路５５６を介在して流量制御弁５５０に接続される。

油路５５６の途中には、アキュムレータ５５２が設けられる。アキュムレータ５５２は、ポンプ５５４により発生した油圧を蓄圧する。そのため、流量制御弁５５０には、アキュムレータ５５２により蓄圧された油圧が供給されることとなる。

アキューム圧センサ５７２は、油路５５６の圧力すなわちアキューム圧を検出する。アキューム圧センサ５７２は、検出されたアキューム圧を示す信号をＥＣＵ５００に送信する。油温センサ５７４は、油路５５６内を流通する作動油の温度を検出する。油温センサ５７４は、検出された作動油の温度を示す信号をＥＣＵ５００に送信する。

流量制御弁５５０は、ＥＣＵ５００からの制御信号に基づいて駆動する駆動ユニット６１０を有するソレノイドバルブ等の電磁駆動弁である。流量制御弁５５０は、油路５６２を介在してアクチュエータ３０４に接続される。なお、本実施の形態においては、上述したとおり、セレクト方向に対応したアクチュエータ（１）およびアクチュエータ（１）に接続される流量制御弁と、シフト方向に対応したアクチュエータ（２）およびアクチュエータ（２）に接続される流量制御弁とがそれぞれ設けられるものであるが、以下の説明においては、セレクト方向およびシフト方向のいずれか一方に対応する流量制御弁およびアクチュエータの構造および動作について説明する。他方の流量制御弁およびアクチュエータの構成については、移動方向が異なるのみでその構造および動作については同様であるため、詳細な説明は繰返さない。また、アクチュエータ（１）または（２）は、説明の便宜上、アクチュエータ３０４と記載するものとする。

流量制御弁５５０は、ＥＣＵ５００から制御信号に応じて、供給元からアクチュエータ３０４に作動油を供給するアプライ状態と、アクチュエータ３０４から作動油排出路へ作動油を排出するドレン状態と、供給元からアクチュエータ３０４に供給される作動油の流量およびアクチュエータ３０４から作動油排出路に排出される作動油の流量が実質的にゼロとなる状態（以下、ヌル点に対応する状態と記載する）とのうちのいずれかの状態となる。

アクチュエータ３０４は、移動対象物に接続されるピストン５６６と、ピストン５６６に対して図３の左側の設けられる油室５６８と、ピストン５６６に対して図３の右側に設けられる油室５７０とを含む。流量制御弁５５０から油室５７０に対して作動油が供給されたり、油室５７０から作動油が排出されたりすることにより、ピストン５６６が移動する。ピストン５６６の移動により、移動対象物が移動することとなる。本実施の形態において移動対象物は、上述のシフトスリーブである。

たとえば、流量制御弁５５０から油室５７０に対して作動油が供給されるアプライ状態になる場合には、油室５７０内の油圧が上昇する。油室５７０内の油圧の上昇により、油室５７０内の油圧に基づくピストン５６６を図３の左側の方向に作用する力がピストン５６６からの反力を上回ると、ピストン５６６は、図３の左側の方向に移動することとなる。

そして、油室５７０に供給された作動油が排出されるドレン状態になる場合には、油室５７０内の油圧が低下する。油室５７０内の油圧の低下により、油室５７０内の油圧に基づくピストン５６６を図３の左側の方向に作用する力がピストン５６６からの反力を下回ると、ピストン５６６は、図３の右側の方向に移動することとなる。

そして、油室５７０への作動油の供給も油室５７０からの作動油の排出も行なわれないヌル点に対応する状態になる場合には、油室５７０内の油圧に変化が生じないため、ピストン５６６を図３の左側に移動させる力とピストン５６６側からの反力とが釣り合うと、ピストン５６６の位置が停止することとなる。

なお、ピストン５６６側からの反力は、本実施の形態においては、図３に示すようにピストン５６６の図３の左側の油室と油路５５６とを油路５５８を経由して接続し、図３の左側の油室の圧力とピストン５６６における図３の左側の受圧面積とに基づくものとして説明するが、これに加えてまたは代えてスプリング等の弾性部材に基づくものであってもよい。

ＥＣＵ５００は、上述したようにアクチュエータ３０４を作動させるために流量制御弁５５０に対して制御信号を送信する。流量制御弁５５０は、ＥＣＵ５００からの制御信号に応じて供給される電流により作動状態が変化し、流量制御弁５５０の状態の変化により、アクチュエータ３０４への作動油の流量およびアクチュエータ３０４からの作動油の流量が変化する。

図４に、流量制御弁５５０に対して供給される電流と作動油の流量との関係を示す。図４の実線に示すように、流量制御弁５５０に対して供給される電流がヌル点に対応する電流値になる場合、流量制御弁５５０がヌル点に対応する状態になるため、アクチュエータ３０４への作動油の供給およびアクチュエータ３０４から作動油の排出が行なわれない状態となり、流量Ｑが実質的にゼロとなる。

流量制御弁５５０に対して供給される電流がヌル点に対応する電流値よりも増加した場合、流量制御弁５５０は、ヌル点に対応する状態からアプライ状態へと変化していく。流量制御弁５５０がヌル点に対応する状態からアプライ状態側に変化するにつれて供給元であるアキュムレータ５５２およびポンプ５５４から油路５５６，５６２を経由してアクチュエータ３０４に供給される作動油の流量が増加していく。

一方、流量制御弁５５０に対して供給される電流がヌル点に対応する電流値よりも減少した場合、流量制御弁５５０は、ヌル点に対応する状態からドレン状態側に変化していく。流量制御弁５５０がヌル点に対応する状態からドレン状態側に変化するにつれて供給先であるアクチュエータ３０４から油路５６２および作動油排出路５６４を経由してオイルパン５６０に排出される作動油の流量が増加していく。

以上のような構成を有する流量制御弁５５０においては、作動油の温度変化あるいは経時変化により流量と電流との関係が図４の破線のような状態になる場合がある。このような現象は、作動油の温度変化あるいは経時変化により作動油の粘度に変化が生じる等の要因により生じる。流量制御弁５５０におけるヌル点に対応する位置に変動が生じるため、ヌル点に対応する電流値にも変動が生じることとなる。

したがって、ＥＣＵ５００において認識されたヌル点（図４の実線に基づくヌル点）に対応する電流を供給しても、実際の流量と電流との関係が図４の破線のようになるため、流量制御弁５５０をヌル点に対応する状態に精度高く制御することができない場合がある。その結果、アクチュエータ３０４を精度高く作動させることができない場合がある。そのため、ピストン５６６の位置制御を精度高く行なうことができない。

そこで、本実施の形態においては、ＥＣＵ５００が流量制御弁５５０の非作動時に、作動油の漏れ量に基づいて、ヌル点に対応する指令値（電流値）を推定する点に特徴を有する。

図５に示すように、流量制御弁５５０は、バルブ６００と、バルブ６００を内部に収納し、作動油の供給元であるポンプ５５４およびアキュムレータ５５２に接続されるアプライポート６０４と、作動油排出路５６４に接続されるドレンポート６０６と、作動油の供給先であるアクチュエータ３０４に接続されるコントロールポート６０８とが設けられるバルブボディ６０２と、指令値の入力に応じて、アプライポート６０４およびドレンポート６０６のうちのいずれか一方とコントロールポート６０８とを連通し、他方とコントロールポート６０８とを遮断するようにバルブ６００の位置を変更する駆動ユニット６１０とを含む。バルブボディ６０２は、バルブ６００を摺動可能にその内部に収納する。本実施の形態において、コントロールポート６０８は、バルブ６００の摺動方向についてアプライポート６０４とドレンポート６０６との間に設けられる。また、バルブ６００は、スプール６１２に固定される。駆動ユニット６１０は、バルブ６００を固定するスプール６１２をソレノイドを用いて駆動することによりバルブ６００の位置を変更する。

流量制御弁５５０に対してヌル点に対応する電流が供給された場合に、流量制御弁５５０は、図５に示す状態（作動時）となる。このとき、バルブ６００は、アプライポート６０４とコントロールポート６０８との間を遮断し、ドレンポート６０６とコントロールポート６０８との間を遮断する位置に移動する。この状態においては、アクチュエータ３０４に供給される油圧が一定の状態となるため、アクチュエータ３０４のピストン５６６の位置が保持されることとなる。

このとき、アプライポート６０４側のアプライ圧（以下、アキューム圧ともいう）Ｐａは、コントロールポート６０８側のコントロール圧Ｐｃよりも大きい。そのため、アプライ圧Ｐａとコントロール圧Ｐｃとの差圧Ｐａ−Ｐｃに基づいてアプライポート６０４側からコントロールポート６０８側に作動油の漏れが発生する。

また、コントロール圧Ｐｃは、ドレンポート６０６側のドレン圧（大気圧）Ｐｄよりも大きい。そのため、コントロール圧Ｐｃとドレン圧Ｐｄとの差圧Ｐｃ−Ｐｄに基づいてコントロールポート６０８側からドレンポート６０６側に作動油の漏れが発生する。

バルブ６００がヌル点に対応する位置にある場合には、このアプライポート６０４側からコントロールポート６０８側への作動油の漏れ量とコントロールポート６０８側からドレンポート６０６側への作動油の漏れ量とが等しくなる状態となる。

流量制御弁５５０に対して電流の供給が停止（通電カット）された場合に、流量制御弁５５０は、図６に示す状態（非作動時）となる。このとき、バルブ６００は、ドレンポート６０６とコントロールポート６０８との間を連通し、アプライポート６０４とコントロールポート６０８との間を遮断する初期位置に移動する。この状態においては、アクチュエータ３０４に供給される作動油は、ドレンポート６０６から排出されることとなる。そのため、コントロール圧Ｐｃとドレン圧とは等しくなる。

このとき、アプライ圧Ｐａは、ドレン圧Ｐｄよりも大きい。そのため、アプライ圧Ｐａとドレン圧Ｐｄとの差圧Ｐａ−Ｐｄに基づいてアプライポート６０４側からコントロールポート６０８側に作動油の漏れが発生する。

すなわち、通電カット時の場合も流量制御弁５５０がヌル点に対応する状態である場合もいずれも、各ポート間の差圧（特に、アプライ圧Ｐａとドレン圧Ｐｄとの差圧）に基づいてバルブとバルブボディ６０２の内側との隙間を作動油が流れることにより作動油の漏れが生じるものであり、作動油の漏れの態様は同様である。そのため、通電カット時の作動油の漏れ量とヌル点に対応する状態における漏れ量とは相関関係を有する。

本実施の形態においては、この相関関係に着目し、通電カット時の漏れ量を検出し、検出された漏れ量に基づいてヌル点に対応する状態における電流値を推定するものである。

図７に、本実施の形態に係る流量制御弁の制御装置であるＥＣＵ５００の機能ブロック図を示す。ＥＣＵ５００は、ポンプ停止判定部５３０と、アクチュエータ駆動判定部５３２と、計測許可判定部５３４と、アキューム圧判定部（１）５３６と、計測時間リセット部５３８と、低下時間計測部５４０と、アキューム圧判定部（２）５４２と、ヌル点補正部５４４と、低下時間計測禁止部５４６とを含む。

ポンプ停止判定部５３０は、ポンプ５５４が停止しているか否かを判定する。ポンプ停止判定部５３０は、ＥＣＵ５００からポンプ５５４に対する指示状態に基づいてポンプ５５４が停止しているか否かを判定する。たとえば、ポンプ停止判定部５３０は、ＥＣＵ５００からポンプ５５４に対して制御信号が出力されている場合に、ポンプ５５４が作動していると判定し、ＥＣＵ５００からポンプ５５４に対して制御信号が出力されてない場合に、ポンプ５５４が停止していると判定する。

なお、ポンプ停止判定部５３０は、たとえば、ポンプ５５４が停止しているとポンプ停止判定フラグをオンするようにしてもよい。

アクチュエータ駆動判定部５３２は、アクチュエータ３０４が駆動中であるか否かを判定する。アクチュエータ駆動判定部５３２は、流量制御弁５５０の作動状態に基づいてアクチュエータ３０４が駆動中であるか否かを判定する。アクチュエータ駆動判定部５３２は、流量制御弁５５０に電流が供給されている場合には、アクチュエータ３０４が駆動中であると判定する。

なお、アクチュエータ駆動判定部５３２は、たとえば、アクチュエータ３０４が駆動中であると判定すると駆動判定フラグをオンするようにしてもよい。

計測許可判定部５３４は、アキューム圧の低下時間の計測が許可されているか否かを判定する。計測許可判定部５３４は、ポンプ５５４が駆動している場合にアキューム圧の低下時間の計測が許可されていると判定する。

なお、計測許可判定部５３４は、たとえば、ポンプ停止判定フラグがオフであるとアキューム圧の低下時間の計測が許可されていると判定し、許可判定フラグをオンするようにしてもよい。

アキューム圧判定部（１）５３６は、アキューム圧の低下時間の計測が許可されている場合に、アキューム圧が予め定められた値Ａ以下であるか否かを判定する。予め定められた値Ａは、ポンプ５５４を駆動してアキューム圧の上昇を開始した後にポンプ５５４を停止するアキューム圧（ポンプ駆動停止圧）に基づいて設定される値であって、実験等により適合される。予め定められた値Ａは、少なくともポンプ駆動停止圧以下の値である。

なお、アキューム圧判定部（１）５３６は、たとえば、許可判定フラグがオンである場合に、アキューム圧の判定を実行し、アキューム圧が予め定められた値Ａ以下である場合に、アキューム圧判定フラグ（１）をオンするようにしてもよい。

計測時間リセット部５３８は、アキューム圧が予め定められた値Ａ以下でないと判定された場合に、計測時間を初期値（たとえば、ゼロ）にリセットする。なお、計測時間リセット部５３８は、たとえば、許可判定フラグがオンであって、かつ、アキューム圧判定フラグ（１）がオフである場合に、計測時間を初期値にリセットする。

低下時間計測部５４０は、アキューム圧が予め定められた値Ａ以下である場合にアキューム圧の低下時間の計測を開始する。なお、低下時間計測部５４０は、たとえば、アキューム圧判定フラグ（１）がオフからオンされるとアキューム圧の低下時間の計測を開始するようにしてもよい。

アキューム圧判定部（２）５４２は、アキューム圧が予め定められた値Ｂ以下であるか否かを判定する。予め定められた値Ｂは、少なくとも予め定められた値Ａよりも小さい値であって、ポンプ５５４の駆動を開始するアキューム圧（ポンプ駆動開始圧）に基づいて設定される値である。予め定められた値Ｂは、少なくともポンプ駆動開始圧以上の値であって、実験等により適合される。

なお、アキューム圧判定部（２）５４２は、アキューム圧の低下時間の計測が開始された場合に、アキューム圧の判定を実行し、アキューム圧が予め定められた値Ｂ以下である場合に、アキューム圧判定フラグ（２）をオンするようにしてもよい。また、アキューム圧判定フラグ（１）およびアキューム判定フラグ（２）は、アキューム圧の低下時間の計測が禁止されたときにいずれもオフするようにすればよい。

ヌル点補正部５４４は、計測されたアキューム圧の低下時間に基づいて漏れ量を算出する。アキューム圧の低下時間と漏れ量との関係は、マップ、数式あるいは表等により予め規定しておけばよい。ヌル点補正部５４４は、算出された漏れ量に基づいてヌル点に対応する電流値をマップ等を用いて算出する。

漏れ量に基づいてヌル点に対応する電流値を算出する際に用いられるマップは、たとえば、図８に示すように、横軸を漏れ量とし、縦軸をヌル点に対応する電流値とするマップである。また、図８のマップには、作動油の温度に応じた漏れ量とヌル点に対応する電流値との関係が設定される。たとえば、図８に示すように、作動油の温度ＡＣＣ（１）、温度ＡＣＣ（２）および温度ＡＣＣ（３）にそれぞれ対応する漏れ量とヌル点に対応する電流値との関係が設定される。なお、温度ＡＣＣ（１）は、温度ＡＣＣ（２）および温度ＡＣＣ（３）よりも大きく、温度ＡＣＣ（２）は、温度ＡＣＣ（３）よりも大きいものとする。

すなわち、図８に示すマップは、漏れ量が多いほどヌル点に対応する電流値が小さくなるように設定され（ドレン状態側にヌル点を補正し）、漏れ量が少ないほどヌル点に対応する電流値が大きくなるように設定される（アプライ側にヌル点を補正する）ものである。また、作動油の温度が高くなるほど同一の漏れ量に対するヌル点に対応する電流値が大きくなるように設定される（アプライ側にヌル点を補正する）。

たとえば、アキューム圧の低下時間に基づいて算出された漏れ量が漏れ量ｑ（１）であって、かつ、作動油の温度が温度ＡＣＣ（１）である場合には、ヌル点補正部５４４は、図８の作動ＡＣＣ（１）に対応するマップを用いてヌル点に対応する電流値として電流値Ａ（１）を算出する。ヌル点補正部５４４は、算出されたヌル点に対応する電流値Ａ（１）に基づいて図４で示した電流と流量との関係を補正する。具体的には、ヌル点補正部５４４は、前回のヌル点に対応する電流値と今回のヌル点に対応する電流値との差分を補正値として図４で示した電流と流量との関係を補正する。

なお、作動油の温度が温度ＡＣＣ（１）、温度ＡＣＣ（２）および温度ＡＣＣ（３）のいずれでもない場合は、温度ＡＣＣ（１）、温度ＡＣＣ（２）および温度ＡＣＣ（３）に対応するマップを用いて線形補間等により作動油の温度に応じたヌル点に対応する電流値を算出すればよい。

低下時間計測禁止部５４６は、ヌル点の補正が実行された場合に、計測許可判定部５３４においてアキューム圧の低下時間の計測が再度許可されるまでは低下時間の計測を禁止する。なお、低下時間計測禁止部５４６は、たとえば、ヌル点補正部５４４においてヌル点の補正が行われると、計測許可判定部５３４によりオンされた許可判定フラグをオフするようにしてもよい。

本実施の形態において、ポンプ停止判定部５３０と、アクチュエータ駆動判定部５３２と、計測許可判定部５３４と、アキューム圧判定部（１）５３６と、計測時間リセット部５３８と、低下時間計測部５４０と、アキューム圧判定部（２）５４２と、ヌル点補正部５４４と、低下時間計測禁止部５４６とは、いずれもＥＣＵのＣＰＵがメモリに記憶されたプログラムを実行することにより実現される、ソフトウェアとして機能するものとして説明するが、ハードウェアにより実現されるようにしてもよい。なお、このようなプログラムは記憶媒体に記録されて車両に搭載される。

図９を参照して、本実施の形態に係る流量制御弁の制御装置であるＥＣＵ５００で実行されるプログラムの制御構造について説明する。

ステップ（以下、ステップをＳと記載する）１００にて、ＥＣＵ５００は、ポンプ５５４が停止しているか否かを判定する。ポンプ５５４が停止していると（Ｓ１００にてＹＥＳ）、処理はＳ１０２に移される。もしそうでないと（Ｓ１００にてＮＯ）、処理はＳ１１８に移される。

Ｓ１０２にて、ＥＣＵ５００は、アクチュエータ３０４が駆動中であるか否かを判定する。アクチュエータ３０４が駆動中であると（Ｓ１０２にてＹＥＳ）、処理はＳ１１４に移される。もしそうでないと（Ｓ１０２にてＮＯ）、処理はＳ１０４に移される。

Ｓ１０４にて、ＥＣＵ５００は、アキューム圧の低下時間の計測許可中であるか否かを判定する。ＥＣＵ５００は、許可判定フラグがオンであればアキューム圧の低下時間の計測許可中であると判定する。アキューム圧の低下時間の計測許可中であると（Ｓ１０４にてＹＥＳ）、処理はＳ１０６に移される。もしそうでないと（Ｓ１０４にてＮＯ）、この処理は終了する。

Ｓ１０６にて、ＥＣＵ５００は、アキューム圧が予め定められた値Ａ以下であるか否かを判定する。アキューム圧が予め定められた値Ａ以下であると（Ｓ１０６にてＹＥＳ）、処理はＳ１０８に移される。もしそうでないと（Ｓ１０６にてＮＯ）、処理はＳ１１６に移される。

Ｓ１０８にて、ＥＣＵ５００は、アキューム圧の低下時間の計測を開始する。Ｓ１１０にて、ＥＣＵ５００は、アキューム圧が予め定められた値Ｂ以下であるか否かを判定する。アキューム圧が予め定められた値Ｂ以下であると（Ｓ１１０にてＹＥＳ）、処理はＳ１１２に移される。もしそうでないと（Ｓ１１０にてＮＯ）、この処理は終了する。

Ｓ１１２にて、ＥＣＵ５００は、計測された低下時間、すなわち、アキューム圧が予め定められた値Ａから予め定められた値Ｂまで低下するのに要した時間に基づいてヌル点の補正を実施する。Ｓ１１４にて、ＥＣＵ５００は、アキューム圧の低下時間の計測を禁止し、許可判定フラグをオフする。Ｓ１１６にて、ＥＣＵ５００は、計測時間をクリアし、初期値（たとえば、ゼロ）にリセットする。Ｓ１１８にて、ＥＣＵ５００は、アキューム圧の低下時間の計測を許可し、許可判定フラグをオンする。

以上のような構造およびフローチャートに基づく本実施の形態に係る流量制御弁であるＥＣＵ５００の動作について図１０を用いて説明する。

時間Ｔ（０）にて、アキューム圧が予め定められた値Ｂを下回る場合にポンプ５５４が駆動されてアキューム圧が上昇する。ポンプ５５４の駆動中においては（Ｓ１００にてＮＯ）、アキューム圧の低下時間の計測が許可されることとなる（Ｓ１１８）。

時間Ｔ（１）にて、アキューム圧が駆動停止圧に到達すると、ポンプ５５４の駆動が停止される（Ｓ１００にてＹＥＳ）。ここで、アクチュエータ３０４が駆動していなければ（Ｓ１０２にてＹＥＳ）、アキューム圧の低下時間の計測が許可されているため（Ｓ１０４にてＹＥＳ）、アキューム圧が予め定められた値Ａ以下であるか否かが判定される（Ｓ１０６）。アキューム圧が予め定められた値Ａ以下でない場合は（Ｓ１０６にてＮＯ）、前回までの計測時間がクリアされる（Ｓ１１６）。一方、時間Ｔ（２）にて、アキューム圧が予め定められた値Ａ以下である場合は（Ｓ１０６にてＹＥＳ）、計測が開始される（Ｓ１０８）。

計測は、アキューム圧が予め定められた値Ｂ以下になる時点まで継続され、時間Ｔ（３）にて、アキューム圧が予め定められた値Ｂ以下になると（Ｓ１１０にてＹＥＳ）、それまで計測された時間Ｔ（３）−Ｔ（２）に基づいてヌル点の補正が実施される（Ｓ１１２）。すなわち、計測された時間Ｔ（３）−Ｔ（２）に基づいて漏れ量が算出され、算出された漏れ量に基づいてヌル点に対応する電流値が推定され、推定された電流値に基づいて図４に示した流量と電流との関係が補正される。なお、詳細な説明は上述したとおりであるため繰返さない。ヌル点の補正の実施後、アキューム圧の低下時間が禁止される（Ｓ１１４）。

図１０の一点鎖線に示すように、漏れ量が大きくなるほどアキューム圧の低下時間は短くなり、図１０の二点鎖線に示すように、漏れ量が小さくなるほどアキューム圧の低下時間は長くなる。

以上のようにして、本実施の形態に係る流量制御弁の制御装置によると、駆動ユニットの非作動時において、各ポート間の作動油の圧力差によりバルブとバルブボディの内側との隙間における作動油の漏れ量を検出することにより、作動油の経時劣化および温度変化等に対応したヌル点における漏れ量を推定することができる。その結果、ヌル点の位置を精度高く推定することができる。また、駆動ユニットの非作動時になる毎に所定の条件（ポンプ停止、アクチュエータ非作動および計測許可）の下でヌル点に対応する指令値を推定するようにすると、学習頻度を高くすることができる。したがって、作動油の供給元から供給先への流量および作動油の供給先から排出への流量が実質的にゼロとなるヌル点を温度変化および経時変化に対応して精度高く推定する流量制御弁の制御装置を提供することができる。

また、バルブとバルブボディの内側との隙間において漏れ量が大きくなると、アキュムレータの油圧の低下の度合も大きくなり、漏れ量が小さくなると、アキュムレータの油圧の低下の度合も小さくなる。すなわち、アキュムレータの油圧の低下の度合は、漏れ量に対応するといえる。したがって、アキュムレータにおける油圧の変化量に基づいて漏れ量を検出することにより、精度高く漏れ量を検出することができる。

さらに、アキューム圧が予め定められた値Ａから予め定められた値Ｂに低下するまでの低下時間により油圧の低下量と低下時間との関係を特定することができる。そのため、油圧の低下の度合に対応する作動油の漏れ量を精度高く検出することができる。

そして、漏れ量が大きくなるほどヌル点に対応する指令値を駆動ユニットの作動時におけるバルブの駆動位置よりも初期位置側の値になるように推定し、漏れ量が小さくなるほどヌル点に対応する指令値を初期位置よりも駆動位置側の値になるように推定することにより、ヌル点に対応する指令値を精度高く推定することができる。

また変速機の変速動作を行なうアクチュエータへの作動油の供給と排出を行なう流量制御弁に対して本発明を適用することにより、ヌル点に対応する指令値を精度高く推定できるため、変速制御の精度を向上させることができる。

今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

本実施の形態に係る流量制御弁が適用される変速機を搭載した車両を示す制御ブロックである。 シフトゲートを示す図である。 本実施の形態に係る流量制御弁を含む油圧回路の構成の一部を示す図である。 流量制御弁に対する指令値（電流値）と流量制御弁における作動油の流量との関係を示す図である。 ヌル点に対応する状態における流量制御弁の構造の一部を示す図である。 通電カット時における流量制御弁の構造の一部を示す図である。 本実施の形態に係る流量制御弁の制御装置であるＥＣＵの機能ブロック図である。 作動油の漏れ量とヌル点に対応する指令値との関係を示す図である。 本実施の形態に係る流量制御弁の制御装置であるＥＣＵで実行されるプログラムの制御構造を示すフローチャートである。 本実施の形態に係る流量制御弁の制御装置であるＥＣＵの動作を説明するためのアキューム圧の変化を示すタイミングチャートである。

符号の説明

１００ エンジン、２００ クラッチ、２０２ クラッチ出力軸、３００ 変速機、３０２ 入力軸、３０４ アクチュエータ、３０６ 出力軸、３１０ スプライン、４００ デファレンシャルギヤ、４０２ ドライブシャフト、４０４ 車輪、５０２ アクセル開度センサ、５０４ ブレーキストロークセンサ、５０６ ポジションセンサ、５０８ タイミングロータ、５１０ クランクポジションセンサ、５１２ 入力軸回転数センサ、５１４ 出力軸回転数センサ、５１６ 車輪速センサ、５１８ クランクシャフト、５３０ ポンプ停止判定部、５３２ アクチュエータ駆動判定部、５３４ 計測許可判定部、５３６，５４２ アキューム圧判定部、５３８ 計測時間リセット部、５４０ 低下時間計測部、５４４ ヌル点補正部、５４６ 低下時間計測禁止部、５５０ 流量制御弁、５５２ アキュムレータ、５５４ ポンプ、５５６，５５８，５６２ 油路、５６０ オイルパン、５６４ 作動油排出路、５６６ ピストン、５６８，５７０ 油室、５７２ アキューム圧センサ、５７４ 油温センサ、６００ バルブ、６０２ バルブボディ、６０４ アプライポート、６０６ ドレンポート、６０８ コントロールポート、６１０ 駆動ユニット、６１２ スプール。

Claims (5)

1. 流量制御弁の制御装置であって、前記流量制御弁は、バルブと、前記バルブを内部に収納し、作動油の供給元に接続される第１ポートと、作動油排出路に接続される第２ポートと、作動油の供給先に接続される第３ポートとが設けられるバルブボディと、指令値の入力に応じて、前記第１ポートおよび前記第２ポートのうちのいずれか一方と前記第３ポートとを連通し、他方と前記第３ポートとを遮断するように前記バルブの位置を変更する駆動ユニットとを含み、
   前記制御装置は、
   前記駆動ユニットの非作動時において、各ポート間の作動油の圧力差により生じる前記バルブと前記バルブボディの内側との隙間における作動油の漏れ量を検出するための検出手段と、
   前記検出手段によって検出された前記漏れ量に基づいて、前記供給元から前記供給先への作動油の供給量と、前記供給先から前記作動油排出路への作動油の排出量とが実質的にゼロとなるヌル点に対応する指令値を推定するための推定手段とを含む、流量制御弁の制御装置。
2. 前記供給元は、油圧を発生させるポンプと、前記ポンプにより発生した油圧を蓄圧するアキュムレータとを含み、
   前記検出手段は、前記アキュムレータにおける油圧の変化量に基づいて前記作動油の漏れ量を検出する、請求項１に記載の流量制御弁の制御装置。
3. 前記検出手段は、前記アキュムレータにおける油圧が第１の油圧から第２の油圧に低下するまでの低下時間に基づいて前記作動油の漏れ量を検出する、請求項２に記載の流量制御弁の制御装置。
4. 前記バルブは、前記バルブボディの内部に摺動可能に収納され、
   前記第３ポートは、前記バルブの摺動方向について前記第１ポートと前記第２ポートとの間に設けられ、
   前記駆動ユニットの非作動時における前記バルブの初期位置は、前記第２ポートと前記第３ポートとを連通し、かつ、前記第１ポートと前記第３ポートとを遮断する位置であって、
   前記推定手段は、前記漏れ量が大きくなるほど前記ヌル点に対応する指令値を前記駆動ユニットの作動時における前記バルブの駆動位置よりも前記初期位置側の値になるように推定し、前記漏れ量が小さくなるほど前記ヌル点に対応する指令値を前記初期位置よりも前記駆動位置側の値になるように推定する、請求項１〜３のいずれかに記載の流量制御弁の制御装置。
5. 前記作動油の供給先は、車両の変速機に設けられ、前記変速機の変速動作を行なうアクチュエータである、請求項１〜４のいずれかに記載の流量制御弁の制御装置。

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