JP5544027B2 - 自動変速機の油圧制御装置 - Google Patents

Description

本発明は、油圧制御用の基圧となるライン圧を調圧するためのライン圧調整手段と、当該ライン圧に基づいて摩擦係合要素を要求係合力で係合させるための油圧を調圧するリニアソレノイドバルブとを備えた自動変速機の油圧制御装置に関する。

車両には、複数の摩擦係合要素（クラッチあるいはブレーキ）を選択的に係合させることで入力軸側から出力軸側へ所定の変速比で駆動力を伝達する変速ギア機構を備えた自動変速機と、上記の摩擦係合要素を係合させるための油圧を制御する油圧制御装置とが設けられている。そして、このような自動変速機の油圧制御装置は、各摩擦係合要素の締結・解放の組み合わせによって複数の変速段を実現するために、油圧供給源から供給される作動油の油圧から摩擦係合要素を係合させるための基圧となるライン圧を調圧するレギュレータバルブ（ライン圧調整手段）と、レギュレータバルブでライン圧に調整された作動油を調圧することで、複数の摩擦係合要素のいずれかをその要求係合力で係合させるための油圧（要求油圧）を調圧するリニアソレノイドバルブとを備えている。

そして、上記のような油圧制御装置では、例えば、特許文献１，２に示すように、車両の燃費を向上させるため、レギュレータバルブで調圧されるライン圧を切り替えることができるように構成したものがある。すなわち、特許文献１，２に記載の自動変速機の油圧制御装置は、ライン圧を切り替えるためのリニアソレノイドバルブを備えており、当該リニアソレノイドバルブのオン／オフ制御によって、レギュレータバルブで調圧されるライン圧を高ライン圧と低ライン圧の２段階に切り替えるようになっている。

特開２００２−８９６８０号公報 国際公開２０１０／００１６６５号パンフレット

ところで、上記のようにライン圧を高ライン圧と低ライン圧の２段階に切り替えるように構成した油圧制御装置では、ライン圧の作動油が導入されるリニアソレノイドバルブにおいて、高ライン圧時と低ライン圧時とで、当該リニアソレノイドバルブが有するスプールのグルーブ（溝）とバルブボディのポートとのオーバラップ量が異なるという性質がある。これにより、摩擦係合要素の要求係合力（係合圧）に応じてリニアソレノイドバルブで設定される油圧（要求油圧）が、リニアソレノイドバルブを制御するための同一の電流値に対して、高ライン圧と低ライン圧とで異なる油圧になってしまう。そうすると、ライン圧の切り替えに伴い摩擦係合要素の係合圧が変化することで変速ショックが発生し、変速商品性の低下を招くおそれがあった。

本発明は上述の点に鑑みてなされたものであり、その目的は、簡単な制御によって、異なるライン圧に対してリニアソレノイドバルブで調圧される油圧を一定圧に保つことができ、ライン圧の変更（切り替え）に伴う変速ショックの発生を防止できる自動変速機の油圧制御装置を提供することにある。

上記課題を解決するための本発明は、複数の摩擦係合要素（３ａ）の係合を選択的に行わせることで所定の変速比で駆動力を伝達する駆動力伝達機構（３）を有する自動変速機（７）と、摩擦係合要素（３ａ）を係合させるための油圧を制御する油圧制御装置（６）と、を備えた自動変速機の油圧制御装置であって、油圧制御装置（６）は、油圧供給源（２１）から供給される作動油の油圧から摩擦係合要素（３ａ）を係合させるための基圧となるライン圧を調圧するライン圧調整手段（２３）と、ライン圧調整手段（２３）で調圧されるライン圧を変更可能なライン圧可変手段（２５）と、ライン圧調整手段（２３）でライン圧に調整された作動油を調圧することで、摩擦係合要素（３ａ）をその要求係合力で係合させるための要求油圧を調圧するリニアソレノイドバルブ（４０）と、リニアソレノイドバルブ（４０）に供給する電流値を制御することで、該リニアソレノイドバルブ（４０）で調圧する油圧を制御する制御手段（１０）と、を備え、制御手段（１０）は、同一の要求油圧を調圧するためにリニアソレノイドバルブ（４０）に供給する電流値をライン圧可変手段（２５）で変更されたライン圧に応じて異ならせる制御を行うことを特徴とする。

本発明にかかる自動変速機の油圧制御装置によれば、同一の要求油圧を調圧するためにリニアソレノイドバルブに供給する電流値をライン圧可変手段で変更したライン圧に応じて異ならせる制御を行うので、電流値を異ならせるという簡単な制御だけで、異なるライン圧に対してリニアソレノイドバルブで調圧される要求油圧を一定圧に保つことができる。したがって、ライン圧の変更に伴い摩擦係合要素の係合圧が変化することを防止できるので、ライン圧の変更に伴う変速ショックの発生を効果的に抑制できる。

また、本発明にかかる油圧制御装置では、リニアソレノイドバルブに供給する電流値を持ち替える制御によって、リニアソレノイドバルブで調圧される要求油圧を一定圧に保つようにしている。そのため、ライン圧に応じて要求油圧の持ち替えを行う必要がない。したがって、ライン圧の変更に伴う変速ショックの発生を防止するための制御が煩雑にならずに済む。

また、上記の油圧制御装置では、ライン圧可変手段（２５）は、ライン圧を高ライン圧と低ライン圧の少なくとも２段階に切り替えて調圧可能なライン圧切替手段（２５）であり、制御手段（１０）は、同一の要求油圧を調圧するためにリニアソレノイドバルブ（４０）に供給する電流値を、高ライン圧時の電流値（Ｉ_１）よりも低ライン圧時の電流値（Ｉ_２）の方が大きな電流値となるように制御するとよい。

この構成によれば、ライン圧が高ライン圧と低ライン圧の少なくとも２段階に切り替わる場合において、リニアソレノイドバルブで調圧する要求油圧を高ライン圧時と低ライン圧時で一定圧に保つことが可能となる。したがって、高ライン圧と低ライン圧の２段階にライン圧を切り替え可能なライン圧切替手段を備えた油圧制御装置において、ライン圧の切り替えに伴う変速ショックの発生を効果的に抑制できるので、変速商品性を保証することができる。
なお、ここでの括弧内の符号は、後述する実施形態の対応する構成要素の符号を本発明の一例として示したものである。

本発明にかかる自動変速機の油圧制御装置によれば、簡単な制御によって、異なるライン圧に対してリニアソレノイドバルブで調圧する油圧を一定圧に保つことができるので、ライン圧の変更に伴う変速ショックの発生を防止することができる。

本発明の一実施形態にかかる自動変速機の油圧制御装置を備えた車両の動力伝達系統および制御系統を概略的に示すブロック図である。 油圧制御装置が備える油圧回路の一部を示す図である。 リニアソレノイドバルブに供給する電流値とそれに対応する要求油圧との関係を示すグラフである。 リニアソレノイドバルブに供給する電流値を変更する制御（電流値持ち替え制御）の手順を示すフローチャートである。

以下、添付図面を参照して本発明の実施形態を詳細に説明する。図１は、本発明の一実施形態にかかる自動変速機の油圧制御装置を備えた車両の動力伝達系統および制御系統を概略的に示すブロック図である。同図に示す車両の動力伝達系統は、駆動源であるエンジン１と、エンジン１の回転出力を変速ギア機構３に伝達するためのトルクコンバータ２と、トルクコンバータ２の回転出力を入力して設定された速度比で変速して出力する変速ギア機構（駆動力伝達機構）３と、変速ギア機構３の回転出力を駆動輪５，５に分配するディファレンシャルギア機構４とを含む。

上記のトルクコンバータ２と変速ギア機構３とで自動変速機７が構成されており、当該自動変速機７に供給する作動油の油圧を制御するための油圧制御装置６が設けられている。油圧制御装置６は、変速ギア機構３に供給する作動油の油圧を制御することで、変速ギア機構３内に設けられている油圧制御型の複数のクラッチやブレーキなどの摩擦係合要素（以下、単に「摩擦係合要素」と称す。）３ａを所定の組み合わせで締結または解放させる制御を行う。また、油圧制御装置６は、トルクコンバータ２に供給する作動油の油圧を制御することで、トルクコンバータ２が有するロックアップクラッチ２ａの締結／非締結を切り替える制御を行う。

車両の動力伝達系統を制御するための制御系統は、車両の各部に設けられたセンサ（図示せず）と、これら各センサの検出値が入力される電子制御ユニット（ＥＣＵ）１０と、電子制御ユニット１０によって制御される油圧制御装置６とで構成される。

図２は、油圧制御装置６が備える油圧回路の一部を概略的に示す図である。同図に示す油圧回路２０は、油圧供給源であるオイルポンプ２１と、ライン圧調整手段であるレギュレータバルブ２３と、ライン圧可変（切替）手段であるソレノイドバルブ（以下、「ライン圧切替バルブ」と記す。）２５とを備えている。オイルポンプ２１は、オイルタンク３０から作動油を吸い上げて油路３１に圧送する。レギュレータバルブ２３は、オイルポンプ２１から供給される基礎油圧を調圧して摩擦係合要素３ａなどの係合に必要な作動油の基圧となるライン圧を生成する。ライン圧切替バルブ２５は、レギュレータバルブ２３で調圧されるライン圧を複数段階（本実施形態では高ライン圧と低ライン圧との２段階）に切り替えるために、レギュレータバルブ２３に補助圧を供給するものである。

ここで、ライン圧切替バルブ２５によるレギュレータバルブ２３で調圧されるライン圧の切り替えについて説明する。すなわち、車両の走行状態において、変速ギア機構３の摩擦係合要素３ａに高い係合作動油圧が必要でない状況では、電子制御ユニット１０の制御によりライン圧切替バルブ２５が開放（ＯＮ）される。このライン圧切替バルブ２５の開放により、油路３５を経た作動油（低ライン圧の信号圧）と油路３３を経た作動油によりレギュレータバルブ２３が制御される。このようにレギュレータバルブ２３の受圧面積を大きくすることで、レギュレータバルブ２３にて調圧されるライン圧が高ライン圧から低ライン圧に切り替わる。

一方、変速ギア機構３の摩擦係合要素３ａに高い係合作動油圧が必要な状況では、電子制御ユニット１０の制御によりライン圧切替バルブ２５を閉止（ＯＦＦ）することで、油路３５には作動油（低ライン圧の信号圧）が供給されないようにする。これにより、レギュレータバルブ２３は油路３３を経た作動油のみで制御される。このようにレギュレータバルブ２３の受圧面積を小さくすることで、ライン圧が低ライン圧から高ライン圧に切り替わる。以上のように、ライン圧切替バルブ２５でレギュレータバルブ２３の受圧面積を変えることで、ライン圧を高ライン圧と低ライン圧の２段階に切り替えることができる。

レギュレータバルブ２３によってライン圧に調圧された作動油は、油路３２を介してその下流側に設置したマニュアルバルブ３６、シフトバルブ３７、カットバルブ３８，３９などの各種のバルブ類を経て、リニアソレノイドバルブ４０に送られる。リニアソレノイドバルブ４０では、ソレノイドで発生する推力が作動油に加わることで、摩擦係合要素３ａを要求係合力で係合させるための油圧（以下、「要求油圧」という。）が調圧されるようになっている。この際、ＥＣＵ１０は、リニアソレノイドバルブ４０のソレノイドに供給する電流値を制御することで、上記の要求油圧を制御するようになっている。

リニアソレノイドバルブ４０で要求油圧に調圧された作動油は、当該要求油圧の供給先である変速ギア機構３の摩擦係合要素３ａに送られる。摩擦係合要素３ａでは、供給された作動油の油圧でクラッチやブレーキなどの摩擦係合要素の係合が制御される。

なお、油圧制御装置６が備える油圧回路は、実際には、変速ギア機構３で設定される各変速段に対応した複数のクラッチやブレーキなどの摩擦係合要素や、それらに作動油を供給するための多数のバルブ類及び油路などを備えて構成されているが、図２の油圧回路２０は、その一部のみを概略的に図示したものであり、ここでは、油圧制御装置６が備える油圧回路の他の部分の図示及びその説明を省略している。

したがって、本実施形態の説明及び図２では、リニアソレノイドバルブ４０で要求油圧に調圧された作動油の供給先の一例として、変速ギア機構３の摩擦係合要素３ａを示したが、リニアソレノイドバルブ４０で要求油圧に調圧された作動油は、これ以外にも、油路の切替制御によって、変速ギア機構３が備える他のクラッチやブレーキなどの摩擦係合要素や、トルクコンバータ２が備えるロックアップクラッチ２ａなどにも送られるようになっている。

ところで、本実施形態のようにライン圧を高ライン圧と低ライン圧の２段階に切り替える油圧制御装置６では、ライン圧の作動油が導入されるリニアソレノイドバルブ４０において、スプールのグルーブ（溝）とバルブボディのポートとのオーバラップ量が高ライン圧時と低ライン圧時とで異なるという性質がある。これにより、摩擦係合要素３ａの要求係合力（係合圧）に応じてリニアソレノイドバルブ４０で設定される油圧（要求油圧）が、リニアソレノイドバルブ４０を制御するための同一の電流値に対して、高ライン圧と低ライン圧とで異なる油圧になってしまう。

そこで、本実施形態の油圧制御装置６は、上記の問題に対処するため、ＥＣＵ１０でリニアソレノイドバルブ４０に供給する電流値を制御することで、リニアソレノイドバルブ４０で調圧する油圧の制御を行うようになっており、当該制御では、同一の要求油圧を調圧するためにリニアソレノイドバルブ４０に供給する電流値をライン圧切替バルブ２５で切り替えられたライン圧に応じて異ならせる制御（以下、この制御を「電流値持ち替え制御」という。）を行うようになっている。以下では、この電流値持ち替え制御について詳細に説明する。

図３は、リニアソレノイドバルブ４０に供給する電流値とそれに対応する要求油圧との関係を示すグラフである。同図のグラフでは、横軸をリニアソレノイドバルブ４０に供給する電流値Ｉとし、縦軸を当該電流値Ｉに応じてリニアソレノイドバルブ４０で調圧される油圧（要求油圧）Ｐとしている。そしてこのグラフには、同一の要求油圧を調圧するための電流値として、高ライン圧のときに選択する電流値（実線で示した電流値）Ｉ_１と、低ライン圧のときに選択する電流値（点線で示した電流値）Ｉ_２とを示している。このグラフに示すように、リニアソレノイドバルブ４０で同一の要求油圧を調圧するための電流値は、低ライン圧時の電流値Ｉ_２の方が高ライン圧時の電流値Ｉ_１よりも大きな値となる。

図４は、油圧制御装置６で行う電流値持ち替え制御の手順を示すフローチャートである。電流値持ち替え制御では、まず、ライン圧切替バルブ２５で切り替えられたライン圧条件が高ライン圧であるか否かを判断する（ステップＳＴ１−１）。その結果、高ライン圧であれば（ＹＥＳ）、リニアソレノイドバルブ４０に対して、図４のグラフに実線で示した高ライン圧用の電流値Ｉ_１を供給する（ステップＳＴ１−２）。一方、低ライン圧であれば（ＮＯ）、リニアソレノイドバルブ４０に対して、図４のグラフに点線で示した低ライン圧用の電流値Ｉ_２を供給する（ステップＳＴ１−２）。このような制御を行うことで、ライン圧が高ライン圧の場合と低ライン圧の場合において、リニアソレノイドバルブ４０で調圧する要求油圧を一定圧に保つことができる。

以上説明したように、本実施形態の油圧制御装置６では、ライン圧切替バルブ２５で切り替えられたライン圧に応じて、変速ギア機構３が備える摩擦係合要素３ａを要求係合力で係合させるための要求油圧を調圧するためにリニアソレノイドバルブ４０に供給する電流値を変更する制御を行うようになっている。これにより、簡単な制御で、異なるライン圧に対してリニアソレノイドバルブ４０で同一の油圧を調圧することができるので、ライン圧の切り替えに伴う変速ショックの発生を効果的に抑制できる。

また、この油圧制御装置６では、リニアソレノイドバルブ４０に供給する電流値の持ち替え（Ｉ−Ｐ特性の持ち替え）だけで、リニアソレノイドバルブ４０で調圧される要求油圧を一定圧に保つことができる。そのため、ライン圧に応じて要求油圧の持ち替えを行う必要がない。したがって、ライン圧の切り替えに伴う変速ショックの発生を防止するための制御が煩雑にならずに済む。

また、本実施形態の油圧制御装置では、レギュレータバルブ２３は、ライン圧を高ライン圧と低ライン圧の２段階に調圧可能であって、摩擦係合要素３ａに対する同一の要求油圧を調圧するためにリニアソレノイドバルブ４０に供給する電流値は、高ライン圧時の電流値Ｉ_１よりも低ライン圧時の電流値Ｉ_２の方が大きな電流値（Ｉ_１≦Ｉ_２）となるようにしている。このように、高ライン圧時よりも低ライン圧時の方がリニアソレノイドバルブ４０に供給する電流値を大きくすることで、リニアソレノイドバルブ４０で調圧する要求油圧を高ライン圧時と低ライン圧時とで一定の油圧に保つことが可能となる。したがって、高ライン圧と低ライン圧の２段階にライン圧を切り替え可能な油圧制御装置６において、ライン圧を切り替えに伴う変速ショックの発生を効果的に抑制でき、変速商品性を保証することができる。

以上本発明の実施形態を説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲、及び明細書と図面に記載された技術的思想の範囲内において種々の変形が可能である。例えば、上記実施形態では、ライン圧切替バルブ２５によって、リニアソレノイドバルブ４０で調圧されるライン圧を高ライン圧と低ライン圧の２段階に切り替え可能な場合を説明したが、本発明にかかる油圧制御装置が備えるライン圧切替手段は、ライン圧を複数段階に切替可能であれば、上記のように高ライン圧と低ライン圧の２段階に切り替えるだけでなく、３段階以上の多段階に切り替えるように構成してもよい。

Claims (2)

1. 複数の摩擦係合要素の係合を選択的に行わせることで所定の変速比で駆動力を伝達する駆動力伝達機構を有する自動変速機と、
   前記摩擦係合要素を係合させるための油圧を制御する油圧制御装置と、を備えた自動変速機の油圧制御装置であって、
   前記油圧制御装置は、
   油圧供給源から供給される作動油の油圧から前記摩擦係合要素を係合させるための基圧となるライン圧を調圧するライン圧調整手段と、
   前記ライン圧調整手段で調圧されるライン圧を変更可能なライン圧可変手段と、
   前記ライン圧調整手段でライン圧に調整された作動油を調圧することで、前記摩擦係合要素をその要求係合力で係合させるための要求油圧を調圧するリニアソレノイドバルブと、
   前記リニアソレノイドバルブに供給する電流値を制御することで、該リニアソレノイドバルブで調圧する油圧を制御する制御手段と、を備え、
   前記制御手段は、同一の前記要求油圧を調圧するために前記リニアソレノイドバルブに供給する電流値として複数の電流値を設定し、
   前記ライン圧可変手段で変更されたライン圧に応じて前記複数の電流値から一の電流値を選択することで、同一の前記要求油圧を調圧するために前記リニアソレノイドバルブに供給する電流値を持ち替える制御を行う
   ことを特徴とする自動変速機の油圧制御装置。
2. 前記ライン圧可変手段は、前記ライン圧を高ライン圧と低ライン圧の少なくとも２段階に切り替えて調圧可能なライン圧切替手段であり、
   前記制御手段は、同一の前記要求油圧を調圧するために前記リニアソレノイドバルブに供給する電流値を、前記高ライン圧時の電流値よりも前記低ライン圧時の電流値の方が大きな電流値となるように制御する
   ことを特徴とする請求項１に記載の自動変速機の油圧制御装置。

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