(57)【要約】【課題】  摩擦要素の予期しない締結を防止しつつ、摩擦要素の高い締結応答性を安定して獲得する自動変速機制御装置を提供する。【解決手段】  本発明の自動変速機制御装置１０は、制御電流を生成する電子制御回路１６と、制御電流に応じて指令圧を調整する電磁弁１４と、指令圧に応じてスプール２４がスプール孔２０内を摺動することにより自動変速機２の摩擦要素４への供給圧を調整する圧力制御弁１２とを備えている。そして、摩擦要素４の解放状態において電磁弁１４は、電子制御回路１６から制御電流としての振動電流を受けることにより、圧力制御弁１２への指令圧として、摩擦要素４への供給圧を発生させない範囲でスプール２４を往復振動させる待機指令圧を生成する。【選択図】    図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
自動変速機の摩擦要素に流体圧を供給して当該自動変速機を制御する自動変速機制御装置であって、
制御電流を生成する電子制御回路と、
前記制御電流に応じて指令圧を調整する電磁弁と、
前記指令圧に応じてスプールがスプール孔内を摺動することにより前記摩擦要素への供給圧を調整する圧力制御弁とを備え、
前記摩擦要素の解放状態において前記電磁弁は、前記制御電流として振動電流を受けることにより、前記指令圧として、前記供給圧を発生させない範囲で前記スプールを往復振動させる待機指令圧を生成することを特徴とする自動変速機制御装置。
【請求項２】
前記電磁弁は、原動機が始動した直後の前記摩擦要素の解放状態において前記待機指令圧を生成することを特徴とする請求項１に記載の自動変速機制御装置。
【請求項３】
前記圧力制御弁において前記指令圧の流体は、前記スプール孔の内面のうち、前記指令圧の非発生時に前記スプールの移動方向の一端面に当接する当接面部と、前記スプールにおいて前記当接面部に直近のランドとの間に導入され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制御装置。
【請求項４】
前記振動電流の周波数は、１００Ｈｚ以下であることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の自動変速機制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動変速機制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、自動変速機の摩擦要素に流体圧を供給して当該自動変速機を制御する自動変速機制御装置が知られている。このような自動変速機制御装置では、摩擦要素について高い締結応答性を安定して得るために、解放状態の摩擦要素に対して当該摩擦要素が締結しない程度の低い流体圧を待機圧として与えておく技術が用いられている（例えば特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】特開平５−２９６３２７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１に開示されるように電磁弁の出力圧を摩擦要素に直接供給する場合、周囲の温度変化に依存した電磁弁内コイルの抵抗変化によって電磁弁の出力圧、即ち摩擦要素への供給圧が過敏に反応する。そのため、摩擦要素の予期しない締結を招くおそれがある。
【０００５】
また、前進レンジや後進レンジで締結する摩擦要素の締結圧は一般に低く設定されていることから、それら摩擦要素についての待機圧はさらに低いものとなる。特に流体が低粘性となる低温時に、そのような極低の待機圧を電磁弁によって精確に調整することは困難であるため、このことによっても摩擦要素の予期しない締結が生じるおそれがある。
本発明は、以上説明した問題に鑑みてなされたものであり、その目的は、摩擦要素の予期しない締結を防止しつつ、摩擦要素の高い締結応答性を安定して獲得する自動変速機制御装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
請求項１に記載の発明によると、摩擦要素の解放状態において電磁弁は、電子制御回路により生成された制御電流としての振動電流を受ける。これにより電磁弁は、圧力制御弁への指令圧として、摩擦要素への供給圧を発生させない範囲でスプールを往復振動させる待機指令圧を生成する。したがって、この待機指令圧に応じて作動する圧力制御弁では、スプールがスプール孔内を摺動しつつ往復振動する。そのため、低温時であっても、スプールが低粘性の流体を介してスプール孔内面に貼り付くことがなく、また当該流体による剪断抵抗の影響をスプールが受け難くなる。それ故、解放状態の摩擦要素を締結させるときには、圧力制御弁のスプールを周囲温度に依ることなく迅速に駆動することができるので、摩擦要素の高い締結応答性を安定して得ることができる。しかも、摩擦要素の解放状態においては、圧力制御弁のスプールが往復振動しても摩擦要素への供給圧が発生しないので、摩擦要素の予期しない締結が防止される。
【０００７】
請求項２に記載の発明によると、電磁弁は、原動機が始動した直後の摩擦要素の解放状態において待機指令圧を生成する。これにより、摩擦要素の締結応答性が低くなり易い原動機の始動直後であっても、圧力制御弁のスプールを迅速に駆動して摩擦要素の締結応答性を高めることができる。
尚、「原動機」は、例えば内燃機関であってもよいし、電動モータであってもよいし、内燃機関と電動モータとを組み合わせてなるハイブリッドタイプのものであってもよい。
【０００８】
上述において、圧力制御弁のスプールを往復振動させる電磁弁の待機指令圧は、振動電流に応じて高低振動するものとなる。
請求項３に記載の発明によると、圧力制御弁において指令圧の流体は、スプール孔内面のうち指令圧の非発生時にスプールの移動方向一端面に当接する当接面部と、スプールにおいて当該当接面部に直近のランドとの間に導入される。これにより、スプールにおける待機指令圧の作用面積を大きくとることができるので、待機指令圧の振動振幅が小さくても、スプールを確実に往復振動させることができる。
また、請求項４に記載の発明によると、振動電流の周波数は１００Ｈｚ以下である。これにより待機指令圧の振動、ひいては圧力制御弁のスプールの振動が低周波振動となるため、スプールとスプール孔内面との貼付防止効果が向上する。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
図１は、本発明の一実施形態による自動変速機制御装置１０を示している。自動変速機制御装置１０は自動変速機２と共に車両に搭載され、当該自動変速機２を制御する。
【００１０】
自動変速機２には、自動変速機制御装置１０から供給される油圧に応じて作動するクラッチ４が設けられている。尚、クラッチ４は複数設けられるものであるが、説明の便宜上図１では、クラッチ４を一つだけ示している。クラッチ４は、自動変速機制御装置１０からピストン室５に導入される作動油の油圧によりクラッチピストン６が作動することで、クラッチ板７が締結又は解放されるものである。ここで、ピストン室５への導入油の油圧が所定の閾圧以上となるときにはクラッチ板７が締結し、また一方、ピストン室５への導入油の油圧が閾圧未満となるときにはクラッチ板７が解放されるようになっている。以上より自動変速機２では、各クラッチ４におけるクラッチ板７の締結、解放の組み合わせが変化することにより、レンジ並びに変速比が切り換わる。
【００１１】
自動変速機制御装置１０は、圧力制御弁１２、電磁弁１４及び電子制御ユニット（ＥＣＵ）１６を備えている。尚、圧力制御弁１２及び電磁弁１４の組は、各クラッチ４に一組ずつ対応するようにして複数組設けられるものであるが、説明の便宜上図１では、圧力制御弁１２及び電磁弁１４の組を一組だけ示している。また、ＥＣＵ１６は、複数の電磁弁１４と電気接続されるものであるが、説明の便宜上図１では、一つの電磁弁１４とのみ電気接続した状態を示している。
【００１２】
圧力制御弁１２は、ばね駆動式のスプール弁により構成されている。具体的に圧力制御弁１２は、スプール孔２０を形成する弁ボディ２２と、スプール孔２０内を往復摺動するスプール２４とを有している。
弁ボディ２２には、スプール２４の移動方向に間隔をあけて並ぶ六つのポート２５〜３０が貫通形成されている。指令圧ポート２５は、流路３１を介して電磁弁１４に接続されている。供給圧ポート２７は、脈動吸収用のダンパ３２が設置された流路３３を介してクラッチ４のピストン室５に接続されている。元圧ポート２８は、供給圧ポート２７との接続クラッチ４が締結されるレンジにおいてライン圧となる流路３４に接続されている。ここでライン圧とは、ポンプ、圧力制御弁等からなる油圧回路の作用により所定圧に調整され、さらにマニュアル弁の作用により流路３４に供給される油圧である。フィードバックポート２９は、流路３３から分岐する流路３５に接続されている。ドレンポート２６，３０は、オイルパン内部に連通する流路３６，３７にそれぞれ接続されている。
【００１３】
スプール２４は、その移動方向に間隔をあけて並ぶ三つのランド３８〜４０を有している。各ランド３８〜４０は、スプール孔内面のうち周面部４１に摺接する。スプール２４の移動方向一端面２４ａ側の第一ランド３８と、スプール孔内面のうち一方の側面部４２との間には、指令圧ポート２５に連通する油圧室４３が形成されている。この油圧室４３には、電磁弁１４により生成される指令圧の作動油が導入される。第一ランド３８の端面２４ａとは反対側に設けられた第二ランド３９と第一ランド３８との間には、供給圧ポート２７に連通する油圧室４４が形成されている。この油圧室４４から導出される作動油は、供給圧ポート２７に接続されたクラッチ４のピストン室５に導入される。即ち、油圧室４４からの導出油の油圧はクラッチ４への供給圧（以下、単に供給圧という）となる。また、油圧室４４は、スプール２４の移動位置に応じてドレンポート２６及び元圧ポート２８の一方にも連通可能である。第二ランド３９の第一ランド３８とは反対側に設けられた第三ランド４０と第二ランド３９との間には、フィードバックポート２９に連通する油圧室４５が形成されている。この油圧室４５には、油圧室４４から導出されてフィードバックポート２９にフィードバックされた作動油が導入される。即ち、油圧室４５への導入油の油圧は供給圧である。第三ランド４０とスプール孔２０の他方の側面部４６との間には、付勢部材としての圧縮ばね４７が介装されていると共に、ドレンポート３０に連通する油圧室４８が形成されている。
【００１４】
このような圧力制御弁１２では、図２に示すように、油圧室４３への導入油の指令圧による力Ｆeが、圧縮ばね４７の付勢力Ｆsと油圧室４５への導入油の供給圧による力Ｆcとに対して逆向きにスプール２４に作用している。これにより圧力制御弁１２では、力Ｆe，Ｆs，Ｆcの釣り合いに応じてスプール２４が移動することにより油圧室４４からの導出油の油圧、即ち供給圧が調整される。具体的には、図２（Ａ），（Ｂ）の如く油圧室４４が元圧ポート２８と非連通となるスプール２４の移動位置では、供給圧が発生しない。尚、かかる移動位置のうち指令圧の非発生時における移動位置では、図２（Ａ）に示すように、圧縮ばね４７の付勢力Ｆsによってスプール２４の端面２４ａがスプール孔２０の側面部４２に当接することとなる。一方、図２（Ｃ）に示すように油圧室４４が元圧ポート２８と連通するスプール２４の移動位置では、流路３４を通じてライン圧が油圧室４４に供給されるとき、当該ライン圧を元圧にして供給圧が調整される。それにより供給圧は、指令圧に比例する油圧となる。
【００１５】
図１に示す電磁弁１４は、その入力ポートにおいてモジュレート圧の流路５０に接続され、また出力ポートにおいて流路３１に接続されている。ここでモジュレート圧とは、電磁弁、圧力制御弁等からなる油圧回路の作用によりライン圧を越えないよう調整されて流路５０に供給される油圧である。電磁弁１４は、流路３１を通じて圧力制御弁１２に与える指令圧を、モジュレート圧を元圧として調整する。ここで電磁弁１４はＥＣＵ１６と電気接続されており、ＥＣＵ１６から与えられる制御電流の電流値に比例した油圧を、指令圧として生成する。
【００１６】
ＥＣＵ１６はマイクロコンピュータを主体に構成されており、各クラッチ４の対応電磁弁１４にそれぞれ与える制御電流を生成する。本実施形態のＥＣＵ１６は、図３（Ａ）に示すように電流値が所定の周波数で変化する振動電流の他、電流値が一定の定電流等を、各電磁弁１４への制御電流として生成可能となっている。また、ＥＣＵ１６は、車両の原動機５１の始動を直接的又は間接的に検出する始動センサ５２に電気的に接続されており、当該始動センサ５２の検出信号を受信する。ここで始動センサ５２としては、例えば原動機５１の回転数を検出するものや、原動機５１の始動指令であるイグニションスイッチのオン操作を検出するもの等が利用される。
【００１７】
次に、自動変速機制御装置１０の特徴的な作動について説明する。
原動機５１の停止状態では、ＥＣＵ１６の電源がオフにされて各電磁弁１４への制御電流が生成されないため、各圧力制御弁１２への指令圧も生成されない。これにより各圧力制御弁１２では、図２（Ａ）の如くスプール２４の端面２４ａがスプール孔２０の側面部４２に当接して係止されるため、対応するクラッチ４には油圧が供給されない。したがって、各クラッチ４が解放された状態となる。
【００１８】
停止状態の原動機５１が始動すると、当該始動を示す検出信号がＥＣＵ１６に送信され、それを受けてＥＣＵ１６は、車両のレンジが切り換えられるまで所定の待機作動を実施する。具体的にＥＣＵ１６は、各電磁弁１４への制御電流として図３（Ａ）の如き振動電流Ｉを生成する。かかる振動電流Ｉを与えられることにより各電磁弁１４は、対応する圧力制御弁１２への指令圧として、図３（Ｂ）のように圧力値が振動電流Ｉと略同じ周波数で高低振動する待機指令圧Ｐを生成する。これにより各圧力制御弁１２では、与えられた待機指令圧Ｐの振動に従ってスプール２４が往復振動する。即ち各圧力制御弁１２では、振動電流Ｉと略同じ周波数にてスプール２４が往復振動する。ここで本実施形態のＥＣＵ１６では、油圧室４４が元圧ポート２８と非連通となる範囲でスプール２４が往復振動するように振動電流Ｉの振幅が設定される。また、ＥＣＵ１６では、振動電流Ｉの周波数が低周波数に、好ましくは１００Ｈｚ以下に設定される。以上の設定により各圧力制御弁１２では、対応するクラッチ４への供給圧が発生しないようにしてスプール２４が低周波振動することとなる。
【００１９】
したがって、各圧力制御弁１２では、スプール孔２０の周面部４１及び側面部４２に対しスプール２４が低粘性の作動油を介して貼り付くことがなく、またそうした作動油による剪断抵抗の影響をスプール２４が受け難くなる。特に本実施形態では、スプール２４において大面積となる第一ランド３８の端面に待機指令圧Ｐが作用することで、待機指令圧Ｐの振動振幅（図４参照）が小さくてもスプール２４を確実に往復振動させることができるので、スプール２４の貼付及び剪断抵抗による影響の防止効果が高い。以上により、待機作動後において解放状態の各クラッチ４を締結させるときには、対応する圧力制御弁１２のスプール２４を周囲温度に依ることなく迅速に駆動することができるので、原動機５１の始動直後の各クラッチ４について高い締結応答性を安定して得ることができる。しかも待機作動中においては、図４に示すように、各電磁弁１４の待機指令圧Ｐによって各圧力制御弁１２のスプール２４が往復振動しても各クラッチ４への供給圧は発生しないので、各クラッチ４の予期しない締結を確実に防止することができる。加えて各圧力制御弁１２では、往復振動によってスプール２４がスプール孔２０に対して自然に心合わせされるので、各ランド３８〜４０の外周面に心合わせ用の溝を設ける必要性がなくなる。
【００２０】
以上、本実施形態では、クラッチ４が特許請求の範囲の「摩擦要素」に相当し、ＥＣＵ１６が特許請求の範囲の「電子制御回路」に相当する。また、スプール孔２０の側面部４２が特許請求の範囲の「当接面部」に相当し、第一ランド３８が特許請求の範囲に記載の「当接面部に直近のランド」に相当する。
【００２１】
尚、上述の実施形態では、原動機５１の始動直後に待機作動を実施しているが、例えばレンジ又は変速比の切換が所定時間実施されない場合や、周囲の温度が所定値以下の低温となった場合等に待機作動を実施するようにしてもよい。
また、上述の実施形態において、電磁弁１４から圧力制御弁１２に指令圧を伝達する流路３１に図５の如く脈動吸収用のダンパ６０を設置するようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明の一実施形態による自動変速機及び自動変速機制御装置を示すブロック図である。
【図２】図１の圧力制御弁の作動を説明するための模式図である。
【図３】図１のＥＣＵの作動を説明するための特性図（Ａ）及び図１の電磁弁の作動を説明するための特性図（Ｂ）である。
【図４】図１の圧力制御弁の作動を説明するための特性図である。
【図５】図１の変形例を示すブロック図である。
【符号の説明】
【００２３】
２  自動変速機、４  クラッチ（摩擦要素）、７  クラッチ板、１０  自動変速機制御装置、１２  圧力制御弁、１６  ＥＣＵ（電子制御回路）、２０  スプール孔、２２  弁ボディ、２４  スプール、２４ａ  端面、３８  第一ランド（当接面部に直近のランド）、４１  周面部、４２  側面部（当接面部）、４３  油圧室、５１  原動機、５２  始動センサ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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