(57)【要約】【課題】ライン圧がプリチャージ圧よりも大幅に高くなった場合にも摩擦係合要素のガタ詰を完了できるようにする。【解決手段】変速段を成立させるための摩擦係合要素３１の油室に油圧を供給する油圧コントロールユニット５と、油圧コントロールユニット５を制御する制御手段６とを備え、油圧コントロールユニット５は、ライン圧を生成するレギュレータバルブ７０と、ライン圧を元圧として摩擦係合要素３１の油室に供給する油圧を調整する圧力調整バルブ５０とを備え、制御手段６は、解放状態から係合状態に切り替える摩擦係合要素３１に対して、プリチャージ圧指示値Ｐｄに基づいて圧力調整バルブ５０を制御し、前記油室にプリチャージをして摩擦係合要素３１のガタ詰めを行なうガタ詰め制御を実施し、ガタ詰め制御の際、ライン圧ＰＬとプリチャージ圧指示値Ｐｄとの差圧が所定値よりも大きい場合、プリチャージ圧指示値Ｐｄを上昇補正する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
変速段を成立させるための摩擦係合要素の油室に油圧を供給する油圧コントロールユニットと、前記油圧コントロールユニットを制御する制御手段とを備えた有段変速機の制御装置において、
前記油圧コントロールユニットは、ライン圧を生成するレギュレータバルブと、前記ライン圧を元圧として前記摩擦係合要素の前記油室に供給する油圧を調整する圧力調整バルブと、を備え、
前記制御手段は、解放状態から係合状態に切り替える摩擦係合要素に対して、プリチャージ圧指示値に基づいて前記圧力調整バルブを制御し、前記油室にプリチャージをして前記摩擦係合要素のガタ詰めを行なうガタ詰め制御を実施し、
前記制御手段は、前記ガタ詰め制御の際には、前記ライン圧と、予め設定された前記プリチャージ圧指示値との差圧が所定値よりも大きい場合には、前記プリチャージ圧指示値を上昇補正する
ことを特徴とする有段変速機の制御装置。
【請求項２】
前記制御手段は、前記差圧が大きいほど、前記プリチャージ圧指示値をより高く上昇補正する
ことを特徴とする請求項１記載の有段変速機の制御装置。
【請求項３】
前記制御手段は、前記差圧に対する流量低下特性に基づいて、前記プリチャージ圧指示値を上昇補正する
ことを特徴とする請求項１又は２記載の有段変速機の制御装置。
【請求項４】
前記レギュレータバルブは、前記ライン圧のレベルを変更可能である
ことを特徴とする請求項１〜３の何れか１項に記載の有段変速機の制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、摩擦係合要素を係合させるときにプリチャージ圧を与えてガタ詰めを行なう有段変速機の制御装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
複数の摩擦係合要素（クラッチ又はブレーキ）を、油圧で操作して選択的に係合させて所望の変速段を達成する有段変速機において、解放状態から係合状態に切り替える摩擦係合要素の係合用ピストンを駆動する油室にプリチャージ圧を与えてガタ詰めを行なうことによりピストンの不感帯を解消する技術が知られている。
【０００３】
また、ライン圧を元圧にしてプリチャージ圧を生成する場合、ライン圧が低下すると、所定のプリチャージ圧を生成できないので、この場合には、ライン圧の低下の度合いに応じてプリチャージ圧のファーストフィル制御の圧力を低くしその分、時間を長くする技術も開示されている（特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１４−１７３６４１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、車両用の有段変速機において、車両の走行状態によっては、ライン圧がプリチャージ圧よりも大幅に高くなる場合があり、この場合に、所定のプリチャージ圧を油室に与えても所定の流量が得られずに、摩擦係合要素のガタ詰めを完了できない場合があることが判明した。
【０００６】
本発明はこのような課題に鑑み創案されたもので、ライン圧がプリチャージ圧よりも大幅に高くなった場合にもプリチャージ圧を油室に与えることに摩擦係合要素のガタ詰めを完了させることができるようにした有段変速機の制御装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
（１）上記の目的を達成するために、本発明の有段変速機の制御装置は、変速段を成立させるための摩擦係合要素の油室に油圧を供給する油圧コントロールユニットと、前記油圧コントロールユニットを制御する制御手段とを備えた有段変速機の制御装置において、前記油圧コントロールユニットは、ライン圧を生成するレギュレータバルブと、前記ライン圧を元圧として前記摩擦係合要素の前記油室に供給する油圧を調整する圧力調整バルブと、を備え、前記制御手段は、解放状態から係合状態に切り替える摩擦係合要素に対して、プリチャージ圧指示値に基づいて前記圧力調整バルブを制御し、前記油室にプリチャージをして前記摩擦係合要素のガタ詰めを行なうガタ詰め制御を実施し、前記制御手段は、前記ガタ詰め制御の際には、前記ライン圧と、予め設定された前記プリチャージ圧指示値との差圧が所定値よりも大きい場合には、前記プリチャージ圧指示値を上昇補正することを特徴としている。
【０００８】
（２）前記制御手段は、前記差圧が大きいほど、前記プリチャージ圧をより高く上昇補正することが好ましい。
（３）前記制御手段は、前記差圧に対する流量低下特性に基づいて、前記プリチャージ圧指示値を上昇補正することが好ましい。
（４）前記レギュレータバルブは、前記ライン圧のレベルを変更可能なものであってもよい。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、ライン圧と、予め設定されたプリチャージ圧指示値との差圧が所定値よりも大きい場合には、プリチャージ圧指示値を上昇補正するので、ライン圧に対してプリチャージ圧が大幅に小さい場合にも、油室にプリチャージする油の流量の不足を抑えて、ガタ詰めを適切に実施することができる。
差圧が大きいほど、流量の不足が大きくなるが、その分プリチャージ圧指示値を高く補正することにより、油の流量の不足を適正に補いガタ詰めをより適切に実施することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】一実施形態に係る有段変速機を備えた車両及び有段変速機の制御装置を示す構成図である。
【図２】一実施形態に係る圧力調整バルブを示す断面図であり、（ａ）は全体図、（ｂ）は部分拡大図である。
【図３】一実施形態に係る有段変速機の制御装置によるプリチャージ圧の特性を示すタイムチャートである。
【図４】一実施形態に係る有段変速機のライン圧及びプリチャージ圧に対する流量特性を示すグラフである。
【図５】一実施形態に係る有段変速機の制御装置によるガタ詰め制御を説明するフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、図面を参照して本発明の実施形態を説明する。なお、以下に示す実施形態はあくまでも例示に過ぎず、以下の実施形態で明示しない種々の変形や技術の適用を排除する意図はない。以下の実施形態の各構成は、それらの趣旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができるとともに、必要に応じて取捨選択することができ、あるいは適宜組み合わせることが可能である。
【００１２】
〔有段変速機を備えた車両及び有段変速機〕
本実施形態に係る有段変速機は、車両の駆動系に適用されている。
図１に示すように、車両の駆動系には、車両の駆動源であるエンジン（内燃機関）１と、トルクコンバータ２と、有段の自動変速機構３と、自動変速機構３の動力伝達方向下流の動力伝達系４と、その動力伝達方向下流の図示しない駆動輪とを備えている。なお、トルクコンバータ２と自動変速機構３とをトランスミッションケース１０Ａ内に収納することにより有段の自動変速機（有段変速機）１０が構成される。
【００１３】
自動変速機構３は、複数の前進段と後進段とを達成する。自動変速機構３の各変速段は、クラッチ又はブレーキといった複数ある摩擦係合要素３１を選択的に係合させることによって達成される。例えば前進発進時には、１速段を達成する摩擦係合要素３１を係合させ、後進発進時には、後進段を達成する摩擦係合要素３１を係合させる。前進走行時には、車速とエンジン負荷（ここでは、スロットルバルブ開度とする）とに応じて選択される変速段を達成する摩擦係合要素３１を係合させる。
【００１４】
各摩擦係合要素３１の係合や解放の係合状態は、それぞれの油圧制御弁５０を通じた油圧制御によって当該摩擦係合要素３１へ供給される油圧を調整することにより行われる。油圧制御弁５０は、油圧コントロールユニット５内に装備されたソレノイドバルブであって、制御手段としての自動変速機コントロールユニット（以下、ＡＴＣＵという）６の指令信号によって作動する。本制御装置は、油圧コントロールユニット５とＡＴＣＵ６とからなる。
【００１５】
〔油圧制御弁〕
油圧制御弁５０に適用されるソレノイドバルブには、リニアソレノイド及びデューティソレノイドの何れにも適用できるが、ここでは、リニアソレノイドを適用するものとして説明する。
油圧制御弁５０は、オイルポンプ７から供給されて調圧弁（プレッシャレギュレータバルブ）７０でライン圧ＰＬに調圧された作動油の油圧を元圧として、このライン圧ＰＬを所定の油圧に調整して摩擦係合要素３１の油室（図示略）に供給する。各摩擦係合要素３１は、油室に供給された係合用油圧（クラッチ圧）に応じた係合状態に調整される。
【００１６】
油圧制御弁５０は、例えば図２（ａ）に示すように、スプール室５１内に軸方向に可動に内挿されたスプール５２と、スプール５２を軸方向の一方（図中、左方）に付勢するリターンスプリング５３と、リターンスプリング５３に抗してスプール５２を軸方向の他方（図中、右方）に駆動するソレノイド５４と、を備えている。
【００１７】
スプール室５１には、元圧（ライン圧ＰＬ）の作動油が導入される入力ポート５１ａと、元圧を調圧した作動油を出力する出力ポート５１ｂと、出力ポート５１ｂから出力された調圧後の作動油がフィードバック圧として導入されるフィードバックポート５１ｃと、作動油を排出するドレンポート５１ｄ，５１ｅとが形成されている。
【００１８】
スプール５２は、互いに間隔を空けて形成されたランド部５２ａ，５２ｂ，５２ｃと、ランド部５２ａ，５２ｂ，５２ｃの相互間に形成された縮径部５２ｄ，５２ｅと、を備えている。ランド部５２ｃはランド部５２ａ，５２ｂよりもその外径が小さく設定されている。スプール５２は、軸方向移動して、作動油供給位置、作動油排出位置、給排停止位置をとるようになっている。
【００１９】
ランド部５２ａ，５２ｂの相互間の縮径部５２ｄは、スプール５２が作動油供給位置にあると入力ポート５１ａと出力ポート５１ｂとを連通し、スプール５２が作動油排出位置にあるとする出力ポート５１ｂとドレンポート５１ｃとを連通し、スプール５２が給排停止位置にあると出力ポート５１ｂに対する入力ポート５１ａ及びドレンポート５１ｃの連通を遮断する。
【００２０】
ソレノイド５４は、コイル５４ａとプランジャ５４ｂとを有し、コイル５４ａに電流が供給されると励磁され、磁力によってプランジャ５４ｂをスプール５２に圧接させる。これにより、コイル５４ａに電流が供給されないとスプール５２は作動油排出位置をとり、コイル５４ａに電流が供給されるとスプール５２は給排停止位置をとり、コイル５４ａにさらに大きな電流が供給されるとスプール５２は作動油供給位置をとる。
【００２１】
ランド部５２ｂ，５２ｃの相互間の縮径部５２ｅの周囲の空間は、スプール５２が作動油供給位置にあるとフィードバックポート５１ｃと連通してフィードバック油圧室５２ｆとして機能する。フィードバック油圧室５２ｆに、フィードバック圧（出力ポート５１ｂの油圧）が導入されると、このフィードバック圧は、ランド部５２ｃの端面よりも受圧面積が大きいランド部５２ｂの端面に作用して、リターンスプリング５３の付勢力と共に、ソレノイド５４の付勢力に抗してスプール５２を軸方向の一方に付勢する。
【００２２】
したがって、ソレノイド５４に、摩擦係合要素３１の油室に供給すべき係合用油圧に応じた指示電流を供給すると、ソレノイド５４がスプール５２に所定の付勢力を付与し、フィードバック圧によってスプール５２が係合用油圧を出力しうる位置に調整される。これにより、係合用油圧をリニアに調整することができる。
【００２３】
〔ガタ詰め制御〕
ところで、ＡＴＣＵ６では、解放状態から係合状態に切り替える摩擦係合要素３１に対しては、その係合切り替えの準備段階として、その油室に作動油をプリチャージ（事前供給）し、摩擦係合要素のガタ詰めを行なうガタ詰め制御を実施する。
【００２４】
このガタ詰め制御は、例えば図３に太実線で示す指示圧Ｐｄによって、係合用油圧を制御する。つまり、制御開始時に、まず、係合用油圧を所定時間（ごく短時間）だけ所定圧（プリチャージ用棚圧、単に、プリチャージ圧とも言う）Ｐａまでステップ状に上昇させて、その後、所定圧Ｐｂまで低下させる。これにより、摩擦係合要素３１の油室内には、図３に細実線で示すような流量特性で作動油が供給される。
【００２５】
プリチャージ圧Ｐａの指示圧Ｐｄに対して油圧の立ち上がりには無駄時間（応答遅れ）があるために、油室内に供給される作動油の流量は、プリチャージ圧Ｐａの指示圧Ｐｄに対してこの応答遅れをもって立ち上がる。このときに油室内に供給される作動油の流量は、通常は、プリチャージ圧Ｐａの大きさに応じた大きさになる。プリチャージ圧Ｐａから指示圧Ｐｄを所定圧Ｐｂに低下させると、油室内に供給される作動油の流量も遅れをもって低下する。このステップ状に上昇させるプリチャージ圧Ｐａを与えることにより、速やかに、油室内に作動油が供給されて、摩擦係合要素のガタ詰めが達成されることになる。
【００２６】
ただし、摩擦係合要素のガタ詰めによって摩擦係合要素を係合させてはならず、摩擦係合要素を係合させないギリギリの範囲で、摩擦係合要素のガタ詰めを実施する必要がある。そこで、プリチャージ圧Ｐａの高さｈ及びプリチャージ圧Ｐａを与える時間ｔを設定することで、流量の積分値に相当する油室への作動油供給量が、摩擦係合要素が係合する直前の状態になるようにしている。
【００２７】
しかしながら、所定のプリチャージ圧を油室に与えても所定の流量が得られずに、摩擦係合要素のガタ詰が完了できない場合があることが判明した。この状況は、ライン圧とプリチャージ圧との差圧が大幅に大きくなると生じることも判明した。ライン圧が変更可能である場合は、車両の走行状態によっては、ライン圧が大幅に高められる場合があり、また、プリチャージ圧も対象の摩擦係合要素や車両の走行状態によっては変化する。この結果、車両の走行状態によっては、ライン圧がプリチャージ圧よりも大幅に高くなる場合があり、所定のプリチャージ圧を与えても所定の流量が得られない不具合が生じる。
【００２８】
図４はある摩擦係合要素についての試験結果に基づくライン圧ＰＬ及びプリチャージ圧Ｐａに対する流量特性を示すグラフである。図４中、Ｐ１〜Ｐ９はプリチャージ圧Ｐａの圧力値を示し、Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３，・・・の順に圧力値が高くなる。また、ＰＬ１〜ＰＬ４はライン圧ＰＬの圧力値を示し、ＰＬ１，ＰＬ２，ＰＬ３・・・の順に圧力値が高くなる。また、Ｐ６＝ＰＬ１，Ｐ７＝ＰＬ２，Ｐ９＝ＰＬ４の関係にある。
【００２９】
プリチャージ圧Ｐａをライン圧ＰＬよりも高く設定しなければ、流量は、プリチャージ圧Ｐａが高いほど大きくなるが、ライン圧ＰＬに対しては一定であるものと推測される。しかし、図４に示すように、例えば、プリチャージ圧ＰａがＰ４やＰ５の場合や、ライン圧ＰＬがＰＬ２以上におけるプリチャージ圧ＰａがＰ６の場合や、ライン圧ＰＬがＰＬ３以上におけるプリチャージ圧ＰａがＰ７やＰ８の場合には、ライン圧ＰＬが高くなるのに従って流量が低下する特性があることが分かった。
【００３０】
この原因を考察すると、ライン圧ＰＬが高くプリチャージ圧Ｐａが低いと、図２（ｂ）に示すように、入力ポートや出力ポートとスプール室５１内との間で流通する作動油の流れ（流体力）がスプール５２に作用する〔図２（ｂ）には、矢印で流体の流れを例示する〕など流体力学的な作用で、作動油の流量が低下するものと推測される。例えば、図２（ｂ）においては、スプール５２が作動油の流れで図中の左方向に押されて入力ポートの開口部が狭められると作動油の流量が低下すると推測される。また、ライン圧との大きな圧力差によって、油の流速が高くなり、その影響でスプール室内において激しい乱流が発生し、出力流量が低下するものとも推測される。
このように、作動油の流量が低下すると、プリチャージによって摩擦係合要素のガタ詰めが完了できない場合があるので、対策が必要になる。
【００３１】
そこで、本制御装置では、ＡＴＣＵ６は、ガタ詰め制御の際には、ライン圧ＰＬと初期設定されたプリチャージ圧指示値（プリチャージ圧Ｐａの指示圧）Ｐｄｓとの差圧ΔＰ（＝ＰＬ−Ｐｄｓ）が所定値Ｐ０よりも大きい場合には、プリチャージ圧指示値Ｐｄを上昇補正するようにしている。また、ＡＴＣＵ６は、このときの上昇補正量αを差圧ΔＰが大きいほど大きく設定する。したがって、差圧ΔＰが大きいほどプリチャージ圧指示値Ｐｄをより高く上昇補正することになる。
【００３２】
〔作用及び効果〕
本実施形態に係る有段変速機の制御装置は、上述のように構成されているので、例えば図５のフローチャートに示すように、ガタ詰め制御を行なうことができる。なお、本ガタ詰め制御の対象は変速段を成立させるための摩擦係合要素なので、当該摩擦係合要素の解放から係合への状態変更を必要とする変速段への変速指示が発信されたら係合対象の摩擦係合要素に対して、ガタ詰め制御の開始条件が成立したとして、ガタ詰め制御を開始する。
【００３３】
図５に示すように、まず、ガタ詰め制御を開始するか（ガタ詰め制御の開始条件が成立したか）否かを判定し（ステップＳ１０）、ガタ詰め制御を開始しない場合は、今回の制御周期の処理を終了する。ガタ詰め制御を開始する場合は、その時点のライン圧ＰＬ（指示値又は実値）と、制御の対象の摩擦係合要素や車両の運転状態に応じて予め初期設定されたプリチャージ指示値Ｐｄｓとを読み込む（ステップＳ２０）。
【００３４】
次に、ライン圧ＰＬと初期設定されたプリチャージ指示値Ｐｄｓとの差圧ΔＰ（＝ＰＬ−Ｐｄｓ）を算出し、この差圧ΔＰが所定値Ｐ０よりも大きいか否かを判定する（ステップＳ３０）。差圧ΔＰが所定値Ｐ０よりも大きくなければ、初期設定されたプリチャージ指示値Ｐｄｓをそのままプリチャージ指示値Ｐｄとして用いて（ステップＳ６０）、プリチャージを実施する（ステップＳ７０）。
【００３５】
一方、差圧ΔＰが所定値Ｐ０よりも大きい場合には、摩擦係合要素毎に設定された差圧ΔＰに応じた補正量αを設定し（ステップＳ４０）、プリチャージ圧指示値Ｐｄｓにこの補正量αを加算して上昇補正したプリチャージ圧指示値Ｐｄを設定する（ステップＳ５０）。そして、この上昇補正したプリチャージ圧指示値Ｐｄを用いて、プリチャージを実施する（ステップＳ７０）。
【００３６】
このようにして、ライン圧ＰＬとプリチャージ圧指示値Ｐｄｓとの差圧ΔＰが所定値Ｐ０よりも大きい場合には、プリチャージ圧指示値Ｐｄを上昇補正すると、上昇補正分だけプリチャージする作動油の流量を増加させることができ、ライン圧ＰＬに対してプリチャージ圧Ｐａｓが大幅に小さい場合にも、油室にプリチャージする油の流量の不足を抑えて、ガタ詰めを適切に実施することができる。
【００３７】
また、差圧ΔＰが大きいほど、流量の不足が大きくなるが、その分プリチャージ圧指示値Ｐｄの上昇補正量αを大きくして、プリチャージ圧Ｐａをより高い油圧に補正するので、油の流量の不足を適正に補いガタ詰めをより適切に実施することができる。
【００３８】
〔その他〕
以上、実施形態を説明したが、本発明はかかる実施形態に限定されず、実施形態を適宜変形して実施してもよい。
例えば、上記実施形態では、ライン圧ＰＬとプリチャージ圧指示値Ｐｄｓとの差圧ΔＰが所定値Ｐ０よりも大きい場合に、差圧ΔＰが大きいほど上昇補正量αを大きくしてプリチャージ圧指示値Ｐｄをより高い油圧値に補正しているが、よりシンプルに、補正量αを一律に設定しても一定の効果を得ることができる。
【００３９】
また、図４に示すようにプリチャージ圧Ｐａによって差圧ΔＰやライン圧ＰＬに対する流量低下特性が異なるので、この流量低下特性に基づいて、プリチャージ圧指示値Ｐｄを上昇補正するようにしてもよい。
【符号の説明】
【００４０】
１  駆動源であるエンジン（内燃機関）
２  トルクコンバータ
３  有段の自動変速機構
４  動力伝達系
５  油圧コントロールユニット
６  制御手段としての自動変速機コントロールユニット（以ＡＴＣＵ）
７  オイルポンプ
１０  有段の自動変速機（有段変速機）
３１  摩擦係合要素
５０  油圧制御弁
５１  スプール室
５２  スプール
５３  リターンスプリング
５４  ソレノイド
７０  調圧弁（プレッシャレギュレータバルブ）
ＰＬ  ライン圧
Ｐａ  プリチャージ圧
Ｐｄ  プリチャージ圧指示値
Ｐｄｓ  初期設定されたプリチャージ圧指示値
【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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