車両の油圧制御装置
【課題】冷間時に、トルクコンバータで発生する熱を有効に利用し、容易にかつ早期にオイルを昇温することが可能な車両の油圧制御装置を提供する。
【解決手段】無段変速機１２と、ロックアップ機構付きトルクコンバータ６とを備えた車両の油圧制御装置において、オイルポンプ３から吐出されてトルクコンバータ６に供給されたオイルをオイル供給部位１３へ供給した後にオイルポンプ３へ還流させる通常油路１，１４と、トルクコンバータ６に供給されたオイルを直接オイルポンプ３へ還流させる直結油路１５と、トルクコンバータ３から排出されるオイルの流動先を通常油路１１，１４と直結油路１５とに選択的に切り替える切替バルブ１０と、油温が閾値として予め定めた所定温度よりも低い場合に、切替バルブ１０を動作させてオイルの流動先を直結油路１５に切り替える切替制御手段１０，１６とを設ける。
【解決手段】無段変速機１２と、ロックアップ機構付きトルクコンバータ６とを備えた車両の油圧制御装置において、オイルポンプ３から吐出されてトルクコンバータ６に供給されたオイルをオイル供給部位１３へ供給した後にオイルポンプ３へ還流させる通常油路１，１４と、トルクコンバータ６に供給されたオイルを直接オイルポンプ３へ還流させる直結油路１５と、トルクコンバータ３から排出されるオイルの流動先を通常油路１１，１４と直結油路１５とに選択的に切り替える切替バルブ１０と、油温が閾値として予め定めた所定温度よりも低い場合に、切替バルブ１０を動作させてオイルの流動先を直結油路１５に切り替える切替制御手段１０，１６とを設ける。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、車両に搭載される変速機やそれに関連する各種装置にオイルを供給するための油圧制御装置であって、特に、無段変速機およびロックアップ機構付きのトルクコンバータを搭載した車両の油圧制御装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
車両に搭載される変速機や、例えばトルクコンバータやデフケースなど各種の動力伝達装置には、制御油圧あるいは潤滑油としてオイルが供給されている。通常、オイルは、その油温が低いほど粘性が大きいので、始動直後や低温時の油温が低い状態では、オイルの粘性が大きくなり、油圧の応答性が低下したり、粘性抵抗による損失が大きくなってしまう。そこで、油温を早期に上昇させて、油圧の応答性を改善し、また損失を低減することを目的とした装置やシステムが開発されている。
【０００３】
上記のような油温の早期昇温を目的とした装置の一例が特許文献１に記載されている。この特許文献１に記載された変速機用オイルポンプの駆動制御装置は、エンジンにて駆動する機械式オイルポンプと、電動機にて駆動する電動式オイルポンプとを油圧源として、コントロールバルブユニットにＡＴＦ（オイル）を供給するものであって、オイルの油温を検出する油温センサと、コントロールバルブユニットの下流に油路を介して連通するＡＴＦウォーマと、電動式オイルポンプをコントロールバルブユニットの上流と下流の油路に対して選択的に連通自在な油路切替ユニットと、油路切替ユニットと電動機とを制御する制御ユニットとを備えている。そして、オイルの油温が低油温判定値以下の場合に、油路切替ユニットを動作させて電動式オイルポンプを下流側の油路に連通させるとともに、電動式オイルポンプを駆動させてオイルをＡＴＦウォーマへ供給するように構成されている。
【０００４】
また、特許文献２には、内燃機関と自動変速機との間に設けられたトルクコンバータと、そのトルクコンバータの係合側油室および解放側油室のオイルの油圧に応じて係合作動させられるロックアップクラッチとが搭載された車両の制御装置に関する発明が記載されている。この特許文献２に記載された装置は、トルクコンバータの係合側油室または解放側油室のいずれか一方にオイルを供給して他方からオイルを排出させるロックアップ切替バルブと、解放側油室からロックアップ切替バルブを通して排出されるオイルの圧力を調整することによりロックアップクラッチのスリップ量を調整するロックアップ制御バルブとを備えている。そして、この特許文献２には、低油温時の走行・停車の際に、ロックアップ切替バルブをＯＮとし、かつロックアップ制御バルブをＯＦＦとする制御を行うことにより、トルクコンバータの油圧回路を遮断し、トルクコンバータで暖められたオイルが、トルクコンバータの外部で冷却されることを防止して、低油温時の走行・停車中におけるオイルの熱損失を低減するようにした構成が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００６−３０７９５０号公報
【特許文献２】特開２０１０−１２７３８０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上記の特許文献１に記載されている装置は、オイルの油温が低い場合に、電動式オイルポンプとＡＴＦウォーマとが下流側の油路を介して直結されるとともに、その電動式オイルポンプが駆動される。そのため、電動オイルポンプから吐出されるオイルが、コントロールバルブユニットを経由することなく、ＡＴＦウォーマへ直接供給されるので、低温時のオイルを早期に昇温することができる、とされている。
【０００７】
しかしながら、上記の特許文献１に記載されているＡＴＦウォーマなどの従来のオイルの昇温手段は、一般にエンジンで発生する熱を熱源としているので、エンジン始動直後の冷間時には、エンジン自体がある程度昇温するまでは昇温手段によるオイルの昇温効果が期待できない場合があった。
【０００８】
また、上記の特許文献２に記載されている装置では、トルクコンバータの内部で発生する熱について着目されている。一般に、トルクコンバータは、ロックアップクラッチが作動しないコンバータ領域においては、ポンプインペラとステータとの間、あるいはタービンランナとステータとの間でオイルの撹拌やせん断が生じるので、その際のオイルの粘性による摩擦によって熱が発生する。そのため、トルクコンバータを含む油圧回路の中では、通常はトルクコンバータで発生する熱量が最も大きくなる。したがって、そのトルクコンバータで発生する熱を利用して冷間時のオイルを昇温させることが考えられる。
【０００９】
しかしながら、例えば図４に示すような従来の構成では、トルクコンバータから排出されるオイルは、例えば無段変速機のベルトおよびプーリやデフケースなどのオイル供給部位およびオイルパンやストレーナなどを経由して、オイルポンプに還流させられる。そのため、トルクコンバータの熱で昇温されたオイルは、それらオイル供給部位やオイルパンを通過する際に放熱して油温が低下してしまう。すなわち、従来の構成は、トルクコンバータで発生する熱を効果的に利用できていなかった。
【００１０】
それに対して、上記の特許文献２に記載されている装置は、トルクコンバータの熱で昇温されたオイルが、トルクコンバータの外部に排出されて放熱してしまうことを抑制するように構成されている。しかしながら、その特許文献２に記載されている装置も、トルクコンバータで発生する熱に着目してはいるものの、そのトルクコンバータの熱を利用して積極的にオイルの昇温を行う構成にはなっておらず、トルクコンバータで発生する熱を有効に利用し、容易にかつ早期にオイルを昇温するには、未だ改良の余地があった。
【００１１】
この発明は上記の技術的課題に着目してなされたものであり、低温時や始動直後の冷間時に、エンジンで発生する熱を熱源とする昇温手段や特別な加熱手段などを用いることなく、トルクコンバータで発生する熱を有効に利用し、容易にかつ早期にオイルを昇温することが可能な車両の油圧制御装置を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記の目的を達成するために、請求項１の発明は、無段変速機と、ロックアップ機構付きトルクコンバータと、それら前記無段変速機および前記ロックアップクラッチならびに前記トルクコンバータに対してオイルを給排するための油圧回路とを備えた車両の油圧制御装置において、前記油圧回路は、オイルポンプから吐出されて前記トルクコンバータに供給されたオイルを前記トルクコンバータから前記無段変速機各部のオイル供給部位へ供給した後に前記オイルポンプへ還流させる通常油路と、前記トルクコンバータに供給された前記オイルを前記トルクコンバータから直接前記オイルポンプへ還流させる直結油路と、前記トルクコンバータから排出される前記オイルの流動先を前記通常油路と前記直結油路とに選択的に切り替える切替バルブとを有し、前記オイルの油温が閾値として予め定めた所定温度よりも低い場合に、前記切替バルブを動作させて前記オイルの流動先を前記直結油路に切り替える切替制御手段を備えていることを特徴とするものである。
【００１３】
また、請求項２の発明は、請求項１の発明において、前記油圧回路が、前記オイルポンプと前記トルクコンバータとの間に設けられて前記ロックアップクラッチの係合・解放を設定するための油圧を制御するロックアップコントロールバルブと、前記オイルポンプと前記ロックアップコントロールバルブとの間に設けられる油温センサとを更に有し、前記切替制御手段が、前記油温センサにより検出した油温を基に前記通常油路と前記直結油路との切り替えを判断する手段を含むことを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１４】
請求項１の発明によれば、オイルの油温が低く粘性が高くなる冷間時には、オイルポンプからトルクコンバータへ供給されたオイルが、トルクコンバータから排出された後に、他のオイル供給部位やオイルパン等を経由することなく、直接オイルポンプへ戻されるようになる。そのため、トルクコンバータの内部で昇温されたオイルが油圧回路を循環する際の放熱による油温の低下を抑制するとともに、トルクコンバータで発生する熱を有効に利用してオイルを昇温させることができ、冷間時のオイルの昇温を容易に促進することができる。その結果、オイルの粘性抵抗による損失を低減することができ、ひいては、車両の燃費を向上させることができる。
【００１５】
また、請求項２の発明によれば、冷間時に直結油路に切り替えられてオイルポンプとトルクコンバータとの間で形成される直結の油圧回路内に、ロックアップコントロールバルブおよび油温センサが設けられる。そのため、トルクコンバータで発生する熱を積極的にかつ効果的に利用して、冷間時のオイルの昇温を行うことができる。その結果、オイルの昇温を促進させることにより、油温をトルクコンバータのロックアップ機構におけるロックアップ許可油温まで早期に上昇させてロックアップ機構によるロックアップ状態の頻度を高めることができ、その点においても、車両の燃費を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】この発明による油圧制御装置の構成を模式的に示す図である。
【図２】無段変速機やトルクコンバータにおけるオイルの粘性抵抗による摩擦損失特性を説明するための模式図である。
【図３】オイルポンプにおけるオイルの粘性抵抗による摩擦損失特性を説明するための模式図である。
【図４】従来の油圧制御装置の構成を模式的に示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
つぎに、この発明を具体例を参照して説明する。図１に、この発明で対象とする車両の油圧制御装置であって、無段変速機およびロックアップ機構付きトルクコンバータを搭載した車両の油圧制御装置の一例が模式的に示してある。この図１に示す油圧制御装置の油圧回路Ｃは、オイルパン１のオイルを、ストレーナ２などを介してオイルポンプ３で吸引し、そのオイルポンプ３で発生させた油圧を、油路４およびその油路４の途中に設けられたロックアップコントロールバルブ５を経由してトルクコンバータ６へ供給するようになっている。すなわち、この油圧回路Ｃは、オイルポンプ３で油圧を発生させて、トルクコンバータ６に対して、制御油圧あるいは潤滑油としてオイルを供給するように構成されている。また、上記のオイルポンプ３とロックアップコントロールバルブ５との間であって、オイルポンプ３の吐出口３ｏ付近に、油路４内を流動するオイルの油温を検出する油温センサ７が設けられている。
【００１８】
なお、上記のトルクコンバータ６は、ロックアップクラッチ８を備えたいわゆるロックアップ機構付きのトルクコンバータであり、ロックアップクラッチ８を係合させることにより、トルクコンバータ６を機械的に直結状態にすることが可能な構成となっている。ロックアップクラッチ８の係合・解放状態は、周知のトルクコンバータのロックアップ機構と同様に、車速やエンジン回転数などの車両の走行状態に応じて油圧により制御される。すなわち、前述のロックアップコントロールバルブ５から給排される制御油圧に基づいて、ロックアップクラッチ８の係合・解放動作が制御されるようになっている。
【００１９】
ロックアップクラッチ８の係合・解放動作を油圧制御する際の油温が低い場合は、オイルの粘性が高くなるので、油圧制御の応答性が低下したり、クラッチの係合・解放動作が適切に行われなくなる可能性がある。そのため、ロックアップクラッチ８の係合・解放動作が、その作動に支障のない所定温度以上の油温の下で行われるようするために、ロックアップ許可油温が設定されている。このロックアップ許可油温は、使用するオイルの性状や装置の構造等が考慮されて、予め適宜設定されている。
【００２０】
また、この油圧回路Ｃは、上記のようにトルクコンバータ６に供給されたオイルを、トルクコンバータ６の内部、すなわちポンプインペラとタービンランナとの間を経由させた後にトルクコンバータ６から排出させ、そしてその排出されたオイルを、トルクコンバータ６の排出部６ｏに連通する油路９および切替バルブ１０ならびに油路１１を介して、ベルト式無段変速機１２各部のオイル供給部位１３へ供給するように構成されている。そして、オイル供給部位１３に供給されたオイルは、油路１４を経由してオイルパン１に戻されるようになっている。したがって、この油圧回路Ｃは、オイルポンプ３から吐出されてトルクコンバータ６に供給されたオイルを、そのトルクコンバータ６から油路９および油路１１を介してオイル供給部位１３に供給した後に、油路１４およびオイルパン１ならびにストレーナ２などを介して、オイルポンプ３へ還流させる構成となっている。
【００２１】
なお、上記のベルト式無段変速機１２に用いられるベルトは、例えば、多数のエレメントとリングとによって構成される押圧式のベルトであってもよく、あるいは、チェーン構造の無段変速機用ベルトであってもよい。
【００２２】
また、上記の切替バルブ１０は、１つの吸入ポート１０ｉと、２つの吐出ポート１０ａ，１０ｂのいずれ一方とを選択的に連通する構成のものであり、この油圧回路Ｃでは、上記のように、吸入ポート１０ｉに油路９が連通され、一方の吐出ポート１０ａに油路１１が連通されている。そして、他方の吐出ポート１０ｂには、油路１５が連通されている。この油路１５は、上記のように、その一端が切替バルブ１０および油路９を介して、トルクコンバータ６の排出部６ｏに連通されるとともに、その他端がオイルポンプ３の吸入口３ｉに連通されている。すなわち、この油路１５は、トルクコンバータ６に供給されたオイルを、そのトルクコンバータ６から直接オイルポンプ３へ還流させるための油路であって、この発明における直結油路として機能するものである。
【００２３】
これに対して、前述の油路１１および油路１４は、通常時に、オイルポンプ３から吐出されてトルクコンバータ６に供給されたオイルを、そのトルクコンバータ６から油路９および油路１１を介してオイル供給部位１３に供給した後に、油路１４およびオイルパン１ならびにストレーナ２などを介して、オイルポンプ３へ還流させるための油路であって、この発明における通常油路として機能するものである。
【００２４】
そして、上記のように構成された油圧回路Ｃ各部の動作を、具体的には、上記のロックアップコントロールバルブ５や切替バルブ１０の動作を、電気的に制御するための電子制御装置（ＥＣＵ）１６が設けられている。この電子制御装置１６は、一例としてマイクロコンピュータを主体として構成され、入力されたデータおよび予め記憶しているデータ等に基づいて所定のプログラムに従って演算を行い、ロックアップコントロールバルブ５や切替バルブ１０を動作させるためのソレノイドバルブなどの動作状態の制御を実行するように構成されている。そして、この電子制御装置１６に対しては、例えば、前述の油温センサ７や各回転部材の回転数を検出する回転数センサ（図示せず）あるいは車速センサ（図示せず）などの検出信号が入力されるようになっている。
【００２５】
したがって、上記の油圧回路Ｃを備えたこの発明における油圧制御装置は、油温センサ７で検出した油温に基づいて、切替バルブ１０の切り替え動作を制御することができる。すなわち、オイルポンプ３から吐出されるオイルの油温に応じて、トルクコンバータ６から排出されるオイルの流動先を、油路１１およびオイル供給部位１３ならびに油路１４と、油路１５とに選択的に切り替えることができる。例えば、前述のロックアップ許可油温やオイルの粘性抵抗による摩擦損失などを考慮して、予め閾値としての基準温度を設定しておくことにより、油圧回路Ｃ内の油温がその基準値よりも低い場合に、切替バルブ１０により、油路９の連通先が油路１５に設定し、もしくは切り替えて、トルクコンバータ６の排出部６ｏとオイルポンプ３の吸入口３ｉとを直結することができる。
【００２６】
例えば、図２，図３に示すように、ベルトやプーリなどのベルト式無段変速機１２におけるオイル供給部位１３やトルクコンバータ６においては、オイルの粘性抵抗による摩擦損失の温度依存性がほとんどないのに対して、オイルポンプ３においては、オイルの粘性抵抗による摩擦損失の温度依存性が大きい。すなわち、オイルポンプ３では、油温が低くオイルの粘性が高くなると、そのオイルの粘性抵抗による摩擦損失も大きくなる。したがって、油温が低くオイルの粘性が高い冷間時に、上記のように、油路１５によってトルクコンバータ６の排出部６ｏとオイルポンプ３の吸入口３ｉとを直結することにより、トルクコンバータ６内部の発熱により暖められたオイルを、オイル供給部位１３やオイルパン１などを流通させることなく、直接オイルポンプ３に還流させることができ、冷間時の油圧回路Ｃのオイルを効率良く昇温することができる。その結果、特にオイルポンプ３におけるオイルの粘性抵抗による損失を、効果的に低減させることができる。
【００２７】
なお、上記のオイル供給部位１３には、図示していないが、油圧回路Ｃとは別の系統からもオイルを供給することができる。例えば、セカンダリレギュレータバルブ（図示せず）により調圧される油圧系統からも、オイル供給部位１３へオイルを供給するように構成することができる。そのため、上記のように冷間時に、トルクコンバータ６から排出されたオイルの流動先が油路１５に切り替えられた場合であっても、オイル供給部位１３には他の系統からオイルが供給されるので、オイルが不足してしまうようなことはない。
【００２８】
以上のように、この発明の油圧制御装置によれば、オイルの油温が低く粘性が高くなる冷間時には、オイルポンプ３からトルクコンバータ６へ供給されたオイルが、トルクコンバータ６から排出された後に、オイル供給部位３やオイルパン１等を経由することなく、直接オイルポンプ３へ還流される。そのため、トルクコンバータ３の内部で昇温されたオイルが、オイル供給部位３やオイルパン１等を流通する際に放熱してその油温が低下してしまうことを防止することができる。したがって、トルクコンバータ３の内部で昇温されたオイルが、油圧回路Ｃを循環する際の放熱による油温の低下を大幅に抑制することができる。そして、トルクコンバータ６で発生する熱を有効に利用してオイルを昇温させることができ、冷間時のオイルの昇温を容易に促進することができる。
【００２９】
また、冷間時に油路１５に切り替えられてオイルポンプ３とトルクコンバータ６との間で形成される直結の油圧回路内に、ロックアップコントロールバルブ５および油温センサ７が設けられている。そのため、トルクコンバータ６で発生する熱を積極的にかつ効果的に利用して、冷間時のオイルの昇温を促進させることができ、それによって油圧回路Ｃ内の油温をトルクコンバータ６のロックアップクラッチ８に対するロックアップ許可油温まで早期に上昇させることができる。その結果、ロックアップクラッチ８を係合させることによるトルクコンバータ６の直結状態の頻度を高めることができ、ひいては、車両の燃費を向上させることができる。
【符号の説明】
【００３０】
３…オイルポンプ、 ５…ロックアップコントロールバルブ、 ６…トルクコンバータ、 ７…油温センサ、 ８…ロックアップクラッチ、 １０…切替バルブ、 １１，１４…油路（通常油路）、 １２…無段変速機、 １３…オイル供給部位、 １５…油路（直結油路）、 １６…電子制御装置（ＥＣＵ）、 Ｃ…油圧回路。
【技術分野】
【０００１】
この発明は、車両に搭載される変速機やそれに関連する各種装置にオイルを供給するための油圧制御装置であって、特に、無段変速機およびロックアップ機構付きのトルクコンバータを搭載した車両の油圧制御装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
車両に搭載される変速機や、例えばトルクコンバータやデフケースなど各種の動力伝達装置には、制御油圧あるいは潤滑油としてオイルが供給されている。通常、オイルは、その油温が低いほど粘性が大きいので、始動直後や低温時の油温が低い状態では、オイルの粘性が大きくなり、油圧の応答性が低下したり、粘性抵抗による損失が大きくなってしまう。そこで、油温を早期に上昇させて、油圧の応答性を改善し、また損失を低減することを目的とした装置やシステムが開発されている。
【０００３】
上記のような油温の早期昇温を目的とした装置の一例が特許文献１に記載されている。この特許文献１に記載された変速機用オイルポンプの駆動制御装置は、エンジンにて駆動する機械式オイルポンプと、電動機にて駆動する電動式オイルポンプとを油圧源として、コントロールバルブユニットにＡＴＦ（オイル）を供給するものであって、オイルの油温を検出する油温センサと、コントロールバルブユニットの下流に油路を介して連通するＡＴＦウォーマと、電動式オイルポンプをコントロールバルブユニットの上流と下流の油路に対して選択的に連通自在な油路切替ユニットと、油路切替ユニットと電動機とを制御する制御ユニットとを備えている。そして、オイルの油温が低油温判定値以下の場合に、油路切替ユニットを動作させて電動式オイルポンプを下流側の油路に連通させるとともに、電動式オイルポンプを駆動させてオイルをＡＴＦウォーマへ供給するように構成されている。
【０００４】
また、特許文献２には、内燃機関と自動変速機との間に設けられたトルクコンバータと、そのトルクコンバータの係合側油室および解放側油室のオイルの油圧に応じて係合作動させられるロックアップクラッチとが搭載された車両の制御装置に関する発明が記載されている。この特許文献２に記載された装置は、トルクコンバータの係合側油室または解放側油室のいずれか一方にオイルを供給して他方からオイルを排出させるロックアップ切替バルブと、解放側油室からロックアップ切替バルブを通して排出されるオイルの圧力を調整することによりロックアップクラッチのスリップ量を調整するロックアップ制御バルブとを備えている。そして、この特許文献２には、低油温時の走行・停車の際に、ロックアップ切替バルブをＯＮとし、かつロックアップ制御バルブをＯＦＦとする制御を行うことにより、トルクコンバータの油圧回路を遮断し、トルクコンバータで暖められたオイルが、トルクコンバータの外部で冷却されることを防止して、低油温時の走行・停車中におけるオイルの熱損失を低減するようにした構成が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００６−３０７９５０号公報
【特許文献２】特開２０１０−１２７３８０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上記の特許文献１に記載されている装置は、オイルの油温が低い場合に、電動式オイルポンプとＡＴＦウォーマとが下流側の油路を介して直結されるとともに、その電動式オイルポンプが駆動される。そのため、電動オイルポンプから吐出されるオイルが、コントロールバルブユニットを経由することなく、ＡＴＦウォーマへ直接供給されるので、低温時のオイルを早期に昇温することができる、とされている。
【０００７】
しかしながら、上記の特許文献１に記載されているＡＴＦウォーマなどの従来のオイルの昇温手段は、一般にエンジンで発生する熱を熱源としているので、エンジン始動直後の冷間時には、エンジン自体がある程度昇温するまでは昇温手段によるオイルの昇温効果が期待できない場合があった。
【０００８】
また、上記の特許文献２に記載されている装置では、トルクコンバータの内部で発生する熱について着目されている。一般に、トルクコンバータは、ロックアップクラッチが作動しないコンバータ領域においては、ポンプインペラとステータとの間、あるいはタービンランナとステータとの間でオイルの撹拌やせん断が生じるので、その際のオイルの粘性による摩擦によって熱が発生する。そのため、トルクコンバータを含む油圧回路の中では、通常はトルクコンバータで発生する熱量が最も大きくなる。したがって、そのトルクコンバータで発生する熱を利用して冷間時のオイルを昇温させることが考えられる。
【０００９】
しかしながら、例えば図４に示すような従来の構成では、トルクコンバータから排出されるオイルは、例えば無段変速機のベルトおよびプーリやデフケースなどのオイル供給部位およびオイルパンやストレーナなどを経由して、オイルポンプに還流させられる。そのため、トルクコンバータの熱で昇温されたオイルは、それらオイル供給部位やオイルパンを通過する際に放熱して油温が低下してしまう。すなわち、従来の構成は、トルクコンバータで発生する熱を効果的に利用できていなかった。
【００１０】
それに対して、上記の特許文献２に記載されている装置は、トルクコンバータの熱で昇温されたオイルが、トルクコンバータの外部に排出されて放熱してしまうことを抑制するように構成されている。しかしながら、その特許文献２に記載されている装置も、トルクコンバータで発生する熱に着目してはいるものの、そのトルクコンバータの熱を利用して積極的にオイルの昇温を行う構成にはなっておらず、トルクコンバータで発生する熱を有効に利用し、容易にかつ早期にオイルを昇温するには、未だ改良の余地があった。
【００１１】
この発明は上記の技術的課題に着目してなされたものであり、低温時や始動直後の冷間時に、エンジンで発生する熱を熱源とする昇温手段や特別な加熱手段などを用いることなく、トルクコンバータで発生する熱を有効に利用し、容易にかつ早期にオイルを昇温することが可能な車両の油圧制御装置を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記の目的を達成するために、請求項１の発明は、無段変速機と、ロックアップ機構付きトルクコンバータと、それら前記無段変速機および前記ロックアップクラッチならびに前記トルクコンバータに対してオイルを給排するための油圧回路とを備えた車両の油圧制御装置において、前記油圧回路は、オイルポンプから吐出されて前記トルクコンバータに供給されたオイルを前記トルクコンバータから前記無段変速機各部のオイル供給部位へ供給した後に前記オイルポンプへ還流させる通常油路と、前記トルクコンバータに供給された前記オイルを前記トルクコンバータから直接前記オイルポンプへ還流させる直結油路と、前記トルクコンバータから排出される前記オイルの流動先を前記通常油路と前記直結油路とに選択的に切り替える切替バルブとを有し、前記オイルの油温が閾値として予め定めた所定温度よりも低い場合に、前記切替バルブを動作させて前記オイルの流動先を前記直結油路に切り替える切替制御手段を備えていることを特徴とするものである。
【００１３】
また、請求項２の発明は、請求項１の発明において、前記油圧回路が、前記オイルポンプと前記トルクコンバータとの間に設けられて前記ロックアップクラッチの係合・解放を設定するための油圧を制御するロックアップコントロールバルブと、前記オイルポンプと前記ロックアップコントロールバルブとの間に設けられる油温センサとを更に有し、前記切替制御手段が、前記油温センサにより検出した油温を基に前記通常油路と前記直結油路との切り替えを判断する手段を含むことを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１４】
請求項１の発明によれば、オイルの油温が低く粘性が高くなる冷間時には、オイルポンプからトルクコンバータへ供給されたオイルが、トルクコンバータから排出された後に、他のオイル供給部位やオイルパン等を経由することなく、直接オイルポンプへ戻されるようになる。そのため、トルクコンバータの内部で昇温されたオイルが油圧回路を循環する際の放熱による油温の低下を抑制するとともに、トルクコンバータで発生する熱を有効に利用してオイルを昇温させることができ、冷間時のオイルの昇温を容易に促進することができる。その結果、オイルの粘性抵抗による損失を低減することができ、ひいては、車両の燃費を向上させることができる。
【００１５】
また、請求項２の発明によれば、冷間時に直結油路に切り替えられてオイルポンプとトルクコンバータとの間で形成される直結の油圧回路内に、ロックアップコントロールバルブおよび油温センサが設けられる。そのため、トルクコンバータで発生する熱を積極的にかつ効果的に利用して、冷間時のオイルの昇温を行うことができる。その結果、オイルの昇温を促進させることにより、油温をトルクコンバータのロックアップ機構におけるロックアップ許可油温まで早期に上昇させてロックアップ機構によるロックアップ状態の頻度を高めることができ、その点においても、車両の燃費を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】この発明による油圧制御装置の構成を模式的に示す図である。
【図２】無段変速機やトルクコンバータにおけるオイルの粘性抵抗による摩擦損失特性を説明するための模式図である。
【図３】オイルポンプにおけるオイルの粘性抵抗による摩擦損失特性を説明するための模式図である。
【図４】従来の油圧制御装置の構成を模式的に示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
つぎに、この発明を具体例を参照して説明する。図１に、この発明で対象とする車両の油圧制御装置であって、無段変速機およびロックアップ機構付きトルクコンバータを搭載した車両の油圧制御装置の一例が模式的に示してある。この図１に示す油圧制御装置の油圧回路Ｃは、オイルパン１のオイルを、ストレーナ２などを介してオイルポンプ３で吸引し、そのオイルポンプ３で発生させた油圧を、油路４およびその油路４の途中に設けられたロックアップコントロールバルブ５を経由してトルクコンバータ６へ供給するようになっている。すなわち、この油圧回路Ｃは、オイルポンプ３で油圧を発生させて、トルクコンバータ６に対して、制御油圧あるいは潤滑油としてオイルを供給するように構成されている。また、上記のオイルポンプ３とロックアップコントロールバルブ５との間であって、オイルポンプ３の吐出口３ｏ付近に、油路４内を流動するオイルの油温を検出する油温センサ７が設けられている。
【００１８】
なお、上記のトルクコンバータ６は、ロックアップクラッチ８を備えたいわゆるロックアップ機構付きのトルクコンバータであり、ロックアップクラッチ８を係合させることにより、トルクコンバータ６を機械的に直結状態にすることが可能な構成となっている。ロックアップクラッチ８の係合・解放状態は、周知のトルクコンバータのロックアップ機構と同様に、車速やエンジン回転数などの車両の走行状態に応じて油圧により制御される。すなわち、前述のロックアップコントロールバルブ５から給排される制御油圧に基づいて、ロックアップクラッチ８の係合・解放動作が制御されるようになっている。
【００１９】
ロックアップクラッチ８の係合・解放動作を油圧制御する際の油温が低い場合は、オイルの粘性が高くなるので、油圧制御の応答性が低下したり、クラッチの係合・解放動作が適切に行われなくなる可能性がある。そのため、ロックアップクラッチ８の係合・解放動作が、その作動に支障のない所定温度以上の油温の下で行われるようするために、ロックアップ許可油温が設定されている。このロックアップ許可油温は、使用するオイルの性状や装置の構造等が考慮されて、予め適宜設定されている。
【００２０】
また、この油圧回路Ｃは、上記のようにトルクコンバータ６に供給されたオイルを、トルクコンバータ６の内部、すなわちポンプインペラとタービンランナとの間を経由させた後にトルクコンバータ６から排出させ、そしてその排出されたオイルを、トルクコンバータ６の排出部６ｏに連通する油路９および切替バルブ１０ならびに油路１１を介して、ベルト式無段変速機１２各部のオイル供給部位１３へ供給するように構成されている。そして、オイル供給部位１３に供給されたオイルは、油路１４を経由してオイルパン１に戻されるようになっている。したがって、この油圧回路Ｃは、オイルポンプ３から吐出されてトルクコンバータ６に供給されたオイルを、そのトルクコンバータ６から油路９および油路１１を介してオイル供給部位１３に供給した後に、油路１４およびオイルパン１ならびにストレーナ２などを介して、オイルポンプ３へ還流させる構成となっている。
【００２１】
なお、上記のベルト式無段変速機１２に用いられるベルトは、例えば、多数のエレメントとリングとによって構成される押圧式のベルトであってもよく、あるいは、チェーン構造の無段変速機用ベルトであってもよい。
【００２２】
また、上記の切替バルブ１０は、１つの吸入ポート１０ｉと、２つの吐出ポート１０ａ，１０ｂのいずれ一方とを選択的に連通する構成のものであり、この油圧回路Ｃでは、上記のように、吸入ポート１０ｉに油路９が連通され、一方の吐出ポート１０ａに油路１１が連通されている。そして、他方の吐出ポート１０ｂには、油路１５が連通されている。この油路１５は、上記のように、その一端が切替バルブ１０および油路９を介して、トルクコンバータ６の排出部６ｏに連通されるとともに、その他端がオイルポンプ３の吸入口３ｉに連通されている。すなわち、この油路１５は、トルクコンバータ６に供給されたオイルを、そのトルクコンバータ６から直接オイルポンプ３へ還流させるための油路であって、この発明における直結油路として機能するものである。
【００２３】
これに対して、前述の油路１１および油路１４は、通常時に、オイルポンプ３から吐出されてトルクコンバータ６に供給されたオイルを、そのトルクコンバータ６から油路９および油路１１を介してオイル供給部位１３に供給した後に、油路１４およびオイルパン１ならびにストレーナ２などを介して、オイルポンプ３へ還流させるための油路であって、この発明における通常油路として機能するものである。
【００２４】
そして、上記のように構成された油圧回路Ｃ各部の動作を、具体的には、上記のロックアップコントロールバルブ５や切替バルブ１０の動作を、電気的に制御するための電子制御装置（ＥＣＵ）１６が設けられている。この電子制御装置１６は、一例としてマイクロコンピュータを主体として構成され、入力されたデータおよび予め記憶しているデータ等に基づいて所定のプログラムに従って演算を行い、ロックアップコントロールバルブ５や切替バルブ１０を動作させるためのソレノイドバルブなどの動作状態の制御を実行するように構成されている。そして、この電子制御装置１６に対しては、例えば、前述の油温センサ７や各回転部材の回転数を検出する回転数センサ（図示せず）あるいは車速センサ（図示せず）などの検出信号が入力されるようになっている。
【００２５】
したがって、上記の油圧回路Ｃを備えたこの発明における油圧制御装置は、油温センサ７で検出した油温に基づいて、切替バルブ１０の切り替え動作を制御することができる。すなわち、オイルポンプ３から吐出されるオイルの油温に応じて、トルクコンバータ６から排出されるオイルの流動先を、油路１１およびオイル供給部位１３ならびに油路１４と、油路１５とに選択的に切り替えることができる。例えば、前述のロックアップ許可油温やオイルの粘性抵抗による摩擦損失などを考慮して、予め閾値としての基準温度を設定しておくことにより、油圧回路Ｃ内の油温がその基準値よりも低い場合に、切替バルブ１０により、油路９の連通先が油路１５に設定し、もしくは切り替えて、トルクコンバータ６の排出部６ｏとオイルポンプ３の吸入口３ｉとを直結することができる。
【００２６】
例えば、図２，図３に示すように、ベルトやプーリなどのベルト式無段変速機１２におけるオイル供給部位１３やトルクコンバータ６においては、オイルの粘性抵抗による摩擦損失の温度依存性がほとんどないのに対して、オイルポンプ３においては、オイルの粘性抵抗による摩擦損失の温度依存性が大きい。すなわち、オイルポンプ３では、油温が低くオイルの粘性が高くなると、そのオイルの粘性抵抗による摩擦損失も大きくなる。したがって、油温が低くオイルの粘性が高い冷間時に、上記のように、油路１５によってトルクコンバータ６の排出部６ｏとオイルポンプ３の吸入口３ｉとを直結することにより、トルクコンバータ６内部の発熱により暖められたオイルを、オイル供給部位１３やオイルパン１などを流通させることなく、直接オイルポンプ３に還流させることができ、冷間時の油圧回路Ｃのオイルを効率良く昇温することができる。その結果、特にオイルポンプ３におけるオイルの粘性抵抗による損失を、効果的に低減させることができる。
【００２７】
なお、上記のオイル供給部位１３には、図示していないが、油圧回路Ｃとは別の系統からもオイルを供給することができる。例えば、セカンダリレギュレータバルブ（図示せず）により調圧される油圧系統からも、オイル供給部位１３へオイルを供給するように構成することができる。そのため、上記のように冷間時に、トルクコンバータ６から排出されたオイルの流動先が油路１５に切り替えられた場合であっても、オイル供給部位１３には他の系統からオイルが供給されるので、オイルが不足してしまうようなことはない。
【００２８】
以上のように、この発明の油圧制御装置によれば、オイルの油温が低く粘性が高くなる冷間時には、オイルポンプ３からトルクコンバータ６へ供給されたオイルが、トルクコンバータ６から排出された後に、オイル供給部位３やオイルパン１等を経由することなく、直接オイルポンプ３へ還流される。そのため、トルクコンバータ３の内部で昇温されたオイルが、オイル供給部位３やオイルパン１等を流通する際に放熱してその油温が低下してしまうことを防止することができる。したがって、トルクコンバータ３の内部で昇温されたオイルが、油圧回路Ｃを循環する際の放熱による油温の低下を大幅に抑制することができる。そして、トルクコンバータ６で発生する熱を有効に利用してオイルを昇温させることができ、冷間時のオイルの昇温を容易に促進することができる。
【００２９】
また、冷間時に油路１５に切り替えられてオイルポンプ３とトルクコンバータ６との間で形成される直結の油圧回路内に、ロックアップコントロールバルブ５および油温センサ７が設けられている。そのため、トルクコンバータ６で発生する熱を積極的にかつ効果的に利用して、冷間時のオイルの昇温を促進させることができ、それによって油圧回路Ｃ内の油温をトルクコンバータ６のロックアップクラッチ８に対するロックアップ許可油温まで早期に上昇させることができる。その結果、ロックアップクラッチ８を係合させることによるトルクコンバータ６の直結状態の頻度を高めることができ、ひいては、車両の燃費を向上させることができる。
【符号の説明】
【００３０】
３…オイルポンプ、 ５…ロックアップコントロールバルブ、 ６…トルクコンバータ、 ７…油温センサ、 ８…ロックアップクラッチ、 １０…切替バルブ、 １１，１４…油路（通常油路）、 １２…無段変速機、 １３…オイル供給部位、 １５…油路（直結油路）、 １６…電子制御装置（ＥＣＵ）、 Ｃ…油圧回路。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
無段変速機と、ロックアップ機構付きトルクコンバータと、それら前記無段変速機および前記ロックアップクラッチならびに前記トルクコンバータに対してオイルを給排するための油圧回路とを備えた車両の油圧制御装置において、
前記油圧回路は、オイルポンプから吐出されて前記トルクコンバータに供給されたオイルを前記トルクコンバータから前記無段変速機各部のオイル供給部位へ供給した後に前記オイルポンプへ還流させる通常油路と、前記トルクコンバータに供給された前記オイルを前記トルクコンバータから直接前記オイルポンプへ還流させる直結油路と、前記トルクコンバータから排出される前記オイルの流動先を前記通常油路と前記直結油路とに選択的に切り替える切替バルブとを有し、
前記オイルの油温が閾値として予め定めた所定温度よりも低い場合に、前記切替バルブを動作させて前記オイルの流動先を前記直結油路に切り替える切替制御手段を備えている
ことを特徴とする車両の油圧制御装置。
【請求項２】
前記油圧回路は、前記オイルポンプと前記トルクコンバータとの間に設けられて前記ロックアップクラッチの係合・解放を設定するための油圧を制御するロックアップコントロールバルブと、前記オイルポンプと前記ロックアップコントロールバルブとの間に設けられる油温センサとを更に有し、
前記切替制御手段は、前記油温センサにより検出した油温を基に前記通常油路と前記直結油路との切り替えを判断する手段を含む
ことを特徴とする請求項１に記載の車両の油圧制御装置。
【請求項１】
無段変速機と、ロックアップ機構付きトルクコンバータと、それら前記無段変速機および前記ロックアップクラッチならびに前記トルクコンバータに対してオイルを給排するための油圧回路とを備えた車両の油圧制御装置において、
前記油圧回路は、オイルポンプから吐出されて前記トルクコンバータに供給されたオイルを前記トルクコンバータから前記無段変速機各部のオイル供給部位へ供給した後に前記オイルポンプへ還流させる通常油路と、前記トルクコンバータに供給された前記オイルを前記トルクコンバータから直接前記オイルポンプへ還流させる直結油路と、前記トルクコンバータから排出される前記オイルの流動先を前記通常油路と前記直結油路とに選択的に切り替える切替バルブとを有し、
前記オイルの油温が閾値として予め定めた所定温度よりも低い場合に、前記切替バルブを動作させて前記オイルの流動先を前記直結油路に切り替える切替制御手段を備えている
ことを特徴とする車両の油圧制御装置。
【請求項２】
前記油圧回路は、前記オイルポンプと前記トルクコンバータとの間に設けられて前記ロックアップクラッチの係合・解放を設定するための油圧を制御するロックアップコントロールバルブと、前記オイルポンプと前記ロックアップコントロールバルブとの間に設けられる油温センサとを更に有し、
前記切替制御手段は、前記油温センサにより検出した油温を基に前記通常油路と前記直結油路との切り替えを判断する手段を含む
ことを特徴とする請求項１に記載の車両の油圧制御装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図２】
【図３】
【図４】
【公開番号】特開２０１２−２１９９７７（Ｐ２０１２−２１９９７７Ａ）
【公開日】平成２４年１１月１２日（２０１２．１１．１２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−８９１３６（Ｐ２０１１−８９１３６）
【出願日】平成２３年４月１３日（２０１１．４．１３）
【出願人】（０００００３２０７）トヨタ自動車株式会社 (59,920)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年１１月１２日（２０１２．１１．１２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年４月１３日（２０１１．４．１３）
【出願人】（０００００３２０７）トヨタ自動車株式会社 (59,920)
【Ｆターム（参考）】
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