JPS61105341A - 油圧式自動変速機のオイルポンプの制御方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は自動車等の車輌に用いられる油圧式自動変速機
のオイルポンプの制御方法に係る。

従来の技術 自動車等の車輌に用いられる油圧式自動変速機は、一般
に、油圧作動式の変速制御装置により変速制御を行われ
、更にオイルを作動流体とする流体式トルクコンバータ
を含んでおり、これらには自動変速機の入力軸と駆動連
結されて内燃機関によって回転駆動されるオイルポンプ
よりオイルが供給されるようになっている。

従来一般に車輌用自動変速機のオイルポンプは常に自動
変速様の入力軸と駆動連結されて常時内燃機関より回転
駆動されるようになっており、このため前記オイルポン
プはスタータモータによる内燃機関の始動時（クランキ
ング時）にも前記内燃機関より回転動力を与えられて回
転作動し、ポンプ作用を行う。

発明が解決しようとする問題点 油圧作動式の自動変速機がその作動のために実際にオイ
ルを必要とするのは内燃機関の始動完了後の通常運転下
であり、油圧作動式自動変速機は内燃機関の始動時には
未だオイルを供給されなくてもよい。これに対し従来の
油圧作動式自動変速機に於ては、オイルポンプは上述の
如くスタータモータによる内燃機関の始動時にも内燃機
関より回転動力を与えられて回転作動してポンプ作用を
行うようになっており、これは、スタータモータの駆動
トルクの一部をオイルポンプの不必要な駆動に費すこと
になり、スタータモータの大型化或いは機関始動性の悪
化を招来する。

上述の如き不具合に鑑み、オイルポンプを内燃機関より
切離して専用の電動機によって駆動することが考えられ
る。電動式のオイルポンプが用いられると、スタータモ
ータの駆動トルクがオイルポンプの駆動に無駄に使用さ
れることがなくなるが、スタータモータの作動と同時に
オイルポンプ駆動用の電動機も定格回転数にて運転され
ると、スタータモータとオイルポンプ駆動用電動機との
共通電源であるバッテリ電源の電圧が異常降下し、スタ
ータモータが正常に作動しなくなってこれにより磯開始
動性が悪化する虞れがある。

本発明は上述の如き問題点を解決する油圧作動式自動変
速機のオイルポンプの制御方法を提供することを目的と
している。

問題点を解決するための手段 上述の如き問題点に鑑み、本発明による油圧作動式自動
変速機のオイルポンプの制御方法は、電動機により駆動
されるオイルポンプを用い、前記電動機の回転数を機関
始動後の通常運転下に於ける値より小さい値に設定する
ことを特徴としている。

オイルポンプ駆動用電動機の回転数を驕開始動後の通常
運転下に於ける値より小さい値に設定するのはスタータ
モータの作動中或いはスタータモータの作動開始時より
スタータモータの作動終了後価かな時間が経過するまで
の間であってよく、この制御はスタータスイッチの作動
に関連して行われればよい。

スタータモータによる内燃機関のクランキングに必要な
時間は内燃機関の始動性能より決まるから、上述の如く
オイルポンプ駆動用電動機の回転数を小さい値に設定す
る期間はスタータスイッチがスタータモータ作動切換位
置に切換えられてから、即ちオン状態になってから前記
内燃機関の始動性能より決まる所定時間が経過するまで
の間であってもよい。スタータモータによる内燃機関の
クランキングに必要な時間は機関始動時の暖機度の影響
を受け、暖機度が低い時ほど長くなるから、オイルポン
プ駆動用電動機の回転数を小さい値に設定する前記所定
時間は機関始動時の暖機度が低い時ほど長く設定されて
よい。

内燃機関はスタータモータによるクランキングを完了し
て燃焼作用を開始すると、その回転数をクランキング時
に比して上昇するから、内燃機関のクランキングの終了
時点は機関回転数より見出されてもよく、この場合には
スタータスイッチがオン状態になってから機関回転数が
所定値にまで上昇するまでオイルポンプ駆動用電動機の
回転数が小さい値に設定されればよい。

スタータモータによる内燃機関のクランキング中である
ことはスタータモータへ供給される電流の変化からも見
出され、従って、オイルポンプ駆動用電動機の回転数を
機関始動後の通常運転下に於ける値より小さい値に設定
するのはスタータモータへ供給する電流が所定値以上で
ある間であってもよい。

オイルポンプ駆動用電ｖＪ機の機関始動時の回転数は零
であっても零に近い小さい値であってもよい。

発明の作用及び効果 本発明によるオイルポンプの制御方法によれば、スター
タモータによる内燃機関の始動時にはオイルポンプ駆動
用電動機の回転数が零を含む小さい値に設定されること
により、スタータモータの作動時に、これの電源である
バッテリ電源の電力がオイルポンプ駆動用電動機の駆動
に無駄に消費されなくなり、これによって前記バッテリ
電源の電圧が異常降下することが回避され、スタータモ
ータに充分な電力が供給されてこれが正常に作動し、機
関始動が良好に行われる。

実施例 以下に添付の図を参照して本発明を実施例について詳細
に説明する。第１図は本発明によるオイルポンプの制御
方法の実施に使用される車輌用自動変速機の一つの実施
例を示している。車輌用自動変速機は、トルクコンバー
タケース１内に流体式トルクコンバーク２を、トランス
ミッションケース３内に補助変速装置としての歯車式変
速装置４を有している。

流体式トルクコンバータ２は、ポンプ羽根車５とタービ
ン羽根車６とステータ羽根車７と直結クラッチ８とを有
する三要素一段二相型の一般的な直結クラッチ付き流体
式トルクコンバータであり、入力部材であるポンプ羽根
車５を内燃機関１００の出力軸１０１に駆動連結され、
出力部材であるタービン羽根車６を歯車式変速装置４の
入力軸９に駆動連結されている。

歯車式変速装置４は遊星歯車式のそれ自身周知のもので
あり、油圧作動式クラッチ及び油圧作動式ブレーキの如
き複数個の油圧作動式摩擦係合装置を有し、これら複数
個の摩擦係合装置が所定の組合せにて係合することによ
り複数個の変速段を選択的に達成するようになっている
。

前記油圧作動式摩擦係合装置に対する油圧の供給と排出
はトランスミツショクケース３に取付けられた油圧−電
気式の変速制御装置１０により行われるようになってい
る。この変速制御装置１０″は周知のものであり、複数
個の油圧作動式の制御弁とンレノイド弁とを有し、これ
ら弁の作動によって前記摩擦係合装置に対する油圧の供
給を制御するようになっている。

トランスミッションケース３のオイルパン部分にはオイ
ルポンプ１１が取付けられており、該オイルポンプは専
用の電動機１２に駆動連結され、該電動機によって駆動
されて変速制ｍ装置１０及び流体式トルクコンバータ２
へ油圧を供給するようになっている。

第２図は本発明によるオイルポンプの制御方法の実施に
使用する制御装置の一つの実施例を詳細に示している。

電動Ｖａ１２の回転数Ｎｐは速度制御装置１３により制
御されるようになっており、また速度制御装置１３は電
子式制御装置３０により制御信号に応じて作動するよう
になっている。

電子式制御装置３０は、マイクロコンピュータを含んで
おり、スロットル開度センサ３１より内燃機関１００の
出力を代表する情報としてスロットル開度に関する情報
を、車速センサ３２より車速に関する情報を、スタータ
スイッチ３３より該スタータスイッチの開閉に関する情
報、即ちスタータモータ１０２の作動に関する情報を各
々与えられ、スロットル開度と車速とに応じて予め定め
られた変速パターンに従って変速制御装置１０へ制御信
号を出力し、またスタータスイッチ３３の開閉に応じて
第３図に示されている如きフローチャートに従って速度
制御装置１３へ出力する制御信号を決定し、その制御信
号を速度制御装置１３へ出力するようになっている。ス
タータモータ１０２とオイルポンプ駆動用電動機１２は
車輌に搭載されたバッテリ電源２０を互いに共通の電源
としている。

第３図はオイルポンプの回転数制御ルーチンである。

最初のステップ１に於ては、スタータスイッチ３３がオ
ン状態であるか否かの判別が行われる。

スタータスイッチ３３がオン状態でない時、即ちスター
タモータ１０２の作動が開始されていない時にはこのス
テップ１が繰返し実行され、これに対しスタータスイッ
チ３３がオン状態である時、即ちスタータモータ１０２
がクランキング作動している時には次のステップ２へ進
む。

ステップ２に於ては、電動機１２の回転数Ｎｐが比較的
小さい回転数ＮＳ或いは零となる制御信号を速度制御装
置１３へ出力することが行われる。

ステップ２の次はステップ３へ進み、ステップ３に於て
は、スタータスイッチ３３がオフ状態になったか否かの
判別が行われる。スタータスイッチ３３がオフ状態でな
い時、即ちスタータモータ１０２によるクランキング中
はこのステップ３が繰返し実行され、これに対しスター
タスイッチ３３がオフ状態である時、即ちスタータモー
タ１０２による内燃機関１００のクランキングが完了し
た時にはステップ４へ進む。

ステップ４に於ては、電動１！１２の回転数Ｎｌ）が通
常運転下に於ける適正回転数（定格回転数）Ｎｎとなる
制御信号を速度制御装置１３へ出力することが行われる
。

上述の如きフローチャートに従って速度制ｍ装置１３に
出力する制御信号の種類が制御されることにより、スタ
ータスイッチ３３がオン状態である時、即ちスタータモ
ータ１０２による内燃機関１００のクランキング中は電
動機１２の回転数Ｎｐが比較的低い回転数ＮＳ或いは零
に設定され、これに従ってスタータモータ１０２による
内燃機関１００のクランキング中はバッテリ電源２０の
電力が電動機１２によって無駄に消費されることが回避
される。これにより機関始動時にバッテリ電源２ｏの電
圧が異常低下することが回避され、スタータモータ１０
２ヘバツテリ電源２０より充分な電力が供給され、該ス
タータモータの定格作動により機関始動が良好に行われ
る。

スタータスイッチ３３がオフ状態になると、即ちスター
タモータ１０２による内燃機関１００のクランキングが
完了すると、電動機１２の回転数Ｎｐは通常運転下に於
ける適正回転数Ｎｎとなり、自動変速機１の作動に必要
な容量のオイルがオイルポンプ１１より吐出されるよう
になる。

第４図は内燃機関１００の始動過程に於ける電動機１２
の回転数の経時的変化を示している。

尚、上述した実施例に於ては、スタータスイッチ３３が
オフ状態になると、電動機１２の回転数Ｎｐが比較的小
さい所定値ＮＳ或いは零より比較的大きい所定値Ｎｎに
急激に増大するようになっているが、この回転数の急激
な変化によるオイルポンプ１１のオイル吐出量の急激な
増大を避ける必要がある場合は、第４図に於て破線で示
されている如く、電動！ｆｉ１２の回転数Ｎｌ）はスタ
ータスイッチ３３がオフ状態になってから所定値Ｎｓ或
いは零より所定値Ｎｎにまで徐々に増大されればよい。

また、スタータスイッチ３３がオフ状態になると同時に
電動機１２の回転数が増大してオイルポンプ１１のオイ
ル吐出量が増大することに対し支障がある場合にはスタ
ータスイッチ３３が閉じられてから比較的価かな所定時
間が経過してから電動機１２の回転数が増大されてもよ
い。

第５図は本発明によるオイルポンプの制御方法の他の一
つの実施例の実施に使用する制御装置の一つの実施例を
詳細に示している。尚、第５図に於て第２図に対応する
部分は第２図に付した符号と同一の符号により示されて
いる。かかる実施例に於ては、制御装置３０にはスター
タスイッチ３３の開閉に関する情報に加えて水温センサ
３４より内燃機関１００の冷却水温度に関する情報が与
えられるようになっており、電子式制御装置３０はこれ
ら情報に応じて第６図に示されている如きフローチャー
トに従って速度制御装置１３へ出力するＩＱ　１於１信
号の種類を決定し、その制御信号を速度制御装＠１３へ
出力するようになっている。

第６図に示されたフローチャートに於て、第３図に示さ
れたフローチャートと異なっているのはステップ３だけ
であり、このステップ３に於ては、スタータスイッチ３
３がオン状態になってから所定時間Ｔが経過したか否か
の判別が行われる。所定時間Ｔが経過していない時には
このステップ３が繰返し実行され、これに対し所定時間
Ｔが経過した俵はステップ４へ進む。

所定時間Ｔはスタータモータ１０２による内燃機関１０
０のクランキングに必要な時間に応じて定められており
、スタータスイッチ３３が閉じられてから所定時間下が
経過した時はスタータモータ１０２による内燃機関１０
０のクランキングが完了している時である。

前記所定時間Ｔは水温センサ３４により検出された内燃
機関１００の始動時の冷却水の温度に応じて例えば第７
図に示されている如き特性に従って設定される。一定出
力のスタータモータによる内燃機関１００のクランキン
グに必要な時間は、多くの場合、内燃機関の冷却水温度
が低い時ほど長くなるから、前記所定時間Ｔは冷却水温
度が低い時ほど長（なっている。この所定時間下は内燃
機関１００の暖機度に応じて定められればよく、これは
内燃機関１００の潤滑油温度に応じて定められてもよい
。

従って、この実施例に於ては、スタータモータ１０２に
よって内燃機関１００のクランキングが開始されてから
機関始動時の冷却水温度によって決まる所定時間が経過
するまで電動１１１２の回転数が低い値或いは零に設定
され、バッテリ電源２０の電力の無駄な消費が回避され
、その電圧の異常低下が防止される。

第８図は本発明によるオイルポンプの制御方法の他の一
つの実施例の実施に使用する制御装置の一つの実施例を
詳細に示している。尚、第８図に　　１於ても第２図に
対応する部分は第２図に付した符号と同一の符号により
示されている。かかる実施例に於ては、電子式制御装置
３０にはスタータスイッチ３３の開閉に関する情報に加
えて回転数センサ３５より内燃機ｐＡ１０ｏの回転数に
関する情報が入力されるようになっており、電子式制御
装置３０はこれら情報に応じて第９図に示されている如
き）ａ−チャートに従りて速度ｆ！ｉｌＪｗＪ装置１３
へ出力する制御信号の種類を決定し、その制御信号を速
度制御装置１３へ出力するようになっている。

第９図に示されたフローチャートに於て第４図に示され
たフローチャートと異なっているところはステップ３だ
けであり、ステップ３に於ては回転数センサ３５により
検出された内燃機関１ＱＯの回転数Ｎｅが予め定められ
た所定値Ｎ　ｅｓｅｔより大きいか否かの判別が行われ
る。所定値Ｎ　ｅｓｅｔは内燃機関１００がクランキン
グ完了後に於て示す回転数であり、これはアイドル回転
数或いはそれより少し小さい回転数であってよい。Ｎｅ
≧Ｎｅ５ｅｔでない時、即ち未だ内燃機関１００のクラ
ンキングが完了していない時にはこのステップ３が繰返
し実行され、これに対しＮｅ≧Ｎ　ｅｓｅｔである時、
即ち内燃機関１００のクランキングが完了した後はステ
ップ４へ進む。

従って、この実施例に於ては、スタータモータ１０２に
よって内燃機関１００のクランキングが開始されてから
機関回転数が所定値に達するまでは電動機１２の回転数
が小さい値或いは零に設定され、バッテリ電源２０の電
圧の異常低下の回避が図られる。

第１０図は本発明によるオイルポンプの制御方法の更に
他の一つの実施例の実施に使用する制御装置の一つの実
施例を詳細に示している。尚、第１０図に於ても第２図
に対応する部分は第２図に付した符号と同一の符号によ
り示されている。

かかる実施例に於ては、電子式制御装置３０にはスター
タ電流センサ３６よりスタータモータ１０２に供給され
た電流に関する情報が与えられ、このスタータ電流より
スタータモータ１０２の作動状態を検出してこれに応じ
て第１１図に示されている如きフローチャートに従って
速度別６１１装置１３へ出力する制御信号の種類を決定
し、その制御信号を速度制御装置１３へ出力するように
なっている。

次に第１１図に示されたフローチャートについて説明す
る。ステップ１に於ては、スタータ電流センサ３６によ
り検出されたスタータ電流Ｉｓが零であるか否かの判別
が行われる。ｒｓ　−ｏである時は未だスタータスイッ
チが閉じられていなくてスタータモータ１０２による内
燃機関１００のクランキングが開始されていない時であ
り、この時にはステップ１が繰返し実行され、これに対
しｒｓ−ｏでない時、即ちスタータモータ１０２のクラ
ンキング作動中はステップ２へ進む。

ステップ２に於ては、電動１１２の回転数Ｎｌ）が比較
的小さい回転数ＮＳ或いは零となる制御信号を速度制御
装置１３へ出力することが行われる。

これにより電動機１２の・回転数は比較的小さい回転数
ＮＳ或いは零になる。

ステップ２の次はステップ３へ進み、ステップ３に於て
は、スタータ電流センサ３６により検出されたスタータ
電流ｉｓが予め定められた所定値ｌ　５ｓｅｔより大き
いか否かの判別が行われる。（Ｓ≧１５ｓｅｔである時
はスタータモータ１０２に未だ比較的大きい電流が流れ
ていて該スタータモータにより内燃機関のクランキング
が行われている時であり、この時にはこのステップ３が
繰返し実行され、Ｉｓ≧ｌ　５ｓｅｔでない時には、即
ちスタータモータ１０２に大きい電流が流れていなくて
内燃機関１００のクランキングが終了した時にはステッ
プ４へ進む。

ステップ４に於ては、電動機１２の回転数ＮＯが通常運
転下に於ける適正回転数Ｎｎとなる制御信号を速度制御
′ａ置１３へ出力することが行われる。

従って、この実施例に於ては、スタータ電流が大きい間
、即ちスタータモータ１０２によって内燃機関１００の
クランキングが行われている間は電動機１２の回転数が
比較的小さい値或いは零に設定され、これによってバッ
テリ電源２ｏの電圧が異常低下することが回避される。

以上に於ては、本発明を特定の実施例について詳細に説
明したが、本発明は、これらに限定されるものではなく
、本発明の範囲内にて種々の実施例が可能であることは
当業者にとって明らかであろう。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明によるオイルポンプの制御方法の実施に
使用される車輌用自動変速機の一般的構造を示す概略断
面図、第２図は本発明による制御方法の一つの実施例の
実施に使用するオイルポンプ及びその制御装置の一つの
実施例を示す概略構成図、第３図は第２図に示された制
御装置を用いて行う本発明によるオイルポンプの制御方
法の実施要領の一例を示すフローチャート、第４図は本
発明によるオイルポンプの制御方法に於けるオイルポン
プ駆動用電動機の回転数の経時的変化を示すグラフ、第
５図は本発明による制御方法の実施に使用する制御装置
の他の一つの実施例の実施に使用する制ｍ装置の一つの
実施例を示す概略構成図、第６図は第５図に示された制
御装置を用いて行う本発明によるオイルポンプの制御方
法の実施要領の一例を示すフローチャート、第７図は第
６図に示されたフローチャートに従って行われる本発明
によるオイルポンプの制御方法に於ける冷却水温度と所
定時間との関係を示すグラフ、第８図は本発明によるオ
イルポンプの制御方法の他の一つの実施例の実施に使用
する制ｍ＋装置の一つの実施例を示す概略構成図、第９
図は第８図に示された制御装置を用いて行う本発明によ
るオイルポンプの制御方法の実施要領の一例を示すフロ
ーチャート、第１０図は本発明によるオイルポンプの制
御方法の更に他の一つの実施例の実施に使用する制（ａ
ｌｌ装置の一つの実施例を示す概略構成図、第１１図は
第１０図に示された制′ａ装置を用いて行う本発明によ
るオイルポンプの制御方法の実施要領の一例を示すフロ
ーチャートである。 １・・・トルクコンバータケース、２・・・流体式トル
クコンバータ、３・・・トランスミッションケース。 ４・・・歯車式変速装置、５・・・ポンプ羽根車、６・
・・タービン羽根車、７・・・ステータ羽根車、８・・
・直結クラッチ、９・・・入力軸、１０・・・変速制御
装置、１１・・・第１′ルボンブ、１２・・・電動機、
１３・・・速度制御＠置、２０・・・バッテリ電源、３
１・・・スロットル開度センサ、３２・・・車速センサ
、３３・・・スタータスイッチ、３４・・・水温センサ
、３５・・・回転数センサ。 ３６・・・スタータ電流センサ、１００・・・内燃機関
。 １０１・・・出力軸、１０２・・・スタータモータ特　
許　出　願　人　　トヨタ自動車株式会社代　　　理　
　　人　　弁理士　　明石　昌毅「つ 蛛 Ｃφ 第９図 第１１図

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. （１）油圧式自動変速機のオイルポンプの制御方法に於
   て、電動機により駆動されるオイルポンプを用い、内燃
   機関の始動時には前記電動機の回転数を機関始動後の通
   常運転下に於ける値より小さい値に設定することを特徴
   とするオイルポンプの制御方法。
2. （２）特許請求の範囲第１項のオイルポンプの制御方法
   に於て、前記電動機の回転数を機関始動後の通常運転下
   に於ける値より小さい値に設定するのは前記内燃機関の
   スタータスイッチがスタータモータ作動切換にある間で
   あることを特徴とするオイルポンプの制御方法。
3. （３）特許請求の範囲第１項のオイルポンプの制御方法
   に於て、前記電動機の回転数を機関始動後の通常運転下
   に於ける値より小さい値に設定するのは前記内燃機関の
   スタータスイッチの切換位置がスタータモータ作動切換
   位置になった時より所定時間が経過するまでの間である
   ことを特徴とするオイルポンプの制御方法。
4. （４）特許請求の範囲第３項のオイルポンプの制御方法
   に於て、前記所定時間は前記内燃機関の暖機度が低い時
   ほど長いことを特徴とするオイルポンプの制御方法。
5. （５）特許請求の範囲第１項のオイルポンプの制御方法
   に於て、前記電動機の回転数を機関始動後の通常運転下
   に於ける値より小さい値に設定するのは前記内燃機関の
   スタータスイッチの切換位置がスタータモータ作動切換
   位置になった時より前記内燃機関の回転数が所定値にま
   で上昇するまでの間であることを特徴とするオイルポン
   プの制御方法。
6. （６）特許請求の範囲第１項のオイルポンプの制御方法
   に於て、前記電動機の回転数を機関始動後の通常運転下
   に於ける値より小さい値に設定するのは前記内燃機関の
   スタータモータを流れる電流が所定値以上である間であ
   ることを特徴とするオイルポンプの制御方法。
7. （７）特許請求の範囲第１項乃至第６項のいずれかのオ
   イルポンプの制御方法に於て、前記電動機の回転数の前
   記小さい値は零であることを特徴とするオイルポンプの
   制御方法。