JP6337784B2 - 潤滑制御装置 - Google Patents

Description

本発明は、潤滑制御装置に関する。

従来、変速機のオイルの温度を調節する装置がある。例えば、特許文献１には、互いに直列に接続された水冷オイルクーラおよび空冷オイルクーラを具え、車両用自動変速機のオイルポンプ、油圧制御回路および変速機構の潤滑回路を流通して循環する作動油の冷却を行う作動油冷却装置において、作動油温が所定値以下、かつオイルポンプにて生成される作動油ライン圧が所定値以上の場合にのみ、作動油を水冷オイルクーラおよび空冷オイルクーラをバイパスさせてオイルポンプ、油圧制御回路および潤滑回路を循環させるクーラバイパス弁と、作動油温を検知して、当該温度が所要の値に達していない場合に、作動油を空冷オイルクーラのみをバイパスさせてオイルポンプ、油圧制御回路および潤滑回路を循環させるバイパス弁とを設けた車両用自動変速機の作動油冷却装置の技術が開示されている。

特許文献１には、作動油温が低い場合、水冷オイルクーラにおいてエンジン冷却水によって作動油が暖められることとなり、作動油の温度上昇が促進されると記載されている。特許文献１の車両用自動変速機の作動油冷却装置では、オイルクーラを経由する油路と、オイルクーラをバイパスする油路とが潤滑回路よりも上流側で合流する構成となっている。

特開２００２−２６６９９３号公報

特許文献１の構成では、オイルクーラを経由した作動油とオイルクーラをバイパスした作動油が合流して潤滑回路に流れる構成であるため、被潤滑部に供給される作動油の温度が高くなりにくい。従って、フリクションロスを含む変速機の損失が充分に低減しない可能性がある。変速機の損失を低減することについて、更なる改良が望まれている。

本発明の目的は、変速機の損失を低減させることができる潤滑制御装置を提供することである。

本発明の潤滑制御装置は、変速機のオイルを送り出すオイルポンプと、前記オイルポンプによって送り出された前記オイルが流れる油路であって、前記変速機の被潤滑部を経由させてオイルパンに前記オイルを導く潤滑油路と、前記被潤滑部を迂回して前記オイルパンに前記オイルを導く環流油路とに分岐した変速機油路と、前記潤滑油路に配置され、エンジン内を循環する液状媒体と前記オイルとの熱交換を行う熱交換器と、前記変速機油路から前記潤滑油路へ流れる前記オイルの流量を調節する制御バルブと、を備え、前記制御バルブは、前記オイルの温度が前記変速機の暖機完了と判定される閾値である第一温度未満である場合、前記変速機油路から前記潤滑油路へ流れる前記オイルの流量を前記制御バルブによって調節可能な最大流量よりも少なくすることを特徴とする。

上記潤滑制御装置は、オイルの温度が第一温度未満である場合に潤滑油路へ流れるオイルの流量を制御バルブによって調節可能な最大流量よりも少なくすることによって、最大流量のオイルが熱交換器に流される場合よりも、熱交換器から流出するオイルの温度を高温とする。これにより、上記潤滑制御装置は、被潤滑部に供給するオイルの温度上昇を促進し、変速機の損失を低減させることができる。

上記潤滑制御装置において、前記制御バルブは、前記オイルの温度が前記第一温度未満である場合、前記変速機油路から前記潤滑油路へ流れる前記オイルの流量を前記制御バルブによって調節可能な最小流量とすることが好ましい。

上記潤滑制御装置は、被潤滑部に供給するオイルの温度上昇を最大限に促進することができる。

上記潤滑制御装置において、前記制御バルブは、前記熱交換器における熱交換によって前記オイルが得ることのできる最大熱量が所定値以上である場合、前記最大熱量が所定値未満である場合よりも前記変速機油路から前記潤滑油路へ流れる前記オイルの流量を多くすることが好ましい。

上記潤滑制御装置は、利用可能な熱量を有効に利用して変速機の効率を向上させることができる。

上記潤滑制御装置において、前記制御バルブは、前記オイルの温度が前記第一温度よりも低い第二温度未満である場合、前記オイルの温度が前記第二温度以上である場合よりも前記変速機油路から前記潤滑油路へ流れる前記オイルの流量を多くし、前記第二温度は、前記変速機が搭載された車両の燃料消費量を低減させる所定制御が許可される下限温度であることが好ましい。

上記潤滑制御装置は、所定制御の実行が許可されるタイミングを早めることができる。

上記潤滑制御装置において、前記制御バルブは、前記オイルの温度が前記第二温度未満である場合、前記変速機油路から前記潤滑油路へ流れる前記オイルの流量を前記最大流量とすることが好ましい。

上記潤滑制御装置は、所定制御の実行が許可されるタイミングを最大限に早めることができる。

本発明に係る潤滑制御装置の制御バルブは、オイルの温度が変速機の暖機完了と判定される閾値である第一温度未満である場合、変速機油路から潤滑油路へ流れるオイルの流量を制御バルブによって調節可能な最大流量よりも少なくする。本発明に係る潤滑制御装置によれば、変速機の損失を低減させることができるという効果を奏する。

図１は、第１実施形態に係る変速機を示す図である。 図２は、第１実施形態のロックアップクラッチ解放状態におけるオイルの流れを示す図である。 図３は、第１実施形態のロックアップクラッチ係合状態におけるオイルの流れを示す図である。 図４は、第１実施形態に係る潤滑制御装置の概略構成図である。 図５は、オイルの流量と熱交換量との関係を示す図である。 図６は、温度差およびエンジン回転数に応じた係数の変化を示す図である。 図７は、有段式の変速機の各部における損失を示す図である。 図８は、第１実施形態の動作を示すフローチャートである。 図９は、第１実施形態の動作に係るタイムチャートである。 図１０は、第１実施形態の損失トルク低減効果の説明図である。 図１１は、第１実施形態の燃料消費量低減効果の説明図である。 図１２は、第１実施形態の第１変形例に係る動作を示すフローチャートである。 図１３は、第１実施形態の第１変形例に係るバルブ制御マップである。 図１４は、第１実施形態の第１変形例に係るタイムチャートである。 図１５は、無段変速機に係るバルブ制御マップである。 図１６は、第２実施形態に係る潤滑制御装置の概略構成図である。 図１７は、第２実施形態に係る供給油量マップである。 図１８は、第２実施形態の制御バルブの開閉動作に係るタイムチャートである。 図１９は、第２実施形態の第１変形例における制御バルブの開閉動作に係るタイムチャートである。 図２０は、第２実施形態の第２変形例における制御バルブの開閉動作に係るタイムチャートである。 図２１は、油温と動粘度との関係の一例を示す図である。 図２２は、車両の好ましい特性について説明する図である。

以下に、本発明の実施形態に係る潤滑制御装置につき図面を参照しつつ詳細に説明する。なお、この実施形態によりこの発明が限定されるものではない。また、下記の実施形態における構成要素には、当業者が容易に想定できるものあるいは実質的に同一のものが含まれる。

［第１実施形態］
図１から図１１を参照して、第１実施形態について説明する。本実施形態は、潤滑制御装置に関する。図１は、本発明の第１実施形態に係る変速機を示す図である。

図１に示すように、本実施形態の潤滑制御装置１は、オイルポンプ６２と、変速機油路６３と、油温調節回路４と、を含む。潤滑制御装置１は、更に、制御部５０を含んでもよい。図１に示す変速機３は、動力源としてエンジン２（図４参照）を有する車両１００に搭載されている。本実施形態の変速機３は、有段式の自動変速機である。変速機３は、係合装置としてクラッチやブレーキを有している。変速機３は、係合状態とされる係合装置の組み合わせに応じた変速比でエンジン２の回転を駆動輪に伝達する。図１に示すように、変速機３は、潤滑制御装置１と、ＡＴ変速制御部６４と、トルクコンバータ７と、オイルパン６１を含んで構成されている。

変速機３のオイルパン６１には、トランスミッションオイル６が貯留されている。トランスミッションオイル６は、変速機３のオイルであり、変速機３の各部を循環する。オイルポンプ６２は、オイルパン６１に貯留されているトランスミッションオイル６を吸引し、加圧して送り出す。オイルポンプ６２によって送り出されたトランスミッションオイル６は、変速機３内を循環した後にオイルパン６１に戻される。

変速機油路６３は、オイルポンプ６２によって送り出されたトランスミッションオイル６が流れる油路である。変速機油路６３は、吸入油路６３ａ、吐出油路６３ｂ、第一油路６３ｃ、第二油路６３ｄ、第三油路６３ｅ、第四油路６３ｆ、第五油路６３ｇ、係合側供給油路６３ｈ、解放側供給油路６３ｉ、潤滑系油路６３ｊおよび戻し油路６３ｋを有する。

吸入油路６３ａは、オイルパン６１とオイルポンプ６２の吸入ポートとを接続する。吐出油路６３ｂは、オイルポンプ６２の吐出ポートに接続されている。吐出油路６３ｂは、ＡＴ変速制御部６４に接続されている。ＡＴ変速制御部６４は、変速機３の各係合装置に対して供給する油圧を制御する。プライマリレギュレータバルブ６５は、吐出油路６３ｂの油圧を所定のライン圧に調圧する。プライマリレギュレータバルブ６５は、吐出油路６３ｂおよび第一油路６３ｃにそれぞれ接続されている。調圧の結果として余剰となったトランスミッションオイル６は、プライマリレギュレータバルブ６５から第一油路６３ｃに排出される。

第一油路６３ｃにおけるプライマリレギュレータバルブ６５側と反対側の端部には、第二油路６３ｄおよび第三油路６３ｅが接続されている。第三油路６３ｅには、セカンダリレギュレータバルブ６６が配置されている。セカンダリレギュレータバルブ６６は、第一油路６３ｃ、第二油路６３ｄおよび第三油路６３ｅの油圧をライン圧以下の所定の目標圧に調圧する。調圧の結果として余剰となったトランスミッションオイル６は、セカンダリレギュレータバルブ６６から第五油路６３ｇに排出される。第二油路６３ｄにおける下流側には、ロックアップコントロールバルブ６７が配置されている。ロックアップコントロールバルブ６７は、第二油路６３ｄおよび第四油路６３ｆと接続されており、第四油路６３ｆに供給する油圧を制御する。ロックアップコントロールバルブ６７は、第二油路６３ｄの圧力をロックアップクラッチ７ａにおいて必要とされる油圧に調圧して第四油路６３ｆに供給する。

ロックアップリレーバルブ６８は、トルクコンバータ７が有するロックアップクラッチ７ａの解放、係合の切り替えを制御する。ロックアップリレーバルブ６８は、第四油路６３ｆ、第五油路６３ｇ、係合側供給油路６３ｈ、解放側供給油路６３ｉおよび潤滑系油路６３ｊとそれぞれ接続されている。係合側供給油路６３ｈおよび解放側供給油路６３ｉは、トルクコンバータ７への供給油路である。係合側供給油路６３ｈは、ロックアップクラッチ７ａを係合させる向きの油圧を発生させる係合油圧室に接続されている。係合側供給油路６３ｈを介してトルクコンバータ７の係合油圧室に供給される油圧は、ロックアップクラッチ７ａの入力側の摩擦係合要素と出力側の摩擦係合要素を係合させる押圧力を発生させる。係合側供給油路６３ｈを介してトルクコンバータ７に供給される油圧は、例えば、ロックアップピストンを係合方向に押圧してロックアップクラッチ７ａを係合させる。

解放側供給油路６３ｉは、ロックアップクラッチ７ａを解放させる向きの油圧を発生させる解放油圧室に接続されている。解放側供給油路６３ｉを介してトルクコンバータ７の解放油圧室に供給される油圧は、ロックアップクラッチ７ａの入力側の摩擦係合要素と出力側の摩擦係合要素とを離間させる押圧力を発生させる。解放側供給油路６３ｉを介してトルクコンバータ７に供給される油圧は、例えば、ロックアップピストンを解放方向に押圧してロックアップクラッチ７ａを解放させる。

潤滑系油路６３ｊは、トルクコンバータチェックバルブ７０を介して油温調節回路４に接続されている。トルクコンバータチェックバルブ７０は、トルクコンバータ７側から油温調節回路４側へのトランスミッションオイル６の流れを許容し、油温調節回路４側からトルクコンバータ７側へのトランスミッションオイル６の流れを規制する。トルクコンバータチェックバルブ７０は、油温調節回路４側の油圧と比べてトルクコンバータ７側の油圧が所定圧以上高い場合に開弁する。

第五油路６３ｇには、戻し油路６３ｋが接続されている。戻し油路６３ｋは、第五油路６３ｇと吸入油路６３ａとを接続している。戻し油路６３ｋは、オイルポンプ６２によって変速機油路６３を介して圧送されるトランスミッションオイル６のうち、余剰分を吸入油路６３ａに供給する油路である。戻し油路６３ｋには、チェックバルブ７２が配置されている。チェックバルブ７２は、油温調節回路４へトランスミッションオイル６が流れるように、第五油路６３ｇの油圧を調圧する。例えば、チェックバルブ７２の開弁圧は、トルクコンバータチェックバルブ７０の開弁圧よりも高くされる。

制御部５０は、電子制御ユニット等の制御装置であり、変速機３を制御する。制御部５０は、プライマリレギュレータバルブ６５、セカンダリレギュレータバルブ６６、ロックアップコントロールバルブ６７およびロックアップリレーバルブ６８を制御する。また、制御部５０は、ＡＴ変速制御部６４によって変速機３の変速を制御する。制御部５０には、油温センサ５１が接続されている。油温センサ５１は、トランスミッションオイル６の温度を検出する。油温センサ５１は、例えば、吐出油路６３ｂのトランスミッションオイル６の油温を検出する。以下の説明では、トランスミッションオイル６の温度を「Ｔ／Ｍ油温」とも称する。

図２を参照して、ロックアップクラッチ７ａの解放状態におけるトランスミッションオイル６の流れについて説明する。ロックアップクラッチ７ａを解放する場合、制御部５０は、ロックアップリレーバルブ６８に対してロックアップ解放指令を行う。ロックアップリレーバルブ６８は、ロックアップ解放指令に基づき、図２に示すように第四油路６３ｆと解放側供給油路６３ｉを連通し、かつ係合側供給油路６３ｈと潤滑系油路６３ｊを連通する。これにより、図２に示すように、ロックアップコントロールバルブ６７によって調圧されたトランスミッションオイル６は、ロックアップリレーバルブ６８および解放側供給油路６３ｉを介してトルクコンバータ７に流入する。その結果、ロックアップクラッチ７ａは解放する。トルクコンバータ７内のトランスミッションオイル６は、係合側供給油路６３ｈからロックアップリレーバルブ６８を介して潤滑系油路６３ｊに流出する。

制御部５０は、Ｔ／Ｍ油温がロックアップ許可温度未満である場合、ロックアップクラッチ７ａの係合を禁止し、ロックアップクラッチ７ａを解放状態とする。制御部５０は、例えば、油温センサ５１によって検出された温度をロックアップ許可温度と比較して、その比較結果に基づいてロックアップクラッチ７ａの係合を禁止するか許可するかを決定する。

図３を参照して、ロックアップクラッチ７ａの係合状態におけるトランスミッションオイル６の流れについて説明する。制御部５０は、Ｔ／Ｍ油温がロックアップ許可温度以上であると、ロックアップクラッチ７ａの係合を許可する。制御部５０は、ロックアップクラッチ７ａを係合する場合、ロックアップリレーバルブ６８に対してロックアップ係合指令を行う。ロックアップリレーバルブ６８は、ロックアップ係合指令に基づき、第四油路６３ｆと係合側供給油路６３ｈを連通し、かつ第五油路６３ｇと潤滑系油路６３ｊとを連通する。これにより、図３に示すように、ロックアップコントロールバルブ６７によって調圧されたトランスミッションオイル６は、ロックアップリレーバルブ６８および係合側供給油路６３ｈを介してトルクコンバータ７に流入し、ロックアップクラッチ７ａを係合させる。

図４を参照して、油温調節回路４について説明する。図４に示すように、油温調節回路４は、潤滑油路４０と、環流油路４１と、熱交換器４２と、制御バルブ４５を含む。潤滑系油路６３ｊは、トルクコンバータチェックバルブ７０よりも下流側において、潤滑油路４０と環流油路４１とに分岐している。潤滑油路４０は、変速機３の被潤滑部４６にトランスミッションオイル６を導く油路である。潤滑油路４０は、被潤滑部４６を介してオイルパン６１に接続されている。被潤滑部４６に導かれたトランスミッションオイル６は、被潤滑部４６を経由して流れる際に、被潤滑部４６を潤滑し、被潤滑部４６と熱交換してからオイルパン６１へ流入する。つまり、潤滑油路４０は、被潤滑部４６を経由させてオイルパン６１にトランスミッションオイル６を導く油路である。環流油路４１は、熱交換器４２および被潤滑部４６を迂回してオイルパン６１にトランスミッションオイル６を導く油路、言い換えると、オイルパン６１にオイルを環流させる油路である。

熱交換器４２は、潤滑油路４０に配置され、エンジン２内を循環する液状媒体と潤滑油路４０を流れるトランスミッションオイル６との熱交換を行う。熱交換器４２は、潤滑系油路６３ｊと被潤滑部４６との間に介在しており、潤滑系油路６３ｊから被潤滑部４６へ流れるトランスミッションオイル６の温度を調節する。本実施形態の熱交換器４２は、後述するエンジンオイル５とトランスミッションオイル６との熱交換を行う。熱交換器４２は、変速機３の暖機中など、トランスミッションオイル６の温度がエンジンオイル５の温度よりも低温である場合、トランスミッションオイル６の温度を上昇させるオイルウォーマーとして機能する。一方、熱交換器４２は、変速機３の暖機完了後など、トランスミッションオイル６の温度がエンジンオイル５の温度よりも高温である場合、トランスミッションオイル６の温度を低下させるオイルクーラーとして機能する。

被潤滑部４６は、例えば、変速機３のギヤの噛み合い部であり、典型的には、遊星歯車機構のギヤの噛み合い部や、デファレンシャルギヤの噛み合い部である。エンジン２は、エンジン２内を循環する液状媒体として、エンジンオイル５および冷却水９を有している。エンジンオイル５は、エンジンオイルポンプによって送り出されてエンジン２内を循環する。エンジンオイル５は、エンジン２の各部を潤滑および冷却する。冷却水９は、ウォーターポンプによって送り出されてエンジン２内を循環する。また、冷却水９の水温が一定以上の温度となると、冷却水９はラジエータによって冷却される。

熱交換器４２には、第一入口油路４２ａ、第一出口油路４２ｂ、第二入口油路４２ｃおよび第二出口油路４２ｄがそれぞれ接続されている。第一入口油路４２ａは、潤滑油路４０における潤滑系油路６３ｊ側と接続されている。第一出口油路４２ｂは、潤滑油路４０における被潤滑部４６側と接続されている。潤滑系油路６３ｊから潤滑油路４０に流入したトランスミッションオイル６は、第一入口油路４２ａを介して熱交換器４２に流入し、第一出口油路４２ｂを介して熱交換器４２から流出する。熱交換器４２から流出したトランスミッションオイル６は、潤滑油路４０によって被潤滑部４６に導かれる。エンジンオイル５は、第二入口油路４２ｃを介してエンジン２から熱交換器４２に流入し、第二出口油路４２ｄを介して熱交換器４２からエンジン２へ流出する。

バイパス油路４３は、熱交換器４２を迂回させて被潤滑部４６にトランスミッションオイル６を導く油路である。バイパス油路４３は、潤滑油路４０における熱交換器４２よりも潤滑系油路６３ｊ側と被潤滑部４６側とを連通している。バイパス油路４３には、バイパスバルブ４４が配置されている。本実施形態のバイパスバルブ４４は、圧力差に応じて開閉するチェックバルブである。バイパスバルブ４４は、バイパス油路４３における潤滑系油路６３ｊ側の圧力が被潤滑部４６側の圧力よりも所定圧以上高い場合に開弁する。開弁状態のバイパスバルブ４４は、潤滑系油路６３ｊから潤滑油路４０に流入するトランスミッションオイル６の少なくとも一部を、熱交換器４２を迂回して被潤滑部４６へ供給する。一方、閉弁状態のバイパスバルブ４４は、潤滑系油路６３ｊから潤滑油路４０に流入するトランスミッションオイル６の全量を、熱交換器４２を経由して被潤滑部４６へ供給する。

制御バルブ４５は、変速機油路６３から潤滑油路４０へ流れるトランスミッションオイル６の流量を調節する。本実施形態の制御バルブ４５は、環流油路４１に配置されている。本実施形態の制御バルブ４５は、電磁式のアクチュエータを有しており、制御信号に応じて全開状態あるいは全閉状態に切り替わる開閉弁である。以下の説明では、潤滑系油路６３ｊから潤滑油路４０へ流れるトランスミッションオイル６の流量を供給油量Ｖ1［Ｌ／ｍｉｎ］と称し、潤滑系油路６３ｊから環流油路４１へ流れるトランスミッションオイル６の流量を排出油量Ｖ2［Ｌ／ｍｉｎ］と称する。

制御バルブ４５は、全開状態である場合、供給油量Ｖ1の値を制御バルブ４５によって調節可能な最小流量とする。制御バルブ４５は、全閉状態である場合、供給油量Ｖ1の値を制御バルブ４５によって調節可能な最大流量とする。全閉状態にある制御バルブ４５は、排出油量Ｖ2の値を実質的に０として、潤滑系油路６３ｊのトランスミッションオイル６を全て潤滑油路４０に流す。

本実施形態の制御部５０は、トランスミッションオイル６の温度（Ｔ／Ｍ油温）に応じて制御バルブ４５の開閉状態を制御する。

熱交換器４２において交換される熱交換量について説明する。以下の説明では、熱交換器４２の入口側のＴ／Ｍ油温を「入口側油温Ｔin」と称し、熱交換器４２の出口側のＴ／Ｍ油温を「出口側油温Ｔout」と称する。出口側油温Ｔoutは、例えば、下記［数１］によって算出される。

ここで、熱交換量Ｑ(Ｖ1)［Ｗ］は、熱交換器４２においてエンジンオイル５とトランスミッションオイル６との間で交換される単位時間あたりの熱量、密度ρはトランスミッションオイル６の密度、比熱ｃはトランスミッションオイル６の比熱である。

熱交換量Ｑ(Ｖ1)は、供給油量Ｖ1の関数であり、下記［数２］と表すことができる。

ここで、係数αおよびβは、熱交換器４２の形状、熱交換の相手方の流体（本実施形態では、エンジンオイル５）の流量、熱交換する２つの流体の温度差ΔＴ等によって決まる。例えば、図５に示すように、同じ供給油量Ｖ1の値に対して、エンジンオイル５の流量が増加するに従って熱交換器４２における熱交換量Ｑが増加する。つまり、エンジンオイル５の流量の増加に従って係数αが増加する。

図６には、エンジン回転Ｎｅおよび温度差ΔＴと、係数αおよびβとの関係が示されている。図６の横軸は、エンジン油温Ｔengと入口側油温Ｔinとの温度差ΔＴを示し、縦軸は、エンジン回転数Ｎｅを示す。本実施形態の車両１００は、エンジン２の回転によって駆動されるメカオイルポンプによってエンジンオイル５を循環させる。エンジンオイル５の流量はエンジン回転数Ｎｅに略比例するため、縦軸はエンジンオイル５の流量を示しているともいえる。図６に示すように、係数α、βは、エンジンオイル５の流量の増加に応じて増加すると共に、温度差ΔＴの増加に応じて増加する。

本実施形態の熱交換器４２では、供給油量Ｖ1が減少するに従って、通過前後の油温の変化量（Ｔout−Ｔin）が増加する。なお、このような特性は、本実施形態の熱交換器４２に限らず、従来の熱交換器が一般的に有する特性である。

（損失トルクの低減量）
Ｔ／Ｍ油温の上昇による損失トルクの低減量について説明する。被潤滑部４６に対して供給するトランスミッションオイル６の温度Ｔ_LUBの単位上昇量あたりの変速機３の損失トルクＴＱ_lossの減少量は、下記［数３］で表される。以下の説明では、被潤滑部４６に対して供給するトランスミッションオイル６の温度Ｔ_LUBを単に「被潤滑部油温Ｔ_LUB」と称する。

オイルパン６１全体のトランスミッションオイル６の温度（平均温度）Ｔ_V/Bの単位上昇量あたりの変速機３の損失トルクＴＱ_lossの減少量は、下記［数４］で表される。以下の説明では、オイルパン６１全体のトランスミッションオイル６の温度Ｔ_V/Bを単に「オイルパン油温Ｔ_V/B」と称する。

上記［数１］乃至［数４］から、熱交換器４２にトランスミッションオイル６を供給油量Ｖ1で流入させた場合の変速機３の損失トルクＴＱ_lossの減少量の合計ΔＴＱ_lossは、下記［数５］によって表される。以下の説明では、損失トルクＴＱ_lossの減少量の合計ΔＴＱ_lossを「合計損失トルク低減量ΔＴＱ_loss」と称する。

ここで、Ｖ_allは、変速機３が有するトランスミッションオイル６の総量［Ｌ］である。

次に、主として被潤滑部油温Ｔ_LUBに応じて変化する損失トルクおよび主としてオイルパン油温Ｔ_V/Bに応じて変化する損失トルクについて説明する。図７には、本実施形態の有段式の変速機３の各部における損失が示されている。図７において、ＬＰ(40)およびＬＰ(80)は、オイルポンプ６２における損失トルクを示し、ＬＧ(40)およびＬＧ(80)は、被潤滑部４６における損失トルクを示す。各損失トルクにおいて、括弧内の数字は、供給されるトランスミッションオイル６の温度を示す。例えば、損失トルクＬＰ(40)は、オイルパン油温Ｔ_V/Bが４０［℃］である場合のオイルポンプ６２の損失トルクを示し、損失トルクＬＧ(80)は、被潤滑部油温Ｔ_LUBが８０［℃］である場合の被潤滑部４６の損失トルクを示す。図７に示すように、オイルポンプ６２の損失トルクＬＰおよび被潤滑部４６の損失トルクＬＰは、それぞれＴ／Ｍ油温の上昇に応じて低減する。同じ温度のＴ／Ｍ油温の上昇に対して、被潤滑部４６の損失トルクＬＧの低減量ΔＬＧは、オイルポンプ６２の損失トルクＬＧの低減量ΔＬＰよりも大きい。

本実施形態の潤滑制御装置１は、変速機３の暖機中に熱交換器４２への供給油量Ｖ1を低減して被潤滑部油温Ｔ_LUBを上昇させることにより、変速機３の合計損失トルク低減量ΔＴＱ_lossを向上させる。具体的には、制御部５０は、Ｔ／Ｍ油温が第一温度Ｔｏ１未満である場合、制御バルブ４５を全開状態とする。ここで、第一温度Ｔｏ１は、変速機３の暖機完了と判定されるＴ／Ｍ油温の閾値である。制御バルブ４５が全開状態であると、全閉状態である場合と比較して、供給油量Ｖ1が少なくなる。これにより、制御バルブ４５が全開状態であると、全閉状態である場合よりも、入口側油温Ｔinに対する出口側油温Ｔoutの上昇量が大きくなる。従って、制御バルブ４５を全開状態とすることで、被潤滑部油温Ｔ_LUBを早期に上昇させて変速機３の全体的な損失トルク低減量を大きくすることができる。

本実施形態の潤滑制御装置１では、変速機３の暖機中に制御バルブ４５を全開状態とした場合に、制御バルブ４５を全閉状態とするよりも合計損失トルク低減量ΔＴＱ_lossを効果的に向上させるように制御バルブ４５が構成されている。すなわち、Ｔ／Ｍ油温が第一温度Ｔｏ１未満である場合に、制御バルブ４５を全開状態とした場合の合計損失トルク低減量ΔＴＱ_lossの値が制御バルブ４５を全閉状態とした場合の合計損失トルク低減量ΔＴＱ_lossの値よりも大きく、かつ合計損失トルク低減量ΔＴＱ_lossの差が可能な限り大きくなるように、全開状態における制御バルブ４５の流路抵抗が設定されている。

また、本実施形態の制御バルブ４５は、Ｔ／Ｍ油温が第一温度Ｔｏ１よりも低い第二温度Ｔｏ２未満である場合、オイルパン油温Ｔ_V/Bの上昇を被潤滑部油温Ｔ_LUBの上昇よりも優先する。これにより、以下に説明するように、車両１００の燃費を向上させることができる。

第二温度Ｔｏ２は、所定制御が許可される下限のＴ／Ｍ油温である。所定制御は、変速機３が搭載された車両１００の燃料消費量を低減させる省エネルギー制御であり、例えば、減速Ｓ＆Ｓ制御、フリーラン制御、ロックアップ制御、フレックスロックアップ制御等である。減速Ｓ＆Ｓ制御は、制動時などの車両１００の減速時に、自動的にエンジン２を停止させ、かつ所定の条件に基づいて自動的にエンジン２を再始動する制御である。フリーラン制御は、エンジン２と車輪との動力伝達を遮断し、エンジン２を停止した状態で車両１００を走行させる制御である。ロックアップ制御は、車速等に基づいてロックアップクラッチ７ａを係合する制御である。フレックスロックアップ制御は、車速等に基づいてロックアップクラッチ７ａをスリップ係合させる制御である。ロックアップ制御やフレックスロックアップ制御は、エンジン２と車輪との伝達効率を向上させることにより、燃料消費量を低減させる。

所定制御は、Ｔ／Ｍ油温が第二温度Ｔｏ２以上である場合に許可される。例えば、減速Ｓ＆Ｓ制御やフリーラン制御を実行する車両１００では、エンジン２が停止している間の油圧を確保するために、メカオイルポンプに加えて、電動オイルポンプが配置されている。Ｔ／Ｍ油温が低温であると電動オイルポンプの負荷が大きくなるため、Ｔ／Ｍ油温が第二温度Ｔｏ２以上となるまで、減速Ｓ＆Ｓ制御やフリーラン制御は許可されない。なお、第二温度Ｔｏ２は、所定制御のそれぞれの制御によって異なっていてもよい。例えば、フリーラン制御が許可される下限のＴ／Ｍ油温と、ロックアップ制御が許可される下限のＴ／Ｍ油温とは異なる温度であってもよい。

制御部５０は、Ｔ／Ｍ油温が第二温度Ｔｏ２未満である場合、制御バルブ４５を全閉状態とする。制御バルブ４５が全閉状態とされることで、潤滑系油路６３ｊ内のトランスミッションオイル６は、全て潤滑油路４０から熱交換器４２へ流入する。これにより、制御バルブ４５が全開状態である場合と比較して、供給油量Ｖ1が多くなり、エンジンオイル５からトランスミッションオイル６へ与えられる熱量Ｑ［Ｗ］が多くなる。つまり、制御バルブ４５が全閉状態とされることで、制御バルブ４５が全開状態である場合よりも変速機３内の全トランスミッションオイル６の温度上昇が速くなる。よって、所定制御が許可される時期が早まり、車両１００の効率が向上する。

図８および図９を参照して、本実施形態の潤滑制御装置１の動作について説明する。図８に示すフローチャートは、所定の間隔で繰り返し実行される。図９のタイムチャートには、（ａ）油水温、および（ｂ）制御バルブの開閉状態が示されている。（ａ）の欄には、エンジン水温Ｔｗ、エンジン油温Ｔeng、被潤滑部油温Ｔ_LUB、本実施形態のオイルパン油温Ｔ_V/B、および比較用のオイルパン油温Ｔ_V/B0が示されている。比較用のオイルパン油温Ｔ_V/B0は、Ｔ／Ｍ油温が第二温度Ｔｏ２以上となった後も制御バルブ４５を全閉状態とし続けた場合のオイルパン６１の油温の推移を示している。

ステップＳ１０において、制御部５０は、Ｔ／Ｍ油温が第一温度Ｔｏ１未満であるか否かを判定する。判定対象のＴ／Ｍ油温は、例えば、油温センサ５１によって検出されたＴ／Ｍ油温である。図９に示す時間範囲では、Ｔ／Ｍ油温（オイルパン油温Ｔ_V/B）が第一温度Ｔｏ１未満であり、ステップＳ１０で肯定判定がなされる。ステップＳ１０でＴ／Ｍ油温が第一温度Ｔｏ１未満であると肯定判定された場合（ステップＳ１０−Ｙ）にはステップＳ２０に進み、否定判定された場合（ステップＳ１０−Ｎ）はステップＳ４０に進む。

ステップＳ２０において、制御部５０は、Ｔ／Ｍ油温が第二温度Ｔｏ２以上であるか否かを判定する。ステップＳ２０でＴ／Ｍ油温が第二温度Ｔｏ２以上であると判定された場合（ステップＳ２０−Ｙ）にはステップＳ３０に進み、否定判定された場合（ステップＳ２０−Ｎ）にはステップＳ４０に進む。

ステップＳ３０において、制御部５０は、制御バルブ４５を全開状態とする。図９では、時刻ｔ１にＴ／Ｍ油温が第二温度Ｔｏ２に到達して、ステップＳ２０で肯定判定がなされる。従って、制御部５０は、時刻ｔ１に制御バルブ４５に対して、全開状態とする指令を出力する。制御バルブ４５が全開状態となることで、被潤滑部油温Ｔ_LUBの温度上昇が促進される。ステップＳ３０が実行されると、制御プロセスが終了する。

ステップＳ４０において、制御部５０は、制御バルブ４５を全閉状態とする。制御部５０は、制御バルブ４５に対して、全閉状態とする指令を出力する。制御バルブ４５が全閉状態となることで、潤滑系油路６３ｊ内のトランスミッションオイル６は、全て潤滑油路４０に流入する。図９では、時刻ｔ１までの間はＴ／Ｍ油温（オイルパン油温Ｔ_V/B）が第二温度Ｔｏ２未満であり、ステップＳ２０で否定判定がなされる。これにより、時刻ｔ１までの間は制御バルブ４５が全閉状態とされて、オイルパン油温Ｔ_V/Bの上昇が促進される。よって、変速機３全体のＴ／Ｍ油温の上昇速度が速くなり、所定制御の実行開始時期が早まるという利点がある。ステップＳ４０が実行されると、制御プロセスが終了する。

図１０を参照して、本実施形態の潤滑制御装置１が制御バルブ４５を全開状態とすることによる効果について説明する。図１０には、Ｔ／Ｍ油温が第二温度Ｔｏ２以上となった場合に、（ａ）制御バルブ４５が全開状態とされる場合（本実施形態）と、（ｂ）制御バルブ４５が全閉状態とされる場合（比較例）の損失トルクの変化が示されている。なお、損失トルクの変化前後において、相対的に左側の棒グラフには、Ｔ／Ｍ油温が第二温度Ｔｏ２となったとき（図９の時刻ｔ１）における損失トルクの値が示されており、相対的に右側の棒グラフには、Ｔ／Ｍ油温が第二温度Ｔｏ２以上となった後の平均損失トルクの値が示されている。

各棒グラフには、オイルポンプ６２の損失トルクＬＰおよび被潤滑部４６の損失トルクＬＧが示されている。図１０に示すように、本実施形態のようにＴ／Ｍ油温が第二温度Ｔｏ２以上となった場合に制御バルブ４５が全開状態とされることで、全閉状態とされる比較例よりも、Ｔ／Ｍ油温が第二温度Ｔｏ２以上となった後の平均損失トルクが小さくなる。よって、本実施形態の潤滑制御装置１は、所定制御が実行可能となった後の変速機３の損失トルクを低減することができる。

図１１を参照して、本実施形態の潤滑制御装置１が所定制御の開始を早めることによる効果について説明する。図１１には、Ｔ／Ｍ油温が第二温度Ｔｏ２未満である場合に、（ａ）制御バルブ４５が全閉状態とされる場合（本実施形態）と、（ｂ）制御バルブ４５が全開状態とされる場合（比較例）の燃料消費量が示されている。Ｔ／Ｍ油温が第二温度Ｔｏ２以上となった後は、それぞれ制御バルブ４５が全開状態とされる。それぞれの燃料消費量は、ＬＡ４の走行モードで車両１００が走行した場合に消費される量である。図１１に示す実験結果では、本実施形態の制御により、所定制御の開始時期が早められることで約６％の燃費削減効果が確認された。

以上説明したように、本実施形態の潤滑制御装置１の制御バルブ４５は、Ｔ／Ｍ油温が第一温度Ｔｏ１未満である場合（ステップＳ１０−Ｙ）、変速機油路６３から潤滑油路４０へ流れるトランスミッションオイル６の流量を制御バルブ４５によって調節可能な最大流量よりも少なくする（ステップＳ３０）。これにより、被潤滑部４６に供給されるトランスミッションオイル６の温度上昇が促進され、変速機３の損失が低減される。

本実施形態の制御バルブ４５は、Ｔ／Ｍ油温が第一温度Ｔｏ１未満である場合、変速機油路６３から潤滑油路４０へ流れるトランスミッションオイル６の流量を制御バルブ４５によって調節可能な最小流量とする。制御バルブ４５は、全開状態となることによって、供給油量Ｖ1を調節可能な最小流量とする。供給油量Ｖ1が最小流量とされることにより、被潤滑部４６に供給されるトランスミッションオイル６の温度上昇速度が最大となり、変速機３の損失が効果的に低減される。

本実施形態の制御バルブ４５は、Ｔ／Ｍ油温が第一温度Ｔｏ１よりも低い第二温度Ｔｏ２未満である場合（ステップＳ２０−Ｙ）、Ｔ／Ｍ油温が第二温度Ｔｏ２以上である場合（ステップＳ３０）よりも変速機油路６３から潤滑油路４０へ流れるトランスミッションオイル６の流量を多くする（ステップＳ４０）。言い換えると、Ｔ／Ｍ油温が第一温度Ｔｏ１未満であっても、Ｔ／Ｍ油温が上昇して第二温度Ｔｏ２に到達するまでの間は、オイルパン油温Ｔ_V/Bの上昇が被潤滑部油温Ｔ_LUBの上昇よりも優先される。これにより、所定制御の実行が許可されるタイミングが早められ、車両１００の損失低減および燃費の向上が可能となる。

本実施形態の制御バルブ４５は、Ｔ／Ｍ油温が第二温度Ｔｏ２未満である場合、変速機油路６３から潤滑油路４０へ流れるトランスミッションオイル６の流量を制御バルブ４５によって調節可能な最大流量とする。制御バルブ４５は、閉弁することにより、供給油量Ｖ1を最大流量とする。供給油量Ｖ1が最大流量とされることにより、熱交換器４２において交換される熱量Ｑが最大となり、所定制御の開始時期が早められる。

［第１実施形態の第１変形例］
第１実施形態の第１変形例について説明する。図１２は、第１実施形態の第１変形例に係る動作を示すフローチャート、図１３は、第１実施形態の第１変形例に係るバルブ制御マップ、図１４は、第１実施形態の第１変形例に係るタイムチャートである。本変形例において上記第１実施形態と異なる点は、熱交換によってトランスミッションオイル６が得ることのできる最大熱量Ｑmax［Ｗ］に基づいて制御バルブ４５の開閉制御がなされる点である。最大熱量Ｑmaxは、熱交換器４２における熱交換によってトランスミッションオイル６が得ることのできる熱量Ｑの最大値である。言い換えると、最大熱量Ｑmaxは、供給油量Ｖ1を制御バルブ４５によって調節可能な最大流量とした場合に熱交換器４２においてトランスミッションオイル６がエンジンオイル５から得る熱量Ｑである。

図１２に示すフローチャートにおいて、上記第１実施形態のフローチャート（図８）と異なる点は、ステップＳ２０とステップＳ３０との間に、ステップＳ２５が設けられている点である。ステップＳ１０，Ｓ３０，Ｓ４０については、上記第１実施形態と同様である。

本変形例のフローチャートでは、ステップＳ２０で肯定判定がなされた場合（ステップＳ２０−Ｙ）にステップＳ２５に進む。ステップＳ２５において、制御部５０は、温度差ΔＴが閾値ΔＴ１以上であり、かつエンジン回転数Ｎｅが閾値Ｎｅ１以上であるか否かを判定する。ステップＳ２５では、熱交換器４２における熱交換によってトランスミッションオイル６が得ることのできる最大熱量が所定値以上であるか否かが判定される。本実施形態の潤滑制御装置１では、図１３に示すように制御バルブ４５の閉領域および開領域が定められている。図１３において、横軸は温度差ΔＴ、縦軸はエンジン回転数Ｎｅを示す。温度差ΔＴが閾値ΔＴ１以上、かつエンジン回転数Ｎｅが閾値Ｎｅ１以上である領域は、制御バルブ４５を全閉状態とする閉領域である。一方、温度差ΔＴが閾値ΔＴ１未満である領域、およびエンジン回転数Ｎｅが閾値Ｎｅ１未満である領域は、制御バルブ４５を全開状態とする開領域である。

閾値ΔＴ１およびＮｅ１は、最大熱量Ｑmaxが所定値以上となるように定められている。最大熱量Ｑmaxが大きい場合、その熱を最大限に熱交換に利用すれば、オイルパン油温Ｔ_V/Bの上昇量が大きくなる。本変形例の所定値は、制御バルブ４５が全開状態である場合の合計損失トルク低減量ΔＴＱ_lossと全閉状態である場合の合計損失トルク低減量ΔＴＱ_lossとが等しくなる最大熱量Ｑmaxの値に設定されている。最大熱量Ｑmaxが所定値未満である場合、制御バルブ４５を全開状態とした方が、全閉状態とした場合よりも合計損失トルク低減量ΔＴＱ_lossが大きくなり、燃費が向上する。一方、最大熱量Ｑmaxが所定値以上である場合、制御バルブ４５を全閉状態とした場合の合計損失トルク低減量ΔＴＱ_lossが全開状態とした場合の合計損失トルク低減量ΔＴＱ_loss以上となる。

ステップＳ２５で肯定判定された場合（ステップＳ２５−Ｙ）にはステップＳ４０に進み、否定判定された場合（ステップＳ２５−Ｎ）にはステップＳ３０に進む。

本変形例の制御によれば、Ｔ／Ｍ油温が第二温度Ｔｏ２以上でかつ第一温度Ｔｏ１未満である場合に、最大熱量Ｑmaxが所定値未満であるとき（ステップＳ２５−Ｎ）は、ステップＳ３０で制御バルブ４５が全開状態とされる。言い換えると、トランスミッションオイル６が熱交換によって多くの熱量Ｑを得ることができない場合には、その限られたエネルギーが被潤滑部油温Ｔ_LUBを上昇させるため有効利用される。一方、最大熱量Ｑmaxが所定値以上であるとき（ステップＳ２５−Ｙ）は、ステップＳ４０で制御バルブ４５が全閉状態とされる。言い換えると、トランスミッションオイル６が熱交換によって多くの熱量Ｑを得ることができる場合には、オイルパン油温Ｔ_V/Bの上昇が優先される。これにより、変速機３の効率の最大化が図られる。

なお、変速機３の種類によって、所定値が異なる値とされてもよい。例えば、無段変速機（ＣＶＴ：Continuously Variable Transmission）は、有段変速機に比べてギヤの噛み合い部が少ない。このため、無段変速機において被潤滑部油温Ｔ_LUBを上昇させることによる損失低減効果とオイルパン油温Ｔ_V/Bを上昇させることによる損失低減効果との差は、有段変速機における差よりも小さくなると考えられる。そこで、図１５に示すように、変速機３が無段変速機である場合、温度差ΔＴの閾値ΔＴ２は、有段変速機における閾値ΔＴ１よりも小さな値とされる。また、変速機３が無段変速機である場合、エンジン回転数Ｎｅの閾値Ｎｅ２は、有段変速機における閾値Ｎｅ１よりも小さな値とされる。変速機３は、デュアルクラッチ式の自動変速機ＤＣＴ（Dual Clutch Transmission）等であってもよい。変速機３の種類に応じて、温度差ΔＴおよびエンジン回転数Ｎｅの閾値が適宜調整されることが望ましい。

以上説明したように、本変形例の制御バルブ４５は、最大熱量Ｑmaxが所定値以上である（ステップＳ２５−Ｙ）場合、最大熱量Ｑmaxが所定値未満である（ステップＳ２５−Ｎ）場合よりも変速機油路６３から潤滑油路４０へ流れるトランスミッションオイル６の流量を多くする。これにより、変速機３の効率の最大化が可能となる。また、最大熱量Ｑmaxが所定値未満である場合、エンジン油温Ｔengが昇温していない場合がある。こうした場合に制御バルブ４５が変速機油路６３から潤滑油路４０へ流れるトランスミッションオイル６の流量を少なくすることで、エンジン２の暖機を優先して全体の損失を低減することができる。

［第２実施形態］
図１６から図１８を参照して、第２実施形態について説明する。第２実施形態については、上記第１実施形態で説明したものと同様の機能を有する構成要素には同一の符号を付して重複する説明は省略する。図１６は、第２実施形態に係る潤滑制御装置の概略構成図、図１７は、第２実施形態に係る供給油量マップ、図１８は、第２実施形態の制御バルブの開閉動作に係るタイムチャートである。

図１６に示す制御バルブ４７は、弁開度θ［％］を任意の開度に制御可能な流量制御弁である。制御バルブ４７は、弁開度θが大きくなるに従って供給油量Ｖ1を減少させ、排出油量Ｖ2を増加させる。制御バルブ４７は、弁開度θが最大開度となっている全開状態である場合、供給油量Ｖ1の値を制御バルブ４７によって調節可能な最小流量とする。制御バルブ４７は、弁開度θが小さくなるに従って供給油量Ｖ1を増加させ、排出油量Ｖ2を減少させる。制御バルブ４７は、全閉状態である場合、供給油量Ｖ1の値を制御バルブ４７によって調節可能な最大流量とする。全閉状態にある制御バルブ４７は、排出油量Ｖ2の値を実質的に０として、潤滑系油路６３ｊのトランスミッションオイル６を全て潤滑油路４０に流す。

制御バルブ４７は、Ｔ／Ｍ油温が第一温度Ｔｏ１未満、かつ第二温度Ｔｏ２以上である場合、変速機油路６３から潤滑油路４０へ流れるトランスミッションオイル６の流量（供給油量Ｖ1）を制御バルブ４７によって調節可能な最大流量よりも少なくする。本実施形態の制御部５０は、図１７に示す供給油量マップに基づいて、制御バルブ４７の弁開度θを決定する。図１７の供給油量マップにおいて、横軸は温度差ΔＴ、縦軸はエンジン回転数Ｎｅを示す。本実施形態の供給油量マップは、オイルポンプ６２の引き摺り損失や被潤滑部４６の引き摺り損失の特性に基づいて、合計損失トルク低減量ΔＴＱ_lossを最大化するように定められている。図１７に示すように、温度差ΔＴまたはエンジン回転数Ｎｅが増加するに従って、目標とする供給油量Ｖ1が大きな値となる。供給油量マップは、例えば、温度差ΔＴの変化およびエンジン回転数Ｎｅの変化に応じて供給油量Ｖ1が連続的に変化するように定められている。制御部５０は、目標とする供給油量Ｖ1の増加に応じて、制御バルブ４７の弁開度θを小さな開度（全閉側の開度）とする。言い換えると、制御バルブ４７は、最大熱量Ｑmaxが大きな値となるに従って弁開度θを閉じ側の開度として供給油量Ｖ1を増加させる。

本実施形態の供給油量Ｖ1の目標値は、被潤滑部油温Ｔ_LUBの上昇による損失トルクΔＴＱ_lossの低減量（［数５］の右辺第１項）と、オイルパン油温Ｔ_V/Bの上昇による損失トルクΔＴＱ_lossの低減量（［数５］の右辺第２項）とが等しくなるように定められている。図１８には、本実施形態の供給油量マップに基づいて制御された場合の制御バルブ４７の弁開度の推移が示されている。時刻ｔ１までの期間は、Ｔ／Ｍ油温が第二温度Ｔｏ２未満であるため、制御バルブ４７は全閉状態とされる。時刻ｔ１にＴ／Ｍ油温が第二温度Ｔｏ２となると、供給油量マップに基づいて、制御バルブ４７が開弁される。それまで制御バルブ４７が全閉状態とされて熱交換器４２における熱交換量が最大となっており、時刻ｔ１ではエンジン油温ＴengとＴ／Ｍ油温との温度差がそれほど開いていない。言い換えると、時刻ｔ１では温度差ΔＴが小さな値である。このため、時刻ｔ１では制御バルブ４７の弁開度θが大きな開度、例えば最大開度とされる。制御バルブ４７が開弁することで、熱交換器４２において交換される熱量Ｑの値は、最大熱量Ｑmaxよりも小さくなる。従って、時間の経過と共に温度差ΔＴが増加し、弁開度θは閉じ側の開度に変化していく。時刻ｔ２には、供給油量マップに定められた供給油量Ｖ1の目標値が最大流量となり、制御バルブ４７が閉弁される。

［第２実施形態の第１変形例］
第２実施形態の第１変形例について説明する。図１９は、第２実施形態の第１変形例における制御バルブの開閉動作に係るタイムチャートである。第２実施形態の第１変形例において、上記第２実施形態と異なる点は、Ｔ／Ｍ油温が第二温度Ｔｏ２に到達したときに制御バルブ４７の弁開度θを徐々に増加させていく点である。

図１９において、時刻ｔ１にＴ／Ｍ油温が第二温度Ｔｏ２に到達する。制御部５０は、時刻ｔ１において、供給油量マップから決定される制御バルブ４７の目標弁開度θが全開の開度であったとしても、制御バルブ４７に対する弁開度θの指令値を目標弁開度θよりも閉弁側の中間開度θ１とする。制御部５０は、時刻ｔ１以降に弁開度θの指令値を徐々に目標弁開度θに向けて増加させていく。制御部５０は、制御バルブ４７の弁開度θが供給油量マップから決定される目標弁開度θまで増加すると、その後は目標弁開度θを弁開度θの指令値として制御バルブ４７に出力する。

第１変形例の制御バルブ４７に対する開閉制御によれば、所定制御のハンチングを抑制することができる。Ｔ／Ｍ油温が第二温度Ｔｏ２に到達したときに、一気に制御バルブ４７を全開状態にしてしまうと、トランスミッションオイル６の熱が変速機３のケースハウジングなどに奪われて、オイルパン油温Ｔ_V/Bが低下することがある。これにより、Ｔ／Ｍ油温が第二温度Ｔｏ２未満に低下し、所定制御が禁止されてしまうことで制御のハンチングが発生する可能性がある。本変形例の開閉制御によって制御バルブ４７の弁開度θを徐々に増加させていくことにより、所定制御のハンチングを未然に防ぐことが可能となる。

［第２実施形態の第２変形例］
第２実施形態の第２変形例について説明する。図２０は、第２実施形態の第２変形例における制御バルブの開閉動作に係るタイムチャートである。第２実施形態の第２変形例において、上記第２実施形態と異なる点は、制御バルブ４７が開弁しているときに、温度差ΔＴが所定値以上となると制御バルブ４７が閉弁される点である。

時刻ｔ１にＴ／Ｍ油温が第二温度Ｔｏ２以上となって制御バルブ４７が開弁される。制御バルブ４７が開弁していると、制御バルブ４７が閉弁状態である場合よりも熱交換器４２においてエンジンオイル５からトランスミッションオイル６へ与えられる熱量Ｑが小さくなり、温度差ΔＴが拡大する。制御部５０は、温度差ΔＴが所定値以上となると、制御バルブ４７を閉弁する。本変形例では、供給油量マップから決定される弁開度θにかかわらず、温度差ΔＴが所定値以上であると制御バルブ４７を全閉状態とする。例えば、時刻ｔ３に温度差ΔＴが所定値以上となったときに、供給油量マップに基づく弁開度θの目標値が全閉と全開の間の中間開度θ２であったとしても、制御バルブ４７が閉じられる。本変形例の開閉制御は、オイルパン油温Ｔ_V/Bの上昇を促進し、変速機３の暖機を早期に完了させることができる。

［第２実施形態の第３変形例］
第２実施形態の第３変形例について説明する。上記第２実施形態では、第二温度Ｔｏ２以上でかつ第一温度Ｔｏ１未満のＴ／Ｍ油温の範囲において、温度差ΔＴおよびエンジン回転数Ｎｅに応じて弁開度θが可変とされたが、これに代えて、上記の温度範囲における弁開度θが一定値とされてもよい。この場合の弁開度θは全開と全閉との間の中間開度とされてもよく、最大開度とされてもよい。

［上記各実施形態の第１変形例］
上記第１実施形態および第２実施形態の第１変形例について説明する。潤滑制御装置１は、以下に説明する特性を有する車両１００に搭載されることが好ましい。図２１は、油温と動粘度との関係の一例を示す図、図２２は、車両の好ましい特性について説明する図である。エンジンオイル５およびトランスミッションオイル６の動粘度は、油温に応じて変化する。図２１は、Ｔ／Ｍ油温とトランスミッションオイル６の動粘度との関係の一例を示している。動粘度は、Ｔ／Ｍ油温が高温となるに従って低下する。エンジンオイル５の油温と動粘度との関係も同様である。

図２２には、オイル５，６の動粘度と損失トルクとの関係の好ましい一例が示されている。図２２において、横軸は動粘度ν［ｍｍ^２／ｓｅｃ］を示し、縦軸は損失トルクＴＬ［Ｎｍ］を示す。エンジン２の損失トルクＴＬ_ＥＮＧは、エンジンオイル５の動粘度ν_ＥＮＧの値と、エンジン２の損失トルクの大きさとの対応関係を示している。

エンジン２の損失トルクＴＬ_ＥＮＧを示す線は、例えば、エンジントルクの実測値から算出した損失トルクの値を直線近似（１次近似）することで求められた直線である。エンジン２の損失トルクＴＬ_ＥＮＧは、例えば、エンジン２の理論的な出力トルクとエンジン２の実際の出力トルクとの差分トルクである。エンジン２の理論的な出力トルクは、例えば、エンジンオイル５の動粘度の値が０であると仮定した場合のエンジン２の出力トルク、言い換えると、エンジンオイル５の粘性による引き摺り損失等がないとした場合のエンジン２の出力トルクである。

なお、損失トルクＴＬのラインは、所定の温度範囲における実測値（若しくはシミュレーションによる計算値）を近似したものであることが好ましい。所定の温度範囲は、例えば、想定される環境温度の範囲や、常用領域の温度範囲、燃費算出のためのモード走行において定められた温度範囲等である。所定の温度範囲の下限値は、例えば、２５℃や０℃などである。所定の温度範囲の上限値は、例えば、定常温度や暖機完了の閾値の温度であり、一例として８０℃とされてもよい。所定の温度範囲の上限値は、オイル５，６の使用限界温度、例えば１２０℃とされてもよい。

熱交換器４２における熱交換により、エンジンオイル５の温度が低下する（熱交換を行わない場合と比較して温度上昇量が低下する）と、エンジンオイル５の動粘度ν_ＥＮＧが増加する。温度低下に伴う動粘度の増加量Δν_ＥＮＧに応じて、エンジン２の損失トルクの増加量ΔＴＬ_ＥＮＧが決まる。エンジンオイル５の動粘度の単位増加量あたりのエンジン２における損失トルクの増加量の大きさ｜ΔＴＬ_ＥＮＧ／Δν_ＥＮＧ｜は、損失トルクＴＬ_ＥＮＧの傾きγから、Ｔａｎγとして求めることができる。以下の説明では、エンジンオイル５の動粘度の変化に対するエンジン２における損失トルクの変化度合いを「エンジン２の損失トルク感度Ｔａｎγ」とも称する。

変速機３の損失トルクＴＬ_Ｔ／Ｍは、トランスミッションオイル６の動粘度ν_Ｔ／Ｍの値と、変速機３の損失トルクの大きさとの対応関係を示している。変速機３の損失トルクＴＬ_Ｔ／Ｍは、例えば、変速機３の入力トルクと出力トルクとの差分トルクである。変速機３の損失トルクＴＬ_Ｔ／Ｍを示す線は、例えば、変速機３の入力トルクと出力トルクの実測値から算出した損失トルクの値を直線近似することで求められた直線である。

熱交換器４２における熱交換により、トランスミッションオイル６の温度が上昇すると、トランスミッションオイル６の動粘度ν_Ｔ／Ｍが減少する。温度上昇に伴う動粘度の減少量Δν_Ｔ／Ｍに応じて、変速機３の損失トルクの低下量ΔＴＬ_Ｔ／Ｍが決まる。トランスミッションオイル６の動粘度の単位減少量あたりの変速機３における損失トルクの低下量の大きさ｜ΔＴＬ_Ｔ／Ｍ／Δν_Ｔ／Ｍ｜は、損失トルクＴＬ_Ｔ／Ｍの傾きδから、Ｔａｎδとして求めることができる。以下の説明では、トランスミッションオイル６の動粘度の変化に対する変速機３における損失トルクの変化度合いを「変速機３の損失トルク感度Ｔａｎδ」とも称する。

冷間始動時等において、エンジン２が運転している場合、一般的に、エンジン油温がＴ／Ｍ油温よりも速く上昇する。言い換えると、エンジン油温は、Ｔ／Ｍ油温よりも高温となる。従って、暖機時には、熱交換器４２において、エンジンオイル５からトランスミッションオイル６へ熱が与えられる。この熱交換により、熱交換を行わない場合と比べてエンジン油温が低下して、エンジン２の損失トルクは増加する。一方、熱交換を行わない場合よりもＴ／Ｍ油温が上昇して、変速機３の損失トルクは低下する。

ここで、図２２に示す車両特性では、変速機３の損失トルク感度Ｔａｎδは、エンジン２の損失トルク感度Ｔａｎγよりも大きい。従って、熱交換器４２での熱交換によるＴ／Ｍ油温の上昇に伴う動粘度ν_Ｔ／Ｍの減少に応じた変速機３の損失トルクの低下量ΔＴＬ_Ｔ／Ｍの大きさが、熱交換によるエンジン油温の低下に伴う動粘度ν_ＥＮＧの増加に応じたエンジン２の損失トルクの増加量ΔＴＬ_ＥＮＧの大きさよりも大きくなる。その結果、エンジン２の損失トルクＴＬ_ＥＮＧと変速機３の損失トルクＴＬ_Ｔ／Ｍを合わせた総合的な損失トルクＴＬ_ＴＴＬの大きさを低減させることができる。

このような特性を有する車両１００では、熱交換器４２においてトランスミッションオイル６とエンジンオイル５との熱交換を行わせることにより、熱交換がなされない場合と比較して、暖機時に総合的な損失トルクＴＬ_ＴＴＬを低減させることが可能となる。更に、制御バルブ４５，４７によって熱交換器４２側に流れる供給油量Ｖ1を適切に制御することで、総合的な損失トルクＴＬ_ＴＴＬの最小化を図ることができる。

［上記各実施形態の第２変形例］
上記第１実施形態および第２実施形態の第２変形例について説明する。上記第１実施形態において、制御バルブ４５は、温度感応型の切替弁であってもよい。温度感応型の制御バルブ４５として、例えば、形状記憶合金のように温度に応じて自動的に変形するアクチュエータを有するものが挙げられる。

制御バルブ４７は、弁開度θをリニアに変化させることができるものに代えて、段階的に弁開度θを変化させるものであってもよい。段階的に弁開度θを変化させる制御バルブ４７は、例えば、全開および全閉の他に、弁開度θを少なくとも１段階の中間開度に制御できる。

制御バルブ４５，４７は、環流油路４１に代えて、潤滑油路４０に設けられてもよく、潤滑油路４０と環流油路４１との分岐部に設けられてもよい。

上記各実施形態において、熱交換器４２に送られるエンジン２の液状媒体は、エンジンオイル５に代えて冷却水９であってもよい。

上記の各実施形態および各変形例に開示された内容は、適宜組み合わせて実行することができる。

１ 潤滑制御装置
２ エンジン
３ 変速機
４ 油温調節回路
５ エンジンオイル
６ トランスミッションオイル（変速機のオイル）
９ 冷却水
４０ 潤滑油路
４１ 環流油路
４２ 熱交換器
４５，４７ 制御バルブ
４６ 被潤滑部
６１ オイルパン
６２ オイルポンプ
６３ 変速機油路
６３ｊ 潤滑系油路
Ｎｅ エンジン回転数
Ｑmax 最大熱量
Ｔin 入口側油温
Ｔout 出口側油温
Ｖ0 流入油量
Ｖ1 供給油量
Ｖ2 排出油量
ΔＴ 温度差
ΔＴＱ_loss 合計損失トルク低減量
Ｔ_LUB 被潤滑部油温
Ｔ_V/B オイルパン油温

Claims (5)

1. 変速機のオイルを送り出すオイルポンプと、
   前記オイルポンプによって送り出された前記オイルが流れる油路であって、前記変速機の被潤滑部を経由させてオイルパンに前記オイルを導く潤滑油路と、前記被潤滑部を迂回して前記オイルパンに前記オイルを導く環流油路とに分岐した変速機油路と、
   前記潤滑油路に配置され、エンジン内を循環する液状媒体と前記オイルとの熱交換を行う熱交換器と、
   前記変速機油路から前記潤滑油路へ流れる前記オイルの流量を調節する制御バルブと、
   を備え、
   前記制御バルブは、前記オイルの温度が前記変速機の暖機完了と判定される閾値である第一温度未満である場合、前記変速機油路から前記潤滑油路へ流れる前記オイルの流量を前記制御バルブによって調節可能な最大流量よりも少なくし、
   前記制御バルブは、前記熱交換器における熱交換によって前記オイルが得ることのできる最大熱量が所定値以上である場合、前記最大熱量が所定値未満である場合よりも前記変速機油路から前記潤滑油路へ流れる前記オイルの流量を多くする
   ことを特徴とする潤滑制御装置。
2. 変速機のオイルを送り出すオイルポンプと、
   前記オイルポンプによって送り出された前記オイルが流れる油路であって、前記変速機の被潤滑部を経由させてオイルパンに前記オイルを導く潤滑油路と、前記被潤滑部を迂回して前記オイルパンに前記オイルを導く環流油路とに分岐した変速機油路と、
   前記潤滑油路に配置され、エンジン内を循環する液状媒体と前記オイルとの熱交換を行う熱交換器と、
   前記変速機油路から前記潤滑油路へ流れる前記オイルの流量を調節する制御バルブと、
   を備え、
   前記制御バルブは、前記オイルの温度が前記変速機の暖機完了と判定される閾値である第一温度未満である場合、前記変速機油路から前記潤滑油路へ流れる前記オイルの流量を前記制御バルブによって調節可能な最大流量よりも少なくし、
   前記制御バルブは、前記オイルの温度が前記第一温度よりも低い第二温度未満である場合、前記オイルの温度が前記第二温度以上である場合よりも前記変速機油路から前記潤滑油路へ流れる前記オイルの流量を多くし、
   前記第二温度は、前記変速機が搭載された車両の燃料消費量を低減させる所定制御が許可される下限温度である
   ことを特徴とする潤滑制御装置。
3. 前記制御バルブは、前記オイルの温度が前記第一温度よりも低い第二温度未満である場合、前記オイルの温度が前記第二温度以上である場合よりも前記変速機油路から前記潤滑油路へ流れる前記オイルの流量を多くし、
   前記第二温度は、前記変速機が搭載された車両の燃料消費量を低減させる所定制御が許可される下限温度である
   ことを特徴とする請求項１に記載の潤滑制御装置。
4. 前記制御バルブは、前記オイルの温度が前記第二温度未満である場合、前記変速機油路から前記潤滑油路へ流れる前記オイルの流量を前記最大流量とする
   ことを特徴とする請求項２または３に記載の潤滑制御装置。
5. 前記制御バルブは、前記オイルの温度が前記第一温度未満である場合、前記変速機油路から前記潤滑油路へ流れる前記オイルの流量を前記制御バルブによって調節可能な最小流量とする
   ことを特徴とする請求項１乃至４の何れか１項に記載の潤滑制御装置。

Images