JP2002070997A

JP2002070997A - 変速機の早期暖機装置

Info

Publication number: JP2002070997A
Application number: JP2000265403A
Authority: JP
Inventors: Atsushi Tabata; 淳田端
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2000-09-01
Filing date: 2000-09-01
Publication date: 2002-03-08

Abstract

(57)【要約】【課題】車両用駆動装置の変速機を、蓄えていた高温
の変速機用流体により早期暖機する装置において、適切
なタイミングで高温の流体を蓄える。【解決手段】車両の走行終了を判断し、この時点で変
速機用流体の貯蓄を行う。変速機が駐車状態（Ｐポジシ
ョン）に制御され、（Ｓ２０２）、ＩＧオフとなると
（Ｓ２０４）、補助ポンプにより変速機用流体が蓄熱タ
ンクに送られる。ＰポジションとＩＧオフにより、車両
の走行が終了したことを判断する。以後車両が走行しな
ければ、これ以上、変速機用流体の温度が上昇すること
はなく、このとき蓄熱を行うのが効果的である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、車両用駆動装置の
変速機を早期に暖機する装置に関し、特に車両の状態に
応じた暖機あるいは蓄熱動作を行うための制御に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】多くの車両用駆動装置は、原動機の回転
速度を適切な回転速度に変換し、車両を駆動するのに適
した回転速度とする変速機を含んでいる。変速機は歯車
などの動力伝達機構を含み、これらの潤滑を行うための
流体が変速機内部に入っている。この潤滑用の流体は、
低温時には、その粘度が高いために、変速機内の運動部
分の抵抗となり、車両用駆動装置の摩擦損失を増加させ
る。したがって、早期に変速機の暖機を行うことにより
駆動装置の効率を改善することができる。

【０００３】また、前記変速機の一つとして、トルクコ
ンバータと歯車変速機を組み合わせた自動変速機が知ら
れている。この自動変速機においては、トルクコンバー
タ内で動力伝達を行う作動流体、歯車変速機において変
速段を選択するためのクラッチやブレーキの動作の制御
を行う作動流体、さらに前記潤滑用の流体は、共用され
ている。前記クラッチ、ブレーキなどの動作の応答性、
これらに用いられる摩擦材などの特性なども流体が低温
時においては、所定の特性を得ることができないという
問題があった。

【０００４】このように、変速機を早期に暖機を行うこ
とが効率上、望ましい。特に、自動変速機においては、
トルクコンバータの作動流体、クラッチ等の作動流体、
潤滑用流体が共用されており、この多量の流体を早期に
常用温度へと暖めることが望まれていた。このために、
例えば特開平８−２４６８７３号公報においては、前回
内燃機関を運転したときに、その暖まった冷却水を貯蓄
しておき、始動時にこの冷却水によって、自動変速機の
作動流体を暖める装置が開示されている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】前述の公報において
は、内燃機関の冷却水により変速機用流体を暖め、これ
により変速機を暖機するという間接的な方法が採られて
いた。しかし、間接的であるために効率が悪いという問
題があった。

【０００６】さらに、蓄熱を行う時期、蓄熱する熱量に
関し、好適なものとする必要があった。

【０００７】本発明は、前述の問題点を解決するために
なされたものであり、変速機の暖機を早期に、かつ効率
よく行うことを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】前述の課題を解決するた
めに、本発明にかかる変速機の早期暖機装置は、駆動装
置の始動時など変速機の温度が低いときに、あらかじめ
高温の変速機用流体を蓄えて、貯蓄していた熱を放出し
て変速機を早期に暖機する。特に、高温の変速機用流体
を蓄えておく場合は、車両が走行を終了したと考えられ
る時点で、変速機用流体の貯蓄を行う。車両がこれから
走行しない場合には、この後変速機用流体の温度が大き
く上昇することはないと考えられる。したがって、この
とき、つまり走行終了直後に変速機用流体を蓄えておく
ことにより、効率よく高い温度の流体を貯蓄することが
できる。また、変速機内の流体の温度と、蓄熱手段内の
流体の温度を比較して、変速機内の温度が高い場合にの
み、蓄熱手段内の流体を入れ替えるようにすることもで
きる。

【０００９】車両の走行終了状態は、例えば、車両のイ
グニッションスイッチがオフとなったこと、変速機が駐
車状態に対応した状態に操作されたこと、駐車ブレーキ
が使用されたことなどをもって判断することができる。
また、これらを複数組み合わせ、組み合わせたいずれの
条件も成立した場合に走行終了状態を判断することもで
きる。

【００１０】さらにまた、変速機から蓄熱手段へ変速機
用流体を送る流体供給手段は、二つの流体供給手段を有
し、第１流体供給手段は車両の駆動装置の原動機により
駆動され、第２流体供給手段は、原動機とは別個に設け
られた電動機により駆動される。原動機が停止した後
は、第２流体供給手段により、変速機流体を送ることが
できる。

【００１１】さらにまた、原動機が内燃機関と電動機を
含むものであれば、内燃機関の停止後は、電動機によっ
て流体供給手段を駆動する。

【００１２】変速機用流体を蓄熱手段へ送るだけで、内
燃機関を駆動するのは効率が悪い。このため、運転者が
イグニッションスイッチをオフにするなどして、内燃機
関の停止を要求した場合は、直ちに停止し、燃料の消費
を抑えるようにする。

【００１３】また、本発明にかかる他の変速機の早期暖
機装置は、蓄熱材と変速機用流体の間で熱の授受を行
い、蓄熱し、また駆動装置の始動時に放熱して早期暖機
を行う装置である。そして、イグニッションスイッチが
オフとなったときに、変速機用流体を蓄熱材へ送ること
を終了する。

【００１４】また、本発明にかかる他の変速機の早期暖
機装置は、駆動装置の始動時など変速機の温度が低いと
きに、あらかじめ高温の変速機用流体を蓄えて、貯蓄し
ていた熱を放出して変速機を早期に暖機する。さらに、
蓄えられた変速機用流体を加熱する加熱手段を有し、蓄
えられている変速機用流体が比較的低い温度である場
合、前記加熱手段により加熱を行う。加熱はイグニッシ
ョンスイッチがオフになってから、所定の期間行われ
る。イグニッションスイッチがオフとなり原動機が停止
した後は、変速機用流体の温度はこれ以上上昇しないと
考えられるから、この時点で、要求される熱量に対する
不足分を補うようにすれば、無駄を少なくすることがで
きる。

【００１５】さらにまた、外気温度を考慮し、加熱量を
変更することができる。例えば、外気温度が高く、次回
始動時においても早期暖機を行う必要がないと考えられ
る場合は、加熱量を抑える、または加熱をしないように
する。

【００１６】さらにまた、早期暖機を行う際に加熱をし
て、暖機を促進することも可能である。この場合、変速
機内の温度と蓄熱された流体の温度に基づき加熱量を定
めることができる。

【００１７】これらにより、適切な加熱が行われ、加熱
のために消費されるエネルギが無駄に消費されることを
防止する。

【００１８】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態（以下
実施形態という）を、図面に従って説明する。図１に
は、本実施形態にかかる車両用駆動装置１０の概略構成
が示されている。本車両用駆動装置は、原動機として液
冷の内燃機関１２と回転電機１４とを有している。内燃
機関１２と回転電機１４の動力軸は、クラッチ１６によ
り接続、切断可能となっている。回転電機１４は、運転
者の要求する出力が低いとき、すなわちアクセルの操作
量が少ないときや、内燃機関の効率が悪い低速走行時な
ど、不図示のバッテリから電力が供給されて、電動機と
して機能し、車両を駆動する。また、回転電機１４は、
車両制動時やバッテリの蓄電量が低下したとき、車両の
慣性または内燃機関１２によって駆動され、発電機とし
て機能し、バッテリへの充電を行う。クラッチ１６は、
例えば、回転電機１４のみで車両を駆動している際に切
断状態とされ、内燃機関１２のポンプ損失、摩擦損失な
どの発生を抑える。

【００１９】内燃機関１２または回転電機１４の出力
は、自動変速機１８に送られる。自動変速機１８は、流
体伝動機構、変速機構、制御機構を含む。本実施形態に
おいて、流体伝動機構はトルクコンバータ２０であり、
好適には直結機能を有するものである。また、変速機構
は、複数の遊星歯車機構を含む歯車変速機部２２であ
り、この歯車変速機部２２は、また各遊星歯車機構の各
要素の動きを拘束するクラッチ、ブレーキを含む。これ
らのクラッチおよびブレーキは、制御機構としての流体
圧制御部２４からの作動流体の選択的供給によって制御
される。歯車変速機部２２の出力は、推進軸２６により
駆動輪に向けて伝達される。前述のトルクコンバータ２
０の直結機能は、トルクコンバータの入出力を、流体を
介さずに機械的に結合する直結クラッチを設けることに
より達成される。

【００２０】内燃機関１２の動力軸には、さらに伝動機
構２８を介して補機回転電機３０が結合されている。伝
動機構２８は、ベルト、チェーンなどの無端可撓部材ま
たは歯車列などとすることができる。補機回転電機３０
は、内燃機関１２の運転時は発電機と機能し、内燃機関
補機や車両の電装品などに電力を供給する補機バッテリ
（不図示）に充電を行い、また前記電装品などに直接電
力を供給する。また、補機回転電機３０は、内燃機関１
２の始動の際には、補機バッテリからの電力を受け電動
機として機能する。

【００２１】内燃機関１２の冷却液は、内燃機関１２と
ラジエータ３２およびこれらを結ぶ冷却液配管３４によ
り形成され冷却回路内を流れる。内燃機関１２で発生す
る熱は、冷却液によりラジエータ３２へ運ばれ、ここか
ら大気中に放散される。

【００２２】自動変速機１８においては、この変速機１
８全体の潤滑流体、トルクコンバータ２０の動力伝達を
媒介する作動流体および歯車変速機部２２内のクラッ
チ、ブレーキを動作させる作動流体は、共通の流体が用
いられている。以下、この流体をＡＴＦ（Automatic Tr
ansmission Fluid）と記す。ＡＴＦは、歯車変速機部２
２に内蔵されたオイルポンプ３６により、流体圧制御部
２４を介して自動変速機１８の各部に供給される。ま
た、ＡＴＦの一部は、ＡＴＦ配管３８により、ラジエー
タ３２に送られ、ここで冷却液との間で熱交換が行わ
れ、再び自動変速機１８のオイルパン内に戻ってくる。
この回路を、以下主回路と記す。冷却液はほぼ９０℃に
管理されており、ＡＴＦが過熱した場合は、ラジエータ
３２内でＡＴＦが冷却される。また、内燃機関１２が先
に暖機された場合には、冷却液によりラジエータ３２内
でＡＴＦの加熱が行われる。

【００２３】オイルポンプ３６は、トルクコンバータ２
０のポンプ側、すなわち内燃機関１２または回転電機１
４により駆動されている。したがって、車両用駆動装置
１０が停止しているとき、または回転電機１４のみで走
行中であって車両が極低速または停止しているときな
ど、オイルポンプ３６の吐出量が十分確保できない場合
がある。このような場合のために、本車両用駆動装置１
０においては、電動式の補助ポンプ４０を備えている。
補助ポンプ４０の動作は、後述する制御部が車両の走行
状態に応じて制御を行う。オイルポンプ３６と補助ポン
プ４０の供給源の切り換えは、切り換え用チェックボー
ル機構４１にて達成される。図２に示すようにオイルポ
ンプ３６と補助ポンプ４０の吐出側は、切り換え用チェ
ックボール機構４１に接続されている。一方のポンプか
らＡＴＦの供給があると、その圧力によりチェックボー
ルが他方の供給孔をふさぐように動作し、これによって
供給源が切り換わる。切り換え用チェックボール機構４
１を通過したＡＴＦは、前述の流体圧制御部２４に送ら
れる。

【００２４】ＡＴＦ配管３８の途中に、ラジエータ３２
を迂回するようにバイパス配管４２が設けられ、このバ
イパス配管４２には、蓄熱タンク４４が設けられてい
る。また、蓄熱タンク４４にはヒータ４６が併設されて
おり、必要な場合には、バッテリからの電力によってＡ
ＴＦを加熱することができる。このバイパス配管４２と
蓄熱タンク４４から構成されるＡＴＦの回路を、以下バ
イパス回路と記す。ＡＴＦの主回路とバイパス回路の切
換は、切り換え弁４８，５０により行われる。蓄熱タン
ク４４には、車両用駆動装置１０が運転している際に、
高温になったＡＴＦが蓄えられる。そして、次回の車両
用駆動装置１０の始動時に、高温に維持されたＡＴＦを
放出して、自動変速機１８の暖機を早める。また、蓄え
られた熱量が不足する場合は、ヒータ４６により加熱す
ることができる。

【００２５】車両用駆動装置１０の運転状態を含む車両
の走行状態は、車両各部に設けられた各種センサの出力
信号および制御部５２の演算により検出される。車両の
走行速度は、推進軸２６や車輪などに設けられた車速セ
ンサ５４の出力信号に基づき制御部５２により算出され
る。自動変速機１８内温度を代表するＡＴＦの温度は、
流体圧制御部２４に設けられた変速機温度センサ５６の
出力信号に基づき制御部５２により算出される。また、
蓄熱タンク４４内のＡＴＦの温度は、ここに設けられた
タンク温度センサ５８の出力信号に基づき制御部５２に
より算出される。

【００２６】また、シフトレバーなどにより選択された
自動変速機１８の制御レンジおよび制御モードを検出す
るシフト位置センサ６０からの出力信号も制御部５２に
入力する。自動変速機１８の制御レンジは、例えば、前
進の各変速段から適切な段が自動的に選択されるＤポジ
ション、限定された変速段から適切なものが選択される
２ポジション、Ｌポジションなどがある。また、歯車変
速機部２２を動力を伝達しない中立状態とするＮポジシ
ョン、後退を選択するＲポジション、歯車変速機部２２
の出力側を機械的にロックし、車両が動かないようにす
るＰポジションがある。さらに、本装置においては、運
転者が変速段を選択できる手動変速モードを備えてい
る。このモードは、例えばステアリングに設けられたシ
フトアップスイッチ、シフトダウンスイッチを運転者が
操作することにより、変速段を各々高い側、低い側に１
段変えて、シフト操作を行うものである。

【００２７】また、車両が置かれた環境の温度、いわゆ
る外気温度を測定する外気温度センサ６２が車両の所定
部位に設けられている。この外気温度センサ６２の出力
信号に基づき制御部５２が外気温度を算出する。

【００２８】また、車両用駆動装置１０が運転を停止し
た後、所定時間経過した時の自動変速機１８内の温度が
記憶部６４に記憶される。この記憶された温度は、次回
始動時の温度の推定に用いられる。また、車両用駆動装
置１０の始動、停止を制御するイグニッションスイッチ
６６からの信号が制御部５２に入力される。

【００２９】図３には、自動変速機の早期暖機装置に関
するフローチャートが示されている。特に、車両の走行
終了後、蓄熱タンク４４内に蓄えているＡＴＦの加熱に
関する制御フローが示されている。制御部５２は、各セ
ンサからの入力信号の処理を行う（Ｓ１００）。次に、
イグニッションスイッチ（ＩＧスイッチ）６６がオフに
なったかが判断され（Ｓ１０２）、オフになっていれ
ば、内燃機関１２または回転電機１４が運転しているか
が判断される（Ｓ１０４）。内燃機関１２、回転電機１
４からなる原動機が運転していなければ、蓄熱タンク４
４内のＡＴＦ温度が所定値以上であるか（Ｓ１０６）、
自動変速機１８内のＡＴＦの温度が所定値以下であるか
（Ｓ１０８）、外気温度が所定値以下であるか（Ｓ１１
０）が判断される。蓄熱タンク４４内のＡＴＦ温度が所
定値以上であれば加熱する必要はなく、加熱すればバッ
テリの電力を無駄に消費することになる。このため、後
述するように、所定値以下の場合に加熱を行っている。
また、自動変速機１８内のＡＴＦ温度が所定値以下でな
ければ、特段の早期暖機を行う必要はないと判断し、無
駄な加熱を行わないようにする。さらに、外気温度が所
定値以下でなければ、比較的早く暖機が行われるので、
このときも無駄に加熱を行わないようにする。

【００３０】ステップＳ１０６からＳ１１０にて、ＡＴ
Ｆを加熱することが必要と判断されれば、加熱目標の温
度が算出される（Ｓ１１２）。この算出は、図４に示す
グラフに基づき行うことができる。変速機内のＡＴＦ温
度が高いと次回始動時にも比較的高い温度であると考え
られ、よって早期暖機に必要な熱量も少なくなると想定
される。そこで、変速機内のＡＴＦ温度が高いほど低い
加熱目標温度が算出されるようになっている。また、外
気温度が高ければ、次回始動時に自動変速機１８は比較
的暖かであると考えられ、この場合も必要な熱量は少な
いと想定される。そこで、外気温度が高いと低い加熱目
標温度が算出されるようになっている。

【００３１】加熱目標温度が算出されると、この温度と
なるまでの期間、ヒータ４６によりＡＴＦの加熱が実行
される（Ｓ１１４）。また、ステップＳ１０６からＳ１
１０にて、加熱は必要ないとする判断がなされていれ
ば、加熱が禁止される（Ｓ１１６）。

【００３２】以上の制御において、イグニッションスイ
ッチ６６がオフになった後、ＡＴＦの加熱を行うのは、
これ以後はＡＴＦの温度が上昇することはないと考えら
れるからである。また、ステップＳ１０６で、加熱の可
否を判定する温度は例えば１２０℃とすることができ
る。また、ヒータ４６に電力を供給するバッテリの蓄電
状態に基づき加熱の可否および加熱量を定めることも好
ましい。バッテリの蓄電量が少ない場合は、例え暖機の
ために加熱が必要とされても、バッテリ保護を優先し加
熱を行わないように、または加熱量を少なくする制御を
行う。

【００３３】また、ステップＳ１０８で変速機内の温度
に基づき判断を行うようにしたが、変速機内の温度は、
油圧制御部内のＡＴＦ温度であっても、変速機のオイル
パン内のＡＴＦ温度でもよい。さらには、蓄熱タンク４
４外のＡＴＦの温度を代表できるものであれば、どの部
分のＡＴＦの温度であってもよい。

【００３４】また、ＡＴＦの加熱は、実際に変速機の早
期暖機を行っているときに、実行することが可能であ
る。この場合、蓄熱タンク４４内のＡＴＦ温度が、変速
機２２内のＡＴＦ温度より所定温度以上高いが、蓄熱タ
ンク内のＡＴＦ温度が所定値に達していない場合、ヒー
タ４６による加熱を行う。また、蓄熱タンク内および変
速機内のＡＴＦ温度双方が、それぞれに定められた所定
値以下である場合には、加熱を禁止する。この場合は、
ヒータ４６により加熱しても、蓄熱タンク内のＡＴＦの
温度が上昇するまでに時間がかかり、早期暖機が必要な
時期に間に合わないからである。

【００３５】図５には、本発明にかかる他の実施形態の
要部構成が示されている。図５に示される温度管理手段
７０は、図１に示されるＡＴＦタンク４４に代えて、バ
イパス回路中に設けられる。バイパス回路以外の部分の
構成については、図１に示される実施形態の構成と同様
であり、その説明は省略する。温度管理手段７０は、Ａ
ＴＦが高温となったときに熱を吸収し、またＡＴＦが低
温のとき熱を放出する蓄熱タンク７２を含む。また、蓄
熱タンク７２と並列に配置された並列配管７４を含む。
上流側のバイパス配管４２には、ＡＴＦを並列配管７４
に導くか、入口配管７６を介して蓄熱タンク７２に導く
かを選択する切り換え弁７８が設けられている。また、
並列配管７４と、蓄熱タンク７２から放出されたＡＴＦ
を導く出口配管８０との合流点には、切り換え弁８２が
設けられ、これより下流がバイパス配管４２となり、変
速機へとつながっている。

【００３６】蓄熱タンク７２は、断熱材を用いて形成さ
れたケース８４を有し、ケース８４には蓄熱材８６が納
められている。蓄熱材８６内にはＡＴＦが流れるための
流路８８が、蓄熱タンク７２の入口と出口を結ぶように
形成されている。また、入口および出口にはそれぞれシ
ャッタ９０，９２が設けられ、蓄熱が必要なときには、
これを閉じ、蓄熱タンク７２を密閉した状態とする。こ
れにより、蓄熱タンク７２内の熱が外部に流出すること
を抑制する。蓄熱材８６は、高い比熱を有する材料で構
成される。特に、ＡＴＦより高い比熱であればより好ま
しく、この場合は、同等の熱を蓄えるにあたって、ＡＴ
Ｆを直接蓄えるよりもタンク外形を小型にすることがで
きる。また、入口配管７６には可変流量弁９４が配置さ
れ、蓄熱タンク７２を通過するＡＴＦの単位時間当たり
の量（以下、流量と記す）を制御することができる。

【００３７】自動変速機１８が低温である場合には、Ａ
ＴＦがバイパス回路を流れるように切り換え弁４８，５
０（図１参照）が制御される。さらに、蓄熱タンク７２
が高温である場合にはＡＴＦが蓄熱タンク７２に流れる
ように切り換え弁７８，８２およびシャッタ９０，９２
が制御され、蓄熱タンク７２に蓄えられた熱により通過
するＡＴＦが暖められ、自動変速機１８の暖機が促進さ
れる。また、蓄熱タンク７２が低温であるときには、Ａ
ＴＦが並列配管７４を流れるように切り換え弁７８，８
２が制御される。また、ＡＴＦが過熱気味となり、蓄熱
タンク７２の温度が低温であるときには、４個の切り換
え弁４８，５０，７８，８２およびシャッタ９０，９２
を制御して、ＡＴＦが蓄熱タンク７２を通過するように
制御する。これによりＡＴＦの熱が蓄熱材８６に吸収さ
れ、ＡＴＦの温度が低下する。

【００３８】図６には、温度管理手段７０の運用に関す
るフローチャートが示されている。所定期間さかのぼっ
た時点から現在までの外気温度の履歴から、今の季節が
推定されているかが判断される（Ｓ１２０）。季節の推
定がなされている場合、それが冬であるかが判断され
（Ｓ１２２）、冬でなければ、温度管理手段７０を、変
速機１８が過熱した場合などに冷却または過熱の緩和を
行う装置として使用する（Ｓ１２４）。この場合、通常
は、切り換え弁７８，８２により蓄熱タンク７２にＡＴ
Ｆを循環させないように流路の制御を行う（Ｓ１２
６）。変速機１８の過熱が判断されたときには、蓄熱タ
ンク７２にＡＴＦを循環させるように各切り換え弁を操
作して、ＡＴＦの熱を蓄熱材８６に吸収する。これによ
り、変速機１８を冷却することができる。

【００３９】ステップＳ１２０で、外気温度の学習が行
われていないと判断された場合、現在の外気温度が検出
される（Ｓ１２８）。外気温度が所定の温度より高いと
判断されれば、今の季節は冬ではないとしてステップＳ
１２４へ移行する（Ｓ１３０）。ステップＳ１３０で、
所定の温度より低いと判断されれば、さらに前記の所定
の温度より低いもう一つの所定値と比較され、この温度
より低くなければ温度管理手段７０を使用しない（Ｓ１
３４）。ステップＳ１３２にて、所定値より気温が低い
と判断されれば、今の季節が冬であると判断し、温度管
理手段７０を暖機装置として使用する（Ｓ１３６）。

【００４０】ステップＳ１２２で所定期間の外気温度の
学習により、今の季節が冬であると判断された場合、温
度管理手段７０を暖機装置として使用する（Ｓ１３
６）。暖機装置として使用する場合、蓄熱タンク７２に
高温のＡＴＦを流すようにして蓄熱材８６に熱を蓄え
る。このように蓄熱タンク７２にＡＴＦを循環させる条
件は次のようになる。まず、イグニッションスイッチ６
６がオンとなっているかが判断される（Ｓ１３８）。オ
ンでなければ、車両が走行していない状態であり、これ
以上ＡＴＦの温度が上昇することはないと考えられるか
ら、これ以上、ＡＴＦを循環させても意味がない。よっ
て、イグニッションスイッチ６６がオンでなければ、Ａ
ＴＦを蓄熱タンク７２に循環させることを禁止する（Ｓ
１４０）。イグニッションスイッチ６６がオンである場
合、さらに変速機１８内のＡＴＦ温度と蓄熱タンク７２
の温度が比較される（Ｓ１４２）。蓄熱タンク７２内の
温度は、図１のタンク温度センサ５８と同様の温度セン
サにより検出することができる。そして、変速機内の温
度の方が高い場合のみ、ＡＴＦを蓄熱タンク７２に循環
させ、蓄熱材８６に蓄熱を行う（Ｓ１４４）。変速機内
の温度が低い場合は、ＡＴＦを蓄熱タンク７２内の循環
させても、蓄熱材８６への熱移動が生じないか、逆に蓄
熱材８６からＡＴＦへ熱が逃げる。したがって、このよ
うな場合にもＡＴＦを蓄熱タンク７２に循環させない
（Ｓ１４０）。なお、変速機内の温度は、油圧制御部２
４内のＡＴＦ温度に限らず、自動変速機のオイルパン内
の温度など、蓄熱タンク７２外のＡＴＦ温度を代表する
ものであれば、他の部分の温度でもよい。

【００４１】図７には、蓄熱タンク７２へのＡＴＦ供給
を停止するときの、制御信号、ＡＴＦの流量の変化のよ
うすが示されている。イグニッションスイッチ６６がオ
フに操作されると、蓄熱動作の制御信号がオフとなり、
ＡＴＦの流量が減り、ＡＴＦが蓄熱タンク７２に流れな
くなる。これは、イグニッションスイッチ６６がオフに
なると、内燃機関が停止し、車両も停止するので、これ
以上ＡＴＦの温度が上昇する可能性がないためである。
また、内燃機関が停止すると、オイルポンプも停止する
ので、その後ＡＴＦを循環させようとすれば、他の手段
を用いる必要がある。図１などに示される装置において
は、補助ポンプ４０が設けられているが、補助ポンプの
駆動のために電力が必要であるので、前述のような状況
下では、駆動しないことが好ましい。また、通常動作の
ように、蓄熱タンク内のＡＴＦ温度より変速機内の温度
が低下してから循環を停止する制御を行う場合より、イ
グニッションスイッチ６６のオフ後早期にＡＴＦの循環
を停止し、シャッタ９０，９２を閉じることができるた
め、その分蓄熱タンク７２からの放熱が抑えられる。

【００４２】また、変速機１８内のＡＴＦ温度の低下に
比べ、ＡＴＦの配管内度の温度低下は早く、特に蓄熱タ
ンク７２外のＡＴＦ温度を測定するためのセンサが変速
機内に備えられている場合、蓄熱タンク７２に供給され
るＡＴＦの温度がセンサにより検出される温度より低下
することが考えられる。走行中であれば、変速機が高温
に維持されること、また車両のエンジンルーム内も比較
的高い温度となることから、前記の温度測定の誤差は大
きくないが、走行終了のあとでは前記の誤差が無視でき
ない場合がある。本実施形態の装置のように、走行終了
後ＡＴＦの循環を行わなければ、前記の測定誤差による
問題も生じない。

【００４３】また、ＡＴＦの配管で失われる熱量が大き
い場合には、蓄熱制御を中断することもできる。この場
合、蓄熱タンク７２の入口より変速機側に温度センサを
設け、このセンサにより検出された温度と、変速機１８
内に備えられた変速機温度センサ５６により検出された
温度の差が所定値以上となったときに、蓄熱制御を中断
する。

【００４４】図８には、他の構成を有する車両用駆動装
置１００の概略図が示されている。この装置は、前述の
車両用駆動装置１０とＡＴＦの配管系以外は同様の構成
であり、同一の符号を付しその説明を省略する。また、
センサおよび制御信号などの構成も、切り換え弁の制御
を除いては、前述の装置と同様であって、図示、および
説明を省略する。

【００４５】ＡＴＦ配管１３８は、自動変速機１８とラ
ジエータ３２の間を循環する主回路を形成する。車両用
駆動装置１００が通常の状態で運転中は、ＡＴＦはこの
主回路を流れる。主回路中には、第１〜第３切り換え弁
１４８，１６６，１５０が配置されている。第１切り換
え弁１４８から第３切り換え弁１５０の間にはバイパス
配管１４２が設けられ、このバイパス配管１４２には第
４切り換え弁１６８が設けられている。バイパス配管１
４２は、自動変速機１８から送出されたＡＴＦがラジエ
ータ３２、蓄熱タンク４４などを経由しないで自動変速
機１８に戻るバイパス回路を形成する。第２切り換え弁
１６６と蓄熱タンク４４の間には入口配管１７０が設け
られている。第１切り換え弁１６６とラジエータ３２を
結ぶＡＴＦ配管１３８と、蓄熱タンク４４との間に、第
１出口配管１７２が設けられている。さらに、蓄熱タン
ク４４と第４切り換え弁１６８の間に第２出口配管１７
４が設けられている。

【００４６】車両用駆動装置１００が始動直後であっ
て、内燃機関１２の暖機が十分でない場合、蓄熱タンク
４４内に暖まったＡＴＦが蓄えられていないときには、
第１，３，４切り換え弁１４８，１５０，１６８が、Ａ
ＴＦが図中矢印Ａで示すように、すなわちバイパス回路
を流れるように制御される。内燃機関１２の暖機が十分
か否かは、例えば冷却液の温度により判断することがで
きる。また、蓄熱タンク４４に蓄熱されているかどうか
は、車両用駆動装置１０と同様に、タンク温度センサに
より検出された温度に基づき判断することができる。

【００４７】蓄熱タンク４４に暖かいＡＴＦが蓄えられ
ているときには、早期暖機時に、各切り換え弁を制御し
て、ＡＴＦが、図中矢印Ｂに示すように、すなわち第２
切り換え弁１６６から入口回路１７０を流れて蓄熱タン
ク４４へ向かい、ここから第２出口回路１７４を流れ、
さらに第４切り換え弁１６８からはバイパス配管１４２
を通って自動変速機１８へと戻るようにされる。

【００４８】また、蓄熱を行う場合は、第２切り換え弁
１６６によりＡＴＦを入口回路１７０に導き、第４切り
換え弁１６８で第２出口回路１７４からの流出を止める
ことにより、ＡＴＦを第１出口回路１７２に流すように
する。このときＡＴＦは図中矢印Ｃのように流れる。こ
の場合、蓄熱タンク４４を通過したＡＴＦは、ラジエー
タ３２に送られ、ここで冷却されるので、車両用駆動装
置１００が運転中で、自動変速機１８が過熱状態の時で
あっても、蓄熱をすることができる。十分高温のＡＴＦ
が蓄熱タンク内に蓄えられると、第２切り換え弁１６６
は、ＡＴＦが主回路、すなわちＡＴＦ配管１３８を流れ
るように制御される。また、車両停止後蓄熱を行う場合
には、矢印ＢのようにＡＴＦが流れるように、各切り換
え弁を制御し、補助ポンプ４０または回転電機１４によ
りオイルポンプ３６を駆動して高温のＡＴＦを蓄熱タン
ク４４に送る。

【００４９】図９は、蓄熱タンク４４にＡＴＦを蓄える
ときの制御フローチャートである。まず、蓄熱タンク４
４内のＡＴＦ温度より変速機１８内の温度の方が高いか
が判断される（Ｓ２００）。変速機１８内の温度が低け
れば、これと蓄熱タンク４４内のＡＴＦを入れ替える意
味はないので、蓄熱タンクへＡＴＦを送ることはしな
い。変速機１８内の温度が高温であれば、変速機のシフ
トポジジョンが駐車に対応するポジション（Ｐポジショ
ン）であるかが判断される（Ｓ２０２）。Ｐポジション
でなければ、まだ走行する可能性があり、ＡＴＦの温度
が高くなることも考えられるので、現時点で蓄熱タンク
にＡＴＦを送ることはしない。Ｐポジションであると、
蓄熱タンクにＡＴＦを送る制御が実行されるが、イグニ
ッションスイッチ６６の状態によって、その内容が異な
る。

【００５０】イグニッションスイッチ６６がオフである
と（Ｓ２０４）、内燃機関１２が停止しているため、こ
れ以後、走行しないと考えられ、ＡＴＦの温度も上昇し
ないと推定される。したがって、このときの高温のＡＴ
Ｆを蓄えることが好ましい。イグニッションスイッチは
オフになっており、内燃機関１２は停止しているため、
オイルポンプ３６は作動しない。そこで、補助ポンプ４
０を作動させる（Ｓ２０６）。そして、蓄熱タンク４４
のＡＴＦが入れ替えられるまで、ＡＴＦを送り、蓄熱を
行う（Ｓ２０８）。

【００５１】また、ステップＳ２０４で、イグニッショ
ンスイッチがオフとなっていないと判断されたとき、ま
だオイルポンプ３６が駆動されているので、これにより
ＡＴＦを貯蓄タンクに送ることができる（Ｓ２１０）。

【００５２】図１０は、高温のＡＴＦを蓄える過程のＡ
ＴＦ貯蓄量の時間変化を示す図である。ＩＧオフ後、補
助ポンプ４０でＡＴＦを送る場合が、破線ａで示されて
いる。また、実線ｂで示されるように、Ｐポジションと
なった後、まずオイルポンプ３６で所定量のＡＴＦを送
り、イグニッションスイッチがオフとなってから補助ポ
ンプ４０でＡＴＦを送ることもできる。このようにオイ
ルポンプ３６にて、所定量のＡＴＦを送ることで、補助
ポンプ４０を駆動するための電力を節約することができ
る。また、図１０で、一点鎖線ｃで示される場合は、Ｐ
ポジションとなった後、オイルポンプ３６でＡＴＦを蓄
熱タンク４４に送る場合である。

【００５３】また、走行の終了を判定するのに、イグニ
ッションスイッチ、Ｐポジションの一方または双方に基
づき行う他に、駐車ブレーキの操作単独または前記の判
断要素と組み合わせて行うことも可能である。

【００５４】さらにまた、イグニッションスイッチオフ
の後、補助ポンプ４０を用いてＡＴＦを送ることに代え
て、回転電機を駆動し、これにてオイルポンプ３６を作
動させてＡＴＦを送ることも可能である。

【００５５】さらにまた、Ｐポジションとなった後、イ
グニッションスイッチがオフとなるまでオイルポンプ３
６を作動させ、オフ後不足した分を補助ポンプ４０によ
り送るようにすることもできる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本実施形態の車両用駆動装置の概略構成を示
す図である。

【図２】ＡＴＦを供給するポンプの切換についての説
明図である。

【図３】蓄熱タンク内のＡＴＦの加熱制御に関するフ
ローチャートである。

【図４】加熱量の設定例を示す図である。

【図５】蓄熱手段の他の例を示す図である。

【図６】図５に示す変速機の温度管理手段の制御に関
するフローチャートである。

【図７】図６の制御において、暖機装置として使用し
た場合のＡＴＦの流量の時間変化を示す図である。

【図８】他の実施形態にかかる車両用駆動装置の概略
構成を示す図である。

【図９】図８の実施形態における、蓄熱制御に関する
フローチャートである。

【図１０】図９の制御に関する、ＡＴＦ貯蓄量の時間
変化を示す図である。

【符号の説明】

１０車両用駆動装置、１２内燃機関、１４回転電
機、１８自動変速機、３６オイルポンプ、４０補
助ポンプ、４４，７２蓄熱タンク、４６ヒータ、５
２制御部、５６変速機温度センサ、５８タンク温
度センサ、６０シフト位置センサ、６２外気温度セン
サ、６６イグニッションスイッチ、８６蓄熱材。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】車両用駆動装置の変速機を、蓄えていた
熱により必要に応じて暖機する変速機の早期暖機装置に
おいて、高温の変速機用流体を蓄える蓄熱手段と、当該車両の走行終了状態を判断する走行終了判定手段
と、前記変速機より前記蓄熱手段に変速機用流体を送る流体
供給手段と、前記走行終了状態が判断されたときから所定の期間、前
記流体供給手段を作動させる制御手段と、を有する、変
速機の早期暖機装置。
【請求項２】請求項１に記載の変速機の早期暖機装置
であって、前記走行終了判定手段は、車両のイグニッションスイッ
チがオフになったことをもって走行終了を判定するもの
である、変速機の早期暖機装置。
【請求項３】請求項１に記載の変速機の早期暖機装置
であって、前記走行終了判定手段は、変速機が駐車状態に対応した
状態に操作されたことをもって走行終了を判定するもの
である、変速機の早期暖機装置。
【請求項４】請求項１に記載の変速機の早期暖機装置
であって、前記走行終了判定手段は、駐車ブレーキが使用されてい
ることをもって走行終了を判定するものである、変速機
の早期暖機装置。
【請求項５】請求項１から４のいずれかに記載の変速
機の早期暖機装置であって、前記流体供給手段は、前記車両用駆動装置の原動機に駆
動される第１流体供給手段と、電動機により駆動される
第２流体供給手段を含み、前記制御手段は、原動機の停止後、第２流体供給手段の
みを作動させる、変速機の早期暖機装置。
【請求項６】請求項１から４のいずれかに記載の変速
機の早期暖機装置であって、前記車両用駆動装置は、原動機として、内燃機関と電動
機を含み、前記流体供給手段は、前記車両用駆動装置の原動機に駆
動されるものであり、前記制御手段は、前記内燃機関停止後、前記電動機によ
り前記流体供給手段のみを作動させる、変速機の早期暖
機装置。
【請求項７】請求項１から６のいずれかに記載の変速
機の早期暖機装置であって、前記変速機内の温度を算出する変速機温度算出手段と、前記蓄熱手段に蓄えられた変速機用流体の温度を算出す
る蓄熱温度算出手段と、を有し、前記制御手段は、前記算出された変速機内温度が、前記
算出された蓄熱手段内の温度より高い場合に、前記流体
供給手段を作動させる、変速機の早期暖機装置。
【請求項８】車両用駆動装置の変速機を、蓄えていた
熱により必要に応じて暖機する変速機の早期暖機装置に
おいて、高温となった変速機用流体から熱を受け、また低温の変
速機用流体に熱を渡す蓄熱材を含む蓄熱手段と、前記蓄熱手段へと変速機用流体を送る流体供給手段と、当該車両のイグニッションスイッチがオフとなったと
き、前記流体供給手段の動作を停止する停止制御手段
と、を有する、変速機の早期暖機装置。
【請求項９】請求項８に記載の変速機の早期暖機装置
であって、前記変速機内の温度を算出する変速機温度算出手段と、前記蓄熱材の温度を算出する蓄熱材温度算出手段と、前記算出された変速機内温度が、前記算出された蓄熱材
温度より高い場合に、前記流体供給手段を作動させる制
御手段と、を有する、変速機の早期暖機装置。
【請求項１０】車両用駆動装置の変速機を、蓄えてい
た熱により必要に応じて暖機する変速機の早期暖機装置
において、高温の変速機用流体を蓄える蓄熱手段と、前記蓄熱手段内の変速機用流体を加熱する加熱手段と、当該車両のイグニッションスイッチがオフとなってから
所定の期間、前記加熱手段を作動させる制御手段と、を
有する、変速機の早期暖機装置。
【請求項１１】請求項１０記載の変速機の早期暖機装
置において、さらに、前記蓄熱手段内の変速機用流体の温度を算出す
る蓄熱温度算出手段を有し、前記制御手段は、前記算出された蓄熱温度に応じて、前
記加熱手段による加熱量を変更する、変速機の早期暖機
装置。
【請求項１２】請求項１０または１１に記載の変速機
の早期暖機装置において、さらに、外気温度を算出する外気温度算出手段を有し、前記制御手段は、前記算出された外気温度に応じて、前
記加熱手段による加熱量を変更する、変速機の早期暖機
装置。
【請求項１３】車両用駆動装置の変速機を、蓄えてい
た熱により必要に応じて暖機する変速機の早期暖機装置
において、高温の変速機用流体を蓄える蓄熱手段と、前記蓄熱手段内の変速機用流体を加熱する加熱手段と、前記蓄熱手段に蓄えられている変速機用流体の温度を算
出する蓄熱手段内温度算出手段と、前記蓄熱手段に蓄えられている以外の変速機用流体の温
度を算出する蓄熱手段外温度算出手段と、前記算出された蓄熱手段内外温度に基づき前記加熱手段
による加熱量を制御する制御手段と、を有する、変速機
の早期暖機装置。
【請求項１４】請求項１３に記載の変速機の早期暖機
装置において、前記加熱手段は、バッテリから供給される電力により加
熱を行うものであり、さらに、前記バッテリの蓄電量を算出する蓄電量算出手段を有
し、前記制御手段は、前記算出された蓄電量に基づき前記加
熱手段の加熱量を制御する、変速機の早期暖機装置。