JP2007271018A - 自動変速機の制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】走行レンジで車両が停止したときの自動変速機のニュートラル制御など、燃費節減のための制御を冷間始動時においても早期に実行できるようにする。
【解決手段】前進走行レンジにおいてフットブレーキが踏み込まれて車両が停止しエンジンがアイドル回転しているときに、エンジン負荷を軽減して燃費改善を図るために、摩擦締結要素を所定の滑り締結状態とするニュートラル制御を行う。但し、冷間始動時等で、摩擦締結要素のフェーシング温度が低く、安定したニュートラル制御が行えないときはニュートラル制御を制限し、また、エンジン始動後、非走行レンジで微小量のクラッチ圧の印加による滑り制御を実行することで、フェーシング温度を安定した滑り締結制御が可能な適温領域（Ｂ−Ｃ）まで速やかに上昇させる。
【選択図】 図５

Description

本発明は自動変速機の制御装置に関し、特に、走行レンジで車両が停止したときに低速段用の摩擦締結要素を滑り締結状態とするニュートラル制御など燃費節減のための制御を冷間始動時においても早期に実行できるようにする自動変速機の制御装置に関するものである。

一般に自動車用の自動変速機は、トルクコンバータと、プラネタリギヤ（遊星歯車機構）からなる変速機構と、クラッチやブレーキ等、油圧サーボにより締結作動する複数の摩擦締結要素とを有し、油圧制御回路の各種制御バルブの制御により油圧サーボへの作動油圧の供給を制御し、複数の摩擦締結要素を選択的に締結し、変速歯車機構の動力伝達経路を切り換えることによって、運転状態に応じた変速段が自動的に得られるように構成されている。

こうした自動変速機を備えた自動車は、前進走行レンジ（ドライブレンジ）でフットブレーキが踏み込まれて車両が停止すると、通常は、例えばフォワードクラッチが締結して変速段が１速に設定され、エンジンがアイドル回転する状態となり、トルクコンバータを介してエンジンに負荷がかかる。そこで、燃費節減のため、前進走行レンジでフットブレーキが踏み込まれて車両が停止すると、自動変速機を自動的にニュートラル状態にしてエンジン負荷を軽減することが考えられ、また、完全にニュートラルにしたのでは次回発進時の締結ショックが大きいため、低速段用の摩擦締結要素である例えばフォワードクラッチを滑り締結状態に制御することでエンジン負荷を軽減することが考えられた。

この制御は、より具体的には、前進走行レンジでフットブレーキが踏み込まれて車両が停止し、エンジンがアイドル回転している状態で、例えば、エンジンのアイドル回転が例えば６００ｒｐｍとして、自動変速機のタービンの回転数が例えば５５０ｒｐｍ位になるように、例えばフォワードクラッチの滑り量（スリップ量）を制御するもので、一般にニュートラル制御と呼ばれている（ニュートラルアイドル制御ともいう）。

そして、こうしたニュートラル制御を行う自動変速機の制御装置において、自動変速機の作動油である潤滑油の温度が所定値以下のときにはニュートラル制御を禁止する手段を設けたものが従来から知られている（例えば、特許文献１参照。）。
特開平１１−１９３８６６号公報

しかしながら、ニュートラル制御は、スリップ制御（滑り制御）を行う摩擦締結要素（例えばフォワードクラッチ）のフェーシング温度（摩擦面の温度）が低いと、安定した制御ができない。そのため、例えば冷間始動時においては、フェーシング温度が上昇するまでニュートラル制御を実行できず、フェーシング温度が上昇するのにかなりの時間がかかって、その間、燃費的にロスが大きいという問題がある。

自動変速機の作動油である潤滑油の温度が所定値以下のときにはニュートラル制御を禁止する前記従来の技術は、摩擦締結要素のフェーシング温度を検出するものではなく、フェーシング温度を積極的に上昇させるものでもなく、ニュートラル制御が必要な領域で、ニュートラル制御を禁止して温度条件が成立するのを待つだけであり、前記問題を解決することはできない。

本発明の目的は、走行レンジで車両が停止したときの自動変速機のニュートラル制御など、燃費節減のための制御を、冷間始動時においても早期に実行できるようにすることにある。

本発明の自動変速機の制御装置は、動力伝達経路の切り換えにより走行レンジで所要変速段を選択的に実現可能な変速機構と、該変速機構と協働し、締結作動により前記動力伝達経路を切り換える摩擦締結要素（クラッチ、ブレーキ等）と、該摩擦締結要素を締結作動させる油圧サーボと、該油圧サーボへの作動油圧の供給を制御する油圧制御装置とを備える自動変速機の制御装置であって、所定の非走行レンジ（例えば、パーキングレンジ、あるいはパーキングレンジおよびニュートラルレンジ）で前記油圧サーボへ作動油圧を供給可能にするとともに、前記摩擦締結要素の摩擦面に潤滑油を供給する潤滑油供給手段と、該潤滑油供給手段により前記摩擦締結要素の摩擦面に供給されて排出された潤滑油の温度を検出する油温検出手段を設け、前記所定の非走行レンジにおいて、前記排出された潤滑油の温度が所定温度より低いときに、前記油圧制御装置により前記油圧サーボへ微小量の作動油圧を供給して前記摩擦締結要素を滑り状態に制御し前記摩擦面の温度を上昇させるよう構成したものである。

このようにして所定の非走行レンジにおいて、摩擦締結要素の摩擦面に供給されて排出された潤滑油の温度が所定温度より低いときに、油圧サーボへ微小量の作動油圧を供給して摩擦締結要素を滑り状態に制御することにより、摩擦面の温度（フェーシング温度）を、安定した滑り締結制御（スリップ制御）が可能な温度まで速やかに上昇させることができ、走行レンジで車両が停止したときの自動変速機のニュートラル制御など、燃費節減のための制御を冷間始動時においても早期に実行できるようにすることができる。

この自動変速機の制御装置は、より具体的には、例えば、前記潤滑油供給手段を前記摩擦締結要素の摩擦面に該摩擦締結要素の径方向内方側から潤滑油を供給するよう構成し、前記摩擦締結要素に前記潤滑油供給手段により該摩擦締結要素の摩擦面に供給された潤滑油を該摩擦締結要素の径方向外方に排出する潤滑油排出口を設け、前記油温検出手段を、前記潤滑油排出口から排出された潤滑油の温度を検出するよう前記摩擦締結要素の外周側から前記潤滑油排出口に対峙する配置で設けたものとするのがよい。そうすることで、非走行レンジにおいて摩擦締結要素から排出された潤滑油の温度により、摩擦締結要素の摩擦面の温度（フェーシング温度）を的確に捉えることができ、滑り制御（スリップ制御）によりフェーシング温度を安定した滑り制御が可能な温度まで正確且つ速やかに上昇させることができ、走行レンジで車両が停止したときの自動変速機のニュートラル制御など、燃費節減のための制御を冷間始動時においても早期に実行できるようにすることができる。

また、この自動変速機の制御装置は、前記排出された潤滑油の温度が前記所定温度より高温側の第２の所定温度以上のときは前記滑り制御を禁止するよう構成するのがよい。そうすることにより、摩擦面の温度（フェーシング温度）の安定した制御可能な温度を越えた不要な昇温を排除し、過度の高温による摩擦面の剥離等を防止することができる。

そして、この自動変速機の制御装置は、特に、ニュートラル制御を行う制御装置である場合、前記摩擦締結要素が走行レンジの所定低速段で締結される摩擦締結要素で、前記油圧制御装置により、走行レンジで車両が停止し、前記排出された潤滑油の温度が所定温度以上であるときに、前記油圧サーボへの作動油圧の供給を制御し前記摩擦締結要素を所定の滑り締結状態としてエンジン負荷を軽減するニュートラル制御を実行するとともに、走行レンジで車両が停止し、前記排出された潤滑油の温度が所定温度より低いときに、前記油圧制御装置により前記油圧サーボへ前記ニュートラル制御時よりも低い作動油圧を供給して前記摩擦締結要素を滑り状態とし前記摩擦面の温度を上昇させるよう構成する。これにより、ニュートラル制御による燃費節減効果を高めることができる。

また、この自動変速機の制御装置は、特に、滑り制御する摩擦締結要素が、クラッチドラムと、該クラッチドラムの内方に配設されたクラッチハブと、前記クラッチドラムの周壁と前記クラッチハブの周壁との間に前記クラッチドラム及び前記クラッチハブの回転軸方向に並ぶ配置で設けられた複数のクラッチプレートを有する多板クラッチ機構とを備えた多板クラッチで、前記クラッチドラムの周壁の外方に、支持部材により支持されて、前記クラッチドラムを被検知ロータとして該クラッチドラムの回転数を検出する回転数検出手段が設けられたものである場合に、回転数検出手段を支持する前記支持部材により前記油温検出手段が支持されているよう構成するのがよい。そうすることで、油温検出手段のレイアウト性、組み付け性を向上させることができる。

また、その場合に、前記潤滑油排出口は、前記複数のクラッチプレートの配設領域の前記回転軸方向の中央部分に設けられているのがよい。多板クラッチの場合、中央部分のクラッチプレートの温度が相対的に高くなるため、このように中央部分に潤滑油排出口を設けることで、検出感度の向上を図ることができる。

このように、本発明の自動変速機の制御装置は、非走行レンジにおいて、摩擦締結要素の摩擦面に供給されて排出された潤滑油の温度が所定温度より低いときに摩擦締結要素を滑り状態に制御することにより摩擦面の温度を安定した滑り制御が可能な温度まで速やかに上昇させることができ、走行レンジで車両が停止したときの自動変速機のニュートラル制御など、燃費節減のための制御を冷間始動時においても早期に実行できるようにすることができる。

そして、この自動変速機の制御装置は、潤滑油を摩擦締結要素の径方向内方側から供給し、径方向外方に排出するよう構成し、摩擦締結要素の外周側から潤滑油排出口に対峙する配置で油温検出手段を設けたものとすることができ、そうすることで、摩擦締結要素の摩擦面の温度を的確に捉え、滑り制御によりフェーシング温度を安定した滑り制御が可能な温度まで正確且つ速やかに上昇させることができて、走行レンジで車両が停止したときの自動変速機のニュートラル制御など、燃費節減のための制御を冷間始動時においても早期に実行できるようにすることができる。

また、この自動変速機の制御装置は、排出された潤滑油の温度が所定温度より高温側の第２の所定温度以上のときは滑り制御を禁止するよう構成することができ、そうすることで、摩擦面の温度の安定した制御可能な温度を越えた不要な昇温を排除し、過度の高温による摩擦面の剥離等を防止することができる。

そして、この自動変速機の制御装置は、特に、ニュートラル制御を行う制御装置である場合、非走行レンジだけでなく、走行レンジで車両が停止し、排出された潤滑油の温度が所定温度より低いときにも、油圧サーボへニュートラル制御時よりも微小の作動油圧を供給して摩擦締結要素を滑り状態とし摩擦面の温度を上昇させるようにでき、そうすることで、ニュートラル制御による燃費節減効果を高めることができる。

また、この自動変速機の制御装置は、故障判定する摩擦締結要素が多板クラッチで、クラッチドラムの周壁の外方に回転数検出手段が設けられたものである場合に、その回転数検出手段を支持する前記支持部材により前記油温検出手段が支持されているよう構成することができ、それにより、油温検出手段のレイアウト性、組み付け性を向上させることができる。また、この場合、潤滑油排出口を複数のクラッチプレートの配設領域の回転軸方向の中央部分に設けることにより、検出感度の向上を図ることができる。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
図１〜図６は本発明の実施形態の一例を示している。図１は自動変速機の全体構成を示す模式図、図２は自動変速機の一部の具体的構成を示す断面図、図３は図２の一部であるセンサユニット周辺部分を一部破断して示す拡大図、図４は油圧制御回路の一部構成を示す概略図、図５は摩擦締結要素の昇温のための滑り制御を説明するタイムチャート、図６は摩擦締結要素の昇温のための滑り制御を実行するフローチャートである。

この自動変速機１の全体構成は図１に示すとおりで、エンジン２の出力が入力されるトルクコンバータ３と、トルクコンバータ３の出力軸であるタービンシャフト３１の回りに配置されタービンシャフト３１により駆動される歯車変速機構４（変速機構）とを備え、エンジン２の出力がエンジン出力軸（クランクシャフト）２１からトルクコンバータ３に入力され、トルクコンバータ３でトルク変換されて、タービンシャフト３１を介して歯車変速機構４に出力され、歯車変速機構４の各摩擦締結要素（後述の第１〜第３の３つのクラッチ５，６，７、第１および第２の２つのブレーキ８，９およびワンウェイクラッチ１０）を選択的に作動させて駆動力の伝達経路を切り換えることにより、前進６速および後退１速が得られるよう構成されている。

トルクコンバータ３は、エンジン出力軸２１に連結されたコンバータケース３２内の反エンジン側に固設されたポンプ（羽根車）３３と、該ポンプ３３に対向してコンバータケース３２内に配置されポンプ３３により作動油を介して駆動されるタービン（羽根車）３４と、これらポンプ３３とタービン３４との間に配置されワンウェイクラッチ３５を介し変速機ケース１１に支持されてトルク増大作用を行うステータ（羽根車）３６と、コンバータケース３２内でエンジン側に配置されコンバータケース３２を介してエンジン出力軸２１とタービン３４とを直結可能にするロックアップクラッチ３７とで構成されている。タービンシャフト３１はタービン３４に連結され、タービン３４の回転力により回転する。

そして、トルクコンバータ３の反エンジン側には、オイルポンプ３８が配設されている。オイルポンプ３８は、トルクコンバータ３のポンプ３３およびコンバータケース３２を介してエンジン出力軸２１に連結され、エンジン２の出力により駆動される。

また、歯車変速機構４は、入力軸方向（タービンシャフト３１の軸方向）のトルクコンバータ３に近い側に配置された第１の遊星歯車機構（プラネタリギヤ）４１と、入力軸方向のトルクコンバータ３から遠い側に配置された第２の遊星歯車機構（プラネタリギヤ）４２と、それら第１および第２の遊星歯車機構４１，４２に挟まれた中間位置で入力軸方向に第２の遊星歯車機構４２に近い側に配置された第３の遊星歯車機構（プラネタリギヤ）４３と、同中間位置で入力軸方向に第１の遊星歯車機構４２に近い側に配置された第４の遊星歯車機構（プラネタリギヤ）４４を有している。

第１の遊星歯車機構４１は、タービンシャフト３１の回りに配設され変速機ケース１１に固定されたサンギヤ４１ａと、このサンギヤ４１ａと噛み合うピニオン４１ｂと、タービンシャフト３１の回りに回転自在に配設され、ピニオン４１ｂを回転自在に支持するピニオンキャリヤ４１ｃと、タービンシャフト３１に固定されピニオン４１ｂと噛み合うリングギヤ４１ｄとで構成されている。

また、第２の遊星歯車機構（プラネタリギヤ）４２は、タービンシャフト３１の回りに配設され変速機ケース１１に固定されたサンギヤ４２ａと、このサンギヤ４２ａと噛み合うピニオン４２ｂと、タービンシャフト３１の回りに回転自在に配設され、ピニオン４２ｂを支持するピニオンキャリヤ４２ｃと、タービンシャフト３１に固定されピニオン４２ｂと噛み合うリングギヤ４２ｄとで構成されている。

また、第３の遊星歯車機構４３は、タービンシャフト３１の回りに回転自在に配設されたサンギヤ４３ａと、このサンギヤ４３ａと噛み合うピニオン４３ｂと、タービンシャフト３１の回りに回転自在に配設され、ピニオン４３ｂを支持するピニオンキャリヤ４３ｃと、タービンシャフト３１の回りに回転自在に配設されピニオン４３ｂと噛み合うリングギヤ４３ｄとで構成されている。

また、第４の遊星歯車機構４４は、タービンシャフト３１の回りに回転自在に配設されたサンギヤ４４ａと、このサンギヤ４４ａと噛み合うピニオン４４ｂと、タービンシャフト３１の回りに回転自在に配設され、ピニオン４４ｂを支持するピニオンキャリヤ４４ｃと、タービンシャフト３１の回りに回転自在に配設されピニオン４４ｂと噛み合うリングギヤ４３ｄとで構成されている。

そして、第３の遊星歯車機構４３のリングギヤ４３ｄと第４の遊星歯車機構４４のピニオンキャリヤ４４ｃとが一体回転するよう連結され、また、第３の遊星歯車機構４３のピニオンキャリヤ４３ｃと第４の遊星歯車機構４４のリングギヤ４４ｄとが、一体回転するよう連結されている。

そして、この自動変速機１は、第４の遊星歯車機構４４のサンギヤ４４ａと第１の遊星歯車機構４１のピニオンキャリヤ４１ｃとの間に湿式多板式の第１のクラッチ５を備え、第３の遊星歯車機構４３のピニオンキャリヤ４３ｃと第１の遊星歯車機構４１のリングギヤ４１ｄとの間に湿式多板式の第２のクラッチ６を備え、また、第２の遊星歯車機構４２のピニオンキャリヤ４２ｃと第３の遊星歯車機構４３のサンギヤ４３ａとの間に湿式多板式の第３のクラッチ７を備え、また、第３の遊星歯車機構４３のサンギヤ４２ａと変速機ケース１１との間に、第３の遊星歯車機構４３のサンギヤ４３ａを固定可能とする湿式多板式の第１のブレーキ８を備え、第３の遊星歯車機構４３のピニオンキャリヤ４３ｃおよび第４の遊星歯車機構４４のリングギヤ４４ｄの一体連結部と変速機ケース１１との間に、これら第３の遊星歯車機構４３のピニオンキャリヤ４３ｃと第４の遊星歯車機構４４のリングギヤ４４ｄを固定可能とする湿式多板式の第２のブレーキ９を備えている。また、第３の遊星歯車機構４３のピニオンキャリヤ４３ｃおよび第４の遊星歯車機構４４のリングギヤ４４ｄの一体連結部と変速機ケース１１との間には、第２のブレーキ９と並列となる配置でワンウェイクラッチ１０が設けられている。

そして、第４の遊星歯車機構４４のピニオンキャリヤ４４ｃに出力ギヤ１２が接続されている。自動変速機１の出力は、出力ギヤ１２から伝動ギヤ１３を介して変速機出力軸１４に伝達され、変速機出力軸１４から伝動ギヤ１５，１６及び差動機構１７を介して左右の車軸１８，１９に伝達される。

また、この自動変速機１は、図２に示すように、変速機ケース１１が、トルクコンバータ室２０を形成するエンジン側部分と歯車変速機構４を収容する反エンジン側部分とに分割され、ボルト連結により一体化されている。そして、トルクコンバータ室２０に、前記コンバータケース３２、ポンプ３３、タービン３４、ステータ３６等からなるトルクコンバータ３が配設されている。

タービンシャフト３１は、変速機ケース１１内のエンジン側から反エンジン側まで延設され、軸線Ｌ１に沿って潤滑油を通す油路３１ａが形成されている。潤滑油はオイルポンプ３８により加圧されて、図示しない油圧制御装置を介してこの油路３１ａに圧送され、変速機ケース１１内へ導入される。

第１のクラッチ５は、多板式で、図２に示すように、タービンシャフト３１の回りに配設され第１の遊星歯車機構４１のピニオンキャリヤ４１ｃに連結されてピニオンキャリヤ４１ｃと一体に回転するクラッチドラム５１と、該クラッチドラム５１の内方に配設され第４の遊星歯車機構４４のサンギヤ４４ａと一体に回転するクラッチハブ５２とを備え、クラッチドラム５１の周壁５１ａ内面と、クラッチハブ５２の周壁５２ａ外面に、各４枚のクラッチプレート５３，５４が、クラッチドラム５１及びクラッチハブ５２の回転軸方向（軸線Ｌ１方向）に１枚ずつ交互に並ぶ配置で保持され、また、クラッチドラム５１の周壁５１ａ内面には、トルクコンバータ側の端（図２において右端）に位置するクラッチプレート５３の外側方に皿バネ５５が設けられ、反対側の端（図２において左端）に位置するクラッチプレート５３の外側方にクラッチプレート５３、５４の移動を規制するようリテーニングリング５６およびリテーナ５７が配設された多板クラッチ機構を備えている。

そして、タービンシャフト３１の軸線Ｌ１方向に摺動可能で、クラッチハブ５２の内方で胴部がスプリング５８によりトルクコンバータ側（図２において右側）へ付勢され、フランジ部が皿バネ５５に当接するよう、ピストン部材５９（油圧サーボ）が設けられている。ピストン部材５９は、常時はスプリング５８により付勢されてトルクコンバータ側（図２において右側）に移動した位置に保持され、タービンシャフト３１内の油路３１ａを経て潤滑油が供給されると、その供給された潤滑油を作動油として反トルクコンバータ側（図２において左方向）に移動する。そして、ピストン部材５９が潤滑油（作動油）の供給により反トルクコンバータ側（図２において左方向）に移動すると、クラッチプレート５３、５４がピストン部材５９により皿バネ５５を介して押圧され、ピストン部材５９とリテーニングリング５６との間で挟持されて締結状態となる。この締結状態は潤滑油（作動油）の供給が停止され、スプリング５８の付勢力でピストン部材５８がトルクコンバータ側（図２において右側）に移動することで解除される。

また、タービンシャフト３１内の油路３１ａを経て供給される潤滑油の一部は、例えば図２に矢印で示す経路を通り、冷却媒体として内方側からクラッチプレート５３，５４に供給される。そして、クラッチドラム５１の周壁５１ａには、クラッチプレート５３，５４に供給された潤滑油を径方向にクラッチドラム５１の外方へ排出する潤滑油排出口５１ｂが複数箇所設けられており、前記経路を経て内方側から供給された潤滑油はクラッチプレート５３，５４を冷却し、潤滑油排出口５１ｂから径方向にクラッチドラム５１の外方へ排出される。

自動変速機１には、また、図２および図３に示すように、変速機ケース１１のクラッチドラム５１の周壁５１ａの外側表面に対峙する位置にセンサユニット１００が配設されている。

センサユニット１００は、クラッチドラム５１の周壁５１ａの外方に位置してクラッチドラム５１を被検知ロータとしてクラッチドラム５１の回転数を検出する回転数センサ１１０（回転数検出手段）と、クラッチドラム５１の周壁５１ａの外方に配置され、クラッチドラム５１の周壁５１ａの潤滑油排出口５１ｂから排出される潤滑油の温度を検出する油温センサ１２０（油温検出手段）とを備え、これら回転数センサ１１０と油温センサ１２０が、変速機ケース１１に固定される固定部１３０ａと該固定部１３０ａの下方に延びてクラッチドラム５１の周壁５１ａの外側表面へ向けて突出する延設部１３０ｂとからなる筒状の支持部材１３０の内部に配設され固定支持されたものである。支持部材１３０は内部に樹脂材１３１が充填され、固定部１３０ａが変速機ケース１１を貫通してネジ締結或いは接着剤等により固定される。

回転数センサ１１０は、先端部が支持部材１３０の延設部１３０ｂの先端中央の開口部を貫通して支持された筒状のコア１１１と、該コア１１１の上端に接する配置で設けられた筒状の永久磁石１１２と、コア１１１の周囲に設けられたコイル１１３とからなる電磁ピックアップ式の回転数センサで、図には表れていないがクラッチドラム５１の周壁５１ａの外側表面には周方向に等ピッチで凹凸が形成されていて、クラッチドラム５１が回転すると、コア１１１の下端面とクラッチドラム５１の周壁５１ａの外側表面との距離が変化することによりコア１１１を通る磁束が変化し、この磁束の変化に応じた電圧をコイル１１３が起電する。これによりクラッチドラム５１の回転が検出される。なお、クラッチドラム５１の周壁５１ａは通常、内面側がクラッチプレート５３が係合するスプラインの形状となるよう成形されていて、それに伴い外側表面に周方向に等ピッチで凹凸が形成されたものとなっているため、これを利用することで、回転検出用の凹凸を新たに形成する必要はなくなる。また、回転数センサ１００は、非接触式で、回転数を電気信号に変換できるものであればよく、電磁ピックアップ式以外の回転数センサを用いることも可能である。

油温センサ１２０は、熱電対、サーミスタ等、温度を電気信号に変換するセンサで、支持部材１３０の延設部１３０ｂの先端中央の開口部に支持されたコア１１１の先端部開口に感温部１２１が固定され、信号線１２２がコア１１１及び永久磁石１１２の内部を通って上方へ延びている。

このセンサユニット１００は、油温センサ１２０が排出口５１ｂから排出された潤滑油の油温を検出する。潤滑油排出口５１ｂから排出される潤滑油はクラッチプレート５３，５４を経由したもので、その油温はクラッチプレート５３、５４の温度と略一致する。そのため、油温センサ１２０により潤滑油の温度を検出することで、クラッチプレート５３、５４の温度を精度良く検出することができる。

また、潤滑油排出口５１ｂは、クラッチプレート５３，５４が配設された領域（図２および図３にＳで示す領域）のうち、クラッチドラム５１及びクラッチハブ５２の回転軸方向（図２に示す軸線Ｌ１方向）の中央部分（図２および図３にＳｃで示す部分）に設けられ、油温センサ１２０の感温部１２１は、この中央部分（Ｓｃ）に設けられた潤滑油排出口５１ｂに対峙する位置に配設されている。そのため、クラッチドラム５１及びクラッチハブ５２の回転軸方向中央側に位置するクラッチプレート２３，２４の間を経由して潤滑油排出口２１ｂから排出された潤滑油の温度を温度センサ１２０により検出することができる。しかも、クラッチプレート２３，２４の発熱量が全体的に高い場合、複数枚のクラッチプレート２３，２４は温度分布が一様ではなく、回転軸方向の中央側に位置するクラッチプレート２３，２４は放熱性が悪いために、両端側に位置するクラッチプレート２３，２４に比較して相対的に高温になり易いが、そのような場合でも、この油温センサ１２０により最も高温となる中央側のクラッチプレート２３，２４の温度を検出することができる。

油温センサ１２０および回転数センサ１１０の検出信号は、変速機制御ユニット（図示せず）に入力される。変速機制御ユニットには、その他、この自動変速機１を搭載した車両に設けられている各種センサの検出信号が入力され、ＥＣＵ（エンジンコントロールユニット）からエンジン制御状態等に関する各種情報が入力される。変速機制御ユニットは、これら各種センサからの検出信号とＥＣＵからのエンジン制御状態等の情報に基づいて、第１のクラッチ５のピストン部材５９その他の油圧サーボへの潤滑油（作動油）の供給・遮断を制御し、また供給する潤滑油（作動油）の圧力を制御する制御バルブを含む油圧制御回路の各種制御用バルブ（図示せず）を制御する。

この自動変速機１を制御する油圧制御回路は、オイルポンプ３８から吐出された潤滑油（作動油）の圧力（作動油圧）を所定のライン圧に調整するプレッシャーレギュレータバルブ（ＰＲＶ）、手動操作によってレンジを切り換えるマニュアルバルブ、運転状態に応じて歯車変速機構４の各摩擦締結要素（第１〜第３の３つのクラッチ５，６，７、第１および第２の２つのブレーキ８，９およびワンウェイクラッチ１０）の油圧室に対する潤滑油（作動油）の供給状態を切り換えることによりそれら各摩擦締結要素を選択的に作動させる複数のシフトバルブ、ロックアップクラッチ３７の油圧室に対する潤滑油（作動油）の供給・遮断を制御する制御バルブ等を備えたものである。

変速機制御ユニットはこれら油圧制御回路の各種バルブの制御により前進６速、後退１速の変速段を実現し、また、所謂ニュートラル制御およびヒルホールド制御を可能とする。

この自動変速機１の歯車変速機構４の各摩擦締結要素（第１〜第３の３つのクラッチ５，６，７、第１および第２の２つのブレーキ８，９およびワンウェイクラッチ１０）の作動状態と各変速段およびニュートラルアイドル、ヒルホールドとの関係は、次の表１に示すとおりである。表中、「LowＣ」は、第１のクラッチ５（Ｌｏｗクラッチ）で、低速側の１〜４速にて締結される。また、「HighＣ」は、第２のクラッチ６（Ｈｉｇｈクラッチ）で、高速側の４〜６速にて締結される。そして、「３／５／ＲＣ」は、第３のクラッチ７（３／５／Ｒクラッチ）で、３速、５速及び後退速にて締結される。また、「２／６Ｂ」は、第１のブレーキ８で、２速及び６速にて締結されるブレーキ（２／６ブレーキ）である。また、「Ｌ／ＲＢ」は、第２のブレーキ９（Ｌ／Ｒブレーキ）で、１速（但し、マニュアルモードやホールドモード等、エンジンブレーキを必要とする時にのみ）および後退速にて締結される。表中、○は締結状態を示す。

また、この自動変速機１において、変速機制御ユニットは、前進走行レンジであるＤ（ドライブ）レンジにおいてフットブレーキが踏み込まれて車両が停止し、エンジンがアイドル回転しているときには、エンジン負荷を軽減して燃費改善を図るために、例えば、エンジンのアイドル回転が例えば６００ｒｐｍとして、自動変速機１のタービン３４の回転数が例えば５５０ｒｐｍ位になるように第１のクラッチ５の滑り量（スリップ量）を制御して所定の滑り締結状態とするニュートラル制御を行う。但し、冷間始動時等で、第１のクラッチ５のフェーシング温度が低くて、安定したニュートラル制御が行えないときは、ニュートラル制御を制限し、また、後述のように、非走行レンジである「Ｐ（パーキング）レンジ、あるいはＰレンジおよびＮ（ニュートラル）レンジにおいて、第１のクラッチ５のクラッチプレート５３，５４を滑り状態で接触させ、摩擦によりクラッチプレート５３，５４のフェーシング温度（クラッチ温）を上昇させる滑り制御を実行する。それにより、第１のクラッチ５のフェーシング温度を安定した滑り締結制御が可能な温度まで速やかに上昇させることができ、走行レンジで車両が停止したときのニュートラル制御を冷間始動時においても早期に実行できるようにすることができる。

この自動変速機１の油圧制御回路においては、図４に示すように、オイルポンプ３８がオイルパン２０１から潤滑油を汲み上げて吐出し、そのオイルパン２０１から吐出された潤滑油（作動油）の圧力（作動油圧）がプレッシャーレギュレータバルブ（ＰＲＶ）２０２により調整され、所定のライン圧として各制御バルブに供給される。そして、マニュアルバブル２０３に供給されたライン圧は、手動操作によってマニュアルバルブ２０３のレンジ位置がＲ（リバース）となったときに後退用のライン（後退ライン）に導入され、Ｄ（ドライブ）となったときに前進用のライン（前進ライン）に導入される。

また、この油圧制御回路は、マニュアルバルブ２０３が、例えばカム機構により、Ｐ（パーキング）レンジおよびＮ（ニュートラル）レンジ（Ｐレンジのみでもよい）で自動的に第１のクラッチ５（ピストン部材５９）にライン圧を切り換えて作動油圧として供給する位置に移動するよう構成されている。そして、例えば、ＰレンジおよびＮレンジ（あるいはＰレンジのみ）専用の第１のクラッチ５へのライン圧導入経路が設けられ、その途中に、マニュアルバルブ２０３によって第１のクラッチ５側に切り換えられた作動油圧を調整するソレノイド式の調圧弁２０４が設けられている。

そして、この実施形態では、Ｐレンジ、あるいはＰレンジおよびＮレンジ（所定の非走行レンジ）において、第１のクラッチ５のフェーシング温度が低いときに、マニュアルバルブ２０３を自動的に第１のクラッチ５側（ピストン部材５９）にライン圧を切り換えて作動油圧として供給する位置に移動させ、調圧弁２０４の制御により、第１のクラッチ５のピストン部材５９（油圧サーボ）へ微小量の作動油圧（クラッチ圧）を供給して第１のクラッチ５のクラッチプレート５３，５４を滑り状態で接触させ、摩擦によりクラッチプレート５３，５４のフェーシング温度（クラッチ温）を上昇させる滑り制御を実行する。

この滑り制御は、冷間始動時には、図５に示すようにエンジンが始動すると直ちに微小量の作動油圧（クラッチ圧）の印加（供給）を開始し、油温センサ１２０により検出された潤滑油の温度（フェーシング温度に略等しい）すなわちフェーシング温度（クラッチ温）が、ニュートラ制御の制御性およびクラッチ摩擦特性が安定する適温領域（例えば６０〜１００℃）の下限値Ｂ（例えば６０℃）に達したら作動油圧（クラッチ圧）の印加を解除する。そして、フェーシング温度（クラッチ温）が下降して、適温領域（例えば６０〜１００℃）の下限値Ｂよりやや低温側の所定温度Ａより低くなったら、再び作動油圧（クラッチ圧）を印加し、下限値Ｂに達したら解除する。また、図５には表れていないが、フェーシング温度（クラッチ温）が前記適温領域の上限値Ｃ（例えば１００℃）以上では、不要な昇温を排除し、過度の高温による摩擦面の剥離等を防止するために、作動油圧（クラッチ圧）の印加が解除される（禁止される）。こうしてフェーシング温度（クラッチ温）が、Ｂ−Ｃの間の適温領域（例えば６０〜１００℃）にほぼ収まるよう制御される。

この非走行レンジでの滑り制御の具体的処理は、図６のフローチャートに示すとおりで、ステップＳ１で、所定の非走行レンジ（ＰレンジおよびＮレンジ、Ｐレンジのみでもよい）であるかどうかを判断する。

そして、所定の非走行レンジでなければそのままリターンし、所定の非走行レンジであれば、ステップＳ２へ進んで、油温（フォワードクラッチ５のクラッチプレート５３，５４に供給されて潤滑油排出口５１ｂから排出され、油温センサ１２０により検出された潤滑油の温度）が、図５に示す適温領域（例えば６０〜１００℃）の下限値Ｂ（例えば６０℃）より低いかどうかを判断する。

そして、油温が適温領域の下限値Ｂ以上であれば、そのままリターンし、下限値Ｂより低いときは、次いで、ステップＳ３で、油温が適温領域の下限値Ｂよりやや低温側の所定温度Ａより低いかどうかを判断する。

そして、油温が所定温度Ａ以上であれば、そのままリターンし、所定温度Ａより低いときは、ステップＳ４へ進んで、クラッチ圧を微小量供給（印加）する滑り制御を実行する。

なお、この実施形態は、第１のクラッチ５の滑り締結によるニュートラル制御に適用したものであるが、本発明は、他の摩擦締結要素の滑り締結によってニュートラル制御を行う自動変速機にも適用でき、また、ニュートラル制御に限らず、燃費節減のための制御一般に適用することが可能である。

本発明の実施形態の自動変速機の全体構成を示す模式図である。 本発明の実施形態の自動変速機の一部の具体的構成を示す断面図である。 図２の一部であるセンサユニット周辺部分を一部破断して示す拡大図である。 本発明の実施形態の自動変速機の油圧制御回路の一部構成を示す概略図である。 本発明の実施形態の自動変速機の摩擦締結要素の昇温のための滑り制御を説明するタイムチャートである。 本発明の実施形態の自動変速機の摩擦締結要素の昇温のための滑り制御を実行するフローチャートである。

符号の説明

１ 自動変速機
４ 歯車変速機構
５ 第１のクラッチ
６ 第２のクラッチ
７ 第３のクラッチ
８ 第１のブレーキ
９ 第２のブレーキ
１０ ワンウェイクラッチ
１１ 変速機ケース
３１ タービンシャフト
３１ａ 油路
４１ 第１の遊星歯車機構
４２ 第２の遊星歯車機構
４３ 第３の遊星歯車機構
４４ 第４の遊星歯車機構
５１ クラッチドラム
５１ａ 周壁
５１ｂ 潤滑油排出口
５２ クラッチハブ
５２ａ 周壁
５３、５４ クラッチプレート
５９ ピストン部材（油圧サーボ）
１００ センサユニット
１１０ 回転数センサ（回転数検出手段）
１２０ 油温センサ（油温検出手段）
１３０ 支持部材
２０２ プレッシャーレギュレータバルブ
２０３ マニュアルバブル
２０４ 調圧弁

Claims (6)

1. 動力伝達経路の切り換えにより走行レンジで所要変速段を選択的に実現可能な変速機構と、該変速機構と協働し、締結作動により前記動力伝達経路を切り換える摩擦締結要素と、該摩擦締結要素を締結作動させる油圧サーボと、該油圧サーボへの作動油圧の供給を制御する油圧制御装置とを備える自動変速機の制御装置であって、
   所定の非走行レンジで前記油圧サーボへ作動油圧を供給可能にするとともに、
   前記摩擦締結要素の摩擦面に潤滑油を供給する潤滑油供給手段と、該潤滑油供給手段により前記摩擦締結要素の摩擦面に供給されて排出された潤滑油の温度を検出する油温検出手段を設け、
   前記所定の非走行レンジにおいて、前記排出された潤滑油の温度が所定温度より低いときに、前記油圧制御装置により前記油圧サーボへ微小量の作動油圧を供給して前記摩擦締結要素を滑り状態に制御し前記摩擦面の温度を上昇させることを特徴とする自動変速機の制御装置。
2. 前記潤滑油供給手段を前記摩擦締結要素の摩擦面に該摩擦締結要素の径方向内方側から潤滑油を供給するよう構成し、
   前記摩擦締結要素に前記潤滑油供給手段により該摩擦締結要素の摩擦面に供給された潤滑油を該摩擦締結要素の径方向外方に排出する潤滑油排出口を設け、
   前記油温検出手段を、前記潤滑油排出口から排出された潤滑油の温度を検出するよう前記摩擦締結要素の外周側から前記潤滑油排出口に対峙する配置で設けたことを特徴とする請求項１記載の自動変速機の制御装置。
3. 前記排出された潤滑油の温度が前記所定温度より高温側の第２の所定温度以上のときは前記滑り制御を禁止することを特徴とする請求項１または２記載の自動変速機の制御装置。
4. 前記摩擦締結要素が走行レンジの所定低速段で締結される摩擦締結要素で、前記油圧制御装置により、走行レンジで車両が停止し、前記排出された潤滑油の温度が所定温度以上であるときに、前記油圧サーボへの作動油圧の供給を制御し前記摩擦締結要素を所定の滑り締結状態としてエンジン負荷を軽減するニュートラル制御を実行するとともに、走行レンジで車両が停止し、前記排出された潤滑油の温度が所定温度より低いときに、前記油圧制御装置により前記油圧サーボへ前記ニュートラル制御時よりも低い作動油圧を供給して前記摩擦締結要素を滑り状態とし前記摩擦面の温度を上昇させることを特徴とする請求項３記載の自動変速機の制御装置。
5. 前記摩擦締結要素が、クラッチドラムと、該クラッチドラムの内方に配設されたクラッチハブと、前記クラッチドラムの周壁と前記クラッチハブの周壁との間に前記クラッチドラム及び前記クラッチハブの回転軸方向に並ぶ配置で設けられた複数のクラッチプレートを有する多板クラッチ機構とを備えた多板クラッチで、
   前記クラッチドラムの周壁の外方に、支持部材により支持されて、前記クラッチドラムを被検知ロータとして該クラッチドラムの回転数を検出する回転数検出手段が設けられ、
   該回転数検出手段を支持する前記支持部材により前記油温検出手段が支持されていることを特徴とする請求項２記載の自動変速機の制御装置。
6. 前記潤滑油排出口は、前記複数のクラッチプレートの配設領域の前記回転軸方向の中央部分に設けられていることを特徴とする請求項５記載の自動変速機の制御装置。

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