JP2013083318A - 自動変速機の制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】クラッチの温度が予め設定された温度以上となった場合には、クラッチの発熱を抑制するようにした自動変速機の制御装置を提供する。
【解決手段】クラッチ２０の温度を導出するクラッチ温度導出部２３ｂと、クラッチ温度導出部によって導出されたクラッチ温度が予め設定された設定温度より高くなったか否かを判定するクラッチ温度判定部（Ｓ１０２）を有し、クラッチ温度が、設定温度以下と判定された場合には、変速制御時に、クラッチを半クラッチ状態となる第１制御パターンで係合制御し、設定温度以上と判定された場合には、クラッチを半クラッチ状態よりもスリップ量の少ない第２制御パターンで係合制御する変速制御部２３ａを備える。
【選択図】図７

Description

本発明は、クラッチの温度が予め設定された温度以上となった場合に、変速制御時にクラッチをスリップ量が少なくなるように係合制御して、クラッチの発熱を抑制し、クラッチを保護するようにした自動変速機の制御装置に関するものである。

従来、エンジンを駆動源とする車両において、例えば、特許文献１に記載されているように、２つのクラッチをもつデュアルクラッチと、これらクラッチに接続された２つの入力軸と、一方の入力軸に伝達された回転駆動力を変速して奇数変速段を成立させる第１シフト機構、および他方の入力軸に伝達された回転駆動力を変速して偶数変速段を成立させる第２シフト機構とを備えたデュアルクラッチ式自動変速機（ＤＣＴ）が知られている。かかる自動変速機は、２つのクラッチで係合切替を操作することによりトルクが途切れないようにして変速操作を行えるという利点がある。

特開２０１０−１９６７４５号公報

この種のデュアルクラッチ式自動変速機においては、変速制御時におけるクラッチの係合時に、フィーリングを良好に保つように、クラッチをスリップさせながら、エンジンの回転数と変速装置の入力軸回転数とが同期した状態で係合するようになっている。このため、クラッチディスクの摩擦によってクラッチが発熱し、クラッチの過度の発熱によって、クラッチディスク等の劣化を早めてしまい、クラッチに悪影響を及ぼす恐れがある。

本発明は上記した従来の問題点に鑑みてなされたもので、クラッチの温度が予め設定された温度以上となった場合には、変速制御時にクラッチをスリップが少なくなるように係合制御して、クラッチの発熱を抑制し、クラッチを保護するようにした自動変速機の制御装置を提供することを目的とするものである。

上記課題を解決するため、請求項１に係る発明の特徴は、車両に搭載された原動機と、前記原動機の駆動軸によって回転される入力軸の回転を複数段の変速比に変速して前記車両の駆動輪に伝達する変速装置と、前記原動機の駆動軸と前記変速装置の入力軸とを係脱するクラッチと、前記クラッチのクラッチトルクを制御するクラッチアクチュエータと、前記クラッチの温度を導出するクラッチ温度導出部と、前記クラッチ温度導出部によって導出されたクラッチ温度が、予め設定された設定温度より高くなったか否かを判定するクラッチ温度判定部と、前記クラッチ温度判定部によって判定されたクラッチ温度が、前記設定温度以下と判定された場合には、変速制御時に、前記クラッチを半クラッチ状態となる第１制御パターンで係合制御し、前記設定温度以上と判定された場合には、前記クラッチを前記半クラッチ状態よりもスリップ量の少ない第２制御パターンで係合制御する変速制御部とを備えることである。

請求項２に係る発明の特徴は、請求項１において、前記第２制御パターンでは、前記クラッチのクラッチトルクを増大するようにしたことである。

請求項３に係る発明の特徴は、請求項１において、前記第２制御パターンでは、前記原動機の駆動トルクの減少量を増加させ、前記クラッチのスリップ時間を短縮するようにしたことである。

請求項４に係る発明の特徴は、請求項１ないし請求項３において、前記クラッチが前記第２制御パターンで係合制御された後は、前記クラッチの温度が前記設定温度よりも所定温度低い温度以下になった場合に、前記クラッチを前記第１制御パターンで係合制御するようにしたことである。

請求項５に係る発明の特徴は、請求項１ないし請求項４において、前記クラッチは、前記原動機の駆動トルクを、奇数変速段側に連結される第１入力軸に伝達する第１クラッチと、偶数変速段側に連結される第２入力軸に伝達する第２クラッチとからなるデュアルクラッチによって構成されていることである。

請求項１に係る発明によれば、クラッチの温度を導出するクラッチ温度導出部と、クラッチ温度導出部によって導出されたクラッチ温度が予め設定された設定温度より高くなったか否かを判定するクラッチ温度判定部を有し、クラッチ温度が予め設定された設定温度以下と判定された場合には、変速制御時に、クラッチを半クラッチ状態となる第１制御パターンで係合制御し、設定温度以上と判定された場合には、クラッチを半クラッチ状態よりもスリップ量の少ない第２制御パターンで係合制御する変速制御部とを備える。

この構成により、変速制御時のクラッチのスリップ量が減少されることによって、クラッチの発熱が抑制され、クラッチ温度がクラッチに悪影響を及ぼす温度レベル以上に上昇することを防止することができる。このため、熱によるクラッチ構成部材の劣化を抑制でき、クラッチを保護することができる。

請求項２に係る発明によれば、第２制御パターンでは、クラッチのクラッチトルクを増大するようにしたので、クラッチトルクの増大によって、クラッチのスリップ量を減少させることができ、クラッチの発熱を抑制することができる。

請求項３に係る発明によれば、第２制御パターンでは、原動機の駆動トルクの減少量を増加させ、前記クラッチのスリップ時間を短縮するようにしたので、クラッチのスリップ時間の短縮によって、クラッチのスリップ量を減少させることができ、クラッチの発熱を抑制することができる。

請求項４に係る発明によれば、クラッチが第２制御パターンで係合制御された後は、クラッチの温度が設定温度よりも所定温度低い温度以下になった場合に、クラッチを第１制御パターンで係合制御するようにしたので、クラッチが第１制御パターンと第２制御パターンとの間でハンチング現象を起こすことなく、クラッチを安定的に係合制御することができる。

請求項５に係る発明によれば、クラッチは、原動機の駆動トルクを、奇数変速段側に連結される第１入力軸に伝達する第１クラッチと、偶数変速段側に連結される第２入力軸に伝達する第２クラッチとからなるデュアルクラッチによって構成されているので、デュアルクラッチ式自動変速機における第１クラッチおよび第２クラッチの異常時に的確に対応することができる。

本発明の実施の形態に係る自動変速機の制御装置を搭載した車両を示す図である。 本発明の実施の形態を示す自動変速機の全体構造を示すスケルトン図である。 クラッチをトルク伝達特性を示す線図である。 クラッチを制御パターンＩで係合制御する変速制御時のタイムチャートを示す図である。 クラッチを制御パターンＩＩで係合制御する変速制御時のタイムチャートを示す図である。 クラッチ温度の推移を示す図である。 クラッチ温度に応じてクラッチを係合制御するフローチャートを示す図である。

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。図１は、自動変速機の一例としてのデュアルクラッチ式自動変速機（ＤＣＴ）１０を、ＦＦ（フロントエンジン・フロントドライブ）タイプの車両に適用したブロック図である。当該車両は、デュアルクラッチ式自動変速機１０の他、原動機の一例であるガソリンの燃焼によって駆動されるエンジン１１と、差動装置（ディファレンシャル）１３と、左右駆動軸１５ａ、１５ｂと、駆動輪としての左右前輪１６ａ、１６ｂなどを備えている。

エンジン１１の回転数Ｎｅは、エンジン１１の駆動軸１２に近接して設けられたエンジン回転数センサ９０によって検出される。アクセルペダル９１を踏み込んだときのアクセル操作量は、アクセル開度センサ９２によってアクセル開度として検出される。エンジン１１の作動を制御するＥＣＵ（Ｅｎｇｉｎｅ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｕｎｉｔ）１４は、エンジン回転数Ｎｅの情報、アクセル開度の情報、および自動変速機１０を変速制御する後述する構成のＴＣＵ（Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｕｎｉｔ）２３からの各種情報を取得し、これらの情報に基づいて、アクセル開度や燃料噴射量を制御することにより、エンジン制御部１４ａによって、エンジン回転数Ｎｅやエンジントルクを制御する。

自動変速機１０は、エンジン１１と差動装置１３の間の動力伝達経路上に配設され、第１および第２入力軸３１ａ、３１ｂの回転を複数段の変速比に変速して左右前輪１６ａ、１６ｂに伝達する変速装置１７と、エンジン１１の駆動軸１２と変速装置１７の各入力軸３１ａ、３１ｂとを係脱するクラッチ２０を備えている。クラッチ２０は、エンジン１１から出力される駆動軸１２の駆動トルクを、第１入力軸３１ａに伝達する第１クラッチ２０ａと、第２入力軸３１ｂに伝達する第２クラッチ２０ｂを有するデュアルクラッチにて構成されている。

第１入力軸３１ａおよび第２入力軸３１ｂの回転数Ｎ１、Ｎ２は、第１入力軸回転数センサ９３ａおよび第２入力軸回転数センサ９３ｂによってそれぞれ検出される。左右の前輪１６ａ、１６ｂおよび左右の後輪（図示せず）の車輪速度は、車輪速センサ９４ａ、９４ｂによって検出され、これらの情報は、ＴＣＵ２３に送られる。車輪速センサ９４ａ、９４ｂによって検出された各車輪の回転速度に基づいて、車速（車両速度）が算出される。

また、ドライバがシフトレバー９５を操作したときシフト位置の情報は、シフト位置センサ９６によって検出される。ＥＣＵ１４とＴＣＵ２３は、ＣＡＮ（Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）通信によって相互に情報を交換可能となっている。ＴＣＵ２３は、変速制御部２３ａおよびクラッチ温度推定部２３ｂを備えている。変速制御部２３ａは、シフト位置センサ９６によって検出されたシフト位置の情報、ＥＣＵ１４からの変速指令や取得した車両情報などに基づいて、複数の変速ギヤ段を切替えるとともに、第１クラッチ２０ａおよび第２クラッチ２０ｂを係脱して、自動変速機１０の変速制御を行う。

また、クラッチ温度推定部２３ｂは、デュアルクラッチ２０の仕事量に基づき、ＴＣＵ２３に記憶された所定の計算式を用いてデュアルクラッチ２０の温度を推定する。具体的には、クラッチ温度推定部２３ｂは、デュアルクラッチ２０が行った仕事量に応じて発熱温度を積算するとともに、デュアルクラッチ２０外の雰囲気温度とデュアルクラッチ２０内の温度との温度差や車両速度等に基づいて放熱温度を積算する。そして、発熱温度を積算した値ＴＡより、放熱温度を積算した値ＴＢを減算（ＴＡ−ＴＢ）することにより、現在のデュアルクラッチ２０の温度を推定するようになっている。

デュアルクラッチ２０の第１および第２クラッチ２０ａ，２０ｂは、乾式摩擦クラッチからなっている。第１クラッチ２０ａは、モータを駆動源とする第１のクラッチアクチュエータ２５ａによって係合制御されるようになっており、第２クラッチ２０ｂは、モータを駆動源とする第２のクラッチアクチュエータ２５ｂによって係合制御されるようになっている。第１および第２のクラッチアクチュエータ２５ａ、２５ｂは、クラッチアクチュエータ２５ａ、２５ｂのストローク量をそれぞれ検出するストロークセンサ２６ａ、２６ｂを有している。第１および第２クラッチ２０ａ，２０ｂのクラッチトルクＴｃは、クラッチアクチュエータ２５ａ、２５ｂのストローク量に応じて制御される。

ＴＣＵ２３のクラッチ温度推定部２３ｂによって推定されたクラッチ温度Ｔ０は、ＴＣＵ２３によって常時モニタリングされ、モリタリングしたクラッチ温度Ｔ０が、予め定められた第１設定温度（第１閾値）Ｔ０１より高いか否かに応じて、クラッチ２０（第１および第２クラッチ２０ａ，２０ｂ）の係合が制御される。そして、クラッチ温度Ｔ０が、第１閾値Ｔ０１より高くなった場合には、後述するように、クラッチ２０の発熱を抑制する制御が実施される。なお、クラッチ２０の発熱を抑制する制御は、クラッチ温度Ｔ０が、第１閾値Ｔ０１より所定温度（ヒステリシス量Ｈ）だけ低めに設定された第２設定温度（第２閾値）Ｔ０２（Ｔ０２＝Ｔ０１−Ｈ）に低下するまで継続される。

デュアルクラッチ式自動変速機１０は、図２に示すように、前進７速、後進１速のギヤトレーンを備えている。デュアルクラッチ式自動変速機１０は、デュアルクラッチ２０と、第１入力軸３１ａおよび第２入力軸３１ｂと、第１副軸３５および第２副軸３６を備えている。第１入力軸３１ａは棒状とされ、第２入力軸３１ｂは筒状とされて、同軸的に回転可能に配置されている。第１入力軸３１ａの図中左側はデュアルクラッチ２０の第１クラッチ２０ａに連結され、第２入力軸３１ｂの図中左側はデュアルクラッチ２０の第２クラッチ２０ｂに連結されている。第１入力軸３１ａと第２入力軸３１ｂは、独立してトルクが伝達され、異なる回転数で回転可能となっている。第１副軸３５は、入力軸３１ａ、３１ｂと並行して、図中下側に配置され、第２副軸３６は、入力軸３１ａ、３１ｂと並行して、図中上側に配置されている。

第１入力軸３１ａには、複数の奇数変速段駆動ギヤである１速駆動ギヤ５１、３速駆動ギヤ５３、５速駆動ギヤ５５および７速駆動ギヤ５７が直接形成または別体で固定して設けられている。第２入力軸３１ｂには、複数の偶数変速段駆動ギヤである２速駆動ギヤ５２、４−６速駆動ギヤ５４が直接形成または別体で固定して設けられている。

第１副軸３５には、１速、３速、４速従動ギヤ６１、６３、６４がそれぞれ遊転可能に設けられ、１速従動ギヤ６１は１速駆動ギヤ５１に、３速従動ギヤ６３は３速駆動ギヤ５３に、４速従動ギヤ６４は４−６速駆動ギヤ５４に、それぞれ噛合されている。

第２副軸３６には、２速、５速、６速、７速従動ギヤ６２、６５、６６、６７がそれぞれ遊転可能に設けられ、２速従動ギヤ６２は２速駆動ギヤ５２に、５速従動ギヤ６５は５速駆動ギヤ５５に、６速従動ギヤ６６は４−６速駆動ギヤ５４に、７速従動ギヤ６７は７速駆動ギヤ５７に、それぞれ噛合されている。

また、第１副軸３５には、後進ギヤ７０が遊転可能に設けられ、後進ギヤ７０は、２速従動ギヤ６２の小径ギヤ６２ｂに常時噛合されている。

第１副軸３５および第２副軸３６上には、シンクロメッシュ機能を有する第１、第２、第３、第４ギヤシフトクラッチ７１〜７４が設けられ、これらギヤシフトクラッチ７１〜７４は、ＴＣＵ２３の変速制御部２３ａによって選択的に作動される。

第１ギヤシフトクラッチ７１は、第１副軸３５上に設けられ、１速従動ギヤ６１のシンクロギヤ部と３速従動ギヤ６３のシンクロギヤ部との間に配設されている。第１ギヤシフトクラッチ７１のスリーブを軸方向にスライドすることにより、１速従動ギヤ６１および３速従動ギヤ６３の一方と第１副軸３５とが相対回転不能に連結され、中間位置ではどちらの従動ギヤ６１、６３とも連結されないニュートラル状態となるように構成されている。

同様にして、第１副軸３５上に設けられた第２ギヤシフトクラッチ７２は、４速従動ギヤ６４のシンクロギヤ部と後進ギヤ７０のシンクロギヤ部との間に配設され、第２ギヤシフトクラッチ７２のスリーブを軸方向にスライドすることにより、４速従動ギヤ６４および後進ギヤ７０の一方と第１副軸３５とが相対回転不能に連結される。第２副軸３６上に設けられた第３ギヤシフトクラッチ７３は、７速従動ギヤ６７のシンクロギヤ部と５速従動ギヤ６５のシンクロギヤ部との間に配設され、第３ギヤシフトクラッチ７３のスリーブを軸方向にスライドすることにより、７速従動ギヤ６７および５速従動ギヤ６５の一方と第２副軸３６とが相対回転不能に連結される。さらに、第２副軸３６上に設けられた第４ギヤシフトクラッチ７４は、６速従動ギヤ６６のシンクロギヤ部と２速従動ギヤ６２のシンクロギヤ部との間に配設され、第４ギヤシフトクラッチ７４のスリーブを軸方向にスライドすることにより、６速従動ギヤ６６および２速従動ギヤ６２の一方と第２副軸３６とが相対回転不能に連結される。

上記した第１および第３ギヤシフトクラッチ７１、７３により、第１入力軸３１ａに伝達された回転駆動力を変速して奇数変速段を成立させる第１シフト機構を構成し、第２および第４ギヤシフトクラッチ７２、７４により、第２入力軸３１ｂに伝達された回転駆動力を変速して偶数変速段を成立させる第２シフト機構を構成している。

第１副軸３５および第２副軸３６には、それぞれ最終減速駆動ギヤ５８および最終減速駆動ギヤ５９が固定され、これら最終減速駆動ギヤ５８、５９は、差動装置１３（図１参照）に連結された軸３３上の減速従動ギヤ８０に常時噛合されている。これにより、最終減速駆動ギヤ５８および最終減速駆動ギヤ５９を介して左右前輪１６ａ、１６ｂが駆動される。

上記した自動変速機１０の変速装置１７およびデュアルクラッチ２０は、アクセル開度、エンジン１１の駆動軸１２の回転数Ｎｅ、自動変速機１０の両入力軸３１ａ、３１ｂの回転数Ｎ１、Ｎ２、車速などの車両の走行状態に応じて、ＴＣＵ２３の変速制御部２３ａからの指令に基づいて作動される。車両の停止状態においては、変速装置１７の第１〜第４ギヤシフトクラッチ７１〜７４は中立位置にあり、デュアルクラッチ２０の第１および第２クラッチ２０ａ、２０ｂの係合は共に解除されている。

今、例えば、３速変速段で走行している状態において、アクセル開度が増大するなどして車両の走行状況が４速走行に適した状態となれば、ＴＣＵ２３の変速制御部２３ａは、第２ギヤシフトクラッチ７２を作動させて、第１副軸３５と４速従動ギヤ６４とを連結し、４速変速段を形成する指令を自動変速機１０に送る。そして、４速変速段が形成された後、ＴＣＵ２３からの指令に基づいて、デュアルクラッチ２０を第１クラッチ２０ａ側から第２クラッチ２０ｂ側に切替えるとともに、第１ギヤシフトクラッチ７１を中立位置に復帰する。

図３は、クラッチ２０（第１および第２クラッチ２０ａ、２０ｂ）のトルク伝達特性の一例を示す図で、横軸はクラッチアクチュエータ２５ａ、２５ｂのストロークＳ、縦軸は伝達可能なクラッチトルクＴｃを示している。クラッチ２０は、ストロークＳ＝０で切断状態となるクラッチであり、ストロークＳが増加するにしたがってクラッチトルクＴｃが増加し、最大ストロークＳｍａｘにおいて最大クラッチトルクＴｃｍａｘが得られる特性を有している。

クラッチ２０は、予め実験等によって、クラッチアクチュエータ２５ａ、２５ｂのストロークＳとクラッチトルクＴｃとの関係が、図３に示す特性線図となるように設定され、例えば、特性マップとしてＴＣＵ２３に記憶されている。そして、目標とするクラッチトルクＴｃが定められると、特性線図に基づいて、それに必要なストロークＳが演算されるようになっている。

図４および図５は、変速時におけるデュアルクラッチ式自動変速機１０の動作を模式的に示すタイムチャートであり、図４のタイムチャートは、デュアルクラッチの２０の推定温度Ｔ０が、予め定められた第１設定温度（第１閾値）Ｔ０１以下の場合の第１制御パターンＩによる変速制御を示し、図５のタイムチャートは、デュアルクラッチの２０の温度が、第１設定温度（第１閾値）Ｔ０１以上の場合の第２制御パターンＩＩによる変速制御を示す。なお、図４および図５は、第１クラッチ２０ａが係合されている状態において、変速制御によって、第１クラッチ２０ａの係合が解除されるとともに、第２クラッチ２０ｂが係合される例で示している。

ＴＣＵ２３の変速制御部２３ａから、変速装置１７およびデュアルクラッチ２０に、例えば、シフトアップの指令が送出されたとすると、クラッチ温度推定部２３ｂによって推定されたデュアルクラッチ２０の推定温度Ｔ０が、予め設定された第１閾値Ｔ０１以下の場合には、図４に示すような第１制御パターンＩによる変速制御が実施される。すなわち、時刻ｔ１において、完全係合の状態でエンジン１１の駆動力を第１入力軸３１ａに伝達していた第１クラッチ２０ａの係合の解除が開始され、時刻ｔ３において、第１クラッチ２０ａの係合が完全に解除される。一方、時刻ｔ１よりも少し遅れた時刻ｔ２において、第２クラッチ２０ｂの係合が開始され、時刻ｔ３において、第２クラッチ２０ｂが半クラッチ状態（クラッチトルクＴｃ１）に制御され、その後、時刻ｔ４までの間、その半クラッチ状態が維持される。

第２クラッチ２０ｂの係合が開始された時刻ｔ２までの間、エンジン１１の駆動軸１２は、第１入力軸３１ａの回転数Ｎ１と同じ回転数Ｎｅで回転している。また、第２入力軸３１ｂには、第２クラッチ２０ｂの係合が解除されている状態で、駆動輪１６ａ、１６ｂ側から回転が伝達されているため、第２入力軸３１ｂは、第１入力軸３１ａよりも低い回転数Ｎ２で回転している。そして、時刻ｔ２から時刻ｔ４までの間に、エンジン１１の駆動軸１２の回転数Ｎｅが漸次低下して、第２入力軸３１ｂの回転数Ｎ２に同期していく。エンジン１１の駆動軸１２の回転数Ｎｅが第２入力軸３１ｂの回転数Ｎ２に同期すると、第２クラッチ２０ｂの係合トルクが目標とするクラッチトルクまで増大され、完全係合の状態となる。

このように、第２クラッチ２０ｂを半クラッチ状態となるクラッチトルクＴｃ１に制御することにより、変速制御中においても、エンジン１１の駆動軸１２と自動変速機１０の第２入力軸３１ｂとの間で適切な駆動トルクの伝達が持続されるとともに、時刻ｔ４以降においては、第２クラッチ２０ｂが完全係合の状態となる。これによって、変速制御時における車両の挙動が安定され、良好なフィーリングが確保される。

これに対して、クラッチ温度推定部２３ｂによって推定されたデュアルクラッチ２０の温度Ｔ０が、予め設定された第１閾値Ｔ０１以上の場合には、デュアルクラッチ２０の発熱を抑制するような第２制御パターンＩＩによる変速制御が実行される。

すなわち、図５に示すように、時刻ｔ１において、完全係合の状態でエンジン１１の駆動力を第１入力軸３１ａに伝達していた第１クラッチ２０ａの係合の解除が開始され、時刻ｔ３において、第１クラッチ２０ａの係合が完全に解除される点は、上記した第１制御パターンＩのものと同じである。

一方、時刻ｔ２において係合が開始される第２クラッチ２０ｂは、クラッチ２０ｂのスリップ量が第１制御パターンＩに対して少なくなるように、第２クラッチ２０ｂのクラッチトルクＴｃが、上記した第１クラッチトルクＴｃ１よりも大きな第２クラッチトルクＴｃ２となる第２制御パターンＩＩによって制御され、その状態が時刻ｔ４まで持続される。

第２クラッチ２０ｂの係合が開始された時刻ｔ２までの間、エンジン１１の駆動軸１２は、第１入力軸３１ａの回転数Ｎ１と同じ回転数Ｎｅで回転しているが、第２入力軸３１ｂには、第２クラッチ２０ｂの係合が解除されている状態で、駆動輪１６ａ、１６ｂ側から回転が伝達されているため、第２入力軸３１ｂは、第１入力軸３１ａよりも低い回転数Ｎ２で回転している。そして、時刻ｔ２から時刻ｔ４までの間に、エンジン１１の駆動軸１２の回転数Ｎｅが漸次低下して、第２入力軸３１ｂの回転数Ｎ２に同期していく。シフトアップが完了した時刻ｔ４以降は、第２クラッチ２０ｂの係合が完全係合の状態となる。

このように、第２制御パターンＩＩによる制御によって、変速制御時における第２クラッチ２０ｂのスリップ量が抑制されるため、図６に示すように、デュアルクラッチ２０の温度が低下され、クラッチ保護が達成墓される。

図６は、時間の経過に伴って、クラッチ２０の温度が、クラッチディスクの摩擦等によって上昇し、クラッチ推定温度Ｔ０が第１閾値Ｔ０１を越えた場合に、上記したクラッチ２０の発熱を抑制する第２制御パターンＩＩの制御によって、クラッチ温度Ｔ０が漸次低下していく推移を示している。なお、第２制御パターンＩＩの制御によって、クラッチ推定温度Ｔ０が第２閾値Ｔ０２（Ｔ０１−Ｈ）以下まで低下すると、フィーリングを重視した第１制御パターンＩの制御に復帰されるようになる。

次に、クラッチ２０の温度に応じて、第１制御パターンＩあるいは第２制御パターンＩＩによって変速制御を行うＴＣＵ２３の変速制御部２３ａによって実行される制御プログラムを、図７のフローチャートに基づいて説明する。

まず、ステップＳ１００において、ＴＣＵ２３のクラッチ温度推定部２３ｂによってクラッチ推定温度Ｔ０が算出される。次いで、ステップＳ１０２において、算出されたクラッチ推定温度Ｔ０が、予め定められた第１閾値（第１設定温度）Ｔ０１よりも高いか否かが判定される。

ステップＳ１０２において、算出されたクラッチ推定温度Ｔ０が、第１閾値Ｔ０１よりも低いと判定された場合（Ｎの場合）には、ステップＳ１０４において、クラッチ２０を、フィーリングを重視した第１制御パターンＩによって係合制御する変速制御が実行される。

すなわち、図４のタイムチャートで示すように、第１クラッチ２０ａの係合が解除されるとともに、第２クラッチアクチュエータ２５ｂが所定ストロークＳ１作動されることにより、第２クラッチ２０ｂが、図３に示す第１クラッチトルクＴｃ１（半クラッチ状態）によって係合される。そして、エンジン１１の駆動軸１２の回転数Ｎｅが、第２入力軸３１ｂの回転数Ｎ２に同期されると、第２クラッチ２０ｂが完全係合の状態となる。

このように、第２クラッチ２０ｂを半クラッチ状態となる第１クラッチトルクＴｃ１に制御することによって、変速制御中においても、エンジン１１の駆動軸１２と自動変速機１０の第２入力軸３１ｂとの間で適切な駆動トルクの伝達が持続され、しかる後、第２クラッチ２０ｂの係合が完全係合の状態となるので、変速制御時における車両の挙動が安定され、良好なフィーリングが確保される。

これに対して、ステップＳ１０２における判定結果がＹの場合（算出されたクラッチ推定温度Ｔ０が、第１閾値Ｔ０１よりも高い場合）には、ステップＳ１０６において、クラッチ推定温度Ｔ０が、第１閾値Ｔ０１からヒステリシス量Ｈを減算した第２閾値（第２設定温度Ｔ０２（Ｔ０２＝Ｔ０１−Ｈ））より低くなったか否かが判定される。ステップＳ１０６における判定結果がＮの場合には、続くステップＳ１０８において、クラッチ２０を、発熱を抑制する第２制御パターンＩＩによって係合制御する変速制御が実行される。

すなわち、図５のタイムチャートで示すように、第１クラッチ２０ａが係合解除されるとともに、第２クラッチアクチュエータ２５ｂが所定ストロークＳ２作動されることにより、第２クラッチ２０ｂが、図３に示すように、上記した第１クラッチトルクＴｃ１よりも大きな第２クラッチトルクＴｃ２によって係合され、第２クラッチ２０ｂのスリップ量が抑制される。そして、エンジン１１の駆動軸１２の回転数Ｎｅが、第２入力軸３１ｂの回転数Ｎ２に同期されると、第２クラッチ２０ｂが完全係合の状態となる。

次いで、ステップＳ１１０において、クラッチ温度推定部２３ｂによってクラッチ推定温度Ｔ０が算出される。しかる後、ステップＳ１０６に戻り、クラッチ推定温度Ｔ０が、第２閾値Ｔ０２より低くなったか否かが判定される。ステップＳ１０６における判定結果がＮの場合には、続くステップＳ１０８において、引き続き、クラッチ２０の発熱を抑制する第２制御パターンＩＩによって、クラッチ２０を係合制御する変速制御が実行される。

上記したステップＳ１０２により、クラッチ温度推定部２３ｂによって推定されたクラッチ温度が、予め設定された設定温度（第１閾値）Ｔ０１より高くなったか否かを判定するクラッチ温度判定部を構成している。

このような第２制御パターンＩＩによるクラッチ２０の係合制御によって、クラッチ２０の係合時に多少のショックが生ずる恐れがあるが、変速制御時のクラッチ２０のスリップ量が減少されることによって、クラッチ２０の発熱が抑制される。これによって、クラッチ２０に悪影響を及ぼす恐れがある温度レベル以上になることが防止されるため、クラッチディスク等のクラッチ構成部材の劣化が抑制され、クラッチ２０を保護できるようになる。

すなわち、クラッチ２０を構成するクラッチディスク等の各部材が熱膨張したり、あるいは、クラッチディスクの摩擦係数が変化するなどして、クラッチ２０の特性が変化することを抑制でき、クラッチアクチュエータ２５ａ、２５ｂを定められたストローク作動させた場合に、目標通りのクラッチトルクＴｃを長期に亘って安定的に得ることができるようになる。

上記した実施の形態によれば、デュアルクラッチ２０の温度を推定するクラッチ温度推定部２３ｂと、クラッチ温度推定部２３ｂによって推定されたクラッチ温度が予め設定された設定温度（第１閾値）Ｔ０１より高くなったか否かを判定するクラッチ温度判定部（Ｓ１０２）を有し、クラッチ温度判定部によって判定されたクラッチ温度Ｔ０が、設定温度（第１閾値）Ｔ０１以下の場合には、変速制御時に、クラッチ２０ａ、２０ｂを半クラッチ状態となる第１制御パターンＩで係合制御することにより、変速制御時のフィーリングを確保することができる。一方、クラッチ温度判定部によって判定されたクラッチ温度Ｔ０が、設定温度（第１閾値）Ｔ０１以上の場合には、クラッチ２０ａ、２０ｂを半クラッチ状態よりもスリップ量の少ない第２制御パターンＩＩで係合制御することにより、デュアルクラッチ２０の発熱が抑制され、クラッチ構成部材の劣化が抑制されるとともに、クラッチ温度が高くなることによる悪影響を回避することができる。

上記した実施の形態においては、クラッチ温度判定部によって判定されたクラッチ温度Ｔ０が、設定温度（第１閾値）Ｔ０１以上の場合には、第２制御パターンＩＩによって、クラッチ２０のクラッチトルクＴｃを増大させ、クラッチ２０のスリップ量を半クラッチ状態よりも少なくした例について述べたが、クラッチ２０のスリップ量を少なくする手段としては、クラッチトルクＴｃの増大に限定されるものではない。例えば、クラッチ係合時におけるエンジントルクの減少量を増加させ、クラッチ２０のスリップ時間を短縮することによっても、上記したと同様に、クラッチ２０の発熱を抑制することができる。

また、上記した実施の形態においては、自動変速機１０を、デュアルクラッチ式自動変速機（ＤＣＴ）を例に説明したが、自動変速機１０はデュアルクラッチ式自動変速機に限定されるものではなく、例えば、特開２００８−７５８１４号公報に記載されているように、既存のマニュアルトランスミッションにアクチュエータを取付け、運転者の意思、若しくは車両状態によって、変速操作（クラッチの断接、ギヤシフト、およびセレクト）を自動的に行なう自動変速機（ＡＭＴ（オートメイテッドマニュアルトランスミッション））に適用することが可能である。

また、上記した実施の形態においては、ＦＦタイプの車両に適用した自動変速機１０を例にして説明したが、自動変速機１０をＦＲタイプ（フロントエンジン・リアドライブ）タイプの車両に装備することもできる。

さらに、上記した実施の形態においては、クラッチ２０の発熱量と放熱量とからクラッチ温度を推定するクラッチ温度推定部２３ｂを備えた自動変速機１０について説明したが、クラッチ温度は、温度センサからなるクラッチ温度検出部によってクラッチ２０の温度を直接検出するものであってもよく、請求項におけるクラッチ温度導出部とは、これらクラッチ温度推定部２３ｂによってクラッチ温度を推定するものと、クラッチ温度検出部によってクラッチ温度を直接検出するものとを包含するものである。

以上、本発明の実施の形態について説明したが、本発明は実施の形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載した本発明の主旨を逸脱しない範囲内で種々の変形が可能であることは勿論である。

本発明に係る自動変速機の制御装置は、エンジンの駆動軸と変速装置の入力軸とを係脱するクラッチと、クラッチの温度を導出するクラッチ温度導出部とを備え、クラッチ温度導出部によって導出されたクラッチ温度に応じてクラッチを係合制御する自動変速機に用いるのに適している。

１０…自動変速機、１１…原動機（エンジン）、１７…変速装置、２０…クラッチ、２５…クラッチアクチュエータ、３１…入力軸、２３ａ…変速制御部、２３ｂ…クラッチ温度導出部（クラッチ温度推定部）、Ｓ１０２…クラッチ温度判定部、Ｔ０１…第１設定温度（第１閾値）、Ｔ０２…第２設定温度（第２閾値）。

Claims (5)

1. 車両に搭載された原動機と、
   前記原動機の駆動軸によって回転される入力軸の回転を複数段の変速比に変速して前記車両の駆動輪に伝達する変速装置と、
   前記原動機の駆動軸と前記変速装置の入力軸とを係脱するクラッチと、
   前記クラッチのクラッチトルクを制御するクラッチアクチュエータと、
   前記クラッチの温度を導出するクラッチ温度導出部と、
   前記クラッチ温度導出部によって導出されたクラッチ温度が、予め設定された設定温度より高くなったか否かを判定するクラッチ温度判定部と、
   前記クラッチ温度判定部によって判定されたクラッチ温度が、前記設定温度以下と判定された場合には、変速制御時に、前記クラッチを半クラッチ状態となる第１制御パターンで係合制御し、前記設定温度以上と判定された場合には、前記クラッチを前記半クラッチ状態よりもスリップ量の少ない第２制御パターンで係合制御する変速制御部と、
   を備える自動変速機の制御装置。
2. 請求項１において、前記第２制御パターンでは、前記クラッチのクラッチトルクを増大するようにした自動変速機の制御装置。
3. 請求項１において、前記第２制御パターンでは、前記原動機の駆動トルクの減少量を増加させ、前記クラッチのスリップ時間を短縮するようにした自動変速機の制御装置。
4. 請求項１ないし請求項３において、前記クラッチが前記第２制御パターンで係合制御された後は、前記クラッチの温度が前記設定温度よりも所定温度低い温度以下になった場合に、前記クラッチを前記第１制御パターンで係合制御するようにした自動変速機の制御装置。
5. 請求項１ないし請求項４において、前記クラッチは、前記原動機の駆動トルクを、奇数変速段側に連結される第１入力軸に伝達する第１クラッチと、偶数変速段側に連結される第２入力軸に伝達する第２クラッチとからなるデュアルクラッチによって構成されている自動変速機の制御装置。
   

Images