JP2018194129A - 自動変速機の制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】摩擦締結要素の掴み換えを行う際の、摩擦締結要素の過度な発熱を防止しつつ、ドライバビリティの低下を防止することが可能な変速制御を行うことが可能な自動変速機の制御装置を提供する。【解決手段】自動変速機の制御装置は、掴み換え時に締結される摩擦締結要素の変速終了時の温度を推定する温度推定部と、前記掴み換え時に解放される摩擦締結要素の前記掴み換え開始時におけるトルク容量の目標値を、前記温度に基づいて設定するトルク容量設定部と、前記掴み換え開始に先だって、前記解放される摩擦締結要素のトルク容量を、前記目標値に低減させるトルク容量低減部と、を備える。【選択図】図２

Description

本発明は、自動変速機の制御装置に関する。

従来、複数の摩擦締結要素の掴み換えを伴って変速する自動変速機が種々知られている。例えば、エンジンと奇数段ギヤ列との間に設けられた第１クラッチ（摩擦締結要素）と、エンジンと偶数段ギヤ列との間に設けられた第２クラッチ（摩擦締結要素）とを備え、エンジンからの駆動力を第１クラッチ又は第２クラッチを介して出力側に伝達するデュアルクラッチトランスミッション（ＤＣＴ）が知られている。また、遊星歯車を構成する要素同士の相対回転を停止させるクラッチ（摩擦締結要素）と、当該要素の回転を停止させるブレーキ（摩擦締結要素）とを備え、エンジンからの駆動力を遊星歯車を介して出力側に伝達する自動変速機（ＡＴ）が知られている。

これらの自動変速機における複数の摩擦締結要素の掴み換え、すなわち、互いに並行して行われる一方の摩擦締結要素の解放と他方の摩擦締結要素の締結は、各摩擦締結要素において摩擦熱を発生させる。過度な摩擦熱の発生は摩擦締結要素を損傷させる。よって何らかの熱対策が必要である。一方、変速時にドライバが予測しない加減速感をドライバに与えることはドライバビリティを低下させるので望ましくない。

摩擦熱対策に関する発明として、特許文献１には、「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」（要約）が記載されている。

特開２０１３−８３３１８号公報

特許文献１に記載の制御装置は、「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」（要約）を備える。

しかしながら、特許文献１に記載の制御装置はクラッチ温度に応じて単に制御パターンを切り替えるものに過ぎず、必ずしも変速時のドライバビリティの低下を防止できるものではない。

本発明はこのような状況に鑑みなされたものであり、摩擦締結要素の掴み換えを行う際の、摩擦締結要素の過度な発熱を防止しつつ、ドライバビリティの低下を防止することが可能な変速制御を行うことが可能な自動変速機の制御装置を提供することを課題とする。

本発明に係る変速機の制御装置は、掴み換え時に締結される摩擦締結要素の変速終了時の温度を推定する温度推定部と、前記掴み換え時に解放される摩擦締結要素の前記掴み換え開始時におけるトルク容量の目標値を、前記温度に基づいて設定するトルク容量設定部と、前記掴み換え開始に先だって、前記解放される摩擦締結要素のトルク容量を、前記目標値に低減させるトルク容量低減部と、を備える。

本発明によれば、摩擦締結要素の掴み換えを行う際の、摩擦締結要素の過度な発熱を防止しつつ、ドライバビリティの低下を防止することが可能な自動変速機の制御装置を提供することができる。

本発明に係る自動変速機の制御装置が適用された車両を示す概略構成図 本発明に係る自動変速機の制御装置の機能ブロック図 本発明に係る自動変速機の制御装置による制御の流れを示すフローチャート クラッチ吸収エネルギと変速終了時のクラッチの温度の推定値との関係を示すマップ 通常変速によってアップシフトが行われるときのタイムチャート 保護変速によってアップシフトが行われるときのタイムチャート クラッチトルク低減量とマージンとの関係を示すマップ 通常変速によってダウンシフトが行われるときのタイムチャート 保護変速によってダウンシフトが行われるときのタイムチャート

以下、本発明の実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。なお、以下に説明する実施形態は一例であり、本発明はこの実施形態により限定されるものではない。

まず、図１を参照して、車両の全体構成について説明する。図１に示すように、車両１は、エンジン１０と、第１クラッチ２０、第２クラッチ３０、変速部４０及び油圧回路９０からなるＤＣＴ２（自動変速機）と、制御装置５０とを備えている。そして、ＤＣＴ２の出力側に、不図示のプロペラシャフトおよびデファレンシャルギヤを介して、駆動輪が動力伝達可能に連結されている。

エンジン１０は、例えばディーゼルエンジンである。エンジン１０の出力回転数（以下、「エンジン回転数」と記載する。）および出力トルクは、アクセル開度センサ１０１によって検出されるアクセルペダルのアクセル開度Ａｃｃに基づいて制御される。また、エンジン出力軸１１には、エンジン回転数を検出するエンジン回転数センサ１０２が設けられている。

第１クラッチ２０は、複数の第１入力側クラッチ板２１および複数の第１出力側クラッチ板２２を有する油圧作動式の湿式多板クラッチである。第１入力側クラッチ板２１は、エンジン１０によって回転させられるエンジン出力軸１１と一体回転する。第１出力側クラッチ板２２は、変速部４０の第１入力軸４１と一体回転する。

第１クラッチ２０は、不図示のリターンスプリングによって断方向に付勢されており、油圧回路９０から供給されるクラッチ作動油圧によって第１ピストン２３が移動して、第１入力側クラッチ板２１および第１出力側クラッチ板２２を圧接することで接とされる。第１クラッチ２０が接とされることで、エンジン１０の動力が第１入力軸４１に伝達される。第１クラッチ２０の断接は、制御装置５０によって制御される。なお、第１クラッチ２０は乾式単板クラッチであってもよい。

第２クラッチ３０は、複数の第２入力側クラッチ板３１および複数の第２出力側クラッチ板３２を有する油圧作動式の湿式多板クラッチである。第２入力側クラッチ板３１は、エンジン出力軸１１と一体回転する。第２出力側クラッチ板３２は、変速部４０の第２入力軸４２と一体回転する。

第２クラッチ３０は、不図示のリターンスプリングによって断方向に付勢されており、油圧回路９０から供給されるクラッチ作動油圧によって第２ピストン３３が移動して、第２入力側クラッチ板３１および第２出力側クラッチ板３２を圧接することで接とされる。第２クラッチ３０が接とされることで、エンジン１０の動力が第２入力軸４２に伝達される。第２クラッチ３０の断接は、制御装置５０によって制御される。なお、第２クラッチ３０は乾式単板クラッチであってもよい。以下、必要に応じ、第１入力側クラッチ板２１、第２入力側クラッチ板３１、第１出力側クラッチ板２２及び第２出力側クラッチ板３２を単に「クラッチ板」と記載する。

第２クラッチ３０は、第１クラッチ２０の外周側に設けられている。また、第１入力軸４１には、軸方向油路および１つまたは複数の径方向油路からなる不図示の潤滑油路が設けられており、第１入力軸４１から潤滑油が放射状に噴射されることで、第１クラッチ２０の各クラッチ板が冷却され、さらに、第２クラッチ３０の各クラッチ板が冷却される。第２クラッチ３０の各クラッチ板を冷却した潤滑油は、第２クラッチ３０の外径側等から流出し、油圧回路９０が備える不図示のオイルパンに戻る。なお、本実施形態では、第２クラッチ３０が第１クラッチ２０の外周側に設けられているものを例に挙げて説明を行うが、第１クラッチ２０および第２クラッチ３０の配置関係はこれに限定されない。具体的には、例えば、第２クラッチ３０を、第１クラッチ２０の後側に配置するようにしてもよい。

変速部４０は、第１クラッチ２０の出力側に接続された第１入力軸４１と、第２クラッチ３０の出力側に接続された第２入力軸４２とを備えている。また、変速部４０は、第１入力軸４１および第２入力軸４２と平行に配置された副軸４３と、第１入力軸４１および第２入力軸４２と同軸上に配置された出力軸４４と、を備えている。また、出力軸４４の後端側には、車両１の速度である車速Ｖを検出する車速センサ１０３が設けられている。

変速部４０は、第１変速部６０と、第２変速部７０と、前後進切替部８０と、を備えている。第１変速部６０は、第１高速ギヤ列６１と、第１低速ギヤ列６２と、第１連結機構６３とを備えている。

第１高速ギヤ列６１は、第１入力軸４１に対して相対回転可能に設けられた第１入力ギヤ６１ａと、第１入力ギヤ６１ａと噛合し、副軸４３と一体回転するように設けられた第１副ギヤ６１ｂとからなる。

第１低速ギヤ列６２は、第１入力軸４１に対して相対回転可能に設けられた第２入力ギヤ６２ａと、第２入力ギヤ６２ａと噛合し、副軸４３と一体回転するように設けられた第２副ギヤ６２ｂとからなる。

第１連結機構６３は、不図示のギヤシフトアクチュエータによって第１スリーブ６３ａを軸方向（図１の左右方向）に移動させることによって、第１入力ギヤ６１ａおよび第２入力ギヤ６２ａを択一的に第１入力軸４１と一体回転させる。

第２変速部７０は、第２高速ギヤ列７１と、第２低速ギヤ列７２と、第２連結機構７３とを備えている。第２高速ギヤ列７１は、第２入力軸４２に対して相対回転可能に設けられた第３入力ギヤ７１ａと、第３入力ギヤ７１ａと噛合し、副軸４３と一体回転するように設けられた第３副ギヤ７１ｂとからなる。

第２低速ギヤ列７２は、第２入力軸４２に対して相対回転可能に設けられた第４入力ギヤ７２ａと、第４入力ギヤ７２ａと噛合し、副軸４３と一体回転するように設けられた第４副ギヤ７２ｂとからなる。

第２連結機構７３は、不図示のギヤシフトアクチュエータによって第２スリーブ７３ａを軸方向に移動させることによって、第３入力ギヤ７１ａおよび第４入力ギヤ７２ａを択一的に第２入力軸４２と一体回転させる。

前後進切替部８０は、前進ギヤ列８１と、後進ギヤ列８２と、第３連結機構８３とを備えている。前進ギヤ列８１は、出力軸４４に対して相対回転可能に設けられた第１出力ギヤ８１ａと、第１出力ギヤ８１ａと噛合し、副軸４３と一体回転するように設けられた第５副ギヤ８１ｂとからなる。

後進ギヤ列８２は、出力軸４４に対して相対回転可能に設けられた第２出力ギヤ８２ａと、第２出力ギヤ８２ａとアイドラギヤ８２ｃを介して噛合し、副軸４３と一体回転するように設けられた第６副ギヤ８２ｂとからなる。

第３連結機構８３は、不図示のギヤシフトアクチュエータによって第３スリーブ８３ａを軸方向に移動させることによって、第１出力ギヤ８１ａおよび第２出力ギヤ８２ａを択一的に出力軸４４と一体回転させる。

ここで、ＤＣＴ２における動力伝達経路について簡単に説明する。１速は、第１連結機構６３によって第２入力ギヤ６２ａと第１入力軸４１とを連結し、第３連結機構８３によって第１出力ギヤ８１ａと出力軸４４とを連結し、かつ第１クラッチ２０を接とすることで成立する。これにより、エンジン１０の動力は、第１クラッチ２０から、第１入力軸４１、第１低速ギヤ列６２、副軸４３、前進ギヤ列８１、出力軸４４の順に伝達される。

２速は、第２連結機構７３によって第４入力ギヤ７２ａと第２入力軸４２とを連結し、第３連結機構８３によって第１出力ギヤ８１ａと出力軸４４とを連結し、かつ第２クラッチ３０を接とすることで成立する。これにより、エンジン１０の動力は、第２クラッチ３０から、第２入力軸４２、第２低速ギヤ列７２、副軸４３、前進ギヤ列８１、出力軸４４の順に伝達される。

３速は、第１連結機構６３によって第１入力ギヤ６１ａと第１入力軸４１とを連結し、第３連結機構８３によって第１出力ギヤ８１ａと出力軸４４とを連結し、かつ第１クラッチ２０を接とすることで成立する。これにより、エンジン１０の動力は、第１クラッチ２０から、第１入力軸４１、第１高速ギヤ列６１、副軸４３、前進ギヤ列８１、出力軸４４の順に伝達される。

４速は、第２連結機構７３によって第３入力ギヤ７１ａと第２入力軸４２とを連結し、第３連結機構８３によって第１出力ギヤ８１ａと出力軸４４とを連結し、かつ第２クラッチ３０を接とすることで成立する。これにより、エンジン１０の動力は、第２クラッチ３０から、第２入力軸４２、第２高速ギヤ列７１、副軸４３、前進ギヤ列８１、出力軸４４の順に伝達される。

制御装置５０は、ＣＰＵ５１、メモリ５２、並びに、種々のセンサ及び装置と接続され信号を授受する図示しないインタフェース等から構成されている。ＣＰＵ５１はメモリ５２に記憶されているプログラムを実行することにより、エンジン１０を制御するとともに、油圧回路９０の制御を介してＤＣＴ２を制御する。具体的には、ＣＰＵ５１はメモリ５２に記憶されているプログラムを実行することにより、図２に示されるように、変速条件成立判断部５３、温度推定部５４、温度比較部５５、トルク容量設定部５６、トルク容量低減部５７及び実行部５８として機能する。

変速条件成立判断部５３は、アクセル開度Ａｃｃ、車速Ｖ、及び、メモリ５２に記憶されている変速マップ等に基づいて、変速条件が成立したか否かを判断する。

温度推定部５４は、第１クラッチ２０及び第２クラッチ３０（複数の摩擦締結要素）のうち変速時の掴み換えによって締結されるクラッチの変速終了時の温度を推定する。

温度比較部５５は、温度推定部５４によって推定された温度とメモリ５２に記憶されている基準温度とを比較する。

トルク容量設定部５６は、第１クラッチ２０及び第２クラッチ３０のうち変速時の掴み換えによって解放されるクラッチの掴み換え開始時におけるトルク容量の目標値を、温度推定部５４によって推定された温度に基づいて設定する。

トルク容量低減部５７は、掴み換え開始に先立って、第１クラッチ２０及び第２クラッチ３０のうち変速時の掴み換えによって解放されるクラッチのトルク容量を、トルク容量設定部５６によって設定された目標値に低減させる。

実行部５８は、油圧回路９０を介して第１クラッチ２０の断接、第２クラッチ３０の断接、並びに、第１スリーブ６３ａ、第２スリーブ７３ａ及び第３スリーブ８３ａの移動を行い、アップシフト又はダウンシフトを実行する。

なお、上に説明した各機能部の全てが制御装置５０によって実現される必要はなく、上に説明した各機能部のうちの何れか１つ以上が制御装置５０とは別の他の制御装置によって実現されてもよい。例えば、制御装置５０は温度推定部５４、トルク容量設定部５６及びトルク容量低減部５７として機能するように構成されていてもよい。また、上に説明した各機能部のうち何れか１つが他の機能部の機能をも兼ねるように構成されていても良いことは勿論である。

以下、掴み換え開始前に、掴み換えによって解放されるクラッチのトルク容量を、トルク容量設定部５６によって設定された目標値に低減させてから行う変速を、必要に応じ、「保護変速」と記載する。また、掴み換え開始前に、変速時の掴み換えによって解放されるクラッチのトルク容量を、トルク容量設定部５６によって設定された目標値に低減させることなく行う変速を、必要に応じ、「通常変速」と記載する。

続いて、図３のフローチャートを参照して、本実施形態に係る変速機の制御装置による変速制御について詳細に説明する。なお、以下では、掴み換え時に締結されるクラッチが第２クラッチ３０である場合を説明する。掴み換え時に締結されるクラッチが第１クラッチ２０である場合も同様に変速制御を行うことができることは勿論である。

まず、変速条件成立判断部５３によって、変速条件が成立したか否かが判断される（Ｓ１）。変速条件が成立したか否かは、アクセル開度Ａｃｃ、車速Ｖ、及び、変速マップ等に基づいて判断される。変速条件が成立していない（Ｓ１においてＮＯ）と判断される間は、変速条件が成立した（Ｓ１においてＹＥＳ）と判断されるまで、変速条件が成立したか否かの判断が繰り返される。

変速条件が成立したと判断されると、温度推定部５４によって、第２クラッチ３０の変速終了時の温度の推定値Ｔ_{ＥＳＴ＿Ｃ２}が算出される（Ｓ２）。推定値Ｔ_{ＥＳＴ＿Ｃ２}は、次の数式１に基づいて算出される。

数式１において、Ｔ_０ＡＴＦは変速開始時の第２クラッチ３０まわりの潤滑油温度、Ｃ_C2は第２クラッチ３０の摩擦材の比熱、Ｋ_C2は第２クラッチ３０の摺動面の熱伝達係数、ｔ_０は変速開始時間、記号＾付ｔ_ｅは推定される変速終了時間、記号＾付τ_Ｃ２は推定される第２クラッチ３０のトルク容量、記号＾付ω_ｅは推定されるエンジン回転数、記号＾付ω_ｃ２は推定される第２入力軸４２の回転数、α_C2は有効潤滑油流量係数、ｆ_ｃ２（ｔ）は第２クラッチ３０からの放熱量である。なお、数式１の右辺中の各パラメータは、あらかじめ定められているか、本願出願時に公知となっている方法によって求めることができるものである。よって詳細な説明は省略する。

推定値Ｔ_{ＥＳＴ＿Ｃ２}は、変速中の第２クラッチ３０の吸収エネルギＥ_Ｃ２と、変速終了時の第２クラッチ３０の変速終了時の温度の推定値Ｔ_{ＥＳＴ＿Ｃ２}との関係を示す情報（例えばマップ又はテーブル）を参照して求めることも可能である。当該情報は予め実験的に求められメモリ５２に記憶されている。当該情報の一例であるマップを図４に示す。なお、クラッチ吸収エネルギＥ_Ｃ２は、以下の数式２に基づいて算出することができる。

推定値Ｔ_{ＥＳＴ＿Ｃ２}が求まると、温度比較部５５は、推定値Ｔ_{ＥＳＴ＿Ｃ２}と、第２クラッチ３０が損傷しない許容温度Ｔ_ｍａｘ（基準温度）と比較する（Ｓ３）。許容温度Ｔ_ｍａｘはあらかじめ定められており、メモリ５２に記憶されている。推定値Ｔ_{ＥＳＴ＿Ｃ２}が許容温度Ｔ_ｍａｘよりも大きい場合（Ｓ３においてＹＥＳ）、保護変速が実行される（Ｓ４）。また、推定値Ｔ_{ＥＳＴ＿Ｃ２}が許容温度Ｔ_ｍａｘ以下である場合（Ｓ３においてＮＯ）、通常変速が実行される（Ｓ５）。

保護変速について説明する前に、通常変速のタイムチャートを示す図５を参照しながら、通常変速について説明する。ここでは、３速から４速へのアップシフトが行われる場合を例に挙げて説明する。

通常変速が開始されると、まず、中段のチャートに示されるように、実行部５８又はトルク容量低減部５７は、第１クラッチ２０のトルク容量（伝達可能トルク）をエンジントルクまで低減する。なおこのとき、エンジントルクはドライバ要求エンジントルクに一致している。

続いて、実行部５８は、第１クラッチ２０のトルク容量を徐々に低減させつつ、第２クラッチ３０のトルク容量を徐々に増加させる。すなわち、クラッチの掴み換えが行われる。

その結果、下段のチャートに示されるように、第１クラッチ２０及び第１変速部６０を介して出力軸４４に伝達されるトルクである第１クラッチ系統出力トルクは徐々に減少する。また、第２クラッチ３０及び第２変速部７０を介して出力軸４４に伝達されるトルクである第２クラッチ系統出力トルクは徐々に増加する。出力軸４４から出力されるトルクである変速機出力トルク（ＤＣＴ２の出力トルク）は、第１クラッチ系統出力トルクと第２クラッチ系統出力トルクの和となる。通常変速実行時、実行部５８は、掴み換えの前後を通じて、変速機出力トルクがドライバ要求出力トルクに一致するように、各クラッチのトルク容量を制御する。

第１クラッチ系統出力トルクが０になり、変速機出力トルクが第２クラッチ系統出力トルクと等しくなると、実行部５８は、次のように制御を行う。すなわち、中段のチャートに示されるように、実行部５８は、所定時間、第２クラッチ３０のトルク容量を、クラッチの掴み換えが行われていたときのエンジントルクと同じ値に維持するとともに、エンジントルクを所定量低減する。その結果、上段のチャートに示されるように、エンジン回転数は第１入力軸４１の回転数から第２入力軸４２の回転数に遷移する。エンジン回転数が第２入力軸４２の回転数に一致すると、いずれのクラッチにおいても滑りが生じていない状態となる。

エンジン回転数が第２入力軸４２の回転数に一致すると、実行部５８は、中段のチャートに示されるように、第２クラッチ３０のトルク容量を、滑りが生じないように所定量増加させる。これにより、４速が達成され通常変速が完了する。

なお、通常変速実行中は、変速機出力トルクがドライバ要求出力トルクに一致している。よって、変速実行中にドライバに違和感を与えることは少ない。ただし、変速機出力トルクが比較的高い結果、掴み換え時に各クラッチで吸収されるエネルギも比較的大きくなるので、各クラッチの温度が高くなる傾向がある。

次に、保護変速のタイムチャートを示す図６を参照しながら、保護変速について説明する。ここでは、３速から４速へのアップシフトが行われるものとする。保護変速が開始されると、まず、トルク容量設定部５６によって、第１クラッチ２０の掴み換え前におけるトルク容量の目標値が、温度推定部５４によって推定された温度に基づいて設定される。なお、当該目標値がどのように設定されるかについては後に詳しく説明する。

トルク容量設定部５６によって目標値が設定されると、下段のチャートに示されるように、トルク容量低減部５７は変速機出力トルクをドライバ要求出力トルクから、所定の出力トルクまで低減させる。具体的には、中段のチャートに示されるように、トルク容量低減部５７はエンジントルクを所定値まで低減させつつ、締結されているクラッチである第１クラッチ２０のトルク容量を、目標値まで低減させる。

続いて、中段のチャートに示されるように、実行部５８は第１クラッチ２０のトルク容量を徐々に低減させつつ、第２クラッチ３０のトルク容量を徐々に増加させる。すなわち、クラッチの掴み換えが行われる。この間、各クラッチのトルク容量の和は、トルク容量設定部によって設定された目標値とされる。

その結果、下段のチャートに示されるように、第１クラッチ２０及び第１変速部６０を介して出力軸４４に伝達されるトルクである第１クラッチ系統出力トルクは徐々に減少する。また、第２クラッチ３０及び第２変速部７０を介して出力軸４４に伝達されるトルクである第２クラッチ系統出力トルクは徐々に増加する。出力軸４４から出力されるトルクである変速機出力トルクは、第１クラッチ系統出力トルクと第２クラッチ系統出力トルクの和となる。

第１クラッチ系統出力トルクが０になり、変速機出力トルクが第２クラッチ系統出力トルクと等しくなると、実行部５８は、次のように制御を行う。すなわち、中段のチャートに示されるように、実行部５８は、所定時間、第２クラッチ３０のトルク容量を、トルク容量設定部によって設定された目標値に維持するとともに、エンジントルクを所定量低減する。その結果、上段のチャートに示されるように、エンジン回転数は第１入力軸４１の回転数から第２入力軸４２の回転数に遷移する。エンジン回転数が第２入力軸４２の回転数に一致すると、いずれのクラッチにおいても滑りが生じていない状態となる。

エンジン回転数が第２入力軸４２の回転数に一致すると、実行部５８は、中段のチャートに示されるように、第２クラッチ３０のトルク容量を、滑りが生じないように所定量増加させる。また、エンジントルクをドライバ要求エンジントルクに回復させる。これにより、４速が達成され保護変速が完了する。

保護変速実行中、第１クラッチ２０と第２クラッチ３０の掴み換え工程において、第１クラッチ２０及び第２クラッチ３０は滑っている。また、エンジン回転数の遷移工程において、第２クラッチ３０は滑っている。しかしながら、通常変速実行時と比較して、２つのクラッチのトルク容量の和、すなわち、２つのクラッチの吸収エネルギの和は、図６中に斜線で示される分低減している。よって、各クラッチにおける発熱量は通常変速実行時よりも小さくなる。よって、保護変速を行うことによって、各クラッチにおける過度な発熱を防止することができる。しかも、ＤＣＴ２の出力トルクである変速機出力トルクが低減した状態でクラッチの掴み換え工程やエンジン回転数の遷移工程が行われるので、より確実に、各クラッチにおける発熱量を低減させることができる。

また、掴み換え工程、及び、エンジン回転数の遷移工程を通じて、２つのクラッチのトルク容量の合計値は、トルク容量設定部５６によって設定された目標値とされている。この目標値は、温度推定部５４によって推定された第２クラッチ３０の変速完了時の温度に基づいて設定されている。したがって、締結されるクラッチである第２クラッチ３０が許容温度を超えることは確実に防止される。しかも、目標値は温度推定部５４によって推定された第２クラッチ３０の変速完了時の温度に基づいて設定されているので、過度に小さな値ではない。よって、変速時に変速機出力トルクが過度に小さくなりドライバに違和感を与えることも防止することができる。すなわち、ドライバビリティの低下を防止することが可能である。

ここで、第１クラッチ２０の掴み換え前におけるトルク容量の目標値がトルク容量設定部５６によってどのように設定されるかについて説明する。本実施形態において、当該目標値は、変速開始時のエンジントルクを基準として、当該エンジントルクから所定量のトルクが低減された値として設定される。

具体的には、まず、トルク容量設定部５６は、第２クラッチ３０の許容温度Ｔ_ｍａｘと、温度推定部によって推定された第２クラッチ３０の変速完了時の温度Ｔ_{ＥＳＴ＿Ｃ２}との差であるマージン（Ｔ_ｍａｘ−Ｔ_{ＥＳＴ＿Ｃ２}）を算出する。

次に、トルク容量設定部５６は、クラッチトルク低減量（保護量）とマージンとの関係を示す情報（例えばマップ又はテーブル）を参照し、クラッチトルク低減量を設定する。当該情報は予めメモリ５２に記憶されており、例えば図７に示されるようなマップである。図７に示されるように、クラッチトルク低減量はマージンに対して単調減少、すなわち、推定された温度に対して単調非減少（単調増加又は不変）な量とすることが好ましい。そうすることよって、推定された温度が高くなるほどクラッチトルク低減量が大きくなる傾向となり、推定された温度に対して必要十分なクラッチトルク低減量を得ることができる。なお、図７に示されるマップは、マージンがある程度小さくなると、保護量は最大値（１００％の保護状態）に達し、第２クラッチ３０が切断された状態となることを示している。

続いて、トルク容量設定部５６は、変速開始時のエンジントルクからクラッチトルク低減量を減じ、得られた値を掴み換え開始時における第１クラッチ２０のトルク容量の目標値として設定する。

以上のように、掴み換え開始時における第１クラッチ２０のトルク容量の目標値は、変速開始時のエンジントルクを基準として、当該エンジントルクから所定量のトルクが低減された値として設定される。よって、簡便に適切な目標値を設定することができる。なお、変速開始時のエンジントルクではなく、実験結果などに基づいてあらかじめ基準値を定めておき、当該基準値から所定量のトルクを低減させて目標値を設定してもよい。

なお、本発明に係る保護変速は、ダウンシフトの場合にも適用することができる。図８は３速から２速へのダウンシフトが通常変速によって実行される場合のタイムチャートである。また、図９は、３速から２速へのダウンシフトが保護変速によって実行される場合のタイムチャートである。

これらのタイムチャートから明らかなように、保護変速によってダウンシフトが実行される場合、エンジン回転数の遷移工程、及び、第１クラッチ２０と第２クラッチ３０の掴み換え工程を通じて、２つのクラッチのトルク容量の合計値は、トルク容量設定部５６によって設定された目標値とされている。この目標値は、温度推定部５４によって推定された第２クラッチ３０の変速完了時の温度に基づいて設定されている。したがって、締結されるクラッチである第２クラッチ３０が許容温度を超えることは確実に防止される。しかも、目標値は温度推定部５４によって推定された第２クラッチ３０の変速完了時の温度に基づいて設定されているので、過度に小さな値ではない。よって、変速時に変速機出力トルクが過度に小さくなりドライバに違和感を与えることも防止することができる。

また、自動変速機は、ギヤ列をさらに多数有し、より多段に変速できるＤＣＴであってもよいし、遊星歯車を構成する要素同士の相対回転を停止させるクラッチと、当該要素の回転を停止させるブレーキとを備える自動変速機であってもよい。

本発明によれば、摩擦締結要素の掴み換えを行う際の、摩擦締結要素の過度な発熱を防止しつつ、ドライバビリティの低下を防止することが可能な変速機の制御装置を提供することができる。よって、その産業上の利用可能性は多大である。

１ 車両
２ ＤＣＴ
１０ エンジン
１１ エンジン出力軸
２０ 第１クラッチ
２１ 第１入力側クラッチ板
２２ 第１出力側クラッチ板
２３ 第１ピストン
３０ 第２クラッチ
３１ 第２入力側クラッチ板
３２ 第２出力側クラッチ板
３３ 第２ピストン
４０ 変速部
４１ 第１入力軸
４２ 第２入力軸
４３ 副軸
４４ 出力軸
５０ 制御装置
５１ ＣＰＵ
５２ メモリ
５３ 変速条件成立判断部
５４ 温度推定部
５５ 温度比較部
５６ トルク容量設定部
５７ トルク容量低減部
５８ 実行部
６０ 第１変速部
６１ 第１高速ギヤ列
６１ａ 第１入力ギヤ
６１ｂ 第１副ギヤ
６２ 第１低速ギヤ列
６２ａ 第２入力ギヤ
６２ｂ 第２副ギヤ
６３ 第１連結機構
６３ａ 第１スリーブ
７０ 第２変速部
７１ 第２高速ギヤ列
７１ａ 第３入力ギヤ
７１ｂ 第３副ギヤ
７２ 第２低速ギヤ列
７２ａ 第４入力ギヤ
７２ｂ 第４副ギヤ
７３ 第２連結機構
７３ａ 第２スリーブ
８０ 前後進切替部
８１ 前進ギヤ列
８１ａ 第１出力ギヤ
８１ｂ 第５副ギヤ
８２ 後進ギヤ列
８２ａ 第２出力ギヤ
８２ｂ 第６副ギヤ
８２ｃ アイドラギヤ
８３ 第３連結機構
８３ａ 第３スリーブ
１０１ アクセル開度センサ
１０２ エンジン回転数センサ
１０３ 車速センサ
９０ 油圧回路

Claims (3)

1. 掴み換え時に締結される摩擦締結要素の変速終了時の温度を推定する温度推定部と、
   前記掴み換え時に解放される摩擦締結要素の前記掴み換え開始時におけるトルク容量の目標値を、前記温度に基づいて設定するトルク容量設定部と、
   前記掴み換え開始に先だって、前記解放される摩擦締結要素のトルク容量を、前記目標値に低減させるトルク容量低減部と、を備える自動変速機の制御装置。
2. 前記目標値は変速開始時におけるエンジントルクから所定量を低減させたトルクの値である、
   請求項１に記載の自動変速機の制御装置。
3. 前記所定量は前記推定された温度に対して単調非減少な量である、
   請求項２に記載の自動変速機の制御装置。

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