JP5685277B2 - 機械式自動変速機の初期設定方法 - Google Patents

Description

本発明は、湿式クラッチを有する機械式自動変速機の初期設定方法の技術分野に関する。

エンジンなどの走行用動力源から出力された動力を、クラッチを介して断接しながら、変速段に応じた変速ギヤを切り換えることによって自動的に変速動作を実施する機械式自動変速機が知られている。特に、機械式自動変速機の一例であるデュアルクラッチトランスミッションでは、クラッチと変速ギヤが奇数段・偶数段の２系統に分かれており、これら２系統を交互に繋ぎ変えながら変速を行うことで、迅速でダイレクト感のある変速動作が実現でき、燃費性能の向上を図ることができるため、近年、普及が進んでいる。

この種の機械式自動変速機では機械的な変速動作が実施されるため、構成部品の製造ばらつきによって個体間に特性差が生じやすいという問題がある。そこで、車両製造時や整備時のように新規に機械式自動変速機を車両に搭載する際には、初期設定を実施することによって特性学習を行い、その結果を制御に反映することによって、品質の確保が行われている。このような学習では、動力断接を行うクラッチについて、繋がり始めの指示値及び所望の伝達トルクを得ようとするときの指示値を正確に得られることが、発進時や変速時のショックを軽減するために重要な学習対象となっている。
このような自動変速機の初期設定時に行われる学習に関する技術として例えば特許文献１及び２が開示されており、ここでは、クラッチを断接駆動するための油圧値について学習を行うことによって、変速油圧精度を向上させ、変速ショックの低減を図っている。

特開２０１２−８２９０９号公報 特開平７−２８６６６０号公報

ところで、この種の機械式自動変速機に用いられるクラッチには、主に、潤滑油を介して動力を接断する湿式クラッチが用いられているが、湿式クラッチの特性は温度によって影響を受けやすいという問題がある。例えば、潤滑油温度が低いと粘性増加によってトルク伝達面における油膜が厚くなり、動力伝達効率が低下する。一方、潤滑油温度が高いと粘性低下によってトルク伝達面における油膜が薄くなり、接断時にショック（ひっかかりなど）が生じやすくなる。そのため、学習を実施する際にクラッチ温度に変動が生じると、特性が安定せず、学習結果に誤差が生じて品質が低下してしまうおそれがある。

このような問題を解決する一策として、初期設定において学習を実施する前に暖機動作を実施することによって、クラッチ温度を安定させることが有効とされている。このような暖機運転は作業者によって手動実施されているのが実情であり、人為的要因が大きいため、学習結果にばらつきが生じやすく、また効率も悪い。

本発明は上述の問題点に鑑みなされたものであり、暖機動作を自動化することで、高精度且つ効率的に初期設定を実施可能な機械式自動変速機の初期設定方法を提供することを目的とする。

本発明に係る機械式自動変速機の初期設定方法は上記課題を解決するために、潤滑油を介してエンジン動力を接断可能な湿式クラッチを有する機械式自動変速機の初期設定方法であって、前記機械式自動変速機が搭載された車両が停車状態にあり、且つ、該車両について所定操作が行われることを開始条件として初期設定を開始する開始条件判定工程と、前記潤滑油の温度を潤滑油温度検出手段によって検出する潤滑油温度検出工程と、前記潤滑油温度検出手段の検出値が所定潤滑油温度未満である場合に、暖機動作を自動的に所定期間実施する第１の暖機工程と、前記第１の暖機工程を実施した後、前記機械式自動変速機の特性について学習を実施する学習工程と、前記潤滑油温度検出手段の検出値が前記所定潤滑油温度以上である場合に、前記第１の暖機工程に比べて短い期間の間、暖機動作を自動的に実施する第２の暖機工程とを備えたことを特徴とする。

本発明によれば、機械式自動変速機を初期設定する際に、潤滑油温度検出手段（潤滑油温度センサ）の検出値に基づいて潤滑油の温度が低温であると判定された場合に、自動的に暖機動作を実施する。従来、暖機動作は手動操作により実施されていたが、暖機動作を自動化することで人為的要因を排除し、高精度且つ効率的に初期設定を実施することができる。その結果、機械式自動変速機の品質向上、並びに、初期設定作業の効率化を図ることができる。

本発明では、前記潤滑油温度検出手段の検出値が前記所定潤滑油温度以上である場合に、前記第１の暖機工程に比べて短い期間の間、暖機動作を自動的に実施する第２の暖機工程を備える。
潤滑油温度検出手段は暖機動作時の主な発熱源となる湿式クラッチに対して少なからず離れて設置されるため、その検出値は湿式クラッチ自体の温度と一致していない場合がある。例えば、潤滑油温度検出手段の検出値に基づいて潤滑油が十分昇温されていると判断できる場合であっても、湿式クラッチは依然として低温にあり、さらなる暖機が必要な場合がある。第２の暖機工程ではこのような場合に鑑み、潤滑油温度検出手段の検出値が所定値以上である場合であっても、暖機動作を実施することによって、湿式クラッチの暖機を確実に実施することができる。その結果、暖機不足による湿式クラッチの特性ばらつきを防止し、精度の良い学習実施によって品質向上を図ることができる。
第２の暖機工程における暖機動作では、潤滑油はすでに十分昇温されているので、湿式クラッチ自体を昇温すれば足りる。一般的にクラッチを昇温するために必要な熱量は潤滑油を昇温するために必要な熱量に比べて少ないため、第２の暖機工程では前記第１の暖機工程に比べて短い期間、暖機動作が実施される。

本発明の他の態様では、前記湿式クラッチの温度を推定する湿式クラッチ温度推定工程を備え、前記第１の暖機工程で暖機動作を実施している途中で、前記潤滑油温度検出手段の検出値が前記所定潤滑油温度を超え、若しくは、前記推定された湿式クラッチの温度が所定クラッチ温度を超えた場合には、暖機動作を中止して前記学習工程を実施してもよい。
前記のようにマップに基づいて暖機動作量を決定する場合、基本的には該暖機動作量が完了するまで暖機動作は継続されるが、その途中で温度センサの検出値が所定値を超えた場合には過剰な暖機を防止するために、暖機動作を中止して学習を実施する。この際、潤滑油だけでなく湿式クラッチの温度についても所定値以上に達しているかを判定することにより、暖機が真に完了しているかを判断できる。
尚、湿式クラッチの温度はセンサ類による検出が困難である場合が多いため、本態様では推定によって算出する。湿式クラッチ温度の推定方法は、例えば湿式クラッチの入力系及び出力系のそれぞれの回転数差と、内燃機関の軸トルクとの積から湿式クラッチにおける発熱量を算出して求めるとよい。

本発明の他の態様では、前記暖機動作は、前記エンジンの回転数を上昇させると共に、前記湿式クラッチがスリップするように接続状態を自動的に制御することによって実施される。
この態様では、エンジン回転数を上昇することで潤滑油の撹拌抵抗を発生させつつ、湿式クラッチを自動的にスリップ制御して摩擦熱を発生させることで、迅速な暖機を実施し、作業効率を向上できる。

本発明の他の態様では、前記第１の暖機工程では、前記潤滑油の温度と該温度に対応する暖機動作量を規定するマップを予め用意しておき、前記潤滑油温度検出手段の検出値に対応する暖機動作量を前記マップに基づいて算出し、該算出した暖機動作量に従って暖機動作を実施する。
潤滑油温度検出手段は暖機動作時の主な発熱源となる湿式クラッチに対して少なからず離れて設置されるため、暖機動作時において、湿式クラッチからの発熱に対する潤滑油温度検出手段における検知までにはタイムラグが生じる。そのため、仮に潤滑油温度検出手段の検出値が目標温度になるように暖機動作をフィードバック的に実施すると、暖機が過剰になってしまう場合がある。そこで本形態では、潤滑油温度検出手段の検出値から目標温度まで暖機するために必要な暖機動作量を予めマップとして用意しておくことにより、タイムラグの影響を排除して、精度の良い暖機動作を実施することができる。

本発明によれば、機械式自動変速機を初期設定する際に、潤滑油温度検出手段（潤滑油温度センサ）の検出値に基づいて潤滑油の温度が低温であると判定された場合に、自動的に暖機動作を実施する。従来、暖機動作は手動操作により実施されていたが、暖機動作を自動化することで人為的要因を排除し、高精度且つ効率的に初期設定を実施することができる。その結果、機械式自動変速機の品質向上、並びに、初期設定作業の効率化を図ることができる。

機械式自動変速機を搭載する車両の駆動系を概念的に示す図である。 図１の構成例を示す摸式図である。 本実施例に係る初期設定制御のフローチャートである。 初期設定制御の開始条件の一例である。 暖機動作を実施した場合における、潤滑油温度センサの検出値と当該暖機動作によって供給されるエネルギー積算値の推移を示すタイムチャートである。 潤滑油温度と暖機動作量との関係を規定するマップの一例である。 潤滑油温度と暖機動作量との関係を規定するマップの他の例である。 エンジンの冷却水温度とエンジントルク情報に含まれる誤差との関係を示すグラフである。

以下、図面に基づいて本発明の実施の形態を例示的に詳しく説明する。但し、この実施の形態に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対配置などは、特に特定的な記載がない限りはこの発明の範囲をそれのみに限定する趣旨ではなく、単なる説明例に過ぎない。

図１は機械式自動変速機を搭載する車両の駆動系を概念的に示す図であり、図２は図１の構成例を示す摸式図である。
車両１には走行用動力源としてディーゼルエンジン（以下、適宜「エンジン」と称する）２が搭載されており、圧縮着火燃焼により発生させた動力を出力する。エンジン２の出力動力はクランクシャフト３で回転運動に変換後、出力軸４から出力される。該出力軸４はデュアルクラッチトランスミッション５の入力軸に連結されている。

デュアルクラッチトランスミッション５は機械式自動変速機の一例であり、エンジン２からの動力を断接するクラッチ７と、該クラッチ７を介して伝達された動力を所定の減速比で変速して駆動輪側に伝達する変速機８と、該変速機８の変速段を切換制御するギヤシフト部１９とを有している。
尚、ギヤシフト部１９（図２参照）は変速機８内の各変速段に対応する図示されないシフトフォークを作動させる複数の油圧シリンダと、該油圧シリンダを作動させる図示されない複数の電磁弁を内蔵している。電磁弁は、変速機８の変速段を選択するチェンジレバーの切換操作に応じて対応する変速段の油圧シリンダを作動させ、シフトフォークが操作される。

デュアルクラッチトランスミッション５の詳細は、例えば特開２００９−０３５１６８号公報などに記載されているので本願明細書では概略説明にとどめる。
デュアルクラッチトランスミッション５は、奇数変速段と偶数変速段とを相互に独立した動力伝達系を有しており、いずれか一方で動力伝達しているときに他方を次に予測される変速段に予め切り換えておくことで、動力伝達を中断することなく、変速動作を完了するシステムである。

本実施例では、クラッチ７はインナークラッチ７ａ及びアウタークラッチ７ｂを有しており、それぞれ変速機８の奇数変速段及び偶数変速段に接続されている。このように、デュアルクラッチトランスミッション５はインナークラッチ７ａを含む動力伝達系と、アウタークラッチ７ｂを含む動力伝達系の２系統を有している。

クラッチ７は潤滑油を介して動力を伝達する湿式クラッチであり、油圧を供給するための油圧回路１０が接続されている。油圧回路１０上には、潤滑油を圧送することで所定油圧を印加可能なオイルポンプ２２が設けられており、インナークラッチ７ａ及びアウタークラッチ７ｂに対応して２系統（１０ａ及び１０ｂ）に分岐している。油圧回路１０ａ及び１０ｂには、それぞれに油圧制御用のリニアソレノイドバルブ１１ａ及び１１ｂが設けられている。インナークラッチ７ａ及びアウタークラッチ７ｂの断接状態は、それぞれリニアソレノイドバルブ１１ａ及び１１ｂの開度を調整することによって印加油圧を制御することにより、インナークラッチ７ａ及びアウタークラッチ７ｂの押しつけ圧力を調整して制御される。

オイルポンプ２２はエンジン２の出力軸４に設けられたギヤポンプであり、エンジン１の回転によって駆動される。そのため、エンジン２の停止時には油圧回路１０の油圧は低下しているが、エンジン２を始動するとオイルポンプ２２は潤滑油の圧送を開始することによって、クラッチ７の断接制御に必要な油圧が供給される。
また油圧回路１０にはオイルクーラ１３が設けられており、クラッチ７で昇温された潤滑油を放熱して、潤滑油温度を適切な温度範囲に保持可能に構成されている。潤滑油の温度は、潤滑油回路１０に設けられた潤滑油温度センサ１４によって監視されており、その検出値は後述するＥＣＵ２０において各種制御に利用される。

エンジン２には冷却水が循環する冷却水回路６が内蔵されており、その一部がエンジン２外部に配設されたラジエータ１２に接続されている（図２では、エンジン２の外部に見える冷却水回路を符号１５で示している）。冷却水回路１５には冷却水温度に応じて冷却水の流量制御を行うサーモスタット１６が設けられており、冷却水の温度管理を行なっている。例えば冷却水温が低い場合にはサーモスタット１６が閉状態に切り換えられ、冷却水はエンジン２の内部で循環されることにより迅速に昇温される（この場合、サーモスタット１６によってラジエータ１２への冷却水供給は行われない）。一方、冷却水温度が十分に昇温されると、サーモスタット１６が開状態に切り換えられ、冷却水がラジエータ１５側に送られて放熱されることで、適切な温度範囲に維持される。尚、エンジン２にはラジエータ１２を空冷するためのファン３０が設けられている。
冷却水回路１５のうちサーモスタット１６の上流側（エンジン２の内部側）には、冷却水温度を監視するための冷却水温度センサ１７が設置されており、その検出値は後述するＥＣＵ２０において各種制御に利用される。

ＥＣＵ２０は車両１で必要となる各種制御（例えばエンジン２の運転制御（燃料噴射時期や燃料噴射量の制御など）をはじめ、後述するデュアルクラッチトランスミッション５の初期設定制御など）を実施する電子制御ユニットであり、潤滑油温度センサ１４や冷却水温度センサ１７などの各種センサ類から取得した検出値に基づいて、予めメモリ等の記憶部に記憶された制御ロジックに従って制御を実施する。

デュアルクラッチトランスミッション５では機械的な変速動作が実施されるため、構成部品の製造ばらつきによって個体間に特性差が生じやすい。そこで、例えば新たにデュアルクラッチトランスミッション５を車両１に搭載する場合（具体的には、製造ラインで製造された車両の工場出荷前や、サービス拠点での交換作業時など）や、デュアルクラッチトランスミッション５の潤滑油交換時などのように、機械的性能が初期化された際には、以下説明する初期設定制御を実施する。

図３は初期設定制御のフローチャートである。
初期設定制御を開始する際には、ＥＣＵ２０によって所定の開始条件が成立したか否かが判定される（ステップＳ１０１）。開始条件が成立した場合（ステップＳ１０１：ＹＥＳ）、ＥＣＵ２０はメモリ等の記憶部に予め記憶したプログラムを実行することによりによって自動シーケンス制御を開始することによって、以下の各種処理を実施する（ステップＳ１０２）。

ここでステップＳ１０１における開始条件の判定プロセスを、図４を参照して段階的に説明する。図４は、図３のステップＳ１０１における開始条件の判定プロセスの詳細を示すフローチャートである。
まずステップＳ２０１では、車両１の運転モードを通常状態から、初期設定を実施するための初期設定モード待機状態に移行するための条件が判定される。ここではオペレータによって以下の条件（ａ）〜（ｈ）が順次実施された場合に、当該条件を満足したものと判定される。
（ａ）車両が平滑路で停車状態にあること。
（ｂ）始動キーがＯＮ操作されたこと。
（ｃ）エンジンが停止状態にあること。
（ｄ）エアコン、架装物負荷（冷凍機用コンプレッサーなど）及び排気ブレーキスイッチがＯＦＦ状態にあること。
（ｅ）アクセルペダルがＯＮ操作されていること。
（ｆ）フットブレーキがＯＮ操作されていること。
（ｇ）チェンジレバーがＤレンジ（走行レンジ）に所定期間保持された後にＡ／Ｍレンジ（変速ギヤ段が維持されるマニュアルレンジ）に保持されていること。
（ｈ）パーキングブレーキが所定期間ＯＮ操作された後に所定期間ＯＦＦ操作され、更に強めにＯＮ操作されること。
このような条件（ａ）〜（ｈ）を判定することで、後述する暖機動作を実施した際に車両１が停車状態を安全に確保することができ、特に条件（ｄ）ではエンジン出力の一部がこれらの機器で消費されることを防止することで、エンジン１の出力をデュアルクラッチトランスミッション５側に確実に伝達し、エンジントルク情報の精度を確保できる（すなわち、ＥＣＵ２０がエンジン１の出力トルクとして取得する値と、実際にデュアルクラッチトランスミッション５に伝達されるトルク値との間の誤差を小さくすることができる）。

条件（ａ）〜（ｈ）が満足されたと判定された場合（ステップＳ２０１：ＹＥＳ）、ＥＣＵ２０は車両１を初期設定モード待機状態に移行し（ステップＳ２０２）、オペレータによって更に次の操作（ｉ）（ｊ）が行われたか否かを判定する（ステップＳ２０３）。
（ｉ）アクセルペダルをＯＦＦ操作すること。
（ｊ）チェンジレバーをＰレンジに操作すること。
操作（ｉ）（ｊ）が確認されると（ステップＳ２０３：ＹＥＳ）、ＥＣＵ２０はエンジン２を自動始動し（ステップＳ２０４）、自動シーケンス制御を実施することにより初期設定制御を開始する（ステップＳ１０２）。このように操作（ｉ）（ｊ）を判定することで、オペレータが初期設定モード待機状態から実際に以下の制御を実行する意思を有しているか否かを確認することができる。
尚、ステップＳ２０４におけるエンジン始動は作業者の手動によって実施し、ＥＣＵ２０がエンジン始動を検知することによって自動シーケンス制御を開始するようにしてもよい。

図３に戻って、ステップＳ１０２で自動シーケンス制御が開始されると、ＥＣＵ２０は熱分散制御を実施する（ステップＳ１０３）。熱分散制御では、予め設定された所定期間（例えば３０秒間）待機することによって、クラッチ７などの発熱要因の熱溜まりを分散させる。例えば初期設定制御の開始前に、クラッチ負荷の高い走行を行った場合や、初期設定制御を一旦中断して再実施する場合には、クラッチ７に熱量が蓄積されている。このような場合、発熱要因の蓄積熱が潤滑油等に十分分散するのを待つことによって、油圧回路１０上に設置された潤滑油温度センサ１４で正確な温度検知が可能になる。

油圧回路１０上に設置された潤滑油温度センサ１４は、インナークラッチ７ａ及びアウタークラッチ７ｂなどの暖機動作時に発熱要因として機能する部位から少なからず離れた位置に配設されているため、これらの発熱要因から出力された熱量が潤滑油温度センサ１４に伝達されるまでには時間を要する。そのため、ステップＳ１０３では熱分散に必要な期間待機することによって、潤滑油温度センサ１４の検出値に含まれるタイムラグ要因を排除して、検出精度を向上することができる。

尚、熱分散制御を実施している間、ＥＣＵ２０はエンジン２の回転数をアイドル回転数から上昇させることで、熱分散を促進するとよい。油圧回路１０に設けられたオイルポンプ２２はエンジン２の出力軸４に連動して作動するため、エンジン回転数を上昇させることによって、油圧回路１０における循環量を増加させ、発熱要因からの熱分散を促進することができる。このように熱分散を迅速に実施することによって、初期設定制御の所要時間を短縮することができ、効率化を図ることができる。

熱分散制御における待機期間では、この時間を利用して初期設定制御に関する他の制御を行うことによって、初期設定制御の所要時間の短縮を図るとよい。当該他の制御は、潤滑油温度による影響が少ないものである範囲において限られないが、本実施例では特に、約３０秒間の待機期間を２段階に分けて、ギヤシフト位置の学習制御（２０秒間）や、クラッチ７を作動させるためのシリンダ機構（不図示）への作動油充填制御（１０秒間）を実施している。

尚、ギヤシフト位置の学習制御では、デュアルクラッチトランスミッション５の変速動作を実施するギヤシフト部１９において、位置センサでの検出値と、各変速段に対応するギヤ位置との対応付けを行う。また作動油充填制御では、クラッチ７を駆動するためのシリンダ機構に対して、オイルパンから作動油（潤滑油と同様）をオイルポンプによって汲み上げて充填する。
このように熱分散制御での待機期間を利用して他の制御を実施することで、初期設定制御を効率的に実施できる。

熱分散制御が完了すると、ＥＣＵ２０は潤滑油温度センサ１４の検出値を取得することにより、潤滑油温度ＴＬが所定値ＴＬ１（例えば４５℃）より低いか否かを判定する（ステップＳ１０４）。潤滑油温度ＴＬが所定値ＴＬ１より低い場合（ステップＳ１０４：ＹＥＳ）、潤滑油が低温であるために暖機動作を実施する必要があると判断し、当該暖機動作に必要な暖機動作量Ｑの算出を行う（ステップＳ１０５）。

図５は、暖機動作の実施状態、潤滑油温度センサ１４の検出値、当該暖機動作によって供給されるエネルギー積算値の推移を示すタイムチャートである。ここでは、図５（ａ）に示すように、時刻ｔ１から時刻ｔ２にかけて暖機動作を実施した場合における、潤滑油温度センサ１４の検出値とエネルギー積算値をそれぞれ図５（ｂ）及び図５（ｃ）に示している。

時刻ｔ１から時刻ｔ２に実施された暖機動作に対して、潤滑油温度センサ１４の検出値は、時刻ｔ１から遅れるタイミングで、初期値ＴＬ０（０℃）から目標値ＴＬ１（５０℃）まで上昇している。上述したように、潤滑油温度センサ１４は暖機動作の実施時に発熱要因となるクラッチ７から離れた位置に設けられているため、当該検出値ＴＬにはセンサ取り付け位置に応じたタイムラグを有している。このように潤滑油温度センサ１４の検出値にはタイムラグを有しているため、仮に当該検出値ＴＬに基づいて暖機動作量Ｑをフィードバック的に制御すると、供給エネルギーが過剰になってしまい、潤滑油温度が目標値を超えてしまう。

そこでステップＳ１０５では、潤滑油温度センサ１４の検出値と当該検出値が得られた場合の潤滑油を目標値ＴＬ１まで昇温するための暖機動作量Ｑとの関係を予めマップ２１として用意しておき、実際の潤滑油温度センサ１４の検出値ＴＬを当該マップ２１に当てはめることによって、暖機動作量Ｑを算出する。このようなマップ２１はＥＣＵ２０に内蔵されたメモリなどの記憶部に予め記憶されている。

マップ２１の一例を図６に示す。この例では、暖機動作量Ｑとして所望の潤滑油や機器を目標温度まで暖機するために必要な仕事量が規定されており、潤滑油温度ＴＬが高くなるに従って、暖機動作量Ｑが減少する傾向が示されている。すなわち、潤滑油温度ＴＬが低いと昇温に必要なエネルギーが多くなるため暖機動作量Ｑは多くなり、一方、潤滑油温度ＴＬが高いと昇温に必要なエネルギーが少なくなるため暖機動作量Ｑは少なく傾向が表れている。図６のマップ２１によれば、潤滑油温度ＴＬを０℃から５０℃に昇温する場合に必要となる暖機動作量Ｑは２ＫＪであり、２５℃から５０℃に昇温する場合に必要となる暖機動作量Ｑは１ＫＪである。

尚、暖機動作時の発熱要因からの出力が略一定にみなせる場合、暖機動作量Ｑとして暖機動作の実施期間ｔをパラメータとしてマップ２１を設定してもよい（すなわち、タイマー制御で暖機動作を実施してもよい）。この場合、マップ２１には潤滑油温度ＴＬと、当該温度に対応する暖機動作の実施期間ｔを規定することで、次式
暖機動作量＝単位時間当たりの暖機エネルギー源の出力×暖機動作の実施期間
に基づいて暖機動作量Ｑを算出することができる。この場合、暖機動作を実施するための制御ロジックを簡略化できる点で有利である。この場合に対応するマップ２１の一例を図７に示す。

図３に戻って、このように暖機動作量Ｑが算出されると、ステップＳ１０６では第１の暖機工程が実施される。第１の暖機工程では、暖機動作によって発熱要因から出力されたエネルギー積算値が、ステップＳ１０５で算出した暖機動作量Ｑに到達するまでの間、暖機動作が実施される。すなわち、ＥＣＵ２０は暖機動作が実施されている間、当該暖機動作によって供給されたエネルギー量を随時積算し、その積算量が暖機動作量Ｑに到達するタイミングで暖機動作を終了する（図５（ｃ）を参照）。
尚、ステップＳ１０６では、ＥＣＵ２０はエンジン２の回転数を上昇することで潤滑油の撹拌抵抗を発生させつつ（例えば、エンジン回転数をアイドル回転数６５０ｒｐｍから１７５０ｒｐｍ程度まで上昇させる）、クラッチ７にスリップによる摩擦熱が発生するように半クラッチ制御を行うことにより、暖機動作を実施する。

尚、暖機動作の実施中は、エンジン２が始動している状態でクラッチ７が半クラッチ制御されるので駆動輪側に動力が少なからず伝達されるが、上記開始条件にて停車状態が確保されているため（ハンドブレーキがＯＮ操作されている等）、車両１がオペレータの意思に反して移動することはなく、安全に暖機動作を実施できるようになっている。

第１の暖機工程で暖機動作が開始されると、ＥＣＵ２０は潤滑油温度ＴＬが所定値ＴＬ１未満であり、且つ、クラッチ温度ＴＣが所定値ＴＣ１未満であるかを判定することによって、暖機動作中に潤滑油及びクラッチ７が過剰に昇温されていないか否か監視する（ステップＳ１０７）。このように潤滑油温度ＴＬだけでなくクラッチ温度ＴＣについても監視を行う理由は、上述したように潤滑油とクラッチ７のとの間に温度差が存在する場合があるからである。
尚、クラッチ温度ＴＣをセンサによって直接計測することが困難である場合には、例えばエンジン２からクラッチ７までの入力系の回転数と、クラッチ７から駆動輪までの出力系の回転数との差を算出した回転数差と、エンジン２の軸トルクとの積からクラッチ７の発熱量を算出することにより、クラッチ温度を推定して用いるとよい。

ステップＳ１０７で潤滑油及びクラッチ７に過剰な昇温が確認されなかった場合（ステップＳ１０７：ＹＥＳ）、ＥＣＵ２０はステップＳ１０５で算出した暖機動作量Ｑに従って暖機動作を継続し、供給されたエネルギー積算値が暖機動作量Ｑに到達するタイミングで暖機動作を完了する（ステップＳ１０８）。
一方、ステップＳ１０７で潤滑油またはクラッチ７に過剰な昇温が確認された場合（ステップＳ１０７：ＮＯ）、仮に暖機動作を継続すると潤滑油やクラッチ７が更に昇温されて損傷するおそれがあるため、供給されたエネルギー積算値が暖機動作量Ｑに到達するのを待たずに、暖機動作を途中で中断する（ステップＳ１０９）。

このように第１の暖機工程では、マップ２１に基づいて算出した暖機動作量Ｑに従って暖機動作を行うことによって、潤滑油温度センサ１４の検出値が有するタイムラグの影響を排除して、精度よく暖機制御を実施することができる。
またマップ２１に基づいて算出した暖機動作量Ｑに従って暖機動作を実施することで、加熱速度が急速な暖機動作の実施が可能となる。仮に潤滑油温度センサ１４の検出値に基づいてフィードバック的に暖機動作を行うとタイムラグに起因した検出誤差が生じるため、加熱速度を低くせざるを得ないが、本実施例では、マップ２１に基づいて必要な暖機動作量Ｑを精度よく求めることができるので、加熱速度を急速に設定することが可能になる。その結果、暖機完了までに要する時間を短縮でき、初期設定制御を効率化できる。

一方、ステップＳ１０４で潤滑油温度ＴＬが所定値ＴＬ１以上である場合（ステップＳ１０４：ＹＥＳ）、ＥＣＵ２０は第２の暖機工程を実施する（ステップＳ１１０）。この場合、潤滑油温度センサ１４の検出値に基づいて潤滑油は既に十分昇温されていることが確認できているが、上述したようにクラッチ７と潤滑油との間には温度差がある場合がある。そのため、潤滑油の暖機は十分であっても、クラッチ７の暖機は不十分な場合がある。ステップＳ１１０では、潤滑油温度が十分に高い場合であっても暖機動作を実施することによって、クラッチを昇温させることで、確実に暖機を完了させる。

第２の暖機工程で実施される暖機動作は、前記第１の暖機工程と同様に、例えば、エンジン回転数を上昇することで潤滑油の撹拌抵抗を発生させつつ（例えば、エンジン回転数をアイドル回転数６５０ｒｐｍから１７５０ｒｐｍ程度まで上昇させる）、クラッチ７をスリップして摩擦熱が発生するように半クラッチ制御を行う。ただし、ステップＳ１１０では、潤滑油の暖機は既に完了していることが確認されているため、クラッチ７を昇温するために必要な暖機動作量を供給すれば足りる。一般的にクラッチ７は熱容量が少ないため、潤滑油とクラッチ７の双方を昇温する必要がある第１の暖機工程に比べて、短い暖機動作期間で済む。すなわち、第１の暖機工程と第２の暖機工程とでは、エンジン回転数を上昇すると共にクラッチをスリップさせる点では共通しているが、第２の暖機工程はこのような暖機動作を実施する期間が第１の暖機工程に比べて短くて済む。

このように各ケースに応じて暖機動作を実施した後、ＥＣＵ２０は所定期間待機することにより熱分散制御を実施する（ステップＳ１１１）。これにより、上述の第１の暖機工程及び第２の暖機工程で潤滑油及びクラッチに与えられた熱量を分散させ、クラッチ特性を安定化できる。

続いてＥＣＵ２０は冷却水温度センサ１７の検出値ＴＷを取得することにより、エンジン２の冷却水温度が所定値ＴＷ１以上である否かを判定する（ステップＳ１１２）。後述する学習工程では、ＥＣＵ２０はクラッチ７の断接状態を示す指標であるクラッチ制御指示値とエンジン２からの出力トルクを示すエンジントルク情報Ｆとを取得し、実際にクラッチ７を介して伝達されるトルク（実クラッチ伝達トルク）がいくらになるかを学習する。このように学習工程で用いられるエンジントルク情報Ｆに含まれる誤差の大きさは、エンジン２の暖機状態に依存する。

図８はエンジン２の冷却水温度ＴＷとエンジントルク情報Ｆに含まれる誤差との関係を示すグラフである。これに示すように、冷却水温度ＴＷが低温になるに従って誤差が増加する傾向があり、特に誤差が１０％を超えると学習精度に大きな影響を与えるため問題となる。これは、エンジン冷態時には潤滑油の攪拌抵抗や機械的摩擦抵抗の増加、燃焼状態のばらつきが影響し、正確なエンジントルク情報を得ることができないことに起因するものと考えられる。
このようにエンジン２の暖機が不十分な場合に学習を実施すると、学習結果にも相応の誤差が含まれることとなり、品質低下につながるおそれがある。特にデュアルクラッチトランスミッション５では、学習精度が低下すると変速ショックの増大や、意図しない吹け上がりの発生などの悪影響が生じるため、問題となる。

このような問題に鑑み、ステップＳ１１２ではエンジン２の冷却水温度ＴＷが所定値ＴＷ１以上であるか否かを判定することにより、エンジン２が暖機されており、エンジントルク情報Ｆの誤差が十分に小さいかを確認する。冷却水温度ＴＷが所定値ＴＷ１以上である場合（ステップＳ１１２：ＹＥＳ）、エンジントルク情報Ｆの誤差が小さいとして、学習工程を実施する（ステップＳ１１３）。

尚、上述したように第１又は第２の暖機工程で暖機動作を実施する際にエンジン２に負荷が与えられているため、車両１が正常な状態であれば、基本的にステップＳ１１２では冷却水温度ＴＷは所定値ＴＷ１以上であり、エンジン２の暖機は完了していなければならない。それにもかかわらず、ステップＳ１１２において冷却水温度ＴＷが所定値ＴＷ１未満である場合には（ステップＳ１１２：ＮＯ）、車両１に何らかの不具合が存在する可能性があるため、学習工程を実施することなく、初期設定制御を終了する（ＥＮＤ）。

尚、ステップＳ１１２で冷却水温度ＴＷが所定値ＴＷ１未満である場合に（ステップＳ１１２：ＮＯ）、エンジン２の暖機動作を更に継続することにより、冷却水温度ＴＷが所定値ＴＷ１以上に到達するまで待機した後、学習工程を実施するようにしてもよい。

尚、ステップＳ１１２で判定閾値として使用される所定値ＴＷ１は、エンジントルク情報Ｆの誤差が学習に与える影響が許容できる範囲として規定するとよく、好ましくはエンジントルク情報Ｆの誤差が１０％以内になる範囲がよい。更に好ましくは、エンジン２の冷却水温度ＴＷが１５〜２０℃以上になる温度範囲で設定するとよい。

ここで、ステップＳ１１２の判定に使用される冷却水温度ＴＷは冷却水温度センサ１７の検出値が用いられるが、該冷却水温度センサ１７は冷却水回路１５のうちサーモスタット１６の手前側（上流側）に配設されている。エンジン２の冷態時、サーモスタット１６が閉じられることによって冷却水はラジエータ側に循環せず、エンジン２の内部で昇温される。冷却水温度センサ１７をサーモスタット１６より上流側（エンジン２の内部側）に配置することにより、エンジン２の暖機が完了するのを早いタイミングで検出することができるため、暖機動作の実施期間を短縮でき、初期設定制御を効率化できる。

ステップＳ１１３では学習工程を実施する。クラッチ７は湿式クラッチであるため、温度によって影響を受けやすい特性を有しているが、上述したように暖機動作を実施することによってクラッチ７や潤滑油を適切な温度に管理することができ、安定した機器特性のもとで学習を実施することができる。これにより、初期設定作業時の温度管理が確実になされ、暖機不足による初期設定精度不良が排除でき、品質確保を図ることができる。

以上説明したように、初期設定する際に潤滑油温度センサ１４の検出値に基づいて潤滑油の温度が低温であると判定された場合に、自動的に暖機動作を実施する。従来、暖機動作は手動操作により実施されていたが、暖機動作を自動化することで人為的要因を排除し、高精度且つ効率的に初期設定を実施することができる。その結果、機械式自動変速機の品質向上、並びに、初期設定作業の効率化を図ることができる。

本発明は、湿式クラッチを有する機械式自動変速機の初期設定方法に利用可能である。

１ 車両
２ エンジン
３ クランクシャフト
４ 出力軸
５ デュアルクラッチトランスミッション
６ 入力軸
７ クラッチ
８ 変速機
１０ 油圧回路
１１ リニアソレノイドバルブ
１２ ラジエータ
１３ オイルクーラ
１４ 潤滑油温度センサ
１５ 冷却水回路
１６ サーモスタット
１７ 冷却水温度センサ
１９ ギヤシフト部
２０ ＥＣＵ
２１ マップ
２２ オイルポンプ

Claims (4)

1. 潤滑油を介してエンジン動力を接断可能な湿式クラッチを有する機械式自動変速機の初期設定方法であって、
   前記機械式自動変速機が搭載された車両が停車状態にあり、且つ、該車両について所定操作が行われることを開始条件として初期設定を開始する開始条件判定工程と、
   前記潤滑油の温度を潤滑油温度検出手段によって検出する潤滑油温度検出工程と、
   前記潤滑油温度検出手段の検出値が所定潤滑油温度未満である場合に、暖機動作を自動的に所定期間実施する第１の暖機工程と、
   前記第１の暖機工程を実施した後、前記機械式自動変速機の特性について学習を実施する学習工程と、
   前記潤滑油温度検出手段の検出値が前記所定潤滑油温度以上である場合に、前記第１の暖機工程に比べて短い期間の間、暖機動作を自動的に実施する第２の暖機工程と
   を備えたことを特徴とする機械式自動変速機の初期設定方法。
2. 前記暖機動作は、前記エンジンの回転数を上昇させると共に、前記湿式クラッチがスリップするように接続状態を自動的に制御することによって実施されることを特徴とする請求項１に記載の機械式自動変速機の初期設定方法。
3. 前記第１の暖機工程では、前記潤滑油の温度と該温度に対応する暖機動作量を規定するマップを予め用意しておき、前記潤滑油温度検出手段の検出値に対応する暖機動作量を前記マップに基づいて算出し、該算出した暖機動作量に従って暖機動作を実施することを特徴とする請求項１又は２に記載の機械式自動変速機の初期設定方法。
4. 前記湿式クラッチの温度を推定する湿式クラッチ温度推定工程を備え、
   前記第１の暖機工程で暖機動作を実施している途中で、前記潤滑油温度検出手段の検出値が前記所定潤滑油温度を超え、若しくは、前記推定された湿式クラッチの温度が所定クラッチ温度を超えた場合には、暖機動作を中止して前記学習工程を実施することを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載の機械式自動変速機の初期設定方法。

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