JP6856033B2

JP6856033B2 - 自動変速機の制御装置

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Publication number: JP6856033B2
Application number: JP2018005791A
Authority: JP
Inventors: 大士渡辺; 永楽　玲; 玲永楽; 森田　孝治; 孝治森田
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2018-01-17
Filing date: 2018-01-17
Publication date: 2021-04-07
Anticipated expiration: 2038-01-17
Also published as: US10677345B2; CN110043636A; US20190219155A1; JP2019124308A; CN110043636B

Description

本発明は自動変速機の制御装置に関する。

従来、トルクコンバータ及び変速機構を備えた自動変速機が知られている。トルクコンバータ及び変速機構には、作動及び潤滑のために作動油が供給される。しかしながら、作動油の温度が低いときには、作動油の粘度が高くなり、自動変速機における駆動抵抗が増大する。

このため、車両の始動時のように作動油の温度が低いときに作動油を昇温できることが望ましい。特許文献１に記載の作動油温制御装置では、車両の加速性能への影響を小さくするために、車両が減速しているときに作動油が昇温される。また、特許文献２に記載の自動変速機の制御装置では、変速機構によって変速段を切り替えるときに変速機構の係合要素をスリップさせることによって作動油が昇温される。

特開２００９−２８７６７６号公報特開２０１２−１５４４２７号公報

作動油を昇温させるための方法がいくつか存在するが、変速機構の係合要素を係合状態と解放状態との間で変化させるときの摩擦熱によって作動油を昇温させることが効果的であることが知られている。しかしながら、係合要素の状態を変化させると、変速機構の出力軸の回転数が変化し、ドライバビリティが悪化するおそれがある。例えば、特許文献１に記載のように車両の減速時に係合要素の状態を変化させたとしても、係合要素の状態変化によってもたらされる車両の減速度が目標減速度よりも大きい場合には、ドライバビリティが悪化する。

また、特許文献２に記載の方法では、変速段を切り替えるときにのみ、作動油が昇温される。このため、作動油の昇温要求に応じて作動油を効果的に昇温させることができない。

そこで、本発明の目的は、ドライバビリティの悪化を抑制しつつ、自動変速機内の作動油の昇温を促進することができる、自動変速機の制御装置を提供することにある。

本開示の要旨は以下のとおりである。

（１）複数の係合要素を備えた変速機構と、該変速機構に作動油を供給する作動油供給装置とを備えた自動変速機を制御する、自動変速機の制御装置であって、前記作動油供給装置を用いて前記複数の係合要素を係合状態と解放状態との間で変化させる係合要素制御部と、前記自動変速機が設けられた車両の目標減速度を算出する減速度算出部とを備え、前記係合要素制御部は、前記自動変速機内の作動油の昇温が要求されたときに前記目標減速度が所定値以上である場合に、前記車両が減速するように解放状態の前記係合要素を係合させる、自動変速機の制御装置。

（２）前記係合要素制御部は、前記自動変速機内の作動油の昇温が要求されたときに前記目標減速度が所定値未満である場合に、前記車両が減速しないように前記係合要素の状態を変化させる、上記（１）に記載の自動変速機の制御装置。

（３）前記自動変速機内の作動油を昇温させる昇温実行部を更に備え、前記昇温実行部は、前記自動変速機内の作動油の昇温が要求されたときに前記目標減速度が所定値未満である場合に、前記係合要素の状態を変化させることなく前記自動変速機内の作動油を昇温させる、上記（１）に記載の自動変速機の制御装置。

（４）前記係合要素の周囲の作動油の温度を算出する油温算出部を更に備え、前記係合要素制御部は、前記自動変速機内の作動油の昇温が要求されたときに、前記目標減速度が所定値以上であり且つ前記係合要素の周囲の作動油の温度が所定値以下である場合に、前記車両が減速するように解放状態の前記係合要素を係合させる、上記（１）に記載の自動変速機の制御装置。

（５）前記係合要素制御部は、前記自動変速機内の作動油の昇温が要求されたときに、前記目標減速度が所定値未満であり且つ前記係合要素の周囲の作動油の温度が所定値以下である場合に、前記車両が減速しないように前記係合要素の状態を変化させる、上記（４）に記載の自動変速機の制御装置。

（６）前記自動変速機内の作動油を昇温させる昇温実行部を更に備え、前記昇温実行部は、前記自動変速機内の作動油の昇温が要求されたときに前記係合要素の周囲の作動油の温度が所定値よりも高い場合に、前記係合要素の状態を変化させることなく前記自動変速機内の作動油を昇温させる、上記（４）又は（５）に記載の自動変速機の制御装置。

（７）前記係合要素の摩耗度を算出する摩耗算出部を更に備え、前記係合要素制御部は、前記自動変速機内の作動油の昇温が要求されたときに、前記目標減速度が所定値以上であり且つ前記係合要素の摩耗度が所定値以下である場合に、前記車両が減速するように解放状態の前記係合要素を係合させる、上記（１）に記載の自動変速機の制御装置。

（８）前記係合要素制御部は、前記自動変速機内の作動油の昇温が要求されたときに、前記目標減速度が所定値未満であり且つ前記係合要素の摩耗度が所定値以下である場合に、前記車両が減速しないように前記係合要素の状態を変化させる、上記（７）に記載の自動変速機の制御装置。

（９）前記自動変速機内の作動油を昇温させる昇温実行部を更に備え、前記昇温実行部は、前記自動変速機内の作動油の昇温が要求されたときに前記係合要素の摩耗度が所定値よりも大きい場合に、前記係合要素の状態を変化させることなく前記自動変速機内の作動油を昇温させる、上記（７）又は（８）に記載の自動変速機の制御装置。

（１０）前記係合要素の周囲の作動油の温度を算出する油温算出部と、前記係合要素の摩耗度を算出する摩耗算出部とを更に備え、前記係合要素制御部は、前記自動変速機内の作動油の昇温が要求されたときに、前記目標減速度が所定値以上であり、前記係合要素の周囲の作動油の温度が所定値以下であり且つ前記係合要素の摩耗度が所定値以下である場合に、前記車両が減速するように解放状態の前記係合要素を係合させる、上記（１）に記載の自動変速機の制御装置。

（１１）前記係合要素制御部は、前記自動変速機内の作動油の昇温が要求されたときに、前記目標減速度が所定値未満であり、前記係合要素の周囲の作動油の温度が所定値以下であり且つ前記係合要素の摩耗度が所定値以下である場合に、前記車両が減速しないように前記係合要素の状態を変化させる、上記（１０）に記載の自動変速機の制御装置。

（１２）前記自動変速機内の作動油を昇温させる昇温実行部を更に備え、前記昇温実行部は、前記自動変速機内の作動油の昇温が要求されたときに、前記係合要素の周囲の作動油の温度が所定値よりも高い場合又は前記係合要素の摩耗度が所定値よりも大きい場合に、前記係合要素の状態を変化させることなく前記自動変速機内の作動油を昇温させる、上記（１０）又は（１１）に記載の自動変速機の制御装置。

本発明によれば、ドライバビリティの悪化を抑制しつつ、自動変速機内の作動油の昇温を促進することができる、自動変速機の制御装置が提供される。

図１は、本発明の第一実施形態に係る自動変速機の制御装置と、制御装置が適用される自動変速機とを概略的に示す図である。図２は、変速機構の構成を示すスケルトン図である。図３は、所定の変速段のときに係合される係合要素を示す係合表である。図４は、変速機構の各回転要素の回転数を相対的に示す共線図である。図５は、本発明の第一実施形態における作動油昇温処理の制御ルーチンを示すフローチャートである。図６は、本発明の第二実施形態に係る自動変速機の制御装置と、制御装置が適用される自動変速機とを概略的に示す図である。図７は、本発明の第二実施形態における作動油昇温処理の制御ルーチンを示すフローチャートである。図８は、本発明の第三実施形態に係る自動変速機の制御装置と、制御装置が適用される自動変速機とを概略的に示す図である。図９は、本発明の第三実施形態における作動油昇温処理の制御ルーチンを示すフローチャートである。

以下、図面を参照して本発明の実施形態について詳細に説明する。なお、以下の説明では、同様な構成要素には同一の参照番号を付す。

＜第一実施形態＞
最初に図１〜図５を参照して、本発明の第一実施形態について説明する。

＜自動変速機の構成＞
図１は、本発明の第一実施形態に係る自動変速機の制御装置と、制御装置が適用される自動変速機とを概略的に示す図である。自動変速機１及び内燃機関１０は車両に設けられ、自動変速機１は内燃機関１０の出力を車両の車輪に伝達する。内燃機関１０は例えばガソリンエンジン又はディーゼルエンジンである。

自動変速機１は車速等に応じて変速比を自動的に切り替える。すなわち、自動変速機１は、いわゆるオートマチックトランスミッション（ＡＴ）である。自動変速機１は、トルクコンバータ２、変速機構３及び作動油供給装置４を備える。

トルクコンバータ２は内燃機関１０の出力を変速機構３に伝達する。トルクコンバータ２は、内燃機関１０の出力軸（クランクシャフト）に連結されたポンプインペラ、変速機構３の入力軸に連結されたタービンライナ、トルクコンバータ２の入力軸と出力軸とを機械的に結合するロックアップクラッチ等を備える。

トルクコンバータ２内には、オートマチックトランスミッションフルード（ＡＴＦ）と称される作動油が満たされている。内燃機関１０の出力によってポンプインペラが回転すると、ポンプインプラの回転力が作動油を介してタービンライナに伝達され、タービンライナが回転する。ロックアップクラッチが接続されると、トルクコンバータ２の入力軸の動力がトルクコンバータ２の出力軸に直接伝達される。

図２は、変速機構の構成を示すスケルトン図である。変速機構３は、入力軸３１と、出力軸３２と、複数の遊星歯車機構３３ａ、３３ｂと、複数の係合要素とを備える。変速機構３は、入力軸３１に伝達された動力を遊星歯車機構３３ａ、３３ｂを介して出力軸３２に伝達する。

本実施形態では、変速機構３は二つの遊星歯車機構（第１遊星歯車機構３３ａ及び第２遊星歯車機構３３ｂ）を備える。第１遊星歯車機構３３ａは、第１サンギヤ３４ａ、第１リングギヤ３５ａ、第１キャリア３６ａ及び第１ピニオンギヤを含む。第１キャリア３６ａは第１ピニオンギヤを自転及び公転可能に支持する。第２遊星歯車機構３３ｂは、第２サンギヤ３４ｂ、第２リングギヤ３５ｂ、第２キャリア３６ｂ及び第２ピニオンギヤを含む。第２キャリア３６ｂは第２ピニオンギヤを自転及び公転可能に支持する。第１キャリア３６ａは第２リングギヤ３５ｂ及び出力軸３２に接続される。第２キャリア３６ｂは第１リングギヤ３５ａに接続される。

係合要素は、変速機構３の回転要素をトランスミッションケース３７に接続するブレーキと、変速機構３の回転要素を互いに接続するクラッチとを含む。ブレーキ及びクラッチは、作動油供給装置４によって供給される油圧によって係合状態と解放状態との間で変化する。本実施形態では、変速機構３は、係合要素として、複数の多板式ブレーキ（第１ブレーキＢ１及び第２ブレーキＢ２）及び複数の多板式クラッチ（第１クラッチＣ１、第２クラッチＣ２及び第３クラッチＣ２）を備える。

第１ブレーキＢ１は、係合状態において、第１リングギヤ３５ａ及び第２キャリア３６ｂをトランスミッションケース３７に接続する。すなわち、第１ブレーキＢ１は、係合状態において、第１リングギヤ３５ａ及び第２キャリア３６ｂを固定する。一方、第１ブレーキＢ１は、解放状態において、第１リングギヤ３５ａ及び第２キャリア３６ｂをトランスミッションケース３７に接続しない。第２ブレーキＢ２は、係合状態において、第２サンギヤ３４ｂをトランスミッションケース３７に接続する。すなわち、第２ブレーキＢ２は、係合状態において、第２サンギヤ３４ｂを固定する。一方、第２ブレーキＢ２は、解放状態において、第２サンギヤ３４ｂをトランスミッションケース３７に接続しない。

第１クラッチＣ１は、係合状態において、入力軸３１を第１サンギヤ３４ａに接続する。一方、第１クラッチＣ１は、解放状態において、入力軸３１を第１サンギヤ３４ａに接続しない。第２クラッチＣ２は、係合状態において、入力軸３１を第２キャリア３６ｂに接続する。一方、第２クラッチＣ２は、解放状態において、入力軸３１を第２キャリア３６ｂに接続しない。第３クラッチＣ３は、係合状態において、入力軸３１を第２サンギヤ３４ｂに接続する。一方、第３クラッチＣ３は、解放状態において、入力軸３１を第２サンギヤ３４ｂに接続しない。

作動油供給装置４は、オイルポンプ、油圧制御バルブ、ソレノイドバルブ等を備え、トルクコンバータ２及び変速機構３に作動油を供給する。作動油供給装置４から変速機構３に供給された作動油は変速機構３の回転要素を潤滑する。また、作動油供給装置４からブレーキＢ１、Ｂ２及びクラッチＣ１、Ｃ２、Ｃ３に供給される作動油の油圧によって、ブレーキＢ１、Ｂ２及びクラッチＣ１、Ｃ２、Ｃ３が解放状態と係合状態との間で切り替えられる。

＜自動変速機の制御装置＞
車両には電子制御ユニット（ＥＣＵ）４０が設けられる。ＥＣＵ４０は、自動変速機１を制御する電子制御装置である。ＥＣＵ４０は、読み出し専用メモリ（ＲＯＭ）及びランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）のようなメモリ、中央演算装置（ＣＰＵ）、入力ポート、出力ポート、通信モジュール等を備える。本実施形態では、一つのＥＣＵ４０が設けられているが、機能毎に複数のＥＣＵが設けられていてもよい。本実施形態では、ＥＣＵ４０は係合要素制御部４１及び減速度算出部４２として機能する。

ＥＣＵ４０には、車両に設けられた各種センサの出力が入力される。本実施形態では、車速検出装置５１、スロットル開度センサ５２及びブレーキ踏力センサ５３の出力がＥＣＵ４０に入力される。

車速検出装置５１は車両の車速を検出する。車速検出装置５１は、例えば、車両の車輪の回転速度に基づいて車両の速度を検出する車速センサである。車速検出装置５１はＥＣＵ４０に接続され、車速検出装置５１の出力はＥＣＵ４０に送信される。なお、車速検出装置５１は、車両の位置情報と経過時間とから車両の速度を検出可能なＧＰＳセンサであってもよい。

スロットル開度センサ５２は、内燃機関１０に設けられたスロットル弁の開度を検出する。スロットル開度センサ５２はＥＣＵ４０に接続され、スロットル開度センサ５２の出力はＥＣＵ４０に送信される。

ブレーキ踏力センサ５３は、車両に設けられたブレーキペダルの踏み込み力を検出する。ブレーキ踏力センサ５３はＥＣＵ４０に接続され、ブレーキ踏力センサ５３の出力はＥＣＵ４０に送信される。

係合要素制御部４１は、作動油供給装置４を用いて、係合要素を係合状態と解放状態との間で変化させる。所定の係合要素の状態を変化させると、変速機構３おける動力伝達経路が変化し、変速機構３によって実現される変速段が変更される。変速段が変更されると、入力軸３１の回転数と出力軸３２の回転数との比率が変化する。

係合要素制御部４１は、車両の所定の運転パラメータに基づいて、変速機構３によって実現される変速段を制御する。所定の運転パラメータは、例えば、車速及びスロットル弁の開度である。車速は車速検出装置５１によって検出され、スロットル弁の開度はスロットル開度センサ５２によって検出される。なお、所定の運転パラメータは車両の他のパラメータであってもよい。

図３は、所定の変速段のときに係合される係合要素を示す係合表である。図３において、丸印は係合要素が係合状態であることを示し、バツ印は係合要素が解放状態であることを示す。１速段では、第１クラッチＣ１及び第１ブレーキＢ１が係合状態にされ、第２クラッチＣ２、第３クラッチＣ３及び第２ブレーキＢ２が解放状態にされる。２速段では、第１クラッチＣ１及び第２ブレーキＢ２が係合状態にされ、第２クラッチＣ２、第３クラッチＣ３及び第１ブレーキＢ１が解放状態にされる。３速段では、第１クラッチＣ１及び第２クラッチＣ２が係合状態にされ、第３クラッチＣ３、第１ブレーキＢ１及び第２ブレーキＢ２が解放状態にされる。４速段では、第２クラッチＣ２及び第２ブレーキＢ２が係合状態にされ、第１クラッチＣ１、第３クラッチＣ３及び第１ブレーキＢ１が解放状態にされる。後退段では、第３クラッチＣ３及び第１ブレーキＢ１が係合状態にされ、第１クラッチＣ１及び第２クラッチＣ２及び第２ブレーキＢ２が解放状態にされる。

係合要素が係合状態と解放状態との間で変化するとき、すなわち、係合要素がスリップしているとき、係合要素における摩擦によって熱が発生する。このため、係合要素を係合状態と解放状態との間で変化させることによって、係合要素の周囲の作動油を昇温させることができ、ひいては自動変速機１内の作動油を昇温させることができる。しかしながら、車両の運転状態を考慮せずに係合要素の状態を変化させると、変速機構３の出力軸３２の回転数の変動によってドライバビリティが悪化するおそれがある。一方、ドライバによって車両の減速が要求されたときに、係合要素の状態を変化させることによって目標減速度の範囲内で車両を減速させることは、ドライバビリティをほとんど悪化させない。

このため、本実施形態では、係合要素制御部４１は、自動変速機１内の作動油の昇温が要求されたときに目標減速度が所定値以上である場合に、車両が減速するように解放状態の係合要素を係合させる。このことによって、係合要素がスリップし、摩擦熱によって係合要素の周囲の作動油が昇温される。この結果、係合要素の周囲の作動油の熱が自動変速機１内の他の作動油に伝達され、自動変速機１内の作動油が昇温される。したがって、ドライバビリティの悪化を抑制しつつ、自動変速機１内の作動油の昇温を促進することができる。なお、解放状態の係合要素を係合させることによって出力軸３２の回転数が低下する場合に、車両が減速する。

図４は、変速機構の各回転要素の回転数を相対的に示す共線図である。図４の縦軸は変速機構３の各回転要素の回転数を示す。図４には、１速段における変速機構３の各回転要素の回転数が実線で示されている。上述したように、１速段では、第１クラッチＣ１及び第１ブレーキＢ１が係合状態にされる。この場合、入力軸３１が第１サンギヤ３４ａに接続され、第１リングギヤ３５ａ及び第２キャリア３６ｂの回転数がゼロになる。この結果、第１キャリア３６ａ及び第２リングギヤ３５ｂに接続された出力軸３２の回転数が最小となり、変速比が最大となる。

１速段において第２ブレーキＢ２を解放状態から係合状態に変化させると、図４に破線で示されるように、各回転要素の回転数がゼロに近付く。すなわち、出力軸３２の回転数が低下し、車両が減速する。このため、係合要素制御部４１は、変速段が１速段であるときには、作動油を昇温させるために第２ブレーキＢ２を係合させる。

上述したように、２速段では、第１クラッチＣ１及び第２ブレーキＢ２が係合状態にされる。２速段において、第１ブレーキＢ１解放状態から係合状態に変化させると、出力軸３２の回転数が低下し、車両が減速する。このため、係合要素制御部４１は、変速段が２速段であるときには、作動油を昇温させるために第１ブレーキＢ１を係合させる。

上述したように、３速段では、第１クラッチＣ１及び第２クラッチＣ２が係合状態にされる。３速段において、第１ブレーキＢ１又は第２ブレーキＢ２を解放状態から係合状態に変化させると、出力軸３２の回転数が低下し、車両が減速する。このため、係合要素制御部４１は、変速段が３速段であるときには、作動油を昇温させるために第１ブレーキＢ１又は第２ブレーキＢ２を係合させる。

上述したように、４速段では、第２クラッチＣ２及び第２ブレーキＢ２が係合状態にされる。４速段において、第１ブレーキＢ１又は第１クラッチＣ１を解放状態から係合状態に変化させると、出力軸３２の回転数が低下し、車両が減速する。このため、係合要素制御部４１は、変速段が４速段であるときには、作動油を昇温させるために第１ブレーキＢ１又は第１クラッチＣ１を係合させる。なお、本実施形態では、作動油を昇温させるために一つのみの係合要素を係合させる。

減速度算出部４２は車両の目標減速度を算出する。例えば、減速度算出部４２は、ブレーキ踏力センサ５３の出力に基づいて車両の目標減速度を算出する。なお、減速度算出部４２は、ブレーキペダルのストロークを検出するストロークセンサの出力に基づいて車両の目標減速度を算出してもよい。この場合、ブレーキ踏力センサ５３の出力の代わりにストロークセンサの出力がＥＣＵ４０に入力される。また、減速度算出部４２は、ブレーキブースタの圧力を検出する圧力センサの出力に基づいて車両の目標減速度を算出してもよい。この場合、ブレーキ踏力センサ５３の出力の代わりに圧力センサの出力がＥＣＵ４０に入力される。

＜作動油昇温処理＞
以下、図５のフローチャートを参照して、自動変速機１内の作動油を昇温させる制御について説明する。図５は、本発明の第一実施形態における作動油昇温処理の制御ルーチンを示すフローチャートである。本制御ルーチンは、車両のイグニッションスイッチがオンにされた後、ＥＣＵ４０によって繰り返し実行される。

最初に、ステップＳ１０１において、係合要素制御部４１は、自動変速機１内の作動油の昇温要求が有るか否かを判定する。例えば、自動変速機１内の作動油の温度が閾値以下であるときに、作動油の昇温要求が発生する。閾値は、自動変速機１の駆動抵抗等を考慮して予め定められる。自動変速機１内の作動油の温度は、例えば、自動変速機１内に設けられた油温センサによって検出される。また、自動変速機１内の作動油は、内燃機関１０を冷却するための冷却水と熱交換可能である。このため、作動油による内燃機関１０の暖機が必要とされるときにも、作動油の昇温要求が発生する。

ステップＳ１０１において、作動油の昇温要求が無いと判定された場合、本制御ルーチンは終了する。一方、作動油の昇温要求が有ると判定された場合、本制御ルーチンはステップＳ１０２に進む。ステップＳ１０２では、係合要素制御部４１は、車両の目標減速度が所定値以上であるか否かを判定する。所定値は、予め定められ、ステップＳ１０３において係合要素を係合させることによって発生する減速度の最小値以上の値に設定される。

ステップＳ１０２において目標減速度が所定値未満であると判定された場合、本制御ルーチンは終了する。一方、目標減速度が所定値以上であると判定された場合、本制御ルーチンはステップＳ１０３に進む。

ステップＳ１０３では、係合要素制御部４１は、車両が減速するように解放状態の係合要素を係合させる。具体的には、変速機構３によって実現されている変速段が１速段である場合には、係合要素制御部４１は第２ブレーキＢ２を係合させる。変速機構３によって実現されている変速段が２速段である場合には、係合要素制御部４１は第１ブレーキＢ１を係合させる。変速機構３によって実現されている変速段が３速段である場合には、係合要素制御部４１は第１ブレーキＢ１又は第２ブレーキＢ２を係合させる。変速機構３によって実現されている変速段が４速段である場合には、係合要素制御部４１は第１ブレーキＢ１又は第１クラッチＣ１を係合させる。ステップＳ１０３の後、本制御ルーチンは終了する。

なお、ステップＳ１０３において、目標減速度に応じて、係合要素の係合度合が調整されてもよい。この場合、目標減速度が大きいほど、係合度合が大きくされる。係合度合の調整は、作動油供給装置４を用いて、係合要素に供給される油圧を調整することによって行われる。また、ステップＳ１０３において、目標減速度に応じて、係合要素のスリップ時間が調整されてもよい。この場合、目標減速度が大きいほど、スリップ時間が長くされる。スリップ時間の調整は、作動油供給装置４を用いて、作動油が係合要素に供給される時間を調整することによって行われる。

＜第二実施形態＞
第二実施形態に係る自動変速機の制御装置は、以下に説明する点を除いて、基本的に第一実施形態に係る自動変速機の制御装置の構成及び制御と同様である。このため、以下、本発明の第二実施形態について、第一実施形態と異なる部分を中心に説明する。

図６は、本発明の第二実施形態に係る自動変速機の制御装置と、制御装置が適用される自動変速機とを概略的に示す図である。第二実施形態では、ＥＣＵ４０’は、係合要素制御部４１、減速度算出部４２及び昇温実行部４３として機能する。

昇温実行部４３は自動変速機１内の作動油を昇温させる。具体的には、昇温実行部４３は、自動変速機１内の作動油の昇温が要求されたときに車両の目標減速度が所定値未満である場合に、係合要素の状態を変化させることなく自動変速機１内の作動油を昇温させる。

例えば、昇温実行部４３は、自動変速機１内の作動油の昇温が要求されたときに車両の目標減速度が所定値未満である場合に、ロックアップクラッチを係合させる。このことによって、作動油供給装置４のオイルポンプの仕事量を増加させることができ、自動変速機１内の作動油を昇温させることができる。

また、昇温実行部４３は、自動変速機１内の作動油の昇温が要求されたときに車両の目標減速度が所定値未満である場合に、係合要素を係合させるために係合要素に供給される油圧（ライン圧）を高くしてもよい。ライン圧は油圧制御バルブによって制御される。この場合も、オイルポンプの仕事量を増加させることができ、自動変速機１内の作動油を昇温させることができる。なお、係合要素の状態が変化しなければ、昇温実行部４３は任意の他の方法によって自動変速機１内の作動油を昇温させてもよい。

上述した制御によって、車両の目標減速度が所定値未満である場合にも、自動変速機１内の作動油を昇温させることができる。このため、自動変速機１内の作動油の昇温をより一層促進することができる。

＜作動油昇温処理＞
図７は、本発明の第二実施形態における作動油昇温処理の制御ルーチンを示すフローチャートである。本制御ルーチンは、車両のイグニッションスイッチがオンにされた後、ＥＣＵ４０によって繰り返し実行される。

ステップＳ２０１〜ステップＳ２０３は、図５のステップＳ１０１〜ステップＳ１０３と同様であることから説明を省略する。ステップＳ２０２において車両の目標減速度が所定値未満であると判定された場合、本制御ルーチンはステップＳ２０４に進む。

ステップＳ２０４では、昇温実行部４３は、上述したような方法によって、係合要素の状態を変化させることなく自動変速機１内の作動油を昇温させる。ステップＳ２０４の後、本制御ルーチンは終了する。

＜第三実施形態＞
第三実施形態に係る自動変速機の制御装置は、以下に説明する点を除いて、基本的に第一実施形態に係る自動変速機の制御装置の構成及び制御と同様である。このため、以下、本発明の第三実施形態について、第一実施形態と異なる部分を中心に説明する。

図８は、本発明の第三実施形態に係る自動変速機の制御装置と、制御装置が適用される自動変速機とを概略的に示す図である。第三実施形態では、ＥＣＵ４０”は、係合要素制御部４１、減速度算出部４２、昇温実行部４３、油温算出部４４及び摩耗算出部４５として機能する。昇温実行部４３の機能は第二実施形態において説明したとおりである。第三実施形態では、車速検出装置５１、スロットル開度センサ５２、ブレーキ踏力センサ５３、油温センサ５４及び油圧センサ５５の出力がＥＣＵ４０”に入力される。

油温センサ５４は、自動変速機１内に設けられ、自動変速機１内の作動油の温度を検出する。油温センサ５４はＥＣＵ４０”に接続され、油温センサ５４の出力はＥＣＵ４０”に送信される。

油圧センサ５５は、作動油供給装置４に設けられ、係合要素を係合させるために係合要素に供給される油圧（ライン圧）を検出する。油圧センサ５５はＥＣＵ４０”に接続され、油圧センサ５５の出力はＥＣＵ４０”に送信される。

油温算出部４４は係合要素の周囲の作動油の温度を算出する。例えば、油温算出部４４は、油温センサ５４によって検出された作動油の温度、油圧センサ５５によって検出されたライン圧、係合要素がスリップしている時間、係合要素がスリップしていない時間等に基づいて係合要素の周囲の作動油の温度を算出する。

なお、係合要素の周囲の作動油の温度を算出するために、油圧センサ５５によって検出されるライン圧の代わりに、係合要素をスリップさせたときの車両の減速量が用いられてもよい。車両の減速量は車速検出装置５１によって検出される。また、係合要素の周囲の作動油の温度を算出するために、上記のパラメータに加えて車両の外気温が用いられてもよい。車両の外気温は例えば外気温センサによって検出される。なお、係合要素の周囲の作動油の温度を算出するために、係合要素の周囲の作動油の温度と相関する他のパラメータが用いられてもよい。

摩耗算出部４５は係合要素の摩耗度を算出する。例えば、摩耗算出部４５は、変速のために係合要素の状態が係合状態と解放状態との間で変化した回数、変速のために係合要素がスリップさせた時間、変速以外のタイミングで作動油の昇温のために係合要素をスリップさせた時間、係合要素のサイズ等に基づいて係合要素の摩耗度を算出する。なお、係合要素の摩耗度を算出するために、係合要素の摩耗度と相関する他のパラメータが用いられてもよい。

係合要素の周囲の作動油の温度が係合要素の耐熱温度を超えると、係合要素が損傷するおそれがある。また、係合要素のスリップが係合要素の摩耗を促進するため、係合要素の摩耗度が大きいときには、係合要素を積極的にスリップさせることは望ましくない。このため、第三実施形態では、係合要素制御部４１は、自動変速機１内の作動油の昇温が要求されたときに、車両の目標減速度が所定値以上であり、係合要素の周囲の作動油の温度が所定値以下であり且つ係合要素の摩耗度が所定値以下である場合に、車両が減速するように解放状態の係合要素を係合させる。このことによって、係合要素の損傷及び摩耗を抑制しつつ、自動変速機１内の作動油を昇温させることができる。

また、係合要素制御部４１は、自動変速機１内の作動油の昇温が要求されたときに、車両の目標減速度が所定値未満であり、係合要素の周囲の作動油の温度が所定値以下であり且つ係合要素の摩耗度が所定値以下である場合に、車両が減速しないように係合要素の状態を変化させる。係合要素の状態を変化させることによって、係合要素がスリップし、摩擦熱によって係合要素の周囲の作動油が昇温される。この結果、係合要素の周囲の作動油の熱が自動変速機１内の他の作動油に伝達され、自動変速機１内の作動油が昇温される。なお、係合要素の状態を変化させることによって出力軸３２の回転数が低下しない場合、すなわち係合要素の状態を変化させることによって出力軸３２の回転数が維持され又は上昇する場合には、車両が減速しない。

係合要素制御部４１は、例えば、車両が減速しないように、以下のように係合要素の状態を変化させる。係合要素制御部４１は、変速機構３によって実現されている変速段が１速段である場合に、第１ブレーキＢ１を解放して第１ブレーキＢ１をスリップさせる。係合要素制御部４１は、変速機構３によって実現されている変速段が２速段又は４速段である場合に、第２ブレーキＢ２を解放して第２ブレーキＢ２をスリップさせる。係合要素制御部４１は、変速機構３によって実現されている変速段が３速段である場合に、第１クラッチＣ１を解放して第１クラッチＣ１をスリップさせ、又は第２クラッチＣ２を解放して第２クラッチＣ２をスリップさせる。これらの場合、出力軸３２の回転数が低下しないため、車両は減速しない。

なお、係合要素制御部４１は、変速機構３によって実現されている変速段が２速段である場合に、第１ブレーキＢ１を係合し且つ第２ブレーキＢ２を解放し、第１ブレーキＢ１及び第２ブレーキＢ２をスリップさせてもよい。また、係合要素制御部４１は、変速機構３によって実現されている変速段が３速段である場合に、第２ブレーキＢ２を係合し且つ第２クラッチＣ２を解放し、第２ブレーキＢ２及び第２クラッチＣ２をスリップさせてもよい。また、係合要素制御部４１は、変速機構３によって実現されている変速段が４速段である場合に、第１クラッチＣ１を係合し且つ第２ブレーキＢ２を解放し、第１クラッチＣ１及び第２ブレーキＢ２をスリップさせてもよい。これらの場合も、出力軸３２の回転数が低下しないため、車両は減速しない。

また、昇温実行部４３は、自動変速機１内の作動油の昇温が要求されたときに、係合要素の周囲の作動油の温度が所定値よりも高い場合又は係合要素の摩耗度が所定値よりも大きい場合に、係合要素の状態を変化させることなく自動変速機１内の作動油を昇温させる。このことによって、係合要素を損傷又は摩耗させることなく、自動変速機１内の作動油を昇温させることができる。

＜作動油昇温処理＞
図９は、本発明の第三実施形態における作動油昇温処理の制御ルーチンを示すフローチャートである。本制御ルーチンは、車両のイグニッションスイッチがオンにされた後、ＥＥＣＵ４０によって繰り返し実行される。

ステップＳ３０１及びステップＳ３０２は、図５のステップＳ１０１及びステップＳ１０２と同様であることから説明を省略する。ステップＳ３０２において車両の目標減速度が所定値以上であると判定された場合、本制御ルーチンはステップＳ３０３に進む。

ステップＳ３０３では、係合要素制御部４１は、ステップＳ３０５において係合される係合要素の周囲の作動油の温度が所定値以下であるか否かを判定する。所定値は、予め定められ、ステップＳ３０５において係合要素が係合されたときに作動油の温度が係合要素の耐熱温度を超えないような値に設定される。係合要素の周囲の作動油の温度は油温算出部４４によって算出される。

ステップＳ３０３において作動油の温度が所定値以下であると判定された場合、本制御ルーチンはステップＳ３０４に進む。ステップＳ３０４では、係合要素制御部４１は、ステップＳ３０５において係合される係合要素の摩耗度が所定値以下であるか否かを判定する。所定値は、係合要素の耐摩耗性等を考慮して予め定められる。係合要素の摩耗度は摩耗算出部４５によって算出される。

ステップＳ３０４において係合要素の摩耗度が所定値以下であると判定された場合、本制御ルーチンはステップＳ３０５に進む。ステップＳ３０５では、図５のステップＳ１０３と同様に、係合要素制御部４１は、車両が減速するように解放状態の係合要素を係合させる。ステップＳ３０５の後、本制御ルーチンは終了する。

一方、ステップＳ３０２において車両の目標減速度が所定値未満であると判定された場合、本制御ルーチンはステップＳ３０６に進む。ステップＳ３０６では、係合要素制御部４１は、ステップＳ３０８において状態が変化される係合要素の周囲の作動油の温度が所定値以下であるか否かを判定する。所定値は、予め定められ、ステップＳ３０８において係合要素の状態が変化されたときに作動油の温度が係合要素の耐熱温度を超えないような値に設定される。係合要素の周囲の作動油の温度は油温算出部４４によって算出される。

ステップＳ３０６において作動油の温度が所定値以下であると判定された場合、本制御ルーチンはステップＳ３０７に進む。ステップＳ３０７では、係合要素制御部４１は、ステップＳ３０８において状態が変化される係合要素の摩耗度が所定値以下であるか否かを判定する。所定値は、係合要素の耐摩耗性等を考慮して予め定められる。係合要素の摩耗度は摩耗算出部４５によって算出される。

ステップＳ３０７において係合要素の摩耗度が所定値以下であると判定された場合、本制御ルーチンはステップＳ３０８に進む。ステップＳ３０８では、係合要素制御部４１は、上述したような方法によって、車両が減速しないように係合要素の状態を変化させる。ステップＳ３０８の後、本制御ルーチンは終了する。

また、ステップＳ３０３又はステップＳ３０６において作動油の温度が所定値未満であると判定された場合、或いはステップＳ３０４又はステップＳ３０７において係合要素の摩耗度が所定値未満であると判定された場合、本制御ルーチンはステップＳ３０９に進む。ステップＳ３０９では、図７のステップＳ２０４と同様に、昇温実行部４３は、係合要素の状態を変化させることなく自動変速機１内の作動油を昇温させる。ステップＳ３０９の後、本制御ルーチンは終了する。

なお、ステップＳ３０４及びステップＳ３０７は省略されてもよい。この場合、係合要素制御部４１は、自動変速機１内の作動油の昇温が要求されたときに、車両の目標減速度が所定値以上であり且つ係合要素の周囲の作動油の温度が所定値以下である場合に、車両が減速するように解放状態の係合要素を係合させる。また、係合要素制御部４１は、自動変速機１内の作動油の昇温が要求されたときに、車両の目標減速度が所定値未満であり且つ係合要素の周囲の作動油の温度が所定値以下である場合に、車両が減速しないように係合要素の状態を変化させる。また、昇温実行部４３は、自動変速機１内の作動油の昇温が要求されたときに、係合要素の周囲の作動油の温度が所定値よりも高い場合に、係合要素の状態を変化させることなく自動変速機１内の作動油を昇温させる。

また、ステップＳ３０３及びステップＳ３０６は省略されてもよい。この場合、係合要素制御部４１は、自動変速機１内の作動油の昇温が要求されたときに、車両の目標減速度が所定値以上であり且つ係合要素の摩耗度が所定値以下である場合に、車両が減速するように解放状態の係合要素を係合させる。また、係合要素制御部４１は、自動変速機１内の作動油の昇温が要求されたときに、車両の目標減速度が所定値未満であり且つ係合要素の摩耗度が所定値以下である場合に、車両が減速しないように係合要素の状態を変化させる。また、昇温実行部４３は、自動変速機１内の作動油の昇温が要求されたときに、係合要素の摩耗度が所定値よりも大きい場合に、係合要素の状態を変化させることなく自動変速機１内の作動油を昇温させる。

以上、本発明に係る好適な実施形態を説明したが、本発明はこれら実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲の記載内で様々な修正及び変更を施すことができる。例えば、図７のステップＳ２０４において、係合要素制御部４１は、図９のステップＳ３０８と同様に、車両が減速しないように係合要素の状態を変化させてもよい。すなわち、係合要素制御部４１は、自動変速機１内の作動油の昇温が要求されたときに車両の目標減速度が所定値未満である場合に、車両が減速しないように係合要素の状態を変化させてもよい。

また、自動変速機１は、トルクコンバータ２の代わりに多板クラッチ等を備えていてもよい。また、変速機構３の構成は、図２に示されたような構成に限定されない。例えば、変速機構３は、４段以外の変速段（例えば、５〜９段等）を実現するように構成されてもよい。また、変速機構３はラビニヨ式遊星歯車機構を備えていてもよい。

１自動変速機
３変速機構
４作動油供給装置
４０電子制御ユニット（ＥＣＵ）
４１係合要素制御部
４２減速度算出部
Ｂ１第１ブレーキ
Ｂ２第２ブレーキ
Ｃ１第１クラッチ
Ｃ２第２クラッチ
Ｃ３第３クラッチ

Claims

複数の係合要素を備えた変速機構と、該変速機構に作動油を供給する作動油供給装置とを備えた自動変速機を制御する、自動変速機の制御装置であって、
前記作動油供給装置を用いて前記複数の係合要素を係合状態と解放状態との間で変化させる係合要素制御部と、
前記自動変速機が設けられた車両の目標減速度を算出する減速度算出部と
を備え、
前記係合要素制御部は、前記自動変速機内の作動油の昇温が要求されたときに前記目標減速度が所定値以上である場合に、前記車両が減速するように解放状態の前記係合要素をスリップさせ、前記自動変速機内の作動油の昇温が要求されたときに前記目標減速度が所定値未満である場合に、前記係合要素の状態を変化させることによって前記変速機構の出力軸の回転数が低下しないように前記係合要素の状態を変化させる、自動変速機の制御装置。
複数の係合要素を備えた変速機構と、該変速機構に作動油を供給する作動油供給装置とを備えた自動変速機を制御する、自動変速機の制御装置であって、
前記作動油供給装置を用いて前記複数の係合要素を係合状態と解放状態との間で変化させる係合要素制御部と、
前記自動変速機が設けられた車両の目標減速度を算出する減速度算出部と、
前記係合要素の周囲の作動油の温度を算出する油温算出部と
を備え、
前記係合要素制御部は、前記自動変速機内の作動油の昇温が要求されたときに、前記目標減速度が所定値以上であり且つ前記係合要素の周囲の作動油の温度が所定値以下である場合に、前記車両が減速するように解放状態の前記係合要素をスリップさせる、自動変速機の制御装置。
前記係合要素制御部は、前記自動変速機内の作動油の昇温が要求されたときに、前記目標減速度が所定値未満であり且つ前記係合要素の周囲の作動油の温度が所定値以下である場合に、前記係合要素の状態を変化させることによって前記変速機構の出力軸の回転数が低下しないように前記係合要素の状態を変化させる、請求項２に記載の自動変速機の制御装置。
前記自動変速機内の作動油を昇温させる昇温実行部を更に備え、
前記昇温実行部は、前記自動変速機内の作動油の昇温が要求されたときに前記係合要素の周囲の作動油の温度が所定値よりも高い場合に、前記係合要素の状態を変化させることなく前記自動変速機内の作動油を昇温させる、請求項２又は３に記載の自動変速機の制御装置。
複数の係合要素を備えた変速機構と、該変速機構に作動油を供給する作動油供給装置とを備えた自動変速機を制御する、自動変速機の制御装置であって、
前記作動油供給装置を用いて前記複数の係合要素を係合状態と解放状態との間で変化させる係合要素制御部と、
前記自動変速機が設けられた車両の目標減速度を算出する減速度算出部と、
前記係合要素の摩耗度を算出する摩耗算出部と
を備え、
前記係合要素制御部は、前記自動変速機内の作動油の昇温が要求されたときに、前記目標減速度が所定値以上であり且つ前記係合要素の摩耗度が所定値以下である場合に、前記車両が減速するように解放状態の前記係合要素をスリップさせる、自動変速機の制御装置。
前記係合要素制御部は、前記自動変速機内の作動油の昇温が要求されたときに、前記目標減速度が所定値未満であり且つ前記係合要素の摩耗度が所定値以下である場合に、前記係合要素の状態を変化させることによって前記変速機構の出力軸の回転数が低下しないように前記係合要素の状態を変化させる、請求項５に記載の自動変速機の制御装置。
前記自動変速機内の作動油を昇温させる昇温実行部を更に備え、
前記昇温実行部は、前記自動変速機内の作動油の昇温が要求されたときに前記係合要素の摩耗度が所定値よりも大きい場合に、前記係合要素の状態を変化させることなく前記自動変速機内の作動油を昇温させる、請求項５又は６に記載の自動変速機の制御装置。
複数の係合要素を備えた変速機構と、該変速機構に作動油を供給する作動油供給装置とを備えた自動変速機を制御する、自動変速機の制御装置であって、
前記作動油供給装置を用いて前記複数の係合要素を係合状態と解放状態との間で変化させる係合要素制御部と、
前記自動変速機が設けられた車両の目標減速度を算出する減速度算出部と、
前記係合要素の周囲の作動油の温度を算出する油温算出部と、
前記係合要素の摩耗度を算出する摩耗算出部と
を備え、
前記係合要素制御部は、前記自動変速機内の作動油の昇温が要求されたときに、前記目標減速度が所定値以上であり、前記係合要素の周囲の作動油の温度が所定値以下であり且つ前記係合要素の摩耗度が所定値以下である場合に、前記車両が減速するように解放状態の前記係合要素をスリップさせる、自動変速機の制御装置。
前記係合要素制御部は、前記自動変速機内の作動油の昇温が要求されたときに、前記目標減速度が所定値未満であり、前記係合要素の周囲の作動油の温度が所定値以下であり且つ前記係合要素の摩耗度が所定値以下である場合に、前記係合要素の状態を変化させることによって前記変速機構の出力軸の回転数が低下しないように前記係合要素の状態を変化させる、請求項８に記載の自動変速機の制御装置。
前記自動変速機内の作動油を昇温させる昇温実行部を更に備え、
前記昇温実行部は、前記自動変速機内の作動油の昇温が要求されたときに、前記係合要素の周囲の作動油の温度が所定値よりも高い場合又は前記係合要素の摩耗度が所定値よりも大きい場合に、前記係合要素の状態を変化させることなく前記自動変速機内の作動油を昇温させる、請求項８又は９に記載の自動変速機の制御装置。