JPH0551489B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明はトルクコンバータを具備し複数の変速
段を持つ自動変速機において自動変速機の油温が
高温になつた時の変速制御手段に関するものであ
る。

（従来の技術及び解決すべき問題点） トルクコンバータを具備した自動変速機では、
トルクコンバータのスリツプ損失により発熱する
ために油温が上昇し、それが高温になると変速機
の耐久性（摩擦係合部材等）・シール性等の悪影
響を及ぼす。例えば車両が高負荷時（登板路等）
には後述する様に変速機の油温が上昇し時には変
速機に悪影響を及ぼす程高温になることがある。
この場合、ダウンシフトしてやればトルクコンバ
ータの速度比ｅ（＝N_T／N_E）があがり、第２図
に示す様に効率もアツプするためトルクコンバー
タのスリツプ損失が下がり、油温上昇が押えられ
る。しかし自動変速機では第６図に示す様にヒス
テリシス（斜線ハツチ部）を設け、アツプシフト
とダウンシフトの頻繁な交互発生（ハンチング）
を防いでいる。そのためダウンシフト点はアツプ
シフト点よりもかなりの幅をもつて低く設定して
あり、直ちにはダウンシフトしにくくなつてい
る。したがつて車両の高負荷時には、一般に油温
が上昇しやすいのが実情であり、この現象は従来
のトランスミツシヨンの自動変速制御のヒステリ
シス設定による設計思想からは避けられないでい
る。この問題は重積載の多い大型車両、貨物車
両、バン等、或いはこれらに限らず一般に登板の
場合に生ずる。

本発明は、これら従来の技術の欠点を解消する
ことを目的とする。即ち、本発明は、過度の油温
上昇を防止しつつ、運転時の操作性、操縦性を容
易に保つことのできるよう自動変速機を改良する
ことを課題とする。

（問題点を解決するための手段） かくて、本発明は、トルクコンバータを具備
し、複数の変速段、出力軸回転数とスロツトル開
度により決定される前記変速段を選択するための
複数の変速パターン、該変速パターンに基づき変
速段を自動的に切換える自動変速手段及び油温信
号を発する油温センサを備えた自動変速機におい
てその目的とする改良を次の如く達成する。

即ち、本発明によれば、前記油温信号が所定温
度より高くなつた時には前記複数の変速パターン
のうち、ダウンシフト点を定常の変速パターンか
ら高速側へシフトさせた油温上昇防止モードの変
速パターンに基づき自動変速する油温上昇防止モ
ードを備え、かつ該油温信号に基づき油温の所定
値以上への上昇を判断し油温上昇防止モードへと
切換える制御信号を発生する制御手段を備えたこ
とを特徴とすることにより油温上昇防止モード付
自動変速機が提供される。

この際、油温上昇防止モードとしては次のよう
な変速パターンが好適である。

(i) 全部の切換段についてダウンシフト点を定常
パターンから高速側へずらして成る変速パター
ン（一括変更モード方式）、 (ii) 一部の切換段についてのみダウンシフト点を
定常パターンからから高速側へずらして成る変
速パターン（一部変更モード方式）、 (iii) さらに変形態様として、油温上昇検出時には
まず直ちに定常パターンのまゝ強制的にダウン
シフトさせ、なお油温が下がらない場合に、
(i)、(ii)のいずれかによる変速パターン（油温上
昇防止モード）に移行する（強制ダウンシフト
方式）。

本発明の油温上昇防止モード付自動変速機の基
本的構成は第７図に示す通りである。エンジン、
トルクコンバータ付トランスミツシヨン、アウト
プツトシヤフトの動力駆動系に、夫々スロツトル
開度センサ、油温センサとシフト位置センサ、車
速センサとが配設され夫々出力信号を制御コンピ
ユータ（ECU）へ送り、ECUから所定の変速制
御信号を、定常変速パターンと油温上昇防止モー
ドへの切換え信号に基づいて発し、トランスミツ
シヨンを変速シフトさせる。

（作用） まず、速度比ｅとトルクコンバータ効率η（エ
ンジンの出力に対するトルクコンバータタービン
出力の効率）との間には記述の通り第２図のよう
な関係がある。

トルクコンバータのスリツプ損失による発熱量
は、トルクコンバータの損失馬力に置き換えられ
る。

損失馬力（HP）＝T_E・N_E／716×（１−η） ……(1) 但しη＝N_TT_T／N_ET_E ここでN_T、T_Tはトルクコンバータの回転数及
び出力トルク、N_E、T_Eはエンジンの回転数及び
出旅トルク、ηはトルクコンバータ効率である。

今車両が高負荷で定速走行中に油温が非常に高
くなつたとすると、ダウンシフトしてやればギヤ
比の変化によりタービン回転が上昇するため（第
３図のN_T1→N_T2）速度比ｅ大きくなる。したが
つて第２図に従い効率も上昇する。また定速走行
の場合には、自動変速機の出力エネルギーに変化
はないので変速機内部でのエネルギー損失がほと
んどないとすると変速前後ではエンジンの出力エ
ネルギー（(1)式のT_E×N_E）は小さくなることは
あつて大きくなることはない（なぜなら定速走行
の際加速しないためにはN_Eを下げることになる
ため）。したがつて(1)式より損失馬力は小さくな
りその結果油温上昇は押えられる。

そこで上記のダウンシフト制御方法であるが、
自動変速機内に油温センサを設ける。この油温セ
ンサとしては、慣用の温度センサ、或いはより好
ましくは予め設定された油温を超えると信号を発
する油温センサを用いる。前者の場合高温域への
油温上昇はデジタル化した信号により直接コンピ
ユータで判断するか、或いは所定温度に対する差
動増幅器によりHL信号として出力する。後者の
場合、その油温センサからの高温信号を直ちに制
御のために用いることができる。このようにして
得られた信号に基づきダウンシフト点を高速側
（アウトプツトシヤフト回転数大の方）にずらし、
ダウンシフトし易くする。

（実施例） 以下本発明を実施例に基づいてさらに詳細に説
明する。

本発明の一実施例として定常変速パターンとし
て第６図の如きＤレンジのシフトパターをスロツ
トル開度θ（縦軸）と車速に関連するアウトプツ
トシヤフト回転数（rpm）（横軸）を座標とし設
定しマイクロコンピユータ（ECU）に記憶させ
る。このシフトパターンは燃費節約重視のエコノ
ミーパターンの一例であり、ECUには一般にさ
らにエンジン冷却水水温センサ、ブレーキセン
サ、ノツクセンサ等の信号も補助的に入力される
がここでは省略する。

第６図においてアツプシフト、ダウンシフトの
各段の変速パターンは夫々実線、点線にて示す。
図示の通り、ハンチング防止のため例えば２→３
アツプシフト変速ラインと３→２ダウンシフト変
速ラインとの間には斜線ハツチで示すヒステリシ
ス領域が大きくとつてある。これはまた燃費節約
重視のエコノミーパターンの特色である。一度加
速して所定速度になつた後はできるだけ高速側の
変速段にて定速直行することがエンジン回転数を
適当に低く保ち燃費節約を可能とするからであ
る。

さて、第３図の２−３変速パターンを取上げる
と、第１図に図示の通りとなる。ここで油温が定
常状態より低い（所定値より小）場合は定常パタ
ーンを維持する。油温が所定値より大となつたこ
とが検知されまたはそう判断されると３→２シフ
トラインは、一点鎖線で示す（３→２）ラインへ
と、速ち高速側へ移動されて油温上昇防止モード
の変速パターンを構成する、この油温上昇防止モ
ードパターンは別途EPUに設定記憶され、その
都度切換信号に応じて読出される。

この際油温上昇防止モンドとしては、既述の通
り(i)一括変更モード方式と(ii)一部変更モード方式
(iii)強制シフトダウン方式（さらに(iii)において(i)
又
は(ii)との組合せ）の各種態様がある。第１図と同
様にして他の２→１、０／Ｄ→３についても夫々
高速側へずらした変速パターンを設定しておく。
そのうち、(i)の方式ではすべての変速段について
油温上昇防止モードへ一括変更させるのに対し、
(ii)の方法では一部の段から下の段へのダウンシフ
トラインのみを高速側へずらした状態の油温上昇
防止モード（従つて残余は定常パターンのまゝ）
を用いることになる。

さらに(iii)の強制シフトダウン方式においては、
油温が所定値より高くなつたとき、当該走行中の
段からすぐ下の段へ（例えば第１図で３速走行中
のとき、２速へ）定常のダウンシフト信号をキヤ
ンセルして定常変速パターンのまゝで強制的にダ
ウンシフトする。そして一定時間経過後に油温が
下がれば元の定常変速パターンに復帰する。なお
油温が下がらない場合は、ダウンシフト点の高い
変速パターンをセレクトして油温が下がるまでこ
の変速パターンで変速制御する。強制的シフトダ
ウンを一定時間行うことによつて一時的に油温を
低下させんとするものである。

(i) 一括変更モード方式は、第４図に示すフロー
チヤートにより可能である。油温検出を行い油
温信号がEPUに入力され油温が所定値よりか
大か否か判別し、NOのときは定常変速パター
ンをセレクトし、YESのときはダウンシフト
点の高い変速パターン（油温上昇防止モード）
をセレクトする。このルーチンを繰返しEPU
内にて行い常時油温の検出、判断の基づき定常
変速パターンと油温上昇モードを自動的にセレ
クトする。

(iii) 強制シフトダウン方式では、一例として第５
図のフローチヤートに従い、下記の通り制御を
行う。

油温を検出し、油温が所定値よりも大きい
ときにはステツプへ 変速パターンに基づき得られる通常のシフ
ト信号をキヤンセルしステツプへ タイマーをスタートさせる でキヤンセルしたシフト信号にかわり、
現シフト段より１つ下の段ヘダウンさせるダ
ウンシフト信号を発し、ステツプへ 再度油温を検出し、所定値よりも大きいと
きにはステツプへ、小さいときにはステツ
プへ 現状の変速パターンはダウンシフト点の高
い方の変速パターンかどうか。高い方である
場合はステツプへ、低い方である場合はス
テツプへ ステツプで設定したタイマーが所定時間
経過したかどうか判別 ダウンシフト点の高い方の変速パターンを
セレクトする ステツプでキヤンセルした通常のシフト
信号を復帰させ、ステツプの変速パターン
により変速制御する ステツプで油温が低い（あるいは低くな
つた）と判別したら、現状の変速パターンが
ダウンシフト点の低い方かどうか判別 ダウンシフト点の低い方の変速パターンを
セレクト ステツプでキヤンセルした通常のシフト
信号を復帰させ、ステツプの変速パターン
により変速制御する なおタイマーの時間設定は、一時的油温低下効
果に充分な程度とし、トランスミツシヨンにより
予め測定の上設定する。但し、油温の低下がなお
生じない場合を考慮して余り長くとることは避け
る。

なお一般に油温は、150℃をこえると危険と考
えられ140℃でも長時間はよくない。120℃以下が
一般的に好ましい条件である。また本考案はダウ
ンシフトが可能なレンジ全てに適用できＤレンジ
（３段以上）のみならずいわゆる“２”レンジ等
にも適用できる。

（効果） 油温上昇を回避するためには例えば次のような
ことも考えられる。即ち、従来技術として、数種
類の変速パターン（動力性能によるもの、燃費性
能によるもの等）とその変速パターンを自由に切
換えられるマニユアルスイツチを設定しドライバ
ーが好みに応じマニユアルスイツチを操作して変
速パターンを切換える（特開昭58−187640）とい
うものも知られている。しかし、このようなマニ
ユアル切換方式をとつた場合仮りに高温時に油温
センサからの信号により警告灯が点灯したとする
とドライバーがその都度マニユアルスイツチを
ON−OFFしなければならず大変煩わしい。この
方式ではすでに少くとも二種の変速パターンのマ
ニユアル切換も必要とされており、さらに油温に
ついて二種の切換が加わると何れの変速パターン
を選択すべきか咄嗟の判断に迷うことが多い。従
つてマニユアル切換方式は運転者の操縦性の観点
からは好ましくない。

これに対し本発明によれば、ECUにより自動
的に常時油温上昇防止モードへの切換が行われる
ので、ドライバーは油温を気にすることなく運転
に専念できるし、油温過上昇によるトランスミツ
シヨンの耐久性劣下を防止し性能を改良できると
いう効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の一実施例による２−３速間
変速パターンの一例、第２図は、速度比ｅと効率
ηの関係を示すグラフ、第３図は、タービン回転
数N_T及びタービントルクT_Tと、速度比ｅ、スロ
ツトル開度θの関係を示すグラフ、第４図、第５
図は夫々制御方法の実施例を示すフローチヤー
ト、第６図は定常変速パターンの一例、第７図は
本発明の装置の基本構成ブロツク図を、夫々示
す。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ トルクコンバータを具備し、複数の変速段、
   出力軸回転数とスロツトル開度により決定される
   前記変速段を選択するための複数の変速パター
   ン、該変速パターンに基づき変速段を自動的に切
   換える自動変速手段及び油温信号を発する油温セ
   ンサを備えた自動変速機において、 前記油温信号が所定温度より高くなつた時には
   前記複数の変速パターンのうち、ダウンシフト点
   を定常の変速パターンから高速側へシフトさせた
   油温上昇防止モードの変速パターンに基づき自動
   変速する油温上昇防止モードを備え、かつ該油温
   信号に基づき油温の所定値以上への上昇を判断し
   油温上昇防止モードへと切換える制御信号を発生
   する制御手段を備えたことを特徴とする油温上昇
   防止モード付自動変速機。