JPS6274726A - 油温上昇防止モ−ド付自動変速機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

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った時
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聞届点） 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ッ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）・シール性等に悪影響を及ぼす。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
の油温か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ップするためトルクコンバータの
スリップ損失が下がり、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、アッ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
シフト点はアップシフト点よりもかなりの幅をもって低
く設定してあり、直ちにはダウンシフトしにくくなって
いＺ、。したがって車両が高負荷時には、一般に油温か
上昇しやすいのが実情であり、この現象は従来のトラン
スミッショ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！ま重積
載の多い大型車両、貨物車両、パン等、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２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９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ットル開度により決
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１本発明によれば、前記油温信号が所定温度より高
くなっ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ヘシフトさせ
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）。

（ｉ目）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Ｎ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）。

（ｉｔ）のも・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　タ付トランスミッション、アウトプッ
トシャフトの動力駆動系に２夫々スロットル開度センサ
、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ュータ（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゛−ドへの切換え信号に基づいて発
し、トランスミッショ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ッ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。

ここてＮ　　、Ｔ　　はトルクコンバータの回転数Ｔ 及び出力トルク、Ｎ　　、Ｔ　　はエンジンの回転数Ｅ 及び出力トルク、ηはトルクコンバータ効率テする。

今車両が高負荷で定速走行中に油温か非常に高くなった
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ＮＴｌ””　Ｎ
Ｔ２）速度比ｅ大きくなる。したがって第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　ｘＮＥ）は小さくな
ることはあっ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ＮＥを下げることになるため
）。したがって（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ュータで判断するか、或いは所定
温度に対する差動増幅器によりＨＬ倍信号して出力する
。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（アウトプッ
トシャフト回転散大の方）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ンをスロットル開度θ（
縦軸）と車速に関連するアウトプットシャフト回転数（
ｒｐ［Ｉｌ）　　（横軸）を座標として設定しマイクロ
コンピュータ（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、ノッ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図においてアップシフト、ダウンシフトの各段の変
速パターンは夫々実線２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っ
である。これはまた燃費節約重視のエコノミーパターン
の特色でもある。一度加速して所定速度になった後はで
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ったことか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、即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ードとしては、既述の通り（ｉ）
一括変更モード方式と（ｉ　ｔ）一部変更モード方式１
ｉｉ）強制シフトダウン方式（さらに（ｉｆｆ）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、　　（ｉｆ
）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（
従って残余は定常パターンのま＼）を用いることになる
。

さらに（ｉｆｆ）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ったとき、当該走行中の段から
すぐ下の段へ（例えば第１図で３迷走行中のとき、２速
へ）定常のダウンシフト信号をキャンセルして定常変速
パターンのま−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
行うことによって一時的に油温を低下させんとするもの
である。

（１）一括変更モード方式は、第４図に示すフローチャ
ートにより可能である。油温検出を行い油温信号がＥＰ
Ｕ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１判断に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。

（ｉｆｆ）強制シフトダウン方式では、−例として第５
図のフローチャートに従い、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
テップ■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
ャンセルしステップ■へ ■タイマーをスタートさせる ■■でキャ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
、ステップ■へ ■再度油温を検出し、所定値よりも大きいときにはステ
ップ■＾１．小さいときにはステップ［相］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ップ■へ、
低い方である場合はステップ■へ ■ステップ■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 ■ステップ■でキャンセルした通常のシフト信号を復帰
させ、ステップ■の変速パターンにより変速制御する ［株］ステップ■で油温か低い（あるいは低くなった）
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 ■ステップ■でキャンセルした通常のシフト信号を復帰
させ、ステップ■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、トランスミッショ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） 地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ュアルスイッ
チを設定しドライバーが好みに応じてマニュアルスイッ
チを操作して変速パターンを切換える（特開昭５８−１
８７６４０）というものも知られ、ている。しかし、こ
のようなマニュアル切換方式をとった場合板りに高温時
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ュアルスイッチを０Ｎ−Ｏ
ＦＦ　Ｌ、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ュアル切換も
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。−従ってマニュ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ッションの耐久性劣冊を防止し
性能を改良できると下 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ＮＴ及びタービントルクＴＴ
と、速度比ｅ、スロットル開度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
ャート 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ック図を、夫々示
す。 特許出願人　　　アイシン精機株式会社代理人　　　　
　弁理士　加　藤　朝　道（他１名） 第１図 第２図 第３図 ターごンＱ転敷　ＮＴ１＼：二２− 第４図 Ｕ　　　　　　　　　　　０ 第７図 トランスミツンツン

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 トルクコンバータを具備し、複数の変速段、出力軸回転
   数とスロッ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った時には前記複数
   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。