(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
自動変速機を搭載した車両に用いられる制御装置であって、
前記自動変速機の油温を取得する油温取得手段と、
前記車両の車速に関係なく、前記油温取得手段により取得される油温が制限温度を超えた場合に、前記自動変速機のＡＴフルードが異常高温状態になることによりブリーザから吹き出すことを抑制するために、前記車両の最高車速を制限する車速制限手段と、
前記車速制限手段による最高車速の制限中に、前記車両の車速に関係なく、前記油温取得手段により取得される油温が解除温度以下に低下した場合に、当該制限を解除する制限解除手段とを含み、
前記解除温度は、前記制限温度より低い温度であり、
前記車速制限手段による最高車速の制限中は、前記油温取得手段により取得される油温が前記解除温度以下に低下するまで当該制限を解除しない、車両用制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動変速機を搭載した車両に用いられる制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
車両に搭載される変速機として、ＡＴ（Automatic Transmission）やＣＶＴ（Continuously Variable Transmission）などの自動変速機が知られている。自動変速機では、クラッチやブレーキなどの複数の摩擦係合要素が選択的に係合／解放されることにより、車両の走行状態などに応じた変速比に自動的に変速される。
【０００３】
自動変速機内には、ＡＴフルード（ＡＴオイル）が貯留されている。ＡＴフルードは、摩擦係合要素を係合／解放させる作動油として、また、自動変速機内の各要素の潤滑油として使用される。エンジンの作動中は、自動変速機内の各要素の回転により、ＡＴフルードが撹拌されて空気と混ざり合い、ＡＴフルードが泡立つ。そのため、自動変速機の上部には、ＡＴフルード中の気泡を除去するためのブリーザが設けられている。泡立ったＡＴフルードがブリーザに達すると、ブリーザ内において、ＡＴフルード中の気泡が自然消滅する。ＡＴフルードから離脱した空気は、ブリーザから外部に排出され、ＡＴフルードは、ブリーザから自動変速器内に戻る。これにより、ＡＴフルード中の気泡量を抑制することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００６−３４８９８７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところが、自動変速機内に規定量を超えるＡＴフルードが入っている場合などに、高速走行が続けられると、ＡＴフルードの油温が高温（たとえば、１４０℃以上）になり、ＡＴフルードの泡立ちおよび熱膨張により油面が異常に上昇し、ＡＴフルードがブリーザから外部に吹き出すおそれがある。
【０００６】
本発明の目的は、ブリーザからのＡＴフルードの吹き出しを抑制できる、車両用制御装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
前記の目的を達成するため、本発明に係る車両用制御装置は、自動変速機を搭載した車両に用いられる制御装置であって、自動変速機の油温を取得する油温取得手段と、油温取得手段により取得される油温が制限温度を超えた場合に、車両の最高車速を制限する車速制限手段と、車速制限手段による最高車速の制限中に、油温取得手段により取得される油温が解除温度以下に低下した場合に、当該制限を解除する制限解除手段とを含む。
【０００８】
この構成によれば、たとえば、高温環境下で高速走行が続けられたことなどが原因で、自動変速機の油温が制限温度を超えた場合、車両の最高車速が制限される。最高車速の制限により、駆動源（たとえば、エンジン）における発熱量が下がるので、ラジエータによるＡＴフルードの冷却が促進される。そのため、ＡＴフルードが異常高温状態になることを抑制でき、ＡＴフルードが自動変速機のブリーザから外部に吹き出すことを抑制できる。
【０００９】
最高車速の制限中に、油温が解除温度以下に低下した場合には、当該制限が解除される。これにより、最高車速が制限され続けることを防止できる。
【００１０】
解除温度は、制限温度と同じ温度であってもよいし、制限温度より低い温度であってもよい。
【００１１】
解除温度が制限温度よりも低い温度である場合、油温が制限温度よりも低い解除温度に低下するまで、最高車速が制限されるので、最高車速の制限およびその解除が頻繁に繰り返されることを抑制できる。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、ＡＴフルードが異常高温状態になることを抑制でき、ＡＴフルードが自動変速機のブリーザから外部に吹き出すことを抑制できる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の一実施形態に係る制御装置が搭載された車両の要部の構成を示す図である。
【図２】車両の駆動系統の構成を示すスケルトン図である。
【図３】Ｐレンジ、Ｒレンジ、ＮレンジおよびＤレンジにおけるクラッチ、ブレーキよびワンウェイクラッチの状態を示す図である。
【図４】最高車速制限処理の流れを示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下では、本発明の実施の形態について、添付図面を参照しつつ詳細に説明する。
【００１５】
＜車両の要部構成＞
【００１６】
図１は、本発明の一実施形態に係る制御装置が搭載された車両１の要部の構成を示す図である。
【００１７】
車両１は、エンジン２を駆動源とする自動車である。
【００１８】
エンジン２の出力は、トルクコンバータ３および自動変速機４を介して、車両１の駆動輪（たとえば、左右の前輪）に伝達される。エンジン２には、エンジン２の燃焼室への吸気量を調整するための電子スロットルバルブ２１、燃料を吸入空気に噴射するインジェクタ（燃料噴射装置）２２および燃焼室内に電気放電を生じさせる点火プラグ２３などが設けられている。また、エンジン２には、その始動のためのスタータが付随して設けられている。
【００１９】
車両１には、ＣＰＵ、ＲＯＭおよびＲＡＭなどを含む構成の複数のＥＣＵ（電子制御ユニット）が備えられている。ＥＣＵには、エンジンＥＣＵ１１およびＡＴＥＣＵ１２が含まれる。複数のＥＣＵは、ＣＡＮ（Controller Area Network）通信プロトコルによる双方向通信が可能に接続されている。
【００２０】
エンジンＥＣＵ１１には、アクセルセンサ１３、エンジン回転数センサ１４およびスロットル開度センサ１５などが接続されている。
【００２１】
アクセルセンサ１３は、アクセルペダル（図示せず）の操作量に応じた信号をエンジンＥＣＵ１１に入力する。エンジンＥＣＵ１１は、アクセルセンサ１３から入力される信号に基づいて、アクセルペダルの最大操作量に対する操作量の割合、つまりアクセルペダルが踏み込まれていないときを０％とし、アクセルペダルが最大に踏み込まれたときを１００％とする百分率であるアクセル開度を演算する。
【００２２】
エンジン回転数センサ１４は、エンジン２の回転（クランクシャフトの回転）に同期したパルス信号をエンジンＥＣＵ１１に入力する。エンジンＥＣＵ１１は、エンジン回転数センサ１４から入力されるパルス信号の周波数をエンジン２の回転数（エンジン回転数）に換算する。
【００２３】
スロットル開度センサ１５は、電子スロットルバルブ２１の開度（スロットル開度）に応じた信号をエンジンＥＣＵ１１に入力する。
【００２４】
エンジンＥＣＵ１１は、各種センサから入力される信号から得られる数値および他のＥＣＵから入力される種々の情報などに基づいて、エンジン２の始動、停止および出力調整のため、エンジン２に設けられた電子スロットルバルブ２１、インジェクタ２２および点火プラグ２３などを制御する。
【００２５】
ＡＴＥＣＵ１２には、シフトポジションセンサ１６、タービン回転数センサ１７、アウトプット回転数センサ１８および油温センサ１９などが接続されている。
【００２６】
シフトポジションセンサ１６は、シフトレバー（セレクトレバー）のポジションに応じた信号をＡＴＥＣＵ１２に入力する。シフトレバーのポジションとして、たとえば、Ｐポジション、Ｒポジション、ＮポジションおよびＤポジションが設けられている。Ｐポジション、Ｒポジション、ＮポジションおよびＤポジションは、それぞれシフトレンジのＰレンジ（駐車レンジ）、Ｒレンジ（後進レンジ）、Ｎレンジ（中立レンジ）およびＤレンジ（前進レンジ）に対応する。シフトレバーは、Ｐポジション、Ｒポジション、ＮポジションおよびＤポジションの間でシフト操作することができ、そのシフト操作により、シフトレンジの切り替えを指示することができる。
【００２７】
タービン回転数センサ１７は、トルクコンバータ３のタービンランナ３２（図２参照）の回転に同期したパルス信号をＡＴＥＣＵ１２に入力する。ＡＴＥＣＵ１２は、タービン回転数センサ１７から入力されるパルス信号の周波数をタービンランナ３２の回転数であるタービン回転数に換算する。
【００２８】
アウトプット回転数センサ１８は、たとえば、アウトプット軸４２（図２参照）の回転に同期したパルス信号をＡＴＥＣＵ１２に入力する。ＡＴＥＣＵ１２は、アウトプット回転数センサ１８から入力されるパルス信号の周波数をアウトプット軸４２（図２参照）の回転数であるアウトプット回転数に換算する。
【００２９】
油温センサ１９は、自動変速機４で使用されているＡＴフルードの温度（油温）に応じた信号をＡＴＥＣＵ１２に入力する。
【００３０】
ＡＴＥＣＵ１２は、各種センサから入力される信号から得られる数値および他のＥＣＵから入力される種々の情報などに基づいて、車両の走行状態（変速段、スロットル開度、車速、タービン回転数、シフトポジションなど）に応じた目標変速段を設定し、自動変速機４の変速段を目標変速段に変更するため、自動変速機４の各部に油圧を供給するための油圧回路２４に含まれるバルブ（図示せず）を制御する。
【００３１】
なお、油圧回路２４のバルブには、クラッチＣ１〜Ｃ３およびブレーキＢ１，Ｂ２（図２参照）に供給される油圧をそれぞれ調節する油圧制御バルブなどが含まれる。油圧制御バルブには、電流値により出力油圧を制御可能なバルブ、たとえば、リニアソレノイドバルブが用いられている。
【００３２】
また、自動変速機４には、図示されないが、ＡＴフルードに発生する気泡を消滅させるためのブリーザが設けられている。
【００３３】
＜駆動系統の構成＞
【００３４】
図２は、車両１の駆動系統の構成を示すスケルトン図である。
【００３５】
エンジン２は、Ｅ／Ｇ出力軸２５を備えている。Ｅ／Ｇ出力軸２５は、エンジン２が発生する動力により回転される。
【００３６】
トルクコンバータ３は、ポンプインペラ３１、タービンランナ３２およびロックアップクラッチ３３を備えている。ポンプインペラ３１には、Ｅ／Ｇ出力軸２５が連結されており、ポンプインペラ３１は、Ｅ／Ｇ出力軸２５と同一の回転軸線を中心に一体的に回転可能に設けられている。タービンランナ３２は、ポンプインペラ３１と同一の回転軸線を中心に回転可能に設けられている。ロックアップクラッチ３３は、ポンプインペラ３１とタービンランナ３２とを直結／分離するために設けられている。ロックアップクラッチ３３が係合されると、ポンプインペラ３１とタービンランナ３２とが直結され、ロックアップクラッチ３３が解放されると、ポンプインペラ３１とタービンランナ３２とが分離される。
【００３７】
ロックアップクラッチ３３が解放された状態において、Ｅ／Ｇ出力軸２５が回転されると、ポンプインペラ３１が回転する。ポンプインペラ３１が回転すると、ポンプインペラ３１からタービンランナ３２に向かうオイルの流れが生じる。このオイルの流れがタービンランナ３２で受けられて、タービンランナ３２が回転する。このとき、トルクコンバータ３の増幅作用が生じ、タービンランナ３２には、Ｅ／Ｇ出力軸２５の動力（トルク）よりも大きな動力が発生する。
【００３８】
ロックアップクラッチ３３が係合された状態では、Ｅ／Ｇ出力軸２５が回転されると、Ｅ／Ｇ出力軸２５、ポンプインペラ３１およびタービンランナ３２が一体となって回転する。
【００３９】
トルクコンバータ３と自動変速機４との間には、オイルポンプ５が設けられている。オイルポンプ５のポンプ軸は、ポンプインペラ３１と一体的に回転可能に設けられている。これにより、エンジン２の動力によりポンプインペラ３１が回転されると、オイルポンプ５のポンプ軸が回転し、オイルポンプ５からオイルが吐出される。
【００４０】
自動変速機４は、前進４段／後進１段の変速段を有する４速ＡＴである。自動変速機４は、インプット軸４１、アウトプット軸４２、センタ軸４３およびラビニヨ型の遊星歯車機構４４を備えている。
【００４１】
インプット軸４１は、トルクコンバータ３のタービンランナ３２に連結され、タービンランナ３２と同一の回転軸線を中心に一体的に回転可能に設けられている。
【００４２】
アウトプット軸４２は、インプット軸４１と平行に設けられている。
【００４３】
センタ軸４３は、インプット軸４１に対してエンジン２側と反対側に離間して、インプット軸４１と同一の回転軸線上に設けられている。
【００４４】
遊星歯車機構４４には、フロントサンギヤ５１、リヤサンギヤ５２、キャリア５３、リングギヤ５４、ロングピニオンギヤ５５およびショートピニオンギヤ５６が含まれる。フロントサンギヤ５１は、センタ軸４３に相対回転可能に外嵌されている。リヤサンギヤ５２は、フロントサンギヤ５１に対してエンジン２側と反対側に設けられ、センタ軸４３に相対回転可能に外嵌されている。キャリア５３には、センタ軸４３が接続され、キャリア５３は、センタ軸４３と一体的に回転可能に設けられている。キャリア５３は、ロングピニオンギヤ５５およびショートピニオンギヤ５６を回転可能に支持している。リングギヤ５４は、リヤサンギヤ５２の回転径方向の外側において、キャリア５３の周囲を取り囲む円環状を有し、ロングピニオンギヤ５５と噛合している。ロングピニオンギヤ５５は、ショートピニオンギヤ５６の軸長よりも長い軸長を有しており、フロントサンギヤ５１と噛合している。ショートピニオンギヤ５６は、リヤサンギヤ５２およびロングピニオンギヤ５５と噛合している。
【００４５】
リングギヤ５４には、第１出力ギヤ６１が共通の回転軸線を有するように保持されている。第１出力ギヤ６１には、アウトプット軸４２に相対回転不能に支持された第２出力ギヤ６２が噛合している。また、アウトプット軸４２には、第３出力ギヤ６３が相対回転不能に支持されており、第３出力ギヤ６３は、デファレンシャルギヤ６に備えられたリングギヤ６４と噛合している。これにより、リングギヤ５４の回転は、第１出力ギヤ６１、第２出力ギヤ６２、アウトプット軸４２および第３出力ギヤ６３を経由してデファレンシャルギヤ６に伝達される。
【００４６】
また、自動変速機４は、３個のクラッチＣ１〜Ｃ３、２個のブレーキＢ１，Ｂ２およびワンウェイクラッチＦを備えている。
【００４７】
クラッチＣ１は、インプット軸４１とフロントサンギヤ５１とを連結する係合状態（オン）と、その連結を解除する解放状態（オフ）とに切り替えられる。
【００４８】
クラッチＣ２は、インプット軸４１とリヤサンギヤ５２とを連結する係合状態（オン）と、その連結を解除する解放状態（オフ）とに切り替えられる。
【００４９】
クラッチＣ３は、インプット軸４１とセンタ軸４３（キャリア５３）とを連結する係合状態（オン）と、その連結を解除する解放状態（オフ）とに切り替えられる。
【００５０】
ブレーキＢ１は、フロントサンギヤ５１を制動する係合状態（オン）と、フロントサンギヤ５１の回転を許容する解放状態（オフ）とに切り替えられる。
【００５１】
ブレーキＢ２は、キャリア５３を制動する係合状態（オン）と、キャリア５３の回転を許容する解放状態（オフ）とに切り替えられる。
【００５２】
ワンウェイクラッチＦは、キャリア５３の正転（エンジンの出力軸と同方向の回転）のみを許容する。
【００５３】
図３は、Ｐレンジ、Ｒレンジ、ＮレンジおよびＤレンジにおけるクラッチＣ１〜Ｃ３、ブレーキＢ１，Ｂ２およびワンウェイクラッチＦの状態を示す図である。
【００５４】
図３において、「○」は、クラッチＣ１〜Ｃ３およびブレーキＢ１，Ｂ２が係合状態であることを示している。また、ワンウェイクラッチＦがキャリア５３の逆転を阻止している状態であることを示す。
【００５５】
ＰレンジおよびＮレンジでは、クラッチＣ１〜Ｃ３およびブレーキＢ１，Ｂ２が解放される。
【００５６】
Ｒレンジでは、クラッチＣ１およびブレーキＢ２が係合され、クラッチＣ２，Ｃ３およびブレーキＢ１が解放される。
【００５７】
Ｄレンジの１速段では、クラッチＣ２が係合され、クラッチＣ１，Ｃ３およびブレーキＢ１，Ｂ２が解放される。
【００５８】
Ｄレンジの２速段では、クラッチＣ２およびブレーキＢ１が係合され、クラッチＣ１，Ｃ３およびブレーキＢ２が解放される。
【００５９】
Ｄレンジの３速段では、クラッチＣ２，Ｃ３が係合され、クラッチＣ１およびブレーキＢ１，Ｂ２が解放される。
【００６０】
Ｄレンジの４速段では、クラッチＣ３およびブレーキＢ１が係合され、クラッチＣ１，Ｃ２およびブレーキＢ２が解放される。
【００６１】
＜最高車速制限処理＞
【００６２】
図４は、最高車速制限処理の流れを示すフローチャートである。
【００６３】
エンジン２の作動中、ＡＴＥＣＵ１２により、図４に示される最高車速制限処理が繰り返し実行される。
【００６４】
最高車速制限処理では、まず、自動変速機４の油温（ＡＴフルードの温度）が取得される（ステップＳ１）。
【００６５】
次に、制限実施中フラグの状態が０であるか否かが調べられる（ステップＳ２）。制限実施中フラグは、この最高車速制限処理により最高車速が制限されている場合に１がセットされるフラグであり、ＡＴＥＣＵ１２のメモリ（ＲＡＭ）に設けられている。
【００６６】
制限実施中フラグの状態が０である場合には（ステップＳ２のＹＥＳ）、自動変速機４の油温（ＡＴフルードの温度）が取得されて、その油温が予め設定された制限温度を超えているか否かが判定される（ステップＳ３）。制限温度は、たとえば、１４０℃である。
【００６７】
油温が制限温度を超えている場合には（ステップＳ３のＹＥＳ）、車両１の最高車速を制限車速に設定する指示がエンジンＥＣＵ１１に入力される（ステップＳ４）。制限車速は、自動車メーカの自主規制により車両１に設定されている最高車速（たとえば、１８０ｋｍ／ｈ）よりも低い速度であり、たとえば、１２０ｋｍ／ｈである。これにより、最高車速が通常よりも制限されることになる。最高車速の制限中は、車両１の車速が制限車速に達すると、エンジンＥＣＵ１１により、たとえば、電子スロットルバルブ２１の開度が低減（制限）されて、車速が制限車速未満に保持される。
【００６８】
その後、制限実施中フラグに１がセットされて（ステップＳ５）、最高車速制限処理が終了される。
【００６９】
一方、油温が制限温度以下である場合には（ステップＳ３のＮＯ）、最高車速を制限車速に設定する指示がエンジンＥＣＵ１１に入力されずに（ステップＳ４，Ｓ５のスキップ）、最高車速制限処理が終了される。
【００７０】
最高車速の制限中、つまり制限実施中フラグの状態が１である間は（ステップＳ２のＮＯ）、自動変速機４の油温が解除温度以下に低下したか否かが判定される（ステップＳ６）。油温が解除温度以下に低下するまでは、最高車速の制限が解除されず、最高車速制限処理が繰り返し実行されることにより、油温が解除温度以下に低下したか否かが繰り返し判定される。
【００７１】
そして、油温が解除温度以下に低下すると（ステップＳ６のＹＥＳ）、最高車速の制限を解除する指示がエンジンＥＣＵ１１に入力されて（ステップＳ７）、エンジンＥＣＵ１１により、最高車速の制限が解除される。
【００７２】
その後、制限実施中フラグが０にリセットされて（ステップＳ８）、最高車速制限処理が終了される。
【００７３】
＜作用効果＞
【００７４】
以上のように、たとえば、高温環境下で高速走行が続けられたことなどが原因で、自動変速機４の油温が制限温度を超えた場合、車両１の最高車速が制限される。最高車速の制限により、エンジン２における発熱量が下がるので、ラジエータ（およびオイルクーラ）によるＡＴフルードの冷却が促進される。そのため、ＡＴフルードが異常高温状態になることを抑制でき、ＡＴフルードが自動変速機４のブリーザから外部に吹き出すことを抑制できる。
【００７５】
最高車速の制限中に、油温が解除温度以下に低下した場合には、当該制限が解除される。解除温度は、制限温度よりも低い温度に設定されている。これにより、油温が制限温度よりも低い解除温度に低下するまで、最高車速が制限されるので、最高車速の制限およびその解除が頻繁に繰り返されることを抑制できる。
【００７６】
＜変形例＞
【００７７】
以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は、他の形態で実施することもできる。
【００７８】
たとえば、最高車速の制限中は、車両１の車速が制限車速に達すると、電子スロットルバルブ２１の開度が制限されることにより、車速が制限車速未満に保持されるとしたが、インジェクタ２２による燃料の噴射量が制限されることにより、車速が制限車速未満に保持されてもよい。
【００７９】
また、自動変速機４として、前進４段／後進１段の変速段を有する４速ＡＴを例に挙げたが、自動変速機４は、前進３段／後進１段の変速段を有する３速ＡＴであってもよいし、前進５段／後進１段の変速段を有する５速ＡＴなど、前進５段以上の変速段を有するＡＴであってもよい。
【００８０】
本発明に係る制御装置は、自動変速機４を搭載した車両１に限らず、ＣＶＴ、副変速機付ＣＶＴや動力分割式無段変速機など、ＡＴ以外の自動変速機を搭載した車両に用いることもできる。動力分割式無段変速機は、変速比の変更により動力を無段階に変速するベルト式の無段変速機構と、動力を一定の変速比で変速する一定変速機構と、無段変速機構からの動力と一定変速機構からの動力とを出力する出力歯車機構とを備え、駆動源の動力を２系統に分割して伝達可能な変速機である。
【００８１】
また、前述の実施形態では、エンジンＥＣＵ１１およびＡＴＥＣＵ１２が個別に設けられた構成を取り上げたが、エンジンＥＣＵ１１およびＡＴＥＣＵ１２が単一のＥＣＵとして一体化されていてもよい。
【００８２】
その他、前述の構成には、特許請求の範囲に記載された事項の範囲で種々の設計変更を施すことが可能である。
【符号の説明】
【００８３】
１    車両
４    自動変速機
１１  エンジンＥＣＵ（車速制限手段、制限解除手段）
１２  ＡＴＥＣＵ（油温取得手段、車速制限手段、制限解除手段）
１９  油温センサ（油温取得手段）
【図１】
0006624788.tif 000002
【図２】
0006624788.tif 000003
【図３】
0006624788.tif 000004
【図４】
0006624788.tif 000005