(57)【要約】【課題】油温の上昇を有効に防止する自動変速機の変速制御装置を提供することを目的とする。【解決手段】プライマリプーリシリンダ室１０ｃおよびセカンダリプーリシリンダ室１１ｃに供給する油圧が所定の温度以上であり、かつ車両の速度が所定の速度以上である場合に、エンジンの出力トルクに制限を加えてトルクを低下させ、さらにベルト式無段変速機に入力される入力トルクに応じて油圧を調圧する。これにより車両の速度が低下し、フリクション等が低減されて油温の低下を促すことができる。また油圧を入力トルクに応じて下げることにより、油圧を生成するオイルポンプ８０のフリクションを低減することができ、さらにプーリによってＶベルトを挟む際の接触摩擦力を低減することができるのでより油温の低下を促すことができる。【選択図】            図２
2004190492.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジンに連結され、変速機構部に油圧を作用させて変速を行う自動変速機において、
該変速機構部の油温を検出する油温センサと、
前記エンジンの出力トルクの制限を行うエンジントルク制限手段とを備え、
該エンジントルク制限手段は、前記油温センサによって検出された油温が所定の温度領域となったときに、前記エンジンの出力トルクに制限を加えることを特徴とする自動変速機の変速制御装置。
【請求項２】
前記所定の温度領域は、所定の温度以上の領域であることを特徴とする請求項１記載の自動変速機の変速制御装置。
【請求項３】
前記エンジントルク制限手段が前記エンジンの出力トルクに制限を加える際に、前記油温センサによって検出された油温に応じて、前記エンジンの出力トルクのトルク制限値を可変とすることを特徴とする請求項１または２記載の自動変速機の変速制御装置。
【請求項４】
前記エンジントルク制限手段が、前記油温センサによって検出された油温に応じて前記出力トルクのトルク制限値を可変とする際に、前記油温センサによって検出された油温が高くなるにつれて、前記エンジンの出力トルクが小さくなるように、エンジンの出力トルクの制限を行うことを特徴とする請求項３記載の自動変速機の変速制御装置。
【請求項５】
前記エンジントルク制限手段が、前記油温センサによって検出された油温に応じて前記エンジンの出力トルクのトルク制限値を可変とする際に、前記油温の変化に対して連続した値をとるように前記トルク制限値を可変とすることを特徴とする請求項３または４記載の自動変速機の変速制御装置。
【請求項６】
前記変速機構部に作用させる油圧の制御を行う油圧制御手段を備え、
前記エンジントルク制限手段によって、エンジンの出力トルクの制限が行われている際に、前記油圧制御手段は前記出力トルクのトルク制限値に応じて前記変速機構部に作用させる油圧を制御することを特徴とする請求項１から５のいずれか１に記載の自動変速機の変速制御装置。
【請求項７】
前記油圧制御手段は、前記エンジントルク制限手段が指示したトルク制限値と前記エンジンから実際に出力される実トルクとの比較を行い、大きいほうのトルク値に応じて前記変速機構部に作用される油圧を制御することを特徴とする請求項１から６のいずれか１に記載の自動変速機の変速制御装置。
【請求項８】
車両に搭載され、該車両の車両速度を検出する車速センサを備え、
前記エンジントルク制限手段は、前記車速センサによって検出された車両速度が所定の速度領域となったときに、前記エンジンの出力トルクに制限を加えることを特徴とする請求項１から７のいずれか１に記載の自動変速機の変速制御装置。
【請求項９】
前記所定の速度領域は、所定の速度以上の領域であることを特徴とする請求項８記載の自動変速機の変速制御装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、自動変速機に用いられる変速制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
【特許文献１】特開平９−２１７８２４
従来、自動変速機内の油温の上昇を防止するため、油温が高くなったときに自動変速機への入力回転数を制限するといったものがある。このような自動変速機の変速制御装置として、たとえば特開平９−２１７８２４号公報に開示されたようなものがある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
このような従来の自動変速機の変速制御装置にあっては、変速比を制御することにより、エンジン回転数を低下させて油温の上昇を防止するようにしている。
しかし、このような制御においては、変速比を変化させているので運転者が何も操作していないのに、意図しない変速が生じて運転者は違和感を感じることになる。
そこで、本発明はこのような違和感が感じられないようにしながら油温の上昇を防止することを目的とする。
【０００４】
また、このような従来の自動変速機の変速制御装置にあっては、自動変速機への入力回転数を制限することによって車両の動力性能を落として油温を低下させようとするものであるが、自動変速機の油圧指示は入力回転数の制限を行わない通常時の油圧指示と同じであり、オイルポンプ等からの発熱により油温低下の効果が低かった。特に高出力型のエンジンを搭載した車両に自動変速機を適用した場合、自動変速機への入力回転制限では十分に油温を低下させることができないといった問題があった。
【０００５】
そこで本発明はこのような従来の問題点に鑑み、油温の上昇を有効に防止する自動変速機の変速制御装置を提供することをも目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明は、エンジンに連結され、変速機構部に油圧を作用させて変速を行う自動変速機において、該変速機構部の油温を検出する油温センサと、エンジンの出力トルクの制限を行うエンジントルク制限手段とを備え、エンジントルク制限手段は、油温センサによって検出された油温が所定の温度領域となったときに、エンジンの出力トルクに制限を加えるものとした。
【０００７】
【発明の効果】
本発明によれば、油温センサによって検出された油温が所定の温度領域となったときに、エンジントルク制限手段がエンジンの出力トルクに制限を加え、出力トルクを下げる。これにより車両の速度が低下し、それに伴いフリクションが低減されるので、変速機構部の油温低下を図ることができる。
【０００８】
【発明の実施の形態】
次に本発明の実施の形態を実施例により説明する。
図１は、本発明をＶベルトを用いたベルト式無段変速機に適用した概略構成を示し、図２は油圧コントロールユニットおよびＣＶＴコントロールユニットの概略構成を示す。
図１において、前後進切り替え機構４を備えた変速機構部５、およびロックアップクラッチを備えたトルクコンバータ２より構成されるベルト式無段変速機３がエンジン１に連結される。変速機構部５は一対の可変プーリとして入力軸側のプライマリプーリ１０、出力軸１３に連結されたセカンダリプーリ１１を備え、これら一対の可変プーリ１０、１１はＶベルト１２によって連結されている。なお、出力軸１３はアイドラギア１４を介してディファレンシャル６に連結される。
【０００９】
変速機構部５の変速比やＶベルト１２の接触摩擦力は、ＣＶＴコントロールユニット２０からの指令に応じて作動する油圧コントロールユニット１００によって制御される。またＣＶＴコントロールユニット２０はエンジン１を制御するエンジンコントロールユニット（ＥＣＵ）２１に接続され、互いに情報交換を行っている。エンジンコントロールユニット２１には、エンジン１の回転数を検出するエンジン回転数センサ１５が接続される。
【００１０】
ＣＶＴコントロールユニット２０にはエンジンコントロールユニット２１から、エンジン１のトルクを制御する際の目標トルクや実トルクなどの入力トルク情報が入力される。ＣＶＴコントロールユニット２０は、入力トルク情報やスロットル開度センサ２４からのスロットル開度（ＴＶＯ）などから変速比や接触摩擦力を決定する。
【００１１】
変速機構部５のプライマリプーリ１０は、入力軸と一体となって回転する固定円錐板１０ｂと、固定円錐板１０ｂとの対向位置に配置されてＶ字状のプーリ溝を形成するとともに、プライマリプーリシリンダ室１０ｃへ作用する油圧（以下、プライマリ圧）に応じて軸方向へ変位可能な可動円錐板１０ａから構成されている。
【００１２】
セカンダリプーリ１１は、出力軸１３と一体となって回転する固定円錐板１１ｂと、固定円錐板１１ｂとの対向位置に配置されてＶ字状のプーリ溝を形成するとともに、セカンダリプーリシリンダ室１１ｃへ作用する油圧（以下、セカンダリ圧）に応じて軸方向に変位可能な可動円錐板１１ａから構成される。
プライマリプーリシリンダ室１０ｃとセカンダリプーリシリンダ室１１ｃは、等しい受圧面積に設定されている。
【００１３】
エンジン１から入力された入力トルクは、トルクコンバータ２を介して変速機構部５に入力され、プライマリプーリ１０からＶベルト１２を介してセカンダリプーリ１１へ伝達される。プライマリプーリ１０の可動円錐板１０ａおよびセカンダリプーリ１１の可動円錐板１１ａを軸方向へ変位させて、Ｖベルト１２と各プーリ１０、１１との接触半径を変化させることにより、プライマリプーリ１０とセカンダリプーリ１１との変速比を連続的に変化させることができる。
【００１４】
図２に示すように、油圧コントロールユニット１００は、ライン圧を制御する調圧弁６０とプライマリプーリシリンダ室１０ｃへのプライマリ（Ｐｒｉ）圧を制御する変速制御弁３０と、セカンダリプーリシリンダ室１１ｃへのセカンダリ（Ｓｅｃ）圧を制御する減圧弁６１を主体に構成される。
変速制御弁３０はメカニカルフィードバック機構を構成するサーボリンク５０に連結され、サーボリンク５０の一端に連結されたステップモータ４０によって駆動されるとともに、サーボリンク５０の他端に連結したプライマリプーリ１０の可動円錐板１０ａから溝幅、すなわち実変速比のフィードバックを受ける。
【００１５】
ライン圧制御系は、油圧ポンプ８０によって生成された油圧を調圧するソレノイド５９を備えた調圧弁６０で構成され、ＣＶＴコントロールユニット２０からの指令（例えば、デューティ信号など）によって運転状態に応じて所定のライン圧に調圧する。ライン圧は、プライマリ圧を制御する変速制御弁３０と、セカンダリ圧を制御するソレノイド６２を備えた減圧弁６１にそれぞれ供給される。
【００１６】
プライマリプーリ１０とセカンダリプーリ１１の変速比は、ＣＶＴコントロールユニット２０からの変速指令信号に応じて駆動されるステップモータ４０によって制御され、ステップモータ４０に応動するサーボリンク５０の変位に応じて変速制御弁３０のスプール３１が駆動され、変速制御弁３０に供給されたライン圧を調圧したプライマリ圧をプライマリプーリ１０へ供給し、溝幅が可変制御されて所定の変速比に設定される。
【００１７】
なお、変速制御弁３０は、スプール３１の変位によってプライマリプーリシリンダ室１０ｃへの油圧の給排を行って、ステップモータ４０の駆動位置で指令された目標変速比となるようにプライマリ圧を調整し、実際に変速が終了するとサーボリンク５０からの変位を受けてスプール３１を閉弁する。
【００１８】
ここで、ＣＶＴコントロールユニット２０は、図１において変速機構部５のプライマリプーリ１０の回転数を検出するプライマリプーリ速度センサ２６、セカンダリプーリ１１の回転速度（または車速）を検出するセカンダリプーリ速度センサ２７、セカンダリプーリのセカンダリプーリシリンダ室１１ｃに作用するセカンダリ圧を検出するセカンダリ圧センサ２８からの信号と、インヒビタースイッチ２３からのレンジ信号と、運転者が操作することによって開閉するスロットルの開度を検出するスロットル開度センサ２４からのスロットル開度（ＴＶＯ）と、油温センサ２５によって検出される変速機構部５に作用させる油温とを読み込んで変速比やＶベルト１２の接触摩擦力を可変制御する。
【００１９】
ＣＶＴコントロールユニット２０は、図２に示すように車速やスロットル開度に応じて目標変速比を決定し、ステップモータ４０を駆動して実変速比を目標変速比へ向けて制御する変速制御部２０１と、入力トルクや変速比、油温などに応じてプライマリプーリ１０とセカンダリプーリ１１の推力（接触摩擦力）を算出し、算出された推力を油圧に換算するプーリ圧制御部２０２から構成される。
【００２０】
プーリ圧制御部２０２は、入力トルク情報、プライマリプーリ回転速度とセカンダリプーリ回転速度とに基づく変速比、油温からライン圧の目標値を決定し、調圧弁６０のソレノイド５９を駆動することでライン圧の制御を行い、またセカンダリ圧の目標値を決定してセカンダリ圧センサ２８の検出値と目標値に応じて減圧弁６１のソレノイド６２を駆動してフィードバック制御（閉ループ制御）によりセカンダリ圧を制御する。
【００２１】
次に図３のフローチャートを用いて、変速機構部に作用させる油温の上昇を防止するためにプーリ圧制御部が行う処理の流れについて説明する。
ステップ１００において、プーリ圧制御部２０２は油温センサ２５によって検出される油温の監視を行い、ステップ１０１において、セカンダリプーリ速度センサ２７によって検出された回転速度から求められる車速の監視を行う。
【００２２】
ステップ１０２において、監視を行っている油温と車速が所定の設定条件を満たしているかどうかの判断を行い、油温と車速が設定条件を満たしている場合はステップ１０３へ進み、設定条件を満たしていない場合はステップ１００へ戻り油温と車速の監視を続ける。
なお本実施例においてステップ１０２における所定の設定条件とは、油温が所定温度（例えば１２０℃）以上であり、かつ車速が所定速度（例えば５０ｋｍ／ｈ）以上の場合とする。
【００２３】
ステップ１０３において、油温センサ２５によって検出された油温に応じてプーリ圧制御部２０２はエンジンコントロールユニット２１に対してエンジンのトルクダウン要求の指示を行い、エンジンコントロールユニット２１を通じてエンジンの出力トルクの制限を行う。このエンジンの出力トルクの制限は、図４に示すように、油温が高くなるにつれて徐々にエンジンの出力トルクを小さくするものとし、急激なエンジンの出力トルクの変動によって車両にショックが発生することがないように、出力トルクの制限を行う。
【００２４】
エンジンの出力トルクの制限が行われると、ベルト式無段変速機３に入力される入力トルクが小さくなる。よってステップ１０４においてプーリ圧制御部２０２は、変速機構部５に作用させる油圧を、入力トルクに応じた油圧に調圧する。
ここでプーリ圧制御部２０２は、ステップ１０３においてエンジンの出力トルクの制限を行うためにエンジンコントロールユニット２１に対して指示したトルク制限値と実際にエンジンから出力されるトルク、即ちトルクコンバータに実際に入力される実トルクとを比較し、トルク制限値または実トルクの大きい方のトルク値を入力トルクとして設定し、この入力トルクに応じてライン圧の調圧を行う。これによりＶベルト１２にすべりが発生することなく、制限後のエンジンの出力トルクに応じた油圧に調圧することができる。
以上の処理が終了すると、ステップ１００へ戻り上述の処理を繰り返す。
【００２５】
なお本実施例において、セカンダリプーリ速度センサ２７が本発明における車速センサを構成する。また本実施例においてステップ１０３が、本発明におけるエンジントルク制限手段を構成し、ステップ１０４が本発明における油圧制御手段を構成する。
【００２６】
本実施例は以上のように構成され、変速機構部５に作用させる油圧が所定の温度以上であり、かつ車両の速度が所定の速度以上である場合に、エンジンの出力トルクに制限を加えてトルクを低下させ、さらにベルト式無段変速機３に入力される入力トルクに応じて変速機構部５に作用させる油圧を調圧する。これにより車両の速度が低下し、これに伴いフリクション等が低減されてベルトの微少スリップ量が減り、油温の低下を促すことができる。また油圧を入力トルクに応じて下げることにより、油圧を生成するオイルポンプのフリクションを低減することができ、さらにプーリによってＶベルト１２を挟む際の接触摩擦力を低減することができるのでより油温の低下を促すことができる。
【００２７】
エンジンの出力トルクの制限を行う際に、油温センサ２５によって検出された油温毎に出力トルクの制限を行い、さらに油温の変化に対して連続した値をとるようにトルク制限値を可変とすることにより、急激なエンジンの出力トルクの変動によって車両にショックが発生することがなく、スムーズなトルク変化を得ることができる。
【００２８】
またエンジンの出力トルクの制限を行う際に、油温が高くなるにつれてエンジンの出力トルクを下げるものとしたので、油圧を生成するオイルポンプが高油圧を生成することが困難な高油温時においても、エンジンの出力トルクに応じた油圧を生成し、変速機構部５へ供給することができる。
制限が加えられたエンジンの出力トルクに応じて油圧の調圧を行う際に、エンジンの出力トルクの制限を行うためにエンジンコントロールユニット２１に対して指示したトルク制限値とトルクコンバータに実際に入力される実トルクとの比較を行い、大きい方のトルク値を入力トルクとして設定し、変速機構部５に作用させる油圧の調圧を行う。これにより、入力トルクに見合った油圧設定を保つことができ、ベルト容量を保ちつつ油温の低下を図ることができる。
【００２９】
即ち、図５に示すようにトルク制限値が実トルクよりも大きい場合（このとき実トルクは時間の経過とともに増大してトルク制限値に近づいていく）に、実トルクを入力トルクとして設定して油圧の調圧を行うと、実トルクを検出してから油圧の調圧までタイムラグがあるため、当該調圧時には更に実トルクは増大している。従って必要なベルト容量を生じるための油圧よりも低い油圧を生じることになる。この結果、ベルト滑りが生じることになる。
従って、この場合には、トルク制限値を入力トルクとして設定するようにすればこのような不具合は生じないことになる。
【００３０】
他方、図６に示すように実トルクがトルク制限値よりも大きい場合（このとき実トルクは時間の経過とともに減少してトルク制限値に近づいていく）に、トルク制限値を入力トルクとして設定して油圧の調圧を行うと、当該調圧時においても依然として実トルクはトルク制限値よりも高いままであるので、必要なベルト容量を生じるための油圧よりも低い油圧を生じることになる。この結果、ベルト滑りが生じることになる。
従って、この場合には、実トルクを入力トルクとして設定すれば、実トルクを検出してから油圧の調圧までタイムラグが生じても、実トルクは時間の経過とともに減少していくので、必要なベルト容量を生じるための油圧を確保することができる。
【００３１】
車両の速度が低速度（例えば５０ｋｍ／ｈ未満）である場合にエンジンの出力トルクの制限を行わないものとしたので、車両の発進性能の悪化を防止することができる。
なお本実施例において、油温と車速の所定の設定条件を、油温が所定温度以上であり、かつ車速が所定速度以上の場合としたが、これに限定されず適宜所定の条件を設定することができる。
さらに本発明をＶベルトを用いたベルト式無段変速機に適用した例を示したが、これに限定されず油圧を作用させて変速を行う他の自動変速機に適用してもよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明における実施例を示す図である。
【図２】油圧コントロールユニットとＣＶＴコントロールユニットの概略構成を示す図である。
【図３】エンジンの出力トルク制限の処理の流れを示す図である。
【図４】エンジンの出力トルクと油温の関係を示す図である。
【図５】実トルクが経時的に増大する場合を示す図である。
【図６】実トルクが経時的に減少する場合を示す図である。
【符号の説明】
１    エンジン
３    ベルト式無段変速機
４    前後進切り替え機構
５    変速機構部
１０    プライマリプーリ
１１    セカンダリプーリ
２０    ＣＶＴコントロールユニット
２１    エンジンコントロールユニット
２５    油温センサ
２７    セカンダリプーリ速度センサ
８０    油圧ポンプ
１００    油圧コントロールユニット
２０１    変速制御部
２０２    プーリ圧制御部
【図１】
2004190492.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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