(57)【要約】【課題】  道路状況などに応じて増速側への変速を制限する変速制限制御において、エンジンのオーバヒートを回避する。【解決手段】  ＥＣＴ＿ＥＣＵは、道路状況を検知するステップ（Ｓ１００）と、運転者の運転意思を検知するステップ（Ｓ１１０）と、道路状況および運転意思を判断して、アップシフト制限制御を開始するステップ（Ｓ１２０）と、エンジン冷却水温を検知するステップ（Ｓ１３０）と、アップシフト制限変速段とエンジン冷却水温に依存する制限可能変速段とを比較するステップ（Ｓ１４０）と、アップシフト制限変速段の方がエンジン冷却水温に依存する制限変速段よりも小さい場合には（Ｓ１４０にてＹＥＳ）、アップシフト制限制御をエンジン冷却水温に依存する制限可能変速段までキャンセルするステップ（Ｓ１５０）とを含むプログラムを実行する。【選択図】        図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
予め定められた条件に基づいて増速側への変速を制限する自動変速機の制御装置であって、
エンジンの冷却水の温度に基づいて、増速側への変速制限範囲を設定するための変速制限範囲設定手段と、
前記条件に基づく増速側への変速制限が、前記設定された変速制限範囲を超えるときには、前記変速制限範囲内で増速側への変速を制限するための制御手段とを含む、制御装置。
【請求項２】
前記変速制限範囲設定手段は、前記冷却水の水温が高いほど、増速側への変速制限範囲が狭くなるように、増速側への変速制限範囲を設定するための手段を含む、請求項１に記載の制御装置。
【請求項３】
前記変速制限範囲設定手段は、前記冷却水の水温が予め定められた温度以上であると、増速側への変速制限が実質的に設定されないように、増速側への変速制限範囲を設定するための手段を含む、請求項２に記載の制御装置。
【請求項４】
予め定められた条件は、路面状況および運転者の意思の少なくともいずれかに基づいて定められた条件である、請求項１〜３のいずれかに記載の制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両に搭載される自動変速機の制御装置に関し、特に、エンジンのオーバヒートを適切に防止するように増速側への変速を制限する制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
車両に搭載される自動変速機は、エンジンとトルクコンバータ等を介して繋がるとともに複数の動力伝達経路を有してなる変速機構を有して構成され、たとえば、アクセル開度および車速に基づいて自動的に動力伝達経路の切り換えを行なう、すなわち自動的に変速比（走行速度段）の切り換えを行なうように構成される。一般的に、自動変速機を有した車両には運転者により操作されるシフトレバーが設けられ、シフトレバー操作に基づいて変速ポジション（たとえば、後進走行ポジション、ニュートラルポジション、前進走行ポジション）が設定され、このように設定された変速ポジション内（通常は、前進走行ポジション内）において自動変速制御が行われる。
【０００３】
通常、車両走行中に選択される前進走行ポジションにおいては、車速とスロットル開度とから決定される変速線（変速マップ）に基づいて、変速制御が実行される。このような変速制御に関して、特開２００２−１２２２２５号公報（特許文献１）は、道路のカーブや路面傾斜に即したギヤ段が直ちに得られる車両用変速制御装置を開示する。この車両用変速制御装置は、車両走行路の傾斜を検出してその傾斜に関連する路面傾斜情報を出力する路面傾斜検出手段と、車両走行路の曲がりを検出してその曲がりに関連する曲がり情報を出力する路面曲がり検出手段と、予め記憶された変速マップから実際の曲がり情報および路面傾斜情報に基づいて自動変速機の変速を判断し、判断された変速が行なわれるようにギヤ段を切り換える変速制御手段とを含む
この車両用変速制御装置によると、変速制御手段により、予め記憶された変速マップから実際の曲がり情報および路面傾斜情報に基づいて自動変速機の変速を直接的に判断し、判断された変速が行なわれるようにギヤ段が切り換えられるので、道路のカーブや路面傾斜に即したギヤ段或いは変速比が直ちに得ることができる。
【特許文献１】特開２００２−１２２２２５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１に開示された車両用自動変速装置においては、登坂路やワインディング路というような道路状況に応じて増速側への変速（アップシフト）を制限することが行なわれる。このように変速を制限することにより、ドライバビリティの向上を図る。しかしながら、増速側への変速が制限されると、エンジン回転数が高くなることから、環境によってはエンジンのオーバヒートが発生する可能性がある。その一方、いかなる環境下においてもオーバヒートが発生しないように変速制御（アップシフト制限）を行なうと、増速側への変速制限範囲が限られてしまい、ドライバビリティの向上を十分に発現し得ない。
【０００５】
本発明は、上述の課題を解決するためになされたものであって、その目的は、道路状況などに応じて増速側への変速を制限する変速制限制御において、エンジンのオーバヒートを回避しつつ、かつ良好なドライバビリティを確保する、自動変速機の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】
【０００６】
第１の発明に係る制御装置は、予め定められた条件に基づいて増速側への変速を制限する自動変速機を制御する。この制御装置は、エンジンの冷却水の温度に基づいて、増速側への変速制限範囲を設定するための変速制限範囲設定手段と、条件に基づく増速側への変速制限が、設定された変速制限範囲を超えるときには、変速制限範囲内で増速側への変速を制限するための制御手段とを含む。
【０００７】
第１の発明によると、この自動変速機においては、たとえばワインディング路を走行時にエンジンブレーキ力を高めて適正なカーブ進入車速により道路のカーブを安定して走行するために、変速マップから決定された変速ギヤ段とする自動変速制御に優先して現在の変速ギヤ段が維持される（すなわち増速側への変速が制限される）。たとえば、自動変速機を６速の自動変速機として、この増速側への変速制限が２速→３速のアップシフト禁止であったとする。一方、２速の状態で、車速が上昇するとエンジン回転数が上がり、エンジンの冷却水の温度が上がり、オーバヒートの可能性が発生する。変速制限範囲設定手段は、エンジンの冷却水の温度に応じて、増速側への変速制限範囲を設定する。このとき、エンジン冷却水の温度が高いほどその制限範囲が狭く、エンジン冷却水の温度が低いほどその制限範囲が広く設定される。たとえば、第１の温度範囲においては４速〜６速禁止と設定され、第１の温度範囲よりも高い温度範囲の第２の温度範囲においては、５速〜６速禁止と設定される。このような場合、運転状態（路面勾配、曲率、運転者意思）に基づく増速側への変速制限（２速→３速アップシフト禁止）が、設定された変速制限範囲（４速〜６速禁止または５速〜６速禁止）を超える。制御手段は、エンジン冷却水の温度が第１の温度範囲にあるときには、４速〜６速の範囲でアップシフトを禁止することとして、２速→３速のアップシフトを容認して、３速→４速のアップシフトを禁止する。エンジン冷却水の温度が第２の温度範囲にあるときには、５速〜６速の範囲でアップシフトを禁止することとして、２速→３速のアップシフトおよび３速→４速のアップシフトを容認して、４速→５速のアップシフトを禁止する。このようにすると、エンジンのオーバヒートが発生しない範囲で、増速側への変速を制限することができるので、ドライバビリティを向上させつつ、エンジンのオーバヒートを回避できる。その結果、道路状況に応じて増速側への変速を制限する変速制限制御において、エンジンのオーバヒートを回避しつつ、かつ良好なドライバビリティを確保する、自動変速機の制御装置を提供することができる。
【０００８】
第２の発明に係る制御装置においては、第１の発明の構成に加えて、変速制限範囲設定手段は、冷却水の水温が高いほど、増速側への変速制限範囲が狭くなるように、増速側への変速制限範囲を設定するための手段を含む。
【０００９】
第２の発明によると、冷却水の水温が高いほど、増速側への変速制限範囲が狭くなるように、増速側への変速制限範囲を設定しているので、エンジンがオーバヒート気味であるほど増速側への変速制限範囲が狭くなる。すなわち、エンジンの冷却水の温度が高いほど、エンジンの状態を優先させて、条件に基づく増速側への変速制限が限定的に使用される。具体的には、２速→３速のアップシフト禁止に対して、エンジン冷却水の温度が高いと、５速〜６速の範囲でアップシフトを禁止することが設定されていると、２速→３速のアップシフトおよび３速→４速のアップシフトを容認して、４速→５速のアップシフトを禁止する。これにより、エンジン回転数が上昇しなくなり、エンジンのオーバヒートを回避することができる。
【００１０】
第３の発明に係る制御装置においては、第２の発明の構成に加えて、変速制限範囲設定手段は、冷却水の水温が予め定められた温度以上であると、増速側への変速制限が実質的に設定されないように、増速側への変速制限範囲を設定するための手段を含む。
【００１１】
第３の発明によると、第２の温度範囲よりもさらに高い温度範囲の第３の温度範囲においては、禁止変速ギヤ段なしと設定される。このような場合、条件に基づく増速側への変速制限（２速→３速アップシフト禁止）が、設定された変速制限範囲（禁止なし）を超える。制御手段は、エンジン冷却水の温度が第３の温度範囲にあるときには、２速→３速のアップシフト、３速→４速のアップシフト、４速→５速のアップシフトおよび５速→６速のアップシフトを容認することになり、増速側への変速制限が実質的に設定されなくなる。
【００１２】
第４の発明に係る制御装置においては、第１〜３のいずれかの発明の構成に加えて、予め定められた条件は、路面状況および運転者の意思の少なくともいずれかに基づいて定められた条件である。
【００１３】
第４の発明によると、路面状況（路面勾配、コーナ曲率など）と運転者の意思（アクセル操作、ブレーキ操作など）に基づいて、増速側への変速が制限される。この制限よりもエンジン冷却水の温度に応じた制限範囲の中で、増速側への変速を制限するようにできる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、図面を参照しつつ、本発明の実施の形態について説明する。以下の説明では、同一の部品には同一の符号を付してある。それらの名称および機能も同じである。したがってそれらについての詳細な説明は繰返さない。
【００１５】
以下、本発明の実施の形態に係る自動変速機の制御装置を含む車両のパワートレーンについて説明する。本実施の形態に係る制御装置は、図１に示すＥＣＵ(Electronic Control Unit)１０００により実現される。本実施の形態では、自動変速機を、流体継手としてトルクコンバータを備えた、遊星歯車式変速機構を有する自動変速機として説明する。なお、以下においては、６速の自動変速機について説明するが、本発明に係る自動変速機の制御装置は、このような６速の自動変速機に限定されて適用されるものではない。また、本発明に係る制御装置が適用される自動変速機は、無段変速機であってもよい。
【００１６】
本実施の形態に係る制御装置は、詳しくは、図１に示すＥＣＴ（Electronic Controlled Automatic Transmission）＿ＥＣＵ１０２０により実現される。
【００１７】
図１に示すように、この車両のパワートレーンは、エンジン１００と、トルクコンバータ２００と、自動変速機３００とを含んで構成される。
【００１８】
エンジン１００の出力軸は、トルクコンバータ２００の入力軸に接続される。エンジン１００とトルクコンバータ２００とは回転軸により連結されている。したがって、エンジン回転数センサ４００により検知されるエンジン１００の出力軸回転数ＮＥ（エンジン回転数ＮＥ）とトルクコンバータ２００の入力軸回転数（ポンプ回転数）とは同じである。
【００１９】
トルクコンバータ２００は、入力軸と出力軸とを直結状態にするロックアップクラッチ２１０と、入力軸側のポンプ羽根車２２０と、出力軸側のタービン羽根車２３０と、ワンウェイクラッチ２５０を介してケースに支持されることによりトルク増幅機能を発現するステータ２４０とから構成される。トルクコンバータ２００と自動変速機３００とは、回転軸により接続される。トルクコンバータ２００の出力軸回転数ＮＴ（タービン回転数ＮＴ）は、タービン回転数センサ４１０により検知される。自動変速機３００の出力軸回転数ＮＯＵＴは、出力軸回転数センサ４２０により検知される。
【００２０】
図２に自動変速機３００の作動表を示す。図２に示す作動表によると、摩擦要素であるクラッチ要素（図中のＣ１〜Ｃ４）や、ブレーキ要素（Ｂ１〜Ｂ４）、ワンウェイクラッチ要素（Ｆ０〜Ｆ３）が、どのギヤ段の場合に係合および解放されるかを示している。たとえば、車両の発進時に使用される１速（１ｓｔ）時には、クラッチ要素（Ｃ１）、ワンウェイクラッチ要素（Ｆ０、Ｆ３）が係合する。これらのクラッチ要素等が作動表のように係合／解放が制御されて所望の変速ギヤ段を実現する。
【００２１】
これらのパワートレーンを制御するＥＣＵ１０００は、エンジン１００を制御するエンジンＥＣＵ１０１０と、自動変速機３００を制御するＥＣＴ(Electronic Controlled Automatic Transmission)＿ＥＣＵ１０２０とを含む。
【００２２】
ＥＣＴ＿ＥＣＵ１０２０には、タービン回転数センサ４１０からタービン回転数ＮＴを表わす信号が、出力軸回転数センサ４２０から出力軸回転数ＮＯＵＴを表わす信号が入力される。また、ＥＣＴ＿ＥＣＵ１０２０には、エンジンＥＣＵ１０１０から、エンジン回転数センサ４００にて検知されたエンジン回転数ＮＥを表わす信号、スロットルポジションセンサにて検知されたスロットル開度を表わす信号、エンジン冷却水の水温を表わす信号などが入力される。
【００２３】
これら回転数センサは、トルクコンバータ２００の入力軸、トルクコンバータ２００の出力軸および自動変速機３００の出力軸に取り付けられた回転検出用ギヤの歯に対向して設けられている。ここで、これらの回転数センサは、トルクコンバータ２００の入力軸、トルクコンバータ２００の出力軸および自動変速機３００の出力軸の僅かな回転の検出も可能なセンサであり、たとえば、一般的に半導体式センサと称される磁気抵抗素子を使用したセンサである。
【００２４】
前進走行（Ｄ）ポジションにおいては、ＥＣＴ＿ＥＣＵ１０２０が、「１ｓｔ」〜「６ｔｈ」の中から車速（たとえば、出力軸回転数ＮＯＵＴから演算にて算出）とスロットル開度とにより最適な変速ギヤ段を決定して、図２の作動表に従って、決定された変速ギヤ段を実現するように自動変速機の油圧回路を制御する。本実施の形態においては、この前進走行（Ｄ）ポジションにおいて、エンジンの冷却水温度を考慮して、アップシフト禁止制御の範囲を決定するという特徴を有する。
【００２５】
図３を参照して、本実施の形態に係る自動変速機の制御装置を実現するＥＣＴ＿ＥＣＵ１０２０で実行されるプログラムの制御構造について説明する。
【００２６】
ステップ（以下、ステップをＳと略す。）１００にて、ＥＣＴ＿ＥＣＵ１０２０は、道路状況を検知する。このとき、Ｇセンサにより路面勾配を検知したり、カーナビゲーション装置からの情報に基づいて前方のコーナの曲率などを検知する。Ｓ１１０にて、ＥＣＴ＿ＥＣＵ１０２０は、運転者の運転意思を検知する。このとき、ＥＣＴ＿ＥＣＵは、運転者によるアクセル操作やブレーキ操作に基づいて、運転者の運転意思を検知する。
【００２７】
Ｓ１２０にて、ＥＣＴ＿ＥＣＵ１０２０は、道路状況および運転意思を判断しアップシフト制限制御を開始する。
【００２８】
Ｓ１３０にて、ＥＣＴ＿ＥＣＵ１０２０は、エンジンＥＣＵ１０１０から入力されたエンジン冷却水温を表わす信号に基づいて、エンジン冷却水温を検知する。
【００２９】
Ｓ１４０にて、ＥＣＴ＿ＥＣＵ１０２０は、アップシフト制限変速段がエンジン冷却水温に依存する制限可能変速段よりも小さいか否かを判断する。アップシフト制限変速段がエンジン冷却水温に依存する制限可能変速段よりも小さい場合には（Ｓ１４０にてＹＥＳ）、処理はＳ１５０へ移される。もしそうでないと（Ｓ１４０にてＮＯ）、処理はＳ１６０へ移される。
【００３０】
Ｓ１５０にて、ＥＣＴ＿ＥＣＵ１０２０はアップシフト制限制御を可能変速段までキャンセルする。その後、この処理は終了する。
【００３１】
Ｓ１６０にて、ＥＣＴ＿ＥＣＵ１０２０は、アップシフト制限制御を実行する。その後、この処理は終了する。
【００３２】
図４を参照して、Ｓ１４０におけるエンジンの冷却水温に依存する制限可能変速段について説明する。
【００３３】
図４に示すように、アップシフト制限可能変速段は、エンジン冷却水温に依存する。エンジン冷却水温が６０℃以下の場合には、アップシフト制限可能変速段は３速〜６速、エンジン冷却水温が６０℃〜８０℃のときは、アップシフト制限可能変速段が４速〜６速、エンジン冷却水温が８０℃〜１００℃の場合には、アップシフト制限可能変速段が５速〜６速、エンジン冷却水温が１００℃〜１２０℃の場合には、アップシフト制限可能変速段が６速、エンジン冷却水温が１２０℃以上の場合には、アップシフト制限可能変速段が設定されていない。
【００３４】
これは、たとえば、エンジンの冷却水温が６０℃〜８０℃の場合には、３速→４速へのアップシフトの制限をすることはできるが、２速→３速へのアップシフトは制限できないことを表わす。すなわち、エンジン冷却水温が６０℃〜８０℃の場合にはアップシフト制限可能変速段に３速を含まないからである。
【００３５】
以上のような構造およびフローチャートに基づく、本実施の形態に係る自動変速機の制御装置であるＥＣＴ＿ＥＣＵ１０２０の動作について説明する。
【００３６】
車両が運転中にＧセンサやカーナビゲーション装置などから取得した情報に基づいて、車両が走行している道路状況が検知される（Ｓ１００）。運転者のアクセル操作やブレーキ操作に基づいて運転者の運転意思が検知される（Ｓ１１０）。道路状況および運転意思を判断してアップシフト制限制御が開始される（Ｓ１２０）。これは、たとえば、ワインディングコーナを走行中においてブレーキを多用している場合は、エンジンブレーキを十分に効かせる必要があるため、アップシフトを禁止する制御が行なわれるということを示す。
【００３７】
エンジン冷却水温が検知され（Ｓ１３０）、図４に示すマップに基づいて、アップシフト制限可能変速段が読出される。アップシフト制限変速段と制限可能変速段とが比較され（Ｓ１４０）、アップシフト制限変速段の方が制限可能変速段よりも小さい場合には（Ｓ１４０にてＹＥＳ）、アップシフト制限制御を可能変速段までキャンセルする（Ｓ１５０）。一方、アップシフト制限変速段が制限可能変速段以上であると（Ｓ１４０にてＮＯ）、アップシフト制限制御はそのまま実行される（Ｓ１６０）。
【００３８】
以上のような動作を図５を用いて説明する。ここでは、Ｓ１２０において、道路状況および運転意思を判断して、２速から３速へのアップシフトが禁止されるアップシフト制限制御が開始されたと想定する。これが、図５のアップシフト制限変速段の２ｎｄから３ｒｄへのアップシフトが禁止されていることに対応する。
【００３９】
これに対して、図４に示すマップに基づきエンジン冷却水温がたとえば５５℃の場合にはアップシフト制限可能変速段が３ｒｄ〜６ｔｈであることが読出される。すなわち、アップシフト制限変速段が３ｒｄであって制限可能変速段が３ｒｄ〜６ｔｈである。このためアップシフト制限変速段＝制限可能変速段と判断され（Ｓ１４０にてＮＯ）、アップシフト制限制御がそのまま実行される（Ｓ１６０）。これが、図５に示すエンジン冷却水温が５５℃の場合に対応する。すなわち、アップシフト制限変速段が２ｎｄ→３ｒｄのアップシフト禁止していることに対して、エンジン冷却水温に依存する制限可能変速段を考慮してもやはり２ｎｄ→３ｒｄのアップシフトが禁止されることになる。
【００４０】
エンジン冷却水温が６５℃の場合には、アップシフト制限可能変速段が４ｔｈ〜６ｔｈである。そのため、２ｎｄ→３ｒｄのアップシフトは禁止されず、３ｒｄ→４ｔｈのアップシフトが禁止される。これが、図５に示すエンジン冷却水温が６５℃の場合である。
【００４１】
エンジン冷却水温が８５℃の場合には、アップシフト制限可能変速段が５ｔｈ〜６ｔｈである。そのため、２ｎｄ→３ｒｄ、３ｒｄ→４ｔｈのアップシフトは禁止されず、４ｔｈ→５ｔｈのアップシフトが禁止される。これが、図５に示すエンジン冷却水温が８５℃の場合である。
【００４２】
エンジン冷却水温が１０５℃の場合には、アップシフト制限可能変速段が６ｔｈのみである。そのため、２ｎｄ→３ｒｄ、３ｒｄ→４ｔｈ、４ｔｈ→５ｔｈのアップシフトは禁止されず、５ｔｈ→６ｔｈのアップシフトのみが禁止される。これが、図５に示すエンジン冷却水温が１０５℃の場合である。
【００４３】
さらに、エンジン冷却水温が１２０℃以上の場合には、アップシフト制限可能変速段が設定されない。そのため、５ｔｈ→６ｔｈのアップシフトも禁止されない。これが、図５に示すエンジン冷却水温が１２５℃の場合である。
【００４４】
すなわち、登坂路やコーナなどによるアップシフトの禁止がアップシフト制限変速段として設定されたとしても、エンジン冷却水温に依存するアップシフト制限可能変速段を設定しておいて、エンジン冷却水温に対応して制限可能な変速段を決定する。
【００４５】
以上のようにして、本実施の形態に係る自動変速機の制御装置によると、道路状況や運転意思などに基づくアップシフト制限制御が行なわれる場合において、そのアップシフト制限変速段とエンジン冷却水温に依存する制限可能変速段とを比較する。エンジン冷却水温に依存する制限可能変速段の方が狭い場合には、その狭い方のエンジン冷却水温に依存する制限可能変速段の範囲でアップシフト制限制御を行なうようにする。エンジン冷却水温が高い程アップシフト制限可能変速段を狭くしておくことにより、エンジン冷却水温が高くなるに従って、アップシフト制限制御が行なわれる変速段が高速側になる。これにより、アップシフト制限制御が実行されるとしても、エンジン冷却水温が高い程エンジン回転数の上昇を抑制することができ、エンジンのオーバヒートを回避することができる。
【００４６】
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【図面の簡単な説明】
【００４７】
【図１】本発明の実施の形態に係る自動変速機の制御ブロック図である。
【図２】図１に示す自動変速機の作動表である。
【図３】図１のＥＣＴ＿ＥＣＵで実行されるプログラムの制御構造を示すフローチャートである。
【図４】エンジン冷却水温とアップシフト制限可能変速段との関係を示すマップを表わす図である。
【図５】本発明の実施の形態に係る自動変速機のアップシフト禁止状態を説明するための図である。
【符号の説明】
【００４８】
１００  エンジン、２００  トルクコンバータ、２１０  ロックアップクラッチ、２２０  ポンプ羽根車、２３０  タービン羽根車、２４０  ステータ、２５０  ワンウェイクラッチ、３００  自動変速機、３１０  入力クラッチ、４００  エンジン回転数センサ、４１０  タービン回転数センサ、４２０  出力軸回転数センサ、１０００  ＥＣＵ、１０１０  エンジンＥＣＵ、１０２０  ＥＣＴ＿ＥＣＵ。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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