(57)【要約】【課題】車両の停車状態において変速機の効率的な暖機が行えるように制御することで、冷間時の変速機の運転を最小限に抑えながら、燃費などの効率の改善を図ることができる変速機の暖機制御装置を提供する。【解決手段】多段式の自動変速機１０の暖機を行うための暖機制御装置１であって、自動変速機１０に対する暖機動作として、車両が停車状態のときに、発進用の変速段である１速段を形成するための第１クラッチＣ１とは異なる高速段用の第２クラッチＣ２を係合させる制御を行うことで、第２クラッチＣ２の差回転により自動変速機１０の内部で発生する摩擦熱で、自動変速機１０内の作動油の油温を上昇させるようにした。これにより、エンジンの冷却水で自動変速機１０を暖機する場合と異なり、エンジンが暖まることを待たずに自動変速機１０の暖機が行えるようになる。【選択図】図４
2012087910.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両に搭載され、複数の摩擦係合要素の係合を切り替えることによって変速段を形成する多段式の変速機と、
前記変速機内の作動油の温度を測定する温度測定手段と、
前記変速機の動作を制御するための制御手段と、を備え、
前記制御手段によって、前記変速機内の作動油の温度が所定温度よりも低い場合に前記変速機に対する所定の暖機動作を行い、前記作動油の温度が所定温度に達すると前記暖機動作を終了して車両走行用の通常運転に切り替える制御を行う変速機の暖機制御装置であって、
前記制御手段は、前記変速機に対する暖機動作として、車両が停車状態のときに、発進用の変速段を形成するための摩擦係合要素とは異なる摩擦係合要素を係合させる制御を行う
ことを特徴とする変速機の暖機制御装置。
【請求項２】
前記制御手段による制御で係合させる摩擦係合要素は、前記変速機内で回転を増速して出力する増速部の下流側に配置された摩擦係合要素である
ことを特徴とする請求項１に記載の変速機の暖機制御装置。
【請求項３】
前記増速部は、入力部材に入力された回転を増速して出力部材から出力する増速型の遊星歯車機構である
ことを特徴とする請求項２に記載の変速機の暖機制御装置。
【請求項４】
前記変速機は、二以上の摩擦係合要素と一又は複数の遊星歯車機構とを備えた多段式の自動変速機であり、
前記制御手段は、走行レンジ検出手段で検出した前記変速機の走行レンジと、車速検出手段で検出した車速と、制動装置の作動状態を検出する手段で検出した制動装置の作動状態と、アクセル開度検出手段で検出したアクセル開度のうち少なくとも一つの要素をパラメータとして用い、当該パラメータに基づいて前記自動変速機の暖機制御を開始する
ことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の変速機の暖機制御装置。
【請求項５】
前記変速機は、各変速段を形成するために少なくとも二つの摩擦係合要素を係合させる構造であり、
前記制御手段は、前記走行レンジ検出手段で検出した前記変速機の走行レンジが車両の発進が可能な走行レンジであって、かつ、前記車速検出手段で検出した車速が停車状態とみなせる車速である場合、前記変速機の暖機制御として、車両の発進時の変速段で使用するいずれかの摩擦係合要素を解放し、それに代えて、車両の発進時の変速段で使用しない摩擦係合要素を係合させる
ことを特徴とする請求項４に記載の変速機の暖機制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両に搭載された変速機内の作動油の温度が所定温度よりも低い場合に当該変速機に対する所定の暖機動作を行う変速機の暖機制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
車両には、変速機内の作動油（ＡＴＦ）の温度が所定温度よりも低い場合に当該変速機に対する所定の暖機運転を行う手段を備えたものがある。そして、冷間時の変速機に対する従来の一般的な暖機運転としては、エンジンの冷却水と変速機の作動油を熱交換させるＡＴＦウォーマーを用いた暖機運転が行われている。エンジンの冷却水を用いた暖機では、エンジンを冷却することで昇温した冷却水を用いて変速機の暖機が行われる。しかしながら、このようなエンジンの冷却水を用いた暖機運転では、エンジンの冷却水が変速機の暖機に必要な温度まで昇温した後でないと、変速機の効果的な暖機を行うことができない。そのため、エンジンがある程度暖まってから変速機の暖機が行われるようになる。したがって、実際には、エンジンの始動直後などの冷間時に変速機の運転が行われることが多くなっている。
【０００３】
また、車両に搭載された変速機の暖機運転に関する従来技術として、特許文献１、２に記載された車両駆動系の昇温制御装置がある。特許文献１、２の装置は、いずれも変速機内の作動油の温度が所定温度よりも低い場合に変速機に対する暖機動作を行い、作動油の温度が所定温度に達すると暖機動作を終了して車両走行用の通常運転に切り替える制御を行うものである。そして、これら特許文献１，２に記載の昇温制御装置による変速機の暖機運転の具体的な動作は、エンジン回転数を通常運転時よりも上昇させることや、変速機に供給する作動油のライン圧を通常運転時よりも高くすることや、トルクコンバータのスリップ制御を行うことなどであり、これらの動作を行うことによって、変速機内の作動油の温度を早期に上昇させるものである。
【０００４】
しかしながら、特許文献１，２の昇温制御装置が行う上記のような暖機運転の動作は、燃費の悪化など効率の低下につながる要因となる。そのため、効率の低下につながり難い他の手法で暖機運転を行えるようにすれば、車両の燃費など効率を改善することができる。
【０００５】
また、車両の始動直後において、冷間時の変速機の運転を極力抑制するためには、車両が発進する前の停車状態を含む所定以下の車速状態において、エンジンの運転状態に関わらず変速機の暖機が可能となるような制御を行うことが必要である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００９−４７１８４号公報
【特許文献２】特開２００９−４６９９０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は上述の点に鑑みてなされたものであり、その目的は、エンジンなどの運転状態に関わらず変速機の効率的な暖機が可能となるような制御を行うことで、冷間時の変速機の運転を最小限に抑えることができ、かつ、燃費などの効率の改善を図ることができる変速機の暖機制御装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するための本発明は、車両に搭載され、複数の摩擦係合要素（Ｃ１〜Ｃ３，Ｂ１，Ｂ２）の係合を切り替えることで変速段を形成する多段式の変速機（１０）と、前記変速機（１０）内の作動油の温度（Ｔｍ）を測定する温度測定手段（２５）と、前記変速機（１０）の動作を制御するための制御手段（２１）と、を備え、前記制御手段（２１）によって、前記変速機（１０）内の作動油の温度（Ｔｍ１）が所定温度（Ｔｍ０）よりも低い場合に前記変速機（１０）に対する所定の暖機動作を行い、前記作動油の温度（Ｔｍ１）が所定温度（Ｔｍ０）に達すると前記暖機動作を終了して車両走行用の通常運転に切り替える制御を行う変速機（１０）の暖機制御装置であって、前記制御手段（２１）は、前記変速機（１０）に対する暖機動作として、車両が停車状態のときに、発進用の変速段（Ｌ）を形成するための摩擦係合要素（Ｃ１）とは異なる摩擦係合要素（Ｃ２）を係合させる制御を行うことを特徴とする。
【０００９】
本発明にかかる変速機の暖機制御装置によれば、車両が停車状態の際に発進用の変速段を形成するための摩擦係合要素とは異なる摩擦係合要素を係合させる制御を行うことで、摩擦係合要素の差回転によって発生する摩擦熱や、発進用の変速段の形成では本来回転しない部材が回転することによって生じる部材の摩擦熱あるいは作動油の攪拌で発生する熱などで、変速機内の作動油の油温を上昇させるようにしている。これにより、エンジンの冷却水で変速機を暖機する場合と異なり、エンジンが暖まることを待たずに変速機の暖機が行えるようになる。したがって、車両及びエンジンの始動直後に変速機の暖機を開始できるので、冷間時の変速機の運転を最小限に抑えることが可能となる。また、この暖機制御装置では、変速機の暖機動作としてエンジンの回転数を通常運転時よりも上昇させたり、ライン圧を通常運転時よりも高くしたり、トルクコンバータのスリップ制御を行ったりする従来技術と比較して、燃費の悪化など効率の低下を最小限に抑えることができるので、変速機の暖機を効率良く行うことが可能となる。
【００１０】
また、本発明にかかる暖機制御装置では、前記制御手段（２１）による制御で係合させる摩擦係合要素（Ｃ２）は、前記変速機（１０）内で回転を増速して出力する増速部（４）の下流側に配置された摩擦係合要素（Ｃ２）であるとよい。この構成によれば、変速機の暖機動作において、増速部で増速された高回転の摩擦係合要素を係合させるので、大きな差回転によって多くの摩擦熱を発生させることができる。また、変速機内の部材を高速で回転させることで、作動油の攪拌による発熱効果を高めることができる。これらによって、変速機内の作動油の油温を効果的に上昇させることができる。したがって、変速機の暖機を短時間で効率的に行うことが可能となる。また、この場合、前記増速部（４）は、入力部材（Ｓｚ）に入力された回転を増速して出力部材（Ｒｚ）から出力する増速型の遊星歯車機構（４）であってよい。
【００１１】
また、本発明にかかる暖機制御装置では、前記制御手段（２１）は、走行レンジ検出手段（２８）で検出した前記変速機（１０）の走行レンジ（Ｄ，Ｎ，Ｐ）と、車速検出手段（２４）で検出した車速（Ｖ）と、制動装置の作動状態を検出する手段（２７）で検出した制動装置の作動状態と、アクセル開度検出手段（２６）で検出したアクセル開度（ＡＰ）のうち少なくとも一つの要素をパラメータとして用い、当該パラメータに基づいて前記自動変速機（１０）の暖機動作を開始するとよい。これによれば、車両の運転状態によって変化するパラメータに応じて自動変速機１０の暖機動作を開始できるので、自動変速機１０の作動油を昇温可能な条件として、車両の運転状態に即した適切な条件を設定できる。
【００１２】
さらにこの場合、前記変速機（１０）は、各変速段を形成するために少なくとも二つの摩擦係合要素を係合させる構造であり、前記制御手段（２１）は、前記走行レンジ検出手段（２８）で検出した前記変速機（１０）の走行レンジ（Ｄ，Ｎ，Ｐ）が車両の発進が可能な走行レンジ（Ｄ）であって、かつ、前記車速検出手段（２４）で検出した車速（Ｖ）が停車状態とみなせる車速（Ｖ＝０）である場合、前記変速機（１０）の暖機制御として、車両の発進時の変速段（Ｌ）で使用するいずれかの摩擦係合要素（Ｃ１）を解放し、それに代えて、車両の発進時の変速段（Ｌ）で使用しない摩擦係合要素（Ｃ２）を係合させるようにしてよい。これによれば、車両の発進時の変速段で使用しない摩擦係合要素を係合させることで、当該摩擦係合要素に差回転を生じさせ、作動油を昇温させて変速機の暖機を行う一方、暖機動作を伴う停車状態から走行状態に遷移する際には、解放していた一の摩擦係合要素を係合させることで発進用の変速段の形成が可能となる。したがって、暖機動作を伴う停車状態から走行動作への応答性を良好にすることができるので、車両の始動直後などに変速機の暖機を効果的に行いながらも、車両の発進性能を確保することが可能となる。
なお、上記の括弧内の符号は、後述する実施形態における構成要素の符号を本発明の一例として示したものである。
【発明の効果】
【００１３】
本発明にかかる変速機の暖機制御装置によれば、エンジンなどの運転状態に関わらず変速機の効率的な暖機が可能となるような制御を行うことで、冷間時の変速機の運転を最小限に抑えることができ、かつ、燃費などの効率の改善を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の一実施形態にかかる暖機制御装置を備えた車両駆動系の概略全体構成を示すブロック図である。
【図２】本発明の一実施形態にかかる暖機制御装置の暖機対象である自動変速機のスケルトン図である。
【図３】自動変速機の各変速段でのクラッチ及びブレーキの係合・解放状態を示す一覧表である。
【図４】自動変速機の暖機制御を行うための手順を示すフローチャートである。
【図５】自動変速機の暖機動作の手順（サブルーチン）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】
【００１５】
以下、添付図面を参照して本発明の実施形態を詳細に説明する。図１は、本発明の一実施形態にかかる暖機制御装置を備えた車両駆動系の概略全体構成を示すブロック図である。同図に示す車両駆動系は、駆動源としてのエンジン３０と、エンジン３０からの駆動力を変速して出力する自動変速機（変速機）１０とを備えている。自動変速機１０からの出力は、ファイナルギヤ（図示せず）を介して車両の駆動輪（図示せず）に出力されるようになっている。なお、エンジン３０の代わりに、モータなどを駆動源として備えてもよい。エンジン３０のクランク軸（図示せず）は、トルクコンバータ（図示せず）を介して自動変速機１０の入力軸２（図２参照）に連結されている。ここでの自動変速機１０は、その詳細構成については後述するが、複数の摩擦係合要素と遊星歯車機構とを備えた多段式の自動変速機である。
【００１６】
自動変速機１０には、作動油の油圧が供給されるようになっており、当該作動油の油圧で複数の摩擦係合要素の係合を切り替えることで複数の変速段を形成する。すなわち、自動変速機１０に設けたコントロールバルブ（図示せず）でライン圧が調整され、この調整されたライン圧で自動変速機１０の変速動作に必要な油圧制御が行われる。
【００１７】
また、上記の車両駆動系には、エンジン３０及び自動変速機１０を制御するためのコントローラ（制御手段）２１が設けられている。コントローラ２１は、エンジンコントロールユニット（以下、「ＥＣＵ」と記す。）２２と、変速機コントロールユニット（以下、「ＴＣＵ」と記す。）２３を備えている。コントローラ２１には、車速Ｖを検出する車速センサ２４からの信号と、自動変速機１０内の作動油の油温Ｔｍを検出する油温センサ２５からの信号と、運転者が操作するアクセルペダル（図示せず）のアクセル開度ＡＰを検出するアクセル開度センサ２６からの信号と、運転者が操作する図示しないフットブレーキ（制動機構）の作動の有無を検出するブレーキスイッチ２７からの信号と、運転者のシフト操作によるシフトポジションで選択される自動変速機１０の走行レンジを検出するシフトポジションセンサ２８からの信号とがそれぞれ入力されるようになっている。上記の走行レンジは、車両に搭載された一般的な自動変速機の走行レンジであって、車両の発進が可能なＤレンジのほか、停車用のＰレンジやＮレンジなどが含まれる。なお、ここでいう車両の発進が可能な走行レンジには、上記のＤレンジのほか、１レンジや２レンジなどの走行レンジがある場合は、それらの走行レンジも含まれる。
【００１８】
コントローラ２１は、上記の各種入力信号をもとに車両の現在の運転状態を判断し、当該運転状態に対応する目標駆動力を算出する。そして、この目標駆動力に対応する目標エンジントルクおよび目標変速比を算出する。この算出結果はＥＣＵ２２及びＴＣＵ２３に入力される。ＥＣＵ２２は、上記の目標エンジントルクを実現するようにエンジン３０の出力制御を行う。一方、ＴＣＵ２３は、上記の目標変速比を実現するように自動変速機１０の変速制御を行う。また、コントローラ２１は、車速Ｖに応じてトルクコンバータのロックアップクラッチの係合・解放の制御やスリップ制御を行うこともできる。以下では、これらの制御を車両走行用の通常運転制御と称す。
【００１９】
さらに、コントローラ２１は、上記の車両走行用の通常運転制御のほか、自動変速機１０内の作動油の温度が所定温度より低い場合、自動変速機１０の暖機制御を行うことができる。したがって、コントローラ２１は、暖機制御装置１において自動変速機１０の暖機制御を行うための制御手段として機能する。
【００２０】
ここで、暖機制御装置１の暖機対象である自動変速機１０の構成を詳細に説明する。図２は、自動変速機１０のスケルトン図である。なお、図２では、自動変速機１０の上半分のみを図示している。同図に示す自動変速機１０は、エンジン３０からの駆動力が入力される入力軸２と、入力軸２と同心上に配置された出力ギヤ３とを備えている。また、自動変速機１０には、入力用の単式プラネタリギヤ８と変速用の複式プラネタリギヤ９とが設けられている。
【００２１】
単式プラネタリギヤ８は、サンギヤＳｚと、リングギヤＲｚと、サンギヤＳｚ及びリングギヤＲｚに噛合するピニオンＰｚを自転及び公転自在に軸支するキャリアＣｚとからなるシングルピニオン型のプラネタリギヤ（遊星歯車機構）で構成されている。単式プラネタリギヤ８のキャリアＣｚは、入力軸２に連結され、サンギヤＳｚは、自動変速機１０のケース１０ａに固定されている。従って、単式プラネタリギヤ８のキャリアＣｚは入力要素であり、サンギヤＳｚは固定要素であり、リングギヤＲｚは出力要素である。
【００２２】
ここで、単式プラネタリギヤ８のギヤ比（リングギヤＲｚの歯数／サンギヤＳｚの歯数）をｉとした場合、キャリアＣｚの回転速度が入力軸２の回転速度と等速度である「１」、サンギヤＳｚの回転速度が「０」となり、リングギヤＲｚの回転速度Ｎ１は、（ｉ＋１）／ｉとなる。これにより、キャリアＣｚへの入力回転が増速されてリングギヤＲｚから出力される。したがって、単式プラネタリギヤ８は、自動変速機１０内の増速部として機能する。
【００２３】
複式プラネタリギヤ９は、第１サンギヤＳＳと、第２サンギヤＳＬと、リングギヤＲｒと、互いに噛合すると共に一方が第１サンギヤＳＳに噛合し、他方が第２サンギヤＳＬ及びリングギヤＲｒに噛合する一対のピニオンＰＳ，ＰＬと、これら一対のピニオンＰＳ，ＰＬを自転及び公転自在に軸支するキャリアＣｒとからなるラビニヨ型のプラネタリギヤ（遊星歯車機構）で構成されている。第１サンギヤＳＳは、入力軸２に回転自在に軸支される第１中空軸６に連結されている。第２サンギヤＳＬは、第１中空軸６に回転自在に軸支される第２中空軸７に連結されている。
【００２４】
また、この自動変速機１０は、摩擦係合要素として、第１サンギヤＳＳと入力軸２とを第１中空軸６を介して係脱可能に連結する第１クラッチＣ１と、キャリアＣｒと単式プラネタリギヤ８のリングギヤＲｚとを係脱可能に連結する第２クラッチＣ２と、第２サンギヤＳＬと入力軸２とを第２中空軸７を介して係脱可能に連結する第３クラッチＣ３と、第２サンギヤＳＬをケース１０ａに対して係脱可能に固定する第１ブレーキＢ１と、キャリアＣｒをケース１０ａに対して係脱可能に固定する第２ブレーキＢ２とを備えている。
【００２５】
図３は、自動変速機１０の各変速段における第１乃至第３クラッチＣ１〜Ｃ３及び第１、第２ブレーキＢ１，Ｂ２の係合・解放状態を示す一覧表であり、表中の「●」印は、係合状態を示している。本実施形態の自動変速機１０では、摩擦係合要素である第１乃至第３クラッチＣ１〜Ｃ３及び第１、第２ブレーキＢ１，Ｂ２のうちいずれか２つを選択的に係合させることで、前進６速段・後進１速段の変速段を形成することができる。すなわち、第１クラッチＣ１と第２ブレーキＢ２を係合させると１速段が形成され、第１クラッチＣ１と第１ブレーキＢ１を係合させると２速段が形成され、第１クラッチＣ１と第３クラッチＣ３を係合させると３速段が形成され、第１クラッチＣ１と第２クラッチＣ２を係合させると４速段が形成され、第２クラッチＣ２と第３クラッチＣ３を係合させると５速段が形成され、第３クラッチＣ３と第１ブレーキＢ１を係合させると６速段が形成される。また、第３クラッチＣ３と第２ブレーキＢ２を係合させると後進段が形成される。
【００２６】
ここで、運転者によるシフトレバー操作で設定される自動変速機１０の走行レンジ（Ｄ，Ｎ，Ｐレンジ）と、第１乃至第３クラッチＣ１〜Ｃ３及び第１、第２ブレーキＢ１，Ｂ２の係合状態との関係について説明する。本実施形態の自動変速機１０では、後述する暖機制御が行われていない場合、車両が停車状態で、かつ、走行レンジがＤレンジのときは、第１クラッチＣ１及び第２ブレーキＢ２が係合していることで、発進用の変速段である１速段が準備されている。なお、このときは、１速段形成用の第１クラッチＣ１及び第２ブレーキＢ２が係合しているため、自動変速機１０内で入力軸２から出力ギヤ３へ駆動力が伝達される状態になっているが、フットブレーキが作動していることで、トルクコンバータをストール状態にして車両を強制的に停車させている。
【００２７】
また、本実施形態の自動変速機１０では、後述する暖機制御が行われていない場合、車両が停車状態で、かつ、走行レンジがＰレンジ又はＮレンジのときは、第１乃至第３クラッチＣ１〜Ｃ３及び第１、第２ブレーキＢ１，Ｂ２のいずれも係合しておらず、自動変速機１０内のすべての摩擦係合要素が解放状態になっている。
【００２８】
次に、暖機制御装置１による自動変速機１０の暖機制御の手順について説明する。図４は、自動変速機１０の暖機制御を行うための手順を示すフローチャートである。自動変速機１０の暖機制御を行うためには、コントローラ２１は、油温センサ２５からの信号に基づいて自動変速機１０内の現在の作動油温Ｔｍ１を検出する。そして、当該作動油温Ｔｍ１が暖機運転のＯＮ／ＯＦＦを切り替えるための閾値である作動油温Ｔｍ０以下、すなわちＴｍ１≦Ｔｍ０であるか否かを判断する（ステップＳＴ１）。その結果、作動油温Ｔｍ１が閾値温度Ｔｍ０以下でない場合、すなわちＴｍ１＞Ｔｍ０の場合（ＮＯ）は、自動変速機の暖機制御を行わずに車両走行用の通常運転制御を行う（ステップＳＴ２）。その一方で、作動油温Ｔｍ１が閾値温度Ｔｍ０以下、すなわちＴｍ１≦Ｔｍ０の場合（ステップＳＴ１でＹＥＳ）は、続けて、シフトポジションセンサ２８からの信号を検出することで、走行レンジがＰレンジであるか否かを判断する（ステップＳＴ３）。その結果、走行レンジがＰレンジであれば（ＹＥＳ）、直ちに自動変速機１０の暖機制御を行う（ステップＳＴ４）。自動変速機１０の暖機制御の具体的な内容については後述する。一方、走行レンジがＰレンジで無ければ（ステップＳＴ３でＮＯ）、走行レンジがＤレンジとＮレンジのいずれかである否かを判断する（ステップＳＴ５）。その結果、走行レンジがＤレンジとＮレンジのいずれでも無ければ（ＮＯ）、自動変速機１０の暖機制御を行わずに車両走行用の通常運転制御を行う（ステップＳＴ２）。一方、走行レンジがＤレンジ又はＮレンジであれば（ステップＳＴ５でＹＥＳ）、続けて、車速センサ２４からの信号を検出して、車速Ｖ＝０（停車状態）であるか否かの判断を行う（ステップＳＴ６）。その結果、車速Ｖ＝０（停車状態）で無ければ（ＮＯ）、自動変速機１０の暖機制御を行わずに車両走行用の通常運転制御を行う（ステップＳＴ２）。一方、車速Ｖ＝０（停車状態）であれば（ステップＳＴ６でＹＥＳ）、続けて、ブレーキスイッチ２７からの信号を検出して、フットブレーキがＯＮであるか否かの判断を行う（ステップＳＴ７）。その結果、フットブレーキがＯＮで無ければ（ＮＯ）、自動変速機１０の暖機制御を行わずに車両走行用の通常運転制御を行う（ステップＳＴ２）。一方、フットブレーキがＯＮであれば（ステップＳＴ７でＹＥＳ）、続けて、アクセル開度センサ２６からの信号を検出してアクセルＯＦＦであるか否かの判断を行う（ステップＳＴ８）。その結果、アクセルＯＦＦで無ければ（ＮＯ）、自動変速機１０の暖機制御を行わずに車両走行用の通常運転制御を行う（ステップＳＴ２）。一方、アクセルＯＦＦであれば（ステップＳＴ８でＹＥＳ）、自動変速機１０の暖機制御を行う（ステップＳＴ４）。
【００２９】
以上の手順をまとめると、コントローラ２１は、現在の作動油温Ｔｍ１が暖機運転のＯＮ／ＯＦＦを切り替えるための閾値温度である作動油温Ｔｍ０以下であり、かつ、自動変速機１０の走行レンジがＰレンジであれば、自動変速機１０の暖機制御を行う。あるいは、現在の作動油温Ｔｍ１が作動油温Ｔｍ０以下であり、かつ、走行レンジがＤレンジ又はＮレンジで、車速Ｖ＝０（停車状態）で、フットブレーキＯＮで、アクセルＯＦＦである場合には、自動変速機１０の暖機制御を行う。その一方で、上記の各要素の条件のうちいずれか１つでも当てはまらないものがある場合には、自動変速機１０の暖機制御を行わずに車両走行用の通常運転制御を行う。
【００３０】
図５は、暖機制御の手順（サブルーチン）を示すフローチャートである。上記のように、自動変速機１０の暖機制御は、走行レンジがＰである場合（先のステップＳＴ３でＹＥＳ）、又は走行レンジがＤレンジ又はＮレンジであって車両が停車している場合（先のステップＳＴ６でＹＥＳ）に行われる。この場合、自動変速機１０の走行レンジがＤレンジの場合と、Ｐレンジ又はＮレンジの場合とで動作が異なるため、まず、走行レンジがＤレンジであるか否かを判断する（ステップＳＴ４−1）。その結果、走行レンジがＤレンジであれば、１速段（Ｌ）形成用の第１クラッチＣ１を解放し、その代わりに高速段用の第２クラッチＣ２を係合する（ステップＳＴ４−２）。一方、自動変速機１０の走行レンジがＰレンジ又はＮレンジであれば、すべての摩擦係合要素が解放されている状態から第２クラッチＣ２を係合する（ステップＳＴ４−３）。このように、エンジン３０のアイドリング中などに車両が停車している状態で、自動変速機１０内の高速段用の第２クラッチＣ２を係合して内部の部材に差回転を生じさせることで、作動油を昇温させるようになっている。
【００３１】
すなわち、自動変速機１０の暖機制御を行わない場合は、エンジン３０のアイドリング中に車両が停車している状態で、１速段（Ｌ）形成用の第１クラッチＣ１を係合して待機している。これに対して、暖機制御装置１で自動変速機１０の暖機が必要と判断する場合には、自動変速機１０の暖機動作として、第１クラッチＣ１に代えて高速段用の第２クラッチＣ２を係合して待機する。このような暖機用の制御を行うことで、エンジン３０のアイドリング中に、第２クラッチＣ２に差回転による摩擦熱が発生する。また、本来の１速段の形成では回転しない部材が高速で回転するようになるため、作動油が攪拌されて熱が発生する。これらによって、作動油の温度を上昇させて自動変速機１０の暖機を行うことができる。また、自動変速機１０内の作動油に発生するフリクションが増加することで、エンジン３０の引き摺り要素が増えるため、アイドリング中のエンジン３０の回転数を低く抑えることができ、不快な振動の低減も期待できる。このような暖機制御を行うことによって、車両の始動直後に自動変速機１０の暖機を早期に行えるので、車両の燃費を改善することができる。そして、車両の発進時には、第２クラッチＣ２を解放して代わりに第１クラッチＣ１を係合することで１速段を形成する。
【００３２】
以上説明したように、本実施形態の暖機制御装置１では、車両が停車状態の際に、発進用の変速段である１速段（Ｌ）を形成するための第１クラッチＣ１とは異なる第２クラッチＣ２を係合させる制御を行うことで、第２クラッチＣ２の差回転による摩擦熱や、第２クラッチＣ２の係合で高速回転する部材による作動油の攪拌などで、自動変速機１０内の作動油を昇温させるようにしている。これにより、従来のように、エンジンの冷却水で自動変速機を暖機する場合と異なり、エンジンが暖まることを待たずに自動変速機の暖機が行えるようになる。したがって、エンジン３０の始動直後に自動変速機１０の暖機を開始できるので、冷間時の自動変速機１０の運転を最小限に抑えることが可能となる。また、この暖機制御装置１では、自動変速機の暖機動作としてエンジンの回転数を通常運転時よりも上昇させたり、ライン圧を通常運転時よりも高くしたり、トルクコンバータのスリップ制御を行ったりする従来技術と比較して、燃費の悪化など効率の低下を最小限に抑えることができるので、自動変速機１０の暖機を効率良く行うことが可能となる。
【００３３】
また、この暖機制御装置１では、自動変速機１０の暖機制御で係合させる摩擦係合要素は、自動変速機１内の増速部である単式プラネタリギヤ８の下流側に配置された第２クラッチＣ２である。この構成によれば、自動変速機１０の暖機動作において、単式プラネタリギヤ８で増速された第２クラッチＣ２を係合させるので、より大きな差回転によって多くの摩擦熱を発生させることができ、自動変速機１０内の作動油の油温を効果的に上昇させることができる。また、自動変速機１０内の部材を高速で回転させることで、作動油の攪拌による発熱効果を高めることができる。したがって、自動変速機１０の暖機を短時間で効率的に行うことが可能となる。
【００３４】
また、この暖機制御装置１では、コントローラ２１は、シフトポジションセンサ２８で検出した自動変速機１０の走行レンジと、車速センサ２４で検出した車速Ｖと、ブレーキスイッチ２７で検出したフットブレーキの作動状態と、アクセル開度センサ２６で検出したアクセルベダル開度ＡＰの各要素をパラメータとして用い、当該パラメータに基づいて自動変速機１０の暖機動作を開始するようにしている。これによれば、車両の運転状態を示すパラメータに応じて自動変速機１０の暖機動作を開始できるので、自動変速機１０の作動油を昇温可能な条件として、車両の運転状態に即した適切な条件を設定できる。
【００３５】
また、本実施形態では、自動変速機１０は、単式プラネタリギヤ８と複式プラネタリギヤ９とを備えた多段式の自動変速機１０であって、各変速段を形成するために二つの摩擦係合要素を同時に係合させる構造である。そして、コントローラ２１は、シフトポジションセンサ２８で検出した自動変速機１０の走行レンジがＤレンジ（車両の発進が可能なレンジ）であって、かつ、車速センサ２４で検出した車速Ｖ＝０（停車状態とみなせる車速以下）の場合、自動変速機１０の暖機制御として、発進用の１速段（Ｌ）で使用する第１クラッチＣ１を解放し、１速段（Ｌ）で使用しない第２クラッチＣ２を係合させるようになっている。これによれば、第１クラッチＣ１を解放して第２クラッチＣ２を係合することで、第２クラッチＣ２に大きな差回転を生じさせ、自動変速機１０内の作動油を昇温させて暖機を行う一方、暖機動作を伴う停車状態から走行状態に遷移する際には、第２クラッチＣ２に代えて第１クラッチＣ１を係合するだけで１速段の形成が可能となる。したがって、暖機動作を伴う停車状態から走行動作への応答性を良好にすることができるので、エンジン３０の始動直後などに自動変速機１０の暖機を効果的に行いながらも、車両の発進性能を確保することが可能となる。
【００３６】
以上、本発明の実施形態を説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲、及び明細書と図面に記載された技術的思想の範囲内において種々の変形が可能である。例えば、上記実施形態で示す変速機の具体的な構成は一例であり、本発明にかかる暖機制御装置の制御対象である変速機は、複数の摩擦係合要素の係合・開放を切り替えて変速段を形成する多段式の変速機であれば、上記実施形態に示す自動変速機１０以外の構成の変速機であってもよい。
【００３７】
また、本発明にかかる車両の発進が可能な走行レンジとは、上記実施形態に示すＤレンジのみではなく、他にも１レンジや２レンジなど発進が可能な走行レンジが設定されている場合は、当該走行レンジであってもよい。また、本発明にかかる車両発進用の変速段は、上記実施形態に示す１速段（Ｌ）には限らず、実際に車両の発進が可能な変速段であれば、２速段など他の変速段とすることも可能である。また、変速機の暖機制御を開始するためのパラメータは、上記実施形態に示す複数のパラメータのうちいずれかのみであってもよく、必ずしもすべてのパラメータを用いていなくてもよい。
【符号の説明】
【００３８】
１  暖機制御装置
２  入力軸
３  出力ギヤ
６  中空軸
７  中空軸
８  単式プラネタリギヤ（遊星歯車機構：増速部）
９  複式プラネタリギヤ（遊星歯車機構）
１０  自動変速機（変速機）
１０ａ  ケース
２１  コントローラ（制御手段）
２２  ＥＣＵ（エンジンコントロールユニット）
２３  ＴＣＵ（変速機コントロールユニット）
２４  車速センサ（車速検出手段）
２５  油温センサ（温度検出手段）
２６  アクセル開度センサ（アクセル開度検出手段）
２７  ブレーキスイッチ（制動装置の作動状態を検出する手段）
２８  シフトポジションセンサ（走行レンジ検出手段）
３０  エンジン
Ｃ１  第１クラッチ（摩擦係合要素）
Ｃ２  第２クラッチ（摩擦係合要素）
Ｃ３  第３クラッチ（摩擦係合要素）
Ｂ１  第１ブレーキ（摩擦係合要素）
Ｂ２  第２ブレーキ（摩擦係合要素）
【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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