(57)【要約】      （修正有）【課題】変速機の部品点数の低下や大型化をせずにクラッチが繰り返し過熱することによる耐久性の低下を回避する。【解決手段】本実施形態に係る変速機の制御装置たるは、変速時に断接切換がなされるクラッチすなわちリバースクラッチ、フォワードクラッチ、リヤクラッチ、ワンウェイクラッチ、２＆４ブレーキ＆リバースブレーキの断接切換動作中の発熱量を個別に算出し、発熱量が所定の閾値を超える場合は、これらクラッチの断接切換に要する時間を短縮するための切換時間短縮処理を行う。この切換時間短縮処理として、クラッチを動作させるための油圧を上昇させる処理と、内燃機関のトルクを低下させる処理とを行っている。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
変速時にクラッチの断接切換を行う変速機の制御装置であって、
クラッチの断接切換中の発熱量を算出し、
前記発熱量が所定の閾値を超えた場合に、クラッチの断接切換に要する時間を短縮するための切換時間短縮処理を行うことを特徴とする変速機の制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両に搭載され自動又は手動で変速を行うための変速機の制御装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、自動車に搭載された自動変速機において、変速が連続的になされるなどした場合にクラッチが過熱した状態となることが知られている。これまでではクラッチの過熱によって起こる摩擦係数の低下を鑑み、クラッチの発熱量を算出することでクラッチの温度を予測し、クラッチ過熱による摩擦係数の低下を補うようクラッチ油圧を制御する技術が開示されている(例えば、特許文献１参照)。
【０００３】
しかしながら継続的な使用によりクラッチの過熱が繰り返されると、クラッチの耐久性の低下を招来してしまう。このため、これを回避するためには、クラッチを構成するクラッチ板の枚数を増やしたりクラッチ板自体を大型化したりする必要がある。その結果、自動変速機の部品点数の増加や自動変速機自体の大型化を招来してしまうものとなっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１１−３３１６２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、このような不具合に着目したものであり、変速機の部品点数の増加や大型化をせずにクラッチが繰り返し過熱することによる耐久性の低下を回避することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、このような目的を達成するために、次のような手段を講じたものである。
【０００７】
すなわち本発明に係る変速機の制御装置は、変速時にクラッチの断接切換を行う変速機の制御装置であって、クラッチの断接切換中の発熱量を算出し、前記発熱量が所定の閾値を超えた場合に、クラッチの断接切換に要する時間を短縮するための切換時間短縮処理を行うことを特徴とする。
【０００８】
ここで、切換時間短縮処理とは、油圧クラッチを用いている場合は当該油圧を増加させる処理が、電磁クラッチを用いている場合は電磁クラッチを動作させるための電気出力を増加させる処理がこれに該当する。また回転数の差を速やかに無くすべく、内燃機関のトルクを低下させる処理も切換時間短縮処理に該当する。
【０００９】
このようなものであれば、発熱量が所定の閾値を超えた場合はクラッチの断接切換に要する時間つまり発熱が起こる所謂半クラッチ状態にある時間自体を短縮することで発熱量が増加することを回避することができる。これによりクラッチ自体の枚数や面積を増やすことを回避しながら発熱量が抑えられ、その結果、クラッチの耐久性を有効に向上させることができる。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、変速機の部品点数の増加や大型化をせずにクラッチが繰り返し過熱することによる耐久性の低下を回避することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の一実施形態に係る内燃機関の概略構成図。
【図２】同実施形態に係る自動変速機の概略構成図。
【図３】同実施形態に係る有段変速機の構成説明図。
【図４】同実施形態に係るフローチャート。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
本発明の一実施形態を、図面を参照して説明する。図１に、本実施形態における車両用内燃機関の概要を示す。
【００１３】
本実施形態における内燃機関は、火花点火式ガソリンエンジンであり、複数の気筒１（図１には、そのうち一つを図示している）を具備している。各気筒１の吸気ポート近傍には、燃料を噴射するインジェクタ１１を設けている。また、各気筒１の燃焼室の天井部に、点火プラグ１２を取り付けてある。点火プラグ１２は、点火コイルにて発生した誘導電圧の印加を受けて、中心電極と接地電極との間で火花放電を惹起するものである。点火コイルは、半導体スイッチング素子であるイグナイタとともに、コイルケースに一体的に内蔵される。
【００１４】
吸気を供給するための吸気通路３は、外部から空気を取り入れて各気筒１の吸気ポートへと導く。吸気通路３上には、エアクリーナ３１、電子スロットルバルブ３２、サージタンク３３、吸気マニホルド３４を、上流からこの順序に配置している。
【００１５】
排気を排出するための排気通路４は、気筒１内で燃料を燃焼させた結果発生した排気を各気筒１の排気ポートから外部へと導く。この排気通路４上には、排気マニホルド４２及び排気浄化用の三元触媒４１を配置している。
【００１６】
図２に、車両が備える駆動系の例を示す。この駆動系は、トルクコンバータ７及び遊星歯車機構を利用した本発明の変速機たる有段変速機８を備えてなる。
【００１７】
内燃機関が出力する回転トルクは、内燃機関のクランク軸からトルクコンバータ７の入力側のポンプインペラ７１に入力され、出力側のタービンランナ７２に伝達される。タービンランナ７２の回転は、有段変速機８の入力軸８００に伝達された後適宜駆動方向、変速比が調整された後、プライマリーリダクションドライブギヤ８１４を介してプライマリーリダクションドリブンギヤ８１５の回転軸である出力軸８１５ａ伝達され、さらに出力ギア１０１に伝達される。出力ギア１０１は、デファレンシャル装置のリングギア１０２と噛合し、デファレンシャル装置を介して車軸１０３及び駆動輪（図示せず）を回転させる。
【００１８】
トルクコンバータ７は、ロックアップ機構を備える。ロックアップ機構は、この分野では既知のもので、トルクコンバータ７の入力側と出力側とを相対回動不能に締結するロックアップクラッチ７３と、ロックアップクラッチ７３を断接切換駆動するための作動液圧（油圧）を制御するロックアップソレノイドバルブ（図示せず）とを要素とする。ロックアップソレノイドバルブは、制御信号ｌを受けてその開度を変化させる流量制御弁である。
【００１９】
一般的に、ロックアップ機構は、有段変速機８による変速比の変更を伴わない状況において、トルクコンバータ７の入力側と出力側とを締結する。ロックアップ時、ロックアップクラッチ７３はトルクコンバータカバー７４に押し付けられ、トルクコンバータカバー７４と一体となって回転する。ロックアップ時、トルクコンバータ７の入力側（のドライブプレート）に入力された機関のトルクは、トルクコンバータカバー７４からロックアップクラッチ７３を経由してトルクコンバータ７の出力側、ひいては有段変速機８に直接伝達される。ロックアップ時、トルクコンバータ７の出力側回転数の入力側回転数に対する比である速度比は１となる。
【００２０】
翻って、非ロックアップ時には、ロックアップクラッチ７３がトルクコンバータカバー７４から離反する。非ロックアップ時、トルクコンバータ７の入力側に入力された機関のトルクは、トルクコンバータカバー７４からポンプインペラ７１、タービン７２へと伝わり、有段変速機８に伝達される。非ロックアップ時、トルクコンバータ７の速度比は１よりも小さくなる。
【００２１】
図３に内部構造を示す有段変速機８は遊星歯車機構を利用してなるものであり、本発明のクラッチに該当するリバースクラッチ８０１、フォワードクラッチ８０２、リヤクラッチ８０３、ワンウェイクラッチ８０４、２＆４ブレーキ８０５及び１＆リバースブレーキ８０６を、同図下側の表の通り、各ドライブレンジにおける各ギヤ位置に応じて適宜係合・係合解除させる。これにより各種ギヤであるリヤプラネタリーサンギヤ８０８、プラネタリーキャリア８０９、フロントプラネタリーサンギヤ８１０、プラネタリーリングギヤ８１３、プラネタリーショートピニオン８１１、プラネタリーロングピニオン８１２、プラネタリーリングギヤ８１３を適宜噛合させる。その結果、入力軸８００から場合によっては中間シャフト８０７を経て、プライマリーリダクションドライブギヤ８１４を介してプライマリーリダクションドリブンギヤ８１５の回転軸である出力軸８１５ａへと動力を伝達する。斯かる動力は勿論、各ギヤ位置に応じて所定の変速比及び何れかの回転方向にて伝達される。
【００２２】
本実施形態では上記の如く断接切換される変速クラッチに対し、以下のように発熱量を算出する。まず、クラッチの平均半径、差回転数及び荷重を以下の数１乃至数３のように求める。
平均半径はクラッチの外直径、内直径等から算出する。
【００２３】
【数１】
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差回転数はタービン回転数及び変速進捗度（Ｘ）から算出する。
【００２４】
【数２】
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荷重は油圧、ピストン断面積及びスプリング力から算出する。
【００２５】
【数３】
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これら平均半径、差回転数及び荷重から、以下のように発熱率を算出する
【００２６】
【数４】
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そして、数５の如く、発熱率と算出間隔との積が、算出される発熱量である。
【００２７】
【数５】
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しかして本実施形態に係る変速機の制御装置たるＥＣＵ０は、変速時に断接切換がなされるクラッチすなわちリバースクラッチ８０１、フォワードクラッチ８０２、リヤクラッチ８０３、ワンウェイクラッチ８０４、２＆４ブレーキ８０５又は１＆リバースブレーキ８０６の断接切換動作中の発熱量を個別に算出し、発熱量が所定の閾値を超える場合は、これらクラッチ８０１、８０２、８０３、８０４、８０５、８０６の断接切換に要する時間を短縮するための切換時間短縮処理することを特徴とする。また「所定の閾値」とは、本実施形態では各クラッチ８０１、８０２、８０３、８０４、８０５、８０６の耐熱限界よりも低い値であり、予め各クラッチに設定された個別の値である。
【００２８】
そして本実施形態では切換時間短縮処理として、クラッチ８０１、８０２、８０３、８０４、８０５、８０６を動作させるための油圧を上昇させる処理と、内燃機関のトルクを低下させる処理とを行っている。
【００２９】
同実施形態に係る変速時の制御を、図４のフローチャートを参照して説明する。当該処理は本実施形態では常に行うものとしているが勿論、特定の場合のみに行うものであっても良い。例えばクラッチ８０１、８０２、８０３、８０４、８０５、８０６の断接切換が行われる機会自体が多くなる変速が連続して行われるときや変則時にアクセル要求があった場合には、変速によるクラッチ８０１、８０２、８０３、８０４、８０５、８０６の係合に時間が掛かるために発熱量が増加する傾向にある。このような場合のみで図４に係る処理を行っても良い。
【００３０】
まず変速が行われる際（ステップＳＴ１）にクラッチ８０１、８０２、８０３、８０４、８０５、８０６の断接切換が開始されると（ステップＳＴ２）、上記の如くクラッチ８０１、８０２、８０３、８０４、８０５、８０６の発熱量を算出する。そして発熱量が所定の閾値を超えると（ステップＳＴ４）、クラッチ８０１、８０２、８０３、８０４、８０５、８０６を動作させるための油圧を増加させる処理を行うとともに（ステップＳＴ５）内燃機関のトルクを低下させる（ステップＳＴ６）。このようにしてクラッチ８０１、８０２、８０３、８０４、８０５、８０６の断接切換を発熱量が閾値を超えていない場合よりも速やかに完了させる（ステップＳＴ７）。
【００３１】
以上のように、本実施形態に係る変速機の制御装置たるＥＣＵ０は、発熱量が所定の閾値を超えた場合は８０１、８０２、８０３、８０４、８０５、８０６の断接切換に要する時間つまり発熱が起こる所謂半クラッチ状態にある時間自体を短縮することで発熱量が増加することを回避している。これにより８０１、８０２、８０３、８０４、８０５、８０６自体の枚数や面積を増やすことを回避しながら発熱量が抑えられ、その結果、８０１、８０２、８０３、８０４、８０５、８０６の耐久性を有効に向上せしめている。
【００３２】
以上、本発明の実施形態について説明したが、各部の具体的な構成は、上述した実施形態のみに限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変形が可能である。
【００３３】
例えば、上記実施形態では有段変速機のクラッチに対し本発明を適用した態様を開示したが、勿論、ＣＶＴと称される無段変速機やマニュアルトランスミッションすなわち手動変速機を備えたものに対し本発明を適用しても良い。無段変速機を適用した場合は当該無段変速機に接続する前後進切換装置に搭載された変速クラッチが、手動変速機を適用した場合はクラッチペダルの踏み込みにより断接切換されるクラッチが本発明のクラッチに相当する。また内燃機関の具体的な態様や回転数の制御等の具体的な態様は上記実施形態のものに限定されることはなく、既存のものを含め、種々の態様のものを適用することができる。
【００３４】
その他、各部の具体的構成についても上記実施形態に限られるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変形が可能である。
【産業上の利用可能性】
【００３５】
本発明は車両に搭載され自動又は手動で変速を行うための変速機の制御装置として利用することができる。
【符号の説明】
【００３６】
８…変速機（有段変速機）
８０１…クラッチ（リバースクラッチ）
８０２…クラッチ（フォワードクラッチ）
８０３…クラッチ（リヤクラッチ）
８０４…クラッチ（ワンウェイクラッチ）
８０５…クラッチ（２＆４ブレーキ）
８０６…クラッチ（１＆リバースブレーキ）
０…変速機の制御装置（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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