JP5542410B2

JP5542410B2 - 自動変速機及びその保護方法

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Publication number: JP5542410B2
Application number: JP2009246484A
Authority: JP
Inventors: 信英加藤; 伸彦森藤; 豊太郎吉田; 俊光山本
Original assignee: Nissan Motor Co Ltd; Mitsubishi Electric Corp; JATCO Ltd
Current assignee: Nissan Motor Co Ltd; Mitsubishi Electric Corp; JATCO Ltd
Priority date: 2009-10-27
Filing date: 2009-10-27
Publication date: 2014-07-09
Anticipated expiration: 2029-10-27
Also published as: US20110098896A1; US8660762B2; KR101702133B1; JP2011094643A; KR20110046322A; EP2317185B1; CN102052458B; EP2317185A3; EP2317185A2; CN102052458A

Description

本発明は、自動変速機の制御に関し、特に、極低温時の自動変速機の保護制御に関する。

外気温が低く自動変速機の作動油（以下、「ＡＴＦ」という。）の温度が低いと、その粘度が高くなり、変速に関与するクラッチ、ブレーキ等の摩擦締結要素の締結・解放が遅れ、変速ショックや変速遅延が発生する。

これを防止するため、特許文献１は、低温時には最高速段への変速を禁止し、エンジンの始動から所定時間が経過するのを待って最高速段への変速禁止を解除する技術を開示している。この技術によれば、最高速段への変速が禁止されることによりエンジンの回転速度が禁止しない場合に比べ高めに維持されるので、トルクコンバータ内でのＡＴＦの撹拌量が多くなり、かつ、ＡＴＦを循環させるためのポンプの回転速度も高くなるため、ＡＴＦの温度上昇を促進することができる。

また、特許文献２は、同様の目的で、低温時はエンジンの回転速度の累積値が所定値を超えるまでトルクコンバータのロックアップクラッチ（ダンパークラッチともいう。）の締結を禁止する技術を開示している。この技術によれば、ＡＴＦはトルクコンバータ内で撹拌され続けるので、ＡＴＦの温度上昇を促進することができる。

実開平２−９６０６８号公報特開平７−１７４２２３号公報

ＡＴＦの温度がさらに低くなり極低温度域に入ると、ＡＴＦクーラと自動変速機を接続するクーラホース内にＡＴＦが滞留し、ＡＴＦクーラから自動変速機にＡＴＦを十分供給することができなくなる。これは、温度低下によりクーラホース内にあるＡＴＦの流動性が極度に低下することや、クーラホースが凍結して収縮すること等が原因であると考えられる。自動変速機へのＡＴＦ供給量不足は、摩擦締結要素や回転要素の焼付き、破損の原因となり、好ましくない。

しかしながら、上記従来技術におけるＡＴＦの昇温促進処理は、いずれも上記低温時の摩擦締結要素の作動遅れを回避することを目的としている。昇温促進処理の終了判定に用いる所定時間や所定値はこの目的を達成するのに必要な値に設定されるため、この昇温促進処理をそのまま極低温時に適用すると、ＡＴＦの温度が十分に上昇しないうちに昇温促進処理が終了してしまう可能性がある。

また、ＡＴＦの温度に基づき昇温促進処理の終了を判定する方法であっても、ＡＴＦクーラから自動変速機にＡＴＦが供給されなくなる極低温時は自動変速機内のＡＴＦの温度のみが上昇するため、適切な終了判定ができない。

本発明は、このような従来技術の技術的課題に鑑みてなされたもので、極低温時であっても自動変速機の作動油の昇温を適切に行い、自動変速機を保護することを目的とする。

本発明のある態様によれば、作動油冷却用の熱交換器を有し前記熱交換器から作動油が供給される自動変速機であって、前記自動変速機内の前記作動油の温度を取得する作動油温度取得手段と、前記作動油温度取得手段により取得される前記作動油の温度の初期値が、前記作動油の粘度上昇により前記自動変速機内の摩擦締結要素の作動遅れを生じる低温度域、あるいは、前記低温度域よりも低い温度域であって前記作動油のさらなる粘度上昇により前記熱交換器から前記自動変速機への前記作動油の供給不足を生じる極低温度域にある場合に、前記作動油の温度上昇を促進する昇温促進処理を開始する昇温促進処理開始手段と、前記作動油の温度の初期値が前記低温度域にあって前記昇温促進処理が開始された場合は、前記作動油温度取得手段により新たに取得される前記作動油の温度が所定温度を超えると前記昇温促進処理を終了すると判定し、前記作動油の温度の初期値が前記極低温度域にあって前記昇温促進処理が開始された場合は、前記昇温促進処理の継続時間が所定時間を超えると前記昇温促進処理を終了すると判定し、前記昇温促進処理を終了すると判定した場合に前記昇温促進処理を終了する、昇温促進処理終了手段と、を備えたことを特徴とする自動変速機が提供される。

本発明の別の態様によれば、作動油冷却用の熱交換器を有し前記熱交換器から作動油が供給される自動変速機の保護方法であって、前記作動油の温度の初期値が、前記作動油の粘度上昇により前記自動変速機内の摩擦締結要素の作動遅れを生じる低温度域、あるいは、前記低温度域よりも低い温度域であって前記作動油のさらなる粘度上昇により前記熱交換器から前記自動変速機への前記作動油の供給不足を生じる極低温度域にある場合に、前記作動油の温度上昇を促進する昇温促進処理を開始し、前記作動油の温度の初期値が前記低温度域にあって前記昇温促進処理が開始された場合は、前記作動油の温度の現在値が所定温度を超えると前記昇温促進処理を終了すると判定し、前記作動油の温度の初期値が前記極低温度域にあって前記昇温促進処理が開始された場合は、前記昇温促進処理の継続時間が所定時間を超えると前記昇温促進処理を終了すると判定し、前記昇温促進処理を終了すると判定した場合に前記昇温促進処理を終了する、ことを特徴とする自動変速機の保護方法が提供される。

これらの態様によれば、極低温時であっても作動油の昇温促進処理が必要な時間行われ、自動変速機の潤滑不良に起因する摩擦締結要素や回転要素の焼き付き、破損を防止し、自動変速機を保護することができる。

本発明の実施形態に係る自動変速機を備えた車両の概略構成図である。ロックアップ解除状態を説明するための説明図である。ロックアップ状態を説明するための説明図である。変速機コントロールユニットが行う自動変速機の保護制御のプログラムの内容を示したフローチャートである。

以下、添付図面を参照しながら本発明の実施形態について説明する。

図１は本発明の実施形態に係る自動変速機を備えた車両の概略構成を示している。車両は、エンジン１０と自動変速機２０を備える。エンジン１０の出力回転は自動変速機２０で変速された後、図示しない駆動輪へと伝達される。

自動変速機２０は、変速機構２１とトルクコンバータ２２を備える。変速機構２１は、複数の遊星歯車、摩擦締結要素（クラッチ、ブレーキ）等を含んで構成される有段変速機構であり、例えば、１速〜７速の前進用変速段と後進用変速段とを有する。自動変速機２０は、摩擦締結要素を選択的に締結することで所望の変速段を実現する。

また、自動変速機２０はＡＴＦクーラ２３を備えている。ＡＴＦクーラ２３は、自動変速機２０の作動油であるＡＴＦ（オートマチックトランスミッションフルード）と外気との間の熱交換によりＡＴＦを冷却する熱交換器であり、後述する油圧回路２４とクーラホース２５ａで接続されるとともに、自動変速機２０とクーラホース２５ｂで接続される。ＡＴＦクーラ２３から自動変速機２０には、冷却後のＡＴＦが供給される。

トルクコンバータ２２は、エンジン１０の出力軸に連結されるケーシング２２ｃと、ケーシング２２ｃに連結されるポンプインペラ２２ｐと、変速機構２１の入力軸に連結されるタービンランナ２２ｔと、ポンプインペラ２２ｐとタービンランナ２２ｔの間に配置されるステータ２２ｓと、タービンランナ２２ｔに連結されるロックアップクラッチ２２ｌと、を備える。ロックアップクラッチ２２ｌは、「ダンパークラッチ」とも呼ばれ、ケーシング２２ｃとロックアップクラッチ２２ｌの間に形成される油室２２ｒにリリース圧Ｐｒを供給すると解放され、ロックアップクラッチ２２ｌとタービンランナ２２ｔの間に形成される油室２２ａにアプライ圧Ｐａを供給すると締結される。なお、以下の説明では、ロックアップクラッチ２２ｌを締結することを適宜、「ロックアップする」、解放することを「ロックアップ解除する」と表現する。

ロックアップ解除すると、トルクコンバータ２２はトルク増幅作用を発生し、エンジン１０から入力されるトルクを増幅して変速機構２１へと出力する。また、ロックアップすると、ポンプインペラ２２ｐとタービンランナ２２ｔが直結状態となり、トルクコンバータ２２の滑りに起因する損失がなくなる。

ロックアップクラッチ２２ｌの締結・解放、及び、変速機構２１を構成する摩擦締結要素の締結・解放は、複数のスプール弁、複数のソレノイド弁からなる油圧回路２４からの供給油圧を切り換えることにより行われる。

本車両の制御系は、エンジン１０を制御するエンジンコントロールユニット（以下、「ＥＣＵ」という。）３１と、自動変速機２０を制御する変速機コントロールユニット（以下、「ＡＴＣＵ」という。）３２とで構成される。ＥＣＵ３１、ＡＴＣＵ３２はいずれもＣＰＵ、メモリ、入出力インターフェースを含んで構成される。ＥＣＵ３１とＡＴＣＵ３２は相互に接続され、必要な情報をやりとりする。

ＥＣＵ３１には、エンジン回転速度センサ４１で検出されるエンジン１０の回転速度Ｎｅ、アクセル操作量センサ４２で検出されるアクセルペダルの操作量ＡＰＯ等が入力される。ＥＣＵ３１は、これら入力信号に基づきエンジン１０を制御する。例えば、ＥＣＵ３１は、エンジン１０の回転速度Ｎｅとアクセルペダルの操作量ＡＰＯに基づき目標エンジントルクを演算し、演算された目標エンジントルクが実現されるよう、エンジン１０のスロットル開度、燃料噴射量、燃料噴射時期、点火時期を制御する。

ＡＴＣＵ３２には、車速センサ４３で検出される車速ＶＳＰ、入力回転速度センサ４４で検出される自動変速機２０の入力回転速度Ｎｉ（＝トルクコンバータ２２の出力回転速度）、ＡＴＦ温度センサ４５で検出される自動変速機２０内のＡＴＦ（より具体的にはオイルポンプがオイルパンから吸い上げるＡＴＦ）の温度Ｔａｔｆ、アクセル操作量センサ４２で検出されるアクセルペダルの操作量ＡＰＯが入力される。ＡＴＣＵ３２は、図示しない変速マップを参照し、車速ＶＳＰと変速マップ上に設定されるロックアップ車速との比較結果に基づきロックアップの可否を判定し（例えば、車速ＶＳＰがロックアップ車速５ｋｍ／ｈ以上のときにロックアップ許可と判定）、判定結果に応じてロックアップないしロックアップ解除を行う。ＡＴＣＵ３２は、また、変速マップを参照して、車速ＶＳＰとアクセルペダル操作量ＡＰＯに基づき目標とする変速段を決定し、目標とする変速段が実現されるように変速機構２１の摩擦締結要素を選択的に締結する。

ロックアップについてさらに説明する。

図２Ａはロックアップクラッチ解除状態、図２Ｂはロックアップ状態を示している。ロックアップクラッチ２２ｌには油圧回路２４内のロックアップ油圧回路２４ｌを介してアプライ圧Ｐａないしリリース圧Ｐｒが供給される。

まず、図２Ａを参照しながらロックアップ解除状態について説明する。ロックアップクラッチ２２ｌを解放しロックアップ解除状態とするには、ＡＴＣＵ３２からロックアップソレノイド２４ｓに送られるデューティ比Ｄｕｔｙをゼロとして、ロックアップソレノイド２４ｓからロックアップ油圧回路２４ｌに供給されるソレノイド圧Ｐｓｏｌをゼロにすればよい。この結果、ポンプ圧Ｐｐがリリース圧Ｐｒとして油室２２ｒに導入され、ロックアップクラッチ２２ｌが解放される。そして、導入されたリリース圧Ｐｒは油室２２ａを経由してトルクコンバータ２２の外に排出され、さらにロックアップ油圧回路２４ｌを経由してＡＴＦクーラ２３へと送られる。

次に、図２Ｂを参照しながらロックアップ状態について説明する。ロックアップクラッチ２２ｌを締結してロックアップ状態とするには、ＡＴＣＵ３２からロックアップソレノイド２４ｓに送られるデューティ比Ｄｕｔｙを増大させ、ソレノイド圧Ｐｓｏｌを所定圧まで上昇させる。この結果、ロックアップ油圧回路２４ｌ内の流路が切り換わり、ソレノイド圧Ｐｓｏｌがアプライ圧Ｐａとして油室２２ａに導入され、ロックアップクラッチ２２ｌが締結される。

ところで、ロックアップクラッチ２２ｌの締結・解放は、上記の通り変速マップに従い行われるのであるが、ＡＴＦの温度Ｔａｔｆが低く、その粘度が高いときは、摩擦締結要素の締結・解放が遅れ、変速ショックや変速遅延の原因となる。このため、ＡＴＣＵ３２は、ＡＴＦ温度Ｔａｔｆを監視し、ＡＴＦ温度Ｔａｔｆが摩擦締結要素の作動遅れがなくなる所定温度ＴＣ（例えば、３５℃〜４５℃の間の値）まで上昇するまでは、ロックアップを禁止し、ＡＴＦの昇温を促進する（ＡＴＦの昇温促進処理）。ロックアップを禁止すると、トルクコンバータ２２内でのＡＴＦが撹拌され続けるので、ＡＴＦの昇温を促進することができる。

しかしながら、このような低温時を想定した昇温促進処理のみだけでは、ＡＴＦの温度Ｔａｔｆがさらに低くなる極低温時に十分に対応できない。これは次の理由による。

極低温時は、クーラホース２５ａ、２５ｂ内のＡＴＦの流動性の極端な低下や、凍結によるクーラホース２５ａ、２５ｂの収縮等により、ＡＴＦクーラ２３と自動変速機２０の間でＡＴＦが循環しなくなり、自動変速機２０内のＡＴＦの温度のみが上昇する。このため、ＡＴＦ温度Ｔａｔｆが十分に上昇していても、ＡＴＦクーラ２３内やクーラホース２５ａ、２５ｂ内には依然として極低温のＡＴＦが残っている場合があり、ＡＴＦ温度Ｔａｔｆに基づき昇温促進処理の終了を判定する方法では昇温促進処理を終了する時期を正しく判定することができない。そして、ＡＴＦクーラ２３内等に極低温のＡＴＦが残ったまま昇温促進処理を終了してしまうと、ＡＴＦクーラ２３と自動変速機２０との間のＡＴＦの循環が回復するまでの時間が長くなり、摩擦締結要素や回転要素の焼付き、破損の原因となる。

そこで、ＡＴＣＵ３２は、低温時と極低温時とで昇温促進処理の終了条件を異ならせ、極低温時においてもＡＴＦの昇温促進処理が必要な時間行われるようにする。さらに、極低温時は、ロックアップ禁止に加え、高速段への変速も禁止するようにする。これにより、禁止しない場合に比べエンジン１０の回転速度Ｎｅが高く維持され、トルクコンバータ２２内でのＡＴＦの撹拌量が多くなるとともにＡＴＦを循環させるためのポンプ回転速度も高くなり、ＡＴＦの温度上昇をさらに促進することができる。

図３は、ＡＴＣＵ３２が行う低温時及び極低温時における自動変速機２０の保護制御のプログラムの内容を示したフローチャートである。本プログラムは、ＡＴＣＵ３２のメモリに格納されており、エンジン１０のイグニッションキーがＯＮにされたときにＡＴＣＵ３２により実行される。以下、これを参照しながら低温時及び極低温時における自動変速機２０の保護制御について説明する。

まず、Ｓ１では、ＡＴＣＵ３２は、イグニッションキーがＯＮにされてからの経過時間がＡＴＦ温度判定開始時間を経過しているか判定する。ＡＴＦ温度判定開始時間は、イグニッションキーがＯＦＦからＯＮにされＡＴＦ温度センサ４５に通電が開始されてから、ＡＴＦ温度センサ４５の出力信号が安定するまでの時間、例えば、１秒前後に設定される。肯定的な判定がなされた場合は処理がＳ２に進み、そうでない場合はＳ１の判定を繰り返す。

Ｓ２では、ＡＴＣＵ３２は、ＡＴＦ温度センサ４５により検出されるＡＴＦ温度Ｔａｔｆを取得する。ＡＴＣＵ３２は、このとき取得したＡＴＦ温度ＴａｔｆをＡＴＦ初期温度Ｔａｔｆ＿ｉｎｉとしてメモリに記憶する。

Ｓ３〜Ｓ５では、ＡＴＣＵ３２は、ＡＴＦ初期温度Ｔａｔｆ＿ｉｎｉがどの温度域にあるかを判定する。この実施形態では温度域として次の４つの温度域(a)〜(d)：
(a) 第１の極低温度域（Ｔａｔｆ＿ｉｎｉ≦ＴＡ）
(b) 第１の極低温度域よりも温度の高い第２の極低温度域（ＴＡ＜Ｔａｔｆ＿ｉｎｉ≦ＴＢ）
(c) 低温度域（ＴＢ＜Ｔａｔｆ＿ｉｎｉ≦ＴＣ）
(d) 常用域（Ｔａｔｆ＿ｉｎｉ＞ＴＣ）
を想定し、ＡＴＦ初期温度Ｔａｔｆ＿ｉｎｉが温度域(a)〜(c)のいずれかにある場合には、ＡＴＣＵ３２は、ＡＴＦの昇温促進処理を行う。

所定温度ＴＡ、ＴＢは、ＡＴＦクーラ２３と自動変速機２０との間のＡＴＦの循環に支障を来す温度、すなわち、温度低下により粘度の高くなったＡＴＦがクーラホース２５ａ、２５ｂ内に滞留し、自動変速機２０の潤滑に必要なＡＴＦ量をＡＴＦクーラ２３から自動変速機２０に供給できなくなる粘度までＡＴＦの粘度が高くなる温度に設定される。ＡＴＦが凝固した場合はもちろんのこと、ＡＴＦ温度Ｔａｔｆが凝固点に近づきＡＴＦの流動性が極度に低下した場合もＡＴＦの循環不良が生じるので、所定温度ＴＡ、ＴＢは、ＡＴＦの凝固点よりも高めの値となる。自動変速機２０で使用するＡＴＦの低温特性、ＡＴＦを循環させるためのポンプの能力にもよるが、例えば、ＴＡは−３５℃〜−４０℃の間の値、ＴＢはＴＡよりも高い−３０℃〜−３５℃の間の値に設定される。

所定温度ＴＣは、摩擦締結要素の締結・解放を遅れなく行えるＡＴＦ温度Ｔａｔｆの下限値に対し、余裕を持たせた値に設定される。自動変速機２０で使用するＡＴＦの低温特性、ＡＴＦを循環させるためのポンプの能力にもよるが、例えば、ＴＣは３５℃〜４５℃の間の値に設定される。

Ｓ３〜Ｓ５の判定の結果、ＡＴＦ初期温度Ｔａｔｆ＿ｉｎｉが、第１の極低温度域にある場合は処理がＳ６に進み、第２の極低温度域にある場合は処理がＳ１２に進み、低温度域にある場合は処理がＳ２１に進み、常用域にある場合は処理がＳ３０に進む。

(a) 第１の極低温度域での昇温制御
Ｓ６〜Ｓ１１では、ＡＴＣＵ３２は、極低温対応の保護制御を行う。

まず、Ｓ６では、ＡＴＣＵ３２はＡＴＦの昇温促進処理を開始する。ＡＴＣＵ３２は、昇温促進処理としてロックアップ及び高速段への変速を禁止する。ここでいう高速段とは、所定の変速段以上の高速走行用の変速段であり、その変速段を使用した場合にエンジン１０の回転速度が下がりＡＴＦの昇温が妨げられる変速段を指す。ロックアップを禁止するとトルクコンバータ２２内でＡＴＦが撹拌され続け、また、高速段への変速を禁止するとエンジン１０の回転速度Ｎｅが高めに維持され、トルクコンバータ２２内でのＡＴＦの撹拌量が多くなるとともにＡＴＦを循環させるためのポンプの回転速度も高くなるので、ＡＴＦの昇温を促進することができる。

Ｓ７では、ＡＴＣＵ３２は、ＡＴＦ温度センサ４５により検出される最新のＡＴＦ温度Ｔａｔｆを取得し、これをＡＴＦ現在温度Ｔａｔｆ＿ｃｒｒとしてメモリに記憶する。

Ｓ８では、ＡＴＣＵ３２は、ＡＴＦ現在温度Ｔａｔｆ＿ｃｒｒがＡＴＦの上限温度ＴＨを超えているか判定する。ＡＴＦの上限温度ＴＨは、摩擦締結要素のフェーシング（摩擦材）の劣化を引き起こす温度の下限値に余裕を持たせた値に設定され、例えば、ＴＨは９０℃〜１００℃の間の値に設定される。ＡＴＦ現在温度Ｔａｔｆ＿ｃｒｒがＡＴＦの上限温度ＴＨを超えている場合は処理がＳ３０に進み、ＡＴＦの昇温促進処理を終了する、すなわち、ロックアップ及び高速段への変速を許可する。

ＡＴＦ現在温度Ｔａｔｆ＿ｃｒｒがＡＴＦの上限温度ＴＨを超えていない場合は処理がＳ９、Ｓ１０に進み、所定車速ＶＳＰＬ以上での走行時間を積算し、累積走行時間ＴＭｒｕｎを演算する。所定車速ＶＳＰＬは、外気温が極低温であってもＡＴＦを昇温させることのできる車速に設定され、例えば、１５ｋｍ／ｈ〜２０ｋｍ／ｈに設定される。Ｓ１０では、ＡＴＣＵ３２は、車速ＶＳＰが所定車速ＶＳＰＬを超える時間のみを累積走行時間ＴＭｒｕｎに加算する。

Ｓ１１では、ＡＴＣＵ３２は、累積走行時間ＴＭｒｕｎが所定時間ＴＭ１を超えているか判定する。所定時間ＴＭ１は、ＡＴＦ初期温度Ｔａｔｆ＿ｉｎｉが第１の極低温度域にある場合に、自動変速機２０とＡＴＦクーラ２３の間のＡＴＦの循環を回復するとともに、摩擦締結要素の締結・解放に遅れを生じない温度までＡＴＦ温度Ｔａｔｆが上昇するのに要する時間、例えば、４０分〜５０分の間の値に設定される。

累積走行時間ＴＭｒｕｎが所定時間ＴＭ１を超えている場合は、処理がＳ３０に進み、ＡＴＣＵ３２は、昇温促進処理を終了する、すなわち、ロックアップ及び高速段への変速を許可する。これに対し、累積走行時間ＴＭｒｕｎが所定時間ＴＭ１を超えていない場合は、処理がＳ７に戻り、ＡＴＣＵ３２は、ＡＴＦの昇温促進処理を継続する。

したがって、ＡＴＦ初期温度Ｔａｔｆ＿ｉｎｉが第１の極低温度域にある場合は、ロックアップ及び高速段への変速を禁止する昇温促進処理が開始される。そして、この昇温促進処理は、所定車速ＶＳＰＬ以上での累積走行時間ＴＭｒｕｎが所定時間ＴＭ１を超えるまで、あるいは、ＡＴＦ現在温度Ｔａｔｆ＿ｃｒｒがＡＴＦの上限温度ＴＨを超えるまで、継続される。

昇温促進処理終了後は、変速マップに従い、ロックアップ、及び、高速段も含めた全変速段への変速が行われる。

(b) 第２の極低温度域での昇温制御
Ｓ１２〜Ｓ１７では、ＡＴＣＵ３２は、Ｓ６〜Ｓ１１と同様に極低温対応の保護制御を行うが、ＡＴＦ初期温度Ｔａｔｆ＿ｉｎｉが第１の極低温度域よりも高い第２の極低温度域にあり、第１の極低温度域よりも短期間の昇温促進処理でＡＴＦを常用域まで昇温させることができることから、Ｓ１７での昇温促進処理の終了判定に用いるしきい値である所定時間ＴＭ２が、ＡＴＦ温度Ｔａｔｆが第１の極低温度域にあるときの所定時間ＴＭ１よりも短く設定され、例えば、３０分〜４０分の間の値に設定される。それ以外の処理はＳ６〜Ｓ１１と共通であるので、ここでは詳しい説明を省略する。

なお、ＡＴＦ初期温度Ｔａｔｆ＿ｉｎｉが第２の極低温度域にあるときは、第１の極低温度域にあるときよりも低い車速ＶＳＰでもＡＴＦを昇温させることができると考えられるので、Ｓ１５で用いる所定車速ＶＳＰＬをＳ９で用いる所定車速ＶＳＰＬよりも低く設定するようにしても良い。

したがって、ＡＴＦ初期温度Ｔａｔｆ＿ｉｎｉが第２の極低温度域にある場合は、ロックアップ及び高速段への変速を禁止する昇温促進処理が開始され、所定車速ＶＳＰＬ以上での累積走行時間ＴＭｒｕｎが所定時間ＴＭ２（＜ＴＭ１）を超えるまで、あるいは、ＡＴＦ現在温度Ｔａｔｆ＿ｃｒｒがＡＴＦの上限温度ＴＨを超えるまで、昇温促進処理が継続される。

(c) 低温度域での昇温制御
ＡＴＦ温度Ｔａｔｆが第２の極低温度域よりも高いが所定温度ＴＣよりも低い場合は、処理がＳ２１に進む。Ｓ２１では、ＡＴＣＵ３２は、昇温促進処理を開始し、昇温促進処理としてロックアップを禁止する。

Ｓ２２では、ＡＴＣＵ３２は、ＡＴＦ現在温度Ｔａｔｆ＿ｃｒｒをＡＴＦ温度センサ４５から取得する。Ｓ２３では、ＡＴＣＵ３２は、ＡＴＦ現在温度Ｔａｔｆ＿ｃｒｒが所定温度ＴＣを超え常用域に入っているか判定する。常用域に入っている場合には処理がＳ３０に進み、ＡＴＣＵ３２は、昇温促進処理を終了する、すなわち、ロックアップを許可する。これに対し、ＡＴＦ現在温度Ｔａｔｆ＿ｃｒｒが所定温度ＴＣを超えていない場合は、処理がＳ２２に戻り、ＡＴＣＵ３２は、ＡＴＦの昇温促進処理を継続する。

したがって、ＡＴＦ初期温度Ｔａｔｆ＿ｉｎｉが低温度域にある場合は、ロックアップを禁止するＡＴＦの昇温促進処理が開始され、ＡＴＦ現在温度Ｔａｔｆ＿ｃｒｒが所定温度ＴＣよりも高くなるまで昇温促進処理が継続される。

昇温促進処理終了後は、変速マップに従い、ロックアップが行われる。

続いて、上記保護制御を行うことによる作用効果について説明する。

上記保護制御は、大きく分けて、ＡＴＦクーラ２３と自動変速機２０とを接続するクーラホース２５ａ、２５ｂ内に極低温で流動性が極度に低下したＡＴＦが滞留し、ＡＴＦクーラ２３から自動変速機２０へのＡＴＦ供給量が不足する極低温時の保護制御（Ｓ６〜Ｓ１７）と、極低温時ほど温度は低くないもののＡＴＦの温度が低いために自動変速機２０内の摩擦締結要素の作動遅れが生じる低温時の保護制御（Ｓ２１〜Ｓ２３）に大きく分けることができる。極低温時の保護制御は、さらに、第１の極低温時の保護制御（Ｓ６〜Ｓ１１）と第２の極低温時の保護制御（Ｓ１２〜Ｓ１７）とに分かれており、ＡＴＦ初期温度Ｔａｔｆ＿ｉｎｉに応じていずれかの制御が行われる。

いずれの保護制御もＡＴＦの昇温促進処理としてロックアップを禁止することによりＡＴＦの昇温を促進する点では共通する（Ｓ６、Ｓ１２、Ｓ２１）。しかしながら、昇温促進処理の終了条件が温度域によって異なっており、低温時の保護制御では、ＡＴＦ現在温度Ｔａｔｆ＿ｃｒｒが所定温度ＴＣを超えるまで昇温促進処理が行われるのに対し（Ｓ２３）、第１あるいは第２の極低温時の保護制御では、昇温促進処理が所定時間継続するまで行われる（Ｓ１１、Ｓ１７）。

これは、極低温時は、ＡＴＦクーラ２３と自動変速機２０との間でＡＴＦが循環せず自動変速機２０内のＡＴＦの温度のみが上昇するので、ＡＴＦ温度センサ４５により検出されるＡＴＦ現在温度Ｔａｔｆ＿ｃｒｒに基づき昇温促進処理の終了を判定すると、ＡＴＦクーラ２３やクーラホース２５ａ、２５ｂ内のＡＴＦの温度が上昇していないにも関わらず昇温促進処理を終了すると判定してしまい、自動変速機２０の潤滑不良、ひいては摩擦締結要素や回転要素の焼き付き、破損を招く可能性があるからである。

上記保護制御では、極低温時は、昇温促進処理の継続時間に基づき昇温促進処理の終了判定を行うようにしたことにより、極低温時であっても、昇温促進処理を必要な時間行うことができ、自動変速機２０の潤滑不良、これに起因する摩擦締結要素や回転要素の焼き付き、破損を防止することができる（請求項１、７に記載の発明の効果）。

また、上記保護制御では、極低温時、昇温促進処理の継続時間として、自動変速機２０を搭載した車両がＡＴＦを昇温させることのできる所定車速ＶＳＰＬ以上で走行した時間の累積時間を用い、これが所定時間ＴＭ１、ＴＭ２に達した場合に昇温促進処理が終了するようにしている（Ｓ９〜Ｓ１１、Ｓ１５〜Ｓ１７）。これにより、昇温促進処理によるＡＴＦの昇温の程度を精度良く把握し、昇温促進処理の終了判定をより適切に行うことができる（請求項２に記載の発明の効果）。なお、ここでは車速ＶＳＰが所定車速ＶＳＰＬ以上での走行時間の累積時間を終了判定に用いているが、車速ＶＳＰに代えてエンジン１０の回転速度Ｎｅや自動変速機２０の入力回転速度Ｎｉが所定回転速度以上の時間を累積し、これを終了判定に用いてもよい。

極低温時の制御を第１の極低温時の保護制御（Ｓ６〜Ｓ１１）と第２の極低温時の保護制御（Ｓ１２〜Ｓ１７）とに分け、終了判定に用いる所定時間ＴＭ１、ＴＭ２を異ならせているのは、同じ極低温であってもＡＴＦ初期温度Ｔａｔｆ＿ｉｎｉが低いほどＡＴＦの昇温に時間に要することを考慮したものである。ＡＴＦ初期温度Ｔａｔｆ＿ｉｎｉが低いほど昇温促進処理の終了判定に用いる所定時間を長くすることで（ＴＭ１＞ＴＭ２）、昇温促進処理の終了判定をより適切に行うことができる（請求項３に記載の発明の効果）。なお、ここでは、極低温領域を２つに分けて、領域に応じて終了判定に用いる所定時間としてＴＭ１、ＴＭ２を設定しているが、極低温領域を３つ以上に分け、終了判定に用いる所定時間をより細かく設定しても良い。あるいは、極低温領域を分けることに代え、計算式やテーブル等を用いてＡＴＦ初期温度Ｔａｔｆ＿ｉｎｉから所定時間を演算するようにしてもよい。

昇温促進処理としては、本実施形態のように自動変速機２０がロックアップクラッチ２２ｌを有するトルクコンバータ２２を備える場合は、上記保護制御のようにロックアップの禁止を行うのが好適である（Ｓ６、Ｓ１２、Ｓ２１）。これにより、トルクコンバータ２２内でＡＴＦが撹拌され続け、ＡＴＦの昇温を促進することができる（請求項４に記載の発明の効果）。また、極低温時は、昇温促進処理として高速段への変速禁止も併せて行うのが好適である（Ｓ６、Ｓ１２）。これにより、高速段への変速を禁止しない場合に比べエンジン１０の回転速度Ｎｅが高めに維持されるので、ＡＴＦの撹拌量が多くなるとともにＡＴＦを循環させるためのポンプの回転速度も高くなり、ＡＴＦの昇温を促進することができる（請求項５に記載の発明の効果）。なお、この実施形態では極低温時はロックアップ禁止及び高速段への変速禁止の両方を行うが、いずれか一方を行うようにしてもよい。また、低温時はロックアップ禁止のみを行うが、高速段への変速禁止を併せて行ってもよいし、ロックアップ禁止に代えて高速段への変速禁止を行ってもよい。

また、極低温時はＡＴＦクーラ２３と自動変速機２０の間でＡＴＦが循環せず、ＡＴＦの温度のみが上昇するので、ＡＴＦの温度が自動変速機２０内の摩擦締結要素のフェーシング（摩擦材）の劣化を引き起こす上限温度ＴＨまで上昇する可能性がある。上記保護制御では、このような場合は、昇温促進処理中であっても昇温促進処理を終了するようにしたので（Ｓ８→Ｓ３０、Ｓ１４→Ｓ３０）、ＡＴＦの温度が上限温度ＴＨを超えて上昇し続けることがなく、摩擦締結要素のフェーシングの劣化を防止することができる（請求項６に記載の発明の効果）。

以上、本発明の実施形態について説明したが、上記実施形態は本発明の適用例の一つを示したものに過ぎず、本発明の技術的範囲を上記実施形態の具体的構成に限定する趣旨ではない。

例えば、上記実施形態では、自動変速機２０が有段変速機であるとして説明したが、自動変速機２０は有段変速機に限定されず、ベルト式、チェーン式、トロイダル式等の無段変速機であってもよい。この場合、ＡＴＦの昇温促進処理として高速段への変速禁止に代えて、所定のハイ側変速比以下の変速比への変速を禁止すればよい。

１０エンジン
２０自動変速機
２１変速機構
２２トルクコンバータ
２２ｌロックアップクラッチ
２３ＡＴＦクーラ（熱交換器）
２５ａクーラホース
２５ｂクーラホース
３２変速機コントロールユニット（ＡＴＣＵ、昇温促進処理開始手段、昇温促進処理終了手段）
４３車速センサ
４５ＡＴＦ温度センサ（作動油温取得手段）

Claims

作動油冷却用の熱交換器を有し前記熱交換器から作動油が供給される自動変速機であって、
前記自動変速機内の前記作動油の温度を取得する作動油温度取得手段と、
前記作動油温度取得手段により取得される前記作動油の温度の初期値が、前記作動油の粘度上昇により前記自動変速機内の摩擦締結要素の作動遅れを生じる低温度域、あるいは、前記低温度域よりも低い温度域であって前記作動油のさらなる粘度上昇により前記熱交換器から前記自動変速機への前記作動油の供給不足を生じる極低温度域にある場合に、前記作動油の温度上昇を促進する昇温促進処理を開始する昇温促進処理開始手段と、
前記作動油の温度の初期値が前記低温度域にあって前記昇温促進処理が開始された場合は、前記作動油温度取得手段により新たに取得される前記作動油の温度が所定温度を超えると前記昇温促進処理を終了すると判定し、前記作動油の温度の初期値が前記極低温度域にあって前記昇温促進処理が開始された場合は、前記昇温促進処理の継続時間が所定時間を超えると前記昇温促進処理を終了すると判定し、前記昇温促進処理を終了すると判定した場合に前記昇温促進処理を終了する、昇温促進処理終了手段と、
を備えたことを特徴とする自動変速機。
請求項１に記載の自動変速機であって、
前記昇温促進処理の継続時間とは、前記作動油を昇温させることのできる車速以上の車速で前記自動変速機を搭載した車両が走行した時間の累積時間である、
ことを特徴とする自動変速機。
請求項１または２に記載の自動変速機であって、
前記昇温促進処理終了手段は、前記作動油の温度の初期値が低いほど前記所定時間を長く設定する、
ことを特徴とする自動変速機。
請求項１から３のいずれか一つに記載の自動変速機であって、
前記自動変速機は、ロックアップクラッチを有するトルクコンバータを備え、
前記昇温促進処理は、前記ロックアップクラッチの締結を禁止することである、
ことを特徴とする自動変速機。
請求項１から４のいずれか一つに記載の自動変速機であって、
前記自動変速機は、複数の変速段を有する有段変速機であり、
前記昇温促進処理は、前記自動変速機の所定変速段以上への変速を禁止することである、
ことを特徴とする自動変速機。
請求項１から５のいずれか一つに記載の自動変速機であって、
前記昇温促進処理終了手段は、前記昇温促進処理中、前記作動油温度取得手段により新たに取得される前記作動油の温度が前記作動油の上限温度を超えると前記昇温促進制御を終了する、
ことを特徴とする自動変速機。
作動油冷却用の熱交換器を有し前記熱交換器から作動油が供給される自動変速機の保護方法であって、
前記作動油の温度の初期値が、前記作動油の粘度上昇により前記自動変速機内の摩擦締結要素の作動遅れを生じる低温度域、あるいは、前記低温度域よりも低い温度域であって前記作動油のさらなる粘度上昇により前記熱交換器から前記自動変速機への前記作動油の供給不足を生じる極低温度域にある場合に、前記作動油の温度上昇を促進する昇温促進処理を開始し、
前記作動油の温度の初期値が前記低温度域にあって前記昇温促進処理が開始された場合は、前記作動油の温度の現在値が所定温度を超えると前記昇温促進処理を終了すると判定し、前記作動油の温度の初期値が前記極低温度域にあって前記昇温促進処理が開始された場合は、前記昇温促進処理の継続時間が所定時間を超えると前記昇温促進処理を終了すると判定し、前記昇温促進処理を終了すると判定した場合に前記昇温促進処理を終了する、
ことを特徴とする自動変速機の保護方法。