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自動變速器及其控制方法.pdf

摘要
申請專利號:

CN201010552862.7

申請日:

2010.10.27

公開號:

CN102052458B

公開日:

2015.01.14

當前法律狀態:

有效性:

法律詳情: 授權|||專利申請權的轉移IPC(主分類):F16H 61/14變更事項:申請人變更前權利人:加特可株式會社變更后權利人:加特可株式會社變更事項:地址變更前權利人:日本靜岡縣變更后權利人:日本靜岡縣變更事項:申請人變更前權利人:三菱電機株式會社變更后權利人:三菱電機株式會社 日產自動車株式會社登記生效日:20140213|||實質審查的生效IPC(主分類):F16H 61/14申請日:20101027|||公開
IPC分類號: F16H61/14; F16H59/78 主分類號: F16H61/14
申請人: 加特可株式會社; 三菱電機株式會社; 日產自動車株式會社
發明人: 加藤信英; 森藤伸彥; 吉田豐太郎; 山本俊光
地址: 日本靜岡縣
優先權: 2009.10.27 JP 246484/09
專利代理機構: 北京市柳沈律師事務所 11105 代理人: 王景剛
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法律狀態
申請(專利)號:

CN201010552862.7

授權公告號:

102052458B|||||||||

法律狀態公告日:

2015.01.14|||2014.03.12|||2012.11.14|||2011.05.11

法律狀態類型:

授權|||專利申請權、專利權的轉移|||實質審查的生效|||公開

摘要

一種自動變速器及其控制方法,即使在極低溫時也能適當地進行ATF的升溫,而保護自動變速器。ATCU(32)在ATF溫度的初期值處于低溫度區域并開始促進升溫處理(例如,鎖定禁止、向高速級的變速禁止)情況下,根據ATF溫度的目前值判定是否結束促進升溫處理,在ATF溫度的初期值處于極低溫度區域并開始促進升溫處理情況下,根據促進升溫處理的持續時間,判定是否結束促進升溫處理,并在判定結束促進升溫處理時,結束促進升溫處理。

權利要求書

1: 一種自動變速器, 具有工作油冷卻用的熱交換器并從所述熱交換器供給工作油, 其 特征在于, 該自動變速器具備 : 工作油溫度獲取裝置, 其獲取所述自動變速器內的所述工作油的溫度 ; 促進升溫處理開始裝置, 在由所述工作油溫度獲取裝置獲得的所述工作油的溫度的初 期值處于因所述工作油的粘度上升而使所述自動變速器內的摩擦聯接元件產生動作延遲 的低溫度區域、 或處于比所述低溫度區域更低的溫度區域即、 因所述工作油的粘度進一步 上升而產生所述工作油從所述熱交換器向所述自動變速器供給不足的極低溫度區域情況 下, 所述促進升溫處理開始裝置開始促進所述工作油的溫度上升的促進升溫處理 ; 促進升溫處理結束裝置, 在所述工作油的溫度的初期值處于所述低溫度區域并開始所 述促進升溫處理情況下, 根據由所述工作油溫度獲取裝置獲得的新的所述工作油的溫度, 判定是否結束所述促進升溫處理, 在所述工作油的溫度的初期值處于所述極低溫度區域并 開始所述促進升溫處理情況下, 根據所述促進升溫處理的持續時間, 判定是否結束所述促 進升溫處理, 在判定結束所述促進升溫處理時, 所述促進升溫處理結束裝置結束所述促進 升溫處理。
2: 如權利要求 1 所述的自動變速器, 其特征在于, 所述促進升溫處理的持續時間為搭 載有所述自動變速器的車輛以能夠使所述工作油升溫的車速以上的車速行駛時間的累積 時間。
3: 如權利要求 1 所述的自動變速器, 其特征在于, 所述促進升溫處理結束裝置在所述 工作油的溫度的初期值處于所述極低溫度區域并開始所述促進升溫處理情況下, 在所述促 進升溫處理的持續時間超過規定時間時, 判定結束所述促進升溫處理, 并且所述工作油的 溫度的初期值越低, 則所述規定時間設定得越長。
4: 如權利要求 1 ~ 3 中任一項所述的自動變速器, 其特征在于, 所述自動變速器具備液 力變矩器, 該液力變矩器具有鎖定離合器, 所述促進升溫處理禁止所述鎖定離合器的聯接。
5: 如權利要求 1 ~ 3 中任一項所述的自動變速器, 其特征在于, 所述自動變速器是具有 多個變速級的有級變速器, 所述促進升溫處理禁止所述自動變速器向規定變速級以上的變 速級進行變速。
6: 如權利要求 1 ~ 3 中任一項所述的自動變速器, 其特征在于, 在所述促進升溫處理 中, 當由所述工作油溫度獲取裝置獲得的新的所述工作油的溫度超過所述工作油的上限溫 度時, 所述促進升溫處理結束裝置結束所述促進升溫處理。
7: 一種自動變速器的控制方法, 該自動變速器具有工作油冷卻用的熱交換器, 并從所 述熱交換器供給工作油, 該自動變速器的控制方法的特征在于, 所述工作油的溫度的初期值處于因所述工作油的粘度上升而使所述自動變速器內的 摩擦聯接元件產生動作延遲的低溫度區域、 或處于比所述低溫度區域更低的溫度區域即、 因所述工作油的粘度進一步上升而產生所述工作油從所述熱交換器向所述自動變速器供 給不足的極低溫度區域情況下, 開始促進所述工作油的溫度上升的促進升溫處理 ; 在所述工作油的溫度的初期值處于所述低溫度區域并開始所述促進升溫處理情況下, 根據所述工作油的溫度的目前值, 判定是否結束所述促進升溫處理, 在所述工作油的溫度 的初期值處于所述極低溫度區域并開始所述促進升溫處理情況下, 根據所述促進升溫處理 的持續時間, 判定是否結束所述促進升溫處理, 在判定結束所述促進升溫處理時, 結束所述 2 促進升溫處理。
8: 如權利要求 7 所述的自動變速器的控制方法, 其特征在于, 所述促進升溫處理的持 續時間為搭載有所述自動變速器的車輛以能夠使所述工作油升溫的車速以上的車速行駛 時間的累積時間。
9: 如權利要求 8 所述的自動變速器的控制方法, 其特征在于, 在所述工作油的溫度的 初期值處于所述極低溫度區域并開始所述促進升溫處理情況下, 在所述促進升溫處理的持 續時間超過規定時間時, 判定結束所述促進升溫處理, 并且所述工作油的溫度的初期值越 低, 則所述規定時間設定得越長。
10: 如權利要求 7 ~ 9 中任一項所述的自動變速器的控制方法, 其特征在于, 所述自動 變速器具備液力變矩器, 該液力變矩器具有鎖定離合器, 所述促進升溫處理禁止所述鎖定 離合器的聯接。
11: 如權利要求 7 ~ 9 中任一項所述的自動變速器的控制方法, 其特征在于, 所述自動 變速器是具有多個變速級的有級變速器, 所述促進升溫處理禁止所述自動變速器向規定變 速級以上的變速級進行變速。
12: 如權利要求 7 ~ 9 中任一項所述的自動變速器的控制方法, 其特征在于, 在所述促 進升溫處理中, 當由所述工作油溫度獲取裝置獲得的新的所述工作油的溫度超過所述工作 油的上限溫度時, 結束所述促進升溫處理。

說明書


自動變速器及其控制方法

    【技術領域】
     本發明涉及自動變速器的控制, 特別涉及極低溫度時的保護自動變速器的控制方法。 背景技術 當外部氣溫降低, 自動變速器的工作油 ( 以下簡稱為 “ATF” ) 的溫度低時, 則工作 油的粘度變高, 與變速相關的離合器、 制動器等的摩擦聯接元件的聯接 / 釋放延遲, 產生變 速沖擊或變速延遲。
     為了防止這樣現象, 專利文獻 1 公開了如下的技術, 即、 在低溫時禁止向最高速級 變速, 從發動機起動后等待經過規定時間, 才解除向最高速級變速的禁止。根據該技術, 通 過禁止向最高速級變速, 與不禁止的情況相比, 發動機轉速能夠維持高轉速, 因此, 液力變 矩器內的 ATF 的攪拌量增多, 而且, 由于用于使 ATF 循環的泵的轉速增高, 因此能夠促進 ATF 的溫度上升。
     另外, 專利文獻 2 也公開了如下的技術, 即、 出于相同目的, 在低溫時發動機的轉 速的累積值超過規定值之前, 禁止液力變矩器的鎖定離合器 ( 也稱作減震離合器 ) 的聯接。 根據該技術, 由于 ATF 在液力變矩器內繼續攪拌, 因此, 能夠促進 ATF 的溫度上升。
     專利文獻 1 : ( 日本 ) 實開平 2-96068 號公報
     專利文獻 2 : ( 日本 ) 特開平 7-174223 號公報
     如果 ATF 的溫度進一步變低并進入極低的溫度區域, 則 ATF 滯留在聯接 ATF 冷卻 器和自動變速器的冷卻器軟管內, 不能從 ATF 冷卻器向自動變速器內充分供給 ATF。 通常認 為這是因溫度下降, 位于冷卻器軟管內的 ATF 的流動性極端下降, 或冷卻器軟管凍結而收 縮等原因。向自動變速器的 ATF 的供給量不足成為摩擦聯接元件和旋轉元件的燒結、 損壞 的原因, 因此, 不優選。
     然而, 上述現有技術中的 ATF 的促進升溫處理都以避免上述低溫時的摩擦聯接元 件的動作延遲為目的。 促進升溫處理的結束判定中所使用的規定時間和規定值設定為實現 該目的的必要值, 因而, 如果將該促進升溫處理保持不變應用于極低溫時, 則存在促進升溫 處理結束時 ATF 的溫度不能足夠上升的可能性。
     另外, 即使采用根據 ATF 的溫度來判定促進升溫處理的結束的判定方法, 由于在 ATF 不能從 ATF 冷卻器供給到自動變速器的極低溫時, 僅自動變速器內的 ATF 的溫度上升, 因此不能進行適當的結束判定。
     發明內容 本發明鑒于這種現有技術的技術問題而提出的, 其目的是即使在極低溫度下也能 適當地進行自動變速器的工作油的升溫, 從而, 保護自動變速器。
     根據本發明的某一方式提供的自動變速器具有工作油冷卻用的熱交換器并從所 述熱交換器供給工作油, 其特征在于, 該自動變速器具備 : 工作油溫度獲取裝置, 其獲取所
     述自動變速器內的所述工作油的溫度 ; 促進升溫處理開始裝置, 在由所述工作油溫度獲取 裝置獲得的所述工作油的溫度的初期值處于因所述工作油的粘度上升而使所述自動變速 器內的摩擦聯接元件產生動作延遲的低溫度區域、 或處于比所述低溫度區域更低的溫度區 域即、 因所述工作油的粘度進一步上升而產生所述工作油從所述熱交換器向所述自動變速 器供給不足的極低溫度區域情況下, 所述促進升溫處理開始裝置開始促進所述工作油的溫 度上升的促進升溫處理 ; 促進升溫處理結束裝置, 在所述工作油的溫度的初期值處于所述 低溫度區域并開始所述促進升溫處理情況下, 根據由所述工作油溫度獲取裝置獲得的新的 所述工作油的溫度, 判定是否結束所述促進升溫處理, 在所述工作油的溫度的初期值處于 所述極低溫度區域并開始所述促進升溫處理情況下, 根據所述促進升溫處理的持續時間, 判定是否結束所述促進升溫處理, 在判定結束所述促進升溫處理時, 所述促進升溫處理結 束裝置結束所述促進升溫處理。
     根據本發明的其他方式提供一種自動變速器的控制方法, 該自動變速器具有工作 油冷卻用的熱交換器, 并從所述熱交換器供給工作油, 該自動變速器的控制方法的特征在 于, 所述工作油的溫度的初期值處于因所述工作油的粘度上升而使所述自動變速器內的摩 擦聯接元件產生動作延遲的低溫度區域、 或處于比所述低溫度區域更低的溫度區域即、 因 所述工作油的粘度進一步上升而產生所述工作油從所述熱交換器向所述自動變速器供給 不足的極低溫度區域情況下, 開始促進所述工作油的溫度上升的促進升溫處理 ; 在所述工 作油的溫度的初期值處于所述低溫度區域并開始所述促進升溫處理情況下, 根據所述工作 油的溫度的目前值, 判定是否結束所述促進升溫處理, 在所述工作油的溫度的初期值處于 所述極低溫度區域并開始所述促進升溫處理情況下, 根據所述促進升溫處理的持續時間, 判定是否結束所述促進升溫處理, 在判定結束所述促進升溫處理時, 結束所述促進升溫處 理。
     根據這些方式, 即使在極低溫度時, 也能進行必要時間的工作油的促進升溫處理, 能夠防止因自動變速器的潤滑不良所引起的摩擦聯接元件和旋轉元件的燒結、 損壞, 從而 保護自動變速器。 附圖說明
     圖 1 是具備本發明實施方式涉及的自動變速器的車輛的概略結構圖 ;
     圖 2A 是用于說明鎖定解除狀態的說明圖 ;
     圖 2B 是用于說明鎖定狀態的說明圖 ;
     圖 3 是表示變速器控制器單元所進行的自動變速器的保護控制程序內容的流程圖。
     附圖標記說明
     10 發動機 20 自動變速器 21 變速機構 22 液力變矩器 22l 鎖定離合器 23ATF 冷卻器 ( 熱交換器 ) 25a 冷卻器軟管 25b 冷卻器軟管 32 變速器控制單元 (ATCU、 促進升溫處理開始裝置、 促進升溫處理結束裝置 ) 43 車速傳感器 45ATF 溫度傳感器 ( 工 作油溫獲取裝置 ) 具體實施方式
     以下, 參照附圖說明本發明的實施方式。圖 1 是表示具備本發明實施方式的自動變速器的車輛的概略結構。車輛具備發動 機 10 和自動變速器 20。發動機 10 的輸出旋轉通過自動變速器 20 變速后傳送到未圖示的 驅動輪。
     自動變速器 20 具備變速機構 21 和液力變矩器 22。變速機構 21 是包含多個行星 齒輪、 摩擦聯接元件 ( 離合器、 制動器 ) 等而構成的有級變速機構, 例如具有 1 速~ 7 速的 前進用變速級和后退用變速級。自動變速器 20 通過選擇性地聯接摩擦聯接元件而實現所 希望的變速級。
     另外, 自動變速器 20 具備 ATF 冷卻器 23。ATF 冷卻器 23 是通過使作為自動變速 器 20 的工作油的 ATF( 自動變速器油 ) 和外部空氣進行熱交換而對 ATF 進行冷卻的熱交換 器, 并通過冷卻器軟管 25a 與后述油壓回路 24 相連, 同時通過冷卻器軟管 25b 與自動變速 器 20 相連。從 ATF 冷卻器 23 將冷卻后的 ATF 供給到自動變速器 20。
     液力變矩器 22 具備與發動機 10 的輸出軸相連的殼體 22c、 與殼體 22c 相連的泵葉 輪 22p、 與變速機構 21 的輸入軸相連的渦輪 ( タ - ビンランナ )22t、 配置在泵葉輪 22p 和 渦輪 22t 之間的定子 22s、 與渦輪 22t 相連的鎖定離合器 22l。鎖定離合器 22l 也稱作 “減 震離合器” , 當將壓力 Pr 供給到形成在殼體 22c 和鎖定離合器 22l 之間的油室 22r 時, 則鎖 定離合器 22l 釋放, 當向形成在鎖定離合器 22l 和渦輪 22t 之間的油室 22a 供給施加壓 Pa 時, 則鎖定離合器 22l 聯接。另外, 在下文說明中, 將聯接鎖定離合器 22l 適當地表示為 “鎖 定” , 將釋放鎖定離合器 22l 表示為鎖定解除。 當鎖定解除時, 則液力變矩器 22 產生轉矩放大作用, 對從發動機 10 輸入的轉矩進 行放大并輸出到變速機構 21。另外, 當鎖定時, 則泵葉輪 22p 和渦輪 22t 處于直接相連狀 態, 因液力變矩器 22 的滑動引起的損失會消失。
     通過切換來自于由多個滑閥和多個電磁閥構成的油壓回路 24 的供給油壓, 進行 鎖定離合器 22l 的聯接 / 釋放、 以及構成變速機構 21 的摩擦聯接元件的聯接 / 釋放。
     本車輛的控制系統由控制發動機 10 的發動機控制單元 ( 下文稱作 “ECU” )31、 和 控制自動變速器 20 的變速器控制單元 ( 下文稱作 “ATCU” )32 構成。ECU31 和 ATCU32 都構 成為包含 CPU、 存儲器、 輸入輸出接口。ECU31 和 ATCU32 相互聯接來交換必要的信息。
     通過發動機轉速傳感器 41 檢測到的發動機 10 的轉速 Ne、 通過油門操作量傳感器 42 檢測到的油門踏板操作量 APO 等輸入給 ECU31。 ECU31 根據這些輸入信號控制發動機 10。 例如, ECU31 根據發動機 10 的轉速 Ne 和油門踏板操作量 APO, 計算目標發動機轉矩, 并對發 動機 10 的氣門開度、 燃料噴射量、 燃料噴射時間、 點火時間進行控制, 以實現所計算的目標 發動機轉矩。
     通過車速傳感器 43 檢測到的車速 VSP、 通過輸入轉速傳感器 44 檢測到的自動變速 器 20 的輸入轉速 Ni( =液力變矩器 22 的輸出轉速 )、 通過 ATF 溫度傳感器 45 檢測到的自 動變速器 20 內的 ATF( 更具體地說油泵從油盤吸上來的 ATF) 的溫度 Tatf、 通過油門操作量 傳感器 42 檢測到的油門踏板的操作量 APO 輸入到 ATCU32。ATCU32 參照未圖示的變速圖, 根據車速 VSP 和變速圖上所設定的鎖定車速的比較結果, 判定是否可以鎖定 ( 例如車速 VSP 為鎖定車速 5km/h 以上時, 判定允許鎖定 ), 并根據判定結果進行鎖定或鎖定解除。ATCU32 另外參照變速圖, 根據車速 VSP 和油門踏板操作量 APO 來決定目標的變速級, 選擇性聯接變 速機構 21 的摩擦聯接元件, 以實現目標的變速級。
     以下進一步說明鎖定。
     圖 2A 表示鎖定離合器解除狀態。圖 2B 表示鎖定狀態。通過油壓回路 24 內的鎖 定油壓回路 241 將施加壓 Pa 或釋放壓 Pr 供給到鎖定離合器 22l。
     首先, 參照圖 2A 說明鎖定解除狀態。為了釋放鎖定離合器 22l 并使其為鎖定解除 狀態, 使從 ATCU32 輸送到鎖定電磁鐵 24s 的負荷比 Duty 為零, 也可以使從鎖定電磁鐵 24s 供給到鎖定油壓回路 241 的電磁鐵壓力 Psol 為零。從而, 泵壓 Pp 作為釋放壓力 Pr 被導入 到油室 22r, 鎖定離合器 22l 被釋放。然后, 被導入的釋放壓 Pr 經由油室 22a 被排出到液力 變矩器 22 外, 再經由鎖定油壓回路 241 輸送到 ATF 冷卻器 23。
     然后, 參照圖 2B 說明鎖定狀態。為了聯接鎖定離合器 22l 并使其變為鎖定狀態, 使從 ATCU32 輸送到鎖定電磁鐵 24s 的負荷比 Duty 增大, 并使電磁鐵壓力 Psol 上升到規定 壓力。從而, 鎖定油壓回路 241 內的流路被切換, 電磁鐵壓力 Psol 作為施加壓 Pp 被導入到 油室 22a, 鎖定離合器 22l 被聯接。
     另外, 雖然鎖定離合器 22l 的聯接 / 釋放根據上述的變速圖進行, 但當 ATF 的溫度 Tatf 變低且其粘度增大時, 摩擦聯接元件的聯接 / 釋放延遲, 成為變速沖擊或變速延遲的 原因。因而, ATCU32 監視 ATF 的溫度 Tatf, 在 ATF 的溫度 Tatf 上升至摩擦聯接元件的動 作不延遲的規定溫度 TC( 例如 35℃~ 45℃之間的數值 ) 之前, 禁止鎖定以促進 ATF 的升溫 (ATF 的促進升溫處理 )。當禁止鎖定時, 由于液力變矩器 22 內的 ATF 繼續攪拌, 因此能夠 促進 ATF 的升溫。 然而, 僅這種設想的低溫時的促進升溫處理在 ATF 的溫度 Tatf 低至極低溫度時不 能充分適用。理由如下。
     在極低溫度時, 因冷卻器軟管 25a、 25b 內的 ATF 的流動性極端下降、 或因凍結引起 的冷卻器軟管 25a、 25b 的收縮等, ATF 在 ATF 冷卻器 23 和自動變速器 20 之間不進行循環, 僅自動變速器 20 內的 ATF 的溫度上升。因而即使 ATF 的溫度 Tatf 充分上升, 極低溫度的 ATF 仍殘留在 ATF 冷卻器 23 內和冷卻器軟管 25a、 25b 內。通過基于 ATF 的溫度 Tatf 來判 定促進升溫處理結束的方法不能正確地判定結束促進升溫處理的時間。另外, 如果在極低 溫度的 ATF 仍殘留在 ATF 冷卻器 23 內等情況下結束促進升溫處理, 則 ATF 恢復在 ATF 冷卻 器 23 和自動變速器 20 之間的循環的時間變長, 成為摩擦聯接元件和旋轉元件燒結、 損壞的 原因。
     因而, ATCU32 使在低溫時和極低溫時的促進升溫處理的結束條件不同, 即使在極 低溫度時, ATF 的促進升溫處理也要進行必要的時間。另外, 在極低溫度時, 除了禁止鎖定 之外, 也要禁止向高速級變速。從而, 與不禁止的情況相比, 發動機 10 的轉速 Ne 維持高轉 速, 液力變矩器 22 內的 ATF 攪拌量增多, 同時用于使 ATF 循環的泵的轉速也增大, 能夠進一 步促進 ATF 的升溫。
     圖 3 是表示 ATCU32 進行低溫時和極低溫時中的自動變速器 20 的保護控制程序 的內容的流程圖。本程序存儲在 ATCU32 的存儲器內, 在發動機 10 的點火鑰匙開啟時, 由 ATCU32 實施該程序。以下, 參照圖 3 說明低溫時和極低溫時中的自動變速器 20 的保護控 制。
     首先, 在步驟 S1, ATCU32 判定從點火鑰匙開啟后經過的時間是否經過了 ATF 溫度 判定開始時間。ATF 溫度判定開始時間是點火鑰匙從關閉至開啟并開始向 ATF 溫度傳感器
     45 通電后至 ATF 溫度傳感器 45 的輸出信號穩定為止的時間, 例如設定為 1 秒左右。如果獲 得肯定的判定, 則進入步驟 S2, 如果不能獲得肯定的判定, 則重復實施步驟 S1。
     在步驟 S2, ATCU32 獲取由 ATF 溫度傳感器 45 檢測到的 ATF 溫度 Tatf。ATCU32 以 此時獲得的 ATF 溫度 Tatf 為 ATF 初期溫度 Tatf_ini, 并存儲在存儲器內。
     在步驟 S3 ~ S5 中, ATCU32 判定 ATF 初期溫度 Tatf_ini 處于哪個溫度區域。在 該實施方式中, 作為溫度區域設想了下述四個溫度區域 (a) ~ (d) :
     (a) 第一極低溫度區域 (Tatf_ini ≤ TA)
     (b) 溫度比第一極低溫度區域高的第二極低溫度區域 (TA < Tatf_ini ≤ TB)
     (c) 低溫區域 (TB < Tatf_ini ≤ TC)
     (d) 常用區域 (Tatf_ini > TC)
     當 ATF 初期溫度 Tatf_ini 處于 (a) ~ (c) 中任一個區域內時, ATCU32 都進行 ATF 的促進升溫處理。
     規定溫度 TA、 TB 是使得 ATF 冷卻器 23 和自動變速器 20 之間的 ATF 循環出現障礙 的溫度, 也就是被設定為下述溫度, 在該溫度下, ATF 的粘度增高至因溫度低下而粘度增高 的 ATF 滯留在冷卻器軟管 25a、 25b 內、 且不能從 ATF 冷卻器 23 將自動變速器 20 潤滑所需 要的 ATF 量供給到自動變速器 20 的粘度。不言而喻, 在 ATF 凝固情況下 ATF 的循環產生故 障問題, 在 ATF 溫度 Tatf 接近凝固點且 ATF 的流動性極度低下的情況下, 也產生 ATF 的循 環故障, 因此, 規定溫度 TA、 TB 為比 ATF 凝固點高的數值。在自動變速器 20 內使用的 ATF 的低溫特性還根據用于使 ATF 循環的泵的能力設定, 例如將 TA 設定為 -35℃~ -40℃之間 的數值, 將 TB 設定為比 TA 高的 -30℃~ -35℃之間的數值。 規定溫度 TC 設定為與不延遲進行摩擦聯接元件的聯接 / 釋放的 ATF 溫度 Tatf 的 下限值對應, 且具有富裕量。在自動變速器 20 內使用的 ATF 的低溫特性還根據用于使 ATF 循環的泵的能力設定, 例如將 TC 設定為 35℃~ 45℃之間的數值。
     步驟 S3 ~ S5 的判定結果即 ATF 初期溫度 Tatf_ini 處于第一極低溫度區域時, 進 入步驟 S6, 處于第二極低溫度區域時, 進入步驟 S12, 處于低溫區域時, 進入步驟 S21, 處于 常溫區域時, 進入步驟 S30。
     (a) 第一極低溫度區域的升溫控制
     在步驟 S6 ~ S11 中, ATCU32 進行對應極低溫的保護控制。
     首先, 在步驟 S6, ATCU32 開始 ATF 的促進升溫處理。 在促進升溫處理中, ATCU32 禁 止鎖定并禁止向高速級進行變速。 在此所謂的高速級是指在規定的變速級以上的高速行駛 用的變速級, 是指在使用該變速級時發動機 10 的轉速下降、 妨礙 ATF 的升溫的變速級。如 果禁止鎖定, 則 ATF 在液力變矩器 22 內繼續攪拌, 另外, 如果禁止向高速級變速, 則維持發 動機 10 的高轉速 Ne, 在液力變矩器 22 內的 ATF 的攪拌量增多, 用于使 ATF 循環的泵的轉速 也增大, 因此, 能夠促進 ATF 的促進升溫處理。
     在步驟 S7, ATCU32 獲取由 ATF 溫度傳感器 45 檢測到的最新的 ATF 溫度 Tatf, 并 將其作為 ATF 目前溫度 Tatf_crr 存儲到存儲器內。
     在步驟 S8, ATCU32 判定 ATF 目前溫度 Tatf_crr 是否超過 ATF 的上限溫度 TH。ATF 的上限溫度 TH 被設定為比引起摩擦聯接元件的襯片 ( 摩擦件 ) 劣化的溫度的下限值小一 定富裕量的溫度, 例如 TH 設定為 90℃~ 100℃之間的數值。在 ATF 目前溫度 Tatf_crr 超
     過 ATF 的上限溫度 TH 時, 處理進入步驟 S30, 結束 ATF 的促進升溫處理, 也就是允許鎖定和 向高速級變速。
     在 ATF 目前溫度 Tatf_crr 沒有超過 ATF 的上限溫度 TH 時, 處理進入步驟 S9、 S10, 累積以規定車速 VSPL 以上的行駛時間, 計算累積行駛時間 TMrun。 規定車速 VSPL 被設定為 即使外部氣體溫度極低溫時也能使 ATF 升溫的車速, 例如設定為 15km/h ~ 20km/h。 在步驟 S10 中, ATCU32 將車速 VSP 超過規定車速 VSPL 的時間與累積行駛時間 TMrun 相加。
     在步驟 S11, ATCU32 判定累積行駛時間 TMrun 是否超過規定時間 TM1。規定時間 TM1 被設定為在 ATF 初期溫度 Tatf_ini 處于第一極低溫度區域情況下, 使 ATF 溫度 Tatf 上 升至恢復自動變速器 20 和 ATF 冷卻器 23 之間的 ATF 循環并不延遲摩擦聯接元件的聯接 / 釋放的溫度所需時間, 例如設定為 40 ~ 50 分鐘。
     在累積行駛時間 TMrun 超過規定時間 TM1 情況下, 處理進入步驟 S30, ATCU32 結束 ATF 的促進升溫處理, 也就是允許鎖定和向高速級變速。與此相對, 在累積行駛時間 TMrun 沒有超過規定時間 TM1 情況下, 處理返回步驟 S7, ATCU32 繼續 ATF 的促進升溫處理。
     因而, 在 ATF 初期溫度 Tatf_ini 處于第一極低溫度區域情況下, 開始禁止鎖定并 禁止向高速級變速的促進升溫處理。另外, 該促進升溫處理在規定車速 VSPL 以上的累積行 駛時間 TMrun 超過規定時間 TM1 之前或 ATF 目前溫度 Tatf_crr 超過 ATF 的上限溫度 TH 之 前持續。
     促進升溫處理結束后, 根據變速圖, 進行鎖定以及向包含高速級在內的所有變速 級的變速。
     (b) 第二極低溫度區域的升溫控制
     在步驟 S12 ~ S17 中, ATCU32 進行與步驟 S6 ~ S11 相同的與極低溫度對應的保 護控制, 但 ATF 初期溫度 Tatf_ini 處于比第一極低溫度區域高的第二極低溫度區域, 由于 通過比第一極低溫度區域短時間的促進升溫處理, 就能使 ATF 升溫至常用區域, 因此, 在步 驟 S17 中判定促進升溫處理結束所使用的閾值即、 規定時間 TM2 設定為比 ATF 溫度 Tatf 處 于第一極低溫度區域時的規定時間 TM1 短, 例如設定為 30 ~ 40 分鐘。除此之外的處理與 步驟 S6 ~ S11 相同, 因此, 省略詳細說明。
     另外, 由于認為 ATF 初期溫度 Tatf_ini 處于第二極低溫度區域時, 即使以比第一 極低溫度區域時低的車速 VSP 也能使 ATF 升溫, 因此, 也可以將在步驟 S15 中所使用的規定 車速 VSPL 設定為比在步驟 S9 中所使用的規定車速 VSPL 低。
     因而, 在 ATF 初期溫度 Tatf_ini 處于第二極低溫度區域時, 開始禁止鎖定和禁止 向高速級的變速的促進升溫處理, 在規定車速 VSPL 以上的累積行駛時間 TMrun 超過規定時 間 TM2( < TM1) 之前, 或 ATF 目前溫度 Tatf_crr 超過 ATF 的上限溫度 TH 之前持續促進升 溫處理。
     促進升溫處理結束后, 根據變速圖, 進行鎖定以及向包含高速級在內的所有變速 級的變速。
     (c) 低溫度區域的升溫控制
     在 ATF 溫度 Tatf 比第二極低溫度區域高但比規定溫度 TC 低時, 處理進入步驟 S21, 在步驟 S21 中, ATCU32 開始促進升溫處理, 并在促進升溫處理中, 禁止鎖定。
     在步驟 S22 中, ATCU32 從 ATF 溫度傳感器 45 獲取 ATF 目前溫度 Tatf_crr。在步驟 S23, ATCU32 判定 ATF 目前溫度 Tatf_crr 是否超過規定溫度 TC 進入的常用區域。當進 入常用區域時, 處理進入步驟 S30, ATCU32 結束促進升溫處理, 也就是允許鎖定。與此相對, 在 ATF 目前溫度 Tatf_crr 沒有超過規定溫度 TC 情況下, 處理返回步驟 S22, ATCU32 繼續 ATF 的促進升溫處理。
     因而, 在 ATF 初期溫度 Tatf_ini 處于低溫度區域時, 開始禁止鎖定的 ATF 的促進 升溫處理, 在 ATF 目前溫度 Tatf_crr 超過規定溫度 TC 之前持續促進升溫處理。
     促進升溫處理結束后, 根據變速圖, 進行鎖定。
     以下, 對由進行上述保護控制所產生的作用效果進行說明。
     上述保護控制能夠大致劃分為極低溫時的保護控制 (S6 ~ S17) 和低溫時的保護 控制 (S21 ~ S23)。 極低溫時的保護控制是指, 在極低溫度下流動性極度下降的 ATF 滯留在 聯接 ATF 冷卻器 23 和自動變速器 20 的冷卻器軟管 25a、 25b 內, 從 ATF 冷卻器 23 向自動變 速器 20 的 ATF 供給量不足。所謂低溫時的保護控制是指, 雖然溫度沒有極低溫時低但由于 ATF 的溫度低, 自動變速器 20 內的摩擦聯接元件的動作延遲。極低溫時的保護控制還劃分 為第一極低溫時的保護控制 (S6 ~ S11) 和第二極低溫時的保護控制 (S12 ~ S17), 并對應 于 ATF 初期溫度 Tatf_ini, 各自進行控制。 每種保護控制的共同點在于 : 通過在 ATF 的促進升溫處理中禁止鎖定, 來促進 ATF 的升溫 (S6、 S12、 S21)。然而, 促進升溫處理的結束條件因溫度區域而不同, 低溫時的保護 控制中在 ATF 目前溫度 Tatf_crr 超過規定溫度 TC 之前進行促進升溫處理 (S23), 與此相 對, 在第一或第二極低溫時的保護控制中, 促進升溫處理繼續規定時間 (S11、 S17)。
     這是由于在極低溫時, ATF 在 ATF 冷卻器 23 和自動變速機 20 之間不循環, 僅自動 變速器 20 內的 ATF 的溫度上升, 如果根據 ATF 溫度傳感器 45 檢測到的 ATF 目前溫度 Tatf_ crr 來判定促進升溫處理的結束, 則即使 ATF 冷卻器 23 和冷卻器軟管 25a、 25b 內的 ATF 溫 度不上升, 也可能判定結束促進升溫處理, 存在導致自動變速器 20 的潤滑不良、 進而導致 摩擦聯接元件和旋轉元件的燒結、 損壞的可能性。
     在上述保護控制中, 通過在極低溫時根據促進升溫處理的持續時間進行促進升溫 處理的結束判定, 即使在極低溫時, 也能進行必要時間的促進升溫處理, 能夠防止自動變速 器 20 的潤滑不良和由其引起的摩擦聯接元件和旋轉元件的燒結、 損壞 ( 本發明第一、 七方 面記載的發明效果 )。
     另外, 在上述保護控制中, 在極低溫時, 作為促進升溫處理的持續時間, 使用搭載 有自動變速器 20 的車輛在能夠使 ATF 升溫的規定車速 VSPL 以上的速度行駛時間的累積時 間, 在該時間達到規定時間 TM1、 TM2 情況下要結束促進升溫處理 (S9 ~ S11、 S15 ~ S17)。 由此, 能夠精度良好地把握由促進升溫處理導致的 ATF 的升溫水平, 能夠更適當地進行促 進升溫處理的結束判定 ( 本發明第二方面記載的發明效果 )。 另外, 雖然在此在結束判定中 使用車速 VSP 為規定車速 VSPL 以上時的行駛時間的累積時間, 但替代車速 VSP, 也可以對發 動機 10 的轉速 Ne 或自動變速器 20 的輸入轉速 Ni 在規定轉速以上的時間進行累積, 并在 結束判定中使用該累積時間。
     將極低溫時的控制劃分為第一極低溫時的保護控制 (S6 ~ S11) 和第二極低溫時 的保護控制 (S12 ~ S17), 并使結束判定所使用的規定時間 TM1、 TM2 不同, 是考慮到即使在 相同極低溫下, ATF 初期溫度 Tatf_ini 越低則 ATF 的升溫越需要時間。通過 ATF 初期溫度
     Tatf_ini 越低則促進升溫處理的結束判定中所使用的規定時間越長 (TM1 > TM2), 就能夠 更適當地進行促進升溫處理的結束判定 ( 本發明第三方面記載的發明效果 )。另外, 雖然 在此劃分了兩個極低溫區域, 且對應于所述區域設定了作為結束判定中所使用的規定時間 TM1、 TM2, 但也可以劃分三個以上的極低溫區域, 且更細地設定結束判定中所使用的規定時 間。或者也可以替代劃分極低溫區域, 使用計算公式或圖表, 根據 ATF 初期溫度 Tatf_ini, 計算規定時間。
     作為促進升溫處理, 本實施方式的自動變速器 20 具備具有鎖定離合器 221 的液力 變矩器 22 的情況適當進行上述保護控制那樣的鎖定禁止 (S6、 S12、 S21), 由此, ATF 能夠在 液力變矩器 22 內繼續攪拌來促進 ATF 的升溫 ( 本發明第四方面記載的發明效果 )。另外, 在極低溫度時, 作為促進升溫處理, 優選同時還禁止向高速級的變速 (S6、 S12)。由此, 與不 禁止向高速級變速的情況相比, 發動機 10 能夠維持高的轉速 Ne, 因此 ATF 的攪拌量增多同 時用于使 ATF 循環的泵的轉速也增大, 能夠促進 ATF 的升溫 ( 本發明第五方面記載的發明 效果 )。 另外, 雖然該實施方式在極低溫時既進行鎖定禁止又進行向高速級的變速禁止這兩 者, 但也可以僅進行所述任一種的禁止。另外, 雖然低溫時僅進行鎖定禁止, 但也可以同時 禁止向高速級的變速, 也可以替代鎖定禁止, 禁止向高速級的變速。 另外, 在極低溫時, ATF 在 ATF 冷卻器 23 和自動變速器 20 之間不循環, 僅 ATF 的 溫度上升, 因此, 存在 ATF 的溫度上升至引起自動變速器 20 內的摩擦聯接元件的襯片 ( 摩 擦件 ) 劣化的上限溫度 TH 的可能性。在這種情況下, 在上述保護控制中, 即使在促進升溫 處理中也要結束促進升溫處理 (S8 → S30、 S14 → S30), 因此 ATF 的溫度不會超過上限溫度 TH 而繼續上升, 能夠防止摩擦聯接元件的襯片的劣化 ( 本發明第六方面記載的發明效果 )。
     以上, 對本發明的實施方式進行了說明, 但所述實施方式只不過表示了本發明的 一個適用例, 本發明的技術范圍并不局限于所述實施方式的具體結構。
     例如在所述實施方式中, 自動變速器 20 作為有級變速器進行說明, 但自動變速器 20 并不局限于有級變速器, 也可以是帶式、 鏈式、 環式等無級變速器。 此時, 作為 ATF 的促進 升溫處理, 代替禁止向高速級的變速, 也可以禁止向規定的高速側變速比以下的變速比的 變速。
    

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自動變速器 及其 控制 方法
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