特許 6186321 変速機コントローラ及びその電流制御方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6186321

(24)【登録日】2017年8月4日

(45)【発行日】2017年8月23日

(54)【発明の名称】変速機コントローラ及びその電流制御方法

(51)【国際特許分類】

   F16H 61/12 20100101AFI20170814BHJP

【ＦＩ】

   F16H61/12

【請求項の数】5

【全頁数】9

(21)【出願番号】特願2014-163505(P2014-163505)

(22)【出願日】2014年8月11日

(65)【公開番号】特開2016-38075(P2016-38075A)

(43)【公開日】2016年3月22日

【審査請求日】2015年3月27日

【審判番号】不服2016-16430(P2016-16430/J1)

【審判請求日】2016年11月2日

(73)【特許権者】

【識別番号】000231350

【氏名又は名称】ジヤトコ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110002468

【氏名又は名称】特許業務法人後藤特許事務所

(74)【代理人】

【識別番号】100075513

【弁理士】

【氏名又は名称】後藤 政喜

(74)【代理人】

【識別番号】100120260

【弁理士】

【氏名又は名称】飯田 雅昭

(72)【発明者】

【氏名】木下 美樹

【合議体】

【審判長】 冨岡 和人

【審判官】 滝谷 亮一

【審判官】 小関 峰夫

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１２−１６７７２２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００６−２７８２３８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００９−２３２５５０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００７−１１８７１５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１１−１９１１５２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００９−０８５１３７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００９−０１４１３８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００８−１６９９３８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平４−１７１５０９（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

F16H 59/00 - 61/12

F16H 61/16 - 61/24

F16H 61/66 - 61/70

F16H 63/40 - 63/50

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

変速機に取り付けられた複数の電子デバイスに電流を供給する変速機コントローラであって、
前記変速機コントローラの温度が前記変速機コントローラの動作温度範囲を超えているか判断し、前記変速機コントローラの温度が前記変速機コントローラの動作温度範囲を超えていると判断した場合は、前記複数の電子デバイスのうち供給電流を減少させても前記変速機の変速比に影響を及ぼさない特定の電子デバイスに供給する電流を減少させる、
ように構成されることを特徴とする変速機コントローラ。

【請求項2】

請求項１に記載の変速機コントローラであって、
前記特定の電子デバイスは、前記変速機の元圧であるライン圧を調整するソレノイドバルブであり、前記変速機コントローラから供給される電流が小さいほど前記ライン圧が高くなる特性を有する、
ことを特徴とする変速機コントローラ。

【請求項3】

請求項１に記載の変速機コントローラであって、
前記特定の電子デバイスは、前記変速機のロックアップクラッチに供給するロックアップ圧を調整するソレノイドバルブであり、供給電流が小さいほど前記ロックアップクラッチに供給される油圧が低くなる特性を有する、
ことを特徴とする変速機コントローラ。

【請求項4】

請求項１から３のいずれかに記載の変速機コントローラであって、
前記変速機コントローラの温度が前記変速機コントローラの動作温度範囲を超えており、かつ、車両がコースト走行状態である状況において、前記特定の電子デバイスに供給する電流を減少させる、
ように構成されることを特徴とする変速機コントローラ。

【請求項5】

変速機に取り付けられた複数の電子デバイスに電流を供給する変速機コントローラにおける電流制御方法であって、
前記変速機コントローラの温度が前記変速機コントローラの動作温度範囲を超えているか判断し、
前記変速機コントローラの温度が前記変速機コントローラの動作温度範囲を超えていると判断した場合は、前記複数の電子デバイスのうち供給電流を減少させても前記変速機の変速比に影響を及ぼさない特定の電子デバイスに供給する電流を減少させる、
ことを特徴とする変速機コントローラにおける電流制御方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、変速機コントローラにおける電流制御技術に関する。

【背景技術】

【0002】

変速機コントローラの誤動作を防止するためには、変速機コントローラを適正な温度範囲で使用する必要がある。

【0003】

特許文献１は、変速機コントローラを変速機のオイルパン内に収容し、変速機の作動油によって変速機コントローラが冷却されるようにすることで、変速機コントローラの温度が予め定められた動作温度範囲に収まるようにしている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開平１１−２５７４８３号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

近年、変速機コントローラが制御するソレノイドバルブ、ステップモータ等の電子デバイスの数が増加し、また、変速機コントローラに要求される演算処理能力の高まりにより、変速機コントローラの消費電力が増加傾向にある。

【0006】

変速機コントローラの発熱量が放熱量を上回ると、変速機コントローラの温度が上昇し続け、最終的には動作温度範囲を超えてしまうので、このような状況では変速機コントローラの温度を下げるための対策が必要になる。

【0007】

本発明は、このような技術的課題に鑑みてなされたもので、変速機コントローラの温度が動作温度範囲に収まるよう、変速機コントローラの発熱量を制御することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0008】

本発明のある態様によれば、変速機に取り付けられた複数の電子デバイスに電流を供給する変速機コントローラであって、前記変速機コントローラの温度が前記変速機コントローラの動作温度範囲を超えているか判断し、前記変速機コントローラの温度が前記変速機コントローラの動作温度範囲を超えていると判断した場合は、前記複数の電子デバイスのうち供給電流を減少させても前記変速機の変速比に影響を及ぼさない特定の電子デバイスに供給する電流を減少させる、ように構成される変速機コントローラが提供される。

【0009】

また、これに対応する変速機コントローラの電流制御方法が提供される。

【発明の効果】

【0010】

これらの態様によれば、運転者に違和感を与える変速比変化を引き起こすことなく、変速機コントローラの温度を下げ、動作温度範囲に収めることができる。

【図面の簡単な説明】

【0011】

【図1】本発明の実施形態に係る変速機コントローラが適用される変速機の概略構成図である。

【図2】ソレノイドバルブの出力特性図である。

【図3】ソレノイドバルブの出力特性図の別の例である。

【図4】目標プライマリ圧、目標セカンダリ圧及び目標ライン圧を設定するためのテーブルである。

【図5】変速機コントローラが実行する電流制御の内容を示したフローチャートである。

【図6】変速機コントローラが実行する電流制御が行われる様子を示したタイムチャートである。

【発明を実施するための形態】

【0012】

以下、添付図面を参照しながら本発明の実施の形態について説明する。

【0013】

図１は、本発明の実施形態に係る変速機コントローラ１０が適用される変速機１の概略構成を示している。

【0014】

変速機１は、トルクコンバータ２と、前後進切換機構３と、バリエータ４と、油圧回路５を備える。変速機１は、エンジン２０から入力される回転を無段階に変速して図示しない終減速装置、デファレンシャルユニットを介して図示しない駆動輪へと伝達する。

【0015】

トルクコンバータ２は、ロックアップクラッチ２１を備える。ロックアップクラッチ２１に後述するロックアップ圧が供給されると、ロックアップクラッチ２１が締結してポンプインペラ−タービンランナ間の滑りが無くなり、トルクコンバータ２における伝達効率が向上する。

【0016】

前後進切換機構３は、遊星歯車機構と、前進クラッチと、後進ブレーキと、とで構成される。前進クラッチ及び後進ブレーキを締結／解放することにより、変速機１は前進状態と後進状態とを切り換えることができる。

【0017】

バリエータ４は、プライマリプーリ４１と、セカンダリプーリ４２と、これらプーリ４１、４２の間に巻き掛けられるベルト４３とを備える。これらプーリ４１、４２は、それぞれシーブ面を対向させて配置される固定シーブと可動シーブとを備え、可動シーブは可動シーブに配置される油圧シリンダに供給される油圧を調整すると軸方向に変位する。

【0018】

これらプーリ４１、４２の可動シーブをそれぞれ変位させると、これらプーリ４１、４２の溝幅が変化し、これらプーリ４１、４２とベルト４３との接触半径が変化し、これらプーリ４１、４２間の回転速度比、すなわち変速機１の変速比が変化する。

【0019】

油圧回路５は、ロックアップクラッチ２１、プライマリプーリ４１及びセカンダリプーリ４２、変速機１のその他の部位（前後進切換機構３等）に供給する油圧を調整する油圧回路であり、以下に説明する複数のソレノイドバルブ５１〜５４の他、図示しない複数のコントロールバルブで構成される。

【0020】

ライン圧ソレノイドバルブ５１（図中、「ＰＬ圧ＳＯＬ」）、プライマリ圧ソレノイドバルブ５２（図中、「ＰＬ圧ＳＯＬ」）及びセカンダリ圧ソレノイドバルブ５３（図中、「ＳＥＣ圧ＳＯＬ））は、それぞれエンジン２０によって駆動されるオイルポンプ５５の吐出圧を元圧としてライン圧ＰＬを調整するバルブ、ライン圧ＰＬを元圧としてプライマリプーリ４１に供給されるプライマリ圧Ｐｐを調整するバルブ、ライン圧ＰＬを元圧としてセカンダリプーリ４２に供給されるセカンダリ圧Ｐｓを調整するバルブである。ライン圧ソレノイドバルブ５１、プライマリ圧ソレノイドバルブ５２及びセカンダリ圧ソレノイドバルブ５３は、図２に示すように、変速機コントローラ１０から供給される電流が大きいほど出力される油圧が低くなる特性を有する。

【0021】

ロックアップ圧ソレノイドバルブ５４（図中、「ＬＵ圧ＳＯＬ））は、ライン圧ＰＬを元圧としてロックアップクラッチ２１に供給されるロックアップ圧ＬＵを調整するバルブである。ロックアップ圧ソレノイドバルブ５４は、図３に示すように、変速機コントローラ１０から供給される電流が大きいほど出力される油圧が高くなる特性を有する。

【0022】

変速機コントローラ１０は、ＣＰＵ、メモリ、入出力インターフェース等を備え、図示しない各種センサから入力される信号に基づき目標変速比を設定し、目標変速比が実現されるようプライマリ圧ソレノイドバルブ５２及びセカンダリ圧ソレノイドバルブ５３によってプライマリ圧Ｐｐ及びセカンダリ圧Ｐｓを調整する。

【0023】

具体的には、変速機コントローラ１０は、図４に示すテーブルを参照して目標プライマリ圧ｔＰｐ及び目標セカンダリ圧ｔＰｓを設定し、プライマリ圧Ｐｐ及びセカンダリ圧Ｐｓが目標プライマリ圧ｔＰｐ及び目標セカンダリ圧ｔＰｓとなるようにプライマリ圧ソレノイドバルブ５２及びセカンダリ圧ソレノイドバルブ５３に供給する電流を制御する。

【0024】

また、変速機コントローラ１０は、図４に示すように、目標プライマリ圧ｔＰｐ及び目標セカンダリ圧ｔＰｓのうちいずれか高い方に所定の余裕代を加えた値を目標ライン圧ｔＰＬに設定し、ライン圧ＰＬが目標ライン圧ｔＰＬとなるようにライン圧ソレノイドバルブ５１に供給する電流を制御する。これにより、ライン圧ＰＬを目標プライマリ圧ｔＰｐ及び目標セカンダリ圧ｔＰｓを実現できる最低レベルに抑え、オイルポンプ５５の負荷を減らしてエンジン２０の燃費を向上させる。

【0025】

また、変速機コントローラ１０は、車両の運転状態に基づきロックアップクラッチ２１の締結の要否を判断し、ロックアップクラッチ２１の締結が必要と判断された場合にはロックアップ圧ソレノイドバルブ５４を介してロックアップ圧ＬＵを上昇させ、ロックアップクラッチ２１を締結する。

【0026】

ところで、変速機コントローラ１０からこれらのソレノイドバルブ５１〜５４に供給する電流が増大するにつれ、変速機コントローラ１０の発熱量も増大する。そして、発熱量が変速機コントローラ１０の形状、材質、周辺環境によって決まる放熱量を超えると、変速機コントローラ１０の温度Ｔが上昇する。変速機コントローラ１０には動作温度範囲が予め定められており、これを超えて変速機コントローラ１０の温度Ｔが上昇する状況においては何らかの対策が必要になる。

【0027】

そこで、本実施形態ではこの点に鑑み、変速機コントローラ１０が以下に説明する電流制御を行うようにし、これによって変速機コントローラ１０の温度Ｔが動作温度範囲に収まるようにする。

【0028】

図５は、変速機コントローラ１０が行う温度制御の内容を示したフローチャートである。これを参照しながら変速機コントローラ１０が行う温度制御の内容について説明する。

【0029】

各ステップにおける処理について説明すると、Ｓ１では、変速機コントローラ１０は、変速機コントローラ１０の温度Ｔを取得する。変速機コントローラ１０の温度Ｔは、変速機コントローラ１０からこれらのソレノイドバルブ５１〜５４に供給する電流の積算値及びＣＰＵの消費電力に基づき推定してもよいし、変速機コントローラ１０に取り付けた温度センサによって検出するようにしてもよい。

【0030】

Ｓ２では、変速機コントローラ１０は、変速機コントローラ１０の温度Ｔが変速機コントローラ１０の動作温度範囲の上限Ｔｔｈを超えているか判断する。動作温度範囲は、例えば、−４０℃〜１００℃である。具体的には、変速機コントローラ１０は、誤判断を防止するために、変速機コントローラ１０の温度Ｔが上限Ｔｔｈを超えている状態が所定時間（例えば、数秒間）継続した場合に変速機コントローラ１０の温度Ｔが上限Ｔｔｈを超えていると判断する。変速機コントローラ１０の温度Ｔが上限Ｔｔｈを超えていると判断された場合は処理がＳ３に進み、そうでない場合は処理が終了する。

【0031】

Ｓ３では、変速機コントローラ１０は、車両がコースト走行状態か判断する。具体的にはアクセルペダルがＯＦＦの状態で車両が惰性走行中である場合に車両がコースト走行状態であると判断される。車両がコースト走行状態であると判断された場合は処理がＳ４に進み、そうでない場合は処理が終了する。

【0032】

Ｓ４では、変速機コントローラ１０は、ライン圧ソレノイドバルブ５１に供給する電流を目標ライン圧ｔＰＬを実現する電流値から減少させる。減少量は、少なくとも電流減少後の変速機コントローラ１０の発熱量が変速機コントローラ１０の放熱量を下回るように設定される。なお、供給電流を減少させることには供給電流をゼロにすることも含まれ、供給電流をゼロにすることによって変速機コントローラ１０の発熱量を最大限下げることができる。

【0033】

Ｓ５では、変速機コントローラ１０は、Ｓ１と同じ手順により、変速機コントローラ１０の温度Ｔを再度取得する。

【0034】

Ｓ６では、変速機コントローラ１０は、変速機コントローラ１０の温度Ｔが上限Ｔｔｈを下回ったか判断する。変速機コントローラ１０の温度Ｔが上限Ｔｔｈを下回ったと判断された場合は処理がＳ７に進み、そうでない場合はＳ５に処理が戻る。これにより、変速機コントローラ１０の温度Ｔが上限Ｔｔｈを下回るまでＳ５〜Ｓ６の処理が繰り返される。

【0035】

Ｓ７では、変速機コントローラ１０は、ライン圧ソレノイドバルブ５１に供給する電流を目標ライン圧ｔＰＬを実現する電流値まで戻す復帰処理を行う。電流値の戻し方は、目標ライン圧ｔＰＬを実現する電流値までステップ的に戻してもよいし、制御の安定性を考慮して徐々に戻してもよい。

【0036】

したがって、上記電流制御によれば、変速機コントローラ１０の温度Ｔが動作温度範囲を超え、かつ、車両がコースト走行状態であると、変速機コントローラ１０からライン圧ソレノイドバルブ５１に供給される電流が下げられる。これにより、変速機コントローラ１０の発熱量が下げられ、変速機コントローラ１０の温度上昇を抑制することができる。

【0037】

図６はこの時の様子を示している。変速機コントローラ１０の温度Ｔが動作温度範囲の上限Ｔｔｈを超え(時刻ｔ１）、この状態が所定時間継続すると、ライン圧ソレノイドバルブ５１に供給される電流が下げられる（時刻ｔ２）。ライン圧ソレノイドバルブ５１に供給される電流が下げられると変速機コントローラ１０の発熱量が減少するので、時刻ｔ２以降は変速機コントローラ１０の温度Ｔが下がり、変速機コントローラ１０の温度Ｔが上限Ｔｔｈを下回ると通常の制御（目標ライン圧ｔＰＬに応じた電流供給）に復帰する（時刻ｔ３）。

【0038】

ライン圧ソレノイドバルブ５１が、図２に示すように、供給される電流が低いほど出力油圧が高くなる特性を有するので、ライン圧ソレノイドバルブ５１に供給される電流を下げても、ライン圧ＰＬが目標ライン圧ｔＰＬを超えて上昇するだけであり、プライマリ圧Ｐｐ及びセカンダリ圧Ｐｓはプライマリ圧ソレノイドバルブ５２及びセカンダリ圧ソレノイドバルブ５３によって引き続き目標プライマリ圧ｔＰｐ及び目標セカンダリ圧ｔＰｓに調整されるので、変速機１の変速比に対してはなんら影響を及ぼすことはない。

【0039】

したがって、上記電流制御によれば、運転者に違和感を与える変速比変化を引き起こすことなく、変速機コントローラ１０の温度を下げ、動作温度範囲に収めることができる（請求項１、２、５に対応する効果）。

【0040】

また、ライン圧ソレノイドバルブ５１に供給する電流を下げてライン圧ＰＬが上昇するとオイルポンプ５５の負荷が上昇するが、本実施形態のように車両がコースト走行状態であるときに限ってライン圧ソレノイドバルブ５１に供給する電流を下げるようにすることで、エンジン２０の燃費に与える影響を抑えることができる（請求項４に対応する効果）。

【0041】

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部を示したに過ぎず、本発明の技術的範囲を上記実施形態の具体的に限定する趣旨ではない。

【0042】

例えば、上記実施形態では、燃費に与える影響を考慮して、車両がコースト走行状態にある場合に限定してライン圧ソレノイドバルブ５１に供給する電流を下げるようにしているが、変速機コントローラ１０の温度上昇抑制を燃費よりも優先し、変速機コントローラ１０の温度Ｔが動作温度範囲を超えている状況では、車両がコースト走行状態にあるか否かに関係無く、ライン圧ソレノイドバルブ５１に供給する電流を下げるようにしてもよい。

【0043】

また、上記実施形態では、変速機コントローラ１０が自ら温度Ｔを判断し、判断結果に基づきライン圧ソレノイドバルブ５１に供給する電流を下げているが、変速機コントローラ１０の温度に応じて自律的に動作する機械的スイッチ（バイメタルスイッチ等）を用いて、変速機コントローラ１０の温度Ｔが動作温度範囲を超えると変速機コントローラ１０の処理を必要とすることなくライン圧ソレノイドバルブ５１に供給する電流が下げられるようにしてもよい。

【0044】

また、上記実施形態では、ライン圧ソレノイドバルブ５１に供給する電流を下げる構成としているが、供給する電流を下げても変速機１の変速比に影響を及ぼさない電子デバイスであればよい。そのような電子デバイスには、ソレノイドバルブの他、ステップモータ、電動オイルポンプ等が考えられる。

【0045】

例えば、図１に示した構成であればロックアップ圧ソレノイドバルブ５４に供給する電流を下げるようにしてもよい。ロックアップ圧ソレノイドバルブ５４に供給する電流を下げると、ロックアップクラッチ２１が解放されることになるが、変速機１の変速比には影響がない。したがって、ロックアップ圧ソレノイドバルブ５４に供給する電流を下げるようにしても上記実施形態と同様の作用効果を期待することができる（請求項３に対応する効果）。

【符号の説明】

【0046】

１０ 変速機コントローラ
５１ ライン圧ソレノイドバルブ（特定の電子デバイス）
５４ ロックアップ圧ソレノイドバルブ（特定の電子デバイス）

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】