JP2003083144A - 走行車両の油温検出装置および油温制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 油温センサを用いることなく油温を検出す
る。 【解決手段】 コントローラ１内の油温検出部１Ａで
は、車速センサ３により検出された車速Ｖと回転数線セ
ンサ４により検出されたエンジン回転数Ｎeとによって
ギア比inを演算し、車両走行中のギアポジションを判定
する。コントローラ１には、エンジン回転数Ｎeをパラ
メータとして冷却水とエンジン油の温度差δの関係がギ
アポジション毎に予め設定されており、この関係を用い
て温度差δを算出し、この温度差δに水温センサ２によ
る水温検出値Ｔwを加算して、エンジン油温Ｔoを算出す
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、エンジンやトラン
スミッション内を循環する潤滑油の温度を検出する走行
車両の油温検出装置および潤滑油温の上昇を抑制する油
温制御装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、潤滑油温の上昇を抑えるため
にエアコンをカットするようにした装置が知られている
（例えば特開平５−４４５１６号公報）。この公報記載
の装置では、エンジン冷却水温、エンジン回転数、車速
がそれぞれ予め設定された所定値以上のときにエアコン
をカットし、エンジン駆動負荷を低減して油温の上昇を
抑制している。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記公
報記載の装置では、エンジン冷却水温、エンジン回転
数、車速が所定値以上のときにエアコンをカットするの
で、油温上昇を精度よく抑制することが困難である。す
なわち、例えば冷却水温が所定値をわずかに上回ったと
きと所定値を大きく上回ったときでは油温が異なり、こ
の油温が異なった状態でエアコンカットの条件が成立す
るおそれがある。その結果、油温を一定値以内に精度よ
く抑えることが難しい。また、油温が上限値に達してい
ないにも拘わらずエアコンがカットされるおそれがあ
り、エアコン停止の頻度が増加し、乗員は不快感を感じ
る。

【０００４】油温上昇を精度よく抑制するためには、油
温センサを設置して油温を検出し、検出された油温に基
づいてエアコンをカットすることが考えられる。しかし
ながら、この場合には、高価な油温センサを用いるた
め、コスト増となる。

【０００５】本発明の目的は、油温センサを用いること
なく油温を検出することができる走行車両の油温検出装
置を提供することにある。本発明の別の目的は、油温セ
ンサを用いることなく油温上昇を精度よく抑制すること
ができる走行車両の油温制御装置を提供することにあ
る。

【０００６】

【課題を解決するための手段】実施の形態を示す図面に
対応づけて説明する。 （１）請求項１の発明による走行車両の油温検出装置
は、原動機冷却水の温度Ｔwを検出する水温検出手段２
と、走行車両のギアポジションを検出するギア検出手段
１,３,４と、原動機回転数Ｎeを検出する回転数検出手
段４と、水温検出手段２により検出された水温Ｔwとギ
ア検出手段１,３,４により検出されたギアポジションと
回転数検出手段４により検出された回転数Ｎeに基づい
て原動機潤滑油の温度Ｔoを算出する算出手段１とを備
えることにより上述した目的を達成する。 （２）請求項２の発明は、請求項１に記載の走行車両の
油温検出装置において、算出手段１が、原動機回転数Ｎ
eをパラメータとして原動機潤滑油と冷却水の温度差δ
の特性を予めギアポジション毎に設定し、この設定され
た特性を用いて原動機潤滑油の温度Ｔoを算出するもの
である。 （３）請求項３の発明は、請求項１または２に記載の油
温検出装置において、ギア検出手段が、車速を検出する
車速検出手段３と回転数検出手段４とを有し、検出され
た車速Ｖと回転数Ｎeに基づいてギアポジションを算出
するものである。 （４）請求項４の発明による走行車両の油温制御装置
は、請求項１〜３のいずれか１項に記載の油温検出装置
と、油温検出装置により検出された油温Ｔoに応じてエ
アコン６の作動を制御するエアコン制御手段１とを備え
ることにより上述した別の目的を達成する。 （５）請求項５の発明による走行車両の油温制御装置
は、請求項１〜３のいずれか１項に記載の油温検出装置
と、油温検出装置により検出された油温Ｔoに応じてス
ロットル開度を制御するスロットル開度制御手段１,９
とを備えることにより上述した別の目的を達成する。

【０００７】なお、本発明の構成を説明する上記課題を
解決するための手段の項では、本発明を分かり易くする
ために実施の形態の図を用いたが、これにより本発明が
実施の形態に限定されるものではない。

【０００８】

【発明の効果】本発明によれば、次のような効果を奏す
る。 （１）請求項１の発明によれば、冷却水温とギアポジシ
ョンと原動機回転数に基づいて原動機潤滑油の温度を算
出するので、油温センサを用いる必要がなく、安価に油
温を検出することができる。 （２）請求項２の発明によれば、原動機回転数をパラメ
ータとしてギアポジション毎に設定された冷却水と潤滑
油の温度差の特性を用いて潤滑油温を算出するので、油
温検出精度もよい。 （３）請求項３の発明によれば、車速とエンジンエンジ
ン回転数に基づいてギアポジションを算出するので、ギ
アポジションを検出するセンサが不要である。 （４）請求項４の発明によれば、油温検出装置により検
出された油温に応じてエアコンの作動を制御するので、
油温センサを用いることなく油温上昇を精度よく抑制す
ることができる。 （５）請求項５の発明によれば、油温検出装置により検
出された油温に応じてスロットル開度を制御するので、
エアコンを作動させたまま、油温上昇を抑制することが
できる。

【０００９】

【発明の実施の形態】−第１の実施の形態− 図１〜図６により本発明の第１の実施の形態に係わる走
行車両の油温制御装置について説明する。なお、以下で
は６速マニュアル車に適用した場合について説明する。
図１は、本発明の第１の実施の形態に係わる油温制御装
置の構成を示すブロック図である。図１に示すように、
コントローラ１には、エンジン冷却水の温度を検出する
水温センサ２と車速を検出する車速センサ３とエンジン
回転数を検出する回転数センサ４が接続されている。こ
れら各センサ２〜４は周知のものであり、その詳細な説
明は省略する。

【００１０】コントローラ１は、エンジン内を循環する
エンジン油の温度を演算する油温検出部１Ａと、車両に
搭載された空調用コンプレッサ５の駆動を制御する油温
制御部１Ｂとを有する。油温検出部１Ａでは、水温セン
サ２と車速センサ３と回転数センサ４からの入力信号に
基づいて後述するような処理を実行し、現在の油温を演
算して油温計５に出力する。油温制御部１Ｂでは、この
演算された油温に基づいて後述するような処理を実行
し、コンプレッサ６にオン／オフ信号を出力する。

【００１１】図示しないエアコン冷媒用のコンデンサは
エンジン冷却用のラジエータの車両前面側に配置されて
いる。したがって、コンプレッサ６の駆動によりコンデ
ンサが放熱すると、ラジエータ前面側の雰囲気温度が上
昇し、ラジエータを通過する冷却水の温度が上昇する。
コンプレッサ６の停止によりコンデンサの放熱が停止す
ると、ラジエータ前面側の雰囲気温度が低下し、冷却水
温も低下する。そこで、本実施の形態では、油温制御部
１Ｂにおけるコンプレッサ６の駆動制御によって冷却水
温を調整し、エンジン潤滑油の温度を調整する。

【００１２】コントローラ１には、図２に示すように車
両のギア比inとギアポジションとの関係が予め記憶され
るとともに、図３に示すようにエンジン油と冷却水の温
度差δ（油水温差と呼ぶ）を算出する演算式がギアポジ
ション毎に予め設定されている。図２の関係は車両に固
有のものであり、ギアポジションの増加に伴いギア比
（減速比）inが小さくなる。図３の関係は予め実験等に
より求められれる。以下、図３の関係について説明す
る。

【００１３】図４は車速と冷却水温、および車速とエン
ジン油温の関係を示す図である。図中、点線は５速走行
時の、実線は６速走行時の温度変化の特性をそれぞれ示
す。冷却水とエンジン油はともにエンジンに導かれるた
め冷却水温とエンジン油温には相関関係があり、図４に
示すように、水温の上昇に伴い油温も上昇している。ま
た、車速の増加に伴い、車体の空気抵抗や駆動部の摺動
抵抗等が上昇してエンジン負荷が増加するため、水温お
よび油温が増加している。さらに、５速走行と６速走行
を比較すると、５速走行の方がギア比inが大きいため、
同一車速でのエンジン回転数、つまりエンジン油の循環
量が大きくなる。その結果、図４に示すように車速の増
加に伴う油温の上昇率は５速走行の方が大きく、高速域
（例えば車速ｖ1）での油水温差δは５速走行の方が６
速走行よりも大きくなっている（δ5＞δ6）。

【００１４】このように油水温差δの大きさはギアポジ
ションによって異なるため、本実施の形態では、図３に
示すようにギアポジション毎に演算式を設定する。ま
た、油水温差δは主にエンジン回転数によって影響を受
けるため、各演算式はエンジン回転数Ｎeをパラメータ
とする。この場合、各演算式は１次関数で表され、その
傾きはギアポジションが大きいほど小さくなる。この演
算式を用いて後述するようにエンジン油温を推定する。

【００１５】図５は、油温検出部１Ａで実行される処理
の一例を示すフローチャートである。このフローチャー
トは、例えば図示しないエンジンキースイッチのオンに
よってスタートするプログラムにより実行される。ま
ず、ステップＳ１で車速センサ２および回転数センサ３
による検出値Ｖ,Ｎeをそれぞれ読み込む。次いで、ステ
ップＳ２で、この読み込まれた車速Ｖ、回転数Ｎeを所
定の演算式（in＝Ｎe／Ｖ×ｒ×Ｃ）に代入し、ギア比i
n1を演算する。ここで、ｒはタイア半径、Ｃは単位換算
定数である。次のステップＳ３では、予め記憶された図
２の関係を用いて、現在のギアポジションinを判定す
る。すなわち、ステップＳ２で演算されたギア比in1と
図２のギア比inとを比較し、その偏差（in1-in）が最も
小さくなるものを図２のギア比inの中から選択し、この
選択したギア比inに対応するギアポジションを現在のギ
アポジションとして設定する。

【００１６】ステップＳ４では、図３の演算式の中から
現在のギアポジションに対応した演算式を選択し、その
演算式にエンジン回転数Ｎeを代入して油水温差δ、す
なわちエンジン油と冷却水の温度差を求める。次いで、
ステップＳ５で水温センサ２からの検出値Ｔwに油水温
差δを加算して、エンジン油温Ｔoを算出する。次い
で、ステップＳ６でこのエンジン油温Ｔoを油温計５に
出力し、リターンする。

【００１７】このように油温検出部１Ａでは、車速セン
サ３により検出された車速Ｖと回転数線センサ４により
検出されたエンジン回転数Ｎeとによってギア比inを演
算し、車両走行中のギアポジションを判定する（ステッ
プＳ１〜ステップＳ３）。そして、このギアポジション
に対応した演算式により油水温差δを演算し、この油水
温差δに水温センサ２による水温検出値Ｔwを加算して
エンジン油温Ｔoを算出する（ステップＳ４、ステップ
Ｓ５）。これによって、油温センサを用いることなく、
既存のセンサ２〜４を用いて安価に油温Ｔoを検出する
ことができる。この場合、エンジン油温はエンジン回転
数Ｎe、車速Ｖ、冷却水温Ｔwに応じて変化するが、エン
ジン回転数Ｎeをパラメータとしてギアポジション毎に
設定された演算式によって油水温差δを算出するので、
油温検出精度が向上する。また、エンジン回転数Ｎeと
車速Ｖに基づいてギアポジションを判定するので、ギア
ポジションを検出するポジションセンサも不要である。
もちろん、ポジションセンサを用いてもよい。

【００１８】図６は、油温制御部１Ｂで実行される処理
の一例を示すフローチャートである。このフローチャー
トは、例えば図示しないエアコンスイッチのオン操作に
よってスタートする。まず、ステップＳ１１で油温検出
部１Ａで演算されたエンジン油温Ｔoを読み込み、その
油温Ｔoが予め定められた所定値Ｔo1以上か否かを判定
する。ここで、所定値Ｔo1はエンジン保護のための上限
値（例えば１３６℃）に設定されている。ステップＳ１
１が否定、すなわち油温Ｔoが所定値Ｔo1未満と判定さ
れるとリターンする。ステップＳ１１が肯定されるとス
テップＳ１２に進み、コンプレッサ６に制御信号を出力
して、コンプレッサ６をオフする。これにより冷却水の
温度が低下し、これに伴いエンジン油温Ｔoも低下す
る。ステップＳ１３ではエンジン油温Ｔoが所定値Ｔo2
以下に低下したか否かを判定する。この場合の所定値Ｔ
o2は所定値Ｔo1よりもわずかに小さい値（例えば１３０
℃）に設定される。ステップＳ１３が否定されるとステ
ップＳ１２に戻り、同様な処理を繰り返す。ステップＳ
１３が肯定されるとステップＳ１４に進み、コンプレッ
サ６に制御信号を出力してコンプレッサ６をオンし、ス
テップＳ１１に戻る。

【００１９】第１の実施の形態に係わる油温制御部１Ｂ
の動作を説明する。エアコンスイッチをオンするとコン
プレッサ６が作動する。この状態で、例えばギアを５速
にセットして車両を高速走行させると、エンジンに高負
荷が作用して油温検出部１Ａによる油温算出値Ｔoが上
昇する。そして、油温Ｔoが所定値Ｔo1（１３６℃）に
達すると、前述したようにコンプレッサ６がオフされる
（ステップＳ１２）。これによりラジエータ前面の雰囲
気温度が低下して水温が低下し、それに伴い油温が低下
する。その結果、エンジン油温Ｔoを所定値Ｔo1以下に
抑えることができ、エンジンが保護される。油温Ｔoが
所定値Ｔo2（１３０℃）以下まで低下すると、コンプレ
ッサ６が自動的にオンされる（ステップＳ１４）。この
場合、所定値Ｔo1とＴo2との差は小さいため、エアコン
の停止時間は短く、快適性をさほど損なわずに済む。

【００２０】以上のように第１の実施の形態では、油温
検出部１Ａで演算された油温Ｔoに応じてエアコンをカ
ット（コンプレッサ６をオフ）するので、油温センサ等
を用いることなく、安価にエンジン油温を所定値Ｔo1以
下に抑えることができる。この場合、従来のように水温
と車速と回転数がそれぞれ所定値以上のときにエアコン
カットするものでは、水温と車速と回転数が所定値以上
であってもその値が大きく異なるとき、つまり所定値を
わずかに越えたときと所定値を大きく上回ったときでは
エアコンカット時の油温が異なり、エアコンが必要以上
に停止するおそれがある。この点、本実施の形態では、
エンジン油温Ｔoが一定値Ｔo1に達したときにコンプレ
ッサ６をオフするので、エアコンの作動停止状態が最小
限に抑えられ、油温の上昇を精度よくかつ効率的に抑制
することができる。

【００２１】なお、エンジン冷却水の目標温度を設定
し、冷却水温が目標温度に達したらエアコンカットする
ようにしてもよい。この場合、水温センサ２の検出値Ｔ
wが目標温度（例えば１１５℃）に達したか否かを判定
し、目標温度未満と判定されるとステップＳ１１に進
み、目標温度に達したと判定されるとステップＳ１１を
パスしてステップＳ１２に進むようにすればよい。ま
た、ステップＳ１１でＴo≧Ｔo1の状態が所定時間継続
した後、コンプレッサ６をオフさせるようにしてもよ
い。これにより、実際の油温の変化に応答性の遅れがあ
っても油温算出値Ｔoと実際の油温とが良好に一致し、
油温を精度よく一定値Ｔo1内に抑えることができる。さ
らに、所定値Ｔo1をやや低め（例えば１２０℃）に設定
し、Ｔo≧Ｔo1が所定時間計測されたとき、すなわち高
速一定走行時にコンプレッサ６をオフするようにしても
よい。

【００２２】−第２の実施の形態− 図７、図８を参照して本発明の第２の実施の形態につい
て説明する。第２の実施の形態が第１の実施の形態と異
なるのは、油温制御部１Ｂの構成である。すなわち、第
１の実施の形態では、コンプレッサ６のオンオフ制御に
よって油温を所定値Ｔo1内に制御するようにしたが、第
２の実施の形態では、スロットル開度の制御によって油
温を所定値Ｔo1内に制御する。

【００２３】図７は、第２の実施の形態に係わる油温制
御装置の構成を示すブロック図である。なお、図１と同
一の箇所には同一の符号を付し、以下ではその相違点を
主に説明する。図７に示すように、コントローラ１には
水温センサ２、車速センサ３、回転数センサ４の他、ア
クセル開度を検出するアクセルセンサ７とスロットル開
度を検出するスロットルセンサ８が接続されている。油
温検出部１Ａでは図５と同様な処理が行われ、油温Ｔo
が算出される。油温制御部１Ｂではこの油温算出値Ｔo
とアクセルセンサ７とスロットルセンサ８からの信号に
基づいて後述するような処理を実行する。そして、スロ
ットルモータ９に制御信号を出力し、スロットル開度を
制御する。

【００２４】図８は、第２の実施の形態に係わる油温制
御部１Ｂで実行される処理の一例を示すフローチャート
である。まず、ステップＳ２１でアクセルセンサ７から
の信号Ｔacを読み込み、この信号に対応したスロットル
開度信号Ｔhを設定し、スロットルモータ９に出力す
る。これによりスロットル開度はアクセル開度に応じた
値に制御される。次いで、ステップＳ２２で、油温検出
部１Ｂで演算された油温Ｔoが所定値Ｔo1（１３６℃）
以内か否かを判定する。ステップＳ２２が否定されると
リターンし、肯定されるとステップＳ２３に進む。ステ
ップＳ２３ではスロットル開度信号Ｔhを毎秒１゜小さ
くしてスロットルモータ９に出力する。これによりエン
ジン出力が低下して、冷却水温が減少し、エンジン油温
が減少する。

【００２５】ステップＳ２４では油温Ｔoが所定値Ｔo2
（１３０℃）以下か否かを判定する。ステップＳ２４が
否定されるとステップＳ２３に戻り、油温Ｔoが所定値
Ｔo2以下になるまで同様な処理を繰り返す。ステップＳ
２４が肯定されるとステップＳ２５に進み、スロットル
開度信号Ｔhを毎秒１゜大きくしてスロットルモータ９
に出力する。次いで、ステップＳ２６で、スロットル開
度信号Ｔhがアクセル開度信号Ｔacに等しいか否か、す
なわちスロットル開度信号Ｔhが元の値に戻ったか否か
を判定する。ステップＳ２６が否定されるとステップＳ
２５に戻り、肯定されるとステップＳ２１に戻る。

【００２６】第２の実施の形態に係わる油温制御部１Ｂ
の動作を説明する。アクセルペダルを操作するとその操
作量に応じてスロットル開度が制御され（ステップＳ２
１）、エンジンに高負荷が作用してエンジン油温が上昇
する。そして、油温算出値Ｔoが所定値Ｔo1に達する
と、スロットル開度が毎秒１゜減少する（ステップＳ２
３）。これにより、エンジン出力が低下して冷却水温Ｔ
wおよびエンジン油温Ｔoが共に低下する。油温Ｔoが所
定値Ｔo2以下まで低下すると、スロットル開度が毎秒１
゜増加する（ステップＳ２５）。これによりエンジン出
力が増加する。スロットル開度がアクセルペダルの操作
量に応じた開度に一致すると、スロットル開度の増加が
停止する。これにより、アクセルペダルの操作量に応じ
た速度で車両を走行させることができる。

【００２７】このようなに第２の実施の形態では、エン
ジン油温Ｔoに応じてスロットル開度を制御するので、
エンジン油温Ｔoを所定値Ｔo1以下に抑えることができ
るとともに、エアコンはカットされず、空調快適性が維
持される。また、スロットル開度を１゜づつ変化させる
ので、エンジン出力の急激な変化を防止することがで
き、運転フィーリングへの悪影響を抑制することができ
る。

【００２８】なお、上記実施の形態の油温制御装置は、
６速ＭＴ車に適用するようにしたが、高速走行によりエ
ンジン油温が上昇するおそれのある他の車両（例えば５
速ＭＴ車）にも、同様に適用することができる。

【００２９】以上の実施の形態と請求項との対応におい
て、水温センサ２が水温検出手段を、コントローラ１と
車速センサ３と回転数センサ４がギア比検出手段を、回
転数センサ４が回転数検出手段を、コントローラ１が算
出手段を、車速センサ３が車速検出手段を、コントロー
ラ１がエアコン制御手段を、コントローラ１とスロット
ルモータ９がスロットル開度制御手段を、それぞれ構成
する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施の形態に係る走行車両の油
温制御装置の構成を示すブロック図。

【図２】走行車両のギア比とギアポジションとの関係を
示す図。

【図３】エンジン油と冷却水の温度差を算出する演算式
を示す図。

【図４】車速と冷却水温、車速とエンジン油温の関係を
示す図。

【図５】本実施の形態に係わる油温検出部で実行される
処理の一例を示すフローチャート。

【図６】第１の実施の形態に係わる油温制御部で実行さ
れる処理の一例を示すフローチャート。

【図７】本発明の第２の実施の形態に係る走行車両の油
温制御装置の構成を示すブロック図。

【図８】第２の実施の形態に係わる油温制御部で実行さ
れる処理の一例を示すフローチャート。

【符号の説明】 １ コントローラ １Ａ 油温検出
部 １Ｂ 油温制御部 ２ 水温セ
ンサ ３ 車速センサ ４ 回転数セ
ンサ ６ コンプレッサ ７ アクセル
センサ ８ スロットルセンサ ９ スロット
ルモータ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｆ０１Ｍ 5/00 Ｆ０１Ｍ 5/00 Ｎ ３Ｌ０１１ Ｆ０１Ｐ 11/16 Ｆ０１Ｐ 11/16 Ｆ０２Ｄ 29/04 Ｆ０２Ｄ 29/04 Ｂ 41/04 ３１０ 41/04 ３１０Ｚ Ｇ０１Ｋ 13/02 Ｇ０１Ｋ 13/02 Ｆターム(参考） 2F056 CL11 3G013 BD10 DA15 EA03 EA04 EA06 3G084 BA05 BA36 DA13 DA27 EB08 EC03 FA05 FA06 FA10 FA20 FA33 3G093 AA01 AA12 BA14 BA24 DA01 DA05 DA06 DB05 DB11 EA09 EB05 EC01 FA04 3G301 JA20 LA01 NC02 PA11Z PE01Z PE08Z PF01Z PF03Z 3L011 AC02

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 原動機冷却水の温度を検出する水温検出
   手段と、 走行車両のギアポジションを検出するギア検出手段と、 原動機回転数を検出する回転数検出手段と、 前記水温検出手段により検出された水温と前記ギア検出
   手段により検出されたギアポジションと前記回転数検出
   手段により検出された回転数とに基づいて原動機潤滑油
   の温度を算出する算出手段とを備えることを特徴とする
   走行車両の油温検出装置。
2. 【請求項２】 請求項１に記載の走行車両の油温検出装
   置において、 前記算出手段は、前記原動機回転数をパラメータとして
   前記原動機潤滑油と前記冷却水の温度差の特性を予めギ
   アポジション毎に設定し、この設定された特性を用いて
   前記原動機潤滑油の温度を算出することを特徴とする走
   行車両の油温検出装置。
3. 【請求項３】 請求項１または２に記載の油温検出装置
   において、 前記ギア検出手段は、車速を検出する車速検出手段と前
   記回転数検出手段とを有し、検出された車速と回転数に
   基づいてギアポジションを算出することを特徴とする走
   行車両の油温検出装置。
4. 【請求項４】 請求項１〜３のいずれか１項に記載の油
   温検出装置と、 前記油温検出装置により検出された油温に応じてエアコ
   ンの作動を制御するエアコン制御手段とを備えることを
   特徴とする走行車両の油温制御装置。
5. 【請求項５】 請求項１〜３のいずれか１項に記載の油
   温検出装置と、 前記油温検出装置により検出された油温に応じてスロッ
   トル開度を制御するスロットル開度制御手段とを備える
   ことを特徴とする走行車両の油温制御装置。