JP2007092857A - ベルト式無段変速機搭載車両の制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】トルクコンバータ内部の温度や無段変速機のベルトの温度を的確に推定し、それに応じた適切なトルクコンバータおよびベルトを保護するための制御を行うことのできる、ベルト式無段変速機搭載車両の制御装置を提供する。
【解決手段】ベルト式無段変速機を作動させる作動油の温度と、当該無段変速機のベルトの温度をそれぞれ個別に求め、作動油の温度が所定値以上となった場合には、トルクコンバータ保護制御として動力源の回転数を規制する制御を実行し、一方、ベルトの温度が所定値以上となった場合には、ベルト保護制御として動力源のトルクを規制する制御を実行する。
【選択図】図2

Description

本発明は、トルクコンバータ付のベルト式無段変速機を搭載した車両の制御装置、特にベルト式無段変速機を作動させる作動油の温度が高温になった時に、トルクコンバータおよび無段変速機のベルトを保護するための制御を行う装置に関するものである。

従来より、ベルト式無段変速機を作動させる作動油の温度が高温になると、作動油自体やシール材、ベルト等の劣化や無段変速機における潤滑性能の低下を招くという問題が生じていた。こうした問題を解決するために、作動油の温度が高温になった場合には、トルクコンバータや無段変速機のベルトを保護するための制御を行い、それによって作動油の温度上昇を抑制することが行われている。

かかる制御を行う従来技術として、例えば特許文献1，2に記載されているものがある。

こうした従来技術においては、作動油を貯留するオイルパン等に作動油の温度を検出する油温センサを設け、この油温センサで検出した値からトルクコンバータや無段変速機内部での油温を予測し、その予測した値が予め設定した閾値を越えた場合に、動力源のトルクを所定値以下に抑制する、あるいはトルクを低下させる（トルクダウン）制御を行っている。

しかしながら、上記したようにトルクコンバータや無段変速機内部での作動油温をオイルパン内の油温から推定していることから、トルクコンバータ内部の温度や無段変速機のベルトの温度を的確に推定することができず、これらを適切に保護できるような制御を行うことは困難であった。

また、トルクコンバータを保護する制御と、無段変速機のベルトを保護する制御とを同じ作動油温の閾値に基づいて行っているため、双方の制御を成立させるためには閾値を低く設定する必要がある。そのため車両の走行性能が過度に制限されてしまうという問題がある。

さらに、無段変速機のベルトの温度を求めるためには温度センサを追加して設ける必要があり、このことが車両の製造コストの上昇に繋がるという問題もある。
特開平9 -217824号公報 特開平10-169483号公報

本発明は、上述した従来技術の問題点に鑑み、トルクコンバータ内部の温度や無段変速機のベルトの温度を的確に推定し、それに応じた適切なトルクコンバータおよびベルトを保護するための制御を行うことのできる、ベルト式無段変速機搭載車両の制御装置を提供することを目的とするものである。

この目的のため、第1発明によるベルト式無段変速機搭載車両の制御装置は、
動力源からの回転をトルクコンバータを介して入力するベルト式無段変速機を具える、トルクコンバータ付ベルト式無段変速機を搭載した車両において、
前記無段変速機を作動させる作動油を貯留するオイルパン中の作動油温を求めると共に無段変速機のベルトの温度を推定し、
前記オイルパン中の作動油温が所定値以上となった場合には、前記動力源の回転数を規制する制御を行い、
前記ベルトの温度の推定値が所定値以上であった場合には、前記動力源のトルクを規制する制御を行うことを特徴とするものである。

また第2発明によるベルト式無段変速機搭載車両の制御装置は、前記第1発明において、
前記オイルパン中の作動油温、前記ベルト式無段変速機の入力回転数および入力トルクから前記ベルトの温度を推定することを特徴とするものである。

第1発明においては、ベルト式無段変速機を作動させる作動油の温度と、当該無段変速機のベルトの温度をそれぞれ個別に求め、作動油の温度が所定値（閾値）以上となった場合には、トルクコンバータ保護制御として動力源の回転数を規制する制御を実行し、一方、ベルトの温度が所定値（閾値）以上となった場合には、ベルト保護制御として動力源のトルクを規制する制御（トルクダウン制御）を実行することとしている。

それによって、トルクコンバータの保護と、ベルトの保護をそれぞれ適切に実行することができる。また、これら保護制御を異なる閾値に基づいて行うことにより、車両走行性能を過度に制限することなく、保護制御を行うことが可能となる。

また第2発明においては、無段変速機のベルトの温度を、オイルパンで検出した作動油の温度、無段変速機への入力回転数および入力トルクのそれぞれの値から推定することとしている。

それによって、ベルトの温度を測定するための温度センサを追加で設ける必要が無くなり、車両の製造コスト抑制にも寄与し得るものとなる。

以下、図面を参照して本発明の好適な実施形態について説明する。

図1は、本発明に係る制御装置を具えるベルト式無段変速機搭載車両の構成を示すシステム図である。

図1において、ベルト式無段変速機1には、エンジン2からの動力がトルクコンバータ3を経て入力され、この入力に対して変速比を変化させる変速を行い、出力軸4に伝達するものとする。

ベルト式無段変速機1下に設けたオイルパン5内に配置した油圧コントロールユニット6は、変速機コントローラ7からの変速指令によって動作し、指令に応じた油圧で無段変速機1を所定の変速比にする。変速指令値を決定するために、変速機コントローラ7には、車速VSPを検出する車速センサ8からの信号、エンジンスロットル開度TVOを検出するスロットル開度センサ9からの信号、セレクトレバーがDレンジすなわち自動変速モードであることを判定するDレンジスイッチ10からの信号、セレクトレバーがMレンジすなわち手動変速モードであることを判定するMレンジスイッチ11からの信号、ベルト式無段変速機1の作動油温を検出するためにオイルパン5内に設けた油温センサ12および、ベルト式無段変速機1の入力回転数を検出するための変速機入力回転数センサ13からの信号をそれぞれ入力する。

また、エンジンコントローラ(ECU)14は変速機コントローラ7へエンジン3のトルク（ベルト式無段変速機1への入力トルク）を出力する一方、変速機コントローラ7からは後述する手順により求めた、作動油温およびベルト式無段変速機1のベルト温度に応じた回転数制限値またはトルクダウン量を入力する。エンジン3は、変速機コントローラ7から入力された回転数制限値またはトルクダウン量に応じてエンジン3を制御する。

図2は、本発明に係る制御装置による制御のフローチャートである。以下、このフローチャートに従って制御手順を説明する。なお、この制御は、変速機コントローラ7で実行される変速機制御プログラム（メインルーチン）のサブルーチンとして実行されるものである。

まずステップS101では、オイルパン油温、入力回転数および入力トルクを検出する。具体的には、オイルパン5内に設けた油温センサ12からオイルパン油温を、変速機入力回転数センサ13から入力回転数を、またエンジンコントローラ14から入力トルクをそれぞれ入力する。

次のステップS102ではベルト式無段変速機1のベルト温度を推定する。ここで、ベルト温度の推定は、前のステップS101で検出したオイルパン油温、入力回転数および入力トルクから次の式を用いて計算する。
Temp_belt=C1・Temp_pan＋C2・Tq_in＋C3・Nin
ここで、Temp_beltはベルト推定温度、Temp_panはオイルパン油温、Tq_inは入力トルク、Ninは入力回転数であり、係数C1〜C3は車両特性によって予め実験により求めた値である。なお、上記の式からも明らかなように、通常、ベルト推定温度Temp_beltはオイルパン油温Temp_panよりも高い値となる。

続くステップS103ではオイルパン油温Temp_panを予め定めた所定値Topanと比較し、オイルパン油温Temp_panがTopan値以上であればステップS104へ進み、Topan未満であればステップS106へ進む。

ステップS104およびステップS105では、オイルパン油温Temp_panが所定値Topan以上となっていると判断されたことから、トルクコンバータ保護制御を行う。具体的には、無段変速機1への入力回転数を規制することとし、そのためにエンジン3の回転数を規制する。ステップS104ではトルクコンバータを保護するために設定する入力回転数を設定し、ステップS105では設定した値をエンジンコントローラ14へ出力する。

その後ステップS106では、先のステップS102で求めたベルト温度の推定値Temp_beltを所定値Tbeltと比較し、ベルト温度推定値Temp_beltがTbelt以上であればステップS107へ進み、Tbelt未満であれば制御を終了してメインルーチンへ戻る。

そしてステップS107およびステップS108では、ベルト温度推定値Temp_beltが所定値Tbelt以上となっていると判断されたことから、ベルト保護制御を行う。具体的には、エンジン3のトルクを低下させるトルクダウン制御を行うこととし、そのためにステップS107ではトルクダウン量を設定し、ステップS108では設定したトルクダウン量をエンジンコントローラ14へ出力する。

以上の処理を行った後、制御を終了してメインルーチンへ戻る。

以上説明したように、本発明によるベルト式無段変速機搭載車両の制御装置によれば、トルクコンバータの保護と、ベルトの保護をそれぞれ適切に実行することができる。また、これら保護制御を異なる閾値に基づいて行うことにより、車両走行性能を過度に制限することなく、保護制御を行うことが可能となる。

本発明に係る制御装置を具えるベルト式無段変速機搭載車両の駆動系および制御系の構成を示すシステム図である。 本発明に係る制御装置による制御のフローチャートである。

符号の説明

1 ベルト式無段変速機
2 エンジン
3 トルクコンバータ
4 出力軸
5 オイルパン
6 油圧コントロールユニット
7 変速機コントローラ
8 車速センサ
9 スロットル開度センサ
10 Dレンジスイッチ
11 Mレンジスイッチ
12 油温センサ
13 変速機入力回転センサ
14 エンジンコントローラ

Claims (2)

1. 動力源からの回転をトルクコンバータを介して入力するベルト式無段変速機を具える、トルクコンバータ付ベルト式無段変速機を搭載した車両において、
   前記無段変速機を作動させる作動油を貯留するオイルパン中の作動油温を求めると共に無段変速機のベルトの温度を推定し、
   前記オイルパン中の作動油温が所定値以上となった場合には、前記動力源の回転数を規制する制御を行い、
   前記ベルトの温度の推定値が所定値以上であった場合には、前記動力源のトルクを規制する制御を行うことを特徴とする、ベルト式無段変速機搭載車両の制御装置。
2. 請求項１記載の装置において、
   前記オイルパン中の作動油温、前記ベルト式無段変速機の入力回転数および入力トルクから前記ベルトの温度を推定することを特徴とする、ベルト式無段変速機搭載車両の制御装置。

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