JP2008075850A - 車両の制御装置、制御方法およびその制御方法をコンピュータで実現されるプログラムならびにそのプログラムを記録した記録媒体 - Google Patents
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Abstract
【課題】自動変速機内の作動油の状態を精度よく判定して、ブリーザプラグからの作動油の漏れを防止する。
【解決手段】ECT_ECUは、油温およびエンジン回転数を受信するステップS100と、攪拌カウント値を演算するステップS102と、過熱対策制御の実行中を判定するステップS104と、加熱対策を実行中でない場合に、攪拌カウント値が予め定められた値(1)以上であることを判定するステップS108と、制御実行許可条件が成立することを判定するステップS108と、過熱対策制御を実行するステップS110と、過熱対策制御を実行中の場合に、攪拌カウント値が予め定められた値(2)以下であることを判定するステップS112と、制御終了許可条件が成立することを判定するステップS114と、過熱対策制御を終了するステップS116とを含む、プログラムを実行する。
【選択図】図5
【解決手段】ECT_ECUは、油温およびエンジン回転数を受信するステップS100と、攪拌カウント値を演算するステップS102と、過熱対策制御の実行中を判定するステップS104と、加熱対策を実行中でない場合に、攪拌カウント値が予め定められた値(1)以上であることを判定するステップS108と、制御実行許可条件が成立することを判定するステップS108と、過熱対策制御を実行するステップS110と、過熱対策制御を実行中の場合に、攪拌カウント値が予め定められた値(2)以下であることを判定するステップS112と、制御終了許可条件が成立することを判定するステップS114と、過熱対策制御を終了するステップS116とを含む、プログラムを実行する。
【選択図】図5
Description
本発明は、車両に搭載された自動変速機の制御に関し、特に、自動変速機の作動油の状態に応じた自動変速機の制御に関する。
自動車のうち、特に、乗用車には、変速機として自動変速機(AT:Automatic Transmission)を使用したものが多い。自動変速機はトルクコンバータおよび変速機構(歯車等を用いた有段式、ベルト等を用いた無段式を問わない)により構成され、このトルクコンバータおよび変速機構には作動油(オイル)が充填される。自動変速機の作動油は、高油温になると、膨張によりオイルレベルが上がったときに歯車式変速機構のクラッチドラムや内部のギヤなどの回転要素によって作動油が攪拌されると、メカニカルロスが増加する上に油温をさらに上昇させ、自動変速機の耐久性を落とすことになる。
たとえば、特開平8−193655号公報(特許文献1)は、不適切な変速段選択に起因する作動油温の上昇を防止した手動変速モード付自動変速機の変速制御装置を開示する。この変速制御装置は、内燃機関に連結され、所定のシフトパターンに基づいて自動変速を行なう自動変速モードと、運転者のシフトレバー操作に基づいて変速を行なう手動変速モードとが運転者により選択可能な自動変速機の変速制御装置において、自動変速機の作動油温を検出する油温検出手段を備え、この油温検出手段により検出された作動油温が第1の所定値以上である場合には、手動変速モードであっても自動変速を行なわせることを特徴とする。
この文献に開示された変速制御装置によると、運転者の不適切な変速段選択等に起因するATF(Automatic Transmission Fluid)の温度上昇が速やかに解消され、ATFや樹脂部品、シール部材の熱劣化に起因する自動変速機の寿命低下が防止される。
特開平8−193655号公報
しかしながら、作動油の高温時においては、作動油に混入する気泡および膨張により作動油の油面レベルが上昇するため、上述した回転要素により作動油が攪拌されると、ブリーザプラグから作動油が漏れるという問題がある。これは、作動油の攪拌によるブリーザプラグの作動油の漏れが、油温ばかりでなく回転要素の回転状態も大きく影響しているためである。
一方、上述した公報に開示された変速制御装置においては、作動油の油温に基づいて、自動変速機を制御している。そのため、作動油の攪拌状態を精度よく判定することができない。したがって、上述した公報に開示された変速制御装置により上述した問題を解決することはできない。
本発明は、上述した課題を解決するためになされたものであって、その目的は、自動変速機内の作動油の状態を精度よく判定して、ブリーザプラグからの作動油の漏れを防止する車両の制御装置、制御方法およびその制御方法をコンピュータで実現されるプログラムならびにそのプログラムを記録した記録媒体を提供することである。
第1の発明に係る車両の制御装置は、エンジンと自動変速機とが搭載された車両の制御装置である。この制御装置は、エンジンの回転数を検知するための検知手段と、自動変速機内の作動油の温度を検知するための温度検知手段と、回転数と温度とに基づいて、作動油の攪拌の度合いを算出するための算出手段と、算出された度合いを、前回算出された度合いに加算するための加算手段と、加算された度合いに基づいて、攪拌の度合いが上昇しないように自動変速機を制御するための制御手段とを含む。第12の発明に係る車両の制御方法は、第1の発明に係る車両の制御装置と同様の構成を有する。
第1の発明によると、回転数と作動油の温度とに基づいて、作動油の攪拌の度合いが算出される。算出された度合いは、前回算出された度合いに加算される。たとえば、回転数および温度が高いほど大きい度合いが算出され、回転数および油温のいずれかが低いほど小さい度合い(たとえば、負の値)が算出されるようにすると、加算された度合いが大きいと、回転数も油温も高い状態が継続していることを判定することができる。すなわち、自動変速機内の作動油が、高温状態であって、かつ、自動変速機の回転要素(たとえば、ギヤ等)により攪拌の度合いが高い状態であることを判定することができる。そのため、加算された度合いに基づいて(たとえば、加算された度合いが予め定められた度合い以上になると)、攪拌の度合いが上昇しないように自動変速機を制御することにより(たとえば、減速側へのシフトダウンの禁止および最上段のギヤ段への変速により)、ブリーザプラグから作動油が漏れ始める前に、作動油の攪拌の度合いの上昇を抑制することができる。これにより、油温のさらなる上昇および攪拌による駆動効率の悪化を抑制することができる。したがって、自動変速機内の作動油の状態を精度よく判定して、ブリーザプラグの油漏れを防止する車両の制御装置を提供することができる。
第2の発明に係る車両の制御装置においては、第1の発明の構成に加えて、算出手段は、回転数および温度が高いほど大きい度合いを算出し、回転数および温度のいずれかが低いほど小さい度合いを算出するための手段を含む。
第2の発明によると、回転数および作動油の温度が高いほど大きい度合いが算出され、回転数または作動油の温度が低いほど小さい度合い(たとえば、負の値)が算出される。そのため、加算された度合いが大きいと、回転数も作動油の温度も高い状態が継続していることを判定することができる。すなわち、自動変速機内の作動油が、高温状態であって、かつ、自動変速機の回転要素(たとえば、ギヤ等)により攪拌の度合いが高い状態であることを判定することができる。
第3の発明に係る車両の制御装置においては、第1または2の発明の構成に加えて、制御手段は、加算された度合いが予め定められた度合い以上であると、エンジンの回転数が上昇しないように自動変速機を制御するための手段を含む。
第3の発明によると、加算された度合いが予め定められた度合い以上になると、エンジンの回転数が変速により上昇しないように自動変速機を制御することにより(たとえば、減速側へのシフトダウンの禁止および最上段のギヤ段への変速により)、ブリーザプラグから作動油が漏れ始める前に、作動油の攪拌の度合いの上昇を抑制することができる。
第4の発明に係る車両の制御装置においては、第3の発明の構成に加えて、制御手段は、ダウンシフトを禁止するための禁止手段を含む。
第4の発明によると、ダウンシフトが禁止されることにより、エンジン回転数が上昇するように変速されることが抑制される。すなわち、エンジン回転数の上昇が抑制される。そのため、ブリーザプラグから作動油が漏れ始める前に、作動油の攪拌の度合いの上昇を抑制することができる。
第5の発明に係る車両の制御装置においては、第4の発明の構成に加えて、禁止手段は、加算された度合いが予め定められた度合い以上であることに加えて、アクセル開度、ブレーキペダル踏力および自動変速機の出力軸回転数のうちの少なくともいずれか一つについての予め定められた条件が成立すると、ダウンシフトを禁止するための手段を含む。
第5の発明によると、加算された度合いが予め定められた度合い以上であることに加えて、開度、ブレーキペダル踏力および自動変速機の出力軸回転数のうちの少なくともいずれか一つについての条件が成立すると、ダウンシフトが禁止される。たとえば、ダウンシフトを禁止しても車両にショックが発生しないような条件を設定することにより適切な時点で攪拌の度合いの上昇を抑制する自動変速機の制御を実施することができる。これにより、車両の乗員が車両にショックが発生することにより不快感を感じることを抑制することができる。
第6の発明に係る車両の制御装置においては、第4または5の発明の構成に加えて、制御手段は、加算された度合いが予め定められた度合いよりも低下すると、ダウンシフトの禁止を解除するための解除手段を含む。
第6の発明によると、加算された度合いが予め定められた度合いよりも低下すると、ダウンシフトの禁止が解除される。これにより、回転数および作動油の温度のうちの少なくともいずれか一方が低下しているときに、ダウンシフトの禁止を解除することができる。回転数および作動油の温度のうちの少なくともいずれか一方が低下すると、攪拌の度合いは低下する。攪拌の度合いの低下に応じて、ダウンシフトの禁止を速やかに解除することができるため、運転者の意図に応じた自動変速機の変速制御を速やかに再開できる。
第7の発明に係る車両の制御装置においては、第6の発明の構成に加えて、解除手段は、加算された度合いが予め定められた度合いよりも低下することに加えて、アクセル開度、ブレーキペダル踏力および自動変速機の出力軸回転数のうちの少なくともいずれか一つについての予め定められた条件が成立すると、ダウンシフトの禁止を解除するための手段を含む。
第7の発明によると、加算された度合いが予め定められた度合いよりも低下することに加えて、アクセル開度、ブレーキペダル踏力および出力軸回転数のうちの少なくともいずれか一つについての条件が成立すると、ダウンシフトの禁止が解除される。たとえば、ダウンシフトの禁止が解除されても車両にショックが発生しないような条件を設定することにより、適切な時点で通常の変速制御に復帰することができる。これにより、車両の乗員が車両にショックが発生することにより不快感を感じることを抑制することができる。
第8の発明に係る車両の制御装置においては、第1〜7のいずれかの発明の構成に加えて、自動変速機は、同一の車速に対してエンジン回転数が通常よりも回転が上昇した状態となるモードを有する。制御手段は、モードへの切換を禁止するための手段を含む。
第8の発明によると、同一の車速に対してエンジン回転数が通常よりも回転が上昇した状態となるモードへの切換が禁止されることにより、エンジン回転数が上昇するように変速されることが抑制される。そのため、ブリーザプラグから作動油が漏れ始める前に、作動油の攪拌の度合いの上昇を抑制することができる。
第9の発明に係る車両の制御装置においては、第1〜8のいずれかの発明の構成に加えて、自動変速機は、車速の維持および先行車への追従のうちのいずれか一方のために変速制御するクルーズモードを有する。制御手段は、クルーズモードへの切換を禁止するための手段を含む。
第9の発明によると、車速の維持または先行車への追従のうちのいずれか一方のために変速制御するクルーズモードへの切換が禁止されることにより、たとえば、車速が設定された車速を下回るときに、あるいは、先行車との車間距離が拡大したときに、エンジン回転数が上昇するように変速されることが抑制される。そのため、ブリーザプラグから作動油が漏れ始める前に、作動油の攪拌の度合いの上昇を抑制することができる。
第10の発明に係る車両の制御装置は、第1〜9のいずれかの発明の構成に加えて、加算された度合いが予め定められた度合い以上であると、車両の運転者に攪拌の度合いの上昇を報知するための報知手段をさらに含む。
第10の発明によると、加算された度合いが予め定められた度合い以上であると、報知手段(たとえば、警告灯、警告音あるいは振動等)により運転者に攪拌の度合いの上昇を報知することにより、運転者に自動変速機の作動油の攪拌の度合いが高い状態であることを認識させることができる。
第11の発明に係る車両の制御装置においては、第1〜10のいずれかの発明の構成に加えて、自動変速機は、自動モードと手動モードとを有する。制御手段は、加算された度合いに基づいて、手動モードの選択時に、少なくとも減速側のギヤ段に変速しないように自動変速機を制御するための手段を含む。
第11の発明によると、手動モードの選択時に、運転者がダウンシフトに対応するシフト操作を行なっても、少なくとも減速側のギヤ段への変速を抑制することにより、ブリーザプラグから作動油が漏れ始める前に、攪拌の度合いの上昇を抑制することができる。
第13の発明に係るプログラムは、第1〜11のいずれかの発明に係る車両の制御方法をコンピュータで実現するプログラムであって、第14の発明に係る記録媒体は、第1〜11のいずれかの発明に係る車両の制御方法をコンピュータで実現されるプログラムを記録した媒体である。
第13または第14の発明によると、コンピュータ(汎用でも専用でもよい)を用いて、第1〜11のいずれかの発明に係る車両の制御方法を実現することができる。
以下、図面を参照しつつ、本発明の実施の形態について説明する。以下の説明では、同一の部品には同一の符号を付してある。それらの名称および機能も同じである。したがってそれらについての詳細な説明は繰返さない。
本実施の形態に係る制御装置を含む車両のパワートレーンについて説明する。本実施の形態では、自動変速機を、ロックアップクラッチが設けられた、流体継手であるトルクコンバータと、変速機構とを有する自動変速機として説明する。なお、本実施の形態において、自動変速機は、有段式の自動変速機であってもよいし、無段式自動変速機であってもよい。
図1を参照して、本実施の形態に係る制御装置を含む車両のパワートレーンについて説明する。本実施の形態に係る制御装置は、詳しくは、図1に示すECT(Electronic Controlled Automatic Transmission)_ECU(Electronic Control Unit)1020により実現される。
図1に示すように、この車両のパワートレーンは、エンジン100と、トルクコンバータ200と、自動変速機構300と、ECU1000とから構成される。
エンジン100には、電子スロットル104が設けられる。電子スロットル104の開度は、エンジンECU1010から受信する電子スロットル制御信号に基づいてスロットルモータ(図示せず)により調整される。
さらに、エンジン100には、燃焼室内に燃料を噴射するインジェクタ(図示せず)が設けられる。インジェクタは、エンジンECU1010から受信する燃料噴射制御信号に基づいて燃焼室内に燃料を供給する。
エンジン100の出力軸は、トルクコンバータ200の入力軸に接続される。エンジン100とトルクコンバータ200とは回転軸により連結されている。したがって、エンジン回転数センサ102により検知されるエンジン100の出力軸回転数NE(エンジン回転数NE)とトルクコンバータ200の入力軸回転数(ポンプ回転数)とは同じである。
トルクコンバータ200は、入力軸と出力軸とを直結状態にするロックアップクラッチ(図示せず)と、入力軸側のポンプ羽根車(図示せず)と、出力軸側のタービン羽根車(図示せず)と、ワンウェイクラッチ(図示せず)を有しトルク増幅機能を発現するステータ(図示せず)とから構成される。トルクコンバータ200と自動変速機構300とは、回転軸206により接続される。トルクコンバータ200の出力軸回転数NT(タービン回転数NT)は、タービン回転数センサ204により検知される。自動変速機構300の出力軸回転数NOUTは、出力軸回転数センサ304により検知される。
このような自動変速機構300は、その内部に複数の摩擦要素であるクラッチやブレーキを備える。また、トルクコンバータ200および自動変速機構300を含む自動変速機内には、作動油が注入される。自動変速機の筐体の上部には、作動油が注入される油室と筐体の外部とを連通する開口部に設けられ、自動変速機内の圧力を一定に保つブリーザプラグ(図示せず)が設けられる。
予め定められた作動表に基づいて、摩擦要素であるクラッチ要素(たとえばクラッチC1〜C4)や、ブレーキ要素(たとえばブレーキB1〜B4)、ワンウェイクラッチ要素(たとえばワンウェイクラッチF0〜F3)が、要求された各ギヤ段に対応して、係合および解放されるように油圧制御回路302が制御される。自動変速機構300の変速ポジション(シフトポジション)には、パーキング(P)ポジション、後進走行(R)ポジション、ニュートラル(N)ポジション、前進走行(D)ポジションがある。
これらのパワートレーンを制御するECU1000は、エンジン100を制御するエンジンECU1010と、自動変速機構300を制御するECT_ECU1020とを含む。
ECT_ECU1020には、出力軸回転数センサ304にて検知された出力軸回転数NOUTを表わす信号が入力される。また、ECT_ECU1020には、エンジンECU1010から、エンジン回転数センサ102にて検知されたエンジン回転数NEを表わすエンジン回転数信号が入力される。さらに、ECT_ECU1020には、トルクコンバータのタービン回転数センサ204にて検知されたタービン回転数NTを表わす信号が入力される。
エンジン回転数センサ102は、エンジン100の出力軸(トルクコンバータ200の入力軸)に取り付けられた回転検出用ギヤの歯に対向して設けられる。出力軸回転数センサ304は、自動変速機構300の出力軸に取り付けられた回転検出用ギヤの歯に対向して設けられる。タービン回転数センサ204は、トルクコンバータ200の出力軸に取り付けられた回転検出用ギヤの歯に対向して設けられる。
これらの回転数センサは、トルクコンバータ200の入力軸、トルクコンバータ200の出力軸および自動変速機構300の出力軸の僅かな回転の検出も可能なセンサであり、たとえば、一般的に半導体式センサと称される磁気抵抗素子を使用したセンサである。
さらに、ECT_ECU1020は、エンジンECU1010にエンジン制御信号(たとえばスロットル開度信号)を出力し、エンジンECU1010は、そのエンジン制御信号や他の制御信号に基づいてエンジン100を制御する。また、ECT_ECU1020は、自動変速機構300にソレノイド制御信号を出力する。このソレノイド制御信号に基づいて、自動変速機構300の油圧制御回路302を構成するリニアソレノイドバルブやオンオフソレノイドバルブなどが制御され、所定の変速ギヤ段(たとえば第1速〜第5速)を構成するように、摩擦係合要素が係合および解放されるように制御される。
また、ECT_ECU1020には、エンジンECU1010を経由して、アクセル開度センサ2100から、運転者により操作されたアクセルペダルの開度を表わす信号が入力される。さらに、ECT_ECU1020には、エンジンECU1010を経由して、車輪速センサ2200から車輪の回転速度(以下、車輪の回転数あるいは車輪速ともいう)を表す信号が入力される。さらに、ECT_ECU1020には、エンジンECU1010から電子スロットル104のスロットル開度を表す信号が入力される。スロットル開度は、電子スロットル104に設けられたスロットル開度センサにより検知されてもよいし、スロットル開度制御信号に基づいて検出されてもよいものとする。さらに、ECT_ECU1020には、自動変速機構300内に設けられた油温センサ306から、自動変速機構300内の作動油(ATF)の温度を表す信号が入力される。さらに、ECT_ECU1020には、シフトレバーを有するシーケンシャルシフトマチック機構900に設けられたシフトポジションセンサ2300からモード切換信号およびシーケンシャルシフト信号が入力される。また、ECT_ECU1020は、各種データ(しきい値、変速マップ等)やプログラムが記憶されたメモリを有する。
本実施の形態に係る車両には、図2に示すようなシーケンシャルシフトパターンを有するシーケンシャルシフトマチック機構900が搭載されている。ここで、シーケンシャルシフトマチック機構900とは、シフトレバー902を「D」ポジションの横に設定した「S」ポジションに切換えて、さらに、シフトレバー902を前へ押すとアップシフト(+)、後へ引くとダウンシフト(−)し、マニュアル感覚の操作が可能な機構である。このシフトレバー902を運転者が「S」ポジションに切換えたことに応答して、自動変速モードから手動変速モードに切換えられたことを示すモード切換信号がECT_ECU1020に入力される。さらに、このシフトレバー902を運転者が前へ押したことに応答してシーケンシャルシフト信号(アップシフト信号)がECT_ECU1020に入力され、このシフトレバー902を運転者が後へ引いたことに応答してシーケンシャルシフト信号(ダウンシフト信号)がECT_ECU1020に入力される。
ECT_ECU1020は、アップシフト信号を受信すると、現在最上段として選択されているギヤ段よりも1段増速側のギヤ段を最上段のギヤ段として、車両の状態(たとえば、アクセル開度、スロットル開度、エンジン回転数、タービン回転数、出力軸回転数および車輪速)および変速線図に基づいて最適なギヤ段を選択して、新たに選択されたギヤ段が現在選択されているギヤ段と異なれば、変速制御が実施される。
ECT_ECU1020は、ダウンシフト信号を受信すると、現在最上段として選択されているギヤ段よりも1段減速側のギヤ段を最上段のギヤ段として、車両の状態および変速線図に基づいて最適なギヤ段を選択して、新たに選択されたギヤ段が現在選択されているギヤ段と異なれば、変速制御が実施される。
なお、ECT_ECU1020は、アップシフト信号を受信すると、所定の条件(たとえば、エンジン回転数および車速等)が成立すれば現在選択されているギヤ段よりも1段増速側のギヤ段に変速し、ダウンシフト信号を受信すると、所定の条件が成立すれば現在選択されているギヤ段よりも1段減速側のギヤ段に変速するようにしてもよい。
なお、シフトレバー902を「D」ポジションにしておくと、マニュアルモードではなく自動変速モードで自動変速機構300がECT_ECU1020により油圧制御部1100を介して制御される。すなわち、ECT_ECU1020は、車両の状態および変速線図に基づいて、自動変速機構300に設けられた全てのギヤ段の中から最適なギヤ段を選択して、現在選択されているギヤ段と異なれば、最適なギヤ段に変速制御を実施する。
以上のような構成を有する車両において、本発明は、ECT_ECU1020が、エンジン100の回転数と自動変速機内の作動油の温度とに基づいて、作動油の攪拌の度合いを算出して、算出された度合いを、前回算出された度合いに加算して、加算された度合いに基づいて、攪拌の度合いが上昇しないように自動変速機を制御する点に特徴を有する。
より具体的には、ECT_ECU1020は、エンジン回転数および作動油の温度が高いほど大きい度合いを算出し、エンジン回転数および作動油の温度のいずれかが低いほど小さい度合いを算出する。ECT_ECU1020は、加算された度合いが予め定められた度合い以上であると、ダウンシフトを禁止する。そして、ECT_ECU1020は、加算された度合いが予め定められた度合いよりも低下すると、ダウンシフトの禁止を解除する。さらに、ECT_ECU1020は、手動変速モード時においては、最上段のギヤ段に固定する制御を実施する。
なお、本実施の形態において、作動油の攪拌の度合いを示すカウント値の算出、算出された値の加算および自動変速機の制御は、ECT_ECU1020において実行されるとして説明するが、エンジンECU1010とECT_ECU1020とを統合した一つのECUにおいて実行されるようにしてもよい。
あるいは、駆動源としてモータジェネレータとエンジンとが搭載されたハイブリッド車両において、エンジンECUとHV_ECUとが車両制御に用いられる場合においては、HV_ECUにおいて作動油の攪拌の度合いを示すカウント値の算出、算出された値の加算および車両の制御(たとえば、変速機あるいはモータジェネレータの制御)を実行するようにしてもよい。
以下、本実施の形態に係る車両の制御装置であるECT_ECU1020の構成について、図3に示す機能ブロック図を用いて説明する。
図3に示すように、ECT_ECU1020には、エンジンECU1010、タービン回転数センサ204、出力軸回転数センサ304、油温センサ306およびシフトポジションセンサ2300から信号を受信する入力インターフェース(以下、入力I/Fと記載する)400と、主としてCPU(Central Processing Unit)から構成される演算処理部500と、メモリ等により実現される記憶部600と、演算処理部500において演算された結果に基づくソレノイド制御信号を、油圧制御回路302に送信する出力インターフェース(以下、出力I/Fと記載する)700とが設けられる。
本実施の形態において、入力I/F400は、エンジンECU1010、タービン回転数センサ204および出力軸回転数センサ304、油温センサ306およびシフトポジションセンサ2300からアクセル開度信号と、エンジン回転数信号と、タービン回転数信号と、車輪速信号と、出力軸回転数信号と、スロットル開度信号と、油温信号と、モード切換信号と、シーケンシャルシフト信号とを受信する。
演算処理部500は、攪拌カウント値算出部502と、攪拌カウント値加算部504と、過熱対策制御実行判定部506と、カウント値判定部(1)508と、カウント値判定部(2)510と、実行判定部512と、終了判定部514と、過熱対策制御部516とを含む。
攪拌カウント値算出部502は、エンジン100の回転数と自動変速機内の作動油の温度とに基づいて、作動油の攪拌の度合いを示す値(以下、攪拌カウント値とも記載する)を算出する。具体的には、攪拌カウント値算出部502は、エンジン100の回転数と作動油の温度と図4に示すマップとに基づいて、攪拌カウント値を算出する。
図4に示すマップは、横軸に油温を示し、縦軸にエンジン回転数を示す。図4に示すように、マップには、「+5」のライン(細線)と、「HOLD(=0)」のライン(太線)と、「−2」のライン(一点鎖線)と、「−4」のライン(破線)とが予め設定される。
なお、図4に示すマップに設定された各ラインは、例示であって、少なくとも回転数および油温が高くなるほど大きな値が設定され、回転数または油温が低くなるほど小さい値(好ましくは、負の値が望ましい)が設定されれば、特にこれに限定されるものではない。
攪拌カウント値算出部502は、検知されたエンジン100の回転数と油温とに基づいて特定されるマップ上の位置と各ラインに属する値に基づいて、攪拌カウント値を算出する。
具体的には、攪拌カウント値算出部502は、たとえば、エンジン100の回転数がNE(0)であって、油温がToil(0)であるとすると、NE(0)とToil(0)とに基づいてマップ上のA点を特定する。マップ上のA点は、「+5」のラインより図4の紙面上方に位置するため、攪拌カウント値算出部502は、攪拌カウント値として「+5」を算出する。
あるいは、攪拌カウント値算出部502は、たとえば、エンジン100の回転数がNE(1)であって、油温がToil(1)であるとすると、NE(1)とToil(1)とに基づいてマップ上のB点を特定する。マップ上のB点は、「+5」のラインと「HOLD」のラインとの間に位置するため、攪拌カウント値算出部502は、「+5」のラインと「HOLD(=0)」のライン」とに基づいて、線形補間するなどして、攪拌カウント値を算出する。なお、補間方法については、特に線形補間に限定されるものではない。
あるいは、攪拌カウント値算出部502は、たとえば、エンジン100の回転数がNE(2)であって、油温がToil(2)であるとすると、NE(2)とToil(2)とに基づいてマップ上のC点を特定する。マップ上のC点は、「HOLD」のラインと「−2」のラインとの間に位置するため、攪拌カウント値算出部502は、「HOLD(=0)」のラインと「−2」のライン」とに基づいて、線形補間するなどして、攪拌カウント値を算出する。
あるいは、攪拌カウント値算出部502は、たとえば、エンジン100の回転数がNE(3)であって、油温がToil(3)であるとすると、NE(3)とToil(3)とに基づいてマップ上のD点を特定する。マップ上のD点は、「−2」のラインと「−4」のラインとの間に位置するため、攪拌カウント値算出部502は、「−2」のラインと「−4」のライン」とに基づいて、線形補間するなどして、攪拌カウント値を算出する。
あるいは、攪拌カウント値算出部502は、たとえば、エンジン100の回転数がNE(4)であって、油温がToil(4)であるとすると、NE(4)とToil(4)とに基づいてマップ上のE点を特定する。マップ上のE点は、「−4」のラインより図4の紙面下方に位置するため、攪拌カウント値算出部502は、攪拌カウント値として「−4」を算出する。
なお、攪拌カウント値算出部502は、所定の計算サイクル毎に攪拌カウント値を算出するようにしてもよいし、予め定められた時間が経過する毎に攪拌カウント値を算出するようにしてもよい。
また、図4に示すマップを用いて補間して攪拌カウント値を算出する方法のほかに、一律予め定められた値を攪拌カウント値とする領域を複数領域設定されたマップを用いて領域に対応した攪拌カウント値を算出する方法を適用してもよい。
攪拌カウント値加算部504は、前回の計算サイクルまでに加算された攪拌カウント値に、攪拌カウント値算出部502において算出された攪拌カウント値を加算する。なお、攪拌カウント値加算部504は、たとえば、車両の状態について予め定められた条件が成立すると、初期値にリセットするようにしてもよい。予め定められた条件とは、油温が十分に下がっているという条件であって、たとえば、エンジン100が停止してから予め定められた時間が経過したという条件である。
過熱対策制御実行判定部506は、過熱対策制御が実行中であるか否かを判定する。本実施の形態において、「過熱対策制御」は、自動変速機構300におけるダウンシフトを禁止する制御である。さらに、「過熱対策制御」は、手動モードが選択されているときにおいては、車両の状態および変速線図に基づいて、最上段よりも減速側のギヤ段が選択されている場合には、最上段に変速する制御である。
なお、「過熱対策制御」は、少なくともエンジン100の回転数が上昇しないようにする自動変速機構300の制御であれば、特にこれらに限定されるものではない。たとえば、自動変速機に、同一の車速に対してエンジン回転数が通常よりも回転が上昇した状態となるモード(いわゆる、パワーモード)が設定される場合には、パワーモードへの切換を禁止する制御であってもよいし、自動変速機に、車速の維持および先行車への追従のうちのいずれか一方のために変速制御が行なわれるクルーズモードが設定される場合には、クルーズモードへの切換を禁止する制御であってもよい。あるいは、ダウンシフトの禁止、パワーモードへの切換の禁止、クルーズモードへの切換の禁止のうちの少なくともいずれか一つが実施されるようにしてもよい。
なお、過熱対策制御実行判定部506は、たとえば、過熱対策制御が実行中であれば、制御判定フラグをオンし、実行中でなければ、制御判定フラグをオフするようにしてもよい。
カウント値判定部(1)508は、加算されたカウント値が予め定められた値(1)以上であるか否かを判定する。「予め定められた値(1)」は、ブリーザプラグから作動油漏れが生じる可能性のある、作動油の攪拌の度合いに基づいて設定される値であって、実験等により適合される。なお、カウント値判定部(1)508は、たとえば、加算されたカウント値が予め定められた値(1)以上であると、カウンタ判定フラグ(1)をオンするようにしてもよい。
カウント値判定部(2)510は、加算されたカウント値が予め定められた値(2)以下であるか否かを判定する。「予め定められた値(2)」は、ブリーザプラグから作動油の漏れが生じない、作動油の攪拌の度合いに基づいて設定される値であって、実験等により適合される。なお、予め定められた値(2)は、予め定められた値(1)と同じ値であってもよいし、異なる値であってもよいものとする。なお、カウント値判定部(2)510は、たとえば、加算されたカウント値が予め定められた値(2)以下であると、カウンタ判定フラグ(2)をオンするようにしてもよい。
実行判定部512は、過熱対策制御の実行中ではなく、かつ、加算されたカウント値が予め定められた値(1)以上であると、過熱対策制御の実行許可条件が成立するか否かを判定する。たとえば、実行判定部512は、制御判定フラグがオフであって、カウンタ判定フラグ(1)がオンであると、過熱対策制御の実行許可条件が成立するか否かを判定する。「実行許可条件」とは、車両の状態についての予め定められた条件である。「実行許可条件」は、本実施の形態においては、アクセル開度およびブレーキペダル踏力についての条件である。具体的には、「実行許可条件」は、アクセル開度が予め定められた開度以上であるか、ブレーキペダル踏力が予め定められた踏力よりも大きいという条件である。なお、実行判定部512は、実行許可条件が成立すると、実行許可判定フラグをオンするようにしてもよい。
終了判定部514は、過熱対策制御の実行中であって、かつ、加算されたカウント値が予め定められた値(2)以下であると、過熱対策制御の終了許可条件が成立するか否かを判定する。たとえば、終了判定部514は、制御判定フラグがオンであって、カウンタ判定フラグ(2)がオンであると、過熱対策制御の終了許可条件が成立するか否かを判定する。「終了許可条件」とは、車両の状態についての予め定められた条件である。「終了許可条件」は、本実施の形態においては、出力軸回転数についての条件である。具体的には、「終了許可条件」は、出力軸回転数が車両が略停止状態となる予め定められた回転数を下回るという条件である。なお、終了判定部514は、終了許可条件が成立すると、終了許可判定フラグをオフするようにしてもよい。
なお、実行許可条件および終了許可条件は、駆動力に変化がない状態、あるいは、制動中の状態を示す条件であればよく、アクセル開度、ブレーキペダル踏力および出力軸回転数のうちの少なくとも一つについての条件であればよい。これにより、過熱対策制御の実行時および終了時において車両にショックが発生することを抑制することができる。
過熱対策制御部516は、自動変速機に対して過熱対策制御を実行したり、終了したりする。たとえば、過熱対策制御部516は、実行許可判定フラグがオンであれば、過熱対策制御を実行し、終了許可判定フラグがオンであれば、過熱対策制御を終了する。
過熱対策制御は、上述したとおり、減速側へのダウンシフトを禁止して、手動モード時において最上段よりも減速側であれば、最上段のギヤ段に変速する制御である。すなわち、過熱対策制御部516は、車両の状態および変速線図に基づいて、現在選択されているギヤ段よりも減速側のギヤ段への変速を要することを判断したり、あるいは、運転者のシフトレバーの操作に基づくダウンシフト指示を示すシーケンシャルシフト信号を受信したりしても、現在選択されているギヤ段よりも減速側に変速しない。
なお、過熱対策制御部516は、手動モード時において車両の状態に応じて最上段のギヤ段に変速できない場合においては、可能な限り増速側に変速するようにしてもよい。また、過熱対策制御部516は、現在選択されているギヤ段を最下段として、車両の状態に基づいて変速するようにしてもよい。
過熱対策制御部516は、終了許可条件が成立すると(たとえば、終了許可判定フラグがオンであると)、減速側への変速の禁止制御を解除するものとする。このとき、自動変速機は、車両の状態に基づいて変速されたり、あるいは、運転者のシフトレバーの操作指示にしたがって、ダウンシフト側あるいはアップシフト側に変速されたりする。
記憶部600には、しきい値の各種情報および各種プログラムが予め記憶される。また、記憶部600には、上述した図4に示すマップが記憶される。
本実施の形態において、攪拌カウント値算出部502、攪拌カウント値加算部504、過熱対策制御実行判定部506、カウント値判定部(1)508、カウント値判定部(2)510、実行判定部512、終了判定部514、過熱対策制御部516は、いずれも演算処理部500であるCPUが記憶部600に記憶されたプログラムを実行することにより実現される、ソフトウェアとして機能するものとして説明するが、ハードウェアにより実現されるようにしてもよい。なお、このようなプログラムは記録媒体に記録されて車両に搭載される。
以上のような構成を有する本実施の形態に係る車両の制御装置であるECT_ECU1020で実行されるプログラムの制御構造について図5を用いて説明する。
S100にて、ECT_ECU1020は、エンジンECU1010および油温センサ306からエンジン回転数および油温を受信する。
S102にて、ECT_ECU1020は、受信したエンジン回転数、油温および図4に示すマップに基づいて攪拌カウント値が演算される。具体的には、ECT_ECU1020は、受信したエンジン回転数と油温とに基づいて、攪拌カウント値をマップから算出して、前回算出されたカウント値に、今回算出された攪拌カウント値を加算する。
S104にて、ECT_ECU1020は、過熱対策制御が実行中であるか否かを判定する。過熱対策制御が実行中であると(S104にてYES)、処理はS112に移される。もしそうでないと(S104にてNO)、処理はS106に移される。
S106にて、ECT_ECU1020は、加算されたカウント値が予め定められた値(1)以上であるか否かを判定する。加算されたカウント値が予め定められた値(1)以上であると(S106にてYES)、処理はS108に移される。もしそうでないと(S106にてNO)、この処理は終了する。
S108にて、ECT_ECU1020は、制御実行許可条件が成立するか否かを判定する。制御実行許可条件が成立すると(S108にてYES)、処理はS110に移される。もしそうでないと(S108にてNO)、この処理は終了する。S110にて、ECT_ECU1020は、過熱対策制御を実行する。
S112にて、ECT_ECU1020は、加算されたカウント値が予め定められた値(2)以下であるか否かを判定する。加算されたカウント値が予め定められた値(2)以下であると(S112にてYES)、処理はS114に移される。もしそうでないと(S112にてNO)、この処理は終了する。
S114にて、ECT_ECU1020は、制御終了許可条件が成立するか否かを判定する。制御終了許可条件が成立すると(S114にてYES)、処理はS116に移される。もしそうでないと(S114にてNO)、この処理は終了する。S116にて、ECT_ECU1020は、過熱対策制御を終了する。
以上のような構造およびフローチャートに基づく、本実施の形態に係る車両の制御装置であるECT_ECU1020の動作について説明する。
たとえば、車両に搭載されたエンジン100が起動すると、回転数と油温とマップに基づいて算出される攪拌カウント値が計算サイクル毎に加算されていく(S100,S102)。過熱対策制御中でなければ(S104にてNO)、攪拌カウント値が予め定められた値(1)以上であるか否かが判断される(S106)。加算されたカウント値が予め定められた値(1)以上でなければ(S106にてNO)、過熱対策制御は実行されない。
車両の走行負荷等により、エンジン100の油温が上昇して、さらに、エンジン100の回転数が上昇すると、攪拌カウント値として比較的大きな値が算出される。そのため、加算された攪拌カウント値が増大する。加算されたカウント値が予め定められた値(1)以上になって(S106にてYES)、さらに、アクセル開度およびブレーキペダル踏力についての制御実行許可条件が成立すると(S108にてYES)、過熱対策制御が実行される(S110)。
過熱対策制御の実行中においては、ダウンシフトが禁止される。そのため、運転者のシフトレバー操作によりダウンシフト指示がなされても、減速側のギヤ段への変速は行なわれない。また、手動モード時においては、現在選択されているギヤ段が最上段のギヤ段よりも減速側である場合には、最上段のギヤ段に変速される。また、車両の状態および変速線図に基づいて減速側への変速を要することが判断されても、減速側への変速は行なわれない。少なくとも減速側のギヤ段への変速が行なわれないため、エンジン回転数は、変速に起因して上昇することがない。また、増速側のギヤ段への変速が行なわれれば、エンジン回転数は減少する。そのため、作動油の攪拌の度合いは低下する。
攪拌カウント値の演算の実行中に(S100,S102)、過熱対策制御の実行中であると(S104にてYES)、加算されたカウント値が予め定められた値(2)以下であるか否かが判断される(S112)。加算されたカウント値が予め定められた値(2)以下でなければ(S112にてNO)、過熱対策制御は実行されたままである。
車両の走行負荷の低減あるいは増速側のギヤ段への変速等により、エンジン100の油温が低下したり、エンジン100の回転数が低下したりすると、作動油の攪拌の度合いが低下して、攪拌カウント値として負の値が算出される。そのため、加算された攪拌カウント値が減少する。加算されたカウント値が予め定められた値(2)以下であって(S112にてYES)、出力軸回転数についての終了許可条件が成立すると(S114にてYES)、過熱対策制御が終了する(S116)。
すなわち、運転者のシフトレバー操作によりダウンシフト指示がなされれば、指示にしたがって減速側のギヤ段への変速が行なわれる。また、車両の状態および変速線図に基づく最適なギヤ段が現在選択されているギヤ段よりも減速側であれば、減速側のギヤ段への変速が行なわれる。
以上のようにして、本実施の形態に係る車両の制御装置によると、回転数と作動油の温度とに基づいて、作動油の攪拌の度合いを示す攪拌カウント値が算出される。算出されたカウント値は、前回算出されたカウント値に加算される。回転数および温度が高いほど大きいカウント値が算出され、、回転数および油温のいずれかが低いほど小さいカウント値が算出されるため、加算されたカウント値が大きいと、回転数も油温も高い状態が継続していることを判定することができる。すなわち、自動変速機内の作動油が、高温状態であって、かつ、自動変速機のギヤ等により攪拌の度合いが高い状態であることを油面レベルセンサ等を用いることなく判定することができる。
そのため、加算されたカウント値が予め定められた値以上になると、減速側へのシフトダウンを禁止して、エンジン回転数が上昇しないように自動変速機を制御することにより、ブリーザプラグから作動油が漏れ始める前に、作動油の攪拌の度合いの上昇を抑制することができる。これにより、油温のさらなる上昇および攪拌による駆動効率の悪化を抑制することができる。したがって、自動変速機内の作動油の状態を精度よく判定して、ブリーザプラグの油漏れを防止する車両の制御装置を提供することができる。
好ましくは、車両には、警告灯、警告音等を含む報知装置が設けられることが望ましい。すなわち、ECT_ECUは、加算されたカウント値が予め定められた値以上であると、警告灯の点灯、警告音の発生、運転者との接触部分(たとえば、ステアリング、シート等)に振動を発生などが行なわれるようにして、報知装置を制御することが望ましい。このようにすると、運転者に自動変速機の作動油の攪拌の度合いが高いことを認識させることができる。
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
100 エンジン、102 エンジン回転数センサ、104 電子スロットル、200 トルクコンバータ、204 タービン回転数センサ、206 回転軸、300 自動変速機構、302 油圧制御回路、304 出力軸回転数センサ、306 油温センサ、400 入力I/F、500 演算処理部、502 攪拌カウント値算出部、504 攪拌カウント値加算部、506 過熱対策制御実行判定部、508 カウント値判定部(1)、510 カウント値判定部(2)、512 実行判定部、514 終了判定部、516 過熱対策制御部、600 記憶部、700 出力I/F、900 シーケンシャルシフトマチック機構、1000 ECU、1010 エンジンECU、1020 ECT_ECU、2100 アクセル開度センサ、2200 車輪速センサ、2300 シフトポジションセンサ。
Claims (14)
- エンジンと自動変速機とが搭載された車両の制御装置であって、
前記エンジンの回転数を検知するための検知手段と、
前記自動変速機内の作動油の温度を検知するための温度検知手段と、
前記回転数と前記温度とに基づいて、前記作動油の攪拌の度合いを算出するための算出手段と、
前記算出された度合いを、前回算出された度合いに加算するための加算手段と、
前記加算された度合いに基づいて、前記攪拌の度合いが上昇しないように前記自動変速機を制御するための制御手段とを含む、車両の制御装置。 - 前記算出手段は、前記回転数および前記温度が高いほど大きい度合いを算出し、前記回転数および前記温度のいずれかが低いほど小さい度合いを算出するための手段を含む、請求項1に記載の車両の制御装置。
- 前記制御手段は、前記加算された度合いが予め定められた度合い以上であると、前記エンジンの回転数が上昇しないように前記自動変速機を制御するための手段を含む、請求項1または2に記載の車両の制御装置。
- 前記制御手段は、ダウンシフトを禁止するための禁止手段を含む、請求項3に記載の車両の制御装置。
- 前記禁止手段は、前記加算された度合いが前記予め定められた度合い以上であることに加えて、アクセル開度、ブレーキペダル踏力および前記自動変速機の出力軸回転数のうちの少なくともいずれか一つについての予め定められた条件が成立すると、前記ダウンシフトを禁止するための手段を含む、請求項4に記載の車両の制御装置。
- 前記制御手段は、前記加算された度合いが予め定められた度合いよりも低下すると、前記ダウンシフトの禁止を解除するための解除手段を含む、請求項4または5に記載の車両の制御装置。
- 前記解除手段は、前記加算された度合いが予め定められた度合いよりも低下することに加えて、アクセル開度、ブレーキペダル踏力および前記自動変速機の出力軸回転数のうちの少なくともいずれか一つについての予め定められた条件が成立すると、前記ダウンシフトの禁止を解除するための手段を含む、請求項6に記載の車両の制御装置。
- 前記自動変速機は、同一の車速に対してエンジン回転数が通常よりも回転が上昇した状態となるモードを有し、
前記制御手段は、前記モードへの切換を禁止するための手段を含む、請求項1〜7のいずれかに記載の車両の制御装置。 - 前記自動変速機は、車速の維持および先行車への追従のうちのいずれか一方のために変速制御するクルーズモードを有し、
前記制御手段は、前記クルーズモードへの切換を禁止するための手段を含む、請求項1〜8のいずれかに記載の車両の制御装置。 - 前記制御装置は、前記加算された度合いが予め定められた度合い以上であると、車両の運転者に前記攪拌の度合いの上昇を報知するための報知手段をさらに含む、請求項1〜9のいずれかに記載の車両の制御装置。
- 前記自動変速機は、自動モードと手動モードとを有し、
前記制御手段は、前記加算された度合いに基づいて、前記手動モードの選択時に、少なくとも減速側のギヤ段に変速しないように前記自動変速機を制御するための手段を含む、請求項1〜10のいずれかに記載の車両の制御装置。 - エンジンと自動変速機が搭載された車両の制御方法であって、
前記エンジンの回転数を検知するステップと、
前記自動変速機内の作動油の温度を検知するステップと、
前記回転数と前記温度とに基づいて、前記作動油の攪拌の度合いを算出するステップと、
前記算出された度合いを、前回算出された度合いに加算するステップと、
前記加算された度合いに基づいて、前記自動変速機を制御するステップとを含む、車両の制御方法。 - 請求項12に記載の車両の制御方法をコンピュータで実現されるプログラム。
- 請求項12に記載の車両の制御方法をコンピュータで実現されるプログラムを記録した記録媒体。
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