JP2009058027A - トルクコンバータの油温推定方法 - Google Patents

Abstract

【課題】トルクコンバータ内の作動油の油温を正確に推定することができるとともに、製造コストの低減を図ることができるトルクコンバータの油温推定方法を提供する。
【解決手段】自動変速機１０のトルクコンバータの油温推定方法である。ステップＳ６１においてトルクコンバータ１２の作動油の循環回路に設けられた油温センサ４２により作動油の油温Tsを検出し、ステップＳ６６においてトルクコンバータ１２の単位時間当り発熱量を演算する。また、ステップＳ６７、Ｓ６８においてトルクコンバータ１２に流入する作動油の油温と流出する作動油の油温との差に、所定の設定値B及びトルクコンバータ１２のスリップ継続時間の関数であるスリップ係数Sを乗じて、トルクコンバータ１２の単位時間当り放熱量を演算する。さらに、ステップＳ６９において、発熱量と放熱量とからトルクコンバータ１２の推定油温Tを演算する。
【選択図】 図６

Description

本発明は、エンジンの出力がトルクコンバータを介して入力されるトルクコンバータ付車両用自動変速機において、トルクコンバータの作動油の油温を精度よく推定するトルクコンバータの油温推定方法に関する。

従来、特許文献１に記載されたトルクコンバータの油温推定方法が知られている。これによると、自動変速機のオイルパン内における作動油の油温を検出するセンサによって作動油の油温を検出し、自動変速機の入力軸回転数を検出するセンサによって入力軸回転数を検出し、エンジン回転数を検出するセンサによってエンジン回転数を検出している。入力軸回転数とエンジン回転数との比である速度比、エンジン回転数及びトルクコンバータの性能線図から求まる設定時間中のトルクコンバータの発熱量と、該設定時間中のトルクコンバータからの放熱量との差分の熱量を求め、該設定時間の前にセンサによって検出された作動油の油温に該差分の熱量によるトルクコンバータ内の作動油の上昇油温を順次加算して、トルクコンバータ内の作動油の油温を推定している。すなわち、トルクコンバータ内の作動油が自動変速機のオイルパン内に達するにはある程度の時間がかかるため、自動変速機のオイルパン内における作動油の油温をトルクコンバータのスリップ量に基づいたトルクコンバータの発熱量で補正することによってトルクコンバータ内の作動油の油温を推定している。これにより、例えば、信号待ち等のストール時におけるトルクコンバータ内の作動油の油温も精度よく推定され、自動変速機の制御が最適に行われる。また、トルクコンバータ内に新たに油温センサを設ける必要がないため、製造コストの低減を図ることができる。
特開平８−４２６６０号公報（段落〔０００９〕〜〔００１７〕及び〔図２〕）

しかし、上記従来のトルクコンバータの油温推定方法では、トルクコンバータがスリップした状態が長時間続いた場合、トルクコンバータ内の作動油の油温が実際よりも高く推定されてしまい、自動変速機の制御が最適に行われないことが起こり得る。例えば、長い登坂路を走行している場合、トルクコンバータがスリップした状態であるものの、トルクコンバータ内の作動油が自動変速機のオイルパン内に十分に達して、センサによって検出される油温がトルクコンバータ内の作動油の油温に近づいている。しかし、上記従来のトルクコンバータの油温推定方法では、トルクコンバータのスリップ継続時間を考慮することなく、センサによって検出される油温をトルクコンバータのスリップ量に基づいたトルクコンバータの発熱量で一律に補正しているため、トルクコンバータ内の作動油の油温が実際よりも高く推定されてしまう。

本発明は係る従来の問題点に鑑みてなされたものであり、トルクコンバータ内の作動油の油温を正確に推定することができるとともに、製造コストの低減を図ることができるトルクコンバータの油温推定方法を提供するものである。

上記の課題を解決するために、請求項１に係るトルクコンバータの油温推定方法の特徴は、エンジンの回転がトルクコンバータを介して入力されるトルクコンバータ付車両用自動変速機の前記トルクコンバータの油温推定方法において、前記トルクコンバータの作動油の循環回路に設けられた油温センサにより作動油の油温を検出する油温検出工程と、前記エンジン回転数、前記自動変速機の入力軸回転数及び前記トルクコンバータの速度比と容量係数との関係から前記トルクコンバータの単位時間当り発熱量を演算する発熱量演算工程と、前記トルクコンバータに流入する作動油の油温と流出する作動油の油温との差に、所定の設定値及び前記トルクコンバータのスリップ継続時間の関数であるスリップ係数を乗じて、前記トルクコンバータの単位時間当り放熱量を演算する放熱量演算工程と、前記発熱量と前記放熱量とから前記トルクコンバータの推定油温を演算する推定油温演算工程と、を備えることである。

請求項２に係るトルクコンバータの油温推定方法の特徴は、請求項１において、前記スリップ係数は、設定時間までは時間の経過とともに最大値まで大きくなり、設定時間経過後は該最大値であることである。

請求項３に係るトルクコンバータの油温推定方法の特徴は、請求項２において、前記スリップ係数は、車速が速いほど前記設定時間が短く、かつ前記最大値が大きいことである。

請求項４に係るトルクコンバータの油温推定方法の特徴は、請求項２において、前記スリップ係数は、変速段が低いほど前記設定時間が短く、かつ前記最大値が大きいことである。

請求項１に係るトルクコンバータの油温推定方法においては、油温検出工程でトルクコンバータの作動油の循環回路に設けられた油温センサにより作動油の油温を検出し、発熱量演算工程でトルクコンバータの単位時間当り発熱量を演算する。そして、放熱量演算工程でトルクコンバータの単位時間当り放熱量を演算し、推定油温演算工程でトルクコンバータの推定油温を演算している。ここで、放熱量演算工程において、トルクコンバータに流入する作動油の油温と流出する作動油の油温との差に所定の設定値及びトルクコンバータのスリップ継続時間の関数であるスリップ係数を乗じて、トルクコンバータの単位時間当り放熱量を演算している。これにより、トルクコンバータのスリップ継続時間の長短によりスリップ係数が変更されるため、トルクコンバータのスリップ継続時間が長い場合であってもトルクコンバータ内の作動油の油温が実際よりも高く推定されることはない。そして、このスリップ係数をトルクコンバータのスリップ継続時間の所定の関数とすれば、推定油温は実際のトルクコンバータ内の作動油の油温とよく一致することが実験により確認されている。また、トルクコンバータ内に新たに油温センサを設ける必要もない。したがって、このトルクコンバータの油温推定方法によれば、トルクコンバータ内の作動油の油温を正確に推定することができるとともに、製造コストの低減を図ることができる。

請求項２に係るトルクコンバータの油温推定方法においては、スリップ係数が設定時間までは時間の経過とともに最大値まで大きくなり、設定時間経過後は最大値に固定される。すなわち、トルクコンバータのスリップの開始直後では、トルクコンバータ内の作動油が油温センサにまで達していないため、油温センサの測定値はトルクコンバータ内の作動油の油温より小さくなっている。そのため、スリップ係数を１に近くしてトルクコンバータの単位時間当り放熱量を小さくし、推定油温を油温センサの測定値より大きくなるように補正している。ここで、スリップ係数が１の場合、ストール時における推定油温が正確に求められるように、トルクコンバータの放熱量を演算するための設定値が設定されている。その後、トルクコンバータのスリップの継続時間の経過に伴ってスリップ係数が大きくなっているのは、トルクコンバータ内の作動油が徐々に油温センサにまで達するため、トルクコンバータの単位時間当り放熱量を徐々に大きくして推定油温を油温センサの測定値に近づけるためである。そして、設定時間経過後であってトルクコンバータのスリップの継続中において、スリップ係数が最大値に固定されるのは、トルクコンバータ内の作動油が十分に油温センサにまで達しているためである。

請求項３に係るトルクコンバータの油温推定方法においては、スリップ係数は車速が速いほど設定時間が短く、かつ最大値が大きいため、車速が異なる場合でもトルクコンバータ内の作動油の油温を正確に推定することができる。

請求項４に係るトルクコンバータの油温推定方法においては、スリップ係数は変速段が低いほど設定時間が短く、かつ最大値が大きいため、変速段が異なる場合でもトルクコンバータ内の作動油の油温を正確に推定することができる。

本発明に係るトルクコンバータの油温推定方法を具体化した実施形態を図面に基づいて以下に説明する。図１において、１０は自動変速機で、自動車のエンジン１１によって回転駆動されるトルクコンバータ１２の出力回転を変速して図略の駆動輪に伝達する。自動変速機１０は、車体に取り付けられたトランスミッションケース１３内に共通軸線上に順次支承された入力軸１４、減速用プラネタリギヤ１５、変速用プラネタリギヤ１６、出力軸１７、第１、第２、第３クラッチC-1，C-2，C-3及び第１、第２ブレーキB-1,B-2、及びワンウェイクラッチF-1等で構成されている。自動変速機１０は、第１乃至第３クラッチC-1〜C-3及び第１、第２ブレーキB-1，B-2を選択的に係脱することにより前進６変速段、後進１変速段の各変速段を成立させるようになっている。

自動変速機１０の減速プラネタリギヤ１５は、第１リングギヤＲ１が入力軸１４に連結され、第１サンギヤＳ１がトランスミッションケース１３に固定されて反力を受け、第１キャリヤＣ１に支承されたピニオンが第１リングギヤＲ１と第１サンギヤＳ１とに噛合されている。自動変速機１０の変速プラネタリギヤ１６は、大径の第２サンギヤＳ２、小径の第３サンギヤＳ３、第２サンギヤＳ２に直接噛合するとともに第３サンギヤＳ３にピニオンＰ３を介して噛合するロングピニオンＰ２、ロングピニオンＰ２及びピニオンＰ３を支持する第２キャリヤＣ２Ｃ３及びロングピニオンＰ２と噛合し出力軸１７に連結された第２リングギヤＲ２Ｒ３から構成されている。

減速プラネタリギヤ１５の第１キャリヤＣ１は、第１クラッチC-1を介して変速プラネタリギヤ１６の第３サンギヤＳ３に連結されるとともに、第３クラッチC-3を介して第２サンギヤＳ２に連結されている。変速プラネタリギヤ１６の第２サンギヤＳ２は第１ブレーキB-1に連結され、第２キャリヤＣ２Ｃ３は第２クラッチC-2を介して入力軸１４に連結されるとともに、トランスミッションケース１３に支持されたワンウェイクラッチF-1及び第２ブレーキB-2に並列に連結されている。

図２において、トルクコンバータ１２のハウジング１９は、溶接で一体に接合されたフロントカバー２０、ポンプシェル２１、及びフランジ付き円筒部２２等で構成され、フランジ付き円筒部２２によってトランスミッションケース１３に回転可能に支承されている。ハウジング１９は、フロントカバー２０に設けられたセットドッグ２３にエンジン１１のドライブプレートがねじ止めされることにより、エンジン１１の出力軸に連結されている。

ポンプシェル２１の内側にはポンプインペラ２４が設けられ、タービンホイール２５に設けられたタービン２６と対向している。タービンホイール２５は入力軸１４に一体的にスプライン嵌合された結合部材２９のフランジ部の一側面に当接され、他側面に当接された後述するばね保持プレート３１と共にリベットで結合部材２９に固定されている。ポンプインペラ２４とタービン２６との間の下方空間にステータ２７が配置され、ステータ２７は、ワンウェイクラッチ３０のアウタレースに固定され、フランジ付き円筒部２２のフランジ内側面と結合部材２９の側端面との間にスラストベアリングによって支承されている。トランスミッションケース１３に固定されたステータシャフト２８の内周には、入力軸１４がニードルベアリングによって回転可能に支承され、外周にはワンウェイクラッチ３０のインナレースがスプライン結合されている。これにより、ポンプインペラ２４がエンジン１１により回転駆動されて作動油をタービン２６に送り出し、ステータ２７が作動油の反力を受け止めて回転トルクをタービン２６に伝達する。

この作動油の一部はトルクコンバータ１２内から流出し、トルクコンバータ１２の循環回路３９を循環してトルクコンバータ１２内に還流する。即ち、トルクコンバータ１２から流出した作動油はクーラーによって冷却された後、エンジン１１によって回転駆動される油圧ポンプ４０によって汲み上げられ、圧力制御弁４１により圧力制御されてポンプシェル２１の内径側に還流する。圧力制御弁４１のバルブボディ内部には、油温センサ４２が設けられ、トルクコンバータ１２に供給される作動油の油温を検出するようになっている。

３５はロックアップクラッチ３４のピストンで、結合部材２９の円筒部にシール部材３６によりシールされて摺動可能に嵌合されている。ピストン３５の拡張部はハウジング１９のフロントカバー２０の内側面と対向して半径方向に延在し、フロントカバー２０の内端面の外周近傍と対向する前端面部分に摩擦部材３８が貼付されている。ピストン３５の外縁部と結合部材２９の外周部とはダンパ装置３７を介して連結されている。ダンパ装置３７は、結合部材２９にリベットで結合されたばね保持プレート３１と、ピストン３５の拡張部にスプライン嵌合されたプレート３２とが相対回転可能に配置され、圧縮スプリング３３のばね力により中立位置に保持されている。ロックアップクラッチ３４は、圧力制御弁４１により圧力制御されてポンプシェル２１の内径側に還流される作動油の圧力、延いてはトルクコンバータ１２内の圧力が高くなると、ピストン３５が前進して摩擦部材３８をフロントカバー２０の内端面に押圧し、エンジン１１の出力軸に連結されたトルクコンバータ１２のハウジング１９と自動変速機１０の入力軸１４にスプライン嵌合された結合部材２９とを連結する。

自動変速機１０の各クラッチ、ブレーキ及びワンウェイクラッチの係合、解放と各変速段との関係は図３の係合表に示すようになる。係合表における○印は係合、無印は解放、△印はエンジンブレーキ時のみの係合を示す。

図３から明らかなように、第１変速段（１ｓｔ）は、第１クラッチC-1の係合とワンウェイクラッチF-1の自動係合によって達成される。入力軸１４の回転が減速プラネタリギヤ１５によって減速された第１キャリヤＣ１の回転が、第１クラッチC-1により変速プラネタリギヤ１６の第３サンギヤＳ３に入力され、ワンウェイクラッチF-1によって逆転を阻止された第２キャリヤＣ２Ｃ３が反力を受け、第２リングギヤＲ２Ｒ３が最大ギヤ比で減速回転されて出力軸１７に出力する。

第２変速段（２ｎｄ）は、第１クラッチC-1と第１ブレーキB-1の係合によって達成される。入力軸１４の回転が減速プラネタリギヤ１５によって減速された第１キャリヤＣ１の回転が、第１クラッチC-1経由で変速プラネタリギヤ１６の第３サンギヤＳ３に入力され、第１ブレーキB-1の係合によって回転を阻止された第２サンギヤＳ２が反力を受け、第２リングギヤＲ２Ｒ３が第２変速段に減速回転されて出力軸１７に出力する。このときのギヤ比は、に示すように、第１変速段（１ｓｔ）より小さくなる。

第３変速段（３ｒｄ）は、第１及び第３クラッチC-1，C-3の係合によって達成される。入力軸１４の回転が減速プラネタリギヤ１５によって減速された第１キャリヤＣ１の回転が、第１及び第３クラッチC-1，C-3により第３及び第２サンギヤＳ３，Ｓ２に同時に入力されて変速プラネタリギヤ１６が直結状態となり、第２リングギヤＲ２Ｒ３が第１キャリヤC1と同一回転数で回転されて出力軸１７に出力する。

第４変速段（４ｔｈ）は、第１及び第２クラッチC-1，C-2の係合によって達成される。入力軸１４の回転が第２クラッチC-2により変速プラネタリギヤ１６の第２キャリヤＣ２Ｃ３に直接入力され、入力軸１４の回転が減速プラネタリギヤ１５によって減速された第１キャリヤＣ１の回転が、第１クラッチC-1により変速プラネタリギヤ１６の第３サンギヤＳ３に入力され、第２リングギヤＲ２（Ｒ３）が入力軸１４と第１キャリヤＣ１との中間の回転数に減速されて出力軸１７に出力する。

第５変速段（５ｔｈ）は、第２及び第３クラッチC-2，C-3の係合により達成される。入力軸１４の回転が第２クラッチC-2により変速プラネタリギヤ１６の第２キャリヤＣ２Ｃ３に直接入力され、入力軸１４の回転が減速プラネタリギヤ１５によって減速された第１キャリヤＣ１の回転が、第３クラッチC-3により変速プラネタリギヤ１６の第２サンギヤＳ２に入力され、第２リングギヤＲ２Ｒ３が第５変速段に増速回転されて出力軸１７に出力する。

第６変速段（６ｔｈ）は、第２クラッチC-2と第１ブレーキB-1との係合により達成される。入力軸１４の回転が第２クラッチC-2により変速プラネタリギヤ１６の第２キャリヤＣ２Ｃ３に直接入力され、第１ブレーキB-1の係合によって回転を阻止された第２サンギヤＳ２が反力を受け、第２リングギヤＲ２Ｒ３が第６変速段に増速回転されて出力軸１７に出力する。

後進段（Ｒ）は、第３クラッチC-3と第２ブレーキB-2との係合によって達成される。入力軸１４の回転が減速プラネタリ１５によって減速された第１キャリヤＣ１の回転が、第３クラッチC-3経由で変速プラネタリギヤ１６の第２サンギヤＳ２に入力され、第２ブレーキB-2の係合によって回転を阻止された第２キャリヤＣ２Ｃ３が反力を受け、第２リングギヤＲ２Ｒ３が逆転されて出力軸１７に出力する。

電子制御装置４３を図４に示すブロック図に基づいて説明する。電子制御装置４３は、CPU、RAM、ROM、入出力インターフェースを備えた所謂マイクロコンピュータであって、CPUはRAMの一時記憶機能を利用しつつ予めROMに記憶されたプログラムに従って入力信号を処理し、出力信号を送出する。即ち、電子制御装置４３は、トルクコンバータ１２に供給される作動油の油温を検出する油温センサ４２、エンジン１１の回転が伝達されるトルクコンバータ１２のエンジン回転数Neを検出するエンジン回転数センサ４５、入力軸１４の入力軸回転数Niを検出する入力軸回転数センサ４６、出力軸１７の回転数Nvを検出する出力軸回転数センサ４７、マニュアルバルブが前進走行レンジDにシフトされているとき、検出信号Dを送出するレンジ位置センサ４８、アクセルの踏み込み量Ssを検出するスロットル開度センサ４９等から各検出信号が入力され、自動変速機１０のギヤ段を車両の走行状態に応じて自動的に切り換えて各変速段を成立するために第１、第２、第３クラッチC-1，C-2，C-3及び第１、第２ブレーキB-1,B-2を選択的係合する変速制御、ロックアップクラッチ３４の係合状態を制御するロックアップ係合制御などを実行する。

変速制御は、出力軸回転数センサ４７により検出される出力軸１７から求めた車速Ｖを横軸に、スロットル開度センサ４９により検出されるスロットル開度THを縦軸にとったV−TH平面に設定された変速マップの変速線に従って、現在の運転状態に好適な変速段を求める。図５に一部を示す変速マップ５０において、通常時に第２変速段から第３変速段にアップシフトされる２−３アップシフト変速線５１が実線で示され、通常時に第３変速段から第２変速段にダウンシフトされる３−２ダウンシフト変速線５２が点線でしめされている。従って、車速とスロットル開度との状態が、２−３アップシフト変速線５１の左側領域から右側領域に移行すると第２変速段から第３変速段にアップシフトされ、３−２ダウンシフト変速線５２の右側領域から左側領域に移行すると第３変速段から第２変速段にダウンシフトされる。

ロックアップ係合制御は、Ｖ−TH平面に設定されたロックアップ線５３に従って、ロックアップクラッチ３４が係合され、トルクコンバータ１２のハウジング２０と自動変速機１０の入力軸１４とが連結される。図５には、第３変速段においてロックアップクラッチ３４が係合される車速Ｖを示す3LUロックアップ線５３が縦軸と平行に示されている。従って、第３変速段で車速Ｖが3LUロックアップ線５３より高速側に移行するとロックアップクラッチ３４が係合される。

そして、電子制御装置４３は、図６に示す油温演算プログラム６０を１タスク時間dH 間隔で繰り返し実行し、トルクコンバータ１２内の作動油の推定油温Tを演算する。電子制御装置４３は、エンジン回転数センサ４５により検出されたエンジン１１の回転数Ne、入力軸回転数センサ４６により検出された自動変速機１０の入力軸１４の回転数Ni、出力軸回転数センサ４７により検出された出力軸１７の回転数Nv、油温センサ４２により測定された作動油の油温Ts、レンジ位置センサ４８から送出される検出信号を入力し（ステップＳ６１）、出力軸回転数Nvが所定時間Ha以上継続して所定回転数以上であるか否か判定し（ステップＳ６２）、ロックアップクラッチ３４が所定時間Hb以上継続して接続されているか否か判定し（ステップＳ６３）、走行レンジDにシフトされているか否か判定する（ステップＳ６４）。ステップＳ６２、Ｓ６３のいずれかでYESであり、又はステップＳ６４でNOであると、トルクコンバータ１２内の作動油の推定油温Tを油温センサ４２によって検出された作動油の油温Tsとするとともに、後述するスリップ係数Sを１にセットする（ステップＳ６５）。ステップＳ６２、Ｓ６３のいずれでもNOであり、且つステップＳ６４でYESであると、トルクコンバータ１２内の作動油の推定油温TがステップＳ６６〜Ｓ６９で演算される。ここで、ステップＳ６１が油温検出工程である。

次に、ステップＳ６６〜Ｓ６９について説明する。ステップＳ６６においては、トルクコンバータ１２内の単位時間当り発熱量が求められる。トルクコンバータ１２内の単位時間当り発熱量は、エンジン回転数Ne、入力軸回転数Ni、及び図７に示すトルクコンバータ１２の性能線図の速度比E（＝Ni／Ne）と容量係数Cとの関係を用いて、以下に示す数１の式により求められる。なお、トルクコンバータ１２の速度比E（＝Ni／Ne）と容量係数C、トルク比との関係を示す図７の性能線図は、電子制御装置４３のROMに記憶されている。 ここで、ステップＳ６６が発熱量演算工程である。
（数１）
A×C×Ne²×（Ne−Ni）
ステップＳ６７においては、トルクコンバータ１２内の作動油の推定油温Tを実際の油温に近づける働きをするスリップ係数Sが求められる。スリップ係数Sは、図８に示すように、車速により異なるグラフＧ１，Ｇ２，Ｇ３により求められる。グラフＧ１，Ｇ２，Ｇ３によれば、スリップ係数Sは設定時間t1，t2，t3までは時間の経過とともに最大値S1，S2，S3まで大きくなり、設定時間t1，t2，t3経過後は最大値S1，S2，S3に固定される。すなわち、トルクコンバータ１２のスリップの開始直後では、トルクコンバータ１２内の作動油が油温センサ４２にまで達していないため、油温センサ４２により測定された油温Tsはトルクコンバータ１２内の作動油の油温より小さくなっている。そのため、スリップ係数Sを１に近くしてトルクコンバータ１２の単位時間当り放熱量を小さくし、推定油温Tを油温センサ４２により測定された油温Tsより大きくなるように補正している。ここで、スリップ係数Sが１の場合、ストール時における推定油温Tが正確に求められるように、トルクコンバータ１２の放熱量を演算するための設定値Bが設定されている。その後、トルクコンバータ１２のスリップの継続時間の経過に伴ってスリップ係数Sが大きくなっているのは、トルクコンバータ１２内の作動油が徐々に油温センサ４２にまで達するため、トルクコンバータ１２の単位時間当り放熱量を徐々に大きくして推定油温Tを油温センサ４２により測定された油温Tsに近づけるためである。そして、設定時間t1，t2，t3経過後であってトルクコンバータ１２のスリップの継続中において、スリップ係数Sが最大値S1，S2，S3に固定されるのは、トルクコンバータ１２内の作動油が十分に油温センサ４２にまで達しているためである。ただし、トルクコンバータ１２の高発熱が連続している間（トルクコンバータ１２のスリップが継続している間）はスリップ係数Sを１より大きくしておく必要があるが、高発熱でなくなった場合（トルクコンバータ１２のスリップがほとんどなくなった場合）にはスリップ係数Sを１に戻す必要がある。そのため、前述のステップＳ６５において推定油温Tを油温センサ４２により測定された油温Tsとするとともに、スリップ係数Sを１に戻している。

図８のスリップ係数S は、車速が速い順にグラフＧ１，Ｇ２，Ｇ３で表される。すなわち、車速が速いほど、最大値S1，S2，S3が大きくなるとともに、最大値S1，S2，S3に達する設定時間t1，t2，t3が短くなっている。これにより、車速が速いほど、トルクコンバータ１２のスリップ量が大きいとともに、トルクコンバータ１２内の作動油が油温センサ４２にまで達する時間が短いことがわかる。なお、図８においては、便宜上、グラフＧ１，Ｇ２，Ｇ３だけを示しているが、実際は多くの車速に対応したグラフが電子制御装置４３のROMに記憶されている。また、グラフにない車速のスリップ係数S は、その前後の車速のグラフから比例配分により求められる。これにより、車速が異なる場合でもトルクコンバータ１２内の作動油の油温を正確に推定することができる。

本実施形態においては、スリップ係数S は図８のグラフＧ１，Ｇ２，Ｇ３より求められるが、図９に示すように、変速段により異なるグラフＧ４，Ｇ５，Ｇ６によってもスリップ係数S を求めることができる。Ｇ４，Ｇ５，Ｇ６によれば、スリップ係数Sは設定時間t4，t5，t6までは時間の経過とともに最大値S4，S5，S6まで大きくなり、設定時間t4，t5，t6経過後は最大値S4，S5，S6に固定される。グラフＧ４，Ｇ５，Ｇ６は、図８におけるグラフＧ１，Ｇ２，Ｇ３と同様の特徴を有しており、その説明を省略する。ただし、図９のスリップ係数S は、変速段が低いほど、最大値S4，S5，S6が大きくなるとともに、最大値S4，S5，S6に達する設定時間t4，t5，t6が短くなっている。これにより、変速段が低いほど、トルクコンバータ１２のスリップ量が大きいとともに、トルクコンバータ１２内の作動油が油温センサ４２にまで達する時間が短いことがわかる。これにより、変速段が異なる場合でもトルクコンバータ１２内の作動油の油温を正確に推定することができる。

ステップＳ６８においては、単位時間にトルクコンバータ１２内から放出される放熱量が求められる。トルクコンバータ１２内には、循環回路３９に設けられた油温センサ４２により測定された油温Tsの作動油が流入し、トルクコンバータ１２内から推定油温Tの作動油が流出する。これにより、単位時間にトルクコンバータ１２内から放出される放熱量は、循環回路３９を循環する作動油の流量、作動油の比熱等を加味した設定値をBとすると、以下に示す数２の式により求められる。ここで、ステップＳ６７、Ｓ６８が放熱量演算工程である。
（数２）
S×B×（T−Ts）
ステップＳ６９においては、トルクコンバータ１２内の作動油の推定油温Tを求める。数１及び数２に示す式より、１タスク時間dHの間に、トルクコンバータ12内に出入する熱量の収支ΣQは、以下に示す数３の式により求められる。
（数３）
ΣQ＝｛A×C×Ne²×（Ne−Ni）−S×B×（T−Ts）｝×dH
また、トルクコンバータ１２内の作動油の熱容量をPとすると、1タスクdH間での推定油温Tの変化量dTは、
dT＝ΣＱ／Pとなる。そして、１タスク経過後のトルクコンバータ１２内の推定油温Tは、１タスク開始時の推定油温Tに1タスクdH間での推定油温Tの変化量dTを加算した値（T＝T＋dT）と、１タスク経過時に油温センサ４２によって測定された作動油の油温Tsとの大きい方とする。こうして、トルクコンバータ１２内の作動油の推定油温Tを求めることができる。ここで、ステップＳ６９が推定油温演算工程である。

この油温演算プログラム６０を用いる例として、図１０に示す油温過上昇防止プログラム７０がある。以下、油温過上昇防止プログラム７０を概説する。この油温過上昇防止プログラム７０は、トルクダウン制御によりトルクコンバータ１２内の作動油の油温が過上昇することを防止するものである。この油温過上昇防止プログラム７０では、推定油温Tが制御開始温度を所定時間以上継続して超えたか否かを判定し（ステップＳ７１）、推定油温Tが制御開始温度を所定時間以上継続して超えた場合はトルクダウン制御を開始する（ステップＳ７２）。そして、推定油温Tが制御終了温度以下である状態が所定時間以上継続したか否かを判定し（ステップＳ７３）、推定油温Tが制御終了温度以下である状態が所定時間以上継続した場合はトルクダウン制御を終了する（ステップＳ７４）。この油温過上昇防止プログラム７０では、前述の油温演算プログラム６０で求めたトルクコンバータ１２内の作動油の推定油温Tを用いているため、トルクコンバータ１２内の作動油の推定油温Tを正確に推定することができ、トルクコンバータ１２内の作動油の油温が過上昇することを確実に防止することができる。なお、ステップＳ７２におけるトルクダウン制御は、低速段へダウンシフトされ易く等するものであり、例えば、特開平８−４２６６０号公報に記載されている方法を採用することができる。

実施形態に係るトルクコンバータの油温推定方法においては、ステップＳ６１でトルクコンバータ１２の作動油の循環回路に設けられた油温センサ４２により作動油の油温Tsを検出し、ステップＳ６６でトルクコンバータ１２の単位時間当り発熱量を演算する。そして、ステップＳ６７、Ｓ６８でトルクコンバータ１２の単位時間当り放熱量を演算し、ステップＳ６９でトルクコンバータ１２の推定油温Tsを演算している。ここで、ステップＳ６７においてスリップ継続時間の関数であるスリップ係数Sを求め、ステップＳ６８において、トルクコンバータ１２に流入する作動油の油温と流出する作動油の油温との差に、所定の設定値B及びスリップ係数Sを乗じて、トルクコンバータ１２の単位時間当り放熱量を演算している。これにより、トルクコンバータ１２のスリップ継続時間の長短によりスリップ係数Sが変更されるため、トルクコンバータ１２のスリップ継続時間が長い場合であってもトルクコンバータ１２内の作動油の油温が実際よりも高く推定されることはない。このスリップ係数Sは、推定油温Tsが実際のトルクコンバータ１２内の作動油の油温とよく一致するような値に設定されている。また、トルクコンバータ１２内に新たに油温センサを設ける必要もない。したがって、このトルクコンバータの油温推定方法によれば、トルクコンバータ１２内の作動油の油温を正確に推定することができるとともに、製造コストの低減を図ることができる。

以上において、本発明のトルクコンバータの油温推定方法を実施形態に即して説明したが、本発明はこれらに制限されるものではなく、本発明の技術的思想に反しない限り、適宜変更して適用できることはいうまでもない。

実施形態に係るトルクコンバータ付車両用自動変速機のスケルトン図。 実施形態に係るトルクコンバータの断面図。 実施形態に係り、各変速段におけるブレーキ及びクラッチの作動表を示す図。 実施形態に係り、電子制御装置を示すブロック図。 実施形態に係り、変速マップを示す図。 実施形態に係り、油温演算プログラムのフローチャート。 実施形態に係り、トルクコンバータの性能線図を示す図。 実施形態に係り、車速によるスリップ係数を示す図。 実施形態に係り、変速段によるスリップ係数を示す図。 実施形態に係り、油温過上昇防止プログラムのフローチャート。

符号の説明

１０…自動変速機、１１…エンジン、１２…トルクコンバータ、４２…油温センサ、Ne…エンジン回転数、Ni…入力軸回転数、E…速度比、C…容量係数、B…設定値、C…スリップ係数、T…推定油温、Ｓ６１…油温検出工程、Ｓ６６…発熱量演算工程、Ｓ６７，Ｓ６８…放熱量演算工程、Ｓ６９…推定油温演算工程、t1〜t6…設定時間、S1〜S6…最大値。

Claims (4)

1. エンジンの回転がトルクコンバータを介して入力されるトルクコンバータ付車両用自動変速機の前記トルクコンバータの油温推定方法において、
   前記トルクコンバータの作動油の循環回路に設けられた油温センサにより作動油の油温を検出する油温検出工程と、
   前記エンジン回転数、前記自動変速機の入力軸回転数及び前記トルクコンバータの速度比と容量係数との関係から前記トルクコンバータの単位時間当り発熱量を演算する発熱量演算工程と、
   前記トルクコンバータに流入する作動油の油温と流出する作動油の油温との差に、所定の設定値及び前記トルクコンバータのスリップ継続時間の関数であるスリップ係数を乗じて、前記トルクコンバータの単位時間当り放熱量を演算する放熱量演算工程と、
   前記発熱量と前記放熱量とから前記トルクコンバータの推定油温を演算する推定油温演算工程と、を備えることを特徴とするトルクコンバータの油温推定方法。
2. 請求項１において、前記スリップ係数は、設定時間までは時間の経過とともに最大値まで大きくなり、設定時間経過後は該最大値であることを特徴とするトルクコンバータの油温推定方法。
3. 請求項２において、前記スリップ係数は、車速が速いほど前記設定時間が短く、かつ前記最大値が大きいことを特徴とするトルクコンバータの油温推定方法。
4. 請求項２において、前記スリップ係数は、変速段が低いほど前記設定時間が短く、かつ前記最大値が大きいことを特徴とするトルクコンバータの油温推定方法。
   

Images