JP3931142B2

JP3931142B2 - 車両のドライブトレインに対する制御方法

Info

Publication number: JP3931142B2
Application number: JP2003010188A
Authority: JP
Inventors: 敏之吉野
Original assignee: Bosch Corp
Current assignee: Bosch Corp
Priority date: 2003-01-17
Filing date: 2003-01-17
Publication date: 2007-06-13
Anticipated expiration: 2023-01-17
Also published as: JP2004218817A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、機関とオートマティックトランスミッションとを含む車両のドライブトレインに対する制御方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
最近、車両のドライブトレインに対する制御装置を、オートマティックトランスミッションの内部又はそのケーシングの外側に取り付ける例が多くなってきている。車両のオートマティックトランスミッションの内部に入っている変速機オイルは車両の通常の走行状態においても１４０℃程度にまで上昇することがあり、変速動作を頻繁に繰り返すなど車両のオートマティックトランスミッションが過酷な運転状態に陥れば変速機からの熱を受けてより高い温度となることがある。一方、オートマティックトランスミッションの作動を制御するための制御装置はマイクロコンピュータ素子や駆動用パワートランジスタ素子を含んでおり、特にそれ自身からの発熱が問題となる駆動用パワートランジスタ素子が予定のトランジスタ動作を行うのを保証するためには、その接合温度が最大許容値より高くならないことが必要である。ＩＣ素子やその他のトランジスタ素子等の半導体能動素子についても同様である。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、従来のこの種の制御装置にあっては、車両用のオートマティックトランスミッションの温度が上述の如く半導体素子の使用限界に近い高温で作動しているにも拘らず、特に対策を採っていないのが現状である。したがって、何らかの原因でオートマティックトランスミッションの温度が通常値より高くなった場合に制御装置が正常に作動しなくなり、車両用故障診断装置が作動し、以後の制御が不能になってしまうという問題を有している。
【０００４】
この問題を解決するため、ドライブトレイン内部の温度を一定時間間隔で検出し、このようにして検出された検出温度が所定の基準温度よりも高くなった場合に、ドライブトレインの制御をスタンバイ状態にする構成が考えられる。
【０００５】
しかし、検出温度を所与の一定の基準温度と一定時間間隔で比較させる構成によると、何等かの問題によりドライブトレイン内部温度が急激に上昇する等の事態が生じた場合、次の温度比較のタイミング前にドライブトレイン内部の温度が許容温度を超えてしまい、ドライブトレインの正常な制御動作が不可能となるという事態に陥る可能性がある。
【０００６】
これを避けるためには、所与の基準温度を低目に設定することが考えられるが、この方法によるとドライブトレインの動作可能な温度範囲が狭くなってしまうという別の問題を生じることになる。また、温度検出の時間間隔を短くすることも考えられるが、ドライブトレインの温度変化は一般的に緩慢であり、したがって、温度変化が殆どないような運転状態の下でその温度検出を頻繁に行なう結果となり、マイクロコンピュータの処理能力の資源を無駄に消費して、迅速な処理を必要とする他の処理に大きなしわ寄せを生じさせるなどの問題を生じる。
【０００７】
本発明の目的は、上述の問題点を解決することができる車両のドライブトレインに対する制御方法を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、発明によれば、内燃機関とオートマティックトランスミッションとを含む車両のドライブトレインを前記オートマティックトランスミッションの近傍又は内部に配設された制御装置によって制御する車両のドライブトレインに対する制御方法において、前記制御装置の内部温度を検出するための検出手段によって得られた検出温度が第１の基準温度より高くなったか否かの温度判別を行い、前記検出温度が前記第１の基準温度より高くなったときに前記ドライブトレインをスタンバイ状態に制御する場合に、前記第１の基準温度よりも低い第２の基準温度を設定しておき、前記検出温度が前記第２の基準温度より高くなった場合には、前記検出温度が前記第２の基準温度以下の場合に比べて前記温度判別の頻度を高くするようにしたことを特徴とする車両のドライブトレインに対する制御方法が提案される。
【０００９】
検出温度が第２の基準温度以下の場合には温度判別の頻度は低く、制御装置における当該制御処理のための負荷を軽くすることができる。一方、検出温度が第２の基準温度より高くなった場合には、温度判別の頻度を高くし、ドライブトレインの内部温度が急激な上昇となっても、これに対応して適切なタイミングでドライブトレインの制御をスタンバイ状態とすることができる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態の一例につき詳細に説明する。
【００１１】
図１は、車両のドライブトレインに対する制御装置の本発明の実施の形態の一例を説明するための概略的な全体図である。図１には、内燃機関１とオートマティックトランスミッション２とを連結して成る車両のドライブトレイン１０が示されており、オートマティックトランスミッション２内にはオートマティックトランスミッション２を制御する制御装置２０が組み込まれている。なお、制御装置２０は必ずしもオートマティックトランスミッション２内に組み込む必要はなく、オートマティックトランスミッション２のケーシング２Ａの外側又は近傍に配設することもできる。また制御装置２０は、オートマティックトランスミッション２の制御のみならず、内燃機関１の制御も行うように構成されていてもよい。
【００１２】
オートマティックトランスミッション２の内部には、また、位置スイッチ２Ｂが配設されており、位置スイッチ２Ｂはセレクトレバー２Ｃがどのセレクト位置にセットされたかを検知してその検知結果を示す位置信号Ｓ１を制御装置２０に送る構成となっている。
【００１３】
図２には、制御装置２０の断面図が示されている。制御装置２０は、底板２１Ａとカバーケース２１Ｂとから成る２ピース構成の金属製の密閉型油密ケースを構成しているケーシング２１を有し、ケーシング２１内にはセラミック基板２２が底板２１Ａの内面２１Ａａに図示の如く密接した状態で、接着その他の適宜の手段によって固定されている。セラミック基板２２上には、マイクロコンピュータ２３、及びマイクロコンピュータ２３での演算結果に従う駆動電流信号が与えられる駆動用ＩＣ素子２４が組み込まれている。セラミック基板２２上には、この他にもいくつかの電子部品や回路素子を構成する各種パーツが組み立てられているが、これらを図示するのは省略してある。
【００１４】
底板２１Ａには複数の接続端子Ｔが電気的絶縁材料からなるスリーブＳを介して固定されており、これらの接続端子Ｔを介してセラミック基板２２と外部回路との電気的な接続を行うことができる構成となっている。
【００１５】
図２に示されるマイクロコンピュータ２３、駆動用ＩＣ素子２４は、いずれも、図示しない車載用のバッテリから後述の如く電力供給を受けて作動し、このとき流れる動作電流によって発熱する発熱要素である。しかし、マイクロコンピュータ２３における発熱量は小さいが、駆動用ＩＣ素子２４における発熱量は相当大きいものとなり、制御装置２０内においては駆動用ＩＣ素子２４が主たる発熱要素となっている。
【００１６】
駆動用ＩＣ素子２４の近傍には、温度を検出するための温度センサ２５が設けられている。温度センサ２５としては例えば適宜の感温抵抗器や感温半導体素子等を用いることができる。本実施の形態では、制御装置２０の内部で最も高温となる主たる発熱要素である駆動用ＩＣ素子２４の近傍の温度を検出するため、駆動用ＩＣ素子２４の近傍に温度センサ２５を配設しているが、温度センサ２５の配設位置はこれに限定されず、温度検出の目的に応じて適宜の位置とすることができる。
【００１７】
なお、ケーシング２１は油密構造となっているので、制御装置２０をオートマティックトランスミッション２内に配設してもオートマティックトランスミッション２内にある変速機オイルが制御装置２０の内部に侵入することはない。
【００１８】
図３は、図２に示した制御装置２０の回路の概略構成を示すブロック図である。図３において２６は電源回路であり、図示しない車両のバッテリからの直流電圧ＶＢを受け取り、これより低圧の安定化直流電圧ＶＣをマイクロコンピュータ２３に供給するための回路である。駆動用ＩＣ素子２４には直流電圧ＶＢが印加されており、マイクロコンピュータ２３からの制御出力信号ＣＳに応答してギヤシフト操作のための油圧回路（図示せず）の油圧制御用の電磁弁のソレノイドＳＶ１、ＳＶ２に所要の駆動電流Ｊ１、Ｊ２を供給する構成となっている。
【００１９】
本実施の形態では、駆動電流Ｊ１、Ｊ２の供給は、異なる２つの駆動パターンのいずれか一方により行われる。１つは平均駆動電流が大きい駆動パターン１であり、もう１つは平均駆動電流が中程度の駆動パターン２である。なお、制御装置２０において実行されるオートマティックトランスミッション２のギヤシフトのための制御動作それ自体は公知であるから、制御装置２０の基本構成及びこれに基づくギヤシフト制御動作についての詳しい説明は省略する。
【００２０】
温度センサ２５からは制御装置２０の内部温度を示す検出信号ＳＫが出力され、検出信号ＳＫはマイクロコンピュータ２３に入力されている。ここでは、制御装置２０がオートマティックトランスミッション２内に配設されているので、温度センサ２５からの検出信号ＳＫは、結局、オートマティックトランスミッション２の内部温度を示す信号ともなっている。マイクロコンピュータ２３は、温度センサ２５によって検出された駆動パターン制御装置２０の内部温度が予め与えられている第１の基準温度よりも高くなったか否かをモニタしており、内部温度が第１の基準温度に達した場合には駆動用ＩＣ素子２４の駆動を停止させることによりバッテリ（図示せず）から駆動用ＩＣ素子２４へ電流が流れるのを停止してオートマティックトランスミッション２をスタンバイ状態とし、これにより駆動用ＩＣ素子２４からの発熱量を零とし、その温度を低下させる保護機能を有している。
【００２１】
図４は、この保護機能をマイクロコンピュータ２３によって達成するための制御プログラムを示すフローチャートである。
【００２２】
制御プログラム３０について説明すると、制御プログラム３０はマイクロコンピュータ２３において別途実行されている周期タスクからのコールによって実行が開始される。実行開始後、先ずステップ３１で、予め用意されているカウンタのカウンタ値Ｋが所定の判別周期ｔよりも大きくなっているか否かが判別される。Ｋ≦ｔであるとステップ３１の判別結果はＮＯとなり、ステップ３２でカウンタ値Ｋを１だけ大きくして制御プログラム３０の実行を終了する。
【００２３】
このようにして、制御プログラム３０の実行が繰り返され、Ｋ＞ｔとなると、ステップ３１の判別結果がＹＥＳとなり、ステップ３３に入る。ステップ３３でＫ＝０とされた後、ステップ３４で温度センサ２５からの検出信号ＳＫの読み込みが行われステップ３５で検出信号ＳＫに基づく検出温度Ｔが計算される。
【００２４】
次のステップ３６では検出温度Ｔが第１の基準温度Ｔ１より高くなったか否かの温度判別が行われる。第１の基準温度Ｔ１は、制御装置２０を動作させてこのままオートマティックトランスミッションの変速制御を続行すると制御装置２０内の駆動用ＩＣ素子２４の接合温度Ｔｊが所定の許容温度Ｔｊｏより高くなってしまい、駆動用ＩＣ素子２４が作動不能又は破壊されてしまう虞の高い温度に設定されている。
【００２５】
ステップ３６における温度判別においてＴ＞Ｔ１と判別されると、ステップ３７に進み、ここでオートマティックトランスミッション２の制御がスタンバイモードに移行される。具体的には、駆動用ＩＣ素子２４の駆動が停止され、主たる発熱源である駆動用ＩＣ素子２４には電流が流れず制御装置２０自身が温度上昇することがなくなる。また、制御装置２０が変速制御を停止したことに応答して、オートマティックトランスミッション２は４速にギヤシフトされ、そこにギヤが固定される。すなわち、オートマティックトランスミッション２において変速動作は行われず、４速固定の状態となる。したがって、オートマティックトランスミッション２が変速動作することに起因する熱の発生も無くなる。この２つの理由により、制御装置２０を含むオートマティックトランスミッション２の温度は以後徐々に低下していくことになる。
【００２６】
ステップ３６においてＴ≦Ｔ１であるとステップ３６の判別結果はＮＯとなり、ステップ３８に入る。ステップ３８では、検出温度Ｔが第１の基準温度Ｔ１よりも低い温度に定められている第２の基準温度Ｔ２と比較される。検出温度Ｔが第２の基準温度Ｔ２以下の場合にはステップ３８の判別結果はＮＯとなり、ステップ３９において判別周期ｔの値をｔ１とし、ステップ３２に進む。一方、検出温度Ｔが第２の基準温度Ｔ２より大きい場合にはステップ３８の判別結果はＹＥＳとなり、ステップ４０において判別周期ｔの値をｔ１より小さいｔ２とし、ステップ３２に進む。
【００２７】
このように、検出温度Ｔが第２の基準温度Ｔ２以下の場合には、ステップ３６において実行されるスタンバイモードへ移行させるべきか否かの温度判別の頻度が低いが、Ｔ＞Ｔ２となるとステップ３１における上記温度判別の頻度が高くなる。
【００２８】
したがって、制御装置２０、すなわちオートマティックトランスミッション２の温度が低い場合にはその温度判別の判別周期はｔ１で比較的長く、マイクロコンピュータ２３の処理能力の無駄な消費がない動作となっている。何等かの理由により制御装置２０の温度が上昇してＴ＞Ｔ２の状態となると、その温度判別の周期はｔ２に切り換えられステップ３６での温度判別の頻度が高くなる。この周期ｔ２は、制御装置２０に損傷が生じるのを未然に防止できるようなタイミングでオートマティックトランスミッション２をスタンバイモードへ移行させることを可能とするよう、制御装置２０の予想される温度上昇率の最大値を考慮して適宜に決定する。
【００２９】
このことを図５を参照して説明する。図５において符号（イ）で示される特性線は制御装置２０の温度の上昇の時間的変化の一例を示すもので、この例において、判別周期がｔ１一定であると、時間ｔｂにおける温度判別ではＴ＜Ｔ１であるが、その次の温度判別タイミングｔｃ（＝ｔｂ＋ｔ１）においては検出温度Ｔがすでに最大許容温度ＴＨを超えてしまい、予定される制御が行われずに制御装置２０が損傷するに至ってしまう虞が極めて大きい。
【００３０】
これに対し、図４の制御プログラムに行う制御が実行されると、時間ｔｂにおいてＴ＞Ｔ２となっているので、次の温度判別タイミングはｔｘ（＝ｔｂ＋ｔ２）となる。ｔｘにおいてはＴ１＜Ｔ＜ＴＨであり、この時点でオートマティックトランスミッション２がスタンバイモードとされるので、制御装置２０の保護が適切に行われることになる。
【００３１】
以上の説明から判るように、制御プログラム３０によれば、オートマティックトランスミッション２をスタンバイモードへ移行させるべきか否かのステップ３６における温度判別を検出温度Ｔが低い場合には低い頻度（大きい判別周期）で行い、検出温度Ｔがあるレベルを超えた場合にはステップ３６における温度判別の高い頻度（小さい判別周期）で行うようにしたので、マイクロコンピュータ２３の処理能力をいたずらに損わせることなく、制御装置２０の検出温度Ｔが第１の基準温度Ｔ１を超えたか否かを制御装置２０に不具合が発生する前に検知し、ドライブトレイン１０の安全な動作を確保することができる。
【００３２】
【発明の効果】
本発明によれば、上述の如く、制御装置の負荷を増大させることなしに、その温度上昇が所定のレベルを超えることがないよう車両のドライブトレインに対する適切な制御を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態の一例を説明するための車両のドライブトレインの概略的な全体図。
【図２】図１に示した制御装置の断面図。
【図３】図２に示した制御装置の回路の概略構成を示すブロック図。
【図４】図３に示したマイクロコンピュータ内において実行される制御プログラムを示すフローチャート。
【図５】図４に示す制御プログラムに行う制御動作を説明するための図。
【符号の説明】
１内燃機関
２オートマティックトランスミッション
２Ｂ位置スイッチ
２Ｃセレクトレバー
１０ドライブトレイン
２０制御装置
２３マイクロコンピュータ
２４駆動用ＩＣ素子
２５温度センサ
２６電源回路
３０制御プログラム
ＣＳ制御出力信号
Ｊ１、Ｊ２駆動電流
ＳＫ検出信号
ＶＢ直流電圧
ＶＣ安定化直流電圧

Claims

内燃機関とオートマティックトランスミッションとを含む車両のドライブトレインを前記オートマティックトランスミッションの近傍又は内部に配設された制御装置によって制御する車両のドライブトレインに対する制御方法において、
前記制御装置の内部温度を検出するための検出手段によって得られた検出温度が第１の基準温度より高くなったか否かの温度判別を行い、前記検出温度が前記第１の基準温度より高くなったときに前記ドライブトレインをスタンバイ状態に制御する場合に、前記第１の基準温度よりも低い第２の基準温度を設定しておき、前記検出温度が前記第２の基準温度より高くなった場合には、前記検出温度が前記第２の基準温度以下の場合に比べて前記温度判別の頻度を高くするようにしたことを特徴とする車両のドライブトレインに対する制御方法。