JP6101217B2 - 車両の作動油劣化推定装置 - Google Patents

Description

本発明は、車両に搭載された自動変速機（トランスミッション）を動作させるための作動油（ＡＴＦ：Automatic Transmission Fluid）の劣化率を推定する車両の作動油劣化推定装置に関する。

車両のエンジンの潤滑に用いられるエンジンオイルやトランスミッションの潤滑に用いられる作動油（ＡＴＦ）は、時間の経過と共に劣化していくので交換が必要になる。ＡＴＦの劣化判定に係る先行技術文献としては、例えば、特許文献１，２がある。

特許文献１では、ＡＴＦの劣化はＡＴＦの温度、回転数の２要素にて促進されることから、油温に基づく熱的劣化と回転数に基づく機械的劣化からＡＴＦの劣化を判定し警告を行っていた。

特許文献１に記載の技術では、ＡＴＦ劣化推定の際に用いる油温センサ及び回転センサがフェールした場合、フェールした状態でのセンサ値を用いて劣化推定するため、劣化推定値と実際の劣化との間に著しく誤差が発生してしまう。例えば、油温センサが低温側でフェールした場合は、実際の劣化は進んでいるのに、推定値からは劣化を判断できないという問題がある。また、油温センサが高温側でフェールした場合は、実際の劣化は、それほど進んでいないのに、推定値からは著しく劣化が進んでいると判断してしまうという問題がある。

そこで、特許文献２に記載の技術では、油温検出手段がフェールしているかを判定して、フェールしている場合には、油温の代替値を設定して、フェール時の熱的劣化率を算出することで、熱的劣化率の推定の精度を向上させている。また、代替値を車両の通常走行時のＡＴＦの温度よりも所定の温度だけ高い温度に設定して、安全サイドでＡＴＦの劣化推定を行えるようにしている。また、エンジン回転数検出手段、入力軸回転数検出手段、出力軸回転数検出手段のフェールを検出し、検出手段がフェールした場合、代替値を用いて、ＡＴＦの機械的劣化率を算出することで、ＡＴＦの劣化率推定の精度を向上させている。

特開２００５−１７２０４８号公報 特開２００６−３２２５８７号公報

しかしながら、車両が停止している状態（イグニッションオフの状態）では、車両に搭載された油温センサやＥＣＵなどの制御手段が作動していないため、上記の先行技術による作動油の劣化推定では、車両が停車してから次回始動するまでの間は熱的劣化率の算出を行わない。そのため、その間に作動油が高温の場合には、実際の熱的劣化率と著しい誤差が発生してしまうおそれがある。例えば、酷暑地域にて風のあたらない炎天下にイグニッションオフで駐車し、イグニッションオンで走行を再開することを短時間で繰り返した場合、作動油の温度はイグニッションオフの間も高温を維持するため、実際は劣化が進んでいるにも関わらず、ＥＣＵによる熱的劣化の推定値が適切に上昇しない。

本発明は、上記の課題を解決するためになされたものであり、その目的は、車両の停車中の熱的劣化率を含めたより適切な作動油の熱的劣化率の算出が行えるようにすることで、作動油の劣化率の検知精度を向上させることができる車両の作動油劣化推定装置を提供することにある。

上記課題を解決するため、本発明にかかる車両の作動油劣化推定装置は、作動油を介してエンジン（２）の駆動力を入力軸（１０ａ）に伝達するトルクコンバータ（８）と、前記作動油による油圧制御で前記入力軸（１０ａ）に入力された駆動力の回転を変速して出力軸（１０ｂ）に出力する自動変速機（６）と、を有する車両の作動油劣化推定装置であって、前記作動油の温度を検出する油温検出手段（１８）と、前記エンジン（２）のエンジン回転数を検出するエンジン回転数検出手段（２０）と、前記自動変速機（６）の入力軸回転数を検出する入力軸回転数検出手段（２２）と、前記自動変速機の出力軸回転数を検出する出力軸回転数検出手段（２４）と、前記作動油の劣化率を推定する作動油劣化率推定手段（１２）と、を備え、前記作動油劣化率推定手段（１２）は、前回の車両の停止時から車両の始動時までの作動油の温度変化の推定値に基づいて、車両が停止していた間の作動油の熱的劣化率を算出する第１の熱的劣化率算出手段（１１８）と、前記油温検出手段（１８）で検出した作動油の温度に基づいて現在の作動油の熱的劣化率を算出し、前記熱的劣化率を過去に算出された熱的劣化率に加算して車両の始動後の熱的劣化率を算出する第２の熱的劣化率算出手段（１２０）と、前記第１の熱的劣化率算出手段で算出した車両が停止していた間の熱的劣化率と、前記第２の熱的劣化率算出手段で算出した車両の始動後の熱的劣化率とを加算して作動油の現在の熱的劣化率を算出する第３の熱的劣化率算出手段（１２３）と、前記エンジン回転数検出手段（２０）で検出したエンジン回転数、前記入力軸回転数検出手段（２２）で検出した入力軸回転数、前記出力軸回転数検出手段（２４）で検出した出力軸回転数から前記作動油の剪断回転数を算出し、該剪断回転数に基づいて前記作動油の現在の機械的劣化率を算出し、前記機械的劣化率を過去に算出された機械的劣化率に加算する機械的劣化率算出手段（１２２）と、前記第３の熱的劣化率算出手段（１２３）で算出した現在の熱的劣化率と、前記機械的劣化率算出手段（１２２）で算出した前記機械的劣化率とを比較して、いずれか高いほうの劣化率を作動油の劣化率の推定値とする劣化率比較手段（１２４）と、を備えることを特徴とする。

本発明にかかる車両の作動油劣化推定装置によれば、第１の熱的劣化率算出手段で車両が停車している間の作動油の熱的劣化率を算出し、これを第２の熱的劣化率算出手段で算出した車両始動後の熱劣化率に加算することによって、作動油の現在の熱的劣化率を算出することができる。すなわち、車両が停車している状態での熱的な環境や走行後の高温状態での作動油の熱による劣化状態まで推定することができるので、実際は作動油の劣化が進んでいるにも関わらず熱的劣化の推定値が適切に上昇しないことを回避できる。したがって、車両の停車中の熱的劣化率を含めたより適切な作動油の熱的劣化率の算出が行えることで、作動油の熱的劣化率の検知精度を向上させることができる。

また、上記の車両の作動油劣化推定装置では、第１の熱的劣化率算出手段（１１８）は、前回の車両の停止時から車両の始動時までの作動油の温度変化の推定値と、単位時間当たりの作動油の熱的劣化率とに基づいて、前回の車両の停止時から車両の始動時までの作動油の熱的劣化率を算出するようにしてよい。

この構成によれば、車両が停車している状態での熱的な環境や走行後の高温状態での作動油の熱による劣化状態をより適切に推定することができるので、車両の停車中の熱的劣化率をより適切に算出することが可能となる。
なお、上記の括弧内の符号は、後述する実施形態における構成要素の符号を本発明の一例として示したものである。

本発明にかかる車両の作動油劣化推定装置によれば、車両の停車中の熱的劣化率を含めたより適切な作動油の熱的劣化率の算出が行えるようになることで、作動油の劣化率の検知精度を向上させることができる。

本発明の一実施形態にかかるＡＴＦ劣化推定装置を備えた車両の概略図である。 ＡＴＦ劣化推定装置のブロック図である。 ＩＧ−ＯＦＦ間の熱的劣化率テーブルを示す図である。 ＩＧ−ＯＮ後の熱的劣化加速度テーブルを示す図である。 ＩＧ−ＯＮ後の熱的劣化率テーブルを示す図である。 機械的ＡＴＦ劣化率テーブルを示す図である。 ＡＴＦ劣化推定の手順を示すフローチャートである。 ＩＧ−ＯＦＦ間の熱的ＡＴＦ劣化算出フローチャートである。 ＩＧ−ＯＮ後の熱的ＡＴＦ劣化算出フローチャートである。 機械的ＡＴＦ劣化算出フローチャートである。 ＡＴＦ劣化推定フローチャートである。 ＡＴＦ交換判定フローチャートである。 ＡＴＦ劣化リセットフローチャートである。 ＡＴＦ劣化率リセットフローチャートである。 交換時のＡＴＦ劣化率リセットを示す図である。

以下、添付図面を参照して本発明の実施形態を詳細に説明する。図１は本発明の一実施形態にかかるＡＴＦ劣化推定装置を備えた車両の概略構成図である。図１に示すように、車両は、エンジン２と、クランク軸４と、自動変速機（トランスミッション）６と、ＥＣＵ（制御手段）１２と、油圧制御装置１４と、表示装置１６と、油温センサ１８、エンジン回転数センサ２０と、メインシャフト回転数センサ２２と、カウンタシャフト回転数センサ２４を備える。

エンジン２のクランク軸４がトランスミッション６に連結されている。トランスミッション６に設けられたトルクコンバータ（Ｔ／Ｃ）８は、流体であるＡＴＦ（作動油）を介してエンジントルクの伝達を行うものであり、クランク軸４に連結されたフロントカバー８ａと一体のポンプインペラ８ｂと、フロントカバー８ａとポンプインペラ８ｂとの間でポンプインペラ８ｂに対向配置されたタービンランナ８ｃと、ステータ８ｄとを有する。

タービンランナ８ｃとフロントカバー８ａとの間には、ロックアップクラッチ９が設けられている。ロックアップクラッチ９は、ＥＣＵ１２の指令に基づく油圧制御装置１４による制御により、フロントカバー８ａの内面に向かって押圧されることによりフロントカバー８ａに係合し、押圧が解除されることにより係合が解除される。フロントカバー８ａ及びポンプインペラ８ｂにより形成される容器内にＡＴＦが封入されている。

トランスミッション６は、更に、メインシャフト１０ａ、メインシャフト１０ａに平行に配設されたカウンタシャフト１０ｂ及び互いに異なるギア比に設定されている複数のメインシャフト１０ａ側とカウンタシャフト１０ｂ側に設けられたギア対、例えば、前進１〜５速ギア対及び後進ギア対を有する。

複数のギア対はメインシャフト１０ａに取り付けられた各入力側ギアとカウンタシャフト１０ｂに取り付けられた各出力側ギアとから成り、対をなす各ギア同士は常に噛み合っている。

各入力側ギア又は各出力側ギアの何れか一方は、メインシャフト１０ａ又はカウンタシャフト１０ｂに対して相対回転自在とされ、各シンクロクラッチによって、メインシャフト１０ａ又はカウンタシャフト１０ｂに接続又は分離される。

例えば、図１では、複数のギア対のうち、前進ギア対の高速段（例えば、４速）と低速段（例えば、１速）の２個のギア対を一例として記載している。高速側ギア対の高速出力側ギア４０ｂ及び低速側ギア対の低速出力側ギア対４２ｂがカウンタシャフト１０ｂに対して一体に設けられている。

高速側ギア対の高速入力側ギア４０ａ及び低速側ギア対の低速入力側ギア対４２ａはメインシャフト１０ａに対して回転可能のアイドルギアとされ、各シンクロクラッチ４４，４６によってメインシャフト１０ａに対して接続または分離される。

各シンクロクラッチ４４，４６は、例えば、湿式多板クラッチ等により構成され、メインシャフト１０ａと一体に回転可能に配置された各アウタクラッチ板４４ａ，４６ａと、アウタクラッチ板４４ａ，４６ａと交互に重ね合わすように配置されてアウタクラッチ板４４ａ，４６ａに当接可能とされ、メインシャフト１０ａに対してアイドルギアとされる入力側ギア４０ａ，４２ａと一体的に回転可能に配置されたインナークラッチ板４４ｂ，４６ｂと、ＥＣＵ１２により制御される図示しない油圧アクチュエータとを有する。

各油圧アクチュエータは、摺動可能に配置されてピストン室を形成するピストンを有し、ピストン室に供給されるＡＴＦの油圧に応じてスラスト力を発生させ、各アウタクラッチ板４４ａ，４６ａと各インナークラッチ板４４ｂ，４６ｂとを相互に係合させることによって、カウンタシャフト１０ｂと各入力側ギア４０ａ，４２ａの何れかと一体に締結する。ピストン室内に供給されるＡＴＦの油圧は、ＥＣＵ１２によるクラッチ油圧指令値に基づいて制御され、各シンクロクラッチ４４，４６の係合状態が調整可能とされる。

トランスミッション６のカウンタシャフト１０ｂと一体に設けられた出力側ファイナルギア５０ａと、駆動輪Ｗに接続された駆動軸５２と一体に設けられた駆動側ファイナルギア５０ｂとはファイナルギア対をなし、常に噛み合っている。

ＥＣＵ１２は、油圧制御装置１４を通して、ロックアップクラッチ９及びシンクロクラッチ４４，４６に対するＡＴＦの油圧制御と、後述する表示装置１６の表示・操作に係る制御と、後述するＡＴＦ劣化推定及びＡＴＦ劣化率リセットを行う。油圧制御装置１４は、ＥＣＵ１２からのＡＴＦの油圧の指示に基づいて、トランスミッション６のロックアップクラッチ９及びシンクロクラッチ４４，４６のクラッチトルクを制御する。

表示装置１６は、走行距離表示、走行速度表示、時刻表示、オイル交換警告表示、及びオイル交換数表示等を行うための表示部、並びに図示しないリセットスイッチ等の操作部を有する。

油温センサ１８は、トランスミッション６内部に設置されたＡＴＦ温度ＴＡＴＦを検出する油温検出手段である。エンジン回転数センサ２０は、エンジン２のクランク軸４の回転数Ｎｅを検出するエンジン回転数検出手段である。メインシャフト回転数センサ２２は、メインシャフト１０ａの回転数Ｎｍを検出する入力軸回転数検出手段である。カウンタシャフト回転数センサ２４は、カウンタシャフト１０ｂの回転数Ｎｃを検出する出力軸回転数検出手段である。センサ１８〜２４の検出信号は、ＥＣＵ１２に入力されている。

車両には、車両（エンジン２）の始動・停止を行うために運転者により操作されるイグニッションスイッチ（ＩＧスイッチ）２６が設けられている。また、ＩＧスイッチ２６のオンオフを検出するＩＧスイッチセンサ２８が設けられている。ＩＧスイッチセンサ２８の検出信号は、ＥＣＵ１２に入力されている。運転者の操作によりＩＧスイッチ２６がオンする（ＩＧ−ＯＮ）ことで車両が始動し、ＩＧスイッチ２６がオフする（ＩＧ−ＯＦＦ）ことで車両が停止する。

また、車両には、外気温を検出するための外気温センサ２９が設けられている。外気温センサ２９の検出信号は、ＥＣＵ１２に入力されている。

図２は、ＥＣＵ１２が有する本発明に係るＡＴＦ劣化推定装置のブロック図である。ＡＴＦ劣化推定装置は、例えば、ＥＣＵ１２内の図示しないＲＯＭに記憶されたプログラムを実行することによりその機能が実現されるものであり、データ記憶手段１００と、データ読み込み手段１０２と、データ書き込み手段１０４と、ＲＯＭに記憶された、ＩＧ−ＯＦＦ間の熱的劣化率テーブル１０５、熱的劣化加速係数テーブル１０６、ＩＧ−ＯＮ後の熱的劣化率テーブル１０８、機械的ＡＴＦ劣化率テーブル１１０と、ＩＧ−ＯＦＦ間の熱的劣化率算出手段（第１の熱的劣化率算出手段）１１８と、ＩＧ−ＯＮ後の熱的劣化率算出手段（第２の熱的劣化率算出手段）１２０と、熱的劣化率加算手段（第３の熱的劣化率算出手段）１２３と、機械的劣化率算出手段１２２と、ＡＴＦ劣化推定手段１２４と、ＡＴＦ交換判定手段１２６と、ＡＴＦ劣化リセット手段１２８を含んでいる。

データ記憶手段１００は、走行距離ＶＣＲＵＮ、ＡＴＦ交換警告表示Ｆ＿ＣＨＡＮＧＥＡＴＦ、ＡＴＦ交換回数ＡＴＦＣＮＴ、熱的ＡＴＦ劣化ＬＯＩＬＨ（ＬＯＩＬＨ１＋ＬＯＩＬＨ２）及び機械的ＡＴＦ劣化ＬＯＩＬＲ等のＡＴＦ劣化推定に係るＡＴＦデータを記憶するＥＥＰＲＯＭである。

データ読み出し手段１０２は、ＩＧ−ＯＮによりエンジン２がスタートしたとき、データ記憶手段１００からＶＣＲＵＮ，ＬＯＩＬＨ及びＬＯＩＬＲを読み出す。データ書き込み手段１０４は、ＩＧ−ＯＦＦによりエンジン２がストップしたとき、エンジン２がストップした時点でのＬＯＩＬＨ及びＬＯＩＬＲをデータ記憶手段１００に書き込む。

図３は、ＩＧ−ＯＦＦ間の熱的劣化率テーブル１０５を示す図であり、同図（ａ）は、ＩＧ−ＯＦＦからの経過時間に対するＡＴＦ温度（推定値）テーブル、同図（ｂ）は、ＡＴＦ温度（油温）に対する単位時間当たりの熱的劣化率テーブル、同図（ｃ）は、ＩＧ−ＯＦＦからの経過時間に対する熱的劣化率（積算値）テーブルである。

図３（ａ）のＩＧ−ＯＦＦからの経過時間に対するＡＴＦ温度（推定値）テーブルは、横軸にＩＧ−ＯＦＦからの経過時間（放置時間）ｔ（秒）を示し、縦軸にＡＴＦ温度Ｔ（℃）を示している。ＩＧ−ＯＦＦからの経過時間ｔに対するＡＴＦ温度Ｔは、ニュートンの冷却の法則から下記の式（１）で表すことができる。

ここで、ＩＧ−ＯＦＦからの経過時間（放置時間）ｔ（秒）、時間ｔ＝０（ＩＧ−ＯＦＦ直後）のＡＴＦ温度Ｔ_０（℃）、時間ｔのＡＴＦ温度Ｔ（℃）、外気温度Ｔｍ（℃）、車両の冷却の特性係数αＳ／Ｃである。この特性係数αＳ／Ｃは、ＡＴＦを用いるトルクコンバータ８や自動変速機６などの装置の放熱特性から定まる係数である。外気温度Ｔｍは、外気温センサ２９で検出することができる。なお、外気温センサ２９を備えていない車両の場合には、ＩＧ−ＯＮの直後に下記の式（２）で外気温度Ｔｍを求める。

図３（ｂ）に示すＡＴＦ温度に対する単位時間当たりの熱的劣化率テーブルでは、横軸にＡＴＦ温度（ＴＡＴＦ）を示し、縦軸にＡＴＦの単位時間当たりの熱的劣化率（ＤＴＬＯＩＬＨ１）（％）を示している。このテーブルを用いて、ＡＴＦ温度ＴＡＴＦがＴ０からＴまで変化する場合の単位時間当たりの熱的劣化率ＤＴＬＯＩＬＨ１が算出される。同図に示すように、ＡＴＦ温度ＴＡＴＦが高くなるほどＡＴＦの熱的劣化率ＤＴＬＯＩＬＨ１が高くなる傾向を有している。

図３（ｃ）に示すＩＧ−ＯＦＦからの経過時間に対する熱的劣化率テーブルでは、横軸にＩＧ−ＯＦＦからの経過時間（放置時間）ｔ（秒）を示し、縦軸にＡＴＦの熱的劣化率（積算値）（ＬＯＩＬＨ１）（％）を示している。このテーブルでは、図３（ａ）で算出したＩＧ−ＯＦＦからの経過時間に対するＡＴＦ温度ＴＡＴＦと、図３（ｂ）で算出したＡＴＦ温度ＴＡＴＦに対する単位時間当たりの熱的劣化率ＤＴＬＯＩＬＨ１とを用いて、ＩＧ−ＯＦＦからの経過時間に対する熱的劣化率の積算値ＬＯＩＬＨ１が算出される。すなわち、図３（ｃ）のグラフ中の斜線部分Ｘの面積がＩＧ−ＯＦＦからの経過時間に対する熱的劣化率の積算値ＬＯＩＬＨ１である。

図４は、ＩＧ−ＯＮ後の熱的劣化加速係数テーブル１０６を示す図であり、横軸にＴ／Ｃ８内で発生したＡＴＦ発熱量（ＤＱＯＩＬＴＣ）、縦軸に熱的劣化加速度係数（ＫＬＯＩＬＬＨ）を示す。図４に示すように、ＫＬＯＩＬＨはＤＱＯＩＬＴＣに応じた値であり、特に、ＤＱＯＩＬＴＣが一定範囲であるとき、ＡＴＦの劣化が加速されることが分かる。尚、ＤＱＯＩＬＴＣは後述するように、Ｎｅ、Ｎｍ及びＴ／Ｃ８の増幅率等より算出される。

図５は、ＩＧ−ＯＮ後の熱的劣化率テーブル１０８を示す図であり、横軸に油温（ＴＡＴＦ）、縦軸に熱的劣化率％（ＤＴＬＯＩＬＨ２）を示す。図５に示すように、ＤＴＬＯＩＬＨ２は、ＴＡＴＦに応じた値であり、特に、ＴＡＴＦの上昇とともにＡＴＦ劣化が増大することが分かる。

図６は、機械的ＡＴＦ劣化率テーブル１１０を示す図であり、横軸にＡＴＦの剪断回転（ＴＲＥＶ）、縦軸に動粘度劣化率％（ＤＴＬＯＩＬＲ）を示す。図６に示すように、ＤＴＬＯＩＬＲはＴＲＥＶに応じた値であり、特に、ＴＲＥＶが増加するとともに、ＡＴＦの劣化が増大することが分かる。

ＩＧ−ＯＦＦ間の熱的劣化率算出手段１１８は、図３（ａ）〜（ｃ）のテーブルを用いて、ＩＧ−ＯＦＦからの経過時間（放置時間）ｔ（秒）、時間ｔ＝０（ＩＧ−ＯＦＦ直後）のＡＴＦ温度Ｔ０（℃）、時間ｔのときのＡＴＦ温度Ｔ（℃）、外気温度Ｔｍ（℃）よりＩＧ−ＯＦＦ間のＡＴＦの熱的劣化率（積算値）ＬＯＩＬＨ１を算出する。

ＩＧ−ＯＮ後の熱的劣化率算出手段１２０は、Ｎｅ，Ｎｍ等よりＤＱＯＩＬＴＣを算出し、ＤＱＯＩＬＴＣより熱的劣化加速係数テーブル１０６を検索して、ＫＬＯＩＬＨ２を算出し、ＴＡＴＦより熱的ＡＴＦ劣化率テーブル１０８を検索して、ＤＴＬＯＩＬＨ２を算出し、熱的ＡＴＦ劣化ＬＯＩＬＨ２に前回のＬＯＩＬＨ２＋ＤＴＬＯＩＬＨ２＊ＫＬＯＩＬＨ２を代入する。

熱的劣化率加算手段１２３は、ＩＧ−ＯＦＦ間の熱的劣化率算出手段１１８で算出したＩＧ−ＯＦＦ間のＡＴＦの熱的劣化率（熱的ＡＴＦ劣化）ＬＯＩＬＨ１と、ＩＧ−ＯＮ後の熱的劣化率算出手段１２０で算出したＩＧ−ＯＮ後のＡＴＦの熱的劣化率（熱的ＡＴＦ劣化）ＬＯＩＬＨ２とを加算する。

機械的劣化率算出手段１２２は、Ｎｅ，Ｎｍ，ＮｃよりＴＲＥＶを算出し、ＴＲＥＶより機械的ＡＴＦ劣化率テーブル１１０を検索して、機械的ＡＴＦ劣化率ＤＴＬＯＩＬＲを算出し、機械的ＡＴＦ劣化ＬＯＩＬＲに前回のＬＯＩＬＲ＋ＤＴＬＯＩＬＲを代入する。

ＡＴＦ劣化推定手段１２４は、ＩＧ−ＯＦＦ間の熱的ＡＴＦ劣化ＬＯＩＬＬ１とＩＧ−ＯＮ後の熱的ＡＴＦ劣化ＬＯＩＬＬ２との合計と、機械的ＡＴＦ劣化ＬＯＩＬＲとのうち大きな方をＡＴＦ劣化推定値ＬＯＩＬに代入する。ＡＴＦ交換判定手段１２６は、Ｎｃ等より、ＶＣＲＵＮを算出し、ＶＣＲＵＮと、最長保証距離及び最短保証距離の比較、並びにＬＯＩＬとＡＴＦ交換しきい値を比較して、ＡＴＦ交換時期であるか否かを判断して、ＡＴＦ交換時期でなければ、交換警告表示Ｆ＿ＣＨＡＮＧＥＡＴＦに交換不要値‘０’を代入し、ＡＴＦ交換時期ならば、交換警告表示Ｆ＿ＣＨＡＮＧＥＡＴＦに交換要値‘１’を代入するとともに、ＡＴＦ交換警告を表示装置１６に表示する。

劣化率算出手段１１８によるＬＯＩＬＨ１の算出は、ＩＧ−ＯＮによりエンジン２がスタートした直後に行われる。一方、劣化率算出手段１２０，１２２によるＬＯＩＬＨ２及びＬＯＩＬＲの算出並びにＡＴＦ劣化推定手段１２４によるＡＴＦ劣化推定は、ＩＧ−ＯＮによりエンジン２がスタートしてから、ＩＧ−ＯＦＦによりエンジン２が停止するまでの間、一定周期、例えば、１秒毎に行われる。

ＡＴＦ劣化リセット手段１２８は、作業員等により、ＡＴＦが交換された後に表示装置１６のリセットスイッチがオンされたとき、または、ＰＧＭテスタでリセットされたとき、ＡＴＦの交換では、Ｔ／Ｃ８内部や油圧制御系内部のＡＴＦが交換されずに、劣化したＡＴＦが一定の割合（例えば、４０％程度）で残留することを考慮して、ＬＯＩＬＨ１，ＬＯＩＬＨ２，ＬＯＩＬＲに０とは異なるＡＴＦ劣化リセット値を代入するとともに、ＶＣＲＵＮに０を代入、Ｆ＿ＣＨＮＧＥＡＴＦ、ＴＡＴＦＦＡＩＬ等に０を代入、ＡＴＦ交換警告表示、ＴＡＴＦ等のフェール警告表示をオフ、ＡＴＦＣＨＡＮＧＥをインクリメントし、データ記憶手段１００に書き込む。

ＡＴＦ劣化リセット値は、例えば、ＡＴＦの６０％が交換可能で、４０％が交換不可能であれば、ＡＴＦ劣化リセット値を０．４（４０％）とする。または、残留劣化ＡＴＦ量及び残留劣化ＡＴＦの劣化率ＬＯＩＬに基づき、例えば、残留劣化ＡＴＦ量の割合：４０％、残留劣化ＡＴＦ量の劣化率：５０％とすると、リセット値は、０．４＊０．５＝０．２（２０％）劣化となる。

図７〜図１２は本発明のＡＴＦ劣化推定の一例を示すフローチャートである。図１３，１４はＡＴＦ劣化リセットの一例を示すフローチャートである。図１５は、ＡＴＦ劣化率を示す図であり、横軸に走行距離、縦軸にＡＴＦ劣化率ＬＯＩＬを示している。

図７のステップＳ１０において、エンジン２がスタートか否か、即ちイグリッションスイッチがオン（ＩＧ−ＯＮ）されたか否かを判定し、ＩＧ−ＯＮによるエンジン２の始動後初回のみ肯定判定（ＹＥＳ）へ進み、次回以降は、否定判定（ＮＯ）へ進む。

肯定判定（ＹＥＳ）の場合には、ステップＳ１２へ進んでデータ記憶手段１００よりＶＣＲＵＮ、ＬＯＩＬＨ及びＬＯＩＬＲを読み込む。ステップＳ１０が否定判定（ＮＯ）の場合には、ステップＳ１４へ進んでＩＧ−ＯＦＦ（エンジン２停止）か否かを判定する。ＩＧ−ＯＦＦ（エンジン２停止）でない場合、即ちＩＧ−ＯＮ（エンジン２作動中）と判定された場合には、ステップＳ１５へ進んで、ＩＧ−ＯＦＦ間の熱的ＡＴＦ劣化補正を行ったか否かを判断する。その結果、ＩＧ−ＯＦＦ間の熱的ＡＴＦ劣化補正を行っていなければ（ＮＯ）、ステップＳ１６に進んで、ＩＧ−ＯＦＦ間の熱的ＡＴＦ劣化を算出する。

ステップＳ１６では、図８に示すＩＧ−ＯＦＦ間の熱的ＡＴＦ劣化算出を行う。すなわち、ステップＳ３６で、ＩＧ−ＯＦＦからＩＧ−ＯＮまでの経過時間（放置時間）ｔを取得し、ＩＧ−ＯＦＦ時のＡＴＦ温度Ｔ_０と外気温度Ｔｍを取得する。そして、ステップＳ３８で、単位時間当たりの熱的ＡＴＦ劣化率を経過時間ｔ＝０〜ｔまで積算することで、経過時間ｔ＝０〜ｔまでに対応するＡＴＦ温度に応じた熱的ＡＴＦ劣化を算出する。

ステップＳ１６でＩＧ−ＯＦＦ間の熱的ＡＴＦ劣化を算出した場合、又はステップＳ１５でＩＧ−ＯＦＦ間の熱的ＡＴＦ劣化補正を既に行っていた場合（ＹＥＳ）、ステップＳ１７へ進んでＩＧ−ＯＮ後の熱的ＡＴＦ劣化を算出する。ステップＳ１７では、図９に示すＩＧ−ＯＮ後の熱的ＡＴＦ劣化算出を行う。

図９のステップＳ５６では、Ｔ／Ｃ８内のＡＴＦ発熱量を算出する。即ち、Ｔ／Ｃ８内のＤＱＯＩＬＴＣ（ＡＴＦ発熱量）とすると、ＤＱＯＩＬＴＣ＝｜ＴＱＩＮ＊Ｎｅ−ＴＱＯＵＴ＊Ｎｍ｜と表せる。

ここで、
ＴＱＩＮ：Ｔ／Ｃポンプ吸収トルク（入力トルク）
ＴＱＯＵＴ：Ｔ／Ｃタービントルク（出力トルク）
Ｎｅ：エンジン回転数
Ｎｍ：メインシャフト回転数
である。

ＴＱＩＮ＝τ＊（Ｎｅ／１０００）２＊９．８＊２＊３．１４／６０，ＴＱＯＵＴ＝ＫＴＲ＊（ＴＱＩＮ）と表現できるため、
ＤＱＯＩＬＴＣ＝｜ＴＱＩＮ（Ｎｅ−ＫＴＲ＊Ｎｍ）｜＝｜τ＊（Ｎｅ／１０００）２＊（Ｎｅ−ＫＴＲ×Ｎｍ）｜＊９．８＊２＊３．１４／６０
となる。

ここで、
τ：Ｔ／Ｃポンプ吸収トルク係数
ＫＴＲ：Ｔ／Ｃトルク比
である。

次に、ステップＳ５８において、熱的劣化加速係数テーブル１０６を検索して、トルクコンバータ８内ＡＴＦ発熱量に応じた熱的劣化加速係数ＫＬＯＩＬＨを算出し、ステップＳ６４に進む。

ステップＳ６４において、ＴＡＴＦを元に、熱的ＡＴＦ劣化率テーブル１０８を検索して、ＡＴＦ熱的ＡＴＦ劣化率ＤＴＬＯＩＬＨを検出する。

次いで、ステップＳ６６へ進んで熱的ＡＴＦ劣化ＬＯＩＬＨを算出する。即ち、ＬＯＩＬＨに前回のＬＯＩＬＨ＋ＤＴＬＯＩＬＨ＊ＫＬＯＩＨを代入して、図７のステップＳ１８に戻る。

ステップＳ１８では、図１０に示す機械的ＡＴＦ劣化ＬＯＩＬＲを算出する。図１０のステップＳ１１２では、Ｎｅ、Ｎｍ及びＮｃに基づいて剪断回転数ＴＲＥＶを算出する。

即ち、ＴＲＥＶ＝Ｎｅ×Ｋ１＋Ｎｍ×Ｋ２＋Ｎｃ×Ｋ３
を算出する。ここで、Ｋ１，Ｋ２，Ｋ３はそれぞれの回転部分に対して機械的劣化への影響度を補正するための係数であり、各回転部材についているギヤの歯数やベアリング個数等に基づいてＫ１，Ｋ２，Ｋ３を設定する。

次いで、ステップＳ１１４へ進んで、ＴＲＥＶを元に、機械的ＡＴＦ劣化率テーブル１１０を検索して、ＴＲＥＶに応じた機械的ＡＴＦ劣化率ＤＴＬＯＩＬＲを算出する。

次いで、ステップＳ１１６へ進んで機械的ＡＴＦ劣化ＬＯＩＬＲを算出する。即ち、ＬＩＯＬＲに前回のＬＯＩＬＲ＋ＤＴＬＯＩＬＲを代入して、図７のステップＳ２０に戻る。

ステップ２０では、図１１に示すＡＴＦ劣化推定を行う。図１１のステップＳ１５０において、熱的ＡＴＦ劣化ＬＯＩＬＨ（ＬＯＩＬＨ１＋ＬＯＩＬＨ２）＞機械的ＡＴＦ劣化ＬＯＩＬＲであるか否かを判定する。肯定判定（ＹＥＳ）の場合には、ステップＳ１５２へ進んでＡＴＦ劣化ＬＯＩＬに熱的ＡＴＦ劣化ＬＯＩＬＨ（ＬＯＩＬＨ１＋ＬＯＩＬＨ２）を代入し、否定判定（ＮＯ）の場合には、ステップ１５４へ進んでＡＴＦ劣化ＬＯＩＬに機械的ＡＴＦ劣化ＬＯＩＬＲを代入し、図７のステップＳ２２に戻る。

ステップＳ２２では、図１２に示すＡＴＦ交換判定を行う。図１２のステップＳ２００において、Ｎｃに基づいて走行距離を算出する。即ち、ＲＡＴＩＯ＝ファイナルギヤ比、ＲＴＩＲＥ＝タイヤ半径とすると、
走行距離＝車両速度×時間
と表現され、
車両速度＝（単位時間当たりのタイヤ回転数）×（タイヤ１回転当りに進む距離）
＝（Ｎｃ÷ＲＡＴＩＯ）×（２π×ＲＴＩＲＥ）
となるため、ＶＣＲＵＮに前回のＶＣＲＵＮ＋この車両速度（１秒当りに進む距離）代入する。

ステップＳ２０２において、ＶＣＲＵＮが最長保証距離よりも大きいか否かを判定する。ステップＳ２０２が否定判定（ＮＯ）の場合には、ステップＳ２０４へ進んで走行距離ＶＣＲＵＮが最短保証距離よりも小さいか否かを判定する。

ステップＳ２０４が否定判定（ＮＯ）の場合には、ステップＳ２０６へ進んでＡＴＦ劣化がＡＴＦ交換閾値よりも大きいか否かを判定する。ＡＴＦ劣化がＡＴＦ交換閾値よりも大きいと判定された場合には、ステップＳ２１０へ進んでＡＴＦ交換フラグＦ＿ＣＨＡＮＧＥＡＴＦに１を代入するとともに、表示装置１６にＡＴＦ交換警告表示する。ステップＳ２０６が否定判定（ＮＯ）の場合には、ステップＳ２０８において、ＡＴＦ交換フラグＦ＿ＣＨＡＮＧＥＡＴＦに０を代入する。

一方、ステップＳ２０２で走行距離ＶＣＲＵＮが最長保証距離よりも大きいと判定された場合（ＹＥＳ）には、ステップ２１０へ進んでＡＴＦ交換フラグＦ＿ＣＨＡＮＧＥＡＴＦに１を代入するとともに、表示装置１６にＡＴＦ交換警告表示する。また、ステップＳ２０４で走行距離ＶＣＲＵＮが最短保証距離よりも小さいと判定された場合（ＹＥＳ）には、ステップＳ２０８へ進んでＡＴＦ交換フラグビットＦ＿ＣＨＡＮＧＥＡＴＦに０を代入する。そして、図７のステップＳ１０に戻って、一定の周期（１秒）毎に、ステップＳ１０〜ステップＳ２２までの処理を繰り返す。

一方、図７のステップＳ１４でＩＧ−ＯＦＦによりエンジン２がシャットダウンされたと判定された場合には、ステップＳ２４へ進んで、データ記憶手段１００にＬＯＩＬＨ（ＬＯＩＬＨ＋ＬＯＩＬＨ２），ＬＯＩＬＲ，Ｆ＿ＣＨＡＮＧＥＡＴＦ，ＴＡＴＦＦＡＩＬ〜ＮｃＦＡＩＬ，ＶＣＲＵＮを書き込み、本処理を終了する。

作業者はＡＴＦ交換警告表示が表示装置１６に表示されることから、ＡＴＦ交換を行い、ＡＴＦ交換が終了すると、表示装置１６のリセットスイッチをオンにする。図１３のステップＳ２５０において、表示装置１６のリセットスイッチＯＮであるか否かを判定する。肯定判定（ＹＥＳ）ならば、ステップＳ２５２に進む。否定判定（ＮＯ）ならば、終了する。ステップＳ２５２において、図１４に示すＡＴＦ劣化率リセットを行う。

図１４のステップＳ３００において、ＬＯＩＬＨにＡＴＦ劣化リセット値、例えば、０．４を代入して、ステップＳ３０２に進む。次いで、ステップＳ３０２において、ＬＯＩＬＲにＡＴＦ劣化リセット値、例えば、０．４を代入して、ステップＳ３０４に進む。ステップＳ３０４において、データ記憶手段１００に、ＬＯＩＬＨ，ＬＯＩＬＲを書き込み、図１１のステップＳ２５４に戻る。図１５に示すように、ＡＴＦ交換時にＡＴＦ劣化率は劣化ＡＴＦの残量に基づいて、例えば、０．４（４０％）にリセットされるので、ＡＴＦの劣化が過小評価されることがない。

ＡＴＦ交換時には、トルクコンバータ内部や油圧制御系内部のＡＴＦまでは交換できないため、交換率は１００％とならない。このため、ＡＴＦ交換をしても劣化したＡＴＦが残存しているため、ＡＴＦ劣化率は０にならない。従って、ＡＴＦ交換時に、劣化推定値を０にリセットしてしまうと、実際の劣化率と著しく誤差が発生してしまう。そのためここでは、ＡＴＦ交換時にＡＴＦ劣化率を劣化ＡＴＦの残量に基づいて適切な値にリセットするようにしている。

図１３のステップＳ２５４において、走行距離ＶＣＲＵＮに０を代入して、データ記憶手段１００に書き込む。ステップＳ２５６において、Ｆ＿ＣＨＡＮＧＥＡＴＦに０を代入し、データ記憶手段１００に書き込む。ステップＳ２５８において、表示装置１６のＡＴＦ交換表示をオフする。ステップＳ２６０において、ＡＴＦ交換回数ＡＴＦＣＮＴをインクリメントし、データ記憶手段１００に書き込む。

以上説明したように、本実施形態の作動油劣化推定装置は、前回の車両の停止時から車両の始動時（ＩＧ−ＯＮ時）までの作動油の温度変化の推定値に基づいて、車両が停止していた間（ＩＧ−ＯＦＦ間）の作動油の熱的劣化率を算出する熱的劣化率算出手段（第１の熱的劣化率算出手段）１１８と、油温センサ１８で検出した作動油の温度に基づいて現在の作動油の熱的劣化率を算出し、この熱的劣化率を過去に算出された熱的劣化率に加算して車両の始動後の熱的劣化率を算出する熱的劣化率算出手段（第２の熱的劣化率算出手段）１２０と、熱的劣化率算出手段１１８で算出した車両が停止していた間の熱的劣化率と、熱的劣化率算出手段１２０で算出した車両の始動後の熱的劣化率とを加算して作動油の現在の熱的劣化率を算出する熱的劣化率加算手段（第３の熱的劣化率算出手段）１２３と、作動油の現在の機械的劣化率を算出し、この機械的劣化率を過去に算出された機械的劣化率に加算する機械的劣化率算出手段１２２と、熱的劣化率加算手段１２３で算出した現在の熱的劣化率と機械的劣化率算出手段１２２で算出した現在の機械的劣化率とを比較して、いずれか高いほうの劣化率を作動油の劣化率の推定値とするＡＴＦ劣化推定手段（劣化率比較手段）１２４とを備えている。

本発明にかかる車両の作動油劣化推定装置によれば、熱的劣化率算出手段１１８で車両が停車している間の作動油の熱的劣化率を算出し、これを熱的劣化率算出手段１２０で算出した車両始動後の熱劣化率に加算することによって、作動油の現在の熱的劣化率を算出することができる。すなわち、車両が停車している状態での熱的な環境や走行後の高温状態での作動油の熱による劣化状態まで推定することができるので、実際は作動油の劣化が進んでいるにも関わらず熱的劣化の推定値が適切に上昇しないことを回避できる。したがって、車両の停車中の熱的劣化率を含めたより適切な作動油の熱的劣化率の算出が行えることで、作動油の熱的劣化率の検知精度を向上させることができる。

また、上記の車両の作動油劣化推定装置では、ＩＧ−ＯＦＦ間の熱的劣化率算出手段１１８は、前回の車両の停止時から車両の始動時までの作動油の温度変化の推定値と、単位時間当たりの作動油の熱的劣化率とに基づいて、前回の車両の停止時から車両の始動時までの作動油の熱的劣化率を算出するようにしている。

この構成によれば、車両が停車している状態での熱的な環境や走行後の高温状態での作動油の熱による劣化状態をより適切に推定することができるので、車両の停車中の熱的劣化率をより適切に算出することが可能となる。

以上、本発明の実施の形態を説明したが、本発明は上記実施の形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲、及び明細書と図面に記載された技術的思想の範囲内において種々の変形が可能である。

２ エンジン
６ トランスミッション
８ トルクコンバータ
１６ 表示装置
１８ 油温センサ
２０ エンジン回転数センサ
２２ メインシャフト（入力軸）回転数センサ
２４ カウンタシャフト（出力軸）回転数センサ
１００ データ記憶手段
１０２ データ読み込み手段
１０４ データ書き込み手段
１０５ ＩＧ−ＯＦＦ間の熱的劣化率テーブル
１０６ 熱的劣化加速係数テーブル
１０８ ＩＧ−ＯＮ後の熱的劣化率テーブル
１１０ 機械的ＡＴＦ劣化率テーブル
１１８ ＩＧ−ＯＦＦ間の熱的劣化率算出手段（第１の熱的劣化率算出手段）
１２０ ＩＧ−ＯＮ後の熱的劣化率算出手段（第２の熱的劣化率算出手段）
１２２ 機械的劣化率算出手段
１２３ 熱的劣化率加算手段（第３の熱的劣化率算出手段）
１２４ ＡＴＦ劣化推定手段
１２６ ＡＴＦ交換判定手段
１２８ ＡＴＦ劣化リセット手段

Claims (2)

1. 作動油を介してエンジンの駆動力を入力軸に伝達するトルクコンバータと、前記作動油による油圧制御で前記入力軸に入力された駆動力の回転を変速して出力軸に出力する自動変速機と、を有する車両の作動油劣化推定装置であって、
   前記作動油の温度を検出する油温検出手段と、
   前記エンジンのエンジン回転数を検出するエンジン回転数検出手段と、
   前記自動変速機の入力軸回転数を検出する入力軸回転数検出手段と、
   前記自動変速機の出力軸回転数を検出する出力軸回転数検出手段と、
   前記作動油の劣化率を推定する作動油劣化率推定手段と、を備え、
   前記作動油劣化率推定手段は、
   前回の車両の停止時から車両の始動時までの作動油の温度変化の推定値に基づいて、車両が停止していた間の作動油の熱的劣化率を算出する第１の熱的劣化率算出手段と、
   前記油温検出手段で検出した作動油の温度に基づいて現在の作動油の熱的劣化率を算出し、前記熱的劣化率を過去に算出された熱的劣化率に加算して車両の始動後の熱的劣化率を算出する第２の熱的劣化率算出手段と、
   前記第１の熱的劣化率算出手段で算出した車両が停止していた間の熱的劣化率と、前記第２の熱的劣化率算出手段で算出した車両の始動後の熱的劣化率とを加算して作動油の現在の熱的劣化率を算出する第３の熱的劣化率算出手段と、
   前記エンジン回転数検出手段で検出したエンジン回転数、前記入力軸回転数検出手段で検出した入力軸回転数、前記出力軸回転数検出手段で検出した出力軸回転数から前記作動油の剪断回転数を算出し、該剪断回転数に基づいて前記作動油の現在の機械的劣化率を算出し、前記機械的劣化率を過去に算出された機械的劣化率に加算する機械的劣化率算出手段と、
   前記第３の熱的劣化率算出手段で算出した現在の熱的劣化率と、前記機械的劣化率算出手段で算出した前記機械的劣化率とを比較して、いずれか高いほうの劣化率を作動油の劣化率の推定値とする劣化率比較手段と、を備える
   ことを特徴とする車両の作動油劣化推定装置。
2. 前記第１の熱的劣化率算出手段は、前回の車両の停止時から車両の始動時までの作動油の温度変化の推定値と、単位時間当たりの作動油の熱的劣化率とに基づいて、前回の車両の停止時から車両の始動時までの作動油の熱的劣化率を算出する
   ことを特徴とする請求項１に記載の車両の作動油劣化推定装置。

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