(57)【要約】【課題】作動油温の上昇を抑制する制御を適切に行うこと。【解決手段】流体継手２０を備える自動変速機の制御装置４０であって、車両１の走行予定経路の勾配を推定する勾配推定部４２と、走行予定経路を走行した場合の流体継手２０の作動油温を推定する油温推定部４３と、推定された作動油温が予め定められた閾値を超える場合に、作動油温の上昇を抑制する制御を実行する制御部４４と、を備える、自動変速機の制御装置４０。【選択図】図６
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
流体継手を備える自動変速機の制御装置であって、
車両の走行予定経路の勾配を推定する勾配推定部と、
前記走行予定経路を走行した場合の前記流体継手の作動油温を推定する油温推定部と、
前記推定された作動油温が予め定められた閾値を超える場合に、前記作動油温の上昇を抑制する制御を実行する制御部と、を備える、
自動変速機の制御装置。
【請求項２】
前記流体継手は、ロックアップクラッチ付きの流体継手であり、
前記制御部は、前記推定された作動油温が前記閾値を超える場合に、前記ロックアップクラッチを締結させる、
請求項１に記載の自動変速機の制御装置。
【請求項３】
前記制御部は、前記推定された作動油温が前記閾値を超える場合に、前記自動変速機にシフトダウンを行わせる、
請求項１または２に記載の自動変速機の制御装置。
【請求項４】
前記油温推定部は、前記走行予定経路を、現在の車速を維持して走行した場合の前記流体継手の作動油温を推定する、
請求項１〜３のいずれか一項に記載の自動変速機の制御装置。
【請求項５】
前記勾配推定部は、前記車両の走行場所に関する情報を取得するナビゲーション装置により取得した地図情報を用いて、前記勾配を推定する、
請求項１〜４のいずれか一項に記載の自動変速機の制御装置。
【請求項６】
前記制御部が前記作動油温の上昇を抑制する制御を実行していることを報知装置に出力する出力部をさらに備える、
請求項１〜５のいずれか一項に記載の自動変速機の制御装置。
【請求項７】
流体継手を備える自動変速機の制御方法であって、
車両の走行予定経路の勾配を推定するステップと、
前記走行予定経路を走行した場合の前記流体継手の作動油温を推定するステップと、
前記推定された作動油温が予め定められた閾値を超える場合に、前記作動油温の上昇を抑制する制御を実行するステップと、を備える、
自動変速機の制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、自動変速機の制御装置および自動変速機の制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、自動変速機の作動油温が予め定められた閾値を超えると、作動油温の上昇を抑制するように自動変速機を制御する装置が知られている（例えば、特許文献１を参照）。特許文献１には、ナビゲーション装置から取得した車両の走行場所に関する情報に基づいて、作動油の上昇度合いを表す指標を算出し、当該指標に基づいて閾値を変更することが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００５−７６７６８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１に記載の技術は、作動油の上昇度合いを表す指標に基づいて閾値を変更するものであるため、作動油温の上昇を抑制する制御を行うか否かの判断の精度にさらなる改善の余地がある。本開示の目的は、作動油温の上昇を抑制する制御を適切に行うことができる自動変速機の制御装置および自動変速機の制御方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本開示の一態様に係る自動変速機の制御装置は、流体継手を備える自動変速機の制御装置であって、車両の走行予定経路の勾配を推定する勾配推定部と、前記走行予定経路を走行した場合の前記流体継手の作動油温を推定する油温推定部と、前記推定された作動油温が予め定められた閾値を超える場合に、前記作動油温の上昇を抑制する制御を実行する制御部と、を備える、自動変速機の制御装置である。
【０００６】
また、本開示の一態様に係る自動変速機の制御方法は、流体継手を備える自動変速機の制御方法であって、車両の走行予定経路の勾配を推定するステップと、前記走行予定経路を走行した場合の前記流体継手の作動油温を推定するステップと、前記推定された作動油温が予め定められた閾値を超える場合に、前記作動油温の上昇を抑制する制御を実行するステップと、を備える、自動変速機の制御方法である。
【発明の効果】
【０００７】
本開示に係る自動変速機の制御装置および自動変速機の制御方法によれば、作動油温の上昇を抑制する制御を適切に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】図１は、実施形態に係る制御装置が搭載された車両の部分構成の一例を示す図である。
【図２】図２は、制御装置の構成の一例を示すブロック図である。
【図３】図３は、エンジン回転数−エンジントルクマップの一例を示す図である。
【図４】図４は、シフトマップの一例を示す図である。
【図５】図５は、トルクコンバータの特性マップの一例を示す図である。
【図６】図６は、制御装置の動作の一例を示すフローチャートである。
【図７】図７は、作動油温の推定処理の一例を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、本開示の実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。なお、以下に説明する実施形態は一例であり、本開示はこの実施形態により限定されるものではない。
【００１０】
まず、図１を参照して、車両の構成について説明する。図１は、実施形態に係る制御装置４０が搭載された車両１の部分構成の一例を示す図である。
【００１１】
車両１は、駆動源１０と、流体継手２０と、変速機３０と、制御装置４０と、ナビゲーション装置５０と、報知装置６０とを備えている。
【００１２】
駆動源１０は、例えばディーゼルエンジンである。なお、駆動源１０は、ガソリンエンジン、電動機等でも構わない。なお、本実施形態では、駆動源１０がディーゼルエンジンであるとして説明を行う。以下の説明において、駆動源１０をエンジン１０と呼ぶ。
【００１３】
エンジン１０の出力回転数および出力トルクは、制御装置４０によって燃料噴射量が制御されることにより、調整される。エンジン１０の出力軸には、エンジン１０のエンジン回転数ＮＥを検出するエンジン回転数センサ１０１が設けられている。
【００１４】
流体継手２０は、エンジン１０の出力軸に接続されたポンプ２１と、ポンプ２１に対して対向配置され、変速機３０の入力側に接続されたタービン２２と、不図示のステータと、ポンプ２１とタービン２２とを直結するロックアップクラッチ２３とを備えるトルクコンバータである。
【００１５】
以下、流体継手２０をロックアップクラッチ付きトルクコンバータとして説明を続けるが、流体継手２０はステータを有しない（すなわち、トルク増幅機能を有しない）流体継手でもよく、また、ロックアップクラッチを有しないものであってもよい。
【００１６】
流体継手２０のロックアップクラッチ２３は、所定の運転領域において締結される。これにより、ポンプ２１及びタービン２２が直結され、エンジン１０の駆動力が変速機３０に直接伝達される。
【００１７】
ロックアップクラッチ２３の断接は、制御装置４０によって制御される。流体継手２０のタービン軸には、タービン２２のタービン回転数ＮＴを検出するタービン回転数センサ１０２が設けられている。
【００１８】
変速機３０は、流体継手２０のタービン軸の回転を変速して出力軸へ出力する。変速機３０の出力軸には、さらに、不図示のプロペラシャフト、デファレンシャルおよびドライブシャフトを介して、車輪（駆動輪）が動力伝達可能に連結されている。
【００１９】
本実施形態において、変速機３０の具体的構成は特に限定されず、有段変速機、無断変速機のいずれでもよい。変速機３０の出力軸には、変速機３０の出力軸の出力軸回転数Ｎｏｕｔを検出する出力軸回転数センサ１０３が設けられている。
【００２０】
制御装置４０は、エンジン１０の制御、流体継手２０のロックアップクラッチ２３の断接制御、変速機３０の変速制御等の各種制御を行う。
【００２１】
ナビゲーション装置５０は、車両１の走行場所に関する情報を取得する。ナビゲーション装置５０で取得される情報には、高度情報を含む地図情報が含まれる。
【００２２】
報知装置６０は、車室内に設けられたインジケータ、スピーカ等である。報知装置６０は、乗員、特にドライバーに対して各種情報を報知する。
【００２３】
次に、図２を参照して、制御装置４０の構成について説明する。図２は、制御装置４０の構成の一例を示すブロック図である。
【００２４】
図２に示すように、制御装置４０は、入力部４１と、勾配推定部４２と、油温推定部４３と、制御部４４と、出力部４５と、記憶部４６とを機能的要素として備える。制御装置４０は、ハードウェアとして、例えば、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）等を有する。以下において説明する制御装置４０の各機能は、ＣＰＵがＲＯＭから読み出したコンピュータプログラムをＲＡＭ上で実行することにより実現される。
【００２５】
入力部４１は、エンジン回転数センサ１０１からのエンジン回転数ＮＥの入力、タービン回転数センサ１０２からのタービン回転数ＮＴの入力、および、出力軸回転数センサ１０３からの出力軸回転数Ｎｏｕｔの入力をそれぞれ受け付ける。また、入力部４１は、ナビゲーション装置５０からの地図情報の入力を受け付ける。
【００２６】
勾配推定部４２は、入力部４１に入力された地図情報に基づいて、車両１の走行予定経路の勾配を推定する。車両１の走行予定経路としては、ナビゲーション装置５０に車両１の目的地がセットされている場合、目的地までの経路の一部または全部であってもよい。また、車両１の進行方向における前方を車両１の走行予定経路としてもよい。
【００２７】
油温推定部４３は、走行予定経路を走行した場合の流体継手２０の作動油温を推定する。
【００２８】
制御部４４は、推定された作動油温が予め定められた閾値を超える場合に、作動油温の上昇を抑制する制御を実行する。具体的には、制御部４４は、ロックアップクラッチ２３および変速機３０のうち少なくともいずれか一方を制御する制御信号を生成する。
【００２９】
出力部４５は、制御部４４で生成された制御信号を、ロックアップクラッチ２３および変速機３０のうち少なくともいずれか一方に対して出力する。また、出力部４５は、作動油温の上昇を抑制する制御を実行中であることを車両１の乗員に報知すべく、報知装置６０に対して制御信号を出力する。
【００３０】
記憶部４６は、勾配推定部４２、油温推定部４３および制御部４４において行われる各種処理に用いられる各種マップを記憶している。
【００３１】
記憶部４６は、図３に示すエンジン回転数−エンジントルクマップを記憶している。図３において、横軸はエンジン回転数、縦軸はエンジントルクをそれぞれ示している。また、図３には、アクセル開度別のエンジントルクカーブが示されている。
【００３２】
また、記憶部４６は、図４に示すシフトマップを記憶している。図４において、横軸は車速、縦軸はアクセル開度をそれぞれ示している。また、図４には、ロックアップクラッチ２３を断とする領域（ロックアップＯＦＦ領域）が、ハッチングを付して示されている。
【００３３】
また、記憶部４６は、図５に示す流体継手２０（トルクコンバータ）の性能マップを記憶している。図５において、横軸は速度比、縦軸はトルク比をそれぞれ示している。トルク比は、速度比がゼロで最大値を取り、速度比の増加とともに減少し、カップリングポイントにおいて１となる。なお、流体継手２０がトルク増幅機能を有しない流体継手の場合、トルク比は１であるため、性能マップは記憶されていなくともよい。
【００３４】
次に、図６を参照して、制御装置４０の動作について説明する。図６は、制御装置４０の動作の一例を示すフローチャートである。図３に示すフローチャートは、所定の周期で繰り返し実行される。
【００３５】
ステップＳ１で、制御装置４０（具体的には、入力部４１）は、ナビゲーション装置５０からの地図情報の入力を受け付ける。
【００３６】
ステップＳ１に続くステップＳ２で、制御装置４０（具体的には、勾配推定部４２）は、地図情報に基づいて、車両１の走行予定経路の勾配を推定する。地図情報を用いた勾配推定は公知の技術を用いて行うことができるため、詳細な説明を省略する。
【００３７】
ステップＳ２に続くステップＳ３で、制御装置４０（具体的には、油温推定部４３）は、走行予定経路を走行した場合の流体継手２０の作動油温を推定する。
【００３８】
ここで、ステップＳ３において行われる流体継手２０の作動油温の推定処理の一例について、図７を参照して詳細に説明する。
【００３９】
まず、ステップＳ３１で、制御装置４０（具体的には、油温推定部４３）は、走行予定経路を、現在の時刻から所定の時刻まで、現在の車速Ｖを維持して走行する場合の、車両１の走行抵抗を算出する。なお、本例では、走行抵抗は、エンジントルクに換算された走行抵抗ＲＥである。
【００４０】
続くステップＳ３２で、制御装置４０（具体的には、油温推定部４３）は、エンジン回転数ＮＥと、ステップＳ３１で算出された走行抵抗ＲＥとを用いて、走行予定経路を、現在の時刻から所定の時刻まで、現在の車速Ｖを維持して走行する場合の、アクセル開度を推定する。以下、ステップＳ３２で推定されたアクセル開度を、「推定アクセル開度ＡＥ」という。
【００４１】
アクセル開度の推定は、記憶部４６に記憶されているエンジン回転数−エンジントルクマップ（図３を参照）を用いて行われる。
【００４２】
例えば、現在の車速Ｖに対応するエンジン回転数ＮＥがＮＥ１であり、ステップＳ３１で算出された走行抵抗ＲＥがＲＥ１である場合、現在の車速Ｖを維持して走行するためには、エンジン１０は、走行抵抗ＲＥ１と等しいトルクであるＴＥ１を出力する必要がある。
【００４３】
そのため、走行予定経路を、現在の時刻から所定の時刻まで、現在の車速Ｖを維持して走行する場合のアクセル開度は、図３において、エンジン回転数がＮＥ１であり、エンジントルクがＴＥ１である点に相当する、ＡＥ１であると推定される。
【００４４】
続くステップＳ３３で、制御装置４０（具体的には、油温推定部４３）は、現在の車速Ｖと、ステップＳ３２で算出された推定アクセル開度ＡＥとを用いて、ロックアップＯＦＦ状態で走行するのか否かを判断する。
【００４５】
ロックアップＯＦＦ状態で走行するのか否かの判断は、記憶部４６に記憶されているシフトマップ（図４を参照）を用いて行われる。なお、車速Ｖは、出力軸回転数Ｎｏｕｔに所定の係数を掛けることで算出可能である。
【００４６】
例えば、車速ＶがＶ１であり、ステップＳ３２で算出された推定アクセル開度ＡＥがＡＥ１である場合、車両１は、走行予定経路をロックアップＯＦＦ状態で走行することになる。
【００４７】
ステップＳ３３で、車両１がロックアップＯＦＦ状態で走行すると判断された場合（ステップＳ３３：ＹＥＳ）、処理はステップＳ３４に進む。
【００４８】
そして、ステップＳ３４で、制御装置４０（具体的には、油温推定部４３）は、走行予定経路を、現在の時刻から所定の時刻まで、現在の車速Ｖを維持して走行する場合の、流体継手２０での発熱量Ｑを算出する。発熱量Ｑは、例えば以下の式（１）により算出できる。
Ｑ＝Ｔｉ×Ｎｉ（１―ｔ×ｅ）・・・（１）
【００４９】
ここで、Ｔｉは、流体継手２０への入力トルク（すなわち、エンジントルク）であり、Ｎｉは、流体継手２０の入力回転数（すなわち、エンジン回転数）であり、ｅは、流体継手２０の速度比であり、ｔは、流体継手２０のトルク比である。
【００５０】
さらに、速度比ｅは、以下の式（２）で表される。なお、Ｎｏは、流体継手２０の出力回転数（すなわち、タービン回転数）である。
ｅ＝Ｎｏ／Ｎｉ・・・（２）
【００５１】
また、トルク比ｔは、速度比ｅを用いて、流体継手２０の特性を表す特性マップ（図５を参照）から求めることができる。
【００５２】
続くステップＳ３５で、制御装置４０（具体的には、油温推定部４３）は、現在の作動油温と、発熱量Ｑによる油温上昇とに基づいて、走行予定経路を、現在の時刻から所定の時刻まで、現在の車速Ｖを維持して走行した場合の作動油温を推定する。その後、処理は終了する。
【００５３】
なお、上述のステップＳ３３で、車両１がロックアップＯＦＦ状態で走行すると判断されなかった場合（ステップＳ３３：ＮＯ）、ステップＳ３４およびステップＳ３５の処理は行われず、処理は終了する。
【００５４】
これは、ロックアップＯＮ状態で走行する場合、流体継手２０での作動油撹拌による温度上昇はほとんど起こらないため、作動油温の上昇を抑制する制御を実行する必要が生じるほどには作動油温が上昇しないと考えられるためである。
【００５５】
図６の説明に戻る。ステップＳ３に続くステップＳ４で、制御装置４０（具体的には、制御部４４）は、推定された作動油温が、所定の閾値Ｔ１を超えるか否かを判断する。このような閾値Ｔ１は、閾値Ｔ１を超えると作動油の劣化が早く進行するような値として、予め実験等に基づいて定められている。
【００５６】
ステップＳ４で、推定された作動油温が所定の閾値Ｔ１を超えると判断された場合（ステップＳ４：ＹＥＳ）、処理はステップＳ５に進む。
【００５７】
そして、ステップＳ５で、制御装置４０（具体的には、制御部４４）は、作動油温の上昇を抑制する制御を実行する。
【００５８】
ステップＳ５で行われる、作動油温の上昇を抑制する制御としては、例えば以下の第一の制御または第二の制御が挙げられる。なお、第一の制御および第二の制御はあくまでも一例であり、作動油温の上昇を抑制する制御はこれらに限定されない。
【００５９】
第一の制御の内容は、ロックアップクラッチ２３を締結させることである。これにより、流体継手２０内での作動油の撹拌をほとんど無くすことができ、作動油の上昇を抑制することができる。
【００６０】
第二の制御の内容は、変速機３０にシフトダウンを行わせることである。これにより、流体継手２０の速度比を上昇させ、流体継手２０内での作動油の撹拌を減らすことができ、作動油の上昇を抑制することができる。
【００６１】
ステップＳ５の処理の後、処理は終了する。なお、ステップＳ４で、推定された作動油温が所定の閾値Ｔ１を超えると判断されなかった場合（ステップＳ４：ＮＯ）、ステップＳ５の処理は行われず、処理は終了する。
【００６２】
以上説明したように、本実施形態によれば、車両の走行予定経路の勾配を推定し、走行予定経路を現在の車速を維持して走行した場合の流体継手の作動油温を推定し、推定された作動油温が予め定められた閾値を超える場合に、作動油温の上昇を抑制する制御を実行する。
【００６３】
そのため、作動油温を精度良く推定することができ、作動油温の上昇を抑制する制御を適切に行うことができる。
【００６４】
また、作動油温の上昇を抑制する制御を適切に行うことができるので、ＡＴＦクーラーの容量を、より小さな容量とすることができる。そのため、コスト面およびスペース面で、より有利となる。また、ＡＴＦクーラーによって作動油を冷却し過ぎるのを抑制することができる。
【００６５】
また、本実施形態によれば、ナビゲーション装置により取得した地図情報を用いて、車両の走行予定経路の勾配を推定する。そのため、高度センサ、勾配センサ等の新たなセンサを設けることなく、車両の走行予定経路の勾配を精度良く推定することができる。
【００６６】
また、本実施形態によれば、作動油温の上昇を抑制する制御として、ロックアップクラッチの締結およびシフトダウンのうち少なくともいずれか一方を実行する。そのため、作動油温の上昇の度合いに応じて、制御を使い分け、より適切に作動油温の上昇を抑制することができる。
【００６７】
また、本実施形態によれば、作動油温の上昇を抑制する制御を実行していることを、車両の乗員に報知する。作動油温の上昇を抑制する制御の実行中は、車両のドライバーの運転意図と異なった制御が行われる可能性がある。
【００６８】
例えば、通常であればロックアップクラッチが断とされる状態でロックアップクラッチが締結されることで、振動が大きくなる場合がある。また、ドライバーの意図する加速が得られない場合がある。
【００６９】
また、例えば、通常であればシフトダウンがされない状態で乗員の予想に反してシフトダウンが行われることで、乗員が変速を不快に感じる場合がある。
【００７０】
このように、ドライバーの運転意図と異なった制御が行われる場合に、作動油温の上昇を抑制する制御を実行していることを車両の乗員に報知することで、乗員の受ける違和感、不快感等を低減させることができる。
【００７１】
以上、本開示の実施形態について説明したが、本開示は、上述の実施形態に限定されるものではなく、本開示の趣旨を逸脱しない範囲で、適宜変形して実施することが可能である。
【００７２】
上述の実施形態では、作動油温の上昇を抑制する制御として、ロックアップクラッチの締結およびシフトダウンを行うものを例に説明を行ったが、これに限定されない。例えば、図４に示すような通常のシフトマップに加え、ロックアップ領域を拡大し、かつ、シフト線を高車速側に移動させた油温上昇抑制用のシフトマップを記憶部４６に予め記憶させておいてもよい。
【００７３】
推定された作動油温が予め定められた閾値を超える場合に、通常のシフトマップから油温上昇抑制用のシフトマップに切り替えることで、適切なタイミングでロックアップクラッチの締結およびシフトダウンを実行させることができ、作動油温の上昇を適切に抑制することができる。
【００７４】
上述の実施形態では、走行予定経路を現在の車速を維持して走行するものを例に説明を行ったが、これに限定されない。例えば、上述の制御は、走行予定経路を加速または減速しながら走行する場合にも、適用可能である。
【００７５】
車両を加速させる場合には、エンジントルクを走行予定経路における走行抵抗よりも大きなトルクとすればよい。車両を減速させる場合には、エンジントルクを走行予定経路における走行抵抗よりも小さなトルクとすればよい。
【００７６】
上述の実施形態では、流体継手での作動油の発熱量に基づいて、作動油温を推定するものを例に説明を行ったが、これに限定されない。流体継手での作動油の発熱量に加え、作動油の放熱量も考慮することで、より精度良く作動油温を推定することも可能である。なお、上述の実施形態が、作動油の放熱量を考慮しないことで、より安全を見越した制御となっていることは、言うまでもないことである。
【００７７】
また、流体継手での作動油の発熱量が予め定められた第二の閾値を超える場合に、作動油温の上昇を抑制する制御を実行するようにしてもよい。なお、この場合には、現在の作動油温、外気温等に応じて、第二の閾値を可変設定することが好ましい。
【００７８】
また、上述の実施形態では、走行予定経路を、現在の時刻から所定の時刻まで走行した場合の流体継手の作動油温を推定するものを例に説明を行ったが、これに限定されない。例えば、現地点から所定の距離だけ走行した場合の流体継手の作動油温を推定するようにしてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００７９】
本開示の自動変速機の制御装置および自動変速機の制御方法によれば、作動油温の上昇を抑制する制御を適切に行うことができ、産業上の利用可能性は多大である。
【符号の説明】
【００８０】
１  車両
１０  駆動源（エンジン）
２０  流体継手
２１  ポンプ
２２  タービン
２３  ロックアップクラッチ
３０  変速機
４０  制御装置
４１  入力部
４２  勾配推定部
４３  油温推定部
４４  制御部
４５  出力部
４６  記憶部
５０  ナビゲーション装置
６０  報知装置
１０１  エンジン回転数センサ
１０２  タービン回転数センサ
１０３  出力軸回転数センサ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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