(57)【要約】【課題】油圧機器のライン圧の低下やベルト式無段変速機のベルト滑りを防止する。【解決手段】オイルポンプ５００を備えた車両を制御するＥＣＵ１００であって、オイルのエア混入量を推定する推定回路と、車両の前後方向の傾きを検出する傾斜角センサ２００と、車両の左右方向のＧ値を検出する左右Ｇセンサ３００と、エア混入量と車両の姿勢とに基づいてオイルの補正流量を算出する算出回路と、算出された補正流量に基づいてオイルポンプ５００を制御する制御回路とを含む。【選択図】　　　　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
オイルポンプを備えた車両を制御する制御装置であって、
オイルのエア混入量を推定するための推定手段と、
前記車両の姿勢を検出するための検出手段と、
前記エア混入量と前記車両の姿勢とに基づいて、オイルの補正流量を算出するための算出手段と、
前記算出された補正流量に基づいて、前記オイルポンプを制御するための制御手段とを含む、制御装置。
【請求項２】
ベルト式無段変速機を備えた車両を制御する制御装置であって、前記ベルト式無段変速機にはオイルポンプによりオイルが供給され、
オイルのエア混入量を推定するための推定手段と、
前記車両の姿勢を検出するための検出手段と、
前記エア混入量と前記車両の姿勢とに基づいて、前記ベルト式無段変速機の変速速度制限値を算出するための制限値算出手段と、
前記算出された変速速度制限値に基づいて、前記ベルト式無段変速機を制御するための変速機制御手段とを含む、制御装置。
【請求項３】
前記制御装置は、
前記エア混入量と前記車両の姿勢とに基づいて、オイルの補正流量を算出するための算出手段と、
前記算出された補正流量に基づいて、前記オイルポンプを制御するための制御手段とをさらに含む、請求項２に記載の制御装置。
【請求項４】
前記制御手段は、前記オイルポンプの回転数を制御するための手段を含む、請求項１または３に記載の制御装置。
【請求項５】
オイルポンプを備えた車両を制御する制御方法であって、
オイルのエア混入量を推定する推定ステップと、
前記車両の姿勢を検出する検出ステップと、
前記エア混入量と前記車両の姿勢とに基づいて、オイルの補正流量を算出する算出ステップと、
前記算出された補正流量に基づいて、前記オイルポンプを制御する制御ステップとを含む、制御方法。
【請求項６】
ベルト式無段変速機を備えた車両を制御する制御方法であって、前記ベルト式無段変速機にはオイルポンプによりオイルが供給され、
オイルのエア混入量を推定する推定ステップと、
前記車両の姿勢を検出する検出ステップと、
前記エア混入量と前記車両の姿勢とに基づいて、前記ベルト式無段変速機の変速速度制限値を算出する制限値算出ステップと、
前記算出された変速速度制限値に基づいて、前記ベルト式無段変速機を制御する変速機制御ステップとを含む、制御方法。
【請求項７】
前記制御方法は、
前記エア混入量と前記車両の姿勢とに基づいて、オイルの補正流量を算出する算出ステップと、
前記算出された補正流量に基づいて、前記オイルポンプを制御する制御ステップとをさらに含む、請求項６に記載の制御方法。
【請求項８】
前記制御ステップは、前記オイルポンプの回転数を制御するステップを含む、請求項５または７に記載の制御方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、各種の油圧機器を作動させるオイルを供給する技術に関し、特に、オイルに混入したエア量や車両の姿勢に関わらずに、所望のライン圧を確保する技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】
車両においては、油圧を用いて動作する様々な油圧機器が搭載されている。パワートレーンに関する油圧機器として変速機がある。この変速機に、トランスミッションの変速比を車両の走行状況に応じて無段階に調整するベルト式無段変速機（ＣＶＴ：Ｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓｌｙ　Ｖａｒｉａｂｌｅ　Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ）がある。このＣＶＴは、エンジン出力を効率的に引き出すことが可能であり、燃費および走行性能の向上に優れる。実用化されたＣＶＴの１つとして、金属ベルトと一対のプーリとを用いて、油圧によってプーリの有効径を変化させることで連続的に無段の変速を実現するものがある。無端金属ベルトが、入力軸に取付けられた入力側プーリおよび出力軸に取付けられた出力側プーリに巻き掛けられて使用される。入力側プーリおよび出力側プーリは、溝幅を無段階に変えられる１対のシーブをそれぞれ備え、溝幅を変えることで、無端金属ベルトの入力側プーリおよび出力側プーリに対する巻付け半径が変わり、これにより入力軸と出力軸との間の回転数比、すなわち変速比を連続的に無段階に変化させることができる。このようなＣＶＴにおいては、入力側プーリの溝幅および出力側プーリの溝幅を油圧にて変化させている。
【０００３】
このほかに、変速機には、トルクコンバータと遊星式減速装置とを組合せたオートマチックトランスミッションがある。このオートマチックトランスミッションにおいても摩擦係合要素（クラッチ、ブレーキ）を油圧にて係合および解放の状態を変化させている。
【０００４】
このような油圧機器におけるオイルにエアが混入することがある。エアが混入すると、所望の油圧が得られない場合がある。特開平１１−１２５３３０号公報（特許文献１）は、このような問題を解決する制御装置を開示する。
【０００５】
特許文献１に開示された制御装置は、摩擦係合要素に対する供給油圧をソレノイドによって制御することによって変速を実行する自動変速機を制御する装置であって、油圧のステップ応答を算出する回路と、算出されたステップ応答からオイル中におけるエアの混入率を推定する回路と、推定されたエア混入率に応じてソレノイドの操作量を補正する回路とを含む。
【０００６】
この制御装置によると、エア混入率が大きくなるに従って油圧のステップ応答が低下することから、指示油圧をステップ状に変化させたときの実油圧のステップ応答に基づいてエアの混入率を推定する。オイルへのエアの混入によって、指示油圧に対して実油圧に誤差が生じるようになっても、エア混入率の推定に基づきソレノイド操作量を補正することで抑制させることができる。
【０００７】
【特許文献１】
特開平１１−１２５３３０号公報
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、オイルへエアが混入する場合、特に表層部のオイルに多くのエアが混入する。オイルポンプがこの表層部のオイルを吸い込むと、見かけ上のオイルポンプの容積効率が低下して、ライン圧の低下を招き、ＣＶＴにおいてはベルトの挟圧力が低下してベルト滑りが発生する可能性がある。このような表層部のオイルを吸い込むか否かは車両の姿勢（前後左右方向の傾き等）による。すなわち、車両が傾斜路を走行中であって、傾いている場合には、オイルポンプの吸い込み口がオイルパンに溜まったオイルの表層部付近までしか到達しない場合もあり、オイルポンプがエアが混入した表層部のオイルを吸い込むことになる。
【０００９】
このように、特許文献１に開示された制御装置は、エア混入率に基づいてソレノイド操作量を補正するが、実際にオイルポンプがエアが混入したオイルを吸い込むか否かは、エア混入率だけではわからない。さらに、車両の姿勢に関わらず、エアが混入したオイルを吸い込まないようにするには、オイルレベルを高くすることもできる。しかし、このようにすると、攪拌損失が上昇したり、ブリーザ吹きが発生するなどの問題がある。
【００１０】
また、ＣＶＴにおいては、急速な変速指令に基づいて急に油圧を変化させると、大きな変速流量が必要になるので、エアが混入しているような状況の元では、ライン圧の低下を招くおそれもある。
【００１１】
本発明は、上述の課題を解決するためになされたものであって、油圧機器のライン圧の低下やベルト式無段変速機のベルト滑りを防止する車両の制御装置および車両の制御方法を提供することである。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
第１の発明に係る制御装置は、オイルポンプを備えた車両を制御する。この制御装置は、オイルのエア混入量を推定するための推定手段と、車両の姿勢を検出するための検出手段と、エア混入量と車両の姿勢とに基づいて、オイルの補正流量を算出するための算出手段と、算出された補正流量に基づいて、オイルポンプを制御するための制御手段とを含む。
【００１３】
第１の発明によると、推定手段によりオイルへのエア混入量が多いと推定され、かつ検出手段により車両が傾いていることが検出されると、オイルポンプがオイルパンの表層部のエアを吸い込む可能性が高く、オイルポンプの容積効率が低下するおそれがある。このため、算出手段がオイルの補正流量を算出し、その補正流量を満足できるように、制御手段がオイルポンプを作動させるモータの回転数を上昇させてオイルポンプからのオイルの吐出量を増加させる。これにより、オイルポンプがエアを吸い込んでも、ポンプの容積効率の低下を補填すべくオイルポンプの能力を上昇させることができる。その結果、油圧機器のライン圧の低下を防止する車両の制御装置を提供することができる。
【００１４】
第２の発明に係る制御装置は、オイルポンプによりオイルが供給されるベルト式無段変速機を備えた車両を制御する。この制御装置は、オイルのエア混入量を推定するための推定手段と、車両の姿勢を検出するための検出手段と、エア混入量と車両の姿勢とに基づいて、ベルト式無段変速機の変速速度制限値を算出するための制限値算出手段と、算出された変速速度制限値に基づいて、ベルト式無段変速機を制御するための変速機制御手段とを含む。
【００１５】
第２の発明によると、推定手段によりオイルへのエア混入量が多いと推定され、かつ検出手段により車両が傾いていることが検出されると、オイルポンプがオイルパンの表層部のエアを吸い込む可能性が高く、このような状態でベルト式無段変速機が急変速を実行すると大きな変速流量が必要になり、ライン圧の低下を招くおそれがある。このため、制限値算出手段がベルト式無段変速機の変速速度の制限値を算出し、その変速速度制限値を満足できるように、変速機制御手段がベルト式無段変速機を緩やかに変速させる。これにより、オイルポンプがエアを吸い込んでも、ベルト式無段変速機のベルト滑りを防止することができる。その結果、ベルト式無段変速機のベルトの滑りを防止する車両の制御装置を提供することができる。
【００１６】
第３の発明に係る制御装置は、第２の発明の構成に加えて、エア混入量と車両の姿勢とに基づいて、オイルの補正流量を算出するための算出手段と、算出された補正流量に基づいて、オイルポンプを制御するための制御手段とをさらに含む。
【００１７】
第３の発明によると、推定手段によりオイルへのエア混入量が多いと推定され、かつ検出手段により車両が傾いていることが検出されると、オイルポンプがオイルパンの表層部のエアを吸い込む可能性が高く、オイルポンプの容積効率が低下するおそれがある。算出手段がオイルの補正流量を算出し、その補正流量を満足できるように、制御手段がオイルポンプを作動させるモータの回転数を上昇させてオイルポンプからのオイルの吐出量を増加させる。さらに、このような状態でベルト式無段変速機が急変速を実行すると大きな変速流量が必要になり、ライン圧の低下を招くおそれがある。このため、制限値算出手段がベルト式無段変速機の変速速度の制限値を算出し、その変速速度制限値を満足できるように、変速機制御手段がベルト式無段変速機を緩やかに変速させる。これにより、オイルポンプがエアを吸い込んでも、ポンプの容積効率の低下を補填すべくオイルポンプの能力を上昇させるとともに、ベルト式無段変速機のベルト滑りを防止することができる。その結果、油圧機器のライン圧の低下を防止するとともに、特にベルト式無段変速機のベルトの滑りを防止する車両の制御装置を提供することができる。
【００１８】
第４の発明に係る制御装置においては、第１または３の発明の構成に加えて、制御手段は、オイルポンプの回転数を制御するための手段を含む。
【００１９】
第４の発明によると、制御手段は、電動オイルポンプを駆動するモータの回転数を上昇させて、オイルポンプからのオイルの吐出量を増加させることができる。
【００２０】
第５の発明に係る制御方法は、オイルポンプを備えた車両を制御する。この制御方法は、オイルのエア混入量を推定する推定ステップと、車両の姿勢を検出する検出ステップと、エア混入量と車両の姿勢とに基づいて、オイルの補正流量を算出する算出ステップと、算出された補正流量に基づいて、オイルポンプを制御する制御ステップとを含む。
【００２１】
第５の発明によると、推定ステップにてオイルへのエア混入量が多いと推定され、かつ検出ステップにて車両が傾いていることが検出されると、オイルポンプがオイルパンの表層部のエアを吸い込む可能性が高く、オイルポンプの容積効率が低下するおそれがある。このため、算出ステップにてオイルの補正流量を算出し、その補正流量を満足できるように、制御ステップにてオイルポンプを作動させるモータの回転数を上昇させてオイルポンプからのオイルの吐出量を増加させる。これにより、オイルポンプがエアを吸い込んでも、ポンプの容積効率の低下を補填すべくオイルポンプの能力を上昇させることができる。その結果、油圧機器のライン圧の低下を防止する車両の制御方法を提供することができる。
【００２２】
第６の発明に係る制御方法は、オイルポンプによりオイルが供給されるベルト式無段変速機を備えた車両を制御する。この制御方法は、オイルのエア混入量を推定する推定ステップと、車両の姿勢を検出する検出ステップと、エア混入量と車両の姿勢とに基づいて、ベルト式無段変速機の変速速度制限値を算出する算出ステップと、算出された変速速度制限値に基づいて、ベルト式無段変速機を制御する変速機制御ステップとを含む。
【００２３】
第６の発明によると、推定ステップにてオイルへのエア混入量が多いと推定され、かつ検出ステップにて車両が傾いていることが検出されると、オイルポンプがオイルパンの表層部のエアを吸い込む可能性が高く、このような状態でベルト式無段変速機が急変速を実行すると大きな変速流量が必要になり、ライン圧の低下を招くおそれがある。このため、制限値算出ステップにてベルト式無段変速機の変速速度の制限値を算出し、その変速速度制限値を満足できるように、変速機制御ステップにてベルト式無段変速機を緩やかに変速させる。これにより、オイルポンプがエアを吸い込んでも、ベルト式無段変速機のベルト滑りを防止することができる。その結果、ベルト式無段変速機のベルトの滑りを防止する車両の制御方法を提供することができる。
【００２４】
第７の発明に係る制御方法は、第６の発明の構成に加えて、エア混入量と車両の姿勢とに基づいて、オイルの補正流量を算出する算出ステップと、算出された補正流量に基づいて、オイルポンプを制御する制御ステップとをさらに含む。
【００２５】
第７の発明によると、推定ステップにてオイルへのエア混入量が多いと推定され、かつ検出ステップにて車両が傾いていることが検出されると、オイルポンプがオイルパンの表層部のエアを吸い込む可能性が高く、オイルポンプの容積効率が低下するおそれがある。算出ステップにてオイルの補正流量を算出し、その補正流量を満足できるように、制御ステップにてオイルポンプを作動させるモータの回転数を上昇させてオイルポンプからのオイルの吐出量を増加させる。さらに、このような状態でベルト式無段変速機が急変速を実行すると大きな変速流量が必要になり、ライン圧の低下を招くおそれがある。このため、制限値算出ステップにてベルト式無段変速機の変速速度の制限値を算出し、その変速速度制限値を満足できるように、変速機制御ステップにてベルト式無段変速機を緩やかに変速させる。これにより、オイルポンプがエアを吸い込んでも、ポンプの容積効率の低下を補填すべくオイルポンプの能力を上昇させるとともに、ベルト式無段変速機のベルト滑りを防止することができる。その結果、油圧機器のライン圧の低下を防止するとともに、特にベルト式無段変速機のベルトの滑りを防止する車両の制御方法を提供することができる。
【００２６】
第８の発明に係る制御方法においては、第５または７の発明の構成に加えて、制御ステップは、オイルポンプの回転数を制御するステップを含む。
【００２７】
第８の発明によると、制御ステップは、電動オイルポンプを駆動するモータの回転数を上昇させて、オイルポンプからのオイルの吐出量を増加させることができる。
【００２８】
【発明の実施の形態】
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。なお、以下においては、ＣＶＴを有する車両について説明するが本発明はこれに限定されない。ＣＶＴを有さない車両であっても、ライン圧に基づいて制御が実行される油圧機器を有するものであればよい。
【００２９】
図１を参照して、本発明の実施の形態に係る制御装置について説明する。図１に示すように、この車両には、制御装置であるＥＣＵ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ　Ｃｏｎｔｒｏｌ　Ｕｎｉｔ）１００と、ＥＣＵ１００に接続され、車両の前後方向の傾斜角度を検出する傾斜角センサ２００および車両の左右方向の加速度（Ｇ値）を検出する左右Ｇセンサ３００と、ＥＣＵ１００からの制御信号に基づいて動作するＣＶＴ４００と、ＥＣＵ１００からの制御信号に基づいて回転数を変化させるオイルポンプ５００のモータ６００とを含む。オイルポンプ５００の吸い込み口は、オイルパン７００に溜まったオイルを吸い込むことができるように配置されている。このような配置であるので、車両が傾斜路を走行している場合などにおいては、オイルパン７００に溜まったオイルの表層部に吸い込み口が配置されることがある。このとき、オイルの表層部ほどエアの混入率が高く、オイルポンプ５００がエアを吸い込む可能性が高い。
【００３０】
ＥＣＵ１００は、エア混入量を推定するためのデータ、混入量しきい値、傾斜角しきい値、Ｇしきい値などと、プログラムとを記憶するメモリと、メモリに記憶されたプログラムを実行するＣＰＵと、各センサや装置と通信するためのインターフェイスとを有する。なお、混入量しきい値、傾斜角しきい値、Ｇしきい値は、オイルパン７００の形状、ストレーナの形状、Ｖ／Ｂ部の空間体積変化等に基づいて変更するようにしてもよい。
【００３１】
ＥＣＵ１００は、ＣＶＴ４００に変速指令値を与える。この変速指令値は、ＣＶＴ４００は与えられた変速比になるような、ＣＶＴのプライマリプーリとセカンダリプーリの溝幅を変化させるための油圧指令値であってもよい。ＥＣＵ１００は、この油圧指令値に対する実際の油圧を検知する。たとえば、ＥＣＵ１００は、この油圧指令値をステップ状に変化させたときの実際の油圧の変化から、油圧のステップ応答における時定数を算出する。このステップ応答の時定数からオイルへのエア混入率を推定する。
【００３２】
なお、オイルへのエア混入率を推定する方法は、このような方法に限定されるものではなく、車両の速度が予め定められた速度以上であって、入力トルクが予め定められたトルク以上である状態が継続した時間の長さで判定するようにしてもよい。
【００３３】
図２を参照して、図１のＥＣＵ１００で実行される処理のフローチャートを説明する。
【００３４】
ステップ（以下、ステップをＳと略す。）１００にて、ＥＣＵ１００は、エア混入量検出サブルーチンを実行する。このエア混入量検出サブルーチンは、前述の通り、油圧指令値をステップ状に変化させたときの実際の油圧の変化に基づいてオイルへのエア混入率を検出する処理である。
【００３５】
Ｓ１１０にて、ＥＣＵ１００は、Ｓ１００にて検出したエア混入量がメモリに記憶された混入量しきい値よりも大きいか否かを判断する。エア混入量が混入量しきい値よりも大きいと（Ｓ１１０にてＹＥＳ）、処理はＳ１２０へ移される。もしそうでないと（Ｓ１１０にてＮＯ）、処理はＳ１７０に移される。
【００３６】
Ｓ１２０にて、ＥＣＵ１００は、傾斜角センサ２００にて検知した前後方向傾斜角の絶対値がメモリに記憶された傾斜角しきい値よりも大きいか否かを判断する。前後方向傾斜角の絶対値が傾斜角しきい値よりも大きいと（Ｓ１２０にてＹＥＳ）、処理はＳ１４０へ移される。もしそうでないと（Ｓ１２０にてＮＯ）、処理はＳ１３０に移される。
【００３７】
Ｓ１３０にて、ＥＣＵ１００は、左右Ｇセンサ３００にて検知した左右方向Ｇ値がメモリに記憶されたＧしきい値よりも大きいか否かを判断する。左右方向Ｇ値がＧしきい値よりも大きいと（Ｓ１３０にてＹＥＳ）、処理はＳ１４０へ移される。もしそうでないと（Ｓ１３０にてＮＯ）、処理はＳ１７０に移される。
【００３８】
Ｓ１４０にて、ＥＣＵ１００は、前後方向傾斜角の絶対値および左右方向Ｇ値に応じたポンプ流量補正値Ｑを算出する。この算出は、たとえばＥＣＵ１００に内蔵されたメモリに記憶されたマップに基づいて行なわれる。
【００３９】
Ｓ１５０にて、ＥＣＵ１００は、ポンプ流量補正値Ｑに応じたオイルポンプ回転数を選択する。この選択は、たとえばＥＣＵ１００に内蔵されたメモリに記憶されたマップに基づいて行なわれる。この選択された回転数でモータ６００が回転して、オイルポンプ５００から吐出する流量がポンプ流量補正値Ｑの分だけ増加する。
【００４０】
Ｓ１６０にて、ＥＣＵ１００は、ＣＶＴ変速速度上限値を通常よりも低い値に変更する。すなわち、急変速の要求があっても、変速速度を制限する。この変更は、たとえばＥＣＵ１００に内蔵されたメモリに記憶されたマップに基づいて行なわれる。この処理の後に、ＣＶＴ４００に対して急変速の要求があっても、このＣＶＴ変速速度上限値を上回ることがないように、緩やかに変速が実行される。
【００４１】
Ｓ１７０にて、ＥＣＵ１００は、通常のオイルポンプ回転数を選択する。この選択は、たとえばＥＣＵ１００に内蔵されたメモリに記憶されたデータに基づいて行なわれる。この選択された回転数でモータ６００が回転して、オイルポンプ５００から通常の流量のオイルが吐出する。
【００４２】
Ｓ１８０にて、ＥＣＵ１００は、ＣＶＴ変速速度上限値を通常の値に変更する。この変更は、たとえばＥＣＵ１００に内蔵されたメモリに記憶されたデータに基づいて行なわれる。
【００４３】
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制御装置であるＥＣＵ１００の動作を説明する。
【００４４】
車両が長い登板路を走行すると、連続的に高負荷走行が行なわれ、オイルへのエア混入率が上昇する（Ｓ１１０にてＹＥＳ）。このようにオイルへエアが混入すると、表層部のオイルほどエア混入率が大きい。登板路を走行中であると（Ｓ１２０にてＹＥＳ）、前後方向の傾斜角に応じたポンプ流量補正値Ｑが算出され（Ｓ１４０）、そのポンプ流量補正値Ｑの分だけ、オイルポンプ５００から吐出する流量が増加する。そのため、たとえエアを吸い込んで見かけ上のポンプ容積効率が低下しても、オイルポンプ５００からの吐出流量が増えているので、ライン圧が低下するような問題は発生しない。さらに、ＣＶＴ４００における急変速時の変速速度上限値が低く設定される。このため、ＣＶＴ４００において急変速が避けられて、大きな変速流量によってライン圧が低下することもない。
【００４５】
このような処理は、前後方向の傾斜角がしきい値より以下であっても（Ｓ１２０にてＮＯ）、左右方向のＧ値がＧしきい値よりも大きいと（Ｓ１３０にてＹＥＳ）、実行される。
【００４６】
以上のようにして、本実施の形態に係る制御装置によると、オイルへのエア混入率が高まり、かつ車両の姿勢が傾いていると、オイルポンプの吐出流量を増加させたり、ＣＶＴの変速速度を制限する。これにより、ライン圧が低下することがなくなる。
【００４７】
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。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態に係る車両の制御ブロック図である。
【図２】図１のＥＣＵで実行されるプログラムの制御構造を示すフローチャートである。
【符号の説明】
１００　ＥＣＵ、２００　傾斜角センサ、３００　左右Ｇセンサ、４００　ＣＶＴ、５００　オイルポンプ、６００　モータ、７００　オイルパン。
【図１】
2004144233.tif 000003
【図２】
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