(57)【要約】【課題】自動変速機の作動油（ＡＴＦ）の劣化を高精度で検知可能な自動変速機の作動油交換表示装置を提供することである。【解決手段】自動変速機の作動油交換表示装置であって、油温に基づいて第１劣化率を求める第１劣化率算出ユニットと、トルクコンバータの発熱量に基づいて劣化加速係数を求める劣化加速係数算出ユニットと、第１劣化率と劣化加速係数に基づいて熱的作動油劣化を算出する熱的作動油劣化算出ユニットを含んでいる。作動油交換表示装置は更に、エンジン回転数、入力軸回転数及び出力軸回転数に基づいて第２劣化率を求める第２劣化率算出ユニットと、第２劣化率に基づいて機械的作動油劣化を算出する機械的作動油劣化算出ユニットと、熱的作動油劣化又は機械的作動油劣化が予め定めた作動油交換閾値を超えたか否かを判定する判定ユニットを含んでいる。判定ユニットが熱的作動油劣化又は機械的作動油劣化が作動油交換閾値を超えたと判定したとき、表示ユニットに作動油の交換を促す表示をする。【選択図】図１   
2005172048.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
自動変速機の作動油の油温を検出する油温検出手段と、
エンジン回転数を検出するエンジン回転数検出手段と、
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、
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、
トルクコンバータ内の発熱量を検出する発熱量検出手段と、
前記油温検出手段により検出される油温に基づく第１劣化率を求める第１劣化率算出手段と、
前記発熱量検出手段により検出される発熱量に基づく劣化加速係数を求める劣化加速係数算出手段と、
前記第１劣化率及び前記劣化加速係数に基づいて熱的作動油劣化を算出する手段と、
前記エンジン回転数、入力軸回転数及び出力軸回転数に基づいて第２劣化率を求める第２劣化率算出手段と、
前記第２劣化率に基づいて機械的作動油劣化を算出する手段と、
前記熱的作動油劣化又は前記機械的作動油劣化が予め定めた作動油交換閾値を越えたか否かを判定する判定手段と、
該判定手段が熱的作動油劣化又は機械的作動油劣化が前記作動油交換閾値を越えたと判定したとき、作動油の交換を促す表示をする表示手段と、
を具備したことを特徴とする車両用自動変速機の作動油交換表示装置。
【請求項２】
作動油交換を促す判定結果を記憶する記憶手段と、
エンジンオイルの交換を判定する第２判定手段を更に具備し、
該第２判定手段がエンジンオイルの交換時期と判定したとき、前記記憶手段内の判定結果を読み出して前記表示手段に作動油の交換を促す表示をすることを特徴とする請求項１記載の車両用自動変速機の作動油交換表示装置。
【請求項３】
前記自動変速機の作動油の残存寿命距離がエンジンオイル交換距離の平均値より大きくその２倍よりも小さくなるように前記作動油交換閾値を設定したことを特徴とする請求項２記載の車両用自動変速機の作動油交換表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動変速機の作動油の交換時期の警告を的確に行うことが可能な車両用自動変速機の作動油交換表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
車両のエンジンの潤滑に用いられるエンジンオイル及びトランスミッションの潤滑に用いられる作動油は時間経過と共に劣化していくので交換が必要になる。従来、例えばエンジンオイルの交換は、車両の一定走行距離毎又は一定期間毎に行うように取り扱い説明書で要請され、見やすい場所にラベルを張って促したりしているが、ともすれば忘れがちである。
【０００３】
エンジンオイル又はトランスミッションの作動油を許容劣化度を超えてまで使用していると潤滑作用に支障をきたすので、交換時期を警告するようにすることが重要であるが、エンジンオイルやトランスミッションの作動油の劣化は車両の走行距離や期間だけで決まるものではなく、道路状況など車両の使用状況にも大きく影響されるので、走行距離や期間だけに基づいて警告するのは適当でない。
【０００４】
そこで、例えば特公平６−３９８９３号公報には、車速とエンジンオイル等の潤滑油の用途に基づいて予め定めた潤滑油の劣化係数を記憶しておき、センサーで検出した車速と潤滑油の油温とに基づいて対応する劣化係数を読み出し、この劣化係数を用いて潤滑油の劣化度を演算し、この劣化度が所定値を超えたとき潤滑油の交換警告を出力するようにした車両用潤滑油交換警告装置が開示されている。
【特許文献１】特公平６−３９８９３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記公告公報に記載された車両用潤滑油交換警告装置は主にエンジンオイルの交換時期について説明している。即ち、潤滑油がエンジンオイルであり、車両の運転状態に応じて変化する物理量として車速及びエンジンオイルの温度を用いた場合について説明している。
【０００６】
然し、この交換警告装置をそのまま変速機の作動油の交換警告装置に応用するのは適当でない。即ち、自動変速機はトルクコンバータを具備しているため、トルクコンバータ内の発熱により作動油の劣化が促進されるという特殊な事情がある。
【０００７】
よって、上記公告公報記載の潤滑油交換警告装置を自動変速機の作動油の交換警告装置として使用したとすると、トルクコンバータ内の発熱のパラメータを考慮していないため、適切な交換警告表示ができないという問題がある。
【０００８】
よって、本発明の目的は、自動変速機の作動油の交換時期を適切に表示して警告可能な車両用自動変速機の作動油交換表示装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
請求項１記載の発明によると、自動変速機の作動油の油温を検出する油温検出手段と、エンジン回転数を検出するエンジン回転数検出手段と、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、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、トルクコンバータ内の発熱量を検出する発熱量検出手段と、前記油温検出手段により検出される油温に基づく第１劣化率を求める第１劣化率算出手段と、前記発熱量検出手段により検出される発熱量に基づく劣化加速係数を求める劣化加速係数算出手段と、前記第１劣化率及び前記劣化加速係数に基づいて熱的作動油劣化を算出する手段と、前記エンジン回転数、入力軸回転数及び出力軸回転数に基づいて第２劣化率を求める第２劣化率算出手段と、前記第２劣化率に基づいて機械的作動油劣化を算出する手段と、前記熱的作動油劣化又は前記機械的作動油劣化が予め定めた作動油交換閾値を越えたか否かを判定する判定手段と、該判定手段が熱的作動油劣化又は機械的作動油劣化が前記作動油交換閾値を越えたと判定したとき、作動油の交換を促す表示をする表示手段と、を具備したことを特徴とする車両用自動変速機の作動油交換表示装置が提供される。
【００１０】
請求項２記載の発明によると、作動油交換表示装置は、作動油交換を促す判定結果を記憶する記憶手段と、エンジンオイルの交換を判定する第２判定手段を更に具備している。第２判定手段がエンジンオイルの交換時期と判定した時、記憶手段内の判定結果を読み出して表示手段に作動油の交換を促す表示をすることを特徴とする。
【００１１】
請求項３記載の発明によると、請求項２記載の発明において、自動変速機の作動油の残存寿命距離がエンジンオイル交換距離の平均値より大きくその２倍よりも小さくなるように作動油交換閾値を設定した車両用自動変速機の作動油交換表示装置が提供される。
【発明の効果】
【００１２】
請求項１記載の発明によると、自動変速機のトルクコンバータ内の発熱量を算出し、油温に基づく作動油の熱的な劣化に対して該発熱量に応じて熱的劣化率を補正しているため、作動油の交換時期の検知精度を向上できるという効果を相する。
【００１３】
請求項２記載の発明によると、作動油交換を促す判定結果を記憶手段に記憶しておき、エンジンオイルの交換時期に記憶手段内の判定結果を読み出して表示手段に作動油の交換を促す表示をするため、エンジンオイルの交換と自動変速機の作動油の交換を同時に行うことができる。
【００１４】
請求項３記載の発明によると、自動変速機の作動油の残存寿命距離を考慮して作動油交換閾値を設定したため、自動変速機の作動油の寿命が来る前にエンジンオイルの交換と作動油の交換を同時に行うことができ、メンテナンス性を向上できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
図１を参照すると、本発明の原理構成を示すブロック図が示されている。本発明の自動変速機の作動油交換表示装置は、自動変速機の作動油の油温を検出する油温検出手段２と、エンジン回転数を検出するエンジン回転数検出手段４と、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６と、出力軸回転数検出手段８と、トルクコンバータ内の発熱量を検出する発熱量検出手段１０を含んでいる。
【００１６】
油温検出手段２により検出される油温に基づいて第１劣化率算出手段１２により第１劣化率を求め、発熱量検出手段１０により検出される発熱量に基づいて劣化加速係数算出手段１４により劣化加速係数を求める。そして、第１劣化率及び劣化加速係数に基づいて熱的作動油劣化算出手段１６により熱的作動油劣化を算出する。
【００１７】
一方、エンジン回転数、入力軸回転数及び出力軸回転数に基づいて第２劣化率算出手段１８により第２劣化率を求める。この第２劣化率に基づいて機械的作動油劣化算出手段２０により機械的作動油劣化を算出する。
【００１８】
判定手段２２により熱的作動油劣化又は機械的作動油劣化が予め定めた作動油交換閾値を超えたか否かを判定し、作動油交換閾値を超えたと判定されたときには、表示手段２６に作動油の交換を促す表示をする。
【００１９】
好ましくは、作動油交換を促す判定結果を記憶手段２４に記憶しておき、判定手段２２とは別に設けた第２判定手段がエンジンオイルの交換時期と判定したとき、記憶手段２４内の判定結果を読み出して表示手段２６に作動油の交換を促す表示をする。
【００２０】
これにより、エンジンオイルの交換と自動変速機の作動油の交換を同時に行うことができる。表示手段２６としては、例えばインストルメントパネルに設けた各種メータ類を利用して、ランプ等を点灯するようにすればよい。
【００２１】
以下、主に図２及び図６のフローチャートを参照して、本発明実施形態の動作を詳細に説明する。まず、図２のステップ１０（図のフローチャートではＳ１０と記述する）においてエンジンスタートか否か、即ちイグリッションスイッチがオンされたか否かを判定し、エンジンの始動後初回のみ肯定判定へ進み、次回以降は、否定判定へ進む。
【００２２】
肯定判定の場合には、ステップ１１へ進んで不揮発性メモリであるＥＥＰＲＯＭのデータを読み込む。ステップ１０が否定判定の場合には、ステップ１２へ進んでエンジン停止か否かを判定する。
【００２３】
エンジン停止でない場合、即ちエンジンが作動中と判定された場合には、ステップ１３へ進んで熱的ＡＴＦ（作動油）劣化率（ＴＡＴＦ）を検索する。熱的ＡＴＦ劣化率は図３に示すように自動変速機の作動油の油温に応じて変化し、この油温は油温センサにより検出される。
【００２４】
次いで、ステップ１４へ進んでトルクコンバータ（Ｔ／Ｃ）内のＡＴＦ発熱量を算出する。即ち、トルクコンバータ内のＡＴＦ発熱量をＤＱＯＩＬＴＣとすると、ＤＱＯＩＬＴＣ＝ＴＱＩＮ×Ｎｅ−ＴＱＯＵＴ×Ｎｍと表せる。
【００２５】
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：自動変速機の入力軸回転数
τ：Ｔ／Ｃポンプ吸収トルク係数
ｋ：Ｔ／Ｃトルク比
である。ＴＱＩＮ＝τ×（１０００／Ｎｅ）2，ＴＱＯＵＴ＝ｋ×（ＴＱＩＮ）と表現できるため、
ＤＱＯＩＬＴＣ＝ＴＱＩＮ（Ｎｅ−ｋ×Ｎｍ）＝τ×（１０００／Ｎｅ）2×（Ｎｅ−ｋ×Ｎｍ）
となる。
【００２６】
次いで、ステップ１５へ進んでトルクコンバータ内ＡＴＦ発熱量に応じた熱的劣化加速係数を検索する。この熱的劣化加速係数は、例えば図４に示すようなテーブルから検索する。
【００２７】
次いで、ステップ１６へ進んで熱的ＡＴＦ劣化を算出する。熱的ＡＴＦ劣化は熱劣化率×劣化加速係数を時間で積分することにより得られる。即ち、熱的ＡＴＦ劣化ロジックの演算周期を一秒とすると、一秒当りの劣化率をそのまま積算することにより熱的ＡＴＦ劣化を得ることができる。
【００２８】
次いで、ステップ１７へ進んでエンジン回転数Ｎｅ、自動変速機の入力軸回転数Ｎｍ及び自動変速機の出力軸回転数Ｎｃに基づいて剪断回転数を算出する。
【００２９】
即ち、剪断回転数＝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。
【００３０】
次いで、ステップ１８へ進んで剪断回転数に応じた機械的ＡＴＦ劣化率を検索する。この機械的ＡＴＦ劣化率は、例えば図５に示すようなテーブルを検索することにより得ることができる。
【００３１】
次いで、ステップ１９へ進んで機械的ＡＴＦ劣化を算出する。機械的ＡＴＦ劣化は、機械的ＡＴＦ劣化推定ロジックの演算周期を１秒とすると、一秒当りの機械的劣化率をそのまま積算することにより得ることができる。
【００３２】
ステップ２０では熱的ＡＴＦ劣化が機械的ＡＴＦ劣化より大きいか否かを判定する。否定判定の場合には、ステップ２１へ進んでＡＴＦ劣化として機械的ＡＴＦ劣化を採用し、肯定判定の場合にはステップ２２へ進んでＡＴＦ劣化として熱的ＡＴＦ劣化を採用する。
【００３３】
次いで、ステップ２３へ進んで自動変速機の出力軸回転数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、この車両速度（１秒当りに進む距離）をそのまま積算することにより走行距離を演算することが可能となる。
【００３４】
ステップ２３で走行距離を算出してから、ステップ２４でＡＴＦ交換判定を実行する。このＡＴＦ交換判定は、図６に示すフローチャートから構成される。一方、ステップ１２でエンジン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２５へ進んでＥＥＰＲＯＭにデータを書き込み、本処理を終了する。
【００３５】
図２のフローチャートにおいて、ステップ１３〜ステップ１６は熱的ＡＴＦ劣化推定処理であり、ステップ１７〜ステップ１９は機械的ＡＴＦ劣化推定処理であり、ステップ２０〜ステップ２２はＡＴＦ劣化推定処理を示している。
【００３６】
図６のフローチャートにおいて、まずステップ３０で走行距離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３０が否定判定の場合には、ステップ３１へ進んで走行距離が最短保証距離よりも小さいか否かを判定する。
【００３７】
ステップ３１が否定判定の場合には、ステップ３２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３３へ進んでＡＴＦ交換フラグを立て、例えばインストルメントパネルに設けられた各種メータの一つにＡＴＦ交換警告表示をする。ステップ３２が否定判定の場合にはＡＴＦ交換フラグのビットに０を代入し（ステップ２４）、本処理を終了する。
【００３８】
一方、ステップ３０で走行距離が最長保証距離よりも大きいと判定された場合には、ステップ３３へ進んでＡＴＦ交換フラグを立て（フラグビットに１を代入）、メータ類の一つにＡＴＦ交換警告表示を行う。
【００３９】
また、ステップ３１で走行距離が最短保証距離よりも小さいと判定された場合には、ステップ３４へ進んでＡＴＦ交換フラグビットに０を代入し（ステップ３４）、本処理を終了する。
【００４０】
図２及び図６に示したフローチャートでは、自動変速機の作動油（ＡＴＦ）交換判定フローについて説明したが、エンジンオイルの交換時期を表示する表示手段の表示に同期して、自動変速機の作動油（ＡＴＦ）の交換時期を表示させることも可能である。
【００４１】
即ち、自動変速機側で作動油の交換時期と判定しても、この交換時期を表示することは次回のエンジンオイルの交換時期まで延ばして、判定結果をＥＣＵのメモリに記憶する。次回のエンジンオイルの交換時期が来た場合には、メモリ内の判定結果を読み出し、エンジンオイルの交換時期の警告表示と同時にＡＴＦの交換警告表示を行う。
【００４２】
車両のサービス工場等では、記憶された判定結果を確認することができるように、ＥＣＵにアクセスすることが可能になっている。これにより、サービス工場では、判定結果を確認することにより、適切なタイミングで自動変速機の作動油の交換が可能となる。
【００４３】
これにより、例えば、昨日エンジンオイルを交換したのに、今日自動変速機の作動油の交換をしなければならない（または、その逆の場合）のような印象を運転者に与えることがなく、オイル交換のたびに何度もサービス工場等に足を運ぶ必要がなくなる。
【００４４】
また、エンジンオイルの交換とＡＴＦの交換とを以下のようにリンクさせることも可能である。即ち、エンジンオイルの過去の交換サイクルの平均値から次回のエンジンオイル交換距離を予測し、エンジンオイル予測交換時期を用いて、ＡＴＦ交換とエンジンオイルの交換とを同期させる。
【００４５】
例えば、図７に示すように横軸に走行距離をとり、縦軸にエンジンオイル又はＡＴＦの残存寿命をとる。
【００４６】
エンジンオイル交換距離過去平均値＜ＡＴＦ残存寿命距離＜（エンジンオイル交換距離過去平均値）×２
の関係を満たすように、ＡＴＦ交換閾値を設定する。
【００４７】
ＡＴＦ劣化がこのＡＴＦ交換閾値を超えたとき、ＡＴＦ交換トリガとして判定結果をメモリーに記憶する。そして、次回のエンジンオイル交換時期に、エンジンオイルの交換警告表示と共にメモリから読み出してＡＴＦの交換警告表示を行う。
【００４８】
このようにＡＴＦ交換閾値を適切に設定することにより、ＡＴＦが完全に劣化する前にエンジンオイルの交換とＡＴＦの交換とを同時に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００４９】
【図１】本発明の原理構成を示すブロック図である。
【図２】本発明実施形態に係る作動油交換判定処理のフローチャートである。
【図３】ＡＴＦ油温と熱的劣化率の関係を示すテーブルである。
【図４】トルクコンバータ内ＡＴＦ発熱量と劣化加速係数との関係を示すテーブルである。
【図５】剪断回転数と機械的ＡＴＦ劣化率（動粘度劣化率）との関係を示すテーブルである。
【図６】ＡＴＦ交換判定処理のフローチャートである。
【図７】エンジンオイルの交換とＡＴＦの交換とをリンクさせた本発明一実施形態を説明する図である。
【符号の説明】
【００５０】
２    油温検出手段
４    エンジン回転数検出手段
６    入力軸回転数検出手段
８    出力軸回転数検出手段
１０    発熱量検出手段
１２    第１劣化率算出手段
１４    劣化加速係数算出手段
１６    熱的作動油劣化算出手段
１８    第２劣化率算出手段
２０    機械的作動油劣化算出手段
２２    判定手段
２４    記憶手段
２６    表示手段
【図１】
2005172048.tif 000003
【図２】
2005172048.tif 000004
【図３】
2005172048.tif 000005
【図４】
2005172048.tif 000006
【図５】
2005172048.tif 000007
【図６】
2005172048.tif 000008
【図７】
2005172048.tif 000009
【手続補正書】
【提出日】平成16年1月7日(2004.1.7)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２５】
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：自動変速機の入力軸回転数
τ：Ｔ／Ｃポンプ吸収トルク係数
ｋ：Ｔ／Ｃトルク比
である。ＴＱＩＮ＝τ×（Ｎｅ／１０００）２，ＴＱＯＵＴ＝ｋ×（ＴＱＩＮ）と表現できるため、
ＤＱＯＩＬＴＣ＝ＴＱＩＮ（Ｎｅ−ｋ×Ｎｍ）＝τ×（１０００／Ｎｅ）２×（Ｎｅ−ｋ×Ｎｍ）
となる。
【手続補正書】
【提出日】平成16年1月15日(2004.1.15)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２５】
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：自動変速機の入力軸回転数
τ：Ｔ／Ｃポンプ吸収トルク係数
ｋ：Ｔ／Ｃトルク比
である。ＴＱＩＮ＝τ×（Ｎｅ／１０００）２，ＴＱＯＵＴ＝ｋ×（ＴＱＩＮ）と表現できるため、
ＤＱＯＩＬＴＣ＝ＴＱＩＮ（Ｎｅ−ｋ×Ｎｍ）＝τ×（Ｎｅ／１０００）２×（Ｎｅ−ｋ×Ｎｍ）
となる。