(57)【要約】【課題】ウォーターポンプの圧力上昇に起因するエンジンの故障を防止することができる車両のパワートレイン制御装置を提案すること。【解決手段】動力源としてのエンジンと、一部がエンジンに設けられて冷却水が循環する冷却水回路と、冷却水を吸入・吐出して冷却水回路内を循環させる回転ポンプであって、エンジンの回転数が高いときはエンジンの回転数が低いときに比べて回転数が高くなるウォーターポンプとを備えた車両のパワートレイン制御装置であって、ウォーターポンプの吐出圧が所定の制限値を超えて高くなったと判定するとエンジンの回転数の上限を制限する。【選択図】図２
2016079842.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
動力源としてのエンジンと、
一部が前記エンジンに設けられて冷却水が循環する冷却水回路と、
前記冷却水を吸入・吐出して前記冷却水回路内を循環させる回転ポンプであって、前記エンジンの回転数が高いときは前記エンジンの回転数が低いときに比べて回転数が高くなるウォーターポンプと
を備えた車両のパワートレイン制御装置であって、
前記ウォーターポンプの吐出圧が所定の制限値を超えて高くなったと判定すると前記エンジンの回転数の上限を制限する回転数制限手段を設けた
ことを特徴とする車両のパワートレイン制御装置。
【請求項２】
請求項１に記載の車両のパワートレイン制御装置において、
検出または推定された前記エンジンにおける前記冷却水の温度と、前記ウォーターポンプの回転数またはその相当値とから前記ウォーターポンプの吐出圧を推定する圧力推定手段を設けたことを特徴とする車両のパワートレイン制御装置。
【請求項３】
請求項１または２に記載の車両のパワートレイン制御装置において、
前記回転数制限手段により前記エンジンの回転数の上限を制限した後、前記ウォーターポンプの吐出圧が前記制限値よりも所定値以上低くなったと判定すると、前記制限を解除することを特徴とする車両のパワートレイン制御装置。
【請求項４】
請求項３に記載の車両のパワートレイン制御装置において、
前記ウォーターポンプの吐出圧が前記制限値よりも前記所定値以上低くなったか否かを、検出または推定された前記エンジンにおける前記冷却水の温度を用いて判定することを特徴とする車両のパワートレイン制御装置。
【請求項５】
請求項１ないし４のいずれか１項に記載の車両のパワートレイン制御装置において、
前記エンジンが過度に発熱するおそれがあると判定すると前記エンジンのパワーの上限を制限するパワー制限手段を設け、前記回転数制限手段と前記パワー制限手段とを互いに独立して作動させることを特徴とする車両のパワートレイン制御装置。
【請求項６】
請求項５に記載の車両のパワートレイン制御装置において、
前記回転数制限手段と前記パワー制限手段とが共に作動する場合、前記パワー制限手段が前記エンジンのトルクの上限を制限することを特徴とする車両のパワートレイン制御装置。
【請求項７】
請求項６に記載の車両のパワートレイン制御装置において、
前記パワー制限手段の作動中に前記回転数制限手段が介入して作動する場合、前記パワー制限手段は、前記回転数制限手段が介入する前の前記エンジンのパワーの上限に基づき前記エンジンのトルクの上限を制限することを特徴とする車両のパワートレイン制御装置。
【請求項８】
請求項１ないし７のいずれか１項に記載の車両のパワートレイン制御装置において、
前記回転数制限手段は、検出または推定された前記エンジンにおける前記冷却水の温度が高いときは前記温度が低いときに比べて高くなるように前記エンジンの制限回転数を設定し、前記設定した制限回転数以下に前記エンジンの回転数を制限することを特徴とする車両のパワートレイン制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両のパワートレイン制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、エンジン（内燃機関）の冷却水回路を循環する冷却水の流量を調整するウォーターポンプを備えた車両のパワートレイン制御装置が知られている。例えば特許文献１に記載の制御装置は、ウォーターポンプによる冷却水の流量が最大化されている場合に、エンジンにおける冷却水の温度（エンジン水温）がしきい値を超えたとき、エンジン要求パワーを予め定められた上限値に制限することで、エンジンの過熱による故障を防止する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００９−７９５４９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、ウォーターポンプの圧力（吐出圧）が過度に上昇すると、冷却水回路から例えば冷却水が漏れ出し、これによりエンジンが故障するおそれがある。従来の技術は、このような問題について考慮していなかった。本発明は、ウォーターポンプの圧力上昇に起因するエンジンの故障を防止することができる車両のパワートレイン制御装置を提案することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
この目的のため、本発明の制御装置は、ウォーターポンプの吐出圧が所定の制限値を超えて高くなったと判定するとエンジンの回転数の上限を制限する。
【発明の効果】
【０００６】
よって、ウォーターポンプの圧力の過度な上昇を防止できるため、これに起因するエンジンの故障を回避することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】実施例１の車両のパワートレイン制御装置における各処理部および信号伝達の概略を示す。
【図２】実施例１の車両のパワートレイン制御装置における、エンジン回転数の上限を制限する制御処理の流れを示す。
【図３】実施例１の車両のパワートレイン制御装置がエンジン回転数の上限を制限する場合における各変数の時間変化を示す。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下、本発明の実施の形態を、実施例に基づき詳細に説明する。
【０００９】
［実施例１］
［構成］
まず、構成を説明する。本実施例のパワートレイン制御装置が適用される車両のパワートレインは、エンジンと変速機TMと差動装置（ディファレンシャル）等とを有している。エンジンは、車両を駆動するための動力源であり、変速機TM等を介して車輪（駆動輪）に連結されている。エンジンは、燃料を燃焼して生じる熱エネルギをトルクなどの機械的エネルギの形で出力する内燃機関であり、例えばガソリンエンジンやディーゼルエンジン、LPGエンジンを用いることができる。本実施例では、エンジンは、ガソリンエンジンであり、開度が電子的に制御されるスロットルバルブ（電制スロットル）TVを備えたものとする。なお、エンジンの具体的な形式は特に限定されない。また、車両は動力源としてエンジンのほかにモータジェネレータを備えたハイブリッド車であってもよい。エンジンの出力側（クランクシャフト）には、エンジンの回転数を測定ないし検出するエンジン回転数センサが設けられている。エンジンは、パワートレイン制御装置からの制御指令に基づいて、スロットルバルブTVの開度TVO等が制御される。
【００１０】
変速機TMは、車速VSPやアクセル開度APO等に応じて、変速比を連続的に変化させる無段変速機である。変速機TMの入力軸はエンジンンの出力軸（クランクシャフト）に連結されている。変速機TMの出力軸は、差動装置を介して車輪（駆動輪）に連結されている。本実施例の変速機TMは、駆動側プーリと従動側プーリとの間に動力伝達用のベルトが掛けられたベルト式CVTであり、油圧制御装置により制御されるものとする。油圧制御装置は、油圧アクチュエータとして、電気的な指令（ソレノイド電流）に基づき駆動される複数のソレノイド弁を有している。ソレノイド弁が出力する油圧（プーリ圧）により、プーリがベルトを挟む力が供給される。プーリ圧を調節することにより、プーリに掛けられたベルトの円弧半径の比すなわち変速比が連続的に変化する。変速比は変速機TMの入力回転数と出力回転数との比に相当する。車速VSP（変速機TMの出力回転数に相当）を一定とした場合、変速機TMの変速比を変化させることで、エンジン回転数（変速機TMの入力回転数に相当）を変更可能である。変速機TMの出力側には、車速VSPを測定ないし検出する車速センサが設けられている。変速機TMは、パワートレイン制御装置からの制御指令に基づいて、変速比が制御される。なお、変速機TMは、前進５速後退１速等の有段階の変速比を自動的に切り替える有段変速機ATであってもよい。
【００１１】
エンジンの冷却システムは、冷却水回路と、ウォーターポンプと、水温センサとを有している。冷却水回路は、冷却水が流れ、循環する回路である。冷却水は、熱媒体としての流体であり、本実施例ではエチレングリコール等を含む液体（例えばLLC）が用いられる。エンジンの内部には冷却水回路の一部が形成されている。この回路に冷却水が流れる際、燃焼により発生するエンジンの熱が、冷却水に吸収される。これによりエンジンが冷却される。冷却水回路にはラジエータ（熱交換器）が接続されている。ラジエータは、冷却水と外気との間で熱交換させる熱交換器であり、冷却水の熱を放熱する。
【００１２】
ウォーターポンプは、冷却水回路に設けられた回転ポンプであり、冷却水を吸入して吐出することで、冷却水回路内に冷却水を循環させる。本実施例では、エンジンのクランクシャフトの動力を用い、タイミングベルトを介してエンジンにより駆動されるメカ式のウォーターポンプを用いる。ウォーターポンプの回転軸の回転数（以下、ポンプ回転数という。）は、エンジンのクランクシャフトの回転数（以下、エンジン回転数という。）に対して所定の比で減速される。エンジン回転数が高いときは、エンジン回転数が低いときに比べて、ポンプ回転数が高くなる。ウォーターポンプは、冷却水回路におけるエンジンへの入口近傍に設けられるが、設置位置はこれに限られない。ウォーターポンプには、ポンプ回転数を測定ないし検出するポンプ回転数センサが設けられている。水温センサは、冷却水回路におけるエンジンからの出口近傍に設けられ、エンジンにおける冷却水の温度（以下、エンジン水温という。）を測定ないし検出する。
【００１３】
パワートレイン制御装置は、パワートレインを制御する電子制御ユニットECUである。パワートレイン制御装置（以下、単に制御装置１という。）は、例えば、中央演算ユニットCPUやRAM、ROM、ハードディスク等の記憶手段からなる一体型のマイクロコンピュータとその周辺回路から構成することができる。制御装置１は、各種センサから信号を入力されると共に、ROM内に記憶されたプログラムに基づいて各種演算、処理を行い、出力側に接続されたエンジン等の制御対象機器の作動を制御する。図１は、制御装置１における各処理部および信号伝達の概略を示す線図である。制御装置１は、アクセル開度検出部２１と、目標エンジントルク演算部２２と、スロットル開度設定部２３と、車速検出部３１と、目標変速比演算部３２と、ソレノイド電流演算部３３と、ポンプ吐出圧推定部４１と、制限エンジン回転数演算部４２と、オーバーヒート診断部５１と、制限エンジントルク演算部５２とを有している。
【００１４】
制御装置１は、例えば、スロットルバルブTVによる吸入空気量と、インジェクタによる燃料噴射量と、点火プラグによる点火時期の制御により、エンジンの出力軸（クランクシャフト）に発生するトルク（以下、エンジントルクという。）が指令値と一致するようにエンジンを制御する。具体的には、アクセル開度検出部２１は、アクセルペダルに設けられたアクセル開度センサからの信号に基づき、アクセル開度APOを測定ないし検出する。目標エンジントルク演算部２２は、検出されたアクセル開度APOに基づき、目標エンジントルクを演算する。スロットル開度設定部は、演算された目標エンジントルクに基づき、エンジン動作点（エンジントルク）を制御する指令を、スロットルバルブTVのアクチュエータへ出力する。
【００１５】
また、制御装置１は、変速比が指令値と一致するように変速機TMを制御する。具体的には、車速検出部３１は、車速センサからの信号に基づき、車速VSPを測定ないし検出する。目標変速比演算部３２は、測定ないし検出されたアクセル開度APOと車速VSPとに基づき、予め記憶された所定の変速マップに従い、目標変速比を演算する。ソレノイド電流演算部３３は、演算された目標変速比に基づき、プーリ圧を制御する指令を変速機TMの油圧制御装置（ソレノイド弁）に出力する。
【００１６】
また、制御装置１は、ウォーターポンプの圧力が過度に上昇するおそれがあると判定すると、エンジンのパワーないし出力（以下、エンジンパワーという。）の上限を制限する。具体的には、エンジン回転数の上限を制限する。ポンプ吐出圧推定部４１は、測定ないし検出されたエンジン水温とポンプ回転数とに基づき、ウォーターポンプの吐出側の圧力（以下、ポンプ吐出圧という。）を推定（演算）する。すなわち、ポンプ吐出圧は、冷却水回路における流量が多いときは流量が少ないときよりも、高くなる。ここで、ポンプ回転数が流量に相当する。また、ポンプ吐出圧は、エンジン水温が低いときはエンジン水温が高いときよりも、高くなる。なぜなら、一般に、冷却水の温度が低いときは温度が高いときよりも冷却水の粘度が大きくなるという関係がある。ここで、エンジン水温が冷却水の温度に相当する。冷却水の粘度が大きいときは粘度が小さいときよりも、圧力損失（摩擦力）が大きい。圧力損失が大きいときは圧力損失が小さいときよりも、冷却水回路の通水抵抗が大きい。通水抵抗が大きいときは通水抵抗が小さいときよりも、冷却水を流すためのポンプ吐出圧が高くなる。よって、エンジン水温とポンプ回転数とに基づき、計算式を用いて、またはマップ検索等を行うことで、ポンプ吐出圧を推定（演算）することができる。
【００１７】
制限エンジン回転数演算部４２は、推定されたポンプ吐出圧に基づき、ポンプ吐出圧が過度に上昇するおそれがあるか否かを診断する。ポンプ吐出圧が過度に上昇するおそれがあると判定すると、制限エンジン回転数、すなわちエンジン回転数の上限を制限するためのエンジン回転数上限値を演算する。目標変速比演算部３２は、検出された車速VSP（変速機TMの出力回転数に相当）に対し、エンジン回転数（変速機TMの入力回転数に相当）が制限エンジン回転数以下となるように、変速マップに従い演算された上記目標変速比を修正する。言換えると、変速マップに従い演算された上記目標変速比に応じた変速機TMの入力回転数（エンジン回転数）の上限に制限を掛け、この制限後の入力回転数を実現するように、上記検出された車速VSPに基づき目標変速比を（再度）演算する。上記（再度）演算された目標変速比に基づく指令をソレノイド電流演算部３３が油圧制御装置（ソレノイド弁）に出力することで、上記制限後の入力回転数（制限エンジン回転数以下となるエンジン回転数）が実現される。
【００１８】
図２は、制御装置１における、エンジン回転数の上限を制限する制御処理の流れを示すフローチャートである。この処理は所定の周期で繰り返し実行される。ステップS1では、エンジン回転数の上限を既に制限中であるか否かを判定する。制限中でなければステップS2へ進み、制限中であればステップS5へ進む。
【００１９】
ステップS2では、ポンプ吐出圧推定部４１がポンプ吐出圧を推定する。その後、ステップS3へ進む。ステップS3では、制限エンジン回転数演算部４２が、ポンプ吐出圧が所定の制限値A（＞0）を超えて高くなったか否かを判定する。ポンプ吐出圧が制限値Aを超えて高くなると、ポンプ吐出圧が過度に上昇するおそれがあると判定し、ステップS4へ進む。ポンプ吐出圧が制限値A以下であると、ポンプ吐出圧が過度に上昇するおそれがないと判定し、今回の周期を終了する。制限値Aは、例えば、ポンプ吐出圧がそれを超えて上昇するとエンジンの故障が発生する確率が許容値よりも高くなる値（例えば実験やシミュレーションによる値）に対し所定の安全率をかけた値に設定することができる。ステップS4では、制限エンジン回転数演算部４２と目標変速比演算部３２が、エンジン回転数の上限を制限エンジン回転数に制限する。その後、今回の周期を終了する。本実施例では、制限エンジン回転数は、固定された所定の一定値である。上記一定値は、例えば、エンジン回転数の上限をこの一定値に制限すれば、所定時間内にポンプ吐出圧が制限値Aよりも低くなるような値（例えば実験やシミュレーションによる値）に設定することができる。
【００２０】
ステップS5では、ポンプ吐出圧推定部４１が、測定ないし検出されたエンジン水温に基づき、ポンプ吐出圧を推定する。その後、ステップS6へ進む。すなわち、エンジン回転数の上限を制限中であるため、ポンプ回転数（流量）も所定の上限値に制限されているとみなせる。よって、ステップS4でエンジン回転数の上限を制限した時点からのポンプ吐出圧の（制限値Aからの）低下量を、ポンプ回転数（流量）の制限によるポンプ吐出圧の低下分と、エンジン水温の低下によるポンプ吐出圧の上昇分とに基づき、推定することができる。任意の時点における上記低下分は、所与となるポンプ回転数の制限量に基づき推定（演算）することができる。よって、ポンプ吐出圧をエンジン水温（のみ）に基づき推定（演算）することができる。ステップS6では、制限エンジン回転数演算部４２が、推定されたポンプ吐出圧が制限値Aから所定値B（＞0）を差し引いた値よりも低くなった（言換えると、制限値Aからのポンプ吐出圧の低下量が所定値B以上となった）か否かを判定する。ポンプ吐出圧が制限値Aよりも所定値B以上低くなると、ステップS7へ進む。制限値Aからのポンプ吐出圧の低下量が所定値Bより小さければ、今回の周期を終了する。ステップS7では、制限エンジン回転数演算部４２と目標変速比演算部３２が、エンジン回転数の上限の制限を解除する。その後、今回の周期を終了する。
【００２１】
また、制御装置１は、エンジンが過度に発熱するおそれがあると判定すると、エンジンパワーの上限を制限する。具体的には、エンジントルクの上限を制限する。オーバーヒート診断部５１は、測定ないし検出されたエンジン水温に基づき、エンジンの温度異常（オーバーヒート）が発生しているか否かを診断する。制限エンジントルク演算部５２は、オーバーヒートが発生していると診断されると、測定ないし検出されたアクセル開度APOに基づき、制限エンジントルク、すなわちエンジントルクの上限を制限するためのエンジントルク上限値を演算する。本実施例では、測定ないし検出されたアクセル開度APOが大きいときはAPOが小さいときよりも制限エンジントルクを大きく設定する。なお、制限エンジントルクは、固定された所定の一定値であってもよい。この場合、上記一定値は、例えば、エンジントルクの上限をこの一定値に制限すれば、所定時間内にエンジン水温が許容範囲まで低下するような値（例えば実験やシミュレーションによる値）に設定することができる。スロットル開度設定部２３は、制限エンジントルク演算部５２により演算された制限エンジントルク以下となるように、目標エンジントルク演算部２２により演算された目標エンジントルクの上限に制限を掛け、この制限後の目標エンジントルクを実現するように、エンジン動作点（エンジントルク）を制御する指令を、スロットルバルブTVのアクチュエータへ出力する。これにより、上記制限後のエンジントルク（制限エンジントルク以下となるエンジントルク）が実現される。
【００２２】
上記のエンジン回転数の上限の制限と、エンジントルクの上限の制限とは、互いに独立して作動する。制御装置１（制限エンジン回転数演算部４２）は、エンジン回転数の上限の制限中にエンジントルクの上限の制限が介入する場合、エンジントルクの上限の制限が介入する前のエンジン回転数の上限に基づきエンジン回転数の上限を制限する。例えば、エンジントルクの上限の制限が介入する前のエンジン回転数の上限（制限エンジン回転数）をそのまま維持できる場合はその上限を用いる。エンジントルクの上限の制限が介入する前のエンジン回転数の上限（制限エンジン回転数）を維持できない場合は、例えば、上記介入前後のエンジンパワーの変化を最小とするように新たな制限エンジン回転数を設定することができる。また、制御装置１（制限エンジントルク演算部５２）は、エンジントルクの上限の制限中にエンジン回転数の上限の制限が介入する場合、エンジン回転数の上限の制限が介入する前のエンジントルクの上限に基づきエンジントルクの上限を制限する。例えば、エンジン回転数の上限の制限が介入する前のエンジントルクの上限をそのまま維持できる場合はその上限を用いる。エンジン回転数の上限の制限が介入する前のエンジントルクの上限（制限エンジントルク）を維持できない場合は、例えば、上記介入前後のエンジンパワーの変化を最小とするように新たな制限エンジントルクを設定することができる。
【００２３】
［作用］
次に、作用を説明する。一般に、エンジンのシリンダブロックとシリンダヘッドとの間にはガスケットが設けられている。ガスケットは、冷却水回路からシリンダ内への冷却水の流入を防止するシール部材としても機能する。ポンプ吐出圧が過度に上昇すると、例えばガスケットを介してシリンダ内に冷却水が漏れ出すおそれがあり、これによりエンジンが故障するおそれもある。これに対し、本実施例の制御装置１は、ポンプ吐出圧が過度に上昇するおそれがあると判定すると、エンジン回転数の上限を制限する。ここで、エンジン回転数が高いときはエンジン回転数が低いときに比べてポンプ回転数が高くなる。言換えると、エンジン回転数が低いときはエンジン回転数が高いときに比べてポンプ回転数が低くなる。よって、エンジン回転数の上限を制限することで、ポンプ回転数の上限が制限される。これにより、ポンプ吐出圧の過度な上昇が防止されるため、ポンプ吐出圧の過度な上昇に起因するエンジンの故障を回避することができる。目標変速比演算部３２と、ソレノイド電流演算部３３と、制限エンジン回転数演算部４２は、上記のようにエンジン回転数の上限を制限する回転数制限手段として機能する。
【００２４】
本実施例では、ウォーターポンプは、ベルト駆動のメカ式ポンプである。よって、エンジン回転数の上限を制限することにより、ポンプ回転数の上限が直接的に（メカ的に）制限される。なお、ウォーターポンプは、メカ式ポンプに限らず、モータ等により駆動され、エンジン回転数に基づきポンプ回転数が電子的に制御される電動式のポンプであってもよい。この場合、エンジン回転数の上限を制限することにより、ポンプ回転数の上限が間接的に（制御的に）制限されることとなる。また、ポンプ回転数の上限を制限するに当たって、エンジンパワーの上限を制限することとしてもよい。例えば、電動式のポンプを採用した場合において、エンジンパワーが大きいときはエンジンパワーが小さいときに比べてポンプ回転数が高くなるように制御したとき、エンジンパワーの上限を制限することにより、ポンプ回転数の上限が制限されることとなる。本実施例では、（エンジンパワーではなく）エンジン回転数の上限を制限するようにしたため、メカ式ポンプを採用した場合において、ポンプ回転数の上限を、より確実に制限することができる。
【００２５】
図３は、制御装置１がエンジン回転数の上限を制限する場合における、各変数の時間変化の様子を示すタイムチャートである。時刻t1まで、エンジン回転数は略一定である一方、測定ないし検出されるエンジン水温は上昇を続ける。推定されるポンプ吐出圧も上昇を続けるが、制限値A以下である。よって、図２のフローチャートでステップS1→S2→S3→リターンと進む流れとなり、エンジン回転数は上限を制限されない。
【００２６】
時刻t1で、推定されるポンプ吐出圧が制限値Aを超えて高くなる。よって、ステップS1→S2→S3→S4と進む流れとなり、エンジン回転数の上限を制限エンジン回転数に制限する。時刻t1以後、エンジン回転数の上限を制限したことに伴い、測定ないし検出されるエンジン水温は、低下を続ける。ポンプ回転数の上限が制限されることに伴い、推定されるポンプ吐出圧は、時刻t1から所定時間経過後の時刻t11に制限値A以下となる。その後、推定されるポンプ吐出圧は、大きな傾向としては低下を続ける。時刻t2まで、エンジン水温から推定される、制限値Aからのポンプ吐出圧の低下量は、所定値Bより小さい。よって、ステップS1→S5→S6→リターンと進む流れとなり、エンジン回転数の上限を制限エンジン回転数に制限し続ける。
【００２７】
時刻t2で、エンジン水温から推定される、制限値Aからのポンプ吐出圧の低下量が、所定値B以上となる。よって、ステップS1→S5→S6→S7と進む流れとなり、エンジン回転数の上限の制限を解除する。このときのエンジン水温が、エンジン回転数の上限の制限を解除する水温（制限解除水温）となる。時刻t2以後は、測定ないし検出されるエンジン水温は、制限解除水温より低い値に維持される。推定されるポンプ吐出圧は、若干上昇した後、制限値Aより低い値に維持される。よって、時刻t1までと同様、ステップS1→S2→S3→リターンと進む流れとなり、エンジン回転数は上限を制限されない。
【００２８】
一方、本実施例の制御装置１は、エンジンが過度に発熱するおそれがあると判定すると、エンジンパワーの上限を制限する。これにより、エンジンの温度異常（オーバーヒート）時におけるエンジンの故障（焼き付き）を回避することができる。スロットル開度設定部２３と制限エンジントルク演算部５２は、上記のようにエンジンパワーの上限を制限するパワー制限手段として機能する。しかし、ポンプ吐出圧の過度な上昇によるエンジンの故障を回避する制御と、オーバーヒートによるエンジンの故障を回避する制御とが互いに独立して行われないと、エンジンやウォーターポンプの作動を不必要に制限し、エンジンの動力性能を低下させるおそれがある。例えば、オーバーヒートによる故障を回避するためにエンジンパワーを制限すると、ポンプ吐出圧が異常でない（ポンプ吐出圧の過度な上昇による故障のおそれがない）にも関わらず、ポンプ回転数にも制限をかけてしまい、ウォーターポンプによる冷却性能を低下させるおそれがある。
【００２９】
これに対し、本実施例の制御装置１は、ポンプ吐出圧の過度な上昇による故障を回避するためのエンジン回転数制限（以下、これを回転数制限制御という。）と、オーバーヒートによる故障を回避するためのエンジンパワー制限（以下、これをパワー制限制御という。）とを、互いに独立して作動させるようにした。具体的には、回転数制限制御を、変速機TMの変速比等を制御することで（エンジンの外力を用いて）、いわばエンジンの外から行う。一方、パワー制限制御を、スロットルバルブTVの開度TVO等を制御する（エンジン自体の作動を制御する）ことで、いわばエンジンの内から行う。よって、回転数制限制御とパワー制限制御とが互いに独立して行われることとなる。したがって、例えば、開度TVO等を制御することでエンジンパワー（エンジントルク）を制限しても、これがそのままエンジン回転数（ポンプ回転数）に制限をかけることにはならない。このため、エンジンやウォーターポンプの作動が不必要に制限される事態を抑制することができる。よって、エンジンの動力性能をぎりぎりまで発揮させることができる。なお、本実施例のように変速機TMの変速比を制御することに限らず、他の手段を用いることで、エンジンの外からエンジン回転数を制限するようにしてもよい。
【００３０】
また、回転数制限制御とパワー制限制御とが共に作動する場面に着目すれば、これら制御同士の干渉を防止できる。よって、それぞれの制御の効果を適切に得ることができる。具体的には、回転数制限制御とパワー制限制御とが共に作動する場合、パワー制限制御がエンジントルクの上限を制限するようにした。言換えると、エンジンパワーを構成するエンジン回転数とエンジントルクのうち、回転数制限制御がエンジン回転数の上限を制限し、パワー制限制御がエンジントルクの上限を制限する。よって、エンジン回転数の上限の制限によりポンプ吐出圧の過度な上昇を防止してこれに起因するエンジンの故障を回避することができると共に、エンジントルクの上限の制限によりエンジン水温の過度な上昇を防止してオーバーヒート（焼き付き）を回避することができる。
【００３１】
このとき、オーバーヒートによる故障回避のため、エンジントルクの上限を制限するのみであり、エンジン回転数の上限を不必要に制限しない。一方、エンジントルクの上限の制限により、エンジン回転数の上限の制限が妨げられるわけでもない。また、ポンプ吐出圧の過度な上昇による故障回避のため、エンジン回転数の上限を制限するのみであり、エンジントルクの上限を不必要に制限しない。一方、エンジン回転数の上限の制限により、エンジントルクの上限の制限が妨げられるわけでもない。よって、回転数制限制御とパワー制限制御との干渉を回避し、ポンプ吐出圧の過度な上昇によるエンジンの故障と、オーバーヒートによるエンジンの故障とを、それぞれ効果的に防止することができる。なお、パワー制限制御が単独で作動する間は、(エンジントルクの上限に限らず、)エンジンパワーの上限を制限するようにしてもよい。この場合、パワー制限制御中に回転数制限制御が介入すると、パワー制限制御におけるエンジンパワーの上限の制限をエンジントルクの上限の制限に切替えるようにすればよい。
【００３２】
ここで、パワー制限制御の作動中に回転数制限制御が介入して作動する場合、パワー制限制御では、回転数制限制御が介入する前のエンジンパワーの上限に基づきエンジントルクの上限を制限する。具体的には、本実施例では、パワー制限制御が単独で作動するとき、エンジントルクの上限を制限する。このパワー制限制御中に回転数制限制御が介入する場合、回転数制限制御が介入する前の（パワー制限制御における）エンジントルクの上限に基づき、エンジントルクの上限を制限する。例えば、回転数制限制御が介入する前のエンジントルクの上限をそのまま維持できる場合はその上限を用いる。よって、回転数制限制御が介入した後も引き続き、介入前と同様、エンジン水温の上昇を防止してオーバーヒート（焼き付き）を回避することができる。また、回転数制限制御が介入する前後におけるエンジントルクの変動を防止することができる。なお、パワー制限制御が単独で作動する間に (エンジントルクの上限に限らず)エンジンパワーの上限を制限するようにした場合には、このパワー制限制御中に回転数制限制御が介入すると、パワー制限制御におけるエンジンパワーの上限の制限をエンジントルクの上限の制限に切替えると共に、回転数制限制御が介入する前のエンジンパワーの上限に基づき、（例えば上記介入前後のエンジントルクの変化を最小とするように）エンジントルクの上限を制限するようにすればよい。
【００３３】
同様に、回転数制限制御の単独作動中にパワー制限制御が介入して作動する場合、回転数制限制御では、パワー制限制御が介入する前の（回転数制限制御における）エンジン回転数の上限に基づきエンジン回転数の上限を制限する。例えば、パワー制限制御が介入する前のエンジン回転数の上限をそのまま維持できる場合はその上限を用いる。よって、パワー制限制御が介入した後も引き続き、介入前と同様、ポンプ吐出圧の過度な上昇を防止してこれに起因するエンジンの故障を回避することができる。また、パワー制限制御が介入する前後におけるエンジン回転数の変動を防止することができる。
【００３４】
回転数制限制御の詳細についてみると、ポンプ吐出圧が所定の制限値Aを超えて高くなったと判定すると、ポンプ吐出圧が過度に上昇するおそれがあると判定し、エンジン回転数の上限を制限する。エンジン回転数の上限を制限した後、ポンプ吐出圧が制限値Aよりも所定値B以上低くなったと判定すると、エンジン回転数の上限の制限を解除する。このように、エンジン回転数の上限を制限したりこの制限を解除したりする条件として、パワー制限制御とは異なる条件を設定することで、回転数制限制御をパワー制限制御から独立して効果的に行わせると共に、これら制御同士の干渉を防止することがより容易となる。また、回転数制限制御の実行を判定するための条件（閾値）としてポンプ吐出圧を用いているため、ポンプ吐出圧の過度な上昇をより効果的に回避することができる。また、回転数制限制御を実行・終了するための閾値に謂わばヒステリシスを設けることで、エンジン回転数の上限の制限とその解除とが頻繁に繰り返される事態（ハンチング）を回避することができる。よって、エンジン回転数の不要な変動を防止することができる。
【００３５】
ここで、ポンプ吐出圧は、測定ないし検出されたエンジン水温とポンプ回転数とから推定される。よって、回転数制限制御の開始を判定するために、ポンプ吐出圧を直接的に測定ないし検出する圧力センサを冷却水回路等に設ける必要がない。したがってコストを低減することができる。ポンプ吐出圧推定部４１は、上記のようにポンプ吐出圧を推定する圧力推定手段として機能する。なお、ポンプ吐出圧の推定のために、ポンプ回転数に代えて、ポンプ回転数の相当値、例えばエンジン回転数等を用いることとしてもよい。この場合、ポンプ回転数センサを省略することができる。また、ポンプ吐出圧が制限値Aよりも所定値B以上低くなったか否かをも、測定ないし検出されたエンジン水温を用いて判定するようにした。よって、回転数制限制御の終了を判定するためにも、ポンプ吐出圧を直接的に測定ないし検出する圧力センサを冷却水回路等に設ける必要がないことから、コストを低減することができる。なお、上記各判定のために、エンジン水温を直接的に測定ないし検出するのではなく、これを推定することとしてもよい。この場合、水温センサを省略することができる。
【００３６】
本実施例では、エンジン回転数の上限を制限する際、この上限を所定の（固定された）一定値とする。よって、制御ロジックを簡素化することができる。
【００３７】
［実施例２］
本実施例の制御装置１では、制限エンジン回転数演算部４２が、エンジン水温に応じて制限エンジン回転数を演算する。具体的には、エンジン回転数の上限を制限エンジン回転数に制限することによってポンプ吐出圧が制限値Aよりも低くなるように、かつ、測定ないし検出されたエンジン水温が高いときはこのエンジン水温が低いときに比べて高くなるように、制限エンジン回転数を設定する。回転数制限制御において、制御装置１（制限エンジン回転数演算部４２、目標変速比演算部３２）は、上記のように設定した制限エンジン回転数以下にエンジン回転数の上限を制限する。他の構成は実施例１と同様である。
【００３８】
エンジン回転数の上限を制限すると、その後、測定ないし検出されるエンジン水温は徐々に低下する（図３参照）。本実施例では、エンジン水温が高いときはエンジン水温が低いときに比べて制限エンジン回転数が高く設定される。これにより、制限エンジン回転数は、上限が制限される前のエンジン回転数から一気に低下するのではなく、エンジン水温に応じて段階的に低下するように設定されることになる。例えば、上限が制限される前のエンジン回転数に連続して、エンジン水温の低下に応じて徐々に低くなるように制限エンジン回転数を設定することもできる。よって、制限エンジン回転数によりエンジン回転数の上限を制限する際、エンジン回転数の急変を防止することができる。一方、ポンプ吐出圧が制限値Aよりも低くなるように制限エンジン回転数を設定することによって、ポンプ吐出圧が制限値Aを超えないように制御することができる。その他、実施例１と同様の構成により実施例１と同様の作用を得る。
【００３９】
［他の実施例］
以上、本発明を実施するための形態を、図面に基づく実施例により説明したが、本発明の具体的な構成は、実施例に限定されるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等があっても本発明に含まれる。
【符号の説明】
【００４０】
１    パワートレイン制御装置
２３  スロットル開度設定部（パワー制限手段）
３２  目標変速比演算部（回転数制限手段）
３３  ソレノイド電流演算部（回転数制限手段）
４１  ポンプ吐出圧推定部（圧力推定手段）
４２  制限エンジン回転数演算部（回転数制限手段）
５２  制限エンジントルク演算部（パワー制限手段）
【図１】
2016079842.tif 000003
【図２】
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【図３】
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