JP3677802B2

JP3677802B2 - 自動変速機の油圧制御装置

Info

Publication number: JP3677802B2
Application number: JP04313195A
Authority: JP
Inventors: 英樹森島
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 1995-03-02
Filing date: 1995-03-02
Publication date: 2005-08-03
Anticipated expiration: 2020-08-03
Also published as: JPH08233092A

Description

【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は自動変速機の油圧制御装置に関し、特にトルクコンバータに充填される作動油の劣化を検出する装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、トルクコンバータの作動油の劣化を検出する装置としては、特開平４−２２４３６３号公報に開示されている装置がある。
上記公報に記載の装置のトルクコンバータは、内燃機関（エンジン）のクランクシャフトに連結されているインペラと、作動油を介してインペラとの間でトルクの伝達を行い、出力軸に連結されるタービンと、タービンとインペラとを直結する、または、これらの間のスリップ量を制御する直結機構とを備えている。
【０００３】
そして、この直結機構により微小スリップ制御を行ったときに、ハンチングまたは振動が発生したとき、作動油が劣化していると判断している。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記公報に記載の装置では直結機構を備えていなければ作動油の劣化を検出することができず、更に、振動又はハンチングを検出する手段を設ける必要があり構成が複雑となる。
本発明では、簡素な構成で、かつ、直結機構を備えていない自動変速機においても作動油の劣化を検出することができる装置を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
そこで、本発明の請求項１においては、図８に例示するように、内燃機関と歯車変速装置との間に設けられているトルクコンバータと、車両の運転状態毎にトルクコンバータの初期の入出力回転数差又は入出力回転数比を記憶している初期回転数記憶手段と、実際のトルクコンバータの入出力回転数差又は入出力回転数比を検出する回転数検出手段と、回転数検出手段により検出された入出力回転数差又は入出力回転数比と、回転数検出手段により入出力回転数差又は入出力回転数比が検出された時の運転状態の初期回転数記憶手段に記憶されている入出力回転数差又は入出力回転数比とに基づいてトルクコンバータの作動油の劣化を検出する劣化検出手段とを備えることを特徴とする自動変速機の油圧制御装置を提供する。
【０００６】
また、請求項２においては劣化検出手段は、回転数検出手段により検出された入出力回転数の差と入出力回転数が検出された時の運転状態の初期回転数記憶手段に記憶されている入出力回転数の差とに基づいてトルクコンバータの作動油の劣化を検出する手段を含むことを特徴とする請求項１に記載の自動変速機の油圧制御装置を提供する。
【０００７】
また、請求項３においては、トルクコンバータは、入力軸と出力軸とを直結またはスリップ制御するロックアップクラッチを備え、劣化検出手段により作動油の劣化が検出されると、ロックアップクラッチのスリップ制御時の目標スリップ量を補正する目標スリップ量補正手段を備えることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の自動変速機の油圧制御装置を提供する。
【０００８】
さらに、請求項４においては、劣化検出手段により作動油の劣化が検出されると警告を行う警告手段を備えることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか１つに記載の自動変速機の油圧制御装置を提供する。
【０００９】
【作用】
以上の構成を採ることにより、請求項１において、トルクコンバータは内燃機関と歯車変速装置との間に設けられており、初期回転数記憶手段は車両の運転状態毎にトクルコンバータの初期の入出力回転数を記憶している。
また、回転数検出手段は実際のトルクコンバータの入出力回転数を検出し、劣化検出手段は回転数検出手段により検出された入出力回転数と、回転数検出手段により入出力回転数が検出された時の運転状態の初期回転数記憶手段に記憶されている入出力回転数とに基づいてトルクコンバータの作動油の劣化を検出する。
【００１０】
また、請求項２において、劣化検出手段は、回転数検出手段により検出された入出力回転数の差と入出力回転数が検出された時の運転状態の初期回転数記憶手段に記憶されている入出力回転数の差とに基づいてトルクコンバータの作動油の劣化を検出する。
また、請求項３において、トルクコンバータは、入力軸と出力軸とを直結またはスリップ制御するロックアップクラッチを備え、目標スリップ量補正手段は劣化検出手段により作動油の劣化が検出されると、ロックアップクラッチのスリップ制御時の目標スリップ量を補正する。
【００１１】
さらに、請求項４において、警告手段は劣化検出手段により作動油の劣化が検出されると警告を行う。
【００１２】
【実施例】
以下、図面にしたがって本発明の実施例を説明する。
図１は本発明を用いる第１実施例の自動変速機の概略構成図である。ただし、トルクコンバータ３に関しては上半分の断面図のみを示し、下半分は省略している。
【００１３】
内燃機関（エンジン）１の出力回転は入力軸２を介してトルクコンバータ３に入力される。入力軸２にはトルクコンバータ３のフロントカバー４とインペラ５とが連結されている。タービン６はフロントカバー４内に回転自在に収容されており、出力軸７に固設されている。トルクコンバータ３は後述する直結機構のロックアップクラッチ８が開放されているときは、作動油を介してインペラ５とタービン６との間でトルク伝達を行う。トルクコンバータ３の出力軸は歯車変速装置１２に接続されている。
【００１４】
ロックアップクラッチ８は出力軸に固設されており、タービン６と一体に回転する。ロックアップクラッチ８とフロントカバー４との間には空間９が画成され手織り、この空間９はトルクコンバータ３のポート１０に連通している。ポート１０を介して空間９に作動油が供給されると、ロックアップクラッチ８にはこれをフロントカバー４から離反させる方向に油圧が作動する。又、トルクコンバータ３には別のポート１１を有しており、このポートから作動油が供給されると、ロックアップクラッチにはこれをフロントカバー４に押し付ける方向に油圧が作動する。
【００１５】
ポート１０，１１を介してトルクコンバータ３に供給される作動油は油圧制御装置１３により制御されている。又、この油圧制御装置１３は電子制御装置（ＥＣＵ）１４により制御されている。図２はこのＥＣＵ１４にて実行される処理を示すブロック図である。以下、図２にしたがって説明する。
まず、ＥＣＵ１４には各種センサからの信号が入力される。これらのセンサとして、本実施例では、トルクコンバータ３の入力回転数Ｎ_pを検出する入力回転数センサ１５，トルクコンバータ３の出力回転数Ｎ_Tを検出する出力回転数センサ１６，車速Ｖを検出する車速センサ，スロットル開度θを検出するスロットル開度センサ，作動油温Ｔを検出する油温センサ，変速ギアの出力回転数Ｎ₀を検出する変速回転数センサを備えている。
【００１６】
運転条件検出部１４１においては、ＥＣＵ１４に入力された信号から車両の運転状態を読み込み、車両の運転状態が変化していないか判定する。続くトルコン入出力回転差演算部１４２では、車両の運転状態が安定しているとき、トルクコンバータの入出力回転数差を入力および出力回転数センサの出力から算出する。又、トルコン入出力回転数マップ検索部では、このときの運転状態に対応するトルクコンバータ入出力回転数差の初期値をマップから検索する。
【００１７】
劣化判定部１４４では、トルコン入出力回転数差演算部１４２にて算出された実測値と、トルコン入出力回転数マップ検索部にて検索された初期値とに基づいて作動油の劣化度合を判定する。そして、処理指令部１４５では劣化判定部にて判定された結果に基づいて、例えば、警告灯１７を点灯させるべく信号を出力する。
【００１８】
次に、以上のＥＣＵ１４にて実行される処理を図３に示すフローチャートに基づいて説明する。なお、本フローチャートは所定時間毎に実行される。
また、本フローチャートは変速過度制御等の車両走行に必要な他の制御に比べて、優先度を低く設定している。
本処理が開始されると、まずステップ１００にて、カウンタＣの値をクリアする。このカウンタＣは同じ運転条件が所定期間継続していることをカウントするためのカウンタである。続くステップ２００では各種センサから入力される運転条件を読み込む。本実施例では、トルクコンバータ３の入力回転数Ｎ_p，出力回転数Ｎ_T，車速Ｖ，スロットル開度θ，作動油温Ｔ，変速ギア回転数から求まる変速ギア位置を運転条件として読み込む。
【００１９】
ステップ３００では、ステップ２００で読み込んだ各運転条件が前回までに読み込んだ値の最大値より大きいか、また、最小値より小さいかを判断し、肯定判断されればステップ４００に進み、その値を最大値、または、最小値として更新し、ステップ５００に進む。ステップ３００にて否定判断されたときには、そのまま、ステップ５００に進む。
【００２０】
ステップ５００ではカウンタの値を１つインクリメントする。そして、ステップ６００にてカウンタＣの値が所定値Ａより大きいか否かを判断し、所定値Ａ以下のときは再びステップ２００に戻り、ステップ２００からステップ５００までの処理を繰り返す。ステップ６００にてカウンタＣの値が所定値Ａより大きいと判断されるとステップ７００に進む。
【００２１】
ステップ７００では、各センサ入力の最大値と最小値との差が所定値Ｂ未満であるか否か、また、ギア位置に変化がないかを判断する。ここで、否定判断されると、ステップ２００で読み込んだ運転条件をすべてクリアして、ステップ１００に戻る。肯定判断されると、ステップ８００に進み、作動油の劣化を検出する処理を開始する。
【００２２】
まず、ステップ８００では、図４に示す車速Ｖ，スロットル開度θ，作動油温Ｔとの３次元マップから、今回読み込んだ運転条件に対応するトルクコンバータの入出力回転数差の初期値Ｎ_P-Tを読みこむ。次に、ステップ９００において、現在のトルクコンバータの入出力回転数差ＮＲ_P-Tをステップ３００にて読み込んだ値を用いて次式より算出する。
【００２３】
【数１】
ＮＲ_P-T＝｛（ＭＡＸ_NP＋ＭＩＮ_NP）−（ＭＡＸ_NT＋ＭＩＮ_NT）｝／２
ここで、ＭＡＸ_NPはトルクコンバータの入力回転数の最大値，ＭＩＮ_NPはトルクコンバータの入力回転数の最小値，ＭＡＸ_NTはトルクコンバータの出力回転数の最大値，ＭＩＮ_NTはトルクコンバータの出力回転数の最小値である。
【００２４】
そして、ステップ１０００において、作動油圧が劣化したか否かを次式により判定する。
【００２５】
【数２】
ａｂｓ（Ｎ_P-T−ＮＲ_P-T）＞Ｄ
ここで、ａｂｓ（Ｎ_P-T−ＮＲ_P-T）とは初期値Ｎ_P-Tと現在の値ＮＲ_P-Tとの差の絶対値である。ここで、肯定判断されると作動油が劣化していると判断し、ステップ１１００に進み、作動油の劣化を警告灯にて報せる。また、否定判断されたときには、ステップ１２００に進む。
【００２６】
つまり、本発明ではトルクコンバータの作動油が劣化するとその粘度が変化するためトルクコンバータの入出力関係が変化することを利用して劣化を検出している。
次に、本発明の作動油の劣化検出結果を用いて、作動油の劣化に伴うロックアップクラッチの目標スリップ量のずれを補正する実施例を第２実施例として図５を用いて説明する。なお、図３と同じ処理をするステップには図３と同じステップ番号を付し、説明を省略する。
【００２７】
本処理が実行されると、ステップ１００からステップ１０００までは図３と同じ処理が実行される。ステップ１０００にて肯定判断されたとき、つまり、作動油が劣化していると判断されたときは、ステップ２０００に進み、図６に示すスリップ初期目標制御値を書き換える。
本実施例では初期目標制御値Ｄ_SLから補正値ΔＤ_SLを差し引いたものを新たに目標制御値Ｄ_SLとする。又、図７に示すように、本実施例ではデューティ信号のオフ時間を制御値として与えているため、作動油が劣化したときに補正値ΔＤ_SLを差し引くことにより、ロックアップクラッチは図１においてフロントカバーに押し付けられる方向に補正される。これは、作動油が劣化すると油の粘性が落ちるため、ロックアップクラッチがスリップしやすくなるためである。
【００２８】
以上のように、第２実施例の構成を採ることにより、作動油が劣化しても容易にロックアップクラッチを目標スリップ量に制御することができる。
なお、上記各実施例において、運転条件を検出するためにスロットル開度を用いているが、これに限らず、エンジントルクを推定できる他の信号を用いてもよい。
【００２９】
また、上記各実施例において、劣化判定を所定値Ｄをしきい値として判定しているが、しきい値を複数設けて、劣化度合を段階毎に検出し、また、表示するようにしてもよい。このとき、第２実施例における補正値ΔＤ_SLも劣化度合に応じて、例えば劣化度合が大きいほど大きい値となるように値を定めてもよい。
また、本実施例において、作動油の劣化が検出された際に警告灯を点灯するようにしているが、他にも音声等により警告するようにしてもよい。
【００３０】
また、上記各実施例において、初期のトルクコンバータの入出力回転数差と現在のトルクコンバータの入出力回転数差との差から作動油の劣化を検出しているが、これに限らず他にも、初期のトルクコンバータの入出力回転数差と現在のトルクコンバータの入出力回転数差との比、あるいは、初期のトルクコンバータの入出力回転数比と現在のトルクコンバータの入出力回転数比との差から作動油の劣化を検出するようにしてもよい。
【００３１】
また、トルクコンバータの入出力回転数の初期値としては、あらかじめ設定された値でもよいし、あらかじめ設定された値を、車両にバッテリがつながれてから所定期間（例えば、数トリップ間，所定時間内等）に検出された実際のデータで補正するようにしてもよい。
更に、本実施例では、劣化が一度検出されると警告灯を点灯、または、目標スリップ量を補正するようにしているが、誤検出を防止するために所定回数劣化が検出されて初めてこれらの制御を実行するようにしてもよい。
【００３２】
このように作動油の劣化判定を行うことにより、車両のユーザーに作動油の交換時期を伝えることもできる。また、作動油の劣化が検出される期間が極端に短いときには、自動変速機に異常があると判定するようにしてもよい。
【００３３】
【発明の効果】
以上述べたように、請求項１または請求項２に記載の発明においては、トルクコンバータの初期の入出力回転数と現在の入出力回転数とを検出することにより、直結機構を備えていない自動変速機においても容易に作動油の劣化を検出することができる。
【００３４】
また、請求項３に記載の発明においては、作動油が劣化してもロックアップクラッチの目標スリップ制御を良好に検出することができる。
更に、請求項４に記載の発明においては、作動油の劣化を警告手段により運転車等に知らせることにより、作動油の交換時期等を知らせることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施例に用いる自動変速機の概略構成図である。
【図２】第１実施例の電子制御装置のブロック図である。
【図３】第１実施例において、電子制御装置にて実行されるフローチャートである。
【図４】第１実施例において、入出力回転数差の初期値を求めるための３次元マップである。
【図５】第２実施例において、電子制御装置にて実行されるフローチャートである。
【図６】第２実施例において、目標スリップ量を求めるためのマップである。
【図７】第２実施例において、スリップ制御を実行するときの制御信号を説明するための説明図である。
【図８】本発明の構成要素を示すブロック図である。
【符号の説明】
１内燃機関（エンジン）
２入力軸
３トルクコンバータ
７出力軸
８ロックアップクラッチ
１２歯車変速装置
１３油圧制御装置
１４電子制御装置（ＥＣＵ）
１５入力回転数センサ
１６出力回転数センサ
１７警告灯

Claims

内燃機関と歯車変速装置との間に設けられているトルクコンバータと、
車両の運転状態毎に前記トルクコンバータの初期の入出力回転数を記憶している初期回転数記憶手段と、
実際の前記トルクコンバータの入出力回転数差又は入出力回転数比を検出する回転数検出手段と、
前記回転数検出手段により検出された入出力回転数差又は入出力回転数比と、前記回転数検出手段により前記入出力回転数が検出された時の運転状態の前記初期回転数記憶手段に記憶されている入出力回転数差又は入出力回転数比とに基づいて前記トルクコンバータの作動油の劣化を検出する劣化検出手段とを備えることを特徴とする自動変速機の油圧制御装置。
前記劣化検出手段は、前記回転数検出手段により検出された入出力回転数の差と前記入出力回転数が検出された時の運転状態の前記初期回転数記憶手段に記憶されている入出力回転数の差とに基づいて前記トルクコンバータの作動油の劣化を検出する手段を含むことを特徴とする請求項１に記載の自動変速機の油圧制御装置。
前記トルクコンバータは、入力軸と出力軸とを直結またはスリップ制御するロックアップクラッチを備え、
前記劣化検出手段により作動油の劣化が検出されると、前記ロックアップクラッチのスリップ制御時の目標スリップ量を補正する目標スリップ量補正手段を備えることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の自動変速機の油圧制御装置。
前記劣化検出手段により作動油の劣化が検出されると警告を行う警告手段を備えることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか１つに記載の自動変速機の油圧制御装置。