CN102667110A - 车辆用驱动系统 - Google Patents

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Abstract

车辆用驱动系统具有：发动机；能够变更变速档的手动式变速器；配置在发动机与变速器之间的离合器；以及对发动机进行驱动控制的控制装置。并且，在发动机和车轴之间的转矩传递被切断的惯性行驶过程中，当离合器被松开并且变速器的变速档被变更为前进档时，在变更后的该变速档低于与车速对应的最佳变速档的情况下，控制装置执行对发动机的燃料切断。

Description

车辆用驱动系统
技术领域
本发明涉及一种车辆用驱动系统，具体而言，涉及一种可抑制从惯性行驶切换到发动机行驶时因变速操作错误造成的发动机超转速状态的发生的车辆用驱动系统。
背景技术
近年来，在具有MT(Manual Transmission：手动变速箱)的车辆用驱动系统中，采用了在惯性行驶过程中执行燃料切断并使发动机停止的节油控制。其中，驾驶员从惯性行驶切换到发动机行驶时，进行从空档到前进档的换档。此时，当由驾驶员选择的变速位置比针对当前车速本应选择的变速位置低时(变速操作错误)，发动机有可能会受到车辆的动能而产生超转速状态。作为与这一课题相关的现有车辆用驱动系统，专利文献1所示的技术已被公知。
专利文献1：日本特开平11-257121号公报
发明内容
本发明的目的在于提供一种车辆用驱动系统，在从惯性行驶切换到发动机行驶时，可抑制因变速操作错误造成的发动机超转速状态的发生。
为实现上述目的，本发明涉及的车辆用驱动系统具有：发动机；能够变更变速档的手动式变速器；配置在上述发动机与上述变速器之间的离合器；以及对上述发动机进行驱动控制的控制装置；其特征在于，在上述发动机和车轴之间的转矩传递被切断的惯性行驶过程中，当上述离合器被松开并且上述变速器的变速档被变更为前进档时，在上述变更后的变速档低于与车速对应的最佳变速档的情况下，上述控制装置执行对上述发动机的燃料切断。
并且，本发明涉及的车辆用驱动系统中，当上述离合器在执行上述燃料切断后被扣合时，在上述变更后的变速档低于与上述离合器被扣合后的车速对应的最佳变速档的情况下，上述控制装置继续执行对上述发动机的燃料切断。
在本发明涉及的车辆用驱动系统中，变更后的变速档低于与车速对应的最佳变速档时(发生变速操作错误时)，执行燃料切断，因此，之后离合器被扣合时，抑制了车辆的动能造成的发动机转速的上升。这样一来，可抑制因变速操作错误使发动机变为超转速状态的情况，从而具有可适当保护发动机的优点。
附图说明
图1是表示本发明的实施方式涉及的车辆用驱动系统的构成图。
图2是表示图1所示的车辆用驱动系统的作用的流程图。
图3是表示图1所示的车辆用驱动系统的作用的说明图。
图4是表示图1所示的车辆用驱动系统的作用的说明图。
具体实施方式
以下参照附图详细说明本发明。此外，本发明未由本实施方式限定。并且，本实施方式的构成元件中包括可维持发明同一性的同时可置换且显然可置换的元件。并且，本实施方式中记载的多个变形例可在本领域技术人员显然可知的范围内任意组合。
(车辆用驱动系统)
图1是表示本发明的实施方式涉及的车辆用驱动系统的构成图。
该车辆用驱动系统1采用手动式变速器，适用于在惯性行驶过程中可实现暂时停止发动机的节油行驶的车辆(参照图1)。车辆用驱动系统1具有：发动机2、离合器3、变速器4、减速差动装置5、传感器单元6及控制装置7。
发动机2是动力源，由内燃机或外燃机构成。该发动机2产生驱动转矩并从曲轴21的输出轴22输出。并且，发动机2具有燃料喷射装置23，通过由该燃料喷射装置23调整燃料喷射量，可调整产生的驱动转矩。此外，在本实施方式中，采用以汽油为燃料的往复式发动机。
离合器3是可允许进行驱动转矩的传递及切断驱动转矩的传递的机械元件。该离合器具有输入侧旋转部31及输出侧旋转部32，在输入侧旋转部31上与发动机2的输出轴22连接，配置在发动机2的后段。并且，离合器3在输入侧旋转部31及输出侧旋转部32的扣合状态下允许转矩传递，在输入侧旋转部31及输出侧旋转部32的打开状态下切断转矩传递。此外，在本实施方式中，采用摩擦式离合器。
变速器4是可变更变速档及变速比的手动式变速器。该变速器4具有输入轴41及输出轴42，在输入轴41上与离合器3的输出侧旋转部32连接，配置在离合器3的后段。并且，变速器4通过切换其变速档，可变更其变速比(输出轴42的转速与输入轴41的转速之比)。并且，变速器4的变速档的变更通过驾驶员操作驾驶座的变速装置82来进行。此外，在本实施方式中，采用齿轮式且手动式的有级变速器，其具有空档、五个前进档43～47、一个倒档48并可切换。
减速差动装置5是对驱动转矩进行减速并分配到车辆的左右轮11R、11L的机械元件。该减速差动装置5具有：输入轴51；对驱动转矩进行减速的减速机构52；差动机构53，调整对车辆的左右轮11R、11L的驱动转矩的分配。并且，减速差动装置5在输入轴51上与变速器4的输出轴42连接，在差动机构53上与车轮11R、11L的车轴12连接。
传感器单元6是用于取得车辆状态量的传感器组。该传感器单元6具有：检测离合器踏板81的动作的离合器踏板传感器61；检测变速装置82的变速位置的变速位置传感器62；检测油门开度θ的油门开度传感器63；检测发动机2的输出轴22的转速(发动机转速)Ne的发动机转速传感器64；检测车速V的车速传感器65；检测行驶道路的坡度的坡度传感器66。
控制装置7是控制车辆用驱动系统1的动作的装置，例如由ECU(Electrical Control Unit：电子控制单元)构成。控制装置7根据传感器单元6的输出信号输出规定的输出信号。该控制装置7具有：进行节油控制的节油控制部71；防止发动机2的超转速的超转速防止控制部72；进行与惯性行驶时的变速操作错误对应的控制的变速操作错误对应控制部73；对发动机2进行驱动控制的发动机控制部74；存储规定信息(例如各种控制程序、控制映射图、阈值等控制数据)的存储部75。该控制装置7根据传感器单元6的输出信号对发动机2进行驱动控制。由此，实现各种控制。
在该车辆用驱动系统1中，在车辆进行发动机行驶时，控制装置7使离合器3为扣合状态，驱动发动机2。这样一来，发动机2产生驱动转矩，该驱动转矩经由离合器3传递到变速器4。并且，该驱动转矩由变速器4变速，由减速差动装置5减速，并分配到车辆的左右车轮11R、11L。这样一来，车辆以发动机2为动力源而进行行驶。
并且，车辆用驱动系统1在车辆的惯性行驶过程中，可实现使发动机2暂时停止的节油控制。在该节油控制中，在发动机2和车轴12之间的转矩传递被切断的惯性行驶过程中，控制装置7对发动机2的燃料喷射装置23进行驱动控制，暂时停止燃料喷射(燃料切断)。由此，改善了燃耗。
此外，车辆用驱动系统1可实现控制发动机2的燃料喷射量的超转速防止控制，以防止发动机2变为超转速状态。在该超转速防止控制中，例如当发动机转速Ne超过规定的设定转速时，控制装置7对发动机2的燃料喷射装置23进行驱动控制，停止燃料喷射。这样一来，可防止因超转速造成的发动机2的损坏。
(惯性行驶时的变速操作错误对应控制)
图2及图3是表示图1所示的车辆用驱动系统的作用的流程图(图2)及说明图(图3)。在这些图中，图2表示变速操作错误对应控制的流程图，图3表示平坦路上的车速V和最佳变速档的关系。
当在惯性行驶过程中进行节油控制时，变速器4的变速档是空档，离合器3处于扣合状态，燃料喷射装置23停止，发动机2处于停止状态。在车辆再次加速时，驾驶员作为变速操作的预备动作而踏下离合器踏板81，离合器3变为松开状态。这样一来，发动机2的再起动条件成立，燃料喷射重新开始，发动机2再次起动。接着，驾驶员对变速装置82进行操作并选择任意的变速位置时，对应所选择的变速位置来变更变速器4的变速档。并且，驾驶员踏回离合器踏板81，从而使离合器变为扣合状态，发动机2的驱动转矩经由离合器3及变速器4传递到车轴12。
此时，当由驾驶员选择的变速位置低于针对当前车速本应选择的变速位置时(变速操作错误时)，发动机受到车辆的动能，有可能变为超转速状态。这一问题在不进行节油控制的通常的MT(ManualTransmission)车辆中也会发生，尤其易于发生在惯性行驶时使发动机停止的节油车辆中。
因此，在该车辆用驱动系统1中，在从惯性行驶转换到发动机行驶时，为抑制因变速操作错误造成的发动机超转速状态的发生，进行下述变速操作错误对应控制(参照图2～图4)。
在步骤ST01中，判断车辆是否处于惯性行驶过程中。惯性行驶是指在使动力源和车轮的车轴分离的状态下的行驶。具体而言，在车辆行驶时，变速器4的变速档是空档、且发动机2停止时，判断为车辆处于惯性行驶过程中。并且，在该状态下，燃烧喷射装置23停止对发动机2的燃烧室的燃料喷射，并使火花塞(省略图示)停止工作。并且，离合器踏板81返回，离合器3处于扣合状态。例如，在本实施方式中，在车辆行驶时，变速位置传感器62检测变速装置82的变速位置，并且，发动机转速传感器64检测发动机转速Ne。并且，当变速位置是空档、且发动机转速Ne＝0[rpm]时，控制装置7作出肯定判断。在该步骤ST01中，当作出肯定判断时前进到步骤ST02，当作出否定判断时结束处理。
在步骤ST02中，判断是否进行了离合器松开操作。离合器松开操作通过驾驶员对离合器踏板81的踏下动作来进行。在驾驶员进行换档时，该离合器松开操作被作为初始动作进行。之后，进行变速操作(步骤ST04)及离合器扣合操作(步骤ST08)。通过该离合器松开操作，离合器3被驱动，变为松开状态。此外，在本实施方式中，在车辆行驶过程中，离合器踏板传感器61检测离合器踏板81的踏下动作，控制装置7根据该离合器踏板传感器61的输出信号进行肯定判断。在该步骤ST02中，当作出肯定判断时前进到步骤ST03，当作出否定判断时结束处理。
在步骤ST03中，发动机2起动(再起动)。如上所述，该发动机2的起动以惯性行驶过程中的离合器踏板81的踏下动作(步骤ST01的肯定判断及步骤ST02的肯定判断)为契机来进行。此外，在本实施方式中，控制装置7驱动燃料喷射装置23而使其开始燃料喷射，并且，驱动启动器及火花塞(省略图示)，由此起动发动机2。在该步骤ST03后，前进到步骤ST04。
在步骤ST04中，判断是否进行了变速操作。该变速操作通过驾驶员对变速装置82的操作来进行。并且，惯性行驶时的变速操作是将变速器的变速档从空档变更为五个前进档43～47中的任一档的操作。通过该变速操作，变速器4的变速档被变更为前进档。此外，在本实施方式中，在车辆行驶过程中，变速位置传感器62检测变速装置82的变速位置，控制装置7根据来自该变速位置传感器62的输出信号取得变速操作后的变速档，并判断有无变速操作。在步骤ST04中，当作出肯定判断时前进到步骤ST05，当作出否定判断时结束处理。
在步骤ST05中，算出最佳变速档。最佳变速档是指，根据与车辆状态量(例如车速V、油门开度θ等)的关系而规定的规定变速档。例如，在本实施方式中，车速传感器65检测车速V，控制装置7根据该车速V及从存储部75读出的规定的控制映射图(参照图3)，唯一地选择最佳变速档。在该步骤ST05后，前进到步骤ST06。
在步骤ST06中，判断通过变速操作(步骤ST04)变更后的变速档是否低于最佳变速档(步骤ST05)。此外，在本实施方式中，控制装置7进行该判断。在该步骤ST06中，当作出肯定判断时前进到步骤ST07，当作出否定判断时前进到步骤ST12。
在步骤ST07中，进行燃料切断。即，在通过变速操作(步骤ST04)变更后的变速档低于最佳变速档(步骤ST05)的情况下(步骤ST06的肯定判断)，当之后进行了离合器扣合操作(步骤ST08)时，发动机2有可能因受到车辆的动能而变为超转速状态。因此，在这种情况下，进行燃料切断，使发动机2停止，从而抑制发动机转速Ne的上升，保护发动机2。此外，在本实施方式中，控制装置7驱动燃料喷射装置23而使其停止燃料喷射，并使火花塞(省略图示)停止工作，从而使发动机2停止。在该步骤ST07后，前进到步骤ST08。
在步骤ST08中，判断是否进行了离合器扣合操作。离合器扣合操作通过驾驶员对离合器踏板81的踏回动作来进行。此外，在本实施方式中，在车辆行驶过程中，离合器踏板传感器61检测离合器踏板81的动作，当解除了离合器踏板81的踏下状态时，控制装置7作出肯定判断。在该步骤ST08中，当作出肯定判断时前进到步骤ST09，当作出否定判断时前进到步骤ST05。
在步骤ST09中，算出最佳变速档。即，在该步骤ST09中，变速器4的变速档处于由驾驶员选择的前进档(步骤ST04的肯定判断)，进行燃料切断，发动机2停止(步骤ST07)。然后，由驾驶员进行离合器扣合操作，离合器3变为扣合状态(步骤ST08的肯定判断)，车辆在继续执行燃料切断的状态下实施发动机制动的同时进行行驶。因此，车速V下降，最佳变速档时刻变化，所以再次算出最佳变速档。此外，在本实施方式中，车速传感器65检测车速V，控制装置7根据该车速V和从存储部75读入的规定的控制映射图(参照图3)唯一地选择最佳变速档。在该步骤ST09后，前进到步骤ST10。
在步骤ST10中，判断通过变速操作(步骤ST04)变更后的变速档是否在离合器扣合操作后的最佳变速档(步骤ST08的肯定判断及步骤ST09)以上。此外，在本实施方式中，控制装置7进行该判断。在该步骤ST10中，当作出肯定判断时前进到步骤ST11，当作出否定判断时返回到步骤ST9。
在步骤ST11中，进行发动机2的再起动。即，当通过变速操作(步骤ST04)变更后的变速档低于最佳变速档时(步骤ST06的肯定判断)，执行燃料切断(步骤ST07)，发动机2停止。其中，进行再起动该发动机2的控制。此外，该发动机2的再起动包括在离合器扣合操作后进行的情况(步骤ST08的肯定判断)及在离合器扣合操作前进行的情况(步骤ST06的肯定判断)。在该步骤ST11后，结束处理。
在步骤ST12中，判断发动机是否处于停止状态。即，当执行燃料切断时(经过步骤ST07及步骤ST08的否定判断后，进行了步骤ST06的否定判断时)，发动机2停止(发动机转速Ne＝0[rpm])。另一方面，当未执行燃料切断时，发动机2工作(步骤ST03)。其中，在该步骤ST12中，判断发动机是否处于停止状态。此外，在本实施方式中，发动机转速传感器64检测发动机转速Ne，当该发动机转速Ne＝0[rpm]时，控制装置7进行肯定判断。在该步骤ST12中，当作出肯定判断时前进到步骤ST11，当作出否定判断时结束处理。
此外，在本实施方式中，如上所述，在计算最佳变速档时(步骤ST05)，使用规定了车速V和最佳变速档的关系的控制映射图(参照图3)。在该控制映射图中规定为：车速V越大，则最佳变速档的档位越高。并且，当通过驾驶员的变速操作(步骤ST04的肯定判断)所选择的变速档低于最佳变速档时，执行发动机2的燃料切断(步骤ST07)。
其中，在本实施方式中，控制装置7仅使用规定了平坦路上的车速V和最佳变速档的关系的控制映射图(参照图3)算出最佳变速档(步骤ST05)。
但不限于此，控制装置7也可同时具有规定了平坦路上的车速V和最佳变速档的关系的控制映射图(参照图3)及规定了下坡路上的车速V和最佳变速档的关系的控制映射图(参照图4)这两个控制映射图，根据行驶道路的坡度来切换这些控制映射图而算出最佳变速档。例如，在惯性行驶过程中，坡度传感器66检测行驶道路的坡度，当行驶道路的坡度小于规定阈值时，控制装置7使用平坦路用的控制映射图来计算最佳变速档，当行驶道路的坡度为规定阈值以上时，控制装置7使用下坡路用的控制映射图来计算最佳变速档。并且，也可替代坡度传感器66，控制装置7根据使用了GPS(Global Positioning System：全球定位系统)的导航信息来推测行驶道路的坡度(省略图示)。
此外，在下坡路上行驶时，与在平坦路上行驶时相比，车辆的动能增加。因此，在下坡路用的控制映射图中，最佳变速档设定得比平坦路用的控制映射图高。这样一来，可有效抑制因动能造成的发动机转速Ne的上升。
(效果)
如上所述，该车辆用驱动系统1具有：发动机2；能够变更变速档的手动式变速器4；配置在发动机2与变速器4之间的离合器3；以及对发动机2进行驱动控制的控制装置7(参照图1)。并且，在发动机2和车轴12之间的转矩传递被切断的惯性行驶过程中(步骤ST01的肯定判断)，当离合器3被松开并且变速器4的变速档被变更为前进档时(步骤ST02的肯定判断及ST04的肯定判断)，在该变更后的变速档低于与车速V对应的最佳变速档(参照图3)的情况下(步骤ST06的肯定判断)，控制装置7执行对发动机2的燃料切断(步骤ST07)(参照图2)。
在上述构成中，当变更后的变速档低于与车速V对应的最佳变速档时(发生变速操作错误时)，执行燃料切断，因此，之后离合器3被扣合时，可抑制因车辆动能造成的发动机转速的上升。这样一来，可抑制因变速操作错误造成发动机2超转速的状态，因此具有可适当地保护发动机2的优点。
并且，在该车辆用驱动系统1中，当离合器3在执行上述燃料切断后被扣合时(步骤ST07及步骤ST08的肯定判断)，在上述变更后的变速档低于与离合器被扣合后的车速V对应的最佳变速档的情况下，控制装置7继续执行对发动机2的燃料切断(步骤ST09及步骤ST10的否定判断)(参照图2)。这样一来，具有可有效抑制离合器被扣合后的发动机转速上升的优点。
此外，在该车辆用驱动系统1中，当离合器3在惯性行驶过程中被松开时，控制装置7起动发动机2(步骤ST02的肯定判断及步骤ST03)(参照图2)。这样一来，具有可适当起动发动机2的优点。
工业实用性
如上所述，本发明涉及的车辆用驱动系统可用于抑制从惯性行驶切换到发动机行驶时因变速操作错误造成的发动机的超转速状态的发生。
附图标记说明
1车辆用驱动系统、2发动机、21曲轴、22输出轴、23燃料喷射装置、3离合器、31输入侧旋转部、32输出侧旋转部、4变速器、41输入轴、42输出轴、43～47前进档、48倒档、5减速差动装置、51输入轴、52减速机构、53差动机构、6传感器单元、61离合器踏板传感器、62变速位置传感器、63油门开度传感器、64发动机转速传感器、65车速传感器、66坡度传感器、7控制装置、71节油控制部、72超转速防止控制部、73变速操作错误对应控制部、74发动机控制部、75存储部、81离合器踏板、82变速装置、11R、11L车轮、12车轴

Claims (3)

1.一种车辆用驱动系统，具有：发动机；能够变更变速档的手动式变速器；配置在所述发动机与所述变速器之间的离合器；以及对所述发动机进行驱动控制的控制装置；其特征在于，
在所述发动机和车轴之间的转矩传递被切断的惯性行驶过程中，当所述离合器被松开并且所述变速器的变速档被变更为前进档时，在所述变更后的变速档低于与车速对应的最佳变速档的情况下，所述控制装置执行对所述发动机的燃料切断。
2.根据权利要求1所述的车辆用驱动系统，其特征在于，当所述离合器在执行所述燃料切断后被扣合时，在所述变更后的变速档低于与所述离合器被扣合后的车速对应的最佳变速档的情况下，所述控制装置继续执行对所述发动机的燃料切断。
3.根据权利要求1或2所述的车辆用驱动系统，其特征在于，当所述离合器在惯性行驶过程中被松开时，所述控制装置起动所述发动机。
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