JP2013155782A - 車両用動力伝達系の制御装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】車両に搭載される原動機の回転駆動力で駆動されて作動油を自動変速機の構成要素に供給する油圧ポンプからの作動油のリークを可能な限り抑制することで車両の発進性の低下を防止するようにした車両用動力伝達系の制御装置を提供する。
【解決手段】車両に搭載されるエンジンで駆動され、リザーバから吸込口を介して吸込まれた作動油を加圧して得た油圧を吐出口から吐出して自動変速機の構成要素に供給する油圧ポンプと、エンジンの停止時のクランク角度を調整可能なスタータジェネレータとを備え、エンジンが停止されたとき、クランク角度に対して設定される油圧ポンプの吐出口と吸込口の間の作動油の連通度合いを示す特性に基づいて作動油のリーク量を推定し(S14,S16)、それが所定値以上であるとき、スタータジェネレータでクランク角度を調整して連通度合いを変更する(S18,S20)。
【選択図】図5
【解決手段】車両に搭載されるエンジンで駆動され、リザーバから吸込口を介して吸込まれた作動油を加圧して得た油圧を吐出口から吐出して自動変速機の構成要素に供給する油圧ポンプと、エンジンの停止時のクランク角度を調整可能なスタータジェネレータとを備え、エンジンが停止されたとき、クランク角度に対して設定される油圧ポンプの吐出口と吸込口の間の作動油の連通度合いを示す特性に基づいて作動油のリーク量を推定し(S14,S16)、それが所定値以上であるとき、スタータジェネレータでクランク角度を調整して連通度合いを変更する(S18,S20)。
【選択図】図5
Description
この発明は車両用動力伝達系の制御装置に関し、より具体的には車両用動力伝達系において油圧ポンプの作動油のリークを減少させるようにした制御装置に関する。
近時、交差点の赤信号での停止時などに所定の条件が成立すれば車両に搭載されるエンジン(原動機)を停止させるアイドリングストップ制御が提案されており、その例として特許文献1,2記載の技術を挙げることができる。
特許文献1記載の技術は、作動油の粘性が油温によって相違することから、高油温時にアイドリングストップ制御を禁止あるいは中止することでアイドリングストップ後の車両の発進性の低下を防止している。
また、特許文献2記載の技術は、ベルト式無段変速機を備える構成において、油温によってアイドリングストップ継続時間を設定することで、プーリ供給油圧のリークによる車両の発進性の低下を防止している。
特許文献1,2記載の技術にあっては上記のように構成することで車両の発進性の低下を防止しているが、アイドリングストップ後の車両の発進性の低下は、油温による粘性の変化の他、油圧ポンプの機械的な特性の影響も免れない。
即ち、原動機によって駆動される油圧ポンプが停止されるとき、油圧ポンプの吐出口と吸込口の間を作動油は逆流してリークするが、上記した従来技術は油圧ポンプからの作動油のリークについて何等考慮するものではなかった。
従って、この発明の目的は上記した不都合を解消し、車両に搭載される原動機の回転駆動力で駆動されて作動油を自動変速機の構成要素に供給する油圧ポンプからの作動油のリークを可能な限り抑制することで車両の発進性の低下を防止するようにした車両用動力伝達系の制御装置を提供することにある。
上記の目的を達成するために、請求項1にあっては、車両に搭載される原動機の回転駆動力を車輪に伝達する自動変速機と、前記原動機の回転駆動力で駆動され、リザーバから吸込口を介して吸込まれた作動油を加圧して得た油圧を吐出口から吐出して前記自動変速機の構成要素に供給する油圧ポンプと、前記原動機の停止時のクランク角度を調整可能な原動機クランク角度調整手段と、所定の条件が成立したときに前記原動機を停止させる原動機停止制御手段とを備えた車両用動力伝達系の制御装置において、前記原動機が停止されたとき、前記原動機のクランク角度に対して設定される前記油圧ポンプの吐出口と吸込口の間の作動油の連通度合いを示す特性に基づいて前記作動油のリーク量を推定するリーク量推定手段と、前記推定された作動油のリーク量が所定値以上であるとき、前記原動機クランク角度調整手段を動作させて前記原動機の停止時のクランク角度を調整して前記連通度合いを変更する油圧ポンプ連通度合い変更手段を備える如く構成した。
請求項2に係る車両用動力伝達系の制御装置にあっては、前記原動機がエンジンであり、前記所定の条件が前記エンジンのアイドリングストップ条件であると共に、前記油圧ポンプ連通度合い変更手段は、前記エンジンのアイドリングストップ条件が成立して前記エンジンが停止されたとき、前記原動機の停止時のクランク角度を調整して前記連通度合いを変更する如く構成した。
請求項3に係る車両用動力伝達系の制御装置にあっては、前記油圧ポンプがn歯のロータを有するギヤポンプからなり、前記油圧ポンプの吐出口と吸込口の間の連通度合いを示す特性が前記n歯のロータのクランク角度に対する回転特性であると共に、前記リーク量推定手段は、前記原動機のクランク角度を検出し、前記検出されたクランク角度から前記クランク角度に対して設定される前記油圧ポンプの吐出口と吸込口の間の作動油の連通度合いを示す特性に基づいて前記作動油のリーク量を推定する如く構成した。
請求項4に係る車両用動力伝達系の制御装置にあっては、前記原動機クランク角度調整手段は、前記エンジンを始動可能であると共に、前記エンジンによって駆動されて発電するスタータジェネレータからなる如く構成した。
請求項5に係る車両用動力伝達系の制御装置にあっては、前記油圧ポンプは前記原動機に機械的に接続されて前記原動機の回転駆動力で駆動されると共に、前記変速機は断接機構を介して前記原動機に接続される如く構成した。
請求項1にあっては、車両に搭載される原動機の回転駆動力で駆動され、リザーバから吸込口を介して吸込まれた作動油を加圧して得た油圧を吐出口から吐出して自動変速機の構成要素に供給する油圧ポンプと、原動機の停止時のクランク角度を調整可能な原動機クランク角度調整手段と、所定の条件が成立したときに原動機を停止させる原動機停止制御手段とを備えた車両用動力伝達系の制御装置において、原動機が停止されたとき、クランク角度に対して設定される油圧ポンプの吐出口と吸込口の間の作動油の連通度合いを示す特性に基づいて作動油のリーク量を推定し、推定された作動油のリーク量が所定値以上であるとき、原動機の停止時のクランク角度を調整して連通度合いを変更する如く構成したので、推定された作動油のリーク量が所定値以上であるとき、原動機の停止時のクランク角度を調整することで油圧ポンプの吐出口と吸込口の間の作動油の連通度合いをリーク量が減少する位置に変更することが可能となり、油圧ポンプからの作動油のリークを可能な限り抑制して車両の発進性の低下を防止することができる。
請求項2に係る車両用動力伝達系の制御装置にあっては、原動機がエンジンであり、所定の条件がエンジンのアイドリングストップ条件であると共に、油圧ポンプ連通度合い変更手段は、エンジンのアイドリングストップ条件が成立してエンジンが停止されたとき、原動機の停止時のクランク角度を調整して連通度合いを変更する如く構成したので、アイドリングストップ時に油圧ポンプからの作動油のリークを可能な限り抑制してアイドリングストップ後の車両の発進性の低下を防止することができると共に、アイドリングストップの継続時間を延長できてエンジンの燃費を向上させることができる。
請求項3に係る車両用動力伝達系の制御装置にあっては、油圧ポンプがn歯のロータを有するギヤポンプからなり、油圧ポンプの吐出口と吸込口の間の連通度合いを示す特性がn歯のロータのクランク角度に対する回転特性であると共に、検出されたクランク角度からクランク角度に対して設定される油圧ポンプの吐出口と吸込口の間の作動油の連通度合いを示す特性に基づいて作動油のリーク量を推定する如く構成したので、上記した効果に加え、作動油のリーク量を簡易に推定することができる。
請求項4に係る車両用動力伝達系の制御装置にあっては、原動機クランク角度調整手段は、エンジンを始動可能であると共に、エンジンによって駆動されて発電するスタータジェネレータからなる如く構成したので、上記した効果に加え、原動機クランク角度調整手段の構成を簡易にすることができる。
請求項5に係る車両用動力伝達系の制御装置にあっては、油圧ポンプは原動機に機械的に接続されて原動機の回転駆動力で駆動されると共に、変速機は断接機構を介して原動機に接続される如く構成したので、上記した効果に加え、変速機の動作に関係なく、所定の条件が成立したとき、原動機を任意に停止させることができる。
以下、添付図面に即してこの発明に係る車両用動力伝達系の制御装置を実施するための形態を説明する。
図1は、この発明の実施例に係る車両用動力伝達系の制御装置を全体的に示す概略図、図2は図1に示す油圧供給機構の油圧回路図である。
図1において、符号10はエンジン(原動機)を示す。エンジン10はガソリンを燃料とする4気筒の内燃機関からなり、駆動輪(車輪)12を備えた車両14に搭載される(車両14は駆動輪12などで部分的に示す)。
エンジン10の吸気系に配置されたスロットルバルブ(図示せず)は車両運転席床面に配置されるアクセルペダル18との機械的な接続が絶たれて電動モータなどのアクチュエータからなるDBW(Drive By Wire)機構16に接続され、DBW機構16で開閉される。
スロットルバルブで調量された吸気はインテークマニホルド(図示せず)を通って流れ、各気筒の吸気ポート付近でインジェクタ20から噴射された燃料と混合して混合気を形成し、吸気バルブ(図示せず)が開弁されたとき、当該気筒の燃焼室(図示せず)に流入する。燃焼室において混合気は点火されて燃焼し、ピストンを駆動してクランクシャフト22を回転させた後、排気となってエンジン10の外部に放出される。
クランクシャフト22にはスタータジェネレータ(原動機クランク角度調整手段。SG)10aが連結される。スタータジェネレータ10aは車載バッテリ(図示せず)に接続され、エンジン10を始動可能であると共に、エンジン10によって駆動されて発電するスタータモータとACG(交流発電機)の機能を兼ね備えるスタータジェネレータとして構成される。
即ち、スタータジェネレータ10aは、車載バッテリから通電されるときモータ(電動機)として動作してクランクシャフト22を回転させてエンジン10を始動可能であると共に、クランクシャフト22を微小のクランク角度回転できるように構成される。
また、スタータジェネレータ10aはエンジン10によって駆動されるとき、発電して交流を出力する。スタータジュネレータ10aから出力された交流は整流回路(図示せず)を介して車載バッテリに送られてそこに貯留される。
クランクシャフト22の回転は、トルクコンバータ(構成要素(断接機構))24を介して無段変速機(Continuously Variable Transmission。以下「CVT」という)26に入力される。
即ち、クランクシャフト22はトルクコンバータ24のポンプ・インペラ24aに接続される一方、それに対向配置されて流体(作動油)を収受するタービン・ランナ24bはメインシャフト(入力軸)MSに接続される。ポンプ・インペラ24aとタービン・ランナ24bはロックアップクラッチ(断接機構)24cが係合(オン)されるとき、直結される。
CVT26はメインシャフトMS、より正確にはその外周側シャフトに配置されたドライブプーリ(構成要素)26aと、メインシャフトMSに平行なカウンタシャフト(出力軸)CS、より正確にはその外周側シャフトに配置されたドリブンプーリ(構成要素)26bと、その間に掛け回される無端可撓部材からなる動力伝達要素、例えば金属製のベルト26cからなる。
ドライブプーリ26aは、メインシャフトMSの外周側シャフトに相対回転不能で軸方向移動不能に配置された固定プーリ半体26a1と、メインシャフトMSの外周側シャフトに相対回転不能で固定プーリ半体26a1に対して軸方向に相対移動可能な可動プーリ半体26a2からなる。
ドリブンプーリ26bは、カウンタシャフトCSの外周側シャフトに相対回転不能で軸方向移動不能に配置された固定プーリ半体26b1と、カウンタシャフトCSに相対回転不能で固定プーリ半体26b1に対して軸方向に相対移動可能な可動プーリ半体26b2からなる。
CVT26は前後進切換機構28を介してエンジン10に接続される。前後進切換機構28は、車両14の前進方向への走行を可能にする前進クラッチ(構成要素(断接機構))28aと、後進方向への走行を可能にする後進ブレーキクラッチ(構成要素(断接機構))28bと、その間に配置されるプラネタリギヤ機構28cからなる。CVT26はエンジン10に前進クラッチ28aを介して接続される。
プラネタリギヤ機構28cにおいて、サンギヤ28c1はメインシャフトMSに固定されると共に、リングギヤ28c2は前進クラッチ28aを介してドライブプーリ26aの固定プーリ半体26a1に固定される。
サンギヤ28c1とリングギヤ28c2の間には、ピニオン28c3が配置される。ピニオン28c3は、キャリア28c4でサンギヤ28c1に連結される。キャリア28c4は、後進ブレーキクラッチ28bが作動させられると、それによって固定(ロック)される。
カウンタシャフトCSの回転はギヤを介してセカンダリシャフト(中間軸)SSから駆動輪12に伝えられる。即ち、カウンタシャフトCSの回転はギヤ30a,30bを介してセカンダリシャフトSSに伝えられ、その回転はギヤ30cを介してディファレンシャル32からドライブシャフト(駆動軸)34を介して左右の駆動輪(右側のみ示す)12に伝えられる。
駆動輪(前輪)12と従動輪(後輪。図示せず)からなる4個の車輪の付近にはディスクブレーキ36が配置されると共に、車両運転席床面にはブレーキペダル40が配置される。
前後進切換機構28において前進クラッチ28aと後進ブレーキクラッチ28bの切換は、車両運転席に設けられたレンジセレクタ(進行方向切り替え指示手段)44を運転者が操作して例えばP,R,N,D,S,Lなどのレンジのいずれかを選択することで行われる。運転者のレンジセレクタ44の操作によるレンジ選択は、油圧供給機構46のマニュアルバルブ(後述)に伝えられる。
レンジセレクタ44を介して例えばD,S,Lレンジが選択されると、それに応じてマニュアルバルブのスプールが移動し、後進ブレーキクラッチ28bのピストン室から作動油(油圧)が排出される一方、前進クラッチ28aのピストン室に油圧が供給されて前進クラッチ28aが係合される。
前進クラッチ28aが係合されると、全ギヤがメインシャフトMSと一体に回転し、ドライブプーリ26aはメインシャフトMSと同方向(前進方向)に駆動され、よって車両14は前進方向に走行する。
Rレンジが選択されると、前進クラッチ28aのピストン室から作動油が排出される一方、後進ブレーキクラッチ28bのピストン室に油圧が供給されて後進ブレーキクラッチ28bが作動する。従ってキャリア28c4が固定されてリングギヤ28c2はサンギヤ28c1とは逆方向に駆動され、ドライブプーリ26aはメインシャフトMSとは逆方向(後進方向)に駆動され、車両14は後進方向に走行する。
PあるいはNレンジが選択されると、両方のピストン室から作動油が排出されて前進クラッチ28aと後進ブレーキクラッチ28bが共に開放され、前後進切換機構28を介しての動力伝達が断たれ、エンジン10とCVT26のドライブプーリ26aとの間の動力伝達が遮断される。動力伝達系48は、トルクコンバータ24とCVT26と前後進切換機構28とからなる。
図2は油圧供給機構46の油圧回路図である。
図示の如く、油圧供給機構46には油圧ポンプ(送油ポンプ)46aが設けられる。油圧ポンプ46aはギヤポンプからなり、エンジン(E)10にベルト(図示せず)を介して機械的に接続され、エンジン10によって駆動される。
油圧ポンプ46aはリザーバ46bから吸込口46a1を介して吸込まれた作動油ATFを加圧して得た油圧を吐出口46a2から吐出してPH制御バルブ(PH REG VLV)46cに圧送する。
PH制御バルブ46cの出力(PH圧(ライン圧。高圧制御油圧))は、一方では油路46dから第1、第2のレギュレータバルブ(DR REG VLV, DN REG VLV)46e,46fを介してCVT26のドライブプーリ26aの可動プーリ半体26a2のピストン室(DR)26a21とドリブンプーリ26bの可動プーリ半体26b2のピストン室(DN)26b21に接続されると共に、他方では油路46gを介してCRバルブ(CR VLV)46hに接続される。
CRバルブ46hはPH圧を減圧してCR圧(低圧制御圧)を生成し、油路46iからプーリ圧制御用の第1、第2(電磁)リニアソレノイドバルブ46j,46k(LS-DR, LS-DN)とクラッチ圧制御用の第3(電磁)リニアソレノイドバルブ46l(LS-DR, LS-DN, LS-CPC)に供給する。
第1、第2リニアソレノイドバルブ46j,46kはそのソレノイドの励磁に応じて決定される出力圧を第1、第2のレギュレータバルブ46e,46fに作用させ、よって油路46dから送られるPH圧の作動油を可動プーリ半体26a2,26b2のピストン室26a21,26b21に供給し、それに応じてプーリ側圧を発生させる。
従って、可動プーリ半体26a2,26b2を軸方向に移動させるプーリ側圧が発生させられてドライブプーリ26aとドリブンプーリ26bのプーリ幅が変化し、ベルト26cの巻掛け半径が変化する。このように、プーリの側圧を調整することで、駆動輪12に伝達するレシオ(変速比)を無段階に変化させることができ、エンジン10の回転(回転駆動力)を任意の値に変速することができる。
またCRバルブ46hの出力(CR圧)は第3リニアソレノイドバルブ(LS-CPC)46lのソレノイドの励磁に応じて調圧され、油路46mを介して前記したマニュアルバルブ46oに送られ、そこから前後進切換機構28の前進クラッチ28aのピストン室(FWD)28a1と後進ブレーキクラッチ28bのピストン室(RVS)28b1に供給される。
マニュアルバルブ46oは、前記した如く、運転者によって操作(選択)されたレンジセレクタ44の位置に応じてCRバルブ46hの出力を前進クラッチ28aと後進ブレーキクラッチ28bのピストン室28a1,28b1のいずれかに供給する。
また、PH制御バルブ46cの出力は、油路46pを介してTCレギュレータバルブ(TC REG VLV)46qに送られ、TCレギュレータバルブ46qの出力はLCコントロールバルブ(LC CTL VLV)46rを介してLCシフトバルブ(LC SFT VLV)46sに供給される。
LCシフトバルブ46sの出力は一方ではトルクコンバータ24のロックアップクラッチ24cのピストン室24c1に接続されると共に、他方ではその背面側の室24c2に接続される。
LCシフトバルブ46sを介して作動油がピストン室24c1に供給される一方、背面側の室24c2から排出されると、ロックアップクラッチ24cが係合(オン)される。
逆に作動油が背面側の室24c2に供給される一方、ピストン室24c1から排出されると、ロックアップクラッチ24cが解放(オフ)される。ロックアップクラッチ24cのスリップ量は、ピストン室24c1と背面側の室24c2に供給される作動油の量によって決定される。
CRバルブ46hの出力は油路46tを介してLCコントロールバルブ46rとLCシフトバルブ46sに供給されると共に、油路46tには第4リニアソレノイドバルブ(LS-LC)46uが介挿される。ロックアップクラッチ24cのスリップ量は、第4リニアソレノイドバルブ46uのソレノイドの励磁・非励磁によって調整(制御)される。
さらに、油圧ポンプ46aの下流でPH制御バルブ46cの上流に相当する位置には電動モータ46vに接続される電動油圧ポンプ(Electric Oil Pump)46wがチェックバルブ46xを介して接続される。
電動油圧ポンプ46wも油圧ポンプ46aと同様にギヤポンプからなり、電動モータ46vで駆動され、リザーバ46bに貯留された作動油を汲み上げてPH制御バルブ46cに圧送する。
図1の説明に戻ると、エンジン10のカムシャフト付近などの適宜位置にはクランク角センサ50が設けられ、ピストンの微小クランク角度位置ごとにエンジン回転数NEを示す信号を出力する。吸気系においてスロットルバルブの下流の適宜位置には絶対圧センサ52が設けられ、吸気管内絶対圧(エンジン負荷)PBAに比例した信号を出力する。
DBW機構16のアクチュエータにはスロットル開度センサ54が設けられ、アクチュエータの回転量を通じてスロットルバルブの開度THに比例した信号を出力する。
また前記したアクセルペダル18の付近にはアクセル開度センサ18aが設けられて運転者のアクセルペダル操作量に相当するアクセル開度APに比例する信号を出力すると共に、ブレーキペダル40の付近にはブレーキスイッチ40aが設けられて運転者のブレーキペダル40の操作に応じてオン信号を出力する。
上記したクランク角センサ50などの出力は、エンジンコントローラ66に送られる。エンジンコントローラ66はCPU,ROM,RAM,I/Oなどからなるマイクロコンピュータを備え、それらセンサ出力に基づいて目標スロットル開度を決定してDBW機構16の動作を制御すると共に、燃料噴射量を決定してインジェクタ20を駆動する。
メインシャフトMSにはNTセンサ(回転数センサ)70が設けられ、タービン・ランナ24bの回転数、具体的にはメインシャフトMSの回転数NT、より具体的には変速機入力軸回転数(と前進クラッチ28aの入力軸回転数)を示すパルス信号を出力する。
CVT26のドライブプーリ26aの付近の適宜位置にはNDRセンサ(回転数センサ)72が設けられてドライブプーリ26aの回転数NDR、換言すれば前進クラッチ28aの出力軸回転数に応じたパルス信号を出力する。
ドリブンプーリ26bの付近の適宜位置にはNDNセンサ(回転数センサ)74が設けられてドリブンプーリ26bの回転数NDN、具体的にはカウンタシャフトCSの回転数、より具体的には変速機出力軸回転数を示すパルス信号を出力する。
またセカンダリシャフトSSのギヤ30bの付近にはVセンサ(回転数センサ)76が設けられてセカンダリシャフトSSの回転数と回転方向を示すパルス信号(具体的には車速Vを示すパルス信号)を出力する。駆動輪12と従動輪(図示せず)からなる4個の車輪の付近にはそれぞれ車輪速センサ80が設けられ、車輪の回転速度を示す車輪速に比例するパルス信号を出力する。
前記したレンジセレクタ44の付近にはレンジセレクタスイッチ44aが設けられ、運転者によって選択されたR,N,Dなどのレンジに応じた信号を出力する。
図2に示す如く、油圧供給機構46においてCVT26のドリブンプーリ26bに通じる油路には油圧センサ82が配置されてドリブンプーリ26bの可動プーリ半体26b2のピストン室26b21に供給される油圧に応じた信号を出力する。リザーバ46bには油温センサ84が配置されて油温(作動油ATFの温度TATF)に応じた信号を出力する。
上記したNTセンサ70などの出力は、図示しないその他のセンサの出力も含め、シフトコントローラ90に送られる。シフトコントローラ90もCPU,ROM,RAM,I/Oなどからなるマイクロコンピュータを備えると共に、エンジンコントローラ66と通信自在に構成される。
シフトコントローラ90は、それら検出値に基づき、油圧供給機構46の第4のリニアソレノイドバルブ46uなどの電磁ソレノイドを励磁・非励磁して前後進切換機構28とCVT26とトルクコンバータ24の動作を制御すると共に、油圧供給機構46の電動モータ46vに通電して電動油圧ポンプ46wの動作を制御する。
図3は図2に示す油圧ポンプ46aの破断平面図である。図示は省略するが、電動油圧ポンプ46wも同様の構造を備える。
図示の如く、油圧ポンプ46aは内接型のギヤポンプからなり、CVT26のケースに取り付け可能に構成されたケーシング46a3と、ケーシング46a3に穿設された大略円弧状のスリットからなる前記した吸込口46a1と吐出口46a2と、ケーシング46a3の内部に回転自在に収容されると共に、外周に6個の内歯が形成されたインナ(ドライブ)ロータ46a4と、インナロータ46a4の外周側に、その内歯と部分的に噛合う7個の外歯が形成されたアウタ(ドリブン)ロータ46a5とを備える。
油圧ポンプ46aにおいてインナロータ46a4はエンジン10のクランクシャフト22にベルトで接続されるギヤドライブシャフト46a41にスプライン結合され、エンジン10の回転に同期して回転(駆動)される。
アウタロータ46a5はインナロータ46a4の外周に7個の外歯がインナロータ46a4の6個の内歯と部分的に噛合ってインナロータ46a4の回転に応じて従動するように配置され、作動油はそれらロータの回転によって吸込口46a1から吸込まれ、内歯と外歯の間を通って吐出口46a2から吐出される。
一方、エンジン10の停止に伴って油圧ポンプ46aのロータの回転が停止されると、作動油は徐々にリークして吐出口46a2から内歯と外歯の間を通って吸込口46a1に流れ、そこからリザーバ46b側に戻る。
そのとき、エンジン10の停止に伴ってインナロータ46a4がアウタロータ46a5に対して図示の位置で停止されたとすると、インナロータ46a4の内歯のほとんどはアウタロータ46a5の外歯と密接に接触していることから、吐出口46a2から吸込口46a1にリーク(逆流)する作動油の量は微小となる。
一方、エンジン10の停止位置が異なってインナロータ46a4がアウタロータ46a5に対して想像線αで示す位置で停止されたとすると、インナロータ46a4の内歯の多くはアウタロータ46a5の外歯と接触しないことから、吐出口46a2から吸込口46a1にリーク(逆流)する作動油の量は増加する。
このように油圧ポンプ46aがギヤポンプ、特に内接型のギヤポンプであると、エンジン10が停止されたとき、油圧ポンプ46aの吐出口46a2と吸込口46a1の間の作動油の連通度合いを示す特性は、エンジン10のクランク角度に依存する。
図4は、図3に示す6個の内歯が形成されたインナロータ46a4と7個の外歯が形成されたアウタロータ46a5を備える油圧ポンプ46aについて実験を通じて求められた特性(クランク角度に対して設定される油圧ポンプ46aの吐出口46a2と吸込口46a1の間の作動油の連通度合いを示す特性)を示す説明図である。尚、図示の特性は前記した図3に示す内歯と外歯を備えたロータ46a4,46a5の場合であり、構造が異なれば相違することはいうまでもない。
これにより、エンジン10(換言すれば油圧ポンプ46aの)の停止時のクランク角度をクランク角センサ50から検出し、検出されたクランク角度から連通度合いを示す図示の特性を検索し、交差位置に対応する縦軸のリーク量を求めることで作動油のリーク量を推定することができる。
図示の特性において作動油の連通度合い(リーク量)は、インナロータ46a4の内歯が6個であることからクランク角度120度の間で60度ごとに最大値から最小値の間で規則的に増減し、具体的には30度、90度、150度・・・の付近で最小となると共に、1から6までの数字で示される、0度、60度、120度・・・の付近で最小となる。
尚、作動油のリーク量は作動油の温度(油温)にも依存し、油温が上昇するほど増加するが、図示の特性は油温が80℃のときの値である。図示の特性は、油温がそれよりも上昇するにつれ、図4で上方に推移する。図4において線Aで示す値(所定値)の下方が高温においても連通度合い(リーク量)が比較的少ない領域になる。
従って、アイドリングストップ制御時のエンジン10の停止時のクランク角度から検索(算出)される連通度合い(リーク量)が1から6までのいずれかの角度、即ち、リーク量が最大となる角度あるいはその付近などの所定値A以上であるとき、前記したスタータジェネレータ10aを動作させてエンジン10aのクランクシャフト22を微小角度、例えば30度回転(進角)させ、連通度合いが最小あるいはその付近となるように変更することが可能となる。
この処理は前記したエンジンコントローラ66によって行われる。
図5はその処理を示すフロー・チャートである。図示のプログラムは所定時間、例えば10msecごとに実行される。
以下説明すると、S10でI/S(アイドリングストップ)を実行すべきか否か判断する。即ち、交差点などで赤信号に接近しつつある場合などに所定の条件が成立してエンジン10を停止すべきか否か、具体的にはI/Sを実行すべきアイドリングストップ条件が成立してエンジン10を停止すべきか否か判断する。
この所定の条件は、ブレーキペダル40が操作される(踏まれる)一方、アクセルペダル56が操作されず(踏まれず)、車速が零あるいはその近傍にあり、かつCVT26のレシオ(変速比)がロー側にあることであり、これらの条件の成否はブレーキスイッチ40a、アクセル開度センサ18a、Vセンサ76、NDRセンサ72、NDNセンサ74の出力から判断される。
S10で肯定されるときはS12に進み、エンジン10を停止し、S14に進み、エンジン10が停止されたときのクランク角度をクランク角センサ50の出力から検出する。
次いでS16に進み、図4に示す、エンジン10のクランク角度に対して設定される油圧ポンプ46aの吐出口46a2と吸込口46a1の間の作動油の連通度合いを示す特性に基づいて作動油のリーク量を推定する。
次いでS18に進み、推定された作動油のリーク量を所定値(図4の符号A)と比較し、推定された作動油のリーク量が所定値以上であるか否か判断する。S18で否定されるときは以降の処理をスキップする。
一方、S18で肯定されるときはS20に進み、スタータジェネレータ10aを動作させてエンジン10の停止時のクランク角度を調整して連通度合いを変更する。即ち、エンジン10のクランクシャフト22を図4の特性においてリーク量が最小となるクランク角度に向けて微小角度回転(進角)させる。
また、S10で否定されるときはS22に進み、もしエンジン10が停止されている場合、スタータジェネレータ10aを動作させてエンジン10を始動する。
上記した如く、この実施例にあっては、車両14に搭載される原動機(エンジン)10の回転駆動力を車輪(駆動輪12)に伝達する自動変速機(CVT)26と、前記原動機の回転駆動力で駆動され、リザーバ46bから吸込口46a1を介して吸込まれた作動油を加圧して得た油圧を吐出口46a2から吐出して前記自動変速機の構成要素(プーリ26a,26b、前進クラッチ28a,後進ブレーキクラッチ28b、ロックアップクラッチ24c)に供給する油圧ポンプ46aと、前記原動機の停止時のクランク角度を調整可能な原動機クランク角度調整手段(スタータジェネレータ)10aと、所定の条件が成立したときに前記原動機を停止させる原動機停止制御手段(エンジンコントローラ66,S10,S12)とを備えた車両用動力伝達系の制御装置において、前記原動機が停止されたとき、前記原動機のクランク角度に対して設定される前記油圧ポンプの吐出口と吸込口の間の作動油の連通度合いを示す特性に基づいて前記作動油のリーク量を推定するリーク量推定手段(エンジンコントローラ66,S14,S16)と、前記推定された作動油のリーク量が所定値以上であるとき、前記原動機クランク角度調整手段を動作させて前記原動機の停止時のクランク角度を調整して前記連通度合いを変更する油圧ポンプ連通度合い変更手段(エンジンコントローラ66,S18,S20)を備える如く構成したので、推定された作動油のリーク量が所定値以上であるとき、エンジン(原動機)10の停止時のクランク角度を調整することで油圧ポンプ46aの吐出口と吸込口の間の作動油の連通度合いをリーク量が減少する位置に変更することが可能となり、油圧ポンプ46aからの作動油のリークを可能な限り抑制して車両14の発進性の低下を防止することができる。
また、前記原動機がエンジン10であり、前記所定の条件が前記エンジン10のアイドリングストップ条件であると共に、前記油圧ポンプ連通度合い変更手段は、前記エンジン10のアイドリングストップ条件が成立して前記エンジン10が停止されたとき、前記原動機の停止時のクランク角度を調整して前記連通度合いを変更する(エンジンコントローラ66,S18,S20)如く構成したので、アイドリングストップ時に油圧ポンプ46aからの作動油のリークを可能な限り抑制して車両の発進性の低下を防止することができると共に、アイドリングストップの継続時間を延長できてエンジン10の燃費を向上させることができる。
また、前記油圧ポンプ46aがn歯のロータ(インナロータ46a4、アウタロータ46a5)を有するギヤポンプからなり、前記油圧ポンプ46aの吐出口46a2と吸込口46a1の間の連通度合いを示す特性が前記n歯のロータのクランク角度に対する回転特性であると共に、前記リーク量推定手段は、前記原動機のクランク角度を検出し、前記検出されたクランク角度から前記クランク角度に対して設定される前記油圧ポンプ46aの吐出口46a2と吸込口46a1の間の作動油の連通度合いを示す(図4の)特性に基づいて前記作動油のリーク量を推定する如く構成したので、上記した効果に加え、作動油のリーク量を簡易に推定することができる。
また、前記原動機クランク角度調整手段は、前記エンジン10を始動可能であると共に、前記エンジン10によって駆動されて発電するスタータジェネレータ10aからなる如く構成したので、上記した効果に加え、原動機クランク角度調整手段の構成を簡易にすることができる。
また、前記油圧ポンプ46aは前記原動機(エンジン)10に(ベルトを介して)機械的に接続されて前記原動機の回転駆動力で駆動されると共に、前記変速機(CVT)26は断接機構(前進クラッチ28a,後進ブレーキクラッチ28b、ロックアップクラッチ24c)を介して前記原動機に接続される如く構成したので、上記した効果に加え、CVT(変速機)26の動作に関係なく、所定の条件が成立したとき、エンジン(原動機)10を任意に停止させることができる。
尚、上記においてエンジンで駆動される油圧ポンプに加え、電動モータで駆動される電動油圧ポンプを備えるように構成したが、この発明においてはエンジンで駆動される油圧ポンプの作動油のリーク量を減少させるように構成したことから、電動油圧ポンプを除去しても良い。
また、原動機としてエンジン(内燃機関)を開示したが、電動モータあるいはエンジンと電動モータのハイブリッドであっても良い。自動変速機もCVTに限られるものではなく、有段変速機であっても良い。
10 エンジン(内燃機関。原動機)、10a スタータジェネレータ(原動機クランク角度調整手段)、12 駆動輪(車輪)、14 車両、16 DBW機構、24 トルクコンバータ、26 自動変速機(CVT)、26a,26b プーリ(構成要素)、28 前後進切換機構、28a 前進クラッチ(構成要素)、28b 後進ブレーキクラッチ(構成要素)、34 ドライブシャフト(駆動軸)、46 油圧供給機構、46b リザーバ、46a 油圧ポンプ、46a1 吸込口、46a2 吐出口、48 動力伝達系、66 エンジンコントローラ、90 シフトコントローラ
Claims (5)
- 車両に搭載される原動機の回転駆動力を車輪に伝達する自動変速機と、前記原動機の回転駆動力で駆動され、リザーバから吸込口を介して吸込まれた作動油を加圧して得た油圧を吐出口から吐出して前記自動変速機の構成要素に供給する油圧ポンプと、前記原動機の停止時のクランク角度を調整可能な原動機クランク角度調整手段と、所定の条件が成立したときに前記原動機を停止させる原動機停止制御手段とを備えた車両用動力伝達系の制御装置において、前記原動機が停止されたとき、前記原動機のクランク角度に対して設定される前記油圧ポンプの吐出口と吸込口の間の作動油の連通度合いを示す特性に基づいて前記作動油のリーク量を推定するリーク量推定手段と、前記推定された作動油のリーク量が所定値以上であるとき、前記原動機クランク角度調整手段を動作させて前記原動機の停止時のクランク角度を調整して前記連通度合いを変更する油圧ポンプ連通度合い変更手段を備えたことを特徴とする車両用動力伝達系の制御装置。
- 前記原動機がエンジンであり、前記所定の条件が前記エンジンのアイドリングストップ条件であると共に、前記油圧ポンプ連通度合い変更手段は、前記エンジンのアイドリングストップ条件が成立して前記エンジンが停止されたとき、前記原動機の停止時のクランク角度を調整して前記連通度合いを変更することを特徴とする請求項1記載の車両用動力伝達系の制御装置。
- 前記油圧ポンプがn歯のロータを有するギヤポンプからなり、前記油圧ポンプの吐出口と吸込口の間の連通度合いを示す特性が前記n歯のロータのクランク角度に対する回転特性であると共に、前記リーク量推定手段は、前記原動機のクランク角度を検出し、前記検出されたクランク角度から前記クランク角度に対して設定される前記油圧ポンプの吐出口と吸込口の間の作動油の連通度合いを示す特性に基づいて前記作動油のリーク量を推定することを特徴とする請求項1または2記載の車両用動力伝達系の制御装置。
- 前記原動機クランク角度調整手段は、前記エンジンを始動可能であると共に、前記エンジンによって駆動されて発電するスタータジェネレータからなることを特徴とする請求項2または3記載の車両用動力伝達系の制御装置。
- 前記油圧ポンプは前記原動機に機械的に接続されて前記原動機の回転駆動力で駆動されると共に、前記変速機は断接機構を介して前記原動機に接続されることを特徴とする請求項1記載の車両用動力伝達系の制御装置。
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Cited By (1)
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2012
- 2012-01-27 JP JP2012015495A patent/JP2013155782A/ja active Pending
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DE102017211538A1 (de) * | 2017-07-06 | 2019-01-10 | Zf Friedrichshafen Ag | Verfahren zur Erfassung einer Undichtigkeit der Hauptpumpe |
CN109211581A (zh) * | 2017-07-06 | 2019-01-15 | 腓特烈斯港齿轮工厂股份公司 | 用于检测主泵不密封性的方法和相应的装置 |
US10774927B2 (en) | 2017-07-06 | 2020-09-15 | Zf Friedrichshafen Ag | Method to determine leakage of a hydraulic pump |
CN109211581B (zh) * | 2017-07-06 | 2021-08-17 | 腓特烈斯港齿轮工厂股份公司 | 用于检测主泵不密封性的方法和相应的装置 |
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