JP4356646B2 - Vehicle control device - Google Patents
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Description
この発明は、車両の制御装置に関し、特に複数の部位に供給する潤滑油量の制御を行なう車両の制御装置に関する。 The present invention relates to a vehicle control device, and more particularly to a vehicle control device that controls the amount of lubricating oil supplied to a plurality of parts.
近年、電気自動車、ハイブリッド自動車および燃料電池自動車等のように、車両推進用の駆動源としてモータを採用する自動車が登場している。 In recent years, automobiles that employ a motor as a driving source for vehicle propulsion have appeared, such as electric vehicles, hybrid vehicles, and fuel cell vehicles.
特開平8−105520号公報(特許文献1)には、車速やアクセル開度に応じて、電磁開閉弁を作動させて潤滑必要部位への潤滑油の供給を切換える技術が開示されている。
しかしながら、特開平8−105520号公報(特許文献1)では、潤滑または冷却が必要な複数の部位があり、これらの複数の部位に車両走行状態に応じて必要なオイルの供給を切換える点については開示されておらず、オイル供給量をさらに適正化する余地がある。 However, in Japanese Patent Application Laid-Open No. 8-105520 (Patent Document 1), there are a plurality of portions that need to be lubricated or cooled, and a point in which the necessary oil supply is switched to the plurality of portions according to the vehicle running state. This is not disclosed, and there is room for further optimization of the oil supply amount.
登板、高速走行、雪道でのスリップ等の運転パターンによって適量のオイルを流せないので、無駄な潤滑油の攪拌抵抗が増加し、燃費が悪化してしまう。特に近年のギヤおよびベアリングの高速化の傾向に対してこのような攪拌抵抗の増加は問題が大きい。 Since an appropriate amount of oil cannot be flowed depending on driving patterns such as climbing, high speed running, and slipping on a snowy road, useless lubricating oil agitation resistance increases and fuel consumption deteriorates. In particular, the increase in the agitation resistance is a serious problem with the recent trend toward higher speeds of gears and bearings.
また、モータの冷却として潤滑油を使用する場合もあり、発熱が大きい運転パターンにおいてこの潤滑油量が一定であると、冷却性能が不足しモータの性能が十分発揮できない場合も考えられる。 In some cases, lubricating oil is used for cooling the motor. If the amount of lubricating oil is constant in an operation pattern with large heat generation, cooling performance may be insufficient, and the motor performance may not be sufficiently exhibited.
この発明の目的は、損失を低減させ潤滑油供給量の適正化を行なう車両の制御装置を提供することである。 An object of the present invention is to provide a vehicle control device that reduces loss and optimizes the amount of lubricating oil supplied.
この発明は、要約すると、車両の制御装置であって、複数の部位と、複数の部位に潤滑油をそれぞれ供給する複数の経路と、複数の経路上に設けられ潤滑油の通過量を決定する複数の油量決定手段と、車両走行状態と複数の部位にそれぞれ対応する条件とを比較して、複数の油量決定手段に対して複数の経路から複数の部位にそれぞれ供給される潤滑油量を独立して制御を行なう制御部とを備える。 In summary, the present invention is a control device for a vehicle, and determines a plurality of parts, a plurality of paths for supplying lubricating oil to the plurality of parts, respectively, and a passing amount of the lubricating oil provided on the plurality of paths. Lubricating oil amount respectively supplied to a plurality of parts from a plurality of paths to a plurality of oil amount determining means by comparing a plurality of oil amount determining means with conditions corresponding to a vehicle running state and a plurality of parts respectively And a control unit that performs independent control.
好ましくは、車両の制御装置は、複数の経路に共通して接続される潤滑油貯蔵手段をさらに備える。複数の油量決定手段の各々は、制御部の出力に応じて開閉する弁である。 Preferably, the vehicle control device further includes lubricating oil storage means connected in common to the plurality of paths. Each of the plurality of oil amount determination means is a valve that opens and closes according to the output of the control unit.
好ましくは、制御部は、車両走行状態として、要求トルク、舵角、加速度、路面摩擦、路面勾配のうち少なくとも1つを考慮する。 Preferably, the control unit considers at least one of required torque, rudder angle, acceleration, road surface friction, and road surface gradient as the vehicle running state.
好ましくは、車両は、カーナビゲーションシステムを備え、制御部は、車両走行状態をカーナビゲーションシステムの予測進路に基づき検出する。 Preferably, the vehicle includes a car navigation system, and the control unit detects a vehicle traveling state based on a predicted course of the car navigation system.
好ましくは、車両は、電動機により車両推進の駆動力を発生する電動車両であり、複数の部位は、電動機および減速機構を含む。 Preferably, the vehicle is an electric vehicle that generates a driving force for vehicle propulsion by the electric motor, and the plurality of parts include the electric motor and a speed reduction mechanism.
より好ましくは、車両は、車両推進に電動機とエンジンとを併用するハイブリッド車両であり、複数の部位は、電動機とエンジンとの動力分配を行なう遊星歯車機構をさらに含む。 More preferably, the vehicle is a hybrid vehicle that uses both an electric motor and an engine for vehicle propulsion, and the plurality of parts further include a planetary gear mechanism that distributes power between the electric motor and the engine.
より好ましくは、複数の部位は、左右駆動輪の動力分配を行なう差動装置をさらに含む。 More preferably, the plurality of portions further include a differential device that distributes power between the left and right drive wheels.
好ましくは、車両は、主駆動輪と、常時駆動しない副駆動輪とを含む。複数の部位は、主駆動輪を駆動する第1の駆動系と、副駆動輪を駆動する第2の駆動系とを含む。制御部は、車両の走行状態が副駆動輪の駆動条件を満たしたことに応じて第2の駆動系に供給する潤滑油量を増加させる。 Preferably, the vehicle includes main drive wheels and auxiliary drive wheels that are not always driven. The plurality of parts include a first drive system that drives the main drive wheel and a second drive system that drives the sub drive wheel. The control unit increases the amount of lubricating oil supplied to the second drive system in response to the traveling state of the vehicle satisfying the drive conditions of the auxiliary drive wheels.
本発明によれば、潤滑油供給量が適正化され、損失が低減された効率のよい車両が実現できる。 According to the present invention, it is possible to realize an efficient vehicle in which the lubricating oil supply amount is optimized and loss is reduced.
以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。なお、図中同一または相当部分には同一符号を付してその説明は繰返さない。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In the drawings, the same or corresponding parts are denoted by the same reference numerals and description thereof will not be repeated.
[実施の形態1]
図1は、実施の形態1に係る電気自動車の車両駆動用モータおよびトランスアクスルの構成を示した概略図である。
[Embodiment 1]
FIG. 1 is a schematic diagram showing a configuration of a vehicle driving motor and a transaxle of an electric vehicle according to
図1を参照して、トランスアクスル12は、ケース14内に車両駆動用電動モータ10と同軸に配置された遊星歯車式の減速機16および傘歯車式の差動装置18を含む。
Referring to FIG. 1, a
減速機16は、車両駆動用モータ10のモータ軸20に連結されたサンギヤ22と、そのサンギヤ22と噛合う複数のピニオンギヤ24を回転可能に支持しているキャリア26と、ケース14に固定されてピニオンギヤを噛合うリングギヤ28とを含む。
The
また、差動装置18は、減速機16の軸芯と直角な平面内をキャリア26と一体的に回転するシャフト30と、シャフト30を軸としてその軸の周りに相対回転可能に設けられた複数の傘歯車32と、減速機16の軸芯と同心の周りに回転可能に設けられ傘歯車32と噛合う1対の傘歯車34,36とを含む。
The
傘歯車34,36には、それぞれ左右の駆動輪に連結された伝達軸38,40がスプライン嵌合されている。
モータ10は、コイルが巻回されケースに対して固定されたステータ72と、ステータ72の中央の空洞部分に収容され、回転可能に支持されるロータ70とを含む。ロータ70は中空になっており、その中空部分には伝達軸38が貫通している。
The
モータ軸20からサンギヤ22へ伝達された回転は、リングギヤ28が反力要素として機能することにより所定の変速比で減速される。そして減速された回転はキャリア26から差動装置18を経て伝達軸38,40へ伝達される。
The rotation transmitted from the
キャリア26には、ポンプ駆動ギヤ44が取付けられ、車両走行時にキャリア26が回転することによりギヤポンプ46を回転駆動してケース14の下部に設けられたオイル溜り部48からオイル通路90を介して潤滑油を汲み上げる。なお、本明細書において、潤滑油のことを単にオイルと称する場合もある。
A
汲み上げられた潤滑油はオイル通路92を経由してキャッチタンク52に貯蔵される。なお、オイル通路92の途中にはリリーフバルブ56が設けられる。キャッチタンクの底部にはドレインポートが設けられており、ドレインポートからオイル通路94を通じてアキュームレータ60に潤滑油が供給される。アキュムレータ60は、スプリングのばねに従ってピストンを押すようになっており、潤滑油の圧力を一定に保つ。
The pumped lubricating oil is stored in the
アキュームレータ60から送出された潤滑油は複数の部位に潤滑油をそれぞれ供給するオイル通路96,98,99に送られる。オイル通路96,98,99の経路上には潤滑油の通過量を決定する電磁弁80,83,85がそれぞれ設けられる。電磁弁80,83,85のオイル通過量はコントローラ82から送られる制御信号SDによって決定される。なお、制御信号SDは、電磁弁80,83,85の開度をそれぞれ独立して指示する信号を含む。
The lubricating oil delivered from the
コントローラ82は、CPU,RAM,ROM等を有するマイクロコンピュータを含んで構成されている。コントローラ82は、モータ軸20の回転数を車速Vとして検出する回転数センサ84、アクセル操作量θaを検出するアクセル操作量センサ86、図示しないハンドルによる操舵角θhを検知する舵角センサ76、車両水平および垂直方向の重力加速度を検知するGセンサ74、潤滑油の油温Tを検知する油温センサ78の出力に応じて車両走行状態を把握する。車両勾配が変化すると重力加速度の車両水平および垂直方向の成分が変化するので、Gセンサ74を用いて車両勾配を検出することができる。
The controller 82 includes a microcomputer having a CPU, RAM, ROM and the like. The controller 82 includes a
そしてコントローラ82は、モータ10、減速機16および差動装置18にそれぞれ対応する条件と把握した車両走行状態とを比較して、電磁弁80,83,85に対して通過潤滑油量の制御を独立して行なう。
Then, the controller 82 compares the conditions corresponding to the
すなわち、車両の制御装置は、複数の部位(モータ10、減速機16、差動装置18)に潤滑油をそれぞれ供給する複数のオイル通路96,98,99と、オイル通路96,98,99に設けられ潤滑油の通過量を決定する複数の電磁弁80,83,85と、車両走行状態と複数の部位にそれぞれ対応する条件とを比較して、電磁弁80,83,85に対して複数の部位にそれぞれ供給される潤滑油量を独立して制御を行なうコントローラ82とを備える。キャッチタンク52およびアキュームレータ60は、複数のオイル通路96,98,99に共通して接続される。好ましくは、コントローラ82は、車両走行状態として、要求トルク、舵角、加速度、路面摩擦、路面勾配のうち少なくとも1つを考慮する。
That is, the vehicle control device supplies a plurality of
図2は、図1のコントローラ82で実行される第1のプログラムの制御構造を示すフローチャートである。このフローチャートの処理は、所定の条件が成立する毎または一定時間経過毎にメインルーチンから呼出されて実行される。 FIG. 2 is a flowchart showing a control structure of the first program executed by the controller 82 of FIG. The process of this flowchart is called from the main routine and executed every time a predetermined condition is satisfied or every certain time elapses.
図1、図2を参照して、まず処理が開始されると、ステップS1においてコントローラ82は、車両状態が発進、急加速、低μ路、低油温、舵角大のいずれかの状態に該当するか否かを判断する。発進時であるかまた急加速であるかおよび低μ路であるかは図1の回転数センサ84の回転数の変化を観測しておくことなどにより判断される。また低油温であるか否かは油温センサ78の出力する油温Tを観測することによって判断される。また舵角については舵角センサ76が出力する舵角θhを観測することによって判断される。ステップS1で用いられる条件は、図1の差動装置18に対応する条件であり、この差動装置18において潤滑油が多く必要とされる車両の走行状態である。
Referring to FIGS. 1 and 2, when the process is started, in step S1, the controller 82 changes the vehicle state to one of start, sudden acceleration, low μ road, low oil temperature, and large steering angle. Judge whether it is applicable. Whether the vehicle is at the start of the vehicle, is suddenly accelerated, or is a low μ road is determined by, for example, observing a change in the rotational speed of the
ステップS1の条件のいずれかに該当する場合には処理はステップS3に進む。一方、ステップS1のいずれの条件にも該当しない場合には処理はステップS2に進む。 If any of the conditions in step S1 is satisfied, the process proceeds to step S3. On the other hand, if none of the conditions in step S1 is satisfied, the process proceeds to step S2.
ステップS2においては、コントローラ82は、電磁弁80に対して差動装置18へのオイル量を少なくするように指示を行なう。このとき潤滑油はキャッチタンク52に溜まった状態のままである。
In step S <b> 2, the controller 82 instructs the
一方、ステップS3に進んだ場合には、コントローラ82は、電磁弁80の開度を大きくして差動装置18へのオイル供給量を増やす。そしてステップS4において、ステップS1の条件が解消されて定常運転状態に戻ったか否かが判断される。
On the other hand, when the process proceeds to step S <b> 3, the controller 82 increases the opening of the
ステップS4において定常運転状態に戻っていない場合には、ステップS3に戻り差動装置18へのオイル供給量が多い状態を維持する。
If the steady operation state has not been returned in step S4, the process returns to step S3 to maintain a state where the amount of oil supplied to the
ステップS4において定常運転状態すなわち発進時、急加速時、低μ路、低油温、舵角大のいずれにも該当しない状態であった場合には、処理はステップS5に進む。 If it is determined in step S4 that the vehicle is in a steady operation state, that is, when starting, sudden acceleration, low μ road, low oil temperature, or large steering angle, the process proceeds to step S5.
ステップS5においては、差動装置18への潤滑油の供給量を少量とする。その結果ギヤポンプ46によってオイルが汲み上げられることによりオイルレベルが図1のAから図1のCまで低下し差動装置18のギヤによるオイルの攪拌抵抗も減少し燃費の向上が期待できる。
In step S5, the amount of lubricating oil supplied to the
ステップS5の処理が終了するとステップS6に処理が進み、制御はメインルーチンに戻される。 When the process of step S5 ends, the process proceeds to step S6, and control is returned to the main routine.
図3は、図1のコントローラ82で実行される第2のプログラムの制御構造を示すフローチャートである。このフローチャートの処理は、所定の条件が成立する毎または一定時間経過毎にメインルーチンから呼出されて実行される。 FIG. 3 is a flowchart showing the control structure of the second program executed by the controller 82 of FIG. The process of this flowchart is called from the main routine and executed every time a predetermined condition is satisfied or every certain time elapses.
図1、図3を参照して、この処理が開始されるとまずステップS11において、油温が適温でかつ要求トルクが低くかつ登り坂でないという条件を満たすか否かが判定される。この条件は図1の減速機16であるリングギヤが固定されたプラネタリギヤに対して負荷が大きくない車両状態を示している。
Referring to FIGS. 1 and 3, when this process is started, first, in step S11, it is determined whether or not the condition that the oil temperature is appropriate, the required torque is low, and the vehicle is not uphill is satisfied. This condition indicates a vehicle state in which the load is not large with respect to the planetary gear to which the ring gear which is the
ステップS11の条件を満たす場合には処理はステップS14に進み、ステップS11の条件を満たさない場合には処理はステップS12に進む。 If the condition of step S11 is satisfied, the process proceeds to step S14. If the condition of step S11 is not satisfied, the process proceeds to step S12.
ステップS12では、プラネタリギヤに対して供給する潤滑油量を増加させる。このためにコントローラ82は電磁弁83に対して開度を大きくするように指令を送る。
In step S12, the amount of lubricating oil supplied to the planetary gear is increased. For this purpose, the controller 82 sends a command to the
そしてステップS13において定常運転状態すなわちステップS11の条件を満たす車両走行状態であってプラネタリギヤにかかる負荷が小さい状態に戻ったか否かが判断される。定常運転状態に戻っていない場合には再びステップS12の供給油量が大きい状態を維持する。 Then, in step S13, it is determined whether or not the vehicle is in a steady operation state, that is, a vehicle traveling state that satisfies the condition in step S11, and the load applied to the planetary gear is reduced. If the state does not return to the steady operation state, the state where the amount of supplied oil is large again in step S12 is maintained.
一方ステップS13において定常運転状態に戻ったと判断された場合には処理はステップS14に進む。ステップS14では、プラネタリギヤに流す潤滑油の量が少ない状態とされる。 On the other hand, if it is determined in step S13 that the steady operation state has been returned, the process proceeds to step S14. In step S14, the amount of lubricating oil flowing through the planetary gear is reduced.
そしてこの状態が維持されることによりステップS15に示すようにキャッチタンク52に潤滑油が溜まった状態となり、オイルレベルは図1のAからCに下がり攪拌抵抗による損失が低減される。そしてステップS16に処理が進み、制御はメインルーチンに戻される。
By maintaining this state, the lubricating oil is accumulated in the
図4は、図3で示したフローチャートの他の例を示したフローチャートである。
図1のプラネタリギヤはリングギヤがケースに固定される減速機16として動作するものであったが、リングギヤを可動なものとして変速機を兼ねた動力分割機構として用いるハイブリッド自動車も実用化されている。図4の処理はこのような車両に好適に用いられる。
FIG. 4 is a flowchart showing another example of the flowchart shown in FIG.
The planetary gear of FIG. 1 operates as a
図4を参照して、まずステップS21において車速、プラネタリギヤの変速比などからギヤ回転数を算出する。 Referring to FIG. 4, first, in step S21, the gear rotation speed is calculated from the vehicle speed, the gear ratio of the planetary gear, and the like.
そしてステップS22において、算出したギヤ回転数を用いてROMなどに記憶された所定のマップを参照してギヤ回転数に対応する供給オイル量を決定する。 In step S22, the supplied oil amount corresponding to the gear rotational speed is determined with reference to a predetermined map stored in the ROM or the like using the calculated gear rotational speed.
そしてステップS23に進み供給オイル量に対応する開度に電磁弁を操作する。そしてステップS24において処理はメインルーチンに戻される。 In step S23, the solenoid valve is operated to an opening corresponding to the supplied oil amount. In step S24, the process is returned to the main routine.
図5は、図4のステップS22で参照されるマップと抵抗トルクの関係を示した図である。 FIG. 5 is a diagram showing the relationship between the map referred to in step S22 of FIG. 4 and the resistance torque.
図5においてギヤ回転数に対応するオイル供給量S1がマップに定められている。
図5においてギヤ回転数がN0からN1の間はギヤ回転数に応じて抵抗トルクは増加する。しかしギヤ回転数N1からN2の間は抵抗トルクがギヤ回転数が増加すると減少している。これはキャッチタンク52にオイル溜り部48に溜まっていたオイルが送られてオイルレベルがAからCに向けて低下するので、差動装置18や減速機16による攪拌抵抗が低減するためである。
In FIG. 5, the oil supply amount S1 corresponding to the gear rotation speed is determined in the map.
In FIG. 5, when the gear speed is between N0 and N1, the resistance torque increases in accordance with the gear speed. However, the resistance torque decreases between the gear rotation speeds N1 and N2 as the gear rotation speed increases. This is because the oil accumulated in the
しかし、キャッチタンク52にオイルが溜まった状態においてもオイルをギヤに供給したりすることによりオイルを攪拌するロスが回転数が増すにつれて増加する。
However, even when the oil is collected in the
ギヤ回転数がN2よりも大きい領域では高速回転になればなるほどオイルを攪拌することによる抵抗が抵抗トルクとして影響を与える。しかしオイルの供給量が少ないと焼付いてしまう。したがって、最低オイル量に対して所定のマージンを確保しつつもなるべく供給量を少なくしたマップS1のように供給量を制御するのが望ましい。このようにすることで、抵抗トルクの増加は破線TR0から実線TR1に示したように改善される。 In a region where the gear rotation speed is larger than N2, the higher the rotation speed, the more the resistance caused by stirring the oil affects the resistance torque. However, if the amount of oil supplied is small, it will burn. Therefore, it is desirable to control the supply amount as in the map S1 in which the supply amount is reduced as much as possible while securing a predetermined margin with respect to the minimum oil amount. By doing so, the increase in resistance torque is improved as indicated by the broken line TR0 to the solid line TR1.
以上説明したように、実施の形態1においては、潤滑または冷却が必要な複数の部位がある場合に、これらの複数の部位に車両走行状態に応じて必要なオイルの供給を切換えオイル供給量を適正化し焼き付き等を防止しつつ損失を低減することができる。 As described above, in the first embodiment, when there are a plurality of parts that require lubrication or cooling, the required oil supply is switched to these parts according to the vehicle running state, and the oil supply amount is changed. Loss can be reduced while optimizing and preventing seizure.
[実施の形態2]
図6は、実施の形態2に係る車両100の構成を示す概略図である。車両100は、エンジンとモータとを車両推進用の動力源として使用するハイブリッド自動車である。
[Embodiment 2]
FIG. 6 is a schematic diagram showing a configuration of the
図6を参照して、車両100は、前輪120R,120Lと、後輪122R,122Lと、エンジン102と、動力分配機構108と、モータジェネレータ104と、減速および差動機構110とを含む。
Referring to FIG. 6,
減速および差動機構110は、たとえば無段変速機のような変速機を含むものであってもよい。
Deceleration and
車両100は、さらに、後輪駆動用のモータジェネレータ106と、モータジェネレータ106の回転を左右の後輪ドライブシャフトに伝達する差動装置112とを含む。差動装置112は減速装置を含むものであってもよい。
なお、モータジェネレータ104をフロントモータ、モータジェネレータ106をリヤモータとも称する。
車両100は、さらに、バッテリ116と、インバータ114と、制御部130と、車速センサ138と、アクセル操作量センサ140と、油温センサ136と、舵角センサ134と、Gセンサ132とを含む。なお、制御部130は、複数の分散配置されたECU(electronic control unit)を含むものであってもよい。
直流電源であるバッテリ116は、たとえばニッケル水素またはリチウムイオンなどの二次電池を含み、直流電力をインバータ114に供給するとともにインバータ114からの電力を受けて充電される。なおインバータとバッテリとの間に昇圧装置を設け、バッテリ116の出力電圧を昇圧してインバータ114に供給し、インバータ114からの電圧をバッテリ116に降圧して供給する構成としてもよい。
A
制御部130は、車速センサ138,アクセル操作量センサ140,油温センサ136,舵角センサ134,Gセンサ132その他の各種センサの出力から把握される車両の走行状態が所定の条件を満たしたときにインバータ114に指令を送りモータジェネレータ106にトルクを発生させて後輪を駆動させる。
When the vehicle running state grasped from the outputs of the
また、制御部130は車両走行状態がモータジェネレータ106の駆動条件を満たしたときにモータジェネレータ106の内部の電磁弁を操作してステータに対して冷却用の潤滑油量を増大させる。なおモータジェネレータ106および差動装置112に対する潤滑油を供給する構成は、図1に示した例と同様なものであるので説明は繰返さない。
後輪を駆動させる車両の走行条件は、たとえば、アクセル全開の加速時や、雪道などの滑りやすい路面でスリップが発生している場合などである。 The traveling condition of the vehicle that drives the rear wheels is, for example, when the accelerator is fully opened or when slipping occurs on a slippery road surface such as a snowy road.
また、制御部130は、加速要求等に応じてインバータ114を介してモータジェネレータ104も駆動を行なう。その際に、モータジェネレータ104、動力分配機構108および減速および差動機構110内部の電磁弁を操作することにより、潤滑油の供給量を決定する。この場合のモータジェネレータ104の潤滑油量は、モータジェネレータ106の潤滑油量とは独立した条件による判断で決定される。
図7は、制御部130で実行される後輪駆動用モータに対するオイル供給量を決定する処理の制御構造を示したフローチャートである。このフローチャートの処理は一定時間ごとまたは所定の条件が成立するごとにメインルーチンから呼出されて実行される。
FIG. 7 is a flowchart showing a control structure of processing for determining the oil supply amount for the rear wheel drive motor executed by the
図6、図7を参照して、まず処理が開始されるとステップS31においてリヤモータすなわちモータジェネレータ106の駆動条件が成立するか否かが判断される。
Referring to FIGS. 6 and 7, when the process is started, it is determined in step S31 whether or not a driving condition for the rear motor, that is,
この駆動条件としては、たとえば車速センサ138に四輪の車輪速を検出するようにさせておいて4つの車輪速に著しい違いが発生した場合にスリップと判定するスリップ判定を行ない、このスリップ判定の時間が所定時間を超えた場合が挙げられる。他にも駆動条件として、たとえば、Gセンサ132の出力から上り坂を走行している時間が所定時間を超えた場合、または車速が0の状態から発進する場合などが挙げられる。
As this driving condition, for example, the
ステップS31においてリヤモータ駆動条件が成立した場合にはステップS32に処理が進む。ステップS32ではリヤモータすなわちモータジェネレータ106を駆動させる。具体的には制御部130は、インバータ114に対してモータジェネレータ106を駆動させるように指令を出す。
If the rear motor drive condition is satisfied in step S31, the process proceeds to step S32. In step S32, the rear motor, that is, the
そしてステップS33においてリヤモータ駆動時間が所定時間以上連続したか否かが判断される。駆動時間が連続するとリヤモータのステータ温度が上昇しモータの性能が低下する場合があるからである。なお駆動時間が連続した場合でなくても発進時などリヤモータの所定時間内の駆動頻度がある回数を超えたことで判断してもよい。 In step S33, it is determined whether the rear motor drive time has continued for a predetermined time or more. This is because if the driving time continues, the stator temperature of the rear motor increases and the performance of the motor may decrease. Even when the driving time is not continuous, it may be determined that the frequency of driving the rear motor within a predetermined time, such as when starting, exceeds a certain number of times.
ステップS33においてリヤモータ駆動時間が所定時間以上連続した場合または駆動頻度が所定頻度より多かった場合にはステップS34に処理が進み、この条件に該当しなかった場合はステップS35に処理が進む。 If the rear motor drive time continues for a predetermined time or longer in step S33 or if the drive frequency is higher than the predetermined frequency, the process proceeds to step S34, and if this condition is not met, the process proceeds to step S35.
ステップS34においてはリヤモータのステータへのオイル供給量を増加するように制御部130はモータジェネレータ106に対して指令を行なう。一方、ステップS35に処理が進んだ場合には制御部130はモータジェネレータ106に対してリヤモータのステータへオイルを流さないように指令を行なう。
In step S34,
ステップS34またはステップS35の処理が終了すると、処理はステップS36に進み制御はメインルーチンに戻される。 When the process of step S34 or step S35 ends, the process proceeds to step S36, and control is returned to the main routine.
なお図7においてはリヤモータの駆動後にリヤモータのステータへのオイルの供給量を増加させる処理を行なう例を示したが、リヤモータを駆動させる前に予め冷却用のオイルを増加させておいてもかまわない。 Although FIG. 7 shows an example in which processing for increasing the amount of oil supplied to the stator of the rear motor is performed after driving the rear motor, the cooling oil may be increased in advance before driving the rear motor. .
図8は、図6の制御部130が行なうフロントモータに対するオイル供給量を決定する処理の制御構造を示したフローチャートである。
FIG. 8 is a flowchart showing a control structure of a process for determining the oil supply amount for the front motor performed by
図6、図8を参照して、制御部130はステップS41においてアクセル操作量センサ140から得たアクセル開度により、加速時間tがしきい値t0を超えた、または加速回数nがしきい値n0を超えたという条件に該当するか否かを判断する。
Referring to FIGS. 6 and 8, the
ステップS41において条件を満たさない場合にはステップS42に処理が進み、条件を満たして場合にはステップS44に処理が進む。 If the condition is not satisfied in step S41, the process proceeds to step S42. If the condition is satisfied, the process proceeds to step S44.
ステップS42においてはEV(electric vehicle)走行時間t、すなわち車両100がエンジン102を運転せずに電気自動車として走行した時間tが、しきい値t1を超えたか否かが判断される。EV走行時間tがしきい値t1を超えた場合には処理はステップS44に進み、EV走行時間tがしきい値t1を超えなかった場合には処理はステップS43に進む。
In step S42, it is determined whether EV (electric vehicle) travel time t, that is, time t when
ステップS43においては、制御部130はモータジェネレータ104に対してステータ冷却用のオイル量を少なくするように指令を送る。一方、ステップS44においては、制御部130はモータジェネレータ104に対してステータ冷却用のオイル量を大きくするように指令を行なう。
In step S43,
ステップS43またはステップS44の処理が終了すると、処理はステップS45に進み制御はメインルーチンに戻される。 When the process of step S43 or step S44 ends, the process proceeds to step S45, and the control is returned to the main routine.
以上説明したように、実施の形態2においては常時駆動されない駆動輪を含む四輪駆動車において、必要に応じてモータジェネレータを冷却するオイル量を決定するのでモータ性能を維持しつつ、オイル送出に伴うエネルギロスを低減することができる。 As described above, in the four-wheel drive vehicle including the drive wheels that are not always driven in the second embodiment, the oil amount for cooling the motor generator is determined as necessary, so that the oil can be sent out while maintaining the motor performance. The accompanying energy loss can be reduced.
[実施の形態3]
図9は、実施の形態3に係る車両150の潤滑油循環経路の概略を示した図である。
[Embodiment 3]
FIG. 9 is a diagram schematically illustrating a lubricating oil circulation path of the
図9を参照して、車両150は、オイル溜り154に溜められたオイルを汲み上げるオイルポンプ156と、オイル溜りの油温を測定する油温センサ166と、車輪を駆動するモータ152と、モータ152およびオイルポンプ156とが収容されている筐体の外部に設けられた外部タンク158と、オイルポンプ156から外部タンク158に至るオイル通路上に設けられた電磁弁160と、オイルポンプ156からモータ152に至るオイル通路上に設けられた電磁弁162と、油温センサ166の出力に応じて電磁弁160,162の開度を制御する制御部164とを含む。
Referring to FIG. 9,
図10は、図9の制御部164で実行されるプログラムの制御構造を示したフローチャートである。このフローチャートの処理はメインルーチンから所定の条件が成立するごとに呼出されて実行される。
FIG. 10 is a flowchart showing a control structure of a program executed by the
図9、図10を参照して、まず処理が開始されるとステップS51において油温センサ166によって油温Toが測定され、モータ152に内蔵される温度センサによってモータ温度Tmが測定される。
Referring to FIGS. 9 and 10, when processing is started, oil temperature To is measured by
これらが制御部164に取込まれ、続いてステップS52において油温Toがしきい値T1を超えたか否かが判断される。To>T1が成立した場合にはステップS53に処理が進み、成立しない場合にはステップS54に処理が進む。
These are taken in by the
ステップS54においては、オイル溜り154中の潤滑油は油温がさほど上昇していないので外部タンク158に送って温度を下げる必要がない。したがって制御部164は電磁弁160を閉じ電磁弁162を開いて直接オイルをモータ152に送出するように制御を行なう。
In step S54, the lubricating oil in the oil reservoir 154 does not need to be sent to the
一方、ステップS53に処理が進んだ場合には、オイル溜り154のオイル温度が上昇しておりこれをモータ152の冷却に用いるとモータの性能が低下するおそれがある。したがって制御部164は電磁弁162を閉じ電磁弁160を開いてオイルポンプ156で汲み上げたオイルを外部タンク158に送って冷却しそして冷却したオイルによってモータ152のステータを冷却する。
On the other hand, when the process proceeds to step S53, the oil temperature in the oil reservoir 154 has risen, and if this is used for cooling the
実施の形態3においては、車両状態の一つである油温に応じてモータを冷却する潤滑油の循環経路を変化させモータの性能を十分発揮できるようにしている。 In the third embodiment, the circulation path of the lubricating oil that cools the motor is changed in accordance with the oil temperature, which is one of the vehicle states, so that the motor performance can be sufficiently exhibited.
[実施の形態4]
図11は、実施の形態4に係る車両200の冷却系統を示した図である。
[Embodiment 4]
FIG. 11 is a diagram showing a cooling system for
図11を参照して、車両200は、モータジェネレータ202と、オイルポンプ204と、熱交換器214,228と、エアコンヒータ230と、オイルクーラー232と、三方弁206,208,210,212とを含む。
Referring to FIG. 11,
車両200は、道路情報を保持または取得するカーナビゲーションシステム242と、カーナビゲーションシステム242と通信を行ないカーナビゲーションシステムから得た道路情報に基づいてオイルポンプ204の吐出量V1を決定し、三方弁206,208,210,212を制御する制御部240とを含む。
The
車両200は、さらに、エンジン216と、エンジンに冷却水を循環させるための冷却水ポンプ218と、冷却水ポンプから吐出される冷却水を冷やすためのラジエータ220と、ラジエータから送られた冷却水と冷却オイルとの間で熱交換を行なう熱交換器214とを含む。
車両200は、さらに、モータジェネレータ202を駆動するインバータ222と、インバータ222に冷却水を循環させるための冷却水ポンプ224と、冷却水ポンプ224から吐出された冷却水を冷却するためのラジエータ226と、ラジエータ226から送出される冷却水と冷却オイルとの間で熱交換を行なう熱交換器228とを含む。
三方弁206は、オイルポンプ204から吐出された冷却用オイルが熱交換器214を経由して流れるようにするか否かを決定する。三方弁208は、オイルポンプ204から送出された冷却用オイルが熱交換器228を経由して流れるようにするか否かを決定する。三方弁210は、オイルポンプ204から送出された冷却用オイルがエアコンヒータ230を経由して流れるようにするか否かを決定する。三方弁212は、オイルポンプ204から送出された冷却用オイルがオイルクーラー232を経由して流れるようにするか否かを決定する。
The three-
制御部240は、三方弁206,208,210,212をそれぞれ独立して制御することができ、これらを制御することにより熱交換器214に流れるオイル量V2,熱交換器228に流れるオイル量V3,エアコンヒータ230に流れるオイル量V4およびオイルクーラー232に流れるオイル量V5を制御することができる。
The
図12は、図11の制御部240で実行されるプログラムの制御構造を示した図である。このフローチャートの処理はメインルーチンから所定の条件が成立するごとに呼出されて実行される。
FIG. 12 is a diagram showing a control structure of a program executed by the
図11、図12を参照して、まず処理が開始されるとステップS61において制御部240はカーナビゲーションシステム242から道路情報を取得する。この道路情報は、カーナビゲーションシステム242が予め検索した車両の予測進路において、現在地から所定距離だけ先の地点までの情報である。
Referring to FIGS. 11 and 12, when the process is first started,
続いてステップS62において制御部240は、「登坂走行あり」、「加速走行あり」、「高速走行あり」のいずれかの条件に当てはまるか否かを判断する。
Subsequently, in step S62, the
登坂走行については、たとえば検索した予測進路の行く手に上り坂があるなどの道路情報に基づいて判断することができる。また、加速走行については、高速道路の入口ゲートや途中の料金所を通過した後に通常加速を行なうので、たとえばこれらの地点にさしかかったことなどの道路情報に基づいて判断することができる。また高速走行については、たとえばその地点の制限速度や走行場所が高速道路であることなどの道路情報に基づいて判断することができる。 Uphill traveling can be determined based on road information, for example, that there is an uphill on the way to the searched predicted route. In addition, the acceleration travel is normally accelerated after passing through the entrance gate of the expressway or a toll booth on the way, so it can be determined based on road information such as having reached these points, for example. Further, the high speed traveling can be determined based on road information such as the speed limit of the point and the traveling place being a highway.
ステップS62の条件のいずれかを満たした場合にはステップS63に処理が進む。ステップS63では、制御部240は、オイルポンプ204の吐出量を増加させる。オイルポンプ204は、電動オイルポンプであり、モータジェネレータ202の回転数に無関係に吐出量を増加または減少させることが可能である。
If any of the conditions in step S62 is satisfied, the process proceeds to step S63. In step S63, the
ステップS63の処理が終了すると、処理はステップS68に戻り制御はメインルーチンに移される。 When the process of step S63 ends, the process returns to step S68, and control is transferred to the main routine.
一方ステップS62の条件のいずれにも該当しない場合には、処理はステップS64に進む。 On the other hand, if none of the conditions in step S62 is satisfied, the process proceeds to step S64.
ステップS64では、制御部240は、「定常巡航あり」、「旋回走行あり」、「減速走行あり」のいずれかの条件に当てはまるか否かを判断する。
In step S <b> 64, the
たとえば定常巡航は、行く手の道路に信号や交差点がないなどの道路情報に基づいて判断することができる。旋回走行については、行く手がカーブであるか否かなどの道路情報に基づいて判断することができる。減速走行については、信号や一旦停止標識や速度制限標識の上限値が小さい値になるなどの道路情報に基づいて判断することができる。 For example, a steady cruise can be determined based on road information such as no signal or intersection on the road of the way. The turning traveling can be determined based on road information such as whether or not the going hand is a curve. The decelerating traveling can be determined based on road information such as a signal, a temporary stop sign, and an upper limit value of a speed limit sign becoming a small value.
ステップS64の条件のいずれかに該当する場合には処理はステップS65に進む。ステップS65においては、制御部240はオイルポンプ204に対して冷却用のオイルの流量を低減させるように指令を行なう。ステップS65の処理が終了すると処理はステップS68に進み制御はメインルーチンに戻る。
If any of the conditions in step S64 is satisfied, the process proceeds to step S65. In step S65,
一方ステップS64の条件のいずれにも該当しない場合には処理はステップS66に進む。 On the other hand, if none of the conditions in step S64 is satisfied, the process proceeds to step S66.
ステップS66においては「軽負荷走行あり」に該当するか否かが判断される。軽負荷走行は、たとえば、地図データから平坦な道路が行く手にあることなどの道路情報に基づいて判断できる。このような平坦な道路では、加速や登坂の必要性がないのでモータジェネレータは熱を発生しない。したがってステップS66の条件を満たした場合には処理はステップS67に進み、オイルポンプ204を停止させモータジェネレータ202に対する冷却オイルの供給を停止する。このようにすることによりオイルポンプ204で冷却オイルを循環させることによるエネルギロスを低減させることができる。
In step S66, it is determined whether or not “lightly loaded traveling” is met. The light load traveling can be determined based on road information such as that a flat road is on the way from the map data. On such a flat road, there is no need for acceleration or climbing, so the motor generator does not generate heat. Therefore, when the condition of step S66 is satisfied, the process proceeds to step S67, where
ステップS67の処理が終了すると処理はステップS68に進み、制御はメインルーチンに戻る。また、ステップS66の条件に該当しなかった場合にも処理はステップS68に進み制御はメインルーチンに戻される。 When the process of step S67 ends, the process proceeds to step S68, and the control returns to the main routine. If the condition in step S66 is not met, the process proceeds to step S68 and the control is returned to the main routine.
以上説明したように、実施の形態4においては、予測進路に基づいて事前に潤滑油の供給を切換えることができ、モータジェネレータの温度上昇を最低限に抑えることができる。 As described above, in the fourth embodiment, the supply of the lubricating oil can be switched in advance based on the predicted course, and the temperature increase of the motor generator can be minimized.
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。 The embodiment disclosed this time should be considered as illustrative in all points and not restrictive. The scope of the present invention is defined by the terms of the claims, rather than the description above, and is intended to include any modifications within the scope and meaning equivalent to the terms of the claims.
10,152 モータ、12 トランスアクスル、14 ケース、16 減速機、18 差動装置、20 モータ軸、22 サンギヤ、24 ピニオンギヤ、26 キャリア、28 リングギヤ、30 シャフト、32,34,36 傘歯車、38,40 伝達軸、44 ポンプ駆動ギヤ、46 ギヤポンプ、48 オイル溜り部、52 キャッチタンク、56 リリーフバルブ、60 アキュムレータ、70 ロータ、72 ステータ、74,132 Gセンサ、76,134 舵角センサ、78,136 油温センサ、86,140 アクセル操作量センサ、80,83,85,160,162 電磁弁、82 コントローラ、84 回転数センサ、90,92,94,96,98,99 オイル通路、100,150,200 車両、102,216 エンジン、104,106,202 モータジェネレータ、108 動力分配機構、110 減速および差動機構、112 差動装置、114,222 インバータ、116 バッテリ、120R,120L 前輪、122R,122L 後輪、130,164,240 制御部、138 車速センサ、156,204 オイルポンプ、158 外部タンク、166 油温センサ、206,208,210,212 三方弁、214,228 熱交換器、218,224 冷却水ポンプ、220,226 ラジエータ、230 エアコンヒータ、232 オイルクーラー、242 カーナビゲーションシステム。 10, 152 Motor, 12 Transaxle, 14 Case, 16 Reducer, 18 Differential, 20 Motor shaft, 22 Sun gear, 24 Pinion gear, 26 Carrier, 28 Ring gear, 30 Shaft, 32, 34, 36 Bevel gear, 38, 40 transmission shaft, 44 pump drive gear, 46 gear pump, 48 oil reservoir, 52 catch tank, 56 relief valve, 60 accumulator, 70 rotor, 72 stator, 74, 132 G sensor, 76, 134 rudder angle sensor, 78, 136 Oil temperature sensor, 86, 140 Accelerator operation amount sensor, 80, 83, 85, 160, 162 Solenoid valve, 82 controller, 84 Speed sensor, 90, 92, 94, 96, 98, 99 Oil passage, 100, 150, 200 vehicles, 102,216 en 104, 106, 202 Motor generator, 108 Power distribution mechanism, 110 Deceleration and differential mechanism, 112 Differential device, 114, 222 Inverter, 116 Battery, 120R, 120L Front wheel, 122R, 122L Rear wheel, 130, 164 240 control unit, 138 vehicle speed sensor, 156, 204 oil pump, 158 external tank, 166 oil temperature sensor, 206, 208, 210, 212 three-way valve, 214, 228 heat exchanger, 218, 224 cooling water pump, 220, 226 Radiator, 230 Air conditioner heater, 232 Oil cooler, 242 Car navigation system.
Claims (1)
前記複数の部位に潤滑油をそれぞれ供給する複数の経路と、
前記複数の経路上に設けられ潤滑油の通過量を決定する複数の油量決定手段と、
車両走行状態と前記複数の部位にそれぞれ対応する条件とを比較して、前記複数の油量決定手段に対して前記複数の経路から前記複数の部位にそれぞれ供給される潤滑油量を独立して制御を行なう制御部とを備え、
前記複数の部位のうちの1つは、車両推進の駆動力を発生する電動機であり、
前記複数の油量決定手段のうちの1つは、前記制御部の出力に応じて吐出量を変化するように構成された電動オイルポンプであり、
前記車両は、カーナビゲーションシステムを備え、
前記制御部は、前記車両走行状態を前記カーナビゲーションシステムの予測進路に基づき検出し、
前記制御部は、前記予測進路が登坂走行、加速走行および高速走行の少なくともいずれか1つである場合は前記電動オイルポンプの前記吐出量を増加させ、前記予測進路が軽負荷走行の場合は前記電動オイルポンプを停止させる、車両の制御装置。 Multiple sites;
A plurality of paths for supplying lubricating oil to the plurality of sites,
A plurality of oil amount determining means provided on the plurality of paths for determining the passage amount of the lubricating oil;
Comparing the vehicle running state and the conditions corresponding to the plurality of parts respectively, the amount of lubricating oil supplied to the plurality of parts from the plurality of paths is independently determined for the plurality of oil amount determining means. A control unit for performing control,
One of the plurality of parts is an electric motor that generates a driving force for vehicle propulsion,
One of the plurality of oil amount determining means is an electric oil pump configured to change a discharge amount according to an output of the control unit,
The vehicle includes a car navigation system,
Wherein the control unit detects based the vehicle running condition predicted course of the car navigation system,
The control unit increases the discharge amount of the electric oil pump when the predicted course is at least one of uphill running, acceleration running, and high-speed running, and when the predicted course is light load running, A vehicle control device that stops an electric oil pump .
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