JP6252505B2 - 車両駆動装置 - Google Patents

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Description

本発明は、エンジン又は駆動輪により機械式オイルポンプを選択的に駆動可能な車両駆動装置に関する。
従来より、エンジン又は駆動輪により機械式オイルポンプを選択的に駆動可能な車両駆動装置が知られている。具体的には、特許文献1には、エンジンと駆動輪との間の動力伝達経路に設けられたクラッチが開放され、且つ、エンジンが停止している惰性走行中には、駆動輪の駆動力によって機械式オイルポンプを駆動する車両駆動装置が記載されている。
特開2011−231844号公報(段落0027参照)
一般に、惰性走行中には、エンジンと駆動輪との間の動力伝達経路に設けられたクラッチが開放されるために、エンジンブレーキが発生しなくなる。また、惰性走行中には、駆動輪から機械式オイルポンプに駆動力が伝達されるために、駆動輪には機械式オイルポンプを駆動するために必要な駆動力に相当する減速度が発生する。しかしながら、惰性走行中は、必要油圧レベルが低下するために機械式オイルポンプを駆動するために必要な駆動力は小さくなる。このため、駆動輪による機械式オイルポンプの駆動に起因する減速度は、クラッチが係合され、且つ、エンジンが駆動されている通常走行時に発生する減速度より小さくなる。この結果、従来の車両駆動装置によれば、惰性走行中に空走感が発生することによって運転者が違和感を覚える可能性がある。
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであって、その目的は、惰性走行中に空走感が発生することによって運転者が違和感を覚えることを抑制可能な車両駆動装置を提供することにある。
本発明に係る車両駆動装置は、エンジンと、エンジンと駆動輪との間の動力伝達経路に設けられたクラッチと、エンジン又は駆動輪により選択的に駆動可能であり、吐出した作動油を被供給部へ供給する機械式オイルポンプと、前記機械式オイルポンプと前記被供給部とを接続する油圧経路と、前記油圧経路の油圧を調節する油圧調節手段と、を備え、走行中に惰性走行実行条件が成立した場合、前記クラッチを開放し、且つ、前記エンジンを停止させる惰性走行を実行し、前記惰性走行を実行している間は、前記駆動輪により前記機械式オイルポンプを駆動する車両の車両駆動装置であって、前記惰性走行実行条件の成立に伴い前記クラッチを開放する際、前記油圧調節手段を制御することによって、前記機械式オイルポンプの吐出圧が前記クラッチの開放前よりも増加するように前記油圧経路の油圧を増加させることを特徴とする。
すなわち、本発明に係る車両駆動装置は、惰性走行実行条件の成立に伴いクラッチを開放する際、機械式オイルポンプの吐出圧をクラッチの開放前よりも増加させることを特徴とする。これにより、惰性走行の際、機械式オイルポンプの駆動トルクが上昇するために、駆動輪による機械式オイルポンプの駆動に起因する減速度が増加する。この結果、惰性走行中に空走感が発生することによって運転者が違和感を覚えることを抑制できる。
本発明に係る車両駆動装置は、上記発明において、前記機械式オイルポンプの吐出圧を増加させた後、前記油圧調節手段を制御することによって、前記機械式オイルポンプの吐出圧が減少するように前記油圧経路の油圧を減少させることを特徴とする。このような構成によれば、機械式オイルポンプの吐出圧の増加に伴い燃費が悪化することを抑制できる。また、機械式オイルポンプの吐出圧を減少させることにより、機械式オイルポンプの駆動トルクの変動に伴う減速度の変動を抑制できる。
本発明に係る車両駆動装置によれば、惰性走行中に空走感が発生することによって運転者が違和感を覚えることを抑制できる。
図1は、本発明の一実施形態である車両駆動装置が適用される車両の構成を示す模式図である。 図2は、機械式オイルポンプが油圧を供給する油圧回路の構成を示す模式図である。 図3は、本発明の一実施形態である車両駆動装置の構成を示すブロック図である。 図4は、本発明の第1の実施形態であるフリーラン制御処理の流れを示すフローチャートである。 図5は、本発明の第1の実施形態であるフリーラン制御処理を説明するためのタイミングチャートである。 図6は、本発明の第2の実施形態であるフリーラン制御処理の流れを示すフローチャートである。 図7は、本発明の第2の実施形態であるフリーラン制御処理を説明するためのタイミングチャートである。
以下、図面を参照して、本発明の一実施形態である車両駆動装置について詳細に説明する。
〔車両の構成〕
始めに、図1を参照して、本発明の一実施形態である車両駆動装置が適用される車両の構成について説明する。
図1は、本発明の一実施形態である車両駆動装置が適用される車両の構成を示す模式図である。図1に示すように、本発明の一実施形態である車両駆動装置が適用される車両1は、エンジン2、トルクコンバータ3、C1クラッチ4、ベルト式無段変速機(Continuously Variable Transmission : CVT)5、及びデファレンシャル6を備えている。
エンジン2は、燃焼室内で燃料ガスと空気との混合ガスを燃焼させることによってピストンを往復動させ、図示しないコネクティングロッドを介してクランクシャフト21を回転させることにより、トルクコンバータ3に動力を伝達する。トルクコンバータ3に伝達されたエンジン2の動力は、C1クラッチ4及びCVT5を介してデファレンシャル6に伝達され、左右の駆動輪6L,6Rに分配される。
トルクコンバータ3は、クランクシャフト21に連結されたポンプ翼車31p及びタービン軸3aに連結されたタービン翼車31tを備え、流体を介して動力を伝達する。ポンプ翼車31pとタービン翼車31tとの間には、ロックアップクラッチ32が設けられている。トルクコンバータ3の内部には、ピストン33によって分割された係合側油室34及び解放側油室35が形成されている。
ロックアップクラッチ32は、係合側油室34及び解放側油室35に対する油圧供給が切り換えられることによって係合又は解放される。ロックアップクラッチ32の係合時は、クランクシャフト21とタービン軸3aとが直結され、エンジン2から出力された動力がトルクコンバータ3内の流体を介さずに直接CVT5側に伝達される。一方、ロックアップクラッチ32の解放時には、エンジン2から出力された動力は流体を介してCVT5側に伝達される。
C1クラッチ4は、タービン軸3aとCVT5の入力軸5aとの間の動力伝達経路においてロックアップクラッチ32と直列に配置されている。C1クラッチ4は、CVT5の入力軸5aのエンジン2側に連結されたエンジン側係合要素と、CVT5の入力軸5aの駆動輪6L,6R側に連結された駆動輪側係合要素と、を備えている。
C1クラッチ4は、エンジン側係合要素と駆動輪側係合要素とを係合することによってエンジン2と駆動輪6L,6Rとの間の動力伝達経路を接続する。一方、C1クラッチ4は、エンジン側係合要素と駆動輪側係合要素とを開放することによってエンジン2と駆動輪6L,6Rとの間の動力伝達経路を遮断する。換言すれば、C1クラッチ4は、エンジン2と駆動輪6L,6Rとの間の動力伝達経路の状態を動力の伝達が可能な状態と動力の伝達が不可能な状態との間で切替える切替え装置として機能する。
タービン軸3aと入力軸5aとの間の動力伝達経路には、ベーンポンプ等の機械式オイルポンプ(MOP)41がC1クラッチ4に対して並列に設けられている。MOP41は、エンジン2又は駆動輪6L,6Rによって選択的に駆動され、より詳しくは、一方向クラッチ(OWC)42,43の作用によってタービン軸3aの回転数又は入力軸5aの回転数の高い方により駆動され、後述する油圧回路に油圧を供給する。具体的には、C1クラッチ4が係合され、エンジン2が駆動されている通常走行時には、MOP41は、C1クラッチ4のエンジン2側に設けられたOWC42を介して供給されるエンジン2の駆動トルクにより駆動される。一方、C1クラッチ4が開放され、エンジン2の駆動が停止しているフリーラン制御時には、MOP41は、C1クラッチ4のCVT5側に設けられたOWC43を介して供給される駆動輪6L,6Rの駆動トルクにより駆動される。
CVT5は、有効径が可変の入力側のプライマリプーリ51、有効径が可変の出力側のセカンダリプーリ52、及びこれらプーリ間に巻き掛けられた金属製の伝動ベルト53を備えている。CVT5は、入力軸5aに設けられたプライマリプーリ51及び出力軸5bに設けられたセカンダリプーリ52と伝動ベルト53との間の摩擦力を介して動力を伝達する。CVT5は、エンジン2に対してC1クラッチ4及びトルクコンバータ3を介して接続されている。
プライマリプーリ51及びセカンダリプーリ52は、入力軸5a及び出力軸5bにそれぞれ固定された固定シーブ51a及び固定シーブ52aと、入力軸5a及び出力軸5bに対して軸心周り相対回転不能、且つ、軸線方向に移動可能に設けられた可動シーブ51b及び可動シーブ52bと、を備えている。
プライマリプーリ51及びセカンダリプーリ52は、可動シーブ51b,52bをそれぞれ軸線方向に移動させるための推力を発生させる油圧アクチュエータ55,56を備えている。油圧アクチュエータ55,56は、例えば油圧シリンダによって構成されている。セカンダリプーリ52にあっては、リターンスプリングを油圧シリンダ内に設け、このリターンスプリングによるスプリング推力をセカンダリ推力に加えるよう構成してもよい。
伝動ベルト53は、固定シーブ51a,52a及び可動シーブ51b,52bによって形成されたV字形状のプーリ溝に巻き掛けられている。プライマリプーリ51及びセカンダリプーリ52は、油圧アクチュエータ55,56に供給される油圧が制御されることにより上記プーリ溝の溝幅を連続的に変化させる。これにより、伝動ベルト53の巻き掛け半径が変更され、変速比が連続的に変化させられる。
〔油圧回路の構成〕
次に、図2を参照して、MOP41が油圧を供給する油圧回路の構成について説明する。図2は、MOP41が油圧を供給する油圧回路の構成を示す模式図である。
MOP41は、ドレン71に貯留された作動油を図示しないストレーナで濾過した後に吸入圧縮して吐出し、油圧経路72を介して各部に作動油を供給する。油圧経路72には、プライマリレギュレータバルブ(ライン圧調圧弁)75が設けられている。プライマリレギュレータバルブ75は、MOP41で発生された油圧を調圧するものである。プライマリレギュレータバルブ75には、SLSリニアソレノイド76により制御圧が供給される。SLSリニアソレノイド76は、後述するECU83から送信されたデューティ信号(デューティ値)によって決まる電流値に応じて制御圧を発生させる電磁バルブである。
プライマリレギュレータバルブ75は、SLSリニアソレノイド76による制御圧に応じて油圧経路72内の油圧を調整する。プライマリレギュレータバルブ75によって調圧された油圧経路72内の油圧がライン圧PLとして用いられる。また、プライマリレギュレータバルブ75の出力ポートには、トルクコンバータ3のロックアップクラッチ32の係合/開放を制御するL/U制御系74や各部潤滑等が接続されており、プライマリレギュレータバルブ75から余剰流が発生した場合、調圧された余剰流がL/U制御系74や各部潤滑等に供給される。
MOP41は、油圧経路72を介して無段変速機5及びC1クラッチ4の係合/開放の制御を行うC1制御系73に対して油圧を供給可能に接続されている。油圧経路72とC1制御系73との間には、C1制御系73に供給する油圧を調節するための調圧弁(Line Pressure Modulator : LPM)77及びマニュアルバルブ78が設けられており、調圧弁77及びマニュアルバルブ78は後述するECU83によって制御される。
〔車両駆動装置の構成〕
次に、図3を参照して、本発明の一実施形態である車両駆動装置の構成について説明する。図3は、本発明の一実施形態である車両駆動装置の構成を示すブロック図である。
図3に示すように、本発明の一実施形態である車両駆動装置80は、アクセル開度センサ81、ブレーキペダルストロークセンサ82、及びECU(Electronic Control Unit)83を備えている。
アクセル開度センサ81は、車両1のアクセルペダルの操作量(アクセル開度)を検出し、検出されたアクセル開度を示す電気信号をECU83に出力する。
ブレーキペダルストロークセンサ82は、ブレーキペダルのストローク量(踏み込み量)を検出し、検出されたストローク量を示す電気信号をECU83に出力する。
ECU83は、CPU(Central Processing Unit)、RAM(Random Access Memory)、ROM(Read Only Memory)、及び入出力インタフェイス等を備えるマイクロコンピュータによって構成されている。CPUは、RAMの一時記憶機能を利用すると共にROM内に予め記憶されたコンピュータプログラムに従って信号処理を実行する。ROM内には、各種制御定数や各種マップ等が予め記憶されている。
ECU83は、上記各センサから入力された検出信号に基づいて車両1を制御する。また、ECU83は、車両1の各部を制御することによりフリーラン制御を実行できる。フリーラン制御では、ECU83は、車両1の走行中にエンジン2を自動停止させて車両1を惰性走行させる。また、フリーラン制御では、エンジン2の停止によるショック伝達を抑制するため、エンジン2の停止時にC1クラッチ4を開放する。換言すれば、フリーラン制御とは、車両1の走行中に、C1クラッチ4を開放してエンジン2とCVT5との間の動力伝達経路を遮断すると共に、エンジン2を停止させた状態で車両1を惰性走行させるものである。このフリーラン制御によれば、エンジン2における燃料消費が停止することで、燃費の向上を図ることができる。
このような構成を有する車両駆動装置は、以下に示すフリーラン制御処理を実行することによって、フリーラン制御中に空走感が発生することによって運転者が違和感を覚えることを抑制する。以下、図4〜図7を参照して、本発明の一実施形態である車両駆動装置によるフリーラン制御処理の流れについて説明する。
〔フリーラン制御処理〕
〔第1の実施形態〕
始めに、図4,5を参照して、本発明の第1の実施形態であるフリーラン制御処理を実行する際の車両駆動装置80の動作について説明する。図4は、本発明の第1の実施形態であるフリーラン制御処理の流れを示すフローチャートである。図5は、本発明の第1の実施形態であるフリーラン制御処理を説明するためのタイミングチャートである。なお、図5(c)中の線L1はC1クラッチ4の出力側の回転数Ninを示し、線L2はエンジン2の回転数Ne及びC1クラッチ4の入力側の回転数Ntを示している。
図4に示すフローチャートは、車両1が走行を開始したタイミングで開始となり、フリーラン制御処理はステップS1の処理に進む。フリーラン制御処理は、車両1が走行中の間、所定の制御周期毎に繰り返し実行される。
ステップS1の処理では、ECU83が、アクセル開度センサ81の出力信号に基づいてアクセル開度がゼロ(アクセルOFF)であるか否かを判別する。判別の結果、アクセル開度がゼロでない場合(ステップS1:No)、ECU83は、一連のフリーラン制御処理を終了する。一方、アクセル開度がゼロである場合には(ステップS1:Yes)、ECU83は、フリーラン制御処理をステップS2の処理に進める。
ステップS2の処理では、ECU83が、ブレーキペダルストロークセンサ82の出力信号に基づいてブレーキペダルのストローク量がゼロ(ブレーキOFF)であるか否かを判別する。判別の結果、ブレーキペダルのストローク量がゼロでない場合(ステップS2:No)、ECU83は、一連のフリーラン制御処理を終了する。一方、ブレーキペダルのストローク量がゼロである場合には(ステップS2:Yes)、ECU83は、フリーラン制御処理をステップS3の処理に進める。
ステップS3の処理では、ECU83が、フリーラン制御の実行条件が成立したと判断し、C1クラッチ4を開放する(時間t=t1,図5(b)参照)。これにより、ステップS3の処理は完了し、フリーラン制御処理はステップS4の処理に進む。
ステップS4の処理では、ECU83が、MOP41の吐出圧がC1クラッチ4の開放前よりも増加するように油圧経路72のライン圧PLを所定圧P1まで上昇させる(時間t=t1,図5(f)参照)。これにより、ステップS4の処理は完了し、フリーラン制御処理はステップS5の処理に進む。
ステップS5の処理では、ECU83が、エンジン2の駆動を停止する。エンジン2の回転数Neがゼロになったタイミング(時間t=t2,図5(c)参照)で車両1はフリーラン走行状態になる。これにより、ステップS5の処理は完了し、フリーラン制御処理はステップS6の処理に進む。
ステップS6の処理では、ECU83が、アクセル開度センサ81の出力信号に基づいてアクセル開度がゼロでないか否か(アクセルON)を判別する。判別の結果、アクセル開度がゼロである場合(ステップS6:No)、ECU83は、フリーラン制御処理をステップS7の処理に進める。一方、アクセル開度がゼロでない場合には(ステップS6:Yes)、ECU83は、フリーラン制御処理をステップS8の処理に進める。
ステップS7の処理では、ECU83が、ブレーキペダルストロークセンサ82の出力信号に基づいてブレーキペダルのストローク量がゼロでないか否かを判別する。判別の結果、ブレーキペダルのストローク量がゼロでない場合(ステップS7:Yes)、ECU83は、フリーラン制御処理をステップS8の処理に進める。一方、ブレーキペダルのストローク量がゼロである場合には(ステップS7:No)、ECU83は、フリーラン制御処理をステップS6の処理に戻す。
ステップS8の処理では、ECU83が、フリーラン制御からの通常の走行制御への復帰条件が成立したと判断し、スタータやモータ等の周知の始動手段を利用してエンジン2を再始動させる。これにより、ステップS8の処理は完了し、フリーラン制御処理はステップS9の処理に進む。
ステップS9の処理では、ECU83が、C1クラッチ4を係合させる。これにより、ステップS9の処理は完了し、一連のフリーラン制御処理は終了する。
なお、上記実施形態では、周知の始動手段を利用してエンジン2を再始動させたが、駆動輪6L,6Rの駆動力を利用してエンジン2を再始動させる“押しがけ”によってエンジン2を再始動させてもよい。この場合、図4中の点線枠内に示すように、ECU83は、ステップS8の処理においてC1クラッチ4を係合する。これにより、駆動輪6L,6Rの駆動力がエンジン2のクランクシャフト21に伝達され、エンジン2の回転数が上昇する。そして、ステップS9の処理において、ECU83が、燃料噴射及び点火制御を実行することによってエンジン2を再始動させる。
一般に、フリーラン制御中は、必要油圧レベルが低下するためにMOP41を駆動するために必要な駆動力は小さくなる。このため、駆動輪6L,6RによるMOP41の駆動に起因する減速度は通常走行時に発生する減速度より小さくなる。この結果、従来のフリーラン制御によれば、フリーラン制御中に空走感が発生することによって運転者が違和感を覚える可能性があった。これに対して、本発明の第1の実施形態であるフリーラン制御処理では、図5(f)に実線で示すように、ECU83が、フリーラン制御の実行条件が成立したタイミング(時間t=t1)でMOP41の吐出圧がC1クラッチ4の開放前よりも増加するように油圧経路72のライン圧PLを所定圧P1まで上昇させる。このようなフリーラン制御処理によれば、MOP41の駆動トルクが上昇するために、図5(e)に示す実線と破線との比較から明らかなように、駆動輪6L,6RによるMOP41の駆動に起因する減速度(減速G)がMOP41の吐出圧を増加させない従来のフリーラン制御と比べて増加する。この結果、フリーラン制御中に空走感が発生することによって運転者が違和感を覚えることを抑制できる。
〔第2の実施形態〕
次に、図6,7を参照して、本発明の第2の実施形態であるフリーラン制御処理を実行する際の車両駆動装置80の動作について説明する。図6は、本発明の第2の実施形態であるフリーラン制御処理の流れを示すフローチャートである。図7は、本発明の第2の実施形態であるフリーラン制御処理を説明するためのタイミングチャートである。なお、図7(c)中の線L1はC1クラッチ4の出力側の回転数Ninを示し、線L2はエンジン2の回転数Ne及びC1クラッチ4の入力側の回転数Ntを示している。
図5に示すフローチャートは、車両1が走行を開始したタイミングで開始となり、フリーラン制御処理はステップS11の処理に進む。フリーラン制御処理は、車両1が走行中の間、所定の制御周期毎に繰り返し実行される。
ステップS11の処理では、ECU83が、アクセル開度センサ81の出力信号に基づいてアクセル開度がゼロ(アクセルOFF)であるか否かを判別する。判別の結果、アクセル開度がゼロでない場合(ステップS11:No)、ECU83は、一連のフリーラン制御処理を終了する。一方、アクセル開度がゼロである場合には(ステップS11:Yes)、ECU83は、フリーラン制御処理をステップS12の処理に進める。
ステップS12の処理では、ECU83が、ブレーキペダルストロークセンサ82の出力信号に基づいてブレーキペダルのストローク量がゼロ(ブレーキOFF)であるか否かを判別する。判別の結果、ブレーキペダルのストローク量がゼロでない場合(ステップS12:No)、ECU83は、一連のフリーラン制御処理を終了する。一方、ブレーキペダルのストローク量がゼロである場合には(ステップS12:Yes)、ECU83は、フリーラン制御処理をステップS13の処理に進める。
ステップS13の処理では、ECU83が、フリーラン制御の実行条件が成立したと判断し、C1クラッチ4を開放する(時間t=t1,図7(b)参照)。これにより、ステップS13の処理は完了し、フリーラン制御処理はステップS14の処理に進む。
ステップS14の処理では、ECU83が、MOP41の吐出圧がC1クラッチ4の開放前よりも増加するように油圧経路72のライン圧PLを所定圧P1まで上昇させる(時間t=t1,図7(f)参照)。これにより、ステップS14の処理は完了し、フリーラン制御処理はステップS15の処理に進む。
ステップS15の処理では、ECU83が、エンジン2の駆動を停止する。エンジン2の回転数Neがゼロになったタイミング(時間t=t2,図7(c)参照)で車両1はフリーラン走行状態になる。これにより、ステップS15の処理は完了し、フリーラン制御処理はステップS16の処理に進む。
ステップS16の処理では、ECU83が、MOP41の吐出圧が減少するように油圧経路72のライン圧PLをフリーラン制御時に必要な所定圧P0(<所定圧P1)まで減少させる(時間t=t2〜t3,図7(f)参照)。これにより、ステップS16の処理は完了し、フリーラン制御処理はステップS17の処理に進む。ステップS17以後の処理は図4に示すステップS6以後の処理と同じであるので、以下ではその説明は省略する。
以上の説明から明らかなように、本発明の第2の実施形態であるフリーラン制御処理では、ECU83は、MOP41の吐出圧を所定圧P1まで増加させた後、MOP41の吐出圧が減少するように油圧経路72のライン圧PLをフリーラン制御時に必要な所定圧P0まで減少させる。このような構成によれば、第1の実施形態であるフリーラン制御処理による効果に加えて、MOP41の吐出圧の増加に伴い燃費が悪化することを抑制できる。また、MOP41の吐出圧を減少させることにより、MOP41の駆動トルクの変動に伴う減速度の変動を抑制できる。
以上、本発明者らによってなされた発明を適用した実施形態について説明したが、本実施形態による本発明の開示の一部をなす記述及び図面により本発明は限定されることはない。すなわち、本実施形態に基づいて当業者等によりなされる他の実施形態、実施例及び運用技術等は全て本発明の範疇に含まれる。
1 車両
2 エンジン
4 C1クラッチ
6L,6R 駆動輪
41 機械式オイルポンプ(MOP)
83 ECU

Claims (2)

  1. エンジンと、エンジンと駆動輪との間の動力伝達経路に設けられたクラッチと、エンジン又は駆動輪により選択的に駆動可能であり、吐出した作動油を被供給部へ供給する機械式オイルポンプと、前記機械式オイルポンプと前記被供給部とを接続する油圧経路と、前記油圧経路の油圧を調節する油圧調節手段と、を備え、走行中に惰性走行実行条件が成立した場合、前記クラッチを開放し、且つ、前記エンジンを停止させる惰性走行を実行し、前記惰性走行を実行している間は、前記駆動輪により前記機械式オイルポンプを駆動する車両の車両駆動装置であって、
    前記惰性走行実行条件の成立に伴い前記クラッチを開放する際、前記油圧調節手段を制御することによって、前記機械式オイルポンプの吐出圧が前記クラッチの開放前よりも増加するように前記油圧経路の油圧を増加させることを特徴とする車両駆動装置。
  2. 前記機械式オイルポンプの吐出圧を増加させた後、惰性走行が開始したタイミングで、前記油圧調節手段を制御することによって、前記機械式オイルポンプの吐出圧が減少するように前記油圧経路の油圧を惰性走行に必要な圧力まで減少させることを特徴とする請求項1に記載の車両駆動装置。
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