JP2015094433A - 車両及び潤滑制御方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】潤滑が行われない状態の継続を防止可能な車両を提供すること。【解決手段】車両は、内燃機関と、内燃機関からの動力が伝達される駆動輪と、内燃機関からの動力によって作動して、潤滑油を潤滑対象に供給する機械式の第1オイルポンプと、駆動輪の回転動力によって作動して、潤滑油を潤滑対象に供給する機械式の第2オイルポンプと、潤滑対象が潤滑不足状態であれば、内燃機関が所定値以上の回転数で運転するよう内燃機関の目標回転数を補正して、第1オイルポンプが潤滑対象に潤滑油を供給する状態を確保する制御部とを備える。【選択図】図2
Description
本発明は、潤滑対象の潤滑を制御する車両及び潤滑制御方法に関する。
車両等に搭載される変速機は、クラッチやギア等の摩擦係合要素を複数備え、各摩擦係合要素の締結・解放の組み合わせによって、複数の変速段を実現している。変速機には、各摩擦係合要素が滑らかに動き、かつ、過熱を防ぐための潤滑油が供給される。変速機に潤滑油が供給されない状態が長く続くと、摩擦係合要素の油膜が徐々に消失し、最終的には摩耗又は破損に至ってしまう。したがって、車両には、変速機の各摩擦係合要素に潤滑油を供給するための油圧回路が設けられる。
変速機に潤滑油を供給する油圧回路はオイルポンプを有する。機械式のオイルポンプは、車両の動力源である内燃機関等の動力によって作動する。したがって、内燃機関の動力によって駆動される機械式のオイルポンプが用いられた車両にあっては、内燃機関が運転中に限って潤滑油が変速機に供給される。言い換えれば、内燃機関が停止中は変速機に潤滑油が供給されない。なお、機械式のオイルポンプの代わりに電動オイルポンプを用いれば上記制約はないが、電動オイルポンプの駆動は電力消費を伴い、油圧回路の構成も複雑化する。このため、油圧回路のオイルポンプは機械式であることが多い。
ところで、燃費を向上するため、停車中にアイドルストップを行う、すなわち内燃機関の動作を停止する車両が一般化しつつある。さらに、停車中に限らず、停車前の減速時に車速が一定速度まで低下するとアイドルストップを行う車両も存在する。後者の車両のように、停車前の車速がだいぶ低下した時点からアイドルストップを行えば、さらなる燃費の向上が見込まれる。しかし、アイドルストップを行って惰性走行しているときには油圧回路のオイルポンプを作動できず、変速機に潤滑油が供給されない状態となる。また、アイドルストップを行わない車両であっても、停車中の内燃機関の回転数は非常に低いため、潤滑油の温度によっては、変速機に潤滑油を供給できるだけの吐出力をオイルポンプが出力できない場合が考えられる。この場合、停車中は変速機に潤滑油が供給されない状態となる。
このように、油圧回路のオイルポンプが作動されないと、変速機には潤滑油が供給されない。したがって、アイドルストップ又は停車中のアイドリングが行われた状態が継続すれば、変速機に潤滑油が供給されない状態が長時間に及んで潤滑不足になる可能性がある。変速機に潤滑油を定期的に供給しようとすると、アイドルストップ中であっても内燃機関を定期的に駆動して潤滑油を供給可能な回転数以上の運転を一定期間行うか、定期的に車両が走行を行う必要がある。しかし、いずれの方法も燃費、静音性、熱負荷、運転者の走行要求に応じた適合性等の観点から相応しくない。
本発明の目的は、潤滑が行われない状態の継続を防止可能な車両及び潤滑制御方法を提供することである。
上記課題を解決して係る目的を達成するために、請求項1に記載の発明の車両は、内燃機関(例えば、実施の形態での内燃機関109)と、前記内燃機関からの動力が伝達される駆動輪(例えば、実施の形態での駆動輪129)と、前記内燃機関からの動力によって作動して、潤滑油を潤滑対象に供給する機械式の第1オイルポンプ(例えば、実施の形態でのオイルポンプMOP1)と、前記駆動輪の回転動力によって作動して、潤滑油を前記潤滑対象に供給する機械式の第2オイルポンプ(例えば、実施の形態でのオイルポンプMOP2)と、前記潤滑対象が潤滑不足状態であれば、前記内燃機関が所定値以上の回転数で運転するよう前記内燃機関の目標回転数を補正して、前記第1オイルポンプが前記潤滑対象に潤滑油を供給する状態を確保する制御部(例えば、実施の形態でのマネジメントECU125)と、を備えたことを特徴としている。
さらに、請求項2に記載の発明の車両では、前記制御部は、当該車両の走行速度が第1閾値(例えば、実施の形態での#VPLUBOK)未満であり、かつ、前記内燃機関が第2閾値(例えば、実施の形態での#NELUBOK)未満の回転数で動作している潤滑不足進行状態である時間をカウントし、当該潤滑不足進行状態である時間のカウント値が所定値(例えば、実施の形態でのTMNELUBNG=0)になれば、前記潤滑対象が前記潤滑不足状態と判断することを特徴としている。
さらに、請求項3に記載の発明の車両では、前記制御部は、前記潤滑対象が前記潤滑不足状態であると判断して、前記第1オイルポンプが前記潤滑対象に潤滑油を供給する状態が一定時間経過するか、前記一定時間の経過前に前記第2オイルポンプによる前記潤滑対象の潤滑が完了すれば、前記内燃機関の前記目標回転数の補正を停止することを特徴としている。
さらに、請求項4に記載の発明の車両では、前記制御部は、前記潤滑不足進行状態である時間をカウントしている最中に、当該車両が停車中であり、かつ、前記内燃機関が停止している時は前記カウント値を保持し、再び前記潤滑不足進行状態となればカウントを再開することを特徴としている。
さらに、請求項5に記載の発明の車両では、前記制御部は、前記潤滑不足進行状態である時間をカウントしている最中に、当該車両が停車中であり、かつ、前記内燃機関が前記第2閾値以上の回転数で動作している時は前記カウント値を保持し、再び前記潤滑不足進行状態となればカウントを再開することを特徴としている。
さらに、請求項6に記載の発明の車両では、前記制御部は、前記潤滑不足進行状態である時間をカウントしている最中に、当該車両の走行速度が前記第2閾値以上である時は前記カウントを保持し、再び前記潤滑不足進行状態となればカウントを再開することを特徴としている。
さらに、請求項7に記載の発明の車両では、前記第2閾値は、前記潤滑油の温度が高い程、高い値に設定されることを特徴としている。
さらに、請求項8に記載の発明の潤滑制御方法では、内燃機関(例えば、実施の形態での内燃機関109)と、前記内燃機関の駆動によって発電する発電機(例えば、実施の形態での発電機111)と、電動機に電力を供給する蓄電器(例えば、実施の形態での蓄電器101)と、前記蓄電器及び前記発電機の少なくとも一方からの電力供給によって駆動する前記電動機(例えば、実施の形態での電動機107)と、前記内燃機関からの動力が伝達される駆動輪(例えば、実施の形態での駆動輪129)と、前記内燃機関からの動力によって作動して、潤滑油を潤滑対象に供給する機械式の第1オイルポンプ(例えば、実施の形態でのオイルポンプMOP1)と、前記駆動輪の回転動力によって作動して、潤滑油を前記潤滑対象に供給する機械式の第2オイルポンプ(例えば、実施の形態でのオイルポンプMOP2)と、を備え、前記電動機又は前記内燃機関からの動力によって走行するハイブリッド車両における潤滑制御方法であって、前記潤滑対象が潤滑不足状態か否かを判定し、前記潤滑対象が潤滑不足状態であれば、前記内燃機関が所定値以上の回転数で運転するよう前記内燃機関の目標回転数を補正して、前記第1オイルポンプが前記潤滑対象に潤滑油を供給する状態を確保することを特徴としている。
請求項1〜7に記載の発明の車両及び請求項8に記載の発明の潤滑制御方法によれば、潤滑対象は適時潤滑され、潤滑が行われない状態の継続を防止できる。
以下、本発明の実施形態について、図面を参照して説明する。
HEV(Hybrid Electrical Vehicle:ハイブリッド電気自動車)は、電動機及び内燃機関を備え、車両の走行状態に応じて電動機及び/又は内燃機関の駆動力によって走行する。HEVには、大きく分けてシリーズ方式とパラレル方式の2種類がある。シリーズ方式のHEVは、電動機の動力によって走行する。内燃機関は発電のためだけに用いられ、内燃機関の動力によって発電機で発電された電力は蓄電器に充電されるか、電動機に供給される。
シリーズ方式のHEVの走行モードには、「EV走行モード」及び「ECVT走行モード」の2つがある。EV走行モードでは、HEVは、蓄電器からの電源供給によって駆動する電動機の駆動力によって走行する。このとき内燃機関は駆動されない。また、ECVT走行モードでは、HEVは、蓄電器及び発電機の双方からの電力の供給や発電機のみからの電力の供給等によって駆動する電動機の駆動力によって走行する。このとき、内燃機関は発電機における発電のために駆動される。
パラレル方式のHEVは、電動機及び内燃機関のいずれか一方又は双方の駆動力によって走行する。特に、パラレル方式のHEVが内燃機関のみの駆動力によって走行するモードを「オーバードライブ(OD)走行モード」という。
上記両方式を複合したシリーズ/パラレル方式のHEVも知られている。当該方式では、車両の走行状態に応じてクラッチを開放又は締結する(断接する)ことによって、駆動力の伝達系統をシリーズ方式及びパラレル方式のいずれかの構成に切り替える。特に低中速の加速走行時にはクラッチを開放してシリーズ方式の構成とし、中高速の定常走行(クルーズ走行)時にはクラッチを締結してパラレル方式の構成とする。
図1は、シリーズ/パラレル方式のHEVの内部構成を示すブロック図である。図1に示すように、シリーズ/パラレル方式のHEV(以下、単に「車両」という)は、蓄電器(BATT)101と、コンバータ(CONV)103と、第1インバータ(第1INV)105と、電動機(Mot)107と、内燃機関(ENG)109と、発電機(GEN)111と、第2インバータ(第2INV)113と、ロックアップクラッチ(以下、単に「クラッチ」という。)115と、変速機構であるギアボックス119と、油圧回路120と、車速センサ121と、回転数センサ123と、油温センサ124と、マネジメントECU(MG ECU)125とを備える。なお、図1中の点線の矢印は値データを示し、実線の矢印は指示内容を含む制御信号を示し、二重線の矢印は動力の伝達を示す。
蓄電器101は、直列に接続された複数の蓄電セルを有し、例えば100〜200Vの高電圧を供給する。蓄電セルは、例えば、リチウムイオン電池やニッケル水素電池である。コンバータ103は、蓄電器101の直流出力電圧を直流のまま昇圧又は降圧する。第1インバータ105は、直流電圧を交流電圧に変換して3相電流を電動機107に供給する。また、第1インバータ105は、電動機107の回生動作時に入力される交流電圧を直流電圧に変換して蓄電器101に充電する。
電動機107は、車両が走行するための動力を発生する。電動機107で発生したトルクは、ギアボックス119及び駆動軸127を介して駆動輪129に伝達される。なお、電動機107の回転子はギアボックス119に直結されている。また、電動機107は、回生ブレーキ時には発電機として動作し、電動機107で発電された電力は蓄電器101に充電される。
内燃機関109は、クラッチ115が開放されて車両がシリーズ走行する際には、発電機111を駆動するためだけに用いられる。但し、クラッチ115が締結されると、内燃機関109の出力は、車両が走行するための機械エネルギーとして、発電機111、クラッチ115、ギアボックス119及び駆動軸127を介して駆動輪129に伝達される。
発電機111は、内燃機関109の動力によって駆動され、電力を発生する。発電機111が発電した電力は、蓄電器101に充電されるか、第2インバータ113及び第1インバータ105を介して電動機107に供給される。第2インバータ113は、発電機111が発生した交流電圧を直流電圧に変換する。第2インバータ113によって変換された電力は、蓄電器101に充電されるか、第1インバータ105を介して電動機107に供給される。
クラッチ115は、マネジメントECU125からの指示に基づいて、内燃機関109から駆動輪129までの駆動力の伝達経路を断接する。
ギアボックス119は、複数の異なる変速比の内のいずれが選択可能な歯車及びクラッチ等を有する変速機構である。ギアボックス119は、電動機107及び/又は内燃機関111からの駆動力を、選択された変速比での回転数及びトルクに変換して、駆動軸127に伝達する。ギアボックス119の歯車等の内部構成要素は、油圧回路120から供給された潤滑油によって潤滑される。
油圧回路120は、ギアボックス119の内部に潤滑油を供給する。また、油圧回路120は、潤滑油を介してギアボックス119内のクラッチに所定の作動圧を供給する。図2は、油圧回路120の内部構成及び油圧回路120とギアボックス119等との関係を示す図である。図2に示すように、油圧回路120は、機械式のオイルポンプを2つ有する。図2に示すオイルポンプMOP1は、内燃機関109の動力によって作動する。オイルポンプMOP1は、主にギアボックス119内部のクラッチに作動圧を供給するために用いられ、ギアボックス119に潤滑油を供給するためにも用いられる。一方、オイルポンプMOP2は、駆動軸127を介した駆動輪129の回転動力によって作動する。オイルポンプMOP2は、ギアボックス119に潤滑油を供給するために用いられる。
車速センサ121は、車両の走行速度(車速VP)を検出する。車速センサ121によって検出された車速VPを示す信号は、マネジメントECU125に送られる。回転数センサ123は、内燃機関109の回転数NEを検出する。回転数センサ123によって検出された回転数NEを示す信号は、マネジメントECU125に送られる。油温センサ124は、ギアボックス119の内部を潤滑する潤滑油の温度を計測する。油温センサ124が計測した潤滑油の温度TATFを示す信号は、マネジメントECU125に送られる。
マネジメントECU125は、電動機107、内燃機関109及び発電機111の制御、並びに、クラッチ115の断接及び以下説明する走行モードの切り替え等を行う。また、マネジメントECU125は、車両状態及びギアボックス119内の潤滑状態に応じた制御を行う。マネジメントECU125の詳細については後述する。
図3は、図1に示した車両における駆動システムの主要部を概略的に示した図である。また、図4(a)は、車両がEV走行モード時の駆動状態を示す図である。図4(b)は、車両がECVT走行モード時の駆動状態を示す図である。図4(c)は、車両がOD走行モード時の駆動状態を示す図である。
EV走行モード時の車両では、図4(a)に示すように、クラッチ115は開放され、内燃機関109は停止されている。車両は、蓄電器101からの電源供給によって駆動する電動機107の駆動力によって走行する。ECVT走行モード時の車両では、図4(b)に示すように、クラッチ115は開放され、アクセルペダル開度(AP開度)及び車速等に基づく要求出力を電動機107が出力可能な電力を供給するべく内燃機関109が運転されている。車両は、内燃機関109の動力に応じて発電する発電機からの電力供給によって駆動する電動機107の駆動力によって走行する。OD走行モード時の車両では、図4(c)に示すように、クラッチ115は締結され、内燃機関109の駆動力によって走行する。
上述したように、低中速の加速走行時にはクラッチ115を開放してEV走行モードに設定され、中高速の定常走行(クルーズ走行)時にはクラッチ115を締結してOD走行モードに設定され、中高速の加速走行時にはクラッチ115を開放してECVT走行モードに設定される。走行モードの設定は、図1に示したマネジメントECU125が、アクセルペダル開度(AP開度)及び車速等に基づいて走行フェーズを判断した上で行う。例えば、走行フェーズが「発進・加速走行」から「中速定常走行」に変わると、マネジメントECU125は、クラッチ115を締結し、走行モードを「EV走行モード」から「OD走行モード」に切り替える。また、走行フェーズが「中速定常走行」から「追越加速走行」に変わると、マネジメントECU125は、走行モードを「OD走行モード」から「ECVT走行モード」に切り替える。
マネジメントECU125は、ギアボックス119内部の潤滑状態を判断した上で、潤滑不足状態であれば内燃機関109を所定値以上の回転数で一定時間運転するよう制御する。以下、マネジメントECU125が行う当該制御について説明する。図5は、マネジメントECU125の内部構成を示すブロック図である。また、図6は、マネジメントECU125による潤滑制御を示すフローチャートである。図6に示すように、マネジメントECU125は、車両状態判定ステップと、潤滑状況判定ステップと、潤滑不足判定ステップと、内燃機関109の回転数増大要求ステップとを行う。車両状態判定ステップは図5に示した車両状態判定部151によって行われ、潤滑状況判定ステップは各オイルポンプ(MOP1,MOP2)による潤滑状況判定部153によって行われ、潤滑不足判定ステップは潤滑不足判定部155によって行われ、内燃機関109の回転数増大要求ステップはENG回転数増大要求部157によって行われる。以下、各ステップで行われる処理の詳細について説明する。
<車両状態判定ステップ>
図7は、車両状態判定ステップでマネジメントECU125の車両状態判定部151が行う処理を示すフローチャートである。図7に示すように、マネジメントECU125の車両状態判定部151(以下、単に「マネジメントECU125」と表記する。)は、内燃機関109の回転数(NE)を予め設定された状態判定閾値(#NEENGRUN)と比較して、内燃機関109が動作中であるか否かを判定する(ステップS101)。ステップS101の結果、NE≧#NEENGRUNであれば、マネジメントECU125は内燃機関109が動作中であると判定してステップS103に進み、内燃機関動作フラグを立てる(F_ENG_RUN←1)。一方、NE<#NEENGRUNであれば、マネジメントECU125は内燃機関109が停止中であると判定してステップS105に進み、内燃機関動作フラグを立てない又は降ろす(F_ENG_RUN←0)。
図7は、車両状態判定ステップでマネジメントECU125の車両状態判定部151が行う処理を示すフローチャートである。図7に示すように、マネジメントECU125の車両状態判定部151(以下、単に「マネジメントECU125」と表記する。)は、内燃機関109の回転数(NE)を予め設定された状態判定閾値(#NEENGRUN)と比較して、内燃機関109が動作中であるか否かを判定する(ステップS101)。ステップS101の結果、NE≧#NEENGRUNであれば、マネジメントECU125は内燃機関109が動作中であると判定してステップS103に進み、内燃機関動作フラグを立てる(F_ENG_RUN←1)。一方、NE<#NEENGRUNであれば、マネジメントECU125は内燃機関109が停止中であると判定してステップS105に進み、内燃機関動作フラグを立てない又は降ろす(F_ENG_RUN←0)。
次に、マネジメントECU125は、内燃機関109の回転数(NE)を予め設定された状態判定閾値(#NELUBOK)と比較して、油圧回路120のオイルポンプMOP1の作動によってギアボックス119に潤滑油が供給されている状態であるか否かを判定する(ステップS111)。ステップS111の結果、NE≧#NELUBOKであれば、マネジメントECU125はオイルポンプMOP1によって潤滑油が供給されている状態であると判定してステップS113に進み、第1潤滑状態フラグを立てる(F_NELUBOK←1)。一方、NE<#NELUBOKであれば、マネジメントECU125はオイルポンプMOP1によって潤滑油が供給されていない状態であると判定してステップS115に進み、第1潤滑状態フラグを立てない又は降ろす(F_NELUBOK←0)。
なお、ステップS111で内燃機関109の回転数(NE)と比較される状態判定閾値(#NELUBOK)は、油温センサ124が計測した潤滑油の温度TATFが高い程、高い値に設定される。図8は、一定の汲み上げ力による潤滑油の温度に応じた潤滑量を示すグラフである。図8に示すように、潤滑油の温度TATFが高い程、必要な潤滑量を実現するためには内燃機関109の回転数(NE)を高くする必要がある。したがって、図9に示すように、点線で示す状態判定閾値(#NELUBOK)に対して比較される内燃機関109の回転数(NE)がある程度高くても、潤滑油の温度TATFが高いと第1潤滑状態フラグ(F_NELUBOK)は立たない。
最後に、マネジメントECU125は、車速(VP)を予め設定された状態判定閾値(#VPLUBOK)と比較して、油圧回路120のオイルポンプMOP2の作動によってギアボックス119に潤滑油が供給されている状態であるか否かを判定する(ステップS121)。ステップS121の結果、VP≧#VPLUBOKであれば、マネジメントECU125はオイルポンプMOP2によって潤滑油が供給されている状態であると判定してステップS123に進み、第2潤滑状態フラグを立てる(F_VPLUBOK←1)。一方、VP<#VPLUBOKであれば、マネジメントECU125はオイルポンプMOP2によって潤滑油が供給されていない状態であると判定してステップS125に進み、第2潤滑状態フラグを立てない又は降ろす(F_VPLUBOK←0)。なお、ステップS121で車速(VP)と比較される状態判定閾値(#VPLUBOK)は、図10に示すように、潤滑油の温度TATFの高低によらず一定値に設定される。
<潤滑状況判定ステップ>
図11及び図12は、潤滑状況判定ステップでマネジメントECU125の潤滑状況判定部153が行う処理を示すフローチャートである。マネジメントECU125の潤滑状況判定部153(以下、単に「マネジメントECU125」と表記する。)は、図11に示すように、まずオイルポンプMOP2による潤滑状況を判定し、続いて、図12に示すように、オイルポンプMOP1による潤滑状況を判定する。なお、マネジメントECU125は、図5に示すように、オイルポンプMOP2による潤滑開始時からの経過時間を計測する第2潤滑完了判定タイマー161を有する。第2潤滑完了判定タイマー161は、予め設定されたフルカウント値からデクリメントすることでカウントダウンを行う。また、マネジメントECU125は、図5に示すように、オイルポンプMOP1による潤滑開始時からの経過時間を計測する第1潤滑完了判定タイマー163を有する。第1潤滑完了判定タイマー163は、予め設定されたフルカウント値からデクリメントすることでカウントダウンを行う。
図11及び図12は、潤滑状況判定ステップでマネジメントECU125の潤滑状況判定部153が行う処理を示すフローチャートである。マネジメントECU125の潤滑状況判定部153(以下、単に「マネジメントECU125」と表記する。)は、図11に示すように、まずオイルポンプMOP2による潤滑状況を判定し、続いて、図12に示すように、オイルポンプMOP1による潤滑状況を判定する。なお、マネジメントECU125は、図5に示すように、オイルポンプMOP2による潤滑開始時からの経過時間を計測する第2潤滑完了判定タイマー161を有する。第2潤滑完了判定タイマー161は、予め設定されたフルカウント値からデクリメントすることでカウントダウンを行う。また、マネジメントECU125は、図5に示すように、オイルポンプMOP1による潤滑開始時からの経過時間を計測する第1潤滑完了判定タイマー163を有する。第1潤滑完了判定タイマー163は、予め設定されたフルカウント値からデクリメントすることでカウントダウンを行う。
図11に示すサブルーチンでは、マネジメントECU125は、車両状態判定ステップで設定された第2潤滑状態フラグ(F_VPLUBOK)が降りた状態(F_VPLUBOK=0)か否かを判断し(ステップS201)、F_VPLUBOK=0であればステップS203に進み、F_VPLUBOK=1であればステップS211に進む。ステップS203では、車両が低車速で走行又は停車しているためオイルポンプMOP2による潤滑は行われていない状態と判定される。このとき、マネジメントECU125は、オイルポンプMOP2による潤滑完了判定カウント値(TMVPLUBOK)に第2潤滑完了判定タイマー161のフルカウント値を設定し(TMVPLUBOK←#TMVPLUBOK)、かつ、オイルポンプMOP2による潤滑完了フラグを立てない又は降ろす(F_VPLUBFIN←0)。
一方、ステップS211では、車両が高車速で走行していると判断される。このとき、マネジメントECU125は、オイルポンプMOP2による潤滑の進行を判定するために、オイルポンプMOP2による潤滑完了判定カウント値(TMVPLUBOK)が0か否かを判断し、TMVPLUBOK=0であればステップS213に進み、TMVPLUBOK=0でなければステップS215に進む。ステップS213では、第2潤滑完了判定タイマー161のカウントが終了するまでの間、オイルポンプMOP2による潤滑が行われていたと判断される。このとき、マネジメントECU125は、オイルポンプMOP2による潤滑完了フラグを立てる(F_VPLUBFIN←1)。また、マネジメントECU125は、オイルポンプMOP2による潤滑完了判定カウント値(TMVPLUBOK)を0のまま保持する。一方、ステップS215では、第2潤滑完了判定タイマー161のカウントダウンが進行中であり、オイルポンプMOP2による潤滑が行われている最中と判断される。このとき、マネジメントECU125は、オイルポンプMOP2による潤滑完了フラグを立てない(F_VPLUBFIN←0)。また、マネジメントECU125は、オイルポンプMOP2による潤滑完了判定カウント値(TMVPLUBOK)に、第2潤滑完了判定タイマー161によってデクリメントされた値を設定する。
図12に示すサブルーチンでは、マネジメントECU125は、車両状態判定ステップで設定された内燃機関動作フラグ(F_ENG_RUN)が立った状態(F_ENG_RUN=1)か否かを判断し(ステップS301)、F_ENG_RUN=1であればステップS311に進み、F_ENG_RUN=0であればステップS303に進む。ステップS301からステップS303に進んだ場合、内燃機関109が停止しているためオイルポンプMOP1による潤滑は行われていない状態と判定される。このとき、マネジメントECU125は、オイルポンプMOP1による潤滑完了判定カウント値(TMNELUBOK)に第1潤滑完了判定タイマー163のフルカウント値を設定する(TMNELUBOK←#TMNELUBOK)。
一方、ステップS311では、内燃機関109が運転中と判断される。このとき、マネジメントECU125は、オイルポンプMOP1による潤滑の進行を判定するために、車両状態判定ステップで設定された第1潤滑状態フラグ(F_NELUBOK)が立った状態(F_NELUBOK=1)か否かを判断し、F_NELUBOK=1であればステップS321に進み、F_NELUBOK=0であればステップS303に進む。ステップS311からステップS303に進んだ場合、内燃機関109の回転数が低いためオイルポンプMOP1による潤滑は行われていない状態と判定される。このとき、マネジメントECU125は、オイルポンプMOP1による潤滑完了判定カウント値(TMNELUBOK)に第1潤滑完了判定タイマー163のフルカウント値を設定する(TMNELUBOK←#TMNELUBOK)。
一方、ステップS321では、内燃機関109の回転数が高いと判断される。このとき、マネジメントECU125は、オイルポンプMOP1による潤滑の進行を判定するために、オイルポンプMOP1による潤滑完了判定カウント値(TMNELUBOK)が0か否かを判断し、TMNELUBOK=0であればステップS323に進み、TMNELUBOK=0でなければステップS325に進む。ステップS323では、第1潤滑完了判定タイマー163のカウントが終了するまでの間、オイルポンプMOP1による潤滑が行われていたと判断される。このとき、マネジメントECU125は、オイルポンプMOP1による潤滑完了判定カウント値(TMNELUBOK)を0のまま保持する。一方、ステップS325では、第1潤滑完了判定タイマー163のカウントダウンが進行中であり、オイルポンプMOP1による潤滑が行われている最中と判断される。このとき、マネジメントECU125は、オイルポンプMOP1による潤滑完了判定カウント値(TMNELUBOK)に、第1潤滑完了判定タイマー163によってデクリメントされた値を設定する。
ステップS303、ステップS323又はステップS325の後、マネジメントECU125は、オイルポンプMOP1による潤滑完了判定カウント値(TMNELUBOK)が0か否かを判断し(ステップS331)、TMNELUBOK=0であればステップS333に進み、TMNELUBOK=0でなければステップS335に進む。ステップS333ではオイルポンプMOP1による潤滑が完了したと判断され、マネジメントECU125は、オイルポンプMOP1による潤滑完了フラグを立てる(F_NELUBFIN←1)。一方、ステップS335ではオイルポンプMOP1による潤滑が未完了と判断され、マネジメントECU125は、オイルポンプMOP1による潤滑完了フラグを立てない又は降ろす(F_NELUBFIN←0)。
<潤滑不足判定ステップ>
図13は、潤滑不足判定ステップでマネジメントECU125の潤滑不足判定部155が行う処理を示すフローチャートである。マネジメントECU125の潤滑不足判定部155(以下、単に「マネジメントECU125」と表記する。)は、図5に示すように、潤滑が完了した状態からの経過時間を計測する潤滑要求判定タイマー165を有する。潤滑要求判定タイマー165は、予め設定されたフルカウント値からデクリメントすることでカウントダウンを行う。
図13は、潤滑不足判定ステップでマネジメントECU125の潤滑不足判定部155が行う処理を示すフローチャートである。マネジメントECU125の潤滑不足判定部155(以下、単に「マネジメントECU125」と表記する。)は、図5に示すように、潤滑が完了した状態からの経過時間を計測する潤滑要求判定タイマー165を有する。潤滑要求判定タイマー165は、予め設定されたフルカウント値からデクリメントすることでカウントダウンを行う。
図13に示すように、マネジメントECU125は、潤滑状況判定ステップで設定されたオイルポンプMOP2による潤滑完了フラグ(F_VPLUBFIN)が立った状態(F_VPLUBFIN=1)か否かを判断し(ステップS401)、F_VPLUBFIN=1であればステップS403に進み、F_VPLUBFIN=0であればステップS411に進む。ステップS411では、マネジメントECU125は、潤滑状況判定ステップで設定されたオイルポンプMOP1による潤滑完了フラグ(F_NELUBFIN)が立った状態(F_NELUBFIN=1)か否かを判断し、F_NELUBFIN=1であればステップS403に進み、F_NELUBFIN=0であればステップS421に進む。
ステップS403では、潤滑が完了した状態と判断される。このとき、マネジメントECU125は、潤滑が不足しつつある状態(潤滑不足進行状態)を示す潤滑要求判定カウント値(TMNELUBNG)に潤滑要求判定タイマー165のフルカウント値を設定する(TMNELUBOK←#TMNELUBOK)。なお、潤滑要求判定カウント値(TMNELUBNG)が0になれば、マネジメントECU125は潤滑不足状態と判定する。
ステップS421では、マネジメントECU125は、車両状態判定ステップで設定された第2潤滑状態フラグ(F_VPLUBOK)が立った状態(F_VPLUBOK=1)か否かを判断し、F_VPLUBOK=1であればステップS423に進み、F_VPLUBOK=0であればステップS431に進む。
ステップS421からステップS423に進んだ場合、潤滑は未完了であり、かつ、車両が高車速で走行していると判定される。このとき、マネジメントECU125は、潤滑は完了していないが、車両が高車速で走行しているためオイルポンプMOP2による潤滑が行われている最中と判断して、潤滑要求判定カウント値(TMVPLUBNG)を保持する。
ステップS431では、マネジメントECU125は、車両状態判定ステップで設定された内燃機関動作フラグ(F_ENG_RUN)が立った状態(F_ENG_RUN=1)か否かを判断し、F_ENG_RUN=1であればステップS441に進み、F_ENG_RUN=0であればステップS423に進む。
ステップS431からステップS423に進んだ場合、潤滑は未完了であり、かつ、車両は低車速で走行又は停車しており、内燃機関109は停止中と判定される。このとき、マネジメントECU125は、潤滑を行う必要がないと判断して、潤滑要求判定カウント値(TMVPLUBNG)を保持する。
ステップS441では、マネジメントECU125は、車両状態判定ステップで設定された第1潤滑状態フラグ(F_NELUBOK)が立った状態(F_NELUBOK=1)か否かを判断し、F_NELUBOK=1であればステップS423に進み、F_NELUBOK=0であればステップS443に進む。
ステップS441からステップS423に進んだ場合、潤滑は未完了であり、かつ、車両は低車速で走行又は停車しており、内燃機関109は高回転で動作中と判定される。このとき、マネジメントECU125は、潤滑は完了していないが、内燃機関109が高回転で動作しているためオイルポンプMOP1による潤滑が行われている最中と判断して、潤滑要求判定カウント値(TMVPLUBNG)を保持する。
ステップS443では、マネジメントECU125は、潤滑は未完了であり、かつ、車両は低車速で走行又は停車しており、内燃機関109は低回転で動作中と判定される。このとき、マネジメントECU125は、潤滑が不足しつつある状態(潤滑不足進行状態)を示す潤滑要求判定カウント値(TMNELUBNG)に、潤滑要求判定タイマー165によってデクリメントされた値を設定する。上述したように、潤滑要求判定カウント値(TMNELUBNG)が0になれば、マネジメントECU125は潤滑不足状態と判定する。なお、ステップS441の判断時に内燃機関109の回転数が高回転から低回転に移行するとステップS443に移行した際には、保持された潤滑要求判定カウント値(TMVPLUBNG)からデクリメントされる。
<内燃機関109の回転数増大要求ステップ>
図14は、内燃機関109の回転数増大要求ステップでマネジメントECU125のENG回転数増大要求部157が行う処理を示すフローチャートである。図14に示すように、マネジメントECU125のENG回転数増大要求部157(以下、単に「マネジメントECU125」と表記する。)は、潤滑不足判定ステップで設定された潤滑要求判定カウント値(TMVPLUBNG)が0か否かを判断し(ステップS501)、TMVPLUBNG=0であればステップS503に進み、TMVPLUBNG=0でなければステップS505に進む。ステップS503ではステップS443で説明した状態(潤滑が未完了であり、かつ、潤滑が不足しつつある状態)が潤滑要求判定タイマー165によってカウントされる時間以上経過したと判定され、マネジメントECU125は、内燃機関109の回転数増大要求を示すフラグ(F_NEUPREQ)を立てる(F_NEUPREQ←1)。一方、ステップS505では、マネジメントECU125は、内燃機関109の回転数増大要求フラグ(F_NEUPREQ)を立てない又は降ろす(F_NEUPREQ←0)。
図14は、内燃機関109の回転数増大要求ステップでマネジメントECU125のENG回転数増大要求部157が行う処理を示すフローチャートである。図14に示すように、マネジメントECU125のENG回転数増大要求部157(以下、単に「マネジメントECU125」と表記する。)は、潤滑不足判定ステップで設定された潤滑要求判定カウント値(TMVPLUBNG)が0か否かを判断し(ステップS501)、TMVPLUBNG=0であればステップS503に進み、TMVPLUBNG=0でなければステップS505に進む。ステップS503ではステップS443で説明した状態(潤滑が未完了であり、かつ、潤滑が不足しつつある状態)が潤滑要求判定タイマー165によってカウントされる時間以上経過したと判定され、マネジメントECU125は、内燃機関109の回転数増大要求を示すフラグ(F_NEUPREQ)を立てる(F_NEUPREQ←1)。一方、ステップS505では、マネジメントECU125は、内燃機関109の回転数増大要求フラグ(F_NEUPREQ)を立てない又は降ろす(F_NEUPREQ←0)。
内燃機関109の回転数増大要求フラグ(F_NEUPREQ)が立つと、図5に示したマネジメントECU125の目標ENG回転数補正部159は、車両の走行状態又は蓄電器101の充電状態等に基づいてマネジメントECU125が算出した内燃機関109の目標回転数(NE*)を補正する。目標ENG回転数補正部159によって補正された目標回転数(以下「補正目標回転数」という。)(NEa*)は、目標回転数(NE*)に所定値を加算した値である。目標ENG回転数補正部159は、補正目標回転数(NEa*)の導出を一定時間行った後、当該補正を停止する。なお、目標ENG回転数補正部159が補正目標回転数(NEa*)を出力している間であっても、車両が高車速による走行を開始して、上記一定時間が経過前にオイルポンプMOP2による潤滑が完了(F_VPLUBFIN←1)すれば、目標回転数(NE*)の補正は停止される。目標回転数(NE*)の補正を行わない目標ENG回転数補正部159は、目標回転数(NE*)をそのまま出力する。
補正目標回転数(NEa*)の導出時、目標ENG回転数補正部159が目標回転数(NE*)に加算する所定値は、図7に示した車両状態判定ステップのステップS111で用いられる状態判定閾値(#NELUBOK)よりも高い値である。上記説明したように、内燃機関109の回転数(NE)と比較される状態判定閾値(#NELUBOK)は、油温センサ124が計測した潤滑油の温度TATFが高い程、高い値に設定される。したがって、目標回転数(NE*)に加算される所定値も、潤滑油の温度TATFが高い程、高い値に設定される。
また、目標回転数(NE*)に加算される所定値は、車両が停車中か低車速での走行中かよって異なる値であっても良い。この場合、当該所定値は、低車速での走行ではロードノイズ等が発生するため、停車中よりも高い値に設定される。但し、低車速での走行時に設定される所定値は、ロードノイズ等によって内燃機関109の回転音が目立たない程度の値である。
上記説明したマネジメントECU125の潤滑制御による状態遷移図を図15に示す。また、車両が停車状態で内燃機関109のアイドリングを継続した場合のタイムチャートを図16に示す。また、車両が走行することで潤滑が行われる際のタイムチャートを図17に示す。さらに、車両が走行中であっても内燃機関109の回転による潤滑が行われる際のタイムチャートを図18に示す。
以上説明したように、本実施形態では、車両が低車速で走行又は停車し、かつ、内燃機関109が低回転で動作している状態が所定時間以上経過して、ギアボックス119内部が潤滑不足状態になったと判断した際には、内燃機関109の回転数を上げてオイルポンプMOP1がギアボックス119に潤滑油を供給する状態を一定時間確保する。その結果、ギアボックス119の内部は適時潤滑される。
なお、本実施形態では、油圧回路120はギアボックス+に潤滑油を供給するものと説明されているが、潤滑が必要な構成要素であればギアボックス119に限らない。
また、本実施形態では、駆動源として電動機107、発電機111、蓄電器101及び内燃機関109を備えた図1に示すHEVを例に説明したが、発電機としても機能する電動機107、蓄電器101及び内燃機関109を備えたHEVや内燃機関109のみを備えた車両にも、上記説明したマネジメントECU125による潤滑制御を適用することができる。
101 蓄電器(BATT)
103 コンバータ(CONV)
105 第1インバータ(第1INV)
107 電動機(Mot)
109 内燃機関(ENG)
111 発電機(GEN)
113 第2インバータ(第2INV)
115 ロックアップクラッチ(クラッチ)
119 ギアボックス
120 油圧回路
121 車速センサ
123 回転数センサ
124 油温センサ
125 マネジメントECU(MG ECU)
127 駆動軸
129 駆動輪
MOP1,MOP2 オイルポンプ
151 車両状態判定部
153 潤滑状況判定部
155 潤滑不足判定部
157 ENG回転数増大要求部
159 目標ENG回転数補正部
161 第2潤滑完了判定タイマー
163 第1潤滑完了判定タイマー
165 潤滑要求判定タイマー
103 コンバータ(CONV)
105 第1インバータ(第1INV)
107 電動機(Mot)
109 内燃機関(ENG)
111 発電機(GEN)
113 第2インバータ(第2INV)
115 ロックアップクラッチ(クラッチ)
119 ギアボックス
120 油圧回路
121 車速センサ
123 回転数センサ
124 油温センサ
125 マネジメントECU(MG ECU)
127 駆動軸
129 駆動輪
MOP1,MOP2 オイルポンプ
151 車両状態判定部
153 潤滑状況判定部
155 潤滑不足判定部
157 ENG回転数増大要求部
159 目標ENG回転数補正部
161 第2潤滑完了判定タイマー
163 第1潤滑完了判定タイマー
165 潤滑要求判定タイマー
Claims (8)
- 内燃機関と、
前記内燃機関からの動力が伝達される駆動輪と、
前記内燃機関からの動力によって作動して、潤滑油を潤滑対象に供給する機械式の第1オイルポンプと、
前記駆動輪の回転動力によって作動して、潤滑油を前記潤滑対象に供給する機械式の第2オイルポンプと、
前記潤滑対象が潤滑不足状態であれば、前記内燃機関が所定値以上の回転数で運転するよう前記内燃機関の目標回転数を補正して、前記第1オイルポンプが前記潤滑対象に潤滑油を供給する状態を確保する制御部と、
を備えたことを特徴とする車両。 - 請求項1に記載の車両であって、
前記制御部は、当該車両の走行速度が第1閾値未満であり、かつ、前記内燃機関が第2閾値未満の回転数で動作している潤滑不足進行状態である時間をカウントし、当該潤滑不足進行状態である時間のカウント値が所定値になれば、前記潤滑対象が前記潤滑不足状態と判断することを特徴とする車両。 - 請求項1又は2に記載の車両であって、
前記制御部は、前記潤滑対象が前記潤滑不足状態であると判断して、前記第1オイルポンプが前記潤滑対象に潤滑油を供給する状態が一定時間経過するか、前記一定時間の経過前に前記第2オイルポンプによる前記潤滑対象の潤滑が完了すれば、前記内燃機関の前記目標回転数の補正を停止することを特徴とする車両。 - 請求項2に記載の車両であって、
前記制御部は、前記潤滑不足進行状態である時間をカウントしている最中に、当該車両が停車中であり、かつ、前記内燃機関が停止している時は前記カウント値を保持し、再び前記潤滑不足進行状態となればカウントを再開することを特徴とする車両。 - 請求項2に記載の車両であって、
前記制御部は、前記潤滑不足進行状態である時間をカウントしている最中に、当該車両が停車中であり、かつ、前記内燃機関が前記第2閾値以上の回転数で動作している時は前記カウント値を保持し、再び前記潤滑不足進行状態となればカウントを再開することを特徴とする車両。 - 請求項2に記載の車両であって、
前記制御部は、前記潤滑不足進行状態である時間をカウントしている最中に、当該車両の走行速度が前記第2閾値以上である時は前記カウントを保持し、再び前記潤滑不足進行状態となればカウントを再開することを特徴とする車両。 - 請求項2〜6のいずれか一項に記載の車両であって、
前記第2閾値は、前記潤滑油の温度が高い程、高い値に設定されることを特徴とする車両。 - 内燃機関と、
前記内燃機関の駆動によって発電する発電機と、
電動機に電力を供給する蓄電器と、
駆動輪に接続され、前記蓄電器及び前記発電機の少なくとも一方からの電力供給によって駆動する前記電動機と、
前記内燃機関からの動力が伝達される駆動輪と、
前記内燃機関からの動力によって作動して、潤滑油を潤滑対象に供給する機械式の第1オイルポンプと、
前記駆動輪の回転動力によって作動して、潤滑油を前記潤滑対象に供給する機械式の第2オイルポンプと、を備え、
前記電動機又は前記内燃機関からの動力によって走行するハイブリッド車両における潤滑制御方法であって、
前記潤滑対象が潤滑不足状態か否かを判定し、
前記潤滑対象が潤滑不足状態であれば、前記内燃機関が所定値以上の回転数で運転するよう前記内燃機関の目標回転数を補正して、前記第1オイルポンプが前記潤滑対象に潤滑油を供給する状態を確保することを特徴とする潤滑制御方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2013234686A JP2015094433A (ja) | 2013-11-13 | 2013-11-13 | 車両及び潤滑制御方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2013234686A JP2015094433A (ja) | 2013-11-13 | 2013-11-13 | 車両及び潤滑制御方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2015094433A true JP2015094433A (ja) | 2015-05-18 |
Family
ID=53196964
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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JP2013234686A Pending JP2015094433A (ja) | 2013-11-13 | 2013-11-13 | 車両及び潤滑制御方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
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JP (1) | JP2015094433A (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN108953964A (zh) * | 2018-09-29 | 2018-12-07 | 中国船舶重工集团海装风电股份有限公司 | 一种风力发电机轴承自动润滑装置及自动润滑控制方法 |
-
2013
- 2013-11-13 JP JP2013234686A patent/JP2015094433A/ja active Pending
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN108953964A (zh) * | 2018-09-29 | 2018-12-07 | 中国船舶重工集团海装风电股份有限公司 | 一种风力发电机轴承自动润滑装置及自动润滑控制方法 |
CN108953964B (zh) * | 2018-09-29 | 2023-06-23 | 中国船舶重工集团海装风电股份有限公司 | 一种风力发电机轴承自动润滑控制方法 |
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