特許 6706116 車両の潤滑油量制御装置及び車両の潤滑油量制御方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6706116

(24)【登録日】2020年5月19日

(45)【発行日】2020年6月3日

(54)【発明の名称】車両の潤滑油量制御装置及び車両の潤滑油量制御方法

(51)【国際特許分類】

   F16H 57/04 20100101AFI20200525BHJP

   F16H 59/18 20060101ALI20200525BHJP

   F16H 59/72 20060101ALI20200525BHJP

   F16H 61/02 20060101ALI20200525BHJP

【ＦＩ】

   F16H57/04 Z

   F16H59/18

   F16H59/72

   F16H61/02

【請求項の数】8

【全頁数】14

(21)【出願番号】特願2016-63860(P2016-63860)

(22)【出願日】2016年3月28日

(65)【公開番号】特開2017-180514(P2017-180514A)

(43)【公開日】2017年10月5日

【審査請求日】2018年12月13日

(73)【特許権者】

【識別番号】000005348

【氏名又は名称】株式会社ＳＵＢＡＲＵ

(74)【代理人】

【識別番号】110000936

【氏名又は名称】特許業務法人青海特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】佐藤 豊

(72)【発明者】

【氏名】川原崎 洋文

(72)【発明者】

【氏名】谷上 亜由美

【審査官】 山尾 宗弘

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００４−１８３７５０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平１０−１４１４８０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１４−１７７９９４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１０−２０８５８７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００９−１３３３４２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００９−２９３７１２（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｆ１６Ｈ ５７／０４

Ｆ１６Ｈ ５９／１８

Ｆ１６Ｈ ５９／７２

Ｆ１６Ｈ ６１／０２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

ドライバーの要求駆動力に基づいて車両の理論駆動力を演算する理論駆動力演算部と、
前後加速度に基づいて車両の実駆動力を演算する実駆動力演算部と、
前記実駆動力と前記理論駆動力との差分から潤滑油のギヤ潤滑による損失負荷を演算する潤滑油損失負荷演算部と、
前記損失負荷に基づいてギヤに供給されている潤滑油供給量を推定する潤滑油量推定部と、
ギヤの回転数とトルクから求まるギヤ負荷に基づいて、ギヤを潤滑するために必要な必要潤滑油量を演算するギヤ油量演算部と、
前記潤滑油供給量と前記必要潤滑油量とに基づいて、ギヤに供給する油量を調整するための演算を行うギヤ油量調整演算部と、
を備えることを特徴とする、車両の潤滑油量制御装置。

【請求項2】

前記ギヤ油量調整演算部は、ギヤボックス内に設けられたドレインタンクから前記ギヤボックス内のギヤに潤滑油を供給する油量調整バルブの制御するための指示値を演算することを特徴とする、請求項１に記載の車両の潤滑油量制御装置。

【請求項3】

潤滑油の油温に基づいて、前記ドレインタンク内の潤滑油が全て前記ギヤボックス内のギヤに供給されている場合のギヤの最大駆動抵抗値を演算する最大駆動抵抗値演算部を備え、
前記潤滑油量推定部は、前記最大駆動抵抗値に対する前記損失負荷の比率に基づいて、前記潤滑油供給量を推定することを特徴とする、請求項２に記載の車両の潤滑油量制御装置。

【請求項4】

潤滑油の油温に基づいて潤滑油の動粘度を演算する動粘度演算部を備え、
前記最大駆動抵抗値演算部は、ギヤの回転数と前記動粘度に基づいて前記最大駆動抵抗値を演算することを特徴とする、請求項３に記載の車両の潤滑油量制御装置。

【請求項5】

ギヤの回転数とトルクからベアリング負荷を演算するベアリング負荷演算部と、
前記ギヤ負荷及び前記ベアリング負荷に基づいて、潤滑油の温度を推定する負荷温度予測演算部と、
前記ギヤボックス内の潤滑油の温度を検出する温度センサの検出値を前記推定した潤滑油の温度で補正する潤滑油温度補正部を備え、
前記動粘度演算部は、前記潤滑油温度補正部により補正された値に基づいて、前記動粘度を演算することを特徴とする、請求項４に記載の車両の潤滑油量制御装置。

【請求項6】

アクセル開度に基づいて前記要求駆動力を演算する要求駆動力演算部と、
前後加速度に基づいて勾配抵抗力を演算する勾配抵抗力演算部と、
車両速度に基づいて走行抵抗力を演算する走行抵抗力演算部と、
を備え、
前記理論駆動力演算部は、前記要求駆動力から前記勾配抵抗力及び前記走行抵抗力を減算して前記理論駆動力を演算する、請求項１〜３のいずれかに記載の車両の潤滑油量制御装置。

【請求項7】

前記実駆動力演算部は、前記前後加速度と車両の質量に基づいて前記実駆動力を演算することを特徴とする、請求項１〜６のいずれかに記載の車両の潤滑油量制御装置。

【請求項8】

ドライバーの要求駆動力に基づいて車両の理論駆動力を演算するステップと、
前後加速度に基づいて車両の実駆動力を演算するステップと、
前記実駆動力と前記理論駆動力との差分から潤滑油のギヤ潤滑による損失負荷を演算するステップと、
前記損失負荷に基づいてギヤに供給されている潤滑油供給量を推定するステップと、
ギヤの回転数とトルクから求まるギヤ負荷に基づいて、ギヤを潤滑するために必要な必要潤滑油量を演算するステップと、
前記潤滑油供給量と前記必要潤滑油量とに基づいて、ギヤに供給する油量を調整するための演算を行うステップと、
を備えることを特徴とする、車両の潤滑油量制御方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、車両の潤滑油量制御装置及び車両の潤滑油量制御方法に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、例えば下記の特許文献１には、車両の自動変速機の潤滑量制御方法に関し、入力エネルギと油温とに基づいて自動変速機の潤滑量を最適化することが記載されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２００４−１８３７５０号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

車両のギヤボックス、変速機等に含まれるギヤの信頼性能と潤滑性能を上げるために，動力系のギヤボックス内の潤滑油を増量することが考えられる。しかし、潤滑油を増量すると、ギヤの回転に対する抵抗になり、電力消費量（電費）および燃料消費量（燃費）が悪化する。また，低速時には潤滑のため多い油量が望まれるが、高速回転時に油が拡散してしまい、冷却性能が低下する。更に、潤滑および冷却のためにオイル量を増量すると，高速回転時にオイルの撹拌によりギヤボックス内の圧力が上昇し、外部へ圧力を開放する圧力開放弁からオイルが噴き出してしまう問題がある。よって、車速や油温によってオイルの飛散特性が変化するように、油量の調整機構が必要となる。

【0005】

上記特許文献１に記載された技術では、自動変速機への入力トルクと自動変速機の入力回転数とに基づいて自動変速機への入力エネルギを算出し、入力エネルギとエネルギ伝達効率と潤滑油の温度に基づいて潤滑油量を算出している。しかしながら、ギヤに供給する潤滑油量を正確に求めるためには、実際にギヤに供給されている油量を正確に推定することが必要不可欠である。

【0006】

実際にギヤに供給されている油量を推定するため、例えばオイルレベルゲージ等の測定値に基づいて推定することが想定される。しかしながら、実際にギヤに供給されている油量は、車両状態に応じて変化し、オイルレベルゲージ等の測定値に基づいて正確に推定することは困難である。

【0007】

そこで、本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、本発明の目的とするところは、車両状態に応じてギヤへの潤滑油の供給を最適に制御することが可能な、新規かつ改良された車両の潤滑油量制御装置及び車両の潤滑油量制御方法を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0008】

上記課題を解決するために、本発明のある観点によれば、ドライバーの要求駆動力に基づいて車両の理論駆動力を演算する理論駆動力演算部と、前後加速度に基づいて車両の実駆動力を演算する実駆動力演算部と、前記実駆動力と前記理論駆動力との差分から潤滑油のギヤ潤滑による損失負荷を演算する潤滑油損失負荷演算部と、前記損失負荷に基づいてギヤに供給されている潤滑油供給量を推定する潤滑油量推定部と、ギヤの回転数とトルクから求まるギヤ負荷に基づいて、ギヤを潤滑するために必要な必要潤滑油量を演算するギヤ油量演算部と、前記潤滑油供給量と前記必要潤滑油量とに基づいて、ギヤに供給する油量を調整するための演算を行うギヤ油量調整演算部と、を備える車両の潤滑油量制御装置が提供される。

【0009】

前記ギヤ油量調整演算部は、ギヤボックス内に設けられたドレインタンクから前記ギヤボックス内のギヤに潤滑油を供給する油量調整バルブの制御するための指示値を演算するものであっても良い。

【0010】

また、潤滑油の油温に基づいて、前記ドレインタンク内の潤滑油が全て前記ギヤボックス内のギヤに供給されている場合のギヤの最大駆動抵抗値を演算する最大駆動抵抗値演算部を備え、前記潤滑油量推定部は、前記最大駆動抵抗値に対する前記損失負荷の比率に基づいて、前記潤滑油供給量を推定するものであっても良い。

【0011】

また、潤滑油の油温に基づいて潤滑油の動粘度を演算する動粘度演算部を備え、前記最大駆動抵抗値演算部は、ギヤの回転数と前記動粘度に基づいて前記最大駆動抵抗値を演算するものであっても良い。

【0012】

また、ギヤの回転数とトルクからベアリング負荷を演算するベアリング負荷演算部と、前記ギヤ負荷及び前記ベアリング負荷に基づいて、潤滑油の温度を推定する負荷温度予測演算部と、前記ギヤボックス内の潤滑油の温度を検出する温度センサの検出値を前記推定した潤滑油の温度で補正する潤滑油温度補正部を備え、前記動粘度演算部は、前記潤滑油温度補正部により補正された値に基づいて、前記動粘度を演算するものであっても良い。

【0013】

また、アクセル開度に基づいて前記要求駆動力を演算する要求駆動力演算部と、前後加速度に基づいて勾配抵抗力を演算する勾配抵抗力演算部と、車両速度に基づいて走行抵抗力を演算する走行抵抗力演算部と、を備え、前記理論駆動力演算部は、前記要求駆動力から前記勾配抵抗力及び前記走行抵抗力を減算して前記理論駆動力を演算するものであっても良い。

【0014】

また、前記実駆動力演算部は、前記前後加速度と車両の質量に基づいて前記実駆動力を演算するものであっても良い。

【0015】

また、上記課題を解決するために、本発明の別の観点によれば、ドライバーの要求駆動力に基づいて車両の理論駆動力を演算するステップと、前後加速度に基づいて車両の実駆動力を演算するステップと、前記実駆動力と前記理論駆動力との差分から潤滑油のギヤ潤滑による損失負荷を演算するステップと、前記損失負荷に基づいてギヤに供給されている潤滑油供給量を推定するステップと、ギヤの回転数とトルクから求まるギヤ負荷に基づいて、ギヤを潤滑するために必要な必要潤滑油量を演算するステップと、前記潤滑油供給量と前記必要潤滑油量とに基づいて、ギヤに供給する油量を調整するための演算を行うステップと、を備える車両の潤滑油量制御方法が提供される。

【発明の効果】

【0016】

以上説明したように本発明によれば、車両状態に応じてギヤへの潤滑油の供給を最適に制御することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【0017】

【図1】本発明の一実施形態に係る車両を示す模式図である。

【図2】モータ、ギヤボックス、ドライブシャフト及びその周辺の構成を示す模式図である。

【図3】車両状態とギヤボックスの内部の状態を示す模式図である。

【図4】本実施形態に係る制御装置とその周辺の構成を詳細に示す模式図である。

【図5】本実施形態の全体的な処理を示すフローチャートである。

【図6】図５のステップＳ１１２の処理を詳細に示すフローチャートである。

【図7】制御装置２００で行われる処理を示すフローチャートである。

【図8】要求駆動力Ｆｒｅｑを算出する際に用いるマップを示す模式図である。

【図9】ギヤ油粘性マップを示す模式図である。

【図10】最大ギヤ油量駆動抵抗マップを示す模式図である。

【発明を実施するための形態】

【0018】

以下に添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施の形態について詳細に説明する。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能構成を有する構成要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。

【0019】

まず、図１を参照して、本発明の一実施形態に係る車両１０００の構成について説明する。図１は、本実施形態に係る車両１０００を示す模式図である。本実施形態に係る車両１０００は、一例として、前後独立駆動のシステムを有するＨＥＶ車両（ハイブリッド自動車）、ＥＶ車両（電気自動車）等の車両である。図１に示すように、車両１０００は、前輪１００，１０２、後輪１０４，１０６、前輪１００，１０２及び後輪１０４，１０６のそれぞれを駆動する駆動力発生装置（モータ）１０８，１１０、モータ１０８，１１０の駆動力を前輪１００，１０２及び後輪１０４，１０６のそれぞれに伝達するギヤボックス１１６，１１８、モータ１０８，１１０のそれぞれを制御するインバータ１２３，１２４、ギヤボックス１１６の駆動を前輪１００，１０２に伝達するドライブシャフト１１２、ギヤボックス１１８の駆動を後輪１０４，１０６に伝達するドライブシャフト１１４、ギヤボックス１１６，１１８の温度を検出する温度センサ１５４，１５６、パーキングブレーキシステム１２０，１２２、モータ回転数センサ１２５，１２６、後輪１０４，１０６のそれぞれの車輪速（車両速度Ｖ）を検出する車輪速センサ１２７，１２８、前輪１００，１０２を操舵するステアリングホイール１３０、前後加速度センサ１３２、横加速度センサ１３４、バッテリー１３６、舵角センサ１３８、パワーステアリング機構１４０、ヨーレートセンサ１４２、インヒビターポジションセンサ（ＩＨＮ）１４４、アクセル開度センサ１４６、制御装置（コントローラ）２００を有して構成されている。

【0020】

各モータ１０８，１１０は、制御装置２００の指令に基づき各モータ１０８，１１０に対応するインバータ１２３，１２４が制御されることで、その駆動が制御される。各モータ１０８，１１０の駆動力は、各ギヤボックス１１６，１１８を介して前輪１００，１０２及び後輪１０４，１０６のそれぞれに伝達される。

【0021】

パワーステアリング機構１４０は、ドライバーによるステアリングホイール１３０の操作に応じて、トルク制御又は角度制御により前輪１００，１０２の舵角を制御する。

【0022】

図２は、モータ１０８、ギヤボックス１１６、ドライブシャフト１１２及びその周辺の構成を示す模式図である。なお、モータ１１０、ギヤボックス１１８、ドライブシャフト１１４及びその周辺の構成も図２と同様である。図２において、モータ１１０の回転はギヤ１５０，１５２を介してディファレンシャルギヤ１５０に伝達され、左右のドライブシャフト１１２へ伝達される。ギヤボックス１１６の内部には、これらのギヤを潤滑するための潤滑油が貯留されている。

【0023】

本実施形態では、車両状態に応じて、ギヤの冷却機能、潤滑油による潤滑機能を満足させる。このため、ギヤボックス１１６内に予め潤滑油のドレインタンク１６０を設け、ドレインタンク１６０の下部には油量調整バルブ１６２を設けている。油量調整バルブ１６２は、例えば電磁式バルブから構成される。そして、走行条件に応じて油量調整バルブ１６２を開閉することで、ドレインタンク１６０内の潤滑油をギヤの潤滑のために供給し、ギヤボックス１１６内の潤滑油の適正量を確保する。また、ギヤボックス１１６内のギヤの動作時の掻き上げにより、ドレインタンク１６０に潤滑油が入る構造とし、ドレインタンク１６０内に潤滑油を補充する構成としている。

【0024】

ここで、ギヤボックス１１６，１１８内のギヤの信頼性能と潤滑性能を高めるために、動力系のギヤボックス１１６，１１８内の潤滑油を増量することが考えられる。しかし、潤滑油を増量すると、潤滑油がギヤの回転に対する撹拌抵抗となり、特に高速走行時に電費（電力消費）および燃費が悪化する。また、低速時には確実な潤滑のため油量を多くすることが望まれるが、油量を多くすると高速回転時に油が拡散してしまい、冷却性能が低下する。一方で、油量を少量化すると潤滑性能を満足できない。また、モータからの駆動トルクによって、ベアリングやギヤ歯の潤滑条件が異なるため、最適な油量を調整する必要がある。このため、本実施形態では、ドレインタンク１６０と油量調整バルブ１６２から構成される油量の調整機構を設け、走行状態に応じて油量を調整するようにしている。

【0025】

図３は、車両状態とギヤボックス１１６の内部の状態を示す模式図であって、高速走行時と中低速走行時を比較して示している。高速走行時は、潤滑油量を減少させて撹拌抵抗を減らすため、油量調整バルブ１６２を閉じる。これにより、ギヤの回転で掻き上げられた潤滑油がドレインタンク１６０に溜まる。モータ１０８，１１０を動力源とするＥＶ車両などの車両は、高速走行時にはモータ１０８，１１０の特性から定出力状態となり、大トルクを出力しないため、ギヤ歯およびベアリング等の負荷は小さくなる。従って、潤滑油量を減少させても十分にギヤの潤滑を行うことができる。特に高速走行時は、ギヤが高速回転することにより潤滑油が拡散してしまうため、油量制御が必要となる。

【0026】

一方、中低速走行時は、潤滑油量を増加するため、油量調整バルブ１６２を開く。モータ１０８，１１０を動力源とするＥＶ車両などの車両は、中低速走行時にはモータ１０８，１１０の特性から大トルクを出力することができるため、ギヤ歯およびベアリング等の負荷が大きくなり、十分な潤滑が必要となる。中低速走行時に油量調整バルブ１６２を開くことで、ドレインタンク１６０内の潤滑油が減少し、ギヤボックス１１６でギヤの潤滑に使用される潤滑油量が増加するため、十分な潤滑を行うことが可能となる。

【0027】

以上により、高速走行時には、油量調整バルブ１６２を閉じることで、ドレインタンク１６０内に潤滑油が溜まる。このため、ギヤボックス１１６内で潤滑に使用される潤滑油量が減少する。これにより、ギヤにかかる潤滑油が減少し、撹拌抵抗が減少する。また、ギヤによって掻き上げる潤滑油が減るため、ブリーザからのオイル吹きを抑制することができる。なお、掻き上げる油量は減るが、潤滑に必要な分は確保される。また、低速走行時には、油量調整バルブ１６２が開き、ドレインタンク１６０内の油が抜け、ギヤボックス１１６の底部に供給される。このため、ギヤボックス１１６内のギヤの潤滑に使用する潤滑油が増える。低速走行時には、ギヤの回転数が低いので掻き上げ油量が少なくなるが、潤滑に使用する潤滑油量を増量することで、掻き上げ油量の低下による潤滑不足を抑止できる。

【0028】

車両状態に応じてギヤに供給する潤滑油量を調整する場合、ギヤに実際に供給されている潤滑油量を精度良く求めることが不可欠である。しかしながら、例えばオイルゲージ等によりギヤボックス内に貯留されている潤滑油の油面高さを測る方法では、実際にギヤに供給されている油量を求めることは困難である。特に、本実施形態のようにギヤボックス１１６，１１８の容積が小さく、ギヤボックス１１６，１１８内の潤滑油の多くが底面に溜まることなく継続的に各ギヤに供給されている機構では、油面高さに基づいてギヤに供給されている潤滑油量を推定することも困難である。

【0029】

このため、本実施形態では、車両１０００の理論駆動力を要求駆動力と勾配抵抗及び走行抵抗から車両モデル値より演算し、実駆動力と比較することで、潤滑油による抵抗値を演算して、実際に供給されている潤滑油量を推定する。この際、潤滑油による最大の駆動抵抗値を算出するため、低速時に油量調整バルブ１６２が開いて潤滑油の全量がギヤに接している時の駆動抵抗値を、油温に応じた潤滑油の動粘度から求める。そして、理論駆動力と実駆動力の差分であるギヤ駆動抵抗値の最大駆動抵抗値に対する割合から、ギアを実際に潤滑している油量を推定する。

【0030】

また、車両状態から得られるギヤのエネルギー状態からギヤ及びベアリング負荷を演算する。そして、車両速度Ｖとギヤ及びベアリング負荷の演算結果に基づいて適正なギヤ潤滑油量を決定し、潤滑油量の推定演算結果に応じて、油量調整のため油量調整バルブ１６２の開閉度をデューティー制御する。これにより、ギヤボックス１１６内でギヤの潤滑に使用される油量を最適に制御することができる。以下詳細に説明する。

【0031】

図４は、本実施形態に係る制御装置２００とその周辺の構成を詳細に示す模式図である。制御装置２００は、車載センサ２０２、制御演算部２０４、要求駆動力演算部２０６、勾配抵抗力演算部２０８、走行抵抗力演算部２１０、減算部２１２、加算部２１４、駆動力演算部２１６、駆動力比較演算部（潤滑油損失負荷演算部）２１８、ギヤ回転数演算部２２０、ベアリング負荷演算部２２２、ギヤ負荷演算部２２４、加算部２２６、負荷温度予測演算部２２８、ギヤ油温補正演算部（潤滑油温度補正部）２３０、ギヤ油粘性特性マップ処理部（動粘度演算部）２３２、最大ギヤ油量駆動抵抗マップ処理部（最大駆動抵抗値演算部）２３４、ギヤ油量割合推定演算部（潤滑油量推定部）２３６、ギヤ油量演算部２３８、ギヤ油量調整演算部２４０、を有して構成されている。なお、図４に示す各構成要素は、回路（ハードウェア）、またはＣＰＵなどの中央演算処理装置とこれを機能させるためのプロフラム（ソフトウェア）から構成することができる。

【0032】

図４において、車載センサ２０２は、上述したモータ回転数センサ１２５，１２６、車輪速センサ１２７，１２８、前後加速度センサ１３２、横加速度センサ１３４、舵角センサ１３８、ヨーレートセンサ１４２、アクセル開度センサ１４６を含む。モータ回転数センサ１２５，１２６は、モータ１０８，１１０の回転数を検出する。車輪速センサ１２７，１２８は、後輪１０４，１０６のそれぞれの車輪速（車両速度Ｖ）を検出する。舵角センサ１３８はステアリングホイール１３０の操舵角θｈを検出する。また、ヨーレートセンサ１４２は車両１０００の実ヨーレートγを検出する。また、前後加速度センサ１３２は車両１０００の前後加速度を検出し、横加速度センサ１３４は車両１０００の横加速度を検出する。制御演算部２０４は、インバータ１２３，１２４への制御値から、モータ１０８，１１０のモータトルク指示値を演算する。

【0033】

図５は、本実施形態の全体的な処理を示すフローチャートである。先ず、ステップＳ１００では、イグニッションキー（イグニッションＳＷ）がオンであるか否かを判定する。イグニッションキーがオンされた場合はステップＳ１０２へ進み、イグニッションキーがオンされていない場合はステップＳ１００で待機する。

【0034】

ステップＳ１０２では、インヒビターポジションセンサ（ＩＨＮ）１４４がＰ（パーキング）又はＮ（ニュートラル）の位置を示しているか否かを判定し、Ｐ（パーキング）又はＮ（ニュートラル）の位置である場合はステップＳ１０４へ進む。また、ステップＳ１０２でＰ（パーキング）又はＮ（ニュートラル）の位置でない場合はステップＳ１０６へ進み、イグニッションキーがオンされているか否かを判定し、イグニッションキーがオンされている場合はステップＳ１０２へ戻る。ステップＳ１０６でイグニッションキーがオフの場合はステップＳ１０８へ進み、車両の起動処理を終了してステップＳ１００へ戻る。

【0035】

ステップＳ１０４では車両１０００の起動処理を行い、次のステップＳ１１０では、インヒビターポジションセンサ（ＩＨＮ）１４４がＤ（ドライブ）又はＲ（後進）の位置を示しているか否かを判定する。そして、インヒビターポジションセンサ（ＩＨＮ）１４４がＤ（ドライブ）又はＲ（後進）の位置を示している場合は、ステップＳ１１２へ進み、走行制御の処理を開始する。一方、ステップＳ１１０でインヒビターポジションセンサ（ＩＨＮ）１４４がＤ（ドライブ）又はＲ（後進）の位置を示していない場合は、ステップＳ１１３へ進み、イグニッションキーがオンされているか否かを判定し、イグニッションキーがオンされている場合はステップＳ１１０へ戻る。ステップＳ１１３でイグニッションキーがオフの場合はステップＳ１０８へ進み、車両の起動処理を終了する。

【0036】

図６は、図５のステップＳ１１２の処理を詳細に示すフローチャートである。先ず、ステップＳ１１４では、入力値としてアクセルペダルの操作量、ブレーキペダルの操作量を取得する。次のステップＳ１１６では、要求駆動力ｒｅｑＦを算出する。なお、要求駆動力ｒｅｑＦの算出は、例えばアクセル開度と要求駆動力ｒｅｑＦとの関係を規定したマップに基づいて行うことができる。次のステップＳ１１８では、油量調整バルブ１６２の開閉による潤滑油量調整制御のための処理を行う。次のステップＳ１２０では、ステップＳ１１８の処理で求まったバルブ制御指示値に基づいて、油量調整バルブ１６２の駆動制御を行う。ステップＳ１２２では、油量調整バルブ１６２の実際の開閉量を取得する。ステップＳ１２２の後はステップＳ１１４へ戻る。

【0037】

図７は、図６のステップＳ１１８で行われる処理を示すフローチャートである。以下では、図７及び図４に基づいて、制御装置２００で行われる処理について詳細に説明する。先ず、図７のステップＳ１０では、要求駆動力演算部２０６が、アクセル開度センサ１４６が検出したアクセルペダル操作量（アクセル開度）から要求駆動力ｒｅｑＦを演算する。具体的に、要求駆動力ｒｅｑＦは以下の式から算出される。以下の式において、Ｆｍａｘは、図８に示すように、車両速度Ｖに応じて変化する。
ｒｅｑＦ＝Ｆｍａｘ×アクセル開度（ａｃｃｅｌｐｅｄａｌ［％］）／１００

【0038】

次のステップＳ１２では、勾配抵抗力演算部２０８が、前後加速度センサ１３２が検出した前後加速度から勾配走行による勾配抵抗力Ｆｇｒａｄを演算する。勾配抵抗力Ｆｇｒａｄを演算する際には、前後加速度センサ１３２の検出値、後輪の車輪速センサ１２７，１２８の検出値を用いる。前後加速度センサ１３２は、車両１０００に対して水平をとる特性上、地面の勾配に対して前後加速度を取得することができる。例えば、勾配がある路面に停車した場合、前後加速度が前後加速度センサ１３２から出力される。車輪速センサ１２７，１２８の実際の検出値を加減速度演算して得られる前後加速度値Ａｙ＿ｃｌｃと、前後加速度センサ１３２の検出値Ａｙ＿ｓｅｎｓの差分を取得すると、勾配における前後加速度が取得される。この勾配における前後加速度と車両質量ｍの積から、以下の式により勾配抵抗力Ｆｇｒａｄ［Ｎ］を得ることができる。
Ｆｇｒａｄ［Ｎ］＝（Ａｙ＿ｓｅｎｓ−Ａｙ＿ｃｌｃ）［ｍ／ｓ^２］×ｍ［ｋｇ］
なお、前後加速度から勾配抵抗力Ｆｇｒａｄを算出する際は、両者の関係を規定したマップを用いて行っても良い。
次のステップＳ１４では、走行抵抗力演算部２１０が、車両速度Ｖから、基本走行抵抗係数に基づいて走行抵抗力Ｆｒｅを演算する。走行抵抗力演算部２１０は、車両速度Ｖと、車両１０００の前面からの投影面積等に基づいて、主に走行時の空気抵抗による走行抵抗力Ｆｒｅを演算する。具体的には、走行抵抗力Ｆｒｅは、転がり抵抗力Ａ［Ｎ］、空気抵抗係数Ｃ［Ｎ／（ｋｍ／ｈ）^２］、車両速度Ｖ［ｋｍ／ｈ］に基づいて、以下の式から算出できる。
Ｆｒｅ＝Ａ＋ＣＶ^２
車両速度Ｖから走行抵抗力Ｆｒｅを算出する際にも、両者の関係を規定したマップを用いて行っても良い。

【0039】

次のステップＳ１６では、ギヤ回転数演算部２２０が、モータ回転数センサ１２５，１２６が検出したモータ回転数から、ギヤ比を考慮してギヤボックス１１６内の各ギヤの回転数を演算する。次のステップＳ１８では、ギヤ負荷演算部２２４が、制御演算部２０４が演算したモータトルク指示値をギヤトルク値へ換算し、ギヤトルク値とステップＳ１６で演算したギヤ回転数からギヤのエネルギを演算することで、ギヤ負荷を予測演算する。

【0040】

次のステップＳ２０では、ベアリング負荷演算部２２２が、制御演算部２０４が演算したモータトルク指示値をギヤトルク値へ換算し、ギヤトルク値とステップＳ１６で演算したギヤ回転数からギヤを支持するベアリングのエネルギを演算することで、ベアリング負荷を予測演算する。次のステップＳ２２では、負荷温度予測演算部２２８が、ステップＳ１８で演算したギヤ負荷とステップＳ２０で演算したベアリング負荷を加算部２２６が加算した結果に基づいて、ギヤ負荷とベアリング負荷を積算することで、温度伝達係数から潤滑油の温度上昇の傾きを予測し、潤滑油の温度を予測する。以上のように、ギヤ負荷とベアリング負荷の合算値（エネルギー）を積算することで、ジュール熱に換算して潤滑油の温度を求めることができる。

【0041】

次のステップＳ２４では、ギヤ油温補正演算部２３０が、ギヤボックス１１６，１１８に取り付けた温度センサ１５４，１５６による潤滑油温の検出値と、ステップＳ２２で予測した潤滑油の温度を比較し、ステップＳ２２で予測した潤滑油の温度の方が高ければ、検出値を補正し、ステップＳ２２で予測した潤滑油の温度を最終的な潤滑油の温度とする。一方、温度センサ１５４，１５６による潤滑油温の検出値と、ステップＳ２２で予測した潤滑油の温度が同程度であれば、いずれかを採用して最終的な潤滑油の温度とする。

【0042】

通常、温度センサ１５４，１５６による潤滑油温の検出値の変化は時定数を有しており、特に高負荷状態では、実際にギヤを潤滑する潤滑油の温度に対して、温度センサ１５４，１５６による検出値が遅れて上昇する。一方、低負荷状態では、実際にギヤを潤滑する潤滑油の温度は、温度センサ１５４，１５６による検出値と同レベルである。本実施形態では、温度センサ１５４，１５６による潤滑油温の検出値と、ステップＳ２２で予測した潤滑油の温度を比較し、ステップＳ２２で予測した潤滑油の温度の方が高ければ、ステップＳ２２で予測した潤滑油の温度を最終的な潤滑油の温度とするため、特に高負荷状態において、温度センサ１５４，１５６による検出値の時定数に影響を受けることなく、実際にギヤを潤滑する潤滑油の温度を高精度に推定できる。

【0043】

次のステップＳ２６では、ギヤ油粘性特性マップ処理部２３２が、ステップＳ２４で求めたギヤ油温に基づいて、ギヤ油粘性特性マップのギヤ粘度をマップ照合し、ギヤ油温に応じた動粘度を演算する。図９は、ギヤ油粘性特性マップ処理部２３２が照合するマップ（ギヤ油粘性マップ）を示す模式図である。図９に示すように、このマップでは、油温に対する動粘度が対応付けされている。ギヤ油粘性特性マップ処理部２３２は、図９のマップからギヤ油温に応じた動粘度を求める。なお、ギヤ油温に応じた動粘度は、潤滑油の特性によって異なるため、ギヤボックス１１６，１１８内に入れられた潤滑油の特性に応じてギヤ油粘性特性マップ処理部２３２が照合するマップを切り換えることで、動粘度を高精度に求めることができる。

【0044】

次のステップＳ２８では、最大ギヤ油量駆動抵抗マップ処理部２３４が、ギヤ回転数とギヤ油粘性特性マップ処理部２３２が求めた動粘度を入力情報として、最大ギヤ駆動抵抗値（Ｆｏｉｌ＿ｒｅｓＭａｘ）を演算する。図１０は、最大ギヤ油量駆動抵抗マップ処理部２３４が最大ギヤ駆動抵抗値（Ｆｏｉｌ＿ｒｅｓＭａｘ）を演算する際に用いるマップ（最大ギヤ油量駆動抵抗マップ）を示す模式図である。図１０に示すマップは、ギヤ回転数に応じて複数が用意される。最大ギヤ油量駆動抵抗マップは、潤滑油の動粘度に対する駆動抵抗値の関係を規定したもので、ギヤボックス１１６，１１８内の潤滑油量が全てギヤおよびベアリングに浸かっている時（ドレインタンク１６０が空の状態）のギヤ駆動抵抗値をギヤ回転数に応じてマップ化したものである。従って、ステップＳ２８では、ギヤ回転数に応じて、想定される最大のギヤ駆動抵抗値が求まることになる。ここで算出された最大ギヤ駆動抵抗値は、ギヤ油温に基づいて算出されるため、車両１０００の運転状態に応じて、最大ギヤ駆動抵抗値を高精度に求めることができる。なお、ギヤボックス１１６，１１８に供給する潤滑油の特性が常に一定の場合は、ギヤ油温から最大ギヤ駆動抵抗値を直接求めるマップに基づいて、最大ギヤ駆動抵抗値を算出しても良い。

【0045】

次のステップＳ３０では、駆動力比較演算部２１８が、車両モデルから算出した理論駆動力（減算部２１２から入力される値）と前後加速度センサ１３２の検出値から駆動力演算部２１６が算出した実駆動力の差（Ｆｏｉｌ＿ｒｅｓ）を計算する。ここで、減算部２１２は、要求駆動力ｒｅｑＦから勾配抵抗力Ｆｇｒａｄと走行抵抗力Ｆｒｅとの和を減算することにより、理論駆動力を算出する理論駆動力演算部として機能する。一方、駆動力演算部２１６は、前後加速度と車両１０００の質量とから、運動方程式に基づいて実際に車両１０００が発生している駆動力（実駆動力）を算出する実駆動力演算部として機能する。駆動力比較演算部２１８は、理論駆動力と実駆動力を比較し、理論駆動力と実駆動力との差分をギヤボックス１１６，１１８内の潤滑油による出力損失分として算出する。

【0046】

次のステップＳ３２では、ギヤ油量割合推定演算部２３６が、駆動力比較演算部２１８での演算結果により求まった潤滑油による損失分（Ｆｏｉｌ＿ｒｅｓ）と、最大ギヤ油量駆動抵抗マップ処理部２３４が求めた最大ギヤ駆動抵抗値とから、最大ギヤ駆動抵抗値に対する潤滑油による損失分（Ｆｏｉｌ＿ｒｅｓ）の比率［％］を求める。この比率は、ギヤボックス１１６，１１８内の全油量に対する、ギヤの潤滑に実際に使われている油量の割合として算出される。すなわち、油量割合は以下の式より求まる。最大ギヤ駆動抵抗値は、ギヤボックス１１６，１１８内の潤滑油量が全てギヤおよびベアリングに浸かっている時（ドレインタンク１６０が空の状態）のギヤ駆動抵抗値であるため、ギヤ油量割合推定演算部２３６は、ドレインタンク１６０が空の状態のギヤボックス１１６，１１８内の潤滑油量と油量割合から、ギヤの潤滑に実際に使われている油量を求めることができる。
油量割合＝Ｆｏｉｌ＿ｒｅｓ／Ｆｏｉｌ＿ｒｅｓＭａｘ×１００［％］

【0047】

次のステップＳ３４では、ギヤ油量演算部２３８が、車両速度Ｖとギヤ負荷演算部２２４が演算したギヤ負荷とに基づいて、ギヤ負荷に応じた最適油量を演算する。ここで演算される最適油量は、ギヤ負荷に応じて定まるものであり、ギヤ負荷に応じた必要油量である。なお、ギヤボックス１１６，１１８の変速比が１段のみの場合は、ギヤ負荷演算部２２４が演算したギヤ負荷に基づいて、最適油量は一義的に求まる。一方、ギヤボックス１１６，１１８の変速比が多段の場合は、ギヤ負荷が同じであっても、ギヤ比の相違による車速（走行風）の違いに応じて、ギヤボックス１１６，１１８の冷却状態に相違が生じる。このため、ギヤ負荷のみならず車両速度Ｖを考慮することで、最適油量をより高精度に求めることができる。

【0048】

次のステップＳ３６では、ギヤ油量調整演算部２４０が、ギヤ油量演算部２３８が演算したギヤボックス１１６，１１８内の最適油量と、ギヤ油量割合推定演算部２３６が演算した油量割合（ギヤの潤滑に実際に使われている油量）とに基づいて、ギヤボックス１１６，１１８内のギヤ潤滑油量を最適化するために油量調整バルブ１６２の開閉量（バルブ制御指示値）を演算する。

【0049】

上述したように、ギヤ油量割合推定演算部２３６が演算した油量割合は、ギヤボックス１１６，１１８内でギヤの潤滑に実際に使われている油量に相当する。ギヤ油量調整演算部２４０は、現時点でギヤの潤滑に実際に使われている油量と、ギヤ油量演算部２３８が演算した、ギヤ負荷から求まる最適油量とを比較し、ギヤの潤滑に実際に使われている油量が最適油量となるように、油量調整バルブ１６２の開閉量を演算する。

【0050】

以上説明したように本実施形態によれば、ギヤボックス１１６，１１８内に潤滑油を保持するドレインタンク１６０と、ドレインタンク１６０からギヤへの潤滑油の供給を制御する油量調整バルブ１６２を設け、油量調整バルブ１６２の開閉を制御することで，ギヤボックス１１６，１１８内の潤滑油量を最適化する。この際、理論駆動力と実駆動力の差を潤滑油による損失分とし、最大駆動負荷に対する損失分の比率から、ギヤに実際に供給されている潤滑油量を推定することができる。従って、ギヤに実際に供給されている潤滑油量が、ギヤ負荷から求まる必要潤滑油量となるように油糧調整バルブ１６２を制御することで、ギヤ負荷に応じた必要潤滑油量を高い精度でギヤに供給することが可能となる。油量調整バルブ１６２の制御においては、低中速走行時は車両駆動トルクが比較的大きくなるため、ギヤ負荷に応じて油量調整バルブ１６２が開かれ、潤滑油量が増加する。一方、高速走行時は車両駆動トルクが比較的低トルクであるため、潤滑油の飛散防止と駆動抵抗抑制のためギヤ負荷に応じて、油量調整バルブ１６２開閉度合いを制御することで、油量を最適に調整することができる。

【0051】

これにより、ギヤボックス潤滑性能の向上と走行時の燃費および電費性能向上を両立することが可能となる。また、ギヤボックス１１６，１１８内の潤滑油量を増量したとしても、ギヤには最適な量の潤滑油が供給されることになる。従って、潤滑油量を増量することにより、油の経年劣化や高負荷の油温上昇による特性劣化を確実に抑止することも可能となる。

【0052】

以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について詳細に説明したが、本発明はかかる例に限定されない。本発明の属する技術の分野における通常の知識を有する者であれば、特許請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、これらについても、当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。

【符号の説明】

【0053】

１６０ ドレインタンク
１６２ 油量調整バルブ
２００ 制御装置
２０６ 要求駆動力演算部
２０８ 勾配駆動力演算部
２１０ 走行抵抗力演算部
２１６ 駆動力演算部
２１８ 駆動力比較演算部
２２２ ベアリング負荷演算部
２２８ 負荷温度予測演算部
２３０ ギヤ油温補正演算部
２３２ ギヤ油粘性特性マップ処理部
２３４ 最大ギヤ油量駆動抵抗マップ処理部
２３６ ギヤ油量割合推定演算部
２３８ ギヤ油量演算部
２４０ ギヤ油量調整演算部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】