(57)【要約】【課題】ターボチャージャのベアリングハウジング内からのオイル漏れを抑制することのできる車両の制御装置を提供する。【解決手段】車両には、ターボチャージャ３０と、ターボチャージャ３０のベアリングハウジング３５内にオイルを供給するオイルポンプ２２とが設けられる。ベアリングハウジング３５内からは、ドレイン通路２６を介してシリンダブロック１９の内部へとオイルが排出される。車両の制御装置４０は、車両の傾斜角度を取得する傾斜角度取得部と、傾斜角度取得部が取得した車両の傾斜角度が、ドレイン通路２６におけるシリンダブロック１９側の端部の高さとドレイン通路２６におけるベアリングハウジング側の端部の高さとが等しくなる所定角度を超えている場合に、所定角度を超えていないときに比してベアリングハウジング３５内に供給するオイルの量を低減させる供給量低減処理を実行する供給量低減処理部とを備えている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ターボチャージャと、同ターボチャージャのベアリングハウジング内にオイルを供給するオイルポンプと、前記ベアリングハウジング内からシリンダブロックの内部へとオイルを排出させるドレイン通路とを備える車両に搭載される車両の制御装置であって、
前記車両の傾斜角度を取得する傾斜角度取得部と、
前記傾斜角度取得部が取得した前記車両の傾斜角度が、前記ドレイン通路における前記シリンダブロック側の端部の高さと前記ドレイン通路における前記ベアリングハウジング側の端部の高さとが等しくなる所定角度を超えている場合に、前記所定角度を超えていないときに比して前記ベアリングハウジング内に供給するオイルの量を低減させる供給量低減処理を実行する供給量低減処理部とを備える
ことを特徴とする車両の制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、車両の制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、ターボチャージャと、同ターボチャージャのベアリングハウジング内にオイルを供給するオイルポンプと、ベアリングハウジング内からシリンダブロックの内部へとオイルを排出させるドレイン通路とを備える車両に搭載された制御装置が記載されている。
【０００３】
スロットルバルブの開度が小さくなったときには、吸気通路内の圧力が一時的にごく低くなることがある。このとき、吸気通路内の圧力とターボチャージャのベアリングハウジング内の圧力との差が大きくなるため、ターボチャージャのベアリングハウジング内のオイルが吸気通路側に吸い出されるおそれがある。
【０００４】
そこで、特許文献１に記載の制御装置では、ベアリングハウジング内のオイルが吸気通路側に吸い出されることを抑制するために、吸気通路側の圧力が低くなるときに、ベアリングハウジング内に供給されるオイルの量を少なくすることが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１３‐５７２７３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、ターボチャージャのベアリングハウジング内からのオイル漏れは、上記のような吸気通路内の圧力の低下以外の要因によっても生じ得る。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するための車両の制御装置は、ターボチャージャと、同ターボチャージャのベアリングハウジング内にオイルを供給するオイルポンプと、ベアリングハウジング内からシリンダブロックの内部へとオイルを排出させるドレイン通路とを備える車両に搭載される。そして、車両の制御装置は、車両の傾斜角度を取得する傾斜角度取得部と、傾斜角度取得部が取得した車両の傾斜角度が、ドレイン通路におけるシリンダブロック側の端部の高さとドレイン通路におけるベアリングハウジング側の端部の高さとが等しくなる所定角度を超えている場合に、所定角度を超えていないときに比してベアリングハウジング内に供給するオイルの量を低減させる供給量低減処理を実行する供給量低減処理部とを備える。
【０００８】
車両が水平である状態では、ドレイン通路におけるベアリングハウジング側の端部がシリンダブロック側の端部よりも高くなるよう各端部の位置が設定されることにより、オイルが自重によってドレイン通路の内部を流れるようになっている。
【０００９】
しかしながら、車両が急斜面を走行しているときには、車両が大きく傾斜するため、ドレイン通路のシリンダブロック側の端部がベアリングハウジング側の端部よりも高くなるおそれがある。こうして各端部の位置関係が逆転すると、ドレイン通路内のオイル流れが滞りやすくなり、ドレイン通路からオイルが排出されにくくなる。そして、オイルポンプからのオイルの供給量よりもドレイン通路からのオイルの排出量が少なくなると、ベアリングハウジングにオイルが滞留し、シール部に作用する圧力が高くなってターボチャージャのドレイン通路以外の部分からオイルが漏れ出てしまうおそれがある。
【００１０】
上記構成によれば、車両が傾いてドレイン通路を通じたベアリングハウジング内からのオイルの排出が停滞するおそれのあるときに、供給量低減処理部によってベアリングハウジング内に供給されるオイルの量が低減される。このため、ベアリングハウジングにおいて、オイルが滞留するようになることが抑制される。したがって、ターボチャージャのベアリングハウジング内からのオイル漏れを抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】実施形態の車両の制御装置と同制御装置が搭載された車両の内燃機関とを示す模式図。
【図２】同実施形態の車両の制御装置が制御する内燃機関について、車両が水平であるときの状態を示す模式図。
【図３】同実施形態の車両の制御装置とその制御対象の内燃機関、主変速機、及び副変速機を示す模式図。
【図４】同実施形態に係る車両の制御装置が実行するオイル漏れ抑制ルーチンにおける処理の手順を示すフローチャート。
【図５】同実施形態の車両の制御装置が制御する内燃機関について、車両が急斜面を走行中であるときの状態を示す模式図。
【図６】別の実施形態におけるオイル漏れ抑制ルーチンによって供給量低減処理を実行する際の車速とベアリングハウジング内へのオイルの供給量との関係を示す図。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、車両の制御装置の一実施形態について、図１〜図５を参照して説明する。
図１に示すように、車両に搭載される内燃機関１０の吸気通路１１には、同吸気通路１１の通路断面積を変更するためのスロットル機構１２が取り付けられている。スロットル機構１２は、吸気通路１１内に配設されたスロットルバルブ１３と同スロットルバルブ１３に連結されたスロットルモータ１４とを備えている。吸気通路１１におけるスロットル機構１２より吸気流れ方向下流にはインジェクタ１７が設けられている。
【００１３】
また、内燃機関１０には、内燃機関１０の各部にオイルを供給するためのオイル供給装置２０が設けられている。オイル供給装置２０は、シリンダブロック１９の下部に設けられるとともにオイルを貯留するオイルパン２１と、内燃機関１０の出力軸に駆動連結された機関駆動式のオイルポンプ２２とを備えている。内燃機関１０が運転されると、オイルポンプ２２が作動してオイルパン２１内のオイルが供給通路２３を通じて内燃機関１０の各部に圧送される。また、オイル供給装置２０は、供給通路２３内のオイルをリリーフしてオイルパン２１に戻すためのリリーフ通路２４を備えている。
【００１４】
また、内燃機関１０には、吸気通路１１におけるスロットル機構１２より吸気流れ方向上流側の部分に配設されたコンプレッサ３１と排気通路１５に配設されたタービン３２とを備えたターボチャージャ３０が取り付けられている。ターボチャージャ３０においては、コンプレッサ３１とタービン３２とが連結部３３を介して一体に連結されている。コンプレッサ３１の内部（詳しくは、吸気通路１１の一部を構成する部分）にはコンプレッサインペラ３１Ａが配設されており、タービン３２の内部（詳しくは、排気通路１５の一部を構成する部分）にはタービンホイール３２Ａが配設されている。コンプレッサインペラ３１Ａとタービンホイール３２Ａとは回転軸３４を介して連結されている。回転軸３４は、ターボチャージャ３０のベアリングハウジング３５の内部に形成された軸受によって回転可能に支持されている。
【００１５】
ターボチャージャ３０のベアリングハウジング３５内の軸受には、供給通路２３を通じて潤滑用のオイルが供給される。ターボチャージャ３０のベアリングハウジング３５の内部は、ドレイン通路２６を介してシリンダブロック１９の内部に連通されている。ベアリングハウジング３５内で潤滑に用いられた後のオイルは、ドレイン通路２６を通じてシリンダブロック１９の内部に排出され、ひいてはオイルパン２１に排出される。
【００１６】
なお、ターボチャージャ３０におけるベアリングハウジング３５には、コンプレッサ３１及びタービン３２へのオイル漏れを抑制するシール部材が取り付けられている。
図２に示すように、車両が水平である状態では、ドレイン通路２６におけるベアリングハウジング３５側の端部２６ａがシリンダブロック１９側の端部２６ｂよりも高くなっている。こうしてドレイン通路２６の各端部２６ａ，２６ｂの位置が設定されることにより、ベアリングハウジング３５内から排出されたオイルが自重によってドレイン通路２６の内部を流れ、シリンダブロック１９の内部へと流入するようになっている。
【００１７】
図３に示すように、内燃機関１０の出力軸は主変速機５１に連結されており、同主変速機５１の出力軸は副変速機５２に連結されている。内燃機関１０の駆動に伴い同内燃機関１０の出力軸が回転すると、その回転が主変速機５１及び副変速機５２を介して車両の車輪に伝達され、これにより車両が走行するようになっている。
【００１８】
主変速機５１は、各種クラッチやブレーキといった摩擦係合要素や遊星歯車装置などを有しており、選択的に摩擦係合要素を係合させることにより複数の変速段を成立させるように構成されている。副変速機５２は、遊星歯車装置などを有しており、ハイレンジまたはローレンジを選択可能に構成されている。ハイレンジが選択されている場合、副変速機５２によって主変速機５１の出力軸の回転がそのまま車両の車輪に伝達される。ローレンジが選択されている場合、副変速機５２によって主変速機５１の出力軸の回転が減速されて車両の車輪に伝達される。
【００１９】
本実施形態の車両には、内燃機関１０の運転に係る各種制御や主変速機５１及び副変速機５２の制御を実行する制御装置４０が設けられている。制御装置４０によって、車速、シフトレバーの位置情報、及びアクセル操作量といった車両の運転状態に応じて、そのときの運転状態に適した主変速機５１の変速段が選択される。
【００２０】
また、制御装置４０は、各種センサの出力信号を取り込むとともにそれら出力信号をもとに各種の演算処理を実行し、その演算結果に基づいてスロットル機構１２やインジェクタ１７の作動制御等の各種制御を実行する。
【００２１】
各種センサとしては、例えば、主変速機５１の入力回転速度を検出する回転速度センサ４１、シフトレバーの操作位置を検出するシフトポジションセンサ４２、及びアクセルペダルの操作量を検出するアクセルポジションセンサ４３等が挙げられる。
【００２２】
さらに、制御装置４０には、運転者により操作可能な切替スイッチ４４や、車両の傾斜角度を検出する傾斜角度センサ４５からの出力信号が取り込まれる。切替スイッチ４４は、副変速機５２のハイレンジとローレンジとの切り替えを操作するスイッチであり、その操作に対応する切替信号を出力する。
【００２３】
また、制御装置４０は、傾斜角度センサ４５から車両の傾斜角度を取得する傾斜角度取得部４６と、ベアリングハウジング３５内に供給するオイルの量を低減させる供給量低減処理を実行する供給量低減処理部４７とを備えている。制御装置４０では、サブルーチンとして上記供給量低減処理を含むオイル漏れ抑制ルーチンが以下のように実行される。
【００２４】
図４は、上記オイル漏れ抑制ルーチンにおける処理の手順を示している。図４の一連の処理は、制御装置４０によって所定周期ごとに繰り返し実行される。
図４に示すように、このルーチンではまず、副変速機５２がローレンジに設定されているか否かが判断される（ステップＳ１１０）。副変速機５２がローレンジに設定されている場合には（ステップＳ１１０：ＹＥＳ）、傾斜角度取得部４６によって取得された車両の傾斜角度が所定角度Ａを超えているか否かが判断される（ステップＳ１２０）。車両の傾斜角度が所定角度Ａを超えていると判断されると（ステップＳ１２０：ＹＥＳ）、車両が急斜面を走行中であるとして、供給量低減処理が実行される（ステップＳ１３０）。本実施形態では、供給量低減処理として、供給量低減処理部４７によって副変速機５２がハイレンジに切り替えられる。すなわち、このときには、切替スイッチ４４がローレンジに設定されていても、供給量低減処理部４７が副変速機５２をハイレンジに切り替える。また、上記所定角度Ａは、ドレイン通路２６におけるシリンダブロック１９側の端部２６ｂの高さとドレイン通路２６におけるベアリングハウジング３５側の端部２６ａの高さとが等しくなる車両の傾斜角度に設定されている。
【００２５】
一方、副変速機５２がハイレンジに設定されている場合には（ステップＳ１１０：ＮＯ）、供給量低減処理が停止される（ステップＳ１４０）。また、車両の傾斜角度が所定角度Ａ以下であると判断される場合も（ステップＳ１２０：ＮＯ）、車両が急斜面を走行中ではないとして、同じく供給量低減処理が停止される（ステップＳ１４０）。このステップＳ１４０では、供給量低減処理が実行されていれば同処理の実行が停止され、副変速機５２がローレンジに戻される。一方、このステップＳ１４０を実行するときに供給量低減処理が実行されていなければ同処理の実行を停止させたままとする。すなわち、副変速機５２を、切替スイッチ４４によって選択されているローレンジに維持する。
【００２６】
ステップＳ１３０及びステップＳ１４０のいずれかの処理が行われた後、本ルーチンは一旦終了される。
次に、本実施形態の作用を説明する。
【００２７】
図５に示すように、車両が急斜面を走行しているときには、車両が大きく傾斜するため、ドレイン通路２６のシリンダブロック１９側の端部２６ｂがベアリングハウジング３５側の端部２６ａよりも高くなるおそれがある。こうして各端部２６ａ，２６ｂの位置関係が逆転すると、ドレイン通路２６内のオイル流れが滞りやすくなり、ドレイン通路２６からオイルが排出されにくくなる。そして、オイルポンプ２２からベアリングハウジング３５内へのオイルの供給量よりもドレイン通路２６からのオイルの排出量が少なくなると、ベアリングハウジング３５にオイルが滞留し、シール部に作用する圧力が高くなってターボチャージャ３０のドレイン通路２６以外の部分からオイルが漏れ出てしまうおそれがある。
【００２８】
本実施形態によれば、車両が傾いてドレイン通路２６を通じたベアリングハウジング３５内からのオイルの排出が停滞するおそれのあるときに、供給量低減処理部４７によって供給量低減処理として副変速機５２がローレンジからハイレンジに切り替えられる。その結果、内燃機関１０の出力軸の回転数（機関回転数）が低下し、オイルポンプ２２の駆動量が低下することによって、オイルポンプ２２からベアリングハウジング３５へのオイルの供給量が低減される。そして、ベアリングハウジング３５において、オイルが滞留するようになることが抑制される。
【００２９】
上述した車両の制御装置４０によれば、以下の効果を奏することができる。
（１）ターボチャージャ３０のベアリングハウジング３５内からのオイル漏れを抑制することができる。
【００３０】
（２）スカベンジポンプ等を用いてターボチャージャ３０のベアリングハウジング３５内から強制的にドレイン通路２６にオイルを排出させるようにすれば、上記のオイル漏れを抑制することはできる。しかしながら、スカベンジポンプを搭載するのがスペースの制約上困難である場合がある。また、スカベンジポンプを搭載する分だけコストがかかる。上述の実施形態では、スカベンジポンプを用いずに上記のオイル漏れを抑制することができるため、スカベンジポンプの搭載に係る上記の問題が生じることがない。
【００３１】
なお、上述の実施形態は以下のように変更して実施することもできる。
・図４のステップＳ１３０及びステップＳ１４０における供給量低減処理としては、上述の実施形態における副変速機５２のローレンジからハイレンジへの切り替え以外の処理を採用可能である。例えば、供給量低減処理として、主変速機５１の変速スケジュールを変更する処理を行ってもよい。具体的には、供給量低減処理を実行しない場合よりも低い車速でシフトアップするように主変速機５１の変速スケジュールを変更する。こうした形態の供給量低減処理によれば、図６に実線で示したように、車速が上昇したときに、供給量低減処理を実行しない場合（一点鎖線）と比較して、機関回転数を低く抑えることができるため、上記の実施形態と同様の効果を奏することができる。また、供給量低減処理として、インジェクタ１７による燃料噴射量を低減させる処理を採用してもよい。この形態の供給量低減処理によっても、燃料噴射量の低減に伴って機関回転数を低く抑えることができ、上記の実施形態と同様の効果を奏することができる。また、供給通路２３の途中にバイパス通路を設けるとともに、供給量低減処理としてバイパス通路を開通状態としてオイルポンプ２２からベアリングハウジング３５内へのオイルの供給量を低減させる処理を採用してもよい。また、内燃機関１０の出力軸とオイルポンプ２２との間にクラッチを設け、供給量低減処理としてこのクラッチを切り離す処理を採用してもよい。この形態の供給低減処理によっては、内燃機関１０の出力軸とオイルポンプ２２とが切り離されることでオイルポンプ２２を停止させ、オイルの供給量を低減することができる。また、オイルポンプ２２として電動式のオイルポンプを採用するとともに、供給量低減処理としてベアリングハウジング３５内へのオイルの供給量が低減するよう電動式のオイルポンプを制御する処理を採用してもよい。
【００３２】
・上記変形例においては、図４のステップＳ１１０の処理を省略してもよい。
・上記各変形例は、副変速機５２を備えていない車両の制御装置４０にも適用可能である。
【００３３】
・傾斜角度センサ４５に替えて、加速度センサ等の他のセンサによって車両の傾斜角度を検出するようにしてもよい。
【符号の説明】
【００３４】
１０…内燃機関、１１…吸気通路、１９…シリンダブロック、２２…オイルポンプ、２６…ドレイン通路、３０…ターボチャージャ、３５…ベアリングハウジング、４０…制御装置、４６…傾斜角度取得部、４７…供給量低減処理部。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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