JP4701820B2 - パワートレーンの潤滑装置 - Google Patents

Description

本発明は、パワートレーンの潤滑装置に関し、特に、差動装置を収容する筐体内の潤滑油の油面を調整するパワートレーンの潤滑装置に関する。

従来より、摩擦を低減するため、車両のパワートレーンを構成するディファレンシャル（差動装置）および変速機は、オイルポンプから供給された潤滑油により、強制的に潤滑されるものがある。潤滑油は、オイルパンやディファレンシャルが設けられたディファレンシャル室の下部に溜まる。ディファレンシャル室の下部に溜まった潤滑油は、ディファレンシャルにより攪拌される。たとえば発進時や低油温時などには、潤滑油を攪拌することによりディファレンシャルを潤滑することが必要となるが、高車速時などには潤滑油を攪拌することにより駆動力の損失が大きくなる。そのため、車両の運転状態に応じてディファレンシャル室の下部に溜まった潤滑油の油面を調整することが好ましい。

特開２００３−１６６６３０号公報（特許文献１）は、ディファレンシャルおよび変速機の潤滑装置を開示する。特許文献１に記載の潤滑装置は、変速機の制御および潤滑のための油圧を発生させるメインポンプと、ディファレンシャル室内のオイルを汲み上げるサブポンプと、リングギヤによって油溜まり中のオイルをはね上げ、掻き上げ潤滑を行なうディファレンシャルとを含む。サブポンプから吐出したオイルの一部は、ディファレンシャルに供給され、ディファレンシャルの強制潤滑が行なわれる。

この公報に記載の潤滑装置によると、メインポンプから変速機に供給されたオイルにより、変速機が潤滑される。また、油溜まりの油面が高い場合は、ディファレンシャルの下側の多くの部分をオイルに浸し、ディファレンシャルに対して充分な量の潤滑油を供給することができる。中高車速走行時の状態では、各ポンプが高速回転し、ディファレンシャル室のオイルすなわち油溜まりが殆ど無くなる。その結果、ディファレンシャルによるオイルの撹拌が生じなくなるので、いわゆる動力の撹拌損失が解消され、車両の燃費が向上もしくは改善される。
特開２００３−１６６６３０号公報

車両においては、車両の旋回時の他、低ミュー路などで片輪のみがスリップした場合にも左右輪の回転数差が生じる。このような場合にも、ディファレンシャルを十分に潤滑する必要がある。しかしながら、特開２００３−１６６６３０号公報に記載の潤滑装置においては、スリップ時におけるディファレンシャルの潤滑に関しては、何等考慮されていない。また、油温が低い場合においては、オイルの粘度が高くなるため、ディファレンシャルの強制潤滑が行ない難くなる。しかしながら、特開２００３−１６６６３０号公報に記載の潤滑装置においては、低油温時におけるディファレンシャルの潤滑に関しては、何等考慮されていない。そのため、ディファレンシャルの潤滑が十分でない場合が起こりうるという問題点があった。

本発明は、上述の問題点を解決するためになされたものであって、その目的は、ディファレンシャルの潤滑を十分に行なうことができるパワートレーンの潤滑装置を提供することである。

第１の発明に係るパワートレーンの潤滑装置は、複数の車輪と、各車輪の回転数を検出するための手段と、各車輪の回転数に基づいて、差動装置を収容する筐体内の潤滑油の油面を調整するための調整手段とを含む。

第１の発明によると、たとえば複数の車輪のうちの少なくともいずれか１つの車輪の回転数が他の車輪の回転数と異なり、左右輪のうちの片輪のみがスリップしたとみなせる場合、差動装置を収容する筐体内の潤滑油の油面が高くされる。これにより、低ミュー路などで片輪のみがスリップし、左右輪の回転数差が生じる場合において、ディファレンシャルを十分に潤滑することができる。そのため、ディファレンシャルの潤滑を十分に行なうことができるパワートレーンの潤滑装置を提供することができる。

第２の発明に係るパワートレーンの潤滑装置においては、第１の発明の構成に加え、調整手段は、複数の車輪のうちの少なくともいずれか１つの車輪の回転数が他の車輪の回転数と異なる場合、各車輪の回転数が一致する場合に比べて、油面を高くするための手段を含む。

第２の発明によると、低ミュー路などで片輪のみがスリップし、左右輪の回転数差が生じる場合において、ディファレンシャルを十分に潤滑することができる。

第３の発明に係るパワートレーンの潤滑装置は、差動装置を潤滑する潤滑油の温度を検出するための手段と、潤滑油の温度に基づいて、差動装置を収容する筐体内の潤滑油の油面を調整するための調整手段とを含む。

第３の発明によると、潤滑油の温度が低い場合は、潤滑油の粘度が高くなるため、オイルポンプからディファレンシャルへ潤滑油を圧送する強制潤滑が行ない難くなる。そのため、潤滑油の温度が低い場合は、高い場合に比べて、潤滑油の油面が高くされる。これにより、ディファレンシャルを潤滑油に浸すことができる。そのため、ディファレンシャルの潤滑を十分に行なうことができるパワートレーンの潤滑装置を提供することができる。

第４の発明に係るパワートレーンの潤滑装置においては、第３の発明の構成に加え、調整手段は、潤滑油の温度が低い場合は、高い場合に比べて、油面を高くするための手段を含む。

第４の発明によると、低油温時にディファレンシャルを十分に潤滑することができる。
第５の発明に係るパワートレーンの潤滑装置は、第１または２の発明の構成に加え、潤滑装置は、車速を検出するための手段と、エンジンの回転数を検出するための手段とをさらに含む。調整手段は、各車輪の回転数に加えて、車速およびエンジンの回転数に基づいて、油面を調整するための手段を含む。

第５の発明によると、たとえば、車速が低い場合は高い場合に比べて、潤滑油の油面が高くされる。また、エンジン回転数が低い場合は高い場合に比べて、潤滑油の油面が高くされる。これにより、低車速時にディファレンシャルを十分に潤滑することができる。そのため、車両停止後に車両が牽引される場合において、ディファレンシャルを十分に潤滑することができる。

第６の発明に係るパワートレーンの潤滑装置は、第３または４の発明の構成に加え、潤滑装置は、車速を検出するための手段と、エンジンの回転数を検出するための手段とをさらに含む。調整手段は、潤滑油の温度に加えて、車速およびエンジンの回転数に基づいて、油面を調整するための手段を含む。

第６の発明によると、たとえば、車速が低い場合は高い場合に比べて、潤滑油の油面が高くされる。また、エンジン回転数が低い場合は高い場合に比べて、潤滑油の油面が高くされる。これにより、低車速時にディファレンシャルを十分に潤滑することができる。そのため、車両停止後に車両が牽引される場合において、ディファレンシャルを十分に潤滑することができる。

第７の発明に係るパワートレーンの潤滑装置においては、第５または６の発明の構成に加え、調整手段は、車速が低い場合は高い場合に比べて油面を高くし、エンジンの回転数が低い場合は高い場合に比べて油面を高くするための手段を含む。

第７の発明によると、車両停止後に車両が牽引される場合において、ディファレンシャルを十分に潤滑することができる。

第８の発明に係るパワートレーンの潤滑装置は、第３または４の発明の構成に加え、潤滑装置は、車両が停止したことを検出するための停止状態検出手段をさらに含む。調整手段は、潤滑油の温度に基づいて、油面を調整し、かつ車両が停止した場合は、走行中に比べて、油面を高くするための手段を含む。

第８の発明によると、車両が停止すると油面が高くされる。これにより、車両を長時間停止した後に再び発進する際などに、ディファレンシャルを十分に潤滑することができる。

第９の発明に係るパワートレーンの潤滑装置においては、第８の発明の構成に加え、停止状態検出手段は、シフトポジションに基づいて車両が停止したことを検出するための手段を含む。

第９の発明によると、シフトポジションに基づいて車両が停止したことが検出される。たとえば、たとえばシフトポジションがパーキングポジションである場合、車両が停止したことが検出される。これにより、車両が停止したことを精度よく検出することができる。

以下、図面を参照しつつ、本発明の実施の形態について説明する。以下の説明では、同一の部品には同一の符号を付してある。それらの名称および機能も同一である。したがって、それらについての詳細な説明は繰返さない。

＜第１の実施の形態＞
図１を参照して、本発明の第１の実施の形態に係るパワートレーンの潤滑装置を搭載した車両について説明する。この車両は、ＦＦ（Front engine Front drive）車両である。なお、本実施の形態に係るパワートレーンの潤滑装置を搭載した車両は、ＦＦ以外の車両であってもよい。

車両は、エンジン１０００と、トランスミッション２０００と、トランスミッション２０００の一部を構成するプラネタリーギヤユニット３０００と、トランスミッション２０００の一部を構成する油圧回路４０００と、ディファレンシャル５０００と、ドライブシャフト６０００と、車輪７０００と、ＥＣＵ（Electronic Control Unit）８０００とを
含む。

エンジン１０００は、インジェクタ（図示せず）から噴射された燃料と空気との混合気を、シリンダの燃焼室内で燃焼させる内燃機関である。燃焼によりシリンダ内のピストンが押し下げられて、クランクシャフトが回転させられる。なお、内燃機関の代わりに外燃機関を用いても良い。また、エンジン１０００の代わりに回転電機などを用いてもよい。

トランスミッション２０００は、所望のギヤ段を形成することにより、クランクシャフトの回転数を所望の回転数に変速する。トランスミッション２０００の出力ギヤは、ディファレンシャル５０００と噛合っている。プラネタリーギヤユニット３０００については、後で詳述する。

ディファレンシャル５０００にはドライブシャフト６０００がスプライン嵌合などによって連結されている。ドライブシャフト６０００を介して、左右の車輪７０００に動力が伝達される。

ＥＣＵ８０００には、車速センサ８００２と、シフトレバー８００４のポジションスイッチ８００５と、アクセルペダル８００６のアクセル開度センサ８００７と、ブレーキペダル８００８に設けられたストップランプスイッチ８００９と、油温センサ８０１０と、クランクポジションセンサ８０１２とがハーネスなどを介して接続されている。

車速センサ８００２は、４つの車輪７０００のそれぞれに対して設けられている。車速センサ８００２は、各車輪７０００の回転数を検出し、検出結果を表す信号をＥＣＵ８０００に送信する。また、ＥＣＵ８０００は、車輪７０００の回転数から車速を検出する。
シフトレバー８００４の位置は、ポジションスイッチ８００５により検出され、検出結果を表す信号がＥＣＵ８０００に送信される。シフトレバー８００４の位置に対応して、トランスミッション２０００のギヤ段が自動で形成される。また、運転者の操作に応じて、運転者が任意のギヤ段を選択できるマニュアルシフトモードを選択できるように構成してもよい。

アクセル開度センサ８００７は、アクセルペダル８００６の開度を検出し、検出結果を表す信号をＥＣＵ８０００に送信する。ストップランプスイッチ８００９は、ブレーキペダル８００８のオン／オフ状態を検出し、検出結果を表す信号をＥＣＵ８０００に送信する。なお、ストップランプスイッチ８００９の代わりに、ブレーキペダル８００８のストローク量を検出するストロークセンサを設けてもよい。油温センサ８０１０は、トランスミッション２０００のＡＴＦ（Automatic Transmission Fluid）の温度を検出し、検出結果を表す信号をＥＣＵ８０００に送信する。

クランクポジションセンサ８０１２は、エンジン１０００のクランクシャフト（図示せず）と一体的に回転するタイミングロータ（図示せず）の外周に対向して設けられる。クランクポジションセンサ８０１２は、タイミングロータの回転に伴ない、パルス信号をＥＣＵ８０００に送信する。ＥＣＵ８０００は、クランクポジションセンサ８０１２から送信されたパルス信号に基づいて、エンジン回転数を検出する。

ＥＣＵ８０００は、車速センサ８００２、ポジションスイッチ８００５、アクセル開度センサ８００７、ストップランプスイッチ８００９、油温センサ８０１０、クランクポジションセンサ８０１２などから送られてきた信号、ＲＯＭ（Read Only Memory）に記憶されたマップおよびプログラムに基づいて、車両が所望の走行状態となるように、機器類を制御する。

図２を参照して、プラネタリーギヤユニット３０００について説明する。プラネタリーギヤユニット３０００は、クランクシャフトに連結された入力軸３１００を有するトルクコンバータ３２００に接続されている。プラネタリーギヤユニット３０００は、遊星歯車機構の第１セット３３００と、遊星歯車機構の第２セット３４００と、出力ギヤ３５００と、ギヤケース３６００に固定されたＢ１ブレーキ３６１０、Ｂ２ブレーキ３６２０およびＢ３ブレーキ３６３０と、Ｃ１クラッチ３６４０およびＣ２クラッチ３６５０と、ワンウェイクラッチＦ３６６０とを含む。

第１セット３３００は、シングルピニオン型の遊星歯車機構である。第１セット３３００は、サンギヤＳ（ＵＤ）３３１０と、ピニオンギヤ３３２０と、リングギヤＲ（ＵＤ）３３３０と、キャリアＣ（ＵＤ）３３４０とを含む。

サンギヤＳ（ＵＤ）３３１０は、トルクコンバータ３２００の出力軸３２１０に連結されている。ピ二オンギヤ３３２０は、キャリアＣ（ＵＤ）３３４０に回転自在に支持されている。ピ二オンギヤ３３２０は、サンギヤＳ（ＵＤ）３３１０およびリングギヤＲ（ＵＤ）３３３０と係合している。

リングギヤＲ（ＵＤ）３３３０は、Ｂ３ブレーキ３６３０によりギヤケース３６００に固定される。キャリアＣ（ＵＤ）３３４０は、Ｂ１ブレーキ３６１０によりギヤケース３６００に固定される。

第２セット３４００は、ラビニヨ型の遊星歯車機構である。第２セット３４００は、サンギヤＳ（Ｄ）３４１０と、ショートピニオンギヤ３４２０と、キャリアＣ（１）３４２２と、ロングピ二オンギヤ３４３０と、キャリアＣ（２）３４３２と、サンギヤＳ（Ｓ）３４４０と、リングギヤＲ（１）（Ｒ（２））３４５０とを含む。

サンギヤＳ（Ｄ）３４１０は、キャリアＣ（ＵＤ）３３４０に連結されている。ショートピニオンギヤ３４２０は、キャリアＣ（１）３４２２に回転自在に支持されている。ショートピニオンギヤ３４２０は、サンギヤＳ（Ｄ）３４１０およびロングピ二オンギヤ３４３０と係合している。キャリアＣ（１）３４２２は、出力ギヤ３５００に連結されている。

ロングピ二オンギヤ３４３０は、キャリアＣ（２）３４３２に回転自在に支持されている。ロングピ二オンギヤ３４３０は、ショートピニオンギヤ３４２０、サンギヤＳ（Ｓ）３４４０およびリングギヤＲ（１）（Ｒ（２））３４５０と係合している。キャリアＣ（２）３４３２は、出力ギヤ３５００に連結されている。

サンギヤＳ（Ｓ）３４４０は、Ｃ１クラッチ３６４０によりトルクコンバータ３２００の出力軸３２１０に連結される。リングギヤＲ（１）（Ｒ（２））３４５０は、Ｂ２ブレーキ３６２０により、ギヤケース３６００に固定され、Ｃ２クラッチ３６５０によりトルクコンバータ３２００の出力軸３２１０に連結される。また、リングギヤＲ（１）（Ｒ（２））３４５０は、ワンウェイクラッチＦ３６６０に連結されており、１速ギヤ段の駆動時に回転不能となる。

図３に、各変速ギヤ段と、各クラッチおよび各ブレーキの作動状態との関係を表した作
動表を示す。「○」は係合を表している。「×」は解放を表している。「◎」はエンジンブレーキ時のみの係合を表している。「△」は駆動時のみの係合を表している。この作動表に示された組合わせで各ブレーキおよび各クラッチを作動させることにより、１速〜６速の前進ギヤ段と、後進ギヤ段が形成される。

図３から明らかなように、Ｃ２クラッチ３６５０は、４速〜６速の前進ギヤ段が形成される場合にのみ係合し、その他のギヤ段が形成される場合は解放する。すなわち、４速〜６速の前進ギヤ段が形成される場合にのみ、Ｃ２クラッチ３６５０の油圧サーボに油圧が供給される。

Ｂ２ブレーキ３６２０と並列にワンウェイクラッチＦ３６６０が設けられているため、作動表に「◎」で示されているように、１速ギヤ段（１ＳＴ）形成時のエンジン側からの駆動状態（加速時）にはＢ２ブレーキ３６２０を係合させる必要は無い。本実施の形態において、ワンウェイクラッチＦ３６６０は、１速ギヤ段の駆動時には、リングギヤＲ（１）（Ｒ（２））３４５０の回転を防止する。エンジンブレーキを利かせる場合、ワンウェイクラッチＦ３６６０は、リングギヤＲ（１）（Ｒ（２））３４５０の回転を防止しない。

図４を参照して、プラネタリーギヤユニット３０００およびディファレンシャル５０００を収容するギヤケース３６００について説明する。

ギヤケース３６００に下部には、オイルパン３６０２が設けられる。ディファレンシャル５０００は、ギヤケース３６００内のディファレンシャル室３６０４に収容される。プラネタリーギヤユニット３０００およびディファレンシャル５０００は、オイルポンプ（図示せず）から送られたＡＴＦにより強制潤滑される。

プラネタリーギヤユニット３０００に導かれたＡＴＦは、プラネタリーギヤユニット３０００から落ちて、最終的にはオイルパン３６０２に溜まる。ディファレンシャル５０００に導かれたＡＴＦは、ディファレンシャル５０００から落ちて、ギヤケース３６００内のディファレンシャル室３６０４の下部に溜まる。ディファレンシャル５０００は、オイルポンプからＡＴＦが導かれることにより強制潤滑される他、ディファレンシャル室３６０４に溜まったＡＴＦを攪拌することにより潤滑される。

オイルパン３６０２とディファレンシャル室３６０４の下部とは、パイプ３６０６により接続されている。パイプ３６０６内にはバルブ３６０８が設けられる。バルブ３６０８は、ＥＣＵ８０００により制御される。

バルブ３６０８が開いた状態では、ディファレンシャル室３６０４の下部に溜まったＡＴＦがオイルパン３６０２に流出する。この場合、オイルパン３６０２およびディファレンシャル室３６０４の下部に溜まったＡＴＦの油面は、図４において実線で示した位置になる。

一方、バルブ３６０８が閉じた状態では、ディファレンシャル５０００に送られたＡＴＦがディファレンシャル室３６０４の下部に溜まったままとなる。この場合、ディファレンシャル室３６０４の下部に溜まったＡＴＦの油面は、図４において破線で示すように、バルブ３６０８が開いた状態である場合に比べて高くなる。オイルパン３６０２に溜まったＡＴＦの油面は、図４において破線で示すように、バルブ３６０８が開いた状態である場合に比べて低くなる。

図５を参照して、本実施の形態に係るパワートレーンの潤滑装置のＥＣＵ８０００が実行するプログラムの制御構造について説明する。

ステップ（以下、ステップをＳと略す）１００にて、ＥＣＵ８０００は、車速センサ８００２から送信された信号に基づいて、各車輪７０００の回転数を検出する。このとき、ＥＣＵ８０００は、車輪７０００の回転数から車速を検出する。

Ｓ１０２にて、ＥＣＵ８０００は、油温センサ８０１０から送信された信号に基づいて、ＡＴＦの温度ＴＨＯを検出する。Ｓ１０４にて、ＥＣＵ８０００は、クランクポジションセンサ８０１２から送信された信号に基づいて、エンジン回転数ＮＥを検出する。

Ｓ１０６にて、ＥＣＵ８０００は、各車輪７０００の回転数が同じであるか否かを判別する。各車輪７０００の回転数が同じである場合（Ｓ１０６にてＹＥＳ）、処理はＳ１０８に移される。そうでない場合（Ｓ１０６にてＮＯ）、処理はＳ１１６に移される。

Ｓ１０８にて、ＥＣＵ８０００は、車速が予め定められた車速Ｖ（０）以上であるか否かを判別する。車速が予め定められた車速Ｖ（０）以上である場合（Ｓ１０８にてＹＥＳ）、処理はＳ１１０に移される。そうでない場合（Ｓ１０８にてＮＯ）、処理はＳ１１６に移される。

Ｓ１１０にて、ＥＣＵ８０００は、ＡＴＦの油温ＴＨＯが、予め定められた油温ＴＨＯ（０）以上であるか否かを判別する。ＡＴＦの油温ＴＨＯが、予め定められた油温ＴＨＯ（０）以上である場合（Ｓ１１０にてＹＥＳ）、処理はＳ１１２に移される。そうでない場合（Ｓ１１０にてＮＯ）、処理はＳ１１６に移される。

Ｓ１１２にて、ＥＣＵ８０００は、エンジン回転数ＮＥが、予め定められた回転数ＮＥ（０）以上であるか否かを判別する。エンジン回転数ＮＥが、予め定められた回転数ＮＥ（０）以上である場合（Ｓ１１２にてＹＥＳ）、処理はＳ１１４に移される。そうでない場合（Ｓ１１２にてＮＯ）、処理はＳ１１６に移される。

Ｓ１１４にて、ＥＣＵ８０００は、ディファレンシャル室３６０４に溜まったＡＴＦの油面（オイルレベル）を低い状態にする。Ｓ１１６にて、ＥＣＵ８０００は、ディファレンシャル室３６０４に溜まったＡＴＦの油面を高い状態にする。

以上のような構造、およびフローチャートに基づく、本実施の形態に係るパワートレーンの潤滑装置のＥＣＵ８０００の動作について説明する。

車両システムの起動中、車速センサ８００２から送信された信号に基づいて、各車輪７０００の回転数が検出され（Ｓ１００）、車輪７０００の回転数から車速が検出される。また、油温センサ８０１０から送信された信号に基づいて、ＡＴＦの温度ＴＨＯが検出され（Ｓ１０２）、クランクポジションセンサ８０１２から送信された信号に基づいて、エンジン回転数ＮＥが検出される（Ｓ１０４）。

各車輪７０００の回転数が同じでない場合（Ｓ１０６にてＮＯ）、すなわち、いずれかの車輪の回転数が、他の車輪の回転数と異なる場合、雪道や凍結路などの低ミュー路を走行中であって、車輪がスリップしている状態であるといえる。このような場合、左右輪の回転数差が生じる確率が高い。そのため、バルブ３６０８が閉じた状態にされて、ディファレンシャル室３６０４の油面が高い状態にされる（Ｓ１１６）。これにより、左右輪の回転数差が生じる確率が高い状況下において、ディファレンシャルをＡＴＦに浸し、ディファレンシャルの潤滑を十分に行なうことができる。

各車輪７０００の回転数が同じであっても（Ｓ１０６にてＹＥＳ）、車速が予め定められた車速Ｖ（０）より低い場合（Ｓ１０８にてＮＯ）、ディファレンシャル室３６０４の油面が高い状態にされる（Ｓ１１６）。これにより、車両停止後に車両が牽引される場合において、ディファレンシャルをＡＴＦに浸し、ディファレンシャルの潤滑を十分に行なうことができる。

また、ＡＴＦの油温ＴＨＯが、予め定められた油温ＴＨＯ（０）より低い場合（Ｓ１１０にてＮＯ）、ＡＴＦの粘度が高いため、ディファレシャル５０００の強制潤滑が行ない難くなる。したがって、車速が予め定められた車速Ｖ（０）以上であっても（Ｓ１０８にてＹＥＳ）ＡＴＦの油温ＴＨＯが、予め定められた油温ＴＨＯ（０）より低い場合（Ｓ１１０にてＮＯ）、ディファレンシャル室３６０４の油面が高い状態にされる（Ｓ１１６）。これにより、ディファレシャル５０００の強制潤滑が行ない難い状況下において、ディファレンシャル５０００をＡＴＦに浸し、ディファレンシャル５０００の潤滑を十分に行なうことができる。

さらに、車速が予め定められた車速Ｖ（０）より低い場合と同様に、エンジン回転数ＮＥが、予め定められた回転数ＮＥ（０）より低い場合（Ｓ１１２にてＮＯ）、ディファレンシャル室３６０４の油面が高い状態にされる（Ｓ１１６）。これにより、車両停止後に車両が牽引される場合において、ディファレンシャル５０００をＡＴＦに浸し、ディファレンシャル５０００の潤滑を十分に行なうことができる。

一方、各車輪７０００の回転数が同じであり（Ｓ１０６にてＹＥＳ）、車速が予め定められた車速Ｖ（０）以上であり（Ｓ１０８にてＹＥＳ）、ＡＴＦの油温ＴＨＯが、予め定められた油温ＴＨＯ（０）以上であり（Ｓ１１０にてＹＥＳ）、エンジン回転数ＮＥが、予め定められた回転数ＮＥ（０）以上である場合（Ｓ１１２にてＹＥＳ）、左右輪の回転数差が生じ難い状況であり、かつディファレンシャル５０００の強制潤滑が行ない易い状況であるといえる。すなわち、低ミュー路を走行中でない場合はスリップが発生する確率が低い状況であるといえ、車速が高い場合は車両が旋回する可能性が低い状況であるといえる。また、油温ＴＨＯが高い場合はＡＴＦの粘度が低い状況であるといえる。このような場合、ディファレンシャル室３６０４の油面が低い状態にされる（Ｓ１１４）。これにより、必要以上にディファレンシャル５０００が潤滑されることを抑制することができる。そのため、ディファレンシャル５０００がＡＴＦを攪拌することによる駆動力の損失を抑制することができる。

以上のように、本実施の形態に係るパワートレーンの潤滑装置のＥＣＵは、各車輪の回転数が同じでない場合、ディファレンシャル室の油面を高い状態にする。これにより、雪道や凍結路などの低ミュー路を走行中であって、車輪のスリップが発生し易く、左右輪の回転数差が生じ易い状況において、ディファレンシャルを十分に潤滑することができる。また、ＥＣＵは、ＡＴＦの油温ＴＨＯが予め定められた油温ＴＨＯ（０）より低い場合、ディファレンシャル室の油面を高い状態にする。これにより、ＡＴＦの粘度が高いためにディファレンシャルの強制潤滑を行ない難い状況において、ディファレンシャルをＡＴＦに浸して十分に潤滑することができる。

＜第２の実施の形態＞
図６を参照して、本発明の第２の実施の形態について説明する。前述の第１の実施の形態においては、ディファレンシャル室からオイルパンへのＡＴＦの流出を制御することで、ＡＴＦの油面を調整していた。本実施の形態においては、オイルパンおよびディファレンシャル室を連結するパイプおよびパイプ内のバルブはなく、ディファレンシャルへのＡＴＦの供給量を調整して、ＡＴＦの油面を調整する。

その他の構造、処理フローについては、前述の第１の実施の形態と同じである。それらについての機能も同じである。したがって、それらについての詳細な説明はここでは繰返さない。

図６を参照して、本発明の第２の実施の形態に係るパワートレーンの潤滑装置の油圧回路４０００について説明する。なお、図６には、油圧回路４０００のうち、本発明に関連する一部のみを示す。油圧回路４０００は、オイルポンプ４００２で発生した油圧を調整して、各クラッチおよびブレーキの油圧サーボに供給する。

オイルポンプ４００２は、エンジン１０００のクランクシャフトに連結されている。クランクシャフトが回転することにより、オイルポンプ４００２が駆動し、油圧を発生する。オイルポンプ４００２で発生した油圧は、プライマリレギュレータバルブ（図示せず）により調整され、ライン圧が生成される。ライン圧は、リニアソレノイド（ＳＬ）４００４に供給される。リニアソレノイド（ＳＬ）４００４は、ＥＣＵ８０００により制御される。

また、油圧回路４０００内を流れるＡＴＦ（潤滑油）は、潤滑経路（１）４１００によりプラネタリーギヤユニット３０００の遊星歯車機構（プラネタリギヤ）および各クラッチに導かれ、潤滑経路（２）４２００によりディファレンシャル５０００に導かれる。

潤滑経路（１）４１００は、プラネタリーギヤユニット３０００の強制潤滑を行なうために、ギヤケース３６００やシャフトなどに設けられた油路から、ＡＴＦをプラネタリーギヤユニット３０００の遊星歯車機構および各クラッチに導く経路である。

同様に、潤滑経路（２）４２００は、ディファレンシャル５０００の強制潤滑を行なうために、ギヤケース３６００やシャフトなどに設けられた油路から、ＡＴＦをディファレンシャル５０００に導く経路である。

潤滑経路（１）４１００には、油路（１）４３０１、切り替えバルブ４４００および油路（２）４３０２を介して、油圧回路４０００内を流れるＡＴＦが流入する。また、潤滑経路（１）４１００には、図示しない油路から常時ＡＴＦが流入する。

潤滑経路（２）４２００には、油路（３）４３０３から常時ＡＴＦが流入する他、油路（１）４３０１、切り替えバルブ４４００および油路（４）４３０４を介してＡＴＦが流入する。

切り替えバルブ４４００には、リニアソレノイド（ＳＬ）４００４により調整された油圧がパイロット圧として供給される。切り替えバルブ４４００は、パイロット圧に応じて、油路（１）４３０１を流れるＡＴＦを、油路（２）４３０２および油路（４）４３０４に選択的に導く。

パイロット圧が切り替えバルブ４４００に供給されている場合、切り替えバルブ４４００は、油路（１）４３０１と油路（２）４３０２と連通状態にし、油路（１）４３０１と油路（４）４３０４とを遮断状態にする。すなわち、切り替えバルブ４４００は、油路（１）４３０１を流れるＡＴＦを、油路（２）４３０２のみに導く。

これにより、プラネタリーギヤユニット３０００に導かれるＡＴＦの量が多くされ、ディファレンシャル５０００に導かれるＡＴＦの量が少なくされる。そのため、ディファレンシャル室３６０４に溜まるＡＴＦの油面が低い状態になる。

一方、パイロット圧が切り替えバルブ４４００に供給されていない場合、切り替えバルブ４４００は、油路（１）４３０１と油路（４）４３０４と連通状態にし、油路（１）４３０１と油路（２）４３０２とを遮断状態にする。すなわち、切り替えバルブ４４００は、油路（１）４３０１を流れるＡＴＦを、油路（４）４３０４のみに導く。

これにより、プラネタリーギヤユニット３０００に導かれるＡＴＦの量が少なくされ、ディファレンシャル５０００に導かれるＡＴＦの量が多くされる。そのため、ディファレンシャル室３６０４に溜まるＡＴＦの油面が高い状態になる。このようにしても、前述の第１の実施の形態と同様の効果を得ることができる。

なお、切り替えバルブ４４００は、どのような形式のバルブでもよく、たとえばスプールバルブやポペットバルブであってもよい。また、パイロット圧を油圧センサなどにより検知し、ソレノイドを用いて電気的に切り替えバルブ４４００を切り替えてもよい。

＜第３の実施の形態＞
図７を参照して、本発明の第３の実施の形態について説明する。前述の第２の実施の形態においては、リニアソレノイド（ＳＬ）を用いて切り替えバルブを制御していた。本実施の形態においては、切り替えバルブを制御するリニアソレノイドに、Ｃ２クラッチの係合圧を調整するリニアソレノイド（ＳＬ２）を用いる。

その他の構造については、前述の第２の実施の形態と同じである。それらについての機能も同じである。したがって、それらについての詳細な説明はここでは繰返さない。

図７を参照して、本発明の第３の実施の形態に係るパワートレーンの潤滑装置の油圧回路４０００について説明する。なお、図７には、油圧回路４０００のうち、本発明に関連する一部のみを示す。

ライン圧は、マニュアルバルブ（図示せず）を介してリニアソレノイド（ＳＬ２）４００６に供給される。ライン圧がリニアソレノイド（ＳＬ２）４００６により調整されて、Ｃ２クラッチ３６５０の油圧サーボに供給される。以下、Ｃ２クラッチ３６５０の油圧サーボに供給される油圧をＣ２圧と記載する。リニアソレノイド（ＳＬ２）４００４は、４速以上のギヤ段が形成される場合に、Ｃ２圧を発生する。

切り替えバルブ４４００には、Ｃ２圧が供給される。切り替えバルブ４４００は、Ｃ２圧に応じて、油路（１）４３０１を流れるＡＴＦを、油路（２）４３０２および油路（４）４３０４に、選択的に導く。

４速以上のギヤ段が形成されている状態（車速が高い状態）において、Ｃ２圧が切り替えバルブ４４００に供給されている場合、切り替えバルブ４４００は、油路（１）４３０１と油路（２）４３０２と連通状態にし、油路（１）４３０１と油路（４）４３０４とを遮断状態にする。すなわち、切り替えバルブ４４００は、油路（１）４３０１を流れるＡＴＦを、油路（２）４３０２のみに導く。

これにより、プラネタリーギヤユニット３０００に導かれるＡＴＦの量が多くされ、ディファレンシャル５０００に導かれるＡＴＦの量が少なくされる。そのため、ディファレンシャル室３６０４に溜まるＡＴＦの油面が低い状態になる。

一方、３速以下のギヤ段が形成されている状態（車速が低い状態）において、Ｃ２圧が切り替えバルブ４４００に供給されていない場合、切り替えバルブ４４００は、油路（１）４３０１と油路（４）４３０４と連通状態にし、油路（１）４３０１と油路（２）４３０２とを遮断状態にする。すなわち、切り替えバルブ４４００は、油路（１）４３０１を流れるＡＴＦを、油路（４）４３０４のみに導く。

これにより、プラネタリーギヤユニット３０００に導かれるＡＴＦの量が少なくされ、ディファレンシャル５０００に導かれるＡＴＦの量が多くされる。そのため、ディファレンシャル室３６０４に溜まるＡＴＦの油面が高い状態になる。

このように構成すれば、油温に応じて油面を調整することはできないが、車速に応じて油面を調整することができる。このとき、変速のために設けられている既存のリニアソレノイド（ＳＬ２）４００６を用いて切り替えバルブ４４００を制御するので、別途新たなリニアソレノイドを設ける必要がない。これにより、部品点数の増加を抑制することができる。そのため、部品点数の増加に伴なう消費エネルギの増加や、コスト増大を抑制することができる。

＜第４の実施の形態＞
図８を参照して、本発明の第４の実施の形態について説明する。前述の第１〜第３の実施の形態においては、各車輪の回転数、ＡＴＦの油温ＴＨＯ、車速Ｖおよびエンジン回転数ＮＥに基づいて、ディファレンシャル室３６０４の油面を調整していた。本実施の形態においては、各車輪の回転数、ＡＴＦの油温ＴＨＯ、車速Ｖおよびエンジン回転数ＮＥの代わりに、もしくはそれらに加えて、車両が停止状態であるか否かに基づいて、油面が調整される。

その他の構造については、前述の第１〜第３のいずれかの実施の形態と同じである。それらについての機能も同じである。したがって、それらについての詳細な説明はここでは繰返さない。

図８を参照して、本実施の形態に係るパワートレーンの潤滑装置のＥＣＵ８０００が実行するプログラムの制御構造について説明する。

Ｓ２００にて、ＥＣＵ８０００は、車速が「０」であるか否かを判別する。車速が「０」である場合（Ｓ２００にてＹＥＳ）、処理はＳ２０２に移される。そうでない場合（Ｓ２００にてＮＯ）、この処理は終了する。

Ｓ２０２にて、ＥＣＵ８０００は、シフトポジション（シフトレバー８００４の位置）がパーキングポジションであるか否かを判別する。シフトポジションがパーキングポジションである場合（Ｓ２０２にてＹＥＳ）、処理はＳ２０４に移される。そうでない場合（Ｓ２０２にてＮＯ）、処理はＳ２０６に移される。

Ｓ２０４にて、ＥＣＵ８０００は、ディファレンシャル室３６０４に溜まったＡＴＦの油面を高い状態にする。Ｓ２０６にて、ＥＣＵ８０００は、ディファレンシャル室３６０４に溜まったＡＴＦの油面を少し高い状態（シフトポジションがパーキングポジションである場合よりも低い状態）にする。

以上のような構造、およびフローチャートに基づく、本実施の形態に係るパワートレーンの潤滑装置のＥＣＵ８０００の動作について説明する。

車速Ｖが「０」であり（Ｓ２００にてＹＥＳ）、かつシフトポジションがパーキングポジションである場合（Ｓ２０２にてＹＥＳ）、車両が停止状態であるといえる。この場合、ディファレンシャル室３６０４の油面が走行中よりも高い状態にされる（Ｓ２０４）。

これにより、車両停止後に車両が牽引される場合や、低油温時における発進時において、確実にディファレンシャルをＡＴＦに浸し、ディファレンシャルの潤滑を十分に行なうことができる。

また、車速Ｖが「０」である場合において（Ｓ２００にてＹＥＳ）、かつシフトポジションがパーキングポジションにない場合（Ｓ２０２にてＮＯ）、車両が完全に停止状態にあるとはいえない。この場合、ディファレンシャル室３６０４の油面が走行中よりも少し高く、シフトポジションがパーキングポジションである場合よりも低い状態にされる（Ｓ２０６）。

これにより、車両停止後に車両が牽引される場合や、低油温時における発進時において、ディファレンシャルをＡＴＦに浸し、ディファレンシャルの潤滑を十分に行なうとともに、ディファレンシャル５０００がＡＴＦを攪拌することによる駆動力の損失を抑制することができる。

以上のように、本実施の形態に係るパワートレーンの潤滑装置のＥＣＵは、車両が停止状態であるといえる場合、ディファレンシャル室の油面を高くする。これにより、車両停止後に車両が牽引される場合や、低油温時における発進時において、ディファレンシャルをＡＴＦに浸し、ディファレンシャルの潤滑を十分に行なうことができる。

なお、発進後、車輪の回転数差がない場合（高μ路走行時）や、油温ＴＨＯが高くなった場合に、ディファレンシャル室の油面を低い状態に戻すようにしてもよい。

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。

本発明の第１の実施の形態に係るパワートレーンの潤滑装置を搭載した車両の概要を示す図である。 プラネタリーギヤユニットを示すスケルトン図である。 各ギヤ段と、各ブレーキおよび各クラッチの対応を表した作動表を示す図である。 ギヤケースを示す図である。 本発明の第１の実施の形態に係るパワートレーンの潤滑装置のＥＣＵが実行するプログラムの制御構造を示すフローチャートである。 本発明の第２の実施の形態に係るパワートレーンの潤滑装置の油圧回路を示す図である。 本発明の第３の実施の形態に係るパワートレーンの潤滑装置の油圧回路を示す図である。 本発明の第４の実施の形態に係るパワートレーンの潤滑装置のＥＣＵが実行するプログラムの制御構造を示すフローチャートである。

符号の説明

１０００ エンジン、２０００ トランスミッション、３０００ プラネタリーギヤユニット、３６００ ギヤケース、３６０２ オイルパン、３６０４ ディファレンシャル室、３６０６ パイプ、３６０８ バルブ、４０００ 油圧回路、４００２ オイルポンプ、４００４ リニアソレノイド（ＳＬ）、４００６ リニアソレノイド（ＳＬ２）、４１００，４２００ 潤滑経路、４３０１，４３０２，４３０３，４３０４ 油路、４４００ 切り替えバルブ、５０００ ディファレンシャル、７０００ 車輪、８００２ 車速センサ、８０１０ 油温センサ、８０１２ クランクポジションセンサ。

Claims (2)

1. 複数の車輪と、
   各前記車輪の回転数を検出するための手段と、
   前記複数の車輪のうちの少なくともいずれか１つの車輪の回転数が他の車輪の回転数と異なる場合、各前記車輪の回転数が一致する場合に比べて、差動装置を収容する筐体内の潤滑油の油面を高くするための調整手段と、
   車速を検出するための手段と、
   エンジンの回転数を検出するための手段とを含み、
   前記調整手段は、各前記車輪の回転数に加えて、前記車速および前記エンジンの回転数に基づいて、前記油面を調整するための手段を含む、パワートレーンの潤滑装置。
2. 前記調整手段は、前記車速が低い場合は高い場合に比べて前記油面を高くし、前記エンジンの回転数が低い場合は高い場合に比べて前記油面を高くするための手段を含む、請求項１に記載のパワートレーンの潤滑装置。

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