JP2004096970A - ハイブリッド車両の制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】機械駆動式の油圧ポンプを車両停止時などに補助電動モータにより駆動できるようにすると同時に、切換時の車両のトルク段差を防止する。
【解決手段】油圧ポンプは、走行用モータジェネレータの回転軸に接続されており、エンジンを停止したモータ走行であっても車両走行時には機械的に駆動される。車両停止時や低速走行時の油圧確保のために補助電動モータが設けられており、２つのワンウェイクラッチからなるポンプ駆動切換機構によって、相対的に回転数が高い方により駆動される。補助電動モータでの駆動状態から走行用モータジェネレータの回転数が上昇してポンプ駆動が切り換えられたときに、補助電動モータのモータ電流Ｉｏｐｍの変化から切換が検出され、そのモータトルクＴｏｐｍの分だけ走行用モータジェネレータのトルク指令値が高く与えられる。これによりトルク段差の発生が回避される。
【選択図】　図６

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、所定の運転状態のときにエンジンを停止して電動モータによる走行を行うハイブリッド車両の制御装置に関し、特に、変速機の変速作動に必要な油圧を供給する油圧供給装置に関連したトルク変動を補償する技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】
車両の運転状態に応じて、エンジンの自動的な停止および再始動を行うハイブリッド車両においては、変速機で必要となる油圧を常時確保するために、一般に、エンジンにより駆動される機械駆動式油圧ポンプのほかに、電動モータにて駆動される電動式油圧ポンプを備える必要がある。特に、変速機として、ベルト式無段変速機（ＣＶＴ）を用いる場合には、ベルトを締め付けるピストンを作動させるために、高い油圧が要求されるので、その油圧の確保は、この種のハイブリッド車両の実用化の上で大きな課題となっている。
【０００３】
例えば、特開２００１−２００９２０号公報に開示されたベルト式無段変速機を用いたハイブリッド車両においては、エンジンと変速機との間で駆動力の伝達、遮断を行うクラッチよりもエンジン側に機械駆動式油圧ポンプが配設されており、エンジンの回転に連動する形で駆動されるようになっている。従って、エンジンを停止して走行用モータにて走行するときには、上記クラッチが断状態となることから、エンジン停止に伴って油圧ポンプも停止する。そのため、第２の油圧ポンプとして電動式油圧ポンプが設けられており、エンジン停止時には、この電動式油圧ポンプによって、変速機の変速作動部へ油圧が供給される。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上記公報に記載の構成においては、エンジン停止時には、常に、必要な油圧の全体を電動式油圧ポンプによって供給するようになっている。そのため、大型の電動式油圧ポンプが必要となり、一般に、インバータ方式による高電圧交流モータを用いた大型のシステムとなってしまう。また、機械式油圧ポンプと電動式油圧ポンプとの２つのポンプが併存するので、油圧回路が複雑となる。
【０００５】
この発明は、補助電動モータを設けることにより１つの油圧ポンプでもってモータ走行時さらには車両停止時においても所期の作動油の圧送が可能な構成とし、かつ同時に、走行中の油圧ポンプ駆動源の切換に伴うトルク変動によるトルク段差感の発生を回避することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明は、請求項１のように、クラッチの入力軸にエンジンが接続されるとともに、該クラッチの出力軸に変速機の入力軸および走行用モータが接続され、かつ上記変速機の出力軸から駆動輪に駆動力が伝達されるように構成された車両推進機構と、上記走行用モータの回転によって駆動され、上記変速機の変速作動部に作動油を供給する機械駆動式の油圧ポンプと、を備えたハイブリッド車両を前提とする。従って、エンジンがクラッチを介して駆動輪を駆動している状態では、このエンジンの出力によって走行用モータとともに油圧ポンプが駆動され、また、エンジンが停止し、走行用モータによって走行しているときにも、油圧ポンプは同様に機械的に駆動される。
【０００７】
そして、本発明では、車両停止時ならびに低車速時に上記油圧ポンプを駆動するための補助電動モータと、上記走行用モータによって回転する第１入力回転部材と上記補助電動モータによって回転する第２入力回転部材とのいずれか回転数が高い方の回転部材から上記油圧ポンプのロータへ回転トルクを伝達するポンプ駆動切換機構と、を備えている。すなわち、１つの油圧ポンプが、機械的に駆動されると同時に、電動式油圧ポンプとして機能するように補助電動モータによる駆動が可能となっている。上記ポンプ駆動切換機構は、例えば、上記ロータと上記第１入力回転部材との間、上記ロータと上記第２入力回転部材との間、にそれぞれ介装されたワンウェイクラッチから構成することができる。
【０００８】
上記の走行用モータによる機械的な駆動が不十分となる運転状態、つまり車両停止時や低車速時には、上記補助電動モータが回転するが、上記ポンプ駆動切換機構の作用によって、エンジンもしくは走行用モータによる機械的な駆動と、補助電動モータによる駆動と、が自動的に切り換えられる。すなわち、補助電動モータが起動されても、走行用モータによる回転数が十分に高いときには、走行用モータによって機械的に駆動される。そして、車速が低下して走行用モータの回転数が低下していくと、補助電動モータによる駆動に切り換えられ、必要な油圧供給が継続される。逆に、補助電動モータで駆動されている状態で、車速増加により走行用モータの回転数が高くなると、走行用モータによる駆動に切り換えられる。
【０００９】
ここで、本発明では、上記のような切換に伴う車両軸トルクの変化を抑制するために、上記の切換の際に、上記油圧ポンプの駆動トルクに相当する正もしくは負の補償トルクを加えたトルク指令値を上記走行用モータに与えるとともに、上記補償トルクを徐々に０に収束させるようにしている。これにより、走行中のトルク段差感の発生が回避される。
【００１０】
【発明の効果】
この発明によれば、１つの油圧ポンプによって、エンジン走行時、モータ走行時および車両停止中の油圧供給が可能となり、２つの油圧ポンプを併用する構成に比べて、装置の小型軽量化が図れるのは勿論のこと、油圧回路の構成が簡単となる利点がある。
【００１１】
そして、走行用モータによる機械的な駆動と補助電動モータによる駆動との切換に伴う走行中のトルク段差感の発生を回避することができる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の好ましい実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。
【００１３】
図１は、この発明に係る制御装置を備えたハイブリッド車両の車両推進機構の構成を示している。この推進機構は、例えばガソリンエンジンもしくはディーゼルエンジンなどからなるエンジン１と、このエンジン１の回転を変速するベルト式無段変速機（以下、ＣＶＴと略記する）２と、上記エンジン１と上記ＣＶＴ２との間で駆動力の伝達，遮断を行うクラッチ３と、エンジン１停止中をも含め、車両の走行を行うための走行用モータつまり走行用モータジェネレータ４と、から大略構成されている。また、この実施例では、主にエンジン走行中に発電を行うとともにエンジン１の再始動の際のクランキングを行う発電用モータジェネレータ５をさらに備えている。
【００１４】
上記クラッチ３は、例えば油圧多板式クラッチからなり、その入力軸３ａは、エンジン１のクランクシャフト１ａに実質的に直結されている。そして、この入力軸３ａに上記発電用モータジェネレータ５のロータ（図示せず）が固定されている。なお、上記発電用モータジェネレータ５および走行用モータジェネレータ４は、いずれも交流モータジェネレータであり、公知のインバータ回路によって、駆動側および発電側の双方で制御される。
【００１５】
上記ＣＶＴ２は、駆動側となるプライマリプーリ１１と従動側となるセカンダリプーリ１２と両者間に巻き掛けられた金属製ベルト１３とを備えるものであって、上記プライマリプーリ１１のプーリ幅が図示せぬ油圧機構によって調整可能となっており、かつこれに応じてセカンダリプーリ１２のプーリ幅が変化し、無段階に変速がなされるものである。上記プライマリプーリ１１を備えた変速機入力軸１１ａは、上記クラッチ３の出力軸３ｂに実質的に直結されている。また同時に、上記走行用モータジェネレータ４の回転軸４ａが上記変速機入力軸１１ａに接続されている。なお、この走行用モータジェネレータ４の回転軸４ａと変速機入力軸１１ａとの間には、図示せぬ減速歯車機構が介在している。上記セカンダリプーリ１２を備えた変速機出力軸１２ａは、例えばファイナルドライブギア１５およびファイナルドリブンギア１６からなるファイナルギア１４と、ディファレンシャルギア１７と、を介してアクスルシャフト１８に接続され、駆動輪１９へ動力を伝達するようになっている。
【００１６】
一方、油圧供給装置として、例えば内接歯車型ポンプからなる油圧ポンプ２１が設けられており、チェーン２２を介して上記走行用モータジェネレータ４の回転軸４ａによって機械的に駆動されるようになっている。また、この機械的な駆動によるポンプ回転数が不十分となるときに、油圧ポンプ２１を補助的に駆動するために、補機用の車載のバッテリで駆動可能な低電圧直流モータからなる補助電動モータ２０が油圧ポンプ２１と一体に取り付けられている。ここで、上記チェーン２２により駆動されるスプロケットと上記油圧ポンプ２１との間には、後述するように、走行用モータジェネレータ４の逆転時にも油圧ポンプ２１を正転方向へ駆動する逆転防止機構４０が介在しており、さらに、油圧ポンプ２１の駆動源を走行用モータジェネレータ４と補助電動モータ２０との間で自動的に切り換えるポンプ駆動切換機構６０が後述するように設けられている。なお、上記油圧ポンプ２１は、上記ＣＶＴ２の作動油溜まりから該ＣＶＴ２の変速作動部などへ作動油を圧送するものであって、上記変速作動部は、例えば調圧弁や油圧制御弁を含んで構成され、上記の油圧ポンプ２１から供給された油圧を利用して任意の制御油圧を生成し、ＣＶＴ２の変速比を可変制御している。
【００１７】
図２は、上記ハイブリッド車両の制御システムの概要を示すブロック図である。図示するように、この制御システムは、オイルポンプＤＣモータつまり上記補助電動モータ２０を制御するオイルポンプＤＣモータ制御部３２と、エンジン１の種々の制御を行うエンジン制御部３３と、インバータ回路を介して走行用モータジェネレータ４および発電用モータジェネレータ５の制御を行うモータジェネレータ制御部３４と、油圧制御弁を介してクラッチ３の制御を行うクラッチ制御部３５と、ＣＶＴ２の変速比等の制御を行うＣＶＴ制御部３６と、を備えており、これらのシステム全体がハイブリッドシステム制御部３１によって統合的に制御されている。ここで、上記補助電動モータ２０の駆動回路は、モータ電流を検出するＤＣモータ電流検出部を備えており、上記オイルポンプＤＣモータ制御部３２は、補助電動モータ２０の制御と同時に、そのモータ電流の監視つまりモニタを行っている。また、走行用モータジェネレータ４および発電用モータジェネレータ５は、それぞれ回転数センサを具備しており、モータジェネレータ制御部３４によって、それぞれの回転数が検出される。
【００１８】
このハイブリッド車両全体の制御を簡単に説明すると、例えば中車速以上での定常走行においては、エンジン１が燃焼運転しているとともにクラッチ３が接続状態となって、エンジン１の駆動力により車両が走行する。このとき、発電用モータジェネレータ５では発電が行われる。走行状態から車両が減速していくと、走行用モータジェネレータ４により減速エネルギの回生つまり発電が行われ、かつ車両停止前にクラッチ３が切断されてエンジン１が停止状態となる。そして、車両停止状態から発進する際には、クラッチ３が切断状態に保たれ、かつ走行用モータジェネレータ４が駆動されて、車両が発進し始める。その後、車速が所定の低車速以上になると、発電用モータジェネレータ５によるクランキングが行われてエンジン１が再始動される。このエンジン１の再始動に伴って、クラッチ３を徐々に接続し、かつ走行用モータジェネレータ４を制御して、エンジン１による走行へ移行する。
【００１９】
一方、この実施例の構成では、車両推進機構は、前後進切換機構を具備しておらず、エンジン１による走行としては、前進走行のみが可能となっている。従って、後退走行は、クラッチ３を切断状態として、走行用モータジェネレータ４を逆転させることによって実現される。つまり、後退走行のまま長時間走行することは一般に考えられないので、エンジン１は停止状態として、走行用モータジェネレータ４によって後進するようにし、変速機構の簡素化を図っている。
【００２０】
基本的に機械駆動される油圧ポンプ２１は、上記のようにクラッチ３よりも下流つまり変速機入力軸１１ａ側に設けられているので、エンジン１による走行であっても走行用モータジェネレータ４による走行であっても、車両が走行していれば、これに伴って機械的に駆動される。そして、後述する逆転防止機構４０の作用により、前進走行つまり走行用モータジェネレータ４の回転軸４ａが正転するときも、後退走行つまり走行用モータジェネレータ４の回転軸４ａが逆転するときも、油圧ポンプ２１のロータが同じ方向つまりポンプとして所期の回転方向に駆動されるようになっている。さらに、走行用モータジェネレータ４の回転軸４ａの回転数が低くなる低車速時ならびに車両停止時には、上記補助電動モータ２０によるポンプ駆動に切り換えられ、必要な油圧の確保が継続される。
【００２１】
次に、ポンプ駆動切換機構６０ならびに逆転防止機構４０の一実施例を図３に基づいて説明する。
【００２２】
この実施例では、ワンウェイクラッチを用いたポンプ駆動切換機構６０と遊星歯車機構を用いた逆転防止機構４０とが、一端部に油圧ポンプ２１を備えた同じケーシング４４内に収容されており、かつ、油圧ポンプ２１の背面側に、補助電動モータ２０が配置されている。つまり、油圧ポンプ２１のロータ２１ａの回転中心と、スプロケット４１を端部に備えた入力軸４２と、補助電動モータ２０の回転軸２０ａと、が互いに同軸上に配置されている。上記入力軸４２と上記回転軸２０ａとは、直列に並んで配置され、かつそれぞれの端部がブッシュ４３を介して互いに回転自在に嵌合している。また、上記入力軸４２のスプロケット４１側の端部は、ベアリング４５を介して上記ケーシング４４に回転自在に支持されている。
【００２３】
逆転防止機構４０を構成する遊星歯車機構は、上記入力軸４２の外周に同軸上に配置された円環状のサンギア５１と、このサンギア５１の外周に同軸上に配置されたリングギア５２と、これらのサンギア５１とリングギア５２との間に位置するとともに、それぞれと噛み合った複数個のプラネタリギア５３と、を備えている。上記サンギア５１は、段付状の略円筒形をなすサンギアサポート５４によって支持されており、このサンギアサポート５４がブッシュ５５を介して入力軸４２上に回転自在に支持されている。また、上記サンギアサポート５４と入力軸４２とは、サンギア用ワンウェイクラッチ５６によって接続されている。このサンギア用ワンウェイクラッチ５６は、上記入力軸４２が正転方向（前進走行時の回転方向）に回転した場合にのみ、その回転力がサンギア５１へ伝達され、入力軸４２の逆転方向（後退走行時の回転方向）の回転力はサンギア５１へ伝達されない方向に構成されている。
【００２４】
上記リングギア５２は、円板状をなすリングギアサポート５７の外周部に取り付けられており、かつこのリングギアサポート５７が上記入力軸４２に固定されている。つまり、リングギア５２は入力軸４２と一体に回転する。また、上記プラネタリギア５３は、断面略Ｌ字形の環状をなすキャリア５８にそれぞれ回転自在に支持されている。このキャリア５８は、サンギア５１およびリングギア５２と同軸上に回転可能なものであって、固定部となる上記ケーシング４４とこのキャリア５８の外周側の円筒部とが、キャリア用ワンウェイクラッチ５９によって接続されている。このキャリア用ワンウェイクラッチ５９は、キャリア５８が上記入力軸４２の正転方向と同方向に回転することを許容し、かつ逆方向の回転を阻止する構成となっている。
【００２５】
次に、ポンプ駆動切換機構６０について説明する。この実施例では、上記サンギアサポート５４が、走行用モータジェネレータ４の回転に伴って回転する第１入力回転部材に相当し、補助電動モータ２０の回転軸２０ａが、該補助電動モータ２０の回転に伴って回転する第２入力回転部材に相当する。ポンプ駆動切換機構６０は、第１入力回転部材から油圧ポンプ２１のロータ２１ａへ回転トルクを伝達する機械駆動用ワンウェイクラッチ６１と、第２入力回転部材から油圧ポンプ２１のロータ２１ａへ回転トルクを伝達する電動用ワンウェイクラッチ６２と、から構成されている。上記ロータ２１ａは、略円筒状をなすポンプ駆動部材６３に連結固定されており、このポンプ駆動部材６３の端部と上記サンギアサポート５４とが、上記機械駆動用ワンウェイクラッチ６１を介して接続されている。また、ポンプ駆動部材６３は、内周側に折れ曲がった延長部を有し、この延長部と上記回転軸２０ａとが、上記電動用ワンウェイクラッチ６２を介して接続されている。従って、これらの２つのワンウェイクラッチ６１，６２の作用により、第１入力回転部材となるサンギアサポート５４と第２入力回転部材となる補助電動モータ２０の回転軸２０ａとの中で、いずれか回転数が高い方からロータ２１ａへ回転トルクが伝達されることになる。
【００２６】
次に、上記逆転防止機構４０およびポンプ駆動切換機構６０の作用を、図４のスケルトン図を併せて説明する。なお、理解を容易にするために、以下の説明では、全ての部材について、車両前進走行時のスプロケット４１の回転方向と同じ回転方向を「正転方向」と呼び、逆の回転方向を「逆転方向」と呼ぶものとする。
【００２７】
図４の（ａ）は、車両が十分な速度で前進走行し、スプロケット４１を備えた入力軸４２が正転方向に回転しているときの状態を示す。この正転時には、サンギア用ワンウェイクラッチ５６は締結状態となり、入力軸４２の回転がサンギアサポート５４に伝達される。なお、このときリングギア５２も入力軸４２と一体に回転し、これに伴ってキャリア５８も正転方向に回転する。キャリア用ワンウェイクラッチ５９は、いわゆるフリー状態となり、キャリア５８の回転が許容される。また、補助電動モータ２０は停止しているので、機械駆動用ワンウェイクラッチ６１が締結状態となり、サンギアサポート５４の回転が油圧ポンプ２１のロータ２１ａに伝達される。つまり、ロータ２１ａは、正転方向に機械的に駆動される。なお、電動用ワンウェイクラッチ６２はフリー状態となり、補助電動モータ２０は停止状態を保つ。従って、車両の前進走行時は、エンジン１による走行であっても走行用モータジェネレータ４による走行であっても、油圧ポンプ２１は、所期の回転方向である正転方向に機械的に駆動される。このとき、ロータ２１ａの回転数は、入力軸４２の回転数と等しく、つまり車速とＣＶＴ２の変速比とで定まるポンプ回転数でもって駆動される。
【００２８】
図４の（ｂ）は、車両が十分な速度で後退走行し、走行用モータジェネレータ４の逆転に伴って入力軸４２が逆転方向に回転しているときの状態を示す。なお、補助電動モータ２０はやはり停止している。この逆転時には、サンギア用ワンウェイクラッチ５６はフリー状態となる。リングギア５２はリングギアサポート５７を介して入力軸４２と一体に逆転方向に回転するが、キャリア５８の逆転方向への回転は、キャリア用ワンウェイクラッチ５９が締結状態となって阻止されるため、プラネタリギア５３を介して、サンギア５１が正転方向に駆動される。これにより、サンギアサポート５４から機械駆動用ワンウェイクラッチ６１を介してロータ２１ａが正転方向に回転する。従って、走行用モータジェネレータ４による後退走行時に、油圧ポンプ２１は、前進走行時と同じく、所期の回転方向である正転方向に駆動されることになる。このとき、ロータ２１ａの回転数は、サンギア５１とリングギア５２との歯数の比に応じて、入力軸４２の回転数に対し増速される。つまり車速およびＣＶＴ２の変速比が同じであれば、前進走行時に比べて後退走行時の方が油圧ポンプ２１の回転数が高く得られる。後退走行は、一般に徐行運転として低い車速でなされ、走行用モータジェネレータ４の回転数が比較的低いものとなるが、このような増速作用によって、十分な油圧を確保することができる。
【００２９】
図４の（ｃ）は、車両が停止しているときの状態、ならびに、ごく低速で走行（前進もしくは後退）しているときの状態を示す。このときには、補助電動モータ２０がサンギアサポート５４の回転数よりも相対的に高い回転数で正転方向に回転しているので、電動用ワンウェイクラッチ６２が締結状態となって、補助電動モータ２０の回転軸２０ａによりロータ２１ａが正転方向に駆動される。このとき、機械駆動用ワンウェイクラッチ６１はフリー状態となり、サンギアサポート５４へのトルク伝達は阻止される。なお、サンギア用ワンウェイクラッチ５６およびキャリア用ワンウェイクラッチ５９は、いずれもいわゆる連れ回りを伴うものの、トルク伝達はなされずに実質的にフリー状態となる。
【００３０】
図５は、上記の実施例において、車両が前進走行から後退走行へ移行するときの油圧ポンプ２１の作動および油圧変化を説明する説明図である。具体的には、運転者が前進走行中に車両を減速して停車し、変速機（ＣＶＴ２）のシフトレバーを前進走行用のＤレンジから後退走行用のＲレンジに切り換えた後、後進を開始するまでの様子を示している。なお、破線がサンギア５１（サンギアサポート５４）の回転数、点線が補助電動モータ２０の回転数、細実線が入力軸４２の回転数、太実線が油圧、をそれぞれ示す。
【００３１】
前述したように、油圧ポンプ２１は、前進走行時には正転方向に機械的に駆動されているが、車速の低下に伴って回転数が低下し、これにより、発生油圧も低下していく。そして、この油圧が所定油圧（これは最低必要油圧よりも僅かに高く設定される）まで低下したとき（あるいは入力軸４２回転数が所定回転数未満となったとき）に、補助電動モータ２０が起動される。そして、補助電動モータ２０の回転数に対してサンギア５１の回転数が相対的に低くなると、前述したように、ワンウェイクラッチ６１，６２の作用により、入力軸４２による機械的な駆動から補助電動モータ２０による駆動に自動的に切り換えられる。これにより、変速作動部などへ圧送される作動油の油圧は、最低必要油圧以上に確保される。車両の停車中は、補助電動モータ２０による駆動が継続し、必要な油圧が与えられる。なお、この間の補助電動モータ２０の回転数は、一定値に制御される。そして、後退走行が開始すると、前述した逆転防止機構４０によってサンギア５１が正転方向に増速されつつ回転する。このサンギア５１の回転数が補助電動モータ２０の回転数を上回ると、ワンウェイクラッチ６１，６２の作用により、補助電動モータ２０による駆動から入力軸４２による機械的な駆動に自動的に切り換えられる。この切換により補助電動モータ２０が無負荷となったとき、あるいはサンギア５１の回転数が所定回転数以上となったときに、補助電動モータ２０が停止される。従って、瞬間的な油圧低下などを伴わずに、前進→停止→後退の切換の間も円滑に油圧供給を継続することができる。なお、補助電動モータ２０による駆動との切換が行われるような低車速領域では、エンジン１は停止しており、走行用モータジェネレータ４によって車両が走行している。
【００３２】
上記のように、ポンプ駆動切換機構６０は、２系統の駆動源の回転数の関係によって自動的に切換を行うので、走行用モータジェネレータ４による走行中に、ポンプ駆動トルク分の増減変化が生じ、トルク段差感が発生する虞がある。特に、ワンウェイクラッチ６１，６２の締結は滑りを伴わずに急激に噛み合う形となるので、比較的小さなトルク変化であっても、大きなショックを生じ易い。そこで、本発明では、切換時にポンプ駆動トルクの補償制御を実行する。
【００３３】
図６は、補助電動モータ２０によって油圧ポンプ２１が駆動されている状態から走行用モータジェネレータ４の回転数が上昇して該走行用モータジェネレータ４による駆動へと切り換えられるときのトルク補償制御を説明するもので、図の（ａ）は走行用モータジェネレータ４および補助電動モータ２０の回転数（厳密には前述した第１，第２入力回転部材の回転数）、（ｂ）は補助電動モータ２０のトルクＴｏｐｍ、（ｃ）は走行用モータジェネレータ４のトルクＴｍ１、（ｄ）はＣＶＴ２のプライマリプーリ１１の軸トルクＴｐｒｉ、（ｅ）は補助電動モータ２０のモータ電流Ｉｏｐｍ、をそれぞれ示している。
【００３４】
図示するように、走行用モータジェネレータ４の回転数が相対的に低い段階では、補助電動モータ２０によって油圧ポンプ２１が駆動されており、補助電動モータ２０のトルクＴｏｐｍおよびモータ電流Ｉｏｐｍは、大きい。なお、直流モータからなる補助電動モータ２０においては、図８に示すように、トルクＴｏｐｍがモータ電流Ｉｏｐｍに応じて直線的に変化する関係にあり、モータ電流ＩｏｐｍによってトルクＴｏｐｍの推定が可能である。
【００３５】
この状態から走行用モータジェネレータ４の回転数が上昇して補助電動モータ２０の回転数を追い越すと、その瞬間にワンウェイクラッチ６１，６２の作用により走行用モータジェネレータ４による駆動に切り換えられる。これによって、補助電動モータ２０のトルクＴｏｐｍひいてはモータ電流Ｉｏｐｍが急減するので、ＯＦＦ判定値Ｉｏｆｆとの比較により、切換が行われたことが検知される。この切換を検知したら、（ｃ）に示すように、走行用モータジェネレータ４の要求トルク（破線）に対し、油圧ポンプ２１の駆動トルクに相当する正の補償トルクを加えて、走行用モータジェネレータ４のトルク指令値とする。そして、上記補償トルクを徐々に小さくし、所定の制御終了時間ｔｅｎｄ（例えば１〜２秒程度に設定される）の経過時点で０に収束するようにする。このように、走行用モータジェネレータ４のトルク補償を行うことで、プライマリプーリ１１の軸トルクＴｐｒｉは、（ｄ）に示すように滑らかに変化し、トルク段差感の発生が回避される。なお、（ｄ）の破線は、このようなトルク補償を行わない場合の軸トルクＴｐｒｉの急激な変化を示しており、このトルク変化は、加速中の減速ショックとなって現れる。
【００３６】
図７は、逆に、走行用モータジェネレータ４によって油圧ポンプ２１が駆動されている状態から該走行用モータジェネレータ４の回転数が低下して補助電動モータ２０による駆動へと切り換えられるときのトルク補償制御を説明するものである。前述したように、走行用モータジェネレータ４の回転数がある程度低下した段階で、補助電動モータ２０が起動されているが、走行用モータジェネレータ４の回転数が相対的に高い段階では、切換はなされず、走行用モータジェネレータ４によって油圧ポンプ２１が駆動されている。従って、この段階では、補助電動モータ２０のトルクＴｏｐｍおよびモータ電流Ｉｏｐｍは、小さい。
【００３７】
この状態から走行用モータジェネレータ４の回転数が低下して補助電動モータ２０の回転数を下回ると、その瞬間にワンウェイクラッチ６１，６２の作用により補助電動モータ２０による駆動に切り換えられる。これによって、補助電動モータ２０のトルクＴｏｐｍひいてはモータ電流Ｉｏｐｍが急増するので、ＯＮ判定値Ｉｏｎとの比較により、切換が行われたことが検知される。この切換を検知したら、（ｃ）に示すように、走行用モータジェネレータ４の回生側の要求トルク（破線）に対し、油圧ポンプ２１の駆動トルクに相当する負の補償トルクを加えて、走行用モータジェネレータ４のトルク（回生トルク）指令値とする。そして、上記補償トルクを徐々に小さくし、所定の制御終了時間ｔｅｎｄ（例えば１〜２秒程度に設定される）の経過時点で０に収束するようにする。このように、走行用モータジェネレータ４のトルク補償を行うことで、プライマリプーリ１１の軸トルクＴｐｒｉは、（ｄ）に示すように滑らかに変化し、トルク段差感の発生が回避される。なお、（ｄ）の破線は、このようなトルク補償を行わない場合の軸トルクＴｐｒｉの急激な変化を示しており、このトルク変化は、減速中の制動力低下となって現れる。
【００３８】
次に、図９〜図１１のフローチャートに基づいて、上記トルク補償制御の処理の流れを説明する。なお、この制御の処理は、上記のハイブリッドシステム制御部３１、オイルポンプＤＣモータ制御部３２およびモータジェネレータ制御部３４において主に実行される。
【００３９】
図９は、メインフローチャートであって、ステップ１では、それまで油圧ポンプ２１が補助電動モータ２０で駆動されていたか否かを所定のフラグに基づいて判定し、ＹＥＳであればステップ２以降へ、ＮＯであればステップ１０以降へ進む。なお、ステップ２以降の処理は図６の切換に対応し、ステップ１０以降の処理は図７の切換に対応する。
【００４０】
ステップ２では、モータ電流ＩｏｐｍがＯＦＦ判定値Ｉｏｆｆを下回ったか判定し、ＮＯであれば、切換は実行されていないので、このルーチンを終了する。一方、ＹＥＳであれば、切換実行後であることを意味し、ステップ３へ進んで制御経過時間タイマｔｃ１が０であるか判定する。これは、切換実行後の初回は０であるので、ステップ４へ進み、該タイマｔｃ１のカウントを開始する。次のステップ５では、オイルポンプＤＣモータ制御部３２において、前回（つまり切換直前）のモータ電流Ｉｏｐｍの値から、補助電動モータ２０の駆動トルクＴｏｐｍを求める。そして、ステップ６で、オイルポンプＤＣモータ制御部３２からハイブリッドシステム制御部３１へ上記の駆動トルクＴｏｐｍの値を送信する。ステップ７では、ハイブリッドシステム制御部３１からモータジェネレータ制御部３４へ、走行用モータジェネレータ４のトルク指令値Ｔｍ１＊として、そのときのトルク要求値Ｔｍ１に上記のＴｏｐｍの値を加えた値、つまりＴｍ１＊＝Ｔｍ１＋Ｔｏｐｍを送信する。これによって、切換後の初回のトルク補償がなされる。２回目以降は、タイマｔｃ１の値が０でないことから、ステップ３からステップ９へ進む。
【００４１】
図１０は、ステップ９の処理の詳細を示すもので、ステップ２１で、タイマｔｃ１が制御終了時間ｔｅｎｄ未満であるかを判定する。制御終了時間ｔｅｎｄ未満であれば、ステップ２２へ進み、トルク指令値Ｔｍ１＊を、Ｔｍ１＊＝Ｔｍ１＋Ｔｏｐｍ×（１−ｔｃ１／ｔｅｎｄ）として求め、ハイブリッドシステム制御部３１からモータジェネレータ制御部３４へ送信する。従って、タイマｔｃ１の値が大きくなるに従って、トルク指令値Ｔｍ１＊は、トルク要求値Ｔｍ１に徐々に収束し、制御終了時間ｔｅｎｄの時点では、トルク要求値Ｔｍ１に一致する。また、制御終了時間ｔｅｎｄに達したら、ステップ２１からステップ２３へ進み、Ｔｍ１＊＝Ｔｍ１とする。そして、ステップ２４で、タイマｔｃ１をリセットする。なお、後述するタイマｔｃ２も同時にリセットする。
【００４２】
一方、ステップ１０では、モータ電流ＩｏｐｍがＯＮ判定値Ｉｏｎを上回ったか判定し、ＮＯであれば、切換は実行されていないので、このルーチンを終了する。これに対し、ＹＥＳであれば、切換実行後であることを意味し、ステップ１１へ進んで制御経過時間タイマｔｃ２が０であるか判定する。これは、切換実行後の初回は０であるので、ステップ１２へ進み、該タイマｔｃ２のカウントを開始する。次のステップ１３では、オイルポンプＤＣモータ制御部３２において、今回（つまり切換直後）のモータ電流Ｉｏｐｍの値から、補助電動モータ２０の駆動トルクＴｏｐｍを求める。そして、ステップ１４で、オイルポンプＤＣモータ制御部３２からハイブリッドシステム制御部３１へ上記の駆動トルクＴｏｐｍの値を送信する。ステップ１５では、ハイブリッドシステム制御部３１からモータジェネレータ制御部３４へ、走行用モータジェネレータ４のトルク指令値Ｔｍ１＊として、そのときのトルク要求値Ｔｍ１に上記のＴｏｐｍの値を負として加えた値、つまりＴｍ１＊＝Ｔｍ１−Ｔｏｐｍを送信する。これによって、切換後の初回のトルク補償がなされる。２回目以降は、タイマｔｃ２の値が０でないことから、ステップ１１からステップ１７へ進む。
【００４３】
図１１は、ステップ１７の処理の詳細を示すもので、ステップ３１で、タイマｔｃ２が制御終了時間ｔｅｎｄ未満であるかを判定する。制御終了時間ｔｅｎｄ未満であれば、ステップ３２へ進み、トルク指令値Ｔｍ１＊を、Ｔｍ１＊＝Ｔｍ１−Ｔｏｐｍ×（１−ｔｃ２／ｔｅｎｄ）として求め、ハイブリッドシステム制御部３１からモータジェネレータ制御部３４へ送信する。従って、タイマｔｃ２の値が大きくなるに従って、トルク指令値Ｔｍ１＊は、トルク要求値Ｔｍ１に徐々に収束し、制御終了時間ｔｅｎｄの時点では、トルク要求値Ｔｍ１に一致する。また、制御終了時間ｔｅｎｄに達したら、ステップ３１からステップ３３へ進み、Ｔｍ１＊＝Ｔｍ１とする。そして、ステップ３４で、タイマｔｃ２をタイマｔｃ１とともにリセットする。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明に係るハイブリッド車両の車両推進機構の構成説明図。
【図２】このハイブリッド車両の制御システムの概要を示すブロック図。
【図３】補助電動モータ等を一体に備えた油圧ポンプの構成を示す断面図。
【図４】逆転防止機構およびポンプ駆動切換機構の作用を示す説明図。
【図５】前進走行から後退走行へ移行するときの油圧変化等を示す説明図。
【図６】補助電動モータによるポンプ駆動から走行用モータジェネレータによる駆動に切り換えられるときの作用を示すタイムチャート。
【図７】走行用モータジェネレータによるポンプ駆動から補助電動モータによる駆動に切り換えられるときの作用を示すタイムチャート。
【図８】補助電動モータのトルクＴｏｐｍとモータ電流Ｉｏｐｍとの関係を示す特性図。
【図９】トルク補償制御の流れを示すメインフローチャート。
【図１０】ステップ９の詳細を示すフローチャート。
【図１１】ステップ１７の詳細を示すフローチャート。
【符号の説明】
１…エンジン
２…ＣＶＴ
３…クラッチ
４…走行用モータジェネレータ
２０…補助電動モータ
２１…油圧ポンプ
３１…ハイブリッドシステム制御部
３２…オイルポンプＤＣモータ制御部
３４…モータジェネレータ制御部
４０…逆転防止機構
６０…ポンプ駆動切換機構

Claims (9)

1. クラッチの入力軸にエンジンが接続されるとともに、該クラッチの出力軸に変速機の入力軸および走行用モータが接続され、かつ上記変速機の出力軸から駆動輪に駆動力が伝達されるように構成された車両推進機構と、
   上記走行用モータの回転によって駆動され、上記変速機の変速作動部に作動油を供給する機械駆動式の油圧ポンプと、
   車両停止時ならびに低車速時に上記油圧ポンプを駆動するための補助電動モータと、
   上記走行用モータによって回転する第１入力回転部材と上記補助電動モータによって回転する第２入力回転部材とのいずれか回転数が高い方の回転部材から上記油圧ポンプのロータへ回転トルクを伝達するポンプ駆動切換機構と、
   を備えてなるハイブリッド車両の制御装置であって、
   上記ポンプ駆動切換機構の切換の際に、上記油圧ポンプの駆動トルクに相当する正もしくは負の補償トルクを加えたトルク指令値を上記走行用モータに与えるとともに、上記補償トルクを徐々に０に収束させることを特徴とするハイブリッド車両の制御装置。
2. 上記補助電動モータのモータ電流を監視し、このモータ電流の変化からポンプ駆動切換機構の切換を検知することを特徴とする請求項１に記載のハイブリッド車両の制御装置。
3. 上記補助電動モータのモータ電流を検出し、このモータ電流から上記油圧ポンプの駆動トルクを推定することを特徴とする請求項１または２に記載のハイブリッド車両の制御装置。
4. 上記走行用モータが、減速エネルギの回生が可能なモータジェネレータとして構成されており、上記ポンプ駆動切換機構が走行用モータによる駆動から補助電動モータによる駆動に切り換えられるときに、上記トルク指令値が、負の補償トルクを加えた回生側の値として与えられることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載のハイブリッド車両の制御装置。
5. 上記ポンプ駆動切換機構は、上記ロータと上記第１入力回転部材との間、上記ロータと上記第２入力回転部材との間、にそれぞれ介装されたワンウェイクラッチから構成されていることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載のハイブリッド車両の制御装置。
6. 上記補助電動モータは、車速低下時に、上記第１入力回転部材の回転数が所定値未満となったときに起動されることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載のハイブリッド車両の制御装置。
7. 上記補助電動モータは、車両走行開始時に、上記第１入力回転部材の回転数が所定値以上となったときに停止されることを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載のハイブリッド車両の制御装置。
8. 上記補助電動モータは、車両走行開始時に、無負荷となったときに停止されることを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載のハイブリッド車両の制御装置。
9. 上記補助電動モータは、上記油圧ポンプに要求される最低必要油圧に対応した一定回転数で駆動されることを特徴とする請求項１〜８のいずれかに記載のハイブリッド車両の制御装置。

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