JP2005207303A - ハイブリッド車の制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 変速機の油圧不足を防止するハイブリッド車の制御装置を提供する。
【解決手段】 エンジン１０から動力が伝達される出力部材２に、第２モータ・ジェネレータ５が変速機６を介して連結され、エンジン１０によって駆動されて変速機６のトルク容量を設定する油圧を発生する機械式オイルポンプ３２とその機械式オイルポンプ３２とは独立して駆動させて油圧を発生する電動オイルポンプ３３とを備えたハイブリッド車の制御装置であって、エンジン１０が停止している状態で前記電動オイルポンプ３３によって変速機６に油圧を供給している場合に前記変速機６での油圧必要量を判定する必要油圧判定手段（ステップＳ１０５）と、その必要油圧判定手段による判定結果に基づいてエンジン１０の始動・停止を判定する内燃機関始動判定手段（ステップＳ１０４）とを備えている。
【選択図】 図１

Description

この発明は、複数の動力源を有するハイブリッド車の制御装置に関し、特に油圧を供給するオイルポンプを制御する制御装置に関するものである。

いわゆる機械分配式の駆動装置を搭載したハイブリッド車の一例が、特許文献１に記載されている。その構成を簡単に説明すると、分配機構を構成しているシングルピニオン型遊星歯車機構のキャリヤにエンジンのトルクが入力され、またサンギヤに第１のモータ・ジェネレータが連結され、さらにリングギヤにカウンタドライブギヤなどの出力部材が連結されている。その出力部材もしくはリングギヤに、変速機を介して第２のモータ・ジェネレータが連結されている。その変速機は、全体が一体となって回転する直結段と、出力回転数が入力回転数より低下する低速段とに切り換えられるように構成され、それらの変速段を油圧によって動作する係合機構を適宜に動作させることによって設定するようになっている。

この種のハイブリッド車では、エンジンおよび第１のモータ・ジェネレータの動力によって走行することができるだけでなく、第２のモータ・ジェネレータから出力されたトルクをアシストトルクとして走行し、あるいは第２のモータ・ジェネレータの出力トルクのみによっても走行することができる。

一方、特許文献２には、電動モータによって駆動されるアシストポンプを設けたベルト式無段変速機の制御装置が記載されている。この特許文献２の装置は、アシストポンプからの圧油を、遅れを生じることなく供給することを目的とした発明であり、急速な油圧変動が生じたことが判断された場合にアシストポンプを駆動するように構成されている。

さらに、特許文献３には、電気モータによって駆動される第２ポンプを備え、その第２ポンプの油圧を無段変速機に供給するように構成されたハイブリッド車が記載されている。その特許文献３に記載された装置では、エンジンを停止して第２モータ・ジェネレータで走行している際には、第２ポンプを駆動し、その油圧によって無段変速機のトルク容量を確保し、大きい変速要求が生じた場合には、第２ポンプでは油圧が不足するので、エンジンを始動して第１油圧ポンプから油圧を供給するように構成されている。すなわち、この特許文献３に記載された装置は、無段変速機での急速な変速を確実に実行するように構成された装置である。
特開２００２−２２５５７８号公報 特開２００１−３２４００９号公報 特開２００１−２０８１７７号公報

上記の特許文献１に記載されたハイブリッド車では、第２のモータ・ジェネレータを使用して走行する場合、変速機が所定のトルク容量を持つ必要があるから、エンジンが停止している状態での油圧を確保するために、エンジンによって駆動される油圧ポンプに加え、エンジンが停止している状態でも油圧を発生することのできる電動油圧ポンプを更に設けることが考えられる。したがって、第２のモータ・ジェネレータの動力で発進し、あるいは走行することができるが、第２のモータ・ジェネレータは変速機を介して出力軸に連結されているので、第２のモータ・ジェネレータのトルクを出力軸に伝達するために変速機のトルク容量を所定以上に増大させる必要がある。第２のモータ・ジェネレータで走行する場合、エンジンが停止していていわゆる機械式油圧ポンプが停止しているので、電動オイルポンプを駆動することになるが、第２のモータ・ジェネレータの出力トルクを急激に増大させるなどの場合には、電動オイルポンプで発生する油圧が相対的に低くなり、変速機のトルク容量を充分に大きくできない可能性がある。これを避けるために、電動オイルポンプを大容量化・大型化するとすれば、エンジンによって駆動されるいわゆる機械式オイルポンプと重複し、車載性が悪化するのみならず、車両の全体としての燃費が悪化する可能性がある。

なお、前述した特許文献２の装置は、アシストポンプの駆動・停止の制御をおこなうためのものであり、また特許文献３に記載された装置は、ハイブリッド車に搭載された無段変速機での急激な変速の際の制御に関するものであり、いずれの装置も、ハイブリッド車のいわゆる電気自動車に類した走行の際の油圧制御についての新たな技術を提供するものではない。

この発明は上記の技術的課題に着目してなされたものであり、電動オイルポンプによって発生させた油圧によって動作する変速機を備えたハイブリッド車における油圧の不足を回避しつつ、オイルポンプの小型化の可能な制御装置を提供することを目的とするものである。

この発明は、上記の目標を達成するために、変速機でのオイルの必要量に基づいてオイルポンプを制御するように構成したことを特徴とするものである。より具体的には、請求項１の発明は、内燃機関から動力が伝達される出力部材に、電動機が変速機を介して連結され、前記内燃機関によって駆動されて前記変速機のトルク容量を設定する油圧を発生する機械式オイルポンプとその機械式オイルポンプとは独立して駆動させて前記油圧を発生する電動オイルポンプとを備えたハイブリッド車の制御装置であって、前記内燃機関が停止している状態で前記電動オイルポンプによって前記変速機に油圧を供給している場合に前記変速機での油圧必要量を判定する必要油圧判定手段と、その必要油圧判定手段による判定結果に基づいて前記内燃機関の始動・停止を判定する内燃機関始動判定手段とを備えていることを特徴とする制御装置である。

また、請求項２の発明は、請求項１の発明における前記必要油圧判定手段が、前記変速機での必要油圧の増大を判定し、もしくは必要油圧の増大を予測する手段を含み、前記内燃機関始動判定手段は、前記変速機での必要油圧の増大が判定もしくは予測された場合に、前記内燃機関を始動させる手段を含むことを特徴とする制御装置である。

さらに、請求項３の発明は、請求項１または２の発明における前記必要油圧判定手段が、動作している内燃機関が停止したとした場合における前記電動機の出力トルクの増大に伴う前記変速機での油圧必要量の増大を予測する必要油圧増大予測手段を含み、その必要油圧増大予測手段によって前記変速機での油圧必要量の増大が予測された場合に前記内燃機関の停止を禁止する内燃機関停止禁止手段を更に備えていることを特徴とする制御装置である。

一方、請求項４の発明は、内燃機関から動力が伝達される出力部材に、電動機が変速機を介して連結され、前記内燃機関によって駆動されて前記変速機のトルク容量を設定する油圧を発生する機械式オイルポンプとその機械式オイルポンプとは独立して駆動させて前記油圧を発生する電動オイルポンプとを備えたハイブリッド車の制御装置であって、前記内燃機関が動作している状態で前記機械式オイルポンプによって前記変速機に油圧を供給している場合に前記変速機での油圧必要量を判定する必要油圧判定手段と、その必要油圧判定手段による判定結果に基づいて前記電動オイルポンプの始動・停止を判定する電動オイルポンプ始動判定手段とを備えていることを特徴とする制御装置である。

さらに、請求項５の発明は、請求項４の発明における前記必要油圧判定手段が、前記変速機での必要油圧の増大を判定し、もしくは必要油圧の増大を予測する手段を含み、前記電動オイルポンプ始動判定手段は、前記変速機での必要油圧の増大が判定もしくは予測された場合に、前記電動オイルポンプを始動させる手段を含むことを特徴とする制御装置である。

そして、請求項６の発明は、請求項４または５の発明における前記必要油圧判定手段が、動作している内燃機関が停止したとした場合における前記電動機の出力トルクの増大に伴う前記変速機での油圧必要量の増大を予測する必要油圧増大予測手段を含み、その必要油圧増大予測手段によって前記変速機での油圧必要量の増大が予測された場合に前記内燃機関の停止を禁止する内燃機関停止禁止手段を更に備えていることを特徴とする制御装置である。

請求項１の発明によれば、内燃機関が停止していることにより変速機に対しては電動オイルポンプから油圧が供給され、その状態における変速機での油圧必要量が判定され、その判定の結果に基づいて内燃機関の停止状態が維持され、あるいは内燃機関が始動される。その結果、内燃機関が機械式オイルポンプによって油圧を発生させるために不必要に動作させられることがないので、燃費の低下に有利であり、また変速機での必要性に応じて油圧が確保されるので、電動オイルポンプの大容量化・大型化を回避でき、かつ変速機を介した電動機のトルクでの走行を確保することができる。

また、請求項２の発明によれば、変速機構の油圧必要量が増加することが判定され、あるいは予想される場合には、内燃機関の始動が判定され、内燃機関の始動に伴って機械式オイルポンプが駆動される。したがって、油圧必要量の増加分が機械式オイルポンプにより供給されるので、油圧必要量が増加しても、油圧の低下を回避することができる。また、電動オイルポンプが供給可能な最大油圧を抑制することができるため、電動オイルポンプの大型化を抑制することができる。

さらに、請求項３の発明によれば、内燃機関が動作している状態で、その内燃機関が停止したとした場合の変速機での油圧必要量の増大が予測される。すなわち、内燃機関を動作させて走行している状態でその内燃機関が停止すると、内燃機関から出力部材に伝達されていたトルクが低下し、そのトルクの低下を補うように電動機がトルクを出力することにより変速機に要求されるトルク容量、そのトルク容量を設定するための油圧必要量が増大する。そのような油圧必要量の増大の予測が成立すると、内燃機関の停止、すなわち機械式オイルポンプの停止が禁止されるので、油圧の不足が回避されると同時に、内燃機関あるいは機械式オイルポンプの停止と始動とを繰り返すハンチングを未然に回避することができる。

そして、請求項４の発明によれば、内燃機関が運転中、すなわち、機械式オイルポンプの作動中に、変速機での油圧必要量に基づいて電動オイルポンプの停止・始動が判定される。したがって、機械式オイルポンプによる油圧量が充分であれば、電動オイルポンプを停止させ、またその油圧量が不充分であれば、電動オイルポンプを始動させることができ、その結果、電動オイルポンプが供給可能な最大油圧を抑制することができるため、電動オイルポンプの大型化を抑制することができる。

また、請求項５の発明によれば、変速機構の油圧必要量が増加すると予想される場合には、その油圧必要量の増加分は電動オイルポンプにより供給される。したがって、油圧必要量が増加しても、油圧の低下を回避することができる。また、電動オイルポンプが供給可能な最大油圧を抑制することができるため、電動オイルポンプの大型化を抑制することができる。

さらに請求項６の発明によれば、内燃機関が動作している状態で、その内燃機関が停止したとした場合の変速機での油圧必要量の増大が予測される。すなわち、内燃機関を動作させて走行している状態でその内燃機関が停止すると、内燃機関から出力部材に伝達されていたトルクが低下し、そのトルクの低下を補うように電動機がトルクを出力することにより変速機に要求されるトルク容量、そのトルク容量を設定するための油圧必要量が増大する。そのような油圧必要量の増大の予測が成立すると、内燃機関の停止、すなわち機械式オイルポンプの停止が禁止されるので、油圧の不足が回避されると同時に、内燃機関あるいは機械式オイルポンプの停止と始動とを繰り返すハンチングを未然に回避することができる。

つぎにこの発明を具体例に基づいて説明する。先ず、この発明で対象とするハイブリッド車の駆動装置について説明すると、図４に示すように、主動力源（すなわち第１の動力源）１のトルクが出力部材２に伝達され、その出力部材２からデファレンシャル３を介して駆動輪４にトルクが伝達される。一方、走行のための駆動力を出力する力行制御あるいはエネルギーを回収する回生制御の可能なアシスト動力源（すなわちこの発明の電動機に相当する第２の動力源）５が設けられており、このアシスト動力源５が変速機６を介して出力部材２に連結されている。したがってアシスト動力源５と出力部材２との間で伝達するトルクを変速機６で設定する変速比に応じて増減するようになっている。

上記の変速機６は、設定する変速比が“１”以上となるように構成することができ、このように構成することにより、アシスト動力源５でトルクを出力する力行時に、アシスト動力源５で出力したトルクを増大させて出力部材２に伝達できるので、アシスト動力源５を低容量もしくは小型のものとすることができる。しかしながら、アシスト動力源５の運転効率を良好な状態に維持することが好ましいので、例えば車速に応じて出力部材２の回転数が増大した場合には、変速比を低下させてアシスト動力源５の回転数を低下させる。また、出力部材２の回転数が低下した場合には、変速比を増大させることがある。

上記のハイブリッド駆動装置を更に具体的に説明すると、主動力源１は図５に示すように、内燃機関（以下、エンジンと記す）１０と、モータ・ジェネレータ（以下、仮に第１モータ・ジェネレータもしくはＭＧ１と記す）１１と、これらエンジン１０と第１モータ・ジェネレータ１１との間でトルクを合成もしくは分配する遊星歯車機構１２とを主体として構成されている。そのエンジン１０は、ガソリンエンジンやディーゼルエンジンなどの燃料を燃焼させて動力を出力する公知の動力装置であって、スロットル開度（吸気量）や燃料供給量、点火時期などの運転状態を電気的に制御できるように構成されている。その制御は、例えば、マイクロコンピュータを主体とする電子制御装置（Ｅ−ＥＣＵ）１３によっておこなうように構成されている。

また、第１モータ・ジェネレータ１１は、一例として永久磁石式同期電動機であって、電動機としての機能と発電機としての機能とを生じるように構成され、インバータ１４を介してバッテリーなどの蓄電装置１５に接続されている。そして、そのインバータ１４を制御することにより、第１モータ・ジェネレータ１１の出力トルクあるいは回生トルクを適宜に設定するようになっている。その制御をおこなうために、マイクロコンピュータを主体とする電子制御装置（ＭＧ１−ＥＣＵ）１６が設けられている。なお、第１モータ・ジェネレータ１１のステータ（図示せず）は固定されており、回転しないようになっている。

さらに、遊星歯車機構１２は、外歯歯車であるサンギヤ１７と、そのサンギヤ１７に対して同心円上に配置された内歯歯車であるリングギヤ１８と、これらサンギヤ１７とリングギヤ１８とに噛合しているピニオンギヤを自転かつ公転自在に保持しているキャリヤ１９とを三つの回転要素として差動作用を生じる公知の歯車機構である。前記エンジン１０の出力軸がダンパー２０を介して第１の回転要素であるキャリヤ１９に連結されている。言い換えれば、キャリヤ１９が入力要素となっている。

これに対して第２の回転要素であるサンギヤ１７に第１モータ・ジェネレータ１１のロータ（図示せず）が連結されている。したがってサンギヤ１７がいわゆる反力要素となっており、また第３の回転要素であるリングギヤ１８が出力要素となっている。そして、そのリングギヤ１８が出力部材（すなわち出力軸）２に連結されている。

一方、変速機６は、図５に示す例では、一組のラビニョ型遊星歯車機構によって構成されている。すなわちそれぞれ外歯歯車である第１サンギヤ（Ｓ１）２１と第２サンギヤ（Ｓ２）２２とが設けられており、その第１サンギヤ２１に第１のピニオン２３が噛合するとともに、その第１のピニオン２３が第２のピニオン２４に噛合し、その第２のピニオン２４が前記各サンギヤ２１，２２と同心円上に配置されたリングギヤ（Ｒ）２５に噛合している。なお、各ピニオン２３，２４は、キャリヤ（Ｃ）２６によって自転かつ公転自在に保持されている。また、第２サンギヤ２２が第２のピニオン２４に噛合している。したがって第１サンギヤ２１とリングギヤ２５とは、各ピニオン２３，２４と共にダブルピニオン型遊星歯車機構に相当する機構を構成し、また第２サンギヤ２２とリングギヤ２５とは、第２のピニオン２４と共にシングルピニオン型遊星歯車機構に相当する機構を構成している。

そして、第１サンギヤ２１を選択的に固定する第１ブレーキＢ１と、リングギヤ２５を選択的に固定する第２ブレーキＢ２とが設けられている。これらのブレーキＢ１，Ｂ２は摩擦力によって係合力を生じるいわゆる摩擦係合装置であり、多板形式の係合装置あるいはバンド形式の係合装置を採用することができる。そして、これらのブレーキＢ１，Ｂ２は、油圧による係合力に応じてそのトルク容量が連続的に変化するように構成されている。さらに、第２サンギヤ２２に前述したアシスト動力源５が連結され、またキャリヤ２６が前記出力軸２に連結されている。さらに、出力軸２を固定して車両をパーキング状態に維持するためのパーキングギヤ３７が出力軸２に取り付けられており、図示しないシフト装置によってパーキングポジションを選択した場合にそのパーキングギヤ３７に噛合してその回転を止めるパーキングロックポール３８が設けられている。

したがって、上記の変速機６は、第２サンギヤ２２がいわゆる入力要素であり、またキャリヤ２６が出力要素となっており、第１ブレーキＢ１を係合させることにより変速比が“１”より大きい高速段が設定され、第１ブレーキＢ１に替えて第２ブレーキＢ２を係合させることにより、高速段より変速比の大きい低速段が設定されるように構成されている。この各変速段の間での変速は、車速や要求駆動力（もしくはアクセル開度）などの走行状態に基づいて実行される。より具体的には、変速段領域を予めマップ（変速線図）として定めておき、検出された運転状態に応じていずれかの変速段を設定するように制御される。その制御をおこなうためのマイクロコンピュータを主体とした電子制御装置（Ｔ−ＥＣＵ）２７が設けられている。

なお、図５に示す例では、アシスト動力源５として、トルクを出力する力行およびエネルギーを回収する回生の可能なモータ・ジェネレータ（以下仮に、第２モータ・ジェネレータもしくはＭＧ２と記す）が採用されている。この第２モータ・ジェネレータ５は、一例として永久磁石式同期電動機であって、そのロータ（図示せず）は第２サンギヤ２２に接続されている。さらにこの第２モータ・ジェネレータ５は、インバータ２８を介してバッテリー２９に接続されている。そして、マイクロコンピュータを主体とする電子制御装置（ＭＧ２−ＥＣＵ）３０によってそのインバータ２８を制御することにより、力行および回生ならびにそれぞれの場合におけるトルクを制御するように構成されている。なお、そのバッテリー２９および電子制御装置３０は、前述した第１モータ・ジェネレータ１１についてのインバータ１４およびバッテリー（蓄電装置）１５と統合することもできる。なお、第２モータ・ジェネレータ５のステータ（図示せず）は固定されており、回転しないようになっている。

上述したトルク合成分配機構としてのシングルピニオン型遊星歯車機構１２についての共線図を示せば、図７の（Ａ）のとおりであり、キャリヤ（Ｃ）１９に入力されるエンジン１０の出力するトルクに対して、第１モータ・ジェネレータ１１による反力トルクをサンギヤ（Ｓ）１７に入力すると、これらのトルクを加減算した大きさのトルクが、出力要素となっているリングギヤ（Ｒ）１８に現れる。その場合、第１モータ・ジェネレータ１１のロータがそのトルクによって回転し、第１モータ・ジェネレータ１１は発電機として機能する。また、リングギヤ１８の回転数（出力回転数）を一定とした場合、第１モータ・ジェネレータ１１の回転数を大小に変化させることにより、エンジン１０の回転数を連続的に（無段階に）変化させることができる。すなわち、エンジン１０の回転数を例えば燃費が最もよい回転数に設定する制御を、第１モータ・ジェネレータ１１を制御することによっておこなうことができる。

さらに、図７の（Ａ）に一点鎖線で示すように、走行中にエンジン１０を停止させていれば、第１モータ・ジェネレータ１１が逆回転しており、その状態から第１モータ・ジェネレータ１１を電動機として機能させて正回転方向にトルクを出力させると、キャリヤ１９に連結されているエンジン１０にこれを正回転させる方向のトルクが作用し、したがって第１モータ・ジェネレータ１１によってエンジン１０を始動（モータリングもしくはクランキング）することができる。その場合、出力軸２にはその回転を止める方向のトルクが作用する。したがって走行のための駆動トルクは、第２モータ・ジェネレータ５の出力するトルクを制御することにより維持でき、同時にエンジン１０の始動を円滑におこなうことができる。なお、この種のハイブリッド形式は、機械分配式あるいはスプリットタイプと称されている。

また、変速機６を構成しているラビニョ型遊星歯車機構についての共線図を示せば、図７の（Ｂ）のとおりである。すなわち第２ブレーキＢ２によってリングギヤ２５を固定すれば、低速段Ｌが設定され、第２モータ・ジェネレータ５の出力したトルクが変速比に応じて増幅されて出力軸２に付加される。これに対して第１ブレーキＢ１によって第１サンギヤ２１を固定すれば、低速段Ｌより変速比の小さい高速段Ｈが設定される。この高速段Ｈにおける変速比も“１”より大きいので、第２モータ・ジェネレータ５の出力したトルクがその変速比に応じて増大させられて出力軸２に付加される。

なお、各変速段Ｌ，Ｈが定常的に設定されている状態では、出力軸２に付加されるトルクは、第２モータ・ジェネレータ５の出力トルクを変速比に応じて増大させたトルクとなるが、変速過渡状態では各ブレーキＢ１，Ｂ２でのトルク容量や回転数変化に伴う慣性トルクなどの影響を受けたトルクとなる。また、出力軸２に付加されるトルクは、第２モータ・ジェネレータ５の駆動状態では、正トルクとなり、被駆動状態では負トルクとなる。

上記の各ブレーキＢ１，Ｂ２に対して油圧を給排してその係合・解放の制御をおこなう油圧制御装置３１が設けられている。この油圧制御装置３１は、図６に示すように、機械式オイルポンプ３２と電動オイルポンプ３３と、これらのオイルポンプ３２，３３で発生させた油圧をライン圧に調圧するとともに、そのライン圧を元圧として調圧した油圧を前記各ブレーキＢ１，Ｂ２に対して給排し、かつ適宜の箇所に潤滑のためのオイルを供給する油圧回路３４とを備えている。その機械式オイルポンプ３２は、エンジン１０によって駆動されて油圧を発生するポンプであって、例えば前記ダンパー２０の出力側に同軸上に配置され、エンジン１０からトルクを受けて動作するようになっている。これに対して電動オイルポンプ３３は、モータ（図示せず）によって駆動されるポンプであって、ケーシング（図示せず）の外部などの適宜の箇所に取り付けられ、バッテリーなどの蓄電装置から電力を受けて動作し、油圧を発生するようになっている。

その油圧回路３４は、複数のソレノイドバルブや切換バルブあるいは調圧バルブ（それぞれ図示せず）を備え、調圧や油圧の給排を電気的に制御できるように構成されている。なお、各オイルポンプ３２，３３の吐出側には、それぞれのオイルポンプ３３，３４の吐出圧で開き、これとは反対方向には閉じる逆止弁３５，３６が設けられ、かつ油圧回路３４に対してこれらのオイルポンプ３２，３３は互いに並列に接続されている。また、ライン圧を調圧するバルブ（図示せず）は、吐出量を増大させてライン圧を高くし、これとは反対に吐出量を減じてライン圧を低くする二つの状態にライン圧を制御するように構成されている。

上述したハイブリッド駆動装置は、主動力源１とアシスト動力源５との二つの動力源を備えているので、これらを有効に利用して低燃費で排ガス量の少ない運転がおこなわれる。またエンジン１０を駆動する場合であっても、第１モータ・ジェネレータ１１によって最適燃費となるようにエンジン１０の回転数が制御される。さらに、コースト時には車両の有する慣性エネルギーが電力として回生される。そして、第２モータ・ジェネレータ５を駆動してトルクアシストする場合、車速が遅い状態では変速機６を低速段Ｌに設定して出力軸２に付加するトルクを大きくし、車速が増大した状態では、変速機６を高速段Ｈに設定して第２モータ・ジェネレータ５の回転数を相対的に低下させて損失を低減し、効率の良いトルクアシストが実行される。

上述したハイブリッド車は、エンジン１０の動力による走行、エンジン１０と第２モータ・ジェネレータ５とを使用した走行、第２モータ・ジェネレータ５のみを使用した走行のいずれもが可能であって、これらの走行形態は、アクセル開度などの駆動要求量や車速などに基づいて判断され、選択される。例えばバッテリーの充電量が充分にあって、駆動要求量が相対的に小さい場合、あるいは静粛な発進が手動選択された場合などでは、第２モータ・ジェネレータ５を使用した電気自動車に類した走行（以下、仮にＥＶ走行と記す）の形態が選択され、エンジン１０は停止させられる。その状態からアクセルペダルが大きく踏み込まれるなど駆動要求量が増大した場合、あるいはバッテリーの充電量が低下した場合、もしくは静粛な発進から通常走行に手動切り換えされた場合には、エンジン１０が始動されてエンジン１０を使用した走行（以下、仮にＥ／Ｇ走行と記す）の形態に切り換えられる。

上述したハイブリッド車では、第２のモータ・ジェネレータ５が出力軸２に変速機６を介して連結されているので、第２のモータ・ジェネレータ５を使用して発進し、また走行することが可能である。その場合、エンジン１０を停止させているから、変速機６に対する油圧を電動オイルポンプ３３によって供給することになるが、変速機６で必要とする油圧あるいは圧油の量が増大した場合、電動オイルポンプ３３の容量が不足し、油圧必要量を電動オイルポンプ３３のみでは確保できない場合がある。この発明に係る制御装置は、このような事態に対処するべく、下記の制御を実行するように構成されている。

図１はその制御例を示すフローチャートである。まず油圧回路３４のライン圧が高圧側または低圧側のいずれかに選択される（ステップＳ１０１）。なお、このライン圧選択手段の詳細については後述する。

次に現在の状態がエンジン１０による走行状態か否かが判断される（ステップＳ１０２）。エンジン１０が起動される前、すなわち第２モータ・ジェネレータ５による走行中である場合には、ステップＳ１０２で否定的に判断される。その場合には、ライン圧として高圧側のライン圧が選択されている否かが判断される（ステップＳ１０３）。具体的にはステップＳ１０１で設定されたフラグXPLHI がオンになっているか否かが判断される。

ステップＳ１０３で肯定的に判断された場合、すなわち、ライン圧が高圧側に設定されている場合、変速機６で必要とする油圧あるいは圧油の量が増大しているので、あるいはその予測が成立するので、エンジン１０の始動の判定がおこなわれる（ステップＳ１０４）。これとは反対に、高圧側のライン圧が選択されていないことによりステップＳ１０３で否定的に判断された場合には、特に制御をおこなうことなく一旦このルーチンを抜ける。

一方、ステップＳ１０２で肯定的に判断された場合、すなわち、エンジン１０により走行がおこなわれている場合には、エンジン１０を停止して第２モータ・ジェネレータ５により走行するとした場合のトルクTmevと、高圧側ライン圧を必要とする第２モータ・ジェネレータ５のトルクTα とが比較される（ステップＳ１０５）。このトルクTmevは現在の走行条件により変化し、マップ等により算出される。すなわち、現在の走行条件で第２モータ・ジェネレータ５のみで走行した場合、油圧が不足するか否かが判断される。

そして、ステップＳ１０５で否定的に判断された場合、すなわち、油圧が不足しない場合には、特に制御をおこなうことなくこのルーチンを抜ける。またステップＳ１０５で肯定的に判断された場合、すなわち、油圧が不足することが判定もしくは予測された場合、第２モータ・ジェネレータ５のみによる走行（ＥＶ走行）すなわちエンジン１０を停止した状態での走行が禁止され、エンジン１０を駆動した状態での走行が継続される（ステップＳ１０６）。

つぎに、ライン圧選択手段について図２を参照して説明する。このライン圧選択手段は、必要となる油圧を予測し、高圧側、低圧側いずれかのライン圧を選択する手段である。

まず、現在の第２モータ・ジェネレータ５のトルクを求める（ステップＳ２０１）。そしてこの第２モータ・ジェネレータ５のトルクに対応した必要油圧Pltgを演算により求める（ステップＳ２０２）。

そして予測値Plfwd を求める。予測値Plfwd は現在の油圧変化率ΔPltgにフィードバックゲインKdを乗じた値を現在の必要油圧Pltgに加えた値である（ステップＳ２０３）。

その後、予測値Plfwd がしきい値Pα より大きいか否かが判断される（ステップＳ２０４）。ここで、しきい値Pα は、ライン圧を高圧側と低圧側とに切り換える境界を示す値である。

ステップＳ２０４で肯定的に判断される場合、すなわち、予測値Plfwd がしきい値Pα より大きいと判断された場合には、フラグXPLHI をオンに設定し高圧側を選択する（ステップＳ２０５）。

また、ステップＳ２０４で否定的に判断される場合、すなわち、予測値Plfwd がしきい値Pαより小さいと判断された場合には、フラグXPLHI をオフに設定し低圧側を選択する（ステップＳ２０６）。

したがって、図１を参照して説明したように、エンジン１０が停止していることが判断され、かつその状態で高圧側のライン圧が必要となった場合には、エンジン１０が始動されて、エンジン１０に連結された機械式オイルポンプ３２が駆動される。そのため、変速機６で必要とする油圧もしくは圧油の量が電動オイルポンプ３３で供給可能な油圧を超えた場合にも、機械式オイルポンプ３２による油圧の供給が開始されるので、油圧の低下を回避することができる。したがって、電動オイルポンプ３３は使用頻度の高い低圧側のライン圧を設定できる容量とし、油圧必要量が増大した場合には、エンジン１０によって機械式オイルポンプ３２を駆動すればよいので、電動オイルポンプ３３が供給可能な最大油圧を抑制することができ、その結果、電動オイルポンプ３３の大型化を抑制することができる。

また、変速機構の油圧必要量が増加すると予想される場合には、機械式オイルポンプ３２が駆動される。したがって、油圧必要量の増加分が機械式オイルポンプ３２により供給されるので、油圧必要量が増加しても、油圧の低下を回避することができる。また、電動オイルポンプ３３が供給可能な最大油圧を抑制することができるため、電動オイルポンプ３３の大型化を抑制することができる。

さらに、エンジン１０が動作しており、第２モータ・ジェネレータ５のみで走行することが予想され、変速機６の油圧必要量が所定値より大きくなると予測される場合には、エンジン１０の停止が禁止され、機械式オイルポンプ３２が駆動され続ける。したがって、電動オイルポンプ３３のみでは油圧もしくは圧油量が不足し、そのためにエンジン１０によって機械式オイルポンプ３２を駆動させなければならない事態が、エンジン１０の停止を禁止することにより事前に回避されるので、エンジン１０の停止と再始動とを繰り返すいわゆるハンチングを防止することができる。また、変速機６の油圧必要量が増大したとしても、その増大分が機械式オイルポンプ３２により供給されるので、油圧の低下を回避することができる。また、変速機６の油圧必要量の増加は予測値Plfwd を求めることにより予め予想されるので、オイルポンプ切り替え時の油圧の変動を防止することができる。

上記実施例はエンジン走行中における油圧の低下回避を目的とするものであるが、第２モータ・ジェネレータ５のみで走行中の時の油圧の低下回避をも考慮して制御することもできる。図３はその制御例を示すフローチャートである。

まず、現在の走行が、ＥＶ走行中、すなわち、第２モータ・ジェネレータ５による走行か否かが判断される（ステップＳ３０１）。

ステップＳ３０１で否定的に判断された場合、すなわち、ＥＶ走行状態でない場合、変速判断が成立したか否かが判断される（ステップＳ３０２）。このステップＳ３０２で肯定的に判断された場合、すなわちエンジン１０を駆動しており、しかも変速判断が成立した走行状態の場合には、ＥＶ走行が禁止される（ステップＳ３０３）。ＥＶ走行とは、前述したように、第２モータ・ジェネレータ５の出力トルクのみによって走行する走行の形態であるから、このＥＶ走行ではエンジン１０を停止させ、またそれに伴って機械的オイルポンプ３２も停止させることになる。したがって、上記のステップＳ３０２で変速判断が成立していて、変速機６で必要とする油圧もしくは圧油量が増大するので、油圧もしくは圧油量の不足を回避するために、エンジン１０および機械式オイルポンプ３２の停止を禁止する。これと併せて、電動オイルポンプ（ＯＰＭ）３３が駆動状態に維持される（ステップＳ３０４）。変速機６での変速の際に必要とする油圧もしくは圧油量を確保するために、機械式オイルポンプ３２と電動オイルポンプ３３とによって油圧を発生させるためである。

一方、ステップＳ３０１で肯定的に判断された場合、すなわちＥＶ走行状態である場合には、変速操作がおこなわれたか否かが判断される（ステップＳ３０５）。このステップＳ３０５で肯定的に判断された場合には、変速終了後のライン圧が高圧側になるか否かが判断される（ステップＳ３０６）。このステップＳ３０６で肯定的に判断された場合には、エンジン１０が起動される（ステップＳ３０７）。言い換えれば、ＥＶ走行が禁止される。すなわち、ＥＶ走行の状態での変速後に高いライン圧が必要となるとすれば、電動オイルポンプ３３のみで発生する油圧もしくは圧油量では不足する可能性があるので、エンジン１０によっ機械式オイルポンプ３２を駆動するために、ステップＳ３０７の制御が実行される。

そして、上述したステップＳ３０４の制御によって電動オイルポンプ３３が駆動されている場合、およびステップＳ３０７の制御でエンジン１０が起動された後に、電動オイルポンプ３３の変速中での制御が実行される（ステップＳ３０８）。電動オイルポンプ３３の制御応答性が高いので、変速中における必要油圧を電動オイルポンプ３３によって制御するためである。

ついで、変速終了時点から所定時間が経過したか否かが判断される（ステップＳ３０９）。この所定時間は、変速機６での油圧およびそれに伴うトルク容量が安定するまでの時間であり、したがってこのステップＳ３０９で否定的に判断された場合には、従前の制御を継続するために、一旦、このルーチンを抜ける。これに対してステップＳ３０９で肯定的に判断された場合には、変速機６での油圧必要量が低下するので、電動オイルポンプ３３が停止させられる（ステップＳ３１０）。

なお、上記のステップＳ３０６で否定的に判断された場合には、変速機６での油圧必要量が特に増大しないので、電動オイルポンプ３３による吐出圧でまかなうことができ、したがって上述したステップＳ３０８と同様に、電動オイルポンプ３３の変速中での制御が実行される（ステップＳ３１１）。また、変速の終了から所定時間が経過したか否かが判断され（ステップＳ３１２）、所定時間が経過していない場合には、従前の制御を継続するために、特に制御をおこなうことなく、一旦、そのルーチンを抜け、さらに所定時間が経過してステップＳ３１２で肯定的に判断された場合には、ＥＶ走行中における電動オイルポンプ３３の制御が選択されて実行される（ステップＳ３１３）。すなわち、ＥＶ走行中に変速機６で必要とする油圧を電動オイルポンプ３３によって発生させる通常の制御が実行される。

なお、上記のステップＳ３０２で否定的に判断された場合、すなわち、エンジン１０を使用した走行状態で、かつ変速判断が成立していない場合には、電動オイルポンプ（ＯＰＭ）３３を停止させ、このルーチンを抜ける（ステップＳ３１４）。油圧必要量が増大しないからである。また、ステップＳ３０５で否定的に判断された場合、すなわち、ＥＶ走行状態で、かつ変速判断が成立していない場合には、ステップＳ３１３に進んで、電動オイルポンプ（ＯＰＭ）３３のＥＶ走行状態における制御が実行される。

したがって、、エンジン１０が運転中、すなわち、機械式オイルポンプ３２が作動中には、変速機の油圧必要量に応じて電動オイルポンプ３３が駆動される。したがって、電動オイルポンプ３３が供給可能な最大油圧を抑制することができるため、電動オイルポンプ３３の大型化を防止もしくは抑制することができる。

さらに、エンジン１０を動作させている状態で変速機６の油圧必要量が増加すると予想される場合には、その油圧必要量の増加分は電動オイルポンプ３３により供給される。したがって、油圧必要量が増加しても、油圧の低下を回避することができる。また、電動オイルポンプが供給可能な最大油圧を抑制することができるため、電動オイルポンプの大型化を防止もしくは抑制することができる。

また、エンジン１０が動作しており、第２モータ・ジェネレータで走行することが予想され、変速機構の油圧必要量が所定値より大きくなると予測される場合には、エンジン１０の停止が禁止される。したがって、前述したように、エンジン１０の停止と再始動とが繰り返されるハンチングを未然に防止できるとともに、機械式オイルポンプ３２は駆動され続けるので、変速機の油圧必要量が増大したとしても、その増大分が機械式オイルポンプ３２により供給されるので、油圧の低下を回避することができる。また、変速機構の油圧必要量の増加はあらかじめ予想されるので、オイルポンプ切り替え時の油圧の変動を防止することができる。

ここで、上記の具体例とこの発明との関係を簡単に説明すると、図１に示すステップＳ１０３およびステップＳ１０５の機能的手段が、請求項１ないし３の発明における必要油圧判定手段に相当し、ステップＳ１０４の機能的手段が、請求項１ないし３の発明における内燃機関始動判定手段に相当し、ステップＳ１０６の機能的手段が、請求項１ないし３の発明における内燃機関停止禁止手段に相当する。また、図３に示すステップＳ３０２の機能的手段が、請求項４ないし６の発明における必要油圧判定手段に相当し、ステップＳ３０４の機能的手段が、請求項４ないし６の発明における電動オイルポンプ始動判定手段に相当し、さらにステップＳ３０３の機能的手段が、請求項４ないし６の発明における内燃機関停止禁止手段に相当する。

なお、この発明で対象とするハイブリッド車は上述した具体例で示した構成のものに限定されないのであって、要は、エンジンなどの第１の動力源からトルクが伝達される出力部材に、変速機を介して電動機が連結されている駆動装置を備えたハイブリッド車であればよい。また、機械式オイルポンプと電動オイルポンプとの接続関係は、上述した具体例で示した構成に限られないのであり、要は、それぞれの吐出圧もしくは吐出したオイルが変速機に供給されるように構成されていればよい。

この発明の制御例を説明するためのフローチャートである。 ライン圧の選択制御を説明するためのフローチャートである。 この発明の他の制御例を説明するためのフローチャートである。 この発明に係るハイブリッド車の駆動装置を示す概略図である。 この発明に係るハイブリッド車の駆動装置を示すスケルトン図である。 その油圧制御装置における機械式オイルポンプと電動オイルポンプとの接続関係を説明するための模式図である。 その駆動装置についての共線図である。

符号の説明

１…主動力源、 ２…出力軸、 ５…アシスト動力源（第２モータ・ジェネレータ）、 ６…変速機、 １０…内燃機関（エンジン）、 １１…第１モータ・ジェネレータ、 １２…遊星歯車機構、 ３１…油圧制御装置、 ３２…機械式オイルポンプ、 ３３…電動オイルポンプ、 Ｂ１，Ｂ２…ブレーキ。

Claims (6)

1. 内燃機関から動力が伝達される出力部材に、電動機が変速機を介して連結され、前記内燃機関によって駆動されて前記変速機のトルク容量を設定する油圧を発生する機械式オイルポンプとその機械式オイルポンプとは独立して駆動させて前記油圧を発生する電動オイルポンプとを備えたハイブリッド車の制御装置であって、
   前記内燃機関が停止している状態で前記電動オイルポンプによって前記変速機に油圧を供給している場合に前記変速機での油圧必要量を判定する必要油圧判定手段と、
   その必要油圧判定手段による判定結果に基づいて前記内燃機関の始動・停止を判定する内燃機関始動判定手段と
   を備えていることを特徴とするハイブリッド車の制御装置。
2. 前記必要油圧判定手段は、前記変速機での必要油圧の増大を判定し、もしくは必要油圧の増大を予測する手段を含み、
   前記内燃機関始動判定手段は、前記変速機での必要油圧の増大が判定もしくは予測された場合に、前記内燃機関を始動させる手段を含む
   ことを特徴とする請求項１に記載のハイブリッド車の制御装置。
3. 前記必要油圧判定手段は、動作している内燃機関が停止したとした場合における前記電動機の出力トルクの増大に伴う前記変速機での油圧必要量の増大を予測する必要油圧増大予測手段を含み、
   その必要油圧増大予測手段によって前記変速機での油圧必要量の増大が予測された場合に前記内燃機関の停止を禁止する内燃機関停止禁止手段を更に備えている
   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の制御装置。
4. 内燃機関から動力が伝達される出力部材に、電動機が変速機を介して連結され、前記内燃機関によって駆動されて前記変速機のトルク容量を設定する油圧を発生する機械式オイルポンプとその機械式オイルポンプとは独立して駆動させて前記油圧を発生する電動オイルポンプとを備えたハイブリッド車の制御装置であって、
   前記内燃機関が動作している状態で前記機械式オイルポンプによって前記変速機に油圧を供給している場合に前記変速機での油圧必要量を判定する必要油圧判定手段と、
   その必要油圧判定手段による判定結果に基づいて前記電動オイルポンプの始動・停止を判定する電動オイルポンプ始動判定手段と
   を備えていることを特徴とするハイブリッド車の制御装置。
5. 前記必要油圧判定手段は、前記変速機での必要油圧の増大を判定し、もしくは必要油圧の増大を予測する手段を含み、
   前記電動オイルポンプ始動判定手段は、前記変速機での必要油圧の増大が判定もしくは予測された場合に、前記電動オイルポンプを始動させる手段を含む
   ことを特徴とする請求項４に記載のハイブリッド車の制御装置。
6. 前記必要油圧判定手段は、動作している内燃機関が停止したとした場合における前記電動機の出力トルクの増大に伴う前記変速機での油圧必要量の増大を予測する必要油圧増大予測手段を含み、
   その必要油圧増大予測手段によって前記変速機での油圧必要量の増大が予測された場合に前記内燃機関の停止を禁止する内燃機関停止禁止手段を更に備えている
   ことを特徴とする請求項４または５に記載のハイブリッド車の制御装置。

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