JP2007099086A - 動力出力装置およびこれを搭載する車両並びに動力出力装置の制御方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 駆動軸に動力を出力可能な内燃機関と加圧された作動流体を用いて変速する変速機を介して駆動軸に動力を出力する電動機とを備える装置やこれを搭載する車両において、作動流体の圧力を発生させる電動ポンプにより十分な圧力を発生させることができないときでも内燃機関の運転を停止する。
【解決手段】 変速機の油圧回路の作動オイルの油圧を発生させる電動オイルポンプに異常が生じているときや作動オイルの温度Ｔｏｉｌが閾値Ｔｒｅｆ未満で電動オイルポンプを駆動しても作動オイルに十分な油圧を発生させることができず変速機のブレーキを十分に作動させることができないときには、モータからのトルクの出力を伴って行なわれる押し当て制御やエンジン停止位置制御を実行することなく、エンジンの運転を停止する。
【選択図】 図３

Description

本発明は、動力出力装置およびこれを搭載する車両並びに動力出力装置の制御方法に関する。

従来、この種の動力出力装置としては、エンジンと、このエンジンのクランクシャフトをキャリアに接続すると共に車軸に機械的にリングギヤを接続した遊星歯車機構と、この遊星歯車機構のサンギヤに動力を入出力する第１モータと、車軸に連結された２段変速の変速機と、この変速機に動力を入出力する第２モータと、第１モータおよび第２モータと電力のやりとりを行なう蓄電装置と、を備える車載用のものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。この装置では、変速機の変速を伴って第２モータからの動力を車軸側に出力することにより、第２モータからの動力を走行に応じて変速して用いている。
特開２００２−２２５５７８号公報

上述の動力出力装置では、エンジンを間欠運転することが可能であるが、エンジンを停止する場合には、エンジン停止の際にトルクショックが生じないように第２モータからトルクを出力してトルク抑制制御を行なったり、次にエンジンの始動の際の始動性の向上を目的としてエンジンを所定のクランク角範囲で停止するために第１モータや第２モータからトルクを出力して停止位置制御を行なったりすることもできる。一方、変速機のアクチュエータとして油圧回路を用い、油圧の発生源としてエンジン駆動の機械式オイルポンプとエンジンが停止しているときのために電動オイルポンプとを備えることが考えられる。この構成では、電動オイルポンプに何らかの異常が生じた場合やオイルの粘性により電動オイルポンプの駆動だけでは十分な油圧を得ることができない場合には、エンジンを停止するときに十分な油圧を得ることができないために、変速機のブレーキやクラッチが滑り、モータＭＧ２から十分なトルクを出力することができず、適正にエンジンを停止することができない場合が生じる。この場合、エンジンの運転停止を禁止すれば上述の問題は解決するが、エンジンの運転を継続しなければならず、エンジンの運転停止が必要なときには対処することができない。

本発明の動力出力装置およびこれを搭載する車両並びに動力出力装置の制御方法は、駆動軸に動力を出力可能な内燃機関と加圧された作動流体を用いて変速する変速機を介して駆動軸に動力を出力する電動機とを備える装置やこれを搭載する車両において、作動流体の圧力を発生させる電動ポンプにより十分な圧力を発生させることができないときでも内燃機関の運転を停止することを目的とする。

本発明の動力出力装置およびこれを搭載する車両並びに動力出力装置の制御方法は、上述の目的を達成するために以下の手段を採った。

本発明の動力出力装置は、
駆動軸に動力を出力可能な動力出力装置であって、
内燃機関と、
前記内燃機関の出力軸と前記駆動軸とに接続され、電力と動力の入出力を伴って前記出力軸および前記駆動軸に動力を入出力可能な電力動力入出力手段と、
動力を入出力可能な電動機と、
前記駆動軸と前記電動機の回転軸とに接続され、加圧された作動流体を用いて変速段を変速する変速手段と、
前記内燃機関の動力を用いて前記作動流体を加圧する機関駆動加圧手段と、
前記作動流体を加圧可能な電動加圧手段と、
前記電動加圧手段が所定の性能以上での作動が可能な状態のときに前記内燃機関の運転を停止するときには前記電動加圧手段の駆動と前記電動機からの前記内燃機関の運転を停止する際に出力する停止用トルクの出力とを伴って前記内燃機関の運転を停止するよう前記内燃機関と前記電力動力入出力手段と前記電動機と前記電動加圧手段とを制御し、前記電動加圧手段が前記所定の性能以上での作動が不能な状態のときに前記内燃機関の運転を停止するときには前記電動加圧手段の駆動と前記電動機からの前記停止用トルクの出力とを制限して前記内燃機関の運転を停止するよう前記内燃機関と前記電力動力入出力手段と前記電動機と前記電動加圧手段とを制御する制御手段と、
を備えることを要旨とする。

この本発明の動力出力装置では、変速手段の変速に必要な作動流体を加圧可能な電動加圧手段が所定の性能以上での作動が可能な状態のときに内燃機関の運転を停止するときには電動加圧手段の駆動と電動機からの内燃機関の運転を停止する際に出力する停止用トルクの出力とを伴って内燃機関の運転を停止するよう内燃機関と電力動力入出力手段と電動機と電動加圧手段とを制御する。これにより、内燃機関の運転をより適正に停止することができる。一方、電動加圧手段が所定の性能以上での作動が不能な状態のときに内燃機関の運転を停止するときには電動加圧手段の駆動と電動機からの停止用トルクの出力とを制限して内燃機関の運転を停止するよう内燃機関と電力動力入出力手段と電動機と電動加圧手段とを制御する。内燃機関の運転を停止しても機関駆動加圧手段による作動流体の圧力が若干の時間は用いることができるから、電動加圧手段の駆動と電動機からの停止用トルクの出力とを制限することにより、多少のトルクショックを生じたり所望の位置で内燃機関を停止することができない場合も生じるものの、変速手段の滑りなどを伴うことなく、比較的適正に内燃機関の運転を停止することができる。

こうした本発明の動力出力装置において、前記停止用トルクは、前記内燃機関の運転の停止に伴って該内燃機関の回転が停止する際に生じ得るトルクショックを低減するために出力するトルクであるものとすることもできる。また、前記停止用トルクは、前記内燃機関の運転の停止に伴って該内燃機関の回転が停止する際の該内燃機関の出力軸の回転位置を調整するために出力するトルクであるものとすることもできる。

また、本発明の動力出力装置において、前記制御手段は、前記電動加圧手段が前記所定の性能以上での作動が不能な状態のときに前記内燃機関の運転を停止するときには、前記電動機からの前記停止用トルクの出力を伴わずに前記内燃機関の運転を停止するよう制御する手段であるものとすることもできる。こうすれば、内燃機関の運転停止時に若干のトルクショックが生じるものの、内燃機関の運転を停止することができる。

本発明の動力出力装置において、前記電力動力入出力手段は、前記第１車軸と前記内燃機関の出力軸と回転可能な第３軸の３軸に接続され該３軸のうちのいずれか２軸に入出力される動力に基づいて残余の軸に動力を入出力する３軸式動力入出力手段と、前記第３軸に動力を入出力可能な発電機と、を備える手段であるものとすることもできる。

本発明の車両は、上述のいずれかの態様の本発明の動力出力装置、即ち、基本的には、駆動軸に動力を出力可能な動力出力装置であって、内燃機関と、前記内燃機関の出力軸と前記駆動軸とに接続され電力と動力の入出力を伴って前記出力軸および前記駆動軸に動力を入出力可能な電力動力入出力手段と、動力を入出力可能な電動機と、前記駆動軸と前記電動機の回転軸とに接続され加圧された作動流体を用いて変速段を変速する変速手段と、前記内燃機関の動力を用いて前記作動流体を加圧する機関駆動加圧手段と、前記作動流体を加圧可能な電動加圧手段と、前記電動加圧手段が所定の性能以上での作動が可能な状態のときに前記内燃機関の運転を停止するときには前記電動加圧手段の駆動と前記電動機からの前記内燃機関の運転を停止する際に出力する停止用トルクの出力とを伴って前記内燃機関の運転を停止するよう前記内燃機関と前記電力動力入出力手段と前記電動機と前記電動加圧手段とを制御し、前記電動加圧手段が前記所定の性能以上での作動が不能な状態のときに前記内燃機関の運転を停止するときには前記電動加圧手段の駆動と前記電動機からの前記停止用トルクの出力とを制限して前記内燃機関の運転を停止するよう前記内燃機関と前記電力動力入出力手段と前記電動機と前記電動加圧手段とを制御する制御手段と、を備える動力出力装置を搭載し、車軸が前記駆動軸に連結されてなることを要旨とする。

この本発明の車両では、上述のいずれかの態様の本発明の動力出力装置を搭載するから、本発明の動力出力装置が奏する効果、例えば、電動加圧手段が所定の性能以上での作動が可能な状態のときにでも多少のトルクショックを生じたり所望の位置で内燃機関を停止することができない場合も生じるものの変速手段の滑りなどを伴うことなく比較的適正に内燃機関の運転を停止することができる効果や電動加圧手段が所定の性能以上での作動が可能な状態のときには内燃機関の運転をより適正に停止することができる効果などと同様な効果を奏することができる。

本発明の動力出力装置の制御方法は、
内燃機関と、前記内燃機関の出力軸と駆動軸とに接続され電力と動力の入出力を伴って前記出力軸および前記駆動軸に動力を入出力可能な電力動力入出力手段と、動力を入出力可能な電動機と、前記駆動軸と前記電動機の回転軸とに接続され加圧された作動流体を用いて変速段を変速する変速手段と、前記内燃機関の動力を用いて前記作動流体を加圧する機関駆動加圧手段と、前記作動流体を加圧可能な電動加圧手段と、を備える動力出力装置の制御方法であって、
（ａ）前記電動加圧手段が所定の性能以上での作動が可能な状態のときに前記内燃機関の運転を停止するときには前記電動加圧手段の駆動と前記電動機からの前記内燃機関の運転を停止する際に出力する停止用トルクの出力とを伴って前記内燃機関の運転を停止するよう前記内燃機関と前記電力動力入出力手段と前記電動機と前記電動加圧手段とを制御し、
（ｂ）前記電動加圧手段が前記所定の性能以上での作動が不能な状態のときに前記内燃機関の運転を停止するときには前記電動加圧手段の駆動と前記電動機からの前記停止用トルクの出力とを制限して前記内燃機関の運転を停止するよう前記内燃機関と前記電力動力入出力手段と前記電動機と前記電動加圧手段とを制御する、
ことを要旨とする。

この本発明の動力出力装置の制御方法では、変速手段の変速に必要な作動流体を加圧可能な電動加圧手段が所定の性能以上での作動が可能な状態のときに内燃機関の運転を停止するときには電動加圧手段の駆動と電動機からの内燃機関の運転を停止する際に出力する停止用トルクの出力とを伴って内燃機関の運転を停止するよう内燃機関と電力動力入出力手段と電動機と電動加圧手段とを制御する。これにより、内燃機関の運転をより適正に停止することができる。一方、電動加圧手段が所定の性能以上での作動が不能な状態のときに内燃機関の運転を停止するときには電動加圧手段の駆動と電動機からの停止用トルクの出力とを制限して内燃機関の運転を停止するよう内燃機関と電力動力入出力手段と電動機と電動加圧手段とを制御する。内燃機関の運転を停止しても機関駆動加圧手段による作動流体の圧力が若干の時間は用いることができるから、電動加圧手段の駆動と電動機からの停止用トルクの出力とを制限することにより、多少のトルクショックを生じたり所望の位置で内燃機関を停止することができない場合も生じるものの、変速手段の滑りなどを伴うことなく、比較的適正に内燃機関の運転を停止することができる。

次に、本発明を実施するための最良の形態を実施例を用いて説明する。

図１は、本発明の一実施例としての動力出力装置を搭載するハイブリッド自動車２０の構成の概略を示す構成図である。実施例のハイブリッド自動車２０は、図示するように、エンジン２２と、エンジン２２の出力軸としてのクランクシャフト２６にダンパ２８を介して接続された３軸式の動力分配統合機構３０と、動力分配統合機構３０に接続された発電可能なモータＭＧ１と、変速機６０を介して動力分配統合機構３０に接続されたモータＭＧ２と、車両の駆動系全体をコントロールするハイブリッド用電子制御ユニット７０とを備える。

エンジン２２は、ガソリンまたは軽油などの炭化水素系の燃料により動力を出力する内燃機関であり、エンジン２２の運転状態を検出する各種センサから信号を入力するエンジン用電子制御ユニット（以下、エンジンＥＣＵという）２４により燃料噴射制御や点火制御，吸入空気量調節制御などの運転制御を受けている。エンジンＥＣＵ２４は、ハイブリッド用電子制御ユニット７０と通信しており、ハイブリッド用電子制御ユニット７０からの制御信号によりエンジン２２を運転制御すると共に必要に応じてエンジン２２の運転状態に関するデータをハイブリッド用電子制御ユニット７０に出力する。

動力分配統合機構３０は、外歯歯車のサンギヤ３１と、このサンギヤ３１と同心円上に配置された内歯歯車のリングギヤ３２と、サンギヤ３１に噛合すると共にリングギヤ３２に噛合する複数のピニオンギヤ３３と、複数のピニオンギヤ３３を自転かつ公転自在に保持するキャリア３４とを備え、サンギヤ３１とリングギヤ３２とキャリア３４とを回転要素として差動作用を行なう遊星歯車機構として構成されている。動力分配統合機構３０は、キャリア３４にはエンジン２２のクランクシャフト２６が、サンギヤ３１にはモータＭＧ１が、リングギヤ３２には変速機６０を介してモータＭＧ２がそれぞれ連結されており、モータＭＧ１が発電機として機能するときにはキャリア３４から入力されるエンジン２２からの動力をサンギヤ３１側とリングギヤ３２側にそのギヤ比に応じて分配し、モータＭＧ１が電動機として機能するときにはキャリア３４から入力されるエンジン２２からの動力とサンギヤ３１から入力されるモータＭＧ１からの動力を統合してリングギヤ３２に出力する。リングギヤ３２は、ギヤ機構３７およびデファレンシャルギヤ３８を介して車両前輪の駆動輪３９ａ，３９ｂに機械的に接続されている。したがって、リングギヤ３２に出力された動力は、ギヤ機構３７およびデファレンシャルギヤ３８を介して駆動輪３９ａ，３９ｂに出力されることになる。なお、駆動系として見たときの動力分配統合機構３０に接続される３軸は、キャリア３４に接続されたエンジン２２の出力軸であるクランクシャフト２６，サンギヤ３１に接続されモータＭＧ１の回転軸となるサンギヤ軸３１ａおよびリングギヤ３２に接続されると共に駆動輪３９ａ，３９ｂに機械的に接続された駆動軸としてのリングギヤ軸３２ａとなる。

モータＭＧ１およびモータＭＧ２は、共に発電機として駆動することができると共に電動機として駆動できる周知の同期発電電動機として構成されており、インバータ４１，４２を介してバッテリ５０と電力のやりとりを行なう。インバータ４１，４２とバッテリ５０とを接続する電力ライン５４は、各インバータ４１，４２が共用する正極母線および負極母線として構成されており、モータＭＧ１，ＭＧ２の一方で発電される電力を他のモータで消費することができるようになっている。モータＭＧ１，ＭＧ２は、共にモータ用電子制御ユニット（以下、モータＥＣＵという）４０により駆動制御されている。モータＥＣＵ４０には、モータＭＧ１，ＭＧ２を駆動制御するために必要な信号、例えばモータＭＧ１，ＭＧ２の回転子の回転位置を検出する回転位置検出センサ４３，４４からの信号や図示しない電流センサにより検出されるモータＭＧ１，ＭＧ２に印加される相電流などが入力されており、モータＥＣＵ４０からは、インバータ４１，４２へのスイッチング制御信号が出力されている。モータＥＣＵ４０は、回転位置検出センサ４３，４４から入力した信号に基づいて図示しない回転数算出ルーチンによりモータＭＧ１，ＭＧ２の回転子の回転数Ｎｍ１，Ｎｍ２を計算している。モータＥＣＵ４０は、ハイブリッド用電子制御ユニット７０と通信しており、ハイブリッド用電子制御ユニット７０からの制御信号によってモータＭＧ１，ＭＧ２を駆動制御すると共に必要に応じてモータＭＧ１，ＭＧ２の運転状態に関するデータをハイブリッド用電子制御ユニット７０に出力する。

変速機６０は、モータＭＧ２の回転軸４８とリングギヤ軸３２ａとの接続および接続の解除を行なうと共に両軸の接続をモータＭＧ２の回転軸４８の回転数を２段に減速してリングギヤ軸３２ａに伝達するよう構成されている。変速機６０の構成の一例を図２に示す。この図２に示す変速機６０は、ダブルピニオンの遊星歯車機構６０ａとシングルピニオンの遊星歯車機構６０ｂと二つのブレーキＢ１，Ｂ２とにより構成されている。ダブルピニオンの遊星歯車機構６０ａは、外歯歯車のサンギヤ６１と、このサンギヤ６１と同心円上に配置された内歯歯車のリングギヤ６２と、サンギヤ６１に噛合する複数の第１ピニオンギヤ６３ａと、この第１ピニオンギヤ６３ａに噛合すると共にリングギヤ６２に噛合する複数の第２ピニオンギヤ６３ｂと、複数の第１ピニオンギヤ６３ａおよび複数の第２ピニオンギヤ６３ｂを連結して自転かつ公転自在に保持するキャリア６４とを備えており、サンギヤ６１はブレーキＢ１のオンオフによりその回転を自由にまたは停止できるようになっている。シングルピニオンの遊星歯車機構６０ｂは、外歯歯車のサンギヤ６５と、このサンギヤ６５と同心円上に配置された内歯歯車のリングギヤ６６と、サンギヤ６５に噛合すると共にリングギヤ６６に噛合する複数のピニオンギヤ６７と、複数のピニオンギヤ６７を自転かつ公転自在に保持するキャリア６８とを備えており、サンギヤ６５はモータＭＧ２の回転軸４８に、キャリア６８はリングギヤ軸３２ａにそれぞれ連結されていると共にリングギヤ６６はブレーキＢ２のオンオフによりその回転が自由にまたは停止できるようになっている。ダブルピニオンの遊星歯車機構６０ａとシングルピニオンの遊星歯車機構６０ｂとは、リングギヤ６２とリングギヤ６６、キャリア６４とキャリア６８とによりそれぞれ連結されている。変速機６０は、ブレーキＢ１，Ｂ２を共にオフとすることによりモータＭＧ２の回転軸４８をリングギヤ軸３２ａから切り離すことができ、ブレーキＢ１をオフとすると共にブレーキＢ２をオンとしてモータＭＧ２の回転軸４８の回転を比較的大きな減速比で減速してリングギヤ軸３２ａに伝達し（以下、この状態をＬｏギヤの状態という）、ブレーキＢ１をオンとすると共にブレーキＢ２をオフ状態としてモータＭＧ２の回転軸４８の回転を比較的小さな減速比で減速してリングギヤ軸３２ａに伝達する（以下、この状態をＨｉギヤの状態という）。なお、ブレーキＢ１，Ｂ２を共にオンとする状態は回転軸４８やリングギヤ軸３２ａの回転を禁止するものとなる。こうしたブレーキＢ１，Ｂ２は、電動オイルポンプ６９ａからの油圧やエンジン２２のクランクシャフト２６の回転により駆動する機械式オイルポンプ６９ｂからの油圧を用いた油圧回路６０ｃを作動することによりオンオフされる。

バッテリ５０は、バッテリ用電子制御ユニット（以下、バッテリＥＣＵという）５２によって管理されている。バッテリＥＣＵ５２には、バッテリ５０を管理するのに必要な信号、例えば、バッテリ５０の端子間に設置された図示しない電圧センサからの端子間電圧，バッテリ５０の出力端子に接続された電力ライン５４に取り付けられた図示しない電流センサからの充放電電流，バッテリ５０に取り付けられた図示しない温度センサからの電池温度などが入力されており、必要に応じてバッテリ５０の状態に関するデータを通信によりハイブリッド用電子制御ユニット７０に出力する。なお、バッテリＥＣＵ５２では、バッテリ５０を管理するために電流センサにより検出された充放電電流の積算値に基づいて残容量（ＳＯＣ）も演算している。

ハイブリッド用電子制御ユニット７０は、ＣＰＵ７２を中心とするマイクロプロセッサとして構成されており、ＣＰＵ７２の他に処理プログラムを記憶するＲＯＭ７４と、データを一時的に記憶するＲＡＭ７６と、図示しない入出力ポートおよび通信ポートとを備える。ハイブリッド用電子制御ユニット７０には、イグニッションスイッチ８０からのイグニッション信号，シフトレバー８１の操作位置を検出するシフトポジションセンサ８２からのシフトポジションＳＰ，アクセルペダル８３の踏み込み量に対応したアクセル開度Ａｃｃを検出するアクセルペダルポジションセンサ８４からのアクセル開度Ａｃｃ，ブレーキペダル８５の踏み込み量を検出するブレーキペダルポジションセンサ８６からのブレーキポジションＢＰ，車速センサ８８からの車速Ｖ，油圧回路６０ｃに取り付けられた温度センサ６０ｄからの作動オイルの温度Ｔｏｉｌなどが入力ポートを介して入力されている。また、ハイブリッド用電子制御ユニット７０からは、変速機６０の油圧回路６０ｃへの駆動信号や電動オイルポンプ６９ａへの駆動信号などが出力ポートを介して出力されている。なお、ハイブリッド用電子制御ユニット７０は、前述したように、エンジンＥＣＵ２４やモータＥＣＵ４０，バッテリＥＣＵ５２と通信ポートを介して接続されており、エンジンＥＣＵ２４やモータＥＣＵ４０，バッテリＥＣＵ５２と各種制御信号やデータのやりとりを行なっている。

こうして構成された実施例のハイブリッド自動車２０は、運転者によるアクセルペダル８３の踏み込み量に対応するアクセル開度Ａｃｃと車速Ｖとに基づいて駆動軸としてのリングギヤ軸３２ａに出力すべき要求トルクを計算し、この要求トルクに対応する要求動力がリングギヤ軸３２ａに出力されるように、エンジン２２とモータＭＧ１とモータＭＧ２とが運転制御される。エンジン２２とモータＭＧ１とモータＭＧ２の運転制御としては、要求動力に見合う動力がエンジン２２から出力されるようにエンジン２２を運転制御すると共にエンジン２２から出力される動力のすべてが動力分配統合機構３０とモータＭＧ１とモータＭＧ２とによってトルク変換されてリングギヤ軸３２ａに出力されるようモータＭＧ１およびモータＭＧ２を駆動制御するトルク変換運転モードや要求動力とバッテリ５０の充放電に必要な電力との和に見合う動力がエンジン２２から出力されるようにエンジン２２を運転制御すると共にバッテリ５０の充放電を伴ってエンジン２２から出力される動力の全部またはその一部が動力分配統合機構３０とモータＭＧ１とモータＭＧ２とによるトルク変換を伴って要求動力がリングギヤ軸３２ａに出力されるようモータＭＧ１およびモータＭＧ２を駆動制御する充放電運転モード、エンジン２２の運転を停止してモータＭＧ２からの要求動力に見合う動力をリングギヤ軸３２ａに出力するよう運転制御するモータ運転モードなどがある。

次に、実施例のハイブリッド自動車２０の動作、特に電動オイルポンプ６９ａにより十分に油圧を発生できないときにエンジン２２の運転を停止する際の動作について説明する。ここで、電動オイルポンプ６９ａにより十分に油圧を発生できないときとは、電動オイルポンプ６９ａの異常によるときが含まれる他、作動オイルの温度が低くてその粘性が大きく、電動オイルポンプ６９ａでは十分に油圧を発生できない場合も含まれる。図３は、実施例のハイブリッド用電子制御ユニット７０により実行されるエンジン停止処理ルーチンの一例を示すフローチャートである。このルーチンは、エンジン２２の停止指示がなされたときに実行される。

エンジン停止処理ルーチンが実行されると、ハイブリッド用電子制御ユニット７０のＣＰＵ７２は、まず、温度センサ６０ｄからの作動オイルの温度Ｔｏｉｌを入力すると共に（ステップＳ１００）、電動オイルポンプ６９ａの状態をチェックし（ステップＳ１１０）、電動オイルポンプ６９ａが正常に作動可能であるか否かを判定すると共に（ステップＳ１２０）、入力した温度Ｔｏｉｌが閾値Ｔｒｅｆ以上であるか否かを判定する（ステップＳ１３０）。ここで、電動オイルポンプ６９ａのチェックは、例えば、前回の駆動時に異常が生じていなかったか否かや信号ラインの断線が生じているか否かなどにより行なうことができる。閾値Ｔｒｅｆは、作動オイルの粘性が電動オイルポンプ６９ａによる加圧により変速機６０のブレーキＢ１，Ｂ２を十分に作動させることができる程度以上となる温度として設定されている。作動オイルの粘性は温度が低いほど大きくなるから、温度が低くても変速機６０のブレーキＢ１，Ｂ２を十分に作動させるためにはパワーのある電動オイルポンプが必要となる。車両に搭載する動力出力装置では、限りあるスペースを有効に活用することやエネルギ効率の向上を図ることを考えると、必要最小限のパワーの電動オイルポンプを搭載するのが望ましい。したがって、冷間地では、電動オイルポンプのパワーが足りない状態になる場合が生じる。実施例では、この状態を作動オイルの温度Ｔｏｉｌが閾値Ｔｒｅｆ未満であるか否かの判定により行なうのである。したがって、閾値Ｔｒｅｆについては電動オイルポンプ６９ａの性能により定めることができる。

電動オイルポンプ６９ａが正常に作動すると共に作動オイルの温度Ｔｏｉｌが閾値Ｔｒｅｆ以上のときには、電動オイルポンプ６９ａの駆動により作動オイルに十分な油圧を圧制させることができ、変速機６０のブレーキＢ１，Ｂ２を十分に作動させることができると判断し、電動オイルポンプ６９ａを作動すると共に（ステップＳ１４０）、燃料カットや点火終了などのエンジン２２を停止するための制御を開始する制御信号をエンジンＥＣＵ２４に送信し（ステップＳ１５０）、エンジン２２が停止する直前からエンジン２２が停止して所定時間経過するまでエンジン２２が停止する際に生じ得るトルクショックを打ち消す方向のトルクをモータＭＧ２から出力する押し当て制御を開始すると共に（ステップＳ１６０）、次回にエンジン２２を始動するときの始動性が良好となるクランク角の範囲でエンジン２２が停止するようモータＭＧ１とモータＭＧ２とを駆動制御するエンジン停止位置制御を実行して（ステップＳ１７０）、本ルーチンを終了する。エンジン２２を停止するための制御を開始する制御信号を受信したエンジンＥＣＵ２４は、燃料噴射制御や点火制御を停止する。ここで、押し当て制御やエンジン停止位置制御は、電動オイルポンプ６９ａからの油圧により変速機６０のブレーキＢ１，Ｂ２が十分に作動するために、モータＭＧ２からのトルクを変速機６０を介して駆動軸としてのリングギヤ軸３２ａに作用させることにより行なうことができる。なお、押し当て制御やエンジン停止位置制御については本発明の中核をなさないから、これ以上の詳細な説明は省略する。

一方、電動オイルポンプ６９ａに異常が生じているときや作動オイルの温度Ｔｏｉｌが閾値Ｔｒｅｆ未満のときには、電動オイルポンプ６９ａを駆動できないか電動オイルポンプ６９ａを駆動しても作動オイルに十分な油圧を発生させることができず変速機６０のブレーキＢ１，Ｂ２を十分に作動させることができないと判断し、電動オイルポンプ６９ａを駆動することなく、燃料カットや点火終了などのエンジン２２を停止するための制御を開始し（ステップＳ１８０）、押し当て制御やエンジン停止位置制御を実行することなく、本ルーチンを終了する。エンジン２２が停止しても若干の時間（例えば、５００ｍｓｅｃ程度）は油圧回路６０ｃの作動オイルの油圧は保持されるから、押し当て制御やエンジン停止位置制御を実行しなければ、モータＭＧ２の駆動を伴ってエンジン２２を停止することができる。実施例では、その範囲でエンジン２２を停止するのである。

以上説明した実施例のハイブリッド自動車２０によれば、モータＭＧ２の動力を変速して駆動軸としてのリングギヤ軸３２ａに伝達する変速機６０のアクチュエータである油圧回路６０ｃの作動オイルの油圧を発生させる電動オイルポンプ６９ａに異常が生じているときや作動オイルの温度Ｔｏｉｌが閾値Ｔｒｅｆ未満で電動オイルポンプ６９ａを駆動しても作動オイルに十分な油圧を発生させることができず変速機６０のブレーキＢ１，Ｂ２を十分に作動させることができないときには、モータＭＧ２からのトルクの出力を伴って行なわれる押し当て制御やエンジン停止位置制御を実行することなく、エンジン２２の運転を停止するから、電動オイルポンプ６９ａの異常や変速機６０のブレーキＢ１，Ｂ２を十分に作動させることができないときでも、エンジン２２の運転を停止することができる。この結果、比較的適正にエンジン２２の運転を停止することができる。もとより、電動オイルポンプ６９ａが正常なときで作動オイルの温度Ｔｏｉｌが閾値Ｔｒｅｆ以上のときには、押し当て制御やエンジン停止位置制御を伴ってエンジン２２の運転を停止するから、エンジン２２の運転停止時に生じ得るトルクショックを抑制することができると共に次回のエンジン２２の始動の始動性を良好なものとすることができる。即ち、より適正にエンジン２２の運転を停止することができる。

実施例のハイブリッド自動車２０では、電動オイルポンプ６９ａが正常なときで作動オイルの温度Ｔｏｉｌが閾値Ｔｒｅｆ以上のときには、押し当て制御やエンジン停止位置制御を伴ってエンジン２２の運転を停止するものとしたが、押し当て制御は伴うがエンジン停止位置制御は伴わずにエンジン２２の運転を停止するものとしたり、エンジン停止位置制御は伴うが押し当て制御は伴わずにエンジン２２の運転を停止するものとしてもよい。また、押し当て制御やエンジン停止位置制御以外にモータＭＧ２からのトルクの出力を行なう制御を伴ってエンジン２２の運転を停止するものとしてもよい。これらの場合、電動オイルポンプ６９ａに異常が生じているときや作動オイルの温度Ｔｏｉｌが閾値Ｔｒｅｆ未満のときには、押し当て制御を伴わずにエンジン２２の運転を停止したり、エンジン停止位置制御を伴わずにエンジン２２の運転を停止したり、モータＭＧ２からのトルクの出力を行なう制御を伴わずにエンジン２２の運転を停止するものとすればよい。

実施例のハイブリッド自動車２０では、電動オイルポンプ６９ａに異常が生じているときや作動オイルの温度Ｔｏｉｌが閾値Ｔｒｅｆ未満のときには、電動オイルポンプ６９ａを駆動することなく、押し当て制御やエンジン停止位置制御を伴わずにエンジン２２の運転を停止するものとしたが、電動オイルポンプ６９ａを駆動し、変速機６０のブレーキＢ１，Ｂ２が作動する範囲内でモータＭＧ２からトルクを出力して押し当て制御やエンジン停止位置制御を行なうものとしてもよい。

実施例のハイブリッド自動車２０では、Ｈｉ，Ｌｏの２段の変速段をもって変速可能な変速機６０を用いるものとしたが、変速機６０の変速段は２段に限られるものではなく、３段以上の変速段としてもよい。

実施例のハイブリッド自動車２０では、モータＭＧ２の動力を変速機６０により変速してリングギヤ軸３２ａに出力するものとしたが、図４の変形例のハイブリッド自動車１２０に例示するように、モータＭＧ２の動力を変速機６０により変速してリングギヤ軸３２ａが接続された車軸（駆動輪３９ａ，３９ｂが接続された車軸）とは異なる車軸（図４における車輪３９ｃ，３９ｄに接続された車軸）に接続するものとしてもよい。

実施例のハイブリッド自動車２０では、エンジン２２の動力を動力分配統合機構３０を介して駆動輪３９ａ，３９ｂに接続された駆動軸としてのリングギヤ軸３２ａに出力するものとしたが、図５の変形例のハイブリッド自動車２２０に例示するように、エンジン２２のクランクシャフト２６に接続されたインナーロータ２３２と駆動輪３９ａ，３９ｂに動力を出力する駆動軸に接続されたアウターロータ２３４とを有し、エンジン２２の動力の一部を駆動軸に伝達すると共に残余の動力を電力に変換する対ロータ電動機２３０を備えるものとしてもよい。

実施例では、動力出力装置を搭載したハイブリッド自動車２０として説明したが、エンジン２２や動力分配統合機構３０，モータＭＧ１，ＭＧ２，バッテリ５０，ハイブリッド用電子制御ユニット７０などを備える動力出力装置の形態としてもよい。また、こうした動力出力装置の制御方法の形態としても構わない。

以上、本発明を実施するための最良の形態について実施例を用いて説明したが、本発明はこうした実施例に何等限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において、種々なる形態で実施し得ることは勿論である。

本発明は、動力出力装置やこれを搭載する車両などの製造産業に利用可能である。

本発明の一実施例としての駆動装置や動力出力装置を搭載するハイブリッド自動車２０の構成の概略を示す構成図である。 変速機６０の構成の一例を示す説明図である。 実施例のハイブリッド用電子制御ユニット７０により実行されるエンジン停止処理ルーチンの一例を示すフローチャートである。 変形例のハイブリッド自動車１２０の構成の概略を示す構成図である。 変形例のハイブリッド自動車２２０の構成の概略を示す構成図である。

符号の説明

２０，１２０，２２０ ハイブリッド自動車、２２ エンジン、２４ エンジン用電子制御ユニット（エンジンＥＣＵ）、２６ クランクシャフト、２８ ダンパ、３０ 動力分配統合機構、３１ サンギヤ、３１ａ サンギヤ軸、３２ リングギヤ、３２ａ リングギヤ軸、３３ ピニオンギヤ、３４ キャリア、３７ ギヤ機構、３８ デファレンシャルギヤ、３９ａ，３９ｂ，３９ｃ，３９ｄ 駆動輪、４０ モータ用電子制御ユニット（モータＥＣＵ）、４１，４２ インバータ、４３，４４ 回転位置検出センサ、４８ 回転軸、５０ バッテリ、５２ バッテリ用電子制御ユニット（バッテリＥＣＵ）、５４ 電力ライン、６０ 変速機、６０ａ ダブルピニオンの遊星歯車機構、６０ｂ シングルピニオンの遊星歯車機構、６０ｃ 油圧回路、６０ｄ 温度センサ、６１，６５ サンギヤ、６２，６６ リングギヤ、６３ａ 第１ピニオンギヤ、６３ｂ 第２ピニオンギヤ、６４，６８ キャリア、６７ ピニオンギヤ、６９ａ 電動オイルポンプ、７０ ハイブリッド用電子制御ユニット、７２ ＣＰＵ、７４ ＲＯＭ、７６ ＲＡＭ、８０ イグニッションスイッチ、８１ シフトレバー、８２ シフトポジションセンサ、８３ アクセルペダル、８４ アクセルペダルポジションセンサ、８５ ブレーキペダル、８６ ブレーキペダルポジションセンサ、８８ 車速センサ、２３０ 対ロータ電動機、２３２ インナーロータ ２３４ アウターロータ、ＭＧ１，ＭＧ２ モータ、Ｂ１，Ｂ２ ブレーキ。

Claims (7)

1. 駆動軸に動力を出力可能な動力出力装置であって、
   内燃機関と、
   前記内燃機関の出力軸と前記駆動軸とに接続され、電力と動力の入出力を伴って前記出力軸および前記駆動軸に動力を入出力可能な電力動力入出力手段と、
   動力を入出力可能な電動機と、
   前記駆動軸と前記電動機の回転軸とに接続され、加圧された作動流体を用いて変速段を変速する変速手段と、
   前記内燃機関の動力を用いて前記作動流体を加圧する機関駆動加圧手段と、
   前記作動流体を加圧可能な電動加圧手段と、
   前記電動加圧手段が所定の性能以上での作動が可能な状態のときに前記内燃機関の運転を停止するときには前記電動加圧手段の駆動と前記電動機からの前記内燃機関の運転を停止する際に出力する停止用トルクの出力とを伴って前記内燃機関の運転を停止するよう前記内燃機関と前記電力動力入出力手段と前記電動機と前記電動加圧手段とを制御し、前記電動加圧手段が前記所定の性能以上での作動が不能な状態のときに前記内燃機関の運転を停止するときには前記電動加圧手段の駆動と前記電動機からの前記停止用トルクの出力とを制限して前記内燃機関の運転を停止するよう前記内燃機関と前記電力動力入出力手段と前記電動機と前記電動加圧手段とを制御する制御手段と、
   を備える動力出力装置。
2. 前記停止用トルクは、前記内燃機関の運転の停止に伴って該内燃機関の回転が停止する際に生じ得るトルクショックを低減するために出力するトルクである請求項１記載の動力出力装置。
3. 前記停止用トルクは、前記内燃機関の運転の停止に伴って該内燃機関の回転が停止する際の該内燃機関の出力軸の回転位置を調整するために出力するトルクである請求項１または２記載の動力出力装置。
4. 前記制御手段は、前記電動加圧手段が前記所定の性能以上での作動が不能な状態のときに前記内燃機関の運転を停止するときには、前記電動機からの前記停止用トルクの出力を伴わずに前記内燃機関の運転を停止するよう制御する手段である請求項１ないし３いずれか記載の動力出力装置。
5. 前記電力動力入出力手段は、前記第１車軸と前記内燃機関の出力軸と回転可能な第３軸の３軸に接続され該３軸のうちのいずれか２軸に入出力される動力に基づいて残余の軸に動力を入出力する３軸式動力入出力手段と、前記第３軸に動力を入出力可能な発電機と、を備える手段である請求項１ないし４いずれか記載の動力出力装置。
6. 請求項１ないし５いずれか記載の動力出力装置を搭載し、車軸が前記駆動軸に連結されてなる車両。
7. 内燃機関と、前記内燃機関の出力軸と駆動軸とに接続され電力と動力の入出力を伴って前記出力軸および前記駆動軸に動力を入出力可能な電力動力入出力手段と、動力を入出力可能な電動機と、前記駆動軸と前記電動機の回転軸とに接続され加圧された作動流体を用いて変速段を変速する変速手段と、前記内燃機関の動力を用いて前記作動流体を加圧する機関駆動加圧手段と、前記作動流体を加圧可能な電動加圧手段と、を備える動力出力装置の制御方法であって、
   （ａ）前記電動加圧手段が所定の性能以上での作動が可能な状態のときに前記内燃機関の運転を停止するときには前記電動加圧手段の駆動と前記電動機からの前記内燃機関の運転を停止する際に出力する停止用トルクの出力とを伴って前記内燃機関の運転を停止するよう前記内燃機関と前記電力動力入出力手段と前記電動機と前記電動加圧手段とを制御し、
   （ｂ）前記電動加圧手段が前記所定の性能以上での作動が不能な状態のときに前記内燃機関の運転を停止するときには前記電動加圧手段の駆動と前記電動機からの前記停止用トルクの出力とを制限して前記内燃機関の運転を停止するよう前記内燃機関と前記電力動力入出力手段と前記電動機と前記電動加圧手段とを制御する、
   動力出力装置の制御方法。
   

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