JP2007198439A - 電動車両のオイルポンプ制御装置およびそれを搭載する電動車両 - Google Patents

Abstract

【課題】電動オイルポンプを搭載した電動車両において、油圧供給先となる油圧式装置の条件に応じて電動オイルポンプの動作指令を適切に設定する。
【解決手段】電動オイルポンプからの油圧を受けて動作する油圧制御式変速機のギア段に応じて、低速段選択時および高速段選択時のそれぞれにおいて、電動オイルポンプの回転数指令を独立に設定する（Ｓ１２０、Ｓ１３０）。これにより、ギア段選択に応じて使用される油圧経路が変わることに対応させて、各ギア段選択時における電動オイルポンプ回転数を過不足なく設定して作動音の低減および燃費向上を図ることができる。
【選択図】図５

Description

この発明は、電動車両のオイルポンプ制御装置に関し、より特定的には、電動車両に搭載された電動オイルポンプの駆動制御に関する。

内燃機関および電動機を車両駆動力源として備えるハイブリッド車両において、電動機からの駆動力が油圧制御式変速機を介して駆動輪に伝達されるとともに、油圧制御式変速機に供給される油圧を発生するための電動オイルポンプを有する構成がたとえば特開２００５−２０７３０４号公報（特許文献１）に開示されている。このような構成では、電動機の駆動力が変速機を介して駆動輪に伝達されるので、変速機を高低２段に変速することにより、またその変速比を“１”より大きく設定することにより、車両駆動力発生用の電動機を小型化しても十分な駆動アシストや回生制動を行なうことが可能となる。
特開２００５−２０７３０４号公報 特開２００２−２２５５７８号公報 特開２０００−２９６７２０号公報

一般的に、ハイブリッド自動車では、エンジンを高効率領域に限定して運転させることにより燃費向上が図られる。したがってエンジンが低効率運転となる運転領域では電動機のみによる車両走行（以下、ＥＶ走行と称する）が志向される。このようなＥＶ走行時においては機械式オイルポンプも停止しているため電動オイルポンプによって油圧式装置に対する油圧供給が実行される。

しかしながら、油圧制御式変速機ではギヤ段の選択に応じて使用される油圧経路が変わるため、油圧経路ごとに必要なオイル流量が異なることが考えられる。また、ギヤ段ごとに必要となる潤滑、冷却のためのオイル流量が異なることが考えられる。

したがって、油圧制御式変速機のギヤ段にかかわらず電動オイルポンプの作動条件を一律とする制御構成では、必要オイル流量が最大であるギヤ段に合せて上記作動条件を設定する必要がある。これにより、その他のギヤ段では過剰なオイル流量を供給することになり、燃費の悪化やオイルポンプ作動音の増大が発生する。

また、ハイブリッド自動車の発進時には一般にＥＶ走行が実行されるため、ハイブリッド自動車のシステム起動時においては、電動オイルポンプによって車両起動に必要な油圧が確保されることとなる。この際に、車両起動時の状況によらず電動オイルポンプの作動条件を一律とした場合には、油圧の立上がり時間、すなわち車両起動までの所要時間が状況に応じて変化する可能性がある。また、静粛な車両発進を目的とするＥＶ走行時には、電動オイルポンプの作動音は極力小さくすることが好ましいが、車両起動時において必要な油圧の確保と作動音低下との関係が問題となる。

エンジンを搭載しない電気自動車等の電動車両でも、機械式オイルポンプによる油圧発生が期待できないため、ハイブリッド車両のＥＶ走行時における上述の課題は共通のものとなる。

この発明は、このような問題点を解決するためになされたものであって、この発明の目的は、電動オイルポンプを搭載した電動車両において、電動オイルポンプの油圧供給先と
なる油圧式装置（代表的には油圧制御式変速機）の条件に応じて電動オイルポンプの動作指令を適切に設定して、燃費の改善および電動オイルポンプ作動音の低下を図ることである。

この発明の他の目的は、電動オイルポンプを搭載した電動車両において、車両起動時の状況に応じて電動オイルポンプの動作指令を適切に設定して、油圧の立上がり時間のばらつき低減および電動オイルポンプ作動音の低下の両立を図ることである。

この発明による電動車両のオイルポンプ制御装置およびそれを搭載する電動車両では、電動車両は、電動機からの駆動力が油圧制御式変速機を介して駆動輪に伝達される構成を有し、かつ、前記油圧制御式変速機に供給する油圧を発生するための電動オイルポンプを備える。オイルポンプ制御装置は、検知手段と、回転数指令設定手段と、電動オイルポンプ駆動部とを備える。検知手段は、回転数指令設定手段を検知する。回転数指令設定手段は、前記検知手段により検知された前記油圧制御式変速機のギヤ段に応じて、前記電動オイルポンプの回転数指令値を可変設定する。電動オイルポンプ駆動部は、回転数指令設定手段により設定された前記回転数指令値に従って前記電動オイルポンプを駆動制御する。

上記電動車両のオイルポンプ制御装置およびそれを搭載する電動車両によれば、油圧制御式変速機のギヤ段ごとに、使用される油圧経路の相違を反映して電動オイルポンプの回転数指令値を最適に設定することができる。したがって、一部のギヤ段における電動オイルポンプの回転数指令値が過大に設定されることがなくなり、燃費の向上および電動オイルポンプの作動音の低減を図ることが可能となる。

好ましくは、この発明による電動車両のオイルポンプ制御装置およびそれを搭載する電動車両では、回転数指令設定手段は、前記油圧制御式変速機の各ギヤ段において、油温に応じて前記電動オイルポンプの回転数指令値を可変設定する。

上記電動車両のオイルポンプ制御装置およびそれを搭載する電動車両によれば、油温に応じてオイル粘性が変化することを反映して、高油温領域においても必要な油圧を発生できるように電動オイルポンプの指令値をさらに適正に設定することが可能となる。

この発明の他の構成による電動車両のオイルポンプ制御装置およびそれを搭載する電動車両では、電動車両は、油圧を発生するための電動オイルポンプおよび前記電動オイルポンプから前記油圧の供給を受けて動作する油圧式装置を備える。オイルポンプ制御装置は、油温検知手段と、起動制御手段とを備える。油温検知手段は、車両起動時に油温を検知する。起動制御手段は、油温検知手段により検知された油温に応じて、前記車両起動に伴う前記電動オイルポンプの起動時における前記電動オイルポンプの回転数の上昇速度を可変制御する。

好ましくは、起動制御手段は、第１の制御手段と、第２の制御手段とを含む。第１の制御手段は、前記油温が一定範囲内であるときに、前記電動オイルポンプの回転数の上昇速度が最大能力よりも制限されるように前記電動オイルポンプの起動を制御する。第２の制御手段は、前記油温が一定範囲外であるときに、前記第１の制御手段による前記電動オイルポンプの起動時と比較して前記上昇速度が大きくなるように、前記電動オイルポンプの起動を制御する。

また好ましくは、前記第１および前記第２の制御手段による前記電動オイルポンプの起動時のそれぞれにおいて、前記油圧が所定圧力に達するまでの時間が所定以下となるように、前記第１および第２の制御手段による前記電動オイルポンプの回転数の上昇速度は決
定される。

上記電動車両のオイルポンプ制御装置およびそれを搭載する電動車両によれば、車両起動に伴う電動車両の電動オイルポンプの起動時に、油温に応じて電動オイルポンプの起動条件を制御することができる。特に、電動オイルポンプの回転数上昇に伴って油圧の上昇を確保しやすい一定油温範囲内（常温領域）では、油圧の上昇が確保しにくい一定油温範囲外（高温領域あるいは低温領域）に比べて、電動オイルポンプの回転数の上昇速度を緩やかなものとできる。したがって、油圧が上昇しやすく油圧立上がり時間の確保に余裕がある油温のときには電動オイルポンプの作動音の低下を図るとともに、油圧立上がり時間の確保が相対的に困難な油温のときには、作動音低減よりも油圧の早期に立上げを優先して、車両を速やかに起動することが可能となる。特に、車両起動時における電動オイルポンプ起動時の油圧確保所要時間を油温によらずほぼ一定とすることにより、車両起動に要する時間のばらつきが低減されるので、車両運転性を向上することが可能となる。

この発明による電動車両のオイルポンプ制御装置によれば、電動オイルポンプを搭載した電動車両において、電動オイルポンプの油圧供給先となる油圧式装置（代表的には油圧制御式変速機）の条件に応じて電動オイルポンプの動作指令を適切に設定して、燃費の改善および電動オイルポンプ作動音の低下を図ることができる。

また、この発明による電動車両のオイルポンプ制御装置によれば、電動オイルポンプを搭載した電動車両において、車両起動時の状況に応じて電動オイルポンプの動作指令を適切に設定して、油圧の立上がり時間のばらつき低減および電動オイルポンプ作動音の低下の両立を図ることができる。

以下において、本発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。なお、以下では図中の同一または相当部分には同一符号を付してその説明は原則として繰返さないものとする。

［実施の形態１］
図１は、本発明の実施の形態に従う電動車両の代表例として示されるハイブリッド車両の駆動装置の構成を説明するブロック図である。

図１を参照して、この発明の実施の形態によるハイブリッド車両５は、内燃機関１１０および遊星歯車機構１１２を含んで構成される主動力源１０と、出力軸２０と、デファレンシャルギヤ３０と、駆動輪４０と、アシスト動力源５０と、油圧制御式変速機６０とを備える。電子制御ユニットで構成されるハイブリッドＥＣＵ（ＨＶ−ＥＣＵ）１００は、ハイブリッド車両５が運転者の操作に適応して走行するように、図１に示した駆動装置の全体動作を制御する。

主動力源１０の出力トルクは出力軸２０に伝達され、その出力軸２０からデファレンシャルギヤ３０を介して駆動輪４０にトルクが伝達されるように構成されている。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を回収する回生制御の可能な電動機で構成されるアシスト動力源５０が設けられる。アシスト動力源５０からの駆動力は、油圧制御式変速機６０（以下、単に変速機６０とも称する）を介して出力軸２０および駆動輪４０へ伝達される。これにより、アシスト動力源５０と出力軸２０との間で伝達するトルクが、変速機６０で設定する変速比に応じて増減可能なように構成される。

変速機６０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５０でトルクを出力する力行時に、アシスト動力源５０で出力したトルクを増大させて出力軸２０に伝達できるので、アシスト動力源５０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５０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、たとえば車速に応じて出力軸２０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５０の回転数を低下させる。また、出力軸２０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。

ハイブリッド車両５の駆動装置構成をさらに詳細に説明する。主動力源１０は、内燃機関１１０と、モータジェネレータ１１１（以下、第１モータジェネレータ１１１もしくはＭＧ１と記載する）と、これら内燃機関１１０および第１モータジェネレータ１１１の間でトルクを合成もしくは分配する遊星歯車機構１１２とを主体として構成されている。内燃機関（以下、エンジンと記載する）１１０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、たと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）１１３によって行なうように構成されている。

機械式オイルポンプ３２は、エンジン１１０の回転に伴って、すなわちエンジンから機械的動力を受けて回転することによって油圧を発生可能に構成されている。たとえば、機械式オイルポンプ３２は、ダンパ１２０の出力軸に同軸上に配置され、エンジン１１０からトルクを受けて動作して油圧を発生する。

第１モータジェネレータ１１１は、たとえば永久磁石式同期電動機で構成され、電動機としての機能および発電機としての機能の両方を生じ得るように構成されて、インバータ１１４を介してバッテリなどの蓄電装置１１５に接続されている。そして、インバータ１１４を制御することにより、第１モータジェネレータ１１１の出力トルク（力行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。その設定を行なうために、マイクロコンピュータを主体とする電子制御装置（ＭＧ１−ＥＣＵ）１１６が設けられている。

遊星歯車機構１１２は、外歯歯車であるサンギヤ１１７と、そのサンギヤ１１７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１１８と、これらサンギヤ１１７およびリングギヤ１１８に噛合っ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ア１１９とを３つの回転要素として作動作用を生じる公知の歯車機構である。内燃機関１１０の出力がダンパ１２０を介してそのキャリア１１９に連結されている。すなわちキャリア１１９は、遊星歯車機構１１２の入力要素となっている。

これに対して、サンギヤ１１７に第１モータジェネレータ１１１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１１７がいわゆる反力要素となっており、また、リングギヤ１１８が出力要素となっている。そして、リングギヤ１１８が出力部材としての出力軸２０に連結されている。

変速機６０は、図１に示す構成例では、１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、変速機６０には、それぞれ外歯歯車である第１サンギヤ１２１および第２サンギヤ１２２が設けられており、その第１サンギヤ１２１に第１のピニオン１２３が噛合するとともに、その第１のピニオン１２３が第２のピニオン１２４に噛合している。第２のピニオン１２４は、各サンギヤ１２１，１２２と同心円上に配置されたリングギヤ１２５に噛合している。なお、各ピニオン１２３，１２４は、キャリア１２６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１２２は、第２のピニオン１
２４に噛合している。したがって、第１サンギヤ１２１およびリングギヤ１２５は、各ピニオン１２３，１２４ととも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１２２およびリングギヤ１２５は、第２のピニオン１２４ととも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１２１を選択的に固定する第１ブレーキＢ１と、リングギヤ１２５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１２２に前述したアシスト動力源５０が連結され、またキャリア１２６が出力軸２０に連結されている。

したがって、変速機６０では、第２サンギヤ１２２がいわゆる入力要素であり、キャリア１２６が出力要素となっている。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（Ｈ）が設定され、第１ブレーキＢ１に代えて第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（Ｌ）が設定されるように構成されている。

各変速段間での変速は、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、検出された運動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。その制御を行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）１２７が設けられている。

なお、図１に示す構成例では、アシスト動力源５０として、トルクを出力する力行およびエネルギを回収する回生の可能なモータジェネレータ（以下、第２モータジェネレータ５０もしくはＭＧ２と記載する）が採用されている。この第２モータジェネレータ５０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１２２に接続されている。さらに、第２モータジェネレータ５０は、インバータ１２８を介して蓄電装置（バッテリ）１２９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）１３０によってインバータ１２８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出力トルクを制御するように構成されている。

なお、蓄電装置（バッテリ）１２９および電子制御装置１３０は、前述した第１モータジェネレータ１１１に対応する、バッテリ（蓄電装置）１１５および電子制御装置１１６と統合することも可能である。

また、ＨＶ−ＥＣＵ１００および各電子制御装置１１３，１１６，１２７，１３０のそれぞれが相互にデータを通信できるように接続されている。ＨＶ−ＥＣＵ１００は、Ｅ−ＥＣＵ１１３、ＭＧ１−ＥＣＵ１１６、ＭＧ２ＥＣＵ１３０、Ｔ−ＥＣＵ１２７に対して動作指令を発する。

図２には、主動力源の出力分配機構としてのシングルピニオン型遊星歯車機構１１２についての共線図が示される。

図２を参照して、キャリア１１９に入力されるエンジン１１０の出力トルクに対して、第１モータジェネレータ１１１による反力トルクをサンギヤ１１７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１１８に現れる
。その場合、第１モータジェネレータ１１１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１１１は発電機として機能する。

また、リングギヤ１１８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１１１の回転数を大小に変化させることにより、エンジン１１０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１１０の回転数をたと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１１１を制御することによって行なうことができる。

また、走行中にエンジン１１０を停止させていれば、第１モータジェネレータ１１１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１１１を電動機として動作させて正回転方向にトルクを出力させると、キャリア１１９が連結されているエンジン１１０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１１１によりエンジン１１０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２０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５０の出力するトルクを制御することによって維持でき、同時にエンジンの始動を円滑に行なうことができる。なお一般に、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。

図３には、変速機６０に含まれるラビニオ型遊星歯車機構についての共線図が示される。

図３を参照して、第２ブレーキＢ２によってリングギヤ１２５を固定することによって、低速段Ｌが設定される。低速段Ｌの設定時には、第２モータジェネレータ５０の出力したトルクは、変速比に応じて増幅されて出力軸２０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１２１を固定した場合には、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５０の出力したトルクは、その変速比に応じて増大されて出力軸２０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２０に付加されるトルクは、第２モータジェネレータ５０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２０に付加されるトルクは、第２モータジェネレータ５０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。

上記の油圧制御式変速機６０内のブレーキＢ１，Ｂ２に対して油圧を給排してその係合および開放の制御を行なうように、図４に示す油圧制御装置３１が設けられている。

図４を参照して、油圧制御装置３１は、機械式オイルポンプ３２と、電動オイルポンプ３３と、オイルパン３４と、油圧回路３８とを含む。油圧回路３８は、オイルポンプ３２，３３で発生した油圧をライン圧に調整するとともに、そのライン圧を元圧として昇圧した油圧を各ブレーキ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。

機械式オイルポンプ３２は、図１にも示すように、エンジン１１０の運転に伴って駆動されることによって油圧を発生する。

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付けられ、バッテリなどの直流電源３９から電力（供給電圧Ｖｅｏｐ）を受けるＥＯＰドライバ９０によって制御される。たとえば、ＥＯＰドライバ９０は、デューティ制御可能な半導体スイッチング素子（代表的には、トランジスタ等）を含んで構成され、このデューティ制御により上記モータへの供給電流を制御することにより、電動オイルポンプ３３の回転数等の動作量が、ＨＶ−ＥＣＵ１００からの動作指示に従って制御される。

電動オイルポンプ３３の回転数は、回転数センサ３９♯により検知可能である。たとえば、ＥＯＰドライバ９０は、回転数センサ３９♯の出力に基づく電流フィードバック制御により、電動オイルポンプ３３の回転数制御を実行可能である。

油圧制御装置３１によって油圧が制御される油圧経路内には、油温センサ３７が設けられる。油温センサ３７は、測定対象となる油の温度に応じた電圧を出力する。油温Ｔｏｉｌを示す油温センサ３７の出力は、ＨＶ−ＥＣＵ１００へ送出される。

油圧回路３８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３２，３３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が設けられる。また、油圧回路３８に対して、機械式オイルポンプ３２および電動オイルポンプ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２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車両は、主動力源１０とアシスト動力源（第２モータジェネレータ）５０との２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行なわれる。またエンジン１１０を駆動する場合であっても、第１モータジェネレータ１１１によって最適燃費となるようにエンジン１１０の回転数が制御される。さらに、減速時あるいは制動時には車両の有する回生エネルギ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５０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６０を変速段Ｌに設定して出力軸２０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６０を高速段Ｈに設定して第２モータジェネレータ５０の回転数を相対的に低下させ損失を低下し、効率のよいトルクアシストが実行できる。

上述したハイブリッド車両は、エンジン１１０の動力による走行、エンジン１１０と第２モータジェネレータ５０とを使用した走行、第２モータジェネレータ５０のみを使用した走行（ＥＶ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ＨＶ−ＥＣＵ１００によって判断され選択される。たとえば、バッテリの充電量が十分であって、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５０を使用した電気自動車に類した走行の形態が選択されて、エンジン１１０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換された場合には、エンジン１１０が始動されてエンジン１１０を使用した走行（以下、エンジン走行とも称する）の形態に切換られる。

エンジン１１０の始動は、第１モータジェネレータ１１１をモータとして機能させるモータリング（クランキング）により行なわれる。その場合、図２に示すように第１モータ
ジェネレータ１１１によってサンギヤ１１７にこれを正回転させる方向にトルクを加えると、リングギヤ１１８にはこれを逆転させる方向にトルクが作用する。このリングギヤ１１８は出力軸２０に連結されているから、エンジン１１０の始動に伴うトルクが車両を減速させる方向のトルクとなる。そこで、エンジン１１０の始動時には、このようないわゆる反力トルクを相殺するように第２モータジェネレータ５０によってトルクを出力させる。

図５は、本発明の実施の形態１による電動車両のオイルポンプ制御を説明するフローチャートである。

図５を参照して、ＨＶ−ＥＣＵ１００は、ステップＳ１００により、油圧制御式変速機６０のギヤ段を取得する。上述のように、変速機６０のギヤ段はＴ−ＥＣＵ１２７によって決定されるので、ＨＶ−ＥＣＵ１００は、Ｔ−ＥＣＵ１２７との通信により変速機６０のギヤ段を取得することができる。

ＨＶ−ＥＣＵ１００は、ステップＳ１１０により、変速機６０のギヤ段が低速段Ｌおよび高速段Ｈのいずれであるかを判定する。そして、変速機６０のギヤ段が低速段Ｌである場合には、ＨＶ−ＥＣＵ１００は、ステップＳ１２０により電動オイルポンプ３３の回転数指令ＮｅｏｐをＶｅｏｐ＝ＮＬに設定する。一方、変速機６０のギヤ段が高速段Ｈである場合には、ＨＶ−ＥＣＵ１００は、ステップＳ１３０により電動オイルポンプ３３の回転数指令をＶｅｏｐ＝ＮＨに設定する。このように、変速機のギヤ段に応じて電動オイルポンプ３３の回転数指令Ｎｅｏｐを独自に設定することが可能となる。

変速機６０ではギヤ段の選択に応じて使用される油圧経路が変わる。ここで、油圧経路の状況の差異等により、変速機６０での動作に必要な油圧を確保するために必要なオイル流量、すなわち必要な電動オイルポンプ３３の回転数は、ギヤ段および油圧経路ごとに異なってくる。したがって、各ギヤ段について必要となる電動オイルポンプ３３の回転数を実験的に予め求めておくことにより、変速機６０のギヤ段ごとに最適な回転数指令Ｖｅｏｐを設定することができる。

これにより、変速機６０の各ギヤ段選択時において、電動オイルポンプ３３の回転数を過剰に上昇させることなく必要な油圧を確保することができる。したがって、電動オイルポンプ３３の作動音の低減および燃費向上を図ることが可能となる。

なお、油温の上昇に応じてオイル粘性が低下すると同一油圧を確保するために必要なオイル流量が増加する。したがって、図６に示すように、それぞれのギヤ段での必要オイル流量は温度依存性を有する。したがって、それぞれのギヤ段について、油温Ｔｏｉｌの変化に対応した必要オイル流量を予め測定しておくことにより、より適切に電動オイルポンプ３３の回転数指令Ｖｅｏｐを設定することができる。すなわち、図６に示した２本の特性線のうちの、一方が高速段Ｈ選択時の回転数指令値ＮＨに対応し、他方が低速段Ｌ選択時の回転数指令値ＮＬに対応する。

このように、ギヤ段ごとに電動オイルポンプ３３の回転数指令Ｎｅｏｐを設定する構成において、各ギヤ段について油温に応じて回転数指令Ｎｅｏｐを設定可能とすることにより、電動オイルポンプ３３の回転数指令をさらに適切なものとすることができる。

以上のように、ＨＶ−ＥＣＵ１００のうちの図５に示したオイルポンプ制御を実行する機能部分と、図４に示したＥＯＰドライバ９０によって、本発明の実施の形態１によるオイルポンプ制御装置が構成される。特に、ＥＯＰドライバ９０は本発明における「電動オイルポンプ駆動部」に対応し、図５のステップＳ１２０およびＳ１３０は、本発明での「
回転数指令設定手段」に対応する。

なお、本発明の実施の形態１によるオイルポンプ制御は、ハイブリッド車両のＥＶ走行時だけでなく、図１の構成においてエンジン１１０を含む主動力源１０および機械式オイルポンプ３３を省略した電気自動車としての電動車両に対しても適用可能である。すなわち、「電動機」である第２モータジェネレータ５０からの駆動力が油圧制御式変速機６０を介して電動機に伝達される構成を備える電気自動車（電動車両）に対しても本発明を適用することが可能である。

［実施の形態２］
実施の形態２では車両起動に伴う電動オイルポンプ３３の起動制御について説明する。

なお、実施の形態２についても、図１と同様のハイブリッド車両ならびにハイブリッド車両から内燃機関および機械駆動式オイルポンプの配置を省略した構成の電気自動車等の電動車両について適用することができる。

図７は、実施の形態２によるオイルポンプ制御を説明するフローチャートである。
図７を参照して、ＨＶ−ＥＣＵ１００は、ステップＳ２００により、油温センサ３７の出力により油温Ｔｏｉｌを取得する。さらに、ＨＶ−ＥＣＵ１００は、ステップＳ２１０により、車両起動時における油温領域を判定する。たとえば、低温領域を判定するためのしきい値Ｔｌおよび高温領域を判定するためのＴｈを予め定めておき、Ｔｌ≦Ｔｏｉｌ≦Ｔｈのときには、油温が常温領域であると判定される。これに対して、Ｔｏｉｌ＞ＴｈまたはＴｏｉｌ＜Ｔｌの場合には、油温は、高温領域または低温領域であると判定される。

ＨＶ−ＥＣＵ１００は、油温が常温領域である場合には、ステップＳ２２０により、作動音低減を優先して電動オイルポンプ３３を起動する。これに対して、ＨＶ−ＥＣＵ１００は、油温が高温領域または低温領域である場合には、ステップＳ２３０により、油圧立上げ速度を優先して電動オイルポンプ３３を起動する。

図８には、油温領域による電動オイルポンプの起動制御の比較が示される。
一般に、車両起動時における油温が高温領域あるいは低温領域である場合には、電動オイルポンプ３３の回転数上昇に伴う油圧の上昇速度は、常温領域の場合と比較して相対的に低くなる。

したがって、図８に示されるように、高温領域あるいは低温領域では、電動オイルポンプ３３の回転数が最速に立上がるように、電動オイルポンプ３３の起動を制御する。たとえば、ＥＯＰドライバ９０内の半導体スイッチング素子のデューティ比に特に制限を設けずに、電動オイルポンプ３３への供給電流を能力内で最大に設定して、電動オイルポンプ３３を起動する。これに伴い、符号２００に示されるように、電動オイルポンプ３３の回転数は速やかに上昇する。

これに対して、油温の常温領域では、電動オイルポンプ３３の回転数上昇に伴う油圧の上昇速度が高く、油圧確保が比較的容易である。したがって、高温領域あるいは低温領域と同一の条件で電動オイルポンプ３３の回転数を上昇させると、油圧の立上がりは、高温領域あるいは低温領域時と比較して速くなることが想定される。

このため、常温領域では、高温領域あるいは低温領域の場合と比較して、電動オイルポンプ３３の回転数上昇に制限が加えられるように、電動オイルポンプ３３の起動が制御される。たとえば、上記半導体スイッチング素子のデューティ比に上限を設けることにより、電動オイルポンプ３３起動時における回転数の上昇を緩やかにすることができる。これ
に伴い、符号２１０に示すように、電動オイルポンプ３３は、高温領域あるいは低温領域と比較して緩やかに上昇する。この結果、常温領域では電動オイルポンプ３３の作動音を低減することができる。

ここで、常温領域における電動オイルポンプ３３の回転数上昇制限については、高温領域あるいは低温領域における油圧確保時間（時刻ｔ０〜ｔ１の所要時間）と、常温領域とのにおける油圧確保時間との間の差が所定以下となるように調整されることが好ましい。このような構成とすることにより、電動オイルポンプ３３の起動時における油温にかかわらず、車両起動時における油圧確保までの所要時間をほぼ一定とすることができる。

特に、車両起動時において、電動オイルポンプ３３の起動による油圧確保の完了後に、エンジン起動等の一連の車両起動動作を許可するような制御構成では、実施の形態２による電動オイルポンプの起動制御の適用により、車両起動に要する時間のばらつきが低減されるので、車両運転性を向上することが可能となる。

なお、図７に示したフローチャートにおいて、ステップＳ２００が本発明の「油温検知手段」に対応し、ステップＳ２１０〜Ｓ２３０は本発明での「起動制御手段」に対応する。特に、ステップＳ２２０は本発明における「第１の制御手段」に対応し、ステップＳ２３０は本発明での「第２の制御手段」に対応する。

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。

本発明の実施の形態に従う電動車両の代表例として示されるハイブリッド車両の駆動装置の構成を説明するブロック図である。 主動力源の遊星歯車機構の共線図である。 変速機のラビニオ型遊星歯車機構の共線図である。 油圧制御式変速機へ油圧を供給する油圧制御装置の構成を示すブロック図である。 本発明の実施の形態１による電動車両のオイルポンプ制御を説明するフローチャートである。 必要オイル流量の温度依存性を説明する概念図である。 本発明の実施の形態２による電動車両のオイルポンプ制御を説明するフローチャートである。 油温領域による電動オイルポンプの起動制御の相違を説明する概念図である。

符号の説明

５ ハイブリッド車両、１０ 主動力源、２０ 出力軸、３０ デファレンシャルギヤ、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、３４ 油圧回路、３５，３６ 逆止弁、３７ 油温センサ、３８ 油圧回路、３９ 直流電源、３９♯ 回転数センサ（電動オイルポンプ）、４０ 駆動輪、５０ 第２モータジェネレータ（ＭＧ２，アシスト動力源）、６０ 油圧制御式変速機、９０ ＥＯＰドライバ、１００ ＨＶ−ＥＣＵ（駆動制御装置）、１１０ 内燃機関（エンジン）、１１１ 第１モータジェネレータ（ＭＧ１）、１１２ シングルピニオン型遊星歯車機構、１１３，１１６，１２７，１３０ 電子制御装置（ＥＣＵ）、１１４，１２８ インバータ、１１５ 蓄電装置、１１７，１２１，１２２ サンギヤ、１１８，１２５ リングギヤ、１１９，１
２６ キャリア、１２０ ダンパ、１２３，１２４ ピニオン、２００ 電動オイルポンプ回転数推移（高油音／低油音時）、２１０ 電動オイルポンプ回転数推移（油音常温時）、Ｂ１，Ｂ２ ブレーキ、ＮＨ 回転数指令値（高速段）、ＮＬ 回転数指令値（低速段）、Ｔｏｉｌ 油温、Ｎｅｏｐ 回転数指令（電動オイルポンプ）。

Claims (6)

1. 電動機からの駆動力が油圧制御式変速機を介して駆動輪に伝達される構成を有し、かつ、前記油圧制御式変速機に供給する油圧を発生するための電動オイルポンプを備えた電動車両のオイルポンプ制御装置であって、
   回転数指令設定手段を検知する検知手段と、
   前記検知手段により検知された前記油圧制御式変速機のギヤ段に応じて、前記電動オイルポンプの回転数指令値を可変設定する回転数指令設定手段と、
   前記回転数指令設定手段により設定された前記回転数指令値に従って前記電動オイルポンプを駆動制御する電動オイルポンプ駆動部とを備える、電動車両のオイルポンプ制御装置。
2. 前記回転数指令設定手段は、前記油圧制御式変速機の各ギヤ段において、油温に応じて前記電動オイルポンプの回転数指令値を可変設定する、請求項１記載の電動車両のオイルポンプ制御装置。
3. 油圧を発生するための電動オイルポンプおよび前記電動オイルポンプから前記油圧の供給を受けて動作する油圧式装置を備えた電動車両のオイルポンプ制御装置であって、
   車両起動時に油温を検知する油温検知手段と、
   前記油温検知手段により検知された油温に応じて、前記車両起動に伴う前記電動オイルポンプの起動時における前記電動オイルポンプの回転数の上昇速度を可変制御する起動制御手段とを備える、電動車両のオイルポンプ制御装置。
4. 前記起動制御手段は、
   前記油温が一定範囲内であるときに、前記電動オイルポンプの回転数の上昇速度が最大能力よりも制限されるように前記電動オイルポンプの起動を制御する第１の制御手段と、
   前記油温が一定範囲外であるときに、前記第１の制御手段による前記電動オイルポンプの起動時と比較して前記上昇速度が大きくなるように、前記電動オイルポンプの起動を制御する第２の制御手段とを含む、請求項３記載の電動車両のオイルポンプ制御装置。
5. 前記第１および前記第２の制御手段による前記電動オイルポンプの起動時のそれぞれにおいて、前記油圧が所定圧力に達するまでの時間が所定以下となるように、前記第１および第２の制御手段による前記電動オイルポンプの回転数の上昇速度は決定される、請求項４記載の電動車両のオイルポンプ制御装置。
6. 請求項１から５のいずれか１項に記載のオイルポンプ制御装置を搭載する、電動車両。

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