JP2007245873A

JP2007245873A - 車両およびその制御方法

Info

Publication number: JP2007245873A
Application number: JP2006070762A
Authority: JP
Inventors: Koichi Okuda; 弘一奥田; Taiki Maki; 泰希牧; Shuji Nagano; 周二永野; Kunio Morisawa; 邦夫森沢
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2006-03-15
Filing date: 2006-03-15
Publication date: 2007-09-27

Abstract

【課題】４輪駆動による走行が可能な車両において、エネルギ効率の向上を図る。
【解決手段】後輪駆動系のモータのモータ温度Ｔｍｇが閾値Ｔ１より低いときには（ステップＳ１００，Ｓ１１０）、後輪側のトルク配分が大きくなるよう前後輪のトルク配分αを設定し（ステップ１４０）、設定したトルク配分αを用いて前輪トルク指令Ｔｆ＊と後輪トルク指令Ｔｒ＊とを設定し（ステップＳ１５０）、設定したトルクが前輪および後輪に出力するよう前輪駆動系のエンジンおよびＣＶＴと後輪駆動系のモータとを制御する。後輪駆動系のモータを通常より大きな動力で運転するから、モータの潤滑油の温度が上昇し、潤滑油の粘性が小さくなる。この結果、モータが潤滑油を攪拌する際の攪拌損失を抑えることができ、システム全体のエネルギ効率を向上させることができる。
【選択図】図４

Description

本発明は、車両およびその制御方法に関する。

従来、この種の車両としては、エンジンからの動力をクラッチ，無段変速機としてのＣＶＴを介して前輪に出力する前輪駆動系と、モータからの動力をギヤ機構を介して後輪に出力する後輪駆動系とを備える車両が提案されている（例えば、特許文献１参照）。この車両では、渋滞時にクラッチの接続を解除してエンジンを前輪から切り離した状態でモータからの動力を後輪に出力して後輪駆動で走行することにより、車両全体のエネルギ効率の向上を図ることができる。
特開２００１−１５８２５４号公報

上述の車両では、後輪駆動系のモータやギヤ機構を一つのユニットとしてケースに収納して、ケース内で潤滑油を循環させてギヤ機構を潤滑したりモータの一部を潤滑油に浸漬させて冷却する場合がある。この場合、潤滑油の温度が低いと、潤滑油の粘性が高いため、ギヤ機構やモータで潤滑油を攪拌する際の攪拌損失が大きくなり、車両のエネルギ効率が低下してしまう。

本発明の車両は、二つの異なる車軸に動力を出力して走行する車両において、エネルギ効率の向上を図ることを目的とする。

本発明の車両は、上述の目的を達成するために以下の手段を採った。

本発明の車両は、
第１の車軸に動力を出力可能な第１駆動源と、
潤滑媒体により機械部分が潤滑され、熱の発生を伴って第２の車軸に動力を出力可能な第２駆動源と、
前記潤滑媒体の温度を検出する温度検出手段と、
該検出された潤滑媒体の温度が所定温度以上であるときには前記第１駆動源と第２駆動源とから通常の駆動力分配で駆動力が出力されると共に駆動要求に基づく駆動力で走行するよう前記第１駆動源と前記第２駆動源とを制御し、前記検出された潤滑媒体の温度が前記所定温度未満であるときには前記通常の駆動力分配より前記第２駆動源から出力される駆動力が大きくなると共に前記駆動要求に基づく駆動力で走行するよう前記第１駆動源と前記第２駆動源とを制御する制御手段と、
を備えることを要旨とする。

この本発明の車両では、潤滑媒体の温度が所定温度以上であるときには、第１駆動源と第２駆動源とから通常の駆動力分配で駆動力が出力されると共に駆動要求に基づく駆動力で走行するよう第１駆動源と第２駆動源とを制御する。この結果、潤滑媒体の温度が所定温度以上であるときには、第１駆動源と第２駆動源とから通常の駆動力分配で駆動力を出力することができる。もとより、駆動要求に基づく駆動力で走行することができる。また、潤滑媒体の温度が所定温度未満であるときには、通常の駆動力分配より第２駆動源から出力される駆動力が大きくなると共に駆動要求に基づく駆動力で走行するよう第１駆動源と第２駆動源とを制御する。第２駆動源は、熱の発生を伴って第２の車軸に動力を出力するから、通常の駆動力分配より第２駆動源から出力する動力を大きくすることにより、第２駆動源で発生する熱で潤滑媒体の温度の上昇を促進することができる。潤滑媒体の温度が上昇すると潤滑媒体の粘性が低下するため、第２駆動源の駆動に伴って潤滑媒体を攪拌する際の損失が低下する。この結果、エネルギ効率の向上を図ることができる。

この本発明の車両において、車両の走行状態を検出する走行状態検出手段を備え、前記制御手段は、前記検出された潤滑媒体の温度が所定温度以上である場合において、前記検出された走行状態が通常の走行状態であるときには前記第２駆動源から駆動力を出力せずに前記第１駆動源から駆動力が出力されると共に駆動要求に基づく駆動力で走行するよう前記第１駆動源と前記第２駆動源とを制御し、前記検出された走行状態が通常と異なる走行状態であるときには前記第１駆動源と前記第２駆動源とから駆動力が出力されると共に駆動要求に基づく駆動力で走行するよう前記第１駆動源と前記第２駆動源とを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、走行状態が通常の走行状態であるときには第１駆動源からの駆動力を用いて走行することができ、走行状態が通常と異なる走行状態であるときには第１駆動源と第２駆動源とから出力される駆動力を用いて走行することができる。ここで、検出する車両の走行状態には、アクセルペダルの踏み込み量や第１の車軸や第２の車軸に接続された車輪にスリップが発生していることなどが含まれ、通常の走行状態であるときにはアクセルペダルが踏み込み量が通常の範囲内である通常加速時やいずれの車輪もスリップしていないときなどが含まれ、通常と異なる走行状態であるときにはアクセルペダルが大きく踏み込まれた急加速時や車輪がスリップしたスリップ時などが含まれる。

また、この本発明の車両において、前記第１駆動源は、内燃機関と、該内燃機関から動力が出力される動力軸側に接続される入力軸と車軸側に接続される出力軸とを有し変速比の変更を伴って該入力軸と該出力軸との間で動力を伝達する変速手段と、前記動力軸と前記入力軸とを接続および接続の解除を行なう接続解除手段とを備えるものとすることもできる。さらに、この本発明の車両において、前記第２駆動源は、電動機と、前記潤滑媒体により潤滑され前記電動機の回転軸と前記第２の車軸とに接続されるギヤ機構とを備えるものとすることもできる。

本発明の車両の制御方法は、
第１の車軸に動力を出力可能な第１駆動源と、潤滑媒体により機械部分が潤滑され、熱の発生を伴って第２の車軸に動力を出力可能な第２駆動源とを備える車両の制御方法であって、
前記潤滑媒体の温度が所定温度以上であるときには前記第１駆動源と第２駆動源とから通常の駆動力分配で駆動力が出力されると共に駆動要求に基づく駆動力で走行するよう前記第１駆動源と前記第２駆動源とを制御し、前記潤滑媒体の温度が前記所定温度未満であるときには前記通常の駆動力分配より前記第２駆動源から出力される駆動力が大きくなると共に前記駆動要求に基づく駆動力で走行するよう前記第１駆動源と前記第２駆動源とを制御する
ことを要旨とする。

この本発明の車両の制御方法では、潤滑媒体の温度が所定温度以上であるときには、第１駆動源と第２駆動源とから通常の駆動力分配で駆動力が出力されると共に駆動要求に基づく駆動力で走行するよう第１駆動源と第２駆動源とを制御する。この結果、潤滑媒体の温度が所定温度以上であるときには、第１駆動源と第２駆動源とから通常の駆動力分配で駆動力を出力することができる。もとより、駆動要求に基づく駆動力で走行することができる。また、潤滑媒体の温度が所定温度未満であるときには、通常の駆動力分配より第２駆動源から出力される駆動力が大きくなると共に駆動要求に基づく駆動力で走行するよう第１駆動源と第２駆動源とを制御する。第２駆動源は、熱の発生を伴って第２の車軸に動力を出力するから、通常の駆動力分配より第２駆動源から出力する動力を大きくすることにより、第２駆動源で発生する熱で潤滑媒体の温度の上昇を促進することができる。潤滑媒体の温度が上昇すると潤滑媒体の粘性が低下するため、第２駆動源の駆動に伴って潤滑媒体を攪拌する際の損失が低下する。この結果、エネルギ効率の向上を図ることができる。

こうした本発明の車両の制御方法において、前記潤滑媒体の温度が所定温度以上である場合において、通常時には前記第２駆動源から駆動力を出力せずに前記第１駆動源から駆動力が出力されると共に駆動要求に基づく駆動力で走行するよう前記第１駆動源と前記第２駆動源とを制御し、前記通常時とは異なるときには前記第１駆動源と前記第２駆動源とから駆動力が出力されると共に駆動要求に基づく駆動力で走行するよう前記第１駆動源と前記第２駆動源とを制御するものとすることもできる。こうすれば、通常時には第１駆動源からの駆動力のみを用いて走行し、通常時と異なるときには第１駆動源と第２駆動源とから出力される動力を用いて走行することができる。

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、エンジン２２からの動力をトルクコンバータ３０や前後進切換機構３５，ベルト式の無断変速機としてのＣＶＴ４０，ギヤ機構６５，デファレンシャルギヤ６６を介して前輪６９ａ，６９ｂに出力する前輪駆動系２１と、モータ５７からの動力をギヤ機構６７，デファレンシャルギヤ６８を介して後輪６９ｃ，６９ｄに出力する後輪駆動系５６と、車両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として構成されており、その出力軸であるクランクシャフト２３はトルクコンバータ３０に取り付けられている。エンジン２２は、クランクシャフト２３に取り付けられたクランクポジションセンサ２３ａからのクランクポジション信号などのエンジン２２の状態を検出する各種センサからの信号に基づいて燃料噴射制御や点火制御，吸入空気量調節制御などがエンジン用電子制御ユニット（以下、エンジンＥＣＵという）２４により行なわれる。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。

トルクコンバータ３０は、周知のロックアップクラッチ付きの流体式トルクコンバータとして構成されており、必要に応じてエンジン２２のクランクシャフト２３に接続されたタービンランナー３１と前後進切換機構３５を介してＣＶＴ４０のインプットシャフト４１に接続されたポンプインペラ３２とをロックアップクラッチ３３によりロックアップする。トルクコンバータ３０のロックアップクラッチ３３は、後述するＣＶＴ用電子制御ユニット（以下、ＣＶＴＥＣＵという）４６により駆動制御される油圧回路４７により作動する。

前後進切換機構３５は、ダブルピニオンの遊星歯車機構とブレーキＢ１とクラッチＣ１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は、外歯歯車のサンギヤ３６と、このサンギヤ３６と同心円上に配置された内歯歯車のリングギヤ３７と、サンギヤ３６に噛合する複数の第１ピニオンギヤ３８ａと、この第１ピニオンギヤ３８ａに噛合すると共にリングギヤ３７に噛合する複数の第２ピニオンギヤ３８ｂと、複数の第１ピニオンギヤ３８ａおよび複数の第２ピニオンギヤ３８ｂを連結して自転かつ公転自在に保持するキャリア３９とを備え、サンギヤ３６にはトルクコンバータ３０の出力軸３４が、キャリア３９にはＣＶＴ４０のインプットシャフト４１が、各々連結されている。遊星歯車機構のリングギヤ３７は、ブレーキＢ１によりケースに接続されており、ブレーキＢ１をオンオフすることにより、リングギヤ３７を自由に回転するものとしたり、その回転を禁止したりする。遊星歯車機構のサンギヤ３６とキャリア３９は、クラッチＣ１により接続されており、クラッチＣ１をオンオフすることにより、サンギヤ３６とキャリア３９とを連結したり切り離したりする。前後進切換機構３５は、ブレーキＢ１をオフすると共にクラッチＣ１をオンすることによりトルクコンバータ３０の出力軸３４の回転をそのままＣＶＴ４０のインプットシャフト４１に伝達して車両を前進させたり、ブレーキＢ１をオンすると共にクラッチＣ１をオフすることによりトルクコンバータ３０の出力軸３４の回転を逆方向に変換してＣＶＴ４０のインプットシャフト４１に伝達して車両を後進させたりする。また、ブレーキＢ１をオフすると共にクラッチＣ１をオフすることによりトルクコンバータ３０の出力軸３４とＣＶＴ４０のインプットシャフト４１とを切り離すこともできる。

ＣＶＴ４０は、溝幅が変更可能でインプットシャフト４１に接続されたプライマリープーリー４３と、同じく溝幅が変更可能で駆動軸としてのアウトプットシャフト４２に接続されたセカンダリープーリー４４と、プライマリープーリー４３およびセカンダリープーリー４４の溝に架けられたベルト４５と、を備え、ＣＶＴＥＣＵ４６により駆動制御される油圧回路４７によりプライマリープーリー４３およびセカンダリープーリー４４の溝幅を変更することにより、インプットシャフト４１の動力を無段階に変速してアウトプットシャフト４２に出力する。なお、プライマリープーリー４３およびセカンダリープーリー４４の溝幅の変更は、こうした変速比の変更だけでなく、ＣＶＴ４０の伝達トルク容量を調節するためのベルト４５の狭圧力の制御としても行なわれる。ＣＶＴＥＣＵ４６には、インプットシャフト４１に取り付けられた回転数センサ４８からのインプットシャフト４１の回転数Ｎｉｎやアウトプットシャフト４２に取り付けられた回転数センサ４９からのアウトプットシャフト４２の回転数Ｎｏｕｔが入力されており、ＣＶＴＥＣＵ４６からは油圧回路４７への駆動信号が出力されている。また、ＣＶＴＥＣＵ４６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ＣＶＴ４０の変速比を制御すると共に必要に応じて回転数センサ４８からのインプットシャフト４１の回転数Ｎｉｎや回転数センサ４９のアウトプットシャフト４２の回転数ＮｏｕｔなどＣＶＴ４０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。

モータ５７は、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５８を介してエンジン２２のクランクシャフト２３に掛けられたベルト２７を介して駆動するオルタネータ２８やこのオルタネータ２８への電力ラインに出力端子が接続された高圧バッテリ（例えば定格電圧として４２Ｖの二次電池）５０に接続されてオルタネータ２８や高圧バッテリ５０からの電力の供給を受けて駆動したり、回生制御により発電した電力により高圧バッテリ５０を充電したりする。モータ５７は、モータ用電子制御ユニット（以下、モータＥＣＵという）５９によって駆動制御されている。このモータＥＣＵ５９には、モータ５７を駆動制御するために必要な信号、例えばモータ５７の回転子の回転位置を検出する回転位置検出センサ５７ａからの信号やモータ５７に取り付けられた温度センサ５７ｂからのモータ温度Ｔｍｇ，図示しない電流センサにより検出されるモータ５７に印加される相電流などが入力されており、モータＥＣＵ５９からはインバータ５８のスイッチング素子へのスイッチング信号が出力されている。また、モータＥＣＵ５９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インバータ５８へのスイッチング制御信号を出力することによりモータ５７を駆動制御すると共に必要に応じてモータ５７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。なお、高圧バッテリ５０と低圧バッテリ５１は、電圧を変換するＤＣ／ＤＣコンバータ５２を介して接続されており、高圧バッテリ５０側からの電力が電圧変換されて低圧バッテリ５１側へ供給されるようになっている。また、高圧バッテリ５０と低圧バッテリ５１はバッテリ用電子制御ユニット（以下、バッテリＥＣＵという）５３により図示しない両バッテリ５０，５１の出力端子に取り付けられた図示しない電圧センサからの端子間電圧や電流センサからの充放電電流，温度センサからの電池温度などに基づいて残容量（ＳＯＣ）や入出力制限などが計算されて管理されている。

ギヤ機構６７は、モータ５７のロータに接続されたモータシャフト５７ｃの端部に取り付けられたカウンタードライブギヤ６７ａと、カウンターシャフト６７ｂの端部に取り付けられカウンタードライブギヤ６７ａに噛合するカウンタードリブンギヤ６７ｃと、カウンターシャフト６７ｂの反対側の端部に取り付けられたデファレンシャルピニオンギヤ６７ｄとを備え、デファレンシャルピニオンギヤ６７ｄは、デファレンシャルギヤ６８のデファレンシャルリングギヤ６８ａと噛合している。

後輪駆動系５６のモータ５７およびギヤ機構６７，デファレンシャルギヤ６８は、一つユニットとしてケース内に収納されている。図２は、後輪駆動系５６のモータ５７およびギヤ機構６７，デファレンシャルギヤ６８が収納されたケース９０の内部の様子を説明する説明図であり、図３は、ケース９０内での潤滑油の循環の様子を説明する説明図である。なお、図３は、図２におけるＡＡ線での断面の様子を示している。図中の太線で描かれた矢印は、ケース９０内での潤滑油の動きを示している。ケース９０の底部には、ギヤ機構６７やディファレンシャルギヤ６８，モータ５７の機械部分を潤滑すると共に冷却する潤滑油が貯留されており、ギヤ機構６７のカウンタードライブギヤ６７ａやデファレンシャルピニオンギヤ６７ｄ，ディファレンシャルギヤ６８のデファレンシャルリングギヤ６８ａ，モータ５７は、その一部が底部に貯留された潤滑油に浸漬されるようケース９０内に配置されている。ケース９０は、上部に配置され潤滑油を一時的に貯留するキャッチタンク９２と、キャッチタンク９２の底部に設けられ貯留された潤滑油をモータシャフト５７ｃを回転可能に支持するベアリングなど潤滑が必要な部位に導く油路９４とを備える。ハイブリッド自動車２０が走行すると後輪６９，６９ｄが駆動され、これに伴ってデファレンシャルリングギヤ６８ａやデファレンシャルピニオンギヤ６７ｄ，カウンタードライブギヤ６７ａが回転すると、底部に貯留されている潤滑油が掻き上げられてキャッチタンク９２に貯留される。キャッチタンク９２に貯留された潤滑油は、重力により油路９４を介してモータ５７のベアリングなどに供給され、その後滴下してモータ５７の底部に貯留されてモータ５７のロータにより攪拌される。モータ５７の底部に貯留された潤滑油は、モータ５７の底部か再びデファレンシャルギヤ６８やギヤ機構６７の底部に貯留される。

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や，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からのブレーキペダルポジションＢＰ，車速センサ８７からの車速Ｖなどが入力ポートを介して入力されている。ハイブリッド用電子制御ユニット７０からは、クランクシャフト２３にギヤ２５を介して取り付けられたスタータモータ２６への駆動信号やオルタネータ２８への駆動信号，電動オイルポンプ５５のモータ５４への制御信号などが出力ポートを介して出力されている。また、ハイブリッド用電子制御ユニット７０は、エンジンＥＣＵ２４やＣＶＴＥＣＵ４６，バッテリＥＣＵ５３，モータＥＣＵ５９と通信しており、各種制御信号やデータのやり取りを行なっている。

こうして構成された実施例のハイブリッド自動車２０は、運転者のアクセルペダル８３の操作に応じて、主としてエンジン２２からの動力を前輪６９ａ，６９ｂに出力して走行し、必要に応じてモータ５７からの動力を後輪６９ｃ，６９ｄに出力して４輪駆動により走行する。４輪駆動により走行する場合の例としては、例えばアクセルペダル８３が大きく踏み込まれた急加速時や車輪がスリップしたときなどが挙げられる。また、走行中にブレーキペダル８５が踏み込まれたときなどの減速時には、クラッチＣ１の接続を解除しエンジン２２をＣＶＴ４０から切り離した状態でエンジン２２を停止すると共にモータ５７を回生制御し、モータ５７による回生制動を利用して後輪６９ｃ，６９ｄに制動力を付与すると共にモータ５７によって回生される電力により高圧バッテリ５０を充電することにより、システム全体のエネルギ効率を向上させている。

次に、第１実施例のハイブリッド自動車２０の動作、特に、モータ５７の温度が低いときに駆動する際の動作について説明する。図４は、実施例のハイブリッド自動車２０のハイブリッド用電子制御ユニット７０により実行される駆動制御ルーチンの一例を示すフローチャートである。駆動制御ルーチンは、所定時間毎（例えば、数ｍｓｅｃ毎）に繰り返し実行される。

図４に示した駆動制御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、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や車速センサ８７からの車速Ｖ，エンジン２２の回転数Ｎｅ，ＣＶＴ４０の変速比γ，モータ温度Ｔｍｇなど制御に必要なデータを入力する処理を実行する（ステップＳ１００）。ここで、エンジン２２の回転数Ｎｅについては、クランクポジションセンサ２３ａにより検出されたクランクポジションにより演算されたものをエンジンＥＣＵ２４から通信により入力するものとした。また、変速比γについては、回転数センサ４８，４９により検出されたインプットシャフト４１の回転数Ｎｉｎやアウトプットシャフト４２の回転数Ｎｏｕｔにより演算されたものをＣＶＴＥＣＵ４６から通信により入力するものとした。さらに、モータ温度Ｔｍｇは、温度センサ５７ｂにより検出されたモータ温度ＴｍｇをモータＥＣＵ５９から通信により入力するものとした。

こうしてデータを入力すると、入力したアクセル開度Ａｃｃと車速Ｖとに基づいて駆動力としての要求トルクＴｄ＊を設定すると共に設定する（ステップＳ１１０）。要求トルクＴｄ＊は、実施例では、アクセル開度Ａｃｃと車速Ｖと要求トルクＴｄ＊との関係を予め設定して要求トルク設定用マップとしてＲＯＭ７４に記憶しておき、ブレーキペダルポジションＢＰと車速Ｖとが与えられるとマップから対応する要求トルクＴｄ＊を導出することにより設定するものとした。要求トルク設定用マップの一例を図５に示す。

続いて、モータ温度Ｔｍｇが閾値Ｔ１より高いか否かを判定する（ステップＳ１２０）。ここで、モータ温度Ｔｍｇを用いて判定するのは、モータ５７が潤滑油に浸漬されているため、モータ温度Ｔｍｇが間接的に潤滑油の温度を示しているからである。そして、閾値Ｔ１は、潤滑油の温度が低くモータ５７が駆動して潤滑油を攪拌する際の攪拌損失が無視できないほど潤滑油の粘性が高いことが推定できるモータ５７の温度の閾値として設定されている。

モータ温度Ｔｍｇが閾値Ｔ１より高いときには、モータ５７が潤滑油を攪拌する際の攪拌損失が十分小さいため通常の制御が可能であると判断して、要求トルクＴｄ＊のうち前輪駆動系２１に出力すべきトルクの割合としてのトルク配分αを通常のトルク配分に設定する（ステップＳ１３０）。ここで、通常のトルク配分は、車両の走行状態や路面の状態などに基づいて設定され、運転者のアクセルペダル８３の操作に応じたトルク配分、例えば、運転者がアクセルペダル８３を軽く踏んでいる通常時にはモータ５７から動力を出力せずに２輪駆動で走行するようトルク配分を値１に設定したり、アクセルペダル８３が大きく踏み込まれた急加速時には４輪駆動で走行するようトルク配分を値１より小さく値０．５より大きな値（例えば、値０．６）に設定されたり、路面の摩擦係数が低いときにはスリップを抑制するようなトルク配分に設定されるものとする。

こうしてトルク配分αが設定されると、トルク配分αに要求トルクＴｄ＊を乗じたものを前輪駆動系２１のアウトプットシャフト４２に出力すべき前輪トルク指令Ｔｆ＊として設定すると共に値１からトルク配分αを減じたものに要求トルクＴｄ＊を乗じたものをモータシャフト５７のモータシャフト５７ｃに出力すべき後輪トルク指令Ｔｒ＊として設定して（ステップＳ１５０）、設定した前輪トルク指令Ｔｆ＊をエンジンＥＣＵ２９やＣＶＴＥＣＵ４６に送信すると共に設定した後輪トルクＴｒ＊をモータＥＣＵ５９に送信して（ステップＳ１６０）、本ルーチンを終了する。前輪トルク指令Ｔｆ＊を受信したエンジンＥＣＵ２９やＣＶＴＥＣＵ４６は、前輪トルクＴｆ＊に見合うトルクがアウトプットシャフト４２に出力されるようエンジン２２やＣＶＴ４０の制御を行なう。また、後輪トルク指令Ｔｒ＊を受信したモータＥＣＵ５９は、後輪トルクＴｒ＊に見合うトルクがモータシャフト５７ｃに出力されるようインバータ５８のスイッチング素子のスイッチング制御を行なう。なお、ハイブリッド用電子制御ユニット７０は、必要に応じてオルタネータ２８の制御も行なう。

一方、モータ温度Ｔｍｇが閾値Ｔ１より低いときには、潤滑油の温度が低くモータ５７が潤滑油を攪拌する際の攪拌損失が大きいと判断して、通常より前輪駆動系２１のアウトプットシャフト４２に出力するトルクが小さくなる、つまり、後輪駆動系５６のモータシャフト５７ｃに出力するトルクが大きくなるようトルク配分αを通常の配分より小さくなるよう（例えば、値０．４）に設定する（ステップＳ１３０）。ここで、トルク配分αをこのように設定するのは、以下の理由に基づく。トルク配分αを通常より後輪駆動系５６のモータシャフト５７ｃに出力するトルクが大きくなるよう設定すると、モータ５７から出力される動力が増加してモータ５７の発熱量が増加する。モータ５７の発熱量が増加すると、モータ５７の潤滑油の温度が上昇して潤滑油の粘性が低くなるため、モータ５７が潤滑油を攪拌する際の攪拌損失が小さくなるからである。

こうしてトルク配分αを設定すると、設定したトルク配分αと要求トルクＴｄ＊とを用いて前輪トルク指令Ｔｆ＊および後輪トルク指令Ｔｒ＊を設定して（ステップＳ１５０）、設定した前輪トルク指令Ｔｆ＊をエンジンＥＣＵ２９やＣＶＴＥＣＵ４６に送信すると共に設定した後輪トルクＴｒ＊をモータＥＣＵ５９に送信して（ステップＳ１６０）、本ルーチンを終了する。このように、トルク配分αを通常の配分より小さくなるよう設定することにより、後輪駆動系５６のモータ５７を通常より大きな動力で運転してモータ５７の発熱量を増加させることができる。モータ５７の発熱量が増加すると潤滑油の温度が上昇して潤滑油の粘性が小さくなるから、モータ５７が潤滑油を攪拌する際の攪拌損失を抑えることができ、システム全体のエネルギ効率を向上させることができる。

以上説明した実施例のハイブリッド自動車２０によれば、モータ温度Ｔｍｇが閾値Ｔ１より低いときには、後輪駆動系５６のモータ５７を通常より大きな動力で運転することにより、モータ５７の発熱量を増加させて潤滑油の温度を上昇させて潤滑油の粘性が小さくすることができる。この結果、モータ５７が潤滑油を攪拌する際の攪拌損失を抑えることができ、システム全体のエネルギ効率を向上させることができる。もとより、運転者の駆動要求に基づく駆動力で走行することができる。

実施例のハイブリッド自動車２０では、潤滑油の温度を直接検出する代わりにモータ５７のモータ温度Ｔｍを検出するものとしたが、潤滑油の温度を直接検出するものとしても構わない。

実施例のハイブリッド自動車２０では、モータ温度Ｔｍが閾値Ｔ１以下であるときにトルク配分αを値０．４に設定するものとしたが、モータ温度Ｔｍが高くなるほどトルク配分αが小さくなる傾向に設定するものとしてもよい。この場合には、モータ温度Ｔｍが高くなるほどトルク配分αが徐々に小さくなるよう設定するものとしてもよいし、モータ温度Ｔｍが高くなると階段状にトルク配分αが小さくなるよう設定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、後輪駆動系５６のモータ５７やギヤ機構６７，デファレンシャルギヤ６８を潤滑油で潤滑すると共に冷却するものとしたが、潤滑する媒体はモータ５７やギヤ機構６７，デファレンシャルギヤ６８を潤滑可能で冷却可能であるものなら油とは異なるものを用いてもよい。

実施例のハイブリッド自動車２０では、エンジン２２とＣＶＴ４０との間にクラッチＣ１を設けて必要に応じてクラッチＣ１の接続を解除してエンジン２２をＣＶＴ４０側から切り離すものとしたが、クラッチＣ１は、トルクコンバータ３０とエンジン２２との間に設けるものとしてもよいし、クラッチＣ１を設けないものとしてもよい。また、第１実施例や第２実施例のハイブリッド自動車２０，２０Ｂでは、前輪駆動系２１にトルクコンバータ３０を備えているものとしたが、トルクコンバータ３０を備えないものとしても構わない。

実施例のハイブリッド自動車２０では、変速機としてベルト式の無段変速機であるＣＶＴ４０を搭載するものとしたが、他の方式の無段変速機を搭載するものとしてよいし、有段変速機を搭載するものとしても構わない。

実施例のハイブリッド自動車２０では、エンジン２２からの動力をトルクコンバータ３０や前後進切換機構３５，ベルト式の無断変速機としてのＣＶＴ４０，ギヤ機構６５，デファレンシャルギヤ６６を介して前輪６９ａ，６９ｂに出力するものとしたが、前輪６９ａ，６９ｂに駆動力を出力できる構成であれば如何なる構成であってもよく、例えば、エンジンに代えて電動機を備える構成としたり、エンジンと電動機とを備える構成としても構わない。

実施例のハイブリッド自動車２０では、モータ５７からの動力をギヤ機構６７，デファレンシャルギヤ６８を介して後輪６９ｃ，６９ｄに出力するものとしたが、後輪６９ｃ，６９ｄに駆動力を出力できる構成であれば如何なる構成であってもよく、例えば、モータ５７に代えてエンジン２２を備える構成としたり、エンジンと電動機とを備える構成としても構わない。

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、種々なる形態で実施し得ることは勿論である。

本発明は、車両の製造産業などに利用可能である。

本発明の一実施例であ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。ケース９０の内部の様子を説明する説明図である。ケース９０内での潤滑油の循環の様子を説明する説明図である。実施例のハイブリッド自動車２０のハイブリッド用電子制御ユニット７０により実行される駆動制御ルーチンの一例を示すフローチャートである。要求トルク設定用マップの一例を示す説明図である。

符号の説明

２０ハイブリッド自動車、２１前輪駆動系、２２エンジン、２３クランクシャフト、２３ａクランクポジションセンサ、２４エンジン用電子制御ユニット（エンジンＥＣＵ）、２５ギヤ、２６スタータモータ、２７ベルト、２８オルタネータ、２９機械式オイルポンプ、３０トルクコンバータ、３１タービンランナー、３２ポンプインペラ、３３ロックアップクラッチ、３４出力軸、３５前後進切換機構、３６サンギヤ、３７リングギヤ、３８ａ複数の第１ピニオンギヤ、３８ｂ複数の第２ピニオンギヤ、３９キャリア、４０ＣＶＴ、４１インプットシャフト、４２アウトプットシャフト、４３プライマリープーリー、４４セカンダリープーリー、４５ベルト、４６ＣＶＴ用電子制御ユニット（ＣＶＴＥＣＵ）、４７油圧回路、４８，４９回転数センサ、５０高圧バッテリ、５１低圧バッテリ、５２ＤＣ／ＤＣコンバータ、５３バッテリ用電子制御ユニット（バッテリＥＣＵ）、５４モータ、５５
電動オイルポンプ、５６後輪駆動系、５７モータ、５７ａ回転位置検出センサ、５７ｃモータシャフト、５８インバータ、５９モータＥＣＵ、６５，６７ギヤ機構、６７ａカウンタードライブギヤ、６７ｂカウンターシャフト、６７ｃカウンタードリブンギヤ、６７ｄデファレンシャルピニオンギヤ、６６，６８デファレンシャルギヤ、６８ａデファレンシャルリングギヤ、６９ａ，６９ｂ前輪、６９ｃ，６９ｄ後輪、７０ハイブリッド用電子制御ユニット、７２ＣＰＵ、７４ＲＯＭ、７６ＲＡＭ、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、８７車速センサ、９０ケース、９２キャッチタンク、Ｂ１ブレーキ、Ｃ１クラッチ。

Claims

第１の車軸に動力を出力可能な第１駆動源と、
潤滑媒体により機械部分が潤滑され、熱の発生を伴って第２の車軸に動力を出力可能な第２駆動源と、
前記潤滑媒体の温度を検出する温度検出手段と、
該検出された潤滑媒体の温度が所定温度以上であるときには前記第１駆動源と第２駆動源とから通常の駆動力分配で駆動力が出力されると共に駆動要求に基づく駆動力で走行するよう前記第１駆動源と前記第２駆動源とを制御し、前記検出された潤滑媒体の温度が前記所定温度未満であるときには前記通常の駆動力分配より前記第２駆動源から出力される駆動力が大きくなると共に前記駆動要求に基づく駆動力で走行するよう前記第１駆動源と前記第２駆動源とを制御する制御手段と、
を備える車両。
請求項１記載の車両であって、
車両の走行状態を検出する走行状態検出手段を備え、
前記制御手段は、前記検出された潤滑媒体の温度が所定温度以上である場合において、前記検出された走行状態が通常の走行状態であるときには前記第２駆動源から駆動力を出力せずに前記第１駆動源から駆動力が出力されると共に駆動要求に基づく駆動力で走行するよう前記第１駆動源と前記第２駆動源とを制御し、前記検出された走行状態が通常と異なる走行状態であるときには前記第１駆動源と前記第２駆動源とから駆動力が出力されると共に駆動要求に基づく駆動力で走行するよう前記第１駆動源と前記第２駆動源とを制御する手段である
車両。
前記第１駆動源は、内燃機関と、該内燃機関から動力が出力される動力軸側に接続される入力軸と車軸側に接続される出力軸とを有し変速比の変更を伴って該入力軸と該出力軸との間で動力を伝達する変速手段と、前記動力軸と前記入力軸とを接続および接続の解除を行なう接続解除手段とを備える請求項１または２記載の車両。
前記第２駆動源は、電動機と、前記潤滑媒体により潤滑され前記電動機の回転軸と前記第２の車軸とに接続されるギヤ機構とを備える請求項１ないし３いずれか記載の車両。
第１の車軸に動力を出力可能な第１駆動源と、潤滑媒体により機械部分が潤滑され熱の発生を伴って第２の車軸に動力を出力可能な第２駆動源とを備える車両の制御方法であって、
前記潤滑媒体の温度が所定温度以上であるときには前記第１駆動源と第２駆動源とから通常の駆動力分配で駆動力が出力されると共に駆動要求に基づく駆動力で走行するよう前記第１駆動源と前記第２駆動源とを制御し、前記潤滑媒体の温度が前記所定温度未満であるときには前記通常の駆動力分配より前記第２駆動源から出力される駆動力が大きくなると共に前記駆動要求に基づく駆動力で走行するよう前記第１駆動源と前記第２駆動源とを制御する
車両の制御方法。
前記潤滑媒体の温度が所定温度以上である場合において、通常時には前記第２駆動源から駆動力を出力せずに前記第１駆動源から駆動力が出力されると共に駆動要求に基づく駆動力で走行するよう前記第１駆動源と前記第２駆動源とを制御し、前記通常時とは異なるときには前記第１駆動源と前記第２駆動源とから駆動力が出力されると共に駆動要求に基づく駆動力で走行するよう前記第１駆動源と前記第２駆動源とを制御する請求項５記載の車両の制御方法。