JP2008230281A - ハイブリッド車両 - Google Patents

Abstract

【課題】電動式オイルポンプの消費電力を低減すると共に、電動式オイルポンプの異常時であっても各種機構に対する所望の潤滑および冷却作用と油圧駆動とを確保する。
【解決手段】内燃機関１Ａのエンジン駆動力を駆動輪Ｗへ伝達する第１伝達機構１００ａと、走行モータ１Ｂのモータ駆動力を駆動輪Ｗへ伝達する第２伝達機構１００ｂとを備え、少なくとも車両走行開始時においては第２伝達機構１００ｂによりモータ駆動力を駆動輪Ｗへ伝達して走行するハイブリッド車両１００であって、低圧系油路４４へ作動油を供給する電動式オイルポンプ１Ｑと、駆動輪Ｗの回転に連動すると共に第１伝達機構１００ａでエンジン駆動力を駆動輪Ｗへ伝達させるためのクラッチ１Ｆを締結駆動するクラッチ制御部および低圧系油路４４へ作動油を供給する機械式オイルポンプ１Ｎとを備えた。
【選択図】図１

Description

本発明は、ハイブリッド車両に関する。

従来、例えばハイブリッド車両に搭載された油圧供給装置として、内燃機関により駆動される機械式のメインオイルポンプと、電動式オイルポンプとを備え、内燃機関と駆動輪とを連結および遮断可能なクラッチに対し、停止状態の内燃機関を始動させて内燃機関の駆動力を駆動輪に伝達する際に、電動式オイルポンプから供給される油圧によりクラッチを係合させる油圧供給装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。
特開平１１−２８７３１６号公報

ところで、上記従来技術の一例に係る油圧供給装置のように、内燃機関により駆動される機械式のメインオイルポンプと、電動式オイルポンプとを備えるハイブリッド車両においては、所望の車両状態を適切に制御しつつ車両の走行状態に応じて電動式オイルポンプの消費電力を低減すると共に、電動式オイルポンプの異常時であっても各種機構に対する所望の潤滑および冷却作用と油圧駆動とを確保することが望まれている。
本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、電動式オイルポンプの消費電力を低減すると共に、電動式オイルポンプの異常時であっても各種機構に対する所望の潤滑および冷却作用と油圧駆動とを確保することが可能なハイブリッド車両を提供することを目的とする。

上記課題を解決して係る目的を達成するために、本発明の第１態様に係るハイブリッド車両は、内燃機関のエンジン駆動力を駆動輪へ伝達する第１伝達機構（例えば、実施の形態での第１伝達機構１００ａ）と、モータ（例えば、実施の形態での走行モータ１Ｂ）のモータ駆動力を前記駆動輪へ伝達する第２伝達機構（例えば、実施の形態での第２伝達機構１００ｂ）とを備え、少なくとも車両走行開始時においては前記第２伝達機構により前記モータ駆動力を前記駆動輪へ伝達して走行するハイブリッド車両であって、前記駆動輪の回転に連動する機械式オイルポンプ（例えば、実施の形態での機械式オイルポンプ１Ｎ）と、電動式オイルポンプ（例えば、実施の形態での電動式オイルポンプ（ＥＯＰ）１Ｑ）と、前記第１伝達機構に設けられると共に前記エンジン駆動力を前記駆動輪へ伝達させるための締結手段（例えば、実施の形態でのクラッチ１Ｆ）とを備え、前記機械式オイルポンプは、前記締結手段の作動油路（例えば、実施の形態でのクラッチ制御部３２）および低圧系油路（例えば、実施の形態での低圧系油路４４）へ作動油を供給し、前記電動式オイルポンプは、前記低圧系油路へ作動油を供給する。

さらに、本発明の第２態様に係るハイブリッド車両では、前記モータは円周方向に永久磁石（例えば、実施の形態での永久磁石９）が配設された内周側回転子（例えば、実施の形態での内周側回転子６）と、前記内周側回転子の外周側に同軸かつ相対回動可能に配設されると共に円周方向に永久磁石（例えば、実施の形態での永久磁石９）が配設された外周側回転子（例えば、実施の形態での外周側回転子５）と、油圧によって前記内周側回転子と前記外周側回転子とを相対回動させ、前記内周側回転子と前記外周側回転子との相対的な位相を変更する油圧アクチュエータ（例えば、実施の形態での回動機構１１および回動機構制御部３４）を具備する位相変更手段（例えば、実施の形態での位相変更手段１２）とを備え、前記油圧アクチュエータは、前記電動式オイルポンプから供給される前記作動油により駆動される。

さらに、本発明の第３態様に係るハイブリッド車両は、前記機械式オイルポンプと連通し、前記作動油路と前記低圧系油路とに前記作動油を供給する第１油路（例えば、実施の形態での第１流路４３）と、前記電動式オイルポンプと連通し、前記低圧系油路に前記作動油へ供給する第２油路（例えば、実施の形態での第２流路４８）と、前記第１油路と前記第２油路とを連通および遮断可能な電動バルブ（例えば、実施の形態での電動バルブ３５）と、前記電動式オイルポンプの駆動異常時に前記電動バルブを解放して前記第１油路から前記第２油路に前記作動油を供給する制御手段（例えば、実施の形態でのステップＳ０２）とを備える。

さらに、本発明の第４態様に係るハイブリッド車両では、前記制御手段は、前記電動式オイルポンプの駆動異常時に前記モータの出力を制限する。

さらに、本発明の第５態様に係るハイブリッド車両は、前記第１伝達機構に設けられると共に前記エンジン駆動力により駆動されるジェネレータ（例えば、実施の形態での発電モータ１Ｄ）と、前記電動式オイルポンプの駆動異常時に前記ジェネレータの出力を制限する発電制御手段（例えば、実施の形態でのステップＳ０２）とを備える。

さらに、本発明の第６態様に係るハイブリッド車両は、前記第１伝達機構に設けられると共に前記エンジン駆動力により駆動されるジェネレータ（例えば、実施の形態での発電モータ１Ｄ）と、車両停車時において前記ジェネレータの出力を制限する出力制限手段（例えば、実施の形態でのステップＳ１４）とを備える。

さらに、本発明の第７態様に係るハイブリッド車両は、前記電動式オイルポンプの吐出量（例えば、実施の形態での吐出流量Ｑｅｏｐ）を、前記作動油路および前記低圧系油路で必要とされる必要流量（例えば、実施の形態での必要流量Ｑ）から前記機械式オイルポンプの吐出量（例えば、実施の形態での吐出流量Ｑｍｅｃｈ）を差し引いて得た量に設定する設定手段（例えば、実施の形態でのステップＳ２４）を備える。

本発明の第１態様に係るハイブリッド車両によれば、エンジン駆動力を駆動輪へ伝達させるための締結手段の作動油路には、駆動輪の回転に連動する機械式オイルポンプから作動油が供給されることから、エンジン駆動力の駆動輪への伝達を開始する際に、電動式オイルポンプによる不要な電力消費を防止することができる。
しかも、例えば各種機構に対する潤滑および冷却のために相対的に大きな流量が必要とされる低圧系油路に対し、電動式オイルポンプに加えて機械式オイルポンプから作動油が供給されることから、電動式オイルポンプによる電力消費を低減することができる。

さらに、本発明の第２態様に係るハイブリッド車両によれば、内周側回転子と外周側回転子との相対的な位相を変更してモータの誘起電圧定数を可変とする油圧アクチュエータを電動式オイルポンプにより駆動することで、車両停止時等であってもモータの誘起電圧定数を適切に設定することができる。
さらに、本発明の第３態様に係るハイブリッド車両によれば、電動式オイルポンプの駆動異常時に機械式オイルポンプによって第２油路に作動油を供給することができ、低圧系油路を流通する作動油による所望の潤滑および冷却等の作用を確保することができる。

さらに、本発明の第４態様に係るハイブリッド車両によれば、電動式オイルポンプの駆動異常時にモータの出力を制限することから、モータの潤滑および冷却作用に対する要求を低減し、モータの適切な作動状態を確保することができる。
さらに、本発明の第５態様に係るハイブリッド車両によれば、電動式オイルポンプの駆動異常時にエンジン駆動力により駆動されるジェネレータの出力を制限することから、ジェネレータの潤滑および冷却作用に対する要求を低減し、ジェネレータの適切な作動状態を確保することができる。

さらに、本発明の第６態様に係るハイブリッド車両によれば、車両停車時において機械式オイルポンプが停止している状態では、ジェネレータの出力を制限することから、ジェネレータの潤滑および冷却作用に対する要求を低減し、ジェネレータの適切な作動状態を確保しつつ、電動式オイルポンプの消費電力が過剰に増大することを防止することができる。
さらに、本発明の第７態様に係るハイブリッド車両によれば、作動油路および低圧系油路で必要とされる必要流量に対して機械式オイルポンプの吐出量を有効に用いて、電動式オイルポンプの消費電力が過剰に増大することを防止することができる。

以下、本発明のハイブリッド車両の実施の形態について添付図面を参照しながら説明する。
この実施の形態によるハイブリッド車両１００は、例えば図１に示すように、内燃機関１Ａのエンジン駆動力を駆動輪Ｗへ伝達する第１伝達機構１００ａと、走行モータ１Ｂのモータ駆動力を駆動輪Ｗへ伝達する第２伝達機構１００ｂとを備え、少なくとも車両走行開始時においては第２伝達機構１００ｂにより走行モータ１Ｂのモータ駆動力を駆動輪Ｗへ伝達して走行する。

第１伝達機構１００ａは、例えばフライホイール１Ｃを介して直列に直結された内燃機関１Ａおよびセルモータを兼ねる発電モータ１Ｄの出力軸１Ｅと、この出力軸１Ｅにクラッチ１Ｆを介して接続および分離されるメインギア１Ｇと、このメインギア１Ｇに噛み合う出力ギア１Ｈと、この出力ギア１Ｈと同軸かつ一体に設けられたピニオンギア１Ｊと、このピニオンギア１Ｊに噛み合うファイナルギア１Ｋと、ファイナルギア１Ｋと一体に設けられて左右の駆動輪Ｗ，Ｗ間で駆動力を配分するディファレンシャル１Ｌとを備えて構成されている。

また、第２伝達機構１００ｂは、例えば走行モータ１Ｂの出力軸１Ｍに機械式オイルポンプ１Ｎを介して接続された入力ギア１Ｐと、メインギア１Ｇと、このメインギア１Ｇに噛み合う出力ギア１Ｈと、この出力ギア１Ｈと同軸かつ一体に設けられたピニオンギア１Ｊと、このピニオンギア１Ｊに噛み合うファイナルギア１Ｋと、ファイナルギア１Ｋと一体に設けられて左右の駆動輪Ｗ，Ｗ間で駆動力を配分するディファレンシャル１Ｌとを備えて構成されている。

そして、ハイブリッド車両１００の減速時に駆動輪Ｗ側から各モータ１Ｂ，１Ｄ側に駆動力が伝達されると、各モータ１Ｂ，１Ｄは発電機として機能していわゆる回生制動力を発生し、車体の運動エネルギーを電気エネルギーとして回収する。さらに、ハイブリッド車両１００の運転状態に応じて、発電モータ１Ｄは内燃機関１Ａの出力により発電機として駆動され、発電エネルギーを発生する。

内燃機関１Ａは、いわゆるＳＯＨＣのＶ型６気筒エンジンであって、一方のバンクの３つの気筒は気筒休止運転可能な可変バルブタイミング機構（図示略）を備え、この可変バルブタイミング機構により閉状態を維持できるように構成され、他方のバンクの３つの気筒は気筒休止運転（休筒運転）を行わない通常の動弁機構（図示略）を備えている。これにより、内燃機関１Ａに対し、一方のバンクの３つの気筒が休止した状態の３気筒運転（休筒運転）と、一方および他方のバンクの６つの気筒（全気筒）が駆動する６気筒運転（全筒運転）とが切換可能となっている。

走行モータ１Ｂおよび発電モータ１Ｄは、例えば図２〜図６に示すように、円環状の固定子２の内周側に回転子ユニット３が配置されたインナロータ型のブラシレスモータとされている。
固定子２は複数相の固定子巻線２ａを有し、回転子ユニット３は軸芯部に回転軸４を有している。

回転子ユニット３は、例えば円環状の外周側回転子５と、この外周側回転子５の内側に同軸に配置される円環状の内周側回転子６を備え、外周側回転子５と内周側回転子６とが所定の設定角度の範囲で相対的に回動可能とされている。

外周側回転子５と内周側回転子６は、各回転子本体である円環状のロータ鉄心７，８が例えば焼結金属によって形成され、その各ロータ鉄心７，８の外周側に偏寄した位置に、複数の磁石装着スロット７ａ，８ａが円周方向等間隔に形成されている。各磁石装着スロット７ａ，８ａには、厚み方向に磁化された２つの平板状の永久磁石９，９が並列に並んで装着されている。同じ磁石装着スロット７ａ，８ａ内に装着される２つの永久磁石９，９は同方向に磁化され、各隣接する磁石装着スロット７ａ，７ａ、及び、８ａ，８ａに装着される永久磁石９の対同士は磁極の向きが逆向きになるように設定されている。即ち、各回転子５，６においては、外周側がＮ極とされた永久磁石９の対と、Ｓ極とされた永久磁石９の対が円周方向に交互に並んで配置されている。なお、各回転子５，６の外周面の隣接する磁石装着スロット７ａ，７ａ、及び、８ａ，８ａの各間には、永久磁石９の磁束の流れを制御（例えば、磁路短絡の抑制等）するための切欠き部１０が回転子５，６の軸方向に沿って形成されている。

外周側回転子５と内周側回転子６の磁石装着スロット７ａ，８ａは夫々同数設けられ、両回転子５，６の永久磁石９，…，９が夫々１対１で対応するようになっている。したがって、外周側回転子５と内周側回転子６の各磁石装着スロット７ａ，８ａ内の永久磁石９の対を互いに同極同士で対向させる（異極配置にする）ことにより、回転子ユニット３全体の界磁が最も弱められる弱め界磁の状態（例えば、図５，図６（ｂ）参照）を得ることができるとともに、外周側回転子５と内周側回転子６の各磁石装着スロット７ａ，８ａ内の永久磁石９の対を互いに異極同士で対向させる（同極配置にする）ことにより、回転子ユニット３全体の界磁が最も強められる強め界磁の状態（例えば、図３，図６（ａ）参照）を得ることができる。

また、回転子ユニット３は、外周側回転子５と内周側回転子６を相対回動させるための回動機構１１を備えている。この回動機構１１は、両回転子５，６の相対位相を任意に変更するための位相変更手段１２の一部を構成するものであり、例えば電動式オイルポンプ（ＥＯＰ）１Ｑから供給される非圧縮性の作動流体である作動油の圧力によって操作されるようになっている。
なお、位相変更手段１２は、回動機構１１と、この回動機構１１に供給する作動油の圧力を制御する油圧制御装置１００ｃとを主要な要素として備えて構成されている。

回動機構１１は、例えば図２〜図５に示すように、回転軸４の外周に一体回転可能にスプライン嵌合されるベーンロータ１４と、ベーンロータ１４の外周側に相対回動可能に配置される環状ハウジング１５とを備え、この環状ハウジング１５が内周側回転子６の内周面に一体に嵌合固定されるとともに、ベーンロータ１４が、環状ハウジング１５と内周側回転子６の両側の側端部を跨ぐ円板状の一対のドライブプレート１６，１６を介して外周側回転子５に一体に結合されている。したがって、ベーンロータ１４は回転軸４と外周側回転子５に一体化され、環状ハウジング１５は内周側回転子６に一体化されている。

ベーンロータ１４は、回転軸４にスプライン嵌合される円筒状のボス部１７の外周に、径方向外側に突出する複数のベーン１８が円周方向等間隔に設けられている。一方、環状ハウジング１５は、内周面に円周方向等間隔に複数の凹部１９が設けられ、この各凹部１９にベーンロータ１４の対応するベーン１８が収容配置されるようになっている。各凹部１９は、ベーン１８の先端部の回転軌道にほぼ合致する円弧面を有する底壁２０と、隣接する凹部１９，１９同士を隔成する略三角形状の仕切壁２１によって構成され、ベーンロータ１４と環状ハウジング１５の相対回動時に、ベーン１８が一方の仕切壁２１と他方の仕切壁２１の間を変位し得るようになっている。
この実施の形態においては、仕切壁２１はベーン１８と当接することにより、ベーンロータ１４と環状ハウジング１５の相対回動を規制する規制部材としても機能する。なお、各ベーン１８の先端部と仕切壁２１の先端部には、軸方向に沿うようにシール部材２２が設けられ、これらのシール部材２２によってベーン１８と凹部１９の底壁２０、仕切壁２１とボス部１７の外周面の各間が液密にシールされている。

また、内周側回転子６に固定される環状ハウジング１５のベース部１５ａは一定厚みの円筒状に形成されるとともに、例えば図２に示すように、内周側回転子６や仕切壁２１に対して軸方向外側に突出している。このベース部１５ａの外側に突出した各端部は、ドライブプレート１６に形成された環状のガイド溝１６ａに摺動自在に保持され、環状ハウジング１５と内周側回転子６が、外周側回転子５や回転軸４にフローティング状態で支持されるようになっている。

外周側回転子５とベーンロータ１４を連結する両側のドライブプレート１６，１６は、環状ハウジング１５の両側面（軸方向の両端面）に摺動自在に密接し、環状ハウジング１５の各凹部１９の側方を夫々閉塞する。したがって、各凹部１９は、ベーンロータ１４のボス部１７と両側のドライブプレート１６，１６によって夫々独立した空間部を形成し、この空間部は、作動油が導入される導入空間２３となっている。各導入空間２３内は、ベーンロータ１４の対応する各ベーン１８によって夫々２室に隔成され、一方の部屋が進角側作動室２４、他方の部屋が遅角側作動室２５とされている。
進角側作動室２４は、内部に導入された作動油の圧力によって内周側回転子６を外周側回転子５に対して進角方向に相対回動させ、遅角側作動室２５は、内部に導入された作動油の圧力によって内周側回転子６を外周側回転子５に対して遅角方向に相対回動させる。この場合、「進角」とは、内周側回転子６を外周側回転子５に対して、図３，図５中の矢印Ｒで示す各モータ１Ｂ，１Ｄの回転方向に進めることを言い、「遅角」とは、内周側回転子６を外周側回転子５に対して、各モータ１Ｂ，１Ｄの回転方向Ｒと逆側に進めることを言うものとする。

また、各進角側作動室２４と遅角側作動室２５に対する作動油の給排は回転軸４を通して行われるようになっている。具体的には、進角側作動室２４は、例えば図７に示す油圧制御装置１００ｃの進角側給排通路２６に接続され、遅角側作動室２５は同油圧制御装置１００ｃの遅角側給排通路２７に接続されている。さらに、進角側給排通路２６と遅角側給排通路２７の一部は、例えば図２に示すように、夫々回転軸４に軸方向に沿って形成させた通路孔２６ａ，２７ａによって構成されている。そして、各通路孔２６ａ，２７ａの端部は、回転軸４の外周面の軸方向にオフセットした２位置に形成された環状溝２６ｂと環状溝２７ｂに夫々接続され、その各環状溝２６ｂ，２７ｂは、ベーンロータ１４のボス部１７に略半径方向に沿って形成された複数の導通孔２６ｃ，…，２６ｃ，２７ｃ，…，２７ｃに接続されている。進角側給排通路２６の各導通孔２６ｃは環状溝２６ｂと各進角側作動室２４とを接続し、遅角側給排通路２７の各導通孔２７ｃは環状溝２７ｂと各遅角側作動室２５とを接続している。

この実施の形態の走行モータ１Ｂおよび発電モータ１Ｄにおいて、内周側回転子６が外周側回転子５に対して最遅角位置にあるときに、外周側回転子５と内周側回転子６の永久磁石９が異極同士で対向して強め界磁の状態（例えば、図３，図６（ａ）参照）になり、内周側回転子６が外周側回転子５に対して最進角位置にあるときに、外周側回転子５と内周側回転子６の永久磁石９が同極同士で対向して弱め界磁の状態（例えば、図５，図６（ｂ）参照）になるように設定されている。
なお、各モータ１Ｂ，１Ｄは、進角側作動室２４と遅角側作動室２５に対する作動油の給排制御によって、強め界磁の状態と弱め界磁の状態を任意に変更し得るものであるが、このように磁界の強さが変更されると、これに伴って誘起電圧定数Ｋｅが変化し、この結果、各モータ１Ｂ，１Ｄの特性が変更される。即ち、強め界磁によって誘起電圧定数Ｋｅが大きくなると、各モータ１Ｂ，１Ｄとして運転可能な許容回転速度は低下するものの、出力可能な最大トルクは増大し、逆に、弱め界磁によって誘起電圧定数Ｋｅが小さくなると、モータ１の出力可能な最大トルクは減少するものの、運転可能な許容回転速度は上昇する。

油圧制御装置１００ｃは、例えば図７に示すように、オイルタンク３０から作動油を吸い上げて油圧回路系に吐出する機械式オイルポンプ１Ｎおよび電動式オイルポンプ（ＥＯＰ）１Ｑと、第１油圧制御部３１と、クラッチ制御部３２と、第２油圧制御部３３と、回動機構制御部３４と、電動バルブ３５とを備えて構成されている。

第１油圧制御部３１は、例えば第１切換弁４１と第１電磁弁４２とを備え、第１切換弁４１は、機械式オイルポンプ１Ｎに接続された第１流路４３から導入され、この第１切換弁４１からクラッチ制御部３２および第１電磁弁４２に吐出される作動油の吐出圧を制御圧として、この制御圧と、反力スプリング４１ａによる付勢力および第１電磁弁４２から吐出される作動油の吐出とのバランスによって、機械式オイルポンプ１Ｎから第１流路４３を介して供給される作動油の吐出先を、クラッチ制御部３２および第１電磁弁４２、または、クラッチ制御部３２および第１電磁弁４２および低圧系油路４４に切り換える。
また、第１電磁弁４２は、第１切換弁４１から導入され、この第１電磁弁４２から吐出される作動油の吐出圧を制御圧として、この制御圧と電子制御ユニット（ＥＣＵ）１００ｄによって駆動される電磁ソレノイド４２ａに基づく推力とのバランスによって、第１切換弁４１から吐出される作動油の第１電磁弁４２への導入、または、第１切換弁４１から吐出される作動油の第１電磁弁４２への導入の遮断を切り換える。

例えば、第１切換弁４１は、第１流路４３から導入され、この第１切換弁４１からクラッチ制御部３２および第１電磁弁４２に吐出される作動油の吐出圧が所定圧以上である場合には、機械式オイルポンプ１Ｎから第１流路４３を介して供給される作動油をクラッチ制御部３２および第１電磁弁４２および低圧系油路４４に供給し、一方、第１切換弁４１からクラッチ制御部３２および第１電磁弁４２に吐出される作動油の吐出圧が所定圧未満である場合には、機械式オイルポンプ１Ｎから第１流路４３を介して供給される作動油をクラッチ制御部３２および第１電磁弁４２に供給し、低圧系油路４４への作動油の供給を停止する。

また、例えば、第１電磁弁４２では、電磁ソレノイド４２ａのオン状態において、第１切換弁４１から吐出される作動油の吐出圧が所定圧未満である場合には、この第１電磁弁４２から吐出される作動油の吐出圧に対し、電磁ソレノイド４２ａに基づく推力が打ち勝つことで、この第１電磁弁４２から吐出される作動油が第１電磁弁４２の制御圧および第１切換弁４１の反力スプリング４１ａの付勢方向に対する制御圧として供給され、一方、第１切換弁４１から吐出される作動油の吐出圧が所定圧以上である場合には、電磁ソレノイド４２ａに基づく推力に対し、第１電磁弁４２から吐出される作動油の吐出圧が打ち勝つことで、第１切換弁４１から第１電磁弁４２への作動油の導入が遮断されると共に不要な作動油を排出する。

クラッチ制御部３２は、例えば第２電磁弁４５を備え、この第２電磁弁４５からクラッチ１Ｆに供給される作動油の吐出圧を制御圧として、この制御圧と電子制御ユニット（ＥＣＵ）１００ｄによって駆動される電磁ソレノイド４５ａに基づく推力とのバランスによって、第１油圧制御部３１から吐出される作動油のクラッチ１Ｆへの供給、あるいは、第１油圧制御部３１からクラッチ制御部３２への作動油の導入の遮断および不要な作動油の排出を切り換える。
例えば、第２電磁弁４５では、電磁ソレノイド４５ａのオン状態において、第１油圧制御部３１から吐出される作動油の圧力が所定圧未満である場合には、第１油圧制御部３１から吐出される油圧に対し、電磁ソレノイド４５ａに基づく推力が打ち勝つことで、作動油がクラッチ１Ｆに供給され、一方、第１油圧制御部３１から吐出される作動油の圧力が所定圧以上である場合には、電磁ソレノイド４５ａに基づく推力に対し、第１油圧制御部３１から吐出される油圧が打ち勝つことで、第１油圧制御部３１からクラッチ制御部３２への作動油の導入が遮断されると共に、不要な作動油を排出する。

第２油圧制御部３３は、例えば第１油圧制御部３１と同等の構成であって、第２切換弁４６と第３電磁弁４７とを備え、第２切換弁４６は、電動式オイルポンプ１Ｑに接続された第２流路４８から導入され、この第２切換弁４６から回動機構制御部３４および第３電磁弁４７に吐出される作動油の吐出圧を制御圧として、この制御圧と、反力スプリング４６ａによる付勢力および第３電磁弁４７から吐出される作動油の吐出とのバランスによって、電動式オイルポンプ１Ｑから第２流路４８を介して供給される作動油の吐出先を、回動機構制御部３４および第３電磁弁４７、または、回動機構制御部３４および第３電磁弁４７および低圧系油路４４に切り換える。
また、第３電磁弁４７は、第２切換弁４６から導入され、この第２切換弁４６から吐出される作動油の吐出圧を制御圧として、この制御圧と電子制御ユニット（ＥＣＵ）１００ｄによって駆動される電磁ソレノイド４７ａに基づく推力とのバランスによって、第２切換弁４６から吐出される作動油の第３電磁弁４７への導入、または、第２切換弁４６から吐出される作動油の第３電磁弁４７への導入の遮断を切り換える。

例えば、第２切換弁４６は、第２流路４８から導入され、この第２切換弁４６から回動機構制御部３４および第３電磁弁４７に吐出される作動油の吐出圧が所定圧以上である場合には、電動式オイルポンプ１Ｑから第２流路４８を介して供給される作動油を回動機構制御部３４および第３電磁弁４７および低圧系油路４４に供給し、一方、第２切換弁４６から回動機構制御部３４および第３電磁弁４７に吐出される作動油の吐出圧が所定圧未満である場合には、電動式オイルポンプ１Ｑから第２流路４８を介して供給される作動油を回動機構制御部３４および第３電磁弁４７に供給し、低圧系油路４４への作動油の供給を停止する。

また、例えば、第３電磁弁４７では、電磁ソレノイド４７ａのオン状態において、第２切換弁４６から吐出される作動油の吐出圧が所定圧未満である場合には、この第３電磁弁４７から吐出される作動油の吐出圧に対し、電磁ソレノイド４７ａに基づく推力が打ち勝つことで、この第３電磁弁４７から吐出される作動油が第３電磁弁４７の制御圧および第２切換弁４６の反力スプリング４６ａの付勢方向に対する制御圧として供給され、一方、第２切換弁４６から吐出される作動油の吐出圧が所定圧以上である場合には、電磁ソレノイド４７ａに基づく推力に対し、第３電磁弁４７から吐出される作動油の吐出圧が打ち勝つことで、第２切換弁４６から第３電磁弁４７への作動油の導入が遮断されると共に不要な作動油を排出する。

回動機構制御部３４は、例えば第４電磁弁４９と第３切換弁５０と備え、第４電磁弁４９は、この第４電磁弁４９から吐出される作動油の吐出圧を制御圧として、この制御圧と電子制御ユニット（ＥＣＵ）１００ｄによって駆動される電磁ソレノイド４９ａに基づく推力とのバランスによって、第２油圧制御部３３から第４電磁弁４９に導入され、この第４電磁弁４９から吐出される作動油を信号流路５１に供給、あるいは、第２油圧制御部３３から第４電磁弁４９への作動油の導入の遮断および不要な作動油の排出を切り換えられる。
例えば、第４電磁弁４９では、電磁ソレノイド４９ａのオン状態において、第２油圧制御部３３から吐出される作動油の圧力が所定圧未満である場合には、第２油圧制御部３３から吐出される油圧に対し、電磁ソレノイド４９ａに基づく推力が打ち勝つことによって、作動油が信号流路５１に供給され、一方、第２油圧制御部３３から吐出される作動油の圧力が所定圧以上である場合には、電磁ソレノイド４９ａに基づく推力に対し、第２油圧制御部３３から吐出される油圧が打ち勝つことによって、第２油圧制御部３３から第４電磁弁４９への作動油の導入が遮断されると共に、不要な作動油を排出する。

また、第３切換弁５０は、第４電磁弁４９から信号流路５１を介して制御ポート５０ｂに供給される作動油の圧力を制御圧として、この制御圧と反力スプリング５０ａによる付勢力とのバランスによって、第２油圧制御部３３から吐出される作動油を進角側給排通路２６または遅角側給排通路２７に振り分けると共に、進角側給排通路２６または遅角側給排通路２７で不要な作動油を排出する。
例えば、第３切換弁５０は、第４電磁弁４９から供給される制御圧が所定圧以上である場合には、第２油圧制御部３３から供給される作動油を進角側給排通路２６に供給して、各モータ１Ｂ，１Ｄを弱め界磁方向に位相変更し、一方、第４電磁弁４９から供給される制御圧がゼロである場合には、第２油圧制御部３３から供給される作動油を遅角側給排通路２７に供給して、各モータ１Ｂ，１Ｄを強め界磁方向に位相変更する。

また、第３切換弁５０は、進角側給排通路２６および遅角側給排通路２７を閉塞可能であって、例えば第４電磁弁４９から供給される制御圧がゼロよりも大きく、かつ、所定圧未満の所定の値である場合に進角側給排通路２６および遅角側給排通路２７を閉塞する。

電動バルブ３５は、電子制御ユニット（ＥＣＵ）１００ｄによって制御される電磁ソレノイド３５ａの進退動作と、反力スプリング３５ｂによる付勢力とのバランスによって、第１流路４３から電動バルブ３５に導入される作動油の第２流路４８への供給、あるいは、第１流路４３から電動バルブ３５への作動油の導入の遮断を切り換える。
例えば、電動バルブ３５は、電磁ソレノイド３５ａのオフ状態においては反力スプリング３５ｂによる付勢力によって、第１流路４３から電動バルブ３５への作動油の導入を遮断し、一方、電磁ソレノイド３５ａのオン状態においては反力スプリング３５ｂの付勢力に抗う電磁ソレノイド３５ａの作用によって、第１流路４３から電動バルブ３５に導入される作動油を第２流路４８へ供給する。

この油圧制御装置１００ｃでは、電動式オイルポンプ１Ｑの正常な作動状態において、各モータ１Ｂ，１Ｄの位相が強め界磁側、つまり内周側回転子６が外周側回転子５に対して遅角側に設定される場合には、例えば第４電磁弁４９の電磁ソレノイド４９ａがオフ状態に設定される。
これにより、電動式オイルポンプ１Ｑから第４電磁弁４９および信号流路５１を介して第３切換弁５０に供給される制御圧がゼロとなり、電動式オイルポンプ１Ｑから第２油圧制御部３３を介して第３切換弁５０に供給される作動油は、遅角側給排通路２７に供給される。

なお、モータ１の位相が強め界磁側、つまり内周側回転子６が外周側回転子５に対して遅角側に設定される場合には、電動式オイルポンプ１Ｑから第４電磁弁４９および信号流路５１を介して第３切換弁５０に供給される制御圧はゼロであってもよいことから、電動式オイルポンプ１Ｑの作動油の吐出圧はゼロ近傍であってもよい。

このハイブリッド車両１００において、走行モータ１Ｂおよび発電モータ１Ｄと電動式オイルポンプ１Ｑのモータ１Ｒとは、電子制御ユニット（ＥＣＵ）１００ｄからの制御指令を受けて、走行モータ駆動部１００ｅおよび発電モータ制御部１００ｆとＥＯＰ駆動部１００ｇとにより制御される。
各駆動部１００ｅ，１００ｆ，１００ｇは、例えばトランジスタのスイッチング素子がブリッジ接続されたブリッジ回路を用いてパルス幅変調（ＰＷＭ）を行うＰＷＭインバータを備え、各モータ１Ｂ，１Ｄ，１Ｒと電気エネルギーの授受を行う高圧系のバッテリ１００ｈに接続されている。

電子制御ユニット（ＥＣＵ）１００ｄは、油圧制御装置１００ｃの動作状態と、各駆動部１００ｅ，１００ｆでの電力変換動作に応じた各モータ１Ｂ，１Ｄの力行および回生状態と、ＥＯＰ駆動部１００ｇによるモータ１Ｒの駆動状態と、内燃機関１Ａの運転状態とに加えて、クラッチ１Ｆの接続および分離状態を制御する。
このため、ＥＣＵ１００ｄには、例えばパワープラント（つまり内燃機関１Ａおよび各モータ１Ｂ，１Ｄ）の状態を検出する各種のセンサ（例えば、内燃機関１Ａ，走行モータ１Ｂ毎の回転数を検出する回転数センサや、内燃機関１Ａ，走行モータ１Ｂ毎のトルクを検出するトルクセンサや、各モータ１Ｂ，１Ｄ毎にロータの磁極位置（位相角）を検出する磁極位置センサや、油圧制御装置１００ｃでの作動油の温度（油温）および各モータ１Ｂ，１Ｄ毎の温度を検出する各温度センサ等）から出力される信号、および、ハイブリッド車両１の状態を検出する各種のセンサ（例えば、速度を検出する車速センサや、バッテリ１００ｈの蓄電電圧を検出する電圧センサや、バッテリ１００ｈの充電電流および放電電流を検出する電流センサや、バッテリ１００ｈの温度を検出する温度センサ等）から出力される信号とが入力されている。

また、ＥＣＵ１００ｄは、例えば車速センサから出力される車速に応じて、第１伝達機構１００ａと、第２伝達機構１００ｂとを切り換えてハイブリッド車両１００を走行させる。
例えば、車両の走行開始時を含む低車速領域および登坂走行時等においては、クラッチ１Ｆを開放状態（つまり、機械式オイルポンプ１Ｎからクラッチ１Ｆに作動油を供給しない状態）として、出力軸１Ｅとメインギア１Ｇとを分離すると共に、走行モータ１Ｂを駆動し、この走行モータ１Ｂのモータ駆動力を第２伝達機構１００ｂを介して駆動輪Ｗへ伝達する。このとき、例えばバッテリ１００ｈの残容量が所定値未満である場合には、発電モータ１Ｄをセルモータとして機能させて内燃機関１Ａを起動し、この内燃機関１Ａのエンジン駆動力により発電モータ１Ｄを発電機として駆動し、発電エネルギーをバッテリ１００ｈに出力する。さらに、油圧制御装置１００ｃにおいては、電動式オイルポンプ１Ｑから第２油圧制御部３３を介して回動機構制御部３４および低圧系油路４４に作動油を供給する。

また、例えば中、高車速領域での定常走行時（例えば、オーバードライブ状態）等においては、機械式オイルポンプ１Ｎから第１油圧制御部３１およびクラッチ制御部３２を介してクラッチ１Ｆに作動油を供給してクラッチ１Ｆを接続状態として、出力軸１Ｅとメインギア１Ｇとを接続し、内燃機関１Ａのエンジン駆動力を第１伝達機構１００ａを介して駆動輪Ｗへ伝達する。このとき、走行モータ１Ｂは、例えばハイブリッド車両１００の運転状態等に応じて、駆動停止あるいは回生作動状態に制御される。さらに、油圧制御装置１００ｃにおいては、機械式オイルポンプ１Ｎから第１油圧制御部３１を介して低圧系油路４４に作動油を供給する。
また、定常走行時以外の走行状態（例えば低、中、最高速を含む高車速領域での加速走行時等）においては、クラッチ１Ｆを締結状態から解除し、走行モータ１Ｂを駆動し、この走行モータ１Ｂのモータ駆動力を第２伝達機構１００ｂを介して駆動輪Ｗへ伝達する。
また、例えば中、高車速領域での減速走行時等においては、走行モータ１Ｂを回生作動させる。

本実施の形態によるハイブリッド車両１００は上記構成を備えており、次に、このハイブリッド車両１００の動作について説明する。

以下に、電動式オイルポンプ１Ｑの駆動異常時における動作について説明する。
先ず、例えば図８に示すステップＳ０１においては、電動式オイルポンプ１Ｑの駆動異常が発生したか否かを判定する。
この判定結果が「ＮＯ」の場合には、一連の処理を終了する。
一方、この判定結果が「ＹＥＳ」の場合には、ステップＳ０２に進む。
そして、ステップＳ０２においては、電動バルブ３５を解放して第１流路４３から電動バルブ３５に導入される作動油を第２流路４８へ供給すると共に、走行モータ１Ｂの目標出力（モータ出力Ｐｍｏｔ）に所定の異常時目標出力Ｐｆａｌｅ＿ｍｏｔ（例えば、最大出力よりも小さい値）を設定すると共に、発電モータ１Ｄの目標出力（発電量Ｐｇｅｎ）に所定の異常時目標出力Ｐｆａｌｅ＿ｇｅｎ（例えば、最大発電量よりも小さい値）を設定して、各モータ１Ｂ，１Ｄの出力を制限し、一連の処理を終了する。

以下に、車両停車時に発電モータ１Ｄの発電量を設定する動作について説明する。
先ず、例えば図９に示すステップＳ１１においては、ハイブリッド車両１００の車速Ｖを取得する。
次に、ステップＳ１２においては、車速Ｖがゼロであるか否かを判定する。
この判定結果が「ＮＯ」の場合には、一連の処理を終了する。
一方、この判定結果が「ＹＥＳ」の場合には、ステップＳ１３に進む。

そして、ステップＳ１３においては、ブレーキスイッチがオン状態であるか否かを判定する。
この判定結果が「ＮＯ」の場合には、一連の処理を終了する。
一方、この判定結果が「ＹＥＳ」の場合には、ハイブリッド車両１００が停車状態であると判断して、ステップＳ１４に進む。
そして、ステップＳ１４においては、発電モータ１Ｄの目標出力（発電量Ｐｇｅｎ）に所定の停車時目標出力Ｐｓｔｏｐ（例えば、最大発電量よりも小さい値）を設定して、発電モータ１Ｄの出力を制限し、一連の処理を終了する。

以下に、機械式オイルポンプ１Ｎおよび電動式オイルポンプ１Ｑの各吐出量を設定する処理について説明する。
先ず、例えば図１０に示すステップＳ２１においては、走行モータ１Ｂの回転速度ＮｍｏｔおよびトルクＴＱｍｏｔおよび温度ＴＥｍｏｔと、油圧制御装置１００ｃでの作動油の温度（油温）Ｔｏｉｌを取得する。
次に、ステップＳ２２においては、回転速度ＮｍｏｔとトルクＴＱｍｏｔと温度ＴＥｍｏｔと油温Ｔｏｉｌと、クラッチ１Ｆを締結状態に設定することを指示する締結要求とに基づき、油圧制御装置１００ｃでの作動油の必要流量Ｑを算出する。

次に、ステップＳ２３においては、走行モータ１Ｂの回転速度Ｎｍｏｔから機械式オイルポンプ１Ｎの吐出流量Ｑｍｅｃｈを算出する。
次に、ステップＳ２４においては、必要流量Ｑから機械式オイルポンプ１Ｎの吐出流量Ｑｍｅｃｈを減算して得た値を、電動式オイルポンプ１Ｑの吐出流量Ｑｅｏｐとして設定する。

そして、ステップＳ２５においては、油温Ｔｏｉｌと、電動式オイルポンプ１Ｑの吐出流量Ｑｅｏｐとに基づき、電動式オイルポンプ１Ｑに必要とされる回転速度（必要ＥＯＰ速度）Ｎｅｏｐを算出する。
そして、ステップＳ２６においては、電動式オイルポンプ１Ｑの目標回転速度（ＥＯＰ速度）Ｎに必要ＥＯＰ速度Ｎｅｏｐを設定して、一連の処理を終了する。

上述したように、本実施の形態によるハイブリッド車両１００によれば、エンジン駆動力を駆動輪Ｗへ伝達させる際に必要とされるクラッチ１Ｆの締結は、駆動輪Ｗの回転に連動する機械式オイルポンプ１Ｎから供給される作動油によりおこなわれることから、車両の走行状態においては、エンジン駆動力の駆動輪Ｗへの伝達を開始する際に、電動式オイルポンプ１Ｑによる不要な電力消費を防止することができる。
しかも、例えば潤滑および冷却のために相対的に大きな流量が必要とされる低圧系油路４４に対し、電動式オイルポンプ１Ｑに加えて機械式オイルポンプ１Ｎから作動油が供給されることから、車両の走行状態において電動式オイルポンプ１Ｑによる電力消費を低減することができる。

また、各モータ１Ｂ，１Ｄの内周側回転子６と外周側回転子５との相対的な位相を変更して各モータ１Ｂ，１Ｄの誘起電圧定数を可変とする回動機構１１は、電動式オイルポンプ１Ｑにより駆動されることから、例えば車両停止時等であっても各モータ１Ｂ，１Ｄの誘起電圧定数を適切に設定することができる。
また、電動式オイルポンプ１Ｑの駆動異常時であっても、機械式オイルポンプ１Ｎから電動バルブ３５を介して第２流路４８に作動油を供給することができ、車両の走行状態においては、回動機構１１の所望の作動および低圧系油路４４での所望の潤滑および冷却作用を確保することができる。

また、電動式オイルポンプ１Ｑの駆動異常時には、走行モータ１Ｂおよび発電モータ１Ｄの各出力を制限することから、各モータ１Ｂ，１Ｄでの潤滑および冷却作用に対する要求を低減し、各モータ１Ｂ，１Ｄの適切な作動状態を確保することができる。
また、車両停車時において機械式オイルポンプ１Ｎが停止している状態では、発電モータ１Ｄの出力を制限することから、発電モータ１Ｄでの潤滑および冷却作用に対する要求を低減し、電動式オイルポンプ１Ｑの消費電力が過剰に増大することを防止すると共に、発電モータ１Ｄの適切な作動状態を確保することができる。

さらに、電動式オイルポンプ１Ｑの吐出流量を、クラッチ１Ｆの締結および低圧系油路４４で必要とされる必要流量Ｑから機械式オイルポンプ１Ｎの吐出流量Ｑｍｅｃｈを差し引いて得た量に設定することから、車両の走行状態においては機械式オイルポンプ１Ｎを有効に用いて、電動式オイルポンプ１Ｑの消費電力が過剰に増大することを防止することができる。

なお、上述した実施の形態においては、走行モータ１Ｂおよび発電モータ１Ｄは回動機構１１を備え、誘起電圧定数を可変としたが、これに限定されず、走行モータ１Ｂまたは発電モータ１Ｄの何れか一方のみが回動機構１１を備え、誘起電圧定数を可変としてもよいし、あるいは、走行モータ１Ｂおよび発電モータ１Ｄは回動機構１１を備えず、誘起電圧定数が変更不可であってもよい。

なお、上述した実施の形態においては、電動バルブ３５を備えるとしたが、これに限定されず、電動バルブ３５は省略されてもよい。

なお、上述した実施の形態においては、第１伝達機構１００ａはクラッチ１Ｆを備えるとしたが、これに限定されず、例えば図１１に示す変形例に係るハイブリッド車両１００のように、さらに、フライホイール１Ｃと発電モータ１Ｄとの間に、第１油圧制御部３１により油圧駆動されるクラッチ１Ｓを備えてよい。

本発明の実施の形態に係るハイブリッド車両の構成図である。 本発明の実施の形態に係る走行モータおよび発電モータの要部断面図である。 本発明の実施の形態に係る走行モータおよび発電モータの最遅角位置に制御されている回転子ユニットの一部部品を省略した側面図である。 本発明の実施の形態に係る走行モータおよび発電モータの回転子ユニットの分解斜視図である。 本発明の実施の形態に係る走行モータおよび発電モータの最進角位置に制御されている回転子ユニットの一部部品を省略した側面図である。 本発明の実施の形態に係る走行モータおよび発電モータの内周側回転子の永久磁石と外周側回転子の永久磁石とが同極配置された強め界磁状態を模式的に示す図（ａ）と、内周側回転子の永久磁石と外周側回転子の永久磁石とが異極配置された弱め界磁状態を模式的に示す図（ｂ）を併せて記載した図である。 本発明の実施の形態に係る油圧制御装置の構成図である。 本発明の実施の形態のハイブリッド車両の動作を示すフローチャートである。 本発明の実施の形態のハイブリッド車両の動作を示すフローチャートである。 本発明の実施の形態のハイブリッド車両の動作を示すフローチャートである。 本発明の実施の形態の変形例に係るハイブリッド車両の構成図である。

符号の説明

１Ｂ 走行モータ（モータ）
１Ｄ 発電モータ（ジェネレータ）
１Ｆ クラッチ（締結手段）
１Ｎ 機械式オイルポンプ
１Ｑ 電動式オイルポンプ（ＥＯＰ）
５ 外周側回転子
６ 内周側回転子
９ 永久磁石
１１ 回動機構（油圧アクチュエータ）
３２ クラッチ制御部（作動油路）
３４ 回動機構制御部（油圧アクチュエータ）
３５ 電動バルブ
４３ 第１流路（第１油路）
４４ 低圧系油路
４８ 第２流路（第２油路）
１００ａ 第１伝達機構
１００ｂ 第２伝達機構
ステップＳ０２ 制御手段、発電制御手段
ステップＳ１４ 出力制限手段
ステップＳ２４ 設定手段

Claims (7)

1. 内燃機関のエンジン駆動力を駆動輪へ伝達する第１伝達機構と、モータのモータ駆動力を前記駆動輪へ伝達する第２伝達機構とを備え、
   少なくとも車両走行開始時においては前記第２伝達機構により前記モータ駆動力を前記駆動輪へ伝達して走行するハイブリッド車両であって、
   前記駆動輪の回転に連動する機械式オイルポンプと、
   電動式オイルポンプと、
   前記第１伝達機構に設けられると共に前記エンジン駆動力を前記駆動輪へ伝達させるための締結手段とを備え、
   前記機械式オイルポンプは、前記締結手段の作動油路および低圧系油路へ作動油を供給し、
   前記電動式オイルポンプは、前記低圧系油路へ作動油を供給することを特徴とするハイブリッド車両。
2. 前記モータは円周方向に永久磁石が配設された内周側回転子と、
   前記内周側回転子の外周側に同軸かつ相対回動可能に配設されると共に円周方向に永久磁石が配設された外周側回転子と、
   油圧によって前記内周側回転子と前記外周側回転子とを相対回動させ、前記内周側回転子と前記外周側回転子との相対的な位相を変更する油圧アクチュエータを具備する位相変更手段とを備え、
   前記油圧アクチュエータは、前記電動式オイルポンプから供給される前記作動油により駆動され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。
3. 前記機械式オイルポンプと連通し、前記作動油路と前記低圧系油路とに前記作動油を供給する第１油路と、
   前記電動式オイルポンプと連通し、前記低圧系油路に前記作動油へ供給する第２油路と、
   前記第１油路と前記第２油路とを連通および遮断可能な電動バルブと、
   前記電動式オイルポンプの駆動異常時に前記電動バルブを解放して前記第１油路から前記第２油路に前記作動油を供給する制御手段とを備えることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のハイブリッド車両。
4. 前記制御手段は、前記電動式オイルポンプの駆動異常時に前記モータの出力を制限することを特徴とする請求項３に記載のハイブリッド車両。
5. 前記第１伝達機構に設けられると共に前記エンジン駆動力により駆動されるジェネレータと、
   前記電動式オイルポンプの駆動異常時に前記ジェネレータの出力を制限する発電制御手段とを備えることを特徴とする請求項３または請求項４に記載のハイブリッド車両。
6. 前記第１伝達機構に設けられると共に前記エンジン駆動力により駆動されるジェネレータと、
   車両停車時において前記ジェネレータの出力を制限する出力制限手段とを備え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。
7. 前記電動式オイルポンプの吐出量を、前記作動油路および前記低圧系油路で必要とされる必要流量から前記機械式オイルポンプの吐出量を差し引いて得た量に設定する設定手段を備え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。

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