JP2014213635A - ハイブリッド車両の制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ＣＤモード走行時の内燃機関の始動に伴う、電動式オイルポンプから機械式オイルポンプへの切り替え過渡期における潤滑油の逆流を、確実に防止する。
【解決手段】ハイブリッド車両を制御するハイブリッド車両の制御装置は、内燃機関が停止した状態で回転電機から供給される動力によりハイブリッド車両が走行する期間において、潤滑油が循環供給されるように電動式オイルポンプを制御すると共に、当該期間において内燃機関の始動が要求された場合に、電動式オイルポンプを停止させる第１制御手段と、当該期間において内燃機関の始動が要求された場合に、電動式オイルポンプの停止後又は逆流防止弁の閉弁後に始動するように内燃機関を制御する第２制御手段とを具備する。
【選択図】図６

Description

本発明は、ハイブリッド車両の制御装置の技術分野に関する。

内燃機関と回転電機とを動力源として備えたハイブリッド車両は、内燃機関を停止させた状態で、当該回転電機の動力により走行することができる。一方で、各部の潤滑及び冷却に供される潤滑油の循環供給は、内燃機関が停止している状態においても必要となる。このため、ハイブリッド車両は、内燃機関が停止している状態では稼動しない、内燃機関の機関動力により駆動される機械式オイルポンプの他に、例えばバッテリからの電力供給により駆動される電動式オイルポンプを備える構成とされることが多い。

このようなハイブリッド車両の構成については、例えば特許文献１に開示されている。特許文献１には、モータジェネレータのみを動力源として走行するモータ走行時において、電動式オイルポンプを作動させて潤滑及び冷却用のオイルを確保することも開示されている。

また、この種のハイブリッド車両の制御として、特許文献２には、電動油圧ポンプから機械式油圧ポンプへの切り替え時における元圧の低下を回避すべく、電動油圧ポンプの作動とエンジンの作動とが重複するオーバーラップ期間が形成されるように電動油圧ポンプの作動を停止させ且つエンジンを始動させることが開示されている。

また、特許文献３には、エンジン始動時に電動オイルポンプの作動電力が所定値よりも大きい場合に、エンジンのクランクシャフトが回転する前に電動式オイルポンプを停止させる制御が開示されている。

また、特許文献４には、変速機を介して出力軸に連結されたモータジェネレータを有するハイブリッド車両において、電動オイルポンプとクランキングに使用される電動機との同時駆動を回避すべく、油圧が所定以上となった場合に電動オイルポンプの出力を低下させ、その後にエンジン始動を行う制御装置が開示されている。

尚、特許文献５には、ディーゼルエンジンにおいて、電動ポンプからの供給量が所定値となる以前に燃料の存在が感知された場合に、電動ポンプを停止してエンジン始動を許容する制御が開示されている。

特開２００８−２６７４９８号公報 特開２００７−２０３８３５号公報 特開２０１２−１５４２０８号公報 特開２００５−２０６０２１号公報 特開２００６−３２２４４９号公報

電動式オイルポンプは、その駆動に電力消費を伴う。このため、所定の始動条件が満たされて内燃機関が始動する場合においては、機械式オイルポンプにより潤滑油の循環供給が担保されることから、電動式オイルポンプを速やかに停止することが望まれる。

ところで、電動式オイルポンプの潤滑油吐出経路には、通常、潤滑油の逆流を防止するための逆流防止弁が設置される。この逆流防止弁は、リターンスプリング等により弁が常時閉弁側に付勢される、所謂差圧弁として構成されることが多い。即ち、電動式オイルポンプによる潤滑油の吐出圧がリターンスプリングの付勢力により弁に作用する閉弁側への付勢圧よりも大きく設定されていれば、電動式オイルポンプ側からの潤滑油の吐出が妨げられることはない。また、一方で電動式オイルポンプへの潤滑油の逆流は防止される。

しかしながら、内燃機関の始動に伴って機械式オイルポンプの吐出圧が上昇する一方で稼動を停止されることによって電動式オイルポンプの吐出圧が低下する一種の過渡的期間においては、両者の吐出圧のバランスにより、逆流防止弁が未だ開弁している状態で機械式オイルポンプの吐出圧の方が大きくなることがある。この場合、逆流防止弁は潤滑油の逆流を防止することができないため、潤滑油が電動式オイルポンプ側へ逆流する可能性がある。上記先行技術文献には、このような問題点に関する記載も示唆もなく、少なくとも、この種の逆流が確実に防止される保証はない。

即ち、従来の技術には、ハイブリッド車両がＥＶ（Electric Vehicle）走行等、回転電機の動力のみにより走行している期間において内燃機関の始動要求が生じた場合に、電動式オイルポンプ側への潤滑油の逆流を確実に防止することができないという技術的問題点がある。

特に、近年、充電インフラ設備の拡充やバッテリ性能の向上等を背景として提案されている、外部電源からの充電が可能なＰＨＶ（Plug-in Hybrid Vehicle）においては、ＣＤ（Charge Depleting）モード（即ち、外部充電電力による電力走行が行われる走行モード）の走行領域は拡大される傾向にある。従って、電動式オイルポンプは潤滑油の循環供給に必需であり、上記技術的問題点を解決する必要性は高いものと言える。

本発明は、係る技術的問題点に鑑みてなされたものであり、内燃機関の始動に伴う電動式オイルポンプから機械式オイルポンプへの切り替え過渡期における、潤滑油の逆流を確実に防止し得るハイブリッド車両の制御装置を提供することを課題とする。

上述した課題を解決するため、駆動軸にトルクを供給可能な回転電機と、前記内燃機関の動力を利用して潤滑油を循環供給する機械式オイルポンプと、バッテリからの電力を利用して潤滑油を循環供給する電動式オイルポンプと、前記電動式オイルポンプを含む前記潤滑油の循環経路に設けられ、差圧に応じて開弁すると共に閉弁時に前記電動式オイルポンプへの前記潤滑油の逆流を防止する逆流防止弁とを備えたハイブリッド車両を制御するハイブリッド車両の制御装置であって、前記内燃機関が停止した状態で前記回転電機から供給される動力により前記ハイブリッド車両が走行する期間において、前記潤滑油が循環供給されるように前記電動式オイルポンプを制御すると共に、前記期間において前記内燃機関の始動が要求された場合に、前記電動式オイルポンプを停止させる第１制御手段と、前記期間において前記内燃機関の始動が要求された場合に、前記電動式オイルポンプの停止後又は前記逆流防止弁の閉弁後に始動するように前記内燃機関を制御する第２制御手段とを具備することを特徴とする（請求項１）。

本発明に係るハイブリッド車両は、潤滑油の循環供給に供されるオイルポンプとして、電動式オイルポンプと、機械式オイルポンプとを備える。尚、これらのポンプにより循環される潤滑油の循環経路の一部は共用されており、共用されない他の経路に、各オイルポンプへの潤滑油の逆流を防止するための逆流防止弁が設けられている。この逆流防止弁は差圧弁であり、弁の前後差圧に応じて開弁する。即ち、オイルポンプ側の圧力が低い場合には差圧弁は閉じられるため、潤滑油の逆流は防止される。

ここで、ＣＤモード走行期間等、回転電機の動力のみによりハイブリッド車両が走行する期間においては、機械式オイルポンプが稼動しないことから、動力源となる回転電機や動力伝達部の潤滑及び冷却のために電動式オイルポンプを稼動させる必要がある。

一方、この期間においては、回転電機の出力不足或いはトルク不足等の理由により内燃機関の始動要求が適宜生じ得る。内燃機関の始動要求が生じた場合、内燃機関を始動させる必要がある。内燃機関が始動すると、内燃機関の機関出力軸にベルトやチェーン等の動力伝達手段を介して連結された機械式オイルポンプが始動し、潤滑油の循環供給が開始される。機械式オイルポンプが始動すれば、電力消費を伴う電動式オイルポンプを稼動させる必要はなく、電動式オイルポンプを停止させることができる。

ここで特に、機械式オイルポンプの始動プロセスと、電動式オイルポンプの停止プロセスとの間に一切の相関がなく、一方で機械式オイルポンプが始動し、他方で電動式オイルポンプが停止する一種の過渡的期間においては、電動式オイルポンプに対応する逆流防止弁は、閉弁状態に向いつつ未だ開弁状態にある。この場合、電動式オイルポンプに対応する逆流防止弁の前後差圧は成り行きでしか変化しないため、電動式オイルポンプへの潤滑油の逆流を確実に防止することができない。

そこで、本発明に係るハイブリッド車両の制御装置では、始動要求に対し、第１制御手段により電動式オイルポンプが停止されると共に、第２制御手段が、電動式オイルポンプの停止後又は逆流防止弁の閉弁後に内燃機関が始動するように内燃機関を制御する。即ち、
第１制御手段の制御により電動式オイルポンプが停止するか、又は、電動式オイルポンプの潤滑油の吐出圧が十分に低下して逆流防止弁が閉弁するまで、内燃機関の始動が待機される。

従って、内燃機関が始動し、機械式オイルポンプの稼動が開始された時点においては、電動式オイルポンプに対応する逆流防止弁は確実に閉弁しており、電動式オイルポンプへの潤滑油の逆流を確実に防止することができるのである。

補足すると、本発明は、ハイブリッド車両が回転電機の動力のみで走行している期間に内燃機関の始動要求が生じた場合において、電動式オイルポンプの停止プロセスと、機械式オイルポンプの始動プロセスとが独立して行われた場合の問題点に想到し、これらの間に明確な相関を持たせる旨の技術思想により、電動式オイルポンプへの潤滑油の逆流を確実に防止する旨の本発明に特有の実践上有益なる効果を奏するものである。

本発明のこのような作用及び他の利得は次に説明する実施形態から明らかにされる。

本発明の一実施形態に係るハイブリッド車両の構成を概念的に表してなる概略構成図である。 図１のハイブリッド車両におけるハイブリッド駆動装置の概略構成図である。 冷却システムの構成を概念的に示す図である。 電動式Ｏ／Ｐによる潤滑油の経路を例示する図である。 機械式Ｏ／Ｐによる潤滑油の経路を例示する図である。 エンジン始動制御処理のフローチャートである。

＜発明の実施形態＞
以下、図面を参照して、本発明の各種実施形態について説明する。

＜実施形態の構成＞
始めに、図１を参照し、本発明の一実施形態に係るハイブリッド車両１の構成について説明する。ここに、図１は、ハイブリッド車両１の構成を概念的に表してなる概略構成図である。

図１において、ハイブリッド車両１は、ＥＣＵ（Electronic Control Unit：電子制御装置）１００、ハイブリッド駆動装置１０、ＰＣＵ（Power Control Unit）２０、バッテリ３０、電動式Ｏ／Ｐ（オイルポンプ）７２０及び機械式Ｏ／Ｐ（オイルポンプ）７３０を備えた、本発明に係る「ハイブリッド車両」の一例である。

ＥＣＵ１００は、ＣＰＵ、ＲＯＭ及びＲＡＭ等を備え、ハイブリッド車両１の各部の動作を制御可能に構成された電子制御ユニットであり、本発明に係る「ハイブリッド車両の制御装置」の一例である。ＥＣＵ１００は、ＲＯＭに格納された制御プログラムに従って、後述する「エンジン始動制御処理」を実行することができる。

ＰＣＵ２０は、バッテリ３０の電源電圧を所定の昇圧指令電圧まで昇圧する不図示の昇圧コンバータ、この昇圧コンバータに接続され、モータジェネレータＭＧ１及びモータジェネレータＭＧ２との間の入出力電力を制御する不図示のインバータを含み、バッテリ３０と各モータジェネレータとの間の電力の入出力を、或いは各モータジェネレータ相互間の電力の入出力（即ち、この場合、バッテリ３０を介さずに各モータジェネレータ相互間で電力の授受が行われる）を制御可能に構成された制御ユニットである。ＰＣＵ２０は、ＥＣＵ１００と電気的に接続されており、ＥＣＵ１００によってその動作が制御される構成となっている。

バッテリ３０は、モータジェネレータＭＧ１及びモータジェネレータＭＧ２を力行するための電力に係る電力供給源として機能する充電可能な二次電池ユニットである。バッテリ３０は、例えばリチウムイオンバッテリセル等の単位電池セルが複数（例えば、数百個）直列に接続された構成を有している。

電動式Ｏ／Ｐ７２０は、バッテリ３０を電力供給源とする不図示のモータに連結され、所定の循環経路に潤滑油を循環供給可能に構成された公知の電気駆動式流体吐出装置である。電動式Ｏ／Ｐ７２０は、潤滑油の吐出に要する回転駆動力を、このモータから得ている。従って、潤滑油の吐出圧は、このモータの機関回転数ＮＥに大略比例する。このモータは、ＥＣＵ１００と電気的に接続されており、電動式Ｏ／Ｐ７２０における潤滑油の吐出圧は、ＥＣＵ１００により制御することが可能である。

機械式Ｏ／Ｐ７３０は、後述するエンジン２００に連結され、所定の循環経路に潤滑油を循環供給可能に構成された公知の機械駆動式流体吐出装置である。機械式Ｏ／Ｐ７３０は、潤滑油の吐出に要する回転駆動力を、ギア、チェーン又はベルト等の各種動力伝達手段を介してエンジン２００のクランク軸から得ている。従って、潤滑油の吐出圧は、エンジン２００の機関回転数ＮＥに大略比例する。

電動式Ｏ／Ｐ７２０及び機械式Ｏ／Ｐ７３０は、夫々ハイブリッド車両１の冷却システム７００の一部である。冷却システム７００の構成については後述する。

ハイブリッド車両１は、ハイブリッド車両１の状態を検出する不図示の各種センサを備える。例えば、ハイブリッド車両１には、バッテリ３０の温度であるバッテリ温度Ｔｂａｔを検出するバッテリ温度センサ、アクセルペダルの開度であるアクセル開度Ｔａを検出するアクセル開度センサ、バッテリ３０の充電残容量であるＳＯＣを検出するＳＯＣセンサ及びハイブリッド車両１の車速Ｖを検出する車速センサ等が備わる。これらは、ＥＣＵ１００と電気的に接続されており、各センサ出力値は、ＥＣＵ１００により適宜参照される構成となっている。

また、ハイブリッド車両１は、不図示の切り替え装置及び充電プラグを備える。切り替え装置は、バッテリ３０の充電態様を、外部充電と内部充電との間で切り替えるためのスイッチング装置である。充電プラグは、この切り替え装置に接続されている。

充電プラグは、インフラ設備としての充電スタンドや家庭用電源等、外部に設置された電力供給源から電力の供給を受けるためのプラグである。充電プラグが差し込み口に差し込まれると、切り替え装置のスイッチング状態は外部充電側に切り替わる構成となっている。尚、切り替え装置は、ＥＣＵ１００と電気的に接続されており、切り替え装置のスイッチング状態は、ＥＣＵ１００により制御される構成となっている。ハイブリッド車両１は、このように外部電源から電力供給を受けることが可能であり、所謂プラグインハイブリッド車両の一例を構成している。

ハイブリッド駆動装置１０は、ハイブリッド車両１のパワートレインである。ここで、図２を参照し、ハイブリッド駆動装置１０の詳細な構成について説明する。ここに、図２は、ハイブリッド駆動装置１０の構成を概念的に表してなる概略構成図である。尚、同図において、図１と重複する箇所には同一の符号を付してその説明を適宜省略することとする。

ハイブリッド駆動装置１０は、エンジン２００、動力分割機構３００、入力軸４００、駆動軸５００、減速機構６００、モータジェネレータＭＧ１（以下、適宜「ＭＧ１」と略称する）、モータジェネレータＭＧ２（以下、適宜「ＭＧ２」と略称する）を備える。

エンジン２００は、ハイブリッド車両１の主たる動力源として機能する、本発明に係る「内燃機関」の一例たるガソリンエンジンである。

エンジン２００は、気筒内部に形成された燃焼室で混合気が燃焼した際に生じる爆発力に応じて気筒内部で往復運動を生じるピストンを備える。このピストンの往復運動は、コネクティングロッドを介してクランク軸の回転運動に変換され、クランク軸と連結された入力軸４００から取り出される構成となっている。尚、エンジン２００の詳細な構成は、本発明との関係性が低いため、ここでは省略することとする。また、ここではエンジン２００がガソリンエンジンであるとしたが、本発明に係る「内燃機関」の採り得る実践的態様は多岐にわたる。例えば、本発明に係る「内燃機関」は、燃料種別、気筒配列、気筒数、燃料供給態様、動弁系の構成及び吸排気系の構成等において自由である。

モータジェネレータＭＧ１は、電気エネルギを運動エネルギに変換する力行機能と、運動エネルギを電気エネルギに変換する回生機能とを備えた電動発電機である。

モータジェネレータＭＧ２は、モータジェネレータＭＧ１よりも体格の大きい電動発電機であり、モータジェネレータＭＧ１と同様に、電気エネルギを運動エネルギに変換する力行機能と、運動エネルギを電気エネルギに変換する回生機能とを備えた、本発明に係る「回転電機」の一例である。

モータジェネレータＭＧ１及びＭＧ２は、同期電動発電機として構成され、例えば外周面に複数個の永久磁石を有するロータと、回転磁界を形成する三相コイルが巻回されたステータとを備えるが、無論他の構成を有していてもよい。

動力分割機構３００は、相互に差動作用をなす複数の回転要素を備えた公知の遊星歯車機構である。

動力分割機構３００は、中心部に設けられたサンギアＳ１と、サンギアＳ１の外周に同心円状に設けられたリングギアＲ１と、サンギアＳ１とリングギアＲ１との間に配置されてサンギアＳ１の外周を自転しつつ公転する複数のピニオンギア（不図示）と、これら各ピニオンギアの回転軸を軸支するキャリアＣ１とを備える。

サンギアＳ１は、エンジン２００の出力トルクであるエンジントルクＴｅに対する反力トルクを負担するための反力要素であり、モータジェネレータＭＧ１のロータが固定される出力回転軸に固定されている。従って、サンギアＳ１の回転速度は、モータジェネレータＭＧ１の回転速度たるＭＧ１回転速度Ｎｍｇ１と等価である。

リングギアＲ１は、動力分割機構３００の出力要素であり、動力分割機構３００の動力出力軸である駆動軸５００に、その回転軸を共有する形で連結されている。尚、駆動軸５００は、デファレンシャル等を介してハイブリッド車両１の駆動輪ＤＷに間接的に連結されている。

キャリアＣ１は、トーションダンパＴＤＰを介してエンジン２００のクランク軸に連結される入力軸４００に、その回転軸を共有する形で連結されており、その回転速度は、エンジン２００の機関回転数ＮＥと等価である。

動力分割機構３００は、上述した構成の下で、エンジン２００から入力軸４００に供給されるエンジントルクＴｅを、キャリアＣ１によってサンギアＳ１及びリングギアＲ１に所定の比率（各ギア相互間のギア比に応じた比率）で分配し、エンジン２００の動力を２系統に分割することが可能である。

この際、動力分割機構３００の動作を分かり易くするため、リングギアＲ１の歯数に対するサンギアＳ１の歯数としてのギア比ρを定義すると、エンジン２００からキャリアＣ１に対しエンジントルクＴｅを作用させた場合に、サンギアＳ１に作用するトルクＴｅｓは下記（１）式により、また駆動軸５００に現れる直達トルクＴｅｒは下記（２）式により、夫々表される。

Ｔｅｓ＝−Ｔｅ×ρ／（１＋ρ）・・・（１）
Ｔｅｒ＝Ｔｅ×１／（１＋ρ）・・・（２）
減速機構６００は、駆動軸５００とモータジェネレータＭＧ２との間に介装された、サンギアＳ２、リングギアＲ２、ピニオンギア（不図示）及びキャリアＣ２の各回転要素を備えた遊星歯車機構である。

減速機構６００において、サンギアＳ２は、モータジェネレータＭＧ２のロータに固定された出力回転軸に固定されている。また、キャリアＣ２は、ハイブリッド駆動装置１０の外郭ケースに回転不能に固定されている。更に、リングギアＲ２は、駆動軸５００に連結されている。係る構成において、減速機構６００は、モータジェネレータＭＧ２の回転速度Ｎｍｇ２を、駆動軸５００に対し、各回転要素（ギア）のギア比に応じて定まる減速比に従って減速して伝達することが出来る。

尚、減速機構６００の構成は、モータジェネレータＭＧ２の回転を減速する機構の採り得る一形態に過ぎず、この種の減速機構は実践上多様な形態を有し得る。また、この種の減速機構は、必ずしもハイブリッド駆動装置に備わっておらずともよい。即ち、モータジェネレータＭＧ２は、駆動軸５００に直結されていてもよい。

次に、図３を参照し、ハイブリッド駆動装置１における冷却システム７００について説明する。ここに、図３は、冷却システム７００の構成を概念的に示す図である。尚、同図において、図１と重複する箇所には同一の符号を付してその説明を適宜省略することとする。

図３において、冷却システム７００は、潤滑油を循環供給することにより各部の潤滑と冷却とを行うシステムである。冷却システム７００は、循環通路７１０、電動式Ｏ／Ｐ７２０、機械式Ｏ／Ｐ７３０、水冷オイルクーラ７４０、ストレーナ７５０、逆流防止弁７６０、逆流防止弁７７０を備える。

循環通路７１０は、潤滑油の通路である。

電動式Ｏ／Ｐ７２０は、先述したように電気駆動式流体吐出装置であり、ＰＣＵ２０と電気的に接続されたモータ７２１の駆動力により駆動される。尚、電動式Ｏ／Ｐ７２０は、モータ７２１の駆動力に応じてその潤滑油の吐出圧を制御することができる。この吐出圧Ｐｅｏｐは、循環通路７１０における電動式Ｏ／Ｐ７２０の下流側に付設された不図示の圧力センサにより検出される構成となっている。この圧力センサは、ＥＣＵ１００と電気的に接続されており、検出された電動式Ｏ／Ｐ７２０の吐出圧Ｐｅｏｐは、ＥＣＵ１００により適宜参照される。

機械式Ｏ／Ｐ７３０は、先述したように機械駆動式流体吐出装置であり、エンジン２００のクランク軸と物理的に接続されたギア装置等の駆動装置７３１から伝達される駆動力により駆動される。

水冷オイルクーラ７４０は、循環通路７１０を循環する潤滑油が、各部に供給される過程で回収する熱を冷却水との熱交換により冷却する冷却装置である。潤滑油が冷却されることにより、例えばＣＤモード走行時等において大きな熱負荷を生じるモータジェネレータＭＧ２が潤滑油により好適に冷却される。

ストレーナ７５０は、各部に循環供給される過程で潤滑油が回収した不純物やゴミを濾過する濾過装置である。

逆流防止弁７６０は、電動式Ｏ／Ｐ７２０側への潤滑油の逆流を防止する差圧弁である。逆流防止弁７６０の弁は、リターンスプリング等の付勢手段により閉弁側に常時付勢されている。電動式Ｏ／Ｐ７２０の吐出圧Ｐｅｏｐが、このリターンスプリングによる付勢力が作用することにより生じる弁の閉弁側への圧力よりも大きくなると、このリターンスプリングは開弁側へ押し戻され、電動式Ｏ／Ｐ７２０から供給される潤滑油が循環通路７１０を循環供給される仕組みとなっている。即ち、電動式Ｏ／Ｐ７２０により潤滑油が循環供給される過程では、逆流防止弁７６０は基本的に開弁している。

逆流防止弁７７０は、機械式Ｏ／Ｐ７３０側への潤滑油の逆流を防止する差圧弁である。逆流防止弁７７０の弁は、リターンスプリング等の付勢手段により閉弁側に常時付勢されている。機械式Ｏ／Ｐ７３０の吐出圧が、このリターンスプリングによる付勢力が作用することにより生じる弁の閉弁側への圧力よりも大きくなると、このリターンスプリングは開弁側へ押し戻され、機械式Ｏ／Ｐ７３０から供給される潤滑油が循環通路７１０を循環供給される仕組みとなっている。即ち、機械式Ｏ／Ｐ７３０により潤滑油が循環供給される過程では、逆流防止弁７７０は基本的に開弁している。

＜実施形態の動作＞
次に、本実施形態の動作について説明する。

＜潤滑油の循環経路の説明＞
始めに、図４及び図５を参照し、潤滑油の循環経路について説明する。ここに、図４は、電動式Ｏ／Ｐ７２０が稼動している場合の潤滑油の循環経路を説明する図であり、図５は、機械式Ｏ／Ｐ７３０が稼動している場合の潤滑油の循環経路を説明するである。尚、これら各図において、図３と重複する箇所には同一の符号を付してその説明を適宜省略することとする。

図４には、電動式Ｏ／Ｐ７２０が稼動し、機械式Ｏ／Ｐ７３０が停止している場合の潤滑油の流れが矢印付きの破線で示される。

この場合、電動式Ｏ／Ｐ７２０から吐出された潤滑油は、逆流防止弁７６０を通過し、分岐点Ｐ１を経由して水冷オイルクーラ７４０側に供給される。この際、逆流防止弁７７０の作用により、分岐点Ｐ１から逆流防止弁７７０を経て分岐点Ｐ７に至る経路及び更に下流側の経路（分岐点Ｐ７から分岐点Ｐ８を経由する経路及び分岐点Ｐ７から分岐点Ｐ６に至る経路）において潤滑油の循環は生じない。

水冷オイルクーラ７４０を通過する過程で冷却された潤滑油は、モータジェネレータＭＧ１及びＭＧ２に夫々供給され、これらを潤滑及び冷却した後、分岐点Ｐ３で合流し、分岐点Ｐ４及びＰ５を経由してストレーナ７５０に導かれる。ストレーナ７５０で濾過された潤滑油は、分岐点Ｐ６を経由して電動式Ｏ／Ｐ７２０に戻される。

図５には、機械式Ｏ／Ｐ７３０が稼動し、電動式Ｏ／Ｐ７２０が停止している場合の潤滑油の流れが矢印付きの破線で示される。

この場合、機械式Ｏ／Ｐ７３０から吐出された潤滑油は、分岐点Ｐ７で逆流防止弁７７０側と分岐点Ｐ８側に分岐する。逆流防止弁７７０側に分岐した潤滑油は、分岐点Ｐ１を経由して水冷オイルクーラ７４０側に供給される。この際、逆流防止弁７６０の作用により、分岐点Ｐ１から逆流防止弁７６０を経て電動式Ｏ／Ｐ７２０経路において潤滑油の循環は生じない。

水冷オイルクーラ７４０を通過する過程で冷却された潤滑油は、モータジェネレータＭＧ１及びＭＧ２に夫々供給され、これらを潤滑及び冷却した後、分岐点Ｐ３に導かれる。

一方、分岐点Ｐ７において分岐点Ｐ８側に分岐した潤滑油は、分岐点Ｐ８において、動力分割機構３００及びエンジン２００に供給され、夫々分岐点Ｐ４及びＰ５に導かれる。分岐点Ｐ４に導かれた潤滑油は、先に述べた分岐点Ｐ３に導かれた潤滑油と分岐点Ｐ４において合流し、更に分岐点Ｐ５においてエンジン２００を経由した潤滑油と合流してストレーナ７５０に導かれる。ストレーナ７５０で濾過された潤滑油は、分岐点Ｐ６を経由して機械式Ｏ／Ｐ７３０に戻される。

＜ハイブリッド車両１の走行モード＞
ハイブリッド車両１は、ハイブリッド駆動装置１０と駆動輪ＤＷとの間の動力伝達態様を規定する走行モードとして、ＣＳ（Charge Sustaining）モードとＣＤ（Charge Depleting）モードとを有する。

ＣＳモード（ＨＶ（Hybrid Vehicle）モード等とも称される）は、動力分割機構３００の動力分割作用を利用して、エンジントルクＴｅの一部である直達トルクＴｅｒと、モータジェネレータＭＧ２の出力トルクであるＭＧ２トルクＴｍｇ２とを協調的に駆動軸５００に作用させるモードである。ＣＳモードでは、エンジントルクＴｅの他の一部である反力トルクＴｅｓを利用して、モータジェネレータＭＧ１の出力トルクであるＭＧ１トルクＴｍｇ１により電力回生、即ち発電もまた行われる。

この際、エンジン２００の動作点（機関回転数ＮＥとエンジントルクＴｅとにより規定される動作条件）は、ＭＧ１トルクＴｍｇ１を反力トルクとして利用したハイブリッド駆動装置１０の電気的ＣＶＴ（Continuously Variable Transmission）機能により、自由に設定可能である。エンジン２００の動作点は、好適な一形態として、エンジン２００の燃料消費率（燃費）が最小となる最適燃費動作点に制御される。

一方、ＭＧ２トルクＴｍｇ２は、基本的には、駆動軸５００に要求される駆動軸要求トルクＴｐｎに対して直達トルクＴｅｐでは不足する分を補うように制御される。即ち、ＣＳモードでは、ＭＧ２トルクＴｍｇ２とエンジントルクＴｅとの協調制御がなされる。

例えば、この協調制御においては、バッテリ３０のＳＯＣが目標値としての目標ＳＯＣに維持されるように、モータジェネレータＭＧ１の発電量と、モータジェネレータＭＧ２の放電量或いは更に補機装置の放電量とが絶えず調整される。例えば、バッテリ３０のＳＯＣが目標ＳＯＣよりも高ければ、駆動軸要求トルクに対するＭＧ２トルクＴｍｇ２の比率が増やされる、或いは、バッテリ３０の放電制限値が拡大される等して電力収支は放電側に傾き、反対に目標ＳＯＣよりも低ければ当該比率が減らされる、或いは、バッテリ３０の充電要求値が増量される等して電力収支は充電側に傾く。

これに対し、ＣＤモード（ＥＶ（Electric Vehicle）モードとも称される）は、ＭＧ２トルクＴｍｇ２のみを駆動軸５００に作用させ、モータジェネレータＭＧ２の動力のみによりハイブリッド車両１を走行させるモードである。ＣＤモードでは、基本的にエンジン２００は機関停止状態とされるため（尚、補機装置に対する電力供給のための最低限の機関稼動がなされる場合もある）、燃料消費はゼロか、或いは無視し得る程度に少ない。但し、ＣＤモードは、バッテリ３０の電力収支上は、放電側に傾いた走行モードであるから、バッテリ３０のＳＯＣは基本的に減少し続ける。従って、ＣＤモードは、バッテリ３０のＳＯＣも考慮してその実行可否が決定される。

＜エンジン始動制御処理の概要＞
ここで、ＣＤモード走行中においては、例えばハイブリッド車両１の要求出力がモータジェネレータＭＧ２のその時点の最大出力を超えたり、ハイブリッド車両１の要求駆動力に対応して駆動軸５００に要求される駆動軸要求トルクがモータジェネレータＭＧ２の最大トルクを超えたりすることによって、適宜エンジン２００の始動要求が発生する。このエンジン始動要求に対しては、速やかにエンジン２００を始動させる必要がある。

一方、エンジン２００が始動すれば、機械式Ｏ／Ｐ７３０が稼動して潤滑油の循環供給が確保されるため、バッテリ３０の放電を伴う電動式Ｏ／Ｐ７２０の稼動は不要である。従って、エンジン２００を始動させる場合、電動式Ｏ／Ｐ７２０は、その稼動が停止される。

ここで、電動式Ｏ／Ｐ７２０が稼動しているＣＤモード走行中において、逆流防止弁７６０は開弁状態にある。また、電動式Ｏ／Ｐ７２０から機械式Ｏ／Ｐ７３０への切り替えが夫々独立して行われた場合、この切り替え過渡期における逆流防止弁７６０の前後差圧は成り行きでしか変化しない。従って、電動式Ｏ／Ｐ７２０から機械式Ｏ／Ｐ７３０への切り替えが夫々独立して行われた場合、この切り替え過渡期において、未だ完全に閉弁していない逆流防止弁７６０を経由して、電動式Ｏ／Ｐ７２０に潤滑油が逆流する可能性がある。このような潤滑油の逆流を確実に防止するため、本実施形態ではエンジン始動制御処理が実行される。

＜エンジン始動制御処理の詳細＞
ここで、図６を参照し、エンジン始動制御処理の詳細について説明する。ここに、図６は、エンジン始動制御処理のフローチャートである。尚、図６のエンジン始動制御は、ＣＤモード走行時において実行される処理である。

図６において、ＥＣＵ１００は、エンジン２００の始動要求の有無を判定する（ステップＳ１１０）。尚、エンジン始動要求は、先述したように、出力要件或いは駆動力要件に基づいて適宜発生する。エンジン始動要求が無い場合（ステップＳ１１０：ＮＯ）、ステップＳ１１０で実質的に処理は待機状態となる。

エンジン始動要求がある場合（ステップＳ１１０：ＹＥＳ）、ＥＣＵ１００は、電動式Ｏ／Ｐ７２０を停止させる（ステップＳ１２０）。尚、ステップＳ１２０に係る「停止させる」とは、あくまで停止させる旨の制御を行う（例えば、通電を停止すること）等を意味し、ステップＳ１２０の実行後暫時の期間については、電動式Ｏ／Ｐ７２０は相応の吐出圧を保持している。

電動式Ｏ／Ｐ７２０を停止させると、ＥＣＵ１００は、電動式Ｏ／Ｐ７２０の吐出圧Ｐｅｏｐが、逆流防止弁７６０におけるリターンスプリングによる付勢力が作用することにより生じる弁の閉弁側への圧力Ｐ０未満まで低下したか否かが判定される（ステップＳ１３０）。尚、ステップＳ１３０は、言い換えれば、逆流防止弁７６０が確実に閉弁しているか否かの判定処理を意味する。ここで、ＥＣＵ１００は、下記の場合に吐出圧Ｐｅｏｐが圧力Ｐ０未満である（逆流防止弁７６０が閉弁している）と判定する。

（１）電動式Ｏ／Ｐ７２０が物理的に停止している
（２）検出される吐出圧Ｐｅｏｐが圧力Ｐ０未満である
上記（１）の判断基準とは、電動式Ｏ／Ｐ７２０が物理的に停止していれば、潤滑油が吐出されることはなく、逆流防止弁７６０を挟んだ電動式Ｏ／Ｐ７２０側の循環通路の圧力は、確実にリターンスプリングによる圧力Ｐ０未満であると判断され得ることによるものである。即ち、ステップＳ１３０に係る判定処理は、電動式Ｏ／Ｐ７２０の吐出圧Ｐｅｏｐがモニタされていない場合であっても実現することができる。

吐出圧Ｐｅｏｐが圧力Ｐ０以上である場合（ステップＳ１３０：ＮＯ）、処理はステップＳ１３０で待機状態となる。即ち、エンジン２００の始動もまた待機状態となる。尚、上述した、電動式Ｏ／Ｐ７２０が物理的に停止したか否かに係る判断基準が採用される場合、ステップＳ１３０は、「吐出圧Ｐｅｏｐが圧力Ｐ０以上である可能性がある」ことを意味する。即ち、係る判断基準は、逆流防止の観点に立てば、より安全側へシフトした判断基準である。

吐出圧Ｐｅｏｐが圧力Ｐ０未満になった場合（ステップＳ１３０：ＹＥＳ）、ＥＣＵ１００は、エンジン２００を始動させる（ステップＳ１４０）。エンジン始動制御処理はこのように実行される。

以上説明したように、本実施形態に係るエンジン始動制御処理によれば、ＣＤモード走行時にエンジン始動要求が生じた場合において、電動式Ｏ／Ｐ７２０を速やかに停止させた後、逆流防止弁７６０が閉弁するまでエンジン２００の始動が待機される。従って、エンジン２００の始動に伴って始動する機械式Ｏ／Ｐ７３０の吐出圧と、電動式Ｏ／Ｐ７２０の吐出圧との過渡的なバランスにより、電動式Ｏ／Ｐ７２０側へ潤滑油が逆流することが確実に防止される。

本発明は、上述した実施形態に限られるものではなく、請求の範囲及び明細書全体から読み取れる発明の要旨或いは思想に反しない範囲で適宜変更可能であり、そのような変更を伴うハイブリッド車両の制御装置もまた本発明の技術的範囲に含まれるものである。

本発明は、ハイブリッド車両における内燃機関の始動制御に適用可能である。

１…ハイブリッド車両、１０…ハイブリッド駆動装置、２０…ＰＣＵ、３０…バッテリ、ＭＧ１、ＭＧ２…モータジェネレータ、１００…ＥＣＵ、２００…エンジン、３００…動力分割機構、４００…入力軸、５００…駆動軸、６００…減速機構、７００…冷却システム、７２０…電動式Ｏ／Ｐ、７３０…機械式Ｏ／Ｐ、７６０…逆流防止弁。

Claims (1)

1. 内燃機関と、
   駆動軸にトルクを供給可能な回転電機と、
   前記内燃機関の動力を利用して潤滑油を循環供給する機械式オイルポンプと、
   バッテリからの電力を利用して潤滑油を循環供給する電動式オイルポンプと、
   前記電動式オイルポンプを含む前記潤滑油の循環経路に設けられ、差圧に応じて開弁すると共に閉弁時に前記電動式オイルポンプへの前記潤滑油の逆流を防止する逆流防止弁と
   を備えたハイブリッド車両を制御するハイブリッド車両の制御装置であって、
   前記内燃機関が停止した状態で前記回転電機から供給される動力により前記ハイブリッド車両が走行する期間において、前記潤滑油が循環供給されるように前記電動式オイルポンプを制御すると共に、前記期間において前記内燃機関の始動が要求された場合に、前記電動式オイルポンプを停止させる第１制御手段と、
   前記期間において前記内燃機関の始動が要求された場合に、前記電動式オイルポンプの停止後又は前記逆流防止弁の閉弁後に始動するように前記内燃機関を制御する第２制御手段と
   を具備することを特徴とするハイブリッド車両の制御装置。

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