JP2019089440A - ハイブリッド車両のオイル供給装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】オイルの余剰流量を削減することができ、オイルポンプの損失をより低減することが可能なハイブリッド車両のオイル供給装置を提供する。【解決手段】HEV−CU50及びTCU70は、第1モータ・ジェネレータ11、第2モータ・ジェネレータ12それぞれの運転状態からそれぞれの発熱量を推定し、該発熱量からそれぞれの必要流量を算出し、該必要流量から第1モータ・ジェネレータ11に供給するオイル量を調節する第1電磁弁31及び第2モータ・ジェネレータ12に供給するオイル量を調節する第2電磁弁32それぞれの目標駆動量を求め、該目標駆動量に応じて第1電磁弁31、第2電磁弁32それぞれを駆動するとともに、オイルポンプ21の回転数、及び、第1モータ・ジェネレータ11、第2モータ・ジェネレータ12それぞれの必要流量に基づいて、オイルポンプ21の全吐出状態と半吐出状態とを切替えるように第3電磁弁33を駆動する。【選択図】 図1

Description

本発明は、ハイブリッド車両のオイル供給装置に関し、特に、エンジンとモータ・ジェネレータ(電動モータ)とを備えるパワーユニットにオイルを供給するハイブリッド車両のオイル供給装置に関する。
近年、エンジンとモータ・ジェネレータ(電動モータ)とを併用することで車両の燃料消費率(燃費)を効果的に向上させることができるハイブリッド自動車(HEV)が広く実用化されている。
ここで、特許文献1には、エンジンとモータ及びジェネレータとを備え、エンジン出力軸の回転をジェネレータ及び駆動車軸にプラネタリギヤを介して分配して伝達すると共に、モータの回転を駆動車軸に伝達するハイブリッド車輌が開示されている。このハイブリッド車輌では、エンジン、ジェネレータ及びモータを適宜制御することにより、モータ出力のみにて、エンジン出力のみにて、又はエンジン出力にモータ出力をアシストして、駆動車軸を駆動すると共に、バッテリ残量及び走行負荷に応じて、エンジンの出力にてジェネレータを駆動してバッテリを充電する。
また、このハイブリッド車輌では、モータなどの冷却や潤滑に用いられるオイルを圧送するために、オイルポンプの駆動軸に、それぞれワンウェイクラッチを介して複数の伝達経路から回転を伝達し、該オイルポンプを、回転数の高い伝達経路からの回転により駆動する構成を有している。より具体的には、オイルポンプの駆動軸が、第1のワンウェイクラッチを介してエンジン出力軸に連動する入力軸に連結されると共に、第2のワンウェイクラッチを介して駆動車軸に連動する走行回転軸に連結されている。そして、通常走行時にあっては、入力軸回転数より走行回転軸の回転数が高いため、オイルポンプは第2のワンウェイクラッチを介して駆動され、また車輌停止時にあっては、走行回転軸が停止状態にあってもエンジン出力軸(入力軸)はアイドリング回転しているので、オイルポンプが第1のワンウェイクラッチを介して駆動される。
特開2000−335263号公報
上述した構成を有するため、特許文献1に記載のハイブリッド車両では、1個のオイルポンプにより、車輌走行中は車速に応じたポンプ吐出量を得ると共に、車輌停止中にあっても所定ポンプ吐出量を得ることができる。
しかしながら、上述した構成では、オイルポンプの回転数すなわちオイルポンプの吐出量がエンジン回転数や車速により定まるため、車両の運転状態によってはオイルポンプの吐出量(すなわちオイル流量)が余剰になる運転領域が生じ得る。例えば、駐停車時にジェネレータで発電する場合、モータが停止され、発熱しないため、冷却の必要がなく、モータに供給するオイル流量が余剰となることが考えられる。また、例えば、EV走行中は、エンジン及びジェネレータが停止され、発熱しないため、冷却の必要がなく、ジェネレータに供給するオイルが余剰となることが考えられる。このような場合、余剰流量分だけオイルポンプが無駄仕事をしていることとなり、オイルポンプの損失となる。すなわち、燃料消費率(燃費)の悪化となる。
本発明は、上記問題点を解消する為になされたものであり、エンジンとモータ・ジェネレータ(電動モータ)とを備えるパワーユニットにオイルを供給するハイブリッド車両のオイル供給装置において、オイルの余剰流量を削減することができ、オイルポンプの損失をより低減することが可能なハイブリッド車両のオイル供給装置を提供することを目的とする。
本発明に係るハイブリッド車両のオイル供給装置は、エンジンと、第1モータ・ジェネレータと、第2モータ・ジェネレータとを備えるパワーユニットにオイルを供給するハイブリッド車両のオイル供給装置において、吸入口から吸入したオイルを昇圧して複数の吐出口から吐出するオイルポンプと、第1モータ・ジェネレータに供給するオイル量を調節する第1電磁弁と、第2モータ・ジェネレータに供給するオイル量を調節する第2電磁弁と、複数の吐出口すべてが油路と連通される全吐出状態と、複数の吐出口のうち一部の吐出口が油路に連通され、かつ他の一部の吐出口がオイルポンプの吸入口と連通される半吐出状態とを切替える第3電磁弁と、第1電磁弁、第2電磁弁、第3電磁弁の駆動を制御する制御手段とを備え、該制御手段が、第1モータ・ジェネレータ、第2モータ・ジェネレータそれぞれの運転状態から第1モータ・ジェネレータ、第2モータ・ジェネレータそれぞれの発熱量を推定し、該発熱量から第1モータ・ジェネレータ、第2モータ・ジェネレータそれぞれの必要流量を算出し、該必要流量から第1電磁弁、第2電磁弁それぞれの目標駆動量を求め、該目標駆動量に応じて第1電磁弁、第2電磁弁それぞれを駆動するとともに、オイルポンプの回転数、及び、第1モータ・ジェネレータ、第2モータ・ジェネレータそれぞれの必要流量に基づいて、全吐出状態と半吐出状態とを切替えるように第3電磁弁を駆動することを特徴とする。
本発明に係るハイブリッド車両のオイル供給装置によれば、第1モータ・ジェネレータ、第2モータ・ジェネレータそれぞれの運転状態から第1モータ・ジェネレータ、第2モータ・ジェネレータそれぞれの発熱量が推定され、該発熱量から第1モータ・ジェネレータ、第2モータ・ジェネレータそれぞれの必要流量が算出され、該必要流量から第1電磁弁、第2電磁弁それぞれの目標駆動量が求められ、該目標駆動量に応じて第1電磁弁、第2電磁弁それぞれが駆動されるとともに、オイルポンプの回転数、及び、第1モータ・ジェネレータ、第2モータ・ジェネレータそれぞれの必要流量に基づいて、全吐出状態と半吐出状態とを切替えるように第3電磁弁が駆動される。このように、第1モータ・ジェネレータ、第2モータ・ジェネレータそれぞれの必要流量に応じて、第1電磁弁、第2電磁弁それぞれが駆動され、第1モータ・ジェネレータ、第2モータ・ジェネレータそれぞれに供給されるオイル流量が調節されるため、第1モータ・ジェネレータ、第2モータ・ジェネレータそれぞれに供給されるオイルの余剰分を削減することができる。また、オイルポンプの回転数及び第1モータ・ジェネレータ、第2モータ・ジェネレータそれぞれの必要流量に応じて、オイルポンプの半吐出状態と全吐出状態とが切替えられるため、第1モータ・ジェネレータ、第2モータ・ジェネレータそれぞれの必要流量に合わせてオイルポンプの負荷を低減することができる。その結果、オイルの余剰流量を削減することができ、オイルポンプの損失をより低減することが可能となる。
本発明に係るハイブリッド車両のオイル供給装置では、上記制御手段が、車両が停止しており、エンジン出力を用いて第1モータ・ジェネレータで発電が行われ、第2モータ・ジェネレータが停止している場合には、オイルポンプが半吐出状態となるように第3電磁弁を駆動するとともに、第2モータ・ジェネレータに対するオイル供給量を削減するように第2電磁弁を駆動することが好ましい。
車両が停止しており(停車中)、エンジン出力を用いて第1モータ・ジェネレータで発電が行われ、第2モータ・ジェネレータが停止している場合には、第2モータ・ジェネレータが発熱しないため、冷却の必要がなく、第2モータ・ジェネレータに供給するオイル流量が余剰となることが考えられる。この場合、オイルポンプが半吐出とされるとともに、第2モータ・ジェネレータに対するオイル供給量が削減される。よって、第2モータ・ジェネレータに供給されるオイルの余剰分を削減することができ、かつ、オイルポンプの負荷を低減することができる。
本発明に係るハイブリッド車両のオイル供給装置では、上記制御手段が、第1モータ・ジェネレータが停止され、第2モータ・ジェネレータで車両が駆動されている場合には、オイルポンプが半吐出状態となるように第3電磁弁を駆動するとともに、第1モータ・ジェネレータに対するオイル供給量を削減するように第1電磁弁を駆動することが好ましい。
第1モータ・ジェネレータが停止され、第2モータ・ジェネレータで車両が駆動されている場合(EV走行時)には、第1モータ・ジェネレータが発熱しないため、冷却の必要がなく、第1モータ・ジェネレータに供給するオイルが余剰となることが考えられる。この場合、オイルポンプが半吐出状態とされるとともに、第1モータ・ジェネレータに対するオイル供給量が削減される。よって、第1モータ・ジェネレータに供給されるオイルの余剰分を削減することができ、かつ、オイルポンプの負荷を低減することができる。
本発明に係るハイブリッド車両のオイル供給装置では、上記制御手段が、エンジン及び第2モータ・ジェネレータで車両が駆動され、かつ、要求駆動力が所定値未満である場合には、オイルポンプが半吐出状態となるように第3電磁弁を駆動するとともに、第1モータ・ジェネレータ、第2モータ・ジェネレータそれぞれの必要流量に応じて、第1モータ・ジェネレータ、第2モータ・ジェネレータそれぞれに対するオイル供給量を調節するように第1電磁弁、第2電磁弁それぞれを駆動することが好ましい。
エンジン及び第2モータ・ジェネレータで車両が駆動され(PHEV走行)、かつ、要求駆動力が所定値未満である場合(低負荷時)には、オイルポンプが半吐出状態とされるとともに、第1モータ・ジェネレータ、第2モータ・ジェネレータそれぞれの必要流量に応じて、第1モータ・ジェネレータ、第2モータ・ジェネレータそれぞれに対するオイル供給量が調節される。そのため、第1モータ・ジェネレータ、第2モータ・ジェネレータそれぞれの必要供給量を満足させつつ、第1モータ・ジェネレータ、第2モータ・ジェネレータそれぞれに供給されるオイルの余剰分を削減することができ、かつ、オイルポンプの負荷を低減することができる。
本発明に係るハイブリッド車両のオイル供給装置では、上記制御手段が、エンジン及び第2モータ・ジェネレータで車両が駆動され、かつ、要求駆動力が所定値以上である場合には、オイルポンプが全吐出状態となるように第3電磁弁を駆動するとともに、第1モータ・ジェネレータ、第2モータ・ジェネレータそれぞれの必要流量に応じて、第1モータ・ジェネレータ、第2モータ・ジェネレータそれぞれに対するオイル供給量を調節するように第1電磁弁、第2電磁弁それぞれを駆動することが好ましい。
エンジン及び第2モータ・ジェネレータで車両が駆動され(PHEV走行)、かつ、要求駆動力が所定値以上である場合(中・高負荷時)には、オイルポンプが全吐出状態とされるとともに、第1モータ・ジェネレータ、第2モータ・ジェネレータそれぞれの必要流量に応じて、第1モータ・ジェネレータ、第2モータ・ジェネレータそれぞれに対するオイル供給量が調節される。そのため、第1モータ・ジェネレータ、第2モータ・ジェネレータそれぞれの必要供給量を満足させつつ、第1モータ・ジェネレータ、第2モータ・ジェネレータそれぞれに供給されるオイルの余剰分を削減することができる。
本発明に係るハイブリッド車両のオイル供給装置では、オイルポンプの吐出圧が所定圧以上となった場合に開弁し、潤滑系を経由し又は直接、オイルをオイルパンへ戻す潤滑弁をさらに備えることが好ましい。
この場合、オイルポンプの吐出圧が所定圧以上となった場合に潤滑弁が開弁し、潤滑系を経由し、又は直接、オイルがオイルパンへ戻される。すなわち、オイルポンプの吐出量が必要最大量よりも多くなるような運転領域、すなわち、オイル流量が余剰となる運転領域において、潤滑系を経由し、又は直接、オイルをオイルパンへ戻すことにより、余剰分を削減することができる。
本発明によれば、エンジンとモータ・ジェネレータ(第1モータ・ジェネレータ及び第2モータ・ジェネレータ)とを備えるパワーユニットにオイルを供給するハイブリッド車両のオイル供給装置において、オイルの余剰流量を削減することができ、オイルポンプの損失をより低減することが可能となる。
実施形態に係るハイブリッド車両のオイル供給装置の構成(パワーユニット、油圧回路、制御システムの構成)を示すブロック図である。 実施形態に係るハイブリッド車両のオイル供給装置によるオイル供給処理の処理手順を示すフローチャートである。 各運転モードにおける第1電磁弁、第2電磁弁、第3電磁弁等の動作一覧を示す図である。 実施形態に係るハイブリッド車両のオイル供給装置のオイル流量・油圧特性の一例を示す図である。 Pレンジ発電におけるオイルの流れ/供給経路(太線)を示す図である。 EV走行におけるオイルの流れ/供給経路(太線)を示す図である。 HEV走行(低負荷時)におけるオイルの流れ/供給経路(太線)を示す図である。 HEV走行(中・高負荷時)におけるオイルの流れ/供給経路(太線)を示す図である。 ポンプ流量が余剰となる運転領域(ポンプ流量余剰域)におけるオイルの流れ/供給経路(太線)を示す図である。
以下、図面を参照して本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。なお、図中、同一又は相当部分には同一符号を用いることとする。また、各図において、同一要素には同一符号を付して重複する説明を省略する。
まず、図1を用いて、実施形態に係るハイブリッド車両のオイル供給装置1の構成(パワーユニット、油圧回路、制御システムの構成)について説明する。図1は、ハイブリッド車両のオイル供給装置1の構成を示すブロック図である。なお、ここでは、ハイブリッド車両のオイル供給装置1を、シリーズ・パラレル・ハイブリッド車(HEV)に適用した場合を例にして説明する。
エンジン10は、どのような形式のものでもよいが、例えば、高膨張比サイクルによって圧縮比を高めることにより、熱効率の向上を図ったエンジンなどが好適に用いられる。エンジン10は、エンジン・コントロールユニット(以下「ECU」という)80によって制御される。
ECU80には、クランクシャフトの回転位置(エンジン回転数)を検出するクランク角センサ81、及びエンジン10の冷却水の温度を検出する水温センサ82等の各種センサが接続されている。
ECU80は、取得したこれらの各種情報、及び後述するハイブリッド車・コントロールユニット(以下「HEV−CU」という)50からの制御情報に基づいて、燃料噴射量や点火時期、並びに電子制御式スロットルバルブ等の各種デバイスを制御することによりエンジン10を制御する。また、ECU80は、CAN(Controller Area Network)100を介して、エンジン回転数や冷却水温度などの各種情報をHEV−CU50に送信する。
エンジン10のクランクシャフトには動力分割機構13が接続されている。動力分割機構13には、減速機等から構成されるドライブトレーン14、及び、主として発電機(ジェネレータ)として動作する第1モータ・ジェネレータ11が接続されている。動力分割機構13は、例えば、リングギヤ、ピニオンギヤ、サンギヤ、及びプラネタリキャリアから構成される遊星歯車機構を有しており、エンジン10から発生した駆動力を、ドライブトレーン14と第1モータ・ジェネレータ11とに分割して伝達する。
一方、ドライブトレーン14には、主として動力源として動作する第2モータ・ジェネレータ12も接続されている。このように構成されているため、この車両では、エンジン10と第2モータ・ジェネレータ12の2つの動力で車輪(車両)を駆動することができる。また、走行条件に応じて、第2モータ・ジェネレータ12のみによる走行(EV走行)と、エンジン10及び第2モータ・ジェネレータ12による走行(PHEV走行)とを切替えることができる。さらに、第2モータ・ジェネレータ12で走行しながら、発電することもできる。
第1モータ・ジェネレータ11は、例えば、三相交流タイプの交流同期モータであり、上述したように、主に発電機として動作する。第2モータ・ジェネレータ12は、例えば、三相交流タイプの交流同期モータであり、上述したように、主に動力源として動作する。第1モータ・ジェネレータ11及び第2モータ・ジェネレータ12では、ロータに永久磁石を用い、ステータにコイルを用いた。また、第1モータ・ジェネレータ11及び第2モータ・ジェネレータ12は、オイルによって冷却される油冷式の電動モータである。なお、第1モータ・ジェネレータ11及び第2モータ・ジェネレータ12では、ロータにコイルを用い、ステータに永久磁石を用いてもよい。また、第1モータ・ジェネレータ11及び第2モータ・ジェネレータ12として、交流同期モータに代えて、例えば、交流誘導モータや直流モータ等を用いてもよい。
第1モータ・ジェネレータ11のステータ(コイル)には、第1モータ・ジェネレータ11のステータの温度を検出する第1温度センサ91が取り付けられている。同様に、第2モータ・ジェネレータ12のステータ(コイル)には、第2モータ・ジェネレータ12のステータの温度を検出する第2温度センサ92が取り付けられている。第1温度センサ91及び第2温度センサ92としては、例えば、温度によって抵抗値が変化するサーミスタが好適に用いられる。第1温度センサ91及び第2温度センサ92は、HEV−CU50に接続されており、温度に応じた電気信号(電圧値)がHEV−CU50で読み込まれる。
また、後述する第6油路46には、第6油路46を通して第1モータ・ジェネレータ11、第2モータ・ジェネレータ12に供給されるオイルの温度を検出する第3温度センサ93が取り付けられている。第3温度センサ93としては、例えば、温度によって抵抗値が変化するサーミスタが好適に用いられる。第3温度センサ93も、HEV−CU50に接続されており、温度に応じた電気信号(電圧値)がHEV−CU50で読み込まれる。
オイルパン20には、第1モータ・ジェネレータ11並びに第2モータ・ジェネレータ12の冷却や潤滑、及び、動力分割機構13やドライブトレーン14等の潤滑を行うためのオイルが貯留されている。オイルパン20に貯留されているオイルを、第1モータ・ジェネレータ11や第2モータ・ジェネレータ12などに供給するために、機械式オイルポンプ(以下、単に「オイルポンプ」という)21が設けられている。
オイルポンプ21は、エンジン10及び車軸(第2モータ・ジェネレータ12)からの入力の内、いずれか回転数の高い方によって駆動される。より具体的には、エンジン10とトルク伝達可能に接続され、エンジン10からのトルクをオイルポンプ21の駆動軸に一方向に伝達する第1のワンウェイ・クラッチ(図示省略)と、車軸(第2モータ・ジェネレータ12)とトルク伝達可能に接続され、車軸からのトルクをオイルポンプ21の駆動軸に一方向に伝達する第2のワンウェイ・クラッチ(図示省略)とを備えており、エンジン21及び車軸からの入力の内、いずれか回転数の高い方によってオイルポンプ21が駆動される(所謂ツインドライブ)。オイルポンプ21は、オイルパン20に貯留されているオイルを、第1吸入油路401、及び吸入口21aを通して吸入し、昇圧して2つの吐出口(第1吐出口21b及び第2吐出口21c)から吐出する。本実施形態では、オイルポンプ21として、2つの吐出口(第1吐出口21b及び第2吐出口21c)を有する2ポート型のベーンポンプを用いた。
オイルポンプ21の第1吐出口21bには、第1油路41(特許請求の範囲に記載の油路に相当)が接続されている。また、第2吐出口21cには、第2油路42が接続されている。オイルポンプ21の第2吐出口21cは、第2油路42、オイルポンプ切替バルブ34、第3油路43を介して、第1油路41に連通される。また、オイルポンプ21の第2吐出口21cは、第2油路42、オイルポンプ切替バルブ34、第2吸入油路402を介して、第1吸入油路401に連通されている。オイルポンプ切替バルブ34は、第2吐出口21cから吐出されたオイルの吐出先を、第3油路43と第2吸入油路402との間で切替える。
より具体的には、オイルポンプ切替バルブ34は、後述する第3電磁弁33と連通する第1切替圧油路404、第2吐出口21cと連通する第2油路42、第1油路41と連通する第3油路43、及び、第1吸入油路401(オイルポンプ21の吸入口21a)と連通する第2吸入油路402と接続されている。オイルポンプ切替バルブ34は、その内部に、スプール34aを軸方向に摺動自在に収容している。このスプール34aの端部にはスプリング34bが配設されており、第3電磁弁33から切替制御圧が供給されるか否かに応じてスプール34aの軸方向への駆動(位置)が制御され、第2油路42に連通する油路が、第3油路43と第2吸入油路402との間で切替えられる。
すなわち、オイルポンプ切替バルブ34は、後述する第3電磁弁33から切替制御圧の供給が停止された場合には、第2油路42と第3油路43とを連通するように油路(回路)を切替える。そのため、第2吐出口21cから吐出されたオイルが第1吐出口21bから吐出されたオイルと合流される全吐出運転状態となる。一方、オイルポンプ切替バルブ34は、切替制御圧が供給された場合には、第2油路42と第2吸入油路402とを連通するように油路(回路)を切替える。そのため、第2吐出口21cから吐出されたオイルが第1吸入油路401(吸入口21a)に戻されて半吐出運転状態となる。これにより、オイルポンプ21の負荷が低減される。
第3電磁弁33としては、例えばデューティソレノイドバルブが好適に用いられる。第3電磁弁33には、第1油路41に連通する第4油路44、第1切替圧油路404、及び第2切替圧油路405が接続されている。第3電磁弁は、後述するTCU(トランスミッション・コントロール・ユニット)70から印加されるデューティ信号(デューティ比=0〜100%)に応じてバルブを軸方向に変位させ、第4油路44から導入(供給)されるオイルの供給先を、第1切替圧油路404と、第2切替圧油路405との間で切替える。なお、デューティソレノイドバルブに代えて、印加される電流値に応じてバルブの移動量が調節される(接続先が切替えられる)リニアソレノイドバルブを用いてもよい。
第2切替圧油路405は、潤滑バルブ(LUBバルブ)35と連通されている。潤滑バルブ35には、第2切替圧油路405、及び、第1吸入油路401と連通する第3吸入油路403が接続されている。潤滑バルブ35は、第3電磁弁33から、第2切替圧油路405を通して供給されるオイルの圧力(オイルポンプ21の吐出圧)が所定圧以上となった場合に、第3吸入油路403を介して(又は潤滑系を介して)オイルを第1吸入油路401に戻す。より具体的には、潤滑バルブ35は、その内部に、スプール35aを軸方向に摺動自在に収容している。このスプール35aの端部にはスプリング35bが配設されており、第3電磁弁33から、第2切替圧油路405を介して供給されるオイルの圧力(オイルポンプ21の吐出圧)による押力(油圧×受圧面積)と、スプリング35bのバネ力(付勢力)とのバランスに応じてスプール35aが軸方向に駆動されることにより、オイルの圧力(オイルポンプ21の吐出圧)が所定圧以上となった場合に、第3吸入油路403を介して(又は潤滑系を介して)オイルを第1吸入油路401に戻す。すなわち、潤滑バルブ35は、オイルポンプ21の吐出圧による押力がスプリング35bによる押力よりも大きい場合に、第2切替圧油路405と第3吸入油路403とを連通して、オイルを第1吸入油路401に戻す。一方、潤滑バルブ35は、オイルポンプ21の吐出圧による押力がスプリング35bによる押力よりも小さい場合に、第2切替圧油路405と第3吸入油路403との連通を遮断する。
第1油路41(オイルポンプ21の下流側)には、オイルポンプ21から吐出されたオイルと冷却媒体との間で熱交換を行いオイルを冷却するオイルクーラ22が設けられている。本実施形態では、オイルクーラ22として、オイルと外気との間で熱交換を行う空冷式のオイルクーラを用いた。なお、オイルクーラ22として、空冷式のオイルクーラに代えて、例えば、オイルと冷却水(エンジン冷却水)との間で熱交換を行う水冷式のオイルクーラを用いてもよい。オイルクーラ22によって冷却されたオイルは、第6油路46に吐出される。
なお、第1油路41を通してオイルクーラ22に送られるオイルの一部は、オイルクーラ22の手前(上流側)から、第5油路45を通して、例えば、上述した動力分割機構13やドライブトレーン14等の被潤滑部に供給される。
また、オイルクーラ22と並列にバイパスバルブ36が設けられている。バイパスバルブ36は、第1油路41及び第6油路46と接続され、オイルクーラ22の入口と出口との差圧が所定圧以上となった場合(例えばオイルクーラ22が閉塞した場合)に、オイルクーラ22をバイパスして、第1油路41から供給されるオイルを第6油路46に流す。より具体的には、バイパスバルブ36は、その内部に、ボール(又は弁体)36aを軸方向に摺動自在に収容している。このボール(又は弁体)36aの端部にはスプリング36bが配設されており、オイルクーラ22の入口(第1油路41)の油圧による押力(油圧×受圧面積)と、オイルクーラ22の出口(第6油路46)の油圧による押力(油圧×受圧面積)と、スプリング36bのバネ力(付勢力)とのバランスに応じてボール(又は弁体)36aが軸方向に動かされることにより、バイパスバルブ36の開閉が制御される。すなわち、バイパスバルブ36は、オイルクーラ22の入口(第1油路41)の油圧による押力(油圧×受圧面積)が、オイルクーラ22の出口(第6油路46)の油圧による押力(油圧×受圧面積)と、スプリング36bのバネ力(付勢力)との合力よりも大きい場合には、開弁して、第1油路41と第6油路46とを連通する(バイパス通路を開放する)。一方、バイパスバルブ36は、オイルクーラ22の入口(第1油路41)の油圧による押力(油圧×受圧面積)が、オイルクーラ22の出口(第6油路46)の油圧による押力(油圧×受圧面積)と、スプリング36bのバネ力(付勢力)との合力よりも小さい場合には、閉弁する(バイパス通路を遮断する)。
第6油路46には、第1電磁弁31及び第2電磁弁32が接続されている。第1電磁弁31は、第1モータ・ジェネレータ11に供給するオイル量(流量)を調節する。第1電磁弁31としては、例えば、印加されるデューティ信号のデューティ比(0〜100%)に応じて開度が調節(全閉〜全開)され、流量が調節されるデューティソレノイドバルブが好適に用いられる。第1電磁弁31は、TCU70によって駆動が制御される。すなわち、第1電磁弁31は、TCU70から印加されるデューティ信号のデューティ比(0〜100%)に応じてバルブを軸方向に変位させることにより、オイル流量を調節する。なお、第1電磁弁31としては、デューティソレノイドバルブに代えて、印加される電流値に応じて開度が調節され、オイル流量が調節されるリニアソレノイドバルブを用いてもよい。
同様に、第2電磁弁32は、第2モータ・ジェネレータ12に供給するオイル量(流量)を調節する。第2電磁弁32としては、例えば、印加されるデューティ信号のデューティ比(0〜100%)に応じて開度が調節(全閉〜全開)され、オイル流量が調節されるデューティソレノイドバルブが好適に用いられる。第2電磁弁32は、TCU70によって駆動が制御される。すなわち、第2電磁弁32は、TCU70から印加されるデューティ信号のデューティ比(0〜100%)に応じてバルブを軸方向に変位させることにより、オイル流量を調節する。なお、第2電磁弁32としては、デューティソレノイドバルブに代えて、印加される電流値に応じて開度が調節され、オイル流量が調節されるリニアソレノイドバルブを用いてもよい。
車両の駆動力源であるエンジン10、第1モータ・ジェネレータ11、及び第2モータ・ジェネレータ12は、HEV−CU50によって総合的に制御される。また、第1電磁弁31、第2電磁弁32、第3電磁弁33は、HEV−CU50及びTCU70によって駆動が制御される。
HEV−CU50は、演算を行うマイクロプロセッサ、該マイクロプロセッサに各処理を実行させるためのプログラム等を記憶するROM、演算結果などの各種データを記憶するRAM、その記憶内容が保持されるバックアップRAM、及び入出力I/F等を有して構成されている。同様に、TCU70は、演算を行うマイクロプロセッサ、該マイクロプロセッサに各処理を実行させるためのプログラム等を記憶するROM、演算結果などの各種データを記憶するRAM、その記憶内容が保持されるバックアップRAM、及び入出力I/F等を有して構成されている。また、TCU70は、第1電磁弁31、第2電磁弁32、第3電磁弁33を駆動するドライバ回路を有している。
HEV−CU50には、上述した第1温度センサ91、第2温度センサ92、第3温度センサ93に加えて、例えば、アクセルペダルの踏み込み量すなわちアクセルペダルの開度を検出するアクセルペダルセンサ83、車両の速度を検出する車速センサ84などを含む各種センサが接続されている。また、HEV−CU50は、CAN100を介して、エンジン10を制御するECU80、TCU70、及び、後述するパワーコントロールユニット(以下「PCU」という)60等と相互に通信可能に接続されている。HEV−CU50は、CAN100を介して、ECU80、TCU70、PCU60から、例えば、エンジン回転数、冷却水温度、及び、第1モータ・ジェネレータ11並びに第2モータ・ジェネレータ12の回転数等の各種情報を受信する。一方、HEV−CU50は、TCU70に対して、第1モータ・ジェネレータ11、第2モータ・ジェネレータ12の必要流量(油量)を送信する。なお、この必要流量(油量)の詳細については後述する。
HEV−CU50は、取得したこれらの各種情報に基づいて、エンジン10、第1モータ・ジェネレータ11、及び第2モータ・ジェネレータ12の駆動を総合的に制御する。HEV−CU50は、例えば、アクセルペダル開度(運転者の要求駆動力)、車両の運転状態(例えば車速など)、高圧バッテリ(以下、単に「バッテリ」という)63の充電状態(SOC)などに基づいて、エンジン10の要求出力、及び第1モータ・ジェネレータ11、第2モータ・ジェネレータ12のトルク指令値を求めて出力する。また、HEV−CU50は、第1モータ・ジェネレータ11、第2モータ・ジェネレータ12の必要流量(油量)を求めて出力する(詳細は後述する)。
ECU80は、上記要求出力に基づいて、例えば、電子制御式スロットルバルブの開度等を調節する。また、PCU60は、上記トルク指令値に基づいて、インバータ61を介して、第1モータ・ジェネレータ11、第2モータ・ジェネレータ12を駆動する。さらに、TCU70は、上記必要流量(油量)に基づいて、第1電磁弁31、第2電磁弁32、第3電磁弁33を駆動する(詳細は後述する)。
HEV−CU50及びTCU70は、オイルの余剰流量を削減することができ、オイルポンプ21の損失をより低減する機能を有している。そのため、HEV−CU50は、電磁弁制御部51を機能的に有している。同様に、TCU70は、電磁弁駆動制御部71を機能的に有している。HEV−CU50では、ROMなどに記憶されているプログラムがマイクロプロセッサによって実行されることにより、電磁弁制御部51の各機能が実現される。同様に、TCU70では、ROMなどに記憶されているプログラムがマイクロプロセッサによって実行されることにより、電磁弁駆動制御部71の各機能が実現される。
電磁弁制御部51(HEV−CU50)及び電磁弁駆動制御部71(TCU70)は、第1電磁弁31、第2電磁弁32、第3電磁弁33の駆動を制御する。すなわち、電磁弁制御部51(HEV−CU50)及び電磁弁駆動制御部71(TCU70)は、第1モータ・ジェネレータ11、第2モータ・ジェネレータ12それぞれの運転状態から第1モータ・ジェネレータ11、第2モータ・ジェネレータ12それぞれの発熱量を推定し、該発熱量から第1モータ・ジェネレータ11,第2モータ・ジェネレータ12それぞれの必要流量を算出し、該必要流量から第1電磁弁31、第2電磁弁32それぞれの目標駆動量(デューティ比)を求め、該目標駆動量(デューティ比)に応じて第1電磁弁31、第2電磁弁32それぞれを駆動する。また、電磁弁制御部51(HEV−CU50)及び電磁弁駆動制御部71(TCU70)は、オイルポンプ21の回転数、及び、第1モータ・ジェネレータ11、第2モータ・ジェネレータ12それぞれの必要流量(油量)に基づいて、オイルポンプ21の全吐出状態と半吐出状態とを切替えるように第3電磁弁33を駆動する。
より具体的には、電磁弁制御部51(HEV−CU50)は、まず、第1モータ・ジェネレータ11、第2モータ・ジェネレータ12それぞれの運転状態、すなわち、回転数、出力トルク、印加電圧、モータ効率等に基づいて、第1モータ・ジェネレータ11、第2モータ・ジェネレータ12それぞれの発熱量を推定する。次に、電磁弁制御部51(HEV−CU50)は、推定した発熱量を、第1温度センサ91、第2温度センサ92の検出値(第1モータ・ジェネレータ11、第2モータ・ジェネレータ12それぞれの実際の温度)に基づいて補正(温度補正)を行う。そして、電磁弁制御部51(HEV−CU50)は、補正後の第1モータ・ジェネレータ11、第2モータ・ジェネレータ12の発熱量に基づいて、第1モータ・ジェネレータ11,第2モータ・ジェネレータ12それぞれの必要流量(油量)を算出する。
一方、電磁弁駆動制御部71(TCU70)は、まず、エンジン回転数と第2モータ・ジェネレータ12の回転数とに基づいてギヤ等の潤滑に必要な流量(油量)を求める。次に、電磁弁駆動制御部71(TCU70)は、ギヤ等の潤滑に必要な流量(油量)と、電磁弁制御部51(HEV−CU50)により算出された第1モータ・ジェネレータ11、第2モータ・ジェネレータ12それぞれの必要流量(油量)とを加算し、必要総流量(油量)を求める。続いて、電磁弁駆動制御部71(TCU70)は、求めた必要総流量(油量)に基づいて、第1電磁弁31、第2電磁弁32の駆動量(デューティ比)を設定する。一方、電磁弁駆動制御部71(TCU70)は、オイルポンプ21の回転数(エンジン回転数と第2モータ・ジェネレータ12の回転数のうちいずれか高い方の回転数から求められる)と、上記総必要流量とに基づいて、全吐出状態/半吐出状態を切替える第3電磁弁33の駆動量(デューティ比)が設定される。そして、電磁弁駆動制御部71(TCU70)は、設定したデューティ比のデューティ信号を第1電磁弁31、第2電磁弁32及び第3電磁弁33それぞれに出力して、第1電磁弁31、第2電磁弁32、第3電磁弁33を駆動する。すなわち、電磁弁制御部51(HEV−CU50)及び電磁弁駆動制御部71(TCU70)は、特許請求の範囲に記載の制御手段として機能する。
PCU60は、バッテリ63の直流電力を三相交流の電力に変換して第2モータ・ジェネレータ12(第1モータ・ジェネレータ11)に供給するインバータ61を有している。PCU60は、上述したように、HEV−CU50から受信したトルク指令値に基づいて、インバータ61を介して、第1モータ・ジェネレータ11、第2モータ・ジェネレータ12を駆動する。なお、インバータ61は、第1モータ・ジェネレータ11、第2モータ・ジェネレータ12で発電した交流電圧を直流電圧に変換してバッテリ63を充電する。また、PCU60は、補機類や各ECUの電源として使用するために、バッテリ63の直流高電圧を12Vまで降圧するDC−DCコンバータ62を有している。
次に、図2を参照しつつ、ハイブリッド車両のオイル供給装置1の動作について説明する。図2は、ハイブリッド車両のオイル供給装置1によるオイル供給処理の処理手順を示すフローチャートである。本処理は、主としてHEV−CU50(電磁弁制御部51)及びTCU70(電磁弁駆動制御部71)において、所定のタイミングで繰り返して実行される。
まず、ステップS100では、HEV−CU50(電磁弁制御部51)により、アクセル開度が読み込まれる。次に、ステップS102では、ステップS100で読み込まれたアクセル開度に応じて必要駆動力(要求駆動力)が演算される。そして、ステップS104では、必要駆動力(要求駆動力)から設定されたエンジン10の目標回転数、目標トルク指令値が、CAN100を介して、ECU80に送信される。同様に、ステップS106では、必要駆動力(要求駆動力)から設定された第1モータ・ジェネレータ11(MG1)、第2モータ・ジェネレータ12(MG2)それぞれの目標回転数、目標トルク指令値が、CAN100を介して、PCU60に送信される。
ステップS108では、PCU60から送信された第1モータ・ジェネレータ11、第2モータ・ジェネレータ12それぞれの制御電圧実行値(実印加電圧)が、CAN100を介して受信される。また、ステップS110において、第1温度センサ91、第2温度センサ92によって検出された第1モータ・ジェネレータ11、第2モータ・ジェネレータ12それぞれのコイル温度が読み込まれる。さらに、ステップS112において、第3温度センサ93により検出されたオイルの温度(油温)が読み込まれる。そして、ステップS114では、第1モータ・ジェネレータ11、第2モータ・ジェネレータ12それぞれのコイル温度に基づいて磁石温度が推定される。
ステップS116では、第1モータ・ジェネレータ11、第2モータ・ジェネレータ12それぞれの回転数、出力トルク、制御電圧実行値(印加電圧)、及び、第1モータ・ジェネレータ11、第2モータ・ジェネレータ12それぞれの効率マップに基づいて、第1モータ・ジェネレータ11、第2モータ・ジェネレータ12それぞれの発熱量が推定される。そして、ステップS118では、ステップS116において推定された発熱量が、第1モータ・ジェネレータ11、第2モータ・ジェネレータ12それぞれの磁石温度で補正され、第1モータ・ジェネレータ11、第2モータ・ジェネレータ12それぞれの必要流量(油量)が取得される。
その後、ステップS120において、第1モータ・ジェネレータ11、第2モータ・ジェネレータ12それぞれの必要流量(油量)が、CAN100を介して、TCU70に送信される。
続いて、ステップS122では、HEV−CU50から送信されたエンジン回転数、及び、第2モータ・ジェネレータ12の回転数が、TCU70で受信される。同様に、ステップS124では、HEV−CU50から送信された第1モータ・ジェネレータ11、第2モータ・ジェネレータ12それぞれの必要流量(油量)がTCU70で受信される。
次に、ステップS126では、TCU70(電磁弁駆動制御部71)により、エンジン回転数と第2モータ・ジェネレータ12の回転数のうちいずれか高い方の回転数から、オイルポンプ21の回転数が算出される。一方、ステップS128では、エンジン回転数と第2モータ・ジェネレータ12の回転数とに基づいて、ギヤ等の潤滑に必要な流量(油量)が求められる。そして、ステップS130において、第1モータ・ジェネレータ11、第2モータ・ジェネレータ12それぞれの必要流量(油量)に、ギヤ等の潤滑に必要な流量(油量)が加算され、オイルの必要総流量(油量)が求められる。
ステップS132では、第1モータ・ジェネレータ11、第2モータ・ジェネレータ12それぞれの必要流量(配分比率)に応じて、第1電磁弁31、第2電磁弁32それぞれに印加するデューティ信号のデューティ比(%)が設定される。また、ステップS134では、オイルポンプ21の回転数とオイルの必要総流量とに基づいて、第3電磁弁33に印加するデューティ信号のデューティ比(%)が設定される。
そして、ステップS136において、第1電磁弁31、第2電磁弁32、及び第3電磁弁33それぞれに対して、設定されたデューティ比(%)に応じたデューティ信号が出力される。そして、第1電磁弁31、第2電磁弁32、及び第3電磁弁33それぞれが駆動される。
ここで、上述したように構成されることにより実現される各運転モードでの、第1電磁弁31、第2電磁弁32、第3電磁弁33等の動作状態(動作一覧)を図3に示す。また、各運転モードにおけるオイル流量・油圧特性の一例を図4に示すとともに、各運転モードにおけるオイルの流れ/供給経路(太線)を図5〜図9に示す。
(1)車両が停止しており(停車中)、エンジン出力を用いて第1モータ・ジェネレータ11で発電が行われ、第2モータ・ジェネレータ12が停止している場合(以下「P(パーキング)レンジ発電」という)には、第2モータ・ジェネレータ12が発熱しないため、冷却の必要がなく、第2モータ・ジェネレータ12に供給するオイル流量が余剰となることが考えられる。ここで、Pレンジ発電における、エンジン回転数、オイルポンプ(O/P)21、第3電磁弁33、オイルポンプ切替バルブ34、潤滑バルブ35、第1電磁弁31、第2電磁弁32それぞれの状態を図3の(1)Pレンジ発電の行に示す。また、Pレンジ発電におけるオイルの流れ(供給経路)を図5に太線で示す。
この場合、オイルポンプ21が半吐出状態となるように第3電磁弁33(オイルポンプ切替バルブ34)が駆動される(デューティ比0%)。また、第2モータ・ジェネレータ12に対するオイル供給量が削減されるように第2電磁弁32が駆動される(デューティ比0%)。よって、第2モータ・ジェネレータ12に供給されるオイルの余剰分が削減されるとともに、オイルポンプ21の負荷が低減される(図4の(1)参照)。なお、この場合、第1電磁弁31は、第1モータ・ジェネレータ11の必要流量に応じて駆動される(デューティ比0〜100%)。また、潤滑バルブ35は閉弁される。
(2)第1モータ・ジェネレータ11が停止され、第2モータ・ジェネレータ12で車両が駆動されている場合(EV走行時)には、第1モータ・ジェネレータ11が発熱しないため、冷却の必要がなく、第1モータ・ジェネレータ11に供給するオイルが余剰となることが考えられる。ここで、EV走行時における、エンジン回転数、オイルポンプ21、第3電磁弁33、オイルポンプ切替バルブ34、潤滑バルブ35、第1電磁弁31、第2電磁弁32それぞれの状態を図3の(2)EV走行の行に示す。また、EV走行時におけるオイルの流れ(供給経路)を図6に太線で示す。
この場合、オイルポンプ21が半吐出状態となるように第3電磁弁33(オイルポンプ切替バルブ34)が駆動される(デューティ比0%)。また、第1モータ・ジェネレータ11に対するオイル供給量が削減されるように第1電磁弁31が駆動される(デューティ比0%)。よって、第1モータ・ジェネレータ11に供給されるオイルの余剰分が削減されるとともに、オイルポンプ21の負荷が低減される(図4の(2)参照)。なお、この場合、第2電磁弁32は、第2モータ・ジェネレータ12の必要流量に応じて駆動される(デューティ比0〜100%)。また、潤滑バルブ35は閉弁される。
(3)エンジン10及び第2モータ・ジェネレータ12で車両が駆動され(PHEV走行)、かつ、要求駆動力が所定値未満である場合(低負荷時)における、エンジン回転数、オイルポンプ21、第3電磁弁33、オイルポンプ切替バルブ34、潤滑バルブ35、第1電磁弁31、第2電磁弁32それぞれの状態を図3の(3)HEV走行(低負荷)の行に示す。また、HEV走行(低負荷時)におけるオイルの流れ(供給経路)を図7に太線で示す。
この場合、オイルポンプ21が半吐出状態となるように第3電磁弁33(オイルポンプ切替バルブ34)が駆動される(デューティ比0%)。また、第1モータ・ジェネレータ11、第2モータ・ジェネレータ12それぞれの必要流量に応じて、第1モータ・ジェネレータ11、第2モータ・ジェネレータ12それぞれに対するオイル供給量が調節されるように第1電磁弁31、第2電磁弁32それぞれが駆動される(デューティ比0〜100%)。そのため、第1モータ・ジェネレータ11、第2モータ・ジェネレータ12それぞれの必要流量を満足させつつ、第1モータ・ジェネレータ11、第2モータ・ジェネレータ12それぞれに供給されるオイルの余剰分が削減されるとともに、オイルポンプ21の負荷が低減される(図4の(3)参照)。なお、この場合、潤滑バルブ35は閉弁される。
(4)エンジン10及び第2モータ・ジェネレータ12で車両が駆動され(PHEV走行)、かつ、要求駆動力が所定値以上である場合(中・高負荷時)における、エンジン回転数、オイルポンプ21、第3電磁弁33、オイルポンプ切替バルブ34、潤滑バルブ35、第1電磁弁31、第2電磁弁32それぞれの状態を図3の(4)HEV走行(中・高負荷)の行に示す。また、HEV走行(中・高負荷時)におけるオイルの流れ(供給経路)を図8に太線で示す。
この場合、オイルポンプ21が全吐出状態となるように第3電磁弁33(オイルポンプ切替バルブ34)が駆動される(デューティ比100%)。また、第1モータ・ジェネレータ11、第2モータ・ジェネレータ12それぞれの必要流量に応じて、第1モータ・ジェネレータ11、第2モータ・ジェネレータ12それぞれに対するオイル供給量が調節されるように第1電磁弁31、第2電磁弁32それぞれが駆動される(デューティ比0〜100%)。そのため、第1モータ・ジェネレータ11、第2モータ・ジェネレータ12それぞれの必要流量を満足させつつ、第1モータ・ジェネレータ11、第2モータ・ジェネレータ12それぞれに供給されるオイルの余剰分が削減される(図4の(4)参照)。なお、この場合、潤滑バルブ35は閉弁される。
(5)オイルポンプ21の回転数が上昇して吐出圧が所定圧以上となった場合、すなわち、ポンプ流量が余剰となる運転領域(以下、「ポンプ流量余剰域」という)における、エンジン回転数、オイルポンプ21、第3電磁弁33、オイルポンプ切替バルブ34、潤滑バルブ35、第1電磁弁31、第2電磁弁32それぞれの状態を図3の(5)ポンプ流量余剰域の行に示す。また、ポンプ流量余剰域におけるオイルの流れ(供給経路)を図9に太線で示す。
この場合、オイルポンプ21が全吐出状態となるように第3電磁弁33(オイルポンプ切替バルブ34)が駆動される(デューティ比100%)。また、潤滑バルブ35が開弁し、オイルが、直接又は潤滑系を経由してオイルパン20へ戻される。すなわち、オイルポンプ21の吐出量が必要最大流量(図4中の☆印参照)よりも多くなるような運転領域(すなわち、オイル流量が余剰となる運転領域)において、オイルが、直接又は潤滑系を経由してオイルパン20へ戻されることにより、オイルの余剰分が削減される(図4の(5)参照)。なお、第1モータ・ジェネレータ11、第2モータ・ジェネレータ12それぞれに対するオイル供給量は、第1モータ・ジェネレータ11、第2モータ・ジェネレータ12それぞれの必要流量に応じて調節されるように第1電磁弁31、第2電磁弁32それぞれが駆動される(デューティ比0〜100%)。
以上、詳細に説明したように、本実施形態によれば、第1モータ・ジェネレータ11、第2モータ・ジェネレータ12それぞれの運転状態から第1モータ・ジェネレータ11、第2モータ・ジェネレータ12それぞれの発熱量が推定され、該発熱量から第1モータ・ジェネレータ11、第2モータ・ジェネレータ12それぞれの必要流量が算出され、該必要流量から第1電磁弁31、第2電磁弁32それぞれの目標駆動量(デューティ比)が求められ、該目標駆動量(デューティ比)に応じて第1電磁弁31、第2電磁弁32それぞれが駆動されるとともに、オイルポンプ21の回転数、及び、第1モータ・ジェネレータ11、第2モータ・ジェネレータ12それぞれの必要流量に基づいて、全吐出と半吐出とを切替えるように第3電磁弁33が駆動される。このように、第1モータ・ジェネレータ11、第2モータ・ジェネレータ12それぞれの必要流量に応じて、第1電磁弁31、第2電磁弁32それぞれが駆動され、第1モータ・ジェネレータ11、第2モータ・ジェネレータ12それぞれに供給されるオイル流量が調節されるため、第1モータ・ジェネレータ11、第2モータ・ジェネレータ12それぞれに供給されるオイルの余剰分を削減することができる。また、オイルポンプ21の回転数及び第1モータ・ジェネレータ11、第2モータ・ジェネレータ12それぞれの必要流量に応じて、オイルポンプ21の半吐出状態と全吐出状態とが切替えられるため、第1モータ・ジェネレータ11、第2モータ・ジェネレータ12それぞれの必要流量に合わせてオイルポンプ21の負荷を低減することができる。その結果、オイルの余剰流量を削減することができ、オイルポンプ21の損失をより低減することが可能となる。
本実施形態によれば、車両が停止しており(停車中)、エンジン出力を用いて第1モータ・ジェネレータ11で発電が行われ、第2モータ・ジェネレータ12が停止している場合には、オイルポンプ21が半吐出状態とされるとともに、第2モータ・ジェネレータ12に対するオイル供給量が削減される。よって、第2モータ・ジェネレータ12に供給されるオイルの余剰分を削減することができ、かつ、オイルポンプ21の負荷を低減することができる。
本実施形態によれば、第1モータ・ジェネレータ11が停止され、第2モータ・ジェネレータ12で車両が駆動されている場合(EV走行時)には、オイルポンプ21が半吐出状態とされるとともに、第1モータ・ジェネレータ11に対するオイル供給量が削減される。よって、第1モータ・ジェネレータ11に供給されるオイルの余剰分を削減することができ、かつ、オイルポンプ21の負荷を低減することができる。
本実施形態によれば、エンジン10及び第2モータ・ジェネレータ12で車両が駆動され(PHEV走行)、かつ、要求駆動力が所定値未満である場合(低負荷時)には、オイルポンプ21が半吐出状態とされるとともに、第1モータ・ジェネレータ11、第2モータ・ジェネレータ12それぞれの必要流量に応じて、第1モータ・ジェネレータ11、第2モータ・ジェネレータ12それぞれに対するオイル供給量(流量)が調節される。そのため、第1モータ・ジェネレータ11、第2モータ・ジェネレータ12それぞれの必要供給量(必要流量)を満足させつつ、第1モータ・ジェネレータ11、第2モータ・ジェネレータ12それぞれに供給されるオイルの余剰分を削減することができ、かつ、オイルポンプ21の負荷を低減することができる。
本実施形態によれば、エンジン及び第2モータ・ジェネレータ12で車両が駆動され(PHEV走行)、かつ、要求駆動力が所定値以上である場合(中・高負荷時)には、
オイルポンプ21が全吐出状態とされるとともに、第1モータ・ジェネレータ11、第2モータ・ジェネレータ12それぞれの必要流量に応じて、第1モータ・ジェネレータ11、第2モータ・ジェネレータ12それぞれに対するオイル供給量(流量)が調節される。そのため、第1モータ・ジェネレータ11、第2モータ・ジェネレータ12それぞれの必要供給量(必要流量)を満足させつつ、第1モータ・ジェネレータ11、第2モータ・ジェネレータ12それぞれに供給されるオイルの余剰分を削減することができる。
本実施形態によれば、オイルポンプ21の吐出圧が所定圧以上となった場合に潤滑バルブ35が開弁し、オイルが直接又は潤滑系を経由してオイルパン20へ戻される。そのため、オイルポンプ21の吐出量が必要最大流量よりも多くなるような運転領域、すなわち、オイル流量が余剰となる運転領域において、オイルを、直接又は潤滑系を経由してオイルパン20へ戻すことにより、オイルの余剰分を削減することができる。
以上、本発明の実施の形態について説明したが、本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく種々の変形が可能である。例えば、上記実施形態では、本発明に係るハイブリッド車両のオイル供給装置1を、シリーズ・パラレル・ハイブリッド車(HEV)に適用した場合を例にして説明したが、異なる形式のハイブリッド車(例えば、シリーズ・ハイブリッド車やパラレル・ハイブリッド車など)にも適用することができる。
上記実施形態では、HEV−CU50(電磁弁制御部51)とTCU70(電磁弁駆動制御部71)とで処理を分担したが、例えば、HEV−CU50ですべての処理を行う構成としてもよい。
上記実施形態では、第1電磁弁31、第2電磁弁32、第3電磁弁33としてデューティソレノイドバルブを用いたが、デューティソレノイドバルブに代えて、例えばリニアソレノイドバルブなどを用いてもよい。
1 ハイブリッド車両のオイル供給装置
10 エンジン
11 第1モータ・ジェネレータ
12 第2モータ・ジェネレータ
20 オイルパン
21 オイルポンプ
22 オイルクーラ
31 第1電磁弁
32 第2電磁弁
33 第3電磁弁
34 オイルポンプ切替バルブ(オイルポンプ切替弁)
35 潤滑バルブ(潤滑弁)
36 バイパスバルブ(バイパス弁)
401,402,403,404,405,41,42,43,44,45,46 油路
50 HEV−CU
51 電磁弁制御部
60 PCU
61 インバータ
62 DC−DCコンバータ
63 バッテリ
70 TCU
71 電磁弁駆動制御部
80 ECU
81 クランク角センサ
82 水温センサ
83 アクセルペダルセンサ
84 車速センサ
91 第1温度センサ
92 第2温度センサ
93 第3温度センサ
100 CAN

Claims (6)

  1. エンジンと、第1モータ・ジェネレータと、第2モータ・ジェネレータとを備えるパワーユニットにオイルを供給するハイブリッド車両のオイル供給装置において、
    吸入口から吸入したオイルを昇圧して複数の吐出口から吐出するオイルポンプと、
    前記第1モータ・ジェネレータに供給するオイル量を調節する第1電磁弁と、
    前記第2モータ・ジェネレータに供給するオイル量を調節する第2電磁弁と、
    前記複数の吐出口すべてが油路と連通される全吐出状態と、前記複数の吐出口のうち一部の吐出口が前記油路に連通され、かつ他の一部の吐出口が前記オイルポンプの吸入口と連通される半吐出状態とを切替える第3電磁弁と、
    前記第1電磁弁、前記第2電磁弁、前記第3電磁弁の駆動を制御する制御手段と、を備え、
    前記制御手段は、前記第1モータ・ジェネレータ、前記第2モータ・ジェネレータそれぞれの運転状態から前記第1モータ・ジェネレータ、前記第2モータ・ジェネレータそれぞれの発熱量を推定し、該発熱量から前記第1モータ・ジェネレータ、前記第2モータ・ジェネレータそれぞれの必要流量を算出し、該必要流量から前記第1電磁弁、前記第2電磁弁それぞれの目標駆動量を求め、該目標駆動量に応じて前記第1電磁弁、前記第2電磁弁それぞれを駆動するとともに、前記オイルポンプの回転数、及び、前記第1モータ・ジェネレータ、前記第2モータ・ジェネレータそれぞれの必要流量に基づいて、全吐出状態と半吐出状態とを切替えるように前記第3電磁弁を駆動することを特徴とするハイブリッド車両のオイル供給装置。
  2. 前記制御手段は、車両が停止しており、エンジン出力を用いて前記第1モータ・ジェネレータで発電が行われ、前記第2モータ・ジェネレータが停止している場合には、前記オイルポンプが半吐出状態となるように前記第3電磁弁を駆動するとともに、前記第2モータ・ジェネレータに対するオイル供給量を削減するように前記第2電磁弁を駆動す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のオイル供給装置。
  3. 前記制御手段は、前記第1モータ・ジェネレータが停止され、前記第2モータ・ジェネレータで車両が駆動されている場合には、前記オイルポンプが半吐出状態となるように前記第3電磁弁を駆動するとともに、前記第1モータ・ジェネレータに対するオイル供給量を削減するように前記第1電磁弁を駆動することを特徴とする請求項1又は2に記載のハイブリッド車両のオイル供給装置。
  4. 前記制御手段は、前記エンジン及び前記第2モータ・ジェネレータで車両が駆動され、かつ、要求駆動力が所定値未満である場合には、前記オイルポンプが半吐出状態となるように前記第3電磁弁を駆動するとともに、前記第1モータ・ジェネレータ、前記第2モータ・ジェネレータそれぞれの必要流量に応じて、前記第1モータ・ジェネレータ、前記第2モータ・ジェネレータそれぞれに対するオイル供給量を調節するように前記第1電磁弁、前記第2電磁弁それぞれを駆動することを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載のハイブリッド車両のオイル供給装置。
  5. 前記制御手段は、前記エンジン及び前記第2モータ・ジェネレータで車両が駆動され、かつ、要求駆動力が所定値以上である場合には、前記オイルポンプが全吐出状態となるように前記第3電磁弁を駆動するとともに、前記第1モータ・ジェネレータ、前記第2モータ・ジェネレータそれぞれの必要流量に応じて、前記第1モータ・ジェネレータ、前記第2モータ・ジェネレータそれぞれに対するオイル供給量を調節するように前記第1電磁弁、前記第2電磁弁それぞれを駆動することを特徴とする請求項1〜4のいずれか1項に記載のハイブリッド車両のオイル供給装置。
  6. 前記オイルポンプの吐出圧が所定圧以上となった場合に開弁し、潤滑系を経由し又は直接、オイルをオイルパンへ戻す潤滑弁をさらに備えることを特徴とする請求項1〜5のいずれか1項に記載のハイブリッド車両のオイル供給装置。
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