JP2020083182A

JP2020083182A - 車両

Info

Publication number: JP2020083182A
Application number: JP2018223279A
Authority: JP
Inventors: 雅史高巣; Masafumi Takasu; 智己石川; Tomoki Ishikawa
Original assignee: Aisin AW Co Ltd
Current assignee: Aisin AW Co Ltd
Priority date: 2018-11-29
Filing date: 2018-11-29
Publication date: 2020-06-04

Abstract

【課題】駆動用回転電機が車輪から切離された状態で、オイルポンプ用回転電機によりオイルポンプを駆動することが可能な車両を提供する。【解決手段】車両１は、駆動用モータ３と、駆動用モータ３を車輪９から切離すことが可能な駆動伝達切離し部２０と、オイルポンプ装置７とを備え、オイルポンプ装置７は、駆動用モータ３と電動モータとオイルポンプとにそれぞれ駆動連結される複数の回転要素を有するプラネタリギヤを有する。制御部１００は、駆動伝達切離し部２０により車輪９から駆動用モータ３が切離された状態で、電動モータによりオイルポンプを駆動する際、駆動用モータ３に反力を発生させる反力制御を実行する。【選択図】図１

Description

この技術は、オイルポンプ用回転電機の駆動力と駆動用回転電機の駆動力とをプラネタリギヤを介してオイルポンプに伝達するオイルポンプ装置を備えた車両に関する。

例えば車両に搭載される自動変速機やハイブリッド駆動装置、電気自動車に搭載される変速機等の車両用駆動装置にあっては、変速機構を油圧制御して変速するための油圧制御装置が設けられており、その油圧制御装置に供給する油圧を発生させるオイルポンプが備えられている。一般的に自動変速機やハイブリッド駆動装置に搭載されるオイルポンプは、エンジンにより駆動されるものが主流であるが、アイドルストップ機能を搭載する車両のアイドルストップ中やハイブリッド車両のＥＶ走行中にあっても、油圧制御を行って変速機構の動力伝達経路を形成しておき、エンジンの始動時にレスポンス良くエンジン走行を可能にするために、補助的に電動オイルポンプを設けたものもある。

しかしながら、エンジンにより駆動されるオイルポンプ（以下、機械式オイルポンプという）とは別に電動オイルポンプを設けたものでは、低油温では油の粘性が高くなるため、電動オイルポンプのモータを高トルク化しない限り、低油温時に油圧が不足する虞がある。エンジンのアイドル回転中にあっては、大きな油圧が不要な場合であっても機械式オイルポンプを駆動してしまうため、機械式オイルポンプが余計な仕事をしてしまうことになりアイドル回転数以下にポンプ回転をさげることができず、車両の燃費向上の妨げとなる。

また、電気自動車に搭載される変速機のオイルポンプにあっても、駆動源となるモータ・ジェネレータが停止する停車中や惰性走行中において変速機に油圧を供給するため、電動オイルポンプを設ける必要がある。しかしながら、同様に低油温では電動オイルポンプのモータを高トルク化しないと油圧が不足する虞がある。

このような事情を鑑み、駆動源と電動モータとオイルポンプとを、それぞれプラネタリギヤの３つの回転要素に駆動連結し、駆動源と電動モータとの駆動力を調整しつつオイルポンプを駆動するオイルポンプ装置が提案されている（特許文献１参照）。

特許第４７００１６３号公報

しかしながら、上記特許文献１のように駆動源と電動モータとオイルポンプとをプラネタリギヤに駆動連結したオイルポンプ装置にあっては、電動モータの駆動力だけでオイルポンプを駆動する際、例えばエンジンのようにフリクショントルクが大きい駆動源に接続されている場合では、エンジンのフリクショントルクが電動モータの反力となってプラネタリギヤの回転要素が空転することがないが、特にその回転要素が動力伝達経路から切離されている場合には、エンジンからも車輪からもプラネタリギヤの回転要素が切離されて空転してしまい、オイルポンプに駆動力が伝達できなくなる虞がある。

そこで、駆動用回転電機が車輪から切離された状態で、オイルポンプ用回転電機によりオイルポンプを駆動することが可能な車両を提供することを目的とするものである。

本車両は、
走行用の駆動力を出力する駆動用回転電機と、
前記駆動用回転電機を車輪から切離すことが可能な駆動伝達切離し部と、
回転駆動されることにより油圧を発生するオイルポンプと、オイルポンプ用回転電機と、前記オイルポンプ用回転電機、前記駆動用回転電機、及び前記オイルポンプにそれぞれ駆動連結される複数の回転要素を有するプラネタリギヤと、を有するオイルポンプ装置と、
前記駆動伝達切離し部により前記車輪から前記駆動用回転電機が切離された状態で、前記オイルポンプ用回転電機により前記オイルポンプを駆動する際、前記駆動用回転電機に反力を発生させる反力制御を実行する制御部と、を備えた。

本車両によると、車輪から駆動用回転電機が切離された状態で、オイルポンプ用回転電機によりオイルポンプを駆動する際、駆動用回転電機に反力を発生させる反力制御を実行するので、オイルポンプ用回転電気の駆動力をオイルポンプに伝達することができ、オイルポンプを駆動することができる。

第１の実施の形態に係る車両における駆動系を示すブロック図。駆動用モータの駆動回路を示す回路図。本実施の形態に係るオイルポンプ装置を示すスケルトン図。オイルポンプ装置におけるダブルピニオンプラネタリギヤの速度線図。オイルポンプ用モータによるオイルポンプの駆動時の駆動力の状態を示す速度線図。第２の実施の形態に係る車両における駆動系を示すブロック図。第３の実施の形態に係る車両における駆動系を示すブロック図。

＜第１の実施の形態＞
以下、第１の実施の形態を図１乃至図５に沿って説明する。図１は第１の実施の形態に係る車両における駆動系を示すブロック図、図２は駆動用モータの駆動回路を示す回路図、図３は本実施の形態に係るオイルポンプ装置を示すスケルトン図、図４はオイルポンプ装置におけるダブルピニオンプラネタリギヤの速度線図、図５はオイルポンプ用モータによるオイルポンプの駆動時の駆動力の状態を示す速度線図である。

［車両の駆動系の概略構成］
まず、第１の実施の形態に係る車両１_１の駆動系の概略構成について図１を用いて説明する。図１に示すように、車両１_１は、いわゆる１モータのパラレル式ハイブリッド車両であって、エンジン（Ｅ／Ｇ）２と、駆動用回転電気（モータ・ジェネレータ）である駆動用モータ（Ｄ−Ｍ／Ｇ）３とを有しており、それらにより車両の駆動力を出力する駆動源４を構成している。また、車両１_１は、駆動源４の駆動力（回転）を車輪９に伝達する動力伝達経路ＴＰを備えており、動力伝達経路ＴＰには、駆動源４の回転を変速する自動変速機構（Ｔ／Ｍ）５及びその変速回転を伝達するプロペラシャフト８が備えられている。

詳細には、エンジン２は、エンジン出力軸（クランク軸）２ａを有しており、また、駆動用モータ３はモータ入力軸３ａとモータ出力軸３ｂとを有しており、さらに、自動変速機構５は変速機構入力軸５ａを有している。また、エンジン出力軸２ａとモータ入力軸３ａとの間には、エンジン２を駆動用モータ３から切離すことが可能なエンジン切離し部１０としてのエンジン切離しクラッチＣ−Ｅが備えられている。さらに、モータ出力軸３ｂと変速機構入力軸５ａとの間には、駆動源４を車輪９に駆動連結された動力伝達経路ＴＰから切離すことが可能な、換言すると、駆動用モータ３並びにエンジン２を車輪９から切離すことが可能な駆動伝達切離し部２０としての駆動伝達切離しクラッチＣ−Ｍが備えられている。そして、駆動用モータ３のモータ入力軸３ａには、詳しくは後述するオイルポンプ装置７にエンジン２或いは駆動用モータ３の駆動力を伝達する駆動伝達部６０が駆動連結されている。

なお、本第１の実施の形態においては、駆動伝達部６０が、モータ入力軸３ａに駆動連結されているものを説明しているが、モータ出力軸３ｂに駆動連結されているものでもよい。要するに、本明細書中では、説明の便宜上、駆動用モータ３のモータ入力軸３ａとモータ出力軸３ｂとを分けて説明しているが、一般的には不図示のロータが固定された１本の軸で構成されており、駆動伝達部６０が駆動連結される位置が、駆動用モータ３のエンジン２の側であるか、自動変速機構５の側であるか、ということであって、どちらであってもよい。

また、車両１_１には、制御部（ＥＣＵ）１００が備えられており、制御部１００には、ＣＰＵ１０１、ＲＡＭ１０２、ＲＯＭ１０３等が備えられている。制御部１００は、ＲＯＭ１０３等に格納されたプログラムを読み込んで、ＲＡＭ１０２に一時的にデータを格納しながらＣＰＵ１０１によって各種の演算を行い、不図示の油圧制御装置の各ソレノイドバルブに電気的な指令を出力し、自動変速機構５を変速制御すると共に、エンジン切離しクラッチＣ−Ｅや駆動伝達切離しクラッチＣ−Ｍの係合／解放が制御される。また、制御部１００は、詳しくは後述するオイルポンプ装置７の電動モータ（オイルポンプ用回転電機）３０やブレーキ装置５０に電気的な指令を出力可能となっている。さらに、制御部１００は、駆動用モータ３を駆動制御する後述のインバータ駆動回路２００に電気的な指令を出力する。

このように構成された車両１_１は、制御部１００の判断により、エンジン２の駆動力によって走行する際には、エンジン切離しクラッチＣ−Ｅ及び駆動伝達切離しクラッチＣ−Ｍを係合し、自動変速機構５により車速やアクセル開度等に基づき変速しつつエンジン２の駆動回転を車輪９に伝達して走行する。また、この際、駆動用モータ３によってエンジン２の駆動力をアシスト或いは回生することが可能である。また、駆動用モータ３の駆動力だけによって走行する際（ＥＶ走行の際）には、エンジン切離しクラッチＣ−Ｅを解放すると共に駆動伝達切離しクラッチＣ−Ｍを係合し、自動変速機構５により変速しつつ駆動用モータ３の駆動回転を車輪９に伝達して走行する。そして、車両１_１の停車中や惰性走行中にあっては、エンジン切離しクラッチＣ−Ｅ及び駆動伝達切離しクラッチＣ−Ｍを解放してニュートラル状態にすることが可能である。

［駆動回路の構成］
次に、駆動用モータ３のインバータ駆動回路２００について図２を用いて説明する。駆動用モータ３は、交流の回転電機であり、インバータ駆動回路２００において、直流電源２１０と駆動用モータ３との間には、直流と交流との間で電力を変換するスイッチング回路２２０が接続されている。直流電源２１０は、バッテリ等の充電可能な電池である。また、直流電源２１０には、平滑コンデンサ２１１が並列に接続されている。スイッチング回路２２０は、直流電源２１０の直流電力を三相交流に変換して駆動用モータ３に供給する。また、スイッチング回路２２０は、駆動用モータ３がジェネレータとして機能する際には発電された交流電力を直流に変換して直流電源２１０に供給する。なお、駆動用モータ３は、三相の回転電機（三相ブラシレスＤＣモータ）であり、三相永久磁石同期回転電機（ＩＰＭモータ，ＳＰＭモータ）であっても、三相の誘導回転電機（ＩＭモータ）であってもよい。

スイッチング回路２２０は、三相における各相（Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相）にハイサイド（上段側）及びローサイド（下段側）の１対のスイッチング素子が配設され、１対のスイッチング素子により１つのアームが構成される。即ち、アーム２２１には上段側スイッチング素子２２１Ｈ及び下段側スイッチング素子２２１Ｌが、アーム２２２には上段側スイッチング素子２２２Ｈ及び下段側スイッチング素子２２２Ｌが、アーム２２３には上段側スイッチング素子２２３Ｈ及び下段側スイッチング素子２２３Ｌが、それぞれ直流正極側と直流負極側との間に直列に接続されて配設されている。また、それらの間の中間点は、駆動用モータ３のステータコイルにそれぞれ接続される。スイッチング素子には、ＩＧＢＴやＭＯＳＦＥＴなどのパワー半導体素子を適用することができる。それらのスイッチング素子の各ゲートは、ドライバ回路２３０に接続されており、ドライバ回路２３０にはインバータ制御部２４０に接続されている。即ち、インバータ制御部２４０は、制御部１００からの指令を受けて、電流検出部２５０で検出した電流値のフィードバックを行いつつＰＷＭ信号を生成し、そのＰＷＭ信号に基づきドライバ回路２３０が各スイッチング素子をスイッチング制御（オン／オフ制御）することで、駆動用モータ３が駆動制御される。

［オイルポンプ装置の概略構成］
ついで、本第１の実施の形態に係るオイルポンプ装置７の概略構成について図３を用いて説明する。上述したように、駆動源（ＤＳ）４には、モータ入力軸３ａが備えられており、そのモータ入力軸３ａには駆動伝達部６０が駆動連結されている。

駆動伝達部６０は、第１スプロケット６４と、第２スプロケット６３と、それら第１スプロケット６４及び第２スプロケット６３に架け渡されたチェーン６５と、を備えており、第２スプロケット６３はオイルポンプ装置７の第１駆動軸６１に固定されている。従って、駆動用モータ３が駆動伝達部６０を介してオイルポンプ装置７の第１駆動軸６１に駆動連結されており、オイルポンプ装置７の第１駆動軸６１は、エンジン切離しクラッチＣ−Ｅが係合されている状態では、エンジン２及び駆動用モータ３の回転と連動し、駆動伝達切離しクラッチＣ−Ｍが係合されている状態では、動力伝達経路ＴＰ（車輪９）の回転とも連動し、これらエンジン切離しクラッチＣ−Ｅ及び駆動伝達切離しクラッチＣ−Ｍが解放されている状態では、駆動用モータ３だけと連動することになる。

オイルポンプ装置７には、軸方向に順に、第２スプロケット６３、オイルポンプ３０、プラネタリギヤＤＰ、電動モータ４０、ブレーキ装置５０が配置されている。オイルポンプ３０は、ドライブギヤ３４及びギヤとしてのドリブンギヤ３３からなる内接ギヤ式で構成されている。モータ・ジェネレータとして機能するオイルポンプ用回転電機としての電動モータ４０（Ｏ−ＭＧ）は、ステータ４１及びロータ４３を有する例えばＩＰＭモータで構成されている。

一方、プラネタリギヤＤＰは、複数の回転要素として、サンギヤＳと、リングギヤＲと、キャリヤＣＲとを有しており、キャリヤＣＲに、サンギヤＳに噛合する第１ピニオンＰ１と、該第１ピニオンＰ１及びリングギヤＲに噛合する第２ピニオンＰ２と、を有する、いわゆるダブルピニオンプラネタリギヤで構成されている。このうちのキャリヤＣＲは、オイルポンプ３０の内側を通る第１駆動軸６１に駆動連結され、サンギヤＳは電動モータ４０（ＭＧ）のロータ４３が固定されている第２駆動軸６２に駆動連結され、リングギヤＲはオイルポンプ３０のドライブギヤ３４に駆動連結されている。従って、プラネタリギヤＤＰは、駆動源４の駆動力と電動モータ４０の駆動力との分担を設定しつつ、それらの駆動力の一方、或いは両方を合成して、オイルポンプ３０に伝達可能となっている。

ブレーキ装置５０は、第１スターラチェット歯車５１と、第２スターラチェット歯車５２と、第２スターラチェット歯車５２を移動駆動するコイル部５５と、スプリング５６とを有して構成されている。第１スターラチェット歯車５１は、第２駆動軸６２に駆動連結されていると共に軸方向に対して移動不能に配設されている。第２スターラチェット歯車５２は、ケースに対して回転不能に係止されていると共に軸方向に移動可能に配設されていて、かつスプリング５６によって第１スターラチェット歯車５１に向けて付勢されている。

これら第１スターラチェット歯車５１と第２スターラチェット歯車５２とは、図示を省略した歯面が互いに鋸状に形成され、電動モータ４０が正転回転する側に対して滑りを許容し、電動モータ４０が逆転回転する側に対して噛合するように形成されている。従って、電動モータ４０が正転回転すると、スプリング５６の付勢力に抗して、それぞれの歯面により第２スターラチェット歯車５２を軸方向に押圧移動され、電動モータ４０の回転駆動を妨げずに回転可能とし、電動モータ４０が逆転回転しようとすると、互いの歯面が噛合して回転不能となる、いわゆるワンウェイクラッチと同機能を有している。

そして、コイル部５５が励磁されることによって、第２スターラチェット歯車５２をスプリング５６の付勢力に抗して軸方向の第１スターラチェット歯車５１とは反対側に駆動することで、第１スターラチェット歯車５１と第２スターラチェット歯車５２との係合を解除可能に構成されている。即ち、第１スターラチェット歯車５１と第２スターラチェット歯車５２との係合が解除されることで、ワンウェイクラッチ（ブレーキ）が解除され、電動モータ４０の正逆回転を許容できるようになる。

［オイルポンプ装置の動作］
ついで、オイルポンプ装置７の動作について、図４を用いて説明する。上述したようにプラネタリギヤＤＰは、ダブルピニオンプラネタリギヤで構成されており、図４の速度線図において、ギヤ比に対応する間隔での並びの順、即ち回転速度の順に、サンギヤＳ、リングギヤＲ、キャリヤＣＲが並ぶことになり、サンギヤＳには電動モータ４０（Ｏ−ＭＧ）が、リングギヤＲにはオイルポンプ３０（Ｏ／Ｐ）が、キャリヤＣＲには駆動用モータ３を含む駆動源４（ＤＳ）が駆動連結されている。なお、サンギヤＳとキャリヤＣＲとのギヤ比は１であり、キャリヤＣＲとリングギヤＲとのギヤ比はλである。

オイルポンプ装置７は、大まかに４つのモードである、第１モードＭｏｄ１、第２モードＭｏｄ２、第３モードＭｏｄ３、第４モードＭｏｄ４を実行可能である。第１モードＭｏｄ１は、駆動源４（エンジン２と駆動用モータ３の一方又は両方）による車両の走行状態で、駆動源４の駆動力によりキャリヤＣＲを回転駆動し、かつ電動モータ４０の回転を停止し、ブレーキ装置５０により第２駆動軸６２を介してサンギヤＳの回転を停止する状態である。これにより、オイルポンプ３０は、駆動源４の駆動力だけで駆動される。即ち、一般的な自動変速機のように、駆動源４によってオイルポンプ３０が駆動され、特にエンジン２による定常走行時などであって、各クラッチ等の締結力として必要な油圧を発生することができる。

なお、ブレーキ装置５０を用いず、電動モータ４０を略停止状態に制御することでも第１モードＭｏｄ１を達成可能であるが、この場合は電動モータ４０の回転速度をエンコーダ等で検出して制御することになり、また、電動モータ４０で電力を消費することになるため、ブレーキ装置５０により回転を係止させる。ブレーキ装置５０の代わりに、電動モータ４０の３相をショートさせるＡＳＣ（アクティブショートサーキット）を実行してもよい。

第２モードＭｏｄ２は、車両停止時や惰性走行時など、駆動源４の回転を停止し、電動モータ４０の駆動力によりサンギヤＳを回転駆動する状態である。即ち、第２モードＭｏｄ２では、制御部１００が各クラッチに対して供給が必要な油圧からオイルポンプ３０の目標回転速度ＴＳを演算し、ギヤ比に基づきオイルポンプ３０が目標回転速度ＴＳとなるように電動モータ４０の回転速度を演算してその速度に制御する。なお、この際の駆動用モータ３の反力制御については後述する。

第３モードＭｏｄ３は、駆動源４による車両の走行状態で、駆動源４の駆動力によりキャリヤＣＲを回転駆動し、電動モータ４０の駆動力によりサンギヤＳを回転駆動し、上述したようにオイルポンプ３０の目標回転速度ＴＳを演算し、オイルポンプ３０が目標回転速度ＴＳとなるように電動モータ４０の回転速度（或いは駆動トルクでもよい）を制御する状態である。これにより、オイルポンプ３０は、駆動源４の駆動力と電動モータ４０の駆動力との両方で駆動される。

即ち、例えばアクセルが踏圧されてアクセル開度が高くて駆動源４（エンジン２や駆動用モータ３）の駆動力が高い場合などにあって、アクセル開度に応じて駆動源４の回転速度が上昇して自動変速機構５に入力される駆動力が上昇する際、クラッチ等の締結力を必要な油圧に上昇させるためにオイルポンプ３０の駆動力として必要な駆動力が上昇するが、第３モードＭｏｄ３では、駆動源４の駆動トルクは必然的に上昇し、かつ電動モータ４０の駆動力を上昇させることで必要な油圧を発生することが可能となる。また、ハイブリッド車両などにおいて、駆動用モータ３の冷却に過大な流量が求められる状態においては、エンジン２の回転数は車両の走行状態に伴って変化するため、キャリヤＣＲの回転数は走行状態に伴って変化するが、電動モータ４０の回転数を任意に変更することで、オイルポンプ３０の吐出する流量を要求される流量に制御することが可能となる。

第４モードＭｏｄ４は、駆動源４による車両の走行状態で、駆動源４の駆動力によりキャリヤＣＲを回転駆動し、オイルポンプ３０の目標回転速度ＴＳを演算し、オイルポンプ３０が目標回転速度ＴＳとなるように電動モータ４０の回転数を演算して、電動モータ４０を回生側で制御する状態である。これにより、オイルポンプ３０は、駆動源４及び電動モータ４０の駆動力で駆動されつつ、オイルポンプ３０の不要な回転数の分、電動モータ４０によって回生されて、つまり電動モータ４０によって発電されて不図示のバッテリに蓄電される。特に駆動源４による定常走行時などにあって、各クラッチ等の締結力として必要な油圧を確保しつつ、駆動源４の回転数に対してオイルポンプ３０に要求する回転数が小さく、電動モータ４０を逆回転させられる場合に、オイルポンプ３０の駆動力として不要な分を発電することが可能となる。

［駆動用モータによる反力制御］
続いて、駆動用モータ３による反力制御について説明する。図５に示すように、上記第２モードＭｏｄ２の場合にあって、電動モータ（Ｏ−ＭＧ）４０によりオイルポンプ（Ｏ／Ｐ）３０を駆動する際には、電動モータ４０の駆動力ＴＡがプラネタリギヤＤＰのサンギヤＳに作用し、オイルポンプ３０の駆動負荷ＴＢがリングギヤＲに作用するため、キャリヤＣＲが無負荷状態（空転状態）であると、駆動源（ＤＳ）４に電動モータ４０の駆動力ＴＡが抜けてしまう。

特にエンジン切離しクラッチＣ−Ｅ（図１参照）が解放され、エンジン２と駆動用モータ３（及びオイルポンプ装置７）との駆動連結が切離されている状態では、キャリヤＣＲにエンジンフリクショントルクが作用しない。また、駆動伝達切離しクラッチＣ−Ｍ（図１参照）が解放され、駆動用モータ３（及びオイルポンプ装置７）と動力伝達経路ＴＰ（車輪９）との駆動連結が切離されている状態では、キャリヤＣＲに動力伝達経路ＴＰから車両１_１の慣性トルクも作用しない。そのため、駆動用モータ（Ｄ−Ｍ／Ｇ）３が何ら制御されていない状態では、電動モータ４０の駆動力ＴＡが駆動用モータ３の空転によって抜けてしまう。

そこで、本第１の実施の形態においては、駆動用モータ３に反力トルクＴＣが発生するように、駆動用モータ３を反力制御し、電動モータ４０によりオイルポンプ３０を駆動することを可能とするものである。反力制御としては、大まかに、駆動用モータ３に反力となるトルクを付与することで反力を生じさせるトルク制御、駆動用モータ３が無回転となるように回転速度を制御することで反力を生じさせる回転速度制御（無回転制御）、駆動用モータ３が回転しようとする際に逆起電力によって反力を生じさせる三相短絡制御、が考えられる。

まず、回転速度制御によって駆動用モータ３を無回転にする場合について説明する。駆動用モータ３を無回転にする場合、例えばブレーキ等により物理的に駆動用モータ３の回転を停止させることも考えられるが、駆動用モータ３の回転を停止させれば、つまり駆動用モータ３が停止する力により上記反力トルクＴＣを発生させることができる。

即ち、本第１の実施の形態において、制御部１００は、駆動用モータ３の回転速度制御を実行すると共に、回転速度を０となるように指令する。すると、図２に示すインバータ制御部２４０によって生成されるＰＷＭ信号が各相で波形が移動しない信号となり、それを受けてドライバ回路２３０が各スイッチング素子のオン状態とオフ状態とを制御する。具体的には、三相のうちの一相或いは二相における上段側スイッチング素子（２２１Ｈ，２２２Ｈ，２２３Ｈのうちの１つ或いは２つ）がオン制御されたままとなり、電流が供給された相（Ｕ相，Ｖ相，Ｗ相のうちの１つ或いは２つ）の磁力によって駆動用モータ３のロータの永久磁石を磁着（或いは反発）し、駆動用モータ３のロータの回転を停止させる。これにより、駆動用モータ３は回転速度が０となり、オイルポンプ装置７の電動モータ４０の駆動力ＴＡに対する反力トルクＴＣを発生させることができる。

なお、ここでは駆動用モータ３の回転速度を０とするものを説明しているが、僅かに駆動用モータ３が回転していたとしても、その回転速度で安定するように制御されていれば、同様に駆動用モータ３から反力トルクＴＣを発生させることができる。

一般的に車両１_１をＥＶ走行により発進させる場合、所定車速以上となるまでは、クリープ走行状態にドライバビリティを合わせる都合上、駆動用モータ３を回転速度制御する。このため、駆動用モータ３を回転速度制御することで上記反力トルクＴＣを発生させている状態から、駆動伝達切離しクラッチＣ−Ｍを係合して車両１_１を発進させる際に、そのまま回転速度制御を継続させることができ、例えば後述する三相短絡制御から回転速度制御に切換えなければならない場合よりも、トルク変動が生じ難く、滑らかな車両１_１の発進を可能とすることができる。

次に、三相短絡制御によって駆動用モータ３で上記反力トルクＴＣを発生させる場合について説明する。即ち、制御部１００は、ブレーキ等により駆動用モータ３の回転を停止させる代わりに、電動モータ４０の３相をショートさせるＡＳＣ（アクティブショートサーキット）を実行する。上述したように、図２に示すインバータ制御部２４０によって生成される信号を受けてドライバ回路２３０が各スイッチング素子のオン状態とオフ状態とを制御する。具体的には、三相の下段側スイッチング素子２２１Ｌ，２２２Ｌ，２２３Ｌを全てオン制御すると共に、三相の上段側スイッチング素子２２１Ｈ，２２２Ｈ，２２３Ｈを全てオフ制御することで、駆動用モータ３の各相（Ｕ相，Ｖ相，Ｗ相）がグラウンドされ、つまり３相が短絡される。また反対に、三相の下段側スイッチング素子２２１Ｌ，２２２Ｌ，２２３Ｌを全てオフ制御すると共に、三相の上段側スイッチング素子２２１Ｈ，２２２Ｈ，２２３Ｈを全てオン制御することで、駆動用モータ３の各相（Ｕ相，Ｖ相，Ｗ相）が短絡される。すると、駆動用モータ３のロータが回転しようとすることで永久磁石により逆起電流が発生し、その逆起電流によって駆動用モータ３のステータの各相に磁界が発生して、駆動用モータ３のロータの回転を停止させる力が生じる。これにより、駆動用モータ３において、オイルポンプ装置７の電動モータ４０の駆動力ＴＡに対する反力トルクＴＣを発生させることができる。また、この三相短絡制御では、駆動用モータ３で反力を発生させるための電力が生じることがなく、車両１の燃費（電費）の向上を図ることができる。

なお、この三相短絡制御にあっては、厳密には逆起電流を発生させる際に僅かに駆動用モータ３のロータが回転することになるが、その回転速度は僅かであり、略停止している状態である。

最後に、トルク制御によって駆動用モータ３で上記反力トルクＴＣを発生させる場合について説明する。即ち、トルク制御では、オイルポンプ３０の駆動トルクをプラネタリギヤＤＰのギヤ比や駆動伝達部６０の速度比に応じて逆算する形で駆動用モータ３の反力トルクを演算し、その反力トルクを駆動用モータ３から出力させる。オイルポンプの駆動トルクは、例えば油温、目標油圧、目標オイルポンプ回転速度等の各パラメータをマップとして記憶しておき、そのマップを参照することで求めることが考えられる。これにより、駆動用モータ３において、オイルポンプ装置７の電動モータ４０の駆動力ＴＡに対する反力トルクＴＣを発生させることができる。

以上のように本第１の実施の形態に係る車両１_１によると、エンジン２から駆動用モータ３が切離された状態で、かつ動力伝達経路ＴＰから駆動用モータ３が切離された状態で、電動モータ４０によりオイルポンプ３０を駆動する際、駆動用モータ３に反力を発生させる反力制御を実行するので、プラネタリギヤＤＰにおいて空転が生じることを防止して、電動モータ４０の駆動力をオイルポンプ３０に伝達することができ、オイルポンプ３０を駆動することができる。

＜第２の実施の形態＞
ついで、上記第１の実施の形態を一部変更した第２の実施の形態について図６を用いて説明する。図６は第２の実施の形態に係る車両における駆動系を示すブロック図である。なお、本第２の実施の形態の説明においては、第１の実施の形態と同様な部分に同符号を付して、その説明を省略する。

図６に示すように、車両１_２は、いわゆる電気自動車であって、駆動源４として駆動用モータ（Ｄ−Ｍ／Ｇ）３だけを有しており、駆動用モータ３の駆動力（回転）を車輪９に伝達する動力伝達経路ＴＰを備え、動力伝達経路ＴＰには、駆動用モータ３の回転を変速する自動変速機構（Ｔ／Ｍ）５及びその変速回転を伝達するプロペラシャフト８が備えられている。

第１の実施の形態と同様に、モータ出力軸３ｂと変速機構入力軸５ａとの間には、駆動用モータ３を動力伝達経路ＴＰから切離すことが可能な駆動伝達切離し部２０としての駆動伝達切離しクラッチＣ−Ｍが備えられている。そして、駆動用モータ３のモータ出力軸３ｂに、オイルポンプ装置７に駆動用モータ３の駆動力を伝達する駆動伝達部６０が駆動連結されている。

以上のように構成された、本第２の実施の形態に係る車両１_２にあっても、動力伝達経路ＴＰから駆動用モータ３が切離された状態で、電動モータ４０によりオイルポンプ３０を駆動する際、駆動用モータ３に反力を発生させる反力制御を実行するので、プラネタリギヤＤＰにおいて空転が生じることを防止して、電動モータ４０の駆動力をオイルポンプ３０に伝達することができ、オイルポンプ３０を駆動することができる。

なお、第２の実施の形態における、これ以外の構成、作用、及び効果は、第１の実施の形態と同様であるので、その説明を省略する。

＜第３の実施の形態＞
ついで、上記第１の実施の形態を一部変更した第３の実施の形態について図７を用いて説明する。図７は第３の実施の形態に係る車両における駆動系を示すブロック図である。なお、本第３の実施の形態の説明においては、第１の実施の形態と同様な部分に同符号を付して、その説明を省略する。

図７に示すように、車両１_３は、いわゆる２モータのスプリット式ハイブリッド車両であって、駆動源４として、エンジン２と、発電用回転電機（モータ・ジェネレータ）である発電用モータ（Ｄ−Ｍ／Ｇ１）６と、動力分配機構としてのプラネタリギヤＳＰと、駆動用モータ（Ｄ−Ｍ／Ｇ２）３を有している。また、駆動源４の駆動力（回転）を車輪９に伝達する動力伝達経路ＴＰを備え、動力伝達経路ＴＰには、駆動源４の回転を変速する自動変速機構（Ｔ／Ｍ）５及びその変速回転を伝達するプロペラシャフト８が備えられている。なお、発電用モータ６は、上記駆動用モータ３のインバータ駆動回路２００と同様のインバータ駆動回路３００に接続されて駆動制御される。

一方、プラネタリギヤＳＰは、エンジン２に駆動連結されたサンギヤＳ１と、サンギヤＳ１に噛合するピニオンＰＡを回転自在に支持すると共に発電用モータ６に駆動連結されたキャリヤＣＲ１と、ピニオンＰＡに噛合すると共に駆動用モータ３に駆動連結されたリングギヤＲ１と、を有するシングルピニオンプラネタリギヤで構成されている。

このように構成された駆動源４は、エンジン２を駆動したハイブリッド走行時では、エンジン２の駆動力の一部を発電用モータ６により回生しつつ、発電用モータ６の回生トルクを反力としてエンジン２の駆動力でリングギヤＲ１を駆動する。リングギヤＲ１に伝達されたエンジン２の駆動力は、駆動用モータ３によりアシスト或いは回生されて、それらの合計トルクが駆動源４の出力トルクとして動力伝達経路ＴＰに伝達され、自動変速機構５により変速されて車輪９に伝達される。

エンジン２を停止し、駆動用モータ３により走行するＥＶ走行時には、駆動用モータ３の駆動力だけが動力伝達経路ＴＰに伝達される。この際、駆動用モータ３の回転によりリングギヤＲ１が回転され、エンジン２が停止してサンギヤＳ１の回転が停止しているが、発電用モータ６が空転するように出力（力行）も回生も行わないことでキャリヤＣＲ１が空転するため、駆動用モータ３の回転はエンジン２に伝達されず、つまりプラネタリギヤＳＰがエンジン切離し部１０として、エンジン２と駆動用モータ３との駆動連結を切離すことになる。

また、第１の実施の形態と同様に、モータ出力軸３ｂと変速機構入力軸５ａとの間には、駆動用モータ３を動力伝達経路ＴＰから切離すことが可能な駆動伝達切離し部２０としての駆動伝達切離しクラッチＣ−Ｍが備えられている。そして、駆動用モータ３のモータ出力軸３ｂに、オイルポンプ装置７に駆動用モータ３の駆動力を伝達する駆動伝達部６０が駆動連結されている。

以上のように構成された、本第３の実施の形態に係る車両１_３にあっても、エンジン切離し部１０としてのプラネタリギヤＳＰによりエンジン２が駆動用モータ３が切離された状態で、かつ動力伝達経路ＴＰから駆動用モータ３が切離された状態で、電動モータ４０によりオイルポンプ３０を駆動する際、駆動用モータ３に反力を発生させる反力制御を実行するので、プラネタリギヤＳＰにおいて空転が生じることを防止して、電動モータ４０の駆動力をオイルポンプ３０に伝達することができ、オイルポンプ３０を駆動することができる。

なお、第３の実施の形態における、これ以外の構成、作用、及び効果は、第１の実施の形態と同様であるので、その説明を省略する。

［本実施の形態のまとめ］
本車両（１）は、
走行用の駆動力を出力する駆動用回転電機（３）と、
前記駆動用回転電機（３）を車輪（９）から切離すことが可能な駆動伝達切離し部（２０）と、
回転駆動されることにより油圧を発生するオイルポンプ（３０）と、オイルポンプ用回転電機（４０）と、前記オイルポンプ用回転電機（４０）、前記駆動用回転電機（３）、及び前記オイルポンプ（３０）にそれぞれ駆動連結される複数の回転要素（Ｓ，ＣＲ，Ｒ）を有するプラネタリギヤ（ＤＰ，ＳＰ）と、を有するオイルポンプ装置（７）と、
前記駆動伝達切離し部（２０）により前記車輪（９）から前記駆動用回転電機（３）が切離された状態で、前記オイルポンプ用回転電機（４０）により前記オイルポンプ（３０）を駆動する際、前記駆動用回転電機（３）に反力を発生させる反力制御を実行する制御部（１００）と、を備えた。

これにより、車輪９から駆動用モータ３が切離された状態で、電動モータ４０によりオイルポンプ３０を駆動する際、駆動用モータ３に反力を発生させる反力制御を実行するので、プラネタリギヤＤＰ（ＳＰ）において空転が生じることを防止して、電動モータ４０の駆動力をオイルポンプ３０に伝達することができ、オイルポンプ３０を駆動することができる。

また、本車両（１）は、
前記駆動用回転電機（３）は、永久磁石同期回転電機であり、
前記駆動用回転電機（３）の三相のアーム（２２１，２２２，２２３）をそれぞれ構成する上段側スイッチング素子（２２１Ｈ，２２２Ｈ，２２３Ｈ）及び下段側スイッチング素子（２２１Ｌ，２２２Ｌ，２２３Ｌ）を有するインバータ駆動回路（２００）を備え、
前記制御部（１００）は、前記反力制御として、前記三相の前記上段側スイッチング素子（２２１Ｈ，２２２Ｈ，２２３Ｈ）を全てオン状態にすると共に前記下段側スイッチング素子（２２１Ｌ，２２２Ｌ，２２３Ｌ）を全てオフ状態にする、又は前記下段側スイッチング素子（２２１Ｌ，２２２Ｌ，２２３Ｌ）を全てオン状態にすると共に前記上段側スイッチング素子（２２１Ｈ，２２２Ｈ，２２３Ｈ）を全てオフ状態にすることにより三相短絡を行う三相短絡制御を実行する。

これにより、駆動用モータ３が三相短絡制御によって回転しようとする際に逆起電力による回転停止方向の負トルクが発生するように制御されるため、電動モータ４０の駆動力によって駆動用モータ３が回転しようとしても回転が停止されるように制御されることで、駆動用モータ３によって反力を生じさせることができる。また、駆動用モータ３で反力を発生させるための電力が生じることがなく、車両１の燃費（電費）の向上を図ることができる。

また、本車両（１）は、
前記制御部（１００）は、前記反力制御として、前記オイルポンプ（３０）の駆動トルク及び前記プラネタリギヤ（ＤＰ，ＳＰ）のギヤ比に応じて、前記駆動用回転電機（３）に反力トルクを出力させる。

これにより、駆動用モータ３に反力を発生させることができ、プラネタリギヤＤＰ（ＳＰ）において空転が生じることを防止して、電動モータ４０の駆動力をオイルポンプ３０に伝達することができ、オイルポンプ３０を駆動することができる。

そして、本車両（１_１，１_３）は、
前記駆動用回転電機（３）に駆動連結されるエンジン（２）と、
前記駆動用回転電機（３）と前記エンジン（２）との駆動連結を切離すことが可能なエンジン切離し部（１０）と、を備えた。

これにより、エンジン２を切離して駆動用モータ３によるＥＶ走行を行うことができる車両１_１，１_３であっても、動力伝達経路ＴＰから駆動用モータ３が切離され、かつエンジン２から駆動用モータ３が切離された状態で、駆動用モータ３の反力制御によって電動モータ４０によりオイルポンプ３０を駆動することができる。

［他の実施形態の可能性］
以上説明した第１乃至第３の実施の形態の車両１においては、自動変速機構５を備えたものを説明したが、自動変速機構５を備えていないものであっても構わない。

また、第１乃至第３の実施の形態の車両１においては、駆動伝達切離しクラッチＣ−Ｍを備えたものを説明したが、自動変速機構５を備えている場合、自動変速機構５に備えられたクラッチを解放することで動力伝達を切離すことができ、この場合は、自動変速機構５のクラッチが駆動伝達切離し部２０を構成することになる。

また、第１乃至第３の実施の形態の車両１において、オイルポンプ装置７のプラネタリギヤＤＰがダブルピニオンプラネタリギヤで構成されたものを説明したが、これに限らず、シングルピニオンプラネタリギヤやステップピニオンプラネタリギヤなど、どのようなプラネタリギヤで構成されていてもよい。

また、第３の実施の形態の車両１_３において、動力分配機構を構成するプラネタリギヤＳＰがシングルピニオンプラネタリギヤで構成されたものを説明したが、これに限らず、ダブルピニオンプラネタリギヤやステップピニオンプラネタリギヤなど、どのようなプラネタリギヤで構成されていてもよい。

また、第１の実施の形態の車両１_１において、エンジン２から車輪９までを一連の駆動系として説明したが、エンジン切離しクラッチＣ−Ｅ、オイルポンプ装置７、駆動用モータ３、駆動伝達切離しクラッチＣ−Ｍ、自動変速機構５を備えて、エンジン２とプロペラシャフト８との間に駆動連結される部分を、ハイブリッド駆動装置として１つのユニットで構成することができる。

また、第２の実施の形態の車両１_２において、駆動用モータ３から車輪９までを一連の駆動系として説明したが、駆動用モータ３、オイルポンプ装置７、駆動伝達切離しクラッチＣ−Ｍ、自動変速機構５を備えて、プロペラシャフト８に駆動連結される部分を、電動駆動装置として１つのユニットで構成することができる。

また、第３の実施の形態の車両１_３において、エンジン２から車輪９までを一連の駆動系として説明したが、発電用モータ６、プラネタリギヤＳＰ、駆動用モータ３、オイルポンプ装置７、駆動伝達切離しクラッチＣ−Ｍ、自動変速機構５を備えて、エンジン２とプロペラシャフト８との間に駆動連結される部分を、ハイブリッド駆動装置として１つのユニットで構成することができる。

１（１_１，１_２，１_３）…車両
２…エンジン
３…駆動用回転電機（駆動用モータ）
７…オイルポンプ装置
９…車輪
１０…エンジン切離し部（エンジン切離しクラッチ、動力分配機構）
２０…駆動伝達切離し部（駆動伝達切離しクラッチ）
３０…オイルポンプ
４０…オイルポンプ用回転電機（電動モータ）
１００…制御部
２００…インバータ駆動回路
２２１…アーム
２２１Ｈ…上段側スイッチング素子
２２１Ｌ…下段側スイッチング素子
２２２…アーム
２２２Ｈ…上段側スイッチング素子
２２２Ｌ…下段側スイッチング素子
２２３…アーム
２２３Ｈ…上段側スイッチング素子
２２３Ｌ…下段側スイッチング素子
ＤＰ…プラネタリギヤ
ＳＰ…プラネタリギヤ
Ｓ…回転要素（サンギヤ）
ＣＲ…回転要素（キャリヤ）
Ｒ…回転要素（リングギヤ）

Claims

走行用の駆動力を出力する駆動用回転電機と、
前記駆動用回転電機を車輪から切離すことが可能な駆動伝達切離し部と、
回転駆動されることにより油圧を発生するオイルポンプと、オイルポンプ用回転電機と、前記オイルポンプ用回転電機、前記駆動用回転電機、及び前記オイルポンプにそれぞれ駆動連結される複数の回転要素を有するプラネタリギヤと、を有するオイルポンプ装置と、
前記駆動伝達切離し部により前記車輪から前記駆動用回転電機が切離された状態で、前記オイルポンプ用回転電機により前記オイルポンプを駆動する際、前記駆動用回転電機に反力を発生させる反力制御を実行する制御部と、を備えた、
車両。
前記駆動用回転電機は、永久磁石同期回転電機であり、
前記駆動用回転電機の三相のアームをそれぞれ構成する上段側スイッチング素子及び下段側スイッチング素子を有するインバータ駆動回路を備え、
前記制御部は、前記反力制御として、前記三相の前記上段側スイッチング素子を全てオン状態にすると共に前記下段側スイッチング素子を全てオフ状態にする、又は前記下段側スイッチング素子を全てオン状態にすると共に前記上段側スイッチング素子を全てオフ状態にすることにより三相短絡を行う三相短絡制御を実行する、
請求項１に記載の車両。
前記制御部は、前記反力制御として、前記オイルポンプの駆動トルク及び前記プラネタリギヤのギヤ比に応じて、前記駆動用回転電機に反力トルクを出力させる、
請求項１または２に記載の車両。
前記駆動用回転電機に駆動連結されるエンジンと、
前記駆動用回転電機と前記エンジンとの駆動連結を切離すことが可能なエンジン切離し部と、を備えた、
請求項１ないし３のいずれか１項に記載の車両。