JP2021116695A - ポンプ制御装置及びポンプ制御方法 - Google Patents

Abstract

【課題】１台のポンプで消費エネルギを抑制しつつ油を供給する。【解決手段】ポンプ制御装置は、エンジン１と、モータジェネレータ２と、第１入力軸３ａと第２入力軸３ｂとキャリアＣとを備える変速機構３とを有するハイブリッド車両に設けられる。ポンプ制御装置は、ツインドライブポンプ１０とコントローラ５０とを有する。コントローラ５０は、第２入力軸３ｂを介して変速機構３に動力が伝達された状態において、ロータ１３が車両の後退方向に回転すると、ロータ１３よりも高回転でロータ１３と同方向にカムリング１５を回転させる。【選択図】図９

Description

本発明はポンプ制御に関する。

特許文献１には、エンジンと、モータと、５つの回転要素を持つ遊星歯車組と、４つの締結要素を備えたパワートレインが開示されている。５つの回転要素は、共線図の横軸にギヤ比に応じた間隔で第１回転要素から順に第２回転要素、第３回転要素、第４回転要素、第５回転要素と並ぶ。４つの締結要素は、第２回転要素とエンジンを選択的に断接する第１クラッチと、第４回転要素とエンジンを選択的に断接する第２クラッチと、第２回転要素を選択的に固定する第１ブレーキと、第１回転要素を選択的に固定する第２ブレーキとにより構成される。第３回転要素には出力要素が接続され、第５回転要素にはモータが接続される。

特開２０１９−１２０３８３号公報

上記のような構成のパワートレインでは、車両後退時に内燃機関を停止してＥＶ走行（モータ走行）を行う。この場合、内燃機関の動力により駆動するメカオイルポンプでは締結要素に油を供給できなくなる。このため、メカオイルポンプと電動オイルポンプとからなるツインオイルポンプや、全ての油の供給を賄う１台の電動オイルポンプを用いることが考えられる。

ツインオイルポンプの場合、走行時に動力を電力に変換せずにメカオイルポンプで利用することができる。このため、ツインオイルポンプは、全ての油の供給を賄う１台の電動オイルポンプよりもエネルギ効率の観点から好ましいといえる。

しかしながらツインオイルポンプの場合であっても、機関停止時には内燃機関の動力で駆動するメカオイルポンプを使用できない。このため、電動オイルポンプを利用する機会が多くなる結果、消費エネルギが増加する虞がある。また、２台のオイルポンプを用いることから、重量やコストや搭載性の面で不利になる虞がある。さらに、ＥＶ前進時には内燃機関を停止させるので電動オイルポンプを連続使用しなければならなくなり、電動オイルポンプを駆動するモータの消費電力が大きくなる虞がある。

本発明はこのような課題に鑑みてなされたもので、１台のポンプで消費エネルギを抑制しつつ油を供給することを目的とする。

本発明のある態様のポンプ制御装置は、内燃機関と、モータジェネレータと、前記内燃機関からの動力が入力される第１入力軸と、前記モータジェネレータからの動力が入力され走行シーンに応じて前記第１入力軸と選択的に用いられる第２入力軸と、前記第１入力軸或いは前記第２入力軸からの動力を車輪に伝達する出力要素とを備える変速機構と、を有するハイブリッド車両に設けられる。当該ポンプ制御装置は、前記出力要素を介して伝達される動力によりシャフトと一体に回転軸周りに回転する第１回転体と、前記回転軸周りに回転する第２回転体と、前記第２回転体を駆動する駆動モータと、前記回転軸方向における前記第２回転体の両側に配置された一対のサイドプレートと、を有し、前記第１回転体が回転することで油を吐出するとともに、前記第２回転体の回転により生じる前記第１回転体と前記第２回転体との相対回転により油の吐出を補助するポンプと、前記駆動モータを制御することにより前記第２回転体の回転を制御する回転制御部と、を有する。前記回転制御部は、前記第２入力軸を介して前記変速機構に動力が伝達された状態において、前記第１回転体が前記ハイブリッド車両の後退方向に回転すると、前記第１回転体よりも高回転で前記第１回転体と同方向に前記第２回転体を回転させる。

本発明の別の態様によれば、上記ポンプ制御装置に対応するポンプ制御方法が提供される。

これらの態様によれば、変速機構の出力要素を介して伝達される動力により第１回転体が回転しポンプが作動する。このため、エンジン走行時だけでなく内燃機関が停止するＥＶ前進時にもポンプを回転制御せずに作動させることができ、これにより消費エネルギを抑制できる。またこれらの態様によれば、ＥＶ後退時には上記のように第２回転体を回転させることにより、ハイブリッド車両の前進方向への第１回転体の回転を正転として、ＥＶ後退時に逆転する第１回転体を第２回転体から見て正転させることができる。結果、ＥＶ後退時でもポンプを正常に作動させて油を供給することができる。このためこれらの態様によれば、１台のポンプで消費エネルギを抑制しつつ油を供給できる。

車両の概略構成図である。 変速機構における各ギヤの噛合関係を示す図である。 変速機構の締結表を示す図である。 変速機構の共線図である。 ポンプシステムの概略構成図である。 ツインドライブポンプを軸方向の断面で示す図である。 ツインドライブポンプのポンプ部を軸に直交する方向の断面で示す図である。 実施形態で行われる制御の一例をフローチャートで示す図である。 ロータ及びカムリングの回転状態を示す図の第１図である。 ロータ及びカムリングの回転状態を示す図の第２図である。 ロータ及びカムリングの回転状態を示す図の第３図である。 ロータの駆動方式に応じた油供給態様の比較図である。 ツインオイルポンプを用いた場合の油供給態様の比較図である。

以下、添付図面を参照しながら本発明の実施形態について説明する。

図１は車両の概略構成図である。図２は変速機構３における各ギヤの噛合関係を示す図である。本実施形態における車両はハイブリッド車両であり、エンジン１とモータジェネレータ２と変速機構３と駆動輪４とを有して構成される。エンジン１は内燃機関であり、車両の駆動源を構成する。エンジン１の出力軸は変速機構３の第１入力軸３ａに接続される。モータジェネレータ２は車両の駆動源を構成するとともに、発電機としても機能する。モータジェネレータ２は中空モータであり、後述する第２サンギヤＳ２に接続され、変速機構３の中心軸回りに回転する。エンジン１の動力とモータジェネレータ２の動力とは、変速機構３を介して駆動輪４に伝達される。

変速機構３は、第１サンギヤＳ１、第１リングギヤＲ１、第２サンギヤＳ２、第２リングギヤＲ２及びキャリアＣの５つの回転要素を有する遊星歯車機構により構成される。キャリアＣは、第１ピニオンギヤＰＧ１及び第２ピニオンギヤＰＧ２を回転自在に支持する。第１ピニオンギヤＰＧ１は、第１サンギヤＳ１及び第１リングギヤＲ１の双方と噛み合う。第２ピニオンギヤＰＧ２は、第１サンギヤＳ１と軸方向に隣り合う第２サンギヤＳ２、及び第２リングギヤＲ２の双方と噛み合う。第１ピニオンギヤＰＧ１はロングピニオンで構成され、第２ピニオンギヤＰＧ２とも噛み合う。図２に示すように、互いに噛み合う第１ピニオンギヤＰＧ１と第２ピニオンギヤＰＧ２とは周方向に隣接して配置される。

このように構成された変速機構３は、第１サンギヤＳ１と第１リングギヤＲ１との間、及び第２サンギヤＳ２と第２リングギヤＲ２との間では、シングルピニオン型の遊星歯車機構として機能する。変速機構３はさらに、第１サンギヤＳ１と第２リングギヤＲ２との間では、ダブルピニオン型の遊星歯車機構として機能する。

第２サンギヤＳ２には第２入力軸３ｂが設けられ、モータジェネレータ２は第２入力軸３ｂを介して第２サンギヤＳ２に接続される。従って、変速機構３ではエンジン１からの動力が第１入力軸３ａに入力されるとともに、モータジェネレータ２からの動力が第２入力軸３ｂに入力される。第２入力軸３ｂは、走行シーンに応じて第１入力軸３ａと選択的に用いられる。変速機構３では、キャリアＣが第１入力軸３ａ及び第２入力軸３ｂのうち少なくともいずれかからの動力を駆動輪４に伝達することで、第１入力軸３ａ或いは第２入力軸３ｂからの動力を駆動輪４に伝達する出力要素を構成する。

変速機構３は、第１クラッチＣＬ１、第２クラッチＣＬ２、第１ブレーキＢ１及び第２ブレーキＢ２の４つの締結要素をさらに有する。第１クラッチＣＬ１は、第１入力軸３ａ従ってエンジン１と第２リングギヤＲ２との間を選択的に断接する。第２クラッチＣＬ２は、第１入力軸３ａと第１リングギヤＲ１との間を選択的に断接する。第１ブレーキＢ１は、第２リングギヤＲ２を固定部材である変速機構３のケースに選択的に固定する。第２ブレーキＢ２は、第１サンギヤＳ１を変速機構３のケースに選択的に固定する。第１クラッチＣＬ１、第２クラッチＣＬ２、第１ブレーキＢ１及び第２ブレーキＢ２は油圧式の締結要素であり、後述する油圧制御回路４０から油の供給を受ける。

変速機構３は、動力伝達部３０をさらに備える。動力伝達部３０は、キャリアＣと噛み合う第１ギヤ３１と、第１ギヤ３１と噛み合う第２ギヤ３２と、第２ギヤ３２と同軸上に設けられてデファレンシャルギヤと噛み合う第３ギヤ３３とを有する。第１ギヤ３１の回転軸３１ａには後述するツインドライブポンプ１０が接続される。

図３は、変速機構３の締結表を示す図である。車両は、エンジン１及びモータジェネレータ２のうちモータジェネレータ２の駆動力のみで走行するモータ走行モードであるＥＶモードと、エンジン１の駆動力で走行するエンジン走行モードであるＩＣＥモードとを有する。ＩＣＥモードはさらにモータジェネレータ２の駆動力で走行する場合を含んでもよい。ＥＶモードでは、第１ブレーキＢ１の締結によりＥＶ１速が達成され、第２ブレーキＢ２の締結によりＥＶ２速が達成される。

ＩＣＥモードでは、第２クラッチＣＬ２と第１ブレーキＢ１の締結により完全締結時（ＬＵ時）のＩＣＥ１速が達成される。このため、第２クラッチＣＬ２は、車両発進時に第１ブレーキＢ１と共に締結するクラッチを構成する。

ＩＣＥモードではさらに、第２クラッチＣＬ２のスリップと第１ブレーキＢ１の締結によりＷＳＣ制御時つまりウェットスタートクラッチ制御時のＩＣＥ１速が達成される。ＷＳＣ制御はスリップ制御であり、車両発進時に行われる。ＷＳＣ制御では、第２クラッチＣＬ２の作動油圧である第２クラッチ圧ＰＣＬ２を完全締結圧よりも低い締結圧に設定することにより、第２クラッチＣＬ２をスリップさせながら徐々に締結する。締結圧は時間経過に応じて次第に増加するように設定される。完全締結圧、締結圧は予め設定することができる。

このほか、ＩＣＥモードでは第２クラッチＣＬ２と第２ブレーキＢ２の締結によりＩＣＥ２速が達成される。また、第１クラッチＣＬ１と第２クラッチＣＬ２の締結によりＩＣＥ３速が達成され、第１クラッチＣＬ１と第２ブレーキＢ２の締結によりＩＣＥ４速が達成される。後退は、第１ブレーキＢ１或いは第２ブレーキＢ２を締結し、モータジェネレータ２を逆回転駆動することにより行うことができる。

図４は変速機構３の共線図である。共線図では、各回転要素がギヤ比に応じた軸間距離で横軸に配置され、各回転要素の回転速度が縦軸に示される。変速機構３は、共線図の横軸にギヤ比に応じた間隔で５つの回転要素が第１回転要素から順に第２回転要素、第３回転要素、第４回転要素、第５回転要素と並ぶ構成とされる。変速機構３では、５つの回転要素が第１サンギヤＳ１から順に第２リングギヤＲ２、キャリアＣ、第１リングギヤＲ１、第２サンギヤＳ２と並ぶ。

共線図では、ギヤの噛み合いによる各回転要素の関係が各回転要素を直線で結んだ剛体レバーで示され、変速機構３の変速が剛体レバーの回転動作により表現される。例えば、ＩＣＥ１速時の各回転要素の関係は、ＩＣＥ１速で締結される第１リングギヤＲ１上の第２クラッチＣＬ２と第２リングギヤＲ２上の第１ブレーキＢ１とを直線で結んだ剛体レバーにより示される。同様に、ＩＣＥ２速時の各回転要素の関係は、ＩＣＥ２速で締結される第２クラッチＣＬ２と第１サンギヤＳ１上の第２ブレーキＢ２とを直線で結んだ剛体レバーにより示される。ＩＣＥ３速時の各回転要素の関係は、ＩＣＥ３速で締結される第２リングギヤＲ２上の第１クラッチＣＬ１と第２ブレーキＢ２とを直線で結んだ剛体レバーにより示され、ＩＣＥ４速時の各回転要素の関係は、ＩＣＥ４速で締結される第１クラッチＣＬ１と第２ブレーキＢ２とを直線で結んだ剛体レバーにより示される。

ＩＣＥ１速からＩＣＥ２速への変速時には、剛体レバーは第１リングギヤＲ１上の第２クラッチＣＬ２を中心にして回転する。ＩＣＥ２速からＩＣＥ３速への変速時も同様である。ＩＣＥ３速からＩＣＥ４速への変速時には、剛体レバーは第１サンギヤＳ１上の第２ブレーキＢ２を中心にして回転する。

ところで、本実施形態では前述の通り、車両後退時にエンジン１を停止してＥＶ走行を行う。この場合、エンジン１の動力により駆動するメカオイルポンプでは変速機構３の締結要素に油を供給できなくなる。このため、メカオイルポンプと電動オイルポンプとからなるツインオイルポンプを用いることが考えられる。ツインオイルポンプの場合、走行時に動力を電力に変換せずにメカオイルポンプで利用することができる点で、エネルギ効率の観点から好ましいといえる。

しかしながらツインオイルポンプの場合であっても、エンジン１の停止時にはエンジン１の動力により駆動するメカオイルポンプを使用できない。このため、電動オイルポンプを利用する機会が多くなる結果、消費エネルギが増加することが懸念される。

このような事情に鑑み、本実施形態では次に説明するポンプシステムを用いて油を供給する。

図５はポンプシステムの概略構成図である。ポンプシステムは、エンジン１と、モータジェネレータ２と、変速機構３と、ツインドライブポンプ１０と、駆動モータ２０と、ストレーナ３５と、油圧制御回路４０と、コントローラ５０とを有して構成される。

ツインドライブポンプ１０には変速機構３の回転軸３１ａが接続し、変速機構３のキャリアＣを介して伝達される動力、つまり第１入力軸３ａを介したエンジン１の動力、及び第２入力軸３ｂを介したモータジェネレータ２の動力のうち少なくともいずれかの動力が入力される。ツインドライブポンプ１０にはさらに駆動モータ２０の出力軸２０ａが接続し、駆動モータ２０からの動力が入力される。ツインドライブポンプ１０は駆動モータ２０をさらに有した構成とすることができる。

このように構成されたツインドライブポンプ１０は、キャリアＣを介して伝達される動力、及び駆動モータ２０からの動力のうち少なくともいずれかにより駆動して油を供給する。ツインドライブポンプ１０は、油溜まりに設けられたストレーナ３５を介して油を吸引し、吸引した油を油圧制御回路４０に供給する。油圧制御回路４０からは変速機構３に油が供給される。

コントローラ５０は駆動モータ２０を制御することにより、ツインドライブポンプ１０を制御する。コントローラ５０は、車両の走行モードに応じて駆動モータ２０を制御する。コントローラ５０が行う制御については後述する。

図６は、ツインドライブポンプ１０を軸方向の断面で示す図である。図７は、ツインドライブポンプ１０のポンプ部を軸に直交する方向の断面で示す図である。ツインドライブポンプ１０は、ハウジング１１と、駆動軸１２と、ロータ１３と、ベーン１４と、カムリング１５と、第１サイドプレート１６及び第２サイドプレート１７と、シリンダ１８と、ワンウェイクラッチ１９とを備える。

ハウジング１１はツインドライブポンプ１０の筐体であり、隔壁１１ａと、入口ポート１１ｂと、出口ポート１１ｃとを有する。隔壁１１ａは、軸方向においてハウジング１１内を第１油室Ｈ１と第２油室Ｈ２とに区分する。入口ポート１１ｂは第１油室Ｈ１に開口し、ハウジング１１の内外を連通する。出口ポート１１ｃは第２油室Ｈ２に開口し、ハウジング１１の内外を連通する。入口ポート１１ｂにはストレーナ３５からの油が流入し、出口ポート１１ｃからは油圧制御回路４０に油が供給される。

駆動軸１２は、ロータ１３に連結され一体とされる。駆動軸１２は、駆動軸１２の回転軸をロータ１３の回転軸に合わせるようにして設けられる。駆動軸１２はシャフトに相当するとともに、ツインドライブポンプ１０の第１入力軸を構成する。

ロータ１３は、駆動軸１２により駆動されてロータ１３の回転軸周りに回転する。駆動軸１２には、変速機構３の回転軸３１ａが接続される。このため、ロータ１３は変速機構３のキャリアＣを介して伝達される動力により駆動される。ロータ１３は第１回転体に相当する。ロータ１３には複数のスリット溝が放射状に設けられ、各スリット溝にはベーン１４が設けられる。各ベーン１４はロータ１３の外周から出没可能に設けられる。

カムリング１５は、ロータ１３を収容する。カムリング１５はロータ１３の回転軸周りに回転可能に設けられる。カムリング１５の内周面は、ロータ１３の外周との離間距離がロータ１３の回転軸周りの周方向で変化するカム面により構成されており、ロータ１３の外周との間にポンプ室Ｐを形成する。カムリング１５の内周面はベーン１４の摺動面とされ、ベーン１４はポンプ室Ｐを区画する。カムリング１５は第２回転体に相当する。

第１サイドプレート１６及び第２サイドプレート１７は、一対のサイドプレートとしてロータ１３の回転軸方向におけるカムリング１５の両側に配置される。第１サイドプレート１６には吸入ポート１６ａが形成され、第２サイドプレート１７には吐出ポート１７ａが形成される。

吸入ポート１６ａは、ロータ１３の回転軸周りの周方向において車両前進時にポンプ室Ｐが拡大する位置ＩＮに設けられる。吐出ポート１７ａは、ロータ１３の回転軸周りの周方向において車両前進時にポンプ室Ｐが縮小する位置ＯＵＴに設けられる。車両前進時にはロータ１３が回転することにより、吸入ポート１６ａからポンプ室Ｐに油が吸入され、ポンプ室Ｐの容積縮小により加圧された油が吐出ポート１７ａから吐出される。本実施形態では吸入ポート１６ａと吐出ポート１７ａとは２つずつ設けられる。

シリンダ１８は有底円筒状の部材であり、ロータ１３の回転軸周りに回転可能に設けられる。シリンダ１８は保持部１８ａと、接続部１８ｂと、軸部１８ｃと、出口ポート１８ｄとを有する。

保持部１８ａは、カムリング１５と第１サイドプレート１６及び第２サイドプレート１７とを保持する。カムリング１５と第１サイドプレート１６及び第２サイドプレート１７とは保持部１８ａ内に固定され、シリンダ１８と一体回転する。シリンダ１８は保持部１８ａで開口し、第１サイドプレート１６はシリンダ１８の開口を塞ぐように設けられる。保持部１８ａは第１油室Ｈ１に収容される。

接続部１８ｂは、保持部１８ａと軸部１８ｃとを接続する。接続部１８ｂは、保持部１８ａから軸部１８ｃに向かって次第に縮径するように形成される。接続部１８ｂは中空となっており、接続部１８ｂ内には吐出ポート１７ａから吐出された油が流入する。接続部１８ｂは第１油室Ｈ１に収容される。

軸部１８ｃは保持部１８ａよりも縮径された中空の軸状部分であり、ツインドライブポンプ１０の第２入力軸を構成する。軸部１８ｃには駆動モータ２０の出力軸２０ａがワンウェイクラッチ１９を介して接続され、駆動モータ２０は車両が前進する際のロータ１３の回転方向と逆方向に軸部１８ｃを回転させる。これにより、カムリング１５と第１サイドプレート１６及び第２サイドプレート１７とが駆動モータ２０により駆動され、軸部１８ｃと同様に回転される。軸部１８ｃ内には接続部１８ｂから油が流入する。

軸部１８ｃは、隔壁１１ａを貫通するとともにハウジング１１外に突出するように設けられる。駆動軸１２もハウジング１１外に突出するように設けられる。駆動軸１２と軸部１８ｃとはロータ１３の回転軸方向において互いに反対側に向かって突出するように設けられる。

出口ポート１８ｄは軸部１８ｃに設けられる。出口ポート１８ｄは、径方向に軸部１８ｃの内外を連通する。軸部１８ｃのうち出口ポート１８ｄが設けられた部分は第２油室Ｈ２に収容される。このため、軸部１８ｃ内の油は出口ポート１８ｄを介して第２油室Ｈ２に流出する。そして、第２油室Ｈ２に流出した油が出口ポート１１ｃを介して油圧制御回路４０に供給される。

ワンウェイクラッチ１９は軸部１８ｃと駆動モータ２０の出力軸２０ａとの間に設けられる。ワンウェイクラッチ１９は、ロータ１３の逆転方向、従って駆動モータ２０の駆動方向において、出力軸２０ａの回転速度が軸部１８ｃの回転速度よりも高い場合に締結し、出力軸２０ａの回転速度が軸部１８ｃの回転速度よりも低い場合に解放される。

このため、駆動モータ２０の作動時にはワンウェイクラッチ１９が締結し、駆動モータ２０からの動力が軸部１８ｃに伝達される。結果、カムリング１５と第１サイドプレート１６及び第２サイドプレート１７とが駆動モータ２０の動力により駆動されてロータ１３の逆転方向に回転する。

駆動モータ２０が停止しロータ１３が正転している場合、カムリング１５と第１サイドプレート１６及び第２サイドプレート１７とがロータ１３により連れ回されると、出力軸２０ａと軸部１８ｃとの相対的な回転速度差の関係上、ワンウェイクラッチ１９は締結状態になる。但しこの場合は、停止している駆動モータ２０によりシリンダ１８の回転がロックされるので、シリンダ１８は回転しない。

図８はコントローラ５０が行う制御の一例をフローチャートで示す図である。図９から図１１は、ロータ１３及びカムリング１５の回転状態を示す図である。コントローラ５０は図８に示すフローチャートの処理を実行するようにプログラムされることで、駆動モータ２０を制御することによりカムリング１５の回転を制御する回転制御部を有した構成とされる。コントローラ５０は、図８に示すフローチャートの処理を繰り返し実行することができる。

ステップＳ１１で、コントローラ５０は走行モードがＥＶ後退モードであるか否かを判定する。走行モードは例えば、エンジン１の制御やモータジェネレータ２の制御を含む車両の制御を統合する統合コントローラで決定される。このため、走行モードの判定は例えば、このような統合コントローラからの情報に基づき行うことができる。

ＥＶ後退モードでは、モータジェネレータ２の動力によりツインドライブポンプ１０のロータ１３が車両の後退方向に駆動される。換言すれば、ＥＶ後退モードでは車両の前進方向へのロータ１３の回転を正転として、ロータ１３が逆転する。ロータ１３が逆転すると、ツインドライブポンプ１０において吸入ポート１６ａと吐出ポート１７ａとが入れ替わることにより、油圧制御回路４０からの油の吸い込みが発生し得る。ステップＳ１１で肯定判定であれば、処理はステップＳ１２に進む。

ステップＳ１２で、コントローラ５０は駆動モータ２０を高速作動させることにより、ロータ１３よりも高回転でロータ１３と同方向にカムリング１５を回転させる（ＭＯＴ高速作動）。つまり、ＥＶ後退モードで逆転するロータ１３と同じ方向にカムリング１５を高速回転させることにより、ロータ１３はカムリング１５から見て正転することになる。このときのロータ１３及びカムリング１５の回転状態を図９に示す。

この場合、ポンプ室Ｐにおける油の吸入、加圧、吐出が正常に行われ、ツインドライブポンプ１０が正常に作動するので、ロータ１３が逆転しても油の供給が可能になる。またこの場合、油を供給するために電動オイルポンプを新たに必要とせず、１台のツインドライブポンプ１０で油の供給が可能になる。カムリング１５の回転速度は必要油量とロータ１３の回転速度に基づき制御することができる。

このように、ツインドライブポンプ１０は、ロータ１３が停止しロータ１３の回転により油を吐出することができないＥＶ後退時には、カムリング１５の回転により生じるロータ１３とカムリング１５との相対回転により油を吐出することで、油の吐出を補助する。このことは、次に説明する停車時についても同様である。ステップＳ１２の後には処理は一旦終了する。

ステップＳ１１で否定判定の場合、処理はステップＳ１３に進み、コントローラ５０は走行モードが停車モードであるか否かを判定する。停車モードでは、キャリアＣを介して伝達される動力により、ツインドライブポンプ１０のロータ１３を駆動して油を供給することができなくなる。ステップＳ１３で肯定判定であれば処理はステップＳ１４に進む。

ステップＳ１４で、コントローラ５０は車両が前進する際のロータ１３の回転方向と逆方向にカムリング１５を回転させる（ＭＯＴ作動）。つまり、車両の前進方向へのロータ１３の回転を正転として、カムリング１５が逆転されることになる。このときのロータ１３及びカムリング１５の回転状態を図１０に示す。

この場合も、ロータ１３はカムリング１５から見て正転することになる。従って、ロータ１３が停止していてもツインドライブポンプ１０からの油の供給が可能になる。カムリング１５の回転速度は必要油量に基づき制御することができる。ステップＳ１４の後には本フローチャートの処理は一旦終了する。

ステップＳ１３で否定判定の場合、走行モードはＩＣＥ前進モード又はＥＶ前進モードの前進モードと判断される。この場合、処理はステップＳ１５に進み、コントローラ５０は駆動モータ２０を停止させる（ＭＯＴ停止）。すなわち、走行モードが前進モードの場合は、キャリアＣを介して伝達される動力によりロータ１３を駆動して油を供給することができるので、駆動モータ２０が停止される。結果、ツインドライブポンプ１０は、ロータ１３が回転することにより油を吐出する。このときのロータ１３及びカムリング１５の回転状態を図１１に示す。

この場合、エンジン１が停止するＥＶ前進モードでも駆動モータ２０を駆動させずに済むので、エネルギ消費の抑制が図られる。ツインドライブポンプ１０は前進モードで油の必要流量が増加した場合等には、カムリング１５を逆転させることにより生じるロータ１３とカムリング１５との相対回転により油の吐出量を増加させることで、油の吐出を補助することもできる。ステップＳ１５の後には処理は一旦終了する。

図１２は、ロータ１３の駆動方式に応じた油供給態様の比較図である。ＩＣＥ駆動方式は、エンジン１によりツインドライブポンプ１０のロータ１３を駆動するように構成した場合を示す。ＭＧ駆動方式はモータジェネレータ２によりツインドライブポンプ１０のロータ１３を駆動するように構成した場合を示す。ＴＭ駆動方式は本実施形態の場合を示す。

各駆動方式では、ＩＣＥ前進モード、ＥＶ前進モード、ＥＶ後退モード、停車モードが走行モードとして選択される。ＭＯＰ動作はロータ１３を駆動させて油を供給する場合を示す。つまり、ＭＯＰ動作はメカオイルポンプ相当の動作の場合を示す。ＥＯＰ動作は駆動モータ２０を作動させて油を供給する場合を示す。つまり、ＥＯＰ動作は電動オイルポンプ相当の動作の場合を示す。

ＩＣＥ駆動方式の場合、ＩＣＥ前進モードでロータ１３が正転し油を供給できるので、駆動モータ２０は停止される。しかしながら、ＥＶ前進モード、ＥＶ後退モード、停車モードでは、エンジン１が停止されるので、駆動モータ２０を作動させて油を供給する必要がある。結果、電力使用モード数は、モータジェネレータ２を使用するＭＧ使用でゼロとなり、駆動モータ２０を使用するＥＯＰ使用で３となる。その一方で、ＩＣＥ駆動方式の場合、ＥＶ前進モードで駆動モータ２０を連続使用しなければならなくなる。このため、駆動モータ２０の作動頻度が高くなり消費エネルギが増加するほか、駆動モータ２０の冷却も問題になる。

ＭＧ駆動方式の場合、ＩＣＥ前進モードではモータジェネレータ２が停止されるので、駆動モータ２０を作動させて油を供給する必要がある。ＥＶ前進モードでは、モータジェネレータ２の動力によりロータ１３が正転するので、駆動モータ２０は停止される。ＥＶ後退モードでは、モータジェネレータ２の動力によりロータ１３が逆転するので、駆動モータ２０が高速作動される。停車モードでは、ロータ１３が停止するので、駆動モータ２０が作動される。結果、電力使用モード数は、ＭＧ使用で２となり、ＥＯＰ使用で３となる。ＭＧ駆動方式の場合、ＩＣＥ前進モードで駆動モータ２０を使用するため、消費エネルギが大きくなる。

本実施形態のＴＭ駆動方式の場合、ＩＣＥ前進モードではロータ１３が正転するので、駆動モータ２０は停止される。ＥＶ前進モードでは、モータジェネレータ２の動力によりロータ１３が正転するので、駆動モータ２０は停止される。ＥＶ後退モードでは、モータジェネレータ２の動力によりロータ１３が逆転するので、駆動モータ２０が高速作動される。停車モードでは、ロータ１３が停止するので、駆動モータ２０が作動される。結果、電力使用モード数は、ＭＧ使用、ＥＯＰ使用でともに２となる。本実施形態の場合、ＥＶ前進モードで駆動モータ２０を使用しないので、駆動モータ２０の使用時間が最も短くなり、消費エネルギを大幅に抑制できるほか、駆動モータ２０の冷却にも有利となる。

次に、本実施形態の主な作用効果について説明する。

ここで、メカオイルポンプと電動オイルポンプとからなるツインオイルポンプを用いた場合に、メカオイルポンプの駆動方式に応じた油供給態様は次のようになる。

図１３は、ツインオイルポンプを用いた場合の油供給態様の比較図である。ツインオイルポンプを用いる場合、ＩＣＥ駆動方式でメカオイルポンプを駆動すると、ＥＶ前進時に電動オイルポンプを連続使用しなければならなくなる。このためこの場合は、電動オイルポンプを駆動するモータの消費エネルギが大きくなり、モータの冷却も問題になる。

ＭＧ駆動方式とＴＭ駆動方式とでは、メカオイルポンプはＥＶ後退時に逆転して油を吐出できなくなる。この場合、メカオイルポンプへの動力伝達をクラッチで遮断して電動オイルポンプを使用することや、メカオイルポンプの回転方向を正転方向に変換する変換機構を追加することも考えられる。しかしながらこの場合は、電動オイルポンプに加えて上述のようなクラッチや変換機構が必要になる分、重量やコストや搭載性の面でさらに不利になる。

本実施形態にかかるポンプ制御装置は、エンジン１と、モータジェネレータ２と、第１入力軸３ａと第２入力軸３ｂとキャリアＣとを備える変速機構３とを有するハイブリッド車両に設けられる。本実施形態にかかるポンプ制御装置は、駆動モータ２０をさらに有して構成されるツインドライブポンプ１０とコントローラ５０とを有する。コントローラ５０は、第２入力軸３ｂを介して変速機構３に動力が伝達された状態において、ロータ１３が車両の後退方向に回転すると、ロータ１３よりも高回転でロータ１３と同方向にカムリング１５を回転させる。

このような構成によれば、ＩＣＥ走行時だけでなくエンジン１が停止するＥＶ前進時にもツインドライブポンプ１０を回転制御せずに作動させることができ、これにより消費エネルギを抑制できる。またこのような構成によれば、車両の前進方向へのロータ１３の回転を正転として、ＥＶ後退時に逆転するロータ１３をカムリング１５から見て正転させることができる。結果、ＥＶ後退時でもツインドライブポンプ１０を正常に作動させて油を供給することができる。このためこのような構成によれば、１台のポンプで消費エネルギを抑制しつつ油を供給できる。さらにこのような構成によれば、ツインドライブポンプ１０をＩＣＥ駆動方式やＭＧ駆動方式で駆動する場合と比較しても、消費エネルギを抑制できる（請求項１、３に対応する効果）。

本実施形態では、コントローラ５０は車両が停車した状態において、車両が前進する際のロータ１３の回転方向と逆方向にカムリング１５を回転させる。

このような構成によれば、１台のポンプで走行モード全体として消費エネルギを抑制しつつ停車時にも油を供給することができる（請求項２に対応する効果）。

以上、本発明の実施形態について説明したが、上記実施形態は本発明の適用例の一部を示したに過ぎず、本発明の技術的範囲を上記実施形態の具体的構成に限定する趣旨ではない。

例えば上述した実施形態では、ツインドライブポンプ１０がベーンポンプである場合について説明した。しかしながら、ツインドライブポンプ１０はベーンポンプ以外のポンプであってもよい。

上述した実施形態では、回転制御部が単一のコントローラ５０により実現される場合について説明した。しかしながら、回転制御部は複数のコントローラにより構成されてもよい。

１ 内燃機関（エンジン）
２ モータジェネレータ
３ 変速機構
３ａ 第１入力軸
３ｂ 第２入力軸
１０ ツインドライブポンプ（ポンプ）
１２ 駆動軸（シャフト）
１３ ロータ（第１回転体）
１４ ベーン
１５ カムリング（第２回転体）
１６ 第１サイドプレート
１７ 第２サイドプレート
１８ シリンダ
２０ 駆動モータ
５０ コントローラ（回転制御部）
Ｃ キャリア（出力要素）

Claims (3)

1. 内燃機関と、
   モータジェネレータと、
   前記内燃機関からの動力が入力される第１入力軸と、前記モータジェネレータからの動力が入力され走行シーンに応じて前記第１入力軸と選択的に用いられる第２入力軸と、前記第１入力軸或いは前記第２入力軸からの動力を車輪に伝達する出力要素とを備える変速機構と、
   を有するハイブリッド車両に設けられるポンプ制御装置であって、
   前記出力要素を介して伝達される動力によりシャフトと一体に回転軸周りに回転する第１回転体と、
   前記回転軸周りに回転する第２回転体と、
   前記第２回転体を駆動する駆動モータと、
   前記回転軸方向における前記第２回転体の両側に配置された一対のサイドプレートと、を有し、前記第１回転体が回転することで油を吐出するとともに、前記第２回転体の回転により生じる前記第１回転体と前記第２回転体との相対回転により油の吐出を補助するポンプと、
   前記駆動モータを制御することにより前記第２回転体の回転を制御する回転制御部と、
   を有し、
   前記回転制御部は、前記第２入力軸を介して前記変速機構に動力が伝達された状態において、前記第１回転体が前記ハイブリッド車両の後退方向に回転すると、前記第１回転体よりも高回転で前記第１回転体と同方向に前記第２回転体を回転させる、
   ことを特徴とするポンプ制御装置。
2. 請求項１に記載のポンプ制御装置であって、
   前記回転制御部は、前記ハイブリッド車両が停車した状態において、前記ハイブリッド車両が前進する際の前記第１回転体の回転方向と逆方向に前記第２回転体を回転させる、
   ことを特徴とするポンプ制御装置。
3. 内燃機関と、モータジェネレータと、前記内燃機関からの動力が入力される第１入力軸と前記モータジェネレータからの動力が入力され走行シーンに応じて前記第１入力軸と選択的に用いられる第２入力軸と前記第１入力軸或いは前記第２入力軸からの動力を車輪に伝達する出力要素とを備える変速機構と、を有するハイブリッド車両に設けられ、前記出力要素を介して伝達される動力によりシャフトと一体に回転軸周りに回転する第１回転体と、前記回転軸周りに回転する第２回転体と、前記第２回転体を駆動する駆動モータと、前記回転軸方向における前記第２回転体の両側に配置された一対のサイドプレートと、を有し、前記第１回転体が回転することで油を吐出するとともに、前記第２回転体の回転により生じる前記第１回転体と前記第２回転体との相対回転により油の吐出を補助するポンプを制御するためのポンプ制御方法であって、
   前記駆動モータを制御することにより前記第２回転体の回転を制御することと、
   前記第２入力軸を介して前記変速機構に動力が伝達された状態において、前記第１回転体が前記ハイブリッド車両の後退方向に回転すると、前記第１回転体よりも高回転で前記第１回転体と同方向に前記第２回転体を回転させることと、
   を含むことを特徴とするポンプ制御方法。

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