JP3921850B2

JP3921850B2 - オイルポンプの駆動制御装置

Info

Publication number: JP3921850B2
Application number: JP34762398A
Authority: JP
Inventors: 淳田端; 豊多賀
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 1998-12-07
Filing date: 1998-12-07
Publication date: 2007-05-30
Anticipated expiration: 2018-12-07
Also published as: JP2000170888A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、走行のための動力を伝達する駆動系統に連結された第１のオイルポンプとその駆動系統とは独立している電動機によって駆動される第２のオイルポンプとから係合装置あるいは変速機構に対して油圧を供給するように構成したオイルポンプの駆動制御装置に関し、特に走行のための動力源として内燃機関と電動機とを備え、これらの内燃機関と電動機とによって第１のオイルポンプを駆動できるように構成された車両におけるオイルポンプの駆動制御装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
車両用の変速機として、車両の走行状態に基づいて制御される自動変速機が知られている。この自動変速機には、有段式の変速機や変速比が連続的に変化する無段変速機が含まれるが、これらいずれの自動変速機であっても変速比の制御のために油圧が広く使用されている。例えば有段式の自動変速機であれば、エンジンの出力を変速機構に伝達するための入力クラッチや、変速段を設定するためのクラッチあるいはブレーキを油圧サーボ機構によって係合および解放するように構成している。また、無段変速機であれば、その変速機構に対して動力を入力する入力クラッチを油圧によって係合する構成とし、また変速機構を油圧によって動作させるように構成している。
【０００３】
一方、車両に搭載されている内燃機関（エンジン）は、走行のための動力源であると同時に、発電のための動力源であり、さらには前記油圧のための動力源とされている。したがって内燃機関が駆動されている間は、オイルポンプが内燃機関によって駆動され、所定の油圧が発生するので、自動変速機を適宜に制御することができ、変速機構に対して動力を伝達し、あるいは所定の変速比を設定して出力軸にトルクを伝達することができる。
【０００４】
ところで、最近では、排ガスの削減や燃費の向上のために、車両の停止時に所定の条件が成立した場合に、内燃機関を自動的に停止するいわゆるエコランシステムが開発されている。この種のシステムを採用している車両では、内燃機関の停止と同時にオイルポンプが停止し、油圧が発生しなくなるので、変速機に対する油圧の供給が停止する。その結果、走行途中での一時的な停車時に内燃機関が自動停止すると同時に、変速機がいわゆるニュートラル状態になってしまい、再発進時に入力クラッチが解放状態から係合状態に切り替わったり、またニュートラル状態から所定の変速比の設定状態に急激に変化することにより、出力トルクが急激に増大し、ショックが生じるなどの可能性がある。
【０００５】
従来、このような不都合を解消するための装置が特開平８−１４０７６号公報に記載されている。この公報に記載された装置は、内燃機関の出力によって駆動されるオイルポンプのほかに、電動機によって駆動することのできるオイルポンプを備え、車両が一時的に停止して内燃機関が自動停止された場合に、電動機によってオイルポンプを駆動することにより、変速機に対して必要な油圧を供給するように構成されている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
上記の公報に記載された装置によれば、内燃機関の自動停止時にも、変速機が所定の変速比を設定した状態を維持でき、したがって始動した内燃機関から変速機に対して次第にトルクを伝達することにより、円滑な発進をおこなうことができる。しかしながら、内燃機関の自動停止状態で電動機を常時動作させてオイルポンプを駆動すれば、その間に電力を消費するから、排ガスを生じないものの、エネルギを消費し、損失が増加する。また、電動機によってオイルポンプを駆動した結果、バッテリのＳＯＣ（state of charge：充電状態）が低下して内燃機関によって発電機を駆動し、充電するとすれば、結局は、燃料の消費量が多くなって、排ガスの削減や燃費の向上などの本来の目的に反することになる。
【０００７】
この発明は、上記の事情を背景としてなされたものであり、車両の停止時におけるオイルポンプの駆動を的確に制御することにより燃費を向上させることのできる制御装置を提供することを目的とするものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段およびその作用】
上記の目的を達成するために、この発明は、走行のための動力系統に連結されたオイルポンプを駆動できないことが予想される駆動モードの場合に、そのオイルポンプとは独立して設けられている他の電動オイルポンプを駆動するように構成したことを特徴とするものである。
【０００９】
より具体的には、請求項１の発明は、走行のための動力を出力する内燃機関および第１の電動機と、これら内燃機関および電動機のいずれによっても駆動可能な第１のオイルポンプと、第２の電動機によって単独で駆動可能な第２のオイルポンプと、これら第１および第２のオイルポンプから出力される油圧によって制御される係合装置とを備えた車両におけるオイルポンプの駆動制御装置において、前記第１のオイルポンプが駆動されないことが予想される駆動モードを検出するモード検出手段と、前記第１のオイルポンプが駆動されないことが予想される駆動モードが前記モード検出手段で検出された場合に前記第２の電動機によって第２のオイルポンプを駆動する第２オイルポンプ駆動手段とを備え、前記第１のオイルポンプは、前記内燃機関が停止している状態で前記第１の電動機で駆動できるように構成されていることを特徴とするものである。
また、請求項２の発明は、請求項１の発明において、前記内燃機関と前記第１の電動機とは、トルクコンバータの入力部材を介して前記第１のオイルポンプに連結されていることを特徴とするオイルポンプの駆動制御装置である。
さらに、請求項３の発明は、請求項１または２の発明において、油圧によって押圧されるボールと、該ボールが押し付けられることにより選択的に封止される二つの入力ポートと、出力ポートとを有するバルブ機構を更に備え、一方の入力ポートに前記第１のオイルポンプが連通され、かつ他方の入力ポートに前記第２のオイルポンプが連通されていることを特徴とするオイルポンプの駆動制御装置である。
【００１０】
したがって、請求項１ないし３の発明においては、車両の停止状態で、内燃機関および第１の電動機のいずれによっても第１のオイルポンプが駆動されないことが予想される駆動モードが検出されると、第２の電動機によって第２のオイルポンプが駆動され、その結果生じる油圧が係合装置に供給される。これとは反対に、内燃機関および第１の電動機のいずれかによって第１のオイルポンプが駆動される場合には、第２の電動機および第２のオイルポンプを駆動しないので、これらを駆動するための動力の消費が回避され、燃費が向上する。
【００１１】
また、請求項４の発明は、請求項１ないし３のいずれかの構成に加えて、前記第２のオイルポンプを駆動することのできない状態を検出する第２オイルポンプ駆動不可検出手段と、前記第２のオイルポンプを駆動することのできない状態が前記第２オイルポンプ駆動不可検出手段によって検出された場合に、前記第１のオイルポンプが駆動されないことが予想される駆動モードの設定を禁止するモード禁止手段とを備えていることを特徴とするものである。
【００１２】
したがって請求項４の発明では、第２の電動機によって第２のオイルポンプを駆動することのできない状態が検出されると、第１のオイルポンプが駆動されないことが予想される駆動モードが禁止される。すなわち、第２のオイルポンプを無理に駆動することやそれに起因する耐久性の低下が未然に回避される。
その第２のオイルポンプを駆動することができない状態は、請求項５に記載されているように、フェールが生じていることが検出された場合であり、あるいは請求項６に記載されているように、第２のオイルポンプを駆動する第２の電動機に接続されているバッテリの充電状態が低下した場合である。
さらに、請求項７の発明は、請求項２ないし６の構成において、前記トルクコンバータは、前記入力部材と出力側の部材とを連結するロックアップクラッチを備え、前記車両が停止し続けることが判断されかつ前記第２のオイルポンプを駆動できる場合には、前記ロックアップクラッチを係合させることにより前記第１のオイルポンプの回転を阻止するように構成されていることを特徴とするオイルポンプの駆動制御装置である。したがって、車両が停止し続ける場合、第２のオイルポンプで油圧を供給できる状態であれば、第１のオイルポンプはロックアップクラッチが係合することにより、その回転が阻止される。
【００１３】
【発明の実施の形態】
つぎにこの発明を図に示す具体例に基づいて説明する。図４はこの発明で対象とする車両の動力系統の一例を示しており、内燃機関１の出力側に電動機（ＭＧ）２が接続されている。その内燃機関１は、要は、燃料を燃焼させて動力を出力する装置であって、ガソリンエンジンやディーゼルエンジン、ガスエンジンなどを採用することができ、またその形式は、レシプロタイプのもの以外にタービン型のエンジンであってもよい。なお、以下の説明では、内燃機関１をエンジン１と記す。また、電動機２は、要は、電力が供給されてトルクを出力する装置であり、直流モータや交流モータを採用することができ、さらには固定永久磁石型同期モータなどの発電機能を兼ね備えたいわゆるモータ・ジェネレータを使用することができる。なお、以下の説明では、電動機２をモータ・ジェネレータ２と記す。
【００１４】
そのモータ・ジェネレータ２の出力側に自動変速機３が接続されている。この自動変速機３は、車両の走行状態に基づいて変速比を設定するように構成された装置であって、油圧式のトルクコンバータ（Ｔ／Ｃ）４を介して変速機構５に対してトルクを入力するように構成されている。また、これらトルクコンバータ４と変速機構５との間には、トルクコンバータ４の入力要素に連結されているオイルポンプ６が配置されている。
【００１５】
さらに、前記変速機構５は、クラッチやブレーキなどの係合装置を油圧によって制御するように構成されており、その制御をおこなう油圧制御部７が設けられている。この油圧制御部７は、従来知られているものと同様に構成されており、電気的に制御される電磁弁やその電磁弁から供給される油圧によって切換動作するシフト弁（それぞれ図示せず）などを備えている。なお、自動変速機３の詳細については後述する。
【００１６】
前記オイルポンプ６は、油圧制御部７に油圧を供給するように構成されている。また、油圧制御部７に対して油圧を供給する電動オイルポンプ８が、前記オイルポンプ６とは独立して設けられている。この電動オイルポンプ８は、ギヤポンプやベーンポンプなどのポンプとモータとを一体化した構成のものであって、油圧制御部７に接近した位置（例えばトルクコンバータ４の外周側）に配置されている。
【００１７】
エンジン１およびモータ・ジェネレータ２は、走行のための動力を出力する動力源であり、その動力系統は図５に示すように構成されている。エンジン１のクランクシャフト９にダンパ１０を介して中間軸１１が連結されている。この中間軸１１は自動変速機３に対して動力を伝達するための軸であって、モータ・ジェネレータ２におけるロータ（図示せず）の回転方向での位置（回転角度）を検出するレゾルバ１２と、モータ・ジェネレータ２のロータとがこの中間軸１１に連結されている。したがってエンジン１からモータ・ジェネレータ２にトルクを伝達し、またモータ・ジェネレータ２が出力するトルクでエンジン１を回転させ、さらにはエンジン１およびモータ・ジェネレータ２の出力を自動変速機３に入力できるように構成されている。
【００１８】
トルクコンバータ４は、ポンプインペラ１３とタービンランナ１４とを対向させて配置し、これらの間に、一方向クラッチ１５で支持したステータ１６を配置した公知の構成の流体式トルクコンバータであり、そのポンプインペラ１３と一体のフロントカバー１７に前記中間軸１１が連結されている。トルクコンバータ４における出力側の部材であるタービンランナ１４とフロントカバー１７との間にロックアップクラッチ１８が設けられている。このロックアップクラッチ１８は、従来知られているものと同様に油圧によって係合・解放の制御がおこなわれる摩擦クラッチであり、係合状態となることにより、タービンランナ１４をフロントカバー１７に直接連結し、流体を介することなく機械的手段でトルクを伝達するように構成されている。そしてそのタービンランナ１４に自動変速機３における入力軸１９、すなわち変速機構５に対してトルクを入力する入力軸１９が連結されている。
【００１９】
さらに、トルクコンバータ４の入力部材がオイルポンプ６に連結されている。したがってエンジン１およびモータ・ジェネレータ２がトルクコンバータ４の入力部材を介してオイルポンプ６に連結され、これらエンジン１およびモータ・ジェネレータ２のいずれによってもオイルポンプ６を駆動できるように構成されている。このオイルポンプ６がこの発明における第１のオイルポンプに相当し、以下の説明では、このオイルポンプ６を機械式オイルポンプ６と記すことがある。
【００２０】
上記の図５に示す動力系統では、互いに直結状態のエンジン１およびモータ・ジェネレータ２ならびに機械式オイルポンプ６が、ロックアップクラッチ１８を係合させることにより、入力軸１９に一体化される。したがって車両の停止状態でロックアップクラッチ１８を係合させれば、入力軸１９が固定されていることにより、トルクコンバータ４の回転が阻止され、機械式オイルポンプ６に対してトルクが伝達されなくなる。したがってモータ・ジェネレータ２に通電しても機械式オイルポンプ６を駆動することはできない。
【００２１】
図５に示す例ではモータ・ジェネレータ２として固定永久磁石型同期モータが採用され、その制御のためにインバータ２０を介してバッテリ２１が接続されている。そして、そのインバータ２０およびバッテリ２１を制御するための電子制御装置（コントローラ：ＭＧ−ＥＣＵ）２２が設けられている。このモータ・ジェネレータ用電子制御装置２２は、マイクロコンピュータを主体に構成され、入力されるデータに基づいて演算をおこなって、モータ・ジェネレータ２に供給する電流や周波数、モータ・ジェネレータ２からバッテリ２１に充電する電力などを制御するように構成されている。
【００２２】
前記電動オイルポンプ８については、図６に示すように、その駆動状態を制御するためのコントローラ２３が設けられており、このコントローラ２３を介してバッテリ２４が電動オイルポンプ８に接続されている。なお、そのバッテリ２４としては、車両に通常搭載されている１２Ｖ（ボルト）バッテリを使用することができる。このコントローラ２３は、例えばマイクロコンピュータを主体してものであって、入力されたデータに基づいて演算をおこない、電動オイルポンプ８をオン・オフ制御し、またはその吐出量を制御するように構成されている。したがって電動オイルポンプ８がこの発明の第２のオイルポンプに相当している。なお、この電動オイルポンプ用のコントローラ２３および前記モータ・ジェネレータ用電子制御装置２２ならびに図示しないエンジン用電子制御装置、自動変速機用電子制御装置は、相互にデータ通信可能に接続されている。
【００２３】
上記の機械式オイルポンプ６と電動オイルポンプ８とは、共に、自動変速機３に対する油圧源となっており、そのための油圧回路が図７に示すように構成されている。すなわち２つの入力ポート２５，２６と１つの出力ポート２７とを備えるチェックボール機構２８が設けられており、その一方の入力ポート２５に機械式オイルポンプ６の吐出口が連通され、また他方の入力ポート２６に電動オイルポンプ８の吐出口が連通されている。さらに油圧制御部７には、ライン圧をスロットル開度あるいはアクセル開度に応じた圧力に調圧するプライマリレギュレータバルブ２９が設けられており、このプライマリーレギュレータバルブ２９に前記チェックボール機構２８の出力ポート２７が連通されている。
【００２４】
このチェックボール機構２８は、各ポート２５，２６，２７によって囲われている空間部分に、入力ポート２５，２６の内側に押し付けられることによりその入力ポート２５，２６を封止するボール３０を移動自在に配置したバルブ機構である。したがっていずれか一方のポンプ６，８の吐出圧が高い場合に、吐出圧の低いポンプ６，８が接続されている入力ポート２５，２６の内側にボール３０が押し付けられ、その結果、吐出圧の高いポンプ６，８から出力ポート２７を介してプライマリレギュレータバルブ２９に油圧を供給するように構成されている。
【００２５】
つぎに自動変速機３における変速機構５について図８を参照して説明する。ここに示す例では、前進５段・後進１段の変速段を設定するように構成されている。すなわち、トルクコンバータ４に続けて副変速部６１と、主変速部６２とが設けられている。その副変速部６１は、いわゆるオーバードライブ部であって１組のシングルピニオン型遊星歯車機構６３によって構成され、キャリヤ６４が前記入力軸１９に連結され、またこのキャリヤ６４とサンギヤ６５との間に一方向クラッチＦ0 と一体化クラッチＣ0 とが並列に配置されている。なお、この一方向クラッチＦ0 はサンギヤ６５がキャリヤ６４に対して相対的に正回転（入力軸１９の回転方向の回転）する場合に係合するようになっている。またサンギヤ６５の回転を選択的に止める多板ブレーキＢ0 が設けられている。そしてこの副変速部６１の出力要素であるリングギヤ６６が、主変速部６２の入力要素である中間軸６７に接続されている。
【００２６】
したがって副変速部６１は、一体化クラッチＣ0 もしくは一方向クラッチＦ0 が係合した状態では遊星歯車機構６３の全体が一体となって回転するため、中間軸６７が入力軸１９と同速度で回転し、低速段となる。またブレーキＢ0 を係合させてサンギヤ６５の回転を止めた状態では、リングギヤ６６が入力軸１９に対して増速されて正回転し、高速段となる。
【００２７】
他方、主変速部６２は三組の遊星歯車機構７０，８０，９０を備えており、それらの回転要素が以下のように連結されている。すなわち第１遊星歯車機構７０のサンギヤ７１と第２遊星歯車機構８０のサンギヤ８１とが互いに一体的に連結され、また第１遊星歯車機構７０のリングギヤ７３と第２遊星歯車機構８０のキャリヤ８２と第３遊星歯車機構９０のキャリヤ９２との三者が連結され、かつそのキャリヤ９２に出力軸５７が連結されている。さらに第２遊星歯車機構８０のリングギヤ８３が第３遊星歯車機構９０のサンギヤ９１に連結されている。
【００２８】
この主変速部６２の歯車列では後進段と前進側の四つの変速段とを設定することができ、そのためのクラッチおよびブレーキが以下のように設けられている。先ずクラッチについて述べると、互いに連結されている第２遊星歯車機構８０のリングギヤ８３および第３遊星歯車機構９０のサンギヤ９１と中間軸６７との間に第１クラッチＣ1 が設けられ、また互いに連結された第１遊星歯車機構７０のサンギヤ７１および第２遊星歯車機構８０のサンギヤ８１と中間軸６７との間に第２クラッチＣ2 が設けられている。
【００２９】
つぎにブレーキについて述べると、第１ブレーキＢ1 はバンドブレーキであって、第１遊星歯車機構７０および第２遊星歯車機構８０のサンギヤ７１，８１の回転を止めるように配置されている。またこれらのサンギヤ７１，８１（すなわち共通サンギヤ軸）とトランスミッションハウジングＨu との間には、第１一方向クラッチＦ1 と多板ブレーキである第２ブレーキＢ2 とが直列に配列されており、その第１一方向クラッチＦ1 はサンギヤ７１，８１が逆回転（入力軸１９の回転方向とは反対方向の回転）しようとする際に係合するようになっている。多板ブレーキである第３ブレーキＢ3 は第１遊星歯車機構７０のキャリヤ７２とトランスミッションハウジングＨu との間に設けられている。そして第３遊星歯車機構９０のリングギヤ９３の回転を止めるブレーキとして多板ブレーキである第４ブレーキＢ4 と第２一方向クラッチＦ2 とがトランスミッションハウジングＨu との間に並列に配置されている。なお、この第２一方向クラッチＦ2 はリングギヤ９３が逆回転しようとする際に係合するようになっている。
【００３０】
上述した各変速部６１，６２の回転部材のうち副変速部６１のクラッチＣ0 の回転数を検出するタービン回転数センサ６８と、出力軸５７の回転数を検出する出力軸回転数センサ６９とが設けられている。
【００３１】
上記の自動変速機６では、各クラッチやブレーキを図９の作動表に示すように係合・解放することにより前進５段・後進１段の変速段を設定することができる。なお、図９において○印は係合状態、空欄は解放状態、◎印はエンジンブレーキ時の係合状態、△印は係合するものの動力伝達に関係しないことをそれぞれ示す。
【００３２】
図９に示すＰ（パーキング）、Ｒ（リバース：後進段）、Ｎ（ニュートラル）ならびに第１速（１ｓｔ）ないし第５速（５ｔｈ）の各シフト状態は、図示しないシフト装置のレバーをマニュアル操作することにより設定される。そのシフトレバーによって設定される各シフトポジションの配列は、図１０に示すとおりであり、Ｐ（パーキング）ポジション、Ｒ（リバース）ポジション、Ｎ（ニュートラル）ポジション、Ｄ（ドライブ）ポジションが、ここに挙げた順序で車両の前後方向に沿って配列され、そのＤポジションに対して車両の幅方向に隣接する位置に“４”ポジションが配置され、その“４”ポジションに対して車両後方側に隣接して“３”ポジションが配置され、さらにこの“３”ポジションの位置から車両の斜め後方に“２”ポジションおよびＬポジションが順に配列されている。
【００３３】
ここで、Ｄポジションは車速やアクセル開度などの車両の走行状態に基づいて前進第１速ないし第５速を設定するためのポジションであり、また“４”ポジションは、第１速ないし第４速、“３”ポジションは第１速ないし第３速、“２”ポジションは第１速および第２速、Ｌポジションは第１速をそれぞれ設定するためのポジションである。なお、“３”ポジションないしＬポジションは、エンジンブレーキレンジを設定するポジションであり、それぞれのポジションで設定可能な変速段のうち最も高速側の変速段でエンジンブレーキを効かせるように構成されている。
【００３４】
また、ＤポジションないしＬポジションのいずれかをシフトレバーによって選択することにより、そのポジションに応じた変速段を設定することができるようになっている。すなわち、マニュアル操作によって変速段を設定する変速モードであって、これが前記のスポーツモードである。このスポーツモードを選択するスポーツモードスイッチ１００がインストルメントパネルもしくはセンターコンソール（それぞれ図示せず）などに設けられている。このスイッチ１００をオン操作した状態で、シフトレバーをＤポジションに設定すると前進第５速となり、また“４”ポジションに設定すると前進第４速、“３”ポジションに設定すると前進第３速、“２”ポジションに設定すると前進第２速、Ｌポジションに設定すると前進第１速の各変速段が設定される。
【００３５】
上記のエンジン１やモータ・ジェネレータ２ならびに自動変速機３さらには電動オイルポンプ８などの各装置は、車両の状態を示す各種のデータに基づいて制御される。例えば図１１に示すように、マイクロコンピュータを主体とする総合制御装置（ＥＣＵ）６０に各種の信号を入力し、その入力された信号に基づく演算結果を制御信号として出力するようになっている。この入力信号の例を挙げれば、ＡＢＳ（アンチロックブレーキ）コンピュータからの信号、車両安定化制御（ＶＳＣ：商標）コンピュータからの信号、エンジン回転数ＮE 、エンジン水温、イグニッションスイッチからの信号、バッテリＳＯＣ（State of Charge：充電状態）、ヘッドライトのオン・オフ信号、デフォッガのオン・オフ信号、エアコンのオン・オフ信号、車速信号、自動変速機（ＡＴ）油温、シフトポジション、サイドブレーキのオン・オフ信号、フットブレーキのオン・オフ信号、触媒（排気浄化触媒）温度、アクセル開度、カム角センサからの信号、スポーツシフト信号、車両加速度センサからの信号、駆動力源ブレーキ力スイッチからの信号、タービン回転数ＮT センサからの信号、レゾルバ信号などである。
【００３６】
また、出力信号の例を挙げると、点火信号、噴射（燃料の噴射）信号、スタータへの信号、前記コントローラ２２への信号、減速装置への信号、ＡＴソレノイドへの信号、ＡＴライン圧コントロールソレノイドへの信号、ＡＢＳアクチュエータへの信号、自動停止制御実施インジケータへの信号、自動停止制御未実施インジケータへの信号、スポーツモードインジケータへの信号、ＶＳＣアクチュエータへの信号、ＡＴロックアップコントロールソレノイドバルブへの信号、ＡＴ電動オイルポンプへの信号などである。なおここで、自動停止制御とは、車両が停止した場合に、所定の条件の成立によってエンジン１を自動停止する制御であり、燃費および排ガスの削減のための制御である。
【００３７】
上述した駆動系統を備えている車両では、走行している場合にエンジン１もしくはモータ・ジェネレータ２の少なくともいずれか一方が回転しているので、これらとトルクコンバータ４を介して一体化されている機械式オイルポンプ６が駆動され、自動変速機３に油圧が供給され、シフトポジションや走行状態に応じて所定の摩擦係合装置が係合させられる。これに対して車両が停止している状態では、モータ・ジェネレータ２によって発進することが可能であると同時に、モータ・ジェネレータ２によってエンジン１を回転させて始動することができるので、燃費を向上させるために、所定の条件が成立することにより、エンジン１が自動停止させられる。その場合、モータ・ジェネレータ２が回転すれば、機械式オイルポンプ６が駆動させられるが、モータ・ジェネレータ２の回転が止まれば、機械式オイルポンプ６が停止してしまう。このようなエンジン１およびモータ・ジェネレータ２の駆動・停止のモードは、車両の状況によって決まり、またそれに伴って機械式オイルポンプ６が駆動・停止させられるので、第２のオイルポンプである電動オイルポンプ８は、第１のオイルポンプである機械式オイルポンプ６の駆動もしくは停止が予測される車両の駆動モードに応じて以下のように制御される。
【００３８】
図１はその制御例を説明するためのフローチャートであって、先ず、データの読み込みなどの入力信号の処理（ステップＳ１）をおこない、ついで車両が停止状態か否かが判断される（ステップＳ２）。このステップＳ２は、検出された車速が予め定めた基準車速より低車速か否かを判断することにより実行できる。このステップＳ２で肯定判断されれば、車両が走行していてエンジン１もしくはモータ・ジェネレータ２の少なくともいずれか一方が回転しているので、それに伴って機械式オイルポンプ６が回転して油圧を出力していることになる。したがってこの場合は、ステップＳ３に進んで電動オイルポンプ８を停止させる。不必要に油圧を発生させる動力の消費を防止するためである。
【００３９】
これに対して車両が停止していてステップＳ２で肯定判断された場合には、モータ・ジェネレータ２の駆動のための制御が実行されているか否かが判断される（ステップＳ４）。車両が停止しかつエンジン１が停止している状態であっても、クリープ力を発生させる必要がある場合やエンジン１を介して補機を駆動する場合などには、モータ・ジェネレータ２を駆動するべくモータ・ジェネレータ２に対して通電される。また反対に、バッテリ２１のＳＯＣが低下している場合や長期に亘って停車する場合などにはモータ・ジェネレータ２が停止制御される。
【００４０】
ステップＳ４ではこれらの駆動制御あるいは停止制御のいずれが実行されているかを判断し、駆動制御が実行されていることにより肯定判断された場合には、トルクコンバータ４の油温（Ｔ／Ｃ油温）が所定の基準温度TEMP1 以上か否かが判断される（ステップＳ５）。トルクコンバータ４の油温は、トルクコンバータ４を動作させるか否かに関係し、またそのトルクコンバータ４の動作によって機械式オイルポンプ６の駆動・非駆動が影響されるから、ステップＳ５の判断をおこなう。また、トルクコンバータ４の油温を直接検出することが困難な場合には、自動変速機３における油温を検出してトルクコンバータ４の油温の代用とすることができる。
【００４１】
トルクコンバータ４の油温が基準温度TEMP1 より低温であることにより、ステップＳ５で肯定判断されれば、トルクコンバータ４を駆動できる状態であり、その場合、車両の制動がおこなわれているか否か、すなわちブレーキオンか否かが判断される（ステップＳ６）。このステップＳ６は、運転者の発進あるいは停止の意図を判断するためのステップであり、ブレーキオンであれば停車状態が継続すると判断され、反対にブレーキオンでなければ、すなわちブレーキオフであれば、発進の意図があると判断される。
【００４２】
制動操作されていることによりステップＳ６で肯定判断された場合には、電動オイルポンプ８の駆動の可否が判断される（ステップＳ７）。前述したように電動オイルポンプ８は、バッテリ２４の電力によって駆動され、またコントローラ２３によって制御されるから、バッテリ２４のＳＯＣの低下や何らかのフェールが生じているなどの場合には、電動オイルポンプ８を駆動することができない。このような場合、電動オイルポンプ８の駆動不可状態であるから、ステップＳ７で肯定判断され、また反対に電動オイルポンプ８を異常なく駆動できる場合には、ステップＳ７で否定判断される。
【００４３】
ステップＳ７で否定判断された場合、すなわち電動オイルポンプ８を異常なく駆動できる場合、モータ・ジェネレータ２のトルクカット制御をおこなう（ステップＳ８）。すなわち、モータ・ジェネレータ２のトルクと回転数との関係は、図２の特性線図に示すようになっており、停車の意図があることによりエンジン１やトルクコンバータ４の連れ回しによる動力の損失を防止するために後述するようにロックアップクラッチ１８を係合（オン）させると、モータ・ジェネレータ２の回転が止められて（回転数がゼロ）、トルクがＡ点で示されるＴＡとなる。ステップＳ８では、これに見合ったモータ・ジェネレータ２のトルク制御を実行する。
【００４４】
ついで、ロックアップクラッチ１８のオン制御（ロックアップオン）を実行する（ステップＳ９）。前述したように、このステップＳ９に到る場合は、車両が停止し続けることが判断されている場合であり、したがってクリープ力を発生させる必要がなく、またエンジン１およびトルクコンバータ４を連れ回す必要がないので、ロックアップクラッチ１８を係合させる。すなわち停止させられている入力軸１９にトルクコンバータ１８の入力側の部材を連結してこれを固定し、それに伴って機械式オイルポンプ６の回転が阻止される。
【００４５】
この場合、機械式オイルポンプ６によっては油圧を得られないので、電動オイルポンプ８を駆動する（ステップＳ１０）。したがって自動変速機３には電動オイルポンプ８から油圧が供給され、シフトポジションに応じて所定のクラッチやブレーキなどの摩擦係合装置が係合させられる。
【００４６】
他方、トルクコンバータ４の油温が基準温度TEMP1 以上の高温であることによりステップＳ５で肯定判断された場合には、後述するようにトルクコンバータ４を駆動させるので、それに応じたモータ・ジェネレータ２のトルク制御を実行する（ステップＳ１１）。前述したように停車状態でロックアップクラッチ１８を係合させれば、トルクコンバータ４の入力部材に連結されているモータ・ジェネレータ２がロックされるので、モータ・ジェネレータ２に通電しても回転しないが、ロックアップクラッチ１８を解放してあれば、トルクコンバータ４におけるポンプインペラ１３とタービンランナ１４との相対回転が生じるので、モータ・ジェネレータ２を回転させることができる。したがって図２に示すように、モータのトルクが負荷と釣り合うＢ点のトルクＴＢとなるので、モータ・ジェネレータ２のトルクがこの値となるように制御する。その回転数は４００〜５００ｒｐｍである。
【００４７】
そして、ロックアップクラッチ１８を解放制御（ロックアップオフ）する（ステップＳ１２）。その結果、ポンプインペラ１３とタービンランナ１４との相対回転によるトルクコンバータ４の内部でオイルの流動が生じるので、オイルの冷却を促進してオイルの劣化が防止される。なお、エンジン１およびトルクコンバータ４を連れ回す場合、その分の動力の消費が生じるが、エンジン１が回転させられていることにより、発進などの大きい駆動力を必要とする状態が検出されると同時にエンジン１に対して燃料を供給し、かつ点火することにより、直ちにエンジン１を始動することができる。
【００４８】
このようにロックアップクラッチ１８を解放してトルクコンバータ４の入力側部材であるポンプインペラ１３を回転させることにより、これと一体の機械式オイルポンプ６が駆動されて油圧を発生するので、電動オイルポンプ８を停止する（ステップＳ１３）。すなわち不必要に電動オイルポンプ８を駆動したり、油圧を発生させたりすることが回避され、燃料の消費が抑制される。
【００４９】
また、制動操作されていないことによりステップＳ６で否定判断された場合には、車両が発進する直前の状態であると考えられので、すなわち発進の意図があると判断されるので、ステップＳ１１ないしステップＳ１３に進む。すなわちモータ・ジェネレータ２によって機械式オイルポンプ６を駆動するとともに電動オイルポンプ８を停止させる。
【００５０】
さらに、電動オイルポンプ８を駆動することに関して異常があり、その結果、ステップＳ７で肯定判断された場合には、ステップＳ１１ないしステップＳ１３に進んで、モータ・ジェネレータ２によって機械式オイルポンプ６を駆動する。自動変速機３に対して油圧を供給するオイルポンプの選択の余地がないからである。
【００５１】
また一方、前述したステップ４で否定判断された場合、すなわちモータ・ジェネレータ２を駆動する制御が実行されていない場合、エンジン１が駆動されているか否かが判断される（ステップＳ１４）。停車中であっても発電などのためにエンジン１が駆動されている場合に、このステップＳ１４で肯定判断される。その場合は、エンジン１によって機械式オイルポンプ６が駆動されて油圧が発生するので、電動オイルポンプ８を停止する（ステップＳ３）。また反対にエンジン１が停止されている場合には、機械式オイルポンプ６が停止して油圧を発生していないので、ステップＳ１０に進んで電動オイルポンプ８を駆動する。
【００５２】
停車中にモータ・ジェネレータ２を駆動する制御を実行し、かつ電動オイルポンプ８を駆動する場合のタイムチャートを図３に示す。すなわち停車中にエンジン１を停止する条件が成立してその停止制御が実行される場合、エンジン停止指令の出力が予想されるｔ1 時点より所定時間（ＴＬ秒）前のｔ0 時点に電動オイルポンプ８のオン制御を実行する。これは、エンジン１が停止して機械式オイルポンプ６による油圧が低下する場合に、電動オイルポンプ８の油圧のいわゆる立ち上がりの遅れを回避するためである。
【００５３】
エンジン１の停止指令の出力とほぼ同時にモータ・ジェネレータ２のトルクを増大させる制御を実行し、その過程のｔ2 時点にエンジン回転数がほぼゼロとなり、これとほぼ同時にロックアップクラッチ１８を係合（オン）させる制御が開始される。そして、ｔ3 時点にモータ・ジェネレータ２のトルクが所定のトルクに達し、その後にロックアップクラッチ１８が完全に係合した状態になる。
【００５４】
一方、発進や発電などのためにエンジン１を始動する場合には、そのエンジン１の始動指令の出力が予想されるｔ5 時点より前のｔ4 時点に、モータ・ジェネレータ２のトルクを低下させる制御が開始される。そしてエンジン回転数が所定の回転数に達したｔ6 時点に電動オイルポンプ８の停止制御が実行される。
【００５５】
したがって上述した制御では、車両が停止している状態で、モータ・ジェネレータ２およびエンジン１が停止している駆動状態（第１の駆動モード）、および車両が停止した状態でモータ・ジェネレータ２のみが駆動され、かつトルクコンバータ４の油温で基準温度TEMP1 より低く、さらに制動がおこなわれ、かつ電動オイルポンプ８の駆動に異常がない状態（第２の駆動モード）において、機械式オイルポンプ６が停止することが予測されるので、これらの駆動モードにおいて電動オイルポンプ８が駆動される。これに対して、車両が停車している状態でエンジン１が駆動されている状態（第３の駆動モード）、車両が停止している状態でモータ・ジェネレータ２のみが駆動され、かつトルクコンバータ４の油温が基準温度TEMP1 より高い状態（第４の駆動モード）、トルクコンバータ４の油温が低いものの制動がおこなわれていない状態（第５の駆動モード）、トルクコンバータ４の油温が低くかつ制動がおこなわれているものの、電動オイルポンプ８の駆動に異常がある状態（第６の駆動モード）においては、機械式オイルポンプ６が駆動されることが予測され、したがってこれらの駆動モードでは、電動オイルポンプ８が停止制御される。
【００５６】
また、上述した制御では、モータ・ジェネレータ２を駆動する制御が実行されている状態で電動オイルポンプ８の駆動に異常がある場合、すなわちステップＳ７で肯定判断された場合、ロックアップクラッチ１８が解放制御（オフ）される（ステップＳ１２）。このロックアップクラッチ１８のオフ制御をおこなった場合、モータ・ジェネレータ２によって機械式オイルポンプ６が駆動され、その状態すなわち駆動モードでは電動オイルポンプ８の停止制御を実行することになるので、結局、電動オイルポンプ８の駆動に異常がある場合には、電動オイルポンプ８を駆動する駆動モードを禁止することになる。
【００５７】
したがって上記のステップＳ４，Ｓ５，Ｓ６，Ｓ７，Ｓ１４の機能が請求項１におけるモード検出手段に相当し、さらにステップＳ１０の機能が請求項１における第２オイルポンプ駆動手段に相当する。また、ステップＳ７の機能が請求項２における第２オイルポンプ駆動不可検出手段に相当し、ステップＳ１２の機能が請求項２におけるモード禁止手段に相当する。
【００５８】
なお、上記の具体例では、エンジン１およびモータ・ジェネレータ２を機械式オイルポンプ６にいわゆる直結した構成の車両を対象にして説明したが、この発明はエンジンと電動機とを適宜の歯車機構を介して連結し、その歯車機構を機械式オイルポンプに連結した構成の車両にも適用することができる。また、この発明で対象とする車両は、上述した前進５段の自動変速機以外の変速機を搭載した車両であってもよい。
【００５９】
【発明の効果】
以上説明したように請求項１ないし３の発明によれば、内燃機関および第１の電動機によって駆動される第１のオイルポンプがこれら内燃機関および第１の電動機のいずれによっても駆動されないことが予想される駆動モードが検出されると、第２の電動機によって第２のオイルポンプが駆動され、その結果生じる油圧が係合装置に供給され、これとは反対に、第１のオイルポンプが内燃機関および第１の電動機のいずれかによって駆動される場合には、第２の電動機および第２のオイルポンプを駆動しないので、これらを駆動するための動力の消費が回避され、燃費が向上する。また、駆動モードに基づいて第２の電動機およびそれにより第２のオイルポンプの駆動を制御するので、応答性のよい制御あるいは油圧の一時的な低下のない制御をおこなうことができる。
【００６０】
また、請求項４ないし６のいずれかの発明によれば、第２のオイルポンプの駆動に異常がある場合には、これを駆動するモードを禁止するので、第２のオイルポンプを無理に駆動することやそれに起因する耐久性の低下を防止することができる。さらに、請求項７の発明によれば、車両が停止し続ける場合、第２のオイルポンプで油圧を供給できる状態であれば、第１のオイルポンプはロックアップクラッチが係合することにより、その回転が阻止される。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の制御装置で実行される制御例を説明するためのフローチャートである。
【図２】モータ・ジェネレータの特性線図である。
【図３】図１に示す制御で停車中にモータ・ジェネレータの駆動制御をおこないかつ電動オイルポンプを駆動する場合のタイムチャートである。
【図４】この発明で対象とする駆動系統の一例を模式的に示すブロック図である。
【図５】図４に示す構成のうちエンジンから機械式オイルポンプに到る動力伝達系統を模式的に示すブロック図である。
【図６】図４に示す電動オイルポンプの制御系統を説明するためのブロック図である。
【図７】機械式オイルポンプと電動オイルポンプとを切り換えてプライマリレギュレータバルブに接続するための機構の一例を示す模式図である。
【図８】図４に示す自動変速機のギヤトレーンの一例を示すスケルトン図である。
【図９】図４の自動変速機の各変速段を設定するためのクラッチおよびブレーキの係合・解放を示す図表である。
【図１０】図４の自動変速機におけるシフトポジションの一例を示す配置図である。
【図１１】この発明の一例における総合制御装置における入出力信号を示す図である。
【符号の説明】
１…エンジン、２…モータ・ジェネレータ、３…自動変速機、６…オイルポンプ、８…電動オイルポンプ、２２…モータ・ジェネレータ用電子制御装置、２３…コントローラ。

Claims

走行のための動力を出力する内燃機関および第１の電動機と、これら内燃機関および電動機のいずれによっても駆動可能な第１のオイルポンプと、第２の電動機によって単独で駆動可能な第２のオイルポンプと、これら第１および第２のオイルポンプから出力される油圧によって制御される係合装置とを備えた車両におけるオイルポンプの駆動制御装置において、
前記第１のオイルポンプが駆動されないことが予想される駆動モードを検出するモード検出手段と、
前記第１のオイルポンプが駆動されないことが予想される駆動モードが前記モード検出手段で検出された場合に前記第２の電動機によって第２のオイルポンプを駆動する第２オイルポンプ駆動手段と
を備え、
前記第１のオイルポンプは、前記内燃機関が停止している状態で前記第１の電動機で駆動できるように構成されていること
を特徴とするオイルポンプの駆動制御装置。
前記内燃機関と前記第１の電動機とは、トルクコンバータの入力部材を介して前記第１のオイルポンプに連結されていることを特徴とする請求項１に記載のオイルポンプの駆動制御装置。
油圧によって押圧されるボールと、該ボールが押し付けられることにより選択的に封止される二つの入力ポートと、出力ポートとを有するバルブ機構を更に備え、
一方の入力ポートに前記第１のオイルポンプが連通され、かつ他方の入力ポートに前記第２のオイルポンプが連通されていることを特徴とする請求項１または２に記載のオイルポンプの駆動制御装置。
前記第２のオイルポンプを駆動することのできない状態を検出する第２オイルポンプ駆動不可検出手段と、
前記第２のオイルポンプを駆動することのできない状態が前記第２オイルポンプ駆動不可検出手段によって検出された場合に、前記第１のオイルポンプが駆動されないことが予想される駆動モードの設定を禁止するモード禁止手段と
を更に備えていることを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載のオイルポンプの駆動制御装置。
前記第２オイルポンプ駆動不可検出手段は、フェールが生じている場合に前記第２のオイルポンプを駆動することのできない状態を検出する手段を含むことを特徴とする請求項４に記載のオイルポンプの駆動制御装置。
前記第２オイルポンプ駆動不可検出手段は、前記第２の電動機に接続されているバッテリの充電状態が低下している場合に前記第２のオイルポンプを駆動することのできない状態を検出する手段を含むことを特徴とする請求項４に記載のオイルポンプの駆動制御装置。
前記トルクコンバータは、前記入力部材と出力側の部材とを連結するロックアップクラッチを備え、
前記車両が停止し続けることが判断されかつ前記第２のオイルポンプを駆動できる場合には、前記ロックアップクラッチを係合させることにより前記第１のオイルポンプの回転を阻止するように構成されていることを特徴とする請求項２ないし６のいずれかに記載のオイルポンプの駆動制御装置。