JP4026291B2 - 車両の制御装置 - Google Patents
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- B60—VEHICLES IN GENERAL
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- B60L2260/00—Operating Modes
- B60L2260/10—Temporary overload
- B60L2260/14—Temporary overload of transmissions
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、駆動力源およびオイルポンプを、単一の回転機により駆動することのできる車両の制御装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、車両の動力伝達装置を構成する部品の冷却および潤滑したり、動力伝達装置を構成する部品を動作させたりするためにオイルが用いられている。このオイルはオイルパンに貯留されており、駆動力源の動力によりオイルポンプを駆動してオイルを汲み上げることにより、所定の吐出油圧が発生するように構成されている。
【０００３】
一方、近年は、排ガスの低減、燃費の向上、騒音の低減などを目的として、ハイブリッド車やエコラン車が提案されている。ハイブリッド車とは、複数種類の駆動力源、例えばエンジンと電動機を搭載した車両であり、各種の条件に基づいて、エンジンおよび電動機の駆動・停止が制御される。これに対して、エコラン車の場合は単一の駆動力源（例えばエンジン）が搭載されており、車両の停止中に、イグニッションキーの操作以外の停止要求が発生した場合はエンジンを停止させるとともに、エンジンの停止中に停止要求が無くなった場合は、エンジンを停止状態から運転状態に復帰させる制御がおこなわれる。
【０００４】
ところで、上記のようなハイブリッド車またはエコラン車が、駆動力源によりオイルポンプを駆動するように構成されていると、駆動力源の停止中にはオイルポンプも停止するため、駆動力源の停止中には動力伝達装置の構成部品の冷却性能および潤滑性能が低下するとともに、駆動力源を再始動して油圧を上昇させるための時間が必要であり、動力伝達装置の構成部品の動作に影響を及ぼす可能性がある。そこで、駆動力源とは別に電動機を設けるとともに、駆動力源の停止中は、この電動機によりオイルポンプを駆動するこよにより、駆動力源の停止中においても所定油圧を確保する技術が提案されている。しかしながら、駆動力源とは別にオイルポンプ駆動用の電動機を設けるとすれば、部品点数が増加して、車両の製造コストの上昇および車両の重量増加を招く。
【０００５】
このような問題を解消することのできるハイブリッド車の一例が、特開平１０−１６９４８５号公報に記載されている。この公報に記載されたハイブリッド車は、エンジンの出力軸が、プラネタリギヤユニットのキャリヤに連結されているとともに、プラネタリギヤユニットのサンギヤに発電機が連結されている。また、サンギヤおよびリングギヤは、それぞれ別々の一方向クラッチを介してオイルポンプに連結されている。一方、リングギヤがデファレンシャル装置に対してトルク伝達可能に連結され、駆動モータがデファレンシャル装置に対してトルク伝達可能に連結されている。
【０００６】
上記構成により、エンジンの停止中に発電機をモータとして駆動させるとサンギヤが回転し、サンギヤとオイルポンプとの間に設けられている一方向クラッチが係合されて、サンギヤのトルクがオイルポンプに伝達されてオイルポンプが駆動される。これと同時に、サンギヤのトルクがキャリヤを介してエンジンに伝達され、エンジンが空転（連れ回り）することになる。
【０００７】
また、発電機をモータとして駆動させることにより、発電機のトルクがサンギヤおよびキャリヤを介してエンジンに伝達され、エンジンが始動される。これと同時に、前記一方向クラッチが係合し、オイルポンプが駆動される。なお、エンジンの始動後は、エンジンのトルクがキャリヤを介してリングギヤに伝達されるとともに、リングギヤとオイルポンプとの間に設けられている一方向クラッチが係合され、エンジントルクによりオイルポンプが駆動される。
【０００８】
このように、発電機が、エンジン始動機能と、エンジン停止中におけるオイルポンプ駆動機能とを兼備しているために、オイルポンプ駆動用に格別の回転機を設ける必要がなく、車両の軽量化およびコスト低減を図ることができるとされている。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記公報に記載されたハイブリッド車においては、エンジンの停止中に、発電機によりオイルポンプを駆動する際に、発電機のトルクがエンジンに伝達されてエンジンが空転するため、発電機の動力損失によりオイルポンプの駆動機能が低下する可能性があった。
【００１０】
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、駆動力源の停止中にオイルポンプを駆動する際に、オイルポンプの駆動機能が低下することを防止することのできる車両の制御装置を提供することを目的としている。
【００１１】
【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請求項１の発明は、車輪に伝達するトルクを発生する駆動力源と、オイルポンプと、前記駆動力源およびオイルポンプを駆動する回転機とを有する車両の制御装置において、前記回転装置と前記オイルポンプとの間、および前記回転装置と前記駆動力源との間、および前記エンジンとオイルポンプとの間におけるトルク伝達状態を制御するトルク制御装置が設けられており、前記駆動力源の停止中に、前記回転機のトルクを前記オイルポンプに伝達してそのオイルポンプを駆動する際に、前記回転機のトルクが前記駆動力源に伝達されることを防止するように前記トルク制御装置を制御する手段と、前記回転機のトルクにより前記オイルポンプを駆動している際に、前記駆動力源を始動させるために前記回転機のトルクを前記駆動力源に伝達するように、前記トルク制御装置を制御する手段と、前記駆動力源が始動された後は、この駆動力源のトルクを前記オイルポンプに伝達してそのオイルポンプを駆動させ、かつ、この駆動力源のトルクが前記回転機に伝達されないように前記トルク制御装置を制御する手段とを有していることを特徴とするものである。
【００１２】
請求項１の発明によれば、駆動力源の停止中にオイルポンプを駆動する際には、回転機のトルクが駆動力源には伝達されないため、回転機の動力損失が抑制される。
【００１４】
また、請求項１の発明によれば、駆動力源の始動後には、駆動力源によりオイルポンプが駆動され、かつ、駆動力源のトルクが回転機には伝達されない。したがって、駆動力源の動力損失が抑制される。
【００１５】
請求項２の発明は、車輪に伝達するトルクを発生する駆動力源と、オイルポンプと、前記駆動力源およびオイルポンプを駆動する回転機とを有する車両の制御装置において、前記回転装置と前記オイルポンプとの間、および前記回転装置と前記駆動力源との間、および前記エンジンとオイルポンプとの間におけるトルク伝達状態を制御するトルク制御装置が設けられており、前記駆動力源の停止中に、前記回転機のトルクを前記オイルポンプに伝達してそのオイルポンプを駆動する際に、前記回転機のトルクが前記駆動力源に伝達されることを防止するように前記トルク制御装置を制御する手段と、前記回転機のトルクにより前記オイルポンプを駆動している際に、前記駆動力源を始動させるために前記回転機のトルクを前記駆動力源に伝達するように、前記トルク制御装置を制御する手段と、前記駆動力源が始動された後に、前記回転機のトルクを前記オイルポンプに伝達してそのオイルポンプを駆動するように前記トルク制御装置を制御する手段とを有していることを特徴とするものである。
【００１６】
請求項２の発明によれば、駆動力源の停止中にオイルポンプを駆動する際には、回転機のトルクが駆動力源には伝達されないため、回転機の動力損失が抑制される。また、請求項２の発明によれば、駆動力源が始動された後、回転機のトルクによりオイルポンプが駆動されるため、駆動力源の始動後における駆動力源の動力損失が抑制される。
【００１７】
【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１はこの発明で対象とする車両のパワープラントを示すスケルトン図、図２は、図１に示された車両の制御系統を示すブロック図である。車両の前部には、駆動力源としてのエンジン１が搭載されており、このエンジン１としては、内燃機関、例えば、ガソリンエンジンまたはディーゼルエンジンまたはＬＰＧエンジンを用いることができる。便宜上、以下の説明においては、エンジン１としてガソリンエンジンを用いた場合について説明する。このエンジン１は、燃料噴射装置２、点火装置３、吸気・排気装置（図示せず）、冷却装置（図示せず）などを備えた公知の構造のものである。このエンジン１は、クランクシャフト４が車両の幅方向に向けて配置されている。クランクシャフト４にはフライホイール５が取り付けられており、フライホイール５の外周にはリングギヤ６が形成されている。
【００１８】
さらに、前記エンジン１の出力側にはトランスアクスル７が設けられている。このトランスアクスル７は、ケーシング８の内部に、変速機９および最終減速機（図示せず）を組み込んだユニットである。この変速機９としては、その変速比、すなわち入力回転数と出力回転数との比を連続的（無段階）に制御することのできる無段変速機、または変速機を不連続的（段階的）に制御することのできる有段変速機を用いることができる。
【００１９】
無段変速機としては、ベルト式無段変速機とトロイダル式無段変速機とが例示される。ベルト式無段変速機は、一対のプーリおよびこのプーリに巻き掛けられたベルトなどの構成部品を有し、これらの構成部品の動作を制御することにより、その変速比が制御される。また、トロイダル式無段変速機は、入力ディスクおよび出力ディスクと、これらのディスクに接触するパワーローラとを有するものであり、これらの構成部品の動作を制御することにより変速比が制御される。
【００２０】
これに対して、有段変速機としては、遊星歯車変速機構と、遊星歯車変速機構のトルク伝達経路を切り換えるために係合・解放される摩擦係合装置（例えばクラッチやブレーキ）とを有し、車両の走行状態に基づいて、摩擦係合装置の係合・解放を制御することにより、自動的に変速比を制御することのできる自動変速機が例示される。
【００２１】
そして、上記各種の変速機のうち、いずれが変速機９として用いられた場合においても、その構成部品の冷却および潤滑がオイルによりおこなわれるとともに、各種の構成部品の動作が油圧制御されるように構成されている。そして、変速機９の各種の構成部品の冷却および潤滑ならびに動作の制御と、後述するトルク制御装置の制御とをおこなう機能を有する油圧制御装置４０が設けられている。この油圧制御装置４０は、油圧回路（図示せず）および各種の電磁弁（図示せず）などを有する公知のものである。
【００２２】
また、前記最終減速機は、ドライブシャフト（図示せず）を介して車輪（前輪）にトルク伝達可能に連結されている。さらに、この実施形態に示す車両は、エンジン１とは異なる種類の駆動力源、例えば電動機Ｄ１を有している。前記エンジン１および電動機Ｄ１およびエンジン１の搭載形式としては、エンジン１および電動機Ｄ１のトルクを前輪のみに伝達することのできる搭載形式、エンジン１のトルクを前輪に伝達し、電動機Ｄ１のトルクを後輪に伝達する搭載形式、エンジン１および電動機Ｄ１のトルクを、前輪および後輪に伝達することのできる搭載形式などが例示される。このように、この実施形態の車両は、異なる種類の駆動力源としてエンジン１および電動機Ｄ１が搭載されている、いわゆるハイブリッド車である。
【００２３】
前記ケーシング８の内部には、オイルポンプ１０およびモータ１１が設けられている。オイルポンプ１０は、オイルパン（図示せず）に貯留されているオイルを汲み上げることにより、変速機９の構成部品を冷却および潤滑、構成部品の油圧制御に用いるオイルの元圧を発生させる機能を有している。このオイルポンプ１０としては、例えばギヤポンプまたはベーンポンプを用いることができる。そして、オイルポンプ１０の主軸１２にはスプロケット１３が形成されている。
【００２４】
一方、モータ１１はオイルポンプ１０を駆動する機能と、エンジン１を始動する機能とを兼備している。モータ１１としては、例えば、３相交流同期型モータを用いることができる。このモータ１１にはインバータ（図示せず）を介してバッテリ（図示せず）が接続されており、バッテリからモータ１１に対して電力が供給されてモータ１１が駆動される。モータ１１の回転数は、モータ１１に供給される電力の電流値により制御される。そして、モータ１１の主軸１４とエンジン１のクランクシャフト４とオイルポンプ１０の主軸１２との間におけるトルク伝達状態を制御するトルク制御装置１５が設けられている。
【００２５】
以下、トルク制御装置１５の構成について説明する。このトルク制御装置１５は、プラネタリギヤユニット１６を有している。プラネタリギヤユニット１６は、サンギヤ１７と、サンギヤ１７と同心状に配置されたリングギヤ１８と、サンギヤ１７およびリングギヤ１８に噛合するピニオンギヤ１９を保持するキャリヤ２０とを有している。サンギヤ１７にはシャフト２１が連結され、キャリヤ２０にはシャフト２２が連結されている。シャフト２１，２２は、車両の幅方向に配置されている。
【００２６】
そして、シャフト２１とモータ１１の主軸１４との間におけるトルク伝達状態を制御する一方向クラッチ２３が設けられているとともに、シャフト２１とキャリヤ２０との間におけるトルク伝達状態を制御する一方向クラッチ２４が設けられている。なお、一方向クラッチ２３の係合方向と、一方向クラッチ２４の係合方向とは逆に設定されている。さらに、シャフト２１にはスプロケット２５が形成されており、スプロケット２５およびスプロケット１３にはチェーン２６が巻き掛けられている。一方、前記ケーシング７側には、リングギヤ１８の回転・固定を制御するブレーキ２７が設けられている。また、シャフト２２にはピニオンギヤ２８が形成され、ピニオンギヤ２８とリングギヤ６とが噛合されている。
【００２７】
また、車両全体を制御する電子制御装置（ＥＣＵ）２９が設けられている。この電子制御装置２９は、演算処理装置（ＣＰＵまたはＭＰＵ）および記憶装置（ＲＡＭおよびＲＯＭ）ならびに入出力インターフェースを主体とするマイクロコンピュータにより構成されている。図２には、電子制御装置２９に対する入力信号と、電子制御装置２９からの出力信号とが示されている。この電子制御装置２９に対しては、イグニッションキー（図示せず）の操作を検出するイグニッションスイッチ３０の信号、エンジン回転数センサ３１の信号、エンジン水温センサ３２の信号、変速機９の入力回転数センサ３３および出力回転数センサ３４の信号、油温センサ３５の信号、アクセル開度センサ３６の信号、スロットル開度センサ３７の信号、フットブレーキスイッチ３８の信号、変速機９を制御するシフトレバー（図示せず）の操作を検出するシフトポジションセンサ３９の信号などが入力されている。出力回転数センサ２４の信号に基づいて、車速が演算される。
【００２８】
また、電子制御装置２９からの出力信号の例を挙げると、燃料噴射装置２に対する制御信号、点火装置３に対する制御信号、モータ１１に対する制御信号、電動機Ｄ１に対する制御信号、ブレーキ２７の係合・解放および変速機９の構成部品の冷却および潤滑ならびに動作を制御する油圧制御装置４０に対する制御信号などである。
【００２９】
上記システムを有するハイブリッド車においては、イグニッションキーの操作によりシステムが起動するとともに、車両の状態、例えば車速およびアクセル開度もしくはシフトポジションなどの条件に基づいて、エンジン１および電動機Ｄ１の駆動（運転）・停止が制御され、エンジン１または電動機Ｄ１の少なくとも一方を駆動力源として、車両を走行させることができるとともに、状況に応じてモータ１１を駆動・停止することができる。このため、エンジン１および電動機Ｄ１ならびにモータ１１の駆動・停止を制御するための制御マップが電子制御装置２９に記憶されている。ここで、この実施形態の構成とこの発明の構成との対応関係を説明する。すなわち、エンジン１がこの発明の駆動力源に相当し、モータ１１がこの発明の回転機に相当する。
【００３０】
つぎに図１および図２の実施形態におけるエンジン１およびオイルポンプ１０ならびにモータ１１の駆動・停止制御について、図３ないし図５を参照しながら説明する。図３ないし図５は、システムの状態を示す共線図であり、図３ないし図５において、“Ｓ”はサンギヤ１７を表し、“Ｃ”はキャリヤ２０を表し、“Ｒ”はリングギヤ１８を表し、“ＥＮＧ．”はエンジン１を表し、“ピニオン”はピニオンギヤ２８を表している。また、図３ないし図５において、白抜き矢印は、各回転要素におけるトルクの方向を示している。なお、これらの事項は、後述の共線図についても同様である。
【００３１】
まず、エンジン１の停止中にオイルポンプ１０を駆動する場合は、図３に示すようにモータ１１が所定回転数で駆動され、モータ１１のトルクにより一方向クラッチ２３が係合される。すると、モータ１１のトルクが、シャフト２１、スプロケット２５、チェーン１２、スプロケット１３を介してオイルポンプ１０に伝達されて、オイルポンプ１０が駆動されて所定の吐出油圧を発生する。なお、シャフト２１の回転速度は、スプロケット２５およびスプロケット１３により減速されてオイルポンプ１０に伝達される。
【００３２】
上記動作中、ブレーキ２７が解放され、かつ、一方向クラッチ２４も解放されている。このため、モータ１１のトルクはキャリヤ２０に連結されているピニオンギヤ２８には伝達されず、すなわち、エンジン１の回転数は零であるとともに、サンギヤ１７のトルクがピニオンギヤ１９を介してリングギヤ１１に伝達され、リングギヤ１８がサンギヤ１７とは逆方向に回転する。
【００３３】
つぎに、モータ１１によりオイルポンプ１０を駆動している状態のまま、モータ１１によりエンジン１を起動（始動）する場合は、図４に示すようにモータ１１のトルクが、図３の場合よりも高く制御されるとともに、モータ１１の回転数は、図３の場合よりも高く制御される。モータ１１のトルクにより、一方向クラッチ２３が係合される一方、一方向クラッチ２４は解放されており、かつ、ブレーキ２７がフリクション係合（滑りを生じつつ所定のトルクを伝達する状態）に制御される。すると、サンギヤ２７のトルクにより、キャリヤ２０がサンギヤ１７と同方向に減速されて回転するため、そのトルクが増幅される。
【００３４】
このようにして増幅されたトルクが、ピニオンギヤ２８およびリングギヤ６を介してクランクシャフト４に伝達されるとともに、燃料噴射制御および点火制御がおこなわれ、エンジン１が起動する。なお、ブレーキ２７の係合圧の上昇にともない、エンジン回転数が徐々に上昇し、かつ、リングギヤ１８の回転数が徐々に低下して、ブレーキ２７が完全係合（滑りのない係合状態）された時点で、リングギヤ１８の回転数が零になる。上記のように、ブレーキ２７をフリクション係合させる制御、言い換えれば、その係合圧を徐々に上昇させる制御がおこなわれているとともに、モータ１１の回転数を上昇させている。このため、モータ１１の動力の一部がエンジン１の始動に供されることにともなうオイルポンプ１０の回転数の低下が抑制され、オイルポンプ１０の吐出油圧の低下を抑制することができる。
【００３５】
さらに、エンジン１の始動が完了して自律運転状態（所定のエンジン回転数）になるとブレーキ２７が解放され、エンジン１のトルクにより、ピニオンギヤ２８およびキャリヤ２０が回転される。ここで、モータ１１が非駆動状態にあり、シャフト２１が停止しているため、キャリヤ２０の回転により一方向クラッチ２４が係合される。このため、図５に示すようにプラネタリギヤユニット１５が一体回転し、エンジン１のトルクによりオイルポンプ１０が駆動される。なお、シャフト２１が回転しても、モータ１１が非駆動状態にあるために、一方向クラッチ２３は解放されたままであり、エンジン１のトルクがモータ１１に伝達されることはない。
【００３６】
このように、図１ないし図５の実施形態によれば、エンジン１の停止中にオイルポンプ１０をモータ１１により駆動する場合に、プラネタリギヤユニット１５が、モータ１１のトルクをエンジン１に伝達しない状態になる。つまり、オイルポンプ１０の駆動にともなうエンジン１の引きずり（連れ回り）を防止することができる。したがって、モータ１１の動力損失を抑制することができ、オイルポンプ１０の駆動性能が向上する。
【００３７】
また、エンジン１の運転中は、エンジントルクによりオイルポンプ１０が駆動され、かつ、エンジントルクがモータ１１に伝達されない。このため、エンジン１の動力損失が抑制され、燃費の向上を図ることができ、かつ、オイルポンプ１０の駆動性能を向上することができる。
【００３８】
図６は、他の実施形態を示すスケルトン図である。図６においては、モータ１１の主軸１４が直接サンギヤ１７に連結され、かつ、主軸１４にスプロケット２５が形成されている。また、シャフト２２とキャリヤ２０との間におけるトルク伝達状態を制御する一方向クラッチ４１が設けられている。なお、図６のその他の構成は、図１の構成と同様であるため、図１と同じ符号を付してその説明を省略する。また、この図６の実施形態に対しても、図２の制御系統を適用することができる。
【００３９】
つぎに、図６の実施形態の動作について説明する。まず、エンジン１の停止中にオイルポンプ１０を駆動する場合は、システムの状態が前述した図３に示す状態になる。すなわち、モータ１１が所定回転数で駆動され、そのトルクがスプロケット２５、チェーン１２、スプロケット１３を介してオイルポンプ１０に伝達されて、オイルポンプ１０が駆動される。上記動作中、ブレーキ２７が解放され、かつ、一方向クラッチ４１も解放している。このため、モータ１１のトルクはピニオンギヤ２８およびエンジン１には伝達されず、ピニオンギヤ２８およびエンジン１の回転数が零になるとともに、サンギヤ１７のトルクがピニオンギヤ１９を介してリングギヤ１１に伝達され、リングギヤ１８がサンギヤ１７とは逆方向に回転する。
【００４０】
つぎに、モータ１１によりオイルポンプ１０を駆動している状態のまま、モータ１１によりエンジン１を起動する場合は、システムの状態が図４と同様になる。すなわち、モータ１１のトルクが、図３の場合よりも高く制御されるとともに、モータ１１の回転数は、図３の場合よりも高く制御される。また、ブレーキ２７がフリクション係合され、サンギヤ２７のトルクにより、キャリヤ２０がサンギヤ１７と同方向に減速されて回転するため、一方向クラッチ４１が係合される。モータ１１のトルクは、プラネタリギヤユニット１５のギヤ比に対応してトルクが増幅され、キャリヤ２０に伝達される。このようにして、モータ１１のトルクがキャリヤ２０からシャフト２２に伝達され、エンジン１が起動する。
【００４１】
なお、ブレーキ２７の係合圧の上昇にともない、エンジン回転数が徐々に上昇し、かつ、リングギヤ１８の回転数が徐々に低下して、ブレーキ２７が完全係合された時点で、リングギヤ１８の回転数が零になる。上記のように、ブレーキ２７がフリクション係合されるとともに、モータ１１の回転数を上昇させている。このため、モータ１１の動力の一部がエンジン１の始動に供されることにともなうオイルポンプ１０の回転数の低下が抑制され、オイルポンプ１０の吐出油圧の低下を防止することができる。
【００４２】
さらに、エンジン１が自律運転状態になると、モータ１１のトルクによりオイルポンプ１０が駆動される。また、ピニオンギヤ２８の回転数の方がキャリヤ２０の回転数よりも高いため、一方向クラッチ４１が解放されるとともに、キャリヤ２０およびリングギヤ１８の回転数は不定となる。したがって、エンジントルクは、モータ１１およびオイルポンプ１０には伝達されない。
【００４３】
このように、図６の実施形態においても、エンジン１の停止中にオイルポンプ１０をモータ１１により駆動する場合は、モータ１１のトルクがエンジン１には伝達されないため、モータ１１の動力損失を抑制することができ、オイルポンプ１０の駆動性能が向上する。また、エンジン１の運転中においては、エンジントルクがモータ１１に伝達されないため、エンジン１の動力損失を抑制することができ、燃費が向上する。
【００４４】
図８は、他の実施形態を示すスケルトン図である。図８においては、モータ１１の主軸１４にサンギヤ１７が直接連結されている。また、シャフト２２にはスプロケット４２が形成されているとともに、シャフト２２とキャリヤ２０との間のトルク伝達状態を制御する一方向クラッチ４１が設けられている。さらに、リングギヤ１８の外周にはギヤ４３が形成されている。
【００４５】
一方、車両の幅方向にシャフト４４，４５が同心状に配置され、シャフト４４にはスプロケット４６が形成されているとともに、シャフト４５にはギヤ４７，４８が形成されている。そして、スプロケット４６およびスプロケット４２にはチェーン４９が巻き掛けられている。また、ギヤ４７とギヤ４３とが噛合されている。さらに、オイルポンプ１０の主軸１２にはギヤ５０が形成され、ギヤ５０とギヤ４８とが噛合されている。さらにまた、シャフト４４とシャフト４５との間におけるトルク伝達状態を制御する一方向クラッチ５１が設けられている。図８のその他の構成は、図１の構成と同様であるため図１と同じ符号を付してその説明を省略する。また、この図８の実施形態に対しても、図２の制御系統を適用することができる。
【００４６】
つぎに、図８の実施形態の動作について説明する。まず、エンジン１の停止中にオイルポンプ１０を駆動する場合は、図９の共線図に示すようにモータ１１が駆動されてそのトルクがサンギヤ１７に伝達されると、エンジン１の回転抵抗によりキャリヤ２０が反力要素として機能（つまり、エンジン１およびピニオンギヤ２８は停止したままとなる）してピニオンギヤ１９が回転し、ピニオンギヤ１９のトルクがギヤ４３，４７、シャフト４５、ギヤ４８，５０を介してオイルポンプ１０に伝達され、オイルポンプ１０がモータ１１とは逆方向に駆動される。なお、上記動作中、一方向クラッチ５１は解放されている。上記のように、モータ１１のトルクがエンジン１のクランクシャフト４に伝達されてもクランクシャフト４が停止している理由は、エンジン１のクランクシャフト４に伝達されるトルクが、クランクシャフト４の回転抵抗に対応する静止摩擦力以下に制御されているからである。
【００４７】
つぎに、モータ１１によりオイルポンプ１０を駆動している状態のまま、モータ１１によりエンジン１を起動する場合は、図１０の共線図に示すようにモータ１１のトルクが、図９の場合よりも高く制御されるとともに、モータ１１の回転数は、図９の場合よりも高く制御される。モータ１１のトルクの上昇にともないキャリヤ２０が回転し、そのトルクがシャフト２２およびピニオンギヤ２８を介してエンジン１に伝達され、エンジン１が起動する。上記モータ１１のトルク上昇によりエンジン１が起動される理由は、エンジン１に対して前記静止摩擦力以上のトルクが入力されているからである。このように、モータ１１の回転数およびトルクが上昇させるため、モータ１１の動力の一部がエンジン１の始動に供されることにともなうオイルポンプ１０の回転数の低下が抑制され、オイルポンプ１０の吐出油圧の低下を抑制することができる。
【００４８】
上記のようにキャリヤ２０のトルクがシャフト２２に伝達されると、シャフト２０のトルクが、スプロケット４２およびチェーン４９ならびにスプロケット４６を介してシャフト４４に伝達され、シャフト４４とシャフト４５とが同方向に回転する。ここで、リングギヤ４３とギヤ４７との間の変速比と、スプロケット４２とスプロケット４６との間のギヤ比との対応関係に基づいて、シャフト４４の回転速度よりもシャフト４５の回転速度の方が速いため、一方向クラッチ５１は解放されている。
【００４９】
さらに、エンジン１が自律運転状態になると、モータ１１が停止されるとともに、エンジントルクが、シャフト２２、スプロケット４２、チェーン４９、スプロケット４６を介してシャフト４４に伝達される。すると、一方向クラッチ５１が係合されて、シャフト４４のトルクがシャフト４５に伝達され、シャフト４５のトルクがオイルポンプ１０に伝達されてオイルポンプ１０が駆動される。図１１の共線図においては、点Ａ１がモータ１１の回転数を示し、点Ｂ１がエンジン回転数を示し、点Ｃ１がオイルポンプ１０の回転数を示している。なお、上記動作中、一方向クラッチ４１は解放されているとともに、ギヤ４７のトルクがリングギヤ１８に伝達されており、リングギヤ１８がオイルポンプ１０よりも低速で回転し、キャリヤ２０がエンジン回転数よりも低速で回転している。
【００５０】
このように、図８の実施形態においても、エンジン１の停止中にオイルポンプ１０をモータ１１により駆動する場合に、モータ１１のトルクがエンジン１に伝達されないため、モータ１１の動力損失を抑制することができ、オイルポンプ１０の駆動性能が向上する。また、エンジン１の運転中に、エンジントルクによりオイルポンプ１０を駆動する場合は、モータ１１にはトルクが伝達されないため、エンジン１の動力損失が抑制されて燃費が向上する。
【００５１】
図１２は、他の実施形態を示すスケルトン図である。図１２は、変速機としてベルト式無段変速機５２を用いた場合の実施形態である。このベルト式無段変速機５２は、駆動側シャフト５３に設けられた駆動側プーリ５４と、従動側シャフト（図示せず）に設けられた従動側プーリ（図示せず）とを有している。そして、駆動側プーリ５４および従動側プーリにベルト５５が巻き掛けられている。駆動側シャフト５３は車両の幅方向に設けられており、クランクシャフト４と駆動側シャフト５３とがトルク伝達可能に連結されている。
【００５２】
一方、オイルポンプ１０の主軸５６は車両の幅方向に設けられており、主軸５６の両端には、一方向クラッチ５７，５８を介してシャフト５９，６０がそれぞれ連結されている。主軸５６が所定方向に回転すると、一方向クラッチ５７，５８が共に係合されるように構成されている。シャフト６０にはスプロケット６１が形成され、前記駆動側シャフト５３にもスプロケット６２が形成されている。そして、スプロケット６２およびスプロケット６１にはチェーン６３が巻き掛けられている。
【００５３】
また、シャフト５９にはギヤ６４が形成されている。さらにモータ１１の主軸１４にはギヤ６５が形成され、ギヤ６４とギヤ６５とが噛合されている。主軸１４はサンギヤ１７に直接連結され、キャリヤ２０と主軸１４との間のトルク伝達状態を制御する一方向クラッチ６６が設けられている。キャリヤ２０にはシャフト２０が連結されている。図１２のその他の構成は、図１の構成と同様であるため、図１と同じ符号を付してその説明を省略する。また、この図１２の実施形態に対しても、図２の制御系統を適用することができる。
【００５４】
つぎに、図１２の実施形態の動作について説明する。まず、エンジン１の停止中にオイルポンプ１０を駆動する場合は、前述の図３と同様にモータ１１が駆動され、主軸１４のトルクがギヤ６５およびギヤ６４を介してシャフト５９に伝達される。すると、一方向クラッチ５７が係合されるとともに、シャフト５９のトルクがオイルポンプ１０に伝達されて、オイルポンプ１０が駆動される。なお、この場合、一方向クラッチ５８は解放されている。
【００５５】
上記動作中、一方向クラッチ６６は解放されるとともに、ブレーキ２７も解放されている。このため、リングギヤ１８がモータ１１とは逆方向に空転し、モータ１１のトルクはシャフト２２には伝達されない。したがって、ピニオンギヤ２８およびエンジン１は停止している。なお、車両が惰力走行中、もしくはベルト式無段変速機５２の入力側に設けられている電動機Ｄ１の駆動力により走行中である場合は、惰力走行による運動エネルギ、もしくは電動機Ｄ１の動力が駆動側シャフト５３に伝達されている。このため、その動力を駆動側シャフト５３、スプロケット６２、チェーン６３、スプロケット６１を経由してシャフト６０に伝達することにより、一方向クラッチ５８が係合され、惰力走行にともなう動力によりオイルポンプ１０を駆動することもできる。なお、この場合、走行中の車速が、オイルポンプ１０の吐出油圧を確保するために必要な最低回転数を維持することのできる車速であることは勿論である。
【００５６】
つぎに、モータ１１によりオイルポンプ１０を駆動している状態のまま、モータ１１によりエンジン１を起動する場合は、前述の図４に示すようにモータ１１のトルクが、図３の場合よりも高く制御されるとともに、モータ１１の回転数は、図３の場合よりも高く制御され、かつ、ブレーキ２７のフリクション係合を開始する。すると、サンギヤ１７のトルクがキャリヤ２０に伝達されて、キャリヤが回転するとともに、ピニオンギヤ２８およびエンジン回転数が上昇してエンジン１が起動される。また、モータ１１のトルクがプラネタリギヤユニット１５により増幅されてピニオンギヤ２８に伝達されている。なお、ブレーキ２７の完全係合によりリングギヤ１８が停止すると、ピニオンギヤ２８の回転数およびエンジン回転数が所定の状態に制御される。このように、モータ１１の回転数およびトルクが上昇させるため、モータ１１の動力の一部がエンジン１の始動に供されることにともなうオイルポンプ１０の回転数の低下が抑制され、オイルポンプ１０の吐出油圧の低下を防止することができる。
【００５７】
さらに、エンジン１が自律運転状態になると、エンジントルクがピニオンギヤ２８を介してキャリヤ２０に伝達されるとともに、一方向クラッチ６６が係合され、かつ、ブレーキ２７が解放される。このため、図１３の共線図に示すように、プラネタリギヤユニット１５が一体回転してモータ１１の主軸１４が空転するとともに、主軸１４のトルクがギヤ６５，６４を介してシャフト５９に伝達される。すると、一方向クラッチ５７が係合され、シャフト５９のトルクによりオイルポンプ１０が駆動される。なお、エンジン回転数が低く、車速が高い場合は、前述と同様にして前輪から入力される動力をチェーン６３を介してオイルポンプ１０に伝達し、オイルポンプ１０を駆動することもできる。
【００５８】
このように、図１２の実施形態においても、エンジン１の停止中にオイルポンプ１０をモータ１１により駆動する場合は、モータ１１のトルクがエンジン１には伝達されないため、エンジン１の引きずりによるモータ１１の動力損失を抑制することができ、オイルポンプ１０の駆動性能が向上する。
【００５９】
図１４は、他の実施形態を示すスケルトン図である。図１４においては、プラネタリギヤユニット１５のキャリヤ２０とシャフト２２との間のトルク伝達状態を制御するクラッチ６７が設けられている。なお、プラネタリギヤユニット１５のリングギヤ１８はケーシング８側に固定されている。図１４のその他の構成は図１と同様であるため、図１と同じ符号を付してその説明を省略する。なお、図１４の実施形態に対しても、図２の制御系統を適用することができる。図１４の実施形態の場合は、油圧制御装置４０によりクラッチ６７の係合・解放が制御される。
【００６０】
図１４の実施形態において、エンジン１の停止中にモータ１１を駆動すると、一方向クラッチ２３が係合されるとともに、主軸１４のトルクがシャフト２１、スプロケット２５、チェーン２６、スプロケット１３を介してオイルポンプ１０に伝達され、オイルポンプ１０が駆動される。また、サンギヤ１７の回転によりキャリヤ２０がサンギヤ１７と同方向に回転するが、クラッチ６７が解放されており、モータ１１のトルクはピニオンギヤ２８に伝達されず、エンジン１は停止したままである。
【００６１】
また、モータ１１によりオイルポンプ１０を駆動している状態のままエンジン１を起動する場合は、クラッチ６７が係合される。すると、前記のようにモータ１１のトルクによりキャリヤ２０が回転され、そのトルクがシャフト２２を介してピニオンギヤ２８に伝達され、エンジン１が起動される。
【００６２】
さらに、エンジン１が自律運転状態になるとクラッチ６７が係合され、エンジントルクがピニオンギヤ２８およびシャフト２２を介してキャリヤ２０に伝達される。すると、一方向クラッチ２４が係合されてトルクがオイルポンプ１０に伝達され、オイルポンプ１０がエンジントルクにより駆動される。なお、この動作中、一方向クラッチ２３は解放されるため、エンジントルクがモータ１１に伝達されることはない。
【００６３】
このように、図１４の実施形態においても、エンジン１の停止中にモータ１１によりオイルポンプ１０を駆動する場合は、モータ１１のトルクがエンジン１には伝達されないため、モータ１１の動力損失が抑制されてオイルポンプ１０の駆動性能が向上する。また、エンジン１によりオイルポンプ１０を駆動する場合は、エンジントルクがモータ１１には伝達されないため、エンジン１の動力損失が抑制されてオイルポンプ１０の駆動性能が向上し、かつ、燃費を向上することができる。
【００６４】
図１５は他の実施形態を示すスケルトン図であり、この図１５においては、シャフト２１とシャフト２２とがクラッチ６７により連結されている。図１５のその他の構成は図１４の構成と同様であるため、図１４と同じ符号を付してその説明を省略する。この図１５の実施形態に対しても、図２の制御系統を適用することができる。
【００６５】
この図１５の実施形態において、エンジン１の停止中にモータ１１を駆動すると、一方向クラッチ２３が係合されるとともに、主軸１４のトルクがシャフト２１、スプロケット２５、チェーン２６、スプロケット１３を介してオイルポンプ１０に伝達され、オイルポンプ１０が駆動される。なお、クラッチ６７は解放されており、モータ１１のトルクはピニオンギヤ２８に伝達されず、エンジン１は停止したままである。
【００６６】
また、モータ１１によりオイルポンプ１０を駆動している状態のままエンジン１を起動する場合は、クラッチ６７が係合される。すると、前記のようにモータ１１のトルクがシャフト２１に伝達されると、そのトルクがシャフト２２を介してピニオンギヤ２８に伝達され、エンジン１が起動される。
【００６７】
さらにエンジン１が自律運転状態になるとクラッチ６７が係合され、エンジントルクがピニオンギヤ２８およびシャフト２２，２１を介してオイルポンプ１０に伝達され、オイルポンプ１０がエンジントルクにより駆動される。なお、この動作中、一方向クラッチ２３は解放されるため、エンジントルクがモータ１１に伝達されることはない。
【００６８】
このように、図１５の実施形態においても、エンジン１の停止中にモータ１１によりオイルポンプ１０を駆動する場合は、モータ１１のトルクがエンジン１には伝達されないため、モータ１１の動力損失が抑制されてオイルポンプ１０の駆動性能が向上する。また、エンジン１によりオイルポンプ１０を駆動する場合は、エンジントルクがモータ１１には伝達されないため、エンジン１の動力損失が抑制されてオイルポンプ１０の駆動性能が向上し、かつ、燃費を向上することができる。
【００６９】
図１６は、他の実施形態であり、図１６の基本的な構成は図１２と同じであるため、図１２と図１６との相違点を説明する。図１６の実施形態においては、クランクシャフト４に対して、ベルト式無段変速機５２の駆動側プーリ５４が取り付けられている。また、クランクシャフト４にはスプロケット６２が設けられている。一方、シャフト２２とプラネタリギヤユニット１５のキャリヤ２０との間にクラッチ６７が設けられており、プラネタリギヤユニット１５のリングギヤ１８がケーシング８側に固定されている。図１６のその他の構成は、図１２の構成と同様であるため、図１２と同様の符号を付してその説明を省略する。
【００７０】
図１６の実施形態において、エンジン１の停止中にモータ１を駆動すると、そのトルクがギヤ６５，６４を介してシャフト５９に伝達される。すると、一方向クラッチ５７が係合され、シャフト５９のトルクがオイルポンプ１０に伝達され、オイルポンプ１０が駆動される。なお、モータ１１の駆動によりキャリヤ２０が回転するが、クラッチ６７が解放されているために、モータ１１のトルクがエンジン１に伝達されることはない。また、オイルポンプ１０が駆動された場合でも、一方向クラッチ５８は解放される。
【００７１】
つぎに、モータ１１のトルクによりオイルポンプ１０を駆動している状態のままエンジン１を起動する場合は、クラッチ６７が係合される。すると、モータ１１のトルクがキャリヤ２０を介してピニオンギヤ２８に伝達され、エンジン１が起動される。
【００７２】
また、エンジン１が自律運転状態になるとクラッチ６７が係合され、エンジントルクがピニオンギヤ２８を介してキャリヤ２０に伝達される。すると、一方向クラッチ６６が係合されて主軸１４が空転するとともに、一方向クラッチ５７が係合されて、エンジントルクによりオイルポンプ１０が駆動される。上記動作中、一方向クラッチ５８は解放されている。
【００７３】
ところで、エンジン１の駆動力により車両が走行している場合、もしくは惰力走行中は、エンジントルクもしくは車輪の運動エネルギがスプロケット６２に伝達される。このため、クラッチ６７を解放した場合でも、エンジントルクがチェーン６３およびスプロケット６１を介してシャフト６０に伝達されるとともに、一方向クラッチ５８が係合されてオイルポンプ１０を駆動することができる。なお上記動作中は一方向クラッチ５７が解放されるため、エンジントルクがモータ１１に伝達されることはない。
【００７４】
このように、図１６の実施形態においても、エンジン１の停止中にモータ１１によりオイルポンプ１０を駆動する場合は、モータ１１のトルクがエンジン１には伝達されないため、モータ１１の動力損失が抑制されてオイルポンプ１０の駆動性能が向上する。また、エンジン１によりオイルポンプ１０を駆動する場合は、エンジントルクがモータ１１には伝達されないため、エンジン１の動力損失が抑制されてオイルポンプ１０の駆動性能が向上し、かつ、燃費を向上することができる。
【００７５】
図１７は、他の実施形態を示すスケルトン図である。図１７の実施形態は、基本的には図１２と同様に構成されているため、図１２との相違点を説明する。図１７においては、モータ１１の主軸１４とシャフト２２との間にクラッチ６７が設けられている。図１７のその他の構成は図１２と同様であるため、同一の符号を付してその説明を省略する。
【００７６】
図１７において、エンジン１の停止中にオイルポンプ１０を駆動する場合は、クラッチ６７が解放され、かつ、モータ１１が駆動される。すると、モータ１１のトルクが図１２と同様にしてオイルポンプ１０に伝達され、オイルポンプ１０が駆動される。このように、モータ１１のトルクはエンジン１には伝達されない。
【００７７】
つぎに、モータ１１によりオイルポンプ１０を駆動している状態のままエンジン１を起動する場合は、クラッチ６７を係合させる。すると、モータ１１のトルクがピニオンギヤ２８に伝達されてエンジン１が起動される。
【００７８】
さらに、エンジン１が自律運転状態になるとモータ１１の駆動が停止され、かつ、クラッチ６７が係合される。すると、エンジントルクにより主軸１４が空転され、そのトルクをオイルポンプ１０に伝達してオイルポンプ１０を駆動することができる。なお、車両が走行中である場合は、図１２の場合と同様にして、クラッチ６７を解放するとともに、駆動側シャフト５３の動力をオイルポンプ１０に伝達し、オイルポンプ１０を駆動させることもできる。
【００７９】
このように、図１７の実施形態においても、エンジン１の停止中にモータ１１によりオイルポンプ１０を駆動する場合は、モータ１１のトルクがエンジン１には伝達されないため、モータ１１の動力損失が抑制されてオイルポンプ１０の駆動性能が向上する。また、エンジン１によりオイルポンプ１０を駆動する場合は、エンジントルクがモータ１１には伝達されないため、エンジン１の動力損失が抑制されてオイルポンプ１０の駆動性能が向上し、かつ、燃費を向上することができる。
【００８０】
さらに、上記各実施形態においては、単一のモータ１１が、エンジン１を始動させるスタータモータとしての機能と、オイルポンプ１０を駆動する機能とを兼備している。したがって、オイルポンプ１０の駆動専用に格別の回転機を設ける必要がなく、部品点数が抑制され、車両の製造コストの抑制および軽量化に寄与することができる。なお、上記各実施形態において、クランクシャフト４およびシャフト２２にプーリ（図示せず）またはスプロケット（図示せず）をそれぞれ形成し、これらのプーリまたはスプロケットに対して、ベルト（図示せず）またはチェーン（図示せず）を巻き掛けることにより、クランクシャフト４とシャフト２２との間でトルク伝達がおこなわれるようにすることもできる。すなわち、クランクシャフト４とシャフト２２との間におけるトルク伝達は、歯車伝動装置または巻き掛け伝動装置のいずれでおこなってもよい。
【００８１】
また、上記各実施形態は、単一の駆動力源としてエンジンが搭載され、かつ、エコランシステムを備えた車両に対しても適用することができる。ここで、エコランシステムとは、イグニッションキーの操作以外の条件、具体的には停止条件および復帰条件に基づいて、エンジンを自動的に停止・始動することのできるシステムである。この停止条件は、例えば、車速が零であり、かつ、アクセルペダルが踏み込まれておらず、かつ、ブレーキペダルが踏み込まれている場合に成立する。復帰条件は、上記事項のうちの少なくとも一つが欠落した場合に成立する。なお、単一の駆動力源が搭載されている車両にこの実施形態を適用する場合、図２の制御系統の電動機Ｄ１が無くなる。
【００８２】
【発明の効果】
以上説明したように請求項１の発明によれば、駆動力源の停止中にオイルポンプを駆動する際には、回転機のトルクが駆動力源には伝達されない。したがって、回転機の動力損失が抑制されてオイルポンプの駆動機能が向上する。
【００８３】
また、請求項１の発明によれば、駆動力源の始動後には、駆動力源によりオイルポンプが駆動され、かつ、駆動力源のトルクが回転機には伝達されない。したがって、駆動力源の動力損失が抑制され、燃費を向上することができる。
【００８４】
請求項２の発明によれば、駆動力源の停止中にオイルポンプを駆動する際には、回転機のトルクが駆動力源には伝達されない。したがって、回転機の動力損失を抑制でき、オイルポンプの駆動性能を向上することができる。また、請求項２の発明によれば、駆動力源が始動された後、回転機のトルクによりオイルポンプが駆動されるため、駆動力源の始動後における駆動力源の動力損失が抑制される。したがって、燃費を向上することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 この発明を適用することのできる車両の一実施形態を示すスケルトン図である。
【図２】 この発明の一実施形態である車両の制御系統を模式的に示すブロック図である。
【図３】 図１に示す車両のシステムの動作状態を示す共線図である。
【図４】 図１に示す車両のシステムの動作状態を示す共線図である。
【図５】 図１に示す車両のシステムの動作状態を示す共線図である。
【図６】 この発明を適用することのできる車両の一実施形態を示すスケルトン図である。
【図７】 図６に示す車両のシステムの動作状態を示す共線図である。
【図８】 この発明を適用することのできる車両の一実施形態を示すスケルトン図である。
【図９】 図８に示す車両のシステムの動作状態を示す共線図である。
【図１０】 図８に示す車両のシステムの動作状態を示す共線図である。
【図１１】 図８に示す車両のシステムの動作状態を示す共線図である。
【図１２】 この発明を適用することのできる車両の一実施形態を示すスケルトン図である。
【図１３】 図１２に示す車両のシステムの動作状態を示す共線図である。
【図１４】 この発明を適用することのできる車両の一実施形態を示すスケルトン図である。
【図１５】 この発明を適用することのできる車両の一実施形態を示すスケルトン図である。
【図１６】 この発明を適用することのできる車両の一実施形態を示すスケルトン図である。
【図１７】 この発明を適用することのできる車両の一実施形態を示すスケルトン図である。
【符号の説明】
１…エンジン、 １０…オイルポンプ、 １１…モータ、 １５…トルク制御装置。
【発明の属する技術分野】
この発明は、駆動力源およびオイルポンプを、単一の回転機により駆動することのできる車両の制御装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、車両の動力伝達装置を構成する部品の冷却および潤滑したり、動力伝達装置を構成する部品を動作させたりするためにオイルが用いられている。このオイルはオイルパンに貯留されており、駆動力源の動力によりオイルポンプを駆動してオイルを汲み上げることにより、所定の吐出油圧が発生するように構成されている。
【０００３】
一方、近年は、排ガスの低減、燃費の向上、騒音の低減などを目的として、ハイブリッド車やエコラン車が提案されている。ハイブリッド車とは、複数種類の駆動力源、例えばエンジンと電動機を搭載した車両であり、各種の条件に基づいて、エンジンおよび電動機の駆動・停止が制御される。これに対して、エコラン車の場合は単一の駆動力源（例えばエンジン）が搭載されており、車両の停止中に、イグニッションキーの操作以外の停止要求が発生した場合はエンジンを停止させるとともに、エンジンの停止中に停止要求が無くなった場合は、エンジンを停止状態から運転状態に復帰させる制御がおこなわれる。
【０００４】
ところで、上記のようなハイブリッド車またはエコラン車が、駆動力源によりオイルポンプを駆動するように構成されていると、駆動力源の停止中にはオイルポンプも停止するため、駆動力源の停止中には動力伝達装置の構成部品の冷却性能および潤滑性能が低下するとともに、駆動力源を再始動して油圧を上昇させるための時間が必要であり、動力伝達装置の構成部品の動作に影響を及ぼす可能性がある。そこで、駆動力源とは別に電動機を設けるとともに、駆動力源の停止中は、この電動機によりオイルポンプを駆動するこよにより、駆動力源の停止中においても所定油圧を確保する技術が提案されている。しかしながら、駆動力源とは別にオイルポンプ駆動用の電動機を設けるとすれば、部品点数が増加して、車両の製造コストの上昇および車両の重量増加を招く。
【０００５】
このような問題を解消することのできるハイブリッド車の一例が、特開平１０−１６９４８５号公報に記載されている。この公報に記載されたハイブリッド車は、エンジンの出力軸が、プラネタリギヤユニットのキャリヤに連結されているとともに、プラネタリギヤユニットのサンギヤに発電機が連結されている。また、サンギヤおよびリングギヤは、それぞれ別々の一方向クラッチを介してオイルポンプに連結されている。一方、リングギヤがデファレンシャル装置に対してトルク伝達可能に連結され、駆動モータがデファレンシャル装置に対してトルク伝達可能に連結されている。
【０００６】
上記構成により、エンジンの停止中に発電機をモータとして駆動させるとサンギヤが回転し、サンギヤとオイルポンプとの間に設けられている一方向クラッチが係合されて、サンギヤのトルクがオイルポンプに伝達されてオイルポンプが駆動される。これと同時に、サンギヤのトルクがキャリヤを介してエンジンに伝達され、エンジンが空転（連れ回り）することになる。
【０００７】
また、発電機をモータとして駆動させることにより、発電機のトルクがサンギヤおよびキャリヤを介してエンジンに伝達され、エンジンが始動される。これと同時に、前記一方向クラッチが係合し、オイルポンプが駆動される。なお、エンジンの始動後は、エンジンのトルクがキャリヤを介してリングギヤに伝達されるとともに、リングギヤとオイルポンプとの間に設けられている一方向クラッチが係合され、エンジントルクによりオイルポンプが駆動される。
【０００８】
このように、発電機が、エンジン始動機能と、エンジン停止中におけるオイルポンプ駆動機能とを兼備しているために、オイルポンプ駆動用に格別の回転機を設ける必要がなく、車両の軽量化およびコスト低減を図ることができるとされている。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記公報に記載されたハイブリッド車においては、エンジンの停止中に、発電機によりオイルポンプを駆動する際に、発電機のトルクがエンジンに伝達されてエンジンが空転するため、発電機の動力損失によりオイルポンプの駆動機能が低下する可能性があった。
【００１０】
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、駆動力源の停止中にオイルポンプを駆動する際に、オイルポンプの駆動機能が低下することを防止することのできる車両の制御装置を提供することを目的としている。
【００１１】
【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請求項１の発明は、車輪に伝達するトルクを発生する駆動力源と、オイルポンプと、前記駆動力源およびオイルポンプを駆動する回転機とを有する車両の制御装置において、前記回転装置と前記オイルポンプとの間、および前記回転装置と前記駆動力源との間、および前記エンジンとオイルポンプとの間におけるトルク伝達状態を制御するトルク制御装置が設けられており、前記駆動力源の停止中に、前記回転機のトルクを前記オイルポンプに伝達してそのオイルポンプを駆動する際に、前記回転機のトルクが前記駆動力源に伝達されることを防止するように前記トルク制御装置を制御する手段と、前記回転機のトルクにより前記オイルポンプを駆動している際に、前記駆動力源を始動させるために前記回転機のトルクを前記駆動力源に伝達するように、前記トルク制御装置を制御する手段と、前記駆動力源が始動された後は、この駆動力源のトルクを前記オイルポンプに伝達してそのオイルポンプを駆動させ、かつ、この駆動力源のトルクが前記回転機に伝達されないように前記トルク制御装置を制御する手段とを有していることを特徴とするものである。
【００１２】
請求項１の発明によれば、駆動力源の停止中にオイルポンプを駆動する際には、回転機のトルクが駆動力源には伝達されないため、回転機の動力損失が抑制される。
【００１４】
また、請求項１の発明によれば、駆動力源の始動後には、駆動力源によりオイルポンプが駆動され、かつ、駆動力源のトルクが回転機には伝達されない。したがって、駆動力源の動力損失が抑制される。
【００１５】
請求項２の発明は、車輪に伝達するトルクを発生する駆動力源と、オイルポンプと、前記駆動力源およびオイルポンプを駆動する回転機とを有する車両の制御装置において、前記回転装置と前記オイルポンプとの間、および前記回転装置と前記駆動力源との間、および前記エンジンとオイルポンプとの間におけるトルク伝達状態を制御するトルク制御装置が設けられており、前記駆動力源の停止中に、前記回転機のトルクを前記オイルポンプに伝達してそのオイルポンプを駆動する際に、前記回転機のトルクが前記駆動力源に伝達されることを防止するように前記トルク制御装置を制御する手段と、前記回転機のトルクにより前記オイルポンプを駆動している際に、前記駆動力源を始動させるために前記回転機のトルクを前記駆動力源に伝達するように、前記トルク制御装置を制御する手段と、前記駆動力源が始動された後に、前記回転機のトルクを前記オイルポンプに伝達してそのオイルポンプを駆動するように前記トルク制御装置を制御する手段とを有していることを特徴とするものである。
【００１６】
請求項２の発明によれば、駆動力源の停止中にオイルポンプを駆動する際には、回転機のトルクが駆動力源には伝達されないため、回転機の動力損失が抑制される。また、請求項２の発明によれば、駆動力源が始動された後、回転機のトルクによりオイルポンプが駆動されるため、駆動力源の始動後における駆動力源の動力損失が抑制される。
【００１７】
【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１はこの発明で対象とする車両のパワープラントを示すスケルトン図、図２は、図１に示された車両の制御系統を示すブロック図である。車両の前部には、駆動力源としてのエンジン１が搭載されており、このエンジン１としては、内燃機関、例えば、ガソリンエンジンまたはディーゼルエンジンまたはＬＰＧエンジンを用いることができる。便宜上、以下の説明においては、エンジン１としてガソリンエンジンを用いた場合について説明する。このエンジン１は、燃料噴射装置２、点火装置３、吸気・排気装置（図示せず）、冷却装置（図示せず）などを備えた公知の構造のものである。このエンジン１は、クランクシャフト４が車両の幅方向に向けて配置されている。クランクシャフト４にはフライホイール５が取り付けられており、フライホイール５の外周にはリングギヤ６が形成されている。
【００１８】
さらに、前記エンジン１の出力側にはトランスアクスル７が設けられている。このトランスアクスル７は、ケーシング８の内部に、変速機９および最終減速機（図示せず）を組み込んだユニットである。この変速機９としては、その変速比、すなわち入力回転数と出力回転数との比を連続的（無段階）に制御することのできる無段変速機、または変速機を不連続的（段階的）に制御することのできる有段変速機を用いることができる。
【００１９】
無段変速機としては、ベルト式無段変速機とトロイダル式無段変速機とが例示される。ベルト式無段変速機は、一対のプーリおよびこのプーリに巻き掛けられたベルトなどの構成部品を有し、これらの構成部品の動作を制御することにより、その変速比が制御される。また、トロイダル式無段変速機は、入力ディスクおよび出力ディスクと、これらのディスクに接触するパワーローラとを有するものであり、これらの構成部品の動作を制御することにより変速比が制御される。
【００２０】
これに対して、有段変速機としては、遊星歯車変速機構と、遊星歯車変速機構のトルク伝達経路を切り換えるために係合・解放される摩擦係合装置（例えばクラッチやブレーキ）とを有し、車両の走行状態に基づいて、摩擦係合装置の係合・解放を制御することにより、自動的に変速比を制御することのできる自動変速機が例示される。
【００２１】
そして、上記各種の変速機のうち、いずれが変速機９として用いられた場合においても、その構成部品の冷却および潤滑がオイルによりおこなわれるとともに、各種の構成部品の動作が油圧制御されるように構成されている。そして、変速機９の各種の構成部品の冷却および潤滑ならびに動作の制御と、後述するトルク制御装置の制御とをおこなう機能を有する油圧制御装置４０が設けられている。この油圧制御装置４０は、油圧回路（図示せず）および各種の電磁弁（図示せず）などを有する公知のものである。
【００２２】
また、前記最終減速機は、ドライブシャフト（図示せず）を介して車輪（前輪）にトルク伝達可能に連結されている。さらに、この実施形態に示す車両は、エンジン１とは異なる種類の駆動力源、例えば電動機Ｄ１を有している。前記エンジン１および電動機Ｄ１およびエンジン１の搭載形式としては、エンジン１および電動機Ｄ１のトルクを前輪のみに伝達することのできる搭載形式、エンジン１のトルクを前輪に伝達し、電動機Ｄ１のトルクを後輪に伝達する搭載形式、エンジン１および電動機Ｄ１のトルクを、前輪および後輪に伝達することのできる搭載形式などが例示される。このように、この実施形態の車両は、異なる種類の駆動力源としてエンジン１および電動機Ｄ１が搭載されている、いわゆるハイブリッド車である。
【００２３】
前記ケーシング８の内部には、オイルポンプ１０およびモータ１１が設けられている。オイルポンプ１０は、オイルパン（図示せず）に貯留されているオイルを汲み上げることにより、変速機９の構成部品を冷却および潤滑、構成部品の油圧制御に用いるオイルの元圧を発生させる機能を有している。このオイルポンプ１０としては、例えばギヤポンプまたはベーンポンプを用いることができる。そして、オイルポンプ１０の主軸１２にはスプロケット１３が形成されている。
【００２４】
一方、モータ１１はオイルポンプ１０を駆動する機能と、エンジン１を始動する機能とを兼備している。モータ１１としては、例えば、３相交流同期型モータを用いることができる。このモータ１１にはインバータ（図示せず）を介してバッテリ（図示せず）が接続されており、バッテリからモータ１１に対して電力が供給されてモータ１１が駆動される。モータ１１の回転数は、モータ１１に供給される電力の電流値により制御される。そして、モータ１１の主軸１４とエンジン１のクランクシャフト４とオイルポンプ１０の主軸１２との間におけるトルク伝達状態を制御するトルク制御装置１５が設けられている。
【００２５】
以下、トルク制御装置１５の構成について説明する。このトルク制御装置１５は、プラネタリギヤユニット１６を有している。プラネタリギヤユニット１６は、サンギヤ１７と、サンギヤ１７と同心状に配置されたリングギヤ１８と、サンギヤ１７およびリングギヤ１８に噛合するピニオンギヤ１９を保持するキャリヤ２０とを有している。サンギヤ１７にはシャフト２１が連結され、キャリヤ２０にはシャフト２２が連結されている。シャフト２１，２２は、車両の幅方向に配置されている。
【００２６】
そして、シャフト２１とモータ１１の主軸１４との間におけるトルク伝達状態を制御する一方向クラッチ２３が設けられているとともに、シャフト２１とキャリヤ２０との間におけるトルク伝達状態を制御する一方向クラッチ２４が設けられている。なお、一方向クラッチ２３の係合方向と、一方向クラッチ２４の係合方向とは逆に設定されている。さらに、シャフト２１にはスプロケット２５が形成されており、スプロケット２５およびスプロケット１３にはチェーン２６が巻き掛けられている。一方、前記ケーシング７側には、リングギヤ１８の回転・固定を制御するブレーキ２７が設けられている。また、シャフト２２にはピニオンギヤ２８が形成され、ピニオンギヤ２８とリングギヤ６とが噛合されている。
【００２７】
また、車両全体を制御する電子制御装置（ＥＣＵ）２９が設けられている。この電子制御装置２９は、演算処理装置（ＣＰＵまたはＭＰＵ）および記憶装置（ＲＡＭおよびＲＯＭ）ならびに入出力インターフェースを主体とするマイクロコンピュータにより構成されている。図２には、電子制御装置２９に対する入力信号と、電子制御装置２９からの出力信号とが示されている。この電子制御装置２９に対しては、イグニッションキー（図示せず）の操作を検出するイグニッションスイッチ３０の信号、エンジン回転数センサ３１の信号、エンジン水温センサ３２の信号、変速機９の入力回転数センサ３３および出力回転数センサ３４の信号、油温センサ３５の信号、アクセル開度センサ３６の信号、スロットル開度センサ３７の信号、フットブレーキスイッチ３８の信号、変速機９を制御するシフトレバー（図示せず）の操作を検出するシフトポジションセンサ３９の信号などが入力されている。出力回転数センサ２４の信号に基づいて、車速が演算される。
【００２８】
また、電子制御装置２９からの出力信号の例を挙げると、燃料噴射装置２に対する制御信号、点火装置３に対する制御信号、モータ１１に対する制御信号、電動機Ｄ１に対する制御信号、ブレーキ２７の係合・解放および変速機９の構成部品の冷却および潤滑ならびに動作を制御する油圧制御装置４０に対する制御信号などである。
【００２９】
上記システムを有するハイブリッド車においては、イグニッションキーの操作によりシステムが起動するとともに、車両の状態、例えば車速およびアクセル開度もしくはシフトポジションなどの条件に基づいて、エンジン１および電動機Ｄ１の駆動（運転）・停止が制御され、エンジン１または電動機Ｄ１の少なくとも一方を駆動力源として、車両を走行させることができるとともに、状況に応じてモータ１１を駆動・停止することができる。このため、エンジン１および電動機Ｄ１ならびにモータ１１の駆動・停止を制御するための制御マップが電子制御装置２９に記憶されている。ここで、この実施形態の構成とこの発明の構成との対応関係を説明する。すなわち、エンジン１がこの発明の駆動力源に相当し、モータ１１がこの発明の回転機に相当する。
【００３０】
つぎに図１および図２の実施形態におけるエンジン１およびオイルポンプ１０ならびにモータ１１の駆動・停止制御について、図３ないし図５を参照しながら説明する。図３ないし図５は、システムの状態を示す共線図であり、図３ないし図５において、“Ｓ”はサンギヤ１７を表し、“Ｃ”はキャリヤ２０を表し、“Ｒ”はリングギヤ１８を表し、“ＥＮＧ．”はエンジン１を表し、“ピニオン”はピニオンギヤ２８を表している。また、図３ないし図５において、白抜き矢印は、各回転要素におけるトルクの方向を示している。なお、これらの事項は、後述の共線図についても同様である。
【００３１】
まず、エンジン１の停止中にオイルポンプ１０を駆動する場合は、図３に示すようにモータ１１が所定回転数で駆動され、モータ１１のトルクにより一方向クラッチ２３が係合される。すると、モータ１１のトルクが、シャフト２１、スプロケット２５、チェーン１２、スプロケット１３を介してオイルポンプ１０に伝達されて、オイルポンプ１０が駆動されて所定の吐出油圧を発生する。なお、シャフト２１の回転速度は、スプロケット２５およびスプロケット１３により減速されてオイルポンプ１０に伝達される。
【００３２】
上記動作中、ブレーキ２７が解放され、かつ、一方向クラッチ２４も解放されている。このため、モータ１１のトルクはキャリヤ２０に連結されているピニオンギヤ２８には伝達されず、すなわち、エンジン１の回転数は零であるとともに、サンギヤ１７のトルクがピニオンギヤ１９を介してリングギヤ１１に伝達され、リングギヤ１８がサンギヤ１７とは逆方向に回転する。
【００３３】
つぎに、モータ１１によりオイルポンプ１０を駆動している状態のまま、モータ１１によりエンジン１を起動（始動）する場合は、図４に示すようにモータ１１のトルクが、図３の場合よりも高く制御されるとともに、モータ１１の回転数は、図３の場合よりも高く制御される。モータ１１のトルクにより、一方向クラッチ２３が係合される一方、一方向クラッチ２４は解放されており、かつ、ブレーキ２７がフリクション係合（滑りを生じつつ所定のトルクを伝達する状態）に制御される。すると、サンギヤ２７のトルクにより、キャリヤ２０がサンギヤ１７と同方向に減速されて回転するため、そのトルクが増幅される。
【００３４】
このようにして増幅されたトルクが、ピニオンギヤ２８およびリングギヤ６を介してクランクシャフト４に伝達されるとともに、燃料噴射制御および点火制御がおこなわれ、エンジン１が起動する。なお、ブレーキ２７の係合圧の上昇にともない、エンジン回転数が徐々に上昇し、かつ、リングギヤ１８の回転数が徐々に低下して、ブレーキ２７が完全係合（滑りのない係合状態）された時点で、リングギヤ１８の回転数が零になる。上記のように、ブレーキ２７をフリクション係合させる制御、言い換えれば、その係合圧を徐々に上昇させる制御がおこなわれているとともに、モータ１１の回転数を上昇させている。このため、モータ１１の動力の一部がエンジン１の始動に供されることにともなうオイルポンプ１０の回転数の低下が抑制され、オイルポンプ１０の吐出油圧の低下を抑制することができる。
【００３５】
さらに、エンジン１の始動が完了して自律運転状態（所定のエンジン回転数）になるとブレーキ２７が解放され、エンジン１のトルクにより、ピニオンギヤ２８およびキャリヤ２０が回転される。ここで、モータ１１が非駆動状態にあり、シャフト２１が停止しているため、キャリヤ２０の回転により一方向クラッチ２４が係合される。このため、図５に示すようにプラネタリギヤユニット１５が一体回転し、エンジン１のトルクによりオイルポンプ１０が駆動される。なお、シャフト２１が回転しても、モータ１１が非駆動状態にあるために、一方向クラッチ２３は解放されたままであり、エンジン１のトルクがモータ１１に伝達されることはない。
【００３６】
このように、図１ないし図５の実施形態によれば、エンジン１の停止中にオイルポンプ１０をモータ１１により駆動する場合に、プラネタリギヤユニット１５が、モータ１１のトルクをエンジン１に伝達しない状態になる。つまり、オイルポンプ１０の駆動にともなうエンジン１の引きずり（連れ回り）を防止することができる。したがって、モータ１１の動力損失を抑制することができ、オイルポンプ１０の駆動性能が向上する。
【００３７】
また、エンジン１の運転中は、エンジントルクによりオイルポンプ１０が駆動され、かつ、エンジントルクがモータ１１に伝達されない。このため、エンジン１の動力損失が抑制され、燃費の向上を図ることができ、かつ、オイルポンプ１０の駆動性能を向上することができる。
【００３８】
図６は、他の実施形態を示すスケルトン図である。図６においては、モータ１１の主軸１４が直接サンギヤ１７に連結され、かつ、主軸１４にスプロケット２５が形成されている。また、シャフト２２とキャリヤ２０との間におけるトルク伝達状態を制御する一方向クラッチ４１が設けられている。なお、図６のその他の構成は、図１の構成と同様であるため、図１と同じ符号を付してその説明を省略する。また、この図６の実施形態に対しても、図２の制御系統を適用することができる。
【００３９】
つぎに、図６の実施形態の動作について説明する。まず、エンジン１の停止中にオイルポンプ１０を駆動する場合は、システムの状態が前述した図３に示す状態になる。すなわち、モータ１１が所定回転数で駆動され、そのトルクがスプロケット２５、チェーン１２、スプロケット１３を介してオイルポンプ１０に伝達されて、オイルポンプ１０が駆動される。上記動作中、ブレーキ２７が解放され、かつ、一方向クラッチ４１も解放している。このため、モータ１１のトルクはピニオンギヤ２８およびエンジン１には伝達されず、ピニオンギヤ２８およびエンジン１の回転数が零になるとともに、サンギヤ１７のトルクがピニオンギヤ１９を介してリングギヤ１１に伝達され、リングギヤ１８がサンギヤ１７とは逆方向に回転する。
【００４０】
つぎに、モータ１１によりオイルポンプ１０を駆動している状態のまま、モータ１１によりエンジン１を起動する場合は、システムの状態が図４と同様になる。すなわち、モータ１１のトルクが、図３の場合よりも高く制御されるとともに、モータ１１の回転数は、図３の場合よりも高く制御される。また、ブレーキ２７がフリクション係合され、サンギヤ２７のトルクにより、キャリヤ２０がサンギヤ１７と同方向に減速されて回転するため、一方向クラッチ４１が係合される。モータ１１のトルクは、プラネタリギヤユニット１５のギヤ比に対応してトルクが増幅され、キャリヤ２０に伝達される。このようにして、モータ１１のトルクがキャリヤ２０からシャフト２２に伝達され、エンジン１が起動する。
【００４１】
なお、ブレーキ２７の係合圧の上昇にともない、エンジン回転数が徐々に上昇し、かつ、リングギヤ１８の回転数が徐々に低下して、ブレーキ２７が完全係合された時点で、リングギヤ１８の回転数が零になる。上記のように、ブレーキ２７がフリクション係合されるとともに、モータ１１の回転数を上昇させている。このため、モータ１１の動力の一部がエンジン１の始動に供されることにともなうオイルポンプ１０の回転数の低下が抑制され、オイルポンプ１０の吐出油圧の低下を防止することができる。
【００４２】
さらに、エンジン１が自律運転状態になると、モータ１１のトルクによりオイルポンプ１０が駆動される。また、ピニオンギヤ２８の回転数の方がキャリヤ２０の回転数よりも高いため、一方向クラッチ４１が解放されるとともに、キャリヤ２０およびリングギヤ１８の回転数は不定となる。したがって、エンジントルクは、モータ１１およびオイルポンプ１０には伝達されない。
【００４３】
このように、図６の実施形態においても、エンジン１の停止中にオイルポンプ１０をモータ１１により駆動する場合は、モータ１１のトルクがエンジン１には伝達されないため、モータ１１の動力損失を抑制することができ、オイルポンプ１０の駆動性能が向上する。また、エンジン１の運転中においては、エンジントルクがモータ１１に伝達されないため、エンジン１の動力損失を抑制することができ、燃費が向上する。
【００４４】
図８は、他の実施形態を示すスケルトン図である。図８においては、モータ１１の主軸１４にサンギヤ１７が直接連結されている。また、シャフト２２にはスプロケット４２が形成されているとともに、シャフト２２とキャリヤ２０との間のトルク伝達状態を制御する一方向クラッチ４１が設けられている。さらに、リングギヤ１８の外周にはギヤ４３が形成されている。
【００４５】
一方、車両の幅方向にシャフト４４，４５が同心状に配置され、シャフト４４にはスプロケット４６が形成されているとともに、シャフト４５にはギヤ４７，４８が形成されている。そして、スプロケット４６およびスプロケット４２にはチェーン４９が巻き掛けられている。また、ギヤ４７とギヤ４３とが噛合されている。さらに、オイルポンプ１０の主軸１２にはギヤ５０が形成され、ギヤ５０とギヤ４８とが噛合されている。さらにまた、シャフト４４とシャフト４５との間におけるトルク伝達状態を制御する一方向クラッチ５１が設けられている。図８のその他の構成は、図１の構成と同様であるため図１と同じ符号を付してその説明を省略する。また、この図８の実施形態に対しても、図２の制御系統を適用することができる。
【００４６】
つぎに、図８の実施形態の動作について説明する。まず、エンジン１の停止中にオイルポンプ１０を駆動する場合は、図９の共線図に示すようにモータ１１が駆動されてそのトルクがサンギヤ１７に伝達されると、エンジン１の回転抵抗によりキャリヤ２０が反力要素として機能（つまり、エンジン１およびピニオンギヤ２８は停止したままとなる）してピニオンギヤ１９が回転し、ピニオンギヤ１９のトルクがギヤ４３，４７、シャフト４５、ギヤ４８，５０を介してオイルポンプ１０に伝達され、オイルポンプ１０がモータ１１とは逆方向に駆動される。なお、上記動作中、一方向クラッチ５１は解放されている。上記のように、モータ１１のトルクがエンジン１のクランクシャフト４に伝達されてもクランクシャフト４が停止している理由は、エンジン１のクランクシャフト４に伝達されるトルクが、クランクシャフト４の回転抵抗に対応する静止摩擦力以下に制御されているからである。
【００４７】
つぎに、モータ１１によりオイルポンプ１０を駆動している状態のまま、モータ１１によりエンジン１を起動する場合は、図１０の共線図に示すようにモータ１１のトルクが、図９の場合よりも高く制御されるとともに、モータ１１の回転数は、図９の場合よりも高く制御される。モータ１１のトルクの上昇にともないキャリヤ２０が回転し、そのトルクがシャフト２２およびピニオンギヤ２８を介してエンジン１に伝達され、エンジン１が起動する。上記モータ１１のトルク上昇によりエンジン１が起動される理由は、エンジン１に対して前記静止摩擦力以上のトルクが入力されているからである。このように、モータ１１の回転数およびトルクが上昇させるため、モータ１１の動力の一部がエンジン１の始動に供されることにともなうオイルポンプ１０の回転数の低下が抑制され、オイルポンプ１０の吐出油圧の低下を抑制することができる。
【００４８】
上記のようにキャリヤ２０のトルクがシャフト２２に伝達されると、シャフト２０のトルクが、スプロケット４２およびチェーン４９ならびにスプロケット４６を介してシャフト４４に伝達され、シャフト４４とシャフト４５とが同方向に回転する。ここで、リングギヤ４３とギヤ４７との間の変速比と、スプロケット４２とスプロケット４６との間のギヤ比との対応関係に基づいて、シャフト４４の回転速度よりもシャフト４５の回転速度の方が速いため、一方向クラッチ５１は解放されている。
【００４９】
さらに、エンジン１が自律運転状態になると、モータ１１が停止されるとともに、エンジントルクが、シャフト２２、スプロケット４２、チェーン４９、スプロケット４６を介してシャフト４４に伝達される。すると、一方向クラッチ５１が係合されて、シャフト４４のトルクがシャフト４５に伝達され、シャフト４５のトルクがオイルポンプ１０に伝達されてオイルポンプ１０が駆動される。図１１の共線図においては、点Ａ１がモータ１１の回転数を示し、点Ｂ１がエンジン回転数を示し、点Ｃ１がオイルポンプ１０の回転数を示している。なお、上記動作中、一方向クラッチ４１は解放されているとともに、ギヤ４７のトルクがリングギヤ１８に伝達されており、リングギヤ１８がオイルポンプ１０よりも低速で回転し、キャリヤ２０がエンジン回転数よりも低速で回転している。
【００５０】
このように、図８の実施形態においても、エンジン１の停止中にオイルポンプ１０をモータ１１により駆動する場合に、モータ１１のトルクがエンジン１に伝達されないため、モータ１１の動力損失を抑制することができ、オイルポンプ１０の駆動性能が向上する。また、エンジン１の運転中に、エンジントルクによりオイルポンプ１０を駆動する場合は、モータ１１にはトルクが伝達されないため、エンジン１の動力損失が抑制されて燃費が向上する。
【００５１】
図１２は、他の実施形態を示すスケルトン図である。図１２は、変速機としてベルト式無段変速機５２を用いた場合の実施形態である。このベルト式無段変速機５２は、駆動側シャフト５３に設けられた駆動側プーリ５４と、従動側シャフト（図示せず）に設けられた従動側プーリ（図示せず）とを有している。そして、駆動側プーリ５４および従動側プーリにベルト５５が巻き掛けられている。駆動側シャフト５３は車両の幅方向に設けられており、クランクシャフト４と駆動側シャフト５３とがトルク伝達可能に連結されている。
【００５２】
一方、オイルポンプ１０の主軸５６は車両の幅方向に設けられており、主軸５６の両端には、一方向クラッチ５７，５８を介してシャフト５９，６０がそれぞれ連結されている。主軸５６が所定方向に回転すると、一方向クラッチ５７，５８が共に係合されるように構成されている。シャフト６０にはスプロケット６１が形成され、前記駆動側シャフト５３にもスプロケット６２が形成されている。そして、スプロケット６２およびスプロケット６１にはチェーン６３が巻き掛けられている。
【００５３】
また、シャフト５９にはギヤ６４が形成されている。さらにモータ１１の主軸１４にはギヤ６５が形成され、ギヤ６４とギヤ６５とが噛合されている。主軸１４はサンギヤ１７に直接連結され、キャリヤ２０と主軸１４との間のトルク伝達状態を制御する一方向クラッチ６６が設けられている。キャリヤ２０にはシャフト２０が連結されている。図１２のその他の構成は、図１の構成と同様であるため、図１と同じ符号を付してその説明を省略する。また、この図１２の実施形態に対しても、図２の制御系統を適用することができる。
【００５４】
つぎに、図１２の実施形態の動作について説明する。まず、エンジン１の停止中にオイルポンプ１０を駆動する場合は、前述の図３と同様にモータ１１が駆動され、主軸１４のトルクがギヤ６５およびギヤ６４を介してシャフト５９に伝達される。すると、一方向クラッチ５７が係合されるとともに、シャフト５９のトルクがオイルポンプ１０に伝達されて、オイルポンプ１０が駆動される。なお、この場合、一方向クラッチ５８は解放されている。
【００５５】
上記動作中、一方向クラッチ６６は解放されるとともに、ブレーキ２７も解放されている。このため、リングギヤ１８がモータ１１とは逆方向に空転し、モータ１１のトルクはシャフト２２には伝達されない。したがって、ピニオンギヤ２８およびエンジン１は停止している。なお、車両が惰力走行中、もしくはベルト式無段変速機５２の入力側に設けられている電動機Ｄ１の駆動力により走行中である場合は、惰力走行による運動エネルギ、もしくは電動機Ｄ１の動力が駆動側シャフト５３に伝達されている。このため、その動力を駆動側シャフト５３、スプロケット６２、チェーン６３、スプロケット６１を経由してシャフト６０に伝達することにより、一方向クラッチ５８が係合され、惰力走行にともなう動力によりオイルポンプ１０を駆動することもできる。なお、この場合、走行中の車速が、オイルポンプ１０の吐出油圧を確保するために必要な最低回転数を維持することのできる車速であることは勿論である。
【００５６】
つぎに、モータ１１によりオイルポンプ１０を駆動している状態のまま、モータ１１によりエンジン１を起動する場合は、前述の図４に示すようにモータ１１のトルクが、図３の場合よりも高く制御されるとともに、モータ１１の回転数は、図３の場合よりも高く制御され、かつ、ブレーキ２７のフリクション係合を開始する。すると、サンギヤ１７のトルクがキャリヤ２０に伝達されて、キャリヤが回転するとともに、ピニオンギヤ２８およびエンジン回転数が上昇してエンジン１が起動される。また、モータ１１のトルクがプラネタリギヤユニット１５により増幅されてピニオンギヤ２８に伝達されている。なお、ブレーキ２７の完全係合によりリングギヤ１８が停止すると、ピニオンギヤ２８の回転数およびエンジン回転数が所定の状態に制御される。このように、モータ１１の回転数およびトルクが上昇させるため、モータ１１の動力の一部がエンジン１の始動に供されることにともなうオイルポンプ１０の回転数の低下が抑制され、オイルポンプ１０の吐出油圧の低下を防止することができる。
【００５７】
さらに、エンジン１が自律運転状態になると、エンジントルクがピニオンギヤ２８を介してキャリヤ２０に伝達されるとともに、一方向クラッチ６６が係合され、かつ、ブレーキ２７が解放される。このため、図１３の共線図に示すように、プラネタリギヤユニット１５が一体回転してモータ１１の主軸１４が空転するとともに、主軸１４のトルクがギヤ６５，６４を介してシャフト５９に伝達される。すると、一方向クラッチ５７が係合され、シャフト５９のトルクによりオイルポンプ１０が駆動される。なお、エンジン回転数が低く、車速が高い場合は、前述と同様にして前輪から入力される動力をチェーン６３を介してオイルポンプ１０に伝達し、オイルポンプ１０を駆動することもできる。
【００５８】
このように、図１２の実施形態においても、エンジン１の停止中にオイルポンプ１０をモータ１１により駆動する場合は、モータ１１のトルクがエンジン１には伝達されないため、エンジン１の引きずりによるモータ１１の動力損失を抑制することができ、オイルポンプ１０の駆動性能が向上する。
【００５９】
図１４は、他の実施形態を示すスケルトン図である。図１４においては、プラネタリギヤユニット１５のキャリヤ２０とシャフト２２との間のトルク伝達状態を制御するクラッチ６７が設けられている。なお、プラネタリギヤユニット１５のリングギヤ１８はケーシング８側に固定されている。図１４のその他の構成は図１と同様であるため、図１と同じ符号を付してその説明を省略する。なお、図１４の実施形態に対しても、図２の制御系統を適用することができる。図１４の実施形態の場合は、油圧制御装置４０によりクラッチ６７の係合・解放が制御される。
【００６０】
図１４の実施形態において、エンジン１の停止中にモータ１１を駆動すると、一方向クラッチ２３が係合されるとともに、主軸１４のトルクがシャフト２１、スプロケット２５、チェーン２６、スプロケット１３を介してオイルポンプ１０に伝達され、オイルポンプ１０が駆動される。また、サンギヤ１７の回転によりキャリヤ２０がサンギヤ１７と同方向に回転するが、クラッチ６７が解放されており、モータ１１のトルクはピニオンギヤ２８に伝達されず、エンジン１は停止したままである。
【００６１】
また、モータ１１によりオイルポンプ１０を駆動している状態のままエンジン１を起動する場合は、クラッチ６７が係合される。すると、前記のようにモータ１１のトルクによりキャリヤ２０が回転され、そのトルクがシャフト２２を介してピニオンギヤ２８に伝達され、エンジン１が起動される。
【００６２】
さらに、エンジン１が自律運転状態になるとクラッチ６７が係合され、エンジントルクがピニオンギヤ２８およびシャフト２２を介してキャリヤ２０に伝達される。すると、一方向クラッチ２４が係合されてトルクがオイルポンプ１０に伝達され、オイルポンプ１０がエンジントルクにより駆動される。なお、この動作中、一方向クラッチ２３は解放されるため、エンジントルクがモータ１１に伝達されることはない。
【００６３】
このように、図１４の実施形態においても、エンジン１の停止中にモータ１１によりオイルポンプ１０を駆動する場合は、モータ１１のトルクがエンジン１には伝達されないため、モータ１１の動力損失が抑制されてオイルポンプ１０の駆動性能が向上する。また、エンジン１によりオイルポンプ１０を駆動する場合は、エンジントルクがモータ１１には伝達されないため、エンジン１の動力損失が抑制されてオイルポンプ１０の駆動性能が向上し、かつ、燃費を向上することができる。
【００６４】
図１５は他の実施形態を示すスケルトン図であり、この図１５においては、シャフト２１とシャフト２２とがクラッチ６７により連結されている。図１５のその他の構成は図１４の構成と同様であるため、図１４と同じ符号を付してその説明を省略する。この図１５の実施形態に対しても、図２の制御系統を適用することができる。
【００６５】
この図１５の実施形態において、エンジン１の停止中にモータ１１を駆動すると、一方向クラッチ２３が係合されるとともに、主軸１４のトルクがシャフト２１、スプロケット２５、チェーン２６、スプロケット１３を介してオイルポンプ１０に伝達され、オイルポンプ１０が駆動される。なお、クラッチ６７は解放されており、モータ１１のトルクはピニオンギヤ２８に伝達されず、エンジン１は停止したままである。
【００６６】
また、モータ１１によりオイルポンプ１０を駆動している状態のままエンジン１を起動する場合は、クラッチ６７が係合される。すると、前記のようにモータ１１のトルクがシャフト２１に伝達されると、そのトルクがシャフト２２を介してピニオンギヤ２８に伝達され、エンジン１が起動される。
【００６７】
さらにエンジン１が自律運転状態になるとクラッチ６７が係合され、エンジントルクがピニオンギヤ２８およびシャフト２２，２１を介してオイルポンプ１０に伝達され、オイルポンプ１０がエンジントルクにより駆動される。なお、この動作中、一方向クラッチ２３は解放されるため、エンジントルクがモータ１１に伝達されることはない。
【００６８】
このように、図１５の実施形態においても、エンジン１の停止中にモータ１１によりオイルポンプ１０を駆動する場合は、モータ１１のトルクがエンジン１には伝達されないため、モータ１１の動力損失が抑制されてオイルポンプ１０の駆動性能が向上する。また、エンジン１によりオイルポンプ１０を駆動する場合は、エンジントルクがモータ１１には伝達されないため、エンジン１の動力損失が抑制されてオイルポンプ１０の駆動性能が向上し、かつ、燃費を向上することができる。
【００６９】
図１６は、他の実施形態であり、図１６の基本的な構成は図１２と同じであるため、図１２と図１６との相違点を説明する。図１６の実施形態においては、クランクシャフト４に対して、ベルト式無段変速機５２の駆動側プーリ５４が取り付けられている。また、クランクシャフト４にはスプロケット６２が設けられている。一方、シャフト２２とプラネタリギヤユニット１５のキャリヤ２０との間にクラッチ６７が設けられており、プラネタリギヤユニット１５のリングギヤ１８がケーシング８側に固定されている。図１６のその他の構成は、図１２の構成と同様であるため、図１２と同様の符号を付してその説明を省略する。
【００７０】
図１６の実施形態において、エンジン１の停止中にモータ１を駆動すると、そのトルクがギヤ６５，６４を介してシャフト５９に伝達される。すると、一方向クラッチ５７が係合され、シャフト５９のトルクがオイルポンプ１０に伝達され、オイルポンプ１０が駆動される。なお、モータ１１の駆動によりキャリヤ２０が回転するが、クラッチ６７が解放されているために、モータ１１のトルクがエンジン１に伝達されることはない。また、オイルポンプ１０が駆動された場合でも、一方向クラッチ５８は解放される。
【００７１】
つぎに、モータ１１のトルクによりオイルポンプ１０を駆動している状態のままエンジン１を起動する場合は、クラッチ６７が係合される。すると、モータ１１のトルクがキャリヤ２０を介してピニオンギヤ２８に伝達され、エンジン１が起動される。
【００７２】
また、エンジン１が自律運転状態になるとクラッチ６７が係合され、エンジントルクがピニオンギヤ２８を介してキャリヤ２０に伝達される。すると、一方向クラッチ６６が係合されて主軸１４が空転するとともに、一方向クラッチ５７が係合されて、エンジントルクによりオイルポンプ１０が駆動される。上記動作中、一方向クラッチ５８は解放されている。
【００７３】
ところで、エンジン１の駆動力により車両が走行している場合、もしくは惰力走行中は、エンジントルクもしくは車輪の運動エネルギがスプロケット６２に伝達される。このため、クラッチ６７を解放した場合でも、エンジントルクがチェーン６３およびスプロケット６１を介してシャフト６０に伝達されるとともに、一方向クラッチ５８が係合されてオイルポンプ１０を駆動することができる。なお上記動作中は一方向クラッチ５７が解放されるため、エンジントルクがモータ１１に伝達されることはない。
【００７４】
このように、図１６の実施形態においても、エンジン１の停止中にモータ１１によりオイルポンプ１０を駆動する場合は、モータ１１のトルクがエンジン１には伝達されないため、モータ１１の動力損失が抑制されてオイルポンプ１０の駆動性能が向上する。また、エンジン１によりオイルポンプ１０を駆動する場合は、エンジントルクがモータ１１には伝達されないため、エンジン１の動力損失が抑制されてオイルポンプ１０の駆動性能が向上し、かつ、燃費を向上することができる。
【００７５】
図１７は、他の実施形態を示すスケルトン図である。図１７の実施形態は、基本的には図１２と同様に構成されているため、図１２との相違点を説明する。図１７においては、モータ１１の主軸１４とシャフト２２との間にクラッチ６７が設けられている。図１７のその他の構成は図１２と同様であるため、同一の符号を付してその説明を省略する。
【００７６】
図１７において、エンジン１の停止中にオイルポンプ１０を駆動する場合は、クラッチ６７が解放され、かつ、モータ１１が駆動される。すると、モータ１１のトルクが図１２と同様にしてオイルポンプ１０に伝達され、オイルポンプ１０が駆動される。このように、モータ１１のトルクはエンジン１には伝達されない。
【００７７】
つぎに、モータ１１によりオイルポンプ１０を駆動している状態のままエンジン１を起動する場合は、クラッチ６７を係合させる。すると、モータ１１のトルクがピニオンギヤ２８に伝達されてエンジン１が起動される。
【００７８】
さらに、エンジン１が自律運転状態になるとモータ１１の駆動が停止され、かつ、クラッチ６７が係合される。すると、エンジントルクにより主軸１４が空転され、そのトルクをオイルポンプ１０に伝達してオイルポンプ１０を駆動することができる。なお、車両が走行中である場合は、図１２の場合と同様にして、クラッチ６７を解放するとともに、駆動側シャフト５３の動力をオイルポンプ１０に伝達し、オイルポンプ１０を駆動させることもできる。
【００７９】
このように、図１７の実施形態においても、エンジン１の停止中にモータ１１によりオイルポンプ１０を駆動する場合は、モータ１１のトルクがエンジン１には伝達されないため、モータ１１の動力損失が抑制されてオイルポンプ１０の駆動性能が向上する。また、エンジン１によりオイルポンプ１０を駆動する場合は、エンジントルクがモータ１１には伝達されないため、エンジン１の動力損失が抑制されてオイルポンプ１０の駆動性能が向上し、かつ、燃費を向上することができる。
【００８０】
さらに、上記各実施形態においては、単一のモータ１１が、エンジン１を始動させるスタータモータとしての機能と、オイルポンプ１０を駆動する機能とを兼備している。したがって、オイルポンプ１０の駆動専用に格別の回転機を設ける必要がなく、部品点数が抑制され、車両の製造コストの抑制および軽量化に寄与することができる。なお、上記各実施形態において、クランクシャフト４およびシャフト２２にプーリ（図示せず）またはスプロケット（図示せず）をそれぞれ形成し、これらのプーリまたはスプロケットに対して、ベルト（図示せず）またはチェーン（図示せず）を巻き掛けることにより、クランクシャフト４とシャフト２２との間でトルク伝達がおこなわれるようにすることもできる。すなわち、クランクシャフト４とシャフト２２との間におけるトルク伝達は、歯車伝動装置または巻き掛け伝動装置のいずれでおこなってもよい。
【００８１】
また、上記各実施形態は、単一の駆動力源としてエンジンが搭載され、かつ、エコランシステムを備えた車両に対しても適用することができる。ここで、エコランシステムとは、イグニッションキーの操作以外の条件、具体的には停止条件および復帰条件に基づいて、エンジンを自動的に停止・始動することのできるシステムである。この停止条件は、例えば、車速が零であり、かつ、アクセルペダルが踏み込まれておらず、かつ、ブレーキペダルが踏み込まれている場合に成立する。復帰条件は、上記事項のうちの少なくとも一つが欠落した場合に成立する。なお、単一の駆動力源が搭載されている車両にこの実施形態を適用する場合、図２の制御系統の電動機Ｄ１が無くなる。
【００８２】
【発明の効果】
以上説明したように請求項１の発明によれば、駆動力源の停止中にオイルポンプを駆動する際には、回転機のトルクが駆動力源には伝達されない。したがって、回転機の動力損失が抑制されてオイルポンプの駆動機能が向上する。
【００８３】
また、請求項１の発明によれば、駆動力源の始動後には、駆動力源によりオイルポンプが駆動され、かつ、駆動力源のトルクが回転機には伝達されない。したがって、駆動力源の動力損失が抑制され、燃費を向上することができる。
【００８４】
請求項２の発明によれば、駆動力源の停止中にオイルポンプを駆動する際には、回転機のトルクが駆動力源には伝達されない。したがって、回転機の動力損失を抑制でき、オイルポンプの駆動性能を向上することができる。また、請求項２の発明によれば、駆動力源が始動された後、回転機のトルクによりオイルポンプが駆動されるため、駆動力源の始動後における駆動力源の動力損失が抑制される。したがって、燃費を向上することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 この発明を適用することのできる車両の一実施形態を示すスケルトン図である。
【図２】 この発明の一実施形態である車両の制御系統を模式的に示すブロック図である。
【図３】 図１に示す車両のシステムの動作状態を示す共線図である。
【図４】 図１に示す車両のシステムの動作状態を示す共線図である。
【図５】 図１に示す車両のシステムの動作状態を示す共線図である。
【図６】 この発明を適用することのできる車両の一実施形態を示すスケルトン図である。
【図７】 図６に示す車両のシステムの動作状態を示す共線図である。
【図８】 この発明を適用することのできる車両の一実施形態を示すスケルトン図である。
【図９】 図８に示す車両のシステムの動作状態を示す共線図である。
【図１０】 図８に示す車両のシステムの動作状態を示す共線図である。
【図１１】 図８に示す車両のシステムの動作状態を示す共線図である。
【図１２】 この発明を適用することのできる車両の一実施形態を示すスケルトン図である。
【図１３】 図１２に示す車両のシステムの動作状態を示す共線図である。
【図１４】 この発明を適用することのできる車両の一実施形態を示すスケルトン図である。
【図１５】 この発明を適用することのできる車両の一実施形態を示すスケルトン図である。
【図１６】 この発明を適用することのできる車両の一実施形態を示すスケルトン図である。
【図１７】 この発明を適用することのできる車両の一実施形態を示すスケルトン図である。
【符号の説明】
１…エンジン、 １０…オイルポンプ、 １１…モータ、 １５…トルク制御装置。
Claims (2)
- 車輪に伝達するトルクを発生する駆動力源と、オイルポンプと、前記駆動力源およびオイルポンプを駆動する回転機とを有する車両の制御装置において、
前記回転装置と前記オイルポンプとの間、および前記回転装置と前記駆動力源との間、および前記エンジンとオイルポンプとの間におけるトルク伝達状態を制御するトルク制御装置が設けられており、
前記駆動力源の停止中に、前記回転機のトルクを前記オイルポンプに伝達してそのオイルポンプを駆動する際に、前記回転機のトルクが前記駆動力源に伝達されることを防止するように前記トルク制御装置を制御する手段と、
前記回転機のトルクにより前記オイルポンプを駆動している際に、前記駆動力源を始動させるために前記回転機のトルクを前記駆動力源に伝達するように、前記トルク制御装置を制御する手段と、
前記駆動力源が始動された後は、この駆動力源のトルクを前記オイルポンプに伝達してそのオイルポンプを駆動させ、かつ、この駆動力源のトルクが前記回転機に伝達されないように前記トルク制御装置を制御する手段と
を有していることを特徴とする車両の制御装置。 - 車輪に伝達するトルクを発生する駆動力源と、オイルポンプと、前記駆動力源およびオイルポンプを駆動する回転機とを有する車両の制御装置において、
前記回転装置と前記オイルポンプとの間、および前記回転装置と前記駆動力源との間、および前記エンジンとオイルポンプとの間におけるトルク伝達状態を制御するトルク制御装置が設けられており、
前記駆動力源の停止中に、前記回転機のトルクを前記オイルポンプに伝達してそのオイルポンプを駆動する際に、前記回転機のトルクが前記駆動力源に伝達されることを防止するように前記トルク制御装置を制御する手段と、
前記回転機のトルクにより前記オイルポンプを駆動している際に、前記駆動力源を始動させるために前記回転機のトルクを前記駆動力源に伝達するように、前記トルク制御装置を制御する手段と、
前記駆動力源が始動された後に、前記回転機のトルクを前記オイルポンプに伝達してそのオイルポンプを駆動するように前記トルク制御装置を制御する手段と
を有していることを特徴とする車両の制御装置。
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