JP4217236B2 - 動力出力装置およびこれを搭載する車両並びに駆動装置，動力出力装置の制御方法 - Google Patents

Description

本発明は、駆動軸に動力を出力する動力出力装置およびこれを搭載し車軸が前記駆動軸に接続されて走行する車両並びに内燃機関と共に車両に搭載され前記内燃機関の出力軸と車軸に連結された駆動軸とに接続された駆動装置，動力出力装置の制御方法に関する。

従来、この種の動力出力装置としては、プラネタリギヤのサンギヤ，キャリア，リングギヤにそれぞれ第１のモータジェネレータ，エンジン，駆動軸が接続されると共に変速機を介して駆動軸に第２のモータジェネレータが接続されたハイブリッド車に搭載されたものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。
特開２００２−２２５５７８号公報

ところで、上述したタイプの動力出力装置において、エンジンの筒内の圧力をコンプレッションテスターにより測定して圧力漏れが生じているか否かを検査するコンプレッションチェックを行なう際には、第１のモータジェネレータによってエンジンを必要回転数までクランキングする必要があるが、これに伴ってプラネタリギヤを介して駆動軸側に動力が出力されるため、これを第２モータジェネレータからの動力により打ち消すことが望ましい。しかし、第２のモータジェネレータは変速機を介して駆動軸に接続されているから、変速機の状態によってはエンジンのクランキングに伴って駆動軸に出力される動力を第２のモータジェネレータからの動力によって打ち消すことができずに、コンプレッションチェックの最中に車両にショックが生じたり車両が移動したりする場合がある。

本発明の動力出力装置およびこれを搭載する車両並びに駆動装置，動力出力装置の制御方法は、内燃機関のコンプレッションチェックをより適正に行なえるようにすることを目的の一つとする。また、本発明の動力出力装置および動力出力装置の制御方法は、内燃機関のコンプレッションチェックに伴って駆動軸に動力が作用するのを抑制することを目的の一つとする。さらに、本発明の車両および駆動装置は、内燃機関のコンプレッションチェックに伴う車両のショックや移動を防止することを目的の一つとする。

本発明の動力出力装置およびこれを搭載する車両並びに駆動装置，動力出力装置の制御方法は、上述の目的の少なくとも一部を達成するために以下の手段を採った。

本発明の動力出力装置は、
駆動軸に動力を出力する動力出力装置であって、
内燃機関と、
前記駆動軸側の反力を用いて前記内燃機関をクランキング可能なクランキング手段と、
動力を入出力可能な電動機と、
前記電動機の回転軸と前記駆動軸との間の動力の伝達を行なう動力伝達手段と、
前記内燃機関のコンプレッションチェックに伴って前記内燃機関のクランキングが要求されたとき、前記動力伝達手段が正常に動力を伝達できる通常状態にあるときには前記電動機によって前記反力を受け持つと共に前記内燃機関がクランキングされるよう前記電動機と前記クランキング手段とを制御し、前記動力伝達手段が正常に動力を伝達できない非通常状態にあるときには前記クランキングの要求に拘わらず前記内燃機関のクランキングを行なわないコンプレッションチェック時制御手段と、
を備えることを要旨とする。

この本発明の動力出力装置では、内燃機関のコンプレッションチェックに伴って内燃機関のクランキングが要求されたとき、電動機の回転軸と駆動軸との間の動力の伝達を行なう動力伝達手段が正常に動力を伝達できる通常状態にあるときには電動機によって反力を受け持つと共に内燃機関がクランキングされるよう電動機とクランキング手段とを制御し、動力伝達手段が正常に動力を伝達できない非通常状態にあるときにはクランキングの要求に拘わらず内燃機関のクランキングを行なわない。したがって、内燃機関のコンプレッションチェックの際に内燃機関のクランキングに伴って駆動軸側に動力が作用するのを防止することができる。この結果、内燃機関のコンプレッションチェックをより適正に行なうことができる。

こうした本発明の動力出力装置において、前記動力伝達手段は、電力の供給を受けて作動流体を圧送する電動圧送手段を備え、該電動圧送手段により圧送された作動流体により作動するクラッチを介して前記電動機の回転軸と前記駆動軸との間の動力の伝達を行なう手段であり、前記コンプレッションチェック時制御手段は、前記クラッチが係合されるよう前記動力伝達手段を制御すると共に前記クラッチを係合させた後に前記電動機によって前記反力を受け持つと共に前記内燃機関がクランキングされるよう前記電動機と前記クランキング手段とを制御する手段であるものとすることもできる。ここで、「クラッチ」には、２つの回転系を接続する通常のクラッチが含まれる他、一つの回転系をケースなどの非回転系に固定するブレーキも含まれる。この態様の本発明の動力出力装置において、前記電動圧送手段により圧送された作動流体の圧力を検出する圧力検出手段を備え、前記コンプレッションチェック時制御手段は、前記クラッチが係合されるよう前記動力伝達手段を制御し、前記圧力検出手段により検出される作動流体の圧力が所定圧力状態に至っていないときには前記非通常状態として前記内燃機関のクランキングを行なわない手段であるものとすることもできる。こうすれば、非通常状態をより適切に判定することができる。これらの態様の本発明の動力出力装置において、前記コンプレッションチェック時制御手段は、前記電動圧送手段に異常が生じているときに前記非通常状態として前記内燃機関のクランキングを行なわない手段であるものとすることもできる。こうすれば、非通常状態をより適切に判定することができる。また、これらの態様の本発明の動力出力装置において、前記コンプレッションチェック時制御手段は、前記作動流体の温度が適正温度範囲内にないときに前記非通常状態として前記内燃機関のクランキングを行なわない手段であるものとすることもできる。こうすれば、非通常状態をより適切に判定することができる。

また、本発明の動力出力装置において、前記コンプレッションチェック時制御手段は、所定の上限駆動力の範囲内で前記電動機によって前記反力を受け持つよう前記電動機を制御する手段であるものとすることもできる。所定の上限駆動力として動力伝達手段による伝達容量に応じた駆動力を定めることにより、電動機の回転の吹き上がりや動力伝達手段における動力の伝達不良に伴う不具合（クラッチの焼き付きなどの不具合）の発生を抑制することができる。

さらに、本発明の動力出力装置において、前記クランキング手段は、前記内燃機関の出力軸と前記駆動軸とに接続され、電力の入出力を伴って前記内燃機関の出力軸への動力の入出力と前記駆動軸への動力の入出力とを行なう手段であり、前記コンプレッションチェック時制御手段は、前記クランキング手段による前記内燃機関のクランキングに伴って前記駆動軸へ出力される動力が前記電動機からの動力により打ち消されるよう前記電動機を制御する手段であるものとすることもできる。この場合、前記クランキング手段は、前記内燃機関の出力軸と前記駆動軸と回転軸との３軸に接続され該３軸のうちのいずれか２軸に入出力される動力に基づいて残余の軸に動力を入出力する３軸式動力入出力手段と、前記回転軸に動力を入出力可能な発電機と、を備える手段であるものとすることもできるし、前記クランキング手段は、前記内燃機関の出力軸に接続された第１の回転子と前記駆動軸に接続された第２の回転子とを有し該第１の回転子と該第２の回転子との相対的な回転により回転する対回転子電動機であるものとすることもできる。

本発明の車両は、
上述した各態様のいずれかの本発明の動力出力装置、即ち、基本的には、駆動軸に動力を出力する動力出力装置であって、内燃機関と、前記駆動軸側の反力を用いて前記内燃機関をクランキング可能なクランキング手段と、動力を入出力可能な電動機と、前記電動機の回転軸と前記駆動軸との間の動力の伝達を行なう動力伝達手段と、前記内燃機関のコンプレッションチェックに伴って前記内燃機関のクランキングが要求されたとき、前記動力伝達手段が正常に動力を伝達できる通常状態にあるときには前記電動機によって前記反力を受け持つと共に前記内燃機関がクランキングされるよう前記電動機と前記クランキング手段とを制御し、前記動力伝達手段が正常に動力を伝達できない非通常状態にあるときには前記クランキングの要求に拘わらず前記内燃機関のクランキングを行なわないコンプレッションチェック時制御手段と、を備える動力出力装置を搭載し、車軸が前記駆動軸に接続されて走行する
ことを要旨とする。

この本発明の車両では、上述した各態様のいずれかの本発明の動力出力装置を搭載するから、本発明の動力出力装置が奏する効果と同様の効果、例えば、内燃機関のコンプレッションチェックに伴う車両のショックや移動を防止することができる効果や内燃機関のコンプレッションチェックをより適正に行なうことができる効果などを奏することができる。

本発明の駆動装置は、
内燃機関と共に車両に搭載され、前記内燃機関の出力軸と駆動軸とに接続された駆動装置であって、
前記駆動軸側の反力を用いて前記内燃機関をクランキング可能なクランキング手段と、
動力を入出力可能な電動機と、
前記電動機の回転軸と前記駆動軸との間の動力の伝達を行なう動力伝達手段と、
前記内燃機関のコンプレッションチェックに伴って前記内燃機関のクランキングが要求されたとき、前記動力伝達手段が正常に動力を伝達できる通常状態にあるときには前記電動機によって前記反力を受け持つと共に前記内燃機関がクランキングされるよう前記電動機と前記クランキング手段とを制御し、前記動力伝達手段が正常に動力を伝達できない非通常状態にあるときには前記クランキングの要求に拘わらず前記内燃機関のクランキングを行なわないコンプレッションチェック時制御手段と、
を備えることを要旨とする。

この本発明の駆動装置では、内燃機関のコンプレッションチェックに伴って内燃機関のクランキングが要求されたとき、電動機の回転軸と駆動軸との間の動力の伝達を行なう動力伝達手段が正常に動力を伝達できる通常状態にあるときには電動機によって反力を受け持つと共に内燃機関がクランキングされるよう電動機とクランキング手段とを制御し、動力伝達手段が正常に動力を伝達できない非通常状態にあるときにはクランキングの要求に拘わらず内燃機関のクランキングを行なわない。したがって、内燃機関のコンプレッションチェックの際に内燃機関のクランキングに伴って車両にショックが生じたり車両が移動したりするのを防止することができる。この結果、内燃機関のコンプレッションチェックをより適正に行なうことができる。

本発明の動力出力装置の制御方法は、
内燃機関と、駆動軸側の反力を用いて前記内燃機関をクランキング可能なクランキング手段と、動力を入出力可能な電動機と、前記電動機の回転軸と前記駆動軸との間の動力の伝達を行なう動力伝達手段と、を備える動力出力装置の制御方法であって、
前記内燃機関のコンプレッションチェックに伴って前記内燃機関のクランキングが要求されたとき、前記動力伝達手段が正常に動力を伝達できる通常状態にあるときには前記電動機によって前記反力を受け持つと共に前記内燃機関がクランキングされるよう前記電動機と前記クランキング手段とを制御し、前記動力伝達手段が正常に動力を伝達できない非通常状態にあるときには前記クランキングの要求に拘わらず前記内燃機関のクランキングを行なわないことを特徴とする。

この本発明の動力出力装置の制御方法によれば、内燃機関のコンプレッションチェックに伴って内燃機関のクランキングが要求されたとき、電動機の回転軸と駆動軸との間の動力の伝達を行なう動力伝達手段が正常に動力を伝達できる通常状態にあるときには電動機によって反力を受け持つと共に内燃機関がクランキングされるよう電動機とクランキング手段とを制御し、動力伝達手段が正常に動力を伝達できない非通常状態にあるときにはクランキングの要求に拘わらず内燃機関のクランキングを行なわない。したがって、内燃機関のコンプレッションチェックの際に内燃機関のクランキングに伴って駆動軸側に動力が作用するのを防止することができる。この結果、内燃機関のコンプレッションチェックをより適正に行なうことができる。

次に、本発明を実施するための最良の形態を実施例を用いて説明する。

図１は、本発明の一実施例である動力出力装置を搭載したハイブリッド自動車２０の構成の概略を示す構成図である。実施例のハイブリッド自動車２０は、図示するように、エンジン２２と、エンジン２２の出力軸としてのクランクシャフト２６にダンパ２８を介してピニオンギヤ３３を自転および公転させるキャリア３４が接続された遊星歯車機構３０と、遊星歯車機構３０のサンギヤ３１に接続された発電可能なモータＭＧ１と、遊星歯車機構３０のリングギヤ３２に接続された駆動軸としてのリングギヤ軸３２ａに変速機６０を介して接続されたモータＭＧ２と、車両の駆動系全体をコントロールするハイブリッド用電子制御ユニット７０とを備える。なお、駆動軸としてのリングギヤ軸３２ａはギヤ機構３７とデファレンシャルギヤ３８とを介して駆動輪３９ａ，３９ｂに接続されており、リングギヤ軸３２ａに出力された動力は走行用の動力として用いられる。

エンジン２２は、ガソリンまたは軽油などの炭化水素系の燃料により動力を出力する内燃機関であり、エンジン２２の運転状態を検出する各種センサから信号を入力するエンジン用電子制御ユニット（以下、エンジンＥＣＵという）２４により燃料噴射制御や点火制御，吸入空気量調節制御などの運転制御を受けている。エンジンＥＣＵ２４は、ハイブリッド用電子制御ユニット７０と通信しており、ハイブリッド用電子制御ユニット７０からの制御信号によりエンジン２２を運転制御すると共に必要に応じてエンジン２２の運転状態に関するデータをハイブリッド用電子制御ユニット７０に出力する。また、エンジン２２は、気筒毎に配置された点火プラグ２３を外してコンプレッションテスター９０を取り付けた状態でエンジン２２をクランキングすることにより筒内圧力の漏れ（ピストンリングの破損やガスケット抜けなど）を検査するコンプレッションチェックを行なうことができるようになっている。

モータＭＧ１およびモータＭＧ２は、いずれも発電機として駆動することができると共に電動機として駆動できる周知の同期発電電動機として構成されており、インバータ４１，４２を介してバッテリ５０と電力のやりとりを行なう。インバータ４１，４２とバッテリ５０とを接続する電力ライン５４は、各インバータ４１，４２が共用する正極母線および負極母線として構成されており、モータＭＧ１，ＭＧ２のいずれかで発電される電力を他のモータで消費することができるようになっている。したがって、バッテリ５０は、モータＭＧ１，ＭＧ２のいずれかから生じた電力や不足する電力により充放電されることになる。なお、モータＭＧ１，ＭＧ２により電力収支のバランスをとるものとすれば、バッテリ５０は充放電されない。モータＭＧ１，ＭＧ２は、いずれもモータ用電子制御ユニット（以下、モータＥＣＵという）４０により駆動制御されている。モータＥＣＵ４０には、モータＭＧ１，ＭＧ２を駆動制御するために必要な信号、例えばモータＭＧ１，ＭＧ２の回転子の回転位置を検出する回転位置検出センサ４３，４４からの信号や図示しない電流センサにより検出されるモータＭＧ１，ＭＧ２に印加される相電流などが入力されており、モータＥＣＵ４０からは、インバータ４１，４２へのスイッチング制御信号が出力されている。モータＥＣＵ４０は、ハイブリッド用電子制御ユニット７０と通信しており、ハイブリッド用電子制御ユニット７０からの制御信号によってモータＭＧ１，ＭＧ２を駆動制御すると共に必要に応じてモータＭＧ１，ＭＧ２の運転状態に関するデータをハイブリッド用電子制御ユニット７０に出力する。

変速機６０は、モータＭＧ２の回転軸４８とリングギヤ軸３２ａとの接続および接続の解除を行なうと共に両軸の接続をモータＭＧ２の回転軸４８の回転数を２段に減速してリングギヤ軸３２ａに伝達可能に構成されている。変速機６０の構成の一例を図２に示す。この図２に示す変速機６０は、ダブルピニオンの遊星歯車機構６０ａとシングルピニオンの遊星歯車機構６０ｂと二つのブレーキＢ１，Ｂ２とにより構成されている。ダブルピニオンの遊星歯車機構６０ａは、外歯歯車のサンギヤ６１と、このサンギヤ６１と同心円上に配置された内歯歯車のリングギヤ６２と、サンギヤ６１に噛合する複数の第１ピニオンギヤ６３ａと、この第１ピニオンギヤ６３ａに噛合すると共にリングギヤ６２に噛合する複数の第２ピニオンギヤ６３ｂと、複数の第１ピニオンギヤ６３ａおよび複数の第２ピニオンギヤ６３ｂを連結して自転かつ公転自在に保持するキャリア６４とを備えており、サンギヤ６１はブレーキＢ１のオンオフによりその回転を自由にまたは停止できるようになっている。シングルピニオンの遊星歯車機構６０ｂは、外歯歯車のサンギヤ６５と、このサンギヤ６５と同心円上に配置された内歯歯車のリングギヤ６６と、サンギヤ６５に噛合すると共にリングギヤ６６に噛合する複数のピニオンギヤ６７と、複数のピニオンギヤ６７を自転かつ公転自在に保持するキャリア６８とを備えており、サンギヤ６５はモータＭＧ２の回転軸４８に、キャリア６８はリングギヤ軸３２ａにそれぞれ連結されていると共にリングギヤ６６はブレーキＢ２のオンオフによりその回転が自由にまたは停止できるようになっている。ダブルピニオンの遊星歯車機構６０ａとシングルピニオンの遊星歯車機構６０ｂとは、リングギヤ６２とリングギヤ６６、キャリア６４とキャリア６８とによりそれぞれ連結されている。変速機６０は、ブレーキＢ１，Ｂ２を共にオフとすることによりモータＭＧ２の回転軸４８をリングギヤ軸３２ａから切り離すことができ、ブレーキＢ１をオフとすると共にブレーキＢ２をオンとしてモータＭＧ２の回転軸４８の回転を比較的大きな減速比で減速してリングギヤ軸３２ａに伝達し（以下、この状態をＬｏギヤの状態という）、ブレーキＢ１をオンとすると共にブレーキＢ２をオフとしてモータＭＧ２の回転軸４８の回転を比較的小さな減速比で減速してリングギヤ軸３２ａに伝達する（以下、この状態をＨｉギヤの状態という）。なお、ブレーキＢ１，Ｂ２を共にオンとする状態は回転軸４８やリングギヤ軸３２ａの回転を禁止するものとなる。

ブレーキＢ１，Ｂ２は、図３に例示する油圧回路１００からの油圧によりオンオフされる。油圧回路１００は、図示するように、エンジン２２からの動力によりオイルを圧送する機械式ポンプ１０２と、内蔵されたモータ１０４ａからの動力によりオイルを圧送する電動ポンプ１０４と、機械式ポンプ１０２と電動ポンプ１０４のいずれか又は両方から圧送されたオイルの圧力（ライン圧）の高低を切替可能な３ウェイソレノイド１０５およびプレッシャーコントロールバルブ１０６と、ライン圧を調節可能な圧力をもってブレーキＢ１，Ｂ２側に個別に供給可能なリニアソレノイド１０８，１０９およびコントロールバルブ１１０，１１１と、ライン圧を降圧して３ウェイソレノイド１０５やリニアソレノイド１０８，１０９の入力ポートに供給するモジュレータバルブ１１２と、ブレーキＢ１，Ｂ２の油路に設けられたアキュムレータ１１４，１１５と、を備える。

バッテリ５０は、バッテリ用電子制御ユニット（以下、バッテリＥＣＵという）５２によって管理されている。バッテリＥＣＵ５２には、バッテリ５０を管理するのに必要な信号、例えば，バッテリ５０の端子間に設置された図示しない電圧センサからの端子間電圧，バッテリ５０の出力端子に接続された電力ライン５４に取り付けられた図示しない電流センサからの充放電電流，バッテリ５０に取り付けられた図示しない温度センサからの電池温度などが入力されており、必要に応じてバッテリ５０の状態に関するデータを通信によりハイブリッド用電子制御ユニット７０に出力する。なお、バッテリＥＣＵ５２では、バッテリ５０を管理するために電流センサにより検出された充放電電流の積算値に基づいて残容量（ＳＯＣ）も演算している。

ハイブリッド用電子制御ユニット７０は、ＣＰＵ７２を中心とするマイクロプロセッサとして構成されており、ＣＰＵ７２の他に処理プログラムを記憶するＲＯＭ７４と、データを一時的に記憶するＲＡＭ７６と、図示しない入出力ポートおよび通信ポートとを備える。ハイブリッド用電子制御ユニット７０には、イグニッションスイッチとして用いられると共にコンプレッションチェックモード時にエンジン２２のクランキングを要求するスイッチとしても用いられるスタートスイッチ８０からのスタートスイッチ信号ＳＴ，シフトレバー８１の操作位置を検出するシフトポジションセンサ８２からのシフトポジションＳＰ，アクセルペダル８３の踏み込み量を検出するアクセルペダルポジションセンサ８４からのアクセル開度Ａｃｃ，ブレーキペダル８５の踏み込み量を検出するブレーキペダルポジションセンサ８６からのブレーキペダルポジションＢＰ，車速センサ８８からの車速Ｖ，ライン圧を検出する油圧スイッチ１１６からの油圧スイッチ信号Ｐｓｗ，プレッシャコントロールバルブ１０６とコントロールバルブ１１０，１１１との間の油路に取り付けられた温度センサ１１７からの油温Ｔｏ，ブレーキＢ１，Ｂ２に作用している油圧を検出する油圧スイッチ１１８，１１９からの油圧スイッチ信号などが入力ポートを介して入力されている。なお、油圧スイッチ１１６，１１８，１１９は、油圧が各々で定められている閾値を上回ったときにＯＮ信号を出力し、油圧が閾値を下回ったときにＯＦＦ信号を出力するセンサである。また、ハイブリッド用電子制御ユニット７０からは、変速機６０のブレーキＢ１，Ｂ２のアクチュエータ（モータ１０４ａや３ウェイソレノイド１０５，リニアソレノイド１０８，１０９など）への駆動信号などが出力されている。なお、ハイブリッド用電子制御ユニット７０は、前述したように、エンジンＥＣＵ２４やモータＥＣＵ４０，バッテリＥＣＵ５２と通信ポートを介して接続されており、エンジンＥＣＵ２４やモータＥＣＵ４０，バッテリＥＣＵ５２と各種制御信号やデータのやりとりを行なっている。

こうして構成された実施例のハイブリッド自動車２０は、運転者によるアクセルペダル８３の踏み込み量に対応するアクセル開度Ａｃｃと車速Ｖとに基づいて駆動軸としてのリングギヤ軸３２ａに出力すべき要求トルクを計算し、この要求トルクに対応する要求動力がリングギヤ軸３２ａに出力されるように、エンジン２２とモータＭＧ１とモータＭＧ２とが運転制御される。エンジン２２とモータＭＧ１とモータＭＧ２の運転制御としては、要求動力に見合う動力がエンジン２２から出力されるようにエンジン２２を運転制御すると共にエンジン２２から出力される動力のすべてが遊星歯車機構３０とモータＭＧ１とモータＭＧ２とによってトルク変換されてリングギヤ軸３２ａに出力されるようモータＭＧ１およびモータＭＧ２を駆動制御するトルク変換運転モードや要求動力とバッテリ５０の充放電に必要な電力との和に見合う動力がエンジン２２から出力されるようにエンジン２２を運転制御すると共にバッテリ５０の充放電を伴ってエンジン２２から出力される動力の全部またはその一部が遊星歯車機構３０とモータＭＧ１とモータＭＧ２とによるトルク変換を伴って要求動力がリングギヤ軸３２ａに出力されるようモータＭＧ１およびモータＭＧ２を駆動制御する充放電運転モード、エンジン２２の運転を停止してモータＭＧ２からの要求動力に見合う動力をリングギヤ軸３２ａに出力するよう運転制御するモータ運転モードなどがある。

次に、実施例のハイブリッド自動車２０の動作、特に、エンジン２２のコンプレッションチェックを行なう際の動作について説明する。図４は、実施例のハイブリッド用電子制御ユニット７０により実行されるコンプレッションチェックモード時制御ルーチンの一例を示すフローチャートである。このルーチンは、外部ツール９２が接続されると共に外部ツール９２を介してコンプレッションチェックモードが要求されたときに所定時間毎（例えば数ｍｓｅｃ毎）に繰り返し実行される。

コンプレッションチェックモード時制御ルーチンが実行されると、ハイブリッド用電子制御ユニット７０のＣＰＵ７２は、まず、スタートスイッチ８０からのスタートスイッチ信号ＳＴや温度センサ１１７からの油圧回路１００内の油温Ｔｏ，異常判定フラグＦなどの制御に必要なデータを入力する処理を行なう（ステップＳ１００）。ここで、異常判定フラグＦは、電動ポンプ１０４（モータ１０４ａ）の異常の有無を値として持つフラグであり、図示しない異常判定ルーチンの実行により電動ポンプ１０４の異常判定を行なうと共に異常判定の結果として電動ポンプ１０４が正常のときには値０が電動ポンプ１０４が異常のときには値１が設定されてＲＡＭ７６の所定領域に書き込まれたものを読み込むことにより入力するものとした。

こうしてデータを入力すると、スタートスイッチ信号ＳＴがＯＮされているか否か、油温Ｔｏが上限ＴＨ（例えば１００℃）と下限ＴＬ（例えば０℃）とによって定まる適正温度範囲内にあるか否か、異常判定フラグＦが値０（電動ポンプ１０４が正常）であるか否か、他の条件が成立しているか否かをそれぞれ判定する（ステップＳ１１０〜Ｓ１４０）。なお、他の条件が成立しているか否かの判定としては、シフトポジションセンサ８２からのシフトポジションＳＰがパーキングポジションにあるか否かの判定や車速センサ８８からの車速Ｖが値０近傍すなわち停車しているか否かの判定、バッテリ５０の出力端子に取り付けられた図示しないリレーがＯＮされてから所定時間以上が経過したか否かの判定、バッテリ５０の状態（残容量ＳＯＣや電池温度など）が良好であるか否かの判定などを挙げることができる。ステップ１１０〜Ｓ１４０のいずれもが肯定的な判定のときには、電動ポンプ１０４を駆動してブレーキＢ１がオフでブレーキＢ２がオンの状態すなわち変速機６０のギヤの状態がＬｏギヤの状態となるようモータ１０４ａや３ウェイソレノイド１０５，リニアソレノイド１０８，１０９などの変速機６０のアクチュエータを駆動制御する（ステップＳ１５０）。なお、実施例では、変速機６０をブレーキＢ１がオフでブレーキＢ２がオンの状態としたが、ブレーキＢ１がオンでブレーキＢ２がオフの状態すなわちＨｉギヤの状態とするものとしてもよい。また、ライン圧は、例えば、低圧の状態となるよう３ウェイソレノイド１０５を駆動制御することができる。そして、油圧スイッチ１１６からの油圧スイッチ信号（ライン圧）Ｐｓｗを入力して（ステップＳ１６０）、入力した油圧スイッチ信号ＰｓｗがＯＮであるか否かを判定する（ステップＳ１８０）。油圧スイッチ信号ＰｓｗがＯＮでないと判定されると、まだ変速機６０によってモータＭＧ２からの動力をリングギヤ軸３２ａに伝達できる状態にはないとしてモータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊に値０を設定すると共にモータＭＧ２のトルク指令Ｔｍ２＊に値０を設定する（ステップＳ１９０）。

一方、油圧スイッチ信号ＰｓｗがＯＮと判定されると、変速機６０によってモータＭＧ２からの動力をリングギヤ軸３２ａに伝達できる状態にあると判断して、エンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊にコンプレッションチェック用回転数（例えば２００ｒｐｍや２５０ｒｐｍなど）Ｎｃｏｍｐを設定し（ステップＳ２００）、設定した目標回転数Ｎｅ＊とリングギヤ軸３２ａの回転数Ｎｒと遊星歯車機構３０のギヤ比ρとを用いて次式（１）によりモータＭＧ１の目標回転数Ｎｍ１＊を計算すると共に計算した目標回転数Ｎｍ１＊と現在の回転数Ｎｍ１とに基づいて式（２）によりモータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊を計算する（ステップＳ２１０）。ここで、式（１）は、遊星歯車機構３０の回転要素に対する力学的な関係式である。遊星歯車機構３０の回転要素における回転数とトルクとの力学的な関係を示す共線図を図５に示す。図中、左のＳ軸はモータＭＧ１の回転数Ｎｍ１であるサンギヤ３１の回転数を示し、Ｃ軸はエンジン２２の回転数Ｎｅであるキャリア３４の回転数を示し、Ｒ軸はモータＭＧ２の回転数Ｎｍ２を変速機６０のギヤ比Ｇｒで除したリングギヤ３２の回転数Ｎｒを示す。式（１）は、この共線図を用いれば容易に導くことができる。また、式（２）は、モータＭＧ１を目標回転数Ｎｍ１＊で回転させるためのフィードバック制御における関係式であり、式（２）中、右辺第２項の「ｋ１」は比例項のゲインであり、右辺第３項の「ｋ２」は積分項のゲインである。したがって、こうして計算したトルク指令Ｔｍ１＊に基づいてモータＭＧ１を制御することにより、コンプレッションチェック用回転数Ｎｃｏｍｐでエンジン２２をクランキングすることができる。なお、図５中、Ｒ軸上の下向き矢印は、モータＭＧ１によるエンジン２２のクランキングに伴ってリングギヤ軸３２ａに出力されるトルクを示し、Ｒ軸上の上向き矢印は、モータＭＧ２から変速機６０を介してリングギヤ軸３２ａに出力されるトルクを示す。

Nm1*=Ne*・(1+ρ)/ρ-Nm2/(Gr・ρ) (1)
Tm1*=前回Tm1*+k1(Nm1*-Nm1)+k2∫(Nm1*-Nm1)dt (2)

モータＭＧ１の目標回転数Ｎｍ１＊とトルク指令Ｔｍ１＊とを計算すると、計算したトルク指令Ｔｍ１＊と遊星歯車機構３０のギヤ比ρと現在の変速機６０のギヤ比Ｇｒとを用いて次式（３）によりモータＭＧ２から出力すべきトルクとしての仮モータトルクＴｍ２ｔｍｐを計算し（ステップＳ２２０）、計算した仮モータトルクＴｍ２ｔｍｐとコンプレッションチェックモード時にモータＭＧ２から出力してもよいトルクの上限としての上限トルクＴｍａｘとのうち小さい方をモータＭＧ２のトルク指令Ｔｍ２＊に設定する（ステップＳ２３０）。仮モータトルクＴｍ２ｔｍｐは、前述した図５の共線図に示すように、トルク指令Ｔｍ１＊でモータＭＧ１よりエンジン２２をクランキングすると、これに伴ってリングギヤ軸３２ａにトルク（−Ｔｍ１＊／ρ）が出力されるから、これをキャンセルするトルクとして計算される。これにより、モータＭＧ１によりエンジン２２をクランキングしているときであってもリングギヤ軸３２ａには何らのトルクを作用させないようにすることができる。また、上限トルクＴｍａｘは、電動ポンプ１０４の駆動によって変速機６０が伝達することのできるトルクの上限またはそれよりも若干小さなトルクとして定められている。

Tm2tmp=(Tm*/ρ)/Gr (3)

こうしてモータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊とモータＭＧ２のトルク指令Ｔｍ２＊とを設定すると、設定したトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊をモータＥＣＵ４０に送信して（ステップＳ２４０）、本ルーチンを終了する。これにより、トルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊を受信したモータＥＣＵ４０は、トルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊に見合うトルクがモータＭＧ１，ＭＧ２からそれぞれ出力されるようインバータ４１，４２のスイッチング素子のスイッチング制御を行なう。

ステップＳ１１０〜Ｓ１４０のいずれかで否定的な判定がなされると、即ち、スタートスイッチ信号ＳＴがＯＦＦと判定されたり、油圧回路１００の油温Ｔｏが適正温度範囲内にないと判定されたり、異常判定フラグＦが値１（電動ポンプ１０４が異常）と判定されたり、上述した他の条件のいずれかが不成立と判定されると、電動ポンプ１０４を停止すると共に（ステップＳ１７０）、モータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊とモータＭＧ２のトルク指令Ｔｍ２＊とにそれぞれ値０を設定し（ステップＳ１９０）、設定したトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊をモータＥＣＵ４０に送信して（ステップＳ２４０）、本ルーチンを終了する。このように、油温Ｔｏが適正温度範囲内にないときや異常判定フラグＦが値１のときにエンジン２２をクランキングしないのは、ブレーキ（実施例ではブレーキＢ２）に十分な油圧を作用させることができずに変速機６０がモータＭＧ２からの動力を適正に伝達することができないから、この状態でモータＭＧ１によりエンジン２２をクランキングすると、エンジン２２のクランキングに伴ってリングギヤ軸３２ａに出力されるトルク（Ｔｍ１＊／ρ）をモータＭＧ２でキャンセルすることができずに車両にショックが生じたり車両を移動させたりする場合があることに基づいている。

以上説明した実施例のハイブリッド自動車２０によれば、コンプレッションチェックモードが設定されてエンジン２２のクランキングが要求されたとき、変速機６０の油圧回路１００の油温Ｔｏが適正温度範囲内にないときや電動ポンプ１０４の異常が生じたとき，油圧回路１００のライン圧を検出する油圧スイッチ１１６からの油圧スイッチ信号ＰｓｗがＯＦＦのときなどの変速機６０が正常にモータＭＧ２からの動力を伝達することができないときにはモータＭＧ１によるエンジン２２のクランキングを行なわないから、エンジン２２のクランキングに伴ってリングギヤ軸３２ａに出力されるトルクをモータＭＧ２でキャンセルできずに車両にショックが生じたり車両を移動させたりするのを防止することができる。もとより、変速機６０が正常にモータＭＧ２からの動力を伝達することができるときには、モータＭＧ１によってコンプレッションチェック用回転数Ｎｃｏｍｐでエンジン２２をクランキングすると共にこれに伴ってリングギヤ軸３２ａに出力されるトルクをモータＭＧ２でキャンセルするから、車両にショックが生じたり車両を移動させたりすることなく適正にコンプレッションチェックを行なうことができる。また、モータＭＧ２のトルク指令Ｔｍ２＊を上限トルクＴｍａｘを上限として設定するから、モータＭＧ２の回転数Ｎｍ２に吹き上がりが生じたり変速機６０のブレーキに焼き付きが生じたりするのを抑制することができる。

実施例のハイブリッド自動車２０では、図４のステップＳ１２０の油温Ｔｏが適正温度範囲内にあるか否かの判定やステップＳ１３０の異常判定フラグＦが値０（電動ポンプ１０４が正常）であるか否かの判定、ステップＳ１４０の他の条件が成立しているか否かの判定、油圧スイッチ信号ＰｓｗがＯＮであるか否かの判定によってコンプレッションチェックモード時にエンジン２２をクランキングするか否かの判定とするものとしたが、場合によってはこれらの判定のうちの一部を省略するものとしてもよいし、更に別の判定を加えるものとしてもよい。

実施例のハイブリッド自動車２０では、油圧回路１００のライン圧を検出する油圧スイッチ１１６からの油圧スイッチ信号Ｐｓｗに基づいてエンジン２２をクランキングしたりクランキングを停止したりするものとしたが、ブレーキＢ１，Ｂ２に作用する油圧を検出する油圧スイッチ１１８，１１９からの油圧スイッチ信号に基づいてエンジン２２をクランキングしたりクランキングを停止したりするものとしてもよい。

実施例のハイブリッド自動車２０では、モータＭＧ２の回転軸４８とリングギヤ軸３２ａとをＨｉギヤとＬｏギヤの２段の変速が可能な変速機６０を介して接続するものとしたが、３段以上の変速が可能な変速機を介して接続するものとしてもよいし、こうした変速機を介して接続するものに限られず、モータＭＧ２の回転軸４８とリングギヤ軸３２ａとを通常のクラッチを介して接続するものとしてもよい。

実施例のハイブリッド自動車２０では、モータＭＧ２の動力を変速機６０により変速してリングギヤ軸３２ａに出力するものとしたが、図６の変形例のハイブリッド自動車１２０に例示するように、モータＭＧ２の動力をリングギヤ軸３２ａが接続された車軸（駆動輪３９ａ，３９ｂが接続された車軸）とは異なる車軸（図６における車輪３９ｃ，３９ｄに接続された車軸）に接続するものとしてもよい。

実施例のハイブリッド自動車２０では、エンジン２２の動力を遊星歯車機構３０を介して駆動輪３９ａ，３９ｂに接続された駆動軸としてのリングギヤ軸３２ａに出力するものとしたが、図７の変形例のハイブリッド自動車２２０に例示するように、エンジン２２のクランクシャフト２６に接続されたインナーロータ２３２と駆動輪３９ａ，３９ｂに動力を出力する駆動軸に接続されたアウターロータ２３４とを有し、エンジン２２の動力の一部を駆動軸に伝達すると共に残余の動力を電力に変換する対ロータ電動機２３０を備えるものとしてもよい。

以上、本発明を実施するための最良の形態について実施例を用いて説明したが、本発明はこうした実施例に何等限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において、種々なる形態で実施し得ることは勿論である。

本発明は、自動車産業や動力出力装置の製造産業に利用可能である。

本発明の一実施例としてのハイブリッド自動車２０の構成の概略を示す構成図である。 変速機６０の構成の概略を示す構成図である。 油圧回路１００の構成の概略を示す構成図である。 実施例のハイブリッド自動車２０のハイブリッド用電子制御ユニット７０により実行されるコンプレッションチェックモード時制御ルーチンの一例を示すフローチャートである。 遊星歯車機構３０の回転数とトルクの力学的な関係を示す共線図である。 変形例のハイブリッド自動車１２０の構成の概略を示す構成図である。 変形例のハイブリッド自動車２２０の構成の概略を示す構成図である。

符号の説明

２０，１２０，２２０ ハイブリッド自動車、２２ エンジン、２４ エンジン用電子制御ユニット（エンジンＥＣＵ）、２６ クランクシャフト、２８ ダンパ、３０ 遊星歯車機構、３１ サンギヤ、３２ リングギヤ、３２ａ リングギヤ軸、３３ ピニオンギヤ、３４ キャリア、３７ ギヤ機構、３８ デファレンシャルギヤ、３９ａ，３９ｂ 駆動輪、３９ｃ，３９ｄ 車輪、４０ モータ用電子制御ユニット（モータＥＣＵ）、４１，４２ インバータ、４３，４４ 回転位置検出センサ、４８ 回転軸、５０ バッテリ、５２ バッテリ用電子制御ユニット（バッテリＥＣＵ）、５４ 電力ライン、６０ 変速機、６０ａ ダブルピニオンの遊星歯車機構、６０ｂ シングルピニオンの遊星歯車機構、６１ サンギヤ、６２ リングギヤ、６３ａ 第１ピニオンギヤ、６３ｂ 第２ピニオンギヤ、６４ キャリア、６５ サンギヤ、６６ リングギヤ、６７ ピニオンギヤ、６８ キャリア、７０ ハイブリッド用電子制御ユニット、７２ ＣＰＵ、７４ ＲＯＭ、７６ ＲＡＭ、８０ スタートスイッチ、８１ シフトレバー、８２ シフトポジションセンサ、８３ アクセルペダル、８４ アクセルペダルポジションセンサ、８５ ブレーキペダル、８６ ブレーキペダルポジションセンサ、８８ 車速センサ、９２ 外部ツール、１００ 油圧回路、１０２ 機械式ポンプ、１０４ 電動ポンプ、１０４ａ モータ、１０５ ３ウェイソレノイド、１０６ プレッシャーコントロールバルブ、１０８，１０９ リニアソレノイド、１１０，１１１ コントロールバルブ、１１２ モジュレータバルブ、１１４，１１５ アキュムレータ、１１６，１１８，１１９ 油圧スイッチ、１１７ 温度センサ、２３０ 対ロータ電動機、２３２ インナーロータ、 ２３４ アウターロータ、ＭＧ１，ＭＧ２ モータ、Ｂ１，Ｂ２ ブレーキ。

Claims (11)

1. 駆動軸に動力を出力する動力出力装置であって、
   内燃機関と、
   前記駆動軸側の反力を用いて前記内燃機関をクランキング可能なクランキング手段と、
   動力を入出力可能な電動機と、
   前記電動機の回転軸と前記駆動軸との間の動力の伝達を行なう動力伝達手段と、
   前記内燃機関のコンプレッションチェックに伴って前記内燃機関のクランキングが要求されたとき、前記動力伝達手段が正常に動力を伝達できる通常状態にあるときには前記電動機によって前記反力を受け持つと共に前記内燃機関がクランキングされるよう前記電動機と前記クランキング手段とを制御し、前記動力伝達手段が正常に動力を伝達できない非通常状態にあるときには前記クランキングの要求に拘わらず前記内燃機関のクランキングを行なわないコンプレッションチェック時制御手段と、
   を備える動力出力装置。
2. 請求項１記載の動力出力装置であって、
   前記動力伝達手段は、電力の供給を受けて作動流体を圧送する電動圧送手段を備え、該電動圧送手段により圧送された作動流体により作動するクラッチを介して前記電動機の回転軸と前記駆動軸との間の動力の伝達を行なう手段であり、
   前記コンプレッションチェック時制御手段は、前記クラッチが係合されるよう前記動力伝達手段を制御すると共に前記クラッチを係合させた後に前記電動機によって前記反力を受け持つと共に前記内燃機関がクランキングされるよう前記電動機と前記クランキング手段とを制御する手段である
   動力出力装置。
3. 請求項２記載の動力出力装置であって、
   前記電動圧送手段により圧送された作動流体の圧力を検出する圧力検出手段を備え、
   前記コンプレッションチェック時制御手段は、前記クラッチが係合されるよう前記動力伝達手段を制御し、前記圧力検出手段により検出される作動流体の圧力が所定圧力状態に至っていないときには前記非通常状態として前記内燃機関のクランキングを行なわない手段である
   動力出力装置。
4. 前記コンプレッションチェック時制御手段は、前記電動圧送手段に異常が生じているときに前記非通常状態として前記内燃機関のクランキングを行なわない手段である請求項２または３記載の動力出力装置。
5. 前記コンプレッションチェック時制御手段は、前記作動流体の温度が適正温度範囲内にないときに前記非通常状態として前記内燃機関のクランキングを行なわない手段である請求項２ないし４いずれか記載の動力出力装置。
6. 前記コンプレッションチェック時制御手段は、所定の上限駆動力の範囲内で前記電動機によって前記反力を受け持つよう前記電動機を制御する手段である請求項１ないし５いずれか記載の動力出力装置。
7. 請求項１ないし６いずれか記載の動力出力装置であって、
   前記クランキング手段は、前記内燃機関の出力軸と前記駆動軸とに接続され、電力の入出力を伴って前記内燃機関の出力軸への動力の入出力と前記駆動軸への動力の入出力とを行なう手段であり、
   前記コンプレッションチェック時制御手段は、前記クランキング手段による前記内燃機
   関のクランキングに伴って前記駆動軸へ出力される動力が前記電動機からの動力により打ち消されるよう前記電動機を制御する手段である
   動力出力装置。
8. 前記クランキング手段は、前記内燃機関の出力軸と前記駆動軸と回転軸との３軸に接続され該３軸のうちのいずれか２軸に入出力される動力に基づいて残余の軸に動力を入出力する３軸式動力入出力手段と、前記回転軸に動力を入出力可能な発電機と、を備える手段である請求項７記載の動力出力装置。
9. 前記クランキング手段は、前記内燃機関の出力軸に接続された第１の回転子と前記駆動軸に接続された第２の回転子とを有し該第１の回転子と該第２の回転子との相対的な回転により回転する対回転子電動機である請求項７記載の動力出力装置。
10. 請求項１ないし９いずれか記載の動力出力装置を搭載し、車軸が前記駆動軸に接続されて走行する車両。
11. 内燃機関と共に車両に搭載され、前記内燃機関の出力軸と車軸に連結された駆動軸とに接続された駆動装置であって、
    前記駆動軸側の反力を用いて前記内燃機関をクランキング可能なクランキング手段と、
    動力を入出力可能な電動機と、
    前記電動機の回転軸と前記駆動軸との間の動力の伝達を行なう動力伝達手段と、
    前記内燃機関のコンプレッションチェックに伴って前記内燃機関のクランキングが要求されたとき、前記動力伝達手段が正常に動力を伝達できる通常状態にあるときには前記電動機によって前記反力を受け持つと共に前記内燃機関がクランキングされるよう前記電動機と前記クランキング手段とを制御し、前記動力伝達手段が正常に動力を伝達できない非通常状態にあるときには前記クランキングの要求に拘わらず前記内燃機関のクランキングを行なわないコンプレッションチェック時制御手段と、
    を備える駆動装置。

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