JP4470234B2 - 駆動制御装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、車輪からの動力により機械式オイルポンプを駆動することのできる駆動制御装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、車両用の変速機として、遊星歯車機構と、遊星歯車機構のトルク伝達経路を切り換える摩擦係合装置とを有する自動変速機が多用されている。このような自動変速機においては、摩擦係合装置に作用する油圧を電気的に制御することにより、その摩擦係合装置の係合・解放がおこなわれている。このような電子制御式の油圧制御装置を有するエンジンの動力伝達制御装置の一例が、特許第２７０５９５７号公報に記載されている。
【０００３】
ところで、このような電子制御式の油圧制御装置の油圧回路で使用される油圧の元圧を発生するオイルポンプを有するシステムの一例が、特開昭４８−２８８５５号公報に記載されている。すなわち、この公報においては、ステアリングギヤおよび伝動制御器などに流体圧力を供給する制御弁が流体ポンプに接続されている。一方、多速度遊星歯車装置の入力側にはトルクコンバータが設けられており、このトルクコンバータは、羽根車およびタービンならびにステータを有する。そして、羽根車およびタービンが流体ポンプに接続されており、エンジンの動力により車両が走行している状態では、エンジンの動力の一部が流体ポンプに伝達されて油圧が発生する。これに対して、車両が惰力走行している、いわゆるコースト状態においては、車輪からの動力が、多速度遊星歯車装置および入力軸ならびにトルクコンバータを介して流体ポンプに伝達され、流体ポンプが駆動される。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記公報のような駆動形式のオイルポンプを有する車両においては、コースト状態で車輪からの動力によりオイルポンプを駆動する場合に、車輪からの動力の一部がエンジンの引きずり損失で消費され、オイルポンプの吐出量が低下する可能性があった。
【０００５】
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、車両のコースト状態で車輪からの動力によりオイルポンプを駆動する場合に、その吐出量を可及的に増加させることのできる駆動制御装置を提供することを目的としている。
【０００６】
【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、駆動力源と車輪との間の動力伝達経路に配置されている入力クラッチと、前記動力伝達経路における前記入力クラッチと前記車輪との間に配置され、かつ、前記車輪からの動力により駆動することのできる第１のオイルポンプとを備えている駆動制御装置において、前記動力伝達経路における前記入力クラッチと前記車輪との間に、第１回転部材と第２回転部材との間で流体により動力の伝達をおこなうことのできる流体式動力伝達装置が配置され、前記第１回転部材が前記入力クラッチを介在させて前記駆動力源に接続され、かつ、前記第２回転部材が前記車輪に接続されており、前記第１のオイルポンプが前記第１回転部材に接続されているとともに、前記第１回転部材と前記第２回転部材とを機械的に接続することのできるロックアップクラッチが設けられており、車両のコースト状態で前記車輪からの動力により前記第１のオイルポンプを駆動する際に、前記入力クラッチを解放させ、さらに、前記ロックアップクラッチを係合させる入力クラッチ制御手段を備えていることを特徴とするものである。
【０００７】
請求項１の発明によれば、車輪からの動力により第１のオイルポンプを駆動する際には入力クラッチが解放されるため、駆動力源側の引きずりトルクが低減される。
【０００９】
また、請求項１の発明によれば、車輪からの動力により第１のオイルポンプを駆動する際に、入力クラッチを解放させ、さらに、ロックアップクラッチが係合されて、第１回転部材と第２回転部材との間で動力が機械的に伝達されるため、その動力の損失が抑制される。また、入力クラッチが解放されているために、駆動力源の状態に関わりなくロックアップクラッチを係合させることができ、ロックアップクラッチの係合領域が拡大される。
【００１０】
請求項２の発明は、請求項１の構成に加えて、前記第１のオイルポンプの機能を補い、かつ、電力の供給により駆動される第２のオイルポンプが設けられていることを特徴とするものである。
【００１１】
請求項２の発明によれば、請求項１の発明と同様の作用が生じるほか、第１のオイルポンプの吐出量が増加するため、第２のオイルポンプの駆動に必要な電力が低減され、かつ、第２のオイルポンプの駆動頻度が減少する。
【００１２】
請求項３の発明は、請求項１または２の構成に加えて、前記コースト状態が所定車速以下で発生していることを特徴とするものである。
【００１３】
請求項３の発明によれば、請求項１または２の発明と同様の作用が生じるほか、低車速領域において、第１のオイルポンプを駆動するための動力が確保される。したがって、低車速領域における第１のオイルポンプの吐出量が可及的に増加される。
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、前記流体式動力伝達装置と前記車輪との間の動力伝達経路に、摩擦係合装置の係合・解放により複数の変速比を段階的に変更することのできる変速機が設けられており、前記入力クラッチ制御手段は、前記駆動力源の動力が前記車輪に伝達されて前記車両が走行するときには係合されない摩擦係合装置を前記車両のコースト状態で係合させる手段を含むことを特徴とするものである。請求項４の発明によれば、請求項１ないし３のいずれかの発明と同様の作用が生じる。
【００１４】
【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２はこの発明の一実施形態であるハイブリッド車のパワープラントの一例を示している。車両の駆動力源としての内燃機関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、ＬＰＧエンジンなどを採用することができる。また内燃機関１において、熱エネルギーを機械的エネルギーに変換するための形式には、レシプロエンジンとロータリーエンジンとタービンエンジンが含まれる。なお、以下の説明では、内燃機関１をエンジン１と記す。
【００１５】
またエンジン１は、電子スロットルバルブ１Ａの開度や燃料噴射量あるいは点火時期などを電気的に制御できるように構成されているとともに、エンジン１を始動させるスタータ１Ｂが設けられている。そして、エンジン１を制御するための電子制御装置（Ｅ／Ｇ−ＥＣＵ）８が設けられている。この電子制御装置８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。以下、各種の電子制御装置が説明されているが、その構成はこれとほぼ同様である。そして、この電子制御装置８において、アクセル開度や車速、変速信号、エンジン水温などの入力データに基づいて予め記憶しているプログラムに従って演算をおこない、その演算結果に基づいて制御信号を出力するように構成されている。
【００１６】
さらに、内燃機関１の出力側に入力クラッチ１２２を介して、ほかの駆動力源としての機能を有する電動機（ＭＧ）２が接続されている。さらにまた、電動機２の出力側にはトルクコンバータ（Ｔ／Ｃ）４を介して自動変速機３が配置されている。この自動変速機３は、変速機構５と、この変速機構５およびトルクコンバータ４を制御する油圧制御部７とを有している。
【００１７】
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。また、モータ・ジェネレータ２の回転数および回転角度を検出するレゾルバ２Ａが設けられている。さらに、モータ・ジェネレータ２には、インバータ９を介してバッテリ１０が接続されている。
【００１８】
そして、モータ・ジェネレータ２を制御するコントローラとしての電子制御装置（ＭＧ−ＥＣＵ）１１が設けられている。この電子制御装置１１に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を発電機として用いてバッテリ１０に充電する電力、モータ・ジェネレータ２を発電機として機能させる場合の回生制動トルクなどを制御するように構成されている。
【００１９】
図３は、この発明のハイブリッド車のパワープラントを示すスケルトン図である。エンジン１のクランクシャフト１Ｃと、トルクコンバータ４のフロントカバー１２０が接続された動力伝達軸１２１との間に、前記入力クラッチ１２２が配置されている。この入力クラッチ１２２は、エンジン１と動力伝達軸１２１との間の動力伝達状態を制御する機能を有している。この実施形態では、入力クラッチ１２２として公知の摩擦式クラッチが用いられている。すなわち、入力クラッチ１２２は、シリンダおよびピストンならびにリターンスプリング（いずれも図示せず）などを有する。そして、入力クラッチ１２２は、ピストンに作用する油圧により、入力クラッチ１２２の係合・解放を制御するように構成されている。また、この動力伝達軸１２１に対して、モータ・ジェネレータ２のロータ（図示せず）が取り付けられている。
【００２０】
前記トルクコンバータ４は、油圧により動作が制御されるように構成されており、フロントカバー１２０に一体的に結合されたポンプインペラ４７と、変速機構５の入力軸５７に取り付けられたタービンランナ６１と、トルクコンバータ４の一部を構成しているケーシング内部のオイルの流れの向きを変えるステータ５６と、フロントカバー１２０と入力軸５７との間の動力伝達状態を切り換えるロックアップクラッチ６２とを有している。
【００２１】
ロックアップクラッチ６２が解放されると流体による動力伝達状態になり、ロックアップクラッチ６３が係合されると機械的な動力伝達状態になる。なお、ロックアップクラッチ６２が解放された状態では、ステータ５６の機能により、ポンプインペラ４７からタービンランナ６１に伝達されるトルクを増幅することができる。
【００２２】
また、トルクコンバータ４と変速機構５との間には、機械式オイルポンプ６が配置されている。この機械式オイルポンプ６の回転軸は、ポンプインペラ４７に接続されている。したがって、この機械式オイルポンプ６は、エンジン１またはモータ・ジェネレータ２の動力により駆動することができる。また、車輪３９Ａから入力される動力を機械式オイルポンプ６に伝達することにより、機械式オイルポンプ６を駆動することもできる。機械式オイルポンプ６は、入力クラッチ１２２およびトルクコンバータ４ならびに自動変速機３に供給する油圧の元圧を発生する機能を有している。
【００２３】
一方、図３に示す自動変速機３は、前進５段・後進１段の変速段を設定することができるように構成されている。すなわちここに示す自動変速機３は、トルクコンバータ４および機械式オイルポンプ６に続けて副変速部８１と、主変速部８２とを備えている。その副変速部８１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８３によって構成され、キャリヤ８４が前記入力軸５７に連結され、またこのキャリヤ８４とサンギヤ８５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８５がキャリヤ８４に対して相対的に正回転（入力軸５７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８５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８１の出力要素であるリングギヤ８６が、主変速部８２の入力要素である中間軸８７に接続されている。
【００２４】
したがって副変速部８１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８３の全体が一体となって回転するため、中間軸８７が入力軸５７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８５の回転を止めた状態では、リングギヤ８６が入力軸５７に対して増速されて正回転し、高速段となる。
【００２５】
他方、主変速部８２は三組の遊星歯車機構８８，８９，９０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８８のサンギヤ９１と第２遊星歯車機構８９のサンギヤ９２とが互いに一体的に連結され、また第１遊星歯車機構８８のリングギヤ９３と第２遊星歯車機構８９のキャリヤ９４と第３遊星歯車機構９０のキャリヤ９５との三者が連結され、かつそのキャリヤ９５に出力軸９６が連結されている。この出力軸９６が、動力伝達装置（図示せず）を介して車輪９６Ａに接続されている。にがさらに第２遊星歯車機構８９のリングギヤ９７が第３遊星歯車機構９０のサンギヤ９８に連結されている。
【００２６】
この主変速部８２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８９のリングギヤ９７および第３遊星歯車機構９０のサンギヤ９８と中間軸８７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８８のサンギヤ９１および第２遊星歯車機構８９のサンギヤ９２と中間軸８７との間に第２クラッチＣ2 が設けられている。
【００２７】
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８８および第２遊星歯車機構８９のサンギヤ９１，８９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９１，８９（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２０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９１，８９が逆回転（入力軸５７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８８のキャリヤ９９とトランスミッションハウジング２０との間に設けられている。
【００２８】
そして第３遊星歯車機構９０のリングギヤ１００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２０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１００が逆回転しようとする際に係合するようになっている。上述した各変速部８１，８２の回転部材のうち副変速部８１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１０１と、出力軸９６の回転数を検出する出力軸回転数センサ１０２とが設けられている。上記変速機構５の一部を構成する各種のクラッチやブレーキには、いわゆる、湿式油圧多板クラッチが用いられている。
【００２９】
上記の自動変速機３では、各クラッチやブレーキなどの摩擦係合装置を、図４に示すように係合・解放することにより、前進第１段ないし第５段の変速段と、後進１段の変速段とを設定することができる。すなわち、自動変速機３は、その変速比を段階的に変更することのできる、いわゆる有段式の自動変速機である。なお、図４において、○印は摩擦係合装置が係合されることを意味し、空欄は摩擦係合装置が解放されることを意味し、◎印は、エンジンブレーキ時に摩擦係合装置が係合されることを意味し、△印は摩擦係合装置が係合されるものの、その摩擦係合装置は動力伝達に関係しないことを意味している。
【００３０】
一方、図２に示すように、自動変速機３の変速比の制御範囲を設定するシフトレバー１２７が設けられている。このシフトレバー１２７と油圧制御部７とが機械的に連結されている。このシフトレバー１２７の操作により選択されるシフトポジションの一例が図５に示されている。すなわち、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、４ポジション、３ポジション、２ポジション、Ｌポジションを選択することができる。
【００３１】
そして、シフトレバー１２７の操作により、非駆動ポジション、例えばＰポジションまたはＮポジションが選択された場合は、自動変速機３が入力軸５７と出力軸９６との間で動力（トルク）の伝達ができない状態になる。また、駆動ポジション、例えば、Ｒポジション、Ｄポジション、４ポジション、３ポジション、２ポジション、Ｌポジションのうちのいずれかが選択された場合は、自動変速機３が入力軸５７と出力軸９６との間で動力の伝達をおこなうことができる状態になる。
【００３２】
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、自動変速機３で前進第１速ないし第５速のいずれか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速のいずれか、３ポジションは第１速ないし第３速のいずれか、２ポジションは第１速または第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。３ポジションないしＬポジションは、車両の惰力走行状態、つまりコースト状態で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。このエンジンブレーキ力は、図４の図表において、各変速段で「◎」印に対応する摩擦係合装置の係合により強められる。これら「◎」印に対応する摩擦係合装置は、各一方向クラッチに対して並列に設けられている。
【００３３】
また、この実施形態においては、自動変速機３の変速比を、電子制御装置１２に入力される信号に基づいて自動的に制御することのできる自動変速制御状態と、手動操作により制御することのできる手動変速制御状態とを相互に切り換えることができる。図６は、スポーツモードスイッチ７６を示し、このスポーツモードスイッチ７６は、例えばインストルメントパネル（図示せず）付近またはコンソールボックス（図示せず）付近などに配置されている。このスポーツモードスイッチ７６がオンされると、前記手動変速制御状態が設定され、スポーツモードスイッチ７６がオフされると、手動変速制御状態が解除される。
【００３４】
図７はダウンシフトスイッチ７８およびアップシフトスイッチ８０の配置位置の一例を示す図である。このダウンシフトスイッチ７８およびアップシフトスイッチ８０は、手動変速制御状態が設定されている際に、自動変速機３の変速段をダウンシフトまたはアップシフトさせるためのものである。具体的には、ステアリングホイール７９の表面側にダウンシフトスイッチ７８が設けられており、ステアリングホイール７９の裏面側にアップシフトスイッチ８０が設けられている。なお、図７においては便宜上、ダウンシフトスイッチ７８およびアップシフトスイッチ８０を共にステアリングホイール７９の表面側に表示している。そして、シフトレバー１２７により例えばＤポジションが選択され、かつ、スポーツモードスイッチ７６がオンされた状態において、アップシフトスイッチ８０が操作されると変速機構５の変速段がアップシフトされ、ダウンシフトスイッチ７８が操作されると変速機構５の変速段がダウンシフトされる。
【００３５】
ところで、図２に示すハイブリッド車には、前記機械式オイルポンプ６とは別の電動オイルポンプ１１０が設けられている。また、電動オイルポンプ１１０を駆動するための電動機１１０Ａが設けられているとともに、電動機１１０Ａにはインバータ１１０Ｃを介してバッテリ１１０Ｂが接続されている。そして、インバータ１１０Ｃおよびバッテリ１１０Ｂを制御するコントローラとしての電子制御装置（ＥＣＵ）１１０Ｄが設けられている。この電子制御装置１１０Ｄは、入力されるデータに基づいて演算をおこなって、電動機１１０Ａを制御するように構成されている。この電動機１１０Ａの回転数を制御することにより、電動オイルポンプ１１０の吐出量が増減される。そして、電動オイルポンプ１１０は、エンジン１の停止時などに駆動されるもので、機械式オイルポンプ６の機能と同じ機能を有している。
【００３６】
つまり、機械式オイルポンプ６および電動オイルポンプ１１０は、共に、自動変速機３およびトルクコンバータ４ならびに入力クラッチ１２２などの油圧式動作システムに供給される油圧の油圧源となっている。図８は、油圧制御部７を構成する油圧回路のうち、自動変速機３の摩擦係合装置および入力クラッチ１２２に対応する油圧回路の一部を示す図である。
【００３７】
すなわち、オイルパン１２３とチェックボール機構１５０との間の油路には、機械式オイルポンプ６および電動オイルポンプ１１０が相互に並列に配置されている。チェックボール機構１５０の出力側にはプライマリレギュレータバルブ１２４が接続され、このプライマリレギュレータバルブ１２４の出力側には、マニュアルバルブ１２５および入力クラッチコントロールソレノイド（リニアソレノイド）１２６が相互に並列に接続されている。マニュアルバルブ１２５の出力ポートには、第１クラッチＣ1 および第２クラッチＣ2 が接続されている。このマニュアルバルブ１２５はシフトレバー１２７の操作により動作し、マニュアルバルブ１２５の動作により、マニュアルバルブ１２５と第１クラッチＣ1 および第２クラッチＣ2 とを接続するポートが開閉される。なお、第１クラッチＣ1 とマニュアルバルブ１２５との間にアキュムレータ（図示せず）を設けるとともに、第２クラッチＣ2 とマニュアルバルブ１２５との間にアキュムレータ（図示せず）を設けることもできる。また、入力クラッチコントロールソレノイド１２６の出力ポートには、入力クラッチ１２２が接続されている。
【００３８】
そして、機械式オイルポンプ６および電動オイルポンプ１１０により、オイルパン１２３のオイルが汲み上げられるとともに、吐出圧の高いポンプの油圧が、チェックボール機構１５０を経由してプライマリレギュレータバルブ１２４の入力ポートに供給される。そして、プライマリレギュレータバルブ１２４により、ライン圧が、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される。このプライマリレギュレータバルブ１２４から出力される油圧が、マニュアルバルブ１２５の動作により、第１クラッチＣ1 または第２クラッチＣ2 に供給される。なお、前記アキュムレータにより、第１クラッチＣ1 または第２クラッチＣ2 に供給される油圧の急激な立ち上がりが抑制される。
【００３９】
また、プライマリレギュレータバルブ１２４から出力された油圧が、入力クラッチ１２６の動作により入力クラッチ１２２に作用する。このように、入力クラッチコントロールソレノイド１２６は、入力クラッチ１２２とプライマリレギュレータバルブ１２４とを接続する油路に設けられており、入力クラッチ１２６に作用する油圧が、入力クラッチコントロールソレノイド１２６の機能により直接的に制御される。したがって、入力クラッチコントロールソレノイド１２６以外に格別の部品を設ける必要がなく、自動変速機３の製造コストを低減することができる。
【００４０】
一方、図２に示すように、エンジン１のクランクシャフト１Ｃに対して、駆動装置１２７を介してモータ・ジェネレータ（ＭＧ）１２８が連結されている。モータ・ジェネレータ１２８は、エンジン１に動力を伝達する機能と、エアコン用コンプレッサなどの補機（図示せず）を駆動する機能と、エンジン１の動力により駆動される発電機としての機能とを有している。この駆動装置１２７は、遊星歯車機構（図示せず）、およびこの遊星歯車機構によるトルク伝達状態を切り換える摩擦係合装置（図示せず）ならびに一方向クラッチ（図示せず）などを有する減速装置（図示せず）を備えている。また、駆動装置１２７は、エンジン１とモータ・ジェネレータ１２８との間の動力伝達経路を接続・遮断するクラッチ機構（図示せず）を備えている。また、モータ・ジェネレータ１２８には、インバータ１２９を介してバッテリ１３０が電気的に接続されているとともに、インバータ１２９およびバッテリ１３０を制御する電子制御装置（ＭＧ−ＥＣＵ）１３１が設けられている。
【００４１】
図９には、上記ハイブリッド車のシステムを総合的に制御する総合制御装置（ＥＣＵ）１０４が示されている。そして、図２に示された各種の電子制御装置８，１１，１２，１１０Ｄ，１３１と総合制御装置１０４とが相互にデータ通信可能に接続されている。そして、エンジン１、駆動装置１２７の減速装置、モータ・ジェネレータ２，１２８、自動変速機３およびロックアップクラッチ６２ならびに油圧制御部７、入力クラッチ１２２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。
【００４２】
具体的には、総合制御装置１０４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。この総合制御装置１０４には、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１９のＳＯＣ（State of Charge：充電状態）を含むモータ・ジェネレータ２の機能検出信号などが入力される。
【００４３】
また、総合制御装置１０４には、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（出力軸回転数）信号、油温センサ３Ａの信号、シフトポジションセンサの信号、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（スポーツモードスイッチ７６およびダウンシフトスイッチ７８ならびにアップシフトスイッチ８０の操作を示す）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２Ａの信号などが入力される。
【００４４】
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１Ｂへの信号、前記モータ・ジェネレータ２，１２８を制御するコントローラとしての電子制御装置１１，１３１への信号、駆動装置１２７の減速装置またはクラッチ機構に対する制御信号、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、入力クラッチコントロールソレノイド１２６に対する制御信号、電子スロットルバルブ１Ａに対する制御信号、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バルブへの信号、電動オイルポンプ１１０を制御する電子制御装置１１０Ｄに対する信号などである。
【００４５】
ここで、この発明の構成と実施形態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、クランクシャフト１Ｃと動力伝達軸１２１とトルクコンバータ４と自動変速機３とがこの発明の動力伝達経路に相当し、機械式オイルポンプ６がこの発明の第１のオイルポンプに相当し、トルクコンバータ４がこの発明の流体式動力伝達装置に相当し、フロントカバー１２０およびポンプインペラ４７がこの発明の第１回転部材に相当し、入力軸５７およびタービンランナ６１がこの発明の第２回転部材に相当し、電動オイルポンプ１１０および電動機１１０Ａがこの発明の第２のオイルポンプに相当する。
【００４６】
つぎに、上記ハード構成を有するハイブリッド車の制御例を図１のフローチャートに基づいて説明する。まず、各種の電子制御装置８，１１，１２，１３，１１０Ｄおよび総合制御装置１０４により、入力信号の処理がおこなわれる（ステップＳ１）。そして、車両の状態に基づいて、エンジン１およびモータ・ジェネレータ２を駆動・停止する制御がおこなわれる。この実施形態においては、シフトレバー１２７により選択される各シフトポジションに対応して、エンジン１およびモータ・ジェネレータ２の駆動・停止を切り換えるための制御態様、すなわち、駆動力源切り換えマップが予め設定されている。
【００４７】
図１０ないし図１３には、各シフトポジションに対応する駆動力源切り換えマップの一例と、各シフトポジションで自動変速機３の変速段を制御するための変速マップ（変速線図）の一例とが総括的に示されている。これらの駆動力源切り換えマップにおいては、車両の状態、具体的には車速およびアクセル開度をパラメータとし、かつ、実線で示す状態を境界として、エンジン駆動領域（運転領域）とモータ・ジェネレータ駆動領域とが設定され、車速およびアクセル開度をパラメータとして、破線で示す状態を境界として、自動変速機３の変速点（変速線）が設定されている。
【００４８】
まず図１０の駆動力源切り換えマップは、Ｄポジションまたは４ポジションまたは３ポジションに対応している。すなわち、車速Ｖ５以下であり、かつ、所定のアクセル開度以下の領域に、モータ・ジェネレータ駆動領域が設定され、モータ・ジェネレータ駆動領域以外の領域に、エンジン駆動領域が設定されている。このモータ・ジェネレータ駆動領域においては、自動変速機３が第１速〜第３速のいずれかの変速段に制御される。具体的には車速零〜車速Ｖ１の領域では第１速が設定され、車速Ｖ１〜車速Ｖ３の領域では第２速が設定され、車速Ｖ３〜車速Ｖ５の領域では第３速が設定される。なお、車速Ｖ３は車速Ｖ１よりも高速であり、車速Ｖ５は車速Ｖ３よりも高速である。これに対して、エンジン駆動領域においては、自動変速機ＡＴが第１速〜第５速のうちのいずれかの変速段に制御される。
【００４９】
また、図１１の駆動力源切り換えマップは２ポジションに対応するものであり、この駆動力源切り換えマップにおいては、車速Ｖ４以下であり、かつ、所定のアクセル開度以下の領域に、モータ・ジェネレータ駆動領域が設定され、モータ・ジェネレータ駆動領域以外の領域に、エンジン駆動領域が設定されている。このモータ・ジェネレータ駆動領域においては、自動変速機３が第１速または第２速のいずれかの変速段に制御される。具体的には車速零〜車速Ｖ１の領域では第１速が設定され、車速Ｖ１〜車速Ｖ４の領域では第２速が設定される。なお、車速Ｖ４は前記車速Ｖ３よりも高速であり、かつ、前記車速Ｖ５よりも低速である。これに対して、エンジン駆動領域においては、自動変速機３が第１速または第２速のいずれかの変速段に制御される。
【００５０】
さらに、図１２の駆動力源切り換えマップはＬポジションに対応するものであり、この駆動力源切り換えマップにおいては、車速Ｖ２以下であり、かつ、所定のアクセル開度以下の領域に、モータ・ジェネレータ駆動領域が設定され、モータ・ジェネレータ駆動領域以外の領域に、エンジン駆動領域が設定されている。このモータ・ジェネレータ駆動領域およびエンジン駆動領域においては、自動変速機３の変速段が第１速に固定される。
【００５１】
さらにまた、図１３の駆動力源切り換えマップはＲポジションに対応するものであり、この駆動力源切り換えマップにおいては、車速Ｖ２以下であり、かつ、所定のアクセル開度以下の領域に、モータ・ジェネレータ駆動領域が設定され、モータ・ジェネレータ駆動領域以外の領域に、エンジン駆動領域が設定されている。
【００５２】
このように、図１０ないし図１３の変速マップにおいて、所定の変速比、例えば第２速が設定される領域（車速）は、各シフトポジション毎に相違しており、高速側の変速段の設定がなくなると（言い換えれば設定できる最小変速比が大きくなることに比例して）、第２速の設定される領域が広くなっている。具体的には図１０の変速マップよりも図１１の変速マップの方が、第２速の設定される領域が広くなっている。このように設定することにより、モータ・ジェネレータ駆動領域が可及的に増やされ、騒音および排気ガスを低減することができる。
【００５３】
なお、電子制御装置１２には、ロックアップクラッチ６２の状態を制御するロックアップクラッチ制御マップが記憶されている。このロックアップクラッチ制御マップは、車速およびアクセル開度をパラメータとしてロックアップクラッチ６２の係合領域・半係合（スリップ）領域・解放領域を設定している。
【００５４】
このようにして、車速およびアクセル開度に基づいて、エンジン１およびモータ・ジェネレータ２の駆動・停止が制御され、その動力が車輪９６Ａに伝達されて車両が走行する。また、車両の惰力走行時には、車輪９６Ａから入力される動力を、自動変速機３を経由して動力伝達軸１２１に伝達するとともに、この動力によりモータ・ジェネレータ２を発電機として機能させ、発生した電力をバッテリ１０に充電することもできる。
【００５５】
そして、図１０ないし図１３の制御マップに基づいてエンジン１およびモータ・ジェネレータ２の駆動・停止を制御することにともない、エンジン１の動力を車輪９６Ａに伝達する場合は入力クラッチ１２２が係合される。これに対して、エンジン１を停止してモータ・ジェネレータ２の動力を車輪９６Ａに伝達する場合、または車両の惰力走行時にモータ・ジェネレータ２を発電機として機能させる場合は、入力クラッチ１２２を解放または係合することができる。
【００５６】
上記ステップＳ１についで、車速Ｖが所定値Ｖ１以下（つまり、極低車速）であるか否かが判断される（ステップＳ２）。ステップＳ２で否定的に判断された場合はそのままリターンされ、ステップＳ２で肯定的に判断された場合は、車両がコースト状態（言い換えれば惰力走行状態）にあるか否かが判断される（ステップＳ３）。このステップＳ３では、例えばエンジン回転数とタービン回転数との関係が、
エンジン回転数＜タービン回転数
であるか否かにより、コースト状態を判断することができる。ステップＳ３で肯定的に判断された場合は、自動変速機３で設定されている変速段に対応して、コーストブレーキが係合される（ステップＳ４）。ここで、コーストブレーキとは、図４の図表において「◎」に対応する摩擦係合装置を意味している。このコーストブレーキの係合制御は、図４の図表に示す一方向クラッチの働きを制限することにより、惰力走行による車輪９６Ａの動力を、変速機構５を介して機械式オイルポンプ６に伝達する目的で実施する。
【００５７】
ついで、入力クラッチ１２２を解放する制御がおこなわれる（ステップＳ５）。この制御は、エンジン１と、トルクコンバータ４の入力系のイナーシャ・マス（inertia mass）との接続を絶つ目的、言い換えれば、エンジン１とトルクコンバータ４および自動変速機３との間の動力伝達経路を遮断する目的で実施する。この制御により、車輪９６Ａの動力を変速機構５を介して機械式オイルポンプ６を駆動するにあたり、エンジン１を引きずり回転させることが防止される。言い換えれば、機械式オイルポンプ６を駆動するための動力の損失が抑制される。
【００５８】
さらに、ロックアップクラッチ６２を係合させる制御がおこなわれ（ステップＳ７）、リターンされる。つまり、ロックアップクラッチ６２が解放された状態で、車輪９６Ａから入力される動力により機械式オイルポンプ６を駆動すると、タービンランナ６１とポンプインペラ４７との間で、流体による動力の伝達がおこなわれる。言い換えれば、タービンランナ６１とポンプインペラ４７との滑りにより、機械式オイルポンプ６を駆動する動力の損失が発生する。
【００５９】
そこで、ロックアップクラッチ６２を係合させてこの動力の損失をなくすことにより、機械式オイルオイルポンプ６の吐出量を一層増加することができる。また、入力クラッチ１２２が解放されているため、エンジン１の状態に関わりなく、ロックアップクラッチ６２を係合させておくことができる。具体的には、エンストを引き起こすことなくロックアップクラッチ６２を係合させておくことのできる領域を、可及的に低車速側まで拡大することができる。
【００６０】
これに対して、前記ステップＳ３で否定的に判断された場合は、図１０ないし図１３の制御マップに基づいて、停止中のエンジン１を始動させる可能性がある。そこで、エンジン１の始動性が良好になる状態を確保しておくためにそのままリターンする。すなわち、停止中のエンジン１を始動させるにあたり、車輪９６Ａから入力される動力によりエンジン１を回転させている状態で、燃料噴射制御および点火制御をおこなえば、その始動応答性が向上する。そして、このようなエンジン始動制御をおこなうためには、入力クラッチ１２２を係合させ、車輪９６Ａの動力をエンジン１に伝達することができる状態に維持しておく必要があるからである。
【００６１】
ここで、図１のフローチャートに示された機能的手段と、この発明の構成との対応関係を説明する。すなわち、ステップＳ２，〜ステップＳ６がこの発明の入力クラッチ制御手段に相当する。
【００６２】
図１４は、図１の制御例に対応するタイムチャートの一例である。まず、車速が低車速以下であることの判断が成立していない時刻ｔ１以前においては、入力クラッチ１２２が係合されており、車速の低下と共に自動変速機３の入力軸回転数（言い換えればタービン回転数）Ｎｉが徐々に低下する。また、ロックアップクラッチ６２は、ロックアップクラッチ制御マップに基づいて、解放または半係合されている。さらに、入力クラッチ油圧が所定の高圧状態に制御され、入力クラッチ１２２が係合されている。
【００６３】
つぎに時刻ｔ１において、車速が所定の低車速以下まで低下したことが判断されると、入力クラッチ油圧の低下が開始されて、トルクコンバータ４の入力系におけるエンジン１の引きずりが徐々に解消される。そして、時刻ｔ３において、入力クラッチ１２２の解放が完了し、その後は入力クラッチ１２２が解放状態に制御されている。また、時刻ｔ３以前にロックアップクラッチ６２が解放されていた場合は、時刻ｔ４以後にロックアップクラッチ係合油圧の上昇が開始される。一方、時刻ｔ３以前にロックアップクラッチ６２が半係合されていた場合は、時刻ｔ４以後もその状態が維持され、時刻ｔ５以後にロックアップクラッチ油圧の上昇が開始される。そして、車速の低下と共に、時刻ｔ６から入力軸回転数が徐々に低下し、かつ、ロックアップクラッチ油圧が所定の高圧に制御されている。
【００６４】
このように、上記制御例によれば、車両のコースト状態において、車輪３９Ａから入力される動力により機械式オイルポンプ６を駆動する際には入力クラッチ１２２が解放される。したがって、エンジン１の引きずりに消費される動力が低下し、機械式オイルポンプ６の吐出量を可及的に増加することができる。また、ロックアップクラッチ６２を係合することにより、入力軸５７とポンプインペラ４７とが機械的に接続されて、流体伝達による動力の損失が抑制される。また、このような制御により、機械式オイルポンプ６の吐出量を増加して、その駆動領域が拡大されることにより、この機械式オイルポンプ６に代わって油圧を補償するための電動オイルポンプ１１０を駆動するべき状態が低減する。このため、電動機１１０Ａの消費電力を抑制することができるとともに、その駆動頻度が少なくなる。したがって、電動機１１０Ａが、整流子またはスリップリングにブラシを有するモータである場合には、そのブラシの摩耗が抑制されて寿命および耐久性を向上させることができる。
【００６５】
ところで、車両を走行させるための駆動力源としてエンジンのみが搭載され、かつ、所定の停止条件の成立によりエンジンを自動停止させる一方、所定の運転条件の成立により停止中のエンジンを自動的に運転状態に復帰させることのできる、いわゆるエコランシステムを備えている車両もある。このようなエコランシステムを有する車両においては、エンジンの自動停止中には、車両の発進性を良好にするために、エンジンにより駆動される機械式オイルポンプのほかに、この機械式オイルポンプの機能を補う電動オイルポンプが設けられている。そこで、このような、エコラン車、もしくはモータ・ジェネレータの駆動領域が少ない設定のハイブリッド車に対して上記制御を適用すれば、低車速領域でも機械式オイルポンプを駆動して吐出量を増加することができるために、機械式オイルポンプの機能を補償するための電動オイルポンプのような補償手段が不要になる可能性がある。したがって、油圧補償装置のシンプル化を図ることができる。
【００６６】
なお、この実施形態において、入力クラッチ１２２に用いられる摩擦式クラッチには、乾式クラッチおよび湿式クラッチが含まれる。この乾式クラッチおよび湿式クラッチには、単板クラッチおよび多板クラッチが含まれる。さらにまた、入力クラッチ１２２は、摩擦式クラッチに代えて電磁式クラッチを用いることもできる。また、この発明において、流体式動力伝達装置として、トルクを増幅する機能のないフルードカップリングを用いることもできる。
【００６７】
【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、車輪からの動力により第１のオイルポンプを駆動する際に入力クラッチを解放することにより、第１のオイルポンプを駆動する動力の損失を抑制することができ、第１のオイルポンプの吐出量を可及的に増加することができる。
【００６８】
また、請求項１の発明によれば、車輪からの動力により第１のオイルポンプを駆動する際に入力クラッチを解放し、さらに、ロックアップクラッチが係合されて第２回転部材と第１回転部材との間で機械的に動力の伝達がおこなわれるため、流体伝達による動力の損失を抑制することができる。また、入力クラッチが解放されているために、駆動力源の状態に関わりなくロックアップクラッチ係合領域を拡大することができる。
【００６９】
請求項２の発明によれば、請求項１の発明と同様の効果を得られるほか、第１のオイルポンプの吐出量が増加するため、第２のオイルポンプを駆動するために必要な電力を低減することができるとともに、第２のオイルポンプの駆動頻度が減少し、その寿命および耐久性を向上することができる。
【００７０】
請求項３の発明によれば、請求項１または２の発明と同様の効果を得られるほか、低車速領域において、第１のオイルポンプを駆動するための動力が確保される。したがって、低車速領域における第１のオイルポンプの吐出量を可及的に増加することができ、この第１のオイルポンプの油圧発生機能を補償するための油圧補償手段が不要になる可能性があり、システムをシンプル化することができる。請求項４の発明によれば、請求項１ないし３のいずれかの発明と同様の効果を得られる。
【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】 この発明の一実施形態であるハイブリッド車のパワートレーンおよび制御系統を模式的に示すブロック図である。
【図３】 図２に示すパワープラントを具体化したスケルトン図である。
【図４】 図３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５】 図２に示す自動変速機を制御するシフトレバーの操作により選択されるシフトポジションを示す概念図である。
【図６】 図２に示す自動変速機の変速段を手動操作により変更できる状態を設定・解除するためのスポーツモードスイッチを示す概念図である。
【図７】 図６に示されたスポーツモードスイッチのオン状態において、自動変速機をダウンシフトまたはアップシフトするために、ステアリングホイールに設けられているスイッチの一例を示す図である。
【図８】 図２に示す油圧制御部の油圧回路の要部を示す図である。
【図９】 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。
【図１０】 図２に示されたハイブリッド車のエンジンおよびモータ・ジェネレータの駆動・停止を制御する制御態様と、自動変速機の変速段を制御する変速線図と総括的に示すマップである。
【図１１】 図２に示されたハイブリッド車のエンジンおよびモータ・ジェネレータの駆動・停止を制御する制御態様と、自動変速機の変速段を制御する変速線図と総括的に示すマップである。
【図１２】 図２に示されたハイブリッド車のエンジンおよびモータ・ジェネレータの駆動・停止を制御する制御態様と、自動変速機の変速段を制御する変速線図と総括的に示すマップである。
【図１３】 図２に示されたハイブリッド車のエンジンおよびモータ・ジェネレータの駆動・停止を制御する制御態様と、自動変速機の変速段を制御する変速線図と総括的に示すマップである。
【図１４】 図１の制御例に対応するタイムチャートである。
【符号の説明】
１…エンジン、 １Ｃ…クランクシャフト、 ３…自動変速機、 ４…流体式動力伝達装置、 ６…機械式オイルポンプ、 ３９Ａ…車輪、 ４７…ポンプインペラ、 ５７…入力軸、 ６１…タービンランナ、 ６２…ロックアップクラッチ、 １１０…電動オイルポンプ、 １１０Ａ…電動機、 １２０…フロントカバー、１２１…動力伝達軸、 １２２…入力クラッチ。

Claims (4)

1. 駆動力源と車輪との間の動力伝達経路に配置されている入力クラッチと、前記動力伝達経路における前記入力クラッチと前記車輪との間に配置され、かつ、前記車輪からの動力により駆動することのできる第１のオイルポンプとを備えている駆動制御装置において、
   前記動力伝達経路における前記入力クラッチと前記車輪との間に、第１回転部材と第２回転部材との間で流体により動力の伝達をおこなうことのできる流体式動力伝達装置が配置され、前記第１回転部材が前記入力クラッチを介在させて前記駆動力源に接続され、かつ、前記第２回転部材が前記車輪に接続されており、前記第１のオイルポンプが前記第１回転部材に接続されているとともに、前記第１回転部材と前記第２回転部材とを機械的に接続することのできるロックアップクラッチが設けられており、
   車両のコースト状態で前記車輪からの動力により前記第１のオイルポンプを駆動する際に、前記入力クラッチを解放させ、さらに、前記ロックアップクラッチを係合させる入力クラッチ制御手段を備えていることを特徴とする駆動制御装置。
2. 前記第１のオイルポンプの機能を補い、かつ、電力の供給により駆動される第２のオイルポンプが設けられていることを特徴とする請求項１に記載の駆動制御装置。
3. 前記コースト状態が所定車速以下で発生していることを特徴とする請求項１または２に記載の駆動制御装置。
4. 前記流体式動力伝達装置と前記車輪との間の動力伝達経路に、摩擦係合装置の係合・解放により複数の変速比を段階的に変更することのできる変速機が設けられており、
   前記入力クラッチ制御手段は、前記駆動力源の動力が前記車輪に伝達されて前記車両が走行するときには係合されない摩擦係合装置を前記車両のコースト状態で係合させる手段を含む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駆動制御装置。

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