JP6186943B2 - 車両用駆動装置 - Google Patents

Description

本発明は、車両用駆動装置に関する。

動力源にエンジンと電動モータを備えるハイブリッド車両の車両用駆動装置の一形式として、特許文献１に示されているものが知られている。ハイブリッド車両は、走行モードとして、電動モータのみを駆動源として走行するモータ走行モードと、エンジンを動力源に含みながら走行するエンジン使用走行モードとを備えている。車両用駆動装置は、モータ走行モードからエンジン使用走行モードに遷移する際に、電動モータとエンジンとの間に設けられたクラッチの係合容量を徐々に上昇させながら係合し、電動モータによってエンジンを始動する。これにより、別途スタータモータを設けることなくエンジンを始動することができる。

また、特許文献２に示されている車両用駆動装置においては、走行中に電動モータを用いてエンジンを始動する際、電動モータとエンジンとの間に設けられたクラッチの係合を２つのフェーズに分けて実施している。第１係合フェーズでは、エンジンの始動に必要な係合容量まで、係合容量の上昇速度を大きくして、素早くエンジンの始動を完了させている。第２係合フェーズでは、係合容量の上昇速度を小さくして、電動モータの駆動トルクが必要以上にエンジン側に吸収されないようにしている。これにより、電動モータによるエンジンの始動による駆動力の低下によって生じるハイブリッド車両の減速感を抑制している。

特開平１１−８２２６０号公報 特開２０１２−１３１４９７号公報

しかしながら、走行中に電動モータを用いてエンジンを始動する際、ハイブリッド車両の減速感を軽減することを目的に、係合容量を徐々に上昇させながらクラッチを係合している。すなわち、走行中に電動モータによりエンジンを始動する際は、クラッチの摩耗部材が滑ることにより摩耗する。

よって、このようなハイブリッド車両においては、クラッチの摩耗部材の摩耗量が大きくなるため、摩耗部材の耐久性を向上する必要がある。しかし、摩耗部材の耐久性向上のためには、摩耗部材の材料変更や大型化等が必要となるため、クラッチが高価となる問題がある。

本発明は、上述した問題を解消するためになされたもので、クラッチの摩耗量を抑制してクラッチの耐久性を確保しつつ、クラッチが高価にならないことを目的とする。

上記の課題を解決するため、請求項１に係る車両用駆動装置は、車両に搭載されて車輪を駆動するエンジンと、エンジンと車輪との間の駆動経路上に設けられ、且つ前記車輪を駆動する電動モータと、駆動経路上であって、電動モータとエンジンとの間に設けられ、解放時に電動モータとエンジンとの間の第一動力伝達を遮断し、係合時に第一動力伝達が可能となる第１断接機構と、第１断接機構が係合または解放されるように第１断接機構に指令する制御装置と、を備えた車両用駆動装置であって、制御装置は、第１断接機構が解放され、かつエンジンが停止され、少なくともブレーキによる液圧制動力によって車両が停止される間に、車両の速度が第１速度となったときに、第１断接機構の係合を開始するように第１断接機構に指令するとともに、車両が停止した後に車両を発進させるとき、電動モータによってエンジンを始動させる。

これによれば、第１断接機構が解放され、かつエンジンが停止され、少なくともブレーキによる液圧制動力によって車両が停止される間に、車両の速度が第１速度となったときに、制御装置は、第１断接機構の係合を開始するように第１断接機構に指令する。よって、エンジンの回転数が零かつ電動モータの回転数が低い状態で第１断接機構の係合が開始される。すなわち、エンジンと電動モータとの回転数の差が小さい状態で第１断接機構の係合が行われるため、第１断接機構の滑りが抑制されて第１断接機構の摩耗量が抑制される。よって、第１断接機構が高価にならないようにすることができる。

そして、車両を停止させた後車両を発進させるために、電動モータによってエンジンを始動させる際には、エンジンと電動モータの回転数は零であるため、両回転数の間に差がない。すなわち、第１断接機構が完全に係合している場合は、第１断接機構は滑らない。よって、第１断接機構の滑りが抑制されるため、第１断接機構の摩耗が抑制される。したがって、第１断接機構が高価にならないようにすることができる。

また、請求項２に係る発明は、請求項１に係る車両用駆動装置において、駆動経路上であって、電動モータと車輪との間に設けられ、解放時に電動モータと車輪との間の第二動力伝達を遮断し、係合時に第二動力伝達が可能となる第２断接機構をさらに備え、第１断接機構の係合が開始されるとき、制御装置は、第２断接機構が解放状態となるように第２断接機構に指令し、電動モータの回転が停止するように電気モータに指令する。

これによれば、第１断接機構の係合が開始されるとき、制御装置は、第２断接機構が解放状態となるように第２断接機構に指令し、電動モータの回転が停止するように電動モータに指令するため、電動モータの回転数を短時間で零にすることができる。これにより、第１断接機構の係合が開始される際に、エンジンと電動モータとの回転数の差を短時間で小さくすることができる。したがって、第１断接機構の摩耗量をさらに抑制できるため、第１断接機構が高価にならないようにすることができる。

また、請求項３に係る発明は、請求項１に係る車両用駆動装置において、駆動経路上であって、電動モータと車輪との間に設けられ、車輪に伝達される車輪の回転数を変更する変速機と、電動モータによって駆動され、変速機を作動するための作動液圧を発生する液圧ポンプと、駆動経路上であって、電動モータと変速機の間に設けられ、解放時に電動モータと車輪との間の第二動力伝達を遮断し、係合時に第二動力伝達が可能となる第２断接機構と、をさらに備え、制御装置は、第１速度より大きい第２速度から第１速度まで車両の速度が減少される間に、液圧ポンプが作動液圧を発生するように電動モータに指令するとともに、第２断接機構が解放状態となり、第１断接機構の係合が開始されるとき、電動モータの回転が停止するように電動モータに指令する。

これによれば、制御装置は、第１速度より大きい第２速度から第１速度まで車両の速度が減少される間に、液圧ポンプが作動液圧を発生するように電動モータに指令するとともに、第２断接機構が解放状態となるため、車両の速度が第１速度となるまで、変速機を作動させることができる。これにより、第１速度をより小さい速度に設定することが可能となるため、第１断接機構の係合の際に、エンジンと電動モータとの回転数の差をより小さくすることができる。

さらに、制御装置は、第１断接機構の係合が開始されるとき、第２断接機構が解放された状態で、電動モータの回転が停止するように電動モータに指令するため、電動モータの回転数を短時間で零にすることができる。これにより、第１断接機構の係合の際に、エンジンと電動モータとの回転数の差を短時間で小さくすることができる。したがって、第１断接機構の摩耗量をさらに抑制できるため、第１断接機構が高価にならないようにすることができる。

また、請求項４に係る発明は、請求項１乃至請求項３に係る車両用駆動装置において、駆動経路上であって、電動モータと変速機との間に設けられ、電動モータの出力軸と変速機の入力軸とを直結するためのロックアップクラッチを備えるトルクコンバータをさらに備え、第２断接機構は、ロックアップクラッチで構成されている。

よって、第２断接機構はロックアップクラッチであるため、既存の部品を使用することができる。また、第２断接機構の係合の際に第２断接機構の摩耗を抑制することができる。したがって、第２断接機構も高価にならないようにすることができる。

本発明による車両用駆動装置を備えたハイブリッド車両の一実施形態の構成を示す概要図である。 図１に示す第１断接機構の構成を示す概要図である。 図１に示した制御装置にて実行される制御プログラムのフローチャートである。 図３のフローチャートによる作動を示すタイムチャートであり、上段から順に、ブレーキペダルのオンオフ状態、第２断接機構の状態、第１断接機構の状態、電動モータの回転数、エンジンの回転数、電動モータの出力トルク、車両Ｍの速度を示している。

以下、本発明による車両用駆動装置を適用したハイブリッド車両の一実施形態について図面を参照して説明する。図１はそのハイブリッド車両の構成を示す概要図である。

ハイブリッド車両Ｍは、図１に示すように、ハイブリッドシステムによって車輪例えば左右後輪Ｗｒｌ，Ｗｒｒを駆動させる車両である。ハイブリッドシステムは、エンジン１１および電動モータ２０の２種類の動力源を組み合わせて使用するパワートレーンである。本実施形態の場合、エンジン１１および電動モータ２０の少なくとも何れか一方で車輪を駆動する方式であるパラレルハイブリッドシステムである。

ハイブリッド車両Ｍは、エンジン１１、電動モータ２０、クラッチ３０（第１断接機構に相当）、トルクコンバータ４０、変速機５０、プロペラシャフト１２、ディファレンシャル装置１３、車輪Ｗｒｌ，Ｗｒｒ（駆動輪；左右後輪）および車輪Ｗｆｌ，Ｗｆｒ（操舵輪；左右前輪）を備えている。車輪Ｗｒｌ，Ｗｒｒは、エンジン１１および電動モータ２０の少なくとも何れか一方の駆動力によって駆動されるものである。

ハイブリッド車両Ｍの車両用駆動装置は、エンジン１１、電動モータ２０、クラッチ３０、トルクコンバータ４０および変速機５０によって構成されている。

クラッチ３０、電動モータ２０、トルクコンバータ４０、変速機５０、プロペラシャフト１２およびディファレンシャル装置１３は、駆動経路にその駆動経路に沿って直列に設けられている。駆動経路とは、エンジン１１から車輪Ｗｒｌ，Ｗｒｒまでの間の経路であって両者間で動力が伝達する経路である。

エンジン１１は、ハイブリッド車両Ｍに搭載されて車輪Ｗｒｌ，Ｗｒｒを駆動するものである。エンジン１１は、燃料の燃焼によって作動され駆動力を発生させるものである。エンジン１１の駆動力は、クランク軸１１ａから出力され、クラッチ３０、電動モータ２０、トルクコンバータ４０、変速機５０、プロペラシャフト１２およびディファレンシャル装置１３を介して車輪Ｗｒｌ，Ｗｒｒに伝達されるように構成されている。

電動モータ２０は、エンジン１１と車輪Ｗｒｌ，Ｗｒｒとの間の駆動経路上に設けられ、且つ車輪Ｗｒｌ，Ｗｒｒを駆動するものである。電動モータ２０の駆動力は、トルクコンバータ４０、変速機５０、プロペラシャフト１２およびディファレンシャル装置１３を介して車輪Ｗｒｌ，Ｗｒｒに伝達されるように構成されている。

電動モータ２０は、同期モータで構成されている。具体的には、ステータ２１、ステータ２１の係方向内側に同軸回転可能に配設されたロータ２２およびモータ回転速度センサ２３を備えている。

ステータ２１には、ロータ２２を回転させる磁界を形成するために複数のコイルが巻回されている。ロータ２２には、複数の磁石が周方向に沿って設けられている。モータ回転速度センサ２３は、ステータ２１に配設され、ロータ２２の回転速度（すなわち電動モータ２０の回転速度）を検出するものである。モータ回転速度センサ２３が検出した電動モータ２０の回転速度は、モータＥＣＵ７３（後述する）に出力されるようになっている。なお、電動モータ２０は、車輪駆動用の同期モータに限定されるものではない。

電動モータ２０は、車両の加速時にはエンジン１１の出力を補助し駆動力を高めるものであり、一方車両の制動時には発電を行って回生制動力を車輪に発生させるものである。また電動モータ２０は、エンジン１１の出力により発電を行うものであり、エンジン始動時のスタータとしても使える。

クラッチ３０は、駆動経路上であって、電動モータ２０とエンジン１１との間に設けられ、解放時にエンジン１１と電動モータ２０との間の動力伝達を遮断し、係合時に動力伝達が可能となるものである。本実施形態においては、クラッチ３０は湿式多板クラッチであり、通常時（非制御時）に動力を伝達するノーマルクローズ型のクラッチである。

具体的には、クラッチ３０は、図２に示すように、摩擦部材３１、シリンダ３２、シリンダ３２に軸方向に摺動可能に嵌挿されているピストン３３および摩擦部材３１を解放させる解放位置（図２にて実線にて示す位置）から摩擦部材３１を係合させる係合位置にピストン３３を移動するスプリング３４を備えている。

摩擦部材３１は複数のアウタクラッチプレート３１ａおよびインナクラッチプレート３１ｂから構成されており、各クラッチプレート３１ａ，３１ｂは交互に軸方向に並設されている。アウタクラッチプレート３１ａは、ロータ２２の内周面にスプライン係合されている。インナクラッチプレート３１ｂは、クランク軸１１ａの外周面にスプライン係合されている。

シリンダ３２は、ロータ２２と一体的に回転されるものである。シリンダ３２内には、ピストン３３によって軸方向に区画された第１室３２ａおよび第２室３２ｂが形成されている。第２室３２ｂ内には、ピストン３３を第１室３２ａ側に付勢するスプリング３４が配設されている。

第１室３２ａは、第１室３２ａに油液を導入する供給路３２ａａが連通されている。ピストン３３には、第１室３２ａと第２室３２ｂを連通する連通孔３３ａが形成されている。ピストン３３の第１室３２ａ側には凸部３３ｂが凸設されている。この凸部３３ｂの先端が摩擦部材３１と当接して押圧する。第２室３２ｂは、第２室３２ｂから油液を導出する排出路３２ｂａが連通されている。

図１に示すように、ハイブリッド車両Ｍは、クラッチ３０に供給（給排）される油圧を制御（調整）するための油圧制御装置１４を備えている。油圧制御装置１４は、電磁切替弁、電動ポンプおよびリザーバ（いずれも図示省略）を含んで構成されている。油圧制御装置１４は、クラッチ３０への油圧の給排を制御してクラッチ３０の断接（係合・解放）を制御している。

具体的には、油圧制御装置１４がクラッチ３０への油液供給を停止した状態で、クラッチ３０から油圧が排出されていると、スプリング３４の付勢力によりピストン３３が第１室３２ａ側へ（係合方向に）移動されるようになっている。そして、ピストン３３の凸部３３ｂが摩擦部材３１を押圧すると、アウタクラッチプレート３１ａおよびインナクラッチプレート３１ｂが圧接され、クランク軸１１ａとロータ２２とが連結される（完全係合状態になる）。

一方、油圧制御装置１４からクラッチ３０に油液が供給されると、油液は第１室３２ａに供給される。このとき、ピストン３３は、油圧によって押圧されて、スプリング３４の付勢力に抗して第２室３２ｂ側へ移動されるようになっている。そして、ピストン３３が摩擦部材３１から離れると、アウタクラッチプレート３１ａおよびインナクラッチプレート３１ｂの圧接が解除され、クランク軸１１ａとロータ２２の駆動連結が解除される（図２に示す完全解放状態となる）。

トルクコンバータ４０は、一般的なトルクコンバータであり、ポンプインペラ、タービンランナ（いずれも図示省略）およびロックアップクラッチ４１（第２断接機構に相当）を含んで構成されている。

ポンプインペラは、電動モータ２０の出力軸に連結されている。タービンランナは、作動流体を介してポンプインペラの回転駆動力が伝達されるものであり、変速機５０の入力軸５３に連結されている。ロックアップクラッチ４１は、駆動経路上であって、電動モータ２０と変速機５０の間に設けられ、解放時に電動モータ２０と車輪Ｗｒｌ，Ｗｒｒとの間の動力伝達を遮断し、係合時に動力伝達が可能となるものである。すなわち、トルクコンバータ４０は、駆動経路上であって、電動モータ２０と変速機５０との間に設けられ、電動モータ２０の出力軸と変速機５０の入力軸５３とを直結するためのロックアップクラッチ４１を備えるものである。

変速機５０は、駆動経路上であって、電動モータ２０と車輪Ｗｒｌ，Ｗｒｒとの間に設けられ、車輪Ｗｒｌ，Ｗｒｒに伝達される車輪の回転数を変更するものである。本実施形態においては、変速機５０は、トルクコンバータ４０と車輪Ｗｒｌ，Ｗｒｒとの間に設けられている。変速機５０は、一般的な自動変速機であり、プラネタリギヤユニット５１、油圧制御装置５２、入力軸５３および出力軸５４を含んで構成されている。

変速機５０は、入力軸５３から入力されるエンジン１１の出力を増減して出力軸５４から出力するものである。また、変速機５０は、プラネタリギヤユニット５１が備える各プラネタリギヤを組み合わせることによって成立する複数の変速段（例えば前進５段および後進１段）を備えている。前進段は、低速段から高速段に行くに従ってギヤ比が小さくなるように設定されている。変速機５０は、アクセルペダル１７（後述する）の開度、入力軸５３および出力軸５４の回転速度との関係に応じて変速段が変更されるようになっている。

油圧制御装置５２は、変速機５０への油圧の給排を制御して、変速機５０を作動させて各変速段を成立させるものである。油圧制御装置５２は、電磁切替弁（図示省略）および液圧ポンプ５２ａを含んで構成されている。液圧ポンプ５２ａは、エンジン１１および電動モータ２０のうち少なくとも一方によって駆動され、変速機５０を作動するための作動液圧を発生するものである。液圧ポンプ５２ａは、本実施形態においては、電動モータ２０の出力軸に配設され、例えばベーン式のポンプによって構成されている。また、油圧制御装置５２は、油圧の給排を制御して、ロックアップクラッチ４１の係合または解放を行うものである。

また、変速機５０の出力軸５４は、プロペラシャフト１２に連結されている。出力軸５４付近には、出力軸５４の回転速度を検出してハイブリッドＥＣＵ７６（後述する）に出力する出力軸回転速度センサ５５が設けられている。

また、ハイブリッド車両Ｍは、直接各車輪Ｗｆｌ，Ｗｆｒ，Ｗｒｌ，Ｗｒｒに制動力を付与して車両を制動させるブレーキ装置６０を備えている。ブレーキ装置６０は、一般的な液圧ブレーキ装置であり、図１に示すように、ブレーキ６１ｆ，６１ｒ、ブレーキペダル６２、マスターシリンダ（図示省略）およびリザーバ（図示省略）を含んで構成されている。

ブレーキ６１ｆ，６１ｒは、直接各車輪Ｗｆｌ，Ｗｆｒ，Ｗｒｌ，Ｗｒｒに液圧制動力を付与するものである。ブレーキ６１ｆ，６１ｒの液圧は、ブレーキペダル６２の入力に応じて制御される。ブレーキペダル６２が踏み込まれているときは、ブレーキ６１ｆ，６１ｒが各車輪Ｗｆｌ，Ｗｆｒ，Ｗｒｌ，Ｗｒｒに液圧制動力を付与する。ブレーキ６１ｆ，６１ｒは、例えばディスクブレーキによって構成されている。

ハイブリッド車両Ｍにおいては、エンジン１１はエンジンＥＣＵ７１に電気的に接続され、油圧制御装置５２は変速機ＥＣＵ７２に電気的に接続されている。また、電動モータ２０は、バッテリ１６に接続されているインバータ１５を介してモータＥＣＵ７３に電気的に接続されている。バッテリ１６は、バッテリＥＣＵ７４に電気的に接続されている。そして、油圧制御装置１４はクラッチＥＣＵ７５に電気的に接続されている。エンジンＥＣＵ７１、変速機ＥＣＵ７２、モータＥＣＵ７３、バッテリＥＣＵ７４およびクラッチＥＣＵ７５は、ＣＡＮ等により互いに通信可能に接続されるとともに、これらＥＣＵ７１〜７５はハイブリッドＥＣＵ７６（制御装置に相当）ともＣＡＮ等により互いに通信可能に接続されている。

エンジンＥＣＵ７１は、エンジン１１を制御するＥＣＵ（エレクトロニック コントロール ユニット：電子制御装置。本明細書において同様。）であり、エンジン１１の回転速度をエンジン１１に設けられた回転速度センサ（図示省略）から入力している。回転速度センサはエンジン１１のクランク軸１１ａの回転速度（すなわちエンジン回転速度）を検出するものである。

変速機ＥＣＵ７２は、変速機５０を制御するＥＣＵであり、油圧制御装置５２に制御指令を送信して各変速段を成立させるものである。モータＥＣＵ７３は、インバータ１５を介して電動モータ２０を上述した各駆動となるように制御するＥＣＵである。インバータ１５は、直流電源としてのバッテリ１６に電気的に接続されており、電動モータ２０から入力した交流電圧を直流電圧に変換してバッテリ１６に供給したり、逆にバッテリ１６からの直流電圧を交流電圧に変換して電動モータ２０へ出力したりするものである。

そして、バッテリＥＣＵ７４は、バッテリ１６の状態を監視するＥＣＵであり、バッテリ１６に設けられたバッテリ状態検出センサ１６ａからの検出結果からＳＯＣ（Ｓｔａｔｅ Ｏｆ Ｃｈａｒｇｅ）を導出している。また、クラッチＥＣＵ７５は、クラッチ３０を制御するＥＣＵであり、油圧制御装置１４を構成する電磁切替弁および電動ポンプに制御指令をそれぞれ送信して、クラッチ３０が係合または解放されるようにクラッチ３０を制御するものである。

ハイブリッドＥＣＵ７６は、各ＥＣＵ７１〜７５を統合的に制御するＥＣＵである。例えば、ハイブリッドＥＣＵ７６は、車両発進時には、電動モータ２０でエンジン１１を始動させ、車両加速時には、エンジン１１の駆動力を電動モータ２０の駆動力でアシストさせ、高速クルージング時には、電動モータ２０のアシストなしでエンジン１１の駆動力のみで駆動させるように、エンジン１１、電動モータ２０、クラッチ３０などを制御することができる。また、電動モータ２０の駆動力のみで走行させるように制御することができる。また、ハイブリッドＥＣＵ７６は、減速時（制動時）には、電動モータ２０を発電させて回生制動力を車輪に発生させるように制御（回生制御）する。

ハイブリッドＥＣＵ７６には、図１に示す車両Ｍが備えるアクセルペダル１７に付設されてその開度を検出するアクセル開度センサ１７ａが電気的に接続されている。アクセル開度センサ１７ａの検出結果は、ハイブリッドＥＣＵ７６に送信されるようになっている。さらに、ハイブリッドＥＣＵ７６には、ブレーキペダル６２に付設されてブレーキペダル６２が運転者の足によって踏み込まれているオンの状態と踏み込まれていないオフの状態を検出するブレーキスイッチ６２ａが電気的に接続されている。ブレーキスイッチ６２ａの検出結果は、ハイブリッドＥＣＵ７６に送信されるようになっている。

各ＥＣＵ７１〜７６はそれぞれ、演算処理を実行するＣＰＵ部と、プログラムなどを保存するＲＯＭやＲＡＭなどの記憶部と、情報を交換するための入出力部とを備えて構成されている。

次に、上述したハイブリッド車両Ｍにおける作動について、図３に示すフローチャートに沿って説明する。このとき、ハイブリッド車両Ｍが停止するために減速している状態から説明する。ブレーキペダル６２はオンであるため、各車輪Ｗｆｌ，Ｗｆｒ，Ｗｒｌ，Ｗｒｒに液圧制動力が付与されている。さらに、電動モータ２０は発電を行っており、回生制動力が車輪Ｗｒｌ，Ｗｒｒに付与されている。そして、クラッチ３０は解放しており、ロックアップクラッチ４１は係合している。また、エンジン１１は停止しているため、エンジン１１の回転数は零である。なお、エンジン１１の回転数は、エンジンＥＣＵ７１に入力される回転速度センサが検出した値に基づいてハイブリッドＥＣＵ７６によって導出される。

ハイブリッドＥＣＵ７６は、車両Ｍの速度（以下、車速とする。）が第３速度（例えば１５ｋｍ／ｈ）より大きいときは、ステップＳ１０２にて「ＮＯ」と判定し、車両Ｍの減速が継続される。一方、車両Ｍが減速されて車速が第３速度以下になったときに、ハイブリッドＥＣＵ７６は、ステップＳ１０２にて「ＹＥＳ」と判定し、油圧制御装置５２に対するクラッチ指令をオフに設定してその旨を変速機ＥＣＵ７２に送信する。変速機ＥＣＵ７２は、クラッチ指令がオフである旨に基づいて油圧制御装置５２を制御して、ロックアップクラッチ４１を解放状態とする（ステップＳ１０４）。

なお、車速は、出力軸回転速度センサ５５によって検出された値に基づいてハイブリッドＥＣＵ７６によって導出される。また、クラッチ指令は、各油圧制御装置に対する制御指令であり、クラッチ指令がオンのときは各クラッチを係合し、オフのときは各クラッチを解放する。

ハイブリッドＥＣＵ７６は、車両Ｍが減速されて、車速が第３速度よりも小さい第２速度（例えば１０ｋｍ／ｈ）となったか否かを判定する。ハイブリッドＥＣＵ７６は、車速が第２速度より大きいときは、ステップＳ１０６にて「ＮＯ」と判定し、車両Ｍの減速が継続される。

一方、車速が第２速度以下になったときは、ハイブリッドＥＣＵ７６は、ステップＳ１０６にて「ＹＥＳ」と判定し、液圧ポンプ５２ａが変速機５０を作動するための作動液圧を発生するように電動モータ２０を駆動させる旨の制御指令をモータＥＣＵ７３に送信する。モータＥＣＵ７３は、インバータ１５を制御して、所定回転数ａにて電動モータ２０を駆動する。（ステップＳ１０８）。

所定回転数ａは、液圧ポンプ５２ａが変速機５０を作動するための作動液圧を発生するために必要な電動モータ２０の回転数である。電動モータ２０の回転数は、モータＥＣＵ７３に入力されるモータ回転速度センサ２３が検出した値に基づいて、ハイブリッドＥＣＵ７６によって導出される。本実施例においては、所定回転数ａは例えば６００ｒｐｍである。

ハイブリッドＥＣＵ７６は、車両Ｍが減速されて、車速が第２速度よりも小さい第１速度（例えば５ｋｍ／ｈ）となったか否かを判定する。ハイブリッドＥＣＵ７６は、車速が第１速度より大きいときは、ステップＳ１１０にて「ＮＯ」と判定し、電動モータ２０が所定回転数ａで駆動するとともに、車両Ｍの減速が継続される。

一方、車速が第１速度以下になったときに、ステップＳ１１０にて「ＹＥＳ」と判定する。このとき、ハイブリッドＥＣＵ７６は、車両Ｍを停止させる停止制御を開始する（ステップＳ１１２）。停止制御は、車速が第１速度以下となったときに、クラッチ３０の係合を開始し、電動モータ２０の駆動を停止して車両Ｍの車速を零にして、次の車両発進のための電動モータ２０によるエンジン１１の始動に備えるものである。

具体的には、クラッチ３０の係合を開始するために、ハイブリッドＥＣＵ７６が油圧制御装置１４に対するクラッチ指令をオンに設定して、その旨をクラッチＥＣＵ７５に送信する。クラッチＥＣＵ７５は、クラッチ指令がオンである旨に基づいて油圧制御装置１４を制御して、クラッチ３０の係合を開始する（ステップＳ１１２）。

さらに、ハイブリッドＥＣＵ７６は、電動モータ２０を停止させる指令をモータＥＣＵ７３に送信し、モータＥＣＵ７３がインバータ１５を制御して、電動モータ２０を停止させる制御を開始する（ステップＳ１１２）。なお、このときモータＥＣＵ７３が実行する制御は、電動モータ２０の目標回転数を零としたＰＩＤ制御である。

そして、ハイブリッドＥＣＵ７６は、電動モータ２０の回転数が零（すなわち車速が零）であるか否かを判定する（ステップＳ１１４）。車両Ｍが停止していない場合、すなわち、電動モータ２０の回転数が零でなければ、ステップＳ１１４にて「ＮＯ」と判定し、電動モータ２０を停止させる制御を継続する。一方、車両Ｍが停止して、電動モータ２０の回転数が零となれば、ハイブリッドＥＣＵ７６は、ステップＳ１１４にて「ＹＥＳ」と判定し、停止制御を終了する（ステップＳ１１６）。

そして、ブレーキペダル６２がオンされて車両Ｍが停止している状態において、ハイブリッドＥＣＵ７６は、運転者が車両Ｍを発進させるために、運転者がブレーキペダル６２から足を離したか否かを判定する。すなわち、ハイブリッドＥＣＵ７６は、ブレーキペダル６２がオフとされたか否かを判定する（ステップＳ１１８）。車両Ｍの停止状態を継続させるためにブレーキペダル６２がオンであるときは、ステップＳ１１８にて「ＮＯ」と判定する。

一方、ブレーキペダル６２がオフとされたときは、ハイブリッドＥＣＵ７６は、ステップＳ１１８にて「ＹＥＳ」と判定し、電動モータ２０によりエンジン１１を始動させる制御を行う（ステップＳ１２０）。具体的には、ハイブリッドＥＣＵ７６は、電動モータ２０によってエンジン１１を始動させる旨の制御指令をモータＥＣＵ７３に送信する。モータＥＣＵ７３は、インバータ１５を制御して、エンジン１１の回転数が所定回転数ａとなるように電動モータ２０を駆動する。そして、ハイブリッドＥＣＵ７６は、エンジンＥＣＵ７１にエンジン１１を始動させる制御指令を送信し、エンジンＥＣＵ７１はエンジン１１を着火する。

次に、上述したフローチャートに沿ってハイブリッド車両Ｍの作動について、図４に示すタイムチャートを用いて説明する。車両Ｍの車速が第３速度より大きく、車両Ｍが停止するために減速している状態から説明する。

このとき、ブレーキペダル６２はオンであるため、各車輪Ｗｆｌ，Ｗｆｒ，Ｗｒｌ，Ｗｒｒに液圧制動力が付与されている。また、クラッチ３０は解放しており、ロックアップクラッチ４１は係合している。そして、エンジン１１は停止しているため、図４に示す破線によって表されているエンジン１１の回転数は零である。さらに、ハイブリッドＥＣＵ７６は、回生制御を行っており、回生制動力が車輪Ｗｒｌ，Ｗｒｒに付与されている。よって、電動モータ２０の出力トルクはマイナスを表している。

各車輪に付与されている液圧制動力および回生制動力によって、車両Ｍが減速して車速が第３速度になると（時刻ｔ１；ステップＳ１０２）、ハイブリッドＥＣＵ７６のクラッチ指令によって、ロックアップクラッチ４１が解放する（ステップＳ１０４）。そして、さらに車両Ｍは減速して、減速に伴う出力軸５４の回転数の低下とともに、電動モータ２０の回転数が低下する。

車両Ｍが減速して車速が第２速度になると（時刻ｔ２；ステップＳ１０６）、ハイブリッドＥＣＵ７６は回生制御を終了してモータＥＣＵ７３への制御指令を行い、モータＥＣＵ７３が電動モータ２０を所定回転数ａ一定に保持して駆動させる（ステップＳ１０８）。本実施例においては、所定回転数ａにて電動モータ２０が駆動するときの電動モータ２０の出力トルクは、例えば５０Ｎ・ｍである。なお、このとき、液圧ポンプ５２ａによって変速機５０が作動する作動液圧が発生しているため、仮にブレーキペダル６２をオフとすると、各車輪に液圧制動力が付与されず、クリープ現象によって車両Ｍが低速で走行する。

さらに、車両Ｍが各車輪に付与されている液圧制動力によって減速されて、車速が第１速度となると（時刻ｔ３；ステップＳ１１０）、ハイブリッドＥＣＵ７６は、車両Ｍの停止制御を開始する（ステップＳ１１２）。

具体的には、ハイブリッドＥＣＵ７６のクラッチ指令によって、クラッチＥＣＵ７５がクラッチ３０の係合を開始する（ステップＳ１１２）。クラッチＥＣＵ７５が油圧制御装置１４を制御して、クラッチ３０への油圧の供給を停止する。そして、スプリング３４の付勢力によって、ピストン３３が係合位置に移動して、凸部３３ｂが摩擦部材３１を押圧する。このとき、ロータ２２が回転しているため、アウタクラッチプレート３１ａとインナクラッチプレート３１ｂは、回転方向に摺動しながら押圧される。そして、各クラッチプレート３１ａ，３１ｂが圧接されると、クランク軸１１ａとロータ２２とが連結される。

また、ハイブリッドＥＣＵ７６の制御指令によって、モータＥＣＵ７３がインバータ１５を制御して、電動モータ２０を停止する制御を開始する（ステップＳ１１２）。すなわち、電動モータ２０の回転速度が目標回転数の零となるように、電動モータ２０の出力トルクが制御される。

ここで、エンジン１１の回転数が零であるため、電動モータ２０の回転数が零となれば、車輪Ｗｒｌ，Ｗｒｒへの駆動力はなくなる。また、ブレーキペダル６２はオンであるため、各車輪に付与されているブレーキ６１ｆ，６１ｒの液圧制動力によって、車両Ｍの速度が零になる（時刻ｔ４）。したがって、ハイブリッドＥＣＵ７６は、電動モータ２０の回転数が零（すなわち車速が零）となると（ステップＳ１１４）、車両Ｍが停止したとして、車両Ｍの停止制御を終了する（ステップＳ１１６）。

なお、図４に示すエンジン１１の回転数は、電動モータ２０の回転数が零となるまでは破線で表され、電動モータ２０の回転数が零となった後は電動モータ２０の回転数とともに実線で表す（クラッチ３０が係合しているため両回転数は一致している）。

そして、ブレーキペダル６２がオンされて車両Ｍが停止している状態から、運転者が車両Ｍを発進させるために、ブレーキペダル６２がオフとされると（時刻ｔ５；ステップＳ１１８）、ハイブリッドＥＣＵ７６は、電動モータ２０によりエンジン１１を始動させる制御を行う（ステップＳ１２０）。ハイブリッドＥＣＵ７６の制御指令によって、モータＥＣＵ７３がインバータ１５を制御して、回転数が所定回転数ａとなるように電動モータ２０を駆動する。本実施例においては、このときの電動モータ２０の出力トルクは、例えば３５０Ｎ・ｍである。

エンジン１１の回転数が所定回転数ａに達すると、モータＥＣＵ７３は、インバータ１５を制御して、電動モータ２０の出力を停止する。このとき、クラッチ３０が係合しているため、エンジン１１の駆動力によって、電動モータ２０の回転数も所定回転数ａとなる。

ここで、上述した電動モータ２０によりエンジン１１を始動させる際に、クラッチ３０の係合が完了している場合は、クラッチ３０は滑らないため、クラッチ３０の摩耗は生じない。

なお、時刻ｔ３から時刻ｔ４の間で、電動モータ２０の出力トルクがマイナスとなれば、回生制御が行われる。これにより、係合時におけるクラッチ３０への負荷が軽減するため、クラッチ３０の摩耗が抑制される。

また、車速が零となる前である第１速度（かつブレーキペダル６２がオン）にクラッチ３０の係合を開始（ステップＳ１１２）しているため、車両停止後すぐに車両Ｍを発進させる場合であっても、クラッチ３０が係合する時間を待つことなく電動モータ２０によってエンジン１１を始動させるため、エンジン１１によって車両Ｍをスムーズに発進させることができる。

すなわち、クラッチ３０が解放され、かつエンジン１１が停止され、少なくともブレーキ６１ｆ，６１ｒによる液圧制動力によって車両Ｍが停止される間に、車両Ｍの速度が第１速度となったときに、ハイブリッドＥＣＵ７６は、クラッチ３０の係合を開始するようにクラッチＥＣＵ７５を介してクラッチ３０に指令し、車両Ｍが停止された後発進されるときに、エンジン１１および電動モータ２０の回転数が零の状態で、エンジン１１を始動するように電動モータ２０に指令する。

本実施形態によれば、クラッチ３０が解放され、かつエンジン１１が停止され、少なくともブレーキ６１ｆ，６１ｒによる液圧制動力によって車両Ｍが停止される間に、車速が第１速度となったときに、ハイブリッドＥＣＵ７６は、クラッチ３０の係合を開始するようにクラッチ３０に指令する。よって、エンジン１１の回転数が零かつ電動モータ２０の回転数が低い状態でクラッチ３０の係合が開始される。すなわち、エンジン１１と電動モータ２０との回転数の差が小さい状態でクラッチ３０の係合が行われるため、クラッチ３０の滑りが抑制されて摩耗量が抑制される。よって、クラッチ３０が高価にならないようにすることができる。

そして、車両Ｍを停止させた後車両Ｍを発進させるために、電動モータ２０によってエンジン１１を始動させる際には、エンジン１１と電動モータ２０の回転数は零であるため、両回転数の間に差がない。すなわち、クラッチ３０が完全に係合している場合は、クラッチ３０は滑らない。よって、クラッチ３０の滑りが抑制されるため、クラッチ３０の摩耗が抑制される。したがって、クラッチ３０が高価にならないようにすることができる。

また、クラッチ３０の係合が開始されるとき、ハイブリッドＥＣＵ７６は、ロックアップクラッチ４１が解放状態となるようにロックアップクラッチ４１に指令し、電動モータ２０の回転が停止するように電動モータ２０に指令するため、電動モータ２０の回転数を短時間で零にすることができる。これにより、クラッチ３０の係合が開始される際に、エンジン１１と電動モータ２０との回転数の差を短時間で小さくすることができる。したがって、クラッチ３０の摩耗量をさらに抑制できるため、クラッチ３０が高価にならないようにすることができる。

そして、ハイブリッドＥＣＵ７６は、第１速度より大きい第２速度から第１速度まで車速が減少される間に、液圧ポンプ５２ａが作動液圧を発生するように電動モータ２０に指令するとともに、ロックアップクラッチ４１が解放状態となるため、車速が第１速度となるまで、変速機を作動させることができる。これにより、第１速度をより小さい速度に設定することが可能となるため、クラッチ３０の係合の際に、エンジン１１と電動モータ２０との回転数の差をより小さくすることができる。

さらに、ハイブリッドＥＣＵ７６は、クラッチ３０の係合が開始されるとき、ロックアップクラッチ４１が解放された状態で、電動モータ２０の回転が停止するように電動モータ２０に指令するため、電動モータ２０の回転数を短時間で零にすることができる。これにより、クラッチ３０の係合の際に、エンジン１１と電動モータ２０との回転数の差を短時間小さくすることができる。したがって、クラッチ３０の摩耗量をさらに抑制できるため、クラッチ３０が高価にならないようにすることができる。

また、第２断接機構は、ロックアップクラッチ４１であるため、既存の部品を使用することができる。また、ロックアップクラッチ４１の係合の際にロックアップクラッチ４１の摩耗を抑制することができる。したがって、第２断接機構も高価にならないようにすることができる。

なお、本発明による車両用駆動装置の他の実施形態として、図３に示すステップＳ１１８におけるブレーキペダル６２のオンの状態からオフの状態への切り替わりを、ブレーキスイッチ６２ａによって検出しているが、ブレーキペダル６２の踏込量を検出するストロークセンサを設けて、ストロークセンサによって検出させるようにしても良い。具体的には、ブレーキペダル６２が踏み込まれた状態から、所定の踏込量までブレーキペダル６２が戻されたときに、ブレーキペダル６２をオンの状態からオフの状態に切り替えるようにすると良い。

また、本実施形態におけるステップＳ１１８での判定に、アクセル開度センサ１７ａを用いるようにしても良い。具体的には、ステップＳ１１８において、ブレーキペダル６２がオフの状態となった後、アクセルペダル１７が踏み込まれたことがアクセル開度センサ１７ａによって検出されたときに、ハイブリッドＥＣＵ７６が「ＹＥＳ」と判定するようにしても良い。そして、電動モータ２０によりエンジン１１を始動させるようにしても良い（ステップＳ１２０）。

また、本実施形態における第３速度は、第２速度よりも大きい速度で設定されているが、第３速度を第２速度と同じ車速としても良い。この場合、車両Ｍが第２速度となる直前までロックアップクラッチ４１が係合されているため、車両Ｍの減速時における回生制御をより効率よく行うことができる。

また、本実施形態におけるハイブリッドＥＣＵ７６は、クラッチＥＣＵ７５を介してクラッチ３０に指令している。これに代えて、ハイブリッドＥＣＵ７６は、クラッチＥＣＵ７５を介さずに、クラッチ３０に直接的に指令するようにしても良い。

１１…エンジン、１１ａ…クランク軸、１４…油圧制御装置、２０…電動モータ、２１…ステータ、２２…ロータ、３０…クラッチ、３１…摩擦部材、４０…トルクコンバータ、４１…ロックアップクラッチ、５０…変速機、５２…油圧制御装置、５２ａ…液圧ポンプ、６０…ブレーキ装置、６１ｆ，６１ｒ…ブレーキ、６２…ブレーキペダル、７１…エンジンＥＣＵ、７２…変速機ＥＣＵ、７３…モータＥＣＵ、７５…クラッチＥＣＵ、７６…ハイブリッドＥＣＵ。

Claims (4)

1. 車両に搭載されて車輪を駆動するエンジンと、
   前記エンジンと前記車輪との間の駆動経路上に設けられ、且つ前記車輪を駆動する電動モータと、
   前記駆動経路上であって、前記エンジンと前記電動モータとの間に設けられ、解放時に前記エンジンと前記電動モータとの間の第一動力伝達を遮断し、係合時に前記第一動力伝達が可能となる第１断接機構と、
   前記第１断接機構が係合または解放されるように前記第１断接機構に指令する制御装置と、を備えた車両用駆動装置であって、
   前記制御装置は、前記第１断接機構が解放され、かつ前記エンジンが停止され、少なくともブレーキによる液圧制動力によって前記車両が停止される間に、前記車両の速度が第１速度となったときに、前記第１断接機構の係合を開始するように前記第１断接機構に指令するとともに、前記車両が停止した後に前記車両を発進させるとき、前記電動モータによって前記エンジンを始動させる車両用駆動装置。
2. 前記駆動経路上であって、前記電動モータと前記車輪との間に設けられ、解放時に前記電動モータと前記車輪との間の第二動力伝達を遮断し、係合時に前記第二動力伝達が可能となる第２断接機構をさらに備え、
   前記第１断接機構の係合が開始されるとき、前記制御装置は、前記第２断接機構が解放状態となるように前記第２断接機構に指令し、前記電動モータの回転が停止するように前記電動モータに指令する請求項１の車両用駆動装置。
3. 前記駆動経路上であって、前記電動モータと前記車輪との間に設けられ、前記車輪に伝達される前記車輪の回転数を変更する変速機と、
   前記電動モータによって駆動され、前記変速機を作動するための作動液圧を発生する液圧ポンプと、
   前記駆動経路上であって、前記電動モータと前記変速機の間に設けられ、解放時に前記電動モータと前記車輪との間の第二動力伝達を遮断し、係合時に前記第二動力伝達が可能となる第２断接機構と、をさらに備え、
   前記制御装置は、前記第１速度より大きい第２速度から前記第１速度まで前記車両の速度が減少される間に、前記液圧ポンプが作動液圧を発生するように前記電動モータに指令するとともに、前記第２断接機構が解放状態となり、前記第１断接機構の係合が開始されるとき、前記電動モータの回転が停止するように前記電動モータに指令する請求項１の車両用駆動装置。
4. 前記駆動経路上であって、前記電動モータと前記変速機との間に設けられ、前記電動モータの出力軸と前記変速機の入力軸とを直結するためのロックアップクラッチを備えるトルクコンバータをさらに備え、
   前記第２断接機構は、前記ロックアップクラッチで構成されている請求項３の車両用駆動装置。

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