JP6989367B2 - 電力制御システム - Google Patents

Description

本発明は、車両に設けられバッテリを充電するための発電部と充電部とを備えた電力制御システムの技術分野に関する。

エンジンを備える車両においては、エンジンから駆動輪へ動力を伝達するための動力伝達装置の各構成要素を、エンジン動力により作動する機械式のポンプ（以下「機械ポンプ」と表記）を吐出源とする油圧により制御する構成が知られている。

一方で、燃費（燃料消費率）の向上等を目的として、車速条件を含む所定条件の成立に応じてエンジン停止操作に依らずエンジンを停止させるアイドリングストップ機能を備えた車両も普及している。このような車両では、アイドリングストップ機能によるエンジン停止中には、エンジン停止に伴い機械ポンプも停止するため、エンジン停止時にも油圧を供給可能なモータ駆動による電動ポンプを備えたものがある。

なお、関連する従来技術については下記特許文献を挙げることができる。

特開２００４−４４１３３号公報

上記の電動ポンプは、車両に搭載されたメインバッテリ（例えば鉛バッテリ）によって駆動される。メインバッテリは、エンジン動力を利用して発電を行うオルタネータにより充電されるが、電動ポンプの作動頻度が高まると、その分、メインバッテリの充電頻度も高まる。すなわち、オルタネータによる発電の頻度も高まる傾向となる。

しかしながら、オルタネータによる発電を行うとエンジン負荷が増大することになり、上記のようにオルタネータの発電頻度が高まることは燃費の悪化に繋がる。

本発明は上記事情に鑑み為されたものであり、オルタネータを用いたメインバッテリの充電頻度を低下させ、燃費向上を図ることを目的とする。

本発明に係る電力制御システムは、作動油の吐出源としてエンジン動力に基づき駆動される機械ポンプと電動ポンプとが設けられると共に、前記作動油の油圧回路内に生じた前記作動油の余剰流を前記機械ポンプの吸入路に帰還させる余剰流帰還路が形成された動力伝達装置を有する車両における電力制御システムであって、前記余剰流帰還路により帰還される前記余剰流によって前記電動ポンプが有するモータのロータを回転させ電磁誘導により電力を発生させる発電部と、前記発電部により得られた電力によってバッテリを充電する充電部と、を備えるものである。

これにより、油圧回路における余剰流がバッテリの充電用動力源として有効活用される。また、電動ポンプの駆動にあたりメインバッテリからの電力持ち出し量を抑えることが可能とされる。

上記した本発明に係る電力制御システムにおいては、前記車両は前記エンジンのアイドリングストップ機能を有し、前記電動ポンプは、前記アイドリングストップ機能により前記エンジンが停止された状態において前記バッテリにより駆動される構成とすることが可能である。

これにより、アイドリングストップ中に電動ポンプを駆動するための電力として、充電部により充電された電力が用いられる。

上記した本発明に係る電力制御システムにおいては、前記電動ポンプは、前記モータによってポンプ部のロータが回転されることで前記作動油を吐出する構成とされ、前記モータの駆動時の回転力を当該ロータに伝達させ、前記モータの発電時の回転力を当該ロータに伝達させない伝達制御機構を備えた構成することが可能である。

これにより、発電に伴い電動ポンプのロータが逆回転されることの防止が図られる。

上記した本発明に係る電力制御システムにおいては、前記動力伝達装置は、前記機械ポンプが前記作動油を吐出する機械ポンプ側油路と、前記電動ポンプが前記作動油を吐出し前記機械ポンプ側油路に合流される電動ポンプ側油路とを有し、前記電動ポンプ側油路に挿入され前記機械ポンプ側油路から前記電動ポンプ側への前記作動油の流入を阻止する逆止弁を備えた構成することが可能である。

これにより、作動油の逆流防止効果が高まる。

上記した本発明に係る電力制御システムにおいては、前記電動ポンプを前記サブバッテリの電力のみにより駆動可能に構成することが可能である。

これにより、電動ポンプの駆動にメインバッテリの電力が用いられないようにすることが可能とされる。

本発明によれば、オルタネータを用いたメインバッテリの充電頻度を低下させることができ、燃費向上を図ることができる。

本発明に係る実施形態としての電力制御システムを備えた車両の構成概要を示した図である。 実施形態における動力伝達装置の油圧制御部の概略構成、及び電力制御システムの構成を説明するための図である。 第一変形例としての電力制御システムを備えた車両の構成概要を示した図である。 第一変形例としての電力制御システムの構成を説明するための図である。 第二変形例としての電力制御システムを備えた車両の構成概要を示した図である。

＜１．車両の概要構成＞
図１は、本発明に係る実施形態としての電力制御システムを備えた車両１の構成概要を示した図である。なお、図１では、車両１の構成のうち主に本発明に係る要部の構成のみを抽出して示している。
本実施形態の車両１は、走行動力源としてのエンジン２と、トルクコンバータ４、前後進切替機構５、及び無段変速機６を有する動力伝達装置３と、動力伝達装置３における作動油の油圧制御を行う油圧制御部７と、ギヤ８及びギヤ９と、デファレンシャルギヤ１０と、駆動輪１１ａ及び駆動輪１１ｂと、エンジン制御ユニット１２と、伝達装置制御ユニット１３と、バス１４とを備えている。
本実施形態では、油圧制御部７が作動油の吐出源として備えるポンプとして、エンジン２の動力に基づき駆動される機械式ポンプ（以下「機械ポンプ」と表記）７１と、モータを動力源として駆動される電動ポンプ７２とを備えており、車両１には、電動ポンプ７２についての制御を行うポンプ制御部１５が備えられている。
また、車両１には、例えば鉛バッテリとされたメインバッテリ１６と、メインバッテリ１６とは別途に設けられたサブバッテリ１７とが備えられている。

エンジン２は、車両１を走行させる走行用動力源（原動機）であり、燃料を消費して車両１の駆動輪１１ａ、１１ｂに作用させる動力を発生させる。エンジン２は、燃料を燃焼させて機関出力軸であるクランクシャフト２ａに機械的な動力（エンジントルク）を発生させ、該機械的動力をクランクシャフト２ａから駆動輪１１ａ、１１ｂに向けて出力可能とされている。

動力伝達装置３は、エンジン２から駆動輪１１ａ、１１ｂへの動力伝達経路中に設けられ、エンジン２から駆動輪１１ａ、１１ｂへ動力を伝達するものであり、液状媒体としてのオイル（作動油）の油圧によって作動する。
動力伝達装置３においては、エンジン２のクランクシャフト２ａと無段変速機６のインプットシャフトＰｓとがトルクコンバータ４、前後進切替機構５等を介して接続され、無段変速機構６のアウトプットシャフトＳｓがギヤ８及びギヤ９、デファレンシャルギヤ１０等を介して駆動輪１１ａ、１１ｂに接続されている。

トルクコンバータ４は、エンジン２と前後進切替機構５との間に配置され、エンジン２から伝達された動力のトルクを増幅させて（又は維持して）、前後進切替機構５に伝達可能に構成されている。トルクコンバータ４は、回転自在に対向配置されたポンプインペラ４ａ及びタービンランナ４ｂを備え、フロントカバー４ｃを介してポンプインペラ４ａをクランクシャフト２ａと一体回転可能に結合し、タービンランナ４ｂを前後進切替機構５に連結して構成されている。これらポンプインペラ４ａ及びタービンランナ４ｂの回転に伴い、ポンプインペラ４ａとタービンランナ４ｂとの間に介在された作動油などの粘性流体が循環流動することにより、その入出力間の差動を許容しつつトルクを増幅して伝達することが可能とされている。

また、トルクコンバータ４は、タービンランナ４ｂとフロントカバー４ｃとの間に設けられ、タービンランナ４ｂと一体回転可能に連結されたロックアップクラッチ４ｄをさらに備える。ロックアップクラッチ４ｄは、油圧制御部７から供給される作動油の圧力によって作動し、フロントカバー４ｃとの係合状態（ロックアップＯＮ）と開放状態（ロックアップＯＦＦ）とに切り替えられる。ロックアップクラッチ４ｄがフロントカバー４ｃと係合している状態では、フロントカバー４ｃ（すなわちポンプインペラ４ａ）とタービンランナ４ｂが係合され、ポンプインペラ４ａとタービンランナ４ｂとの相対回転が規制され、入出力間の差動が禁止されるので、トルクコンバータ４は、エンジン２から伝達されたトルクをそのまま前後進切替機構５に伝達する。

前後進切替機構５は、エンジン２からの動力（回転出力）を変速可能であると共に、該動力の回転方向（最終的には駆動輪１１ａ、１１ｂの回転方向）を切替可能に構成されている。前後進切替機構５は、遊星歯車機構５ａ、摩擦係合要素としての前進クラッチ（フォワードクラッチ）ＣＬ及び後退ブレーキ（リバースブレーキ）ＢＲ等を含んで構成される。遊星歯車機構５ａは、相互に差動回転可能な複数の回転要素としてサンギヤ、リングギヤ、キャリア等を含んで構成される差動機構であり、前進クラッチＣＬ及び後退ブレーキＢＲは、遊星歯車機構５ａの作動状態を切り替えるための係合要素であり、例えば多板クラッチなどの摩擦式の係合機構等によって構成することができ、ここでは油圧式の湿式多板クラッチが用いられている。

前後進切替機構５は、油圧制御部７から供給される作動油の圧力によって前進クラッチＣＬ、後退ブレーキＢＲが作動し作動状態が切り替えられる。具体的に、前後進切替機構５は、前進クラッチＣＬが係合状態（締結状態：ＯＮ状態）、後退ブレーキＢＲが解放状態（ＯＦＦ状態）である場合にエンジン２からの動力を正転回転（車両１が前進する際にインプットシャフトＰｓが回転する方向）でインプットシャフトＰｓに伝達する。一方、前後進切替機構５は、前進クラッチＣＬが解放状態、後退ブレーキＢＲが係合状態である場合にエンジン２からの動力を逆転回転（車両１が後進する際にインプットシャフトＰｓが回転する方向）でインプットシャフトＰｓに伝達する。前後進切替機構５は、ニュートラル時には、前進クラッチＣＬ、後退ブレーキＢＲが共に解放状態とされる。
ここで、以下、上記のような前進クラッチＣＬ及び後退ブレーキＢＲの係合／解除の制御を行う制御系をまとめて「ＣＢ制御系５ｂ」と表記する。

無段変速機６は、エンジン２から駆動輪１１ａ、１１ｂへの動力の伝達経路における前後進切替機構５と駆動輪１１ａ、１１ｂとの間に設けられ、エンジン２の動力を無段階に（連続的に）変速して出力可能な変速装置である。具体的に、無段変速機６は、インプットシャフトＰｓに伝達（入力）されるエンジン２からの回転動力（回転出力）を所定の変速比で変速して変速機出力軸であるアウトプットシャフトＳｓに伝達し、アウトプットシャフトＳｓから駆動輪１１ａ、１１ｂに向けて変速された動力を出力する。

無段変速機６は、インプットシャフト（プライマリシャフト）Ｐｓに対して設けられたプライマリプーリ６１、アウトプットシャフト（セカンダリシャフト）Ｓｓに対して設けられたセカンダリプーリ６４、プライマリプーリ６１とセカンダリプーリ６４との間に掛け渡された（巻き掛けられた）ベルトやチェーン等の巻き掛け部材６７を含んで構成される巻き掛け式の無段変速機（連続可変トランスミッション：Continuously Variable Transmission＝ＣＶＴ）として構成されている。

プライマリプーリ６１は、インプットシャフトＰｓに対する位置が固定とされインプットシャフトＰｓと同軸に一体回転するプライマリ側固定シーブ６２と、インプットシャフトＰｓの軸方向に変位可能なプライマリ側可動シーブ６３とを同軸に対向配置することにより形成されている。また、セカンダリプーリ６４は、アウトプットシャフトＳｓに対する位置が固定とされアウトプットシャフトＳｓと同軸に一体回転するセカンダリ側固定シーブ６５と、アウトプットシャフトＳｓの軸方向に変位可能なセカンダリ側可動シーブ６６とを同軸に対向配置することにより形成されている。巻き掛け部材６７は、プライマリ側の固定シーブ６２と可動シーブ６３との間、セカンダリ側の固定シーブ６５と可動シーブ６６との間に形成された略Ｖ字の溝（以下「Ｖ溝」と表記する）に掛け渡されている。

無段変速機６では、油圧制御部７からプライマリプーリ６１の油圧室（プライマリ油圧室）、セカンダリプーリ６４の油圧室（セカンダリ油圧室）に供給される作動油の油圧（プライマリ圧、セカンダリ圧）に応じて、プライマリ側可動シーブ６３、セカンダリ側可動シーブ６６がプライマリ側固定シーブ６２、セカンダリ側固定シーブ６５との間に巻き掛け部材６７を挟み込む力（挟圧力：クランプ力）を制御することが可能とされる。これにより、プライマリプーリ６１及びセカンダリプーリ６４のそれぞれにおいて、Ｖ溝の幅を変更して巻き掛け部材６７の回転半径（巻き掛け径）を調節することができ、プライマリプーリ６１の入力回転速度に相当する入力回転数（プライマリ回転数）とセカンダリプーリ６４の出力回転速度に相当する出力軸回転数（セカンダリ回転数）との比である変速比を無段階に変更することが可能とされている。また、プライマリプーリ６１及びセカンダリプーリ６４の巻き掛け部材６７についての挟圧力が調整されることで、これに応じたトルク容量で動力を伝達することが可能となっている。

無段変速機６におけるアウトプットシャフトＳｓに伝達された動力はギヤ８及びギヤ９を介してデファレンシャルギヤ１０に伝達される。デファレンシャルギヤ１０は、伝達された動力を各駆動軸を介して駆動輪１１ａ、１１ｂに伝達する。デファレンシャルギヤ１０は、車両１が旋回する際に生じる駆動輪１１ａ、１１ｂ間の回転速度差を吸収する。

上記の構成により、車両１においては、エンジン２が発生させた動力をトルクコンバータ４、前後進切替機構５、無段変速機６、デファレンシャルギヤ１０等を介して駆動輪１１ａ、１１ｂに伝達することができる。この結果、車両１は、駆動輪１１ａ、１１ｂの路面との接地面に駆動力［Ｎ］が生じ、これにより走行することができる。

油圧制御部７は、動力伝達装置３の一部として設けられ、作動油の油圧によってトルクコンバータ４のロックアップクラッチ４ｄ、前後進切替機構５の前進クラッチＣＬ及び後退ブレーキＢＲ、無段変速機６のプライマリ側可動シーブ６３及びセカンダリ側可動シーブ６６等を含む、動力伝達装置３内の各機構を作動させるものである。
油圧制御部７は、動力伝達装置３のケース（外筐）内に設けられた各種の油路や、オイルリザーバ、オイルポンプ、複数の電磁弁などを含んで構成され、伝達装置制御ユニット１３からの信号に応じて、動力伝達装置３内の各機構部に供給される作動油の流量や油圧を制御する。また、油圧制御部７は、動力伝達装置３内の所定の箇所の潤滑や冷却を行う潤滑・冷却油供給装置としても機能する。なお、油圧制御部７の構成については改めて説明する。

エンジン制御ユニット１２及び伝達装置制御ユニット１３は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）等を有するマイクロコンピュータを備えて構成され、ＣＡＮ（Controller Area Network）等の所定の車載ネットワーク通信規格に対応したバス１４を介して相互にデータ通信可能に接続されている。

エンジン制御ユニット１２は、エンジン２についての燃料噴射制御、点火制御、吸入空気量調節制御などの各種運転制御を行う。具体的には、エンジン２に設けられた各種のアクチュエータ（例えばスロットル弁を駆動するスロットルアクチュエータや燃料噴射を行うインジェクタ等）を制御することでエンジン２についての各種運転制御を行う。
エンジン制御ユニット１２は伝達装置制御ユニット１３と通信を行っており、必要に応じてエンジン２の運転状態に関するデータを伝達装置制御ユニット１３に出力する。また、必要に応じ、伝達装置制御ユニット１３からの各種信号に基づいてエンジン２の運転制御を行う。

本実施形態のエンジン制御ユニット１２は、車速条件を含む所定条件の成立に応じてエンジン停止操作に依らずエンジン２を停止させるアイドリングストップ機能を実現させるための処理を行う。
具体的に、本例のエンジン制御ユニット１２は、アイドリングストップ機能の作動許可条件として定められた所定条件（例えば、エンジン２が充分に暖機されている、全てのドアが閉まっている、運転席シートベルトが着用されている等の条件）が成立しているか否かを判定する。そして、該作動許可条件が成立している下で、アイドリングストップ機能の作動条件として定められた所定条件、すなわち車速条件を含む所定条件が成立したことに応じて、アイドリングストップ機能を作動する。すなわち、エンジン２を停止させる。
本例の場合、車速条件としては、例えば車速が１０ｋｍ／ｈ等の所定閾値以下であることを条件としている。車速以外の作動条件としては、少なくともブレーキペダルが踏まれていることを条件としている（他にも例えばステアリングが操作されていない、急坂でない等の条件を付加することもできる）。

伝達装置制御ユニット１３は、油圧制御部７を制御することによって、トルクコンバータ４、前後進切替機構５、無段変速機６など動力伝達装置３の各機構部の動作制御を行う。例えば、無段変速機６の変速比制御等を行う。
また、本実施形態の伝達装置制御ユニット１３は、アイドリングストップ機能によりエンジン２が停止中の状態において、必要に応じて電動ポンプ７２を駆動させるための制御を行う。なお、この点については後述する。

メインバッテリ１６は、車両１に搭載された各種電子機器（上記したエンジン制御ユニット１２や伝達装置ユニット１３を含む）に動作電源を供給する。メインバッテリ１６は、エンジン２の動力によって駆動されるオルタネータ（不図示）により発電された電力により充電される。
メインバッテリ１６は、例えば車両１のエンジンルーム内やトランクルーム床下等、車両１における車室外の空間に設置されている。

サブバッテリ１７は、例えば車両１における車室の床下等、車室外の所定位置に設置されている。本実施形態では、サブバッテリ１７に蓄積された電力はポンプ制御部１５による電動ポンプ７２の駆動に用いられる。

＜２．実施形態の電力制御システム＞
図２は、油圧制御部７の概略構成、及び実施形態としての電力制御システムの構成を説明するための図である。
先ず、油圧制御部７の概略構成について説明する。
油圧制御部７には、上述した機械ポンプ７１及び電動ポンプ７２と共に、ライン圧調整バルブ７３、副調圧バルブ７４、各種の油路Ｙ（Ｙ１〜Ｙ８）、及びタービン７５が備えられている。
機械ポンプ７１は、例えばトロコイドポンプ等の内接歯車式ポンプやベーンポンプ等とされ、エンジン２の動力によりロータが回転されることで作動油の吐出を行う。

エンジン２が作動中であり、機械ポンプ７１が駆動状態である場合には、不図示のオイルパンに貯留された作動油が不図示のストレーナ（濾過フィルタ）を介し、吸入油路Ｙ１を通じて機械ポンプ７１により吸入・吐出される。機械ポンプ７１により吐出された作動油は吐出油路Ｙ２を介してライン圧調整バルブ７３に入力される。
ライン圧調整バルブ７３は機械ポンプ７１で発生された油圧を調圧する。ライン圧調整バルブ７３によりライン圧に調整された油圧は、油路Ｙ３を介してロックアップクラッチ４ｄの駆動機構やＣＢ制御系５ｂ、無段変速機６の各油圧室（前述したプライマリ油圧室やセカンダリ油圧室）等、動力伝達装置３における必要各部に供給される。
図示は省略するが、油路Ｙ３の先には、油路Ｙ３から供給されるライン圧をさらに調圧するための各種のバルブ等の油圧調整部が設けられ、図１に示した伝達装置制御ユニット１３は該油圧調整部の制御を行うことで、ロックアップクラッチ４ｄの締結／解除や前後進切替クラッチＣＬ、前後進切替ブレーキＢＲの動作制御、及び無段変速機６の変速制御等を実現する。

副調圧バルブ７４は、油路Ｙ４を介して供給される、ライン圧調整バルブ３９から排出された余剰流の油圧を調圧する。副調圧バルブ７４により調圧された油圧は油路Ｙ５を介して動力伝達装置３の各部潤滑に用いられる。

副調圧バルブ７４の調圧により生じる作動油の余剰流は、帰還油路Ｙ８を介して機械ポンプ７１の吸入油路Ｙ１に帰還される。本例では、帰還油路Ｙ８にはタービン７５を収容したタービン室Ｒｔが設けられているが、これについては後述する。

また、アイドリングストップ中、すなわち機械ポンプ７１の動作が停止中の状態では、前述のように伝達機構制御ユニット１３が必要に応じ電動ポンプ７２を駆動させる。
ここで、電動ポンプ７２は、ロータ７２ｍｒを有するモータ７２ｍと、ロータ７２ｍｒの回転が伝達されて回転するロータ７２ｒを有するポンプ部７２ｐとを備えている。ポンプ部７２ｐは、例えばトロコイドポンプ等の内接歯車式ポンプやベーンポンプとされ、モータ７２ｍによりロータ７２ｒが回転されることで作動油を吐出する。モータ７２ｍは、ポンプ制御部１５に設けられたモータ駆動部１５ａからの駆動信号により駆動される。
なお、本例の電動ポンプ７２に対しては、モータ７２ｍの回転（モータ７２ｍが有するロータｍｒの回転）をポンプ部７２ｐのロータ７２ｒに伝達するための機構としてワンウェイクラッチ７２ｃが設けられているが、これについては後述する。

電動ポンプ７２が駆動された状態、すなわち上記のロータ７２ｒがモータ７２ｍによって回転されている状態では、上述したオイルパンに貯留された作動油がストレーナを介し、吸入油路Ｙ６を通じてポンプ部７２ｐにより吸入・吐出される。ポンプ部７２ｐにより吐出された作動油は吐出油路Ｙ７を介してライン圧調整バルブ７３に供給される。具体的には、図示のようにポンプ部７２ｐの吐出油路Ｙ７（電動ポンプ７２の吐出油路Ｙ７とも換言できる）は機械ポンプ７１の吐出油路Ｙ２に連通（合流）され、これによりライン圧調整バルブ７３に供給される。

上記した油圧制御部７の構成により、アイドリングストップ機能によりエンジン２が停止中であっても、電動ポンプ７２で生じた油圧をロックアップクラッチ４ｄの駆動機構や無段変速機６の油圧室等に供給することが可能とされている。

ここで、本実施形態の油圧制御部７においては、帰還油路Ｙ８の一部が、タービン７５を収容するタービン室Ｒｔとして構成されている。タービン７５は、帰還油路Ｙ８に余剰流が流れることに応じて回転する。タービン７５の回転軸はモータ７２ｍにおけるロータ７２ｍｒの回転軸と連結され、これによりロータ７２ｍｒはタービン７５の回転に連動して回転する。
タービン７５は、余剰流が流れることに応じて、ロータ７２ｍｒを駆動時とは逆回転させるように構成されている。なお、ここでの「逆回転」とは、電動ポンプ７２駆動時におけるモータ７２ｍ（ロータ７２ｍｒ）の回転方向とは逆方向の回転を意味している。
このようにロータ７２ｍｒを逆回転させることで、モータ７２ｍにおいては電磁誘導により電力が生じる。

本実施形態では、このようにモータ７２ｍで発電された電力により、サブバッテリ１７の充電を行う。

ポンプ制御部１５には、上記のようなモータ７２ｍを用いた発電と、モータ７２ｍの駆動とを行うための構成として、モータ駆動部１５ａ、充電部１５ｂ、及び充電／駆動切替スイッチＳＷ１が設けられている。
モータ駆動部１５ａは、モータ７２ｍについてのドライバ回路を有し、伝達装置制御ユニット１３からの指示に基づきモータ７２ｍの駆動信号を出力する。本例のモータ駆動部１５ａは、サブバッテリ１７の出力電圧を電源電圧として入力し上記の駆動信号を生成する。つまりこの場合、モータ７２ｍの駆動信号の電源電圧はサブバッテリ１７から供給される。

充電／駆動切替スイッチＳＷ１は、端子ｔ１、ｔ２、ｔ３を有する３端子スイッチとされ、端子ｔ１に対し端子ｔ２を接続する状態（以下「第一状態」と表記）と、端子ｔ１に対し端子ｔ３を接続する状態（以下「第二状態」と表記）とを択一的に切り替えることが可能とされている。図示のように、充電／駆動切替スイッチＳＷ１の端子ｔ１はモータ７２ｍに、端子ｔ２はモータ駆動部１５ａに、端子ｔ３は充電部１５ｂにそれぞれ接続されている。充電／駆動切替スイッチＳＷ１は、上記の第一、第二状態の切り替えを、伝達装置制御ユニット１３からの制御信号に基づき行う。
従って、充電／駆動切替スイッチＳＷ１は、伝達装置制御ユニット１３からの指示に基づき、モータ駆動部１５ａからの駆動信号をモータ７２ｍに出力する第一状態と、モータ７２ｍで発電された電力を充電部１５ｂに出力する第二状態との切り替えを行うものである。

充電部１５ｂは、充電／駆動切替スイッチＳＷ１が上記の第二状態にあるときに、モータ７２ｍで発電された電力によりサブバッテリ１７を充電する。

ここで、伝達装置制御ユニット１３は、アイドリングストップ機能によりエンジン２が停止中の状態において、所定の条件を満たす場合には、充電／駆動切替スイッチＳＷ１を第一状態に制御すると共に、モータ駆動部１５ａに指示を出しモータ７２ｍの駆動信号を出力させる。
一方、エンジン２が作動中である場合には、伝達装置制御ユニット１３は充電／駆動切替スイッチＳＷ１を第二状態に制御する。エンジン２が作動中であれば機械ポンプ７１が駆動されて帰還油路Ｙ８に余剰流が生じ得る。余剰流が生じることでタービン７５が回転し、タービン７５の回転に伴いロータ７２ｍｒが逆回転され、モータ７２ｍにおいて発電が行われる。この発電された電力は、第二状態に制御された充電／駆動切替スイッチＳＷ１を介して充電部１５ｂに供給され、充電部１５ｂが該電力に基づいてサブバッテリ１７を充電する。

なお、上記ではモータ７２ｍの駆動信号の電源電圧がサブバッテリ１７のみから供給される例としたが、該電源電圧はサブバッテリ１７とメインバッテリ１６の双方から供給することもできる。すなわち、メインバッテリ１６（又はサブバッテリ１７）を用いたモータ７２ｍの駆動を、サブバッテリ１７（又はメインバッテリ１６）を用いてアシストする構成を採ることもできる。

ここで、上述のように発電時においてはモータ７２ｍが逆回転されることになるが、この逆回転による回転力がポンプ部７２ｐのロータ７２ｒに伝達されてしまうと、吸入油路Ｙ６に作動油が逆流する虞があり望ましくない。
そこで本実施形態では、モータ７２ｍにおけるロータ７２ｍｒとポンプ部７２ｐにおけるロータ７２ｒとの間の動力伝達を、ワンウェイクラッチ７２ｃを介して行うものとしている。ワンウェイクラッチ７２ｃは、モータ７２ｍの駆動時におけるロータ７２ｍｒの回転（つまり正回転）のみをロータ７２ｒに伝達し、逆回転時におけるロータ７２ｍｒの回転はロータ７２ｒに伝達しないように構成されている。
これにより、上記のような吸入油路Ｙ６側への作動油の逆流の防止が図られる。

また、本実施形態では、電動ポンプ７２の吐出油路Ｙ７に対して逆止弁７６を挿入している。この逆止弁７６は、機械ポンプ７１の吐出油路Ｙ２側から電動ポンプ７２側への作動油の流入を阻止する。
これにより、上記のような吸入油路Ｙ６側への作動油の逆流の防止効果を高めることができる。

続いて、実施形態の変形例について説明する。
図３は、第一変形例としての電力制御システムを備えた車両１Ａの構成概要を示した図である。なお、以下の説明において既に説明済みとなった部分と同様となる部分については同一符号を付して説明を省略する。

第一変形例は、電動ポンプ７２におけるモータ７２ｍの駆動元となるバッテリ（駆動信号の電源電圧供給源となるバッテリ）の切り替え、及びモータ７２ｍで発電された電力の充電先となるバッテリの切り替えを可能とするものである。
図示のように車両１Ａは、車両１と比較して、伝達装置制御ユニット１３に代えて伝達装置制御ユニット１３Ａが、ポンプ制御部１５に代えてポンプ制御部１５Ａが設けられた点が異なる。この場合、ポンプ制御部１５Ａは、サブバッテリ１７と共にメインバッテリ１６が接続されている。
なお、伝達装置制御ユニット１３Ａは、伝達装置制御ユニット１３と比較して、後述する駆動元バッテリ、充電先バッテリを切り替えるためのスイッチ制御を行う点が異なる。

図４は、第一変形例としての電力制御システムの構成を説明するための図である。なお、油圧制御部７の構成は既に説明したものと同様であるため説明を省略する。
図示のようにポンプ制御部１５Ａは、ポンプ制御部１５と同様にモータ駆動部１５ａ、充電部１５ｂ、及び充電／駆動切替スイッチＳＷ１を備えるが、駆動元切替スイッチＳＷｄと充電先切替スイッチＳＷｃとが追加されたものとなる。
駆動元切替スイッチＳＷｄ、充電先切替スイッチＳＷｃは、それぞれ端子ｔ１、ｔ２、ｔ３を有する３端子スイッチとされ、端子ｔ１に対し端子ｔ２を接続する状態と、端子ｔ１に対し端子ｔ３を接続する状態とを択一的に切り替えることが可能とされている。

ポンプ制御部１５Ａにおいて、駆動元切替スイッチＳＷｄの端子ｔ１はモータ駆動部１５ａの電源入力ラインに接続され、充電先切替スイッチＳＷｃの端子ｔ１は充電部１５ｂの出力ラインに接続されている。また、駆動元切替スイッチＳＷｄ、充電先切替スイッチＳＷｃのそれぞれにおいて、端子ｔ２はサブバッテリ１７と接続され、端子ｔ３はメインバッテリ１６と接続されている。

伝達装置制御ユニット１３Ａは、充電／駆動切替スイッチＳＷ１の切替制御と共に、駆動元切替スイッチＳＷｄ、充電先切替スイッチＳＷｃの切替制御を行う。これにより、モータ７２ｍの駆動元バッテリとして、サブバッテリ１７、メインバッテリ１６の何れかを選択し、また充電部１５ｂによる充電先バッテリとしてサブバッテリ１７、メインバッテリ１６の何れかを選択することが可能とされる。
この際、駆動元バッテリの切り替え、充電先バッテリの切り替えについては、例えばメインバッテリ１６とサブバッテリ１７の充電率（バッテリ残量）に応じた切り替えとすること等が考えられる。すなわち、駆動元バッテリの切り替えについては、基本的にサブバッテリ１７を選択するものとしておき、サブバッテリ１７の充電率が所定値以下に低下した場合にメインバッテリ１６を選択する等が考えられる。
また、充電先バッテリの切り替えについては、基本的にサブバッテリ１７を選択するものとしておき、サブバッテリ１７の充電率が所定値以上となった場合にメインバッテリ１６を選択する等が考えられる。

図５は、第二変形例としての電力制御システムを備えた車両１Ｂの構成概要を示した図である。
図示のように車両１Ｂにおいては、伝達装置制御ユニット１３の電源電圧がサブバッテリ１７から供給される。すなわち、この場合の伝達装置制御ユニット１３は、余剰流を利用して発電された電力に基づいて駆動されるものである。
図５の例では、伝達装置制御ユニット１３の電源電圧をサブバッテリ１７のみから供給するものとし、メインバッテリ１６からは供給しないものとしている。

上記のように伝達装置制御ユニット１３の電源電圧をサブバッテリ１７から供給する構成とすることで、伝達装置制御ユニット１３を動作させるにあたってメインバッテリ１６からの電力持ち出し量を抑えることができるため、オルタネータを用いたメインバッテリ１７の充電頻度を低下させることができ、燃費向上を図ることができる。

なお、上記では伝達装置制御ユニット１３の電源電圧をサブバッテリ１７から供給する構成を例示したが、図３、図４で説明した第一変形例において、伝達装置制御ユニット１３Ａの電源電圧をサブバッテリ１７から供給する構成を採ることも勿論可能である。

ここで、これまでの説明では、メインバッテリ１６とは別途にサブバッテリ１７を設ける構成を例示したが、サブバッテリ１７を設けることは必須ではない。すなわち、メインバッテリ１６を駆動元バッテリ及び充電先バッテリとする構成を採ることもできる。
また、これまでの説明では、メインバッテリ１６とサブバッテリ１７とを備えた構成において、サブバッテリ１７、メインバッテリ１６の何れか一方のみを充電する構成を例示したが、サブバッテリ１７とメインバッテリ１６の双方を同時充電可能な構成を採ることもできる。

＜３．実施形態のまとめ＞
上記のように実施形態の電力制御システムは、作動油の吐出源としてエンジン動力に基づき駆動される機械ポンプ（同７１）と電動ポンプ（同７２）とが設けられると共に、作動油の油圧回路内に生じた作動油の余剰流を機械ポンプの吸入路に帰還させる余剰流帰還路（帰還油路Ｙ８）が形成された動力伝達装置（同３）を有する車両における電力制御システムであって、余剰流帰還路により帰還される余剰流によって電動ポンプが有するモータ（同７２ｍ）のロータ（同７２ｍｒ）を回転させ電磁誘導により電力を発生させる発電部（タービン７６、モータ７２ｍ）と、発電部により得られた電力によってバッテリ（サブバッテリ１７、メインバッテリ１６）を充電する充電部（同１５ｂ）と、を備えている。

これにより、油圧回路における余剰流がバッテリの充電用動力源として有効活用される。
従って、オルタネータを用いたメインバッテリの充電頻度を低下させることができ、燃費向上を図ることができる。

また、実施形態の電力制御システムにおいては、バッテリとして少なくともメインバッテリとサブバッテリを備え、充電部は、発電部により得られた電力によってサブバッテリを充電し、電動ポンプがサブバッテリにより駆動される構成とされている。

これにより、電動ポンプの駆動にあたりメインバッテリからの電力持ち出し量を抑えることが可能とされる。
従って、電動ポンプの駆動に係る電力収支の改善を図ることができ、オルタネータを用いたメインバッテリの充電頻度を低下させて燃費向上を図ることができる。

さらに、実施形態の電力制御システムにおいては、車両はエンジンのアイドリングストップ機能を有し、電動ポンプは、アイドリングストップ機能によりエンジンが停止された状態においてバッテリにより駆動される構成とされている。

これにより、アイドリングストップ中に電動ポンプを駆動するための電力として、充電部により充電された電力が用いられる。
従って、アイドリングストップ中にバッテリ残量が一定量以下に低下しオルタネータによるメインバッテリの充電を開始すべき状態となる可能性、すなわちエンジンが再始動される可能性をより低くすることができ、アイドリングストップ時間の延長化を図ることができる。

さらにまた、実施形態の電力制御システムにおいては、電動ポンプは、モータによってポンプ部（同７２ｐ）のロータ（同７２ｒ）が回転されることで作動油を吐出する構成とされ、モータの駆動時の回転力を当該ロータに伝達させ、モータの発電時の回転力を当該ロータに伝達させない伝達制御機構（ワンウェイクラッチ７２ｃ）を備えている。

これにより、発電に伴い電動ポンプのロータが逆回転されることの防止が図られる。
従って、作動油が電動ポンプの吸入側に逆流してしまうことの防止を図ることができ、該逆流に起因した動力伝達装置の誤動作防止を図ることができる。

また、実施形態の電力制御システムにおいては、動力伝達装置は、機械ポンプが作動油を吐出する機械ポンプ側油路（吐出油路Ｙ２）と、電動ポンプが作動油を吐出し機械ポンプ側油路に合流される電動ポンプ側油路（吐出油路Ｙ７）とを有し、電動ポンプ側油路に挿入され機械ポンプ側油路から電動ポンプ側への作動油の流入を阻止する逆止弁（同７６）を備えている。

これにより、作動油の逆流防止効果が高まる。
従って、動力伝達装置の誤動作防止効果を高めることができる。

さらに、実施形態の電力制御システムにおいては、電動ポンプをサブバッテリの電力のみにより駆動可能に構成されている（図２及び図４参照）。

これにより、電動ポンプの駆動にメインバッテリの電力が用いられないようにすることが可能とされる。
メインバッテリには各種の車載電子機器が接続されるため、メインバッテリの出力ラインにはノイズが混入し易く、メインバッテリの電力により電動ポンプを駆動する場合にはノイズの影響により電動ポンプ（モータ）の動作が不安定になる虞がある。
上記構成によれば、電動ポンプの電源供給ラインにノイズが混入する可能性を低減することができ、従って、電動ポンプの動作安定性向上を図ることができる。

さらにまた、実施形態の電力制御システムにおいては、動力伝達装置の動作制御を行うコンピュータ装置としての伝達装置制御部（伝達装置制御ユニット１３又は１３Ａ）を備える共に、バッテリとして少なくともメインバッテリとサブバッテリを備え、充電部は、発電部により得られた電力によってサブバッテリを充電し、伝達装置制御部の電源電圧がサブバッテリから供給される構成とされている。

これにより、伝達装置制御部の電源電圧は、余剰流に基づく充電が行われるサブバッテリから供給される。
従って、伝達装置制御部を動作させるにあたってメインバッテリからの電力持ち出し量を抑えることができるため、オルタネータを用いたメインバッテリの充電頻度を低下させることができ、燃費向上を図ることができる。

＜４．変形例＞
以上、本発明に係る実施形態について説明したが、本発明は上記した具体例に限定されず多様な構成を採り得るものである。
例えば、上記では、本発明がアイドリングストップ機能を有する車両に適用される例を挙げたが、アイドリングストップ機能を有さない車両にも本発明は好適に適用できる。

１、１Ａ、１Ｂ 車両、２ エンジン、３ 動力伝達装置、７ 油圧制御部、１３、１３Ａ 伝達装置制御ユニット、１４ バス、１５、１５Ａ ポンプ制御部、１６ メインバッテリ、１７ サブバッテリ、７１ 機械ポンプ、７２ 電動ポンプ、７２ｍ モータ、７２ｍｒ ロータ、７２ｃ ワンウェイクラッチ、７２ｐ ポンプ部、７２ｒ ロータ、７５ タービン、Ｒｔ タービン室、７６ 逆止弁、１５ａ モータ駆動部、１５ｂ 充電部、ＳＷ１ 充電／駆動切替スイッチ、ＳＷｃ 充電先切替スイッチ、ＳＷｄ 駆動元切替スイッチ、Ｙ１、Ｙ６ 吸入油路、Ｙ２、Ｙ７ 吐出油路、Ｙ８ 帰還油路

Claims (5)

1. 作動油の吐出源としてエンジン動力に基づき駆動される機械ポンプと電動ポンプとが設けられると共に、前記作動油の油圧回路内に生じた前記作動油の余剰流を前記機械ポンプの吸入路に帰還させる余剰流帰還路が形成された動力伝達装置を有する車両における電力制御システムであって、
   前記余剰流帰還路により帰還される前記余剰流によって前記電動ポンプが有するモータのロータを回転させ電磁誘導により電力を発生させる発電部と、
   前記発電部により得られた電力によってバッテリを充電する充電部と、を備え、
   バッテリとして少なくともメインバッテリとサブバッテリを備え、
   前記充電部は、前記発電部により得られた電力によって前記サブバッテリを充電し、
   前記サブバッテリが前記電動ポンプに対してのみ電力供給を行う
   電力制御システム。
2. 前記車両は前記エンジンのアイドリングストップ機能を有し、
   前記電動ポンプは、
   前記アイドリングストップ機能により前記エンジンが停止された状態において前記バッテリにより駆動される
   請求項１に記載の電力制御システム。
3. 前記電動ポンプは、前記モータによってポンプ部のロータが回転されることで前記作動油を吐出する構成とされ、
   前記モータの駆動時の回転力を当該ロータに伝達させ、前記モータの発電時の回転力を当該ロータに伝達させない伝達制御機構を備えた
   請求項１又は請求項２に記載の電力制御システム。
4. 前記動力伝達装置は、
   前記機械ポンプが前記作動油を吐出する機械ポンプ側油路と、前記電動ポンプが前記作動油を吐出し前記機械ポンプ側油路に合流される電動ポンプ側油路とを有し、
   前記電動ポンプ側油路に挿入され前記機械ポンプ側油路から前記電動ポンプ側への前記作動油の流入を阻止する逆止弁を備えた
   請求項３に記載の電力制御システム。
5. 前記電動ポンプを前記サブバッテリの電力のみにより駆動可能に構成された
   請求項１から請求項４の何れかに記載の電力制御システム。

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