JPH09286245A - ハイブリッド車両の油圧制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 エンジンおよび電動モータを車両走行用の動
力源として備えているハイブリッド車両に関し、変速用
や潤滑用のオイルを自動変速機に供給する油圧制御装置
において、車両発進時のオイルの供給遅れを防止する。 【解決手段】 始動スイッチの操作キーがＯＮ位置から
更にＳＴ（スタート）位置まで操作されることにより、
車両走行用の動力源として用いられる電動モータおよび
図示しないエンジンを起動可能なレディ状態とし、シフ
トレバーがＤレンジ等の駆動レンジへ操作されることに
よって起動させる場合に、操作キーがＯＮ位置へ操作さ
れた段階でオイルポンプを起動（ＯＮ）する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はハイブリッド車両に
係り、特に、変速機の変速段を切り換える油圧式係合装
置等に作動油を供給したり変速機各部の潤滑部位に潤滑
油を供給したりする油圧制御装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】燃料の燃焼によって作動するエンジン
と、電気エネルギーで作動する電動モータとを車両走行
用の動力源として備えており、走行条件に応じてそれ等
のエンジンおよび電動モータを使い分けて走行するハイ
ブリッド車両が提案されているが、このようなハイブリ
ッド車両の一種に、上記エンジンおよび電動モータの少
なくとも一方と駆動輪との間の動力伝達経路に変速機が
設けられているものがある。特開平５−３１００４８号
公報に記載されている装置はその一例で、エンジンの回
転を変速機により変速して駆動輪へ伝達するようになっ
ているとともに、エンジン停止時でも潤滑や冷却用のオ
イルを供給できるように、専用モータで駆動されるオイ
ルポンプを備えている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うに専用モータで駆動されるオイルポンプを有するハイ
ブリッド車両においても、例えば発進時などに車両走行
用の動力源とオイルポンプとを同時に起動した場合、オ
イルの供給遅れにより変速用の摩擦係合装置等の係合力
不足で滑りが生じたり、十分な潤滑作用が得られなかっ
たりする可能性があった。オイルポンプがオイルを供給
できる所定油圧に達するまでには若干の時間遅れがある
のに対し、例えば電動モータを動力源として車両を発進
させる場合には、エンジンに比べて優れたレスポンス
（応答性）が得られるため、オイルの供給遅れが発生し
易いのである。

【０００４】本発明は以上の事情を背景として為された
もので、その目的とするところは、車両発進時における
変速機へのオイルの供給遅れを防止することにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】かかる目的を達成するた
めに、第１発明は、(a) 燃料の燃焼によって作動するエ
ンジンと、電気エネルギーで作動する電動モータとを車
両走行用の動力源として備えている一方、(b) そのエン
ジンおよび電動モータの少なくとも一方と駆動輪との間
の動力伝達経路に配設された変速機と、(c) その変速機
にオイルを供給する電動式のオイルポンプとを有するハ
イブリッド車両の油圧制御装置において、(d) 少なくと
も前記車両走行用の動力源から前記変速機に動力が伝達
される前にその変速機にオイルが供給されるように前記
オイルポンプを起動するポンプ起動手段を有することを
特徴とする。

【０００６】第２発明は、上記第１発明の油圧制御装置
において、(a) 前記エンジンおよび前記電動モータは何
れも前記変速機を介して前記駆動輪を回転駆動するもの
で、(b) 前記ポンプ起動手段は、そのエンジンおよび電
動モータの少なくとも一方が起動させられる前に前記オ
イルポンプを起動するものであることを特徴とする。

【０００７】第３発明は、上記第１発明または第２発明
の油圧制御装置において、(a) ＯＮおよびスタートを選
択可能で、ＯＮが選択された後にスタートが選択される
ことにより前記エンジンおよび前記電動モータをそれぞ
れ起動可能なレディ状態とする始動操作手段を備えてお
り、且つ(b) 前記ポンプ起動手段は、前記始動操作手段
によってＯＮが選択された段階で前記オイルポンプを起
動するものであることを特徴とする。

【０００８】第４発明は、上記第１発明または第２発明
の油圧制御装置において、(a) 前記エンジンおよび前記
電動モータが共に停止状態に保持される駐車位置と、そ
のエンジンおよび電動モータの少なくとも一方を動力源
として走行する駆動位置とへ移動操作されるシフトレバ
ーと、(b) そのシフトレバーが前記駐車位置から抜き操
作されることを検出するＰ抜き検出手段とを有し、且つ
(c) 前記ポンプ起動手段は、前記Ｐ抜き検出手段によっ
て前記シフトレバーが前記駐車位置から抜き操作される
ことが検出された場合に前記オイルポンプを起動するも
のであることを特徴とする。

【０００９】

【発明の効果】このようなハイブリッド車両の油圧制御
装置においては、少なくとも車両走行用の動力源から変
速機に動力が伝達される前に変速機にオイルが供給され
るようにオイルポンプが起動させられるため、変速機に
対するオイルの供給遅れが防止され、車両の発進当初か
ら十分な潤滑作用が得られるとともに、変速用の油圧式
係合装置の係合力不足などが解消する。

【００１０】第３発明では、始動操作手段によってＯＮ
が選択された段階でオイルポンプが起動させられ、エン
ジンおよび電動モータはそのＯＮの後にスタートが選択
されることにより起動可能なレディ状態とされるため、
オイルの供給遅れを確実に防止できる。エンジンおよび
電動モータは、一般にそのレディ状態でシフトレバーが
駆動位置へ操作されることにより起動させられるため、
変速機に対するオイルの供給が十分に間に合うのであ
り、また、蓄電装置の蓄電量が少ない場合に、シフトレ
バーが駐車位置に保持されている状態でエンジンを起動
して蓄電装置を充電するとともに、変速機をニュートラ
ル（動力伝達遮断状態）にして駆動輪側への動力伝達を
遮断することがあるが、本発明では、そのように駐車状
態で充電制御が行われる場合でもオイルの供給遅れを生
じることがない。

【００１１】第４発明では、シフトレバーが駐車位置か
ら抜き操作される時にオイルポンプを起動するため、第
３発明に比較してオイルポンプの無駄な作動時間を短く
でき、オイルの供給遅れを防止しつつポンプ駆動に伴う
電力消費を節減できる。

【００１２】

【発明の実施の形態】ここで、本発明は、例えばクラッ
チにより動力伝達を接続、遮断することによって動力源
を切り換える切換タイプや、遊星歯車装置などの合成、
分配機構によってエンジンおよび電動モータの出力を合
成したり分配したりするミックスタイプ、電動モータを
補助的に使うアシストタイプなど、エンジンと電動モー
タとを車両走行時の動力源として備えているとともに、
それ等の少なくとも一方と駆動輪との間に変速機が設け
られている種々のタイプのハイブリッド車両に適用され
得る。駆動輪毎に電動モータが配設されている場合であ
っても良い。

【００１３】変速機は、手動変速式でも自動変速式であ
っても差し支えないし、一定の変速比で増速または減速
するだけのもの、回転方向を変更するもの（前後進切換
え機構）など、種々のものを採用できる。自動変速機と
しては、摩擦クラッチや摩擦ブレーキ、噛合い式クラッ
チなど油圧アクチュエータによって係合状態が制御され
る油圧式係合装置により変速比が異なる複数の変速段で
変速制御される遊星歯車式、平行２軸式などの有段の自
動変速機が好適に用いられるが、変速比を連続的に変化
させるベルト駆動式、トロイダル型などの無段変速機を
用いることも可能である。

【００１４】第１発明の油圧制御装置は、少なくとも車
両走行用の動力源から変速機に動力が伝達される前に変
速機にオイルが供給されるようにオイルポンプを起動す
れば良く、例えば変速機を介することなく電動モータで
直接駆動輪を回転駆動する場合は車両走行中であっても
オイルポンプを起動する必要はないし、エンジンや電動
モータと変速機との間に配設されたクラッチ手段が解放
されている場合はエンジンや電動モータが作動状態（回
転状態）であってもオイルポンプを起動する必要はな
い。また、本発明は、車両の発進時に十分な量のオイル
が変速機に供給されるようにするためのもので、始動時
に好適に適用されるが、車両走行中の一時停止などでオ
イルポンプの作動を停止し、発進前に再び起動する場合
にも適用され得る。車両走行中は電動式オイルポンプの
通電を停止し、動力伝達経路などの回転を利用してオイ
ルポンプを駆動するようにしても良いし、動力伝達経路
などに配設された別の機械式オイルポンプを用いてオイ
ルを供給するようにしても良い。

【００１５】第２発明は、第３発明や第４発明のように
構成することができるが、例えばエンジンまたは電動モ
ータの起動時に所定の遅れ時間だけその起動を遅延させ
る遅延手段を設け、その遅れ時間の間にオイルポンプを
起動して変速機にオイルが供給されるようにすることも
可能である。第３発明の始動操作手段は、内燃機関を動
力源とする車両のイグニッションスイッチに対応するも
ので、ハイブリッド車両においても例えばＬＯＣＫ位
置、ＡＣＣ位置、ＯＮ位置、ＳＴ（スタート）位置が設
けられ、操作キーが抜き挿しされるＬＯＣＫ位置および
ＡＣＣ位置では車両駆動に関する総ての電源がＯＦＦ
（非通電）となるように構成される。また、シフトレバ
ーが駐車位置（Ｐレンジなど）へ操作されていない場合
は、操作キーを抜き取ることができないようにインタロ
ックが設けられ、車両を最初に起動（始動）する時はシ
フトレバーが駐車位置に保持されるように構成される。
なお、始動操作手段を押釦スイッチなどで構成すること
も可能である。

【００１６】第４発明のシフトレバーは、例えば上記の
ように車両始動時には駐車位置に保持され、前進走行す
るＤレンジや後進走行するＲレンジ等の駆動位置へ移動
操作されることにより、エンジンおよび電動モータの少
なくとも一方を動力源とする走行を許容するように構成
される。シフトレバーを他の位置へ操作するために駐車
位置から抜き操作（Ｐ抜き操作）するためには、一般に
ブレーキを踏込み操作したりシフトロック解除手段を解
除操作したりする必要があり、それ等の操作を検出する
ブレーキスイッチやシフトロックスイッチなどをＰ抜き
検出手段として利用することが望ましい。前記始動操作
手段とのインタロックをとるために、シフトレバーが駐
車位置に存在するか否かを検出するキーインタロックス
イッチなどを利用することもできるし、オイルポンプ起
動用の専用のスイッチなどを設けることも可能である。
オイルポンプ起動手段は、例えば前記始動操作手段がＯ
Ｎ、更にはエンジンおよび電動モータがレディ状態とさ
れ、且つＰ抜き検出手段によってＰ抜き操作が検出され
た場合にオイルポンプを起動するように構成される。

【００１７】上記第４発明では、駐車位置では基本的に
オイルポンプが停止状態とされるが、油温が所定値以下
で油圧の立上りに問題がある冷間時や、車両整備のため
にサービススイッチが操作された場合、蓄電装置の蓄電
量が所定値以下で変速機をニュートラルにしてエンジン
を作動させて充電する充電制御を行う場合などには、シ
フトレバーが駐車位置に保持されていてもオイルポンプ
を起動するように構成することが望ましい。

【００１８】以下、本発明の実施例を図面を参照しつつ
詳細に説明する。図１は、本発明の一実施例である油圧
制御装置を備えているハイブリッド車両の駆動装置８の
骨子図である。この駆動装置８はＦＦ車両用、すなわち
車両の幅方向と略平行に配置される横置きのもので、燃
料の燃焼によって作動する内燃機関等のエンジン１０
と、電動モータおよび発電機として機能するモータジェ
ネレータ１２と、シングルピニオン型の遊星歯車装置１
４とを備えている。遊星歯車装置１４は、機械的に力を
合成、分配する合成分配機構であり、第１クラッチ１６
を介してエンジン１０に連結される第１回転要素として
のリングギヤ１４ｒと、モータジェネレータ１２のロー
タ軸１２ｒに連結された第２回転要素としてのサンギヤ
１４ｓと、出力部材としてのスプロケット１８が一体的
に設けられた第３回転要素としてのキャリア１４ｃとを
備えており、サンギヤ１４ｓおよびキャリア１４ｃは第
２クラッチ２０によって連結されるようになっている。
なお、エンジン１０の出力は、回転変動やトルク変動を
抑制するためのフライホイール２２およびスプリング，
ゴム等の弾性部材によるダンパ装置２４を介して第１ク
ラッチ１６に伝達される。また、第１クラッチ１６およ
び第２クラッチ２０は、何れも油圧アクチュエータによ
って係合，解放される摩擦式の多板クラッチである。

【００１９】上記スプロケット１８は、自動変速機２６
の入力部材であるドリブンスプロケット２８にチェーン
３０を介して連結されている。自動変速機２６は平行２
軸式変速機で、ドリブンスプロケット２８が設けられた
第１軸（入力軸）３２と平行に第２軸（出力軸）３４を
備えており、互いに噛み合わされた前進用の４組の歯車
対と、後進用アイドル歯車を介して連結された後進用歯
車対とを有するもので、油圧アクチュエータによって摩
擦係合させられる油圧式クラッチ３６，３８、および油
圧アクチュエータによって切り換えられる噛合い式クラ
ッチ４０，４２がそれぞれ係合、解放制御されることに
より、動力伝達を遮断するニュートラルと前進４速の変
速段が成立させられ、油圧アクチュエータによって摩擦
係合させられる油圧式クラッチ４４によって後進段が成
立させられる。上記第２軸３４には出力歯車４６が設け
られ、傘歯車式の差動装置４８の入力部材であるリング
ギヤ５０と噛み合わされており、一対の出力軸５２，５
４を経て左右の駆動輪（前輪）に動力が分配される。な
お、図１における第２軸３４の下側半分は、上側と略対
称的に構成されているため、出力歯車４６を除いて省略
してある。

【００２０】図２は、上記駆動装置８の制御系統を説明
するブロック線図で、機械的な結合関係は太い実線で示
され、電気的な結合関係は細線で示されている。電気ト
ルコン５８は前記モータジェネレータ１２、遊星歯車装
置１４、第１クラッチ１６、および第２クラッチ２０に
よって構成されており、減速機６０は前記差動装置４８
などによって構成されており、車両駆動手段６２は駆動
輪などである。

【００２１】エンジン１０は、コントローラ６４によっ
て燃料噴射制御用アクチュエータ６６、スロットル制御
用アクチュエータ６８、点火時期制御用アクチュエータ
７０、吸排気バルブ制御用アクチュエータ７２がそれぞ
れ制御されることにより、その作動状態が制御される。
モータジェネレータ１２は、モータジェネレータ制御装
置（インバータなど）７４を介してバッテリやコンデン
サ等の蓄電装置７６に接続されており、そのモータジェ
ネレータ制御装置７４がコントローラ６４によって制御
されることにより、蓄電装置７６から電気エネルギーが
供給されて所定のトルクで回転駆動される回転駆動状態
と、回生制動（モータジェネレータ７４自体の電気的な
制動トルク）により発電機として機能することにより蓄
電装置７６に電気エネルギーを充電する充電状態と、モ
ータ軸１２ｒが自由回転することを許容する無負荷状態
とに切り換えられる。また、第１クラッチ１６および第
２クラッチ２０は、コントローラ６４により電磁弁等の
クラッチ制御用アクチュエータ７８を介して油圧回路が
切り換えられることにより、それぞれ係合、解放状態が
切り換えられ、エンジン１０とリングギヤ１４ｒとの
間、サンギヤ１４ｓとキャリア１４ｃとの間が、それぞ
れ接続、遮断される。

【００２２】自動変速機２６は、運転者によってシフト
レバー８０が操作され、そのシフトレバー８０に機械的
に連結されたマニュアルシフトバルブなどの切換えアク
チュエータ８２によって油圧回路が切り換えられること
により、前進段（ＦＷＤ）、ニュートラル（Ｎ）、後進
段（ＲＥＶ）が切り換えられる。シフトレバー８０は、
「Ｐ（パーキング）」，「Ｒ（リバース）」、「Ｎ（ニ
ュートラル）」、「Ｄ（ドライブ）」、および「Ｂ（エ
ンジンブレーキ）」の計５つのシフトレンジを備えてお
り、「Ｒ」レンジで上記後進段が成立させられ、「Ｎ」
レンジでニュートラルが成立させられ、「Ｄ」レンジで
前進段が成立させられる。また、それ等のシフトポジシ
ョンＳ_H を表す信号がシフトポジションスイッチ８４か
らコントローラ６４に供給され、「Ｄ」レンジでは、変
速用ソレノイドバルブなどの変速比制御アクチュエータ
８６が制御されて油圧回路が切り換えられることによ
り、前記油圧式クラッチ３６，３８の係合，解放状態や
噛合い式クラッチ４０，４２の噛合い状態が切り換えら
れ、例えばアクセル操作量θ_ACおよび車速Ｖをパラメー
タとして予め定められた変速マップなどの変速条件に従
って前進４速の変速段が切り換えられる。上記「Ｐ」レ
ンジは駐車位置に相当し、「Ｒ」レンジ、「Ｄ」レン
ジ、および「Ｂ」レンジは駆動位置に相当する。

【００２３】コントローラ６４は、ＣＰＵやＲＡＭ，Ｒ
ＯＭ等を有するマイクロコンピュータを備えて構成さ
れ、予め設定されたプログラムに従って信号処理を行う
ことにより、例えば図３に示すフローチャートに従って
図４に示す９つの運転モードの１つを選択し、その選択
したモードで作動させる。コントローラ６４には、アク
セル操作量センサ９０、ブレーキスイッチ９２、ブレー
キ踏力センサ９４からそれぞれアクセル操作量θ_AC、ブ
レーキのＯＮ，ＯＦＦ、ブレーキ踏力を表す信号が供給
される他、エンジントルクＴ_E やモータトルクＴ_M 、エ
ンジン回転速度Ｎ _E 、モータ回転速度Ｎ_M 、自動変速機
１６の入力回転速度Ｎ_i 、出力回転速度（車速Ｖに対
応）Ｎ_O 、蓄電装置７６の蓄電量ＳＯＣ、シフトレバー
８０のシフトポジションＳ_H 等に関する情報が、種々の
検出手段などから供給されるようになっている。エンジ
ントルクＴ_E はスロットル弁開度や燃料噴射量などから
求められ、モータトルクＴ_M はモータ電流などから求め
られ、蓄電量ＳＯＣはモータジェネレータ１２がジェネ
レータとして機能する充電時のモータ電流や充電効率な
どから求められる。

【００２４】図３は、シフトレバー８０が「Ｒ」、
「Ｄ」または「Ｂ」の駆動レンジへ操作された場合に実
行するもので、シフトレバー８０が「Ｐ」レンジに保持
されている場合は、エンジン１０およびモータジェネレ
ータ１２は共に非作動状態（停止状態）に保持される。
図３において、ステップＳ１ではエンジン始動要求があ
ったか否かを、例えばエンジン１０を動力源として走行
したりエンジン１０によりモータジェネレータ１２を回
転駆動して蓄電装置７６を充電したりするために、エン
ジン１０を始動すべき旨の指令があったか否かなどによ
り判断し、始動要求があればステップＳ２でモード９を
選択する。モード９は、前記図４から明らかなように第
１クラッチ１６を係合（ＯＮ）し、第２クラッチ２０を
係合（ＯＮ）し、モータジェネレータ１２により遊星歯
車装置１４を介してエンジン１０を回転駆動するととも
に、燃料噴射などのエンジン始動制御を行ってエンジン
１０を始動する。このモード９は、車両停止時には前記
自動変速機２６をニュートラルにして行われ、モード１
のように第１クラッチ１６を解放したモータジェネレー
タ１２のみを動力源とする走行時には、第１クラッチ１
６を係合するとともに走行に必要な要求出力以上の出力
でモータジェネレータ１２を作動させ、その要求出力以
上の余裕出力でエンジン１０を回転駆動することによっ
て行われる。車両走行時であっても、一時的に自動変速
機２６をニュートラルにしてモード９を実行することも
可能である。このようにモータジェネレータ１２によっ
てエンジン１０が始動させられることにより、始動専用
のスタータ（電動モータなど）が不要となり、部品点数
が少なくなって装置が安価となる。

【００２５】ステップＳ１の判断がＮＯの場合、すなわ
ちエンジン始動要求がない場合にはステップＳ３を実行
し、制動力の要求があるか否かを、例えばブレーキがＯ
Ｎか否か、シフトレバー８０のシフトポジションＳ_H が
「Ｂ（エンジンブレーキ）」レンジで且つアクセル操作
量θ_ACが０か否か、或いは単にアクセル操作量θ_ACが０
か否か、等によって判断し、ＹＥＳであればステップＳ
４を実行する。ステップＳ４では、蓄電装置７６の蓄電
量ＳＯＣが予め定められた最大蓄電量Ａ２以上か否かを
判断し、ＳＯＣ≧Ａ２であればステップＳ５でモード８
を選択し、ＳＯＣ＜Ａ２であればステップＳ６でモード
６を選択する。最大蓄電量Ａ２は、蓄電装置７６に電気
エネルギーを充電することが許容される最大の蓄電量で
あり、蓄電装置７６の充放電効率（充電効率や放電効
率）などに基づいて例えば８０％程度の値が設定され
る。

【００２６】上記ステップＳ５で選択されるモード８
は、図４から明らかなように第１クラッチ１６を係合
（ＯＮ）し、第２クラッチ２０を係合（ＯＮ）し、モー
タジェネレータ１２を無負荷状態とし、エンジン１０を
停止状態すなわちスロットル弁を閉じるとともに燃料噴
射量を０とするものであり、これにより、エンジン１０
の引き擦り回転による制動力、すなわちエンジンブレー
キが車両に作用させられ、運転者によるブレーキ操作が
軽減されて運転操作が容易になる。また、モータジェネ
レータ１２は無負荷状態とされ、自由回転させられるた
め、蓄電装置７６の蓄電量ＳＯＣが過大となって充放電
効率等の性能を損なうことが回避される。

【００２７】ステップＳ６で選択されるモード６は、図
４から明らかなように第１クラッチ１６を解放（ＯＦ
Ｆ）し、第２クラッチ２０を係合（ＯＮ）し、エンジン
１０を停止し、モータジェネレータ１２を充電状態とす
るもので、車両の運動エネルギーでモータジェネレータ
１２が回転駆動されることにより、蓄電装置７６を充電
するとともにその車両にエンジンブレーキのような回生
制動力を作用させるため、運転者によるブレーキ操作が
軽減されて運転操作が容易になる。また、第１クラッチ
１６が解放されてエンジン１０が遮断されているため、
そのエンジン１０の引き擦りによるエネルギー損失がな
いとともに、蓄電量ＳＯＣが最大蓄電量Ａ２より少ない
場合に実行されるため、蓄電装置７６の蓄電量ＳＯＣが
過大となって充放電効率等の性能を損なうことがない。

【００２８】ステップＳ３の判断がＮＯの場合、すなわ
ち制動力の要求がない場合にはステップＳ７を実行し、
エンジン発進が要求されているか否かを、例えばモード
３などエンジン１０を動力源とする走行中の車両停止時
か否か、すなわち車速に対応する出力回転数Ｎ_O ＝０か
否か等によって判断し、ＹＥＳであればステップＳ８を
実行する。ステップＳ８ではアクセルがＯＮか否か、す
なわちアクセル操作量θ_ACが略零の所定値より大きいか
否かを判断し、アクセルＯＮの場合にはステップＳ９で
モード５を選択し、アクセルがＯＮでなければステップ
Ｓ１０でモード７を選択する。

【００２９】上記ステップＳ９で選択されるモード５
は、図４から明らかなように第１クラッチ１６を係合
（ＯＮ）し、第２クラッチ２０を解放（ＯＦＦ）し、エ
ンジン１０を運転状態とし、モータジェネレータ１２の
回生制動トルクを制御することにより、車両を発進させ
るものである。具体的に説明すると、遊星歯車装置１４
のギヤ比（サンギヤ１４ｓの歯数／リングギヤ１４ｒの
歯数）をρとすると、エンジントルクＴ_E ：遊星歯車装
置１４の出力トルク：モータトルクＴ_M ＝１：（１＋
ρ）：ρとなるため、例えばギヤ比ρを一般的な値であ
る０．５程度とすると、エンジントルクＴ_E の半分のト
ルクをモータジェネレータ１２が分担することにより、
エンジントルクＴ_E の約１．５倍のトルクがキャリア１
４ｃから出力される。すなわち、モータジェネレータ１
２のトルクの（１＋ρ）／ρ倍の高トルク発進を行うこ
とができるのである。また、モータ電流を遮断してモー
タジェネレータ１２を無負荷状態とすれば、ロータ軸１
２ｒが逆回転させられるだけでキャリア１４ｃからの出
力は０となり、車両停止状態となる。すなわち、この場
合の遊星歯車装置１４は発進クラッチおよびトルク増幅
装置として機能するのであり、モータトルク（回生制動
トルク）Ｔ_M を０から徐々に増大させて反力を大きくす
ることにより、エンジントルクＴ_E の（１＋ρ）倍の出
力トルクで車両を滑らかに発進させることができるので
ある。

【００３０】ここで、本実施例では、エンジン１０の最
大トルクの略ρ倍のトルク容量のモータジェネレータ、
すなわち必要なトルクを確保しつつできるだけ小型で小
容量のモータジェネレータ１２が用いられており、装置
が小型で且つ安価に構成される。また、本実施例ではモ
ータトルクＴ_M の増大に対応して、スロットル弁開度や
燃料噴射量を増大させてエンジン１０の出力を大きくす
るようになっており、反力の増大に伴うエンジン回転数
Ｎ_E の低下に起因するエンジンストール等を防止してい
る。

【００３１】ステップＳ１０で選択されるモード７は、
図４から明らかなように第１クラッチ１６を係合（Ｏ
Ｎ）し、第２クラッチ２０を解放（ＯＦＦ）し、エンジ
ン１０を運転状態とし、モータジェネレータ１２を無負
荷状態として電気的にニュートラルとするもので、モー
タジェネレータ１２のロータ軸１２ｒが逆方向へ自由回
転させられることにより、キャリア１４ｃからの出力が
零となる。これにより、モード３などエンジン１０を動
力源とする走行中の車両停止時に一々エンジン１０を停
止させる必要がないとともに、前記モード５のエンジン
発進が実質的に可能となる。

【００３２】ステップＳ７の判断がＮＯの場合、すなわ
ちエンジン発進の要求がない場合にはステップＳ１１を
実行し、要求出力Ｐｄが予め設定された第１判定値Ｐ１
以下か否かを判断する。要求出力Ｐｄは、走行抵抗を含
む車両の走行に必要な出力で、アクセル操作量θ_ACやそ
の変化速度、車速（出力回転数Ｎ_O ）、自動変速機２６
の変速段などに基づいて、予め定められたデータマップ
や演算式などにより算出される。また、第１判定値Ｐ１
は、エンジン１０のみを動力源として走行する中負荷領
域とモータジェネレータ１２のみを動力源として走行す
る低負荷領域の境界値であり、エンジン１０による充電
時を含めたエネルギー効率を考慮して、排出ガス量や燃
料消費量などができるだけ少なくなるように実験等によ
って定められている。そして、要求出力Ｐｄが第１判定
値Ｐ１以下の場合には、ステップＳ１２で蓄電量ＳＯＣ
が予め設定された最低蓄電量Ａ１以上か否かを判断し、
ＳＯＣ≧Ａ１であればステップＳ１３でモード１を選択
し、ＳＯＣ＜Ａ１であればステップＳ１４でモード３を
選択する。最低蓄電量Ａ１は、モータジェネレータ１２
を動力源として走行する場合に蓄電装置７６から電気エ
ネルギーを取り出すことが許容される最低の蓄電量であ
り、蓄電装置７６の充放電効率などに基づいて例えば７
０％程度の値が設定される。

【００３３】上記モード１は、前記図４から明らかなよ
うに第１クラッチ１６を解放（ＯＦＦ）し、第２クラッ
チ２０を係合（ＯＮ）し、エンジン１０を停止し、モー
タジェネレータ１２を要求出力Ｐｄで回転駆動させるも
ので、モータジェネレータ１２のみを動力源として車両
を走行させる。この場合も、第１クラッチ１６が解放さ
れてエンジン１０が遮断されるため、前記モード６と同
様に引き擦り損失が少なく、自動変速機２６を適当に変
速制御することにより効率の良いモータ駆動制御が可能
である。このモード１は、要求出力Ｐｄが第１判定値Ｐ
１以下の低負荷領域で且つ蓄電装置７６の蓄電量ＳＯＣ
が最低蓄電量Ａ１以上の場合に実行されるため、エンジ
ン１０を動力源として走行する場合よりもエネルギー効
率が優れていて燃費や排出ガスを低減できるとともに、
蓄電装置７６の蓄電量ＳＯＣが最低蓄電量Ａ１より低下
して充放電効率等の性能を損なうことがない。

【００３４】ステップＳ１４で選択されるモード３は、
図４から明らかなように第１クラッチ１６および第２ク
ラッチ２０を共に係合（ＯＮ）し、エンジン１０を運転
状態とし、モータジェネレータ１２を回生制動により充
電状態とするもので、エンジン１０の出力で車両を走行
させながら、モータジェネレータ１２によって発生した
電気エネルギーを蓄電装置７６に充電する。エンジン１
０は、要求出力Ｐｄ以上の出力で運転させられ、その要
求出力Ｐｄより大きい余裕動力分だけモータジェネレー
タ１２で消費されるように、そのモータジェネレータ１
２の電流制御が行われる。

【００３５】前記ステップＳ１１の判断がＮＯの場合、
すなわち要求出力Ｐｄが第１判定値Ｐ１より大きい場合
には、ステップＳ１５において第１判定値Ｐ１より大き
い第２判定値Ｐ２より小さいか否か、すなわちＰ１＜Ｐ
ｄ＜Ｐ２か否かを判断する。第２判定値Ｐ２は、エンジ
ン１０のみを動力源として走行する中負荷領域とエンジ
ン１０およびモータジェネレータ１２の両方を動力源と
して走行する高負荷領域の境界値であり、エンジン１０
による充電時を含めたエネルギー効率を考慮して、排出
ガス量や燃料消費量などができるだけ少なくなるように
実験等によって予め定められている。そして、Ｐ１＜Ｐ
ｄ＜Ｐ２であればステップＳ１６でＳＯＣ≧Ａ１か否か
を判断し、ＳＯＣ≧Ａ１の場合にはステップＳ１７でモ
ード２を選択し、ＳＯＣ＜Ａ１の場合には前記ステップ
Ｓ１４でモード３を選択する。また、Ｐｄ≧Ｐ２であれ
ばステップＳ１８でＳＯＣ≧Ａ１か否かを判断し、ＳＯ
Ｃ≧Ａ１の場合にはステップＳ１９でモード４を選択
し、ＳＯＣ＜Ａ１の場合にはステップＳ１７でモード２
を選択する。

【００３６】上記モード２は、前記図４から明らかなよ
うに第１クラッチ１６および第２クラッチ２０を共に係
合（ＯＮ）し、エンジン１０を要求出力Ｐｄで運転し、
モータジェネレータ１２を無負荷状態とするもので、エ
ンジン１０のみを動力源として車両を走行させる。ま
た、モード４は、第１クラッチ１６および第２クラッチ
２０を共に係合（ＯＮ）し、エンジン１０を運転状態と
し、モータジェネレータ１２を回転駆動するもので、エ
ンジン１０およびモータジェネレータ１２の両方を動力
源として車両を高出力走行させる。このモード４は、要
求出力Ｐｄが第２判定値Ｐ２以上の高負荷領域で実行さ
れるが、エンジン１０およびモータジェネレータ１２を
併用しているため、エンジン１０およびモータジェネレ
ータ１２の何れか一方のみを動力源として走行する場合
に比較してエネルギー効率が著しく損なわれることがな
く、燃費や排出ガスを低減できる。また、蓄電量ＳＯＣ
が最低蓄電量Ａ１以上の場合に実行されるため、蓄電装
置７６の蓄電量ＳＯＣが最低蓄電量Ａ１より低下して充
放電効率等の性能を損なうことがない。

【００３７】上記モード１〜４の運転条件についてまと
めると、蓄電量ＳＯＣ≧Ａ１であれば、Ｐｄ≦Ｐ１の低
負荷領域ではステップＳ１３でモード１を選択してモー
タジェネレータ１２のみを動力源として走行し、Ｐ１＜
Ｐｄ＜Ｐ２の中負荷領域ではステップＳ１７でモード２
を選択してエンジン１０のみを動力源として走行し、Ｐ
２≦Ｐｄの高負荷領域ではステップＳ１９でモード４を
選択してエンジン１０およびモータジェネレータ１２の
両方を動力源として走行する。また、ＳＯＣ＜Ａ１の場
合には、要求出力Ｐｄが第２判定値Ｐ２より小さい中低
負荷領域でステップＳ１４のモード３を実行することに
より蓄電装置７６を充電するが、要求出力Ｐｄが第２判
定値Ｐ２以上の高負荷領域ではステップＳ１７でモード
２が選択され、充電を行うことなくエンジン１０により
高出力走行が行われる。

【００３８】ステップＳ１７のモード２は、Ｐ１＜Ｐｄ
＜Ｐ２の中負荷領域で且つＳＯＣ≧Ａ１の場合、或いは
Ｐｄ≧Ｐ２の高負荷領域で且つＳＯＣ＜Ａ１の場合に実
行されるが、中負荷領域では一般にモータジェネレータ
１２よりもエンジン１０の方がエネルギー効率が優れて
いるため、モータジェネレータ１２を動力源として走行
する場合に比較して燃費や排出ガスを低減できる。高負
荷領域では、モータジェネレータ１２およびエンジン１
０を併用して走行するモード４が望ましいが、蓄電装置
７６の蓄電量ＳＯＣが最低蓄電量Ａ１より小さい場合に
は、上記モード２によるエンジン１０のみを動力源とす
る運転が行われることにより、蓄電装置７６の蓄電量Ｓ
ＯＣが最低蓄電量Ａ１よりも少なくなって充放電効率等
の性能を損なうことが回避される。

【００３９】一方、本実施例のハイブリッド車両は、前
記自動変速機２６の油圧式クラッチ３６，３８，４４、
噛合い式クラッチ４０，４２に作動油を供給して変速段
や前後進を切り換えたり、歯車の噛合い部、軸受部など
を潤滑したりするために、専用の駆動モータを有するオ
イルポンプ１００（図２参照）を備えており、図示しな
い油圧回路を介して自動変速機２６にオイルを供給す
る。このオイルポンプ１００は、コントローラ６４によ
りポンプ駆動回路９８を介して作動させられるようにな
っており、始動スイッチ１０２、シフトロックスイッチ
１０４、キーインタロックスイッチ１０６、前記ブレー
キスイッチ９２などからの信号に基づいて起動させられ
る。

【００４０】始動スイッチ１０２は請求項３の始動操作
手段に相当するもので、図５に示すようにＬＯＣＫ位
置、ＡＣＣ位置、ＯＮ位置、ＳＴ（スタート）位置が設
けられており、操作キーが抜き挿しされるＬＯＣＫ位置
およびＡＣＣ位置では車両駆動に関する総ての電源がＯ
ＦＦ（非通電）で、操作キーがＯＮ位置まで操作される
ことによりコントローラ６４の電源がＯＮ（通電）とな
る。そして、一旦ＳＴ（スタート）位置まで操作される
と、コントローラ６４によってモータジェネレータ制御
装置（インバータ）７４の電源がＯＮ（通電）とされ、
モータジェネレータ１２およびエンジン１０がそれぞれ
起動可能なレディ状態とされる。ＳＴ位置はモメンタリ
スイッチで、操作キーは自動的にＯＮ位置へ戻されると
ともに、モータジェネレータ１２およびエンジン１０の
レディ状態が保持される。

【００４１】シフトロックスイッチ１０４は、シフトレ
バー８０などに配設されたシフトロック解除手段（釦な
ど）が解除操作されたか否かを検出するためのもので、
このシフトロック解除手段を解除操作しないと、シフト
レバー８０はシフトロック機構のシフトロックソレノイ
ド１０８（図８参照）により「Ｐ」レンジに固定され、
他のレンジへ操作できないようになっている。シフトロ
ック機構は、上記シフトロック解除手段が解除操作され
てシフトロックスイッチ１０４がＯＦＦとなり、且つブ
レーキペダルが踏込み操作されてブレーキスイッチ９２
がＯＮとなった場合に、シフトロックを解除してシフト
レバー８０のＰ抜き操作、すなわち「Ｐ」レンジから他
のレンジへ操作することを許容する。

【００４２】キーインタロックスイッチ１０６は、前記
シフトレバー８０が「Ｐ」レンジへ操作されていない場
合は前記始動スイッチ１０２から操作キーを抜き取るこ
とができないようにインタロックするためのもので、シ
フトレバー８０が「Ｐ」レンジへ操作されることによっ
てＯＦＦとなり、操作キーの抜取りを許容する。すなわ
ち、始動スイッチ１０２に操作キーを挿入して車両を最
初に起動（始動）する時は、シフトレバー８０が「Ｐ」
レンジに保持される。図６のトランジスタ１０９は、キ
ーインタロックソレノイドのためのものである。

【００４３】そして、コントローラ６４は、例えば図６
に示されているように機能的にＯＲ回路１１０およびＡ
ＮＤ回路１１２から成るポンプ起動手段１１４を備えて
構成され、始動スイッチ１０２の操作キーが一旦ＳＴ位
置まで操作された後にＯＮ位置に保持され、且つブレー
キスイッチ９２およびキーインタロックスイッチ１０６
の少なくとも一方がＯＮの場合に、オイルポンプ１００
を作動させて自動変速機２６にオイルを供給する。図７
は、この場合のタイムチャートの一例であり、ブレーキ
スイッチ９２およびキーインタロックスイッチ１０６は
請求項４のＰ抜き検出手段に相当する。ブレーキスイッ
チ９２は、シフトレバー８０を「Ｐ」レンジから他のレ
ンジへ操作するＰ抜き操作以外でもＯＮとなり、必要以
上にオイルポンプ１００が作動させられる場合がある
が、Ｐ抜き操作はブレーキＯＮが条件で、そのブレーキ
ＯＮ操作からシフトロック解除手段の解除操作、シフト
レバー８０のシフト操作を行うのが普通であるため、ブ
レーキＯＮでオイルポンプ１００が起動させられること
により、シフトレバー８０が「Ｄ」レンジ等の駆動レン
ジへ操作されてエンジン１０やモータジェネレータ１２
が起動させられるのに先立って十分な量のオイルを自動
変速機２６に供給できる。図７における始動スイッチ１
０２のＯＦＦは、操作キーがＬＯＣＫ位置またはＡＣＣ
位置へ操作されたことを意味しており、ＯＮは一旦ＳＴ
位置まで操作された後のＯＮでエンジン１０およびモー
タジェネレータ１２がレディ状態とされていることを意
味する。また、シフトレバー８０の欄の塗りつぶし部分
は操作位置を表している。

【００４４】このように、本実施例のハイブリッド車両
は、シフトレバー８０がＰ抜き操作される段階でオイル
ポンプ１００が作動させられ、自動変速機２６にオイル
が供給されるようになっているため、シフトレバー８０
が「Ｄ」レンジ等の駆動レンジへ操作されてエンジン１
０やモータジェネレータ１２が起動させられ、その動力
が自動変速機２６に伝達される前に、その自動変速機２
６に確実に十分な量のオイルが供給されるようになり、
自動変速機２６に対するオイルの供給遅れが防止され、
車両の発進当初から十分な潤滑作用が得られるととも
に、油圧式クラッチ３６，３８，４４の係合力不足など
が解消する。特に、Ｐ抜き操作の段階でオイルポンプ１
００を起動するため、例えば始動スイッチ１０２がＯＮ
とされるだけでオイルポンプ１００を作動させる場合に
比較して、オイルポンプ１００の無駄な作動時間を短く
でき、オイルの供給遅れを防止しつつポンプ駆動に伴う
電力消費を節減できる。

【００４５】次に、本発明の他の実施例を説明する。な
お、以下の実施例で前記実施例と実質的に共通する部分
には同一の符号を付して詳しい説明を省略する。

【００４６】図８は、前記キーインタロックスイッチ１
０６の代わりにシフトロックスイッチ１０４を利用して
Ｐ抜き操作、更にはシフトレバー８０が「Ｐ」レンジ以
外のレンジに操作されていることを検出し、オイルポン
プ１００を作動させるようにしたもので、この場合にも
前記実施例と同様の作用効果が得られる。この実施例で
は、ブレーキスイッチ９２およびシフトロックスイッチ
１０４が請求項４のＰ抜き検出手段に相当する。

【００４７】図９は、油温が予め定められた所定値以下
で油圧の立上りに問題がある冷間時、すなわち温度スイ
ッチ１２０がＯＮの場合や、車両整備のためにサービス
スイッチ１２２がＯＮ操作された場合、或いは蓄電装置
７６の蓄電量ＳＯＣが所定値以下で、前記図４のモード
３と同様にして蓄電装置７６を充電する停車時充電制御
を行う場合、すなわち停車時充電制御スイッチ１２４が
ＯＮの場合には、シフトレバー８０が「Ｐ」レンジに保
持されていても始動スイッチ１０２がＯＮであることを
条件としてオイルポンプ１００を作動させるようにした
場合である。「Ｐ」レンジでは、自動変速機２６は
「Ｎ」レンジと同様に動力伝達遮断状態で、且つメカニ
カルパーキングロック機構等によって前記第２軸３４の
回転は阻止されるため、停車時充電制御で車両が走行さ
せられる恐れはない。停車時充電制御スイッチ１２４
は、例えばコントローラ６４内においてソフト的に構成
される。

【００４８】なお、上記各実施例では何れも複数のＰ抜
き検出手段が設けられているが、何れか１つのＰ抜き検
出手段を設けるだけでも良い。

【００４９】図１０は、請求項３に記載の発明の一実施
例を説明するフローチャートで、前記始動スイッチ１０
２の操作キーがＬＯＣＫ位置からＯＮ位置まで操作さ
れ、コントローラ６４の電源がＯＮとなることにより、
そのコントローラ６４によって実行される。ステップＳ
１でシステムチェックを行うとともに、ステップＳ２で
各種のデータを読み込み、ステップＳ３で油圧源モータ
すなわちオイルポンプ１００専用の駆動モータを起動す
る。コントローラ６４による一連の信号処理のうち、こ
のステップＳ３を実行する部分はポンプ起動手段に相当
する。

【００５０】ステップＳ４では、操作キーがＳＴ位置ま
で操作されることによって「１」とされるＳＴフラグが
「１」か否かを判断し、ＳＴフラグが「１」の場合に
は、ステップＳ５でモータジェネレータ制御装置（イン
バータ）７４の電源を投入（ＯＮ）する。これにより、
モータジェネレータ１２が起動可能なレディ状態とな
り、ステップＳ６でモータジェネレータ制御装置７４が
正常か否かのチェックを行う。正常であれば、次のステ
ップＳ７でエンジン始動許可フラグを「１」とし、これ
によりエンジン１０が起動可能なレディ状態となる。

【００５１】ステップＳ８では蓄電装置７６の蓄電量Ｓ
ＯＣが所定値以上、例えば前記最低蓄電量Ａ１以上か否
かを判断し、蓄電量ＳＯＣが所定値以上であればステッ
プＳ１１を実行するが、そうでない場合にはステップＳ
９においてシフトポジションＳ_H が「Ｐ」レンジまたは
「Ｎ」レンジであるか否かを判断し、「Ｐ」レンジまた
は「Ｎ」レンジであればステップＳ１０で前記停車時充
電制御を行う。また、ステップＳ１１では、シフトポジ
ションＳ_H が「Ｐ」レンジで、ブレーキＯＮで、且つＳ
Ｔフラグが「１」であるか否かを判断し、ＹＥＳであれ
ばステップＳ１２でシフトロック解除信号をＯＮとし、
シフトロック解除手段を解除操作しながらシフトレバー
８０を「Ｐ」レンジから他のレンジへ操作することを許
容する。

【００５２】この実施例では、図１１に示すように、始
動スイッチ１０２の操作キーがＯＮ位置へ操作された段
階でオイルポンプ１００が起動（ＯＮ）させられる一
方、エンジン１０およびモータジェネレータ１２は、操
作キーがＯＮ位置から更にＳＴ位置まで操作されること
によって起動可能なレディ状態とされるため、自動変速
機２６に対するオイルの供給遅れが確実に防止される。
エンジン１０およびモータジェネレータ１２は、通常は
レディ状態でシフトレバー８０が「Ｒ」レンジや「Ｄ」
レンジ等の駆動レンジへ操作されることによって起動さ
せられるため、自動変速機２６に対するオイル供給が十
分に間に合うのであり、また、蓄電装置７６の蓄電量Ｓ
ＯＣが少ない場合には「Ｐ」レンジでエンジン１０およ
びモータジェネレータ１２を作動させて停車時充電制御
（ステップＳ１０）を行う場合があるが、その場合でも
本実施例ではオイルの供給遅れを生じることがないので
ある。

【００５３】以上、本発明の実施例を図面に基づいて詳
細に説明したが、これ等はあくまでも本発明の一実施形
態であり、本発明は当業者の知識に基づいて種々の変
更，改良を加えた態様で実施することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例である油圧制御装置を備えて
いるハイブリッド車両の駆動系統を説明する骨子図であ
る。

【図２】図１のハイブリッド車両の制御系統を説明する
ブロック線図である。

【図３】図１のハイブリッド車両の運転モード判断サブ
ルーチンを説明するフローチャートである。

【図４】図１のハイブリッド車両の複数の運転モードを
説明する図である。

【図５】図１のハイブリッド車両における始動スイッチ
のキー位置と各部の作動状態を説明する図である。

【図６】図１のハイブリッド車両におけるポンプ起動手
段の具体的構成を説明する図である。

【図７】図１のハイブリッド車両におけるオイルポンプ
の作動を説明するタイムチャートの一例である。

【図８】図６のポンプ起動手段の別の例を説明する図で
ある。

【図９】図６のポンプ起動手段の更に別の例を説明する
図である。

【図１０】本発明の更に別の実施例を説明する図で、シ
ステムの起動処理ルーチンを説明するフローチャートで
ある。

【図１１】図１０の実施例における始動スイッチのキー
位置と各部の作動状態を説明する図である。

【符号の説明】

１０：エンジン １２：モータジェネレータ（電動モータ） ２６：自動変速機 ６４：コントローラ ８０：シフトレバー ９２：ブレーキスイッチ（Ｐ抜き検出手段） １００：オイルポンプ １０２：始動スイッチ（始動操作手段） １０４：シフトロックスイッチ（Ｐ抜き検出手段） １０６：キーインタロックスイッチ（Ｐ抜き検出手段） １１４：ポンプ起動手段 ステップＳ３：ポンプ起動手段

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 燃料の燃焼によって作動するエンジン
   と、電気エネルギーで作動する電動モータとを車両走行
   用の動力源として備えている一方、 該エンジンおよび電動モータの少なくとも一方と駆動輪
   との間の動力伝達経路に配設された変速機と、 該変速機にオイルを供給する電動式のオイルポンプとを
   有するハイブリッド車両の油圧制御装置において、 少なくとも前記車両走行用の動力源から前記変速機に動
   力が伝達される前に該変速機にオイルが供給されるよう
   に前記オイルポンプを起動するポンプ起動手段を有する
   ことを特徴とするハイブリッド車両の油圧制御装置。
2. 【請求項２】 前記エンジンおよび前記電動モータは何
   れも前記変速機を介して前記駆動輪を回転駆動するもの
   で、前記ポンプ起動手段は、該エンジンおよび電動モー
   タの少なくとも一方が起動させられる前に前記オイルポ
   ンプを起動するものであることを特徴とする請求項１に
   記載のハイブリッド車両の油圧制御装置。
3. 【請求項３】 ＯＮおよびスタートを選択可能で、ＯＮ
   が選択された後にスタートが選択されることにより前記
   エンジンおよび前記電動モータをそれぞれ起動可能なレ
   ディ状態とする始動操作手段を備えており、且つ前記ポ
   ンプ起動手段は、前記始動操作手段によってＯＮが選択
   された段階で前記オイルポンプを起動するものであるこ
   とを特徴とする請求項１または２に記載のハイブリッド
   車両の油圧制御装置。
4. 【請求項４】 前記エンジンおよび前記電動モータが共
   に停止状態に保持される駐車位置と、該エンジンおよび
   該電動モータの少なくとも一方を動力源として走行する
   駆動位置とへ移動操作されるシフトレバーと、 該シフトレバーが前記駐車位置から抜き操作されること
   を検出するＰ抜き検出手段とを有し、且つ前記ポンプ起
   動手段は、前記Ｐ抜き検出手段によって前記シフトレバ
   ーが前記駐車位置から抜き操作されることが検出された
   場合に前記オイルポンプを起動するものであることを特
   徴とする請求項１または２に記載のハイブリッド車両の
   油圧制御装置。