ハイブリッド車両のオイルポンプ駆動装置
【課題】テストコース上とシャシダイナモメーター上とで同じ油量の作動油を供給し得るオイルポンプ駆動装置を提供する。
【解決手段】自動変速機（３）の入力軸で駆動され自動変速機（３）に作動油を供給する機械式オイルポンプ（２７）と、作動指令により自動変速機（３）への作動油の供給を行い、非作動指令により自動変速機（３）への作動油の供給停止を行う電動式オイルポンプ（２８）と、自動変速機（３）のシフトレンジを検出するシフトレンジ検出手段（３０）と、シフトレンジ検出手段（３０）が検出する自動変速機（３）のシフトレンジがニュートラルレンジである場合に、車速が低下して所定の閾値になる直前までモータジェネレータ（２）を駆動することによって機械式オイルポンプ（２７）を作動し、電動式オイルポンプ（２８）に対しては非作動指令を出力する制御手段とを備える。
【解決手段】自動変速機（３）の入力軸で駆動され自動変速機（３）に作動油を供給する機械式オイルポンプ（２７）と、作動指令により自動変速機（３）への作動油の供給を行い、非作動指令により自動変速機（３）への作動油の供給停止を行う電動式オイルポンプ（２８）と、自動変速機（３）のシフトレンジを検出するシフトレンジ検出手段（３０）と、シフトレンジ検出手段（３０）が検出する自動変速機（３）のシフトレンジがニュートラルレンジである場合に、車速が低下して所定の閾値になる直前までモータジェネレータ（２）を駆動することによって機械式オイルポンプ（２７）を作動し、電動式オイルポンプ（２８）に対しては非作動指令を出力する制御手段とを備える。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ハイブリッド車両のオイルポンプ駆動装置、特に機械式オイルポンプと電動式オイルポンプとを共に備えるものの駆動制御に関する。
【背景技術】
【０００２】
自動変速機に作動油を安定して供給するため、モータジェネレータの回転軸に連結される機械式オイルポンプと、指令に応動する電動式オイルポンプとを共に備え、運転条件によりこれら２つのオイルポンプのいずれかを選択するものがある（特許文献１参照）。このものでは、モータジェネレータの回転速度と、機械式オイルポンプが自動変速機の油圧を最低限確保できる最低回転速度相当のしきい値とを比較する。そして、モータジェネレータの回転速度がしきい値以上であれば、機械式オイルポンプだけで安定して作動油を供給できるため電動式オイルポンプを非作動とする。一方、モータジェネレータの回転速度がしきい値未満となったときには、機械式オイルポンプでは安定して作動油を供給できないので、電動式オイルポンプを作動させている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１０−１４９６８３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、認証試験で用いられるロードセット値は、実車を用いてテストコース上でコースティングした区間タイムを計測しておき、シャシダイナモメーター上でもこの計測した区間タイムと同様の区間タイムを再現するために用いられる。シャシダイナモメーター上では、走行負荷（Ｌｏａｄ）をテストコース上と同一として扱い、燃費測定や排気測定に使用する。
【０００５】
しかしながら、テストコース上とシャシダイナモメーター上とでは、コースティング時に特に車両に当たる風量が異なっている。このため、電動式オイルポンプの作動、停止を自動変速機に供給する作動油の油温に依存させている場合に、コースティング時の油温の低下度合いが両者で異なり、電動式オイルポンプが作動するタイミングが相違する。電動式オイルポンプが作動するタイミングが相違すると、変速機内の作動油の油量が変化する。この油量の変化がロードセット値に影響してしまうという問題があった。
【０００６】
そこで本発明は、電動式オイルポンプの作動タイミングに影響されることなく、テストコース上とシャシダイナモメーター上とで同じ油量の作動油を供給し得るオイルポンプ駆動装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、動力源としてエンジン及びモータジェネレータを備え、エンジンを停止させモータジェネレータからの動力のみによる第１運転モードと、エンジン及びモータジェネレータの双方からの動力による第２運転モードとが選択可能であるハイブリッド車両を前提とするものである。そして、本発明のオイルポンプ駆動装置は、モータジェネレータの回転軸に入力軸が連結される自動変速機と、この自動変速機の入力軸で駆動され自動変速機に作動油を供給する機械式オイルポンプと、作動指令により自動変速機への作動油の供給を行い、非作動指令により自動変速機への作動油の供給停止を行う電動式オイルポンプと、自動変速機のシフトレンジを検出するシフトレンジ検出手段と、シフトレンジ検出手段が検出する自動変速機のシフトレンジがニュートラルレンジである場合に、車速が低下して所定の閾値になる直前までモータジェネレータを駆動することによって機械式オイルポンプを作動し、電動式オイルポンプに対しては非作動指令を出力する制御手段とを備えている。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、コースティング中の変速機内の作動油の油量を変化させないようにするために、変速機入力軸で駆動される機械式オイルポンプをコースティング中は常に作動させている。これにより、電動式オイルポンプの作動タイミングに影響されることなく、テストコース上とシャシダイナモメーター上とで同じ油量の作動油を自動変速機に供給することが可能となり、ロードセット値に影響することを防止できる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の第１実施形態のハイブリッド車両のパワートレインの一例の概略構成図である。
【図２】第１実施形態のハイブリッドシステムの構成図である。
【図３】第１実施形態の統合コントローラの演算ブロック図である。
【図４】目標定常駆動トルクマップの特性図である。
【図５】アシストトルクマップの特性図である。
【図６】エンジン始動停止線の特性図である。
【図７】走行中要求発電出力の特性図である。
【図８】エンジン最良燃費線を示す特性図である。
【図９】変速線図である。
【図１０】油温及び変速機入力軸回転速度に対する電動式オイルポンプの作動・停止の特性図である。
【図１１】油温及び変速機入力軸回転速度に対する電動式オイルポンプの作動・停止の特性図である。
【図１２】電動式オイルポンプの駆動制御を説明するためのフローチャートである。
【図１３】第１実施形態のハイブリッド車両のパワートレインの他の例の概略構成図である。
【図１４】第１実施形態のハイブリッド車両のパワートレインの他の例の概略構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づき詳細に説明する。
【００１１】
図１は、本発明の第１実施形態のハイブリッド車両のパワートレインの一例の概略構成図を示している。なお、図１３、図１４に示したようにハイブリッド車両のパワートレインの構成、特に第２クラッチ５の位置は図１に示すものに限定されない。
【００１２】
エンジン１の出力軸とモータジェネレータ２の入力軸とが、トルク容量可変の第１クラッチ４を介して、モータジェネレータ２の出力軸と、トルクコンバータを有しない自動変速機３の入力軸とが連結されている。自動変速機３は、複数の遊星歯車機構を備えた有段式の自動変速機である。自動変速機３の出力軸にはディファレンシャルギア６を介してタイヤ７が連結されている。
【００１３】
自動変速機３内には、シフト状態に応じて異なる動力伝達を担っているトルク容量可変のクラッチを有するので、これらのクラッチのうちの１つを第２クラッチ５として用いる。これにより自動変速機３は、第１クラッチ４を介して入力されるエンジン１の動力と、モータジェネレータ２から入力される動力を合成してタイヤ７へ出力する。上記の第１クラッチ４とこの第２クラッチ５とには、例えば比例ソレノイドで油流量および油圧を連続的に制御できる湿式多版クラッチを用いればよい。
【００１４】
自動変速機３には、自動変速機３に作動油を供給するため、機械式オイルポンプ２７と電動式オイルポンプ２８とを備えている。
【００１５】
一方の機械式オイルポンプ２７は自動変速機３の入力軸で駆動されるものである。自動変速機３の入力軸とモータジェネレータ２とを連結しているので、モータジェネレータ２の回転軸で駆動されるとも言える。
【００１６】
他方の電動式オイルポンプ２８は、機械式オイルポンプ２７により自動変速機３に作動油を供給できないようなときや作動油圧を確保できないような状況で作動される。電動式オイルポンプ２８は、自動変速機３の油圧回路を介して機械式オイルポンプ２７と連通している。
【００１７】
ハイブリッド車両のパワートレインには、第１クラッチ４の接続状態に応じて２つの運転モードを有している。まず、第１クラッチ４の切断状態では、モータジェネレータ２の動力のみで運転（走行）する電気運転モード（以下「ＥＶモード」という。）となる。第１クラッチ４の接続状態では、エンジン１とモータジェネレータ２の双方の動力で運転（走行）するハイブリッド運転モード（以下「ＨＥＶモード」という。）となる。なお、第２クラッチ５は後述するようにエンジンの始動時に半クラッチとされるくらいで、車両運転中は常に接続状態にある。
【００１８】
図２は制御装置を含んだハイブリッドシステムの構成図を示している。
【００１９】
ハイブリッドシステムは、主にパワートレインの動作点を統合制御する統合コントローラ２０、エンジン１を制御するエンジンコントローラ２１、モータジェネレータ２を制御するモータジェネレータコントローラ２２、モータジェネレータ２を駆動するインバータ８、電気エネルギーを蓄えるバッテリ９からなっている。バッテリ９としては例えばリチウムイオン２次電池が用いられる。
【００２０】
統合コントローラ２０には、パワートレインの動作点を決定するために、エンジンの回転速度Ｎｅを検出するエンジン回転速度センサ１０からの信号と、モータジェネレータ２の回転速度Ｎｍを検出するモータジェネレータ回転速度センサ１１からの信号と、自動変速機３の入力軸回転速度Ｎｉを検出する自動変速機入力軸回転速度センサ１２からの信号と、自動変速機３の出力軸回転速度Ｎｏを検出する自動変速機出力軸回転速度センサ１３からの信号と、アクセル開度ＡＰＯを検出するアクセル開度センサ１７からの信号と、ブレーキ油圧ＢＰＳを検出するブレーキ油圧センサ２３からの信号と、バッテリ９の充電状態を検出するＳＯＣセンサ１６からの信号とが入力する。
【００２１】
統合コントローラ２０は、アクセル開度ＡＰＯとバッテリ充電状態ＳＯＣと、車速ＶＳＰ（自動変速機出力軸回転速度Ｎｏに比例）とに応じて、運転者が望む駆動力を実現できる運転モードを選択すると共に、モータジェネレータコントローラ２２に目標モータジェネレータトルクもしくは目標モータジェネレータ回転速度を、エンジンコントローラ２１に目標エンジントルクを、第１クラッチ４の油圧を制御するソレノイドバルブ１４、第２クラッチ５の油圧を制御するソレノイドバルブ１５に駆動信号を指令する。また、自動変速機コントーラ２５にも指令信号や指令値を出力する。また、電動式オイルポンプコントローラ２９には電動式オイルポンプ２８を作動する指令と非作動とする指令とを出力する。
【００２２】
エンジンコントローラ２１は、エンジントルクが目標エンジントルクとなるようにエンジン１を制御し、モータジェネレータコントローラ２２はモータジェネレータ２のトルクが目標モータジェネレータトルクとなるよう（またはモータジェネレータの回転速度が目標モータジェネレータの回転速度となるよう）、バッテリ９及びインバータ８を介してモータジェネレータ２を制御する。自動変速機コントローラ２５は、自動変速機３内のソレノイドバルブを制御するためのシフトソレノイド２６へ制御信号を出力し、自動変速機３の変速制御を行う。電動式オイルポンプコントローラ２９は、統合コントローラ２０から作動指令を受けたときには電動式オイルポンプ２８を作動させ、非作動指令を受けたときには電動式オイルポンプ２８を非作動とする。
【００２３】
ここで、統合コントローラ２０で行われる制御を、図３に示すブロック図を用いて説明する。
【００２４】
目標定常駆動トルク演算部１００では、アクセル開度ＡＰＯと変速機入力軸回転速度Ｎｉから図４に示す目標定常駆動トルクマップを用いて目標定常駆動トルクを算出する。アシストトルク演算部１１０では、アクセル開度ＡＰＯと変速機入力軸回転速度Ｎｉから図５に示すモータジェネレータ２のアシストトルクマップを用いてモータジェネレータ２のアシストトルクを算出する。
【００２５】
運転モード選択部２００では、図６に示すエンジン始動停止線マップを用いて、運転モード（ＨＥＶモード、ＥＶモード）を演算する。ここで、エンジン始動停止線とはエンジン始動線（実線参照）及びエンジン停止線（破線参照）の総称である。エンジン始動線及びエンジン停止線は、車速ＶＳＰとアクセル開度ＡＰＯとをパラメータとして設定されている。また、エンジン始動線及びエンジン停止線は、バッテリ充電状態ＳＯＣが低くなるにつれて、アクセル開度が小さくなる方向に低下する。車速ＶＳＰは、変速機入力軸回転速度Ｎｉから車速演算部１２０が算出している。
【００２６】
例えば、運転点がエンジン始動線を下方より上方へと横切るとき、それまで停止状態にあったエンジン１が始動され、これによってＥＶ走行からＨＥＶ走行に切換わる。一方、運転点がエンジン停止線を上方より下方へと横切るとき、それまで運転状態にあったエンジン１が停止され、これによってＨＥＶ走行からＥＶ走行に切換わる。
【００２７】
目標発電出力演算部３００では、バッテリ充電状態ＳＯＣから図７に示す走行中発電要求出力マップを用いて走行中発電要求出力を演算し、この走行中発電要求出力を目標発電出力とする。要求発電出力演算部３１０では、エンジン１の現在の動作点から図８で示す最良燃費線までエンジントルクを上げるために必要な出力を演算し、前記目標発電出力と比較して少ない出力を要求発電出力とする。
【００２８】
動作点指令部４００では、アクセル開度ＡＰＯ、目標定常駆動トルク、モータジェネレータ２のアシストトルク、運転モード、車速ＶＳＰ、要求発電出力から、これらを動作点到達目標として、過渡的な目標エンジントルクと目標モータジェネレータトルクと目標第２クラッチトルク容量と目標変速比と第１クラッチ４のソレノイド電流指令を演算する。
【００２９】
変速制御部５００では、目標第２クラッチトルク容量と目標変速比とから、これらを達成するように自動変速機３内のソレノイドバルブを駆動制御する。また、変速制御部５００では、車速ＶＳＰとアクセル開度ＡＰＯから図９に変速線図を用いて現在の変速段から次変速段をいくつにするか判定し、変速要求があれば変速クラッチを制御をして変速させる。
【００３０】
エンジン１の始動処理は、統合コントローラ２０が次にように行う。すなわち、ＥＶモード状態で図６に示すエンジン始動線をアクセル開度ＡＰＯが越えた時点で、第２クラッチ５を半クラッチ状態にスリップさせるように第２クラッチ５のトルク容量を制御し、第２クラッチ５がスリップを開始したと判断した後に第１クラッチ４の締結を開始してエンジン回転速度Ｎｅを上昇させる。エンジン回転速度Ｎｅが初爆可能な回転速度に到達したらエンジン１を作動させ、モータジェネレータ回転速度Ｎｍとエンジン回転速度Ｎｅが近くなったところで第１クラッチ４を完全に締結し、その後第２クラッチ５をロックアップさせてＨＥＶモードに遷移させる。
【００３１】
次に、強制発電モードについて説明する。
【００３２】
車両の減速コースト運転中（後述するコースティング中）にモータジェネレータ２により回生できる電力は、目標減速度からエンジンフリクショントルクや車両走行抵抗等を差し引いた分に対応し、かつ、モータジェネレータ２の定格、バッテリ容量等により制限される。ここで、減速コースト運転中とは、車両要求駆動力がゼロまたは負の値（典型的にはアクセルペダルが開放されている状態、つまりアクセル開度ＡＰＯがゼロの状態）での車両走行中（車速がゼロを超える値のとき）である。
【００３３】
このため、例えば減速コースト運転中にエアコン用コンプレッサ等の補機を駆動しているような場合に、バッテリ９からの消費電力が回生電力を上回る状態が長く続くと、バッテリ９の蓄電値すなわちＳＯＣ（ステート・オブ・チャージ）が減少していき、最終的にバッテリ９のＳＯＣが過度に小さい過放電の状態となって、バッテリ９の性能の低下を招いたり、補機等の駆動が不可能となり、車両運転性に支障をきたすおそれがある。以下、ＳＯＣを「バッテリ充電状態」という。
【００３４】
そこで、車両の減速コースト運転中に、通常減速モードであるか強制発電モードであるかを判定し、通常減速モードであると判定された場合、少なくともエンジン１を非作動状態とする。これによりエンジンフリクションによるエンジンブレーキトルクが車両減速トルクとして作用する。
【００３５】
一方、強制発電モードであると判定された場合、エンジン１のフュエルカットリカバー指令信号を出力して、燃料噴射を再開し、エンジン１を作動状態にする。かつ、モータジェネレータ２を目標回転速度へ向けて回転速度制御する。これによって作動状態のエンジン１でモータジェネレータ２を連れ回しての発電である強制発電を行わせる。
【００３６】
このときの目標回転速度は、駆動輪側回転速度が所定のアイドル回転速度以上の場合、駆動輪側回転速度以下の範囲で設定し、駆動輪側回転速度がアイドル回転速度未満の場合、好ましくはアイドル回転速度に設定する。
【００３７】
強制発電モードでは、エンジン１を作動状態とすると共に、モータジェネレータ２を目標回転速度へ向けて回転速度制御することにより、減速コースト運転中にエアコン用コンプレッサ等の補機を駆動しているような状況、つまりバッテリ充電状態ＳＯＣが徐々に減少していくような状況においても、十分な回生トルクを得ることができる。従ってバッテリ９の過放電を招くことなく、減速コースト運転を安定して継続することができる。
【００３８】
この強制発電モードにおける目標回転速度は、タービン回転速度がアイドル回転速度以上の場合、駆動輪側回転速度以下の範囲で設定される。従って、モータ回転速度がタービン回転速度以下の状態に維持され、制動トルクを相殺するような駆動トルクがエンジン１およびモータジェネレータ２側から駆動輪側に伝達されることはなく、減速コースト運転中に予期せぬ加速感等を与える恐れはない。これで従来装置の強制発電モードの説明を終了する。
【００３９】
さて、認証試験で用いられるロードセット値は、実車を用いてテストコース上でコースティングした区間タイムを計測しておき、シャシダイナモメーター上でもこの計測した区間タイムと同様の区間タイムを再現するために用いられる。シャシダイナモメーター上では、走行負荷（Ｌｏａｄ）をテストコース上と同一として扱い、燃費測定や排気測定に使用する。ここで、「コースティング」とは、変速機をニュートラルレンジにして車両の惰行で走らせることをいう。
【００４０】
しかしながら、テストコース上とシャシダイナモメーター上とでは、コースティング時に特に車両に当たる風量が異なっている。このため、電動式オイルポンプの作動、停止を自動変速機に供給する作動油の油温に依存させている場合に、コースティング時の油温の低下度合いが両者で異なり、電動式オイルポンプが作動するタイミングが相違する。電動式オイルポンプが作動するタイミングが相違すると、変速機内の作動油の油量が変化する。この油量の変化がロードセット値に影響してしまう。
【００４１】
ロードセットが安定しない、つまりテストコース上とシャシダイナモメーター上とでロードセット値が異なってしまうメカニズムは次の通りである。
【００４２】
テストコース上でのコースティングはニュートラルレンジで行う。車両を高い車速まで上げてアクセルペダルを開放し、シフトポジションをニュートラルレンジに切換えたときに、アイドルストップへ移行する。このとき、エンジン１が停止し、第１クラッチ４を開放するので、変速機入力軸に回転を与えるものが無くなり、変速機入力軸で駆動される機械式オイルポンプ２７が停止する一方で、電動式オイルポンプ２８が作動する。
【００４３】
電動式オイルポンプ２８の作動と停止は、図１０に示したように、変速機入力軸回転速度Ｎｉと、自動変速機に供給する作動油の油温とで定まっている。図１０に示したように、作動油の油温が０℃を超える領域では、油温が高くなるほど電動式オイルポンプ２８を作動・停止するときの変速機入力軸回転速度Ｎｉを高くしている。これは、高油温側では、低油温側より作動油の粘度が落ちその分油圧が低下するので、その低下する油圧の分だけ電動式オイルポンプ２８を作動させる変速機入力軸回転速度Ｎｉを高くする（電動式オイルポンプ２８を作動させるタイミングを早める）必要があるためである。
【００４４】
なお、電動式オイルポンプ２８を非作動から作動へ切換えるときの変速機入力軸回転速度（図では「電動式オイルポンプ作動時の変速機入力軸回転速度」で略記。）を破線で、電動式オイルポンプ２８を作動から非作動へ切換えるときの変速機入力軸回転速度（図では「電動式オイルポンプ停止時の変速機入力軸回転速度」で略記。）を実線で示す。両者がずれているのは、ヒステリシスを有させているためである。例えば、油温が一定の条件で左矢印のように実際の変速機入力軸回転速度が低下するとき、破線を横切ったＡ点のタイミングで電動式オイルポンプ２８が非作動状態から作動状態へと切換わる。油温が一定の条件で右矢印のように実際の変速機入力軸回転速度が上昇するとき、実線を横切ったＢ点のタイミングで電動式オイルポンプ２８が作動状態から非作動状態へと切換わる。
【００４５】
テストコース上でのコースティングでは、車両全体が走行風に覆われるため、油温の低下が早く起きる。シャシダイナモメーター上ではというと、シャシダイナモメーターからの風量は設備差によって異なり、最も風が少ない状態はハーツェルファン（可搬式のファン）による送風である。ハーツェルファンが使われたときには、風量がテストコース上より少ないため、コースティング時の油温の低下がテストコース上より遅い。
【００４６】
例えば、図１１に示したようにコースティングによってＣ点から変速機入力軸回転速度及び油温が低下する場合、テストコース上では油温の低下がシャシダイナモメーター上より相対的に早いので、例えば一点鎖線矢印のように変化する。一方、シャシダイナモメーター上では油温の低下がテストコース上より相対的に遅いので、実線矢印のように変化する。このため、テストコース上ではＤ点で電動式オイルポンプ２８が非作動状態から作動状態へと切換わるのに対して、シャシダイナモメーター上ではＥ点で電動式オイルポンプ２８が非作動状態から作動状態へと切換わる。
【００４７】
このように、テストコース上とシャシダイナモメーター上とで油温の低下度合いが異なり、電動式オイルポンプ２８の作動タイミングが相違すると、変速機内の作動油の油量が変化する。この油量の変化を受けてコースティング時の自動変速機の動きがテストコースト上とシャシダイナモメーター上とで異なったものとなってしまう。シャシダイナモメーター上でロードセットを行うときに、実車実測時の状態と同等条件で行うことができなくなるのである。従って、シャシダイナモメーター上でロードセットを行うときには、実車実測時の状態と同等条件で行う必要があり、作動油の油温に影響されずに常に同じ状態を保てる方法を用意する必要がある。
【００４８】
そこで本実施形態では、自動変速機３のシフトレンジがニュートラルレンジである場合に、車速ＶＳＰが低下して所定の閾値以下になる直前までモータジェネレータ２を駆動し、電動式オイルポンプ２８に対しては非作動指令を出力することとする。モータジェネレータ２を駆動すれば、モータジェネレータ２と直結している自動変速機３の入力軸が回転し、この変速機入力軸の回転で機械式オイルポンプ２７が作動される。すなわち、機械式オイルポンプ２７を所定の車速（閾値に相当する車速）以下になる直前まで作動させることで、電動式オイルポンプ２８を作動させることが必要でなくなる。電動式オイルポンプ２８を作動させないのであるから、テストコース上とシャシダイナモメーター上とでコースティング時の油温の低下度合いが変化し、電動式オイルポンプ２８の作動タイミングが相違し、変速機内の作動油の油量が変化することになる、といった問題から解放される。
【００４９】
このように、本実施形態では、シフトレンジがニュートラルレンジにある場合に基本的に電動式オイルポンプ２８を作動させず、代わりに機械式オイルポンプ２７を作動させて作動油を供給することにしたので、テストコース上とシャシダイナモメーター上とで同じ油量の作動油を供給することが可能となり、ロードセット値への影響を回避できることとなった。
【００５０】
統合コントローラ２０で行われるこの制御を図１２のフローチャートを参照して説明する。図１２のフローは一定時間毎（例えば１０ｍｓｅｃ毎）に実行する。
【００５１】
ステップ１、２はコースティング時であるか否かを判定する部分である。ステップ１ではアクセル開度センサ１７により検出されるアクセル開度ＡＰＯがゼロであるか否か、ステップ２では実際のシフトレンジがニュートラルレンジにあるか否かをみる。実際のシフトレンジはシフトレンジ検出センサ３０（シフトレンジ検出手段）により検出する（図１、図２参照）。アクセル開度ＡＰＯがゼロでかつシフトレンジがニュートラルレンジにあれば、コースティング時であると判定してステップ３に進み、それ以外の場合にはそのまま今回の処理を終了する。
【００５２】
ステップ３ではＥＶモードであるか否かをみる。ＥＶモードでなければそのまま今回の処理を終了する。
【００５３】
ステップ３でＥＶモードであるときにはステップ４に進み車速ＶＳＰと所定の閾値とを比較する。ここで、閾値はシャシダイナモメーター上で行うコースティング時のロードセットに影響する高車速側の領域と、シャシダイナモメーター上で行うコースティング時のロードセットに影響しない低車速側の領域とを分ける境界の値である。閾値としては例えば５ｋｍ／ｈを設定する。車速ＶＳＰは、車速演算部１２０が算出しているので（図３参照）、この算出される車速を用いればよい。
【００５４】
車速ＶＳＰが閾値を超えている場合には（車速が低下して閾値以下になる直前まで）、シャシダイナモメーター上で行うコースティング時のロードセットに影響すると判断し、ステップ５に進んでモータジェネレータ２を駆動する。すなわち、モータジェネレータ２の回転速度が設定回転速度となるように回転速度制御を行う。これによって機械式オイルポンプ２７が作動されるので、ステップ６では電動式オイルポンプ２８に対して非作動指令を出力する。
【００５５】
一方、車速ＶＳＰが低下して閾値以下になったときには、シャシダイナモメーター上で行うコースティング時のロードセットに影響しないと判断し、ステップ７、８に進んでモータジェネレータ２の駆動を停止し、電動式オイルポンプ２８に対して作動指令を出力する。
【００５６】
ここで、本実施形態の作用効果を説明する。
【００５７】
本実施形態において、ロードセットを安定できる、つまりテストコース上とシャシダイナモメーター上とでロードセット値を同じにできるメカニズムは次の通りである。
【００５８】
本実施形態では、コースティング中の変速機内の作動油の油量を変化させないようにするために、変速機入力軸で駆動される機械式オイルポンプ２７をコースティング中は常に作動させている。これにより、作動油の油温に関係なく常時同じ作動油の油量を保ち続けることができる。
【００５９】
また、変速機入力軸を回転させるための動力源として、モータジェネレータ２を用いている。これは、ニュートラルレンジのアイドルストップ中は、第１クラッチ４は開放されエンジン１は自動変速機３と接続されていないため変速機入力軸を回転させることができないことと、第２クラッチ５も開放されているため、プロペラシャフト側から変速機入力軸を回転させることもできないこととからである。
【００６０】
一方、作動油の油量の確保をするためだけであれば、電動式オイルポンプ２８をコースティング中は止めずに作動状態を維持させる制御とすることでも可能であるが、電動式オイルポンプコントローラ２９は、自動変速機コントローラ２５と別体である。別体であるため、シフトレンジ検出センサ３０からの信号が電動式オイルポンプコントローラ２９に入力されていないので、電動式オイルポンプコントローラ２９はシフトレンジを認識することができない。このため、電動式オイルポンプ２８をコースティング中は止めずに作動状態を維持させる制御とするには、この点を解決する必要がある。
【００６１】
また、電動式オイルポンプ２８をコースティング中は止めずに作動状態を維持させる制御とする場合に、電動式オイルポンプ２８が故障で非作動状態になってしまうと、コースティング中の作動油の油量を確保できなくなる。しかしながら、電動式オイルポンプ２８の故障を検出する手段は設けられていない。
【００６２】
これに対して本実施形態のように、コースティング中、機械式オイルポンプ２７を常時作動させることにしておけば、高車速側からのコースティング中の作動油の油量を確保できる。
【００６３】
このように本実施形態によれば、動力源としてエンジン１及びモータジェネレータ２を備え、エンジン１を停止させモータジェネレータ２からの動力のみによる第１運転モードと、エンジン１及びモータジェネレータ２の双方からの動力による第２運転モードとが選択可能であるハイブリッド車両において、モータジェネレータ２の回転軸に入力軸が連結される自動変速機３と、この自動変速機３の入力軸で駆動され自動変速機３に作動油を供給する機械式オイルポンプ２７と、作動指令により自動変速機３への作動油の供給を行い、非作動指令により自動変速機３への作動油の供給停止を行う電動式オイルポンプ２８と、シフトレンジ検出センサ３０（シフトレンジ検出手段）と、シフトレンジ検出センサ３０が検出する自動変速機３のシフトレンジがニュートラルレンジである場合に、車速ＶＳＰが低下して所定の閾値以下になる直前までモータジェネレータを駆動することによって機械式オイルポンプ２７を作動し、電動式オイルポンプ２８に対しては非作動指令を出力する制御手段（図１２のステップ１、２、５、６参照）とを備えるので、電動式オイルポンプ２８の作動タイミングに影響されることなく、テストコース上とシャシダイナモメーター上とで同じ油量の作動油を自動変速機３に供給することが可能となり、ロードセット値に影響することを防止できる。
【００６４】
車速ＶＳＰが低下して閾値以下となる低車速域でもモータジェネレータ２を駆動させたのでは、効率が悪く電力消費が大きくなる。これに対して、本実施形態によれば、車速ＶＳＰが低下して閾値以下となる低車速域で、モータジェネレータ２の駆動を停止することによって機械式オイルポンプ２７を非作動とし、電動式オイルポンプ２８に対しては作動指令を出力する（図１２のステップ４、７、８参照）。これによって、効率の悪い大きなモータであるモータジェネレータ２を駆動するよりも、効率の良い小さいモータである電動式オイルポンプ２８を作動させることとなり、無駄な電力消費を抑えることができる。
【００６５】
本実施形態によれば、閾値としてシャシダイナモメーター上で行なうコースティング時のロードセットに影響しない車速を設定するので、ロードセットを行う車速域の全てでロードセット値に影響を与えることがない。
【符号の説明】
【００６６】
１ エンジン
２ モータジェネレータ
３ 自動変速機
４ 第１クラッチ
５ 第２クラッチ
２０ 統合コントローラ
２７ 機械式オイルポンプ
２８ 電動式オイルポンプ
３０ シフトレンジ検出センサ（シフトレンジ検出手段）
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ハイブリッド車両のオイルポンプ駆動装置、特に機械式オイルポンプと電動式オイルポンプとを共に備えるものの駆動制御に関する。
【背景技術】
【０００２】
自動変速機に作動油を安定して供給するため、モータジェネレータの回転軸に連結される機械式オイルポンプと、指令に応動する電動式オイルポンプとを共に備え、運転条件によりこれら２つのオイルポンプのいずれかを選択するものがある（特許文献１参照）。このものでは、モータジェネレータの回転速度と、機械式オイルポンプが自動変速機の油圧を最低限確保できる最低回転速度相当のしきい値とを比較する。そして、モータジェネレータの回転速度がしきい値以上であれば、機械式オイルポンプだけで安定して作動油を供給できるため電動式オイルポンプを非作動とする。一方、モータジェネレータの回転速度がしきい値未満となったときには、機械式オイルポンプでは安定して作動油を供給できないので、電動式オイルポンプを作動させている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１０−１４９６８３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、認証試験で用いられるロードセット値は、実車を用いてテストコース上でコースティングした区間タイムを計測しておき、シャシダイナモメーター上でもこの計測した区間タイムと同様の区間タイムを再現するために用いられる。シャシダイナモメーター上では、走行負荷（Ｌｏａｄ）をテストコース上と同一として扱い、燃費測定や排気測定に使用する。
【０００５】
しかしながら、テストコース上とシャシダイナモメーター上とでは、コースティング時に特に車両に当たる風量が異なっている。このため、電動式オイルポンプの作動、停止を自動変速機に供給する作動油の油温に依存させている場合に、コースティング時の油温の低下度合いが両者で異なり、電動式オイルポンプが作動するタイミングが相違する。電動式オイルポンプが作動するタイミングが相違すると、変速機内の作動油の油量が変化する。この油量の変化がロードセット値に影響してしまうという問題があった。
【０００６】
そこで本発明は、電動式オイルポンプの作動タイミングに影響されることなく、テストコース上とシャシダイナモメーター上とで同じ油量の作動油を供給し得るオイルポンプ駆動装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、動力源としてエンジン及びモータジェネレータを備え、エンジンを停止させモータジェネレータからの動力のみによる第１運転モードと、エンジン及びモータジェネレータの双方からの動力による第２運転モードとが選択可能であるハイブリッド車両を前提とするものである。そして、本発明のオイルポンプ駆動装置は、モータジェネレータの回転軸に入力軸が連結される自動変速機と、この自動変速機の入力軸で駆動され自動変速機に作動油を供給する機械式オイルポンプと、作動指令により自動変速機への作動油の供給を行い、非作動指令により自動変速機への作動油の供給停止を行う電動式オイルポンプと、自動変速機のシフトレンジを検出するシフトレンジ検出手段と、シフトレンジ検出手段が検出する自動変速機のシフトレンジがニュートラルレンジである場合に、車速が低下して所定の閾値になる直前までモータジェネレータを駆動することによって機械式オイルポンプを作動し、電動式オイルポンプに対しては非作動指令を出力する制御手段とを備えている。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、コースティング中の変速機内の作動油の油量を変化させないようにするために、変速機入力軸で駆動される機械式オイルポンプをコースティング中は常に作動させている。これにより、電動式オイルポンプの作動タイミングに影響されることなく、テストコース上とシャシダイナモメーター上とで同じ油量の作動油を自動変速機に供給することが可能となり、ロードセット値に影響することを防止できる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の第１実施形態のハイブリッド車両のパワートレインの一例の概略構成図である。
【図２】第１実施形態のハイブリッドシステムの構成図である。
【図３】第１実施形態の統合コントローラの演算ブロック図である。
【図４】目標定常駆動トルクマップの特性図である。
【図５】アシストトルクマップの特性図である。
【図６】エンジン始動停止線の特性図である。
【図７】走行中要求発電出力の特性図である。
【図８】エンジン最良燃費線を示す特性図である。
【図９】変速線図である。
【図１０】油温及び変速機入力軸回転速度に対する電動式オイルポンプの作動・停止の特性図である。
【図１１】油温及び変速機入力軸回転速度に対する電動式オイルポンプの作動・停止の特性図である。
【図１２】電動式オイルポンプの駆動制御を説明するためのフローチャートである。
【図１３】第１実施形態のハイブリッド車両のパワートレインの他の例の概略構成図である。
【図１４】第１実施形態のハイブリッド車両のパワートレインの他の例の概略構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づき詳細に説明する。
【００１１】
図１は、本発明の第１実施形態のハイブリッド車両のパワートレインの一例の概略構成図を示している。なお、図１３、図１４に示したようにハイブリッド車両のパワートレインの構成、特に第２クラッチ５の位置は図１に示すものに限定されない。
【００１２】
エンジン１の出力軸とモータジェネレータ２の入力軸とが、トルク容量可変の第１クラッチ４を介して、モータジェネレータ２の出力軸と、トルクコンバータを有しない自動変速機３の入力軸とが連結されている。自動変速機３は、複数の遊星歯車機構を備えた有段式の自動変速機である。自動変速機３の出力軸にはディファレンシャルギア６を介してタイヤ７が連結されている。
【００１３】
自動変速機３内には、シフト状態に応じて異なる動力伝達を担っているトルク容量可変のクラッチを有するので、これらのクラッチのうちの１つを第２クラッチ５として用いる。これにより自動変速機３は、第１クラッチ４を介して入力されるエンジン１の動力と、モータジェネレータ２から入力される動力を合成してタイヤ７へ出力する。上記の第１クラッチ４とこの第２クラッチ５とには、例えば比例ソレノイドで油流量および油圧を連続的に制御できる湿式多版クラッチを用いればよい。
【００１４】
自動変速機３には、自動変速機３に作動油を供給するため、機械式オイルポンプ２７と電動式オイルポンプ２８とを備えている。
【００１５】
一方の機械式オイルポンプ２７は自動変速機３の入力軸で駆動されるものである。自動変速機３の入力軸とモータジェネレータ２とを連結しているので、モータジェネレータ２の回転軸で駆動されるとも言える。
【００１６】
他方の電動式オイルポンプ２８は、機械式オイルポンプ２７により自動変速機３に作動油を供給できないようなときや作動油圧を確保できないような状況で作動される。電動式オイルポンプ２８は、自動変速機３の油圧回路を介して機械式オイルポンプ２７と連通している。
【００１７】
ハイブリッド車両のパワートレインには、第１クラッチ４の接続状態に応じて２つの運転モードを有している。まず、第１クラッチ４の切断状態では、モータジェネレータ２の動力のみで運転（走行）する電気運転モード（以下「ＥＶモード」という。）となる。第１クラッチ４の接続状態では、エンジン１とモータジェネレータ２の双方の動力で運転（走行）するハイブリッド運転モード（以下「ＨＥＶモード」という。）となる。なお、第２クラッチ５は後述するようにエンジンの始動時に半クラッチとされるくらいで、車両運転中は常に接続状態にある。
【００１８】
図２は制御装置を含んだハイブリッドシステムの構成図を示している。
【００１９】
ハイブリッドシステムは、主にパワートレインの動作点を統合制御する統合コントローラ２０、エンジン１を制御するエンジンコントローラ２１、モータジェネレータ２を制御するモータジェネレータコントローラ２２、モータジェネレータ２を駆動するインバータ８、電気エネルギーを蓄えるバッテリ９からなっている。バッテリ９としては例えばリチウムイオン２次電池が用いられる。
【００２０】
統合コントローラ２０には、パワートレインの動作点を決定するために、エンジンの回転速度Ｎｅを検出するエンジン回転速度センサ１０からの信号と、モータジェネレータ２の回転速度Ｎｍを検出するモータジェネレータ回転速度センサ１１からの信号と、自動変速機３の入力軸回転速度Ｎｉを検出する自動変速機入力軸回転速度センサ１２からの信号と、自動変速機３の出力軸回転速度Ｎｏを検出する自動変速機出力軸回転速度センサ１３からの信号と、アクセル開度ＡＰＯを検出するアクセル開度センサ１７からの信号と、ブレーキ油圧ＢＰＳを検出するブレーキ油圧センサ２３からの信号と、バッテリ９の充電状態を検出するＳＯＣセンサ１６からの信号とが入力する。
【００２１】
統合コントローラ２０は、アクセル開度ＡＰＯとバッテリ充電状態ＳＯＣと、車速ＶＳＰ（自動変速機出力軸回転速度Ｎｏに比例）とに応じて、運転者が望む駆動力を実現できる運転モードを選択すると共に、モータジェネレータコントローラ２２に目標モータジェネレータトルクもしくは目標モータジェネレータ回転速度を、エンジンコントローラ２１に目標エンジントルクを、第１クラッチ４の油圧を制御するソレノイドバルブ１４、第２クラッチ５の油圧を制御するソレノイドバルブ１５に駆動信号を指令する。また、自動変速機コントーラ２５にも指令信号や指令値を出力する。また、電動式オイルポンプコントローラ２９には電動式オイルポンプ２８を作動する指令と非作動とする指令とを出力する。
【００２２】
エンジンコントローラ２１は、エンジントルクが目標エンジントルクとなるようにエンジン１を制御し、モータジェネレータコントローラ２２はモータジェネレータ２のトルクが目標モータジェネレータトルクとなるよう（またはモータジェネレータの回転速度が目標モータジェネレータの回転速度となるよう）、バッテリ９及びインバータ８を介してモータジェネレータ２を制御する。自動変速機コントローラ２５は、自動変速機３内のソレノイドバルブを制御するためのシフトソレノイド２６へ制御信号を出力し、自動変速機３の変速制御を行う。電動式オイルポンプコントローラ２９は、統合コントローラ２０から作動指令を受けたときには電動式オイルポンプ２８を作動させ、非作動指令を受けたときには電動式オイルポンプ２８を非作動とする。
【００２３】
ここで、統合コントローラ２０で行われる制御を、図３に示すブロック図を用いて説明する。
【００２４】
目標定常駆動トルク演算部１００では、アクセル開度ＡＰＯと変速機入力軸回転速度Ｎｉから図４に示す目標定常駆動トルクマップを用いて目標定常駆動トルクを算出する。アシストトルク演算部１１０では、アクセル開度ＡＰＯと変速機入力軸回転速度Ｎｉから図５に示すモータジェネレータ２のアシストトルクマップを用いてモータジェネレータ２のアシストトルクを算出する。
【００２５】
運転モード選択部２００では、図６に示すエンジン始動停止線マップを用いて、運転モード（ＨＥＶモード、ＥＶモード）を演算する。ここで、エンジン始動停止線とはエンジン始動線（実線参照）及びエンジン停止線（破線参照）の総称である。エンジン始動線及びエンジン停止線は、車速ＶＳＰとアクセル開度ＡＰＯとをパラメータとして設定されている。また、エンジン始動線及びエンジン停止線は、バッテリ充電状態ＳＯＣが低くなるにつれて、アクセル開度が小さくなる方向に低下する。車速ＶＳＰは、変速機入力軸回転速度Ｎｉから車速演算部１２０が算出している。
【００２６】
例えば、運転点がエンジン始動線を下方より上方へと横切るとき、それまで停止状態にあったエンジン１が始動され、これによってＥＶ走行からＨＥＶ走行に切換わる。一方、運転点がエンジン停止線を上方より下方へと横切るとき、それまで運転状態にあったエンジン１が停止され、これによってＨＥＶ走行からＥＶ走行に切換わる。
【００２７】
目標発電出力演算部３００では、バッテリ充電状態ＳＯＣから図７に示す走行中発電要求出力マップを用いて走行中発電要求出力を演算し、この走行中発電要求出力を目標発電出力とする。要求発電出力演算部３１０では、エンジン１の現在の動作点から図８で示す最良燃費線までエンジントルクを上げるために必要な出力を演算し、前記目標発電出力と比較して少ない出力を要求発電出力とする。
【００２８】
動作点指令部４００では、アクセル開度ＡＰＯ、目標定常駆動トルク、モータジェネレータ２のアシストトルク、運転モード、車速ＶＳＰ、要求発電出力から、これらを動作点到達目標として、過渡的な目標エンジントルクと目標モータジェネレータトルクと目標第２クラッチトルク容量と目標変速比と第１クラッチ４のソレノイド電流指令を演算する。
【００２９】
変速制御部５００では、目標第２クラッチトルク容量と目標変速比とから、これらを達成するように自動変速機３内のソレノイドバルブを駆動制御する。また、変速制御部５００では、車速ＶＳＰとアクセル開度ＡＰＯから図９に変速線図を用いて現在の変速段から次変速段をいくつにするか判定し、変速要求があれば変速クラッチを制御をして変速させる。
【００３０】
エンジン１の始動処理は、統合コントローラ２０が次にように行う。すなわち、ＥＶモード状態で図６に示すエンジン始動線をアクセル開度ＡＰＯが越えた時点で、第２クラッチ５を半クラッチ状態にスリップさせるように第２クラッチ５のトルク容量を制御し、第２クラッチ５がスリップを開始したと判断した後に第１クラッチ４の締結を開始してエンジン回転速度Ｎｅを上昇させる。エンジン回転速度Ｎｅが初爆可能な回転速度に到達したらエンジン１を作動させ、モータジェネレータ回転速度Ｎｍとエンジン回転速度Ｎｅが近くなったところで第１クラッチ４を完全に締結し、その後第２クラッチ５をロックアップさせてＨＥＶモードに遷移させる。
【００３１】
次に、強制発電モードについて説明する。
【００３２】
車両の減速コースト運転中（後述するコースティング中）にモータジェネレータ２により回生できる電力は、目標減速度からエンジンフリクショントルクや車両走行抵抗等を差し引いた分に対応し、かつ、モータジェネレータ２の定格、バッテリ容量等により制限される。ここで、減速コースト運転中とは、車両要求駆動力がゼロまたは負の値（典型的にはアクセルペダルが開放されている状態、つまりアクセル開度ＡＰＯがゼロの状態）での車両走行中（車速がゼロを超える値のとき）である。
【００３３】
このため、例えば減速コースト運転中にエアコン用コンプレッサ等の補機を駆動しているような場合に、バッテリ９からの消費電力が回生電力を上回る状態が長く続くと、バッテリ９の蓄電値すなわちＳＯＣ（ステート・オブ・チャージ）が減少していき、最終的にバッテリ９のＳＯＣが過度に小さい過放電の状態となって、バッテリ９の性能の低下を招いたり、補機等の駆動が不可能となり、車両運転性に支障をきたすおそれがある。以下、ＳＯＣを「バッテリ充電状態」という。
【００３４】
そこで、車両の減速コースト運転中に、通常減速モードであるか強制発電モードであるかを判定し、通常減速モードであると判定された場合、少なくともエンジン１を非作動状態とする。これによりエンジンフリクションによるエンジンブレーキトルクが車両減速トルクとして作用する。
【００３５】
一方、強制発電モードであると判定された場合、エンジン１のフュエルカットリカバー指令信号を出力して、燃料噴射を再開し、エンジン１を作動状態にする。かつ、モータジェネレータ２を目標回転速度へ向けて回転速度制御する。これによって作動状態のエンジン１でモータジェネレータ２を連れ回しての発電である強制発電を行わせる。
【００３６】
このときの目標回転速度は、駆動輪側回転速度が所定のアイドル回転速度以上の場合、駆動輪側回転速度以下の範囲で設定し、駆動輪側回転速度がアイドル回転速度未満の場合、好ましくはアイドル回転速度に設定する。
【００３７】
強制発電モードでは、エンジン１を作動状態とすると共に、モータジェネレータ２を目標回転速度へ向けて回転速度制御することにより、減速コースト運転中にエアコン用コンプレッサ等の補機を駆動しているような状況、つまりバッテリ充電状態ＳＯＣが徐々に減少していくような状況においても、十分な回生トルクを得ることができる。従ってバッテリ９の過放電を招くことなく、減速コースト運転を安定して継続することができる。
【００３８】
この強制発電モードにおける目標回転速度は、タービン回転速度がアイドル回転速度以上の場合、駆動輪側回転速度以下の範囲で設定される。従って、モータ回転速度がタービン回転速度以下の状態に維持され、制動トルクを相殺するような駆動トルクがエンジン１およびモータジェネレータ２側から駆動輪側に伝達されることはなく、減速コースト運転中に予期せぬ加速感等を与える恐れはない。これで従来装置の強制発電モードの説明を終了する。
【００３９】
さて、認証試験で用いられるロードセット値は、実車を用いてテストコース上でコースティングした区間タイムを計測しておき、シャシダイナモメーター上でもこの計測した区間タイムと同様の区間タイムを再現するために用いられる。シャシダイナモメーター上では、走行負荷（Ｌｏａｄ）をテストコース上と同一として扱い、燃費測定や排気測定に使用する。ここで、「コースティング」とは、変速機をニュートラルレンジにして車両の惰行で走らせることをいう。
【００４０】
しかしながら、テストコース上とシャシダイナモメーター上とでは、コースティング時に特に車両に当たる風量が異なっている。このため、電動式オイルポンプの作動、停止を自動変速機に供給する作動油の油温に依存させている場合に、コースティング時の油温の低下度合いが両者で異なり、電動式オイルポンプが作動するタイミングが相違する。電動式オイルポンプが作動するタイミングが相違すると、変速機内の作動油の油量が変化する。この油量の変化がロードセット値に影響してしまう。
【００４１】
ロードセットが安定しない、つまりテストコース上とシャシダイナモメーター上とでロードセット値が異なってしまうメカニズムは次の通りである。
【００４２】
テストコース上でのコースティングはニュートラルレンジで行う。車両を高い車速まで上げてアクセルペダルを開放し、シフトポジションをニュートラルレンジに切換えたときに、アイドルストップへ移行する。このとき、エンジン１が停止し、第１クラッチ４を開放するので、変速機入力軸に回転を与えるものが無くなり、変速機入力軸で駆動される機械式オイルポンプ２７が停止する一方で、電動式オイルポンプ２８が作動する。
【００４３】
電動式オイルポンプ２８の作動と停止は、図１０に示したように、変速機入力軸回転速度Ｎｉと、自動変速機に供給する作動油の油温とで定まっている。図１０に示したように、作動油の油温が０℃を超える領域では、油温が高くなるほど電動式オイルポンプ２８を作動・停止するときの変速機入力軸回転速度Ｎｉを高くしている。これは、高油温側では、低油温側より作動油の粘度が落ちその分油圧が低下するので、その低下する油圧の分だけ電動式オイルポンプ２８を作動させる変速機入力軸回転速度Ｎｉを高くする（電動式オイルポンプ２８を作動させるタイミングを早める）必要があるためである。
【００４４】
なお、電動式オイルポンプ２８を非作動から作動へ切換えるときの変速機入力軸回転速度（図では「電動式オイルポンプ作動時の変速機入力軸回転速度」で略記。）を破線で、電動式オイルポンプ２８を作動から非作動へ切換えるときの変速機入力軸回転速度（図では「電動式オイルポンプ停止時の変速機入力軸回転速度」で略記。）を実線で示す。両者がずれているのは、ヒステリシスを有させているためである。例えば、油温が一定の条件で左矢印のように実際の変速機入力軸回転速度が低下するとき、破線を横切ったＡ点のタイミングで電動式オイルポンプ２８が非作動状態から作動状態へと切換わる。油温が一定の条件で右矢印のように実際の変速機入力軸回転速度が上昇するとき、実線を横切ったＢ点のタイミングで電動式オイルポンプ２８が作動状態から非作動状態へと切換わる。
【００４５】
テストコース上でのコースティングでは、車両全体が走行風に覆われるため、油温の低下が早く起きる。シャシダイナモメーター上ではというと、シャシダイナモメーターからの風量は設備差によって異なり、最も風が少ない状態はハーツェルファン（可搬式のファン）による送風である。ハーツェルファンが使われたときには、風量がテストコース上より少ないため、コースティング時の油温の低下がテストコース上より遅い。
【００４６】
例えば、図１１に示したようにコースティングによってＣ点から変速機入力軸回転速度及び油温が低下する場合、テストコース上では油温の低下がシャシダイナモメーター上より相対的に早いので、例えば一点鎖線矢印のように変化する。一方、シャシダイナモメーター上では油温の低下がテストコース上より相対的に遅いので、実線矢印のように変化する。このため、テストコース上ではＤ点で電動式オイルポンプ２８が非作動状態から作動状態へと切換わるのに対して、シャシダイナモメーター上ではＥ点で電動式オイルポンプ２８が非作動状態から作動状態へと切換わる。
【００４７】
このように、テストコース上とシャシダイナモメーター上とで油温の低下度合いが異なり、電動式オイルポンプ２８の作動タイミングが相違すると、変速機内の作動油の油量が変化する。この油量の変化を受けてコースティング時の自動変速機の動きがテストコースト上とシャシダイナモメーター上とで異なったものとなってしまう。シャシダイナモメーター上でロードセットを行うときに、実車実測時の状態と同等条件で行うことができなくなるのである。従って、シャシダイナモメーター上でロードセットを行うときには、実車実測時の状態と同等条件で行う必要があり、作動油の油温に影響されずに常に同じ状態を保てる方法を用意する必要がある。
【００４８】
そこで本実施形態では、自動変速機３のシフトレンジがニュートラルレンジである場合に、車速ＶＳＰが低下して所定の閾値以下になる直前までモータジェネレータ２を駆動し、電動式オイルポンプ２８に対しては非作動指令を出力することとする。モータジェネレータ２を駆動すれば、モータジェネレータ２と直結している自動変速機３の入力軸が回転し、この変速機入力軸の回転で機械式オイルポンプ２７が作動される。すなわち、機械式オイルポンプ２７を所定の車速（閾値に相当する車速）以下になる直前まで作動させることで、電動式オイルポンプ２８を作動させることが必要でなくなる。電動式オイルポンプ２８を作動させないのであるから、テストコース上とシャシダイナモメーター上とでコースティング時の油温の低下度合いが変化し、電動式オイルポンプ２８の作動タイミングが相違し、変速機内の作動油の油量が変化することになる、といった問題から解放される。
【００４９】
このように、本実施形態では、シフトレンジがニュートラルレンジにある場合に基本的に電動式オイルポンプ２８を作動させず、代わりに機械式オイルポンプ２７を作動させて作動油を供給することにしたので、テストコース上とシャシダイナモメーター上とで同じ油量の作動油を供給することが可能となり、ロードセット値への影響を回避できることとなった。
【００５０】
統合コントローラ２０で行われるこの制御を図１２のフローチャートを参照して説明する。図１２のフローは一定時間毎（例えば１０ｍｓｅｃ毎）に実行する。
【００５１】
ステップ１、２はコースティング時であるか否かを判定する部分である。ステップ１ではアクセル開度センサ１７により検出されるアクセル開度ＡＰＯがゼロであるか否か、ステップ２では実際のシフトレンジがニュートラルレンジにあるか否かをみる。実際のシフトレンジはシフトレンジ検出センサ３０（シフトレンジ検出手段）により検出する（図１、図２参照）。アクセル開度ＡＰＯがゼロでかつシフトレンジがニュートラルレンジにあれば、コースティング時であると判定してステップ３に進み、それ以外の場合にはそのまま今回の処理を終了する。
【００５２】
ステップ３ではＥＶモードであるか否かをみる。ＥＶモードでなければそのまま今回の処理を終了する。
【００５３】
ステップ３でＥＶモードであるときにはステップ４に進み車速ＶＳＰと所定の閾値とを比較する。ここで、閾値はシャシダイナモメーター上で行うコースティング時のロードセットに影響する高車速側の領域と、シャシダイナモメーター上で行うコースティング時のロードセットに影響しない低車速側の領域とを分ける境界の値である。閾値としては例えば５ｋｍ／ｈを設定する。車速ＶＳＰは、車速演算部１２０が算出しているので（図３参照）、この算出される車速を用いればよい。
【００５４】
車速ＶＳＰが閾値を超えている場合には（車速が低下して閾値以下になる直前まで）、シャシダイナモメーター上で行うコースティング時のロードセットに影響すると判断し、ステップ５に進んでモータジェネレータ２を駆動する。すなわち、モータジェネレータ２の回転速度が設定回転速度となるように回転速度制御を行う。これによって機械式オイルポンプ２７が作動されるので、ステップ６では電動式オイルポンプ２８に対して非作動指令を出力する。
【００５５】
一方、車速ＶＳＰが低下して閾値以下になったときには、シャシダイナモメーター上で行うコースティング時のロードセットに影響しないと判断し、ステップ７、８に進んでモータジェネレータ２の駆動を停止し、電動式オイルポンプ２８に対して作動指令を出力する。
【００５６】
ここで、本実施形態の作用効果を説明する。
【００５７】
本実施形態において、ロードセットを安定できる、つまりテストコース上とシャシダイナモメーター上とでロードセット値を同じにできるメカニズムは次の通りである。
【００５８】
本実施形態では、コースティング中の変速機内の作動油の油量を変化させないようにするために、変速機入力軸で駆動される機械式オイルポンプ２７をコースティング中は常に作動させている。これにより、作動油の油温に関係なく常時同じ作動油の油量を保ち続けることができる。
【００５９】
また、変速機入力軸を回転させるための動力源として、モータジェネレータ２を用いている。これは、ニュートラルレンジのアイドルストップ中は、第１クラッチ４は開放されエンジン１は自動変速機３と接続されていないため変速機入力軸を回転させることができないことと、第２クラッチ５も開放されているため、プロペラシャフト側から変速機入力軸を回転させることもできないこととからである。
【００６０】
一方、作動油の油量の確保をするためだけであれば、電動式オイルポンプ２８をコースティング中は止めずに作動状態を維持させる制御とすることでも可能であるが、電動式オイルポンプコントローラ２９は、自動変速機コントローラ２５と別体である。別体であるため、シフトレンジ検出センサ３０からの信号が電動式オイルポンプコントローラ２９に入力されていないので、電動式オイルポンプコントローラ２９はシフトレンジを認識することができない。このため、電動式オイルポンプ２８をコースティング中は止めずに作動状態を維持させる制御とするには、この点を解決する必要がある。
【００６１】
また、電動式オイルポンプ２８をコースティング中は止めずに作動状態を維持させる制御とする場合に、電動式オイルポンプ２８が故障で非作動状態になってしまうと、コースティング中の作動油の油量を確保できなくなる。しかしながら、電動式オイルポンプ２８の故障を検出する手段は設けられていない。
【００６２】
これに対して本実施形態のように、コースティング中、機械式オイルポンプ２７を常時作動させることにしておけば、高車速側からのコースティング中の作動油の油量を確保できる。
【００６３】
このように本実施形態によれば、動力源としてエンジン１及びモータジェネレータ２を備え、エンジン１を停止させモータジェネレータ２からの動力のみによる第１運転モードと、エンジン１及びモータジェネレータ２の双方からの動力による第２運転モードとが選択可能であるハイブリッド車両において、モータジェネレータ２の回転軸に入力軸が連結される自動変速機３と、この自動変速機３の入力軸で駆動され自動変速機３に作動油を供給する機械式オイルポンプ２７と、作動指令により自動変速機３への作動油の供給を行い、非作動指令により自動変速機３への作動油の供給停止を行う電動式オイルポンプ２８と、シフトレンジ検出センサ３０（シフトレンジ検出手段）と、シフトレンジ検出センサ３０が検出する自動変速機３のシフトレンジがニュートラルレンジである場合に、車速ＶＳＰが低下して所定の閾値以下になる直前までモータジェネレータを駆動することによって機械式オイルポンプ２７を作動し、電動式オイルポンプ２８に対しては非作動指令を出力する制御手段（図１２のステップ１、２、５、６参照）とを備えるので、電動式オイルポンプ２８の作動タイミングに影響されることなく、テストコース上とシャシダイナモメーター上とで同じ油量の作動油を自動変速機３に供給することが可能となり、ロードセット値に影響することを防止できる。
【００６４】
車速ＶＳＰが低下して閾値以下となる低車速域でもモータジェネレータ２を駆動させたのでは、効率が悪く電力消費が大きくなる。これに対して、本実施形態によれば、車速ＶＳＰが低下して閾値以下となる低車速域で、モータジェネレータ２の駆動を停止することによって機械式オイルポンプ２７を非作動とし、電動式オイルポンプ２８に対しては作動指令を出力する（図１２のステップ４、７、８参照）。これによって、効率の悪い大きなモータであるモータジェネレータ２を駆動するよりも、効率の良い小さいモータである電動式オイルポンプ２８を作動させることとなり、無駄な電力消費を抑えることができる。
【００６５】
本実施形態によれば、閾値としてシャシダイナモメーター上で行なうコースティング時のロードセットに影響しない車速を設定するので、ロードセットを行う車速域の全てでロードセット値に影響を与えることがない。
【符号の説明】
【００６６】
１ エンジン
２ モータジェネレータ
３ 自動変速機
４ 第１クラッチ
５ 第２クラッチ
２０ 統合コントローラ
２７ 機械式オイルポンプ
２８ 電動式オイルポンプ
３０ シフトレンジ検出センサ（シフトレンジ検出手段）
【特許請求の範囲】
【請求項１】
動力源としてエンジン及びモータジェネレータを備え、
エンジンを停止させモータジェネレータからの動力のみによる第１運転モードと、エンジン及びモータジェネレータの双方からの動力による第２運転モードとが選択可能であるハイブリッド車両において、
モータジェネレータの回転軸に入力軸が連結される自動変速機と、
この自動変速機の入力軸で駆動され自動変速機に作動油を供給する機械式オイルポンプと、
作動指令により自動変速機への作動油の供給を行い、非作動指令により自動変速機への作動油の供給停止を行う電動式オイルポンプと、
自動変速機のシフトレンジを検出するシフトレンジ検出手段と、
シフトレンジ検出手段が検出する自動変速機のシフトレンジがニュートラルレンジである場合に、車速が低下して所定の閾値になる直前までモータジェネレータを駆動することによって機械式オイルポンプを作動し、電動式オイルポンプに対しては非作動指令を出力する制御手段と
を備えることを特徴とするハイブリッド車両のオイルポンプ駆動装置。
【請求項２】
車速が低下して前記閾値以下になったときには、前記モータジェネレータの駆動を停止することによって前記機械式オイルポンプを非作動とし、前記電動式オイルポンプに対しては作動指令を出力す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オイルポンプ駆動装置。
【請求項３】
前記閾値として、シャシダイナモメーター上で行なうコースティング時のロードセットに影響しない車速を設定す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オイルポンプ駆動装置。
【請求項１】
動力源としてエンジン及びモータジェネレータを備え、
エンジンを停止させモータジェネレータからの動力のみによる第１運転モードと、エンジン及びモータジェネレータの双方からの動力による第２運転モードとが選択可能であるハイブリッド車両において、
モータジェネレータの回転軸に入力軸が連結される自動変速機と、
この自動変速機の入力軸で駆動され自動変速機に作動油を供給する機械式オイルポンプと、
作動指令により自動変速機への作動油の供給を行い、非作動指令により自動変速機への作動油の供給停止を行う電動式オイルポンプと、
自動変速機のシフトレンジを検出するシフトレンジ検出手段と、
シフトレンジ検出手段が検出する自動変速機のシフトレンジがニュートラルレンジである場合に、車速が低下して所定の閾値になる直前までモータジェネレータを駆動することによって機械式オイルポンプを作動し、電動式オイルポンプに対しては非作動指令を出力する制御手段と
を備えることを特徴とするハイブリッド車両のオイルポンプ駆動装置。
【請求項２】
車速が低下して前記閾値以下になったときには、前記モータジェネレータの駆動を停止することによって前記機械式オイルポンプを非作動とし、前記電動式オイルポンプに対しては作動指令を出力す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オイルポンプ駆動装置。
【請求項３】
前記閾値として、シャシダイナモメーター上で行なうコースティング時のロードセットに影響しない車速を設定す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オイルポンプ駆動装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【公開番号】特開２０１２−８６８０８（Ｐ２０１２−８６８０８Ａ）
【公開日】平成２４年５月１０日（２０１２．５．１０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−２３７６９０（Ｐ２０１０−２３７６９０）
【出願日】平成２２年１０月２２日（２０１０．１０．２２）
【出願人】（０００００３９９７）日産自動車株式会社 (16,386)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年５月１０日（２０１２．５．１０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年１０月２２日（２０１０．１０．２２）
【出願人】（０００００３９９７）日産自動車株式会社 (16,386)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]