ハイブリッド駆動装置
【課題】回転電機から逆転回転を出力して車輪を後進回転する後進走行時にあって、電動オイルポンプが出力する必要油圧を低減することで該電動オイルポンプを小型化し、もってコンパクト化やコストダウンを可能とする。
【解決手段】ハイブリッド駆動装置１の制御部は、油圧制御装置に指令して第１クラッチＫ０を解放すると共に第２クラッチＣ１を係合した状態で、モータ３から逆転回転を出力し、中間軸１２、第２クラッチＣ１、無段変速機構４を介して車輪３０を後進回転する後進走行時に、内燃エンジン２の始動を指令し、該内燃エンジン２の出力回転により入力軸１１を介して機械式オイルポンプ２１を駆動する機械式オイルポンプ駆動モードを実行する。機械式オイルポンプ２１の駆動により油圧を発生させることで、電動オイルポンプ２２が出力する設計上の必要油圧が低減され、ハイブリッド駆動装置１の小型化やコストダウンが可能になる
【解決手段】ハイブリッド駆動装置１の制御部は、油圧制御装置に指令して第１クラッチＫ０を解放すると共に第２クラッチＣ１を係合した状態で、モータ３から逆転回転を出力し、中間軸１２、第２クラッチＣ１、無段変速機構４を介して車輪３０を後進回転する後進走行時に、内燃エンジン２の始動を指令し、該内燃エンジン２の出力回転により入力軸１１を介して機械式オイルポンプ２１を駆動する機械式オイルポンプ駆動モードを実行する。機械式オイルポンプ２１の駆動により油圧を発生させることで、電動オイルポンプ２２が出力する設計上の必要油圧が低減され、ハイブリッド駆動装置１の小型化やコストダウンが可能になる
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両等に搭載されるハイブリッド駆動装置に係り、詳しくは内燃エンジンに連動して駆動される機械式オイルポンプと独立して駆動される電動オイルポンプとを備えて、それらオイルポンプの油圧に基づき無段変速機構を油圧制御するハイブリッド駆動装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、車両燃費向上のため、車両等に搭載されるハイブリッド駆動装置が種々提案されており、中でも、内燃エンジンと無段変速機構との間に１つのモータを配置した簡易な構造のものが提案されている（特許文献１参照）。一般的に、内燃エンジンの回転を変速するベルト式等の無段変速機は、内燃エンジンによる逆転回転出力が困難であるため、入力回転を逆転して後進走行を可能にするための前後進切換え装置を備えているが、この特許文献１のハイブリッド駆動装置は、モータによって逆転回転を出力して後進走行を可能にすることで、内燃エンジンの回転を逆転することを不要とし、つまり前後進切換え装置を省略した構造が採用されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００１−２６０６７２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、上記特許文献１のようにベルト式等の無段変速機構（ＣＶＴ）を備えたハイブリッド駆動装置にあっては、該無段変速機構のベルトでスリップ等を生じないようにするため、内燃エンジンの最高出力トルクにも耐え得るような比較的大きなベルト挟持圧が必要である。
【０００５】
このような無段変速機構に必要な油圧を電動オイルポンプで全て担うようにするためには、該電動オイルポンプに大型で高価なものを採用する必要があり、好ましくない。そのため、内燃エンジンに連動して駆動される機械式オイルポンプを設け、前進走行における内燃エンジンの最高出力トルクにも十分耐え得るベルト挟持圧を該機械式オイルポンプで出力するように構成することで、電動オイルポンプは補助的なもので足り、総じてコンパクトで安価な構造を採用することができる。
【０００６】
しかしながら、上述のようにモータの出力による後進走行（ＥＶ走行）を行うものにあっては、モータの最高出力に耐え得るベルト挟持圧が必要となるが、内燃エンジンを停止したＥＶ走行では、この油圧（ベルト挟持圧）を電動オイルポンプで全て担う必要が生じ、電動オイルポンプのコンパクト化やコストダウンができないという問題があった。
【０００７】
そこで本発明は、回転電機から逆転回転を出力して車輪を後進回転する後進走行時にあって、電動オイルポンプが出力する必要油圧を低減することで該電動オイルポンプを小型化し、もってコンパクト化やコストダウンを可能とするハイブリッド駆動装置を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明に係るハイブリッド駆動装置（１）は（例えば図１乃至図５参照）、内燃エンジン（２）に駆動連結された第１軸（１１）と、
前記第１軸（１１）に連動して駆動される機械式オイルポンプ（２１）と、
前記機械式オイルポンプ（２１）とは独立して駆動される電動オイルポンプ（２２）と、
回転電機（３）と、
前記回転電機（３）に駆動連結された第２軸（１２）と、
前記第１軸（１１）と前記第２軸（１２）との動力伝達を切断自在な第１クラッチ（Ｋ０）と、
入力軸（４ａ）に入力された回転を無段変速して該入力軸（４ａ）に入力された回転と同一方向の回転を車輪（３０）に出力し得る無段変速機構（４）と、
前記第２軸（１２）と前記入力軸（４ａ）との動力伝達を切断自在な第２クラッチ（Ｃ１）と、
前記機械式オイルポンプ（２１）と前記電動オイルポンプ（２２）との少なくとも一方により発生された油圧により、前記第１クラッチ（Ｋ０）、前記第２クラッチ（Ｃ１）、前記無段変速機構（４）を油圧制御し得る油圧制御装置（９）と、
前記油圧制御装置（９）に指令して前記第１クラッチ（Ｋ０）を解放すると共に前記第２クラッチ（Ｃ１）を係合した状態で、前記回転電機（３）から逆転回転（例えばω２）を出力し、前記第２軸（１２）、前記第２クラッチ（Ｃ１）、前記無段変速機構（４）を介して前記車輪（３０）を後進回転する後進走行時に、前記内燃エンジン（２）の始動を指令し、該内燃エンジン（２）の出力回転（例えばω１）により前記第１軸（１１）を介して前記機械式オイルポンプ（２１）を駆動する機械式オイルポンプ駆動モードを実行し得る制御部（５０）と、を備えたことを特徴とする。
【０００９】
また、本発明に係るハイブリッド駆動装置（１）の（例えば図１参照）前記制御部（５０）は、前記無段変速機構（４）に入力される入力トルクが所定値（ＴＡ）以上である場合に、前記機械式オイルポンプ駆動モードを実行することを特徴とする。
【００１０】
さらに、本発明に係るハイブリッド駆動装置（１）の（例えば図１、図５参照）前記制御部（５０）は、前記油圧制御装置（９）に指令して前記第１クラッチ（Ｋ０）を係合すると共に前記第２クラッチ（Ｃ１）を解放した状態で、前記内燃エンジン（２）の出力回転（例えばω１）により、前記第１軸（１１）、前記第１クラッチ（Ｋ０）、前記第２軸（１２）を介して前記回転電機（３）を駆動して充電を行う充電モードを実行し得ることを特徴とする。
【００１１】
なお、上記カッコ内の符号は、図面と対照するためのものであるが、これは、発明の理解を容易にするための便宜的なものであり、特許請求の範囲の構成に何等影響を及ぼすものではない。
【発明の効果】
【００１２】
請求項１に係る本発明によると、回転電機からの逆転回転によって後進走行を行うハイブリッド駆動装置にあって、内燃エンジンの出力回転により機械式オイルポンプを駆動する機械式オイルポンプ駆動モードを実行し得るので、後進走行時であっても、機械式オイルポンプの駆動により油圧を発生させることができ、電動オイルポンプが出力する設計上の必要油圧を低減できて該電動オイルポンプの小型化やコストダウンを可能とすることができる。これにより、ハイブリッド駆動装置のコンパクト化やコストダウンを可能とすることができる。
【００１３】
請求項２に係る本発明によると、前記無段変速機構に入力される入力トルクが所定値以上である場合に、機械式オイルポンプ駆動モードを実行するので、無段変速機構で必要な油圧（例えばベルト挟持圧）が所定圧よりも小さい場合には、電動オイルポンプの駆動によって油圧を供給するため、内燃エンジンを停止することができ、車両の燃費向上を図ることができ、無段変速機構で必要な油圧（例えばベルト挟持圧）が所定圧よりも大きい場合には、内燃エンジンによる機械式オイルポンプの駆動により該必要な油圧を確保することができる。
【００１４】
請求項３に係る本発明によると、第１クラッチを係合すると共に第２クラッチを解放した状態で、内燃エンジンの出力回転により回転電機を駆動して充電を行う充電モードを実行し得るので、後進走行のために必要な充電残量が足りなくても、車両の停車中に（前進走行することなく）充電を行うことができ、後進走行の再開を可能とすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明に係るハイブリッド駆動装置を搭載した車両駆動系を示すブロック図。
【図２】ハイブリッド駆動装置における動力伝達状態を示す図で、（ａ）は内燃エンジンによる前進走行モードの図、（ｂ）はモータによる前進走行モードの図。
【図３】ハイブリッド駆動装置における動力伝達状態を示す図で、（ａ）は所定トルク未満における後進走行モードの図、（ｂ）は所定トルク以上における後進走行モードの図。
【図４】後進走行時の制御を示すフローチャート。
【図５】ハイブリッド駆動装置の充電モードにおける動力伝達状態を示す図。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明に係る実施の形態を図１乃至図５に沿って説明する。まず、本発明を適用し得るハイブリッド駆動装置、並びにそれを搭載した車両駆動系の概略構成について図１に沿って説明する。
【００１７】
図１に示すように、ＦＦ（フロントエンジン・フロントドライブ）タイプの車両には、不図示の出力軸（クランク軸）が車両進行方向に対して横向きとなるように内燃エンジン（Ｅ／Ｇ）２が搭載されており、該内燃エンジン２の出力軸には、本発明に係るハイブリッド駆動装置１の入力軸（第１軸）１１が駆動連結されている。また、該ハイブリッド駆動装置１のディファレンシャル装置（ＤＩＦＦ）５には、前輪用の左右車軸３１，３１が駆動連結されており、それら左右車軸３１，３１には左右前方の車輪３０が接続されている。なお、内燃エンジン２には、停止した内燃エンジン２を始動するためのスタータ（ＳＴＡＲＴＥＲ）４１が接続されて配置されている。
【００１８】
ハイブリッド駆動装置１は、上記内燃エンジン２から左右前方の車輪９０，９０までの車両駆動系の一部を構成しており、ケース１０の内部に、入力軸１１、エンジン切離し用の第１クラッチＫ０、モータジェネレータ（Ｍ／Ｇ）（回転電機）３、中間軸（第２軸）１２、モータジェネレータ切離し用の第２クラッチＣ１、ベルト式の無段変速機構（ＣＶＴ）４、ディファレンシャル装置（ＤＩＦＦ）５を備えて構成されている。また、ハイブリッド駆動装置１のケース１０の外部には、電動オイルポンプ２２、油圧制御装置（Ｖ／Ｂ）９、制御部（ＥＣＵ）５０等が備えられている。
【００１９】
詳細には、ハイブリッド駆動装置１において、（ハイブリッド駆動装置としての）入力軸１１は、内燃エンジン２の不図示の出力軸に駆動連結されており、該入力軸１１上には、例えばギヤ式オイルポンプからなる機械式オイルポンプ（ＭＯＰ）２１が配設されている。該機械式オイルポンプ２１の図示を省略したドライブギヤは、該入力軸１１に駆動連結されており、つまり機械式オイルポンプ２１は入力軸１１に連動して駆動され、言い換えると、機械式オイルポンプ２１は内燃エンジン２に連動して駆動される。該機械式オイルポンプ２１は、駆動されると、図示を省略したオイルパンからオイルを吸引し、油圧制御装置９に対する元圧として油圧を供給する。
【００２０】
上記入力軸１１と中間軸１２との間には、それら入力軸１１と中間軸１２との動力伝達を切断自在なエンジン切離し用の第１クラッチＫ０が備えられている。該第１クラッチＫ０は、図示を省略した油圧サーボを有しており、制御部５０の指令に基づき油圧制御装置９から供給される油圧によって該油圧サーボが駆動制御されることにより、係合・解放自在に制御される。
【００２１】
一方、モータジェネレータ（Ｍ／Ｇ）（以下、単に「モータ」という）３は、ロータ３ａとケース１０に対して固定されたステータ３ｂとを有しており、モータ３のロータ３ａは、上記第１クラッチＫ０の出力側部材であるクラッチドラムに駆動連結されている。また、第１クラッチＫ０のクラッチドラムは、中間軸１２にも駆動連結されており、つまり中間軸１２はモータ３に駆動連結されている。
【００２２】
上記中間軸１２と詳しくは後述する無段変速機構４の入力軸４ａとの間には、それら中間軸１２と入力軸４ａとの動力伝達を切断自在なモータジェネレータ切離し用の第２クラッチＣ１が備えられている。該第２クラッチＣ１は、第１クラッチＫ０と同様に、図示を省略した油圧サーボを有しており、制御部５０の指令に基づき油圧制御装置９から供給される油圧によって該油圧サーボが駆動制御されることにより、係合・解放自在に制御される。
【００２３】
無段変速機構（ＣＶＴ）４は、いわゆるベルト式の無段変速機構からなり、図示を省略したプライマリプーリ、セカンダリプーリ、及びそれら両プーリに巻回されたベルトを有しており、入力軸４ａに入力された回転を無段変速して、不図示のカウンタギヤ、上述したディファレンシャル装置（ＤＩＦＦ）５、左右車軸３１，３１を介して、入力軸４ａに入力された回転と同一方向の回転を車輪３０に出力する。要するに、本無段変速機構４には、入力軸４ａに入力された回転を正転又は逆転させるための前後進切換え装置を有してなく、入力軸４ａに入力された回転の方向と出力される回転の方向は同一である。つまり本無段変速機構４は、入力軸４ａの回転を入力された回転方向に従って同回転方向に無段変速するだけの変速機である。
【００２４】
なお、無段変速機構４のプライマリプーリ及びセカンダリプーリは、例えば可動プーリと固定プーリとから構成されていると共に、可動プーリの背面側にはチャンバ室が設けられており、それらチャンバ室に油圧制御装置９から供給される油圧によってベルトの挟持圧が制御される。即ち、無段変速機構４が比較的小さなトルクを伝達する際は、チャンバ室に供給される油圧が小さくされ、ベルトの耐久性の向上を図るものでありながら、無段変速機構４が比較的大きなトルクを伝達する際は、チャンバ室に供給される油圧が大きくされ、ベルトにスリップが生じないように強い挟持圧で該ベルトが挟持される。従って、内燃エンジン２やモータ３から大きなトルクが入力され、無段変速機構４の伝達トルク容量として大きなトルク容量が必要とされる際は、油圧制御装置９から大きな油圧をチャンバ室に供給する必要があり、油圧制御装置９は、元圧として、機械式オイルポンプ２１や後述する電動オイルポンプ２２から大きな油圧を得る必要がある。
【００２５】
電動オイルポンプ２２は、例えばケース１０の外部に取付けられており（勿論、ケース１０の内部に配置されていてもよい）、不図示の電動モータによって駆動されることで、内燃エンジン２やモータ３の駆動等は無関係に、機械式オイルポンプ２１とは独立して駆動される。即ち、電動オイルポンプ２２は、内燃エンジン２が停止されて機械式オイルポンプ２１が停止している間にあって、独立して補助的に油圧を発生し、モータ３によるＥＶ走行時などにあっても、油圧制御装置９に対する元圧の供給状態を確保する。
【００２６】
一方、制御部５０は、上記スタータ４１に指令することで内燃エンジン２を始動自在であり、かつモータ３に指令することでモータ３の駆動力を制御自在であり、また、油圧制御装置９に指令して電子制御することで、上記第１クラッチＫ０の係合・解放制御、上記第２クラッチＣ１の係合・解放制御、上記無段変速機構４の変速制御（ベルト挟持圧の制御も含む）などを行う。また、制御部５０は、詳しくは後述するように、本発明に係る機械式オイルポンプ駆動モード、充電モードなどの各種モードを実行制御する。
【００２７】
なお、制御部５０には、各種センサの検知結果から、アクセル開度情報５１、車速情報５２、車両の加速度情報５３、無段変速機構４の変速比情報５４、ハイブリッド駆動装置１の油温情報５５、バッテリ充電残量情報５６、シフト信号５７などが入力される。また、制御部５０は、これらの各情報５１〜５７に基づき、モータ３に出力トルクの指令を行って、モータ３を駆動制御する。
【００２８】
即ち、該制御部５０は、モータ３への指令に基づき、詳しくは後述する後進走行モード中に無段変速機構４に入力される入力トルク（即ちモータ３の駆動力）が所定値以上となると、機械式オイルポンプ駆動モードを実行することになる。なお、本実施の形態においては、便宜的に、ハイブリッド駆動装置１の制御部５０が内燃エンジン２の始動（駆動状態）も制御するように説明するが、エンジン専用の制御部（Ｅ／Ｇ ＥＣＵ）を別途備えているものであっても構わない。
【００２９】
ついで、本ハイブリッド駆動装置１に各種モードについて、図２乃至図５に沿って説明する。本ハイブリッド駆動装置１の制御部５０は、シフト信号５７（即ち、ドライブレンジ、リバースレンジ、ニュートラルレンジなど）、バッテリ充電残量（ＳＯＣ）情報５６、アクセル開度情報５１、車速情報５２などの車両走行状況に基づき、各種モードを選択する。
【００３０】
まず、前進走行時のモードについて図２に沿って説明する。例えばシフト信号５７がドライブ（Ｄ）レンジであって、アクセル開度が大きく、つまり運転者に要求される車両の駆動力が大きいと、図２（ａ）に示すように、「内燃エンジン２による前進走行モード」が選択され、内燃エンジン２が駆動状態にされると共に第１クラッチＫ０及び第２クラッチＣ１が係合状態に制御される。
【００３１】
即ち、ハイブリッド駆動装置１の入力軸１１に内燃エンジン２の正転方向ω１の出力回転が入力され、第１クラッチＫ０を介して中間軸１２にも内燃エンジン２の正転方向ω１の駆動回転が伝達され、さらに、第２クラッチＣ１を介して無段変速機構４の入力軸４ａにも内燃エンジン２の正転方向ω１の駆動回転が伝達される。そして、無段変速機構４の入力軸４ａに入力された内燃エンジン２の回転は、車速やアクセル開度に基づき内燃エンジン２が最適燃費となるような変速比に制御された無段変速機構４によって変速され、ディファレンシャル装置５、左右車軸３１，３１を介して車輪３０に伝達され、車輪３０を前進回転させる。
【００３２】
この「内燃エンジン２による前進走行モード」にあっては、入力軸１１が内燃エンジン２の出力回転により駆動され、機械式オイルポンプ２１が回転駆動されるため、該機械式オイルポンプ２１によって油圧制御装置９に対する油圧（元圧）が発生される。油圧制御装置９は、その油圧に基づき、第１クラッチＫ０の油圧サーボの係合圧、第２クラッチＣ１の油圧サーボの係合圧、無段変速機構４のベルト挟持圧をそれぞれ供給する。
【００３３】
なお、この「内燃エンジン２による前進走行モード」の説明においては、内燃エンジン２だけの出力回転（出力トルク）で車両を走行させるものを説明したが、勿論、モータ３を力行制御（アシスト）又は回生制御し、モータ３の出力トルクを内燃エンジン２の出力トルクと複合させて走行しても構わない。
【００３４】
次に、例えばシフト信号５７がドライブ（Ｄ）レンジであって、アクセル開度が小さく、運転者に要求される車両の駆動力が小さい状態で、かつ車速が低い発進時などの走行状況では、図２（ｂ）に示すように、「モータ３による前進走行モード」（即ちＥＶ走行）が選択され、内燃エンジン２が停止状態にされると共に第１クラッチＫ０が解放状態に制御され、かつ第２クラッチＣ１が係合状態に制御されて、モータ３がアクセル開度に基づき駆動制御される。
【００３５】
即ち、ハイブリッド駆動装置１の入力軸１１及び内燃エンジン２は停止状態にあって、中間軸１２にモータ３の正転方向ω１の駆動回転が伝達され、さらに、第２クラッチＣ１を介して無段変速機構４の入力軸４ａにもモータ３の正転方向ω１の駆動回転が伝達される。そして、無段変速機構４の入力軸４ａに入力されたモータ３の回転は、車速やアクセル開度に基づき最適な変速比に制御された無段変速機構４によって変速され、ディファレンシャル装置５、左右車軸３１，３１を介して車輪３０に伝達され、車輪３０を前進回転させる。
【００３６】
この「モータ３による前進走行モード」にあっては、内燃エンジン２が停止され、入力軸１１も停止されて機械式オイルポンプ２１が停止されるため、電動オイルポンプ２２が駆動され、該電動オイルポンプ２２によって油圧制御装置９に対する油圧（元圧）が発生される。油圧制御装置９は、その油圧に基づき、第２クラッチＣ１の油圧サーボの係合圧、無段変速機構４のベルト挟持圧をそれぞれ供給する。
【００３７】
なお、この「モータ３による前進走行モード」にあって、電動オイルポンプ２２により発生し得る最大の油圧に基づく無段変速機構４のベルト挟持圧、即ち無段変速機構４の伝達可能な最大トルク容量よりも、アクセル開度等に基づく運転者の要求駆動力が大きくなるような場合は、制御部５０は、上記「内燃エンジン２による前進走行モード」にモード選択を変更する。これにより、機械式オイルポンプ２１の駆動によって無段変速機構４のベルト挟持圧が上昇されるので、無段変速機構４におけるベルトスリップが防止されることになる。
【００３８】
また、この「モータ３による前進走行モード」の間にあっては、機械式オイルポンプ２１が停止されているが、不図示の逆止弁等によって、電動オイルポンプ２２から機械式オイルポンプ２１への油圧の逆流は防止されている。
【００３９】
続いて、本ハイブリッド駆動装置１における後進走行時のモードについて、図３及び図４に沿って説明する。なお、本ハイブリッド駆動装置１においては、上述したように無段変速機構４に前後進切換え装置を備えてなく、モータ３の逆転回転による駆動出力により車両の後進走行を可能にするものである。
【００４０】
まず、制御部５０が制御を開始し（Ｓ１）、例えば運転者がシフトレバー操作によってＲ（リバース）レンジにシフト操作し、シフト信号５７がリバースレンジとなると（Ｓ２）、制御部５０は電動オイルポンプ２２を駆動し（Ｓ３）、油圧制御装置９に対する最低限の元圧の供給を開始する（Ｓ４）。続いて、制御部５０は油圧制御装置９に指令し、第２クラッチＣ１の油圧サーボに係合圧の供給を行って該第２クラッチＣ１を係合する（Ｓ５）。これにより、図３（ａ）に示すように、第２クラッチＣ１を介してモータ３が、無段変速機構４、ディファレンシャル装置５、左右車軸３１，３１、車輪３０に駆動連結される。
【００４１】
そして、例えばモータ３からクリープ走行用としての微小なトルクが出力されると、図３（ａ）に示すように、モータ３から中間軸１２に逆転方向ω２のトルクが出力され、さらに、第２クラッチＣ１を介して無段変速機構４の入力軸４ａにもモータ３の逆転方向ω２の駆動回転が伝達される。そして、無段変速機構４の入力軸４ａに入力されたモータ３の回転は、車速やアクセル開度に基づき最適な変速比に制御された無段変速機構４によって変速され、ディファレンシャル装置５、左右車軸３１，３１を介して車輪３０に伝達され、車輪３０を後進回転させる。
【００４２】
ここで、例えば運転者によりアクセルが踏圧（ＯＮ）されると（Ｓ６）、制御部５０は、アクセル開度情報５１等から、運転者の要求駆動力を算出し、無段変速機構４に入力される入力トルクＴｉｎ（即ちモータ３の出力トルク）が所定トルクＴＡ以上であるか否かを判断する（Ｓ７）。この所定トルクＴＡは、電動オイルポンプ２２の最大出力油圧に基づく無段変速機構４のベルト挟持圧及び第２クラッチＣ１のトルク容量から算出される無段変速機構４及び第２クラッチＣ１の伝達可能トルク容量であり、要するに、電動オイルポンプ２２の発生油圧だけでベルトスリップ又はクラッチ滑りが生じるか否かの境界となる値である。
【００４３】
上記ステップＳ７において、制御部５０が、無段変速機構４に入力される入力トルクＴｉｎが所定トルクＴＡ未満であることを判定すると（Ｓ７のＹＥＳ）、図３（ａ）に示すように、内燃エンジン２を停止したまま、該制御部５０によって電動オイルポンプ２２の電動モータが指令制御され、該電動オイルポンプ（ＥＯＰ）２２により無段変速機構４のベルト挟持圧として必要な元圧を油圧制御装置９に出力する（Ｓ８）。
【００４４】
そして、制御部５０は、アクセル開度等に応じてモータ（Ｍ／Ｇ）３を制御し（Ｓ１２）、該モータ３は要求駆動力に応じたトルクを出力し、かつ無段変速機構４を最適な変速比に制御することで、車両の後進走行を行い、本制御を終了する（Ｓ１３）。
【００４５】
一方、上記ステップＳ７において、制御部５０が、無段変速機構４に入力される入力トルクＴｉｎが所定トルクＴＡ以上であることを判定すると（Ｓ７のＮＯ）、図３（ｂ）に示すように、第１クラッチＫ０を解放したまま、スタータ４１に指令して内燃エンジン２を始動し（Ｓ９）、入力軸１１を正転方向ω１に駆動回転して機械式オイルポンプ２１を駆動し（Ｓ１０）、つまり「機械式オイルポンプ駆動モード」を開始する。
【００４６】
即ち、この「機械式オイルポンプ駆動モード」では、第１クラッチＫ０を解放することで、モータ３による逆転方向ω２の駆動回転には影響することなく、機械式オイルポンプ２１を駆動するためだけに内燃エンジン２を始動する。これにより、機械式オイルポンプ２１により無段変速機構４のベルト挟持圧として必要な元圧を油圧制御装置９に出力することが可能となる（Ｓ１１）。
【００４７】
このため、モータ３から上記所定トルクＴＡ以上の大きなトルクが出力され（Ｓ１２）、無段変速機構４に上記所定トルクＴＡ以上の大きなトルクが入力されても、機械式オイルポンプ２１により発生される元圧に基づき、ベルト挟持圧が大きくなるように油圧制御されるので、無段変速機構４においてベルトスリップを生じることなく、かつ無段変速機構４を最適な変速比に制御されつつ、車両の後進走行を行い、本制御を終了する（Ｓ１３）。
【００４８】
なお、この「機械式オイルポンプ駆動モード」の間にあっては、機械式オイルポンプ２１が出力する元圧が電動オイルポンプ２２の元圧出力よりも大きくなると、該電動オイルポンプ２２は停止され、不図示の逆止弁等によって、機械式オイルポンプ２１から電動オイルポンプ２２への油圧の逆流が防止される。
【００４９】
続いて、本ハイブリッド駆動装置１における「充電モード」について図５に沿って説明する。上述したように、本ハイブリッド駆動装置１によって後進走行する場合には、無段変速機構４に前後進切換え装置が備えられていないため、モータ３の逆転回転による駆動出力によって、車両の後進走行を可能にしている。そのため、仮にバッテリ残量が足りない場合には、後進走行ができなくなる虞がある。
【００５０】
そこで、制御部５０は、バッテリ残量が足りない場合に、図５に示すように、「充電モード」を選択する。この「充電モード」が選択されると、第１クラッチＫ０を係合制御すると共に第２クラッチＣ１を解放制御した状態にされ、かつ内燃エンジン２が始動されて、入力軸１１、中間軸１２、及びモータ３のロータ３ａが正転方向ω１に回転駆動される。この際、モータ３が回生制御されて、該モータ３によりバッテリの充電が行われる。
【００５１】
これにより、後進走行のために必要な充電残量が足りなくても、車両の停車中に（前進走行することなく）充電を行うことができるので、その後、後進走行を再開することを可能とすることができる。
【００５２】
なお、この際は、入力軸１１の駆動により機械式オイルポンプ２１が駆動されるので、該機械式オイルポンプ２１が発生する油圧に基づき、第１クラッチＫ０の係合圧が確保される。
【００５３】
また、本モータ３を不図示のインバータ回路及び降圧回路を介して、補機用バッテリ（いわゆる１２Ｖバッテリ）に接続する構成を採用することで、同時に補機用バッテリの充電も可能となり、これにより、オルタネータ、ファンベルト等の充電用補機も不要とすることができる。勿論、モータ３の駆動用のバッテリから降圧回路を介して補機用バッテリに電力を供給するようにしてもよい。
【００５４】
以上説明したように、モータ３からの逆転回転によって後進走行を行うハイブリッド駆動装置１にあって、内燃エンジン２の出力回転により機械式オイルポンプ２１を駆動する「機械式オイルポンプ駆動モード」を実行し得るので、後進走行時であっても、機械式オイルポンプ２１の駆動により油圧を発生させることができ、電動オイルポンプ２２が出力する設計上の必要油圧を低減できて電動オイルポンプ２２の小型化やコストダウンを可能とすることができる。これにより、ハイブリッド駆動装置１のコンパクト化やコストダウンを可能とすることができる。
【００５５】
また、制御部５０は、無段変速機構４に入力される入力トルクが所定トルクＴＡ以上である場合に、「機械式オイルポンプ駆動モード」を実行するので、無段変速機構４で必要な油圧（例えばベルト挟持圧）が所定圧よりも小さい場合には、電動オイルポンプ２２の駆動によって油圧を供給するため、内燃エンジン２を停止することができ、車両の燃費向上を図ることができ、無段変速機構４で必要な油圧（例えばベルト挟持圧）が所定圧よりも大きい場合には、内燃エンジン２による機械式オイルポンプ２１の駆動により該必要な油圧を確保することができる。
【００５６】
なお、以上説明した本実施の形態においては、無段変速機構４としてベルト式の無段変速機構を一例に説明したが、これに限らず、例えばトロイダル式の無段変速機構であっても本発明を適用し得る。トロイダル式の無段変速機構の場合は、機械式オイルポンプ２１や電動オイルポンプ２２から必要とされる元圧の供給により、バリエータにおけるパワーローラの挟持圧を確保することが可能となり、電動オイルポンプ２２の油圧が足りない場合に、機械式オイルポンプ２１の油圧によって、パワーローラのスリップ防止を図ることができる。
【００５７】
また、本実施の形態において、機械式オイルポンプ２１や電動オイルポンプ２２は、いわゆるギヤ式オイルポンプであるものを説明したが、これに限らず、ベーン式オイルポンプ、クレセント型のギヤ式オイルポンプ、などであってもよく、さらに、ギヤ式オイルポンプであっても、内接型や外接型のギヤ式オイルポンプなどが考えられる。
【符号の説明】
【００５８】
１ ハイブリッド駆動装置
２ 内燃エンジン
３ 回転電機（モータ）
４ 無段変速機構
４ａ 入力軸
９ 油圧制御装置
１１ 第１軸（入力軸）
１２ 第２軸（中間軸）
２１ 機械式オイルポンプ
２２ 電動オイルポンプ
３０ 車輪
５０ 制御部
Ｃ１ 第２クラッチ
Ｋ０ 第１クラッチ
ＴＡ 所定値（所定トルク）
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両等に搭載されるハイブリッド駆動装置に係り、詳しくは内燃エンジンに連動して駆動される機械式オイルポンプと独立して駆動される電動オイルポンプとを備えて、それらオイルポンプの油圧に基づき無段変速機構を油圧制御するハイブリッド駆動装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、車両燃費向上のため、車両等に搭載されるハイブリッド駆動装置が種々提案されており、中でも、内燃エンジンと無段変速機構との間に１つのモータを配置した簡易な構造のものが提案されている（特許文献１参照）。一般的に、内燃エンジンの回転を変速するベルト式等の無段変速機は、内燃エンジンによる逆転回転出力が困難であるため、入力回転を逆転して後進走行を可能にするための前後進切換え装置を備えているが、この特許文献１のハイブリッド駆動装置は、モータによって逆転回転を出力して後進走行を可能にすることで、内燃エンジンの回転を逆転することを不要とし、つまり前後進切換え装置を省略した構造が採用されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００１−２６０６７２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、上記特許文献１のようにベルト式等の無段変速機構（ＣＶＴ）を備えたハイブリッド駆動装置にあっては、該無段変速機構のベルトでスリップ等を生じないようにするため、内燃エンジンの最高出力トルクにも耐え得るような比較的大きなベルト挟持圧が必要である。
【０００５】
このような無段変速機構に必要な油圧を電動オイルポンプで全て担うようにするためには、該電動オイルポンプに大型で高価なものを採用する必要があり、好ましくない。そのため、内燃エンジンに連動して駆動される機械式オイルポンプを設け、前進走行における内燃エンジンの最高出力トルクにも十分耐え得るベルト挟持圧を該機械式オイルポンプで出力するように構成することで、電動オイルポンプは補助的なもので足り、総じてコンパクトで安価な構造を採用することができる。
【０００６】
しかしながら、上述のようにモータの出力による後進走行（ＥＶ走行）を行うものにあっては、モータの最高出力に耐え得るベルト挟持圧が必要となるが、内燃エンジンを停止したＥＶ走行では、この油圧（ベルト挟持圧）を電動オイルポンプで全て担う必要が生じ、電動オイルポンプのコンパクト化やコストダウンができないという問題があった。
【０００７】
そこで本発明は、回転電機から逆転回転を出力して車輪を後進回転する後進走行時にあって、電動オイルポンプが出力する必要油圧を低減することで該電動オイルポンプを小型化し、もってコンパクト化やコストダウンを可能とするハイブリッド駆動装置を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明に係るハイブリッド駆動装置（１）は（例えば図１乃至図５参照）、内燃エンジン（２）に駆動連結された第１軸（１１）と、
前記第１軸（１１）に連動して駆動される機械式オイルポンプ（２１）と、
前記機械式オイルポンプ（２１）とは独立して駆動される電動オイルポンプ（２２）と、
回転電機（３）と、
前記回転電機（３）に駆動連結された第２軸（１２）と、
前記第１軸（１１）と前記第２軸（１２）との動力伝達を切断自在な第１クラッチ（Ｋ０）と、
入力軸（４ａ）に入力された回転を無段変速して該入力軸（４ａ）に入力された回転と同一方向の回転を車輪（３０）に出力し得る無段変速機構（４）と、
前記第２軸（１２）と前記入力軸（４ａ）との動力伝達を切断自在な第２クラッチ（Ｃ１）と、
前記機械式オイルポンプ（２１）と前記電動オイルポンプ（２２）との少なくとも一方により発生された油圧により、前記第１クラッチ（Ｋ０）、前記第２クラッチ（Ｃ１）、前記無段変速機構（４）を油圧制御し得る油圧制御装置（９）と、
前記油圧制御装置（９）に指令して前記第１クラッチ（Ｋ０）を解放すると共に前記第２クラッチ（Ｃ１）を係合した状態で、前記回転電機（３）から逆転回転（例えばω２）を出力し、前記第２軸（１２）、前記第２クラッチ（Ｃ１）、前記無段変速機構（４）を介して前記車輪（３０）を後進回転する後進走行時に、前記内燃エンジン（２）の始動を指令し、該内燃エンジン（２）の出力回転（例えばω１）により前記第１軸（１１）を介して前記機械式オイルポンプ（２１）を駆動する機械式オイルポンプ駆動モードを実行し得る制御部（５０）と、を備えたことを特徴とする。
【０００９】
また、本発明に係るハイブリッド駆動装置（１）の（例えば図１参照）前記制御部（５０）は、前記無段変速機構（４）に入力される入力トルクが所定値（ＴＡ）以上である場合に、前記機械式オイルポンプ駆動モードを実行することを特徴とする。
【００１０】
さらに、本発明に係るハイブリッド駆動装置（１）の（例えば図１、図５参照）前記制御部（５０）は、前記油圧制御装置（９）に指令して前記第１クラッチ（Ｋ０）を係合すると共に前記第２クラッチ（Ｃ１）を解放した状態で、前記内燃エンジン（２）の出力回転（例えばω１）により、前記第１軸（１１）、前記第１クラッチ（Ｋ０）、前記第２軸（１２）を介して前記回転電機（３）を駆動して充電を行う充電モードを実行し得ることを特徴とする。
【００１１】
なお、上記カッコ内の符号は、図面と対照するためのものであるが、これは、発明の理解を容易にするための便宜的なものであり、特許請求の範囲の構成に何等影響を及ぼすものではない。
【発明の効果】
【００１２】
請求項１に係る本発明によると、回転電機からの逆転回転によって後進走行を行うハイブリッド駆動装置にあって、内燃エンジンの出力回転により機械式オイルポンプを駆動する機械式オイルポンプ駆動モードを実行し得るので、後進走行時であっても、機械式オイルポンプの駆動により油圧を発生させることができ、電動オイルポンプが出力する設計上の必要油圧を低減できて該電動オイルポンプの小型化やコストダウンを可能とすることができる。これにより、ハイブリッド駆動装置のコンパクト化やコストダウンを可能とすることができる。
【００１３】
請求項２に係る本発明によると、前記無段変速機構に入力される入力トルクが所定値以上である場合に、機械式オイルポンプ駆動モードを実行するので、無段変速機構で必要な油圧（例えばベルト挟持圧）が所定圧よりも小さい場合には、電動オイルポンプの駆動によって油圧を供給するため、内燃エンジンを停止することができ、車両の燃費向上を図ることができ、無段変速機構で必要な油圧（例えばベルト挟持圧）が所定圧よりも大きい場合には、内燃エンジンによる機械式オイルポンプの駆動により該必要な油圧を確保することができる。
【００１４】
請求項３に係る本発明によると、第１クラッチを係合すると共に第２クラッチを解放した状態で、内燃エンジンの出力回転により回転電機を駆動して充電を行う充電モードを実行し得るので、後進走行のために必要な充電残量が足りなくても、車両の停車中に（前進走行することなく）充電を行うことができ、後進走行の再開を可能とすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明に係るハイブリッド駆動装置を搭載した車両駆動系を示すブロック図。
【図２】ハイブリッド駆動装置における動力伝達状態を示す図で、（ａ）は内燃エンジンによる前進走行モードの図、（ｂ）はモータによる前進走行モードの図。
【図３】ハイブリッド駆動装置における動力伝達状態を示す図で、（ａ）は所定トルク未満における後進走行モードの図、（ｂ）は所定トルク以上における後進走行モードの図。
【図４】後進走行時の制御を示すフローチャート。
【図５】ハイブリッド駆動装置の充電モードにおける動力伝達状態を示す図。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明に係る実施の形態を図１乃至図５に沿って説明する。まず、本発明を適用し得るハイブリッド駆動装置、並びにそれを搭載した車両駆動系の概略構成について図１に沿って説明する。
【００１７】
図１に示すように、ＦＦ（フロントエンジン・フロントドライブ）タイプの車両には、不図示の出力軸（クランク軸）が車両進行方向に対して横向きとなるように内燃エンジン（Ｅ／Ｇ）２が搭載されており、該内燃エンジン２の出力軸には、本発明に係るハイブリッド駆動装置１の入力軸（第１軸）１１が駆動連結されている。また、該ハイブリッド駆動装置１のディファレンシャル装置（ＤＩＦＦ）５には、前輪用の左右車軸３１，３１が駆動連結されており、それら左右車軸３１，３１には左右前方の車輪３０が接続されている。なお、内燃エンジン２には、停止した内燃エンジン２を始動するためのスタータ（ＳＴＡＲＴＥＲ）４１が接続されて配置されている。
【００１８】
ハイブリッド駆動装置１は、上記内燃エンジン２から左右前方の車輪９０，９０までの車両駆動系の一部を構成しており、ケース１０の内部に、入力軸１１、エンジン切離し用の第１クラッチＫ０、モータジェネレータ（Ｍ／Ｇ）（回転電機）３、中間軸（第２軸）１２、モータジェネレータ切離し用の第２クラッチＣ１、ベルト式の無段変速機構（ＣＶＴ）４、ディファレンシャル装置（ＤＩＦＦ）５を備えて構成されている。また、ハイブリッド駆動装置１のケース１０の外部には、電動オイルポンプ２２、油圧制御装置（Ｖ／Ｂ）９、制御部（ＥＣＵ）５０等が備えられている。
【００１９】
詳細には、ハイブリッド駆動装置１において、（ハイブリッド駆動装置としての）入力軸１１は、内燃エンジン２の不図示の出力軸に駆動連結されており、該入力軸１１上には、例えばギヤ式オイルポンプからなる機械式オイルポンプ（ＭＯＰ）２１が配設されている。該機械式オイルポンプ２１の図示を省略したドライブギヤは、該入力軸１１に駆動連結されており、つまり機械式オイルポンプ２１は入力軸１１に連動して駆動され、言い換えると、機械式オイルポンプ２１は内燃エンジン２に連動して駆動される。該機械式オイルポンプ２１は、駆動されると、図示を省略したオイルパンからオイルを吸引し、油圧制御装置９に対する元圧として油圧を供給する。
【００２０】
上記入力軸１１と中間軸１２との間には、それら入力軸１１と中間軸１２との動力伝達を切断自在なエンジン切離し用の第１クラッチＫ０が備えられている。該第１クラッチＫ０は、図示を省略した油圧サーボを有しており、制御部５０の指令に基づき油圧制御装置９から供給される油圧によって該油圧サーボが駆動制御されることにより、係合・解放自在に制御される。
【００２１】
一方、モータジェネレータ（Ｍ／Ｇ）（以下、単に「モータ」という）３は、ロータ３ａとケース１０に対して固定されたステータ３ｂとを有しており、モータ３のロータ３ａは、上記第１クラッチＫ０の出力側部材であるクラッチドラムに駆動連結されている。また、第１クラッチＫ０のクラッチドラムは、中間軸１２にも駆動連結されており、つまり中間軸１２はモータ３に駆動連結されている。
【００２２】
上記中間軸１２と詳しくは後述する無段変速機構４の入力軸４ａとの間には、それら中間軸１２と入力軸４ａとの動力伝達を切断自在なモータジェネレータ切離し用の第２クラッチＣ１が備えられている。該第２クラッチＣ１は、第１クラッチＫ０と同様に、図示を省略した油圧サーボを有しており、制御部５０の指令に基づき油圧制御装置９から供給される油圧によって該油圧サーボが駆動制御されることにより、係合・解放自在に制御される。
【００２３】
無段変速機構（ＣＶＴ）４は、いわゆるベルト式の無段変速機構からなり、図示を省略したプライマリプーリ、セカンダリプーリ、及びそれら両プーリに巻回されたベルトを有しており、入力軸４ａに入力された回転を無段変速して、不図示のカウンタギヤ、上述したディファレンシャル装置（ＤＩＦＦ）５、左右車軸３１，３１を介して、入力軸４ａに入力された回転と同一方向の回転を車輪３０に出力する。要するに、本無段変速機構４には、入力軸４ａに入力された回転を正転又は逆転させるための前後進切換え装置を有してなく、入力軸４ａに入力された回転の方向と出力される回転の方向は同一である。つまり本無段変速機構４は、入力軸４ａの回転を入力された回転方向に従って同回転方向に無段変速するだけの変速機である。
【００２４】
なお、無段変速機構４のプライマリプーリ及びセカンダリプーリは、例えば可動プーリと固定プーリとから構成されていると共に、可動プーリの背面側にはチャンバ室が設けられており、それらチャンバ室に油圧制御装置９から供給される油圧によってベルトの挟持圧が制御される。即ち、無段変速機構４が比較的小さなトルクを伝達する際は、チャンバ室に供給される油圧が小さくされ、ベルトの耐久性の向上を図るものでありながら、無段変速機構４が比較的大きなトルクを伝達する際は、チャンバ室に供給される油圧が大きくされ、ベルトにスリップが生じないように強い挟持圧で該ベルトが挟持される。従って、内燃エンジン２やモータ３から大きなトルクが入力され、無段変速機構４の伝達トルク容量として大きなトルク容量が必要とされる際は、油圧制御装置９から大きな油圧をチャンバ室に供給する必要があり、油圧制御装置９は、元圧として、機械式オイルポンプ２１や後述する電動オイルポンプ２２から大きな油圧を得る必要がある。
【００２５】
電動オイルポンプ２２は、例えばケース１０の外部に取付けられており（勿論、ケース１０の内部に配置されていてもよい）、不図示の電動モータによって駆動されることで、内燃エンジン２やモータ３の駆動等は無関係に、機械式オイルポンプ２１とは独立して駆動される。即ち、電動オイルポンプ２２は、内燃エンジン２が停止されて機械式オイルポンプ２１が停止している間にあって、独立して補助的に油圧を発生し、モータ３によるＥＶ走行時などにあっても、油圧制御装置９に対する元圧の供給状態を確保する。
【００２６】
一方、制御部５０は、上記スタータ４１に指令することで内燃エンジン２を始動自在であり、かつモータ３に指令することでモータ３の駆動力を制御自在であり、また、油圧制御装置９に指令して電子制御することで、上記第１クラッチＫ０の係合・解放制御、上記第２クラッチＣ１の係合・解放制御、上記無段変速機構４の変速制御（ベルト挟持圧の制御も含む）などを行う。また、制御部５０は、詳しくは後述するように、本発明に係る機械式オイルポンプ駆動モード、充電モードなどの各種モードを実行制御する。
【００２７】
なお、制御部５０には、各種センサの検知結果から、アクセル開度情報５１、車速情報５２、車両の加速度情報５３、無段変速機構４の変速比情報５４、ハイブリッド駆動装置１の油温情報５５、バッテリ充電残量情報５６、シフト信号５７などが入力される。また、制御部５０は、これらの各情報５１〜５７に基づき、モータ３に出力トルクの指令を行って、モータ３を駆動制御する。
【００２８】
即ち、該制御部５０は、モータ３への指令に基づき、詳しくは後述する後進走行モード中に無段変速機構４に入力される入力トルク（即ちモータ３の駆動力）が所定値以上となると、機械式オイルポンプ駆動モードを実行することになる。なお、本実施の形態においては、便宜的に、ハイブリッド駆動装置１の制御部５０が内燃エンジン２の始動（駆動状態）も制御するように説明するが、エンジン専用の制御部（Ｅ／Ｇ ＥＣＵ）を別途備えているものであっても構わない。
【００２９】
ついで、本ハイブリッド駆動装置１に各種モードについて、図２乃至図５に沿って説明する。本ハイブリッド駆動装置１の制御部５０は、シフト信号５７（即ち、ドライブレンジ、リバースレンジ、ニュートラルレンジなど）、バッテリ充電残量（ＳＯＣ）情報５６、アクセル開度情報５１、車速情報５２などの車両走行状況に基づき、各種モードを選択する。
【００３０】
まず、前進走行時のモードについて図２に沿って説明する。例えばシフト信号５７がドライブ（Ｄ）レンジであって、アクセル開度が大きく、つまり運転者に要求される車両の駆動力が大きいと、図２（ａ）に示すように、「内燃エンジン２による前進走行モード」が選択され、内燃エンジン２が駆動状態にされると共に第１クラッチＫ０及び第２クラッチＣ１が係合状態に制御される。
【００３１】
即ち、ハイブリッド駆動装置１の入力軸１１に内燃エンジン２の正転方向ω１の出力回転が入力され、第１クラッチＫ０を介して中間軸１２にも内燃エンジン２の正転方向ω１の駆動回転が伝達され、さらに、第２クラッチＣ１を介して無段変速機構４の入力軸４ａにも内燃エンジン２の正転方向ω１の駆動回転が伝達される。そして、無段変速機構４の入力軸４ａに入力された内燃エンジン２の回転は、車速やアクセル開度に基づき内燃エンジン２が最適燃費となるような変速比に制御された無段変速機構４によって変速され、ディファレンシャル装置５、左右車軸３１，３１を介して車輪３０に伝達され、車輪３０を前進回転させる。
【００３２】
この「内燃エンジン２による前進走行モード」にあっては、入力軸１１が内燃エンジン２の出力回転により駆動され、機械式オイルポンプ２１が回転駆動されるため、該機械式オイルポンプ２１によって油圧制御装置９に対する油圧（元圧）が発生される。油圧制御装置９は、その油圧に基づき、第１クラッチＫ０の油圧サーボの係合圧、第２クラッチＣ１の油圧サーボの係合圧、無段変速機構４のベルト挟持圧をそれぞれ供給する。
【００３３】
なお、この「内燃エンジン２による前進走行モード」の説明においては、内燃エンジン２だけの出力回転（出力トルク）で車両を走行させるものを説明したが、勿論、モータ３を力行制御（アシスト）又は回生制御し、モータ３の出力トルクを内燃エンジン２の出力トルクと複合させて走行しても構わない。
【００３４】
次に、例えばシフト信号５７がドライブ（Ｄ）レンジであって、アクセル開度が小さく、運転者に要求される車両の駆動力が小さい状態で、かつ車速が低い発進時などの走行状況では、図２（ｂ）に示すように、「モータ３による前進走行モード」（即ちＥＶ走行）が選択され、内燃エンジン２が停止状態にされると共に第１クラッチＫ０が解放状態に制御され、かつ第２クラッチＣ１が係合状態に制御されて、モータ３がアクセル開度に基づき駆動制御される。
【００３５】
即ち、ハイブリッド駆動装置１の入力軸１１及び内燃エンジン２は停止状態にあって、中間軸１２にモータ３の正転方向ω１の駆動回転が伝達され、さらに、第２クラッチＣ１を介して無段変速機構４の入力軸４ａにもモータ３の正転方向ω１の駆動回転が伝達される。そして、無段変速機構４の入力軸４ａに入力されたモータ３の回転は、車速やアクセル開度に基づき最適な変速比に制御された無段変速機構４によって変速され、ディファレンシャル装置５、左右車軸３１，３１を介して車輪３０に伝達され、車輪３０を前進回転させる。
【００３６】
この「モータ３による前進走行モード」にあっては、内燃エンジン２が停止され、入力軸１１も停止されて機械式オイルポンプ２１が停止されるため、電動オイルポンプ２２が駆動され、該電動オイルポンプ２２によって油圧制御装置９に対する油圧（元圧）が発生される。油圧制御装置９は、その油圧に基づき、第２クラッチＣ１の油圧サーボの係合圧、無段変速機構４のベルト挟持圧をそれぞれ供給する。
【００３７】
なお、この「モータ３による前進走行モード」にあって、電動オイルポンプ２２により発生し得る最大の油圧に基づく無段変速機構４のベルト挟持圧、即ち無段変速機構４の伝達可能な最大トルク容量よりも、アクセル開度等に基づく運転者の要求駆動力が大きくなるような場合は、制御部５０は、上記「内燃エンジン２による前進走行モード」にモード選択を変更する。これにより、機械式オイルポンプ２１の駆動によって無段変速機構４のベルト挟持圧が上昇されるので、無段変速機構４におけるベルトスリップが防止されることになる。
【００３８】
また、この「モータ３による前進走行モード」の間にあっては、機械式オイルポンプ２１が停止されているが、不図示の逆止弁等によって、電動オイルポンプ２２から機械式オイルポンプ２１への油圧の逆流は防止されている。
【００３９】
続いて、本ハイブリッド駆動装置１における後進走行時のモードについて、図３及び図４に沿って説明する。なお、本ハイブリッド駆動装置１においては、上述したように無段変速機構４に前後進切換え装置を備えてなく、モータ３の逆転回転による駆動出力により車両の後進走行を可能にするものである。
【００４０】
まず、制御部５０が制御を開始し（Ｓ１）、例えば運転者がシフトレバー操作によってＲ（リバース）レンジにシフト操作し、シフト信号５７がリバースレンジとなると（Ｓ２）、制御部５０は電動オイルポンプ２２を駆動し（Ｓ３）、油圧制御装置９に対する最低限の元圧の供給を開始する（Ｓ４）。続いて、制御部５０は油圧制御装置９に指令し、第２クラッチＣ１の油圧サーボに係合圧の供給を行って該第２クラッチＣ１を係合する（Ｓ５）。これにより、図３（ａ）に示すように、第２クラッチＣ１を介してモータ３が、無段変速機構４、ディファレンシャル装置５、左右車軸３１，３１、車輪３０に駆動連結される。
【００４１】
そして、例えばモータ３からクリープ走行用としての微小なトルクが出力されると、図３（ａ）に示すように、モータ３から中間軸１２に逆転方向ω２のトルクが出力され、さらに、第２クラッチＣ１を介して無段変速機構４の入力軸４ａにもモータ３の逆転方向ω２の駆動回転が伝達される。そして、無段変速機構４の入力軸４ａに入力されたモータ３の回転は、車速やアクセル開度に基づき最適な変速比に制御された無段変速機構４によって変速され、ディファレンシャル装置５、左右車軸３１，３１を介して車輪３０に伝達され、車輪３０を後進回転させる。
【００４２】
ここで、例えば運転者によりアクセルが踏圧（ＯＮ）されると（Ｓ６）、制御部５０は、アクセル開度情報５１等から、運転者の要求駆動力を算出し、無段変速機構４に入力される入力トルクＴｉｎ（即ちモータ３の出力トルク）が所定トルクＴＡ以上であるか否かを判断する（Ｓ７）。この所定トルクＴＡは、電動オイルポンプ２２の最大出力油圧に基づく無段変速機構４のベルト挟持圧及び第２クラッチＣ１のトルク容量から算出される無段変速機構４及び第２クラッチＣ１の伝達可能トルク容量であり、要するに、電動オイルポンプ２２の発生油圧だけでベルトスリップ又はクラッチ滑りが生じるか否かの境界となる値である。
【００４３】
上記ステップＳ７において、制御部５０が、無段変速機構４に入力される入力トルクＴｉｎが所定トルクＴＡ未満であることを判定すると（Ｓ７のＹＥＳ）、図３（ａ）に示すように、内燃エンジン２を停止したまま、該制御部５０によって電動オイルポンプ２２の電動モータが指令制御され、該電動オイルポンプ（ＥＯＰ）２２により無段変速機構４のベルト挟持圧として必要な元圧を油圧制御装置９に出力する（Ｓ８）。
【００４４】
そして、制御部５０は、アクセル開度等に応じてモータ（Ｍ／Ｇ）３を制御し（Ｓ１２）、該モータ３は要求駆動力に応じたトルクを出力し、かつ無段変速機構４を最適な変速比に制御することで、車両の後進走行を行い、本制御を終了する（Ｓ１３）。
【００４５】
一方、上記ステップＳ７において、制御部５０が、無段変速機構４に入力される入力トルクＴｉｎが所定トルクＴＡ以上であることを判定すると（Ｓ７のＮＯ）、図３（ｂ）に示すように、第１クラッチＫ０を解放したまま、スタータ４１に指令して内燃エンジン２を始動し（Ｓ９）、入力軸１１を正転方向ω１に駆動回転して機械式オイルポンプ２１を駆動し（Ｓ１０）、つまり「機械式オイルポンプ駆動モード」を開始する。
【００４６】
即ち、この「機械式オイルポンプ駆動モード」では、第１クラッチＫ０を解放することで、モータ３による逆転方向ω２の駆動回転には影響することなく、機械式オイルポンプ２１を駆動するためだけに内燃エンジン２を始動する。これにより、機械式オイルポンプ２１により無段変速機構４のベルト挟持圧として必要な元圧を油圧制御装置９に出力することが可能となる（Ｓ１１）。
【００４７】
このため、モータ３から上記所定トルクＴＡ以上の大きなトルクが出力され（Ｓ１２）、無段変速機構４に上記所定トルクＴＡ以上の大きなトルクが入力されても、機械式オイルポンプ２１により発生される元圧に基づき、ベルト挟持圧が大きくなるように油圧制御されるので、無段変速機構４においてベルトスリップを生じることなく、かつ無段変速機構４を最適な変速比に制御されつつ、車両の後進走行を行い、本制御を終了する（Ｓ１３）。
【００４８】
なお、この「機械式オイルポンプ駆動モード」の間にあっては、機械式オイルポンプ２１が出力する元圧が電動オイルポンプ２２の元圧出力よりも大きくなると、該電動オイルポンプ２２は停止され、不図示の逆止弁等によって、機械式オイルポンプ２１から電動オイルポンプ２２への油圧の逆流が防止される。
【００４９】
続いて、本ハイブリッド駆動装置１における「充電モード」について図５に沿って説明する。上述したように、本ハイブリッド駆動装置１によって後進走行する場合には、無段変速機構４に前後進切換え装置が備えられていないため、モータ３の逆転回転による駆動出力によって、車両の後進走行を可能にしている。そのため、仮にバッテリ残量が足りない場合には、後進走行ができなくなる虞がある。
【００５０】
そこで、制御部５０は、バッテリ残量が足りない場合に、図５に示すように、「充電モード」を選択する。この「充電モード」が選択されると、第１クラッチＫ０を係合制御すると共に第２クラッチＣ１を解放制御した状態にされ、かつ内燃エンジン２が始動されて、入力軸１１、中間軸１２、及びモータ３のロータ３ａが正転方向ω１に回転駆動される。この際、モータ３が回生制御されて、該モータ３によりバッテリの充電が行われる。
【００５１】
これにより、後進走行のために必要な充電残量が足りなくても、車両の停車中に（前進走行することなく）充電を行うことができるので、その後、後進走行を再開することを可能とすることができる。
【００５２】
なお、この際は、入力軸１１の駆動により機械式オイルポンプ２１が駆動されるので、該機械式オイルポンプ２１が発生する油圧に基づき、第１クラッチＫ０の係合圧が確保される。
【００５３】
また、本モータ３を不図示のインバータ回路及び降圧回路を介して、補機用バッテリ（いわゆる１２Ｖバッテリ）に接続する構成を採用することで、同時に補機用バッテリの充電も可能となり、これにより、オルタネータ、ファンベルト等の充電用補機も不要とすることができる。勿論、モータ３の駆動用のバッテリから降圧回路を介して補機用バッテリに電力を供給するようにしてもよい。
【００５４】
以上説明したように、モータ３からの逆転回転によって後進走行を行うハイブリッド駆動装置１にあって、内燃エンジン２の出力回転により機械式オイルポンプ２１を駆動する「機械式オイルポンプ駆動モード」を実行し得るので、後進走行時であっても、機械式オイルポンプ２１の駆動により油圧を発生させることができ、電動オイルポンプ２２が出力する設計上の必要油圧を低減できて電動オイルポンプ２２の小型化やコストダウンを可能とすることができる。これにより、ハイブリッド駆動装置１のコンパクト化やコストダウンを可能とすることができる。
【００５５】
また、制御部５０は、無段変速機構４に入力される入力トルクが所定トルクＴＡ以上である場合に、「機械式オイルポンプ駆動モード」を実行するので、無段変速機構４で必要な油圧（例えばベルト挟持圧）が所定圧よりも小さい場合には、電動オイルポンプ２２の駆動によって油圧を供給するため、内燃エンジン２を停止することができ、車両の燃費向上を図ることができ、無段変速機構４で必要な油圧（例えばベルト挟持圧）が所定圧よりも大きい場合には、内燃エンジン２による機械式オイルポンプ２１の駆動により該必要な油圧を確保することができる。
【００５６】
なお、以上説明した本実施の形態においては、無段変速機構４としてベルト式の無段変速機構を一例に説明したが、これに限らず、例えばトロイダル式の無段変速機構であっても本発明を適用し得る。トロイダル式の無段変速機構の場合は、機械式オイルポンプ２１や電動オイルポンプ２２から必要とされる元圧の供給により、バリエータにおけるパワーローラの挟持圧を確保することが可能となり、電動オイルポンプ２２の油圧が足りない場合に、機械式オイルポンプ２１の油圧によって、パワーローラのスリップ防止を図ることができる。
【００５７】
また、本実施の形態において、機械式オイルポンプ２１や電動オイルポンプ２２は、いわゆるギヤ式オイルポンプであるものを説明したが、これに限らず、ベーン式オイルポンプ、クレセント型のギヤ式オイルポンプ、などであってもよく、さらに、ギヤ式オイルポンプであっても、内接型や外接型のギヤ式オイルポンプなどが考えられる。
【符号の説明】
【００５８】
１ ハイブリッド駆動装置
２ 内燃エンジン
３ 回転電機（モータ）
４ 無段変速機構
４ａ 入力軸
９ 油圧制御装置
１１ 第１軸（入力軸）
１２ 第２軸（中間軸）
２１ 機械式オイルポンプ
２２ 電動オイルポンプ
３０ 車輪
５０ 制御部
Ｃ１ 第２クラッチ
Ｋ０ 第１クラッチ
ＴＡ 所定値（所定トルク）
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃エンジンに駆動連結された第１軸と、
前記第１軸に連動して駆動される機械式オイルポンプと、
前記機械式オイルポンプとは独立して駆動される電動オイルポンプと、
回転電機と、
前記回転電機に駆動連結された第２軸と、
前記第１軸と前記第２軸との動力伝達を切断自在な第１クラッチと、
入力軸に入力された回転を無段変速して該入力軸に入力された回転と同一方向の回転を車輪に出力し得る無段変速機構と、
前記第２軸と前記入力軸との動力伝達を切断自在な第２クラッチと、
前記機械式オイルポンプと前記電動オイルポンプとの少なくとも一方により発生された油圧により、前記第１クラッチ、前記第２クラッチ、前記無段変速機構を油圧制御し得る油圧制御装置と、
前記油圧制御装置に指令して前記第１クラッチを解放すると共に前記第２クラッチを係合した状態で、前記回転電機から逆転回転を出力し、前記第２軸、前記第２クラッチ、前記無段変速機構を介して前記車輪を後進回転する後進走行時に、前記内燃エンジンの始動を指令し、該内燃エンジンの出力回転により前記第１軸を介して前記機械式オイルポンプを駆動する機械式オイルポンプ駆動モードを実行し得る制御部と、を備えた、
ことを特徴とするハイブリッド駆動装置。
【請求項２】
前記制御部は、前記無段変速機構に入力される入力トルクが所定値以上である場合に、前記機械式オイルポンプ駆動モードを実行する、
ことを特徴とする請求項１記載のハイブリッド駆動装置。
【請求項３】
前記制御部は、前記油圧制御装置に指令して前記第１クラッチを係合すると共に前記第２クラッチを解放した状態で、前記内燃エンジンの出力回転により、前記第１軸、前記第１クラッチ、前記第２軸を介して前記回転電機を駆動して充電を行う充電モードを実行し得る、
ことを特徴とする請求項１または２記載のハイブリッド駆動装置。
【請求項１】
内燃エンジンに駆動連結された第１軸と、
前記第１軸に連動して駆動される機械式オイルポンプと、
前記機械式オイルポンプとは独立して駆動される電動オイルポンプと、
回転電機と、
前記回転電機に駆動連結された第２軸と、
前記第１軸と前記第２軸との動力伝達を切断自在な第１クラッチと、
入力軸に入力された回転を無段変速して該入力軸に入力された回転と同一方向の回転を車輪に出力し得る無段変速機構と、
前記第２軸と前記入力軸との動力伝達を切断自在な第２クラッチと、
前記機械式オイルポンプと前記電動オイルポンプとの少なくとも一方により発生された油圧により、前記第１クラッチ、前記第２クラッチ、前記無段変速機構を油圧制御し得る油圧制御装置と、
前記油圧制御装置に指令して前記第１クラッチを解放すると共に前記第２クラッチを係合した状態で、前記回転電機から逆転回転を出力し、前記第２軸、前記第２クラッチ、前記無段変速機構を介して前記車輪を後進回転する後進走行時に、前記内燃エンジンの始動を指令し、該内燃エンジンの出力回転により前記第１軸を介して前記機械式オイルポンプを駆動する機械式オイルポンプ駆動モードを実行し得る制御部と、を備えた、
ことを特徴とするハイブリッド駆動装置。
【請求項２】
前記制御部は、前記無段変速機構に入力される入力トルクが所定値以上である場合に、前記機械式オイルポンプ駆動モードを実行する、
ことを特徴とする請求項１記載のハイブリッド駆動装置。
【請求項３】
前記制御部は、前記油圧制御装置に指令して前記第１クラッチを係合すると共に前記第２クラッチを解放した状態で、前記内燃エンジンの出力回転により、前記第１軸、前記第１クラッチ、前記第２軸を介して前記回転電機を駆動して充電を行う充電モードを実行し得る、
ことを特徴とする請求項１または２記載のハイブリッド駆動装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【公開番号】特開２０１３−９５２６０（Ｐ２０１３−９５２６０Ａ）
【公開日】平成２５年５月２０日（２０１３．５．２０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２３９７１０（Ｐ２０１１−２３９７１０）
【出願日】平成２３年１０月３１日（２０１１．１０．３１）
【出願人】（０００１００７６８）アイシン・エィ・ダブリュ株式会社 (3,717)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年５月２０日（２０１３．５．２０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年１０月３１日（２０１１．１０．３１）
【出願人】（０００１００７６８）アイシン・エィ・ダブリュ株式会社 (3,717)
【Ｆターム（参考）】
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