車両用駆動装置の制御装置
【課題】 ホイールブレーキの負担を軽減する。
【解決手段】 駆動輪３４を駆動するモータ２０と、該モータ２０に対して作動電力を供給するとともに該モータ２０の減速回生により充電されるバッテリ２８とを備えた車両用駆動装置の制御装置であって、バッテリ２８から電力の供給を受けて作動し、モータ２０に冷却用作動油を供給する電動式オイルポンプ５０と、バッテリ２８の充電率を検出する充電率検出手段１０８と、モータ２０の減速回生時であって且つ充電率検出手段１０８が検出する充電率が所定値を超えている場合は、モータ２０の減速回生で得られた電力を消費するために電動式オイルポンプ５０を最大消費電力で作動させるオイルポンプ制御手段とを有する。これにより、減速時に、モータの発電抵抗を利用でき、ホイールブレーキの負担が低減される。
【解決手段】 駆動輪３４を駆動するモータ２０と、該モータ２０に対して作動電力を供給するとともに該モータ２０の減速回生により充電されるバッテリ２８とを備えた車両用駆動装置の制御装置であって、バッテリ２８から電力の供給を受けて作動し、モータ２０に冷却用作動油を供給する電動式オイルポンプ５０と、バッテリ２８の充電率を検出する充電率検出手段１０８と、モータ２０の減速回生時であって且つ充電率検出手段１０８が検出する充電率が所定値を超えている場合は、モータ２０の減速回生で得られた電力を消費するために電動式オイルポンプ５０を最大消費電力で作動させるオイルポンプ制御手段とを有する。これにより、減速時に、モータの発電抵抗を利用でき、ホイールブレーキの負担が低減される。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、バッテリを備えた車両用駆動装置の制御装置に関し、自動車の駆動技術の分野に属する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、駆動源としてモータとエンジンとを搭載し、選択的にいずれかを用いることにより駆動輪を駆動するいわゆるハイブリッド車両が知られている。例えば特許文献１に記載されているハイブリッド車両は、エンジンと自動変速機を介して連結されて駆動輪を駆動する駆動軸に対して、モータがクラッチにより接続されるまたは切り離されるように構成されている。
【０００３】
このように駆動源として使用されるモータは、バッテリから電力の供給を受けて作動する。また、減速時には発電機として作動し、そのとき発電した電力でバッテリを充電することにより、エネルギの回生が図られる。その際、発電機としての駆動抵抗が、エンジンブレーキと同様の減速時における車両に対する制動力として作用する。
【０００４】
ところで、回生エネルギでバッテリを充電する際、前記モータの発電量がバッテリの許容充電量を超えることがあり、その場合、バッテリが過充電状態となり、寿命を低下させることになるので、減速時に前記モータが発電した電力の一部を廃棄する廃電制御が行われることがある。この廃電制御に関連するものとして、特許文献２に開示された発明がある。
【０００５】
【特許文献１】特開２００６−３３５１９０号公報
【特許文献２】特開平０７−１３１９０５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところが、特許文献２記載されているハイブリッド車両のように、減速時にバッテリが満充電状態にある場合、バッテリの過充電を防止するために、モータの発電機としての使用を停止した場合、次のような不具合の発生が考えられる。
【０００７】
つまり、図１０に示すように、モータの減速回生によりバッテリ充電率が許容限度のＣｈ％に達した場合、過充電防止のためモータの減速回生を停止すると、符号ａに示すように、発電抵抗による車両に対する制動トルクが消滅するので、運転者が要求している減速度が得られなくなる。そのため、符号ｂに示すように、ホイールブレーキを作動させることになって、該ホイールブレーキの負担が大きくなるという問題がある。
【０００８】
そこで、本発明は、駆動輪を駆動するモータと、該モータに対して作動電力を供給するとともに該モータの減速回生により充電されるバッテリとを備えたハイブリッド車両において、減速時にバッテリが満充電状態であっても、モータを発電機として使用でき、ホイールブレーキの負担を軽減することができる車両用駆動装置の制御装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上述の課題を解決するために、請求項１に記載の発明は、駆動輪を駆動するモータと、該モータに対して作動電力を供給するとともに該モータの減速回生により充電されるバッテリとを備えた車両用駆動装置の制御装置であって、
前記バッテリから電力の供給を受けて作動し、前記モータに冷却用作動油を供給する電動式オイルポンプと、
前記バッテリの充電率を検出する充電率検出手段と、
前記モータの減速回生時であって且つ前記充電率検出手段が検出する充電率が所定値を超えている場合は、前記モータの減速回生で得られた電力を消費するために前記電動式オイルポンプを最大消費電力で作動させるオイルポンプ制御手段とを有することを特徴とする。
【００１０】
また、請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の車両用駆動装置の制御装置において、
前記電動式オイルポンプから断続制御用油圧の供給を受けて前記モータと駆動輪とを接続する油圧式の断続手段と、
前記電動式オイルポンプと断続手段との間に設けられ、前記バッテリから電力の供給を受けて前記断続手段に断続制御用油圧を供給する電磁弁と、
前記モータの減速回生時に通常電力で前記電磁弁を作動させ、前記モータの減速回生時であって且つ前記充電率検出手段が検出する充電率が所定値を超えている場合に、前記モータの減速回生で得られた電力を消費するために前記電磁弁を最大消費電力で作動させる電磁弁制御手段とを有することを特徴とする。
【００１１】
さらに、請求項３に記載の発明は、請求項１または２に記載の車両用駆動装置の制御装置において、
前記電動式オイルポンプが出力する油圧を蓄圧し、蓄圧した油圧で電動式オイルポンプの出力油圧を補助するアキュムレータが備えていることを特徴とする。
【００１２】
さらにまた、請求項４に記載の発明は、請求項３に記載の車両用駆動装置の制御装置において、
アキュムレータの蓄圧量を検出する蓄圧量検出手段を有し、
前記オイルポンプ制御手段は、前記蓄圧量検出手段が検出するアキュムレータの蓄圧量が所定値を超えている場合は、前記電動式オイルポンプを停止させることを特徴とする。
【００１３】
加えて、請求項５に記載の発明は、請求項３または４に記載の車両用駆動装置の制御装置において、
前記電動式オイルポンプの停止時に、前記アキュムレータを蓄圧状態で維持する蓄圧状態維持手段が設けられていることを特徴とする
【発明の効果】
【００１４】
請求項１に記載の発明によれば、モータの減速回生時にバッテリの充電率が所定値を超えている場合は、モータの減速回生により発電した電力で、該モータに冷却用作動油を供給する電動式オイルポンプを電力消費が最大になるように作動させる。これにより、減速時に、モータを発電機として使用でき、ホイールブレーキの負担を軽減することができる。また、そのとき、モータが発電した電力が、棄てられることなく、電動式オイルポンプを介して、有効にモータの冷却に使用される。
【００１５】
また、請求項２に記載の発明によれば、モータの減速回生時にバッテリの充電率が所定値を超えている場合は、モータの減速回生により発電した電力で、電動式オイルポンプと、該オイルポンプから断続制御用油圧の供給を受けて該モータと駆動輪とを接続する油圧式の断続手段との間に設けられ、バッテリから電力の供給を受けて該断続手段に断続制御用油圧を供給する電磁弁とを、電力消費が最大になるように作動させる。これにより、減速時に、モータをより発電機として使用でき、ホイールブレーキの負担をより軽減することができる。
【００１６】
さらに、請求項３に記載の発明によれば、電動式オイルポンプが出力した油圧を蓄圧し、蓄圧した油圧で電動式オイルポンプの出力油圧を補助するアキュムレータが備えられる。アキュムレータが出力油圧を補助することにより、電動式オイルポンプの出力油圧が変化しても、安定した油圧で作動油をその供給先である断続手段やモータに供給することができる。
【００１７】
さらにまた、請求項４に記載の発明によれば、アキュムレータの蓄圧量が所定値を超えている間は、電動式オイルポンプを停止させる。アキュムレータが所定値を超えた蓄圧量であるときは、そのアキュムレータが電動式オイルポンプの代わりに油圧を出力できるので、該電動式オイルポンプを停止させることができる。これにより、電動式オイルポンプの電力消費が抑制される。
【００１８】
加えて、請求項５に記載の発明によれば、電動式オイルポンプの停止時に、前記アキュムレータを蓄圧状態で維持する蓄圧状態維持手段が設けられる。これにより、電動式オイルポンプが停止しても、アキュムレータは蓄圧状態で維持され、これにより、電動式オイルポンプが始動したからアキュムレータが蓄圧状態になるまでの時間が短縮される。その結果、アキュムレータが蓄圧状態になるまで待つことなく、始動した電動式オイルポンプがすぐに油圧供給先に必要な油圧を供給することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、本発明の実施の形態について説明する。
【００２０】
図１は本発明の一実施形態に係る、ハイブリッド車両の構成を簡略的に示している。図中において破線は、電力の流れを示している。
【００２１】
図１に示すハイブリッド車両１０は、一方の駆動源であるエンジン１２と、エンジン１２の出力軸に連結された第１モータ１４と、入力軸がエンジン１２の出力軸に連結されるとともに出力軸が駆動軸１６に連結され、エンジン１２と駆動軸１６とを断接する第１断接手段でもある自動変速機１８と、他方の駆動源である第２モータ２０と、モータ２０の回転を減速する減速機２２と、減速機２２と駆動軸１６とを断続する第２断続手段２４と、車両を停止させるホイールブレーキ２６とを有する。また、第１モータ１４と第２モータ２０とに電力を供給するバッテリ２８を有する。
【００２２】
エンジン１２は、駆動源として選択されたとき（例えば、走行状態に応じて車両制御装置が選択したとき、または運転者が駆動源として選択したとき）、自動変速機１８、駆動軸１６、差動装置３０、車軸３２と順に介して駆動輪３４を駆動する。
【００２３】
第１モータ１４は、バッテリ２８から電力の供給を受けてエンジン１２をクランキングするスタータとして機能する。また、減速回生時（特にエンジンブレーキが使用される時）、駆動輪３４により駆動軸１６などを介して駆動されて発電し、バッテリ２８を充電する。
【００２４】
自動変速機１８は、運転者が要求する変速段に応じてエンジン１２の回転を、増速して、または減速して、若しくはそのまま駆動軸１６に伝達する。また、ニュートラル状態になることにより、エンジン１２と駆動軸１６とを切り離す、第１断接手段として機能する。
【００２５】
第２モータ２０は、駆動源として選択されたとき、バッテリ２８から電力の供給を受けて、減速機２２、締結状態（動力伝達状態）の第２断続手段２４、駆動軸１６、差動装置３０、車軸３２と順に介して駆動輪３４を駆動する。また、減速回生時、駆動輪３４により駆動軸１６などを介して駆動されて発電し、バッテリ２８を充電する。
【００２６】
第２断続手段２４は、油圧の供給を受けて駆動軸１６と減速機２２とを接続する油圧式の、例えばブレーキであって、電動式オイルポンプ５０から断続制御用油圧の供給を受けるように構成されている。
【００２７】
図２は、その電動式オイルポンプ５０を含む油圧系統を概略的に示している。
【００２８】
この油圧系統は、電動式オイルポンプ５０を油圧源とし、ＯＮ−ＯＦＦソレノイドバルブ５２、リニアソレノイドバルブ５４、およびシフトバルブ５６、５８からなるコントロールバルブユニットＣＶＵとアキュムレータ６０を有し、第２断続手段２４に断続制御用油圧を供給する以外に、第２モータ２０を作動油によって冷却するために該第２モータ２０に作動油を供給し、また減速機２２のギヤやシャフト、軸受などの被潤滑部６２に潤滑油として作動油を供給するように構成されている。
【００２９】
電動式オイルポンプ５０は、後述するコントローラに制御されて、バッテリ２８から電力の供給を受けて、ストレーナ６４を介してオイルパン６６に貯留する作動油を取込み、その取込んだ作動油をメイン油路６８内に吐出するように構成されている。また、その出力（作動油の吐出量）が、供給される電力が大きくなるほど、高出力になる（吐出量が多くなる）ように構成されている。通常時は、最大出力ではない通常出力（最大消費電力ではない通常消費電力）で作動している。
【００３０】
ＯＮ−ＯＦＦソレノイドバルブ５２は、後述するコントローラに制御されて、バッテリ２８から電力の供給を受けて、メイン油路６８の油圧をパイロット圧としてシフトバルブ５６に供給するように構成されている。また、ＯＮ−ＯＦＦソレノイドバルブ５４は、電動式オイルポンプ５０が作動しているときのみ、シフトバルブ５６へパイロット圧を供給するようにコントローラに制御されている。
【００３１】
ＯＮ−ＯＦＦソレノイドバルブ５２に制御されるシフトバルブ５６は、３つの入力ポート５６ａ、５６ｂ、５６ｃと、３つの出力ポート５６ｄ、５６ｅ、５６ｆと、パイロット圧が入力されるパイロット圧用ポート５６ｇとを備える。パイロット圧用ポート５６ｇにＯＮ−ＯＦＦソレノイドバルブ５４からのパイロット圧が入力されると、入力ポート５６ａと出力ポート５６ｄとを、５６ｂと５６ｅとを、５６ｃと５６ｆとを同時に連通するように構成されている。
【００３２】
また、シフトバルブ５６は、３つの入力ポート５６ａ〜５６ｃ全てがメイン油路６８に接続されており、出力ポート５６ｄは第２断続手段２４に断続制御用油圧を供給する上流側断続制御用油路７０に、出力ポート５６ｅは第２モータ２０に冷却用作動油を供給する上流側モータ冷却用油路７２に、出力ポート５６ｆは被潤滑部６２に作動油を潤滑油として供給する潤滑用油路７４に接続されている。
【００３３】
リニアソレノイドバルブ５４は、入力ポート５４ａと出力ポート５４ｂとを備え、その入力ポート５４ａが上流側断続制御用油路７０に接続されており、後述するコントローラに制御されて、バッテリ２８から電力の供給を受けて、入力ポート５４ａを介して入力された油圧を調整し、その調整した油圧を出力ポート５４ｂを介して出力するように構成されている。また、その出力ポート５４ｂは、第２断続手段２４に油圧を供給するとともに、シフトバルブ５８にパイロット圧を供給する下流側断続制御用油路７６に接続されている。
【００３４】
このリニアソレノイドバルブ５４は、図３に示すように、バッテリ２８から供給される電力が大きくなるほど（消費電力が大きくなるほど）、大きな油圧を出力するように構成されている。第２モータ２０が駆動源として選択されているときは、最大消費電力ではない通常消費電力Ｗｖｎで作動し、出力圧Ｐｎを出力している。
【００３５】
シフトバルブ５８は、入力ポート５８ａ、出力ポート５８ｂ、および下流側断続制御用油路７６に接続されて該油路７６からパイロット圧が入力されるパイロット圧用ポート５８ｃを備え、その入力ポート５８ａが上流側モータ冷却用油路７２に接続されており、入力ポート５８ａを介して流入した作動油を、パイロット圧用ポート５８ｃに入力されたパイロット圧に対応した流量に調整して出力ポート５４ｂを介して流出するように構成されている。また、その出力ポート５８ｂは、第２モータ２０に冷却のために作動油を供給する下流側モータ冷却用油路７８に接続されている。
【００３６】
また、具体的には、図４のシフトバルブ５８の出力特性に示すように、パイロット圧用ポート５８ｃに入力されるパイロット圧がＰ０を超えると、入力ポート５８ａと出力ポート５８ｂとを連通し始め、それ以後パイロット圧が高圧になると出力流量が増加するように、シフトバルブ５４は構成されている。第２モータ２０が駆動源として選択されているとき、シフトバルブ５８は、パイロット圧Ｐｎの入力を受けて、流量Ｑｎを出力している。なお、油圧Ｐ０は、第２断続手段２４が駆動軸１６と減速機２２とを接続する油圧ＰＢ以上の油圧に設定されている。
【００３７】
アキュムレータ６０は、安定した油圧をその供給先である第２断続手段２４などに供給するために、電動式オイルポンプ５０が出力した油圧を蓄圧し、蓄圧した油圧で電動式オイルポンプ５０の出力油圧を補助するものであって、メイン油路６８に接続されている。このアキュムレータ６０が蓄える油圧（作動油）が、電動式オイルポンプ５０に逆流しないように、メイン油路６８には逆止弁８０が備えられている。
【００３８】
また、アキュムレータ６０は、電動式オイルポンプ５０が停止しても、蓄圧状態で維持されるように構成されている。具体的に言えば、電動式オイルポンプ５０の停止中、ＯＮ−ＯＦＦソレノイドバルブ５２がシフトバルブ５６へのパイロット圧の供給を停止することによりメイン油路６８が閉じられ、それによりアキュムレータ６０が蓄圧状態に維持される。これにより、電動式オイルポンプ５０が始動したときからアキュムレータ６０が蓄圧状態になるまでの時間が短縮され、その結果、アキュムレータ６０が蓄圧状態になるまで待つことなく、始動した電動式オイルポンプ５０がすぐに油圧供給先である第２断続手段２４などに必要な油圧を供給することができる。
【００３９】
被潤滑部６２には、潤滑用油路７４を介して電動式オイルポンプ５０から作動油が供給される。その潤滑用油路７４には、被潤滑部６０に必要以上の作動油が流れ入らないように、オリフィス８２が備えられている。このオリフィス８２により、第２断続手段２４に供給される油圧が、駆動軸１６と減速機２２との接続に最低限必要な油圧より低下することが抑制され、また、第２モータ２０に対して、冷却に必要な量の作動油が確実に供給される。
【００４０】
この図２に示す油圧系統によれば、第２モータ２０が駆動源として選択されると、後述するコントローラによって制御されて電動式オイルポンプ５０が始動し、オイルパン６４に貯留する作動油がメイン油路６６に吐出される。
【００４１】
メイン油路６６に吐出された作動油は、シフトバルブ５６を介して、メイン油路６６から、上流側断続制御油路７０、上流側モータ冷却用油路７２、および潤滑用油路７４に流入する。潤滑用油路７４に流入した作動油は潤滑部６２に流れ着く。
【００４２】
後述するコントローラがリニアソレノイドバルブ５４を下流側断続制御用油路７６の油圧が上昇するように制御し、その油圧がＰＢになると、第２断続手段２４が第２モータ２０と駆動軸１６とを接続する。また、そこから上昇して油圧がＰ０になると、その油圧をパイロット圧として供給されたシフトバルブ５８が、上流側モータ冷却用油路７２と下流側モータ冷却用油路７８とを連通し始める。
【００４３】
さらに、コントローラがリニアソレノイドバルブ５４を上流側断続制御用油路７６の油圧がＰｎになるように制御すると、パイロット圧Ｐｎを供給されたシフトバルブ５８が、作動油を流量Ｑｎで出力する。そして、第２モータ２０に流量Ｑｎの作動油が供給され、該第２モータ２０が冷却される。
【００４４】
ここからは、上述したコントローラを中心とする制御系統、特に本発明に係る、減速の制御に関連する制御系統を説明する。
【００４５】
図５は、本発明に係る制御系統を概略的に示している。
【００４６】
コントローラ１００は、運転者が要求する減速を検出するためのアクセルペダルセンサ１０２およびブレーキペダルセンサ１０４と、ハイブリッド車両１０の車速を検出する車速センサ１０６と、バッテリ２８の充電率（ＳＯＣ）を検出するバッテリＳＯＣセンサ１０８と、アキュムレータ６０の蓄圧を検出するアキュムレータ蓄圧センサ１１０とからの検出信号に基づいて、減速に関連する制御を、エンジン１２、第１モータ１４、自動変速機１８、第２モータ２０、ホイールブレーキ２６、電動式オイルポンプ５０、リニアソレノイドバルブ５４に対して実行するように構成されている。
【００４７】
コントローラ１００は、アクセルペダルの踏込量を検出するアクセルペダルセンサ１０２とブレーキペダルの踏込量を検出するブレーキペダルセンサ１０４とからの検出信号に基づいて、運転者が要求する、減速の開始やその減速度、また減速の終了を検出するように構成されている。
【００４８】
具体的には、コントローラ１００は、車速センサ１０６が検出する車速が所定速度を超えていてエンジン１２を駆動源として走行している場合に、言い換えると第２断接手段２４により駆動軸１６と減速機２２とが切り離された状態にある場合に、運転者の減速の開始の要求を検出すると、第１モータ１４を発電機として制御し、エンジン１２を停止させる（燃料の燃焼を停止させる。）。すなわち、第１モータ１４の減速回生を開始する（バッテリ２８の第１モータ１４による充電を開始する。）。
【００４９】
なお、「所定速度」は、車速がこれを超えている場合はエンジン１２を駆動源として選択し、超えていない場合は第２モータ２０を駆動源として選択する、駆動源決定のためのしきい値として設定されており、コントローラ１００はこれに基づき駆動源を決定している。
【００５０】
第１モータ１４が減速回生することにより、すなわち第１モータ１４の発電抵抗によりハイブリッド車両１０の車速が上述の所定速度に低下すると、コントローラ１００は、自動変速機１８をニュートラル状態に制御してエンジン１２と駆動軸１６とを切り離す、すなわち第１モータ１４の減速回生を終了させるとともに、リニアソレノイドバルブ５４を制御して第２断続手段２４に駆動軸１６と減速機２２とを接続させる、すなわち第２モータ２０の減速回生を開始する（バッテリ２８の第２モータ２０による充電を開始する。）。
【００５１】
なお、運転者の減速の開始の要求を検出したときに、車速が所定速度を越えていないときは、すなわち第２モータ２０が駆動源として選択されているときは、そのまま、第２モータ２０の減速回生を開始する。
【００５２】
また、コントローラ１００は、運転者が要求する減速度が大きいときは、第1モータ１４または第２モータ２０の減速回生とともに、またはこれらを実行せずに、ホイールブレーキ２６を制御してハイブリッド車両１０を減速するように構成されている。
【００５３】
さらに、コントローラ１００は、第１モータ１４または第２モータ２０の減速回生時に、バッテリＳＯＣセンサ１０８が検出するＳＯＣが所定値を超えている場合、電動式オイルポンプ５０および／またはリニアソレノイドバルブ５４を最大消費電力で作動するように制御する。
【００５４】
具体的には、第１モータ１４の減速回生時にバッテリＳＯＣセンサ１０８が検出するバッテリ２８のＳＯＣが所定値を超えている場合、コントローラ１００は、電動式オイルポンプ５０を最大消費電力で作動させる。その結果として、最大消費電力で作動する電動式オイルポンプ５０に、第１モータ１４が発電した電力が消費される。これにより、第１モータ１４によりバッテリ２８がそのＳＯＣが所定値を超えて過充電されることが抑制される。
【００５５】
また、第２モータ２０の減速回生時にバッテリＳＯＣセンサ１０８が検出するバッテリ２８のＳＯＣが所定値を超えている場合、コントローラ１００は、電動式オイルポンプ５０を最大消費電力で作動させるとともに、リニアソレノイドバルブ５４を最大消費電力で作動させる。その結果として、最大消費電力で作動する電動式オイルポンプ５０とリニアソレノイドバルブ５４とに、第２モータ２０が発電した電力が消費される。これにより、第２モータ２０によりバッテリ２８がそのＳＯＣが所定値を超えて過充電されることが抑制される。
【００５６】
このことは、効果として、減速時のホイールブレーキ２６の負担を軽減することにもつながる。
【００５７】
説明すると、減速時にバッテリＳＯＣセンサ１０８が検出するバッテリ２８のＳＯＣが所定値を超えている場合、バッテリ２８の過充電を抑制するために、仮に第１モータ１４または第２モータ２０を発電機として作動させないとすると、発電機として作動するモータの発電抵抗によりハイブリッド車両１０を減速することができないので、ホイールブレーキ２６のみで減速しなければならない。その分、ホイールブレーキ２６の負担が大きくなる。したがって、減速時にバッテリ２８のＳＯＣが所定値を超えている場合、電動式オイルポンプ５０やリニアソレノイドバルブ５４を最大消費電力で作動させることにより第１モータ１４や第２モータ２０を発電機として作動させることが可能になり、その結果としてこれらのモータの発電抵抗によりハイブリッド車両１０を減速でき、その効果として、ホイールブレーキ２６の負担が軽減される。
【００５８】
さらにまた、コントローラ１００は、アキュムレータ蓄圧センサ１１０が検出するアキュムレータ６０の蓄圧が所定値を超えている場合、電動式オイルポンプ５０を停止させる。
【００５９】
具体的に言うと、アキュムレータ６０は、電動式オイルポンプ５０が通常消費電力（通常出力）で作動しているときは対応する所定値の油圧を蓄圧し、該オイルポンプ５０が最大消費電力で作動しているときは、その所定値を超えた油圧を蓄圧する。所定値を超えた油圧を蓄圧するアキュムレータ６０は、その蓄圧が所定値になるまで、電動式オイルポンプ５０の代わりにすることができる。したがって、アキュムレータ６０が所定値を超えて蓄圧し、その蓄圧が再び所定値になるまでの間は、電動式オイルポンプ５０を停止することができる。その結果、電動式オイルポンプ５０の電力消費を抑制できる。
【００６０】
ただし、当然ながら、コントローラ１００は、電動式オイルポンプ５０が最大消費電力で作動している間は、アキュムレータ６０を十分蓄圧するために、また該オイルポンプ５０が最大消費電力で作動する理由が第１モータ１４や第２モータ２０が発電した電力を消費することが目的なので、アキュムレータ６０の蓄圧が所定値を超えていても、電動式オイルポンプ５０を停止しないように構成されている。
【００６１】
ここからは、コントローラ１００が実行する減速に関する制御の流れを説明する。
【００６２】
図６は、第１モータ１４の減速回生中に実行される制御のフローを示している。
【００６３】
まず、コントローラ１００は、ステップＳ２００において、第１モータ１４が減速回生中であるか否かを判定する。減速回生中である場合は、ステップＳ２１０に進む。そうでない場合は、リターンに進み、スタートに戻る。
【００６４】
ステップＳ２１０において、コントローラ１００は、バッテリＳＯＣセンサ１０８が検出するバッテリ２８の充電率（ＳＯＣ）が所定値Ｃｈ以上であるか否かを判定する。すなわち、バッテリ２８の充電が不可能か否かを判定する。所定値Ｃｈ以上である場合（バッテリ２８の充電が不可能な場合）は、ステップＳ２２０に進む。そうでない場合（バッテリ２８の充電が可能である場合）は、ステップＳ２３０に進む。
【００６５】
ステップＳ２２０において、コントローラ１００は、第１モータ１４が発生した電力をバッテリ２８の充電に使用せず消費するために、電動式オイルポンプ５０を最大消費電力で作動させる（最大出力にする。）。そして、リターンに進む。
【００６６】
一方、ステップＳ２３０において、コントローラ１００は、第１モータ１４が発生した電力をバッテリ２８の充電に使用するために、電動式オイルポンプ５０を通常消費電力で作動させる（通常出力にする。）。そして、リターンに進む。
【００６７】
次の図７は、第２モータ２０の減速回生中に実行される制御のフローを示している。
【００６８】
まず、コントローラ１００は、ステップＳ３００において、第２モータ２０が減速回生中であるか否かを判定する。減速回生中である場合は、ステップＳ３１０に進む。そうでない場合は、リターンに進み、スタートに戻る。
【００６９】
ステップＳ３１０において、コントローラ１００は、バッテリＳＯＣセンサ１０８が検出するバッテリ２８の充電率（ＳＯＣ）が所定値Ｃｈ以上であるか否かを判定する。すなわち、バッテリ２８の充電が不可能か否かを判定する。所定値Ｃｈ以上である場合（バッテリ２８の充電が不可能な場合）は、ステップＳ３２０に進む。そうでない場合（バッテリ２８の充電が可能である場合）は、ステップＳ３４０に進む。
【００７０】
ステップＳ３２０において、コントローラ１００は、第２モータ２０が発生した電力をバッテリ２８の充電に使用せず消費するために、電動式オイルポンプ５０を最大消費電力で作動させる（最大出力にする。）。
【００７１】
続くステップＳ３３０において、コントローラ１００は、第２モータ２０が発生した電力をバッテリ２８の充電に使用せず消費するために、リニアソレノイドバルブ５４を最大消費電力で作動させる。そして、リターンに進む。
【００７２】
一方、ステップＳ３４０において、コントローラ１００は、第２モータ２０が発生した電力をバッテリ２８の充電に使用するために、電動式オイルポンプ５０を通常消費電力で作動させる（通常出力にする。）。
【００７３】
続くステップＳ３５０において、コントローラ１００は、第２モータ２０が発生した電力をバッテリ２８の充電に使用するために、リニアソレノイドバルブ５４を通常消費電力で作動させる。そしてリターンに進む。
【００７４】
次の図８は、アキュムレータ６０を電動式オイルポンプ５０の代わりとして使用するか否かを決定するためのフローを示している。
【００７５】
まず、ステップＳ４００において、コントローラ１００は、電動式オイルポンプ５０が通常出力中であるか否かを判定する。通常出力中、すなわち第１モータ１４や第２モータ２０が減速回生により発電した電力を消費するために最大出力で作動していないか否かを判定する。通常出力中である場合は、ステップＳ４１０に進む。そうでない場合、リターンに進み、スタートに戻る。
【００７６】
ステップＳ４１０において、コントローラ１００は、アキュムレータ蓄圧センサ１１０が検出するアキュムレータ６０の蓄圧が所定値ＰＡｎを超えているか否かを判定する。超えている場合は、ステップＳ４２０に進む。そうでない場合はステップＳ４３０に進む。
【００７７】
ステップＳ４２０において、コントローラ１００は、作動中の電動式オイルポンプ５０を停止させる、または停止中の電動式オイルポンプ５０をその状態で維持する。そして、リターンに進む。
【００７８】
一方、ステップＳ４３０において、コントローラ１００は、停止中の電動式オイルポンプ５０を作動させる、または作動中の電動式オイルポンプ５０をその状態で維持する。そして、リターンに進む。
【００７９】
これら図６〜８に示すフローに従った場合の、一例のタイムチャートを図９に示す。
【００８０】
図９に示すように、車両の減速中、厳密に言えば第２モータ２０の減速回生中に、バッテリ２８の充電率（ＳＯＣ）が、所定値Ｃｈに達すると、通常消費電力Ｗｐｎで作動していた電動式オイルポンプ５０が最大消費電力で作動し始める。それと同時に通常消費電力Ｗｖｎで作動していたリニアソレノイドバルブ５４が最大消費電力で作動し始める。
【００８１】
電動式オイルポンプ５０が最大消費電力で作動し始めると、アキュムレータ６０の蓄圧がＰＡｎから高くなり始める。また、第２モータ２０に供給される冷却のための作動油量が増加する。そしてそれにより、第２モータ２０の温度が低下し始める。
【００８２】
アクセルペダルが踏まれて加速が開始されると（減速が終了すると）、第２モータ２０は、発電機としてではなく駆動源として制御され、電動式オイルポンプ５０が最大消費電力での作動状態から停止される。リニアソレノイドバルブ５４は、最大消費電力での作動状態から通常消費電力Ｗｖｎでの作動状態に切り替えられる。
【００８３】
電動式オイルポンプ５０が停止することによりアキュムレータ６０の蓄圧が減少し始める。すなわちアキュムレータ６０が電動式オイルポンプ５０の代わりに油圧を供給し始める。
【００８４】
このアキュムレータ６０の蓄圧が所定値ＰＡｎまで低下すると、停止した電動式オイルポンプ５０が始動される。これにより、アキュムレータ６０の蓄圧の低下が止まり、ＰＡｎで維持される。
【００８５】
この間、図に示すように、バッテリ２８は、その充電率（ＳＯＣ）が所定値Ｃｈを超えることなく維持され、ホイルブレーキ２６は使用されることなく維持されている。
【００８６】
本実施形態によれば、第１モータ１４または第２モータ２０の減速回生時にバッテリ２８の充電率（ＳＯＣ）が所定値を超えている場合は、該モータの減速回生により発電した電力で、電動式オイルポンプ５０を電力消費が最大になるように作動させるとともに、リニアソレノイドバルブ５４を電力消費が最大になるように作動させる。これにより、減速時に、第１モータ１４または第２モータ２０を発電機として使用でき、ホイールブレーキ２６の負担を軽減することができる。また、そのとき、第１モータ１４または第２モータ２０が発電した電力が、棄てられることなく、電動式オイルポンプ５０を介して、有効に第２モータ２０の冷却や被潤滑部６２の潤滑に使用される。
【００８７】
以上、上述の実施形態を挙げて本発明を説明したが、本発明はこれに限定されない。
【００８８】
上述の実施形態の場合、第１モータ１４や第２モータ２０の減速回生時に、バッテリ２８の充電率（ＳＯＣ）が所定値を超えている場合、該モータが発電した電力を消費する手段は、電動式オイルポンプ５０やリニアソレノイドバルブ５４としているが、これに限らない。消費電力を大きくするため、電動式オイルポンプ５０やリニアソレノイドバルブ５４とともに、例えば、空調用モータなどの車載用モータを制御してもよい。
【００８９】
また、上述の実施形態の場合、アキュムレータ６０が設けられているが、電動式オイルポンプ５０の出力が安定している場合、なくてもよい。この場合、電動式オイルポンプ５０の停止時にアキュムレータ６０を蓄圧状態で維持するためのＯＮ−ＯＦＦソレノイドバルブ５２とシフトバルブ５６とが必要なくなる。その結果、コントロールバルブユニットＣＶＵの構造が簡単になる。
【産業上の利用可能性】
【００９０】
以上のように、本発明は、駆動輪を駆動するモータと、該モータに対して作動電力を供給するとともに該モータの減速回生により充電されるバッテリとを備えたハイブリッド車両において、減速時にバッテリが満充電状態であっても、モータを発電機として使用でき、ホイールブレーキの負担を軽減することができる。したがって、モータを駆動源とする車両の分野において好適に利用される可能性がある。
【図面の簡単な説明】
【００９１】
【図１】本発明の一実施形態に係るハイブリッド車両の概略的な構成図である。
【図２】油圧系統を概略的に示す図である。
【図３】図２に示すリニアソレノイドバルブの出力特性を示す図である。
【図４】図２に示すシフトバルブの出力特性を示す図である。
【図５】制御系統を概略的に示す図である。
【図６】第１モータの減速回生制御のフローを示す図である。
【図７】第２モータの減速回生制御のフローを示す図である。
【図８】電動式オイルポンプに代わりアキュムレータを使用するか否かを決定するためのフローである。
【図９】図６〜８に示すフローに従う、一例のタイムチャートである。
【図１０】従来の問題点を説明するためのタイムチャートである。
【符号の説明】
【００９２】
２０ モータ（第２モータ）
２８ バッテリ
３８ 駆動輪
５０ 電動式オイルポンプ
１０８ 充電率検出手段（バッテリＳＯＣセンサ）
【技術分野】
【０００１】
本発明は、バッテリを備えた車両用駆動装置の制御装置に関し、自動車の駆動技術の分野に属する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、駆動源としてモータとエンジンとを搭載し、選択的にいずれかを用いることにより駆動輪を駆動するいわゆるハイブリッド車両が知られている。例えば特許文献１に記載されているハイブリッド車両は、エンジンと自動変速機を介して連結されて駆動輪を駆動する駆動軸に対して、モータがクラッチにより接続されるまたは切り離されるように構成されている。
【０００３】
このように駆動源として使用されるモータは、バッテリから電力の供給を受けて作動する。また、減速時には発電機として作動し、そのとき発電した電力でバッテリを充電することにより、エネルギの回生が図られる。その際、発電機としての駆動抵抗が、エンジンブレーキと同様の減速時における車両に対する制動力として作用する。
【０００４】
ところで、回生エネルギでバッテリを充電する際、前記モータの発電量がバッテリの許容充電量を超えることがあり、その場合、バッテリが過充電状態となり、寿命を低下させることになるので、減速時に前記モータが発電した電力の一部を廃棄する廃電制御が行われることがある。この廃電制御に関連するものとして、特許文献２に開示された発明がある。
【０００５】
【特許文献１】特開２００６−３３５１９０号公報
【特許文献２】特開平０７−１３１９０５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところが、特許文献２記載されているハイブリッド車両のように、減速時にバッテリが満充電状態にある場合、バッテリの過充電を防止するために、モータの発電機としての使用を停止した場合、次のような不具合の発生が考えられる。
【０００７】
つまり、図１０に示すように、モータの減速回生によりバッテリ充電率が許容限度のＣｈ％に達した場合、過充電防止のためモータの減速回生を停止すると、符号ａに示すように、発電抵抗による車両に対する制動トルクが消滅するので、運転者が要求している減速度が得られなくなる。そのため、符号ｂに示すように、ホイールブレーキを作動させることになって、該ホイールブレーキの負担が大きくなるという問題がある。
【０００８】
そこで、本発明は、駆動輪を駆動するモータと、該モータに対して作動電力を供給するとともに該モータの減速回生により充電されるバッテリとを備えたハイブリッド車両において、減速時にバッテリが満充電状態であっても、モータを発電機として使用でき、ホイールブレーキの負担を軽減することができる車両用駆動装置の制御装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上述の課題を解決するために、請求項１に記載の発明は、駆動輪を駆動するモータと、該モータに対して作動電力を供給するとともに該モータの減速回生により充電されるバッテリとを備えた車両用駆動装置の制御装置であって、
前記バッテリから電力の供給を受けて作動し、前記モータに冷却用作動油を供給する電動式オイルポンプと、
前記バッテリの充電率を検出する充電率検出手段と、
前記モータの減速回生時であって且つ前記充電率検出手段が検出する充電率が所定値を超えている場合は、前記モータの減速回生で得られた電力を消費するために前記電動式オイルポンプを最大消費電力で作動させるオイルポンプ制御手段とを有することを特徴とする。
【００１０】
また、請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の車両用駆動装置の制御装置において、
前記電動式オイルポンプから断続制御用油圧の供給を受けて前記モータと駆動輪とを接続する油圧式の断続手段と、
前記電動式オイルポンプと断続手段との間に設けられ、前記バッテリから電力の供給を受けて前記断続手段に断続制御用油圧を供給する電磁弁と、
前記モータの減速回生時に通常電力で前記電磁弁を作動させ、前記モータの減速回生時であって且つ前記充電率検出手段が検出する充電率が所定値を超えている場合に、前記モータの減速回生で得られた電力を消費するために前記電磁弁を最大消費電力で作動させる電磁弁制御手段とを有することを特徴とする。
【００１１】
さらに、請求項３に記載の発明は、請求項１または２に記載の車両用駆動装置の制御装置において、
前記電動式オイルポンプが出力する油圧を蓄圧し、蓄圧した油圧で電動式オイルポンプの出力油圧を補助するアキュムレータが備えていることを特徴とする。
【００１２】
さらにまた、請求項４に記載の発明は、請求項３に記載の車両用駆動装置の制御装置において、
アキュムレータの蓄圧量を検出する蓄圧量検出手段を有し、
前記オイルポンプ制御手段は、前記蓄圧量検出手段が検出するアキュムレータの蓄圧量が所定値を超えている場合は、前記電動式オイルポンプを停止させることを特徴とする。
【００１３】
加えて、請求項５に記載の発明は、請求項３または４に記載の車両用駆動装置の制御装置において、
前記電動式オイルポンプの停止時に、前記アキュムレータを蓄圧状態で維持する蓄圧状態維持手段が設けられていることを特徴とする
【発明の効果】
【００１４】
請求項１に記載の発明によれば、モータの減速回生時にバッテリの充電率が所定値を超えている場合は、モータの減速回生により発電した電力で、該モータに冷却用作動油を供給する電動式オイルポンプを電力消費が最大になるように作動させる。これにより、減速時に、モータを発電機として使用でき、ホイールブレーキの負担を軽減することができる。また、そのとき、モータが発電した電力が、棄てられることなく、電動式オイルポンプを介して、有効にモータの冷却に使用される。
【００１５】
また、請求項２に記載の発明によれば、モータの減速回生時にバッテリの充電率が所定値を超えている場合は、モータの減速回生により発電した電力で、電動式オイルポンプと、該オイルポンプから断続制御用油圧の供給を受けて該モータと駆動輪とを接続する油圧式の断続手段との間に設けられ、バッテリから電力の供給を受けて該断続手段に断続制御用油圧を供給する電磁弁とを、電力消費が最大になるように作動させる。これにより、減速時に、モータをより発電機として使用でき、ホイールブレーキの負担をより軽減することができる。
【００１６】
さらに、請求項３に記載の発明によれば、電動式オイルポンプが出力した油圧を蓄圧し、蓄圧した油圧で電動式オイルポンプの出力油圧を補助するアキュムレータが備えられる。アキュムレータが出力油圧を補助することにより、電動式オイルポンプの出力油圧が変化しても、安定した油圧で作動油をその供給先である断続手段やモータに供給することができる。
【００１７】
さらにまた、請求項４に記載の発明によれば、アキュムレータの蓄圧量が所定値を超えている間は、電動式オイルポンプを停止させる。アキュムレータが所定値を超えた蓄圧量であるときは、そのアキュムレータが電動式オイルポンプの代わりに油圧を出力できるので、該電動式オイルポンプを停止させることができる。これにより、電動式オイルポンプの電力消費が抑制される。
【００１８】
加えて、請求項５に記載の発明によれば、電動式オイルポンプの停止時に、前記アキュムレータを蓄圧状態で維持する蓄圧状態維持手段が設けられる。これにより、電動式オイルポンプが停止しても、アキュムレータは蓄圧状態で維持され、これにより、電動式オイルポンプが始動したからアキュムレータが蓄圧状態になるまでの時間が短縮される。その結果、アキュムレータが蓄圧状態になるまで待つことなく、始動した電動式オイルポンプがすぐに油圧供給先に必要な油圧を供給することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、本発明の実施の形態について説明する。
【００２０】
図１は本発明の一実施形態に係る、ハイブリッド車両の構成を簡略的に示している。図中において破線は、電力の流れを示している。
【００２１】
図１に示すハイブリッド車両１０は、一方の駆動源であるエンジン１２と、エンジン１２の出力軸に連結された第１モータ１４と、入力軸がエンジン１２の出力軸に連結されるとともに出力軸が駆動軸１６に連結され、エンジン１２と駆動軸１６とを断接する第１断接手段でもある自動変速機１８と、他方の駆動源である第２モータ２０と、モータ２０の回転を減速する減速機２２と、減速機２２と駆動軸１６とを断続する第２断続手段２４と、車両を停止させるホイールブレーキ２６とを有する。また、第１モータ１４と第２モータ２０とに電力を供給するバッテリ２８を有する。
【００２２】
エンジン１２は、駆動源として選択されたとき（例えば、走行状態に応じて車両制御装置が選択したとき、または運転者が駆動源として選択したとき）、自動変速機１８、駆動軸１６、差動装置３０、車軸３２と順に介して駆動輪３４を駆動する。
【００２３】
第１モータ１４は、バッテリ２８から電力の供給を受けてエンジン１２をクランキングするスタータとして機能する。また、減速回生時（特にエンジンブレーキが使用される時）、駆動輪３４により駆動軸１６などを介して駆動されて発電し、バッテリ２８を充電する。
【００２４】
自動変速機１８は、運転者が要求する変速段に応じてエンジン１２の回転を、増速して、または減速して、若しくはそのまま駆動軸１６に伝達する。また、ニュートラル状態になることにより、エンジン１２と駆動軸１６とを切り離す、第１断接手段として機能する。
【００２５】
第２モータ２０は、駆動源として選択されたとき、バッテリ２８から電力の供給を受けて、減速機２２、締結状態（動力伝達状態）の第２断続手段２４、駆動軸１６、差動装置３０、車軸３２と順に介して駆動輪３４を駆動する。また、減速回生時、駆動輪３４により駆動軸１６などを介して駆動されて発電し、バッテリ２８を充電する。
【００２６】
第２断続手段２４は、油圧の供給を受けて駆動軸１６と減速機２２とを接続する油圧式の、例えばブレーキであって、電動式オイルポンプ５０から断続制御用油圧の供給を受けるように構成されている。
【００２７】
図２は、その電動式オイルポンプ５０を含む油圧系統を概略的に示している。
【００２８】
この油圧系統は、電動式オイルポンプ５０を油圧源とし、ＯＮ−ＯＦＦソレノイドバルブ５２、リニアソレノイドバルブ５４、およびシフトバルブ５６、５８からなるコントロールバルブユニットＣＶＵとアキュムレータ６０を有し、第２断続手段２４に断続制御用油圧を供給する以外に、第２モータ２０を作動油によって冷却するために該第２モータ２０に作動油を供給し、また減速機２２のギヤやシャフト、軸受などの被潤滑部６２に潤滑油として作動油を供給するように構成されている。
【００２９】
電動式オイルポンプ５０は、後述するコントローラに制御されて、バッテリ２８から電力の供給を受けて、ストレーナ６４を介してオイルパン６６に貯留する作動油を取込み、その取込んだ作動油をメイン油路６８内に吐出するように構成されている。また、その出力（作動油の吐出量）が、供給される電力が大きくなるほど、高出力になる（吐出量が多くなる）ように構成されている。通常時は、最大出力ではない通常出力（最大消費電力ではない通常消費電力）で作動している。
【００３０】
ＯＮ−ＯＦＦソレノイドバルブ５２は、後述するコントローラに制御されて、バッテリ２８から電力の供給を受けて、メイン油路６８の油圧をパイロット圧としてシフトバルブ５６に供給するように構成されている。また、ＯＮ−ＯＦＦソレノイドバルブ５４は、電動式オイルポンプ５０が作動しているときのみ、シフトバルブ５６へパイロット圧を供給するようにコントローラに制御されている。
【００３１】
ＯＮ−ＯＦＦソレノイドバルブ５２に制御されるシフトバルブ５６は、３つの入力ポート５６ａ、５６ｂ、５６ｃと、３つの出力ポート５６ｄ、５６ｅ、５６ｆと、パイロット圧が入力されるパイロット圧用ポート５６ｇとを備える。パイロット圧用ポート５６ｇにＯＮ−ＯＦＦソレノイドバルブ５４からのパイロット圧が入力されると、入力ポート５６ａと出力ポート５６ｄとを、５６ｂと５６ｅとを、５６ｃと５６ｆとを同時に連通するように構成されている。
【００３２】
また、シフトバルブ５６は、３つの入力ポート５６ａ〜５６ｃ全てがメイン油路６８に接続されており、出力ポート５６ｄは第２断続手段２４に断続制御用油圧を供給する上流側断続制御用油路７０に、出力ポート５６ｅは第２モータ２０に冷却用作動油を供給する上流側モータ冷却用油路７２に、出力ポート５６ｆは被潤滑部６２に作動油を潤滑油として供給する潤滑用油路７４に接続されている。
【００３３】
リニアソレノイドバルブ５４は、入力ポート５４ａと出力ポート５４ｂとを備え、その入力ポート５４ａが上流側断続制御用油路７０に接続されており、後述するコントローラに制御されて、バッテリ２８から電力の供給を受けて、入力ポート５４ａを介して入力された油圧を調整し、その調整した油圧を出力ポート５４ｂを介して出力するように構成されている。また、その出力ポート５４ｂは、第２断続手段２４に油圧を供給するとともに、シフトバルブ５８にパイロット圧を供給する下流側断続制御用油路７６に接続されている。
【００３４】
このリニアソレノイドバルブ５４は、図３に示すように、バッテリ２８から供給される電力が大きくなるほど（消費電力が大きくなるほど）、大きな油圧を出力するように構成されている。第２モータ２０が駆動源として選択されているときは、最大消費電力ではない通常消費電力Ｗｖｎで作動し、出力圧Ｐｎを出力している。
【００３５】
シフトバルブ５８は、入力ポート５８ａ、出力ポート５８ｂ、および下流側断続制御用油路７６に接続されて該油路７６からパイロット圧が入力されるパイロット圧用ポート５８ｃを備え、その入力ポート５８ａが上流側モータ冷却用油路７２に接続されており、入力ポート５８ａを介して流入した作動油を、パイロット圧用ポート５８ｃに入力されたパイロット圧に対応した流量に調整して出力ポート５４ｂを介して流出するように構成されている。また、その出力ポート５８ｂは、第２モータ２０に冷却のために作動油を供給する下流側モータ冷却用油路７８に接続されている。
【００３６】
また、具体的には、図４のシフトバルブ５８の出力特性に示すように、パイロット圧用ポート５８ｃに入力されるパイロット圧がＰ０を超えると、入力ポート５８ａと出力ポート５８ｂとを連通し始め、それ以後パイロット圧が高圧になると出力流量が増加するように、シフトバルブ５４は構成されている。第２モータ２０が駆動源として選択されているとき、シフトバルブ５８は、パイロット圧Ｐｎの入力を受けて、流量Ｑｎを出力している。なお、油圧Ｐ０は、第２断続手段２４が駆動軸１６と減速機２２とを接続する油圧ＰＢ以上の油圧に設定されている。
【００３７】
アキュムレータ６０は、安定した油圧をその供給先である第２断続手段２４などに供給するために、電動式オイルポンプ５０が出力した油圧を蓄圧し、蓄圧した油圧で電動式オイルポンプ５０の出力油圧を補助するものであって、メイン油路６８に接続されている。このアキュムレータ６０が蓄える油圧（作動油）が、電動式オイルポンプ５０に逆流しないように、メイン油路６８には逆止弁８０が備えられている。
【００３８】
また、アキュムレータ６０は、電動式オイルポンプ５０が停止しても、蓄圧状態で維持されるように構成されている。具体的に言えば、電動式オイルポンプ５０の停止中、ＯＮ−ＯＦＦソレノイドバルブ５２がシフトバルブ５６へのパイロット圧の供給を停止することによりメイン油路６８が閉じられ、それによりアキュムレータ６０が蓄圧状態に維持される。これにより、電動式オイルポンプ５０が始動したときからアキュムレータ６０が蓄圧状態になるまでの時間が短縮され、その結果、アキュムレータ６０が蓄圧状態になるまで待つことなく、始動した電動式オイルポンプ５０がすぐに油圧供給先である第２断続手段２４などに必要な油圧を供給することができる。
【００３９】
被潤滑部６２には、潤滑用油路７４を介して電動式オイルポンプ５０から作動油が供給される。その潤滑用油路７４には、被潤滑部６０に必要以上の作動油が流れ入らないように、オリフィス８２が備えられている。このオリフィス８２により、第２断続手段２４に供給される油圧が、駆動軸１６と減速機２２との接続に最低限必要な油圧より低下することが抑制され、また、第２モータ２０に対して、冷却に必要な量の作動油が確実に供給される。
【００４０】
この図２に示す油圧系統によれば、第２モータ２０が駆動源として選択されると、後述するコントローラによって制御されて電動式オイルポンプ５０が始動し、オイルパン６４に貯留する作動油がメイン油路６６に吐出される。
【００４１】
メイン油路６６に吐出された作動油は、シフトバルブ５６を介して、メイン油路６６から、上流側断続制御油路７０、上流側モータ冷却用油路７２、および潤滑用油路７４に流入する。潤滑用油路７４に流入した作動油は潤滑部６２に流れ着く。
【００４２】
後述するコントローラがリニアソレノイドバルブ５４を下流側断続制御用油路７６の油圧が上昇するように制御し、その油圧がＰＢになると、第２断続手段２４が第２モータ２０と駆動軸１６とを接続する。また、そこから上昇して油圧がＰ０になると、その油圧をパイロット圧として供給されたシフトバルブ５８が、上流側モータ冷却用油路７２と下流側モータ冷却用油路７８とを連通し始める。
【００４３】
さらに、コントローラがリニアソレノイドバルブ５４を上流側断続制御用油路７６の油圧がＰｎになるように制御すると、パイロット圧Ｐｎを供給されたシフトバルブ５８が、作動油を流量Ｑｎで出力する。そして、第２モータ２０に流量Ｑｎの作動油が供給され、該第２モータ２０が冷却される。
【００４４】
ここからは、上述したコントローラを中心とする制御系統、特に本発明に係る、減速の制御に関連する制御系統を説明する。
【００４５】
図５は、本発明に係る制御系統を概略的に示している。
【００４６】
コントローラ１００は、運転者が要求する減速を検出するためのアクセルペダルセンサ１０２およびブレーキペダルセンサ１０４と、ハイブリッド車両１０の車速を検出する車速センサ１０６と、バッテリ２８の充電率（ＳＯＣ）を検出するバッテリＳＯＣセンサ１０８と、アキュムレータ６０の蓄圧を検出するアキュムレータ蓄圧センサ１１０とからの検出信号に基づいて、減速に関連する制御を、エンジン１２、第１モータ１４、自動変速機１８、第２モータ２０、ホイールブレーキ２６、電動式オイルポンプ５０、リニアソレノイドバルブ５４に対して実行するように構成されている。
【００４７】
コントローラ１００は、アクセルペダルの踏込量を検出するアクセルペダルセンサ１０２とブレーキペダルの踏込量を検出するブレーキペダルセンサ１０４とからの検出信号に基づいて、運転者が要求する、減速の開始やその減速度、また減速の終了を検出するように構成されている。
【００４８】
具体的には、コントローラ１００は、車速センサ１０６が検出する車速が所定速度を超えていてエンジン１２を駆動源として走行している場合に、言い換えると第２断接手段２４により駆動軸１６と減速機２２とが切り離された状態にある場合に、運転者の減速の開始の要求を検出すると、第１モータ１４を発電機として制御し、エンジン１２を停止させる（燃料の燃焼を停止させる。）。すなわち、第１モータ１４の減速回生を開始する（バッテリ２８の第１モータ１４による充電を開始する。）。
【００４９】
なお、「所定速度」は、車速がこれを超えている場合はエンジン１２を駆動源として選択し、超えていない場合は第２モータ２０を駆動源として選択する、駆動源決定のためのしきい値として設定されており、コントローラ１００はこれに基づき駆動源を決定している。
【００５０】
第１モータ１４が減速回生することにより、すなわち第１モータ１４の発電抵抗によりハイブリッド車両１０の車速が上述の所定速度に低下すると、コントローラ１００は、自動変速機１８をニュートラル状態に制御してエンジン１２と駆動軸１６とを切り離す、すなわち第１モータ１４の減速回生を終了させるとともに、リニアソレノイドバルブ５４を制御して第２断続手段２４に駆動軸１６と減速機２２とを接続させる、すなわち第２モータ２０の減速回生を開始する（バッテリ２８の第２モータ２０による充電を開始する。）。
【００５１】
なお、運転者の減速の開始の要求を検出したときに、車速が所定速度を越えていないときは、すなわち第２モータ２０が駆動源として選択されているときは、そのまま、第２モータ２０の減速回生を開始する。
【００５２】
また、コントローラ１００は、運転者が要求する減速度が大きいときは、第1モータ１４または第２モータ２０の減速回生とともに、またはこれらを実行せずに、ホイールブレーキ２６を制御してハイブリッド車両１０を減速するように構成されている。
【００５３】
さらに、コントローラ１００は、第１モータ１４または第２モータ２０の減速回生時に、バッテリＳＯＣセンサ１０８が検出するＳＯＣが所定値を超えている場合、電動式オイルポンプ５０および／またはリニアソレノイドバルブ５４を最大消費電力で作動するように制御する。
【００５４】
具体的には、第１モータ１４の減速回生時にバッテリＳＯＣセンサ１０８が検出するバッテリ２８のＳＯＣが所定値を超えている場合、コントローラ１００は、電動式オイルポンプ５０を最大消費電力で作動させる。その結果として、最大消費電力で作動する電動式オイルポンプ５０に、第１モータ１４が発電した電力が消費される。これにより、第１モータ１４によりバッテリ２８がそのＳＯＣが所定値を超えて過充電されることが抑制される。
【００５５】
また、第２モータ２０の減速回生時にバッテリＳＯＣセンサ１０８が検出するバッテリ２８のＳＯＣが所定値を超えている場合、コントローラ１００は、電動式オイルポンプ５０を最大消費電力で作動させるとともに、リニアソレノイドバルブ５４を最大消費電力で作動させる。その結果として、最大消費電力で作動する電動式オイルポンプ５０とリニアソレノイドバルブ５４とに、第２モータ２０が発電した電力が消費される。これにより、第２モータ２０によりバッテリ２８がそのＳＯＣが所定値を超えて過充電されることが抑制される。
【００５６】
このことは、効果として、減速時のホイールブレーキ２６の負担を軽減することにもつながる。
【００５７】
説明すると、減速時にバッテリＳＯＣセンサ１０８が検出するバッテリ２８のＳＯＣが所定値を超えている場合、バッテリ２８の過充電を抑制するために、仮に第１モータ１４または第２モータ２０を発電機として作動させないとすると、発電機として作動するモータの発電抵抗によりハイブリッド車両１０を減速することができないので、ホイールブレーキ２６のみで減速しなければならない。その分、ホイールブレーキ２６の負担が大きくなる。したがって、減速時にバッテリ２８のＳＯＣが所定値を超えている場合、電動式オイルポンプ５０やリニアソレノイドバルブ５４を最大消費電力で作動させることにより第１モータ１４や第２モータ２０を発電機として作動させることが可能になり、その結果としてこれらのモータの発電抵抗によりハイブリッド車両１０を減速でき、その効果として、ホイールブレーキ２６の負担が軽減される。
【００５８】
さらにまた、コントローラ１００は、アキュムレータ蓄圧センサ１１０が検出するアキュムレータ６０の蓄圧が所定値を超えている場合、電動式オイルポンプ５０を停止させる。
【００５９】
具体的に言うと、アキュムレータ６０は、電動式オイルポンプ５０が通常消費電力（通常出力）で作動しているときは対応する所定値の油圧を蓄圧し、該オイルポンプ５０が最大消費電力で作動しているときは、その所定値を超えた油圧を蓄圧する。所定値を超えた油圧を蓄圧するアキュムレータ６０は、その蓄圧が所定値になるまで、電動式オイルポンプ５０の代わりにすることができる。したがって、アキュムレータ６０が所定値を超えて蓄圧し、その蓄圧が再び所定値になるまでの間は、電動式オイルポンプ５０を停止することができる。その結果、電動式オイルポンプ５０の電力消費を抑制できる。
【００６０】
ただし、当然ながら、コントローラ１００は、電動式オイルポンプ５０が最大消費電力で作動している間は、アキュムレータ６０を十分蓄圧するために、また該オイルポンプ５０が最大消費電力で作動する理由が第１モータ１４や第２モータ２０が発電した電力を消費することが目的なので、アキュムレータ６０の蓄圧が所定値を超えていても、電動式オイルポンプ５０を停止しないように構成されている。
【００６１】
ここからは、コントローラ１００が実行する減速に関する制御の流れを説明する。
【００６２】
図６は、第１モータ１４の減速回生中に実行される制御のフローを示している。
【００６３】
まず、コントローラ１００は、ステップＳ２００において、第１モータ１４が減速回生中であるか否かを判定する。減速回生中である場合は、ステップＳ２１０に進む。そうでない場合は、リターンに進み、スタートに戻る。
【００６４】
ステップＳ２１０において、コントローラ１００は、バッテリＳＯＣセンサ１０８が検出するバッテリ２８の充電率（ＳＯＣ）が所定値Ｃｈ以上であるか否かを判定する。すなわち、バッテリ２８の充電が不可能か否かを判定する。所定値Ｃｈ以上である場合（バッテリ２８の充電が不可能な場合）は、ステップＳ２２０に進む。そうでない場合（バッテリ２８の充電が可能である場合）は、ステップＳ２３０に進む。
【００６５】
ステップＳ２２０において、コントローラ１００は、第１モータ１４が発生した電力をバッテリ２８の充電に使用せず消費するために、電動式オイルポンプ５０を最大消費電力で作動させる（最大出力にする。）。そして、リターンに進む。
【００６６】
一方、ステップＳ２３０において、コントローラ１００は、第１モータ１４が発生した電力をバッテリ２８の充電に使用するために、電動式オイルポンプ５０を通常消費電力で作動させる（通常出力にする。）。そして、リターンに進む。
【００６７】
次の図７は、第２モータ２０の減速回生中に実行される制御のフローを示している。
【００６８】
まず、コントローラ１００は、ステップＳ３００において、第２モータ２０が減速回生中であるか否かを判定する。減速回生中である場合は、ステップＳ３１０に進む。そうでない場合は、リターンに進み、スタートに戻る。
【００６９】
ステップＳ３１０において、コントローラ１００は、バッテリＳＯＣセンサ１０８が検出するバッテリ２８の充電率（ＳＯＣ）が所定値Ｃｈ以上であるか否かを判定する。すなわち、バッテリ２８の充電が不可能か否かを判定する。所定値Ｃｈ以上である場合（バッテリ２８の充電が不可能な場合）は、ステップＳ３２０に進む。そうでない場合（バッテリ２８の充電が可能である場合）は、ステップＳ３４０に進む。
【００７０】
ステップＳ３２０において、コントローラ１００は、第２モータ２０が発生した電力をバッテリ２８の充電に使用せず消費するために、電動式オイルポンプ５０を最大消費電力で作動させる（最大出力にする。）。
【００７１】
続くステップＳ３３０において、コントローラ１００は、第２モータ２０が発生した電力をバッテリ２８の充電に使用せず消費するために、リニアソレノイドバルブ５４を最大消費電力で作動させる。そして、リターンに進む。
【００７２】
一方、ステップＳ３４０において、コントローラ１００は、第２モータ２０が発生した電力をバッテリ２８の充電に使用するために、電動式オイルポンプ５０を通常消費電力で作動させる（通常出力にする。）。
【００７３】
続くステップＳ３５０において、コントローラ１００は、第２モータ２０が発生した電力をバッテリ２８の充電に使用するために、リニアソレノイドバルブ５４を通常消費電力で作動させる。そしてリターンに進む。
【００７４】
次の図８は、アキュムレータ６０を電動式オイルポンプ５０の代わりとして使用するか否かを決定するためのフローを示している。
【００７５】
まず、ステップＳ４００において、コントローラ１００は、電動式オイルポンプ５０が通常出力中であるか否かを判定する。通常出力中、すなわち第１モータ１４や第２モータ２０が減速回生により発電した電力を消費するために最大出力で作動していないか否かを判定する。通常出力中である場合は、ステップＳ４１０に進む。そうでない場合、リターンに進み、スタートに戻る。
【００７６】
ステップＳ４１０において、コントローラ１００は、アキュムレータ蓄圧センサ１１０が検出するアキュムレータ６０の蓄圧が所定値ＰＡｎを超えているか否かを判定する。超えている場合は、ステップＳ４２０に進む。そうでない場合はステップＳ４３０に進む。
【００７７】
ステップＳ４２０において、コントローラ１００は、作動中の電動式オイルポンプ５０を停止させる、または停止中の電動式オイルポンプ５０をその状態で維持する。そして、リターンに進む。
【００７８】
一方、ステップＳ４３０において、コントローラ１００は、停止中の電動式オイルポンプ５０を作動させる、または作動中の電動式オイルポンプ５０をその状態で維持する。そして、リターンに進む。
【００７９】
これら図６〜８に示すフローに従った場合の、一例のタイムチャートを図９に示す。
【００８０】
図９に示すように、車両の減速中、厳密に言えば第２モータ２０の減速回生中に、バッテリ２８の充電率（ＳＯＣ）が、所定値Ｃｈに達すると、通常消費電力Ｗｐｎで作動していた電動式オイルポンプ５０が最大消費電力で作動し始める。それと同時に通常消費電力Ｗｖｎで作動していたリニアソレノイドバルブ５４が最大消費電力で作動し始める。
【００８１】
電動式オイルポンプ５０が最大消費電力で作動し始めると、アキュムレータ６０の蓄圧がＰＡｎから高くなり始める。また、第２モータ２０に供給される冷却のための作動油量が増加する。そしてそれにより、第２モータ２０の温度が低下し始める。
【００８２】
アクセルペダルが踏まれて加速が開始されると（減速が終了すると）、第２モータ２０は、発電機としてではなく駆動源として制御され、電動式オイルポンプ５０が最大消費電力での作動状態から停止される。リニアソレノイドバルブ５４は、最大消費電力での作動状態から通常消費電力Ｗｖｎでの作動状態に切り替えられる。
【００８３】
電動式オイルポンプ５０が停止することによりアキュムレータ６０の蓄圧が減少し始める。すなわちアキュムレータ６０が電動式オイルポンプ５０の代わりに油圧を供給し始める。
【００８４】
このアキュムレータ６０の蓄圧が所定値ＰＡｎまで低下すると、停止した電動式オイルポンプ５０が始動される。これにより、アキュムレータ６０の蓄圧の低下が止まり、ＰＡｎで維持される。
【００８５】
この間、図に示すように、バッテリ２８は、その充電率（ＳＯＣ）が所定値Ｃｈを超えることなく維持され、ホイルブレーキ２６は使用されることなく維持されている。
【００８６】
本実施形態によれば、第１モータ１４または第２モータ２０の減速回生時にバッテリ２８の充電率（ＳＯＣ）が所定値を超えている場合は、該モータの減速回生により発電した電力で、電動式オイルポンプ５０を電力消費が最大になるように作動させるとともに、リニアソレノイドバルブ５４を電力消費が最大になるように作動させる。これにより、減速時に、第１モータ１４または第２モータ２０を発電機として使用でき、ホイールブレーキ２６の負担を軽減することができる。また、そのとき、第１モータ１４または第２モータ２０が発電した電力が、棄てられることなく、電動式オイルポンプ５０を介して、有効に第２モータ２０の冷却や被潤滑部６２の潤滑に使用される。
【００８７】
以上、上述の実施形態を挙げて本発明を説明したが、本発明はこれに限定されない。
【００８８】
上述の実施形態の場合、第１モータ１４や第２モータ２０の減速回生時に、バッテリ２８の充電率（ＳＯＣ）が所定値を超えている場合、該モータが発電した電力を消費する手段は、電動式オイルポンプ５０やリニアソレノイドバルブ５４としているが、これに限らない。消費電力を大きくするため、電動式オイルポンプ５０やリニアソレノイドバルブ５４とともに、例えば、空調用モータなどの車載用モータを制御してもよい。
【００８９】
また、上述の実施形態の場合、アキュムレータ６０が設けられているが、電動式オイルポンプ５０の出力が安定している場合、なくてもよい。この場合、電動式オイルポンプ５０の停止時にアキュムレータ６０を蓄圧状態で維持するためのＯＮ−ＯＦＦソレノイドバルブ５２とシフトバルブ５６とが必要なくなる。その結果、コントロールバルブユニットＣＶＵの構造が簡単になる。
【産業上の利用可能性】
【００９０】
以上のように、本発明は、駆動輪を駆動するモータと、該モータに対して作動電力を供給するとともに該モータの減速回生により充電されるバッテリとを備えたハイブリッド車両において、減速時にバッテリが満充電状態であっても、モータを発電機として使用でき、ホイールブレーキの負担を軽減することができる。したがって、モータを駆動源とする車両の分野において好適に利用される可能性がある。
【図面の簡単な説明】
【００９１】
【図１】本発明の一実施形態に係るハイブリッド車両の概略的な構成図である。
【図２】油圧系統を概略的に示す図である。
【図３】図２に示すリニアソレノイドバルブの出力特性を示す図である。
【図４】図２に示すシフトバルブの出力特性を示す図である。
【図５】制御系統を概略的に示す図である。
【図６】第１モータの減速回生制御のフローを示す図である。
【図７】第２モータの減速回生制御のフローを示す図である。
【図８】電動式オイルポンプに代わりアキュムレータを使用するか否かを決定するためのフローである。
【図９】図６〜８に示すフローに従う、一例のタイムチャートである。
【図１０】従来の問題点を説明するためのタイムチャートである。
【符号の説明】
【００９２】
２０ モータ（第２モータ）
２８ バッテリ
３８ 駆動輪
５０ 電動式オイルポンプ
１０８ 充電率検出手段（バッテリＳＯＣセンサ）
【特許請求の範囲】
【請求項１】
駆動輪を駆動するモータと、該モータに対して作動電力を供給するとともに該モータの減速回生により充電されるバッテリとを備えた車両用駆動装置の制御装置であって、
前記バッテリから電力の供給を受けて作動し、前記モータに冷却用作動油を供給する電動式オイルポンプと、
前記バッテリの充電率を検出する充電率検出手段と、
前記モータの減速回生時であって且つ前記充電率検出手段が検出する充電率が所定値を超えている場合は、前記モータの減速回生で得られた電力を消費するために前記電動式オイルポンプを最大消費電力で作動させるオイルポンプ制御手段とを有することを特徴とする車両用駆動装置の制御装置。
【請求項２】
請求項１に記載の車両用駆動装置の制御装置において、
前記電動式オイルポンプから断続制御用油圧の供給を受けて前記モータと駆動輪とを接続する油圧式の断続手段と、
前記電動式オイルポンプと断続手段との間に設けられ、前記バッテリから電力の供給を受けて前記断続手段に断続制御用油圧を供給する電磁弁と、
前記モータの減速回生時に通常電力で前記電磁弁を作動させ、前記モータの減速回生時であって且つ前記充電率検出手段が検出する充電率が所定値を超えている場合に、前記モータの減速回生で得られた電力を消費するために前記電磁弁を最大消費電力で作動させる電磁弁制御手段とを有することを特徴とする車両用駆動装置の制御装置。
【請求項３】
請求項１または２に記載の車両用駆動装置の制御装置において、
前記電動式オイルポンプが出力する油圧を蓄圧し、蓄圧した油圧で電動式オイルポンプの出力油圧を補助するアキュムレータが備えていることを特徴とする車両用駆動装置の制御装置。
【請求項４】
請求項３に記載の車両用駆動装置の制御装置において、
アキュムレータの蓄圧量を検出する蓄圧量検出手段を有し、
前記オイルポンプ制御手段は、前記蓄圧量検出手段が検出するアキュムレータの蓄圧量が所定値を超えている場合は、前記電動式オイルポンプを停止させることを特徴とする車両用駆動装置の制御装置。
【請求項５】
請求項３または４に記載の車両用駆動装置の制御装置において、
前記電動式オイルポンプの停止時に、前記アキュムレータを蓄圧状態で維持する蓄圧状態維持手段が設けられていることを特徴とする車両用駆動装置の制御装置。
【請求項１】
駆動輪を駆動するモータと、該モータに対して作動電力を供給するとともに該モータの減速回生により充電されるバッテリとを備えた車両用駆動装置の制御装置であって、
前記バッテリから電力の供給を受けて作動し、前記モータに冷却用作動油を供給する電動式オイルポンプと、
前記バッテリの充電率を検出する充電率検出手段と、
前記モータの減速回生時であって且つ前記充電率検出手段が検出する充電率が所定値を超えている場合は、前記モータの減速回生で得られた電力を消費するために前記電動式オイルポンプを最大消費電力で作動させるオイルポンプ制御手段とを有することを特徴とする車両用駆動装置の制御装置。
【請求項２】
請求項１に記載の車両用駆動装置の制御装置において、
前記電動式オイルポンプから断続制御用油圧の供給を受けて前記モータと駆動輪とを接続する油圧式の断続手段と、
前記電動式オイルポンプと断続手段との間に設けられ、前記バッテリから電力の供給を受けて前記断続手段に断続制御用油圧を供給する電磁弁と、
前記モータの減速回生時に通常電力で前記電磁弁を作動させ、前記モータの減速回生時であって且つ前記充電率検出手段が検出する充電率が所定値を超えている場合に、前記モータの減速回生で得られた電力を消費するために前記電磁弁を最大消費電力で作動させる電磁弁制御手段とを有することを特徴とする車両用駆動装置の制御装置。
【請求項３】
請求項１または２に記載の車両用駆動装置の制御装置において、
前記電動式オイルポンプが出力する油圧を蓄圧し、蓄圧した油圧で電動式オイルポンプの出力油圧を補助するアキュムレータが備えていることを特徴とする車両用駆動装置の制御装置。
【請求項４】
請求項３に記載の車両用駆動装置の制御装置において、
アキュムレータの蓄圧量を検出する蓄圧量検出手段を有し、
前記オイルポンプ制御手段は、前記蓄圧量検出手段が検出するアキュムレータの蓄圧量が所定値を超えている場合は、前記電動式オイルポンプを停止させることを特徴とする車両用駆動装置の制御装置。
【請求項５】
請求項３または４に記載の車両用駆動装置の制御装置において、
前記電動式オイルポンプの停止時に、前記アキュムレータを蓄圧状態で維持する蓄圧状態維持手段が設けられていることを特徴とする車両用駆動装置の制御装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【公開番号】特開２０１０−１５１２００（Ｐ２０１０−１５１２００Ａ）
【公開日】平成２２年７月８日（２０１０．７．８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−３２８９４１（Ｐ２００８−３２８９４１）
【出願日】平成２０年１２月２５日（２００８．１２．２５）
【出願人】（０００００３１３７）マツダ株式会社 (6,115)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年７月８日（２０１０．７．８）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年１２月２５日（２００８．１２．２５）
【出願人】（０００００３１３７）マツダ株式会社 (6,115)
【Ｆターム（参考）】
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