(57)【要約】      （修正有）【課題】エンジンのモータリング時に、車両の乗り心地をより快適に維持できる車両駆動装置を提供する。【解決手段】コントロールユニット４０は、車両がＥＶ走行における減速動作中である場合に、潤滑油供給手段３７を駆動する。潤滑油供給手段３７を駆動する機能は、クラッチ３６を切断して、第１ロータ２１を第２ロータ２２に連れ回させる機能と、クラッチ３６が切断されかつ第１ロータ２１が第２ロータ２２に連れ回されている状態で、クラッチ３６を係合し、これによって駆動軸１１を回転させる機能とを含む。【選択図】図１
2014172590.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両に搭載される車両制御装置であって、
前記車両の駆動軸を駆動する内燃機関と、
固定子、第１回転子および第２回転子を備える回転電機であって、前記第１回転子は前記駆動軸と機械的に連結され、前記第２回転子は車軸と機械的に連結される、回転電機と、
前記回転電機との間で電力の授受を行う蓄電池と、
前記駆動軸に設けられ前記内燃機関に潤滑油を供給する潤滑油供給手段と、
前記駆動軸に設けられ、前記内燃機関および前記第１回転子を断接可能に連結するクラッチと、
前記車両制御装置の動作を制御する制御する制御手段と
を備え、
前記制御手段は、「前記車両がＥＶ走行における減速動作中であること」を必要条件として含む所定の条件が満たされている場合に、前記潤滑油供給手段を駆動する機能を有し、
前記潤滑油供給手段を駆動する前記機能は、
前記クラッチを切断して、前記第１回転子を前記第２回転子に連れ回させる機能と、
前記クラッチが切断されかつ前記第１回転子が前記第２回転子に連れ回されている状態で、前記クラッチを係合し、これによって前記駆動軸を回転させる機能と
を含む、車両制御装置。
【請求項２】
車両に搭載される車両制御装置であって、
前記車両の駆動軸を駆動する内燃機関と、
固定子、第１回転子および第２回転子を備える回転電機であって、前記第１回転子は前記駆動軸と機械的に連結され、前記第２回転子は車軸と機械的に連結される、回転電機と、
前記回転電機との間で電力の授受を行う蓄電池と、
前記駆動軸に設けられ前記内燃機関に潤滑油を供給する潤滑油供給手段と、
前記車両制御装置の動作を制御する制御する制御手段と
を備え、
前記制御手段は、所定の条件が満たされている場合に、前記蓄電池から前記回転電機に電力を供給させることにより前記第１回転子を回転させ、これによって潤滑油供給手段を駆動する機能を有する、
車両制御装置。
【請求項３】
前記所定の条件は、
最後に前記内燃機関が回転した時点からの経過時間が所定の閾値以上であること、または
最後に前記内燃機関が回転した時点からの走行距離が所定の閾値以上であること
のいずれかを必要条件として含む、請求項２に記載の車両制御装置。
【請求項４】
前記所定の条件は、
前記車両がキーオンされた直後であること、
前記車両が停止していること、または
前記車両が走行していること
のいずれかを必要条件として含む、請求項２または３に記載の車両制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は車両制御装置に関し、とくに２重ロータ型モータを用いるものに関する。
【背景技術】
【０００２】
エンジンを搭載した車両において、長期間エンジンを回転させずに放置しておくことは、エンジンの潤滑が切れてしまうため好ましくない。とくに、レンジエクステンダー（以下ＲＥ）車両やプラグインハイブリッド（以下ＰＨＶ）車両において、１回の充電あたりの走行距離が電池航続距離よりも短い走行が繰り返されると、車両が頻繁に走行していても長時間エンジンがかからないという状況が発生しやすく、このため通常のエンジン車両と比較するとエンジンの潤滑が切れやすい。
【０００３】
このような状況を避けるための技術として、特許文献１には、パーキングブレーキの操作等に応じてエンジンをモータリングすることが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１０−９５０９０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、従来の技術では、エンジンのモータリングが車両の乗り心地に影響を及ぼすという問題があった。たとえば特許文献１の技術では、モータリング時にエンジンが瞬間的に回転しはじめるため、振動が発生し、これが運転者に不快感を与えるおそれがある。
【０００６】
本発明は、このような問題を解決するためになされたものであり、エンジンのモータリング時に車両の乗り心地をより快適に維持できる車両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】
上述の問題を解決するため、この発明に係る車両駆動装置は、車両に搭載される車両制御装置であって、車両の駆動軸を駆動する内燃機関と、固定子、第１回転子および第２回転子を備える回転電機であって、第１回転子は駆動軸と機械的に連結され、第２回転子は車軸と機械的に連結される、回転電機と、回転電機との間で電力の授受を行う蓄電池と、駆動軸に設けられ内燃機関に潤滑油を供給する潤滑油供給手段と、駆動軸に設けられ、内燃機関および第１回転子を断接可能に連結するクラッチと、車両制御装置の動作を制御する制御する制御手段とを備え、制御手段は、「車両がＥＶ走行における減速動作中であること」を必要条件として含む所定の条件が満たされている場合に、潤滑油供給手段を駆動する機能を有し、潤滑油供給手段を駆動する機能は、クラッチを切断して、第１回転子を第２回転子に連れ回させる機能と、クラッチが切断されかつ第１回転子が第２回転子に連れ回されている状態で、クラッチを係合し、これによって駆動軸を回転させる機能とを含む。
【０００８】
このような構成によれば、エンジンのモータリング時に、エンジンへの動力伝達が複数の回転子を経て間接的に行われる。
【０００９】
また、この発明に係る車両駆動装置は、車両に搭載される車両制御装置であって、車両の駆動軸を駆動する内燃機関と、固定子、第１回転子および第２回転子を備える回転電機であって、第１回転子は駆動軸と機械的に連結され、第２回転子は車軸と機械的に連結される、回転電機と、回転電機との間で電力の授受を行う蓄電池と、駆動軸に設けられ内燃機関に潤滑油を供給する潤滑油供給手段と、車両制御装置の動作を制御する制御する制御手段とを備え、制御手段は、所定の条件が満たされている場合に、蓄電池から回転電機に電力を供給させることにより第１回転子を回転させ、これによって潤滑油供給手段を駆動する機能を有する。
【００１０】
所定の条件は、最後に内燃機関が回転した時点からの経過時間が所定の閾値以上であること、または最後に内燃機関が回転した時点からの走行距離が所定の閾値以上であることのいずれかを必要条件として含んでもよい。
所定の条件は、車両がキーオンされた直後であること、車両が停止していること、または車両が走行していることのいずれかを必要条件として含んでもよい。
【発明の効果】
【００１１】
本発明に係る車両駆動装置によれば、モータリング時のエンジンの回転開始がより緩やかになるので、振動の発生を回避または軽減し、車両の乗り心地をより快適に維持することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の実施の形態１に係る車両制御装置の構成の例を示す図である。
【図２】エンジンのモータリングに係るコントロールユニットの処理の流れを示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、この発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。
実施の形態１．
この発明の実施の形態に係る車両制御装置１００の構成を図１に示す。
車両制御装置１００は車両に搭載されるものであり、燃料を内部で燃焼させて動力を発生させるエンジン１０（内燃機関）と、三相交流電力によって動作する２重ロータ型モータ２０（回転電機）とを動力源として備えている。エンジン１０は、車両の駆動軸１１を駆動する。２重ロータ型モータ２０は、駆動軸１１に機械的に連結される第１ロータ２１（第１回転子）と、第１ロータ２１の径方向外側に配設されてアーム１２およびディファレンシャル１３を介して車軸１４に機械的に連結される第２ロータ２２（第２回転子）と、第２ロータ２２の径方向外側に配設されてモータケーシング２４に固定されるステータ２３（固定子）とを有している。なお、第１ロータ２１は円柱状の形状、第２ロータ２２およびステータ２３は円環状の形状を有しており、図１にはそれらの断面が模式的に示されている。
【００１４】
第１ロータ２１には第１コイル２５が設けられており、ステータ２３には第２コイル２６が設けられている。また、第２ロータ２２の内周側には、第１ロータ２１の第１コイル２５と対向するように第１磁石２７が設けられており、第２ロータ２２の外周側には、ステータ２３の第２コイル２６と対向するように第２磁石２８が設けられている。なお、第１磁石２７と第２磁石２８とは一体的に設けられてもよい。
【００１５】
また、車両制御装置１００は、バッテリ３０（蓄電池）と、第１、第２電力変換ユニット３１，３２とを備えている。バッテリ３０は、直流電力を充放電可能であり、第１、第２電力変換ユニット３１，３２を介して２重ロータ型モータ２０との間で電力の授受を行う。第１、第２電力変換ユニット３１，３２は、バッテリ３０から出力される直流電力を三相交流電力に変換して２重ロータ型モータ２０に出力すると共に、２重ロータ型モータ２０から三相交流電力が回生される場合には、それを直流電力に変換してバッテリ３０に出力する。
【００１６】
駆動軸１１の途中には、第１ロータ２１と一体的に回転するスリップリング３３と当該スリップリング３３に接触するブラシ３４とが設けられており、第１電力変換ユニット３１は、ブラシ３４、スリップリング３３、および駆動軸１１に沿って配線される図示しない導電線を経由して、第１ロータ２１の第１コイル２５に電気的に接続されている。一方、第２電力変換ユニット３２は、電磁スイッチ３５を介してステータ２３の第２コイル２６に電気的に接続されている。駆動軸１１にはクラッチ３６が設けられる。クラッチ３６は、駆動軸１１においてエンジン１０および第１ロータ２１を断接可能に連結する。
【００１７】
また、駆動軸１１には潤滑油供給手段３７が設けられる。潤滑油供給手段３７は、たとえばクランクシャフトおよびオイルポンプを備え、エンジン１０、駆動軸１１および関連する構造の摺動部分に潤滑油を供給する。
【００１８】
さらに、車両制御装置１００は、コントロールユニット４０（制御手段）を備えている。コントロールユニット４０は、たとえば演算手段（ＭＰＵ等）および記憶手段（半導体メモリ等）を備えるマイクロコンピュータによって構成することができる。コントロールユニット４０は、エンジン１０、クラッチ３６の動作を制御する。また、コントロールユニット４０は、第１、第２電力変換ユニット３１，３２および電磁スイッチ３５の動作を制御する。これによって、コントロールユニット４０は、バッテリ３０の動作を制御するとともに、第２コイル２６と第２電力変換ユニット３２との間の電気的な接続状態を制御し、結果として２重ロータ型モータ２０の動作も制御する。このようにして、コントロールユニット４０は車両制御装置１００の動作を制御する。
【００１９】
以上のように構成される車両制御装置１００によって、車両は、ＲＥ走行モードおよびＥＶ走行モードを選択的に用いて走行可能となる。各走行モードにおける車両制御装置１００の動作を以下に説明する。
【００２０】
（ＲＥ走行モード時の動作）
ＲＥ走行モード時において、コントロールユニット４０は、エンジン１０を駆動させると共に、電磁スイッチ３５を開状態に制御することによって第２コイル２６と第２電力変換ユニット３２との間を電気的に遮断する。
【００２１】
この際、エンジン１０から供給される動力によって第１ロータ２１が回転すると、第２ロータ２２の第１磁石２７が発生させる磁界の作用によって第１コイル２５中に誘起電圧が発生し、第１コイル２５に誘導電流が流れる。この誘導電流と磁界との相互作用によって第１ロータ２１と第２ロータ２２との間にトルクが発生して第２ロータ２２が回転し、この回転がアーム１２およびディファレンシャル１３を介して車軸１４に伝達されて車両の走行が行われる。
【００２２】
（ＥＶ走行モード時の動作）
ＥＶ走行モード時において、コントロールユニット４０は、エンジン１０を停止させると共に、電磁スイッチ３５を閉状態に制御することによって第２コイル２６と第２電力変換ユニット３２との間を電気的に接続した後、第２電力変換ユニット３２を制御することによってバッテリ３０から第２コイル２６に電力を供給する。
【００２３】
この際、第２コイル２６を流れる三相交流電流によって発生する回転磁界と第２ロータ２２の第２磁石２８が発生させる磁界との相互作用によって、ステータ２３と第２ロータ２２との間にトルクが発生する。このトルクを受けて第２ロータ２２が回転し、車両の走行が行われる。
【００２４】
また、車両の減速時において回生を行う場合には、コントロールユニット４０は、電磁スイッチ３５を閉状態に制御することによって第２コイル２６と第２電力変換ユニット３２との間を電気的に接続した後、第２電力変換ユニット３２を制御することによって第２コイル２６からバッテリ３０に電力を供給する。
【００２５】
以上のように動作する車両制御装置１００において、エンジン１０のモータリングに係る動作を、以下に説明する。
図２は、エンジン１０のモータリングに係るコントロールユニット４０の処理の流れを示すフローチャートである。コントロールユニット４０は、図２に示す各処理を実行する機能を有する。図２の処理は、たとえば定期的に開始される。
【００２６】
コントロールユニット４０は、所定の潤滑実行条件が満たされているか否かを判定する（ステップＳ１）。本実施形態では、潤滑実行条件は、最後にエンジン１０が回転した時点（すなわち最後に潤滑油供給手段３７が作動した時点）からの経過時間が所定の閾値以上であり、かつ、車両がＥＶ走行における減速動作中であることである。潤滑実行条件が満たされていない場合、コントロールユニット４０はエンジン１０のモータリングに係る処理を終了する。
【００２７】
潤滑実行条件が満たされている場合、コントロールユニット４０は潤滑油供給手段３７を駆動する（ステップＳ２）。ステップＳ２を実行する際の具体的な手順は、たとえば次のようにすることができる。
【００２８】
まず、コントロールユニット４０はクラッチ３６を切断して、第１ロータ２１を第２ロータ２２に連れ回させる（なお、クラッチ３６がすでに切断されている場合には、切断処理は実行不要である）。そして、第１ロータ２１の回転数が高い状態でクラッチ３６を係合させる。「回転数が高い状態」とは、たとえば回転数が２０００ＲＰＭ以上に達した状態を意味する。この結果、第１ロータ２１の慣性により駆動軸１１およびエンジン１０が回転し、潤滑油供給手段３７が作動して潤滑が行われる。即ち、エンジン１０のクランクシャフトが回転しオイルポンプが駆動されて潤滑油が供給される。
【００２９】
このステップＳ２において、エンジン１０への動力伝達は、アーム１２から複数の回転子（第２ロータ２２および第１ロータ２１）を介して間接的に行われる。とくに、第２ロータ２２から第１ロータ２１への動力の伝達は電磁誘導を介した連れ回し動作として行われる。このため、駆動軸１１およびエンジン１０の回転開始がより緩やかになり、振動の発生を回避または軽減して車両の乗り心地をより快適に維持することができる。
【００３０】
実施の形態１において、潤滑実行条件は適宜変更することができる。たとえば、車両がＥＶ走行における減速動作中であることのみを条件としてもよく、また、車両がＥＶ走行における減速動作中であることを必要条件の一つとして、さらに他の条件を必要条件としてもよい。
【００３１】
実施の形態２．
実施の形態２は、実施の形態１において、クラッチの配置およびステップＳ１における潤滑実行条件を変更し、またステップＳ２における制御内容も変更するものである。
実施の形態２では、クラッチは、とくに図示しないが、実施の形態１のようにエンジン１０と第１ロータ２１との間ではなく、第１ロータ２１と第２ロータ２２との間に設けられ、第１ロータ２１および第２ロータ２２を断接可能に連結する。
【００３２】
実施の形態２では、潤滑実行条件を、最後にエンジン１０が回転した時点からの経過時間が所定の閾値以上であることとする。または、潤滑実行条件を、最後にエンジン１０が回転した時点からの走行距離が所定の閾値以上であることとしてもよい。また、潤滑実行条件は、これらのいずれかを必要条件として含み、さらに他の条件を必要条件としてもよい。たとえば、潤滑実行条件は、追加の必要条件として、車両がキーオンされた直後であること、車両が停止していること、または車両が走行していることのいずれかを含んでもよい。
【００３３】
また、車両が停止していることを必要条件として含む場合には、さらに他の条件（シフトレバーがパーキング位置にあること、および／または、パーキングブレーキが作動していること、等）を必要条件としてもよい。
【００３４】
実施の形態２において、ステップＳ２は、クラッチが切断された状態で、バッテリ３０から２重ロータ型モータ２０に電力を供給させることにより第１ロータ２１を回転させ、これによって潤滑油供給手段３７を駆動することによって実行される。
【００３５】
なお、上述の実施の形態１および２では、２重ロータ型モータ２０において、インナーロータがエンジン１０に連結される第１ロータ２１であり、アウターロータがディファレンシャル１３に連結される第２ロータ２２であるが、これは逆であってもよい。たとえばアウターロータがエンジンに連結され、インナーロータがディファレンシャルに連結される構成であってもよい。
【符号の説明】
【００３６】
１０  エンジン（内燃機関）、１１  駆動軸、１２  アーム、１３  ディファレンシャル、１４  車軸、２０  ２重ロータ型モータ（回転電機）、２１  第１ロータ（第１回転子）、２２  第２ロータ（第２回転子）、２３  ステータ（固定子）、３０  バッテリ（蓄電池）、３６  クラッチ、３７  潤滑油供給手段、４０  コントロールユニット（制御手段）、１００  車両制御装置。
【図１】
2014172590.tif 000003
【図２】
2014172590.tif 000004