(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
駆動源としてエンジン及びモータジェネレータを有すると共に、駆動軸に沿って配置され油圧で駆動される複数の締結要素と、これら締結要素へ油を供給するオイルポンプとを備え、前記オイルポンプとして前記駆動源に応動するメインオイルポンプおよび外部力で動作するサブオイルポンプを配備してあるハイブリッド車両に適用されるオイルポンプ制御システムであって、
前記締結要素の少なくとも１つが、油圧を与えていないときにダイヤフラムスプリングのスプリング力により締結状態となり、油圧を与えると開放状態となる、ノーマルクローズ型の締結要素であり、最大開放位置と締結位置との間で移動可能で、当該締結部材に油圧を伝達させるピストンと、前記オイルポンプから供給された油の状態に応じて前記ピストンを移動させて油収容容積を変化させるオイル収容部とを含むオイル収容構造を備えて形成されており、
更に、前記ピストンの移動位置を検出する位置検出センサと、
前記位置検出センサの出力に基づいて前記ピストンが前記最大開放位置にあることを確認したときに前記サブオイルポンプの作動を停止し、前記位置検出センサの出力に基づいて前記ピストンが前記締結位置に近接した締結開始位置（実開放位置）にきていることを確認したときに当該サブオイルポンプを作動させるポンプ制御手段とを、備えている、ことを特徴とするハイブリッド車両のオイルポンプ制御システム。
【請求項２】
前記オイル収容部へ油を供給するオイル通路を開閉するアクチュエータを更に配備してある、ことを特徴とする請求項１に記載のハイブリッド車両のオイルポンプ制御システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、駆動源としてエンジン（内燃機関）と共に、電動機（単なるモータ）や、発電機能も備えた電動機（モータジェネレータ）が搭載されているハイブリッド車両に適用される技術に関する。より詳細には、ハイブリッド車両が油圧により駆動される複数の締結要素を備える場合、油圧を供給するオイルポンプを効率良く作動させるための制御システムに関する。なお、本明細書では説明の簡単のため、単なる電動機および、発電機能も備えた電動機を含めてモータジェネレータと称して説明する。
【背景技術】
【０００２】
近年、環境保護などの観点から複数の駆動源を有しているハイブリッド車両が注目されている。そして、駆動源としてエンジンとモータジェネレータ（ＭＧ：Motor  Generator）とを搭載するタイプのハイブリッド車両がよく知られている。この種のハイブリッド車両は、モータジェネレータの動力のみで走行するＥＶモード（電気モード）、エンジンを主動力としてモータジェネレータを加速時にエンジンのアシストとする場合やモータジェネレータで発電を行いながら走行する場合などをＨＥＶモード（ハイブリッドモード）として、上記モードを適宜に切換えて走行するように設計されている。ハイブリッド車両は、このようなモードの切換えにより、燃費の向上が図られている。
【０００３】
そして、ハイブリッド車両のパワートレイン系でも、油圧で駆動されるクラッチやブレーキなどの締結要素が複数配備されている。そのため各締結要素へ油を供給するオイルポンプが搭載されているので、これらを効率良く制御することが必要となる。そこで、エンジンやモータジェネレータの駆動に伴って作動する機械式のオイルポンプが配備され、締結要素（駆動軸に配置した連結クラッチや自動変速機内のクラッチやブレーキなど）への作動油圧の確保を図るものがあった。
【０００４】
ところが、ハイブリッド車両は燃費向上などのためエンジンの自動停止を設定される場合がある。そのために、例えば車両が信号待ちなどの停止時にエンジンを停止すると、これに伴いオイルポンプが停止するので各締結要素へ必要な作動油圧を供給することが困難となる場合があった。
【０００５】
そのため、エンジン停止時に締結要素への作動油圧を確保できるように、エンジン駆動に伴って作動する前記オイルポンプ（メインオイルポンプ）とは別に、外付けで電力により駆動する補助オイルポンプ（サブオイルポンプ）を付加した構造が提案されていた。
【０００６】
そして、上記のように作動油圧系にメインオイルポンプ及びサブオイルポンプを備えるハイブリッド車両に関して、例えば特許文献１で開示するエンジンの停止始動制御装置がある。この制御装置は、エンジン停止中に電動のサブオイルポンプを作動させることで、変速機の作動油圧をトルク伝達に必要な所定の油圧値に保持している。
【特許文献１】特開２００４−６８７３２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、特許文献１によるエンジンの停止始動制御装置ではエンジンのアイドルストップ中にサブオイルポンプを定常的に作動させ、またメインオイルポンプからの作動油圧の不足時には適宜に作動されるので、サブオイルポンプの動作頻度が高くなり消費電力が増大してしまう。これでは、燃費向上を図るハイブリッド車両で燃費の悪化が懸念されることになる。
【０００８】
よって、本発明の目的は、メインオイルポンプ及びサブオイルポンプが配備してあるハイブリッド車両で、サブオイルポンプの作動時間を確実に短縮して、燃費向上を図ることができるハイブリッド車両のオイルポンプ制御システムを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するため、本発明のハイブリッド車両のオイルポンプ制御システムは、駆動源としてエンジン及びモータジェネレータを有すると共に、駆動軸に沿って配置され油圧で駆動される複数の締結要素と、これら締結要素へ油を供給するオイルポンプとを備え、前記オイルポンプとして前記駆動源に応動するメインオイルポンプおよび外部力で動作するサブオイルポンプを配備してあるハイブリッド車両に適用されるオイルポンプ制御システムであって、
前記締結要素の少なくとも１つが、油圧を与えていないときにダイヤフラムスプリングのスプリング力により締結状態となり、油圧を与えると開放状態となる、ノーマルクローズ型の締結要素であり、最大開放位置と締結位置との間で移動可能で、当該締結部材に油圧を伝達させるピストンと、前記オイルポンプから供給された油の状態に応じて前記ピストンを移動させて油収容容積を変化させるオイル収容部とを含むオイル収容構造を備えて形成されており、
更に、前記ピストンの移動位置を検出する位置検出センサと、
前記位置検出センサの出力に基づいて前記ピストンが前記最大開放位置にあることを確認したときに前記サブオイルポンプの作動を停止し、前記位置検出センサの出力に基づいて前記ピストンが前記締結位置に近接した締結開始位置（実開放位置）にきていることを確認したときに当該サブオイルポンプを作動させるポンプ制御手段とを、備えている、ことにより特徴付けられるものである。
【発明の効果】
【００１０】
本発明のオイルポンプ制御システムは、ピストンの移動により油収容容積を変化させるオイル収容部を有するオイル収容構造を備えた締結要素に油を供給する際に、ポンプ制御手段が、ピストン移動位置を検出する位置検出センサの出力に基づいてサブオイルポンプを駆動させるので、その作動時間を短縮できる。これにより、ハイブリッド車両の燃費向上を図ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、図を参照して、本発明の実施例に係るオイルポンプ制御のシステムが適用されているハイブリッド車両について詳細に説明する。
【００１２】
図１は、ハイブリッド車両ＣＲが備えるパワートレイン系の概略構成を示すものであり、先ずこのパワートレイン系を説明し、この後にここに適用されている油圧制御系について説明する。
ハイブリッド車両ＣＲは、エンジンＥ、第１クラッチＣＬ１、モータジェネレータＭＧ、第２クラッチＣＬ２、自動変速機ＡＴ、プロペラシャフトＰＳ、更にディファレンシャルＤＦをこの順で直列に配置してある。ディファレンシャルＤＦから左ドライブシャフトＤＳＬと右ドライブシャフトＤＳＲが延在し、それぞれには左後輪ＲＬ（駆動輪）、右後輪ＲＲ（駆動輪）が接続してある。
【００１３】
上記エンジンＥは、例えばガソリンエンジンやディーゼルエンジンとすることができる。このハイブリッド車両ＣＲには、全体を制御するコントローラＣＯＮＴが配備されている。コントローラＣＯＮＴには、車両状態を示す種々の情報（例えばスロットルバルブ開度、エンジン回転数、車速、シフト情報など）が入力され、コントローラＣＯＮＴはこれらの情報に基づきハイブリッド車両全体を制御するように設定されている。なお、このようなコントローラをエンジンＥ、モータジェネレータＭＧ、および自動変速機ＡＴ毎に個別に設け、更にこれらを統合制御する総合コントローラを配備しもよい。ただし、本実施例では、コントローラＣＯＮＴがハイブリッド車両ＣＲの動作、特に後述する作動油圧系に係るオイルポンプの駆動制御も含めて全体的な制御を実行するものとして説明する。
【００１４】
上記モータジェネレータＭＧは、例えばロータに永久磁石を埋設しステータにステータコイルが巻き付けられた同期型モータジェネレータであり、コントローラＣＯＮＴからの制御指令に基づいて制御される。このモータジェネレータＭＧは、バッテリＢＡＴからの電力の供給を受けて回転駆動する電動機として動作し、またロータが外力により回転している場合にはステータコイルの両端に起電力を生じさせる発電機として機能してバッテリＢＡＴを充電することもできる。なお、モータジェネレータＭＧのロータは図示しないダンパーを介して自動変速機ＡＴの入力軸に連結されている。
【００１５】
そして、上記第１クラッチＣＬ１は、上記エンジンＥと上記モータジェネレータＭＧとの間に介装され、例えば油圧式単板クラッチや油圧式多板クラッチ等として形成してある。この第１クラッチＣＬ１はコントローラＣＯＮＴからの制御指令に基づいて、後述するオイルポンプで作出された制御油圧により締結状態と実開放状態と最大開放状態とが形成される。
【００１６】
また、第２クラッチＣＬ２はモータジェネレータＭＧと左右後輪ＲＬ、ＲＲとの間に介装され、例えば油圧式多板クラッチである。この第２クラッチＣＬ２もコントローラＣＯＮＴからの制御指令に基づいて、後述するオイルポンプで作り出された制御油圧により締結状態と開放状態とが形成される。
【００１７】
なお、自動変速機ＡＴは、車速やアクセル開度等に応じて自動的に切換えられる自動変速機である。ここで、上記第２クラッチＣＬ２は、専用クラッチとして追加したものでもよいが、これに限らず自動変速機ＡＴの変速要素として設けられている複数の摩擦締結要素のうち、各変速段の動力伝達経路に存在する摩擦締結要素を流用してもよい。自動変速機ＡＴの出力軸は、プロペラシャフトＰＳ、ディファレンシャルＤＦ、左ドライブシャフトＤＳＬ、右ドライブシャフトＤＳＲを介して左右後輪ＲＬ、ＲＲに連結されている。
【００１８】
そして、このハイブリッド車両には、２つのオイルポンプが搭載されている。１つ目は機械式のメカオイルポンプ（以下、メインオイルポンプ、と称す）Ｍ−Ｏ／Ｐで、モータジェネレータＭＧと第２クラッチＣＬ２との間に配置される。このメインオイルポンプＭ−Ｏ／Ｐは、例えばエンジンＥとモータジェネレータＭＧの少なくとも一方を動力源として吐出圧を発生する内接ギヤ式ポンプや外接ギヤ式ポンプやベーンポンプ等として配備できる。図１で示すメインオイルポンプＭ−Ｏ／Ｐは、モータジェネレータＭＧの回転軸、すなわち、トランスミッションインプットシャフトの回転を受けて油圧を発生させるように形成してある。
【００１９】
そして、２つ目は外付け型、電動式の補助オイルポンプ（以下、サブオイルポンプ、と称す）Ｓ−Ｏ／Ｐで、コントローラＣＯＮＴによる制御指令でその駆動が制御されものである。このようなサブオイルポンプＳ−Ｏ／Ｐは公知の電動ポンプを適宜に採用することができる。
なお、図１では、上記メインオイルポンプＭ−Ｏ／ＰとサブオイルポンプＳ−Ｏ／Ｐとの油圧回路を簡略化してあるが、メインオイルポンプＭ−Ｏ／Ｐによって必要な作動油圧を確保できない場合に、サブオイルポンプＳ−Ｏ／Ｐを作動させるように設計してある。
【００２０】
図２は、上記メインオイルポンプＭ−Ｏ／ＰとサブオイルポンプＳ−Ｏ／Ｐとを接続する油圧回路として採用可能な構成例を示した図である。例えば自動変速機ＡＴの下部のオイルパン１０に貯留されているオイル（油）が通路１１を介してメインオイルポンプＭ−Ｏ／Ｐで吸引される。同様に、通路１２を介してサブオイルポンプＳ−Ｏ／Ｐで吸引される。両通路１１、１２の他端には切換弁機構部１３が配備されている。この切換弁機構部１３の内部には、通路１１、１２のそれぞれに対応した位置にばね材より閉側へ所定圧で付勢されているフラッパ弁１４、１５が配備されている。よって、切換弁機構部１３に進入してくる所定圧以上の油は油圧回路１６を介して、上記第１クラッチＣＬ１および第２クラッチＣＬ２側へ供給できる。なお、ここで示す油圧回路１６については上記自動変速機ＡＴの油圧回路と共用してもよい。
【００２１】
更に、図を参照して、締結要素の１つである第１クラッチＣＬ１が備える構造について説明する。図３は、第１クラッチＣＬ１が備えるオイル収容構造を説明するために示した図である。第１クラッチＣＬ１は、締結位置と最大開放位置との間を移動可能で位置変化するピストンと、上述したオイルポンプ（Ｍ−Ｏ／Ｐ、Ｓ−Ｏ／Ｐ）から供給される油の状態（油圧、油量）に応じて上記ピストンを移動させて油収容容積を変化させるオイル収容部とを含むオイル収容構造を備えている。
なお、この図３は中心線より上側に第１クラッチＣＬ１の締結時、下側に最大開放時の様子を模式的に示した図である。また、この第１クラッチＣＬ１は油圧を供給してないときに、上段に示す締結状態（閉状態）を形成するように設計してあるノーマルクローズ型である。
【００２２】
図３では、左側がエンジン側で第１クラッチＣＬ１の左端がフライホイールＦＷで、ハウジングＨＷ内にディスクＤＳ、プレッシャプレートＰＬが配設されている。このプレッシャプレートＰＬをダイヤフラムスプリングＤＰで押している構造である。
【００２３】
そして、上記ダイヤフラムスプリングＤＰの右側に、上述のオイル収容構造が設けられている。ここでは、この構造をＣＳＣ（Concentrated  Spool  Cylinder）構造と称する。ＣＳＣ構造はドーナツ状のピストンＰＴが、内外壁で囲んで形成してある環状の油収容室ＲＭ内を軸線方向へ移動する構造として形成される。ここで、ピストンＰＴの位置により油収容室ＲＭの油収容容積が変化するので、この油収容室ＲＭがオイル収容部となる。
なお、前述したように第１クラッチＣＬ１はノーマルクローズ型で、オイル収容部内の油収容容積が多くなるほどピストンＰＴが左側へ突出し、最大開放時は最も突出してダイヤフラムスプリングＤＰの押圧力に抗して下段に示す状態を形成する。そして、油の供給を止めると油の漏れ出し等によりピストンＰＴに作用する油圧が時間と共に低下するので、ダイヤフラムスプリングＤＰの作用でピストンＰＴが徐々に引っ込み、締結力発生直前の実開放位置を経て上段に示している締結状態に近づくことになる。
【００２４】
図３で上段に示す締結時は、ピストンＰＴが最も右側に位置し油収容室ＲＭ内に最も埋没した状態（ピストンＰＴの締結位置）となる。これとは逆に、下段で示す最大開放時はピストンＰＴが最も左側に位置して油収容室ＲＭから最も突出している状態（ピストンＰＴの開放位置）となる。ここで、油収容室ＲＭの容積とその内部を移動するピストンＰＴとの容積関係を適宜に設定しておけば、油収容室ＲＭ内に蓄積した作動油圧を活用して、サブオイルポンプＳ−Ｏ／Ｐの作動時間の短縮化を図ることができる。すなわち、油収容室ＲＭ内に蓄積したオイルの作動圧でピストンＰＴを移動させている間、サブオイルポンプＳ−Ｏ／Ｐを休止させることができる。
【００２５】
より具体的には、図３で示すようにＣＳＣ構造の油収容室は図２の油圧回路１６と接続されているので、オイルポンプ（Ｍ−Ｏ／Ｐ、Ｓ−Ｏ／Ｐ）から供給された圧油が油収容室へ供給される。ここで、下段で示しているように、最大開放時には油収容室ＲＭ内に所定圧の油が最も多量に収納（蓄積）される。その後に油圧供給を停止すると油圧による作用が徐々に低減してピストンＰＴが上側に示す締結状態に向けて徐々に移動する。この間は、ピストンＰＴが油圧回路１６内の油圧を維持しているため、サブオイルポンプＳ−Ｏ／Ｐを作動させる必要がないので、ＣＳＣ構造を活用することでサブオイルポンプの動作時間を短縮できる。その結果、車両の燃費向上を図ることができる。本発明の基本概念は、このように第１クラッチＣＬ１（締結要素）に設けられている油収納構造をアキュムレータのように活用して、サブオイルポンプの休止時間を確保するものである。
【００２６】
そして、図３で示すように、本実施例ではサブオイルポンプの作動停止（休止）時間を確実に確保するため、上記ピストンＰＳの近傍にその移動量（ストローク）を検出するストロークセンサ２０が配設してある。このストロークセンサ２０の出力信号も前述したコントローラＣＯＮＴへ供給されている。
【００２７】
なお、図３に示すように、油圧回路１６から油収容室ＲＭへのオイル通路ＴＢの途中に、このオイル通路ＴＢを必要なときに開閉するアクチュエータとして油圧保持ソレノイドＳＯＬ（保圧ＳＯＬ）を配置しておくのが望ましい。このような油圧保持ソレノイドＳＯＬを配置して適宜にオイル通路を遮断できるようにしておけば、クラッチＣＬ１へ供給した油圧の漏れを防止できるので、より確実にサブオイルポンプの作動停止時間を延長できる。これにより更なる消費電力の削減を図ることができる。
【００２８】
図４は、第１クラッチＣＬ１の開放、締結時とサブオイルポンプＳ−Ｏ／ＰのＯＮ（オン）、ＯＦＦ（オフ）動作との関係をまとめたタイムチャートである。矢印ＡＲで示すように、最大開放位置から締結開始位置（実開放位置）までピストンが移動する一定時間の間サブオイルポンプＳ−Ｏ／Ｐを休止させる時間を確保できる。
【００２９】
さらに、図５はポンプ制御手段となるコントローラＣＯＮＴによって実行される制御ルーチンの一例を示したフローチャートであり、図３で示す保持ソレノイドＳＯＬを有した構造に係るものである。また、図６はこれに対応する、クラッチＣＬ１の開放・締結時とサブオイルポンプＳ−Ｏ／ＰのＯＮ（オン）、ＯＦＦ（オフ）動作との関係をまとめたタイムチャートである。
【００３０】
図５のフローチャートで示すルーチンは、例えばハイブリッド車両のイグニッション（ＩＧ）がオン（ＯＮ）されたときに、コントローラＣＯＮＴにより起動され、ＥＶ許可判定（ステップＳ１０１）、サブ（Ｓｕｂ）オイルポンプ動作の許可判定（ステップＳ１０２）が共にイエスであることが確認されて、サブオイルポンプの作動準備に入る。
【００３１】
コントローラＣＯＮＴは、メインオイルポンプの状態に応じて、必要なときにサブオイルポンプを作動させ、ここでは油圧保持ソレノイドＳＯＬをオフ（ＯＦＦ）に維持する（ステップＳ１０４）。さらに、上記ストロークセンサ２０の出力からクラッチＣＬ１が最大開放位置にあるか否かを確認する（ステップＳ１０５）。
【００３２】
上記ステップＳ１０５でクラッチＣＬ１が最大開放位置にあるとされたときには、コントローラＣＯＮＴは、サブオイルポンプを停止すると共に油圧保持ソレノイドＳＯＬをオン（ＯＮ）にしてオイル通路ＴＢを遮断して、油圧漏れの防止を図る（ステップＳ１０６）。その後、コントローラＣＯＮＴはストロークセンサ２０の出力からクラッチＣＬ１が締結開始位置まできたかを監視する（ステップＳ１０７）。よって、図５で示すルーチンにより、ステップＳ１０６とステップＳ１０７との間の時間に、サブオイルポンプを休止させることができる。すわわち、サブオイルポンプの作動時間を短縮して、燃費向上を図ることができる。
【００３３】
図５で説明する例は、オイル通路ＴＢを遮断する油圧保持ソレノイドＳＯＬが配設してあるので、油圧の漏れを防止してサブオイルポンプの作動時間を確実に短縮できる。保持ソレノイドＳＯＬを設けたことにより、このようにサブオイルポンプの休止時間を長くできる様子を図６で確認できる。
なお、図５で示したフローチャートのステップＳ１０４、ステップＳ１０６の括弧内で示すソレノイドＳＯＬに係る動作を削除するとソレノイドＳＯＬを備えていないオイルポンプ制御システムに係るルーチンとするこができる。
【００３４】
また、図３でピストンＰＳの移動位置を検出するストロークセンサ２０で検出する位置について、ピストンの最大開放位置の検知位置を、前記オイル収容部の油容積変化が増加するように、標準位置から奥側にオフセットして設定するという簡単な変更で、締結までの時間を延長してサブオイルポンプの作動時間を更に短縮してもよい。
【００３５】
以上本発明の好ましい実施形態について詳述したが、本発明は係る特定の実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能である。
なお、油圧回路中に配備したレギュレータバルブを閉としたときにライン圧を下げるタイプである場合、ライン圧低下時の位置を従来のドレーン位置からオフセットさせて、保持ソレノイドＳＯＬと配備した場合と同様の油圧保持作用を得るようにしてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００３６】
前述したように本発明のオイルポンプ制御システムによれば、ピストンの移動により油収容容積を変化させるオイル収容部を有するオイル収容構造を備えた締結要素に油を供給する際に、ポンプ制御手段が、ピストン移動位置を検出する位置検出センサの出力に基づいてサブオイルポンプを駆動させるので、その作動時間を短縮できる。これにより、ハイブリッド車両の燃費向上を図ることができる。
【００３７】
また、前記オイル収容部へ油を供給するオイル通路を開閉するアクチュエータを更に配備してあるのものが望ましい。
【００３８】
また、前記位置検出センサによる前記最大開放位置の検知位置を、前記オイル収容部の油容積変化が増加するように、標準位置から奥側にオフセットして設定してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】実施例のオイルポンプ制御システムが適用されたハイブリッド車両について示すシステム図である。
【図２】メインオイルポンプとサブオイルポンプとを接続する油圧回路として採用可能な構成例を示した図である。
【図３】第１クラッチが備えるオイル収容構造を説明するために示した図である。
【図４】第１クラッチの開放、締結時とサブオイルポンプのＯＮ、ＯＦＦ動作との関係をまとめたタイムチャートである。
【図５】コントローラによって実行される制御ルーチンの一例を示したフローチャートである。
【図６】図５で示すフローチャートに対応し、第１クラッチの開放、締結時とサブオイルポンプのＯＮ、ＯＦＦ動作との関係をまとめたタイムチャートである。
【符号の説明】
【００４０】
Ｅ                エンジン
ＭＧ              モータジェネレータ
ＣＬ１            第１クラッチ（締結要素）
ＣＬ２            第２クラッチ（締結要素）
Ｍ−Ｏ／Ｐ        メインオイルポンプ
Ｓ−Ｏ／Ｐ        サブオイルポンプ
２０              ストロークセンサ（位置検出センサ）
ＰＳ              ピストン
ＲＭ              油収容室
ＣＯＮＴ          コントローラ（ポンプ制御手段）
ＣＲ              ハイブリッド車両
【図１】
0005169430.tif 000002
【図２】
0005169430.tif 000003
【図３】
0005169430.tif 000004
【図４】
0005169430.tif 000005
【図５】
0005169430.tif 000006
【図６】
0005169430.tif 000007