(57)【要約】【課題】変速機の作動油をモータの冷媒としても使用するハイブリッド車両において、モータ冷却要求が大きい場合には冷媒供給量を適切に増加させる。【解決手段】ハイブリッド車両１０は、エンジン１２と、モータジェネレータ１４と、エンジンおよびモータジェネレータ１４に連結される駆動輪３４と、エンジンおよびモータジェネレータ１４と駆動輪３４との間に設けられ、複数段に変速可能な変速機２２と、モータジェネレータ１４に冷媒を供給するとともに該冷媒を作動液として変速機２２に供給する冷媒供給装置４０と、冷媒供給装置４０による冷媒供給動作を制御する制御装置１００とを備える。制御装置１００は、モータジェネレータ１４の負荷状況に応じて冷媒供給装置４０によるモータジェネレータ１４への冷媒供給動作を制御する。【選択図】図１
2016088197.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジンと、
走行用動力を出力可能なモータと、
前記エンジンおよび前記モータに連結される駆動輪と、
前記エンジンおよび前記モータと前記駆動輪との間に設けられ、複数段に又は連続的に変速可能な変速機と、
前記モータに冷媒を供給するとともに前記冷媒を作動液として前記変速機に供給する冷媒供給手段と、
前記冷媒供給手段による前記冷媒の供給動作を制御する制御装置と、を備え、
前記制御装置は、前記モータの負荷状況に応じて前記冷媒供給手段による前記モータへの冷媒供給動作を制御する、
ハイブリッド車両。
【請求項２】
請求項１に記載のハイブリッド車両において、
前記制御装置は、車速、モータ温度、冷媒温度およびモータ出力の少なくともいずれかに応じて、前記冷媒供給手段による前記モータへの冷媒供給動作を制御する、ハイブリッド車両。
【請求項３】
請求項１または２に記載のハイブリッド車両において、
前記冷媒供給手段はポンプと冷媒圧力調整手段とによって構成され、前記制御装置は、前記モータの温度が所定温度以上となる車速になった場合に前記冷媒圧力調整手段によって前記モータへの冷媒供給圧を増加させる制御を実行する、ハイブリッド車両。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか一項に記載のハイブリッド車両において、
前記冷媒供給手段は前記冷媒を循環させて前記モータに供給する冷媒循環供給路と、前記冷媒循環供給路に設けられた冷媒冷却部とを含む、ハイブリッド車両。
【請求項５】
請求項３または４に記載のハイブリッド車両において、
前記モータの温度が前記所定温度以上であって前記ポンプの出力が所定値未満の場合、前記制御装置は前記冷媒供給圧が第１の圧力となるように制御し、前記モータの温度が前記所定温度以上であって前記ポンプの出力が前記所定値以上の場合には、前記冷媒供給圧が前記第１の圧力より大きい第２の圧力となるように制御する、ハイブリッド車両。
【請求項６】
請求項３〜５のいずれか一項に記載のハイブリッド車両において、
前記ポンプは前記エンジンの出力の少なくとも一部によって駆動される機械式ポンプであり、前記エンジンと前記モータを構成する第１モータジェネレータおよび第２モータジェネレータとがプラネタリギヤ機構を介して動力伝達可能に接続され、前記変速機は前記プラネタリギヤ機構と前記駆動輪との間に設けられており、
前記制御装置は、前記冷媒供給手段による前記モータへの冷媒供給圧を変化させるとき、前記駆動輪の回転数を一定のままで前記エンジンの回転数を変更する制御を実行する、ハイブリッド車両。
【請求項７】
請求項６に記載のハイブリッド車両において、
前記制御装置は、前記モータの温度が前記所定温度以上であって前記ポンプの出力が前記所定値未満である場合、前記変速機をシフトダウンすることによって前記第２モータジェネレータが正回転で回生発電した電力を用いて前記第１モータジェネレータが負回転で回転駆動される動力循環モードとした後、該動力循環モードを回避すべく前記第１モータジェネレータが正回転で、かつ、前記ポンプの出力が前記所定値以上になるように前記エンジンの回転数を上昇させる、ハイブリッド車両。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、動力源としてエンジンおよびモータを備えるハイブリッド車両に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、動力源としてエンジンおよびモータを備えるハイブリッド車両が公知である。このようなハイブリッド車両では、エンジン動力のみで走行するモード、エンジンおよびモータの両方の動力で走行するモード、モータのみで走行するモード等の間で走行モードを車両状態やドライバの操作に応じて選択可能なものがある。
【０００３】
上記のようなハイブリッド車両において、例えばＡＴＦ（オートマチック・トランスミッション・フルード）等の潤滑オイルをモータに冷媒として供給し、回転駆動により発熱するモータを冷却する場合がある。また、エンジンとモータとの間にクラッチを配置し、このクラッチを断接動作させる作動液として上記の潤滑オイルが供用される場合がある。
【０００４】
例えば、特許文献１（特開２０１３−２０７９２９号公報）には、エンジン出力によって駆動される機械式ポンプまたは専用駆動モータによって駆動される電動式ポンプから圧送されたオイルのライン圧を調整する圧力制御手段を備え、圧力制御手段でライン圧が調整されたオイルを冷媒として走行用モータに供給するとともに、エンジンおよびクラッチ間に設けたクラッチを断接するための作動油として供給する構成を備えたハイブリッド車両が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１３−２０７９２９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上記のようなハイブリッド車両においてモータ出力を用いて高速で走行する場合、モータ出力が大きくなってモータ温度が上昇してしまうため、冷却性能を向上させる必要がある。
【０００７】
一方、従来、ハイブリッド車両以外の自動変速機を備えた車両において、ポンプにより供給されるＡＴＦによって自動変速機を変速動作させる場合、自動変速機の変速動作に応じてＡＴＦのライン圧を調整することが行われている。しかし、所定のライン圧で供給できるＡＴＦ量は或るポンプ出力から頭打ちになって増加しなくなることから、このようなＡＴＦ供給手段を上記のハイブリッド車両に適用して上記ＡＴＦを冷媒としてモータに供給してモータを冷却する構成とした場合、モータ冷却に必要とされる適切な冷媒量を確保できない場合がある。
【０００８】
本発明の目的は、変速機の作動液をモータの冷媒としても使用するハイブリッド車両において、モータ冷却要求が大きい場合には冷媒供給量を適切に増加することができるハイブリッド車両を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明に係るハイブリッド車両は、エンジンと、走行用動力を出力可能なモータと、前記エンジンおよび前記モータに連結される駆動輪と、前記エンジンおよび前記モータと前記駆動輪との間に設けられ、複数段に又は連続的に変速可能な変速機と、前記モータに冷媒を供給するとともに前記冷媒を作動液として前記変速機に供給する冷媒供給手段と、前記冷媒供給手段による前記冷媒の供給動作を制御する制御装置と、を備え、前記制御装置は、前記モータの負荷状況に応じて前記冷媒供給手段による前記モータへの冷媒供給動作を制御する。ここで前記モータの負荷状況には、車速、モータ温度、冷媒温度およびモータ出力の少なくともいずれかが含まれてもよい。
【００１０】
本発明に係るハイブリッド車両において、前記冷媒供給手段はポンプと冷媒圧力調整手段とによって構成され、前記制御装置は、前記モータの温度が所定温度以上となる車速になった場合に前記冷媒圧力調整手段によって前記モータへの冷媒供給圧を増加させる制御を実行してもよい。
【００１１】
また、本発明に係るハイブリッド車両において、前記冷媒供給手段は前記冷媒を循環させて前記モータに供給する冷媒循環供給路と、前記冷媒循環供給路に設けられた冷媒冷却部とを含んでもよい。
【００１２】
また、本発明に係るハイブリッド車両において、前記モータの温度が前記所定温度以上であって前記ポンプの出力が所定値未満の場合、前記制御装置は前記冷媒供給圧が第１の圧力となるように制御し、前記モータの温度が前記所定温度以上であって前記ポンプの出力が前記所定値以上の場合には、前記冷媒供給圧が前記第１の圧力より大きい第２の圧力となるように制御してもよい。
【００１３】
さらに、本発明に係るハイブリッド車両において、前記ポンプは前記エンジンの出力の少なくとも一部によって駆動される機械式ポンプであり、前記エンジンと前記モータを構成する第１モータジェネレータおよび第２モータジェネレータとがプラネタリギヤ機構を介して動力伝達可能に接続され、前記変速機は前記プラネタリギヤ機構と前記駆動輪との間に設けられており、前記制御装置は、前記冷媒供給手段による前記モータへの冷媒供給圧を変化させるとき、前記駆動輪の回転数を一定のままで前記エンジンの回転数を変更する制御を実行してもよい。
【００１４】
この場合、前記制御装置は、前記モータの温度が前記所定温度以上であって前記ポンプの出力が前記所定値未満である場合、前記変速機をシフトダウンすることによって前記第２モータジェネレータが正回転で回生発電した電力を用いて前記第１モータジェネレータが負回転で回転駆動される動力循環モードを回避すべく、前記第１モータジェネレータが正回転で、かつ、前記ポンプの出力が前記所定値以上になるように前記エンジンの回転数を上昇させてもよい。
【発明の効果】
【００１５】
本発明に係るハイブリッド車両によれば、制御装置は、モータの冷媒を変速機の作動液としても供給する冷媒供給手段によるモータへの冷媒供給動作をモータの負荷状況に応じて制御するので、モータ温度に対応した適切な冷媒供給量を確保することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の第１ないし第３実施形態であるハイブリッド車両の概略構成を示す図である。
【図２】図１中の冷媒供給装置の特性を示すグラフである。
【図３】第１実施形態のハイブリッド車両の制御装置において実行される冷媒供給動作制御の処理手順を示すフローチャートである。
【図４】図３の冷媒供給動作制御の作用を説明するための図である。
【図５】第２実施形態のハイブリッド車両の制御装置において実行される冷媒供給動作制御の処理手順を示すフローチャートである。
【図６】図５の冷媒供給動作制御でのエンジンおよびモータジェネレータの各回転数の変化を示す図である。
【図７】第３実施形態のハイブリッド車両の制御装置において実行される冷媒供給動作制御の処理手順を示すフローチャートである。
【図８】図７の冷媒供給動作制御でのエンジンおよびモータジェネレータの各回転数の変化を示す図である。
【図９】エンジンと１つのモータジェネレータを備えたハイブリッド車両の変形例を示す図である。
【図１０】エンジンと、発電機と、１つのモータジェネレータとを備えたハイブリッド車両の別の変形例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下に、本発明に係る実施形態について添付図面を参照しながら詳細に説明する。この説明において、具体的な形状、材料、数値、方向等は、本発明の理解を容易にするための例示であって、用途、目的、仕様等にあわせて適宜変更することができる。また、以下において複数の実施形態や変形例などが含まれる場合、それらの特徴部分を適宜に組み合わせて用いることは当初から想定されている。
【００１８】
以下では、エンジンと２つのモータジェネータとが搭載されたハイブリッド車両を例に挙げて説明するが、本発明は図９に示すようにエンジン１２と１つのモータ１４を走行用動力源として搭載したハイブリッド車両１０Ｃに適用されてもよい。この場合、後述するプラネタリギヤ機構に代えて、エンジン１２とモータ１４との間を断接する構成要素としてクラッチＣが設けられてもよい。また、本発明は、図１０に示すように、エンジン１２により発電機Ｇを駆動して発電し、その発電電力を電力変換装置Ｉ１，Ｉ２経由で１つのモータ１４に供給して駆動し、これにより走行用動力を出力するシリーズ型ハイブリッド車両１０Ｄであってもよい。
【００１９】
図１は、第１実施形態であるハイブリッド車両１０の概略構成を示す図である。図１中、動力伝達系が丸棒状の軸要素で図示され、信号系が破線で図示され、冷却系が実線および一点鎖線で図示されている。
【００２０】
ハイブリッド車両１０は、図１に示すように、走行用動力源としてエンジン１２およびモータジェネレータ（ＭＧ２）１４を備える。エンジン１２は、ガソリンや軽油等を燃料とする内燃機関である。エンジン１２の出力軸１６は、プラネタリギヤ機構１８のキャリアギヤに接続されている。
【００２１】
モータジェネレータ１４は、例えば三相同期型交流モータが好適に用いられる。モータジェネレータ１４のロータから延びる回転軸２０は、プラネタリギヤ機構１８のリングギヤに接続される。また、モータジェネレータ１４の回転軸２０およびプラネタリギヤ機構１８のリングギヤは、変速機２２に接続される。そして、変速機２２から延びる出力軸２４は、ディフェレンシャルギヤ３０および駆動軸３２を介して左右の駆動輪３４に連結されている。
【００２２】
変速機２２は、エンジン１２およびモータジェネレータ１４の少なくとも一方から入力される回転を複数段で変速して駆動輪３４に出力する機能を有する。変速機２２は、後述する制御装置１００からの指令に応じて変速動作を行うことができる。変速機２２に用いられる変速機構は、如何なる公知構成のものが用いられてもよく、また、階段的な変速ではなく滑らかに連続して変速する無段階変速機が用いられてもよい。
【００２３】
上記の構成を有するハイブリッド車両１０では、エンジン１２の動力がプラネタリギヤ機構１８を介して変速機２２に入力され、モータジェネレータ１４の動力が直接に変速機２２に入力される。変速機２２は、この動力を変速して出力軸２４に出力する。その結果、ディフェレンシャルギヤ３０および駆動軸３２を介して駆動輪３４が回転駆動され、ハイブリッド車両１０が走行できるようになっている。
【００２４】
本実施形態のハイブリッド車両１０は、もう１つのモータジェネレータ（ＭＧ１）３６を備える。モータジェネレータ３６のロータから延びる回転軸３８は、プラネタリギヤ機構１８のサンギヤに接続されている。モータジェネレータ３６は、上記モータジェネレータ１４と同様に三相同期型交流モータによって構成することができる。
【００２５】
モータジェネレータ１４，３６は、図示しない車載バッテリから供給される電力をインバータ等の電力変換器で交流電力に変換して印加されることによって走行用動力を出力するように駆動される。また、モータジェネレータ１４，３６は、発電機として機能することもできる。ハイブリッド車両１０の回生制動時には、駆動輪３４から変速機２２等を介して回転軸２０，３８に動力が入力されることにより発電することができる。発電された電力は、バッテリに充電されるか又は他方のモータジェネレータ１４または３６の駆動電力として用いることができる。また、モータジェネレータ３６が回転駆動されてその動力がプラネタリギヤ機構１８を介してエンジン１２に入力されることで、エンジン１２を始動させる際のクランキングを行うことができる。
【００２６】
ハイブリッド車両１０は制御装置１００をさらに備える。制御装置１００は、エンジン１２および２つのモータジェネレータ１４，３６の各動作を統括的に制御する機能を有する。また、制御装置１００は、後述する冷媒供給装置による冷媒供動作を制御する機能を有する。制御装置１００は、各種の制御プログラムを実行するＣＰＵ(Central Processing Unit)、制御プログラムや制御用マップ等を予め記憶するＲＯＭ(Read Only Memory)、このＲＯＭから読み出された制御プログラムや各センサによる検出値などを一時的に記憶するＲＡＭ(Random Access Memory)等からなるマイクロコンピュータにより好適に構成される。
【００２７】
制御装置１００の入力ポートには、エンジン１２に付設された温度センサ１３によって検出されるエンジン冷却水の温度Ｔｗ、エンジン１２の出力軸１６に近接配置された回転数センサ２８によって検出されるエンジン回転数Ｎｅ、モータジェネレータ１４，３６にそれぞれ設置された温度センサ１５，３７によってそれぞれ検出されるモータ温度Ｔｍｇ１，Ｔｍｇ２等が入力される。
【００２８】
また、制御装置１００の入力ポートには、変速機２２の出力軸２４に近接配置された速度センサ２５によって検出される車速Ｖと、図示しないアクセル開度センサから入力されるアクセル開度信号Ａｃｃが入力される。
【００２９】
他方、制御装置１００の出力ポートからは、エンジン１２の始動、燃料噴射量、点火タイミング等を制御する信号がエンジン１２に対して出力される。また、制御装置１００の出力ポートからは、各モータジェネレータ１４，３６の回転駆動または回生発電の各動作を制御する信号がインバータ等の電力変換装置に出力される。さらに、制御装置１００の出力ポートからは、車速Ｖ等に基づいて変速機２２に対する変速信号が出力される。さらにまた、制御装置１００の出力ポートからは、後述する冷媒供給装置の調圧弁の制御信号が出力される。
【００３０】
ハイブリッド車両１０は、さらに冷媒供給装置（冷媒供給手段）４０を備える。冷媒供給装置４０は、モータジェネレータ１４，３６を冷却するために冷媒を供給するとともに、変速機２２の作動液として冷媒を供給する機能を有する。冷媒には、例えばＡＴＦ（オートマチック・トランスミッション・フルード）を好適に用いることができる。以下において、冷媒を適宜に冷却油という。
【００３１】
冷媒供給装置４０は、オイルポンプ４２、調圧弁４４、オイルクーラ４６およびオイルタンク４８を含む。本実施形態では、オイルポンプ４２として、エンジン１２の動力の少なくとも一部を受けて駆動される機械式ポンプが用いられている。なお、上記オイルポンプ４２および調圧弁４４が本発明におけるポンプおよび冷媒圧力調整手段に相当する。
【００３２】
オイルポンプ４２は、オイルタンク４８に収容された冷却油を送り出す機能を有する。オイルポンプ４２には冷媒供給路４３が接続されている。また、冷媒供給路４３には調圧弁４４が設けられている。調圧弁４４の下流側において冷媒供給路４３は第１および第２冷媒供給路４３ａ，４３ｂに分岐してモータジェネレータ１４，３６にそれぞれ接続されている。
【００３３】
ここで、調圧弁４４は、オイルポンプ４２から送り出された冷却油の供給圧を調節した状態で各モータジェネレータ１４，３６に供給する機能を有する。具体例として、調圧弁４４は、筒状のバルブハウジングと、該ハウジング内で移動可能に収納されるスプール弁体とにより構成することができる。スプール弁体は、例えばソレノイド等の駆動手段によってハウジング内を第１の位置から第２の位置へ移動可能であり、ばね等の復帰手段によって第２の位置から第１の位置に復帰するよう構成されている。そして、調圧弁４４のスプール弁体は、制御装置１００からの制御信号によって駆動手段が駆動されることで第１の位置から第２の位置へ移動し、一方、上記制御信号がオフされると上記復帰手段によって第２の位置から第１の位置に復帰するようになっている。
【００３４】
また、図１に示すように、調圧弁４４のハウジングは、少なくとも、入力ポート４４ａ、出力ポート４４ｂおよび余剰ポート４４ｃを有する。上記のようにスプール弁体が第１の位置から第２の位置に駆動されると、余剰ポート４４ｃの開口度が小さくなるとともに、入力ポート４４ａと出力ポート４４ｂとの連通割合が大きくなる。その結果、モータジェネレータ１４，３６に対する冷媒供給圧を増加させることができる。逆に、調圧弁４４においてスプール弁体が第２の位置から第１の位置に復帰すると、余剰ポート４４ｃの開口度が大きくなるとともに、入力ポート４４ａと出力ポート４４ｂとの連通割合が小さくなり、モータジェネレータ１４，３６に対する冷媒供給圧を低下させることができる。
【００３５】
図２は、本実施形態における冷媒供給装置４０の特性を示すグラフである。このグラフにおいて、横軸はエンジン回転数Ｎｅを表し、縦軸はモータジェネレータ１４，３６に供給される冷却油量を表している。本実施形態のオイルポンプ４２は、エンジン１２の動力によって駆動される機械式ポンプであるため、横軸のエンジン回転数Ｎｅはポンプ出力と同視できる。
【００３６】
調圧弁４４においてスプール弁体が第１の位置にあるとき、モータジェネレータ１４，３６への冷媒供給圧は低く設定されている。この状態では、エンジン回転数Ｎｅがゼロから立ち上がるのに比例して冷却油量が増加するが、或るエンジン回転数以上になると冷却油量Ｑ１および冷媒供給圧Ｐ１で頭打ちになって増加しなくなる。これは、それ以上のエンジン回転数では、調圧弁４４の余剰ポート４４ｃからオイルタンク４８に戻される油量が増加するだけとなることによる。
【００３７】
これに対し、調圧弁４４においてスプール弁体が第２の位置に駆動されると、図２中の一点鎖線５２で示すように、冷却油量がエンジン回転数Ｎｅに比例して冷却油量Ｑ２（＞Ｑ１）および冷媒供給圧Ｐ２（＞Ｐ１）まで増加させることができる。ここで冷却油量Ｑ２は、冷媒供給圧Ｐ２でモータジェネレータ１４，３６に供給できる最大油量であり、冷媒供給圧Ｐ１における最大油量Ｑ１に対し例えば約１．５〜２倍程になる。ただし、この場合でも、エンジン回転数ＮｅがゼロからＮｅ＿ａまでを見ると、冷媒供給圧Ｐ１の場合の方が立ち上がり傾斜がより急であって冷却油量が多くなっている。したがって、エンジン回転数がＮｅ＿ａまでは冷媒供給圧をＰ１に設定することで、モータジェネレータ１４，３６に対してより多くの冷却油をモータジェネレータ１４，３６の冷媒として確保することができる。
【００３８】
図１を再び参照すると、オイルポンプ４２から延びる冷媒供給路４３は、調圧弁４４の上流側において第３冷媒供給路４３ｃとして分岐している。この第３冷媒供給路４３ｃは変速機２２に接続されている。これにより、オイルポンプ４２から送り出された冷却油が変速機２２における変速動作を実行する際の作動油として供給されるように構成されている。
【００３９】
なお、第３冷媒供給路４３ｃに例えば電磁式の調圧弁４９を設け、ハイブリッド車両１００の状態（例えば、車速等）に応じて開度調節することによって変速機２２への冷却油供給圧を変更または調整するよう構成してもよい。
【００４０】
モータジェネレータ１４を収容するケース（図示せず）の底部には第１冷媒回収路４５ａが接続され、モータジェネレータ３６を収容する図示しないケースの底部には第２冷媒回収路４５ｂが接続されている。また、本実施形態では、変速機２２から延びる第３冷媒回収路４５ｃが第２冷媒回収路４５ｂに合流している。そして、第１および第２冷媒回収路４５ａ，４５ｂは、互いに合流した後、オイルクーラ４６に接続されている。
【００４１】
オイルクーラ４６は、冷却油からの放熱を促進して油温を低下させる機能を有する。オイルクーラ４６は、例えば、ハイブリッド車両１０に搭載されたラジエタに隣接して設けられるのが好適である。なお、オイルクーラ４６は、冷却油による冷却効率を高めるうえでより好ましい構成要素であるが、本発明のハイブリッド車両において必須の構成ではなく、省略されてもよい。
【００４２】
オイルクーラ４６を通過する際に低温になった冷却油は、第４冷媒回収路４５ｄを介してオイルタンク４８に戻される。また、調圧弁４４の余剰ポート４４ｃから延びる第５冷媒回収路４５ｅが第４冷媒回収路４５ｄに合流している。これにより、調圧弁４４における調圧作用によって余剰となった冷却油が第５および第４冷媒回収路４５ｅ，４５ｄを介してオイルタンク４８に戻される。このようにして冷却油がオイルポンプ４２等を介してモータジェネレータ１４，３６および変速機２２に循環供給されるよう構成されている。なお、第１ないし第５冷媒回収路４５ａ〜４５ｅが本発明における冷媒循環供給路に相当する。
【００４３】
なお、上記では各モータジェネレータ１４，３６に対応して第１および第２冷媒回収路４５ａ，４５ｂが設けられるものと説明したが、これに限定されるものではない。例えば、２つのモータジェネレータ１４，３６が１つのケース内に収納されている場合、このモータケースの底部に接続される１本の冷媒回収路を介して冷却油が回収される構成としてよい。
【００４４】
続いて、図３および図４を参照して、上記の構成を備えるハイブリッド車両１０における冷媒供給圧の制御について説明する。図３は、本実施形態のハイブリッド車両１０の制御装置１００において実行される冷媒供給動作制御の処理手順を示すフローチャートである。この処理は、制御装置１００において所定の制御周期ごとに実行される。また、図４は、上記冷媒供給動作制御の作用を説明するための図である。図４には、横軸が車速、縦軸がモータ温度を表すグラフが示されており、モータ温度が所定温度Ｔａとなるときの車速がＶａで示されている。
【００４５】
図３に示すように、制御装置１００は、まずステップＳ１０において、ハイブリッド車両１０がモータジェネレータ１４，３６の動力によって走行しているか否かを判定する。本実施形態では２つのモータジェネレータ１４，３６のうちモータジェネレータ１４が主として走行用動力源として使用されるため、モータジェネレータ１４の駆動状態で判断すればよい。また、このステップＳ１０での走行モードは、エンジン１２の出力をモータジェネレータ１４の出力でアシストする走行状態も含まれる。
【００４６】
上記ステップＳ１０において否定判定されると、続くステップＳ１６において冷媒供給圧がＰ１に設定される。すなわち、調圧弁４４のスプール弁体が第１の位置とされる。他方、ステップＳ１０において肯定判定されると、続くステップＳ１２において車速Ｖが所定車速Ｖａより大きいか否かを判定する。ここで、判定基準となる所定車速Ｖａは、図４に示すように、モータジェネレータ１４，３６の負荷状況を示す情報の１つであり、モータジェネレータ１４，３６に対する冷媒供給圧が低く（すなわちＰ１に）設定された状態で、モータジェネレータ１４の温度が所定温度Ｔａ以上となる車速に設定できる。上記所定車速Ｖａは、実機試験やシミュレーション等から求めた値を予め記憶させたものを用いることができる。
【００４７】
なお、上記においては、モータジェネレータの負荷状況を示す情報として車速を用いた例を説明したが、これに限定されるものではない。例えば、モータジェネレータの負荷状況を示す情報として、温度センサ１５，３７によって検出されるモータジェネレータ１４，３６の温度Ｔｍｇ１，Ｔｍｇ２を用いてもよいし、図示しない温度センサによって検出される冷却油温度を用いてもよいし、これらを組み合わせて用いてもよい。
【００４８】
図３を再び参照して、上記ステップＳ１２において否定判定されると、続くステップＳ１６において冷媒供給圧がＰ１に設定される。すなわち、調圧弁４４のスプール弁体が第１の位置とされる。他方ステップＳ１２において肯定判定されると、続くステップＳ１４においてエンジン回転数Ｎｅが所定値Ｎｅ＿ａより大きいか否か判定される。このステップＳ１４で否定判定されると、続くステップＳ１６において冷媒供給圧がＰ１に設定される。これに対し、ステップＳ１４において肯定判定されると、制御装置１００は、続くステップＳ１８において、調圧弁４４に対し制御信号を送信し、調圧弁４４のスプール弁体を第１の位置から第２の位置へ移動させる。これにより、冷媒供給圧がＰ２に設定され、その結果として、モータジェネレータ１４，３６に対する冷却油の供給量が増加し、十分な冷却性能を確報することが可能になる。
【００４９】
ここで、図４を参照すると、モータジェネレータ１４，３６の温度がＴａ以上になると、走行用動力を出力しているモータジェネレータ１４の出力やトルクを低下させる等によって車両の動力性能を制限することで、モータジェネレータの更なる温度上昇を抑制することが考えられる。しかし、そうするとハイブリッド車両のドライバビリティが悪くなることになる。
【００５０】
これに対し、本実施形態のハイブリッド車両１０では、調圧弁４４によってモータジェネレータ１４，３６に対する冷媒供給圧の上限値をＰ１からＰ２に引き上げる制御を実行する。これにより、エンジン回転数Ｎｅが最大油量Ｑ２を供給可能な回転数（例えば図２中のＮｅ＿ｂ）になったときには、モータジェネレータ１４，３６に対する冷却性能が冷却油量の増加に応じて大きくなることで、モータ温度を図４中の点線５３から実線５４に低下させることができる。その結果、モータ温度が所定温度Ｔａ以下になり、車両動力性能を制限しなくてもよくなるため、車両のドライバビリティを悪化させることがない。
【００５１】
上述したように、本実施形態のハイブリッド車両１０によれば、制御装置１００が、モータジェネレータ１４，３６の冷媒である冷却油を変速機２２の作動液としても供給する冷媒供給装置４０によるモータジェネレータ１４，３６への冷媒供給圧を、モータジェネレータの負荷状況を示す情報である車速Ｖに基づいて制御する。これにより、モータ温度に応じて適切な冷却油量を確保することができ、モータジェネレータ１４，３６の過熱による動力性能制限を回避することができる。したがって、車両のドライバビリティを悪化させることがない。
【００５２】
次に、図１に加えて、図５および図６を参照して、第２実施形態のハイブリッド車両１０Ａについて説明する。本実施形態のハイブリッド車両１０Ａは、図１を参照して上述した第１実施形態のハイブリッド車両１０と同様のハード構成を有する。したがって、ここでは主として相違する点を説明することとし、重複する説明は援用により省略する。
【００５３】
図５は、制御装置１００において実行される別の冷媒供給動作制御の処理手順を示すフローチャートである。図５においてステップＳ１０，Ｓ１２，Ｓ１４，Ｓ１６およびＳ１８は、図３に示す処理手順と同じである。また、図６は、この実施形態におけるエンジン１２およびモータジェネレータ１４，３６の回転数の変化を示す図である。
【００５４】
図５を参照して、制御装置１００は、まずステップＳ１０において、ハイブリッド車両１０Ａがモータジェネレータ１４の動力を用いて走行しているか否かを判定し、ここで肯定判定された場合には続くステップＳ１２において車速Ｖが所定値Ｖａより大きいか否かを判定する。他方、上記ステップＳ１０およびＳ１２のいずれかで否定判定されると、続くステップＳ１６において冷媒供給圧がＰ１に設定される。ここまでは第１実施形態の場合と同様である。
【００５５】
他方、ステップＳ１２で肯定判定されると、続くステップＳ２０において、エンジン回転数Ｎｅが所定値Ｎｅ＿ａより小さいか否かを判断する。ここで、所定値Ｎｅ＿ａは、図２を参照して上述したように、調圧弁４４のスプール弁体を第２の位置に移動させて冷媒供給圧をＰ１からＰ２に上昇させる制御を行った場合にモータジェネレータ１４，３６に対する冷却油量を増加させることができる閾値となるエンジン回転数である。
【００５６】
上記ステップＳ２０において否定判定されると（すなわちエンジン回転数Ｎｅ≧Ｎｅ＿ａ）、続くステップＳ１８において、冷媒供給圧をＰ２に増加させる処理を実行する。この処理は、上記第１実施形態と同じである。
【００５７】
他方、上記ステップＳ２０において肯定判定されると（すなわちエンジン回転数Ｎｅ＜Ｎｅ＿ａ）、続くステップＳ２２においてエンジン回転数Ｎｅを増加させる処理を実行し、続くステップＳ１４においてエンジン回転数Ｎｅが上記所定値Ｎｅ＿ａより大きくなったか否かを判定する。このステップＳ１４において肯定判定されるまで上記ステップＳ２２によるエンジン回転数増加処理を繰り返し実行する。
【００５８】
そして、ステップＳ１４において肯定判定されると（すなわちエンジン回転数Ｎｅ＞Ｎｅ＿ａ）、続くステップＳ１８において上述した冷媒供給圧をＰ２に設定する処理を実行する。
【００５９】
このように本実施形態のハイブリッド車両１０Ａによれば、エンジン回転数Ｎｅを所定値Ｎｅ＿ａ以上に増加させたうえで冷媒供給圧を増加させる制御を行うので、ポンプ出力を十分に確保したうえでモータ冷却に必要な冷却油量を適切に増加させることができる。
【００６０】
図６に示すように、上記ステップＳ２２の処理によりエンジン回転数Ｎｅを増加させると、プラネタリギヤ機構１８（図１参照）を介してエンジン１２と連結されているモータジェネレータ１４，３６の各回転数も増加し、これに伴って車速Ｖが上昇する。そうすると、ドライバに違和感を与えることになり、車両のドライバビリティが悪化することになる。そこで、下記の第３実施形態のハイブリッド車両１０Ｂでは、変速機２２を用いて車速Ｖを一定のままで上記冷媒供給圧の増加制御を実行する。
【００６１】
次に、図１に加えて、図７および図８を参照して第３実施形態のハイブリッド車両１０Ｂについて説明する。本実施形態のハイブリッド車両１０Ｂは、図１を参照して説明した第１実施形態のハイブリッド車両１０と同様のハード構成を有する。したがって、ここでは主として相違する点を説明することとし、重複する説明は援用により省略する。
【００６２】
図７は、制御装置１００において実行される更に別の冷媒供給動作制御の処理手順を示すフローチャートである。図７においてステップＳ１０，Ｓ１２，Ｓ１４，Ｓ１６，Ｓ１８およびＳ２０は、上述した図５に示す処理手順と同じである。また、図８は、この実施形態における変速機２２によるシフトダウンと、エンジン１２およびモータジェネレータ１４，３６の回転数の変化の様子を示す図である。
【００６３】
図７を参照して、制御装置１００は、まずステップＳ１０において、ハイブリッド車両１０Ｂがモータジェネレータ１４の動力を用いて走行しているか否かを判定し、ここで肯定判定された場合には続くステップＳ１２において車速Ｖが所定値Ｖａより大きいか否かを判定する。これらのステップＳ１０およびＳ１２のいずれかで否定判定されると、続くステップＳ１６において冷媒供給圧がＰ１に設定される。他方、ステップＳ１２で肯定判定されると、続くステップＳ２０において、エンジン回転数Ｎｅが所定値Ｎｅ＿ａより小さいか否かを判断する。このステップＳ２０で否定判定されると続くステップＳ１８において冷媒供給圧をＰ２に設定する処理を実行する。ここまでの処理は、上記第２実施形態の場合と同様である。
【００６４】
上記ステップＳ２０において肯定判定されると（すなわちエンジン回転数Ｎｅ＜Ｎｅ＿ａ）、制御装置１００は、続くステップＳ２６において、変速機２２に変速信号を送信して高速段から低速段へシフトダウンさせる。なお、変速機２２が無段変速機である場合には、高速側から低速側にシフトダウンさせればよい。
【００６５】
ここで図８を参照すると、変速機２２によるシフトダウンにした状態で車速Ｖを一定に維持する場合、プラネタリギヤ機構１８のリングギアに接続されたモータジェネレータ１４が黒丸から破線ハッチング丸へと回転数が増加し、正方向回転で回生発電する状態となる。これに対し、プラネタリギヤ機構１８のサンギヤに接続されたモータジェネレータ３６は、黒丸から破線白丸へと回転状態が変化し、モータジェネレータ１４とは反対方向である負方向に力行駆動される状態となる。このとき、ハイブリッド車両１０Ｂでは、モータジェネレータ１４で発電された電力によってモータジェネレータ３６が回転駆動される「動力循環モード」と呼ばれる状態に突入する。
【００６６】
この動力循環モードでは各モータジェネレータ１４，３６が車両走行に何ら寄与することなくエネルギー効率が低下することになる。そこで、制御装置１００は、図７に示すように、続くステップＳ２８において、動力循環モードを回避するためにエンジン回転数Ｎｅを増加させる処理を実行する。
【００６７】
続くステップＳ１４において、エンジン回転数Ｎｅが所定値Ｎｅ＿ａより大きくなったか否かを判定し、ここで肯定判定されるまで上記ステップＳ２８の処理を繰り返し実行する。そして、エンジン回転数Ｎｅが所定値Ｎｅ＿ａより大きくなると、続くステップＳ１８において冷媒供給圧をＰ２に設定する制御を実行する。なお、これらのステップＳ１４およびＳ１８は、上記第１および第２実施形態の場合と同じである。
【００６８】
ここで再び図８を参照すると、上記ステップＳ２８の処理によってエンジン回転数Ｎｅが黒丸から破線ハッチング丸へと増加することで、サンギヤに接続されたモータジェネレータ（ＭＧ１）３６は破線白丸から破線ハッチング丸へと回転状態が変化する。これにより、モータジェネレータ３６の回転方向が正方向となり、上記の動力循環モードを回避または脱出することができる。
【００６９】
上述したように本実施形態のハイブリッド車両１０Ｂによれば、車速Ｖを変化させずにエンジン回転数Ｎｅを増加させて冷媒供給圧を増加させる制御を実行できる。したがって、ドライバに違和感を与えることなく、ポンプ出力を十分に確保してうえでモータ冷却に必要な冷却油量を適切に増加させることができる。
【００７０】
なお、上記の第３実施形態では、変速機２２のシフトダウンにより動力循環モードに一旦突入した後に動力循環モードを回避するためにエンジン回転数Ｎｅを上昇させる制御を行ったが、シフトダウンを行うことなくエンジン１２およびモータジェネレータ３６の各回転数を黒丸からそれぞれ上昇させる制御を行うことで、車速一定のままで冷媒供給圧の増加制御を実行してもよい。
【００７１】
ところで、本発明に係るハイブリッド車両は、上述した各実施形態およびその変形例に限定されるものではなく、本願の特許請求の範囲に記載された事項およびその均等な範囲内において種々の変更や改良が可能である。
【００７２】
例えば、上記においては、オイルポンプ４２としてエンジン出力により駆動される機械式ポンプが用いられると説明したが、これに限定されるものではなく、専用モータによって駆動される電動式ポンプを単独で又は併設して用いてもよい。このように電動式ポンプを用いることで、車両が停止した状態でも冷却油を供給することができ、モータジェネレータの冷却を車両停止状態でも継続して行うことができる。
【００７３】
また、上記においては、冷媒供給動作制御において冷媒供給圧をＰ１からＰ２へと増加させる例について説明したが、これに限定されるものではなく、例えば車速Ｖに応じて複数段階で冷媒供給圧を変更するようにしてもよい。例えば、調圧弁４４のスプール弁体を第１の位置と第２の位置の中間位置に移動させ、冷媒供給圧の上限値をＰ３（ここでＰ１＜Ｐ３＜Ｐ２）に設定するようにしてもよい。
【符号の説明】
【００７４】
１０，１０Ａ，１０Ｂ  ハイブリッド車両、１２  エンジン、１３，１５，３７  温度センサ、１４  モータジェネレータ（第２モータジェネレータ）、１６  （エンジンの）出力軸、１８  プラネタリギヤ機構、２０，３８  回転軸、２２  変速機、２４  （変速機の）出力軸、２５  速度センサ、２８  回転数センサ、３０  ディフェレンシャルギヤ、３２  駆動軸、３４  駆動輪、３６  モータジェネレータ（第１モータジェネレータ）、４０  冷媒供給装置（冷媒供給手段）、４２  オイルポンプ（ポンプ）、４３，４３ａ，４３ｂ，４３ｃ  冷媒供給路、４４  調圧弁（冷媒圧力調整手段）、４４ａ  入力ポート、４４ｂ  出力ポート、４４ｃ  余剰ポート、４５ａ，４５ｂ，４５ｃ，４５ｄ，４５ｅ  第１ないし第５冷媒回収路（冷媒循環供給路）、４６  オイルクーラ（冷媒冷却部）、４８  オイルタンク、４９  調圧弁、１００  制御装置、Ａｃｃ  アクセル開度信号、Ｎｅ  エンジン回転数、Ｎｅ＿ａ  所定値、Ｐ１，Ｐ２  冷冷媒供給圧、Ｑ１，Ｑ２  冷却油量、Ｔａ  所定温度または上限値、Ｔｍｇ１，Ｔｍｇ２  モータ温度、Ｔｗ  温度、Ｖ  車速、Ｖａ  所定車速または所定値。
【図１】
2016088197.tif 000003
【図２】
2016088197.tif 000004
【図３】
2016088197.tif 000005
【図４】
2016088197.tif 000006
【図５】
2016088197.tif 000007
【図６】
2016088197.tif 000008
【図７】
2016088197.tif 000009
【図８】
2016088197.tif 000010
【図９】
2016088197.tif 000011
【図１０】
2016088197.tif 000012
【手続補正書】
【提出日】平成27年5月13日(2015.5.13)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジンと、
走行用動力を出力可能なモータと、
前記エンジンおよび前記モータに連結される駆動輪と、
前記エンジンおよび前記モータと前記駆動輪との間に設けられ、複数段に又は連続的に変速可能な変速機と、
前記モータに冷媒を供給するとともに前記冷媒を作動液として前記変速機に供給する冷媒供給手段と、
前記冷媒供給手段による前記冷媒の供給動作を制御する制御装置と、を備え、
前記冷媒供給手段は、ポンプと冷媒供給圧力調整手段とを含み、
前記制御装置は、前記モータの負荷状況に基づいて前記ポンプ及び前記冷媒供給圧力調整手段による前記モータへの冷媒供給圧を制御する、
ハイブリッド車両。
【請求項２】
請求項１に記載のハイブリッド車両において、
前記モータの負荷状況は、車速、モータ温度、冷媒温度およびモータ出力の少なくともいずれかに基づいて推定される、ハイブリッド車両。
【請求項３】
請求項１または２に記載のハイブリッド車両において、
前記制御装置は、車速が所定値以上、前記モータの温度が所定モータ温度以上、冷媒温度が所定冷媒温度以上、および、モータ出力が所定値以上の少なくともいずれかの場合に前記冷媒圧力調整手段によって前記モータへの冷媒供給圧を増加させる制御を実行する、ハイブリッド車両。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか一項に記載のハイブリッド車両において、
前記冷媒供給手段は前記冷媒を循環させて前記モータに供給する冷媒循環供給路と、前記冷媒循環供給路に設けられた冷媒冷却部とを含む、ハイブリッド車両。
【請求項５】
請求項３または４に記載のハイブリッド車両において、
車速が所定値以上、前記モータの温度が所定モータ温度以上、冷媒温度が所定冷媒温度以上、および、モータ出力が所定値以上の少なくともいずれかであって前記ポンプの出力が所定値未満の場合、前記制御装置は前記冷媒供給圧が第１の圧力となるように制御し、車速が所定値以上、前記モータの温度が所定モータ温度以上、または、冷媒温度が所定冷媒温度以上、および、モータ出力が所定値以上の少なくともいずれかであって前記ポンプの出力が前記所定値以上の場合には、前記冷媒供給圧が前記第１の圧力より大きい第２の圧力となるように制御する、ハイブリッド車両。
【請求項６】
請求項３〜５のいずれか一項に記載のハイブリッド車両において、
前記ポンプは前記エンジンの出力の少なくとも一部によって駆動される機械式ポンプであり、前記エンジンと前記モータを構成する第１モータジェネレータおよび第２モータジェネレータとがプラネタリギヤ機構を介して動力伝達可能に接続され、前記変速機は前記プラネタリギヤ機構と前記駆動輪との間に設けられており、
前記制御装置は、前記冷媒供給手段による前記モータへの冷媒供給圧を変化させるとき、前記駆動輪の回転数を一定のままで前記エンジンの回転数を変更する制御を実行する、ハイブリッド車両。
【請求項７】
請求項６に記載のハイブリッド車両において、
前記制御装置は、車速が所定値以上、前記モータの温度が所定モータ温度以上、冷媒温度が所定冷媒温度以上、および、モータ出力が所定値以上の少なくともいずれかであって前記ポンプの出力が前記所定値未満である場合、前記変速機をシフトダウンすることによって前記第２モータジェネレータが正回転で回生発電した電力を用いて前記第１モータジェネレータが負回転で回転駆動される動力循環モードとした後、該動力循環モードを回避すべく前記第１モータジェネレータが正回転で、かつ、前記ポンプの出力が前記所定値以上になるように前記エンジンの回転数を上昇させる、ハイブリッド車両。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００９】
本発明に係るハイブリッド車両は、エンジンと、走行用動力を出力可能なモータと、前記エンジンおよび前記モータに連結される駆動輪と、前記エンジンおよび前記モータと前記駆動輪との間に設けられ、複数段に又は連続的に変速可能な変速機と、前記モータに冷媒を供給するとともに前記冷媒を作動液として前記変速機に供給する冷媒供給手段と、前記冷媒供給手段による前記冷媒の供給動作を制御する制御装置と、を備え、前記冷媒供給手段は、ポンプと冷媒供給圧力調整手段とを含み、前記制御装置は、前記モータの負荷状況に基づいて前記ポンプ及び前記冷媒供給圧力調整手段による前記モータへの冷媒供給動圧を制御する。ここで前記モータの負荷状況には、車速、モータ温度、冷媒温度およびモータ出力の少なくともいずれかが含まれてもよい。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１０】
本発明に係るハイブリッド車両において、前記制御装置は、車速が所定値以上、前記モータの温度が所定モータ温度以上、冷媒温度が所定冷媒温度以上、および、モータ出力が所定値以上の少なくともいずれかの場合に前記冷媒圧力調整手段によって前記モータへの冷媒供給圧を増加させる制御を実行してもよい。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１２】
また、本発明に係るハイブリッド車両において、車速が所定値以上、前記モータの温度が所定モータ温度以上、冷媒温度が所定冷媒温度以上、および、モータ出力が所定値以上の少なくともいずれかであって前記ポンプの出力が所定値未満の場合、前記制御装置は前記冷媒供給圧が第１の圧力となるように制御し、車速が所定値以上、前記モータの温度が所定モータ温度以上、または、冷媒温度が所定冷媒温度以上、および、モータ出力が所定値以上の少なくともいずれかであって前記ポンプの出力が前記所定値以上の場合には、前記冷媒供給圧が前記第１の圧力より大きい第２の圧力となるように制御してもよい。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１４】
この場合、前記制御装置は、車速が所定値以上、前記モータの温度が所定モータ温度以上、冷媒温度が所定冷媒温度以上、および、モータ出力が所定値以上の少なくともいずれかであって前記ポンプの出力が前記所定値未満である場合、前記変速機をシフトダウンすることによって前記第２モータジェネレータが正回転で回生発電した電力を用いて前記第１モータジェネレータが負回転で回転駆動される動力循環モードとした後、該動力循環モードを回避すべく前記第１モータジェネレータが正回転で、かつ、前記ポンプの出力が前記所定値以上になるように前記エンジンの回転数を上昇させてもよい。