特開 2024-180185 車両の油圧制御装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024180185

(43)【公開日】2024-12-26

(54)【発明の名称】車両の油圧制御装置

(51)【国際特許分類】

   B60W 10/08 20060101AFI20241219BHJP

   B60K 6/445 20071001ALI20241219BHJP

   B60W 10/30 20060101ALI20241219BHJP

   B60W 20/15 20160101ALI20241219BHJP

   B60L 50/16 20190101ALI20241219BHJP

【ＦＩ】

B60W10/08 900

B60K6/445 ZHV

B60W10/30 900

B60W20/15

B60L50/16

【審査請求】未請求

【請求項の数】1

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023099675

(22)【出願日】2023-06-16

(71)【出願人】

【識別番号】000003207

【氏名又は名称】トヨタ自動車株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100085361

【弁理士】

【氏名又は名称】池田 治幸

(74)【代理人】

【識別番号】100147669

【弁理士】

【氏名又は名称】池田 光治郎

(72)【発明者】

【氏名】加藤 雅之

【テーマコード（参考）】

3D202

5H125

【Ｆターム（参考）】

3D202AA03

3D202BB11

3D202BB46

3D202CC36

3D202CC44

3D202DD18

3D202EE00

3D202EE19

5H125AA01

5H125AC08

5H125AC12

5H125BA00

5H125CA09

5H125EE51

(57)【要約】

【課題】電動式オイルポンプの負荷が過大となることを抑制しつつ、ライン圧の低下を抑制できる、車両の油圧制御装置を提供する。
【解決手段】エンジン１２と一対の駆動輪３２との間の動力伝達経路ＰＴに動力伝達可能に接続され且つエンジン１２の出力トルクに対する反力トルクを出力可能な第１電動機ＭＧ１、動力伝達経路ＰＴに動力伝達可能に接続され且つ一対の駆動輪３２にトルクを出力可能な第２電動機ＭＧ２、エンジン１２により駆動されるＭＯＰ１６、及びＥＯＰ４６を備える車両１０の、電子制御装置９０（油圧制御装置）９０は、車両１０の走行中において走行用の動力源をエンジン１２から第２電動機ＭＧ２へ切り替える場合に、ＥＯＰ４６の作動中且つエンジン回転速度Ｎeの低下中においてＭＯＰ回転速度Ｎmopを上昇させるように第１電動機ＭＧ１を制御する上昇制御を所定回数である３回実行する。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

エンジンと一対の駆動輪との間の動力伝達経路に動力伝達可能に接続され且つ前記エンジンの出力トルクに対する反力トルクを出力可能な第１電動機、前記動力伝達経路に動力伝達可能に接続され且つ前記一対の駆動輪にトルクを出力可能な第２電動機、前記エンジンにより駆動される機械式オイルポンプ、及び電動式オイルポンプを備える車両の、油圧制御装置であって、
前記車両の走行中において走行用の動力源を前記エンジンから前記第２電動機へ切り替える場合に、前記電動式オイルポンプの作動中且つ前記エンジンの回転速度の低下中において前記機械式オイルポンプの回転速度を上昇させるように前記第１電動機を制御する駆動制御を所定回数実行する
ことを特徴とする車両の油圧制御装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

エンジンにより駆動される機械式オイルポンプと電動式オイルポンプとを備える車両の、油圧制御装置に関する。

【背景技術】

【0002】

エンジンと一対の駆動輪との間の動力伝達経路に動力伝達可能に接続され且つエンジンの出力トルクに対する反力トルクを出力可能な第１電動機、動力伝達経路に動力伝達可能に接続され且つ一対の駆動輪にトルクを出力可能な第２電動機、エンジンにより駆動されるＭＯＰ（＝機械式オイルポンプ）、及びＥＯＰ（＝電動式オイルポンプ）を備える車両の、油圧制御装置が知られている。例えば、特許文献１に記載のものがそれである。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２００７－１８６１５４号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

特許文献１に記載の車両において、車両の走行中において走行用の動力源がエンジンから第２電動機へ切り替えられると、油圧制御回路の油圧源がＭＯＰからＥＯＰへ切り替えられる。電動機の出力制御に比較して、油圧制御回路に設けられた調圧弁による所定のライン圧の出力制御は応答性が低いため、この油圧源の切替期間においてＥＯＰによるライン圧の生成が不十分となることでライン圧が低くなってしまうおそれがある。ライン圧が低下しないようにするには、例えば切替期間における電動オイルポンプの回転速度を増大させることが考えられるが、ＥＯＰの負荷が過大となるおそれがある。

【0005】

本発明は、以上の事情を背景として為されたものであり、その目的とするところは、電動式オイルポンプの負荷が過大となることを抑制しつつ、ライン圧の低下を抑制できる、車両の油圧制御装置を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本発明の要旨とするところは、エンジンと一対の駆動輪との間の動力伝達経路に動力伝達可能に接続され且つ前記エンジンの出力トルクに対する反力トルクを出力可能な第１電動機、前記動力伝達経路に動力伝達可能に接続され且つ前記一対の駆動輪にトルクを出力可能な第２電動機、前記エンジンにより駆動される機械式オイルポンプ、及び電動式オイルポンプを備える車両の、油圧制御装置であって、前記車両の走行中において走行用の動力源を前記エンジンから前記第２電動機へ切り替える場合に、前記電動式オイルポンプの作動中且つ前記エンジンの回転速度の低下中において前記機械式オイルポンプの回転速度を上昇させるように前記第１電動機ＭＧ１を制御する駆動制御を所定回数実行することにある。

【発明の効果】

【0007】

本発明の車両の油圧制御装置によれば、前記車両の走行中において走行用の動力源が前記エンジンから前記第２電動機へ切り替えられる場合に、前記電動式オイルポンプの作動中且つ前記エンジンの回転速度の低下中において前記機械式オイルポンプの回転速度を上昇させるように前記第１電動機ＭＧ１を制御する駆動制御が所定回数実行される。これにより、電動式オイルポンプの負荷が過大となることが抑制されつつ、ライン圧の低下が抑制される。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1】実施例に係る電子制御装置が搭載される車両の概略構成図であるとともに、車両における各種制御のための制御機能の要部を表す機能ブロック図である。

【図2】図１に示す電子制御装置の制御作動を説明するフローチャートの一例である。

【図3】図２のフローチャートが実行された場合のタイムチャートの一例である。

【発明を実施するための形態】

【0009】

以下、本発明の実施例を図面を参照しつつ詳細に説明する。なお、実施例において図は適宜簡略化或いは変形されており、各部の寸法比及び形状等は必ずしも正確に描かれていない。

【実施例0010】

図１は、実施例に係る電子制御装置９０が搭載される車両１０の概略構成図であるとともに、車両１０における各種制御のための制御機能の要部を表す機能ブロック図である。

【0011】

車両１０は、例えば走行用の動力源としてエンジン１２及び第２電動機ＭＧ２を備えるハイブリッド車両である。車両１０は、エンジン１２と一対の駆動輪３２との間の動力伝達経路ＰＴに、エンジン１２側から順に連結軸２２、ＭＯＰ１６、動力分割機構３４、入力軸２６、自動変速機１８、出力軸２８、デフ４０、及び一対の車軸３０を備え、これらは周知の構成である。また、車両１０は、油圧制御回路４４、ＥＯＰ４６、インバータ５２、バッテリ５４、及び電子制御装置９０を備える。

【0012】

エンジン１２は、周知の内燃機関であり、電子制御装置９０によって燃料噴射装置や点火装置等のエンジン制御装置が制御されることによりエンジン１２の出力トルクであるエンジントルクＴe［Nm］が制御される。なお、本明細書では、特に区別しない場合には、トルク、駆動力、及び動力は同意である。第１電動機ＭＧ１及び第２電動機ＭＧ２は、所謂モータジェネレータであって、例えば三相同期モータジェネレータである。動力分割機構３４は、エンジン１２から出力される動力を第１電動機ＭＧ１及び入力軸２６に機械的に分割する、周知の動力分割機構である。第２電動機ＭＧ２は、入力軸２６に動力伝達可能に接続され且つ一対の駆動輪３２にトルクを出力可能である。

【0013】

自動変速機１８は、例えば複数の油圧式摩擦係合装置（以下、「係合装置ＣＢ」と記す。）を有し、複数の係合装置ＣＢのいずれかの掴み替えによる所謂クラッチツゥクラッチ変速が実行される有段変速機である。自動変速機１８では、例えばアクセル開度θacc［%］や車速Ｖ［km/h］等に応じて所定の変速段が形成させられる。

【0014】

ＭＯＰ１６は、連結軸２２を介してエンジン１２により駆動される周知の機械式オイルポンプである。ＭＯＰ１６の回転速度であるＭＯＰ回転速度Ｎmopは、エンジン１２の回転速度であるエンジン回転速度Ｎeと同値である。ＥＯＰ４６は、エンジン１２の回転とは独立して、ＥＯＰ４６内に設けられたＥＯＰ駆動用電動機４８の回転により駆動可能な周知の電動式オイルポンプである。ＥＯＰ駆動用電動機４８は、ＥＯＰ４６を駆動できればその形式に特に限定はなく、例えば三相同期電動機である。油圧制御回路４４は、ＭＯＰ１６及びＥＯＰ４６の少なくとも一方が吐出した作動油を元圧にして、係合装置ＣＢの断接状態（係合状態、半係合状態、解放状態）を制御するアクチュエータに、各々調圧した油圧を供給する。なお、ＭＯＰ１６及びＥＯＰ４６は、本発明における「機械式オイルポンプ」及び「電動式オイルポンプ」にそれぞれ相当する。

【0015】

インバータ５２は、直流を交流に変換したり交流を直流に変換したりする電源回路である。第１電動機ＭＧ１の出力トルクであるＭＧ１トルクＴmg1［Nm］及び第２電動機ＭＧ２の出力トルクであるＭＧ２トルクＴmg2［Nm］は、電子制御装置９０で制御されたインバータ５２によってそれぞれ制御される。バッテリ５４は、二次電池であって、第１電動機ＭＧ１、第２電動機ＭＧ２、及びＥＯＰ駆動用電動機４８の駆動用のバッテリである。

【0016】

電子制御装置９０は、例えばＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭ、入出力インターフェース等を備えた所謂マイクロコンピュータを含み、ＣＰＵはＲＡＭの一時記憶機能を利用しつつ予めＲＯＭに記憶されたプログラムに従って信号処理を行うことにより車両１０の各部の制御を実行する。なお、電子制御装置９０は、本発明における「油圧制御装置」に相当する。

【0017】

電子制御装置９０には、車両１０に備えられた各種センサ等（アクセル開度センサ７０、エンジン回転速度センサ７２、出力軸回転速度センサ７４、ＭＧ１回転速度センサ７６、ＭＧ２回転速度センサ７８、油温センサ８０など）による検出値に基づく各種信号等（運転者による加速操作の大きさを表すアクセル開度θacc［%］、エンジン回転速度Ｎe、車速Ｖに対応する出力軸２８の回転速度である出力軸回転速度Ｎout［rpm］、第１電動機ＭＧ１の回転速度であるＭＧ１回転速度Ｎmg1、第２電動機ＭＧ２の回転速度であるＭＧ２回転速度Ｎmg2、作動油の油温ＴＨoil［℃］など）が、それぞれ入力される。電子制御装置９０からは、車両１０の各装置（エンジン１２、インバータ５２、油圧制御回路４４など）に各種指令信号（エンジン制御信号Ｓe、インバータ５２を介して第１電動機ＭＧ１，第２電動機ＭＧ２，ＥＯＰ駆動用電動機４８をそれぞれ出力制御するＭＧ１制御信号Ｓmg1，ＭＧ２制御信号Ｓmg2，ＥＯＰ制御信号Ｓeop、自動変速機１８を変速制御する油圧制御信号Ｓpなど）が、それぞれ出力される。

【0018】

電子制御装置９０は、エンジン制御部９２ａ、ＭＧ制御部９２ｂ、エンジン停止判定部９２ｃ、及び動力源切替制御部９２ｄを機能的に含むハイブリッド制御部９２と、変速制御部９４と、を機能的に備える。

【0019】

車両１０は、動力源のうち少なくともエンジン１２を動力源に用いるエンジン走行と、動力源のうちエンジン１２の運転を停止させた状態で第１電動機ＭＧ１及び第２電動機ＭＧ２の少なくとも一方を動力源に用いるＢＥＶ（Battery Electric Vehicle）走行と、が可能である。車両１０がエンジン走行からＢＥＶ走行へ切り替えられる場合には、エンジン１２を自動停止させるエンジン停止制御が実行される。

【0020】

エンジン走行中において、エンジン制御部９２ａは、駆動要求量に応じてエンジントルクＴeを制御する。ＭＧ制御部９２ｂは、例えばエンジン走行中において、第１電動機ＭＧ１を発電させるとともに、エンジントルクＴeに対する反力トルクとしてＭＧ１トルクＴmg1を第１電動機ＭＧ１から出力させるように制御する。エンジン走行中において、駆動要求量に対してエンジン１２から一対の駆動輪３２に分割されて伝達された動力だけでは不足する場合には、ＭＧ制御部９２ｂはその不足分を補うようにＭＧ２トルクＴmg2を第２電動機ＭＧ２から出力させる。ＢＥＶ走行中において、ＭＧ制御部９２ｂは、例えば第１電動機ＭＧ１を停止させるとともに、駆動要求量を満足するようにＭＧ２トルクＴmg2を第２電動機ＭＧ２から出力させるように制御する。

【0021】

エンジン停止判定部９２ｃは、エンジン走行からＢＥＶ走行への切替えに伴うエンジン１２の停止が要求されたか否かを判定する。エンジン１２の停止が要求されたとエンジン停止判定部９２ｃが判定すると、動力源切替制御部９２ｄは、エンジン制御部９２ａ及びＭＧ制御部９２ｂを介してエンジン１２を停止させるエンジン停止制御を開始させ、要求駆動量を満足するようにＭＧ制御部９２ｂを介して第２電動機ＭＧ２の出力制御を開始させ、ＥＯＰ駆動用電動機４８の出力制御を開始させる。好適には、エンジン停止制御の開始に先立って、予めＥＯＰ駆動用電動機４８の回転駆動が開始される。

【0022】

エンジン停止制御では、例えばＭＧ制御部９２ｂは、ＭＧ１回転速度Ｎmg1を正回転から零回転を経由して更に負回転に漸次低下させる回転速度低下制御が実行される。回転速度低下制御の実行中、エンジン制御部９２ａは、ＭＧ１回転速度Ｎmg1に応じてエンジン回転速度Ｎeを低下させる。エンジン回転速度Ｎeが噴射停止回転速度Ｎe0まで低下すると、エンジン制御部９２ａは、エンジン１２への燃料噴射を停止させてエンジン１２を停止状態とする。エンジン１２の燃料噴射の停止後、エンジン回転速度Ｎeが第１回転速度Ｎ1（＜Ｎe0）まで低下すると、ＭＧ制御部９２ｂは、回転速度低下制御を中断してエンジン回転速度Ｎe（＝Ｎmop）を上昇量ΔＮ1だけ上昇させるように第１電動機ＭＧ１を制御する上昇制御を実行する。この上昇制御の実行後、ＭＧ制御部９２ｂは、回転速度低下制御を再開する。この回転速度低下制御の再開後、エンジン回転速度Ｎeが第２回転速度Ｎ2（＜Ｎ1）まで低下すると、ＭＧ制御部９２ｂは、回転速度低下制御を中断してエンジン回転速度Ｎeを上昇量ΔＮ2だけ上昇させる上昇制御を実行する。この上昇制御の実行後、ＭＧ制御部９２ｂは、回転速度低下制御を再開する。この回転速度低下制御の再開後、エンジン回転速度Ｎeが第３回転速度Ｎ3（0＜Ｎ3＜Ｎ2）まで低下すると、ＭＧ制御部９２ｂは、回転速度低下制御を中断してエンジン回転速度Ｎeを上昇量ΔＮ3だけ上昇させる上昇制御を実行する。この上昇制御の実行後、ＭＧ制御部９２ｂは、回転速度低下制御を再開する。この回転速度低下制御の再開後、エンジン回転速度Ｎeが零値まで低下すると、ＭＧ制御部９２ｂは、回転速度低下制御を終了してＭＧ１トルクＴmg1を零値すなわち非駆動とする。このように、ＥＯＰ４６の作動中且つエンジン回転速度Ｎeの低下中において上昇制御が３回実行される。なお、「上昇制御」は、本発明における「駆動制御」に相当し、上昇制御の実行回数である「３回」は、本発明における「所定回数」に相当する。

【0023】

なお、上昇制御の実行回数Ｎ（本実施例では、「３」）、上昇制御の開始時点のエンジン回転速度Ｎe（Ｎ1～Ｎ3）、及び上昇制御におけるエンジン回転速度Ｎeの上昇量ΔＮ（ΔＮ1～ΔＮ3）は、それぞれ実験的に或いは設計的に予め定められたマップにより決められる。前記マップは、実行回数Ｎ、上昇量ΔＮ、自動変速機１８の変速段、作動油の油温ＴＨoilをパラメータとして予め定められている。なお、自動変速機１８が無い構成の車両１０においては、変速段はパラメータとはされない。

【0024】

変速制御部９４は、例えばアクセル開度θacc及び車速Ｖに基づいて、自動変速機１８を変速制御する。

【0025】

図２は、図１に示す電子制御装置９０の制御作動を説明するフローチャートの一例である。図２のフローチャートは、エンジン停止判定部９２ｃによりエンジン１２の停止が要求されたと判定された場合に実行される。図２のフローチャートは、後述の図３に示すエンジン走行からＢＥＶ走行への切り替えの際にライン圧ＰＬの指示圧ＰＬ_cmdが変化しない場合である。

【0026】

まず、ステップＳ１０（以下、「ステップ」を省略する。）において、エンジン停止制御が開始され、Ｓ２０において、エンジン回転速度Ｎeが噴射停止回転速度Ｎe0以下であるか否かが判定される。Ｓ２０の判定がＮＯの場合、Ｓ２０が再度実行され、Ｓ２０の判定がＹＥＳの場合、Ｓ３０において、燃料噴射が停止され、Ｓ４０において、エンジン回転速度Ｎeが第１回転速度Ｎ1以下であるか否かが判定される。Ｓ４０の判定がＮＯの場合、Ｓ４０が再度実行され、Ｓ４０の判定がＹＥＳの場合、Ｓ５０において、エンジン回転速度Ｎeを上昇量ΔＮ1だけ上昇させる上昇制御が実行される。Ｓ６０において、エンジン回転速度Ｎeが第２回転速度Ｎ2以下であるか否かが判定される。Ｓ６０の判定がＮＯの場合、Ｓ６０が再度実行され、Ｓ６０の判定がＹＥＳの場合、Ｓ７０において、エンジン回転速度Ｎeを上昇量ΔＮ2だけ上昇させる上昇制御が実行される。Ｓ８０において、エンジン回転速度Ｎeが第３回転速度Ｎ3以下であるか否かが判定される。Ｓ８０の判定がＮＯの場合、Ｓ８０が再度実行され、Ｓ８０の判定がＹＥＳの場合、Ｓ９０において、エンジン回転速度Ｎeを上昇量ΔＮ3だけ上昇させる上昇制御が実行される。その後、エンジン回転速度Ｎeが零値になると、第１電動機ＭＧ１が非駆動とされる。そして、終了となる。

【0027】

図３は、図２のフローチャートが実行された場合のタイムチャートの一例である。図３では、エンジン走行からＢＥＶ走行への切り替えの際にライン圧ＰＬの指示圧ＰＬ_cmdが変化しない場合における「本実施例」及び「比較例」がそれぞれ実線及び二点鎖線で示されている。なお、比較例は、上昇制御が不実行である点が本実施例とは異なる。ライン圧ＰＬは、例えば自動変速機１８の入力トルクＴin［Nm］或いはその代用値であるスロットル弁開度θthに応じて調圧されるものである。ライン圧ＰＬは、入力トルクＴinなどに応じて、その必要な下限油圧である必要油圧ＰＬ_ndが予め定められている。本実施例では、ＥＯＰ４６の駆動開始時直後におけるライン圧ＰＬの生成が不十分となりやすい期間に上昇制御が実行されることにより、ＥＯＰ４６の負荷が過大となることが抑制されつつライン圧ＰＬが必要油圧ＰＬ_ndを下回らない。一方、比較例では上昇制御が不実行であるためエンジン回転速度Ｎeの低下が速いために、ライン圧ＰＬが必要油圧ＰＬ_ndを下回ってしまう。

【0028】

図３には、エンジン走行からＢＥＶ走行への切り替えの際にライン圧ＰＬの指示圧ＰＬ_cmdが増加させられた場合における「本実施例」が一点鎖線で示されている。例えば、上昇制御を開始するエンジン回転速度Ｎeを、それぞれ第１回転速度Ｎ1x（＞Ｎ1）、第２回転速度Ｎ2x（＞Ｎ2）、第３回転速度Ｎ3x（＞Ｎ31）としてエンジン回転速度Ｎeの低下を更に遅らせることで、エンジン走行からＢＥＶ走行への切り替えの際にライン圧ＰＬを増加させることができる。

【0029】

本実施例によれば、車両１０の走行中において走行用の動力源がエンジン１２から第２電動機ＭＧ２へ切り替えられる場合に、ＥＯＰ４６の作動中且つエンジン回転速度Ｎeの低下中においてＭＯＰ回転速度Ｎmopを上昇させるように第１電動機ＭＧ１を制御する上昇制御が所定回数Ｎである３回実行される。これにより、ＥＯＰ４６の負荷が過大となることが抑制されつつ、ライン圧ＰＬの低下が抑制される。また、エンジン１２への燃料噴射を早期に停止させられる。

【0030】

なお、上述したのは本発明の実施例であり、本発明はその趣旨を逸脱しない範囲において当業者の知識に基づいて種々の変更、改良を加えた態様で実施することができる。

【0031】

前述の実施例では、所定回数Ｎは「３」であったが、これに限らず自然数であれば良い。前述の実施例では、上昇制御はエンジン回転速度Ｎeを上昇量ΔＮ（ΔＮ1～ΔＮ3）だけ上昇させるように実行されたが、上昇量ΔＮの替わりにそれら上昇量ΔＮに対応した所定期間（図３に示すＴ1～Ｔ3）だけそれぞれ実行されても良い。

【符号の説明】

【0032】

１０：車両、１２：エンジン、１６：ＭＯＰ（機械式オイルポンプ）、３２：一対の駆動輪、４６：ＥＯＰ（電動式オイルポンプ）、９０：電子制御装置（油圧制御装置）、ＭＧ１：第１電動機、ＭＧ２：第２電動機、Ｎ：所定回数、Ｎmop：ＭＯＰ回転速度（機械式オイルポンプの回転速度）、ＰＴ：動力伝達経路

【図1】

【図2】

【図3】