JP2000199561A - 車両の制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 駆動力源により駆動されるオイルポンプとは
別のオイルポンプを駆動するための電動機に供給する電
気エネルギを低減する。 【解決手段】 エンジンおよび第１の電動機と、エンジ
ンおよび第１の電動機から出力される動力の伝達経路に
配置され、かつ、油圧により動作して変速比が制御され
る変速機と、第１の電動機から出力された動力により駆
動されて変速機の変速比を制御する油圧を発生するオイ
ルポンプと、第２の電動機の動力により駆動されて変速
機の変速比制御する油圧を発生する電動オイルポンプと
を有する車両の制御装置において、第１の電動機の動力
により車両が発進する際に、オイルポンプおよび電動オ
イルポンプから係合装置に油圧を供給する場合は、第１
の電動機の回転数の増加にともなって第２の電動機の回
転数を低下させる電動機制御手段（ステップ２０２，〜
２０５）を備えている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、動力伝達装置の
摩擦係合装置に油圧を供給するために、複数のオイルポ
ンプが設けられている車両の制御装置に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】車両用の変速機として、車両の走行状態
に基づいて制御される自動変速機が知られている。この
自動変速機には、有段式の変速機や変速比が連続的に変
化する無段変速機が含まれるが、これらいずれの自動変
速機であっても変速比の制御のために油圧が広く使用さ
れている。例えば有段式の自動変速機であれば、エンジ
ンの出力を変速機構に伝達するための入力クラッチや、
変速段を設定するためのクラッチあるいはブレーキを油
圧サーボ機構によって係合および解放するように構成し
ている。また、無段変速機であれば、その変速機構に対
して動力を入力する入力クラッチを油圧によって係合す
る構成とし、また変速機構を油圧によって動作させるよ
うに構成している。

【０００３】一方、車両に搭載されている内燃機関（エ
ンジン）は、走行のための動力源であると同時に、発電
のための動力源であり、さらには前記油圧を発生させる
オイルポンプのための動力源とされている。したがって
内燃機関が駆動されている間は、オイルポンプが内燃機
関によって駆動され、所定の油圧が発生するので、自動
変速機を適宜に制御することができ、変速機構に対して
動力を伝達し、あるいは所定の変速比を設定して出力軸
にトルクを伝達することができる。

【０００４】ところで、最近では、排ガスの削減や燃費
の向上のために、車両の停止時に所定の条件が成立した
場合に、内燃機関を自動的に停止するいわゆるエコラン
システムが開発されている。この種のシステムを採用し
ている車両では、内燃機関の停止と同時にオイルポンプ
が停止し、油圧が発生しなくなるので、変速機に対する
油圧の供給が停止する。その結果、走行途中での一時的
な停車時に内燃機関が自動停止すると同時に、変速機が
いわゆるニュートラル状態になってしまい、再発進時に
入力クラッチが解放状態から係合状態に切り替わった
り、またニュートラル状態から所定の変速比の設定状態
に急激に変化することにより、出力トルクが急激に増大
し、ショックが生じるなどの可能性がある。

【０００５】従来、このような不都合を解消するための
装置が特開平８−１４０７６号公報に記載されている。
この公報に記載された装置は、内燃機関の出力によって
駆動されるオイルポンプのほかに、電動機によって駆動
することのできるオイルポンプを備えている。そして、
車両が一時的に停止して内燃機関が自動停止された場合
に、電動機によってオイルポンプを駆動することによ
り、変速機に対して必要な油圧を供給するように構成さ
れている。

【０００６】また、排ガスの削減や燃費の向上のため
に、動力源としてエンジンおよび電動機を搭載したハイ
ブリッド車が提案されている。このハイブリッド車にお
いては、例えば車速およびアクセル開度に基づいて、エ
ンジンおよび電動機の駆動・停止が制御されている。こ
のようなハイブリッド車の一例が、特開平６−３８３０
３号公報に記載されている。このハイブリッド車におい
ても、エンジンまたは電動機の動力によりオイルポンプ
が駆動されて油圧が発生し、この油圧が所定圧に制御さ
れて変速機の摩擦係合装置に供給される。このような公
報に記載されたハイブリッド車においては、エンジン効
率の低い負荷領域においては、電動機の動力により車両
を発進させることが可能であるが、電動機の回転数が低
いために、オイルポンプの吐出圧もしくは吐出量が低
く、摩擦係合装置に供給するべき油圧を得られない可能
性がある。

【０００７】そこで、特開平８−１４０７６号公報の技
術を、特開平６−３８３０３号公報のハイブリッド車に
適用し、電動機により車両が発進する場合に、別に設け
られている電動機により駆動される電動オイルポンプに
より、摩擦係合装置に供給するべき油圧の不足分を補う
ことが考えられる。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】上記のようなシステム
および制御を採用すれば、動力源としての内燃機関およ
び電動機の自動停止時にも、変速機が所定の変速比を設
定した状態を維持でき、したがって、車両の発進時に、
電動機から変速機に対して次第にトルクを伝達すること
により、円滑な発進をおこなうことができる。

【０００９】しかしながら、電動機の動力により車両が
発進する場合に、常時電動オイルポンプを駆動すれば、
電動オイルポンプを駆動させる電動機に供給する電気エ
ネルギが増加し、バッテリのＳＯＣ（state of charg
e：充電状態）が低下する。そして、内燃機関によって
発電機を駆動し、バッテリに充電するとすれば、結局
は、燃料の消費量が多くなって、排ガスの削減や燃費の
向上などの本来の目的に反することになる。

【００１０】この発明は、上記の事情を背景としてなさ
れたものであり、動力源とは別に設けられている電動機
によりオイルポンプを駆動するにあたり、電気エネルギ
の消費を抑制することの可能な車両の制御装置を提供す
ることを目的としている。

【００１１】

【課題を解決するための手段およびその作用】上記の目
的を達成するためにこの発明は、車両の動力源としての
エンジンおよび第１の電動機と、このエンジンおよび第
１の電動機から出力される動力の伝達経路に配置され、
かつ、油圧により動作して変速比が制御される変速機
と、前記第１の電動機から出力された動力により駆動さ
れて前記変速機の変速比を制御する油圧を発生するオイ
ルポンプと、第２の電動機の動力により駆動されて前記
変速機の変速比を制御する油圧を発生する電動オイルポ
ンプとを有する車両の制御装置において、前記第１の電
動機の動力により車両が走行する際に前記第１のオイル
ポンプおよび第２のオイルポンプの油圧により前記変速
機の変速比を制御する場合は、前記第１の電動機の回転
数に基づいて前記第２の電動機の回転数を制御する電動
機制御手段を備えていることを特徴とするものである。

【００１２】この発明によれば、第１の電動機の動力に
より車両が発進する際に、第１のオイルポンプおよび第
２のオイルポンプにより発生した油圧により変速機の変
速比を制御する場合は、第１の電動機の回転数に基づい
て第２の電動機の回転数が制御される。例えば、第１の
電動機の回転数の増加にともない第２の電動機の回転数
を低下させれば、第２の電動機により消費される電気エ
ネルギが低下する。

【００１３】

【発明の実施の形態】つぎにこの発明を図に示す具体例
に基づいて説明する。図３はこの発明で対象とするハイ
ブリッド車両のパワープラントの一例を示しており、内
燃機関１の出力側に電動機（ＭＧ）２が接続されてい
る。その内燃機関１は、要は、燃料を燃焼させて動力を
出力する装置であって、ガソリンエンジンやディーゼル
エンジン、ガスエンジンなどを採用することができ、ま
たその形式は、レシプロタイプのもの以外にタービン型
のエンジンであってもよい。なお、以下の説明では、内
燃機関１をエンジン１と記す。また、電動機２は、要
は、電力が供給されてトルクを出力する装置であり、直
流モータや交流モータを採用することができ、さらには
固定永久磁石型同期モータなどの発電機能を兼ね備えた
いわゆるモータ・ジェネレータを使用することができ
る。なお、以下の説明では、電動機２をモータ・ジェネ
レータ２と記す。

【００１４】そのモータ・ジェネレータ２の出力側に自
動変速機３が接続されている。この自動変速機３は、車
両の走行状態に基づいて変速比を設定するように構成さ
れた装置であって、油圧式のトルクコンバータ（Ｔ／
Ｃ）４を介して変速機構５に対してトルクを入力するよ
うに構成されている。また、これらトルクコンバータ４
と変速機構５との間には、トルクコンバータ４の入力要
素に連結されているオイルポンプ６が配置されている。
このオイルポンプ６とは別に、電動機１１０Ａによって
駆動される電動オイルポンプ１１０が設けられている。

【００１５】そして、電動オイルポンプ１１０を駆動す
るためのモータ・ジェネレータ（ＭＧ）１１０Ａが設け
られている。モータ・ジェネレータ１１０Ａとして固定
永久磁石型同期モータが採用され、その制御のためにイ
ンバータ１１０Ｃを介してバッテリ１１０Ｂが接続され
ている。そして、そのインバータ１１０Ｃおよびバッテ
リ１１０Ｂを制御するコントローラとしての電子制御装
置（ＥＣＵ）１１０Ｄが設けられている。この電子制御
装置１１０Ｄは、マイクロコンピュータを主体に構成さ
れ、入力されるデータに基づいて演算をおこなって、モ
ータ・ジェネレータ１１０Ａに供給する電流や周波数を
制御するように構成されている。なお、モータ・ジェネ
レータ１１０Ａとエンジン１とは、相互に動力伝達が可
能に構成されている。なお、バッテリ１１０Ｂとバッテ
リ１０とをＤＣ／ＤＣコンバータなどを介して電気的に
接続することも可能である。また、バッテリ１１０Ｂと
バッテリ１０とを単一の構成にすることも可能である。

【００１６】さらに、前記変速機構５は、油圧によって
変速制御されるように構成されており、その制御をおこ
なう油圧制御部７が設けられている。この油圧制御部７
は、従来知られているものと同様に構成されており、電
気的に制御される電磁弁やその電磁弁から供給される油
圧によって切換動作するシフト弁（それぞれ図示せず）
などを備えている。なお、自動変速機３の詳細について
は後述する。

【００１７】前記エンジン１は、スロットル開度や燃料
噴射量あるいは点火時期、バルブの開閉タイミングなど
を電気的に制御できるように構成されており、その制御
のための電子制御装置（Ｅ／Ｇ−ＥＣＵ）８が設けられ
ている。このエンジン用電子制御装置８は、マイクロコ
ンピュータを主体に構成され、アクセル開度や車速、変
速信号、エンジン水温などの入力データに基づいて予め
記憶しているプログラムに従って演算をおこない、その
演算結果に基づいて制御信号を出力するように構成され
ている。

【００１８】図３に示す例ではモータ・ジェネレータ２
として固定永久磁石型同期モータが採用され、その制御
のためにインバータ９を介してバッテリ１０が接続され
ている。そして、そのインバータ９およびバッテリ１０
を制御するコントローラとしての電子制御装置（ＭＧ−
ＥＣＵ）１１が設けられている。このモータ・ジェネレ
ータ用電子制御装置１１は、マイクロコンピュータを主
体に構成され、入力されるデータに基づいて演算をおこ
なって、モータ・ジェネレータ２に供給する電流や周波
数、モータ・ジェネレータ２からバッテリ１０に充電す
る電力などを制御するように構成されている。

【００１９】上記構成により、エンジン１の動力の一部
をモータ・ジェネレータ２またはモータ・ジェネレータ
１１０Ａの少なくとも一方に伝達することにより、モー
タ・ジェネレータ２，１１０Ａを発電機として機能さ
せ、その電気エネルギをバッテリ１０，１１０Ｂに充電
することが可能である。また、車両の減速時には車輪か
ら入力される運動エネルギをモータ・ジェネレータ２に
伝達して発電し、その電気エネルギをバッテリ１０に充
電することも可能である。

【００２０】さらに、自動変速機用電子制御装置（Ａ／
Ｔ−ＥＣＵ）１２が設けられている。この自動変速機用
電子制御装置１２は、マイクロコンピュータを主体に構
成され、アクセル開度や車速などの車両の走行状態を示
すデータが入力され、その走行状態に応じた変速段を設
定するように前記油圧制御部７に制御信号を出力するよ
うに構成されている。

【００２１】ここで、モータ・ジェネレータ２の具体的
な構成について図４を参照して説明する。前記トルクコ
ンバータ４を収容しているトランスミッションハウジン
グ２０のエンジン１側の端部に、アダプタ２１が取り付
けられている。このアダプタ２１は、トランスミッショ
ンハウジング２０の開口端とほぼ等しい外径の円筒状の
部材であって、トランスミッションハウジング２０の端
部とエンジン１との間に挟み込んだ状態でこれらトラン
スミッションハウジング２０とエンジン１とに連結され
て固定されている。このアダプタ２１の内周面で軸線方
向での中間部には、半径方向に沿いかつ中心部に向けて
適宜に屈曲して延びた隔壁部２２が一体に形成されてい
る。その隔壁部２２には、トルクコンバータ４の中心軸
線と軸線を一致させた貫通孔が形成されている。

【００２２】前記アダプタ２１の内周側の空間部のうち
隔壁部２２によって仕切られたエンジン１側の空間部
に、エンジン１の出力部材であるクランクシャフト２３
の先端部が延びており、そのクランクシャフト２３の先
端部にフライホイール２４がボルト２５によって固定さ
れている。このフライホイール２４の正面（エンジン１
とは反対側の面）にダンパ２６が取り付けられている。
したがってフライホイール２４とダンパ２６とが、アダ
プタ２１の内周側で隔壁部２２によって仕切られたエン
ジン１側の空間部に収容されている。

【００２３】ダンパ２６は、半径方向で外側に延びた平
板部を有する中空円板状の第１のプレートとその中心側
の部分に対向して取り付けられかつ第１のプレートと共
に円周方向に沿う窓孔部を形成する第２のプレートとか
らなる駆動側部材２７と、その駆動側部材２７における
各プレートの間に相対回転可能に延ばした板状の突出部
を円筒状のボス部２８の外周側に一体化させ、かつその
板状の突出部に前記窓孔部と一致する窓孔部を形成した
従動側部材２９と、それらの窓孔部に保持させ、駆動側
部材２７と従動側部材２９とが相対回転することによっ
てこれらの部材２７，２９によって圧縮されるダンパス
プリング３０とによって構成されている。そしてその駆
動側部材２７における半径方向で外側に延びた平板部
が、フライホイール２４の正面にボルト３１によって固
定されている。すなわち駆動側部材２７がダンパ２６の
入力側部材となり、かつ従動側部材２９がダンパ２６の
出力側部材となっている。

【００２４】前記隔壁部２２の内周側の端部は、軸線方
向に延びた比較的短い円筒状に形成され、この円筒状の
部分３２に軸受３３が嵌合させられており、この軸受３
３は、前記円筒状の部分３２の内周面に取り付けた固定
用部材であるスナップリング３４によって固定されてい
る。そしてこの軸受３３の内周側に入力軸３５が嵌合さ
せられ、したがってこの入力軸３５が軸受３３を介して
隔壁部２２によって回転自在に支持され、また軸線方向
に対しては固定されている。

【００２５】この入力軸３５の先端部（図４での左側端
部）が、前記ダンパ２６の内周部にまで延びており、か
つ前記ダンパ２６における従動側部材２９のボス部２８
に挿入されている。そして、これら入力軸３５と従動側
部材２９とが、それぞれに形成されたスプライン３６に
よって連結されている。

【００２６】入力軸３５の後端部（図４での右側端部）
は、隔壁部２２における円筒状の部分３２の先端近傍に
あってその円筒状の部分３２より半径方向で外側に延
び、その半径方向で外側に突出した部分にハブ部３７が
形成されている。したがってこのハブ部３７は、前記隔
壁部２２を挟んで前記ダンパ２６とは反対側の空間部に
収容されており、また、前記円筒状の部分３２の外周側
で該円筒状部分３２と同心円上の位置に配置されてい
る。そしてそのハブ部３７には、モータ・ジェネレータ
２のロータ（回転子）３８と、トルクコンバータ４のフ
ロントカバー３９とが一体的に連結されている。

【００２７】このロータ３８は、円板状の部材の外周部
に永久磁石を取り付けたものであって、その円板状部材
の内周部を、前記ハブ部３７の円筒部３７Ａの外周面に
対して、溶接などの固定手段によって一体化させること
により、ハブ部３７に取り付けられている。なお、入力
軸３５が前記軸受３３を介して隔壁部２２によって軸線
方向に位置決めされていることにより、ロータ３８も入
力軸３５と共に軸受３３を介して隔壁部２２によって軸
線方向での位置が決められている。

【００２８】このロータ３８の外周側、すなわちトルク
コンバータ４の回転中心軸線から半径方向で外側に最も
離れた位置にステータ（固定子）４０が配置されてい
る。このステータ４０は、積層鉄心とコイルとからなる
ものであって、前記アダプタ２１の内周面に固定されて
いる。そしてその積層鉄心がロータ３８における永久磁
石と半径方向で接近して対向しており、これに対してコ
イルが積層鉄心に対して軸線方向に張り出している。し
たがってモータ・ジェネレータ２は、コイルが軸線方向
に突出し、これに対してロータ３８の永久磁石の部分が
コイルよりも軸線方向で内側に大きく入り込んでおり、
さらに永久磁石を取り付けてある円板状の部分が最も薄
くて軸線方向に更に入り込んでいる。前記隔壁部２２
は、モータ・ジェネレータ２におけるこのような輪郭形
状に沿って屈曲している。

【００２９】モータ・ジェネレータ２のロータ３８にお
けるハブ部３７に対する取付部には、エンジン１側に突
出した円筒部４１が形成されており、その円筒部４１の
外周面に、レゾルバ４２におけるロータ４３が固着され
ている。隔壁部２２は、モータ・ジェネレータ２のロー
タ３８に円筒部４１が形成されていることに伴い、その
円筒部４１の先端側に位置するように形成され、したが
ってロータ３８に対して軸線方向にわずかずれている。
そしてその隔壁部２２の内周部に円筒状の部分３２が形
成され、この円筒状の部分３２が円筒部４１の内周側に
延びている。したがってこの円筒状の部分３２に嵌合さ
せた軸受３３が、レゾルバ４２に対してその半径方向で
内周側に位置している。

【００３０】さらに隔壁部２２の内面側（モータ・ジェ
ネレータ２側）には、円周方向に所定の間隔をあけて複
数のインロー嵌合部４４が突設されている。そのインロ
ー嵌合部４４には、隔壁部２２を貫通したボルト孔が形
成され、インロー嵌合部４４に嵌合させたステータ４５
がこのボルト孔に挿入したボルト４６によって固定され
ている。なお、そのボルト孔は円周方向に向けた長孔で
あり、ボルト４６をゆるめた状態でステータ４５の円周
方向での取付位置を微調整できるように構成されてい
る。したがってレゾルバ４２は、軸受３３によって封止
された隔壁部２２の内面側の空間部に収容され、かつモ
ータ・ジェネレータ２におけるステータ４０の内周側に
配置されている。

【００３１】したがって上記の構成では、軸受３３およ
びレゾルバ４２ならびにロータ２さらにはステータ４０
が半径方向にオーバーラップして配置されているので、
軸線方向に沿って配列する部品数が少なくなり、その結
果、軸長の短縮化が図られている。また、レゾルバ４２
のロータ３８を、モータ・ジェネレータ２におけるロー
タ３８の内周側端部に円筒部４１を形成してその円筒部
４１に取り付けた構造としてあるために、ロータ３８の
入力軸３５への取付箇所すなわちハブ部３７への溶接箇
所は、ロータ３８に対して軸線方向へずれた位置であ
り、結局、軸受３３に対して軸線方向へずれた位置とな
る。したがって、入力軸３５における軸受３３の取付面
が入力軸３５に対するロータ３８の溶接箇所とは軸線方
向にずれているから、その軸受３３の取付面（摺動面）
の加工が容易になる。

【００３２】一方、フロントカバー３９は、トルクコン
バータ４におけるポンプシェル４７と一体化されてトル
クコンバータ４の外側を覆う部材であって、図４に示す
ような異形断面の円板状の部材である。このフロントカ
バー３９の中心部分および半径方向での中間部分は、半
径方向に沿う比較的単純な平板形状であり、これに対し
て外周側の部分は、軸線方向に張り出している前記コイ
ルの内周側を通ってそのコイルの軸線方向の側面に到る
ように屈曲した形状に成形されている。そしてこの屈曲
した外周部の先端部でポンプシェル４７の先端部に溶接
などの固定手段で一体化され、また内周側の端部で前記
ハブ部３７の軸線方向での他端部（図４での右端部）に
溶接などの固定手段で一体化されている。

【００３３】ポンプシェル４７は、従来のトルクコンバ
ータのポンプシェルと同様に、回転中心から半径方向に
延びた部分が、いわゆる椀形断面に湾曲した形状を成し
ており、その椀形に湾曲した部分の内面に、ポンプブレ
ードが固定されてポンプインペラを構成している。そし
てこのポンプシェル４７の他方の端部（図４での右側の
端部）は、前記入力軸３５と中心軸線を一致させた円筒
軸４８となっている。そしてこの円筒軸４８がオイルポ
ンプ６のボデー４９におけるボス部５０の内周側に挿入
され、そのボス部５０の内周部に挿入したブッシュ５１
によって軸線方向に移動し得る状態で回転可能に保持さ
れている。なお、このブッシュ５１は滑り軸受であり、
これに替えて軸線方向への移動を許容できるころがり軸
受を使用することもできる。

【００３４】このオイルポンプボデー４９は、トランス
ミッションハウジング２０の内周面に固定されるととも
に、その内部にロータ５２を回転自在に収容しており、
前記ポンプシェル４７における円筒軸４８の先端部がそ
のロータ５２に係合している。すなわち入力軸３５に伝
達された動力によってオイルポンプ６を駆動するように
構成されている。なお、ボス部５０の先端部と円筒軸４
８の外周面との間にオイルシール５３が配置されてい
る。したがって前記軸受３３をシール構造のものとする
ことにより、モータ・ジェネレータ２が収容されている
空間部が液密状態に維持されている。

【００３５】上記の円筒軸４８の内周側に、円筒状の固
定軸５４が、同一軸線上に配置されている。この固定軸
５４は、オイルポンプ６のボデー４９に一体化された支
持用の軸であって、その先端部がトルクコンバータ４の
内部にまで延びている。そしてこの固定軸５４の先端部
外周に一方向クラッチ５５のインナーレースがスプライ
ン嵌合して取り付けられており、またその一方向クラッ
チ５５のアウターレースにステータ５６が取り付けられ
ている。

【００３６】さらに固定軸５４の内周側には変速機入力
軸５７が挿入され、固定軸５４の内周面との間に配置し
た軸受５８によって回転自在に支持されている。この変
速機入力軸５７の先端部は、前記固定軸５４の先端部方
向に突出しており、その先端部にハブ５９がスプライン
嵌合されている。なお、このハブ５９と変速機入力軸５
７との間はオイルシール６０によって液密状態に封止さ
れている。

【００３７】ハブ５９には、タービンランナ６１とロッ
クアップクラッチ（直結クラッチ）６２とが連結されて
いる。タービンランナ６１は、椀形に湾曲したシェルの
内面に複数のブレードを固定した構造であって、前記ポ
ンプインペラとほぼ対称形状を成しており、前記ステー
タ５６を挟んでポンプインペラと対向して配置されてい
る。

【００３８】ロックアップクラッチ６２は、多板構造の
クラッチであって、前記フロントカバー３９の内面に対
向した位置に設けられている。すなわちフロントカバー
３９の中間部で半径方向に沿う平板状の部分の正面に対
向してクラッチドラム６３が配置されている。このクラ
ッチドラム６３は、ほぼ有底円筒状を成す部材であっ
て、フロントカバー３９の中間部の内面に対向する位置
に配置されるとともに、その内周側の端部で前記ハブ５
９にリベットによって固定されている。

【００３９】このクラッチドラム６３の円筒状を成す外
周部の内面に摩擦板６４がスプライン嵌合されている。
またこの摩擦板６４を挟んでフロントカバー３９の内面
と対向する位置に他の摩擦板６５が配置され、この他の
摩擦板６５は、フロントカバー３９の内面に取り付けた
リング状のリテーナ６６の外周側に嵌合されている。さ
らにこれらの摩擦板６４，６５を挟んでフロントカバー
３９の内面に対向する位置にピストン６７が軸線方向に
前後動するように配置されている。このピストン６７
は、環状の板状体であって、その内周部によって前記ハ
ブ５９に液密状態を維持して摺動自在に嵌合するととも
に、外周部がクラッチドラム６３の円筒状部分の内周面
に摺接している。

【００４０】上述したフロントカバー３９およびポンプ
シェル４７によって区画されている空間部すなわちトル
クコンバータ４の内部にはオイル（オートマチックトラ
ンスミッションフルード）が充填されており、入力軸３
５と共にポンプインペラが回転して生じるオイルの螺旋
流がタービンランナ６１に供給されてタービンランナ６
１が回転し、その結果、入力軸３５から変速機入力軸５
７に動力が伝達される。したがって入力軸３５がトルク
コンバータ４の入力側の部材になっている。

【００４１】また、ピストン６７の背面側すなわち摩擦
板６４，６５とは反対側の油圧を、正面側すなわち摩擦
板６４，６５側の油圧より高くすることにより、ピスト
ン６７が摩擦板６４，６５をフロントカバー３９の内面
との間に挟み付け、その結果、フロントカバー３９から
これらの摩擦板６４，６５を介してクラッチドラム６３
ならびにハブ５９および変速機入力軸５７に動力が伝達
される。すなわちロックアップクラッチ６２が係合する
ことにより、このロックアップクラッチ６２を介して入
力軸３５から変速機入力軸５７に直接動力が伝達され
る。

【００４２】このようにロックアップクラッチ６２が設
けられている位置は、フロントカバー３９の中間部であ
って半径方向に沿う平板部分に対向する位置であり、こ
れは、フロントカバー３９が図に示すように屈曲してい
ることにより、モータ・ジェネレータ２におけるステー
タ４０の内周側、より正確にはステータ４０におけるコ
イルの内周側の位置である。言い換えれば、流体伝動装
置であるトルクコンバータ４の外周側の一部がステータ
４０の内径より小さくなるように半径方向で内側に窪ま
されて凹部を形成しており、このようにして外径を縮小
した部分すなわち小径部６８が、回転中心軸線方向でモ
ータ・ジェネレータ２におけるステータ４０の内側に入
り込まされている。言い換えれば、トルクコンバータ４
の外周側の一部に凹部が形成され、その凹部にステータ
４０のコイルの一部が配置されている。

【００４３】したがって上記のパワープラントでは、エ
ンジン１のクランクシャフト２３に入力軸３５が連結さ
れ、その入力軸３５にモータ・ジェネレータ２のロータ
３８が連結されている。そしてその入力軸３５がトルク
コンバータ４のフロントカバー３９およびポンプシェル
４７ならびに円筒軸４８を介してオイルポンプ６に連結
されている。そのため、オイルポンプ６に対してはエン
ジン１およびモータ・ジェネレータ２のいずれからもト
ルクを伝達してオイルポンプ６を駆動することができる
ように構成されている。

【００４４】上記のパワープラントは、基本的には、走
行のための動力をエンジン１によって出力し、またエン
ジン１によって減速し、モータ・ジェネレータ２は走行
のための駆動力あるいは制動力を補助するために使用さ
れる。したがって前記自動変速機３は後進段を含む複数
の変速段を設定することができるように構成されてい
る。その変速機構５の一例を図５に示してある。

【００４５】ここに示す構成では、前進５段・後進１段
の変速段を設定するように構成されている。すなわちこ
こに示す自動変速機３は、トルクコンバータ４およびオ
イルポンプ６に続けて副変速部８１と、主変速部８２と
を備えている。その副変速部８１は、いわゆるオーバー
ドライブ部であって１組のシングルピニオン型遊星歯車
機構８３によって構成され、キャリヤ８４が前記変速機
入力軸５７に連結され、またこのキャリヤ８４とサンギ
ヤ８５との間に一方向クラッチＦ0 と一体化クラッチＣ
0 とが並列に配置されている。なお、この一方向クラッ
チＦ0 はサンギヤ８５がキャリヤ８４に対して相対的に
正回転（変速機入力軸５７の回転方向の回転）する場合
に係合するようになっている。またサンギヤ８５の回転
を選択的に止める多板ブレーキＢ0 が設けられている。
そしてこの副変速部８１の出力要素であるリングギヤ８
６が、主変速部８２の入力要素である中間軸８７に接続
されている。

【００４６】したがって副変速部８１は、一体化クラッ
チＣ0 もしくは一方向クラッチＦ0が係合した状態では
遊星歯車機構８３の全体が一体となって回転するため、
中間軸８７が変速機入力軸５７と同速度で回転し、低速
段となる。またブレーキＢ0を係合させてサンギヤ８５
の回転を止めた状態では、リングギヤ８６が変速機入力
軸５７に対して増速されて正回転し、高速段となる。

【００４７】他方、主変速部８２は三組の遊星歯車機構
８８，８９，９０を備えており、それらの回転要素が以
下のように連結されている。すなわち第１遊星歯車機構
８８のサンギヤ９１と第２遊星歯車機構８９のサンギヤ
９２とが互いに一体的に連結され、また第１遊星歯車機
構８８のリングギヤ９３と第２遊星歯車機構８９のキャ
リヤ９４と第３遊星歯車機構９０のキャリヤ９５との三
者が連結され、かつそのキャリヤ９５に出力軸９６が連
結されている。さらに第２遊星歯車機構８９のリングギ
ヤ９７が第３遊星歯車機構９０のサンギヤ９８に連結さ
れている。

【００４８】この主変速部８２の歯車列では後進段と前
進側の四つの変速段とを設定することができ、そのため
のクラッチおよびブレーキが以下のように設けられてい
る。先ずクラッチについて述べると、互いに連結されて
いる第２遊星歯車機構８９のリングギヤ９７および第３
遊星歯車機構９０のサンギヤ９８と中間軸８７との間に
第１クラッチＣ1 が設けられ、また互いに連結された第
１遊星歯車機構８８のサンギヤ９１および第２遊星歯車
機構８９のサンギヤ９２と中間軸８７との間に第２クラ
ッチＣ2 が設けられている。

【００４９】つぎにブレーキについて述べると、第１ブ
レーキＢ1 はバンドブレーキであって、第１遊星歯車機
構８８および第２遊星歯車機構８９のサンギヤ９１，８
９の回転を止めるように配置されている。またこれらの
サンギヤ９１，８９（すなわち共通サンギヤ軸）とトラ
ンスミッションハウジング２０との間には、第１一方向
クラッチＦ1 と多板ブレーキである第２ブレーキＢ2 と
が直列に配列されており、その第１一方向クラッチＦ1
はサンギヤ９１，８９が逆回転（変速機入力軸５７の回
転方向とは反対方向の回転）しようとする際に係合する
ようになっている。多板ブレーキである第３ブレーキＢ
3 は第１遊星歯車機構８８のキャリヤ９９とトランスミ
ッションハウジング２０との間に設けられている。そし
て第３遊星歯車機構９０のリングギヤ１００の回転を止
めるブレーキとして多板ブレーキである第４ブレーキＢ
4 と第２一方向クラッチＦ2 とがトランスミッションハ
ウジング２０との間に並列に配置されている。なお、こ
の第２一方向クラッチＦ2はリングギヤ１００が逆回転
しようとする際に係合するようになっている。

【００５０】上述した各変速部８１，８２の回転部材の
うち副変速部８１のクラッチＣ0 の回転数を検出するタ
ービン回転数センサ１０１と、出力軸９６の回転数を検
出する出力軸回転数センサ１０２とが設けられている。

【００５１】上記の自動変速機３では、各クラッチやブ
レーキを図６の作動表に示すように係合・解放すること
により前進５段・後進１段の変速段を設定することがで
きる。なお、図６において○印は係合状態、空欄は解放
状態、◎印はエンジンブレーキ時の係合状態、△印は係
合するものの動力伝達に関係しないことをそれぞれ示
す。

【００５２】図６に示すＰ（パーキング）、Ｒ（リバー
ス：後進段）、Ｎ（ニュートラル）ならびに第１速（１
ｓｔ）ないし第５速（５ｔｈ）の各シフト状態は、図示
しないシフト装置のレバーをマニュアル操作することに
より設定される。そのシフトレバーによって設定される
各シフトポジションは、Ｐ（パーキング）ポジション、
Ｒ（リバース）ポジション、Ｎ（ニュートラル）ポジシ
ョン、Ｄ（ドライブ）ポジション、４ポジション、３ポ
ジション、２ポジション、Ｌポジションである。

【００５３】ここで、Ｄポジションは車速やアクセル開
度などの車両の走行状態に基づいて前進第１速ないし第
５速を設定するためのポジションであり、また４ポジシ
ョンは、第１速ないし第４速、３ポジションは第１速な
いし第３速、２ポジションは第１速および第２速、Ｌポ
ジションは第１速をそれぞれ設定するためのポジション
である。なお、３ポジションないしＬポジションは、エ
ンジンブレーキレンジを設定するポジションであり、そ
れぞれのポジションで設定可能な変速段のうち最も高速
側の変速段でエンジンブレーキを効かせるように構成さ
れている。

【００５４】また、ＤポジションないしＬポジションの
いずれかをシフトレバーによって選択することにより、
そのポジションに応じた変速段を設定することができる
ようになっている。すなわち、マニュアル操作によって
変速段を設定する変速モードであって、これが前記のス
ポーツモードである。このスポーツモードを選択するス
ポーツモードスイッチ（図示せず）がインストルメント
パネルもしくはセンターコンソール（それぞれ図示せ
ず）などに設けられている。このスイッチ１０３をオン
操作した状態で、シフトレバーをＤポジションに設定す
ると前進第５速となり、また４ポジションに設定すると
前進第４速、３ポジションに設定すると前進第３速、２
ポジションに設定すると前進第２速、Ｌポジションに設
定すると前進第１速の各変速段が設定される。

【００５５】上記のエンジン１やモータ・ジェネレータ
２ならびに自動変速機３などの各装置は、車両の状態を
示す各種のデータに基づいて制御される。例えば図７に
示すように、マイクロコンピュータを主体とする総合制
御装置（ＥＣＵ）１０４に各種の信号を入力し、その入
力された信号に基づく演算結果を制御信号として出力す
るようになっている。この入力信号の例を挙げれば、Ａ
ＢＳ（アンチロックブレーキ）コンピュータからの信
号、車両安定化制御（ＶＳＣ：商標）コンピュータから
の信号、エンジン回転数ＮE 、エンジン水温、イグニッ
ションスイッチからの信号、バッテリＳＯＣ（State of
Charge：充電状態）、ヘッドライトのオン・オフ信
号、デフォッガのオン・オフ信号、エアコンのオン・オ
フ信号、車速信号、自動変速機（ＡＴ）油温、シフトポ
ジション、サイドブレーキのオン・オフ信号、フットブ
レーキのオン・オフ信号、触媒（排気浄化触媒）温度、
アクセル開度、カム角センサからの信号、スポーツシフ
ト信号、車両加速度センサからの信号、駆動力源ブレー
キ力スイッチからの信号、タービン回転数ＮT センサか
らの信号、レゾルバ信号などである。

【００５６】また、出力信号の例を挙げると、点火信
号、噴射（燃料の噴射）信号、スタータへの信号、前記
コントローラ５９への信号、減速装置への信号、ＡＴソ
レノイドへの信号、ＡＴライン圧コントロールソレノイ
ドへの信号、ＡＢＳアクチュエータへの信号、自動停止
制御実施インジケータへの信号、自動停止制御未実施イ
ンジケータへの信号、スポーツモードインジケータへの
信号、ＶＳＣアクチュエータへの信号、ＡＴロックアッ
プコントロールバルブへの信号、および電動オイルポン
プ１１０を制御する電子制御装置１１０Ｄに対する信号
などである。なおここで、自動停止制御とは、車両が停
止した場合に、所定の条件の成立によってエンジン１を
自動停止する制御であり、燃費および排ガスの削減のた
めの制御である。前記電動オイルポンプ１１０は、基本
的には、エンジン１もしくはモータ・ジェネレータ２に
より駆動される前記オイルポンプ６による油圧を補完
し、もしくはオイルポンプ６に替わって油圧を出力する
ように制御される。

【００５７】ここで、この発明の構成と実施形態の構成
との対応関係を説明する。モータ・ジェネレータ２がこ
の発明の第１の電動機に相当し、ロックアップクラッチ
６２または変速機構５の一部を構成する各種のクラッチ
やブレーキがこの発明の摩擦係合装置に相当し、トルク
コンバータ４および自動変速機３がこの発明の動力伝達
装置に相当し、オイルポンプ６がこの発明の第１のオイ
ルポンプに相当し、モータ・ジェネレータ１１０Ａが第
２の電動機に相当し、電動オイルポンプ１１０がこの発
明の第２のオイルポンプに相当する。

【００５８】上記のパワープラントでは、モータ・ジェ
ネレータ２を備え、かつそのモータ・ジェネレータ２が
エンジン１と共に入力軸３５に連結されているので、モ
ータ・ジェネレータ２によって発進することができ、ま
たエンジン１を始動（クランキング）することができ
る。さらにオイルポンプ６が、入力軸３５に連結されて
いてエンジン１およびモータ・ジェネレータ２のいずれ
によってもオイルポンプ６を駆動し、自動変速機３で必
要な油圧を発生させることができる。さらに、電動オイ
ルポンプ１１０により上記油圧を発生させることも可能
である。そこで、この発明の制御装置は、図１に示す制
御を実行し、燃費を向上させる。

【００５９】すなわち図１において、先ず、入力信号の
読み込みなどの処理をおこない（ステップ２０１）、モ
ータ・ジェネレータ２の動力のみにより車両が走行する
条件が成立しているか否かが判断される（ステップ２０
２）。この実施形態のハイブリッド車においては、例え
ば車速およびスロットル開度をパラメータとするマップ
により、モータ・ジェネレータ２の単独駆動モード、エ
ンジン１の単独駆動モード、エンジン１およびモータ・
ジェネレータ２を駆動する駆動モードのいずれかが選択
される。具体的には、車両の発進時などのように、エン
ジン効率が悪い低負荷状態においては、モータ・ジェネ
レータ２の単独駆動モードが選択され、アクセルペダル
の踏み込みにより、所定の加速要求が発生した場合は、
モータ・ジェネレータ２の駆動モードからエンジン１の
駆動モードに切り換えられ、急激な加速要求が発生した
場合は、エンジン１の動力をモータ・ジェネレータ２の
動力により補う駆動モードが選択される。

【００６０】上記マップに基づいて、ステップ２０２で
否定判断された場合はリターンされ、ステップ２０２で
肯定判断された場合は、モータ・ジェネレータ２の回転
数が所定値Ｎopm を越えているか否かが判断される（ス
テップ２０３）。このステップ２０３においては、車速
が所定車速Ｖを越えているか否かを判断してもよい。ス
テップ２０３で否定判断された場合は、オイルポンプ６
により発生する油圧（吐出圧）および吐出量が比較的低
く、自動変速機３の摩擦係合装置の係合油圧を、必要な
値まで高めることができない可能性がある。そこで、モ
ータ・ジェネレータ１１０Ａを所定回転数以上に制御
し、必要な油圧に対する油圧の不足分を、電動オイルポ
ンプ１１０により発生する油圧で補う制御をおこない
（ステップ２０４）、リターンされる。

【００６１】これに対して、ステップ２０３で否定判断
された場合は、自動変速機３の摩擦係合装置に供給する
べき油圧を、モータ・ジェネレータ２の動力により駆動
されるオイルポンプ６により確保しやすくなる。そこ
で、電動オイルポンプ１１０を駆動するモータ・ジェネ
レータ１１０Ａの回転数を漸減させて停止させる制御を
おこない（ステップ２０５）、リターンされる。ここ
で、図１のフローチャートに示された機能的手段と、こ
の発明の構成との対応関係を説明する。すなわち、ステ
ップ２０２，〜２０５がこの発明の電動機制御手段に相
当する。

【００６２】図２は上記制御に対応するタイムチャート
の一例である。すなわち、アクセルペダルがオフされて
いる状態においては、モータ・ジェネレータ２の回転数
が零に制御されており、オイルポンプ６の吐出量、すな
わち、回転数が零に制御されている。一方、電動オイル
ポンプ１１０の吐出量、すなわちモータ・ジェネレータ
１１０Ａの回転数が所定値に制御され、電動オイルポン
プ１１０により発生する油圧により、係合装置の油圧が
所定値に制御されている。

【００６３】ついで時刻ｔ１においてアクセルペダルが
踏み込まれて発進要求が成立すると、モータ・ジェネレ
ータ２が単独駆動されてその回転数が徐々に上昇すると
ともに、オイルポンプ６の吐出量（回転数）が徐々に上
昇する。そして、時刻ｔ２において、モータ・ジェネレ
ータ２の回転数が所定値Ｎpom を越えたことが判断され
るとともに、モータ・ジェネレータ２の回転数がさらに
上昇すると、時刻ｔ３において電動オイルポンプ１１０
を停止させる信号が出力され、電動オイルポンプ１１０
の吐出量（モータ・ジェネレータ１１０Ａの回転数）が
徐々に低下され、時刻ｔ４において電動オイルポンプ１
１０の吐出量（モータ・ジェネレータ１１０Ａの回転
数）が零に制御されている。このようにして、オイルポ
ンプ６または電動オイルポンプ１１０Ａで発生する油圧
が、油圧制御部７において所定圧に制御され、摩擦係合
装置に供給される。

【００６４】以上のようにこの実施形態においては、車
速の上昇にともなってオイルポンプ６の発生油圧を高め
ることが可能な状況においては、電動オイルポンプ１１
０により発生する油圧を徐々に低下させる。言い換えれ
ば、モータ・ジェネレータ１１０Ａに供給される電気エ
ネルギが低減され、その分、車両全体としての燃費が向
上するとともに、モータ・ジェネレータ２の回転数の上
昇により、摩擦係合装置に供給するべき油圧を確保する
ことができ、車両の発進応答性が向上する。

【００６５】なお、この実施形態においては、歯車変速
機構および摩擦係合装置を有し、その変速比を段階的に
変更することの可能な有段式の自動変速機について説明
しているが、変速比を無段階（連続的）に変更すること
の可能な無段変速機（ＣＶＴ）に対して、この発明を適
用することが可能である。また、第１の電動機の回転数
の減少にともなって、第２の電動機の回転数を増加させ
る制御をおこなうことも可能である。

【００６６】

【発明の効果】以上説明したようにこの発明によれば、
第１の電動機の動力により車両が発進する際に、第１の
オイルポンプおよび第２のオイルポンプにより発生した
油圧により変速機の変速比を制御する場合は、第１の電
動機の回転数に基づいて第２の電動機の回転数が制御さ
れる。例えば、第１のオイルポンプの発生油圧を高める
ことが可能な状況においては、第２のオイルポンプによ
り発生する油圧を低下させ、第２の電動機により消費さ
れる電気エネルギを低減することができる。したがっ
て、その分、車両全体としての燃費が向上するととも
に、第１の電動機の回転数の増加により、摩擦係合装置
に供給するべき油圧を確保することができ、車両の発進
応答性が向上する。

【図面の簡単な説明】

【図１】 この発明の制御装置で実行される制御例を説
明するためのフローチャートである。

【図２】 図１に示す制御に対応するタイムチャートの
一例である。

【図３】 この発明で対象とするパワートレーンおよび
制御系統の一例を模式的に示すブロック図である。

【図４】 図３に示すモータ・ジェネレータの周辺の具
体的な構成の例を示す部分断面図である。

【図５】 図３に示す自動変速機のギヤトレーンの一例
を示すスケルトン図である。

【図６】 図３の自動変速機の各変速段を設定するため
のクラッチおよびブレーキの係合・解放を示す図表であ
る。

【図７】 この発明の一例における総合制御装置におけ
る入出力信号を示す図である。

【符号の説明】

２…モータ・ジェネレータ、 ３…自動変速機、 ６…
オイルポンプ、 １１…モータ・ジェネレータ用電子制
御装置、 ６２…ロックアップクラッチ、 １１０…電
動オイルポンプ、 １１０Ａ…モータ・ジェネレータ。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） // Ｂ６０Ｋ 6/00 Ｂ６０Ｋ 9/00 Ｚ 8/00 Ｆ１６Ｈ 63:12 (72)発明者 田端 淳 愛知県豊田市トヨタ町１番地 トヨタ自動 車株式会社内 (72)発明者 永野 周二 愛知県豊田市トヨタ町１番地 トヨタ自動 車株式会社内 Ｆターム(参考） 3D041 AA21 AB01 AC01 AC09 AC15 AC18 AD01 AD10 AD22 AD23 AD51 AE02 AE30 AE39 AF09 3G093 AA05 AA06 AA07 AA14 AA16 AB00 AB01 BA19 CB05 DA06 DB01 DB05 EB00 EB03 EB07 EC02 FA10 FA11 3J052 AA01 AA14 EA04 EA10 FB25 GC44 HA01 KA01 LA01 5H115 PA11 PG04 PI13 PU01 PU19 PV09 QE01 QE02 QN02 SE08

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 車両の動力源としてのエンジンおよび第
   １の電動機と、このエンジンおよび第１の電動機から出
   力される動力の伝達経路に配置され、かつ、油圧により
   動作して変速比が制御される変速機と、前記第１の電動
   機から出力された動力により駆動されて前記変速機の変
   速比を制御する油圧を発生するオイルポンプと、第２の
   電動機の動力により駆動されて前記変速機の変速比を制
   御する油圧を発生する電動オイルポンプとを有する車両
   の制御装置において、 前記第１の電動機の動力により車両が走行する際に前記
   第１のオイルポンプおよび第２のオイルポンプの油圧に
   より前記変速機の変速比を制御する場合は、前記第１の
   電動機の回転数に基づいて前記第２の電動機の回転数を
   制御する電動機制御手段を備えていることを特徴とする
   車両の制御装置。