JP2011220374A

JP2011220374A - 駆動制御装置

Info

Publication number: JP2011220374A
Application number: JP2010086971A
Authority: JP
Inventors: Hirotatsu Kitahata; 弘達北畠; Hideaki Komada; 英明駒田; Hiroaki Ebuchi; 弘章江渕; Hidekazu Nagai; 秀和永井; Naoshi Fujiyoshi; 直志藤吉; Michinobu Suzuki; 岐宣鈴木; Takemasa Hata; 建正畑
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2010-04-05
Filing date: 2010-04-05
Publication date: 2011-11-04

Abstract

【課題】コストの増加を伴わずに車両発進時の応答性を向上させることが可能な駆動制御装置を提供する。
【解決手段】駆動制御装置は、モータ・ジェネレータ２に接続されたトルクコンバータ６と、モータ・ジェネレータ２にて駆動されるオイルポンプ９と、オイルポンプ９の駆動にて生成された油圧を蓄えるアキュムレータ２５と、アキュムレータ２５が蓄えた油圧を利用してトルクコンバータ６の差回転を阻止できるロックアップクラッチ１２と、アキュムレータ２５が蓄えた油圧を検出する油圧センサ３２とを備え、車両の停車時に検出された油圧が所定値以下である場合、ロックアップクラッチ１２を解放操作してトルクコンバータ６の差回転を許容した状態でモータ・ジェネレータ２にてオイルポンプ９を駆動させることによりアキュムレータ２５に油圧を蓄えさせる。
【選択図】図２

Description

本発明は、駆動源として電動機やモータ・ジェネレータ等の回転電機が設けられた車両の駆動装置に適用される駆動制御装置に関する。

内燃機関と回転電機とを駆動源として備えたハイブリッド車両に適用され、内燃機関及び回転電機の動力をロックアップクラッチ付きトルクコンバータを介して伝達する駆動制御装置において、電動ポンプを駆動してロックアップクラッチに油圧を供給することによってトルクコンバータの差回転を阻止し、その状態で回転電機の駆動力により車両を発進させるものが知られている（特許文献１）。また、ロックアップクラッチの作動にアキュムレータに蓄圧された油圧を利用するとともに、変速機のニュートラル及びパーキングの各ポジションではロックアップクラッチの係合を禁止する駆動制御装置がある（特許文献２）。更に、車両停止時に電動オイルポンプを駆動してロックアップクラッチを係合させる駆動制御装置も知られている（特許文献３）。その他、本発明に関連する先行技術文献として、特許文献４が存在する。

特開２００９−１０３２２２号公報特開平７−２９３６８０号公報特開２０００−１７０８８８号公報特開昭６２−２２１８０６号公報

特許文献１の駆動制御装置は、電動ポンプに専用のモータを設けているため、コストが増大するおそれがある。また、この電動ポンプの代わりに特許文献２のようにアキュムレータを用いた場合には、車両停車中においてアキュムレータの圧力が十分でないと発進時にロックアップクラッチを操作できないおそれがある。

そこで、本発明は、コストの増加を伴わずに車両発進時の応答性を向上させることが可能な駆動制御装置を提供することを目的とする。

本発明の駆動制御装置は、駆動源として回転電機が設けられた車両の駆動装置に適用される駆動制御装置において、前記回転電機に接続されたトルクコンバータと、前記回転電機にて駆動されるオイルポンプと、前記オイルポンプの駆動にて生成された油圧を蓄える蓄圧手段と、前記蓄圧手段が蓄えた油圧を利用して前記トルクコンバータの差回転を阻止できるロックアップクラッチと、前記蓄圧手段が蓄えた油圧を検出する蓄圧検出手段と、前記車両の停車時に前記蓄圧検出手段にて検出された油圧が所定値以下である場合、前記ロックアップクラッチを解放操作して前記トルクコンバータの差回転を許容した状態で前記回転電機にて前記オイルポンプを駆動させることにより前記蓄圧手段に油圧を蓄えさせる蓄圧制御手段と、を備えるものである（請求項１）。

本発明の駆動制御装置によれば、オイルポンプを作動させる専用のモータの代わりに蓄圧手段を用いているためコストの増大を抑制できるとともに、停車中における回転電機によるオイルポンプの駆動によって蓄圧手段の圧力を所定値以上に維持することが可能であるので、車両発進時の応答性が向上する。また、トルクコンバータの差回転が許容された状態で回転電機にてオイルポンプが駆動されるので、オイルポンプの駆動に要する損失を低減できる。

本発明の一形態に係る駆動制御装置が組み込まれた駆動装置の全体構成を模式的に示した図。駆動装置のオイル供給経路を模式的に示した図。蓄圧制御の制御ルーチンの一例を示したフローチャート。

図１は本発明の一形態に係る駆動制御装置が組み込まれた駆動装置の全体構成を模式的に示している。駆動装置１は回転電機としてのモータ・ジェネレータ２を駆動源として備えている。駆動装置１が車両に搭載されることにより、その車両は電気自動車として構成される。モータ・ジェネレータ２は電動機としての機能と発電機としての機能を兼備しており、ロータ軸４と一体回転するロータ２ａと、ロータ２ａの外周に配置されてケース５に固定されたステータ２ｂとが設けられている。

駆動装置１はモータ・ジェネレータ２の動力をトルクコンバータ６及び変速機構７を介して車両の駆動輪１０に伝達するように構成されている。トルクコンバータ６は流体式の周知のトルクコンバータであり、その入力部６ａはモータ・ジェネレータ２のロータ軸４に連結されており、出力部６ｂは変速機構７に連結されている。トルクコンバータ６の入力部６ａはワンウエイクラッチ８にて回転方向が一方向に制限されているとともに、回転機械式のオイルポンプ９に連結されている。これにより、オイルポンプ９はモータ・ジェネレータ２にて駆動される。トルクコンバータ６の入力部６ａと出力部６ｂとの間にはロックアップクラッチ１２が設けられている。このロックアップクラッチ１２が係合操作されると入力部６ａと出力部６ｂとが一体となるためトルクコンバータ６の差回転が阻止される。反対に、ロックアップクラッチ１２が解放操作されると入力部６ａと出力部６ｂとの拘束が解放されてトルクコンバータ６の差回転が許容される。

変速機構７はトルクコンバータ６の出力部６ｂに連結された入力軸１５と、これと平行に延びている出力軸１６と、これら入力軸１５及び出力軸１６間に設けられたギア列１７とを有している。ギア列１７は入力軸１５に固定された入力ギア１８と、入力ギア１８に噛み合うとともに出力軸１６に固定された中間ギア１９と、出力軸１６に固定された出力ギア２０とを備えている。出力ギア２０は左右の駆動輪１０に連結された差動機構２１のケースに設けられたリングギア２２と噛み合っている。変速機構７はその変速比が入力軸１５に対して出力軸１６が減速されるように設定されている。

ロックアップクラッチ１２は油圧にて操作される。図２は駆動装置のオイル供給経路を模式的に示している。図２に示すように、オイルポンプ９の駆動にて生成された油圧は蓄圧手段としてのアキュムレータ２５に蓄えられる。アキュムレータ２５は油圧制御を行うバルブボディ２６に接続されている。バルブボディ２６には多数の油路が形成されるとともに、これら油路の所定箇所に不図示の電磁弁が複数個設けられた周知のものである。バルブボディ２６の各電磁弁が適宜操作されることにより、各油路に接続された制御対象への油圧の供給と停止とを切り替えることができる。バルブボディ２６の特定の油路は制御対象であるトルクコンバータ６及びロックアップクラッチ１２にそれぞれ接続されており、また他の油路は冷却対象であるモータ・ジェネレータ２や潤滑対象である駆動装置１の各部Ｘにそれぞれ接続されている。

バルブボディ２６に設けられた各制御弁に対する制御は、駆動装置１の制御を行うコンピュータとして構成された制御ユニット３０にて行われる。制御ユニット３０はバルブボディ２６に対する制御の他、駆動装置１を適正に動作させるためにモータ・ジェネレータ２の動作制御等も行っている。制御ユニット３０には各種制御に使用するパラメータを取得するため各種センサからの信号が入力される。本発明に関連するセンサとしては、車速に応じた信号を出力する車速センサ３１及びアキュムレータ２５の油圧に応じた信号を出力する蓄圧検出手段としての油圧センサ３２がそれぞれ設けられている。

図３は制御ユニット３０が行う蓄圧制御の制御ルーチンの一例を示したフローチャートである。この制御ルーチンのプログラムは制御ユニット３０の記憶装置に保持されており適時に読み出されて所定周期で繰り返し実行される。ステップＳ１では駆動装置１が搭載された車両が停車中か否かを判定する。この判定は車速センサ３１から取得した車速に基づいて行われる。具体的には、制御ユニット３０は車速が０に維持されている時間を計測し、その時間が所定の判定値を超えた場合に停車中と判定する。なお、車速センサ３１を利用する代わりに、車両に搭載されたスタートスイッチ（不図示）の位置情報に基づいて停車中か否かを判定することも可能である。ステップＳ１で停車中であると判定した場合はステップＳ２に進み、そうでない場合は以後の処理をスキップして今回のルーチンを終える。

ステップＳ２では、油圧センサ３２の出力信号を参照して、アキュムレータ２５から得ることができる油圧、即ちアキュムレータ２５の油圧Ｐａｃを取得する。続くステップＳ３ではステップＳ２で取得した油圧Ｐａｃが所定値Ｐ１以下か否かを判定する。所定値Ｐ１はロックアップクラッチ１２を問題なく操作できる油圧範囲の下限値として設定されている。油圧Ｐａｃが所定値Ｐ１以下である場合は、ステップＳ４に進み、そうでない場合は以後の処理をスキップして今回のルーチンを終える。

ステップＳ４では、ロックアップクラッチ１２を解放操作する。即ちトルクコンバータ６の差回転を許容する状態に切り替える。続くステップＳ５では、モータ・ジェネレータ２を作動させてオイルポンプ９を駆動させる。これにより、オイルポンプ９で生成された油圧がアキュムレータ２５に蓄えられる。

図３の制御が繰り返し実行されることにより、停車中におけるアキュムレータ２５の油圧Ｐａｃが所定値Ｐ１以上に維持される。即ち、車両停止中に、アキュムレータ２５の油圧Ｐａｃがロックアップクラッチ１２を問題なく動作できる油圧に保持されるので車両発進時の応答性が向上する。制御ユニット３０は図３の制御ルーチンを実行することにより本発明に係る蓄圧制御手段として機能する。

本形態によれば、オイルポンプ９を作動させる専用のモータの代わりにアキュムレータ２５を用いているためコストの増大を抑制できるとともに、上述した車両発進時の応答性が向上する。また、トルクコンバータ６の差回転が許容された状態でモータ・ジェネレータ２にてオイルポンプ９が駆動されるので、オイルポンプ９の駆動に要する損失を低減できる。

本発明は上記形態に限定されず、本発明の要旨の範囲内において種々の形態にて実施できる。上記形態はモータ・ジェネレータが駆動源として設けられた電気自動車用の駆動装置であるが、本発明の駆動制御装置は、モータ・ジェネレータに加えて内燃機関が駆動源として設けられたハイブリッド車両用の駆動装置に適用することもできる。なお、本発明に係る回転電機は、電動機、発電機及びモータ・ジェネレータのいずれをも含む概念である。例えば、電動機を搭載した電気自動車用の駆動装置に本発明の駆動制御装置を適用することもできる。

１駆動装置
２モータ・ジェネレータ（回転電機）
３トルクコンバータ
９オイルポンプ
１２ロックアップクラッチ
２５アキュムレータ（蓄圧手段）
３０制御ユニット（蓄圧制御手段）
３２油圧センサ（蓄圧検出手段）

Claims

駆動源として回転電機が設けられた車両の駆動装置に適用される駆動制御装置において、前記回転電機に接続されたトルクコンバータと、前記回転電機にて駆動されるオイルポンプと、前記オイルポンプの駆動にて生成された油圧を蓄える蓄圧手段と、前記蓄圧手段が蓄えた油圧を利用して前記トルクコンバータの差回転を阻止できるロックアップクラッチと、前記蓄圧手段が蓄えた油圧を検出する蓄圧検出手段と、前記車両の停車時に前記蓄圧検出手段にて検出された油圧が所定値以下である場合、前記ロックアップクラッチを解放操作して前記トルクコンバータの差回転を許容した状態で前記回転電機にて前記オイルポンプを駆動させることにより前記蓄圧手段に油圧を蓄えさせる蓄圧制御手段と、を備える駆動制御装置。