JP2014113004A - 動力伝達装置の制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ロータシャフトが歯車機構に連結される動力伝達装置において、新たな部材を設けることなく、ロータシャフトの摩耗の進行を抑制する。
【解決手段】モータジェネレータＭＧ２のロータシャフトを回転自在に支持するベアリングを有し、ロータシャフトがリダクション機構のサンギヤに連結されるトランスアクスルの制御装置である。ロータシャフトは、ベアリングのインナーレースと軸方向に対向する当接面が形成された拡径部を有している。ＥＣＵは、モータジェネレータＭＧ２の回生時に、モータジェネレータＭＧ２のモータトルクが大きいほど、モータトルクが小さい場合に比べてモータトルクを低減させるモータトルク低減制御を行う頻度を高くするように構成されている。
【選択図】図７

Description

本発明は、車両の制御装置に関し、特に、モータジェネレータのロータが歯車機構に連結される動力伝達装置の制御装置に関するものである。

動力伝達装置における遊星歯車機構の接続については、種々の接続関係があるところ、例えば、サンギヤをモータジェネレータのロータシャフトと接続し、リングギヤを出力軸と接続するとともに、キャリアをケースに接続固定した動力伝達装置が従来から知られている（例えば特許文献１）。

特開２００５−３０８０９４号公報

ところで、車両の動力伝達装置においては、スパーギヤ（平歯車）に比して噛合音が小さいヘリカルギヤ（はすば歯車）を用いることが多い。もっとも、はすば歯車は、動力を伝達する際にその軸方向にスラスト力を生じさせる歯車であることから、遊星歯車機構におけるギヤの噛み合いによって、例えばサンギヤにはその軸方向にスラスト力が生じることになる。

このため、上記特許文献１のものでは、サンギヤに生じたスラスト力によってロータシャフトが軸方向に移動するのを抑えるべく、ベアリングで回転自在に支持されるロータシャフトに、当該ベアリングにて支持される部位の他、ベアリングレースと軸方向に対向する対向面が形成された部位を設けている。これにより、遊星歯車機構におけるギヤの噛み合いによって、ロータシャフトをベアリング側へ移動させるようなスラスト力が当該ロータシャフトに生じた場合には、かかる対向面がベアリングレースに当たる（接触する）ことで、軸方向におけるロータシャフトの移動が制限される。

しかしながら、ロータシャフトの対向面とベアリングレースとが接触した状態で、ロータシャフトとベアリングレースとが回転すると、以下のような問題が生じる。すなわち、ロータシャフトとベアリングレースとは、基本的には一緒に回転するが、両者の間に回転方向の微小すべり（回転差）が生じることがある。また、ロータには一般的に生材が用いられるのに対し、ベアリングレースには通常焼入れが施されることから、ベアリングレースの方がロータよりも高い硬度を有している。それ故、ロータシャフトの対向面とベアリングレースとが接触した状態で、両者の間に回転方向の微小すべりが生じると、ベアリングレースよりも硬度の劣るロータシャフトが摩耗することになる。さらに、このようなロータシャフトの摩耗は、モータジェネレータのモータトルクが大きいほど、その進行が早くなる傾向にある。

そこで、ロータシャフトがベアリングに押し当てられるのを回避すべく、スラスト力によるロータの移動を抑えるためのプレート等を設けることが考えられる。しかしながら、プレート等を動力伝達装置に別途設けると、コストの上昇を招くという問題や、プレート等の設置スペースを確保しなければならないという問題が新たに生じることになる。

本発明はかかる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、モータジェネレータのロータシャフトが歯車機構に連結される動力伝達装置において、新たな部材を設けることなく、ロータシャフトの摩耗の進行を抑制する技術を提供することにある。

前記目的を達成するため、本発明に係る動力伝達装置の制御装置では、新たな部材を設けるのではなく、動力伝達装置の運転制御によってロータシャフトの摩耗の進行を抑えるべく、ロータシャフトの摩耗が進行し易い場合ほど、モータトルクの低減が高い頻度で行われるようにしている。

具体的には、本発明は、モータジェネレータのロータシャフトを回転自在に支持するベアリングを有し、当該ロータシャフトが歯車機構に連結される動力伝達装置の制御装置を対象としている。

この動力伝達装置におけるロータシャフトは、ベアリングによって支持される部位の他に、当該ベアリングのベアリングレースとロータ軸方向に対向する対向面が形成された部位を有している。

そして、この制御装置は、上記モータジェネレータのモータトルクを低減させるモータトルク低減制御を行う制御手段を備え、この制御手段は、上記歯車機構におけるギヤの噛み合いによって、上記対向面を上記ベアリングレースに押し当てるように作用するスラスト力が上記ロータシャフトに発生する場合には、上記モータジェネレータのモータトルクが大きいほど、当該モータトルクが小さい場合に比べて上記モータトルク低減制御を行う頻度を高くするように構成されている。

この構成によれば、ロータシャフトの対向面をベアリングレースに押し当てるように作用するスラスト力が当該ロータシャフトに発生した場合には、ロータシャフトの対向面がベアリングレースに当たることで、ロータ軸方向におけるロータシャフトの移動が制限される。

もっとも、ロータシャフトの対向面とベアリングレースとが接触した状態で回転し、両者の間に回転方向の微小すべり（回転差）が生じると、ベアリングレースよりも硬度の劣るロータシャフトが摩耗する。そうして、かかる摩耗の進行は、モータジェネレータのモータトルクが大きいほど早くなる傾向にある。

そこで、制御手段は、モータジェネレータのモータトルクが大きいほど、モータトルクが小さい場合に比べてモータトルク低減制御を行う頻度を高くするように構成されている。これにより、ロータシャフトの摩耗が進行し易い場合ほど、モータトルクの低減が行われ易くなることから、新たな部材を設けることなく、ロータシャフトの摩耗の進行を抑制することができる。

好ましくは、上記動力伝達装置は、上記モータジェネレータの回生時に、上記スラスト力が発生する構造になっており、上記制御手段は、上記モータジェネレータの回生トルクが大きいほど、当該回生トルクが小さい場合に比べて上記モータトルク低減制御を行う頻度を高くするように構成されている。

この構成では、モータジェネレータの回生時に、ロータシャフトの対向面をベアリングレースに押し当てるように作用するスラスト力が発生するが、ロータシャフトの摩耗の進行度合いに拘わらず、常に回生トルクを低減させる制御を行うと、回生エネルギーの充分な回収が困難となる。

そこで、制御手段は、モータジェネレータの回生トルクが大きいほど、回生トルクが小さい場合に比べてモータトルク低減制御を行う頻度を高くするように構成されている。これにより、回生エネルギーの回収を図りつつ、回生時におけるロータシャフトの摩耗の進行を抑えることができる。

ところで、モータジェネレータの回生が行われる場合としては、例えば減速時（アクセルオフ時）や制動時（ブレーキオン時）があるが、アクセルオフ時における回生では、そもそも大きな回生トルクが発生し難いことから、ロータシャフトの摩耗の進行はあまり問題とならない。

そこで、好ましくは、上記制御手段は、ブレーキペダルが操作された場合における上記モータジェネレータの回生時に、上記モータジェネレータの回生トルクが大きいほど、当該回生トルクが小さい場合に比べて上記モータトルク低減制御を行う頻度を高くするように構成されており、上記モータトルク低減制御は、ブレーキ圧を調整することによって実行される。

この構成では、ブレーキ圧を調整することによってモータトルク低減制御が実行されることから、モータジェネレータの回生トルクを確実に低減させて、回生時におけるロータシャフトの摩耗の進行を確実に抑えることができる。

また好ましくは、上記動力伝達装置は、エンジンの回転出力により駆動するとともに、上記ベアリングにオイルを供給するオイルポンプをさらに有し、上記制御手段は、上記モータジェネレータの力行時に、上記エンジンを駆動させるように構成されている。

ところで、エンジンの回転出力により駆動するオイルポンプを設けている動力伝達装置では、例えば減速時や制動時にエンジンを停止して、モータジェネレータの回生を行う場合には、オイルポンプが駆動しないため、ロータシャフトとベアリングとの潤滑が行われない。また、力行時にもエンジンは停止しており、オイルポンプが駆動しないため、ロータシャフトとベアリングとの潤滑が行われない。それ故、力行の直後に回生が行われる場合には、ロータシャフトの対向面とベアリングレースとがオイルにより潤滑されていない状態で、モータジェネレータの回生が開始されることから、ロータシャフトの摩耗の進行が早まるおそれがある。

そこで、この構成では、後に行われるモータジェネレータの回生に備えて、モータジェネレータの力行時においても、敢えてエンジンを駆動させるようにしている。このように、モータジェネレータの力行時にエンジンを駆動させることで、当該力行時においてもオイルポンプが作動することから、ロータシャフトの対向面およびベアリングにオイルが供給されて、当該ロータシャフトの対向面の潤滑、冷却、清浄が行われることになる。これにより、力行が行われた直後の回生において、力行時におけるロータシャフトの対向面の潤滑等と、回生時におけるモータトルク低減制御とが相俟って、ロータシャフトの摩耗の進行をより一層抑えることができる。

好ましくは、上記制御手段は、上記モータジェネレータの回生時に、所定時間ごとにカウント値を取得し、取得したカウント値の合計値が所定値以上となったときに、上記モータトルク低減制御を行うように構成されているとともに、モータトルクの大きい動作点ほど重みが重くなるように、当該カウント値に重み付けを行うように構成されている。

この構成によれば、モータトルクの大きい動作点ほど重みが重くなるように、カウント値に重み付けがなされることから、モータトルクが大きいほど、カウント値の合計値が所定値以上になり易くなる。これにより、ロータの摩耗が進行し易い場合ほど、モータトルクの低減が行われ易くなることから、ロータの摩耗が進行するのをより一層確実に抑制することができる。

以上のように、本発明に係る動力伝達装置の制御装置によれば、モータジェネレータのモータトルクが大きいほど、換言すると、ロータシャフトの摩耗が進行し易い場合ほど、モータトルクの低減制御が行われ易くなることから、新たな部材を設けることなく、ロータシャフトの摩耗が進行するのを抑制することができる。

本発明の実施形態に係るハイブリッド車両の構成を示す概略図である。 ハイブリッド車両のトランスアクスルの骨子図である。 トランスアクスルを概略的に示す断面図である。 ロータシャフトを拡大して示す図である。 油圧ブレーキと回生ブレーキとの協調制御による制動力分担を説明する図である。 ＥＣＵにおいて参照される、モータの回転数とモータトルクとの関係が規定されたマップ図である。 ＥＣＵが実行する制御を示すフローチャートである。

以下、本発明を実施するための形態を図面に基づいて説明する。

−全体構成−
図１は、本実施形態に係るハイブリッド車両の構成を示す概略図である。このハイブリッド車両２は、ＦＦ（フロントエンジン・フロントドライブ）方式のハイブリッド車両であり、主に発電機として機能するモータジェネレータＭＧ１、主に電動機として機能するモータジェネレータＭＧ２などを含むトランスアクスル（動力伝達装置）１を備えている。

また、ハイブリッド車両２は、トランスアクスル１の他、エンジン７と、モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２を駆動するためのインバータ８，９と、インバータ８，９を介してモータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２と電力をやり取りするバッテリ１０と、駆動輪５２，５３及び従動輪（図示せず）のブレーキを制御するためのブレーキアクチュエータ９２と、ハイブリッド車両２全体をコントロールする電子制御ユニット（以下、ＥＣＵ（Electronic Control Unit）ともいう）７０と、を備えている。

エンジン７の各種制御、例えば、燃料噴射制御、点火時期制御、吸入空気量調節制御などは、エンジン用電子制御ユニット（以下、エンジンＥＣＵともいう）２４により行われる。このエンジンＥＣＵ２４には、エンジン７の運転状態を検出する各種センサからの信号が入力される一方、当該エンジンＥＣＵ２４からは、図示しないスロットルバルブ、燃料噴射弁、点火プラグ、可変バルブタイミング機構などへの駆動制御信号が出力される。エンジンＥＣＵ２４は、ＥＣＵ７０と通信しており、ＥＣＵ７０からの制御信号に従ってエンジン７を運転制御する一方、必要に応じてエンジン７の運転状態に関するデータをＥＣＵ７０に出力する。

モータジェネレータＭＧ１は、主に発電することによりモータジェネレータＭＧ２に駆動用の電力を供給するとともにバッテリ１０を充電する他、発電量を制御してロータ１２（図２参照）の回転数を変化させることで、トランスアクスル１の無段変速機としても機能する。一方、モータジェネレータＭＧ２は、主に電動機として機能することにより円滑な発進、加速をアシストするようにエンジン７の補助動力源となる他、回生ブレーキ作動時には、車両の運動エネルギーを電気エネルギーに変換してバッテリ１０に蓄電する。なお、モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２の構成については、後述する。

モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２の駆動制御は、モータ用電子制御ユニット（以下、モータＥＣＵともいう）２５により行われる。このモータＥＣＵ２５には、例えば、回転位置センサ１３，１４によって検出されるモータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２のロータ１２，２２（図２参照）の回転位置に関する信号や、電流センサ（図示せず）により検出されるモータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２に印加される相電流値に関する信号などといった、モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２を駆動制御するために必要な信号が入力される。一方、当該モータＥＣＵ２５からは、インバータ８，９へのスイッチング制御信号が出力される。モータＥＣＵ２５は、ＥＣＵ７０と通信しており、ＥＣＵ７０からの制御信号に従ってモータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２を駆動制御する一方、必要に応じてモータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２の運転状態に関するデータをＥＣＵ７０に出力する。なお、モータＥＣＵ２５は、回転位置センサ１３，１４からの信号に基づいてモータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２の回転数を算出する。

バッテリ１０の制御は、バッテリ用電子制御ユニット（以下、バッテリＥＣＵという）１５により行われる。バッテリＥＣＵ１５には、例えば、バッテリ１０の端子間に設置された電圧センサ１６からの端子間電圧値や、バッテリ１０の正極側の出力端子に取り付けられた電流センサ１７からの充放電電流値や、バッテリ１０に取り付けられた温度センサ１８からの電池温度に関する信号などといったバッテリ１０を制御するのに必要な信号が入力される。このバッテリＥＣＵ１５は、ＥＣＵ７０と通信しており、必要に応じてバッテリ１０の状態に関するデータをＥＣＵ７０に出力する。また、バッテリＥＣＵ１５は、電流センサ１７により検出された充放電電流の積算値に基づいてバッテリ１０の残容量（ＳＯＣ）を算出したり、算出した残容量と電池温度とに基づいてバッテリ１０の入出力制限値を算出したりする。

ブレーキアクチュエータ９２は、ブレーキペダル８５の踏込操作により発生するブレーキマスターシリンダ９０の圧力（マスターシリンダ圧）と車速とに基づいて設定された要求制動力における、ブレーキの分担分に応じた制動トルクが駆動輪５２，５３及び従動輪に作用するように、ブレーキホイールシリンダ８６，８７の油圧を調整する。なお、以下の説明では、ブレーキアクチュエータ９２の作動により駆動輪５２，５３及び従動輪に制動力を作用させる場合を油圧ブレーキという。

このブレーキアクチュエータ９２の制御は、ブレーキ用電子制御ユニット（以下、ブレーキＥＣＵともいう）９４により行われる。ブレーキＥＣＵ９４は、ＥＣＵ７０と通信しており、ＥＣＵ７０からの制御信号に従ってブレーキアクチュエータ９２を駆動制御する一方、必要に応じてブレーキアクチュエータ９２に関するデータをＥＣＵ７０に出力する。なお、図１では、従動輪に対応するブレーキホイールシリンダを図示省略している。

ＥＣＵ７０は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）７２と、ＲＯＭ（Read Only Memory）７４と、ＲＡＭ（Random Access Memory）７６と、を備えている。ＲＯＭ７４には、各種制御プログラムや、それら各種制御プログラムを実行する際に参照されるマップ等が記憶されている。ＣＰＵ７２は、ＲＯＭ７４に記憶された各種制御プログラムやマップに基づいて各種の演算処理を実行する。また、ＲＡＭ７６は、ＣＰＵ７２での演算結果や各センサから入力されたデータ等を一時的に記憶するメモリである。

ＥＣＵ７０には、ハイブリッド車両２のメイン電源をオンオフするためのイグニッションスイッチ８０、シフトレバー８１の操作位置を検出するシフトポジションセンサ８２、アクセルペダル８３の踏み込み量を検出するアクセルペダルポジションセンサ８４、ブレーキペダル８５の踏み込み量を検出するブレーキペダルポジションセンサ８９、車速センサ８８などの各種センサ及びスイッチが接続されている。そうして、ＥＣＵ７０には、これら各種センサ及びスイッチから、イグニッション信号、シフトポジション信号、アクセル開度信号、ブレーキペダルポジション信号、車速などがそれぞれ入力される。また、ＥＣＵ７０は、上述したように、エンジンＥＣＵ２４、モータＥＣＵ２５、ブレーキＥＣＵ９４及びバッテリＥＣＵ１５と各種制御信号やデータのやり取りを行なう。なお、ＥＣＵ７０、エンジンＥＣＵ２４、モータＥＣＵ２５、ブレーキＥＣＵ９４及びバッテリＥＣＵ１５が、本発明で言うところの制御手段に対応している。

−トランスアクスルの構成−
図２は、ハイブリッド車両のトランスアクスルの骨子図であり、図３は、トランスアクスルを概略的に示す断面図である。トランスアクスル１は、モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２の他、動力分割機構３０と、リダクション機構４０と、デファレンシャル５０と、エンジン７の回転出力により駆動するオイルポンプ６０と、を備えている。

モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２は、ステータ１１，２１と、ロータ１２，２２とをそれぞれ備えている。ステータ１１，２１は、３相巻線が巻回されていて、トランスアクスルケース３に固定されている。ロータ１２，２２は、永久磁石を含んでおり、トランスアクスルケース３に回転自在に支持されている。

より詳しくは、モータジェネレータＭＧ１のロータ１２は、そのロータシャフト３５がトランスアクスルケース３にラジアルベアリング２６，２７を介して回転自在に支持されている。このロータシャフト３５の中心孔内には、クランクシャフト２３が連結されるインプットシャフト４がラジアルベアリング（符号省略）を介して相対回転自在に挿通されている。一方、モータジェネレータＭＧ２のロータ２２は、そのロータシャフト３６がトランスアクスルケース３にラジアルベアリング２８，２９を介して回転自在に支持されている。このロータシャフト３６の中心孔内には、オイルポンプドライブシャフト５が相対回転自在に挿通されている。

モータジェネレータＭＧ２のロータシャフト３６は、図３及び図４に示すように、エンジン７側のラジアルベアリング２８によって支持されるパイプ状の第１被支持部３７と、内径及び外径が当該第１被支持部３７よりも大きく、且つ、エンジン７とは反対側のラジアルベアリング２９によって支持されるパイプ状の第２被支持部３８と、これら第１及び第２被支持部３７，３８の径方向外側に設けられた拡径部３９とを有している。この拡径部３９には、ラジアルベアリング２８のインナーレース（ベアリングレース）２８ａとロータ軸方向に対向する当接面（対向面）３９ａが形成されている。本実施形態のトランスアクスル１では、後述するように、リダクション機構４０におけるギヤの噛み合いにより、ロータシャフト３６をエンジン７側に引っ張るように作用するスラスト力が発生する場合があるところ、当接面３９ａがインナーレース２８ａに当たることで、ロータ軸方向におけるロータ２２の移動が制限される。

動力分割機構３０は、シングルピニオンギヤタイプの遊星歯車機構とされており、はすば外歯歯車からなるサンギヤ３１と、はすば内歯歯車からなるリングギヤ３２と、はすば外歯歯車からなる複数のピニオンギヤ３３と、キャリア３４とを備えている。

リングギヤ３２は、サンギヤ３１の外径側に当該サンギヤ３１と同心状に配置されている。複数のピニオンギヤ３３は、サンギヤ３１とリングギヤ３２との間にこれらに噛み合わされるように配置されている。キャリア３４は、複数のピニオンギヤ３３を自転可能に支持するとともにピニオンギヤ３３の公転を通じて自転するように、径方向に対向するサンギヤ３１とリングギヤ３２との間に非接触状態で介装されている。

また、サンギヤ３１は、モータジェネレータＭＧ１のロータ１２の内径側に例えばスプライン嵌合により一体回転可能に連結されており、インプットシャフト４の外径側に相対回転可能に配置されている。リングギヤ３２は、トランスアクスルケース３にラジアルベアリング（符号省略）を介して回転自在に支持されており、その外周にはカウンタードライブギヤ４５が一体に設けられている。キャリア３４は、インプットシャフト４の内端外径側に一体回転可能に取り付けられている。

この動力分割機構３０の動作としては、インプットシャフト４を通じて入力されるエンジン７及びモータジェネレータＭＧ２の少なくとも一方から出力される駆動力を、カウンタードライブギヤ４５、カウンタードリブンギヤ４６、デファレンシャルドライブギヤ４７、ファイナルリングギヤ５１及びデファレンシャル５０を介して駆動輪５２，５３に伝達する。

リダクション機構４０は、シングルピニオンギヤタイプの遊星歯車機構とされており、はすば外歯歯車からなるサンギヤ４１と、はすば内歯歯車からなるリングギヤ４２と、はすば外歯歯車からなる複数のピニオンギヤ４３と、キャリア４４とを備えている。

リングギヤ４２は、サンギヤ４１の外径側に当該サンギヤ４１と同心状に配置されている。複数のピニオンギヤ４３は、サンギヤ４１とリングギヤ４２との間にこれらに噛み合わされるように配置されている。キャリア４４は、複数のピニオンギヤ４３を自転可能に支持するとともにピニオンギヤ４３の公転を通じて自転するように、径方向に対向するサンギヤ４１とリングギヤ４２との間に非接触状態で介装されている。

また、サンギヤ４１は、モータジェネレータＭＧ２のロータシャフト３６の外径側に例えばスプライン嵌合により一体回転可能に連結されている。リングギヤ４２は、動力分割機構３０のリングギヤ３２と横並びとなるように一体に連結されている。キャリア４４は、トランスアクスルケース３に回り止めされた状態で取り付けられているとともに、ラジアルベアリング７１を介してインプットシャフト４と同軸上で横並びに配置されている。このラジアルベアリング７１によってキャリア４４の軸方向への動きが規制されているとともに、非回転のキャリア４４がインプットシャフト４に直接接触してインプットシャフト４の回転抵抗となるのを防ぐようになっている。

このリダクション機構４０の動作としては、エンジン７及びモータジェネレータＭＧ２の少なくとも一方から出力される駆動力を適宜の減速比で減速し、減速された動力をカウンタードライブギヤ４５、カウンタードリブンギヤ４６、デファレンシャルドライブギヤ４７、ファイナルリングギヤ５１及びデファレンシャル５０を介して左右の駆動輪５２，５３に伝達する。

デファレンシャル５０は、ツーピニオンタイプとされており、ファイナルリングギヤ５１から入力される動力を必要に応じて左右の駆動輪５２，５３に分配して伝達するものである。なお、デファレンシャル５０のファイナルリングギヤ５１は、回転に伴いトランスアクスルケース３内のオイルをかき上げて、トランスアクスルケース３内の潤滑や冷却が必要な各部位（ギヤ噛み合い部分、すべり接触部分、ベアリングなど）に供給するようになっている。

オイルポンプ６０は、トロコイド式ポンプとされており、ドライブロータ６１、ドリブンロータ６２、オイルポンプカバー６３などを備えている。なお、このオイルポンプ６０は、ギヤ式ポンプ等とすることも可能である。ドライブロータ６１は、オイルポンプドライブシャフト５の外径側に一体回転可能に連結されている。ドリブンロータ６２は、トランスアクスルケース３に不動に固定されている。オイルポンプドライブシャフト５は、インプットシャフト４の内端に同軸に例えばスプライン嵌合により一体回転可能に連結されている。

このオイルポンプ６０の動作としては、エンジントルクがクランクシャフト２３及びコイルスプリング式ダンパ６を介してインプットシャフト４に伝達されると、インプットシャフト４と同期回転するオイルポンプドライブシャフト５がオイルポンプ６０のドライブロータ６１を回転駆動する。このように、ドライブロータ６１が回転駆動することで、オイルポンプ６０がトランスアクスルケース３内に封入されているオイルを吸引し、吸引されたオイルは、オイルポンプドライブシャフト５及びインプットシャフト４の内部に設けられている軸方向孔（符号省略）及び径方向孔（符号省略）を介して、径方向外向きに放出される。この放出されたオイルは、例えば動力分割機構３０及びリダクション機構４０のサンギヤ３１，４１とピニオンギヤ３３，４３とリングギヤ３２，４２との噛み合い部分やすべり接触部分などに供給されて潤滑、冷却を行う他、トランスアクスルケース３内のすべり接触部分やラジアルベアリング２６，２７，２８，２９などに供給されて、これらの潤滑、冷却、清浄に供される。

−エンジン及びモータジェネレータの運転制御−
以上のように構成されたハイブリッド車両２では、運転者によるアクセルペダル８３の踏み込み量に対応するアクセル開度と車速とに基づいて、駆動輪５２，５３に出力すべき要求トルクを算出し、この要求トルクに対応する要求動力が駆動輪５２，５３に出力されるように、エンジン７とモータジェネレータＭＧ１とモータジェネレータＭＧ２とを運転制御する。

例えば、ハイブリッド車両２は、発進時および低車速の軽負荷走行時などには、エンジン７の運転を停止し、モータジェネレータＭＧ２を力行制御して走行（ＥＶ走行）を行う。

また、ハイブリッド車両２は、定常走行時などには、エンジン７を主動力源として走行を行い、モータジェネレータＭＧ１を回生制御するとともに、その回生制御で得られた電気エネルギーでモータジェネレータＭＧ２を補助的に力行制御する。

さらに、ハイブリッド車両２は、加速時などには、エンジン７を駆動するとともに、モータジェネレータＭＧ１を回生制御して得られた電気エネルギー及びバッテリ１０の電気エネルギーでモータジェネレータＭＧ２を力行制御して走行を行う。

また、ハイブリッド車両２は、後進時には、モータジェネレータＭＧ２を前進時に対して逆回転方向に力行制御する。

一方、このハイブリッド車両２では、ブレーキペダル８５が踏み込まれたときには、マスターシリンダ圧（ブレーキ踏力）と車速とに基づいて当該ハイブリッド車両２に作用させるべき要求制動力を設定し、図５に示すように、この要求制動力が油圧ブレーキと回生ブレーキとの協調によりハイブリッド車両２に作用するように、ブレーキアクチュエータ９２とモータジェネレータＭＧ２とを制御する。具体的には、油圧ブレーキの分担分に応じた制動トルクが駆動輪５２，５３及び従動輪に作用するようブレーキアクチュエータ９２を制御するとともに、回生ブレーキの分担分に応じた制動トルクが駆動輪５２，５３に作用するようモータジェネレータＭＧ２を回生制御する。また、このハイブリッド車両２では、アクセルオフ時にもモータジェネレータＭＧ２を回生制御する。

−モータジェネレータＭＧ２の回生時および力行時における制御−
ところで、はすば歯車は、動力を伝達する際にその軸方向にスラスト力を生じさせる歯車であることから、上述したトランスアクスル１のリダクション機構４０では、はすば外歯歯車からなるサンギヤ４１と、はすば外歯歯車からなる複数のピニオンギヤ４３との噛み合いにより、サンギヤ４１には、その軸方向（車幅方向）にスラスト力が発生する。特に、本実施形態のトランスアクスル１は、モータジェネレータＭＧ２の回生時に、リダクション機構４０におけるギヤの噛み合いによって、モータジェネレータＭＧ２のロータシャフト３６の当接面３９ａを、エンジン７側のラジアルベアリング２８のインナーレース２８ａに押し当てるように作用するスラスト力が、ロータシャフト３６に発生する構造になっている。

ここで、ロータシャフト３６とインナーレース２８ａとは、基本的には一緒に回転するが、両者の間に周方向（回転方向）の微小すべりが生じることがある。また、ロータ２２には一般的に生材が用いられるのに対し、インナーレース２８ａには通常焼入れが施されることから、インナーレース２８ａの方がロータ２２よりも高い硬度を有している。

それ故、サンギヤ４１のスラスト力によってロータシャフト３６の当接面３９ａがインナーレース２８ａに押し当てられて、当接面３９ａとインナーレース２８ａとが接触した状態で回転し、両者の間に微小すべりが生じると、インナーレース２８ａよりも硬度の劣るロータシャフト３６が摩耗することになる。さらに、このようなロータシャフト３６の摩耗の進行は、モータジェネレータＭＧ２の回生トルクが大きいほど早くなる傾向にある。

このような問題を解決するために、ロータシャフト３６がインナーレース２８ａに押し当てられるのを回避すべく、スラスト力によるロータ２２の移動を抑えるためのプレート等を設けることが考えられるが、プレート等をトランスアクスル１に別途設けると、コストの上昇を招くという問題や、プレート等の設置スペースを確保しなければならないという問題が生じることになる。

そこで、本実施形態のハイブリッド車両２では、プレート等の新たな部材を設けるのではなく、トランスアクスル１の運転制御によってロータシャフト３６の摩耗の進行を抑えるようにしている。具体的には、ＥＣＵ７０は、リダクション機構４０におけるギヤの噛み合いによって、ロータシャフト３６の当接面３９ａをインナーレース２８ａに押し当てるように作用するスラスト力がロータシャフト３６に発生する場合、すなわち、モータジェネレータＭＧ２の回生時には、モータジェネレータＭＧ２の回生トルクが大きいほど、回生トルクが小さい場合に比べて、回生トルクを低減させるモータトルク低減制御を行う頻度を高くするように構成されている。

より詳しくは、ＥＣＵ７０は、ハイブリッド車両２の運転状態が、ブレーキペダル８５が踏み込まれた場合におけるモータジェネレータＭＧ２の回生時であると判定すると、予め設定されたカウント値を所定時間ごとに取得し、取得したカウント値を合計する。なお、制動時（ブレーキオン時）の他、減速時（アクセルオフ時）にも、モータジェネレータＭＧ２の回生は行われるが、アクセルオフの場合における回生時には、そもそも大きな回生トルクが発生し難いことから、本実施形態では、アクセルオフによる回生を制御対象から外している。

ここで、ＥＣＵ７０は、モータジェネレータＭＧ２の回生トルクが大きいほどロータシャフト３６の摩耗の進行が早くなることに鑑み、モータトルクの大きい動作点ほど重みが重くなるように、当該カウント値に重み付けを行うように構成されている。具体的には、ＥＣＵ７０は、ＲＯＭ７４に記憶されている、図６に示すマップを参照して、ある時刻における動作点が、領域Ａ、領域Ｂ、領域Ｃの内どの領域にあるかを検出する。そうして、カウンタ値には、領域Ｃ→領域Ｂ→領域Ａの順で大きくなるように、予め重み付けがなされており、ＥＣＵ７０は当該ある時刻における動作点に応じたカウント値を取得する。

例えば、領域Ａに対応するカウンタ値を１０、領域Ｂに対応するカウンタ値を５、領域Ｃに対応するカウンタ値を１とした場合、カウント値を１０回取得する間、対応する動作点がずっと領域Ａにあれば、カウント値の合計値は１００となるし、対応する動作点がずっと領域Ｃにあれば、カウント値の合計値は１０となる。また、カウント値を５回取得する間、対応する動作点が領域Ａにあり、その後対応する動作点が領域Ｂに移った状態で、カウント値をさらに５回取得すれば、カウント値の合計値は７５となる。

そうして、ＥＣＵ７０は、１回の回生においてカウント値の合計値が所定値以上となったときに、モータトルク低減制御を行うように構成されている。これにより、動作点がモータトルクの大きい領域にあるときにカウント値が取得されるほど、カウント値の合計値が所定値以上となり易くなることから、モータジェネレータＭＧ２の回生トルクが大きいほど、モータトルク低減制御を行う頻度が高くなる。これにより、新たな部材を設けることなく、回生時におけるロータシャフト３６の摩耗の進行を抑えることができる。

一方、ＥＣＵ７０は、カウント値の合計値が所定値に達することなく回生が終了したときには、モータトルク低減制御を行うことなく、合計されたカウント値をリセットする。これにより、モータジェネレータＭＧ２の回生トルクが小さく、ロータシャフトの摩耗の進行が遅い場合には、モータトルク低減制御を行う頻度が低くなることから、回生エネルギーの回収を効率よく行うことができる。

ここで、回生トルクを低減させるモータトルク低減制御は、油圧ブレーキと回生ブレーキとの協調によりハイブリッド車両２に作用する要求制動力における回生ブレーキの分担分を、油圧を調整することによって小さくすることで実現される。具体的には、ＥＣＵ７０からの制御信号に従って、ブレーキＥＣＵ９４が、ブレーキアクチュエータ９２を駆動制御して、ブレーキホイールシリンダ８６，８７の油圧を調整し、要求制動力における油圧ブレーキの分担分を大きくすることで実現される。

なお、モータジェネレータＭＧ２の力行時には、サンギヤ４１をインナーレース２８ａに押し当てるように作用するスラスト力が発生するが、サンギヤ４１にはインナーレース２８ａと同様に通常焼入れが施されていることから、両者が接触した状態で回転し、両者の間に微小すべりが生じても、サンギヤ４１の摩耗が進行することにはならない。

このようにして、本実施形態のハイブリッド車両２では、モータジェネレータＭＧ２の回生時における、ロータシャフト３６の摩耗の進行の抑制が図られるのであるが、モータジェネレータＭＧ２の回生時には、エンジン７を停止することから、オイルポンプ６０が稼働せず、ラジアルベアリング２８にオイルが供給されない。そうして、ロータシャフト３６の当接面３９ａとインナーレース２８ａとがオイルにより潤滑されていないと、ロータシャフト３６の摩耗の進行が早くなるおそれがある。

ここで、定常走行等からブレーキペダル８５を踏み込むことで、モータジェネレータＭＧ２の回生が行われるのであれば、回生前の定常走行時にはエンジン７が駆動しており、それ故にオイルポンプ６０が稼働していることから、ロータシャフト３６の当接面３９ａとインナーレース２８ａとがオイルにより潤滑された状態で、モータジェネレータＭＧ２の回生が開始されることになる。

しかしながら、ＥＶ走行からブレーキペダル８５を踏み込むことで、モータジェネレータＭＧ２の回生が行われる場合には、回生前の力行時にはエンジン７を停止しており、それ故オイルポンプ６０が稼働していないことから、ロータシャフト３６の当接面３９ａとインナーレース２８ａとがオイルにより潤滑されていない状態で、モータジェネレータＭＧ２の回生が開始されるおそれがある。

そこで、本実施形態のハイブリッド車両２では、後に行われるモータジェネレータＭＧ２の回生に備えて、モータジェネレータＭＧ２の力行時においても、ＥＣＵ７０は、敢えてエンジン７を駆動させるように構成されている。このように、モータジェネレータＭＧ２の力行時にエンジン７を駆動させることで、当該力行時においてオイルポンプ６０が稼働することから、ロータシャフト３６の当接面３９ａとインナーレース２８ａとにオイルが供給されて、ロータシャフト３６の当接面３９ａの潤滑、冷却、清浄が行われる。これにより、力行が行われた後の回生時において、ロータシャフト３６の摩耗の進行を抑えることができる。

次いで、本実施形態に係る制御の一例を、図７のフローチャートを参照して説明する。

先ず、ステップＳ１では、ＥＣＵ７０が、ブレーキペダル８５が踏み込まれた場合（制動時）におけるモータジェネレータＭＧ２の回生中であるか否かを判定する。ここで、ＥＣＵ７０は、ブレーキペダルポジションセンサ８９からのブレーキペダルポジション信号や、アクセルペダルポジションセンサ８４からのアクセル開度信号や、車速センサ８８から入力される車速や、モータＥＣＵ２５が算出したモータジェネレータＭＧ２の回転数などに基づいて、モータジェネレータＭＧ２が回生中か否かを判定する。

このステップＳ１の判定がＮＯの場合、例えば、（アクセルオフによる）減速時におけるモータジェネレータＭＧ２の回生中や、ＥＶ走行時や、定常走行時や、加速時や、後進時等の場合には、ステップＳ１０に進む。一方、ステップＳ１の判定がＹＥＳの場合、すなわち、制動時におけるモータジェネレータＭＧ２の回生中であれば、ステップＳ２に進む。

次のステップＳ２では、ＥＣＵ７０は、動作点に応じて予め設定されたカウント値を取得する。より詳しくは、ＥＣＵ７０は、ＲＯＭ７４に記憶されているマップ（図６参照）を参照して、カウント値を取得する時刻における動作点が、領域Ａ、領域Ｂ、領域Ｃの内どの領域にあるかを検出する。そうして、ＥＣＵ７０は、領域Ｃ→領域Ｂ→領域Ａの順で大きくなるように設定されたカウンタ値を、動作点の存在する領域に応じて取得する。

次のステップＳ３では、ＥＣＵ７０は、新たに取得したカウント値を加算する。より詳しくは、ＥＣＵ７０は、カウント値を所定時間ごとに取得するところ、新たに取得したカウント値が２番目のカウント値である場合には、ステップＳ２で取得したカウント値に当該新たに取得したカウント値を加算し、新たに取得したカウント値がｎ番目（ｎは３以上の整数）のカウント値である場合には、１番目からｎ−１番目までのカウント値の合計値に、当該新たに取得したカウント値を加算する。

次いで、ステップＳ４では、ＥＣＵ７０は、カウント値の合計値が所定値以上か否かを判定する。このステップＳ４の判定がＮＯの場合、すなわち、カウント値の合計値が所定値未満の場合には、ステップＳ５に進み、未だモータジェネレータＭＧ２の回生が継続中か否かを判定する。このステップＳ５の判定がＹＥＳの場合、すなわち、モータジェネレータＭＧ２の回生が継続している場合には、再びステップＳ３に戻り、ステップＳ４で所定値未満と判定されたカウント値の合計値に、新たに取得したカウント値を加算して、ステップＳ４に再び進む。一方、ステップＳ５の判定がＮＯの場合、すなわち、モータジェネレータＭＧ２の回生が終了している場合には、ステップＳ６に進み、カウント値の合計値をリセットした（０にした）後、ステップＳ１０に進む。

一方、ステップＳ４の判定がＹＥＳの場合、すなわち、カウント値の合計値が所定値以上の場合には、ステップＳ７に進み、ＥＣＵ７０がモータジェネレータＭＧ２の回生トルク低減制御（モータトルク低減制御）を実行する。

この回生トルク低減制御において、ＥＣＵ７０は、要求制動力における油圧ブレーキの分担分の制動トルク（ブレーキトルク）を増大させるとともに、要求制動力における回生ブレーキの分担分の制動トルク（回生トルク）を減少させるべく、ブレーキＥＣＵ９４に制御信号を送信する。ＥＣＵ７０からの制御信号を受けたブレーキＥＣＵ９４は、ブレーキアクチュエータ９２を駆動制御して、ブレーキトルクが増大するように、ブレーキホイールシリンダ８６，８７の油圧を調整する。

次のステップＳ８では、未だモータジェネレータＭＧ２の回生が継続中か否かを判定する。このステップＳ８の判定がＹＥＳの場合、すなわち、モータジェネレータＭＧ２の回生が継続している場合には、ステップＳ７に戻り、回生トルク低減制御の実行を継続する。一方、ステップＳ８の判定がＮＯの場合、すなわち、モータジェネレータＭＧ２の回生が終了している場合には、ステップＳ９に進み、カウント値の合計値をリセットした（０にした）後、ステップＳ１０に進む。

なお、ステップＳ６やステップＳ９において、カウント値の合計値をリセットするのは、以下の理由による。すなわち、本実施形態のハイブリッド車両２では、モータジェネレータＭＧ２の回生と、次の回生との間に、必ずエンジン７が駆動（オイルポンプ６０が稼働）する状況が生じ、ロータシャフト３６の当接面３９ａの新たな潤滑、冷却、清浄が行われることから、次の回生においては、前の回生でカウントされたカウント値を引き継ぐべきではないと考えたからである。

上述の如く、ステップＳ１において、制動時におけるモータジェネレータＭＧ２の回生中ではないと判定された場合や、ステップＳ５やステップＳ８においてモータジェネレータＭＧ２の回生が終了したと判定された場合には、ステップＳ１０に進む。

このステップＳ１０では、ＥＣＵ７０が、モータジェネレータＭＧ２の力行中であるか否かを判定する。このステップＳ１０の判定がＹＥＳの場合には、ステップＳ１１に進み、後に行われるモータジェネレータＭＧ２の回生に備えて、ＥＣＵ７０が、モータジェネレータＭＧ２の力行時においても敢えてエンジン７を始動させる。これにより、力行時においてもオイルポンプ６０が稼働することから、ロータシャフト３６の当接面３９ａとインナーレース２８ａとにオイルが供給されて、当接面３９ａの潤滑、冷却、清浄が行われるので、力行が行われた後の回生時において、ロータシャフト３６の摩耗の進行を抑えることができる。一方、ステップＳ１０の判定がＮＯの場合、例えば、定常走行時や加速時には、元々エンジン７が駆動しており、ロータシャフト３６の当接面３９ａとインナーレース２８ａとにオイルが供給されて、当接面３９ａの潤滑、冷却、清浄が行われることから、そのままＥＮＤする。

（その他の実施形態）
本発明は、実施形態に限定されず、その精神又は主要な特徴から逸脱することなく他の色々な形で実施することができる。

上記実施形態では、モータジェネレータＭＧ２におけるロータシャフト３６の摩耗の進行を抑制するために、本発明に係る制御装置を適用したが、これに限らず、例えば、動力分割機構３０におけるギヤの噛み合いによって、モータジェネレータＭＧ１のロータシャフト３５の摩耗が進行するような場合にも、本発明に係る制御装置を適用することができる。

また、上記実施形態では、本発明に係る制御装置を、モータジェネレータＭＧ２の回生時に、ロータシャフト３６の当接面３９ａをインナーレース２８ａに押し当てるように作用するスラスト力が発生する構造のトランスアクスル１に適用したが、これに限らず、モータジェネレータＭＧ２の回生時以外の場合に、同様のスラスト力が発生する構造のトランスアクスルに適用してもよい。

さらに、上記実施形態では、アクセルオフによる回生を制御対象から外したが、これに限らず、アクセルオフによる回生をも制御対象としてもよい。

また、上記実施形態では、カウント値の合計値が所定値以上の場合には、モータジェネレータＭＧ２のモータトルク低減制御を実行するようにしたが、これに限らず、例えば、所定値から取得したカウント値を減算していき、減算された値がマイナスとなった場合に、モータジェネレータＭＧ２のモータトルク低減制御を実行するようにしてもよい。

さらに、上記実施形態では、本発明に係る制御装置を、ハイブリッド車両２に適用したが、これに限らず、例えば回生トルク低減制御については、ＥＶ車両に適用してもよい。

また、上記実施形態では、ロータシャフト３６が遊星歯車機構４０のサンギヤ４１に連結されるトランスアクスル１に、本発明に係る制御装置を適用したが、ギヤの噛み合いによって、ロータシャフト３６をベアリングレースに押し当てるように作用するスラスト力が発生する構造であれば、これに限らず、サンギヤ４１とは異なるギヤにロータシャフト３６が連結されるトランスアクスル１に、本発明に係る制御装置を適用してもよい。さらに、ギヤの噛み合いによって、ロータシャフト３６をベアリングレースに押し当てるように作用するスラスト力が発生する構造であれば、歯車機構は遊星歯車機構に限定されない。

このように、上述の実施形態はあらゆる点で単なる例示に過ぎず、限定的に解釈してはならない。さらに、特許請求の範囲の均等範囲に属する変形や変更は、全て本発明の範囲内のものである。

本発明によると、モータジェネレータのモータトルクが大きいほど、モータトルクが小さい場合に比べてモータトルクの低減が行われ易くなることから、新たな部材を設けることなく、ロータシャフトの摩耗の進行を抑制することができるので、モータジェネレータのロータが歯車機構に連結される動力伝達装置の制御装置に適用して極めて有益である。

１ トランスアクスル（動力伝達装置）
２ ハイブリッド車両
７ エンジン
１５ バッテリＥＣＵ（制御手段）
２４ エンジンＥＣＵ（制御手段）
２５ モータＥＣＵ（制御手段）
２８ ラジアルベアリング
２８ａ インナーレース（ベアリングレース）
３６ ロータシャフト
３７ 第１被支持部（支持される部位）
３９ 拡径部（対向面が形成された部位）
３９ａ 当接面（対向面）
４０ リダクション機構（歯車機構）
６０ オイルポンプ
７０ ＥＣＵ（制御手段）
８５ ブレーキペダル
９４ ブレーキＥＣＵ（制御手段）
ＭＧ２ モータジェネレータ

Claims (5)

1. モータジェネレータのロータシャフトを回転自在に支持するベアリングを有し、当該ロータシャフトが歯車機構に連結される動力伝達装置の制御装置であって、
   上記モータジェネレータのモータトルクを低減させるモータトルク低減制御を行う制御手段を備え、
   上記ロータシャフトは、上記ベアリングによって支持される部位の他に、当該ベアリングのベアリングレースとロータ軸方向に対向する対向面が形成された部位を有しており、
   上記制御手段は、上記歯車機構におけるギヤの噛み合いによって、上記対向面を上記ベアリングレースに押し当てるように作用するスラスト力が上記ロータシャフトに発生する場合には、上記モータジェネレータのモータトルクが大きいほど、当該モータトルクが小さい場合に比べて上記モータトルク低減制御を行う頻度を高くするように構成されていることを特徴とする動力伝達装置の制御装置。
2. 上記請求項１に記載の動力伝達装置の制御装置において、
   上記動力伝達装置は、上記モータジェネレータの回生時に、上記スラスト力が発生する構造になっており、
   上記制御手段は、上記モータジェネレータの回生トルクが大きいほど、当該回生トルクが小さい場合に比べて上記モータトルク低減制御を行う頻度を高くするように構成されていることを特徴とする動力伝達装置の制御装置。
3. 上記請求項２に記載の動力伝達装置の制御装置において、
   上記制御手段は、ブレーキペダルが操作された場合における上記モータジェネレータの回生時に、上記モータジェネレータの回生トルクが大きいほど、当該回生トルクが小さい場合に比べて上記モータトルク低減制御を行う頻度を高くするように構成されており、
   上記モータトルク低減制御は、ブレーキ圧を調整することによって実行されることを特徴とする動力伝達装置の制御装置。
4. 上記請求項２又は３に記載の動力伝達装置の制御装置において、
   上記動力伝達装置は、エンジンの回転出力により駆動するとともに、上記ベアリングにオイルを供給するオイルポンプをさらに有し、
   上記制御手段は、上記モータジェネレータの力行時に、上記エンジンを駆動させるように構成されていることを特徴とする動力伝達装置の制御装置。
5. 上記請求項２〜４のいずれか１つに記載の動力伝達装置の制御装置において、
   上記制御手段は、上記モータジェネレータの回生時に、所定時間ごとにカウント値を取得し、取得したカウント値の合計値が所定値以上となったときに、上記モータトルク低減制御を行うように構成されているとともに、モータトルクの大きい動作点ほど重みが重くなるように、当該カウント値に重み付けを行うように構成されていることを特徴とする動力伝達装置の制御装置。

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