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図面 (13)

課題

複数の負荷手段を備えた車両の燃費を向上させる車両用駆動制御装置を提供する。

解決手段

エンジン10によって第1油圧ポンプ58を駆動する際のエネルギ効率を決定するE/G駆動効率決定手段72と、電動モータ62によって第2油圧ポンプ60を駆動する際のエネルギ効率を決定するF/C駆動効率決定手段74および2次電池駆動効率決定手段76と、それらの手段により決定された結果に応じて上記第1油圧ポンプ58および第2油圧ポンプ60を選択的に駆動する油圧ポンプ選択手段78および油圧ポンプ駆動制御手段82とを含むことから、車両の駆動状態などに応じて変化するエネルギ効率を随時比較して上記第1油圧ポンプ58および第2油圧ポンプ60の何れか優れている方を選択することで、車両の駆動に際してのエネルギ効率を可及的に高めることができる。

概要

背景

エンジンおよび電動機によって選択的に駆動される入力軸と共に回転させられる第1油圧ポンプと、電動式の第2油圧ポンプとを備えた車両が知られている(例えば、特許文献1を参照)。かかる車両によれば、駆動力を伝達できる走行ポジションと駆動力を伝達しない非走行ポジションとを選択可能で、駆動力を伝達し且つ変速比を設定する摩擦係合装置を有する自動変速機と、その摩擦係合装置を係合させるための作動油圧を供給し且つ電動機により駆動される油圧ポンプとを備え、車両の停止要求が発生した場合に、上記電動機による油圧ポンプの駆動を低下させることのできる伝動装置電動油圧ポンプを備えた車両の制御装置において、車両の停止要求が発生してから所定時間が経過した後に、上記電動機による油圧ポンプの駆動を低下させる遅延手段を備えていることから、車両の停止要求がある場合でも、すぐに車両が発進する可能性がある場合には、上記電動機により駆動される油圧ポンプの駆動が低下されない。すなわち、運転者車両操作意図と上記摩擦係合装置に供給される油圧とを適合させることができ、車両の発進時にその摩擦係合装置を係合させるための油圧の立ち上がり遅れが回避されるため、摩擦係合装置の応答性および耐久性を向上させることができる。

概要

複数の負荷手段を備えた車両の燃費を向上させる車両用駆動制御装置を提供する。エンジン10によって第1油圧ポンプ58を駆動する際のエネルギ効率を決定するE/G駆動効率決定手段72と、電動モータ62によって第2油圧ポンプ60を駆動する際のエネルギ効率を決定するF/C駆動効率決定手段74および2次電池駆動効率決定手段76と、それらの手段により決定された結果に応じて上記第1油圧ポンプ58および第2油圧ポンプ60を選択的に駆動する油圧ポンプ選択手段78および油圧ポンプ駆動制御手段82とを含むことから、車両の駆動状態などに応じて変化するエネルギ効率を随時比較して上記第1油圧ポンプ58および第2油圧ポンプ60の何れか優れている方を選択することで、車両の駆動に際してのエネルギ効率を可及的に高めることができる。 

目的

ところで、上述のように、負荷手段として第1油圧ポンプおよび第2油圧ポンプを備えた車両では、その第1油圧ポンプと第2油圧ポンプとが同一のアクチュエータに作動油圧を供給する型式をとる場合がある。従来、かかる車両における技術開発動向は、専ら機械的寿命の向上や製造コスト削減、制御性・操作性に関するものであり、燃費の向上を目的としたものは稀だった。

効果

実績

技術文献被引用数
1件
牽制数
3件

この技術が所属する分野

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請求項1

車両を駆動するために用いられる第1駆動源および第2駆動源と、該第1駆動源によって駆動されることにより該第1駆動源に第1負荷を与える第1負荷手段と、前記第2駆動源によって駆動されることにより該第2駆動源に第2負荷を与える第2負荷手段とを備え、前記第1負荷手段および第2負荷手段の作動を制御するための車両用駆動制御装置であって、前記第1駆動源によって前記第1負荷手段を駆動する際のエネルギ効率を決定する第1効率決定手段と、前記第2駆動源によって前記第2負荷手段を駆動する際のエネルギ効率を決定する第2効率決定手段と、前記第1効率決定手段および第2効率決定手段により決定された結果に応じて前記第1負荷手段および第2負荷手段を選択的に駆動する選択的駆動制御手段とを、含むことを特徴とする車両用駆動制御装置。

請求項2

前記第1負荷手段および第2負荷手段は、何れも油圧ポンプである請求項1の車両用駆動制御装置。

請求項3

前記第2駆動源は、バッテリキャパシタ、または燃料電池からの電気エネルギによって作動する電動モータである請求項1または2の車両用駆動制御装置。

請求項4

前記第2効率決定手段は、前記第2駆動源の回生エネルギ効率を決定の要素とするものである請求項3の車両用駆動制御装置。

技術分野

0001

本発明は、複数の負荷手段を備えた車両に適用される駆動制御装置に関し、特にその複数の負荷手段を選択的に駆動することにより燃費を向上させる技術に関する。

0002

エンジンおよび電動機によって選択的に駆動される入力軸と共に回転させられる第1油圧ポンプと、電動式の第2油圧ポンプとを備えた車両が知られている(例えば、特許文献1を参照)。かかる車両によれば、駆動力を伝達できる走行ポジションと駆動力を伝達しない非走行ポジションとを選択可能で、駆動力を伝達し且つ変速比を設定する摩擦係合装置を有する自動変速機と、その摩擦係合装置を係合させるための作動油圧を供給し且つ電動機により駆動される油圧ポンプとを備え、車両の停止要求が発生した場合に、上記電動機による油圧ポンプの駆動を低下させることのできる伝動装置電動油圧ポンプを備えた車両の制御装置において、車両の停止要求が発生してから所定時間が経過した後に、上記電動機による油圧ポンプの駆動を低下させる遅延手段を備えていることから、車両の停止要求がある場合でも、すぐに車両が発進する可能性がある場合には、上記電動機により駆動される油圧ポンプの駆動が低下されない。すなわち、運転者車両操作意図と上記摩擦係合装置に供給される油圧とを適合させることができ、車両の発進時にその摩擦係合装置を係合させるための油圧の立ち上がり遅れが回避されるため、摩擦係合装置の応答性および耐久性を向上させることができる。

背景技術

0003

【特許文献1】
特開2000−356148号公報(第2−5頁、第1図)

0004

ところで、上述のように、負荷手段として第1油圧ポンプおよび第2油圧ポンプを備えた車両では、その第1油圧ポンプと第2油圧ポンプとが同一のアクチュエータに作動油圧を供給する型式をとる場合がある。従来、かかる車両における技術開発動向は、専ら機械的寿命の向上や製造コスト削減、制御性・操作性に関するものであり、燃費の向上を目的としたものは稀だった。

発明が解決しようとする課題

0005

本発明は、以上の事情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、複数の負荷手段を備えた車両の燃費を向上させる車両用駆動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

かかる目的を達成するために、本発明の要旨とするところは、車両を駆動するために用いられる第1駆動源および第2駆動源と、その第1駆動源によって駆動されることによりその第1駆動源に第1負荷を与える第1負荷手段と、前記第2駆動源によって駆動されることによりその第2駆動源に第2負荷を与える第2負荷手段とを備え、前記第1負荷手段および第2負荷手段の作動を制御するための車両用駆動制御装置であって、前記第1駆動源によって前記第1負荷手段を駆動する際のエネルギ効率を決定する第1効率決定手段と、前記第2駆動源によって前記第2負荷手段を駆動する際のエネルギ効率を決定する第2効率決定手段と、前記第1効率決定手段および第2効率決定手段により決定された結果に応じて前記第1負荷手段および第2負荷手段を選択的に駆動する選択的駆動制御手段とを含むことを特徴とするものである。

0007

このようにすれば、前記第1駆動源によって前記第1負荷手段を駆動する際のエネルギ効率を決定する第1効率決定手段と、前記第2駆動源によって前記第2負荷手段を駆動する際のエネルギ効率を決定する第2効率決定手段と、前記第1効率決定手段および第2効率決定手段により決定された結果に応じて前記第1負荷手段および第2負荷手段を選択的に駆動する選択的駆動制御手段とを含むことから、車両の駆動状態などに応じて変化するエネルギ効率を随時比較して前記第1負荷手段および第2負荷手段の何れか優れている方を選択することで、車両の駆動に際してのエネルギ効率を可及的に高めることができる。すなわち、複数の負荷手段を備えた車両の燃費を向上させる車両用駆動制御装置を提供することができる。

0008

【発明の他の態様】
ここで、好適には、前記第1負荷手段および第2負荷手段は、何れも油圧ポンプである。このようにすれば、第1油圧ポンプおよび第2油圧ポンプのエネルギ効率を随時比較して何れか優れている方を選択することで、車両の燃費を可及的に高めることができるという利点がある。

0009

また、好適には、前記第2駆動源は、バッテリキャパシタ、または燃料電池からの電気エネルギによって作動する電動モータである。このようにすれば、例えばエンジンおよび電動機によって選択的に駆動されるクランク軸と共に回転させられる第1油圧ポンプと、バッテリ、キャパシタ、または燃料電池からの電気エネルギによって作動する電動モータにより駆動される第2油圧ポンプとを備えた車両の燃費を可及的に高めることができるという利点がある。

0010

また、好適には、前記第2効率決定手段は、前記第2駆動源の回生エネルギ効率を決定の要素とするものである。このようにすれば、予測される回生エネルギの期待値を考慮に入れることで、より実測値に近い結果が得られるという利点がある。

0011

【実施例】
以下、本発明の好適な実施例を図面に基づいて詳細に説明する。

0012

図1は、本発明の一実施例である駆動制御装置が適用された車両用動力伝達装置の構成を説明する図であり、図2は、図1における自動変速機の骨子図である。これら図1および図2に示すように、第1駆動源としてのエンジン10の出力は、入力クラッチ12およびトルクコンバータ14を介して自動変速機16に入力され、図示しない差動歯車装置および車軸を介して駆動輪へ伝達されるようになっている。上記入クラッチ12とトルクコンバータ14との間には、電動モータおよび発電機として機能する第1モータジェネレータ18が配設されている。また、上記エンジン10には、例えばクラッチ付連結装置20を介して第2モータジェネレータ22が作動的に連結されている。その第2モータジェネレータ22は、上記エンジン10の始動モータエンジン停止時におけるエアコンなどの補機駆動モータ、あるいは上記エンジン10により回転駆動される発電機などとして機能する。

0013

図2に示すように、上記トルクコンバータ14は、上記エンジン10のクランク軸24に連結されたポンプ翼車26と、上記自動変速機16の入力軸28に連結されたタービン翼車30と、それらポンプ翼車26およびタービン翼車30の間を直結するためのロックアップクラッチ32と、一方向クラッチ34によって一方向の回転が阻止されているステータ翼車36とを備えている。

0014

前記自動変速機16は、ハイおよびローの2段の切り換えを行う第1変速機38と、後進変速段および前進4段の切り換えが可能な第2変速機40とを備えている。上記第1変速機38は、サンギヤS0、リングギヤR0、およびキャリアK0に回転可能に支持されてそれらサンギヤS0およびリングギヤR0に噛み合わされている遊星ギヤP0から成るHL遊星歯車装置42と、サンギヤS0とキャリアK0との間に設けられたクラッチC0および一方向クラッチF0と、サンギヤS0およびハウジング44間に設けられたブレーキB0とを備えている。

0015

上記第2変速機40は、サンギヤS1、リングギヤR1、およびキャリアK1に回転可能に支持されてそれらサンギヤS1およびリングギヤR1に噛み合わされている遊星ギヤP1から成る第1遊星歯車装置46と、サンギヤS2、リングギヤR2、およびキャリアK2に回転可能に支持されてそれらサンギヤS2およびリングギヤR2に噛み合わされている遊星ギヤP2から成る第2遊星歯車装置48と、サンギヤS3、リングギヤR3、およびキャリアK3に回転可能に支持されてそれらサンギヤS3およびリングギヤR3に噛み合わされている遊星ギヤP3から成る第3遊星歯車装置50とを備えている。

0016

上記サンギヤS1とサンギヤS2とは一体的に連結されている。同様に、上記リングギヤR1とキャリアK2とキャリアK3とは一体的に連結され、そのキャリアK3は出力軸52に連結されている。また、上記リングギヤR2とサンギヤS3とは一体的に連結されている。そして、上記リングギヤR2およびサンギヤS3と中間軸54との間には、クラッチC1が設けられ、上記サンギヤS1およびサンギヤS2と中間軸54との間には、クラッチC2が設けられている。また、上記サンギヤS1およびサンギヤS2の回転を止めるためのバンド形式のブレーキB1が上記ハウジング44に設けられている。また、上記サンギヤS1およびサンギヤS2と上記ハウジング44との間には、一方向クラッチF1およびブレーキB2が直列に設けられている。その一方向クラッチF1は、上記サンギヤS1およびサンギヤS2が上記入力軸28と反対の方向へ逆回転しようとする際に係合させられるように構成されている。

0017

また、上記キャリアK1とハウジング44との間には、ブレーキB3が設けられており、リングギヤR3とハウジング44との間には、ブレーキB4と一方向クラッチF2とが並列に設けられている。その一方向クラッチF2は、上記リングギヤR3が逆回転しようとする際に係合させられるように構成されている。

0018

以上のように構成された自動変速機16は、車両の前後方向に位置するPポジション、Rポジション、Nポジション、Dおよび4ポジション、3ポジション、2およびLポジションへ択一的に操作されるようにその支持機構が構成されている図示しないシフトレバーにより、例えば図3に示す係合作動表に従って後進1段および変速比が順次異なる前進5段の変速段のいずれかに切り換えられる。図3において「○」は係合状態を表し、空欄解放状態を表し、「◎」はエンジンブレーキのときの係合状態を表し、「△」は動力伝達関与しない係合を表している。図3に示すように、シフトレバーが駆動ポジションすなわち走行位置(R、D、4、3、2、L)に操作されると、クラッチC2またはC1が係合させられて前記エンジン10の動力が図示しない駆動輪へ伝達され、車両が後進走行あるいは前進走行させられる。なお、前述のクラッチC0〜C2およびブレーキB0〜B4は何れも油圧アクチュエータによって係合させられる油圧式摩擦係合装置である。

0019

また、図2に示すように、前記自動変速機16のハウジング44内には、前記クランク軸24にポンプクラッチ56を介して連結され、そのクランク軸24と共に回転させられる第1油圧ポンプ58が設けられている。その第1油圧ポンプ58は、例えばベーン型ポンプであって、前記入力クラッチ12およびポンプクラッチ56が係合させられているときには、前記エンジン10により回転駆動されてそのエンジン10に負荷を与え、前記入力クラッチ12が係合させられておらず且つ上記ポンプクラッチ56が係合させられているときには、前記第1モータジェネレータ18により回転駆動されてその第1モータジェネレータ18に負荷を与え、上記ポンプクラッチ56が係合させられていないときには、前記エンジン10および第1モータジェネレータ18の何れにも負荷を与えない。かかる第1油圧ポンプ58は、前記ハウジング44の底を構成する図示しないオイルパン内還流した作動油を圧送するものである。

0020

また、図1に示すように、前記自動変速機16には、所定の電池活性物質を連続的に外部から供給しつつ放電生成物を随時系外へ除去し、燃焼反応電気化学的に行わせて直接電気エネルギに変換する燃料電池と、一般的なバッテリまたはキャパシタである2次電池とを備え、それらにより発生させられる電気エネルギによって作動する電動モータ62を備えた電動式の第2油圧ポンプ60と、前記自動変速機16の駆動を制御するための油圧制御回路64および電子制御装置66とが備えられている。かかる第2油圧ポンプ60は、上記燃料電池および2次電池に選択的に接続されるように構成されており、上記第1油圧ポンプ58と同様に、前記ハウジング44の底を構成するオイルパン内に還流した作動油を圧送するものである。

0021

上記電子制御装置66は、CPU、ROM、RAM、入出力インターフェースなどから成る所謂マイクロコンピュータを含んで構成されており、RAMの一時記憶機能を利用しつつROMに予め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、前記自動変速機16の変速制御、前記ロックアップクラッチ32およびポンプクラッチ56の係合、解放、あるいはスリップを実行する制御、前記第2油圧ポンプ60の駆動制御およびその動力源として燃料電池および2次電池の何れかを選択する駆動源選択制御ハイブリッド原動機切換制御などを実行するものである。

0022

図4は、前記電子制御装置66に入力される信号およびその電子制御装置66から出力される信号を例示している。この図4に示すように、かかる電子制御装置66には、例えば前記エンジン10の冷却水温度であるエンジン水温TE を表すエンジン水温信号、前記燃料電池の温度である燃料電池温度TF を表す燃料電池温度信号、その燃料電池の電池活性物質の残量である燃料電池燃料残量RF を表す燃料電池燃料残量信号、前記2次電池の温度である2次電池温度TSを表す2次電池温度信号、その2次電池の電気エネルギ残量である2次電池SOC(充電レベル)Rs を表す2次電池SOC信号エンジン回転速度NE を表す信号、入力軸回転速度センサ68により検出された前記自動変速機16の入力軸回転速度NINを表す信号、出力軸回転速度センサ70により検出された前記自動変速機16の出力軸回転速度NOUT に対応する車速Vを表す信号、前記自動変速機16内を循環する作動油の温度を示すAT油温TATを表す信号、シフトレバーの操作位置PSHを表すシフトポジション信号アクセルペダル操作量であるアクセル開度θA を表すアクセル開度信号などが供給されている。また、かかる電子制御装置66からは、スロットル開度θTHを制御するために電子スロットル弁開度を制御するスロットル制御信号、燃料噴射弁から前記エンジン10の気筒内へ噴射される燃料の量を制御するための噴射信号、前記自動変速機16のギヤ段を切り換えるために前記油圧制御回路64内のシフト弁を駆動するシフトソレノイドを制御する信号、前記ロックアップクラッチ32を開閉制御するために前記油圧制御回路64内のロックアップコントロールソレノイドを制御する信号、前記ポンプクラッチ56を係合させるために前記油圧制御回路64内のポンプクラッチソレノイドを制御する信号、前記第2油圧ポンプ60の駆動を制御する信号などが出力される。

0023

図6は、車両の走行状態に応じて必要とされる油圧ポンプの吐出量を示すグラフである。この図6に示すように、車両の走行状態に応じて必要とされる油圧ポンプの吐出量Qは、スロットル開度θTH、車速V、変速係数、AT油温TAT、ギヤ段またはギヤ比、T/M入力トルク、および入力軸回転速度NINなどに応じて算出される。この吐出量は、作動油の油圧を考慮した値であり、以下の説明においても同様とする。ここで、上述の算出にて変速係数が考慮に入れられているのは、変速中およびその前後においては、作動油の流量が比較的多く必要とされるためであり、例えば変速の種類で区別し、非変速中の1.0に比べて変速係数をそれぞれ1.4乃至1.5などとして必要吐出量を算出する。なお、前記自動変速機16に設けられた摩擦係合装置の係合に必要とされる流量はその態様によって異なり、油路が長いほど、あるいはクラッチパックが大きいほど多くの流量が必要とされる。

0024

図7は、第1油圧ポンプのポンプ回転数とその吐出量との関係を、図8は、第2油圧ポンプのポンプ回転数とその吐出量との関係を示すグラフである。これら図7および図8に示すように、油圧ポンプから吐き出される作動油の量はその態様によって異なり、その吐出量は、それぞれのポンプ回転数と比例関係にある。すなわち、それぞれの油圧ポンプにおいて、必要とされる吐出量に応じてそれを供給するためのポンプ回転数が一義的に定まるのである。

0025

図5は、前記電子制御装置66の制御機能の要部を説明する機能ブロック線図である。この図に示すE/G駆動効率決定手段72は、第1効率決定手段に対応するものであり、例えば以下に示す式1に従い、エンジン効率ηe 、第1油圧ポンプ効率ηmop 、およびガソリン効率ηg に基づいて、第1駆動源である前記エンジン10によって第1負荷手段である前記第1油圧ポンプ58を駆動する際のエネルギ効率ηeto を決定する。すなわち、図6で示す必要な吐出量に対応する第1油圧ポンプの回転数図7から求めて、その際の効率を演算する。ここで、効率とは、エネルギ効率を意味するものとし、以下の説明においても同様とする。なお、上記エンジン効率ηe は一義的なものではなく、例えば過給状態リーン、またはストイキ状態で変化するため、複数の効率曲線が考えられる。

0026

[式1]
ηeto =ηe ×ηmop ×ηg 

0027

また、F/C駆動効率決定手段74は、例えば以下に示す式2に従い、電動モータ効率ηmot 、インバータ効率ηi 、F/C燃料効率ηL 、およびF/C発電効率ηa に基づいて、第2駆動源である前記燃料電池によって第2負荷手段である前記第2油圧ポンプ60を駆動する際のエネルギ効率ηeopaを決定する。すなわち、図6で示す必要な吐出量に対応する第2油圧ポンプの回転数を図8から求めて、その際の効率を演算する。ここで、F/C発電効率ηa は、燃料電池温度TF 、燃料電池発電量始動してからの経過時間、劣化度に応じて定まるものであり、燃料電池温度TF が低いほど低下(極低温では更に大きく低下)し、発電量が定格より小さいほど低下する。また、始動直後は十分な効率が得られず、燃料電池を一定時間使用するとその効率は徐々に低下する。

0028

[式2]
ηeopa=ηmot ×ηi ×ηL ×ηa 

0029

また、2次電池駆動効率決定手段76は、例えば以下に示す式3に従い、電動モータ効率ηmot 、インバータ効率ηi 、ガソリン効率ηg 、M/G発電効率ηolt 、バッテリ充放電効率ηbatt、および回生効率ηreに基づいて、第2駆動源である前記2次電池によって第2負荷手段である前記第2油圧ポンプ60を駆動する際のエネルギ効率ηeopbを決定する。すなわち、図6で示す必要な吐出量に対応する第2油圧ポンプの回転数を図8から求めて、その際の効率を演算する。ここで、バッテリ充放電効率ηbattは、2次電池温度Ts に応じて定まるものであり、2次電池温度Ts が低いほど低下(極低温では更に大きく低下)する。また、回生効率ηreは、車両の走行に際して電動モータ62に生じる回生制動によって2次電池に戻る電気エネルギの効率であり、予測される回生エネルギの期待値を考えてもよく、予め行われた試験結果から回生エネルギの期待値を算出してもよい。なお、前記F/C駆動効率決定手段74および2次電池駆動効率決定手段76が第2効率決定手段に対応する。

0030

[式3]
ηeopb=ηmot ×ηi ×ηg ×ηolt ×ηbatt+ηre

0031

また、油圧ポンプ選択手段78は、前記E/G駆動決定手段70、F/C駆動効率決定手段74、および2次電池駆動効率決定手段76により決定された結果に応じて前記第1油圧ポンプ58および第2油圧ポンプ60の何れか一方を選択する。図9は、前記第1油圧ポンプ58を駆動する際の負荷(第1負荷)すなわち第1駆動源である前記エンジン10の出力(kW)とエネルギ効率との関係を、図10は、前記第2油圧ポンプ60を駆動する際の負荷(第2負荷)すなわち第2駆動源である前記電動モータ62の出力とエネルギ効率との関係を示すグラフである。なお、図10は、燃料電池を電源とした場合を例示するものである。これら図9および図10に示すように、かかるエネルギ効率は、前記エンジン10を駆動源とした場合および前記電動モータ62を駆動源とした場合の何れについても、エンジン水温TE あるいは燃料電池温度TF 、始動してからの経過時間などに応じて変化するため、複数の効率曲線が考えられる。なお、図において、グラフが所定の負荷までで途切れているのは、それ以上出力されないように設計されているためであり、駆動源が異なればグラフは当然に異なる。これら図9および図10に示すマップは、例えば、予め行われた試験の結果から設計段階において前記電子制御装置66の記憶装置に記憶されるものであり、上記油圧ポンプ選択手段78は、そのマップに従って、前記第1油圧ポンプ58を駆動する際のエネルギ効率と前記第2ポンプ60を駆動する際のエネルギ効率とを比較して、何れか一方の優れている方を選択する。すなわち、前記エンジン10の出力を増加させて前記第1油圧ポンプ58の吐出量を増加させた場合と、前記電動モータ62を作動させて前記第2ポンプ60を駆動させた場合とを比較して、何れかエネルギ効率的に優れている方を選択する。

0032

図11は、前記第1油圧ポンプ58を駆動する際のエネルギ効率(実線)と前記第2ポンプ60を駆動する際のエネルギ効率(鎖線)とを比較して示すグラフである。この図に示すように、負荷が小さい場合には、前記電動モータ62を作動させて前記第2油圧ポンプ60を駆動させた方がエネルギ効率に優れている一方、負荷が大きい場合には、前記エンジン10の出力を増加させて前記第1油圧ポンプ58の吐出量を増加させた方がエネルギ効率に優れており、図11において点a、b、cで示す境界よりも低負荷側において、例えばエコラン走行などに際しては第2油圧ポンプ60を選択すべきであり、境界よりも高負荷側において、例えば走行中負荷が増大した場合などに際しては第1油圧ポンプ58を選択すべきである。

0033

また、電動モータ電源選択手段80は、前記F/C駆動効率決定手段74および2次電池駆動効率決定手段76により決定された結果に応じて前記第2油圧ポンプ60に電気エネルギを供給する電源として前記燃料電池および2次電池の何れか一方を選択する。また、油圧ポンプ駆動制御手段82は、前記油圧ポンプ選択手段78および電動モータ電源選択手段80により選択された結果に応じて、前記第1油圧ポンプ58および第2油圧ポンプ60の何れか一方を駆動するように、前記第1油圧ポンプ58については前記ポンプクラッチ56を介して、前記第2油圧ポンプ60については電気的にそれぞれの駆動を制御する。なお、前記油圧ポンプ選択手段78、電動モータ電源選択手段80、および油圧ポンプ駆動制御手段82が選択的駆動制御手段に対応する。

0034

図12は、前記電子制御装置66の制御作動の要部すなわち油圧ポンプ駆動制御作動を説明するフローチャートであって、所定のサイクルタイムで繰り返し実行されるものである。図において、ステップS1では、油圧ポンプが作動する必要があるか否かが判断される。例えば、車両走行中においては作動する必要があり、車両がフレーキングで停止している場合、シフトレバーがPポジションまたはNポジションに操作されて停止している場合などは不要である。このS1の判断が否定される場合には、それをもって本ルーチンが終了させられるが、判断が肯定される場合には、続くステップS2において、前記第2油圧ポンプ60が作動可能か否かすなわち寿命か否かが判断される。かかる判断は、前記第2油圧ポンプ60の作動累積時間によって判断され、このS2の判断が否定される場合には、後述するステップS8において、前記エンジン10により前記第1油圧ポンプ58が駆動されるように制御されるが、判断が肯定される場合には、続くステップS3において、2次電池SOC(充電レベル)Rs が所定値A(%)以上であるか、あるいは燃料電池が発電可能であるかが判断される。なお、このS3の判断は必要に応じて実行されるものであり、場合によっては省かれてもよい。

0035

ステップS3の判断が否定される場合には、ステップS5において、前記エンジン10により前記第1油圧ポンプ58を駆動した際のエネルギ効率が決定されるが、判断が肯定される場合には、ステップS4において、前記燃料電池により前記第2油圧ポンプを駆動した際のエネルギ効率が決定された後、上述のS5において、前記エンジン10により前記第1油圧ポンプ58を駆動した際のエネルギ効率が決定される。そして、ステップS5に続くステップS6において、前記2次電池により前記第2油圧ポンプを駆動した際のエネルギ効率が決定される。ここで、ステップS4がF/C駆動効率決定手段74に、ステップS5がE/G駆動効率決定手段72に、ステップS6が2次電池駆動効率決定手段76にそれぞれ対応する。

0036

次いで、ステップS7において、上記ステップS4、S5、およびS6により決定された結果に応じて、前記エンジン10によって前記第1油圧ポンプ58を駆動した場合に、前記燃料電池あるいは2次電池を電源として前記電動モータ62によって前記第2油圧ポンプ60を駆動した場合よりもエネルギ効率に優れているか否かが判断される。このS7の判断が肯定される場合には、ステップS8において、前記エンジン10により前記第1油圧ポンプ58が駆動されるように制御されるが、判断が否定される場合には、ステップS9において、上記ステップS4およびS6により決定された結果に応じて、前記燃料電池を電源として前記電動モータ62によって前記第2油圧ポンプ60を駆動した場合に、前記2次電池を電源として前記電動モータ62によって前記第2油圧ポンプ60を駆動した場合よりもエネルギ効率に優れいているか否かが判断される。この判断が肯定される場合には、ステップS10において、前記燃料電池を電源として前記電動モータ62により前記第2油圧ポンプ60が駆動されるように制御されるが、判断が否定される場合には、ステップS11において、前記2次電池を電源として前記電動モータ62により前記第2油圧ポンプ60が駆動されるように制御される。ここで、ステップS7が油圧ポンプ選択手段78に、ステップS9が電動モータ電源選択手段80に、ステップS8、S10、S11が油圧ポンプ駆動制御手段にそれぞれ対応する。

0037

このように、本実施例によれば、第1駆動源である前記エンジン10によって第1負荷手段である前記第1油圧ポンプ58を駆動する際のエネルギ効率を決定する第1効率決定手段すなわち前記E/G駆動効率決定手段72(S5)と、第2駆動源である前記電動モータ62によって第2負荷手段である前記第2油圧ポンプ60を駆動する際のエネルギ効率を決定する第2効率決定手段すなわち前記F/C駆動効率決定手段74(S4)および2次電池駆動効率決定手段76(S6)と、前記E/G駆動効率決定手段72、F/C駆動効率決定手段74、および2次電池駆動効率決定手段76により決定された結果に応じて前記第1油圧ポンプ58および第2油圧ポンプ60を選択的に駆動する選択的駆動制御手段すなわち前記油圧ポンプ選択手段78(S7)、電動モータ電源選択手段80(S9)、および油圧ポンプ駆動制御手段82(S8、S10、S11)とを含むことから、車両の駆動状態などに応じて変化するエネルギ効率を随時比較して前記第1油圧ポンプ58および第2油圧ポンプ60の何れか優れている方を選択することで、車両の駆動に際してのエネルギ効率を可及的に高めることができる。すなわち、複数の負荷手段を備えた車両の燃費を向上させる車両用駆動制御装置を提供することができる。

0038

また、前記第1負荷手段および第2負荷手段は、何れも油圧ポンプであるため、前記第1油圧ポンプ58および第2油圧ポンプ60のエネルギ効率を随時比較して何れか優れている方を選択することで、車両の燃費を可及的に高めることができるという利点がある。

0039

また、前記第2駆動源は、バッテリ、キャパシタ、または燃料電池からの電気エネルギによって作動する前記電動モータ62であるため、例えば前記エンジン10および第1モータジェネレータ18によって選択的に駆動される前記クランク軸24と共に回転させられる前記第1油圧ポンプ58と、バッテリ、キャパシタ、または燃料電池からの電気エネルギによって作動する前記電動モータ62により駆動される前記第2油圧ポンプ60とを備えた車両の燃費を可及的に高めることができるという利点がある。

0040

また、前記2次電池駆動効率決定手段76は、前記電動モータ62の回生エネルギ効率ηreを決定の要素とするものであるため、予測される回生エネルギの期待値を考慮に入れることで、より実測値に近い結果が得られるという利点がある。

0041

以上、本発明の好適な実施例を図面に基づいて詳細に説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、更に別の態様においても実施される。

0042

例えば、前述の実施例では、複数組遊星歯車から成る有段式の自動変速機16について説明したが、有効径可変な一対の可変プーリに巻き掛けられた伝動ベルトを介して動力が伝達され、且つ自動的に変速比が変化させられるベルト式無段変速機などであってもよい。この場合、前記第1油圧ポンプ58および第2油圧ポンプ60が選択的に駆動されて、かかる無段変速機の伝動ベルトを挟圧する油圧アクチュエータ内の油圧が供給される。

0043

また、前述の実施例では、前記第1油圧ポンプ58は機械式油圧ポンプであり、前記第2油圧ポンプ60は電動油圧ポンプであったが、それらが何れも機械式油圧ポンプあるいは電動油圧ポンプであっても構わない。

0044

また、前述の実施例では、前記第1油圧ポンプ58は、第1駆動源として前記エンジン10および第1モータジェネレータ18を備えており、それらが択一的に前記第1油圧ポンプ58を駆動するものであったが、第1駆動源としてそれらの何れか一方のみを備えたものであっても構わない。

0045

また、前述の実施例では、前記第1油圧ポンプ58は、前記ポンプクラッチ56を介して前記クランク軸24に連結されるものであったが、例えば予めそのクランク軸24に固設されており、常時そのクランク軸24と共に回転させられる構成において、負荷・無負荷の切換が可能とされた油圧ポンプであっても構わない。

0046

また、前述の実施例では、前記第2油圧ポンプは、前記電動モータ62の電源として燃料電池および2次電池を備えたものであったが、電源として何れか一方のみを備えたものであっても構わない。また、例えば前記第2モータジェネレータ22からの電気エネルギによって作動するものであっても構わない。

0047

また、前述の実施例では特に言及していないが、前記第2油圧ポンプ60は、車両が停止してから所定時間が経過するまでの間は駆動を継続するものであっても構わない。そのようにすれば、車両の停止要求が発生してから所定時間が経過するまでの間に、すぐに車両が発進する際にも十分な油圧が保証されるという利点がある。

0048

また、前述の実施例では特に言及していないが、前記第1油圧ポンプ58および第2油圧ポンプ60としては、外接歯車ポンプ内接歯車ポンプインボリュートポンプ、トロコイドポンプなど、様々な型式の容積型油圧ポンプが適宜選択されて用いられる。

0049

また、前述の実施例において、第1効率決定手段は、前記エンジン10により前記第1油圧ポンプ58を駆動する際のエネルギ効率を決定するE/G駆動効率決定手段72であったが、これに加えて前記第1モータジェネレータ18により前記第1油圧ポンプ58を駆動する際のエネルギ効率を決定するM/G駆動効率決定手段を含むものであっても構わない。

0050

また、前述の実施例では、前記E/G駆動効率決定手段72、F/C駆動効率決定手段74、2次電池駆動効率決定手段76は、前述の式1、式2、式3に示す演算式に従ってエネルギ効率を演算するものであったが、例えば前記電子制御装置66に予め記憶されたマップなどに従ってエネルギ効率を決定するものであっても構わない。

0051

また、前述の実施例では、図12に示すフローチャートに従い、前記E/G駆動効率決定手段72、F/C駆動効率決定手段74、2次電池駆動効率決定手段76によって算出されたエネルギ効率を、前記油圧ポンプ選択手段78などによってリアルタイムで比較するものであったが、その結果をマップ化したものが予め前記電子制御装置66に記憶されたものであってもよい。また、そのマップは複数枚に分けられたものであっても構わない。

発明の効果

0052

また、図12に示すルーチンは、車両の走行中に必ずしも継続して実行されなくともよく、予め設定された必要なタイミングで適宜実行されるものであっても構わない。

図面の簡単な説明

0053

その他一々例示はしないが、本発明はその趣旨を逸脱しない範囲内において、種々の変更が加えられて実施されるものである。

図1
本発明の一実施例である駆動制御装置が適用された車両用動力伝達装置の構成を説明する図である。
図2
図1における自動変速機の骨子図である。
図3
図1の自動変速機においてその摩擦係合装置の作動の組み合わせとそれにより得られるギヤ段との関係を示す係合表である。
図4
図1の自動変速機を制御するための電子制御装置の入力信号および出力信号を説明する図である。
図5
図4の電子制御装置による制御機能の要部を説明する機能ブロック線図である。
図6
車両の走行状態に応じて必要とされる油圧ポンプの吐出量を示すグラフである。
図7
図1における第1油圧ポンプのポンプ回転数とその吐出量との関係を示すグラフである。
図8
図1における第2油圧ポンプのポンプ回転数とその吐出量との関係を示すグラフである。
図9
図1における第1油圧ポンプを駆動する際の負荷とエネルギ効率との関係を示すグラフである。
図10
図1における第2油圧ポンプを駆動する際の負荷とエネルギ効率との関係を示すグラフである。
図11
図9および図10のグラフを組み合わせたものであり、第1油圧ポンプを駆動する際のエネルギ効率と第2ポンプを駆動する際のエネルギ効率とを比較して示すグラフである。
図12
図4に示す電子制御装置の制御作動の要部すなわち油圧ポンプ駆動制御作動を説明するフローチャートである。
【符号の説明】
10:エンジン(第1駆動源)
18:第1モータジェネレータ(第1駆動源)
58:第1油圧ポンプ(第1負荷手段)
60:第2油圧ポンプ(第2負荷手段)
62:電動モータ(第2駆動源)
72:E/G駆動効率決定手段(第1効率決定手段)
74:F/C駆動効率決定手段(第2効率決定手段)
76:2次電池駆動効率決定手段(第2効率決定手段)
78:油圧ポンプ選択手段(選択的駆動制御手段)
80:電動モータ電源選択手段(選択的駆動制御手段)
82:油圧ポンプ駆動制御手段(選択的駆動制御手段)
ηeopa:燃料電池を電源とした第2油圧ポンプのエネルギ効率
ηeopb:2次電池を電源とした第2油圧ポンプのエネルギ効率
ηeto :第1油圧ポンプのエネルギ効率
ηre:回生エネルギ効率

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