JP7050482B2 - オイル昇温装置 - Google Patents

Description

本発明は、オイル昇温装置に関し、特に、車両に搭載されたモータ・ジェネレータに供給されるオイルの昇温を促進するオイル昇温装置に関する。

近年、エンジンとモータ・ジェネレータ（電動モータ）とを併用することで車両の燃料消費率（燃費）を効果的に向上させることができるハイブリッド自動車（ＨＥＶ）が広く実用化されている。また、モータ・ジェネレータのみを動力源とし、排気ガスを排出しない電気自動車（ＥＶ）も実用化されている。このような、ＨＥＶやＥＶでは、モータ・ジェネレータなどの冷却や潤滑のためにオイル（ＡＴＦ）が用いられている。

ところで、オイルは、低温時（冷態始動時）には粘度が高く（すなわち攪拌抵抗が大きく）、スピンロス（撹拌ロス）が増大するため、車両の燃費が悪化する。そのため、オイルを早く昇温してオイルの粘度を低下させ、スピンロスを低減したいという要望がある。

ここで、特許文献１には、エンジンと、モータジェネレータと、モータジェネレータと駆動輪との間の動力伝達を遮断可能なクラッチと、モータジェネレータを潤滑するオイルをモータジェネレータのロータに供給する油圧回路と、エンジン、モータジェネレータ、およびクラッチの制御を行なう制御装置とを備え、オイルの温度がしきい値より低い場合には、制御装置が、クラッチを切り離した状態で油圧回路を駆動しつつ、ロータを所定の回転速度以上の回転速度で回転させるハイブリッド車両が開示されている。

特許文献１に記載の技術（ハイブリッド車両）によれば、ユーザの駆動力要求が変化したり、車速が変化したりした場合であっても、モータジェネレータのロータを安定して回転させることができる。そのため、ロータの回転によってオイルが攪拌され、オイルの温度が早期に上昇する。よって、オイルの粘度を早期に低下させて、回転系の回転抵抗を低下することができる。

特開２０１６－１２４５２２号公報

しかしながら、特許文献１に記載の技術（ハイブリッド車両）では、オイルの温度がしきい値より低い場合には、クラッチを切り離した状態で油圧回路を駆動しつつ、モータジェネレータのロータを所定の回転速度以上で回転させるため、オイルの昇温中はモータ・ジェネレータを使用することができない。すなわち、モータ・ジェネレータを用いたＨＥＶ走行や、ＥＶ走行を行うことができなくなる。そのため、車両の運転状態によっては、オイルのスピンロス低減による燃費向上効果よりもモータ・ジェネレータを使用できないことによる損失（全体効率の低下）の方が大きくなり、かえって燃費が悪化するおそれがある。また、この技術（ハイブリッド車両）では、オイルを昇温する際に、クラッチが完全に切り離されるため、クラッチの回転による昇温効果があまり期待できない。

本発明は、上記問題点を解消する為になされたものであり、車両に搭載されたモータ・ジェネレータに供給されるオイルの昇温を促進するオイル昇温装置において、車両の運転状態にかかわらず、燃料消費率（燃費）を悪化させることなく、冷態時におけるオイルの昇温をより促進することが可能なオイル昇温装置を提供することを目的とする。

本発明に係るオイル昇温装置は、車両に搭載されたモータ・ジェネレータと、モータ・ジェネレータと駆動輪との間に介装され、モータ・ジェネレータと駆動輪との間のトルク伝達を調節するクラッチと、モータ・ジェネレータに供給するオイルの量とクラッチに供給するオイルの量との配分を調節する配分調節手段と、クラッチに供給するオイルの油圧を調節する油圧調節手段と、オイルの温度を検出する温度検出手段と、配分調節手段の駆動、及び油圧調節手段の駆動を制御する制御手段とを備え、制御手段が、オイルの温度が所定温度未満の場合に、クラッチがスリップするように油圧調節手段を制御するとともに、オイルをクラッチにより多く供給するように配分調節手段を制御することを特徴とする。

本発明に係るオイル昇温装置によれば、オイルの温度が所定温度未満の場合に、クラッチがスリップするように油圧調節手段が制御されるとともに、オイルをクラッチにより多く供給するように配分調節手段が制御される。そのため、より多くのオイルをクラッチ側に供給し、クラッチがスリップすることによる発熱を使ってオイルが昇温される。また、その際に、クラッチは完全には解放されていないため、モータ・ジェネレータを用いたＨＥＶ走行や、ＥＶ走行を行うことができる。その結果、車両の運転状態にかかわらず、燃料消費率（燃費）を悪化させることなく、冷態時におけるオイルの昇温をより促進することが可能となる。

本発明に係るオイル昇温装置では、上記制御手段が、オイルの温度が所定温度以上の場合に、クラッチを締結させるように油圧調節手段を制御するとともに、オイルをモータ・ジェネレータにより多く供給するように配分調節手段を制御することが好ましい。

この場合、オイルの温度が所定温度以上の場合に、クラッチを締結させるように油圧調節手段が制御されるとともに、オイルをモータ・ジェネレータにより多く供給するように配分調節手段が制御される。そのため、オイルの昇温が完了したとき（暖機が完了したとき）には、クラッチのスリップが停止され、クラッチによる発熱（昇温）が停止される。また、モータ・ジェネレータに対してより多くのオイルが供給されるようにオイル配分が可変されることによって、モータ・ジェネレータの冷却が促進される。よって、低温時のオイルの昇温促進と、高温時におけるモータ・ジェネレータの冷却とを両立することが可能となる。

本発明に係るオイル昇温装置は、モータ・ジェネレータに電力を供給するバッテリの充電状態を検知する充電状態検知手段を備え、上記制御手段が、バッテリの充電状態が所定値未満の場合には、オイルの温度が所定温度未満であっても、クラッチを締結させるように油圧調節手段を制御することが好ましい。

この場合、バッテリの充電状態が所定値未満の場合には、オイルの温度が所定温度未満であっても、クラッチが締結されるように油圧調節手段が制御される。よって、例えば、エンジン出力や駆動輪からの駆動力（回生時）を用いてモータ・ジェネレータを駆動して発電する（バッテリを充電する）ことができる。

本発明に係るオイル昇温装置は、車両の速度を検出する車速検出手段を備え、上記制御手段が、車両の速度が所定速度未満の場合には、バッテリの充電状態が所定値未満であっても、オイルの温度が所定温度未満のときに、クラッチがスリップするように油圧調節手段を制御することが好ましい。

この場合、車両の速度が所定速度未満の場合には、記バッテリの充電状態が所定値未満であっても、オイルの温度が所定温度未満のときに、クラッチがスリップするように油圧調節手段の駆動が制御される。すなわち、車両が減速して車速が所定速度未満となった場合（例えば停止直前など）には、回生量が低下するため（回生が取り切れないため）、クラッチをスリップさせてオイルを昇温し、スリップロスを低減することにより、全体的な効率（燃費）を向上させることができる。

本発明に係るオイル昇温装置では、上記制御手段が、クラッチがスリップするように油圧調節手段を制御する場合に、運転者の要求駆動力を満足させるように、クラッチのスリップ率に基づいて、モータ・ジェネレータ、及び／又は、エンジンの出力を調節することが好ましい。

この場合、クラッチがスリップするように油圧調節手段が制御される場合に、運転者の要求駆動力を満足させるように、クラッチのスリップ率に基づいて、モータ・ジェネレータ、及び／又は、エンジンの出力が調節される。すなわち、クラッチのスリップによって熱に変換される出力分、モータ・ジェネレータ、及び／又は、エンジンの出力が調節（増大）されるため、運転者の要求駆動力を満足させつつ、オイルの昇温を促進することができる。

本発明に係るオイル昇温装置では、上記制御手段が、運転者の要求駆動力を満足させるように、クラッチのスリップ率に基づいて、モータ・ジェネレータ、及び／又は、エンジンの出力を調節する際に、モータ・ジェネレータの運転効率、及び／又は、エンジンの運転効率に基づいて、車両全体として効率を最大化するように、モータ・ジェネレータ、及び／又は、エンジンの出力を調節することが好ましい。

この場合、運転者の要求駆動力を満足させるように、クラッチのスリップ率に基づいて、モータ・ジェネレータ、及び／又は、エンジンの出力が調節される際に、モータ・ジェネレータの運転効率、及び／又は、エンジンの運転効率に基づいて、車両全体として効率を最大化するように、モータ・ジェネレータ、及び／又は、エンジンの出力が調節される。そのため、クラッチをスリップさせてオイルを昇温する際に、運転者の要求駆動力を満足させつつ、車両全体として効率を最大化することができる。よって、車両の運転状態にかかわらず、燃料消費率（燃費）を向上させることができる。

本発明に係るオイル昇温装置では、上記制御手段が、クラッチをスリップさせてオイルを昇温することによるスピンロスの低減量と、運転者の要求駆動力を満足させるように、クラッチのスリップ率に基づいて、モータ・ジェネレータ、及び／又は、エンジンの出力を調節することによる損失量とを比較して、損失量が低減量を上回る場合には、オイルの温度が所定温度未満であっても、クラッチを締結させるように油圧調節手段を制御することが好ましい。

この場合、クラッチをスリップさせてオイルを昇温することによるスピンロスの低減量と、運転者の要求駆動力を満足させるように、クラッチのスリップ率に基づいて、モータ・ジェネレータ、及び／又は、エンジンの出力を調節することによる損失量（燃費悪化量）とが比較されて、損失量（燃費悪化量）がスピンロス低減量を上回る場合には、オイルの温度が所定温度未満であっても、クラッチが締結されるように油圧調節手段が制御される。クラッチをスリップさせてオイルを昇温させることにより、車両全体として、効率が低下（燃費が低下）すると予測される場合には、クラッチが締結される（すなわち、クラッチのスリップによるオイル昇温が禁止される）。よって、オイルの昇温動作により燃料消費率（燃費）が悪化することを防止できる。

本発明に係るオイル昇温装置は、オイルの温度とオイルのスピンロスとの関係を予め記憶した記憶手段を備え、上記制御手段が、記憶手段に記憶されているオイルの温度とオイルのスピンロスとの関係に基づいて、上記低減量と上記損失量とを比較することが好ましい。

この場合、予め記憶されているオイルの温度と、オイルのスピンロスとの関係（すなわち、油温上昇∝クラッチの発熱量∝スリップ率とスピンロスの低減量との関係）に基づいて、スピンロスの低減量と損失量（燃費悪化量）とが比較される。よって、より適確に、車両全体として最も効率のよい運転（制御）を行うことができる。

本発明に係るオイル昇温装置では、上記制御手段が、クラッチがスリップするように油圧調節手段を制御する場合に、オイルの温度に応じて、クラッチのスリップ率を可変することが好ましい。

この場合、オイルの温度に応じて、クラッチのスリップ率が可変される。そのため、オイルの温度（昇温）に応じ、クラッチを最適なスリップ率で制御することができる。

本発明に係るオイル昇温装置では、上記制御手段が、オイルの温度に基づいて、クラッチの目標スリップ率を設定し、該目標スリップ率と、実際のスリップ率とが一致するように、油圧調節手段を制御することが好ましい。

この場合、オイルの温度に基づいてクラッチの目標スリップ率が設定され（例えば、油温が低いほど目標スリップ率が大きくなるように設定され）、該目標スリップ率と実際のスリップ率とが一致するように油圧調節手段が制御される。そのため、より適切にクラッチの締結力（スリップ率）を設定し、制御することができる。

本発明によれば、車両に搭載されたモータ・ジェネレータに供給されるオイルの昇温を促進するオイル昇温装置において、車両の運転状態にかかわらず、燃料消費率（燃費）を悪化させることなく、冷態時におけるオイルの昇温をより促進することが可能となる。

実施形態に係るオイル昇温装置の構成を示すブロック図である。 各運転モードにおけるクラッチ（第２電磁弁）やオイル流量配分（第１電磁弁）等の動作状態を示す一覧表である。

以下、図面を参照して本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。なお、図中、同一又は相当部分には同一符号を用いることとする。また、各図において、同一要素には同一符号を付して重複する説明を省略する。

まず、図１を用いて、実施形態に係るオイル昇温装置１の構成について説明する。図１は、オイル昇温装置１の構成を示すブロック図である。

エンジン１０は、どのような形式のものでもよいが、例えば、高膨張比サイクルによって圧縮比を高めることにより、熱効率の向上を図ったエンジンなどが好適に用いられる。エンジン１０は、エンジン・コントロールユニット（以下「ＥＣＵ」という）８０によって制御される。

ＥＣＵ８０には、クランクシャフトの回転位置（エンジン回転数）を検出するクランク角センサ８１、及びエンジン１０の冷却水の温度を検出する水温センサ８３等の各種センサが接続されている。

ＥＣＵ８０は、取得したこれらの各種情報、及び後述するハイブリッド車・コントロールユニット（以下「ＨＥＶ－ＣＵ」という）５０からの制御情報に基づいて、燃料噴射量や点火時期、並びに電子制御式スロットルバルブ等の各種デバイスを制御することによりエンジン１０を制御する。また、ＥＣＵ８０は、ＣＡＮ（Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）１００を介して、エンジン回転数や冷却水温度などの各種情報をＨＥＶ－ＣＵ５０に送信する。

エンジン１０のクランクシャフトは減速機等から構成されるドライブトレーン１４（ドライブギヤ１４ａ）と接続されている。ドライブトレーン１４（ドライブギヤ１４ａ）には、モータ・ジェネレータ（電動モータ）１２もトルク伝達可能に接続されている。このように構成されているため、この車両では、エンジン１０とモータ・ジェネレータ１２の２つの動力で駆動輪１６（車両）を駆動することができる。また、走行条件に応じて、エンジン１０による走行と、エンジン１０及びモータ・ジェネレータ１２による走行とを切替えることができる。さらに、モータ・ジェネレータ１２で発電することもできる。

モータ・ジェネレータ１２とドライブトレーン１４（ドライブギヤ１４ａ）との間（すなわち、モータ・ジェネレータ１２と駆動輪１６との間）には、モータ・ジェネレータ１２とドライブトレーン１４（ドライブギヤ１４ａ）との間のトルク伝達を調節する湿式多板クラッチ（以下、単に「クラッチ」という）１５が介装されている。クラッチ１５は、複数のクラッチディスクとプレッシャープレートを交互に重ねて構成され、オイルの中に浸されている。

モータ・ジェネレータ１２は、例えば、三相交流タイプの交流同期モータである。モータ・ジェネレータ１２では、ロータに永久磁石を用い、ステータにコイルを用いた。また、モータ・ジェネレータ１２は、オイルによって冷却される油冷式の電動モータである。なお、モータ・ジェネレータ１２では、ロータにコイルを用い、ステータに永久磁石を用いてもよい。また、モータ・ジェネレータ１２として、交流同期モータに代えて、例えば、交流誘導モータや直流モータ等を用いてもよい。

モータ・ジェネレータ１２のステータ（コイル１２ａ）には、モータ・ジェネレータ１２のステータ（コイル１２ａ）の温度を検出する第１温度センサ２１が取り付けられている。第１温度センサ２１としては、例えば、温度によって抵抗値が変化するサーミスタが好適に用いられる。第１温度センサ２１は、ＨＥＶ－ＣＵ５０に接続されており、温度に応じた電気信号（電圧値）がＨＥＶ－ＣＵ５０で読み込まれる。

また、オイルパン３０（又はオイルストレーナ３１とオイルポンプ３２と連通する配管）には、オイルパン３０に貯留されているオイルの温度（油温）を検出する第２温度センサ２２が取り付けられている。第２温度センサ２２は、特許請求の範囲に記載の油温検出手段として機能する。第２温度センサ２２としては、例えば、温度によって抵抗値が変化するサーミスタが好適に用いられる。第２温度センサ２２も、ＨＥＶ－ＣＵ５０に接続されており、温度に応じた電気信号（電圧値）がＨＥＶ－ＣＵ５０で読み込まれる。

オイルパン３０には、モータ・ジェネレータ１２の潤滑・冷却、及びドライブトレーン１４等の潤滑を行うためのオイル（ＡＴＦ）が貯留されている。オイルパン３０に貯留されているオイルを、モータ・ジェネレータ１２などに供給するために、機械式オイルポンプ（以下、単に「オイルポンプ」という）３２が設けられている。なお、機械式のオイルポンプに代えて／又は加えて、電動オイルポンプを用いてもよい。

オイルポンプ３２は、エンジン１０によって駆動され、オイルパン３０に貯留されているオイルをオイルストレーナ３１を介して吸い上げ、昇圧して吐出する。吐出されたオイルはオイルクーラ４０に圧送される。なお、オイルポンプ３２としては、例えば、同軸式の内接ギヤ・トロコイドタイプや、チェーン駆動式のベーンタイプのものなどが好適に用いられる。

オイルポンプ３２の下流側には、オイルポンプ３２から吐出されたオイルと冷却媒体との間で熱交換を行いオイルを冷却するオイルクーラ４０が設けられている。本実施形態では、オイルクーラ４０として、オイルと外気との間で熱交換を行う空冷式のオイルクーラを用いた。なお、オイルクーラ４０として、空冷式のオイルクーラに代えて、例えば、オイルと冷却水（エンジン冷却水）との間で熱交換を行う水冷式のオイルクーラを用いてもよい。

オイルクーラ４０の下流側には、モータ・ジェネレータ１２に供給するオイルの量（流量）とクラッチ１５に供給するオイルの量（流量）との配分を調節する第１電磁弁４１が設けられている。第１電磁弁４１は、特許請求の範囲に記載の配分調節手段として機能する。第１電磁弁４１は、例えば、直接、又は間接的に（すなわち供給する制御圧を調圧して）、スプールバルブを軸方向に動かして、油路の開度を調節し、モータ・ジェネレータ１２に供給するオイルの量とクラッチ１５に供給するオイルの量との配分を調節する。第１電磁弁４１としては、例えば、印加される電流値に応じてバルブの移動量が調節されるリニアソレノイドや、印加されるデューティ信号（デューティ比＝０～１００％）に応じてバルブが軸方向に変位されるデューティソレノイドが用いられる。

また、第１電磁弁４１とクラッチ１５とを連通する油路には、クラッチ１５に供給するオイルの油圧（スリップ率）を調節する第２電磁弁４２が設けられている。第２電磁弁４２は、特許請求の範囲に記載の油圧調節手段として機能する。第２電磁弁４２は、例えば、直接、又は間接的に（すなわち供給する制御圧を調圧して）、スプールバルブを軸方向に動かして、クラッチ１５に供給するオイルの油圧を調節（調圧）する。第２電磁弁４２としては、例えば、印加される電流値に応じてバルブの移動量が調節されるリニアソレノイドや、印加されるデューティ信号（デューティ比＝０～１００％）に応じてバルブが軸方向に変位されるデューティソレノイドが用いられる。第１電磁弁４１及び第２電磁弁４２それぞれは、ＨＥＶ－ＣＵ５０によって駆動が制御される。

車両の駆動力源であるエンジン１０、及び、モータ・ジェネレータ１２は、ＨＥＶ－ＣＵ５０によって総合的に制御される。

ＨＥＶ－ＣＵ５０は、演算を行うマイクロプロセッサ、該マイクロプロセッサに各処理を実行させるためのプログラム等を記憶するＲＯＭ、演算結果などの各種データを記憶するＲＡＭ、その記憶内容が保持されるバックアップＲＡＭ、及び入出力Ｉ／Ｆ等を有して構成されている。なお、ＲＯＭなどには、オイルの温度（油温）と、オイルのスピンロスとの関係（すなわち、油温上昇∝クラッチの発熱量∝スリップ率とスピンロスの低減量との関係）を示すデータが予め記憶されている。すなわち、ＲＯＭなどは、特許請求の範囲に記載の記憶手段に相当する。

ＨＥＶ－ＣＵ５０には、例えば、アクセルペダルの踏み込み量すなわちアクセルペダルの開度を検出するアクセルペダルセンサ５８、車両の速度を検出する車速センサ５９（特許請求の範囲に記載の車速検出手段に相当）などを含む各種センサが接続されている。また、ＨＥＶ－ＣＵ５０は、ＣＡＮ１００を介して、エンジン１０を制御するＥＣＵ８０、ビークルダイナミック・コントロールユニット（以下「ＶＤＣＵ」という）、及び、モータ・ジェネレータ１２に電力を供給する高電圧バッテリ７０（特許請求の範囲に記載のバッテリに相当）の充電量／充電状態（ＳＯＣ：Ｓｔａｔｅ Ｏｆ Ｃｈａｒｇｅ）を検知するバッテリコントロールユニット（以下「ＢＣＵ」という）７１等と相互に通信可能に接続されている。ＨＥＶ－ＣＵ５０は、ＣＡＮ１００を介して、ＥＣＵ８０やＢＣＵ７１、ＶＤＣＵから、例えば、エンジン回転数、冷却水温度、及び高電圧バッテリ７０のＳＯＣ等の各種情報を受信する

ＢＣＵ７１は、高電圧バッテリ７０の電圧値・電流値を読込み、例えば電流積分法などを用いて高電圧バッテリ７０の充電量（ＳＯＣ）を検出する。すなわち、ＢＣＵ７１は、特許請求の範囲に記載の充電状態検知手段として機能する。

ＨＥＶ－ＣＵ５０は、取得したこれらの各種情報に基づいて、エンジン１０、及びモータ・ジェネレータ１２の駆動を総合的に制御する。ＨＥＶ－ＣＵ５０は、例えば、アクセルペダル開度（運転者の要求駆動力）、車両の運転状態、高電圧バッテリ７０の充電状態（ＳＯＣ）、及びエンジン１０のＢＳＦＣなどに基づいて、エンジン１０の要求出力、及びモータ・ジェネレータ１２のトルク指令値を求めて出力する。ＥＣＵ８０は、上記要求出力に基づいて、例えば、電子制御式スロットルバルブの開度を調節する。また、後述するパワーコントロールユニット（以下「ＰＣＵ」という）６０は、上記トルク指令値に基づいて、インバータ６１を介して、モータ・ジェネレータ１２を駆動する。

特に、ＨＥＶ－ＣＵ５０は、第１電磁弁４１及び第２電磁弁４２の駆動を制御して、冷態時に、オイルの昇温を促進する機能（オイル昇温促進機能）を有している。そのため、ＨＥＶ－ＣＵ５０は、制御部５１を機能的に有している。ＨＥＶ－ＣＵ５０では、ＲＯＭなどに記憶されているプログラムがマイクロプロセッサによって実行されることにより、制御部５１の機能が実現される。なお、制御部５１は、特許請求の範囲に記載の制御手段として機能する。

制御部５１は、オイルの温度が所定温度（例えば２０℃）未満の場合には、オイルの昇温を促進するために、クラッチ１５がスリップするように第２電磁弁４２（クラッチ１５の締結力）を制御するとともに、オイルをクラッチ１５により多く供給するように第１電磁弁４１を制御する。一方、制御部５１は、オイルの温度が所定温度（例えば２０℃）以上の場合には、モータ・ジェネレータ１２の冷却を優先するために、クラッチ１５を完全に締結させるように第２電磁弁４２を制御するとともに、オイルをモータ・ジェネレータ１２により多く供給するように第１電磁弁４１を制御する。

ただし、制御部５１は、高電圧バッテリ７０の充電状態（ＳＯＣ）が所定値（例えば５０％）未満の場合には、オイルの温度が所定温度（例えば２０℃）未満であっても、高電圧バッテリ７０の充電を優先するために、クラッチ１５を締結させるように第２電磁弁４２を制御する。しかしながら、制御部５１は、車両の速度が所定速度（例えば５ｋｍ／ｈ）未満の場合には、高電圧バッテリの充電状態（ＳＯＣ）が所定値（例えば５０％）未満であっても、オイルの温度が所定温度（例えば２０℃）未満のときに、クラッチ１５がスリップするように第２電磁弁４２の駆動（クラッチ１５の締結力）を制御する。すなわち、回生を取れない低速ではオイルの昇温が優先される。

制御部５１は、クラッチ１５がスリップするように第２電磁弁４２（クラッチ１５の締結力）を制御する場合に、オイルの温度（油温）に応じて、クラッチ１５のスリップ率を可変する。より具体的には、制御部５１は、オイルの温度に基づいて、クラッチ１５の目標スリップ率を設定し（例えば油温が低いほど目標スリップ率が大きくなるように設定し）、該目標スリップ率と、実際のスリップ率とが一致するように、第２電磁弁４２の駆動（すなわち、クラッチ１５に供給する油圧（クラッチ１５の締結力））を制御する。

また、制御部５１は、クラッチ１５がスリップするように第２電磁弁４２（クラッチ１５の締結力）を制御する場合に、運転者の要求駆動力を満足させるように、クラッチ１５のスリップ率に基づいて、モータ・ジェネレータ１２、及び／又は、エンジン１０の出力を調節する（例えば、スリップ率が大きくなるほど、モータ・ジェネレータ１２、及び／又は、エンジン１０の出力を増大する）。その際に、制御部５１は、モータ・ジェネレータ１２の運転効率、及び／又は、エンジン１０の運転効率（ＢＳＦＣ）に基づいて、車両（パワーユニット）全体として最適な効率となるように（効率を最大化するように）、モータ・ジェネレータ１２、及び／又は、エンジン１０の出力を調節する。

より具体的には、制御部５１は、クラッチ１５をスリップさせてオイルを昇温することによるスピンロスの低減量と、運転者の要求駆動力を満足させるように、クラッチ１５のスリップ率に基づいて、モータ・ジェネレータ１２、及び／又は、エンジン１０の出力を調節（増大）することによる損失量（燃費悪化量）とを比較して、損失量（燃費悪化量）がスピンロスの低減量を上回る場合には、オイルの温度が所定温度未満であっても、クラッチ１５を完全に締結させるように第２電磁弁４２を制御する。その際に、制御部５１は、ＲＯＭなどに記憶されているオイルの温度（油温）とオイルのスピンロスとの関係（すなわち、油温上昇∝クラッチ１５の発熱量∝スリップ率とスピンロスの低減量との関係）に基づいて、スピンロスの低減量と損失量（燃費悪化量）とを比較する。

ＰＣＵ６０は、高電圧バッテリ７０の直流電力を三相交流の電力に変換してモータ・ジェネレータ１２に供給するインバータ６１を有している。ＰＣＵ６０は、上述したように、ＨＥＶ－ＣＵ５０から受信したトルク指令値に基づいて、インバータ６１を介して、モータ・ジェネレータ１２を駆動する。なお、インバータ６１は、モータ・ジェネレータ１２で発電した交流電圧を直流電圧に変換して高電圧バッテリ７０を充電する。また、ＰＣＵ６０は、補機類や各ＥＣＵの電源として使用するために、高電圧バッテリ７０の直流高電圧を１２Ｖまで降圧するＤＣ－ＤＣコンバータ６２を有している。

ここで、上述したように構成されることにより実現される各運転モード（油温、ＳＯＣ、力行／回生）での、クラッチ１５（第２電磁弁４２）及びオイル流量配分（第１電磁弁４１）等の動作状態について説明する。図２は、各運転モード（油温、ＳＯＣ、力行／回生）での、クラッチ１５（第２電磁弁４２）及びオイル流量配分（第１電磁弁４１）等の動作状態を示す一覧表である。

（１）モード１
油温が所定温度（例えば２０℃）未満（冷態時）であり、高電圧バッテリ７０のＳＯＣが所定値（例えば５０％）以上であり、モータ・ジェネレータ１２が駆動（力行）状態である場合には、クラッチ１５がスリップ状態とされるように（すなわち、クラッチ１５に供給されるオイルの圧力（油圧）を下げるように）第２電磁弁４２が制御される。また、モータ・ジェネレータ１２（表中ではＭＧと表記する）よりもクラッチ１５側により多くのオイルが供給されるように配分が調節される（すなわち、主としてクラッチ１５側にオイルが流れるように第１電磁弁４１が制御される）。そのため、冷態時にはオイルの昇温が促進される。

（２）モード２
油温が所定温度（例えば２０℃）未満（冷態時）であり、高電圧バッテリ７０のＳＯＣが所定値（例えば５０％）以上であり、モータ・ジェネレータ１２が回生状態である場合には、クラッチ１５がスリップ状態とされるように（すなわち、クラッチ１５に供給されるオイルの圧力（油圧）を下げるように）第２電磁弁４２が制御される。また、モータ・ジェネレータ１２よりもクラッチ１５側により多くのオイルが供給されるように配分が調節される（すなわち、主としてクラッチ１５側にオイルが流れるように第１電磁弁４１が制御される）。そのため、冷態時（回生時）にはオイルの昇温が促進される。

（３）モード３
油温が所定温度（例えば２０℃）未満（冷態時）であり、高電圧バッテリ７０のＳＯＣが所定値（例えば５０％）未満であり、モータ・ジェネレータ１２が駆動（力行）状態である場合には、クラッチ１５が締結状態とされる（すなわち、クラッチ１５に供給されるオイルの圧力（油圧）を上げるように）第２電磁弁４２が制御される。また、クラッチ１５よりもモータ・ジェネレータ１２側により多くのオイルが供給されるように配分が調節される（すなわち、主としてモータ・ジェネレータ１２側にオイルが流れるように第１電磁弁４１が制御される）。そのため、冷態時であっても、高電圧バッテリ７０のＳＯＣが低下している場合には、エンジン出力でモータ・ジェネレータ１２が駆動されて発電された電力を用いて高電圧バッテリ７０が充電され、ＳＯＣの回復が図られる。

（４）モード４
油温が所定温度（例えば２０℃）未満（冷態時）であり、高電圧バッテリ７０のＳＯＣが所定値（例えば５０％）未満であり、モータ・ジェネレータ１２が回生状態である場合には、クラッチ１５が締結状態とされる（すなわち、クラッチ１５に供給されるオイルの圧力（油圧）を上げるように）第２電磁弁４２が制御される。また、クラッチ１５よりもモータ・ジェネレータ１２側により多くのオイルが供給されるように配分が調節される（すなわち、主としてモータ・ジェネレータ１２側にオイルが流れるように第１電磁弁４１が制御される）。そのため、冷態時であっても、高電圧バッテリ７０のＳＯＣが低下している場合には、回生発電が優先され、高電圧バッテリ７０のＳＯＣの回復が図られる。

（５）モード５
油温が所定温度（例えば２０℃）以上であり、高電圧バッテリ７０のＳＯＣが所定値（例えば５０％）以上であり、モータ・ジェネレータ１２が駆動（力行）状態である場合には、クラッチ１５が締結状態とされるように（すなわち、クラッチ１５に供給されるオイルの圧力（油圧）を上げるように）第２電磁弁４２が制御される。また、クラッチ１５よりもモータ・ジェネレータ１２側により多くのオイルが供給されるように配分が調節される（すなわち、主としてモータ・ジェネレータ１２側にオイルが流れるように第１電磁弁４１が制御される）。そのため、暖機完了後は、モータ・ジェネレータ１２の冷却が優先される。

（６）モード６
油温が所定温度（例えば２０℃）以上であり、高電圧バッテリ７０のＳＯＣが所定値（例えば５０％）以上であり、モータ・ジェネレータ１２が回生状態である場合には、クラッチ１５が締結状態とされるように（すなわち、クラッチ１５に供給されるオイルの圧力（油圧）を上げるように）第２電磁弁４２が制御される。また、クラッチ１５よりもモータ・ジェネレータ１２側により多くのオイルが供給されるように配分が調節される（すなわち、主としてモータ・ジェネレータ１２側にオイルが流れるように第１電磁弁４１が制御される）。そのため、暖機完了後は、回生時もモータ・ジェネレータ１２の冷却が優先される。

（７）モード７
油温が所定温度（例えば２０℃）以上であり、高電圧バッテリ７０のＳＯＣが所定値（例えば５０％）未満であり、モータ・ジェネレータ１２が駆動（力行）状態である場合には、クラッチ１５が締結状態とされるように（すなわち、クラッチ１５に供給されるオイルの圧力（油圧）を上げるように）第２電磁弁４２が制御される。また、クラッチ１５よりもモータ・ジェネレータ１２側により多くのオイルが供給されるように配分が調節される（すなわち、主としてモータ・ジェネレータ１２側にオイルが流れるように第１電磁弁４１が制御される）。そのため、暖機完了後に、高電圧バッテリ７０のＳＯＣが低下している場合には、エンジン出力でモータ・ジェネレータ１２が駆動されて発電された電力を用いて高電圧バッテリ７０が充電され、ＳＯＣの回復が図られる。また、モータ・ジェネレータ１２の冷却が促進される。

（８）モード８
油温が所定温度（例えば２０℃）以上であり、高電圧バッテリ７０のＳＯＣが所定値（例えば５０％）未満であり、モータ・ジェネレータ１２が回生状態である場合には、クラッチ１５が締結状態とされるように（すなわち、クラッチ１５に供給されるオイルの圧力（油圧）を上げるように）第２電磁弁４２が制御される。また、クラッチ１５よりもモータ・ジェネレータ１２側により多くのオイルが供給されるように配分が調節される（すなわち、主としてモータ・ジェネレータ１２側にオイルが流れるように第１電磁弁４１が制御される）。そのため、回生により発電された電力で高電圧バッテリ７０が充電され、ＳＯＣの回復が図られる。また、モータ・ジェネレータ１２の冷却が促進される。

以上、詳細に説明したように、本実施形態によれば、オイルの温度が所定温度（例えば２０℃）未満の場合に、クラッチ１５がスリップするように第２電磁弁４２が制御されるとともに、オイルをクラッチ１５により多く供給するように第１電磁弁４１が制御される。そのため、より多くのオイルをクラッチ１５側に供給し、クラッチ１５がスリップすることによる発熱を使ってオイルが昇温される。また、その際に、クラッチ１５は完全には解放されていないため、モータ・ジェネレータ１２を用いたＨＥＶ走行などを行うことができる。その結果、冷態時におけるオイルの昇温をより促進することができ、車両の運転状態にかかわらず、燃料消費率（燃費）を向上させることが可能となる。

本実施形態によれば、オイルの温度が所定温度（例えば２０℃）以上の場合に、クラッチ１５を完全に締結させるように第２電磁弁４２が制御されるとともに、オイルをモータ・ジェネレータ１２により多く供給するように第１電磁弁４１が制御される。そのため、オイルの昇温が完了したとき（暖機が完了したとき）には、クラッチ１５のスリップが停止され、クラッチ１５による発熱（昇温）が停止される。また、モータ・ジェネレータ１２に対してより多くのオイルが供給されるようにオイル配分が可変されることによって、モータ・ジェネレータ１２の冷却が促進される。よって、低温時のオイルの昇温促進と、高温時におけるモータ・ジェネレータ１２の冷却とを両立することが可能となる。

本実施形態によれば、高電圧バッテリ７０の充電状態（ＳＯＣ）が所定値（例えば５０％）未満の場合には、オイルの温度が所定温度（例えば２０℃）未満であっても、クラッチ１５が締結されるように第２電磁弁４２が制御される。よって、例えば、エンジン出力や駆動輪１６からの駆動力（回生時）を用いてモータ・ジェネレータ１２を駆動して発電する（高電圧バッテリ７０を充電する）こともできる。

本実施形態によれば、車両の速度が所定速度（例えば５ｋｍ／ｈ）未満の場合には、高電圧バッテリ７０の充電状態（ＳＯＣ）が所定値（例えば５０％）未満であっても、オイルの温度が所定温度（例えば２０℃）未満のときに、クラッチ１５がスリップするように第２電磁弁４２が制御される。すなわち、車両が減速して車速が所定速度未満となった場合（例えば停止直前など）には、回生量が低下するため（回生が取り切れないため）、クラッチ１５をスリップさせてオイルを昇温し、スリップロスを低減することにより、全体的な効率（燃費）を向上させることができる。

本実施形態によれば、クラッチ１５がスリップするように第２電磁弁４２が制御される場合に、運転者の要求駆動力を満足させるように、クラッチ１５のスリップ率に基づいて、モータ・ジェネレータ１２、及び／又は、エンジン１０の出力が調節される。すなわち、クラッチ１５のスリップによって熱に変換される出力分、モータ・ジェネレータ１２、及び／又は、エンジン１０の出力が調節（増大）されるため、運転者の要求駆動力を満足させつつ、オイルの昇温を促進することができる。

本実施形態によれば、運転者の要求駆動力を満足させるように、クラッチ１５のスリップ率に基づいて、モータ・ジェネレータ１２、及び／又は、エンジン１０の出力が調節される際に、モータ・ジェネレータ１２の運転効率、及び／又は、エンジン１０の運転効率に基づいて、車両（パワーユニット）全体として効率を最大化するように、モータ・ジェネレータ１２、及び／又は、エンジン１０の出力が調節される。そのため、クラッチ１５をスリップさせてオイルを昇温する際に、運転者の要求駆動力を満足させつつ、車両全体として効率を最大化することができる。よって、車両の運転状態にかかわらず、燃料消費率（燃費）を向上させることができる。

本実施形態によれば、クラッチ１５をスリップさせてオイルを昇温することによるスピンロスの低減量と、運転者の要求駆動力を満足させるように、クラッチ１５のスリップ率に基づいて、モータ・ジェネレータ１２、及び／又は、エンジン１０の出力を調節（増大）することによる損失量（燃費悪化量）とが比較されて、損失量（燃費悪化量）がスピンロスの低減量を上回る場合には、オイルの温度が所定温度（例えば２０℃）未満であっても、クラッチ１５が完全に締結されるように第２電磁弁４２が制御される。そのため、クラッチ１５をスリップさせてオイルを昇温させることにより、車両（Ｐ／Ｕ）全体として、効率が低下（燃費が低下）すると予測される場合には、クラッチ１５が締結される（すなわち、クラッチ１５のスリップによるオイル昇温が禁止される）。よって、オイルの昇温動作により燃料消費率（燃費）が悪化することを防止できる。

本実施形態によれば、予め記憶されているオイルの温度（油温）と、オイルのスピンロスとの関係（すなわち、油温上昇∝クラッチ１５の発熱量∝スリップ率とスピンロスの低減量との関係）に基づいて、スピンロスの低減量と損失量（燃費悪化量）とが比較される。よって、より適確に、車両（パワーユニット）全体として最も効率のよい運転（制御）を行うことができる。

本実施形態によれば、オイルの温度（油温）に応じて、クラッチ１５のスリップ率が可変される。そのため、オイルの温度（昇温）に応じて、クラッチ１５を最適なスリップ率で制御することができる。

すなわち、本実施形態によれば、オイルの温度（油温）に基づいて、クラッチ１５の目標スリップ率が設定され（例えば、油温が低いほど目標スリップ率が大きくなるように設定され）、該目標スリップ率と、実際のスリップ率とが一致するように、第２電磁弁４２（クラッチ１５に供給する油圧）が制御される。そのため、より適切にクラッチ１５の締結力（スリップ率）を設定し、制御することができる。

以上、本発明の実施の形態について説明したが、本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく種々の変形が可能である。例えば、上記実施形態では、本発明に係るオイル昇温装置１を、ハイブリッド車（ＨＥＶ）に適用した場合を例にして説明したが、上記実施形態とは形式が異なる種々のハイブリッド車（ＨＥＶ）にも適用することができる。また、電気自動車（ＥＶ）や燃料電池自動車（ＦＣＶ）などにも適用することができる。

また、上記実施形態では、モータ・ジェネレータ１２が１つの場合を例にして説明したが、モータ・ジェネレータ１２の数は２個以上であってもよい。また、第１電磁弁４１（スプールバルブ）と第２電磁弁４２（スプールバルブ）を一体的（例えば、１つの電磁弁とスプールバルブ）に構成してもよい。

また、上記実施形態では、オイルの温度（油温）に応じてモータ・ジェネレータ１２とクラッチ１５に供給するオイル量の配分を可変するために第１電磁弁４１（スプールバルブ）を用いたが、第１電磁弁４１に代えて、例えば、オイルの温度によって開度が変化するサーモスタットを用いる構成としてもよい

１ オイル昇温装置
１０ エンジン
１２ モータ・ジェネレータ（電動モータ）
１５ 湿式多板クラッチ
２１ 第１温度センサ
２２ 第２温度センサ（油温センサ）
３０ オイルパン
３２ オイルポンプ
４０ オイルクーラ
４１ 第１電磁弁
４２ 第２電磁弁
５０ ＨＥＶ－ＣＵ
５１ 制御部
５８ アクセルペダルセンサ
５９ 車速センサ
６０ ＰＣＵ
７０ 高電圧バッテリ
７１ ＢＣＵ
８０ ＥＣＵ
１００ ＣＡＮ

Claims (9)

1. 車両に搭載されたモータ・ジェネレータと、
   前記モータ・ジェネレータと駆動輪との間に介装され、前記モータ・ジェネレータと前記駆動輪との間のトルク伝達を調節するクラッチと、
   前記モータ・ジェネレータに供給するオイルの量と前記クラッチに供給するオイルの量との配分を調節する配分調節手段と、
   前記クラッチに供給するオイルの油圧を調節する油圧調節手段と、
   前記オイルの温度を検出する温度検出手段と、
   前記配分調節手段の駆動、及び前記油圧調節手段を制御する制御手段と、
   前記モータ・ジェネレータに電力を供給するバッテリの充電状態を検知する充電状態検知手段と、
   前記車両の速度を検出する車速検出手段と、を備え、
   前記制御手段は、
   前記オイルの温度が所定温度未満の場合に、前記クラッチがスリップするように前記油圧調節手段を制御するとともに、前記オイルを前記クラッチにより多く供給するように前記配分調節手段を制御し、
   かつ、前記バッテリの充電状態が所定値未満の場合には、前記オイルの温度が所定温度未満であっても、前記クラッチを締結させるように前記油圧調節手段を制御し、
   かつ、前記車両の速度が所定速度未満の場合には、前記バッテリの充電状態が所定値未満であっても、前記オイルの温度が所定温度未満のときに、前記クラッチがスリップするように前記油圧調節手段を制御する
   ことを特徴とするオイル昇温装置。
2. 前記制御手段は、前記オイルの温度が所定温度以上の場合に、前記クラッチを締結させるように前記油圧調節手段を制御するとともに、前記オイルを前記モータ・ジェネレータにより多く供給するように前記配分調節手段を制御することを特徴とする請求項１に記載のオイル昇温装置。
3. 車両に搭載されたモータ・ジェネレータと、
   前記モータ・ジェネレータと駆動輪との間に介装され、前記モータ・ジェネレータと前記駆動輪との間のトルク伝達を調節するクラッチと、
   前記モータ・ジェネレータに供給するオイルの量と前記クラッチに供給するオイルの量との配分を調節する配分調節手段と、
   前記クラッチに供給するオイルの油圧を調節する油圧調節手段と、
   前記オイルの温度を検出する温度検出手段と、
   前記配分調節手段の駆動、及び前記油圧調節手段を制御する制御手段と、を備え、
   前記制御手段は、
   前記オイルの温度が所定温度未満の場合に、前記クラッチがスリップするように前記油圧調節手段を制御するとともに、前記オイルを前記クラッチにより多く供給するように前記配分調節手段を制御し、
   前記クラッチがスリップするように前記油圧調節手段を制御する場合に、運転者の要求駆動力を満足させるように、前記クラッチのスリップ率に基づいて、前記モータ・ジェネレータ、及び／又は、エンジンの出力を調節し、
   かつ、運転者の要求駆動力を満足させるように、前記クラッチのスリップ率に基づいて、前記モータ・ジェネレータ、及び／又は、前記エンジンの出力を調節する際に、前記モータ・ジェネレータの運転効率、及び／又は、前記エンジンの運転効率に基づいて、前記車両全体として効率を最大化するように、前記モータ・ジェネレータ、及び／又は、前記エンジンの出力を調節する
   ことを特徴とするオイル昇温装置。
4. 前記制御手段は、前記クラッチがスリップするように前記油圧調節手段を制御する場合に、運転者の要求駆動力を満足させるように、前記クラッチのスリップ率に基づいて、前記モータ・ジェネレータ、及び／又は、エンジンの出力を調節することを特徴とする請求項１又は２に記載のオイル昇温装置。
5. 前記制御手段は、運転者の要求駆動力を満足させるように、前記クラッチのスリップ率に基づいて、前記モータ・ジェネレータ、及び／又は、前記エンジンの出力を調節する際に、前記モータ・ジェネレータの運転効率、及び／又は、前記エンジンの運転効率に基づいて、前記車両全体として効率を最大化するように、前記モータ・ジェネレータ、及び／又は、前記エンジンの出力を調節することを特徴とする請求項４に記載のオイル昇温装置。
6. 前記制御手段は、前記クラッチをスリップさせて前記オイルを昇温することによるスピンロスの低減量と、運転者の要求駆動力を満足させるように、前記クラッチのスリップ率に基づいて、前記モータ・ジェネレータ、及び／又は、前記エンジンの出力を調節することによる損失量と、を比較して、前記損失量が前記低減量を上回る場合には、前記オイルの温度が所定温度未満であっても、前記クラッチを締結させるように前記油圧調節手段を制御することを特徴とする請求項３～５のいずれか１項に記載のオイル昇温装置。
7. オイルの温度とオイルによるスピンロスとの関係を予め記憶した記憶手段を備え、
   前記制御手段は、前記記憶手段に記憶されているオイルの温度とオイルによるスピンロスとの関係に基づいて、前記低減量と前記損失量とを比較することを特徴とする請求項６に記載のオイル昇温装置。
8. 前記制御手段は、前記クラッチがスリップするように前記油圧調節手段を制御する場合に、前記オイルの温度に応じて、前記クラッチのスリップ率を可変することを特徴とする請求項１～７のいずれか１項に記載のオイル昇温装置。
9. 前記制御手段は、前記オイルの温度に基づいて、前記クラッチの目標スリップ率を設定し、該目標スリップ率と、実際のスリップ率とが一致するように、前記油圧調節手段を制御することを特徴とする請求項８に記載のオイル昇温装置。

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