KR100803459B1

KR100803459B1 - 하이브리드 차량의 엔진 시동 제어 장치

Info

Publication number: KR100803459B1
Application number: KR1020060086880A
Authority: KR
Inventors: 신이치로 조에; 다다시 오쿠다
Original assignee: 닛산 지도우샤 가부시키가이샤
Priority date: 2005-09-08
Filing date: 2006-09-08
Publication date: 2008-02-14
Also published as: KR20070029096A; JP4466514B2; EP1762417A1; US7766107B2; US20070056783A1; EP1762417B1; CN1927611B; CN1927611A; JP2007069789A

Abstract

전기 자동차 주행 모드로의 주행 중에 하이브리드 차 주행 모드로 모드 천이할 때, 엔진을 시동할 수 있는 회전 상태를 확보하면서, 제1 클러치의 내구성 열화를 억제할 수 있는 동시에, 연비를 향상시킬 수 있는 하이브리드 차량의 엔진 시동 제어 장치를 제공하는 것이다.

엔진(E)과 모터 제너레이터(MG)의 사이에 토크 용량을 연속적으로 변경 가능한 제1 클러치(CL1)를 끼우는 동시에 상기 모터 제너레이터(MG)와 구동륜(RL, RR)의 사이에 유(有)단계 혹은 무(無)단계로 변속비를 변경하는 변속기(AT)를 끼워 하이브리드 구동 시스템을 구성하고, 상기 제1 클러치(CL1)를 개방하여, EV 모드로의 주행 중, HEV 모드로의 모드 천이 요구가 있었던 경우, 상기 제1 클러치(CL1)의 드래그 토크에 의해 정지 상태의 엔진(E)을 켜서 시동하는 하이브리드 차량의 엔진 시동 제어 장치에 있어서, 상기 EV 모드로의 주행 중에 HEV 모드로 모드 천이할 때, 변속기 입력 회전수가 엔진 운전 가능 회전수 이상이 되는 범위에서, 변속기 입력 회전수가 엔진 운전 가능 회전수에 근접하도록 상기 변속기(AT)의 변속비를 제어하는 수단으로 하였다.

Description

하이브리드 차량의 엔진 시동 제어 장치{ENGINE STARTING CONTROL DEVICE FOR A HYBRID VEHICLE}

도 1은 실시예 1의 엔진 시동 제어 장치가 적용된 후륜 구동의 하이브리드 차량을 도시하는 전체 시스템도,

도 2는 실시예 1의 통합 컨트롤러에 있어서의 연산 처리 프로그램을 도시하는 제어 블록도,

도 3은 도 2의 목표 구동력 연산부에서 목표 구동력 연산에 이용되는 목표 구동력 맵의 일례를 도시하는 도면,

도 4는 도 2의 모드 선택부에서 목표 모드의 선택에 이용되는 목표 모드 맵의 일례를 도시하는 도면,

도 5는 도 2의 목표 충방전 연산부에서 목표 충방전 전력의 연산에 이용되는 목표 충방전량 맵의 일례를 도시하는 도면,

도 6은 도 2의 동작점 지령부에서 각 동작점을 결정하는 연산 처리를 도시하는 흐름도,

도 7은 도 6의 목표 자동 변속 시프트 연산 단계에서 이용되는 시프트 맵의 일례를 도시하는 도면,

도 8은 도 6의 모드 설정 단계에서 설정되는 목표 모드가 EV 모드에서 HEV 모드로 천이하는 경우를 나타내는 동작점 맵의 일례를 도시하는 도면,

도 9는 도 6의 목표 엔진 토크 연산 단계에서 이용되는 엔진 회전수에 대한 최대 엔진 토크 맵의 일례를 도시하는 도면,

도 10은 실시예 1의 엔진 시동 제어에 있어서 EV 모드에서 HEV 모드로 천이하는 경우의 3가지의 모드 천이 패턴을 도시하는 도면,

도 11은 실시예 1의 엔진 시동 제어 장치에 있어서 업 시프트를 수반하는 엔진 시동의 타임 차트,

도 12는 실시예 1의 엔진 시동 제어 장치에 있어서 시프트 체인지를 수반하지 않는 엔진 시동의 타임 차트,

도 13은 실시예 1의 엔진 시동 제어 장치에 있어서 다운 시프트를 수반하는 엔진 시동의 타임 차트,

도 14는 실시예 2의 엔진 시동 제어 장치에 있어서 도 6의 모드 설정 단계에서 설정되는 목표 모드가 EV 모드에서 HEV 모드로 천이하는 경우로서, 업 시프트 요구를 수반하는 경우를 나타내는 동작점 맵의 일례를 도시하는 도면이다.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

E…엔진 FW…플라이 휠

CL1…제1 클러치 MG…모터 제너레이터

CL2…제2 클러치 AT…자동 변속기

PS…프로펠러 샤프트 DF…디퍼렌셜

DSL…좌측 드라이브 샤프트 DSR…우측 드라이브 샤프트

RL…좌측 후륜(구동륜) RR…우측 후륜(구동륜)

FL…좌측 전륜 FR…우측 전륜

1…엔진 컨트롤러 2…모터 컨트롤러

3…인버터 4…배터리

5…제1 클러치 컨트롤러 6…제1 클러치 유압 유닛

7…AT 컨트롤러 8…제2 클러치 유압 유닛

9…브레이크 컨트롤러 10…통합 컨트롤러

100…목표 구동력 연산부 200…모드 선택부

300…목표 충방전 연산부 400…동작점 지령부

500…변속 제어부

본 발명은, 엔진과 모터 제너레이터의 사이에 토크 용량을 연속적으로 변경 가능한 제1 클러치를 끼우는 동시에 상기 모터 제너레이터와 구동륜의 사이에 유단계 혹은 무단계로 변속비를 변경하는 변속기를 끼워 하이브리드 구동 시스템을 구성한 하이브리드 차량의 엔진 시동 제어 장치에 관한 것이다.

종래, 엔진과 모터 제너레이터의 사이에 끼우는 제1 클러치의 드래그 토크에 의해, 정지 상태의 엔진을 시동할 때, 엔진을 켤 때의 엔진 토크 변동이나 제1 클러치를 체결(접속)하는 순간의 토크 변동이 출력축으로 전달되는 것을 방지하기 위 해서, 모터 제너레이터와 구동륜의 사이에 끼우는 제2 클러치를 일단 개방(절단)한 상태로, 엔진을 시동하고 있다(예를 들면, 특허문헌 1 참조).

(특허문헌 1) 일본국 특개평 11-82260호 공보

그러나, 상기 하이브리드 차의 엔진 시동 제어 기술에 있어서는, 엔진을 시동할 때에, 모터 제너레이터가 고회전으로 돌면서 정지 상태의 엔진을 켜는 경우를 생각할 수 있고, 이 경우에는, 엔진과 모터 제너레이터의 사이에 끼우는 제1 클러치의 차회전(差回轉)이 높아져, 큰 슬립량을 수반하는 슬립 체결에 의해 제1 클러치에 열이 발생하여, 제1 클러치의 내구성이 열화해 버릴 가능성이 있다는 문제가 있었다.

본 발명은, 상기 문제에 착안하여 이루어진 것으로, 전기 자동차 주행 모드로의 주행 중에 하이브리드 차 주행 모드로 모드 천이할 때, 엔진을 시동할 수 있는 회전 상태를 확보하면서, 제1 클러치의 내구성 열화를 억제할 수 있는 동시에, 연비를 향상시킬 수 있는 하이브리드 차량의 엔진 시동 제어 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기 목적을 달성하기 위해서, 본 발명에서는, 엔진과 모터 제너레이터의 사이에 토크 용량을 연속적으로 변경 가능한 제1 클러치를 끼우는 동시에 상기 모터 제너레이터와 구동륜의 사이에 유단계 혹은 무단계로 변속비를 변경하는 변속기를 끼워 하이브리드 구동 시스템을 구성하고,

상기 제1 클러치를 개방하여, 상기 모터 제너레이터만을 동력원으로 하여 주행하는 전기 자동차 주행 모드로의 주행 중, 상기 엔진과 모터 제너레이터를 동력원으로 하여 주행하는 하이브리드 차 주행 모드로의 모드 천이 요구가 있었던 경우, 상기 제1 클러치의 드래그 토크에 의해 정지 상태의 엔진을 시동하는 엔진 시동 제어 수단을 구비한 하이브리드 차량의 엔진 시동 제어 장치에 있어서,

상기 엔진 시동 제어 수단은, 상기 전기 자동차 주행 모드로의 주행 중에 하이브리드 차 주행 모드로 모드 천이할 때, 변속기 입력 회전수가 엔진 운전 가능 회전수 이상이 되는 범위에서, 변속기 입력 회전수가 엔진 운전 가능 회전수에 근접하도록 상기 변속기의 변속비를 제어하는 것을 특징으로 한다.

따라서, 본 발명의 하이브리드 차량의 엔진 시동 제어 장치에 있어서는, 전기 자동차 주행 모드로의 주행 중, 예를 들면, 배터리 충전 용량의 저하, 차속 상승, 드라이버의 구동력 요구 등에 따라 하이브리드 차 주행 모드로 모드 천이할 때, 엔진 시동 제어 수단에 있어서, 변속기 입력 회전수가 엔진 운전 가능 회전수 이상이 되는 범위에서, 변속기 입력 회전수가 엔진 운전 가능 회전수에 근접하도록 변속기의 변속비가 제어된다.

이 때, 변속기 입력 회전수(=모터 제너레이터 회전수)를 엔진 운전 가능 회전수 이상이 되는 범위로 제한함으로써, 제1 클러치의 드래그 토크에 의해 정지 상태의 엔진을 시동할 수 있는 회전 상태가 확보된다.

또, 변속기 입력 회전수가 엔진 운전 가능 회전수보다 높은 경우에는, 업 시프트에 의해 저회전수측으로 변경되는 바와 같이, 엔진 시동시에 변속기의 변속비 제어를 전혀 행하지 않은 경우에 비해, 엔진을 시동할 때의 제1 클러치의 차회전(모터 제너레이터 회전수와 엔진 회전수의 차)을 축소할 수 있기 때문에, 클러치열의 발생에 의한 제1 클러치의 내구성 열화를 억제할 수 있다.

또한, 모터 제너레이터는 고회전·저토크측에서 효율이 좋고, 엔진은 저회전·고토크측에서 효율이 좋기 때문에, 전기 자동차 주행 모드에서 하이브리드 차 주행 모드로 천이할 때, 엔진 운전 가능 회전수에 근접하는 변속비의 제어에 의해, 엔진 회전수를 저회전으로 억제함으로써, 연비를 향상시킬 수 있다.

이 결과, 전기 자동차 주행 모드로의 주행 중에 하이브리드 차 주행 모드로 모드 천이할 때, 엔진을 시동할 수 있는 회전 상태를 확보하면서, 제1 클러치의 내구성 열화를 억제할 수 있는 동시에, 연비를 향상시킬 수 있다.

이하, 본 발명의 하이브리드 차량의 엔진 시동 제어 장치를 실현하는 최량의 형태를, 도면에 나타내는 실시예 1 및 실시예 2에 의거해 설명한다.

(실시예 1)

우선, 하이브리드 차량의 구동 시스템 구성을 설명한다.

도 1은 실시예 1의 엔진 시동 제어 장치가 적용된 후륜 구동에 의한 하이브리드 차량을 도시하는 전체 시스템도이다.

실시예 1에 있어서의 하이브리드 차의 구동 시스템은, 도 1에 도시하는 바와 같이, 엔진(E)과, 플라이 휠(FW)과, 제1 클러치(CL1)와, 모터 제너레이터(MG)와, 제2 클러치(CL2)와, 자동 변속기(AT)와, 프로펠러 샤프트(PS)와, 디퍼렌셜(DF)과, 좌측 드라이브 샤프트(DSL)와, 우측 드라이브 샤프트(DSR)와, 좌측 후륜(RL)(구동 륜)과, 우측 후륜(RR)(구동륜)을 갖는다. 또한, FL은 좌측 전륜, FR은 우측 전륜이다.

상기 엔진(E)은, 가솔린 엔진이나 디젤 엔진이고, 후술하는 엔진 컨트롤러(1)로부터의 제어 지령에 의거해, 스로틀 밸브의 밸브 개도 등이 제어된다. 또한, 엔진 출력축에는 플라이 휠(FW)이 설치되어 있다.

상기 제1 클러치(CL1)는, 상기 엔진(E)과 모터 제너레이터(MG)의 사이에 끼워진 클러치이고, 후술하는 제1 클러치 컨트롤러(5)로부터의 제어 지령에 의거해, 제1 클러치 유압 유닛(6)에 의해 만들어진 제어 유압에 의해, 슬립 체결과 슬립 개방을 포함해 체결·개방이 제어된다.

상기 모터 제너레이터(MG)는, 로터에 영구자석을 매설하여 스테이터에 스테이터 코일이 감겨진 동기형 모터 제너레이터이고, 후술하는 모터 컨트롤러(2)로부터의 제어 지령에 의거해, 인버터(3)에 의해 만들어진 3상 교류를 인가함으로써 제어된다. 이 모터 제너레이터(MG)는, 배터리(4)로부터의 전력의 공급을 받아 회전 구동하는 전동기로서 동작할 수도 있고(이하, 이 상태를 「역행」이라고 부른다), 로터가 외력에 의해 회전하고 있는 경우에는, 스테이터 코일의 양단에 기전력을 발생시키는 발전기로서 기능하여 배터리(4)를 충전할 수도 있다(이하, 이 동작 상태를 「회생」이라고 부른다). 또한, 이 모터 제너레이터(MG)의 로터는, 도면 외의 댐퍼를 통해 자동 변속기(AT)의 입력축에 연결되어 있다.

상기 제2 클러치(CL2)는, 상기 모터 제너레이터(MG)와 좌우 후륜(RL, RR)의 사이에 끼워진 클러치이고, 후술하는 AT 컨트롤러(7)로부터의 제어 지령에 의거해, 제2 클러치 유압 유닛(8)에 의해 만들어져 출력되는 제어 유압에 의해, 슬립 체결과 슬립 개방을 포함해 체결·개방이 제어된다.

상기 자동 변속기(AT)는, 예를 들면, 전진 5속 후퇴 1속이나 전진 6속 후퇴 1속 등의 유단계의 변속비를 차속이나 액셀 개도 등에 따라 자동적으로 전환하는 변속기이고, 상기 제2 클러치(CL2)는, 전용 클러치로서 새롭게 추가한 것이 아니라, 자동 변속기(AT)의 각 변속단에서 체결되는 복수의 마찰 체결 요소 중, 몇 개의 마찰 체결 요소를 유용하고 있다. 그리고, 상기 자동 변속기(AT)의 출력축은, 프로펠러 샤프트(PS), 디퍼렌셜(DF), 좌측 드라이브 샤프트(DSL), 우측 드라이브 샤프트(DSR)를 통해 좌우 후륜(RL, RR)에 연결되어 있다.

상기 제1 클러치(CL1)와 제2 클러치(CL2)에는, 예를 들면, 비례 솔레노이드로 오일 유량 및 유압을 연속적으로 제어할 수 있는 습식 다판 클러치를 이용하면 된다. 이 하이브리드 구동 시스템에는, 제1 클러치(CL1)의 체결·개방 상태에 따라 2개의 운전 모드가 있고, 제1 클러치(CL1)의 개방 상태에서는, 모터 제너레이터(MG)의 동력만으로 주행하는 전기 자동차 주행 모드(이하, 「EV 모드」라고 약칭한다)이며, 제1 클러치(CL1)의 체결 상태에서는, 엔진(E)과 모터 제너레이터(MG)의 동력으로 주행하는 하이브리드 차 주행 모드(이하,「HEV 모드」라고 약칭한다)이다.

다음에, 하이브리드 차량의 제어 시스템을 설명한다.

실시예 1에 있어서의 하이브리드 차량의 제어 시스템은, 도 1에 도시하는 바와 같이, 엔진 컨트롤러(1)와, 모터 컨트롤러(2)와, 인버터(3)와, 배터리(4)와, 제 1 클러치 컨트롤러(5)와, 제1 클러치 유압 유닛(6)과, AT 컨트롤러(7)와, 제2 클러치 유압 유닛(8)과, 브레이크 컨트롤러(9)와, 통합 컨트롤러(10)를 갖고 구성되어 있다. 또한, 엔진 컨트롤러(1)와, 모터 컨트롤러(2)와, 제1 클러치 컨트롤러(5)와, AT 컨트롤러(7)와, 브레이크 컨트롤러(9)와, 통합 컨트롤러(10)는, 서로 정보 교환이 가능한 CAN 통신선(11)을 통해 접속되어 있다.

상기 엔진 컨트롤러(1)는, 엔진 회전수 센서(12)로부터의 엔진 회전수 정보를 입력하여, 통합 컨트롤러(10)로부터의 목표 엔진 토크 지령 등에 따라, 엔진 동작점(Ne, Te)을 제어하는 지령을, 예를 들면, 도면 외의 스로틀 밸브 액추에이터로 출력한다. 또한, 엔진 회전수(Ne)의 정보는, CAN 통신선(11)을 통해 통합 컨트롤러(10)로 공급한다.

상기 모터 컨트롤러(2)는, 모터 제너레이터(MG)의 로터 회전 위치를 검출하는 리졸버(13)로부터의 정보를 입력하여, 통합 컨트롤러(10)로부터의 목표 모터 제너레이터 토크 지령 등에 따라, 모터 제너레이터(MG)의 모터 동작점(Nm, Tm)을 제어하는 지령을 인버터(3)로 출력한다. 또한, 이 모터 컨트롤러(2)에서는, 배터리(4)의 충전 상태를 나타내는 배터리 SOC를 감시하고 있고, 배터리 SOC 정보는, 모터 제너레이터(MG)의 제어 정보에 이용하는 동시에, CAN 통신선(11)을 통해 통합 컨트롤러(10)로 공급한다.

상기 제1 클러치 컨트롤러(5)는, 제1 클러치 유압 센서(14)와 제1 클러치 스트로크 센서(15)로부터의 센서 정보를 입력하여, 통합 컨트롤러(10)로부터의 제1 클러치 제어 지령에 따라, 제1 클러치(CL1)의 체결·개방을 제어하는 지령을 제1 클러치 유압 유닛(6)에 출력한다. 또한, 제1 클러치 스트로크(C1S)의 정보는, CAN 통신선(11)을 통해 통합 컨트롤러(10)로 공급한다.

상기 AT 컨트롤러(7)는, 액셀 개도 센서(16)과 차속 센서(17)와 제2 클러치 유압 센서(18)로부터의 센서 정보를 입력하여, 통합 컨트롤러(10)로부터의 제2 클러치 제어 지령에 따라, 제2 클러치(CL2)의 체결·개방을 제어하는 지령을 AT 유압 컨트롤 밸브 내의 제2 클러치 유압 유닛(8)에 출력한다. 또한, 액셀 개도(AP)와 차속(VSP)의 정보는, CAN 통신선(11)을 통해 통합 컨트롤러(10)로 공급한다.

상기 브레이크 컨트롤러(9)는, 4륜의 각 차륜속을 검출하는 차륜속 센서(19)와 브레이크 스트로크 센서(20)로부터의 센서 정보를 입력하여, 예를 들면, 브레이크를 밟아 제동할 때, 브레이크 스트로크(BS)에서 요구되는 요구 제동력에 대해 회생 제동력만으로는 부족한 경우, 그 부족분을 기계 제동력(액압 제동력이나 모터 제동력)으로 보충하도록, 통합 컨트롤러(10)로부터의 회생 협조 제어 지령에 의거해 회생 협조 브레이크 제어를 행한다.

상기 통합 컨트롤러(10)는, 차량 전체의 소비 에너지를 관리하고, 최고 효율로 차량을 달리게 하기 위한 기능을 담당하는 것으로, 모터 회전수(Nm)를 검출하는 모터 회전수 센서(21)와, 제2 클러치 출력 회전수(N2out)를 검출하는 제2 클러치 출력 회전수 센서(22)와, 제2 클러치 토크(TCL2)를 검출하는 제2 클러치 토크 센서(23)로부터의 정보 및 CAN 통신선(11)을 통해 얻어진 정보를 입력한다.

그리고, 통합 컨트롤러(10)는, 상기 엔진 컨트롤러(1)로의 제어 지령에 의한 엔진(E)의 동작 제어와, 상기 모터 컨트롤러(2)로의 제어 지령에 의한 모터 제너레 이터(MG)의 동작 제어와, 상기 제1 클러치 컨트롤러(5)로의 제어 지령에 의한 제1 클러치(CL1)의 체결·개방 제어과, 상기 AT 컨트롤러(7)로의 제어 지령에 의한 제2 클러치(CL2)의 체결·개방 제어를 행한다.

이하에, 도 2에 도시하는 블록도를 이용하여, 실시예 1의 통합 컨트롤러(10)로 연산되는 제어를 설명한다. 예를 들면, 이 연산은, 제어 주기 10msec마다 통합 컨트롤러(10)로 연산된다.

상기 통합 컨트롤러(10)는, 목표 구동력 연산부(100)와, 모드 선택부(200)와, 목표 충방전 연산부(300)와, 동작점 지령부(400)와, 변속 제어부(500)를 갖는다.

상기 목표 구동력 연산부(100)에서는, 도 3에 도시하는 목표 구동력 맵을 이용하여, 액셀 개도(APO)와 차속(VSP)으로부터, 목표 구동력(tFoO)을 연산한다.

상기 모드 선택부(200)에서는, 도 4에 도시하는 EV-HEV 선택 맵을 이용하여, 액셀 개도(APO)와 차속(VSP)으로부터 목표 모드를 연산한다. 단, 배터리 SOC가 소정값 이하이면, 강제적으로 HEV 모드를 목표 모드로 한다.

상기 목표 충방전 연산부(300)에서는, 도 5에 도시하는 목표 충방전량 맵을 이용하여, 배터리 SOC로부터 목표 충방전 전력(tP)을 연산한다.

상기 동작점 지령부(400)에서는, 액셀 개도(APO)와, 목표 구동력(tFoO)과, 목표 모드와, 차속(VSP)과, 목표 충방전 전력(tP)으로부터, 이러한 동작점 도달 목표로 하여, 과도적인 목표 엔진 토크와 목표 모터 제너레이터 토크와 목표 제2 클러치 토크 용량과 목표 자동 변속 시프트와 제1 클러치 솔레노이드 전류 지령을 연 산한다.

상기 변속 제어부(500)에서는, 목표 제2 클러치 토크 용량과 목표 자동 변속 시프트로부터, 이것을 달성하도록 자동 변속기(AT) 내의 솔레노이드 밸브를 구동 제어한다.

도 6은 통합 컨트롤러(10)의 동작점 지령부(400)에서 연산되는 동작점 지령 연산 처리의 흐름을 도시하는 흐름도이고, 이하, 각 단계에 대해 설명한다.

단계 S401에서는, 목표 구동력(tFoO)에 소정의 시즈닝을 행한 과도 목표 구동력(tFo)을 연산하여, 단계 S402로 이행한다.

예를 들면, 목표 구동력(tFoO)을 입력으로 하는 소정의 시정수의 로우패스 필터 출력을 과도 목표 구동력(tFo)으로 한다.

단계 S402에서는, 단계 S401에서의 과도 목표 구동력 연산에 이어, 다음 식을 이용해 자동 변속기(AT)의 목표 입력 토크(tTin)를 연산하여, 단계 S403으로 이행한다.

tTin=tFo×rt/if/iG …(1)

여기에서, rt는 타이어 반경, if는 파이널 기어비, iG는 현시각에 있어서의 실제의 자동 변속 시프트의 기어비이다.

단계 S403에서는, 단계 S402에서의 목표 입력 토크 연산에 이어, 도 7에 도시하는 시프트 맵을 이용해, 액셀 개도(APO)와 차속(VSP)으로부터 목표 자동 변속 시프트를 연산하여, 단계 S404로 이행한다.

도 7에 있어서, 실선이 업 시프트선이고, 파선이 다운 시프트선이다.

도 8에 4속에서 5속으로의 업 시프트선과 5속에서 4속으로의 다운 시프트선의 일례를 도시한다. 다운 시프트선에 걸쳐지는 점 A에서 점 A'로의 액셀 개도의 변화시에는, 다운 시프트를 수반하는 엔진 시동을 행한다. 한편, 점 C에서 정상적으로 EV 모드 주행 중에, 배터리 SOC의 저하로 엔진 시동이 요구될 때나, 점 B에서 점 B'와 같이 차속의 상승에 의해 엔진 시동이 요구될 때는, 시프트 체인지를 행하지 않고 엔진 시동을 행한다. 단, 목표 자동 변속 기어비는, 현시각의 차속에 있어서, 자동 변속기 입력 회전수가 엔진 운전 가능 회전수보다 높아지도록 설정되어 있다.

단계 S404에서는, 단계 S403에서의 목표 자동 변속 시프트 연산에 이어, 목표 모드에 따라 모드의 선택을 행하여, 단계 S405로 이행한다. 정상적으로는, EV 모드 혹은 HEV 모드로 주행한다. EV 모드로의 주행 중에 목표 모드가 HEV 모드가 되면, 도 10에 도시하는 상태 천이도에 따라 모드를 선택하여, 엔진 시동을 수반하는 EV 모드에서 HEV 모드로의 전환 조작을 행한다.

단계 S405에서는, 단계 S404에서의 모드 설정에 이어, 목표 입력 토크(tTin)와 자동 변속기 입력 회전수(Nin)와 엔진 회전수(Ne)로부터, HEV 모드이면 다음 식을 이용해 이상(理想) 엔진 토크(tTeO)를 연산한다.

tTeO=(tTin×Nin-tP)/Ne …(2)

그리고, 도 9에 도시하는 최대 엔진 토크 맵을 이용하여, 엔진 회전수(Ne)에 따른 최대 엔진 토크로 이상 엔진 토크(tTeO)를 제한한 것을 목표 엔진 토크(tTe)로 한다. 또, EV 모드이면, 목표 엔진 토크(tTe)를 0으로 한다.

단계 S406에서는, 단계 S405에서의 목표 엔진 토크 연산에 이어, EV 모드 혹은 HEV 모드 중 어느 하나이면, 다음 식을 이용하여 목표 모터 제너레이터 토크(tTm)를 연산한다. 모드 전환 중이면, 후술하는 모드 전환 중의 조작에 따라 목표 모터 제너레이터 토크를 결정한다.

tTm=tTin-tTe …(3)

단계 S407에서는, 단계 S406에서의 목표 모터 제너레이터 토크 연산에 이어, EV 모드이면 목표 제1 클러치 토크 용량을 0으로 하고, HEV 모드이면 목표 제1 클러치 토크 용량을 최대값으로 한다. 모드 전환 중이면, 후술하는 모드 전환 중의 조작에 따라 목표 제1 클러치 토크 용량을 결정한다.

단계 S408에서는, 단계 S407에서의 목표 제1 클러치 토크 용량 연산에 이어, EV 모드이면 목표 제2 클러치 토크 용량(tcTc12)을 EV 모드로의 최대 구동력 상당(evTmax)으로 하고, HEV 모드이면 목표 제2 클러치 토크 용량(tcTc12)을 최대값으로 한다. 모드 전환 중이면, 후술하는 모드 전환 중의 조작에 따라 목표 제2 클러치 토크 용량(tcTc12)을 결정하여 엔드로 이행한다.

다음에, 작용을 설명한다.

도 10에 도시하는 상태 천이도와 도 11 내지 도 13에 도시하는 타임 차트를 이용하여, 엔진 시동을 수반하는 EV 모드에서 HEV 모드로의 전환 제어 작용을 설명한다.

도 11은 업 시프트를 수반하는 엔진 시동의 타임 차트, 도 12는 시프트 체인지를 수반하지 않는 엔진 시동의 타임 차트, 도 13은 다운 시프트를 수반하는 엔진 시동의 타임 차트이다. 이들은 모두, 상단으로부터 액셀 개도(APO), 회전수(실선 : 모터 제너레이터, 파선 : 자동 변속기 입력, 1점 쇄선 : 엔진), 토크(실선 : 모터 제너레이터, 1점 쇄선 : 엔진), 클러치 토크 용량(파선 : 제1 클러치, 실선 : 제2 클러치), 구동력의 타임 차트이다.

[업 시프트를 수반하는 HEV 모드로의 천이 요구시]

도 10에 도시하는 상태 천이도와 도 11에 도시하는 타임 차트를 이용하여 업 시프트를 수반하는 엔진 시동을 설명한다.

도 10 및 도 11에 도시하는 바와 같이, EV 모드로의 주행 중에, 업 시프트를 수반하는 HEV 모드로의 천이 요구가 있었던 경우에는 모드 2301a로 천이하여, 처음에 업 시프트를 행한다. 이 때, 업 시프트의 토크 페이즈에 있어서의 체결 요소의 교환에 따라 구동력이 감소하지 않도록, 체결 요소의 교환에 동기하여 모터 제너레이터 토크를 상승시킨다. 또, 업 시프트의 이너시아 페이즈에 있어서의 변속비 변화를 모터 제너레이터 토크로 어시스트해도 된다.

그리고, 업 시프트가 종료하면, 모드 2302a로 천이하여, 제1 클러치(CL1)로 엔진(E)을 켜서 시동을 행한다. 이 때, 제1 클러치(CL1)의 드래그 토크를 모터 제너레이터(MG)로 보상하여, 구동력의 저하를 억제한다. 단, 업 시프트 종료 시점과 제1 클러치(CL1)의 체결 개시 시점을 일치시킬 필요는 없고, 업 시프트 종료 전에 제1 클러치(CL1)에 의해 엔진(E)을 켜서 시동을 개시해도 된다.

[시프트 체인지를 수반하지 않는 HEV 모드로의 천이 요구시]

도 10에 도시하는 상태 천이도와 도 12에 도시하는 타임 차트를 이용해 시프 트 체인지를 수반하지 않는 엔진 시동을 설명한다.

도 10 및 도 12에 도시하는 바와 같이, EV 모드로의 주행 중에, 시프트 체인지를 수반하지 않는 HEV 모드로의 천이 요구가 있었던 경우에는 모드 2301b로 천이하여, 제1 클러치(CL1)로 엔진(E)을 켜서 시동을 행한다. 이 때, 제1 클러치(CL1)의 드래그 토크를, 모터 제너레이터(MG)로 보상하여, 구동력의 저하를 억제한다.

[다운 시프트를 수반하는 HEV 모드로의 천이 요구시]

도 10에 도시하는 상태 천이도와 도 13에 도시하는 타임 차트를 이용하여 다운 시프트를 수반하는 엔진 시동을 설명한다.

도 10 및 도 13에 도시하는 바와 같이, EV 모드로의 주행 중에, 다운 시프트를 수반하는 HEV 모드로의 천이 요구가 있었던 경우에는 모드 2301c로 천이하여, 처음에 제1 클러치(CL1)로 엔진(E)을 켜서 시동을 행한다. 이 때, 제1 클러치(CL1)의 드래그 토크를 모터 제너레이터(MG)로 보상하여, 구동력의 저하를 억제한다.

그리고, 엔진(E)의 시동이 종료하고, 제1 클러치(CL1)가 체결되면, 모드 2302c로 천이하여 다운 시프트를 행한다. 이 때, 다운 시프트의 이너시아 페이즈에 있어서의 변속비 변화를 모터 제너레이터 토크로 어시스트해도 된다. 또, 도 13에 도시하는 바와 같은 다운 시프트의 토크 페이즈에 의한 구동력 상승은, 액셀을 밟는 것에 의한 구동력 상승 요구가 있을 때에는 허용한다.

[엔진 시동 제어 작용]

종래, 엔진과 모터 제너레이터의 사이에 끼우는 제1 클러치의 드래그 토크에 의해 정지 상태의 엔진을 시동할 때, 엔진을 켤 때의 엔진 토크 변동이나 제1 클러치를 체결하는 순간의 토크 변동이 출력축으로 전달되는 것을 방지하기 위해서, 모터 제너레이터와 구동륜의 사이에 끼우는 제2 클러치를 일단 개방한 상태로, 엔진을 시동하고 있다.

그러나, 이 엔진을 시동할 때에, 모터 제너레이터(=변속기 입력축)가 고회전으로 돌면서 정지 상태의 엔진을 켜는 경우를 생각할 수 있고, 이 경우에는, 엔진과 모터 제너레이터의 사이에 끼우는 제1 클러치의 차회전이 높아져, 큰 슬립량을 수반하는 슬립 체결에 의해 제1 클러치에 열이 발생하여, 제1 클러치의 내구성이 열화해 버릴 가능성이 있다.

이것에 대해, 실시예 1의 엔진 시동 제어 장치에서는, EV 모드로의 주행 중에 HEV 모드로 모드 천이할 때, 변속기 입력 회전수가 엔진 운전 가능 회전수 이상이 되는 범위에서, 변속기 입력 회전수가 엔진 운전 가능 회전수에 근접하도록 자동 변속기(AT)의 변속비를 제어함으로써, 엔진(E)을 시동할 수 있는 회전 상태를 확보하면서, 제1 클러치(CL1)의 내구성 열화를 억제할 수 있는 동시에, 연비를 향상시킬 수 있도록 하였다.

즉, 실시예 1의 엔진 시동 제어 장치에 있어서는, EV 모드로의 주행 중, 예를 들면, 배터리 SOC의 저하, 차속의 상승, 액셀 조작에 나타나는 드라이버의 구동력 요구에 따라 HEV 모드로 모드 천이할 때, 통합 컨트롤러(10)의 동작점 지령부(400)(엔진 시동 제어 수단)에 있어서, 변속기 입력 회전수가 엔진 운전 가능 회전수 이상이 되는 범위에서, 변속기 입력 회전수가 엔진 운전 가능 회전수에 근접하 도록 자동 변속기(AT)의 변속비가 제어된다.

이 때, 변속기 입력 회전수(=모터 제너레이터 회전수)를 엔진 운전 가능 회전수 이상이 되는 범위로 제한함으로써, 제1 클러치(CL1)의 드래그 토크에 의해 정지 상태의 엔진(E)을 켜서 시동할 수 있는 회전 상태가 확보된다.

또, 변속기 입력 회전수가 엔진 운전 가능 회전수보다 높은 경우에는, 업 시프트에 의해 저회전수측으로 변경되는 바와 같이, 엔진 시동시에 변속기의 변속비 제어를 전혀 행하지 않은 경우에 비해, 엔진(E)을 켜서 시동할 때의 제1 클러치(CL1)의 차회전(모터 제너레이터 회전수와 엔진 회전수의 차)을 축소할 수 있기 때문에, 클러치 열의 발생에 의한 제1 클러치(CL1)의 내구성 열화를 억제할 수 있다.

또한, 모터 제너레이터(MG)는 고회전·저토크측에서 효율이 좋고, 엔진(E)은 저회전·고토크측에서 효율이 좋기 때문에, EV 모드에서 HEV 모드로 천이할 때, 엔진 운전 가능 회전수에 근접하는 변속비의 제어에 의해, 엔진 회전수를 저회전으로 억제함으로써, 연비를 향상시킬 수 있다.

실시예 1의 엔진 시동 제어 장치에 있어서, 엔진 시동 제어 수단은, EV 모드로의 주행 중에 배터리 SOC의 저하 혹은 차속의 상승에 의해 HEV 모드로 모드 천이할 때에 있어서, 업 시프트 요구를 수반할 때, 도 10에서 EV 모드→업 시프트 모드 2301a→엔진 시동 모드 2302a→HEV 모드로 천이하여, 자동 변속기(AT)를 업 시프트한 후에, 제1 클러치(CL1)의 체결을 종료한다.

이 때문에, 엔진(E)을 켜서 시동이 종료할 때까지의 사이에 제1 클러치(CL1)의 차회전을 작게 할 수 있기 때문에, 제1 클러치(CL1)의 열 발생에 의한 클러치 내구성의 열화를 보다 억제할 수 있다.

실시예 1의 엔진 시동 제어 장치에 있어서, 엔진 시동 제어 수단은, EV 모드로의 주행 중에 배터리 SOC의 저하 혹은 차속의 상승에 의해 HEV 모드로 모드 천이할 때에 있어서, 업 시프트 요구를 수반할 때, 도 10에서 EV 모드→업 시프트 모드 2301a→엔진 시동 모드 2302a→HEV 모드로 천이하여, 자동 변속기(AT)로의 업 시프트를 종료한 후에, 제1 클러치(CL1)의 체결을 개시하고, 이 제1 클러치(CL1)의 드래그 토크에 의해 정지 상태의 엔진(E)을 켜서 시동한다.

이 때문에, 엔진(E)을 켜서 시동을 개시한 시점에서, 제1 클러치(CL1)의 차회전을 작게 할 수 있기 때문에, 제1 클러치(CL1)의 열 발생에 의한 클러치 내구성의 열화를 보다 더 억제할 수 있다.

실시예 1의 엔진 시동 제어 장치에 있어서, 엔진 시동 제어 수단은, 도 11의 업 시프트 모드 2301a에서의 모터 제너레이터 토크 특성에 나타내는 바와 같이, 자동 변속기(AT)의 변속비를 업 시프트 함에 따른 자동 변속기(AT) 내의 토크 전달률의 감소에 따라 모터 제너레이터(MG)의 토크를 상승시킨다.

이 때문에, 업 시프트에 의한 구동력의 감소가 억제되어, 도 11의 구동력 특성에 나타내는 바와 같이, 구동력의 연속성이 확보된다.

실시예 1의 엔진 시동 제어 장치에 있어서, 엔진 시동 제어 수단은, EV 모드로의 주행 중에 배터리 SOC의 저하 혹은 차속의 상승에 의해 HEV 모드로 모드 천이할 때에 있어서, 기어 체인지 요구를 수반하지 않을 때, 도 10에서 EV 모드→엔진 시동 모드 2301b→HEV 모드로 천이하여, 즉시 제1 클러치(CL1)의 체결을 개시하고, 이 제1 클러치(CL1)의 드래그 토크에 의해 정지 상태의 엔진(E)을 켜서 시동한다.

이 때문에, EV 모드에서 HEV 모드로의 모드 천이시, 도 12에 도시하는 바와 같이, 제1 클러치(CL1)의 차회전이 작은 상황에서, 제1 클러치(CL1)의 열 발생을 억제하면서, EV 모드에서 HEV 모드로의 모드 천이를 응답성 좋게 완료할 수 있다.

실시예 1의 엔진 시동 제어 장치에 있어서, 엔진 시동 제어 수단은, EV 모드로의 주행 중에 액셀 개도의 상승에 의해 HEV 모드로 모드 천이할 때에 있어서, 다운 시프트 요구를 수반할 때, 도 10에서 EV 모드→엔진 시동 모드 2301c→다운 시프트 모드 2302c→HEV 모드로 천이하여, 제1 클러치(CL1)의 드래그 토크에 의한 정지 상태의 엔진(E)을 켜서 시동을 종료한 후에, 자동 변속기(AT)의 다운 시프트를 개시한다.

이 때문에, 도 13의 엔진 시동 모드 2301c에서의 회전 특성에 나타내는 바와 같이, 엔진(E)을 켜서 시동할 때의 제1 클러치(CL1)의 차회전을 작게 할 수 있기 때문에, 제1 클러치(CL1)의 열 발생에 의한 클러치 내구성의 열화를 억제하면서, 도 13의 다운 시프트 모드 2302c에서의 구동력 특성에 나타내는 바와 같이, 다운 시프트에 의한 구동력을 상승할 수 있다. 또, 기어비가 하이 기어비일수록, 엔진 시동에 의한 토크 변동에서 구동력 변동으로의 감도가 작기 때문에, 이 감도가 작은 동안에 엔진 시동을 행함으로써, 엔진 시동 쇼크를 억제할 수 있다.

실시예 1의 엔진 시동 제어 장치에 있어서, 엔진 시동 제어 수단은, 제1 클러치(CL1)의 드래그 토크에 의해 정지 상태의 엔진(E)을 켜서 시동할 때, 제1 클러치(CL1)의 드래그 토크를 모터 제너레이터(MG)에 의해 보상한다.

이 때문에, 제1 클러치(CL1)의 드래그 토크에 의한 구동력의 감소가 억제되어, 도 11의 엔진 시동 모드 2302a의 구동력 특성, 도 12의 엔진 시동 모드 2301b의 구동력 특성, 도 13의 엔진 시동 모드 2301c의 구동력 특성에 각각 나타내는 바와 같이, 구동력의 연속성이 확보된다.

다음에, 효과를 설명한다.

실시예 1의 하이브리드 차량의 엔진 시동 제어 장치에 있어서는, 하기에 열거하는 효과를 얻을 수 있다.

(1) 엔진(E)과 모터 제너레이터(MG)의 사이에 토크 용량을 연속적으로 변경 가능한 제1 클러치(CL1)를 끼우는 동시에 상기 모터 제너레이터(MG)와 구동륜(RL, RR)의 사이에 유단계 혹은 무단계로 변속비를 변경하는 변속기(AT)를 끼워 하이브리드 구동 시스템을 구성하고, 상기 제1 클러치(CL1)를 개방하여, 상기 모터 제너레이터(MG)만을 동력원으로 하여 주행하는 EV 모드로의 주행 중, 상기 엔진(E)과 모터 제너레이터(MG)를 동력원으로 하여 주행하는 HEV 모드로의 모드 천이 요구가 있었던 경우, 상기 제1 클러치(CL1)의 드래그 토크에 의해 정지 상태의 엔진(E)을 켜서 시동하는 엔진 시동 제어 수단을 구비한 하이브리드 차량의 엔진 시동 제어 장치에 있어서, 상기 엔진 시동 제어 수단은, 상기 EV 모드로의 주행 중에 HEV 모드로 모드 천이할 때, 변속기 입력 회전수가 엔진 운전 가능 회전수 이상이 되는 범위에서, 변속기 입력 회전수가 엔진 운전 가능 회전수에 근접하도록 상기 변속기(AT)의 변속비를 제어하기 때문에, EV 모드로의 주행 중에 HEV 모드로 모드 천이할 때, 엔진(E)을 시동할 수 있는 회전 상태를 확보하면서, 제1 클러치(CL1)의 내구성 열화를 억제할 수 있는 동시에, 연비를 향상시킬 수 있다.

(2) 상기 엔진 시동 제어 수단은, 상기 EV 모드로의 주행 중에 상기 HEV 모드로 모드 천이할 때에 있어서, 업 시프트 요구를 수반할 때, 상기 자동 변속기(AT)를 업 시프트 한 후에, 상기 제1 클러치(CL1)의 체결을 종료하기 때문에, 엔진(E)을 켜서 시동이 종료할 때까지의 사이에 제1 클러치(CL1)의 차회전을 작게 할 수 있고, 제1 클러치(CL1)의 열 발생에 의한 클러치 내구성의 열화를 보다 억제할 수 있다.

(3) 상기 엔진 시동 제어 수단은, 상기 EV 모드로의 주행 중에 상기 HEV 모드로 모드 천이할 때에 있어서, 업 시프트 요구를 수반할 때, 상기 자동 변속기(AT)로의 업 시프트를 종료한 후에, 상기 제1 클러치(CL1)의 체결을 개시하고, 이 제1 클러치(CL1)의 드래그 토크에 의해 정지 상태의 엔진(E)을 켜서 시동하기 때문에, 엔진(E)을 켜서 시동을 개시한 시점으로부터, 제1 클러치(CL1)의 차회전을 작게 할 수 있고, 제1 클러치(CL1)의 열 발생에 의한 클러치 내구성의 열화를 보다 더 억제할 수 있다.

(4) 상기 엔진 시동 제어 수단은, 자동 변속기(AT)의 변속비를 업 시프트 함에 따른 자동 변속기(AT) 내의 토크 전달률의 감소에 따라 모터 제너레이터(MG)의 토크를 상승시키기 때문에, 업 시프트에 의한 구동력의 감소가 억제되어, 구동력의 연속성을 확보할 수 있다.

(5) 상기 엔진 시동 제어 수단은, 상기 EV 모드로의 주행 중에 상기 HEV 모드로 모드 천이할 때에 있어서, 기어 체인지 요구를 수반하지 않을 때, 즉시 제1 클러치(CL1)의 체결을 개시하고, 이 제1 클러치(CL1)의 드래그 토크에 의해 정지 상태의 엔진(E)을 켜서 시동하기 때문에, 제1 클러치(CL1)의 차회전이 작은 상황에서, 제1 클러치(CL1)의 열 발생을 억제하면서, EV 모드에서 HEV 모드로의 모드 천이를 응답성 좋게 완료할 수 있다.

(6) 상기 엔진 시동 제어 수단은, 상기 EV 모드로의 주행 중에 상기 HEV 모드로 모드 천이할 때에 있어서, 다운 시프트 요구를 수반할 때, 상기 제1 클러치(CL1)의 드래그 토크에 의한 정지 상태의 엔진(E)을 켜서 시동을 종료한 후에, 자동 변속기(AT)의 다운 시프트를 개시하기 때문에, 엔진(E)을 켜서 시동할 때의 제1 클러치(CL1)의 차회전을 작게 할 수 있고, 제1 클러치(CL1)의 열 발생에 의한 클러치 내구성의 열화를 억제하면서, 다운 시프트에 의한 구동력 상승이 가능하다. 또한, 기어비가 하이 기어비일수록, 엔진 시동에 의한 토크 변동에서 구동력 변동으로의 감도가 작기 때문에, 이 감도가 작은 동안에 엔진 시동을 행함으로써, 엔진 시동 쇼크를 억제할 수 있다.

(7) 상기 엔진 시동 제어 수단은, 상기 제1 클러치(CL1)의 드래그 토크에 의해 정지 상태의 엔진(E)을 켜서 시동할 때, 제1 클러치(CL1)의 드래그 토크를 상기 모터 제너레이터(MG)에 의해 보상하기 때문에, 제1 클러치(CL1)의 드래그 토크에 의한 구동력의 감소가 억제되어, 구동력의 연속성을 확보할 수 있다.

(실시예 2)

실시예 2는, 자동 변속기(AT)의 시프트 맵으로서 EV 모드에서도 HEV 모드에서도 같은 맵을 이용하는 실시예 1에 대해, 자동 변속기(AT)의 시프트 맵으로서 EV 모드와 HEV 모드에서 다른 맵을 이용하도록 한 예이다.

도 6에 나타내는 동작점 지령부(400)에 있어서의 단계 S403의 목표 자동 변속 시프트 연산 이외에는, 실시예 1과 같기 때문에, 도시 및 설명을 생략한다.

단계 S403에서는, 목표 모드가 HEV 모드일 때에는, 도 7에 나타내는 시프트 맵을 이용하여, 액셀 개도(APO)와 차속(VSP)으로부터, 목표 자동 변속 시프트를 연산한다. 또, 도 14에 나타내는 바와 같이, EV 모드로의 효율과 HEV 모드로의 효율을 고려하여, 목표 모드가 EV 모드일 때의 업 시프트선 및 다운 시프트선은, HEV 모드로의 업 시프트선 및 다운 시프트선보다 고차속측으로 설정한다. 단, 목표 자동 변속 기어비는, 현시각의 차속에 있어서 자동 변속기 입력 회전수가, 엔진 운전 가능 회전수보다 높아지도록 설정된다.

도 14에 4속에서 5속으로의 업 시프트선과 5속에서 4속으로의 다운 시프트선의 일례를 나타낸다. 5속으로 또한 EV 모드 주행 중에, 다운 시프트선에 걸쳐지는 점 A에서 점 A'로의 액셀 개도의 변화시에는, 다운 시프트를 수반하는 엔진 시동을 행한다. 한편, 점 C와 같이, EV 모드로의 다운 시프트선보다 저차속이고, 또한, HEV 모드로의 업 시프트선보다 고차속인 경우에는, 4속 또한 EV 모드로의 주행 중에, 배터리 SOC의 저하로 목표 모드가 HEV 모드가 되면, 4속에서 5속으로의 업 시프트를 수반하는 엔진 시동을 행한다.

다음에, 작용을 설명한다.

실시예 2의 엔진 시동 제어 장치에 있어서, 엔진 시동 제어 수단은, 자동 변속기(AT)의 시프트 맵으로서, 목표 모드가 EV 모드로의 업 시프트선 및 다운 시프 트선을, 목표 모드가 HEV 모드로의 업 시프트선 및 다운 시프트선보다 고차속측으로 설정하고 있다.

이 때문에, EV 모드로의 주행 중, 차량의 운전점이 변화하지 않고, 배터리 SOC의 저하에 의해 HEV 모드로의 모드 천이 요구가 생긴 경우, 업 시프트 요구를 수반하는 엔진 시동으로 할 수 있는 바와 같이, 실시예 1과 비교하면 보다 적극적으로 고빈도에 의해 업 시프트 요구를 수반하는 엔진 시동이 되어, 엔진(E)을 켜서 시동할 때의 제1 클러치(CL1)의 차회전을 축소하여, 클러치 내구성의 열화를 유효하게 억제할 수 있다.

또한, 다른 작용은, 실시예 1과 동일하기 때문에, 설명을 생략한다.

다음에, 효과를 설명한다.

실시예 2의 하이브리드 차량의 엔진 시동 제어 장치에 있어서는, 실시예 1의 (1)∼(7)의 효과에 더하여, 하기의 효과를 얻을 수 있다.

(8) 상기 엔진 시동 제어 수단은, 자동 변속기(AT)의 시프트 맵으로서, 목표 모드가 EV 모드로의 업 시프트선 및 다운 시프트선을, 목표 모드가 HEV 모드로의 업 시프트선 및 다운 시프트선보다 고차속측으로 설정하였기 때문에, EV 모드로의 주행 중, 차량의 운전점이 변화하지 않고, 배터리 SOC의 저하에 의해 HEV 모드로의 모드 천이 요구가 생긴 경우, 실시예 1과 비교하면 보다 적극적으로 고빈도에 의해 업 시프트 요구를 수반하는 엔진 시동이 되어, 엔진(E)을 켜서 시동할 때의 제1 클러치(CL1)의 차회전을 축소하여, 클러치 내구성의 열화를 유효하게 억제할 수 있다.

이상, 본 발명의 하이브리드 차량의 엔진 시동 제어 장치를 실시예 1 및 실시예 2에 의거하여 설명해 왔지만, 구체적인 구성에 대해서는, 이러한 실시예에 한정되는 것이 아니라, 특허 청구의 범위의 각 청구항에 따른 발명의 요지를 일탈하지 않는 한, 설계의 변경이나 추가 등은 허용된다.

실시예 1에서는, 변속기로서 유단계의 변속비를 변경하는 자동 변속기를 이용한 예를 나타내었지만, 무단계로 변속비를 변경하는 무단 변속기를 이용할 수도 있고, 이 경우, 엔진 시동 제어 수단은, EV 모드로의 주행 중에 HEV 모드로 모드 천이할 때, 변속기 입력 회전수가 엔진 운전 가능 회전수 이상의 목표 회전수에 일치하도록, 그 때의 변속비를, 변속비 변경 없음을 포함해 업 시프트측 혹은 다운 시프트측으로 변경하는 제어를 행한다. 요컨대, 엔진 시동 제어 수단은, EV 모드로의 주행 중에 시스템 요구에 따라 HEV 모드로 모드 천이할 때, 변속기 입력 회전수가 엔진 운전 가능 회전수 이상이 되는 범위에서, 변속기 입력 회전수가 엔진 운전 가능 회전수에 근접하도록 변속기의 변속비를 제어하는 것이면, 실시예 1 및 실시예 2에는 한정되는 것은 아니다.

실시예 1, 2에서는, 후륜 구동의 하이브리드 차량에의 적용예를 나타내었지만, 전륜 구동의 하이브리드 차량이나 사륜 구동의 하이브리드 차량에도 적용할 수 있다. 실시예 1, 2에서는, 제2 클러치로서 자동 변속기에 내장된 클러치를 이용하는 예를 나타내었지만, 모터 제너레이터와 변속기의 사이에 제2 클러치를 추가하여 끼우거나 또는, 변속기와 구동륜의 사이에 제2 클러치를 추가하여 끼워도(예를 들면, 일본국 특개 2002-144921호 공보 참조) 된다. 요컨대, 엔진과 모터 제너레이 터의 사이에 토크 용량을 연속적으로 변경 가능한 제1 클러치를 끼우는 동시에 모터 제너레이터와 구동륜의 사이에 유단계 혹은 무단계로 변속비를 변경하는 변속기를 끼워 하이브리드 구동 시스템을 구성한 하이브리드 차량이면 적용할 수 있다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 따르면, 전기 자동차 주행 모드로의 주행 중에 하이브리드 차 주행 모드로 모드 천이할 때, 엔진을 시동할 수 있는 회전 상태를 확보하면서, 제1 클러치의 내구성 열화를 억제할 수 있는 동시에, 연비를 향상시킬 수 있다.

Claims

엔진(E)과 모터 제너레이터(MG)의 사이에 토크 용량을 연속적으로 변경 가능한 제1 클러치(CL1)를 끼우는 동시에 상기 모터 제너레이터(MG)와 구동륜(RL, RR)의 사이에 유단계 혹은 무단계로 변속비를 변경하는 변속기(AT)를 끼워 하이브리드 구동 시스템을 구성하고,

상기 제1 클러치(CL1)를 개방하여, 상기 모터 제너레이터(MG)만을 동력원으로 하여 주행하는 전기 자동차 주행 모드에서의 주행 중, 상기 엔진(E)과 모터 제너레이터(MG)를 동력원으로 하여 주행하는 하이브리드 차 주행 모드로의 모드 천이 요구가 있었던 경우, 상기 제1 클러치(CL1)의 드래그 토크에 의해 정지 상태의 엔진(E)을 시동하는 엔진 시동 제어 수단을 구비한 하이브리드 차량의 엔진 시동 제어 장치에 있어서,

상기 엔진 시동 제어 수단은, 상기 전기 자동차 주행 모드에서의 주행 중에 하이브리드 차 주행 모드로 모드 천이할 때, 변속기 입력 회전수가 엔진 운전 가능 회전수 이상이 되는 범위에서, 변속기 입력 회전수가 엔진 운전 가능 회전수에 근접하도록 상기 변속기(AT)의 변속비를 제어한 후에, 상기 제1 클러치(CL1)의 체결을 개시하고, 해당 제1 클러치(CL1)의 드래그 토크에 의해 정지 상태의 엔진(E)을 시동하는 것을 특징으로 하는 하이브리드 차량의 엔진 시동 제어 장치.
삭제
청구항 1에 있어서,

상기 엔진 시동 제어 수단은, 상기 전기 자동차 주행 모드에서의 주행 중에 하이브리드 차 주행 모드로 모드 천이할 때에 있어서, 업 시프트 요구를 수반할 때, 상기 변속기(AT)에서의 업 시프트를 종료한 후에, 상기 제1 클러치(CL1)의 체결을 개시하고, 이 제1 클러치(CL1)의 드래그 토크에 의해 정지 상태의 엔진을 시동하는 것을 특징으로 하는 하이브리드 차량의 엔진 시동 제어 장치.
청구항 3에 있어서,

상기 엔진 시동 제어 수단은, 상기 변속기(AT)의 변속비를 업 시프트 함에 따른 변속기(AT) 내의 토크 전달률의 감소에 따라 상기 모터 제너레이터(MG)의 토크를 상승시키는 것을 특징으로 하는 하이브리드 차량의 엔진 시동 제어 장치.
청구항 1에 있어서,

상기 엔진 시동 제어 수단은, 상기 전기 자동차 주행 모드에서의 주행 중에 하이브리드 차 주행 모드로 모드 천이할 때에 있어서, 변속비 변경 요구를 수반하지 않을 때, 즉시 제1 클러치(CL1)의 체결을 개시하고, 이 제1 클러치(CL1)의 드래그 토크에 의해 정지 상태의 엔진(E)을 시동하는 것을 특징으로 하는 하이브리드 차량의 엔진 시동 제어 장치.
청구항 1에 있어서,

상기 엔진 시동 제어 수단은, 상기 전기 자동차 주행 모드에서의 주행 중에 하이브리드 차 주행 모드로 모드 천이할 때에 있어서, 다운 시프트 요구를 수반할 때, 상기 제1 클러치(CL1)의 드래그 토크에 의한 정지 상태의 엔진(E)을 시동을 종료한 후에, 상기 변속기(AT)의 다운 시프트를 개시하는 것을 특징으로 하는 하이브리드 차량의 엔진 시동 제어 장치.
청구항 1에 있어서,

상기 엔진 시동 제어 수단은, 상기 제1 클러치(CL1)의 드래그 토크에 의해 정지 상태의 엔진(E)을 시동할 때, 제1 클러치(CL1)의 드래그 토크를 상기 모터 제너레이터(MG)에 의해 보상하는 것을 특징으로 하는 하이브리드 차량의 엔진 시동 제어 장치.
청구항 1에 있어서,

상기 엔진 시동 제어 수단은, 상기 변속기(AT)의 시프트 맵으로서, 목표 모드가 전기 자동차 주행 모드일 때의 업 시프트선 및 다운 시프트선을, 목표 모드가 하이브리드 차 주행 모드일 때의 업 시프트선 및 다운 시프트선보다도 고차속측으로 설정하는 것을 특징으로 하는 하이브리드 차량의 엔진 시동 제어 장치.
엔진(E)과 모터 제너레이터(MG)의 사이에 제1 클러치(CL1)를 끼우는 동시에 상기 모터 제너레이터(MG)와 구동륜(RL, RR)의 사이에 유단계 혹은 무단계로 변속비를 변경하는 변속기(AT)를 끼워 하이브리드 구동 시스템을 구성하고,

상기 제1 클러치(CL1)를 개방하여, 상기 모터 제너레이터(MG)만을 동력원으로 하여 주행하는 전기 자동차 주행 모드에서의 주행 중, 상기 엔진(E)과 모터 제너레이터(MG)를 동력원으로 하여 주행하는 하이브리드 차 주행 모드로의 모드 천이 요구가 있었던 경우, 상기 제1 클러치(CL1)의 드래그 토크에 의해 정지 상태의 엔진(E)을 시동하는 하이브리드 차량의 엔진 시동 제어 장치에 있어서,

상기 전기 자동차 주행 모드에서의 주행 중에 하이브리드 차 주행 모드로 모드 천이할 때, 변속기 입력 회전수가 엔진 운전 가능 회전수 이상이 되는 범위에서, 변속기 입력 회전수가 엔진 운전 가능 회전수에 근접하도록 상기 변속기(AT)의 변속비를 제어한 후에, 상기 제1 클러치(CL1)의 체결을 개시하고, 해당 제1 클러치(CL1)의 드래그 토크에 의해 정지 상태의 엔진(E)을 시동하는 것을 특징으로 하는 하이브리드 차량의 엔진 시동 제어 장치.