KR100843445B1

KR100843445B1 - 하이브리드 전기 자동차의 제어 장치

Info

Publication number: KR100843445B1
Application number: KR1020070025916A
Authority: KR
Inventors: 마꼬또 오가따; 다쯔오 기우찌
Original assignee: 미츠비시 후소 트럭 앤드 버스 코포레이션
Priority date: 2006-03-17
Filing date: 2007-03-16
Publication date: 2008-07-03
Also published as: US20070219045A1; CN101038031A; KR20070094534A; DE102007011411A1; JP2007246011A

Abstract

본 발명의 과제는 전동기 출력 시스템에 고장이 발생된 경우라도 양호한 발진 가속을 행할 수 있게 한 하이브리드 전기 자동차의 제어 장치를 제공하는 것이다.

엔진(2)에 구동력을 발생시켜 출력하는 엔진 출력 시스템과, 전동기(6)에 구동력을 발생시켜 출력하는 전동기 출력 시스템을 구비하고, 각각의 시스템으로부터 출력된 구동력을 구동륜(16)에 전달 가능하며, 전동기 출력 시스템의 고장이 검출되지 않은 경우에는 차량 발진 개시 시에 있어서의 자동 변속기(8)의 변속단을 제1 변속단으로 하는 한편, 상기 고장이 검출된 경우에는 차량 발진 개시 시에 있어서의 자동 변속기(8)의 변속단을 제1 변속단보다 저속측의 제2 변속단으로 한다.

엔진, 전동기, 구동륜, 자동 변속기, 하이브리드 전기 자동차

Description

하이브리드 전기 자동차의 제어 장치 {CONTROL DEVICE OF HYBRID ELECTRIC VEHICLE}

도1은 본 발명의 제1 실시 형태에 관한 하이브리드 전기 자동차의 전체 구성도.

도2는 도1의 하이브리드 전기 자동차의 제어 장치로 행해지는 변속 맵 절환 제어의 흐름도.

도3은 시프트 업용 변속 맵 SU1을 나타내는 도면.

도4는 시프트 업용 변속 맵 SU2를 나타내는 도면.

도5는 시프트 다운용 변속 맵 SD1을 나타내는 도면.

도6은 시프트 다운용 변속 맵 SD2를 나타내는 도면.

도7은 도1의 하이브리드 전기 자동차의 제어 장치로 행해지는 클러치 제어의 절환 제어의 흐름도.

도8은 전동기의 상한 감속 토크와 요구 감속 토크의 관계를 나타내는 도면.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

1 : 하이브리드 전기 자동차

2 : 엔진

6 : 전동기

8 : 자동 변속기

16 : 구동륜

18 : 배터리

20 : 인버터

22 : 차량 ECU(고장 검출 수단 및 제어 수단)

26 : 인버터 ECU

28 : 배터리 ECU

[문헌 1] 일본 특허 공개 평5-176405호 공보

[문헌 2] 일본 특허 공개 제2003-269597호 공보

본 발명은 하이브리드 전기 자동차의 제어 장치에 관한 것으로, 특히 엔진의 구동력과 전동기의 구동력이 각각 차량의 구동륜에 전달 가능한 하이브리드 전기 자동차의 제어 장치에 관한 것이다.

종래부터, 엔진과 전동기를 차량에 탑재하고, 엔진에 구동력을 발생시켜 출력하는 엔진 출력 시스템과, 전동기에 구동력을 발생시켜 출력하는 전동기 출력 시스템을 구비하고, 양쪽 시스템으로부터 출력되는 구동력을 차량의 구동륜에 전달 가능하게 한 소위 병렬형 하이브리드 전기 자동차가 개발되어 실용화되고 있다.

이와 같은 병렬형 하이브리드 전기 자동차로서, 엔진과 자동 변속기를 기계적으로 단속하는 클러치를 마련하고, 이 클러치의 출력축과 자동 변속기의 입력축 사이에 전동기의 회전축을 연결한 것이, 예를 들어 문헌 1에 의해 제안되어 있다.

문헌 1에 기재된 바와 같은 하이브리드 전기 자동차에 있어서는, 차량 발진 시에는 클러치를 절단하여 배터리로부터의 전력 공급에 의해 전동기를 모터 작동시켜 전동기의 구동력만으로 차량을 발진시키는 한편, 발진 후의 차량 주행 시에는 클러치를 접속하여 엔진의 구동력과 전동기의 구동력이 변속기를 통해 구동륜에 전달 가능해진다.

이와 같이 하여 엔진의 구동력 및 전동기의 구동력을 병용하여 차량을 주행시키는 것이 가능할 때에는, 차량의 주행에 필요한 토크를 엔진과 전동기로 적절하게 배분하고, 배분된 토크에 따라 출력되는 엔진의 구동력과 모터 작동하는 전동기의 구동력을 변속기를 통해 구동륜에 전달함으로써 차량의 주행을 행한다. 또한, 이때 차량의 주행 상태에 따라 적절하게 자동 변속기의 변속단 및 클러치의 단속 상태가 제어된다.

또한, 문헌 1의 하이브리드 전기 자동차와는 전동기의 배치가 다른 것이지만, 엔진의 구동력과 전동기의 구동력이 구동륜에 전달 가능한 하이브리드 전기 자동차에 있어서, 전동기로부터 발생 가능한 출력에 따라 차량 발진 시의 변속단을 변경하도록 한 것이 문헌 2에 의해 제안되어 있다.

문헌 2의 하이브리드 전기 자동차에서는, 전동기로부터 발생 가능한 출력이 클 때에는, 작을 때보다도 고속측의 변속단에서 차량의 발진을 행함으로써, 엔진의 연비를 개선시키는 동시에, 발진 가속 시의 운전감을 향상시키도록 하고 있다.

이와 같이 엔진 및 전동기의 구동력을 차량의 구동륜에 전달 가능한 하이브리드 전기 자동차에 있어서, 전동기 출력 시스템을 구성하는 전동기나 인버터 혹은 배터리 등에 고장이 발생된 경우에는, 배터리로부터 전동기로의 전력 공급을 차단하고, 엔진 출력 시스템에서 출력되는 엔진의 구동력만으로 차량의 주행을 행하는 것이 사료된다.

그러나, 이 경우에는 전동기 출력 시스템으로부터 출력되는 전동기의 구동력을 이용할 수 없으므로, 구동륜에 전달되는 구동력이 부족하여 차량을 적정하게 발진 가속할 수 없다는 문제가 있다.

본 발명은 이와 같은 과제에 비추어 이루어진 것으로, 그 목적으로 하는 바는 전동기 출력 시스템에 고장이 발생된 경우라도 양호한 발진 가속을 행하는 것이 가능하도록 한 하이브리드 전기 자동차의 제어 장치를 제공하는 데 있다.

상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명의 하이브리드 전기 자동차의 제어 장치는 엔진에 구동력을 발생시켜 상기 엔진의 구동력을 출력하는 엔진 출력 시스템과, 전동기에 구동력을 발생시켜 상기 전동기의 구동력을 출력하는 전동기 출력 시스템을 구비하고, 각각의 시스템으로부터 출력된 구동력이 차량의 구동륜에 전달 가능한 하이브리드 전기 자동차의 제어 장치에 있어서, 복수의 전진 변속단을 갖고, 상기 엔진 출력 시스템으로부터 출력되는 상기 엔진의 구동력을 상기 구동륜에 전달 하는 자동 변속기와, 상기 전동기 출력 시스템의 고장을 검출하는 고장 검출 수단과, 상기 고장 검출 수단에 의해 상기 고장이 검출되지 않은 경우에는, 차량 발진 개시 시에 있어서의 상기 자동 변속기의 변속단을 제1 변속단으로 하는 한편, 상기 고장 검출 수단에 의해 상기 고장이 검출된 경우에는, 차량 발진 개시 시에 있어서의 상기 자동 변속기의 변속단을 상기 제1 변속단보다 저속측의 제2 변속단으로 하는 제어 수단을 구비한 것을 특징으로 한다(청구항 1).

이와 같이 구성된 하이브리드 전기 자동차의 제어 장치에 따르면, 차량의 발진 시에 고장 검출 수단에 의해 전동기 출력 시스템의 고장이 검출되지 않은 경우에는, 자동 변속기의 변속단이 제1 변속단으로 하여 차량의 발진이 개시된다. 또한, 차량의 발진 시에 고장 검출 수단에 의해 상기 고장이 검출된 경우에는, 자동 변속기의 변속단이 상기 제1 변속단보다도 저속측의 제2 변속단으로 하여 차량의 발진이 개시된다.

또한, 상기 하이브리드 전기 자동차의 제어 장치에 있어서, 상기 제어 수단은 상기 고장 검출 수단에 의해 상기 고장이 검출된 경우와, 상기 고장 검출 수단에 의해 상기 고장이 검출되지 않은 경우로, 상기 자동 변속기의 변속단을 상기 차량의 운전 상태의 변화에 따라 제어하기 위한 변속 맵을 절환함으로써 상기 차량 발진 개시 시의 상기 자동 변속기의 변속단을 변경하는 것을 특징으로 한다(청구항 2).

이와 같이 구성된 하이브리드 전기 자동차의 제어 장치에 따르면, 자동 변속기의 변속 맵이 절환됨으로써, 전동기 출력 시스템의 고장이 검출된 경우에는 자동 변속기의 변속단이 제1 변속단으로 하여 차량의 발진이 개시되고, 전동기 출력 시스템의 고장이 검출되지 않은 경우에는 자동 변속기의 변속단이 제2 변속단으로 하여 차량의 발진이 개시된다.

또한, 상기 하이브리드 전기 자동차의 제어 장치에 있어서, 상기 고장 검출 수단에 의해 상기 전동기 출력 시스템의 고장이 검출되었을 때의 변속 맵은, 상기 차량의 운전 상태의 변화에 따른 다운 시프트가 상기 고장 검출 수단에 의해 상기 전동기 출력 시스템의 고장이 검출되지 않은 때의 변속 맵에 비해 빠르게 행해지는 동시에, 상기 차량의 운전 상태의 변화에 따른 업 시프트는 상기 고장 검출 수단에 의해 상기 전동기 출력 시스템의 고장이 검출되지 않은 때의 변속 맵에 비해 느리게 행해지도록 설정되는 것을 특징으로 한다(청구항 3).

이와 같이 구성된 하이브리드 전기 자동차의 제어 장치에 따르면, 전동기 출력 시스템에 고장이 검출된 경우에는, 전동기 출력 시스템에 고장이 검출되지 않았을 때에 비해, 차량의 운전 상태의 변화에 따른 자동 변속기의 다운 시프트가 빠르게 행해지는 동시에, 업 시프트가 느리게 행해진다.

도1은 본 발명의 제1 실시 형태인 하이브리드 전기 자동차(1)의 제어 장치의 주요부 구성도이다. 디젤 엔진(이하, 엔진이라 함)(2)의 출력축에는 클러치(4)의 입력축이 연결되어 있고, 클러치(4)의 출력축은 영구 자석식 동기 전동기(이하, 전동기라 함)(6)의 회전축을 통해 전진 변속단(이하에서는, 간단히 변속단이라 함)이 5단의 자동 변속기(이하, 변속기라 함)(8)의 입력축이 연결되어 있다. 또한, 변속기(8)의 출력축은 프로펠러 샤프트(10), 차동 장치(12) 및 구동축(14)을 통해 좌우의 구동륜(16)에 접속되어 있다.

따라서, 클러치(4)가 접속되어 있을 때에는 엔진(2)의 출력축과 전동기(6)의 회전축의 양쪽이, 변속기(8)를 통해 구동륜(16)과 기계적으로 접속 가능해지고, 클러치(4)가 절단되어 있을 때에는 전동기(6)의 회전축만이 변속기(8)를 통해 구동륜(16)과 기계적으로 접속 가능해진다.

전동기(6)는 배터리(18)에 축적된 직류 전력이 인버터(20)에 의해 교류 전력으로 변환되어 공급됨으로써 모터로 하여 작동되고, 그 구동 토크가 변속기(8)에 의해 적절한 속도로 변속된 후에 구동륜(16)에 전달되도록 되어 있다. 또한, 차량 감속 시에는 전동기(6)가 발전기로서 작동되고, 구동륜(16)의 회전에 의한 운동 에너지가 변속기(8)를 통해 전동기(6)에 전달되어 교류 전력으로 변환됨으로써 회생 제동 토크를 발생한다. 그리고, 이 교류 전력은 인버터(20)에 의해 직류 전력으로 변환된 후, 배터리(18)에 충전되어 구동륜(16)의 회전에 의한 운동 에너지가 전기 에너지로서 회수된다.

한편, 엔진(2)의 구동 토크는 클러치(4)가 접속되어 있을 때에 전동기(6)의 회전축을 경유하여 변속기(8)에 전달되고, 적절한 속도로 변속된 후에 구동륜(16)에 전달되도록 되어 있다. 따라서, 엔진(2)의 구동 토크가 구동륜(16)에 전달되어 있을 때에 전동기(6)가 모터로서 작동될 경우에는, 엔진(2)의 구동 토크와 전동기(6)의 구동 토크가 각각 변속기(8)를 통해 구동륜(16)에 전달되게 된다. 즉, 차량의 구동으로 인해 구동륜(16)에 전달되어야 할 구동 토크의 일부가 엔진(2)으로부터 공급되는 동시에, 잔량부가 전동기(6)로부터 공급된다.

또한, 배터리(18)의 충전율(이하, SOC라 함)이 저하되어 배터리(18)를 충전 할 필요가 있을 때에는 전동기(6)가 발전기로서 작동되는 동시에, 엔진(2)의 구동력의 일부를 이용하여 전동기(6)를 구동함으로써 발전이 행해지고, 발전된 교류 전력을 인버터(20)에 의해 직류 전력으로 변환한 후에 배터리(18)에 충전하도록 하고 있다.

차량 ECU(22)(제어 수단)는 차량이나 엔진(2)의 운전 상태 및 엔진 ECU(24), 인버터 ECU(26) 및 배터리 ECU(28)로부터의 정보 등에 따라, 클러치(4)의 접속ㆍ절단 제어 및 변속기(8)의 변속단 절환 제어를 행하는 동시에, 이러한 제어 상태나 차량의 발진, 가속, 감속 등 다양한 운전 상태에 맞추어 엔진(2)이나 전동기(6)를 적절하게 운전하기 위한 통합 제어를 행한다.

그리고, 차량 ECU(22)는, 이와 같은 제어를 행할 때에, 액셀러레이터 페달(30)의 답입량을 검출하는 액셀러레이터 개방도 센서(32)나, 차량의 주행 속도를 검출하는 차속 센서(34) 및 전동기(6)의 회전수를 검출하는 회전수 센서(36)의 검출 결과를 기초로 하여, 차량의 주행에 필요한 총구동 토크 및 차량의 감속 시에 필요한 총감속 토크를 연산하고, 이들 총구동 토크 및 총감속 토크로부터, 엔진(2)이 발생시킬 토크 및 전동기(6)가 발생시킬 토크를 설정하고 있다.

엔진 ECU(24)는 엔진(2)의 시동ㆍ정지 제어나 아이들 제어 혹은 배기 가스 정화 장치(도시 생략)의 재생 제어 등, 엔진(2) 자체의 운전에 필요한 각종 제어를 행하는 동시에, 차량 ECU(22)에 의해 설정된 엔진(2)에 필요하게 되는 토크를 엔진(2)이 발생하도록 엔진(2)의 연료의 분사량이나 분사 시기 등을 제어한다.

한편, 인버터 ECU(26)는 차량 ECU(22)에 의해 설정된 전동기(6)가 발생하여 야 할 토크를 기초로 하여 인버터(20)를 제어함으로써, 전동기(6)를 모터 작동 또는 발전기 작동시켜 운전 제어한다. 또한, 전동기(6)나 인버터(20)의 온도를 검출하는 온도 센서(도시 생략)로부터의 출력 신호를 받아 전동기(6)의 온도를 차량 ECU(22)에 보내는 것 이외에, 전동기(6)나 인버터(20)의 작동 상태를 감시하고, 그 정보를 차량 ECU(22)에 보내고 있다.

배터리 ECU(28)는 배터리(18)의 온도나 배터리(18)의 전압, 인버터(20)와 배터리(18) 사이에 흐르는 전류 등을 검출하는 동시에, 이들의 검출 결과로부터 배터리(18)의 SOC를 구하는 동시에, 배터리(18)의 작동 상태를 감시하고 있다. 그리고, 구한 SOC나 배터리(18)의 작동 상태를 상기 검출 결과와 함께 차량 ECU(22)에 보내고 있다.

하이브리드 전기 자동차(1)는 이상과 같이 구성되어 있고, 엔진(2) 및 엔진 ECU(24)가 엔진 출력 시스템을 구성하고, 전동기(6), 배터리(18), 인버터(20), 인버터 ECU(26) 및 배터리 ECU(28)가 전동기 출력 시스템을 구성하고 있다.

이와 같이 구성된 하이브리드 전기 자동차(1)에 있어서, 차량을 주행시키기 위해 차량 ECU(22)를 중심으로 하여 행해지는 제어의 개요는 이하와 같다.

우선, 차량이 정차 상태에 있어서 엔진(2)이 정지되어 있고, 변속 레버(도시 생략)가 중립 위치에 있을 때에 운전자가 스타터 스위치(도시 생략)에 의해 엔진(2)을 시동하는 조작을 행하면, 차량 ECU(22)는 변속기(8)가 중립 위치가 되어 전동기(6)와 구동륜(16)의 기계적인 접속이 차단되어 있는 동시에 클러치(4)가 접속되어 있는 것을 확인한 후, 인버터 ECU(26)에 대해 엔진(2)의 시동에 필요한 전 동기(6)의 구동 토크를 지시하는 동시에, 엔진 ECU(24)에 엔진(2)을 운전하도록 지시한다.

인버터 ECU(26)는 차량 ECU(22)로부터의 지시를 기초로 하여, 전동기(6)를 모터 작동시키고 구동 토크를 발생시켜 엔진(2)을 크랭킹하고, 엔진 ECU(24)가 엔진(2)으로의 연료의 공급을 개시함으로써 엔진(2)이 시동되어 아이들 운전을 행한다.

이 상태에서, 운전자가 변속 레버를 드라이브 위치 등에 조작하면, 차량 ECU(22)는 클러치(4)를 절단하는 동시에 변속기(8)의 변속단을 변속 맵을 따라서 발진 개시 시의 변속단으로 한다. 그리고, 운전자가 액셀러레이터 페달(30)을 답입하면, 차량 ECU(22)는 액셀러레이터 개방도 센서(32)에 의해 검출된 액셀러레이터 페달(30)의 답입량에 따라, 차량을 발진시키기 위해 구동륜(16)에 전달해야 할 구동 토크를 구하고, 이 구동 토크와 변속기(8)로 사용 중의 변속단을 기초로 하여 전동기(6)의 출력 토크를 설정한다.

인버터 ECU(26)는 차량 ECU(22)가 설정된 전동기(6)의 출력 토크에 따라 인버터(20)를 제어하고, 배터리(18)의 직류 전력이 인버터(20)에 의해 교류 전력으로 변환되어 전동기(6)에 공급된다. 전동기(6)는 교류 전력이 공급됨으로써 모터 작동하여 구동력을 발생하고, 전동기(6)의 구동력은 변속기(8)를 통해 구동륜(16)에 전달되어 차량이 발진된다.

차량이 발진 가속되어 전동기(6)의 회전수가 엔진(2)의 아이들 회전수의 근방까지 상승되면, 클러치(4)를 접속하여 엔진(2)의 구동력을 구동륜에 전달하는 것 이 가능해지고, 차량 ECU(22)는 또 다른 차량의 가속 및 그 후의 주행을 위하여, 구동륜(16)에 전달해야 할 구동 토크를 구한다. 그리고, 이 구동 토크를 변속기(8)에서 사용 중인 변속단이나 차량의 운전 상태 등에 따라 엔진(2)의 출력 토크와 전동기(6)의 출력 토크에 적절하게 분류하고, 엔진 ECU(24)나 인버터 ECU(26)에 지시하는 동시에, 필요에 따라서 변속기(8)나 클러치(4)를 제어한다.

엔진 ECU(24) 및 인버터 ECU(26)는 차량 ECU(22)가 설정된 출력 토크를 받아 엔진(2) 및 전동기(6)를 각각 제어하고, 클러치(4)가 접속되어 있을 때에는 엔진(2) 및 전동기(6)의 출력 토크가 변속기(8)를 통해 구동륜(16)에 전달되는 한편, 클러치(4)가 절단되어 있을 때에는 전동기(6)에서 발생된 출력 토크가 변속기(8)를 통해 구동륜(16)에 전달되어 차량이 주행된다.

또한, 이때 차량 ECU(22)는 액셀러레이터 개방도 센서(32)에 의해 검출된 액셀러레이터 페달(30)의 답입량이나 차속 센서(34)에 의해 검출된 주행 속도 등의 차량의 운전 상태에 따라, 변속기(8)의 변속단을 적절하게 절환 제어하는 동시에, 변속단의 절환에 맞추어 엔진(2)이나 전동기(6)의 토크를 적절하게 제어하도록, 엔진 ECU(24) 및 인버터 ECU(26)에 대해 지시하는 동시에 클러치(4)의 단속을 제어하고 있다.

그런데, 차량 ECU(22)는 인버터 ECU(26) 및 배터리 ECU(28)로부터 보내져 오는 정보를 기초로 하여, 전동기 출력 시스템에 고장이 발생되었는지 여부를 감시하고 있다. 전동기 출력 시스템의 고장으로서는, 인버터(20)에 이용되고 있는 인버터 회로(도시 생략)의 문제점이나 배터리(18) 내의 셀의 불량 등이 있고, 이와 같 은 고장이 전동기 출력 시스템에 발생된 경우에는, 차량 ECU(22)가 배터리(18)와 인버터(20)의 전기적인 접속을 차단하도록 인버터 ECU(26)에 지시한다. 인버터 ECU(26)는, 이 지시에 따라 인버터(20)를 제어하고, 배터리(18)와 인버터(20)의 전기적인 접속을 차단한다.

이와 같이 하여 배터리(18)와 인버터(20)의 전기적인 접속이 차단됨으로써, 전동기(6)는 모터 및 발전기 중 어느 하나로도 작동하지 않고, 클러치(4)가 접속되어 있을 때에는 엔진(2)의 구동력에 의해 엔진(2)과 함께 회전한다.

전동기(6)가 작동하지 않게 됨으로써, 전동기 출력 시스템으로부터의 구동력을 구동륜(16)에 전달할 수 없지만, 이와 같은 경우라도 구동륜(16)에 필요한 구동력이 전달되도록 하기 위해, 차량 ECU(22)는 차량의 운전 상태에 따른 변속기(8)의 변속단 제어를 행할 때에 사용하는 변속 맵을, 전동기 출력 시스템의 고장의 유무에 따라 절환하고 있다.

이 차량 ECU(22)에 의한 변속 맵 절환 제어는 도2에 도시한 흐름도를 따라 소정의 제어 주기로 행해진다.

변속 맵 절환 제어가 개시되면, 단계 S1에서는 인버터 ECU(26) 및 배터리 ECU(28)로부터의 정보를 기초로 하여, 전동기 출력 시스템에 고장이 발생되었는지 여부를 판정한다(고장 검출 수단).

단계 S1에서 전동기 출력 시스템에 고장이 발생되어 있지 않은, 즉 전동기 출력 시스템이 정상이라고 판정한 경우에는 단계 S2로 진행하여 시프트 업용 변속 맵 SU1 및 시프트 다운용 변속 맵 SD1을 선택하는 한편, 전동기 출력 시스템에 고 장이 발생되었다고 판정한 경우에는 단계 S3으로 진행하여 시프트 업용 변속 맵 SU2 및 시프트 다운용 변속 맵 SD2를 선택하고, 그 제어 주기를 종료한다.

이와 같이 하여 단계 S1의 판정을 제어 주기마다 반복함으로써, 전동기 출력 시스템에 고장이 발생되었는지 여부에 따라 적절하게 시프트 업용 변속 맵 SU1 및 시프트 다운용 변속 맵 SD1의 조합, 또는 시프트 업용 변속 맵 SU2 및 시프트 다운용 변속 맵 SD2의 조합을 선택하도록 하고 있다.

이들 변속 맵은, 모두 액셀러레이터 개방도 센서(32)에 의해 검출된 액셀러레이터 페달(30)의 답입량과 차속 센서(34)에 의해 검출된 주행 속도에 따라서 변속기(8)의 변속단의 시프트 업 및 시프트 다운을 행할 때에 사용된다.

도3은, 이러한 변속 맵 중, 전동기 출력 시스템이 정상일 경우에 선택되는 시프트 업용 변속 맵 SU1을 나타내고 있고, 액셀러레이터 페달(30)의 답입량과 주행 속도에 따라서, 2속으로부터 3속으로의 시프트 업 선(2 → 3), 3속으로부터 4속으로의 시프트 업 선(3 → 4) 및 4속으로부터 5속으로의 시프트 업 선(4 → 5)이 설정되어 있다.

따라서, 차량 운전 상태의 변화에 의해 액셀러레이터 페달(30)의 답입량과 주행 속도에 의해 정해지는 점이 2속으로부터 3속으로의 시프트 업 선을 도면의 좌측으로부터 우측으로 가로지르면, 차량 ECU(22)는 변속기(8)의 변속단을 2속으로부터 3속으로 시프트 업한다. 또한, 3속으로부터 4속으로의 시프트 업 선 및 4속으로부터 5속으로의 시프트 업 선에 대해서도 마찬가지이며, 액셀러레이터 페달(30)의 답입량과 주행 속도에 의해 정해지는 점이 각 시프트 업 선을 도면의 좌측으로 부터 우측으로 가로질렀을 때에 각각 대응하는 시프트 업이 행해진다.

또한, 이 시프트 업용 변속 맵 SU1은 전동기(6)의 출력 토크가 병용되므로, 전동기를 탑재하지 않고 엔진만을 구동원으로 하는 차량에 적용되는 자동 변속기의 변속 맵과 비교하여, 시프트 업이 빠르게 행해지는 설정으로 되어 있다. 이 결과, 엔진(2)과 전동기(6)를 병용하여 차량의 구동을 행한 경우에, 차량의 구동에 필요한 구동력을 얻으면서 엔진(2)의 연비를 향상시킬 수 있다.

또한, 도3에 나타낼 바와 같이 전동기 출력 시스템이 정상일 경우에는 최저 변속단이 2속이며, 차량의 발진 시에는 변속단을 2속으로서 차량의 발진이 개시된다. 따라서, 2속의 변속단이 본 발명의 제1 변속단에 상당한다.

이에 대해, 도4는 전동기 출력 시스템에 고장이 검출된 경우에 선택되는 시프트 업용 변속 맵 SU2를 나타내고 있고, 액셀러레이터 페달(30)의 답입량과 주행 속도에 따라서, 1속으로부터 2속으로의 시프트 업 선(1 → 2), 2속으로부터 3속으로의 시프트 업 선(2 → 3), 3속으로부터 4속으로의 시프트 업 선(3 → 4) 및 4속으로부터 5속으로의 시프트 업 선(4 → 5)이 도면에서 실선으로 나타내도록 하여 설정되어 있다.

이 맵을 사용한 경우라도, 시프트 업용 변속 맵 SU1인 경우와 같은 방법으로 시프트 업이 행해지지만, 도4에 나타낸 바와 같이 시프트 업용 변속 맵 SU2에는 시프트 업용 변속 맵 SU1에는 없는 1속으로부터 2속으로의 시프트 업 선이 설정되어 있다. 즉, 전동기 출력 시스템에 고장이 발생된 경우에는 최저 변속단이 1속으로 되고, 차량의 발진 시에는 변속단을 1속으로서 차량의 발진이 개시된다. 따라서, 1속의 변속단이 본 발명의 제2 변속단에 상당한다.

또한, 도면에서는 시프트 업용 변속 맵 SU1의 각 시프트 업 선을 점선으로 나타내지만, 이들 시프트 업 선에 대해 시프트 업용 변속 맵 SU2가 대응되는 시프트 업 선은 모두 같은 액셀러레이터 페달(30)의 답입량에 대해, 보다 고속측에서 시프트 업이 행해지게 되어 있다. 또한, 같은 주행 속도에 대해 액셀러레이터 페달(30)의 답입량이 보다 얕은 단계에서 시프트 업이 행해지게 되어 있다. 즉, 시프트 업용 변속 맵 SU2를 이용한 경우에는, 시프트 업용 변속 맵 SU1을 이용한 경우보다도 차량의 운전 상태의 변화에 따른 시프트 업이 느리게 행해지게 된다.

도5는, 전동기 출력 시스템이 정상일 경우에 선택되는 시프트 다운용 변속 맵 SD1을 나타내고 있고, 액셀러레이터 페달(30)의 답입량과 주행 속도에 따라서, 5속으로부터 4속으로의 시프트 다운 선(4 ← 5), 4속으로부터 3속으로의 시프트 다운 선(3 ← 4) 및 3속으로부터 2속으로의 시프트 다운 선(2 ← 3)이 설정되어 있다.

따라서, 차량 운전 상태의 변화에 의해 액셀러레이터 페달(30)의 답입량과 주행 속도에 의해 정해지는 점이 5속으로부터 4속으로의 시프트 다운 선을 도면의 우측으로부터 좌측으로 가로지르면, 차량 ECU(22)는 변속기(8)의 변속단을 5속으로부터 4속으로 시프트 다운한다. 또한, 4속으로부터 3속으로의 시프트 다운 선 및 3속으로부터 2속으로의 시프트 다운 선에 대해서도 마찬가지이며, 액셀러레이터 페달(30)의 답입량과 주행 속도에 의해 정해지는 점이 각 시프트 다운 선을 도면의 우측으로부터 좌측으로 가로질렀을 때에 각각 대응하는 시프트 다운이 행해진다.

또한, 전동기 출력 시스템이 정상일 경우에는, 도5에 나타낸 바와 같이 2속까지밖에 시프트 다운이 행해지지 않고, 전술한 바와 같이 다음 차량의 발진 시에는 변속단을 2속으로서 차량의 발진이 개시된다.

이에 대해, 도6은 전동기 출력 시스템에 고장이 발생된 경우에 선택되는 시프트 다운용 변속 맵 SD2를 나타내고 있고, 액셀러레이터 페달(30)의 답입량과 주행 속도에 따라서, 5속으로부터 4속으로의 시프트 다운 선(4 ← 5), 4속으로부터 3속으로의 시프트 다운 선(3 ← 4), 3속으로부터 2속으로의 시프트 다운 선(2 ← 3) 및 2속으로부터 1속으로의 시프트 다운 선(1 ← 2)이 도면에서 실선으로 나타내도록 하여 설정되어 있다.

이 맵을 사용한 경우라도, 시프트 다운용 변속 맵 SD1인 경우와 같은 방법으로 시프트 다운이 행해지지만, 도6에 나타낸 바와 같이 시프트 다운용 변속 맵 SD2에는 시프트 다운용 변속 맵 SD1에는 없는 2속으로부터 1속으로의 시프트 다운 선이 설정되어 있다. 따라서, 전동기 출력 시스템에 고장이 발생된 경우에는, 주행 속도의 저하를 따라서 1속까지 시프트 다운이 행해지고, 전술한 바와 같이 다음 차량의 발진 시에는 변속단을 1속으로서 차량의 발진이 개시된다.

또한, 도면에는 시프트 다운용 변속 맵 SD1의 각 시프트 다운 선을 점선으로 나타내지만, 이들 시프트 업 선에 대해 시프트 다운용 변속 맵 SD2가 대응되는 시프트 다운 선은 모두 같은 액셀러레이터 페달(30)의 답입량에 대해, 보다 고속측에서 시프트 다운이 행해지게 되어 있다. 또한, 액셀러레이터 페달을 답입함에 따른 시프트 다운(소위, 킥 다운)에 대해서도, 같은 주행 속도에 대해 보다 얕은 액셀러 레이터 페달 답입량으로 시프트 다운(킥 다운)이 행해지게 되어 있다. 즉, 시프트 다운용 변속 맵 SD2를 이용한 경우에는, 시프트 다운용 변속 맵 SD1을 이용한 경우보다도 차량의 운전 상태의 변화에 따른 시프트 다운이 빠르게 행해지게 된다.

이와 같이 설정된 각 변속 맵을 선택하여 사용함으로써, 구동륜(16)으로의 구동력의 전달은 다음과 같이 하여 행해진다.

전동기 출력 시스템이 정상이고, 변속 맵의 절환 제어에 의해 시프트 업용 변속 맵 SU1 및 시프트 다운용 변속 맵 SD1이 선택된 경우에는, 전술한 바와 같이 하여 운전자가 차량의 발진 조작을 행하면, 차량 ECU(22)는 클러치(4)를 절단하는 동시에, 선택한 변속 맵을 따라서 변속기(8)의 변속단을 2속으로 한다. 그리고, 차량 ECU(22)가 액셀러레이터 페달(30)의 답입량에 따라 설정한 구동륜(16)에 전달해야 할 구동 토크로부터 변속단이 2속일 때의 전동기(6)의 출력 토크를 설정하고, 설정된 전동기(6)의 구동 토크를 따라 인버터 ECU(26)가 인버터(20)를 제어함으로써, 전동기(6)의 구동력이 변속기(8)를 통해 구동륜(16)에 전달되어 차량이 발진된다.

이와 같이, 전동기 출력 시스템이 정상일 경우에는 변속기(8)의 변속단을 2속으로서 전동기(6)에 의해 차량을 발진시키도록 하였으므로, 차량의 순조로운 발진을 가능하게 할 수 있다.

차량이 발진 가속되어 전동기(6)의 회전수가 엔진(2)의 아이들 회전수의 근방까지 상승되면, 클러치(4)를 접속하여 엔진(2)의 구동력을 구동륜에 전달하는 것이 가능해지고, 차량 ECU(22)는 또 다른 차량의 가속 및 그 후의 주행을 위하여, 구동륜(16)에 전달해야 할 구동 토크를 결정한다. 그리고, 이 구동 토크로부터 변속기(8)에서 사용 중인 변속단에 따라 엔진(2) 및 전동기(6)로부터 출력해야 할 요구 토크를 구하고, 이 요구 토크를 차량의 운전 상태에 따라 엔진(2)측과 전동기(6)측으로 적절하게 분류한다.

또한, 이와 같이 하여 차량이 주행될 때에, 차량 ECU(22)는 선택한 시프트 업용 변속 맵 SU1 및 시프트 다운용 변속 맵 SD1을 기초로 하여, 액셀러레이터 개방도 센서(32)가 검출된 액셀러레이터 페달(30)의 답입량이나 차속 센서(34)가 검출된 주행 속도의 변화에 따라 변속기(8)의 변속단을 시프트 업하거나 시프트 다운하거나 하는 동시에 필요에 따라서 클러치(4)를 제어한다.

즉, 액셀러레이터 페달(30)의 답입량과 주행 속도에 의해 정해지는 점이 전술한 바와 같이 도3에 나타낸 시프트 업용 변속 맵 SU1의 시프트 업 선을 가로지르면 시프트 업이 행해지고, 도5에 나타낸 시프트 다운용 변속 맵 SD1의 시프트 다운 선을 가로지르면 시프트 다운이 행해진다.

따라서, 차량이 발진되어 가속한 경우, 주행 속도의 상승에 따라 변속기(8)의 변속단은 차례로 시프트 업되어 가지만, 전술한 바와 같이 차량 발진 시의 변속단이 2속으로 되어 있기 때문에, 발진 시의 변속단을 1속으로 할 경우보다도 5속까지의 시프트 업 횟수를 감소시켜 순조로운 가속을 행하는 것이 가능해진다.

한편, 전동기 출력 시스템에 고장이 검출되고, 변속 맵 절환 제어에 의해 시프트 업용 변속 맵 SU2 및 시프트 다운용 변속 맵 SD2가 선택된 경우에는, 전술한 바와 같이 하여 운전자가 차량의 발진 조작을 행하면, 차량 ECU(22)는 클러치(4)를 절단하는 동시에, 선택한 변속 맵을 따라서 변속기(8)의 변속단을 1속으로 한다.

또한, 이때에는 전동기(6)가 작동되지 않기 때문에, 차량 ECU(22)는 엔진(2)으로부터 액셀러레이터 페달(30)의 답입량에 대응한 토크를 출력하도록 엔진 ECU(24)에 지시하는 동시에, 클러치(4)를 반 클러치 제어한다. 엔진 ECU(24)는 차량 ECU(22)로부터의 지시를 받고, 액셀러레이터 개방도 센서(32)에 의해 검출된 액셀러레이터 페달(30)의 답입량과 엔진(2)의 회전수에 따른 토크를 출력하도록 엔진(2)을 제어하고, 반 클러치 상태의 클러치(4)를 통해 엔진(2)의 구동력이 변속기(8)를 통해 구동륜(16)에 전달됨으로써 차량이 발진된다.

전동기(6)로부터 구동륜(16)에는 구동력이 전달되지 않는 것이지만, 이때 변속기(8)에서 사용되는 변속단은 1속이므로, 구동륜(16)에는 차량의 발진에 필요한 구동력을 전달하는 것이 가능해지고, 차량 발진 시의 구동력 부족에 의한 운전 성능 및 운전감의 저하를 방지할 수 있다.

차량이 발진 가속되어 전동기(6)의 회전수가 엔진(2)의 아이들 회전수 근방까지 상승되고, 클러치(4)를 완전하게 접속하면, 차량 ECU(22)는 또 다른 차량의 가속 및 그 후의 주행 때문에, 구동륜(16)에 전달해야 할 구동 토크를 결정한다. 그리고, 이 구동 토크로부터 변속기(8)에서 사용 중의 변속단에 따라 엔진(2)으로부터 출력해야 할 요구 토크를 구하고, 이 요구 토크를 엔진(2)이 출력되도록 엔진 ECU(24)에 지시한다.

또한, 차량 ECU(22)는 선택한 시프트 업용 변속 맵 SU2 및 시프트 다운용 변속 맵 SD2를 기초로 하여, 액셀러레이터 개방도 센서(32)가 검출된 액셀러레이터 페달(30)의 답입량이나 차속 센서(34)가 검출된 주행 속도의 변화에 따라 변속기(8)의 변속단을 시프트 업하거나 시프트 다운하는 동시에 필요에 따라서 클러치(4)를 제어한다.

즉, 액셀러레이터 페달(30)의 답입량과 주행 속도에 의해 정해지는 점이 전술한 바와 같이 하여 도4에 나타낸 시프트 업용 변속 맵 SU2의 시프트 업 선을 가로지르면 시프트 업이 행해지고, 도6에 나타낸 시프트 다운용 변속 맵 SD2의 시프트 다운 선을 가로지르면 시프트 다운이 행해진다.

이때, 시프트 업용 변속 맵 SU2 및 시프트 다운용 변속 맵 SD2는 시프트 업용 변속 맵 SU1 및 시프트 다운용 변속 맵 SD1과 비교하여, 액셀러레이터 페달(30)의 답입량 및 주행 속도의 변화에 대해 느리게 시프트 업이 행해지는 동시에 빠르게 시프트 다운이 행해지게 되어 있다. 따라서, 전동기(6)로부터 구동력을 얻을 수 없고 엔진(2)의 구동력만으로 구동륜(16)의 구동을 행하고 있어도 구동력이 부족한 일 없이 구동력 부족에 의한 운전 성능이나 운전감의 저하를 방지할 수 있다.

차량 ECU(22)는 전동기 출력 시스템에 고장이 발생되었는지 여부에 따라, 이상과 같은 변속 맵의 절환 제어를 행하는 것 이외에, 액셀러레이터 페달(30)의 답입이 해제되어 차량이 감속 주행을 행할 때 클러치(4)의 제어도 절환하고 있다.

즉, 차량 감속 시에는 전술한 바와 같이 전동기(6)의 회생 제동력에 의해 차량의 감속을 적정하게 행할 수 있게 하고 있지만, 전동기 출력 시스템에 고장이 발생된 경우에는 이와 같은 회생 제동력을 이용할 수 없으므로, 클러치(2)의 제어를 절환함으로써, 전동기 출력 시스템에 고장이 발생된 경우라도 적정한 감속이 행해 지도록 하고 있는 것이다.

이 차량 ECU(22)에 의한 클러치 제어의 절환 제어는 도7에 도시한 흐름도에 따라 소정의 제어 주기로 행해진다.

클러치 제어의 절환 제어가 개시되면, 도2의 변속 맵 절환 제어의 단계 S1과 마찬가지로, 단계 S11에서 인버터 ECU(26) 및 배터리 ECU(28)로부터의 정보를 기초로 하여, 전동기 출력 시스템에 고장이 발생되었는지 여부를 판정한다(고장 검출 수단).

단계 S11에서 전동기 출력 시스템에 고장이 발생되어 있지 않은, 즉 전동기 출력 시스템이 정상이라고 판정한 경우에는 단계 S12로 진행하여 클러치 제어 A를 선택하는 한편, 전동기 출력 시스템에 고장이 발생되었다고 판정한 경우에는 단계 S13으로 진행하여 클러치 제어 B를 선택하고, 그 제어 주기를 종료한다.

이와 같이 하여 단계 S11의 판정을 제어 주기마다 반복함으로써, 전동기 출력 시스템에 고장이 발생되었는지 여부에 따라 클러치 제어 A 또는 클러치 제어 B를 선택하도록 하고 있다.

차량 ECU(22)는 차량의 감속 주행 시에, 이와 같이 하여 선택된 클러치 제어와 더불어, 다음과 같이 엔진(2) 및 전동기(6)의 제어를 행한다.

전동기 출력 시스템이 정상일 경우에, 액셀러레이터 페달(30)의 답입이 해제되면, 차량 ECU(22)는 회전수 센서(36)에 의해 검출된 전동기(6)의 회전수와 변속기(8)에서 사용 중인 변속단을 기초로 하여, 차량의 감속을 적정하게 행하기 위해 필요한 감속 토크를 요구 감속 토크로 하여 설정한다.

이 요구 감속 토크는, 도8에 실선으로 나타낸 바와 같이 변속기(8)의 변속단마다 개별로 설정되어 있고, 각각의 변속단에 대응하는 요구 감속 토크는 전동기(6)의 회전수의 상승과 함께 증대되는 특성을 갖고 있다. 또한, 도8에 나타낸 바와 같이 고속측의 변속단일수록 큰 요구 감속 토크가 설정되도록 되어 있다.

또한, 차량 ECU(22)는 회전수 센서(36)에 의해 검출된 전동기(6)의 회전수에 있어서 전동기(6)가 발생 가능한 회생 제동 토크의 상한치를 상한 감속 토크로서 설정한다. 이 상한 감속 토크는 전동기(6)의 사양에 의해 전동기(6)의 회전수에 따라 정해지는 것이며, 도8에 일점 쇄선으로 나타낸 바와 같이 낮은 회전수의 영역에서는 일정한 값을 갖는 한편, 고속 회전측에서는 전동기(6)의 회전수의 증대와 함께 감소하는 특성을 갖고 있다. 또한, 도8에 나타낸 바와 같이 2 내지 5속의 각 변속단에 대응하여 설정되는 요구 감속 토크에 대해, 상한 감속 토크는 N2 내지 N5의 각 회전수에 있어서 대소 관계가 역전되어 있다.

이와 같은 상한 감속 토크에 대해, 요구 감속 토크쪽이 클 경우에는 전동기(6)의 회생 제동 토크만으로는 요구 감속 토크를 얻을 수 없으므로, 클러치(4)를 접속하여 엔진(2)에 의한 감속 토크와 전동기(6)의 회생 제동에 의한 감속 토크를 맞추어 요구 감속 토크를 얻도록 하고 있다.

또한, 요구 감속 토크가 상한 감속 토크 이하인 경우에는 전동기(6)의 회생 제동 토크만으로 요구 감속 토크를 얻을 수 있으므로, 클러치(4)를 절단하여 전동기(6)의 회생 제동만으로 요구 감속 토크를 얻는다.

이와 같이 제어를 행함으로써, 가능한 한 전동기(6)의 회생 제동을 이용하여 감속 시의 에너지 회수를 행하도록 하고 있다. 따라서, 전동기 출력 시스템이 정상일 경우에 선택되는 클러치 제어 A에서는, 요구 감속 토크와 상한 감속 토크의 대소 관계를 따라서 클러치(4)의 단속 상태가 제어된다.

한편, 전동기 출력 시스템에 고장이 검출된 경우에, 액셀러레이터 페달(30)의 답입이 해제되면, 전동기(6)에 의한 회생 제동력을 얻을 수 없으므로, 차량 ECU(22)는 클러치(4)를 접속 상태로 하는 동시에, 엔진 ECU(24)에 대해 연료 공급의 중지나, 배기 브레이크를 갖는 경우에는 배기 브레이크의 작동 등과 같은 엔진(2)의 감속 운전을 행하도록 지시한다.

엔진 ECU(24)는 차량 ECU(22)로부터의 지시에 따라, 연료 공급을 중지하거나 배기 브레이크를 갖는 경우에는 배기 브레이크를 작동시키거나 하여 엔진(2)의 감속 운전을 행한다.

이 결과, 엔진(2)의 감속 토크가 클러치(4)를 통해 변속기(8)로부터 구동륜(16)에 전달됨으로써 차량이 감속된다. 이때 회전수 센서(36)에 의해 검출되는 회전수는 클러치(4)가 접속되어 있음으로써 엔진(2)의 회전수와 일치하지만, 차량의 감속에 따라 주행 속도가 저하되고, 회전수 센서(36)에 의해 검출된 회전수를 기초로 하여, 엔진(2)의 회전수가 아이들 회전수 근방까지 저하된 것을 검지하면, 차량 ECU(22)는 엔진(2)의 회전수가 아이들 회전수보다 저하되지 않도록 하기 위해 클러치(4)를 절단한다.

이와 같이, 전동기 출력 시스템에 고장이 검출된 경우에 선택되는 클러치 제어 B에 있어서는, 엔진(2)의 회전수가 아이들 회전 근방에 저하될 때까지 클러 치(4)를 항상 접속하고, 엔진(2)의 감속 토크에 의해 차량의 감속을 행하도록 하고 있다.

이 결과, 전동기 출력 시스템에 고장이 발생되어 전동기(6)의 회생 제동력을 이용할 수 없는 경우라도, 전술한 바와 같이 빠르게 시프트 다운이 행해지는 시프트 다운용 변속 맵 SD2의 사용과 아울러, 차량의 적정한 감속에 필요한 감속 토크를 계속하여 구동륜(16)에 전달할 수 있어 차량을 양호하게 감속시킬 수 있다.

이상으로 본 발명의 제1 실시 형태에 관한 하이브리드 전기 자동차의 제어 장치에 대한 설명을 완료하였지만, 본 발명은 상기 실시 형태로 한정되는 것은 아니다.

예를 들어, 상기 실시 형태에서는 전동기 출력 시스템에 고장이 검출된 경우의 차량 발진 시의 변속단을 1속으로 하여 전동기 출력 시스템이 정상일 경우의 차량 발진 시의 변속단을 2속으로 하였지만, 각각의 경우의 차량 발진 시에 있어서의 변속단은 이에 한정되는 것은 아니며, 차량의 사양에 따라 차량 발진 시에 있어서의 변속단을 설정하는 동시에, 전동기 출력 시스템이 정상일 경우의 변속단보다도 전동기 출력 시스템에 고장이 검출된 경우의 변속단 쪽이 저속측으로 되도록 하면 좋다.

또한, 상기 실시 형태에서는 변속 맵을 절환함으로써 전동기 출력 시스템에 고장이 검출된 경우와 전동기 출력 시스템이 정상일 경우로 차량 발진 시의 변속단을 변경하도록 하였지만, 변속 맵은 공통으로 하여 전동기 출력 시스템에 고장이 검출된 경우에는 차량 발진 시의 변속단만을 강제적으로 1속으로 변경하도록 해도 좋다.

또한, 운전자가 변속 레버를 시프트 업 조작 또는 시프트 다운 조작함으로써 변속단을 절환 제어할 수 있게 한 매뉴얼 시프트 렌지를 구비하는 차량에 있어서는 이 매뉴얼 범위가 선택되어 있을 때에는 시프트 맵이 사용되지 않지만, 매뉴얼 범위가 선택되어 있을 경우에는 발진 시의 변속단만을 변경하도록 함으로써 마찬가지의 효과를 얻을 수 있다.

또한, 상기 실시 형태에서는 전동기(6)를 클러치(4)와 변속기(8) 사이에 배치하도록 하였지만, 전동기(6)의 배치는 이에 한정되는 것은 아니며, 예를 들어 엔진(2)과 클러치(4) 사이에 전동기(6)를 배치한 하이브리드 전기 자동차 등과 같이 , 엔진(2)의 구동력과 전동기(6)의 구동력이 각각 구동륜(16)에 전달 가능한 하이브리드 전기 자동차이면 마찬가지의 효과를 얻을 수 있다.

또한, 상기 실시 형태에서는 변속기(8)를 전진 5단의 자동 변속기로 하였지만, 변속단의 개수 및 자동 변속기의 형식은 이에 한정되는 것은 아니며, 무단 변속기 등이라도 좋다.

또한, 상기 실시 형태에서는 회전수 센서(36)에서 검출된 전동기(6)의 회전수를 이용하였지만, 변속기(8)의 출력 회전수를 검출하고, 이를 변속비를 이용하여 전동기(6)의 회전수로 변환해도 좋고, 전동기(6)의 회전수에 따라 변화되는 양으로부터 전동기(6)의 회전수를 구하도록 해도 좋다.

또한, 상기 실시 형태에서는 엔진(2)을 디젤 엔진으로 하였지만, 엔진 형식은 이에 한정되는 것은 아니며, 가솔린 등이라도 좋다.

본 발명의 하이브리드 전기 자동차의 제어 장치에 따르면, 차량의 발진 시에 전동기 출력 시스템의 고장이 검출된 경우에는, 고장이 검출되지 않은 경우의 제1 변속단보다도 저속측의 제2 변속단으로 하여 차량의 발진이 개시되도록 하였으므로, 전동기 출력 시스템에 고장이 발생되어 전동기의 구동력을 구동륜에 전달할 수 없어도 차량의 발진에 필요한 구동력을 확보할 수 있어 차량 발진 시의 구동력 부족에 의한 운전 성능 및 운전감의 저하를 방지할 수 있다.

또한, 차량의 발진 시에 고장이 검출되지 않은 경우에는, 자동 변속기의 변속단이 제2 변속단보다 고속측의 제1 변속단으로 하여 차량의 발진이 개시되므로, 전동기 출력 시스템으로부터 출력되는 전동기의 구동력에 의해 순조로운 발진이 가능해지는 반면, 차량의 가속 시에 있어서의 변속기의 시프트 업 횟수를 감소시킴으로써 순조로운 가속이 가능해진다.

또한, 청구항 2의 하이브리드 전기 자동차의 제어 장치에 따르면, 자동 변속기의 변속 맵이 절환됨으로써, 전동기 출력 시스템의 고장이 검출된 경우와 고장이 검출되지 않은 경우로 차량 발진 시의 변속단을 변경하도록 하였으므로, 차량 발진 시 이외의 상황에 있어서도, 전동기 출력 시스템의 고장이 검출된 경우와 고장이 검출되지 않은 경우로 자동 변속기의 변속단의 절환 제어를 변경하는 것이 가능해진다. 따라서, 전동기 출력 시스템의 고장이 검출된 경우라도 구동륜에 적절한 구동력이 전달되도록 자동 변속기의 변속단을 절환하는 것이 가능해지고, 차량 발진 시 이외의 상황에 있어서도 구동력 부족에 의한 운전 성능 및 운전감의 저하를 방 지할 수 있다.

또한, 청구항 3의 하이브리드 전기 자동차의 제어 장치에 따르면, 전동기 출력 시스템의 고장이 검출된 경우에는 전동기 출력 시스템의 고장이 검출되지 않은 경우에 비해, 차량의 운전 상태의 변화에 따른 자동 변속기의 다운 시프트가 빠르게 행해지는 동시에, 업 시프트가 느리게 행해지므로, 전동기 출력 시스템의 고장에 의해 전동기의 구동력을 얻을 수 없는 상태라도, 차량의 구동에 필요한 구동력을 확보하는 것이 가능해지고, 양호한 주행 성능을 유지하여 구동력 부족에 의한 운전감의 저하를 방지할 수 있다.

또한, 차량의 감속 시에 있어서도 전동기 출력 시스템의 고장이 검출된 경우에는, 차량의 운전 상태의 변화에 따라 자동 변속기의 다운 시프트가 빠르게 행해지므로, 전동기 출력 시스템으로부터 제동력을 얻을 수 없어도 빠르게 다운 시프트된 변속단을 통해 얻을 수 있는 엔진 출력 시스템의 제동력에 의해, 차량을 적정하게 감속시킬 수 있다.

또한, 전동기 출력 시스템의 고장이 검출되지 않은 경우에는, 엔진 출력 시스템으로부터 출력되는 엔진의 구동력에 전동기 출력 시스템으로부터 출력되는 전동기의 구동력을 병용할 수 있기 때문에, 전동기를 탑재하지 않고 엔진만을 구동원으로 하는 차량의 자동 변속기와 비교하여 빠르게 시프트 업을 행하는 것이 가능해진다. 이 결과, 엔진 출력 시스템과 전동기 출력 시스템을 병용하여 차량의 구동을 행한 경우에는, 차량의 구동에 필요한 구동력을 얻으면서 엔진의 연비를 향상시킬 수 있다.

Claims

엔진에 구동력을 발생시켜 상기 엔진의 구동력을 출력하는 엔진 출력 시스템과, 전동기에 구동력을 발생시켜 상기 전동기의 구동력을 출력하는 전동기 출력 시스템을 구비하고, 각각의 시스템으로부터 출력된 구동력이 차량의 구동륜에 전달 가능한 하이브리드 전기 자동차의 제어 장치에 있어서,

복수의 전진 변속단을 갖고, 상기 엔진 출력 시스템으로부터 출력되는 상기 엔진의 구동력을 상기 구동륜에 전달하는 자동 변속기와,

상기 전동기 출력 시스템의 고장을 검출하는 고장 검출 수단과,

상기 고장 검출 수단에 의해 상기 고장이 검출되지 않은 경우에는, 차량 발진 개시 시에 있어서의 상기 자동 변속기의 변속단을 제1 변속단으로 하는 한편, 상기 고장 검출 수단에 의해 상기 고장이 검출된 경우에는, 차량 발진 개시 시에 있어서의 상기 자동 변속기의 변속단을 상기 제1 변속단보다 저속측의 제2 변속단으로 하는 제어 수단을 구비한 것을 특징으로 하는 하이브리드 전기 자동차의 제어 장치.
제1항에 있어서, 상기 제어 수단은 상기 고장 검출 수단에 의해 상기 고장이 검출된 경우와, 상기 고장 검출 수단에 의해 상기 고장이 검출되지 않은 경우로, 상기 자동 변속기의 변속단을 상기 차량의 운전 상태의 변화에 따라 제어하기 위한 변속 맵을 절환함으로써 상기 차량 발진 개시 시의 상기 자동 변속기의 변속단을 변경하는 것을 특징으로 하는 하이브리드 전기 자동차의 제어 장치.
제2항에 있어서, 상기 고장 검출 수단에 의해 상기 전동기 출력 시스템의 고장이 검출되었을 때의 변속 맵은, 상기 차량의 운전 상태의 변화에 따른 다운 시프트가 상기 고장 검출 수단에 의해 상기 전동기 출력 시스템의 고장이 검출되지 않은 때의 변속 맵에 비해 빠르게 행해지는 동시에, 상기 차량의 운전 상태의 변화에 따른 업 시프트는 상기 고장 검출 수단에 의해 상기 전동기 출력 시스템의 고장이 검출되지 않은 때의 변속 맵에 비해 느리게 행해지도록 설정되는 것을 특징으로 하는 하이브리드 전기 자동차의 제어 장치.