KR100923827B1

KR100923827B1 - 하이브리드 차량의 엔진 시동 제어 장치 및 하이브리드차량의 엔진 시동 제어 방법

Info

Publication number: KR100923827B1
Application number: KR1020070050142A
Authority: KR
Inventors: 가즈유끼 고오노
Original assignee: 닛산 지도우샤 가부시키가이샤
Priority date: 2006-05-24
Filing date: 2007-05-23
Publication date: 2009-10-27
Also published as: US7874956B2; JP2008001349A; EP1860012A2; CN101077709A; CN101077709B; EP1860012B1; US20070275818A1; KR20070113996A; DE602007009894D1; EP1860012A3; JP5371200B2

Abstract

주행 중에 동력원으로서 사용하고 있는 모터를 이용하여 엔진을 시동하는 경우라도, 토크 누락감을 억제 가능한 하이브리드 차량의 엔진 시동 제어 장치를 제공하는 것이다.

엔진과, 출력축에 접속된 모터와, 상기 엔진과 상기 모터 사이에 개재 장착되고, 상기 엔진과 상기 모터를 단속하는 제1 체결 요소와, 상기 엔진이 정지되어 있고, 또한 상기 제1 체결 요소가 해방된 상태로부터, 상기 모터의 구동력을 증대시키는 동시에 상기 제1 체결 요소의 체결 용량을 상승시키고, 상기 모터의 토크에 의해 상기 엔진의 회전수를 상승시켜 엔진을 시동하는 엔진 시동 제어 수단을 구비한 하이브리드 차량의 엔진 시동 제어 장치에 있어서, 상기 엔진 시동 제어 수단은 상기 제1 체결 요소의 체결 용량을 제1 속도로 상승시키는 제1 체결 페이즈와, 제1 체결 페이즈 종료 후, 상기 체결 용량을 상기 제1 속도보다도 작은 제2 속도로 변화시키는 제2 체결 페이즈를 갖는 것을 특징으로 한다.

엔진, 모터 제네레이터, 자동 변속기, 배터리, 엔진 시동 제어 수단, 변속 제어부

Description

하이브리드 차량의 엔진 시동 제어 장치 및 하이브리드 차량의 엔진 시동 제어 방법{Engine Starting Control Device and Engine Starting Control Method of Hybrid Vehicle}

도1은 제1 실시예의 발진 시 엔진 시동 제어 장치가 적용된 후륜 구동의 하이브리드 차량을 도시하는 전체 시스템도.

도2는 제1 실시예의 통합 제어기에 있어서의 연산 처리 프로그램을 도시하는 제어 블록도.

도3은 도2의 목표 구동력 연산부에 의해 목표 구동력 연산에 이용되는 목표 구동력 맵의 일례를 도시하는 도면.

도4는 도2의 모드 선택부에 의해 목표 모드의 선택에 이용되는 목표 모드 맵의 일례를 도시하는 도면.

도5는 도2의 목표 충방전 연산부에 의해 목표 충방전 전력의 연산에 이용되는 목표 충방전량 맵의 일례를 도시하는 도면.

도6은 제1 실시예의 엔진 시동 제어 처리를 도시하는 흐름도.

도7은 제1 실시예의 제1 클러치 체결 용량 맵을 도시하는 도면.

도8은 제1 비교예에 있어서의 엔진 시동 제어 시의 타임 차트.

도9는 제1 실시예의 액셀 페달 개방도가 소정치 미만일 때에 있어서의 엔진 시동 제어 시의 타임 차트.

도10은 제1 실시예의 액셀 페달 개방도가 소정치 이상일 때에 있어서의 엔진 시동 제어 시의 타임 차트.

도11은 제2 실시예의 엔진 시동 제어 처리를 도시하는 흐름도.

도12는 제2 실시예의 제1 클러치 체결 용량 맵을 도시하는 도면.

도13은 제2 실시예의 액셀 페달 개방도가 소정치 미만일 때에 있어서의 엔진 시동 제어 시의 타임 차트.

도14는 다른 실시예에 있어서의 제1 클러치 체결 용량 맵을 도시하는 도면.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

E : 엔진

FW : 플라이휠

CL1 : 제1 클러치

MG : 모터 제네레이터

CL2 : 제2 클러치

AT : 자동 변속기

PS : 추진축

DF : 디퍼렌셜

DSL : 좌측 구동축

DSR : 우측 구동축

RL : 좌후륜(구동륜)

RR : 우후륜(구동륜)

FL : 좌전륜

FR : 우전륜

1 : 엔진 제어기

2 : 모터 제어기

3 : 인버터

4 : 배터리

5 : 제1 클러치 제어기

6 : 제1 클러치 유압 유닛

7 : AT 제어기

8 : 제2 클러치 유압 유닛

9 : 브레이크 제어기

10 : 통합 제어기

24 : 브레이크 유압 센서

100 : 목표 구동력 연산부

200 : 모드 선택부

300 : 목표 충방전 연산부

400 : 동작점 지령부

400a : 엔진 시동 제어부

500 : 변속 제어부

[문헌 1] 일본 특허 공개 평11-82260호 공보

본 발명은 동력원으로 엔진과 모터를 구비하고, 주행 모드로서 모터만을 동력원으로 하여 주행하는 모터 사용 주행 모드와, 엔진을 동력원에 포함하면서 주행하는 엔진 사용 주행 모드를 갖는 하이브리드 차량의 엔진 시동 제어 장치에 관한 것이다.

모터 사용 주행 모드와, 엔진 사용 주행 모드를 구비한 하이브리드 차량에 있어서, 모터 사용 주행 모드로부터 엔진 사용 주행 모드로 천이할 때, 모터와 엔진 사이에 마련된 클러치를 체결하고, 주행에 사용하고 있는 모터에 의해 엔진을 시동함으로써 스타터 모터 등을 별도 마련하지 않고 엔진을 시동하는 것이 문헌 1에 개시되어 있다.

그러나, 종래의 하이브리드 차량의 엔진 시동 제어 장치에 있어서는, 엔진 시동 시에 클러치의 체결 용량을 서서히 상승시키면, 체결 용량에 따른 토크가 모터로부터 빼앗겨 버리므로, 주행 중에 엔진 시동을 행하면 출력축 토크에 작용하는 토크가 누락되는 소위 토크 누락감을 발생시킬 우려가 있었다. 또한, 체결 용량이라 함은, 클러치 등의 체결 요소가 전달 가능한 토크 상한치를 나타내는 값이다. 구체적으로는, 체결 용량 이하의 값이 입력된 경우에는 체결 요소를 통해 입력된 토크의 전부를 전달하지만, 체결 용량을 초과한 토크가 입력된 경우에는 체결 용량에 상당하는 토크만 전달하고, 그 이상의 토크는 전달하지 않는다.

본 발명은, 상기 문제에 착안하여 이루어진 것으로, 주행 중에 동력원으로서 사용하고 있는 모터를 이용하여 엔진을 시동하는 경우라도, 토크 누락감을 억제 가능한 하이브리드 차량의 엔진 시동 제어 장치 및 엔진 시동 제어 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명에서는 엔진과, 차량 구동축에 접속된 모터와, 상기 엔진과 상기 모터 사이에 개재 장착되고, 상기 엔진과 상기 모터를 단속하는 제1 체결 요소와, 상기 엔진이 정지되어 있고, 또한 상기 제1 체결 요소가 해방된 상태로부터, 상기 모터의 구동 토크를 증대시키는 동시에 상기 제1 체결 요소의 체결 용량을 상승시키고, 상기 모터의 구동 토크에 의해 상기 엔진의 회전수를 상승시켜 엔진을 시동하는 엔진 시동 제어 수단을 구비한 하이브리드 차량의 엔진 시동 제어 장치에 있어서, 상기 엔진 시동 제어 수단은 상기 제1 체결 요소의 체결 용량을 제1 속도로 상승시키는 제1 체결 페이즈와, 제1 체결 페이즈 종료 후, 상기 체결 용량을 상기 제1 속도보다도 작은 제2 속도로 변화시키는 제2 체결 페이즈를 갖는 것을 특징으로 한다.

이하, 본 발명의 하이브리드 차량의 엔진 시동 제어 장치를 실현하는 가장 바람직한 형태를, 도면에 도시한 실시예를 기초로 하여 설명한다.

(제1 실시예)

우선, 하이브리드 차량의 구동계 구성을 설명한다. 도1은 제1 실시예의 엔진 시동 제어 장치가 적용된 후륜 구동에 의한 하이브리드 차량을 도시하는 전체 시스템도이다. 제1 실시예에 있어서의 하이브리드 차량의 구동계는, 도1에 도시한 바와 같이 엔진(E)과, 제1 클러치(CL1)와, 모터 제네레이터(MG)와, 제2 클러치(CL2)와, 자동 변속기(AT)와, 차량 구동축으로서의 추진축(PS)과, 디퍼렌셜(DF)과, 좌측 구동축(DSL)과, 우측 구동축(DSR)과, 좌후륜(RL)(구동륜)과, 우후륜(RR)(구동륜)을 갖는다. 또한, FL은 좌전륜, FR은 우전륜이다.

엔진(E)은, 예를 들어 가솔린 엔진이며, 후술하는 엔진 제어기(1)로부터의 제어 지령을 기초로 하여 스로틀 밸브의 밸브 개방도 등이 제어된다. 또한, 엔진 출력축에는 플라이휠(FW)이 마련되어 있다.

제1 클러치(CL1)는 엔진(E)과 모터 제네레이터(MG) 사이에 개재된 클러치이며, 후술하는 제1 클러치 제어기(5)로부터의 제어 지령을 기초로 하여 제1 클러치 유압 유닛(6)에 의해 발생된 제어 유압에 의해, 슬립 체결을 포함하는 체결ㆍ개방이 제어된다.

모터 제네레이터(MG)는 회전자에 영구 자석을 매설하고 고정자에 고정자 코일이 권취된 동기형 모터 제네레이터이며, 후술하는 모터 제어기(2)로부터의 제어 지령을 기초로 하여 인버터(3)에 의해 발생된 삼상 교류를 인가함으로써 제어된다. 이 모터 제네레이터(MG)는 배터리(4)로부터의 전력의 공급을 받아 회전 구동하는 전동기로서 동작할 수도 있고(이하, 이 상태를 「동력 주행」이라 부름), 회전자가 외력에 의해 회전하고 있을 경우에는 고정자 코일의 양단부에 기전력을 발생시키는 발전기로서 기능하여 배터리(4)를 충전할 수도 있다(이하, 이 동작 상태를 「회생」이라 부름). 또한, 이 모터 제네레이터(MG)의 회전자는 도면 외의 댐퍼를 통해 자동 변속기(AT)의 입력축에 연결되어 있다.

제2 클러치(CL2)는 모터 제네레이터(MG)와 좌우 후륜(RL, RR) 사이에 개재 장착된 클러치이며, 후술하는 AT 제어기(7)로부터의 제어 지령을 기초로 하여 제2 클러치 유압 유닛(8)에 의해 발생된 제어 유압에 의해, 슬립 체결을 포함하는 체결ㆍ개방이 제어된다.

자동 변속기(AT)는, 예를 들어 전진 5속 후퇴 1속 등의 유단계의 변속비를 차속이나 액셀 페달 개방도 등에 따라 자동적으로 절환하는 변속기이며, 제2 클러치(CL2)는 전용 클러치로서 새롭게 추가한 것이 아니며, 자동 변속기(AT)의 각 변속단에 의해 체결되는 복수의 마찰 체결 요소 중 몇 가지의 마찰 체결 요소를 유용하고 있다. 그리고, 자동 변속기(AT)의 출력축은 추진축(PS), 디퍼렌셜(DF), 좌측 구동축(DSL), 우측 구동축(DSR)을 통해 좌우 후륜(RL, RR)에 연결되어 있다. 또한, 상기 제1 클러치(CL1)와 제2 클러치(CL2)에는, 예를 들어 비례 솔레노이드로 오일 유량 및 유압을 연속적으로 제어할 수 있는 습식 다판 클러치를 이용하고 있다.

이 하이브리드 구동계에는 제1 클러치(CL1)의 체결ㆍ개방 상태에 따라 2개의 주행 모드를 갖는다. 제1 모드는 제1 클러치(CL1)의 개방 상태에서, 모터 제네레이터(MG)의 동력만을 동력원으로 하여 주행하는 모터 사용 주행 모드로서의 전기 자동차 주행 모드(이하, 「EV 주행 모드」라 약칭함)이다. 제2 모드는 제1 클러치(CL1)의 체결 상태에서, 엔진(E)을 동력원에 포함하면서 주행하는 엔진 사용 주행 모드(이하, 「HEV 주행 모드」라 약칭함)이다.

상기 「HEV 주행 모드」에는 「엔진 주행 모드」와 「모터 어시스트 주행 모드」와 「주행 발전 모드」라는 3개의 주행 모드를 갖는다.

「엔진 주행 모드」는 엔진(E)만을 동력원으로서 구동륜을 움직이게 한다. 「모터 어시스트 주행 모드」는 엔진(E)과 모터 제네레이터(MG)의 2개를 동력원으로서 구동륜을 움직이게 한다. 「주행 발전 모드」는 엔진(E)을 동력원으로서 구동륜(RR, RL)을 움직이게 하는 동시에, 모터 제네레이터(MG)를 발전기로서 기능시킨다.

정속 운전 시나 가속 운전 시에는 엔진(E)의 동력을 이용하여 모터 제네레이터(MG)를 발전기로서 동작시킨다. 또한, 감속 운전 시는 제동 에너지를 회생하여 모터 제네레이터(MG)에 의해 발전하여 배터리(4)의 충전을 위해 사용한다.

다음에, 하이브리드 차량의 제어계를 설명한다. 제1 실시예에 있어서의 하이브리드 차량의 제어계는, 도1에 도시한 바와 같이 엔진 제어기(1)와, 모터 제어기(2)와, 인버터(3)와, 배터리(4)와, 제1 클러치 제어기(5)와, 제1 클러치 유압 유닛(6)과, AT 제어기(7)와, 제2 클러치 유압 유닛(8)과, 브레이크 제어기(9)와, 통합 제어기(10)를 갖고 구성되어 있다. 또한, 엔진 제어기(1)와, 모터 제어기(2)와, 제1 클러치 제어기(5)와, AT 제어기(7)와, 브레이크 제어기(9)와, 통합 제어기(10)는 서로 정보 교환이 가능한 CAN 통신선(11)을 통해 접속되어 있다.

엔진 제어기(1)는 엔진 회전수 센서(12)로부터의 엔진 회전수 정보를 입력하고, 통합 제어기(10)로부터의 목표 엔진 토크 지령 등에 따라, 엔진 동작점(Ne : 엔진 회전수, Te : 엔진 토크)을 제어하는 지령을, 예를 들어 도시 생략한 스로틀 밸브 액츄에이터로 출력한다. 또한, 엔진 회전수(Ne)의 정보는 CAN 통신선(11)을 통해 통합 제어기(10)로 공급된다.

모터 제어기(2)는 모터 제네레이터(MG)의 회전자 회전 위치를 검출하는 리졸버(13)로부터의 정보를 입력하고, 통합 제어기(10)로부터의 목표 모터 제네레이터 토크 지령 등에 따라, 모터 제네레이터(MG)의 모터 동작점(Nm : 모터 제네레이터 회전수, Tm : 모터 제네레이터 토크)을 제어하는 지령을 인버터(3)로 출력한다. 또한, 이 모터 제어기(2)에서는 배터리(4)의 충전 상태를 나타내는 배터리(SOC)를 감시하고 있고, 배터리(SOC) 정보는 모터 제네레이터(MG)의 제어 정보에 이용하는 동시에, CAN 통신선(11)을 통해 통합 제어기(10)로 공급된다.

제1 클러치 제어기(5)는 제1 클러치 유압 센서(14)와 제1 클러치 스트로크 센서(15)로부터의 센서 정보를 입력하고, 통합 제어기(10)로부터의 제1 클러치 제어 지령에 따라 제1 클러치(CL1)의 체결ㆍ개방을 제어하는 지령을 제1 클러치 유압 유닛(6)으로 출력한다. 또한, 제1 클러치 스트로크(ClS)의 정보는 CAN 통신선(11)을 통해 통합 제어기(10)로 공급된다.

AT 제어기(7)는 액셀 개방도 센서(16)와 차속 센서(17)와 제2 클러치 유압 센서(18)로부터의 센서 정보를 입력하고, 통합 제어기(10)로부터의 제2 클러치 제어 지령에 따라 제2 클러치(CL2)의 체결ㆍ개방을 제어하는 지령을 AT 유압 제어 밸 브 내의 제2 클러치 유압 유닛(8)에 출력한다. 또한, 액셀 개방도(AP)와 차속(VSP)의 정보는 CAN 통신선(11)을 통해 통합 제어기(10)로 공급한다.

브레이크 제어기(9)는 4륜의 각 차륜속을 검출하는 차륜속 센서(19)와 브레이크 스트로크 센서(20)로부터의 센서 정보를 입력하고, 예를 들어 브레이크 답입 제동 시, 브레이크 스트로크(BS)로부터 구해지는 요구 제동력에 대해 회생 제동력만으로는 부족할 경우, 그 부족분을 기계 제동력(마찰 브레이크에 의한 제동력)으로 보충하도록, 통합 제어기(10)로부터의 회생 협조 제어 지령을 기초로 하여 회생 협조 브레이크 제어를 행한다.

통합 제어기(10)는 차량 전체의 소비 에너지를 관리하고, 최고효율로 차량을 움직이게 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)와, 브레이크 유압 센서(24)로부터의 정보 및 CAN 통신선(11)을 통해 얻을 수 있는 정보를 입력한다.

또한, 통합 제어기(10)는 엔진 제어기(1)로의 제어 지령에 의한 엔진(E)의 동작 제어와, 모터 제어기(2)로의 제어 지령에 의한 모터 제네레이터(MG)의 동작 제어와, 제1 클러치 제어기(5)로의 제어 지령에 의한 제1 클러치(CL1)의 체결ㆍ개방 제어와, AT 제어기(7)로의 제어 지령에 의한 제2 클러치(CL2)의 체결ㆍ개방 제어를 행한다.

이하에, 도2에 도시한 블록도를 이용하여, 제1 실시예의 통합 제어기(10)에 의해 연산되는 제어를 설명한다. 예를 들어, 이 연산은 제어 주기 10 msec마다 통합 제어기(10)로 연산된다. 통합 제어기(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.

목표 구동력 연산부(100)에서는, 도3에 도시한 목표 구동력 맵을 이용하여, 액셀 개방도(APO)와 차속(VSP)으로부터 목표 구동력(tFo0)을 연산한다.

모드 선택부(200)에서는, 도4에 도시한 EV-HEV 선택 맵을 이용하여, 액셀 개방도(APO)와 차속(VSP)으로부터 목표 모드를 연산한다. 단, 배터리(SOC)가 소정치 이하이면, 강제적으로 「HEV 주행 모드」를 목표 모드로 한다.

목표 충방전 연산부(300)에서는, 도5에 도시한 목표 충방전량 맵을 이용하여, 배터리(SOC)로부터 목표 충방전 전력(tP)을 연산한다.

동작점 지령부(400)에서는 액셀 개방도(APO)와, 목표 구동력(tFoO)과, 목표 모드와, 차속(VSP)과, 목표 충방전 전력(tP)으로부터, 이들의 동작점 도달 목표로서, 과도적인 목표 엔진 토크와 목표 모터 제네레이터 토크와 목표 제2 클러치 체결 용량과 자동 변속기(AT)의 목표 변속단과 제1 클러치 솔레노이드 전류 지령을 연산한다. 또한, 동작점 지령부(400)에는 EV 주행 모드로부터 HEV 주행 모드로 천이할 때에 엔진(E)을 시동하는 엔진 시동 제어부(400a)가 마련되어 있고, 상세에 대해서는 후술한다.

변속 제어부(500)에서는 목표 제2 클러치 체결 용량과 목표 변속단으로부터, 이들을 달성하도록 자동 변속기(AT) 내의 솔레노이드 밸브를 구동 제어한다.

(엔진 시동 제어)

도6은 엔진 시동 제어부(400a)에 있어서의 제어 내용을 도시하는 흐름도이다. 이하, 각 단계마다 설명한다.

단계 401에서는 EV 주행 모드로부터 HEV 주행 모드로의 모드 천이 지령이 이루어져 있는지 여부를 판단하고, HEV 주행 모드로 천이할 때에는 단계 402로 진행하고, 그 이외일 때에는 본 제어 흐름을 종료한다.

단계 402에서는 액셀 개방도(APO)가 소정치 이상인지 여부를 판단하고, 소정치 이상일 때에는 매우 빠른 엔진 시동이 요구되어 있다고 판단하고, 후술하는 바와 같이 제2 클러치(CL2)의 해방 페이즈를 수반하는 단계 412로 진행한다. 그 이외일 때에는 단계 403으로 진행한다.

단계 403에서는 제2 클러치(CL2)의 체결 용량을 소정치(T2)로 설정한다. 여기서 체결 용량이라 함은, 제2 클러치(CL2)가 전달 가능한 토크를 나타내는 것이며, 실제로 전달하고 있는 토크와는 다르다. 이 소정치(T2)는 현시점에 있어서 출력축 토크에 출력되어 있는 토크 정도의 토크까지를 전달 가능한 용량이며, 모터 제네레이터(MG)가 출력하는 구동력이 증대되었다고 해도 출력축 토크에 영향을 주지 않는 범위이다.

단계 404에서는 모터 제네레이터(MG)로의 공급 전력을 증대한다. 모터 제네레이터(MG)의 토크는 이 모터 제네레이터(MG)에 작용하는 부하에 의해 결정된다. 현시점에서는 제2 클러치(CL2)의 체결 용량이 제한되어 있기 때문에, 모터 제네레이터(MG)로의 공급 전력이 증대된 경우에는 모터 제네레이터(MG)의 회전수가 상승 되게 되지만, 제2 클러치(CL2)가 슬립되기 때문에 출력축의 회전수나 토크에는 영향은 없다.

단계 405에서는 제2 클러치(CL2)가 슬립되어 소정의 회전차가 발생되었는지 여부를 판단한다. 회전차가 발생되어 있지 않으면 단계 404로 복귀하고, 모터 제네레이터(MG)로의 공급 전력의 증대를 계속하고, 회전차가 발생되어 있으면 단계 406으로 진행한다.

단계 406에서는, 도7에 도시한 CL1 체결 용량 맵에 도시한 바와 같이 제1 체결 페이즈를 개시한다. 구체적으로는, 제1 클러치(CL1)의 체결 용량의 상승 속도를 소정의 속도(V1)(특허청구범위에 기재된 제1 속도에 상당)로서 제1 클러치(CL1)의 체결 용량을 증대시킨다. 또한, 도7에 도시한 바와 같이 CL1 체결 용량 맵에 있어서는 제1 체결 페이즈를 α, 제2 체결 페이즈를 β로 표기한다.

단계 407에서는 제1 클러치(CL1)의 체결 용량이 소정치(T1) 이상으로 되었는지의 여부를 판단하고, 소정치(T1) 이상일 때에는 제1 체결 페이즈가 완료되었다고 판단하여 단계 408로 진행하고, 그 이외일 때에는 제1 체결 페이즈에 의해 제1 클러치(CL1)의 체결 용량을 상승시킨다.

단계 408에서는 도7에 도시한 CL1 체결 용량 맵에 도시한 바와 같이 제2 체결 페이즈를 개시한다. 구체적으로는, 제1 클러치(CL1)의 체결 용량의 상승 속도를 소정의 속도(V1)보다도 작은 소정의 속도(V2)(특허청구범위에 기재된 제2 속도에 상당)로서 제1 클러치(CL1)의 체결 용량을 증대시킨다. 덧붙여, 이 제2 체결 페이즈 사이에 엔진(E)으로의 연료 분사를 개시한다.

단계 409에서는 엔진(E)이 자립 회전을 개시하였는지 여부를 판단한다. 엔진(E)이 자립 회전을 개시하였다고 판단하였을 때에는 단계 410으로 진행하고, 자립 회전하지 않았다고 판단하였을 때에는, 단계 408로 복귀하여 제2 체결 페이즈를 계속한다. 또한, 이 판단은 구체적으로는 모터 제네레이터(MG)의 토크가 급격하게 저하되기 시작한 것인지 여부 등에 의해 판단해도 좋고, 타이머 관리 등에 의해 판단해도 좋고, 특별히 한정되지 않는다.

단계 410에서는 엔진 회전수(Ne)가 상승되어 모터 제네레이터 회전수(Nm)와 대략 동등하게 되었는지 여부를 판단한다. 양쪽의 회전수가 대략 동일할 때에는, 제2 체결 페이즈가 완료되었다고 판단하여 단계 411로 진행하고, 대략 동일하지 않을 때에는 단계 408로 복귀하여 제2 체결 페이즈를 계속한다. 이는, 제2 체결 페이즈를 종료하고, 후술하는 바와 같이 제1 클러치(CL1)와 제2 클러치(CL2)를 완전 체결 상태로 할 때에, 엔진(E)과 모터 제네레이터(MG)의 회전수의 차가 크면, 추진축(PS)을 통해 구동륜에 쇼크가 발생되기 때문이다.

단계 411에서는 제1 클러치(CL1) 및 제2 클러치(CL2)의 체결 용량을 완전 체결이 가능한 용량으로서 제어 흐름을 종료한다. 구체적으로는, 전달해야 할 토크(즉 목표 구동력에 상당하는 토크치)에 소정의 안전율을 곱한 체결 용량으로 설정한다. 그 후는, 적당하게 HEV 주행 모드에 의해 주행하게 된다.

한편, 단계 402에서 액셀 개방도(APO)가 소정치 이상이며, 매우 빠른 엔진 시동이 요구되고 있다고 판단하였을 때에는 단계 412로 진행한다.

단계 412에서는 해방 페이즈를 개시한다. 구체적으로는, 제2 클러치(CL2)의 체결 용량을 저하시켜 해방 상태로 한다.

단계 413으로부터 단계 414에서는, 전술의 단계 406으로부터 단계 407과 마찬가지로 제1 체결 페이즈가 실행되고, 계속되는 단계 415에서는 해방 페이즈를 종료한다. 구체적으로는, 제2 클러치(CL2)의 체결 용량을 다시 증대시키고, 전술의 단계 403과 마찬가지의 소정치(T2)로 설정한다. 즉, 제2 클러치(CL2)를 해방 상태로 하고 있는 시간은 엔진 시동에 필요로 하는 시간보다도 짧은 시간이 된다.

이후, 단계 416으로부터 단계 418에서는, 전술의 단계 408로부터 단계 410과 마찬가지로 제2 체결 페이즈가 실행되고, 단계 419에 의해 전술의 단계 411과 마찬가지로 제1 클러치(CL1) 및 제2 클러치(CL2)의 체결 용량을 완전 체결 가능한 용량으로 하여 제어 흐름을 종료한다.

즉, 액셀 개방도(APO)가 클 때에는, 매우 빠른 엔진 시동이 요구되어 있다고 판단하여 제2 클러치(CL2)를 순간적으로 해방하고, 다소의 출력축 토크 변동을 허용하여 신속하게 엔진 시동을 행한다. 한편, 액셀 개방도(APO)가 작을 때에는, 순조로운 엔진 시동이 요구되어 있다고 판단하여 제2 클러치(CL2)는 체결 용량(T2)을 유지하고, 엔진 시동에 수반하는 출력축 토크 변화를 억제하는 엔진 시동 제어가 행해진다.

(엔진 시동 제어에 의한 작용)

이하, 상기 흐름도를 기초로 하는 작용에 대해, 비교예를 이용하여 설명한다. 도8은 EV 주행 모드에 의한 주행 중에 엔진 시동 요구가 이루어지고, 제1 클러치(CL1)의 체결 용량을 안전율을 예상하여 완전 체결이 되는 체결 용량까지 서서 히 상승시키는 비교예를 나타내는 타임 차트이다. 도9는 제1 실시예에 의해, EV 주행 모드에 의한 주행 중에 액셀 개방도(APO)가 소정치 미만의 상태에서 엔진 시동 요구가 이루어지고, 제1 클러치(CL1)의 체결 용량을 제1 체결 페이즈와 제2 체결 페이즈를 통해 상승시키는 경우를 나타내는 타임 차트이다. 도10은 동일하게 제1 실시예에 의해, EV 주행 모드에 의한 주행 중에 액셀 개방도(APO)가 소정치 이상의 상태에서 엔진 시동 요구가 이루어지고, 제2 클러치(CL2)의 해방 페이즈를 수반하여 제1 클러치(CL1)의 체결 용량을 제1 체결 페이즈와 제2 체결 페이즈를 통해 상승시키는 경우를 나타내는 타임 차트이다.

또한, 도8 내지 도10 중 회전수의 실선은 자동 변속기(AT)에 있어서 적절하게 변속된 출력축 회전수[추진축(PS)의 회전수]를 나타내는 것이지만, 모터 제네레이터(MG)의 회전수 등과 비교하기 쉽게, 출력축 회전수를 기어비로 나눈 값[즉, 자동 변속기(AT)로의 입력 회전수]과 동일한 값(TM 회전수)으로서 표기하고 있다. 또한, 회전수의 점선은 모터 제네레이터(MG)의 회전수(MG 회전수)를 나타내고, 회전수의 일점 쇄선은 엔진 회전수를 나타낸다.

또한, 도8 내지 도10 중 토크의 실선은 자동 변속기(AT)에 있어서 적절하게 변속된 출력축 토크[추진축(PS)의 토크]를 나타내는 것이지만, 모터 제네레이터(MG)의 토크 등과 비교하기 쉽게, 출력축 토크를 기어비에 따른 토크비로 나눈 값[즉, 자동 변속기(AT)로의 입력 토크]과 동일한 값(TM 출력 토크)으로서 표기하고 있다. 또한, 토크의 점선은 모터 제네레이터(MG)의 토크(MG 토크)를 나타내고, 토크의 일점 쇄선은 제1 클러치(CL1)의 체결 용량(CL1 체결 용량)을 나타내고, 토 크의 이점 쇄선은 제2 클러치(CL2)의 체결 용량(CL2 체결 용량)을 나타낸다.

〔비교예의 작용〕

도8에 도시한 바와 같이 EV 주행 모드에 의해 차량이 발진되면, 제2 클러치(CL2)의 체결 용량(CL2 체결 용량)이 완전 체결 가능한 용량(전달해야 할 토크에 소정의 안전율을 곱한 체결 용량)이 되고, 모터 제네레이터(MG)의 구동력만이 자동 변속기(AT)에 전달된다. 이때, TM 출력 토크는 MG 토크와 동일한 값이 된다.

이 상태[엔진(E)이 정지되어 있고, 또한 제1 클러치(CL1)가 해방된 상태]로부터, 엔진 시동 요구가 이루어지면, 제2 클러치(CL2)의 체결 용량을 엔진 시동 전의 출력축 토크로 이루어지는 체결 용량으로 설정하는 동시에, 모터 제네레이터(MG)의 구동력을 증대시킨다. 그렇게 하면, 모터 제네레이터(MG)에 작용하는 부하는 제2 클러치(CL2)의 체결 용량만큼만이므로, 지나친 구동력에 의해 모터 제네레이터(MG)의 회전수는 상승한다. 또한, TM 출력 토크는 제2 클러치(CL2)의 체결 용량에 의해 결정되므로, TM 출력 토크의 변동은 없다.

제1 클러치(CL1)의 체결 용량을 상승시키면, 모터 제네레이터(MG)의 작용하는 부하가 증대되므로, 모터 제네레이터(MG)의 토크도 이 제1 클러치(CL1)의 체결 용량의 상승에 수반하여 증대한다. 이때, 제1 클러치(CL1)의 체결 용량을 엔진(E)의 시동에 필요한 토크보다도 높은 완전 체결이 되는 체결 용량까지 상승시켜 버리면, 엔진(E)이 자립 회전을 시작하기 전의 단계에서는 엔진측이 점점 토크를 흡수(엔진 회전수를 급격하게 상승시키고자 할수록 토크를 소비함)하고, 제2 클러치(CL2)측에 전달되는 토크가 크게 저하된다. 이에 의해, 도면에 도시한 바와 같 이 TM 출력 토크가 저하되어 토크 누락감을 부여할 우려가 있다.

[제1 실시예의 작용 : 액셀 개방도(APO)가 소정치 미만]

엔진 시동 요구가 이루어지는 전단계는 상술의 비교예와 같기 때문에, 엔진 시동 요구가 이루어진 후의 작용에 대해서만 설명한다. 도9에 도시한 바와 같이, 엔진 시동 요구가 이루어지면, 제2 클러치(CL2)의 체결 용량을 엔진 시동 전의 출력축 토크로 이루어지는 체결 용량으로 설정하는 동시에, 모터 제네레이터(MG)의 구동력을 증대시킨다. 그렇게 하면, 모터 제네레이터(MG)에 작용하는 부하는 제2 클러치(CL2)의 체결 용량만큼만이므로, 지나친 구동력에 의해 모터 제네레이터(MG)의 회전수는 상승한다. 또한, TM 출력 토크는 제2 클러치(CL2)의 체결 용량에 의해 결정되므로, TM 출력 토크의 변동은 없다.

이때, 엔진 시동 요구가 이루어지고, 모터 제네레이터(MG)의 구동력이 충분히 상승하였다고 예상되는 타이밍[예를 들어, 모터 제네레이터(MG)의 회전수가 TM 회전수보다도 소정 회전수 이상 높아진 단계 등]에 있어서, 제1 체결 페이즈를 개시한다.

이 제1 체결 페이즈는 제1 클러치(CL1)의 체결 용량을 소정의 속도(V1)로 소정치(T1)까지 상승시키는 것이며, 가능한 한 엔진의 회전수를 신속하게 상승시킬 수 있도록 제1 클러치(CL1)의 체결 용량을 상승시킨다. 이 제1 체결 페이즈에서는 제1 클러치(CL1)의 체결 용량을 소정치(T1)[엔진(E)의 시동에 필요한 토크]까지 신속하게 상승시키는 것이 목적이고, 다시 말해 그 이상의 토크가 발생되는 체결 용량으로는 하지 않는 것이 목적이다.

제1 클러치(CL1)의 체결 용량이 소정치(T1)까지 상승되면, 제1 체결 페이즈를 종료하고, 제2 체결 페이즈를 개시한다. 또한, 체결 용량이 소정치(T1)까지 상승되었는지 여부는, 실제의 체결 토크 상당치(예를 들어, 체결 유압 등)를 검출해도 좋고, 실험 등을 기초로 하여 설정된 타이머 관리 등에 의해 어느 정도 예상하여 관리해도 좋고, 특별히 한정되지 않는다.

이 제2 체결 페이즈에서는 제1 체결 페이즈에 있어서 제1 클러치(CL1)의 체결 용량을 상승시켰을 때 소정의 속도(V1)보다도 작은 소정의 속도(V2)로 제1 클러치(CL1)의 체결 용량을 변화시킨다.

그렇게 하면, 모터 제네레이터(MG)에 작용하는 부하가 증대되고, 모터 제네레이터(MG)의 토크도 이 제1 클러치(CL1)의 체결 용량의 상승에 수반하여 증대한다. 이때, 제1 클러치(CL1)의 체결 용량을 엔진의 시동에 필요한 토크 정도의 체결 용량까지밖에 상승시키고 있지 않기 때문에, 엔진(E)이 자립 회전을 시작하기 전의 단계에서는, 엔진측이 점점 토크를 흡수하는 일이 없으며, 제2 클러치(CL2)측에 전달되는 토크가 저하되는 일이 없다. 이에 의해, 토크 누락감을 억제할 수 있다.

[제1 실시예의 작용 : 액셀 개방도(APO)가 소정치 이상]

엔진 시동 요구가 이루어지는 전단계는 상술의 비교예와 같기 때문에, 엔진 시동 요구가 이루어진 후의 작용에 대해서만 설명한다. 도10에 도시한 바와 같이 엔진 시동 요구가 이루어지면, 제2 클러치(CL2)의 체결 용량을 엔진 시동 전의 출력축 토크로 이루어지는 체결 용량으로 설정하는 동시에, 모터 제네레이터(MG)의 구동력을 증대시킨다. 그렇게 하면, 모터 제네레이터(MG)에 작용하는 부하는 제2 클러치(CL2)의 체결 용량만큼만이므로, 지나친 구동력에 의해 모터 제네레이터(MG)의 회전수는 상승한다. 또한, TM 출력 토크는 제2 클러치(CL2)의 체결 용량에 의해 결정되므로, TM 출력 토크의 변동은 없다.

이때, 액셀 개방도(APO)가 소정치 이상이므로, 운전자는 매우 빠른 구동력 확보를 요구하고 있다. 이때에는 보다 신속하게 엔진 시동을 완료 시킬 필요가 있기 때문에, 제1 클러치(CL1)의 체결 용량 제어는 상기 제1 실시예와 마찬가지로 실행하면서 제1 체결 페이즈 개시 타이밍과 동시에, 제2 클러치(CL2)의 해방 페이즈를 실행한다.

즉, 엔진 시동 요구가 이루어지고, 모터 제네레이터(MG)의 구동력이 충분히 상승되었다고 예상되는 타이밍[예를 들어, 모터 제네레이터(MG)의 회전수가 TM 회전수보다도 소정 회전수 이상 높아진 단계 등]에 있어서, 제1 체결 페이즈를 개시하는 동시에, 제2 클러치(CL2)에 있어서 해방 페이즈를 실행한다.

이 제1 체결 페이즈는 제1 클러치(CL1)의 체결 용량을 소정의 속도(V1)로 소정치(T1)까지 상승시키는 것이며, 가능한 한 엔진의 회전수를 신속하게 상승시킬 수 있도록 제1 클러치(CL1)의 체결 용량을 상승시킨다. 동시에, 해방 페이즈에 의해 제2 클러치(CL2)의 체결 용량을 순간적으로 저하시키면, 모터 제네레이터(MG)의 구동력은 순간적으로 모두 엔진 회전을 상승시키는 데 사용된다. 이에 의해, 엔진 회전수는 한번에 상승을 개시한다.

이와 같이, 순간적으로 모든 모터 제네레이터(MG)의 구동력을 엔진 시동에 사용함으로써 TM 출력 토크로의 영향을 최소한으로 하면서, 신속한 엔진 시동을 달성할 수 있다. 또한, 제1 체결 페이즈 개시 시에 있어서의 모터 제네레이터(MG)의 회전수의 저하를 억제하는 것이 가능해지고, 다시 모터 제네레이터(MG)의 회전수를 상승시키는 데도 필요한 구동력을 억제할 수 있으므로, 보다 신속하게 TM 출력 토크를 증대시킬 수 있다.

또한, 제1 페이즈 종료 후의 작용에 대해서는 액셀 개방도(APO)가 소정치 미만일 때 동일하기 때문에 설명을 생략한다.

이상 설명한 바와 같이, 제1 실시예의 하이브리드 차량의 엔진 시동 제어 장치에 있어서는, 하기에 열거하는 작용 효과를 얻을 수 있다.

(1) 제1 클러치(CL1)의 체결 용량을 소정의 속도(V1)(제1 속도)로 상승시키는 제1 체결 페이즈와, 제1 체결 페이즈 종료 후 제1 클러치(CL1)의 체결 용량을 소정의 속도(V1)보다도 작은 소정의 속도(V2)(제2 속도)로 변화시키는 제2 체결 페이즈를 갖는 것으로 하였다.

따라서, 제1 체결 페이즈에 의해 제1 클러치(CL1)의 체결 용량이 신속하게 상승되므로, 엔진(E)의 회전수를 신속하게 상승시킬 수 있다. 또한, 제1 체결 페이즈 종료 후, 제2 체결 페이즈에 의해 일단 체결 용량의 상승 속도가 작아지므로, 지나치게 체결 용량이 상승되는 일이 없고, 모터 제네레이터(MG)의 구동 토크가 필요 이상으로 엔진측에 흡수되는 일이 없다. 따라서, 모터 토크 중 출력축에 출력되는 토크가 저하되어 버리는 일이 없어 토크 누락감을 방지할 수 있다.

또한, 이 점은 다시 말해, 제1 클러치(CL1)의 체결 용량을 엔진의 시동에 필 요한 토크(T1)보다 소정 이상 커지지 않도록 상승시키는 것과 같은 의미이다. 제1 클러치(CL1)의 체결 용량을 엔진의 시동에 필요한 토크보다도 높은 완전 체결이 되는 체결 용량까지 상승시켜 버리면, 엔진(E)이 자립 회전을 시작하기 전의 단계에서는 엔진측이 점점 토크를 흡수하고, 제2 클러치(CL2)측에 전달되는 토크가 크게 저하된다. 따라서, 제1 클러치(CL1)의 체결 용량을 T1보다 소정 이상 커지지 않도록 상승시킴으로써 모터 제네레이터(MG)의 구동력이 지나치게 엔진측으로 흐르는 일이 없어 토크 누락감을 방지할 수 있다.

여기서, 「소정 이상 커지지 않도록 상승시키는 것」의 소정 이상이라 함은, 모터 제네레이터(MG)의 정격 전류 등을 기초로 하여 적절하게 설정되는 값이다. 모터 제네레이터(MG)에 공급 가능한 전력은 상한치를 갖고 있기 때문에, 제2 클러치(CL2)측에 출력되는 회전수와 토크의 관계를 유지한 경우, 제1 클러치(CL1)측에 출력되는 회전수와 토크의 상한은 일의적으로 결정된다. 이 범위 내이며, 또한 엔진의 시동에 필요한 토크를 확보 가능한 값까지 제1 클러치(CL1)의 체결 용량을 상승시키면 본 발명의 목적은 달성된다.

(2) 제1 체결 페이즈는 제1 클러치(CL1)의 체결 용량을 엔진의 시동에 필요한 토크(T1)에 대응하는 체결 용량까지 상승시키는 페이즈라 하였다. 이에 의해, 확실하게 엔진 시동을 가능하게 하면서, 지나친 토크가 엔진(E)에 공급되지 않기 때문에, 에너지 손실을 최소한으로 할 수 있다.

(3) 엔진 시동 요구가 이루어졌을 때에는, 제2 클러치(CL2)의 체결 용량을 엔진 시동 전의 출력축 토크로 이루어지는 체결 용량으로 설정하는 것으로 하였다. 따라서, 모터 제네레이터(MG)에 작용하는 부하는 제2 클러치(CL2)의 체결 용량만큼만이므로, 증대된 모터 제네레이터(MG)의 구동력에 의해 모터 제네레이터(MG)의 회전수는 상승하지만, TM 출력 토크는 제2 클러치(CL2)의 체결 용량에 의해 결정되기 때문에, TM 출력 토크의 변동은 없다. 따라서, 엔진 시동에 의한 출력축 토크 변화를 최소한으로 억제할 수 있다.

(4) 제2 클러치(CL2)의 체결 용량을 엔진의 시동에 필요한 시간보다도 짧은 시간으로 저하시키는 해방 페이즈를 갖는 것으로 하였다. 이에 의해, 출력축 토크 변동은 약간 발생하지만, 엔진(E)을 보다 신속하게 시동할 수 있다.

(5) 액셀 개방도(APO)(요구 구동력)가 소정치 이상일 때만 해방 페이즈를 실행하는 것으로 하였다. 따라서, 운전자의 의도에 따른 엔진 시동 제어를 달성할 수 있다.

[제2 실시예]

제1 실시예에서는 제1 클러치(CL1)의 체결 용량을 상승시킬 때, 제1 체결 페이즈와 제2 체결 페이즈에 의해 체결하는 것으로 하였다. 이에 대해, 제2 실시예에서는 제1 체결 페이즈와 제2 체결 페이즈 외에 제3 체결 페이즈를 갖는 점이 다르다.

도11은 제2 실시예의 엔진 시동 제어 처리를 도시하는 흐름도, 도12는 제2 실시예의 CL1 체결 용량 맵을 도시하는 도면이다. 기본적인 제어는 제1 실시예와 같기 때문에(단계 401 내지 단계 405, 단계 409 내지 단계 412 및 단계 418 내지 단계 419), 다른 단계에 대해서만 설명한다.

(엔진 시동 제어)

최초로, 제1 실시예와 같은 단계 402에 의해, 액셀 개방도(APO)가 소정치 이상이 아니라고 판단되어 단계 403 이후에 진행한 경우에 있어서, 제1 실시예와 다른 단계 501 내지 단계 505에 대해 각 단계마다 설명한다.

단계 501에서는 도12에 도시한 CL1 체결 용량 맵에 도시한 바와 같이 제1 체결 페이즈를 개시한다. 구체적으로는, 제1 클러치(CL1)의 체결 용량의 상승 속도를 소정의 속도(V1)로 하여 제1 클러치(CL1)의 체결 용량을 증대시킨다.

단계 502에서는 제1 클러치(CL1)의 체결 용량이 소정치(T1') 이상으로 된 것인지 여부를 판단하고, 소정치(T1') 이상일 때에는 제1 체결 페이즈가 완료되었다고 판단하여 단계 503으로 진행하고, 그 이외일 때에는 제1 체결 페이즈에 의해 제1 클러치(CL1)의 체결 용량을 상승시킨다. 이 소정치(T1')는 엔진의 시동에 필요한 토크(T1)보다도 큰 값으로 설정되어 있다.

단계 503에서는 도12에 도시한 CL1 체결 용량 맵에 도시한 바와 같이 제2 체결 페이즈를 개시한다. 구체적으로는, 제1 클러치(CL1)의 체결 용량의 상승 속도를 소정의 속도(V1)보다도 작은 마이너스의 값인 소정의 속도(V2)(특허청구범위에 기재된 제2 속도에 상당)로 하여 제1 클러치(CL1)의 체결 용량을 감소시킨다.

단계 504에서는 제1 클러치(CL1)의 체결 용량이 엔진의 시동에 필요한 토크(T1)로 된 것인지 여부를 판단하고, T1로 되었을 때에는 제2 체결 페이즈가 완료되었다고 판단하여 단계 505로 진행하고, 그 이외일 때에는 단계 503으로 복귀하여 제2 체결 페이즈를 계속한다.

단계 505에서는 도12에 도시한 CL1 체결 용량 맵에 도시한 바와 같이 제3 체결 페이즈를 개시한다. 구체적으로는, 제1 클러치(CL1)의 체결 용량을 소정치(T1)에 유지한다. 덧붙여, 이 제3 체결 페이즈 사이에 엔진(E)으로의 연료 분사를 개시한다.

다음에, 단계 402에 의해 액셀 개방도(APO)가 소정치 이상이라고 판단되어 단계 412 이후로 진행한 경우에 있어서, 제1 실시예와 다른 단계 506 내지 단계 512에 대해 각 단계마다 설명한다.

단계 506 내지 단계 509에서는 전술의 단계 501 내지 단계 504와 마찬가지로 제1 체결 페이즈와 제2 체결 페이즈가 실행되고, 계속되는 단계 510에서는 제2 클러치(CL2)의 체결 용량을 다시 증대시켜 소정치(T2)로 설정하여 해방 페이즈를 종료한다. 즉, 제2 클러치(CL2)를 해방 상태로 하고 있는 시간은, 엔진 시동에 필요로 하는 시간보다도 짧은 시간이 된다. 계속되는 단계 511에서는, 전술의 단계 505와 마찬가지로 제1 클러치(CL1)의 체결 용량을 소정치(T1)로 유지하는 제3 체결 페이즈를 개시하고, 이후 제1 실시예와 마찬가지로 단계 417 이후로 진행한다.

(엔진 시동 제어에 의한 작용)

이하, 상기 흐름도를 기초로 하는 작용에 대해 설명한다. 도13은 제2 실시예에 의해, EV 주행 모드에 의한 주행 중에 액셀 개방도(APO)가 소정치 미만의 상태에서 엔진 시동 요구가 이루어지고, 제1 클러치(CL1)의 체결 용량을 제1 체결 페이즈, 제2 체결 페이즈 및 제3 체결 페이즈를 통해 상승시키는 경우를 나타내는 타임 차트이다.

엔진 시동 요구가 이루어지고, 모터 제네레이터(MG)의 구동력이 충분히 상승되었다고 예상되는 타이밍[예를 들어, 모터 제네레이터(MG)의 회전수가 TM 회전수보다도 소정 회전수 이상 높아진 단계 등]에 있어서, 제1 체결 페이즈를 개시한다.

이 제1 체결 페이즈는 제1 클러치(CL1)의 체결 용량을 소정의 속도(V1)로 소정치(T1')까지 상승시키는 것이며, 가능한 한 엔진의 회전수를 신속하게 상승시킬 수 있도록 제1 클러치(CL1)의 체결 용량을 상승시킨다. 이 제1 체결 페이즈에서는 제1 클러치(CL1)의 체결 용량을 소정치(T1')[엔진(E)의 시동에 필요한 토크보다 큰 값]까지 신속하게 상승시킴으로써 보다 신속한 엔진 회전수의 상승을 목표로 하는 것이다.

제1 클러치(CL1)의 체결 용량이 소정치(T1')까지 상승되면, 제1 체결 페이즈를 종료하고, 제2 체결 페이즈를 개시한다. 또한, 체결 용량이 소정치(T1)까지 상승되었는지 여부는, 실제의 체결 토크 상당치(예를 들어, 체결 유압 등)를 검출해도 좋고, 실험 등을 기초로 하여 설정된 타이머 관리 등에 의해 어느 정도 예상하여 관리해도 좋고, 특별히 한정되지 않는다.

이 제2 체결 페이즈에서는, 제1 체결 페이즈에 있어서 제1 클러치(CL1)의 체결 용량을 상승시켰을 때 소정의 속도(V1)보다도 작은 마이너스의 소정의 속도(V2)로 제1 클러치(CL1)의 체결 용량을 감소시킨다.

그렇게 하면, 모터 제네레이터(MG)에 작용하는 부하가 감소된다. 즉, 모터 제네레이터(MG)에 작용하는 부하를 작게 함으로써 MG 회전수의 감소를 억제하는 것이 가능해지고, 엔진(E)이 자립 회전을 개시하기 전으로부터 모터 제네레이터(MG) 를 효율이 높은 영역에서 운전하는 것이 가능해지고, 보다 신속하게 TM 출력 토크를 확보할 수 있다.

또한, 타임 차트에 의한 도시를 생략하였지만, 제2 실시예에 의해 EV 주행 모드에 의한 주행 중에 액셀 개방도(APO)가 소정치 이상의 상태에서 엔진 시동 요구가 이루어진 경우에서는, 제1 실시예와 마찬가지로 제1 체결 페이즈 개시 타이밍과 동시에 제2 클러치(CL2)의 해방 페이즈가 개시되고, 이 해방 페이즈는 제2 실시예에 있어서는 제2 체결 페이즈가 완료될 때까지 계속된다.

다음에, 효과를 설명한다. 제2 실시예의 하이브리드 차량의 엔진 시동 제어 장치에 있어서는, 제1 실시예의 (1) 내지 (5)의 효과 외에 하기의 효과를 얻을 수 있다.

(6) 제1 체결 페이즈는 제1 클러치(CL1)의 체결 용량을 엔진의 시동에 필요한 토크(T1)보다 높은 체결 용량(T1')까지 상승시키는 페이즈이며, 제2 체결 페이즈는 제1 체결 페이즈에 의해 상승된 체결 용량을 저하시키는 페이즈인 것으로 하였다.

따라서, 모터 제네레이터(MG)의 회전수의 저하를 억제함으로써 모터 제네레이터(MG)를 효율이 높은 영역에서 운전하는 것이 가능해지고, 보다 신속하게 TM 출력 토크를 확보할 수 있다.

이상, 본 발명의 하이브리드 차량의 발진 시 엔진 시동 제어 장치를 제1 실시예 및 제2 실시예를 기초로 하여 설명하고 왔지만, 구체적인 구성에 대해서는 이들의 실시예로 한정되는 것은 아니며, 특허청구범위의 각 청구항에 관한 발명의 요 지를 일탈하지 않는 한, 설계의 변경이나 추가 등은 허용된다.

도14는 CL1 체결 용량 맵의 다른 실시예를 도시하는 도면이다. 예를 들어, 도14의 (a)에 도시한 바와 같이 제1 체결 페이즈에 있어서 엔진 시동 필요 토크(T1)까지 급격하게 상승시키고, 제2 체결 페이즈에 있어서 엔진 시동 필요 토크(T1)로부터 제1 클러치(CL1)가 소정의 안전율을 곱한 완전 체결 상태가 되는 체결 용량까지 서서히 상승시키도록 해도 좋다.

또한, 도14의 (b)에 도시한 바와 같이 제1 체결 페이즈에서는 엔진 시동 필요 토크(T1)까지 급격하게 상승시키고, 제2 체결 페이즈에 있어서는 소정 시간 계속적으로 엔진 시동 필요 토크(T1)를 유지하고, 그 후 엔진 시동 종료 판정에 의해 제1 클러치(CL1)의 체결 용량을 완전 체결 상태가 되는 체결 용량까지 상승시키도록 해도 좋다.

또한, 도14의 (c)에 도시한 바와 같이 제1 체결 페이즈에 있어서 엔진 시동 필요 토크(T1)보다도 약간 작은 체결 용량까지 급격하게 상승시키고, 제2 체결 페이즈에 있어서는 엔진 시동 필요 토크(T1)를 서서히 상회하도록 체결 용량을 상승시켜도 좋다.

또한, 도14의 (d)에 도시한 바와 같이 제1 체결 페이즈에 있어서 엔진 시동 필요 토크(T1)까지 급격하게 상승시키고, 제2 체결 페이즈에 있어서는 소정 시간 계속적으로 엔진 시동 필요 토크(T1)를 유지하고, 그 후 엔진 시동 종료 판정에 의해 제1 클러치(CL1)의 체결 용량을 단계적으로 완전 체결 상태가 되는 체결 용량까지 상승시키도록 해도 좋다.

(다른 실시예)

제1 및 제2 실시예에서는 후륜 구동의 하이브리드 차량으로의 적용 예를 나타냈지만, 전륜 구동의 하이브리드 차량이나 사륜 구동의 하이브리드 차량에도 적용할 수 있다. 제1 및 제2 실시예에서는 제2 클러치로서 자동 변속기에 내장된 클러치를 이용하는 예를 나타냈지만, 모터 제네레이터와 변속기 사이에 제2 클러치를 추가하여 개재 장착하거나 또는 변속기와 구동륜 사이에 제2 클러치를 추가하여 개재 장착(예를 들어, 일본 특허 공개 제2002-144921호 공보 참조)해도 좋다. 또는, 제1 클러치(엔진 클러치)만을 갖는 하이브리드 차량에도 적용할 수 있다.

따라서, 본 발명의 하이브리드 차량의 엔진 시동 제어 장치에 있어서는, 제1 체결 페이즈에 의해 제1 체결 요소의 체결 용량이 신속하게 상승되므로, 엔진의 회전수를 신속하게 상승시킬 수 있다. 또한, 제1 체결 페이즈 종료 후, 제2 체결 페이즈에 의해 일단 체결 용량의 상승 속도가 작아지므로, 지나치게 체결 용량이 상승되는 일이 없어 모터의 구동 토크가 필요 이상으로 엔진측에 흡수되는 일이 없다. 따라서, 모터 토크 중 출력축에 출력되는 토크가 저하되어 버리는 일이 없어 토크 누락감을 방지할 수 있다.

Claims

엔진과,

차량 구동축에 접속된 모터와,

상기 엔진과 상기 모터 사이에 개재 장착되고, 상기 엔진과 상기 모터를 단속하는 제1 체결 요소와,

상기 엔진이 정지되어 있고, 또한 상기 제1 체결 요소가 해방된 상태로부터, 상기 모터의 구동 토크를 증대시키는 동시에 상기 제1 체결 요소의 체결 용량을 상승시키고, 상기 모터의 구동 토크에 의해 상기 엔진의 회전수를 상승시켜 엔진을 시동하는 엔진 시동 제어 수단을 구비한 하이브리드 차량의 엔진 시동 제어 장치에 있어서,

상기 엔진 시동 제어 수단은 상기 제1 체결 요소의 체결 용량을 제1 속도로 상승시키는 제1 체결 페이즈와, 제1 체결 페이즈 종료 후, 상기 체결 용량을 상기 제1 속도보다도 작은 제2 속도로 변화시키는 제2 체결 페이즈를 갖는 것을 특징으로 하는 하이브리드 차량의 엔진 시동 제어 장치.
제1항에 있어서, 상기 제1 체결 페이즈는 상기 제1 체결 요소의 체결 용량을, 상기 엔진의 시동에 필요한 토크에 대응하는 체결 용량까지 상승시키는 페이즈인 것을 특징으로 하는 하이브리드 차량의 엔진 시동 제어 장치.
제1항에 있어서, 상기 제1 체결 페이즈는 상기 제1 체결 요소의 체결 용량을, 상기 엔진의 시동에 필요한 토크보다 높은 체결 용량까지 상승시키는 페이즈이며,

상기 제2 체결 페이즈는 상기 제1 체결 페이즈에 의해 상승된 체결 용량을 저하시키는 페이즈인 것을 특징으로 하는 하이브리드 차량의 엔진 시동 제어 장치.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 모터와 상기 차량 구동축 사이에 개재 장착되고, 상기 모터와 상기 차량 구동축을 단속하는 제2 체결 요소를 마련하고,

상기 엔진 시동 제어 수단은 상기 제2 체결 요소의 체결 용량을, 상기 엔진 시동 전의 차량 구동축 토크로 이루어지는 체결 용량으로 설정하는 것을 특징으로 하는 하이브리드 차량의 엔진 시동 제어 장치.
제4항에 있어서, 상기 엔진 시동 제어 수단은 상기 제2 체결 요소의 체결 용량을, 상기 엔진의 시동에 필요한 시간보다도 짧은 시간으로 저하시키는 해방 페이즈를 갖는 것을 특징으로 하는 하이브리드 차량의 엔진 시동 제어 장치.
제5항에 있어서, 운전자의 요구 구동력을 검출하는 요구 구동력 검출 수단을 마련하고,

상기 엔진 시동 제어 수단은 상기 요구 구동력이 소정치 이상일 때만 상기 해방 페이즈를 실행하는 것을 특징으로 하는 하이브리드 차량의 엔진 시동 제어 장치.
제5항에 있어서, 상기 엔진 시동 제어 수단은 상기 제1 체결 페이즈의 개시와 동시에 상기 해방 페이즈를 개시하는 것을 특징으로 하는 하이브리드 차량의 엔진 시동 제어 장치.
삭제
엔진과, 출력축에 접속된 모터와, 상기 엔진과 상기 모터 사이에 개재 장착되고, 상기 엔진과 상기 모터를 단속하는 제1 체결 요소를 구비한 하이브리드 차량 의 엔진 시동 제어 방법에 있어서,

상기 엔진이 정지되어 있고, 또한 상기 제1 체결 요소가 해방된 상태로부터, 상기 모터의 구동 토크를 증대시키는 동시에 상기 제1 체결 요소의 체결 용량을 상승시키고, 상기 모터의 구동 토크에 의해 상기 엔진의 회전수를 상승시켜 엔진을 시동할 때, 상기 제1 체결 요소의 체결 용량을 제1 속도로 상승시키고, 그 후에 상기 제1 속도보다도 작은 제2 속도로 변화시켜 상기 엔진을 시동하는 것을 특징으로 하는 하이브리드 차량의 엔진 시동 제어 방법.