KR101342197B1

KR101342197B1 - 자동 변속기

Info

Publication number: KR101342197B1
Application number: KR1020110110537A
Authority: KR
Inventors: 하지메 다사까; 후미따까 나가시마; 다까떼루 가와구찌; 다께오 아이자와; 가꾸조우 가네꼬
Original assignee: 쟈트코 가부시키가이샤
Priority date: 2010-10-28
Filing date: 2011-10-27
Publication date: 2013-12-16
Also published as: EP2447578B1; US8636620B2; US20120108391A1; CN102563041A; EP2447578A1; KR20120044908A; CN102563041B

Abstract

본 발명의 과제는, 슬립 제어 중이라도, 자동 변속기의 이상의 오판정을 저감할 수 있는 자동 변속기를 제공하는 것이다.
슬립 제어 중에는, 실제의 변속비를 슬립 회전수에 기초하여 보정한 값이, 목표 변속비의 소정 범위 밖일 때에는, 변속기 내에 이상이 발생되어 있다고 판정하는 것으로 하였다.

Description

자동 변속기{AUTOMATIC TRANSMISSION}

본 발명은, 자동 변속기에 관한 것이다.

이러한 종류의 기술로서는, 하기의 특허 문헌 1에 기재된 기술이 개시되어 있다. 이 공보에서는, 차량의 감속도가 소정 감속도 이상이며, 지령 변속단의 기어비에 대해, 변속기의 입력 회전수와 출력 회전수로부터 구한 실제의 기어비가 소정 범위 밖일 때에, 인터로크가 발생되어 있다고 판정하는 것이 개시되어 있다.

일본 특허 출원 공개 제2008-232355호 공보

상기 종래 기술에서는, 변속기의 입력 회전수가, 변속기의 출력 회전수에 지령 변속단의 기어비를 곱하여 소정의 슬립 회전수를 더한 값으로 되도록 슬립 제어를 행하고 있을 때에는, 출력 회전수에 대해 입력 회전수가 높아지므로, 인터로크를 포함하는 기어비 이상이라는 오판정을 해 버릴 우려가 있었다.

본 발명은 상기 문제에 착안한 것으로, 그 목적으로 하는 것은, 슬립 제어 중이라도, 자동 변속기의 이상의 오판정을 저감할 수 있는 자동 변속기를 제공하는 것이다.

상기 과제를 해결하기 위해, 본 발명에 있어서는, 슬립 제어 중에는, 실제의 변속비를 슬립 회전수에 기초하여 보정한 값이, 목표 변속비의 소정 범위 밖일 때에는, 변속기 내에 이상이 발생되어 있다고 판정하는 것으로 하였다.

따라서, 슬립 제어 중이라도, 자동 변속기의 이상의 오판정을 저감할 수 있다.

도 1은 제1 실시예의 하이브리드 차량을 도시하는 전체 시스템도.
도 2는 제1 실시예의 통합 컨트롤러의 제어 블록도.
도 3은 제1 실시예의 목표 구동 토크 맵.
도 4는 제1 실시예의 모드 맵 선택부의 선택 로직을 나타내는 개략도.
도 5는 제1 실시예의 통상 모드 맵.
도 6은 제1 실시예의 MWSC 모드 맵.
도 7은 제1 실시예의 목표 충방전량 맵.
도 8은 제1 실시예의 WSC 주행 모드에 있어서의 엔진 동작점 설정 처리를 나타내는 개략도.
도 9는 제1 실시예의 WSC 주행 모드에 있어서의 엔진 목표 회전수를 나타내는 맵.
도 10은 제1 실시예의 엔진 회전수 맵.
도 11은 제1 실시예의 기어비 이상 판정부에 있어서 행해지는 기어비 이상 판정 처리 플로우의 흐름을 나타내는 흐름도.
도 12는 변속시의 타임차트.
도 13은 목표 변속비가 1일 때의 기어비 이상 판정 범위를 나타내는 그래프.

[제1 실시예]

〔구동계 구성〕

우선, 하이브리드 차량의 구동계 구성을 설명한다. 도 1은 제1 실시예의 후륜 구동에 의한 하이브리드 차량을 도시하는 전체 시스템도이다.

제1 실시예에 있어서의 하이브리드 차량의 구동계는, 도 1에 도시하는 바와 같이, 엔진(E)과, 제1 클러치(CL1)와, 모터 제너레이터(MG)와, 제2 클러치(CL2)와, 자동 변속기(AT)와, 프로펠러 샤프트(PS)와, 차동 장치(DF)와, 좌측 드라이브 샤프트(DSL)와, 우측 드라이브 샤프트(DSR)와, 좌측 후륜(RL)(구동륜)과, 우측 후륜(RR)(구동륜)을 갖는다. 또한, FL은 좌측 전륜, FR은 우측 전륜이다.

엔진(E)은, 예를 들어 가솔린 엔진이며, 후술하는 엔진 컨트롤러(1)로부터의 제어 지령에 기초하여, 스로틀 밸브의 밸브 개방도 등이 제어된다. 또한, 엔진 출력축에는 플라이 휠(FW)이 설치되어 있다.

제1 클러치(CL1)는, 엔진(E)과 모터 제너레이터(MG) 사이에 개재 장착된 클러치이며, 후술하는 제1 클러치 컨트롤러(5)로부터의 제어 지령에 기초하여, 제1 클러치 유압 유닛(6)에 의해 만들어진 제어 유압에 의해, 슬립 체결을 포함하여 체결ㆍ개방이 제어된다.

모터 제너레이터(MG)는, 로터에 영구 자석을 매설하고 스테이터에 스테이터 코일이 권취된 동기형 모터 제너레이터이고, 후술하는 모터 컨트롤러(2)로부터의 제어 지령에 기초하여, 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(力行)」이라 함], 로터가 외력에 의해 회전하고 있는 경우에는, 스테이터 코일의 양단부에 기전력을 발생시키는 발전기로서 기능하여 배터리(4)를 충전할 수도 있다(이하, 이 동작 상태를 「회생」이라 함). 또한, 이 모터 제너레이터(MG)의 로터는, 도시하지 않은 댐퍼를 통해 자동 변속기(AT)의 입력축에 연결되어 있다.

제2 클러치(CL2)는, 모터 제너레이터(MG)와 좌우 후륜(RL, RR) 사이에 개재 장착된 클러치이고, 후술하는 AT 컨트롤러(7)로부터의 제어 지령에 기초하여, AT 유압 유닛(8)에 의해 만들어진 제어 유압에 의해, 슬립 체결을 포함하여 체결ㆍ개방이 제어된다.

자동 변속기(AT)는, 전진 7속 후퇴 1속 등의 유단계의 변속비를 차속이나 액셀러레이터 개방도 등에 따라서 자동적으로 전환하는 변속기이고, 제2 클러치(CL2)는, 전용 클러치로서 새롭게 추가한 것은 아니며, 자동 변속기(AT)의 각 변속단에서 체결되는 복수의 마찰 체결 요소 중, 몇 개의 마찰 체결 요소를 유용하고 있다.

그리고 자동 변속기(AT)의 출력축은, 차량 구동축으로서의 프로펠러 샤프트(PS), 차동 장치(DF), 좌측 드라이브 샤프트(DSL), 우측 드라이브 샤프트(DSR)를 통해 좌우 후륜(RL, RR)에 연결되어 있다. 또한, 상기 제1 클러치(CL1)와 제2 클러치(CL2)에는, 예를 들어 비례 솔레노이드에 의해 오일 유량 및 유압을 연속적으로 제어할 수 있는 습식 다판 클러치를 사용하고 있다.

이 하이브리드 구동계에는, 제1 클러치(CL1)의 체결ㆍ개방 상태에 따라서 3개의 주행 모드를 갖는다. 제1 주행 모드는, 제1 클러치(CL1)의 개방 상태에서, 모터 제너레이터(MG)의 동력만을 동력원으로 하여 주행하는 모터 사용 주행 모드로서의 전기 자동차 주행 모드(이하,「EV 주행 모드」라 약칭함)이다. 제2 주행 모드는, 제1 클러치(CL1)의 체결 상태에서, 엔진(E)을 동력원에 포함하면서 주행하는 엔진 사용 주행 모드(이하,「HEV 주행 모드」라 약칭함)이다. 제3 주행 모드는, 제1 클러치(CL1)의 체결 상태에서 제2 클러치(CL2)를 슬립 제어시켜, 엔진(E)을 동력원에 포함하면서 주행하는 엔진 사용 슬립 주행 모드(이하,「WSC 주행 모드」라 약칭함)이다. 이 모드는, 특히 배터리 SOC가 낮을 때나 엔진 수온이 낮을 때에, 크리프 주행을 달성 가능한 모드이다. 또한, EV 주행 모드로부터 HEV 주행 모드로 천이할 때에는, 제1 클러치(CL1)를 체결하고, 모터 제너레이터(MG)의 토크를 사용하여 엔진 시동을 행한다.

또한, 노면 구배가 소정값 이상에 있어서의 오르막길 등에서, 운전자가 액셀러레이터 페달을 조정하여 차량 정지 상태를 유지하는 액셀러레이터 힐 홀드가 행해지는 경우, WSC 주행 모드에서는, 제2 클러치(CL2)의 슬립량이 과다한 상태가 계속될 우려가 있다. 엔진(E)을 아이들 회전수보다 작게 할 수 없기 때문이다. 따라서, 제1 실시예에서는, 엔진(E)을 작동시킨 상태에서, 제1 클러치(CL1)를 해방하고, 모터 제너레이터(MG)를 작동시키면서 제2 클러치(CL2)를 슬립 제어시켜, 모터 제너레이터(MG)를 동력원으로 하여 주행하는 모터 슬립 주행 모드(이하,「MWSC 주행 모드」라 약칭함)를 구비한다. 또한, 상세에 대해서는 후술한다.

상기 「HEV 주행 모드」에는,「엔진 주행 모드」와 「모터 어시스트 주행 모드」와 「주행 발전 모드」의 3가지의 주행 모드를 갖는다.

「엔진 주행 모드」는, 엔진(E)만을 동력원으로 하여 구동륜을 움직인다. 「모터 어시스트 주행 모드」는, 엔진(E)과 모터 제너레이터(MG)의 2개를 동력원으로 하여 구동륜을 움직인다. 「주행 발전 모드」는, 엔진(E)을 동력원으로 하여 구동륜(RR, RL)을 움직이는 동시에, 모터 제너레이터(MG)를 발전기로서 기능시킨다.

정속 운전시나 가속 운전시에는, 엔진(E)의 동력을 이용하여 모터 제너레이터(MG)를 발전기로서 동작시킨다. 또한, 감속 운전시에는, 제동 에너지를 회생하여 모터 제너레이터(MG)에 의해 발전시켜, 배터리(4)의 충전을 위해 사용한다.

또한, 추가의 모드로서, 차량 정지시에는, 엔진(E)의 동력을 이용하여 모터 제너레이터(MG)를 발전기로서 동작시키는 발전 모드를 갖는다.

〔제어계 구성〕

다음에, 하이브리드 차량의 제어계 구성을 설명한다. 제1 실시예에 있어서의 하이브리드 차량의 제어계는, 도 1에 도시하는 바와 같이, 엔진 컨트롤러(1)와, 모터 컨트롤러(2)와, 인버터(3)와, 배터리(4)와, 제1 클러치 컨트롤러(5)와, 제1 클러치 유압 유닛(6)과, AT 컨트롤러(7)와, AT 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, 서로의 정보 교환이 가능한 CAN 통신선(11)을 통해 접속되어 있다.

엔진 컨트롤러(1)는, 엔진 회전수 센서(12)로부터의 엔진 회전수(Ne), 액셀러레이터 페달 개방도 센서(15)로부터 액셀러레이터 페달 개방도(APO), 스로틀 개방도 센서(16)로부터 스로틀 개방도의 정보를 입력한다. 통합 컨트롤러(10)로부터의 목표 엔진 토크 지령 등에 따라서, 엔진 동작점(Ne : 엔진 회전수, Te : 엔진 토크)을 제어하는 지령을, 예를 들어 도시하지 않은 스로틀 밸브 액추에이터에 출력한다. 또한, 엔진 회전수(Ne) 등의 정보는, CAN 통신선(11)을 통해 통합 컨트롤러(10)에 공급된다.

모터 컨트롤러(2)는, 모터 제너레이터(MG)의 로터 회전 위치를 검출하는 리졸버(13)로부터의 정보를 입력하고, 통합 컨트롤러(10)로부터의 목표 모터 제너레이터 토크 지령 등에 따라서, 모터 제너레이터(MG)의 모터 동작점(Nm : 모터 제너레이터 회전수, Tm : 모터 제너레이터 토크)을 제어하는 지령을 인버터(3)에 출력한다. 또한, 이 모터 컨트롤러(2)에서는, 배터리(4)의 충전 상태를 나타내는 배터리 SOC를 감시하고 있어, 배터리 SOC 정보는, 모터 제너레이터(MG)의 제어 정보에 사용하는 동시에, CAN 통신선(11)을 통해 통합 컨트롤러(10)에 공급된다.

제1 클러치 컨트롤러(5)는, 제1 클러치 유압 센서(14)로부터 제1 클러치 유압(PCL1)의 정보를 입력하고, 통합 컨트롤러(10)로부터의 제1 클러치 제어 지령에 따라서, 제1 클러치(CL1)의 체결ㆍ개방을 제어하는 지령을 제1 클러치 유압 유닛(6)에 출력한다.

AT 컨트롤러(7)는, 사이드 브레이크 스위치(17), 브레이크 스위치(18), 운전자가 조작하는 시프트 레버의 위치에 따른 신호를 출력하는 인히비터 스위치(19), 자동 변속기(AT)에 입력되는 입력 회전수(Nin)를 검출하는 입력 회전수 센서(20), 자동 변속기(AT)로부터 출력되는 출력 회전수(Nout)를 검출하는 출력 회전수 센서(21), 제2 클러치(CL2) 유압(PCL2)을 검출하는 제2 클러치 유압 센서(22)를 입력한다. AT 컨트롤러(7)는, 입력된 정보에 기초하여 변속단을 결정하고, 결정한 변속단에 기초하여 각 체결 요소의 체결ㆍ개방을 제어하는 지령을 AT 유압 유닛(8)에 출력한다. 또한, 인히비터 스위치, 입력 회전수(Nin), 출력 회전수(Nout) 등의 정보는, CAN 통신선(11)을 통해 통합 컨트롤러(10)에 공급된다.

브레이크 컨트롤러(9)는, 4륜의 각 차륜속을 검출하는 차륜속 센서(25)와 브레이크 스트로크 센서(26)로부터의 센서 정보를 입력하고, 예를 들어 브레이크 답입 제동시, 브레이크 스트로크(BS)로부터 요구되는 요구 제동력에 대해 회생 제동력만으로는 부족한 경우, 그 부족분을 기계 제동력(마찰 브레이크에 의한 제동력)으로 보충하도록, 통합 컨트롤러(10)로부터의 회생 협조 제어 지령에 기초하여 회생 협조 브레이크 제어를 행한다.

통합 컨트롤러(10)는, 차량 전체의 소비 에너지를 관리하여, 최고 효율로 차량을 주행시키기 위한 기능을 담당하는 것으로, AT 유온 센서(23)로부터 자동 변속기(AT) 내의 유온과, 전후 가속도 센서로부터 전후 가속도와, CAN 통신선(11)을 통해 얻어진 정보를 입력한다.

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

〔통합 컨트롤러의 구성〕

도 2는 통합 컨트롤러(10)의 제어 블록도이다. 이하에, 도 2를 사용하여, 제1 실시예의 통합 컨트롤러(10)에서 연산되는 제어를 설명한다. 예를 들어, 이 연산은 제어 주기 10[msec]마다 통합 컨트롤러(10)에서 연산된다. 통합 컨트롤러(10)는, 목표 구동 토크 연산부(100)와, 모드 선택부(200)와, 목표 충방전 연산부(300)와, 동작점 지령부(400)와, 변속 제어부(500), 기어 이상 판정부(600)를 갖는다.

도 3은 목표 구동 토크 맵이다. 목표 구동 토크 연산부(100)에서는, 도 3에 나타내는 목표 구동 토크 맵을 사용하여, 액셀러레이터 페달 개방도(APO)와 차속(VSP)으로부터 목표 구동 토크(Td)를 연산한다.

모드 선택부(200)는, 전후 가속도 센서(24)의 검출값에 기초하여 노면 구배를 추정하는 노면 구배 추정 연산부(201)를 갖는다. 노면 구배 추정 연산부(201)는, 차륜속 센서(25)의 차륜속 가속도 평균값 등으로부터 실제 가속도를 연산하고, 이 연산 결과와 G 센서 검출값의 편차로부터 노면 구배를 추정한다.

또한, 모드 선택부(200)는, 추정된 노면 구배에 기초하여, 후술하는 2개의 모드 맵 중, 어느 하나를 선택하는 모드 맵 선택부(202)를 갖는다. 도 4는 모드 맵 선택부(202)의 선택 로직을 나타내는 개략도이다. 모드 맵 선택부(202)는, 통상 모드 맵이 선택되어 있는 상태로부터 추정 구배가 소정값 g2 이상으로 되면 MWSC 대응 모드 맵으로 전환한다. 한편, MWSC 대응 모드 맵이 선택되어 있는 상태로부터 추정 구배가 소정값 g1(<g2) 미만으로 되면, 통상 모드 맵으로 전환한다. 즉, 추정 구배에 대해 히스테리시스를 마련하여, 맵 전환시의 제어 헌팅을 방지한다.

다음에, 모드 맵에 대해 설명한다. 모드 맵으로서는, 추정 구배가 소정값 미만일 때에 선택되는 통상 모드 맵과, 추정 구배가 소정값 이상일 때에 선택되는 MWSC 대응 모드 맵을 갖는다. 도 5는 통상 모드 맵, 도 6은 MWSC 모드 맵을 나타낸다.

통상 모드 맵(도 5) 내에는, EV 주행 모드와, WSC 주행 모드와, HEV 주행 모드를 갖고, 액셀러레이터 페달 개방도(APO)와 차속(VSP)으로부터 목표 모드를 연산한다. 단, EV 주행 모드가 선택되어 있었다고 해도, 배터리 SOC가 소정값 이하이면, 강제적으로 「HEV 주행 모드」를 목표 모드로 한다.

도 5의 통상 모드 맵에 있어서, HEV→WSC 전환선은, 소정 액셀러레이터 개방도(APO1) 미만의 영역에서는, 자동 변속기(AT)가 1속단일 때에, 엔진(E)의 아이들 회전수보다도 작은 회전수로 되는 하한 차속(VSP1)보다도 낮은 영역에 설정되어 있다. 또한, 소정 액셀러레이터 개방도(APO1) 이상의 영역에서는, 큰 구동 토크가 요구되므로, 하한 차속(VSP1)보다도 높은 차속(VSP1') 영역까지 WSC 주행 모드가 설정되어 있다. 또한, 배터리 SOC가 낮아, EV 주행 모드를 달성할 수 없을 때에는, 발진시 등이라도 WSC 주행 모드를 선택하도록 구성되어 있다.

액셀러레이터 페달 개방도(APO)가 클 때, 그 요구를 아이들 회전수 부근의 엔진 회전수에 대응한 엔진 토크와 모터 제너레이터(MG)의 토크로 달성하는 것은 곤란한 경우가 있다. 여기서, 엔진 토크는, 엔진 회전수가 상승하면 보다 많은 토크를 출력할 수 있다. 이것으로부터, 엔진 회전수를 끌어 올려 보다 큰 토크를 출력시키면, 가령 하한 차속(VSP1)보다도 높은 차속까지 WSC 주행 모드를 실행해도, 단시간에 WSC 주행 모드로부터 HEV 주행 모드로 천이시킬 수 있다. 이 경우가 도 5에 나타내는 하한 차속(VSP1')까지 확대된 WSC 영역이다.

MWSC 모드 맵(도 6) 내에는, EV 주행 모드 영역이 설정되어 있지 않은 점에서 통상 모드 맵과는 다르다. 또한, WSC 주행 모드 영역으로서, 액셀러레이터 페달 개방도(APO)에 따라서 영역을 변경하지 않고, 하한 차속(VSP1)만으로 영역이 규정되어 있는 점에서 통상 모드 맵과는 다르다. 또한, WSC 주행 모드 영역 내에 MWSC 주행 모드 영역이 설정되어 있는 점에서 통상 모드 맵과는 다르다. MWSC 주행 모드 영역은, 하한 차속(VSP1)보다도 낮은 소정 차속(VSP2)과 소정 액셀러레이터 개방도(APO1)보다도 높은 소정 액셀러레이터 개방도(APO2)로 둘러싸인 영역으로 설정되어 있다. 또한, MWSC 주행 모드의 상세에 대해서는 후술한다.

도 7은 목표 충방전량 맵이다. 목표 충방전 연산부(300)에서는, 도 7에 나타내는 목표 충방전량 맵을 사용하여, 배터리 SOC로부터 목표 충방전 전력(tP)을 연산한다.

동작점 지령부(400)에서는, 액셀러레이터 페달 개방도(APO)와, 목표 구동 토크(Td)와, 목표 모드와, 차속(VSP)과, 목표 충방전 전력(tP)으로부터, 이들 동작점 도달 목표로서, 과도적인 목표 엔진 토크/목표 엔진 회전수와 목표 모터 제너레이터 토크/목표 모터 제너레이터 회전수와 목표 제2 클러치 전달 토크 용량과 자동 변속기(AT)의 목표 변속비와 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 제어부가 설치되어 있다.

변속 제어부(500)에서는, 시프트 맵에 나타내는 시프트 스케줄을 따라, 목표 제2 클러치 전달 토크 용량과 목표 변속단을 달성하도록 자동 변속기(AT) 내의 솔레노이드 밸브를 구동 제어한다. 또한, 시프트 맵은, 차속(VSP)과 액셀러레이터 페달 개방도(APO)에 기초하여 미리 목표 변속단이 설정된 것이다.

기어 이상 판정부(600)는, 전후 가속도, 자동 변속기(AT)의 입력 회전수(Nin), 출력 회전수(Nout)를 입력하여, 자동 변속기(AT) 내에 기어비 이상이 발생되어 있는지 여부를 판정하고 있다.

〔WSC 주행 모드에 대해〕

다음에, WSC 주행 모드의 상세에 대해 설명한다. WSC 주행 모드라 함은, 엔진(E)이 작동한 상태를 유지하고 있는 점에 특징이 있고, 목표 구동 토크 변화에 대한 응답성이 높다. 구체적으로는, 제1 클러치(CL1)를 완전 체결하고, 제2 클러치(CL2)를 목표 구동 토크에 따른 전달 토크 용량으로서 슬립 제어하고, 엔진(E) 및/또는 모터 제너레이터(MG)의 구동 토크를 사용하여 주행한다.

제1 실시예의 하이브리드 차량에서는, 토크 컨버터와 같이 회전수 차를 흡수하는 요소가 존재하지 않으므로, 제1 클러치(CL1)와 제2 클러치(CL2)를 완전 체결하면, 엔진(E)의 회전수에 따라서 차속이 정해져 버린다. 엔진(E)에는 자립 회전을 유지하기 위한 아이들 회전수에 의한 하한값이 존재하고, 이 아이들 회전수는, 엔진의 난기(暖機) 운전 등에 의해 아이들 업을 행하고 있으면, 하한값이 더욱 높아진다. 또한, 목표 구동 토크가 높은 상태에서는 빠르게 HEV 주행 모드로 천이할 수 없는 경우가 있다.

한편, EV 주행 모드에서는, 제1 클러치(CL1)를 해방하므로, 상기 엔진 회전수에 의한 하한값에 수반되는 제한은 없다. 그러나 배터리 SOC에 기초하는 제한에 의해 EV 주행 모드에 의한 주행이 곤란한 경우나, 모터 제너레이터(MG)만으로 목표 구동 토크를 달성할 수 없는 영역에서는, 엔진(E)에 의해 안정된 토크를 발생시키는 것 이외에 수단이 없다.

따라서, 상기 하한값에 상당하는 차속보다도 저차속 영역이며, 또한 EV 주행 모드에 의한 주행이 곤란한 경우나 모터 제너레이터(MG)만으로는 목표 구동 토크를 달성할 수 없는 영역에서는, 엔진 회전수를 소정의 하한 회전수로 유지하고, 제2 클러치(CL2)를 슬립 제어시켜, 엔진 토크를 사용하여 주행하는 WSC 주행 모드를 선택한다.

도 8은 WSC 주행 모드에 있어서의 엔진 동작점 설정 처리를 나타내는 개략도, 도 9는 WSC 주행 모드에 있어서의 엔진 목표 회전수를 나타내는 맵이다.

WSC 주행 모드에 있어서, 운전자가 액셀러레이터 페달을 조작하면, 도 9에 기초하여 액셀러레이터 페달 개방도에 따른 목표 엔진 회전수 특성이 선택되고, 이 특성을 따라 차속에 따른 목표 엔진 회전수가 설정된다. 그리고 도 8에 나타내는 엔진 동작점 설정 처리에 의해 목표 엔진 회전수에 대응한 목표 엔진 토크가 연산된다.

여기서, 엔진(E)의 동작점을 엔진 회전수와 엔진 토크에 의해 규정되는 점이라 정의한다. 도 8에 나타내는 바와 같이, 엔진 동작점은, 엔진(E)의 출력 효율이 높은 동작점을 연결한 선(이하, α선) 상에서 운전하는 것이 요망된다.

그러나 상술한 바와 같이 엔진 회전수를 설정한 경우, 운전자에 의한 액셀러레이터 페달 개방도(APO)(목표 구동 토크)에 따라서는 α선으로부터 이격된 동작점을 선택하는 것으로 된다. 따라서, 엔진 동작점을 α선에 근접시키기 위해, 목표 엔진 토크는, α선을 고려한 값으로 피드 포워드 제어된다.

한편, 모터 제너레이터(MG)는, 설정된 엔진 회전수를 목표 회전수로 하는 회전수 피드백 제어가 실행된다. 엔진(E)과 모터 제너레이터(MG)는 직결 상태로 되어 있으므로, 모터 제너레이터(MG)가 목표 회전수를 유지하도록 제어됨으로써, 엔진(E)의 회전수도 자동적으로 피드백 제어되는 것으로 된다.

이때, 모터 제너레이터(MG)가 출력하는 토크는, α선을 고려하여 결정된 목표 엔진 토크와 목표 구동 토크의 편차를 보충하도록 자동적으로 제어된다. 모터 제너레이터(MG)에서는, 상기 편차를 보충하도록 기초적인 토크 제어량(회생ㆍ역행)이 부여되고, 또한 목표 엔진 회전수와 일치하도록 피드백 제어된다.

어느 엔진 회전수에 있어서, 목표 구동 토크가 α선 상의 구동 토크보다도 작은 경우, 엔진 출력 토크를 크게 한 쪽이 엔진 출력 효율은 상승한다. 이때, 출력을 높인 만큼의 에너지를 모터 제너레이터(MG)에 의해 회수함으로써, 제2 클러치(CL2)에 입력되는 토크 자체는 운전자의 요구 토크로 하면서 효율적인 발전이 가능해진다.

단, 배터리 SOC의 상태에 의해 발전 가능한 토크 상한값이 결정되므로, 배터리 SOC로부터의 요구 발전 출력(SOC 요구 발전 전력)과, 현재의 동작점에 있어서의 토크와 α선 상의 토크의 편차(α선 발전 전력)의 대소 관계를 고려할 필요가 있다.

도 8의 (a)는, α선 발전 전력이 SOC 요구 발전 전력보다도 큰 경우의 개략도이다. SOC 요구 발전 전력 이상으로는 엔진 출력 토크를 상승시킬 수 없으므로, α선 상으로 동작점을 이동시킬 수는 없다. 단, 보다 효율이 높은 점으로 이동시킴으로써 연비 효율을 개선한다.

도 8의 (b)는, α선 발전 전력이 SOC 요구 발전 전력보다도 작은 경우의 개략도이다. SOC 요구 발전 전력의 범위 내이면, 엔진 동작점을 α선 상으로 이동시킬 수 있으므로, 이 경우는, 가장 연비 효율이 높은 동작점을 유지하면서 발전할 수 있다.

도 8의 (c)는, 엔진 동작점이 α선보다도 높은 경우의 개략도이다. 목표 구동 토크에 따른 동작점이 α선보다도 높을 때에는, 배터리 SOC에 여유가 있는 것을 조건으로 하여, 엔진 토크를 저하시키고, 부족분을 모터 제너레이터(MG)의 역행에 의해 보충한다. 이에 의해, 연비 효율을 높게 하면서 목표 구동 토크를 달성할 수 있다.

다음에, WSC 주행 모드 영역을, 추정 구배에 따라서 변경하고 있는 점에 대해 설명한다. 도 10은 차속을 소정 상태에서 상승시킬 때의 엔진 회전수 맵이다.

평탄로에 있어서, 액셀러레이터 페달 개방도가 APO1보다도 큰 값인 경우, WSC 주행 모드 영역은 하한 차속(VSP1)보다도 높은 차속 영역까지 실행된다. 이때, 차속의 상승에 수반하여 도 9에 나타내는 맵과 같이 서서히 목표 엔진 회전수는 상승한다. 그리고 VSP1'에 상당하는 차속에 도달하면, 제2 클러치(CL2)의 슬립 상태는 해소되어, HEV 주행 모드로 천이한다.

추정 구배가 소정 구배(g1 혹은 g2)보다 큰 구배로에 있어서, 상기와 동일한 차속 상승 상태를 유지하려고 하면, 그만큼 큰 액셀러레이터 페달 개방도로 된다. 이때, 제2 클러치(CL2)의 전달 토크 용량(TCL2)은 평탄로에 비해 커진다. 이 상태에서, 가령 도 5에 나타내는 맵과 같이 WSC 주행 모드 영역을 확대해 버리면, 제2 클러치(CL2)는 강한 체결력에 의한 슬립 상태를 계속하게 되어, 발열량이 과잉으로 될 우려가 있다. 따라서, 추정 구배가 큰 구배로일 때에 선택되는 도 6의 MWSC 대응 모드 맵에서는, WSC 주행 모드 영역을 불필요하게 넓히는 일 없이, 차속(VSP1)에 상당하는 영역까지로 한다. 이에 의해, WSC 주행 모드에 있어서의 과잉의 발열을 회피한다.

〔MWSC 주행 모드에 대해〕

다음에, MWSC 주행 모드 영역을 설정한 이유에 대해 설명한다. 추정 구배가 소정 구배(g1 혹은 g2)보다 클 때에, 예를 들어 브레이크 페달 조작을 행하는 일 없이 차량을 정지 상태 혹은 미속(微速) 발진 상태로 유지하려고 하면, 평탄로에 비해 큰 구동 토크가 요구된다. 자차량의 하중 부하에 대항할 필요가 있기 때문이다.

제2 클러치(CL2)의 슬립에 의한 발열을 회피하는 관점에서, 배터리 SOC에 여유가 있을 때에는 EV 주행 모드를 선택하는 것도 생각할 수 있다. 이때, EV 주행 모드 영역으로부터 WSC 주행 모드 영역으로 천이하였을 때에는 엔진 시동을 행할 필요가 있고, 모터 제너레이터(MG)는 엔진 시동용 토크를 확보한 상태에서 구동 토크를 출력하므로, 구동 토크 상한값이 불필요하게 좁혀진다.

또한, EV 주행 모드에 있어서 모터 제너레이터(MG)에 토크만을 출력하고, 모터 제너레이터(MG)의 회전을 정지 혹은 극저속 회전시키면, 인버터의 스위칭 소자에 로크 전류가 흘러(전류가 1개의 소자에 계속 흐르는 현상), 내구성의 저하를 초래할 우려가 있다.

또한, 1속에서 엔진(E)의 아이들 회전수에 상당하는 하한 차속(VSP1)보다도 낮은 영역(VSP2 이하의 영역)에 있어서, 엔진(E) 자체는, 아이들 회전수보다 저하시킬 수 없다. 이때, WSC 주행 모드를 선택하면, 제2 클러치(CL2)의 슬립량이 커져, 제2 클러치(CL2)의 내구성에 영향을 미칠 우려가 있다.

특히, 구배로에서는, 평탄로에 비해 큰 구동 토크가 요구되고 있으므로, 제2 클러치(CL2)에 요구되는 전달 토크 용량은 높아져, 고토크로 고슬립량의 상태가 계속되는 것은, 제2 클러치(CL2)의 내구성의 저하를 초래하기 쉽다. 또한, 차속의 상승도 천천히 행해지므로, HEV 주행 모드로의 천이까지 시간이 걸려, 더욱 발열할 우려가 있다.

따라서, 엔진(E)을 작동시킨 채, 제1 클러치(CL1)를 해방하여, 제2 클러치(CL2)의 전달 토크 용량을 운전자의 목표 구동 토크로 제어하면서, 모터 제너레이터(MG)의 회전수가 제2 클러치(CL2)의 출력 회전수보다도 소정 회전수 높은 목표 회전수로 피드백 제어하는 MWSC 주행 모드를 설정하였다.

환언하면, 모터 제너레이터(MG)의 회전 상태를 엔진의 아이들 회전수보다도 낮은 회전수로 하면서 제2 클러치(CL2)를 슬립 제어하는 것이다. 동시에, 엔진(E)은 아이들 회전수를 목표 회전수로 하는 피드백 제어로 전환한다. WSC 주행 모드에서는, 모터 제너레이터(MG)의 회전수 피드백 제어에 의해 엔진 회전수가 유지되고 있었다. 이에 대해, 제1 클러치(CL1)가 해방되면, 모터 제너레이터(MG)에 의해 엔진 회전수를 아이들 회전수로 제어할 수 없게 된다. 따라서, 엔진(E) 자체에 의해 엔진 회전수 피드백 제어를 행한다.

MWSC 주행 모드 영역의 설정에 의해, 이하에 열거하는 효과를 얻을 수 있다.

1) 엔진(E)이 작동 상태이므로 모터 제너레이터(MG)에 엔진 시동분의 구동 토크를 남겨 둘 필요가 없어, 모터 제너레이터(MG)의 구동 토크 상한값을 크게 할 수 있다. 구체적으로는, 목표 구동 토크축에서 보았을 때에, EV 주행 모드의 영역보다도 높은 목표 구동 토크에 대응할 수 있다.

2) 모터 제너레이터(MG)의 회전 상태를 확보함으로써 스위칭 소자 등의 내구성을 향상시킬 수 있다.

3) 아이들 회전수보다도 낮은 회전수로 모터 제너레이터(MG)를 회전시키므로, 제2 클러치(CL2)의 슬립량을 작게 하는 것이 가능해져, 제2 클러치(CL2)의 내구성의 향상을 도모할 수 있다.

〔기어비 이상에 대해〕

자동 변속기(AT)는, 복수의 마찰 체결 요소를 선택적으로 체결 또는 개방하고, 마찰 체결 요소의 체결 개방 상태의 조합에 의해 소정의 변속단을 달성하고 있다.

그러나 마찰 체결 요소를 체결 방향으로 구동시키는 액추에이터로서의 밸브가 스틱(stick)되거나, 또한 마찰 체결 요소가 체결된 채 고착되면 원하는 변속단에 따른 변속비(기어비라고도 함)를 얻을 수 없는 기어비 이상이 발생한다. 특히, 기어비 이상에 의해 차량의 급감속이 발생하는 것은 인터로크라 불린다. 인터로크가 발생하였을 때에는, 다른 마찰 체결 요소를 개방하여 다른 변속단으로 하여 급감속을 회피한다.

〔μ 슬립 제어에 대해〕

EV 주행 모드 중에, 운전자가 액셀러레이터 페달 등을 답입하면 운전 영역이 WSC 주행 모드나 HEV 주행 모드로 이행한다. 이때 엔진 시동이 행해지지만, 이때 엔진 시동시의 토크 변동이 구동륜(RL, RR)측에 전달되지 않도록, 자동 변속기(AT) 내의 제2 클러치(CL2)는 슬립 제어되어 있다.

EV 주행 모드 중에는, 통상 제2 클러치(CL2)는 완전 체결되어 있지만, 엔진 시동의 응답성을 높이기 위해 제2 클러치(CL2)를 슬립 제어하고, 자동 변속기(AT)의 입력 회전수(Nin)를 출력 회전수(Nout)에 목표 변속비를 곱한 값보다도 높아지도록 제어하고 있다. 구체적으로는, 목표 변속비가 1일 때에 자동 변속기(AT)의 출력 회전수(Nout)가 1000[rpm]일 때에 입력 회전수(Nin)가 1050[rpm]으로 되도록 제어하고, 또한 목표 변속비가 3일 때에 출력 회전수(Nout)가 1000[rpm]일 때에 입력 회전수(Nin)가 3050[rpm]으로 되도록 제어하고 있다. 또한, 변속비는 입력 회전수(Nin)/출력 회전수(Nout)에 의해 정의된다.

이와 같이, 제2 클러치(CL2)를 슬립 제어시켜, 입력 회전수(Nin)를 출력 회전수(Nout)에 목표 변속비를 곱한 값보다도 높게 하는 제어를 μ 슬립 제어라 한다. 제1 실시예에서는 목표 변속비에 관계없이, 출력 회전수(Nout)에 목표 변속비를 곱한 값에 슬립 회전수(50[rpm]) 더한 값을 입력 회전수(Nin)로 설정하고 있다. 또한, 슬립 회전수는 50[rpm]보다 높거나 낮아도 좋고, 또한 목표 변속비에 따라서 가변으로 설정해도 좋다. 즉, 엔진 시동시의 토크 변동을 제2 클러치(CL2)에서 흡수할 수 있도록 할 수 있으면 좋다.

〔기어비 이상 판정 처리〕

도 11은 기어비 이상 판정부(600)에 있어서 행해지는 기어비 이상 판정 처리의 플로우의 흐름을 나타내는 흐름도이다.

스텝 S1에서는, 자동 변속기(AT)가 변속 중인지 여부를 판정하여, 변속 중일 때에는 처리를 종료하고, 변속 중이 아닐 때에는 스텝 S2로 이행한다.

스텝 S2에서는, 자동 변속기(AT)가 변속의 전처리 중이며, 코스트 주행 중인지 여부를 판정하여, 전처리 중이며 코스트 주행 중일 때에는 처리를 종료하고, 전처리 중이 아니거나 혹은 코스트 주행 중이 아닐 때에는 스텝 S3으로 이행한다.

스텝 S3에서는, μ 슬립 제어 중인지 여부를 판정하여, μ 슬립 제어 중일 때에는 스텝 S4로 이행하고, μ 슬립 제어 중이 아닐 때에는 스텝 S9로 이행한다.

스텝 S4에서는, 감속도의 크기가 소정값 d1 이상인지 여부를 판정하여, 소정값 d1 이상일 때에는 스텝 S5로 이행하고, 소정값 d1 미만일 때에는 처리를 종료한다.

스텝 S5에서는, 입력 회전수(Nin)로부터 슬립 회전수(α)를 뺀 값을 보정 입력 회전수(N'in)로서 연산한다.

스텝 S6에서는, 보정 입력 회전수(N'in)/출력 회전수(Nout)가 목표 변속비에 대해 ±15％의 범위에 있는지 여부를 판정하여, ±15％의 범위에 있을 때에는 스텝 S7로 이행하고, ±15％의 범위 밖에 있을 때에는 스텝 S8로 이행한다.

스텝 S7에서는, 기어비 이상이 발생되어 있지 않다고 판정하여, 처리를 종료한다.

스텝 S8에서는, 기어비 이상이 발생되어 있다고 판정하여, 처리를 종료한다.

스텝 S9에서는, 입력 회전수(Nin)/출력 회전수(Nout)가 목표 변속비에 대해 ±6％의 범위에 있는지 여부를 판정하여, ±6％의 범위에 있을 때에는 스텝 S10으로 이행하고, ±6％의 범위 밖에 있을 때에는 스텝 S11로 이행한다.

스텝 S10에서는, 기어비 이상이 발생되어 있지 않다고 판정하여, 처리를 종료한다.

스텝 S11에서는, 기어비 이상이 발생되어 있다고 판정하여, 처리를 종료한다.

〔기어비 이상 판정 처리 동작〕

기어비 이상 판정 처리의 동작에 대해 설명한다.

자동 변속기(AT)가 변속 중일 때에는, 처리를 종료한다. 자동 변속기(AT)의 변속 중에는, 변속비는 불안정하고, 가감속도의 변화도 크다. 이로 인해, 기어비 이상인지, 변속 특성에 의한 것인지 판정이 곤란하여, 오판정을 피하기 위해 기어비 이상 판정 처리를 종료하고 있다.

자동 변속기(AT)가 변속 중이 아닐 때에는, 스텝 S1→스텝 S2로 이행한다. 스텝 S2에 있어서, 자동 변속기(AT)가 변속의 전처리 중이며, 코스트 주행 중일 때에는 처리를 종료한다. 변속 직전에는, 개방하는 마찰 체결 요소의 유압을 마찰 체결 요소가 미끄러지지 않을 정도로 저하시키고, 체결하는 마찰 체결 요소의 유압을 마찰 체결 요소가 체결되지 않을 정도로 상승시켜, 변속시에 신속하게 체결ㆍ개방을 행할 수 있도록 하고 있다.

제1 실시예의 하이브리드 차량에서는, 코스트시에 모터 제너레이터(MG)에 의해 회생시키므로, 자동 변속기(AT)에 과대한 토크가 작용하여, 개방하는 마찰 체결 요소의 유압을 마찰 체결 요소가 미끄러지지 않을 정도로 저하시키고 있었다고 해도, 미끄럼이 발생하는 경우가 있다.

도 12는 변속시의 각 요소의 타임차트이다. 도 12의 (a)는 변속단을, 도 12의 (b)는 변속비, 도 12의 (c)는 마찰 체결 요소의 체결 유압을 나타내는 타임차트이다. 도 12의 (c)에 나타내는 바와 같이 개방하는 마찰 체결 요소의 유압을 저하시켰을 때에, 도 12의 (b)의 마찰 체결 요소의 미끄럼 발생에 의해, 점선으로 나타낸 변속비가 실선으로 나타낸 변속비까지 저하되어 있다. 이 미끄럼에 의해, 기어비 이상이라고 오판정할 우려가 있으므로, 기어비 이상 판정 처리를 종료하고 있다.

μ 슬립 제어 중이 아닐 때이며, 입력 회전수(Nin)/출력 회전수(Nout)가 목표 변속비에 대해 ±6％의 범위 내에 있을 때에는, 스텝 S3→스텝 S9→스텝 S10으로 이행하여 기어비 정상이라고 판정한다. 한편, μ 슬립 제어 중이 아닐 때이며, 입력 회전수(Nin)/출력 회전수(Nout)가 목표 변속비의 ±6％의 범위 내에 없을 때에는, 스텝 S3→스텝 S9→스텝 S11로 이행하여 기어비 이상이라고 판정한다.

도 13은 목표 변속비가 1일 때의 기어비 이상 판정 범위를 나타내는 그래프이다. 예를 들어 변속비가 1일 때에는, 0.94≤Nin/Nout≤1.06의 범위에 있으면 기어비 정상이라고 판정하고, 그 이외의 범위에 있을 때에는 기어비 이상이라고 판정한다.

입력 회전수(Nin)/출력 회전수(Nout)와 목표 변속비의 차가 클 때에는, 자동 변속기(AT) 내에서 마찰 체결 요소의 체결ㆍ개방이 정상적으로 행해지지 않아, 원하는 변속단에 따른 변속비가 얻어지고 있지 않다고 판단하고 있다.

μ 슬립 제어 중이며 감속도의 크기가 소정값 d1 이상일 때에는, 스텝 S3→스텝 S4→스텝 S5로 이행한다. 한편, μ 슬립 제어 중이며 감속도의 크기가 소정값 d1 미만일 때에는, 스텝 S3→스텝 S4→종료로 진행하여, 처리를 종료한다.

μ 슬립 제어 중에는 제2 클러치(CL2)를 슬립 제어시키고 있으므로, 입력 회전수(Nin)/출력 회전수(Nout)와 목표 변속비의 차로부터 기어비 이상 판정을 행하는 본 처리에서는, 판정 정밀도가 저하된다. 인터로크는 급감속을 수반하므로, 급감속을 회피하기 위해 기어비 이상 판정을 계속할 필요는 있지만, 급감속을 수반하지 않는 기어비 이상에서는 정밀도가 낮은 판정을 회피하고 있다.

스텝 S5에서는, 보정 입력 회전수(N'in)를 구함으로써, 제2 클러치(CL2)를 슬립 제어함으로써 증가하고 있는 변속비를 보정하고 있다.

이어지는 스텝 S6 이후에서는, 보정 입력 회전수(N'in)/출력 회전수(Nout)가 목표 변속비의 ±15％의 범위 내에 있을 때에는, 스텝 S6→스텝 S7로 이행하여 기어비 정상이라고 판정한다. 한편, 보정 입력 회전수(N'in)/출력 회전수(Nout)가 목표 변속비에 대해 ±15％의 범위 내에 없을 때에는, 스텝 S6→스텝 S8로 이행하여 기어비 이상이라고 판정한다. 예를 들어 변속비가 1일 때에는, 0.85≤N'in/Nout≤1.15의 범위에 있으면 기어비 정상이라고 판정하고, 그 이외의 범위에 있을 때에는 기어비 이상이라고 판정한다(도 13).

전술한 바와 같이, μ 슬립 제어 중에는 제2 클러치(CL2)를 슬립 제어시키고 있으므로, 입력 회전수(Nin)/출력 회전수(Nout)와 목표 변속비의 차로부터 기어비 이상 판정을 행하는 본 처리에서는, 판정 정밀도가 저하된다. μ 슬립 제어 중의 기어비 이상 판정 범위(스텝 S6)를, μ 슬립 제어 중이 아닐 때의 기어비 이상 판정 범위(스텝 S9)에 대해 넓게 설정함으로써, 잘못하여 기어비 이상이라고 판정할 가능성을 작게 하고 있다.

〔작용〕

자동 변속기(AT)의 기어비 이상은, 실제의 변속비[입력 회전수(Nin)/출력 회전수(Nout)]가 목표 변속비에 대해 소정의 범위 밖인 것에 의해 판정할 수 있다. 그러나 μ 슬립 제어 중에는 입력 회전수(Nin)가 높게 제어되므로, 상기한 판정 방법에서는, 기어비 이상을 오판정할 우려가 있다.

따라서 제1 실시예에서는, μ 슬립 제어 중에는, 실제의 변속비[입력 회전수(Nin)/출력 회전수(Nout)]를 슬립 회전수(α)만큼 보정한 값이, 목표 변속비의 소정 범위 밖일 때에는, 자동 변속기(AT) 내에 기어비 이상이 발생되어 있다고 판정하는 것으로 하였다. 구체적으로는, 입력 회전수(Nin)로부터 슬립 회전수(α)를 뺀 값을 보정 입력 회전수(N'in)로 하고, 보정 후의 변속비[보정 입력 회전수(N'in)/출력 회전수(Nout)]를 사용하여 기어비 이상 판정을 행하는 것으로 하였다.

이에 의해, μ 슬립 제어 중이라도 기어비 이상 판정을 행할 수 있어, 기어비 이상의 오판정을 저감할 수 있다.

또한 μ 슬립 제어 중에는, 제2 클러치(CL2)를 슬립 제어시키고 있으므로 기어비 이상의 판정 정밀도가 낮아진다.

따라서 제1 실시예에서는, μ 슬립 제어 중이 아닐 때의 기어비 이상을 판정하는 소정 범위(목표 변속비 ±6％)보다도, μ 슬립 제어 중의 기어비 이상을 판정하는 소정 범위(목표 변속비 ±15％)를 크게 설정하였다.

이에 의해, μ 슬립 제어 중의 외란 등에 의해, 실제의 변속비가 변동되어도 기어비 이상의 발생의 오판정하는 것을 억제할 수 있다.

또한 μ 슬립 제어 중에는, 제2 클러치(CL2)를 슬립 제어시키고 있으므로 기어비 이상의 판정 제어가 낮아진다.

따라서 제1 실시예에서는, 슬립 제어 중에는, 감속도의 크기가 소정값 d1보다도 작을 때에는, 기어비 이상 판정을 행하지 않도록 하였다.

이에 의해, 기어비 이상 중에서도 급감속을 수반하는 인터로크가 발생하고 있을 때에는, 기어비 이상 판정을 행하여, 급감속을 회피할 수 있다. 한편, 급감속을 수반하지 않는 기어비 이상에서는 정밀도가 낮은 판정을 회피할 수 있다.

〔효과〕

제1 실시예의 효과를 이하에 열기한다.

(1) 차량의 구동 토크를 출력하는 엔진(E) 및 모터 제너레이터(MG)(구동원)로부터의 출력 회전수를 변속하여 출력하는 자동 변속기(AT)와, 자동 변속기(AT)의 출력 회전수(Nout)에 대한 입력 회전수(Nin)의 비인 변속비가 목표 변속비로 되도록 제어하고, 입력 회전수(Nin)가, 출력 회전수(Nout)에 목표 변속비를 곱한 값에 소정의 슬립 회전수(α)를 더한 값으로 되도록 μ 슬립 제어하는 변속 제어부(500)(변속기 제어 수단, 슬립 제어 수단), μ 슬립 제어가 행해지고 있지 않을 때에, 실제의 변속비가 목표 변속비의 소정 범위 밖일 때에는, 자동 변속기(AT) 내에 기어비 이상이 발생되어 있다고 판정하고, μ 슬립 제어가 행해지고 있을 때에, 실제의 변속비를 슬립 회전수(α)만큼 보정한 값(N'in/Nout)이 목표 변속비의 소정 범위 밖일 때에는, 자동 변속기(AT) 내에 기어비 이상이 발생되어 있다고 판정하는 기어비 이상 판정부(600)(이상 판정 수단)를 설치하였다.

따라서, μ 슬립 제어 중이라도 기어비 이상 판정을 행할 수 있어, 기어비 이상의 오판정을 저감할 수 있다.

(2) 엔진(E) 및 모터 제너레이터(MG)(구동원)가 출력하는 차량의 구동 토크가 마찰 체결 요소를 통해 공급되는 동시에, 엔진(E) 및 모터 제너레이터(MG)가 출력한 회전수를 변속하여, 구동륜(RL, RR)에 출력하는 자동 변속기(AT)와, 엔진(E) 및 모터 제너레이터(MG)와 마찰 체결 요소 사이에 설치되고, 자동 변속기(AT)의 입력축측의 회전수인 입력 회전수(Nin)를 검출하는 입력 회전수 센서(20)(제1 회전수 센서)와, 자동 변속기(AT)와 구동륜(RL, RR) 사이에 설치되고, 자동 변속기(AT)의 출력축측의 회전수인 출력 회전수(Nout)를 검출하는 출력 회전수 센서(21)(제2 회전수 센서)와, 출력 회전수(Nout)에 대한 입력 회전수(Nin)의 비인 변속비가 목표 변속비로 되도록 제어하고, 입력 회전수(Nin)가, 출력 회전수(Nout)에 목표 변속비를 곱한 값에 소정의 슬립 회전수(α)를 더한 값으로 되도록, 마찰 체결 요소를 슬립 제어하는 변속 제어부(500)(변속기 제어 수단, 슬립 제어 수단)와, 슬립 제어가 행해지고 있지 않을 때에, 실제의 변속비가 목표 변속비의 소정 범위 밖일 때에는, 자동 변속기(AT) 내에 이상이 발생되어 있다고 판정하고, 슬립 제어가 행해지고 있을 때에, 실제의 변속비를 슬립 회전수(α)에 기초하여 보정한 값이 목표 변속비의 소정 범위 밖일 때에는, 자동 변속기(AT) 내에 이상이 발생되어 있다고 판정하는 기어비 이상 판정부(600)(이상 판정 수단)를 설치하였다.

(3) 차량의 구동 토크를 출력하는 엔진(E) 및 모터 제너레이터(MG)(구동원)가 출력한 회전수를 변속하는 동시에, 변속한 회전수를 마찰 체결 요소를 통해 구동륜에 출력하는 자동 변속기(AT)와, 엔진(E) 및 모터 제너레이터(MG)(구동원)와 자동 변속기(AT) 사이에 설치되고, 자동 변속기(AT)의 입력축측의 회전수인 입력 회전수(Nin)를 검출하는 입력 회전수 센서(20)(제1 회전수 센서)와, 마찰 체결 요소와 구동륜(RL, RR) 사이에 설치되고, 자동 변속기(AT)의 출력축측의 회전수인 출력 회전수(Nout)를 검출하는 출력 회전수 센서(제2 회전수 센서)와, 출력 회전수(Nout)에 대한 입력 회전수(Nin)의 비인 변속비가 목표 변속비로 되도록 제어하고, 입력 회전수(Nout)가, 출력 회전수(Nout)에 목표 변속비를 곱한 값에 소정의 슬립 회전수(α)를 더한 값으로 되도록, 마찰 체결 요소를 슬립 제어하는 변속 제어부(500)(변속 제어 수단, 슬립 제어 수단)와, 슬립 제어가 행해지고 있지 않을 때에, 실제의 변속비가 목표 변속비의 소정 범위 밖일 때에는, 자동 변속기(AT) 내에 이상이 발생되어 있다고 판정하고, 슬립 제어가 행해지고 있을 때에, 실제의 변속비를 슬립 회전수(α)에 기초하여 보정한 값이 목표 변속비의 소정 범위 밖일 때에는, 자동 변속기(AT) 내에 이상이 발생되어 있다고 판정하는 기어비 이상 판정부(600)(이상 판정 수단)를 설치하였다.

(4) 기어비 이상 판정부(600)는, μ 슬립 제어가 행해지고 있지 않을 때에 자동 변속기(AT) 내에 기어비 이상이 발생되어 있다고 판정할 때에 사용하는 소정 범위보다도, μ 슬립 제어가 행해지고 있을 때에 사용하는 소정 범위를 크게 설정하였다.

따라서, μ 슬립 제어 중의 외란 등에 의해, 실제의 변속비가 변동되어도 기어비 이상의 발생이라고 오판정하는 것을 억제할 수 있다.

(5) 기어비 이상 판정부(600)는, μ 슬립 제어가 행해지고 있는 경우에는, 감속도의 크기가 소정값보다도 작을 때에는 기어비 이상이 발생되어 있는 것을 판정하지 않도록 하였다.

따라서, 기어비 이상 중에서도 급감속을 수반하는 인터로크가 발생되어 있을 때에는, 기어비 이상 판정을 행하여, 급감속을 회피할 수 있다. 한편, 급감속을 수반하지 않는 기어비 이상에서는 정밀도가 낮은 판정을 회피할 수 있다.

[다른 실시예]

이상, 본 발명을 실시하기 위한 최량의 형태를, 제1 실시예에 기초하여 설명하였지만, 본 발명의 구체적인 구성은, 제1 실시예에 한정되는 것은 아니며, 발명의 요지를 일탈하지 않는 범위의 설계 변경 등이 있어도 본 발명에 포함된다.

제1 실시예에서는, FR형의 하이브리드 차량에 대해 설명하였지만, FF형의 하이브리드 차량이라도 상관없다.

제1 실시예에서는, 입력 회전수(Nin)로부터 슬립 회전수(α)를 뺀 보정 입력 회전수(N'in)를 사용하여, 보정 변속비를 보정 입력 회전수(N'in)/출력 회전수(Nout)로서 구하고 있다. 이것을, 출력 회전수(Nout)에 슬립 회전수(α)를 변속비로 나눈 값을 더한 보정 출력 회전수(N'out)를 사용하여, 보정 변속비를 입력 회전수(Nin)/보정 출력 회전수(N'out)로서 구해도 좋다. 또는, 실제의 변속비[입력 회전수(Nin)/출력 회전수(Nout)]에, [입력 회전수(Nin)-슬립 회전수(α)]/입력 회전수(Nin)를 곱한 값을 보정 변속비로서 사용해도 좋다.

제1 실시예에서는, 슬립 제어가 행해지는 제2 클러치로서, 자동 변속기(AT) 내의 마찰 체결 요소를 유용하는 경우에 대해 설명하였지만, 제2 클러치를 별도로 설치하도록 해도 좋다. 이 경우, 제2 클러치는, 구동원인 모터 제너레이터(MG)와 자동 변속기(AT) 사이에 설치해도 좋고, 자동 변속기(AT)와 구동륜[좌측 후륜(RL), 우측 후륜(RR)] 사이에 설치해도 좋다. 또한, 제2 클러치를 모터 제너레이터(MG)와 자동 변속기(AT) 사이에 설치한 경우에는, 자동 변속기(AT)의 입력축의 회전수인 입력 회전수(Nin)는, 모터 제너레이터(MG)와 제2 클러치 사이에 설치된 회전수 센서에 의해 검출된다. 또한, 제2 클러치를 자동 변속기(AT)와 구동륜[좌측 후륜(RL), 우측 후륜(RR)] 사이에 설치한 경우에는, 자동 변속기(AT)의 출력축의 회전수인 출력 회전수(Nout)는, 제2 클러치와 구동륜[좌측 후륜(RL), 우측 후륜(RR)] 사이에 설치된 회전수 센서에 의해 검출된다.

또한, 제1 실시예에서는, 자동 변속기로서 전진 7속 후퇴 1속의 유단식의 변속기로 설명했지만, 본 발명은, 벨트식이나 체인식이나 멀티 디스크식 등의 무단변속기에도 적용할 수 있다. 예를 들면, 벨트식 무단변속기에서는, 벨트와 풀리의 사이에 미끄러짐이 생기는 벨트 슬립과 목표 변속비와 실변속비에 괴리가 생겨 변속비 이상 상태가 되지만, 본 발명은, 이러한 이상 판정(벨트 슬립 판정)에도 적용할 수 있다.

E : 엔진(구동원)
MG : 모터 제너레이터(구동원)
AT : 자동 변속기
RL : 좌측 구동륜(구동륜)
RR : 우측 구동륜(구동륜)
20 : 입력 회전수 센서(제1 회전수 센서)
21 : 출력 회전수 센서(제2 회전수 센서)
500 : 변속 제어부(변속기 제어 수단, 슬립 제어 수단)
600 : 기어비 이상 판정부(이상 판정 수단)

Claims

차량의 구동 토크를 출력하는 구동원으로부터의 출력 회전수를 변속하여 출력하는 자동 변속기에 있어서,
상기 자동 변속기의 출력 회전수에 대한 상기 자동 변속기의 입력 회전수의 비인 변속비가 목표 변속비로 되도록 제어하는 변속기 제어 수단과,
상기 자동 변속기의 입력 회전수가, 상기 자동 변속기의 출력 회전수에 상기 목표 변속비를 곱한 값에 소정의 슬립 회전수를 더한 값으로 되도록, 상기 자동 변속기 내의 마찰 체결 요소를 슬립 제어하는 슬립 제어 수단과,
상기 슬립 제어가 행해지고 있지 않을 때에, 실제의 상기 자동 변속비가 상기 목표 변속비의 소정 범위 밖일 때에는, 상기 변속기 내에 이상이 발생되어 있다고 판정하고,
상기 슬립 제어가 행해지고 있을 때에, 실제의 상기 변속비를 상기 슬립 회전수에 기초하여 보정한 값이 상기 목표 변속비의 소정 범위 밖일 때에는, 상기 자동 변속기 내에 이상이 발생되어 있다고 판정하는 이상 판정 수단을 설치한 것을 특징으로 하는, 자동 변속기.
구동원이 출력하는 차량의 구동 토크가 마찰 체결 요소를 통해 공급되는 동시에, 상기 구동원이 출력한 회전수를 변속하여, 구동륜에 출력하는 자동 변속기에 있어서,
상기 구동원과 상기 마찰 체결 요소 사이에 설치되고, 상기 자동 변속기의 입력축측의 회전수인 입력 회전수를 검출하는 제1 회전수 센서와,
상기 자동 변속기와 상기 구동륜 사이에 설치되고, 상기 자동 변속기의 출력축측의 회전수인 출력 회전수를 검출하는 제2 회전수 센서와,
상기 출력 회전수에 대한 상기 입력 회전수의 비인 변속비가 목표 변속비로 되도록 제어하는 변속기 제어 수단과,
상기 입력 회전수가, 상기 출력 회전수에 상기 목표 변속비를 곱한 값에 소정의 슬립 회전수를 더한 값으로 되도록, 상기 마찰 체결 요소를 슬립 제어하는 슬립 제어 수단과,
상기 슬립 제어가 행해지고 있지 않을 때에, 실제의 상기 변속비가 상기 목표 변속비의 소정 범위 밖일 때에는, 상기 자동 변속기 내에 이상이 발생되어 있다고 판정하고,
상기 슬립 제어가 행해지고 있을 때에, 실제의 상기 변속비를 상기 슬립 회전수에 기초하여 보정한 값이 상기 목표 변속비의 소정 범위 밖일 때에는, 상기 자동 변속기 내에 이상이 발생되어 있다고 판정하는 이상 판정 수단을 설치한 것을 특징으로 하는, 자동 변속기.
차량의 구동 토크를 출력하는 구동원이 출력한 회전수를 변속하는 동시에, 상기 변속한 회전수를 마찰 체결 요소를 통해 구동륜에 출력하는 자동 변속기에 있어서,
상기 구동원과 상기 자동 변속기 사이에 설치되고, 상기 자동 변속기의 입력축측의 회전수인 입력 회전수를 검출하는 제1 회전수 센서와,
상기 마찰 체결 요소와 상기 구동륜 사이에 설치되고, 상기 자동 변속기의 출력축측의 회전수인 출력 회전수를 검출하는 제2 회전수 센서와,
상기 출력 회전수에 대한 상기 입력 회전수의 비인 변속비가 목표 변속비로 되도록 제어하는 변속기 제어 수단과,
상기 입력 회전수가, 상기 출력 회전수에 상기 목표 변속비를 곱한 값에 소정의 슬립 회전수를 더한 값으로 되도록, 상기 마찰 체결 요소를 슬립 제어하는 슬립 제어 수단과,
상기 슬립 제어가 행해지고 있지 않을 때에, 실제의 상기 변속비가 상기 목표 변속비의 소정 범위 밖일 때에는, 상기 자동 변속기 내에 이상이 발생되어 있다고 판정하고,
상기 슬립 제어가 행해지고 있을 때에, 실제의 상기 변속비를 상기 슬립 회전수에 기초하여 보정한 값이 상기 목표 변속비의 소정 범위 밖일 때에는, 상기 자동 변속기 내에 이상이 발생되어 있다고 판정하는 이상 판정 수단을 설치한 것을 특징으로 하는, 자동 변속기.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 이상 판정 수단은, 상기 슬립 제어가 행해지고 있지 않을 때에 상기 변속기 내에 이상이 발생되어 있다고 판정할 때에 사용하는 상기 소정 범위보다도, 상기 슬립 제어가 행해지고 있을 때에 사용하는 상기 소정 범위를 크게 설정한 것을 특징으로 하는, 자동 변속기.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 이상 판정 수단은, 상기 슬립 제어가 행해지고 있는 경우에는, 감속도의 크기가 소정값보다도 작을 때에는 이상이 발생되어 있는 것을 판정하지 않는 것을 특징으로 하는, 자동 변속기.