KR101619011B1 - 하이브리드 차량의 제어 장치 - Google Patents

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hybrid vehicle
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다케시 하라
데루카즈 도리카이
에리 이토
유우스케 오바타
가즈키 다카하시
세이지 다카야
사토시 우치노
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혼다 기켄 고교 가부시키가이샤
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    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W30/00—Purposes of road vehicle drive control systems not related to the control of a particular sub-unit, e.g. of systems using conjoint control of vehicle sub-units, or advanced driver assistance systems for ensuring comfort, stability and safety or drive control systems for propelling or retarding the vehicle
    • B60W30/02—Control of vehicle driving stability
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W50/00—Details of control systems for road vehicle drive control not related to the control of a particular sub-unit, e.g. process diagnostic or vehicle driver interfaces
    • B60W50/08—Interaction between the driver and the control system
    • B60W50/082—Selecting or switching between different modes of propelling
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D11/00—Arrangements for, or adaptations to, non-automatic engine control initiation means, e.g. operator initiated
    • F02D11/06—Arrangements for, or adaptations to, non-automatic engine control initiation means, e.g. operator initiated characterised by non-mechanical control linkages, e.g. fluid control linkages or by control linkages with power drive or assistance
    • F02D11/10—Arrangements for, or adaptations to, non-automatic engine control initiation means, e.g. operator initiated characterised by non-mechanical control linkages, e.g. fluid control linkages or by control linkages with power drive or assistance of the electric type
    • F02D11/105—Arrangements for, or adaptations to, non-automatic engine control initiation means, e.g. operator initiated characterised by non-mechanical control linkages, e.g. fluid control linkages or by control linkages with power drive or assistance of the electric type characterised by the function converting demand to actuation, e.g. a map indicating relations between an accelerator pedal position and throttle valve opening or target engine torque
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D29/00—Controlling engines, such controlling being peculiar to the devices driven thereby, the devices being other than parts or accessories essential to engine operation, e.g. controlling of engines by signals external thereto
    • F02D29/02—Controlling engines, such controlling being peculiar to the devices driven thereby, the devices being other than parts or accessories essential to engine operation, e.g. controlling of engines by signals external thereto peculiar to engines driving vehicles; peculiar to engines driving variable pitch propellers
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/02—Circuit arrangements for generating control signals
    • F02D41/04—Introducing corrections for particular operating conditions
    • F02D41/10—Introducing corrections for particular operating conditions for acceleration
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60K—ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K6/00—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00
    • B60K6/20—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs
    • B60K6/42—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs characterised by the architecture of the hybrid electric vehicle
    • B60K6/48—Parallel type
    • B60K2006/4808—Electric machine connected or connectable to gearbox output shaft
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B60L2210/40—DC to AC converters
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B60L2240/10—Vehicle control parameters
    • B60L2240/24—Steering angle
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Abstract

사용자의 기호나 사용자가 의도하는 주행 특성에 맞는 가속 정도를 수동으로 선택할 수 있는 하이브리드 차량의 제어 장치를 제공하는 것.
엔진(11)과, 엔진(11)의 동력을 어시스트하는 모터(12)를 구비하는 하이브리드 차량(1)의 제어 장치로서, 사용자가 플러스 스포츠 모드 스위치(30)를 누름에 따라 모터(12)의 어시스트량을 증가시킬 준비를 하고, 그 후, 사용자가 액셀 페달을 밟음으로써 발생하는 액셀 개방도의 변화량 ΔAP가 소정값 이상이 됨에 따라, 모터(12)의 어시스트량을 증가시키는 제1 변경부를 ECU(20)에 구비하는 것을 특징으로 하는 하이브리드 차량(1)의 제어 장치를 제공한다.

Description

하이브리드 차량의 제어 장치{CONTROL DEVICE FOR HYBRID VEHICLE}
본 발명은 하이브리드 차량의 제어 장치에 관한 것이다.
특허문헌 1에는, 엔진을 동력원으로 하여, 주행시에 전동 모터에 의해 토크 어시스트를 행하는 하이브리드 차량의 제어 장치가 개시되어 있다. 상기 하이브리드 차량에는, 자동 변속기의 변속 조건(변속 맵 등)을 파워 패턴 또는 노멀 패턴으로 전환하기 위한 패턴 셀렉트 스위치가 설치되어 있다. 제어 장치는, 사용자가 패턴 셀렉트 스위치를 이용하여 파워 패턴을 선택했을 때에, 통상보다 높은 동력 성능을 사용자가 요구하고 있는 것으로 간주한다. 이때, 제어 장치는, 자동 변속기의 변속 조건을 나타내는 변속 맵 등을 파워 패턴으로 변경하고, 전동 모터에 의한 어시스트 토크량을 증가시키는 어시스트 제어를 행한다.
특허문헌 1: 일본 특허 제3097559호 공보
그러나, 특허문헌 1에 개시된 제어 장치에서는, 파워 패턴이 선택되면, 자동 변속기의 변속 조건을 파워 패턴으로 변경하고, 전동 모터에 의한 어시스트 토크량을 증가시키기 때문에, 파워 패턴이 선택되기 전후에서, 동일한 액셀 조작량에 대한 구동력의 차가 매우 크다. 이와 같이, 동일한 액셀 조작량에 대하여 구동력이 급격히 변화하면, 사용자의 기호나 사용자가 의도하는 주행 특성에 맞는 가속 정도를 얻을 수 없기 때문에 바람직하지 않다.
본 발명은 상기를 감안하여 이루어진 것으로, 그 목적은, 사용자의 기호나 사용자가 의도하는 주행 특성에 맞는 가속 정도를 수동으로 선택할 수 있는 하이브리드 차량의 제어 장치를 제공하는 것에 있다.
상기 목적을 달성하기 위해서 본 발명은, 내연 기관[예컨대, 후술하는 엔진(11)]과, 상기 내연 기관의 동력을 어시스트하는 전동기[예컨대, 후술하는 모터(12)]를 구비하는 하이브리드 차량[예컨대, 후술하는 하이브리드 차량(1)]의 제어 장치를 제공한다. 본 발명에 따른 하이브리드 차량의 제어 장치는, 사용자로부터의 제1 입력[예컨대, 후술하는 사용자에 의해 플러스 스포츠 모드 스위치(30)가 눌려진 것]에 따라 상기 전동기의 어시스트량을 변경할 준비를 하고, 그 후, 상기 사용자로부터의 제2 입력[예컨대, 후술하는 사용자에 의한 액셀 페달의 밟음에 의해 발생한 액셀 개방도의 변화량 ΔAP가 소정값 이상이 된 것]에 따라 상기 전동기의 어시스트량을 변경하는 제1 변경 수단[예컨대, 후술하는 ECU(20)]을 구비하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에서는, 사용자로부터의 제1 입력에 따라 전동기의 어시스트량을 변경할 준비를 하고, 그 후, 사용자로부터의 제2 입력에 따라 전동기의 어시스트량을 변경하는 제1 변경 수단을 구비한다. 이에 의해, 사용자로부터의 2회째의 입력이 있어야 비로소 어시스트량을 증가시키기 때문에, 하이브리드 차량의 거동 변화를 억제할 수 있고, 안전성을 향상할 수 있다. 따라서 본 발명에 의하면, 예컨대 사용자로부터의 제1 입력에 따라 전동기의 어시스트량을 증가시킬 준비를 하고, 그 후, 사용자로부터의 제2 입력에 따라 전동기의 어시스트량을 증가시킴으로써, 사용자의 기호나 사용자가 의도하는 주행 특성에 맞는 가속 정도를 수동으로 선택할 수 있다.
이 경우, 상기 제1 변경 수단은, 상기 제1 입력 후, 소정 시간 경과 후에는 상기 제2 입력을 캔슬하는 것이 바람직하다.
본 발명에서는, 사용자로부터의 제1 입력 후, 소정 시간(예컨대, 후술하는 대기 시간) 경과 후에는 사용자로부터의 제2 입력을 캔슬한다. 이에 의해, 사용자로부터의 제1 입력이 있었던 경우라도, 소정 시간이 경과하면 사용자로부터의 제2 입력을 캔슬하기 때문에, 제어 장치의 부하를 경감할 수 있고, 다른 제어 처리를 쾌적하게 행할 수 있다. 또한 본 발명에 의하면, 사용자로부터의 제1 입력이 오조작(誤操作)이었던 경우에는, 상기 오조작에 의한 사용자가 의도하지 않은 차량의 거동을 회피할 수 있다.
이 경우, 상기 사용자로부터의 제1 입력에 따라 상기 내연 기관의 출력량을 변경할 준비를 하고, 그 후, 상기 사용자로부터의 제2 입력에 따라 상기 내연 기관의 출력량을 변경하는 제2 변경 수단[예컨대, 후술하는 ECU(20C)]과, 상기 내연 기관의 회전수 또는 상기 전동기의 회전수에 기초하여, 상기 제1 변경 수단 또는 상기 제2 변경 수단을 선택하는 제1 선택 수단[예컨대, 후술하는 ECU(20C)]을 더 구비하는 것이 바람직하다.
본 발명에서는, 상기 제1 변경 수단에 더하여, 사용자로부터의 제1 입력에 따라 내연 기관의 출력량을 변경할 준비를 하고, 그 후, 사용자로부터의 제2 입력에 따라 내연 기관의 출력량을 변경하는 제2 변경 수단을 구비한다. 또한 본 발명에서는, 제1 변경 수단에 의한 전동기의 어시스트량의 변경과, 제2 변경 수단에 의한 내연 기관의 출력량의 변경을, 내연 기관의 회전수 또는 전동기의 회전수에 기초하여 선택한다. 본 발명에 의하면, 전동기의 어시스트량을 변경하는 제1 변경 수단과, 내연 기관의 출력량을 변경하는 제2 변경 수단을 구비함으로써, 하이브리드 차량이 구비하는 배터리의 SOC(State of Charge) 잔량이 적은 경우라도, 내연 기관의 출력량을 증가시킴으로써 하이브리드 차량의 출력량을 증가시킬 수 있다. 또한, 예컨대 출력이 동일해도 회전수가 작은 쪽이 토크는 큰 바, 본 발명에 의하면 회전수에 기초하여 전동기의 어시스트량의 변경과 내연 기관의 출력량의 변경을 선택하기 때문에, 보다 정확한 토크에 기초하여 출력량을 변경할 수 있다.
이 경우, 상기 제1 선택 수단은, 상기 내연 기관의 회전수 또는 상기 전동기의 회전수가 소정 회전수 이상일 때에는 상기 제2 변경 수단을 선택하고, 상기 내연 기관의 회전수 또는 상기 전동기의 회전수가 소정 회전수 미만일 때에는 상기 제1 변경 수단을 선택하는 것이 바람직하다.
본 발명에서는, 내연 기관의 회전수 또는 전동기의 회전수가 소정 회전수 이상일 때에는, 내연 기관의 출력량을 변경하고, 내연 기관의 회전수 또는 전동기의 회전수가 소정 회전수 미만일 때에는, 전동기의 어시스트량을 변경한다. 예컨대, 내연 기관의 회전수 또는 전동기의 회전수가 소정 회전수 이상일 때에 전동기의 어시스트량을 증가시키면, 전력의 소비량이 증가하여 배터리의 열화가 촉진되는 바, 본 발명에 의하면, 내연 기관의 회전수 또는 전동기의 회전수가 소정 회전수 이상일 때에는 내연 기관의 출력량을 증가시킴으로써 하이브리드 차량의 출력량을 증가시키기 때문에, 배터리의 열화를 억제할 수 있다.
이 경우, 상기 사용자로부터의 제1 입력에 따라 상기 내연 기관의 출력량을 변경할 준비를 하고, 그 후, 상기 사용자로부터의 제2 입력에 따라 상기 내연 기관의 출력량을 변경하는 제2 변경 수단[예컨대, 후술하는 ECU(20B)]과, 상기 하이브리드 차량[예컨대, 후술하는 하이브리드 차량(1B)]의 차속(車速)에 기초하여, 상기 제1 변경 수단 또는 상기 제2 변경 수단을 선택하는 제2 선택 수단[예컨대, 후술하는 ECU(20B)]을 더 구비하는 것이 바람직하다.
본 발명에서는, 상기 제1 변경 수단에 더하여, 사용자로부터의 제1 입력에 따라 내연 기관의 출력량을 변경할 준비를 하고, 그 후, 사용자로부터의 제2 입력에 따라 내연 기관의 출력량을 변경하는 제2 변경 수단을 구비한다. 또한 본 발명에서는, 제1 변경 수단에 의한 전동기의 어시스트량의 변경과, 제2 변경 수단에 의한 내연 기관의 출력량의 변경을, 하이브리드 차량의 차속에 기초하여 선택한다. 본 발명에 의하면, 전동기의 어시스트량을 변경하는 제1 변경 수단과, 내연 기관의 출력량을 변경하는 제2 변경 수단을 구비함으로써, 하이브리드 차량이 구비하는 배터리의 SOC(State of Charge) 잔량이 적은 경우라도, 내연 기관의 출력량을 증가시킴으로써 하이브리드 차량의 출력량을 증가시킬 수 있다.
이 경우, 상기 제2 선택 수단은, 상기 차속이 소정 차속 이상일 때에는 상기 제2 변경 수단을 선택하고, 상기 차속이 상기 소정 차속 미만일 때에는 상기 제1 변경 수단을 선택하는 것이 바람직하다.
본 발명에서는, 하이브리드 차량의 차속이 소정 차속 이상일 때, 즉 고속일 때에는, 내연 기관의 출력량을 변경하고, 하이브리드 차량의 차속이 소정 차속 미만일 때, 즉 저속일 때에는, 전동기의 어시스트량을 변경한다. 예컨대, 고속일 때에 전동기의 어시스트량을 증가시키면, 전력의 소비량이 증가하여 배터리의 열화가 촉진되는 바, 본 발명에 의하면, 고속일 때에는 내연 기관의 출력량을 증가시킴으로써 하이브리드 차량의 출력량을 증가시키기 때문에, 배터리의 열화를 억제할 수 있다.
이 경우, 상기 제2 변경 수단은, 상기 내연 기관의 연료 공급량 및 흡입 공기량을 증가시킴으로써, 상기 내연 기관의 출력량을 증가시키는 것이 바람직하다.
본 발명에서는, 내연 기관의 연료 공급량 및 흡입 공기량을 증가시킴으로써, 내연 기관의 출력량을 증가시킨다. 이에 의해, 결과로서 킥다운 상태로 들어가기 쉬워짐으로써, 별도로, 변속 조건이 상이한 변속 맵을 구비하는 일 없이, 내연 기관의 출력량을 증가시킬 수 있다. 따라서, 본 발명에 의하면, 제어 장치의 메모리를 작게 할 수 있고, 비용을 삭감할 수 있다.
본 발명에 의하면, 사용자의 기호나 사용자가 의도하는 주행 특성에 맞는 가속 정도를 수동으로 선택할 수 있는 하이브리드 차량의 제어 장치를 제공할 수 있다.
도 1은 제1 실시형태에 따른 하이브리드 차량 및 그 제어 장치의 구성을 도시한 도면이다.
도 2는 제1 실시형태에 따른 하이브리드 차량의 제어 장치의 구성을 도시한 블록도이다.
도 3은 제1 실시형태에 따른 출력 증가 제어 처리의 플로우 차트이다.
도 4는 차속에 따라 설정된 타각(舵角) 임계값을 도시한 도면이다.
도 5는 차속에 따라 설정된 전후륜 속도차 임계값을 도시한 도면이다.
도 6은 제1 실시형태에 따른 어시스트량 증가 제어 처리의 일례(타이머 시간 경과에 의해 플러스 스포츠 모드를 종료하는 예)를 도시한 타임 차트이다.
도 7은 제1 실시형태에 따른 어시스트량 증가 제어 처리의 일례(재차의 플러스 스포츠 모드 스위치 ON에 의해 플러스 스포츠 모드를 종료하는 예)를 도시한 타임 차트이다.
도 8은 제1 실시형태에 따른 어시스트량 증가 제어 처리의 일례(-ΔAP의 발생에 의해 플러스 스포츠 모드를 종료하는 예)를 도시한 타임 차트이다.
도 9는 제1 실시형태의 변형예에 따른 하이브리드 차량 및 그 제어 장치의 구성을 도시한 도면이다.
도 10은 제2 실시형태에 따른 출력 증가 제어 처리의 플로우 차트이다.
도 11은 제2 실시형태에 따른 엔진 출력 증가 제어 처리의 일례(타이머 시간 경과에 의해 플러스 스포츠 모드를 종료하는 예)를 도시한 타임 차트이다.
도 12는 제2 실시형태에 따른 엔진 출력 증가 제어 처리의 일례(재차의 플러스 스포츠 모드 스위치 ON에 의해 플러스 스포츠 모드를 종료하는 예)를 도시한 타임 차트이다.
도 13은 제2 실시형태에 따른 엔진 출력 증가 제어 처리의 일례(-ΔAP의 발생에 의해 플러스 스포츠 모드를 종료하는 예)를 도시한 타임 차트이다.
이하, 본 발명의 실시형태에 대해서, 도면을 참조하면서 설명한다. 한편, 제2 실시형태의 설명에 있어서, 제1 실시형태와 공통되는 구성에 대해서는 동일한 부호를 붙이고, 그 설명을 생략한다.
[제1 실시형태]
도 1은 본 발명의 제1 실시형태에 따른 하이브리드 차량 및 그 제어 장치의 구성을 도시한 도면이다. 제1 실시형태에 따른 하이브리드 차량은, 내연 기관에서 발생한 토크와 모터에서 발생한 토크의 양방 또는 어느 한쪽에 의해 주행한다.
도 1에 도시한 바와 같이, 하이브리드 차량(1) 및 그 제어 장치는, 내연 기관[이하, 「엔진(ENG)」이라고 함](11)과, 모터(MOT)(12)와, 트랜스미션(T/M)(13)과, 배터리(BAT)(14)와, 파워 드라이브 유닛[이하, 「PDU」라고 함](15)과, 전자 제어 유닛[이하, 「ECU」라고 함](20)을 구비한다.
엔진(11)은, 예컨대 직렬 4기통 엔진이며, 연료를 연소시킴으로써 하이브리드 차량(1)을 주행시키기 위한 토크를 발생한다. 엔진(11)의 크랭크 샤프트는, 트랜스미션(13) 및 제1 클러치(18a)를 통해 모터(12)의 출력축에 연결되어 있다. 모터(12)의 출력축은, 제2 클러치(18b)를 통해 하이브리드 차량(1)의 구동축(16) 및 구동륜(17R, 17L)에 연결되어 있다.
하이브리드 차량(1)에서는, 제1 클러치(18a) 및 제2 클러치(18b)를 접속함으로써, 엔진(11)에서 발생한 토크만으로, 또는 엔진(11)에서 발생한 토크와 모터(12)에서 발생한 토크에 의해, 구동축(16) 및 구동륜(17R, 17L)을 구동시켜 주행하는 것이 가능하게 되어 있다. 또한, 제1 클러치(18a)를 절단함으로써, 모터(12)에서 발생한 토크만으로, 구동륜(17R, 17L)을 구동시켜 EV 주행하는 것이 가능하게 되어 있다.
한편, 제1 클러치(18a) 및 제2 클러치(18b)는, ECU(20)에 의해 제어되어 동작한다.
모터(12)는, 예컨대 3상 교류 모터이며, 배터리(14)에 축적된 전력에 의해, 하이브리드 차량(1)을 주행시키기 위한 토크를 발생한다. 모터(12)는, 인버터를 구비하는 PDU(15)를 통해 배터리(14)에 접속되어 있고, 엔진(11)의 동력을 어시스트한다. 배터리(14)는, 예컨대 복수의 리튬 이온형의 고압 배터리로 구성된다.
트랜스미션(13)은, 록업 기구를 갖는 토크 컨버터와, 무단 변속기(이하, 「CVT」라고 함)로 이루어지는 자동 변속기를 포함하여 구성된다. 트랜스미션(13)은, 엔진(11)에서 발생한 토크를 원하는 변속비에서의 회전수 및 토크로 변환하여, 구동축(16) 및 구동륜(17R, 17L)에 전달한다.
ECU(20)는, 각종 센서 등으로부터의 입력 신호 파형을 정형하고, 전압 레벨을 소정의 레벨로 수정하며, 아날로그 신호값을 디지털 신호값으로 변환하는 등의 기능을 갖는 입력 회로와, 중앙 연산 처리 유닛(이하, 「CPU」라고 함)을 구비한다. 이 외에, ECU(20)는, CPU에서 실행되는 각종 연산 프로그램 및 연산 결과 등을 기억하는 기억 회로와, 엔진(11), 트랜스미션(13), PDU(15) 등에 제어 신호를 출력하는 출력 회로를 구비한다.
ECU(20)는, 엔진(11)의 운전 상태를 제어한다. 구체적으로는, ECU(20)는, 엔진(11)의 연료 분사 밸브(111)를 제어하여 연료 공급량을 제어하고, 스로틀 밸브(112)를 제어하여 흡입 공기량 등을 제어함으로써, 엔진(11)의 운전 상태를 제어한다.
ECU(20)는, 트랜스미션(13)으로서의 CVT의 변속비를 변경한다.
ECU(20)는, PDU(15)를 제어함으로써 모터(12)를 역행(力行) 운전 또는 회생 운전시킨다. 구체적으로는, ECU(20)는, PDU(15)를 제어하여, 배터리(14)에 축적되어 있던 전력을 3상 교류 전력으로 변환하여 모터(12)에 공급함으로써 모터(12)를 역행 운전시켜, 토크 지령 신호에 따른 토크를 모터(12)에서 발생시킨다. 또한, ECU(20)는, PDU(15)를 제어하여, 엔진(11)에서 발생한 토크의 일부 또는 하이브리드 차량(1)의 감속 주행시에 구동륜(17R, 17L)으로부터 구동축(16)을 통해 출력축으로 전달되는 토크를, 배터리(14)에 회생하도록 토크 지령 신호에 따른 회생 제동력을 발생시키고, 모터(12)로부터 출력되는 3상 교류 전력을 직류 전력으로 변환하여 배터리(14)를 충전한다.
도 2는 본 실시형태에 따른 하이브리드 차량(1)의 제어 장치의 구성을 도시한 블록도이다.
도 2에 도시한 바와 같이, ECU(20)에는, 크랭크 각도 위치 센서(31), 차속 센서(32), 기어 위치 센서(33), 마스터 파워(M/P) 부압 센서(34), VSA(Vehicle Stability Assist) 유닛(35), 브레이크 스위치(36), 액셀 개방도 센서(37) 등의 각종 센서 등이, CAN(Controller Area Network) 등의 통신 회선을 통해 접속되어 있다. 이에 의해, ECU(20)에는, 이들 각종 센서 등으로부터의 신호가 입력된다.
ECU(20)에는, 스티어링에 배치되며 사용자가 스티어링으로부터 손을 떼지 않고 조작 가능한 플러스 스포츠 모드 스위치(30)의 상태를 나타내는 플러스 스포츠 모드 스위치 신호가 입력된다. 사용자가, 가속감을 얻고 싶은 경우에 이 플러스 스포츠 모드 스위치(30)를 누름으로써, 후술하는 플러스 스포츠 모드의 실행이 가능해진다.
또한, ECU(20)에는, 도시하지 않은 변속 조작부로서의 변속 레버에 의해 선택된 시프트 포지션을 나타내는 신호 등도 입력된다.
여기서, 크랭크 각도 위치 센서(31)는, 엔진(11)의 회전수 NE를 검출하고, 차속 센서(32)는, 구동륜(17R, 17L) 및 구동축(16)의 회전수에 따른 차속 VP를 검출한다. 기어 위치 센서(33)는, 트랜스미션(13)의 기어 위치를 검출하고, M/P 부압 센서(34)는, 진공 제동 배력 장치(마스터 파워)의 마스터 파워 부압을 검출한다. 브레이크 스위치(36)는, 사용자에 의한 브레이크 페달의 밟음 조작 상태를 검출하고, 액셀 개방도 센서(37)는, 사용자에 의한 액셀 페달의 밟음량에 따른 액셀 개방도 AP를 검출한다. ECU(20)에서는, 액셀 개방도 AP 및 엔진 회전수 NE에 기초하여, 엔진(11)의 출력 토크가 산출된다.
VSA 유닛은, 각 차륜에 설치된 4개의 차륜 속도 센서, 타각 센서, 요 레이트(yaw rate) 센서 및 횡가속도 센서를 구비한다. VSA 유닛은, 이들 센서에 의해 검출되는 차륜 속도, 조타각, 요 레이트 및 횡가속도 등에 기초하여, 차륜의 브레이크력을 제어한다. 이에 의해, 각 차륜의 브레이크력이 개별적으로 제어되고, 장해물 회피 성능 및 차량 거동 안정 성능이 향상된다.
전술한 바와 같은 하드웨어 구성을 구비하는 ECU(20)에는, 하이브리드 차량(1)의 출력량을 증가시키는 출력 증가 제어 처리를 실행하는 모듈로서, 제1 변경부가 구성된다.
제1 변경부는, 후술하는 제1 조건(페일 세이프 동작 중이 아닌 것 등) 및 제2 조건(플러스 스포츠 모드 실행의 허가 조건)이 성립하고 있는 상태에서, 사용자로부터의 제1 입력으로서 플러스 스포츠 모드 스위치(30)가 눌려짐에 따라, 모터(12)의 어시스트량을 증가시킬 준비를 한다.
또한, 제1 변경부는, 제2 조건이 성립하고 있고 또한 후술하는 제3 조건(플러스 스포츠 모드 스탠바이 상태의 캔슬 조건)이 성립하고 있지 않은 상태에서, 사용자로부터의 제2 입력으로서 액셀 페달이 밟혀진 것에 의한 액셀 개방도의 변화량 ΔAP가 소정값 이상이 됨에 따라, 모터(12)의 어시스트량을 증가시킨다. 이에 의해, 본 실시형태에서는, 사용자의 기호나 사용자가 의도하는 주행 특성에 맞는 가속 정도를 수동으로 선택할 수 있는 플러스 스포츠 모드의 실행이 가능해지고 있다.
또한, 제1 변경부는, 어시스트량을 증가시키는 플러스 스포츠 모드의 실행 중에, 후술하는 제4 조건(플러스 스포츠 모드의 실행 종료 조건)이 성립한 경우에는, 어시스트량 증가 제어를 종료한다.
또한, ECU(20)에는, 상기 제1 변경부에 더하여, 후술하는 제1 조건이 성립하고 있는지의 여부를 판정하는 제1 조건 판정부와, 후술하는 제2 조건이 성립하고 있는지의 여부를 판정하는 제2 조건 판정부와, 후술하는 제3 조건이 성립하고 있는지의 여부를 판정하는 제3 조건 판정부와, 후술하는 제4 조건이 성립하고 있는지의 여부를 판정하는 제4 조건 판정부가 구성된다.
도 3은 본 실시형태에 따른 출력 증가 제어 처리의 플로우 차트이다. 이 처리는, ECU(20)에서 반복해서 실행된다.
단계 S11에서는, 후술하는 단계 S21에 있어서 플러스 스포츠 모드의 실행으로서 어시스트량 증가 제어를 실행한 경우에 있어서, 재실행 금지 딜레이 시간이 경과하고 있는지의 여부를 판별한다. 구체적으로는, 후술하는 단계 S23에 있어서 어시스트량 증가 제어의 실행을 종료함에 따라 개시된 재실행 금지 딜레이 타이머 카운트 다운의 카운트값이 「0」이 되었는지의 여부를 판별한다. 이 판별이 YES인 경우에는 단계 S12로 진행하고, NO인 경우에는 재차 이 판별을 반복한다. 이에 의해, 배터리(14)의 SOC 잔량의 관점에서, 어시스트량 증가 제어의 연속 실행이 회피된다. 한편, ECU(20)는, 사용자가 이그니션 스위치를 OFF했을 때, 즉, 하이브리드 차량(1)을 정차시키기 위해서 엔진(11)을 OFF했을 때에, 재실행 금지 딜레이 타이머 카운트 다운의 카운트값을 「0」으로 한다.
단계 S12에서는, 제1 조건이 성립하고 있는지의 여부를 판별한다. 제1 조건으로서는, 엔진(11), 모터(12), 트랜스미션(이하, CVT)(13) 및 배터리(14) 중 어느 하나에 어떠한 이상이나 고장이 발생하여 페일 세이프 동작 중이 아닌 것, 전술한 각종 센서나 VSA 유닛(35) 중 어느 하나에 어떠한 이상이나 고장이 발생하고 있지 않은 것 등을 들 수 있다. 이 판별이 YES인 경우에는 단계 S13으로 진행하고, NO인 경우에는 단계 S24로 진행하여 미터 등에 경고등을 점등하고, 본 처리를 종료한다.
단계 S13에서는, 엔진(11), 모터(12), CVT(13), 배터리(14), 전술한 각종 센서나 VSA 유닛(35) 등의 각 유닛이 정상적인 상태(제1 상태)라고 판단하고, 각 유닛 정상 플래그 F_PSPONORM을 「1」로 설정한다. 그 후, 단계 S14로 진행한다. 한편, 각 유닛 정상 플래그 F_PSPONORM은, 제1 조건이 비성립이 되었을 때에 「0」으로 설정된다.
단계 S14에서는, 제2 조건이 성립하고 있는지의 여부를 판별한다. 이 판별이 YES인 경우에는 단계 S15로 진행하고, NO인 경우에는 단계 S12로 되돌아간다. 제2 조건은, 플러스 스포츠 모드 실행의 허가 조건이며, 배터리 조건, 엔진/모터 조건, CVT 조건 및 VSA 조건을 포함한다. 이들 각 조건이 전부 성립하고 있는 경우에, 제2 조건이 성립하고 있다고 판별한다.
배터리 조건으로서는, 배터리(14)의 SOC 잔량이 소정의 SOC량 이상인 것, 배터리(14)의 출력량이 소정의 허가 출력량 이상인 것, 배터리(14)의 온도가 소정의 온도 범위 내인 것, 파워 세이브 모드의 실행 중이 아닌 것을 들 수 있다. 이들이 모두 만족하고 있는 경우에, 배터리 조건이 성립하고 있다고 판별한다.
엔진/모터 조건으로서는, 엔진(11)의 동력을 모터(12)로 어시스트하는 어시스트 제어의 허가 중인 것, 차속이 소정 차속 이상인 것, 브레이크 부압(M/P 부압)이 소정값 이상인 것, 하이브리드 차량(1)이 선회 중이 아니라고 판정된 것을 들 수 있다. 하이브리드 차량(1)의 선회 판정에 대해서는, 후단에서 상세히 서술한다. 이들이 모두 만족하고 있는 경우에, 엔진/모터 조건이 성립하고 있다고 판별한다.
상기 어시스트 제어는, 예컨대, 고속에서의 연료 커트(F/C) 중이나 플러딩(flooding) 방지 장치 작동 중 외에, 배터리(14)의 사용 영역(존)이 확정되고, 그 사용 영역이 SOC가 작고 방전이 제한되는 방전 제한 영역인 C존이 아닐 때 등에 허가된다. 한편, 트랜스미션(13)으로서 매뉴얼 트랜스미션을 이용한 경우에는, 상기에 더하여, 시프트 포지션이 고기어단인 것도 들 수 있다.
CVT 조건으로서는, 변속 조작부로서의 변속 레버의 포지션이 로우(L) 레인지·리버스(R) 레인지 이외인 것, 차속이 소정 차속 이상인 것, 토크 컨버터의 미끄럼률에 기초하여 클러치 체결 후라고 판정된 것, 클러치가 인기어 상태라고 판정된 것, 레이쇼(ratio)가 소정값 이하인 것, 주행 중인 도로가 저μ로(路) 등인 경우에 구동륜이 스키드하고 있지 않다고 판정된 것, 하이브리드 차량(1)이 빙상 등에서 구동륜이 스핀하고 있지 않다고 판정된 것을 들 수 있다. 구동륜의 스키드 판정과 스핀 판정에 대해서는, 후단에서 상세히 서술한다. 이들이 모두 만족하고 있는 경우에, CVT 조건이 성립하고 있다고 판별한다. 한편, 트랜스미션(13)으로서 매뉴얼 트랜스미션을 이용한 경우도, 마찬가지로, 시프트 포지션 저기어단 이외인 것, 차속이 소정 차속 이상인 것, 주행 중인 도로가 저μ로 등인 경우에 구동륜이 스키드하고 있지 않다고 판정된 것, 하이브리드 차량(1)이 빙상 등에서 구동륜이 스핀하고 있지 않다고 판정된 것을 들 수 있다.
VSA 조건으로서는, VSA 유닛(35)이 작동 중이 아닌 것을 들 수 있다. VSA 유닛(35)이 작동 중이 아닌 경우에, VSA 조건이 성립하고 있다고 판별한다.
단계 S15에서는, 플러스 스포츠 모드 실행의 준비 OK 상태(제2 상태)라고 판단하고, 준비 OK 플래그 F_PSPOOK를 「1」로 설정한다. 이때, 미터 등에 READY 표시(예컨대, READY 점등)를 한다. 그 후, 단계 S16으로 진행한다. 한편, 준비 OK 플래그 F_PSPOOK는, 제2 조건이 비성립이 되었을 때에 「0」으로 설정된다.
단계 S16에서는, 사용자에 의해, 플러스 스포츠 모드 스위치(30)가 눌려졌는지의 여부를 판별한다. 이 판별이 YES인 경우에는 단계 S17로 진행하고, NO인 경우에는 재차 이 판별을 반복한다.
단계 S17에서는, 플러스 스포츠 모드 실행의 스탠바이 상태(제3 상태), 즉 트리거 대기의 상태라고 판단하고, 스탠바이 플래그 F_PSPOSTB를 「1」로 설정한다. 이때, 미터 등에 스탠바이 표시(예컨대, +SPORT 점멸)를 한다. 그 후, 단계 S18로 진행한다. 한편, 스탠바이 플래그 F_PSPOSTB는, 제3 조건이 비성립이 되었을 때에 「0」으로 설정된다.
단계 S18에서는, 재차, 전술한 제2 조건(배터리 조건, 엔진/모터 조건, CVT 조건 및 VSA 조건)이 성립하고 있는지의 여부, 즉, 준비 OK 플래그 F_PSPOOK가 「1」인지의 여부를 판별한다. 이 판별이 YES인 경우에는 단계 S19로 진행하고, NO인 경우에는 단계 S12로 되돌아간다.
단계 S19에서는, 제3 조건이 성립하고 있는지의 여부를 판별한다. 이 판별이 NO인 경우에는 단계 S20으로 진행하고, YES인 경우에는 단계 S15로 되돌아간다.
제3 조건은, 플러스 스포츠 모드 실행 스탠바이 상태의 캔슬 조건이며, 구체적으로는, 단계 S17에서 스탠바이 상태라고 판단되고 나서 미리 설정된 소정의 대기 시간이 경과하고 있는(대기 타이머 카운트 다운의 카운트값이 「0」인) 것, 사용자가 브레이크 페달을 밟아 브레이크 스위치(36)가 ON되어 있는 것, 사용자에 의해 플러스 스포츠 모드 스위치(30)가 재차 눌려진 것, 전술한 제2 조건(배터리 조건, 엔진/모터 조건, CVT 조건 및 VSA 조건)이 비성립인 것을 들 수 있다. 이들 조건 중 어느 하나가 성립하고 있는 경우에, 제3 조건이 성립하고 있다고 판별한다.
한편, 트랜스미션(13)으로서 매뉴얼 트랜스미션을 이용한 경우에는, 제3 조건으로서, 상기에 더하여, 클러치가 체결 상태가 아닌 것도 들 수 있다.
또한, 하이브리드 차량(1)이, 엔진(11)의 출력량을 적극적으로 증가 제어하고 모터(12)에 의한 어시스트량을 적극적으로 증가 제어하는 SPORT 모드와, 엔진(11)의 출력량을 통상 제어하고 모터(12)에 의한 어시스트량을 통상 제어하는 NORMAL 모드와, 연비를 우선시켜 엔진(11)의 출력량과 모터(12)의 어시스트량을 제어하는 ECON 모드의 3모드 드라이브 시스템을 구비하는 경우에는, 제3 조건으로서, 상기에 더하여, 이들 3모드간의 천이 중인 것도 들 수 있다.
단계 S20에서는, 사용자가 액셀 페달을 밟음으로써 발생하는 액셀 개방도 AP의 변화량 ΔAP가, 소정값 이상인지의 여부를 판별한다. 이 판별이 YES인 경우에는 단계 S21로 진행하고, NO인 경우에는 단계 S18로 되돌아간다. 한편, ΔAP가 소정값 이상이 되었을 때에는, 플러스 스포츠 모드 개시 플래그 F_PSPOTRG가 「1」로 설정된다. 이 플러스 스포츠 모드 개시 플래그 F_PSPOTRG는, 소정 시간 경과 후, 「0」으로 설정된다.
단계 S21에서는, 플러스 스포츠 모드 개시 플래그 F_PSPOTRG가 「1」로 설정됨에 따라, 플러스 스포츠 모드의 실행으로서 모터(12)의 어시스트량을 증가시키는 어시스트량 증가 제어 처리의 실행을 개시하여, 단계 S22로 진행한다. 플러스 스포츠 모드 실행 중에는, 미터 등에 플러스 스포츠 모드 실행 중인 것의 표시(예컨대, +SPORT 점등)를 한다. 또한, 이때의 상태를 제4 상태로 한다.
단계 S22에서는, 제4 조건이 성립하고 있는지의 여부를 판별한다. 이 판별이 YES인 경우에는 단계 S23으로 진행하고, NO인 경우에는 재차 이 판별을 반복한다.
제4 조건은, 플러스 스포츠 모드의 실행 종료 조건이며, 구체적으로는, 사용자에 의해 플러스 스포츠 모드 스위치(30)가 재차 눌려진 것, 배터리(14)의 소비량이나 니즈(needs) 등의 관점에서 설정된 플러스 스포츠 모드의 작동 시간(예컨대, 10초간)이 경과하고 있는(작동 타이머 카운트 다운의 카운트값이 「0」인) 것, 사용자가 액셀 페달을 되돌림으로써 -ΔAP가 발생하고 있는 것, 전술한 제2 조건(배터리 조건, 엔진/모터 조건, CVT 조건 및 VSA 조건)이 비성립인 것, 전술한 제3 조건(단, 소정의 대기 시간이 경과하고 있지 않은 것과, 3모드 천이 중이 아닌 것은 제외함)이 성립하고 있는 것을 들 수 있다. 이들 조건 중 어느 하나가 성립하고 있는 경우에, 제4 조건이 성립하고 있다고 판별한다.
한편, 플러스 스포츠 모드의 작동 시간에 대해서는, 미리 소정의 작동 시간으로 설정해도 좋고, 검출된 SOC 잔량에 기초하여 설정해도 좋다.
단계 S23에서는, 모터(12)의 어시스트량을 증가시키는 어시스트량 증가 제어 처리의 실행을 종료하고, 제0 상태에 있다고 판단하여 본 처리를 종료한다.
다음으로, 전술한 제2 조건(플러스 스포츠 모드 실행의 허가 조건), 제3 조건(스탠바이 상태의 캔슬 조건) 및 제4 조건(플러스 스포츠 모드의 실행 종료 조건)을 구성하는 엔진/모터 조건 중, 하이브리드 차량(1)의 선회 판정에 대해서 상세히 설명한다.
하이브리드 차량(1)이 선회 중에 플러스 스포츠 모드를 실행하면, 하이브리드 차량(1)이 주행 라인을 일탈할 우려가 있다. 그 때문에, 스티어링 타각 판정에 의해, 하이브리드 차량(1)이 선회 중이 아니라 안정되어 있는 상태라고 판정된 경우에만, 플러스 스포츠 모드의 실행을 허가한다.
스티어링 타각 판정에서는, 각 차륜에 설치된 4개의 차륜 속도 센서, 타각 센서, 요 레이트 센서 및 횡가속도 센서를 구비하는 VSA 유닛(35)으로부터 얻어지는 차륜 속도, 타각, 요 레이트 및 횡가속도에 기초하여, 하이브리드 차량(1)의 타각이, 미리 설정된 타각 임계값의 범위 내인지의 여부를 판정한다.
여기서, VSA 유닛(35)으로부터 얻어지는 타각은, 시동시의 타각을 0도로 한 상대 타각이다. 그 때문에, 실제의 타각을 얻기 위해서는, 실제의 0점을 ECU(20)로 보정할 필요가 있다. 0점 보정은, VSA 유닛(35)으로부터 얻어지는 차륜 속도, 요 레이트 및 횡가속도에 기초하여, 직진으로 주행하고 있다고 판정되었을 때의 상대 타각 센서값을 0점으로서 학습하여, 보정한다. 구체적으로는, 좌우륜 차속의 편차가 소정의 직진 판정 임계값 이하이고, 횡가속도가 소정의 직진 판정 임계값 이하이며, 요 레이트가 소정의 직진 판정 임계값 이하이고, 또한 차속이 소정의 직진 판정 임계값 이상일 때에, 타각 없이 하이브리드 차량이 직진하고 있다고 판단하고, 이때의 상대 타각 센서값을 일정 시간 학습해서 보정하여, 0점으로서 스토어한다. 이 0점 보정은, 사용자가 이그니션 스위치를 ON할 때마다 1회 행한다. 또한, 학습이 완료될 때까지는, 상대 타각 센서값으로는 스티어링을 꺾고 있는지의 여부의 판단을 할 수 없기 때문에, 플러스 스포츠 모드의 실행을 금지한다.
한편, 각 센서값의 직진 판정 임계값은, 각 센서의 정상 범위의 오차분 상당으로 하며, 전술한 타각 임계값과의 균형으로 적절히 설정된다.
그리고, 0점 보정 후의 타각이, 미리 설정된 타각 임계값의 범위 내인 경우에는, 하이브리드 차량(1)이 선회 중이 아니라고 판단하고, 플러스 스포츠 모드의 실행을 허가한다. 한편, 0점 보정 후의 타각이, 상기 타각 임계값의 범위 외인 경우에는, 하이브리드 차량(1)이 선회 중이라고 판단하고, 플러스 스포츠 모드의 실행을 금지한다. 이때, READY 표시 및 +SPORT 표시를 소등한다.
전술한 타각 임계값의 설정 방법에 대해서 설명한다.
도 4는 차속에 따라 설정된 타각 임계값을 도시한 도면이다. 도 4에 도시한 바와 같이, 타각 임계값은, 0점 학습 포인트(보정 후의 0점)에 대하여, 예컨대 우측 방향을 「+」, 좌측 방향을 「-」라고 했을 때에, 「±」의 양방향으로 설정되며, 타각 임계값은 고속측 쪽이 작게 설정된다. 구체적으로는, 타각 임계값은, 추월 레인 체인지 정도의 타각은 허가하도록, 실제 주행에서 확인된 레인 체인지 상당의 타각으로 설정된다.
한편, 도 4에서의 하한 차속 미만 금지 영역은, 제2 조건(플러스 스포츠 모드 실행의 허가 조건), 제3 조건(스탠바이 상태의 캔슬 조건) 및 제4 조건(플러스 스포츠 모드의 실행 종료 조건)을 구성하는 엔진/모터 조건 중, 차속이 소정 차속 이상인 것의 조건이 성립하고 있지 않은 영역이다. 이 영역에 있는 경우에는, 플러스 스포츠 모드의 실행이 금지된다.
다음으로, 제3 조건(스탠바이 상태의 캔슬 조건) 및 제4 조건(플러스 스포츠 모드의 실행 종료 조건) 중, 구동륜의 스키드 판정에 대해서, 이하에 상세히 설명한다.
하이브리드 차량(1)이 저μ로(마찰 계수 μ가 작아 미끄러지기 쉬운 도로)를 주행 중에 출력 증가 제어를 실행하면, 구동륜 스키드가 발생하여, 하이브리드 차량(1)이 안전 주행할 수 없게 될 우려가 있다. 그 때문에, 구동륜 스키드 판정에 의해, 하이브리드 차량(1)의 구동륜이 스키드하고 있지 않고 안정되어 있는 상태라고 판정된 경우에만, 플러스 스포츠 모드의 실행을 허가한다.
구동륜 스키드 판정에서는, VSA 유닛(35)으로부터의 차륜 속도에 기초하여, 전후륜 차에 의해 구동륜 스키드 상태를 판정한다. 보다 상세하게는, 구동륜의 차륜 속도가, 비구동륜의 차륜 속도에 대하여, 소정의 임계값 이상인 경우에, 저μ로에서 구동륜 스키드가 발생하고 있다고 판정한다.
구체적으로는, 먼저, 전륜과 후륜의 차륜 속도의 차인 전후륜 속도차를, 앞 좌우륜 속도의 평균값으로부터, 뒤 좌우륜 속도의 평균값(또는, 신뢰할 수 있는 뒤 좌우륜 속도)을 뺌으로써 산출한다. 계속해서, 산출된 전후륜 속도차가, 소정의 전후륜 속도차 임계값 이상일 때에, 구동륜 스키드가 발생하고 있다고 판정한다. 이때, READY 표시의 점등 중이었던 경우에는 그대로 점등한 상태로, 사용자에 의한 플러스 스포츠 모드 스위치(30)의 ON을 접수하지 않는다. +SPORT 표시의 점멸 중이었던 경우에는, +SPORT 표시를 소등시키고 READY 표시의 점등 상태로 한다. 또한, +SPORT 표시의 점등 중이었던 경우에는, 플러스 스포츠 모드의 실행을 정지한다.
전술한 전후륜 속도차 임계값의 설정 방법에 대해서 설명한다.
도 5는 차속에 따라 설정된 전후륜 속도차 임계값을 도시한 도면이다. 도 5에 도시한 바와 같이, 전후륜 속도차 임계값은 고속일수록 크게 설정된다. 구체적으로는, 전후륜 속도차 임계값은, 저μ로에서, 전술한 타각 임계값의 범위 내에서 플러스 스포츠 모드를 실행한 경우에, 안전하게 하이브리드 차량(1)이 주행할 수 있는 값으로 설정된다. 한편, 전후륜 속도차 임계값에는, 히스테리시스가 설정되며, 전술한 바와 같이 하여 설정된 타각 임계값에 따라 적절히 보정된다.
한편, 도 5에서의 하한 차속 미만 금지 영역은, 도 4에서의 하한 차속 미만 금지 영역과 동일하며, 이 영역에 있는 경우에는, 플러스 스포츠 모드의 실행이 금지된다.
다음으로, 제3 조건(스탠바이 상태의 캔슬 조건) 및 제4 조건(플러스 스포츠 모드의 실행 종료 조건) 중, 구동륜의 스핀 판정에 대해서 상세히 설명한다.
하이브리드 차량(1)이 저μ로를 주행 중에 플러스 스포츠 모드를 실행하면, 좌우륜 슬립이 발생하여, 하이브리드 차량(1)이 안전 주행할 수 없게 될 우려가 있다. 그 때문에, 구동륜 스핀 판정에 의해, 하이브리드 차량(1)의 구동륜이 슬립하고 있지 않고 안정되어 있는 상태라고 판정된 경우에만, 플러스 스포츠 모드의 실행을 허가한다.
구동륜 스핀 판정에서는, VSA 유닛(35)으로부터의 차륜 속도에 기초하여, 좌우륜 차에 의해 구동륜 스핀 상태를 판정한다. 보다 상세하게는, 구동륜의 좌우륜 속도의 차가, 소정의 임계값 이상인 경우에, 빙상 등에서 구동륜이 스핀하고 있다고 판정한다.
구체적으로는, 먼저, 좌우륜 속도의 한쪽으로부터 다른쪽을 빼서 좌우륜 속도차를 산출한다. 계속해서, 산출된 좌우륜 속도차의 절대값이, 소정의 좌우륜 속도차 임계값 이상일 때에, 빙상 등에서 구동륜이 스핀하고 있다고 판정한다. 이때, READY 점등 중이었던 경우에는 그대로 점등한 상태로, 사용자에 의한 플러스 스포츠 모드 스위치(30)의 ON을 접수하지 않는다. +SPORT 점멸 중이었던 경우에는, +SPORT를 소등시키고 READY 점등 상태로 한다. 또한, +SPORT 점등 중이었던 경우에는, 플러스 스포츠 모드의 실행을 정지한다.
한편, 전술한 좌우륜 속도차 임계값은, 빙상에서, 전술한 타각 임계값의 범위 내에서 플러스 스포츠 모드를 실행한 경우에, 안전하게 하이브리드 차량(1)이 주행할 수 있는 값으로 설정된다.
도 6은 제1 실시형태에 따른 어시스트량 증가 제어 처리의 일례(타이머 시간 경과에 의해 플러스 스포츠 모드를 종료하는 예)를 도시한 타임 차트이다. 이 타임 차트에서는, 차속 VP, 엔진(11)의 회전수 NE, 플러스 스포츠 모드의 준비 OK 플래그 F_PSPOOK, 플러스 스포츠 모드 스위치(+SPORT_SW) 신호, 플러스 스포츠 모드 대기 타이머, 플러스 스포츠 모드 개시 플래그 F_PSPOTRG, 액셀 개방도 AP, 모터(12)의 어시스트량, 하이브리드 차량(1)의 출력 토크 TQMACT 및 플러스 스포츠 모드(+SPORT) 작동 타이머의 추이를 나타내고 있다.
도 6에 도시한 바와 같이, 먼저, 시각 t0∼t1의 기간에 있어서, 차속 VP가 소정의 하한 차속 VP 미만이기 때문에, 제2 조건(플러스 스포츠 모드 실행의 허가 조건)이 성립하고 있지 않다고 판단되고, 플러스 스포츠 모드의 실행이 금지된다. 한편, 여기서는 전술한 제1 조건(페일 세이프 동작 중이 아닌 것 등)은 성립하고 있는 것으로 하며, 시각 t0∼t1은 제1 상태를 나타내고 있는 것으로 한다.
시각 t1에 있어서, 차속 VP가 소정의 하한 차속 VP에 도달함으로써, 제2 조건(플러스 스포츠 모드 실행의 허가 조건)이 성립했다고 판별되고(즉, 차속 이외의 다른 제2 조건도 성립하고 있는 것으로 함), 플러스 스포츠 모드의 준비 OK 플래그 F_PSPOOK가 「1」로 설정된다. 이에 의해, 제2 상태(플러스 스포츠 모드 실행의 준비 상태)에 있다고 판단되고, 미터 등에 READY 표시(예컨대, READY 표시의 점등)가 된다.
시각 t2에 있어서, 사용자에 의해 플러스 스포츠 모드 스위치(30)가 눌려져, 플러스 스포츠 모드 스위치 신호가 ON된다. 이에 의해, 제3 상태(플러스 스포츠 모드의 스탠바이 상태, 즉 트리거 대기 상태)에 있다고 판단되고, 미터 등에 스탠바이 표시(예컨대, +SPORT 표시의 점멸)가 된다.
또한, 제3 상태에 있다고 판단됨에 따라, 미리 소정의 대기 시간이 설정된 플러스 스포츠 모드 대기 타이머의 카운트 다운이 개시된다.
시각 t3에 있어서, 사용자가 액셀 페달을 밟음으로써, 액셀 개방도 AP의 변화량 ΔAP가 발생하고, 이 ΔAP가 소정값 이상이 됨으로써, 플러스 스포츠 모드 개시 플래그 F_PSPOTRG가 「1」로 설정된다.
또한, 플러스 스포츠 모드 개시 플래그 F_PSPOTRG가 「1」로 설정됨에 따라, 모터(12)의 어시스트량을 증가시키는 플러스 스포츠 모드가 실행된다. 이때, 미터 등에 플러스 스포츠 모드 실행 중인 것의 표시(예컨대, +SPORT 표시의 점등)가 된다. 이에 의해, 하이브리드 차량(1)의 출력 토크 TQMACT가 증가한다.
또한, 이때, 미리 소정의 작동 시간으로 설정된, 또는 SOC 잔량에 기초하여 설정된 플러스 스포츠 모드 작동 타이머의 카운트 다운이 개시된다.
시각 t4에 있어서, 플러스 스포츠 모드 작동 타이머의 카운트값이 「0」이 되고, 제4 조건(플러스 스포츠 모드의 실행 종료 조건)이 성립하고 있다고 판별됨에 따라, 모터(12)의 어시스트량을 증가시키는 플러스 스포츠 모드의 실행이 정지된다. 이에 의해, 하이브리드 차량(1)의 출력 토크 TQMACT가 서서히 저하된다. 시각 t4 이후에는, 어시스트량을 증가시키는 플러스 스포츠 모드의 실행 후이기 때문에, 재실행 금지 딜레이 시간이 경과하여(즉, 재실행 금지 딜레이 타이머 카운트 다운의 카운트값이 「0」이 되어), 전술한 제1 조건이 성립하기까지의 동안에는 제0 상태에 있다고 판단된다.
도 7은 제1 실시형태에 따른 어시스트 제어 처리의 일례(재차의 플러스 스포츠 모드 스위치 ON에 의해 플러스 스포츠 모드를 종료하는 예)를 도시한 타임 차트이다. 도 7에 도시한 타임 차트에서는, 시각 t0∼시각 t3까지의 동안에는, 도 6의 타임 차트와 동일한 제어가 실행된다.
도 7에 도시한 타임 차트에서는, 시각 t4에 있어서, 사용자에 의해 플러스 스포츠 모드 스위치(30)가 재차 눌려져 플러스 스포츠 모드 스위치 신호가 재차 ON됨으로써, 제4 조건(플러스 스포츠 모드의 실행 종료 조건)이 성립하고 있다고 판별됨에 따라, 모터(12)의 어시스트량을 증가시키는 플러스 스포츠 모드의 실행이 정지된다. 이에 의해, 하이브리드 차량(1)의 출력 토크 TQMACT가 서서히 저하된다. 시각 t4 이후에는, 어시스트량을 증가시키는 플러스 스포츠 모드의 실행 후이기 때문에, 재실행 금지 딜레이 시간이 경과하여, 전술한 제1 조건이 성립하기까지의 동안에는 제0 상태에 있다고 판단된다. 한편, 이때의 재실행 금지 딜레이 시간은, SOC 잔량에 따라, 플러스 스포츠 모드 작동 타이머의 카운트값이 「0」이 될 때까지 플러스 스포츠 모드를 실행한 경우보다 짧게 설정된다.
도 8은 제1 실시형태에 따른 어시스트 제어 처리의 일례(-ΔAP의 발생에 의해 플러스 스포츠 모드를 종료하는 예)를 도시한 타임 차트이다. 도 8에 도시한 타임 차트에서는, 시각 t0∼시각 t3까지의 동안에는, 도 6의 타임 차트와 동일한 제어가 실행된다.
도 8에 도시한 타임 차트에서는, 시각 t4에 있어서, 사용자에 의해 액셀 페달이 되돌려져서 -ΔAP가 발생함으로써, 제4 조건(플러스 스포츠 모드의 실행 종료 조건)이 성립하고 있다고 판별됨에 따라, 모터(12)의 어시스트량을 증가시키는 플러스 스포츠 모드의 실행이 정지된다. 이에 의해, 하이브리드 차량(1)의 출력 토크 TQMACT가 서서히 저하된다. 시각 t4 이후에는, 어시스트량을 증가시키는 플러스 스포츠 모드의 실행 후이기 때문에, 재실행 금지 딜레이 시간이 경과하여, 전술한 제1 조건이 성립하기까지의 동안에는 제0 상태에 있다고 판단된다. 한편, 이때의 재실행 금지 딜레이 시간은, SOC 잔량에 따라, 플러스 스포츠 모드 작동 타이머의 카운트값이 「0」이 될 때까지 플러스 스포츠 모드를 실행한 경우보다 짧게 설정된다.
본 실시형태에 의하면, 이하의 효과가 나타난다.
본 실시형태에서는, 사용자로부터의 제1 입력[플러스 스포츠 모드 스위치(30)의 누름]에 따라 모터(12)의 어시스트량을 증가시킬 준비를 하고, 그 후, 사용자로부터의 제2 입력(액셀 페달을 밟는 것에 의한 ΔAP의 발생)에 따라 모터(12)의 어시스트량을 증가시키는 제1 변경부를 ECU(20)에 구비한다. 이에 의해, 사용자로부터의 2회째의 입력이 있어야 비로소 어시스트량을 증가시키기 때문에, 하이브리드 차량(1)의 거동 변화를 억제할 수 있고, 안전성을 향상할 수 있다. 따라서 본 실시형태에 의하면, 사용자의 기호나 사용자가 의도하는 주행 특성에 맞는 가속 정도를 수동으로 선택할 수 있다.
또한 본 실시형태에서는, 사용자로부터의 제1 입력 후, 소정의 대기 시간 경과 후에는 사용자로부터의 제2 입력을 캔슬한다. 이에 의해, 사용자로부터의 제1 입력이 있었던 경우라도, 소정 시간이 경과하면 사용자로부터의 제2 입력을 캔슬하기 때문에, ECU(20)의 부하를 경감할 수 있고, 다른 제어 처리를 쾌적하게 행할 수 있다. 또한 본 실시형태에 의하면, 사용자로부터의 제1 입력이 오조작이었던 경우에는, 상기 오조작에 의한 사용자가 의도하지 않은 차량 거동을 회피할 수 있다.
한편, 본 발명은 상기한 제1 실시형태에 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 목적을 달성할 수 있는 범위에서의 변형, 개량 등은 본 발명에 포함된다.
예컨대 제1 실시형태에서는, 전동기로서는 프론트측에 설치된 모터(12)만을 구비하지만, 리어측에 또 다른 모터를 구비하고 있어도 좋다. 여기서, 도 9는 제1 실시형태의 변형예에 따른 하이브리드 차량(1A) 및 그 제어 장치의 구성을 도시한 도면이다. 도 9에 도시한 바와 같이, 이 변형예에서는, 프론트 모터로서의 제1 모터(12a)와, 리어 모터로서의 제2 모터(12b)를 구비한다. 이들 제1 모터(12a) 및 제2 모터(12b)는, PDU(15A)를 통해 ECU(20A)에 의해 제어된다. 이 변형예에서는, 제1 모터(12a)와 제2 모터(12b) 중 어느 하나에 의해, 엔진(11)의 동력을 어시스트한다. 제1 모터(12a)와 제2 모터(12b)의 선택은, 차량 상태에 따라 판단된다. 구체적으로는, 도로의 경사, 차량의 흔들림, 도로 상태(저μ로인지의 여부) 등에 따라 판단된다.
[제2 실시형태]
전술한 제1 실시형태에서는, 출력 증가 제어 처리에 있어서의 플러스 스포츠 모드의 실행으로서, 모터(12)의 어시스트량을 증가시키는 어시스트량 증가 제어를 실행함으로써 하이브리드 차량(1)의 출력을 증가시킨다. 이에 비하여, 제2 실시형태에서는, 모터(12)의 어시스트량을 증가시키거나, 또는 엔진(11)의 출력량을 증가시키는 것 중 어느 하나를 차속에 따라 선택하여 실행함으로써 하이브리드 차량(1B)의 출력을 증가시키는 점에서, 제1 실시형태와 다르다. 구체적으로는, 본 실시형태에서는, 고속인 경우에는 엔진(11)의 출력량을 증가시키고, 저속인 경우에는 모터(12)의 어시스트량을 증가시킴으로써, 하이브리드 차량(1B)의 출력을 증가시킨다.
즉 제2 실시형태에서는, 제1 실시형태와 비교해서, ECU의 구성이 상이한 것 이외에는 동일한 구성을 구비한다.
본 실시형태에 따른 ECU(20B)에는, 제1 실시형태와 마찬가지로, 제1 변경부, 제1 조건 판정부, 제2 조건 판정부, 제3 조건 판정부 및 제4 조건 판정부가 구성되는 것 외에, 하이브리드 차량(1B)의 출력량을 증가시키는 출력 증가 제어 처리를 실행하는 모듈로서, 제2 변경부 및 선택부가 구성된다.
한편, 제1 조건 판정부, 제2 조건 판정부, 제3 조건 판정부 및 제4 조건 판정부의 구성은 제1 실시형태와 동일하다.
제1 변경부는, 제1 조건(페일 세이프 동작 중이 아닌 것 등) 및 제2 조건(플러스 스포츠 모드 실행의 허가 조건)이 성립하고 있는 상태에서, 사용자로부터의 제1 입력으로서 플러스 스포츠 모드 스위치(30)가 눌려짐에 따라, 모터(12)의 어시스트량을 증가시킬 준비를 한다.
또한, 제1 변경부는, 제2 조건이 성립하고 있고 또한 제3 조건(플러스 스포츠 모드 스탠바이 상태의 캔슬 조건)이 성립하고 있지 않은 상태에서, 사용자로부터의 제2 입력으로서 액셀 페달이 밟혀진 것에 의한 액셀 개방도의 변화량 ΔAP가 소정값 이상이 되고, 차속이 소정 차속 미만일 때에 선택부에 의해 선택되어, 모터(12)의 어시스트량을 증가시킨다.
또한, 제1 변경부는, 어시스트량을 증가시키는 플러스 스포츠 모드의 실행 중에, 제4 조건(플러스 스포츠 모드의 실행 종료 조건)이 성립한 경우에는, 어시스트량 증가 제어를 종료한다.
제2 변경부는, 제1 조건(페일 세이프 동작 중이 아닌 것 등) 및 제2 조건(플러스 스포츠 모드 실행의 허가 조건)이 성립하고 있는 상태에서, 사용자로부터의 제1 입력으로서 플러스 스포츠 모드 스위치(30)가 눌려짐에 따라, 엔진(11)의 출력량을 증가시킬 준비를 한다.
또한, 제2 변경부는, 제2 조건이 성립하고 있고 또한 후술하는 제3 조건(플러스 스포츠 모드 스탠바이 상태의 캔슬 조건)이 성립하고 있지 않은 상태에서, 사용자로부터의 제2 입력으로서 액셀 페달이 밟혀진 것에 의한 액셀 개방도의 변화량 ΔAP가 소정값 이상이 되고, 차속이 소정 차속 이상일 때에 선택부에 의해 선택되어, 엔진(11)의 출력량을 증가시킨다.
또한, 제1 변경부는, 어시스트량을 증가시키는 플러스 스포츠 모드의 실행 중에, 제4 조건(플러스 스포츠 모드의 실행 종료 조건)이 성립한 경우에는, 어시스트량 증가 제어를 종료한다.
이상에 의해, 본 실시형태에서는, 사용자의 기호나 사용자가 의도하는 주행 특성에 맞는 가속 정도를 수동으로 선택할 수 있는 플러스 스포츠 모드의 실행이 가능해지고 있다.
또한, 제2 변경부는, 엔진(11)의 출력량을 증가시키도록, 연료 분사 밸브(111)를 제어하여 연료 공급량을 증가시키거나, 또는 스로틀 밸브(112)를 제어하여 흡입 공기량을 증가시킨다.
도 10은 제2 실시형태에 따른 출력 증가 제어 처리의 플로우 차트이다. 이 처리는, ECU(20B)에서 반복해서 실행된다. 한편, 단계 S51∼단계 S60까지는, 제1 실시형태에 따른 출력 증가 제어 처리의 플로우 차트에 있어서의 단계 S11∼단계 S20까지와 동일한 제어가 실행된다.
단계 S61에서는, 하이브리드 차량(1B)의 차속이 소정 차속 이상인지의 여부를 판별한다. 이 판별이 YES인 경우에는 단계 S62로 진행하고, NO인 경우에는 단계 S63으로 진행한다.
단계 S62에서는, 차속이 고속이라고 판단되고, 엔진(11)의 출력을 증가시키는 엔진 출력 증가 제어 처리의 실행을 개시하여, 단계 S64로 진행한다. 실행 중에는, 미터 등에 플러스 스포츠 모드 실행 중인 것의 표시(예컨대, +SPORT 표시의 점등)를 한다. 또한, 이때의 상태를 제4 상태로 한다.
단계 S63에서는, 차속이 저속이라고 판단되고, 모터(12)의 어시스트량을 증가시키는 어시스트량 증가 제어 처리의 실행을 개시하여, 단계 S64로 진행한다. 실행 중에는, 미터 등에 플러스 스포츠 모드 실행 중인 것의 표시(예컨대, +SPORT 표시의 점등)를 한다. 또한, 이때의 상태를 제4 상태로 한다.
단계 S64∼단계 S66은, 제1 실시형태에 따른 출력 증가 제어 처리의 플로우 차트에 있어서의 단계 S22∼24와 동일한 제어가 실행된다.
다음으로, 제2 실시형태에 따른 엔진 출력 증가 제어 처리에 대해서 설명한다. 한편, 제2 실시형태에 따른 어시스트량 증가 제어 처리는, 제1 실시형태에 따른 어시스트량 증가 제어 처리와 동일하며, 선택부에 의해, 차속에 따라 선택되었을 때에 실행된다.
도 11은 제2 실시형태에 따른 엔진 출력 증가 제어 처리의 일례(타이머 시간 경과에 의해 플러스 스포츠 모드를 종료하는 예)를 도시한 타임 차트이다. 이 타임 차트에서는, 차속 VP, 엔진(11)의 회전수 NE, 플러스 스포츠 모드의 준비 OK 플래그 F_PSPOOK, 플러스 스포츠 모드 스위치(+SPORT_SW) 신호, 플러스 스포츠 모드 대기 타이머, 플러스 스포츠 모드 개시 플래그 F_PSPOTRG, 액셀 개방도 AP, 엔진(11)의 스로틀 밸브 개방도 TH, 하이브리드 차량(1B)의 출력 토크 TQMACT의 추이를 나타내고 있다.
도 11에 도시한 바와 같이, 먼저, 시각 t0∼t1의 기간에 있어서, 차속 VP가 소정의 하한 차속 VP 미만이기 때문에, 제2 조건(플러스 스포츠 모드 실행의 허가 조건)이 성립하고 있지 않다고 판단되고, 플러스 스포츠 모드의 실행이 금지된다. 한편, 여기서는 전술한 제1 조건(페일 세이프 동작 중이 아닌 것 등)은 성립하고 있는 것으로 하며, 시각 t0∼t1은 제1 상태를 나타내고 있는 것으로 한다.
시각 t1에 있어서, 차속 VP가 소정의 하한 차속 VP에 도달함으로써, 제2 조건(플러스 스포츠 모드 실행의 허가 조건)이 성립했다고 판별되고(즉, 차속 이외의 다른 제2 조건도 성립하고 있는 것으로 함), 플러스 스포츠 모드의 준비 OK 플래그 F_PSPOOK가 「1」로 설정된다. 이에 의해, 제2 상태(플러스 스포츠 모드 실행의 준비 상태)에 있다고 판단되고, 미터 등에 READY 표시(예컨대, READY 표시의 점등)가 된다.
시각 t2에 있어서, 사용자에 의해 플러스 스포츠 모드 스위치(30)가 눌려져, 플러스 스포츠 모드 스위치 신호가 ON된다. 이에 의해, 제3 상태(플러스 스포츠 모드의 스탠바이 상태, 즉 트리거 대기 상태)에 있다고 판단되고, 미터 등에 스탠바이 표시(예컨대, +SPORT 표시의 점멸)가 된다.
또한, 제3 상태에 있다고 판단됨에 따라, 미리 소정의 대기 시간이 설정된 플러스 스포츠 모드 대기 타이머의 카운트 다운이 개시된다.
시각 t3에 있어서, 사용자가 액셀 페달을 밟음으로써, 액셀 개방도 AP의 변화량 ΔAP가 발생하고, 이 ΔAP가 소정값 이상이 됨으로써, 플러스 스포츠 모드 개시 플래그 F_PSPOTRG가 「1」로 설정된다.
또한, 플러스 스포츠 모드 개시 플래그 F_PSPOTRG가 「1」로 설정됨에 따라, 스로틀 밸브 개방도 TH를 크게 하여 흡입 공기량을 증가시킴으로써 엔진(11)의 출력량을 증가시키는 플러스 스포츠 모드가 실행된다. 이때, 미터 등에 플러스 스포츠 모드 실행 중인 것의 표시(예컨대, +SPORT 표시의 점등)가 된다. 이에 의해, 하이브리드 차량(1B)의 출력 토크 TQMACT가 증가한다.
시각 t4에 있어서, 전술한 제2 조건(배터리 조건, 엔진/모터 조건, CVT 조건 및 VSA 조건)이 비성립인 것이나, 전술한 제3 조건(단, 소정의 대기 시간이 경과하고 있지 않은 것과, 3모드 천이 중이 아닌 것은 제외함)이 성립하고 있음으로써, 제4 조건(플러스 스포츠 모드의 실행 종료 조건)이 성립하고 있다고 판별됨에 따라, 엔진(11)의 출력량을 증가시키는 플러스 스포츠 모드의 실행이 정지된다. 이에 의해, 하이브리드 차량(1)의 출력 토크 TQMACT가 서서히 저하된다. 시각 t4 이후에는, 전술한 제1 조건이 성립하고 있는 것으로 하며, 제1 상태라고 판단된다. 한편, 엔진 출력 증가 제어 처리에서는, 어시스트량 증가 제어 처리와는 달리, 배터리(14)의 소비량이나 SOC 잔량을 고려할 필요가 없기 때문에, 제4 조건으로서의 플러스 스포츠 모드의 작동 시간의 제한(작동 타이머 카운트 다운의 카운트값이 「0」이 된 것)은 불필요하다. 단, 엔진 출력 증가 제어 처리에 있어서, 어시스트량 증가 제어 처리와 마찬가지로 플러스 스포츠 모드의 작동 시간을 제한해도 좋다.
도 12는 제2 실시형태에 따른 엔진 출력 증가 제어 처리의 일례(재차의 플러스 스포츠 모드 스위치 ON에 의해 플러스 스포츠 모드를 종료하는 예)를 도시한 타임 차트이다. 도 12에 도시한 타임 차트에서는, 시각 t0∼시각 t3까지의 동안에는, 도 11의 타임 차트와 동일한 제어가 실행된다.
도 12에 도시한 타임 차트에서는, 시각 t4에 있어서, 사용자에 의해 플러스 스포츠 모드 스위치(30)가 재차 눌려져 플러스 스포츠 모드 스위치 신호가 재차 ON됨으로써, 제4 조건(플러스 스포츠 모드의 실행 종료 조건)이 성립하고 있다고 판별됨에 따라, 엔진(11)의 출력량을 증가시키는 플러스 스포츠 모드의 실행이 정지된다. 이에 의해, 하이브리드 차량(1)의 출력 토크 TQMACT가 서서히 저하된다. 시각 t4 이후에는, 전술한 제1 조건이 성립하고 있는 것으로 하며, 제1 상태라고 판단된다.
도 13은 제2 실시형태에 따른 엔진 출력 증가 제어 처리의 일례(-ΔAP의 발생에 의해 플러스 스포츠 모드를 종료하는 예)를 도시한 타임 차트이다. 도 13에 도시한 타임 차트에서는, 시각 t0∼시각 t3까지의 동안에는, 도 11의 타임 차트와 동일한 제어가 실행된다.
도 13에 도시한 타임 차트에서는, 시각 t4에 있어서, 사용자에 의해 액셀 페달이 되돌려져서 -ΔAP가 발생함으로써, 제4 조건(플러스 스포츠 모드의 실행 종료 조건)이 성립하고 있다고 판별됨에 따라, 엔진(11)의 출력량을 증가시키는 플러스 스포츠 모드의 실행이 정지된다. 이에 의해, 하이브리드 차량(1)의 출력 토크 TQMACT가 서서히 저하된다. 시각 t4 이후에는, 전술한 제1 조건이 성립하고 있는 것으로 하며, 제1 상태라고 판단된다.
본 실시형태에 의하면, 제1 실시형태의 효과에 더하여, 이하의 효과가 나타난다.
본 실시형태에서는, 제1 변경부에 더하여, 사용자로부터의 제1 입력[플러스 스포츠 모드 스위치(30)의 누름]에 따라 엔진(11)의 출력량을 증가시킬 준비를 하고, 그 후, 사용자로부터의 제2 입력(액셀 페달을 밟는 것에 의한 ΔAP의 발생)에 따라 엔진(11)의 출력량을 증가시키는 제2 변경부를 구비한다. 또한 본 실시형태에서는, 제1 변경부에 의한 모터(12)의 어시스트량의 증가와, 제2 변경부에 의한 엔진(11)의 출력량의 증가를, 하이브리드 차량(1B)의 차속에 기초하여 선택한다. 본 실시형태에 의하면, 모터(12)의 어시스트량을 증가시키는 제1 변경부와, 엔진(11)의 출력량을 증가시키는 제2 변경부를 구비함으로써, 하이브리드 차량(1B)이 구비하는 배터리(14)의 SOC(State of Charge) 잔량이 적은 경우라도, 엔진(11)의 출력량을 증가시킴으로써 하이브리드 차량(1B)의 출력량을 증가시킬 수 있다.
또한 본 실시형태에서는, 하이브리드 차량(1B)의 차속이 소정 차속 이상일 때, 즉 고속일 때에는, 엔진(11)의 출력량을 증가시키고, 하이브리드 차량(1B)의 차속이 소정 차속 미만일 때, 즉 저속일 때에는, 모터(12)의 어시스트량을 증가시킨다. 예컨대, 고속일 때에 모터(12)의 어시스트량을 증가시키면, 전력의 소비량이 증가하여 배터리(14)의 열화가 촉진되는 바, 본 실시형태에 의하면, 고속일 때에는 엔진(11)의 출력량을 증가시킴으로써 하이브리드 차량(1B)의 출력량을 증가시키기 때문에, 배터리(14)의 열화를 억제할 수 있다.
또한 본 실시형태에서는, 엔진(11)의 연료 공급량 및 흡입 공기량을 증가시킴으로써, 엔진(11)의 출력량을 증가시킨다. 이에 의해, 결과로서 킥다운 상태로 들어가기 쉬워짐으로써, 별도로, 변속 조건이 상이한 변속 맵을 구비하는 일 없이, 엔진(11)의 출력량을 증가시킬 수 있다. 따라서, 본 실시형태에 의하면, 제어 장치의 메모리를 작게 할 수 있고, 비용을 삭감할 수 있다.
한편, 본 발명은 상기한 제2 실시형태에 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 목적을 달성할 수 있는 범위에서의 변형, 개량 등은 본 발명에 포함된다. 예컨대 제1 실시형태와 마찬가지로, 제2 실시형태에 있어서도, 프론트 모터로서의 제1 모터(12a)와, 리어 모터로서의 제2 모터(12b)를 구비하고 있어도 좋다.
또한 제2 실시형태에서는, 하이브리드 차량(1B)의 차속에 기초하여, 모터(12)의 어시스트량을 증가시키거나, 또는 엔진(11)의 출력량을 증가시키는 것 중 어느 하나를 선택하는 선택부를 ECU(20B)에 설치하였으나, 이것에 한정되지 않는다. 예컨대, 상기 선택부의 구성을, 엔진(11)의 회전수 또는 모터(12)의 회전수에 기초하여, 모터(12)의 어시스트량을 증가시키거나, 또는 엔진(11)의 출력량을 증가시키는 것 중 어느 하나를 선택하도록 변형한 ECU(20C)를 구비하도록 해도 좋다. 이에 의해, 제2 실시형태와 마찬가지로, 배터리(14)의 SOC 잔량이 적은 경우라도, 엔진(11)의 출력량을 증가시킴으로써 하이브리드 차량(1C)의 출력량을 증가시킬 수 있다. 또한, 예컨대 출력이 동일해도 회전수가 작은 쪽이 토크는 큰 바, 이 변형예에 의하면 회전수에 기초하여 모터(12)의 어시스트량의 변경과 엔진(11)의 출력량의 변경을 선택하기 때문에, 보다 정확한 토크에 기초하여 출력량을 변경할 수 있다.
또한 이 변형예에서는, 엔진(11)의 회전수 또는 모터(12)의 회전수가 소정 회전수 이상일 때에는, 엔진(11)의 출력량을 변경하고, 엔진(11)의 회전수 또는 모터(12)의 회전수가 소정 회전수 미만일 때에는, 모터(12)의 어시스트량을 변경하는 것이 바람직하다. 예컨대, 엔진(11)의 회전수 또는 모터(12)의 회전수가 소정 회전수 이상일 때에 모터(12)의 어시스트량을 증가시키면, 전력의 소비량이 증가하여 배터리(14)의 열화가 촉진되는 바, 이 변형예에 의하면, 엔진(11)의 회전수 또는 모터(12)의 회전수가 소정 회전수 이상일 때에는 엔진(11)의 출력량을 증가시킴으로써 하이브리드 차량(1C)의 출력량을 증가시키기 때문에, 배터리(14)의 열화를 억제할 수 있다.
1, 1A: 하이브리드 차량 11: 엔진(내연 기관)
12: 모터(전동기) 13: 트랜스미션
14: 배터리 15: PDU
20, 20A: ECU(제1 변경 수단, 제2 변경 수단, 제1 선택 수단, 제2 선택 수단)
30: 플러스 스포츠 모드 스위치

Claims (9)

  1. 내연 기관과, 상기 내연 기관의 동력을 어시스트하는 전동기를 구비한 하이브리드 차량의 제어 장치에 있어서,
    사용자로부터의 제1 입력에 따라 상기 전동기의 어시스트량을 변경할 준비를 하고, 그 후, 상기 사용자로부터의 제2 입력에 따라 상기 전동기의 어시스트량을 변경하는 제1 변경 수단;
    상기 사용자로부터의 제1 입력에 따라 상기 내연 기관의 출력량을 변경할 준비를 하고, 그 후, 상기 사용자로부터의 제2 입력에 따라 상기 내연 기관의 출력량을 변경하는 제2 변경 수단; 및
    상기 내연 기관의 회전수 또는 상기 전동기의 회전수에 기초하여, 상기 제1 변경 수단 또는 상기 제2 변경 수단을 선택하는 제1 선택 수단
    을 포함하며,
    상기 제1 변경 수단은, 상기 제1 입력 후, 미리 정해진 시간 경과 후에는 상기 제2 입력을 캔슬하는 것을 특징으로 하는 하이브리드 차량의 제어 장치.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 제1항에 있어서,
    상기 제1 선택 수단은, 상기 내연 기관의 회전수 또는 상기 전동기의 회전수가 미리 정해진 회전수 이상일 때에는 상기 제2 변경 수단을 선택하고, 상기 내연 기관의 회전수 또는 상기 전동기의 회전수가 미리 정해진 회전수 미만일 때에는 상기 제1 변경 수단을 선택하는 것을 특징으로 하는 하이브리드 차량의 제어 장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 하이브리드 차량의 차속(車速)에 기초하여, 상기 제1 변경 수단 또는 상기 제2 변경 수단을 선택하는 제2 선택 수단을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 하이브리드 차량의 제어 장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 제2 선택 수단은, 상기 차속이 미리 정해진 차속 이상일 때에는 상기 제2 변경 수단을 선택하고, 상기 차속이 상기 미리 정해진 차속 미만일 때에는 상기 제1 변경 수단을 선택하는 것을 특징으로 하는 하이브리드 차량의 제어 장치.
  7. 삭제
  8. 제1항에 있어서,
    상기 하이브리드 차량의 타각(舵角)이 미리 정해진 타각 임계값의 범위 내인 경우에는, 상기 하이브리드 차량이 선회 중이 아니라고 판정하고, 상기 타각이 상기 타각 임계값의 범위 외인 경우에는, 상기 하이브리드 차량이 선회 중이라고 판정하는 선회 판정 수단; 및
    상기 하이브리드 차량이 선회 중이 아니라고 판정된 경우에는, 상기 제1 변경 수단에 의한 변경 및 상기 제2 변경 수단에 의한 변경을 허가하고, 상기 하이브리드 차량이 선회 중이라고 판정된 경우에는, 상기 제1 변경 수단에 의한 변경 및 상기 제2 변경 수단에 의한 변경을 금지하는 제1 허가 수단
    을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 하이브리드 차량의 제어 장치.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 하이브리드 차량의 전후륜 속도차가 미리 정해진 전후륜 속도차 임계값 이상인 경우에는, 구동륜 스키드가 발생하고 있다고 판정하고, 상기 전후륜 속도차가 상기 전후륜 속도차 임계값 미만인 경우에는, 구동륜 스키드가 발생하고 있지 않다고 판정하는 구동륜 스키드 판정 수단;
    상기 구동륜 스키드가 발생하고 있지 않다고 판정된 경우에는, 상기 제1 변경 수단에 의한 변경 및 상기 제2 변경 수단에 의한 변경을 허가하고, 상기 구동륜 스키드가 발생하고 있다고 판정된 경우에는, 상기 제1 변경 수단에 의한 변경 및 상기 제2 변경 수단에 의한 변경을 금지하는 제2 허가 수단;
    상기 하이브리드 차량의 구동륜의 좌우륜 속도차가 미리 정해진 좌우륜 속도차 임계값 이상인 경우에는, 상기 구동륜이 스핀하고 있다고 판정하고, 상기 좌우륜 속도차가 상기 좌우륜 속도차 임계값 미만인 경우에는, 상기 구동륜이 스핀하고 있지 않다고 판정하는 스핀 판정 수단; 및
    상기 구동륜이 스핀하고 있지 않다고 판정된 경우에는, 상기 제1 변경 수단에 의한 변경 및 상기 제2 변경 수단에 의한 변경을 허가하고, 상기 구동륜이 스핀하고 있다고 판정된 경우에는, 상기 제1 변경 수단에 의한 변경 및 상기 제2 변경 수단에 의한 변경을 금지하는 제3 허가 수단
    을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 하이브리드 차량의 제어 장치.
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