KR101692663B1

KR101692663B1 - 하이브리드 차량의 제어 장치

Info

Publication number: KR101692663B1
Application number: KR1020157030456A
Authority: KR
Inventors: 마사히로 다케우치; 아츠시 이즈미우라; 마사노리 마츠시타
Original assignee: 혼다 기켄 고교 가부시키가이샤
Priority date: 2013-04-22
Filing date: 2014-04-11
Publication date: 2017-01-17
Also published as: EP2990285A4; WO2014175080A1; CA2909980A1; CA2909980C; EP2990285B1; CN105121244B; JPWO2014175080A1; CN105121244A; US20160052511A1; EP2990285A1; US9827981B2; JP6096288B2; KR20150134395A

Abstract

모터 단독 주행 모드에 있어서 엔진을 시동 가능한 타이밍을 늘릴 수 있음과 동시에, 엔진 시동시의 차량의 후퇴 등을 방지할 수 있는 하이브리드 차량의 제어 장치를 제공한다.
모터 단독 주행 중에 엔진을 시동하는 모드로서, 차속이 소정 차속 이상인 경우, 구동륜으로부터의 구동력을 엔진에 전달하여 상기 엔진 시동하는 푸시 시동 모드와, 차속이 정차 상태를 포함하는 다른 소정 차속 이하인 경우, 모터의 구동력으로 엔진을 시동하는 모터 시동 모드가 가능하고, 전기 모터만을 구동원으로 하는 주행 중에, 엔진의 시동 지령이 발생했을 때에, 차속이 푸시 시동 모드와 모터 시동 모드 중 어느 것을 실시 가능한 차속 영역 이외의 차속인 경우, 전기 모터로부터 구동륜에 전달되는 구동력을 저감시키는 구동력 저감 제어를 실시한다.

Description

하이브리드 차량의 제어 장치{HYBRID VEHICLE CONTROL DEVICE}

본 발명은, 구동원으로서 엔진(내연 기관)과 전기 모터(전동기)를 구비한 하이브리드 차량에 이용되는 구동 장치와, 상기 구동 장치를 제어하는 제어 수단을 구비한 하이브리드 차량의 제어 장치에 관한 것으로, 특히 모터 단독 주행 상태로부터 엔진 시동을 행하여 엔진을 사용하여 주행하는 상태로 전환할 때의 제어의 개선에 관한 것이다.

차량용 변속기에는, 최근, 변속시에 있어서의 기계적 동력 전달의 중단을 없애기 위해, 홀수단의 변속단으로 구성되는 제1 변속 기구의 입력축(이하, 제1 입력축이라고 함)과 내연 기관의 출력축(이하, 기관 출력축 또는 엔진 출력축이라고 함)을 걸어맞춤 가능한 제1 클러치와, 짝수단의 변속단으로 구성되는 제2 변속 기구의 입력축(이하, 제2 입력축이라고 함)과 기관 출력축을 걸어맞춤 가능한 제2 클러치를 구비하고, 이들 2개의 클러치를 교대로 이어 바꿈으로써 변속을 행하는, 이른바 듀얼 클러치식 변속기가 알려져 있다. 듀얼 클러치식 변속기는, 예컨대 홀수단으로부터 짝수단으로 변속할 때에는, 짝수단의 기어쌍을 미리 맞물리게 해 두고, 홀수단에 기계적 동력을 전달하는 제1 클러치를 해방 상태로 하며, 짝수단에 기계적 동력을 전달하는 제2 클러치를 걸어맞춤 상태로 함으로써, 변속시에 있어서의 동력 전달의 중단을 억제하고 있다.

또한, 특허문헌 1에는, 전술한 바와 같이 2개의 변속 기구를 구비하고, 한쪽의 변속 기구의 입력축에 걸어맞추는 전기 모터를 더 구비한 하이브리드 타입의 차량용 구동 장치가 개시되어 있다. 이러한 하이브리드 타입의 차량용 구동 장치에서의 동력 공급 형태에는, 엔진 단독 주행, 모터 단독 주행, 엔진과 모터의 조합에 의한 하이브리드 주행의 3형태가 있다. 어떤 동력 공급 형태를 채용할 것인지는, 차량의 운전 상태에 따라 적절히 제어되도록 되어 있다.

그런데, 모터 단독 주행 상태에서는 엔진은 정지하고 있기 때문에, 차량 주행 중에 모터 단독 주행으로부터 엔진 주행으로 이행하는 경우에는, 엔진을 시동시킬 필요가 있다. 그것을 위해, 차량 주행에 사용하고 있는 모터의 회전 혹은 구동륜측으로부터 전달되는 구동력에 의한 회전을 이용하여 엔진의 시동(크랭킹)을 행하고, 엔진 시동한 후에 적절한 변속단으로 설정하여 엔진 주행을 행하도록 되어 있다. 이를 위한 엔진 시동 제어의 모드로서, 구동원으로서 모터(전기 모터)만을 이용한 차량 주행인 모터 단독 주행 중에, 제1 클러치를 걸어맞춰 전기 모터의 구동력으로 엔진을 시동시키는 모터 시동 모드와, 구동륜이 정지하며 또한 엔진이 정지하고 있는 상태에서, 제1 변속 기구의 변속단을 모두 뉴트럴로 하고, 제1 클러치를 걸어맞춤으로써, 구동륜측으로부터 전달되는 구동력으로 엔진을 시동시키는 푸시 시동 모드가 있다.

그런데, 상기한 푸시 시동 모드에는, 상기 푸시 시동 모드를 실시 가능한 하한 차속이 존재한다. 그 때문에, 상기 하한 차속 미만의 차속으로 모터 주행을 계속하면, 엔진을 시동할 수 없어 배터리(축전기)의 잔류 용량(SOC)이 부족할 우려가 있다. 또한, 상기한 모터 시동 모드를 실시할 때에는, 제1 변속 기구가 뉴트럴이 되기 때문에 구동륜측에 구동력을 전달할 수 없다. 그 때문에, 차량이 오르막길을 주행하고 있는 경우, 운전자가 의도치 않은 상황에서 차량이 후퇴할 우려가 있다.

또, 하이브리드 차량에 있어서 전기 모터에 의한 차량의 주행 중에 엔진의 시동 제어를 행하는 것에 관한 종래 기술로서, 특허문헌 2 내지 4에 기재된 종래 기술이 있다. 특허문헌 2에 기재된 하이브리드 차량은, 엔진 시동 요구시에, 모터가 발생하는 토크에 대항하여 정지 상태를 유지하기 위해, 제동 토크 부여 수단으로부터 소정의 제동 토크를 부여시키고, 제동 토크의 부여에 지연하여, 모터로부터 소정의 토크를 발생시키도록 하고 있다. 또한, 특허문헌 3에 기재된 하이브리드 차량의 발진 제어 장치는, 구동계를 중립단으로 하고 모터의 구동력으로 엔진을 시동하는 것이다. 또한, 특허문헌 4에 기재된 하이브리드 차량의 제어 장치에서는, 전기 자동차 모드에 의한 코스트 주행 중에 엔진 시동 요구가 이루어졌을 때, 제1 체결 요소의 체결에 의해 차량의 관성 토크를 이용하여 엔진 시동을 행하도록 하고 있다.

그러나, 특허문헌 2 내지 4에는, 상기한 푸시 시동 모드의 하한 차속 미만의 차속으로 모터 주행을 계속함으로써 배터리의 잔류 용량이 부족할 우려가 있는 것, 및 상기한 모터 시동 모드를 실시하는 경우에 운전자가 의도치 않은 상황에서 차량이 후퇴할 우려가 있는 것에 대처하기 위한 기술에 관해서는, 개시되어 있지 않다.

특허문헌 1 : 일본 특허 제4285571호 공보 특허문헌 2 : 일본 특허 제4225317호 공보 특허문헌 3 : 일본 특허 제4297116호 공보 특허문헌 4 : 일본 특허 공개 제2009-035188호 공보

본 발명은 전술한 점을 감안하여 이루어진 것으로, 그 목적은, 모터 단독 주행 모드에 있어서 엔진을 시동 가능한 타이밍을 늘릴 수 있고, 엔진 시동시의 차량의 후퇴 등을 방지할 수 있는 하이브리드 차량의 제어 장치를 제공하는 것에 있다.

상기 과제를 해결하기 위해, 본 발명에 따른 하이브리드 차량의 제어 장치는, 구동원으로서 엔진과 전기 모터를 구비하고, 상기 엔진 및 상기 전기 모터로부터의 기계적 동력을 변속하여 구동륜에 걸어맞추는 차량 추진축에 전달 가능한 구동 장치와, 상기 구동 장치에 의한 차량의 구동을 제어하는 제어 수단을 구비하는 하이브리드 차량의 제어 장치로서, 차속을 검출하는 차속 검출 수단을 구비하고, 상기 구동 장치는, 구동력의 전달 경로로서, 상기 엔진과 상기 구동륜 사이의 제1 전달 경로와, 상기 전기 모터와 상기 구동륜 사이의 제2 전달 경로와, 상기 모터와 상기 엔진 사이의 제3 전달 경로를 적어도 갖고, 구동원으로서 상기 전기 모터만을 이용한 차량 주행인 모터 단독 주행 중에 상기 엔진을 시동하는 모드로서, 상기 차속 검출 수단에 의해 검출한 차속이 소정 차속 이상인 경우, 상기 제1 전달 경로를 통해 상기 구동륜으로부터의 구동력을 상기 엔진에 전달하여 상기 엔진을 시동하는 푸시 시동 모드와, 상기 차속 검출 수단에 의해 검출한 차속이 정차 상태를 포함하는 다른 소정 차속 이하인 경우, 상기 제3 전달 경로를 통해 상기 모터의 구동력으로 상기 엔진을 시동하는 모터 시동 모드가 가능하고, 상기 제어 수단은, 상기 전기 모터만을 구동원으로 하는 주행 중에, 상기 엔진의 시동 지령이 발생했을 때에, 상기 차속 검출 수단에 의해 검출한 차속이 상기 푸시 시동 모드와 상기 모터 시동 모드 중 어느 것을 실시 가능한 차속 영역 이외의 차속인 경우, 상기 전기 모터로부터 차량의 상기 구동륜에 전달되는 구동력을 저감시키는 구동력 저감 제어를 실시하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 하이브리드 차량의 제어 장치에 의하면, 제1 전달 경로를 통해 구동륜으로부터의 구동력을 엔진에 전달하여 상기 엔진을 시동하는 푸시 시동 모드는, 차속 검출 수단에 의해 검출한 차속이 소정 차속 이상의 상태가 아니면 실시할 수 없다. 한편, 제3 전달 경로를 통해 모터의 구동력으로 엔진을 시동하는 모터 시동 모드는, 차속이 정차 상태를 포함하는 다른 소정 차속 이하의 상태가 아니면 실시할 수 없다. 그리고, 상기한 푸시 시동 모드 및 모터 시동 모드에 의한 엔진의 시동을 행할 수 없는 차속 영역은, 정체시의 극저속 주행 상태나 오르막길을 저속으로 주행하고 있는 상태 등, 비교적 저속의 일부 영역에 한정된다. 그 때문에 여기서는, 상기 차속 영역의 차속으로 차량이 주행하고 있는 경우, 상기 차속 영역으로부터 다른 차속 영역으로 이행할 수 있도록, 전기 모터로부터 차량의 구동륜에 전달되는 구동력을 저감시키는 제어를 행한다. 이에 따라, 운전자가 액셀 페달을 밟는 것에 의한 액셀 개도(開度)의 증가에 의한 차속 증가, 또는 브레이크를 밟는 것에 의한 차속 감소를 재촉하도록 하여, 푸시 시동 모드에 의한 엔진 시동이 가능한 영역까지 차속을 상승시키거나, 혹은 모터 시동 모드에 의한 엔진의 시동이 가능한 영역까지 차속을 저하시키도록 한다. 이에 따라, 엔진을 시동 가능한 차속 영역으로 이행함으로써, 엔진을 시동 가능한 타이밍을 늘릴 수 있기 때문에, 모터 단독 주행에 따른 배터리의 잔류 용량 부족을 회피할 수 있다.

또한, 본 발명에 따른 하이브리드 차량의 제어 장치는, 구동원으로서 엔진과 전기 모터를 구비하고, 상기 엔진 및 상기 전기 모터로부터의 기계적 동력을 변속하여 구동륜에 걸어맞추는 차량 추진축에 전달 가능한 구동 장치와, 상기 구동 장치에 의한 차량의 구동을 제어하는 제어 수단을 구비하는 하이브리드 차량의 제어 장치로서, 상기 엔진의 출력축 및 상기 전기 모터로부터의 기계적 동력을 제1 입력축에서 받고, 복수의 변속단 중 어느 하나에 의해 변속하여, 차량 추진축에 전달 가능한 제1 변속 기구와, 상기 내연 기관의 출력축으로부터의 기계적 동력을 제2 입력축에서 받고, 복수의 변속단 중 어느 하나에 의해 변속하여, 차량 추진축에 전달 가능한 제2 변속 기구와, 상기 엔진의 출력축과 상기 제1 입력축을 걸어맞춤 가능한 제1 클러치와, 상기 엔진의 출력축과 상기 제2 입력축을 걸어맞춤 가능한 제2 클러치와, 차속을 검출하는 차속 검출 수단을 구비하고, 구동원으로서 상기 전기 모터만을 이용한 차량 주행인 모터 단독 주행 중에 상기 엔진을 시동하는 모드로서, 상기 제1 변속 기구를 통해 상기 전기 모터로부터의 구동력을 상기 구동륜측에 전달하여 상기 차량을 주행시키고 있는 상태에서, 상기 차속 검출 수단에 의해 검출한 차속이 소정 차속 이상인 경우, 상기 제2 변속 기구의 변속단 중 어느 것을 설정하고 상기 제2 클러치를 걸어맞춤 상태로 함으로써, 상기 구동륜으로부터의 구동력을 상기 제2 변속 기구 및 상기 제2 클러치를 통해 상기 엔진에 전달하여 상기 엔진을 시동하는 푸시 시동 모드와, 상기 차속 검출 수단에 의해 검출한 차속이 정차 상태를 포함하는 소정 차속 이하인 경우, 상기 제1 변속 기구의 변속단을 모두 뉴트럴로 하고 상기 제1 클러치를 걸어맞춤으로써, 상기 전기 모터의 구동력으로 상기 엔진을 시동하는 모터 시동 모드가 가능하고, 상기 제어 수단은, 상기 전기 모터만을 구동원으로 하는 주행 중에, 상기 엔진의 시동 지령이 발생했을 때에, 상기 차속 검출 수단에 의해 검출한 차속이 상기 푸시 시동 모드와 상기 모터 시동 모드 중 어느 것을 실시 가능한 차속 영역 이외의 차속인 경우, 상기 전기 모터로부터 차량의 상기 구동륜에 전달되는 구동력을 저감시키는 구동력 저감 제어를 실시하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 상기 구성의 트윈 클러치식의 구동 장치에서는, 구동원으로서 전기 모터만을 이용한 차량 주행인 모터 단독 주행 중에 엔진을 시동하는 모드로서, 제1 변속 기구를 통해 전기 모터로부터의 구동력을 구동륜측에 전달하여 차량을 주행시키고 있는 상태에서, 제2 변속 기구의 변속단 중 어느 것을 설정하고 제2 클러치를 걸어맞춤 상태로 함으로써, 구동륜으로부터의 구동력을 제2 변속 기구 및 제2 클러치를 통해 엔진에 전달하여 상기 엔진을 시동하는 푸시 시동 모드와, 제1 변속 기구의 변속단을 모두 뉴트럴로 하고 제1 클러치를 걸어맞춤으로써, 전기 모터의 구동력으로 엔진을 시동하는 모터 시동 모드가 가능하다. 그리고, 상기한 푸시 시동 모드는, 차속 검출 수단에 의해 검출한 차속이 소정 차속 이상이 아니면 실시할 수 없고, 모터 시동 모드는, 차속이 정차 상태를 포함하는 다른 소정 차속 이하의 상태가 아니면 실시할 수 없다. 상기한 푸시 시동 모드 및 모터 시동 모드에 의한 엔진의 시동을 행할 수 없는 차속 영역은, 정체시의 극저속 주행 상태나 오르막길을 저속으로 주행하고 있는 상태 등, 비교적 저속의 일부 영역에 한정된다. 그 때문에 여기서는, 상기 차속 영역의 차속으로 차량이 주행하고 있는 경우, 상기 차속 영역으로부터 다른 차속 영역으로 이행할 수 있도록, 전기 모터로부터 차량의 구동륜에 전달되는 구동력을 저감시키는 제어를 행한다. 이에 따라, 운전자가 액셀 페달을 밟는 것에 의한 액셀 개도의 증가에 의한 차속 증가, 또는 브레이크를 밟는 것에 의한 차속 감소를 재촉하도록 하여, 푸시 시동 모드에 의한 엔진 시동이 가능한 영역까지 차속을 상승시키거나, 혹은 모터 시동 모드에 의한 엔진의 시동이 가능한 영역까지 차속을 저하시키도록 한다. 이에 따라, 엔진을 시동 가능한 차속 영역으로 이행함으로써, 엔진을 시동 가능한 타이밍을 늘릴 수 있기 때문에, 모터 단독 주행에 따른 배터리의 잔류 용량 부족을 회피할 수 있다.

또한, 상기한 하이브리드 차량의 제어 장치에서는, 액셀 개도를 검출하는 액셀 개도 검출 수단을 구비하고, 상기 제어 수단은, 상기 구동력 저감 제어의 실시 중에, 상기 액셀 개도 검출 수단에 의해 검출한 액셀 개도가 소정 이상이 된 경우, 상기 구동력 저감 제어의 실시를 해제하면 된다.

구동력 저감 제어의 실시 중에 운전자로부터의 차량의 가속 요구에 따라 액셀 개도가 소정 이상이 된 경우에 있어서, 구동력 저감 제어의 실시를 계속하면, 운전자가 차량의 가속도 부족의 인상을 받는 등 차량의 주행 상태에 위화감을 느낄 우려가 있다. 그 때문에, 액셀 개도가 소정 이상이 된 경우에는, 구동력 저감 제어의 실시를 해제함으로써, 가속도 부족의 인상을 주지 않도록 하면 된다.

또한, 상기한 하이브리드 차량의 제어 장치에서는, 상기 제어 수단은, 상기 구동력 저감 제어의 실시를 해제한 경우, 상기 액셀 개도 검출 수단에 의해 검출한 액셀 개도가 상기 소정치 미만이 되면, 상기 구동력 저감 제어를 재차 실시하면 된다.

구동력 저감 제어의 실시를 해제한 후, 운전자가 액셀 페달 등을 밟는 것이 해제되거나 약해지거나 한 경우에는, 구동력 저감 제어를 재차 실시함으로써, 운전자에게 액셀 페달 또는 브레이크 페달의 밟기를 재촉함으로써, 푸시 시동 모드에 의한 엔진 시동이 가능한 영역까지 차속을 상승시키거나, 혹은 모터 시동 모드에 의한 엔진의 시동이 가능한 영역까지 차속을 저하시키도록 하면 된다.

또한, 상기한 하이브리드 차량의 제어 장치에서는, 차량에 제동력을 부여하는 제동력 부여 수단을 구비하고, 상기 제어 수단은, 상기 구동력 저감 제어의 실시 중에, 상기 차속 검출 수단에 의해 검출한 차속이 소정 이하의 저차속이 된 경우, 상기 제동력 부여 수단에 의한 상기 차량의 제동을 행하고, 상기 모터 시동 모드에 의한 엔진 시동을 행하면 된다.

차속 검출 수단에 의해 검출한 차속이 소정 이하의 저차속이 된 경우, 제동력 부여 수단에 의한 차량의 제동을 행하고, 그 상태에서 모터 시동 모드에 의한 엔진 시동을 행함으로써, 차량이 오르막길 등을 주행하고 있는 경우에 구동력 저감 제어에 의한 차속의 저하로 차량이 후퇴하는 것을 방지할 수 있다. 여기서의 제동력 부여 수단에 의한 차량의 제동은, 운전자의 조작 유무에 상관없이 차량에 제동력을 부여할 수 있는 수단(브레이크 바이 와이어)이기 때문에, 운전자의 조작 없이 차량에 제동력을 부여할 수 있다.

또한, 상기한 하이브리드 차량의 제어 장치에서는, 상기 구동력 저감 제어의 실시 중에, 상기 차속 검출 수단에 의해 검출한 차속이 상기 소정 차속 이상이 된 경우, 상기 푸시 시동 모드에 의한 엔진 시동을 행하면 된다.

또한, 상기한 하이브리드 차량의 제어 장치에서는, 차량이 주행하고 있는 노면의 구배를 검출하는 구배 검출 수단을 구비하고, 상기 제어 수단은, 상기 구배 검출 수단에 의해 검출한 노면의 구배에 따라, 상기 푸시 시동 모드에 의한 엔진 시동을 허가하는 차속의 영역을 확대하면 된다.

이 구성에 의하면, 구배 검출 수단에 의해 검출한 노면의 구배에 따라, 푸시 시동 모드에 의한 엔진 시동을 허가하는 차속의 영역을 확대함으로써, 푸시 시동 모드에 의한 엔진 시동을 우선시킬 수 있다. 이에 따라, 모터 단독 주행 중의 배터리의 용량 부족 등을 회피할 수 있고, 차량의 주행을 확보할 수 있다.

또한, 상기한 하이브리드 차량의 제어 장치에서는, 차량이 주행하고 있는 노면의 구배를 검출하는 구배 검출 수단을 구비하고, 상기 제어 수단은, 상기 구배 검출 수단에 의해 검출한 노면의 구배가 소정 이상인 경우에 구동력 저감 제어를 실시하면 된다.

구배 검출 수단에 의해 검출한 노면의 구배가 소정 미만인 경우(예컨대, 평탄로 또는 내리막길의 경우)에는, 상기한 푸시 시동 모드 및 모터 시동 모드에 의한 엔진의 시동을 행할 수 없는 차속 영역에 정체될 우려가 없으며, 또한 차량에 가해지는 관성력에 의해 차량이 후퇴할 우려가 없다. 따라서, 차량이 주행하고 있는 노면의 구배가 소정 이상인 경우(예컨대, 오르막길인 것으로 판단하는 경우)에만 구동력 저감 제어를 실시하여 모터 시동 모드 또는 푸시 시동 모드가 가능한 차속 영역으로 이행시키도록 하면 된다.

또한, 상기한 하이브리드 차량의 제어 장치에서는, 상기 제어 수단에 의한 상기 구동력 저감 제어의 지령으로부터 실시까지의 사이에 소정의 지연 시간을 형성하면 된다. 구동력 저감 제어의 지령으로부터 실시까지의 사이에 소정의 지연 시간(히스테리시스)을 형성함으로써, 구동력 저감 제어의 헌팅을 방지할 수 있다.

또한, 상기한 하이브리드 차량의 제어 장치에서는, 상기 전기 모터와의 사이에서 전력의 교환이 가능한 축전기와, 상기 축전기의 잔류 용량을 검출하는 잔류 용량 검출 수단을 구비하고, 상기 제어 수단은, 상기 잔류 용량 검출 수단에 의해 검출한 상기 축전기의 잔류 용량에 따라 상기 푸시 시동 모드를 실시 가능한 차속 영역을 변경하면 된다.

이 구성에 의하면, 축전기의 잔류 용량에 따라 푸시 시동 모드에 의한 엔진 시동의 실시 영역을 변화시킴으로써, 축전기의 잔류 용량 부족을 보다 효과적으로 방지할 수 있다.

또한, 상기한 하이브리드 차량의 제어 장치에서는, 상기 전기 모터와의 사이에서 전력의 교환이 가능한 축전기와, 상기 축전기의 잔류 용량을 검출하는 잔류 용량 검출 수단을 구비하고, 상기 제어 수단은, 상기 잔류 용량 검출 수단에 의해 검출한 상기 축전기의 잔류 용량이 소정 이하일 때에 상기 엔진의 시동 지령을 행하면 된다.

이 구성에 의하면, 축전기의 잔류 용량이 소정 이하일 때에 엔진을 시동시킴으로써, 모터 단독 주행 중에 축전기의 용량이 부족한 것을 확실하게 회피할 수 있고, 차량의 주행을 확보할 수 있다.

본 발명에 따른 하이브리드 차량의 제어 장치에 의하면, 모터 단독 주행 모드에 있어서 엔진을 시동 가능한 타이밍을 늘릴 수 있고, 엔진 시동시의 차량의 후퇴 등을 방지할 수 있다.

도 1은, 본 발명의 일 실시형태에 따른 제어 장치를 구비한 하이브리드 자동차의 구성예를 도시한 개략도이다.
도 2는, 도 1에 도시한 변속 기구의 스켈리턴도이다.
도 3은, 도 2에 도시한 변속 기구의 각 샤프트의 걸어맞춤 관계를 도시한 개념도이다.
도 4는, 모터 단독 주행으로부터의 모터 시동 모드에 의한 엔진 시동에 있어서의 각종 값의 변화를 도시한 타이밍 차트이다.
도 5는, 차량이 주행하고 있는 노면의 구배 및 차속에 따른 엔진 시동 제어의 내용을 도시한 도면이다.
도 6은, 모터 주행으로부터의 브레이크 협조 제어를 수반하는 모터 시동 모드에 의한 엔진 시동에 있어서의 각종 값의 변화를 도시한 타이밍 차트이다.
도 7은, 차량에 가해지는 토크의 균형을 도시한 그래프이다.
도 8은, 배터리 잔류 용량의 섹션의 일례를 도시한 그래프이다.
도 9는, 차량이 오르막길을 주행하고 있는 경우에서의 배터리 잔류 용량과 차속에 따른 엔진 시동 제어를 도시한 도면이다.
도 10은, 차량이 평탄로 또는 내리막길을 주행하고 있는 경우에서의 배터리 잔류 용량과 차속에 따른 엔진 시동 제어를 도시한 도면이다.

이하, 첨부 도면을 참조하여 본 발명의 실시형태를 상세히 설명한다. 도 1은, 본 발명의 일 실시형태에 따른 차량 구동용 전동기의 제어 장치를 구비한 차량의 구성예를 도시한 개략도이다. 본 실시형태의 차량(1)은, 도 1에 도시한 바와 같이, 구동원으로서의 엔진(내연 기관)(2) 및 전기 모터(전동기)(3)를 구비한 하이브리드 자동차의 차량으로서, 또한 전동기(3)를 제어하기 위한 인버터(전동기 제어 수단)(20)와, 배터리(30)와, 트랜스미션(변속기)(4)과, 디퍼렌셜 기구(5)와, 좌우의 드라이브 샤프트(6R, 6L)와, 좌우의 구동륜(WR, WL)을 구비한다. 여기서, 모터(3)는, 모터 제너레이터를 포함하고, 배터리(30)는, 축전기이고 커패시터를 포함한다. 또한, 엔진(2)은, 내연 기관 엔진이고, 디젤 엔진이나 터보 엔진 등을 포함한다. 엔진(2)과 전기 모터(이하, 간단히 「모터」라고 기재함)(3)의 회전 구동력은, 트랜스미션(4), 디퍼렌셜 기구(5) 및 드라이브 샤프트(6R, 6L)를 통해 좌우의 구동륜(WR, WL)에 전달된다.

또한, 차량(1)은, 엔진(2), 모터(3), 트랜스미션(4), 디퍼렌셜 기구(5), 인버터(전동기 제어 수단)(20) 및 배터리(30)를 각각 제어하기 위한 전자 제어 유닛(ECU : Electronic Control Unit)(10)을 구비한다. 전자 제어 유닛(10)은, 하나의 유닛으로서 구성될 뿐만 아니라, 예컨대 엔진(2)을 제어하기 위한 엔진 ECU, 모터(3)나 인버터(20)를 제어하기 위한 모터 제너레이터 ECU, 배터리(30)를 제어하기 위한 배터리 ECU, 트랜스미션(4)을 제어하기 위한 AT-ECU 등 복수의 ECU로 구성되어도 좋다. 본 실시형태의 전자 제어 유닛(10)은, 엔진(2)을 제어하고, 모터(3)나 배터리(30), 트랜스미션(4)을 제어한다.

전자 제어 유닛(10)은, 각종 운전 조건에 따라, 모터(3)만을 동력원으로 하는 모터 단독 주행(EV 주행)을 하도록 제어하거나, 엔진(2)만을 동력원으로 하는 엔진 단독 주행을 하도록 제어하거나, 엔진(2)과 모터(3) 양자 모두를 동력원으로서 병용하는 협동 주행(HEV 주행)을 하도록 제어한다. 또한, 전자 제어 유닛(10)은, 공지된 각종 제어 파라미터에 따라, 후술하는 모터(3)의 스톨 상태에서의 인버터(20)의 보호 제어나, 그 밖의 각종 운전에 필요한 제어를 행한다.

또한, 전자 제어 유닛(10)에는, 제어 파라미터로서, 액셀 페달의 밟음량을 검출하는 액셀 페달 센서(액셀 개도 검출 수단)(31)로부터의 액셀 페달 개도, 브레이크 페달의 밟음량을 검출하는 브레이크 페달 센서(32)로부터의 브레이크 페달 개도, 기어단(변속단)을 검출하는 시프트 포지션 센서(33)로부터의 시프트 위치, 모터(3)의 회전수를 검출하는 회전수 센서(34)로부터의 모터 회전수, 차량(1)의 기울기를 검지하는 경사각 센서(구배 검출 수단)(35)로부터의 경사각, 배터리(30)의 잔류 용량(SOC)을 측정하는 잔류 용량 검출기(잔류 용량 검출 수단)(39)로부터의 잔류 용량, 차속을 검출하는 차속 센서(차속 검출 수단)(36)로부터의 차속 등의 각종 신호가 입력되도록 되어 있다. 또한, 도시는 생략하지만 전자 제어 유닛(10)에는, 또한 차량에 탑재된 카 내비게이션 시스템 등으로부터, 차량이 현재 주행하고 있는 도로의 상황(예컨대, 평탄로, 오르막, 내리막의 구별 등)에 관한 데이터가 입력되도록 되어 있어도 좋다. 또한, 차량(1)에는, 구동륜(WR, WL)의 제동을 행하기 위한 브레이크(제동 수단)(37)가 설치되어 있다. 브레이크(37)에는, ECU(10)로부터의 제어 신호가 입력되도록 되어 있고, 상기 제어 신호에 따라, 운전자의 의사(브레이크 페달의 조작)에 의하지 않고 구동륜(WR, WL)에 소정의 제동력을 부여하는 것이 가능한 구성(브레이크 바이 와이어)으로 되어 있다.

엔진(2)은, 연료를 공기와 혼합하여 연소함으로써 차량(1)을 주행시키기 위한 구동력을 발생하는 내연 기관 엔진이다. 모터(3)는, 엔진(2)과 모터(3)의 협동 주행이나 모터(3)만의 단독 주행시에는, 배터리(30)의 전기 에너지를 이용하여 차량(1)을 주행시키기 위한 구동력을 발생하는 모터로서 기능하고, 차량(1)의 감속시에는, 모터(3)의 회생에 의해 전력을 발전하는 발전기로서 기능한다. 모터(3)의 회생시에는, 배터리(30)는, 모터(3)에 의해 발전된 전력(회생 에너지)에 의해 충전된다.

다음으로, 본 실시형태의 차량이 구비하는 트랜스미션(4)의 구성을 설명한다. 도 2는, 도 1에 도시한 트랜스미션(4)의 스켈리턴도이다. 도 3은, 도 2에 도시한 트랜스미션(4)의 각 샤프트의 걸어맞춤 관계를 도시한 개념도이다. 트랜스미션(4)은, 전진 7속, 후진 1속의 평행축식 트랜스미션이고, 건식의 트윈 클러치식 변속기(DCT : 듀얼 클러치 트랜스미션)이다.

트랜스미션(4)에는, 엔진(2)의 기관 출력축을 이루는 크랭크 샤프트(2a) 및 모터(3)에 접속되는 내측 메인 샤프트(제1 입력축)(IMS)와, 이 내측 메인 샤프트(IMS)의 외통(外筒)을 이루는 외측 메인 샤프트(제2 입력축)(OMS)와, 내측 메인 샤프트(IMS)에 각각 평행한 세컨더리 샤프트(제2 입력축)(SS), 아이들 샤프트(IDS), 리버스 샤프트(RVS)와, 이들 샤프트에 평행으로 출력축을 이루는 카운터 샤프트(CS)가 설치된다.

이들 샤프트 중, 외측 메인 샤프트(OMS)가 아이들 샤프트(IDS)를 통해 리버스 샤프트(RVS) 및 세컨더리 샤프트(SS)에 항상 걸어맞춰지고, 카운터 샤프트(CS)가 또한 디퍼렌셜 기구(5)(도 1 참조)에 항상 걸어맞춰지도록 배치된다.

또한, 트랜스미션(4)은, 홀수단용의 제1 클러치(C1)와, 짝수단용의 제2 클러치(C2)를 구비한다. 제1 및 제2 클러치(C1, C2)는 건식의 클러치이다. 제1 클러치(C1)는 내측 메인 샤프트(IMS)에 결합된다. 제2 클러치(C2)는, 외측 메인 샤프트(OMS)(제2 입력축의 일부)에 결합되고, 외측 메인 샤프트(OMS) 상에 고정된 기어(48)로부터 아이들 샤프트(IDS)를 통해 리버스 샤프트(RVS) 및 세컨더리 샤프트(SS)(제2 입력축의 일부)에 연결된다.

내측 메인 샤프트(IMS)의 모터(3)로부터의 소정 개소에는, 플래니터리 기어 기구(70)의 선 기어(71)가 고정 배치된다. 또한, 내측 메인 샤프트(IMS)의 외주에는, 도 2에 있어서 좌측으로부터 순서대로, 1속 구동 기어가 되는 플래니터리 기어 기구(70)의 캐리어(73)와, 3속 구동 기어(43)와, 7속 구동 기어(47)와, 5속 구동 기어(45)가 배치된다. 3속 구동 기어(43), 7속 구동 기어(47), 5속 구동 기어(45)는 각각 내측 메인 샤프트(IMS)에 대하여 상대적으로 회전 가능하고, 기어(43)는 플래니터리 기어 기구(70)의 캐리어(73)에 연결되어 있다. 또한, 내측 메인 샤프트(IMS) 상에는, 3속 구동 기어(43)와 7속 구동 기어(47) 사이에 3-7속 싱크로메시 기구(셀렉터 기구)(81)가 축방향으로 슬라이드 가능하게 설치되며, 또한 5속 구동 기어(45)에 대응하여 5속 싱크로메시 기구(셀렉터 기구)(82)가 축방향으로 슬라이드 가능하게 설치된다. 원하는 기어단에 대응하는 싱크로메시 기구(셀렉터 기구)를 슬라이드시켜 상기 기어단의 싱크로를 넣음으로써, 상기 기어단이 내측 메인 샤프트(IMS)에 연결된다. 내측 메인 샤프트(IMS)에 관련하여 설치된 이들 기어 및 싱크로메시 기구에 의해, 홀수단의 변속단을 실현하기 위한 제1 변속 기구(G1)가 구성된다. 제1 변속 기구(G1)의 각 구동 기어는, 카운터 샤프트(CS) 상에 설치된 대응하는 종동 기어에 맞물려, 카운터 샤프트(CS)를 회전 구동한다.

세컨더리 샤프트(SS)(제2 입력축)의 외주에는, 도 2에 있어서 좌측으로부터 순서대로, 2속 구동 기어(42)와, 6속 구동 기어(46)와, 4속 구동 기어(44)가 상대적으로 회전 가능하게 배치된다. 또한, 세컨더리 샤프트(SS) 상에는, 2속 구동 기어(42)와 6속 구동 기어(46) 사이에 2-6속 싱크로메시 기구(83)가 축방향으로 슬라이드 가능하게 설치되며, 또한 4속 구동 기어(44)에 대응하여 4속 싱크로메시 기구(셀렉터 기구)(84)가 축방향으로 슬라이드 가능하게 설치된다. 이 경우에도, 원하는 기어단에 대응하는 싱크로메시 기구(셀렉터 기구)를 슬라이드시켜 상기 기어단의 싱크로를 넣음으로써, 상기 기어단이 세컨더리 샤프트(SS)(제2 입력축)에 연결된다. 세컨더리 샤프트(SS)(제2 입력축)에 관련하여 설치된 이들 기어 및 싱크로메시 기구에 의해, 짝수단의 변속단을 실현하기 위한 제2 변속 기구(G2)가 구성된다. 제2 변속 기구(G2)의 각 구동 기어도, 카운터 샤프트(CS) 상에 설치된 대응하는 종동 기어에 맞물려, 카운터 샤프트(CS)를 회전 구동한다. 또, 세컨더리 샤프트(SS)에 고정된 기어(49)는 아이들 샤프트(IDS) 상의 기어(55)에 결합되어 있고, 상기 아이들 샤프트(IDS)로부터 외측 메인 샤프트(OMS)를 통해 제2 클러치(C2)에 결합된다.

리버스 샤프트(RVS)의 외주에는, 리버스 구동 기어(58)가 상대적으로 회전 가능하게 배치된다. 또한, 리버스 샤프트(RVS) 상에는, 리버스 구동 기어(58)에 대응하여 리버스 싱크로메시 기구(85)가 축방향으로 슬라이드 가능하게 설치되고, 또한 아이들 샤프트(IDS)에 걸어맞추는 기어(50)가 고정되어 있다. 리버스 주행하는 경우에는, 싱크로메시 기구(85)의 싱크로를 넣어, 제2 클러치(C2)를 걸어맞춤으로써, 제2 클러치(C2)의 회전이 외측 메인 샤프트(OMS) 및 아이들 샤프트(IDS)를 통해 리버스 샤프트(RVS)에 전달되고, 리버스 구동 기어(58)가 회전된다. 리버스 구동 기어(58)는 내측 메인 샤프트(IMS) 상의 기어(56)에 맞물려 있고, 리버스 구동 기어(58)가 회전할 때 내측 메인 샤프트(IMS)는 전진시와는 역방향으로 회전한다. 내측 메인 샤프트(IMS)의 역방향의 회전은 플래니터리 기어 기구(70)에 연결한 기어(3속 구동 기어)(43)를 통해 카운터 샤프트(CS)에 전달된다.

카운터 샤프트(CS) 상에는, 도 2에 있어서 좌측으로부터 순서대로, 2-3속 종동 기어(51)와, 6-7속 종동 기어(52)와, 4-5속 종동 기어(53)와, 파킹용 기어(54)와, 파이널 구동 기어(55)가 고정적으로 배치된다. 파이널 구동 기어(55)는, 디퍼렌셜 기구(5)의 디퍼렌셜 링 기어(도시하지 않음)와 맞물리도록 되어 있고, 이에 따라 카운터 샤프트(CS)의 출력축의 회전이 디퍼렌셜 기구(5)의 입력축(즉 차량 추진축)에 전달된다. 또한, 플래니터리 기어 기구(70)의 링 기어(75)에는, 상기 링 기어(75)의 회전을 정지하기 위한 브레이크(41)가 설치된다.

상기 구성의 트랜스미션(4)에서는, 2-6속 싱크로메시 기구(83)의 싱크로 슬리브를 좌측 방향으로 슬라이드하면, 2속 구동 기어(42)가 세컨더리 샤프트(SS)에 결합되고, 우측 방향으로 슬라이드하면, 6속 구동 기어(46)가 세컨더리 샤프트(SS)에 결합된다. 또한, 4속 싱크로메시 기구(84)의 싱크로 슬리브를 우측 방향으로 슬라이드하면, 4속 구동 기어(44)가 세컨더리 샤프트(SS)에 결합된다. 이와 같이 짝수의 구동 기어단을 선택한 상태에서, 제2 클러치(C2)를 걸어맞춤으로써, 트랜스미션(4)은 짝수의 변속단(2속, 4속, 또는 6속)으로 설정된다.

3-7속 싱크로메시 기구(81)의 싱크로 슬리브를 좌측 방향으로 슬라이드하면, 3속 구동 기어(43)가 내측 메인 샤프트(IMS)에 결합되어 3속의 변속단이 선택되고, 우측 방향으로 슬라이드하면, 7속 구동 기어(47)가 내측 메인 샤프트(IMS)에 결합되어 7속의 변속단이 선택된다. 또한, 5속 싱크로메시 기구(82)의 싱크로 슬리브를 우측 방향으로 슬라이드하면, 5속 구동 기어(45)가 내측 메인 샤프트(IMS)에 결합되어 5속의 변속단이 선택된다. 싱크로메시 기구(81, 82)가 어떠한 기어(43, 47, 45)도 선택하지 않은 상태(뉴트럴 상태)에서는, 플래니터리 기어 기구(70)의 회전이 캐리어(73)에 연결한 기어(43)를 통해 카운터 샤프트(CS)에 전달되고, 1속의 변속단이 선택되게 된다. 이와 같이 홀수의 구동 기어단을 선택한 상태에서, 제1 클러치(C1)를 걸어맞춤으로써, 트랜스미션(4)은 홀수의 변속단(1속, 3속, 5속, 또는 7속)으로 설정된다.

상기 구성의 트랜스미션(4)에는, 구동력의 전달 경로로서, 엔진(2)과 구동륜(WR, WL) 사이의 제1 전달 경로와, 모터(3)와 구동륜(WR, WL) 사이의 제2 전달 경로와, 모터(3)와 엔진(2) 사이의 제3 전달 경로가 포함되어 있다. 제1 전달 경로는, 엔진(2)과 구동륜(WR, WL) 사이에서 제2 클러치(C2) 및 제2 변속 기구(G2)를 통해 구동력을 전달하는 경로이고, 제2 전달 경로는, 모터(3)와 구동륜(WR, WL) 사이에서 제1 변속 기구(G1)를 통해 구동력을 전달하는 경로이고, 제3 전달 경로는, 모터(3)와 엔진(2) 사이에서 제1 클러치(C1)를 통해 구동력을 전달하는 경로이다.

트랜스미션(4)에서 실현해야 할 변속단의 결정 및 상기 변속단을 실현하기 위한 제어[제1 변속 기구(G1) 및 제2 변속 기구(G2)에서의 변속단의 선택. 즉 싱크로의 전환 제어와, 제1 클러치(C1) 및 제2 클러치(C2)의 걸어맞춤 및 걸어맞춤 해제의 제어 등]는, 공지된 바와 같이, 운전 상황에 따라, 전자 제어 유닛(10)에 의해 실행된다.

상기 구성의 차량에서의 모터(3) 단독에 의한 차량의 발진 및 주행(EV 주행)에 관해 설명한다. 모터(3)에 의한 발진 및 주행에는, 3-7속 싱크로메시 기구(81)를 기어(43)측에 인기어하고, 제1 및 제2 클러치(C1, C2)를 절단한다. 제1 및 제2 클러치(C1, C2)를 절단함으로써, 내측 메인 샤프트(IMS) 또는 외측 메인 샤프트(OMS)와 엔진(2)의 동력 전달은 차단된다. 이 상태에서, 모터(3)에 정회전 방향의 토크를 작용시킴으로써, 모터(3)의 구동력이 플래니터리 기어 기구(70)로부터 기어(43, 51), 카운터 샤프트(CS), 아이들 샤프트(IDS)를 통해 구동륜(WR, WL)에 전달된다. 이에 따라, 모터(3)의 토크만으로 차량을 발진시켜 주행시킬 수 있다.

다음으로, 상기한 모터 주행 중에 엔진(2)을 시동하는 제어에 관해 설명한다. 모터 주행 중에 엔진(2)을 시동하기 위해서는, 제1 클러치(C1)를 접속한다. 이에 따라, 기어(43)로부터 3-7속 싱크로메시 기구(81)를 통해 내측 메인 샤프트(IMS)에 전달된 구동력으로, 엔진(2)의 크랭크축(2a)을 동반 회전시켜 크랭킹하여, 엔진(2)을 시동할 수 있다. 엔진(2)의 시동 후에는, 3-7속 싱크로메시 기구(81)를 뉴트럴로 복귀시킴으로써, 모터 주행을 계속할 수 있다. 혹은, 모터 주행 중에 엔진(2)을 시동하는 다른 방법으로서, 2-6속 싱크로메시 기구(83)를 2속 구동 기어(42)측에 걸어맞추고 제2 클러치(C2)를 접속해도 좋다. 또 다른 기어단을 걸어맞추는 것에 의해서도 모터(3)에 의한 엔진(2)의 시동은 가능하다.

상기한 바와 같이, 모터 주행 상태에서 엔진(2)을 시동하는 제어, 즉 제1, 제2 클러치(C1, C2)를 해방한 상태에서 모터(3)의 구동력을 구동륜(WR, WL)에 전달하여 차량을 발진 및 주행시키고, 그 후에 제1 클러치(C1)를 걸어맞춰 구동륜(WR, WL)으로부터 전달된 구동력으로 엔진(2)의 크랭크축(2a)을 회전시켜 상기 엔진(2)을 시동시키는 모드를, 이하에서는 푸시 시동 모드라고 칭한다. 이 푸시 시동 모드는, 후술하는 바와 같이, 차속 센서(36)에 의해 검출한 차속(V)이 소정 차속 이상인 경우에만 실시가 가능하다.

차량의 정차 중에 모터(3)의 구동력으로 엔진(2)을 시동하는 제어에 관해 설명한다. 차량의 정차 중에 모터(3)의 구동력으로 엔진(2)을 시동하기 위해서는, 제1, 제2 변속 기구(G1, G2)의 싱크로메시 기구(81~84)를 전부 뉴트럴(중립 위치)로 하며, 또한 제1 클러치(C1)를 접속하여 내측 메인 샤프트(IMS)를 크랭크축(2a)에 연결한다. 그 후, 모터(3)를 회전시킴으로써, 내측 메인 샤프트(IMS)가 엔진(2)의 크랭크축(2a)을 동반 회전시켜 크랭킹하여, 엔진(2)을 시동할 수 있다. 이하, 상기한 바와 같이 싱크로메시 기구(81~84)를 전부 뉴트럴로 하고, 제1 클러치(C1)를 걸어맞춤으로써 모터(3)의 구동력으로 엔진(2)을 시동시키는 모드를, 이하에서는 모터 시동 모드라고 칭한다. 이 모터 시동 모드에서는, 제1 변속 기구(G1)가 뉴트럴이 되기 때문에, 구동륜(WR, WL)측에 구동력을 전달할 수 없다. 따라서, 운전자가 의도치 않은 상황에서 차량이 후퇴하는 것을 방지하기 위해, 상기 모터 시동 모드는, 차속 센서(36)에 의해 검출한 차속(V)이 소정 속도 이하인 상태(실질적인 차량 정차 상태)에 있어서, 후술하는 브레이크 협조 제어를 행하면서 실시된다.

도 4는, 모터 단독 주행으로부터의 모터 시동 모드에 의한 엔진 시동을 행하는 경우의 각종 값의 변화를 도시한 타이밍 차트이다. 동(同)도면의 타이밍 차트에는, 엔진(2)의 푸시 시동 하한 차속(VL), 차량의 차속(실차속)(V), 배터리 잔류 용량(SOC), 요구 구동력(액셀 페달 개도)(AP), 구동력 저감 제어 허가 플래그(FG), 실구동력(AG) 각각의 경과 시간(t)에 대한 변화가 도시되어 있다. 또한, 도 5는, 차량이 주행하고 있는 노면의 구배, 및 차속(V)에 따른 엔진 시동 제어의 전환에 관해 설명하기 위한 도면이다.

도 4에 도시한 바와 같이, 차량이 모터(3)만의 구동력으로 주행(EV 주행)하고 있을 때, 시각 t11에 배터리 잔류 용량(SOC)이 소정의 임계치를 하회하면, 푸시 시동 모드에 의한 엔진 시동 하한 차속(VL)이 V1로부터 V2(V1>V2)로 전환되고, 구동력 저감 제어 허가 플래그(FG)가 온(구동력 저감 제어 허가 상태)으로 된다. 시각 t11에 있어서는, 또한 구동력 저감 제어를 해제하기 위한 요구 구동력(AP)의 임계치(APL)가 AP1로부터 AP2(AP1<AP2)로 전환된다. 그 후, 시각 t11로부터 소정의 지연 시간(Δt)을 지나 시각 t12에 차량의 구동륜(WR, WL)에 전달되는 실구동력(AG)의 저하가 개시되고, 모터(3)로부터 구동륜(WR, WL)에 전달되는 구동력이 서서히 저하되어 간다. 그 후, 운전자가 액셀 페달을 밟음으로써, 요구 구동력(AP)이 증가하여, 시각 t13에 요구 구동력(AP)이 임계치 AP2를 넘는다. 이 시점에서, 구동력 저감 제어 허가 플래그(FG)가 오프(구동력 저감 제어 불허가 상태)로 전환되어, 구동륜(WR, WL)에 전달되는 실구동력(AG)이 재차 증가한다. 그 후, 요구 구동력(AP)이 감소로 바뀌어, 시각 t14에 다시 요구 구동력(AP)이 임계치 AP2를 하회한다. 이 시점에서, 구동력 저감 제어 허가 플래그(FG)가 온(구동력 저감 제어 허가 상태)으로 전환된다. 그 후, 시각 t14로부터 소정의 지연 시간(Δt)을 지나 시각 t15에 구동륜(WR, WL)에 전달되는 실구동력(AG)의 저하가 개시되고, 구동륜(WR, WL)에 전달되는 모터(3)의 구동력이 서서히 저하되어 간다. 그리고, 시각 t16에 차속이 0(실질적으로 0)으로 되면, 모터 시동 모드에 의한 엔진(2)의 시동이 행해진다. 또한, 이 시점에서, 구동력 저감 제어 허가 플래그(FG)가 오프로 된다. 엔진(2)이 시동함으로써, 그 이후, 엔진(2)의 구동력이 구동륜(WR, WL)에 전달되고, 모터(3)에 전달되어 상기 모터(3)에서 발전이 행해진다. 따라서, 차속(V)이 점차 상승하고 배터리 잔류 용량(SOC)이 회복되어 간다.

이와 같이, 본 실시형태의 하이브리드 차량에서는, 모터 주행 중에 배터리(30)의 잔류 용량이 저하되면, 푸시 시동 모드에 의한 엔진 시동을 허가하는 차속 영역을 확대(V1→V2)한다. 그리고, 도 5에 도시한 바와 같이, 차량이 주행하고 있는 노면이 오르막길(구배(L)≥0)이면, 차량의 정차 후에 모터 시동 모드에 의한 엔진 시동을 행한다. 한편, 차량이 주행하고 있는 노면이 평탄로 또는 내리막 구배로(구배<0)이면, 차량의 주행 중에 모터 시동 모드에 의한 엔진 시동을 행한다. 또한, 모터 주행 중에 배터리 잔류 용량(SOC)이 저하되면, 구동력 저감 제어를 해제하기 위한 요구 구동력(AP)의 임계치를 증가시킨다(AP1→AP2). 이에 따라, 차량을 정차시키는 방향으로 재촉할 수 있다.

도 6은, 차량이 오르막길을 주행하고 있을 때에, 모터 주행으로부터의 브레이크 협조 제어를 수반하는 모터 시동 모드에 의한 엔진 시동을 행하는 경우의 각종 값의 변화를 도시한 타이밍 차트이다. 동도면의 타이밍 차트에는, 푸시 시동 모드에 의한 엔진 시동 하한 차속(VL), 차량의 차속(실차속)(V), 구동력 저감 제어 허가 플래그(FG), 브레이크 협조 플래그(FB), 정차 플래그(FS), 목표 구동 토크(AP), 실구동 토크(AS), 브레이크 토크(BS), 엔진 회전수(NE) 각각의 경과 시간(t)에 대한 변화가 도시되어 있다. 또한, 도 7은, 오르막길을 주행 중인 차량에 가해지는 토크의 균형을 도시한 그래프이다.

도 6에 도시한 바와 같이, 차량이 오르막길을 주행 중에 모터(3)만의 구동력으로 주행(EV 주행)하고 있는 경우, 푸시 시동 모드에 의한 엔진 시동 하한 차속(VL) 이하의 차속(V≤VL)으로 소정 시간(t20~t21) 주행하면, 시각 t21에서 구동력 저감 제어 허가 플래그(FG)가 온으로 된다. 이에 따라, 목표 구동 토크(AP) 및 실구동 토크(AS)가 저하를 개시한다. 그 후, 시각 t22에서 차속(V)이 임계치 V4를 하회함(V<V4)으로써, 브레이크 협조 플래그(FB)가 온으로 된다. 이에 따라, 브레이크 토크(BS)가 증가를 개시한다. 이와 같이, 차량의 정차 직전에 미리 브레이크에 의한 제동력의 부여를 개시함으로써, 차량이 정차할 때에 운전자가 의도치 않은 후퇴가 생기는 것을 방지할 수 있다. 그 후, 시각 t23에 차속이 임계치 V5(<V4)를 하회함으로써 정차 상태로 판단하고, 정차 플래그(FS)가 온으로 된다. 이와 동시에 브레이크 토크(BS)를 목표 구동 토크(AP) 상당까지 증가시켜 차량에 제동력을 부여한다. 또한 이에 따라, 실구동 토크(AS)가 0이 된다. 그 상태에서 모터 시동 모드에 의한 엔진(2)의 시동을 행한다. 엔진(2)이 시동하면, 구동력 저감 제어 허가 플래그(FG)를 오프한다. 모터 시동 모드에 의한 엔진(2)의 시동 후, 변속 기구의 클러치 걸어맞춤이 완료되고, 실구동 토크(AS)가 목표 구동력까지 상승하면, 브레이크 협조 플래그(FB) 및 정차 플래그(FS)를 오프하며, 브레이크 토크(BS)를 저감시켜 제동력의 부여를 해제한다(시각 t24). 그 이후, 차속(V)이 점차 상승되어 간다.

도 7에 도시한 바와 같이, 차량이 오르막길을 주행 중에 모터(3)만의 구동력으로 주행(EV 주행)하고 있는 상태에서는, 차량의 목표 구동 토크(AP)는, 차량이 후퇴하는 방향으로 작용하는 오르막길의 경사 토크(TL)보다 큰 토크가 되도록(AP>TL) 설정되어 있다. 그 후, 차속(V)이 점차 저하되어 임계치 V4를 하회한 시점에서는, 목표 구동 토크(AP)가 저감되는 한편, 브레이크 토크(BS)가 부여된다. 그 후, 차속(V)이 더욱 저하되어 임계치 V5를 하회한 시점에서는, 차량이 후퇴하는 방향으로 작용하는 오르막길의 경사 토크(TL)보다 큰 브레이크 토크(BS)가 부여된다(브레이크 협조 제어). 그 상태에서, 모터 시동 모드에 의한 엔진 시동이 실시된다. 이에 따라, 오르막길에서 차량이 정차한 경우에 운전자가 의도치 않은 후퇴가 생기는 것을 방지할 수 있다.

도 8은, 배터리 잔류 용량의 섹션의 일례를 도시한 그래프이다. 또한, 도 9는, 차량이 오르막길을 주행하고 있는 경우에서의 배터리 잔류 용량과 차속에 따른 엔진 시동 제어를 도시한 도면이다. 도 8에 도시한 바와 같이, 배터리의 잔류 용량의 섹션은, 잔류 용량(SOC)이 100%와 0% 사이에서, 잔류 용량이 많은 순으로 D, AH, AM1, AM2, AL, BH, BL, C로 구분되어 있다. 또, 각 섹션에 붙인 부호는 일례이다.

도 9에 도시한 바와 같이, 차량이 오르막길을 주행 중에 모터(3)만의 구동력으로 주행(EV 주행)하고 있을 때에, 배터리(30)의 잔류 용량이 저용량측의 BH, BL, C의 3섹션 중 어느 것에 속하는 상태에서, 차속이 V1 이하가 되면, 브레이크 협조 제어를 행하고 모터 시동 모드에 의한 엔진 시동을 행한다. 즉, 구동력 저감 제어에 의한 차량의 감속 후에 브레이크 협조 제어를 행함으로써, 차량을 정차시키고 나서 모터 시동 모드에 의한 엔진(2)의 시동을 행한다. 또한, 차속(V)이 V1 이상 V2 미만(V1≤V<V2)에서는, 상기한 구동력 저감 제어 및 브레이크 협조 제어를 실시한다. 또, 이 경우의 구동력 저감 제어 및 브레이크 협조 제어는, 운전자의 액셀 페달 밟기가 행해진 것(액셀 개도의 증가)을 조건으로 해제된다. 이 구동력 저감 제어 및 브레이크 협조 제어가 해제되는 액셀 개도의 임계치는, 배터리(30)의 잔류 용량이 많을수록, 작은 값이 되도록 설정되어 있다. 또한, 배터리(30)의 잔류 용량이 상기한 섹션 BH에 속하는 상태에서 차속(V)이 V2 이상 V4 미만(V2≤V<V4)일 때, 및, 배터리 잔류 용량이 섹션 BL 또는 C에 속하는 상태에서 차속(V)이 V2 이상 V3 미만(V2≤V<V3)일 때에는, 상기한 구동력 저감 제어만을 실시한다. 그리고, 이 경우의 구동력 저감 제어도, 운전자의 액셀 페달 밟기가 행해진 것(액셀 개도의 증가)을 조건으로 해제된다. 이 구동력 저감 제어가 해제되는 액셀 개도의 임계치는, 배터리 잔류 용량이 많을수록, 작은 값이 되도록 설정되어 있다. 또한, 이 구동력 저감 제어는, 차속(V)이 푸시 시동 모드에 의한 엔진 시동 하한 차속 V3 또는 V4 이상이 되었을 때, 혹은 모터 시동 모드에 의한 엔진(2)의 시동이 실시되었을 때에도 해제된다. 또한, 배터리 잔류 용량이 섹션 BH에 속하는 상태에서 차속(V)이 V4 이상(V4≤V)일 때, 및 배터리 잔류 용량이 섹션 BL 또는 C에 속하는 상태에서 차속(V)이 V3 이상(V3≤V)일 때에는, 푸시 시동 모드에 의한 엔진(2)의 시동이 행해진다. 상기한 바와 같이, 배터리 잔류 용량(SOC)에 따라 푸시 시동 모드에 의한 엔진 시동의 실시를 허가하는 차속(V3, V4)을 변경함으로써, 구동력 저감 제어의 실시 영역을 가능한 한 좁혀, 푸시 시동 모드에 의한 엔진 시동의 실시 영역을 넓히도록 하고 있다.

도 10은, 차량이 평탄로 또는 내리막길을 주행하고 있는 경우에서의 배터리(30)의 잔류 용량과 차속에 따른 엔진 시동 제어를 도시한 도면이다. 차량이 평탄로 또는 내리막길을 주행 중에 모터(3)만의 구동력으로 주행(EV 주행)하고 있을 때에, 배터리 잔류 용량이 섹션 BH에 속하는 상태에서 차속(V)이 0 이상 V4 미만(V2≤V<V4)일 때, 및 배터리 잔류 용량이 섹션 BL 또는 C에 속하는 상태에서 차속(V)이 0 이상 V3 미만(V2≤V<V3)일 때에는, 상기한 구동력 저감 제어 및 모터 시동 모드에 의한 엔진 시동 제어를 실시한다. 그리고, 이 경우의 구동력 저감 제어 및 모터 시동 모드에 의한 엔진 시동 제어는, 운전자의 액셀 페달 밟기가 행해진 것(액셀 개도의 증가)을 조건으로 해제된다. 이 구동력 저감 제어 및 엔진 시동 제어가 해제되는 액셀 개도의 임계치는, 배터리 잔류 용량이 많을수록, 작은 값이 되도록 설정되어 있다. 이와 같이, 평탄로 또는 내리막길에서는 브레이크 협조 제어는 실시하지 않는다. 그 이유는, 평탄로 또는 내리막길을 주행하고 있을 때에 브레이크 협조 제어에 의해 차량을 정지시키면, 운전자에게 차량의 거동에 관한 위화감을 주게 될 우려가 있기 때문이고, 또한 이 차속 영역에서의 정체는 운전자가 브레이크 페달을 밟고 있는 경우에밖에 생기지 않기 때문이다.

또한, 배터리 잔류 용량이 섹션 BH에 속하는 상태에서 차속(V)이 V4 이상(V4≤V)일 때, 및 배터리 잔류 용량이 섹션 BL 또는 C에 속하는 상태에서 차속(V)이 V3 이상(V3≤V)일 때에는, 푸시 시동 모드에 의한 엔진(2)의 시동이 행해진다. 여기서도, 상기한 바와 같이, 배터리 잔류 용량(SOC)에 따라 CL 시동 실시 차속(V3, V4)을 변화시킴으로써, 구동력 저감 제어의 실시 영역을 가능한 한 좁히도록 하고 있다.

이상 설명한 바와 같이, 본 실시형태의 하이브리드 차량은, 구동원으로서 엔진(2)과 모터(전기 모터)(3)와, 엔진(2) 및 모터(3)로부터의 기계적 동력을 변속하여 구동륜(WR, WL)측에 전달 가능한 트랜스미션(4)과, 트랜스미션(4)에 의한 차량의 구동을 제어하는 ECU(제어 수단)(10)를 구비한다. 트랜스미션(4)은, 구동력의 전달 경로로서, 엔진(2)과 구동륜(WR, WL) 사이의 제1 전달 경로와, 모터(3)와 구동륜(WR, WL) 사이의 제2 전달 경로와, 모터(3)와 엔진(2) 사이의 제3 전달 경로를 갖는다. 그리고, 구동원으로서 모터(3)만을 이용한 차량 주행인 모터 단독 주행 중에 엔진(2)을 시동하는 모드로서, 차속(V)이 소정 차속 이상인 경우, 제1 전달 경로를 통해 구동륜(WR, WL)으로부터의 구동력을 엔진(2)에 전달하여 상기 엔진(2)을 시동하는 푸시 시동 모드와, 차속(V)이 정차 상태를 포함하는 다른 소정 차속 이하인 경우, 제3 전달 경로를 통해 모터(3)의 구동력으로 엔진(2)을 시동하는 모터 시동 모드가 가능하다. 그리고, 모터(3)만을 구동원으로 하는 주행 중에, 엔진(2)의 시동 지령이 발생했을 때에, 차속(V)이 푸시 시동 모드와 모터 시동 모드 중 어느 것을 실시 가능한 차속 영역 이외의 차속(0<V<V3 또는 V4)인 경우, 모터(3)로부터 구동륜(WR, WL)에 전달되는 구동력을 저감시키는 구동력 저감 제어를 실시하도록 했다.

본 발명에 관한 하이브리드 차량에 의하면, 제1 전달 경로를 통해 구동륜(WR, WL)으로부터의 구동력을 엔진(2)에 전달하여 상기 엔진을 시동하는 푸시 시동 모드는, 차속(V)이 소정 차속 이상(V3 또는 V4 이상)이 아니면 실시할 수 없다. 한편, 제3 전달 경로를 통해 모터(3)의 구동력으로 엔진(2)을 시동하는 모터 시동 모드는, 차속(V)이 실질적인 정차 상태가 아니면 실시할 수 없다. 그리고, 상기한 푸시 시동 모드 및 모터 시동 모드에 의한 엔진(2)의 시동을 행할 수 없는 차속 영역은, 정체시의 극저속 주행 상태나 오르막길을 저속으로 주행하고 있는 상태 등, 비교적 저속의 일부 영역에 한정된다. 그 때문에 여기서는, 상기 차속 영역의 차속(V)으로 차량이 주행하고 있는 경우, 상기 차속 영역으로부터 다른 차속 영역으로 이행할 수 있도록, 모터(3)로부터 차량의 구동륜(WR, WL)에 전달되는 구동력을 저감시키는 제어를 행한다. 이에 따라, 운전자가 액셀 페달을 밟는 것에 의한 액셀 개도의 증가에 의한 차속 증가, 또는 브레이크 페달을 밟는 것에 의한 차속 감소를 재촉하도록 하여, 푸시 시동 모드에 의한 엔진 시동이 가능한 영역까지 차속을 상승시키거나, 혹은 모터 시동 모드에 의한 엔진(2)의 시동이 가능한 영역까지 차속을 저하시키도록 한다. 이에 따라, 엔진(2)을 시동 가능한 차속 영역으로 이행함으로써, 엔진(2)을 시동 가능한 타이밍을 늘릴 수 있기 때문에, 모터 단독 주행에 따른 배터리의 잔류 용량 부족을 회피할 수 있다.

또한, 상기 구성의 트윈 클러치식의 트랜스미션(4)을 구비한 하이브리드 차량에서는, 구동원으로서 모터(3)만을 이용한 차량 주행인 모터 단독 주행 중에 엔진(2)을 시동하는 푸시 시동 모드는, 제1 변속 기구(G1)를 통해 모터(3)로부터의 구동력을 구동륜(WR, WL)측에 전달하여 차량을 주행시키고 있는 상태에서, 제2 변속 기구(G2)의 변속단 중 어느 것을 설정하고 제2 클러치(C2)를 걸어맞춤 상태로 함으로써, 구동륜(WR, WL)으로부터의 구동력을 제2 변속 기구(G2) 및 제2 클러치(C2)를 통해 엔진(2)에 전달하여 상기 엔진(2)을 시동하는 모드이고, 모터 시동 모드는, 제1 변속 기구(G1)의 변속단을 모두 뉴트럴로 하고 제1 클러치(C1)를 걸어맞춤으로써, 모터(3)의 구동력으로 엔진(2)을 시동하는 모드이다.

또한, 본 실시형태의 하이브리드 차량에서는, 구동력 저감 제어의 실시 중에, 액셀 페달 개도 센서(31)에 의해 검출한 액셀 페달 개도가 소정 이상이 된 경우, 구동력 저감 제어의 실시를 해제하도록 하고 있다.

구동력 저감 제어의 실시 중에 운전자로부터의 차량의 가속 요구에 따라 액셀 페달 개도가 소정 이상이 된 경우에 있어서, 구동력 저감 제어의 실시를 계속하면, 운전자가 차량의 가속도 부족의 인상을 받는 등, 차량의 주행 상태에 위화감을 느낄 우려가 있다. 그 때문에 여기서는, 액셀 페달 개도가 소정 이상이 된 경우에 구동력 저감 제어의 실시를 해제함으로써, 운전자에게 가속도 부족의 인상을 주지 않도록 하고 있다.

또한, 본 실시형태의 하이브리드 차량에서는, 구동력 저감 제어의 실시를 해제한 경우, 액셀 페달 개도 센서(31)에 의해 검출한 액셀 페달 개도가 소정 미만이 되면, 재차, 구동력 저감 제어를 실시하도록 하고 있다.

즉, 구동력 저감 제어의 실시를 해제한 후, 운전자의 액셀 페달 밟기가 해제되거나 약해지거나 한 경우에는, 재차, 구동력 저감 제어를 실시함으로써, 운전자에게 액셀 페달 또는 브레이크 페달을 밟을 것을 재촉함으로써, 푸시 시동 모드에 의한 엔진 시동이 가능한 영역까지 차속을 상승시키거나, 혹은 모터 시동 모드에 의한 엔진(2)의 시동이 가능한 영역까지 차속을 저하시키도록 하고 있다.

또한, 구동력 저감 제어의 실시 중에, 차속이 소정 이하의 저차속이 된 경우, 상기한 브레이크 협조 제어(브레이크에 의한 차량의 제동)를 행하고, 모터 시동 모드에 의한 엔진 시동을 행하도록 하고 있다. 차속이 소정 이하의 저차속이 된 경우, 브레이크 협조 제어에 의한 차량의 제동을 행하고, 그 상태에서 모터 시동 모드에 의한 엔진 시동을 행함으로써, 차량이 오르막길 등을 주행하고 있는 경우에 구동력 저감 제어에 의한 차속의 저하로 차량이 후퇴하는 것을 방지할 수 있다. 여기서의 브레이크 협조 제어는, 운전자의 조작 유무에 상관없이 차량에 제동력을 부여할 수 있는 제어(브레이크 바이 와이어)이기 때문에, 운전자의 조작 없이 차량에 제동력을 부여할 수 있다.

또한, 본 실시형태의 하이브리드 차량에서는, 구동력 저감 제어의 실시 중에, 차속이 소정 차속 이상이 된 경우, 푸시 시동 모드에 의한 엔진 시동을 행하도록 하고 있다.

또한, 본 실시형태의 하이브리드 차량에서는, 차량이 주행하고 있는 노면의 구배에 따라, 푸시 시동 모드에 의한 엔진 시동을 허가하는 차속의 영역을 확대함으로써, 푸시 시동 모드에 의한 엔진 시동을 우선시키도록 하고 있다. 이에 따라, 모터 단독 주행 중의 배터리(30)의 잔류 용량 부족 등을 회피할 수 있고, 차량의 주행을 확보할 수 있다.

또한, 본 실시형태의 하이브리드 차량에서는, 차량이 오르막길을 주행하고 있는 것으로 판단하는 경우(차량이 주행하고 있는 노면의 구배가 소정 이상인 경우)에만 구동력 저감 제어를 실시하도록 하고 있다. 차량이 평탄로 또는 내리막길을 주행하고 있는 것으로 판단하는 경우(차량이 주행하고 있는 노면의 구배가 소정 미만인 경우)에는, 상기한 푸시 시동 모드 및 모터 시동 모드에 의한 엔진(2)의 시동을 행할 수 없는 차속 영역에 정체될 우려가 없으며, 또한 차량에 가해지는 관성력에 의해 차량이 후퇴할 우려가 없다. 따라서, 차량이 오르막길을 주행하고 있는 것으로 판단하는 경우에만 구동력 저감 제어를 실시하여, 모터 시동 모드 또는 푸시 시동 모드가 가능한 차속 영역으로 이행시키도록 하고 있다.

또한, 본 실시형태의 하이브리드 차량에서는, 구동력 저감 제어의 지령으로부터 실시까지의 사이에 소정의 지연 시간(딜레이 타이머)을 형성하고 있다. 이에 따라, 구동력 저감 제어의 지령으로부터 실시까지의 사이에 소정의 지연 시간(히스테리시스)을 형성함으로써, 구동력 저감 제어의 헌팅을 방지할 수 있다.

또한, 본 실시형태의 하이브리드 차량에서는, 잔류 용량 검출기(39)에 의해 검출한 배터리(30)의 잔류 용량이 소정 이하일 때에 엔진(2)의 시동 지령을 발하도록 되어 있다. 이것에 의하면, 배터리(30)의 잔류 용량이 소정 이하일 때에 엔진(2)을 시동시킴으로써, 모터 단독 주행 중에 배터리(30)의 잔류 용량이 부족한 것을 확실하게 회피할 수 있고, 차량의 주행을 확보할 수 있다.

이상, 본 발명의 실시형태를 설명했지만, 본 발명은, 상기 실시형태에 한정되지 않고, 특허 청구의 범위, 및 명세서와 도면에 기재된 기술적 사상의 범위 내에서 여러 변형이 가능하다. 예컨대, 상기 실시형태에서는, 차속 센서에 의해 검출한 차속이나 구배 센서에 의해 검출한 구배에 기초하여 본 발명에 관한 제어를 행하도록 구성한 경우를 개시했지만, 이것 이외에도, 차속이나 차량이 주행하고 있는 노면의 구배는, 카 내비게이션 시스템으로부터 얻어지는 정보에 기초하여 판단하도록 해도 좋다. 또한, 하이브리드 차량이 구비하는 트랜스미션(4)을 포함하는 구동 장치의 구체적인 구성은 일례이고, 본 발명에 관한 하이브리드 차량이 구비하는 구동 장치는, 상기 이외의 구성을 구비하고 있어도 좋다.

Claims

구동원으로서 엔진과 전기 모터를 구비하고, 상기 엔진 및 상기 전기 모터로부터의 기계적 동력을 변속하여 구동륜에 걸어맞추는 차량 추진축에 전달 가능한 구동 장치와, 상기 구동 장치에 의한 차량의 구동을 제어하는 제어 수단을 구비하는 하이브리드 차량의 제어 장치로서,
차속을 검출하는 차속 검출 수단을 구비하고,
상기 구동 장치는, 구동력의 전달 경로로서, 상기 엔진과 상기 구동륜 사이의 제1 전달 경로와, 상기 전기 모터와 상기 구동륜 사이의 제2 전달 경로와, 상기 모터와 상기 엔진 사이의 제3 전달 경로를 적어도 갖고,
구동원으로서 상기 전기 모터만을 이용한 차량 주행인 모터 단독 주행 중에 상기 엔진을 시동하는 모드로서,
상기 차속 검출 수단에 의해 검출한 차속이 정해진 차속 이상인 경우, 상기 제1 전달 경로를 통해 상기 구동륜으로부터의 구동력을 상기 엔진에 전달하여 상기 엔진을 시동하는 푸시 시동 모드와,
상기 차속 검출 수단에 의해 검출한 차속이 정차 상태를 포함하는 다른 정해진 차속 이하인 경우, 상기 제3 전달 경로를 통해 상기 모터의 구동력으로 상기 엔진을 시동하는 모터 시동 모드가 가능하고,
상기 제어 수단은,
상기 전기 모터만을 구동원으로 하는 주행 중에, 상기 엔진의 시동 지령이 발생했을 때에, 상기 차속 검출 수단에 의해 검출한 차속이 상기 푸시 시동 모드와 상기 모터 시동 모드 중 어느 것을 실시 가능한 차속 영역 이외의 차속인 경우,
상기 전기 모터로부터 차량의 상기 구동륜에 전달되는 구동력을 저감시키는 구동력 저감 제어를 실시하는 것을 특징으로 하는 하이브리드 차량의 제어 장치.
구동원으로서 엔진과 전기 모터를 구비하고, 상기 엔진 및 상기 전기 모터로부터의 기계적 동력을 변속하여 구동륜에 걸어맞추는 차량 추진축에 전달 가능한 구동 장치와, 상기 구동 장치에 의한 차량의 구동을 제어하는 제어 수단을 구비하는 하이브리드 차량의 제어 장치로서,
상기 엔진의 출력축 및 상기 전기 모터로부터의 기계적 동력을 제1 입력축에서 받고, 복수의 변속단 중 어느 하나에 의해 변속하여, 차량 추진축에 전달 가능한 제1 변속 기구와,
상기 엔진의 출력축으로부터의 기계적 동력을 제2 입력축에서 받고, 복수의 변속단 중 어느 하나에 의해 변속하여, 차량 추진축에 전달 가능한 제2 변속 기구와,
상기 엔진의 출력축과 상기 제1 입력축을 걸어맞춤 가능한 제1 클러치와,
상기 엔진의 출력축과 상기 제2 입력축을 걸어맞춤 가능한 제2 클러치와,
차속을 검출하는 차속 검출 수단을 구비하고,
구동원으로서 상기 전기 모터만을 이용한 차량 주행인 모터 단독 주행 중에 상기 엔진을 시동하는 모드로서,
상기 제1 변속 기구를 통해 상기 전기 모터로부터의 구동력을 상기 구동륜측에 전달하여 상기 차량을 주행시키고 있는 상태에서, 상기 차속 검출 수단에 의해 검출한 차속이 정해진 차속 이상인 경우, 상기 제2 변속 기구의 변속단 중 어느 것을 설정하고 상기 제2 클러치를 걸어맞춤 상태로 함으로써, 상기 구동륜으로부터의 구동력을 상기 제2 변속 기구 및 상기 제2 클러치를 통해 상기 엔진에 전달하여 상기 엔진을 시동하는 푸시 시동 모드와,
상기 차속 검출 수단에 의해 검출한 차속이 정차 상태를 포함하는 정해진 차속 이하인 경우, 상기 제1 변속 기구의 변속단을 모두 뉴트럴로 하고 상기 제1 클러치를 걸어맞춤으로써, 상기 전기 모터의 구동력으로 상기 엔진을 시동하는 모터 시동 모드가 가능하고,
상기 제어 수단은,
상기 전기 모터만을 구동원으로 하는 주행 중에, 상기 엔진의 시동 지령이 발생했을 때에, 상기 차속 검출 수단에 의해 검출한 차속이 상기 푸시 시동 모드와 상기 모터 시동 모드 중 어느 것을 실시 가능한 차속 영역 이외의 차속인 경우,
상기 전기 모터로부터 차량의 상기 구동륜에 전달되는 구동력을 저감시키는 구동력 저감 제어를 실시하는 것을 특징으로 하는 하이브리드 차량의 제어 장치.
제1항 또는 제2항에 있어서, 액셀 개도를 검출하는 액셀 개도 검출 수단을 구비하고,
상기 제어 수단은, 상기 구동력 저감 제어의 실시 중에, 상기 액셀 개도 검출 수단에 의해 검출한 액셀 개도가 정해진 값이 된 경우, 상기 구동력 저감 제어의 실시를 해제하는 것을 특징으로 하는 하이브리드 차량의 제어 장치.
제3항에 있어서, 상기 제어 수단은,
상기 구동력 저감 제어의 실시를 해제한 경우, 상기 액셀 개도 검출 수단에 의해 검출한 액셀 개도가 상기 정해진 값 미만이 되면, 재차, 상기 구동력 저감 제어를 실시하는 것을 특징으로 하는 하이브리드 차량의 제어 장치.
제1항 또는 제2항에 있어서, 차량에 제동력을 부여하는 제동력 부여 수단을 구비하고,
상기 제어 수단은,
상기 구동력 저감 제어의 실시 중에, 상기 차속 검출 수단에 의해 검출한 차속이 상기 다른 정해진 차속 이하가 된 경우, 상기 제동력 부여 수단에 의한 상기 차량의 제동을 행하고, 상기 모터 시동 모드에 의한 엔진 시동을 행하는 것을 특징으로 하는 하이브리드 차량의 제어 장치.
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 구동력 저감 제어의 실시 중에, 상기 차속 검출 수단에 의해 검출한 차속이 상기 정해진 차속 이상이 된 경우, 상기 푸시 시동 모드에 의한 엔진 시동을 행하는 것을 특징으로 하는 하이브리드 차량의 제어 장치.
제1항 또는 제2항에 있어서, 차량이 주행하고 있는 노면의 구배를 검출하는 구배 검출 수단을 구비하고,
상기 제어 수단은,
상기 구배 검출 수단에 의해 검출한 노면의 구배에 따라, 상기 푸시 시동 모드에 의한 엔진 시동을 허가하는 차속의 영역을 확대하는 것을 특징으로 하는 하이브리드 차량의 제어 장치.
제1항 또는 제2항에 있어서, 차량이 주행하고 있는 노면의 구배를 검출하는 구배 검출 수단을 구비하고,
상기 제어 수단은,
상기 구배 검출 수단에 의해 검출한 노면의 구배가 정해진 값 이상인 경우에 상기 구동력 저감 제어를 실시하는 것을 특징으로 하는 하이브리드 차량의 제어 장치.
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 제어 수단에 의한 상기 구동력 저감 제어의 지령으로부터 실시까지의 사이에 정해진 지연 시간을 형성하는 것을 특징으로 하는 하이브리드 차량의 제어 장치.
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 전기 모터와의 사이에서 전력의 교환이 가능한 축전기와,
상기 축전기의 잔류 용량을 검출하는 잔류 용량 검출 수단을 구비하고,
상기 제어 수단은,
상기 잔류 용량 검출 수단에 의해 검출한 상기 축전기의 잔류 용량에 따라 상기 푸시 시동 모드를 실시 가능한 차속 영역을 변경하는 것을 특징으로 하는 하이브리드 차량의 제어 장치.
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 전기 모터와의 사이에서 전력의 교환이 가능한 축전기와,
상기 축전기의 잔류 용량을 검출하는 잔류 용량 검출 수단을 구비하고,
상기 제어 수단은,
상기 잔류 용량 검출 수단에 의해 검출한 상기 축전기의 잔류 용량이 정해진 값 이하일 때에 상기 엔진의 시동 지령을 행하는 것을 특징으로 하는 하이브리드 차량의 제어 장치.