KR101741923B1 - 하이브리드 차량 - Google Patents

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KR101741923B1
KR101741923B1 KR1020150161060A KR20150161060A KR101741923B1 KR 101741923 B1 KR101741923 B1 KR 101741923B1 KR 1020150161060 A KR1020150161060 A KR 1020150161060A KR 20150161060 A KR20150161060 A KR 20150161060A KR 101741923 B1 KR101741923 B1 KR 101741923B1
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motor
planetary gear
supply
gear
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아키코 니시미네
요타 미즈노
소헤이 무라타
겐세이 하타
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도요타지도샤가부시키가이샤
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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Abstract

제1 모터 및 제2 모터 및 엔진을 구동력원으로 하는 하이브리드 차량이며, 상기 제1 모터의 출력 토크를 구동축측에 전달하는 기어 전동 기구와, 상기 엔진 이외의 동력에 의해 구동되어 상기 기어 전동 기구에 오일을 공급하는 오일 공급 기구를 구비한 하이브리드 차량에 있어서, 전자 제어 장치는, 상기 엔진의 운전을 정지한 상태에서 적어도 상기 제1 모터의 출력 토크에 의해 상기 하이브리드 차량을 주행시킬 때, 상기 오일 공급 기구로부터 상기 기어 전동 기구로 공급되는 추정 오일 공급량이 소정량 이하인 경우는, 상기 기어 전동 기구에 가해지는 부하가 저하되도록 운전 상태를 제한하여 상기 제1 모터를 제어한다.

Description

하이브리드 차량{HYBRID VEHICLE}
본 발명은, 엔진 및 모터가 출력하는 동력을, 예를 들어 유성 기어 장치 등의 기어 전동 기구를 통해 구동축으로 전달하도록 구성된 하이브리드 차량에 관한 것이다.
국제 공개 제2013/094043에는, 제1 모터, 제2 모터 및 엔진을 구동력원으로 하는 하이브리드 차량이며, 제1 모터 및 엔진이 출력하는 동력을 구동륜측으로 전달하는 유성 기어 장치와, 그 유성 기어 장치의 1개의 회전 요소(구체적으로는, 엔진의 출력축이 연결된 회전 요소)의 회전을 멈추는 로크 기구를 구비한 하이브리드 차량에 관한 발명이 기재되어 있다. 이 국제 공개 제2013/094043에 기재된 하이브리드 차량은, 상기한 바와 같은 유성 기어 장치의 내구성의 저하를 억제하는 것을 목적으로 하고 있다. 그로 인해, 이 국제 공개 제2013/094043에 기재된 하이브리드 차량은, 로크 기구를 작동시켜 유성 기어 장치의 구성 요소인 피니언 기어의 회전수가 높아지는 상태에서는, 그 피니언 기어의 회전수가 높을수록, 요구 구동 토크에 대해 제1 모터에서 분담하는 구동 토크를 작게 하도록 구성되어 있다.
상기한 바와 같이 국제 공개 제2013/094043에 기재된 하이브리드 차량에서는, 유성 기어 장치의 피니언 기어를 보호하기 위해, 피니언 기어의 회전수를 고려하여 제1 모터의 출력이 제한된다. 따라서, 로크 기구에 의해 유성 기어 장치의 1개의 회전 요소의 회전이 멈추어져 유성 기어 장치의 피니언 기어의 회전수가 높아지는 경우라도, 제1 모터의 출력이 제한됨으로써 피니언 기어의 과도한 회전수의 증대가 억제된다. 그로 인해, 피니언 기어의 회전수가 과도하게 증대해 버리는 것을 피하고, 피니언 기어의 마모에 의한 유성 기어 장치의 내구성의 저하를 억제할 수 있다.
한편, 상기한 국제 공개 제2013/094043에 기재된 하이브리드 차량에서는, 유성 기어 장치에 공급되는 오일의 공급량이나 공급 상태 등이 고려되어 있지 않다. 그로 인해, 유성 기어 장치에 대한 오일의 공급이 부족하면, 피니언 기어에 시징이 발생하고, 그것에 의해 유성 기어 장치의 내구성이 저하되어 버릴 가능성이 있다. 윤활 및 냉각을 위해 유성 기어 장치에 공급되는 오일은, 유온이나 차속에 의해 공급량이나 공급 상태가 변화된다. 예를 들어, 유온이 낮아 오일의 점도가 높은 경우는, 유동성이 저하됨으로써, 오일 펌프로부터 압송되어 피니언 기어에 공급되는 오일의 공급량이 감소해 버린다. 또한, 유온이 높아 오일의 점도가 낮은 경우나 고차속이고 피니언 기어의 회전수가 높은 경우에는, 피니언 기어에 공급된 오일이 피니언 기어에 부착되지 않고 튕겨져 버려, 결과적으로 피니언 기어에 대한 오일의 공급량이 감소해 버린다. 따라서, 국제 공개 제2013/094043에 기재된 하이브리드 차량에서는, 상기한 바와 같이 피니언 기어의 회전수를 고려하여 제1 모터의 출력을 제한하였다고 해도, 유성 기어 장치에 대한 오일의 공급이 부족함으로써, 유성 기어 장치의 내구성이 저하되어 버리는 경우가 있다.
또한, 국제 공개 제2013/094043에 기재된 하이브리드 차량에서는, 유성 기어 장치에 공급되는 오일의 공급량이나 공급 상태 등에 관계없이, 피니언 기어의 회전수가 소정 회전수 이상으로 되면, 일률적으로 제1 모터의 출력이 제한된다. 따라서, 피니언 기어에 대해 오일이 적절하게 공급되고 있어, 실제로는 제1 모터의 출력을 제한하지 않아도 되는 상태였음에도 불구하고, 제1 모터의 출력이 제한되어 버릴 가능성이 있다. 그로 인해, 엔진을 정지시킨 상태에서 하이브리드 차량을 주행시키는 EV 주행을 행할 때, 제1 모터 및 제2 모터의 양쪽의 출력에 의해 차량을 고출력으로 구동시킬 수 있는 주행 영역이 좁아져 버려, 그 결과, 하이브리드 차량의 EV 주행 성능이 저하되어 버리는 경우가 있다.
본 발명은, 구동력원의 출력 토크를 구동축측으로 전달하는 기어 전동 기구의 내구성을 향상시킴과 함께, 고출력의 EV 주행이 가능한 주행 영역을 적절하게 확보하여 EV 주행 성능을 향상시킬 수 있는 하이브리드 차량을 제공한다.
본 발명의 일 관점에 있어서의 하이브리드 차량은, 엔진, 제1 모터, 제2 모터, 상기 제1 모터의 출력 토크를 구동축측에 전달하도록 구성된 기어 전동 기구, 오일 공급 기구, 전자 제어 장치를 포함한다. 상기 오일 공급 기구는, 상기 엔진 이외의 다른 동력에 의해 구동되고, 상기 기어 전동 기구에 오일을 공급하도록 구성된다. 상기 기어 전동 기구는, 선 기어, 링 기어 및 상기 엔진의 출력 토크가 전달되는 캐리어를 회전 요소로 하는 유성 기어 기구이다. 상기 선 기어 및 상기 링 기어 중 어느 한쪽에 상기 제1 모터가 연결된다. 상기 선 기어 및 상기 링 기어 중 어느 다른 쪽에 상기 구동축측으로 동력을 전달하는 출력 부재가 연결된다. 상기 출력 부재에 상기 제2 모터가 연결된다. 상기 캐리어에 상기 캐리어의 회전을 선택적으로 멈추는 브레이크 기구가 연결된다. 상기 엔진의 운전을 정지하고, 또한 상기 브레이크 기구에 의해 상기 캐리어의 회전을 멈춘 상태에서 상기 제1 모터 및 상기 제2 모터의 양쪽의 출력 토크에 의해 상기 하이브리드 차량을 주행시킬 때, 상기 전자 제어 장치는, (i) 상기 오일 공급 기구로부터 상기 유성 기어 기구로 공급되는 상기 오일의 공급량을 추정하도록 구성되고, (ii) 상기 공급량이 소정량 이하인 경우는, 상기 유성 기어 기구에 가해지는 부하가 저하되도록 운전 상태를 제한하여 상기 제1 모터를 제어하도록 구성된다.
또한, 상기 형태의 하이브리드 차량에 있어서, 상기 전자 제어 장치는, 상기 오일의 유온을 기초로 상기 공급량을 추정해도 되고, 상기 유온이 낮을수록 상기 출력 토크의 상한이 작아지도록 제한하여 상기 제1 모터를 제어하도록 구성해도 된다.
또한, 상기 형태의 하이브리드 차량에 있어서, 상기 오일 공급 기구가, 상기 구동축측으로부터 전달되는 토크에 의해 구동되는 오일 펌프를 포함해도 되고, 상기 오일 펌프는, 상기 유성 기어 기구에 오일을 공급하도록 구성되어도 되고, 상기 전자 제어 장치는, 차속을 기초로 상기 공급량을 추정하도록 구성되어도 되고, 상기 차속이 낮을수록 상기 출력 토크의 상한이 작아지도록 제한하여 상기 제1 모터를 제어하도록 구성되어도 된다. 혹은, 상기 형태의 하이브리드 차량에 있어서, 상기 오일 공급 기구는, 상기 구동축측으로부터 전달되는 토크에 의해 회전하는 기어가 스크레이핑하는 오일을 상기 유성 기어 기구로 공급하는 기구여도 되고, 상기 전자 제어 장치는, 차속을 기초로 상기 공급량을 추정하도록 구성되어도 되고, 상기 차속이 낮을수록 상기 출력 토크의 상한이 작아지도록 제한하여 상기 제1 모터를 제어하도록 구성되어도 된다.
또한, 상기 형태의 하이브리드 차량에 있어서, 상기 전자 제어 장치는, 차속을 기초로 상기 공급량을 추정하도록 구성되고, 상기 전자 제어 장치는, 상기 차속이 소정의 차속 범위 밖인 경우에, 회전수의 상한이 작아지도록 제한하여 상기 제1 모터를 제어하도록 구성해도 된다.
상기 형태의 하이브리드 차량에서는, 차량이 제1 모터의 출력 또는 제1 모터와 제2 모터의 양쪽의 출력에 의해 EV 주행하는 경우, 오일 공급 기구로부터 기어 전동 기구, 즉 유성 기어 기구에 공급되는 오일의 공급량이 추정된다. 예를 들어, 유온이나 차속 등, 오일의 상태나 오일을 공급하는 환경에 기초하여 오일의 공급량을 추정할 수 있다. 그리고, 추정한 오일의 공급량이 소정량 이하인 경우에는, 제1 모터의 운전 상태가 제한된다. 예를 들어, 제1 모터의 토크의 상한이 제한된다. 혹은, 제1 모터의 회전수의 상한이 제한된다. 그와 같이 하여 제1 모터의 운전 상태가 제한됨으로써, 유성 기어 기구에 가해지는 부하가 저감된다. 또한, 오일 공급량의 소정량이라 함은, 유성 기어 기구에서 시징이나 과도한 마모 등의 이상을 발생시키지 않기 위해 필요한 오일량이다. 따라서, 엔진의 운전을 정지하여 EV 주행할 때, 유성 기어 기구에 공급되는 오일이 부족한 상황으로 되면, 유성 기어 기구에 가해지는 부하가 저하된다. 그로 인해, 오일이 부족한 것에 의한 시징이나 이상 마모를 방지할 수 있고, 그 결과, 유성 기어 기구의 내구성을 향상시킬 수 있다. 특히, 엔진의 운전을 정지하고, 또한 상기 브레이크 기구에 의해 캐리어의 회전을 멈춘 상태에서 제1 모터 및 제2 모터의 양쪽의 출력 토크에 의해 하이브리드 차량을 주행시킬 때, 상기한 바와 같이 하여, 오일의 공급량이 추정된다. 유성 기어 기구의 캐리어 회전을 멈추어 제1 모터 및 제2 모터의 양쪽의 출력 토크에 의해 EV 주행하는 경우에는, 유성 기어 기구에 있어서는 선 기어와 링 기어가 서로 역방향으로 회전하게 되어, 그들 선 기어와 링 기어 사이의 차회전이 커진다. 그 결과, 캐리어에 의해 자전 가능하게 지지되어 있는 피니언 기어의 회전수가 증대되어, 그 온도가 상승한다. 피니언 기어의 온도가 과도하게 상승하면, 시징이나 이상 마모 등을 일으켜 버릴 우려가 있다. 그것에 대해, 본 발명에 의하면, 상기한 바와 같이 캐리어의 회전을 멈추어 제1 모터 및 제2 모터의 양쪽의 출력 토크에 의해 하이브리드 차량을 EV 주행시키는 경우는, 오일 공급 기구로부터 유성 기어 기구로 공급되는 오일의 공급량이 추정된다. 그리고, 그 추정한 오일의 공급량이 소정량 이하인 경우에는, 제1 모터의 운전 상태가 제한된다. 그로 인해, 피니언 기어의 온도 상승을 억제하여 시징이나 이상 마모 등의 발생을 방지할 수 있다.
또한, 상기한 바와 같이 기어 전동 기구, 즉 유성 기어 기구에 대한 오일의 공급량을 추정하고, 그 오일의 공급량이 부족한 경우에 제1 모터의 운전 상태를 제한함으로써, 제1 모터에 대한 제한을 적절하게 행할 수 있다. 즉, 유성 기어 기구에 대한 오일의 공급량이 부족하여, 유성 기어 기구에서 시징 등의 이상이 발생할 가능성이 있는 경우에 제1 모터에 대한 제한이 행해지므로, 필요 이상으로 제1 모터의 운전 상태가 제한되는 일이 없다. 그로 인해, 운전 상태를 제한하는 일 없이, 제1 모터를 운전하는 것이 가능한 영역을 가급적 확대할 수 있고, 나아가서는, 제1 모터 및 제2 모터의 양쪽의 출력에 의한 고출력의 EV 주행이 가능한 영역을 확보할 수 있다. 그 결과, EV 주행 성능을 향상시킬 수 있다.
또한, 유성 기어 기구에 공급되는 오일의 유온이 검출 또는 추정되고, 그 유온에 기초하여, 유성 기어 기구에 대한 오일의 공급량이 추정된다. 유온이 낮은 경우는 오일의 점도가 높아져 유동성이 낮아지므로, 유성 기어 기구에 오일이 공급되기 어려워진다. 따라서, 유성 기어 기구에 대한 오일의 공급량이 적어진다. 예를 들어, 유온이 소정 온도 이하인 경우에, 오일의 공급량이 소정량보다도 적어진다고 추정할 수 있다. 그리고, 오일의 공급량이 소정량 이하라고 추정된 경우에는, 유온이 낮을수록 제1 모터의 출력 토크의 상한이 낮아지도록 제한된다. 즉, 유온이 낮을수록 유성 기어 기구에 가해지는 부하가 작아지도록, 제1 모터의 출력 토크가 제어된다. 그로 인해, 공급되는 오일의 상태에 입각하여 제1 모터에 대한 제한을 과부족 없이 적절하게 행할 수 있다.
또한, 차속에 기초하여 유성 기어 기구에 대한 오일의 공급량이 추정된다. 특히, 오일 공급 기구로서, 구동축측으로부터 전달되는 토크에 의해 구동되어 유압을 발생시키는 오일 펌프나, 구동축측으로부터 전달되는 토크에 의해 회전하는 기어의 스크레이핑 윤활 기구를 구비하고 있는 경우에는, 차속이 낮은 경우는 오일의 토출량 혹은 오일의 스크레이핑량이 적어지므로, 유성 기어 기구에 대한 오일의 공급량이 적어진다. 따라서, 예를 들어 차속이 소정의 속도 이하인 경우에, 오일의 공급량이 소정량보다도 적어진다고 추정할 수 있다. 그리고, 오일의 공급량이 소정량 이하라고 추정된 경우에는, 차속이 낮을수록 제1 모터의 출력 토크의 상한이 낮아지도록 제한된다. 즉, 차속이 낮을수록 유성 기어 기구에 가해지는 부하가 작아지도록, 제1 모터의 출력 토크가 제어된다. 그로 인해, 오일의 공급 상태에 입각하여 제1 모터에 대한 제한을 과부족 없이 적절하게 행할 수 있다.
또한, 본 발명에 의하면, 차속에 기초하여 유성 기어 기구에 대한 오일의 공급량이 추정된다. 예를 들어, 오일 공급 기구로서, 구동축측으로부터 전달되는 토크에 의해 회전하는 기어의 스크레이핑 윤활 기구를 구비하고 있는 경우에는, 차속이 낮은 경우에 오일의 토출량 혹은 오일의 스크레이핑량이 적어지므로, 유성 기어 기구에 대한 오일의 공급량이 적어진다. 한편, 차속이 높은 경우는 유성 기어 기구를 구성하고 있는 기어도 고속으로 회전한다. 그로 인해, 유성 기어 기구에 공급되어 기어에 부착된 오일에는 큰 원심력이 가해져, 기어로부터 오일이 이탈해 버린다. 혹은, 유성 기어 기구에 공급된 오일은, 고속으로 회전하는 기어에 튕겨져 버린다. 따라서, 차속이 높은 경우도 유성 기어 기구에 대한 오일의 공급량이 적어진다. 이들의 점으로부터, 예를 들어 차속이 소정의 차속 범위 밖인 경우에, 오일의 공급량이 소정량보다도 적어진다고 추정할 수 있다. 그리고, 오일의 공급량이 소정량 이하라고 추정된 경우에는, 제1 모터의 회전수의 상한이 낮아지도록 제한된다. 그로 인해, 오일의 공급 상태에 입각하여 제1 모터에 대한 제한을 적절하게 행할 수 있다.
본 발명의 예시적인 실시예의 특징, 장점 및 기술적 및 산업적 현저성은 유사 요소들을 유사 도면 부호로 나타낸 첨부 도면을 참조로 하여 후술될 것이다.
도 1은 본 발명에 의한 제어의 대상으로 할 수 있는 하이브리드 차량의 일례를 나타내는 도면.
도 2는 본 발명에 의한 제어의 대상으로 할 수 있는 하이브리드 차량의 다른 예를 나타내는 도면.
도 3은 본 발명에 의한 제어의 대상으로 할 수 있는 하이브리드 차량의 다른 예를 나타내는 도면.
도 4는 본 발명의 제어 장치에서 실행되는 제어의 개략을 설명하기 위한 흐름도.
도 5는 본 발명의 제어 장치에서 실행되는 제어의 구체적인 일례를 설명하기 위한 흐름도.
도 6은 본 발명의 제어 장치에서 실행되는 제어의 다른 예를 설명하기 위한 흐름도.
도 7은 본 발명의 제어 장치에서 실행되는 제어의 다른 예를 설명하기 위한 흐름도.
도 8은 본 발명의 제어 장치에서 실행되는 제어의 다른 예를 설명하기 위한 흐름도.
본 발명을, 도면을 참조하여 구체적으로 설명한다. 우선, 도 1에, 본 발명에서 제어 대상으로 할 수 있는 하이브리드 차량의 일례를 나타내고 있다. 도 1에 도시하는 차량(Ve)은, 엔진(ENG)(1), 및 제1 모터(MG1)(2) 및 제2 모터(MG2)(3)를 구동력원으로 하는 하이브리드 차량이다. 차량(Ve)은, 엔진(1)이 출력하는 동력을, 동력 분할 장치(4)에 의해 제1 모터(2)측과 구동축(5)측으로 분할하여 전달하도록 구성되어 있다. 또한, 제1 모터(2)에서 발생한 전력을 제2 모터(3)에 공급하고, 그 제2 모터(3)가 출력하는 동력을 구동축(5)에 부가할 수 있도록 구성되어 있다.
엔진(1)은, 그 출력의 조정이나 기동 및 정지의 동작이 전기적으로 제어되도록 구성되어 있다. 예를 들어 가솔린 엔진이면, 스로틀 개방도, 연료의 공급량, 점화의 실행 및 정지, 및 점화 시기 등이 전기적으로 제어된다.
제1 모터(2) 및 제2 모터(3)는 모두, 발전 기능이 있는 모터(이른바, 모터 제너레이터)이며, 예를 들어 영구 자석식의 동기 전동기 등에 의해 구성되어 있다. 그리고, 제1 모터(2) 및 제2 모터(3)는 모두, 인버터(도시하지 않음)를 통해 배터리(도시하지 않음)에 접속되어 있고, 회전수나 토크, 혹은 모터로서의 기능 및 발전기로서의 기능의 전환 등이 전기적으로 제어되도록 구성되어 있다.
동력 분할 장치(4)는, 3개의 회전 요소를 갖는 차동 기구에 의해 구성되어 있다. 구체적으로는, 선 기어(6), 링 기어(7) 및 캐리어(8)를 갖는 유성 기어 기구에 의해 구성되어 있다. 도 1에 도시하는 예에서는, 싱글 피니언형 유성 기어 기구가 사용되고 있다.
상기한 동력 분할 장치(4)를 구성하는 유성 기어 기구는, 엔진(1)의 출력축(1a)과 동일한 회전축선 상에 배치되어 있다. 그리고, 유성 기어 기구의 선 기어(6)에 제1 모터(2)가 연결되어 있다. 또한, 제1 모터(2)는 동력 분할 장치(4)에 인접하여 엔진(1)과는 반대측에 배치되어 있고, 그 제1 모터(2)의 로터(2a)에 일체로 되어 회전하는 로터축(2b)이 선 기어(6)에 연결되어 있다. 그 선 기어(6)에 대해 동심원 상에 내기어의 링 기어(7)가 배치되어 있다. 이들 선 기어(6)와 링 기어(7)에 맞물려 있는 피니언 기어(9)가 캐리어(8)에 의해 자전 및 공전할 수 있도록 보유 지지되어 있다. 그리고, 캐리어(8)에는, 이 동력 분할 장치(4)의 입력축(4a)이 연결되어 있고, 그 입력축(4a)에, 원웨이 브레이크(10)를 통해, 엔진(1)의 출력축(1a)이 연결되어 있다.
원웨이 브레이크(10)는, 출력축(1a) 또는 캐리어(8)와, 하우징 등의 고정 부재(도시하지 않음) 사이에 설치되어 있다. 그리고, 출력축(1a) 또는 캐리어(8)에, 엔진(1)의 회전 방향과 역방향의 토크가 작용한 경우에 결합되어 그 회전을 멈추도록 구성되어 있다. 이러한 원웨이 브레이크(10)를 사용함으로써, 토크의 작용 방향에 따라서 출력축(1a) 및 캐리어(8)의 회전을 멈출 수 있다. 또한, 이 원웨이 브레이크(10)는, 후술하는 바와 같이, 제1 모터(2) 및 제2 모터(3)의 양쪽의 출력 토크에 의해 차량(Ve)을 EV 주행시키는 경우에, 엔진(1)의 출력축(1a)의 회전을 멈추는 브레이크 기구로서 기능하는 것이다. 따라서, 이 원웨이 브레이크(10) 대신에, 예를 들어 결합시킴으로써 출력축(1a)의 회전을 멈추는 마찰 브레이크나 도그 브레이크 등을 사용할 수도 있다.
동력 분할 장치(4)를 구성하는 유성 기어 기구의 링 기어(7)의 외주 부분에, 외기어의 드라이브 기어(11)가 일체로 형성되어 있다. 또한, 동력 분할 장치(4)나 제1 모터(2) 등의 회전축선과 평행하게, 카운터 샤프트(12)가 배치되어 있다. 이 카운터 샤프트(12)의 한쪽(도 1에서의 우측)의 단부에, 상기한 드라이브 기어(11)와 맞물리는 카운터 드리븐 기어(13)가 일체로 되어 회전하도록 장착되어 있다. 카운터 샤프트(12)의 다른 쪽(도 1에서의 좌측)의 단부에는, 종감속기인 차동 기어(14)의 링 기어(15)와 맞물리는 카운터 드라이브 기어(16)가, 카운터 샤프트(12)에 일체로 되어 회전하도록 장착되어 있다. 따라서, 동력 분할 장치(4)의 링 기어(7)가, 상기한 드라이브 기어(11), 카운터 샤프트(12), 카운터 드리븐 기어(13) 및 카운터 드라이브 기어(16)로 이루어지는 기어 열 및 차동 기어(14)를 통해 구동축(5)에 연결되어 있다.
상기한 동력 분할 장치(4)로부터 구동축(5)에 전달되는 토크에, 제2 모터(3)가 출력하는 토크를 부가할 수 있도록 구성되어 있다. 즉, 상기한 카운터 샤프트(12)와 평행하게 제2 모터(3)가 배치되어 있고, 그 로터(3a)에 일체로 되어 회전하는 로터축(3b)에 연결된 리덕션 기어(17)가, 상기한 카운터 드리븐 기어(13)에 맞물려 있다. 따라서, 동력 분할 장치(4)의 링 기어(7)에는, 상기한 바와 같은 기어 열 혹은 리덕션 기어(17)를 통해, 구동축(5) 및 제2 모터(3)가 연결되어 있다.
상기한 바와 같이, 이 차량(Ve)은, 엔진(1)의 출력축(1a) 및 제1 모터(2)의 로터축(2b)이 동력 분할 장치(4)를 통해 구동축(5)측의 기어 열 및 차동 기어(14)에 연결되어 있다. 즉, 엔진(1) 및 제1 모터(2)의 출력 토크가, 유성 기어 기구에 의해 구성된 동력 분할 장치(4)를 통해, 구동축(5)측으로 전달되도록 구성되어 있다. 따라서, 이 차량(Ve)에 있어서의 동력 분할 장치(4)는, 적어도 제1 모터(2)의 출력 토크를 구동축(5)측에 전달하는 구성으로 되어 있고, 본 발명에 있어서의 기어 전동 기구에 상당하고 있다. 또한, 상기한 바와 같이, 이 차량(Ve)은, 드라이브 기어(11), 카운터 샤프트(12), 카운터 드리븐 기어(13) 및 카운터 드라이브 기어(16)로 이루어지는 기어 열을 통해, 동력 분할 장치(4)의 링 기어(7)와 차동 기어(14) 및 구동축(5)과의 사이에서 동력을 전달하도록 구성되어 있다. 그리고, 상기한 기어 열에, 리덕션 기어(17)를 통해, 제2 모터(3)가 연결되어 있다. 따라서, 상기한 드라이브 기어(11), 카운터 샤프트(12), 카운터 드리븐 기어(13) 및 카운터 드라이브 기어(16)로 이루어지는 기어 열, 및 리덕션 기어(17)가 본 발명에 있어서의 출력 부재에 상당하고 있다.
또한, 이 차량(Ve)에는, 동력 분할 장치(4)에 있어서의 유성 기어 기구의 냉각이나 윤활을 위해, 오일 펌프(18), 및 오일 펌프(18)를 보조하는 오일 펌프(19)의 2개의 오일 펌프가 설치되어 있다.
오일 펌프(18)[이하, MOP(18)]는, 오일 공급용 및 유압 제어용 펌프로서, 종래, 차량의 엔진이나 변속기에 사용되고 있는 일반적인 구성의 기계식 오일 펌프이다. 이 MOP(18)는, 엔진(1)이 출력하는 토크에 의해 구동되어 유압을 발생시키도록 구성되어 있다. 구체적으로는, MOP(18)의 로터(도시하지 않음)가 엔진(1)의 출력축(1a)과 함께 회전하도록 구성되어 있다. 따라서, 엔진(1)이 연소 운전되어 출력축(1a)으로부터 토크를 출력할 때에는, MOP(18)도 구동되어 유압을 발생시킨다.
상기한 바와 같이, MOP(18)는, 엔진(1)의 출력축(1a)의 회전이 정지하고 있는 경우에는 유압을 발생시킬 수 없다. 그로 인해, 이 차량(Ve)에는, 엔진(1)이 정지하고 있는 경우라도, 동력 분할 장치(4)의 유성 기어 기구에의 오일의 공급을 유지하기 위해, 오일 펌프(19)가 설치되어 있다.
오일 펌프(19)[이하, EOP(19)]는, 전기 모터가 출력하는 토크에 의해 구동되어 유압을 발생시키는 전동 오일 펌프이다. 따라서, 이 EOP(19)에는, EOP(19)를 구동하기 위한 펌프용 모터(20)가 구비되어 있다. 펌프용 모터(20)는, 엔진(1) 및 제1 모터(2)나 제2 모터(3) 등의 차량(Ve)의 구동력원과는 다른 전기 모터이며, EOP(19) 전용으로 설치되어 있다.
상기한 바와 같이, EOP(19)는, 엔진(1) 이외의 다른 동력원에 의해 구동되어 유압을 발생시킴으로써, 동력 분할 장치(4)의 유성 기어 기구에 오일을 공급하도록 구성되어 있다. 따라서, 이 도 1에 도시하는 구성예에서는, EOP(19)가, 본 발명에 있어서의 오일 공급 기구에 상당하고 있다.
상기한 MOP(18) 및 EOP(19)에 의해 각 오일 공급부에 공급하는 오일의 온도를 검출하기 위한 유온 센서(21)가 설치되어 있다. 이 유온 센서(21)는, 예를 들어 오일 팬(도시하지 않음) 등에 저류되어 있는 오일의 온도를 검출하도록 구성되어 있다. 이 유온 센서(21)에 의해 검출한 유온을 기초로, 오일의 점도 혹은 유동성을 추정할 수 있다.
또한, 상기한 바와 같은 유온 센서(21) 외에, MOP(18)의 로터(도시하지 않음)의 회전수를 검출하는 회전수 센서(22)가 설치되어 있다. 후술하는 바와 같이, 이 회전수 센서(22)에 의해 검출한 MOP(18)의 회전수를 기초로, MOP(18)로부터 동력 분할 장치(4)의 유성 기어 기구에 공급되는 오일의 공급량을 구할 수 있다.
또한, 차량(Ve)의 차속을 검출하는 차속 센서(23)가 설치되어 있다. 후술하는 바와 같이, 본 발명에 있어서의 오일 공급 기구로서, 구동축(5)측으로부터 전달되는 토크에 의해 구동되어 유압을 발생시키는 기계식 오일 펌프나, 차동 기어(14)의 링 기어(15)에 의한 스크레이핑 윤활 기구를 사용하는 경우에는, 이 차속 센서(23)에 의해 검출한 차속을 기초로, 상기한 바와 같은 오일 공급 기구로부터 동력 분할 장치(4)의 유성 기어 기구에 공급되는 오일의 공급량을 추정할 수 있다.
그리고, 상기한 바와 같은 엔진(1)의 운전 제어, 제1 모터(2) 및 제2 모터(3)의 회전 제어 및 펌프용 모터(20)의 회전 제어 등을 실행하기 위한 전자 제어 장치(ECU)(24)가 설치되어 있다. ECU(24)는, 예를 들어 마이크로컴퓨터를 주체로 하여 구성되어 있다. 이 EUC(24)에는, 예를 들어 상기한 유온 센서(21), 회전수 센서(22) 및 차속 센서(23) 등의 검출값이 입력되도록 구성되어 있다. 그리고, 그들 입력된 데이터 및 미리 기억되어 있는 데이터 등을 사용하여 연산을 행하고, 그 연산 결과를 기초로 제어 지령 신호를 출력하도록 구성되어 있다.
상기한 바와 같이 구성된 차량(Ve)은, 구동력원으로서의 엔진(1) 및 제1 모터(2) 및 제2 모터(3)를 유효하게 이용하여, 에너지 효율 혹은 연비가 양호해지도록 제어된다. 구체적으로는, 적어도 엔진(1)의 출력에 의해 차량(Ve)을 주행시키는 「HV 주행 모드」와, 엔진(1)의 운전을 정지하고 제1 모터(2) 및 제2 모터(3) 중 적어도 어느 하나의 모터 제너레이터의 출력에 의해 차량(Ve)을 주행시키는 「EV 주행 모드」가, 차량(Ve)의 주행 상태에 따라서 적절하게 선택된다.
상기한 각 주행 모드 중, 특히 「EV 주행 모드」는, 제2 모터(3)의 출력에 의해 차량(Ve)을 주행시키는 「제1 EV 주행 모드」와, 제1 모터(2) 및 제2 모터(3)의 양쪽의 모터 제너레이터의 출력에 의해, 고출력으로 차량(Ve)을 주행시키는 「제2 EV 주행 모드」로 구분된다. 이들 「제1 EV 주행 모드」와 「제2 EV 주행 모드」가, 차량(Ve)의 주행 상태에 따라서 적절하게 선택된다.
「제1 EV 주행 모드」에서는, 제2 모터(3)가 모터로서 정방향[엔진(1)의 출력축(1a)의 회전 방향]으로 회전하여 토크를 출력하도록 제어된다. 그리고, 그 제2 모터(3)의 출력 토크에 의해 발생시킨 구동력에 의해 차량(Ve)이 주행된다.
「제2 EV 주행 모드」에서는, 제1 모터(2) 및 제2 모터(3)의 양쪽의 출력에 의해 차량(Ve)이 주행된다. 이 「제2 EV 주행 모드」에서는, 제1 모터(2)가 모터로서 부방향[엔진(1)의 출력축(1a)의 회전 방향과 역방향]으로 회전하여 토크를 출력하도록 제어된다. 또한, 제2 모터(3)가 모터로서 정방향으로 회전하여 토크를 출력하도록 제어된다. 그리고, 그들 제1 모터(2)의 출력 토크 및 제2 모터(3)의 출력 토크에 의해 발생시킨 구동력에 의해 차량(Ve)이 주행된다. 이 경우, 엔진(1)의 출력축(1a)에는 부방향의 토크가 작용하므로, 원웨이 브레이크(10)가 결합된다. 따라서, 엔진(1)의 출력축(1a) 및 동력 분할 장치(4)의 유성 기어 기구에 있어서의 캐리어(8)의 회전이 멈추어져 고정된 상태에서, 제1 모터(2) 및 제2 모터(3)의 양쪽의 출력 토크에 의해, 효율적으로 차량(Ve)을 주행시킬 수 있다.
상기한 바와 같이, 이 차량(Ve)에서는, 「HV 주행 모드」 및 「EV 주행 모드」를 주행 상태나 요구 구동력 등에 따라서 적절하게 전환할 수 있다. 전술한 바와 같이, 「EV 주행 모드」에서는, 엔진(1)의 운전이 정지되므로, MOP(18)에서 유압을 발생시킬 수 없게 된다. 「EV 주행 모드」 중, 「제1 EV 주행 모드」가 설정된 경우는, 특히 제2 모터(3)의 윤활 및 냉각을 위해 오일이 필요해진다. 또한, 「제2 EV 주행 모드」가 설정된 경우는, 제1 모터(2) 및 제2 모터(3)의 냉각에 더하여, 특히 동력 분할 장치(4)의 유성 기어 기구의 윤활 및 냉각을 위해 오일이 필요해진다. 이 경우는, 전술한 바와 같이, 원웨이 브레이크(10)가 결합되어 출력축(1a) 및 캐리어(8)의 회전이 멈추어진 상태에서, 제1 모터(2)와 제2 모터(3)가 각각 역방향으로 회전된다. 즉, 동력 분할 장치(4)의 유성 기어 기구에 있어서는, 캐리어(8)의 회전이 멈추어진 상태에서, 선 기어(6)와 링 기어(7)가 각각 역방향으로 회전한다. 그로 인해, 캐리어(8)에 지지되어 있는 피니언 기어(9)는, 선 기어(6)의 주위의 공전이 멈추어진 상태에서 자전한다. 이 경우의 자전의 회전수는 선 기어(6)와 링 기어(7)와 차회전수에 의해 정해지지만, 선 기어(6)와 링 기어(7)가 서로 역방향으로 회전하고 있으므로, 피니언 기어(9)는 고속으로 자전하게 된다. 따라서, 특히 「제2 EV 주행 모드」가 설정된 경우에는, 상기한 바와 같이 고속으로 회전하는 피니언 기어(9)의 시징을 방지하기 위해, 동력 분할 장치(4)의 유성 기어 기구에 대해 충분한 양의 오일을 공급할 필요가 있다.
또한, 차량(Ve)이, 외부의 전원으로부터 공급되는 전력에 의해 주행용 배터리를 충전할 수 있고, 비교적 용량이 큰 배터리가 탑재되어 있는 PHV(Plugin Hybrid Vehicle)였을 경우는, 통상의 HV(Hybrid Vehicle)와 비교하여, 상기한 바와 같은 「EV 주행 모드」의 빈도가 높아진다. 그러한 PHV의 경우는, 「제1 EV 주행 모드」가 설정된 경우라도, 그 「제1 EV 주행 모드」에서의 연속 운전 시간이 길어져, 「제2 EV 주행 모드」가 설정된 경우와 같이 EOP(19)에 의한 유성 기어 기구의 윤활 및 냉각이 필요해지는 경우가 있다.
따라서, 이 차량(Ve)에서는, 「EV 주행 모드」가 설정된 경우나, 엔진(1)이 정지하고 있는 경우에, EOP(19)가 구동된다. 즉, 펌프용 모터(20)를 기동하여, EOP(19)에서 유압을 발생시켜, 동력 분할 장치(4)의 유성 기어 기구에 대해 오일을 공급하도록 구성되어 있다.
상기한 바와 같이, 도 1에 도시하는 구성예에서는, 본 발명에 있어서의 오일 공급 기구로서, 전동 오일 펌프인 EOP(19)가 설치되어 있다. 이에 대해, 본 발명에서는, 이하의 도 2 혹은 도 3에 도시하는 바와 같은 구성의 오일 공급 기구를 채용할 수 있다.
도 2에 도시하는 오일 공급 기구는, 상기한 도 1에 도시하는 구성에 있어서의 EOP(19) 대신에, 오일 펌프(25)가 설치되어 있다. 이 오일 펌프(25)[이하, MOP(25)]는, 상술한 MOP(18)와 마찬가지로, 종래, 일반적인 구성의 기계식 오일 펌프이다. 그리고, 이 MOP(25)는, 구동축(5)측으로부터 전달되는 토크에 의해 구동되어 유압을 발생시켜, 동력 분할 장치(4)의 유성 기어 기구에 대해 오일을 공급하도록 구성되어 있다. 구체적으로는, MOP(25)의 로터(도시하지 않음)가 구동축(5)과 함께 회전하도록 구성되어 있다. 따라서, 엔진(1)의 출력축(1a)의 회전이 정지하고 있는 경우라도, 차량(Ve)이 주행하고 있어 구동축(5)이 회전하고 있는 상태에서는, 이 MOP(25)가 구동된다. 그로 인해, MOP(25)에 의해 유압을 발생시켜, 동력 분할 장치(4)의 유성 기어 기구에 대해 오일을 공급할 수 있다.
도 3에 도시하는 오일 공급 기구는, 상기한 도 1에 도시하는 구성에 있어서의 EOP(19)나 도 2에 도시하는 구성에 있어서의 MOP(25) 대신에, 차동 기어(14)의 링 기어(15)에 의한 스크레이핑 윤활 기구가 설치되어 있다. 이 링 기어(15)에 의한 스크레이핑 윤활 기구는, 오일 공급용 기구로서, 종래, 차량에 일반적으로 사용되고 있는 구성이다. 그리고, 이 링 기어(15)에 의한 스크레이핑 윤활 기구는, 구동축(5)측으로부터 전달되는 토크에 의해 링 기어(15)가 회전할 때, 링 기어(15)가 스크레이핑하는 오일을 동력 분할 장치(4)의 유성 기어 기구에 대해 공급하도록 구성되어 있다. 따라서, 엔진(1)의 출력축(1a)의 회전이 정지하고 있는 경우라도, 차량(Ve)이 주행하고 있어 구동축(5)이 회전하고 있는 상태에서는, 동력 분할 장치(4)의 유성 기어 기구에 대해 오일을 공급할 수 있다. 또한, 이 링 기어(15)에 의한 스크레이핑 윤활 기구는, 상기한 바와 같이 종래 일반적인 구성이며, 간소한 기구이므로, 상기한 도 1에 도시하는 구성에 있어서의 EOP(19)나 도 2에 도시하는 구성에 있어서의 MOP(25)와 병용할 수도 있다.
전술한 바와 같이, 차량(Ve)은, 특히 제1 모터(2) 및 제2 모터(3)의 양쪽의 출력 토크에 의해 EV 주행하는 경우에, 동력 분할 장치(4)의 피니언 기어(9)가 고속으로 회전하는 상태로 된다. 그 경우에 동력 분할 장치(4)에 공급되는 오일이 부족하면, 피니언 기어(9)에서 시징이 발생해 버릴 우려가 있다. 따라서, 이 차량(Ve)의 제어 장치에서는, 상기한 바와 같은 시징의 발생을 방지하기 위해, 이하의 예에 나타내는 제어를 실행하도록 구성되어 있다.
본 발명의 제어 장치에 있어서 실행되는 제어의 개략을, 도 4의 흐름도로 나타내고 있다. 이 도 4의 흐름도로 나타내는 제어는, 소정의 단시간마다 반복 실행된다. 도 4의 흐름도에 있어서, 우선, 제1 모터(2) 및 제2 모터(3)의 양 구동 요구가 있는지 여부, 즉, 제1 모터(2) 및 제2 모터(3)의 양쪽의 출력 토크에 의해 차량(Ve)을 주행시키는 「제2 EV 주행 모드」의 요구가 있는지 여부가 판단된다(스텝 S1).
제1 모터(2) 및 제2 모터(3)의 양 구동 요구가 없음으로써, 이 스텝 S1에서 부정적으로 판단된 경우는, 스텝 S2로 진행하고, 그 후, 이 루틴을 일단 종료한다. 스텝 S2에서는, 「제2 EV 주행 모드」에 있어서, 특별히 제한하는 일 없이 제1 모터(2) 및 제2 모터(3)의 양 구동을 실행 가능한 상태로 된다. 이것은 통상시의 상태이며, 따라서 이 루틴의 개시 당초는, 이 스텝 S2에서는 특별히 제어를 실행하는 일 없이, 이 루틴을 일단 종료한다. 또한, 후술하는 바와 같이, 제1 모터(2) 및 제2 모터(3)의 양 구동에 대한 제한이 실행된 후에, 이 스텝 S2로 진입한 경우는, 그 양 구동에 대한 제한이 해제되어 통상의 상태로 복귀된다. 그리고 그 후, 이 루틴을 일단 종료한다.
한편, 제1 모터(2) 및 제2 모터(3)의 양 구동 요구가 있음으로써, 스텝 S1에서 긍정적으로 판단된 경우는, 스텝 S3으로 진행한다. 스텝 S3에서는, 동력 분할 장치(4)에 공급되는 오일의 공급량이 추정되고, 그 추정 오일 공급량이 소정량보다도 큰지 여부가 판단된다. 예를 들어, 유온이 낮아 점도가 높은 상태의 오일을 EOP(19)에 의해 동력 분할 장치(4)에 공급하는 경우는, 오일 공급량은 적어진다고 추정할 수 있다. 또한, 차속이 낮은 상태에서 링 기어(15)에 의한 스크레이핑 윤활 기구 혹은 MOP(25)에 의해 동력 분할 장치(4)에 오일을 공급하는 경우도, 오일 공급량은 적어진다고 추정할 수 있다. 또한, 오일 공급량의 소정량이라 함은, 적어도, 동력 분할 장치(4)에 있어서의 유성 기어 기구에서 시징이나 과도한 마모 등의 이상을 발생시키지 않기 위해 필요한 오일량이다. 또한, 보다 구체적인 추정 오일 공급량을 구하는 방법에 대해서는 후술한다.
상기한 추정 오일 공급량이 소정량보다도 큼으로써, 이 스텝 S3에서 긍정적으로 판단된 경우는, 전술한 스텝 S2로 진행하여, 마찬가지의 제어가 실행된다. 그리고 그 후, 이 루틴을 일단 종료한다.
이에 대해, 상기한 추정 오일 공급량이 소정량 이하임으로써, 스텝 S3에서 부정적으로 판단된 경우는, 스텝 S4로 진행한다. 스텝 S4에서는, 제1 모터(2) 및 제2 모터(3)의 양 구동에 대한 제한이 실행된다. 구체적으로는, 동력 분할 장치(4)에 있어서의 유성 기어 기구에 가해지는 부하가 저하되도록, 제1 모터(2)의 운전 상태가 제한된다. 예를 들어, 제1 모터(2)의 운전 시간이 제한된다. 혹은, 제1 모터(2)의 출력 토크가 제한된다. 혹은, 제1 모터(2)의 회전수가 제한된다. 또한, 이 제1 모터(2)의 운전 상태의 제한에 대한 보다 구체적인 설명은 후술한다. 상기한 바와 같이 하여 제1 모터(2) 및 제2 모터(3)의 양 구동에 대한 제한이 실행되면, 그 후, 이 루틴을 일단 종료한다.
상술한 추정 오일 공급량의 추정 방법 및 제1 모터(2)의 운전 상태에 대한 제한 방법에 대한 구체예를, 도 5 내지 도 8의 흐름도로 나타내고 있다.
도 5에 나타내는 구체예는, 특히, 차량(Ve)이 오일 공급 기구로서 EOP(19)를 구비하고 있는 경우에, 유온에 기초하여 동력 분할 장치(4)의 유성 기어 기구에 대한 오일 공급량을 추정하도록 한 제어예이다. 도 5의 흐름도에 있어서, 스텝 S1 및 스텝 S2의 제어 내용은, 상술한 도 4의 흐름도에 있어서의 스텝 S1 및 스텝 S2의 제어 내용과 마찬가지이다.
따라서, 제1 모터(2) 및 제2 모터(3)의 양 구동 요구가 있음으로써, 스텝 S1에서 긍정적으로 판단되면, 스텝 S11로 진행한다. 스텝 S11에서는, 유온이 검출됨과 함께, 그 유온이 소정 온도 T보다도 높은지 여부가 판단된다. 오일은, 유온이 낮으면 점도가 높아져 유동성이 저하된다. 특히, EOP(19)에 의해 오일을 동력 분할 장치(4)의 유성 기어 기구에 공급하는 경우는, 통상 MOP(18)와 비교하여 EOP(19)의 출력이 작으므로, 유온이 낮아 오일의 점도가 높아지면, EOP(19)로부터 유성 기어 기구에 공급하는 오일의 공급량이 감소한다. 또한, 링 기어(15)에 의한 스크레이핑 윤활 기구나 구동축(5)으로부터 전달되는 토크에 의해 구동되는 MOP(25)에 의해 오일을 유성 기어 기구에 공급하는 경우도, 유온이 낮아 오일의 점도가 높은 경우에는, 오일의 공급량이 감소한다. 이들의 점으로부터, 유온이 낮아질수록 오일의 점도가 증대되고, 그것에 수반하여 오일의 공급량이 감소한다고 추정할 수 있다. 즉, 유온을 검출함으로써, 그 유온에 기초하여 유성 기어 기구에 대한 오일의 공급량을 추정할 수 있다. 따라서, 유온이 소정 온도 T보다도 높음으로써, 이 스텝 S11에서 긍정적으로 판단된 경우는, 동력 분할 장치(4)의 유성 기어 기구에 대해 충분히 오일이 공급되고 있다고 판단할 수 있다. 그로 인해, 이 경우는 스텝 S2로 진행하고, 상술한 도 4의 흐름도에 있어서의 스텝 S2와 마찬가지로, 특별히 제한하는 일 없이 제1 모터(2) 및 제2 모터(3)의 양 구동을 실행 가능한 상태로 된다. 그리고 그 후, 이 루틴을 일단 종료한다.
이에 대해, 유온이 소정 온도 T 이하임으로써, 스텝 S11에서 부정적으로 판단된 경우에는, 스텝 S12 및 스텝 S13으로 진행한다. 이들 스텝 S12 및 스텝 S13에서는, 동력 분할 장치(4)에 있어서의 유성 기어 기구에 가해지는 부하가 저하되도록, 제1 모터(2)의 운전 상태가 제한된다. 구체적으로는, 스텝 S12에서는, 제1 모터(2) 및 제2 모터(3)의 양 구동의 실행을 허용하는 시간이 제한된다. 예를 들어, 제1 모터(2)를 운전하여 출력시킬 때의 운전 시간에 상한이 설정된다. 또한, 스텝 S13에서는, 제1 모터(2)의 출력 토크가 제한된다. 예를 들어, 제1 모터(2)를 운전하여 출력시킬 때의 출력 토크에 상한이 설정된다.
상기한 바와 같이, 유온이 소정 온도 T 이하인 경우는, 오일의 점도가 높기 때문에 유성 기어 기구에 대한 오일의 공급량이 감소한다. 한편, 예를 들어 유성 기어 기구의 피니언 기어(9)에 부착된 오일은, 점도가 높기 때문에 피니언 기어(9)의 표면에 머무르기 쉬워진다. 그로 인해, 이 경우는, 제1 모터(2)를 운전할 때의 회전수에는 특별히 제한을 설정하지 않는다. 또한, 유온이 소정 온도 T 이하인 경우는, 제2 모터(3)의 온도도 낮아, 제2 모터(3)의 출력에 아직 여유가 있다고 추정할 수 있다. 따라서, 이 경우는, 제1 모터(2)의 출력 토크를 제한한 만큼을, 제2 모터(3)의 출력 토크를 증대시켜 보충함으로써, 요구 구동력을 충족시키는 것이 가능하다.
또한, 상기한 스텝 S12 및 스텝 S13의 제어는, 서로 병행하여 실행할 수도 있다. 혹은, 제어 순서를 바꾸어 실행할 수도 있다. 혹은, 스텝 S12 또는 스텝 S13 중 어느 한쪽만을 실행할 수도 있다.
상기한 바와 같이 하여, 스텝 S12 및 스텝 S13에서, 제1 모터(2) 및 제2 모터(3)의 양 구동에 대한 제한이 실행되면, 그 후, 이 루틴을 일단 종료한다.
도 6에 나타내는 구체예는, 특히 차량(Ve)이, 오일 공급 기구로서 MOP(25)를 구비하고 있는 경우, 혹은, 오일 공급 기구로서 차동 기어(14)에 있어서의 링 기어(15)에 의한 스크레이핑 윤활 기구를 구비하고 있는 경우에, 차속에 기초하여 동력 분할 장치(4)의 유성 기어 기구에 대한 오일 공급량을 추정하도록 한 제어예이다. 도 6의 흐름도에 있어서, 스텝 S1 및 스텝 S2의 제어 내용은, 상술한 도 4의 흐름도에 있어서의 스텝 S1 및 스텝 S2의 제어 내용과 마찬가지이다.
따라서, 제1 모터(2) 및 제2 모터(3)의 양 구동 요구가 있음으로써, 스텝 S1에서 긍정적으로 판단되면, 스텝 S21로 진행한다. 스텝 S21에서는, 차속이 검출됨과 함께, 그 차속이 소정의 속도 V보다도 높은지 여부가 판단된다. 전술한 바와 같이, MOP(25)는, 구동축(5)측으로부터 전달되는 토크에 의해 구동되어 유압을 발생시켜, 동력 분할 장치(4)의 유성 기어 기구에 대해 오일을 공급하도록 구성된 기계식 오일 펌프이다. 따라서, MOP(25)의 로터의 회전수(펌프 회전수)는 구동축(5)의 회전수, 즉 차속에 의존하여 변동된다. 이것으로부터, 차속이 낮아질수록 MOP(25)의 펌프 회전수가 저하되어, 오일의 토출량이 감소한다. 그리고, 그것에 수반하여 오일의 공급량이 감소한다고 추정할 수 있다. 또한, 링 기어(15)에 의한 스크레이핑 윤활 기구는, 구동축(5)측으로부터 전달되는 토크에 의해 링 기어(15)가 회전할 때, 링 기어(15)가 스크레이핑하는 오일을 동력 분할 장치(4)의 유성 기어 기구에 대해 공급하도록 구성되어 있다. 링 기어(15)의 회전수는, 구동축(5)의 회전수, 즉 차속에 의존하여 변동된다. 따라서, 이 링 기어(15)에 의한 스크레이핑 윤활 기구도, 차속이 낮아질수록 오일의 공급량이 감소한다.
이와 같이, 이 도 6에 나타내는 구체예에서는, 차속을 검출함으로써, 그 차속에 기초하여 유성 기어 기구에 대한 오일의 공급량을 추정할 수 있다. 따라서, 차속이 소정의 속도 V보다도 높음으로써, 이 스텝 S21에서 긍정적으로 판단된 경우는, 동력 분할 장치(4)의 유성 기어 기구에 대해 충분히 오일이 공급되고 있다고 판단할 수 있다. 그로 인해, 이 경우는 스텝 S2로 진행하여, 상술한 도 4의 흐름도에 있어서의 스텝 S2와 마찬가지로, 특별히 제한하는 일 없이, 제1 모터(2) 및 제2 모터(3)의 양 구동을 실행 가능한 상태로 된다. 그리고 그 후, 이 루틴을 일단 종료한다.
이에 대해, 차속이 소정의 속도 V 이하임으로써, 스텝 S21에서 부정적으로 판단된 경우에는, 스텝 S22 및 스텝 S23으로 진행한다. 이들 스텝 S22 및 스텝 S23에서는, 동력 분할 장치(4)에 있어서의 유성 기어 기구에 가해지는 부하가 저하되도록, 제1 모터(2)의 운전 상태가 제한된다. 구체적으로는, 스텝 S22에서는, 제1 모터(2) 및 제2 모터(3)의 양 구동의 실행을 허용하는 시간이 제한된다. 예를 들어, 제1 모터(2)를 운전하여 출력시킬 때의 운전 시간에 상한이 설정된다. 또한, 스텝 S23에서는, 제1 모터(2)의 출력 토크가 제한된다. 예를 들어, 제1 모터(2)를 운전하여 출력시킬 때의 출력 토크에 상한이 설정된다.
또한, 상기한 스텝 S22 및 스텝 S23의 제어는, 서로 병행하여 실행할 수도 있다. 혹은, 제어 순서를 바꾸어 실행할 수도 있다. 혹은, 스텝 S22 또는 스텝 S23 중 어느 한쪽만을 실행할 수도 있다.
상기한 바와 같이 하여, 스텝 S22 및 스텝 S23에서, 제1 모터(2) 및 제2 모터(3)의 양 구동에 대한 제한이 실행되면, 그 후, 이 루틴을 일단 종료한다.
도 7에 나타내는 구체예는, 특히, 차량(Ve)이, 오일 공급 기구로서 차동 기어(14)에 있어서의 링 기어(15)에 의한 스크레이핑 윤활 기구를 구비하고 있는 경우에, 차속에 기초하여 동력 분할 장치(4)의 유성 기어 기구에 대한 오일 공급량을 추정하도록 한 제어예이다. 도 7의 흐름도에 있어서, 스텝 S1 및 스텝 S2의 제어 내용은, 상술한 도 4의 흐름도에 있어서의 스텝 S1 및 스텝 S2의 제어 내용과 마찬가지이다.
따라서, 제1 모터(2) 및 제2 모터(3)의 양 구동 요구가 있음으로써, 스텝 S1에서 긍정적으로 판단되면, 스텝 S31로 진행한다. 스텝 S31에서는, 차속이 검출됨과 함께, 그 차속이 소정의 속도 V1보다도 높고, 또한 소정의 속도 V2보다도 낮은지 여부가 판단된다. 또한, 소정의 속도 V2는, 상대적으로 저속의 소정의 속도 V1보다도 빠른 상대적으로 고속의 속도이다. 전술한 바와 같이, 링 기어(15)에 의한 스크레이핑 윤활 기구는, 차속이 낮아질수록 오일의 공급량이 감소한다. 한편, 이 링 기어(15)에 의한 스크레이핑 윤활 기구는, 오일 펌프와 같은 유압을 발생시키는 구성은 아니므로, 예를 들어 유성 기어 기구의 피니언 기어(9)에 대해 강제 윤활을 행할 수 없다. 그로 인해, 차속이 소정의 속도 V2 이상으로 되어, 피니언 기어(9)의 회전수가 높아지면, 링 기어(15)에 의한 스크레이핑 윤활 기구에 의해 피니언 기어(9)에 공급된 오일은, 원심력에 의해 피니언 기어(9)로부터 튕겨져 버린다. 그 결과, 링 기어(15)에 의한 스크레이핑 윤활 기구로부터 유성 기어 기구에 공급되는 오일의 공급량은 감소해 버린다. 이들의 점으로부터, 이 도 7에 나타내는 구체예에서는, 차속이 소정의 속도 V1 이하인 경우에 더하여, 차속이 소정의 속도 V2 이상인 경우도, 오일의 공급량이 감소한다고 추정할 수 있다. 즉, 이 경우도, 차속을 검출함으로써, 그 차속에 기초하여 유성 기어 기구에 대한 오일의 공급량을 추정할 수 있다.
따라서, 차속이 소정의 속도 V1보다도 높고, 또한 소정의 속도 V2보다도 낮음으로써, 이 스텝 S31에서 긍정적으로 판단된 경우는, 동력 분할 장치(4)의 유성 기어 기구에 대해 충분히 오일이 공급되고 있다고 판단할 수 있다. 그로 인해, 이 경우는 스텝 S2로 진행하여, 상술한 도 4의 흐름도에 있어서의 스텝 S2와 마찬가지로, 특별히 제한하는 일 없이, 제1 모터(2) 및 제2 모터(3)의 양 구동을 실행 가능한 상태로 된다. 그리고 그 후, 이 루틴을 일단 종료한다.
이에 대해, 차속이 소정의 속도 V1 이하임으로써, 혹은 소정의 속도 V2 이상임으로써, 스텝 S31에서 부정적으로 판단된 경우에는, 스텝 S32 및 스텝 S33으로 진행한다. 이들 스텝 S32 및 스텝 S33에서는, 동력 분할 장치(4)에 있어서의 유성 기어 기구에 가해지는 부하가 저하되도록, 제1 모터(2)의 운전 상태가 제한된다. 구체적으로는, 스텝 S32에서는, 제1 모터(2) 및 제2 모터(3)의 양 구동의 실행을 허용하는 시간이 제한된다. 예를 들어, 제1 모터(2)를 운전하여 출력시킬 때의 운전 시간에 상한이 설정된다. 그리고, 스텝 S33에서는, 제1 모터(2)의 회전수가 제한된다. 예를 들어, 피니언 기어(9)의 회전수를 억제하기 위해, 제1 모터(2)를 운전 할 때의 회전수에 상한이 설정된다.
또한, 상기한 스텝 S32 및 스텝 S33의 제어는, 서로 병행하여 실행할 수도 있다. 혹은, 제어 순서를 바꾸어 실행할 수도 있다. 혹은, 스텝 S32 또는 스텝 S33 중 어느 한쪽만을 실행할 수도 있다.
상기한 바와 같이 하여, 스텝 S32 및 스텝 S33에서, 제1 모터(2) 및 제2 모터(3)의 양 구동에 대한 제한이 실행되면, 그 후, 이 루틴을 일단 종료한다.
도 8에 나타내는 구체예는, 특히, 차량(Ve)이, 오일 공급 기구로서 EOP(19)를 구비하고 있는 경우, 혹은 오일 공급 기구로서 MOP(25)를 구비하고 있는 경우에, 유온 대신에, 그들 EOP(19) 또는 MOP(25)의 펌프 회전수에 기초하여 동력 분할 장치(4)의 유성 기어 기구에 대한 오일 공급량을 추정하도록 한 제어예이다. 도 8의 흐름도에 있어서, 스텝 S1 및 스텝 S2의 제어 내용은, 상술한 도 4의 흐름도에 있어서의 스텝 S1 및 스텝 S2의 제어 내용과 마찬가지이다.
따라서, 제1 모터(2) 및 제2 모터(3)의 양 구동 요구가 있음으로써, 스텝 S1에서 긍정적으로 판단되면, 스텝 S41로 진행한다. 스텝 S41에서는, 펌프 회전수가 검출됨과 함께, 그 펌프 회전수가 소정 회전수 N보다도 높은지 여부가 판단된다. EOP(19) 또는 MOP(25) 중 어느 것을 사용하는 경우라도, 그들의 펌프 회전수가 낮으면, EOP(19) 또는 MOP(25)로부터 유성 기어 기구에 공급하는 오일의 공급량이 감소한다. 이것으로부터, 펌프 회전수가 낮아질수록, 오일의 공급량이 감소한다고 추정할 수 있다. 즉, 전술한 도 5에 나타낸 제어예와 같이 유온을 검출하지 않아도, 오일 공급 기구로서 사용하는 펌프의 펌프 회전수를 검출함으로써, 그 펌프 회전수에 기초하여 유성 기어 기구에 대한 오일의 공급량을 추정할 수 있다. 따라서, 펌프 회전수가 소정 회전수 N보다도 높음으로써, 이 스텝 S41에서 긍정적으로 판단된 경우는, 동력 분할 장치(4)의 유성 기어 기구에 대해 충분히 오일이 공급되고 있다고 판단할 수 있다. 그로 인해, 이 경우는 스텝 S2로 진행하여, 상술한 도 4의 흐름도에 있어서의 스텝 S2와 마찬가지로, 특별히 제한하는 일 없이, 제1 모터(2) 및 제2 모터(3)의 양 구동을 실행 가능한 상태로 된다. 그리고 그 후, 이 루틴을 일단 종료한다.
이에 대해, 펌프 회전수가 소정 회전수 N 이하임으로써, 스텝 S41에서 부정적으로 판단된 경우는, 스텝 S42, 스텝 S43 및 스텝 S44로 진행한다. 이들 스텝 S42, 스텝 S43 및 스텝 S44에서는, 동력 분할 장치(4)에 있어서의 유성 기어 기구에 가해지는 부하가 저하되도록, 제1 모터(2)의 운전 상태가 제한된다. 구체적으로는, 스텝 S42에서는, 제1 모터(2) 및 제2 모터(3)의 양 구동의 실행을 허용하는 시간이 제한된다. 예를 들어, 제1 모터(2)를 운전하여 출력시킬 때의 운전 시간에 상한이 설정된다. 또한, 스텝 S43에서는, 제1 모터(2)의 출력 토크가 제한된다. 예를 들어, 제1 모터(2)를 운전하여 출력시킬 때의 출력 토크에 상한이 설정된다. 또한, 스텝 S44에서는, 제1 모터(2)의 회전수가 제한된다. 예를 들어, 제1 모터(2)를 운전할 때의 회전수에 상한이 설정된다.
또한, 상기한 스텝 S42, 스텝 S43 및 스텝 S44의 제어는, 서로 병행하여 실행할 수도 있다. 혹은, 제어 순서를 바꾸어 실행할 수도 있다. 혹은, 스텝 S42, 스텝 S43 및 스텝 S44 중 어느 하나만, 또는 어느 2개만을 실행할 수도 있다.
상기한 바와 같이 하여, 스텝 S42, 스텝 S43 및 스텝 S44에서, 제1 모터(2) 및 제2 모터(3)의 양 구동에 대한 제한이 실행되면, 그 후, 이 루틴을 일단 종료한다.

Claims (6)

  1. 엔진(1)과,
    제1 모터(2)와,
    제2 모터(3)와,
    상기 제1 모터의 출력 토크를 구동축측에 전달하도록 구성된 기어 전동 기구(4)와,
    상기 엔진(1) 이외의 다른 동력에 의해 구동되고, 상기 기어 전동 기구(4)에 오일을 공급하도록 구성되는 오일 공급 기구와,
    전자 제어 장치(24)를 포함하는 하이브리드 차량이며,
    상기 기어 전동 기구(4)는, 선 기어(6), 링 기어(7) 및 상기 엔진(1)의 출력 토크가 전달되는 캐리어(8)를 회전 요소로 하는 유성 기어 기구이고, 상기 선 기어(6) 및 상기 링 기어(7) 중 어느 한쪽에 상기 제1 모터(2)가 연결되고, 상기 선 기어(6) 및 상기 링 기어(7) 중 어느 다른 쪽에 상기 구동축측에 동력을 전달하는 출력 부재가 연결되고, 상기 출력 부재에 상기 제2 모터(3)가 연결되고, 상기 캐리어(8)에 상기 캐리어(8)의 회전을 선택적으로 멈추는 브레이크 기구(10)가 연결되고,
    상기 엔진(1)의 운전을 정지하고, 또한 상기 브레이크 기구(10)에 의해 상기 캐리어(8)의 회전을 멈춘 상태에서 상기 제1 모터(2) 및 상기 제2 모터(3)의 양쪽의 출력 토크에 의해 상기 하이브리드 차량을 주행시킬 때, 상기 전자 제어 장치(24)는, (i) 상기 오일 공급 기구로부터 상기 유성 기어 기구로 공급되는 상기 오일의 공급량을 추정하도록 구성되고, (ii) 상기 공급량이 소정량 이하인 경우는, 상기 유성 기어 기구에 가해지는 부하가 저하되도록 운전 시간을 제한하여 상기 제1 모터(2)를 제어하도록 구성되고,
    상기 오일 공급 기구가, 전기 모터가 출력하는 토크에 의해 구동되는 오일펌프(19) 또는 상기 구동축으로부터 전달되는 토크에 의해 구동되는 오일 펌프(25)를 포함하고, 상기 오일 펌프(19, 25)는, 상기 유성 기어 기구에 오일을 공급하도록 구성되거나 또는,
    상기 오일 공급 기구가, 상기 구동축측으로부터 전달되는 토크에 의해 회전하는 기어가 스크레이핑하는 오일을 상기 유성 기어 기구에 공급하도록 구성되고,
    상기 전자 제어 장치(24)는, 상기 오일의 유온 또는 차속 또는 상기 오일 펌프(19, 25)의 펌프 회전수를 기초로 상기 오일의 공급량을 추정하도록 구성되는 것을 특징으로 하는, 하이브리드 차량.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 전자 제어 장치(24)는, 상기 오일의 유온을 기초로 상기 공급량을 추정하도록 구성되고,
    상기 전자 제어 장치(24)는, 상기 유온이 낮을수록 상기 출력 토크의 상한이 작아지도록 제한하여 상기 제1 모터(2)를 제어하도록 구성되는 것을 특징으로 하는, 하이브리드 차량.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 오일 공급 기구가, 상기 구동축측으로부터 전달되는 토크에 의해 구동되는 오일 펌프(25)를 포함하고, 상기 오일 펌프(25)는, 상기 유성 기어 기구에 오일을 공급하도록 구성되고,
    상기 전자 제어 장치(24)는, 차속을 기초로 상기 공급량을 추정하도록 구성되고, 상기 차속이 낮을수록 상기 출력 토크의 상한이 작아지도록 제한하여 상기 제1 모터(2)를 제어하도록 구성되는 것을 특징으로 하는, 하이브리드 차량.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 오일 공급 기구는, 상기 구동축측으로부터 전달되는 토크에 의해 회전하는 기어가 스크레이핑하는 오일을 상기 유성 기어 기구로 공급하는 기구이고,
    상기 전자 제어 장치(24)는, 차속을 기초로 상기 공급량을 추정하도록 구성되고, 상기 차속이 낮을수록 상기 출력 토크의 상한이 작아지도록 제한하여 상기 제1 모터(2)를 제어하도록 구성되는 것을 특징으로 하는, 하이브리드 차량.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 전자 제어 장치(24)는, 차속을 기초로 상기 공급량을 추정하도록 구성되고,
    상기 전자 제어 장치(24)는, 상기 차속이 소정의 차속 범위 밖인 경우에, 회전수의 상한이 작아지도록 제한하여 상기 제1 모터(2)를 제어하도록 구성되는 것을 특징으로 하는, 하이브리드 차량.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 오일 공급 기구가, 전기 모터가 출력하는 토크에 의해 구동되는 오일펌프(19) 또는 상기 구동축으로부터 전달되는 토크에 의해 구동되는 오일 펌프(25)를 포함하고, 상기 오일 펌프(19, 25)는, 상기 유성 기어 기구에 오일을 공급하도록 구성되고,
    상기 전자 제어 장치(24)는, 상기 오일 펌프(19, 25)의 펌프 회전수를 기초로 상기 공급량을 추정하도록 구성되고, 상기 펌프 회전수가 낮을수록 상기 출력 토크의 상한이 작아지도록 제한하여 상기 제1 모터(2)를 제어하도록 구성되는 것을 특징으로 하는, 하이브리드 차량.
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