KR101849897B1

KR101849897B1 - 하이브리드 차량의 발진 제어 장치

Info

Publication number: KR101849897B1
Application number: KR1020177036183A
Authority: KR
Inventors: 히데카즈 야기; 마사토 고가; 아츠시 츠키자키
Original assignee: 닛산 지도우샤 가부시키가이샤
Priority date: 2015-06-04
Filing date: 2015-06-04
Publication date: 2018-04-17
Also published as: CN107614343A; CN107614343B; BR112017026040B1; US10532733B2; CA2988290A1; BR112017026040A2; WO2016194195A1; JP6372616B2; EP3305616A4; EP3305616B1; CA2988290C; US20180354494A1; RU2657587C1; MX363855B; EP3305616A1; KR20180002874A; JPWO2016194195A1; MX2017015339A

Abstract

EV 리버스 발진 시, 이상 등에 의해 ICE 변속단을 선택하는 걸림 결합 클러치에 체결 지령이 나와도, 드라이버가 의도하는 EV 리버스 발진을 확보하는 것을 목적으로 하고, 제1 모터 제너레이터(MG1)와 내연 기관(ICE)과 다단 기어 변속기(1)가 탑재되는 하이브리드 차량에 있어서, 다단 기어 변속기(1)에, EV 변속단을 선택하는 제3 전동 액추에이터(33)와, ICE 변속단을 선택하는 제1 전동 액추에이터(31) 및 제2 전동 액추에이터(32)와, 발진 시, 제3 전동 액추에이터(33)에 의해 다단 기어 변속기(1)의 EV1st를 선택하고, 제1 모터 제너레이터(MG1)를 구동원으로 하여 EV 발진하는 변속기 컨트롤 유닛(23)을 설치하고, 변속기 컨트롤 유닛(23)은 EV 리버스 발진할 때, 제1 전동 액추에이터(31) 및 제2 전동 액추에이터(32)에 의한 ICE 변속단의 선택을 저지하고, 제1 모터 제너레이터(MG1)를 내연 기관(ICE)의 정회전 방향과는 역방향으로 회전하도록 하였다.

Description

하이브리드 차량의 발진 제어 장치

본 발명은, 구동계에 EV 변속단과 ICE 변속단을 실현하는 변속기가 탑재되고, EV 변속단을 선택해서 EV 리버스 발진하는 하이브리드 차량의 발진 제어 장치에 관한 것이다.

종래, 동력원으로서 전동기와 내연 기관을 구비하고, 동력원으로부터 구동륜까지의 구동계에 복수의 변속단을 실현하는 변속기가 탑재되고, 해방 위치로부터의 스트로크에 의해 맞물림 체결하는 동력 단속 수단을 갖는 하이브리드 차량용 동력전달장치가 알려져 있다(예를 들어, 특허 문헌 1 참조).

일본 특허 공개 제2011-161939호 공보

그러나 종래 장치에 있어서는, 차량이 정지 상태에서, 내연 기관 및 전동기와 구동륜을 접속하는 동력 단속 수단을 절단 상태로 하고, 내연 기관에서 전동기를 구동해 발전할 수 있는 구성으로 되어 있다. 이로 인해, 전동기와 구동륜을 접속하고, 전동기를 역회전으로 해서 발진하는 EV 리버스 발진 시, 절단 상태로 하고 있는 동력 단속 수단이, 전자 제어계의 이상 등에 의해 스트로크하면, 구동 상태의 내연 기관과 구동륜이 체결 상태로 이행해 버린다. 따라서, 내연 기관으로부터 구동륜을 향하는 구동력의 흐름이 형성되어, 드라이버가 의도하는 후퇴 방향과 반대인 전진 방향으로 차량이 발진해 버릴 우려가 있다고 하는 문제가 있다.

본 발명은, 상기 문제에 착안해서 이루어진 것으로, EV 리버스 발진 시, ICE 변속단을 선택하는 걸림 결합 클러치에 체결 지령이 나와도, 드라이버가 의도하는 EV 리버스 발진을 확보하는 하이브리드 차량의 발진 제어 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기 목적을 실현하기 위해, 본 발명의 하이브리드 차량은, 동력원으로서 전동기와 내연 기관을 구비하고, 동력원으로부터 구동륜까지의 구동계에 복수의 변속단을 실현하는 변속기가 탑재된다.

변속기는, 발진 요소를 갖지 않고, 전동기에 의한 EV 변속단과 내연 기관에 의한 ICE 변속단을 전환하는 변속 요소로서, 뉴트럴 위치로부터의 스트로크에 의해 맞물림 체결하는 복수의 걸림 결합 클러치를 갖는다.

이 하이브리드 차량에 있어서, 변속기에, EV 변속단을 선택하는 EV 변속 액추에이터와, ICE 변속단을 선택하는 ICE 변속 액추에이터를 설치한다. 발진 시, EV 변속 액추에이터에 의해 변속기의 EV 변속단을 선택하고, 전동기를 구동원으로서 EV 발진하는 발진 컨트롤러를 설치한다.

발진 컨트롤러는, EV 리버스 발진할 때, ICE 변속 액추에이터에 의한 ICE 변속단의 선택을 저지하는 기구로 하고, 전동기를 내연 기관의 정회전 방향과는 역방향으로 회전한다.

따라서, EV 리버스 발진할 때, EV 변속 액추에이터에 의해 변속기의 EV 변속단이 선택되고, ICE 변속 액추에이터에 의한 ICE 변속단의 선택을 저지하는 기구가 되어, 전동기가 내연 기관의 정회전 방향과는 역방향으로 회전된다.

즉, 전자 제어계의 이상에 의해 ICE 변속단을 선택하는 걸림 결합 클러치에 체결 지령이 나와도, ICE 변속 액추에이터에 의한 ICE 변속단의 선택이 저지된다. 이로 인해, 내연 기관과 구동륜 사이의 동력 전달 경로가, ICE 변속단을 선택하는 걸림 결합 클러치의 위치에서 차단된다고 하는 토크 전달 차단 상태가 보장된다. 한편, 전동기와 구동륜 사이에는, EV 변속단을 개재한 구동력 전달 경로가 형성되므로, 전동기를 역회전하면 EV 리버스 발진한다.

이 결과, EV 리버스 발진 시, ICE 변속단을 선택하는 걸림 결합 클러치(C1, C2)에 체결 지령이 나와도, 드라이버가 의도하는 EV 리버스 발진을 확보할 수 있다.

도 1은, 실시예 1의 발진 제어 장치가 적용된 하이브리드 차량의 구동계 및 제어계를 나타내는 전체 시스템도이다.
도 2는, 실시예 1의 발진 제어 장치가 적용된 하이브리드 차량에 탑재된 다단 기어 변속기의 변속 제어계의 구성을 나타내는 제어계 구성도이다.
도 3은, 실시예 1의 발진 제어 장치가 적용된 하이브리드 차량에 탑재된 다단 기어 변속기에 있어서 변속단을 전환하는 사고 방식을 나타내는 변속 맵 개요 도이다.
도 4는, 실시예 1의 발진 제어 장치가 적용된 하이브리드 차량에 탑재된 다단 기어 변속기에 있어서 3개의 걸림 결합 클러치의 전환 위치에 의한 변속단을 나타내는 체결표이다.
도 5는, 실시예 1의 C1/C2 셀렉트 동작 기구에 있어서 제1 위치의 선택 상태를 도시하는 사시도이다.
도 6은, 실시예 1의 C1/C2 셀렉트 동작 기구에 있어서 제1 위치의 선택 상태를 나타내는 개요 설명도이다.
도 7은, 실시예 1의 C1/C2 셀렉트 동작 기구에 있어서 제1 위치의 선택 상태를 나타내는 축 방향 화살표도이다.
도 8은, 실시예 1의 C1/C2 셀렉트 동작 기구에 있어서 제2 위치의 선택 상태를 도시하는 사시도이다.
도 9는, 실시예 1의 C1/C2 셀렉트 동작 기구에 있어서 제2 위치의 선택 상태를 나타내는 개요 설명도이다.
도 10은, 실시예 1의 C1/C2 셀렉트 동작 기구에 있어서 제2 위치의 선택 상태를 나타내는 축 방향 화살표도이다.
도 11은, 실시예 1의 변속기 컨트롤 유닛에 의해 실행되는 발진 제어 처리의 흐름을 나타내는 흐름도이다.
도 12는, 내연 기관(ICE)에 의한 구동에 의해 제2 모터 제너레이터(MG2)로 발전하면서 제1 모터 제너레이터(MG1)를 구동원으로 하는 「EV1st」로 발진하는 「시리즈 HEV 모드」가 선택되었을 때의 다단 기어 변속기에 있어서의 MG1 토크 및 엔진 토크의 흐름을 나타내는 토크 흐름도이다.
도 13은, 「시리즈 HEV 모드」를 선택해서 발진할 때의 에너지 흐름을 나타내는 에너지 흐름도이다.
도 14는, 배터리 SOC가 저 SOC 영역에서의 주행 중에 선택되는 변속단의 전환 영역을 나타내는 제2 시프트 스케쥴 맵도이다.
도 15는, 배터리 SOC가 저 SOC 영역과 고 SOC 영역을 제외한 통상 용량 영역에서의 주행 중에 선택되는 변속단의 전환 영역을 나타내는 제1 시프트 스케쥴 맵도이다.
도 16은, 실시예 1의 C1/C2 셀렉트 동작 기구에 있어서 제1 위치와 제2 위치의 중간 위치 선택 상태를 도시하는 사시도이다.
도 17은, 실시예 1의 C1/C2 셀렉트 동작 기구에 있어서 제1 위치와 제2 위치의 중간 위치 선택 상태를 나타내는 개요 설명도이다.
도 18은, 실시예 1의 C1/C2 셀렉트 동작 기구에 있어서 제1 위치와 제2 위치의 중간 위치 선택 상태를 나타내는 축 방향 화살표도이다.
도 19는, 실시예 2의 변속기 컨트롤 유닛에 의해 실행되는 발진 제어 처리의 흐름을 나타내는 흐름도이다.
도 20은, 실시예 2의 C1/C2 셀렉트 동작 기구에 있어서 시프트 스트로크의 빈 스트로크 위치 선택 상태를 도시하는 사시도이다.
도 21은, 실시예 2의 C1/C2 셀렉트 동작 기구에 있어서 시프트 스트로크의 빈 스트로크 위치 선택 상태를 나타내는 개요 설명도이다.
도 22는, 실시예 2의 C1/C2 셀렉트 동작 기구에 있어서 시프트 스트로크의 빈 스트로크 위치 선택 상태를 나타내는 축 방향 화살표도이다.

이하, 본 발명의 전동 차량의 발진 제어 장치를 실현하는 최선의 형태를, 도면에 나타내는 실시예 1 및 실시예 2에 기초하여 설명한다.

실시예 1

먼저, 구성을 설명한다.

실시예 1의 발진 제어 장치는, 구동계 구성 요소로서, 1개의 엔진과, 2개의 모터 제너레이터와, 3개의 걸림 결합 클러치를 갖는 다단 기어 변속기를 구비한 하이브리드 차량(하이브리드 차량의 일례)에 적용한 것이다. 이하, 실시예 1에 있어서의 하이브리드 차량의 발진 제어 장치의 구성을, 「전체 시스템 구성」, 「변속 제어계 구성」, 「변속단 구성」, 「C1/C2 셀렉트 동작 기구의 상세 구성」, 「발진 제어 처리 구성」으로 나누어서 설명한다.

[전체 시스템 구성]

도 1은, 실시예 1의 발진 제어 장치가 적용된 하이브리드 차량의 구동계 및 제어계를 나타낸다. 이하, 도 1에 기초하여, 전체 시스템 구성을 설명한다.

하이브리드 차량의 구동계는, 도 1에 도시한 바와 같이, 내연 기관(ICE)과, 제1 모터 제너레이터(MG1)와, 제2 모터 제너레이터(MG2)와, 3개의 걸림 결합 클러치(C1, C2, C3)를 갖는 다단 기어 변속기(1)를 구비하고 있다. 또한, 「ICE」는 「Internal-Combustion Engine」의 약칭이다.

상기 내연 기관(ICE)은, 예를 들어 크랭크축 방향을 차폭 방향으로 하여 차량의 프론트 룸에 배치한 가솔린 엔진이나 디젤 엔진 등이다. 이 내연 기관(ICE)은, 다단 기어 변속기(1)의 변속기 케이스(10)에 연결됨과 함께, 내연 기관 출력축이, 다단 기어 변속기(1)의 제1 축(11)에 접속된다. 또한, 내연 기관(ICE)은, 기본적으로 제2 모터 제너레이터(MG2)를 스타터 모터로서 MG2 시동한다. 단, 극저온 시 등과 같이 강전 배터리(3)를 사용한 MG2 시동을 확보할 수 없는 경우에 대비해서 스타터 모터(2)를 남기고 있다.

상기 제1 모터 제너레이터(MG1) 및 제2 모터 제너레이터(MG2)는, 모두 강전 배터리(3)를 공통의 전원으로 하는 삼상 교류의 영구 자석형 동기 모터이다. 제1 모터 제너레이터(MG1)의 스테이터는, 제1 모터 제너레이터(MG1)의 케이스에 고정되고, 그 케이스가 다단 기어 변속기(1)의 변속기 케이스(10)에 고정된다. 그리고 제1 모터 제너레이터(MG1)의 로터에 일체의 제1 모터축이, 다단 기어 변속기(1)의 제2 축(12)에 접속된다. 제2 모터 제너레이터(MG2)의 스테이터는, 제2 모터 제너레이터(MG2)의 케이스에 고정되고, 그 케이스가 다단 기어 변속기(1)의 변속기 케이스(10)에 고정된다. 그리고 제2 모터 제너레이터(MG2)의 로터에 일체의 제2 모터축이, 다단 기어 변속기(1)의 제6 축(16)에 접속된다. 제1 모터 제너레이터(MG1)의 스테이터 코일에는, 역행 시에 직류를 삼상 교류로 변환하고, 회생 시에 삼상 교류를 직류로 변환하는 제1 인버터(4)가, 제1 AC 하니스(5)를 거쳐 접속된다. 제2 모터 제너레이터(MG2)의 스테이터 코일에는, 역행 시에 직류를 삼상 교류로 변환하고, 회생 시에 삼상 교류를 직류로 변환하는 제2 인버터(6)가, 제2 AC 하니스(7)를 거쳐 접속된다. 강전 배터리(3)와 제1 인버터(4) 및 제2 인버터(6)는, 정션 박스(9)를 개재해서 DC 하니스(8)에 의해 접속된다.

상기 다단 기어 변속기(1)는, 변속비가 다른 복수의 기어 쌍을 갖는 상시 맞물림식 변속기이며, 변속기 케이스(10) 내에 서로 평행하게 배치되어, 기어가 설치되는 6개의 기어축(11 내지 16)과, 기어 쌍을 선택하는 3개의 걸림 결합 클러치(C1, C2, C3)를 구비한다. 기어축으로서는, 제1 축(11)과, 제2 축(12)과, 제3 축(13)과, 제4 축(14)과, 제5 축(15)과, 제6 축(16)이 설치된다. 걸림 결합 클러치로서는, 제1 걸림 결합 클러치(C1)와, 제2 걸림 결합 클러치(C2)와, 제3 걸림 결합 클러치(C3)가 설치된다. 또한, 변속기 케이스(10)에는, 케이스 내의 베어링 부분이나 기어의 맞물림 부분에 윤활 오일을 공급하는 전동 오일 펌프(20)가 부설된다.

상기 제1 축(11)은, 내연 기관(ICE)이 연결되는 축이며, 제1 축(11)에는, 도 1의 우측으로부터 순서대로, 제1 기어(101), 제2 기어(102), 제3 기어(103)가 배치된다. 제1 기어(101)는, 제1 축(11)에 대하여 일체(일체화 고정을 포함함)로 설치된다. 제2 기어(102)와 제3 기어(103)는, 축 방향으로 돌출되는 보스부가 제1 축(11)의 외주에 삽입되는 공회전 기어이며, 제2 걸림 결합 클러치(C2)를 개재해 제1 축(11)에 대하여 구동 연결 가능하게 설치된다.

상기 제2 축(12)은, 제1 모터 제너레이터(MG1)가 연결되어, 제1 축(11)의 외측 위치에 축심을 일치시켜서 동축 배치된 원통축이며, 제2 축(12)에는, 도 1의 우측으로부터 순서대로, 제4 기어(104), 제5 기어(105)가 배치된다. 제4 기어(104)와 제5 기어(105)는, 제2 축(12)에 대하여 일체(일체화 고정을 포함함)로 설치된다.

상기 제3 축(13)은, 다단 기어 변속기(1)의 출력측에 배치된 축이며, 제3 축(13)에는, 도 1의 우측으로부터 순서대로, 제6 기어(106), 제7 기어(107), 제8 기어(108), 제9 기어(109), 제10 기어(110)가 배치된다. 제6 기어(106)와 제7 기어(107)와 제8 기어(108)는, 제3 축(13)에 대하여 일체(일체화 고정을 포함함)로 설치된다. 제9 기어(109)와 제10 기어(110)는, 축 방향으로 돌출되는 보스부가 제3 축(13)의 외주에 삽입되는 공회전 기어이며, 제3 걸림 결합 클러치(C3)를 개재해 제3 축(13)에 대하여 구동 연결 가능하게 설치된다. 그리고 제6 기어(106)는 제1 축(11)의 제2 기어(102)에 맞물리고, 제7 기어(107)는 디퍼런셜 기어(17)의 제16 기어(116)와 맞물리고, 제8 기어(108)는 제1 축(11)의 제3 기어(103)에 맞물린다. 제9 기어(109)는 제2 축(12)의 제4 기어(104)에 맞물리고, 제10 기어(110)는 제2 축(12)의 제5 기어(105)에 맞물린다.

상기 제4 축(14)은, 변속기 케이스(10)에 양단부가 지지된 축이며, 제4 축(14)에는, 도 1의 우측으로부터 순서대로, 제11 기어(111), 제12 기어(112), 제13 기어(113)가 배치된다. 제11 기어(111)는, 제4 축(14)에 대하여 일체(일체화 고정을 포함함)로 설치된다. 제12 기어(112)와 제13 기어(113)는, 축 방향으로 돌출되는 보스부가 제4 축(14)의 외주에 삽입되는 공회전 기어이며, 제1 걸림 결합 클러치(C1)를 개재해 제4 축(14)에 대하여 구동 연결 가능하게 설치된다. 그리고 제11 기어(111)는 제1 축(11)의 제1 기어(101)에 맞물리고, 제12 기어(112)는 제1 축(11)의 제2 기어(102)와 맞물리고, 제13 기어(113)는 제2 축(12)의 제4 기어(104)와 맞물린다.

상기 제5 축(15)은, 변속기 케이스(10)에 양단부가 지지된 축이며, 제4 축(14)의 제11 기어(111)와 맞물리는 제14 기어(114)가 일체(일체화 고정을 포함함)로 설치된다.

상기 제6 축(16)은, 제2 모터 제너레이터(MG2)가 연결되는 축이며, 제5 축(15)의 제14 기어(114)와 맞물리는 제15 기어(115)가 일체(일체화 고정을 포함함)로 설치된다.

그리고 제2 모터 제너레이터(MG2)와 내연 기관(ICE)은, 서로 맞물리는 제15 기어(115), 제14 기어(114), 제11 기어(111), 제1 기어(101)에 의해 구성되는 기어 열에 의해 기계적으로 연결되어 있다. 이 기어 열은, 제2 모터 제너레이터(MG2)에 의한 내연 기관(ICE)의 MG2 시동 시, MG2 회전수를 감속하는 감속 기어 열이 되고, 내연 기관(ICE)의 구동으로 제2 모터 제너레이터(MG2)를 발전하는 MG2 발전 시, 기관 회전수를 증속하는 증속 기어 열이 된다.

상기 제1 걸림 결합 클러치(C1)는, 제4 축(14) 중, 제12 기어(112)와 제13 기어(113) 사이에 개재 장착되어, 동기 기구를 갖지 않음으로써, 회전 동기 상태에서의 맞물림 스트로크에 의해 체결되는 도그 클러치이다. 제1 걸림 결합 클러치(C1)가 좌측 체결 위치(Left)일 때, 제4 축(14)과 제13 기어(113)를 구동 연결한다. 제1 걸림 결합 클러치(C1)가 중립 위치(N)일 때, 제4 축(14)과 제12 기어(112)를 해방하는 동시에, 제4 축(14)과 제13 기어(113)를 해방한다. 제1 걸림 결합 클러치(C1)가 우측 체결 위치(Right)일 때, 제4 축(14)과 제12 기어(112)를 구동 연결한다.

상기 제2 걸림 결합 클러치(C2)는, 제1 축(11) 중, 제2 기어(102)와 제3 기어(103) 사이에 개재 장착되어, 동기 기구를 갖지 않음으로써, 회전 동기 상태에서의 맞물림 스트로크에 의해 체결되는 도그 클러치이다. 제2 걸림 결합 클러치(C2)가 좌측 체결 위치(Left)일 때, 제1 축(11)과 제3 기어(103)를 구동 연결한다. 제2 걸림 결합 클러치(C2)가 중립 위치(N)일 때, 제1 축(11)과 제2 기어(102)를 해방하는 동시에, 제1 축(11)과 제3 기어(103)를 해방한다. 제2 걸림 결합 클러치(C2)가 우측 체결 위치(Right)일 때, 제1 축(11)과 제2 기어(102)를 구동 연결한다.

상기 제3 걸림 결합 클러치(C3)는, 제3 축(13) 중, 제9 기어(109)와 제10 기어(110) 사이에 개재 장착되어, 동기 기구를 갖지 않음으로써, 회전 동기 상태에서의 맞물림 스트로크에 의해 체결되는 도그 클러치이다. 제3 걸림 결합 클러치(C3)가 좌측 체결 위치(Left)일 때, 제3 축(13)과 제10 기어(110)를 구동 연결한다. 제3 걸림 결합 클러치(C3)가 중립 위치(N)일 때, 제3 축(13)과 제9 기어(109)를 해방하는 동시에, 제3 축(13)과 제10 기어(110)를 해방한다. 제3 걸림 결합 클러치(C3)가 우측 체결 위치(Right)일 때, 제3 축(13)과 제9 기어(109)를 구동 연결한다. 그리고 다단 기어 변속기(1)의 제3 축(13)에 일체(일체화 고정을 포함함)로 설치된 제7 기어(107)에 맞물리는 제16 기어(116)는, 디퍼런셜 기어(17) 및 좌우의 드라이브 축(18)을 개재해서 좌우의 구동륜(19)에 접속되어 있다.

하이브리드 차량의 제어계는, 도 1에 도시한 바와 같이, 하이브리드 컨트롤 모듈(21)과, 모터 컨트롤 유닛(22)과, 변속기 컨트롤 유닛(23)과, 엔진 컨트롤 유닛(24)을 구비하고 있다.

상기 하이브리드 컨트롤 모듈(21)(약칭: 「HCM」)은, 차량 전체의 소비 에너지를 적절하게 관리하는 기능을 담당하는 통합 제어 수단이다. 이 하이브리드 컨트롤 모듈(21)은, 다른 컨트롤 유닛[모터 컨트롤 유닛(22), 변속기 컨트롤 유닛(23), 엔진 컨트롤 유닛(24) 등]과 CAN 통신선(25)에 의해 쌍방향 정보 교환 가능하게 접속되어 있다. 또한, CAN 통신선(25)의 「CAN」이라 함은, 「Controller Area Network」의 약칭이다.

상기 모터 컨트롤 유닛(22)(약칭: 「MCU」)은, 제1 인버터(4)와 제2 인버터(6)에 대한 제어 지령에 의해 제1 모터 제너레이터(MG1)와 제2 모터 제너레이터(MG2)의 역행 제어나 회생 제어 등을 행한다. 제1 모터 제너레이터(MG1) 및 제2 모터 제너레이터(MG2)에 대한 제어 모드로서는, 「토크 제어」와 「회전수 FB 제어」가 있다. 「토크 제어」는, 목표 구동력에 대하여 분담하는 목표 모터 토크가 결정되면, 실제 모터 토크를 목표 모터 토크에 추종시키는 제어를 행한다. 「회전수 FB 제어」는, 주행 중에 걸림 결합 클러치(C1, C2, C3) 중 어느 하나를 맞물려 체결하는 변속 요구가 있으면, 클러치 입출력 회전수를 회전 동기시키는 목표 모터 회전수를 정하고, 실제 모터 회전수를 목표 모터 회전수에 수렴시키도록 FB 토크를 출력하는 제어를 행한다.

상기 변속기 컨트롤 유닛(23)(약칭: 「TMCU」)은, 소정의 입력 정보에 기초하여 전동 액추에이터(31, 32, 33)(도 2 참조)에 전류 지령을 출력함으로써, 다단 기어 변속기(1)의 변속 패턴을 전환하는 변속 제어를 행한다. 이 변속 제어에서는, 걸림 결합 클러치(C1, C2, C3)를 선택적으로 맞물림 체결/해방시켜, 복수 쌍의 기어 쌍으로부터 동력 전달에 관여하는 기어 쌍을 선택한다. 여기서, 해방되고 있는 걸림 결합 클러치(C1, C2, C3) 중 어느 하나를 체결하는 변속 요구 시에는, 클러치 입출력의 차회전수를 억제해서 맞물림 체결을 확보하기 위해서, 제1 모터 제너레이터(MG1) 또는 제2 모터 제너레이터(MG2)의 회전수 FB 제어(회전 동기 제어)를 병용한다.

상기 엔진 컨트롤 유닛(24)(약칭: 「ECU」)은, 소정의 입력 정보에 기초하여 모터 컨트롤 유닛(22)이나 점화 플러그나 연료 분사 액추에이터 등에 제어 지령을 출력함으로써, 내연 기관(ICE)의 시동 제어나 내연 기관(ICE)의 정지 제어나 연료 커트 제어 등을 행한다.

[변속 제어계 구성]

실시예 1의 다단 기어 변속기(1)는, 변속 요소로서, 맞물림 체결에 의한 걸림 결합 클러치(C1, C2, C3)(도그 클러치)를 채용함으로써 끌기를 저감함으로써 효율화를 도모한 점을 특징으로 한다. 그리고 걸림 결합 클러치(C1, C2, C3) 중 어느 하나를 맞물려 체결시키는 변속 요구가 있으면, 클러치 입출력의 차회전수를, 제1 모터 제너레이터(MG1)[걸림 결합 클러치(C3)의 체결 시] 또는 제2 모터 제너레이터(MG2)[걸림 결합 클러치(C1, C2)의 체결 시]에 의해 회전 동기시켜, 동기 판정 회전수 범위 내가 되면 맞물림 스트로크를 개시함으로써 실현하고 있다. 또, 체결되어 있는 걸림 결합 클러치(C1, C2, C3) 중 어느 하나를 해방시키는 변속 요구가 있으면, 해방 클러치의 클러치 전달 토크를 저하시키고, 해방 토크 판정값 이하가 되면 해방 스트로크를 개시함으로써 실현하고 있다. 이하, 도 2에 기초하여, 다단 기어 변속기(1)의 변속 제어계 구성을 설명한다.

변속 제어계는, 도 2에 도시한 바와 같이, 걸림 결합 클러치로서, 제1 걸림 결합 클러치(C1)와 제2 걸림 결합 클러치(C2)와 제3 걸림 결합 클러치(C3)를 구비하고 있다. 액추에이터로서, C1, C2 시프트 동작용의 제1 전동 액추에이터(31)와, C1, C2 셀렉트 동작용의 제2 전동 액추에이터(32)와, C3 시프트 동작용의 제3 전동 액추에이터(33)를 구비하고 있다. 그리고 액추에이터 동작을 클러치 걸림 결합/해방 동작으로 변환하는 시프트 기구로서, C1/C2 셀렉트 동작 기구(40)와, C1 시프트 동작 기구(41)와, C2 시프트 동작 기구(42)와, C3 시프트 동작 기구(43)를 구비하고 있다. 또한, 제1 전동 액추에이터(31)와 제2 전동 액추에이터(32)와 제3 전동 액추에이터(33)의 제어 수단으로서, 변속기 컨트롤 유닛(23)을 구비하고 있다.

상기 제1 걸림 결합 클러치(C1)와 제2 걸림 결합 클러치(C2)와 제3 걸림 결합 클러치(C3)는, 뉴트럴 위치(N: 해방 위치)와, 좌측 체결 위치(Left: 좌측 클러치 맞물림 체결 위치)와, 우측 체결 위치(Right: 우측 클러치 맞물림 체결 위치)를 전환하는 도그 클러치이다. 각 걸림 결합 클러치(C1, C2, C3)는 모두 동일한 구성이며, 커플링 슬리브(51, 52, 53)와, 좌측 도그 클러치 링(54, 55, 56)과, 우측 도그 클러치 링(57, 58, 59)을 구비한다. 커플링 슬리브(51, 52, 53)는, 제4 축(14), 제1 축(11), 제3 축(13)에 고정된 도시하지 않은 허브를 개재해서 스플라인 결합에 의해 축 방향으로 스트로크 가능하게 설치된 것으로, 양측에 평평한 정상면에 의한 도그 톱니(51a, 51b, 52a, 52b, 53a, 53b)를 갖는다. 또한, 커플링 슬리브(51, 52, 53)의 둘레 방향 중앙부에 포크 홈(51c, 52c, 53c)을 갖는다. 좌측 도그 클러치 링(54, 55, 56)은, 각 걸림 결합 클러치(C1, C2, C3)의 좌측 공회전 기어인 각 기어(113, 103, 110)의 보스부에 고정되어, 도그 톱니(51a, 52a, 53a)에 대향하는 평평한 정상면에 의한 도그 톱니(54a, 55a, 56a)를 갖는다. 우측 도그 클러치 링(57, 58, 59)은, 각 걸림 결합 클러치(C1, C2, C3)의 우측 공회전 기어인 각 기어(112, 102, 109)의 보스부에 고정되어, 도그 톱니(51b, 52b, 53b)에 대향하는 평평한 정상면에 의한 도그 톱니(57b, 58b, 59b)를 갖는다.

상기 C1/C2 셀렉트 동작 기구(40)는, 제1 전동 액추에이터(31)와 C1 시프트 동작 기구(41)의 연결을 선택하는 제1 위치와, 제1 전동 액추에이터(31)와 C2 시프트 동작 기구(42)의 연결을 선택하는 제2 위치를 선택하는 기구이다. 제1 위치의 선택 시에는, 시프트 로드(62)와 제1 걸림 결합 클러치(C1)의 시프트 로드(64)를 연결함과 함께, 제2 걸림 결합 클러치(C2)의 시프트 로드(65)를 뉴트럴 위치에 로크한다. 제2 위치의 선택 시에는, 시프트 로드(62)와 제2 걸림 결합 클러치(C2)의 시프트 로드(65)를 연결함과 함께, 제1 걸림 결합 클러치(C1)의 시프트 로드(64)를 뉴트럴 위치에 로크한다. 즉, 제1 위치와 제2 위치 중, 한쪽의 걸림 결합 클러치를 시프트 동작하는 위치를 선택하면, 다른 쪽의 걸림 결합 클러치는 뉴트럴 위치에서 로크 고정하는 기구로 하고 있다.

상기 C1 시프트 동작 기구(41)와 C2 시프트 동작 기구(42)와 C3 시프트 동작 기구(43)는, 전동 액추에이터(31, 33)의 회동 동작을, 커플링 슬리브(51, 52, 53)의 축 방향 스트로크 동작으로 변환하는 기구다. 각 시프트 동작 기구(41, 42, 43)는 모두 동일한 구성이며, 회동 링크(61, 63)와, 시프트 로드(62, 64, 65, 66)와, 시프트 포크(67, 68, 69)를 구비한다. 회동 링크(61, 63)는, 일단부가 전동 액추에이터(31, 33)의 액추에이터 축에 설치되고, 타단부가 시프트 로드(64)[또는 시프트 로드(65, 66)]에 상대 변위 가능하게 연결된다. 시프트 로드(64, 65, 66)는, 로드 분할 위치에 스프링(64a, 65a, 66a)가 개재 장착되어, 로드 전달력의 크기와 방향에 따라서 신축 가능하게 되어 있다. 시프트 포크(67, 68, 69)는, 일단부가 시프트 로드(64, 65, 66)에 고정되고, 타단부가 커플링 슬리브(51, 52, 53)의 포크 홈(51c, 52c, 53c)에 배치된다.

상기 변속기 컨트롤 유닛(23)은, 차속 센서(71), 액셀러레이터 개방도 센서(72), 변속기 출력축 회전수 센서(73), 엔진 회전수 센서(74), MG1 회전수 센서(75), MG2 회전수 센서(76), 인히비터 스위치(77), 배터리 SOC 센서(78) 등으로부터의 센서 신호나 스위치 신호를 입력한다. 또한, 변속기 출력축 회전수 센서(73)는, 제3 축(13)의 축 단부에 설치되고, 제3 축(13)의 축 회전수를 검출한다. 그리고 커플링 슬리브(51, 52, 53)의 위치에 의해 결정되는 걸림 결합 클러치(C1, C2, C3)의 맞물림 체결과 해방을 제어하는 위치 서보 제어부(예를 들어, PID 제어에 의한 위치 서보계)를 구비하고 있다. 이 위치 서보 제어부는, 제1 슬리브 위치 센서(81), 제2 슬리브 위치 센서(82), 제3 슬리브 위치 센서(83)로부터의 센서 신호를 입력한다. 그리고 각 슬리브 위치 센서(81, 82, 83)의 센서값을 읽어들여, 커플링 슬리브(51, 52, 53)의 위치가 맞물림 스트로크에 의한 체결 위치 또는 해방 위치가 되게, 전동 액추에이터(31, 32, 33)에 전류를 부여한다. 즉, 커플링 슬리브(51, 52, 53)에 용접된 도그 톱니와 공회전 기어에 용접된 도그 톱니의 양쪽이 맞물린 맞물림 위치에 있는 체결 상태로 함으로써, 공회전 기어를 제4 축(14), 제1 축(11), 제3 축(13)에 구동 연결한다. 한편, 커플링 슬리브(51, 52, 53)가, 축선 방향으로 변위함으로써 커플링 슬리브(51, 52, 53)에 용접된 도그 톱니와 공회전 기어에 용접된 도그 톱니가 비맞물림 위치에 있는 해방 상태로 함으로써, 공회전 기어를 제4 축(14), 제1 축(11), 제3 축(13)으로부터 분리한다.

[변속단 구성]

실시예 1의 다단 기어 변속기(1)는, 유체 커플링 등의 회전차 흡수 요소를 갖지 않음으로써 동력 전달 손실을 저감함과 함께, 내연 기관(ICE)을 모터 어시스트함으로써 ICE 변속단을 저감시키고, 콤팩트화(EV 변속단: 1-2속, ICE 변속단: 1-4속)를 도모한 점을 특징으로 한다. 이하, 도 3 및 도 4에 기초하여, 다단 기어 변속기(1)의 변속단 구성을 설명한다.

변속단의 사고 방식은, 도 3에 도시한 바와 같이, 차속 VSP가 소정 차속 VSP0 이하의 발진 영역에서는, 다단 기어 변속기(1)가 발진 요소(미끄럼 요소)를 갖지 않으므로, 「EV 모드」에서 모터 구동력에만 의한 모터 발진으로 한다. 그리고 주행 영역에서는, 도 3에 도시한 바와 같이, 구동력의 요구가 클 때, 엔진 구동력을 모터 구동력에 의해 어시스트하는 「패러렐 HEV 모드」에 의해 대응한다고 하는 변속단의 사고 방식을 채용한다. 즉, 차속 VSP의 상승에 따라, ICE 변속단은 (ICE1st→)ICE2nd→ICE3rd→ICE4th로 변속단이 이행하고, EV 변속단은 EV1st→EV2nd로 변속단이 이행한다. 따라서, 도 3에 도시하는 변속단의 사고 방식에 기초하여, 변속단을 전환하는 변속 요구를 내기 위한 변속 맵을 작성한다.

걸림 결합 클러치(C1, C2, C3)를 갖는 다단 기어 변속기(1)에 의해 이론적으로 실현 가능한 전 변속단은 도 4에 도시한 바와 같다. 또한, 도 4 중의 「Lock」는 변속단으로서 성립하지 않는 인터로크 변속단을 나타내고, 「EV-」는 제1 모터 제너레이터(MG1)가 구동륜(19)에 구동 연결되어 있지 않은 상태를 나타내고, 「ICE-」는 내연 기관(ICE)이 구동륜(19)에 구동 연결되어 있지 않은 상태를 나타낸다. 이하, 각 변속단에 대해서 설명한다.

제2 걸림 결합 클러치(C2)가 「N」이고, 제3 걸림 결합 클러치(C3)가 「N」일 때, 제1 걸림 결합 클러치(C1)의 위치에 따라 다음 변속단이 된다. 제1 걸림 결합 클러치(C1)가 「Left」이면 「EV- ICEgen」, 제1 걸림 결합 클러치(C1)가 「N」이면 「Neutral」, 제1 걸림 결합 클러치(C1)가 「Right」이면 「EV- ICE3rd」이다.

여기서, 「EV- ICEgen」의 변속단은, 정차 중, 내연 기관(ICE)에 의해 제1 모터 제너레이터(MG1)로 발전하는 MG1 아이들 발전 시, 또는 MG1 발전에 MG2 발전을 더한 더블 아이들 발전 시에 선택되는 변속단이다. 「Neutral」의 변속단은, 정차 중, 내연 기관(ICE)에 의해 제2 모터 제너레이터(MG2)로 발전하는 MG2 아이들 발전 시에 선택되는 변속단이다.

제2 걸림 결합 클러치(C2)가 「N」이고, 제3 걸림 결합 클러치(C3)가 「Left」일 때, 제1 걸림 결합 클러치(C1)의 위치에 따라 다음 변속단이 된다. 제1 걸림 결합 클러치(C1)가 「Left」이면 「EV1st ICE1st」, 제1 걸림 결합 클러치(C1)가 「N」이면 「EV1st ICE-」, 제1 걸림 결합 클러치(C1)가 「Right」이면 「EV1st ICE3rd」이다.

여기서, 「EV1st ICE-」의 변속단은, 내연 기관(ICE)을 정지해서 제1 모터 제너레이터(MG1)로 주행하는 「EV 모드」일 때, 또는 내연 기관(ICE)에 의해 제2 모터 제너레이터(MG2)로 발전하면서, 제1 모터 제너레이터(MG1)로 1속 EV 주행을 행하는 「시리즈 HEV 모드」일 때에 선택되는 변속단이다.

제2 걸림 결합 클러치(C2)가 「Left」이고, 제3 걸림 결합 클러치(C3)가 「Left」일 때, 제1 걸림 결합 클러치(C1)의 위치가 「N」이면 「EV1st ICE2nd」이다. 제2 걸림 결합 클러치(C2)가 「Left」이고, 제3 걸림 결합 클러치(C3)가 「N」일 때, 제1 걸림 결합 클러치(C1)의 위치에 따라 다음 변속단이 된다. 제1 걸림 결합 클러치(C1)가 「Left」이면 「EV1.5 ICE2nd」, 제1 걸림 결합 클러치(C1)가 「N」이면 「EV- ICE2nd」이다. 제2 걸림 결합 클러치(C2)가 「Left」이고, 제3 걸림 결합 클러치(C3)가 「Right」일 때, 제1 걸림 결합 클러치(C1)의 위치가 「N」이면 「EV2nd ICE2nd」이다.

제2 걸림 결합 클러치(C2)가 「N」이고, 제3 걸림 결합 클러치(C3)가 「Right」일 때, 제1 걸림 결합 클러치(C1)의 위치에 따라 다음 변속단이 된다. 제1 걸림 결합 클러치(C1)가 「Left」이면 「EV2nd ICE3rd'」, 제1 걸림 결합 클러치(C1)가 「N」이면 「EV2nd ICE-」, 제1 걸림 결합 클러치(C1)가 「Right」이면 「EV2nd ICE3rd」이다.

여기서, 「EV2nd ICE-」의 변속단은, 내연 기관(ICE)을 정지해서 제1 모터 제너레이터(MG1)로 주행하는 「EV 모드」일 때, 또는 내연 기관(ICE)에 의해 제2 모터 제너레이터(MG2)로 발전하면서, 제1 모터 제너레이터(MG1)로 2속 EV 주행을 행하는 「시리즈 HEV 모드」일 때에 선택되는 변속단이다.

제2 걸림 결합 클러치(C2)가 「Right」이고, 제3 걸림 결합 클러치(C3)가 「Right」일 때, 제1 걸림 결합 클러치(C1)의 위치가 「N」이면 「EV2nd ICE4th」이다. 제2 걸림 결합 클러치(C2)가 「Right」이고, 제3 걸림 결합 클러치(C3)가 「N」일 때, 제1 걸림 결합 클러치(C1)의 위치에 따라 다음 변속단이 된다. 제1 걸림 결합 클러치(C1)가 「Left」이면 「EV2.5 ICE4th」, 제1 걸림 결합 클러치(C1)가 「N」이면 「EV- ICE4th」이다. 제2 걸림 결합 클러치(C2)가 「Right」이고, 제3 걸림 결합 클러치(C3)가 「Left」일 때, 제1 걸림 결합 클러치(C1)의 위치가 「N」이면 「EV1st ICE4th」이다.

이어서, 걸림 결합 클러치(C1, C2, C3)의 체결 조합에 의한 상기 전 변속단으로부터 「통상 시 사용 변속단」을 나누는 방법에 대해서 설명한다.

먼저, 전 변속단으로부터 「인터로크 변속단(도 4의 크로스 해칭)」과 「시프트 기구에 의해 선택할 수 없는 변속단(도 4의 우측 상승 해칭)」을 제외한 변속단을, 다단 기어 변속기(1)에 의해 실현 가능한 복수의 변속단으로 한다. 여기서, 시프트 기구에 의해 선택할 수 없는 변속단이라 함은, 제1 걸림 결합 클러치(C1)가 「Left」이고, 또한 제2 걸림 결합 클러치(C2)가 「Left」인 「EV1.5 ICE2nd」와, 제1 걸림 결합 클러치(C1)가 「Left」이고, 또한 제2 걸림 결합 클러치(C2)가 「Right」인 「EV2.5 ICE4th」를 말한다. 시프트 기구에 의해 선택할 수 없는 이유는, 1개의 제1 전동 액추에이터(31)가, 2개의 걸림 결합 클러치(C1, C2)에 대하여 겸용하는 시프트 액추에이터이며, 또한 C1/C2 셀렉트 동작 기구(40)에 의해 한쪽의 걸림 결합 클러치는 뉴트럴 로크되는 것에 의한다.

그리고 다단 기어 변속기(1)에 의해 실현 가능한 복수의 변속단 중에서 「통상 사용하지 않는 변속단(도 4의 우측 하향 해칭)」과 「저 SOC 등에서 사용하는 변속단(도 4의 파선 프레임)」을 제외한 변속단을, 「통상 시 사용 변속단(도 4의 굵은 선 프레임)」으로 한다. 여기서, 「통상 사용하지 않는 변속단」이란, 「EV2nd ICE3rd'」와 「EV1st ICE4th」이며, 「저 SOC 등에서 사용하는 변속단」이란, 「EV- ICEgen」과 「EV1st ICE1st」이다.

따라서, 「통상 시 사용 변속단」은 EV 변속단(EV1st ICE-, EV2nd ICE-)과, ICE 변속단(EV- ICE2nd, EV- ICE3rd, EV- ICE4th)과, 조합 변속단(EV1st ICE2nd, EV1st ICE3rd, EV2nd ICE2nd, EV2nd ICE3rd, EV2nd ICE4th)에, 「Neutral」을 더함으로써 구성된다.

[C1/C2 셀렉트 동작 기구의 상세 구성]

도 5 내지 도 7은 C1/C2 셀렉트 동작 기구(40)가 제1 걸림 결합 클러치(C1)의 시프트 동작을 허용하는 제1 위치의 선택 상태를 나타내고, 도 8 내지 도 10은 C1/C2 셀렉트 동작 기구(40)가 제2 걸림 결합 클러치(C2)의 시프트 동작을 허용하는 제2 위치의 선택 상태를 나타낸다. 이하, 도 5 내지 도 10에 기초하여, C1/C2 셀렉트 동작 기구(40)의 상세 구성을 설명한다.

상기 C1/C2 셀렉트 동작 기구(40)는, 도 5에 도시한 바와 같이, 케이스 고정 샤프트(34)의 외주 위치에 가동 샤프트(44)가 설치되고, 가동 샤프트(44)의 외주 위치에 가동 링(45)이 설치된다. 가동 샤프트(44)는, 제2 전동 액추에이터(32)에 의해 셀렉트 방향으로 회동 가능하고, 셀렉트 방향(=회전 방향)에 동작 자유도를 갖는다. 가동 링(45)은, 가동 샤프트(44)와 연동해서 셀렉트 방향(=회전 방향)에 동작 자유도를 갖는 동시에, 제1 전동 액추에이터(31)에 의해 시프트 방향(=축 방향)에 동작 자유도를 갖는다.

상기 가동 샤프트(44)에는, 제1 뉴트럴 로크 핀(46)과 제2 뉴트럴 로크 핀(47)이, 소정 각도(<90°)만큼 둘레 방향으로 떨어진 위치에 직경 방향을 향해 돌출 설치된다. 제1 뉴트럴 로크 핀(46)은, 제2 위치의 선택 시에 C1 시프트 동작 기구(41)를 뉴트럴 위치에서 로크하는 핀이다. 제2 뉴트럴 로크 핀(47)은, 제1 위치의 선택 시에 C2 시프트 동작 기구(42)를 뉴트럴 위치에서 로크하는 핀이다.

상기 가동 링(45)에는, 제1 뉴트럴 로크 핀(46)과 제2 뉴트럴 로크 핀(47)이 둘레 방향으로 맞물리는 핀 홈이 스트로크 여유를 갖게 해서 축 방향으로 형성된다. 게다가, 가동 링(45)에는 제1 연결 로크 핀(48)과 제2 연결 로크 핀(49)이, 소정 각도(>90°)만큼 둘레 방향으로 떨어진 위치에 직경 방향을 향해 돌출 설치된다. 제1 연결 로크 핀(48)은, 제1 위치의 선택 시에 C1 시프트 동작 기구(41)와의 연결 위치에서 로크하는 핀이다. 제2 맞물림 연결 핀(49)은, 제2 위치의 선택 시에 C2 시프트 동작 기구(42)와의 연결 위치에서 로크하는 핀이다. 또한, 제1 연결 로크 핀(48)의 내측 위치에 제1 뉴트럴 로크 핀(46)이 배치되고, 제2 연결 로크 핀(49)의 내측 위치에 제2 뉴트럴 로크 핀(47)이 배치된다.

C1, C2 셀렉트 동작용의 제2 전동 액추에이터(32)에 의해 제1 위치를 선택하면, 도 5 내지 도 7에 도시한 바와 같이, 가동 링(45)과 C1 시프트 동작 기구(41)가 제1 연결 로크 핀(48)을 개재해서 연결한다(도 6의 좌측 상단 ON 부분, 도 7의 LOCK 부분). 따라서, C1, C2 시프트 동작용의 제1 전동 액추에이터(31)를 동작시킴으로써, C1 시프트 동작 기구(41) 및 시프트 포크(67)를 거쳐, 제1 걸림 결합 클러치(C1)의 시프트 동작이 허용된다. C1, C2 셀렉트 동작용의 제2 전동 액추에이터(32)에 의해 제1 위치를 선택하면, 동시에, 가동 샤프트(44)와 C2 시프트 동작 기구(42)가 제2 뉴트럴 로크 핀(47)을 개재해서 연결한다(도 6의 우측 하단 ON 부분). 따라서, C2 시프트 동작 기구(42) 및 시프트 포크(68)의 시프트 동작이 저지되어, 제2 걸림 결합 클러치(C2)가 뉴트럴 위치에 로크된다.

C1, C2 셀렉트 동작용의 제2 전동 액추에이터(32)에 의해 제2 위치를 선택하면, 도 8 내지 도 10에 도시한 바와 같이, 가동 링(45)과 C2 시프트 동작 기구(42)가 제2 연결 로크 핀(49)을 개재해서 연결한다(도 9의 좌측 하방 ON 부분, 도 10의 LOCK 부분). 따라서, C1, C2 시프트 동작용의 제1 전동 액추에이터(31)를 동작시킴으로써, C2 시프트 동작 기구(42) 및 시프트 포크(68)를 거쳐, 제2 걸림 결합 클러치(C2)의 시프트 동작이 허용된다. C1, C2 셀렉트 동작용의 제2 전동 액추에이터(32)에 의해 제2 위치를 선택하면, 동시에 가동 샤프트(44)와 C1 시프트 동작 기구(41)가 제1 뉴트럴 로크 핀(46)을 개재해서 연결한다(도 9의 우측 상단 ON 부분). 따라서, C1 시프트 동작 기구(41) 및 시프트 포크(67)의 시프트 동작이 저지되어, 제1 걸림 결합 클러치(C1)가 뉴트럴 위치에 로크된다.

[발진 제어 처리 구성]

도 11은, 실시예 1의 변속기 컨트롤 유닛(23)(발진 컨트롤러)에 의해 실행되는 발진 제어 처리의 흐름을 나타낸다. 이하, 발진 제어 처리 구성의 일례를 나타내는 도 11의 각 스텝에 대해서 설명한다.

스텝 S1에서는, 차량 정지 상태인지의 여부를 판단한다. "예"(차량 정지 상태)인 경우에는 스텝 S2로 진행하고, "아니오"(차량 주행 상태)인 경우에는 스텝 S12로 진행한다.

여기서, 「차량 정지 상태」는 차속 VSP가 제로이고, 또한 브레이크 답입 조작 중 등의 차량 정지 조건이 성립함으로써 판단한다.

스텝 S2에서는, 스텝 S1에서의 차량 정지 상태이다라는 판단에 이어, 리버스 주행으로의 전환 지령의 유무를 판단한다. "예"(R 레인지 셀렉트 조작 시)인 경우에는 스텝 S3으로 진행하고, "아니오"(D 레인지 셀렉트 조작 시)인 경우에는 스텝 S5로 진행한다.

여기서, 리버스 주행으로의 전환 지령의 유무 판단은, 인히비터 스위치(77)로부터의 스위치 신호에 기초해 행하는 것으로, N 레인지로부터 R 레인지로의 셀렉트 조작이 검출되면 리버스 주행으로의 전환 지령 있음이라고 판단한다.

스텝 S3에서는, 스텝 S2에서의 R 레인지 셀렉트 조작 시이다라고 하는 판단에 이어, 제3 전동 액추에이터(33)로의 지령에 의해 제3 걸림 결합 클러치(C3)를 좌측(Left)으로 스트로크해서 체결하고, 스텝 S4로 진행한다.

여기서, 제3 걸림 결합 클러치(C3)의 좌측(Left)으로의 체결에 의해, 다단 기어 변속기(1)에서는 EV1 속단인 「EV1st」가 선택된다.

스텝 S4에서는, 스텝 S3에서의 제3 걸림 결합 클러치(C3)의 좌측 체결에 이어, 제1, 제2 걸림 결합 클러치(C1, C2)를 셀렉트하는 C1/C2 셀렉트 동작 기구(40)의 동작 위치를, 제1 위치와 제2 위치의 중간 위치로 이동하고, 스텝 S6으로 진행한다.

여기서, 「제1 위치」는 C1/C2 셀렉트 동작 기구(40)가 제1 걸림 결합 클러치(C1)의 시프트 동작을 허용하는 위치이다(도 5 내지 도 7). 「제2 위치」는, C1/C2 셀렉트 동작 기구(40)가 제2 걸림 결합 클러치(C2)의 시프트 동작을 허용하는 위치이다(도 8 내지 도 10). 이에 반해, 「중간 위치」는 C1/C2 셀렉트 동작 기구(40)에 의해 제1 걸림 결합 클러치(C1) 및 제2 걸림 결합 클러치(C2)를 뉴트럴 위치에서 고정하는 뉴트럴 로크 위치이다. 즉, 제1 전동 액추에이터(31)에 의해 시프트 스트로크시키려고 해도, 제1 걸림 결합 클러치(C1) 및 제2 걸림 결합 클러치(C2)의 뉴트럴 위치로부터의 시프트 동작을 저지하는 위치이다.

스텝 S5에서는, 스텝 S2에서의 D 레인지 셀렉트 조작 시이다라는 판단에 이어, 제3 전동 액추에이터(33)로의 지령에 의해 제3 걸림 결합 클러치(C3)를 좌측(Left)으로 스트로크해서 체결하고, 스텝 S6으로 진행한다.

스텝 S6에서는, 스텝 S4에서의 C1/C2 셀렉트 동작 기구(40)의 동작 위치의 중간 위치 이동, 또는 스텝 S5에서의 제3 걸림 결합 클러치(C3)의 좌측 체결에 이어, 배터리 SOC가 낮은지의 여부를 판단한다. "예"(저 배터리 SOC)인 경우에는 스텝 S7로 진행하고, "아니오"(고 배터리 SOC)인 경우에는 스텝 S10으로 진행한다.

여기서, 「배터리 SOC」의 정보는, 배터리 SOC 센서(78)로부터의 센서 신호에 기초하여 취득한다. 배터리 SOC가 낮은지 여부의 판단은, 발전이 필요한 저 SOC 영역과 발전이 불필요한 고 SOC 영역을 나누는 배터리 SOC 임계값을 미리 정해 두고, 배터리 SOC가 배터리 SOC 임계값 이하일 때, 배터리 SOC가 낮다고 판단한다.

스텝 S7에서는, 스텝 S6에서의 저배터리 SOC이다라는 판단에 이어, 내연 기관(ICE)이 운전 중인지 여부를 판단한다. "예"(ICE 운전 중)인 경우에는 스텝 S9로 진행하고, "아니오"(ICE 정지 중)인 경우에는 스텝 S8로 진행한다.

여기서, 「ICE 운전 중」은, 예를 들어 차량 정지 상태에서 아이들 발전 조건의 성립에 의해, 내연 기관(ICE)을 운전하고, 제1 모터 제너레이터(MG1)와 제2 모터 제너레이터(MG2) 중 적어도 한쪽에 의해 발전하는 아이들 발전이 행해지고 있는 경우에 판단된다.

스텝 S8에서는, 스텝 S7에서의 ICE 정지 중이라는 판단에 이어, 제2 모터 제너레이터(MG2)를 스타터 모터로서 내연 기관(ICE)을 시동하고, 스텝 S9로 진행한다.

스텝 S9에서는, 스텝 S7에서의 ICE 운전 중이라는 판단, 또는 스텝 S8에서의 엔진 시동에 이어, 제1 모터 제너레이터(MG1)로 플러스 구동력을 발생하고, 제2 모터 제너레이터(MG2)로 마이너스 구동력(발전)을 발생하고, 스텝 S11로 진행한다.

여기서, MG1 플러스 구동력과 MG2 마이너스 구동력을 발생하면, 도 12에 도시한 바와 같이, 내연 기관(ICE)에 의해 제2 모터 제너레이터(MG2)로 발전하면서, 제1 모터 제너레이터(MG1)를 구동원으로서 EV1 속발진하는 「시리즈 HEV 모드」가 선택된다. 이때, 제1 모터 제너레이터(MG1)는, 도 13에 도시한 바와 같이, 강전 배터리(3)로부터의 배터리 전력과 제2 모터 제너레이터(MG2)로부터의 발전 전력을 사용해서 구동되어, 강전 배터리(3)의 소비 전력을 삭감한다.

스텝 S10에서는, 스텝 S6에서의 고배터리 SOC이다라는 판단에 이어, 제1 모터 제너레이터(MG1)로 플러스 구동력을 발생하고, 스텝 S11로 진행한다.

여기서, MG1 플러스 구동력의 발생에 의해, 제1 모터 제너레이터(MG1)를 구동원으로서 EV1 속발진하는 「EV 모드」가 선택된다.

스텝 S11에서는, 스텝 S9에서의 MG1 플러스 구동력의 발생과 MG2 마이너스 구동력의 발생, 또는 스텝 S10에서의 MG1 플러스 구동력의 발생에 이어, R 레인지 셀렉트 조작 시는 액셀러레이터 조작에 따라서 EV 리버스 발진에 의한 주행을 개시하고, D 레인지 셀렉트 조작 시는 액셀러레이터 조작에 따라서 EV 프론트 발진에 의한 주행을 개시하고, 리턴으로 진행한다.

여기서, D 레인지 셀렉트 조작 시는, 제1 모터 제너레이터(MG1)를 내연 기관(ICE)의 회전 방향과 동일 방향으로 회전시킨다. 한편, R 레인지 셀렉트 조작 시는, 제1 모터 제너레이터(MG1)를 내연 기관(ICE)의 회전 방향과 역방향으로 회전시킨다.

스텝 S12에서는, 스텝 S1에서의 차량 주행 상태이다라는 판단에 이어, 배터리 SOC가 낮은지의 여부를 판단한다. "예"(저 배터리 SOC)인 경우에는 스텝 S13으로 진행하고, "아니오"(고 배터리 SOC)인 경우에는 스텝 S14로 진행한다.

스텝 S13에서는, 스텝 S12에서의 저배터리 SOC이다라는 판단에 이어, 도 14에 도시하는 제2 시프트 스케쥴 맵을 선택해서 변속 제어를 행하고, 리턴으로 진행한다.

저 SOC 시 변속 제어에서 사용되는 「제2 시프트 스케쥴 맵」은, 도 14에 도시한 바와 같이, 차속 VSP와 요구되는 구동력(Driving force)을 좌표축으로 하고, 좌표면에 통상 시 사용 변속단에 「EV1st ICE1st」를 더한 변속단을 선택하는 선택 영역이 할당된 맵이다. 즉, 액셀러레이터 답입에 의한 드라이브 구동 영역으로서, 발진으로부터의 저차속 영역에 「Series EV1st」의 선택 영역이 할당된다. 그리고중차속 영역에 「EV1st ICE1st」, 「EV1st ICE2nd」, 「EV1st ICE3rd」의 선택 영역이 할당되고, 고차속 영역에 「EV2nd ICE2nd」, 「EV2nd ICE3rd」, 「EV2nd ICE4th」의 선택 영역이 할당된다. 액셀러레이터 발 떼기의 코스트 회생 제동 영역으로서, 저차속 영역에 「EV1st(EV2nd)」의 선택 영역이 할당되고, 고차속 영역에 「EV2nd」의 선택 영역이 할당된다.

스텝 S14에서는, 스텝 S12에서의 고배터리 SOC이다라는 판단에 이어, 도 15에 나타내는, 제1 시프트 스케쥴 맵을 선택해서 변속 제어를 행하고, 리턴으로 진행한다.

고 SOC 시 변속 제어에서 사용되는 「제1 시프트 스케쥴 맵」은, 도 15에 도시한 바와 같이, 차속 VSP와 요구되는 구동력(Driving force)을 좌표축으로 하고, 좌표면에 통상 시 사용 변속단 그룹을 구성하는 복수의 변속단을 선택하는 선택 영역이 할당된 맵이다. 즉, 액셀러레이터 답입에 의한 드라이브 구동 영역으로서, 발진으로부터의 저차속 영역에 「EV1st」의 선택 영역이 할당된다. 그리고 중 내지 고차속 영역에 「EV2nd」, 「EV1st ICE2nd」, 「EV1st ICE3rd」, 「EV2nd ICE2nd」, 「EV2nd ICE3rd」, 「EV2nd ICE4th」의 선택 영역이 할당된다. 액셀러레이터 발 떼기의 코스트 회생 제동 영역으로서, 저차속 영역에 「EV1st」의 선택 영역이 할당되고, 중 내지 고차속 영역에 「EV2nd」의 선택 영역이 할당된다.

이어서, 작용을 설명한다.

실시예 1의 하이브리드 차량 발진 제어 장치에 있어서의 작용을, 「발진 제어 처리 작용」, 「발진 제어 작용」, 「발진 제어의 특징 작용」으로 나누어서 설명한다.

[발진 제어 처리 작용]

이하, 차량 정지 상태로부터의 발진 제어 처리 작용을, 고 SOC에서의 EV 프론트 발진 작용, 저 SOC에서의 EV 프론트 발진 작용, 고 SOC에서의 EV 리버스 발진 작용, 저 SOC에서의 EV 리버스 발진 작용으로 나누어, 도 11에 도시하는 흐름도에 기초하여 설명한다.

(고 SOC에서의 EV 프론트 발진 작용)

고 SOC에서의 EV 프론트 발진 시에는, 도 11의 흐름도에 있어서, 스텝 S1→스텝 S2→스텝 S5→스텝 S6→스텝 S10→스텝 S11→리턴으로 진행한다. 즉, 스텝 S2에서 D 레인지 셀렉트 조작 시라고 판단되면 스텝 S5로 진행하고, 스텝 S5에서는, 제3 전동 액추에이터(33)로의 지령에 의해 제3 걸림 결합 클러치(C3)를 좌측(Left)으로 스트로크해서 체결함으로써, EV 변속단의 1 속단이 선택된다. 다음 스텝 S6에서 고배터리 SOC라고 판단되면 스텝 S10으로 진행하고, 제1 모터 제너레이터(MG1)에 의해 플러스 구동력이 발생된다. 따라서, 다음 스텝 S11에서는, 제1 모터 제너레이터(MG1)를 구동원으로서 EV1 속단에 의해 EV 프론트 발진한다.

「EV 모드」에서의 EV 프론트 발진에 의해 EV 주행이 개시되면, 도 11의 흐름도에 있어서, 스텝 S1→스텝 S12→스텝 S14→리턴으로 진행하는 흐름이 반복된다. 이 프론트 주행 상태에서 고배터리 SOC인 한, 스텝 S14에서는, 도 15에 도시하는 제1 시프트 스케쥴 맵을 선택해서 변속 제어가 행하여진다. 또한, 프론트 주행 중에 배터리 SOC가 저 SOC 상태로 이행하면, 도 11의 흐름도에 있어서, 스텝 S1→스텝 S12→스텝 S13→리턴으로 진행하는 흐름이 반복되어, 도 14에 도시하는 제2 시프트 스케쥴 맵을 선택해서 변속 제어가 행하여진다.

(저 SOC에서의 EV 프론트 발진 작용)

저 SOC에서의 EV 프론트 발진 시에는, 도 11의 흐름도에 있어서, 스텝 S1→스텝 S2→스텝 S5→스텝 S6→스텝 S7→(스텝 S8→)스텝 S9→스텝 S11→리턴으로 진행한다. 즉, 스텝 S2에서 D 레인지 셀렉트 조작 시라고 판단되면 스텝 S5로 진행하고, 스텝 S5에서는 제3 전동 액추에이터(33)로의 지령에 의해 제3 걸림 결합 클러치(C3)를 좌측(Left)으로 스트로크해서 체결함으로써, EV 변속단의 1 속단이 선택된다. 다음 스텝 S6에서 저배터리 SOC라고 판단되면 스텝 S7로 진행하고, 내연 기관(ICE)이 운전 중인지 여부가 판단되어, ICE 운전 중이면 그대로 스텝 S9로 진행하고, ICE 정지 중이면 스텝 S8에서 엔진 시동하고, 스텝 S9로 진행한다. 스텝 S9에서는, 제1 모터 제너레이터(MG1)에 의해 플러스 구동력이 발생되고, 제2 모터 제너레이터(MG2)에 의해 마이너스 구동력이 발생된다. 따라서, 다음 스텝 S11에서는, 제2 모터 제너레이터(MG2)로 발전하면서 제1 모터 제너레이터(MG1)를 구동원으로서 EV1 속단에 의해 EV 프론트 발진한다.

「시리즈 HEV 모드」에서의 EV 프론트 발진에 의해 EV 주행이 개시되면, 도 11의 흐름도에 있어서, 스텝 S1→스텝 S12→스텝 S13→리턴으로 진행하는 흐름이 반복된다. 이 프론트 주행 상태에서 저배터리 SOC인 한, 스텝 S13에서는, 도 14에 도시하는 제2 시프트 스케쥴 맵을 선택해서 변속 제어가 행하여진다. 또한, 프론트 주행 중에 배터리 SOC가 고 SOC 상태로 이행하면, 도 11의 흐름도에 있어서, 스텝 S1→스텝 S12→스텝 S14→리턴으로 진행하는 흐름이 반복되어, 도 15에 도시하는 제1 시프트 스케쥴 맵을 선택해서 변속 제어가 행하여진다.

(고 SOC에서의 EV 리버스 발진 작용)

고 SOC에서의 EV 리버스 발진 시에는, 도 11의 흐름도에 있어서, 스텝 S1→스텝 S2→스텝 S3→스텝 S4→스텝 S6→스텝 S10→스텝 S11→리턴으로 진행한다. 즉, 스텝 S2에서 R 레인지 셀렉트 조작 시라고 판단되면 스텝 S3으로 진행하고, 스텝 S3에서는, 제3 전동 액추에이터(33)로의 지령에 의해 제3 걸림 결합 클러치(C3)를 좌측(Left)으로 스트로크해서 체결함으로써, EV 변속단의 1 속단이 선택된다. 다음 스텝 S4에서는, 제1, 제2 걸림 결합 클러치(C1, C2)를 셀렉트하는 C1/C2 셀렉트 동작 기구(40)의 동작 위치가, 제1 위치와 제2 위치의 중간 위치로 이동된다. 다음 스텝 S6에서 고배터리 SOC라고 판단되면 스텝 S10으로 진행하고, 제1 모터 제너레이터(MG1)에 의해 플러스 구동력이 발생된다. 따라서, 다음 스텝 S11에서는, 내연 기관(ICE)의 회전 방향과는 역회전하는 제1 모터 제너레이터(MG1)를 구동원으로 하고, EV1 속단에 의해 EV 리버스 발진한다.

「EV 모드」에서의 EV 리버스 발진에 의해 EV 주행이 개시되면, 도 11의 흐름도에 있어서, 스텝 S1→스텝 S12→스텝 S14→리턴으로 진행하는 흐름이 반복된다. 이 리버스 주행 상태에서 고배터리 SOC인 한, 스텝 S14에서는, 도 15에 도시하는 제1 시프트 스케쥴 맵을 선택해서 변속 제어가 행하여진다. 또한, 리버스 주행 중에 배터리 SOC가 저 SOC 상태로 이행하면, 도 11의 흐름도에 있어서, 스텝 S1→스텝 S12→스텝 S13→리턴으로 진행하는 흐름이 반복되어, 도 14에 도시하는 제2 시프트 스케쥴 맵을 선택해서 변속 제어가 행하여진다.

(저 SOC에서의 EV 리버스 발진 작용)

저 SOC에서의 EV 리버스 발진 시에는, 도 11의 흐름도에 있어서, 스텝 S1→스텝 S2→스텝 S3→스텝 S4→스텝 S6→스텝 S7→(스텝 S8→)스텝 S9→스텝 S11→리턴으로 진행한다. 즉, 스텝 S2에서 R 레인지 셀렉트 조작 시라고 판단되면 스텝 S3으로 진행하고, 스텝 S3에서는 제3 전동 액추에이터(33)로의 지령에 의해 제3 걸림 결합 클러치(C3)를 좌측(Left)으로 스트로크해서 체결함으로써, EV 변속단의 1 속단이 선택된다. 다음 스텝 S4에서는, 제1, 제2 걸림 결합 클러치(C1, C2)를 셀렉트하는 C1/C2 셀렉트 동작 기구(40)의 동작 위치가, 제1 위치와 제2 위치의 중간 위치로 이동된다. 다음 스텝 S6에서 저배터리 SOC라고 판단되면 스텝 S7로 진행하고, 내연 기관(ICE)이 운전 중인지 여부가 판단되어, ICE 운전 중이면 그대로 스텝 S9로 진행하고, ICE 정지 중이면 스텝 S8에서 엔진 시동하고, 스텝 S9로 진행한다. 스텝 S9에서는, 제1 모터 제너레이터(MG1)에 의해 플러스 구동력이 발생되고, 제2 모터 제너레이터(MG2)에 의해 마이너스 구동력이 발생된다. 따라서, 다음 스텝 S11에서는, 제2 모터 제너레이터(MG2)로 발전하면서 제1 모터 제너레이터(MG1)를 구동원으로서 EV1 속단에 의해 EV 리버스 발진한다.

「시리즈 HEV 모드」에서의 EV 리버스 발진에 의해 EV 주행이 개시되면, 도 11의 흐름도에 있어서, 스텝 S1→스텝 S12→스텝 S13→리턴으로 진행하는 흐름이 반복된다. 이 리버스 주행 상태에서 저배터리 SOC인 한, 스텝 S13에서는, 도 14에 도시하는 제2 시프트 스케쥴 맵을 선택해서 변속 제어가 행하여진다. 또한, 리버스 주행 중에 배터리 SOC가 고 SOC 상태로 이행하면, 도 11의 흐름도에 있어서, 스텝 S1→스텝 S12→스텝 S14→리턴으로 진행하는 흐름이 반복되어, 도 15에 도시하는 제1 시프트 스케쥴 맵을 선택해서 변속 제어가 행하여진다.

[발진 제어 작용]

예를 들어, 고 SOC에서의 EV 프론트 발진 시에는, 상기한 바와 같이 제1 모터 제너레이터(MG1)를 구동원으로서 EV1 속단에 의해 EV 프론트 발진한다. 이때, 제1 걸림 결합 클러치(C1) 및 제2 걸림 결합 클러치(C2)는, 정상 시에 「Left」에도 「Right」에도 체결되지 않는 뉴트럴 상태로 되어 있다. 그러나 전자 제어계 등의 이상에 의해, 제1 걸림 결합 클러치(C1)가 「Left」에 체결되면 ICE1 속단이 선택되고, 제2 걸림 결합 클러치(C2)가 「Left」에 체결되면 ICE2 속단이 선택되고, 제1 걸림 결합 클러치(C1)가 「Right」에 체결되면 ICE3 속단이 선택된다. 이와 같이, ICE 변속단(1속 내지 3속)이 선택되면, 정지하고 있는 내연 기관(ICE)과 구동륜(19)이 구동 연결되어, 구동륜(19)에 의해 내연 기관(ICE)이 돌려진다.

예를 들어, 저 SOC에서의 EV 프론트 발진 시에는, 상기한 바와 같이 제2 모터 제너레이터(MG2)로 발전하면서 제1 모터 제너레이터(MG1)를 구동원으로서 EV1 속단에 의해 EV 프론트 발진한다. 이때, 제1 걸림 결합 클러치(C1) 및 제2 걸림 결합 클러치(C2)는, 정상 시에 「Left」에도 「Right」에도 체결되지 않는 뉴트럴 상태로 되어 있다. 그러나 전자 제어계 등의 이상에 의해, 제1 걸림 결합 클러치(C1)가 「Left」에 체결되면 ICE1 속단이 선택되고, 제2 걸림 결합 클러치(C2)가 「Left」에 체결되면 ICE2 속단이 선택되고, 제1 걸림 결합 클러치(C1)가 「Right」에 체결되면 ICE3 속단이 선택된다. 이와 같이, ICE 변속단(1속 내지 3속)이 선택되면, 운전 중의 내연 기관(ICE)과 구동륜(19)이 구동 연결되어, 내연 기관(ICE)으로부터의 토크가 구동륜(19)에 전달된다.

이러한 EV 프론트 발진 시에 전자 제어계 등의 이상에 의해 ICE 변속단(1속 내지 3속)이 선택되면, 정지하고 있는 내연 기관(ICE)과 구동륜(19)이 구동 연결되지만, EV 프론트 발진 시에는, 제1 모터 제너레이터(MG1)와 내연 기관(ICE)의 회전 방향이 동일 방향이다. 이로 인해, 고 SOC에서의 EV 프론트 발진 시에는, 구동륜(19)에 의해 정지하고 있는 내연 기관(ICE)이 돌려져, 제1 모터 제너레이터(MG1)의 부하가 증가한다. 또한, 저 SOC에서의 EV 프론트 발진 시에는, 운전 중의 내연 기관(ICE)으로부터의 토크가 구동륜(19)에 전달되어, 내연 기관(ICE)의 부하가 증가한다. 이와 같이, 제1 모터 제너레이터(MG1)와 내연 기관(ICE)의 회전 방향이 동일 방향이므로, 제1 모터 제너레이터(MG1)나 내연 기관(ICE)의 부하 증가를 초래하는 것만으로, ICE 변속단의 선택 영향은 작다.

한편, EV 리버스 발진 시에는, 제1 모터 제너레이터(MG1)와 내연 기관(ICE)의 회전 방향이 역방향이다. 따라서, 전자 제어계 등의 이상에 의해 ICE 변속단(1속 내지 3속)이 선택되면, EV 프론트 발진 시에 비해, ICE 변속단의 선택 영향이 커진다.

예를 들어, 고 SOC에서의 EV 리버스 발진 시, 전자 제어계 등의 이상에 의해 ICE 변속단(1속 내지 3속)이 선택되면, 정지하고 있는 내연 기관(ICE)과 구동륜(19)이 구동 연결되어, 구동륜(19)에 의해 내연 기관(ICE)이 역전 방향으로 돌려진다. 내연 기관(ICE)이 역회전해 버리면, 배기를 흡입하게 되어, 엔진 시동 시의 점화 지연이 발생하고, 내연 기관(ICE)을 시동할 때에 엔진 시동 시간에 시간이 걸려 버린다. 또한, 엔진 보조 기기류에 대하여 내연 기관(ICE)에 의한 역회전 구동력이 입력되어, 엔진 보조 기기류를 손상시킬 우려가 있다.

예를 들어, 저 SOC에서의 EV 리버스 발진 시, 전자 제어계 등의 이상에 의해 ICE 변속단(1속 내지 3속)이 선택되면, 운전 중인 내연 기관(ICE)과 구동륜(19)이 구동 연결되어, 내연 기관(ICE)에 의해 구동륜(19)을 전진 방향으로 돌리려고 한다. 이 경우, 드라이버가 의도하지 않는 전진 발진을 할 우려가 있다.

이에 반해, 실시예 1에서는, R 레인지 셀렉트 조작 시라고 판단되면, 제3 걸림 결합 클러치(C3)에 의해 EV 변속단의 1 속단을 선택한다. 이 EV1 속단의 선택을 행함과 함께, 제1, 제2 걸림 결합 클러치(C1, C2)를 셀렉트하는 C1/C2 셀렉트 동작 기구(40)의 동작 위치를, 제1 위치와 제2 위치의 중간 위치로 이동하고, 중간 위치를 선택한다.

C1, C2 셀렉트 동작용의 제2 전동 액추에이터(32)에 의해 중간 위치를 선택하면, 도 16 내지 도 18에 도시한 바와 같이, 가동 링(45)과 C1 시프트 동작 기구(41)가 제1 연결 로크 핀(48)을 개재해서 연결한다(도 17의 좌측 상단 ON 부분, 도 18의 상측 LOCK 부분). 또한, 가동 링(45)과 C2 시프트 동작 기구(42)가 제2 연결 로크 핀(49)을 개재해서 연결한다(도 17의 좌측 하방 ON 부분, 도 18의 하측 LOCK 부분). 또한, C1, C2 셀렉트 동작용의 제2 전동 액추에이터(32)에 의해 중간 위치를 선택하면, 가동 샤프트(44)와 C1 시프트 동작 기구(41)가 제1 뉴트럴 로크 핀(46)을 개재해서 연결한다(도 17의 우측 상단 ON 부분, 도 18의 상측 LOCK 부분). 또한, 가동 샤프트(44)와 C2 시프트 동작 기구(42)가 제2 뉴트럴 로크 핀(47)을 개재해서 연결한다(도 17의 우측 하단 ON 부분, 도 18의 하측 LOCK 부분). 따라서, C1 시프트 동작 기구(41) 및 시프트 포크(67)의 시프트 동작이 저지되어, 제1 걸림 결합 클러치(C1)가 뉴트럴 위치에 로크된다. 동시에 C2 시프트 동작 기구(42) 및 시프트 포크(68)의 시프트 동작이 저지되어, 제2 걸림 결합 클러치(C2)가 뉴트럴 위치에 로크된다.

따라서, 제1 모터 제너레이터(MG1)와 내연 기관(ICE)의 회전 방향이 역방향인 EV 리버스 발진 시에 전자 제어계 등의 이상에 의해 ICE 변속단(1속 내지 3속)을 선택하는 지령이 내려져도, 제1 걸림 결합 클러치(C1) 및 제2 걸림 결합 클러치(C2)는, 뉴트럴 위치에 로크된 상태 그대로 유지된다. 제1 걸림 결합 클러치(C1) 및 제2 걸림 결합 클러치(C2)의 뉴트럴 위치로의 로크는, 드라이버가 리버스 발진을 의도하는 R 레인지 셀렉트 조작 시이면, 「EV 모드」이거나 「시리즈 HEV 모드」이거나의 모드 선택을 막론하고 이루어진다.

[발진 제어의 특징 작용]

실시예 1에서는, EV 리버스 발진할 때, 제3 전동 액추에이터(33)에 의해 다단 기어 변속기(1)의 EV1 속단을 선택하고, 제1 전동 액추에이터(31) 및 제2 전동 액추에이터(32)에 의한 ICE 변속단의 선택을 저지하는 기구로 한다. 그리고 제1 모터 제너레이터(MG1)를 내연 기관(ICE)의 정회전 방향과는 역방향으로 회전하는 구성으로 하였다.

즉, 전자 제어계의 이상에 의해 ICE 변속단을 선택하는 걸림 결합 클러치(C1, C2)에 체결 지령이 나와도, 제1 전동 액추에이터(31) 및 제2 전동 액추에이터(32)에 의한 ICE 변속단의 선택이 저지된다. 이로 인해, 내연 기관(ICE)과 구동륜(19) 사이의 동력 전달 경로가, ICE 변속단을 선택하는 걸림 결합 클러치(C1, C2)의 위치에서 차단된다고 하는 토크 전달 차단 상태가 보장된다. 한편, 제1 모터 제너레이터(MG1)와 구동륜(19) 사이에는, EV1 속단을 개재한 구동력 전달 경로가 형성되므로, 제1 모터 제너레이터(MG1)를 역회전하면 EV 리버스 발진한다.

이 결과, EV 리버스 발진 시, ICE 변속단을 선택하는 걸림 결합 클러치(C1, C2)에 체결 지령이 나와도, 드라이버가 의도하는 EV 리버스 발진이 확보된다.

실시예 1에서는, 내연 기관(ICE)이 정지 상태에서 EV 리버스 발진할 때, 제1 전동 액추에이터(31) 및 제2 전동 액추에이터(32)에 의한 ICE 변속단의 선택을 저지하는 기구로 하는 구성으로 하였다.

즉, 내연 기관(ICE)이 정지 상태에서 EV 리버스 발진할 때, 구동륜(19)으로부터 내연 기관(ICE)을 향하는 구동력의 흐름이, ICE 변속단을 선택하는 걸림 결합 클러치(C1, C2)의 위치에서 차단되므로, 내연 기관(ICE)의 역회전이 방지된다.

따라서, 내연 기관(ICE)이 정지 상태에서 EV 리버스 발진할 때, ICE 변속단을 선택하는 걸림 결합 클러치(C1, C2)에 체결 지령이 나와도, 내연 기관(ICE)의 시동 지연이나 엔진 보조 기기류의 손상이 방지된다.

실시예 1에서는, 내연 기관(ICE)이 회전 상태에서 EV 리버스 발진할 때, 제1 전동 액추에이터(31) 및 제2 전동 액추에이터(32)에 의한 ICE 변속단의 선택을 저지하는 기구로 하는 구성으로 하였다.

즉, 내연 기관(ICE)이 회전 상태에서 EV 리버스 발진할 때, 내연 기관(ICE)으로부터 구동륜(19)을 향하는 구동력의 흐름이, ICE 변속단을 선택하는 걸림 결합 클러치(C1, C2)의 위치에서 차단된다. 즉, 내연 기관(ICE)을 구동원으로 하고, 구동륜(19)을 프론트 발진 방향으로 구동하는 일이 없다.

따라서, 내연 기관(ICE)이 회전 상태에서 EV 리버스 발진할 때, ICE 변속단을 선택하는 걸림 결합 클러치(C1, C2)에 체결 지령이 나와도, 드라이버가 의도하지 않는 EV 프론트 발진이 방지된다.

실시예 1에서는, 내연 기관(ICE)의 운전에 의해 제2 모터 제너레이터(MG2)로 발전하면서 제1 모터 제너레이터(MG1)를 구동원으로 하는 「시리즈 HEV 모드」의 구동 형태에 의해 EV 리버스 발진할 때, 제1 전동 액추에이터(31)에 의한 ICE 변속단의 선택을 저지하는 기구로 하는 구성으로 하였다.

즉, 내연 기관(ICE)의 구동에 의한 발전 상태에서 EV 리버스 발진할 때, 내연 기관(ICE)으로부터 구동륜(19)을 향하는 구동력의 흐름이, ICE 변속단을 선택하는 걸림 결합 클러치(C1, C2)의 위치에서 차단된다. 즉, 내연 기관(ICE)의 구동력의 일부가 구동륜(19)에 전달되는 일이 없이, 내연 기관(ICE)의 구동력은, 제2 모터 제너레이터(MG2)에만 전달된다.

따라서, 「시리즈 HEV 모드」에서 EV 리버스 발진할 때, ICE 변속단을 선택하는 걸림 결합 클러치(C1, C2)에 체결 지령이 나와도, 내연 기관(ICE)에 의한 발전이 확보된다.

실시예 1에서는, EV 리버스 발진할 때, 제2 전동 액추에이터(32)에 의한 C1/C2 셀렉트 동작 기구(40)의 셀렉트 동작 위치를, ICE 변속단을 선택하는 걸림 결합 클러치(C1, C2)를 뉴트럴 위치에서 로크하는 뉴트럴 로크 위치로 하는 구성으로 하였다.

즉, EV 리버스 발진 시, ICE 변속단을 선택하는 걸림 결합 클러치(C1, C2)의 제1 전동 액추에이터(31)에 체결 지령이 나와도, C1/C2 셀렉트 동작 기구(40)에 의해 ICE 변속단을 선택하는 뉴트럴 위치에서의 스트로크 동작이 저지된다.

따라서, C1/C2 셀렉트 동작 기구(40)의 셀렉트 동작 위치를 뉴트럴 로크 위치로 하는 것만으로, 내연 기관(ICE)과 구동륜(19) 사이의 구동력 전달이, ICE 변속단을 선택하는 걸림 결합 클러치(C1, C2)의 위치에서 차단된다.

이어서, 효과를 설명한다.

실시예 1의 하이브리드 차량 발진 제어 장치에 있어서는, 하기에 열거하는 효과를 얻을 수 있다.

(1) 동력원으로서 전동기[제1 모터 제너레이터(MG1)]와 내연 기관(ICE)을 구비하고, 동력원으로부터 구동륜(19)까지의 구동계에 복수의 변속단을 실현하는 변속기[다단 기어 변속기(1)]가 탑재되고,

변속기[다단 기어 변속기(1)]는 발진 요소를 갖지 않고, 전동기[제1 모터 제너레이터(MG1)]에 의한 EV 변속단과 내연 기관(ICE)에 의한 ICE 변속단을 전환하는 변속 요소로서, 뉴트럴 위치로부터의 스트로크에 의해 맞물림 체결하는 복수의 걸림 결합 클러치(C1, C2, C3)를 갖는 하이브리드 차량에 있어서,

변속기[다단 기어 변속기(1)]에, EV 변속단을 선택하는 EV 변속 액추에이터[제3 전동 액추에이터(33)]와, ICE 변속단을 선택하는 ICE 변속 액추에이터[제1 전동 액추에이터(31), 제2 전동 액추에이터(32)]를 설치하고,

발진 시, EV 변속 액추에이터[제3 전동 액추에이터(33)]에 의해 변속기[다단 기어 변속기(1)]의 EV 변속단(EV1st)을 선택하고, 전동기[제1 모터 제너레이터(MG1)]를 구동원으로 하여 EV 발진하는 발진 컨트롤러[변속기 컨트롤 유닛(23)]를 설치하고,

발진 컨트롤러[변속기 컨트롤 유닛(23), 도 2]는 EV 리버스 발진할 때, ICE 변속 액추에이터[제1 전동 액추에이터(31), 제2 전동 액추에이터(32)]에 의한 ICE 변속단의 선택을 저지하는 기구로 하고, 전동기[제1 모터 제너레이터(MG1)]를 내연 기관(ICE)의 정회전 방향과는 역방향으로 회전한다.

이로 인해, EV 리버스 발진 시, ICE 변속단을 선택하는 걸림 결합 클러치(C1, C2)에 체결 지령이 나와도, 드라이버가 의도하는 EV 리버스 발진을 확보할 수 있다.

(2) 발진 컨트롤러[변속기 컨트롤 유닛(23), 도 2]는, 내연 기관(ICE)이 정지 상태에서 EV 리버스 발진할 때, ICE 변속 액추에이터[제1 전동 액추에이터(31), 제2 전동 액추에이터(32)]에 의한 ICE 변속단의 선택을 저지하는 기구로 한다.

이로 인해, (1)의 효과에다가, 내연 기관(ICE)이 정지 상태에서 EV 리버스 발진할 때, ICE 변속단을 선택하는 걸림 결합 클러치(C1, C2)에 체결 지령이 나와도, 내연 기관(ICE)의 시동 지연이나 엔진 보조 기기류의 손상을 방지할 수 있다.

(3) 발진 컨트롤러[변속기 컨트롤 유닛(23), 도 2]는, 내연 기관(ICE)이 회전 상태에서 EV 리버스 발진할 때, ICE 변속 액추에이터[제1 전동 액추에이터(31), 제2 전동 액추에이터(32)]에 의한 ICE 변속단의 선택을 저지하는 기구로 한다.

이로 인해, (1) 또는 (2)의 효과에다가, 내연 기관(ICE)이 회전 상태에서 EV 리버스 발진할 때, ICE 변속단을 선택하는 걸림 결합 클러치(C1, C2)에 체결 지령이 나와도, 드라이버가 의도하지 않는 EV 프론트 발진을 방지할 수 있다.

(4) 전동기로서, EV 변속단의 선택 시에 구동륜(19)과 기계적으로 결합되는 제1 전동기[제1 모터 제너레이터(MG1)]와, ICE 변속단의 비선택 시에 내연 기관(ICE)과 기계적으로 결합되는 제2 전동기[제2 모터 제너레이터(MG2)]를 구비하고,

발진 컨트롤러[변속기 컨트롤 유닛(23), 도 2]는, 내연 기관(ICE)의 운전에 의해 제2 전동기[제2 모터 제너레이터(MG2)]로 발전하면서 제1 전동기[제1 모터 제너레이터(MG1)]를 구동원으로 하는 「시리즈 HEV 모드」의 구동 형태에 의해 EV 리버스 발진할 때, ICE 변속 액추에이터[제1 전동 액추에이터(31), 제2 전동 액추에이터(32)]에 의한 ICE 변속단의 선택을 저지하는 기구로 한다.

이로 인해, (2)의 효과에다가, 「시리즈 HEV 모드」에서 EV 리버스 발진할 때, ICE 변속단을 선택하는 걸림 결합 클러치(C1, C2)에 체결 지령이 나와도, 내연 기관(ICE)에 의한 발전을 확보할 수 있다.

(5) ICE 변속 액추에이터로서, ICE 변속단을 선택하는 복수의 걸림 결합 클러치(C1, C2)로부터 하나의 걸림 결합 클러치를 선택하는 셀렉트 기구를 동작시키는 셀렉트 액추에이터[제2 전동 액추에이터(32)]와, 선택된 걸림 결합 클러치를 체결 방향으로 스트로크시키는 시프트 액추에이터[제1 전동 액추에이터(31)]를 갖고,

발진 컨트롤러[변속기 컨트롤 유닛(23), 도 2]는 EV 리버스 발진할 때, 셀렉트 액추에이터[제2 전동 액추에이터(32)]에 의한 셀렉트 기구[C1/C2 셀렉트 동작 기구(40)]의 셀렉트 동작 위치를, ICE 변속단을 선택하는 걸림 결합 클러치(C1, C2)를 뉴트럴 위치에서 로크하는 뉴트럴 로크 위치로 한다(도 16 내지 도 18).

이로 인해, (1) 내지 (4)의 효과에다가, 셀렉트 기구[C1/C2 셀렉트 동작 기구(40)]의 셀렉트 동작 위치를 뉴트럴 로크 위치로 하는 것만으로, 내연 기관(ICE)과 구동륜(19) 사이의 구동력 전달을, ICE 변속단을 선택하는 걸림 결합 클러치(C1, C2)의 위치에서 차단할 수 있다.

실시예 2

실시예 2는, C1, C2 셀렉트 동작용의 제2 전동 액추에이터(32)에 의해 ICE 변속단을 선택하는 위치를 시프트 스트로크의 빈 스트로크 위치로 하는 예이다.

먼저, 구성을 설명한다.

실시예 2에 있어서의 하이브리드 차량의 발진 제어 장치의 구성 중, 「전체 시스템 구성」, 「변속 제어계 구성」, 「변속단 구성」, 「C1/C2 셀렉트 동작 기구의 상세 구성」에 대해서는, 실시예 1과 마찬가지이므로 설명을 생략한다. 이하, 실시예 2의 「발진 제어 처리 구성」에 대해서 설명한다.

[발진 제어 처리 구성]

도 19는, 실시예 2의 변속기 컨트롤 유닛(23)(발진 컨트롤러)에 의해 실행되는 발진 제어 처리의 흐름을 나타낸다. 이하, 발진 제어 처리 구성의 일례를 나타내는 도 19의 각 스텝에 대해서 설명한다. 또한, 스텝 21 내지 스텝 S23의 각 스텝은, 도 11의 스텝 1 내지 스텝 S3의 각 스텝에 대응한다. 스텝 25 내지 스텝 S34의 각 스텝은, 도 11의 스텝 5 내지 스텝 S14의 각 스텝에 대응한다. 따라서, 스텝 S24에 대해서만 설명한다.

스텝 S24에서는, 스텝 S23에서의 제3 걸림 결합 클러치(C3)의 좌측 체결에 이어, 제1, 제2 걸림 결합 클러치(C1, C2)를 셀렉트하는 C1/C2 셀렉트 동작 기구(40)의 동작 위치를, 빈 스트로크 위치로 이동하고, 스텝 S26으로 진행한다.

여기서, 「빈 스트로크 위치」란, 제1 전동 액추에이터(31)에 의해 제1 걸림 결합 클러치(C1) 또는 제2 걸림 결합 클러치(C2)를 체결시키는 시프트 스트로크가 있어도, C1/C2 셀렉트 동작 기구(40)로 시프트 스트로크를 빈 스트로크하는 위치이다. 즉, 제1 전동 액추에이터(31)로부터의 시프트 스트로크 동작을, 제1 걸림 결합 클러치(C1)의 시프트 포크(67) 또는 제2 걸림 결합 클러치(C2)의 시프트 포크(68)에 전달시키지 않는 위치이다.

이어서, 발진 제어 작용을 설명한다. 실시예 2에서는, R 레인지 셀렉트 조작 시라고 판단되면, 제3 걸림 결합 클러치(C3)에 의해 EV 변속단의 1 속단을 선택한다. 이 EV1 속단의 선택을 행함과 함께, 제1, 제2 걸림 결합 클러치(C1, C2)를 셀렉트하는 C1/C2 셀렉트 동작 기구(40)의 동작 위치를, 제1 위치와 제2 위치의 양쪽으로부터 벗어나는 빈 스트로크 위치로 이동하고, 이 빈 스트로크 위치를 선택한다.

C1, C2 셀렉트 동작용의 제2 전동 액추에이터(32)에 의해 빈 스트로크 위치를 선택하면, 도 20 내지 도 22에 도시한 바와 같이, 가동 링(45)과 C1 시프트 동작 기구(41)가 제1 연결 로크 핀(48)을 개재해서 연결하지 않는다(도 21의 좌측 상단 OFF 부분, 도 22의 상측 UNLOCK 부분). 또한, 가동 링(45)과 C2 시프트 동작 기구(42)가 제2 연결 로크 핀(49)을 개재해서 연결하지 않는다(도 21의 좌측 하방 OFF 부분, 도 22의 하측 UNLOCK 부분). 또한, C1, C2 셀렉트 동작용의 제2 전동 액추에이터(32)에 의해 빈 스트로크 위치를 선택하면, 가동 샤프트(44)와 C1 시프트 동작 기구(41)가 제1 뉴트럴 로크 핀(46)을 개재해서 연결하지 않는다(도 21의 우측 상단 OFF 부분, 도 22의 상측 UNLOCK 부분). 또한, 가동 샤프트(44)와 C2 시프트 동작 기구(42)가 제2 뉴트럴 로크 핀(47)을 개재해서 연결하지 않는다(도 21의 우측 하단 OFF 부분, 도 18의 하측 UNLOCK 부분). 따라서, 제1 전동 액추에이터(31)가 가령 시프트 스트로크해도, C1/C2 셀렉트 동작 기구(40)에서의 빈 스트로크에 의해, C1 시프트 동작 기구(41) 및 시프트 포크(67)의 시프트 동작이 저지된다. 또한, 제1 전동 액추에이터(31)가 가령 시프트 스트로크해도, C1/C2 셀렉트 동작 기구(40)에서의 빈 스트로크에 의해, C2 시프트 동작 기구(42) 및 시프트 포크(68)의 시프트 동작이 저지된다. 즉, 제1 걸림 결합 클러치(C1) 및 제2 걸림 결합 클러치(C2)는, 뉴트럴 위치인 상태로 유지된다.

따라서, 제1 모터 제너레이터(MG1)와 내연 기관(ICE)의 회전 방향이 역방향인 EV 리버스 발진 시에 전자 제어계 등의 이상에 의해 ICE 변속단(1속 내지 3속)을 선택하는 지령이 내려져도, 제1 걸림 결합 클러치(C1) 및 제2 걸림 결합 클러치(C2)는, 뉴트럴 위치인 상태로 유지된다.

상기한 바와 같이, 실시예 2에서는 EV 리버스 발진할 때, C1/C2 셀렉트 동작 기구(40)의 셀렉트 동작 위치를, 제1 전동 액추에이터(31)에 의한 ICE 변속단을 선택하는 시프트 스트로크를, 빈 스트로크로 하는 위치로 하는 구성으로 하였다.

즉, EV 리버스 발진 시, ICE 변속단을 선택하는 걸림 결합 클러치(C1, C2)의 제1 전동 액추에이터(31)에 체결 지령이 나왔을 때, 뉴트럴 위치에서의 시프트 스트로크의 동작은 허용된다. 그러나 C1/C2 셀렉트 동작 기구(40)에 의해 시프트 스트로크 동작을 빈 스트로크로 함으로써, ICE 변속단을 선택하는 걸림 결합 클러치(C1, C2)의 체결이 저지된다.

따라서, C1/C2 셀렉트 동작 기구(40)의 셀렉트 동작 위치를 빈 스트로크 위치로 하는 것만으로, 내연 기관(ICE)과 구동륜(19) 사이 구동력 전달이, ICE 변속단을 선택하는 걸림 결합 클러치(C1, C2)의 위치에서 차단된다.

이어서, 효과를 설명한다.

실시예 2의 하이브리드 차량 발진 제어 장치에 있어서는, 하기의 효과가 얻어진다.

(6) ICE 변속 액추에이터로서, ICE 변속단을 선택하는 복수의 걸림 결합 클러치(C1, C2)로부터 하나의 걸림 결합 클러치를 선택하는 셀렉트 기구를 동작시키는 셀렉트 액추에이터[제2 전동 액추에이터(32)]와, 선택된 걸림 결합 클러치를 체결 방향으로 스트로크시키는 시프트 액추에이터[제1 전동 액추에이터(31)]를 갖고,

발진 컨트롤러[변속기 컨트롤 유닛(23), 도 2]는 EV 리버스 발진할 때, 셀렉트 액추에이터[제2 전동 액추에이터(32)]에 의한 셀렉트 기구[C1/C2 셀렉트 동작 기구(40)]의 셀렉트 동작 위치를, 시프트 액추에이터[제1 전동 액추에이터(31)]에 의해 ICE 변속단을 선택하는 시프트 스트로크가 있어도, ICE 변속단을 선택하는 걸림 결합 클러치(C1, C2)가 뉴트럴 위치를 유지한 상태의 빈 스트로크 위치로 한다(도 20 내지 도 22).

이로 인해, 실시예 1의 (1) 내지 (4)의 효과에다가, 셀렉트 기구[C1/C2 셀렉트 동작 기구(40)]의 셀렉트 동작 위치를 빈 스트로크 위치로 하는 것만으로, 내연 기관(ICE)과 구동륜(19) 사이의 구동력 전달을, ICE 변속단을 선택하는 걸림 결합 클러치(C1, C2)의 위치에서 차단할 수 있다.

이상, 본 발명의 하이브리드 차량 발진 제어 장치를 실시예 1 및 실시예 2에 기초하여 설명했지만, 구체적인 구성에 대해서는, 이들 실시예 1, 2에 한정되는 것은 아니며, 청구범위의 각 청구항에 관한 발명의 요지를 일탈하지 않는 한, 설계의 변경이나 추가 등은 허용된다.

실시예 1에서는, EV 리버스 발진할 때, ICE 변속단의 선택을 저지하는 기구로서, 제2 전동 액추에이터(32)에 의한 C1/C2 셀렉트 동작 기구(40)의 셀렉트 동작 위치를, 제1 위치와 제2 위치의 중간 위치로 하는 예를 나타냈다. 실시예 2에서는, EV 리버스 발진할 때, ICE 변속단의 선택을 저지하는 기구로서, 제2 전동 액추에이터(32)에 의한 C1/C2 셀렉트 동작 기구(40)의 셀렉트 동작 위치를, 빈 스트로크 위치로 하는 예를 나타냈다. 그러나 EV 리버스 발진할 때, ICE 변속단의 선택을 저지하는 기구로서는, EV 리버스 발진할 때, ICE 변속 액추에이터에 의한 ICE 변속단의 선택을 저지하는 기구이면, 그 구체적인 구성은, 실시예 1이나 실시예 2에 기재한 기구에 한정되는 일은 없다.

실시예 1에서는, 본 발명의 발진 제어 장치를, 구동계 구성 요소로서, 1개의 엔진과, 2개의 모터 제너레이터와, 3개의 걸림 결합 클러치를 갖는 다단 기어 변속기를 구비한 하이브리드 차량에 적용하는 예를 나타냈다. 그러나 본 발명의 발진 제어 장치는, 1개의 엔진과, 1개의 모터 제너레이터와, EV 변속단을 선택하는 걸림 결합 클러치와, ICE 변속단을 선택하는 걸림 결합 클러치를 갖는 다단 기어 변속기를 구비한 하이브리드 차량에 대해서도 적용할 수 있다.

Claims

동력원으로서 전동기와 내연 기관을 구비하고, 상기 동력원으로부터 구동륜까지의 구동계에 복수의 변속단을 실현하는 변속기가 탑재되고,
상기 변속기는, 발진 요소를 갖지 않고, 상기 전동기에 의한 EV 변속단과 상기 내연 기관에 의한 ICE 변속단을 전환하는 변속 요소로서, 뉴트럴 위치로부터의 스트로크에 의해 맞물림 체결하는 복수의 걸림 결합 클러치를 갖는 하이브리드 차량에 있어서,
상기 변속기에, 상기 EV 변속단을 선택하는 EV 변속 액추에이터와, 상기 ICE 변속단을 선택하는 동작 위치와 상기 ICE 변속단의 선택을 저지하는 동작 위치를 갖는 ICE 변속 액추에이터를 설치하고,
발진 시, 상기 EV 변속 액추에이터에 의해 상기 변속기의 EV 변속단을 선택하고, 상기 전동기를 구동원으로서 EV 발진하는 발진 컨트롤러를 설치하고,
상기 발진 컨트롤러는, EV 리버스 발진할 때, 상기 ICE 변속 액추에이터에 의한 상기 ICE 변속단의 선택을 저지하는 동작 위치로 제어하고, 상기 전동기를, 차량의 전진 시의 회전 방향과는 역방향으로 회전하는 것을 특징으로 하는 하이브리드 차량의 발진 제어 장치.
제1항에 있어서, 상기 발진 컨트롤러는, 상기 내연 기관이 정지 상태에서 EV 리버스 발진할 때, 상기 ICE 변속 액추에이터에 의한 ICE 변속단의 선택을 저지하는 동작 위치로 제어하는 것을 특징으로 하는 하이브리드 차량의 발진 제어 장치.
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 발진 컨트롤러는, 상기 내연 기관이 회전 상태에서 EV 리버스 발진할 때, 상기 ICE 변속 액추에이터에 의한 상기 ICE 변속단의 선택을 저지하는 동작 위치로 제어하는 것을 특징으로 하는 하이브리드 차량의 발진 제어 장치.
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 전동기로서, 상기 EV 변속단의 선택 시에 상기 구동륜과 기계적으로 결합되는 제1 전동기와, 상기 ICE 변속단의 비선택 시에 상기 내연 기관과 기계적으로 결합되는 제2 전동기를 구비하고,
상기 발진 컨트롤러는, 상기 내연 기관의 운전에 의해 상기 제2 전동기로 발전하면서 상기 제1 전동기를 구동원으로 하는 시리즈 HEV 모드의 구동 형태에 의해 EV 리버스 발진할 때, 상기 ICE 변속 액추에이터에 의한 상기 ICE 변속단의 선택을 저지하는 동작 위치로 제어하는 것을 특징으로 하는 하이브리드 차량의 발진 제어 장치.
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 ICE 변속 액추에이터로서, 상기 ICE 변속단을 선택하는 복수의 걸림 결합 클러치로부터 하나의 걸림 결합 클러치를 선택하는 셀렉트 기구를 동작시키는 셀렉트 액추에이터와, 선택된 상기 걸림 결합 클러치를 체결 방향으로 스트로크시키는 시프트 액추에이터를 갖고,
상기 발진 컨트롤러는, EV 리버스 발진할 때, 상기 셀렉트 액추에이터에 의한 상기 셀렉트 기구의 셀렉트 동작 위치를, 상기 ICE 변속단을 선택하는 걸림 결합 클러치를 뉴트럴 위치에서 로크하는 뉴트럴 로크 위치로 제어하는 것을 특징으로 하는 하이브리드 차량의 발진 제어 장치.
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 ICE 변속 액추에이터로서, 상기 ICE 변속단을 선택하는 복수의 걸림 결합 클러치로부터 하나의 걸림 결합 클러치를 선택하는 셀렉트 기구를 동작시키는 셀렉트 액추에이터와, 선택된 상기 걸림 결합 클러치를 체결 방향으로 스트로크시키는 시프트 액추에이터를 갖고,
상기 발진 컨트롤러는, EV 리버스 발진할 때, 상기 셀렉트 액추에이터에 의한 상기 셀렉트 기구의 셀렉트 동작 위치를, 상기 시프트 액추에이터에 의해 상기 ICE 변속단을 선택하는 시프트 스트로크가 있어도, 상기 ICE 변속단을 선택하는 걸림 결합 클러치가 뉴트럴 위치를 유지한 상태의 빈 스트로크 위치로 제어하는 것을 특징으로 하는 하이브리드 차량의 발진 제어 장치.