KR101975122B1 - 하이브리드 차량 및 하이브리드 차량의 제어 방법 - Google Patents

하이브리드 차량 및 하이브리드 차량의 제어 방법 Download PDF

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KR101975122B1
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다케시 노자키
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도요타지도샤가부시키가이샤
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Abstract

하이브리드 차량(1)에 있어서, 엔진(10)을 시동시키기 위해서, ECU(100)는, 스타터 모터(30)를 사용해서 상기 엔진(10)을 시동하는 제1 엔진 시동 제어와, 상기 하이브리드 차량(1)의 주행 중에 클러치(K0)를 사용해서 상기 엔진(10)과 상기 구동륜(70)을 연결시켜서 상기 엔진(10)을 시동하는 제2 엔진 시동 제어 중 어느 것을 실행한다. 상기 ECU(100)는, 전동 주행 중에, 하기 조건 i) 및 ii)가 모두 만족되었다고 판정된 경우에, 통지 장치를 사용해서 상기 하이브리드 차량(1)을 정지시킬 것을 촉구하는 취지의 정보를 미리 정해진 통지 형태로 상기 유저에게 통지하도록 구성된다.
i) 상기 모터 제너레이터(30)가 이상 상태이고, 또한 상기 엔진(10)의 시동이 필요, ii) 상기 하이브리드 차량(1)의 속도가 역치 미만이다.

Description

하이브리드 차량 및 하이브리드 차량의 제어 방법{HYBRID VEHICLE AND METHOD OF CONTROLLING HYBRID VEHICLE}
본 개시는, 구동원으로서 엔진과 모터를 탑재하는 하이브리드 차량 및 하이브리드 차량의 제어 방법에 관한 것이다.
구동원으로서 엔진과 모터를 탑재한 하이브리드 차량이 알려져 있다. 이러한 하이브리드 차량에 있어서, 예를 들어 엔진을 정지시킨 상태에서 모터를 구동원으로서 사용한 전동 주행 중에 이상 발생 등에 의해 모터의 사용이 제한되는 경우에는, 엔진을 시동시켜서, 엔진을 구동원으로서 사용한 주행을 행할 수 있다.
예를 들어, 일본특허공개 제2013-180696에는, 구동원으로서 엔진과 모터를 탑재한 하이브리드 차량에 있어서, 모터가 사용 불가 상태 혹은 사용 제한 상태인 경우에, 변속비 및 클러치 회전수에 기초하여 엔진을 구동륜측으로부터의 회전 구동력에 의해 시동하는 것이 가능한 경우에는, 구동륜측으로부터의 회전 구동력에 의해 엔진을 시동하는 제어를 실행하는 것이 개시되어 있다. 또한, 구동륜측으로부터의 회전 구동력에 의해 엔진을 시동하는 것이 불가능한 경우에는, 스타터 모터를 사용해서 엔진을 시동하는 제어가 실행되는 것이 개시된다.
스타터 모터는, 보조 배터리의 전력을 사용해서 구동하기 때문에, 엔진을 크랭킹할 때(즉, 엔진을 시동시키기 위해, 스타터 모터로 크랭크 샤프트를 회전할 때) 보조 배터리의 전압이 일시적으로 내려간다. 그 결과, 보조 배터리의 전력을 사용해서 작동하는 다른 전기 기기의 동작에 영향을 미치는 경우가 있다. 그 때문에, 예를 들어 차량의 주행 중에 동작하는 전기 기기에 영향을 미치는 경우에는, 주행 기능이 저하되어, 드라이벌리티가 악화될 가능성이 있다.
본 개시는, 구동원으로서 엔진과 모터를 탑재한 하이브리드 차량에 있어서, 모터의 사용이 제한되는 경우에, 적절한 타이밍에 엔진을 시동시키는 하이브리드 차량 및 하이브리드 차량의 제어 방법을 제공한다.
본 개시의 제1 형태는, 하이브리드 차량이다. 상기 하이브리드 차량은, 엔진과, 구동륜과, 스타터 모터와, 보조 배터리와, 모터 제너레이터와, 클러치와, 통지 장치와, 전자 제어 유닛을 포함한다. 상기 스타터 모터는, 엔진을 시동하도록 구성된다. 상기 보조 배터리는, 상기 스타터 모터를 포함하는 보조 기기에 전력을 공급하도록 구성된다. 상기 모터 제너레이터는 구동륜에 연결된다. 상기 클러치는, 상기 엔진과 상기 구동륜을 연결하도록 구성된다. 상기 통지 장치는, 상기 하이브리드 차량에 관한 정보를 유저에게 통지하도록 구성된다. 상기 전자 제어 유닛은, 상기 엔진을 시동시키기 위해서, 제1 엔진 시동 제어와 제2 엔진 시동 제어 중 어느 것을 실행하도록 구성된다. 상기 제1 엔진 시동 제어는, 상기 스타터 모터를 사용해서 상기 엔진을 시동하는 제어이다. 상기 제2 엔진 시동 제어는, 상기 하이브리드 차량의 주행 중에 상기 클러치를 사용해서 상기 엔진과 상기 구동륜을 연결시켜서 상기 엔진을 시동하는 제어이다. 상기 전자 제어 유닛은, 상기 엔진을 정지한 상태에서 상기 모터 제너레이터를 사용한 전동 주행 중에, 하기 조건 i) 및 ii)가 모두 만족된 경우에, 상기 통지 장치를 사용해서 상기 하이브리드 차량을 정지시킬 것을 촉구하는 취지의 정보를 미리 정해진 통지 형태로 상기 유저에게 통지하도록 구성된다;
i) 상기 모터 제너레이터가 이상 상태이고, 또한 엔진의 시동이 필요하다고 상기 전자 제어 유닛이 판정했다
ii) 상기 하이브리드 차량의 속도가 역치 미만이라고 상기 전자 제어 유닛이 판정했다.
이와 같이 하면, 유저가 통지에 따라서 하이브리드 차량을 정지시키기까지의 동안에는, 스타터 모터를 사용해서 엔진을 시동시키는 것을 억제할 수 있다. 그 때문에, 하이브리드 차량의 주행 중에 스타터 모터가 작동하는 것에 의한 주행 기능의 저하를 억제할 수 있기 때문에, 드라이벌리티의 악화를 억제할 수 있다.
상기 하이브리드 차량에 있어서, 상기 전자 제어 유닛은, 상기 통지 장치를 사용한 상기 정보의 통지 후에 상기 하이브리드 차량이 정지한 경우, 상기 제1 엔진 시동 제어를 실행하도록 구성되어도 된다.
이와 같이 하면, 하이브리드 차량이 정지한 상태에서 제1 엔진 시동 제어가 실행되므로, 하이브리드 차량의 주행 중에 스타터 모터가 작동하는 것에 의한 주행 기능의 저하를 억제할 수 있다.
상기 하이브리드 차량에 있어서, 상기 전자 제어 유닛은, 상기 전동 주행 중에, 하기 조건 i) 및 ii)가 모두 만족된 경우에, 상기 통지 장치를 사용해서 상기 하이브리드 차량을 정지시킬 것을 촉구하는 취지의 정보에 더하여, 시프트 포지션을 파킹 포지션으로 변경할 것을 촉구하는 취지의 정보를 상기 미리 정해진 통지 형태로 상기 유저에게 통지하도록 구성되어도 된다;
i) 상기 모터 제너레이터가 이상 상태이고, 또한 상기 엔진의 시동이 필요하다고 상기 전자 제어 유닛이 판정했다
ii) 상기 하이브리드 차량의 속도가 역치 미만이라고 상기 전자 제어 유닛이 판정했다.
이와 같이 하면, 유저가 통지에 따라서 하이브리드 차량을 정지시킴과 함께 시프트 포지션을 파킹 포지션으로 변경하기까지의 동안에는, 스타터를 사용해서 엔진을 시동시키게 하는 것을 억제할 수 있다. 그 때문에, 하이브리드 차량의 주행 중에 스타터 모터가 작동하는 것에 의한 주행 기능의 저하를 억제할 수 있다.
상기 하이브리드 차량에 있어서, 상기 전자 제어 유닛은, 상기 통지 장치를 사용한 상기 정보의 통지 후에 상기 하이브리드 차량이 정지하고, 또한 상기 시프트 포지션이 상기 파킹 포지션으로 변경된 경우, 상기 제1 엔진 시동 제어를 실행하도록 구성되어도 된다.
이와 같이 하면, 하이브리드 차량이 정지하고, 시프트 포지션이 파킹 포지션으로 변경된 상태에서 제1 엔진 시동 제어가 실행되므로, 하이브리드 차량의 주행 중에 스타터 모터가 작동하는 것에 의한 주행 기능의 저하를 억제할 수 있다.
상기 하이브리드 차량에 있어서, 상기 통지 장치는, 상기 유저가 차량을 운전할 때 시인 가능한 위치에 설치되는 표시 장치를 포함하고 있어도 된다. 상기 미리 정해진 통지 형태는, 소정의 문자 정보를 상기 표시 장치에 표시하는 통지 형태를 포함하고 있어도 된다.
이와 같이 하면, 정차 혹은 정차와 파킹 포지션에 대한 변경을 운전 중인 유저에게 촉구할 수 있다.
상기 하이브리드 차량에 있어서, 상기 전자 제어 유닛은, 상기 전동 주행 중에, 하기의 조건 i) 및 iii)이 모두 만족된 경우, 상기 제2 엔진 시동 제어를 실행하도록 구성되어도 된다;
i) 상기 모터 제너레이터가 상기 이상 상태이고, 또한 상기 엔진의 시동이 필요하다고 상기 전자 제어 유닛이 판정했다
iii) 상기 하이브리드 차량의 속도가 상기 역치 이상이라고 상기 전자 제어 유닛이 판정했다.
이와 같이 하면, 하이브리드 차량의 속도가 역치보다 높은 경우에는, 클러치를 사용해서 엔진과 구동륜을 연결시킴으로써 스타터 모터를 사용하지 않고 엔진을 시동시킬 수 있다.
상기 하이브리드 차량은, 상기 엔진과 상기 구동륜 사이에 토크 컨버터를 더 포함하고 있어도 된다. 상기 토크 컨버터는, 로크업 클러치를 포함하고 있어도 된다. 상기 전자 제어 유닛은, 상기 제2 엔진 시동 제어를 실행하는 경우에, 상기 로크업 클러치를 해방 상태로 제어하도록 구성되어도 된다.
이와 같이 하면, 로크업 클러치를 해방 상태로 함으로써 엔진이 시동했을 때에 발생하는 토크 변동을 토크 컨버터에 있어서 흡수할 수 있다. 그 때문에, 엔진 시동 시의 진동이나 쇼크가 구동륜에 전달되는 것을 억제할 수 있다.
상기 하이브리드 차량은 또한, 상기 모터 제너레이터에 전력을 공급하도록 구성된 전원 장치, 상기 모터 제너레이터의 회전수를 검출하도록 구성된 리졸버 및, 상기 전원 장치로부터 상기 모터 제너레이터에 흐르는 전류를 검출하도록 구성된 전류 센서를 포함하고 있어도 된다. 상기 전자 제어 유닛은, 상기 전원 장치, 상기 리졸버, 상기 전류 센서 중 적어도 어느 것의 고장을 검출한 경우에, 상기 모터 제너레이터가 이상 상태라고 판정하도록 구성되어도 된다.
이와 같이 하면, 전원 장치, 리졸버 및 전류 센서의 고장을 검출함으로써 모터 제너레이터의 사용이 제한되는 이상 상태인 것을 판정할 수 있다.
본 개시의 제2 형태는, 하이브리드 차량의 제어 방법이다. 상기 하이브리드 차량은, 엔진과, 구동륜과, 스타터 모터와, 보조 배터리와, 모터 제너레이터와, 클러치와, 통지 장치와, 전자 제어 유닛을 포함한다. 상기 스타터 모터는 엔진을 시동하도록 구성된다. 상기 보조 배터리는 상기 스타터 모터를 포함하는 보조 기기에 전력을 공급하도록 구성된다. 상기 모터 제너레이터는 상기 구동륜에 연결된다. 상기 클러치는 상기 엔진과 상기 구동륜을 연결하도록 구성된다. 상기 통지 장치는 상기 하이브리드 차량에 관한 정보를 유저에게 통지하도록 구성된다. 상기 제어 방법은: 제1 엔진 시동 제어와 제2 엔진 시동 제어 중 어느 것을, 상기 전자 제어 유닛에 의해, 실행하는 것과; 상기 엔진을 정지한 상태에서 상기 모터 제너레이터를 사용한 전동 주행 중에, 하기 조건 i) 및 ii)가 모두 만족된 경우에, 상기 하이브리드 차량을 정지시킬 것을 촉구하는 취지의 정보를 미리 정해진 통지 형태로, 상기 통지 장치에 의해, 상기 유저에게 통지하는 것을 포함한다;
i) 상기 모터 제너레이터가 이상 상태이고, 또한 상기 엔진의 시동이 필요하다고 상기 전자 제어 유닛이 판정했다,
ii) 상기 하이브리드 차량의 속도가 역치 미만이라고 상기 전자 제어 유닛이 판정했다.
상기 제1 엔진 시동 제어는 상기 엔진을 시동시키는 경우에, 상기 스타터 모터를 사용해서 상기 엔진을 시동하는 제어이다. 상기 제2 엔진 시동 제어는 상기 하이브리드 차량의 주행 중에 상기 클러치를 사용해서 상기 엔진과 상기 구동륜을 연결시켜서 상기 엔진을 시동하는 제어이다.
본 개시에 따르면, 구동원으로서 엔진과 모터를 탑재한 하이브리드 차량에 있어서, 모터의 사용이 제한되는 경우에, 적절한 타이밍에 엔진을 시동시키는 하이브리드 차량 및 상기 하이브리드 차량의 제어 방법을 제공할 수 있다.
본 발명의 예시적인 실시예의 특징, 이점 및 기술적 및 산업적 의의는 유사 요소들을 유사 도면 부호들로 나타낸 첨부 도면을 참조로 하여 후술될 것이다:
도 1은 본 실시 형태에 따른 하이브리드 차량의 전체 구성을 개략적으로 도시하는 도면이다.
도 2는 본 실시 형태에 따른 하이브리드 차량에 탑재된 ECU에서 실행되는 제어 처리를 나타내는 흐름도이다.
도 3은 본 실시 형태에 따른 하이브리드 차량에 탑재된 ECU의 동작을 설명하기 위한 타이밍차트이다.
도 4는 변형예에 따른 하이브리드 차량에 탑재된 ECU에서 실행되는 제어 처리를 나타내는 흐름도이다.
이하, 본 개시의 실시 형태에 대해서, 도면을 참조하면서 상세하게 설명한다. 또한, 도면 중 동일 또는 상당 부분에는 동일 부호를 붙이고 그 설명은 반복하지 않는다.
도 1은 본 실시 형태에 따른 하이브리드 차량의 전체 구성도이다. 하이브리드 차량(1)(이하, 차량(1)이라고 기재한다)은, 엔진(10)과, 모터 제너레이터(이하, MG라 기재한다)(30)와, 자동 변속기(50)와, 구동륜(70)과, 클러치(K0)와, 클러치(K2)를 구비한다.
차량(1)은, 엔진(10) 및 MG(30) 중 적어도 한쪽의 동력이 자동 변속기(50)를 경유해서 구동륜(70)에 전달됨으로써 주행한다.
엔진(10)의 출력축은, 클러치(K0)를 통해 자동 변속기(50)의 입력축으로 연결된다. MG(30)의 로터는, 클러치(K2)를 통해 자동 변속기(50)의 입력축으로 연결된다. 자동 변속기(50)의 출력축은, 차동 기어(도시하지 않음)를 통해 구동륜(70)에 연결된다.
클러치(K0)는, 엔진(10)의 출력축과 자동 변속기(50)의 입력축 사이에 설치되며, 후술하는 Electronic Control Unit(ECU)(100)으로부터의 제어 신호 C6에 따라서 걸림 결합 상태 및 해방 상태 중 어느 한쪽의 상태로부터 다른 쪽의 상태로 전환된다.
클러치(K2)는, MG(30)의 회전축과 자동 변속기(50)의 입력축 사이에 설치되고, ECU(100)로부터의 제어 신호 C7에 따라서 걸림 결합 상태 및 해방 상태 중 어느 한쪽의 상태로부터 다른 쪽의 상태로 전환된다.
엔진(10)은, 내연 기관이며, 예를 들어 가솔린 엔진이나 디젤 엔진 등이다. 엔진(10)은, 클러치(K0)가 걸림 결합 상태인 경우에 있어서, ECU(100)로부터의 제어 신호 C1에 따라서, 차량(1)을 구동하기 위한 회전력을 생성하고, 회전력을 자동 변속기(50)의 입력축으로 출력할 수 있다. 엔진(10)은, 공기와 연료의 혼합기를 연소시켰을 때 발생하는 에너지를 피스톤의 왕복 운동으로 변환하고, 크랭크 기구에 의해 왕복 운동을 회전 운동으로 변환하고, 해당 회전 운동을 크랭크축(출력축)으로 출력한다.
MG(30)는, 교류의 모터 제너레이터이며, 예를 들어 로터에 영구 자석이 매설된 삼상 교류 동기 모터이다. MG(30)는, 클러치(K2)가 걸림 결합 상태인 경우에 있어서, 후술하는 인버터(114)에 의해 구동되고, 차량(1)을 구동하기 위한 회전력을 생성하고, 회전력을 자동 변속기(50)의 입력축으로 출력할 수 있다. 또한, MG(30)는, 클러치(K2)가 걸림 결합 상태인 경우에 있어서, 자동 변속기(50)의 입력축으로부터 회전력(엔진(10)의 출력 또는, 구동륜(70)으로부터 자동 변속기(50)를 경유해서 전달되는 회전력)을 받아서 발전할 수 있다.
자동 변속기(50)는, 자동 변속기(50)의 출력축의 회전 속도에 대한 자동 변속기(50)의 입력축의 회전 속도의 비(변속비)를 변경 가능하게 구성된다. 자동 변속기(50)는, 변속비를 단계적으로 변경 가능한 유단식의 자동 변속기여도 되고, 무단식의 자동 변속기여도 된다.
자동 변속기(50)는 토크 컨버터(52)와, 변속부(54)와, 파킹 로크 기구(56)를 포함한다.
토크 컨버터(52)에는, 로크업 클러치(LU)가 설치된다. 로크업 클러치(LU)가 걸림 결합 상태가 되면 토크 컨버터(52)의 입력축과 출력축이 직결 상태가 되어, 입력축과 출력축 사이에서 직접적으로 동력이 전달된다. 로크업 클러치(LU)가 해방 상태가 되면, 상술한 직결 상태가 해소되고, 입력축과 출력축 사이에서의 동력 전달은, 토크 컨버터(52)의 구성 부품(예를 들어, 펌프 임펠러, 터빈 임펠러 및 스테이터)을 경유해서 행해진다. 로크업 클러치(LU)는, ECU(100)로부터의 제어 신호 C4에 따라서, 동작한다.
변속부(54)는, 예를 들어 복수의 유성 기어 기구(54a)와, 클러치 혹은 브레이크 등의 마찰 걸림 결합 장치(54b)에 의해 구성된다. 변속부(54)는, 예를 들어ECU(100)로부터의 제어 신호 C5에 따라서, 걸림 결합하고 있는 클러치와 걸림 결합하고 있는 브레이크의 조합을 변경함으로써, 복수의 변속단(예를 들어, 1속단 내지 4속단) 중의 어느 것의 변속단을 형성할 수 있다.
파킹 로크 기구(56)는, 시프트 포지션이 파킹 포지션(이하, P 포지션이라고 기재한다)인 경우에, 자동 변속기(50)의 출력축의 회전을 기계적으로 억제하는 기구이다. 파킹 로크 기구(56)는, 파킹 로크 기어(56a)와, 로크 핀(56b)을 포함한다. 파킹 로크 기어는, 예를 들어 출력축 혹은 기어 등을 통해 출력축으로 연결되는 회전축에 설치되고, 외주에 톱니부를 갖는 기어이다. 로크 핀(56b)은, 파킹 로크 기어(56a)의 톱니부에 대향하는 위치에 있어서, 톱니부간에 감합 가능하게 설치된다. 후술하는 P 스위치(206)에 의해 P 포지션이 선택되면, 액추에이터(도시하지 않음)에 의해 로크 핀(56b)이 파킹 로크 기어(56a)의 톱니부간에 감합하도록 이동한다. 파킹 로크 기어(56a)의 톱니부간에 로크 핀(56b)이 감합함으로써 파킹 로크 기어(56a)의 회전, 즉 출력축의 회전이 기계적으로 억제된다.
이러한 구동 장치를 갖는 차량(1)에서는, 클러치(K0)를 해방(동력 차단)하고, 클러치(K2)를 걸림 결합(동력 전달)함으로써, MG(30)의 구동력만을 사용해서 주행할 수 있다. 이하의 설명에서는, 엔진(10)을 정지시킨 상태에서 MG(30)의 구동력만을 사용해서 차량(1)을 주행시키는 것을 전동 주행이라고 기재한다.
한편, 클러치(K0)를 걸림 결합(동력 전달)하고, 클러치(K2)를 해방(동력 차단)함으로써, 엔진(10)의 구동력만을 사용해서 차량은 주행할 수 있다. 이하의 설명에서는, 엔진(10)의 구동력만을 사용해서 차량(1)을 주행시키는 것을 엔진 주행이라고 기재한다.
또한, 클러치(K0)를 걸림 결합(동력 전달)하고, 클러치(K2)를 걸림 결합(동력 전달)함으로써, 엔진(10) 및 MG(30)의 양쪽의 구동력을 사용해서 차량은 주행하거나, 엔진(10)의 구동력을 사용해서 차량은 주행하면서, MG(30)에 의해 발전하거나 할 수 있다.
엔진(10)에는, 발전기(12)와 스타터 모터(14)가 보조 기기로서 설치된다. 발전기(12)는, 엔진(10)의 크랭크축에 벨트(16)을 통해서 접속된다. 발전기(12)는, ECU(100)로부터의 제어 신호 C3에 기초하여, 엔진(10)의 동력을 사용해서 보조 기기 전력을 생성한다. 발전기(12)는, 생성한 보조 기기 전력을 다른 보조 기기에 공급하거나, 생성한 보조 기기 전력을 사용해서 보조 배터리(112)(후술)를 충전하거나 한다.
스타터 모터(14)는 엔진(10)의 크랭크축에 기어 기구(18)를 통해서 접속된다. 스타터 모터(14)는, ECU(100)로부터의 제어 신호 C2에 기초하여, 보조 배터리(112)로부터의 전력을 사용해서 회전력을 생성한다. 생성된 회전력이 기어 기구(18)를 통해서 크랭크축으로 전달됨으로써, 엔진(10)을 크랭킹할 수 있다. 기어 기구(18)는, 예를 들어 엔진(10)의 시동 시에만 기어가 맞물리도록 구성되어도 되고, 상시 맞물리도록 구성되어도 된다.
차량(1)은, 또한, ECU(100)와, DC/DC 컨버터(110)와, 보조 배터리(112)와, 인버터(114)와, 고압 배터리(116)와, 시스템 메인 릴레이(이하, System Main Relay(SMR)라고 기재한다)(118)와, P 스위치(206)와, 표시 장치(208)와, 조작 장치(210)를 구비한다.
고압 배터리(116)는, 재충전 가능한 직류 전원이며, 예를 들어 니켈 수소 전지나 리튬 이온 전지 등의 이차 전지를 포함하여 구성되는 축전 장치이다. 고압 배터리(116)는, MG(30)의 발전 시에 있어서는, 인버터(114)로부터 발전 전력을 받아서 충전된다. 고압 배터리(116)의 전압은, 예를 들어 200V 정도이다. 또한, 고압 배터리(116) 대신에 대용량의 커패시터를 채용해도 된다.
SMR(118)은, 고압 배터리(116)와 인버터(114)를 접속하는 전력선에 설치된다. SMR(118)은, 예를 들어 유저가 브레이크 페달을 답입한 상태에서 도시하지 않은 파워 스위치를 조작하면, ECU(100)로부터의 제어 신호에 따라서 도통 상태로 되고, 차량(1)은 「Ready-On 상태」로 되어 차량은 주행 가능하게 된다.
인버터(114)는, ECU(100)로부터의 제어 신호에 기초하여 고압 배터리(116)의 직류 전력을 교류 전력으로 변환해서 MG(30)에 해당 교류 전력을 공급함으로써MG(30)를 역행 구동할 수 있다(MG(30)를, 토크를 발생하도록 구동할 수 있다). 또한, 인버터(114)는 MG(30)가 발전한 교류 전력(회생 전력)을 직류 전력으로 변환하여 고압 배터리(116)로 해당 직류 전력을 공급함으로써 고압 배터리(116)를 해당 직류 전력으로 충전할 수 있다. 인버터(114)는, 예를 들어 삼상분의 스위칭 소자를 포함하는 브리지 회로에 의해 구성된다.
DC/DC 컨버터(110)의 입력 단자는, 인버터(114)와 고압 배터리(116)를 접속하는 전력선으로부터 분기한 전력선에 접속된다. DC/DC 컨버터(110)의 출력 단자는, 보조 배터리(112)에 접속된다. DC/DC 컨버터(110)는, ECU(100)로부터의 제어 신호에 기초하여, 고압 배터리(116)의 직류 전력을 받아서 보조 기기 전력을 생성한다. 생성된 보조 기기 전력은, 다른 보조 기기에 공급되거나, 보조 배터리(112)의 충전에 사용되거나 한다. DC/DC 컨버터(110)는, 예를 들어 DC/AC 변환 회로, 트랜스, 정류 회로 및 평활 회로를 포함하여 구성되는 절연형의 컨버터이다.
보조 배터리(112)는, 재충전 가능한 직류 전원이며, 예를 들어 납 축전지를 포함하여 구성되는 축전 장치이다. 보조 배터리(112)는, 스타터 모터(14)에 전력을 공급할 수 있다. 보조 배터리(112)는, DC/DC 컨버터(110) 및/또는 발전기(12)로부터의 전력을 받아서 충전된다. 보조 배터리(112)의 전압은, 예를 들어 12V 정도이다.
P 스위치(206)는, 유저가 시프트 포지션으로서 P 포지션을 선택하기 위해서 조작하는 스위치이다. P 스위치(206)는, 유저의 조작을 받은 경우에, 유저의 조작을 받은 것을 나타내는 신호를 ECU(100)로 송신한다. 또한, 본 실시 형태에 있어서, 시프트 포지션으로서는, 예를 들어 P 포지션과, 드라이브 포지션(이하, D 포지션이라고 기재한다)과, 리버스 포지션과, 뉴트럴 포지션을 포함하는 것으로 한다. P 포지션 이외의 시프트 포지션에 대해서는, 예를 들어 도시하지 않은 시프트 레버에 의해 선택된다.
표시 장치(208)는, 차량(1)에 관한 정보를 표시한다. 표시 장치(208)는, 예를 들어 액정 디스플레이에 의해 구성된다. 표시 장치(208)는, 예를 들어 ECU(100)로부터의 제어 신호에 따른 표시 처리를 행한다.
조작 장치(210)는, 예를 들어 액정 디스플레이에 설치되는 터치 패널이다. 조작 장치(210)는, 유저의 터치 조작을 받은 경우에는, 받은 터치 조작에 관한 정보(예를 들어, 터치 패널 상에 있어서 유저에 의해 터치된 개소의 좌표 등)를 나타내는 조작 신호를 ECU(100)로 송신한다.
ECU(100)에는, 리졸버(32), 모터 전류 센서(34), 액셀러레이터 포지션 센서(200), 차속 센서(202), 전지 전압 센서(203), 전지 전류 센서(204), 및 전지 온도 센서(205)가 접속된다.
리졸버(32)는, MG(30)의 회전수(이하, MG 회전수라고 기재한다) Nm을 검출한다. 리졸버(32)는, 검출된 MG 회전수를 나타내는 신호를 ECU(100)로 송신한다.
모터 전류 센서(34)는, 인버터(114)와 MG(30) 사이에서 흐르는 각 상의 전류 Im을 검출한다. 모터 전류 센서(34)는, 검출된 각 상의 전류를 나타내는 신호를 ECU(100)로 송신한다.
액셀러레이터 포지션 센서(200)는, 액셀러레이터 페달(도시하지 않음)의 답입량을 검출한다. 액셀러레이터 포지션 센서(200)는, 검출된 액셀러레이터 페달의 답입량을 나타내는 신호를 ECU(100)로 송신한다.
차속 센서(202)는, 차량(1)의 속도(이하, 차속이라고 기재한다)를 검출한다. 차속 센서(202)는, 예를 들어 자동 변속기(50)의 출력축의 회전 속도를 검출하는 것이어도 되고, 구동륜(70)의 회전 속도를 검출하는 것이어도 된다. 이 경우, ECU(100)측에서, 검출된 자동 변속기(50)의 출력축의 회전 속도 또는 구동륜(70)의 회전 속도로부터 차속을 산출할 수 있다.
전지 전압 센서(203)는, 고압 배터리(116)의 전압을 검출한다. 전지 전압 센서(203)는, 검출된 전압을 나타내는 신호를 ECU(100)로 송신한다. 또한, 전지 전류 센서(204)는, 고압 배터리(116)의 전류를 검출한다. 전지 전류 센서(204)는, 검출된 전류를 나타내는 신호를 ECU(100)로 송신한다. 전지 온도 센서(205)는, 고압 배터리(116)의 온도를 검출한다. 전지 온도 센서(205)는, 검출된 온도를 나타내는 신호를 ECU(100)로 송신한다. 전지 전류 센서(204)는, 전류 센서의 일례이다.
ECU(100)는, 상술한 각 구성에 대한 포괄적인 제어 주체이며, 또한 스위치나 센서류로부터의 신호의 포괄적인 수신 대상인 것으로서 설명했지만, 보다 상세하게는, 구성마다 혹은 기능마다 제어 주체 또는 수신 주체로 해서 할당된 복수의 ECU를 포함한다.
ECU(100)에 포함되는 각종 ECU는, Central Processing Unit(CPU), 처리 프로그램 등을 기억하는 Read Only Memory(ROM), 데이터를 일시적으로 기억하는 Random Access Memory(RAM), 각종 신호를 입출력하기 위한 입출력 포트 등을 포함하며(모두 도시하지 않음), 각종 ECU에 대응하는, 제어 대상의 제어나 감시 대상의 감시를 행한다.
또한, 이하에 설명하는 복수의 ECU의 개수, 각 ECU의 명칭 및 각 ECU에 할당된 기능은, 일례이며, 특히 이하에 설명하는 복수의 ECU의 개수, 명칭 및 기능에 한정되는 것은 아니다. ECU(100)는, 예를 들어 각 기능을 하나의 ECU에 통합한 것이어도 된다.
본 실시 형태에 있어서, ECU(100)는, 예를 들어 Hybrid Vehicle(HV)-ECU(102)와, Electrical Fuel Injection(EFI)/Electronic Control Transmission(ECT)-ECU(104)와, 전지 ECU(106)와, MG-ECU(108)를 포함하는 것으로 한다.
각 ECU간에 있어서는, 통신 버스(101)를 경유해서 서로 통신(예를 들어, Controller Area Network(CAN) 통신 등)이 행해지고, 적절히 신호의 송수신이 행해진다.
HV-ECU(102)는, 액셀러레이터 포지션 센서(200), 차속 센서(202) 및 조작 장치(210)로부터의 신호를 수신한다. 또한, HV-ECU(102)는, 수신한 신호나 다른 ECU로부터 수신한 신호에 기초하여 DC/DC 컨버터(110), SMR(118) 및 표시 장치의 각 동작을 제어한다. 즉, HV-ECU(102)는, 수신한 신호에 기초하여 DC/DC 컨버터(110), SMR(118) 및 표시 장치의 각각 제어 신호를 생성하고, 생성한 제어 신호를 각 제어 대상으로 송신한다.
EFI/ECT-ECU(104)는, P 스위치(206)로부터의 신호를 수신한다. 또한, EFI/ECT-ECU(104)는, 수신한 신호나 다른 ECU로부터 수신한 신호에 기초하여 엔진(10) 및 자동 변속기(50)의 각 동작을 제어한다. 즉, EFI/ECT-ECU(104)는, 수신한 신호에 기초하여 제어 신호 C1 내지 C7을 생성하고, 생성한 제어 신호 C1 내지 C7을 각 제어 대상으로 송신한다.
전지 ECU(106)는, 전지 전압 센서(203), 전지 전류 센서(204) 및 전지 온도 센서(205)로부터의 신호를 수신한다. 전지 ECU(106)는, 수신한 신호에 기초하여 고압 배터리(116)의 상태(예를 들어, State Of Charge(SOC))를 감시한다. 혹은, 전지 ECU(106)는, 수신한 신호나 다른 ECU로부터 수신한 신호에 기초하여 고압 배터리(116)의 냉각 장치(도시하지 않음)를 제어한다.
MG-ECU(108)는, 리졸버(32) 및 모터 전류 센서(34)로부터의 신호를 수신한다. 또한, MG-ECU(108)는, 수신한 신호나 다른 ECU로부터 수신한 신호에 기초하여 인버터(114)의 제어 신호를 생성하고, 생성한 제어 신호를 인버터(114)로 송신함으로써 인버터(114)의 동작을 제어한다.
이상과 같은 구성을 갖는 차량(1)에 있어서, ECU(100)는, 전동 주행 중에 MG(30)에 이상이 발생해서 MG(30)의 사용이 제한되는 경우에는, 엔진(10)을 시동시켜서, 엔진 주행을 행할 수 있다.
ECU(100)는, 엔진(10)을 시동시키는 경우, 스타터 모터(14)를 사용해서 엔진(10)을 시동하는 제1 엔진 시동 제어와, 차량(1)의 주행 중에 클러치(K0)를 걸림 결합시켜서 엔진(10)과 구동륜(70)을 연결시킴으로써 엔진(10)을 시동하는 제2 엔진 시동 제어 중 어느 한쪽을 실행할 수 있다.
그러나, 스타터 모터(14)는, 보조 배터리(112)의 전력을 사용해서 구동하기 때문에, 차량(1)의 주행 중에 제1 엔진 시동 제어를 실행하는 경우, 엔진(10)을 크랭킹할 때에 보조 배터리(112)의 전압이 일시적으로 내려가서, 보조 배터리(112)의 전력을 사용해서 작동하는 다른 전기 기기에 영향을 미치는 경우가 있다. 예를 들어, ECU(100)에 포함되는 각종 ECU에 공급되는 전압이 일시적으로 내려가면, 각종ECU의 동작이 리셋되는 경우가 있다. 그 때문에, 주행 기능이 저하되고, 드라이벌리티가 악화될 가능성이 있다.
그래서, 본 실시 형태에 있어서는, ECU(100)가 전동 주행 중에, MG(30)가 이상 상태라고 판정하고, 또한 엔진(10)의 시동이 필요하게 된 경우에는, 차속이 역치 A 미만이면 ECU(100)는, 표시 장치(208)에 소정의 문자 정보를 표시시켜서, 차량(1)을 정지시킬 것을 촉구하는 취지를 유저에게 통지하는 것으로 한다.
이와 같이 하면, 유저가 표시에 따라서 차량(1)을 정지시키기까지의 동안에는, 스타터 모터(14)를 사용해서 엔진(10)을 시동시키는 것을 억제할 수 있다. 그 때문에, 차량(1)의 주행 중에 스타터 모터(14)가 작동하는 것에 의한 주행 기능의 저하를 억제할 수 있기 때문에, 드라이벌리티의 악화를 억제할 수 있다.
이하, 도 2를 사용해서 ECU(100)로 실행되는 제어 처리에 대해서 설명한다. 도 2는 본 실시 형태에 따른 차량(1)에 탑재된 ECU(100)로 실행되는 제어 처리를 나타내는 흐름도이다. 또한, 이하의 처리는, 상세하게는 ECU(100)에 포함되는 복수의 ECU 중 어느 것이 실행 주체가 되지만, 설명의 편의상, ECU(100)를 포괄적인 실행 주체로 해서 설명한다. ECU(100)는, 미리 정해진 시간이 경과할 때마다 이하의 제어 처리를 실행한다.
스텝(이하, 스텝을 「S」라고 기재한다) 100에서, ECU(100)는, 차량(1)이 전동 주행 중인지 여부를 판정한다. ECU(100)는, 예를 들어 엔진(10)이 정지 상태이고, 클러치(K0)가 해방 상태이고, 클러치(K2)가 걸림 결합 상태이고, 또한 인버터(114)로부터 MG(30)에 대하여 전력이 공급되는 상태인 경우에, 차량(1)이 전동 주행 중이라고 판정된다. ECU(100)가, 차량(1)이 전동 주행 중이라고 판정하는 경우(S100에서, 예), ECU(100)는 S102로 진행한다.
S102에서, ECU(100)는, MG(30)가 사용 불가로 되는 이상이 발생하였는지 여부를 판정한다.
ECU(100)가, 예를 들어 리졸버(32), 모터 전류 센서(34) 및 MG(30)에 전력을 공급하는 전원 장치(예를 들어, 인버터(114), SMR(118) 및 고압 배터리(116)를 포함한다) 중 적어도 어느 것에 있어서 고장이 발생한 것을 검출한 경우, ECU(100)는, MG(30)가 사용 불가로 되는 이상이 발생하였다고 판정한다.
ECU(100)는, 예를 들어 리졸버(32) 혹은 모터 전류 센서(34)의 출력값이 통상 취할 수 없는 값인 경우에, 리졸버(32) 혹은 모터 전류 센서(34)에 고장이 발생한 것을 검출한다. 또한, ECU(100)는, 인버터(114) 혹은 SMR(118)의 동작 불량이나 고압 배터리(116)의 충방전이 억제되는 경우에 전원 장치에 고장이 발생한 것을 검출한다. ECU(100)는, 예를 들어 리졸버(32), 모터 전류 센서(34) 및 전원 장치 중 적어도 1개에 고장이 발생한 것을 검출한 경우에, 이상 발생 플래그를 온 상태로 한다. ECU(100)는, 이상 판정 플래그가 온 상태인 경우에, MG(30)가 사용 불가로 되는 이상이 발생하였다고 판정한다.
MG(30)가 사용 불가로 되는 이상이 발생하였다고 판정되는 경우(S102에서, 예), ECU(100)는 S104로 진행한다.
S104에서, ECU(100)는, 차속이 역치 A 이상인지 여부를 판정한다. 역치 A는, 예를 들어 제2 엔진 시동 제어가 실행 가능한 차속이다. 역치 A는, 적어도 클러치(K0)가 걸림 결합 상태로 되는 경우에, 엔진 회전수가 엔진(10)의 시동이 가능한 회전수 이상으로 되는 값이면 특별히 한정되는 것은 아니고, 예를 들어 미리 정해진 값이어도 되고, 자동 변속기(50)에 있어서 형성되는 변속단(즉, 변속비)에 기초하여 설정되는 값이어도 된다. ECU(100)가 차속이 역치 A 이상이라고 판정하는 경우(S104에서, 예), ECU(100)는 S106으로 진행한다.
S106에서, ECU(100)는, 클러치(K0)가 걸림 결합 상태가 되도록 제어한다. ECU(100)는, 예를 들어 엔진 회전수의 변화량이 일정해지도록 클러치(K0)의 걸림 결합압을 제어해도 되고, 통상의 걸림 결합 시에 있어서의 유압의 변화보다 완만한 변화가 되도록 클러치(K0)의 걸림 결합압을 제어해도 된다. S108에서, ECU(100)는, 로크업 클러치(LU)가 해방 상태가 되도록 제어한다. S110에서, ECU(100)는, 구동륜측으로부터의 회전 구동력을 사용한 엔진 시동 제어(즉, 제2 엔진 시동 제어)를 실행한다.
구체적으로는, ECU(100)는, 차량(1)의 주행 중에 클러치(K0)가 걸림 결합해 감에 따라 증가하는 엔진 회전수가 엔진(10)의 시동이 가능하게 되는 회전수 이상이 되는 타이밍에 연료 분사 제어와 점화 제어를 실행한다. 또한, ECU(100)는, 엔진 회전수가 엔진의 시동이 가능하게 되는 회전수 이상으로 되는 타이밍에 도달했는지 여부를, 엔진 회전수를 검출하는 센서(도시하지 않음)를 사용해서 판정해도 되고, 혹은 클러치(K0)의 걸림 결합을 개시하고 나서의 경과 시간이 미리 정해진 시간 이상으로 되는 시점을 당해 타이밍으로서 연료 분사 제어와 점화 제어를 실행해도 된다.
S112에서, ECU(100)는, 통지 처리를 실행한다. 통지 처리는, 예를 들어 표시 장치(208)에, 「정차해서 P 스위치를 눌러 주세요.」 등의 정차하는 것과, 시프트 포지션을 P 포지션으로 변경할 것을 촉구하는 취지의 문자 정보를 표시시키는 처리를 포함한다.
S114에서, ECU(100)는, 정차하고, 또한 시프트 포지션이 P 포지션인지 여부를 판정한다.
ECU(100)(보다 상세하게는, EFI/ECT-ECU(104))는, P 스위치(206)의 조작에 따라서 시프트 포지션을 P 포지션으로 전환한 경우에는, P 포지션이 선택 중인 것을 나타내는 플래그를 온 상태로 한다. 그 때문에, ECU(100)는, 차속이 제로 혹은 제로 근방의 역치 A보다 낮고, 또한 당해 플래그가 온 상태인 경우에, 정차하고, 또한 시프트 포지션이 P 포지션이라고 판정된다. ECU(100)가, 정차하고, 또한 시프트 포지션이 P 포지션이라고 판정하는 경우(S114에서, 예), ECU(100)는 S116으로 진행한다.
S116에서, ECU(100)는, 문의 처리를 실행한다. 문의 처리는, 예를 들어 표시 장치(208)에, MG(30)에 이상이 발생한 것을 나타내는 문자 정보를 표시 장치(208)의 표시 화면에 표시시키는 처리와, 차량(1)의 주행을 계속하기 위해서 엔진(10)을 시동시킬 필요가 있는지 여부를 유저에게 문의하는 취지의 문자 정보를 표시 장치(208)의 표시 화면에 표시시키는 처리와, 조작 장치(210)에 의해 선택이 가능한 확인 버튼을 나타내는 화상을 표시 장치(208)의 표시 화면에 표시시키는 처리를 포함한다.
S118에서, ECU(100)는, 엔진(10)의 시동 요구가 있는지 여부를 판정한다. ECU(100)는, 유저에 의해 조작 장치(210)에 있어서 표시 화면에 표시된 확인 버튼을 선택하는 조작이 행해진 경우에 엔진(10)의 시동 요구가 있다고 판정한다. ECU(100)가 엔진(10)의 시동 요구가 있다고 판정하는 경우(S118에서, 예), ECU(100)는 S120으로 진행한다.
S120에서, ECU(100)는, 스타터 모터(14)를 사용한 엔진 시동 제어(제1 엔진 시동 제어)를 실행한다. 구체적으로는, ECU(100)는, 스타터 모터(14)를 구동해서 엔진(10)의 크랭크축을 회전시킨다. ECU(100)는, 엔진(10)의 크랭크축 회전수가 엔진(10)의 시동이 가능하게 되는 회전수 이상이 되는 타이밍에 연료 분사 제어와 점화 제어를 실행한다. 또한, ECU(100)는, 엔진 회전수가 엔진의 시동이 가능하게 되는 회전수 이상으로 되는 타이밍에 도달했는지 여부를, 엔진 회전수를 검출하는 센서를 사용해서 판정해도 되고, 혹은 스타터 모터(14)의 구동 시간이 미리 정해진 시간 이상으로 되는 시점을 당해 타이밍으로서 연료 분사 제어와 점화 제어를 실행해도 된다.
이상과 같은 구조 및 흐름도에 기초하는 본 실시 형태에 따른 차량(1)의 ECU(100)의 동작에 대해서 도 3을 참조하면서 설명한다. 도 3은 본 실시 형태에 따른 차량(1)에 탑재된 ECU(100)의 동작을 설명하기 위한 타이밍 차트이다. 도 3의 횡축은, 시간을 나타내고, 도 3의 종축은, 차속, 전동 주행의 선택 상태, 이상 발생 플래그의 상태, 클러치(K0)의 상태, 로크업 클러치(LU)의 상태, 엔진(10)의 작동 유무, 스타터 모터(14)의 작동 유무, 통지 처리의 실행 유무, 문의 처리의 실행 유무 및 시프트 포지션의 상태를 나타낸다.
즉, 도 3의 LN1 및 LN2는, 차속의 변화를 나타낸다. 도 3의 LN3은, 전동 주행의 선택 상태의 변화를 나타낸다. 도 3의 LN4는, 이상 발생 플래그의 상태 변화를 나타낸다. 도 3의 LN5는, 클러치(K0)의 상태 변화를 나타낸다. 도 3의 LN6은, 로크업 클러치(LU)의 상태의 변화를 나타낸다. 도 3의 LN7 및 LN8은, 엔진(10)의 작동 상태의 변화를 나타낸다. 도 3의 LN9는, 스타터 모터(14)의 작동 상태의 변화를 나타낸다. 도 3의 LN10은, 통지 처리의 실행 상태의 변화를 나타낸다. 도 3의 LN11은, 문의 처리의 실행 상태의 변화를 나타낸다. 도 3의 LN12 및 LN13은, 시프트 포지션의 변화를 나타낸다. 특히 도 3의 파선으로 나타내지는 LN2, LN8 내지 LN12는, 차속이 역치 A보다 낮은 경우의 변화를 나타내고 있다.
이하, 차속이 역치 A 이상인 경우에 대해서 설명한다.
예를 들어, 도 3의 LN3에 나타낸 바와 같이, 차량(1)이 전동 주행 중이고, 또한 도 3의 LN1에 나타낸 바와 같이 차속이 역치 A 이상인 경우를 상정한다. 이때, 도 3의 LN5에 도시한 바와 같이, 클러치(K0)는 오프 상태이고, 도 3의 LN6에 나타낸 바와 같이 로크업 클러치(LU)는 온 상태이고, 도 3의 LN7에 나타낸 바와 같이, 엔진(10)은 정지 상태가 유지된다. 또한, 도 3의 LN13에 나타낸 바와 같이, 시프트 포지션으로서 D 포지션이 선택되고 있다.
시간 T(0)에서, 전동 주행 중에(S100에서, 예), 리졸버(32), 모터 전류 센서(34) 및 전원 장치 중 적어도 1개의 고장에 의해, 도 3의 LN4에 나타낸 바와 같이 이상 발생 플래그가 온 상태가 되면, ECU(100)는 MG(30)가 사용 불가로 되는 이상이 발생하였다고 판정된다(S102에서, 예).
ECU(100)가 차속이 역치 A 이상이라고 판정한 경우(S104에서, 예), ECU(100)는, 도 3의 LN5에 나타낸 바와 같이 클러치(K0)가 걸림 결합 상태가 되도록 제어함과 함께(S106), 도 3의 LN6에 나타낸 바와 같이 로크업 클러치(LU)가 해방 상태가 되도록 제어한다(S108).
이때, ECU(100)는 구동륜측으로부터의 회전 구동력을 사용한 엔진(10)의 시동 제어(즉, 제2 엔진 시동 제어)를 실행한다(S110). 클러치(K0)의 걸림 결합이 개시되면, 차량(1)이 주행 중이기 때문에, 구동륜(70)으로부터 크랭크축에 대하여 회전력이 전달되고, 엔진(10)의 크랭크축이 회전되게 된다. 시간 T(1)에서, 클러치(K0)의 걸림 결합이 개시되고나서 미리 정해진 시간 이상이 경과했을 때에 엔진 회전수가 엔진이 시동 가능한 회전수 이상으로 되고, 연료 분사 제어와 점화 제어가 실행됨으로써, 도 3의 LN7에 나타낸 바와 같이, 엔진(10)이 작동 상태로 된다.
또한, 구동륜측으로부터의 회전 구동력을 사용한 엔진 시동 제어(즉, 제2 엔진 시동 제어)가 실행되기 때문에, 스타터 모터(14)는, 오프 상태가 유지된다.
이하, 차속이 역치 A보다 낮은 경우에 대해서 설명한다. 예를 들어, 도 3의 LN3에 나타낸 바와 같이, 전동 주행 중이고, 또한 도 3의 LN2에 나타낸 바와 같이 차속이 역치 A보다 낮은 경우를 상정한다. 이때, 클러치(K0)는 오프 상태이고, 로크업 클러치(LU)는 온 상태이고, 도 3의 LN8에 나타낸 바와 같이, 엔진(10)은 정지 상태가 유지된다. 또한, 도 3의 LN12에 나타낸 바와 같이, 시프트 포지션으로서 D 포지션이 선택되고 있다.
시간 T(0)에서, 전동 주행 중에(S100에서, 예), 리졸버(32), 모터 전류 센서(34) 및 전원 장치 중 적어도 1개의 고장에 의해, 도 3의 LN4에 나타낸 바와 같이 이상 발생 플래그가 온 상태가 되면, MG(30)가 사용 불가로 되는 이상이 발생하였다고 판정된다(S102에서, 예).
ECU(100)가 차속이 역치 A보다 낮다고 판정된 경우(S104에서, 아니오), ECU(100)는, 도 3의 LN10에 나타낸 바와 같이, 통지 처리를 실행한다(S112).
시간 T(2)에서, 유저가 통지에 따라서 브레이크를 답입하거나 하면 차량(1)은 감속을 개시한다. 시간 T(3)에서, 차량(1)이 정지한 후에, 시간 T(4)에서, 유저가 P 스위치(206)를 조작하거나 해서 도 3의 LN12에 나타낸 바와 같이 P 포지션이 선택되면(S114에서, 예), ECU(100)는, 도 3의 LN11에 나타낸 바와 같이 문의 처리를 실행한다(S116).
시간 T(5)에서, 문의 처리에 대하여 유저가 표시 화면에 표시되는 확인 버튼을 선택하는 조작이 행해져서, 엔진(10)의 시동이 요구되면(S118에서, 예), ECU(100)는, 스타터 모터(14)를 사용한 엔진 시동 제어(제1 엔진 시동 제어)를 실행한다(S120).
스타터 모터(14)가 구동되고, 엔진(10)의 크랭크축의 회전 속도가 상승한다. 시간 T(6)에서, 엔진 회전수가 엔진(10)의 시동이 가능한 회전수 이상으로 되고, 연료 분사 제어와 점화 제어가 실행됨으로써 도 3의 LN8에 나타낸 바와 같이, 엔진(10)이 작동 상태로 된다. 스타터 모터(14)는, 그 후 오프 상태가 된다.
또한, 스타터 모터(14)를 사용한 엔진 시동 제어가 실행되기 때문에, 클러치(K0)는 오프 상태가 유지된다.
이상과 같이 하여, 본 실시 형태에 따른 차량(1)에 따르면, 전동 주행 중에 MG(30)가 사용 불가로 되는 이상이 발생한 경우이며, 또한 차속이 역치 A보다 낮은 경우에는, ECU(100)는, 표시 장치(208)를 사용해서 정차와 P 포지션의 선택을 운전 중인 유저에게 촉구하는 통지 처리를 실행한다. 그 때문에, 유저가 통지에 따라서 차량(1)을 정지시켜서, P 포지션이 선택될 때까지의 동안에는, 스타터 모터(14)를 사용해서 엔진(10)을 시동시키는 것을 억제할 수 있다. 이에 의해, 차량(1)의 주행 중에 스타터 모터(14)가 작동하는 것에 의한 주행 기능의 저하를 억제할 수 있기 때문에, 드라이벌리티의 악화를 억제할 수 있다. 따라서, 구동원으로서 엔진과 모터를 탑재한 하이브리드 차량에 있어서, 모터의 사용이 제한되는 경우에, 적절한 타이밍에 엔진을 시동시키는 하이브리드 차량을 제공할 수 있다.
또한, 전동 주행 중에 MG(30)가 사용 불가로 되는 이상이 발생한 경우이고, 또한 차속이 역치 A 이상인 경우에는, 클러치(K0)를 걸림 결합 상태로 제어함으로써 스타터를 사용하지 않고 엔진(10)을 시동시킬 수 있다. 이때, 클러치(K0)를 걸림 결합 상태로 함과 함께 로크업 클러치(LU)를 해방 상태로 함으로써 엔진(10)이 시동했을 때에 발생하는 토크 변동을 토크 컨버터(52)에 있어서 흡수할 수 있다. 그 때문에, 엔진 시동 시의 진동이나 쇼크가 구동륜(70)에 전달되는 것을 억제할 수 있다.
또한, 전원 장치, 리졸버(32) 및 모터 전류 센서(34)의 고장을 검출함으로써MG(30)의 사용이 제한되는 이상 상태인 것을 판정할 수 있다.
이하, 변형예에 대해서 기재한다. 상술한 실시 형태에서는, P 스위치(206)로 P 포지션을 선택하는 것을 일례로서 설명했지만, 예를 들어 시프트 레버(도시하지 않음)를 사용해서 P 포지션을 선택하도록 해도 된다.
또한, 상술한 실시 형태에서는, ECU(100)는, HV-ECU(102)와, EFI/ECT-ECU(104)와, 전지 ECU(106)와, MG-ECU(108)를 포함하는 경우를 일례로서 설명했지만, 예를 들어 파워스티어링 장치를 제어하는 파워스티어링 ECU, 혹은 Antilock Brake System(ABS)에 사용되는 브레이크 액추에이터를 제어하는 브레이크 ECU를 더 포함하도록 해도 된다.
또한, 상술한 실시 형태에서는, 통지 처리의 실행 시에 있어서는, 표시 장치(208)를 사용해서 유저에게 통지를 행하는 경우를 일례로서 설명했지만, 예를 들어 스피커로부터 출력되는 음성 등을 사용해서 유저에게 통지를 행하게 해도 된다.
또한, 상술한 실시 형태에서는, 전동 주행 중에, MG(30)가 사용 불가로 되는 이상이 발생한 경우에, 차속에 따라서 통지 처리 또는 제2 엔진 시동 제어를 실행하는 것으로서 설명했지만, 예를 들어 전동 주행 중에, MG의 사용이 제한되는 이상이 발생한 경우에, 차속에 따라서 통지 처리 또는 제2 엔진 시동 제어를 실행해도 된다. MG(30)의 사용이 제한되는 이상이란, MG(30)가 사용 불가로 되는 이상에 더하여, 진동 등의 물리적인 이상이나 전기 계통의 이상 등에 의해 출력이나 토크의 상한값이 통상값보다 낮아지는 이상을 포함한다.
또한, 상술한 실시 형태에서는, 통지 처리가 실행된 후에, 정차되고, 또한 P 포지션이 선택된 경우에, 문의 처리에 의해 엔진(10)의 시동에 대해서 유저의 확인을 얻은 다음 스타터 모터(14)를 사용해서 엔진(10)을 시동시키는 경우를 일례로서 설명했지만, 특히 이러한 처리에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 통지 처리가 실행된 후에, 정차되고, 또한 P 포지션이 선택된 경우에는, 유저에게 확인하지 않고, 스타터 모터(14)를 사용하여 엔진(10)을 시동시키도록 해도 된다.
ECU(100)는, 예를 들어 상술한 동작을 도 4의 흐름도에 나타나는 제어 처리에 의해 실현해도 된다. 도 4는 변형예에 따른 차량(1)에 탑재된 ECU(100)에서 실행되는 제어 처리를 나타내는 흐름도이다.
도 4의 흐름도는, 문의 처리(S116) 및 엔진(10)의 시동 요구가 있는지 여부를 판정하는 처리(S118)가 포함되어 있지 않은 점 이외에, 도 2의 흐름도의 처리와 동일한 처리이다. 도 4의 흐름도에 나타나는 처리 중 도 2의 흐름도에 나타나는 처리와 동일한 처리에는, 동일한 스텝 번호가 붙여져 있다. 그 때문에, 도 4의 흐름도에 나타나는 각 처리의 상세한 설명은 반복하지 않는다.
이와 같이 해도, 전동 주행 중에, MG(30)가 사용 불가로 되는 이상이 발생하고, 또한 차속이 역치 A보다 낮은 경우, 통지 처리가 실행되므로, 유저가 통지에 따라서 차량(1)을 정지시켜서, P 포지션이 선택되기까지의 동안에는, 스타터 모터(14)를 사용해서 엔진(10)을 시동시키는 것을 억제할 수 있다. 그 때문에, 차량의 주행 중에 스타터 모터(14)가 작동하는 것에 의한 주행 기능의 저하를 억제할 수 있기 때문에, 드라이벌리티의 악화를 억제할 수 있다.
또한, 상기한 변형예는, 그 전부 또는 일부를 적절히 조합해서 실시해도 된다. 금회 개시된 실시 형태는 모든 점에서 예시이며 제한적인 것이 아니라고 생각되어야 한다. 본 개시의 범위는 상기한 설명이 아니라 특허 청구 범위에 의해 나타나고, 특허 청구 범위와 균등한 의미 및 범위 내에서의 모든 변경이 포함되는 것이 의도된다.

Claims (9)

  1. 하이브리드 차량(1)에 있어서,
    엔진(10);
    구동륜(70);
    상기 엔진(10)을 시동하도록 구성된 스타터 모터(14);
    상기 스타터 모터(14)를 포함하는 보조 기기에 전력을 공급하도록 구성된 보조 배터리(112);
    상기 구동륜(70)에 연결되도록 구성된 모터 제너레이터(30);
    상기 엔진(10)과 상기 구동륜(70)을 연결하도록 구성된 클러치(K0);
    상기 하이브리드 차량(1)에 관한 정보를 유저에게 통지하도록 구성된 통지 장치; 및
    상기 엔진(10)을 시동시키기 위해서 제1 엔진 시동 제어와 제2 엔진 시동 제어 중 어느 것을 실행하도록 구성된 전자 제어 유닛(100)을
    포함하고,
    상기 제1 엔진 시동 제어는 상기 스타터 모터(14)를 사용해서 상기 엔진(10)을 시동하는 제어이며, 상기 제2 엔진 시동 제어는 상기 하이브리드 차량(1)의 주행 중에 상기 클러치(K0)를 사용해서 상기 엔진(10)과 상기 구동륜(70)을 연결시켜서 상기 엔진(10)을 시동하는 제어이고,
    상기 전자 제어 유닛(100)은, 상기 엔진(10)을 정지한 상태에서 상기 모터 제너레이터(30)를 사용한 전동 주행 중에, 하기 조건 i) 및 ii)가 모두 만족된 경우에, 상기 통지 장치를 사용해서 상기 하이브리드 차량(1)을 정지시킬 것을 촉구하는 취지의 정보를 미리 정해진 통지 형태로 상기 유저에게 통지하도록 구성되는, 하이브리드 차량(1);
    i) 상기 모터 제너레이터(30)가 이상 상태이고, 또한 상기 엔진(10)의 시동이 필요하다고 상기 전자 제어 유닛(100)이 판정했다
    ii) 상기 하이브리드 차량(1)의 속도가 역치 미만이라고 상기 전자 제어 유닛(100)이 판정했다.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 전자 제어 유닛(100)은, 상기 통지 장치를 사용한 상기 정보의 통지 후에 상기 하이브리드 차량(1)이 정지한 경우, 상기 제1 엔진 시동 제어를 실행하도록 구성되는, 하이브리드 차량(1).
  3. 제1항에 있어서,
    상기 전자 제어 유닛(100)은, 상기 전동 주행 중에, 하기 조건 i) 및 ii)가 모두 만족된 경우에, 상기 통지 장치를 사용해서 상기 하이브리드 차량(1)을 정지시킬 것을 촉구하는 취지의 정보에 더하여, 시프트 포지션을 파킹 포지션으로 변경할 것을 촉구하는 취지의 정보를 상기 미리 정해진 통지 형태로 상기 유저에게 통지하도록 구성되는, 하이브리드 차량(1);
    i) 상기 모터 제너레이터(30)가 상기 이상 상태이고, 또한 상기 엔진(10)의 시동이 필요하다고 상기 전자 제어 유닛(100)이 판정했다
    ii) 상기 하이브리드 차량(1)의 속도가 상기 역치 미만이라고 상기 전자 제어 유닛(100)이 판정했다.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 전자 제어 유닛(100)은, 상기 통지 장치를 사용한 상기 정보의 통지 후에 상기 하이브리드 차량(1)이 정지하고, 또한 상기 시프트 포지션이 상기 파킹 포지션으로 변경된 경우, 상기 제1 엔진 시동 제어를 실행하도록 구성되는, 하이브리드 차량(1).
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 통지 장치는, 상기 유저가 상기 하이브리드 차량(1)을 운전할 때에 시인 가능한 위치에 설치되는 표시 장치(208)를 포함하고,
    상기 미리 정해진 통지 형태는, 소정의 문자 정보를 상기 표시 장치(208)에 표시하는 통지 형태를 포함하는, 하이브리드 차량(1).
  6. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 전자 제어 유닛(100)은, 상기 전동 주행 중에, 이하의 조건 i) 및 iii)이 모두 만족된 경우, 상기 제2 엔진 시동 제어를 실행하도록 구성되는, 하이브리드 차량(1);
    i) 상기 모터 제너레이터(30)가 상기 이상 상태이고, 또한 상기 엔진(10)의 시동이 필요하다고 상기 전자 제어 유닛(100)이 판정했다
    iii) 상기 하이브리드 차량(1)의 속도가 상기 역치 이상이라고 상기 전자 제어 유닛이 판정했다.
  7. 제2항에 있어서,
    상기 엔진(10)과 상기 구동륜(70) 사이에 설치된 토크 컨버터(52), 상기 토크 컨버터(52)은 로크업 클러치(LU)를 더 포함하고,
    상기 전자 제어 유닛(100)은, 상기 제2 엔진 시동 제어를 실행하는 경우에, 상기 로크업 클러치(LU)를 해방 상태로 제어하도록 구성되는, 하이브리드 차량(1).
  8. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 모터 제너레이터(30)에 전력을 공급하도록 구성된 전원 장치;
    상기 모터 제너레이터(30)의 회전수를 검출하도록 구성된 리졸버(32);
    상기 전원 장치로부터 상기 모터 제너레이터(30)에 흐르는 전류를 검출하도록 구성된 전류 센서(204)를
    더 포함하고,
    상기 전자 제어 유닛(100)은, 상기 전원 장치, 상기 리졸버(32), 상기 전류 센서 (204) 중 적어도 어느 것의 고장을 검출한 경우에, 상기 모터 제너레이터(30)가 상기 이상 상태라고 판정하도록 구성되는, 하이브리드 차량(1).
  9. 하이브리드 차량(1)의 제어 방법에 있어서,
    상기 하이브리드 차량(1)은, 엔진(10)과, 구동륜(70)과, 스타터 모터(14)와, 보조 배터리(112)와, 모터 제너레이터(30)와, 클러치(K0)과, 통지 장치와, 전자 제어 유닛(100)을 포함하고,
    상기 스타터 모터(14)는 상기 엔진(10)을 시동하도록 구성되고, 상기 보조 배터리(112)는 상기 스타터 모터(14)를 포함하는 보조 기기에 전력을 공급하도록 구성되고, 상기 모터 제너레이터(30)는 상기 구동륜(70)에 연결되도록 구성되어 있고, 상기 클러치(K0)는 상기 엔진(10)과 상기 구동륜(70)을 연결하도록 구성되고, 상기 통지 장치는 상기 하이브리드 차량(1)에 관한 정보를 유저에게 통지하도록 구성되고,
    상기 제어 방법은,
    상기 엔진(10)을 시동시키기 위해서, 상기 스타터 모터(14)를 사용해서 상기 엔진(10)을 시동하는 제어인 제1 엔진 시동 제어와, 상기 하이브리드 차량(1)의 주행 중에 상기 클러치(K0)를 사용해서 상기 엔진(10)과 상기 구동륜(70)을 연결시켜서 상기 엔진(10)을 시동하는 제어인 제2 엔진 시동 제어 중 어느 것을, 상기 전자 제어 유닛(100)에 의해 실행하는 것과,
    상기 엔진(10)을 정지한 상태에서 상기 모터 제너레이터(30)를 사용한 전동 주행 중에, 하기 조건 i) 및 ii)가 모두 만족된 경우에, 상기 하이브리드 차량(1)을 정지시킬 것을 촉구하는 취지의 정보를 미리 정해진 통지 형태로, 상기 통지 장치에 의해, 상기 유저에게 통지하는 것을
    더 포함하는, 하이브리드 차량(1)의 제어 방법;
    i) 상기 모터 제너레이터(30)가 이상 상태이고, 또한 상기 엔진(10)의 시동이 필요하다고 상기 전자 제어 유닛(100)이 판정했다
    ii) 상기 하이브리드 차량(1)의 속도가 역치 미만이라고 상기 전자 제어 유닛(100)이 판정했다.

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