KR102022783B1 - 하이브리드 차량 - Google Patents

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KR102022783B1
KR102022783B1 KR1020170155506A KR20170155506A KR102022783B1 KR 102022783 B1 KR102022783 B1 KR 102022783B1 KR 1020170155506 A KR1020170155506 A KR 1020170155506A KR 20170155506 A KR20170155506 A KR 20170155506A KR 102022783 B1 KR102022783 B1 KR 102022783B1
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KR
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internal combustion
combustion engine
vehicle
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KR1020170155506A
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겐지 우치다
요시조 아키타
다다아키 와타나베
미츠루 마에다
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도요타지도샤가부시키가이샤
아이신에이더블류 가부시키가이샤
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    • B60K6/38—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs characterised by apparatus, components or means specially adapted for HEVs characterised by the driveline clutches
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B60W20/00—Control systems specially adapted for hybrid vehicles
    • B60W20/10—Controlling the power contribution of each of the prime movers to meet required power demand
    • B60W20/15—Control strategies specially adapted for achieving a particular effect
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W20/00—Control systems specially adapted for hybrid vehicles
    • B60W20/40—Controlling the engagement or disengagement of prime movers, e.g. for transition between prime movers
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
    • F16H61/00—Control functions within control units of change-speed- or reversing-gearings for conveying rotary motion ; Control of exclusively fluid gearing, friction gearing, gearings with endless flexible members or other particular types of gearing
    • F16H61/0021—Generation or control of line pressure
    • F16H61/0025—Supply of control fluid; Pumps therefore
    • F16H61/0031—Supply of control fluid; Pumps therefore using auxiliary pumps, e.g. pump driven by a different power source than the engine
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60K—ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K6/00—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00
    • B60K6/20—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs
    • B60K6/22—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs characterised by apparatus, components or means specially adapted for HEVs
    • B60K6/38—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs characterised by apparatus, components or means specially adapted for HEVs characterised by the driveline clutches
    • B60K2006/381—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs characterised by apparatus, components or means specially adapted for HEVs characterised by the driveline clutches characterized by driveline brakes
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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Abstract

하이브리드 차량(1)은, 구동 장치(10)와, 자동 변속 장치(30)를 구비한다. 자동 변속 장치(30)는, 구동 장치(10)와 구동륜(44) 사이에서 동력을 전달 가능한 결합 요소(C1, C2, B1, B2)를 포함한다. 구동 장치(10)는, 엔진(11)과, 제1 모터 제너레이터(MG1)와, 제2 모터 제너레이터(MG2)와, 유성 기어 기구(24)를 포함한다. 하이브리드 차량(1)은, 기계식 오일 펌프(80)와, 전동식 오일 펌프(50)와, 제어 장치(60)를 더 구비한다. 제어 장치(60)는, 차량(1)이 소정값 이상의 차속에서의 주행 중에 유저에 의한 시스템 정지 조작에 의해 엔진(11)이 정지되어 있는 경우, 전동식 오일 펌프(50)의 작동을 계속한다.

Description

하이브리드 차량 {HYBRID VEHICLE}
본 개시는, 하이브리드 차량에 관한 것으로, 특히 하이브리드 차량에 탑재되는 내연 기관의 시동 기술에 관한 것이다.
일본 특허 공개 제2006-46487호는, 엔진과 제1 모터 제너레이터와 제2 모터 제너레이터를 포함하는 구동 장치와, 구동 장치와 구동륜 사이에 설치된 변속기와, 엔진의 동력을 사용하여 유압을 발생하는 기계식 오일 펌프를 구비하는 하이브리드 차량을 개시한다.
변속기는, 구동 장치에 접속되는 입력축과, 구동륜에 접속되는 출력축과, 유압식 마찰 결합 요소를 포함한다. 마찰 결합 요소는, 기계식 오일 펌프가 발생한 유압에 의해, 변속기의 입력축과 출력축 사이에서 동력을 전달 가능한 결합 상태로 되도록 구성된다.
상기한 하이브리드 차량에 있어서는, 변속기의 마찰 결합 요소가 결합 상태인 경우에, 구동 장치가 발생한 동력이 변속기를 통해 구동륜에 전달된다.
일본 특허 공개 제2006-46487호에 개시된 하이브리드 차량에 있어서는, 변속기의 마찰 결합 요소가 결합 상태가 아닌 경우에는, 변속기의 입력축이 구동륜에 접속되어 있지 않은 프리 상태로 되기 때문에, 제1 모터 제너레이터 및 제2 모터 제너레이터를 사용하여 엔진의 시동을 행하는 것이 기술적으로 매우 어려워진다. 그 때문에, 차량의 주행 중에 유저에 의한 시스템 정지 조작에 의해 엔진이 정지하여 기계 오일 펌프가 정지하면, 변속기의 마찰 결합 요소를 결합 상태로 유지할 수 없게 된다. 그 결과, 차량의 주행 중에 유저가 시스템 재시동 조작을 행해도, 엔진을 재시동할 수 없는 상태가 되어 버려, 유저의 편리성이 악화될 것이 우려된다.
본 개시는, 상술한 과제를 해결하기 위해 이루어진 것이며, 그 목적은, 구동 장치와 구동륜 사이에 변속 장치를 구비하는 하이브리드 차량에 있어서, 주행 중에 유저에 의한 시스템 정지 조작에 의해 엔진이 정지해도, 엔진을 재시동할 수 없는 상황에 빠지는 것을 억제하는 것이다.
본 개시의 일 양태에 관한 하이브리드 차량은, 구동력을 발생하는 구동 장치와, 구동 장치와 구동륜 사이에 설치된 변속 장치를 구비한다. 변속 장치는, 구동 장치에 접속되는 입력축과, 구동륜에 접속되는 출력축과, 외부로부터 공급되는 유압에 의해 입력축과 출력축 사이에서 동력을 전달 가능한 결합 상태로 되는 결합 요소를 포함한다. 구동 장치는, 내연 기관과, 제1 회전 전기 기기와, 내연 기관과 제1 회전 전기 기기와 변속 장치의 입력축을 기계적으로 연결하는 유성 기어 기구와, 변속 장치의 입력축에 연결된 제2 회전 전기 기기를 포함한다. 하이브리드 차량은, 내연 기관의 동력을 사용하여 결합 요소에 공급되는 유압을 발생하는 기계 펌프와, 전력을 사용하여 결합 요소에 공급되는 유압을 발생하는 전동 펌프와, 구동 장치, 변속 장치 및 전동 펌프를 제어하는 제어 장치를 더 구비한다. 제어 장치는, 하이브리드 차량이 소정값 이상의 차속에서의 주행 중에 유저에 의한 시스템 정지 조작에 의해 내연 기관이 정지되어 있는 경우, 전동 펌프의 작동을 계속한다.
상기 양태에 의하면, 주행 중에 시스템 정지 조작에 의해 내연 기관이 정지되어 있는 경우, 전동 펌프의 작동이 계속된다. 이에 의해, 주행 중에 내연 기관의 정지에 수반하여 기계 펌프가 정지해도, 변속 장치의 결합 요소를 결합 상태로 하기 위한 유압이 전동 펌프에 의해 확보된다. 그 때문에, 주행 중에 시스템 정지 조작에 의해 내연 기관이 정지해도, 내연 기관을 재시동할 수 없는 상황에 빠지는 것을 억제할 수 있다.
일 양태에 있어서는, 제어 장치는, 전동 펌프의 작동 계속 중에 결합 요소가 결합 상태인 경우, 유저에 의한 시스템 시동 조작에 따라서 내연 기관을 시동하는 시동 처리를 행해도 된다. 제어 장치는, 전동 펌프의 작동 계속 중에 결합 요소가 결합 상태가 아닌 경우, 시스템 시동 조작이 있어도 시동 처리를 행하지 않아도 된다.
상기 양태에 의하면, 전동 펌프의 작동 계속 중에 결합 요소가 결합 상태인 경우, 변속기의 입력축이 구동륜에 접속된 상태로 되어 내연 기관을 재시동할 수 있는 상황이기 때문에, 유저에 의한 시스템 시동 조작에 따라서 내연 기관을 시동하는 시동 처리가 행해진다. 이에 의해, 주행 중이라도 내연 기관을 재시동할 수 있다. 한편, 전동 펌프의 작동 계속 중에 결합 요소가 결합 상태가 아닌 경우, 변속기의 입력축이 구동륜에 접속되어 있지 않은 프리 상태이며 내연 기관의 재시동이 어려운 상황이기 때문에, 시스템 시동 조작이 있어도 시동 처리를 행할 수 없다. 이에 의해, 내연 기관의 재시동이 어려운 상황에서 불필요하게 내연 기관의 시동 처리를 행하는 것을 회피할 수 있다.
일 양태에 있어서는, 제어 장치는, 시동 처리에 의해서도 내연 기관이 시동되지 않는 경우, 시동 처리를 정지하여 내연 기관을 정지 상태로 유지해도 된다.
상기 구성에 의하면, 시동 처리에 의해서도 내연 기관이 시동되지 않는 경우에는, 시동 처리가 정지된다. 이에 의해, 무언가의 요인으로 내연 기관이 재시동하지 않는 상황에서 불필요하게 내연 기관의 시동 처리를 계속하는 것을 회피할 수 있다.
일 양태에 있어서는, 제어 장치는, 전동 펌프의 작동 계속 중에 차속이 소정값 미만이 되면, 전동 펌프를 정지하여 내연 기관을 정지 상태로 유지해도 된다.
차속이 소정값(예를 들어, 시속 수 km 정도) 미만인 경우에는, 즉시 정차가능한 상황이며 주행 중에 시스템 재기동을 요하는 긴급성은 낮다고 상정된다. 그래서, 상기 구성에 의한 제어 장치는, 전동 펌프의 작동 계속 중에 차속이 소정값 미만이 되면, 전동 펌프를 정지하여 내연 기관을 정지 상태로 유지한다. 이에 의해, 필요 이상으로 전동 펌프의 작동을 계속하는 것을 회피할 수 있다.
일 양태에 있어서는, 제어 장치는, 상기 내연 기관이 정지되어 있지 않은 경우, 상기 전동 펌프를 정지 상태로 유지해도 된다.
내연 기관이 정지되어 있지 않은 경우, 결합 요소에 공급되는 유압은, 내연 기관의 동력에 의해 구동되는 기계 펌프로부터 발생한다. 그 때문에, 전동 펌프의 작동을 정지해도 된다고 생각된다. 이에 의해, 필요 이상으로 전동 펌프의 작동을 계속하는 것을 회피할 수 있다.
일 양태에 있어서는, 제어 장치는, 상기 유저에 의한 상기 시스템 시동 조작에 따라서 상기 내연 기관을 시동하는 상기 시동 처리를 행한 후, 소정 조건에서 상기 전동 펌프를 정지 상태로 유지해도 된다. 상기 소정 조건이라 함은, 상기 내연 기관의 회전수가 소정값 이상이 된 경우여도 된다.
내연 기관을 시동하는 시동 처리가 행해진 후, 예를 들어 내연 기관의 회전수가 소정값 이상이 된 경우, 내연 기관의 시동은 완료되었다고 생각된다. 이 경우, 결합 요소에 공급되는 유압은, 내연 기관의 동력에 의해 구동되는 기계 펌프로부터 발생한다. 그 때문에, 전동 펌프의 작동을 정지해도 된다고 생각된다. 이에 의해, 필요 이상으로 전동 펌프의 작동을 계속하는 것을 회피할 수 있다.
본 발명의 예시적인 실시예의 특징, 이점 및 기술적 및 산업적 의의는 유사 요소들을 유사 도면 부호로 나타낸 첨부 도면을 참조로 하여 후술될 것이다.
도 1은 차량의 전체 구성도이다.
도 2는 구동 장치 및 자동 변속 장치의 구성의 일례를 도시하는 도면이다.
도 3은 자동 변속 장치의 결합 작동표를 나타내는 도면이다.
도 4는 차동부 및 자동 변속 장치에 의해 구성되는 변속 기구의 공선도이다.
도 5는 IG 오프 상태에서의 타성 주행 중에, AT 클러치가 결합되어 있지 않은 상태에서 엔진 시동 처리를 행하는 경우의 제어 상태의 일례를 변속 기구의 공선도 상에 도시하는 도면이다.
도 6은 IG 오프 상태에서의 타성 주행 중에, AT 클러치가 결합되어 있는 상태에서 엔진 시동 처리를 행하는 경우의 제어 상태의 일례를 변속 기구의 공선도 상에 도시하는 도면이다.
도 7은 ECU의 처리 순서의 일례를 나타내는 흐름도이다.
도 8은 주행 중에 시스템 정지 조작 및 시스템 시동 조작이 행해지는 경우의 상태 변화의 일례를 나타내는 타이밍 차트이다.
이하, 본 개시의 실시 형태에 대해, 도면을 참조하면서 상세하게 설명한다. 또한, 도면 중 동일 또는 상당 부분에는 동일 부호를 붙이고 그 설명은 반복하지 않는다.
도 1은, 본 실시 형태에 의한 차량(1)의 전체 구성도이다. 차량(1)은, 구동 장치(10)와, 자동 변속 장치(30)와, 차동 기어 장치(42)와, 구동륜(44)과, ECU(Electronic Control Unit)(60)를 구비한다.
구동 장치(10)는, 엔진(11)과, 차동부(20)를 포함한다. 엔진(11)은, 예를 들어 가솔린 엔진이나 디젤 엔진 등으로 구성되는 내연 기관이다. 차동부(20)는, 엔진(11)에 연결된다. 차동부(20)와 모터 제너레이터와, 엔진(11)의 출력을 자동 변속 장치(30)와 모터 제너레이터로 분할하는 동력 분할 장치를 포함한다(후술하는 도 2 참조).
자동 변속 장치(30)는, 구동 장치(10)의 차동부(20)와 차동 기어 장치(42)(구동륜(44)) 사이에 설치된다. 자동 변속 장치(30)는, 차동부(20)에 접속되는 입력축(31)의 회전 속도와 차동 기어 장치(42)(구동륜(44))에 접속되는 출력축(36)의 회전 속도의 비인 변속비(기어단)를 변경 가능하게 구성된다. 구동 장치(10) 및 자동 변속 장치(30)의 구성에 대해서는, 나중에 상세하게 설명한다.
차동 기어 장치(42)는, 자동 변속 장치(30)의 출력축(36)에 연결되고, 자동 변속 장치(30)로부터 출력되는 동력을 구동륜(44)에 전달한다.
또한, 차량(1)은, 시스템 메인 릴레이(이하 「SMR」이라고도 함)(27)와, PCU(Power Control Unit)(28)와, 축전 장치(29)를 구비한다.
축전 장치(29)는, 차량(1)의 주행용 전력을 축적하는 이차 전지이다. 또한, 축전 장치(29)는 대용량의 커패시터여도 된다.
SMR(27)은, ECU(60)로부터의 제어 신호에 따라서 개폐된다. SMR(27)이 폐쇄되면 축전 장치(29)가 PCU(28)에 접속되고, SMR(27)이 개방되면 축전 장치(29)가 PCU(28)로부터 분리된다.
PCU(28)는, SMR(27)을 통해 축전 장치(29)에 전기적으로 접속되고, ECU(60)로부터의 제어 신호에 기초하여, 축전 장치(29)의 전력을 차동부(20)의 모터 제너레이터에 공급하여 모터 제너레이터를 구동하거나, 차동부(20)의 모터 제너레이터에 의해 발전되는 전력을 축전 장치(29)에 공급하여 축전 장치(29)를 충전하거나 한다.
또한, 차량(1)은, 전동식 오일 펌프(이하 「EOP」라고도 함)(50)와, 기계식 오일 펌프(이하 「MOP」라고도 함)(80)와, 유압 회로(70)를 구비한다.
EOP(50)는, 후술하는 보조 전지(7)로부터 공급되는 전력(더 상세하게는, 보조 전지(7)로부터 공급되는 전력에 의해 작동하는 도시하지 않은 모터의 동력)에 의해 구동되어 오일 팬에 저류된 오일을 흡입하고, 흡입한 오일을 유압 회로(70)에 공급한다. 따라서, 엔진(11)이 정지되어도, EOP(50)는 구동 가능하다. EOP(50)의 출력 유압은, ECU(60)로부터의 지령 신호에 의해 제어된다.
한편, MOP(80)는, 엔진(11)의 동력에 의해 구동되어 오일 팬에 저류된 오일을 흡입하고, 흡입한 오일을 유압 회로(70)에 공급한다. 따라서, 엔진(11)이 작동되면 MOP(80)도 구동되고, 엔진(11)이 정지되면 MOP(80)도 정지된다.
유압 회로(70)는, EOP(50) 및 MOP(80) 중 적어도 한쪽으로부터의 오일을 차동부(20) 및 자동 변속 장치(30)에 공급한다. 차동부(20) 및 자동 변속 장치(30)에 공급된 오일은, 차동부(20) 및 자동 변속 장치(30)의 윤활유 및 냉각유로서 작용한다. 도 1에 나타낸 일점 쇄선은, 오일의 흐름을 나타내고 있다.
유압 회로(70)에는, 자동 변속 장치(30) 내의 마찰 결합 요소(후술)를 결합시키기 위한 유압을 조정하는 리니어 솔레노이드 밸브(도시하지 않음)가 설치된다. 리니어 솔레노이드 밸브는, ECU(60)로부터의 유압 지령값에 따른 유압을 발생하여 자동 변속 장치(30) 내의 마찰 결합 요소(후술)에 공급한다. 이에 의해, 자동 변속 장치(30) 내의 마찰 결합 요소가 결합 상태(자동 변속 장치(30)의 입력축(31)과 출력축(36) 사이에서 동력을 전달 가능한 상태)가 된다.
또한, 차량(1)은, 푸시 스위치(2)와, 보조 전지(7)와, IG(이그니션) 릴레이(8)와, IGCT 릴레이(9)를 구비한다.
푸시 스위치(2)는, 유저가 시스템 시동 조작 및 시스템 정지 조작을 입력하기 위한 조작 스위치이다. 시스템 시동 조작은, ECU(60)를 포함하는 차량 시스템(차량(1)을 주행시키기 위한 기기)을 기동하기 위한 조작이다. 시스템 정지 조작은, 차량 시스템을 정지하기 위한 조작이다.
보조 전지(7)는, ECU(60) 및 EOP(50) 등을 포함하는 차량(1)의 보조 기기를 작동시키기 위한 비교적 낮은 전압의 전력을 축적하는 이차 전지이다. 보조 전지(7)는, 대표적으로는 납 축전지를 포함하여 구성된다. 보조 전지(7)는, IG 릴레이(8) 및 IGCT 릴레이(9)를 통해 보조 기기에 접속된다.
IG 릴레이(8)는, 시스템 시동 조작에 따라서 폐쇄되고, 시스템 정지 조작에 따라서 개방된다. IG 릴레이(8)가 폐쇄 상태(이하 「IG 온 상태」라고도 함)인 경우, 보조 전지(7)가 각 보조 기기에 접속되고, 보조 전지(7)로부터 각 보조 기기에 전력이 공급된다. 한편, IG 릴레이(8)가 개방 상태(이하 「IG 오프 상태」라고도 함)인 경우, 보조 전지(7)로부터의 전력은 IG 릴레이(8)를 통해서는 각 보조 기기에 공급되지 않는다.
한편, IGCT 릴레이(9)는, ECU(60)로부터의 제어 신호에 따라서 개폐된다. IGCT 릴레이(9)가 폐쇄 상태인 경우, ECU(60) 및 EOP(50)를 포함하는 일부의 보조 기기에 보조 전지(7)가 접속되고, 보조 전지(7)로부터 일부의 보조 기기에 전력이 공급된다. 따라서, IG 오프 상태라도, IGCT 릴레이(9)가 폐쇄 상태이면, ECU(60) 및 EOP(50)를 포함하는 일부의 보조 기기에의 전력 공급은 계속된다.
유저가 푸시 스위치(2)에 대해 시스템 시동 조작을 행하면, IG 온 상태로 되어, ECU(60)를 포함하는 차량 시스템이 기동한다. 그 후, ECU(60)는, 엔진(11)을 시동시키는 엔진 시동 처리를 행하고, 엔진 시동 처리에 의해 엔진(11)이 시동되면, ECU(60)는, SMR(27)을 폐쇄하여 차량 제어 상태를 Ready-ON 상태로 한다. Ready-ON 상태에서는, ECU(60)는, 유저의 액셀러레이터 페달 조작에 따라서 구동 장치(10)로부터 구동력을 발생시키는 것을 허용한다.
Ready-ON 상태에서 유저가 푸시 스위치(2)에 대해 시스템 정지 조작을 행하면, IG 오프 상태로 된다. 이때, ECU(60) 및 EOP(50) 등을 포함하는 일부의 보조 기기에는, IGCT 릴레이(9)를 통해 보조 전지(7)로부터의 전력 공급이 계속된다.
IG 오프 상태로 되면, ECU(60)는, 차량 제어 상태를 Ready-OFF 상태로 한다. Ready-OFF 상태에서는, 엔진(11)이 정지됨과 함께, PCU(28)의 동작도 정지된다. 따라서, Ready-OFF 상태에서는, 유저가 액셀러레이터 페달을 조작해도 구동력은 발생하지 않는다. 그 후, ECU(60)는, 소정 조건이 성립된 경우에, 스스로 IGCT 릴레이(9)를 개방하여 ECU(60)를 포함하는 차량 시스템 전체를 정지시킨다.
또한, 차량(1)에는, 차속 센서(3), 회전 속도 센서(4∼6)가 설치된다. 차속 센서(3)는, 차속(V)을 검출한다. 회전 속도 센서(4)는, 엔진(11)의 회전 속도(Ne)를 검출한다. 회전 속도 센서(5)는, 후술하는 모터 제너레이터(MG1)의 회전 속도(Nm1)를 검출한다. 회전 속도 센서(6)는, 후술하는 모터 제너레이터(MG2)의 회전 속도(Nm2)를 검출한다. 이들 센서는, 검출 결과를 ECU(60)에 출력한다. 또한, 도시하지 않았지만, 차량(1)에는, 액셀러레이터 개방도(유저에 의한 액셀러레이터 페달 조작량), 시프트 포지션(유저에 의해 조작되는 시프트 레버의 위치) 등, 차량(1)을 제어하기 위해 필요한 다양한 물리량을 검출하기 위한 복수의 센서가 설치된다. 이들 센서는, 검출 결과를 ECU(60)에 송신한다.
ECU(60)는, 도시하지 않은 CPU(Central Processing Unit) 및 메모리를 내장한다. ECU(60)는, 각 센서로부터의 정보 및 메모리에 기억된 정보에 기초하여 소정의 연산 처리를 실행하고, 연산 결과에 기초하여 차량(1)의 각 기기를 제어한다. 예를 들어, ECU(60)는, 액셀러레이터 개방도 및 차속(V) 등을 파라미터로 하는 변속 선도(도시하지 않음)에 기초하여 자동 변속 장치(30)의 상태를 제어한다.
도 2는, 도 1에 도시한 구동 장치(10)(엔진(11), 차동부(20)) 및 자동 변속 장치(30)의 구성의 일례를 도시하는 도면이다. 또한, 엔진(11), 차동부(20) 및 자동 변속 장치(30)는, 그 축심에 대해 대칭적으로 구성되어 있으므로, 도 2에서는, 엔진(11), 차동부(20) 및 자동 변속 장치(30)의 하측을 생략하고 도시되어 있다.
차동부(20)는, 모터 제너레이터(MG1)(제1 모터 제너레이터)와, 모터 제너레이터(MG2)(제2 모터 제너레이터)와, 동력 분할 장치(24)를 포함한다. 모터 제너레이터(MG1, MG2)는, 교류의 회전 전기 기기이며, PCU(28)(도 1)에 의해 구동된다.
동력 분할 장치(24)는, 싱글 피니언형 플라네터리 기어(유성 기어 기구)에 의해 구성되고, 선 기어(S0)와, 피니언 기어(P0)와, 캐리어(CA0)와, 링 기어(R0)를 포함한다. 캐리어(CA0)는, 엔진(11)의 크랭크축(22)에 연결되고, 피니언 기어(P0)를 자전 및 공전 가능하게 지지한다. 선 기어(S0)는, 모터 제너레이터(MG1)의 회전축에 연결된다. 링 기어(R0)는, 자동 변속 장치(30)의 입력축(31)에 연결되고, 피니언 기어(P0)를 통해 선 기어(S0)와 맞물리도록 구성된다. 자동 변속 장치(30)의 입력축(31)에는, 모터 제너레이터(MG2)의 회전축이 연결된다. 즉, 링 기어(R0)는, 모터 제너레이터(MG2)의 회전축과도 연결된다.
동력 분할 장치(24)는, 선 기어(S0), 캐리어(CA0) 및 링 기어(R0)가 상대적으로 회전함으로써 차동 장치로서 기능한다. 선 기어(S0), 캐리어(CA0) 및 링 기어(R0)의 각 회전 속도는, 후술하는 바와 같이 공선도(도 4 등 참조)에 있어서 직선으로 연결되는 관계가 된다. 동력 분할 장치(24)의 차동 기능에 의해, 엔진(11)으로부터 출력되는 동력이 선 기어(S0)와 링 기어(R0)로 분배된다. 그리고, 선 기어(S0)에 분배된 동력에 의해 모터 제너레이터(MG1)가 발전기로서 작동하고, 모터 제너레이터(MG1)에 의해 발전된 전력은, 모터 제너레이터(MG2)에 공급되거나, 축전 장치(29)(도 1)에 축적되거나 한다.
자동 변속 장치(30)는, 싱글 피니언형 플라네터리 기어(32, 34)와, 클러치(C1, C2)와, 브레이크(B1, B2)와, 원웨이 클러치(F1)를 포함한다. 플라네터리 기어(32)는, 선 기어(S1)와, 피니언 기어(P1)와, 캐리어(CA1)와, 링 기어(R1)를 포함한다. 플라네터리 기어(34)는, 선 기어(S2)와, 피니언 기어(P2)와, 캐리어(CA2)와, 링 기어(R2)를 포함한다.
클러치(C1, C2) 및 브레이크(B1, B2) 각각은, 유압에 의해 작동하는 마찰 결합 요소이다. 각 마찰 결합 요소는, 예를 들어 겹쳐진 복수 매의 마찰판이 유압에 의해 압박되는 습식 다판형이나, 회전하는 드럼의 외주면에 권취된 밴드의 일단부가 유압에 의해 단단히 조여지는 밴드 브레이크 등으로 구성된다.
클러치(C1, C2)는, 자동 변속 장치(30)의 입력축(31)에 연결된다. 원웨이 클러치(F1)는, 서로 연결되는 캐리어(CA1) 및 링 기어(R2)를 부방향(차량 후진 방향)으로 회전 가능하게 하고, 또한 정방향(차량 전진 방향)으로 회전 불가능하게 지지한다. 플라네터리 기어(34)의 캐리어(CA2)는, 자동 변속 장치(30)의 출력축(36)에 연결된다.
도 3은, 자동 변속 장치(30)의 결합 작동표를 나타내는 도면이다. 클러치(C1, C2) 및 브레이크(B1, B2), 및 원웨이 클러치(F1)가, 도 3에 나타난 결합 작동표에 따라서 결합됨으로써, 1속 기어단∼4속 기어단(전진 기어단) 및 후진 기어단 중 어느 하나의 기어단이 형성된다. 또한, 도 3에 있어서, 「○」는 결합 상태인 것을 나타내고, 공란은 해방 상태인 것을 나타낸다. 또한, 「N」은 뉴트럴 상태(동력을 전달하지 않는 상태)를 나타낸다.
이하에서는, 설명의 편의상, 클러치(C1, C2) 및 브레이크(B1, B2) 중, 결합 대상으로 되는 마찰 결합 요소를 「AT 클러치」라고도 한다. 예를 들어, 2속 기어단 형성 시에 있어서는, 클러치(C1) 및 브레이크(B1)가 「AT 클러치」가 된다.
1속 기어단∼4속 기어단이 형성된 상태에서는, AT 클러치가 결합 상태로 됨으로써, 자동 변속 장치(30)의 입력축(31)과 출력축(36) 사이의 동력 전달이 가능해진다. 한편, 뉴트럴 상태에서는, 클러치(C1, C2) 및 브레이크(B1, B2)가 모두 비결합 상태로 제어되어, 입력축(31)과 출력축(36) 사이의 동력 전달을 할 수 없는 상태가 된다.
도 4는, 차동부(20) 및 자동 변속 장치(30)에 의해 구성되는 변속 기구의 공선도이다. 차동부(20)에 대응하는 공선도의 세로선 Y1은, 동력 분할 장치(24)의 선 기어(S0)의 회전 속도(즉, 모터 제너레이터(MG1)의 회전 속도(Nm1))를 나타낸다. 세로선 Y2는, 동력 분할 장치(24)의 캐리어(CA0)의 회전 속도(즉, 엔진(11)의 회전 속도(Ne))를 나타낸다. 세로선 Y3은, 동력 분할 장치(24)의 링 기어(R0)의 회전 속도(즉, 모터 제너레이터(MG2)의 회전 속도(Nm2))를 나타낸다. 또한, 세로선 Y1∼Y3의 간격은, 동력 분할 장치(24)의 기어비 ρ0에 따라서 정해져 있다.
또한, 자동 변속 장치(30)에 대응하는 공선도의 세로선 Y4는, 플라네터리 기어(34)의 선 기어(S2)의 회전 속도를 나타낸다. 세로선 Y5는, 서로 연결된 플라네터리 기어(34)의 캐리어(CA2) 및 플라네터리 기어(32)의 링 기어(R1)의 회전 속도를 나타낸다. 세로선 Y6은, 서로 연결된 플라네터리 기어(34)의 링 기어(R2) 및 플라네터리 기어(32)의 캐리어(CA1)의 회전 속도를 나타낸다. 세로선 Y7은, 플라네터리 기어(32)의 선 기어(S1)의 회전 속도를 나타낸다. 그리고, 세로선 Y4∼Y7의 간격은, 플라네터리 기어(32)의 기어비 ρ1, 플라네터리 기어(34)의 기어비 ρ2에 따라서 정해져 있다.
클러치(C1)가 결합되면, 차동부(20)의 링 기어(R0)에 자동 변속 장치(30)의 플라네터리 기어(34)의 선 기어(S2)가 연결되어, 선 기어(S2)가 링 기어(R0)와 동일한 속도로 회전한다. 따라서, 클러치(C1)가 결합되면, 선 기어(S2)의 회전 속도를 나타내는 세로선 Y4가 차동부(20)의 링 기어(R0)(자동 변속 장치(30)의 입력축(31))의 회전 속도가 된다.
한편, 클러치(C2)가 결합되면, 차동부(20)의 링 기어(R0)에 자동 변속 장치(30)의 플라네터리 기어(32)의 캐리어(CA1) 및 플라네터리 기어(34)의 링 기어(R2)가 연결되어, 캐리어(CA1) 및 링 기어(R2)가 링 기어(R0)와 동일한 속도로 회전한다. 따라서, 클러치(C2)가 결합되면, 캐리어(CA1) 및 링 기어(R2)의 회전 속도를 나타내는 세로선 Y6이 차동부(20)의 링 기어(R0)(자동 변속 장치(30)의 입력축(31))의 회전 속도가 된다.
플라네터리 기어(34)의 캐리어(CA2)의 회전 속도를 나타내는 세로선 Y5가, 자동 변속 장치(30)의 출력 회전 속도(출력축(36)의 회전 속도)를 나타낸다.
예를 들어, 도 3의 결합 작동표에 나타낸 바와 같이, 클러치(C1) 및 브레이크(B1)를 결합하고 그 밖의 클러치 및 브레이크를 해방하여 2속 기어단(2nd)이 형성되면, 자동 변속 장치(30)의 공선도는 「2nd」로 표시되는 직선과 같이 된다.
또한, 도 3의 결합 작동표에 나타낸 바와 같이, 클러치(C1) 및 브레이크(B2)를 결합하고 그 밖의 클러치 및 브레이크를 해방하면, 모터 제너레이터(MG2)의 회전 상태에 따라서 1속 기어단(1st) 및 후진 기어단(Rev)이 형성된다. 모터 제너레이터(MG2)(링 기어(R0))가 정방향으로 회전하고 있을 때에는, 자동 변속 장치(30)의 공선도는 「1st」로 표시되는 직선과 같이 된다. 한편, 모터 제너레이터(MG2)(링 기어(R0))가 부방향으로 회전하고 있을 때에는, 자동 변속 장치(30)의 공선도는 「Rev」로 표시되는 직선과 같이 된다.
이와 같이, 자동 변속 장치(30)에 있어서, 클러치(C1, C2) 및 브레이크(B1, B2)를 도 3의 결합 작동표에 따라서 결합 또는 해방시킴으로써, 1속 기어단∼4속 기어단, 후진 기어단 및 뉴트럴 상태를 형성할 수 있다.
한편, 차동부(20)에 있어서는, 모터 제너레이터(MG1, MG2)를 적절하게 회전 제어함으로써, 캐리어(CA0)에 연결되는 엔진(11)의 소정의 회전 속도에 대해, 링 기어(R0)의 회전 속도, 즉 자동 변속 장치(30)의 입력축(31)의 회전 속도를 연속적으로 변경 가능한 무단 변속이 실현된다.
본 실시 형태에 의한 차량(1)에 있어서는, 유저가 차량 시스템을 긴급 정지할 수 있도록, 차량(1)의 주행 중에 있어서도 시스템 정지 조작을 받아들이는 기능이 마련되어 있다.
구체적으로는, Ready-ON 상태에서의 주행 중에 유저가 시스템 정지 조작을 행하여 IG 오프 상태로 되면, ECU(60)는, 차량 제어 상태를 Ready-OFF 상태로 한다. 이에 의해, 유저가 액셀러레이터 조작을 행해도 차량 구동력은 발생하지 않는 상태가 된다. 또한, IG 오프 상태라도, 주행 중에 있어서는, ECU(60)는, IGCT 릴레이(9) 및 SMR(27)을 폐쇄 상태로 유지한다. 그 때문에, ECU(60) 및 EOP(50)를 포함하는 일부의 보조 기기는 작동 가능한 동시에, 축전 장치(29)로부터 모터 제너레이터(MG1, MG2)로의 전력 공급도 가능하다.
상술한 바와 같이, 본 실시 형태에 의한 차량(1)에 있어서는, 차량 주행 중에 있어서도 시스템 정지 조작에 따라서 차량 제어 상태를 Ready-OFF 상태로 하는 것이 허용된다.
그러나, 주행 중의 시스템 정지 조작이 유저가 의도하지 않은 오조작인 경우에는, 유저는 즉시 Ready-ON 상태로 복귀시킬 것을 희망하는 것이 상정된다.
그래서, 본 실시 형태에 의한 차량(1)에 있어서는, 주행 중의 시스템 정지 조작에 의해 Ready-OFF 상태로 되어 있는 경우에는, 주행 중에 Ready-ON 상태로 복귀할 수 있도록 주행 중에 시스템 시동 조작(차량 시스템을 재기동시키는 조작)을 받아들이는 기능이 마련되어 있다.
주행 중의 시스템 재기동 시에 있어서는, 정차 상태에서의 통상의 시스템 기동 시와는 달리, 시스템이 재기동된 것을 유저가 인식할 수 있도록, 엔진(11)을 시동시키는 것을 필수 조건으로 하여 Ready-ON 상태로의 복귀가 허용된다. 구체적으로는, IG 오프 상태에서의 타성(관성) 주행 중에 유저가 시스템 시동 조작을 행한 경우, ECU(60)는, 엔진 시동 처리를 행한다. 그리고, ECU(60)는, 엔진 시동 처리에 의해 엔진(11)의 시동이 완료된 것을 조건으로 하여 차량 제어 상태를 Ready-ON 상태로 복귀시킨다. 이에 의해, 유저의 액셀러레이터 조작에 따라서 차량 구동력이 발생하는 상태로 된다.
상술한 바와 같이, IG 오프 상태에서의 타성 주행 중에 시스템 시동 조작(시스템 재기동 조작)이 행해진 경우, ECU(60)는, 엔진 시동 처리를 행하고, 엔진 시동 처리에 의해 엔진(11)의 시동이 완료된 것을 조건으로 하여 Ready-ON 상태로 복귀시킨다.
그러나, IG 오프 상태에서의 타성 주행 중에 엔진 시동 처리를 행할 때, AT 클러치가 결합되어 있지 않은 상태이면, 동력 분할 장치(24)의 링 기어(R0)(자동 변속 장치(30)의 입력축(31))가 구동륜(44)에 접속되어 있지 않은 프리 상태로 되기 때문에, 엔진(11)을 시동시키는 것이 기술적으로 매우 어려워진다. 이 점에 대해 이하에 상세하게 설명한다.
도 5는, IG 오프 상태에서의 타성 주행 중에, AT 클러치가 결합되어 있지 않은 있는 상태에서 엔진 시동 처리를 행하는 경우의 제어 상태의 일례를 변속 기구의 공선도 상에 나타내는 도면이다. 또한, 도 5에 나타낸 예에서는, 2속 기어단 형성 시에서의 전진 주행 중에 시스템 정지 조작이 행해짐으로써, IG 오프 상태로 되어 엔진(11)이 정지된 경우가 나타나 있다.
주행 중에 IG 오프 상태로 되면, 엔진(11)이 정지되고, 엔진(11)의 정지에 수반하여 MOP(80)도 정지한다. 또한, IG 오프 상태에 있어서는, 통상이라면 주행이 불필요하기 때문에, EOP(50)도 정지되는 것이 상정된다. 이 경우, AT 클러치(도 5에 나타낸 예에서는, 2속 기어단 형성 시의 결합 대상인 클러치(C1) 및 브레이크(B1))를 결합하기 위한 유압이 없어져, AT 클러치는 결합되지 않는 상태로 되어 버린다.
도 5에 나타낸 바와 같은 주행 상태로부터 엔진(11)을 시동하기 위해서는, ECU(60)는, 모터 제너레이터(MG1)를 회생 상태(제너레이터로서 기능하는 상태)로 제어함으로써, 모터 제너레이터(MG1)의 토크(이하, 「MG1 토크(Tm1)」라고도 함)를 정방향으로 작용시켜 엔진(11)을 크랭킹한다. 이때, 링 기어(R0)에는, MG1 토크(Tm1)의 반력 토크(이하 「크랭킹 반력(TC)」이라고도 함)가 부방향으로 작용한다.
이때, AT 클러치가 결합되어 있지 않고, 동력 분할 장치(24)의 링 기어(R0)가 구동륜(44)에 접속되어 있지 않은 프리 상태이다. 이러한 상태에 있어서, 크랭킹 반력(TC)과 균형을 이루도록 모터 제너레이터(MG2)의 토크(이하, 「MG2 토크(Tm2)」라고도 함)가 고정밀도로 조정되면, 링 기어(R0)의 회전 속도가 일정해져, 엔진(11)을 크랭킹 가능하지만, 이러한 조정은 기술적으로 매우 어렵다. 즉, 크랭킹 반력(TC)과 MG2 토크(Tm2)의 균형이 조금이라도 무너지면, 링 기어(R0)의 회전 속도가 상승 혹은 하강해 버린다. 도 5에 나타낸 일점 쇄선은, 크랭킹 반력(TC)이 MG2 토크(Tm2)보다 커, 링 기어(R0)의 회전 속도가 하강해 버리는 예를 나타내고 있다. 링 기어(R0)의 회전 속도가 상승 혹은 하강해 버리면, 엔진(11)을 크랭킹할 수 없어, 엔진(11)을 시동할 수 없는 경우가 발생할 수 있다. 그 결과, 주행 중에 Ready-ON 상태로 복귀시킬 수 없게 될 것이 우려된다.
상기한 문제를 해소하기 위해, 본 실시 형태에 의한 ECU(60)는, IG 오프 상태에서의 주행 중에 있어서는, EOP(50)의 작동을 계속한다. 이에 의해, IG 오프 상태에서의 타성 주행 중에 MOP(80)가 정지하고 있어도, AT 클러치를 결합 상태로 하기 위한 유압이 EOP(50)에 의해 확보된다. 그 때문에, IG 오프 상태에서의 주행 중에 시스템 시동 조작(시스템 재기동 조작)이 행해진 것에 따라서 엔진 시동 처리를 행할 때, AT 클러치를 결합 상태로 하여, 동력 분할 장치(24)의 링 기어(R0)가 구동륜(44)에 접속된 상태로 할 수 있다. 이에 의해, 엔진(11)을 적절하게 크랭킹하여, 엔진(11)을 시동하기 쉽게 할 수 있다.
도 6은, IG 오프 상태에서의 타성 주행 중에, AT 클러치가 결합되어 있는 상태에서 엔진 시동 처리를 행하는 경우의 제어 상태의 일례를 변속 기구의 공선도 상에 나타내는 도면이다.
AT 클러치가 결합 상태이면, 동력 분할 장치(24)의 링 기어(R0)가 구동륜(44)에 연결되기 때문에, 크랭킹 반력(TC)은 구동륜(44)에서도 받아낼 수 있는 상태가 된다. 이 상태에 있어서는, 동력 분할 장치(24)의 링 기어(R0)보다 차량(1)의 이너셔의 쪽이 크기 때문에, 링 기어(R0)에 크랭킹 반력(TC)이 작용해도, 링 기어(R0)의 회전 속도는 변동되지 않고 일정해져, 그 결과, MG1 토크(Tm1)에 의해 엔진(11)을 크랭킹할 수 있다(이점 쇄선 참조).
도 7은, ECU(60)가 실행하는 처리 순서의 일례를 나타내는 흐름도이다. 이 흐름도는, ECU(60)의 작동 중에 소정 주기로 반복하여 실행된다. 또한, 이하에서는, 스텝을 「S」로 약기한다.
ECU(60)는, 유저에 의한 시스템 정지 조작에 의해 IG 오프 상태로 되었는지 여부를 판정한다(S10). IG 오프 상태가 아닌 경우(S10에서 "아니오"), ECU(60)는, 이후의 처리를 건너뛰고, "복귀"로 처리를 이행한다.
IG 오프 상태로 된 경우(S10에서 "예"), ECU(60)는, 차속(V)이 역치(Vth) 이상인지 여부를 판정한다(S20). 이 판정은, IG 오프 상태에서의 타성 주행 중인지 여부를 판정하기 위한 처리이다. 역치(Vth)는, 타성 주행 중의 시스템 재기동을 허가할지 여부를 결정하기 위한 차속이며, 예를 들어 시속 수 km 정도의 값으로 설정할 수 있다.
차속(V)이 역치(Vth) 미만이라고 판정되는 경우(S20에서 "아니오"), 즉시 정차 가능한 상태이며 주행 중에 시스템 재기동을 요하는 긴급성은 낮다고 상정되기 때문에, ECU(60)는, EOP(50)를 정지하고(S24), IG 오프 상태를 계속한다(S90). 또한, 이 경우에는, ECU(60)는, 차량(1)의 정차 후에 SMR(27)을 개방하고, IGCT 릴레이(9)를 개방함으로써 ECU(60)를 포함하는 차량 시스템을 정지시킨다. 차량(1)의 정차 후에 있어서는, 유저는, 통상대로의 시스템 기동 조작을 행함으로써, 차량 시스템을 재기동하여 Ready-ON 상태로 하는 것이 가능하다.
차속(V)이 역치(Vth) 이상인 경우(S20에서 "예"), 즉시 정차 가능한 상태는 아니며 타성 주행 중에 시스템 재기동을 요하는 긴급성이 발생할 가능성이 있기 때문에, ECU(60)는, IG 오프 상태라도 EOP(50)를 작동시킨다(S22). 또한, 이미 EOP(50)가 작동되어 있는 경우에는, ECU(60)는, EOP(50)의 작동을 계속시킨다.
이어서, ECU(60)는, AT 클러치가 결합 상태인지 여부를 판정한다(S30). 이 판정은, 예를 들어 ECU(60)로부터 유압 회로(70)에 출력하고 있는 AT 클러치의 유압 지령값에 기초하여 행할 수 있다.
AT 클러치가 결합 상태인 경우(S30에서 "예"), ECU(60)는, 주행 중 재기동 허가 플래그를 「ON(온)」으로 설정한다. AT 클러치가 결합 상태가 아닌 경우(S30에서 "아니오"), ECU(60)는, 주행 중 재기동 허가 플래그를 「OFF(오프)」로 설정한다. 주행 중 재기동 허가 플래그라 함은, IG 오프 상태에서의 타성 주행 중에 시스템 재기동을 허가할지 여부를 나타내는 플래그이다.
이어서, ECU(60)는, 유저에 의한 시스템 기동 조작이 행해졌는지 여부를 판정한다(S40). 시스템 기동 조작이 행해지지 않은 경우(S40에서 "아니오"), ECU(60)는, S20으로 처리를 복귀시켜, S20 이후의 처리를 반복한다.
시스템 기동 조작이 행해진 경우(S40에서 "예"), ECU(60)는, 주행 중 재기동 허가 플래그가 「ON」인지 여부를 판정한다(S50). 주행 중 재기동 허가 플래그가 「ON」이 아닌 경우(S50에서 "아니오"), ECU(60)는, IG 오프 상태를 계속한다(S90).
주행 중 재기동 허가 플래그가 「ON」인 경우(S50에서 "예"), ECU(60)는, 엔진(11)의 시동 처리를 행한다(S60). 구체적으로는, 상술한 도 5, 도 6에서 설명한 바와 같이, ECU(60)는, MG1 토크(Tm1)를 정방향으로 작용시켜 엔진(11)을 크랭킹한다. 크랭킹에 의해 엔진(11)의 회전 속도(Ne)가 소정 회전 속도에 도달하면, ECU(60)는, 엔진(11)에의 연료 공급을 개시하여 엔진(11)을 시동한다.
이어서, ECU(60)는, 엔진 시동 처리에 의해 엔진(11)의 시동이 완료되었는지 여부를 판정한다(S70).
엔진(11)의 시동이 완료된 경우(S70에서 "예"), ECU(60)는, 차량 제어 상태를 Ready-ON 상태로 한다(S80). 이에 의해, 유저의 액셀러레이터 조작에 의해 구동력을 발생 가능해진다. 또한, Ready-ON 상태로 된 후는, ECU(60)는, 주행 중 재기동 허가 플래그를 디폴트인 「OFF」로 복귀시킨다.
한편, 엔진(11)의 시동이 완료되어 있지 않은 경우(S70에서 "아니오"), ECU(60)는, 엔진(11)의 시동이 실패하였는지 여부를 판정한다(S72). 예를 들어, ECU(60)는, 엔진 시동 처리 개시 후의 경과 시간이 소정값을 초과하는 경우, 엔진(11)의 시동이 실패하였다고 판정한다.
엔진 시동이 실패하였다고 판정되지 않은 경우(S72에서 "아니오"), ECU(60)는, 처리를 S60으로 복귀시켜, 엔진 시동 처리를 계속한다.
엔진 시동이 실패하였다고 판정된 경우(S72에서 "예"), ECU(60)는, 엔진(11)의 시동 처리를 정지하고, IG 오프 상태를 계속한다(S90).
도 8은, 주행 중에 시스템 정지 조작 및 시스템 시동 조작이 행해지는 경우의 상태 변화의 일례를 나타내는 타이밍 차트이다. 도 8에 있어서, 횡축은 시간을 나타내고, 종축은 위에서부터 차례로 IG 상태(IG 온 상태/IG 오프 상태), 차량 제어 상태(Ready-ON 상태/Ready-OFF 상태), 차속(V), 엔진(11)의 회전 속도(Ne), EOP(50)의 상태(작동/정지), AT 클러치의 상태(결합 상태/비결합 상태), 주행 중 재기동 허가 플래그의 상태(ON/OFF), MG1 토크(Tm1), MG2 토크(Tm2)를 나타낸다.
차량(1)이 하이브리드 주행(엔진(11) 및 모터 제너레이터(MG1)의 동력을 사용한 주행)을 하고 있는 시각 t1에 있어서, 유저가 시스템 정지 조작을 행하면, Ready-OFF 상태로 됨과 함께, IG 오프 상태로 된다. 이것에 수반하여, 엔진(11)이 정지되고, 엔진(11)의 회전 속도(Ne)가 저하된다. 엔진(11)의 정지에 수반하여 MOP(80)도 정지된다.
그러나, 차속(V)이 역치(Vth) 이상에서의 주행 중이기 때문에, EOP(50)의 작동이 계속됨과 함께, 주행 중 재기동 허가 플래그가 「ON」으로 설정된다. AT 클러치는, EOP(50)의 출력 유압에 의해 결합 상태로 유지된다.
그 후의 시각 t2에 있어서, 유저가 시스템 시동 조작을 행하면, 엔진(11)의 시동 처리가 개시된다. 이때, EOP(50)의 출력 유압에 의해 AT 클러치가 결합 상태(즉, 동력 분할 장치(24)의 링 기어(R0)가 구동륜(44)에 접속된 상태)이기 때문에, MG1 토크(Tm1)를 정방향으로 작용시킴으로써 엔진(11)을 적절하게 크랭킹할 수 있다(상술한 도 6 참조).
그리고, 시각 t3에 있어서 엔진(11)의 시동이 완료되었다고 판정되면, ECU(60)는, 차량 제어 상태를 Ready-ON 상태로 복귀시킨다. 이에 의해, 유저의 액셀러레이터 조작에 따라서 차량 구동력이 발생하는 상태로 된다.
이상과 같이, 본 실시 형태에 의한 ECU(60)는, IG 오프 상태에서의 주행 중에 있어서는, EOP(50)의 작동을 계속한다. 이에 의해, 주행 중에 시스템 정지 조작에 의해 엔진(11)이 정지해도, 엔진(11)을 재시동할 수 없는 상황에 빠지는 것을 억제할 수 있다. 구체적으로는, 엔진(11)의 정지에 수반하여 MOP(80)가 정지하고 있어도, AT 클러치를 결합 상태로 하기 위한 유압이 EOP(50)에 의해 확보된다. 그 때문에, 시스템 시동 조작에 따라서 엔진 시동 처리를 행할 때, AT 클러치를 결합 상태로 하는(동력 분할 장치(24)의 링 기어(R0)가 구동륜(44)에 접속된 상태로 하는) 것이 가능해진다. 이에 의해, 엔진(11)을 적절하게 크랭킹하여, 엔진(11)을 시동하기 쉽게 할 수 있다.
또한, 본 실시 형태에 의한 ECU(60)는, EOP(50)의 작동 계속 중에 있어서, AT 클러치가 결합 상태인 경우에는, 동력 분할 장치(24)의 링 기어(R0)(자동 변속 장치(30)의 입력축(31))가 구동륜(44)에 접속된 상태이며 엔진(11)을 재시동할 수 있는 상황이기 때문에, 시스템 시동 조작에 따라서 엔진(11)의 시동 처리를 행한다. 이에 의해, 주행 중이라도 엔진(11)을 재시동할 수 있다. 한편, EOP(50)의 작동 계속 중이라도 AT 클러치가 결합 상태가 아닌 경우에는, 동력 분할 장치(24)의 링 기어(R0)(자동 변속 장치(30)의 입력축(31))가 구동륜(44)에 접속되어 있지 않은 프리 상태이며 엔진(11)의 재시동이 어려운 상황이기 때문에, ECU(60)는, 시스템 시동 조작이 있어도 엔진(11)의 시동 처리를 행하지 않는다. 이에 의해, 엔진(11)의 재시동이 어려운 상황에서 불필요하게 엔진(11)의 시동 처리를 행하는 것을 회피할 수 있다.
또한, 본 실시 형태에 의한 ECU(60)는, 엔진(11)의 시동 처리에 의해서도 엔진(11)이 시동되지 않을 경우, 엔진(11)의 시동 처리를 정지하여 엔진(11)을 정지 상태로 유지한다. 이에 의해, 무언가의 요인으로 엔진(11)이 재시동되지 않는 상황에서 불필요하게 엔진(11)의 시동 처리(크랭킹 등)를 계속하는 것을 회피할 수 있다.
또한, 본 실시 형태에 의한 ECU(60)는, EOP(50)의 작동 계속 중에 차속(V)이 역치(Vth) 미만이 되면, 즉시 정차 가능한 상황이며 주행 중에 시스템 재기동을 요하는 긴급성은 낮다고 상정되기 때문에, EOP(50)를 정지하여 엔진(11)을 정지 상태로 유지한다. 이에 의해, 필요 이상으로 EOP(50)의 작동을 계속하는 것을 회피할 수 있다.
또한, 본 실시 형태에 의한 ECU(60)는, 도 8에 나타낸 바와 같이, IG 오프 상태에서의 주행 중에 있어서는, EOP(50)의 작동을 계속하지만, 시스템 정지 조작이 행해지기 전의 IG 온 상태에서의 주행 중에 있어서는, EOP(50)를 정지 상태로 되도록 설정하고 있다. 또한, 본 실시 형태에 의한 ECU(60)는, 도 8에 나타낸 바와 같이, 유저에 의한 IG 오프 상태에서의 주행 중에 있어서의 시스템 시동 조작이 행해진 후라고 하는 소정의 조건에서 EOP(50)를 정지 상태로 되도록 설정하고 있다. 소정의 조건은, 예를 들어 엔진(11)의 회전수가 소정값 이상으로 된 것이나, 엔진(11)의 시동이 완료되었다고 판정된 것 등이 생각된다. 시스템 정지 조작이 행해지기 전의 IG 온 상태에서의 주행 중에 있어서는, 엔진(11)이 작동되고 있으므로, AT 클러치를 작동시키기 위한 유압은, 엔진(11)에 의해 구동되는 MOP(80)에 의해 확보할 수 있다고 생각된다. 그 때문에, EOP(50)의 작동을 정지해도 된다고 생각된다. 또한, IG 오프 상태에서의 주행 중에 있어서의 시스템 시동 조작이 행해지고, 예를 들어 엔진(11)의 시동이 완료되면, AT 클러치를 작동시키기 위한 유압은, 엔진(11)에 의해 구동되는 MOP(80)에 의해 확보할 수 있다고 생각된다. 그 때문에, EOP(50)의 작동을 정지해도 된다고 생각된다. 이에 의해, 필요 이상으로 EOP(50)의 작동을 계속하는 것을 회피할 수 있다.
상술한 실시 형태에 있어서, EOP(50)의 작동 계속 중에 EOP(50)의 이상(회전수 이상, 과열에 의한 온도 상승 등)이 발생한 경우에는, 페일 세이프를 위해, 차속(V)이 역치(Vth) 미만으로 저하되어 있지 않아도, EOP(50)를 정지하도록 해도 된다. 이 경우에는, EOP(50)의 정지에 의해 AT 클러치가 비결합 상태로 되어, 주행 중 재기동 허가 플래그가 「OFF(오프)」로 설정되게 된다(도 7의 S30에서 "아니오", S34). 그 결과, 시스템 재기동 조작이 있는 경우(도 7의 S40에서 "예")에 있어서도, 주행 중 재기동 허가 플래그가 「OFF」라고 판정되기(도 7의 S50에서 "아니오") 때문에, 엔진(11)의 시동 처리(도 7의 S60)는 행해지지 않고, IG 오프 상태가 계속(도 7의 S90)되게 된다.
금회 개시된 실시 형태는 모든 점에서 예시이며 제한적인 것은 아니라고 생각되어야 한다. 본 개시의 범위는 상기한 설명이 아니라 청구범위에 의해 나타나며, 청구범위와 균등의 의미 및 범위 내에서의 모든 변경이 포함되는 것이 의도된다.

Claims (7)

  1. 하이브리드 차량이며,
    구동력을 발생하는 구동 장치(10)와,
    상기 구동 장치(10)와 구동륜(44) 사이에 설치된 변속 장치(30)를 포함하고,
    상기 구동 장치(10)는, 내연 기관(11)과, 제1 회전 전기 기기(MG1)와, 유성 기어 기구(24)와, 제2 회전 전기 기기(MG2)를 포함하고,
    상기 변속 장치(30)는, 상기 구동 장치(10)에 접속되는 입력축(31)과, 상기 구동륜(44)에 접속되는 출력축(36)과, 외부로부터 공급되는 유압에 의해 상기 입력축(31)과 상기 출력축(36) 사이에서 동력을 전달 가능한 결합 상태로 되는 결합 요소(C1, C2, B1, B2)를 포함하고,
    상기 유성 기어 기구(24)는, 상기 내연 기관(11)과 상기 제1 회전 전기 기기(MG1)와 상기 변속 장치(30)의 상기 입력축(31)을 기계적으로 연결하고,
    상기 제2 회전 전기 기기(MG2)는, 상기 변속 장치(30)의 상기 입력축(31)에 연결되어 있고,
    상기 하이브리드 차량은, 상기 내연 기관(11)의 동력을 사용하여 상기 결합 요소(C1, C2, B1, B2)에 공급되는 유압을 발생하는 기계 펌프(80)와, 전력을 사용하여 상기 결합 요소(C1, C2, B1, B2)에 공급되는 유압을 발생하는 전동 펌프(50)와, 상기 구동 장치(10), 상기 변속 장치(30) 및 상기 전동 펌프(50)를 제어하는 제어 장치(60)를 더 구비하고,
    상기 제어 장치(60)는, 상기 하이브리드 차량(1)이 소정값 이상의 차속에서의 주행 중에 유저에 의한 시스템 정지 조작에 의해 상기 내연 기관(11)이 정지되어 있는 경우, 상기 전동 펌프(50)의 작동을 계속하고,
    상기 제어 장치(60)는, 상기 전동 펌프(50)의 작동 계속 중에 상기 결합 요소(C1, C2, B1, B2)가 결합 상태인 경우, 유저에 의한 시스템 시동 조작에 따라서 상기 내연 기관(11)을 시동하는 시동 처리를 행하고, 상기 전동 펌프(50)의 작동 계속 중에 상기 결합 요소(C1, C2, B1, B2)가 결합 상태가 아닌 경우, 상기 시스템 시동 조작이 있어도 상기 시동 처리를 행하지 않는, 하이브리드 차량.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서,
    상기 제어 장치(60)는, 상기 시동 처리에 의해서도 상기 내연 기관(11)이 시동되지 않는 경우, 상기 시동 처리를 정지하여 상기 내연 기관(11)을 정지 상태로 유지하는, 하이브리드 차량.
  4. 제1항 또는 제3항에 있어서,
    상기 제어 장치(60)는, 상기 전동 펌프(50)의 작동 계속 중에 차속이 상기 소정값 미만으로 되면, 상기 전동 펌프(50)를 정지하여 상기 내연 기관(11)을 정지 상태로 유지하는, 하이브리드 차량.
  5. 제1항 또는 제3항에 있어서,
    상기 제어 장치(60)는, 상기 내연 기관(11)이 정지되어 있지 않은 경우, 상기 전동 펌프(50)를 정지 상태로 유지하는, 하이브리드 차량.
  6. 제1항 또는 제3항에 있어서,
    상기 제어 장치(60)는, 상기 유저에 의한 상기 시스템 시동 조작에 따라서 상기 내연 기관(11)을 시동하는 상기 시동 처리를 행한 후, 소정 조건에서 상기 전동 펌프(50)를 정지시키는, 하이브리드 차량.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 소정 조건이라 함은, 상기 내연 기관의 회전수가 소정값 이상이 된 경우인, 하이브리드 차량.
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