KR20140062506A - 하이브리드 차량의 제어 장치 및 제어 방법 - Google Patents

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KR20140062506A
KR20140062506A KR1020147008905A KR20147008905A KR20140062506A KR 20140062506 A KR20140062506 A KR 20140062506A KR 1020147008905 A KR1020147008905 A KR 1020147008905A KR 20147008905 A KR20147008905 A KR 20147008905A KR 20140062506 A KR20140062506 A KR 20140062506A
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speed change
power
hybrid vehicle
internal combustion
engine
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고헤이 가와타
다카시 곤
마사히로 다케우치
시게타카 구로다
유키 혼마
데츠야 야마다
겐타로 요코오
Original Assignee
혼다 기켄 고교 가부시키가이샤
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Abstract

변속단의 변경의 가부를 예측한 충전량에 기초하여 적절히 판정하고, 이것에 의해, 보다 큰 충전량을 얻음으로써, 차량의 연비를 향상시킬 수 있는 하이브리드 차량의 제어 장치 및 제어 방법을 제공한다. 유단의 변속기의 변속단을 유지한 상태로 전동기(4)에 의해 정해진 회생 시간, 회생을 행했을 때에 축전기에 충전되는 충전량인 제1 충전량을 추정한다. 또한 회생 시간내에 변속단을 목표 변속단으로 변경하고 전동기(4)에 의한 회생을 회생 시간이 경과할 때까지 행했을 때에 축전기에 충전되는 충전량인 제2 충전량을 추정한다. 그리고, 추정된 제1 및 제2 충전량에 기초하여, 변속단을 유지해야 하는지 또는 목표 변속단으로 변경해야 하는지의 여부를 판정한다.

Description

하이브리드 차량의 제어 장치 및 제어 방법{HYBRID VEHICLE CONTROL DEVICE AND CONTROL METHOD}
본 발명은, 동력원으로서 내연 기관 및 발전 가능한 전동기를 가지며, 입력된 동력을 복수의 변속단 중 어느 하나로 변속한 상태로 구동륜에 전달 가능한 변속 기구를 갖는 하이브리드 차량의 제어 장치 및 제어 방법에 관한 것이다.
종래, 이 종류의 하이브리드의 차량의 제어 장치로서, 예컨대 특허문헌 1에 개시된 것이 알려져 있다. 이 차량은, 동력원으로서 내연 기관을 구비하고 있고, 내연 기관의 동력은, 변속 기구에 의해 복수의 변속단 중 어느 하나로 변속되어, 차량의 구동륜에 전달된다.
또한, 제어 장치에서는, 차량의 주행중, 변속 기구의 변속단이 현재의 본래의 변속단으로부터 다른 변속단으로 변경되고, 추가로 본래의 변속단으로 복귀하는지의 여부를 예측한다. 그리고, 본래의 변속단으로 복귀한다고 예측되었을 때에는, 본래의 변속단으로부터 다른 변속단을 통해 본래의 변속단으로 복귀할 때까지의 시간인 변속 소요 시간을 산출한다. 또한, 산출된 변속 소요 시간이 경과할 때까지 내연 기관에서 소비되는 연료 소비량으로서, 변속단을 다른 변속단으로 변경하지 않고 유지했다고 가정한 경우의 제1 연료 소비량과, 본래의 변속단으로 복귀한다고 가정한 경우의 제2 연료 소비량을 산출한다. 그리고, 내연 기관의 양호한 연비를 얻기 위해, 산출된 제1 연료 소비량과 제2 연료 소비량의 비교 결과에 기초하여, 변속단의 변경의 가부가 판정된다.
종래의 다른 하이브리드 차량의 제어 장치로서, 예컨대 특허문헌 2에 개시된 것이 알려져 있다. 이 하이브리드 차량의 주행 모드에는, 동력원으로서, 내연 기관만을 이용하는 ENG 주행 모드와, 전동기만을 이용하는 EV 주행 모드와, 내연 기관 및 전동기 양쪽 모두를 이용하는 HEV 주행 모드가 포함된다. 또한 하이브리드 차량은, 1속단, 3속단 및 5속단의 변속단을 갖는 제1 변속 기구와, 2속단, 4속단 및 6속단의 변속단을 갖는 제2 변속 기구를 구비하고 있다. 내연 기관의 동력(이하,「엔진 동력」이라고 함)은, 제1 또는 제2 변속 기구에 의해 1속단 내지 6속단 중 하나의 변속단으로 변속되어, 구동륜에 전달되고, 전동기의 동력(이하,「모터 동력」이라고 함)은, 제2 변속 기구에 의해 2속단, 4속단 및 6속단 중 하나로 변속되어, 구동륜에 전달된다.
또한, 차속이 정해진 값 이하일 때에는, 전동기 및 배터리에 의한 회생을 병용하는 ENG 주행 모드가 선택되고, 엔진 동력의 변속단으로서 2속단 또는 1속단이 선택되며, 모터 동력의 변속단으로서 2속단이 선택된다. 또한 선택된 엔진 동력의 변속단과 구동륜의 회전수로 정해지는 내연 기관의 회전수에 기초하여, 내연 기관의 연료 소비율이 가장 낮아지는 최소 연비 토크를, 내연 기관의 목표 토크로서 설정한다. 그리고, 산출된 목표 토크가 얻어지도록 내연 기관을 운전하고, 요구 토크에 대한 목표 토크의 잉여분을 이용하여, 전동기에 의한 발전이 행해져, 발전한 전력은 배터리에 충전된다.
특허문헌 1: 국제 공개 제2010/131367호 팜플렛 특허문헌 2: 일본 특허 공개 제2009-173196호 공보
동력원으로서 내연 기관 및 발전 가능한 전동기를 구비하는 하이브리드 차량에서는, 내연 기관의 부하가 낮은 것에 의해 내연 기관의 연료 소비율이 커질 때에는, 차량의 연비를 향상시키기 위해, 전동기만이 이용된다. 또한 하이브리드 차량의 주행중, 내연 기관의 동력을 최소의 연료 소비율이 얻어지도록 제어하고, 그와 같이 제어되는 내연 기관의 동력이 구동륜에 요구되는 요구 구동력보다 클 때에는, 요구 구동력에 대한 내연 기관의 동력의 잉여분을 이용하여, 전동기로 발전이 행해져, 발전한 전력이 배터리에 충전된다(회생). 또한 하이브리드 차량의 감속 주행중, 구동륜의 동력을 이용하여 전동기로 회생이 행해진다. 차량의 주행중이나 감속 주행중에서의 배터리의 충전량을 증대시키는 것은, 전동기만을 동력원으로 하는 차량의 주행 기간이 길어지기 때문에, 더 나아가서는 하이브리드 차량의 연비의 향상으로 이어진다.
이것에 대하여, 상기 특허문헌 1에 기재된 종래의 제어 장치에서는, 내연 기관을 동력원으로 하는 차량의 주행중에서의 변속단의 변경의 가부를 제1 및 제2 연료 소비량에 기초하여 판정하고 있는 것에 지나지 않기 때문에, 배터리의 충전량을 증대시킬 수 없고, 더 나아가서는, 양호한 연비를 얻을 수 없다.
또한, 배터리에 충전된 전력은, EV 주행 모드 및 HEV 주행 모드에서, 전동기의 동력으로 변환되어, 하이브리드 차량의 구동력으로서 이용된다. 이 때문에, 하이브리드 차량의 연비를 향상시키기 위해서는, 배터리의 충전 상태를 유지하고, EV 주행 모드 등을 적절하게 선택할 수 있도록 하는 것이 바람직하다. 또한, 배터리의 충전 효율은, 변속단마다 상이하다. 이것에 대하여, 상기 특허문헌 2에 기재된 종래의 제어 장치에서는, ENG 주행 모드에서 배터리를 충전할 때에, 엔진 동력의 변속단을 1속단 또는 2속단으로 설정하고, 모터 동력의 변속단을 2속단으로 설정하고 있는 것에 지나지 않는다. 이 때문에, 전술한 바와 같이, 내연 기관을 최소 연비 토크로 운전하면서, 전동기에 의한 배터리의 충전을 행하여도, 충전 효율이 낮기 때문에, 배터리의 충전 상태를 효율적으로 회복할 수 없을 우려가 있어, 하이브리드 차량의 양호한 연비를 얻을 수 없다.
또한, 특허문헌 2의 제어 장치에서는, 차속이 정해진 값 이하일 때에, 내연 기관의 목표 토크를 최소 연비 토크로 설정하고, 요구 토크에 대한 목표 토크의 잉여분이 전동기에 의한 회생으로 분류된다. 이 잉여 토크는, 전동기에 의한 발전·배터리에의 충전 등을 경유하여, 전기 에너지로서 회생되고, 그 후의 EV 주행 모드나 HEV 주행 모드에서, 배터리로부터의 방전이나 전동기에서의 기계 에너지로의 변환을 경유하여, 하이브리드 차량의 구동력으로서 이용된다. 이 때문에, 이들의 과정에서의 효율은, 하이브리드 차량 전체로서의 연료 소비율, 더 나아가서는 연비에 영향을 미친다.
예컨대 요구 토크와 내연 기관의 최소 연비 토크의 차가 작은 경우에는, 그 잉여분에 상당하는 전동기의 부하가 작아지기 때문에, 전동기에서 주행 에너지를 전기 에너지로 변환할 때의 변환 효율은, 크게 저하한다. 따라서, 종래의 제어 장치와 같이, 내연 기관의 목표 토크를 최소 연비 토크로 설정하고, 요구 토크에 대한 목표 토크의 잉여분을 전동기에 분류하는 것만으로, 내연 기관의 연료 소비율은 최소가 되지만, 하이브리드 차량 전체로서의 연료 소비율이 반드시 최소로는 되지 않아, 최량의 연비를 얻지 못할 우려가 있다.
본 발명은, 상기 제1 과제를 해결하기 위해 이루어진 것으로, 변속단의 변경의 가부를 예측한 충전량에 기초하여 적절히 판정할 수 있고, 이것에 의해, 보다 큰 충전량을 얻을 수 있으며, 더 나아가서는, 차량의 연비를 향상시킬 수 있는 하이브리드 차량의 제어 장치 및 제어 방법을 제공하는 것을 제1 목적으로 한다.
또한, 본 발명은, 상기 제2 과제를 해결하기 위해 이루어진 것으로, 축전기의 충전 상태의 저하시에, 축전기의 충전 상태를 효율적으로 회복시킬 수 있고, 이것에 의해, 하이브리드 차량의 연비를 향상시킬 수 있는 하이브리드 차량의 제어 장치를 제공하는 것을 제2 목적으로 한다.
또한, 본 발명은, 상기 제3 과제를 해결하기 위해 이루어진 것으로, 하이브리드 차량의 요구 구동력이 최소 연료 소비율 상당의 내연 기관의 구동력에 가까운 경우라도, 주행 모드를 적절히 선택함으로써, 연비를 향상시킬 수 있는 하이브리드 차량의 제어 장치 및 제어 방법을 제공하는 것을 제3 목적으로 한다.
상기 제1 목적을 달성하기 위해, 청구항 1에 따른 발명은, 동력원으로서의 발전 가능한 전동기(4)와, 전동기(4)와의 사이에서 전력의 교환이 가능한 축전기[배터리(52)]와, 입력된 동력을 복수의 변속단 중 어느 하나로 변속한 상태로 구동륜(DW, DW)에 전달 가능한 변속 기구(71)를 갖는 하이브리드 차량의 제어 장치에서, 변속단을 유지한 상태로 전동기(4)에 의해 정해진 회생 시간, 회생을 행했을 때에 축전기에 충전되는 충전량인 제1 충전량을 추정하는 제1 충전량 추정 수단과, 회생 시간내에 변속단을 목표 변속단으로 변경하고 전동기(4)에 의한 회생을 회생 시간이 경과할 때까지 행했을 때에 축전기에 충전되는 충전량인 제2 충전량을 추정하는 제2 충전량 추정 수단과, 추정된 제1 및 제2 충전량에 기초하여, 변속단을 유지해야 하는지 또는 목표 변속단으로 변경해야 하는지를 판정하는 변속 판정 수단과, 변속 판정 수단에 의한 판정 결과에 기초하여, 변속단을 설정하는 변속단 설정 수단을 구비하는 것을 특징으로 한다.
이 구성에 의하면, 전동기의 동력이, 변속 기구에 의해, 복수의 변속단 중 어느 하나로 변속된 상태로 구동륜에 전달된다. 즉, 전동기와 구동륜 사이에서의 동력의 전달이, 변속 기구를 통해 행해진다. 변속단을 변경하는 타입의 변속 기구에서는, 변속단의 변경이 시작된 후 완료할 때까지의 사이(이하, 「변속단 변경 기간」이라고 함), 동력의 전달이 차단된다. 이하, 이와 같이 동력의 전달이 차단되는 사상을 「변속 차단」이라고 한다. 이 때문에, 하이브리드 차량의 주행중, 전동기에 전달되는 동력을 이용하여 회생을 하는 경우, 상기한 변속단 변경 기간에서는, 상기한 변속 차단에 의해, 전동기에 의한 회생을 행할 수 없어, 축전기를 충전할 수 없다. 따라서, 차량의 주행중, 정해진 회생 시간내에 변속 기구의 변속단을 변경하고 회생 시간이 경과할 때까지 회생을 행하고자 하여도, 변속단의 변경이 완료한 후가 아니면, 변경 목적지의 변속단에서의 회생을 유효하게 행할 수 없다.
이것에 대하여, 전술한 구성에 의하면, 회생 시간내에 변속단을 목표 변속단으로 변경하고 회생 시간이 경과할 때까지 회생을 행했을 때에 축전기에 충전되는 충전량의 예측값인 제2 충전량이, 제2 충전량 추정 수단에 의해 추정된다.
또한, 변속단을 유지한 상태로 전동기에 의해 회생 시간, 회생을 행했을 때에 축전기에 충전되는 충전량의 예측값인 제1 충전량이, 제1 충전량 추정 수단에 의해 추정된다. 또한 추정된 제1 및 제2 충전량에 기초하여, 변속 판정 수단에 의해, 변속단을 유지해야 하는지 또는 목표 변속단으로 변경해야 하는지가 판정된다. 이것에 의해, 변속단을 유지한 경우의 예측값인 제1 충전량과 변경한 경우의 예측값인 제2 충전량에 기초하여, 변속단의 변경의 가부를, 보다 큰 충전량이 얻어지는 것을 조건으로서 적절히 판정할 수 있다. 또한, 이 판정 결과에 기초하여, 변속단 설정 수단에 의해, 변속단을 설정하기 때문에, 보다 큰 충전량을 얻을 수 있고, 더 나아가서는, 차량의 연비를 향상시킬 수 있다.
상기 제1 목적을 달성하기 위해, 청구항 2에 따른 발명은, 내연 기관(3)과, 발전 가능한 전동기(4)와, 전동기(4)와의 사이에서 전력의 교환이 가능한 축전기[배터리(52)]와, 내연 기관(3)의 기관 출력축[크랭크축(3a)] 및 전동기(4)로부터의 동력을 제1 입력축(13)으로 수취하고, 복수의 변속단 중 어느 하나로 변속한 상태로 구동륜(DW)에 전달 가능한 제1 변속 기구(11)와, 기관 출력축으로부터의 동력을 제2 입력축(32)으로 수취하고, 복수의 변속단 중 어느 하나로 변속한 상태로 구동륜에 전달 가능한 제2 변속 기구(31)와, 기관 출력축과 제1 변속 기구(11) 사이를 계합할 수 있는 제1 클러치(C1)와, 기관 출력축과 제2 변속 기구(31) 사이를 계합할 수 있는 제2 클러치(C2)를 갖는 하이브리드 차량의 제어 장치에 있어서, 변속단을 유지한 상태로 전동기(4)에 의해 정해진 회생 시간, 회생을 행했을 때에 축전기에 충전되는 충전량인 제1 충전량(CH1)을 추정하는 제1 충전량 추정 수단[ECU(2), 단계 1]과, 회생 시간내에 변속단을 목표 변속단으로 변경하고 전동기(4)에 의한 회생을 회생 시간이 경과할 때까지 행했을 때에 축전기에 충전되는 충전량인 제2 충전량(CH2)을 추정하는 제2 충전량 추정 수단[ECU(2), 단계 3]과, 추정된 제1 및 제2 충전량(CH1, CH2)에 기초하여, 변속단을 유지해야 하는지 또는 목표 변속단으로 변경해야 하는지를 판정하는 변속 판정 수단[ECU(2), 단계4]과, 변속 판정 수단에 의한 판정 결과에 기초하여, 변속단을 설정하는 변속단 설정 수단[ECU(2), 단계 5, 6]을 구비하는 것을 특징으로 한다.
이 구성에 의하면, 내연 기관의 기관 출력축과 제1 변속 기구의 제1 입력축이, 제1 클러치에 의해 서로 계합하고, 기관 출력축과 제2 변속 기구의 제2 입력축의 계합이 제2 클러치에 의해 해방되어 있을 때에는, 내연 기관의 동력은, 제1 변속 기구의 복수의 변속단 중 어느 하나로 변속된 상태로, 구동륜에 전달된다. 또한 기관 출력축과 제1 입력축의 계합이 제1 클러치로 해방되고, 기관 출력축과 제2 입력축이 제2 클러치에 의해 서로 계합되어 있을 때에는, 내연 기관의 동력은, 제2 변속 기구의 복수의 변속단 중 어느 하나로 변속된 상태로, 구동륜에 전달된다.
또한, 전동기의 동력은, 제1 변속 기구의 복수의 변속단 중 어느 하나로 변속된 상태로, 구동륜에 전달된다. 즉, 전동기와 구동륜 사이에서의 동력의 전달이, 제1 변속 기구를 통해 행해진다. 청구항 1에 따른 발명의 설명에서 진술한 바와 같이, 변속단을 변경하는 타입의 변속 기구에서는, 변속단 변경 기간(변속단의 변경이 시작된 후 완료할 때까지의 사이)에서는, 변속 차단이 생겨, 동력의 전달이 차단된다. 이 때문에, 차량의 주행중, 전동기에 전달되는 동력을 이용하여 회생을 행하는 경우, 제1 변속 기구에서의 변속단 변경 기간에서는, 상기한 변속 차단에 의해, 전동기에 의한 회생을 행할 수 없어, 축전기를 충전할 수 없다. 따라서, 차량의 주행중, 회생 시간내에 변속단을 변경하고 회생 시간이 경과할 때까지 회생을 행하고자 하여도, 변속단의 변경이 완료한 후가 아니면, 변경 목적지의 변속단에서의 회생을 유효하게 행할 수 없다.
이것에 대하여, 전술한 구성에 의하면, 회생 시간내에 변속단을 목표 변속단으로 변경하고 회생 시간이 경과할 때까지 회생을 행했을 때에 축전기에 충전되는 충전량의 예측값인 제2 충전량이, 제2 충전량 추정 수단에 의해 추정된다.
또한, 변속단을 유지한 상태로 전동기에 의해 회생 시간, 회생을 행했을 때에 축전기에 충전되는 충전량의 예측값인 제1 충전량이, 제1 충전량 추정 수단에 의해 추정된다. 또한 추정된 제1 및 제2 충전량에 기초하여, 변속 판정 수단에 의해, 변속단을 유지해야 하는지 또는 목표 변속단으로 변경해야 하는지가 판정된다. 이것에 의해, 변속단을 유지한 경우의 예측값인 제1 충전량과 변경한 경우의 예측값인 제2 충전량에 기초하여, 변속단의 변경의 가부를, 보다 큰 충전량이 얻어지는 것을 조건으로서 적절히 판정할 수 있다. 또한, 이 판정 결과에 기초하여, 변속단 설정 수단에 의해, 변속단을 설정하기 때문에, 보다 큰 충전량을 얻을 수 있고, 더 나아가서는, 차량의 연비를 향상시킬 수 있다.
청구항 3에 따른 발명은, 청구항 1 또는 2에 기재된 하이브리드 차량의 제어 장치(1)에 있어서, 제1 충전량(CH1)은, 하이브리드 차량의 감속 주행중, 변속단을 유지한 상태로 전동기(4)에 의한 회생을 하이브리드 차량이 정지할 때까지 행했을 때에 축전기에 충전되는 충전량이며, 제2 충전량(CH2)은, 하이브리드 차량의 감속 주행중, 하이브리드 차량이 정지할 때까지의 사이에서 변속단을 목표 변속단으로 변경하고 전동기(4)에 의한 회생을 하이브리드 차량이 정지할 때까지 행했을 때에 축전기에 충전되는 충전량인 것을 특징으로 한다.
이 구성에 의하면, 제2 충전량은, 하이브리드 차량의 감속 주행중, 차량이 정지할 때까지의 사이에서 변속단을 목표 변속단으로 변경하고 전동기에 의한 회생을 차량이 정지할 때까지 행했을 때에 축전기에 충전되는 충전량이다.
또한, 제1 충전량으로서, 차량의 감속 주행중, 변속단을 유지한 상태로 전동기에 의한 회생을 차량이 정지할 때까지 행했을 때에 축전기에 충전되는 충전량이 추정된다. 그리고, 추정된 제1 및 제2 충전량에 기초하여, 변속단을 유지해야 하는지 또는 목표 변속단으로 변경해야 하는지가 판정된다. 따라서, 감속 주행중에서도, 변속단을 유지한 경우의 예측값인 제1 충전량과 변경한 경우의 예측값인 제2 충전량에 기초하여, 변속단의 변경의 가부를, 보다 큰 충전량이 얻어지는 것을 조건으로서 적절히 판정할 수 있다. 또한, 이 판정 결과에 기초하여 변속단을 설정하기 때문에, 보다 큰 충전량을 얻을 수 있고, 더 나아가서는, 차량의 연비를 더 향상시킬 수 있다.
청구항 4에 따른 발명은, 청구항 3에 기재된 하이브리드 차량의 제어 장치(1)에 있어서, 하이브리드 차량의 감속 주행중이며, 변속단 설정 수단에 의한 목표 변속단으로의 변속단의 변경중에, 하이브리드 차량을 감속시키기 위해, 하이브리드 차량의 브레이크(B)의 동작을 제어하는 브레이크 제어 수단[ECU(2)]을 더 구비하는 것을 특징으로 한다.
주지와 같이, 전동기에서는, 회생에 수반하여 제동력이 발생하고, 이 제동력은, 변속 기구 또는 제1 변속 기구(청구항 1에 대해서는 전자, 청구항 2에 대해서는 후자)를 통해 구동륜에 전달된다. 한편, 청구항 1 및 2에 따른 발명의 설명에서 진술한 바와 같이, 변속단 변경 기간에서는, 동력의 전달이 차단되는 것(변속 차단)에 의해, 회생을 행할 수 없어, 회생에 수반하는 제동력이 발생하지 않기 때문에, 이 제동력에 의해 차량을 감속할 수 없다.
전술한 구성에 의하면, 차량의 감속 주행중이며, 목표 변속단으로의 변속단의 변경중에, 차량을 감속시키기 위해, 차량의 브레이크의 동작을 브레이크 제어 수단에 의해 제어하기 때문에, 쇼크를 발생시키지 않도록, 차량을 적절히 감속할 수 있다.
상기 제1 목적을 달성하기 위해, 청구항 5에 따른 발명은, 내연 기관(3)과, 발전 가능한 전동기(4)와, 전동기(4)와의 사이에서 전력의 교환이 가능한 축전기[배터리(52)]와, 내연 기관(3)의 기관 출력축[크랭크축(3a)] 및 전동기(4)로부터의 동력을 제1 입력축(13)으로 수취하고, 복수의 변속단 중 어느 하나로 변속한 상태로 구동륜(DW)에 전달 가능한 제1 변속 기구(11)와, 기관 출력축으로부터의 동력을 제2 입력축(32)으로 수취하고, 복수의 변속단 중 어느 하나로 변속한 상태로 구동륜(DW)에 전달 가능한 제2 변속 기구(31)와, 기관 출력축과 제1 변속 기구(11) 사이를 계합할 수 있는 제1 클러치(C1)와, 기관 출력축과 제2 변속 기구(31) 사이를 계합할 수 있는 제2 클러치(C2)를 갖는 하이브리드 차량의 제어 장치(1)에 있어서, 하이브리드 차량의 감속 주행중, 변속단을 유지한 상태로 전동기(4)에 의해 하이브리드 차량이 정지할 때까지 회생을 했다고 가정한 경우에 축전기에 충전되는 충전량인 제1 충전량(CH1)을 추정하는 제1 충전량 추정 수단[ECU(2), 단계 1]과, 제1 변속 기구(11)의 변속단의 정해진 목표 변속단으로의 변경이 시작된 후 완료할 때까지 요하는 시간인 변속 소요 시간(TIM)을 추정하는 변속 소요 시간 추정 수단[ECU(2), 단계2]과, 하이브리드 차량의 감속 주행중, 하이브리드 차량이 정지할 때까지의 사이에서 변속단을 목표 변속단으로 변경하고 전동기(4)에 의한 회생을 하이브리드 차량이 정지할 때까지 행했다고 가정한 경우에 축전기에 충전되는 충전량인 제2 충전량(CH2)으로서, 산출된 변속 소요 시간(TIM)이 경과한 후 하이브리드 차량이 정지할 때까지의 사이, 변속단을 목표 변속단으로 변경한 상태로 전동기(4)에 의한 회생을 행했을 때에 축전기에 충전되는 충전량을 추정하는 제2 충전량 추정 수단[ECU(2), 단계 3]과, 추정된 제1 및 제2 충전량(CH1, CH2)에 기초하여, 변속단을 유지해야 하는지 또는 목표 변속단으로 변경해야 하는지를 판정하는 변속 판정 수단[ECU(2), 단계 4]과, 변속 판정 수단에 의한 판정 결과에 기초하여, 변속단을 설정하는 변속단 설정 수단[ECU(2), 단계 5, 6]을 구비하는 것을 특징으로 한다.
이 구성에 의하면, 내연 기관의 기관 출력축과 제1 변속 기구의 제1 입력축이, 제1 클러치에 의해 서로 계합하고, 기관 출력축과 제2 변속 기구의 제2 입력축의 계합이 제2 클러치로 해방되어 있을 때에는, 내연 기관의 동력은, 제1 변속 기구의 복수의 변속단 중 어느 하나로 변속된 상태로, 구동륜에 전달된다. 또한 기관 출력축과 제1 입력축의 계합이, 제1 클러치에 의해 해방되고, 기관 출력축과 제2 입력축이 제2 클러치에 의해 서로 계합되어 있을 때에는, 내연 기관의 동력은, 제2 변속 기구의 복수의 변속단 중 어느 하나로 변속된 상태로, 구동륜에 전달된다.
또한, 전동기의 동력은, 제1 변속 기구의 복수의 변속단 중 어느 하나로 변속된 상태로, 구동륜에 전달된다. 즉, 전동기와 구동륜 사이에서의 동력의 전달이, 제1 변속 기구를 통해 행해진다. 청구항 1에 따른 발명의 설명에서 진술한 바와 같이, 변속단을 변경하는 타입의 변속 기구에서는, 변속단 변경 기간(변속단의 변경이 시작된 후 완료할 때까지의 사이)에서는, 변속 차단이 생겨, 동력의 전달이 차단된다. 이 때문에, 차량의 감속 주행중, 구동륜으로부터 전동기에 전달되는 동력을 이용하여 회생을 하는 경우, 제1 변속 기구에서의 변속단 변경 기간에서는, 상기한 변속 차단에 의해, 전동기에 의한 회생을 행할 수 없어, 축전기를 충전할 수 없다. 따라서, 차량의 감속 주행중, 차량이 정지할 때까지의 사이에서 제1 변속 기구의 변속단을 변경하고 차량이 정지할 때까지 회생을 행하고자 하여도, 변속단의 변경이 완료한 후가 아니면, 변경 목적지의 변속단에서의 회생을 유효하게 행할 수 없다.
이것에 대하여, 전술한 구성에 의하면, 변속단의 정해진 목표 변속단으로의 변경이 시작된 후 완료할 때까지 요하는 시간인 변속 소요 시간이, 변속 소요 시간 추정 수단에 의해 추정된다. 또한 차량의 감속 주행중, 차량이 정지할 때까지의 사이에서 변속단을 목표 변속단으로 변경하고 차량이 정지할 때까지 회생을 행했다고 가정한 경우에 축전기에 충전되는 충전량의 예측값인 제2 충전량으로서, 산출된 변속 소요 시간이 경과한 후 차량이 정지할 때까지의 사이, 변속단을 목표 변속단으로 변경한 상태로 전동기에 의한 회생을 행했을 때에 축전기에 충전되는 충전량이 추정된다. 따라서, 변속단을 변경한 경우의 충전량인 제2 충전량을, 전술한 변속 차단에 따라 정밀도 좋게 예측할 수 있다.
또한, 차량의 감속 주행중, 변속단을 유지한 상태로 전동기에 의해 차량이 정지할 때까지 회생을 행했다고 가정한 경우에 축전기에 충전되는 충전량의 예측값인 제1 충전량이, 제1 충전량 추정 수단에 의해 추정된다. 또한 추정된 제1 및 제2 충전량에 기초하여, 변속 판정 수단에 의해, 변속단을 유지해야 하는지 또는 목표 변속단으로 변경해야 하는지가 판정된다. 이것에 의해, 차량의 감속 주행중, 변속단을 유지한 경우의 예측값인 제1 충전량과 변경한 경우의 예측값인 제2 충전량에 기초하여, 변속단의 변경의 가부를, 보다 큰 충전량이 얻어지도록 적절히 행할 수 있다. 또한, 이 판정 결과에 기초하여, 변속단 설정 수단에 의해, 변속단을 설정하기 때문에, 보다 큰 충전량을 얻을 수 있고, 더 나아가서는, 차량의 연비를 향상시킬 수 있다.
청구항 6에 따른 발명은, 청구항 3 또는 5에 기재된 하이브리드 차량의 제어 장치(1)에 있어서, 축전기의 충전 상태(SOC)가 상한값 이상이라고 하는 제1 조건, 및 축전기의 온도[배터리 온도(TB)]가 정해진 온도 이상이라고 하는 제2 조건 중 하나가 성립되어 있는지의 여부를 판정하는 축전기 상태 판정 수단[ECU(2)]과, 제1 및 제2 조건 중 하나가 성립되어 있다고 판정되어 있을 때에, 전동기(4)에 의한 회생을 금지하는 회생 금지 수단[ECU(2)]과, 하이브리드 차량의 감속 주행중, 회생 금지 수단에 의해 전동기(4)에 의한 회생이 금지되어 있을 때에, 하이브리드 차량을 감속하기 위해, 하이브리드 차량의 브레이크(B)의 동작을 제어하는 브레이크 제어 수단[ECU(2)]을 더 구비하는 것을 특징으로 한다.
축전기의 충전 상태가 비교적 클 때나, 축전기의 온도가 비교적 높을 때에, 축전기를 충전하면, 축전기가 과열될 우려가 있다. 전술한 구성에 의하면, 축전기의 충전 상태가 상한값 이상이라고 하는 제1 조건, 및 축전기의 온도가 정해진 온도 이상이라고 하는 제2 조건 중 하나가 성립되어 있는지의 여부가, 축전기 상태 판정 수단에 의해 판정되고, 제1 및 제2 조건 중 하나가 성립되어 있다고 판정되어 있을 때에, 전동기에 의한 회생이, 회생 금지 수단에 의해 금지된다. 따라서, 전술한 축전기의 과열을 방지할 수 있다.
또한, 차량의 감속 주행중, 회생 금지 수단에 의해 전동기에 의한 회생이 금지되어 있을 때에, 차량을 감속하기 위해, 차량의 브레이크의 동작을 브레이크 제어 수단에 의해 제어하기 때문에, 쇼크를 발생시키지 않도록, 차량을 적절히 감속할 수 있다.
청구항 7에 따른 발명은, 청구항 3 내지 5 중 어느 하나에 기재된 하이브리드 차량의 제어 장치(1)에 있어서, 변속단 설정 수단은, 하이브리드 차량의 감속 주행 중, 변속단을 목표 변속단으로 변경해야 한다고 판정되어 있을 때에, 하이브리드 차량의 브레이크 페달(B)의 조작량[브레이크 답력(BP)]이 정해진 값 이상, 감소한 타이밍에, 목표 변속단으로의 변속단의 변경을 시작하는(단계 6) 것을 특징으로 한다.
주지와 같이, 전동기에서는, 회생에 수반하여 제동력이 발생하고, 이 제동력은, 변속 기구 또는 제1 변속 기구(청구항 1에 대해서는 전자, 청구항 2 및 5에 대해서는 후자)를 통해 구동륜에 전달된다. 한편, 청구항 1 및 2에 따른 발명의 설명에서 진술한 바와 같이, 변속단 변경 기간에서는, 동력의 전달이 차단되는 것(변속 차단)에 의해, 회생을 행할 수 없어, 회생에 수반하는 제동력이 발생하지 않는다.
이 구성에 의하면, 차량의 감속 주행중, 차량의 브레이크 페달의 조작량이 정해진 값 이상, 감소한 타이밍에, 즉, 운전자에 의한 감속 요구가 감소한 타이밍에, 목표 변속단으로의 변속단의 변경을 시작하기 때문에, 운전자에게 큰 위화감을 부여하지 않고, 변속단을 변경할 수 있다.
상기 제1 목적을 달성하기 위해, 청구항 8에 따른 발명은, 내연 기관(3)과, 발전 가능한 전동기(4)와, 전동기(4)와의 사이에서 전력의 교환이 가능한 축전기[배터리(52)]와, 내연 기관(3)의 기관 출력축[크랭크축(3a)] 및 전동기(4)로부터의 동력을 제1 입력축(13)으로 수취하고, 복수의 변속단 중 어느 하나로 변속한 상태로 구동륜(DW)에 전달 가능한 제1 변속 기구(11)와, 기관 출력축으로부터의 동력을 제2 입력축(32)으로 수취하고, 복수의 변속단 중 어느 하나로 변속한 상태로 구동륜(DW)에 전달 가능한 제2 변속 기구(31)와, 기관 출력축과 제1 변속 기구(11) 사이를 계합할 수 있는 제1 클러치(C1)와, 기관 출력축과 제2 변속 기구(31) 사이를 계합할 수 있는 제2 클러치(C2)를 갖는 하이브리드 차량의 제어 장치(1)에 있어서, 하이브리드 차량의 감속 주행중, 제1 변속 기구(11)의 변속단을 변경하고 전동기(4)에 의한 회생을 행했다고 가정한 경우에, 이 변속단의 변경에 수반하는 제1 변속 기구(11)에서의 동력의 전달의 차단에 의해 회생 불능한 전기 에너지인 손실 회생 전기 에너지(LRE)를, 하이브리드 차량의 브레이크 페달(B)의 답력[브레이크 답력(BP)] 및 하이브리드 차량의 속도(VP)에 따라 예측하는 손실 회생 전기 에너지 예측 수단[ECU(2), 단계 11]과, 하이브리드 차량의 감속 주행중, 전동기(4)에 의한 회생을 행하는 경우에서, 예측된 손실 회생 전기 에너지(LRE)가 정해진 값(LREREF)보다 클 때에, 변속단의 변경을 금지하는 변속단 변경 금지 수단[ECU(2), 단계 12, 13]을 구비하는 것을 특징으로 한다.
이 구성에 의하면, 내연 기관의 기관 출력축과 제1 변속 기구의 제1 입력축이 제1 클러치에 의해 서로 계합하고, 기관 출력축과 제2 변속 기구의 제2 입력축의 계합이 제2 클러치로 해방되어 있을 때에는, 내연 기관의 동력은, 제1 변속 기구의 복수의 변속단 중 어느 하나로 변속된 상태로, 구동륜에 전달된다. 또한 기관 출력축과 제1 입력축의 계합이 제1 클러치로 해방되고, 기관 출력축과 제2 입력축이 제2 클러치에 의해 서로 계합할 때에는, 내연 기관의 동력은, 제2 변속 기구의 복수의 변속단 중 어느 하나로 변속된 상태로, 구동륜에 전달된다.
또한, 전동기의 동력은, 제1 변속 기구의 복수의 변속단 중 어느 하나로 변속된 상태로, 구동륜에 전달된다. 즉, 전동기와 구동륜 사이에서의 동력의 전달이, 제1 변속 기구를 통해 행해진다. 청구항 1에 따른 발명의 설명에서 진술한 바와 같이, 변속단을 변경하는 타입의 변속 기구에서는, 변속단 변경 기간(변속단의 변경이 시작된 후 완료할 때까지의 사이)에서는, 변속 차단이 생겨, 동력의 전달이 차단된다. 이 때문에, 차량의 감속 주행중, 구동륜으로부터 전동기에 전달되는 동력을 이용하여 회생을 행하는 경우, 제1 변속 기구에서의 변속단 변경 기간에서는, 상기한 변속 차단에 의해, 전동기에 의한 회생을 행할 수 없어, 축전기를 충전할 수 없다.
이것에 대하여, 전술한 구성에 의하면, 차량의 감속 주행중, 제1 변속 기구의 변속단을 변경하고 전동기에 의한 회생을 행했다고 가정한 경우에, 이 변속단의 변경에 수반하는 제1 변속 기구에서의 동력의 전달의 차단에 의해 회생 불능한 전기 에너지인 손실 회생 전기 에너지가, 손실 회생 전기 에너지 예측 수단에 의해 예측된다. 또한 차량의 감속 주행중, 전동기에 의한 회생을 행하는 경우에서, 예측된 손실 회생 전기 에너지가 정해진 값보다 클 때에는, 변속단의 변경이, 변속단 변경 금지 수단에 의해 금지된다. 이것에 의해, 변속 차단에 의해 회생 불능한 전기 에너지인 손실 회생 전기 에너지가 비교적 클 때에, 변속단의 변경을 금지하여, 변속단을 유지한 상태로 회생을 행할 수 있기 때문에, 보다 큰 충전량을 얻을 수 있고, 더 나아가서는, 차량의 연비를 향상시킬 수 있다.
또한, 주지와 같이, 전동기에서는, 회생에 수반하여, 발전한 전력에 따른 제동력이 발생한다. 일반적으로, 이 제동력은, 차량의 감속 주행중, 차량의 감속에 이용되고, 차량의 브레이크 페달의 답력에 따른 전동기에서의 발전 전력의 제어에 의해, 제어된다. 이 경우, 브레이크 페달의 답력은, 전동기로 발전되고, 축전기에 충전되는 전력에 상관한다. 또한 차량의 속도는, 구동륜으로부터 전동기에 전달되는 동력에 상관하기 때문에, 마찬가지로 축전기에 충전되는 전력에 상관한다. 이것에 대하여, 전술한 구성에 의하면, 손실 회생 전기 에너지를 예측하기 위한 파라미터로서, 이들 브레이크 페달의 답력 및 차량의 속도를 이용하기 때문에, 이 예측을 적절히 행할 수 있다.
상기 제1 목적을 달성하기 위해, 청구항 9에 따른 발명은, 내연 기관(3)과, 발전 가능한 전동기(4)와, 전동기(4)와의 사이에서 전력의 교환이 가능한 축전기[배터리(52)]와, 내연 기관(3)의 기관 출력축[크랭크축(3a)] 및 전동기(4)로부터의 동력을 제1 입력축(13)으로 수취하고, 복수의 변속단 중 어느 하나로 변속한 상태로 구동륜(DW)에 전달 가능한 제1 변속 기구(11)와, 기관 출력축으로부터의 동력을 제2 입력축(32)으로 수취하고, 복수의 변속단 중 어느 하나로 변속한 상태로 구동륜에 전달 가능한 제2 변속 기구(31)와, 기관 출력축과 제1 변속 기구(11) 사이를 계합할 수 있는 제1 클러치(C1)와, 기관 출력축과 제2 변속 기구(31) 사이를 계합할 수 있는 제2 클러치(C2)를 갖는 하이브리드 차량의 제어 방법에 있어서, 하이브리드 차량의 감속 주행중, 변속단을 유지한 상태로 전동기(4)에 의해 하이브리드 차량이 정지할 때까지 회생을 행했다고 가정한 경우에 축전기에 충전되는 충전량인 제1 충전량(CH1)을 추정하고(단계 1), 제1 변속 기구(11)의 변속단의 정해진 목표 변속단으로의 변경이 시작된 후 완료할 때까지 요하는 시간인 변속 소요 시간(TIM)을 추정하며(단계 2), 하이브리드 차량의 감속 주행중, 하이브리드 차량이 정지할 때까지의 사이에서 변속단을 목표 변속단으로 변경하고 전동기(4)에 의한 회생을 하이브리드 차량이 정지할 때까지 행했다고 가정한 경우에 축전기에 충전되는 충전량인 제2 충전량(CH2)으로서, 산출된 변속 소요 시간(TIM)이 경과한 후 하이브리드 차량이 정지할 때까지의 사이, 변속단을 목표 변속단으로 변경한 상태로 전동기(4)에 의한 회생을 행했을 때에 축전기에 충전되는 충전량을 추정하고(단계 3), 추정된 제1 및 제2 충전량(CH1, CH2)에 기초하여, 변속단을 유지해야 하는지 또는 목표 변속단으로 변경해야 하는지를 판정하며(단계 4), 이 판정 결과에 기초하여, 변속단을 설정하는(단계 5, 6) 것을 특징으로 한다.
이 구성에 의하면, 청구항 5에 따른 발명에 의한 효과를 마찬가지로 얻을 수 있다.
상기 제2 목적을 달성하기 위해, 청구항 10에 따른 발명은, 동력원으로서의 내연 기관(3) 및 발전 가능한 전동기(4)와, 전동기(4)와의 사이에서 전력의 교환이 가능한 축전기[배터리(52)]와, 입력된 동력을 복수의 변속단 중 어느 하나로 변속한 상태로 구동륜(DW, DW)에 전달 가능한 변속 기구(71)를 갖는 하이브리드 차량의 제어 장치(1)에 있어서, 축전기의 충전 상태(SOC)가 정해진 제1 하한값(SOCL1)보다 낮아졌을 때에, 축전기의 충전 상태(SOC)를 회복시키기 위해, 내연 기관(3)을 최적 연비선 근방에서 운전하고, 내연 기관(3)의 동력의 일부를 이용한 전동기(4)에 의한 회생을 행하는 충전 우선 주행을 실행하는 충전 우선 주행 실행 수단[ECU(2), 도 9의 단계 104]과, 하이브리드 차량(V)의 종합 효율(TE)을 변속단마다 산출하는 종합 효율 산출 수단[ECU(2), 도 10의 단계 117]과, 충전 우선 주행을 실행함에 있어서, 복수의 변속단으로부터, 산출된 종합 효율(TE)이 가장 큰 변속단을 선택하는 변속단 선택 수단[ECU(2), 도 10의 단계 118]을 구비하는 것을 특징으로 한다.
이 하이브리드 차량의 제어 장치에 의하면, 내연 기관의 동력이나 전동기의 동력이, 변속 기구에 의해, 복수의 변속단 중 어느 하나로 변속된 상태로 구동륜에 전달된다. 또한, 축전기의 충전 상태가 정해진 제1 하한값보다 낮아졌을 때에, 축전기의 충전 상태를 회복시키기 위해, 내연 기관의 연료 소비가 최소가 되는 최적 연비선 근방에서 내연 기관을 운전하고, 내연 기관의 동력의 일부를 이용한 전동기에 의한 회생을 행하는 충전 우선 주행을 실행한다.
이와 같이, 내연 기관을 최적 연비선 근방에서 운전하기 때문에, 내연 기관의 연비를 향상시킬 수 있다. 또한, 충전 우선 주행을 실행함으로써, 내연 기관에 요구되어 있는 출력과 발생하고 있는 출력의 차가, 전동기에 의한 회생에 이용되고, 회생에 의해 발생한 전력이 축전기에 충전된다. 따라서, 제1 하한값을 하회한 축전기의 충전 상태를 확실하게 회복시킬 수 있다.
여기서, 전동기에 의한 회생에 의해 축전기에 충전된 전력은, 장래적으로 전동기의 동력으로 변환되어, 하이브리드 차량을 구동하는 데 이용된다. 이 때문에, 하이브리드 차량의 연비를 향상시키기 위해서는, 그 시점에서의 내연 기관의 효율뿐만 아니라, 전동기의 발전 효율 및 축전기의 충전 효율 등을 포함하는, 하이브리드 차량 전체로서의 효율인 종합 효율을 높여야 한다. 또한 이들의 전동기의 발전 효율이나 축전기의 충전 효율은, 변속단마다 상이하다.
본 발명에서는, 충전 우선 주행을 실행할 때, 하이브리드 차량의 종합 효율을 변속단마다 산출하고, 이들의 복수의 변속단으로부터, 산출된 종합 효율이 가장 큰 변속단을 선택한다. 따라서, 하이브리드 차량의 종합 효율을 최대로 할 수 있어, 하이브리드 차량의 연비를 향상시킬 수 있다.
상기 제2 목적을 달성하기 위해, 청구항 11에 따른 발명은, 내연 기관(3)과, 발전 가능한 전동기(4)와, 전동기(4)와의 사이에서 전력의 교환이 가능한 축전기[배터리(52)]와, 내연 기관(3)의 기관 출력축[크랭크축(3a)] 및 전동기(4)로부터의 동력을 제1 입력축(13)으로 수취하고, 복수의 변속단 중 어느 하나로 변속한 상태로 구동륜(DW)에 전달 가능한 제1 변속 기구(11)와, 기관 출력축으로부터의 동력을 제2 입력축(32)으로 수취하고, 복수의 변속단 중 어느 하나로 변속한 상태로 구동륜(DW)에 전달 가능한 제2 변속 기구(31)와, 기관 출력축과 제1 변속 기구(11) 사이를 계합할 수 있는 제1 클러치(C1)와, 기관 출력축과 제2 변속 기구(31) 사이를 계합할 수 있는 제2 클러치(C2)를 갖는 하이브리드 차량의 제어 장치(1)에 있어서, 축전기의 충전 상태(SOC)가 정해진 제1 하한값(SOCL1)보다 낮아졌을 때, 축전기의 충전 상태(SOC)를 회복시키기 위해, 내연 기관(3)을 최적 연비선 근방에서 운전하고, 내연 기관(3)의 동력의 일부를 이용한 전동기(4)에 의한 회생을 행하는 충전 우선 주행을 실행하는 충전 우선 주행 실행 수단[ECU(2), 도 9의 단계 104]과, 하이브리드 차량(V)의 종합 효율(TE)을 변속단마다 산출하는 종합 효율 산출 수단[ECU(2), 도 10의 단계 117]과, 충전 우선 주행을 실행함에 있어서, 복수의 변속단으로부터, 산출된 종합 효율(TE)이 가장 큰 변속단을 선택하는 변속단 선택 수단[ECU(2), 도 10의 단계 118]을 구비하는 것을 특징으로 한다.
이 하이브리드 차량의 제어 장치에 의하면, 내연 기관의 기관 출력축과 제1 변속 기구의 제1 입력축이 제1 클러치에 의해 서로 계합하고, 기관 출력축과 제2 변속 기구의 제2 입력축의 계합이 제2 클러치로 해방되어 있을 때에는, 내연 기관의 동력은, 제1 변속 기구의 복수의 변속단 중 어느 하나로 변속된 상태로, 구동륜에 전달된다. 또한, 기관 출력축과 제1 입력축의 계합이 제1 클러치로 해방되고, 기관 출력축과 제2 입력축이 제2 클러치에 의해 서로 계합되어 있을 때에는, 내연 기관의 동력은, 제2 변속 기구의 복수의 변속단 중 어느 하나로 변속된 상태로, 구동륜에 전달된다. 또한 전동기의 동력은, 제2 변속 기구의 복수의 변속단 중 어느 하나로 변속된 상태로, 구동륜에 전달된다.
또한, 전술한 청구항 10의 발명과 같이, 축전기의 충전 상태가 정해진 하한값보다 낮아졌을 때에, 축전기의 충전 상태를 회복시키기 위해, 내연 기관의 연료 소비가 최소가 되는 최적 연비선 근방에서 내연 기관을 운전하고, 내연 기관의 동력의 일부를 이용한 전동기에 의한 회생을 행하는 충전 우선 주행을 실행한다. 따라서, 내연 기관의 연비를 향상시킬 수 있고, 하한값을 하회한 축전기의 충전 상태를 확실하게 회복시킬 수 있다.
또한, 충전 우선 주행을 실행함에 있어서, 하이브리드 차량의 종합 효율을 변속단마다 산출하고, 이들의 복수의 변속단으로부터, 산출된 종합 효율이 가장 큰 변속단을 선택한다. 따라서, 하이브리드 차량의 종합 효율을 최대로 할 수 있어, 하이브리드 차량의 연비를 향상시킬 수 있다.
청구항 12에 따른 발명은, 청구항 10 또는 11에 기재된 하이브리드 차량의 제어 장치(1)에 있어서, 축전기의 충전 상태(SOC)가 제1 하한값(SOCL1)보다 낮아졌을 때에, 축전기의 충전 상태(SOC)를 정해진 시간(Tref) 이내에 정해진 목표 충전 상태(SOCM)까지 회복시키는 데 필요한 필요 전력(EPreq)을 산출하는 필요 전력 산출 수단[ECU(2), 도 10의 단계 113]과, 복수의 변속단으로부터, 전동기(4)에 의한 회생을 행했을 때에 산출된 필요 전력(EPreq)을 발전 가능한 복수의 변속단을 예비적으로 선택하는 예비 선택 수단[ECU(2), 도 10의 단계 115]을 더 구비하고, 변속단 선택 수단은, 선택된 복수의 변속단으로부터, 종합 효율(TE)이 가장 큰 변속단을 최종적으로 선택하는(도 10의 단계 118) 것을 특징으로 한다.
이 구성에 의하면, 제1 하한값을 하회한 축전기의 충전 상태를 정해진 시간이내에 정해진 목표 충전 상태까지 회복시키는 데 필요한 필요 전력을 산출하고, 복수의 변속단으로부터, 전동기에 의한 회생을 행했을 때에 산출된 필요 전력을 발전 가능한 복수의 변속단을 예비적으로 선택한다. 그리고, 선택된 복수의 변속단으로부터, 하이브리드 차량의 종합 효율이 가장 큰 변속단을 최종적으로 선택한다. 이상과 같이 변속단을 선택함으로써, 축전기의 충전 상태를 정해진 시간 이내에 목표 충전 상태까지 회복시키고, 그 조건을 만족시키는 중에서 최대의 종합 효율을 얻을 수 있다.
청구항 13에 따른 발명은, 청구항 11에 기재된 하이브리드 차량의 제어 장치(1)에 있어서, 제1 클러치(C1)가 해방되고, 제2 클러치(C2)가 접속되어 있는 상태에서, 제2 입력축(32)의 동력이, 제2 변속 기구(31) 및 제1 변속 기구(11)를 통해, 제1 입력축(13)에 전달되도록 구성되어 있고, 변속단 선택 수단은, 충전 우선 주행중, 축전기의 충전 상태(SOC)가 제1 하한값(SOCL1)보다 낮은 정해진 제2 하한값(SOCL2)보다 낮아졌을 때에, 제2 변속 기구(31)에 의해 내연 기관(3)의 동력을 변속한 상태로 하이브리드 차량(V)이 주행하고 있을 때에, 제2 변속 기구(31)의 변속단을 1단, 고속측으로 시프트하고, 제1 변속 기구(11)의 복수의 변속단으로부터, 전동기(4)에 의한 회생을 행했을 때의 축전기의 충전 효율[충전량(EP)]이 가장 큰 변속단을 선택하는 것을 특징으로 한다.
이 구성에 의하면, 제2 변속 기구에 의해 내연 기관의 동력을 변속한 상태로 하이브리드 차량이 주행하고 있을 때에, 내연 기관의 회전이, 제1 변속 기구 및 제2 변속 기구로 변속된 후에, 제1 입력축에 전달된다. 이 때문에, 제1 입력축의 회전수는, 제2 변속 기구의 변속단이 고속측에 있을수록, 보다 높아진다. 따라서, 충전 우선 주행중, 축전기의 충전 상태가 제1 하한값(SOCL1)보다 낮은 정해진 제2 하한값보다 낮아졌을 때에, 제2 변속 기구의 변속단을 1단, 고속측으로 시프트함으로써, 제1 입력축의 회전수를 높일 수 있다.
또한, 내연 기관의 동력을 제2 변속 기구로 변속하고 있는 경우에는, 제1 변속 기구로 변속하고 있는 경우와 달리, 전동기측의 제1 변속 기구의 변속단을 임의로 선택하는 것이 가능하다. 본 발명에 의하면, 충전 우선 주행중, 축전기의 충전 상태가 제2 하한값보다 낮아졌을 때에, 제1 변속 기구의 변속단으로서, 축전기의 충전 효율이 가장 큰 변속단을 선택한다. 이것에 의해, 가장 높은 충전 효율로, 제2 하한값을 하회한 축전기의 충전 상태를 빠른 시기에 회복시킬 수 있다.
청구항 14에 따른 발명은, 청구항 10 또는 11에 기재된 하이브리드 차량의 제어 장치(1)에 있어서, 액셀러레이터 페달의 개방도의 변화량이 정해진 값보다 클 때에, 충전 우선 주행 대신에, 내연 기관(3)의 동력을 우선한 동력 우선 주행이 실행되는 것을 특징으로 한다.
이 구성에 의하면, 액셀러레이터 페달의 개방도의 변화량이 정해진 값보다 클 때, 즉, 운전자에 의한 가속 요구가 높을 때에는, 충전 우선 주행 대신에, 내연 기관의 동력을 우선한 동력 우선 주행이 실행된다. 이것에 의해, 운전자의 가속 요구에 알맞은 보다 큰 토크를 구동륜에 전달할 수 있어, 드라이버빌리티를 향상시킬 수 있다.
청구항 15에 따른 발명은, 청구항 10 또는 11에 기재된 하이브리드 차량의 제어 장치(1)에 있어서, 축전기의 충전 상태(SOC)가 제1 하한값(SOCL1)보다 낮을 때에, 내연 기관(3)의 정지가 금지되는 것을 특징으로 한다.
이 구성에 의하면, 축전기의 충전 상태가 제1 하한값보다 낮을 때, 즉 충전 우선 주행을 행할 때에는, 내연 기관의 정지가 금지된다. 이것에 의해, 전동기에 의한 회생을 확실하게 행하고, 축전기의 충전 상태를 회복시킬 수 있다.
청구항 16에 따른 발명은, 청구항 10 또는 11에 기재된 하이브리드 차량의 제어 장치(1)에 있어서, 내연 기관(3)이 정지한 상태로 전동기(4)의 동력에 의해 주행하는 EV 주행중에서, 축전기의 충전 상태(SOC)가 제1 하한값(SOCL1)보다 낮아졌을 때, 전동기(4)의 동력에 의해 내연 기관(3)을 시동시키는 것을 특징으로 한다.
이 구성에 의하면, EV 주행중에서, 축전기의 충전 상태가 하한값보다 낮아졌을 때에, 전동기의 동력에 의해 내연 기관을 시동시킨다. 이와 같이, 내연 기관을 강제적으로 시동시키는 것에 의해, 시동한 내연 기관의 동력을 이용하여 전동기에 의한 회생을 확실하게 행할 수 있도록 함으로써, 축전기의 충전 상태를 회복시킬 수 있다.
상기 제2 목적을 달성하기 위해, 청구항 17에 따른 발명은, 내연 기관(3)과, 발전 가능한 전동기(4)와, 전동기(4)와의 사이에서 전력의 교환이 가능한 축전기[배터리(52)]와, 내연 기관(3)의 기관 출력축[크랭크축(3a)] 및 전동기(4)로부터의 동력을 제1 입력축(13)으로 수취하고, 복수의 변속단 중 어느 하나로 변속한 상태로 구동륜(DW)에 전달 가능한 제1 변속 기구(11)와, 기관 출력축으로부터의 동력을 제2 입력축(32)으로 수취하며, 복수의 변속단 중 어느 하나로 변속한 상태로 구동륜(DW)에 전달 가능한 제2 변속 기구(31)와, 기관 출력축과 제1 변속 기구(11) 사이를 계합할 수 있는 제1 클러치(C1)와, 기관 출력축과 제2 변속 기구(31) 사이를 계합할 수 있는 제2 클러치(C2)를 갖는 하이브리드 차량(V)의 제어 방법에 있어서, 축전기의 충전 상태(SOC)가 정해진 제1 하한값(SOCL1)보다 낮아졌을 때에, 축전기의 충전 상태(SOC)를 회복시키기 위해, 내연 기관(3)을 최적 연비선 근방에서 운전하고, 내연 기관(3)의 동력의 일부를 이용한 전동기(4)에 의한 회생을 행하는 충전 우선 주행을 실행하고(도 9의 단계 104), 하이브리드 차량(V)의 종합 효율을 변속단마다 산출하며(도 10의 단계 117), 축전기의 충전 상태(SOC)를 정해진 시간(Tref) 이내에 정해진 목표 충전 상태(SOCM)까지 회복시키는 데 필요한 필요 전력(EPreq)을 산출하고(도 10의 단계 113), 복수의 변속단으로부터, 전동기에 의한 회생을 행했을 때에 산출된 필요 전력을 발전 가능한 복수의 변속단을 예비적으로 선택하며(도 10의 단계 115), 충전 우선 주행을 실행함에 있어서, 선택된 복수의 변속단으로부터, 산출된 종합 효율이 가장 큰 변속단을 최종적으로 선택하는(도 10의 단계 118) 것을 특징으로 한다.
이 구성에 의하면, 전술한 청구항 11 및 12와 같은 작용이 얻어진다. 따라서, 내연 기관의 연비를 향상시키고, 제1 하한값을 하회한 축전기의 충전 상태를 확실하게 회복시킬 수 있다. 또한 축전기의 충전 상태를 정해진 시간 이내에 목표 충전 상태까지 회복시키고, 그 조건을 만족시키는 중에서 최대의 종합 효율을 얻을 수 있다.
상기 제3 목적을 달성하기 위해, 청구항 18에 따른 발명은, 내연 기관(3)과, 발전 가능한 전동기(4)와, 전동기(4)와의 사이에서 전력의 교환이 가능한 축전기[배터리(52)]와, 내연 기관(3)의 기관 출력축[크랭크축(3a)] 및 전동기(4)로부터의 동력을 제1 입력축(13)으로 수취하고, 복수의 변속단 중 어느 하나로 변속한 상태로 구동륜(DW)에 전달 가능한 제1 변속 기구(11)와, 기관 출력축으로부터의 동력을 제2 입력축(32)으로 수취하고, 복수의 변속단 중 어느 하나로 변속한 상태로 구동륜(DW)에 전달 가능한 제2 변속 기구(31)와, 기관 출력축과 제1 변속 기구(11) 사이를 계합할 수 있는 제1 클러치(C1)와, 기관 출력축과 제2 변속 기구(31) 사이를 계합할 수 있는 제2 클러치(C2)를 갖는 하이브리드 차량의 제어 장치에서, 하이브리드 차량(V)의 주행 모드는, 내연 기관(3)의 동력만으로 주행하는 엔진 주행 모드와, 내연 기관(3)의 동력을 전동기(4)의 동력으로 어시스트하면서 주행하는 어시스트 주행 모드와, 내연 기관(3)의 동력의 일부를 이용하여 전동기(4) 및 축전기로 충전하면서 주행하는 충전 주행 모드를 포함하고, 하이브리드 차량(V)의 속도[차속(VP)] 및 구동륜(DW)에 요구되는 요구 구동력[요구 토크(TRQ)]에 대하여, 내연 기관(3)의 동력의 변속단마다, 주행 모드 중에서 엔진 주행 모드일 때에 작은 연료 소비[종합 연료 소비율(TSFC)]가 얻어지는 영역인 엔진 주행 영역과, 주행 모드 중에서 어시스트 주행 모드일 때에 작은 연료 소비가 얻어지는 영역인 어시스트 주행 영역과, 주행 모드 중에서 충전 주행 모드일 때에 작은 연료 소비가 얻어지는 영역인 충전 주행 영역을 설정하는 주행 영역 설정 수단(종합 연료 소비율 맵)과, 하이브리드 차량(V)의 속도와 요구 구동력의 조합이 속하는 주행 영역에 대응하는 주행 모드를 선택하고, 내연 기관(3)의 동력의 변속단으로서, 연료 소비가 가장 작은 변속단을 선택하는 선택 수단[ECU(2)]을 구비하는 것을 특징으로 한다.
이 구성에 의하면, 내연 기관의 기관 출력축과 제1 변속 기구의 제1 입력축이 제1 클러치에 의해 서로 계합하고, 기관 출력축과 제2 변속 기구의 제2 입력축의 계합이 제2 클러치로 해방되어 있을 때에는, 내연 기관의 동력은, 제1 변속 기구의 복수의 변속단 중 어느 하나로 변속된 상태로, 구동륜에 전달된다. 또한 기관 출력축과 제1 입력축의 계합이 제1 클러치로 해방되고, 기관 출력축과 제2 입력축이 제2 클러치에 의해 서로 계합되어 있을 때에는, 내연 기관의 동력은, 제2 변속 기구의 복수의 변속단 중 어느 하나로 변속된 상태로, 구동륜에 전달된다. 전동기의 동력은, 제1 변속 기구의 복수의 변속단 중 어느 하나로 변속된 상태로, 구동륜에 전달된다.
또한, 주행 영역 설정 수단에 의해, 하이브리드 차량의 속도 및 구동륜에 요구되는 요구 구동력에 대하여, 내연 기관의 동력의 변속단마다, 주행 모드 사이에서 작은 연료 소비가 얻어지는 영역으로서, 엔진 주행 영역, 어시스트 주행 영역 및 충전 주행 영역이 설정되어 있다. 그리고, 이들의 주행 영역 중, 하이브리드 차량의 속도와 요구 구동력의 조합이 속하는 주행 영역을 구하고, 그것에 대응하는 주행 모드를 선택한다. 이것에 의해, 보다 작은 연료 소비가 얻어지는 주행 모드를 적절히 선택할 수 있다. 또한, 내연 기관의 동력의 변속단으로서, 연료 소비가 가장 작은 변속단을 선택함으로써, 최소의 연료 소비를 얻는 데 적합한 변속단도 더불어 선택할 수 있다. 따라서, 이상과 같이 선택된 주행 모드 및 내연 기관의 동력의 변속단에 의해, 하이브리드 차량을 운전함으로써, 요구 구동력이 최소 연료 소비율 상당의 내연 기관의 구동력에 가까운 경우라도, 보다 작은 연료 소비를 얻을 수 있어, 하이브리드 차량의 연비를 향상시킬 수 있다.
또한, 전술한 주행 영역을 미리 설정하고, 하이브리드 차량의 속도 및 요구 구동력에 따라 참조하는 것만으로, 복잡한 연산 등을 필요로 하지 않고, 보다 작은 연료 소비율이 얻어지는 주행 모드 및 내연 기관의 동력의 변속단을, 용이하고 적절하게 결정할 수 있다.
청구항 19에 따른 발명은, 청구항 18에 기재된 하이브리드 차량의 제어 장치에서, 연료 소비는, 내연 기관(3)에의 하이브리드 차량(V)의 주행용 공급 연료량, 내연 기관(3)의 효율 및 제1 및 제2 변속 기구(11, 31)의 효율인 기관 구동 파라미터를 이용하여 산출되고, 어시스트 주행 모드일 때에는, 기관 구동 파라미터에 더하여, 어시스트 주행용 전력을 축전기에 충전하기 위해 내연 기관(3)에 과거에 공급된 과거 공급 연료량, 축전기의 방전 효율, 전동기(4)의 구동 효율 및 제1 및 제2 변속 기구(11, 31)의 효율을 이용하여 산출되고, 충전 주행 모드일 때에는, 기관 구동 파라미터에 더하여, 내연 기관(3)에의 전동기(4)에 의한 충전용 공급 연료량, 내연 기관(3)의 효율, 제1 및 제2 변속 기구(11, 31)의 효율, 전동기(4)의 발전 효율, 축전기의 충전 효율, 및 축전기의 전력을 장래적으로 하이브리드 차량(V)의 주행에 이용했을 때의 효율인 예측 효율을 이용하여 산출되는 것을 특징으로 한다.
이 구성에 의하면, 하이브리드 차량의 연료 소비를 산출할 때, 주행 모드마다, 전술한 파라미터가 이용된다. 따라서, 내연 기관, 제1 및 제2 변속 기구, 전동기 및 축전기의 현재, 과거 및 장래에서의 손실 등을 반영시키면서, 연료 소비를 정밀도 좋게 산출할 수 있고, 그것에 따라, 하이브리드 차량의 연비를 더 향상시킬 수 있다.
상기 제3 목적을 달성하기 위해, 청구항 20에 따른 발명은, 동력원으로서의 내연 기관(3) 및 발전 가능한 전동기(4)와, 전동기(4)와의 사이에서 전력의 교환이 가능한 축전기[배터리(52)]와, 입력된 동력을 복수의 변속단 중 어느 하나로 변속한 상태로 구동륜(DW, DW)에 전달 가능한 변속 기구(71)를 갖는 하이브리드 차량의 제어 장치에서, 하이브리드 차량(V')의 주행 모드는, 내연 기관(3)의 동력만으로 주행하는 엔진 주행 모드와, 내연 기관(3)의 동력을 전동기(4)의 동력으로 어시스트하면서 주행하는 어시스트 주행 모드와, 내연 기관(3)의 동력의 일부를 이용하여 전동기(4) 및 축전기로 충전하면서 주행하는 충전 주행 모드를 포함하고, 하이브리드 차량(V')의 속도[차속(VP)] 및 구동륜(DW)에 요구되는 요구 구동력[요구 토크(TRQ)]에 대하여, 변속단마다, 내연 기관(3)의 연료 소비가 최소가 되는 최적 연비 라인을 포함하고, 주행 모드 중에서 엔진 주행 모드일 때에 작은 연료 소비[종합 연료 소비율(TSFC)]가 얻어지는 영역인 엔진 주행 영역과, 엔진 주행 영역보다 요구 구동력이 큰 측에 배치된 어시스트 주행 영역과, 엔진 주행 영역보다 요구 구동력이 작은 측에 배치된 충전 주행 영역을 설정하는 주행 영역 설정 수단(종합 연료 소비율 맵)과, 하이브리드 차량(V')의 속도와 요구 구동력의 조합이 엔진 주행 영역에 속할 때에, 주행 모드로서, 엔진 주행 모드를 선택하는 선택 수단[ECU(2)]을 구비하는 것을 특징으로 한다.
이 구성에 의하면, 내연 기관의 동력이나 전동기의 동력은, 변속 기구에 의해, 복수의 변속단 중 어느 하나로 변속된 상태로 구동륜에 전달된다. 또한, 주행 영역 설정 수단에 의해, 하이브리드 차량의 속도 및 구동륜에 요구되는 요구 구동력에 대하여, 변속단마다, 주행 모드 사이에서 보다 작은 연료 소비가 얻어지는 영역으로서, 내연 기관의 연료 소비가 최소가 되는 최적 연비 라인을 포함하는 엔진 주행 영역과, 엔진 주행 영역보다 요구 구동력이 큰 측에 배치된 어시스트 주행 영역과, 엔진 주행 영역보다 요구 구동력이 작은 측에 배치된 충전 주행 영역이 설정되어 있다.
그리고, 하이브리드 차량의 속도와 요구 구동력의 조합이 엔진 주행 영역에 속할 때에는, 주행 모드로서, 엔진 주행 모드를 선택한다. 따라서, 이 경우에는, 요구 구동력이 최소 연료 소비율 상당의 내연 기관의 구동력에 일치하지 않고, 그것에 가까울 때라도, 엔진 주행 모드가 선택됨으로써, 보다 작은 연료 소비를 얻을 있어, 하이브리드 차량의 연비의 향상을 도모할 수 있다.
또한, 설정된 주행 영역을 하이브리드 차량의 속도 및 요구 구동력에 따라 참조하는 것만으로, 복잡한 연산 등을 필요로 하지 않고, 주행 모드를 용이하고 적절히 결정할 수 있으며, 엔진 주행 모드와 어시스트 주행 모드 또는 충전 주행 모드의 전환을 원활히 행할 수 있다.
상기 제3 목적을 달성하기 위해, 청구항 21에 따른 발명은, 내연 기관(3)과, 발전 가능한 전동기(4)와, 전동기(4)와의 사이에서 전력의 교환이 가능한 축전기[배터리(52)]와, 내연 기관(3)의 기관 출력축[크랭크축(3a)] 및 전동기(4)로부터의 동력을 제1 입력축(13)으로 수취하고, 복수의 변속단 중 어느 하나로 변속한 상태로 구동륜(DW)에 전달 가능한 제1 변속 기구(11)와, 기관 출력축으로부터의 동력을 제2 입력축(32)으로 수취하고, 복수의 변속단 중 어느 하나로 변속한 상태로 구동륜(DW)에 전달 가능한 제2 변속 기구(31)와, 기관 출력축과 제1 변속 기구(11) 사이를 계합할 수 있는 제1 클러치(C1)와, 기관 출력축과 제2 변속 기구(31) 사이를 계합할 수 있는 제2 클러치(C2)를 갖는 하이브리드 차량의 제어 장치에서, 하이브리드 차량(V)의 주행 모드는, 내연 기관(3)의 동력만으로 주행하는 엔진 주행 모드와, 내연 기관(3)의 동력을 전동기(4)의 동력으로 어시스트하면서 주행하는 어시스트 주행 모드와, 내연 기관(3)의 동력의 일부를 이용하여 전동기(4) 및 축전기로 충전하면서 주행하는 충전 주행 모드를 포함하고, 하이브리드 차량(V)의 속도[차속(VP)] 및 구동륜(DW)에 요구되는 요구 구동력[요구 토크(TRQ)]에 대하여, 내연 기관(3)의 동력의 변속단마다, 내연 기관(3)의 연료 소비가 최소가 되는 최적 연비 라인을 포함하고, 주행 모드 중에서 엔진 주행 모드일 때에 작은 연료 소비[종합 연료 소비율(TSFC)]가 얻어지는 영역인 엔진 주행 영역과, 엔진 주행 영역보다 요구 구동력이 큰 측에 배치된 어시스트 주행 영역과, 엔진 주행 영역보다 요구 구동력이 작은 측에 배치된 충전 주행 영역을 설정하는 주행 영역 설정 수단(종합 연료 소비율 맵)과, 하이브리드 차량(V)의 속도와 요구 구동력의 조합이 엔진 주행 영역에 속할 때에, 주행 모드로서, 엔진 주행 모드를 선택하는 선택 수단[ECU(2), 도 19]을 구비하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 하이브리드 차량의 구성은, 청구항 18에 따른 발명과 동일하다. 또한, 본 발명에 의하면, 청구항 20과 같이, 하이브리드 차량의 속도 및 구동륜에 요구되는 요구 구동력에 대하여, 내연 기관의 동력의 변속단마다, 주행 모드 사이에서 보다 작은 연료 소비가 얻어지는 영역으로서, 내연 기관의 연료 소비가 최소가 되는 최적 연비 라인을 포함하는 엔진 주행 영역과, 엔진 주행 영역보다 요구 구동력이 큰 측 및 작은 측에 각각 배치된 어시스트 주행 영역 및 충전 주행 영역이 설정되어 있다.
그리고, 하이브리드 차량의 속도와 요구 구동력의 조합이 엔진 주행 영역에 속할 때에는, 주행 모드로서, 엔진 주행 모드를 선택한다. 이와 같이, 요구 구동력이 최소 연료 소비율 상당의 내연 기관의 구동력에 일치하지 않고, 그것에 가까운 경우에는, 엔진 주행 모드가 선택됨으로써, 보다 작은 연료 소비를 얻을 수 있어, 하이브리드 차량의 연비의 향상을 도모할 수 있다. 또한 설정된 주행 영역을 하이브리드 차량의 속도 및 요구 구동력에 따라 참조하는 것만으로, 주행 모드를 용이하고 적절히 결정할 수 있고, 엔진 주행 모드와 어시스트 주행 모드 또는 충전 주행 모드의 전환을 원활히 행할 수 있다.
청구항 22에 따른 발명은, 청구항 18 또는 21에 기재된 하이브리드 차량의 제어 장치에서, 내연 기관(3)의 동력의 변속단이 제2 변속 기구(31)의 변속단인 경우, 이 변속단용 어시스트 주행 영역 및 충전 주행 영역은 각각, 가장 작은 연료 소비가 얻어지는, 내연 기관(3)의 동력의 변속단과 제1 변속 기구(11)에서의 전동기(4)의 동력의 변속단의 조합인 변속 패턴마다, 복수의 영역으로 구분되어 있고, 선택 수단은, 복수의 영역 중, 하이브리드 차량(V)의 속도와 요구 구동력의 조합이 속하는 영역에 대응하는 변속 패턴을 선택하는 것을 특징으로 한다.
청구항 18 또는 21의 발명에 따른 하이브리드 차량에서는, 내연 기관의 동력이 제2 변속 기구로 변속되어 있는 경우, 제1 변속 기구에서의 전동기의 동력의 변속단으로서, 내연 기관의 동력의 변속단과 상이한 변속단을 선택하는 것이 가능하다. 또한 전동기의 효율은, 전동기에 의해 역행을 행하는 경우에는, 축전기의 방전 효율, 전동기의 구동 효율 및 제1 변속 기구의 동력 전달 효율을 포함하고, 전동기에 의해 회생을 행하는 경우에는, 제1 변속 기구의 동력 전달 효율, 전동기의 발전 효율 및 축전기의 충전 효율을 포함한다. 또한, 제1 변속 기구에서의 전동기의 동력의 변속단이 상이하면, 그것에 따라 전동기의 회전수가 변화되기 때문에, 전동기의 효율도 변화한다.
본 발명에 의하면, 내연 기관의 동력의 변속단이 제2 변속 기구의 변속단인 경우, 그 변속단용 어시스트 주행 영역 및 충전 주행 영역은 각각, 가장 작은 연료 소비가 얻어지는 변속 패턴(내연 기관의 동력의 변속단과 제1 변속 기구에서의 전동기의 동력의 변속단의 조합)마다, 복수의 영역으로 구분되어 있다. 그리고, 이들의 복수의 영역 중, 하이브리드 차량의 속도와 요구 구동력의 조합이 속하는 영역을 구하고, 그것에 대응하는 변속 패턴을 선택한다. 이것에 의해, 내연 기관의 동력의 변속단이 제2 변속 기구의 변속단인 경우, 최소의 연료 소비가 얻어지는 전동기의 동력의 변속단을 적절히 선택할 수 있다.
청구항 23에 따른 발명은, 청구항 18 내지 22 중 어느 하나에 기재된 하이브리드 차량의 제어 장치에서, 전동기(4) 및 축전기 중 적어도 하나의 온도[배터리 온도(TB)]가, 전동기(4) 및 축전기 중 적어도 하나에 대하여 설정된 정해진 온도 이상일 때에, 전동기(4)의 출력이 제한되는 것을 특징으로 한다.
이 구성에 의하면, 전동기 및 축전기 중 적어도 하나의 온도가, 전동기 및 축전기 중 적어도 하나에 대하여 설정된 정해진 온도 이상일 때에, 즉, 이 적어도 하나가 비교적 고온 상태에 있을 때에, 전동기의 출력이 제한된다. 따라서, 이 적어도 하나의 온도 상승을 억제할 수 있다.
청구항 24에 따른 발명은, 청구항 18 내지 23 중 어느 하나에 기재된 하이브리드 차량의 제어 장치에서, 축전기의 충전 상태[충전 상태(SOC)]가 정해진 값 이하일 때에, 전동기(4)에 의한 회생량을 증대시키도록 전동기(4)의 동작을 제어하는 것을 특징으로 한다.
이 구성에 의하면, 축전기의 충전 상태가 정해진 값 이하로, 비교적 작을 때에, 전동기에 의한 회생량을 증대시키도록 전동기의 동작을 제어하기 때문에, 저하된 축전기의 충전 상태를 확실하게 회복시킬 수 있다.
청구항 25에 따른 발명은, 청구항 22에 기재된 하이브리드 차량의 제어 장치에서, 내연 기관(3)의 동력의 변속단이 제2 변속 기구(31)의 변속단인 경우에서, 액셀러레이터 페달의 개방도[액셀러레이터 개방도(AP)]의 변화량이 정해진 값보다 클 때에는, 전동기(4)의 동력의 변속단으로서, 내연 기관(3)의 동력의 변속단보다 저속측의 제1 변속 기구(11)의 변속단을 이용한 어시스트 주행 모드를 선택하는 것을 특징으로 한다.
이 구성에 의하면, 액셀러레이터 페달의 개방도의 변화량이 정해진 값보다 클 때, 즉 운전자로부터의 가속 요구가 높을 때에는, 전동기의 동력의 변속단으로서, 내연 기관의 동력의 변속단보다 저속측의 제1 변속 기구의 변속단을 이용한 어시스트 주행 모드를 선택한다. 이것에 의해, 가속 요구에 알맞은 보다 큰 토크를 구동륜에 전달할 수 있어, 드라이버빌리티를 향상시킬 수 있다.
또한, 상기 제3 목적을 달성하기 위해, 청구항 26에 따른 발명은, 내연 기관(3)과, 발전 가능한 전동기(4)와, 전동기(4)와의 사이에서 전력의 교환이 가능한 축전기[배터리(52)]와, 내연 기관(3)의 기관 출력축[크랭크축(3a)] 및 전동기(4)로부터의 동력을 제1 입력축(13)으로 수취하고, 복수의 변속단 중 어느 하나로 변속한 상태로 구동륜(DW)에 전달 가능한 제1 변속 기구(11)와, 기관 출력축으로부터의 동력을 제2 입력축(32)으로 수취하고, 복수의 변속단 중 어느 하나로 변속한 상태로 구동륜(DW)에 전달 가능한 제2 변속 기구(31)와, 기관 출력축과 제1 변속 기구(11) 사이를 계합할 수 있는 제1 클러치(C1)와, 기관 출력축과 제2 변속 기구(31) 사이를 계합할 수 있는 제2 클러치(C2)를 갖는 하이브리드 차량의 제어 방법에 있어서, 하이브리드 차량(V)의 주행 모드는, 내연 기관(3)의 동력만으로 주행하는 엔진 주행 모드와, 내연 기관(3)의 동력을 전동기(4)의 동력으로 어시스트하면서 주행하는 어시스트 주행 모드와, 내연 기관(3)의 동력의 일부를 이용하여 전동기(4) 및 축전기로 충전하면서 주행하는 충전 주행 모드를 포함하고, 하이브리드 차량(V)의 속도[차속(VP)] 및 구동륜(DW)에 요구되는 요구 구동력[요구 토크(TRQ)]에 대하여, 내연 기관(3)의 동력의 변속단마다, 내연 기관(3)의 연료 소비가 최소가 되는 최적 연비 라인보다 요구 구동력이 큰 측에, 엔진 주행 모드일 때에 얻어지는 연료 소비[종합 연료 소비율(TSFC)]와 어시스트 주행 모드일 때에 얻어지는 연료 소비가 서로 일치하는 점을 연결한 어시스트 금지 라인을 설정하고, 최적 연비 라인보다 요구 구동력이 작은 측에, 엔진 주행 모드일 때에 얻어지는 연료 소비와 충전 주행 모드일 때에 얻어지는 연료 소비가 서로 일치하는 점을 연결한 충전 금지 라인을 설정하며, 내연 기관(3)의 동력의 변속단, 하이브리드 차량(V)의 속도 및 요구 구동력에 따라, 요구 구동력이 어시스트 금지 라인 이하이며 충전 금지 라인 이상일 때에, 엔진 주행 모드를 선택하고(도 19의 단계 203, 205, 206), 요구 구동력이 어시스트 금지 라인의 상측에 있을 때에, 어시스트 주행 모드를 선택하며(도 19의 단계 203, 204), 요구 구동력이 충전 금지 라인의 하측에 있을 때에, 충전 주행 모드를 선택하는(단계 205, 207) 것을 특징으로 한다.
본 발명에 의하면, 청구항 18의 발명과 같은 구성의 하이브리드 차량을 대상으로 하여, 제어가 다음과 같이 행해진다. 우선, 하이브리드 차량의 속도 및 요구 구동력에 대하여, 내연 기관의 동력의 변속단마다, 어시스트 금지 라인 및 충전 금지 라인을 설정한다. 어시스트 금지 라인은, 내연 기관의 연료 소비가 최소가 되는 최적 연비 라인보다 요구 구동력이 큰 측에 설정되어 있고, 엔진 주행 모드일 때에 얻어지는 연료 소비와 어시스트 주행 모드일 때에 얻어지는 연료 소비가 서로 일치하는 점을 연결한 것이다. 또한, 충전 금지 라인은, 최적 연비 라인보다 요구 구동력이 작은 측에 설정되어 있고, 엔진 주행 모드일 때에 얻어지는 연료 소비와 충전 주행 모드일 때에 얻어지는 연료 소비가 서로 일치하는 점을 연결한 것이다.
그리고, 본 발명에 의하면, 하이브리드 차량의 속도 및 요구 구동력에 따라, 요구 구동력이 어시스트 금지 라인 이하에서 충전 금지 라인 이상일 때에는, 엔진 주행 모드를 선택한다. 이와 같이, 요구 구동력이 최소 연료 소비율 상당의 내연 기관의 구동력에 일치하지 않고, 그것에 가까운 경우에는, 엔진 주행 모드가 선택된다. 또한, 요구 구동력이 어시스트 금지 라인의 상측에 있을 때에는, 어시스트 주행 모드를 선택하고, 요구 구동력이 충전 금지 라인의 하측에 있을 때에는, 충전 주행 모드를 선택한다. 이상에 의해, 요구 구동력에 따라, 주행 모드를 적절히 선택하고, 어느 주행 모드에서나 보다 작은 연료 소비를 얻을 수 있어, 하이브리드 차량의 연비를 향상시킬 수 있다.
또한, 하이브리드 차량의 속도 및 요구 구동력에 따라, 어시스트 금지 라인 및 충전 금지 라인의 관계를 참조하는 것만으로, 주행 모드를 용이하고 적절히 결정할 수 있고, 엔진 주행 모드와 어시스트 주행 모드 또는 충전 주행 모드의 전환을 원활히 행할 수 있다.
청구항 27에 따른 발명은, 청구항 1, 2, 10, 11, 18 내지 24 중 어느 하나에 기재된 하이브리드 차량의 제어 장치에서, 하이브리드 차량(V)에는, 하이브리드 차량(V)이 주행하고 있는 주변의 도로 정보를 나타내는 데이터를 기억하는 카내비게이션 시스템(68)이 설치되어 있고, 카내비게이션 시스템(68)에 기억된 데이터에 기초하여, 하이브리드 차량(V)의 주행 상황을 예측하는 예측 수단[ECU(2)]을 더 구비하며, 예측된 하이브리드 차량(V)의 주행 상황에 따라, 변속단을 선택하는 것을 특징으로 한다.
이 구성에 의하면, 하이브리드 차량의 주행 상황이, 하이브리드 차량이 주행하고 있는 주변의 도로 정보를 나타내는 데이터에 기초하여, 예측 수단에 의해 예측되고, 예측된 하이브리드 차량의 주행 상황에 따라, 변속단의 선택이 행해진다. 이것에 의해, 하이브리드 차량의 주행 상황에 적합한 변속단을 미리 선택할 수 있다.
도 1은 본 발명에 의한 제어 장치를 적용한 하이브리드 차량을 개략적으로 도시하는 도면이다.
도 2는 제어 장치의 ECU 등을 도시하는 블록도이다.
도 3은 하이브리드 차량의 감속 회생 모드중에 제1 변속 기구의 변속단을 선택하는 처리를 도시하는 흐름도이다.
도 4는 변환 효율 맵의 일례이다.
도 5는 감속 회생 모드중에 제1 변속 기구의 변속단을 3속단으로부터 1속단으로 변경한 경우에서의 제어 장치의 동작예를 도시하는 타이밍 차트이다.
도 6은 감속 회생 모드중에 제1 변속 기구의 변속단을 3속단으로 유지한 경우에서의 제어 장치의 동작예를 도시하는 타이밍 차트이다.
도 7은 감속 회생 모드중에 제1 변속 기구의 변속단을 설정하는 처리의 다른 예를 도시하는 흐름도이다.
도 8은 본 발명에 의한 제어 장치를 적용한, 도 1과는 상이한 하이브리드 차량을 개략적으로 도시하는 도면이다.
도 9는 하이브리드 차량의 제어 처리를 도시하는 흐름도이다.
도 10은 충전 우선 주행 제어 처리를 도시하는 흐름도이다.
도 11은 충전량 맵의 일례이다.
도 12는 엔진 주행 모드에서 얻어지는 종합 연료 소비율을 도시하는 맵의 일례이다.
도 13은 어시스트 주행 모드 및 충전 주행 모드에서 얻어지는 종합 연료 소비율을 도시하는 맵의 일례이다.
도 14는 주행 모드 사이에서의 종합 연료 소비율의 관계를 도시하는 도면이다.
도 15는 내연 기관의 동력의 변속단이 3속단일 때의 종합 연료 소비율 맵의 일례이다.
도 16은 내연 기관의 동력의 변속단이 4속단일 때의 종합 연료 소비율 맵의 일례이다.
도 17은 내연 기관의 동력의 변속단이 5속단일 때의 종합 연료 소비율 맵의 일례이다.
도 18은 도 14 내지 도 16의 종합 연료 소비율 맵에 의한 주행 모드 사이에서의 종합 연료 소비율의 관계를 도시하는 도면이다.
도 19는 주행 모드 선택 처리를 도시하는 흐름도이다.
이하, 도면을 참조하면서, 본 발명의 바람직한 실시형태를 상세히 설명한다. 또한 본 발명은, 본 실시형태에 의해 한정되는 것이 아니다. 또한, 실시형태에서의 구성 요소에는, 당업자가 용이하게 상정할 수 있는 것, 또는 실질적으로 동일한 것이 포함된다. 도 1에 도시하는 하이브리드 차량(V)은, 한 쌍의 구동륜(DW)(한쪽만 도시) 및 한 쌍의 종동륜(도시 생략) 등을 포함하는 4륜 차량이며, 동력원으로서의 내연 기관(이하, 「엔진」이라고 함)(3) 및 전동기(이하, 「모터」라고 함)(4)를 구비한다. 엔진(3)은, 복수의 기통을 갖는 가솔린 엔진이며, 크랭크축(3a)을 갖고 있다. 엔진(3)의 연료 분사량, 연료 분사 시기 및 점화 시기 등은, 도 2에 도시하는 제어 장치(1)의 ECU(2)에 의해 제어된다.
모터(4)는, 소위 모터 제네레이터인, 일반적인 1로터 타입의 브러시리스 DC 모터이며, 고정된 스테이터(4a)와, 회전 가능한 로터(4b)를 갖고 있다. 이 스테이터(4a)는, 회전 자계를 발생시키기 위한 것이고, 철심이나 3상 코일로 구성되어 있다. 또한 스테이터(4a)는, 하이브리드 차량(V)에 고정된 케이싱(CA)에 부착되고, 파워 드라이브 유닛(이하, 「PDU」라고 함)(51)을 통해, 충전 및 방전 가능한 배터리(52)에 전기적으로 접속되어 있다. 이 PDU(51)는, 인버터 등의 전기 회로에 의해 구성되어 있고, ECU(2)에 전기적으로 접속되어 있다(도 2 참조). 상기한 로터(4b)는, 자석 등으로 구성되어 있고, 스테이터(4a)에 대향하도록 배치되어 있다.
이상의 구성의 모터(4)에서는, ECU(2)에 의한 PDU(51)의 제어에 의해, 배터리(52)로부터 PDU(51)를 통해 스테이터(4a)에 전력이 공급되면, 회전 자계가 발생하고, 그것에 수반하여, 이 전력이 동력으로 변환되고, 로터(4b)가 회전한다. 이 경우, 스테이터(4a)에 공급되는 전력이 제어되는 것에 의해, 로터(4b)의 동력이 제어된다.
또한, 스테이터(4a)에의 전력 공급을 정지한 상태에서, 동력의 입력에 의해 로터(4b)가 회전하고 있을 때에, ECU(2)에 의한 PDU(51)의 제어에 의해, 회전 자계가 발생하고, 그것에 수반하여, 로터(4b)에 입력된 동력이 전력으로 변환되어, 발전이 행해지고, 발전한 전력이 배터리(52)에 충전된다. 또한, 스테이터(4a)를 적절하게, 제어함으로써, 로터(4b)에 전달되는 동력이 제어된다.
또한, 하이브리드 차량(V)은 엔진(3) 및 모터(4)의 동력을 하이브리드 차량의 구동륜(DW)에 전달하기 위한 구동력 전달 장치를 구비하고 있다. 이 구동력 전달 장치는, 제1 변속 기구(11) 및 제2 변속 기구(31) 등을 포함하는 듀얼 클러치 트랜스미션을 갖고 있다.
제1 변속 기구(11)는, 입력된 동력을, 1속단, 3속단, 5속단 및 7속단 중 하나에 의해 변속하여 구동륜(DW)에 전달하는 것이다. 이들 1속단 내지 7속단의 변속비는, 그 단수가 클수록, 보다 고속측에 설정되어 있다. 구체적으로는, 제1 변속 기구(11)는, 엔진(3)의 크랭크축(3a)과 동축형으로 배치된 제1 클러치(C1), 유성 치차 장치(12), 제1 입력축(13), 3속 기어(14), 5속 기어(15), 및 7속 기어(16)를 갖고 있다.
제1 클러치(C1)는, 건식 다판 클러치이며, 크랭크축(3a)에 일체로 부착된 외측(C1a)과, 제1 입력축(13)의 일단부에 일체로 부착된 내측(C1b) 등으로 구성되어 있다. 제1 클러치(C1)는, ECU(2)에 의해 제어되고, 체결 상태에서는, 크랭크축(3a)에 제1 입력축(13)을 계합시키는 한편, 해방 상태에서는 이 계합을 해제하여, 양자(13, 3a) 사이를 차단한다.
유성 치차 장치(12)는, 싱글 플래너테리식의 것이며, 선 기어(12a)와, 이 선 기어(12a)의 외주에 회전 가능하게 설치된, 선 기어(12a)보다 잇수가 많은 링 기어(12b)와, 양 기어(12a, 12b)에 맞물리는 복수(예컨대 3개)의 플래너테리 기어(12c)(2개만 도시)와, 플래너테리 기어(12c)를 회전 가능하게 지지하는 회전 가능한 캐리어(12d)를 갖고 있다.
선 기어(12a)는, 제1 입력축(13)의 타단부에 일체로 부착되어 있다. 제1 입력축(13)의 타단부에는 또한, 전술한 모터(4)의 로터(4b)가 일체로 부착되어 있고, 제1 입력축(13)은, 베어링(도시 생략)에 회전 가능하게 지지되어 있다. 이상의 구성에 의해, 제1 입력축(13), 선 기어(12a) 및 로터(4b)는, 서로 일체로 회전한다.
또한, 링 기어(12b)에는, 로크 기구(BR)가 설치되어 있다. 이 로크 기구(BR)는, 전자식의 것이며, ECU(2)에 의해 ON/OFF되고, ON 상태일 때에, 링 기어(12b)를 회전 불능으로 유지하고, OFF 상태일 때에, 링 기어(12b)의 회전을 허용한다. 또한 로크 기구(BR)로서, 싱크로나이즈 클러치를 이용하여도 좋다.
캐리어(12d)는, 중공의 회전축(17)에 일체로 부착되어 있다. 회전축(17)은, 제1 입력축(13)의 외측에 상대적으로 회전 가능하게 배치되고, 베어링(도시 생략)에 회전 가능하게 지지되어 있다.
3속 기어(14)는, 회전축(17)에 일체로 부착되어 있고, 회전축(17) 및 캐리어(12d)와 일체로 회전 가능하다. 또한 5속 기어(15) 및 7속 기어(16)는, 제1 입력축(13)에 회전 가능하게 설치되어 있다. 또한, 이들 3속 기어(14), 7속 기어(16), 및 5속 기어(15)는, 유성 치차 장치(12)와 제1 클러치(C1) 사이에, 이 순으로 나열되어 있다.
또한, 제1 입력축(13)에는, 제1 싱크로나이즈 클러치(SC1) 및 제2 싱크로나이즈 클러치(SC2)가 설치되어 있다. 제1 싱크로나이즈 클러치(SC1)는, 슬리브(S1a), 시프트 포크 및 액추에이터(모두 도시 생략)를 갖고 있다. 제1 싱크로나이즈 클러치(SC1)는, ECU(2)에 의한 제어에 의해, 슬리브(S1a)를 제1 입력축(13)의 축선 방향으로 이동시키는 것에 의해, 3속 기어(14) 또는 7속 기어(16)를, 제1 입력축(13)에 선택적으로 계합시킨다.
제2 싱크로나이즈 클러치(SC2)는, 제1 싱크로나이즈 클러치(SC1)와 마찬가지로 구성되어 있고, ECU(2)에 의한 제어에 의해, 슬리브(S2a)를 제1 입력축(13)의 축선 방향으로 이동시키는 것에 의해, 5속 기어(15)를 제1 입력축(13)에 계합시킨다.
또한, 3속 기어(14), 5속 기어(15), 및 7속 기어(16)에는, 제1 수동 기어(18), 제2 수동 기어(19) 및 제3 수동 기어(20)가 각각 맞물려 있고, 이들 제1 내지 제3 수동 기어(18 내지 20)는, 출력축(21)에 일체로 부착되어 있다. 출력축(21)은, 베어링(도시 생략)에 회전 가능하게 지지되어 있고, 제1 입력축(13)과 평행하게 배치되어 있다. 또한, 출력축(21)에는, 기어(21a)가 일체로 부착되어 있고, 이 기어(21a)는, 차동 장치를 갖는 파이널 기어(FG)의 기어에 맞물려 있다. 출력축(21)은, 이들 기어(21a)나 파이널 기어(FG)를 통해, 구동륜(DW)에 연결되어 있다.
이상의 구성의 제1 변속 기구(11)에서는, 유성 치차 장치(12), 3속 기어(14) 및 제1 수동 기어(18)에 의해 1속단 및 3속단의 기어단이 구성되고, 5속 기어(15) 및 제2 수동 기어(19)에 의해 5속단의 기어단이, 7속 기어(16) 및 제3 수동 기어(20)에 의해 7속단의 기어단이, 각각 구성되어 있다. 또한 제1 입력축(13)에 입력된 동력은, 이들 1속단, 3속단, 5속단 및 7속단 중 하나에 의해 변속되어, 출력축(21), 기어(21a) 및 파이널 기어(FG)를 통해 구동륜(DW)에 전달된다.
전술한 제2 변속 기구(31)는, 입력된 동력을, 2속단, 4속단 및 6속단 중 하나에 의해 변속하여 구동륜(DW)에 전달하는 것이다. 이들 2속단 내지 6속단의 변속비는, 그 단수가 클수록, 보다 고속측에 설정되어 있다. 구체적으로는, 제2 변속 기구(31)는, 제2 클러치(C2), 제2 입력축(32), 제2 입력 중간축(33), 2속 기어(34), 4속 기어(35), 및 6속 기어(36)를 갖고 있고, 제2 클러치(C2) 및 제2 입력축(32)은, 크랭크축(3a)과 동축형으로 배치되어 있다.
제2 클러치(C2)는, 제1 클러치(C1)와 같이, 건식 다판 클러치이며, 크랭크축(3a)에 일체로 부착된 외측(C2a)과, 제2 입력축(32)의 일단부에 일체로 부착된 내측(C2b)으로 구성되어 있다. 제2 클러치(C2)는, ECU(2)에 의해 제어되고, 체결 상태에서는, 크랭크축(3a)에 제2 입력축(32)을 계합시키는 한편, 해방 상태에서는 이 계합을 해제하여, 양자(32와 3a) 사이를 차단한다.
제2 입력축(32)은, 중공형으로 형성되며, 제1 입력축(13)의 외측에 상대적으로 회전 가능하게 배치되고, 베어링(도시 생략)에 회전 가능하게 지지되어 있다. 또한 제2 입력축(32)의 타단부에는, 기어(32a)가 일체로 부착되어 있다.
제2 입력 중간축(33)은, 베어링(도시 생략)에 회전 가능하게 지지되어 있고, 제2 입력축(32) 및 전술한 출력축(21)과 평행하게 배치되어 있다. 제2 입력 중간축(33)에는, 기어(33a)가 일체로 부착되어 있고, 기어(33a)에는, 아이들러 기어(37)가 맞물려 있다. 아이들러 기어(37)는, 제2 입력축(32)의 기어(32a)에 맞물려 있다. 또한 도 1에서는, 도시의 편의상, 아이들러 기어(37)는, 기어(32a)로부터 떨어진 위치에 그려져 있다. 제2 입력 중간축(33)은, 이들의 기어(33a), 아이들러 기어(37) 및 기어(32a)를 통해, 제2 입력축(32)에 연결되어 있다.
2속 기어(34), 6속 기어(36), 및 4속 기어(35)는, 제2 입력 중간축(33)에 회전 가능하게 설치되고, 이 순으로 나열되어 있으며, 전술한 제1 수동 기어(18), 제3 수동 기어(20) 및 제2 수동 기어(19)에 각각 맞물려 있다. 또한, 제2 입력 중간축(33)에는, 제3 싱크로나이즈 클러치(SC3) 및 제4 싱크로나이즈 클러치(SC4)가 설치되어 있다. 양 싱크로나이즈 클러치(SC3 및 SC4)는, 제1 싱크로나이즈 클러치(SC1)와 마찬가지로 구성되어 있다.
제3 싱크로나이즈 클러치(SC3)는, ECU(2)에 의한 제어에 의해, 그 슬리브(S3a)를 제2 입력 중간축(33)의 축선 방향으로 이동시키는 것에 의해, 2속 기어(34) 또는 6속 기어(36)를, 제2 입력 중간축(33)에 선택적으로 계합시킨다. 제4 싱크로나이즈 클러치(SC4)는, ECU(2)에 의한 제어에 의해, 그 슬리브(S4a)를 제2 입력 중간축(33)의 축선 방향으로 이동시키는 것에 의해, 4속 기어(35)를 제2 입력 중간축(33)에 계합시킨다.
이상의 구성의 제2 변속 기구(31)에서는, 2속 기어(34) 및 제1 수동 기어(18)에 의해 2속단의 기어단이 구성되고, 4속 기어(35) 및 제2 수동 기어(19)에 의해 4속단의 기어단이, 6속 기어(36) 및 제3 수동 기어(20)에 의해 6속단의 기어단이, 각각 구성되어 있다. 또한, 제2 입력축(32)에 입력된 동력은, 기어(32a), 아이들러 기어(37) 및 기어(33a)를 통해 제2 입력 중간축(33)에 전달되고, 제2 입력 중간축(33)에 전달된 동력은, 이들의 2속단, 4속단 및 6속단 중 하나에 의해 변속되어, 출력축(21), 기어(21a) 및 파이널 기어(FG)를 통해 구동륜(DW)에 전달된다.
이상과 같이, 제1 및 제2 변속 기구(11, 31)에서는, 변속된 동력을 구동륜(DW)에 전달하기 위한 출력축(21)이 공용화되어 있다.
또한, 구동력 전달 장치에는, 리버스 기구(41)가 설치되어 있고, 리버스 기구(41)는, 리버스 축(42)과, 리버스 기어(43)와, 슬리브(S5a)를 갖는 제5 싱크로나이즈 클러치(SC5)를 구비하고 있다. 하이브리드 차량(V)을 후진시키는 경우에는, ECU(2)에 의한 제어에 의해, 슬리브(S5a)를 리버스 축(42)의 축선 방향으로 이동시키는 것에 의해, 리버스 기어(43)를 리버스 축(42)에 계합시킨다.
또한, 하이브리드 차량(V)에는, 하이브리드 차량(V)을 감속하기 위한 브레이크(B)가 설치되어 있다. 브레이크(B)는, 전동 서보 브레이크이며, 그 동작이 ECU(2)에 의해 제어된다.
또한, 도 2에 도시하는 바와 같이, ECU(2)에는, 크랭크각 센서(61)로부터, CRK 신호가 입력된다. 이 CRK 신호는, 엔진(3)의 크랭크축(3a)의 회전에 수반하여, 정해진 크랭크각마다 출력되는 펄스 신호이다. ECU(2)는, 이 CRK 신호에 기초하여, 엔진 회전수(NE)를 산출한다. 또한, ECU(2)에는, 전류 전압 센서(62)로부터, 배터리(52)에 입출력되는 전류·전압값을 나타내는 검출 신호가, 입력된다. ECU(2)는, 이 검출 신호에 기초하여, 배터리(52)의 충전 상태(SOC)를 산출한다.
또한, ECU(2)에는, 배터리 온도 센서(63)로부터, 배터리(52)의 온도(이하, 「배터리 온도」라고 함)(TB)를 나타내는 검출 신호가 입력된다. 또한, ECU(2)에는, 액셀러레이터 개방도 센서(64)로부터 하이브리드 차량(V)의 액셀러레이터 페달(도시 생략)의 답입량인 액셀러레이터 개방도(AP)를 나타내는 검출 신호가, 차속 센서(65)로부터 차속(VP)을 나타내는 검출 신호가, 입력된다. 또한 ECU(2)에는, 브레이크 답력 센서(66)로부터 하이브리드 차량(V)의 브레이크 페달(도시 생략)의 답입력인 브레이크 답력(BP)을 나타내는 검출 신호가, 토크 센서(67)로부터, 구동륜(DW)의 토크(「구동륜 토크」라고 함)(TDW)를 나타내는 검출 신호가 입력된다. 또한 ECU(2)에는, 카내비게이션 시스템(68)에 기억된 하이브리드 차량(V)이 주행하고 있는 주변의 도로 정보를 나타내는 데이터가 적절하게, 입력된다.
ECU(2)는, I/O 인터페이스, CPU, RAM 및 ROM 등을 포함하는 마이크로컴퓨터로 구성되어 있고, 전술한 각종 센서(61 내지 67)로부터의 검출 신호나, 카내비게이션 시스템(68)으로부터의 데이터에 따라, ROM에 기억된 제어 프로그램에 따라, 하이브리드 차량(V)의 동작을 제어한다.
이상의 구성의 하이브리드 차량(V)의 주행 모드에는, ENG 주행 모드, EV 주행 모드, 어시스트 주행 모드, 충전 주행 모드, 감속 회생 모드 및 ENG 시동 모드가 포함된다. 각 주행 모드에서의 하이브리드 차량(V)의 동작은, ECU(2)에 의해 제어된다. 이하, 이들의 주행 모드에 대해서 순서대로 설명한다.
[ENG 주행 모드]
ENG 주행 모드는, 엔진(3)만을 동력원으로서 이용하는 주행 모드이다. ENG 주행 모드에서는, 엔진(3)의 연료 분사량, 연료 분사 시기 및 점화 시기를 제어함으로써, 엔진(3)의 동력(이하, 「엔진 동력」이라고 함)이 제어된다. 또한, 엔진 동력은, 제1 또는 제2 변속 기구(11, 31)에 의해 변속되어, 구동륜(DW)에 전달된다.
우선, 제1 변속 기구(11)에 의해 1속단, 3속단, 5속단 및 7속단 중 하나로 엔진 동력을 변속하는 경우의 동작에 대해서, 순서대로 설명한다. 이 경우, 상기한 어느 변속단에서나, 제1 클러치(C1)를 체결 상태로 제어함으로써, 제1 입력축(13)을 크랭크축(3a)에 계합시키고, 제2 클러치(C2)를 해방 상태로 제어함으로써, 크랭크축(3a)에의 제2 입력축(33)의 계합을 해제한다. 또한, 제5 싱크로나이즈 클러치(SC5)의 제어에 의해, 리버스 축(42)에 대한 리버스 기어(43)의 계합을 해제한다.
1속단의 경우에는, 로크 기구(BR)를 ON 상태로 제어함으로써, 링 기어(12b)를 회전 불능으로 유지하고, 제1 및 제2 싱크로나이즈 클러치(SC1, SC2)에 의해, 제1 입력축(13)에 대한 3속 기어(14), 5속 기어(15) 및 7속 기어(16)의 계합을 해제한다.
이상에 의해, 엔진 동력은 제1 클러치(C1), 제1 입력축(13), 선 기어(12a), 플래너테리 기어(12c), 캐리어(12d), 회전축(17), 3속 기어(14) 및 제1 수동 기어(18)를 통해, 출력축(21)에 전달되고, 추가로 기어(21a) 및 파이널 기어(FG)를 통해, 구동륜(DW)에 전달된다. 그 때, 상기한 바와 같이 링 기어(12b)가 회전 불능으로 유지되어 있기 때문에, 제1 입력축(13)에 전달된 엔진 동력은, 선 기어(12a)와 링 기어(12b)의 잇수비에 따른 변속비로 감속된 후, 캐리어(12d)에 전달되고, 또한 3속 기어(14)와 제1 수동 기어(18)의 잇수비에 따른 변속비로 감속된 후, 출력축(21)에 전달된다. 그 결과, 엔진 동력은, 상기한 2개의 변속비에 의해 정해지는 1속단의 변속비로 변속되어, 구동륜(DW)에 전달된다.
3속단의 경우에는, 로크 기구(BR)를 OFF 상태로 제어함으로써, 링 기어(12b)의 회전을 허용하고, 제1 및 제2 싱크로나이즈 클러치(SC1, SC2)의 제어에 의해, 3속 기어(14)만을 제1 입력축(13)에 계합시킨다.
이상에 의해, 엔진 동력은 제1 입력축(13)으로부터 3속 기어(14) 및 제1 수동 기어(18)를 통해, 출력축(21)에 전달된다. 이 경우, 상기한 바와 같이 3속 기어(14)가 제1 입력축(13)에 계합되어 있기 때문에, 선 기어(12a), 캐리어(12d) 및 링 기어(12b)는 일체로 공전한다. 이 때문에, 3속단의 경우에는, 1속단의 경우와 달리, 엔진 동력은 유성 치차 장치(12)로 감속되지 않고, 3속 기어(14)와 제1 수동 기어(18)의 잇수비에 의해 정해지는 3속단의 변속비로 변속되어, 구동륜(DW)에 전달된다.
이하, 마찬가지로, 5속단의 경우에는, 제1 및 제2 싱크로나이즈 클러치(SC1, SC2)의 제어에 의해, 5속 기어(15)만을 제1 입력축(13)에 계합시킨다. 이것에 의해, 엔진 동력은, 제1 입력축(13)으로부터 5속 기어(15) 및 제2 수동 기어(19)를 통해, 출력축(21)에 전달되어, 양 기어(15, 19)의 잇수비에 의해 정해지는 5속단의 변속비로 변속된다.
7속단의 경우에는, 제1 및 제2 싱크로나이즈 클러치(SC1, SC2)의 제어에 의해, 7속 기어(16)만을 제1 입력축(13)에 계합시킨다. 이것에 의해, 엔진 동력은 제1 입력축(13)으로부터 7속 기어(16) 및 제3 수동 기어(20)를 통해, 출력축(21)에 전달되어, 양 기어(16, 20)의 잇수비에 의해 정해지는 7속단의 변속비로 변속된다.
다음에, 엔진 동력을 제2 변속 기구(31)에 의해 2속단, 4속단 및 6속단 중 하나로 변속하는 경우의 동작에 대해서, 순서대로 설명한다. 이 경우, 이들 중 어느 변속단에서나, 제1 클러치(C1)를 해방 상태로 제어함으로써, 크랭크축(3a)에의 제1 입력축(13)의 계합을 해제하고, 제2 클러치(C2)를 체결 상태로 제어함으로써, 제2 입력축(32)을 크랭크축(3a)에 계합시킨다. 또한 제5 싱크로나이즈 클러치(SC5)의 제어에 의해, 리버스 축(42)에 대한 리버스 기어(43)의 계합을 해제한다.
2속단의 경우에는, 제3 및 제4 싱크로나이즈 클러치(SC3, SC4)의 제어에 의해, 2속 기어(34)만을 제2 입력 중간축(33)에 계합시킨다. 이것에 의해, 엔진 동력은, 제2 클러치(C2), 제2 입력축(32), 기어(32a), 아이들러 기어(37), 기어(33a), 제2 입력 중간축(33), 2속 기어(34) 및 제1 수동 기어(18)를 통해, 출력축(21)에 전달되고, 추가로 기어(21a) 및 파이널 기어(FG)를 통해, 구동륜(DW)에 전달된다. 그 때, 엔진 동력은 2속 기어(34)와 제1 수동 기어(18)의 잇수비에 의해 정해지는 2속단의 변속비로 변속되어, 구동륜(DW)에 전달된다.
이하, 마찬가지로, 4속단의 경우에는, 제3 및 제4 싱크로나이즈 클러치(SC3, SC4)의 제어에 의해, 4속 기어(35)만을 제2 입력 중간축(33)에 계합시킨다. 이것에 의해, 엔진 동력은, 제2 입력 중간축(33)으로부터 4속 기어(35) 및 제2 수동 기어(19)를 통해, 출력축(21)에 전달되어, 양 기어(35, 19)의 잇수비에 의해 정해지는 4속단의 변속비로 변속된다.
6속단의 경우에는, 제3 및 제4 싱크로나이즈 클러치(SC3, SC4)의 제어에 의해, 6속 기어(36)만을 제2 입력 중간축(33)에 계합시킨다. 이것에 의해, 엔진 동력은, 제2 입력 중간축(33)으로부터 6속 기어(36) 및 제3 수동 기어(20)를 통해, 출력축(21)에 전달되어, 양 기어(36, 20)의 잇수비에 의해 정해지는 6속단의 변속비로 변속된다.
[EV 주행 모드]
EV 주행 모드는, 모터(4)만을 동력원으로서 이용하는 주행 모드이다. EV 주행 모드에서는, 배터리(52)로부터 모터(4)에 공급되는 전력을 제어함으로써, 모터(4)의 동력(이하, 「모터 동력」이라고 함)이 제어된다. 또한, 모터 동력이 제1 변속 기구(11)에 의해 1속단, 3속단, 5속단 및 7속단 중 하나로 변속되어, 구동륜(DW)에 전달된다. 이 경우, 이들의 어느 변속단에서나, 제1 및 제2 클러치(C1, C2)를 해방 상태로 제어함으로써, 크랭크축(3a)에 대한 제1 및 제2 입력축(13, 32)의 계합을 해제한다. 이것에 의해, 모터(4) 및 구동륜(DW)과 엔진(3) 사이가 차단되기 때문에, 모터 동력이 엔진(3)에 헛되게 전달되지 않는다. 또한 제5 싱크로나이즈 클러치(SC5)의 제어에 의해, 리버스 축(42)에 대한 리버스 기어(43)의 계합을 해제한다.
1속단의 경우에는, ENG 주행 모드의 경우와 같이, 로크 기구(BR)를 ON 상태로 제어함으로써, 링 기어(12b)를 회전 불능으로 유지하고, 제1 및 제2 싱크로나이즈 클러치(SC1, SC2)의 제어에 의해, 제1 입력축(13)에 대한 3속 기어(14), 5속 기어(15) 및 7속 기어(16)의 계합을 해제한다.
이상에 의해, 모터 동력은, 제1 입력축, 선 기어(12a), 플래너테리 기어(12c), 캐리어(12d), 회전축(17), 3속 기어(14) 및 제1 수동 기어(18)를 통해, 출력축(21)에 전달된다. 그 결과, 모터 동력은 ENG 주행 모드의 경우와 같이, 1속단의 변속비로 변속되어, 구동륜(DW)에 전달된다.
3속단의 경우에는, ENG 주행 모드의 경우와 같이, 로크 기구(BR)를 OFF 상태로 제어함으로써, 링 기어(12b)의 회전을 허용하고, 제1 및 제2 싱크로나이즈 클러치(SC1, SC2)의 제어에 의해, 3속 기어(14)만을 제1 입력축(13)에 계합시킨다. 이것에 의해, 모터 동력은 제1 입력축(13)으로부터, 3속 기어(14) 및 제1 수동 기어(18)를 통해, 출력축(21)에 전달된다. 그 결과, 모터 동력은, ENG 주행 모드의 경우와 같이, 3속단의 변속비로 변속되어, 구동륜(DW)에 전달된다.
5속단 또는 7속단의 경우에는, ENG 주행 모드의 경우와 마찬가지로 하여, 로크 기구(BR), 제1 및 제2 싱크로나이즈 클러치(SC1, SC2)를 제어한다. 이것에 의해, 모터 동력은, 5속단 또는 7속단의 변속비로 변속되어, 구동륜(DW)에 전달된다. 또한, EV 주행 모드중, 제1 변속 기구(11)의 변속단은, 모터(4)의 높은 구동 효율이 얻어지도록 설정된다.
[어시스트 주행 모드]
어시스트 주행 모드는, 엔진(3)을 모터(4)로 어시스트하는 주행 모드이다. 어시스트 주행 모드에서는, 기본적으로 엔진(3)의 양호한 연비가 얻어지도록, 엔진(3)의 토크(이하,「엔진 토크」라고 함)를 제어한다. 또한, 운전자로부터 구동륜(DW)에 요구되는 토크(이하,「요구 토크」라고 함)(TRQ)에 대한 엔진 토크의 부족분이, 모터(4)의 토크(이하,「모터 토크」라고 함)에 의해 보충된다. 요구 토크(TRQ)는, 검출된 액셀러레이터 개방도(AP)에 따라 산출된다.
어시스트 주행 모드중, 엔진 동력을 제1 변속 기구(11)에 의해 변속하고 있을 때(홀수단일 때)에는, 모터 동력의 변속비는, 제1 변속 기구(11)로 설정되어 있는 변속단의 변속비와 동일하게 된다. 한편, 엔진 동력을 제2 변속 기구(31)에 의해 변속하고 있을 때(짝수단일 때)에는, 모터 동력의 변속비로서, 제1 변속 기구(11)의 1속단, 3속단, 5속단 또는 7속단 중 어느 하나의 변속비를 선택하는 것이 가능하다.
또한, 어시스트 주행 모드중, 예컨대 엔진 동력을 2속단으로 변속하고 있을 때에는, 프리시프트로써 제1 변속 기구(11)의 변속단을 선택하고, 모터 동력을, 제1 변속 기구(11)를 통해 출력축(21)에 전달한다. 이 경우, 출력축(21)의 제1 내지 제3 수동 기어(18 내지 20)는, 홀수단의 변속단의 치차 및 짝수단의 변속단의 치차 양쪽 모두와 맞물린 상태에 있고, 짝수단으로 변속된 엔진 동력과, 홀수단으로 변속된 모터 동력을, 합성하는 것이 가능하다. 또한 제1 클러치(C1)는 해방 상태로 제어되고, 이것에 의해, 엔진 동력은 제1 변속 기구(11)를 통해서는 구동륜(DW)에 전달되지 않는다. 또한, 프리시프트하는 제1 변속 기구(11)의 변속단은, 하이브리드 차량(V)의 주행 상태에 따라, 자유롭게 선택할 수 있다.
[충전 주행 모드]
충전 주행 모드는, 엔진 동력의 일부를 모터(4)로 전력으로 변환하여, 발전을 행하고, 발전한 전력을 배터리(52)에 충전하는 주행 모드이다. 충전 주행 모드에서는, 기본적으로, 엔진(3)의 양호한 연비가 얻어지도록, 엔진 토크를 제어한다. 또한 요구 토크(TRQ)에 대한 엔진 토크의 잉여분을 이용하여, 모터(4)로 발전이 행해지고, 발전한 전력이 배터리(52)에 충전된다(회생).
어시스트 주행 모드의 경우와 같이, 충전 주행 모드중, 엔진 동력을 제1 변속 기구(11)에 의해 변속하고 있을 때(홀수단일 때)에는, 모터 동력의 변속비는, 제1 변속 기구(11)의 변속단의 변속비와 동일하게 된다. 또한, 엔진 동력을 제2 변속 기구(12)에 의해 변속하고 있을 때(짝수단일 때)에는, 모터 동력의 변속비로서, 제1 변속 기구(11)의 1속단, 3속단, 5속단 또는 7속단 중 어느 하나의 변속비를 선택하는 것이 가능하다.
[감속 회생 모드]
감속 회생 모드는, 하이브리드 차량(V)이 감속 주행중이라고 판정되어 있을 때에, 구동륜(DW)의 동력을 이용하여 모터(4)로 발전을 행하고, 발전한 전력을 배터리(52)에 충전하는 주행 모드이다. 이하, 모터(4)로 발전한 전력을 배터리(52)에 충전하는 것을 적절하게, 「회생」이라고 한다. 또한 하이브리드 차량(V)이 감속 주행중인지의 여부는, 액셀러레이터 개방도(AP)에 기초하여 판정된다.
감속 회생 모드에서는, 엔진(3)에의 연료의 공급이 정지(퓨얼 컷)된다. 또한 제1 및 제2 클러치(C1, C2)는, EV 주행 모드의 경우와 마찬가지로 하여 제어되고, 이것에 의해, 모터(4) 및 구동륜(DW)과 엔진(3) 사이가 차단되기 때문에, 구동륜(DW)의 동력이 엔진(3)에 헛되게 전달되지 않는다. 또한 구동륜(DW)의 동력은, 파이널 기어(FG)나, 기어(21a), 출력축(21), 제1 변속 기구(11)를 통해, 변속된 상태로 모터(4)에 전달된다. 모터(4)에 전달된 구동륜(DW)의 동력은, 전력으로 변환되고, 배터리(52)에 충전된다(회생). 그것에 수반하여, 모터(4)로부터 구동륜(DW)에, 발전한 전력에 따른 제동력이 전달된다.
또한, 감속 회생 모드중, 모터(4)에 의한 제동력이 충분히 얻어지지 않을 때에는, 엔진 브레이크에 의한 제동력을 얻기 위해, 제1 클러치(C1)를 체결하는 것도 가능하다.
[ENG 시동 모드]
ENG 시동 모드는, 엔진(3)을 시동하기 위한 운전 모드이다. ENG 시동 모드에 있어서, 하이브리드 차량(V)의 정지중에 엔진(3)을 시동하는 경우에는, 제1 클러치(C1)를 체결 상태로 제어함으로써, 제1 입력축(13)을 크랭크축(3a)에 계합시키고, 제2 클러치(C2)를 해방 상태로 제어함으로써, 크랭크축(3a)에의 제2 입력축(32)의 계합을 해제한다. 또한, 제1 변속 기구(11)의 변속단을 모두 해제(뉴트럴)하고, 배터리(52)로부터 모터(4)에 전력을 공급하여, 모터 동력을 발생시킨다.
이상에 의해, 모터 동력은, 제1 입력축(13) 및 제1 클러치(C1)를 통해 크랭크축(3a)에 전달되어, 크랭크축(3a)이 회전한다. 그 상태로, 전술한 CRK 신호에 따라, 엔진(3)의 연료 분사량, 연료 분사 시기 및 점화 시기를 제어함으로써, 엔진(3)이 시동된다. 이 경우, 제1 입력축(13)을 통해 선 기어(12a)에 전달된 모터 동력은, 플래너테리 기어(12c)를 통해 링 기어(12b)에 전달되지만, 상기한 바와 같이 링 기어(12b)의 회전이 허용되어 있는 것으로 링 기어(12b)가 공전하기 때문에, 캐리어(12d) 등을 통해 구동륜(DW)에 전달되지 않는다.
또한, 전술한 EV 주행 모드중에 엔진(3)을 시동하는 경우에는, 해방 상태에 있는 제1 클러치(C1)를 체결하고, 제1 입력축(13)을 크랭크축(3a)에 계합시킨다. 이것에 의해 모터 동력이 크랭크축(3a)에 전달되어, 크랭크축(3a)이 회전한다. 그 상태로, CRK 신호에 따라, 엔진(3)의 연료 분사량, 연료 분사 시기 및 점화 시기를 제어함으로써, 엔진(3)이 시동된다. 이 경우, 제1 클러치(C1)의 체결력을 점증시키는 것에 의해, 모터(4)로부터 구동륜(DW)에 전달되는 토크가 급감하는 경우가 없어지기 때문에, 양호한 드라이버빌리티를 확보할 수 있다.
또한, EV 주행중, 하이브리드 차량(V)이 극저속 상태에 있는 경우나, 제1 클러치(C1)의 온도가 높은 경우 등에서, 엔진(3)을 시동할 때에는, 제1 클러치(C1)를 체결하지 않고, 제2 클러치(C2)를 체결하며, 엔진(3)을 시동하기 위해 짝수단의 변속단을 선택하는 것에 의해서도, 엔진(3)을 시동하는 것이 가능하다.
다음에, 도 3 내지 도 7을 참조하면서, 본 발명의 제1 실시형태에 의한 하이브리드 차량(V)의 제어에 대해서 설명한다. 이 제어는, 전술한 감속 회생 모드에서, 모터(4)의 동작을 제어하고, 제1 변속 기구(11)의 변속단을 선택하는 것이다. 감속 회생 모드중, 기본적으로는, 모터(4)의 발전 전력은, 검출된 브레이크 답력(BP)에 따라 제어된다. 이것에 의해, 모터(4)로부터 구동륜(DW)에 작용하는 제동력이, 브레이크 답력(BP)에 알맞은 크기로 제어된다.
또한, 도 3은, 감속 회생 모드중에서 제1 변속 기구(11)의 변속단을 선택하기 위한 처리를 나타내고 있고, 본 처리는, 정해진 시간마다 반복 실행된다. 우선, 단계 1(「S1」로 도시. 이하 동일)에서는, 제1 충전량(CH1)을 산출한다. 이 제1 충전량(CH1)은, 제1 변속 기구(11)의 변속단을 현재의 변속단으로 유지한 상태로 모터(4)에 의한 회생을 현시점에서 하이브리드 차량(V)이 정지할 때까지 행했다고 가정한 경우에 배터리(52)에 충전되는 충전량의 예측값이다.
제1 충전량(CH1)은, 다음과 같이 하여 산출된다. 즉, 우선, 검출된 차속(VP), 구동륜 토크(TDW) 및 현재의 변속단에 따라, 도 4에 도시하는 변환 효율 맵을 검색함으로써, 전기 에너지 변환 효율을 산출한다. 이 전기 에너지 변환 효율은, 하이브리드 차량(V)의 주행 에너지를 배터리(52)에 충전되는 전기 에너지로 변환할 때의 변환 효율(전기 에너지/주행 에너지)이다. 또한, 변환 효율 맵은, 전기 에너지 변환 효율을, 차속(VP) 및 구동륜 토크(TDW)에 대하여 변속단마다 규정한 것이며, 제1 변속 기구(11) 각각의 변속단의 동력 전달 효율, 모터(4)의 발전 효율 및 배터리(52)의 충전 효율에 따라, 미리 설정된다.
여기서, 동력 전달 효율은, 제1 변속 기구(11)로부터 출력되는 토크와 제1 변속 기구(11)에 입력되는 토크의 비이며, 발전 효율은, 모터(4)로 발전되는 전기 에너지와 모터(4)에 입력되는 토크의 비, 충전 효율은, 배터리(52)에 충전된 전기 에너지와 배터리(52)에 공급된 전기 에너지의 비이다. 또한, 도 4에서는, 해칭에 의해, 전기 에너지 변환 효율의 고저를 도시하고 있다.
다음에, 브레이크 답력(BP) 및 현재의 변속단에 따라, 정해진 맵(도시 생략)을 검색함으로써, 모터(4)에 전달되는 토크(이하,「모터 전달 토크」라고 함)를 산출하고, 산출된 전기 에너지 변환 효율, 모터 전달 토크 및 차량 정지 시간에 따라, 제1 충전량(CH1)을 산출한다. 이 차량 정지 시간은, 현시점에서 하이브리드 차량(V)이 정지할 때까지 요하는 시간의 예측값이며, 차속(VP) 및 브레이크 답력(BP)에 따라, 정해진 맵(도시 생략)을 검색함으로써, 산출된다. 또한 이상의 제1 충전량(CH1)의 산출은, 브레이크 답력(BP)이 변화하지 않는 것으로 가정하여 행해진다.
상기 단계 1에 계속되는 단계 2에서는, 변속 소요 시간(TIM)을 산출한다. 이 변속 소요 시간(TIM)은, 현재의 변속단으로부터 목표 변속단으로 변속단을 변경함에 있어서, 이 변경이 시작된 후 완료할 때까지 요하는 시간이다. 여기서, 목표 변속단은, 차속(VP) 및 구동륜 토크(TDW)에 따라, 전술한 변환 효율 맵(도 4)을 검색함으로써, 설정된다. 구체적으로는, 변환 효율 맵에 기초하여, 전기 에너지 변환 효율을 변속단마다 산출하고, 산출된 복수의 전기 에너지 변환 효율 중 가장 높은 전기 에너지 변환 효율에 대응하는 변속단을, 목표 변속단으로서 설정한다. 기본적으로 모터(4)의 회전수가 높을수록, 모터(4)의 발전 효율이 보다 높고, 이것에 의해 전기 에너지 변환 효율도 보다 높기 때문에, 목표 변속단은, 저속측의 변속단으로 설정되고, 그 결과 변속단은 다운 시프트된다.
또한, 상기한 변속 소요 시간(TIM)은, 현재의 변속단 및 목표 변속단에 따라, 정해진 맵(도시 생략)을 검색함으로써, 산출된다. 또한 현재의 변속단이 목표 변속단인 경우에는, 후술하는 단계 5가 실행되고, 이것에 의해, 변속단이 현재의 변속단으로 유지된다.
이어서, 제2 충전량(CH2)을 산출한다(단계 3). 이 제2 충전량(CH2)은, 하이브리드 차량(V)이 정지할 때까지의 사이에서 변속단을 목표 변속단으로 변경하고 하이브리드 차량(V)이 정지할 때까지 회생을 행했다고 가정한 경우에 배터리(52)에 충전되는 충전량의 예측값이다. 제2 충전량(CH2)의 산출은, 다음과 같이 하여 행해진다.
즉, 우선 차속(VP), 구동륜 토크(TDW) 및 목표 변속단에 따라, 발전 효율 맵(도 4)을 검색함으로써, 전기 에너지 변환 효율을 산출한다. 다음에, 브레이크 답력(BP) 및 목표 변속단에 따른 맵 검색에 의해 모터 전달 토크를 산출하고, 산출된 전기 에너지 변환 효율, 모터 전달 토크 및 변속 완료 후 정지 시간에 따라, 제2 충전량(CH2)을 산출한다. 이 변속 완료 후 정지 시간은, 단계 2의 설명에서 진술한 차량 정지 시간으로부터, 단계 2에서 산출된 변속 소요 시간(TIM)을 감산함으로써 산출된다.
이상에 의해, 제2 충전량(CH2)은, 현시점에서 변속 소요 시간(TIM)이 경과한 후 하이브리드 차량(V)이 정지할 때까지 사이, 변속단을 목표 변속단으로 변경한 상태로 회생을 행했을 때에 배터리(52)에 충전되는 충전량에 산출된다. 또한 이상의 제2 충전량(CH2)의 산출은, 브레이크 답력(BP)이 변화하지 않는 것으로 가정하여 행해진다.
단계 3에 계속되는 단계 4에서는, 변속단을 유지해야 하는지 또는 목표 변속단으로 변경해야 하는지를 판정한다. 구체적으로는, 상기 단계 1에서 산출된 제1 충전량(CH1)이 단계 3에서 산출된 제2 충전량(CH2)보다 큰지의 여부를 판별한다. 이 답이 YES(CH1>CH2)이며, 변속단을 유지했다고 가정한 경우의 충전량인 제1 충전량이, 변속단을 목표 변속단으로 변경했다고 가정한 경우의 충전량인 제2 충전량(CH2)보다 클 때에는, 변속단을 현재의 변속단으로 유지해야 한다고 판정한다. 그리고, 이 판정 결과를 받아, 제1 변속 기구(11)의 변속단을 현재의 변속단으로 유지하고(단계 5), 본 처리를 종료한다.
한편, 상기 단계 4의 답이 NO이며, 제1 충전량(CH1)이 제2 충전량(CH2) 이하일 때에는, 변속단을 목표 변속단으로 변경해야 한다고 판정한다. 그리고, 이 판정 결과를 받아, 변속단을 목표 변속단으로 변경하고(단계 6), 본 처리를 종료한다.
또한, 목표 변속단으로의 변속단의 변경중, 이 변경이 시작된 후 완료할 때까지의 사이, 즉 전술한 제1 및 제2 싱크로나이즈 클러치(SC1, SC2)가 해방된 후 계합할 때까지의 사이는, 제1 변속 기구(11)에서, 구동륜(DW)과 모터(4) 사이에서의 동력의 전달이 차단되고, 그 결과, 모터(4)에 의한 회생을 행할 수 없어, 이 회생에 수반하여 모터(4)로 발생하는 제동력이 구동륜(DW)에 전달되지 않게 된다.
이 때문에, ECU(2)는, 브레이크(B)가 작동 가능한지의 여부를 판정하고, 브레이크(B)가 작동 가능하다고 판정했을 때에, 단계 6에 의한 목표 변속단으로의 변속단의 변경을 시작한다. 또한 이 변속단의 변경중, 하이브리드 차량(V)을 감속시키기 위해, 브레이크 답력(BP)에 기초하여, 브레이크(B)의 동작을 제어한다.
또한, 상기한 바와 같이 브레이크(B)의 상태에 따라 목표 변속단으로의 변속단의 변경을 시작하는 경우, 현시점에서 브레이크(B)가 작동 가능해질 때까지 요하는 시간분, 변속단의 변경의 시작 타이밍이 지연되기 때문에, 변속 소요 시간(TIM)은, 보다 긴 시간으로 보정된다.
또한, ECU(2)는, 하이브리드 차량(V)의 감속 주행중, 산출된 충전 상태(SOC)가 상한값 이상이라고 하는 제1 조건, 및 검출된 배터리 온도(TB)가 정해진 온도 이상이라고 하는 제2 조건 중 하나가 성립되어 있는지의 여부를 판정한다. 그리고, 성립되어 있다고 판정되어 있을 때에는, 감속 회생 모드에서의 모터(4)에 의한 회생을 금지한다. 이 회생의 금지중, 하이브리드 차량(V)를 감속하기 위해, 브레이크 답력(BP)에 기초하여, 브레이크(B)의 동작을 제어한다.
또한, ECU(2)는, 전술한 카내비게이션 시스템(68)에 기억된, 하이브리드 차량(V)이 주행하고 있는 주변의 도로 정보에 기초하여, 하이브리드 차량(V)의 주행 상황을 예측한다. 그리고, 예측된 하이브리드 차량(V)의 주행 상황에 따라, 하이브리드 차량(V)의 주행 모드가 선택된다. 이것에 의해, 예컨대 하이브리드 차량(V)이 내리막길을 주행한다고 예측되어 있을 때에는, 내리막길의 주행중에 감속 회생 모드에 의해 배터리(52)의 충전량이 증대하는 것이 예상되기 때문에, ENG 주행 모드가 선택되고, 오르막길을 주행한다고 예측되어 있을 때에는, 오르막길의 주행중에 어시스트 주행 모드가 선택된다고 예상되기 때문에, 미리 배터리(52)를 충전하기 위해, 충전 주행 모드가 선택된다.
또한, 도 5 및 도 6은, 감속 회생 모드에서의 제어 장치(1)의 동작예를 도시하고 있다. 보다 구체적으로는, 도 5는 제1 변속 기구(11)의 변속단을 3속단으로부터 1속단으로 변경한 경우에 대해서, 도 6은, 3속단으로 유지한 경우에 대해서, 각각 도시하고 있다.
도 5 및 도 6에서, NMot는, 모터(4)의 회전수(이하,「모터 회전수」라고 함]이며, MotTrq는, 모터 토크[모터(4)의 토크], DwTrq는, 모터(4)로부터 구동륜(DW)에 작용하는 제동 토크(이하,「구동륜 제동 토크」라고 함)이다. 모터 토크(MotTrq)는, 모터(4)에서 회생에 의한 제동력이 발생하고 있을 때에는 부의 값(-)으로 나타나 있고, 전력의 공급에 의해 동력을 출력하고 있을 때에는 정의 값(+)으로 나타나 있다. 또한 「변속단」은, 제1 변속 기구(11)의 변속단이며, 3rd는 3속단, N은 뉴트럴[로크 기구(BR): OFF 상태, 3속 기어(14), 5속 기어(15) 및 7속 기어(16): 계합 해제], 1st는 1속단이다. 또한 도 5 및 도 6은 모두, 정해진 시간이 경과할 때까지의 사이, 모터(4)에 의한 회생을 행한 경우의 동작예에 대해서 도시하고 있고, 이 정해진 시간은, 현시점에서 차속(VP)이 정해진 속도로 저하할 때까지의 시간으로서 설정된다.
도 5에 도시하는 바와 같이, 감속 회생 모드중, 구동륜(DW)으로부터 모터(4)에 전달되는 동력을 이용하여, 모터(4)에 의한 회생이 행해진다. 이것에 수반하여, 모터(4)에서 회생에 의한 제동력이 발생하여, 모터 토크(MotTrq)가 부의 값이 되고, 모터(4)로부터 구동륜(DW)에 구동륜 제동 토크(DWTrq)가 작용한다. 이것에 의해, 차속(VP)이 저하되고, 이것에 수반하여, 모터 회전수(NMot)가 저하한다.
그리고, 변속단을 3속단으로부터 1속단으로 변경해야 한다고 판정되면(단계 4, 6, 시점 t1), 이 변경에 의한 변속 쇼크를 억제하기 위해, 부의 값인 모터 토크(MotTrq)는, 값 0이 되도록 제어된다. 이것에 의해, 구동륜 제동 토크(DWTrq)도 값 0이 되도록 변화되고, 차속(VP)은, 변속단을 3속단으로 유지한 경우(도 5의 파선)보다 작은 기울기로 저하한다.
그리고, 모터 토크(MotTrq)가 값 0이 되면(시점 t2), 변속단을 1속단으로 변경하기 위해, 변속단이 뉴트럴로 제어된다. 이 경우, 제1 싱크로나이즈 클러치(SC1)의 응답 지연에 의해, 변속단이 바로는 뉴트럴이 되지 않는다. 그 후, 변속단이 뉴트럴이 되면(시점 t3), 모터 회전수(NMot)를, 그 때의 차속(VP)과 1속단의 변속비로 정해지는 변속용 회전수에 맞추기 위해(이하,「변속용 회전수 맞춤」이라고 함), 배터리(52)로부터 모터(4)에 전력이 공급된다. 이것에 의해, 모터 토크(MotTrq)가 정의 값이 되고, 모터 회전수(NMot)가 상승한다. 또한 변속단이 뉴트럴일 때에는, 구동륜(DW)과 모터(4) 사이가 제1 변속 기구(11)에 의해 차단되기 때문에, 구동륜(DW)과 모터(4) 사이에서 토크의 전달이 행해지지 않고, 그 결과, 구동륜 제동 토크(DWTrq) 및 차속(VP)은, 대략 일정한 상태로 추이한다.
그리고, 모터 회전수(NMot)가 상기한 변속용 회전수에 도달하여, 변속용 회전수 맞춤이 완료하면(시점 t4), 모터(4)에의 전력 공급이 정지되고, 이것에 의해 모터 토크(MotTrq)가 값 0이 되고, 모터(4)가 타성으로 회전한다. 그 후, 변속단을 뉴트럴로부터 1속단으로 변경할 때는, 로크 기구(BR)의 응답 지연에 의해, 변속단이 바로는 1속단이 되지 않는다. 그리고, 변속단이 1속단이 되면(시점 t5), 모터(4)에 의한 회생이 재개되어, 모터 토크(MotTrq)가 부의 값이 되고, 그 절대값이 증대한다. 이것에 의해, 구동륜 제동 토크(DWTrq)가 증대하고, 차속(VP)이 저하하며, 이것에 수반하여 모터 회전수(NMot)가 저하한다. 이 경우, 변속단을 3속단으로 유지한 도 6의 경우와 비교하여, 모터 회전수(NMot)가 높은 상태에서, 회생을 행할 수 있다.
한편, 도 6에 도시하는 바와 같이, 변속단을 3속단으로 유지한 경우에는, 모터(4)에 의한 회생에 수반하는 제동력에 의해, 차속(VP)은 대략 일정한 기울기로 저하하고, 그것에 수반하여, 모터 회전수(NMot)도 대략 일정한 기울기로 저하한다. 또한 모터 토크(MotTrq)는, 부의 값이 되고, 차속(VP)의 저하에 수반하여 모터(4)로 발전되는 전력량이 감소함으로써, 모터 토크(MotTrq)의 절대값이 감소한다. 이것에 의해, 구동륜 제동 토크(DWTrq)도 감소한다.
이상과 같이, 본 실시형태에 의하면, 엔진(3)의 크랭크축(3a)과 제1 변속 기구(11)의 제1 입력축(13)이 제1 클러치(C1)에 의해 서로 계합하고, 크랭크축(3a)과 제2 변속 기구(31)의 제2 입력축(32)의 계합이 제2 클러치(C2)로 해방되어 있을 때에는, 엔진 동력은, 제1 변속 기구(11)의 복수의 변속단 중 어느 하나로 변속된 상태로, 구동륜(DW)에 전달된다. 또한, 크랭크축(3a)과 제1 입력축(13)의 계합이 제1 클러치(C1)로 해방되고, 크랭크축(3a)과 제2 입력축(32)이 제2 클러치(C2)에 의해 서로 계합하고 있을 때에는, 엔진 동력은, 제2 변속 기구(31)의 복수의 변속단 중 어느 하나로 변속된 상태로, 구동륜(DW)에 전달된다. 또한 모터 동력은, 제1 변속 기구(11)의 복수의 변속단 중 어느 하나로 변속된 상태로, 구동륜(DW)에 전달된다.
또한, 감속 회생 모드중, 변속단을 유지한 상태로 모터(4)에 의한 회생을 하이브리드 차량(V)이 정지할 때까지 행했다고 가정한 경우에 배터리(52)에 충전되는 충전량의 예측값인 제1 충전량(CH1)이, 산출되고(단계 1), 변속 소요 시간(TIM)이 산출된다(단계 2). 또한 하이브리드 차량(V)이 정지할 때까지의 사이에서 변속단을 목표 변속단으로 변경하고 하이브리드 차량(V)이 정지할 때까지 회생을 행했다고 가정한 경우에 배터리(52)에 충전되는 충전량의 예측값인 제2 충전량(CH2)이 산출된다(단계 3). 이 경우, 제2 충전량(CH2)으로서, 산출된 변속 소요 시간(TIM)이 경과한 후 하이브리드 차량(V)이 정지할 때까지의 사이, 변속단을 목표 변속단으로 변경한 상태로 모터(4)에 의한 회생을 행했을 때에 배터리(52)에 충전되는 충전량이, 산출된다. 따라서, 변속단을 변경한 경우의 충전량인 제2 충전량(CH2)을, 변속 차단[제1 변속 기구(11)에서의 변속단의 변경에 수반하는 동력 전달의 차단]에 따라, 정밀도 좋게 예측할 수 있다.
그리고, 산출된 제1 및 제2 충전량(CH1, CH2)에 기초하여, 변속단을 유지해야 하는지 또는 목표 변속단으로 변경해야 하는지가 판정되고(단계 4), 그 결과, CH1>CH2일 때에는, 변속단이 현재의 변속단으로 유지되는(단계 5) 한편, CH1≤CH2일 때에는, 변속단이 목표 변속단으로 변경된다(단계 6). 이상에 의해, 보다 큰 충전량을 얻을 수 있고, 더 나아가서는, 하이브리드 차량(V)의 연비를 향상시킬 수 있다.
또한, 감속 회생 모드중이며, 목표 변속단으로의 변속단의 변경중에, 하이브리드 차량(V)을 감속시키기 위해, 브레이크(B)의 동작을 제어하기 때문에, 쇼크를 발생시키지 않도록, 하이브리드 차량(V)을 적절히 감속할 수 있다. 또한 감속 회생 모드중, 브레이크(B)가 작동 가능한지의 여부가 판정되고, 브레이크(B)가 작동 가능하다고 판정되었을 때에, 목표 변속단으로의 변속단의 변경이 시작된다. 따라서, 전술한 효과, 즉 쇼크를 발생시키지 않도록 하이브리드 차량(V)을 적절히 감속할 수 있다고 하는 효과를, 확실하게 얻을 수 있다.
또한, 하이브리드 차량(V)의 감속 주행중, 충전 상태(SOC)가 상한값 이상이라고 하는 제1 조건, 및 배터리 온도(TB)가 정해진 온도 이상이라고 하는 제2 조건 중 하나가 성립되어 있는지의 여부가 판정되고, 제1 및 제2 조건 중 하나가 성립되어 있다고 판정되어 있을 때에, 모터(4)에 의한 회생이 금지된다. 따라서, 배터리(52)의 과열을 방지할 수 있다. 또한 이 회생의 금지중에, 하이브리드 차량(V)을 감속하기 위해, 브레이크(B)의 동작을 제어하기 때문에, 쇼크를 발생시키지 않도록, 하이브리드 차량(V)을 적절히 감속할 수 있다.
또한, 하이브리드 차량(V)의 주행 상황이, 하이브리드 차량(V)이 주행하고 있는 주변의 도로 정보를 나타내는 데이터에 기초하여 예측되고, 예측된 하이브리드 차량(V)의 주행 상황에 따라, 하이브리드 차량(V)의 주행 모드가 선택된다. 이것에 의해, 하이브리드 차량(V)의 주행 상황에 적합한 주행 모드를 선택할 수 있다. 예컨대 하이브리드 차량(V)이 내리막길을 주행한다고 예측되어 있을 때에는, 내리막길의 주행중에 감속 회생 모드에 의해 배터리(52)의 충전량이 증대하는 것이 예상되기 때문에, ENG 주행 모드를 선택하거나, 오르막길을 주행한다고 예측되어 있을 때에는, 오르막길의 주행중에 어시스트 주행 모드가 선택된다고 예상되기 때문에, 미리 배터리(52)를 충전하기 위해, 충전 주행 모드를 선택하거나 할 수 있다.
또한, 도 7은, 감속 회생 모드중에 제1 변속 기구의 변속단을 선택하는 처리의 다른 예를 도시하고 있다. 본 처리에서는, 도 3에 도시하는 처리와 비교하여, 변속단을 유지해야 하는지 또는 목표 변속단으로 변경해야 하는지의 판정을, 손실 회생 전기 에너지(LRE)에 기초하여 행하는 점이 주로 상이하다. 이 손실 회생 전기 에너지(LRE)는, 감속 회생 모드중에, 변속단을 전술한 목표 변속단으로 변경하고 모터(4)에 의한 회생을 행했다고 가정한 경우에, 이 변속단의 변경에 수반하는 제1 변속 기구(11)에서의 동력의 전달의 차단에 의해 회생 불능한 전기 에너지이다.
우선, 도 7의 단계 11에서는, 브레이크 답력(BP) 및 차속(VP)에 따라, 정해진 맵(도시 생략)을 검색함으로써, 손실 회생 전기 에너지(LRE)를 산출한다. 이어서, 산출된 손실 회생 전기 에너지(LRE)가 정해진 값(LREREF)보다 큰지의 여부를 판별한다(단계 12). 이 답이 YES이며, 손실 회생 전기 에너지(LRE)>정해진 값(LREREF)일 때에는, 목표 변속단으로의 변속단의 변경을 금지하여, 변속단을 현재의 변속단으로 유지하고(단계 13), 본 처리를 종료한다.
한편, 상기 단계 13의 답이 NO이며, 손실 회생 전기 에너지(LRE)≤정해진 값(LREREF)일 때에는, 변속단을 목표 변속단으로 변경하고(단계 14), 본 처리를 종료한다.
이상과 같이, 본 처리에 의하면, 감속 회생 모드중, 제1 변속 기구(11)의 변속단을 변경하고 모터(4)에 의한 회생을 행했다고 가정한 경우에, 이 변속단의 변경에 수반하는 제1 변속 기구(11)에서의 동력의 전달의 차단에 의해 회생 불능한 전기 에너지인 손실 회생 전기 에너지(LRE)가 예측된다. 또한, 감속 회생 모드중, 예측된 손실 회생 전기 에너지(LRE)가 정해진 값(LREREF)보다 클 때에는, 목표 변속단으로의 변속단의 변경이 금지된다. 이것에 의해, 변속 차단에 의해 회생 불능한 전기 에너지인 손실 회생 전기 에너지(LRE)가 비교적 클 때에, 목표 변속단으로의 변속단의 변경을 금지하여, 변속단을 유지한 상태로 회생을 행할 수 있기 때문에, 보다 큰 충전량을 얻을 수 있고, 더 나아가서는, 하이브리드 차량(V)의 연비를 향상시킬 수 있다.
또한, 감속 회생 모드중, 브레이크 답력(BP)에 따른 모터(4)에서의 발전 전력의 제어에 의해, 회생에 수반하여 모터(4)로 발생하는 제동력이 제어된다. 또한 손실 회생 전기 에너지(LRE)를 예측하기 위한 파라미터로서, 브레이크 답력(BP) 및 차속(VP)을 이용하기 때문에, 이 예측을 적절히 행할 수 있다.
또한, 본 발명은, 도 8에 도시하는 하이브리드 차량(V')에도 적용 가능하다. 동 도면에서, 도 1에 도시하는 하이브리드 차량(V)과 동일한 구성 요소에 대해서는, 동일한 부호를 붙이고 있다. 도 8에 도시하는 하이브리드 차량(V')은, 하이브리드 차량(V)과 비교하여, 전술한 제1 및 제2 변속 기구(11, 31) 대신에, 변속 기구(71)를 구비하는 점이 주로 상이하다.
이 변속 기구(71)는, 유단식의 자동 변속기이며, 입력축(72) 및 출력축(73)을 갖고 있다. 입력축(72)은, 클러치(C)를 통해 크랭크축(3a)에 연결되어 있고, 입력축(72)에는, 모터(4)의 로터(4b)가 일체로 부착되어 있다. 클러치(C)는, 제1 및 제2 클러치(C1, C2)와 같은 건식 다판 클러치이다.
또한, 출력축(73)에는, 기어(73a)가 일체로 부착되어 있고, 이 기어(73a)는, 전술한 파이널 기어(FG)의 기어에 맞물려 있다. 출력축(73)은, 이들의 기어(73a)나 파이널 기어(FG)를 통해 구동륜(DW, DW)에 연결되어 있다. 이상의 구성의 변속 기구(71)에서는, 입력축(72)에는, 엔진 동력 및 모터 동력이 입력되고, 입력된 동력은, 복수의 변속단(예컨대 1속단 내지 7속단) 중 하나로 변속되어, 구동륜(DW, DW)에 전달된다. 또한 변속 기구(71)의 동작은, ECU(2)에 의해 제어된다.
이 하이브리드 차량(V')에 본 발명에 의한 제어 장치를 적용한 경우에도, 감속 회생 모드에서의 변속단의 설정이나 주행 모드의 선택 등이, 전술한 제어 장치(1)의 경우와 마찬가지로 하여 행해지기 때문에, 그 상세한 설명에 대해서는 생략한다. 이것에 의해, 전술한 실시형태에 의한 효과를 마찬가지로 얻을 수 있다.
또한, 변속 기구(71)를, 엔진 동력 및 모터 동력의 양쪽 모두를 변속한 상태로 구동륜(DW)에 전달하도록 구성하고 있지만, 엔진 동력을 변속한 상태로 구동륜(DW)에 전달하는 변속 기구와, 모터 동력을 변속한 상태로 구동륜(DW)에 전달하는 변속 기구를, 각각 별개로 설치하여도 좋다. 또한, 이 경우, 동력원으로서 모터(4)만을 구비하는 하이브리드 차량에도 적용 가능하고, 그 경우에는, 모터 동력은, 변속 기구(71)에 의해 변속된 상태로 구동륜(DW)에 전달된다.
또한, 본 실시형태에서는, 목표 변속단으로의 변속단의 변경을, 브레이크(B)가 작동 가능하다고 판정했을 때에 시작하고 있지만, 이 대신에, 또는 이것과 함께, 브레이크 답력(BP)이 정해진 값 이상, 감소했을 때에, 그 타이밍에, 이 변속단의 변경을 시작하여도 좋다. 이것에 의해, 운전자에 의한 감속 요구가 감소한 타이밍에, 목표 변속단으로의 변속단의 변경을 시작할 수 있기 때문에, 운전자에게 큰 위화감을 부여하지 않고, 변속단을 변경할 수 있다. 또한, 실시형태에서는, 제1 및 제2 충전량(CH1, CH2)을, 하이브리드 차량(V)이 정지할 때까지 사이에서의 충전량의 예측값으로서 산출하고 있지만, 정해진 회생 시간이 경과할 때까지의 사이에서의 충전량의 예측값로서 산출하여도 좋다. 이 경우, 회생 시간은, 현시점으로부터 차속(VP)이 정해진 속도로 저하할 때까지의 시간으로 설정된다.
또한, 실시형태에서는, 제1 및 제2 충전량(CH1, CH2)에 기초하는 변속단의 설정(유지·변경)을, 감속 회생 모드중에 행하고 있지만, 충전 주행 모드중에 행하여도 좋다. 이 경우, 제1 충전량으로서, 충전 주행중, 변속단을 유지한 상태로 모터(4)에 의한 회생을 정해진 회생 시간, 행했다고 가정한 경우에 배터리(52)에 충전되는 충전량이 산출된다. 또한 제2 충전량으로서, 충전 주행중, 회생 시간과 변속 소요 시간(TIM)의 시간 차분, 변속단을 목표 변속단으로 변경한 상태로 모터(4)에 의한 회생을 행했을 때에 배터리(52)에 충전되는 충전량이 산출된다. 또한 회생 시간은, 적당한 시간으로 설정된다.
또한, 실시형태에서는, 차속(VP) 및 구동륜 토크(TDW)에 따라 목표 변속단을 설정하고 있지만, 전술한 바와 같이, 기본적으로는, 모터(4)의 발전 효율은, 그 회전수가 높을수록, 보다 높고, 보다 큰 충전량을 얻을 수 있기 때문에, 목표 변속단을, 현재의 변속단보다 저속측의 임의의 변속단으로 설정하거나, 또는 가장 저속측인 1속단으로 설정하여도 좋다. 또한 실시형태에서는, 브레이크 페달의 조작량으로서, 브레이크 페달의 답입력인 브레이크 답력(BP)을 검출하고 있지만, 브레이크 페달의 조작량 그자체를 검출하여도 좋다. 또한, 실시형태에서는, 변속 소요 시간(TIM)을 맵을 이용하여 산출하고 있지만, 정해진 수식을 이용하여 산출하여도 좋다.
또한 실시형태에서는, 제1 및 제2 충전량(CH1, CH2)을, 제1 변속 기구(11)의 동력 전달 효율, 모터(4)의 발전 효율 및 배터리(52)의 충전 효율이 반영된 변환 효율 맵(도 4)을 이용하여 산출하고 있지만, 예컨대 다음과 같이 하여 산출하여도 좋다. 즉, 이 변환 효율 맵을 이용하지 않고, 이들의 동력 전달 효율, 발전 효율 및 충전 효율을 실시간으로 산출하고, 산출된 동력 전달 효율, 발전 효율 및 충전 효율과, 전술한 모터 전달 토크 등에 따라, 제1 및 제2 충전량(CH1, CH2)을 산출하여도 좋다. 이 경우, 동력 전달 효율은, 예컨대 차속(VP) 및 구동륜 토크(TDW)에 따라, 정해진 맵(도시 생랙)을 검색함으로써 산출되고, 발전 효율은, 예컨대 차속(VP) 및 제1 변속 기구(11)의 변속단 등으로 정해지는 모터 회전수(NMot)에 따라, 정해진 맵(도시 생략)을 검색함으로써 산출된다. 또한, 충전 효율은, 예컨대 배터리 온도(TB)에 따라, 정해진 맵(도시 생략)을 검색함으로써 산출된다. 또한 동력 전달 효율, 발전 효율 및 충전 효율의 산출에 있어서, 맵을 이용하지 않고 정해진 수식을 이용하여도 좋다.
다음에, 도 9 내지 도 11을 참조하면서, 본 발명의 제2 실시형태에 의한 하이브리드 차량(V)의 제어에 대해서 설명한다. 이 제어는, 배터리(52)의 충전 상태(SOC)에 따라 충전 우선 주행을 실행하고, 제1 및 제2 변속 기구(11, 31)의 변속단을 선택하는 것이다.
도 9는 그 메인 루틴을 도시하고 있고, 정해진 시간마다 실행된다. 본 처리에서는 우선, 단계 101에서, 배터리(52)의 충전 상태(SOC)가, 배터리(52)의 충전이 필요로 되는 낮은 정해진 제1 하한값(SOCL1)보다 낮은지의 여부를 판별한다. 이 답이 NO일 때에는, 단계 102에서, 통상 주행 제어를 실행하여, 본 처리를 종료한다.
이 통상 주행 제어에서는, 차속(VP), 요구 토크(TRQ) 및 충전 상태(SOC)에 따라, 주행 모드로서, 기본적으로 ENG 주행 모드, EV 주행 모드 또는 어시스트 주행 모드 중 어느 하나가 선택되고, 선택된 주행 모드에서, 후술하는 종합 효율이 가장 높은 변속단이 선택된다.
한편, 상기 단계 101의 답이 YES이며, SOC<SOCL1일 때에는, 단계 103에서, 엔진(3)을 운전 상태로 한 후, 단계 104에 진행한다. 구체적으로는, 그것까지의 주행 모드가 EV 주행 모드이며, 엔진(3)이 정지하고 있는 경우에는, 엔진(3)을 강제적으로 시동시킨다. 한편, 엔진(3)이 운전중인 경우에는, 그 정지를 금지하여, 엔진(3)을 운전 상태로 유지한다.
단계 104에서는, 충전 우선 주행 제어를 실행한다. 도 10은, 그 서브 루틴을 도시한다. 본 처리에서는 우선, 단계 111에서, 최적 연비 제어를 실행한다. 이 최적 연비 제어에서는, 엔진 회전수(NE)에 따라, 엔진(3)의 최소의 연료 소비율이 얻어지는 BSFC 보텀 토크하고, 엔진 토크를, 산출된 BSFC 보텀 토크로 제어한다.
다음에, 단계 112에서, 정해진 목표 충전 상태(SOCM)로부터 그 때의 충전 상태(SOC)를 감산함으로써, 부족 전력(SOCsht)을 산출한다. 다음에, 단계 113에서, 산출된 부족 전력(SOCsht)을 정해진 시간(Tref)으로 제산함으로써, 배터리(52)의 충전 상태(SOC)를 정해진 시간(Tref)으로 목표 충전 상태(SOCM)에 회복시키는 데 필요한 단위 시간당의 필요 전력(EPreq)을 산출한다.
다음에, 단계 114에서, 차속(VP) 및 요구 토크(TRQ)에 따라, 배터리(52)의 충전량(EP)을 산출한다. 이 산출은, 제1 변속 기구(11)의 변속단과 제2 변속 기구(31)의 변속단의 조합(이하,「변속 패턴」이라고 함)마다, 도 11에 도시하는 바와 같은 충전량 맵을 이용하여 행해진다. 이 충전량 맵은, 엔진(3) 및 모터(4)의 변속단이 함께 3속단인 변속 패턴의 경우의 예이며, 차속(VP) 및 요구 토크(TRQ)에 대하여, 배터리(52)의 단위 시간당의 충전량(EP)을 실험에 의해 미리 구하고, 맵으로서 설정한 것이다. 또한 충전량 맵은, 실제로는, 모든 변속 패턴에 대응하는 복수의 맵으로 구성되어 있고, 이들의 맵을 이용하여, 각각의 변속 패턴마다 충전량(EP)이 산출된다.
다음에, 단계 115에서, 상기한 복수의 변속 패턴으로부터, 산출된 충전량(EP)이 필요 전력(EPreq) 이상인 조건을 만족시키는 변속 패턴을 예비적으로 선택한다.
다음에, 단계 116에서, 예비 선택된 변속 패턴마다, 예측 효율(Ehat)을 각각 산출한다. 이 예측 효율(Ehat)은, 배터리(52)에 충전된 전력이 장래적으로 모터(4)에서의 동력 변환에 이용될 때의 효율에 상당하고, 차속(VP), 요구 토크(TRQ) 및 충전 상태(SOC) 등에 따라 산출된다.
다음에, 단계 117에서, 예비 선택된 변속 패턴마다, 종합 효율(TE)을 각각 산출한다. 이 종합 효율(TE)은, 하이브리드 차량(V)에서의 에너지원으로서의 연료가, 최종적으로 주행 에너지로서 이용될 때까지의 종합적인 효율에 상당한다. 종합 효율(TE)에는, 엔진(3)의 효율, 모터(4)의 효율, 배터리(52)의 충전 효율이나 제1 및 제2 변속 기구(11, 31)의 효율 등이 포함되고, 이들의 효율은, 차속(VP) 및 요구 토크(TRQ) 등에 따라 산출된다. 그리고, 종합 효율(TE)은, 산출된 이들의 효율과, 단계 16에서 산출된 예측 효율(Ehat)을 이용하여 산출된다.
다음에, 단계 118에서, 예비 선택된 변속 패턴으로부터, 산출된 종합 효율(TE)이 가장 큰 변속 패턴을 최종적으로 선택하고, 본 처리를 종료한다.
이상과 같이 하여 선택된 변속 패턴을 이용하여, 충전 주행 모드에 의한 주행이 실행되고, BSFC 보텀 토크와 요구 토크(TRQ)의 차가, 모터(4)에 의한 회생에 이용되며, 회생에 의해 발생한 전력이 배터리(52)에 충전된다. 이것에 의해, 배터리(52)의 충전 상태(SOC)를 정해진 시간(Tref) 이내에 목표 충전 상태(SOCM)까지 회복시키고, 그 조건을 만족시키는 중에서 최대의 종합 효율(TE)을 얻을 수 있다.
또한, 상기한 충전 우선 주행에서, 엔진 동력의 변속단으로서 제2 변속 기구(31)의 2속단 또는 4속단이 선택되어 있는 상태로, 충전 상태(SOC)가 더 저하되고, 하한값(SOCL1)보다 낮은 정해진 제2 하한값(SOCL2)보다 낮아졌을 때에는, 이하의 제어를 실행한다. 우선, 제2 변속 기구(31)의 엔진 동력의 변속단을 1단, 고속측으로 시프트하고(예컨대 4속단→6속단), 차속(VP) 및 요구 토크(TRQ)에 따라, 시프트 후의 변속단과 제1 변속 기구(11)의 모터(4)측의 복수의 변속단의 조합(변속 패턴)에 대응하는 전술한 충전량 맵을 이용하여, 변속 패턴마다 충전량(EP)을 검색한다. 그리고, 이들의 복수의 변속 패턴으로부터, 검색된 충전량(EP)이 가장 큰 변속 패턴을 선택한다. 이것에 의해, 제2 하한값(SOCL2)을 하회한 배터리(52)의 충전 상태(SOC)를 빠른 시기에 회복시킬 수 있다.
또한, ECU(2)는, 전술한 카내비게이션 시스템(68)에 기억된, 하이브리드 차량(V)이 주행하고 있는 주변의 도로 정보에 기초하여, 하이브리드 차량(V)의 주행 상황을 예측한다. 그리고, 예측된 하이브리드 차량(V)의 주행 상황에 따라, 변속 패턴의 선택을 행한다. 구체적으로는, 하이브리드 차량(V)이 내리막길을 주행한다고 예상되었을 때에는, 엔진 토크가 가장 큰 변속 패턴을 선택하고, 오르막길을 주행한다고 예상되었을 때에는, 도 11에 도시하는 바와 같은 충전량 맵을 참조하여, 충전량(EP)이 가장 큰 변속 패턴을 선택한다.
또한, 전술한 충전 우선 주행중에 액셀러레이터 개방도의 변화량(ΔAP)이 정해진 값보다 커진 경우에는, 엔진 토크가 가장 큰 변속 패턴이 선택된다.
이상과 같이, 본 실시형태에 의하면, 배터리(52)의 충전 상태(SOC)가 제1 하한값(SOCL1)보다 낮은 상태에서는, 엔진 토크가 BSFC 보텀 토크가 되도록 제어되기 때문에, 엔진(3)의 연비를 향상시킬 수 있다.
또한, BSFC 보텀 토크와 요구 토크(TRQ)의 차가, 모터(4)에 의한 회생에 이용되고, 회생에 의해 발생한 전력이 배터리(52)에 충전되기 때문에, 제1 하한값(SOCL1)을 하회한 배터리(52)의 충전 상태(SOC)를 확실하게 회복시킬 수 있다.
또한, 충전 우선 주행을 실행함에 있어서, 제1 하한값(SOCL)을 하회한 배터리(52)의 충전 상태(SOC)를 정해진 시간(Tref) 이내에 목표 충전 상태(SOCM)까지 회복시키는 것이 가능한 복수의 변속 패턴을 예비적으로 선택하고, 예비 선택된 복수의 변속 패턴으로부터, 하이브리드 차량(V)의 종합 효율(TE)이 가장 큰 변속 패턴을 최종적으로 선택하기 때문에, 배터리(52)의 충전 상태(SOC)를 정해진 시간(Tref) 이내에 목표 충전 상태(SOCM)까지 회복시킬 수 있고, 그 조건을 만족시키는 중에서 최대의 종합 효율(TE)을 얻을 수 있다.
또한, 충전 우선 주행에서, 엔진 동력의 변속단으로서 제2 변속 기구(31)의 2속단 또는 4속단이 선택되어 있는 상태로, 충전 상태(SOC)가 더 저하되고, 하한값(SOCL1)보다 낮은 정해진 제2 하한값(SOCL2)보다 낮아졌을 때에는, 제2 변속 기구(31)의 엔진 동력의 변속단을 1단, 고속측으로 시프트하고, 시프트 후의 변속단에 대하여 가장 큰 충전량(EP)이 얻어지는 제1 변속 기구(11)의 모터(4)측의 변속단을 선택하기 때문에, 제2 하한값(SOCL2)을 하회한 배터리(52)의 충전 상태(SOC)를 빠른 시기에 회복시킬 수 있다.
또한, 카내비게이션 시스템(66)으로 예측된 하이브리드 차량(V)의 주행 상황에 따라, 변속 패턴을 선택하기 때문에, 하이브리드 차량(V)이 내리막길을 주행한다고 예상되었을 때에는, 엔진 토크가 가장 큰 변속 패턴을 선택하고, 오르막길을 주행한다고 예상되었을 때에는, 충전량(EP)이 가장 큰 변속 패턴을 선택할 수 있다.
또한, 전술한 충전 우선 주행중에 액셀러레이터 개방도의 변화량(ΔAP)이 정해진 값보다 커진 경우에는, 충전 우선 주행을 종료하고, 전술한 동력 우선 주행을 시작하기 때문에, 운전자의 가속 요구에 알맞은 보다 큰 토크를 구동륜(DW)에 전달할 수 있어, 드라이버빌리티를 향상시킬 수 있다.
또한, 충전 상태(SOC)가 제1 하한값(SOCL1)을 하회했을 때에, 그것까지의 주행 모드가 EV 주행 모드이며, 엔진(3)이 정지하고 있는 경우에는, 엔진(3)을 강제적으로 시동시키고, 엔진(3)이 운전중인 경우에는, 그 정지를 금지하여, 엔진(3)을 운전 상태로 유지하기 때문에, 제1 하한값(SOCL1)을 하회한 배터리(52)의 충전 상태(SOC)를 회복시킬 수 있다.
또한, 본 발명은, 전술한 도 8에 도시하는 하이브리드 차량(V')에도 적용 가능하다. 이 하이브리드 차량(V')에 본 발명의 제2 실시형태에 의한 제어 처리를 적용한 경우에도, 주행 모드의 선택이나, 변속단의 선택, 주행 모드의 선택이, 전술한 제어 장치(1)의 경우와 마찬가지로 하여 행해지기 때문에, 그 상세한 설명에 대해서는 생략한다. 이것에 의해, 전술한 실시형태에 의한 효과를 마찬가지로 얻을 수 있다.
또한, 본 실시형태에서는, 종합 효율(TE)의 산출을, 엔진(3)의 효율, 모터(4)의 효율, 배터리(52)의 충전 효율 및 제1·제2 변속 기구(11, 31)의 효율에 따라 행하고 있지만, 이들에 더하여 또는 대신에, 다른 적당한 효율에 따라 행하여도 좋다.
다음에, 도 12 내지 도 19를 참조하면서, 본 발명의 제3 실시형태에 의한 하이브리드 차량(V)의 제어에 대해서 설명한다. 이 제어는, 전술한 ENG 주행 모드, 어시스트 주행 모드 또는 충전 주행 모드를 선택하고, 각 주행 모드에서의 변속단을 선택하는 것이다.
우선, 이들의 선택에 이용되는 종합 연료 소비율(TSFC)에 대해서 설명한다. 이 종합 연료 소비율(TSFC)은, 하이브리드 차량(V)에서의 에너지원으로서의 연료가, 하이브리드 차량의 주행 에너지로 최종적으로 변환되는 것을 상정했을 때의, 최종적인 주행 에너지에 대한 연료량의 비이며, 따라서, 그 값이 작을수록 하이브리드 차량(V)의 연비가 보다 좋은 것을 나타낸다.
종합 연료 소비율(TSFC)은, ENG 주행 모드일 때에는, 엔진(3)에의 하이브리드 차량(V)의 주행용 공급 연료량, 엔진(3)의 효율 및 제1 및 제2 변속 기구(11, 31)의 효율을 이용하여 산출된다. 이하, 이들 3개의 파라미터를 더불어 「기관 구동 파라미터」라고 한다.
또한, 종합 연료 소비율(TSFC)은, 어시스트 주행 모드일 때에는, 상기한 기관 구동 파라미터에 더하여, 어시스트 주행용 전력을 배터리(52)에 충전하기 위해 엔진(3)에 과거에 공급된 과거 공급 연료량, 배터리(52)의 방전 효율, 모터(4)의 구동 효율 및 제1 및 제2 변속 기구(11, 31)의 효율을 이용하여 산출된다.
또한, 종합 연료 소비율(TSFC)은, 충전 주행 모드일 때에는, 기관 구동 파라미터에 더하여, 엔진(3)에의 모터(4)에 의한 충전용 공급 연료량, 엔진(3)의 효율, 제1 및 제2 변속 기구(11, 31)의 효율, 모터(4)의 발전 효율, 배터리(52)의 충전 효율, 및 배터리(52)의 전력을 장래적으로 하이브리드 차량(V)의 주행에 이용했을 때의 효율인 예측 효율을 이용하여 산출된다.
이상과 같이 산출되는 종합 연료 소비율(TSFC)은, 엔진(3)의 연료 소비율뿐만 아니라, 제1 및 제2 변속 기구(11, 31)의 효율을 반영하고, 어시스트 주행 모드 또는 충전 주행 모드에서는 또한, 모터(4)의 구동 효율 및 발전 효율이나 배터리(52)의 방전 효율 및 충전 효율 등을 반영한다.
다음에, 도 12 내지 도 14를 참조하면서, 전술한 ENG 주행 모드, 어시스트 주행 모드 및 충전 주행 모드에서 얻어지는 하이브리드 차량(V)의 종합 연료 소비율(TSFC)의 관계에 대해서 진술한다.
도 12의 맵은, ENG 주행 모드에서 얻어지는 종합 연료 소비율(TSFC)을, 차속(VP)(횡축) 및 요구 토크(TRQ)(종축)에 대하여 규정한 것이다. 도 13의 맵은, 엔진(3)을 BSFC 보텀 토크로 운전했을 때에, 어시스트 주행 모드 또는 충전 주행 모드에서 얻어지는 종합 연료 소비율(TSFC)을, 차속(VP) 및 요구 토크(TRQ)에 대하여 규정한 것이다. 이 BSFC 보텀 토크는, 엔진(3)의 변속단과 차속(VP)에 의해 정해지는 엔진 회전수(NE)에 대하여, 엔진(3)의 최소의 연료 소비율이 얻어지는 토크이다.
또한, 도 14는 도 12 및 도 13의 맵을 동일한 차속(VPREF)으로 요구 토크(TRQ)를 따라 절취한 종합 연료 소비율(TSFC)을, 3개의 주행 모드에 대해서 병기한 것이다. 또한 도시의 편의상, 도 14에서는, 종합 연료 소비율(TSFC)이 작은 측이, 상측에 도시되어 있고, 따라서, 동 도면의 상측일수록, 하이브리드 차량(V)의 연비가 좋은 것을 나타낸다.
이들 도면으로부터 알 수 있는 바와 같이, ENG 주행 모드에서는, 종합 연료 소비율(TSFC)은, 엔진 토크가 BSFC 보텀 토크일 때에 최소가 된다. 또한, 이 BSFC 보텀 토크를 포함하는 그 근방의 토크 범위에서는, ENG 주행 모드에서의 종합 연료 소비율(TSFC)이, 어시스트 주행 모드 또는 충전 주행 모드에서의 종합 연료 소비율(TSFC)보다 작아진다(동 도면의 해칭 부분). 이것은, 전술한 바와 같이, 이 토크 범위에서는, 요구 토크(TRQ)와 BSFC 보텀 토크의 차가 작고, 모터(4)의 부하가 작으므로, 모터(4)의 구동 효율 또는 발전 효율이 낮기 때문이다.
이상으로부터, 이 BSFC 보텀 토크를 포함하는 토크 범위에서는, 어시스트 주행 또는 충전 주행을 행하는 것보다, 엔진 토크를 BSFC 보텀 토크로부터 어긋나게 한 엔진 주행을 행하는 편이, 보다 작은 종합 연료 소비율(TSFC)이 얻어지고, 하이브리드 차량(V)의 연비가 향상하는 것을 알 수 있다.
도 15 내지 도 17은, 주행 모드 및 변속단의 선택에 이용되는 종합 연료 소비율 맵을 도시한다. 이러한 종합 연료 소비율 맵은, 실제로는, 엔진 동력의 변속단(1속단 내지 7속단)마다 설정되고, ECU(2)에 기억되어 있으며, 도 15 내지 도 17은 그 중 3속단 내지 5속단의 예이다.
이들 도면에 도시하는 바와 같이, 각 종합 연료 소비율 맵은, 도 12 및 도 13과 같이, 차속(VP)(횡축) 및 요구 토크(TRQ)(종축)에 대하여, 종합 연료 소비율(TSFC)을 규정한 것이다. 각 종합 연료 소비율 맵에는, ENG(엔진) 주행 영역과, 그것보다 요구 토크(TRQ)가 큰 측의 어시스트 주행 영역과, ENG 주행 영역보다 요구 토크(TRQ)가 작은 측의 충전 주행 영역이 설정되어 있다.
ENG 주행 영역은, 엔진 동력의 각 변속단에서, 3개의 주행 모드 중에서 ENG 주행 모드일 때에 가장 작은 종합 연료 소비율(TSFC)이 얻어지는 영역이다. 도 14에 관련하여 진술한 관계로부터, ENG 주행 영역은, BSFC 보텀 토크를 연결한 BSFC 보텀 라인을 포함하고 있고, 이 BSFC 보텀 라인은 ENG 주행 영역을 가로 지르도록 연장되어 있다.
마찬가지로, 어시스트 주행 영역은, 3개의 주행 모드 중에서 어시스트 주행 모드일 때에 가장 작은 종합 연료 소비율(TSFC)이 얻어지는 영역이다. 어시스트 주행 영역과 ENG 주행 영역의 경계선은, 어시스트 금지 라인으로 되어 있다. 이상의 정의로부터 명백한 바와 같이, 이 어시스트 금지 라인은, ENG 주행 모드일 때에 얻어지는 종합 연료 소비율(TSFC)과 어시스트 주행 모드일 때에 얻어지는 종합 연료 소비율(TSFC)이 서로 일치하는 점을 연결한 것이다.
충전 주행 영역은, 3개의 주행 모드 중에서 충전 주행 모드일 때에 가장 작은 종합 연료 소비율(TSFC)이 얻어지는 영역이다. 충전 주행 영역과 ENG 주행 영역의 경계선은, 충전 금지 라인으로 되어 있다. 이상의 정의로부터 명백한 바와 같이, 이 충전 금지 라인은, ENG 주행 모드일 때에 얻어지는 종합 연료 소비율(TSFC)과 충전 주행 모드일 때에 얻어지는 종합 연료 소비율(TSFC)이 서로 일치하는 점을 연결한 것이다. 도 18은, 이상의 관계를 도시하기 위해, 도 15 내지 도 17의 맵을 동일한 차속(VPREF)으로 요구 토크(TRQ)에 따라 절취한 종합 연료 소비율(TSFC)을 병기한 것이다.
이상의 관계로부터, 엔진 동력의 변속단에 대응하는 종합 연료 소비율 맵에 있어서, 엔진 차속(VP)과 요구 토크(TRQ)의 조합이 ENG 주행 영역에 속하는 경우에는, ENG 주행 모드를 선택함으로써, 어시스트 주행 영역에 속하는 경우에는, 어시스트 주행 모드를 선택함으로써, 충전 주행 영역에 속하는 경우에는, 충전 주행 모드를 선택함으로써, 그 엔진 동력의 변속단에서 최소의 종합 연료 소비율(TSFC)이 얻어진다.
또한, 엔진 동력의 변속단이 제2 변속 기구(31)로 설정되는 짝수단인 경우, 이 엔진 동력의 변속단과 제1 변속 기구(11)로 설정되는 모터 동력의 변속단의 조합(변속 패턴)을 임의로 선택하는 것이 가능하고, 종합 연료 소비율(TSFC)은 변속 패턴에 따라 상이하다. 이 때문에, 도 16에 도시하는 바와 같이, 엔진 동력의 짝수단용 종합 연료 소비율 맵에서는, 어시스트 주행 영역 및 충전 주행 영역은, 최소의 종합 연료 소비율(TSFC)이 얻어지는 변속 패턴마다, 복수의 영역으로 구분되어 있다. 또한 동 도면중 예컨대 「ENG4/MOT3」은, 엔진 동력의 변속단이 4속단이며, 모터 동력의 변속단이 3속단인 변속 패턴을 도시한다.
따라서, 엔진 동력의 변속단이 짝수단인 경우에는, 이상과 같이 설정된 종합 연료 소비율 맵을, 차속(VP) 및 요구 토크(TRQ)에 따라 검색하여, 양자의 조합이 속하는 영역을 구함으로써, 최소의 종합 연료 소비율이 얻어지는 주행 모드와, 주행 모드가 어시스트 주행 모드 또는 충전 주행 모드일 때의 변속 패턴을 선택할 수 있다.
도 19는, 전술한 종합 연료 소비율 맵을 이용하여, 엔진 동력의 변속단에 따라 주행 모드를 선택하는 주행 모드 선택 처리를 도시한다. 본 처리는, ECU(2)에 의해, 정해진 시간마다 실행된다.
본 처리에서는 우선, 단계 201에서, 그 때에 설정되어 있는 엔진 동력의 변속단과 차속(VP)에 따라, 어시스트 금지 판정값(TASTNG)을 산출한다. 구체적으로는, 이 엔진 동력의 변속단용 종합 연료 소비율 맵을 검색하여, 차속(VP)에 대응하는 어시스트 금지 라인상의 요구 토크(TRQ)의 값을 독출하고, 어시스트 금지 판정값(TASTNG)으로서 설정한다.
다음에, 엔진 동력의 변속단 및 차속(VP)에 따라, 충전 금지 판정값(TCHGNG)을 산출한다(단계 202). 구체적으로는, 종합 연료 소비율 맵을 검색하여, 차속(VP)에 대응하는 충전 금지 라인상의 요구 토크(TRQ)의 값을 독출하고, 충전 금지 판정값(TCHGNG)으로서 설정한다.
다음에, 요구 토크(TRQ)가 어시스트 금지 판정값(TASTNG)보다 큰지의 여부를 판별한다(단계 203). 이 답이 YES일 때, 즉, 요구 토크(TRQ)가 어시스트 금지 라인 보다 상측에 있고, 차속(VP)과 요구 토크(TRQ)의 조합이 어시스트 주행 영역에 속할 때에는, 주행 모드로서, 어시스트 주행 모드를 선택하여(단계 204), 본 처리를 종료한다.
상기 단계 203의 답이 NO일 때에는, 요구 토크(TRQ)가 충전 금지 판정값(TCHGNG)보다 작은지의 여부를 판별한다(단계 205). 이 답이 NO일 때, 즉 요구 토크(TRQ)가, 어시스트 금지 라인 이하, 충전 금지 라인 이상이며, 차속(VP)과 요구 토크(TRQ)의 조합이 ENG 주행 영역에 속할 때에는, 주행 모드로서, ENG 주행 모드를 선택하여(단계 206), 본 처리를 종료한다.
또한, 상기 단계 205의 답이 YES일 때, 즉, 요구 토크(TRQ)가 충전 금지 라인보다 하측에 있고, 차속(VP)과 요구 토크(TRQ)의 조합이 충전 주행 영역에 속할 때에는, 주행 모드로서, 충전 주행 모드를 선택하여(단계 207), 본 처리를 종료한다.
이상의 처리에 의해, 엔진 동력의 변속단, 차속(VP) 및 요구 토크(TRQ)에 따라, 최소의 종합 연료 처리율(TSFC)이 얻어지는 주행 모드를 적절히 선택할 수 있다.
또한, 전술한 처리는, 이미 결정된 엔진 동력의 변속단에 따라, 주행 모드를 선택하는 것이지만, 차속(VP) 및 요구 토크(TRQ)에 따라, 주행 모드 및 엔진 동력의 변속단 등을 동시에 선택할 수도 있다.
즉, 이 경우에는 우선, 차속(VP) 및 요구 토크(TRQ)에 따라, 모든 종합 연료 소비율 맵을 검색함으로써, 각각의 엔진 동력의 변속단에서의 종합 연료 소비율(TSFC)을 산출한다. 다음에, 산출된 이들 종합 연료 소비율(TSFC)을 서로 비교하고, 최소의 종합 연료 소비율(TSFC)과 그것을 포함하는 종합 연료 소비율 맵 및 주행 영역을 특정한다. 그리고, 특정된 주행 영역에 대응하는 주행 모드를 선택하고, 특정된 종합 연료 소비율 맵에 대응하는 엔진 동력의 변속단을 선택한다. 또한, 엔진 동력의 변속단이 짝수단인 경우에는, 변속 패턴을 더불어 선택한다.
이상에 의해, 차속(VP) 및 요구 토크(TRQ)에 따라, 최소의 종합 연료 소비율(TSFC)이 얻어지는 주행 모드 및 변속단을 적절히 선택할 수 있다.
또한, 전술한 예는, 엔진 동력의 변속단마다 설정된 복수의 종합 연료 소비율 맵을 이용하는 것이지만, 이들 복수의 종합 연료 소비율 맵을 통합한 하나의 종합 연료 소비율 맵을 이용하도록 하여도 좋다. 즉, 이 경우에는, 상기한 복수의 종합 연료 소비율 맵을 모두 중첩하고, 이들 중, 최소의 종합 연료 소비율(TSFC)을 나타내는 부분을 남기는 것에 의해, 하나의 종합 연료 소비율 맵을 미리 설정한다. 그리고, 이와 같이 통합된 종합 연료 소비율 맵을, 차속(VP) 및 요구 토크(TRQ)에 따라 검색하여, 양자의 조합이 속하는 영역을 특정함으로써, 하나의 종합 연료 소비율 맵으로부터, 최소의 종합 연료 소비율(TSFC)이 얻어지는 주행 모드 및 변속단을 용이하고 적절하게 선택할 수 있다.
또한, ECU(2)는, 검출된 배터리(52)의 충전 상태(SOC)가 정해진 값 이하일 때에는, 충전 상태(SOC)를 회복시키기 위해, 충전 주행 모드에서, 모터(4)에 의한 회생량을 증대시키도록 모터(4)의 동작을 제어한다. 이 경우, 회생량의 증대분을 보충하도록, 엔진 토크를 증대시킨다.
또한, 어시스트 주행 모드중, 검출된 배터리 온도(TB)가 정해진 온도 이상으로 되었을 때에는, 모터(4)의 출력을 제한하고, 모터(4)에 의한 엔진(3)의 어시스트를 제한한다. 이 경우, 어시스트의 제한분을 보충하도록, 엔진 토크를 증대시킨다.
또한, 엔진 동력의 변속단이 짝수단인 경우에서, 액셀러레이터 개방도(AP)의 변화량이 정해진 값보다도 클 때에는, 모터 동력의 변속단으로서, 엔진 동력의 변속단보다 저속측의 제1 변속 기구(11)의 변속단을 이용한 어시스트 주행 모드를 선택한다.
또한 ECU(2)는, 전술한 카내비게이션 시스템(68)으로부터 입력된 하이브리드 차량(V)이 주행하고 있는 주변의 도로 정보에 기초하여, 하이브리드 차량(V)의 주행 상황을 예측한다. 그리고, 예측된 하이브리드 차량(V)의 주행 상황에 따라, 변속단을 선택한다.
이상과 같이, 본 실시형태에 의하면, 엔진 동력의 변속단마다 미리 설정되고, 기억된 도 15 내지 도 17에 도시하는 종합 연료 소비율 맵에 기초하여, 요구 토크(TRQ)가 어시스트 금지 라인 이하 충전 금지 라인 이상이며, 차속(VP)과 요구 토크(TRQ)의 조합이 ENG 주행 영역에 속할 때에는, ENG 주행 모드를 선택한다(도 19의 단계 203, 205, 206). 따라서, 요구 토크(TRQ)가 엔진(3)의 BSFC 보텀 토크에 가까운 경우라도, 최소의 종합 연료 소비율을 얻을 수 있다.
또한 요구 토크(TRQ)가 어시스트 금지 라인보다 상측에 있고, 차속(VP)과 요구 토크(TRQ)의 조합이 어시스트 주행 영역에 속할 때에는, 어시스트 주행 모드를 선택하고(단계 203, 204), 요구 토크(TRQ)가 충전 금지 라인보다 하측에 있고, 차속(VP)과 요구 토크(TRQ)의 조합이 어시스트 주행 영역에 속할 때에는, 충전 주행 모드를 선택한다(단계 205, 207). 이와 같이, 요구 토크(TRQ)가 엔진(4)의 BSFC 보텀 토크로부터 먼 경우에는, 어시스트 주행 모드 또는 충전 주행 모드를 선택함으로써, 최소의 종합 연료 소비율을 얻을 수 있다. 이상과 같이, 요구 토크(TRQ)와 엔진(3)의 BSFC 보텀 토크의 관계에 따라, 최적의 주행 모드를 선택하고, 최소의 종합 연료 소비율을 얻는 것에 의해, 하이브리드 차량(V)의 연비를 향상시킬 수 있다.
또한, 엔진 동력의 변속단이 짝수단인 경우에서, 어시스트 주행 모드 또는 충전 주행 모드를 선택할 때에는, 어시스트 주행 영역 또는 충전 주행 영역내에 구분된 복수의 영역으로부터, 차속(VP)과 요구 토크(TRQ)의 조합이 속하는 영역을 특정함으로써, 최소의 종합 연료 소비율이 얻어지는 최적의 변속 패턴을 선택할 수 있다.
또한, 차속(VP) 및 요구 토크(TRQ)에 따라, 모든 종합 연료 소비율 맵을 검색하여, 최소의 종합 연료 소비율(TSFC)을 나타내는 종합 연료 소비율 맵을 특정함으로써, 최소의 종합 연료 소비율이 얻어지는 최적의 엔진 동력의 변속단을 용이하게 선택할 수 있다.
또한, 전술한 내용의 종합 연료 소비율 맵을 미리 준비하고, 차속(VP) 및 요구 토크(TRQ)에 따라 참조하는 것만으로, 복잡한 연산 등을 필요로 하지 않고, 최소의 종합 연료 소비율(TSFC)이 얻어지는 주행 모드 및 변속단을, 용이하고 적절히 결정할 수 있다.
또한, 종합 연료 소비율(TSFC)을 산출할 때는, 주행 모드마다, 전술한 파라미터가 이용된다. 따라서, 엔진(3), 제1 및 제2 변속 기구(11, 31), 모터(4) 및 배터리(52)의 현재, 과거 및 장래에서의 손실 등을 반영시키면서, 종합 연료 소비율(TSFC)을 정밀도 좋게 산출할 수 있고, 그것에 따라, 하이브리드 차량(V)의 연비를 더 향상시킬 수 있다.
또한, 배터리(52)의 충전 상태(SOC)가 정해진 값 이하일 때에, 충전 주행 모드에서, 모터(4)에 의한 회생량을 증대시키도록 모터(4)의 동작을 제어하기 때문에, 저하된 배터리(52)의 충전 상태(SOC)를 확실하게 회복시킬 수 있다. 또한, 배터리 온도(TB)가 정해진 온도 이상일 때에, 모터(4)의 출력을 제한하기 때문에, 배터리 온도(TB)의 상승을 억제할 수 있다. 또한 엔진 동력의 변속단이 짝수단인 경우에서, 액셀러레이터 개방도(AP)의 변화량이 정해진 값보다 커질 때에, 모터 동력의 변속단으로서, 엔진 동력의 변속단보다 저속측의 제1 변속 기구(11)의 변속단을 이용한 어시스트 주행 모드를 선택하기 때문에, 가속 요구에 알맞은 보다 큰 토크를 구동륜(DW)에 전달할 수 있어, 드라이버빌리티를 향상시킬 수 있다.
또한, 카내비게이션 시스템(68)으로부터의 데이터에 기초하여, 하이브리드 차량(V)의 주행 상황을 예측하고, 그 결과에 따라 변속단을 선택하기 때문에, 예측되는 하이브리드 차량의 주행 상황에 알맞은 변속단을 미리 선택할 수 있다. 예컨대 하이브리드 차량(V)이 내리막길을 주행한다고 예측될 때에는, 모터(4)의 높은 발전 효율이 얻어지는 변속단을 선택하고, 오르막길을 주행한다고 예측될 때에는, 보다 큰 토크를 출력하는 것이 가능한 저속측의 변속단을 선택할 수 있다.
또한, 본 발명은, 전술한 도 8에 도시하는 하이브리드 차량(V')에도 적용 가능하다. 이 하이브리드 차량(V')에 본 실시형태를 적용한 경우에도, 주행 모드나 변속단의 선택이, 전술한 제어 장치(1)의 경우와 마찬가지로 하여 행해지기 때문에, 그 상세한 설명에 대해서는 생략한다. 이것에 의해, 전술한 실시형태에 의한 효과를 마찬가지로 얻을 수 있다.
또한, 실시형태에서는, 엔진 주행 영역, 어시스트 주행 영역 및 충전 주행 영역을 설정하기 위한 파라미터로서, 하이브리드 차량의 종합 연료 소비율(TSFC)을 이용하고 있지만, 이것에 한하지 않고, 하이브리드 차량의 연료 소비량을 이용하여도 좋다. 또한, 실시형태에서는, 상기한 3개의 주행 영역을 종합 연료 소비율 맵중에 설정하고, 맵화하고 있지만, 이것에 한하지 않는다. 예컨대 엔진 주행 영역과 어시스트 주행 영역의 경계선인 어시스트 금지 라인과, 엔진 주행 영역과 충전 주행 영역의 경계선인 충전 금지 라인을, ECU(2)에 기억하고, 이들의 2개의 어시스트·충전 금지 라인과 요구 토크(TRQ)의 비교 결과에 기초하여, 주행 모드를 선택하여도 좋다.
또한, 모터(4)의 출력의 제한을, 배터리 온도(TB)가 정해진 온도 이상일 때에 행하고 있지만, 이 대신에, 또는 이것과 함께, 센서 등으로 검출된 모터(4)의 온도가 그것에 대한 정해진 온도 이상일 때에 행하여도 좋다. 이것에 의해, 모터(4)의 온도의 상승을 억제할 수 있다.
또한, 이제까지 설명한 실시형태에서는, 제1 및 제2 변속 기구(11, 31)의 각각의 복수의 변속단을, 홀수단 및 짝수단으로 설정하고 있지만, 이와는 반대로, 짝수단 및 홀수단으로 설정하여도 좋다. 또한 실시형태에서는, 제1 및 제2 변속 기구(11, 31)로서, 변속된 동력을 구동륜(DW)에 전달하기 위한 출력축(21)이 공용화된 타입의 것을 이용하고 있지만, 출력축이 별개로 설치된 타입의 것을 이용하여도 좋다. 이 경우, 제1 내지 제4 싱크로나이즈 클러치(SC1 내지 SC4)를, 제1 입력축(13) 및 제2 입력 중간축(33)이 아니라, 출력축에 설치하여도 좋다. 또한, 실시형태에서는 클러치(C), 제1 및 제2 클러치(C1, C2)는, 건식 다판 클러치이지만, 습식 다판 클러치나, 전자 클러치여도 좋다.
또한, 실시형태에서는, 본 발명에서의 전동기로서, 브러시리스 DC 모터인 모터(4)를 이용하고 있지만, 발전 가능한 다른 적당한 전동기, 예컨대 AC 모터를 이용하여도 좋다. 또한, 실시형태에서는, 본 발명에서의 축전기는, 배터리(52)이지만, 충전 및 방전 가능한 다른 적당한 축전기, 예컨대 커패시터여도 좋다. 또한 실시형태에서는, 본 발명에서의 내연 기관으로서, 가솔린인 엔진(3)을 이용하고 있지만, 디젤 엔진이나, LPG 엔진을 이용하여도 좋다. 그 외, 본 발명의 취지의 범위내에서, 세부의 구성을 적절하게, 변경하는 것이 가능하다.
본 발명은, 하이브리드 차량에서, 축전기의 충전 상태를 적절히 제어하여, 주행 모드를 적절히 선택하고, 연비를 향상시키는 데에 있어서, 매우 유용하다.
V: 하이브리드 차량, V': 하이브리드 차량, 1: 제어 장치, 2: ECU, 3: 엔진, 3a: 크랭크축, 4: 모터, DW: 구동륜, 11: 제1 변속 기구, 13: 제1 입력축, 31: 제2 변속 기구, 32: 제2 입력축, C1: 제1 클러치, C2: 제2 클러치, B: 브레이크, 52: 배터리, 68: 카내비게이션 시스템, 71: 변속 기구, CH1: 제1 충전량, CH2: 제2 충전량, TIM: 변속 소요 시간, SOC: 배터리의 충전 상태, TB: 배터리 온도, BP: 브레이크 답력, VP: 차속, SOCL1: 제1 하한값, TE: 종합 효율, Tref: 정해진 시간, EPreq: 필요 전력, EP: 충전량, SOCL2: 제2 하한값, TSFC: 하이브리드 차량의 종합 연료 소비율, TRQ: 요구 토크

Claims (27)

  1. 동력원으로서의 발전 가능한 전동기와, 상기 전동기와의 사이에서 전력의 교환이 가능한 축전기와, 입력된 동력을 복수의 변속단 중 어느 하나로 변속한 상태로 구동륜에 전달할 수 있는 변속 기구를 갖는 하이브리드 차량의 제어 장치에 있어서,
    상기 변속단을 유지한 상태로 상기 전동기에 의해 정해진 회생 시간 동안 회생을 행했을 때에 상기 축전기에 충전되는 충전량인 제1 충전량을 추정하는 제1 충전량 추정 수단과,
    상기 회생 시간내에 상기 변속단을 상기 목표 변속단으로 변경하고 상기 전동기에 의한 회생을 상기 회생 시간이 경과할 때까지 행했을 때에 상기 축전기에 충전되는 충전량인 제2 충전량을 추정하는 제2 충전량 추정 수단과,
    상기 추정된 제1 및 제2 충전량에 기초하여, 상기 변속단을 유지해야 하는지 또는 상기 목표 변속단으로 변경해야 하는지를 판정하는 변속 판정 수단과,
    상기 변속 판정 수단에 의한 판정 결과에 기초하여, 상기 변속단을 설정하는 변속단 설정 수단
    을 구비하는 것을 특징으로 하는 하이브리드 차량의 제어 장치.
  2. 내연 기관과, 발전 가능한 전동기와, 상기 전동기와의 사이에서 전력의 교환이 가능한 축전기와, 상기 내연 기관의 기관 출력축 및 상기 전동기로부터의 동력을 제1 입력축으로 수취하고, 복수의 변속단 중 어느 하나로 변속한 상태로 구동륜에 전달할 수 있는 제1 변속 기구와, 상기 기관 출력축으로부터의 동력을 제2 입력축으로 수취하고, 복수의 변속단 중 어느 하나로 변속한 상태로 상기 구동륜에 전달할 수 있는 제2 변속 기구와, 상기 기관 출력축과 상기 제1 변속 기구 사이를 계합할 수 있는 제1 클러치와, 상기 기관 출력축과 상기 제2 변속 기구 사이를 계합할 수 있는 제2 클러치를 갖는 하이브리드 차량의 제어 장치에 있어서,
    상기 변속단을 유지한 상태로 상기 전동기에 의해 정해진 회생 시간 동안 회생을 행했을 때에 상기 축전기에 충전되는 충전량인 제1 충전량을 추정하는 제1 충전량 추정 수단과,
    상기 회생 시간내에 상기 변속단을 상기 목표 변속단으로 변경하고 상기 전동기에 의한 회생을 상기 회생 시간이 경과할 때까지 행했을 때에 상기 축전기에 충전되는 충전량인 제2 충전량을 추정하는 제2 충전량 추정 수단과,
    상기 추정된 제1 및 제2 충전량에 기초하여, 상기 변속단을 유지해야 하는지 또는 상기 목표 변속단으로 변경해야 하는지를 판정하는 변속 판정 수단과,
    상기 변속 판정 수단에 의한 판정 결과에 기초하여, 상기 변속단을 설정하는 변속단 설정 수단
    을 구비하는 것을 특징으로 하는 하이브리드 차량의 제어 장치.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 제1 충전량은, 상기 하이브리드 차량의 감속 주행중, 상기 변속단을 유지한 상태로 상기 전동기에 의한 회생을 상기 하이브리드 차량이 정지할 때까지 행했을 때에 상기 축전기에 충전되는 충전량이고,
    상기 제2 충전량은, 상기 하이브리드 차량의 감속 주행중, 상기 하이브리드 차량이 정지할 때까지의 사이에서 상기 변속단을 상기 목표 변속단으로 변경하고 상기 전동기에 의한 회생을 상기 하이브리드 차량이 정지할 때까지 행했을 때에 상기 축전기에 충전되는 충전량인 것을 특징으로 하는 하이브리드 차량의 제어 장치.
  4. 제3항에 있어서, 상기 하이브리드 차량의 감속 주행중이며, 상기 변속단 설정 수단에 의한 상기 목표 변속단으로의 상기 변속단의 변경중에, 상기 하이브리드 차량을 감속시키기 위해, 상기 하이브리드 차량의 브레이크의 동작을 제어하는 브레이크 제어 수단을 더 구비하는 것을 특징으로 하는 하이브리드 차량의 제어 장치.
  5. 내연 기관과, 발전 가능한 전동기와, 상기 전동기와의 사이에서 전력의 교환이 가능한 축전기와, 상기 내연 기관의 기관 출력축 및 상기 전동기로부터의 동력을 제1 입력축으로 수취하고, 복수의 변속단 중 어느 하나로 변속한 상태로 구동륜에 전달할 수 있는 제1 변속 기구와, 상기 기관 출력축으로부터의 동력을 제2 입력축으로 수취하고, 복수의 변속단 중 어느 하나로 변속한 상태로 상기 구동륜에 전달할 수 있는 제2 변속 기구와, 상기 기관 출력축과 상기 제1 변속 기구 사이를 계합할 수 있는 제1 클러치와, 상기 기관 출력축과 상기 제2 변속 기구 사이를 계합할 수 있는 제2 클러치를 갖는 하이브리드 차량의 제어 장치에 있어서,
    상기 하이브리드 차량의 감속 주행중, 상기 변속단을 유지한 상태로 상기 전동기에 의해 상기 하이브리드 차량이 정지할 때까지 회생을 행했다고 가정한 경우에 상기 축전기에 충전되는 충전량인 제1 충전량을 추정하는 제1 충전량 추정 수단과,
    상기 제1 변속 기구의 변속단의 정해진 목표 변속단으로의 변경이 개시된 후 완료할 때까지 요하는 시간인 변속 소요 시간을 추정하는 변속 소요 시간 추정 수단과,
    상기 하이브리드 차량의 감속 주행중, 상기 하이브리드 차량이 정지할 때까지의 사이에서 상기 변속단을 상기 목표 변속단으로 변경하고 상기 전동기에 의한 회생을 상기 하이브리드 차량이 정지할 때까지 행했다고 가정한 경우에 상기 축전기에 충전되는 충전량인 제2 충전량으로서, 상기 산출된 변속 소요 시간이 경과한 후 상기 하이브리드 차량이 정지할 때까지의 사이, 상기 변속단을 상기 목표 변속단으로 변경한 상태로 상기 전동기에 의한 회생을 행했을 때에 상기 축전기에 충전되는 충전량을 추정하는 제2 충전량 추정 수단과,
    상기 추정된 제1 및 제2 충전량에 기초하여, 상기 변속단을 유지해야 하는지 또는 상기 목표 변속단으로 변경해야 하는지를 판정하는 변속 판정 수단과,
    상기 변속 판정 수단에 의한 판정 결과에 기초하여, 상기 변속단을 설정하는 변속단 설정 수단
    을 구비하는 것을 특징으로 하는 하이브리드 차량의 제어 장치.
  6. 제3항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 축전기의 충전 상태가 상한값 이상이라고 하는 제1 조건, 및 상기 축전기의 온도가 정해진 온도 이상이라고 하는 제2 조건 중 하나가 성립되어 있는지의 여부를 판정하는 축전기 상태 판정 수단과,
    상기 제1 및 제2 조건 중 하나가 성립되어 있다고 판정되어 있을 때에, 상기 전동기에 의한 회생을 금지하는 회생 금지 수단과,
    상기 하이브리드 차량의 감속 주행중, 상기 회생 금지 수단에 의해 상기 전동기에 의한 회생이 금지되어 있을 때에, 상기 하이브리드 차량을 감속하기 위해, 상기 하이브리드 차량의 브레이크의 동작을 제어하는 브레이크 제어 수단을 더 구비하는 것을 특징으로 하는 하이브리드 차량의 제어 장치.
  7. 제3항 또는 제6항에 있어서, 상기 변속단 설정 수단은, 상기 하이브리드 차량의 감속 주행중, 상기 변속단을 상기 목표 변속단으로 변경해야 한다고 판정되어 있을 때에, 상기 하이브리드 차량의 브레이크 페달의 조작량이 정해진 값 이상, 감소한 타이밍에, 상기 목표 변속단으로의 상기 변속단의 변경을 개시하는 것을 특징으로 하는 하이브리드 차량의 제어 장치.
  8. 내연 기관과, 발전 가능한 전동기와, 상기 전동기와의 사이에서 전력의 교환이 가능한 축전기와, 상기 내연 기관의 기관 출력축 및 상기 전동기로부터의 동력을 제1 입력축으로 수취하고, 복수의 변속단 중 어느 하나로 변속한 상태로 구동륜에 전달할 수 있는 제1 변속 기구와, 상기 기관 출력축으로부터의 동력을 제2 입력축으로 수취하고, 복수의 변속단 중 어느 하나로 변속한 상태로 상기 구동륜에 전달할 수 있는 제2 변속 기구와, 상기 기관 출력축과 상기 제1 변속 기구 사이를 계합할 수 있는 제1 클러치와, 상기 기관 출력축과 상기 제2 변속 기구 사이를 계합할 수 있는 제2 클러치를 갖는 하이브리드 차량의 제어 장치에 있어서,
    상기 하이브리드 차량의 감속 주행중, 상기 제1 변속 기구의 변속단을 변경하고 상기 전동기에 의한 회생을 행했다고 가정한 경우에, 상기 변속단의 변경에 수반하는 상기 제1 변속 기구에서의 동력의 전달의 차단에 의해 회생 불능한 전기 에너지인 손실 회생 전기 에너지를, 상기 하이브리드 차량의 브레이크 페달의 답력 및 상기 하이브리드 차량의 속도에 따라 예측하는 손실 회생 전기 에너지 예측 수단과,
    상기 하이브리드 차량의 감속 주행중, 상기 전동기에 의한 회생을 행하는 경우에 있어서, 상기 예측된 손실 회생 전기 에너지가 정해진 값보다 클 때에, 상기 변속단의 변경을 금지하는 변속단 변경 금지 수단
    을 구비하는 것을 특징으로 하는 하이브리드 차량의 제어 장치.
  9. 내연 기관과, 발전 가능한 전동기와, 상기 전동기와의 사이에서 전력의 교환이 가능한 축전기와, 상기 내연 기관의 기관 출력축 및 상기 전동기로부터의 동력을 제1 입력축으로 수취하고, 복수의 변속단 중 어느 하나로 변속한 상태로 구동륜에 전달할 수 있는 제1 변속 기구와, 상기 기관 출력축으로부터의 동력을 제2 입력축으로 수취하고, 복수의 변속단 중 어느 하나로 변속한 상태로 상기 구동륜에 전달할 수 있는 제2 변속 기구와, 상기 기관 출력축과 상기 제1 변속 기구 사이를 계합할 수 있는 제1 클러치와, 상기 기관 출력축과 상기 제2 변속 기구 사이를 계합할 수 있는 제2 클러치를 갖는 하이브리드 차량의 제어 방법에 있어서,
    상기 하이브리드 차량의 감속 주행중, 상기 변속단을 유지한 상태로 상기 전동기에 의해 상기 하이브리드 차량이 정지할 때까지 회생을 행했다고 가정한 경우에 상기 축전기에 충전되는 충전량인 제1 충전량을 추정하고,
    상기 제1 변속 기구의 변속단의 정해진 목표 변속단으로의 변경이 개시된 후 완료할 때까지 요하는 시간인 변속 소요 시간을 추정하며,
    상기 하이브리드 차량의 감속 주행중, 상기 하이브리드 차량이 정지할 때까지의 사이에서 상기 변속단을 상기 목표 변속단으로 변경하고 상기 전동기에 의한 회생을 상기 하이브리드 차량이 정지할 때까지 행했다고 가정한 경우에 상기 축전기에 충전되는 충전량인 제2 충전량으로서, 상기 산출된 변속 소요 시간이 경과한 후 상기 하이브리드 차량이 정지할 때까지의 사이, 상기 변속단을 상기 목표 변속단으로 변경한 상태로 상기 전동기에 의한 회생을 행했을 때에 상기 축전기에 충전되는 충전량을 추정하고,
    상기 추정된 제1 및 제2 충전량에 기초하여, 상기 변속단을 유지해야 하는지 또는 상기 목표 변속단으로 변경해야 하는지를 판정하며,
    상기 판정 결과에 기초하여, 상기 변속단을 설정하는 것을 특징으로 하는 하이브리드 차량의 제어 방법.
  10. 동력원으로서의 내연 기관 및 발전 가능한 전동기와, 상기 전동기와의 사이에서 전력의 교환이 가능한 축전기와, 입력된 동력을 복수의 변속단 중 어느 하나로 변속한 상태로 구동륜에 전달할 수 있는 변속 기구를 갖는 하이브리드 차량의 제어 장치에 있어서,
    상기 축전기의 충전 상태가 정해진 제1 하한값보다 낮아졌을 때에, 상기 축전기의 충전 상태를 회복시키기 위해, 상기 내연 기관을 최적 연비선 근방에서 운전하고, 상기 내연 기관의 동력의 일부를 이용한 상기 전동기에 의한 회생을 행하는 충전 우선 주행을 실행하는 충전 우선 주행 실행 수단과,
    상기 하이브리드 차량의 종합 효율을 상기 변속단마다 산출하는 종합 효율 산출 수단과,
    상기 충전 우선 주행을 실행함에 있어서, 상기 복수의 변속단으로부터, 상기 산출된 종합 효율이 가장 큰 변속단을 선택하는 변속단 선택 수단
    을 구비하는 것을 특징으로 하는 하이브리드 차량의 제어 장치.
  11. 내연 기관과, 발전 가능한 전동기와, 상기 전동기와의 사이에서 전력의 교환이 가능한 축전기와, 상기 내연 기관의 기관 출력축 및 상기 전동기로부터의 동력을 제1 입력축으로 수취하고, 복수의 변속단 중 어느 하나로 변속한 상태로 구동륜에 전달할 수 있는 제1 변속 기구와, 상기 기관 출력축으로부터의 동력을 제2 입력축으로 수취하고, 복수의 변속단 중 어느 하나로 변속한 상태로 상기 구동륜에 전달할 수 있는 제2 변속 기구와, 상기 기관 출력축과 상기 제1 변속 기구 사이를 계합할 수 있는 제1 클러치와, 상기 기관 출력축과 상기 제2 변속 기구 사이를 계합할 수 있는 제2 클러치를 갖는 하이브리드 차량의 제어 장치에 있어서,
    상기 축전기의 충전 상태가 정해진 제1 하한값보다 낮아졌을 때에, 상기 축전기의 충전 상태를 회복시키기 위해, 상기 내연 기관을 최적 연비선 근방에서 운전하고, 상기 내연 기관의 동력의 일부를 이용한 상기 전동기에 의한 회생을 행하는 충전 우선 주행을 실행하는 충전 우선 주행 실행 수단과,
    상기 하이브리드 차량의 종합 효율을 상기 변속단마다 산출하는 종합 효율 산출 수단과,
    상기 충전 우선 주행을 실행함에 있어서, 상기 복수의 변속단으로부터, 상기 산출된 종합 효율이 가장 큰 변속단을 선택하는 변속단 선택 수단
    을 구비하는 것을 특징으로 하는 하이브리드 차량의 제어 장치.
  12. 제10항 또는 제11항에 있어서, 상기 축전기의 충전 상태가 상기 제1 하한값보다 낮아졌을 때에, 상기 축전기의 충전 상태를 정해진 시간 이내에 정해진 목표 충전 상태까지 회복시키는 데 필요한 필요 전력을 산출하는 필요 전력 산출 수단과,
    상기 복수의 변속단으로부터, 상기 전동기에 의한 회생에 의해 상기 산출된 필요 전력을 발전 가능한 복수의 변속단을 예비적으로 선택하는 예비 선택 수단을 더 구비하고,
    상기 변속단 선택 수단은, 상기 선택된 복수의 변속단으로부터, 상기 종합 효율이 가장 큰 변속단을 최종적으로 선택하는 것을 특징으로 하는 하이브리드 차량의 제어 장치.
  13. 제11항에 있어서, 상기 제1 클러치가 해방되고, 상기 제2 클러치가 접속되어 있는 상태에서, 상기 제2 입력축의 동력이, 상기 제2 변속 기구 및 상기 제1 변속 기구를 통해, 상기 제1 입력축에 전달되도록 구성되어 있고,
    상기 변속단 선택 수단은, 상기 충전 우선 주행중, 상기 제2 변속 기구에 의해 상기 내연 기관의 동력을 변속한 상태로, 상기 축전기의 충전 상태가 상기 제1 하한값보다 낮은 정해진 제2 하한값보다 낮아졌을 때에, 상기 제2 변속 기구의 변속단을 1단, 고속측으로 시프트하고, 상기 제1 변속 기구의 복수의 변속단으로부터, 상기 전동기에 의한 회생을 행했을 때의 상기 축전기의 충전 효율이 가장 큰 변속단을 선택하는 것을 특징으로 하는 하이브리드 차량의 제어 장치.
  14. 제10항 또는 제11항에 있어서, 액셀러레이터 페달의 개방도의 변화량이 정해진 값보다 클 때에, 상기 충전 우선 주행 대신에, 상기 내연 기관의 동력을 우선한 동력 우선 주행이 실행되는 것을 특징으로 하는 하이브리드 차량의 제어 장치.
  15. 제10항 또는 제11항에 있어서, 상기 축전기의 충전 상태가 상기 제1 하한값보다 낮을 때에, 상기 내연 기관의 정지가 금지되는 것을 특징으로 하는 하이브리드 차량의 제어 장치.
  16. 제10항 또는 제11항에 있어서, 상기 내연 기관이 정지한 상태로 상기 전동기의 동력에 의해 주행하는 EV 주행중에서, 상기 축전기의 충전 상태가 상기 제1 하한값보다 낮아졌을 때에, 상기 전동기의 동력에 의해 상기 내연 기관을 시동시키는 것을 특징으로 하는 하이브리드 차량의 제어 장치.
  17. 내연 기관과, 발전 가능한 전동기와, 상기 전동기와의 사이에서 전력의 교환이 가능한 축전기와, 상기 내연 기관의 기관 출력축 및 상기 전동기로부터의 동력을 제1 입력축으로 수취하고, 복수의 변속단 중 어느 하나로 변속한 상태로 구동륜에 전달할 수 있는 제1 변속 기구와, 상기 기관 출력축으로부터의 동력을 제2 입력축으로 수취하고, 복수의 변속단 중 어느 하나로 변속한 상태로 상기 구동륜에 전달할 수 있는 제2 변속 기구와, 상기 기관 출력축과 상기 제1 변속 기구 사이를 계합할 수 있는 제1 클러치와, 상기 기관 출력축과 상기 제2 변속 기구 사이를 계합할 수 있는 제2 클러치를 갖는 하이브리드 차량의 제어 방법에 있어서,
    상기 축전기의 충전 상태가 정해진 제1 하한값보다 낮아졌을 때에, 상기 축전기의 충전 상태를 회복시키기 위해, 상기 내연 기관을 최적 연비선 근방에서 운전하고, 상기 내연 기관의 동력의 일부를 이용한 상기 전동기에 의한 회생을 행하는 충전 우선 주행을 실행하며,
    상기 하이브리드 차량의 종합 효율을 상기 변속단마다 산출하고,
    상기 축전기의 충전 상태를 정해진 시간 이내에 정해진 목표 충전 상태까지 회복시키는 데 필요한 필요 전력을 산출하며,
    상기 복수의 변속단으로부터, 상기 전동기에 의한 회생을 행했을 때에 상기 산출된 필요 전력을 발전 가능한 복수의 변속단을 예비적으로 선택하고,
    상기 충전 우선 주행을 실행함에 있어서, 상기 선택된 복수의 변속단으로부터, 상기 산출된 종합 효율이 가장 큰 변속단을 최종적으로 선택하는 것을 특징으로 하는 하이브리드 차량의 제어 방법.
  18. 내연 기관과, 발전 가능한 전동기와, 상기 전동기와의 사이에서 전력의 교환이 가능한 축전기와, 상기 내연 기관의 기관 출력축 및 상기 전동기로부터의 동력을 제1 입력축으로 수취하고, 복수의 변속단 중 어느 하나로 변속한 상태로 구동륜에 전달할 수 있는 제1 변속 기구와, 상기 기관 출력축으로부터의 동력을 제2 입력축으로 수취하고, 복수의 변속단 중 어느 하나로 변속한 상태로 상기 구동륜에 전달할 수 있는 제2 변속 기구와, 상기 기관 출력축과 상기 제1 변속 기구 사이를 계합할 수 있는 제1 클러치와, 상기 기관 출력축과 상기 제2 변속 기구 사이를 계합할 수 있는 제2 클러치를 갖는 하이브리드 차량의 제어 장치에 있어서,
    상기 하이브리드 차량의 주행 모드는, 상기 내연 기관의 동력만으로 주행하는 엔진 주행 모드와, 상기 내연 기관의 동력을 상기 전동기의 동력으로 어시스트하면서 주행하는 어시스트 주행 모드와, 상기 내연 기관의 동력의 일부를 이용하여 상기 전동기 및 상기 축전기로 충전하면서 주행하는 충전 주행 모드를 포함하고,
    상기 하이브리드 차량의 속도 및 상기 구동륜에 요구되는 요구 구동력에 대하여, 상기 내연 기관의 동력의 변속단마다, 상기 주행 모드 중에서 상기 엔진 주행 모드일 때에 작은 연료 소비가 얻어지는 영역인 엔진 주행 영역과, 상기 주행 모드 중에서 상기 어시스트 주행 모드일 때에 작은 연료 소비가 얻어지는 영역인 어시스트 주행 영역과, 상기 주행 모드 중에서 상기 충전 주행 모드일 때에 작은 연료 소비가 얻어지는 영역인 충전 주행 영역을 설정하는 주행 영역 설정 수단과,
    상기 하이브리드 차량의 속도와 상기 요구 구동력의 조합이 속하는 주행 영역에 대응하는 주행 모드를 선택하고, 상기 내연 기관의 동력의 변속단으로서, 연료 소비가 가장 작은 변속단을 선택하는 선택 수단
    을 구비하는 것을 특징으로 하는 하이브리드 차량의 제어 장치.
  19. 제18항에 있어서, 상기 연료 소비는, 상기 엔진 주행 모드일 때에는, 상기 내연 기관에의 상기 하이브리드 차량의 주행용 공급 연료량, 상기 내연 기관의 효율 및 상기 제1 및 제2 변속 기구의 효율인 기관 구동 파라미터를 이용하여 산출되고, 상기 어시스트 주행 모드일 때에는, 상기 기관 구동 파라미터에 더하여, 어시스트 주행용 전력을 상기 축전기에 충전하기 위해 상기 내연 기관에 과거에 공급된 과거 공급 연료량, 상기 축전기의 방전 효율, 상기 전동기의 구동 효율 및 상기 제1 및 제2 변속 기구의 효율을 이용하여 산출되고, 상기 충전 주행 모드일 때에는, 상기 기관 구동 파라미터에 더하여, 상기 내연 기관에의 상기 전동기에 의한 충전용 공급 연료량, 상기 내연 기관의 효율, 상기 제1 및 제2 변속 기구의 효율, 상기 전동기의 발전 효율, 상기 축전기의 충전 효율, 및 상기 축전기의 전력을 장래적으로 상기 하이브리드 차량의 주행에 이용했을 때의 효율인 예측 효율을 이용하여 산출되는 것을 특징으로 하는 하이브리드 차량의 제어 장치.
  20. 동력원으로서의 내연 기관 및 발전 가능한 전동기와, 상기 전동기와의 사이에서 전력의 교환이 가능한 축전기와, 입력된 동력을 복수의 변속단 중 어느 하나로 변속한 상태로 구동륜에 전달할 수 있는 변속 기구를 갖는 하이브리드 차량의 제어 장치에 있어서,
    상기 하이브리드 차량의 주행 모드는, 상기 내연 기관의 동력만으로 주행하는 엔진 주행 모드와, 상기 내연 기관의 동력을 상기 전동기의 동력으로 어시스트하면서 주행하는 어시스트 주행 모드와, 상기 내연 기관의 동력의 일부를 이용하여 상기 전동기 및 상기 축전기로 충전하면서 주행하는 충전 주행 모드를 포함하고,
    상기 하이브리드 차량의 속도 및 상기 구동륜에 요구되는 요구 구동력에 대하여, 변속단마다, 상기 내연 기관의 연료 소비가 최소가 되는 최적 연비 라인을 포함하며, 상기 주행 모드 중에서 상기 엔진 주행 모드일 때에 작은 연료 소비가 얻어지는 영역인 엔진 주행 영역과, 상기 엔진 주행 영역보다 상기 요구 구동력이 큰 측에 배치된 어시스트 주행 영역과, 상기 엔진 주행 영역보다 상기 요구 구동력이 작은 측에 배치된 충전 주행 영역을 설정하는 주행 영역 설정 수단과,
    상기 하이브리드 차량의 속도와 상기 요구 구동력의 조합이 상기 엔진 주행 영역내에 속할 때에, 상기 주행 모드로서, 상기 엔진 주행 모드를 선택하는 선택 수단
    을 구비하는 것을 특징으로 하는 하이브리드 차량의 제어 장치.
  21. 내연 기관과, 발전 가능한 전동기와, 상기 전동기와의 사이에서 전력의 교환이 가능한 축전기와, 상기 내연 기관의 기관 출력축 및 상기 전동기로부터의 동력을 제1 입력축으로 수취하고, 복수의 변속단 중 어느 하나로 변속한 상태로 구동륜에 전달할 수 있는 제1 변속 기구와, 상기 기관 출력축으로부터의 동력을 제2 입력축으로 수취하고, 복수의 변속단 중 어느 하나로 변속한 상태로 상기 구동륜에 전달할 수 있는 제2 변속 기구와, 상기 기관 출력축과 상기 제1 변속 기구 사이를 계합할 수 있는 제1 클러치와, 상기 기관 출력축과 상기 제2 변속 기구 사이를 계합할 수 있는 제2 클러치를 갖는 하이브리드 차량의 제어 장치에 있어서,
    상기 하이브리드 차량의 주행 모드는, 상기 내연 기관의 동력만으로 주행하는 엔진 주행 모드와, 상기 내연 기관의 동력을 상기 전동기의 동력으로 어시스트하면서 주행하는 어시스트 주행 모드와, 상기 내연 기관의 동력의 일부를 이용하여 상기 전동기 및 상기 축전기로 충전하면서 주행하는 충전 주행 모드를 포함하고,
    상기 하이브리드 차량의 속도 및 상기 구동륜에 요구되는 요구 구동력에 대하여, 상기 내연 기관의 동력의 변속단마다, 상기 내연 기관의 연료 소비가 최소가 되는 최적 연비 라인을 포함하며, 상기 주행 모드 중에서 상기 엔진 주행 모드일 때에 작은 연료 소비가 얻어지는 영역인 엔진 주행 영역과, 상기 엔진 주행 영역보다 상기 요구 구동력이 큰 측에 배치된 어시스트 주행 영역과, 상기 엔진 주행 영역보다 상기 요구 구동력이 작은 측에 배치된 충전 주행 영역을 설정하는 주행 영역 설정 수단과,
    상기 하이브리드 차량의 속도와 상기 요구 구동력의 조합이 상기 엔진 주행 영역에 속할 때에, 상기 주행 모드로서, 상기 엔진 주행 모드를 선택하는 선택 수단
    을 구비하는 것을 특징으로 하는 하이브리드 차량의 제어 장치.
  22. 제18항 또는 제21항에 있어서, 상기 내연 기관의 동력의 변속단이 상기 제2 변속 기구의 변속단인 경우, 상기 변속단용의 상기 어시스트 주행 영역 및 충전 주행 영역은 각각, 가장 작은 연료 소비가 얻어지는, 상기 내연 기관의 동력의 변속단과 상기 제1 변속 기구에서의 상기 전동기의 동력의 변속단의 조합인 변속 패턴마다, 복수의 영역으로 구분되어 있고,
    상기 선택 수단은, 상기 복수의 영역 중, 상기 하이브리드 차량의 속도와 상기 요구 구동력의 조합이 속하는 영역에 대응하는 변속 패턴을 선택하는 것을 특징으로 하는 하이브리드 차량의 제어 장치.
  23. 제18항 내지 제22항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 전동기 및 상기 축전기 중 적어도 하나의 온도가, 상기 적어도 하나에 대하여 설정된 정해진 온도 이상일 때에, 상기 전동기의 출력이 제한되는 것을 특징으로 하는 하이브리드 차량의 제어 장치.
  24. 제18항 내지 제23항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 축전기의 충전 상태가 정해진 값 이하일 때에, 상기 전동기에 의한 회생량을 증대시키도록 상기 전동기의 동작을 제어하는 것을 특징으로 하는 하이브리드 차량의 제어 장치.
  25. 제22항에 있어서, 상기 내연 기관의 동력의 변속단이 상기 제2 변속 기구의 변속단인 경우에서, 액셀러레이터 페달의 개방도의 변화량이 정해진 값보다 클 때에는, 상기 전동기의 동력의 변속단으로서, 상기 내연 기관의 동력의 변속단보다 저속측의 제1 변속 기구의 변속단을 이용한 어시스트 주행 모드를 선택하는 것을 특징으로 하는 하이브리드 차량의 제어 장치.
  26. 내연 기관과, 발전 가능한 전동기와, 상기 전동기와의 사이에서 전력의 교환이 가능한 축전기와, 상기 내연 기관의 기관 출력축 및 상기 전동기로부터의 동력을 제1 입력축으로 수취하고, 복수의 변속단 중 어느 하나로 변속한 상태로 구동륜에 전달할 수 있는 제1 변속 기구와, 상기 기관 출력축으로부터의 동력을 제2 입력축으로 수취하고, 복수의 변속단 중 어느 하나로 변속한 상태로 상기 구동륜에 전달할 수 있는 제2 변속 기구와, 상기 기관 출력축과 상기 제1 변속 기구 사이를 계합할 수 있는 제1 클러치와, 상기 기관 출력축과 상기 제2 변속 기구 사이를 계합할 수 있는 제2 클러치를 갖는 하이브리드 차량의 제어 방법에 있어서,
    상기 하이브리드 차량의 주행 모드는, 상기 내연 기관의 동력만으로 주행하는 엔진 주행 모드와, 상기 내연 기관의 동력을 상기 전동기의 동력으로 어시스트하면서 주행하는 어시스트 주행 모드와, 상기 내연 기관의 동력의 일부를 이용하여 상기 전동기 및 상기 축전기로 충전하면서 주행하는 충전 주행 모드를 포함하고,
    상기 하이브리드 차량의 속도 및 상기 구동륜에 요구되는 요구 구동력에 대하여, 상기 내연 기관의 동력의 변속단마다, 상기 내연 기관의 연료 소비가 최소가 되는 최적 연비 라인보다 상기 요구 구동력이 큰 측에, 상기 엔진 주행 모드일 때에 얻어지는 연료 소비와 상기 어시스트 주행 모드일 때에 얻어지는 연료 소비가 서로 일치하는 점을 연결한 어시스트 금지 라인을 설정하고, 상기 최적 연비 라인보다 상기 요구 구동력이 작은 측에, 상기 엔진 주행 모드일 때에 얻어지는 연료 소비와 상기 충전 주행 모드일 때에 얻어지는 연료 소비가 서로 일치하는 점을 연결한 충전 금지 라인을 설정하며,
    상기 내연 기관의 동력의 변속단, 상기 하이브리드 차량의 속도 및 상기 요구 구동력에 따라, 상기 요구 구동력이 상기 어시스트 금지 라인 이하이며 상기 충전 금지 라인 이상일 때에, 상기 엔진 주행 모드를 선택하고, 상기 요구 구동력이 상기 어시스트 금지 라인의 상측에 있을 때에, 상기 어시스트 주행 모드를 선택하며, 상기 요구 구동력이 상기 충전 금지 라인의 하측에 있을 때에, 상기 충전 주행 모드를 선택하는 것을 특징으로 하는 하이브리드 차량의 제어 방법.
  27. 제1항, 제2항, 제10항, 제11항, 제18항 내지 제24항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 하이브리드 차량에는, 상기 하이브리드 차량이 주행하고 있는 주변의 도로 정보를 나타내는 데이터를 기억하는 카내비게이션 시스템이 설치되어 있고,
    상기 카내비게이션 시스템에 기억된 데이터에 기초하여, 상기 하이브리드 차량의 주행 상황을 예측하는 예측 수단을 더 구비하며,
    상기 예측된 하이브리드 차량의 주행 상황에 따라, 상기 변속단의 선택을 행하는 것을 특징으로 하는 하이브리드 차량의 제어 장치.
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