KR20150122591A

KR20150122591A - 하이브리드 차량의 제어 시스템

Info

Publication number: KR20150122591A
Application number: KR1020150055185A
Authority: KR
Inventors: 고지 미와; 다카시 가와이; 겐지 이타가키
Original assignee: 도요타지도샤가부시키가이샤
Priority date: 2014-04-23
Filing date: 2015-04-20
Publication date: 2015-11-02
Also published as: DE102015106028B4; US20150307080A1; KR101660636B1; CN105035077B; JP2015205673A; CN105035077A; JP5924366B2; US9522670B2; DE102015106028A1

Abstract

내연 기관(11) 및 제2 MG(13)와 제1 MG(12)를 갖는 차량(1A)에 구비된 제어 시스템이 제공된다. 상기 제어 시스템은, 차량 요구 출력(Pv)이 소정의 시동 임계값(Psta) 이상으로 된 경우에 내연 기관(11)을 시동하고, 차량 요구 출력(Pv)이 소정의 정지 임계값(Pstp) 이하로 된 경우에 내연 기관(11)을 정지시키고, 차량 요구 출력(Pv)이 소정의 시동 임계값(Psta) 이상으로 되고 나서 차량 요구 출력(Pv)이 소정의 정지 임계값(Pstp) 이하로 될 때까지의 동안에, 소정의 출력 하한값(PL) 이상의 출력 파워가 출력되도록 내연 기관(11)이 제어된다. 소정의 출력 하한값(PL)에는, 차량 요구 출력(Pv)이 소정의 시동 임계값(Psta) 이상으로 되었을 때의 소정의 시동 임계값(Psta)이 설정된다.

Description

하이브리드 차량의 제어 시스템{CONTROL SYSTEM OF HYBRID VEHICLE}

본 발명은 내연 기관 및 적어도 하나의 모터·제네레이터를 주행용 동력원으로서 구비한 하이브리드 차량에 적용되고, 차량 요구 출력이 소정의 시동 임계값 이상으로 된 경우에 내연 기관을 시동하고, 차량 요구 출력{주:「출력」은 후술([0029])하는 「출력 파워」를 의미한다. 즉, 「차량 요구 출력」은 「차량 요구 출력 파워」임}이 소정의 정지 임계값 이하로 된 경우에 내연 기관을 정지시키는 제어 시스템에 관한 것이다.

내연 기관 및 적어도 하나의 모터·제네레이터를 주행용 동력원으로서 구비한 하이브리드 차량이 알려져 있다. 이와 같은 하이브리드 차량으로서, 차량 요구 출력이 소정의 시동 임계값 이상으로 된 경우에는 내연 기관을 시동하여 주로 내연 기관에 의해 차량을 주행시키고, 차량 요구 출력이 소정의 정지 임계값 이하로 된 경우에는 내연 기관을 정지시키고 모터·제네레이터에 의해 차량을 주행시키는 것이 알려져 있다. 또한, 내연 기관에 의해 차량을 주행시킬 때에, 배터리의 충전 상태가 소정 값 미만 또한 내연 기관에의 요구 파워가 소정 파워 미만인 경우에는, 내연 기관에의 요구 파워에 배터리의 단자간 전압에 기초하여 산출되는 인상 파워를 가산한 파워가 내연 기관으로부터 출력되도록 내연 기관을 제어하는 것이 알려져 있다(일본 특허 공개 제2011-240757 참조). 그 외, 본 발명에 관련되는 선행기술문헌으로서 일본 특허 공개 평11-299004, 일본 특허 공개 제2011-255824가 존재한다.

일본 특허 공개 제2011-240757에 나타내어져 있는 제어에서는, 내연 기관에의 요구 파워와 소정 파워의 차가 인상 파워보다 큰 경우에도, 내연 기관의 출력 파워가 인상 파워분밖에 상승하지 않는다. 그로 인해, 이 경우에는, 운전 효율이 나쁜 운전 영역에서 내연 기관이 운전될 우려가 있다.

상기한 문제를 감안하여, 본 발명은 내연 기관의 열효율을 향상시켜 연비를 향상시키는 것이 가능한 하이브리드 차량의 제어 시스템을 제공한다

따라서, 본 발명의 일 관점에 의하면, 내연 기관 및 모터·제네레이터를 주행용 동력원으로서 구비하고, 상기 내연 기관의 출력축에 모터·제네레이터 또는 발전기가 동력 전달 가능하게 접속되어 있는 하이브리드 차량에 적용된 제어 시스템이 제공된다. 해당 제어 시스템은, 제어 장치를 구비하고 있다. 해당 제어 장치는 상기 차량에 요구되어 있는 출력 파워인 차량 요구 출력이 미리 설정된 소정의 시동 임계값 이상으로 된 경우에 상기 내연 기관을 시동한다. 그리고, 상기 제어 장치는 상기 차량 요구 출력이 상기 소정의 시동 임계값보다 작은 소정의 정지 임계값 이하로 된 경우에 상기 내연 기관을 정지시킨다. 상기 제어 장치는 상기 차량 요구 출력이 상기 소정의 시동 임계값 이상으로 되고 나서 상기 차량 요구 출력이 상기 정지 임계값 이하로 될 때까지의 동안에, 상기 내연 기관으로부터 소정의 출력 하한값 이상의 출력 파워를 출력시킨다. 여기서, 상기 소정의 출력 하한값은, 상기 정지 임계값보다 큰 출력 파워이다.

본 발명의 차량 제어 시스템에 의하면, 차량 요구 출력이 소정의 시동 임계값 이상으로 되고 나서 정지 임계값 이하로 될 때까지의 동안에, 내연 기관은 소정의 출력 하한값 이상의 출력 파워를 출력하도록 제어된다. 그로 인해, 소정의 출력 하한값을 적절하게 설정함으로써, 출력 파워가 낮고 열효율이 나빠지는 운전 영역에서 내연 기관을 운전하는 것을 억제할 수 있다. 이에 의해 내연 기관의 열효율을 향상시킬 수 있으므로, 연비를 향상시킬 수 있다.

상기 시스템에 있어서, 상기 제어 장치는 상기 차량 요구 출력이 상기 소정의 시동 임계값 이상으로 되었을 때의 당해 소정의 시동 임계값에 기초하여 상기 소정의 출력 하한값을 설정할 수 있다. 또한, 상기 제어 시스템에 있어서, 상기 제어 장치는 상기 차량 요구 출력이 상기 소정의 시동 임계값 이상으로 되었을 때의 상기 소정의 시동 임계값을 상기 소정의 출력 하한값으로서 설정할 수 있다. 일반적으로, 소정의 시동 임계값에는, 이 소정의 시동 임계값 이상의 출력 파워로 운전하면 내연 기관을 열효율이 좋은 운전 영역에서 운전할 수 있는 출력 파워가 설정된다. 그로 인해, 이와 같이 소정의 출력 하한값을 설정함으로써, 열효율이 나쁜 운전 영역에서 내연 기관을 운전하는 것을 억제할 수 있다.

또한, 상기 차량의 제어 시스템에 있어서, 상기 제어 장치는 상기 차량 요구 출력이 상기 소정의 시동 임계값 이상으로 되고 나서 상기 차량 요구 출력이 상기 정지 임계값 이하로 될 때까지의 동안에, 상기 차량 요구 출력이 상기 소정의 시동 임계값 미만인 경우에는 상기 내연 기관에 실질적으로 상기 소정의 출력 하한값으로 되는 출력 파워를 출력시킨다. 이와 같이 내연 기관을 제어함으로써, 내연 기관을 열효율이 좋은 운전 영역에서 운전하면서 내연 기관의 출력 파워를 차량 요구 출력에 근접시킬 수 있다.

또한, 상기 차량의 제어 시스템에 있어서, 상기 제어 장치는 상기 차량 요구 출력이 상기 소정의 시동 임계값 이상으로 되고 나서 상기 차량 요구 출력이 상기 정지 임계값 이하로 될 때까지의 동안에, 상기 차량 요구 출력이 상기 소정의 시동 임계값 미만이고, 또한 상기 내연 기관의 출력 파워를 실질적으로 상기 소정의 출력 하한값으로 되게 하는 경우에, 상기 차량 요구 출력과 상기 소정의 출력 하한값의 차에 상당하는 소비된 출력 파워가 상기 모터·제네레이터 또는 상기 발전기에 의한 발전을 위해 소비시켜 배터리를 충전시킨다. 이와 같이 모터·제네레이터 또는 발전기를 제어함으로써, 상기 차량 요구 출력과 상기 소정의 출력 하한값의 차에 상당하는 소정의 출력 파워를 배터리에 전기로서 축적할 수 있다.

또한, 상기 차량의 제어 시스템에 있어서, 상기 제어 장치는 상기 차량 요구 출력이 상기 소정의 시동 임계값 미만이고, 또한 상기 내연 기관으로부터 상기 소정의 출력 하한값 이상의 출력 파워가 출력되도록 상기 내연 기관이 연속해서 운전된 시간이, 미리 설정된 소정의 판정 시간 이상으로 된 경우에는, i) 상기 차량 요구 출력이 상기 소정의 시동 임계값 이상으로 되고 나서 상기 차량 요구 출력이 상기 정지 임계값 이하로 될 때까지의 동안에, 상기 내연 기관으로부터 소정의 출력 하한값 이상의 출력 파워를 출력시키는 것을 금지하고, ii) 상기 차량 요구 출력으로 상기 내연 기관이 운전되도록 상기 내연 기관을 제어한다. 주지하는 바와 같이 배터리에 장시간 연속해서 배터리의 충전을 행하면 배터리의 열화를 재촉한다. 그로 인해, 이와 같이 제어 장치에 의한 내연 기관의 제어를 금지함으로써, 배터리의 열화를 억제할 수 있다. 따라서, 배터리의 수명을 연장시킬 수 있다.

또한, 상기 차량의 제어 시스템에 있어서, 상기 제어 장치는 상기 차량 요구 출력이 상기 소정의 시동 임계값 미만이고, 또한 상기 내연 기관으로부터 상기 소정의 출력 하한값 이상의 출력 파워가 출력되도록 상기 내연 기관이 운전되어 상기 배터리에 충전된 충전량의 적산값이, 미리 설정된 소정의 판정 충전량 이상으로 된 경우에는, i) 상기 차량 요구 출력이 상기 소정의 시동 임계값 이상으로 되고 나서 상기 차량 요구 출력이 상기 정지 임계값 이하로 될 때까지의 동안에, 상기 내연 기관으로부터 소정의 출력 하한값 이상의 출력 파워를 출력시키는 것을 금지하고, ii) 상기 차량 요구 출력으로 상기 내연 기관이 운전되도록 상기 내연 기관을 제어한다. 주지하는 바와 같이 배터리가 충전 과다로 되면 배터리의 열화를 재촉한다. 그로 인해, 이와 같이 제어 장치에 의한 내연 기관의 제어를 금지함으로써, 배터리의 열화를 억제할 수 있고, 배터리의 수명을 연장시킬 수 있다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명의 차량의 제어 시스템에 의하면, 차량 요구 출력이 소정의 시동 임계값 이상으로 되고 나서 정지 임계값 이하로 될 때까지의 동안에, 내연 기관은 소정의 출력 하한값 이상의 출력 파워를 출력하도록 제어된다. 그로 인해, 소정의 출력 하한값을 적절하게 설정함으로써, 내연 기관의 열효율을 향상시킬 수 있으므로, 연비를 향상시킬 수 있다.

본 발명의 전형적 예의 특성과, 이점과, 기술적이고 산업적인 의의는 이하에 첨부하는 도면에 의해 서술될 것이다.　이들　도면　중　부호는　요소를　나타낸다.
도 1은 본 발명의 제1 실시 형태에 관한 제어 장치가 내장된 하이브리드 차량을 개략적으로 도시하는 도면.
도 2는 상기 제1 실시 형태에 있어서의 차량 요구 출력, 드라이버 요구 파워 및 엔진의 출력 파워의 시간 변화의 일례를 나타내는 도면.
도 3은 상기 제1 실시 형태에 관한 제어 장치의 차량 제어 장치가 실행하는 모드 전환 제어 루틴을 나타내는 흐름도.
도 4는 상기 차량 제어 장치가 실행하는 엔진 제어 루틴을 나타내는 흐름도.
도 5는 도 4의 엔진 제어 루틴을 실행하여 엔진을 제어한 경우의 차량 요구 출력과 엔진의 출력 파워의 시간 변화의 일례를 나타내는 도면.
도 6은 요구 엔진 출력이 출력 하한값 이하일 때에는 미리 설정한 소정의 인상 파워를 요구 엔진 출력에 가산하는 제어로 엔진을 제어한 경우의 차량 요구 출력과 엔진의 출력 파워의 시간 변화의 일례로서의 비교예를 나타내는 도면.
도 7은 본 발명의 제2 실시 형태에 관한 제어 장치에 있어서 차량 제어 장치가 실행하는 엔진 제어 루틴을 나타내는 흐름도.
도 8은 제2 형태에 관한 제어 장치에 있어서 차량 제어 장치가 실행하는 금지 플래그 전환 루틴을 나타내는 흐름도.
도 9는 도 7의 엔진 제어 루틴을 실행하여 엔진을 제어하였을 때의 배터리의 SOC, 배터리의 입출력, 엔진의 출력 파워 및 엔진의 열효율의 시간 변화의 일례를 나타내는 도면.
도 10은 본 발명의 제1 실시 형태, 제2 실시 형태의 제어 장치가 적용되는 다른 하이브리드 차량을 개략적으로 도시하는 도면.

도 1은 본 발명의 제1 형태에 관한 제어 장치가 내장된 하이브리드 차량을 개략적으로 도시하고 있다. 차량(1A)은, 내연 기관(이하, 엔진이라고 칭하는 경우가 있음)(11)과, 제1 모터·제네레이터(이하, 제1 MG라고 약칭하는 경우가 있음)(12)와, 제2 모터·제네레이터(이하, 제2 MG라고 약칭하는 경우가 있음)(13)를 구비하고 있다. 엔진(11)은 복수의 기통을 갖는 주지의 불꽃 점화식 내연 기관이다. 제1 MG(12) 및 제2 MG(13)는, 하이브리드 차량에 탑재되어 전동기 및 발전기로서 기능하는 주지의 모터·제네레이터이다. 그로 인해, 이들에 관한 상세한 설명을 생략한다. 제1 MG(12)는, 인버터(14)를 통해 배터리(15)와 전기적으로 접속되어 있다. 제2 MG(13)는, 인버터(16)를 통해 배터리(15)와 전기적으로 접속되어 있다.

엔진(11)의 출력축인 크랭크축(11a) 및 제1 MG(12)의 출력축(12a)은 동력 분할 기구(17)와 접속되어 있다. 동력 분할 기구(17)에는, 차량(1A)의 구동륜(2)에 동력을 전달하기 위한 출력부(18)도 접속되어 있다. 출력부(18)는 제1 드라이브 기어(19)와, 제1 드라이브 기어(19)와 맞물림과 함께 카운터축(20)에 고정된 카운터 기어(21)와, 카운터축(20)에 고정된 출력 기어(22)를 구비하고 있다. 출력 기어(22)는 디퍼런셜 기구(23)의 케이스에 설치된 링 기어(23a)와 맞물려 있다. 디퍼런셜 기구(23)는 링 기어(23a)에 전달된 동력을 좌우의 구동륜(2)에 분배하는 주지의 기구이다. 또한, 이 도면에서는 좌우의 구동륜(2) 중 한쪽만을 도시한다.

동력 분할 기구(17)는 차동 기구로서의 유성 기어 기구(24)를 구비하고 있다. 유성 기어 기구(24)는 싱글 피니언형의 유성 기어 기구이며, 선 기어(S)와, 링 기어(R)와, 피니언(P)과, 캐리어(C)를 구비하고 있다. 선 기어(S)는, 외치 기어이다. 링 기어(R)는, 선 기어(S)에 대해 동축적으로 배치된 내치 기어이다. 피니언(P)은, 선 기어(S) 및 링 기어(R) 각각과 맞물려 있다. 캐리어(C)는, 피니언(P)을 자전 가능하고, 또한 선 기어(S)의 주위를 공전 가능하게 보유 지지하고 있다. 선 기어(S)는, 제1 MG(12)의 출력축(12a)과 연결되어 있다. 캐리어(C)는, 엔진(11)의 출력축인 크랭크축(11a)과 연결되어 있다. 링 기어(R)는, 제1 드라이브 기어(19)와 연결되어 있다.

제2 MG(13)의 출력축(13a)에는, 제2 드라이브 기어(25)가 설치되어 있다. 제2 드라이브 기어(25)는 카운터 기어(21)와 맞물려 있다.

엔진(11), 제1 MG(12) 및 제2 MG(13)의 동작은, 차량 제어 장치(30)에 의해 제어된다. 차량 제어 장치(30)는 마이크로프로세서 및 그 동작에 필요한 RAM, ROM 등의 주변 기기를 포함한 컴퓨터 유닛으로서 구성되어 있다. 차량 제어 장치(30)는 차량(1A)을 적절하게 주행시키기 위한 각종 제어 프로그램을 유지하고 있다. 차량 제어 장치(30)는 이들 프로그램을 실행함으로써 엔진(11) 및 각 MG(12, 13) 등의 제어 대상에 대한 제어를 행하고 있다. 또한, 차량 제어 장치(30)는 각 인버터(14, 16)를 제어함으로써 각 MG(12, 13)를 제어한다. 차량 제어 장치(30)에는, 차량(1A)에 관한 정보를 취득하기 위한 다양한 센서가 접속되어 있다. 차량 제어 장치(30)에는, 예를 들어 차속 센서(31), 크랭크각 센서(32), 액셀러레이터 개방도 센서(33) 및 SOC 센서(34)가 접속되어 있다. 차속 센서(31)는 차량(1A)의 속도(차속)에 대응한 신호를 출력한다. 크랭크각 센서(32)는 엔진(11)의 출력축인 크랭크축(11a)의 회전수에 대응한 신호를 출력한다. 액셀러레이터 개방도 센서(33)는 액셀러레이터 페달의 답입량에 대응하는 액셀러레이터 개방도에 대응한 신호를 출력한다. SOC 센서(34)는 배터리(15)의 충전 상태(State of Charge)에 대응한 신호를 출력한다. 또한, 이하에서는 이 충전 상태를 SOC라고 칭하는 경우가 있다. 이 외에도 차량 제어 장치(30)에는 다양한 센서가 접속되어 있지만, 그들의 도시는 생략하였다.

이어서 차량 제어 장치(30)가 실행하는 제어에 대해 설명한다. 차량 제어 장치(30)는 차량(1A)의 감속 시에 제2 MG(13)를 발전기로서 기능시켜 회생 발전을 행하고, 이에 의해 에너지를 회수한다. 차량(1A)에는 복수의 주행 모드가 설정되어 있고, 차량 제어 장치(30)는 차량(1A)에 요구되어 있는 출력 파워(Pv)에 따라 이들 주행 모드를 전환한다. 이 출력 파워를, 「차량 요구 출력 파워」 또는 「차량 요구 출력」이라고 칭하는 경우가 있다. 차량 요구 출력(Pv)은, 운전자가 차량(1A)에 요구하고 있는 출력 파워(드라이버 요구 파워)에, 배터리(15)를 충전하기 위해 요구되는 파워를 가산한 값이다. 복수의 주행 모드로서는, 예를 들어 EV(Electric Vehicle) 모드 및 HV(Hybrid Vehicle) 모드가 설정되어 있다. EV 모드는, 제2 MG(13)만으로 구동륜(2)을 구동하는 주행 모드이다. 그로 인해, 차량 요구 출력(Pv)은 제2 MG(13)로부터 출력된다. HV 모드는, 주로 엔진(11)에 의해 구동륜(2)을 구동하는 주행 모드이다. 단, HV 모드에서는, 차량 요구 출력(Pv)에 대해 엔진(11)의 출력 파워가 부족한 경우에는, 제2 MG(13)에 의해 구동륜(2)의 구동을 어시스트한다. 즉, 엔진(11)의 출력 파워가 부족하지 않은 경우에는 차량 요구 출력(Pv)은 엔진(11)으로부터 출력된다. 또한, HV 모드에서는, 필요에 따라 제1 MG(12)를 발전기로서 기능시킨다. 즉, 엔진(11)의 출력 파워의 일부로 제1 MG(12)를 구동하여 발전을 행한다.

차량 제어 장치(30)는 차량 요구 출력(Pv)이 미리 설정된 소정의 시동 임계값(Psta) 이상으로 된 경우에 엔진(11)을 시동하여 주행 모드를 HV 모드로 전환한다. 한편, 차량 제어 장치(30)는 차량 요구 출력(Pv)이 미리 설정된 소정의 정지 임계값(Pstp) 이하로 된 경우에는 엔진(11)을 정지시켜 주행 모드를 EV 모드로 전환한다. 시동 임계값(Psta)에는, 이 시동 임계값(Psta) 이상의 파워를 출력하도록 엔진(11)을 운전하면 엔진(11)을 열효율이 높은 운전 영역에서 운전 가능한 출력 파워가 설정된다. 정지 임계값(Pstp)에는, 시동 임계값(Psta)보다 작은 값이 설정된다. 이와 같이 시동 임계값(Psta)과 정지 임계값(Pstp)을 상이하게 함으로써, 엔진(11)의 시동 및 정지의 빈도를 저감시킨다.

또한, 차량 제어 장치(30)는 차량 요구 출력(Pv)이 시동 임계값(Psta) 이상으로 되었을 때의 시동 임계값(Psta)을 출력 하한값(PL)으로 설정한다. 그리고, 차량 제어 장치(30)는 차량 요구 출력(Pv)이 시동 임계값(Psta) 이상으로 되고 나서 차량 요구 출력(Pv)이 정지 임계값(Pstp) 이하로 될 때까지의 동안에, 즉 HV 모드의 동안에, 그 설정한 출력 하한값(PL) 이상의 출력으로 엔진(11)이 운전되도록 엔진(11)을 제어한다. 구체적으로는, 차량 제어 장치(30)는 차량 요구 출력(Pv)이 시동 임계값(Psta)[＝출력 하한값(PL)] 미만인 경우에는 엔진(11)의 출력이 출력 하한값(PL)으로 되도록 엔진(11)을 제어한다. 또한, 이와 같이 엔진(11)을 제어하는 경우에는, 차량 요구 출력(Pv)보다 큰 파워가 엔진(11)으로부터 출력된다. 이 경우, 차량 제어 장치(30)는 제1 MG(12)를 발전기로서 기능시키고, 잉여분의 파워를 사용하여 발전을 행한다. 발생한 전기는 배터리(15)에 충전된다.

도 2를 참조하여 이들 제어를 구체적으로 설명한다. 이 도면 중 상측의 도면은, 차량 요구 출력(Pv) 및 드라이버 요구 파워의 시간 변화의 일례를 나타내고 있다. 또한, 실선 L1이 차량 요구 출력(Pv)의 시간 변화를 나타내고, 실선 L2가 드라이버 요구 파워의 시간 변화를 나타내고 있다. 상술한 바와 같이 차량 요구 출력(Pv)은, 배터리(15)를 충전하기 위해 요구되는 파워를 드라이버 요구 파워에 가산한 값이다. 이 도면에 나타낸 예에서는, 배터리(15)를 충전할 필요가 있기 때문에, 차량 요구 출력(Pv)이 드라이버 요구 파워보다 커지고 있다. 또한, 이 도면에 있어서 차량 요구 출력(Pv)과 드라이버 요구 파워의 차가, 배터리(15)를 충전하기 위해 요구되는 파워이다. 이 도면 중 하측의 도면은, 엔진(11)의 출력 파워의 시간 변화의 일례를 나타내고 있다. 실선 L3이 상술한 바와 같이 엔진(11)을 제어하였을 때의 엔진(11)의 출력 파워의 시간 변화를 나타내고 있다. 또한, 이 도면에는, 비교예로서, 차량 요구 출력(Pv)의 파워가 엔진(11)으로부터 출력되도록 엔진(11)을 제어한 경우의 엔진(11)의 출력 파워의 시간 변화를 파선 L4로 나타내었다.

도 2에 나타낸 예에서는, 시각 t1에 있어서 차량 요구 출력(Pv)이 시동 임계값(Psta) 이상으로 되어 있다. 그로 인해, 엔진(11)을 시동하고 있다. 또한, 주행 모드를 HV 모드로 전환한다. 그리고, 차량 요구 출력(Pv)이 엔진(11)으로부터 출력되도록 엔진(11)을 제어한다. 그 후, 시각 t2에 있어서 차량 요구 출력(Pv)이 시동 임계값(Psta) 미만으로 되면, 출력 하한값(PL)의 파워가 엔진(11)으로부터 출력되도록 엔진(11)을 제어한다. 그 후, 시각 t3에 있어서 차량 요구 출력(Pv)이 정지 임계값(Pstp) 이하로 되면 엔진(11)을 정지시키고 있다. 그리고, 주행 모드를 EV 모드로 전환한다. 이와 같이 제어함으로써, 파선 L4의 비교예와 비교하여 사선을 그은 영역 A1의 파워가 과도하게 발생한다. 상술한 바와 같이, 이 잉여분의 파워는 발전에 사용되고, 배터리(15)에 충전된다.

도 3 및 도 4는 이와 같은 제어를 실현하기 위해 차량 제어 장치(30)가 실행하는 제어 루틴을 나타내고 있다. 도 3은 차량 제어 장치(30)가 차량(1A)의 주행 모드를 전환하기 위해 실행하는 모드 전환 제어 루틴을 나타내고 있다. 도 4는 HV 모드에 있어서 차량 제어 장치(30)가 엔진(11)을 제어하기 위해 실행하는 엔진 제어 루틴을 나타내고 있다. 이들 제어 루틴은, 차량(1A)의 주행 중에 소정의 주기로 반복 실행된다.

먼저, 도 3의 제어 루틴을 설명한다. 이 제어 루틴에 있어서 차량 제어 장치(30)는 먼저 스텝 S11에서 차량(1A)의 상태를 취득한다. 차량(1A)의 상태로서는, 예를 들어 차속, 엔진(11)의 회전수, 액셀러레이터 개방도 및 배터리(15)의 충전 상태 등이 취득된다. 이 외에, 이 처리에서는 액셀러레이터 개방도에 기초하여 드라이버 요구 파워를 산출한다. 또한, 배터리(15)의 충전 상태에 기초하여 배터리(15)의 충전이 필요한지의 여부를 판정하고, 충전이 필요한 경우에는 충전 상태에 따라 배터리(15)의 충전에 필요한 요구 파워를 산출한다. 또한, 이들 요구 파워는 모두 주지의 산출 방법에 의해 산출하면 되기 때문에, 상세한 설명을 생략한다. 그리고, 이들 산출한 요구 파워로부터 차량 요구 출력(Pv)을 산출한다.

다음의 스텝 S12에 있어서 차량 제어 장치(30)는 차량 요구 출력(Pv)이 시동 임계값(Psta) 이상인지의 여부를 판정한다. 차량 요구 출력(Pv)이 시동 임계값(Psta) 이상이라고 판정한 경우에는 스텝 S13으로 진행하고, 차량 제어 장치(30)는 출력 하한값(PL)이 설정 완료인 것을 나타내는 설정 플래그가 온의 상태인지의 여부를 판정한다. 설정 플래그가 온의 상태라고 판정한 경우에는 금회의 제어 루틴을 종료한다. 한편, 설정 플래그가 오프의 상태라고 판정한 경우에는 스텝 S14로 진행하고, 차량 제어 장치(30)는 출력 하한값(PL)을 설정한다. 상술한 바와 같이 출력 하한값(PL)에는, 차량 요구 출력(Pv)이 시동 임계값(Psta) 이상으로 되었을 때의 시동 임계값(Psta)이 설정된다. 또한, 이 처리에 있어서, 차량 제어 장치(30)는 설정 플래그를 온의 상태로 전환한다. 이어지는 스텝 S15에 있어서, 차량 제어 장치(30)는 엔진(11)을 시동한다. 다음 스텝 S16에 있어서, 차량 제어 장치(30)는 차량(1A)의 주행 모드를 HV 모드로 전환한다. 또한, 이미 주행 모드가 HV 모드이었던 경우에는, HV 모드를 유지한다. 그 후, 금회의 제어 루틴을 종료한다.

한편, 스텝 S12에 있어서, 차량 요구 출력(Pv)이 시동 임계값(Psta) 미만이라고 판정한 경우에는 스텝 S17로 진행하고, 차량 제어 장치(30)는 차량 요구 출력(Pv)이 정지 임계값(Pstp) 이하인지의 여부를 판정한다. 차량 요구 출력(Pv)이 정지 임계값(Pstp)보다 크다고 판정한 경우에는, 금회의 제어 루틴을 종료한다. 한편, 차량 요구 출력(Pv)이 정지 임계값(Pstp) 이하라고 판정한 경우에는 스텝 S18로 진행하고, 차량 제어 장치(30)는 설정 플래그가 오프의 상태인지의 여부를 판정한다. 설정 플래그가 오프의 상태라고 판정한 경우에는 금회의 제어 루틴을 종료한다. 한편, 설정 플래그가 온의 상태라고 판정한 경우에는 스텝 S19로 진행하고, 차량 제어 장치(30)는 엔진(11)을 정지시킨다. 또한, 이미 엔진(11)이 정지하고 있었던 경우에는 그 상태를 유지한다. 또한, 이 처리에 있어서, 차량 제어 장치(30)는 설정 플래그를 오프의 상태로 전환한다. 다음 스텝 S20에 있어서 차량 제어 장치(30)는 차량(1A)의 주행 모드를 EV 모드로 전환한다. 또한, 이미 주행 모드가 EV 모드이었던 경우에는, EV 모드를 유지한다. 그 후, 금회의 제어 루틴을 종료한다.

이어서 도 4의 제어 루틴에 대해 설명한다. 또한, 도 4에 있어서 도 3과 공통의 부분에는 동일한 부호를 부여하고 설명을 생략한다. 이 제어 루틴에 있어서 차량 제어 장치(30)는 먼저 스텝 S21에서 차량(1A)의 주행 모드가 HV 모드인지의 여부를 판정한다. 주행 모드가 EV 모드(즉, HV 모드가 아님)라고 판정한 경우에는, 금회의 제어 루틴을 종료한다. 한편, 주행 모드가 HV 모드라고 판정한 경우에는 스텝 S11로 진행하고, 차량 제어 장치(30)는 차량(1A)의 상태를 취득한다. 다음 스텝 S22에 있어서, 차량 제어 장치(30)는 요구 엔진 출력(Pe)을 설정한다. 차량 요구 출력(Pv)에 대해 엔진(11)의 출력 파워가 부족한 경우에는, 엔진(11)으로부터 출력 가능한 파워의 최댓값이 요구 엔진 출력(Pe)으로 설정된다. 한편, 차량 요구 출력(Pv)을 엔진(11)으로부터 출력 가능한 경우에는, 차량 요구 출력(Pv)이 요구 엔진 출력(Pe)으로 설정된다. 이어지는 스텝 S23에 있어서 차량 제어 장치(30)는 요구 엔진 출력(Pe)이 출력 하한값(PL)보다 큰지의 여부를 판정한다. 요구 엔진 출력(Pe)이 출력 하한값(PL)보다 크다고 판정한 경우에는 스텝 S24로 진행하고, 차량 제어 장치(30)는 엔진(11)으로부터 출력해야 하는 목표 출력(Pt)에 요구 엔진 출력(Pe)을 설정한다. 한편, 요구 엔진 출력(Pe)이 출력 하한값(PL) 이하라고 판정한 경우에는 스텝 S25로 진행하고, 차량 제어 장치(30)는 목표 출력(Pt)에 출력 하한값(PL)을 설정한다.

스텝 S24 또는 스텝 S25에서 목표 출력(Pt)을 설정한 후에는 스텝 S26으로 진행하고, 차량 제어 장치(30)는 엔진 출력 제어를 실행한다. 이 엔진 출력 제어에서는, 설정한 목표 출력(Pt)이 엔진(11)으로부터 출력되도록 엔진(11)을 제어한다. 다음 스텝 S27에 있어서, 차량 제어 장치(30)는 발전 제어를 실행한다. 이 발전 제어에서는, 목표 출력(Pt)으로부터 드라이버 요구 파워를 감산한 파워가 발전에 의해 소비되도록 제1 MG(12)의 발전량을 제어한다. 또한, 목표 출력(Pt)으로부터 드라이버 요구 파워를 감산한 파워가 제로 이하로 되는 경우에는, 발전량을 제로로 한다. 그 후, 금회의 제어 루틴을 종료한다.

이상에서 설명한 바와 같이 제1 실시 형태에서는, HV 모드에 있어서 요구 엔진 출력(Pe)이 출력 하한값(PL) 이하인 경우에는 목표 출력(Pt)에 출력 하한값(PL)이 설정된다. 즉, 엔진(11)은 출력 하한값(PL) 이상으로 되는 파워를 출력하도록 제어된다. 그로 인해, 출력이 낮고 열효율이 나빠지는 운전 영역에서 엔진(11)을 운전하는 것을 억제할 수 있다. 이에 의해 엔진(11)의 열효율을 향상시킬 수 있으므로, 연비를 향상시킬 수 있다. 또한, 제1 실시 형태에서는, 요구 엔진 출력(Pe)이 출력 하한값(PL) 이하인 경우에는 목표 출력(Pt)에 출력 하한값(PL)이 설정되므로, 운전자에게 부여하는 위화감을 억제할 수 있다.

도 5 및 도 6을 참조하여 이들 작용 효과에 대해 설명한다. 도 5는 상술한 도 4의 엔진 제어로 엔진(11)을 제어한 경우의 차량 요구 출력(Pv)과 엔진(11)의 출력 파워의 시간 변화의 일례를 나타내고 있다. 도 6은 요구 엔진 출력(Pe)이 출력 하한값(PL) 이하일 때에는 미리 설정한 소정의 인상 파워(Padd)를 요구 엔진 출력(Pe)에 가산하는 제어(이하, 비교예의 제어라고 칭하는 경우가 있음)로 엔진(11)을 제어한 경우의 차량 요구 출력(Pv)과 엔진(11)의 출력 파워의 시간 변화의 일례를 나타내고 있다. 또한, 도 5 및 도 6에 있어서의 차량 요구 출력(Pv)의 시간 변화는 동일하다. 즉, 도 5의 상측의 도면과 도 6의 상측의 도면은 동일하다. 도 5 및 도 6에서 공통의 부분에는, 동일한 부호를 부여하고 있다. 이들 도면에 나타낸 예에서는, 시각 t11∼t12의 기간 및 시각 t13∼t14의 기간에 있어서 운전자가 차량(1A)에 감속을 요구하고 있다. 그로 인해, 이들 기간에 있어서 요구 엔진 출력(Pe)이 출력 하한값(PL) 이하로 저하되어 있다.

도 6에 나타내는 바와 같이, 비교예의 제어로 엔진(11)을 제어한 경우, 요구 엔진 출력(Pe)이 출력 하한값(PL) 이하로 되면 소정의 인상 파워(Padd)가 가산된다. 그로 인해, 예를 들어 시각 t11∼t12의 기간과 같이, 출력 하한값(PL)과 요구 엔진 출력(Pe)의 차가 인상 파워(Padd)보다 작은 경우에는, 엔진 출력 파워가 감속 전보다 커진다. 그로 인해, 운전자가 감속을 요구하고 있음에도 불구하고 엔진(11)의 회전수가 증가하거나 엔진 소리가 커진다. 따라서, 운전자에게 위화감을 부여한다. 또한, 시각 t13∼t14의 기간과 같이, 출력 하한값(PL)과 요구 엔진 출력(Pe)의 차가 인상 파워(Padd)보다 큰 경우에는, 인상 파워(Padd)를 가산한 후의 엔진 출력 파워가 출력 하한값(PL)에 도달하지 않는다. 그로 인해, 열효율이 나쁜 운전 영역에서 엔진(11)이 운전하게 된다. 따라서, 엔진(11)의 열효율이 저하된다.

이에 대해, 제1 실시 형태의 제어로 엔진(11)을 제어한 경우에는, 도 5에 나타내는 바와 같이, 시각 t11∼t12의 기간 및 시각 t13∼t14의 기간에 있어서 엔진 출력 파워가 출력 하한값(PL)으로 되도록 엔진(11)을 제어한다. 그로 인해, 시각 t11∼t12의 기간에 있어서는 엔진 출력 파워가 작아지므로, 운전자에게 부여하는 위화감을 억제할 수 있다. 그리고, 시각 t13∼t14의 기간에서는, 엔진(11)의 출력 파워가 출력 하한값(PL)으로 되므로, 열효율이 좋은 운전 영역에서 엔진(11)을 운전할 수 있다. 이에 의해 엔진(11)의 열효율을 향상시킬 수 있으므로, 연비를 향상시킬 수 있다.

또한, 도 1의 차량(1A)에서는, 제1 MG(12)가 본 발명의 발전기에 상당한다. 도 4의 제어 루틴을 실행함으로써, 차량 제어 장치(30)가 본 발명의 제어 장치로서 기능한다.

이어서 도 7∼도 9를 참조하여 본 발명의 제2 실시 형태에 관한 제어 장치를 설명한다. 또한, 이 실시 형태에 있어서도 차량(1A)에 대해서는 도 1이 참조된다. 또한, 이 실시 형태에 있어서도 차량 제어 장치(30)는 도 3의 모드 전환 제어 루틴을 실행한다. 도 7은 제2 실시 형태에 있어서 차량 제어 장치(30)가 실행하는 엔진 제어 루틴을 나타내고 있다. 도 7의 루틴에서는, 도 4의 스텝 S11과 스텝 S22의 사이에 스텝 S31이 설정되어 있는 점이 상이하고, 그 이외는 도 4와 동일하다. 그로 인해, 도 7에 있어서 도 4와 동일한 처리에는 동일한 부호를 부여하고 설명을 생략한다.

도 7의 제어 루틴에서는, 스텝 S22에서 요구 엔진 출력(Pe)을 설정한 후 스텝 S31로 진행하고, 차량 제어 장치(30)는 요구 엔진 출력(Pe)이 출력 하한값(PL) 이하이어도 목표 출력(Pt)에 출력 하한값(PL)을 설정하는 것을 금지하는 금지 플래그가 온의 상태인지의 여부를 판정한다. 이 금지 플래그는, 도 8에 나타내는 금지 플래그 전환 루틴에서 설정된다. 금지 플래그가 오프의 상태라고 판정한 경우에는 스텝 S23으로 진행하고, 이후는 도 4와 마찬가지로 처리를 진행시킨다.

한편, 금지 플래그가 온의 상태라고 판정한 경우에는 스텝 S23을 스킵하여 스텝 S24로 진행하고, 이후는 도 4와 마찬가지로 처리를 진행시킨다.

도 8의 금지 플래그 전환 루틴에 대해 설명한다. 이 루틴은 차량(1A)의 주행 중에 소정의 주기로 반복 실행된다. 또한, 이 루틴에 있어서 도 3 또는 도 4와 동일한 처리에는 동일한 부호를 부여하고 설명을 생략한다.

이 루틴에 있어서 차량 제어 장치(30)는 먼저 스텝 S21에서 차량(1A)의 주행 모드가 HV 모드인지의 여부를 판정한다. 주행 모드가 EV 모드라고 판정한 경우에는, 스텝 S11 및 스텝 S41∼S44를 스킵하여 스텝 S45로 진행한다. 한편, 주행 모드가 HV 모드라고 판정한 경우에는 스텝 S11로 진행하고, 차량 제어 장치(30)는 차량(1A)의 상태를 취득한다. 다음 스텝 S41에 있어서 차량 제어 장치(30)는 엔진(11)을 출력 하한값(PL)의 출력 파워로 연속해서 운전한 시간(이하, 계속 시간이라고 칭하는 경우가 있음)이 미리 설정한 소정의 판정 시간 이상인지의 여부를 판정한다. 계속 시간은, 예를 들어 도 7의 스텝 S26의 처리에 있어서 카운트하면 된다. 그리고, 예를 들어 요구 엔진 출력(Pe)이 하한값보다 커진 경우 또는 엔진(11)을 정지시킨 경우에 그 카운트를 제로로 리셋하면 된다. 또한, 이와 같은 카운트 방법은 주지의 방법을 사용하면 되므로, 상세한 설명은 생략한다. 판정 시간은, 예를 들어 배터리(15)의 사양에 따라 적절하게 설정하면 된다. 주지하는 바와 같이, 장시간 연속해서 배터리(15)의 충전을 행하면 배터리(15)의 열화를 재촉한다. 따라서, 판정 시간에는, 예를 들어 배터리(15)의 열화를 억제 가능한 시간이 설정된다.

계속 시간이 판정 시간 미만이라고 판정한 경우에는 스텝 S42로 진행하고, 차량 제어 장치(30)는 적산 충전량이 미리 설정한 소정의 판정 충전량 이상인지의 여부를 판정한다. 적산 충전량은, 차량 요구 출력(Pv)이 시동 임계값(Psta) 이상으로 되고 나서 배터리(15)에 충전된 충전량의 적산값이다. 이 적산 충전량은, 예를 들어 도 7의 스텝 S27에서 배터리(15)에 충전한 충전량에 기초하여 산출하면 된다. 그리고, 예를 들어 엔진(11)을 정지시킨 경우에 적산 충전량을 제로로 리셋하면 된다. 또한, 이 적산 충전량의 산출 방법은 주지의 방법을 사용하면 되므로, 상세한 설명은 생략한다. 판정 충전량은, 예를 들어 배터리(15)의 사양에 따라 적절하게 설정하면 된다. 주지하는 바와 같이, 배터리(15)가 충전 과다로 되면 배터리(15)의 열화를 재촉한다. 따라서, 판정 충전량에는, 예를 들어 배터리(15)의 열화를 억제 가능한 적산 충전량이 설정된다.

적산 충전량이 판정 충전량 미만이라고 판정한 경우에는 스텝 S43으로 진행하고, 차량 제어 장치(30)는 차속이 미리 설정한 소정의 판정 차속 이상인지의 여부를 판정한다. 상술한 바와 같이 차량(1A)에서는, 감속 시에 제2 MG(13)에 의해 회생 발전을 행한다. 주지하는 바와 같이 차속이 높아질수록, 감속 시에 회생 발전으로 발생하는 전기 에너지의 양이 많아진다. 그로 인해, 배터리(15)가 충전 과다로 될 우려가 있다. 따라서, 판정 차속에는, 예를 들어 회생 발전 시에 배터리(15)의 충전 과다를 회피 가능한 차속이 설정된다. 또한, 이와 같은 차속은, 배터리(15)의 용량 등에 따라 적절하게 설정하면 된다.

차속이 판정 차속 미만이라고 판정한 경우에는 스텝 S44로 진행하고, 차량 제어 장치(30)는 배터리(15)의 SOC가 미리 설정한 소정의 판정 SOC 이상인지의 여부를 판정한다. 배터리(15)의 SOC가 지나치게 높으면 감속 시에 회생 발전으로 충전 과다로 될 우려가 있다. 따라서, 판정 SOC에는, 예를 들어 회생 발전 시에 배터리(15)의 충전 과다를 회피 가능한 SOC가 설정된다. 또한, 이와 같은 SOC는, 배터리(15)의 용량 등에 따라 적절하게 설정하면 된다.

배터리(15)의 SOC가 판정 SOC 미만이라고 판정한 경우에는 스텝 S45로 진행하고, 차량 제어 장치(30)는 금지 플래그를 오프로 전환한다. 그 후, 금회의 루틴을 종료한다.

한편, 스텝 S41에서 계속 시간이 판정 시간 이상이라고 판정한 경우, 스텝 S42에서 적산 충전량이 판정 충전량 이상이라고 판정한 경우, 스텝 S43에서 차속이 판정 차속 이상이라고 판정한 경우, 또는 스텝 S44에서 배터리(15)의 SOC가 판정 SOC 이상이라고 판정한 경우에는 스텝 S46으로 진행하고, 차량 제어 장치(30)는 금지 플래그를 온의 상태로 전환한다. 그 후, 금회의 루틴을 종료한다.

도 9는 도 7 및 도 8에 나타낸 루틴으로 엔진(11)을 제어하였을 때의 배터리(15)의 SOC, 배터리(15)의 입출력, 엔진(11)의 출력 파워 및 엔진(11)의 열효율의 시간 변화의 일례를 나타내고 있다. 또한, 배터리(15)의 입출력에 관해서는, 플러스(＋)가 배터리(15)에의 충전(입력)을 나타내고, 마이너스(-)가 배터리(15)로부터의 방전(출력)을 나타내고 있다. 또한, 실선 L11이 이 입출력의 시간 변화를 나타내고, 실선 L12가 배터리(15)에의 입력의 시간 변화를 나타내고 있다. 이 도면에 나타낸 예에서는, 파선으로 둘러싼 기간 P11, P12에 있어서 배터리(15)의 SOC가 판정 SOC 이상으로 되어 엔진(11)의 출력 파워가 거의 제로로 되어 있다. 또한, 파선으로 둘러싼 기간 P13에 있어서는, 계속 시간이 판정 시간 이상으로 되거나 적산 충전량이 판정 충전량 이상으로 되어 엔진(11)의 출력 파워가 수회 일시적으로 거의 제로로 되어 있다.

이상에서 설명한 바와 같이 이 제2 실시 형태에서는, 계속 시간이 판정 시간 이상으로 되거나 적산 충전량이 판정 충전량 이상으로 되는 경우에는, 요구 엔진 출력(Pe)이 출력 하한값(PL) 이하이어도 목표 출력(Pt)에 출력 하한값(PL)을 설정하는 것을 금지한다. 그로 인해, 배터리(15)의 열화를 억제할 수 있다. 또한, 차속이 판정 차속 이상으로 되거나 배터리(15)의 SOC가 판정 SOC 이상으로 되는 경우에도 목표 출력(Pt)에 출력 하한값(PL)을 설정하는 것을 금지하므로, 더욱 배터리(15)의 열화를 억제할 수 있다.

또한, 도 8에 나타낸 예에서는, 계속 시간, 적산 충전량, 차속 및 배터리(15)의 SOC의 모두를 사용하여 목표 출력(Pt)에 출력 하한값(PL)을 설정하는 것을 금지하는지의 여부를 판정하였지만, 이 판정은 이들 중 적어도 하나를 사용하여 행하면 된다. 즉, 스텝 S41만을 사용하여 금지하는지의 여부를 판정해도 되고, 스텝 S42만을 사용하여 금지하는지의 여부를 판정해도 된다. 또한, 이들 중 2개 이상을 적절하게 조합하여 금지하는지의 여부를 판정해도 된다.

또한, 도 8의 스텝 S41 및 도 7의 스텝 S31을 실행함으로써, 차량 제어 장치(30)가 본 발명의 시간 금지 장치로서 기능한다. 또한, 도 8의 스텝 S42 및 도 7의 스텝 S31을 실행함으로써, 차량 제어 장치(30)가 본 발명의 충전량 금지 장치로서 기능한다.

본 발명은 상술한 각 실시 형태로 한정되는 일 없이, 다양한 실시 형태에 의해 실시할 수 있다. 예를 들어, 본 발명의 제어 장치가 적용되는 차량은, 도 1에 도시한 차량(1A)으로 한정되지 않는다. 예를 들어, 도 10에 도시한 하이브리드 차량(1B)에 본 발명을 적용해도 된다. 또한, 도 10에 있어서 도 1과 공통의 부분에는 동일한 부호를 부여하고 설명을 생략한다. 이 차량(1B)은, 엔진(11) 및 1개의 모터·제네레이터(40)를 주행용 동력원으로서 구비하고 있다. 이 도면에 도시한 바와 같이 엔진(11)의 출력축인 크랭크축(11a)은 모터·제네레이터(40)의 출력축(40a)과 접속되어 있다. 그리고, 모터·제네레이터(40)의 출력축(40a)은 변속기(41)의 입력축(41a)과 접속되어 있다. 변속기(41)로서는, 예를 들어 주지의 자동 변속기나 무단 변속기가 설치된다. 변속기(41)의 출력축(41a)은 디퍼런셜 기구(23)와 접속되어 있다. 이 차량(1B)에서는, 엔진(11)에 의해 구동륜(2)을 구동할 수 있다. 또한, 엔진(11)을 정지시키고, 모터·제네레이터(40)만으로 구동륜(2)을 구동할 수 있다.

이와 같은 차량(1B)에도 상술한 각 실시 형태의 제어를 적용함으로써, 열효율이 나쁜 운전 영역에서 엔진(11)이 운전되는 것을 억제할 수 있다. 그로 인해, 엔진(11)의 열효율을 향상시킬 수 있다. 따라서, 연비를 향상시킬 수 있다.

상술한 각 실시 형태에서는, 출력 하한값(PL)에 시동 임계값(Psta)을 설정하였지만, 출력 하한값(PL)에 설정되는 출력 파워는 이 값으로 한정되지 않는다. 예를 들어, 출력 하한값(PL)에는, 차량 요구 출력(Pv)이 시동 임계값(Psta) 이상으로 되었을 때의 시동 임계값(Psta)에 기초하여 적절한 값을 설정해도 된다. 예를 들어, 시동 임계값(Psta)보다 약간 작은 출력 파워를 설정해도 된다. 또한, 출력 하한값(PL)에는, 엔진(11)을 열효율이 좋은 운전 영역에서 운전 가능하도록 정지 임계값(Pstp)보다 큰 적절한 출력 파워를 미리 설정해 두어도 된다.

상술한 각 실시 형태에서는, 차량 요구 출력(Pv)이 시동 임계값(Psta) 미만인 경우에는, 엔진(11)의 출력 파워를 출력 하한값(PL)으로 제어하였지만, 이때의 엔진(11)의 출력 파워는 이 출력 하한값(PL)으로 한정되지 않는다. 예를 들어, 엔진(11)의 출력 파워가 출력 하한값(PL)보다 약간 큰 값으로 되도록 엔진(11)을 제어해도 된다.

또한, 시동 임계값(Psta)이 차속 등에 따라 변화되는 경우에는, 출력 하한값(PL)도 차속에 따라 변화시켜도 된다. 예를 들어, 차속이 빨라질수록 시동 임계값(Psta)이 커지는 경우에는, 차량 요구 출력(Pv)이 시동 임계값(Psta) 이상으로 되고 나서 차량 요구 출력(Pv)이 정지 임계값(Pstp) 이하로 될 때까지의 동안에, 차속이 빨라질수록 출력 하한값(PL)을 커지도록 차속에 따라 출력 하한값(PL)을 변화시켜도 된다. 단, 이 경우에도, 출력 하한값(PL)은, 차량 요구 출력(Pv)이 시동 임계값(Psta) 이상으로 되었을 때, 즉 주행 모드를 HV 모드로 전환하였을 때의 시동 임계값(Psta) 미만으로 변경하지 않는다. 이에 의해, 차량 요구 출력(Pv)이 시동 임계값(Psta) 이상으로 되고 나서 차량 요구 출력(Pv)이 정지 임계값(Pstp) 이하로 될 때까지의 동안에, 엔진(11)으로부터는 주행 모드를 HV 모드로 전환하였을 때의 시동 임계값(Psta) 이상의 출력 파워가 출력된다. 그로 인해, 열효율이 나쁜 운전 영역에서 엔진(11)이 운전되는 것을 억제할 수 있다.

본 발명이 적용되는 차량의 내연 기관은, 불꽃 점화식의 내연 기관으로 한정되지 않고, 디젤 내연 기관이어도 된다. 상술한 각 실시 형태에서는, 동력 분할 기구로서 싱글 피니언형의 유성 기어 기구를 사용하였지만, 더블 피니언형의 유성 기어 기구를 동력 분할 기구로서 사용해도 된다.

Claims

차량(1A)의 제어 시스템, 상기 차량(1A)은 내연 기관(11) 및 모터·제네레이터(13)를 주행용 동력원으로서 구비하고, 상기 내연 기관(11)의 출력축(11a)에 상기 모터·제네레이터(13) 또는 발전기(12)가 동력 전달 가능하게 접속되어 있는, 상기 제어 시스템이며,
제어 장치는,
i) 상기 차량(1A)에 요구되어 있는 출력 파워인 차량 요구 출력이 미리 설정된 소정의 시동 임계값 이상으로 된 경우에 상기 내연 기관(11)을 시동시키고,
ii) 상기 차량 요구 출력이 상기 소정의 시동 임계값보다 작은 소정의 정지 임계값 이하로 된 경우에 상기 내연 기관(11)을 정지시키고;
iii) 상기 차량 요구 출력이 상기 소정의 시동 임계값 이상으로 되고 나서 상기 차량 요구 출력이 상기 소정의 정지 임계값 이하로 될 때까지의 동안에, 상기 내연 기관(11)으로부터 소정의 출력 하한값 이상의 출력 파워를 출력시키고-여기서 상기 소정의 출력 하한값은 상기 소정의 정지 임계값보다 큰 출력 파워-인 것을 포함하는, 제어 시스템.
제1항에 있어서,
상기 제어 장치는 상기 차량 요구 출력이 상기 소정의 시동 임계값 이상으로 되었을 때의 상기 소정의 시동 임계값에 기초하여 상기 소정의 출력 하한값을 설정하는 것을 특징으로 하는, 제어 시스템
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 제어 장치는 상기 차량 요구 출력이 상기 소정의 시동 임계값 이상으로 되었을 때의 상기 소정의 시동 임계값을 상기 소정의 출력 하한값으로서 설정하는 것을 특징으로 하는, 제어 시스템
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 제어 장치는 상기 차량 요구 출력이 상기 소정의 시동 임계값 이상으로 되고 나서 상기 차량 요구 출력이 상기 소정의 정지 임계값 이하로 될 때까지의 동안에, 상기 차량 요구 출력이 상기 소정의 시동 임계값 미만인 경우에는 상기 내연 기관(11)에 실질적으로 상기 소정의 출력 하한값으로 되는 출력 파워를 출력시키는 것을 특징으로 하는, 제어 시스템.
제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 제어 장치는 상기 차량 요구 출력이 상기 소정의 시동 임계값 이상으로 되고 나서 상기 차량 요구 출력이 상기 소정의 정지 임계값 이하로 될 때까지의 동안에, 상기 차량 요구 출력이 상기 소정의 시동 임계값 미만이고, 또한 상기 내연 기관의 출력 파워를 실질적으로 상기 소정의 출력 하한값으로 되게 하는 경우에, 상기 차량 요구 출력과 상기 소정의 출력 하한값의 차에 상당하는 소비된 출력 파워가 상기 모터·제네레이터(13) 또는 상기 발전기(12)에 의한 발전을 위해 소비시켜 배터리를 충전시키는 것을 특징으로 하는, 제어 시스템.
제5항에 있어서,
상기 제어 장치는 상기 차량 요구 출력이 상기 소정의 시동 임계값 미만이고, 또한 상기 내연 기관(11)으로부터 상기 소정의 출력 하한값 이상의 출력 파워가 출력되도록 상기 내연 기관(11)이 연속해서 운전된 시간이, 미리 설정된 소정의 판정 시간 이상으로 된 경우에는,
i) 상기 차량 요구 출력이 상기 소정의 시동 임계값 이상으로 되고 나서 상기 차량 요구 출력이 상기 소정의 정지 임계값 이하로 될 때까지의 동안에, 상기 내연 기관(11)으로부터 소정의 출력 하한값 이상의 출력 파워를 출력시키는 것을 금지하고,
ii) 상기 차량 요구 출력으로 상기 내연 기관(11)이 운전되도록 상기 내연 기관(11)을 제어하는 것을 특징으로 하는, 제어 시스템.
제5항 또는 제6항에 있어서,
상기 제어 장치는 상기 차량 요구 출력이 상기 소정의 시동 임계값 미만이고, 또한 상기 내연 기관(11)으로부터 상기 출력 하한값 이상의 출력 파워가 출력되도록 상기 내연 기관(11)이 운전되어 상기 배터리에 충전된 충전량의 적산값이, 미리 설정된 소정의 판정 충전량 이상으로 된 경우에는,
i) 상기 차량 요구 출력이 상기 소정의 시동 임계값 이상으로 되고 나서 상기 차량 요구 출력이 상기 소정의 정지 임계값 이하로 될 때까지의 동안에, 상기 내연 기관(11)으로부터 소정의 출력 하한값 이상의 출력 파워를 출력시키는 것을 금지하고,
ii) 상기 차량 요구 출력으로 상기 내연 기관(11)이 운전되도록 상기 내연 기관(11)을 제어하는 것을 특징으로 하는, 제어 시스템.