KR20160033172A - 하이브리드 차의 제어 장치 - Google Patents

Abstract

하이브리드 차의 제어 장치는, 엔진 저온 시에 변속기(7)의 라인압을, 미리 정한 라인압 지시압의 최댓값보다 작은 값으로 소정 시간 동안, 제한해서 오일 펌프(4)로부터의 작동유의 토출량을 억제하는 저온 시 유압 제어를 실시하는 저온 시 유압 제어 수단(11a)을 갖는다. 이 저온 시 유압 제어 수단(11a)에 의한 유압 제어를, 엔진(1)의 저온 시에, 엔진 시동 후에 있어서의 모터 기동 후, 제1 클러치(3)가 체결될 때까지 계속해서 실시하도록 한다. 이에 의해, 저온 시 유압 제어의 부적절한 개시 시기에 의해 오일 펌프가 정지하는 것을 방지할 수 있다.

Description

하이브리드 차의 제어 장치 {CONTROLLER FOR HYBRID VEHICLE}

본 발명은, 엔진과 모터로 차량을 구동 가능한 하이브리드 차의 제어 장치에 관한 것이다.

하이브리드 차는, 연료를 연소해서 구동력을 출력하는 엔진과, 전력이 공급되어 구동력을 출력하는 모터를 탑재하고 있다. 이러한 하이브리드 차에서는 차량을 발진시키기 위해서는, 엔진 수온이 소정 온도(예를 들어 -10℃ 내지 -20℃)보다 높을 때에 있어서는 엔진을 비가동으로 하고, 모터만으로 차량을 구동하는 전기 자동차(EV) 모드 및 엔진 및 모터에 의해 차량을 구동하는 하이브리드 차(HEV) 모드 중 어느 하나를 선택하고, 소정 온도 이하의 저온 시에 있어서는 엔진을 시동한 후, 모터를 기동시키는 엔진 발진 모드를 선택하도록 하고 있다. 또한, EV 모드나 HEV 모드에서는, 상황에 따라서는 모터를 제네레이터로서 기능시켜, 발전을 행한다.

한편, 이러한 저온 시에서의 엔진 시동에는, 자동 변속기를 작동시키는 라인압을 어떤 작은 값으로 유지한(아울러 엔진 회전수를 저하시켜도 됨) 후, 지시압을 최댓값까지 단숨에 상승시켜, 저온 시동 시의 변속기 작동유의 저점성에 기인한 오일 펌프의 구동 부담을 경감시키는 저온 시 유압 제어 기술이, 본 출원인의 출원에 의한 특허문헌 1에서 알려져 있다.

그러나 상기 특허문헌 1에 기재된 저온 시 유압 제어 기술을, 하이브리드 차에 적용하고자 하면, 이하의 문제가 발생한다.

즉, 상기 저온 시 유압 제어는, 엔진 수온이 소정 온도 이하가 되는 저온 시의 엔진 시동이 검출되면 개시되어, 소정 시간 동안, 변속기의 라인압을 작은 값으로 제한한 후, 단숨에 명령값의 최대압까지 상승시키도록 하고 있다.

그런데 하이브리드 차의 경우, 엔진 수온이 소정 온도보다 높을 때는, 엔진의 시동이 모터의 기동 후에 모터의 구동력으로 행하여지고, 또한 엔진 시동에 걸리는 시간이 짧아도 되는 것에 반해, 엔진 수온이 소정 온도보다 낮은 경우에는, 엔진이 처음에 스타터에 의해 시동되고, 게다가 이 엔진 시동에 걸리는 시간이 길어져 버리므로, 상기 저온 시 유압 제어를, 종래와 같이 저온 시의 엔진 시동으로부터 개시하여 소정 시간 후에 종료하도록 설정하고 있으면, 전자의 경우에는 좋아도, 후자의 경우에는 저온 시 유압 제어의 종료가 너무 빨라 모터로 구동하는 오일 펌프의 토크에 져서 오일 펌프가 정지되어 버리는 경우가 있다고 하는 등의 문제가 있다.

일본 특허 공개 제2006-105179호 공보

본 발명은, 상기 문제에 착안해서 이루어진 것으로, 그 목적으로 하는 바는 저온 시에 있어서 상기 저온 시 유압 제어를, 하이브리드 차에 적용할 경우에, 저온 시에 엔진을 시동시킨 후에 모터를 기동하는 모드에서도, 오일 펌프가 그 토크에 져서 정지되어 버리는 일이 없도록 한 하이브리드 차의 제어 장치를 제공하는 데 있다.

이 목적을 위하여, 본 발명에 의한 하이브리드 차의 제어 장치는, 엔진 저온 시에 변속기의 라인압을, 미리 정한 라인압 지시압의 최댓값보다 작은 값으로 소정 시간 동안, 제한해서 오일 펌프로부터의 작동유의 토출량을 억제하는 저온 시 유압 제어를 실시하는 저온 시 유압 제어 수단을 갖고, 저온 시 유압 제어를, 엔진의 저온 시에, 엔진 시동 후에 모터가 기동해서 엔진과 모터 사이에 배치한 제1 클러치가 체결될 때까지 계속해서 실시하도록 한 것이다.

본 발명에 의한 하이브리드 차의 제어 장치에서는, 저온 시 유압 제어를, 엔진의 온도가 소정 온도 이하이며, 엔진이 시동한 후에 모터를 기동해서 제1 클러치가 체결될 때까지 계속해서 실시하도록 했으므로, 저온 시 유압 제어가 조기에 종료되고, 오일 펌프가 토출해야만 하는 필요 유압이 커져, 오일 펌프를 구동하는 모터가 그 토크에 져서 정지되어 버리는 것을 방지할 수 있다.

도 1은 본 발명의 제1 실시예의 제어 장치를 탑재하는 하이브리드 차의 파워 트레인을 모식적으로 도시하는 도면이다.
도 2는 제1 실시예의 제어 장치에서 실행되는 엔진의 시동 및 모터의 기동 방법을 설명하는 도면이다.
도 3은 도 2의 방법 중, 엔진 수온 및 배터리 온도가 고온일 경우의 제어 내용을 설명하는 도면이다.
도 4는 도 2의 방법 중, 엔진 수온 및 배터리 온도가 중온일 경우의 제어 내용을 설명하는 도면이다.
도 5는 도 2의 방법 중, 엔진 수온 및 배터리 온도가 저온일 경우의 제어 내용을 설명하는 도면이다.

이하, 본 발명의 실시 형태를, 도면에 나타내는 실시예에 기초하여 상세하게 설명한다.

제1 실시예

먼저, 제1 실시예의 전체 구성을 설명한다.

이 제1 실시예의 제어 장치를 탑재한 하이브리드 차는, 엔진(1)과, 플라이 휠(2)과, 제1 클러치(3)와, 오일 펌프(4)와, 모터(5)와, 제2 클러치(6)와, 무단 변속기(CVT)(7)와, 종감속기(8)를, 이들의 순서로 구비하고 있다.

또한, 이 하이브리드 차는 시리즈식 하이브리드 차이며, 모터(5)만의 가동에 의해 차량을 구동하는 전기 자동차(EV) 모드와, 엔진(1)과 모터(5)의 양쪽 가동에 의해 차량을 구동하는 하이브리드 차(HEV) 모드로 선택적으로 주행할 수 있다.

그리고 HEV 모드로서는, 엔진(1)이 모터(5)를 구동하고, 이 모터(5)를 제네레이터로서 발전하고, 도시하지 않은 리튬 이온 배터리(LB)에 충전하면서 주행하는 모드와, 엔진 E의 출력과 배터리로부터의 전력 공급에 의한 모터(5)의 출력과의 합력으로 차량을 구동하는 모드가 있고, 주행 상태나 배터리의 충전율 등에 따라 모드를 선택한다. 또한, 이들 모드의 예로서, 본 출원인의 출원에 의한 일본 특허 공개 제2013-151175호 공보에 기재된 것을 들 수 있다.

엔진(1)은, 가솔린 엔진 등의 연료를 연소해서 구동력을 출력하는 가솔린 엔진 등의 내연 기관이다. 엔진(1)에는 스타터(1a)가 설치되어 있고, 이에 의해 엔진(1)의 시동을 가능하게 하고 있다.

또한, 엔진의 크랭크축(1b)에는 플라이 휠(2)이 일체적으로 설치되어 있다.

제1 클러치(도면에는 CL1로 나타냄)(3)는, 본 실시예에서는 다판식 클러치이며, 플라이 휠(2)과 모터(5) 사이에 배치되어서 이들 사이를 연결, 슬립, 분리함으로써 그들 사이의 토크 전달 용량을 가변할 수 있다.

오일 펌프(4)는, 본 실시예에서는 베인식 오일 펌프로 CVT에 압유를 공급 가능하게 하는 것이다. 오일 펌프(4)의 입력축에 설치한 스프로킷과 모터(5)의 입력축에 설치한 스프로킷 사이에는 체인(4a)이 걸쳐져서, 모터(5)로 오일 펌프(4)를 구동하는 것이 가능하게 되어 있다. 오일 펌프(4)는, CVT(7)의 오일 팬 내의 오일을 흡입해서 그 토출 오일을 CVT(7)의 유압 제어 장치로 송입한다. 유압 제어 장치에서는, 여기서 각각 압력 조절한 압유를 CVT(7)의 프라이머리 풀리의 오일실 등에 공급해서 변속시키거나, 기계 부품의 가동 부분에 윤활유로서 공급되어서 윤활이나 냉각하거나 한다.

모터(5)는, 예를 들어 삼상 교류 모터이며, 도시하지 않은 리튬 이온 배터리(LB)로부터의 전력이 동일하게 도시하지 않은 인버터로부터 공급되면, 그 출력으로 오일 펌프(4)나 CVT(7)를 구동 가능하다. 한편, 차량 제동 시에는 제네레이터로서 기능하고, 그 제동 에너지의 일부를 전기 에너지로 변환하여, 인버터에 의해 그 삼상 교류 전류를 직류 전류로 변환해서 배터리에 충전하는 것이 가능하다. 또한, 상술한 바와 같이, 엔진(1)을 가동해서 모터(5)를 구동함으로써, 제네레이터로서 기능시켜서 발전하고, 배터리를 충전하는 것도 가능하다.

제2 클러치(6)는, 본 실시예에서는 다판식 클러치이며, 모터(5)와 CVT(7) 사이에 배치되어서 이들 사이를 연결, 슬립, 분리함으로써 그들 사이의 토크 전달 용량을 가변할 수 있다. 이 제2 클러치(6)는, EV 모드 및 HEV 모드에서의 차량 발진 시에 체결하고, 모터(5) 또는 엔진(1)의 출력을 CVT(7)에 전달해서 차량을 주행시킨다.

CVT(7)는, 이 입력축에 연결된 프라이머리 풀리와 출력축에 연결된 세컨더리 풀리 사이에 금속으로 된 벨트를 걸치고, 유압 제어 장치로부터의 유압에 의해 양 풀리의 홈 폭을 변경함으로써, 엔진 회전수와 차속으로 결정되는 변속선을 따라 행하는 무단 변속을 가능하게 하는 주지의 것이다. 따라서, 여기에서는 그 상세한 구조에 대한 설명은, 생략한다.

종감속기(8)는, 피니언 및 하이포이드 기어로 이루어지는 감속 기어 세트와 좌우 구동륜의 회전차를 조정하는 작동 기어 세트로 이루어지고, CVT(7)로부터 출력된 구동력을 감속해서 좌우의 구동륜에 분배하는 것이다.

상기 엔진(1)은 엔진 컨트롤러(9)에 의해, 모터(5)는 모터 컨트롤러(10)에 의해, CVT(7)는 변속기 컨트롤러(11)에 의해, 또한 이들의 컨트롤러(9 내지 11) 및 제1 클러치(3), 제2 클러치(6)는, 통합 컨트롤러(12)에 의해 각각 제어된다. 각각의 결선은, 도 1 중에 파선으로 그리고 있지만, 제1 클러치(3), 제2 클러치(6)와 통합 컨트롤러(12)의 결선은, 보기 쉽게 하기 위해 생략하고 있다. 또한, 변속기 컨트롤러(11)는 엔진 수온이 소정 온도 이하일 때, 라인압을 미리 정한 지시압의 최댓값보다도 작은 값으로 제한하고, 소정 시간 후에 단숨에 최댓값까지 상승시키는 저온 시 유압 제어부(11a)를 갖고 있다. 이들 각 컨트롤러(9 내지 12)는 본 발명의 제어 수단에 상당하고, 저온 시 유압 제어부(11a)는 본 발명의 저온 시 유압 제어 수단에 상당한다.

이어서, 상기 하이브리드 차에 있어서의 엔진(1)의 시동 제어에 대해서, 이하에 설명한다.

이 엔진의 시동 방법은, 배터리나 엔진의 온도가 소정 온도보다 높은 경우와, 소정 온도 이하인 경우에서, 상이하게 하고 있다. 즉, 전자의 경우에는 모터의 기동이 엔진의 시동에 선행해서 행하여지는(EV 모드에서는 모터의 시동에 이어 배터리에의 충전이 필요하거나 HEV 모드로의 전환이 필요한 등의 보다 엔진의 시동이 필요하다고 판정된 경우만, 그 판정의 시점에서 엔진이 시동되고, HEV 모드에서는 모터의 시동에 바로 이어서 엔진의 시동이 행하여짐) 것에 반해, 후자의 경우에는 배터리의 온도가 낮기 때문에 충분한 방전을 할 수 없게 되는 것을 방지하기 위해, 엔진의 시동이 처음에 실행되고, 그 후에 모터가 기동된다.

도 2는, 그 엔진 시동 방법을, 기동 조건마다 도면에 통합한 것으로, 횡축은 경과 시간, 종축은 상방을 향함에 따라서 엔진(1)의 온도(본 실시예에서는 엔진 수온) 및 리튬 이온 배터리의 온도가 높아지는 방향으로, 또한 하방을 향함에 따라서 엔진(1)의 수온 및 리튬 이온 배터리의 온도가 낮아지는 방향으로 그리고 있다.

엔진 시동은, 도 2에서 세로 방향으로 크게 3개로 나누어서 그리고 있으며, 상측 2개의 단은 온도가 소정 온도보다 높은 경우이고, 이들 중 최상단에 나타내는 EV 모드에서의 발진과 중간단에 나타내는 HEV에서의 발진 중 어느 하나가 선택된다. 또한, 최하단은 온도가 소정 온도 이하인 경우에서의 발진을 나타낸다.

상기 기동 조건마다, 그 엔진(1)의 시동 및 모터(5)의 기동 방법에 대해서, 도 3 내지 도 5를 사용하여, 이하에 순서대로 설명한다.

또한, 이들 도면에 있어서, 도면의 우측 위치에 제어의 흐름을 아울러 그리고 있으며, 그 중 도 1의 파워 트레인에 상당하는 도면에 있어서, 엔진(1), 스타터(1a), 오일 펌프(4), 모터(5) 중 망점이 되어 있는 기기는, 그들이 시동 또는 기동되어서 가동하는 것을 나타내고 있으며, 망점이 되어 있지 않은 기기는, 비가동 상태에 있는 것을 나타내고 있다.

먼저 차량의 이그니션 스위치를 누르면(도 2 내지 도 5에 Push로 그 시각을 나타내고 있으며, 도 3 내지 도 5에 push 시각 t1), 통합 컨트롤러(12)로 본 시스템의 기동 여부 판정과 기동 방법의 선택을 행한다.

즉, 도시하지 않은 엔진 수온 센서 및 배터리 온도 센서로부터 엔진(1)의 수온 및 리튬 이온 배터리의 온도에 관한 신호가 통합 컨트롤러(12)에 입력되면, 이들 수온과 배터리 온도의 높이에 따라, 상기 3개의 기동 방법 중에서 1개의 기동 방법이 선택·실행된다.

이그니션 스위치·온으로 기동 판정이 실시되지만(시각 t1 내지 t2), 엔진(1)의 수온 및 리튬 이온 배터리의 온도가 모두 각각의 소정 온도보다 높은 경우에는, 상기 판정 결과에 의해, EV 모드나 HEV 모드에서의 발진이 실행된다.

먼저, EV 모드에서의 발진이 선택된 경우에는, 도 2의 최상단 및 도 3에 도시하는 모터(5)의 기동이 실시된다. 이때, 제1 클러치(3) 및 제2 클러치(6)는 모두 해방 상태로 하고 있다.

이 상태에서, 시각 t2에서 모터(5)에 전력을 공급하는 전력 공급 회로를 온으로 해서 강전(强電) 접속을 개시한다. 이 강전 접속에 의해, 시각 t3에서 모터(5)가 기동하여 회전하기 시작하여, 소정의 회전수로 유지된다(도 3의 상단). 이 모터(5)의 소정 회전수는, 모터(5)에 의해 회전 구동되는 오일 펌프(4)로부터 토출되는 압유가 CVT(7)에 필요한 유압을 확보 가능해지는 회전수이다. 또한, 모터(5)의 회전수의 시간적 변화를, 도 3의 상단에 실선으로 나타낸다.

이 모터(5)의 회전에 의해 발생하는 토크는, 상기 모터(5)의 기동에 의해, 최초 기동에 의한 급격한 토크 상승이 단시간 발생하지만(시각 t3), 바로 CVT(7)의 유압을 확보 가능한 토크까지 내려가, 이 값을 유지한다(도 3의 중간단의 실선으로 나타냄).

모터(5)의 기동으로 상기 소정의 회전수가 되면, 준비 시간(도 2, 도 3에 Ready On으로 나타내는, 시각 t4 내지 t5 기간) 동안, CVT(7)의 가동에 필요한 유압이 발생했는지의 압력 조절 판정을 행한다.

판정이 "예"가 되면, 제2 클러치(6)에 압유를 공급하기 시작하고, 제2 클러치(6)를, 슬립 체결 상태를 지나 완전 체결한다. 이에 의해, 모터(5)의 구동력을 CVT(7) 등에 전달하여, 차량을 발진시킨다(시각 t5 이후).

이 EV 모드에서의 발진 후, 보다 큰 구동력을 얻기 위해 HEV 모드로 전환했다고 판정되었을 때, 또는 배터리의 충전율(SOC)이 소정값 이하까지 내려가서 충전이 필요하다고 판정되었을 때에는, 엔진(1)의 시동·가동이 필요해진다.

따라서, 엔진(1)을 시동하기 위해서는, 준비 시간 후에, 상기 판정의 시점으로부터 필요한 엔진 시동 시간을 확보해야만 한다.

이 엔진 시동 목표 시간은, 도 2 중에 굵은 선으로 나타낸 바와 같이, 보다 고온측에서는 최저한의 필요한 시간으로서 일정하지만, 엔진 수온이 낮은 측으로 됨에 따라서 점차 길어지지만, 극저온 시의 경우에 비하면 꽤 짧다. 또한, 이 엔진 시동 목표 시간은, 도 2에서는 기간 길이를 알기 쉽게 하기 위해서, 편의상 준비 기간 바로 후에 그리고 있지만, 실제로는 차량 발진 후에, 상기의 이유에서 엔진(1)의 시동이 필요하게 되었다고 판정된 시점(본 실시예에서는, 시각 t5로 함)으로부터 개시된다.

엔진(1)을 시동시키기 위해서, 도 3의 최하단에 나타낸 바와 같이, 유압 지령(도 3에 파선으로 나타냄)에 의해 제1 클러치(3)에 압유가 공급되어서 이것을 체결함으로써, 제1 클러치(3)의 토크(도 3에 실선으로 나타냄)는 시각 t6으로부터 상승해서 제1 클러치(3)를 절반 클러치 상태로 유지하고, 엔진(1)의 회전수[도 3의 최상단에 1점 쇄선으로 나타낸다. 그 회전수는, 모터(5)의 회전수보다 제1 클러치(3)의 슬립만큼, 낮음]를 상승시켜 가, 모터(5)의 출력 토크의 일부를, 제1 클러치(3)를 통하여 엔진(1)의 크랭크축(1b)에 전달하고, 이것을 회전 구동한다.

또한, 이때, 시각 t6으로부터 지연되어서 엔진 프릭션에 의한 마이너스의 토크가 엔진(1)에 발생하므로(도 3 중간단의 1점 쇄선을 참조), 이 조금 전부터, 모터(5)는 CVT(7)의 유압을 확보하면서 엔진(1)의 프릭션 토크에 이겨서 엔진(1)을 회전 구동시키므로, 회전수를 변화시키는 일 없이, 토크를 상기 마이너스의 토크에 이겨서 엔진(1)의 크랭크축(1b)을 회전 구동시키는 크기까지 증대시키게 된다.

시각 t6에서 엔진(1)의 시동에 필요한 소정 회전수가 된 상태에서, 엔진(1)에는 연료 분사에 의해 연료가 공급되어, 점화 플러그가 점화되고, 시각 t7 부근에서 엔진(1)의 시동이 개시된다.

시각 t7의 시점에서 완전 체결을 위한 유압 지령을 출력하면, 제1 클러치(3)의 유압은, 그 시점보다 지연된 시각 t8로부터 점차 상승해 가 시각 t10에서 그 지령압에 비슷한 크기가 되어, 제1 클러치(3)는 완전 체결 상태가 된다. 이 시점에서 엔진(1)과 모터(5)의 회전수는 동일해진다.

또한, 도 3에서는, 시각 t6 내지 t7의 기간에 있어서의 엔진(1)의 회전수와 모터(5)의 회전수가 동일하게 그리고 있지만, 엔진(1)의 회전수는, 상기에서 설명한 바와 같이, 모터(5)의 회전수보다 제1 클러치(3)의 슬립만큼, 낮게 되어 있다.

시각 t8과 t10 사이의 시각 t9에서, 엔진(1)이 시동해서 이 출력 토크가 도 3의 중간단에 1점 쇄선으로 나타낸 바와 같이 시동에 의해 튀어오르고, 약간 저하해서 제1 클러치(3)가 완전 체결되는 시각 t10 이후는 안착된다. 이 사이, 모터(5)의 토크는 토크를 저하시키게 되어, 시각 t10에서 토크 0으로 유지된다.

시각 t10에서 시각 t11 사이에서는, 상기와 같이 모터 토크가 0이 되어서 엔진(1)이 완폭(完爆)하고 있는지 여부의 판정이 행하여진다. 이 판정 결과가, "예"이면, 엔진(1)은 정상적으로 가동하고 있다고 해서 그대로 엔진(1)의 운전 제어가 이어지고, "아니오"이면, 엔진(1)의 재시동을 시도한다. 또한, 그래도 시동하지 않는 경우에는, 엔진(1)의 시동은 포기하고 모터(5)에서의 주행으로 하고, 아울러 엔진(1)을 시동할 수 없는 취지의 경고 램프를 점등하도록 해도 된다.

여기서, 시각 t11 이후에 배터리의 충전율이 소정값을 하회하고 있다고 판정되었을 때는, 리튬 이온 배터리의 충전을 행해야만 하므로, 엔진(1)의 토크를 증가한다. 이 토크의 증가는, 액셀러레이터 페달이 답입되어 있지 않은 상태에서는, 엔진(1)의 아이들 회전수를 바꾸는 일 없이 행하여진다. 이에 의해, 모터(5)를 엔진(1)에 의해 구동해서 제네레이터로서 기능시키고, 여기에서 아이들 발전하여 얻은 전력을, 인버터를 통하여 리튬 이온 배터리에 충전한다. 이때, 도 3의 중간단에 실선으로 나타낸 바와 같이 모터(5)는 구동되므로, 모터 토크는 마이너스가 된다. 또한, 이 경우, 제2 클러치(6)는 필요한 구동력에 따라서 미끄러지게 하여, 엔진(1)의 출력을, 모터(5)에 의한 발전과, CVT(7)를 통한 차량 구동으로 분배한다.

이어서, 상기한 경우와 마찬가지로 엔진 수온이나 배터리 온도가 각각의 소정 온도보다 높은 경우이며, HEV 모드에서 발진한다고 판정된 경우에는, 도 2의 중간단과 도 4에 도시한 바와 같이, 엔진(1)의 시동과 모터(5)의 구동이 실시된다.

즉, 이 경우, 도 4에 도시한 바와 같이, 이그니션 스위치를 온한 시각 t1로부터, 기동 판정, 강전(强電) 접속, 모터 시동의 순으로, 시각 t3까지 상기 EV 모드의 경우와 동일한 제어가 행하여진다. 따라서, 모터(5)의 회전수(도 4의 상단에 실선으로 나타냄) 및 토크는, 시각 t3으로부터 상승해 가, 제1 클러치(3)의 유압을 엔진 시동에 필요한 토크로 하는 유압 지령을 출력하는 시각 t12에 있어서는, 모터(3)의 구동에 의해 오일 펌프(4)가 구동되어서 CVT(7)의 유압이 충분히 확보되는 상태로 되어 있다.

제1 클러치(3)가 미끄러지면서 체결해 가면, 엔진(1)에 제1 클러치(3)를 통하여 모터(5)의 구동력의 일부가 전달되고, 엔진(1)은 구동 회전되어서, 마이너스의 엔진 토크를 발생한다. 이 상태에서 연료 분사와 점화를 행함으로써 엔진(1)의 시동을 행한다. 또한, 엔진(1)이 시동하기 전의 시각 t13의 시점에서, 제1 클러치(3)를 완전 체결하는 유압 지령을 출력한다.

시각 t14에서 엔진(1)이 시동되어 엔진 토크 및 회전수가 급상승하여 액셀러레이터 페달을 답입하고 있지 않은 상태에서는 아이들 회전수에 달한다. 이 경우도, EV 모드에서의 발진 경우와 마찬가지로, 제1 클러치(3)의 완전 체결 상태가 되는 시각 t15에서 엔진(1)의 완폭 판정을 행한다.

그 판정 종료 후의 시각 t16에서 모터(5)를 엔진(1)에 의해 회전 구동해서 제네레이터로서 기동하고 발전을 행한다.

제2 클러치(6)의 슬립율을 제어함으로써 발전을 위한 모터(5)의 구동과 CVT(7)에의 구동 토크를 분배해서 차량을 주행시킬 수 있게 된다.

이들의 통상 온도에서의 EV 모드, HEV 모드에 의한 발진은, 상기와 같이 실행되지만, CVT(7)의 저온 시 유압 제어는 실행되지 않는다.

이어서, 배터리 온도가 소정 온도보다 낮고, 따라서 엔진 수온이 소정 온도보다 낮은 극저온 시의 경우에는, 엔진(1)을 시동시킨 후에 모터(5)를 기동하는 발진(도 2의 최하단)을 행한다.

즉, 도 5에 도시한 바와 같이, 시각 t1에서 기동 판정을 행하고, 상기 극저온 시의 발진을 행한다고 판정한 경우에는, 스타터(1a)를 기동해서 엔진(1)의 크랭크축(1b)을 회전 구동한다. 이 결과, 엔진(1)의 스타터(1a)의 회전수에 따른 회전수(도 5의 상단에 1점 쇄선으로 나타냄)로 회전하고, 마이너스의 프릭션 토크(도 5의 중간단에 1점 쇄선으로 나타냄)가 발생한다. 이 사이에 연료 공급과 점화를 행함으로써 엔진(1)을 시동시킨다.

시각 t17에서, 엔진(1)이 시동하여 가동하면, 엔진(1)의 회전수 및 출력 토크는, 급증하여 일정한 값으로 유지된다. 또한, 이 경우, 엔진 회전수는 아이들 회전수보다 높아지게 된다. 이 상태에서 시각 t18에서 엔진(1)의 완폭 판정을 행한다. 판정 결과가 "예"이면, 시각 t19에서 강전 접속을 행한다.

그렇게 하면, 모터(5)가 시각 t20에서 회전하지 시작하여, 이 결과, 모터 토크도 발생한다. 이 모터(5)의 회전에 의해 오일 펌프(4)가 회전 구동되어, CVT(7)에의 공급 유압이 확보 가능한 토크로 유지된다.

이 모터(5)의 기동에 의해 CVT(7)에의 공급 유압이 확보 가능해지는 것에 맞추어, 저온 시 유압 제어를 개시한다. 이 저온 시 유압 제어에서는, 엔진 수온이 소정 온도 이하로 되어 있는 것을 검출하고, 또한 모터(5)의 기동을 검지한 단계에서 개시하고, 먼저 CVT(7)의 라인압을 지시값보다도 작은 값으로 제한한다. 저온 시 유압 제어는, 검출한 세컨더리압이 소정값(서지압이 발생하였다고 판단 가능한 유압)을 초과하고 나서, 소정 시간 경과하면, 종료하고 지시압으로 복귀시키도록 한다. 이 소정 시간은, 미리 실험 등으로 정해 둔다. 이렇게 저온 시 유압 제어에 의해 CVT(7)의 라인압을 지시압보다도 작은 값으로 제한하고 있으므로, 모터(5)의 구동에 의해 오일 펌프(4)가 구동하는 것에 기인해서 발생하는 서지압을 억제하고, 제1 클러치(3), 제2 클러치(6) 및 CVT(7)의 유압이 공급되는 부분의 과부하를 억제할 수 있다.

또한, CVT(7)에의 공급 유압이 확보 가능하게 되어 있는 상태의 시각 t21에서, 통합 컨트롤러(12)가, 제1 클러치(3)가 절반 클러치 상태가 되는 토크 용량 지령을 출력한다. 이 결과, 제1 클러치(3)의 토크 용량은 상승해 가 절반 클러치 상태가 되지만, 이 조금 전의 시각 t22에서 완전 체결 상태가 되는 유압 지령을 보내, 토크 용량을 증대시켜 가, 제1 클러치(3)를 완전 체결해 가면, 엔진 회전수는 내려가고, 모터 회전수는 상승해서 최종적으로 엔진(1)과 모터(5)는 동일한 회전수로 회전하게 된다.

시각 t23에서 모터(5)를 제네레이터로서 기능시켜, 아이들 발전에 의한 회생을 행한다. 따라서, 모터 토크는 마이너스의 토크가 되고, 엔진 토크는 엔진 회전수를 바꾸는 일 없이, 증대시킨다.

이 경우에도, 제2 클러치(6)의 슬립 상태를 제어함으로써, 엔진 출력을, 모터(5)에 의한 발전과 CVT(7)를 통한 차량 구동으로 분배한다. 저온 시 유압 제어는, 검출한 세컨더리압이 소정값(서지압이 발생했다고 판단할 수 있는 유압)을 초과하고 나서 소정 시간 경과했다고 해도, 시각 t23에서 제1 클러치(3)의 토크 용량이 완전 체결 용량이 될 때까지 계속해서 실시한다.

이상의 설명으로부터 알 수 있는 바와 같이, 제1 실시예의 하이브리드 차량의 제어 장치에 있어서는, 이하의 효과를 얻을 수 있다.

즉, 제1 실시예의 제어 장치에 있어서는, 저온 시 유압 제어의 개시를, 엔진 수온이 소정 온도 이하에서 엔진(1)을 시동한 후에 모터(5)를 기동해서 제1 클러치(3)의 토크 용량이 완전 체결 상태가 될 때까지 계속해서 실시하도록 했으므로, 엔진(1)과 모터(5)가 안정되게 가동하고 있는 상태가 될 때까지, 저온 시 유압 제어를 계속할 수 있게 된다. 이 결과, 종래의 저온 시 유압 제어를, 하이브리드 차량에서의 엔진 수온 저온 시에서의 엔진 시동 시에 엔진(1)을 시동한 후에 모터(5)를 기동하는 발진 모드에 있어서도, 오일 펌프(4)의 부하가 높아져서 모터(5)가 오일 펌프(4)의 토크에 져 버리는, 등의 문제가 발생하지 않도록 할 수 있다.

이상, 본 발명을 상기 실시예에 기초하여 설명해 왔지만, 본 발명은 본 실시예에 한정되지 않고, 본 발명의 요지를 일탈하지 않는 범위에서 설계 변경 등이 있었던 경우에도, 본 발명에 포함된다.

상기 실시예에서는, 제1 클러치(3)의 토크 용량이 완전 체결 상태가 될 때까지 저온 시 유압 제어를 계속해서 실시하고 있지만, 엔진(1)의 회전수와 모터(5)의 회전수가 일치할 때(시각 t22)까지, 저온 시 유압 제어를 계속해서 실시해도 되고, 엔진(1)의 회전수와 모터(5)의 회전수의 차가 소정값 이하가 될 때(시각 t21 내지 t22 사이)까지, 저온 시 유압 제어를 계속해서 실시해도 된다. 엔진(1)의 회전수와 모터(5)의 회전수가 일치, 또는 차가 작아진 경우, 제1 클러치가 체결되었다고 판단해서 저온 시 유압 제어를 종료해도, 엔진(1)의 구동력이 제1 클러치(3)를 통하여 모터(5)에 전달되어, 오일 펌프(4)를 구동할 수 있다. 이로 인해, 오일 펌프(4)의 부하가 높아져도, 모터(5)가 오일 펌프(4)의 토크에 져 버리는, 등의 문제가 발생하지 않도록 할 수 있다.

예를 들어, 본 발명의 변속기는 무단 변속기(7)에 한정되지 않고, 다단의 자동 변속기라도 된다.

본 발명의 제어 수단은, 실시예의 각종 컨트롤러에 한정되지 않는다. 즉, 실시예에 있어서의 각종 컨트롤러(9 내지 12)의 역할 분담은, 실시예의 것과는 상이하게 해도 되고, 또한 복수의 컨트롤러를 다시 통합해서 개수를 저감시키도록 해도 된다.

또한, 엔진(1)의 온도는 실시예의 엔진 수온에 한정되지 않고, 엔진 본체의 온도라도 된다.

Claims (3)

1. 연료를 연소해서 구동력을 출력 가능한 엔진과,
   전력에 의해 구동력을 출력 가능한 모터와,
   입출력 사이에서 자동 변속 가능한 변속기와,
   상기 모터에 의해 구동되어서 상기 변속기에 작동유를 공급하는 오일 펌프와,
   상기 엔진과 상기 모터 사이에 배치된 제1 클러치와,
   상기 모터와 상기 변속기 사이에 배치된 제2 클러치와,
   상기 엔진, 상기 모터, 상기 변속기, 상기 제1 클러치 및 상기 제2 클러치를 제어하는 제어 수단을 구비한 하이브리드 차에 있어서,
   상기 제어 수단은, 엔진 저온 시에 상기 변속기의 라인압을, 미리 정한 라인압 지시압의 최댓값보다 작은 값으로 소정 시간 동안, 제한해서 상기 오일 펌프로부터의 작동유의 토출량을 억제하는 저온 시 유압 제어를 실시하는 저온 시 유압 제어 수단을 갖고, 상기 저온 시 유압 제어를, 상기 엔진의 저온 시에, 상기 엔진을 시동한 후에 상기 모터를 기동해서 상기 제1 클러치가 체결될 때까지 계속해서 실시하도록 한, 하이브리드 차의 제어 장치.
2. 제1항에 있어서, 상기 엔진의 회전수와 상기 모터의 회전수의 차가 소정값 이내가 된 경우에, 상기 제1 클러치가 체결되었다고 판단하도록 한, 하이브리드 차의 제어 장치.
3. 제1항에 있어서, 상기 제1 클러치의 토크 용량이 소정값 이상이 된 경우에, 상기 제1 클러치가 체결되었다고 판단하도록 한, 하이브리드 차의 제어 장치.
   

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