KR20160043906A

KR20160043906A - 하이브리드 차의 구동 제어 시스템

Info

Publication number: KR20160043906A
Application number: KR1020150140928A
Authority: KR
Inventors: 겐세이 하타; 유지 이와세; 요스케 스즈키; 아키라 무라카미; 아키코 니시미네; 소헤이 무라타
Original assignee: 도요타지도샤가부시키가이샤
Priority date: 2014-10-14
Filing date: 2015-10-07
Publication date: 2016-04-22
Also published as: JP6156318B2; US9555794B2; MY183559A; US20160101771A1; CA2908151A1; CN105501046B; KR101728612B1; CA2908151C; CN105501046A; BR102015025777A2; BR102015025777A8; EP3009289B1; JP2016078551A; EP3009289A1; RU2613749C1

Abstract

본 발명의 하이브리드 차용 구동 제어 시스템은, 전자 제어 장치(24)를 갖는다. 전자 제어 장치(24)는, 모터 구동 상태의 계속 시간인 제1 시간에 기초하여 상기 동력 분할 기구의 온도를 구하고, 상기 구해진 온도가 미리 정한 상한 온도보다 낮은 경우에 상기 모터 구동 상태를 허가하고, 또한 상기 구해진 온도가 상기 상한 온도 이상인 경우에 상기 모터 구동 상태를 금지하도록 구성된다.

Description

하이브리드 차의 구동 제어 시스템{DRIVE CONTROL SYSTEM FOR HYBRID VEHICLE}

본 발명은, 엔진의 회전수 제어에 사용되는 모터를, 주행을 위한 구동력을 출력하는 구동력원으로서도 사용하는 하이브리드 차를 대상으로 하는 제어 시스템에 관한 것이다.

소위, 투 모터 타입의 하이브리드 차가 일본 특허 공개 평8-295140에 기재되어 있다. 이 하이브리드 차는, 유성 기어 기구로 이루어지는 동력 분할 기구를 구비하고, 그 캐리어에 엔진으로부터 출력된 토크가 입력되며, 또한 선 기어에는 발전 기능이 있는 제1 모터가 연결되어 있다. 링 기어가 출력 요소로 되어 있고, 그 링 기어는 감속 기구를 구성하고 있는 카운터 기어 유닛을 통해 디퍼런셜에 연결되어 있다. 또한, 그 카운터 기어 유닛에는, 제2 모터가 연결되어 있다. 그리고, 제1 모터에서 발전된 전력을 제2 모터에 공급할 수 있도록 구성되어 있다. 또한, 상기 캐리어에 연결되어 있는 입력축의 회전을 멈추는 브레이크가 설치되어 있다. 그 브레이크를 걸림 결합시켜서 상기 캐리어를 고정한 상태에서는, 동력 분할 기구가 감속 기구로서 기능하고, 제1 모터가 출력한 토크를 증폭하여 링 기어로부터 출력시킬 수 있다.

국제 공개 제2011/114785에는 상기의 일본 특허 공개 평8-295140에 기재된 하이브리드 구동 장치와 마찬가지의 구성의 장치가 기재되어 있다. 이러한 종류의 구동 장치에서는, 엔진을 정지한 상태에서 차량이 견인되는 등의 경우, 캐리어가 정지되어 있으므로, 피니언 기어나 피니언 핀 등에 대한 윤활유의 공급이 불충분해질 가능성이 있다. 따라서 국제 공개 제2011/114785에 기재된 장치에서는, 유성 기어 기구의 상측에 설치된 액류부로부터 낙하하는 윤활유를 수취하여 피니언 핀에 유도하는 리시버가 설치되어 있다.

일본 특허 공개 평8-295140에 기재된 하이브리드 차량에서는, 엔진을 멈춤과 함께 브레이크에 의해 상기 캐리어의 회전을 멈추면, 동력 분할 기구가 감속기가 된다. 그 상태에서 제1 모터를 모터로서 기능시키면, 그 토크가 증폭되어 링 기어로부터 출력되고, 차량을 주행시킬 수 있다. 그 경우, 캐리어는 윤활유를 긁어올리지 않기 때문에, 국제 공개 제2011/114785에 기재되어 있는 바와 같이, 피니언 기어나 피니언 핀 등에 대하여 충분히 윤활유를 공급할 수 없는 사태가 발생한다.

국제 공개 제2011/114785에 기재되어 있는 장치는, 유성 기어 기구의 상방에 설치되어 있는 액류부로부터 낙하하는 윤활유를 피니언 핀 또는 피니언 기어에 유도하도록 구성되어 있다. 따라서, 액류부에 윤활유가 충분히 저류되어 있는 경우에는, 피니언 핀이나 피니언 기어 등에 대하여 윤활유를 공급할 수 있다. 그러나, 액류부의 윤활유가 고갈되거나, 윤활유의 점도가 높아서 충분히 낙하하지 않는 등의 경우에는, 피니언 핀이나 피니언 기어 등의 윤활 부족이 발생할 가능성이 있다. 또한, 상기의 액류부를 설치할 필요가 있으므로, 기존의 장치를 대폭으로 개조할 필요가 있고, 또한 하이브리드 장치의 전체적인 구성이 대형화될 가능성이 있다.

본 발명은, 동력 분할 기구를 구성하는 유성 기어 기구의 내구성 저하를 억제하고, 아울러 동력 분할 기구에 연결된 모터의 주행을 위한 구동력원으로 한 주행 모드를 가급적으로 장기간 실행할 수 있는 구동 제어 시스템을 제공한다.

하이브리드 차용 구동 제어 시스템은, 동력 분할 기구, 브레이크 기구, 제1 모터, 출력 부재, 제2 모터, 전자 제어 장치를 구비한다. 동력 분할 기구는, 캐리어와 선 기어와 링 기어를 회전 요소로서 구비한다. 상기 동력 분할 기구는 차동 작용을 행하도록 구성된다. 상기 캐리어는 엔진의 출력 토크가 전달된다. 브레이크 기구는, 상기 캐리어의 회전을 선택적으로 멈추도록 구성된다. 제1 모터는, 상기 선 기어와 링 기어 중 어느 한쪽에 연결된다. 상기 제1 모터는 발전 가능하다. 출력 부재는, 상기 선 기어와 링 기어 중 어느 다른 쪽의 기어에 연결된다. 제2 모터는, 상기 출력 부재의 토크에 주행을 위한 구동 토크를 부가하도록 구성된다. 전자 제어 장치는, 상기 모터 구동 상태의 계속 시간인 제1 시간에 기초하여 상기 동력 분할 기구의 온도를 구하고, 상기 전자 제어 장치는 구해진 상기 온도가 미리 정한 상한 온도보다 낮은 경우에 상기 모터 구동 상태를 허가하고, 또한 상기 구해진 온도가 상기 상한 온도 이상인 경우에 상기 모터 구동 상태를 금지하도록 구성된다. 상기 모터 구동 상태란, 이하의 조건 i) 내지 iii)을 모두 만족하는 상태이다. i)은 상기 캐리어는 상기 브레이크 기구에 의해 회전이 멈추어져 있는 것이고, ii)는 상기 제1 모터가 출력한 토크는 상기 동력 분할 기구를 통해 상기 출력 부재에 전달되고 있는 것이며, iii)은 상기 제2 모터가 상기 구동 토크를 출력하고 있는 것이다.

캐리어가 고정되어 있으면, 동력 분할 기구의 윤활이 반드시 충분하지는 않게 되고, 또한 제1 모터로부터 구동 토크가 입력되어 있으면 동력 분할 기구에 있어서의 마찰이 증대된다. 본 발명에 따른 구동 제어 시스템에서는, 발열에 의한 온도 상승을 수반하는 이러한 모터 구동 상태가, 상기 상한 온도를 초과하여 계속되지 않는다. 그로 인해, 상기 캐리어에 의해 보유 지지되어 있는 피니언 기어나 피니언 핀 등의 온도가 과도하게 높아지거나, 그 내구성이 저하되거나 하는 것을 방지 또는 억제할 수 있다. 또한, 그 상한 온도는, 피니언 기어나 피니언 핀 등의 내구성에 대한 영향을 고려하여, 미리, 가급적 높은 온도로 설정할 수 있다. 그로 인해, 제1 모터 및 제2 모터를 구동력원으로 한 주행 시간을 길게 하여 연비의 향상을 도모할 수 있다.

상기 전자 제어 장치는, 이하의 조건 iv)와 v)를 만족시키는 경우에는, 상기 모터 구동 상태로 되어 있음의 판정을 유지하도록 구성되어도 된다. iv)는 상기 모터 구동 상태가 중단되어 있는 것이고, v)는 상기 모터 구동 상태가 중단되어 있는 시간인 제2 시간이 미리 정한 시간보다 짧은 것이다.

상기의 구성에 의하면, 모터 구동 상태가 일시적으로 중단되고, 그 중단 시간이 미리 정한 시간보다 짧은 경우에는, 모터 구동 상태로 되어 있는 시간의 카운트를 중단하는 일 없이 계속한다. 따라서, 모터 구동 상태에 따라 상승된 동력 분할 기구의 온도와, 시간의 카운트값의 상관 관계의 오차가 적어진다. 그 결과, 상기 캐리어로 보유 지지되어 있는 피니언 기어나 피니언 핀 등의 온도가 과도하게 높아지거나, 그 내구성이 저하되거나 하는 것을 방지 또는 억제할 수 있다.

상기 전자 제어 장치는, 상기 동력 분할 기구에 관한 온도를, 상기 제1 시간과 온도 상승율에 기초하여 구하도록 구성되어도 된다. 상기 전자 제어 장치는, 이하의 vi) 내지 viii) 중 적어도 어느 하나의 값이 클수록, 상기 온도 상승율의 값을 크게 설정하도록 구성되어도 된다. vi)는 상기 제1 모터의 회전수이고, vii)은 상기 제1 모터로부터 상기 동력 분할 기구에 입력되는 토크이며, viii)은 상기 제1 모터로부터 상기 동력 분할 기구에 입력되는 에너지이다.

상기의 구성에 의하면, 동력 분할 기구에 가해지는 부하가 크다고 생각되는 경우에는, 상기 동력 분할 기구에 관한 온도의 상승률이 큰 값으로 설정된다. 즉, 동력 분할 기구에 있어서의 단위 시간당 발열량이 많은 경우에는, 모터 구동 상태의 계속 시간이 짧아져서, 전체로서의 발열량이 증대하는 일이 없으므로, 상기 캐리어로 보유 지지되어 있는 피니언 기어나 피니언 핀 등의 온도가 과도하게 높아지거나, 그 내구성이 저하되거나 하는 것을 방지 또는 억제할 수 있다.

상기 전자 제어 장치는, 상기 동력 분할 기구의 윤활유의 온도를 검출하도록 구성되어도 된다. 상기 전자 제어 장치는, 상기 동력 분할 기구의 온도를, 상기 제1 시간과 온도 상승율에 기초하여 구하도록 구성되어도 된다. 상기 전자 제어 장치는, 상기 온도 상승율을, 상기 윤활유의 온도가 낮을수록 작은 값으로 설정하도록 구성되어도 된다.

상기의 구성에 의하면, 윤활유 온도가 낮은 경우에, 온도 상승율이 작게 설정되기 때문에 모터 구동 상태의 계속 시간이 길어진다. 그 결과, 제1 모터 및 제2 모터를 구동력원으로 한 주행의 기회가 많아지고, 또는 그 주행 시간이 길어져서 연비를 향상시킬 수 있다.

상기 전자 제어 장치는, 상기 모터 구동 상태로 전환한 시점의 상기 동력 분할 기구의 초기 온도를 구하도록 구성되어도 된다. 상기 전자 제어 장치는, 상기 초기 온도가 미리 정한 기준 온도 이하인 경우에는, 상기 기준 온도에, 산출 온도를 가산하여 상기 동력 분할 기구의 온도를 구하도록 구성되어도 된다. 상기 산출 온도란, 상기 제1 시간과 상기 온도 상승율에 기초하여 구해진 온도여도 된다. 상기 전자 제어 장치는, 상기 초기 온도가 미리 정한 상기 기준 온도를 초과하는 경우에는, 상기 초기 온도에, 상기 산출 온도를 가산하여 상기 동력 분할 기구의 온도를 구하도록 구성되어도 된다.

상기의 구성에 의하면, 모터 구동 상태가 개시될 때의 상기 동력 분할 기구에 관한 초기 온도가 미리 정해진 기준 온도보다 낮은 경우에는, 상기 동력 분할 기구에 관한 온도가 그 기준 온도로부터 상승하는 것으로서, 동력 분할 기구의 온도가 구해진다. 그 결과, 동력 분할 기구에 관한 온도를 실제의 온도보다도 낮은 온도로 판정해 버리는 등의 사태를 회피 또는 억제할 수 있다.

상기 전자 제어 장치는, 상기 모터 구동 상태로 전환하기 이전에 있어서의 상기 하이브리드 차의 동작 상태와 상기 하이브리드 차가 놓여 있는 환경 정보 중 적어도 어느 하나를 취득하도록 구성되어도 된다. 상기 전자 제어 장치는, 상기 초기 온도를, 상기 동작 상태와 상기 환경 정보 중 적어도 어느 하나에 기초하여 구하도록 구성되어도 된다.

상기 초기 온도는, 모터 구동 상태로 전환되기 이전의 하이브리드 차의 동작 상태나 환경 정보에 기초하여 구해진다. 동력 분할 기구 또는 이것을 구성하고 있는 캐리어에 의해 보유 지지되는 피니언 기어나 피니언 핀 등의 온도는, 하이브리드 차의 동작 상태나 하이브리드 차가 놓여 있는 환경에 따라서 변화한다. 따라서, 상기의 동작 상태나 환경 정보로부터 피니언 기어나 피니언 핀 등의 온도를 추정하는 것이 가능하고, 상기 초기 온도가 상기의 동작 상태나 환경 정보에 따라서 설정된다. 구체적으로는, 피니언 기어나 피니언 핀 등의 온도가 높아지는 동작 상태 또는 환경으로 되어 있는 경우에는 초기 온도가 높은 온도로 설정되고, 반대로 피니언 기어나 피니언 핀 등의 온도가 특별히 높아지지 않는 동작 상태 또는 환경으로 되어 있는 경우에는 상기 초기 온도가 낮은 온도로 설정된다. 따라서, 하이브리드 차의 동작 상태 또는 환경에 따라, 제1 모터 및 제2 모터를 구동력원으로 한 주행의 기회를 많게 하여 연비를 개선할 수 있음과 함께, 피니언 기어나 피니언 핀 등의 과도한 온도 상승 또는 내구성의 저하를 방지 또는 억제할 수 있다.

상기 전자 제어 장치는, 상기 제1 시간이, 상한 시간을 초과한 경우에 상기 모터 구동 상태를 금지하도록 구성되어도 된다. 상기 상한 시간은, 상기 모터 구동 상태를 계속 가능한, 미리 정한 시간이어도 된다.

상기의 구성에 의하면, 모터 구동 상태의 계속 시간이 미리 정한 상한 시간을 초과한 경우에는, 상술한 동력 분할 기구에 관한 온도에 관계없이, 모터 구동 상태가 금지된다. 그로 인해, 모터 구동 상태에서 큰 부하가 걸리는 동력 분할 기구 등의 내구성의 저하를 방지 또는 억제할 수 있다.

본 발명의 특징, 이점 및 예시적인 실시예들의 기술적 및 산업적 의의는, 동등한 구성 요소에 대하여 동등한 부호를 부여하는 이하의 첨부 도면을 참조하여 설명된다.
도 1은 본 발명에 따른 제어 장치에 있어서의 컨트롤러에서 실행되는 제어의 일례를 설명하기 위한 흐름도.
도 2는 HV 모드 및 투모터 모드 및 원모터 모드의 영역의 일례를 나타내는 선도.
도 3은 제1 모터가 출력하는 동력 또는 동력 분할 기구에 입력되는 에너지양과 피니언 온도 변화율과의 관계를 측정한 결과를 개략적으로 나타내는 선도.
도 4는 제1 모터의 회전수와 피니언 온도 변화율과의 관계를 측정한 결과를 개략적으로 나타내는 선도.
도 5는 제1 모터의 토크와 피니언 온도 변화율과의 관계를 측정한 결과를 개략적으로 나타내는 선도.
도 6은 EOP의 토출 유량과 피니언 온도 변화율과의 관계를 측정한 결과를 개략적으로 나타내는 선도.
도 7은 그 제어에서 사용하는 저하율의 맵의 일례를 나타내는 도면.
도 8은 그 제어에서 사용하는 상승률의 맵의 일례를 나타내는 도면.
도 9는 본 발명에서 대상으로 할 수 있는 하이브리드 차에 있어서의 구동 계통의 일례를 도시하는 구조도.

본 발명에서 대상으로 할 수 있는 하이브리드 차의 일례를 도 9에 구조도로 도시하고 있다. 하이브리드 구동 장치는, 소위 투 모터 타입의 구동 장치이며, 엔진(ENG)(1)과, 두개의 모터(2, 3)를 구동력원으로서 구비하고 있다. 엔진(1)은, 가솔린 엔진이나 디젤 엔진 등의 내연 기관이며, 제1 모터(2)는 에너지의 회생과 동력의 출력을 행할 수 있는 모터·제네레이터(MG)여도 되고, 또한 제2 모터(3)도 마찬가지로, 모터·제네레이터(MG)여도 된다. 엔진(1)이 출력한 동력을 제1 모터(2)와 출력 부재로 분할하는 동력 분할 기구(4)가 설치되어 있다. 동력 분할 기구(4)는 유성 기어 기구 등의 차동 기구에 의해 구성할 수 있고, 도 9에 도시하는 예에서는, 싱글 피니언형 유성 기어 기구에 의해 구성되어 있다.

선 기어(5)와 링 기어(6)의 사이에, 이들 선 기어(5) 및 링 기어(6)에 맞물려 있는 복수(예를 들어 3개)의 피니언 기어(7)가 배치되어 있고, 그들 피니언 기어(7)는 캐리어(8)에 의해 자전 및 공전이 가능하도록 보유 지지되어 있다. 피니언 기어(7)를 캐리어(8)에 의해 보유 지지하는 구조는, 종래 알려져 있는 유성 기어 기구에 있어서의 구조와 마찬가지이다. 그 구조를 간단하게 설명하면, 피니언 핀이 캐리어(8)에 의해 보유 지지되어 있고, 그 피니언 핀의 외주측에 니들 베어링 등의 베어링을 통해 피니언 기어(7)가 회전 가능하게 끼워 맞추어져 있다. 피니언 핀에는 중심축 선을 따라 오일 구멍이 형성되고, 그 오일 구멍으로부터 외주면에 이르는 다른 오일 구멍이 형성되어 있으며, 이들 오일 구멍을 통하여 베어링이나 치면에 윤활유를 공급하도록 구성되어 있다.

캐리어(8)가 소위 입력 요소로서, 엔진(1)으로부터 동력이 전달되도록 구성되어 있다. 즉, 엔진(1)의 출력축(크랭크 샤프트)(9)과 캐리어(8)가 댐퍼 기구(10)를 통해 연결되어 있다. 그리고, 캐리어(8)와 엔진(1)의 사이에는, 캐리어(8)의 회전을 선택적으로 멈추는 브레이크 기구(11)가 설치되어 있다. 이 브레이크 기구(11)는 마찰식 브레이크나 교합식 브레이크, 한 방향 클러치 중 어느 것이어도 된다.

동력 분할 기구(4)와 동일한 축선 상에서, 동력 분할 기구(4)를 사이에 놓고 엔진(1)과는 반대측에 제1 모터(2)가 배치되어 있다. 이 제1 모터(2)가 선 기어(5)에 연결되어 있다. 따라서, 선 기어(5)가 소위 반력 요소로 되어 있다. 제1 모터(2)의 로터축 및 그 로터축이 연결되어 있는 선 기어 축은 중공축이며, 그 중공축의 내부에 펌프 축(12)이 삽입되어 있다. 그 펌프 축(12)의 한쪽 단부는 엔진(1)에 연결되고, 또 다른 쪽 단부에는, 오일 펌프(기계식 오일 펌프; MOP)(13)가 연결되어 있다. 이 MOP(13)는, 엔진(1)에 의해 구동되어 제어를 위한 유압 및 윤활을 위한 유압을 발생시킨다. 따라서, 엔진(1)이 정지되어 있을 때의 유압을 확보하기 위하여 모터에 의해 구동되는 제2 오일 펌프(전기식 오일 펌프; EOP)(14)가, MOP(13)와는 병렬로 설치되어 있다.

동력 분할 기구(4)를 구성하고 있는 유성 기어 기구에 있어서의 링 기어(6)가 소위 출력 요소로 되어 있고, 이 링 기어(6)와 일체로, 본 발명에 따른 실시예에 있어서의 출력 부재에 상당하는 외기어인 출력 기어(15)가 설치되어 있다. 이 출력 기어(15)가 카운터 기어 유닛(16)을 통해 차동 기어(17)에 연결되어 있다. 즉, 카운터 샤프트(18)에 설치된 드리븐 기어(19)가 출력 기어(15)에 맞물려 있다. 드리븐 기어(19)보다 소직경인 드라이브 기어(20)가 카운터 샤프트(18)에 설치되어 있고, 이 드라이브 기어(20)가 차동 기어(17)에 있어서의 링 기어(21)에 맞물려 있다. 이 차동 기어(17)로부터 좌우의 구동륜(22)에 구동력을 출력한다. 그리고, 상기의 드리븐 기어(19)에는, 다른 드라이브 기어(23)가 교합되어 있고, 그 드라이브 기어(23)에 제2 모터(3)가 연결되어 있다. 즉, 출력 기어(15)로부터 출력되는 토크에, 제2 모터(3)의 토크를 부가하도록 구성되어 있다.

또한, 제1 모터(2)와 제2 모터(3)는, 도시하지 않은 축전 장치나 인버터를 통해 서로 전기적으로 접속되고, 제1 모터(2)에서 발전한 전력을 제2 모터(3)에 공급할 수 있도록 구성되어 있다.

상기의 하이브리드 차는, 하이브리드 모드(HV 모드)와, 투모터 모드와, 원모터 모드의 3개의 주행 모드를 선택적으로 설정할 수 있다. HV 모드는, 엔진(1)이 출력한 동력을 동력 분할 기구(4)에 의해 제1 모터(2)측과 출력 기어(15)측으로 분할하고, 제1 모터(2)가 발전기로서 기능하여 발생한 전력을 제2 모터(3)에 공급하고, 그 제2 모터(3)의 출력 토크를 카운터 기어 유닛(16)에 있어서 출력 기어(15)의 토크에 더하는 주행 모드이다. 투모터 모드는, 제1 모터(2) 및 제2 모터(3)를 주행을 위한 구동력원으로서 동작시켜, 이들 2개의 모터(2, 3)의 동력으로 주행하는 모드이다. 그 경우, 브레이크 기구(11)에 의해 캐리어(8)가 고정된다. 따라서 동력 분할 기구(4)는 제1 모터(2)와 출력 기어(15) 사이에서 감속 기구로서 기능한다. 이 투모터 모드로 주행하고 있는 상태가 본 발명의 실시예에 있어서의 「모터 구동 상태」에 상당한다. 원모터 모드는, 제2 모터(3)를 구동력원으로서 주행하는 모드이다.

이들 주행 모드에서의 구동 토크나 연비 등은 서로 상이하기 때문에, 그것들의 주행 모드의 영역을 차속이나 구동력 등에 따라 정하고, 액셀러레이터 개방도로 표시되는 요구 구동력이나 차속에 기초하여 주행 모드가 선택된다. 도 2에는 차속 V와 구동력 F에 의해 미리 정한 각 주행 모드의 영역을 나타내고 있다. 도 2에 부호 「AHV」로 표시하는 영역이 HV 모드의 영역, 부호 「A2M」으로 표시하는 영역이 투모터 모드의 영역, 부호 「A_1M」으로 표시하는 영역이 원모터 모드의 영역이다. 이들 주행 모드를 선택하고, 또한 선택한 주행 모드가 되도록 하이브리드 구동 장치의 각 부를 제어하기 위한 컨트롤러로서의 전자 제어 장치(ECU)(24)가 설치되어 있다. ECU(24)는, 마이크로컴퓨터를 주체로 하여 구성되고, 입력된 데이터 및 미리 기억되어 있는 맵 등의 데이터에 기초하여 연산을 행하고, 그 연산 결과를 제어 지령 신호로서 엔진(1)이나 각 모터(2, 3) 또는, 각 모터(2, 3)를 위한 축전 장치나 인버터, 브레이크 기구(11) 등에 출력하도록 구성되어 있다. 또한, ECU(24)에 입력되는 데이터, 다시 말해, 제어에 사용하는 데이터의 예를 들면, 차속, 액셀러레이터 개방도, 각 모터(2, 3)의 회전수, 각 모터(2, 3)의 구동 전류, 윤활유의 온도(유온), 하이브리드 차의 이그니션 스위치의 ON·OFF, 차체 전방면에 설치되어 있는 그릴 셔터의 개폐, 그 개방 또는 폐쇄의 계속 시간, 하이브리드 차가 놓여 있는 환경의 온도(외기 온도) 등이다. 또한, 상술한 도 2에 나타내는 영역이나 피니언 기어 또는 피니언 핀 등의 온도의 상승률 및 저하율, 그 온도의 초기값, 시간이나 온도의 판단 역치 등은 미리 기억시킬 수 있다.

본 발명에 따른 구동 제어 시스템은, 상술한 피니언 기어나 피니언 핀 등의 온도가 과도하게 상승하지 않는 범위에서, 투모터 모드를 가급적으로 장시간 실행하도록 구성되어 있다. 여기서, 동력 분할 기구의 온도란, 동력 분할 기구에 관한 온도이며, 피니언 기어나 피니언 핀 등의 온도가 포함된다. 그것을 위한 제어의 일례를 도 1에 흐름도로 나타내고 있다. 본 발명에 따른 실시예에 있어서의 컨트롤러는 이 흐름도를 실행하도록 구성되어 있다. 도 1에 나타내는 루틴은 하이브리드 차가 주행하고 있을 때 소정의 단시간마다 반복 실행된다. 도 1에 나타내는 제어 예에서는, 우선, 상술한 투모터 모드를 설정하는 것을 나타내는 플래그(이하, 임시로 투모터 플래그라고 함) F_2M이 ON인지 여부가 판단된다(스텝 S1). 투모터 모드는, 요구 구동력 및 차속이 도 2에 나타내는 투모터 모드의 영역 A_2M에 들어감으로써 선택되고, 투모터 플래그 F_2M은 그 선택이 행해짐으로써 ON으로 되는 플래그이다.

본 발명에 있어서의 모터 구동 상태에 상당하는 투모터 모드가 선택되어 있음으로써 플래그 F_2M이 ON으로 되어 있으면, 스텝 S1에서 긍정적으로 판단된다. 그 경우에는, 스텝 S2로 진행하여, 투모터 모드가 계속되고 있는 것을 나타내는 플래그(이하, 임시로 계속 플래그라고 함) F_2M _-C가 ON으로 된다. 이 계속 플래그 F_2M _-C는, 투모터 모드의 일시적인 중단을, 투모터 모드의 계속으로서 취급할지, 또는 투모터 모드의 종료로서 취급할지의 처리를 행하기 위한 플래그이다. 계속 플래그 F_2M-C가 ON으로 설정된 후, 온 타이머 Time_ON의 카운트가 행하여진다(스텝 S3). 구체적으로는, 도 1에 나타내는 루틴이 전회 실행된 경우의 온 타이머 Time_ON의 값(전회값) Time_ON_old에, 도 1의 루틴의 1 사이클의 실행 시간 Δtime이 가산된다. 또한, 계속 플래그 F_2M _-C가 ON으로 전환된 직후에 있어서의 전회값 Time_ON_old는 「0」이고, 이 경우에는 시간의 계측이 개시되게 된다.

한편, 투모터 플래그 F_2M이 OFF로 되어 있음으로써 스텝 S1에서 부정적으로 판단된 경우에는, 오프 타이머 Time_OFF의 카운트가 행하여진다(스텝 S4). 이 오프 타이머 Time_OFF는, 투모터 모드가 종료되고 투모터 플래그 F_2M이 OFF가 되고 나서의 경과 시간을 계측하기 위한 것이다. 구체적으로는, 도 1에 나타내는 루틴이 전회 실행되었을 경우의 오프 타이머 Time_OFF의 값(전회값) Time_OFF_old에, 도 1의 루틴의 1 사이클의 실행 시간 Δtime이 가산된다. 또한, 투모터 플래그 F_2M이 OFF로 전환된 직후에 있어서의 전회값 Time_OFF_old는 「0」이고, 이 경우에는 시간의 계측이 개시되게 된다.

이렇게 하여 계측된 시간(오프 타이머 Time_OFF의 값)이 미리 정한 역치 Time_OFF_th보다 큰지 여부가 판단된다(스텝 S5). 이 역치 Time_OFF_th는, 투모터 모드로부터 투모터 모드 이외의 주행 모드로 전환된 후의 경과 시간이, 상술한 피니언 기어(7)나 이것을 설치하고 있는 피니언 핀 등의 냉각이 진행되기에 충분한 시간인지 여부를 판단하기 위한 값이다. 따라서, 이 역치 Time_OFF_th는, 하이브리드 차의 차종마다, 또는 하이브리드 구동 장치의 기종마다, 미리 실험 등에 기초하여 설계상 정해 둘 수 있다. 투모터 플래그 F_2M이 OFF로 되고 나서의 경과 시간 Time_OFF가 역치 Time_OFF_th 이하임으로써, 스텝 S5에서 부정적으로 판단된 경우에는, 상술한 스텝 S2로 진행하여 계속 플래그 F_2M _-C가 ON으로 설정된다. 이에 반해 스텝 S5에서 긍정적으로 판단된 경우에는, 계속 플래그 F_2M _-C가 OFF로 설정된다(스텝 S6). 즉, 투모터 모드가 종료되어도, 그 종료 후의 경과 시간이 상기의 역치 Time_OFF_th보다 짧은 사이에는, 제어 상, 투모터 모드가 계속되고 있는 것으로 한다. 따라서, 도 1에 나타내는 제어 예에서는, 투모터 모드의 일시적인 중단은, 투모터 모드의 종료로서는 취급하지 않는다.

상기의 스텝 S3 또는 스텝 S6의 후, 계속 플래그 F_2M _-C가 ON인지 여부가 판단된다(스텝 S7). 이 판단은, 요컨대, 캐리어(8)가 정지하면서, 또한 제1 모터(2)가 토크를 출력하고 있음으로써 피니언 기어(7)나 피니언 핀 등의 온도가 상승하는 상태인지 여부를 판단하기 위한 것이다. 따라서, 스텝 S7에서 부정적으로 판단된 경우에는, 피니언 기어(7)나 피니언 핀 등의 온도가 저하되는 과정에서의 제어를 행하는 서브루틴 SR로 진행한다. 이에 반해 스텝 S7에서 긍정적으로 판단된 경우에는, 온 타이머 Time_ON의 카운트값이 투모터 모드의 계속 시간에 관한 역치 Time_ON_th 미만인지 여부가 판단된다(스텝 S8). 이 역치 Time_ON_th는, 피니언 기어(7)나 피니언 핀 등의 보호를 위하여 설치한 시간이고, 투모터 모드에서는 캐리어(8)가 고정되어 있어서 피니언 기어(7)나 피니언 핀 등에 큰 하중이나 마찰이 작용하므로, 그러한 운전 상태를 계속할 수 있는 상한 시간으로서, 설계상 설정된다.

투모터 모드로 전환된 직후에는 투모터 모드의 계속 시간이 짧기 때문에 스텝 S8에서 긍정적으로 판단된다. 그 경우에는, 그 시점에 있어서의 계속 플래그 F_{2M-C_old}가 OFF인지 여부가 판단된다(스텝 S9). 다시 말해, 도 1의 루틴의 전회의 실행 사이클에서 계속 플래그 F_2M _-C가 OFF로 설정되어 있었는지 여부가 판단된다. 이 스텝 S9에 앞서는 상기 스텝 S2에 있어서 계속 플래그 F_2M _-C가 ON으로 설정되어 있으므로, 스텝 S9에서 긍정적으로 판단되면, 주행 모드가 투모터 모드로 전환된 직후이게 된다. 이것과는 반대로 스텝 S9에서 부정적으로 판단되면, 주행 모드가 투모터 모드로 이미 전환되어 있어서 투모터 모드가 계속되고 있게 된다.

투모터 모드로 전환된 직후임으로써 스텝 S9에서 긍정적으로 판단된 경우에는, 오프 타이머 Time_OFF의 카운트값을 제로 리셋한다(스텝 S10). 또한, 전회, 도 1에 나타내는 루틴을 실행했을 때에 있어서의 하이브리드 차의 이그니션 스위치(IG_old)가 ON이었는지 여부가 판단된다(스텝 S11). 이 스텝 S11은, 요컨대, 하이브리드 차가 이미 기동되고 있는지 여부를 판단하는 스텝이다. 하이브리드 차가 이미 기동되고 있음으로써 스텝 S11에서 긍정적으로 판단된 경우에는, 피니언 기어(7)나 피니언 핀 등의 온도(이하, 피니언 온도라고 함) Tp_est의 전회값 Tp_est_old가 미리 정한 기준 온도 Tpa 이하인지 여부가 판단된다(스텝 S12). 하이브리드 차의 공장 출하시에 피니언 온도 Tp_est로서 노미널값을 입력해 둠으로써, 상기 전회값 Tp_est_old를 정할 수 있다. 또한, 기준 온도 Tpa는, 설계상 정하는 온도이며, 제어 개시 시에 있어서의 피니언 온도 Tp_est의 하한값을 정하고 있다. 피니언 온도 Tp_est는 추정된 온도이며, 그 추정 온도가 실제의 온도보다 과도하게 낮은 경우에는 투모터 모드에서 상승하는 피니언 온도 Tp_est를 낮은 온도로 추정해 버릴 가능성이 있다. 이러한 저온측으로의 추정을 회피 또는 억제하기 위하여 기준 온도 Tpa가 설정된다. 따라서, 피니언 온도 Tp_est의 전회값 Tp_est_old가 기준 온도 Tpa 이하임으로써 스텝 S12에서 긍정적으로 판단된 경우에는, 피니언 온도 Tp_est로서 기준 온도 Tpa가 채용된다(스텝 S13). 이 경우에는, 후술하는 바와 같이, 그 기준 온도에 온도 상승분을 가산하여 피니언 온도가 구해진다. 이것과는 반대로, 피니언 온도 Tp_est의 전회값 Tp_est_old가 기준 온도 Tpa를 초과하고 있음으로써 스텝 S12에서 부정적으로 판단된 경우에는, 피니언 온도 Tp_est로서 전회값 Tp_est_old가 채용된다(스텝 S14). 이 경우에는, 후술하는 바와 같이, 전회값 Tp_est_old에 온도 상승분을 가산하여 피니언 온도가 구해진다.

또한, 스텝 S11에서 부정적으로 판단된 경우에는, 투모터 모드를 개시하는 초기의 피니언 온도 Tp_est(본 발명의 실시예에 있어서의 초기 온도에 상당하는 온도)가 산출된다(스텝 S15). 이그니션 스위치가 OFF라면, 피니언 온도 Tp_est를 상승시키는 요인이 발생하지 않고, 피니언 온도 Tp_est는 저하 경향으로 되어 있으므로, 소정의 저하율 ΔTp_down으로 온도가 내려감으로써, 시간 ΔIG-OFF의 경과에 따라서 피니언 온도 Tp_est를 저하시킨다. 보다 구체적으로 설명하면, 이그니션 스위치를 OFF로 함으로써 피니언 온도 Tp_est가 저하되기 시작하기 때문에, 전회에 이그니션 스위치가 OFF로 되었을 때의 피니언 온도 Tp_est를 전회값(또는 냉각 개시 초기값 Tp_est_old)으로서 보존해 둔다. 이그니션 스위치가 OFF로 되어 있는 시간 ΔIG_OFF의 사이, 피니언 온도 Tp_est는 그 시점의 상황에 따른 저하율 ΔTp_down으로 저하된다. 따라서 이그니션 스위치가 ON이 되어 투모터 모드가 개시될 때의 초기 온도 Tp_est는, 상기의 보존되어 있는 전회값 Tp_est_old에, 상기의 시간 ΔIG_OFF와 저하율 ΔTp_down으로부터 구해지는 저하 온도를 더하여 산출된다.

다른 한편, 상기의 스텝 S9에서 부정적으로 판단된 경우, 즉 계속 플래그 F_2M-C가 이미 ON으로 되어 있는 경우, 피니언 온도 Tp_est는 상승 경향으로 되어 있기 때문에 소정의 상승률 ΔTp_up으로 상승함으로써, 시간 Δtime의 경과에 따라서 피니언 온도 Tp_est를 상승시킨다(스텝 S16). 즉, 상승률 ΔTp_up과 시간 Δtime의 곱이, 전회값 Tp_est_old에 가산된다. 또한, 이 시간 Δtime은 도 1에 나타내는 루틴의 1 사이클의 실행 시간이다.

여기에서 상기의 저하율 ΔTp_down 및 상승률 ΔTp_up에 대하여 설명한다. 본 발명의 실시예에 있어서의 모터 구동 상태에 상당하는 투모터 모드에서는, 제1 모터(2)가 출력한 동력이 동력 분할 기구(4)에 입력되고, 그 동력에 따라서 발열된다. 본 발명자들은, 투모터 모드로 제1 모터(2)가 출력한 동력과 피니언 기어(7)나 피니언 핀 등의 온도(이하, 임시로 피니언 온도라고 함)의 단위 시간당 변화량(온도의 변화율)과의 관계를 측정하였다. 도 3에 그 측정 결과의 개략을 나타내고 있다. 도 3에 있어서의 선 L₁은, 선 L₂로 나타내는 예보다도 윤활유의 온도를 낮게 했을 경우의 측정값을 나타내고 있다. 이 도 3에 나타내는 측정 결과로부터, 제1 모터(2)의 출력 에너지 또는 동력 분할 기구(4)에 입력되는 에너지 E_M이 많을수록, 피니언 온도의 변화율(상승률) ΔT가 큰 것이 확인된다. 이것은, 열로 변환되는 에너지양이 많음에 의한 것이라 생각된다. 또한, 동력 분할 기구(4)에 공급되는 윤활유의 온도가 낮을수록, 피니언 온도의 변화율(상승률) ΔT가 작은 것이 확인된다. 이것은, 피니언 온도와 유온과의 차가 클수록, 피니언 기어(7) 등으로부터의 방열이 촉진됨에 의한 것이라 생각된다.

또한, 본 발명자들은, 투 모터 모드에서의 제1 모터(2)의 회전수 N_M과 피니언 온도의 변화율 ΔT와의 관계를 측정하였다. 도 4에 그 측정 결과의 개략을 나타내고 있다. 도 4에 있어서의 선 L₃은, 선 L₄로 나타내는 예보다도 윤활유의 온도를 낮게 했을 경우의 측정값을 나타내고 있다. 이 도 4에 나타내는 측정 결과로부터, 제1 모터(2)의 회전수 N_M이 고속 회전수일수록, 피니언 온도의 변화율(상승률) ΔT가 큰 것 및, 동력 분할 기구(4)에 공급되는 윤활유의 온도가 낮을수록, 피니언 온도의 변화율(상승률) ΔT가 작은 것이 확인된다. 또한, 윤활유 온도가 낮음에 의한 상기 변화율 ΔT의 억제 효과는 회전수가 높아짐에 따라서 저하되는 것이 확인된다. 제1 모터(2)의 회전수 N_M과 피니언 온도의 상승률 ΔT와의 관계에 대하여 고찰하면, 회전수 N_M이 증대하면 에너지 손실에 의한 발열량이 증대하고, 또한 윤활유의 긁어올림 양이 증대되어 윤활유에 의한 냉각 작용이 증대된다. 본 발명자들이 행한 측정 실험에서는, 전자의 발열량의 증대보다도 후자의 냉각 작용의 증대가 떨어진 실험 조건이었기 때문에, 상기 회전수 N_M이 고속 회전수일수록, 피니언 온도의 상승률 ΔT가 커진 것이라 생각된다. 따라서, 상기 회전수 N_M이 고속 회전수가 될수록, 보다 다량의 윤활유를 퍼올릴 수 있도록 구성하면, 상기 회전수 N_M이 고속 회전수이 될수록, 피니언 온도의 상승률 ΔT를 저하시킬 수 있을 것이라 생각된다. 즉, 윤활유의 긁어올림 양이 많으면 윤활유에 의한 냉각 작용이 증대되기 때문에, 투모터 모드에서는 피니언 온도의 상승률이 억제되어, 또한 투모터 모드 이외의 주행 상태에서는 피니언 온도의 저하율이 커진다.

또한, 본 발명자들은, 투 모터 모드에서의 제1 모터(2)의 토크 T_M과 피니언 온도의 변화율 ΔT와의 관계를 측정하였다. 도 5에 그 측정 결과의 개략을 나타내고 있다. 도 5에 나타내는 측정 결과로부터, 제1 모터(2)의 토크 T_M이 클수록, 피니언 온도의 변화율(상승률) ΔT가 커지는 것이 확인된다.

또한, 본 발명자들은, 투모터 모드로 EOP(14)의 토출 유량 Q_EOP를 변화시켜서 피니언 온도의 변화율 ΔT를 측정하였다. 그 결과를 도 6에 개략적으로 나타내고 있다. 고토크이고 저차속인 경우의 측정 결과를 선 L₅로 표시하고, 저토크이고 고차속인 경우의 측정 결과를 선 L₆으로 표시하고 있다. 모든 경우에 있어 EOP(14)의 토출 유량의 증대에 따라서 피니언 온도가 저하되고, 차속이 고차속이며 제1 모터(2)의 회전수가 고속 회전수일수록, 피니언 온도가 크게 저하되었다. 이 측정 결과로부터, EOP(14)의 토출 유량을 증대시키면, 투모터 모드에서의 피니언 온도의 상승률 ΔTp_up이 억제되고, 또한 투모터 모드 이외의 주행 상태에서의 피니언 온도의 저하율 ΔTp_down이 증대되는 것이 확인된다.

이들 도 3 내지 도 6에 나타내는 측정 결과로부터, 윤활유의 긁어올림 양이 증대되거나, 윤활유의 온도가 낮은 등, 피니언 기어(7) 등으로부터의 방열이 촉진될수록, 피니언 온도의 변화율(저하율) ΔTp_down이 커지는 것으로 해도 된다. 피니언 기어(7) 등으로부터의 방열은, 주로 윤활유가 피니언 기어(7) 등으로부터 열을 빼앗음으로써 발생한다고 생각되므로, 방열의 요인(방열 인자)은 피니언 온도 Tp_est와 유온과의 온도 차, 피니언 기어(7) 등에 의해 긁어올려지는 유량에 관련된 차속, 상기 EOP(14)의 토출 유량 등이다. 즉, 상기 온도 차가 클수록, 저하율 ΔTp_down이 커지고, 차속이 빠를수록 유량이 증대하여 저하율 ΔTp_down이 커진다. 또한, EOP(14)가 동작하고 있으면, 토출 유량이 증대되어 저하율 ΔTp_down이 커진다. 따라서, 저하율 ΔTp_down은 이들 방열 인자를 파라미터로 한 맵으로서 준비해 둘 수 있고, 그 일례를 도 7에 나타내고 있다. 또한, 도 7에 나타내는 예에서는, EOP(14)에 관한 값은 보정 계수 K_EOP로 되어 있다. 그 보정 계수 K_EOP은, EOP(14)의 토출 유량이 많은 경우에는, EOP(14)의 토출 유량이 작은 경우에 비하여 저하율 ΔTp_down이 커지도록 설정되어 있다. 또한, 도 7에는 상기 온도 차나 차속의 대소와, 저하율 ΔTp_down의 대소와의 관계를 나타내고 있다. 실제의 저하율 ΔTp_down의 값은, 실제 기계에 있어서의 오일 쿨러(도시하지 않음)의 성능, 윤활유를 긁어올리는 기어 등의 회전 부재의 형상, 윤활유가 피니언 기어(7) 등에 이르는 경로에 있어서의 돌기물의 유무나 수 등에 따라 영향을 받기 때문에, 실제 기계에 의한 실험 등에 의해 저하율 ΔTp_down을 미리 구해 두게 된다. 또한, 상술한 시간 ΔIG-OFF는 소정의 타이머에 의해 계측하면 된다.

한편, 피니언 온도의 상승률 ΔTp_up에 대하여 설명하면, 상술한 측정 결과로부터, 피니언 온도 Tp_est는 에너지 손실에 따른 발열량과, 주로 윤활유가 빼앗아 가는 방열량의 차에 따라서 변화한다고 생각해도 된다. 그 발열의 요인(발열 인자)은 동력 분할 기구(4)에 입력되는 에너지나 제1 모터(2)의 토크 또는 회전수 등이다. 이에 반해 방열의 요인(방열 인자)은, 상술한 피니언 온도 Tp_est와 유온의 온도 차(또는 유온), 피니언 기어(7) 등에 의해 긁어올려진 유량에 관련되는 차속[또는 제1 모터(2)의 회전수], 상기 EOP(14)의 토출 유량 등이다. 이들 요인 중, 동력 분할 기구(4)에 입력되는 에너지에 의한 영향이 가장 크다고 생각되기 때문에, 그 에너지양[즉 제1 모터(2)의 토크 및 회전수]이 클수록, 상승률 ΔTp_up이 커진다. 따라서, 상승률 ΔTp_up은 이들 발열 인자 및 방열 인자를 파라미터로 하여 맵으로서 준비해 둘 수 있고, 그 일례를 도 8에 나타내고 있다. 도 8에 나타내는 바와 같이, 상승률 ΔTp_up은 제1 모터(2)의 토크가 클수록, 또한 제1 모터(2)의 회전수가 클수록, 큰 값이 되도록 설정되어 있다. 또한, 제1 모터(2)의 회전수(즉 차속)가 커지면, 윤활유의 긁어올림 양이 많아져서 방열량이 증대되므로, 제1 모터(2)의 회전수의 증대에 의한 상승률 ΔTp_up을 증대시키는 영향은, 제1 모터(2)의 토크 증대에 의한 영향보다 작다.

도 8에 나타내는 예에서는, 제1 모터(2)의 토크와 회전수에 기초하여 기준값을 구하고, 이것을 EOP(14)에 관한 보정 계수 K_EOP 및 유온에 관한 보정 계수 K_temp로 보정하여 상승률 ΔTp_up을 구하는 것으로 하고 있다. 유온에 관한 보정 계수 K_temp는, 유온이 낮을수록 상승률 ΔTp_up이 작아지도록 설정되어 있다. 또한, 도 8에는 제1 모터(2)의 토크와 회전수의 대소와, 상승률 ΔTp_up의 대소의 관계를 나타내고 있다. 실제의 상승률 ΔTp_up의 값은, 상기의 저하율 ΔTp_down의 예와 마찬가지로, 하이브리드 구동 장치의 구조에 크게 영향받기 때문에, 실제 기계에 의한 실험 등에 의해 상승률 ΔTp_up을 미리 구해 두게 된다.

상기의 스텝 S13 내지 S16 중 어느 하나로 피니언 온도 Tp_est(추정값)를 구한 후, 그 피니언 온도 Tp_est가 상한 온도 Tp_th 이상인지 여부가 판단된다(스텝 S17). 이 상한 온도 Tp_th는, 피니언 기어(7)나 피니언 핀, 그 베어링, 또는 윤활유의 내구성 등을 고려하여 설계상 정해진 온도이다. 피니언 온도 Tp_est가 상한 온도 Tp_th 이상임으로써, 스텝 S17에서 긍정적으로 판단된 경우에는 투모터 플래그 F_2M을 OFF로 설정하여(스텝 S18), 본 발명의 실시예에 있어서의 모터 구동 상태에 상당하는 투모터 모드를 종료한다. 그 경우, 차속이나 액셀러레이터 개방도 등에 따라 HV 모드 또는 원모터 모드가 설정된다. 그리고, 투모터 모드를 금지하는 금지 플래그 F_2M _{_} _inh가 ON으로 설정되어(스텝 S19), 도 1의 루틴은 일단 종료된다. 즉, 투모터 모드가 금지된다. 이에 반해 피니언 온도 Tp_est가 상한 온도 Tp_th보다 저온임에 의해 스텝 S17에서 부정적으로 판단된 경우에는, 금지 플래그 F_2M _{_} _inh가 OFF로 유지되어(스텝 S20), 도 1의 루틴은 일단 종료된다. 즉, 투모터 모드가 허가되고, 투모터 모드가 이미 설정되어 있는 경우에는 투모터 모드가 계속된다. 이 경우, 피니언 기어(7)나 피니언 핀 등의 온도가 아직 낮다고 생각되므로, 피니언 기어(7)나 피니언 핀 등의 내구성이 저하되는 것은 회피 또는 억제된다.

또한, 상술한 스텝 S3에서 카운트되고 있는 온 타이머 Time_ON이 투모터 모드의 계속 시간에 관한 역치 Time_ON_th 이상으로 되어짐에 따라 스텝 S8에서 부정적으로 판단된 경우, 상술한 상승률 ΔTp_up과 시간 Δtime에 기초하여 피니언 온도 Tp_est를 갱신하고(스텝 S21), 스텝 S18로 진행한다. 즉, 투모터 모드가 종료되고, 또한 투모터 모드가 금지된다.

상술한 구체예에서는, 투모터 모드가 전환되었을 때의 초기 온도를, 이그니션 스위치가 전회 OFF가 된 시점의 피니언 온도 Tp_est_old에, 피니언 온도의 저하율 ΔTp_down과 이그니션 스위치가 OFF였던 시간 ΔIG_OFF로부터 구해지는 저하 온도를 더하여 구하는(스텝 S15) 것으로 하였다. 본 발명은 상기의 구체예에 한정되지 않는 것이며, 초기 온도는 투모터 모드로 전환되기 이전에 있어서의 하이브리드 차의 동작 상태나 하이브리드 차가 놓여 있는 환경 정보 등에 기초하여 구해도 된다. 그 동작 상태에 관한 데이터의 예를 들면, 이그니션 스위치를 ON으로 하고 나서의 경과 시간, 이그니션 스위치를 OFF로 하고 나서 ON으로 할 때까지의 시간, 윤활유의 온도, 피니언 기어(7) 또는 동력 분할 기구(4)에 대한 입력 에너지의 적산값, 원모터 모드 또는 HV 모드의 주행 모드, 하이브리드 차의 프론트 그릴에 설치되어 있는 셔터의 개폐 등이다. 또한, 환경 정보의 예를 들면, 하이브리드 차가 놓여 있는 환경의 온도(외기 온도), 하이브리드 차의 엔진 컴파트먼트에 대한 공기 유입량 등이다. 이들 주행 상태나 환경은, 피니언 온도를 저하시키도록 작용하지만, 그 저하율은 각 데이터마다 상이하기 때문에, 실제 기계를 사용한 해석에 따라, 각 데이터에 대응하는 저하율을 미리 구해 둔다.

또한, 상기의 구체예에서는, 싱글 피니언형 유성 기어 기구에 의해 동력 분할 기구가 구성되어 있는 예를 나타냈지만, 이 발명에서는, 더블 피니언형 유성 기어 기구에 의해 동력 분할 기구가 구성되어 있어도 된다. 또한, 본 발명에서 대상이 되는 하이브리드 차는, 요컨대, 동력 분할 기구의 캐리어를 고정하여 그 동력 분할 기구를 제1 모터에 관한 감속기로서 기능시키도록 구성되어 있으면 된다.

Claims

하이브리드 차용 구동 제어 시스템에 있어서,
엔진의 출력 토크가 전달되는 캐리어(8)와, 선 기어(5)와 링 기어(6)를 회전 요소로서 구비하고, 차동 작용을 행하도록 구성되는 동력 분할 기구(4)와,
상기 캐리어(8)의 회전을 선택적으로 멈추도록 구성되는 브레이크 기구(11)와,
상기 선 기어(5)와 링 기어(6) 중 어느 한쪽에 연결되고, 발전 가능한 제1 모터(2)와,
상기 선 기어(5)와 링 기어(6) 중 어느 다른 쪽의 기어에 연결되는 출력 부재(15)와,
상기 출력 부재(15)의 토크에 주행을 위한 구동 토크를 부가하도록 구성되는 제2 모터(3)와,
모터 구동 상태의 계속 시간인 제1 시간에 기초하여 상기 동력 분할 기구의 온도를 구하고, 구해진 상기 온도가 미리 정한 상한 온도보다 낮은 경우에 상기 모터 구동 상태를 허가하고, 또한 상기 구해진 온도가 상기 상한 온도 이상인 경우에 상기 모터 구동 상태를 금지하도록 구성되는 전자 제어 장치(24)를
포함하고,
상기 모터 구동 상태란 이하의 조건 i) 내지 iii)을 모두 만족하는 상태이고,
상기 조건 i) 내지 iii)은
i) 상기 캐리어(8)는 상기 브레이크 기구(11)에 의해 회전이 멈추어져 있는 것과,
ii) 상기 제1 모터(2)가 출력한 토크는 상기 동력 분할 기구(4)를 통하여 상기 출력 부재에 전달되고 있는 것과,
iii) 상기 제2 모터(3)가 상기 구동 토크를 출력하고 있는 것인
것을 특징으로 하는, 하이브리드 차용 구동 제어 시스템.
제1항에 있어서,
상기 전자 제어 장치(24)는 이하의 조건 iv)와 v)를 만족시키는 경우에는, 상기 모터 구동 상태로 되어 있음의 판정을 유지하도록 구성되어 있고,
상기 조건 iv)와 v)는
iv) 상기 모터 구동 상태가 중단되어 있는 것과,
v) 상기 모터 구동 상태가 중단되어 있는 시간인 제2 시간이 미리 정한 시간보다 짧은 것인
구동 제어 시스템.
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 전자 제어 장치(24)는 상기 동력 분할 기구(11)에 관한 온도를, 상기 제1 시간과 온도 상승율에 기초하여 구하도록 구성되고,
상기 전자 제어 장치(24)는 이하의 vi) 내지 viii) 중 적어도 어느 하나의 값이 클수록, 상기 온도 상승율의 값을 크게 설정하도록 구성되고,
상기 vi) 내지 viii)는,
vi) 상기 제1 모터(2)의 회전수이고,
vii) 상기 제1 모터(2)로부터 상기 동력 분할 기구(4)에 입력되는 토크이고,
viii) 상기 제1 모터(2)로부터 상기 동력 분할 기구(4)에 입력되는 에너지인
구동 제어 시스템.
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 전자 제어 장치(24)는 상기 동력 분할 기구(4)의 윤활유의 온도를 검출하도록 구성되고,
상기 전자 제어 장치(24)는 상기 동력 분할 기구(4)의 온도를, 상기 제1 시간과 온도 상승율에 기초하여 구하도록 구성되고,
상기 전자 제어 장치(24)는 상기 온도 상승율을, 상기 윤활유의 온도가 낮을수록 작은 값으로 설정하도록 구성되어 있는, 구동 제어 시스템.
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 전자 제어 장치(24)는 상기 모터 구동 상태로 전환한 시점의 상기 동력 분할 기구(4)의 초기 온도를 구하도록 구성되고,
상기 전자 제어 장치(24)는 상기 초기 온도가 미리 정한 기준 온도 이하인 경우에는, 상기 기준 온도에, 산출 온도를 가산하여 상기 동력 분할 기구(4)의 온도를 구하도록 구성되며, 상기 산출 온도란, 상기 제1 시간과 상기 온도 상승율에 기초하여 구해진 온도이고,
상기 전자 제어 장치(24)는 상기 초기 온도가 미리 정한 상기 기준 온도를 초과하는 경우에는, 상기 초기 온도에, 상기 산출 온도를 가산하여 상기 동력 분할 기구(4)의 온도를 구하도록 구성되어 있는, 구동 제어 시스템.
제5항에 있어서,
상기 전자 제어 장치(24)는 상기 모터 구동 상태로 전환하기 이전에 있어서의 상기 하이브리드 차의 동작 상태와 상기 하이브리드 차가 놓여 있는 환경 정보 중 적어도 어느 하나를 취득하도록 구성되고,
상기 전자 제어 장치(24)는 상기 초기 온도를, 상기 동작 상태와 상기 환경 정보 중 적어도 어느 하나에 기초하여 구하도록 구성되어 있는, 구동 제어 시스템.
제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 전자 제어 장치(24)는 상기 제1 시간이, 상한 시간을 초과한 경우에 상기 모터 구동 상태를 금지하도록 구성되고, 상기 상한 시간은, 상기 모터 구동 상태를 계속 가능한 미리 정한 시간인, 구동 제어 시스템.