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KR20090001593A - 하이브리드 차량의 전동 상태 절환 제어 장치 - Google Patents

하이브리드 차량의 전동 상태 절환 제어 장치 Download PDF

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KR20090001593A
KR20090001593A KR1020070042258A KR20070042258A KR20090001593A KR 20090001593 A KR20090001593 A KR 20090001593A KR 1020070042258 A KR1020070042258 A KR 1020070042258A KR 20070042258 A KR20070042258 A KR 20070042258A KR 20090001593 A KR20090001593 A KR 20090001593A
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KR
South Korea
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clutch
motor
engine
generator
mode
Prior art date
Application number
KR1020070042258A
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English (en)
Other versions
KR100928601B1 (ko
Inventor
가오리 다니시마
Original Assignee
닛산 지도우샤 가부시키가이샤
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Filing date
Publication date
Application filed by 닛산 지도우샤 가부시키가이샤 filed Critical 닛산 지도우샤 가부시키가이샤
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Abstract

본 발명의 과제는 엔진의 시동ㆍ정지를 수반하는 모드 절환이나, 변속에 의한 전동 상태의 절환을 운전 상태의 요구에 따라서 원활하게, 또는 고응답으로 행하게 할 수 있는 장치를 제안하는 것이다.
α는 5 → 4 변속선, β는 전기 주행(EV) 모드 영역 및 하이브리드 주행(HEV) 모드 영역간의 모드 경계선에서, 동일한 액셀 조작에 대해 모드 절환 요구와 변속 요구가 동시에 발생한 경우, 초기 운전점 A를 기점으로, 운전 정보에 따른 구배의 중시 영역 경계선(γ)을 설정하고, 5 → 4 변속선(α)을 δ로 나타낸 변속선으로 변경한다. 따라서, 점 A로부터 점 B로 완만하게 액셀 개방도(APO)를 증대시키는 경우, β를 가로지르는 점 D에 있어서 EV → HEV 모드 절환이 행해지고, 그 후, 변경된 5 → 4 변속선(δ)을 가로지르는 점 B에 있어서 5 → 4 다운시프트가 행해지게 되어, 쇼크 대책에 유리하고, 점 A로부터 점 C로 급속하게 액셀 개방도(APO)를 증대시키는 경우, 공통의 모드 경계선(β) 및 변경된 5 → 4 변속선(δ)을 가로지르는 점 E에 있어서 EV → HEV 모드 절환 및 5 → 4 다운시프트가 병행적으로 행해지게 되어, 응답성이 유리하다.
Figure P1020070042258
엔진, 구동 차륜, 자동 변속기, 브레이크, 클러치

Description

하이브리드 차량의 전동 상태 절환 제어 장치{Control Apparatus for Shifting Transmission Mode of Hybrid Vehicle}
도1은 본 발명의 전동 상태 절환 제어 장치를 적용 가능한 하이브리드 차량의 파워 트레인을 도시하는 개략 평면도.
도2는 본 발명의 전동 상태 절환 제어 장치를 적용 가능한 다른 하이브리드 차량의 파워 트레인을 도시하는 개략 평면도.
도3은 본 발명의 전동 상태 절환 제어 장치를 적용 가능한 또 다른 하이브리드 차량의 파워 트레인을 도시하는 개략 평면도.
도4는 도1 내지 도3에 나타낸 파워 트레인에 있어서의 자동 변속기를 도시하는 골자도.
도5는 도4에 도시한 자동 변속기의 공선도.
도6은 도4에 도시한 자동 변속기 내에 있어서의 변속 마찰 요소의 체결의 조합과, 자동 변속기의 선택 변속단과의 관계를 나타내는 체결 논리도.
도7은 도3에 도시한 파워 트레인의 제어 시스템을 나타내는 블록선도.
도8은 상기 제어 시스템에 있어서의 통합 제어기가 실행하는 기본적인 구동력 제어의 프로그램을 나타내는 흐름도.
도9는 도7에 나타낸 제어 시스템에 있어서의 통합 제어기가 완만 가속시에 있어서 실행하는, EV → HEV 모드 절환 제어 및 5 → 4 다운시프트 제어의 동작 타임차트.
도10은 도7에 나타낸 제어 시스템에 있어서의 통합 제어기가 급속 가속시에 있어서 실행하는, EV → HEV 모드 절환 제어 및 5 → 4 다운시프트 제어의 동작 타임차트.
도11은 본 발명의 작용 효과를 달성하기 위한 5 → 4 다운시프트 변속선의 변경 태양을 예시하는 변속선도.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
1 : 엔진
2 : 구동 차륜(후륜)
3 : 자동 변속기
Gf : 전방 유성 기어 세트
Gm : 중앙 유성 기어 세트
Gr : 후방 유성 기어 세트
Fr/B : 전방 브레이크
I/C : 인풋 클러치
H&LR/C : 하이 앤 로우 리버스 클러치(제2 클러치)
D/C : 다이렉트 클러치
R/B : 리버스 브레이크
LC/B : 로우 코스트 브레이크
FWD/B : 포워드 브레이크
3rd/OWC : 3속 원웨이 클러치
1st/OWC : 1속 원웨이 클러치
FWD/OWC : 포워드 원웨이 클러치
4 : 전동축
5 : 모터/제너레이터
6 : 제1 클러치
7 : 제2 클러치
8 : 차동 기어 장치
9 : 배터리
10 : 인버터
11 : 엔진 회전 센서
12 : 모터/제너레이터 회전 센서
13 : 변속기 입력 회전 센서
14 : 변속기 출력 회전 센서
15 : 액셀 개방도 센서
16 : 배터리 축전 상태 센서
20 : 통합 제어기
21 : 엔진 제어기
22 : 모터/제너레이터 제어기
[문헌 1] 일본 특허 공개 평11-082260호 공보
본 발명은, 엔진 이외에 모터/제너레이터로부터의 동력에 의해서도 주행할 수 있고, 모터/제너레이터로부터의 동력에 의해서만 주행하는 전기 주행(EV) 모드와, 엔진 및 모터/제너레이터의 양방으로부터의 동력에 의해 주행 가능한 하이브리드 주행(HEV) 모드를 갖는 하이브리드 차량에 관한 것으로, 특히 EV 모드 및 HEV 모드 사이에서의 모드 절환과, 모터/제너레이터 및 구동 차륜간의 전동 경로를 절환하는 변속의 적어도 2개의 차량 전동 상태의 절환을 차량 운전 상태에 따라서 적합하게 행하게 하는 기술에 관한 것이다.
상기한 바와 같은 하이브리드 차량에 이용하는 하이브리드 구동 장치로서는 종래, 다양한 형식의 것이 제안되어 있지만, 그 중 하나로서, 문헌 1에 기재된 바와 같은 것이 알려져 있다.
이 하이브리드 구동 장치는 엔진 회전을 변속기로 향하게 하는 축에 결합하여, 이들 엔진 및 변속기 사이에 모터/제너레이터를 구비하고, 엔진 및 모터/제너레이터 사이를 분리 가능하게 결합하는 제1 클러치를 갖는 동시에, 모터/제너레이터 및 변속기 출력축 사이를 분리 가능하게 결합하는 제2 클러치를 토크 컨버터 대신에 갖는 구성이 되는 것이다.
이러한 하이브리드 구동 장치를 구비한 하이브리드 차량은, 제1 클러치를 해방하는 동시에 제2 클러치를 체결하는 경우, 모터/제너레이터로부터의 동력에 의해서만 주행하는 전기 주행(EV) 모드가 되고, 제1 클러치 및 제2 클러치를 모두 체결하는 경우, 엔진 및 모터/제너레이터의 양방으로부터의 동력에 의해 주행 가능한 하이브리드 주행(HEV) 모드가 될 수 있다.
이러한 하이브리드 차량에 있어서는, 전자의 EV 모드에서의 주행 중, 가속 요구나 액셀 페달의 답입 조작에 의해 요구 구동력이 증대하고, 모터/제너레이터만으로 이 요구 구동력을 실현할 수 없었기 때문에 엔진 출력이 필요해진 경우나, 모터/제너레이터용 배터리의 축전 상태가 악화(자체 구동 가능 전력이 저하)되어 엔진 출력이 필요해진 경우에는, 상기 EV 모드로부터 후자의 HEV 모드로 절환하게 되고, 반대로 후자의 HEV 모드에서의 주행 중, 감속 요구나 액셀 페달의 복귀 조작에 의해 요구 구동력이 저하되고, 모터/제너레이터만으로 이 요구 구동력을 실현할 수 있도록 되었으므로 엔진 출력이 불필요해진 경우나, 모터/제너레이터용 배터리의 축전 상태가 개선(자체 구동 가능 전력이 증대)되어 엔진 출력이 불필요해진 경우에는, 상기 HEV 모드로부터 전자의 EV 모드로 절환하게 된다.
전자의 EV → HEV 모드 절환에 있어서는, 제1 클러치를 체결하여 모터/제너레이터에 의해 엔진을 시동시키면서 상기 모드 절환을 행할 필요가 있고, 또한 이 때, 액셀 페달의 답입 등에 기인하여 변속기의 변속이 동시에 필요한 경우도 있다.
또한, 후자의 HEV + EV 모드 절환에 있어서는, 제1 클러치를 해방하는 동시에 엔진을 정지시키면서 상기 모드 절환을 행할 필요가 있고, 또한 이 때, 액셀 페 달의 복귀 조작 등에 기인하여 변속기의 변속이 동시에 필요한 경우도 있다.
그런데, 상기 EV → HEV 모드 절환시의 제1 클러치의 체결 및 모터/제너레이터에 의한 엔진 시동, 및 이것과 같은 시기에 있어서의 변속기의 변속이나, 상기 EV → HEV 모드 절환시의 제1 클러치의 해방 및 엔진의 정지, 및 이것과 같은 시기에 있어서의 변속기의 변속은 단시간 중에 행해지는 것이 좋고, 또한 상기한 엔진의 시동ㆍ정지 및 변속기의 변속은 쇼크 없이 원활하게 행해지는 것이 바람직하다.
그러나, 이 요구를 충족시키는 제어 기술에 대해 종래 문헌 1도 포함하여 적합한 제안이 이루어지고 있지 않았다.
상기한 요구를 위해서는, 상기 모드 절환시에 제1 클러치의 체결ㆍ해방 및 엔진의 시동ㆍ정지를 행하게 하는 경우나, 상기 모드 절환시의 변속을 행하게 하는 경우에, 모터/제너레이터 및 구동 차륜간에 있어서의 전동계의 제2 클러치를 선택적으로 해방시켜, 엔진의 시동ㆍ정지 시간 및 변속 시간의 단축을 도모하는 동시에, 이들 엔진의 시동ㆍ정지 및 변속에 수반하는 토크 변화가 구동 차륜으로 향하지 않도록 하는 것이 고려된다.
그러나, 모터/제너레이터 및 구동 차륜간에 있어서의 전동계의 제2 클러치를 선택적으로 해방시키는 상기 대책에서는, 구동 차륜이 완전히 양방의 동력원으로부터 분리되어 구동력이 빠지는 느낌이 발생하므로, 특히 액셀 페달을 천천히 조작하는 경우에 있어서 위화감이 되는 문제를 발생시킨다.
또한, 더욱 고도의 고안 방식을 이용하여, 모터/제너레이터 및 구동 차륜간 에 있어서의 전동계의 제2 클러치를 완전히 해방시키는 대신에, 상기 제2 클러치를 전달 토크 용량 제어하여 구동 차륜에의 구동력을 유지한 상태에서 엔진의 시동ㆍ정지(모드 절환)를 행하거나, 변속을 행하게 하여 상기 쇼크의 문제나 구동력이 빠지는 느낌에 관한 문제를 해소하는 것도 고려할 수 있지만, 동일한 액셀 페달 조작에 대해 엔진의 시동ㆍ정지(모드 절환) 요구와 변속 요구가 동시에 발생한 경우, 엔진 시동ㆍ정지(모드 절환)를 위한 시퀀스 제어 후에 변속을 위한 시퀀스 제어를 행하거나, 반대로 변속을 위한 시퀀스 제어 후에 엔진 시동ㆍ정지(모드 절환)를 위한 시퀀스 제어를 행하게 되어, 엔진 시동ㆍ정지(모드 절환) 및 변속에 필요한 시간이 길어지는 다른 문제를 발생시킨다.
본 발명은, 엔진 시동ㆍ정지(모드 절환) 및 변속을 차례로 행하게 하면, 상기한 바와 같이 모드 절환 응답 및 변속 응답이 나빠지지만, 상기 쇼크의 문제나 구동력이 빠지는 느낌에 관한 문제를 해소할 수 있고, 반대로 엔진 시동ㆍ정지(모드 절환) 및 변속을 병행적으로 행하게 하면, 상기 쇼크의 문제나 구동력이 빠지는 느낌에 관한 문제의 해소가 곤란해지지만, 모드 절환 응답 및 변속 응답이 좋아진다는 사실 인식을 기초로 하여, 엔진 시동ㆍ정지(모드 절환) 및 변속에 필요한 시간이 길어져도, 즉 이들에 관한 응답성이 희생이 되어도, 상기 쇼크의 문제나 구동력이 빠지는 느낌에 관한 문제를 우선적으로 해소해야 할 차량 운전 상태에서는, 전자의 제어, 즉 엔진 시동ㆍ정지(모드 절환) 및 변속을 차례로 행하게 할 수 있도록, 또한 상기 쇼크의 문제나 구동력이 빠지는 느낌에 관한 문제 해결보다도 엔진 시동ㆍ정지(모드 절환) 응답 및 변속 응답성을 우선시켜야 할 차량 운전 상태에서 는, 후자의 제어, 즉 엔진 시동ㆍ정지(모드 절환) 및 변속을 병행적으로 행하게 할 수 있도록 하여, 이율배반의 상기 요구를 모두 만족시킬 수 있도록 한 하이브리드 차량의 전동 상태 절환 제어 장치를 제안하는 것을 목적으로 한다.
이 목적을 위해, 본 발명에 의한 하이브리드 차량의 전동 상태 절환 제어 장치는 청구항 1에 기재된 이하의 구성으로 한다.
우선, 전제가 되는 하이브리드 차량을 설명하는데, 이것은 동력원으로서 엔진 및 모터/제너레이터를 구비하고, 이들 엔진 및 모터/제너레이터 사이에 전달 토크 용량을 변경 가능한 제1 클러치를 개재시키고, 모터/제너레이터 및 구동 차륜 사이에 전달 토크 용량을 변경 가능한 제2 클러치를 개재시키고, 엔진을 정지시키고, 제1 클러치를 해방하는 동시에 제2 클러치를 체결함으로써 모터/제너레이터로부터의 동력에 의해서만 전기 주행 모드를 선택 가능하고, 제1 클러치 및 제2 클러치를 모두 체결함으로써 엔진 및 모터/제너레이터의 양방으로부터의 동력에 의한 하이브리드 주행 모드를 선택 가능하게 한 것이다.
본 발명은 이러한 하이브리드 차량에 있어서, 상기 전기 주행 모드 및 하이브리드 주행 모드간에서의 모드 절환과, 상기 모터/제너레이터 및 구동 차륜간의 전동 경로를 절환하는 변속과의 적어도 2개의 구동력 전동 상태의 절환을 각각, 차량 주행 속도에 관한 정보나 엔진 부하에 관한 정보 등의 차량 운전 정보에 따른 타이밍에서 행하게 하도록 구성한 점에 특징지을 수 있다.
이하, 본 발명의 실시 형태를 도면에 도시하는 실시예를 기초로 상세하게 설 명한다.
도1은 본 발명의 전동 상태 절환 제어 장치를 적용 가능한 하이브리드 구동 장치를 구비한 전방 엔진ㆍ후방 휠 드라이브식 하이브리드 차량의 파워 트레인을 나타내고, 1은 엔진, 2는 구동 차륜(후륜)이다.
도1에 도시하는 하이브리드 차량의 파워 트레인에 있어서는, 통상의 후륜 구동차와 마찬가지로 엔진(1)의 차량 전후 방향 후방에 자동 변속기(3)를 탠덤으로 배치하고, 엔진(1)[크랭크샤프트(1a)]으로부터의 회전을 자동 변속기(3)의 입력축(3a)으로 전달하는 축(4)에 결합하여 모터/제너레이터(5)를 설치한다.
모터/제너레이터(5)는 모터로서 작용하거나, 제너레이터(발진기)로서 작용하는 것으로, 엔진(1) 및 자동 변속기(3) 사이에 배치한다.
이 모터/제너레이터(5) 및 엔진(1) 사이에, 보다 상세하게는 축(4)과 엔진 크랭크샤프트(1a) 사이에 제1 클러치(6)를 개재 삽입하고, 이 제1 클러치(6)에 의해 엔진(1) 및 모터/제너레이터(5) 사이를 분리 가능하게 결합한다.
여기서 제1 클러치(6)는 전달 토크 용량을 연속적 또는 단계적으로 변경 가능한 것으로 하고, 예를 들어 비례 솔레노이드에서 클러치 작동유 유량 및 클러치 작동 유압을 연속적으로 제어하여 전달 토크 용량을 변경 가능한 습식 다판 클러치로 구성한다.
모터/제너레이터(5) 및 자동 변속기(3) 사이에, 보다 상세하게는 축(4)과 변속기 입력축(3a) 사이에 제2 클러치(7)를 개재 삽입하고, 이 제2 클러치(7)에 의해 모터/제너레이터(5) 및 자동 변속기(3) 사이를 분리 가능하게 결합한다.
제2 클러치(7)도 제1 클러치(6)와 마찬가지로 전달 토크 용량을 연속적 또는 단계적으로 변경 가능한 것으로 하고, 예를 들어 비례 솔레노이드에서 클러치 작동유 유량 및 클러치 작동 유압을 연속적으로 제어하여 전달 토크 용량을 변경 가능한 습식 다판 클러치로 구성한다.
자동 변속기(3)는 2003년 1월, 닛산지도샤(가부시끼가이샤) 발행「스카이라인 신형차(CV35형 차) 해설서」제C-9 페이지 내지 제C-22 페이지에 기재된 것과 동일한 것으로 하고, 복수의 변속 마찰 요소(클러치나 브레이크 등)를 선택적으로 체결하거나 해방함으로써, 이들 변속 마찰 요소의 체결ㆍ해방 조합에 의해 전동 경로(변속단)를 결정하는 것으로 한다.
따라서, 자동 변속기(3)는 입력축(3a)으로부터의 회전을 선택 변속단에 따른 기어비로 변속하여 출력축(3b)에 출력한다.
이 출력 회전은, 차동 기어 장치(8)에 의해 좌우 후륜(2)으로 분배하여 전달되어, 차량의 주행에 이용된다.
단 자동 변속기(3)는, 상기한 바와 같은 유단식의 것에 한정되지 않고, 무단 변속기라도 좋은 것은 물론이다.
자동 변속기(3)는 도4에 도시한 바와 같은 것으로, 이하에 그 개략을 설명한다.
입출력축(3a, 3b)은 동축 맞댐 관계로 배치하고, 이들 입출력축(3a, 3b) 상에 엔진(1)[모터/제너레이터(5)] 측으로부터 차례로 전방 유성 기어 세트(Gf), 중앙 유성 기어 세트(Gm), 및 후방 유성 기어 세트(Gr)를 적재하여 구비하고, 이들을 자동 변속기(3)에 있어서의 유성 기어 변속 기구의 주된 구성 요소로 한다.
엔진(1)[모터/제너레이터(5)]에 가장 가까운 전방 유성 기어 세트(Gf)는, 전방 태양 기어(Sf), 전방 링 기어(Rf), 이들에 맞물리는 전방 피니온(Pf), 및 상기 전방 피니온을 회전 가능하게 지지하는 전방 캐리어(Cf)로 이루어지는 단순 유성 기어 세트로 하고,
다음에 엔진(1)[모터/제너레이터(5)]에 가까운 중앙 유성 기어 세트(Gm)는, 중앙 태양 기어(Sm), 중앙 링 기어(Rm), 이들에 맞물리는 중앙 피니온(Pm), 및 상기 중앙 피니온을 회전 가능하게 지지하는 중앙 캐리어(Cm)로 이루어지는 단순 유성 기어 세트로 하고, 엔진(1)[모터/제너레이터(5)]로부터 가장 먼 후방 유성 기어 세트(Gr)는, 후방 태양 기어(Sr), 후방 링 기어(Rr), 이들에 맞물리는 후방 피니온(Pr), 및 상기 후방 피니온을 회전 가능하게 지지하는 후방 캐리어(Cr)로 이루어지는 단순 유성 기어 세트로 한다.
유성 기어 변속 기구의 전동 경로(변속단)를 결정하는 변속 마찰 요소로서는, 전방 브레이크(Fr/B), 인풋 클러치(I/C), 하이 앤 로우 리버스 클러치(H&LR/C), 다이렉트 클러치(D/C), 리버스 브레이크(R/B), 로우 코스트 브레이크(LC/B) 및 포워드 브레이크(FWD/B)를 설치하고, 이들을 3개의 원웨이 클러치, 즉 3속 원웨이 클러치(3rd/OWC), 1속 원웨이 클러치(1st/OWC) 및 포워드 원웨이 클러치(FWD/OWC)와 함께, 이하와 같이 유성 기어 세트(Gf, Gm, Gr)의 상기 구성 요소에 상관시켜 자동 변속기(3)의 유성 기어 변속 기구를 구성한다.
전방 링 기어(Rf)는 입력축(3a)에 결합하고, 중앙 링 기어(Rm)는 인풋 클러 치(I/C)에 의해 적절하게 입력축(3a)에 결합 가능하게 한다.
전방 태양 기어(Sf)는 3속 원웨이 클러치(3rd/OWC)를 통해 엔진(1)의 회전 방향과 역의 방향으로 회전하지 않도록 하는 동시에, 3속 원웨이 클러치(3rd/OWC)에 대해 병렬적으로 배치한 전방 브레이크(Fr/B)에 의해 적절하게 고정 가능하게 한다.
전방 캐리어(Cf) 및 후방 링 기어(Rr)를 서로 결합하고, 중앙 링 기어(Rm) 및 후방 캐리어(Cr)를 서로 결합한다.
중앙 캐리어(Cm)는 출력축(3b)에 결합하고, 중앙 태양 기어(Sm) 및 후방 태양 기어(Sr) 사이에는 1속 원웨이 클러치(1st/OWC)를 통해 중앙 태양 기어(Sm)가 후방 태양 기어(Sr)에 대해 엔진(1)의 회전 방향과 역의 방향으로 회전하지 않도록 하는 동시에, 하이 앤 로우 리버스 클러치(H&LR/C)에 의해 중앙 태양 기어(Sm) 및 후방 태양 기어(Sr)를 서로 결합 가능하게 한다.
후방 태양 기어(Sr) 및 후방 캐리어(Cr) 사이를 다이렉트 클러치(D/C)에 의해 결합 가능하게 하고, 후방 캐리어(Cr)를 리버스 브레이크(R/B)에 의해 적절하게 고정 가능하게 한다.
중앙 태양 기어(Sm)는 또한 포워드 브레이크(FWD/B) 및 포워드 원웨이 클러치(FWD/OWC)에 의해 포워드 브레이크(FWD/B)의 체결 상태에서 엔진(1)의 회전 방향과 역의 방향으로 회전하지 않도록 하는 동시에, 로우 코스트 브레이크(LC/B)에 의해 적절하게 고정 가능하게 하고, 이를 위해 로우 코스트 브레이크(LC/B)를 포워드 브레이크(FWD/B) 및 포워드 원웨이 클러치(FWD/OWC)에 대해 병렬적으로 설치한다.
상기 유성 기어 변속 기구의 동력 전달렬은 공선도에 의해 나타내면 도5에 도시한 바와 같은 것으로, 7개의 변속 마찰 요소(Fr/B, I/C, H&LR/C, D/C, R/B, LC/B, FWD/B), 및 3개의 원웨이 클러치(3rd/OWC, 1st/OWC, FWD/OWC)의 도6에 ○표 및 ●표(엔진 브레이크시)로 나타내는 선택적 결합에 의해, 전진 제1 속(1st), 전진 제2 속(2nd), 전진 제3 속(3rd), 전진 제4 속(4th) 및 전진 제5 속(5th)의 전진 변속단과, 후퇴 변속단(Rev)을 얻을 수 있다.
상기한 자동 변속기(3)를 구비하는 도1의 파워 트레인에 있어서는, 정차 상태로부터의 발진시 등을 포함하는 저부하ㆍ저차속시에 이용되는 전기 주행(EV) 모드가 요구되는 경우, 제1 클러치(6)를 해방하고, 제2 클러치(7)를 체결하여, 자동 변속기(3)를 동력 전달 상태로 한다.
이 상태에서 모터/제너레이터(5)를 구동하면, 상기 모터/제너레이터(5)로부터의 출력 회전만이 변속기 입력축(3a)에 도달하게 되고, 자동 변속기(3)가 상기 입력축(3a)으로의 회전을, 선택중의 변속단에 따라 변속하여 변속기 출력축(3b)으로부터 출력한다.
변속기 출력축(3b)으로부터의 회전은 그 후, 차동 기어 장치(8)를 거쳐서 후륜(2)에 이르고, 차량을 모터/제너레이터(5)에 의해서만 전기 주행(EV 주행)시킬 수 있다.
고속 주행시나, 대부하 주행시나, 배터리의 자체 구동 가능 전력이 적을 때 등에 이용되는 하이브리드 주행(HEV 주행) 모드가 요구되는 경우, 제1 클러치(6) 및 제2 클러치(7)를 모두 체결하고, 자동 변속기(3)를 동력 전달 상태로 한다.
이 상태에서는, 엔진(1)으로부터의 출력 회전, 또는 엔진(1)으로부터의 출력 회전 및 모터/제너레이터(5)로부터의 출력 회전의 양방이 변속기 입력축(3a)에 도달하게 되고, 자동 변속기(3)가 상기 입력축(3a)으로의 회전을 선택중의 변속단에 따라서 변속하여 변속기 출력축(3b)으로부터 출력한다.
변속기 출력축(3b)으로부터의 회전은 그 후 차동 기어 장치(8)를 거쳐서 후륜(2)에 이르고, 차량을 엔진(1) 및 모터/제너레이터(5)의 양방에 의해 하이브리드 주행(HEV 주행)시킬 수 있다.
이러한 HEV 주행 중에 있어서, 엔진(1)을 최적 연비로 운전시키면 에너지가 잉여가 되는 경우, 이 잉여 에너지에 의해 모터/제너레이터(5)를 발진기로서 작동시킴으로써 잉여 에너지를 전력으로 변환하고, 이 발전 전력을 모터/제너레이터(5)의 모터 구동에 이용하도록 축전해 둠으로써 엔진(1)의 연비를 향상시킬 수 있다.
또 도1에서는, 모터/제너레이터(5) 및 구동 차륜(2)을 분리 가능하게 결합하는 제2 클러치(7)를 모터/제너레이터(5) 및 자동 변속기(3) 사이에 개재시켰지만, 도2에 도시한 바와 같이 제2 클러치(7)를 자동 변속기(3) 및 차동 기어 장치(8) 사이에 개재시켜도 마찬가지로 기능시킬 수 있다.
또한, 도1 및 도2에서는 제2 클러치(7)로서 전용의 것을 자동 변속기(3) 전, 혹은 후에 추가하는 것으로 하였지만, 이 대신에 제2 클러치(7)로서 도3에 도시한 바와 같이 자동 변속기(3) 내에 기존하는 전진 변속단 선택용의 변속 마찰 요소 또는 후퇴 변속단 선택용의 변속 마찰 요소를 유용하도록 해도 좋다.
제2 클러치(7)로서 유용하는 자동 변속기(3)의 변속 마찰 요소에 대해서는 후술한다.
이 경우, 제2 클러치(7)가 상기한 모드 선택 기능을 완수하는 데 부가하여, 이 기능을 완수하도록 체결될 때에 자동 변속기를 대응 변속단에의 변속에 의해 동력 전달 상태로 하는 것으로 되어, 전용의 제2 클러치가 불필요해 비용상 매우 유리하다.
도1 내지 도3에 도시하는 하이브리드 차량의 파워 트레인을 이루는 엔진(1), 모터/제너레이터(5), 제1 클러치(6), 및 제2 클러치(7)는 도7에 도시한 바와 같은 시스템에 의해 제어한다.
또 이하에서는, 파워 트레인이 도3에 도시한 바와 같은 것[제2 클러치(7)로서 자동 변속기(3) 내에 기존의 변속 마찰 요소를 유용한 것]인 경우에 대해 설명을 전개하는 것으로 한다.
도7의 제어 시스템은 파워 트레인의 동작점을 통합 제어하는 통합 제어기(20)를 구비하고, 파워 트레인의 동작점을 목표 엔진 토크(tTe)와, 목표 모터/제너레이터 토크(tTm)[목표 모터/제너레이터 회전수(tNm)라도 좋음]와, 제1 클러치(6)의 목표 전달 토크 용량(tTc1)[제1 클러치 지령압(tPc1)]과, 제2 클러치(7)의 목표 전달 토크 용량(tTc2)[제2 클러치 지령압(tPc2)]으로 규정한다.
통합 제어기(20)에는 상기 파워 트레인의 동작점을 결정하기 위해, 엔진 회전수(Ne)를 검출하는 엔진 회전 센서(11)로부터의 신호와, 모터/제너레이터 회전수(Nm)를 검출하는 모터/제너레이터 회전 센서(12)로부터의 신호와, 변속기 입력 회전수(Ni)를 검출하는 입력 회전 센서(13)로부터의 신호와, 변속기 출력 회전 수(No)를 검출하는 출력 회전 센서(14)로부터의 신호와, 엔진(1)의 요구 부하 상태를 나타내는 액셀 페달 흡입량[액셀 개방도(APO)]을 검출하는 액셀 개방도 센서(15)로부터의 신호와, 모터/제너레이터(5)용 전력을 축전해 두는 배터리(9)의 축전 상태(SOC)(자체 구동 가능 전력)를 검출하는 축전 상태 센서(16)로부터의 신호를 입력한다.
또한, 상기한 센서 중, 엔진 회전 센서(11), 모터/제너레이터 회전 센서(12), 입력 회전 센서(13), 및 출력 회전 센서(14)는 각각 도1 내지 도3에 도시한 바와 같이 배치할 수 있다.
통합 제어기(20)는 상기 입력 정보 중 액셀 개방도(APO), 배터리 축전 상태(SOC), 및 변속기 출력 회전수(No)[차속(VSP)]로부터 운전자가 희망하고 있는 차량의 구동력을 실현 가능한 운전 모드(EV 모드, HEV 모드)를 선택하는 동시에, 목표 엔진 토크(tTe), 목표 모터/제너레이터 토크(tTm)[목표 모터/제너레이터 회전수(tNm)라도 좋음], 목표 제1 클러치 전달 토크 용량(tTc1)[제1 클러치 지령압(tPc1)], 및 목표 제2 클러치 전달 토크 용량(tTc2)[제2 클러치 지령압(tPc2)]을 각각 연산한다.
목표 엔진 토크(tTe)는 엔진 제어기(21)에 공급되고, 목표 모터/제너레이터 토크(tTm)[목표 모터/제너레이터 회전수(tNm)라도 좋음]는 모터/제너레이터 제어기(22)에 공급된다.
엔진 제어기(21)는 엔진 토크(Te)가 목표 엔진 토크(tTe)가 되도록 엔진(1)을 제어하고, 모터/제너레이터 제어기(22)는 모터/제너레이터(5)의 토크(Tm)[또는 회전수(Nm)]가 목표 모터/제너레이터 토크(tTm)[또는 목표 모터/제너레이터 회전수(tNm)]가 되도록 배터리(9) 및 인버터(10)를 통해 모터/제너레이터(5)를 제어한다.
통합 제어기(20)는 목표 제1 클러치 전달 토크 용량(tTc1)[제1 클러치 지령압(tPc1)] 및 목표 제2 클러치 전달 토크 용량(tTc2)[제2 클러치 지령압(tPc2)]에 대응한 솔레노이드 전류를 제1 클러치(6) 및 제2 클러치(7)의 유압 제어 솔레노이드(도시하지 않음)에 공급하고, 제1 클러치(6)의 전달 토크 용량(Tc1)[제1 클러치압(Pc1)]이 목표 전달 토크 용량(tTc1)[제1 클러치 지령압(tPc1)]에 일치하도록, 또한 제2 클러치(7)의 전달 토크 용량(Tc2)[제2 클러치압(Pc2)]이 목표 제2 클러치 전달 토크 용량(tTc2)[제2 클러치 지령압(tPc2)]에 일치하도록, 제1 클러치(6) 및 제2 클러치(7)를 각각에 체결력 제어한다.
통합 제어기(20)는 상기한 운전 모드(EV 모드, HEV 모드)의 선택, 그리고 목표 엔진 토크(tTe), 목표 모터/제너레이터 토크(tTm)[목표 모터/제너레이터 회전수(tNm)라도 좋음], 목표 제1 클러치 전달 토크 용량(tTc1)[제1 클러치 지령압(tPc1)], 및 목표 제2 클러치 전달 토크 용량(tTc2)[제2 클러치 지령압(tPc2)]의 연산을 도8에 나타내는 메인 루틴에 의해 실행한다.
우선 스텝 S1에 있어서, 예정의 도달 목표 구동력 맵을 이용하여, 액셀 개방도(APO) 및 차속(VSP)으로부터 정상적인 도달 목표 구동력(tFo0)을 연산한다.
다음의 스텝 S2에 있어서는, 예정의 변속 맵을 기초로 액셀 개방도(APO) 및 차속(VSP)으로부터 목표 변속단(SHIFT)을 결정하고, 이것을 스텝 S9에서 자동 변속 기(3)의 변속 제어부(도시하지 않음)로 지령하여 자동 변속기(3)를 목표 변속단(SHIFT)으로 변속시킨다.
스텝 S3에 있어서는, 예정의 목표 운전 모드 영역 맵을 이용하여, 액셀 개방도(APO) 및 차속(VSP)으로부터 목표로 하는 운전 모드(EV 모드, HEV 모드)를 결정한다.
목표 운전 모드로서 통상, 고부하(대액셀 개방도)ㆍ고차속시에는 HEV 모드를 부여하고, 저부하ㆍ저차속시에는 EV 모드를 부여하도록 상기한 목표 운전 모드 영역 맵을 정하는 것이 보통이다.
다음의 스텝 S4에 있어서는, 현재의 운전 모드와 상기 목표 운전 모드와의 대비에 의해 운전 모드 천이 연산을 이하와 같이 행한다.
현재의 운전 모드와 목표 운전 모드가 일치하고 있으면, 현재의 운전 모드 EV 모드 또는 HEV 모드를 유지하도록 지령하고, 현재의 운전 모드가 EV 모드이고, 목표 운전 모드가 HEV 모드이면, EV 모드로부터 HEV 모드로의 모드 절환을 지령하고, 현재의 운전 모드가 HEV 모드이고, 목표 운전 모드가 EV 모드이면, HEV 모드로부터 EV 모드로의 모드 절환을 지령한다.
그리고, 이들 지령을 스텝 S9에서 출력함으로써, 지령과 같이 모드 유지나 모드 절환을 행하게 한다.
스텝 S5에 있어서는, 현재의 구동력으로부터 스텝 S1에서 구한 도달 목표 구동력(tFo0)으로, 소정의 가중치를 둔 응답으로 이행하는 데 필요한 시시각각의 과도 목표 구동력(tFo)을 연산한다.
이 연산에 있어서는 예를 들어 도달 목표 구동력(tFo0)을 소정 시정수의 로우 패스 필터에 통과시켜 얻게 되는 출력을 과도 목표 구동력(tFo)으로 할 수 있다.
스텝 S6에 있어서는, 운전 모드(EV 모드, HEV 모드)나, 모드 절환에 따라서 과도 목표 구동력(tFo)과, 구동 차륜(2)의 타이어 유효 반경(Rt)과, 파이널 기어비(if)와, 현재의 선택 변속단에 의해 결정되는 자동 변속기(3)의 기어비(iG)와, 자동 변속기(3)의 입력 회전수(Ni)와, 엔진 회전수(Ne)와, 배터리 축전 상태(SOC)(자체 구동 가능 전력)에 따른 목표 방전 전력(tP)으로부터, 모터/제너레이터(5)와의 협동에 의해, 혹은 단독으로 과도 목표 구동력(tFo)을 달성하는 데 필요한 목표 엔진 토크(tTe)를 구하고, 이와 같이 하여 결정한 목표 엔진 토크(tTe)를 스텝 S9에 있어서 도7의 엔진 제어기(21)에 지령하고, 엔진 제어기(21)는 엔진(1)을 목표 엔진 토크(tTe)가 실현되도록 제어한다.
스텝 S7에 있어서는, 운전 모드(EV 모드, HEV 모드)나, 모드 절환에 따라서 과도 목표 구동력(tFo)을 달성하는 데 필요한, 또는 모드 절환을 수행시키는 데 필요한 제1 클러치(6) 및 제2 클러치(7)의 목표 전달 토크 용량(tTc1, tTc2)[클러치 지령압(tPc1, tPc2)]을 구하고, 이와 같이 하여 결정된 제1 클러치(6) 및 제2 클러치(7)의 목표 전달 토크 용량(tTc1, tTc2)[클러치 지령압(tPc1, tPc2)]을 스텝 S9 있어서 도7의 제1 클러치(6) 및 제2 클러치(7)에 지령하고, 제1 클러치(6) 및 제2 클러치(7)를 목표 전달 토크 용량(tTc1, tTc2)이 되도록 체결력 제어한다.
스텝 S8에 있어서는, 운전 모드(EV 모드, HEV 모드)나 모드 절환에 따라서, 과도 목표 구동력(tFo)과, 구동 차륜(2)의 타이어 유효 반경(Rt)과, 파이널 기어비(if)와, 현재의 선택 변속단에 의해 결정되는 자동 변속기(3)의 기어비(iG)와, 자동 변속기(3)의 입력 회전수(Ni)와, 엔진 회전수(Ne)와, 배터리 축전 상태(SOC)(자체 구동 가능 전력)에 따른 목표 방전 전력(tP)으로부터, 엔진(1)과의 협동에 의해, 혹은 단독으로 과도 목표 구동력(tFo)을 달성하는 데 필요한 목표 모터/제너레이터 토크(tTm)를 구하고, 이와 같이 하여 결정한 목표 모터/제너레이터 토크(tTm)를 스텝 S9에 있어서 도7의 모터/제너레이터 제어기(22)에 지령하고, 모터/제너레이터 제어기(22)는 모터/제너레이터(5)를 목표 모터/제너레이터 토크(tTm)가 실현되도록 제어한다.
이상은 일반적인 하이브리드 차량의 파워 트레인 구동력 제어이지만, 본 발명이 목표로 하는 모드 절환(도시예에서는 EV → HEV 모드 절환) 제어를, 도9에 나타낸 바와 같이 순시 t1 이후 액셀 페달의 답입으로 액셀 개방도(APO)가 비교적 완만하게 증대되고, 이에 수반하여 EV → HEV 모드 절환 지령이 내려지는 동시에 자동 변속기(3)가 5속으로부터 4속으로 다운시프트(변속)되는 경우, 및 도10에 도시한 바와 같이 순시 t1 이후 액셀 페달의 답입으로 액셀 개방도(APO)가 비교적 급속하게 증대되고, 이에 수반하여 EV → HEV 모드 절환 지령이 내려지는 동시에 자동 변속기(3)가 5속으로부터 4속으로 다운시프트(변속)되는 경우에 대해, 이하에 설명한다.
또한, 상기 5 → 4 다운시프트를 위한 변속선(α), 및 상기 EV → HEV 모드 절환을 위한 모드 경계선(β)은 각각 도11에 도시한 바와 같은 것으로, 도9는 도11 에 A로 나타내는 운전점[차속(VSP) 및 액셀 개방도(APO)의 조합]으로부터 운전점 B로 완만하게 액셀 개방도(APO)를 증대시킨 결과, 차속(VSP)도 A점 상당치로부터 B점 상당치로 상승하는 운전시의 동작 타임차트를, 또한 도10은 도11의 운전점 A로부터 운전점 C로 급속하게 액셀 개방도(APO)를 증대시킨 결과, 차속(VSP)이 상기 액셀 조작에 추종하여 상승하기 전에 상기 액셀 개방도(APO)의 증대가 종료하는 운전시의 동작 타임차트를 각각 나타낸다.
본 실시예에 있어서는, 동일한 액셀 페달 조작[액셀 개방도(APO)의 증대]에 대해 모드 절환 요구와 변속 요구가 동시에 발생한 경우, 도11에 도시한 바와 같이 상기 액셀 개방도 증대를 개시시킬 때에 있어서의 초기 운전점 A를 기점으로 하여, 차속(VSP) 및 그 시간 변화 비율인 차량 가속도(ΔVSP)나, 엔진 요구 부하를 나타내는 액셀 개방도(APO) 및 그 시간 변화 비율인 액셀 조작 속도(ΔAPO) 등의 차량 운전 정보에 따른 구배[차속(VSP)에 대한 액셀 개방도(APO)의 변화 구배]의 중시 영역 경계선(γ)을 설정한다.
이 중시 영역 경계선(γ)은 모드 절환 응답 및 변속 응답이 희생이 되어도, 상기한 쇼크의 문제나 구동력이 빠지는 느낌에 관한 문제를 우선적으로 해소해야 할 쇼크 대책 중시 영역과, 상기한 쇼크의 문제나 구동력이 빠지는 느낌에 관한 문제 해결보다도, 모드 절환 응답 및 변속 응답을 우선시켜야 할 응답 중시 영역과의 경계[차속(VSP)과 액셀 개방도(APO)와의 조합]를 나타내는 것으로, 중시 영역 경계선(γ)보다도 고차속 및 소액셀 개방도 영역이 쇼크 대책 중시 영역, 중시 영역 경계선(γ)보다도 저차속 및 대액셀 개방도 영역이 응답 중시 영역이다.
그리고, 5 → 4 다운시프트 변속선(α)을 δ로 나타낸 변속선, 즉 모드 경계선(β)으로 둘러싸인 EV 모드 영역에서는 통상의 5 → 4 다운시프트 변속선(α)을 그리고, 고차속측으로 향함에 따라서 차례로, 우선 모드 경계선(β)을 그리고, 계속해서 중시 영역 경계선(γ)을 그리고, 마지막으로 통상의 5 → 4 다운시프트 변속선(α)보다도 상기 차량 운전 정보에 따른 분만큼 대액셀 개방도측에 있어서 α에 평행한 선에 따르는 5 → 4 다운시프트 변속선(δ)으로 변경한다.
이와 같이, 차속(VSP) 및 그 시간 변화 비율인 차량 가속도(ΔVSP)나, 엔진 요구 부하를 나타내는 액셀 개방도(APO) 및 그 시간 변화 비율인 액셀 조작 속도(ΔAPO) 등의 차량 운전 정보에 따라서 변경된 5 → 4 다운시프트 변속선(δ)과, 모드 경계선(β)을 기초로 하는 변속 제어 및 모드 절환 제어에 따르면, 도9의 완만한 액셀 조작에 대응한 도11의 운전점 A로부터 운전점 B로의 이행시에는, 우선 모드 경계선(β)을 가로지르는 운전점(D)에 있어서 EV → HEV 모드 절환이 행해지고, 그 후, 변경된 5 → 4 다운시프트 변속선(δ)을 가로지르는 운전점 B에 있어서 5 → 4 다운시프트가 행해지고, 또한 도10의 급속한 액셀 조작에 대응한 도11의 운전점 A로부터 운전점 C로의 이행시에는 공통의 모드 경계선(β) 및 변경된 5 → 4 다운시프트 변속선(δ)을 가로지르는 운전점 E에 있어서 EV → HEV 모드 절환 및 5 → 4 다운시프트가 동시에 행해진다.
상기한 바와 같이, 도9의 완만한 액셀 조작에 대응한 도11의 운전점 A로부터 운전점 B로의 이행시에는, EV → HEV 모드 절환이 행해진 후에 5 → 4 다운시프트가 행해지므로, 상기 액셀 조작시에 필요한 모드 절환 응답 및 변속 응답보다도 상 기한 쇼크의 문제나 구동력이 빠지는 느낌에 관한 문제를 해소하는 것을 우선으로 해야 한다는 요구에 부합하여, 이 우선 과제를 확실하게 해결할 수 있다.
또한 상기한 바와 같이, 도1O의 급속한 액셀 조작에 대응한 도11의 운전점 A로부터 운전점 C로의 이행시에는, EV → HEV 모드 절환 및 5 → 4 다운시프트가 병행적으로 행해지므로, 상기 액셀 조작시에 필요한 상기한 쇼크의 문제나 구동력이 빠지는 느낌에 관한 문제 해결보다도 모드 절환 응답 및 변속 응답을 우선시켜야 한다는 요구에 부합하여, 이 우선 과제를 확실하게 해결할 수 있다.
따라서 본 실시예에 따르면, 상기한 이율배반의 요구, 즉 상기 쇼크의 문제나 구동력이 빠지는 느낌에 관한 문제의 해결과, 모드 절환 응답 및 변속 응답을 모두 요구대로 만족시킬 수 있다.
이하, 도9 및 도10에 나타내는 동작 타임차트를 차례로 상세하게 설명한다. 우선 도9에 도시한 바와 같이 순시 t1 이후 액셀 페달의 완만한 답입으로 액셀 개방도(APO)가 비교적 완만하게 증대되고, 이에 수반하여 EV → HEV 모드 절환 지령이 내려지는 동시에, 자동 변속기(3)의 5속으로부터 4속으로의 다운시프트(변속) 지령이 내려진 경우의 동작에 대해 이하에 설명한다.
또한, EV → HEV 모드 절환은 상기한 바와 같이, 제1 클러치(6)를 해방하고, 엔진(1)을 정지하고, 제2 클러치(7)를 체결하여 모터/제너레이터(5)로부터의 동력에 의해서만 차륜(2)을 구동하는 전기 주행(EV) 모드로부터, 제1 클러치(6)를 체결하여 상기 제1 클러치를 경유한 동력에 의해 엔진(1)을 시동시키고, 엔진(1) 및 모터/제너레이터(5)로부터의 동력에 의해 차륜(2)을 구동하는 하이브리드 주행(HEV) 모드로의 절환이므로, 제1 클러치(6)를 체결하는 동시에 모터/제너레이터(5)를 구동력 제어하여 상기 EV → HEV 모드 절환이 수행된다.
또한, 자동 변속기(3)의 상기 5속으로부터 4속으로의 다운시프트는, 도6의 체결 논리 도면에 화살표를 부여하여 나타낸 바와 같이, 체결 상태의 전방 브레이크(Fr/B)를 해방시키는(이것을 해방측 변속 마찰 요소라 칭함) 동시에, 해방 상태의 다이렉트 클러치(D/C)를 체결시킴(이것을 체결측 변속 마찰 요소라 칭함)으로써 달성된다.
또한, 이 변속 중에도 하이 앤 로우 리버스 클러치(H&LR/C)는 도6의 체결 논리도로부터 명백한 바와 같이 계속적으로 체결 상태를 유지하여, 변속의 전후에 있어서의 5속 및 4속의 양방에서 자동 변속기(3)를 전동 상태로 하도록 기능하므로, 본 실시예에서는 하이 앤 로우 리버스 클러치(H&LR/C)를 도3의 제2 클러치(7)로서 이용하고, 도9에서는 그 전달 토크 용량의 지령치를 tTc2에 의해, 또한 그 실제치를 Tc2에 의해 각각 나타냈다.
도9에서는 또한 다이렉트 클러치(D/C)(체결측 변속 마찰 요소)의 전달 토크 용량에 관한 지령치를 tTc에 의해, 또한 그 실제치를 Tc에 의해 나타내고, 전방 브레이크(Fr/B)(해방측 변속 마찰 요소)의 전달 토크 용량에 관한 지령치를 tTo에 의해, 또한 그 실제치를 To에 의해 나타냈다.
도9에서는 그 밖에, 도3에 있어서의 제1 클러치(6)의 지령압을 tPc1에 의해, 또한 그 실압을 Pc1에 의해, 또한 그 전달 토크 용량을 Tc1에 의해 각각 나타냈다.
단 제1 클러치(6)는, 정상 상태[실압(Pc1) = 0]에서는 체결되어 그 전달 토 크 용량(Tc1)이 최대치로 되어 있고, 그 지령압(tPc1)으로 향하도록 제어되는 실압(Pc1)의 상승에 따라 전달 토크 용량(Tc1)이 저하되는 것으로 한다.
도9에는 또한 모터/제너레이터(5)의 회전수 지령치(모터 회전수 지령치)(tNm), 그 실회전수(모터 회전수)(Nm), 엔진(1)의 엔진 회전수(Ne), 자동 변속기(3)의 변속기 입력 회전수(Ni), 엔진(1)의 엔진 토크(Te), 모터/제너레이터(5)의 모터 토크(Tm), 및 변속기 출력 토크를 병기하였다.
도9에 나타내는 순시 t1로부터의 액셀 개방도(APO)(요구 구동력)의 완만한 증대에 수반하여, 모터/제너레이터(5)의 모터 토크(Tm) 및 모터 회전수(Nm)를 도시한 바와 같이 증대시키는 동시에, 이 때의 모터 토크(Tm)를 구동 차륜(2)으로 전달 가능하게 하기 위해, 제2 클러치(7)인 하이 앤 로우 리버스 클러치(H&LR/C)의 전달 토크 용량(Tc2)을 변속기 목표 출력 토크 대응의 것이 되도록 도시와 같이 증대시킨다.
한편, 액셀 개방도(APO)(요구 구동력)의 증대에 의해 엔진 동력이 필요해진 결과, 순시 t2에 전기 주행(EV) 모드로부터 하이브리드 주행(HEV) 모드로의 EV → HEV 모드 절환 지령이 내려지면, 제1 클러치(6)를, 파선으로 나타낸 바와 같이 저하시키는 지령압(tPc1)으로 추종 제어되는 실압(Pc1)에 의해(프리차지 제어 및 스탠바이 제어에 의해), 전달 토크 용량(Tc1)은 0인 상태이지만 빠르게 체결 개시 직전 상태로 한다.
그리고, EV → HEV 모드 절환 지령 순시 t2로부터 설정 시간 TM1이 경과하는 순시 t3으로부터, 모터/제너레이터(5)를 엔진 시동용으로 회전 상승시키기 위해, 그 회전수 지령치(tNm)를 엔진 시동용의 목표치로 상승시키고, 모터 회전수(Nm)가 이에 추종하도록 모터 토크(Tm)를 상승시킨다.
이에 의해, 제2 클러치(7)인 하이 앤 로우 리버스 클러치(H&LR/C)가 그 전달 토크 용량(Tc2)을 상기한 바와 같이 변속기 목표 출력 토크 대응의 것으로 되어 있으므로, 모터 토크(Tm)의 상승분으로 슬립을 개시한다.
또한, 상기한 바와 같이 모터/제너레이터(5)의 회전수 지령치(tNm)를 엔진 시동용의 목표치로 상승시키는 데 있어서는 도시한 바와 같이, 제2 클러치(7)인 하이 앤 로우 리버스 클러치(H&LR/C)의 상기 슬립을 개시가 원활하게 행해지도록 2단계로 행하게 한다.
또한, 제2 클러치(7)인 하이 앤 로우 리버스 클러치(H&LR/C)가 슬립을 개시한 후에는, 모터/제너레이터(5)의 회전수 지령치(tNm)를 엔진 시동용 목표 회전수 및 제2 클러치(7)[하이 앤 로우 리버스 클러치(H&LR/C)] 전후 회전차와의 합으로 한다.
제2 클러치(7)[하이 앤 로우 리버스 클러치(H&LR/C)] 슬립 개시 이후 그 전후 회전차가 엔진 시동용 목표 회전차 이상인 상태의 계속 시간을 모니터하고, 이 계속 시간이 소정 시간에 도달한 순시 t4로부터 제1 클러치(6)의 지령압(tPc1)을 제1 클러치(6)가 체결을 개시하여 전달 토크 용량(Tc1)을 갖도록 저하시킨다.
이러한 제1 클러치(6)의 체결 개시에서 그 전달 토크 용량(Tc1)에 의해 엔진(1)이 엔진 회전수(Nm) 및 엔진 토크(Te)의 파형으로부터 명백한 바와 같이 시동이 개시되지만, 이 때 엔진 회전수(Nm)가 예를 들어 0.3초에 1000 rpm까지 상승하 도록 순시 t4의 직후에 있어서의 제1 클러치(6)의 지령압(tPc1)[전달 토크 용량(Tc1)]을 결정한다.
상기 엔진(1)의 시동에 의해, 엔진 회전수(Ne)와, 모터/제너레이터(5)의 회전수(Nm)와의 회전차, 즉 제1 클러치(6)의 전후 회전차가 클러치 체결 쇼크상 문제없는 작은 설정치가 된 순시 t6에, 제1 클러치(6)의 지령압(tPc1)을 0으로 하고, 이에 추종하여 저하 제어되는 실압(Pc1)에 의해 제1 클러치(6)를 완전 체결시키기 위해 그 전달 토크 용량(Tc1)을 최대치로 향하게 한다.
동일한 액셀 조작에 수반하여 발생한 순시 t4 및 t6 사이에 있어서의 5 → 4 다운시프트 지령 순시 t5에는, 해방측 변속 마찰 요소인 전방 브레이크(Fr/B)의 전달 토크 용량 지령치(tTo)를 제2 클러치(7)인 하이 앤 로우 리버스 클러치(H&LR/C)의 전달 토크 용량 상당치까지 저하시켜, 해방측 변속 마찰 요소인 전방 브레이크(Fr/B)의 실전달 토크 용량(To)을 전달 토크 용량 지령치(tTo)에 추종하도록 저하시킨다.
이에 의해 해방측 변속 마찰 요소인 전방 브레이크(Fr/B)가 제2 클러치(7)인 하이 앤 로우 리버스 클러치(H&LR/C) 대신에 슬립할 수 있는 것이 되고, 전방 브레이크(Fr/B)의 슬립 개시를 검지하여 하이 앤 로우 리버스 클러치(H&LR/C)의 전달 토크 용량 지령치(tTc2)를 완전 체결에 필요한 값까지 상승시키고, 이에 추종 제어되는 실용량(Tc2)에 의해 하이 앤 로우 리버스 클러치(H&LR/C)를 완전 체결시킴으로써, 하이 앤 로우 리버스 클러치(H&LR/C)로부터 전방 브레이크(Fr/B)로의 슬립 요소의 전환 부여를 행한다.
5 → 4 다운시프트 지령 순시 t5에는 또한 체결측 변속 마찰 요소인 다이렉트 클러치(D/C)를 파선으로 나타낸 바와 같이 저하시키는 전달 토크 용량 지령치(tTc)에 추종 제어되는 실전달 토크 용량(tPc)에 의해(프리차지 제어 및 스탠바이 제어에 의해) 빠르게 체결 개시 직전 상태로 한다.
상기한 바와 같이 순시 t4 이후 엔진 시동용으로 체결이 개시된 제1 클러치(6)의 완전 체결 판정(도9에 완전 체결 판정이라 기록하여 나타냄) 후, 엔진 토크(Te)가 안정된(tTc2 - Tm > 설정치가 되었음) 것을 판정하는 순시 t7에, 모터/제너레이터(5)의 회전수 지령치(tNm)를 파선으로 나타낸 바와 같이 소정의 시정수에 의해 변속 후 목표 회전수로 상승시키고, 이에 모터 회전수(Nm)가 추종하도록 모터 토크(Tm)를 제어한다.
또한, 상기한 제1 클러치(6)의 완전 체결 판정(도9에 완전 체결 판정이라 기록하여 나타냄)시에는, 제1 클러치(6)의 스트로크양으로부터 추정 가능한 전달 토크 용량(Tc1)이 규정치가 되었을 때, 혹은 순시 t6으로부터 설정 시간 TM2가 경과하였을 때의 빠른 쪽을 가지고 제1 클러치(6)가 완전 체결하였다고 판정할 수 있다.
상기한 해방측 변속 마찰 요소인 전방 브레이크(Fr/B)의 해방 진행과, 체결측 변속 마찰 요소인 다이렉트 클러치(D/C)의 체결 진행과의 전환 부여에 의한 5 → 4 다운시프트의 종료 판정시(t8), 예를 들어 변속기 출력 회전수(No)가 최종 목표치의 90%에 도달한 것을 판정하는 순시 t8에, 해방측 변속 마찰 요소인 전방 브레이크(Fr/B)의 전달 토크 용량 지령치(tTo)를 액셀 개방도(APO), 차속(VSP)에 따 른 시간 변화 구배에서 0으로 향하게 하고, 이에 추종 제어되는 실전달 토크 용량(To)에서 전방 브레이크(Fr/B)를 상기 슬립 상태로부터 완전히 해방시키는 동시에, 체결측 변속 마찰 요소인 다이렉트 클러치(D/C)의 전달 토크 용량 지령치(tTc)를 0으로 하여, 이것에 추종 제어되는 실전달 토크 용량(Tc)에서 다이렉트 클러치(D/C)를 완전히 체결시키고, 이들에 의해 순시 t9에서 5 → 4 다운시프트를 완료시킨다.
또한, EV → HEV 모드 절환 제어를 완료하여 HEV 모드 제어로 이행하는 타이밍은, 제2 클러치(7)인 하이 앤 로우 리버스 클러치(H&LR/C)의 전후 회전차가 체결 완료를 나타내는 설정치 미만으로 된 후 소정의 여유 시간이 경과하였을 때로 한다.
도9에 대해 상술한 본 실시예가 되는 하이브리드 차량의 완만 가속시 전동 상태 절환 제어에 따르면, 이 완만 가속을 차속(VSP) 및 그 시간 변화 비율인 차량 가속도(ΔVSP)나, 엔진 요구 부하를 나타내는 액셀 개방도(APO) 및 그 시간 변화 비율인 액셀 조작 속도(ΔAPO) 등의 차량 운전 정보로부터 판단하여, 동일한 액셀 조작에 대해 EV → HEV 모드 절환 및 5 → 4 다운시프트 지령의 양방이 발생한 경우, 제1 클러치(6)를 체결시켜 모터/제너레이터(5)에 의해 엔진을 시동시키는 EV → HEV 모드 절환 후에, 자동 변속기(3)의 변속[모터/제너레이터(5) 및 구동 차륜(2)간의 전동 경로의 절환]을 행하므로, 모드 절환 응답이나 변속 응답이 희생이 되지만, EV → HEV 모드 절환 쇼크를 확실하게 저감시키는 시퀀스 및 5 → 4 변속 쇼크를 확실하게 저감시키는 시퀀스를 개별적으로 채용할 수 있어, 이들 쇼크의 문 제나 구동력이 빠지는 느낌에 관한 문제를 확실하게 해소할 수 있다.
또한, 제1 클러치(6)를 체결시켜 모터/제너레이터(5)에 의해 엔진을 시동시키는 EV → HEV 모드 절환시, 및 자동 변속기(3)의 변속에 의해 모터/제너레이터(5) 및 구동 차륜(2)간의 전동 경로를 절환할 때에, 당초에는 제2 클러치(7)의 전달 토크 용량(Tc2)을 운전자에 의한 구동력 요구치에 따른 전달 토크 용량으로 해 놓고, 그 후, 해방측 변속 마찰 요소[전방 브레이크(Fr/B)]의 전달 토크 용량을 제2 클러치(7)의 전달 토크 용량(Tc2) 상당치, 즉 운전자에 의한 구동력 요구치에 따른 전달 토크 용량으로 하는 프로세스를 거쳐서, 상기 순서의 EV → HEV 모드 절환 및 자동 변속기(3)의 변속을 행하게 하므로, 구동 차륜(2)에의 구동력을 운전자에 의한 구동력 요구치에 따른 구동력으로 유지한 상태에서, EV→ HEV 모드 절환 및 자동 변속기(3)의 변속을 행하게 하는 것이 되어, 구동력이 빠지는 느낌에 관한 상기한 문제를 해소할 수 있는 동시에, 구동력 요구치를 초과한 토크 변화를 제2 클러치(7), 혹은 해방측 변속 마찰 요소[전방 브레이크(Fr/B)]의 슬립에 의해 흡수하여 상기한 쇼크의 문제를 해소할 수 있다.
또한 마찬가지의 이유로부터, 모터/제너레이터(5)의 토크를 운전자에 의한 구동력 요구치를 초과한 큰 것으로 함으로써, 구동 차륜(2)에의 구동력을 운전자에 의한 구동력 요구치에 따른 구동력으로 유지한 상태에서, 잉여분의 모터/제너레이터 토크로 엔진(1)의 시동을 행하게 할 수 있는 동시에, 이 엔진 시동 중에 해방측 변속 마찰 요소[전방 브레이크(Fr/B)]의 해방 및 체결측 변속 마찰 요소[다이렉트 클러치(D/C)]의 체결에 의해 변속을 행할 수 있게 되고, 응답성보다도 쇼크 대책이 우선이 된다고 할지라도, 엔진 시동 및 변속에 필요한 시간이 현저하게 길어지는 것도 아니다.
계속해서 도10에 도시한 바와 같이 순시 t1 이후 액셀 페달의 급속한 답입으로 액셀 개방도(APO)가 비교적 빠르게 증대되고, 이에 수반하여 EV → HEV 모드 절환 지령이 내려지게 되는 동시에, 자동 변속기(3)의 5속으로부터 4속으로의 다운시프트(변속) 지령이 내려지게 된 경우의 동작을 이하에 설명한다.
또 도10 중, 도9에 있어서와 같은 신호에는 동일한 부호를 부여하여 나타내는 것에 그치고, 중복 설명을 생략한다.
도10에 나타내는 순시 t1로부터의 액셀 개방도(APO)(요구 구동력)의 급속한 증대에 수반하여, 모터/제너레이터(5)의 모터 토크(Tm) 및 모터 회전수(Nm)를 도시한 바와 같이 증대시키는 동시에, 이 때의 모터 토크(Tm)를 구동 차륜(2)으로 전달 가능하게 하기 위해, 제2 클러치(7)인 하이 앤 로우 리버스 클러치(H&LR/C)의 전달 토크 용량(Tc2)을 변속기 목표 출력 토크 대응의 것이 되도록 증대시킨다.
한편, 액셀 개방도(APO)(요구 구동력)의 증대에 의해, 엔진 동력이 필요해진 결과, 순시 t2에 전기 주행(EV) 모드로부터 하이브리드 주행(HEV) 모드로의 EV → HEV 모드 절환 지령이 내려지게 되면, 제1 클러치(6)를 파선으로 나타낸 바와 같이 저하시키는 지령압(tPc1)에 추종 제어되는 실압(Pc1)에 의해(프리차지 제어 및 스탠바이 제어에 의해), 전달 토크 용량(Tc1)은 0인 상태이지만 빠르게 체결 개시 직전 상태로 한다.
그리고, EV → HEV 모드 절환 지령 순시 t2로부터 설정 시간 TM1이 경과하는 순시 t3로부터, 제2 클러치(7)인 하이 앤 로우 리버스 클러치(H&LR/C)의 전달 토크 용량(Tc2)을 클러치 슬립의 피드 포워드(F/F) 제어를 위한 소정치로 하고, 상기 클러치의 슬립 피드 포워드(F/F) 제어를 5 → 4 다운시프트 지령 순시 t4까지 행하게 한다.
이에 의해, 제2 클러치(7)인 하이 앤 로우 리버스 클러치(H&LR/C)를 예정 이상의 토크의 입력에 대해 슬립 가능하게 한다.
또한, 제2 클러치(7)의 슬립 피드 포워드(F/F) 제어를 행하고 있는 순시 t4까지의 동안에 제2 클러치(7)의 슬립량이 소정치 이상이 되면, 그 순시에 도9에 대해 전술한 완만 가속시의 제어로 이행한다.
한편, EV → HEV 모드 절환 지령 순시 t2로부터 설정 시간 TM2가 경과하는 순시보다, 모터/제너레이터(5)를 엔진 시동용으로 회전 상승시키는 전단계로서, 그 회전수 지령치(tNm)를 프리레이싱(prelasing)용의 목표치로 상승시키고, 모터 회전수(Nm)가 이에 추종하도록 모터 토크(Tm)를 상승시킨다.
5 → 4 다운시프트 지령 순시 t4에는, 해방측 변속 마찰 요소인 전방 브레이크(Fr/B)의 전달 토크 용량 지령치(tTo)를 0으로 하고, 이에 추종 제어되는 전달 토크 용량(To)에 의해 체결 상태의 해방측 변속 마찰 요소[전방 브레이크(Fr/B)]를 해방 상태로 향하게 한다.
5 → 4 다운시프트 지령 순시 t4에는 또한 체결측 변속 마찰 요소인 다이렉트 클러치(D/C)를 파선으로 나타낸 바와 같이 상승시키는 전달 토크 용량 지령치(tTc)에 추종 제어되는 실전달 토크 용량(Pc)에 의해(프리차지 제어 및 스탠바이 제어에 의해) 빠르게 체결 개시 직전 상태로 한다.
해방측 변속 마찰 요소[전방 브레이크(Fr/B)]가 상기한 바와 같이 해방 상태로 향하고 있는 도중에 슬립을 시작한 순시 t5에, 상기한 바와 같이 체결 개시 직전 상태로 되어 있는 제1 클러치(6)를 파선으로 나타낸 바와 같이 0으로 하는 지령압(tPc1)에 추종 제어되는 실압(Pc1)에 의해, 전달 토크 용량(Tc1)을 발생시키는 동시에 점증시켜 완전 체결로 향하게 하고, 엔진 회전수(Ne)를 크랭킹용으로 상승시킨다.
이 때 제1 클러치(6)의 전달 토크 용량(Tc1)은 엔진 회전수(Nm)가 예를 들어 0.3초에 1000 rpm까지 상승하도록 결정한다.
그리고, 제1 클러치(6)의 슬립량이 쇼크상 문제가 되지 않는 설정치 미만이 된 부분에서, 완전 체결 지령(도10에 완전 체결 지령이라 기록하여 나타냄)을 내리고, 제1 클러치(6)의 완전 체결을 행하게 한다.
해방측 변속 마찰 요소[전방 브레이크(Fr/B)]의 슬립 개시 순시 t5로부터 모터/제너레이터(5)를 엔진 시동용으로 회전 상승시키기 위해, 그 회전수 지령치(tNm)를 엔진 시동용 목표치로 상승시키고, 모터 회전수(Nm)가 이것에 추종하도록 모터 토크(Tm)를 상승시킨다.
이에 의해, 제2 클러치(7)인 하이 앤 로우 리버스 클러치(H&LR/C)가, 그 전달 토크 용량(Tc2)이 슬립 피드 포워드(F/F) 제어의 소정치로 되어 있으므로, 모터 토크(Tm)의 상승분으로 슬립되어, 엔진(1)을 착화에 의해 엔진 회전수(Nm) 및 엔진 토크(Te)의 파형으로부터 명백한 바와 같이 시동시킬 수 있다.
제1 클러치(6)의 완전 체결 판정 후, 제2 클러치[하이 앤 로우 리버스 클러치(H&LR/C)]의 전달 토크 용량(Tc2)으로부터 모터/제너레이터(5)의 모터 토크(Tm)를 뺀 차값이 설정치 이상이 되는 엔진 토크 안정 판정시(t6)에, 모터/제너레이터(5)의 회전수 지령치(tNm)를 파선으로 나타낸 바와 같이 소정의 시정수에 의해 (도시에서는 4단계로)변속 후 목표 회전수로 상승시키고, 이에 모터 회전수(Nm)이 추종하도록 모터 토크(Tm)를 제어한다.
또한, 상기한 제1 클러치(6)의 완전 체결 판정(도10에 완전 체결 판정이라 기록하여 나타냄)시에는, 제1 클러치(6)의 스트로크량으로부터 추정 가능한 전달 토크 용량(Tc1)이 규정치가 되었을 때, 혹은 제1 클러치(6)의 완전 체결 지령(도10에 완전 체결 지령이라 기록하여 나타냄)으로부터 설정 시간 TM3이 경과하였을 때의 빠른 쪽을 가지고 제1 클러치(6)가 완전 체결하였다고 판정할 수 있다.
자동 변속기(3)의 입력 회전수[모터 회전수(Nm)]와 출력 회전수의 비로 나타내는 실효 기어비가 변속 후(4속) 기어비의 90 %에 도달한 변속 종료 판정시(t7)에, 체결측 변속 마찰 요소인 다이렉트 클러치(D/C)를 파선으로 나타낸 바와 같이 증대시킨 전달 토크 용량 지령치(tTc)로 추종 제어되는 실전달 토크 용량(Tc)에 의해 체결 개시 직전 상태로부터 체결 진행시켜, 5 → 4 다운시프트를 진행ㆍ종료시킨다.
이에 의해 체결측 변속 마찰 요소[다이렉트 클러치(D/C)]의 슬립량이 설정치 미만이 된 상태, 또는 실효 기어비가 변속 후(4속) 기어비에 도달한 변속 종료 상태가 설정 시간 계속되는 것을 검지하는 순시 t8에, 모터/제너레이터(5)를 회전수 제어로부터 토크 제어로 절환하고, 모터 토크 주행으로부터 엔진 토크 주행으로의 토크의 전환 부여를 행하여 EV 모드로부터 HEV 모드로의 절환을 종료한다.
도10에 대해 상술한 본 실시예가 되는 하이브리드 차량의 급속 가속시 전동 상태 절환 제어에 따르면, 이 급속 가속을 차속(VSP) 및 그 시간 변화 비율인 차량 가속도(ΔVSP)나, 엔진 요구 부하를 나타내는 액셀 개방도(APO) 및 그 시간 변화 비율인 액셀 조작 속도(ΔAPO) 등의 차량 운전 정보로부터 판단하고, 동일한 액셀 조작에 대해 EV → HEV 모드 절환 및 5 → 4 다운시프트 지령의 양방이 발생한 경우, 제1 클러치(6)를 체결시켜 모터/제너레이터(5)에 의해 엔진을 시동시키는 EV → HEV 모드 절환과, 자동 변속기(3)의 변속[모터/제너레이터(5) 및 구동 차륜(2)간의 전동 경로의 절환]을 병행적으로 행하므로, 모드 절환 시간 및 변속 시간을 단축하여 이들 모드 절환 및 변속의 응답을 개선할 수 있고, EV → HEV 모드 절환 쇼크를 확실하게 저감시키는 시퀀스 및 5 → 4 변속 쇼크를 확실하게 저감시키는 시퀀스를 개별적으로 채용할 수 없어, 이들 쇼크 대책이 희생이 되지만, 급속 가속시의 요구에 부합하여 쇼크 대책보다도 모드 절환 및 변속의 응답성을 우선시킨 하이브리드 차량의 전동 상태 절환 제어를 실현할 수 있다.
또한 모터/제너레이터(5)의 토크를 운전자에 의한 구동력 요구치를 초과한 큰 것으로 함으로써, 구동 차륜(2)에의 구동력을 운전자에 의한 구동력 요구치에 따른 구동력으로 유지한 상태에서, 잉여분의 모터/제너레이터 토크에서 엔진(1)의 시동을 행하게 할 수 있는 동시에, 이 엔진 시동 중에 해방측 변속 마찰 요소[전방 브레이크(Fr/B)]의 해방 및 체결측 변속 마찰 요소[다이렉트 클러치(D/C)]의 체결 에 의해 변속을 동시 병행하여 행할 수 있게 되어, 엔진 시동 및 변속에 필요한 시간을 더욱 단축할 수 있다.
그런데 도9에 대해 전술한 작용 효과, 및 도10에 대해 상술한 작용 효과를 달성하는 데, 변속의 판단에 이용하는 변속선(5 → 4 다운시프트 변속선)을 도11에 대해 전술한 바와 같이 차속(VSP) 및 그 시간 변화 비율인 차량 가속도(ΔVSP)나, 엔진 요구 부하를 나타내는 액셀 개방도(APO) 및 그 시간 변화 비율인 액셀 조작 속도(ΔAPO) 등의 차량 운전 정보에 따라 변경하여 소기의 목적이 달성되도록 하였으므로, 도9에 대해 전술한 작용 효과, 및 도10에 대해 상술한 작용 효과를 변속선만의 변경에 의한 간단한 방법으로 달성할 수 있어 매우 유리하다.
또 상기 각 실시예에서는, 동일한 액셀 조작으로 엔진 시동을 수반하는 EV → HEV 모드 절환과 변속이 동시에 발생하는 경우에 대해 서술하였지만, 엔진의 정지를 수반하는 HEV → EV 모드 절환과 변속이 동시에 발생하는 경우에 대해서도, 같은 고안 방법에 의해 같은 작용 효과를 발휘하는 전동 상태 절환 제어를 구축할 수 있다.
또한 상기 각 실시예에서는, 액셀 조작에 수반하여 EV → HEV 모드 절환과 변속이 발생하는 경우에 대해 서술하였지만, 액셀 조작 이외의 요인, 예를 들어 차속(VSP)의 변화에 수반하여 모드 절환과 변속이 동시에 발생하는 경우에 대해서도, 같은 고안 방법에 의해 같은 작용 효과를 발휘하는 전동 상태 절환 제어를 구축할 수 있다.
상기한 본 발명에 관한 하이브리드 차량의 전동 상태 절환 제어 장치에 따르면, 모드 절환과 변속의 적어도 2개의 구동력 전동 상태의 절환을 각각 차량 운전 정보에 따른 타이밍에서 행하게 하므로, 모드 절환 응답 및 변속 응답이 희생이 되어도, 상기 쇼크의 문제나 구동력이 빠지는 느낌에 관한 문제를 우선적으로 해소해야 할 차량 운전 상태에서는 모드 절환 및 변속을 차례로 행하게 하고, 또한 상기 쇼크의 문제나 구동력이 빠지는 느낌에 관한 문제 해결보다도 모드 절환 응답 및 변속 응답을 우선시켜야 할 차량 운전 상태에서는 모드 절환 및 변속을 병행적으로 행하게 하는 것이 가능해지고, 이들에 의해 상기한 이율배반의 요구, 즉 상기 쇼크의 문제나 구동력이 빠지는 느낌에 관한 문제의 해결과, 모드 절환 응답 및 변속 응답을 모두 만족시킬 수 있다.

Claims (9)

  1. 하이브리드 차량의 제어 장치이며,
    엔진과
    모터/제너레이터와,
    이들 엔진 및 모터/제너레이터 사이에 체결 및 해방 가능한 제1 클러치를 개재시키고,
    상기 모터/제너레이터 및 구동 차륜간에 체결 및 해방 가능한 제2 클러치 및 복수의 마찰 체결 요소의 체결에 의해 동력 전달 경로를 2개 이상 선택 가능한 변속 장치를 개재시키고,
    제1 클러치를 해방하는 동시에 제2 클러치를 체결 상태로 한 전기 주행 모드와, 제1 클러치 및 제2 클러치의 체결에 의해 동력 전달 가능한 상태로 한 하이브리드 주행 모드를 선택 가능하게 하는 제어기와,
    상기 제어기는 상기 전기 주행 모드와 상기 하이브리드 주행 모드간의 모드 절환과, 상기 변속 장치에서의 변속(절환)과의 2개의 구동력 전동 상태의 절환이 요구되었을 때,
    상기 구동력 전동 상태의 절환을, 적어도 차속에 관한 차량 정보나 엔진 부하에 관한 차량 정보에 따른 타이밍에서 행하게 하는 하이브리드 차량의 제어 장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 차량 정보가 상기 구동력 전동 상태의 절환을 소정의 속도보다도 완만하게 행하는 것을 요구하고 있다고 나타내는 것일 때, 상기 모드 절환 후에 상기 변속을 행하는 하이브리드 차량의 제어 장치.
  3. 제1항에 있어서, 상기 차량 정보가 상기 구동력 전동 상태의 절환을 소정의 속도보다도 빠르게 행하는 것을 요구하고 있다고 나타내는 것일 때, 상기 모드 절환과 상기 변속을 같은 시기에 행하는 하이브리드 차량의 제어 장치.
  4. 제2항에 있어서, 차속이 소정의 값보다도 높은 경우, 또는 엔진 부하가 소정의 값보다도 작은 경우에는, 상기 구동력 전동 상태의 절환을 소정의 속도보다도 완만하게 행하는 것을 요구하고 있다고 나타내는 하이브리드 차량의 제어 장치.
  5. 제3항에 있어서, 차속이 소정의 값보다도 낮은 경우, 또는 엔진 부하가 소정의 값보다도 큰 경우에는, 상기 구동력 전동 상태의 절환을 소정의 속도보다도 빠르게 행하는 것을 요구하고 있다고 나타내는 하이브리드 차량의 제어 장치.
  6. 제1항에 있어서, 상기 모드 절환은 EV로부터 HEV로의 절환인 하이브리드 차량의 제어 장치.
  7. 제1항에 있어서, 상기 변속은 다운시프트인 하이브리드 차량의 제어 장치.
  8. 제1항에 있어서, 상기 엔진 부하라 함은 액셀 개방도를 나타내는 하이브리드 차량의 제어 장치.
  9. 제1항에 있어서, 상기 제2 클러치는 변속 장치의 내부에 있는 하이브리드 차량의 제어 장치.
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