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KR20130014683A - 하이브리드 자동차 - Google Patents

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KR20130014683A
KR20130014683A KR1020127026871A KR20127026871A KR20130014683A KR 20130014683 A KR20130014683 A KR 20130014683A KR 1020127026871 A KR1020127026871 A KR 1020127026871A KR 20127026871 A KR20127026871 A KR 20127026871A KR 20130014683 A KR20130014683 A KR 20130014683A
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KR
South Korea
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speed
mode
predetermined
driving
vehicle
Prior art date
Application number
KR1020127026871A
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English (en)
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KR101406536B1 (ko
Inventor
유키히로 니사토
Original Assignee
미쯔비시 지도샤 고교 가부시끼가이샤
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Publication date
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Publication of KR20130014683A publication Critical patent/KR20130014683A/ko
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Abstract

잔존 용량이 제1 임계치를 상회할 것인가 아닌가 판단한 뒤, 제1 속도, 제2 속도 또는 제3 속도에 따라 제1 주행 모드, 제2 주행 모드 또는 제3 주행 모드 중 어느 하나를 선택해서 주행하므로, 잔존 용량이 정상 판정 용량인 제1 임계치를 상회할 것인가 아닌가에 따라 각 영역에서 용이하게 적정한 시리즈식 하이브리드 모드 또는 패럴렐식 하이브리드 모드를 선택해서 주행할 수 있고, 주행 제어가 안정화되고 용이해질 수 있다.

Description

하이브리드 자동차{HYBRID AUTOMOBILE}
본 발명은, 모터의 회전을 에너지로서 주행하는 시리즈식 하이브리드 차량으로서 주행할 수 있고, 엔진 회전을 에너지로서 주행하는 패럴렐식 하이브리드 차량으로서도 주행할 수 있는 하이브리드 차량에 관한 것이다.
현재, 엔진에 의해 구동되는 발전기의 발전 출력 및 배터리의 방전 출력에 의해 모터를 구동하고, 모터에 의해 차륜을 구동하는 시리즈식 하이브리드 차량과, 엔진의 기계 출력에 의해 차륜을 구동하는 패럴렐식 하이브리드 차량과, 이들 차량의 주행 모드인 시리즈식 하이브리드 모드와 패럴렐식 하이브리드 모드에서의 주행이 모두 가능한 시리즈 패럴렐식 하이브리드 차량이 알려져 있다.
시리즈식 하이브리드 차량이 전동기에 의해 차륜을 구동하는 것에 대해, 패럴렐식 하이브리드 차량은 엔진의 기계 출력에 의해 차륜을 구동하지만, 예컨대, 발진, 가속, 제동 등의 때에는, 엔진의 기계 출력과 요구 출력 사이의 차를 엔진의 축에 설치한 회전기에 의해 보충하도록 차륜을 구동할 수 있다. 이 경우, 회전기를 전동기로서 동작시킴으로써 가속이 실현되고, 발전기로서 동작시킴으로써 감속이 실현되고, 그때, 차량에 탑재된 배터리는 회전기(전동기)에 전력을 공급하거나 회전기(발전기)로부터 전력을 회생한다.
여기서, 차량에 탑재된 배터리의 용량(SOC)은, 회전기의 회생 전력이나 외부 전원으로부터의 전력뿐만 아니라, 엔진에 의해 구동되는 발전기의 발전 출력에 의해서도 충전된다. 특히, 주행시에 배터리 용량이 소정 용량을 하회하면 엔진에 의해 구동되는 발전기의 전력에 의해 충전 제어가 반복되어, 배터리 용량(SOC)이 과도하게 저하되는 것을 억제하고 있다.
그런데, 시리즈 패럴렐식 하이브리드 차량에는, 클러치 등의 기구가 사용되어 발전기와 전동기의 사이가 결합해제 및 결합 가능하게 기계적으로 연결된다. 이 시리즈 패럴렐식 하이브리드 차량이 시리즈식 하이브리드 차량으로서 주행될 때는, 클러치는 결합해제되어 발전기와 전동기 사이의 기계적 연결이 분리된다. 결과적으로, 엔진에 의해 구동되는 발전기의 발전 출력이, 배터리를 통해, 전동기에 공급된다. 이 상태에서는, 차량이 시리즈식 하이브리드 차량으로서 주행할 수 있다. 반대로, 패럴렐식 하이브리드 차량으로서 주행될 때는, 클러치가 결합되어 발전기와 전동기가 기계적으로 연결된다. 결과적으로, 엔진의 기계적 출력이 발전기, 클러치 및 전동기를 통해서 구동륜에 기계적으로 전달되는 상태로 되고, 발전기와 전동기를 사용해서 가감속 가능한 상태로 된다. 이 상태에서는 차량이 패럴렐식 하이브리드 차량으로서 주행할 수 있다.
이와 같은 시리즈 패럴렐식 하이브리드 차량의 일례가 특허 문헌 1(일본 특허출원공개공보 제2000-209706호)에 개시되어 있다. 이 시리즈 패럴렐식 하이브리드 차량은, 엔진 출력축과 구동륜측의 구동축 사이에 발전기 및 전동기로서 전환 구동할 수 있는 2개의 모터를 배치하고, 그 사이에는 클러치 및 브레이크를 구비하고 있다. 여기서 시리즈식 하이브리드 모드에서의 주행 시에는 클러치를 결합해제하고, 전단의 모터를 발전기로서 작동시키고 후단의 모터를 전동기로서 작동시키고, 패럴렐식 하이브리드 모드에서의 주행 시에는 클러치를 결합하고, 엔진 회전으로 주행하고, 혹은 전후의 모터를 구동해서 가감속을 용이화하고 있다.
시리즈 패럴렐식 하이브리드 차량에 탑재되는 모터의 운전 영역은, 시리즈식 하이브리드 모드 영역(엔진 정지, 모터 주행의 EV 모드 영역을 포함)과 패럴렐식 하이브리드 모드 영역으로 구분되고, 양쪽 모드 영역의 전환은 제어 수단이 제어하는 클러치의 전환에 의해 행해진다.
예를 들어, 특허 문헌 1에는, 모터 운전 영역 설정 맵을 사용해서 제어 수단이 모드 전환 제어를 행하도록 하고 있다. 여기서, 제어 수단에는 차속 센서로부터 얻어지는 차속과, 액셀러레이터 페달 포지션 및 차속에 기초하여 산출하는 요구 토크와, 잔존 용량 센서로부터 얻어지는 배터리의 잔여 용량과 같은 다양한 정보가 입력된다. 그리고, 제어 수단은 기본적으로, 엔진이 시동 및 정지를 행하는 운전 상태에 있으면 시리즈 모드를 선택하고, 배터리의 잔존 용량이 소정값 이하가 되었을 경우에는 엔진을 시동해 발전기에서 발전해서 배터리의 충전을 행하고, 배터리의 잔존 용량이 소정치 이상이 되었을 경우에는 엔진의 운전을 정지해 발전기에서의 발전을 정지해서 배터리의 과충전을 방지하도록 제어하고 있다. 또한, 요구 토크가 낮은 영역을 시리즈식 하이브리드 모드 영역으로 설정하고, 요구 토크가 높은 영역을 패럴렐식 하이브리드 모드 영역에 설정하고 있다. 제어 수단은 주행 모드 영역을 판정하고, 그리고, 현 주행 모드 영역이 판정된 목표 주행 모드 영역이 되도록 클러치 전환 제어나, 모터의 기능이 발전기나 전동기의 기능을 이루도록 인버터를 통해서 전환 제어하고 있다.
또한, 특허 문헌 2(일본 특허출원공개공보 평4-297330호)에는 엔진측의 발전기와 구동륜측의 모터 사이에 무단 변속기와 클러치를 직렬로 접속한 구동계를 갖는 시리즈 패럴렐 복합 하이브리드 차량 시스템이 개시되어 있다. 여기에서는 통상은 모터 주행의 시리즈식 주행 모드를 채용하고, 파워 부족 영역에서는 클러치를 결합해서 패럴렐식 주행 모드로 선택하고, 또한, 무단 변속기의 변속비를 제어하여, 연료 효율이 좋은 운전 영역에서 엔진을 구동하고 있다. 또한, 회생 제동시에 있어서의 고속 회전 영역에서의 회생 토크가, 변속비를 제어함으로써 엔진 마찰에 의해 흡수된다.
일본 특허출원공개공보 제2000-209706호 일본 특허출원공개공보 평4-297330호
특허 문헌 1, 2에 개시하는 시리즈 패럴렐식 하이브리드 모드에서 주행하는 하이브리드 차량에서는, 시리즈 모드에서의 주행 동안의 차량의 운전 정보로부터 차량의 운전 정보가 변동되는 경우, 예를 들어 배터리 용량(SOC)이 저하되고, 주행 부하가 급증하여, 출력이 상승되는 것이 요구되는 고부하 주행에 주행 모드가 들어가는 경우, 요구 토크가 급증하고, 차량의 구동계의 모드가 패럴렐식 하이브리드 모드 영역으로 이행하도록 제어가 실행된다.
이 경우, 엔진측의 구동축과 구동륜측의 출력축(모터측 출력축) 사이에서 결합해제 상태에 있는 클러치는 결합 상태로 전환된다.
이때, 특히, 차량의 저속 운전 영역에 있어서, 엔진측의 구동축의 회전은 비교적 높고, 구동륜측의 출력축의 회전은 비교적 낮아, 회전 차가 비교적 크며, 그에 따라 클러치 결합 시에 구동륜측의 출력축에 토크 쇼크가 발생하기 쉽고, 변속기의 변속비를 고 변속비로 전환하여 회전 차를 저감시 킬 필요가 있다. 또한, 패럴렐식 하이브리드 모드에서 저속 영역에서 증감 변동을 반복하는 운전 영역에서는 변속비가 변경되는 것이 요구되고, 또한 차속이 저 차속으로부터 고 차속으로 증가되는 경우에는, 차속의 증가에 따라 변속기의 변속비를 변경할 필요가 있어, 변속 제어가 복잡해지기 쉽다.
본 발명이 해결하려고 하는 문제점은, 주행 모드를 전환할 때 발생하는 토크 쇼크를 저감하고, 패럴렐식 하이브리드 모드 영역으로의 전환 후의 변속 제어를 배제하는 것이다.
본 발명은 차량(1)에 탑재되는 엔진과, 주행용 모터와, 상기 주행용 모터에 전력을 공급하는 배터리와, 상기 배터리에 전력을 공급하는 발전기와, 상기 차량의 속도를 검출하는 차속 검출 수단과, 상기 배터리의 잔존 용량을 검출하는 잔존 용량 검출 수단을 구비하고, 상기 엔진이 정지되고 상기 주행용 모터의 구동에 의해 주행하는 제1 주행 모드와, 상기 엔진의 구동에 의해 상기 발전기가 작동되고 상기 주행용 모터의 구동에 의해 주행하는 제2 주행 모드와, 상기 엔진의 구동 및 상기 주행용 모터의 구동에 의해 주행하는 제3 주행 모드를 갖는 하이브리드 차량을 제공하며, 상기 차량은, 상기 잔존 용량이 소정의 제1 임계치 이상인 상황에서 상기 차속 검출 수단에 의해 검출된 속도가 소정의 제1 속도 미만의 경우에는 상기 제1 주행 모드 또는 상기 제2 주행 모드로 주행하고, 상기 검출된 속도가 상기 소정의 제1 속도 이상의 경우에는 상기 제3 주행 모드로 주행하도록 주행 모드를 선택하는 모드 선택 수단을 구비하고, 상기 모드 선택 수단은, 상기 잔존 용량이 상기 소정의 제1 임계치 미만인 상황에서 상기 차속 검출 수단에 의해 검출된 속도가 상기 소정의 제1 속도보다 작은 소정의 제2 속도 이상의 경우에는 상기 제3 주행 모드를 선택하고, 상기 검출된 속도가 상기 소정의 제2 속도 미만이고 상기 소정의 제2 속도보다도 작은 소정의 제3 속도 이상인 경우에는 상기 제2 주행 모드를 선택하고, 상기 검출된 속도가 소정의 제3 속도 미만인 경우에는 상기 제1 주행 모드 또는 제2 주행 모드를 선택하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 다른 실시예에서는 상기 차량의 주행에 요구되는 요구 구동력을 검출하는 요구 구동력 검출 수단을 더 구비하는 하이브리드 차량을 제공하고, 상기 모드 선택 수단은, 상기 잔존 용량이 소정의 제1 임계치 이상인 상황에서, 상기 차속 검출 수단에 의해 검출된 속도가 소정의 제1 속도보다 작은 소정의 제4 속도 미만인 경우에는 상기 검출된 요구 구동력이 소정의 제1 구동력 경계 이하의 영역에서 상기 제1 주행 모드를 선택하고, 상기 차속 검출 수단에 의해 검출된 속도가 소정의 제4 속도 이상이고 상기 소정의 제1 속도 미만인 경우에는 상기 검출된 요구 구동력이 상기 소정의 제1 구동력 경계로부터 상기 차속이 증가함에 따라 감소하는 제2 구동력 경계 이하의 영역에서 상기 제1 주행 모드를 선택하고, 상기 검출된 요구 구동력이 상기 제2 구동력 경계보다 큰 영역에서 상기 제2 주행 모드를 선택한다.
또한, 본 발명의 또 다른 실시예에서는, 상기 잔존 용량이 소정의 제1 임계치 미만인 상황에서, 상기 모드 선택 수단이, 상기 차속 검출 수단에 의해 검출된 속도가 상기 소정의 제3 속도 미만의 경우에는 상기 검출된 요구 구동력이 상기 제1 구동력 경계보다 작은 제3 구동력 경계 이하의 영역에서 상기 제1 주행 모드를 선택할 수 있고, 상기 제3 구동력 경계보다 큰 영역에서 상기 제2 주행 모드를 선택할 수 있는 하이브리드 차량을 제공한다.
또한, 본 발명의 또 다른 실시예에서는, 상기 잔존 용량이 소정의 제1 임계치보다 작은 소정의 제2 임계치보다도 작은 상황에서, 상기 모드 선택 수단이, 상기 차속 검출 수단에 의해 검출된 속도가 상기 소정의 제3 속도보다 작은 소정의 제5 속도보다 큰 경우에는 상기 제3 주행 모드를 선택하고, 상기 검출된 속도가 상기 소정의 제5 속도보다 작은 경우에는 상기 제1 주행 모드를 선택할 수 있는 하이브리드 차량을 제공한다.
또한, 본 발명의 또 다른 실시예에서는, 상기 잔존 용량이 상기 소정의 제2 임계치보다 작은 소정의 제3 임계치보다도 작은 상황에서 상기 모드 선택 수단이 상기 차량의 발진과 동시에 상기 제3 주행 모드를 선택할 수 있는 하이브리드 차량을 제공한다.
또한, 본 발명의 또 다른 실시예에서는, 구동륜이 설치된 구동축과, 상기 엔진의 동력을 상기 구동축에 전달하는 전달 경로와, 상기 전달 경로를 결합해제/결합하는(disengaging/engaging) 마찰 결합 수단을 더 구비하는 하이브리드 차량을 제공하고, 상기 제1 주행 모드 또는 제2 주행 모드와 제3 주행 모드 사이의 전환은, 상기 마찰 결합 수단을 사용하여 상기 전달 경로를 결합해제/결합함으로써 행해진다.
또한, 본 발명의 또 다른 실시예에서는, 상기 제3 주행 모드에 있어서의 상기 엔진의 구동력은 고정비의 감속기를 통해 상기 구동륜에 전달되는 하이브리드 차량이 제공된다.
따라서, 본 발명에 따르면, 잔존 용량이 제1 임계치를 상회할 것인가 아닌가에 따라, 그리고 상기 잔존 용량의 각각의 경우에, 제1 속도, 제2 속도, 제3 속도에 따라, 차량이 제1 주행 모드, 제2 주행 모드, 제3 주행 모드의 어느 하나에서 주행하도록 주행 모드를 선택해서 주행하므로, 잔존 용량이 정상 판정 용량인 제1 임계치를 상회할 것인가 아닌가에 대해 구분하고, 차량이 각 영역에 있어서 용이하게 시리즈 패럴렐식 하이브리드 모드에서 주행할 수 있고, 특히, 각 모드에 있어서 엔진의 출력을 고정비인 채로 구동륜에 전달하도록 하면, 모드의 전환 제어 시 및 그 후의 고속 영역측에서의 운전 중에 변속 제어를 행할 필요가 없고, 따라서 주행 제어를 용이하게 할 수 있다.
또한, 제1 주행 모드의 운전 영역을 확대할 수 있고, 차량이 제2 주행 모드에서 주행할 수 있다.
또한, 제1 주행 모드의 영역을 좁히고, 배터리의 잔존 용량의 회복을 빠른 시기에 도모함으로써, 제2 주행 모드에서의 주행이 지속될 수 있다.
또한, 차량이 모터 발진된 후, 엔진 주행으로 빠르게 이행되며, 주행 모드는 엔진이 구동되는 제3 주행 모드로 전환되고, 따라서, 예를 들어 발전 불능으로 인한 긴급 상태를 회피하기 위해 차량이 메인터넌스를 받는 장소로 빠르게 엔진 구동에 의해 주행 이동하는 상태를 확보할 수 있다.
또한, 정차 상태에서 즉시, 클러치를 분리한 상태에서의 엔진 시동이 이뤄져, 차량의 발진과 동시에 마찰 결합 수단을 결합함으로써, 주행 모드는 엔진의 기계 출력이 구동축에 전달가능한 제3 주행 모드로 전환되고, 따라서, 예를 들어 발전 불능으로 인한 긴급 상태를 회피하기 위해 차량이 메인터넌스를 받는 장소로 엔진 구동만으로 주행할 수 있다.
또한, 제1 주행 모드 또는 제2 주행 모드로부터 제3 주행 모드로 전환될 시에, 마찰 결합 수단을 사용하여 전달 경로에서 미끄럼 결합으로부터 서서히 완전 결합으로 전환되므로, 전달 경로가 고정비를 채용하고 있다고 하더라도, 모드 전환 시의 토크 쇼크를 완화할 수 있다.
또한, 제3 주행 모드에 있어서의 엔진의 구동력은 고정비를 갖는 감속기를 통해 구동륜에 전달되므로, 제3 주행 모드에서의 변속 제어를 행할 필요가 없고, 주행 제어가 용이해진다.
도 1은 본 발명이 적용된 하이브리드 차량의 구성도이다.
도 2a는 도 1의 하이브리드 차량의 구동계의 기능 설명도이며, 시리즈 하이브리드 모드 상태를 도시한다.
도 2b는 패럴렐 하이브리드 모드 상태를 도시한다.
도 3a는 도 1의 하이브리드 차량에서 사용하는 정상 시의 주행 모드 설정 맵의 특성 설명도를 도시한다.
도 3b에 정상 시의 배터리 용량 설명도를 도시한다.
도 4a는 도 1의 하이브리드 차량에서 사용하는, 배터리 잔존 용량이 정상 판정 용량을 하회할 때의 주행 모드 설정 맵의 특성 설명도를 도시한다.
도 4b는 배터리 용량 설명도를 도시한다.
도 5a는 도 1의 하이브리드 차량에서 사용하는, 배터리 잔존 용량이 비상 판정 용량을 하회할 때의 주행 모드 설정 맵의 특성 설명도를 도시한다.
도 5b는 배터리 용량 설명도를 도시한다.
도 6a는 도 1의 하이브리드 차량에서 사용하는, 배터리 잔존 용량이 긴급 판정 용량을 하회할 때의 주행 모드 설정 맵의 특성 설명도를 도시한다.
도 6b는 배터리 용량 설명도를 도시한다.
도 7은 도 1의 하이브리드 차량에서 사용하는 주행 제어 루틴의 흐름도이다.
도 8은 도 1의 하이브리드 차량에서 사용하는 주행 모드 전환 루틴의 흐름도이다.
도 9는 도 1의 하이브리드 차량에서 사용하는 결합 차속 설정 루틴의 흐름도이다.
도 10은 도 1의 하이브리드 차량에서 사용하는 시동/정지 처리 루틴의 흐름도이다.
도 11은 도 1의 하이브리드 차량에서 사용하는 패럴렐 주행 제어 루틴의 흐름도이다.
도 12는 도 1의 하이브리드 차량에서 사용하는 엔진의 운전 영역 특성 선도이다.
본 발명을 적용한 하이브리드 차량을 설명한다.
이 하이브리드 차량은, 배터리 잔존 용량이 제1 임계치를 상회할 것인가 아닌가에 따라, 각 영역에 있어서 용이하게 주행 모드가 시리즈식 하이브리드 모드 또는 패럴렐식 하이브리드 모드로 전환할 수 있고, 그때의 토크 쇼크를 저감해서 주행하는 것을 실현했다.
"제1 실시예"의 하이브리드 차량(이후, 단순히 차량이라고 적는다)(1)의 개략을 도 1에 도시한다.
이 차량(1)은 엔진(2)과 모터(4)의 2개의 구동원으로부터의 회전 출력을 전달 경로(11)를 사용해서 구동륜인 후륜(wr)에 전달해서 주행하도록 설계되며, 차량은 모터(4)만으로 주행하는 제1 주행 모드로 주행할 수 있고, 또한 시리즈식 하이브리드 모드(이하 제2 주행 모드라고 적는다)와, 패럴렐식 하이브리드 모드(이하 제3 주행 모드라고 적는다)의 2개의 모드로 주행할 수 있다.
차량(1)의 전달 경로(11)는 엔진(2)과, 상기 엔진의 출력축(J1)에 연결된 발전기(3)와, 후륜(wr)측에 감속기인 디퍼렌셜 기어(이후 단순히 디퍼렌셜이라고 적는다)(8)를 통해서 연결된 차륜측의 구동축(J2)과, 구동축(J2)에 연결된 모터(4)와, 출력축(J1)과 모터(4)측의 구동축(J2')을 구비한 경로(11)을 결합/결합해제하는 마찰 결합 수단으로서의 클러치(6)를 갖는다. 또한, 엔진(2)의 출력축(J1)은, 도시하지 않은 증속기를 통해서 발전기(3)에 연결되어, 이에 의해 그의 회전수는 발전기(3)에의 입력에 적합한 회전수 영역까지 증가된다.
또한, 발전기(3)와 모터(4) 사이의 클러치(6)가 오프(결합해제 상태)일 때에는, 발전기(3)의 축으로서의 역할을 하는 출력축(J1)과 모터(4)측의 구동축(J2')은 서로 독립되고, 클러치(6)가 온(결합 상태)일 때에는 서로 연결된다.
클러치(6)는 결합력 조정 수단(602)을 갖는 습식 다판 클러치(6a)이다.
이 습식 다판 클러치(6a)가 클러치 오프(결합해제)일 때는(도 2a 참조), 엔진측의 출력축(J1)의 복수의 회전판(도시하지 않음)에 대한 차륜측의 구동축(J2)의 복수의 회전판(도시하지 않음)의 상대 회전이 허용되고, 클러치가 온(결합)일 때는(도 2b 참조), 두 축(J1, J2') 사이의 상대 회전은 실행되지 않고, 엔진측의 출력축(J1)과, 구동축(J2')과, 차륜(wf)은 직결된다. 게다가, 습식 다판 클러치(6a)의 결합력은 결합력 조정 수단(602)에 의해 조정된다. 결합력 조정 수단(602)에 있어서, 두 축(J1, J2')의 회전판 사이의 상호 상대 간격을 증가 또는 감소시킴으로써, 클러치의 결합 상태는 결합 상태로부터 반 클러치 상태 및 직결 상태로 단계적으로 전환될 수 있고, 이 클러치용 솔레노이드는 후술하는 제어 수단으로서의 역할을 하는 ECU(9)에 의해 구동 제어된다.
결합력 조정 수단(602)을 갖는 습식 다판 클러치(6a) 대신에, 도시하지 않은 단판 클러치(6)를 유압 액추에이터를 이용하는 유압 제어를 실행함으로써 전환하는 결합 조정 수단(도시하지 않음)을 사용해도 된다.
모드 전환시에, ECU(9)에 의해 제어되는 클러치(6a)는 미끄럼 결합으로부터 완전 결합으로의 전환을 실행한다. 특히, 제1 주행 모드(EV 주행 모드)에서의 주행 영역(EV) 또는 제2 주행 모드(시리즈 모드)에서의 주행 영역(Ms)으로부터 제3 주행 모드(패럴렐 모드)에서의 주행 영역(Mp)으로 전환이 개시될 때, 차속(Sv)이 결합 차속(Sc)으로부터 소정량(예를 들어, 대략 5%) 만큼 증가할 때까지는 클러치를 결합력 조정 수단(602)을 사용하여 반 클러치 결합 상태로 유지하고, 클러치를 미끄럼 결합으로부터 서서히 완전 결합으로 전환하고, 결합 차속이 소정량 만큼 증가하면 클러치를 완전 결합시키도록 클러치 제어를 실행한다. 이에 의해, 전달 경로(11)가 고정 변속비(고정비)를 채용하고 있어도, 중속 이상에서의 전환에도 불구하고, 모드 전환 시의 쇼크를 완화할 수 있다.
다음에, 발전기(3) 및 모터(4)에는 후술하는 ECU(9)에 의해 전환 제어되는 인버터(501 및 502)를 통해서 배터리(12)가 접속되어 있다. 여기서 회전기로서의 역할을 하는 발전기(3) 및/또는 모터(4)가 발전기로서 기능하는 운전 영역에 있으면, 충전 전력이 인버터(501 및 502)를 통해서 배터리(12)에 입력되고, 발전기(3) 및/또는 모터(4)가 전동기로서 기능하는 운전 영역에 있으면, 방전 전력이 인버터(501 또는 502)를 통해서 발전기(3) 및/또는 모터(4)에 공급된다. 차량(1)에는 차량(1)의 전달 경로(11)의 주행 제어를 행하는 제어 수단으로서의 역할을 하는 ECU(9)가 배치된다.
ECU(9)는 내부에 CPU, ROM, RAM 등을 갖는 마이크로컴퓨터이며, CPU 는 ROM에 기록된 프로그램에 따라 엔진(2)의 연료 분사량 등을 제어한다.
이들의 제어를 가능하게 하기 위해서, ECU(9)에는 엔진(2)의 운전 상태를 나타내기 위한 다양한 센서가 접속되고, 차량의 제어 유닛(17)도 전기적으로 접속되어, ECU(9)와 제어 유닛(17) 사이에서 다양한 정보가 통신에 의해 전달된다. 또한, ECU(9)는 제어 유닛(17)로부터 엔진(2)의 운전 상태에 관한 다양한 지령값을 받아서 엔진(2)을 제어한다. 또한, 부호 13은 연료 탱크를 나타낸다.
상기와 같이 구성된 ECU(9)에는, 차량 운전자로부터의 가속 요구를 나타내는 액셀러레이터 개방도(θa)를 출력하는 액셀러레이터 개방도 센서(15), 감속 요구를 나타내는 답력(bp) 정보를 출력하는 브레이크 센서(14), 좌우 전륜(wf)을 위한 차속 센서(se1), 좌우 후륜(wr)을 위한 차속 센서(se2)가 접속된다. 여기서, ECU(9)는 각 단위 사간마다 각각의 정보값의 평균값에 기초한 차속(Sv), 즉 전후 차륜 속도값(ssf, ssr)을 산출한다. 또한, ECU(9)에는, 발전기(3)의 회전 속도(Ng)를 출력하기 위한 회전 속도 센서(18), 모터(4)의 회전 속도(Nd)를 출력하기 위한 회전 속도 센서(19), 배터리(12)의 잔존 용량(Eq)을 출력하기 위한 SOC 센서(잔존 용량 검출 수단), 및 배터리(12)의 전압(sbv)를 출력하기 위한 전압 센서(21)가 각각 접속된다.
ECU(9)는, 발전기(3) 및 모터(4)를 발전기 또는 전동기로서 동작시킬지를 결정하고, 인버터(501 및 502)의 전환 동작을 제어하여, 발전기(3) 및 모터(4)의 토크를 제어한다. 엔진(2)은 스로틀 완전 개방(WOT) 운전을 기본으로 하고 있지만, ECU(9)는 스로틀 개방도를 조정할 때 효율이 향상되는 영역에서 엔진(2)의 스로틀 개방도를 제어한다. 또한, ECU(9)는, 도시하지 않은 브레이크 장치에 대해 제동 제어를 실행함으로써, 전후륜(wf, wr)에 작용하는 유압 제동력을 요구 제동력의 범위 내에서 제어한다.
다음에, 실시예 1로서의 차량(1)의 주행 제어의 특징을 설명한다.
제1 특징으로서, ECU(9)는 모드 선택 수단(A1)으로서의 기능을 구비한다.
여기서, 차량(1)의 운전 영역은, 예를 들어, 도 3a에 도시한 바와 같이, 엔진이 정지되고 주행용 모터를 구동함으로써 차량이 주행하는 제1 주행 모드(EV 모드) 영역(EV)과, 엔진을 구동함으로써 발전기가 작동되며 주행용 모터를 구동함으로써 차량이 주행하는 제2 주행 모드(시리즈식 하이브리드 모드) 영역(Ms)과, 엔진을 구동하고 주행용 모터를 구동함으로써 차량이 주행하는 제3 주행 모드(패럴렐식 하이브리드 모드) 영역(Mp)으로 구분되고, 이 모드 영역들이 설정되며, 차량(1)은 이 모드 영역들 중 어느 하나에서 주행한다.
모드 선택 수단(A1)은 배터리(12)의 잔존 용량(Eq)에 따라서 주행 모드를 설정하는 기능을 구비한다. 이 설정 처리에 사용하는 차량의 차속「km/h」 및 구동력 「Nm」을 나타내는 선도로서의 역할을 하는 복수의 주행 모드 영역 설정 맵(이들의 예를 도3a 내지 도6a에 도시했다)은 미리 기억된다. 각 맵은 ECU(9) 내의 ROM에 기억되어 있다. ECU(9)는 차속(Sv) 및 구동력(Nm)(요구 토크)에 기초하여 맵을 참조함으로써 차량의 운전 모드를 설정한다.
주행 모드 영역 설정 맵은, 차량에 탑재된 엔진(2), 모터(4) 및 발전기(3)의 구동 특성에 따라 미리 설정되어 있고, 도면 중의 곡선(LIM)은 차량이 주행할 수 있는 한계 영역을 도시하고 있다.
모드 선택 수단(A1)은, 우선, 잔존 용량(Eq)이 소정의 정상 판정 용량인 제1 임계치(Eq1)(도 3b 참조) 이상인 정상 상태에서, 차속 검출 수단(se1, se2)에 의해 검출된 속도(Sv)가 소정의 제1 속도(Sc1) 미만인 경우에, 도 3a에 도시한 바와 같이, 차량이 제1 주행 모드 영역(EV) 또는 제2 주행 모드(Ms)에서 주행하고, 차속이 소정의 제1 속도(Sc1) 이상인 경우에, 차량이 제3 주행 모드 영역(Mp)에서 주행하도록 주행 모드를 선택한다. 이는 도 3a에 정상 주행 맵으로서 도시되어 있다.
또한, 모드 선택 수단(A1)은, 잔존 용량이 소정의 정상 판정 용량인 제1 임계치(Eq1)(도 3b 참조) 미만인 저 용량 상태에서는, 차속 검출 수단(se1, se2)에 의해 검출된 속도가 소정의 제1 속도(Sc1)(도 3a 참조)보다 작은 소정의 제2 속도(Sc2)(도 4a 참조) 이상의 경우에 제3 주행 모드 영역(Mp)을 선택하고(도 4a 참조), 검출된 속도가 소정의 제2 속도(Sc2) 미만이며 소정의 제2 속도(Sc2)보다 더 작은 소정의 제3 속도(Sc3)(도 4a 참조) 이상인 경우에 제2 주행 모드(Ms)를 선택하고, 검출된 속도가 소정의 제3 속도(Sc3) 미만인 경우에 제1 주행 모드 영역(Ev) 또는 제2 주행 모드(Ms)를 선택한다. 이는 비정상 용량 주행 맵으로서 도시되어 있다.
또한, ECU(9)는 요구 구동력(Nm)을 검출하는 요구 구동력 검출 수단(A2)으로서의 기능을 구비한다.
ECU(9) 내의 요구 구동력 검출 수단(A2)은 차량 주행 시에 차량 운전자로부터의 가속 요구를 나타내는 액셀러레이터 개방도(θa)[액셀러레이터 개방도 센서(15)가 출력함]로부터 요구 구동력(Nm)을, ECU(9)를 이용하여, 산출하고, 모드 선택 수단은 얻어진 최신의 요구 구동력(Nm)이 소정의 제1 구동력 경계(R1)의 라인(도 3a의 R1 라인) 이하인 영역에서 제1 주행 모드를 선택하고, 모드 선택 수단은 속도(Sv)가 소정의 제4 속도(Sc4) 이상이며 소정의 제1 속도(Sc1) 미만인 경우에 있어서, 검출된 요구 구동력이 제1 구동력 경계(R1)로부터 차속(Sv)이 증가함에 따라서 감소하는 제2 구동력 경계(R2)(도 3a의 R2 라인) 이하인 영역에서 제1 주행 모드(EV)를 선택하고, 요구 구동력이 제2 구동력 경계(R2)보다 큰 영역에서 제2 주행 모드(Ms)를 선택한다.
또한, 제1 주행 모드 영역(EV) 또는 제2 주행 모드(시리즈식 하이브리드 모드) 영역(Ms)으로부터 제3 주행 모드(패럴렐식 하이브리드 모드) 영역(Mp)으로의 전환 시에 있어서, 클러치(6a)를 결합해제 상태에서 결합 상태로 전환하고, 그 전환은 차속(Sv)이 결합 차속[Sc(Sc1, Sc2)]을 상회할 때에 행하도록 하고 있다.
결합 차속(Sc)은 차량에 탑재된 배터리(12)의 최대 용량(SOC)(100％)에 따라서 미리 설정된다. 즉, 기본적으로는 차량에 탑재되어 있는 배터리(12)의 최대 용량(SOC)이 클수록, 결합 차속(Sc)을 큰 값으로 설정한다. 이에 의해 배터리(12)의 전력 에너지가 사용되는 제2 주행 모드(시리즈식 하이브리드 모드) 영역(Ms)에서의 주행 영역을 확대시켜, 환경 보전에 바람직한 무공해 주행 영역의 확대를 도모하도록 하고 있다.
또한, 배터리(12)가 풀 충전되어 최대 용량(SOC)(100％)을 유지하는 상태로부터, 제2 주행 모드(시리즈식 하이브리드 모드) 영역(Ms)에서의 주행을 계속했을 경우에는, 배터리(12)의 잔존 용량(Eq)이 저하하고, 정상 주행 상태에서 회복 충전을 필요로 하는 정상 판정 용량인 제1 임계치(Eq1)(도 3b 참조)를 하회하지 않는 동안은, 도 3a의 정상 주행용 맵에 도시한 바와 같이, 정상 시의 정상 결합 차속(Sc1)을 차량의 중속도 이상의 값으로 설정한다.
이 중속도는, 클러치(6a)의 결합 시에 출력축(J1)에 대한 차륜측인 구동축(J2)의 회전이 지나치게 낮은 것에 의한 결합 쇼크를 방지할 수 있는 하한값, 예를 들어 40[km/ｈ] 이상인 값으로 한다. 반대로, 차륜측인 구동축(J2)의 회전 속도가 지나치게 높은 것에 의한 결합 쇼크를 방지할 수 있는 상한값, 예를 들어 60[km/ｈ] 이하의 값이 설정된다. 또한, 이 중속도 값은 일례이며, 차량에 따라서 미리 설정된다. 중속도 값은 여기에서는 도 3a에 도시한 바와 같이, 50[km/h]로 설정되고, 이 값이 정상 결합 차속(Sc1)으로서 설정된다.
정상 판정 용량(제1 임계치)(Eq1)을 하회하지 않는 동안, 정상 결합 차속(Sc1)을 차량의 중속도 근방의 값으로 설정함으로써 저속 영역측인 제2 주행 모드(시리즈식 하이브리드 모드) 영역(Ms)을 비교적 확대할 수 있고, 이 제2 주행 모드(시리즈식 하이브리드 모드) 영역(Ms)에서의 변속 처리를 배제할 수 있으므로, 주행 제어를 용이하게 할 수 있다. 게다가, 정상 결합 차속(Sc1)에서의 클러치 전환이 중속도 근방에서 행해지므로, 전환이 수행되는 영역은 출력축(J1)과 모터측의 구동축(J2) 사이의 회전 속도 차가 비교적 작은 운전 영역이고, 그에 의해서 변속 쇼크의 발생을 억제할 수 있다.
다음으로, 차량이 저 차속에서의 주행을 계속하고, 차속이 정상 결합 차속(Sc1)을 상회하는 운전 영역이 적었을 경우, 잔존 용량(Eq)은 정상 판정 용량(제1 임계치)(Eq1)(도 4b 참조)과 정상 판정 용량(Eq1)보다 소정량(dq1)만큼 낮은 비상 판정 용량(Eq2) 사이에 도달한다.
이 경우, 회복 충전하는 운전 영역을 확대할 필요성이 높기 때문에, 도 4a의 비상시 주행용 맵에 도시한 바와 같이 정상 결합 차속(Sc1)(중속도)보다 소정량(dv1)만큼 낮은 저 용량 시 결합 차속(Sc2)이 설정된다.
이와 같이, 저 용량 시 결합 차속(Sc2)을 차량의 중속도로부터 중속도보다 낮도록 비교적 저속측으로 이동시킨 값으로 설정함으로써, 제2 주행 모드(시리즈식 하이브리드 모드) 영역(Ms)에서 저속 주행이 계속되는 운전 영역이여도, 차속은 저 용량 시 결합 차속(Sc2)을 상회할 경우가 많아지고, 이 때 클러치(6a)를 결합시켜, 모드 영역은 제3 주행 모드(패럴렐식 하이브리드 모드) 영역(Mp)으로 전환하고, 엔진(2)의 구동 영역을 확대시켜, 그에 의해 배터리(12)의 잔존 용량(Eq)을 비교적 조기에 증가측으로 변이시킬 수 있다.
또한, 잔존 용량(Eq)이 제1 임계치(Eq1) 미만인 상황하에서, 속도(Sv)가 소정의 제3 속도(Sc3) 미만인 경우에 있어서, 요구 구동력 검출 수단(A2)에 의해 검출된 요구 구동력이 제1 구동력 경계(R1) 보다 작은 제3 구동력 경계(R3) 이하인 영역(도 4a 참조)에서 제1 주행 모드 영역(EV)을 선택하고, 요구 구동력이 제3 구동력 경계(R3) 보다 큰 영역에서 제2 주행 모드(Ms)를 선택하도록 설정한다.
도 4a의 저 용량 시 주행용 맵에 있어서, 엔진 비작동의 제1 주행 모드 영역(EV)은, 도 3a의 정상 주행용 맵에 도시된 제1 주행 모드 영역 EV 보다도 저속측에 좁혀서 설정되어, 이에 의해 배터리(12)의 잔존 용량(Eq)을 빠른 시기에 회복하도록 하고 있다.
다음에, 차량이 저 차속으로 주행을 계속하고 있을 때에, 발전기측의 발전 회로가 이상 상태에 빠져 있는 경우, 배터리(12)의 잔존 용량(Eq)이 과도하게 저하하고, 비상 판정 용량(Eq2)을 소정량(dq2) 만큼 하회, 비상 판정 용량(Eq2)와 긴급 판정 용량(Eq3)(도 5b 참조) 사이의 용량에 도달한다고 가정한다.
이 경우, 발전기측의 발전 회로가 이상 상태에 빠진 것으로 간주되어, 모터 발진(EV 주행)후, 주행 모드 영역은 엔진 구동인 제3 주행 모드(패러렐식 하이브리드 모드) 영역으로 빠르게 이동할 필요가 있다.
따라서, 도 5a의 비상시 주행용 맵에 도시한 바와 같이, 배터리의 잔존 용량(Eq)이 비상 판정 용량(Eq2)을 하회하는 경우에는, 저 용량 시 결합 차속(Sc2) 보다 소정량(dv2) 만큼 낮은 비상시 결합 차속(Sc5)이 설정된다.
이와 같이, 발전기측의 발전 회로가 이상 상태에 빠져서 정상의 발전 기능이 작용하지 않는 긴급 상태로 간주되는 경우에는, 제1 주행 모드 영역 EV 보다 빠르게 클러치(6a)를 결합해제하여 엔진(2)을 시동하고, 클러치를 결합시켜서 패러렐 모드 영역(Mp)의 운전에 들어간다. 이에 의해, 발전 불가에 의한 긴급 상태를 회피하기 위해서, 차량이 메인터넌스를 받는 공장 등에 빠르게 엔진 구동에 의해 주행 이동하는 것을 가능하게 하고 있다.
다음에, 배터리(12)의 잔존 용량(Eq)이 과도하게 저하하고, 긴급 판정 용량(Eq3)을 하회하면, 그러한 잔존 용량(Eqn)에서는 EV 주행도 행하지 않고, 정지 차속(Sc0)(도 6a 참조)의 상태를 판단하고, 클러치를 결합해제하고, 잔존 용량(Eqn)을 사용해서 엔진(2)을 시동한다. 그리고, 클러치를 반 클러치 결합에서 완전 결합으로 이동하도록 제어해서 차량이 발진하는데, 즉 엔진 구동의 제3 주행 모드(패러렐식 하이브리드 모드) 영역(Mp)에서 발진하고, 발전 불능 등의 고장 상태를 회피하는 메인터넌스를 받는 공장 등으로 차량이 빠르게 주행 이동하는 상태를 확보한다.
이와 같이, 클러치를 결합해제에서 결합으로 전환하는 판정값을 결합 차속(Sc)에 의해 설정하고, 배터리의 잔존 용량(Eq)이 낮아지면 모터의 발생 토크가 저하하기 위해서, 엔진 구동의 제3 주행 모드 영역(Mp)에의 전환을 빠르게 해서 잔존 용량(Eq)의 회복을 도모하도록 한다. 즉, 결합 차속(Sc)을 배터리의 잔존 용량(Eq)의 저하에 따라서 낮은 값, 즉 Sc1>Sc2>Sc5>Sc0으로 설정한다. 이에 의해, 배터리의 잔존 용량(Eq)의 저하에 따라서 모터 구동 영역을 좁히고, 엔진 구동 영역 및 발전기 구동 영역을 확대하고, 발전기(3)의 운전 영역을 확대해서, 배터리의 잔존 용량(Eq)의 회복을 빠른 시기에 도모할 수 있다.
다음에, 차량(1)의 구동계의 작동을 도 7에 도시된 주행 제어 루틴을 참조하여 설명할 것이다.
도 7은 주행 제어 처리의 흐름도이다. 이 처리가 개시되면, ECU(9)는 우선 주행 모드 전환 처리를 실행한다(단계 a1). 주행 모드 전환 처리의 흐름도를 도 8에 도시한다.
주행 모드 전환 처리 루틴에서, ECU(9)는 차량의 운전 상태에 관여하는 다양한 파라미터를 판독한다(단계 s1). 여기에서의 파라미터로서는, 차륜속(ssr 및 ssf)(차속 Sv), 요구 구동력 검출 수단(A2)에 의해 검출된 구동력(Nm), 배터리의 잔존 용량(Eqn), 배터리 전압(sbv), 액셀러레이터 페달 포지션(θa), 브레이크 조작(bp), 시프트 포지션, 엔진 운전 정보 등이 있다.
차속(Sv)은 4차축(wf 및 wr)의 차륜속(ssr 및 ssf)의 평균값에 따라서 검출된다. 구동력(Nm)은, 액셀러레이터 페달 포지션 센서(15)에 의해 검출된 액셀러레이터 페달 포지션(θa)와 차속(Sv)에 기초하여 산출할 수 있다. 배터리(12)의 잔존 용량(Eq)은, SOC(잔존 용량) 센서(16)에 의해 검출되고, 배터리(12)의 전압(sbv)은 전압 센서(21)에 의해 검출된다.
또한, 시프트 레버(도시하지 않음)의 시프트 포지션 센서(22)에 의해 리버스(R), 주행(D), 파킹(Pk)의 다양한 정보를 받는다. 또한, 엔진 운전 상태는, 엔진(2)이 현재 운전되고 있는지 여부를 의미하고, 상태는 차량의 제어 유닛(17)과의 통신에 의해 검출할 수 있다.
이렇게 해서 검출된 운전 정보에 기초하여, 미리 설정된 조건에 따라 ECU(9)는 주행 모드를 순차 전환한다.
우선, 처리가 주행 모드 전환 루틴의 단계 s2에 도달하면, 루틴은 모드 전환 때문에 행하는 클러치(6a)를 턴온하는 결합 차속(Sc)의 설정 처리에 들어간다.
결합 차속 설정 루틴을 도 9에 도시한다.
결합 차속 설정 루틴의 단계 b1에서는, 배터리(12)의 잔존 용량(Eq)이 도 3b에 도시하는 정상 판정 용량(제1 임계치)(Eq1)를 상회할지 판단하여, 잔존 용량이 하회하는 경우에는, 처리가 단계 b3으로 진행하고, 잔존 용량이 상회하는 경우에는, 단계 b2에서 중속값인 결합 차속(Sc1)을 설정하고, 처리는 단계 s3로 복귀한다. 여기에서의 정상 판정 용량(제1 임계치)(Eq1)은 배터리(12)의 회복 충전에 의해 배터리의 전용량(100%)에 가까운 회복을 정상의 충전 처리에서 용이하게 달성할 수 있는 레벨의 방전시가 용량으로 설정된다. 중속값인 결합 차속(Sc1)은 여기에서는 60[km/h]로 설정되어 있다.
스텝 b3에서는, 배터리(12)의 잔존 용량(Eqn)이 도 4의 (b)에 도시된 비상 판정 용량(Eq2)을 상회하는지를 판단하여, 잔존 용량이 하회하는 경우에, 프로세싱은 스텝 b5로 진행하고, 잔존 용량이 상회하는 경우에, 스텝 b4에서 저 용량용 결합 차속(Sc2)이 설정되고, 프로세싱은 주행 모드 전환 루틴의 스텝 s3으로 리턴한다. 스텝 b5에서는, 배터리(12)의 잔존 용량(Eqn)이 도 5의 (b)에 도시된 긴급 판정 용량(Eq3)을 상회하는지를 판단하여, 잔존 용량이 하회하는 경우에, 프로세싱은 스텝 b7로 진행하고, 잔존 용량이 상회하는 경우에, 스텝 b6에서 비상용 결합 차속(Sc3)이 설정되고, 프로세싱은 주행 모드 전환 루틴의 스텝 s3으로 리턴한다. 스텝 b7에서는, 배터리(12)의 잔존 용량(Eqn)이 긴급 판정 용량(Eq3)을 하회하고, 정차 차속(Sc4=0)의 설정이 행해지고, 프로세싱은 스텝 s3으로 리턴한다.
상술한 바와 같이, 도 9의 결합 차속 설정 루틴에서는, 배터리(12)의 잔존 용량(Eqn)이 저하한 만큼, 결합 차속(Sc)이 낮은 값으로 설정되고, 계속해서 프로세싱은 주행 모드 전환 루틴의 스텝 s3으로 진행한다.
프로세싱이 도 8의 주행 모드 전환 루틴의 스텝 s3에 도달하면, 이 스텝에서 현재의 시프트 위치가 리버스(R)인지를 판단하고, 리버스(R)인 경우에, 모터(4)의 회전을 역회전하기 위해 인버터(502)의 전환이 행해진다. 그리고 나서, 프로세싱은 스텝 s6으로 진행하고, 그렇지 않으면, 프로세싱은 스텝s4로 진행하여, 현재의 모드가 제2 주행 모드(제2 주행 모드) 영역(Ms)인지를 판단한다. 제2 주행 모드 영역(Ms)인 경우에, 프로세싱은 스텝 s6으로 진행하고, 그렇지 않으면 프로세싱은 스텝 s5으로 진행하여, 엔진이 시동 중인지를 판단하고, 엔진이 시동 중인 경우에, 프로세싱은 스텝 s6으로 진행하고, 그렇지 않으면, 프로세싱은 스텝 s7로 진행한다.
제2 주행 모드 영역(Ms)이 계속되는 동안 프로세싱이 스텝 s6에 도달한다고 가정한다. 이 스텝에서, 주행 모드가 제1 주행 모드 영역(EV)에 없는 동안에 제2 주행 모드 영역(Ms)이 설정되고, 프로세싱은 스텝 s8로 진행한다.
스텝 s8에서, 현재의 모드가 제2 주행 모드(시리즈식 하이브리드 모드) 영역(Ms)에 있고 주행 모드가 변경될 필요가 있다고 판단되는 경우에, 프로세싱은 스텝 s9로 진행하고, 주행 모드가 변경될 필요가 없는 경우에, 프로세싱은 도 7에 도시된 주행 제어 루틴의 스텝 a2으로 곧장 진행한다.
스텝 s9에서는, 습식 다판 클러치(6a)의 결합력 조정 수단(602)(도1 참조)의 상태가 클러치 오프(결합해제) 상태로 전환되고, 엔진측의 출력축(J1)과 차륜측의 구동축(J2) 사이의 상대 회전이 수행되도록 허용된다. 여기에서는, 전동기인 모터(4)가 그 순간 설정된 액셀러레이터 개방도(θa)에 대응하는 구동력(Nm)을 출력하도록 구동된다. 이러한 모터(4)의 출력은 구동륜인 후륜(wr)을 디퍼런셜(8)을 통해 구동시킨다.
또한, 주행 영역이 제1 주행 모드 영역(EV)에 들어가면, 엔진(2)이 정지되고, 주행 영역이 제1 주행 모드 영역(EV)를 벗어나면, 제2 주행 모드 영역(Ms)에서, 엔진이 고효율 운전 영역에 있어서 소정의 회전수(Nen)와 소정의 스로틀 개방도(θs)(예컨대, 완전 개방)로 구동되도록 제어된다. 스텝 s9에서의 프로세스 후에, 프로세싱은 도 7에 도시된 주행 제어 루틴의 스텝 a2로 진행한다.
도 8의 주행 모드 전환 루틴에 있어서, 엔진 시동 중이 아닌 통상 주행인 경우, 프로세싱은 스텝 s7로 진행한다.
이 스텝에서는, 차속(Sv)이 스텝 s2에서 설정된 결합 차속(Sc)(Sc1, Sc2, Sc5, Sc0)에 도달했는지를 판단하여, 차속이 도달하지 않은 경우에, 프로세싱은 주행 모드를 제2 주행 모드 영역(Ms)으로 유지하기 위해 스텝 s9로 진행한다. 차속이 도달한 경우에, 프로세싱은 스텝 s10으로 진행하고, 이 스텝에서, 현재의 주행 모드가 제3 주행 모드(패러렐식 하이브리드 모드) 영역(Mp)으로 설정되고, 계속해서, 스텝 s11에서 현재의 모드가 이미 제3 주행 모드 영역(Mp)에 있는 경우에, 프로세싱은 도 7에 도시된 주행 제어 루틴의 스텝 a2로 진행하고, 현재의 모드가 제2 주행 모드(시리즈식 하이브리드 모드) 영역(Ms)에 있는 경우에, 프로세싱은 스텝 s12로 진행한다.
스텝 s12에서는, 차속이 결합 차속(Sc)(Sc1, Sc2, Sc5, Sc0)에 도달하고 있는지를 확인하고, 프로세싱은 주행 모드가 제3 주행 모드 영역(Mp)으로 전환되는 스텝으로 진행한다.
스텝 s13에서는, 습식 다판 클러치(6a)의 결합력 조정 수단(602)이 조작되고, 엔진측의 출력축(J1)과 차륜측의 구동축(J2) 사이의 결합이 반클러치 상태로 전환되고, 엔진(2)이 구동되고, 모터(4)가 인버터(502)를 통해 구동되도록 제어된다. 또한, 스텝 s14에서는, 소정 경과 시간(Td)이 경과할 때까지 대기하고, 경과후에 프로세싱은 스텝 s15로 진행한다. 이 스텝에서는, 결합력 조정 수단(602)이 조작되어, 결합이 클러치 온(완전 결합) 상태로 전환되고[도 2의 (b) 참조], 부드러운 모드 전환이 달성된 후에, 프로세싱은 도 7에 도시된 주행 제어 루틴의 스텝 a2로 진행한다.
상술한 스텝 s12에서 제2 주행 모드(시리즈식 하이브리드 모드) 영역(Ms)에서 제3 주행 모드 영역(Mp)으로의 전환에서, 그 전환 시점은 결합 차속(Sc)(Sc1, Sc2, Sc5, Sc0)의 크기에 따라 상이하다.
환언하면, 제3 주행 모드 영역(Mp)으로의 전환은 잔존 용량이 정상 판정 용량(제1 임계치)(Eq1) 이상인 경우에 중속 근방의 차속(Sc1)에서 행해지고, 잔존 용량이 비상 판정 용량(Eq2) 이상인 경우에 전환은 중속 근방으로부터 소정량(dv1)만큼 저속측의 비상 차속(Sc2)에서 행해지고, 잔존 용량이 긴급 판정 용량(Eq3) 이상인 경우에 전환은 차속(Sc2)으로부터 소정량(dv2)만큼 저속측의 차속(Sc5)에서 행해지고, 잔존 용량이 긴급 판정 용량(Eq3) 이하인 경우에 전환은 정차 차속(Sc0)에서 행해진다.
이에 의해, 기본적으로, 잔존 용량이 정상 판정 용량(제1 임계치)(Eq1) 이상인 정상 운전 중에는, 정상 판정 차속(Sc1)이 중속 근방의 값으로 설정되고, 모터 구동 영역[제2 주행 모드 영역(Ms)]이 비교적 넓게 확대되고, 즉 환경 보존을 최우선으로 하는 주행 영역이 확대된다.
한편, 저속 운전 영역이 계속되고, 배터리의 잔존 용량(Eqn)이 정상 판정 용량(제1 임계치)(Eq1)을 하회하고, 정상 판정 용량(Eq1)과, 긴급 판정 용량(Eq2) 사이의 양에 도달한 경우에는, 저용량시 결합 차속(Sc2)을 정상 결합 차속(Sc1)보다 저하시켜, 발전 영역을 확대하고, 배터리의 잔존 용량(Eqn)이 정상 판정 용량(제1 임계치)(Eq1)을 상회하도록 한다.
더욱이, 발전 회로계가 고장나고, 배터리의 잔존 용량(Eqn)이 저용량시 결합 차속(Sc2)을 하회하고, 용량과 긴급 판정 용량(Eq3) 사이의 양에 도달한 경우는, 비상시 결합 차속(Sc3)을 비상시 결합 차속(Sc2)보다 또한 저하시켜, 주행 모드가 EV 주행에 진입했을 때, 엔진이 즉각 구동되어 차량이 고장을 회피하도록 메인터넌스를 받는 공장으로 엔진에 의해 구동되면서 주행할 수 있다.
특히, 발전 회로가 고장나고, 배터리의 잔존 용량(Eqn)이 긴급 판정 용량(Eq3)를 하회하는 경우에, Ev 주행은 실시되지 않고, 클러치 해제에 의해 엔진 시동이 직접 실시되고, 시동 후에 엔진이 구동되어 차량이 고장을 회피하도록 메인터넌스를 받는 공장으로 주행할 수 있다.
다음에, 프로세싱이 도 7의 주행 제어 루틴의 스텝 a2으로 복귀한다고 가정한다.
이 스텝에서, 엔진(2)이 구동되었는지 여부에 관한 판정이 이루어지며, 엔진이 아직 구동되지 않은 경우, 프로세싱은 스텝 a3의 시동/정지 프로세스 루틴으로 진행하고, 엔진이 구동된 경우에는 프로세싱이 스텝 a4로 진행한다.
도 10에 도시한 바와 같이, 시동/정지 프로세스 루틴에서, 여기서 출력 제어는 시동, EV 주행 및 정지와 같은 운전 중에 실시된다. 스텝 c1에서, 차속(Sc)이 소정값보다 작고, 차량이 정지된다고 가정하는 경우, 전압 센서(21)에 의해 검출되는 배터리(12)의 전압(sbv)이 소정값(시동이 가능한 전압)보다 높고, 시동 명령이 입력된 것으로 확인한다. 다음에, 모터(4)를 발진하기 위해, ECU(9)가 소정의 발진 출력 맵(도시하지 않음)에 따라 발진을 위한 구동 출력(Pds)를 계산하고, 스텝 c2에서 모터(4)의 발진을 제어한다. 이 발진 후, 주행 모드가 제1 주행 모드 영역(EV)에 있는 동안, 스텝 c1 및 C2에서 ECU(9)는 액셀러레이터 압박량(θa)에 기초하여 목표 가속 토크(Tac)를 계산하고, 브레이크 답입력(bp)에 기초하여 목표 제동 토크(Tbp)를 계산한다. 또한, 목표 가속 토크(Tac)와 목표 제동 토크(Tbp)의 총 토크(Tt), Tt = Tac + Tbp가 얻어진다. 차속 Sv 에서의 구동력 Tv(Nm)은, 구동 출력(Pd)(kW)이 도 3a의 미리 정해진 정상 주행 맵에 따라 총 토크(Tt)와 구동 샤프트(J2)의 목표 회전 속도(Nd)의 곱에 의해 결정되는 포인트로부터 얻어진다(도 4a 내지 도 6a에 도시된 다른 주행 맵은 배터리의 잔존 용량(Eqn)에 따라 채택됨). 이 경우, 구동력 Tv(Nm)은 액셀러레이터 압박량(θa)에 비례하여 적절히 설정된다.
구동 샤프트(J2)의 목표 회전 속도(Nd)는 여기에서는 구동 출력(Pd)(kW)를 총 토크(Tt)로 나눠서 얻어지고, 모터(4)가 제어되어, 목표 회전 속도(Nd)가 얻어져, 운전자의 요구에 따른 주행이 달성될 수 있다. 스텝 c2에서, EV 주행 모드 이외에 제2 주행 모드(시리즈식 하이브리드 모드) 영역(Ms)에서의 운전점에 도달한 시점에서 엔진이 시동되지 않은 경우, 엔진이 시동된다. 이때, 엔진 시동은 습식 다판 클러치(6a)의 결합력 조정 수단(602)을 클러치 오프(결합해제) 상태로 전환하고, 엔진(2)에 기계적으로 연결되어 있는 발전기(3)를 전동기로 작동시킴으로써 실시되며, 이때 엔진 시동 제어는 엔진을 고효율로 구동할 수 있도록 미리 설정된 제어 모드로 실시된다.
한편, 주행 모드가 제1 주행 모드 영역 이외의 제2 주행 모드 영역(Ms) 또는 제3 주행 모드 영역(Mp)에 있는 경우, 엔진이 구동되기 때문에, 프로세싱은 도 7의 주행 제어 루틴의 스텝 s4로 진행한다. 이 단계에서 엔진이 제1 주행 모드 영역 이외에 제2 주행 모드 영역(Ms)에서 구동되는 경우, 프로세싱은 스텝 a3의 시동/정지 프로세스 루틴으로 복귀하고, 엔진이 제3 주행 모드 영역(Mp)에 있는 경우, 프로세싱은 도 11에 도시된 패럴럴 주행 제어 루틴의 스텝 d1으로 진행한다.
도 11에 도시된 패럴럴 주행 제어 루틴의 스텝 d1에서는, 스텝 c1의 경우와 같이, 목표 가속 토크(Tac)가 액셀러레이터 압박량(θa)에 기초하여 계산되고, 목표 제동 토크(Tbp)가 브레이크 답입력(bp)에 기초하여 계산된다. 또한, 목표 가속 토크(Tac)와 목표 제동 토크(Tbp)의 총 토크(Tt), Tt = Tac + Tbp가 얻어진다. 차속 Sv에서의 구동력 Tv(Nm)은, 구동 출력 (Pd)(kW)이 도 3a의 미리 설정된 정상 주행 맵에 따라 총 토크(Tt)와 구동 샤프트(J2)의 목표 회전 속도(Nd)의 곱에 의해 결정되는 포인트로부터 얻어진다(도 4a 내지 도 6a에 도시된 다른 주행 맵은 배터리의 잔존 용량(Eqn)에 따라 채택됨). 이 경우, 구동력 Tv(Nm)은 액셀러레이터 압박량(θa)과 도 3a의 정상 주행 맵의 값에 따라 적절히 설정된다.
다음에, (스텝 d2 및 d3에서) 충방전 전력(Pb)과 보조 기계 구동 에너지(Ph)를 계산한다. 충방전 전력(Pb)은 배터리(12)를 충방전하기 위해 필요한 에너지이며, 배터리(12)가 충전되어야 하는 경우에는 양의 값을 갖고, 배터리가 방전되어야 하는 경우에는 음의 값을 갖는다. 보조 기계 구동 에너지(Ph)는 공조기와 같은 보조 기계를 구동하는 데 필요한 전력이다. (스텝 d4에서) 전술한 바와 같이 계산되는 총 전력값이 요구 구동력(PO)이 된다.
다음에, 전술한 바와 같이 설정된 요구 구동력(PO)에 기초하여, (스텝 d5에서) ECU(9)가 엔진(2)의 미리 설정된 운전 맵(도 12 참조)에 따라 엔진(2)의 운전 포인트를 이루는 엔진 회전 속도(Ne)(Nea > Neb > Nec)와 엔진 토크(Te)(Tea > Teb > Tec)를 설정한다.
도 12는, 수평축은 엔진 회전 속도(Ne)이고, 수직축은 토크(Te)로 하여 엔진(2)의 운전 상태를 나타낸다. 도면의 곡선(M)은 엔진(2)의 운전이 가능한 한계 영역을 나타낸다. 각각의 곡선(α1 내지 α6)은 엔진(2)의 운전 효율이 일정한 운전 포인트를 나타낸다. α1에서 α6의 순서로 운전 효율이 낮아진다. 추가로, 각각의 곡선(ηa 내지 ηc)은 엔진(2)으로부터의 전력(회전 속도 × 토크) 출력이 일정한 라인(ηa > ηb > ηc)을 나타낸다.
도 12에 도시된 바와 같이, 엔진(2)의 운전 효율은 회전 속도와 토크에 따라 매우 상이하다. 운전 효율이 엔진의 회전 속도의 상승 변화에 따라 높아지는 각각의 토크의 변화 궤적은, 예컨대 도 12의 (회전 속도의 변화 영역에 따라 상이한) 곡선 Ln과 같이 도시된다. 이러한 유형의 운전 맵이 ECU(9)의 ROM에 저장된다.
따라서, 현재의 엔진(2)의 운전 포인트를 운전 효율이 높아지는 운전 포인트로서 설정한다. 즉, 현재의 액셀러레이터 개방도(θa)에 대응하는 운전 효율이 높아지는 운전 포인트로서의 목표로 하는 엔진 토크(Te)를 얻을 때, 목표로 하는 엔진 효율이 높은 회전수(Neo)를 맵으로부터 구한다.
여기에서는, 크랭크축의 회전수가 목표로 하는 엔진 회전수(Neo)에 수렴하도록 연료 공급량을 제어한다. 이 경우, 엔진(2)으로의 연료 분사량(Qt)은 운전 정보에 따른 기준 연료 분사량(Qb)과, 엔진 회전수의 차이에 따라서 변경되는 보정량(+dq 혹은 -dq)을 더함으로써 제어하여, 실제의 엔진 회전수를 목표 엔진 회전수(Neo)로 수렴시키도록 제어된다(스텝 d6).
이와 같은, 제3 주행 모드 영역(Mp)에 있어서, 모터(4)는 엔진 운전 영역이 급가속할 때나, 소정 레벨을 상회하는 고부하 운전시에 도달하였다고 판단된 경우에 구동된다.
이 과도 운전시가 검출되면, ECU(9)는 미리 설정된 소정의 구동 모드에 따라 소정의 모터 구동력을 발휘하고, 차량의 운전 영역의 변동에 대한 응답성의 개선을 도모하도록 제어된다.
이와 같이 하여 구동하는 하이브리드 차량에서는, 차속(Sv)이 저속측에 있으면 제2 주행 모드 영역(Ms)로, 차속이 소정의 결합 차속(Sc)를 상회하여 고속 영역측에 도달하면 클러치(6a)를 결합하여 제3 주행 모드 영역(Mp)로 전환하고, 그 모드의 전환 제어시 및 그 후의 고속 영역측에서 작동하는 동안, 고정 변속비(고정비)를 유지하므로 변속 제어를 행할 필요가 없고, 주행 제어가 용이하게 된다. 특히, 배터리(12)의 잔존 용량(Eq)이 정상 판정 용량(제1 임계치)[Eq1]이상이고, 배터리가 정상 회복 충전을 반복하는 경우에는, 클러치 전환이 중속도 근방에서 행해지므로, 출력축(J1)과 구동축(J2')의 회전 차가 비교적 작아져, 변속 쇼크의 발생을 억제할 수 있다.
게다가, 결합 차속(Sc)은 배터리(12)의 최대 용량(SOC)이 클수록 크게 설정되어 전력 에너지에 의한 제2 주행 모드 영역(Ms)에서의 주행 영역을 확대시켜, 무공해화를 촉진할 수 있다.
또한, 배터리의 잔존 용량(Eq)이 낮아지면 모터의 발생 토크가 저하하기 때문에, 엔진 구동의 제3 주행 모드 영역(Mp)으로의 전환을 빠르게 하도록 결합 차속(Sc)을 낮게, 예를 들어, 정상 시 결합 차속(Sc1)보다 낮은 저용량 시 결합 차속(Sc2)이나, 저용량 시 결합 차속(Sc2)보다 낮은 비상시 결합 차속(Sc5)이나, 정지 차속(Sc0)을 설정하고, 차속이 배터리(12)의 잔존 용량(Eq)에 따라서 설정한 임계치가 되는 결합 차속을 하회하면, 발전기(3)의 운전 영역을 확대하여 배터리의 잔존 용량(Eq)의 회복을 빠른 시기에 도모할 수 있고, 게다가, 발전 불능 등의 긴급 상태를 회피하는 메인터넌스를 받는 장소로 빠르게 엔진 구동에 의해 주행 이동할 수 있어, 안정된 주행을 확보할 수 있다.
또한, 제2 주행 모드 영역(Ms)로부터 제3 주행 모드 영역(Mp)로의 전환이 개시되었을 때에, 차속(Sv)이 결합 차속(Sc)을 상회하는 시점으로부터 소정 경과 시간(Td)이 경과할 때까지 반 클러치 상태를 유지하고, 그 시점이 경과하면 완전 결합으로 전환하므로, 회전 전달 경로(11)가 고정 변속비(고정비)를 채용하더라도, 모드 전환 시의 쇼크를 확실하게 완화할 수 있다.
도1의 하이브리드 차량에서는, 습식 다판 클러치(6a)의 결합력을 결합력 조정 수단(602)에 의해 조정함으로써, 모드 전환 시에 클러치를 미끄럼 결합 상태로부터 완전 결합 상태로의 전환을 용이화할 수 있다.
상술한 바에 있어서는, 클러치는 습식 다판 클러치(6a)로서 설명하였지만, 단판의 클러치를 사용해도 좋고, 유체 클러치를 사용해도 좋은 것으로, 어떠한 경우에 있어서도 도1의 습식 다판 클러치(6a)와 유사한 작용 효과가 얻어진다.
[산업상의 이용 가능성]
이상과 같이, 본 발명에 따른 하이브리드 차량에서는, 주행 영역에 적합한 복수의 주행 모드, 즉 모터(4)로 차량이 주행하는 제1 주행 모드와, 배터리(12)를 충전함과 동시에 차량이 모터(4)로 주행하는 제2 주행 모드와, 엔진(2) 및 모터(4)의 양 구동력으로 차량이 주행하는 제3 주행 모드 중 어느 하나를 선택하여, 차량이 주행할 수 있어, 승용차, 트럭 등의 각종 차량에 유효하게 이용될 수 있다.
1 차량
2 엔진
3 발전기
4 모터
501 인버터
502 인버터
6 클러치(마찰 결합 수단)
6a 습식 다판 클러치
602 결합력 조정 수단
8 디퍼런셜 기어(감속기)
9 제어 수단
11 전달 경로
12 배터리
13 연료 탱크
14 브레이크 센서
15 액셀러레이터 개방도 센서
16 SOC 센서(잔존 용량 검출 수단)
17 제어 유닛
18 발전기의 회전수 센서
19 모터의 회전수 센서
21 전압 센서
22 시프트 위치 센서
se1 차속 센서(전륜의 차속 검출 수단)
se2 차속 센서(후륜의 차속 검출 수단)
ssf 차륜속(전륜)
ssr 차륜속(후륜)
wf 차륜(전륜)
wr 차륜(후륜)
A1 모드 선택 수단
A2 요구 구동력 검출 수단
Eq 잔존 용량
Eqn 잔존 용량(현재 값)
Eq1 정상 판정 용량(제1 임계치)
Eq2 비상 판정 용량(제2 임계치)
Eq3 긴급 판정 용량(제3 임계치)
EV 제1 주행 모드(ＥＶ 모드) 영역
J1 엔진 출력축
J2 구동축(구동륜측)
J2' 구동축(모터측)
Ms 제2 주행 모드(시리즈 하이브리드 모드) 영역
Mp 제3 주행 모드(패러렐 하이브리드 모드) 영역
Nen 엔진 고효율 운전 영역 시의 회전수
R1 제1 구동 경계선
R2 제2 구동 경계선
R3 제3 구동 경계선
Sc 결합 차속
Sc1 제1 속도
Sc2 제2 속도
Sc3 제3 속도
Sc4 제4 속도
Sc5 제5 속도
Sc0 정지 속도
Sv 차속
SOC 배터리 용량

Claims (7)

  1. 자동차(1)에 탑재되는 엔진과, 주행용 모터와, 상기 주행용 모터에 전력을 공급하는 배터리와, 상기 배터리에 전력을 공급하는 발전기와, 상기 자동차의 속도를 검출하는 차속 검출 수단과, 상기 배터리의 잔존 용량을 검출하는 잔존 용량 검출 수단을 구비하고, 상기 엔진이 정지되고 상기 주행용 모터의 구동에 의해 주행하는 제1 주행 모드와, 상기 엔진의 구동에 의해 상기 발전기가 작동되고 상기 주행용 모터의 구동에 의해 주행하는 제2 주행 모드와, 상기 엔진의 구동 및 상기 주행용 모터의 구동에 의해 주행하는 제3 주행 모드를 갖는 하이브리드 자동차이며, 상기 잔존 용량이 소정의 제1 임계치 이상인 상황에서, 상기 차속 검출 수단에 의해 검출된 속도가 소정의 제1 속도 미만의 경우에는 상기 제1 주행 모드 또는 상기 제2 주행 모드로 주행하고, 상기 검출된 속도가 상기 소정의 제1 속도 이상의 경우에는 상기 제3 주행 모드로 주행하도록 주행 모드를 선택하는 모드 선택 수단을 구비하고, 상기 모드 선택 수단은, 상기 잔존 용량이 상기 소정의 제1 임계치 미만인 상황에서, 상기 차속 검출 수단에 의해 검출된 속도가 상기 소정의 제1 속도보다 작은 소정의 제2 속도 이상의 경우에는 상기 제3 주행 모드를 선택하고, 상기 검출된 속도가 상기 소정의 제2 속도 미만이고 상기 소정의 제2 속도보다도 작은 소정의 제3 속도 이상인 경우에는 상기 제2 주행 모드를 선택하고, 상기 검출된 속도가 소정의 제3 속도 미만인 경우에는 상기 제1 주행 모드 또는 제2 주행 모드를 선택하는 것을 특징으로 하는, 하이브리드 자동차.
  2. 제1항에 있어서, 상기 자동차의 주행에 요구되는 요구 구동력을 검출하는 요구 구동력 검출 수단을 더 구비하고,
    상기 모드 선택 수단은, 상기 잔존 용량이 소정의 제1 임계치 이상인 상황에서, 상기 차속 검출 수단에 의해 검출된 속도가 소정의 제1 속도보다 작은 소정의 제4 속도 미만인 경우에는 상기 검출된 요구 구동력이 소정의 제1 구동력 경계 이하의 영역에서 상기 제1 주행 모드를 선택하고, 상기 차속 검출 수단에 의해 검출된 속도가 소정의 제4 속도 이상이고 상기 소정의 제1 속도 미만인 경우에는, 상기 검출된 요구 구동력이 상기 소정의 제1 구동력 경계로부터 상기 차속이 증가함에 따라 감소하는 제2 구동력 경계 이하의 영역에서 상기 제1 주행 모드를 선택하고, 상기 검출된 요구 구동력이 상기 제2 구동력 경계보다 큰 영역에서 상기 제2 주행 모드를 선택하는 것을 특징으로 하는, 하이브리드 자동차.
  3. 제2항에 있어서, 상기 모드 선택 수단은, 상기 잔존 용량이 소정의 제1 임계치 미만인 상황에서, 상기 차속 검출 수단에 의해 검출된 속도가 상기 소정의 제3 속도 미만의 경우에는 상기 검출된 요구 구동력이 상기 제1 구동력 경계보다 작은 제3 구동력 경계 이하의 영역에서 상기 제1 주행 모드를 선택하고, 상기 제3 구동력 경계보다 큰 영역에서 상기 제2 주행 모드를 선택하는 것을 특징으로 하는, 하이브리드 자동차.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 모드 선택 수단은, 상기 잔존 용량이 소정의 제1 임계치보다 작은 소정의 제2 임계치보다도 작은 상황에서, 상기 차속 검출 수단에 의해 검출된 속도가 상기 소정의 제3 속도보다 작은 소정의 제5 속도보다 큰 경우에는 상기 제3 주행 모드를 선택하고, 상기 검출된 속도가 상기 소정의 제5 속도보다 작은 경우에는 상기 제1 주행 모드를 선택하는 것을 특징으로 하는, 하이브리드 자동차.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 모드 선택 수단은, 상기 잔존 용량이 상기 소정의 제2 임계치보다 작은 소정의 제3 임계치보다도 작은 상황에서 상기 자동차의 발진과 동시에 상기 제3 주행 모드를 선택하는 것을 특징으로 하는, 하이브리드 자동차.
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 구동륜이 설치된 구동축과, 상기 엔진의 동력을 상기 구동축에 전달하는 전달 경로와, 상기 전달 경로를 결합해제/결합하는 마찰 결합 수단을 더 구비하고, 상기 제1 주행 모드 또는 제2 주행 모드와 제3 주행 모드 사이의 전환은, 상기 마찰 결합 수단을 사용하여 상기 전달 경로를 결합해제/결합함으로써 행해지는 것을 특징으로 하는, 하이브리드 자동차.
  7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제3 주행 모드에서의 상기 엔진의 구동력은 고정비의 감속기를 통해 상기 구동륜에 전달되는 것을 특징으로 하는, 하이브리드 자동차.
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