KR100835771B1 - 하이브리드 차량의 제어 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명의 과제는 전기 주행(EV) 모터 코스팅 주행으로부터 하이브리드(HEV) 모터 코스팅 주행으로의 이행시에 있어서의 제동력의 과부족을 자동 브레이크에 의해 고응답으로 보상하는 것이다.
단계 S11에서 코스팅 주행시에 파워 트레인이 발생할 수 있는 파워 트레인 출력 가능 제동력(tTbp)을 연산한다. 단계 S12, S13에서 마스터 실린더 액압(Pm)으로부터 차량의 요구 제동력(Tbw) 및 구동륜 목표 제동력(Tbr)을 검색한다. 단계 S14에서 차량의 목표 구동력(tTFo0)(음의 값이 제동력)과 Tbp의 극성 반전치를 비교하여, tTFo0 > - Tbp이 아니면, 즉 Tbp로 tTFo0을 실현할 수 있는 경우 단계 S15에서 구동륜 목표 자동 브레이크력(tTbr)을 0으로 하고, tTFo0 > - Tbp이면, 즉 Tbp로 tTFo0을 실현할 수 없는 경우 단계 S16에서 tTbr = (Tbr - Tbp)로 하고, 그 후 단계 S17에서 Tbw - Tbr을 피구동륜 목표 자동 브레이크력(tTbf)에 대입한다.
전동축, 통합 제어기, 클러치, 모터/제너레이터, 자동 변속기

Description

하이브리드 차량의 제어 장치 {CONTROL DEVICE FOR HYBRID VEHICLE}
도1은 본 발명의 착상을 적용 가능한 하이브리드 차량의 파워 트레인을 도시하는 개략 평면도.
도2는 본 발명의 착상을 적용 가능한 다른 하이브리드 차량의 파워 트레인을 도시하는 개략 평면도.
도3은 본 발명의 착상을 적용 가능한 또 다른 하이브리드 차량의 파워 트레인을 도시하는 개략 평면도.
도4는 도3에 도시한 파워 트레인의 제어 시스템을 도시하는 블록선도.
도5는 상기 제어 시스템에 있어서의 통합 제어기가 실행하는 구동력 제어 프로그램의 메인 루틴을 나타내는 흐름도.
도6은 상기 제어 프로그램에 있어서의 목표 자동 브레이크력의 연산 처리에 관한 서브 루틴을 나타내는 흐름도.
도7은 상기 목표 자동 브레이크력의 연산 처리에서 이용하는 파워 트레인 출력 가능 제동력의 연산 처리에 관한 서브 루틴을 나타내는 흐름도.
도8은 도달 목표 구동력을 검색할 때에 이용하는 맵에 대응한 특성선도.
도9는 자동 변속기의 효율을 검색할 때에 이용하는 맵에 대응한 특성선도.
도10은 엔진 프릭션을 검색할 때에 이용하는 맵에 대응한 특성선도.
도11은 마스터 실린더 액압에 대한 차량 요구 제동력, 구동륜 목표 제동력 및 피구동륜 목표 제동력의 변화 특성을 도시하는 선도.
도12는 제2 클러치를 체결 해제시켜 EV 모터 코스팅 주행으로부터 HEV 모터 코스팅 주행으로의 이행을 행하는 경우의 도5 내지 도7에 나타낸 제어 프로그램의 동작 타임차트.
도13은 제2 클러치를 체결시킨 상태에서 EV 모터 코스팅 주행으로부터 HEV 모터 코스팅 주행으로의 이행을 행하는 경우의 도5 내지 도7에 나타낸 제어 프로그램의 동작 타임차트.
도14는 EV 모터 코스팅 주행 중에 회생 제동을 서서히 제한하는 경우의 도5 내지 도7에 나타낸 제어 프로그램의 동작 타임차트.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
1 : 엔진
2 : 구동륜(후륜)
3 : 자동 변속기
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 : 액셀러레이터 개방도 센서
16 : 배터리 축전 상태 센서
20 : 통합 제어기
21 : 엔진 제어기
22 : 모터/제너레이터 제어기
23 : 브레이크·바이·와이어식 액압 브레이크 장치
24 : 마스터 실린더 액압 센서
[문헌 1] 일본 특허 공개 평11-082260호 공보
[문헌 2] 일본 특허 공개 평11-093724호 공보
본 발명은, 엔진 이외에 모터/제너레이터로부터의 동력에 의해서도 주행할 수 있고, 모터/제너레이터로부터의 동력에 의해서만 주행하는 전기 주행(EV) 모드 와, 엔진 및 모터/제너레이터의 쌍방으로부터의 동력에 의해 주행 가능한 하이브리드 주행(HEV) 모드를 가진 하이브리드 차량의 코스팅(타성) 주행시 제동력 제어 장치에 관한 것이다.
상기한 바와 같은 하이브리드 차량에 이용하는 하이브리드 구동 장치로서는 종래 다양한 형식의 것이 제안되어 있지만, 그 중 하나로서 특허 문헌 1에 기재된 바와 같은 것이 알려져 있다.
이 하이브리드 구동 장치는, 엔진 출력축을 변속기를 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 가진 구성으로 되는 것이다.
이러한 하이브리드 구동 장치를 구비한 하이브리드 차량은, 제1 클러치를 체결 해제하는 동시에 제2 클러치를 체결하는 경우, 모터/제너레이터로부터의 동력에 의해 주행하는 전기 주행(EV) 모드가 되고, 제1 클러치 및 제2 클러치를 모두 체결하는 경우, 엔진 및 모터/제너레이터의 쌍방으로부터의 동력에 의해 주행 가능한 하이브리드 주행(HEV) 모드가 될 수 있다.
이러한 하이브리드 차량에 있어서는, 전자의 EV 모드에서의 코스팅 주행 중 배터리 축전량이 포화하여 모터/제너레이터에 의한 회생 제동이 금지되는 경우, 이 대신에 엔진 브레이크력을 이용하기 때문에 엔진 및 구동륜 사이가 결합된 HEV 모드에서의 코스팅 주행으로 이행시키는 것이 된다.
이러한 EV 모드에서의 코스팅 주행으로부터 HEV 모드에서의 코스팅 주행으로의 이행시에는,
제1 클러치의 체결에 의해 연료 공급 정지 상태의 엔진을 크랭킹시키기 시작하였을 때의 불쾌한 제동력 변화가 구동륜에 전달되는 것을 회피하기 위해 우선 제2 클러치를 체결 해제시키고,
제1 클러치의 체결 및 모터/제너레이터의 구동에 의해 연료 공급 정지 상태의 엔진을 크랭킹시키고,
이에 의해, 제2 클러치의 전후 회전차가 0이 되었을 때에 제2 클러치를 재체결함으로써 HEV 모드에서의 코스팅 주행으로의 이행을 완료하여 엔진 브레이크력을 이용한 코스팅 주행을 가능하게 한다.
그러나, 제2 클러치가 상기한 바와 같이 체결 해제되어 있는 동안에는 구동륜이 모터/제너레이터 및 엔진의 쌍방으로부터 분리되므로, 구동륜이 모터/제너레이터에 의한 회생 제동 및 엔진에 의한 엔진 브레이크력 모두 받는 일이 없어져, 차량이 일시적으로 밀리는[공주(空走)하는] 위화감이 있는 코스팅 주행을 행한다고 하는 문제를 발생한다.
이 문제를 해결하기 위한 대책은 아니지만 종래, 특허 문헌 2에 기재한 바와 같은 기술도 제안되어 있다.
이 기술은 배터리 축전량이 많아져 모터/제너레이터에 의한 회생 제동을 제한할 필요가 있을 때, 허용 회생 제동 토크의 저하에 따라 코스팅 주행 중이라도 엔진 스로틀 개방도를 개방하여 엔진의 펌핑 손실을 가감함으로써 엔진 브레이크력 으로 회생 제동 토크의 저하분을 보충하여 제동력을 유지하는 것이다.
[특허 문헌 1]
일본 특허 공개 평11-082260호 공보
[특허 문헌 2]
일본 특허 공개 평11-093724호 공보
그러나, 인용 문헌 2에 기재된 기술과 같이 엔진 스로틀 개방도를 조작하여 엔진 브레이크력에 의해 회생 제동 토크의 저하분을 보충하는 것으로는, 스로틀 개방도 조작에 대한 엔진 브레이크력의 변화 응답이 나빠, 회생 제동 토크의 상기 저하가 발생하였을 때에 이것을 보충하는 타이밍에 엔진 브레이크력을 크게 할 수 없어,
회생 제동 토크의 저하분을 보충한다고 하는 본래의 목적을 이룰 수 없을 뿐만 아니라 적절한 타이밍으로부터 벗어나 엔진 브레이크력이 변화함으로써 구동륜의 제동력을 목표로부터 벗어나게 해 버린다고 하는 폐해도 발생될 우려가 있다.
또한, 구동륜 제동력 변화로서는 상기와 같은 제2 클러치의 일시적인 체결 해제에 수반되는 제동력 변화 외에 이하와 같은 원인에 의해 발생하는 제동력 변화가 있다.
즉, EV 모드에서의 코스팅 주행으로부터 HEV 모드에서의 코스팅 주행으로의 이행시에, 제2 클러치를 체결한 상태에서 제1 클러치를 체결시켜 엔진 브레이크력에 의해 회생 제동 토크의 부족분을 보충하는 경우에도, 크랭킹 중에 있어서의 엔 진 토크에 기인한 제동력 변화가 발생한다.
이러한 제동력 변화도, 인용 문헌 2에 기재된 기술과 같이 스로틀 개방도 조작으로 엔진 브레이크력을 가감하는 수법을 이용하는 한, 상기 응답 지연에 기인하여 해소 불가능하다.
구동륜 제동력 변화로서는 또한, 상기와 같은 것 외에 이하와 같은 원인에 의해 발생하는 제동력 변화도 있다.
즉, EV 모드에서의 코스팅 주행 중 배터리 축전량이 서서히 많아져 모터/제너레이터에 의한 회생 제동을 줄일 필요가 있는 경우도 회생 제동의 감소에 수반하는 구동륜 제동력의 변화(저하)를 발생한다.
이 대책으로서, 인용 문헌 2에 기재된 기술과 같이 스로틀 개방도 조작으로 엔진 브레이크력을 가감하는 수법을 이용하는 경우, 엔진 브레이크력을 이용하므로, EV 모드로부터 HEV 모드로의 절환이 필수가 되어, 아직 EV 주행을 계속하는 것이 좋은 운전 상황인 경우라도 상기 모드 절환을 행해야만 한다고 하는 제어상의 번거로움이 있다.
본 발명은 상기한 여러 구동륜 제동력 변화를 엔진 브레이크력으로 보상하는 대신에, 브레이크 페달에 응동하는 구동륜용 서비스 브레이크를 자동적으로 작동시켜 얻어지는 구동륜 자동 브레이크력에 의해 제동력을 유지하도록 구성하면,
상기 자동 브레이크의 제어 응답이 엔진 브레이크력 제어 응답에 비해 훨씬 우수하다는 것과 또한 HEV 주행으로의 절환을 요구하지 않는다는 것으로부터,
상기 여러 문제를 발생시키는 일 없이 구동륜 제동력 변화를 보상할 수 있다 는 사실 인식을 기초로 하여, 이 착상을 구체화한 하이브리드 차량의 제어 장치를 제안하는 것을 목적으로 한다.
이 목적을 위해, 본 발명에 의한 하이브리드 차량의 제어 장치는 청구항 1에 기재한 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 구동륜 사이에 전달 토크 용량을 변경 가능한 제2 클러치를 개재시키고,
엔진을 정지시키고 제1 클러치를 체결 해제하는 동시에 제2 클러치를 체결함으로써 모터/제너레이터로부터의 동력에 의해서만 전기 주행 모드를 선택 가능하고, 제1 클러치 및 제2 클러치를 모두 체결함으로써 엔진 및 모터/제너레이터의 쌍방으로부터의 동력에 의한 하이브리드 주행 모드를 선택 가능한 것이다.
본 발명은, 이러한 하이브리드 차량에 있어서,
차량의 코스팅 주행시에 차륜 구동계를 이루는 파워 트레인이 발생할 수 있는 파워 트레인 출력 가능 제동력으로는 목표 제동력을 실현할 수 없는 경우, 브레이크 페달에 응동하는 구동륜용 서비스 브레이크를 자동적으로 작동시켜 얻어지는 구동륜 자동 브레이크력에 의해 목표 제동력을 유지하도록 구성한 것을 특징으로 하는 것이다.
이하, 본 발명의 실시 형태를 도면에 도시하는 실시예를 바탕으로 상세하게 설명한다.
도1은 본 발명의 코스팅 주행시 제동력 제어 장치를 적용 가능한 하이브리드 구동 장치를 구비한 전방 엔진·후방 휠 드라이브식 하이브리드 차량의 파워 트레인을 도시하고, 부호 1은 엔진, 2는 구동륜(후륜)이다.
도1에 도시한 하이브리드 차량의 파워 트레인에 있어서는, 통상의 후륜 구동차와 마찬가지로 엔진(1)의 차량 전후 방향 후방에 자동 변속기(3)를 탠덤하게 배치하고, 엔진(1)[크랭크 샤프트(1a)]으로부터의 회전을 자동 변속기(3)의 입력축(3a)에 전달하는 축(4)에 결합하여 모터/제너레이터(5)를 설치한다.
모터/제너레이터(5)는 모터로서 작용하거나, 제너레이터(발전기)로서 작용하는 것이며, 엔진(1) 및 자동 변속기(3) 사이에 배치한다.
이 모터/제너레이터(5) 및 엔진(1) 사이에, 보다 상세하게는 축(4)과 엔진 크랭크 샤프트(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 솔레노이드로 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 솔레노이드로 클러치 작동유 유량 및 클러치 작동 유압을 연속적으로 제어하여 전달 토크 용량을 변경 가능한 습식 다판 클러치로 구성한다.
자동 변속기(3)는 2003년 1월, 닛산 지도우샤 가부시끼가이샤 발행「스카이라인 신형차(CV35형차) 해설서」제C-9페이지 내지 제C-22페이지에 기재된 것과 동일한 것으로 하고, 복수의 마찰 요소(클러치나 브레이크 등)를 선택적으로 체결하거나 체결 해제함으로써 이들 마찰 요소의 체결 및 체결 해제 조합에 의해 전동계로(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.
상기한 도1의 파워 트레인에 있어서는, 정차 상태로부터의 발진시 등을 포함하는 저부하 및 저차속시에 이용되는 전기 주행(EV) 모드가 요구되는 경우, 제1 클러치(6)를 체결 해제하고, 제2 클러치(7)를 체결하고, 자동 변속기(3)를 동력 전달 상태로 한다.
이 상태에서 모터/제너레이터(5)를 구동하면, 상기 모터/제너레이터(5)로부 터의 출력 회전만이 변속기 입력축(3a)에 도달하게 되어, 자동 변속기(3)가 상기 입력축(3a)으로의 회전을 선택 중인 변속단에 따라서 변속하여 변속기 출력축(3b)으로부터 출력한다.
변속기 출력축(3b)으로부터의 회전은 그 후, 차동 기어 장치(8)를 경유하여 후륜(2)에 이르고, 차량을 모터/제너레이터(5)에 의해서만 전기 주행(EV 주행)시킬 수 있다.
고속 주행시나, 대부하 주행시나, 배터리의 소비 가능 전력이 적을 때 등에서 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 쌍방이 변속기 입력축(3a)에 이르는 것이 되어 자동 변속기(3)가 상기 입력축(3a)으로의 회전을 선택 중인 변속단에 따라 변속하여 변속기 출력축(3b)으로부터 출력한다.
변속기 출력축(3b)으로부터의 회전은 그 후에 차동 기어 장치(8)를 경유하여 후륜(2)에 이르고, 차량을 엔진(1) 및 모터/제너레이터(5)의 쌍방에 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 발전기로서 작동시킴으로써 잉여 에너지를 전력으로 변환하고, 이 발전 전력을 모터/제너레이터(5)의 모터 구동에 이용하도록 축전해 둠으로써 엔진(1)의 연비를 향상시킬 수 있다.
또한, 도1에서는 모터/제너레이터(5) 및 구동륜(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 동일하게 기능시킬 수 있다.
또한, 도1 및 도2에서는 제2 클러치(7)로서 전용의 것을 자동 변속기(3) 앞, 혹은 뒤에 추가하는 것으로 하였지만, 이 대신에 제2 클러치(7)로서 도3에 도시한 바와 같이 자동 변속기(3) 내에 기존하는 전진 변속단 선택용 마찰 요소 또는 후퇴 변속단 선택용 마찰 요소를 유용하도록 해도 좋다.
이 경우, 제2 클러치(7)가 상기한 모드 선택 기능을 하는 것에 더하여, 이 기능을 하도록 체결될 때에 자동 변속기를 동력 전달 상태로 하는 것이 되어 전용의 제2 클러치가 불필요하여 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, 도4에 도시한 바와 같은 시스템에 의해 제어한다.
또한 이하에서는, 파워 트레인이 도1에 도시한 바와 같은 것인 경우에 대해 설명을 전개하는 것으로 한다.
도4의 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)과, 제2 클러치(7)의 목표 전달 토크 용 량(tTc2)으로 규정한다.
통합 제어기(20)는 또한 브레이크·바이·와이어식(전자 제어식) 액압 브레이크 장치(23)에 대해, 본 발명의 목적을 달성하는 데 필요한 후륜(구동륜) 목표 자동 브레이크력(tTbr) 및 전륜(피구동륜) 목표 자동 브레이크력(tTbf)을 지령하는 것으로 한다.
여기서 브레이크·바이·와이어식(전자 제어식) 액압 브레이크 장치(23)는 브레이크 페달에 응동하여 차륜의 제동을 담당하는 서비스 브레이크를 전자 제어화한 주지의 것으로,
브레이크 페달 답입력에 따른 마스터 실린더 액압을 발생하는 마스터 실린더와, 차륜 브레이크 유닛을 이루는 휠 실린더 사이를 전자 제어계의 고장시에는 연통시켜 통상의 액압 브레이크 장치와 마찬가지로 기능시키지만,
상기 고장시 이외의 정상시에는 마스터 실린더와 휠 실린더 사이를 차단해 두고, 휠 실린더 액압을 마스터 실린더 액압 검출치를 기초로 하여 전자 제어하거나, 필요에 따라서 마스터 실린더 액압 검출치와는 다른 제어 인자를 기초로 하여 전자 제어 가능한 것으로 한다.
따라서, 브레이크·바이·와이어식(전자 제어식) 액압 브레이크 장치(23)는 후륜(구동륜) 목표 자동 브레이크력(tTbr) 및 전륜(피구동륜) 목표 자동 브레이크력(tTbf)을 지령하면, 마스터 실린더 액압 검출치와는 별도로, 후륜(구동륜)(2)의 휠 실린더에 목표 자동 브레이크력(tTbr) 대응의 휠 실린더 액압을 공급하고, 전륜(피구동륜)의 휠 실린더에 목표 자동 브레이크력(tTbf) 대응의 휠 실린더 액압을 공급하여, 후륜(구동륜)(2)이 자동 브레이크력(tTbr)을 발생하는 동시에 전륜(피구동륜)이 자동 브레이크력(tTbf)을 발생하는 자동 브레이크 작용을 행하게 할 수 있다.
통합 제어기(20)에는, 상기 파워 트레인의 동작점을 결정하기 위해, 그리고 액압 브레이크 장치(23)의 자동 브레이크력 제어를 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 회전수(No)를 검출하는 출력 회전 센서(14)로부터의 신호와,
엔진(1)의 요구 부하 상태를 나타내는 액셀러레이터 페달 답입량[액셀러레이터 개방도(APO)]을 검출하는 액셀러레이터 개방도 센서(15)로부터의 신호와,
모터/제너레이터(5)용 전력을 축전해 두는 배터리(9)의 축전 상태(SOC)(소비 가능 전력)를 검출하는 축전 상태 센서(16)로부터의 신호와,
마스터 실린더 액압(Pm)을 검출하는 마스터 실린더 액압 센서(24)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 액셀러레이터 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) 및 목표 제2 클러치 전달 토크 용량(tTc2)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 거쳐서 모터/제너레이터(5)를 제어한다.
통합 제어기(20)는 목표 제1 클러치 전달 토크 용량(tTc1) 및 목표 제2 클러치 전달 토크 용량(tTc2)에 대응한 솔레노이드 전류를 제1 클러치(6) 및 제2 클러치(7)의 체결 제어 솔레노이드(도시하지 않음)에 공급하고, 제1 클러치(6)의 전달 토크 용량(Tc1)이 목표 전달 토크 용량(tTc1)에 일치하도록, 또한 제2 클러치(7)의 전달 토크 용량(Tc2)이 목표 제2 클러치 전달 토크 용량(tTc2)에 일치하도록 제1 클러치(6) 및 제2 클러치(7)를 각각 체결력 제어한다.
통합 제어기(20)는 상기한 운전 모드(EV 모드, HEV 모드)의 선택, 그리고 목 표 엔진 토크(tTe), 목표 모터/제너레이터 토크(tTm)[목표 모터/제너레이터 회전수(tNm)라도 좋음], 목표 제1 클러치 전달 토크 용량(tTc1) 및 목표 제2 클러치 전달 토크 용량(tTc2)의 연산 및 상기한 목표 자동 브레이크력(tTbr, tTbf)의 연산을 도5에 나타낸 메인 루틴에 의해 실행한다.
우선 단계 S0에 있어서, 도8에 예시한 예정된 도달 목표 구동력 맵을 이용하여 액셀러레이터 개방도(APO) 및 차속(VSP)으로부터 정상적인 도달 목표 구동력(tFo0)을 연산한다.
다음 단계 S1에 있어서는, 코스팅(타성) 주행 중 파워 트레인에 의해 얻어지고 있는 제동력이 변화한 것을, 도4의 액압 브레이크 장치(23)에 의한 상기한 자동 브레이크에 의해 보상하여 본 발명의 목적을 달성하기 위한 후륜(구동륜)(2)의 자동 브레이크력(tTbr) 및 전륜의 자동 브레이크력(tTbf)을 각각 연산한다.
이들 자동 브레이크력(tTbr, tTbf)의 연산시에 있어서는, 도6 및 도7의 제어 프로그램을 실행하여 자동 브레이크력(tTbr, tTbf)을 이하와 같이 구한다.
도6의 단계 S11에 있어서는, 차량의 코스팅 주행시에 차륜(2)의 구동계를 이루는 파워 트레인이 발생할 수 있는 파워 트레인 출력 가능 제동력(tTbp)을 도7에 나타내는 제어 프로그램에 의해 이하와 같이 연산한다.
도7의 단계 S21에 있어서는, 배터리 축전 상태(SOC)로부터 알 수 있는 배터리 출력 가능 전력을 모터/제너레이터 회전수(Nm)로 나눈 값에 모터 효율을 곱하여 모터/제너레이터(5)의 배터리 출력 가능 토크를 구한다.
다음 단계 S22에 있어서는, 도9에 예시한 예정된 맵을 바탕으로 변속기 입력 회전수(Ni) 및 선택 변속단으로부터 자동 변속기(3)의 효율을 검색하여 구한다.
다음 단계 S23에 있어서는, 자동 변속기(3)의 현재의 선택 변속단을 바탕으로 모터/제너레이터(5)가 발생할 수 있는 현재 변속단 모터 제동력을 이하에 의해, 즉 단계 S21에서 구한 모터/제너레이터(5)의 배터리 출력 가능 토크와, 현재의 선택 변속단에 대응한 기어비와, 차동 기어 장치(8)의 기어비의 곱을, 구동륜(2)의 타이어 구동 반경 및 자동 변속기(3)의 효율(단계 S22)로 차례로 나눔으로써 구한다.
다음 단계 S24에 있어서는, 자동 변속기(3)가 변속 중이면 변속 후의 변속단을 바탕으로 모터/제너레이터(5)가 발생할 수 있는 다음 변속단 모터 제동력을 이하에 의해, 즉 단계 S21에서 구한 모터/제너레이터(5)의 배터리 출력 가능 토크와, 변속 후 변속단에 대응한 기어비와, 차동 기어 장치(8)의 기어비의 곱을, 구동륜(2)의 타이어 구동 반경 및 자동 변속기(3)의 효율(단계 S22)로 차례로 나눔으로써 구한다.
다음 단계 S25에 있어서는, 자동 변속기(3)의 현재의 선택 변속단을 바탕으로 엔진(1)을 연료 공급 정지 상태를 크랭킹시켰을 때에 얻어지는 현재 변속단 엔진 브레이크력을 이하에 의해, 즉 도10에 예시하는 맵을 바탕으로 엔진 회전수(Ne)로부터 구한 엔진 프릭션 토크와, 현재의 선택 변속단에 대응한 기어비와, 차동 기어 장치(8)의 기어비의 곱을, 구동륜(2)의 타이어 구동 반경 및 자동 변속기(3)의 효율(단계 S22)로 차례로 나눔으로써 구한다.
다음 단계 S26에 있어서는, 자동 변속기(3)가 변속 중이면 변속 후의 변속단 을 바탕으로 엔진(1)을 연료 공급 정지 상태에서 크랭킹시켰을 때에 얻어지는 다음 변속단 엔진 브레이크력을 이하에 의해, 즉 도10에 예시하는 맵을 바탕으로 엔진 회전수(Ne)로부터 구한 엔진 프릭션 토크와, 변속 후 선택 변속단에 대응한 기어비와, 차동 기어 장치(8)의 기어비의 곱을, 구동륜(2)의 타이어 구동 반경 및 자동 변속기(3)의 효율(단계 S22)로 차례로 나눔으로써 구한다.
다음 단계 S27에 있어서는, 자동 변속기(3)의 현재의 선택 변속단을 바탕으로 제1 클러치(6)가 엔진(1)을 크랭킹시켜 발생 가능한 현재 변속단 제1 클러치 체결 제동력을 이하에 의해, 즉 제1 클러치(6)의 목표 전달 토크 용량(tTc1)과, 현재의 선택 변속단에 대응한 기어비와, 차동 기어 장치(8)의 기어비의 곱을, 구동륜(2)의 타이어 구동 반경 및 자동 변속기(3)의 효율(단계 S22)로 차례로 나눔으로써 구한다.
다음 단계 S28에 있어서는, 자동 변속기(3)가 변속 중이면 변속 후의 변속단을 바탕으로 제1 클러치(6)가 엔진(1)을 크랭킹시켜 발생 가능한 다음 변속단 제1 클러치 체결 제동력을 이하에 의해, 즉 제1 클러치(6)의 목표 전달 토크 용량(tTc1)과, 변속 후 선택 변속단에 대응한 기어비와, 차동 기어 장치(8)의 기어비의 곱을, 구동륜(2)의 타이어 구동 반경 및 자동 변속기(3)의 효율(단계 S22)로 차례로 나눔으로써 구한다.
다음 단계 S29에 있어서는, 제2 클러치(7)가 체결 해제 상태인지 여부를 체크한다.
여기서 제2 클러치의 체결 해제 상태를 체크하는 이유는, 이하 때문이다.
즉, EV 모드에서의 코스팅 주행 중 모터/제너레이터(5)에 의한 회생 제동이 배터리 축전 상태(SOC)의 관계로부터 금지되어 HEV 모드에서의 코스팅 주행으로 이행할 때에는, EV→HEV 모드 절환시에 있어서의 엔진(1)의 크랭킹 개시에 수반된 토크 변동이 구동륜(2)에 전달되는 것을 회피하기 위해 제2 클러치(7)를 일단 체결 해제시키고, 제1 클러치(6)의 체결 및 모터/제너레이터(5)의 구동에 의해 연료 공급 정지 상태의 엔진(1)을 크랭킹시키고, 제2 클러치(7)의 전후 회전차가 0이 되었을 때에 제2 클러치(7)를 재체결함으로써 얻어지는 엔진 브레이크력에 의해 목표 제동력을 실현하지만,
본 실시예에서는, 제2 클러치(7)의 상기 일시적인 체결 해제에 의해 제동력이 0이 되는 것을 보상하여 제동력을 목표치로 유지하는 것도 목적으로 하므로, 단계 S29에 있어서 제2 클러치(7)가 체결 해제 상태인지 여부를 체크한다.
그리고, 단계 S29에서 제2 클러치(7)가 체결 해제 상태라 판정하는 경우, 단계 S30에 있어서 제2 클러치(7)의 체결 해제가 파워 트레인에 의한 제동력을 0으로 하므로 파워 트레인 출력 가능 제동력(Tbp)을 0으로 대입한다.
단계 S29에서 제2 클러치(7)가 체결 상태라 판정하는 경우에는 제어를 단계 S31로 진행하고, 여기서 자동 변속기(3)가 변속 중인지 여부를 체크하고, 변속 중이 아니면 단계 S32에서, 또한 변속 중이면 단계 S33에서 제1 클러치(6)가 슬립 중인지 체결 상태인지를 판정한다.
단계 S31에서 비변속 중이라 판정하고, 단계 S32에서 제1 클러치(6)가 체결 상태라 판정하는 경우에는, 단계 S34에 있어서 파워 트레인 출력 가능 제동력(Tbp) 을 현재 변속단 모터 제동력(단계 S23)과 현재 변속단 엔진 브레이크력(단계 S25)의 합으로 한다.
단계 S31에서 비변속 중이라 판정하고, 단계 S32에서 제1 클러치(6)가 슬립 상태라 판정하는 경우에는 단계 S35에 있어서 파워 트레인 출력 가능 제동력(Tbp)을 현재 변속단 모터 제동력(단계 S23)과 현재 변속단 제1 클러치 체결 제동력(단계 S27)의 합으로 한다.
단계 S31에서 변속 중이라 판정하고, 단계 S33에서 제1 클러치(6)가 체결 상태라 판정하는 경우에는 단계 S36에 있어서 파워 트레인 출력 가능 제동력(Tbp)을 다음 변속단 모터 제동력(단계 S24)과 다음 변속단 엔진 브레이크력(단계 S26)의 합으로 한다.
단계 S31에서 변속 중이라 판정하고, 단계 S33에서 제1 클러치(6)가 슬립 상태라 판정하는 경우에는 단계 S37에 있어서 파워 트레인 출력 가능 제동력(Tbp)을 다음 변속단 모터 제동력(단계 S24)과 다음 변속단 제1 클러치 체결 제동력(단계 S28)의 합으로 한다.
이상과 같이 하여 파워 트레인 출력 가능 제동력(Tbp)을 구한 후의 도6에 있어서의 단계 S12 및 단계 S13에서는, 도11에 예시하는 맵을 바탕으로 마스터 실린더 액압(Pm)으로부터 운전자가 요구하는 차량의 요구 제동력(Tbw) 및 구동륜 목표 제동력(Tbr)을 검색에 의해 구한다.
여기서, 구동륜 목표 제동력(Tbr)은, 차량 요구 제동력(Tbw)과의 관련에 있어서, 예를 들어 이상적인(전후륜이 동시에 로크하는) 전후륜 제동력 배분을 실현 하는 후륜 제동력 목표치라 한다.
다음 단계 S14에 있어서는, 도5의 단계 S0에 있어서 상기와 같이 구한 목표 구동력(tTFo0)(음의 값이 제동력)과, 단계 S11에서 구한 파워 트레인 출력 가능 제동력(Tbp)의 극성 반전치(Tbp를 양의 값으로서 구하였으므로 극성의 정합을 도모하기 위해 극성 반전시킴)를 비교하여 tTFo0 > - Tbp인지 여부를, 즉 파워 트레인 출력 가능 제동력(Tbp)으로는 목표 제동력(tTFo0)에 대해 제동력 부족이 되는지 여부를 체크한다.
단계 S14에서 파워 트레인 출력 가능 제동력(Tbp)에 의해 목표 제동력(tTFo0)을 발생시킬 수 있다고 판정하는 경우에는, 자동 브레이크에 의한 제동력 보상이 불필요하기 때문에 단계 S15에 있어서 구동륜 목표 자동 브레이크력(tTbr)에 0을 대입하고,
단계 S14에서 파워 트레인 출력 가능 제동력(Tbp)에 의해 목표 제동력(tTFo0)을 발생시킬 수 없다고 판정하는 경우에는, 자동 브레이크에 의한 제동력 보상이 필요하기 때문에 단계 S16에 있어서 구동륜 목표 자동 브레이크력(tTbr)에 구동륜 목표 제동력(Tbr)(단계 S13)과, 파워 트레인 출력 가능 제동력(Tbp)의 차분(제동력 부족분)을 대입한다.
이상과 같이 하여 구동륜 목표 자동 브레이크력(tTbr)을 정한 후에는, 단계 S17에 있어서 차량 요구 제동력(Tbw)(단계 S12)으로부터 구동륜 목표 제동력(Tbr)을 빼고 구한 차를 피구동륜 목표 자동 브레이크력(tTbf)에 대입한다.
그리고, 이들 구동륜 목표 자동 브레이크력(tTbr) 및 피구동륜 목표 자동 브 레이크력(tTbf)을 각각, 도5의 단계 S9에 있어서 도4의 브레이크·바이·와이어식 액압 브레이크 장치(23)에 지령하고, 이 액압 브레이크 장치(23)는 후륜(구동륜)(2)에 자동 브레이크력(tTbr)이 발생되는 휠 실린더 액압을 공급하고, 전륜(도시하지 않음)에 자동 브레이크력(tTbf)이 발생되는 휠 실린더 액압을 공급한다.
이러한 자동 브레이크력 제어에 이어서 도5의 다음 단계 S2에 있어서는, 예정된 변속 맵을 바탕으로 액셀러레이터 개방도(APO) 및 차속(VSP)으로부터 목표 변속단(SHIFT)을 결정하고, 이것을 단계 S9에서 자동 변속기(3)의 변속 제어부(도시하지 않음)에 지령하여 자동 변속기(3)를 목표 변속단(SHIFT)에 변속시킨다.
다음 단계 S3에 있어서는, 예정된 목표 운전 모드 영역 맵을 이용하여, 액셀러레이터 개방도(APO) 및 차속(VSP)으로부터 목표로 하는 운전 모드(EV 모드, HEV 모드)를 결정한다.
목표 운전 모드로서 통상, 고부하(대액셀러레이터 개방도)·고차속시에는 HEV 모드를 할당하고, 저부하·저차속시에는 EV 모드를 할당하도록 상기한 목표 운전 모드 영역 맵을 정하는 것이 보통이다.
다음 단계 S4에 있어서는, 현재의 운전 모드와 상기 목표 운전 모드의 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 단계 S9에서 출력함으로써 지령과 같이 모드 유지나 모드 절환을 행하게 한다.
단계 S5에 있어서는, 현재의 구동력으로부터 단계 S1에서 구한 도달 목표 구동력(tFo0)으로, 소정의 특성을 가진 응답으로 이행하는 데 필요한 시시 각각의 과도 목표 구동력(tFo)을 연산한다.
이 연산에 있어서는, 예를 들어 도달 목표 구동력(tFo0)을 소정 시정수의 저역 통과 필터에 통과시켜 얻어지는 출력을 과도 목표 구동력(tFo)으로 할 수 있다.
단계 S6에 있어서는, 목표 엔진 토크(tTe)를 이하와 같이 결정한다.
HEV 모드인 경우, 우선 단계 S5에서 구한 과도 목표 구동력(tFo)을 얻는 데 필요한 자동 변속기(3)의 목표 입력 토크(tTi)를 다음 식의 연산에 의해 구한다.
tTi = tFo × Rt/if/iG … (1)
여기서, Rt는 구동륜(2)의 타이어 유효 반경, if는 파이널 기어비, iG는 현재의 선택 변속단에 의해 정해지는 자동 변속기(3)의 기어비이다.
계속해서, 이 목표 입력 토크(tTi)와, 자동 변속기(3)의 입력 회전수(Ni)와, 엔진 회전수(Ne)와, 배터리 축전 상태(SOC)(소비 가능 전력)에 따른 목표 방전 전력(tP)으로부터 다음 식을 이용하여 HEV 모드용 목표 엔진 토크(tTe)를 연산한다.
tTe = (tTi × Ni - tP)/Ne … (2)
EV 모드로부터 HEV 모드로 모드 절환하는 경우에는, 상기 모드 절환시에 필 요한 엔진 시동을 위해 엔진 시동용 목표 엔진 토크(tTe)를 구하고,
HEV 모드로부터 EV 모드로 운전 모드를 절환하는 경우에는, EV 모드에서 엔진 토크가 불필요해지므로 EV 모드 이행시용의 목표 엔진 토크(tTe)에 0을 대입한다.
또한, EV 모드를 유지하는 경우도 EV 모드에서 엔진 토크가 불필요하므로 EV 모드용의 목표 엔진 토크(tTe)에 0을 대입한다.
이상과 같이 하여 결정한 목표 엔진 토크(tTe)는 도5의 단계 S9에 있어서, 도4의 엔진 제어기(21)에 지령하고, 엔진 제어기(21)는 엔진(1)을 목표 엔진 토크(tTe)가 실현되도록 제어한다.
도5의 단계 S7에 있어서는, 제1 클러치(6) 및 제2 클러치(7)의 목표 전달 토크 용량(tTc1, tTc2)을 결정한다.
HEV 모드인 경우에는, 제1 클러치(6) 및 제2 클러치(7)의 목표 전달 토크 용량(tTc1, tTc2)을 HEV 모드용의 목표치로 설정하고,
EV 모드로부터 HEV 모드로 모드 절환하는 경우에는 상기 모드 절환시에 필요한 엔진 시동용으로 목표 제1 클러치 전달 토크 용량(tTc1) 및 목표 제2 클러치 전달 토크 용량(tTc2)을 연산하고,
HEV 모드로부터 EV 모드로 운전 모드를 절환하는 경우에는, 단계 S36에 있어서 제1 클러치(6) 및 제2 클러치(7)의 목표 전달 토크 용량(tTc1, tTc2)을 EV 모드로의 이행시용의 목표치로 설정하고,
EV 모드인 경우에는, 제1 클러치(6) 및 제2 클러치(7)의 목표 전달 토크 용 량(tTc1, tTc2)을 EV 모드용의 목표치로 설정한다.
그러나, 제1 클러치(6) 및 제2 클러치(7)의 목표 전달 토크 용량(tTc1, tTc2)은 본 발명의 요지와 관계없으므로 그 상세한 설명을 생략한다.
이들 목표 전달 토크 용량(tTc1, tTc2)을 도5의 단계 S9에 있어서, 도4에 도시한 바와 같이 제1 클러치(6) 및 제2 클러치(7)에 지령함으로써 이들 클러치(6, 7)를 각각 목표 제1 클러치 전달 토크 용량(tTc1) 및 목표 제2 클러치 전달 토크 용량(tTc2)이 실현되도록 체결 제어한다.
상기한 바와 같이 목표 제1 및 제2 클러치 전달 토크 용량(tTc1, tTc2)을 정한 후의 도5의 단계 S8에 있어서는, 목표 모터/제너레이터 토크(tTm)를 구한다.
HEV 모드인 경우에는, 모터/제너레이터(5)의 목표 토크(tTm)를 HEV 모드용의 목표치(발명과 관계없으므로 상세한 설명을 생략함)로 설정하고,
EV 모드로부터 HEV 모드로 모드 절환하는 경우에는, 상기 모드 절환시에 필요한 엔진 시동용으로 목표 모터/제너레이터 토크(tTm)를 연산하고(발명과 관계없으므로 상세한 설명을 생략함),
HEV 모드로부터 EV 모드로 운전 모드를 절환하는 경우, 목표 모터/제너레이터 토크(tTm)를 EV 모드로의 이행시용의 목표치(발명과 관계없으므로 상세한 설명을 생략함)로 설정하고
EV 모드인 경우, 목표 모터/제너레이터 토크(tTm)를 EV 모드용의 목표치(발명과 관계없으므로 상세한 설명을 생략함)로 설정한다.
이와 같이 설정한 목표 모터/제너레이터 토크(tTm)를 도5의 단계 S9에 있어 서, 도4에 도시한 바와 같이 모터/제너레이터 제어기(22)에 지령함으로써 이들 모터/제너레이터(5)를 목표 토크(tTm)가 실현되도록 구동 제어한다.
상기한 실시예에 따르면, 하이브리드 차량의 코스팅 주행시에 파워 트레인 출력 가능 제동력(Tbp)에서는 목표 제동력(tFo0)을 실현할 수 없는 경우(도6의 단계 S14), 그 부족분을 도6의 단계 S16에 있어서 결정한 구동륜 자동 브레이크력(tTbr)에 의해 보상하여 차량의 목표 제동력(tFo0)을 유지하도록 구성하였으므로 이하의 작용 효과가 얻어진다.
도12는 EV 모드에서의 코스팅 주행[액셀러레이터 개방도(APO) = 0, 모터/제너레이터 토크(Tm) < 0] 중, 순간 t1에 배터리 축전량이 포화하여 모터/제너레이터(5)에 의한 회생 제동이[모터/제너레이터 토크(Tm) = 0으로 나타낸 바와 같이] 금지되고, 이 대신에 엔진 브레이크력을 이용하므로 HEV 모드에서의 코스팅 주행으로 이행시킬 때에 제1 클러치(6)의 체결[토크 용량(tTc1) > 0]에 의해 연료 공급 정지 상태의 엔진을 크랭킹[엔진 회전수(Ne) > 0, 엔진 토크(Te) < 0]시키기 시작하였을 때의 엔진 토크 변동에 수반하는 불쾌한 제동력 변화가 구동륜(2)에 전달되는 것을 회피하기 위해, 당초 제2 클러치(7)를 토크 용량(tTc2) = 0으로 나타낸 바와 같이 체결 해제시키는 경우의 동작 타임 차트이다.
이와 같이, 순간 t1 직후의 당초 제2 클러치(7)를 체결 해제시키고 있는[토크 용량(tTc2) = 0] 것으로 하고 있는 동안, 구동륜(2)이 엔진(1) 및 모터/제너레이터(5)의 쌍방으로부터 분리되므로, 본래라면 엔진 브레이크력이 2점 쇄선으로 나타낸 바와 같이 발생하는데 실선으로 나타낸 바와 같이 0이 되고, 모터/제너레이터(5)에 의한 모터 제동력도 상기한 회생 제동 금지에 의해 0으로 되어 있는 것도 있어, 양자의 합인 파워 트레인 출력 가능 제동력(Tbp)이 0이 된다.
따라서, 제2 클러치(7)의 체결 해제 중 파워 트레인 출력 가능 제동력(Tbp)이 구동륜 목표 제동력(Tbr)에 대해 전적으로 부족하여, 차량이 일시적으로 밀리는(공주하는) 위화감이 있는 코스팅 주행이 된다.
그런데 본 실시예에 있어서는, 순간 t1로부터 제2 클러치(7)의 체결 해제 중, 구동륜 자동 브레이크력(tTbr)을 도시한 바와 같이 상승시켜, 구동륜 목표 제동력(Tbr)에 대한 파워 트레인 출력 가능 제동력(Tbp)의 부족분을 보상하기 위해 차량의 목표 제동력(tFo0)이 유지되는 것으로 되어, 차량이 일시적으로 밀리는(공주하는) 위화감이 있는 코스팅 주행이 되는 것을 방지할 수 있다.
게다가, 상기 구동륜 제동력의 보상을 고응답의 구동륜 자동 브레이크력(tTbr)에 의해 행하므로, 제2 클러치(7)의 체결 해제에 수반하여 파워 트레인 출력 가능 제동력(Tbp)이 소실되었을 때에 확실하게 구동륜 제동력의 보상을 행할 수 있는 동시에, 이것으로부터 벗어난 타이밍에 구동륜 제동력의 보상이 이루어져 제동력이 목표로부터 벗어나 버린다고 하는 우려를 회피할 수 있다.
또한 본 실시예에 의한 구동륜 제동력의 보상은, 상기와 동일한 EV 모드에서의 코스팅 주행으로부터 HEV 모드에서의 코스팅 주행으로의 이행시에, 제2 클러치(7)를 체결한 상태에서 제1 클러치(6)를 체결시켜 엔진 브레이크력에 의해 회생 제동 토크의 부족분을 보충하는 경우의, 크랭킹 중에 있어서의 엔진 토크에 기인한 제동력 변화에 대해서도 이것을 상기한 것과 동일한 작용 효과를 바탕으로 유효하 게 보상할 수 있다.
도13에 대해 부언하면, 이 도면은 EV 모드에서 브레이크 페달을 답입하면서[액압 브레이크 장치(23)를 작동시키면서] 코스팅 주행[액셀러레이터 개방도(APO) = 0, 모터/제너레이터 토크(Tm) < 0] 중, 순간 t1에 액압 브레이크 장치의 베이퍼로크 방지용으로 엔진 브레이크 요구가 발생하였으므로 HEV 모드에서의 코스팅 주행으로 이행시킬 때의 동작 타임 차트이다.
이 경우, 제2 클러치(7)를 순간 t1 이후에도 토크 용량(tTc2) > 0에 의해 나타낸 바와 같이 체결시킨 상태에서 제1 클러치(6)를 토크 용량(tTc1)의 수직 상승에 의해 체결 진행시켜, 엔진 브레이크력에 의해 회생 제동 토크의 부족분을 보충하지만, 크랭킹 중에 있어서의 엔진 토크에 기인하여 제동력이 순간 t1 이후 변화하여 목표 제동력에 대해 과부족을 발생하는 경우가 있다.
본 실시예에 의한 구동륜 제동력의 보상은, 순간 t1 이후 상기한 자동 브레이크력(tTbr)의 제어에 의해 액압 브레이크 장치의 제동력을, 이것과 엔진 브레이크력과 모터 제동력의 합이 구동륜 목표 제동력(Tbr)에 일치하도록 도시한 바와 같이 가감하여 제동력의 상기 과부족을 해소하고, 목표 제동력을 유지할 수 있다.
게다가, 상기 구동륜 제동력의 보상을 고응답의 구동륜 자동 브레이크력(tTbr)에 의해 행하므로, 제동력의 상기 과부족이 발생하였을 때에 확실하게 구동륜 제동력의 보상을 행할 수 있는 동시에, 이것으로부터 벗어난 타이밍에 구동륜 제동력의 보상이 이루어져 제동력이 목표로부터 벗어나 버린다고 하는 우려를 회피할 수 있다.
또한 본 발명에 의한 구동륜 제동력의 보상은, EV 모드에서의 코스팅 주행 중 배터리 축전량이 서서히 많아져 모터/제너레이터(5)에 의한 회생 제동을 점감시키도록 제한하는 경우의 구동륜 제동력 변화(저하)에 대해서도, 이것을 유효하게 보상할 수 있다.
도14에 대해 부언하면, 이 도면은 제1 클러치(6)를 토크 용량(tTc1) = 0에 의해 체결 해제하고, 제2 클러치(7)를 토크 용량(tTc2) > 0에 의해 체결한 EV 모드로, 액셀러레이터 개방도(APO) = 0으로 한 코스팅 주행 중, 순간 t1에 모터/제너레이터(5)에 의한 회생 제동을 제한하는 지령이 발생하고, 순간 t2에 회생 제동의 제한을 종료하는 지령이 발생한 경우의 동작 타임 차트이다.
순간 t1 내지 t2 사이에 상기한 지령에 호응하여 모터/제너레이터(5)의 토크(Tm) < 0이 도시한 바와 같이 서서히 변화되고, 이에 의해 모터 제동력이 도시한 바와 같이 서서히 저하되는 동안, 이 저하분을 보충하도록 구동륜 자동 브레이크력(tTbr)이 도시한 바와 같이 점증되고, 구동륜 제동력을 구동륜 목표 제동력(Tbr)으로 유지하여 차량의 목표 제동력을 유지할 수 있다.
게다가, 이 보상을 자동 브레이크력(tTbr)에 의해 행하므로 엔진 브레이크력을 이용하는 경우와 같이 EV 모드로부터 HEV 모드로의 절환이 필요하지 않고, 아직 EV 모드를 계속하는 것이 좋은 운전 상황의 경우에 있어서 상기 모드를 요구와 같이 유지한 상태에서 구동륜 제동력의 변화(저하)를 보상할 수 있다.
또한, 상기한 실시예에 있어서는 도7에 대해 전술한 바와 같이, 제2 클러치(7)가 체결 상태이고(단계 S29), 제1 클러치(6)도 체결 상태인 경우(단계 S32, S33), 파워 트레인 출력 가능 제동력(Tbp)을 모터/제너레이터(5)에 의한 모터 제동력과 엔진 브레이크력의 합으로 하므로(단계 S34, S36),
제1 클러치(6) 및 제2 클러치(7)가 모두 체결 상태일 때의 파워 트레인 출력 가능 제동력(Tbp)을 정확하게 구할 수 있다.
또한, 상기 도7에 대해 전술한 바와 같이 제2 클러치(7)가 체결 상태이고(단계 S29), 제1 클러치(6)가 체결 및 체결 해제 사이의 슬립 상태인 경우(단계 S32, S33), 파워 트레인 출력 가능 제동력(Tbp)을 모터/제너레이터(5)에 의한 모터 제동력과 제1 클러치(6)의 전달 토크 용량(tTc1)에 대응한 제1 클러치 체결 제동력의 합으로 하므로(단계 S35,S37), 제1 클러치(6)가 체결 상태이고, 제2 클러치(7)가 슬립 상태일 때의 파워 트레인 출력 가능 제동력(Tbp)을 정확하게 구할 수 있다.
또한, 상기 도7에 대해 전술한 바와 같이 모터/제너레이터(5) 및 구동륜(2) 사이의 전동계 중에 있어서의 자동 변속기(3)의 비변속 중에는(단계 S31), 상기한 모터 제동력 및 제1 클러치 체결 제동력을 현재의 변속단에 의해 얻어지는 제동력으로 하고(단계 S34, S35),
자동 변속기(3)의 변속 중에는 상기의 모터 제동력 및 제1 클러치 체결 제동력을 변속 후에 있어서의 다음 변속단에 의해 얻어지는 제동력으로 하므로(단계 S36, S37),
자동 변속기(3)의 비변속 중에는 물론, 자동 변속기(3)의 변속 중에 있어서도 파워 트레인 출력 가능 제동력(Tbp)을 정확하게 구할 수 있다.
상기한 본 발명에 의한 하이브리드 차량의 코스팅 주행시 제동력 제어 장치에 따르면, 이하의 작용 효과를 발휘할 수 있다.
즉, 차량의 코스팅 주행시에 파워 트레인 출력 가능 제동력으로는 목표 제동력을 실현할 수 없는 경우, 구동륜 자동 브레이크력에 의해 목표 제동력을 유지하도록 구성하였으므로, 전기 주행 모드에서의 코스팅 주행 중 배터리 축전량이 포화하여 모터/제너레이터에 의한 회생 제동이 금지되고, 이 대신에 엔진 브레이크력을 이용하므로 하이브리드 주행 모드에서의 코스팅 주행으로 이행시킬 때에, 상기한 바와 같이 제1 클러치의 체결에 의해 연료 공급 정지 상태의 엔진을 크랭킹시키기 시작하였을 때의 불쾌한 제동력 변화가 구동륜에 전달되는 것을 회피하므로, 당초 제2 클러치를 체결 해제시키고 있어도(구동륜이 엔진 및 모터/제너레이터의 쌍방으로부터 분리되어 있어도),
이 동안, 구동륜 자동 브레이크력에 의해 목표 제동력이 유지되는 것으로 되어 차량이 일시적으로 밀리는(공주하는) 위화감이 있는 코스팅 주행을 행하는 것을 방지할 수 있다.
게다가, 상기 구동륜 제동력의 보상을 고응답의 구동륜 자동 브레이크력에 의해 행하므로, 제2 클러치의 체결 해제에 수반하여 파워 트레인 출력 가능 제동력이 소실되었을 때에 확실하게 구동륜 제동력의 보상을 행할 수 있는 동시에, 이것으로부터 벗어난 타이밍에 구동륜 제동력의 보상이 이루어져 제동력이 목표로부터 벗어나 버린다고 하는 우려를 회피할 수 있다.
또한 본 발명에 의한 구동륜 제동력의 보상은, 상기와 동일한 전기 주행 모 드에서의 코스팅 주행으로부터 하이브리드 주행 모드에서의 코스팅 주행으로의 이행시에, 제2 클러치를 체결한 상태에서 제1 클러치를 체결시켜 엔진 브레이크력에 의해 회생 제동 토크의 부족분을 보충하는 경우의, 크랭킹 중에 있어서의 엔진 토크에 기인한 제동력 변화에 대해서도, 이것을 상기한 바와 동일한 작용 효과를 바탕으로 유효하게 보상할 수 있다.
또한 본 발명에 의한 구동륜 제동력의 보상은, 전기 주행 모드에서의 코스팅 주행 중 배터리 축전량이 서서히 많아져 모터/제너레이터에 의한 회생 제동을 점감시킬 경우의 구동륜 제동력 변화(저하)에 대해서도, 이것을 유효하게 보상할 수 있다.
게다가, 이 보상을 자동 브레이크력에 의해 행하므로 전기 주행 모드로부터 하이브리드 주행 모드로의 절환이 필요하지 않아, 아직 전기 주행 모드를 계속하는 것이 좋은 운전 상황인 경우에 있어서, 상기 모드를 요구대로 유지한 상태에서 구동륜 제동력의 변화(저하)를 보상할 수 있다.

Claims (12)

  1. 삭제
  2. 하이브리드 차량의 제어 장치에 있어서,
    동력원으로서 엔진(1) 및 모터/제너레이터(5)를 구비하고,
    이들 엔진(1) 및 모터/제너레이터(5) 사이에 전달 토크 용량을 변경 가능한 제1 클러치(6)를 개재시키고,
    모터/제너레이터(5) 및 구동륜(2) 사이에 전달 토크 용량을 변경 가능한 제2 클러치(7)를 개재시키고,
    엔진(1)을 정지시키고, 제1 클러치(6)를 체결 해제하는 동시에 제2 클러치(7)를 체결함으로써 모터/제너레이터(5)로부터의 동력에 의한 전기 주행 모드를 선택 가능하고,
    제1 클러치(6) 및 제2 클러치(7)를 모두 체결함으로써 엔진(1) 및 모터/제너레이터(5)의 쌍방으로부터의 동력에 의한 하이브리드 주행 모드를 선택 가능하고,
    차량의 코스팅 주행시에 차륜 구동계를 이루는 파워 트레인이 발생할 수 있는 파워 트레인 출력 가능 제동력으로는 목표 제동력을 실현할 수 없는 경우, 차륜용 브레이크를 작동시켜 얻어지는 브레이크력에 의해 상기 목표 제동력을 유지하도록 구성되고,
    전기 주행 모드에서의 코스팅 주행시에 하이브리드 주행 모드에서의 코스팅 주행으로 이행하기 위해, 상기 제2 클러치(7)를 체결 해제시키고, 제1 클러치(6)를 체결 및 모터/제너레이터(5)의 구동에 의해 연료 공급 정지 상태의 엔진(1)을 크랭킹시키고, 제2 클러치(7)를 재체결함으로써 얻어지는 엔진 브레이크력에 의해 상기 목표 제동력을 실현하도록 이행할 때,
    상기 제2 클러치(7)의 체결 해제 중에는 상기 차륜용 브레이크력에 의해 상기 목표 제동력을 유지하도록 구성한 것을 특징으로 하는 하이브리드 차량의 제어 장치.
  3. 제2항에 있어서, 제2 클러치(7)가 체결 상태이고, 제1 클러치(6)도 체결 상태인 경우, 상기 파워 트레인 출력 가능 제동력을 모터/제너레이터(5)에 의한 모터 제동력과 엔진 브레이크력의 합으로 하는 것을 특징으로 하는 하이브리드 차량의 제어 장치.
  4. 제2항에 있어서, 제2 클러치(7)가 체결 상태이고, 제1 클러치(6)가 체결 및 체결 해제 사이의 슬립 상태이면, 상기 파워 트레인 출력 가능 제동력을 모터/제너레이터(5)에 의한 모터 제동력과 제1 클러치(6)의 전달 토크 용량에 대응한 제1 클러치 체결 제동력의 합으로 하는 것을 특징으로 하는 하이브리드 차량의 제어 장치.
  5. 제4항에 있어서, 모터/제너레이터(5) 및 구동륜(2) 사이의 전동계 중에 변속기(3)를 구비하고,
    상기 변속기(3)의 비변속 중에는 상기 모터 제동력 및 제1 클러치 체결 제동력을 현재의 변속단에 의해 얻어지는 제동력으로 하고,
    상기 변속기(3)의 변속 중에는 상기 모터 제동력 및 제1 클러치 체결 제동력을 변속 후에 있어서의 다음 변속단에 의해 얻어지는 제동력으로 하는 것을 특징으로 하는 하이브리드 차량의 제어 장치.
  6. 제2항에 있어서, 상기 제2 클러치(7)를 체결 해제시키고, 제1 클러치(6)를 체결 및 모터/제너레이터(5)의 구동에 의해 연료 공급 정지 상태의 엔진(1)을 크랭킹시키고 제2 클러치(7)를 재체결할 때,
    제2 클러치(7)에 있어서의 전후 회전차가 거의 0이 된 상태에서 제2 클러치(7)를 재체결하는 것을 특징으로 하는 하이브리드 차량의 제어 장치.
  7. 하이브리드 차량의 제어 장치에 있어서,
    동력원으로서 엔진(1) 및 모터/제너레이터(5)를 구비하고,
    이들 엔진(1) 및 모터/제너레이터(5) 사이에 전달 토크 용량을 변경 가능한 제1 클러치(6)를 개재시키고,
    모터/제너레이터(5) 및 구동륜(2) 사이에 전달 토크 용량을 변경 가능한 제2 클러치(7)를 개재시키고,
    엔진(1)을 정지시키고, 제1 클러치(6)를 체결 해제하는 동시에 제2 클러치(7)를 체결함으로써 모터/제너레이터(5)로부터의 동력에 의한 전기 주행 모드를 선택 가능하고,
    제1 클러치(6) 및 제2 클러치(7)를 모두 체결함으로써 엔진(1) 및 모터/제너레이터(5)의 쌍방으로부터의 동력에 의한 하이브리드 주행 모드를 선택 가능하고,
    전기 주행 모드에서의 코스팅 주행시에 하이브리드 주행 모드에서의 코스팅 주행으로 이행하기 위해, 상기 제2 클러치(7)의 체결을 해제하고, 제1 클러치(6)를 체결 및 모터/제너레이터(5)의 구동에 의해 연료 공급 정지 상태의 엔진(1)을 크랭킹시키고 제2 클러치(7)를 재체결함으로써 차량의 제동력을 실현할 때,
    상기 제2 클러치(7)의 체결을 해제하고 있을 때에는 상기 차륜용 브레이크력에 의해 제동력을 실현하도록 구성한 것을 특징으로 하는 하이브리드 차량의 제어 장치.
  8. 제7항에 있어서, 상기 차륜용 브레이크력에 의해 상기 제동력을 실현하는 것은 상기 제2 클러치(7)가 체결 해제되어 있을 때인 것을 특징으로 하는 하이브리드 차량의 제어 장치.
  9. 제7항에 있어서, 상기 제2 클러치(7)를 체결 해제시키고, 제1 클러치(6)를 체결 및 모터/제너레이터(5)의 구동에 의해 연료 공급 정지 상태의 엔진(1)을 크랭킹시키고 제2 클러치(7)를 재체결할 때,
    제2 클러치(7)에 있어서의 전후 회전차가 거의 0이 된 상태에서 제2 클러치(7)를 재체결하는 것을 특징으로 하는 하이브리드 차량의 제어 장치.
  10. 하이브리드 차량의 제어 장치에 있어서,
    동력원으로서 엔진(1) 및 모터/제너레이터(5)를 구비하고,
    이들 엔진(1) 및 모터/제너레이터(5) 사이에 전달 토크 용량을 변경 가능한 제1 클러치(6)를 개재시키고,
    모터/제너레이터(5) 및 구동륜(2) 사이에 전달 토크 용량을 변경 가능한 제2 클러치(7)를 개재시키고,
    엔진(1)을 정지시키고, 제1 클러치(6)를 체결 해제하는 동시에 제2 클러치(7)를 체결함으로써 모터/제너레이터(5)로부터의 동력에 의한 전기 주행 모드를 선택 가능하고,
    제1 클러치(6) 및 제2 클러치(7)를 모두 체결함으로써 엔진(1) 및 모터/제너레이터(5)의 쌍방으로부터의 동력에 의한 하이브리드 주행 모드를 선택 가능하고,
    차량의 코스팅 주행시에 상기 모터/제너레이터(5)에서의 회생에 의해 차량의 제동력을 실현하고 있는 상태로부터, 상기 제2 클러치(7)의 체결을 해제하여 제1 클러치(6)를 체결 및 모터/제너레이터(5)의 구동에 의해 연료 공급 정지 상태의 엔진(1)을 크랭킹시키고, 제2 클러치(7)를 재체결함으로써 엔진 브레이크에 의한 차량의 제동력을 실현할 때,
    상기 제2 클러치(7)의 체결을 해제하고 있을 때에는 상기 차륜용 브레이크력에 의해 제동력을 얻도록 구성한 것을 특징으로 하는 하이브리드 차량의 제어 장치.
  11. 제10항에 있어서, 상기 차륜용 브레이크력에 의해 상기 제동력을 얻는 것은 상기 제2 클러치(7)가 체결 해제되어 있을 때인 것을 특징으로 하는 하이브리드 차량의 제어 장치.
  12. 제10항에 있어서, 상기 제2 클러치(7)를 체결 해제시키고, 제1 클러치(6)를 체결 및 모터/제너레이터(5)의 구동에 의해 연료 공급 정지 상태의 엔진(1)을 크랭킹시키고 제2 클러치(7)를 재체결할 때,
    제2 클러치(7)에 있어서의 전후 회전차가 거의 0이 된 상태에서 제2 클러치(7)를 재체결하는 것을 특징으로 하는 하이브리드 차량의 제어 장치.
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