KR101496073B1 - 하이브리드 차량의 제어 장치 - Google Patents

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KR101496073B1
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damper device
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다케시 가나야마
마사토 와타나베
신이치로 스에나가
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도요타 지도샤（주）
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    • B60K6/44—Series-parallel type
    • B60K6/445—Differential gearing distribution type
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W10/00—Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function
    • B60W10/04—Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function including control of propulsion units
    • B60W10/06—Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function including control of propulsion units including control of combustion engines
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
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    • B60W10/00—Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function
    • B60W10/04—Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function including control of propulsion units
    • B60W10/08—Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function including control of propulsion units including control of electric propulsion units, e.g. motors or generators
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W20/00—Control systems specially adapted for hybrid vehicles
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W20/00—Control systems specially adapted for hybrid vehicles
    • B60W20/10—Controlling the power contribution of each of the prime movers to meet required power demand
    • B60W20/15—Control strategies specially adapted for achieving a particular effect
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W30/00—Purposes of road vehicle drive control systems not related to the control of a particular sub-unit, e.g. of systems using conjoint control of vehicle sub-units
    • B60W30/18—Propelling the vehicle
    • B60W30/20—Reducing vibrations in the driveline
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16F—SPRINGS; SHOCK-ABSORBERS; MEANS FOR DAMPING VIBRATION
    • F16F15/00—Suppression of vibrations in systems; Means or arrangements for avoiding or reducing out-of-balance forces, e.g. due to motion
    • F16F15/10—Suppression of vibrations in rotating systems by making use of members moving with the system
    • F16F15/12—Suppression of vibrations in rotating systems by making use of members moving with the system using elastic members or friction-damping members, e.g. between a rotating shaft and a gyratory mass mounted thereon
    • F16F15/121—Suppression of vibrations in rotating systems by making use of members moving with the system using elastic members or friction-damping members, e.g. between a rotating shaft and a gyratory mass mounted thereon using springs as elastic members, e.g. metallic springs
    • F16F15/123—Wound springs
    • F16F15/1232—Wound springs characterised by the spring mounting
    • F16F15/12326—End-caps for springs
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16F—SPRINGS; SHOCK-ABSORBERS; MEANS FOR DAMPING VIBRATION
    • F16F15/00—Suppression of vibrations in systems; Means or arrangements for avoiding or reducing out-of-balance forces, e.g. due to motion
    • F16F15/10—Suppression of vibrations in rotating systems by making use of members moving with the system
    • F16F15/12—Suppression of vibrations in rotating systems by making use of members moving with the system using elastic members or friction-damping members, e.g. between a rotating shaft and a gyratory mass mounted thereon
    • F16F15/121—Suppression of vibrations in rotating systems by making use of members moving with the system using elastic members or friction-damping members, e.g. between a rotating shaft and a gyratory mass mounted thereon using springs as elastic members, e.g. metallic springs
    • F16F15/123—Wound springs
    • F16F15/12353—Combinations of dampers, e.g. with multiple plates, multiple spring sets, i.e. complex configurations
    • F16F15/1236—Combinations of dampers, e.g. with multiple plates, multiple spring sets, i.e. complex configurations resulting in a staged spring characteristic, e.g. with multiple intermediate plates
    • F16F15/12366—Combinations of dampers, e.g. with multiple plates, multiple spring sets, i.e. complex configurations resulting in a staged spring characteristic, e.g. with multiple intermediate plates acting on multiple sets of springs
    • F16F15/12373—Combinations of dampers, e.g. with multiple plates, multiple spring sets, i.e. complex configurations resulting in a staged spring characteristic, e.g. with multiple intermediate plates acting on multiple sets of springs the sets of springs being arranged at substantially the same radius
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
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    • B60K6/00—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00
    • B60K6/20—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs
    • B60K6/22—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs characterised by apparatus, components or means specially adapted for HEVs
    • B60K6/26—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs characterised by apparatus, components or means specially adapted for HEVs characterised by the motors or the generators
    • B60K2006/266—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs characterised by apparatus, components or means specially adapted for HEVs characterised by the motors or the generators with two coaxial motors or generators
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Abstract

엔진과 전동기 사이의 동력 전달 경로에 댐퍼 장치가 형성되어 있는 하이브리드 차량에 있어서, 엔진 시동시의 비틀림 공진을 억제할 수 있는 장치를 제공한다.
댐퍼 장치 (38) 의 부 방향의 비틀림각에서는, 엔진 회전 속도 (Ne) 에 대한 공진 주파수 (f) 가 복수 형성되어 있고, 엔진 시동시에, 엔진 회전 속도 (Ne) 의 상승 중에, 전동기 토크 (Tm1) 를 제어하여 공진 주파수 (f) 를 전환함으로써, 엔진 회전 속도 (Ne) 가 공진 주파수 (f) 에 대응하는 회전 속도와 일치하는 것을 회피할 수 있다. 따라서, 엔진 시동 중의 비틀림 공진이 회피되어, 드라이버빌리티를 향상시킬 수 있다.

Description

하이브리드 차량의 제어 장치{CONTROL DEVICE OF HYBRID VEHICLE}
본 발명은, 하이브리드 차량의 제어 장치에 관한 것으로, 특히 엔진 시동시의 제어에 관한 것이다.
엔진과 전동기 사이의 동력 전달 경로에 댐퍼 장치가 개재 삽입된 구조를 갖는 하이브리드 차량이 잘 알려져 있다. 특허문헌 1 에 기재된 하이브리드 구동 장치용 댐퍼도 그 일례이다. 이와 같은 댐퍼 장치에 있어서는, 예를 들어 특허문헌 2 에도 기재되어 있는 바와 같이, 일반적으로, 차량 운전 중의 엔진 회전역에 있어서 비틀림 공진을 억제하기 위해서, 공진 회전역이 차량 운전시의 엔진 회전역 이하가 되도록 댐퍼 특성이 설정되어 있다. 또, 특허문헌 3 에는, 댐퍼 장치의 비틀림 특성을 단계적으로 변화시킴으로써, 저토크역에서 고토크역으로의 비틀림 강성의 변동을 작게 하는 것이 기재되어 있다.
일본 공개특허공보 2002-13547호 일본 공개특허공보 2012-62912호 일본 공개특허공보 2012-67877호
그런데, 하이브리드 차량에 있어서는, 엔진 시동시에, 전동기로부터 엔진 회전 속도를 끌어올리는 크랭킹 토크가 부여된다. 이 때, 엔진 회전 속도가 상승할 때에, 엔진 회전 속도가 공진 주파수에 대응하는 회전 속도와 일치하면 비틀림 공진이 발생하고, 진동이나 소음이 발생하여 드라이버빌리티 (driveability) 가 악화된다. 특히, 하이브리드 차량에 있어서는, 차량 주행 중에 있어서 엔진의 시동 및 정지가 빈번하게 반복되기 때문에, 이 문제가 현저해진다. 또한, 특허문헌 3 에는, 비틀림 특성을 단계적으로 변화시킴으로써 드라이버빌리티의 악화를 방지하는 내용이 기재되어 있지만, 엔진 시동시에 있어서 비틀림 공진을 억제할 수 있는 구체적인 내용에 대해 개시되어 있지 않다.
본 발명은, 이상의 사정을 배경으로 하여 이루어진 것으로, 그 목적으로 하는 바는, 엔진과 전동기 사이의 동력 전달 경로에 개재 삽입되어 있는 댐퍼 장치를 구비한 하이브리드 차량에 있어서, 엔진 시동시의 비틀림 공진을 억제할 수 있는 장치를 제공하는 것에 있다.
상기 목적을 달성하기 위한, 제 1 발명의 요지로 하는 바는, (a) 엔진과 전동기 사이의 동력 전달 경로에 댐퍼 장치가 형성되고, (b) 그 댐퍼 장치는, 그 엔진으로부터 그 전동기를 향해 구동력을 전달하는 정 (正) 방향의 비틀림과, 그 전동기로부터 그 엔진을 향해 구동력을 전달하는 부 (負) 방향의 비틀림의 비틀림 특성이 상이하고, (c) 상기 전동기에 의해 상기 엔진의 회전을 상승시켜 그 엔진을 시동하는 하이브리드 차량의 제어 장치에 있어서, (d) 상기 댐퍼 장치의 부 방향의 비틀림은, 상기 비틀림각에 따라 비틀림 강성이 상이한 복수의 비틀림 특성을 가지고 있고, (e) 엔진 시동시에, 엔진 회전 속도에 따라 상기 복수의 비틀림 특성을 구별하여 사용하여 엔진 회전 속도를 상승시키는 것을 특징으로 한다.
이와 같이 하면, 댐퍼 장치의 부 방향의 비틀림 특성은, 비틀림각에 따라 비틀림 강성이 상이한 복수의 비틀림 특성을 가지고 있고, 엔진 시동시에, 엔진 회전 속도에 따라 상기 복수의 비틀림 특성을 구별하여 사용하여 엔진 회전 속도를 상승시킴으로써, 엔진 회전 속도의 상승 중에, 엔진 회전 속도가 공진 주파수에 대응하는 회전 속도와 일치하는 것을 회피할 수 있다. 따라서, 엔진 회전 속도의 상승 중의 비틀림 공진이 회피되어, 드라이버빌리티를 향상시킬 수 있다.
또, 바람직하게는, (a) 상기 댐퍼 장치는, 상기 부 방향의 비틀림에 있어서, 제 1 공진 주파수가 되는 제 1 비틀림 특성과, 그 제 1 공진 주파수보다 높은 제 2 공진 주파수가 되는 제 2 비틀림 특성을 가지고 있고, (b) 엔진 시동이 개시되면, 상기 제 2 비틀림 특성이 되는 비틀림각으로 상기 엔진의 회전 속도를 상승시키고, (c) 상기 엔진 회전 속도가, 상기 제 1 공진 주파수에 대응하는 회전 속도보다 높고, 또한, 상기 제 2 공진 주파수에 대응하는 회전 속도보다 낮은 회전 속도가 되면, 상기 전동기의 전동기 토크를 저감시켜, 상기 제 1 비틀림 특성이 되는 비틀림각으로 상기 엔진의 회전 속도를 상승시킨다. 이와 같이 하면, 엔진 시동이 개시되는 시점에서는, 댐퍼 장치가 제 2 비틀림 특성이 되는 비틀림각이 되므로, 공진 주파수에 대응하는 회전 속도가 높아져, 엔진 회전 속도가 그 회전 속도에 도달하지 않는다. 또, 엔진 회전 속도가, 제 1 공진 주파수에 대응하는 회전 속도를 초과하고, 제 2 공진 주파수에 대응하는 회전 속도보다 낮은 회전 속도가 되면, 전동기 토크가 저감되어 제 1 비틀림 특성이 되는 비틀림각으로 엔진 회전 속도가 상승하므로, 엔진 회전 속도가 제 1 공진 주파수에 대응하는 회전 속도보다 높아져, 엔진 회전 속도의 상승에 따라 그 제 1 공진 주파수에 대응하는 회전 속도로부터 멀어진다. 이와 같이, 엔진 시동 중에 있어서 엔진 회전 속도가 공진 주파수에 대응하는 회전 속도와 일치하는 것이 회피되므로, 엔진 시동시의 비틀림 공진을 회피하여, 드라이버빌리티를 향상시킬 수 있다.
또, 바람직하게는, 상기 댐퍼 장치는, 부 방향의 비틀림에 있어서, 적어도 2개의 비틀림 특성을 가지고 있고, 비틀림각이 큰 쪽이, 비틀림각이 작은 쪽에 비해, 엔진 회전 속도에 대한 공진 주파수가 높다. 이와 같이 하면, 엔진 시동이 개시되는 시점에서는 큰 토크가 출력되지만, 그 때에 공진 주파수가 높아지므로, 공진 주파수에 대응하는 엔진 회전 속도가 높은 값이 된다. 또, 엔진 회전 속도가 상승하면, 큰 토크가 불필요해져 토크가 저감되지만, 이 토크의 저감에 의해 공진 주파수가 낮은 값으로 전환된다. 이 때, 엔진 회전 속도가 그 공진 주파수에 대한 회전 속도보다 높아짐으로써, 엔진 회전 속도가 공진 주파수에 대응하는 회전 속도와 일치하는 것이 회피된다.
또, 바람직하게는, 엔진 시동이 개시되면, 상기 댐퍼 장치에 전달되는 토크가, 상기 댐퍼 장치의 비틀림 특성이 상기 제 2 비틀림 특성이 되는 미리 설정되어 있는 하한 토크를 밑돌지 않도록, 상기 전동기 토크를 제어한다. 이와 같이 하면, 엔진 시동이 개시된 당초에는, 댐퍼 장치의 비틀림 특성이 제 2 비틀림 특성 상태로 유지되어, 엔진 회전 속도에 대해 공진 주파수에 대응하는 회전 속도가 높은 값으로 설정된다. 따라서, 엔진 시동이 개시된 당초에는, 엔진 회전 속도를 공진 주파수에 대응하는 회전 속도로부터 멀어지게 할 수 있다.
또, 바람직하게는, 상기 엔진 회전 속도가, 상기 제 2 공진 주파수에 대응하는 회전 속도보다 소정값만큼 낮은 회전 속도가 되면, 상기 댐퍼 장치에 전달되는 토크가, 상기 댐퍼 장치의 비틀림 특성이 상기 제 1 비틀림 특성이 되는 미리 설정 되어 있는 상한 토크보다 낮아지도록, 상기 전동기 토크를 제어한다. 이와 같이 하면, 엔진 회전 속도가 제 2 공진 주파수에 대응하는 회전 속도보다 소정값만큼 낮은 회전 속도가 되면, 댐퍼 장치의 비틀림 특성이 제 1 비틀림 특성으로 전환되므로, 엔진 회전 속도가 제 1 공진 주파수에 대한 회전 속도보다 높아진다. 따라서, 엔진 회전 속도가 더욱 상승해도 공진 주파수에 대응하는 회전 속도와 일치하는 것이 회피된다.
또, 바람직하게는, 상기 제 1 공진 주파수에 대응하는 엔진 회전 속도 및 상기 제 2 공진 주파수에 대응하는 엔진 회전 속도는, 모두 상기 엔진의 아이들 회전 속도보다 낮은 값으로 설정되어 있다. 이와 같이 하면, 엔진 구동 중에는, 엔진 회전 속도가 공진 주파수에 대응하는 회전 속도가 되지 않기 때문에, 엔진 구동 중의 비틀림 공진의 발생이 회피된다.
또, 바람직하게는, 엔진 회전 속도에 대한 공진 주파수란, 비틀림 공진이 발생하는 엔진 회전 속도를 주파수로 환산한 값이다. 바꾸어 말하면, 엔진 회전 속도가 그 공진 주파수에 대응하는 회전 속도와 일치한 경우에는, 비틀림 공진이 발생한다.
도 1 은, 본 발명이 적용된 하이브리드 차량의 차량용 구동 장치를 설명하는 개략 구성도이다.
도 2 는, 도 1 의 댐퍼 장치의 구조를 상세하게 나타내는 도면이다.
도 3 은, 도 2 의 댐퍼 장치에 있어서, 코일 스프링 주변을 확대하여 나타낸 확대도이다.
도 4 는, 도 2 의 댐퍼 장치의 비틀림 특성을 나타내는 도면이다.
도 5 는, 엔진 시동시의 제어 작동을 나타내는 타임 차트이다.
도 6 은, 도 1 의 전자 제어 장치의 제어 작동의 주요부, 구체적으로는, 엔진 시동시의 제어 작동을 설명하는 플로우 차트이다.
이하, 본 발명의 실시예를 도면을 참조하면서 상세하게 설명한다. 또한, 이하의 실시예에 있어서 도면은 적절히 간략화 혹은 변형되어 있고, 각 부의 치수비 및 형상 등은 반드시 정확하게 그려져 있는 것은 아니다.
실시예
도 1 은, 본 발명이 적용된 하이브리드 차량 (8) (차량 (8)) 의 차량용 구동 장치 (10) 를 설명하는 개략 구성도이다. 차량용 구동 장치 (10) 는, 엔진 (24) 과, 동력 전달 장치 (12) 와, 엔진 (24) 과 동력 전달 장치 (12) 사이에 형성되어 있는 후술하는 댐퍼 장치 (38) 를 포함하여 구성되어 있다. 도 1 에 있어서, 이 차량용 구동 장치 (10) 에서는, 차량 (8) 에 있어서, 주구동원인 엔진 (24) 의 토크가 후술하는 댐퍼 장치 (38) 및 유성 기어 장치 (26) 를 통하여 차륜측 출력축 (14) 에 전달되고, 그 차륜측 출력축 (14) 으로부터 차동 기어 장치 (16) 를 통하여 좌우 1 쌍의 구동륜 (18) 에 토크가 전달되도록 되어 있다. 또, 이 차량용 구동 장치 (10) 에는, 주행을 위한 구동력을 출력하는 역행 제어 및 에너지를 회수하기 위한 회생 제어를 선택적으로 실행 가능한 제 2 전동기 (MG2) 가 형성되어 있고, 이 제 2 전동기 (MG2) 는 자동 변속기 (22) 를 개재하여 상기 차륜측 출력축에 연결되어 있다. 따라서, 제 2 전동기 (MG2) 로부터 차륜측 출력축으로 전달되는 출력 토크가 그 자동 변속기 (22) 에서 설정되는 변속비 (γs) (= 제 2 전동기 (MG2) 의 회전 속도 (Nmg2) /차륜측 출력축의 회전 속도 (Nout)) 에 따라 증감되도록 되어 있다.
제 2 전동기 (MG2) 와 구동륜 (18) 사이의 동력 전달 경로에 개재 장착되어 있는 자동 변속기 (22) 는, 변속비 (γs) 가 「1」보다 큰 복수 단을 성립시킬 수 있도록 구성되어 있고, 제 2 전동기 (MG2) 로부터 토크를 출력하는 역행시에는 그 토크를 증대시켜 차륜측 출력축에 전달할 수 있기 때문에, 제 2 전동기 (MG2) 가 더욱 저용량 혹은 소형으로 구성된다. 이로써, 예를 들어 고차속에 수반하여 차륜측 출력축의 회전 속도 (Nout) 가 증대된 경우에는, 제 2 전동기 (MG2) 의 운전 효율을 양호한 상태로 유지하기 위해서, 변속비 (γs) 를 작게 하여 제 2 전동기 (MG2) 의 회전 속도 (이하, 제 2 전동기 회전 속도라고 한다) (Nmg2) 를 저하시키거나, 또 차륜측 출력축의 회전 속도 (Nout) 가 저하된 경우에는, 변속비 (γs) 를 크게 하여 제 2 전동기 회전 속도 (Nmg2) 를 증대시킨다.
상기 동력 전달 장치 (12) 는, 제 1 전동기 (MG1) 및 제 2 전동기 (MG2) 를 구비하여 구성되어 있고, 엔진 (24) 의 토크를 구동륜 (18) 에 전달한다. 상기 엔진 (24) 은, 가솔린 엔진이나 디젤 엔진 등의 연료를 연소시켜 동력을 출력하는 공지된 내연 기관으로서, 마이크로 컴퓨터를 주체로 하는 도시되지 않은 엔진 제어용의 전자 제어 장치 (100) (E-ECU) 에 의해, 스로틀 밸브 개도나 흡입 공기량, 연료 공급량, 점화 시기 등의 운전 상태가 전기적으로 제어되도록 구성되어 있다. 상기 전자 제어 장치 (100) 에는, 액셀 페달의 조작량인 액셀 개도 (Acc) 를 검출하는 액셀 조작량 센서 (AS), 브레이크 페달의 조작 유무를 검출하기 위한 브레이크 센서 (BS), 크랭크축 (36) 의 크랭크 각에 대응하는 엔진 회전 속도 (Ne) 를 검출하는 크랭크각 센서 (43), 제 1 전동기 (MG1) 의 제 1 전동기 회전 속도 (Nmg1) 를 검출하는 제 1 리졸버 (44), 제 2 전동기 (MG2) 의 제 2 전동기 회전 속도 (Nmg2) 를 검출하는 제 2 리졸버 (46), 차속 (V) 에 대응하는 차륜측 출력축 (14) 의 회전 속도 (Nout) 를 검출하는 출력축 회전 속도 센서 (48) 등으로부터의 검출 신호가 공급되고 있다.
상기 제 1 전동기 (MG1) (본 발명의 전동기) 는, 예를 들어 동기 (同期) 전동기로서, 구동 토크 (Tm1) 를 발생시키는 전동기로서의 기능과 발전기로서의 기능을 선택적으로 발생시키도록 구성되고, 인버터 (30) 를 개재하여 배터리, 콘덴서 등의 축전 장치 (32) 에 접속되어 있다. 그리고, 마이크로 컴퓨터를 주체로 하는 도시되지 않은 모터 제너레이터 제어용의 전자 제어 장치 (100) (MG-ECU) 에 의해 그 인버터 (30) 가 제어됨으로써, 제 1 전동기 (MG1) 의 전동기 토크 (Tm1) 가 제어된다.
유성 기어 장치 (26) 는, 선 기어 (S0) 와, 그 선 기어 (S0) 에 대해 동심원 상에 배치된 링 기어 (R0) 와, 이들 선 기어 (S0) 및 링 기어 (R0) 에 맞물리는 피니언 기어 (P0) 를 자유롭게 자전 또한 공전할 수 있도록 지지하는 캐리어 (CA0) 를 세 개의 회전 요소로서 구비하여 공지된 차동 작용을 일으키는 싱글 피니언형의 유성 기어 기구이다. 유성 기어 장치 (26) 는 엔진 (24) 및 자동 변속기 (22) 와 동심에 형성되어 있다. 유성 기어 장치 (26) 및 자동 변속기 (22) 는 중심선에 대해 대칭적으로 구성되어 있기 때문에, 도 1 에서는 그들의 하반분이 생략되어 있다.
본 실시예에서는, 엔진 (24) 의 크랭크축 (36) 은, 댐퍼 장치 (38) 및 동력 전달축 (39) 을 개재하여 유성 기어 장치 (26) 의 캐리어 (CA0) 에 연결되어 있다. 이에 대하여 선 기어 (S0) 에는 제 1 전동기 (MG1) 가 연결되고, 링 기어 (R0) 에는 차륜측 출력축이 연결되어 있다. 이 캐리어 (CA0) 는 입력 요소로서 기능하고, 선 기어 (S0) 는 반력 요소로서 기능하며, 링 기어 (R0) 는 출력 요소로서 기능하고 있다.
상기 유성 기어 장치 (26) 에 있어서, 캐리어 (CA0) 에 입력되는 엔진 (24) 의 출력 토크에 대해, 제 1 전동기 (MG1) 에 의한 반력 토크 (Tm1) 가 선 기어 (S0) 에 입력되면, 출력 요소가 되고 있는 링 기어 (R0) 에는, 직달 (直達) 토크가 나타나므로, 제 1 전동기 (MG1) 는 발전기로서 기능한다. 또, 링 기어 (R0) 의 회전 속도 즉 차륜측 출력축 (14) 의 회전 속도 (출력축 회전 속도) (Nout) 가 일정할 때, 제 1 전동기 (MG1) 의 회전 속도 (Nmg1) 를 상하로 변화시킴으로써, 엔진 (24) 의 회전 속도 (엔진 회전 속도) (Ne) 를 연속적으로 (무단계로) 변화시킬 수 있다.
본 실시예의 상기 자동 변속기 (22) 는, 한 세트의 라비뇨형 유성 기어 기구에 의해 구성되어 있다. 즉 자동 변속기 (22) 에서는, 제 1 선 기어 (S1) 와 제 2 선 기어 (S2) 가 형성되어 있고, 그 제 1 선 기어 (S1) 에 스텝드 피니언 (P1) 의 대직경부가 맞물림과 함께, 그 스텝드 피니언 (P1) 의 소직경부가 피니언 (P2) 에 맞물려, 그 피니언 (P2) 이 상기 각 선 기어 (S1, S2) 와 동심에 배치된 링 기어 (R1) (R2) 에 맞물려 있다. 상기 각 피니언 (P1, P2) 은, 공통의 캐리어 (CA1) (CA2) 에 의해 자유롭게 자전 또한 공전할 수 있도록 각각 유지되어 있다. 또, 제 2 선 기어 (S2) 가 피니언 (P2) 에 맞물려 있다.
상기 제 2 전동기 (MG2) 는, 상기 모터 제너레이터 제어용의 전자 제어 장치 (100) (MG-ECU) 에 의해 인버터 (40) 를 개재하여 제어됨으로써, 전동기 또는 발전기로서 기능하여, 어시스트용 출력 토크 혹은 회생 토크가 조절 혹은 설정된다. 제 2 선 기어 (S2) 에는 그 제 2 전동기 (MG2) 가 연결되고, 상기 캐리어 (CA1) 가 차륜측 출력축에 연결되어 있다. 제 1 선 기어 (S1) 와 링 기어 (R1) 는, 각 피니언 (P1, P2) 과 함께 튜플 피니언형 유성 기어 장치에 상당하는 기구를 구성하고, 또 제 2 선 기어 (S2) 와 링 기어 (R1) 는, 피니언 (P2) 과 함께 싱글 피니언형 유성 기어 장치에 상당하는 기구를 구성하고 있다.
그리고, 자동 변속기 (22) 에는, 제 1 선 기어 (S1) 를 선택적으로 고정시키기 위해 그 제 1 선 기어 (S1) 와 비회전 부재인 하우징 (42) 사이에 형성된 제 1 브레이크 (B1) 와, 링 기어 (R1) 를 선택적으로 고정시키기 위해 그 링 기어 (R1) 와 하우징 (42) 사이에 형성된 제 2 브레이크 (B2) 가 형성되어 있다. 이들 브레이크 (B1, B2) 는 마찰력에 의해 제동력을 발생시키는 이른바 마찰 걸어맞춤 장치이고, 다판 (多板) 형식의 걸어맞춤 장치 혹은 밴드 형식의 걸어맞춤 장치를 채용할 수 있다. 그리고, 이들 브레이크 (B1, B2) 는, 각각 유압 실린더 등의 브레이크 (B1) 용 유압 액츄에이터, 브레이크 (B2) 용 유압 액츄에이터에 의해 발생되는 걸어맞춤압에 따라 그 토크 용량이 연속적으로 변화되도록 구성되어 있다.
이상과 같이 구성된 자동 변속기 (22) 는, 제 2 선 기어 (S2) 가 입력 요소로서 기능하고, 또 캐리어 (CA1) 가 출력 요소로서 기능하며, 제 1 브레이크 (B1) 가 걸어맞추어지면 「1」보다 큰 변속비 (γsh) 의 고속단 (H) 이 성립되고, 제 1 브레이크 (B1) 대신에 제 2 브레이크 (B2) 가 걸어맞추어지면 그 고속단 (H) 의 변속비 (γsh) 보다 큰 변속비 (γsl) 의 저속단 (L) 이 성립되도록 구성되어 있다. 즉, 자동 변속기 (22) 는 2 단 변속기이고, 이들 변속단 (H 및 L) 사이에서의 변속은, 차속 (V) 이나 요구 구동력 (혹은 액셀 조작량) 등의 주행 상태에 기초하여 실행된다. 보다 구체적으로는, 변속단 영역을 미리 맵 (변속선도) 으로서 정해 두고, 검출된 운전 상태에 따라 어느 변속단을 설정하도록 제어된다.
도 2 는, 도 1 의 댐퍼 장치 (38) 의 구조를 상세하게 나타내는 도면이고, 도 2(a) 가 댐퍼 장치 (38) 의 단면도, 도 2(b) 가 댐퍼 장치 (38) 의 정면도를 나타내고 있다. 또한, 도 2(a) 는 도 2(b) 의 X-X 단면도에 대응하고, 도 2(b) 에 있어서 일부가 단면도로 나타나 있다.
댐퍼 장치 (38) 는, 축심 (C) 을 중심으로 하여 엔진 (24) 과 유성 기어 장치 (26) 사이에 동력 전달 가능하게 형성되어 있다. 또, 제 1 전동기 (MG1) 가 유성 기어 장치 (26) 에 동력 전달 가능하게 연결되어 있는 점에서, 댐퍼 장치 (38) 는, 엔진 (24) 과 제 1 전동기 (MG1) 사이의 동력 전달 경로 상에 형성되어 있다. 또한, 도 1 에 나타내는 동력 전달축 (39) 이, 댐퍼 장치 (38) 의 내주부 (허브 (58)) 에 스플라인 감합 (嵌合) 된다.
댐퍼 장치 (38) 는, 회전 축심 (C) 둘레의 회전 가능한 1 쌍의 디스크 플레이트 (56) 와, 그 디스크 플레이트 (56) 와 동 회전 축심 (C) 둘레의 상대 회전 가능한 허브 (58) 와, 디스크 플레이트 (56) 와 허브 (58) 사이에 개재 삽입되고, 디스크 플레이트 (56) 와 허브 (58) 사이를 동력 전달 가능하게 연결하는 스프링 망으로 이루어지는 코일 스프링 (62a, 62b) 과, 디스크 플레이트 (56) 와 허브 (58) 사이에서 히스테리시스 토크를 발생시키는 히스테리시스 기구 (64) 를 포함하여 구성되어 있다.
디스크 플레이트 (56) 는, 좌우 1 쌍의 원반상의 제 1 디스크 플레이트 (66) (이하, 제 1 플레이트 (66)) 및 제 2 디스크 플레이트 (68) (이하, 제 2 플레이트 (68)) 로 구성되고, 코일 스프링 (62a, 62b) 및 허브 (58) 를 그들 플레이트 (66, 68) 에서 축 방향으로 끼워 넣은 상태에서, 외주부가 리벳 (70) 에 의해 상대 회전 불가능하게 서로 체결되어 있다. 제 1 플레이트 (66) 에는, 코일 스프링 (62a, 62b) 을 수용하기 위한 개구 구멍이 둘레 방향으로 등각도 간격으로 4 개 형성되어 있다. 또, 제 2 플레이트 (68) 에도, 코일 스프링 (62a, 62b) 을 수용하기 위한 개구 구멍이, 둘레 방향에 있어서 제 1 플레이트 (66) 의 개구 구멍과 동일한 위치에 등각도 간격으로 4 개 형성되어 있다. 그리고, 제 1 플레이트 (66) 의 개구 구멍 및 제 2 플레이트 (68) 의 개구 구멍에 의해 형성되는 공간에, 코일 스프링 (62a, 62b) 이 수용되어 있다.
본 실시예에서는, 제 1 플레이트 (66) 의 개구 구멍과 제 2 플레이트 (68) 의 개구 구멍에 의해 형성되는 공간이 4 개 형성되어 있지만, 그 공간에는 코일 스프링 (62a) 및 코일 스프링 (62b) 이 교대로 2 개씩 수용되어 있다. 또한, 코일 스프링 (62b) 은, 대직경의 코일 스프링, 및 그 대직경의 코일 스프링의 내부에 수용되어 있는 소직경의 코일 스프링으로 구성되어 있다. 본 실시예에서는, 이들 대직경의 코일 스프링 및 소직경의 코일 스프링을, 합쳐서 코일 스프링 (62b) 라고 정의한다.
허브 (58) 는, 내주부에 동력 전달축 (39) 이 스플라인 감합되는 내주 톱니를 구비한 원통상의 기부 (58a) 와, 그 기부 (58a) 의 외주면으로부터 직경 방향으로 연장되는 원반상의 플랜지부 (58b) 로 구성되어 있다. 플랜지부 (58b) 에는, 둘레 방향으로 등각도 간격으로 4 개의 스프링 수용 구멍 (58c) 이 형성되어 있다. 이 스프링 수용 구멍 (58c) 에 코일 스프링 (62a, 62b) 이 수용되어 있다.
여기서, 코일 스프링 (62a) 에 있어서는, 댐퍼 장치 (38) 에 토크가 전달되지 않는 상태에 있어서, 그 양단으로부터 코일 스프링 (62a) 을 유지하는 1 쌍의 스프링 시트 (72a) 와 플랜지부 (58b) 가 맞닿은 상태에서 스프링 수용 구멍 (58c) 에 수용되어 있다. 한편, 코일 스프링 (62b) 에 있어서는, 코일 스프링 (62b) 을 유지하는 1 쌍의 스프링 시트 (72b) 와 플랜지부 (58b) 사이에, 소정의 간극이 형성되어 있다. 따라서, 댐퍼 장치 (38) 의 비틀림각 (θ) 이 소정의 비틀림각 (θ) 에 도달할 때까지는, 허브 (58) (플랜지부 (58b)) 와 코일 스프링 (62b) 을 유지하는 스프링 시트 (72b) 가 맞닿지 않도록 되어 있다.
도 3 은, 도 2(b) 의 두꺼운 일점쇄선 (D) 으로 둘러싸이는 부위, 즉 코일 스프링 (62b) 주변을 확대하여 나타낸 확대 단면도이다. 도 3 에 나타내는 바와 같이, 코일 스프링 (62b) 을 그 양단으로부터 사이에 끼워 유지하는 1 쌍의 스프링 시트 (72b) 와 허브 (58) (플랜지부 (58b)) 사이에 형성되어 있는 간극 (L) 이, 비대칭이 되도록 형성되어 있다. 구체적으로는, 도 3 에 있어서, 상방측 (시계 방향측) 에 형성되어 있는 스프링 시트 (72b) 와 플랜지부 (58b) 의 간극 (L1) 이, 하방측 (반시계 방향측) 에 형성되어 있는 간극 (L2) 보다 작게 형성되어 있다. 이것으로부터, 도 3 에 있어서, 허브 (58) 가 코일 스프링 (62b) 에 대해 반시계 방향으로 상대 회전했을 경우에 있어서 플랜지부 (58b) (허브 (58)) 와 스프링 시트 (72b) 가 맞닿는 비틀림각 (θ1) (간극 (L1) 에 대응한다) 은, 플랜지부 (58b) (허브 (58)) 가 코일 스프링 (62b) 에 대해 시계 방향으로 상대 회전했을 경우에 있어서 플랜지부 (58b) 와 스프링 시트 (72b) 가 맞닿는 비틀림각 (θ2) (간극 (L2) 에 대응한다) 보다 작아진다.
이와 같이 구성되는 댐퍼 장치 (38) 에 있어서, 디스크 플레이트 (56) 가 축심 (C) 을 중심으로 반시계 방향으로 회전하면, 코일 스프링 (62a, 62b) 의 일단이 가압되어, 코일 스프링 (62a, 62b) 도 동일하게 축심 (C) 을 중심으로 반시계 방향으로 공전된다. 그리고, 코일 스프링 (62a) 의 타단이 플랜지부 (58b) (허브 (58)) 를 가압함으로써, 허브 (58) 가 반시계 방향으로 회전한다. 또, 비틀림각 (θ) 이 소정값 (θ2) 에 도달하면, 코일 스프링 (62b) 의 타단도 스프링 시트 (72b) 를 개재하여 플랜지부 (58b) (허브 (58)) 에 맞닿아, 코일 스프링 (62b) 도 허브 (58) 를 반시계 방향측으로 가압한다. 따라서, 허브 (58) 가 코일 스프링 (62a, 62b) 에 의해 반시계 방향으로 회전된다. 이 때, 코일 스프링 (62a, 62b) 은, 탄성 변형되면서 동력을 전달함으로써, 토크 변동에 의한 쇼크가 코일 스프링 (62a, 62b) 에 의해 흡수된다. 또한, 본 실시예에서는, 디스크 플레이트 (56) 는 엔진 (24) 에 동력 전달 가능하게 연결되어 있고, 엔진 (24) 으로부터 제 1 전동기 (MG1) 측을 향해 구동력이 전달되면, 디스크 플레이트 (56) 를 반시계 방향으로 회전시키는 토크가 전달된다. 이 엔진 (24) 으로부터 제 1 전동기 (MG1) 측을 향해 구동력이 전달될 때에 댐퍼 장치 (38) 가 정 방향으로 비틀린다. 즉, 댐퍼 장치 (38) 가 정의 비틀림각 (θ) 으로 비틀린다.
또, 허브 (58) 가 축심 (C) 을 중심으로 반시계 방향으로 회전하면, 코일 스프링 (62a) 의 일단이 가압되어, 코일 스프링 (62a) 이 축심 (C) 을 중심으로 반시계 방향으로 공전된다. 그리고, 코일 스프링 (62a) 의 타단이 디스크 플레이트 (56) 를 가압하여, 디스크 플레이트 (56) 가 축심 (C) 을 중심으로 반시계 방향으로 회전된다. 또, 비틀림각 (θ) 이 소정값 (θ1) 에 도달하면, 플랜지부 (58b) (허브 (58)) 가 스프링 시트 (72b) 를 개재하여 코일 스프링 (62b) 의 일단과 맞닿고, 또한 코일 스프링 (62b) 의 타단이 디스크 플레이트 (56) 를 반시계 방향으로 가압한다. 따라서, 디스크 플레이트 (56) 가, 코일 스프링 (62a, 62b) 에 의해 반시계 방향으로 회전된다. 또한, 제 1 전동기 (MG1) 로부터 엔진 (24) 을 향해 엔진 (24) 을 구동시키는 방향의 구동력이 전달되는 경우에는, 허브 (58) 측으로부터 그 허브 (58) 를 반시계 방향으로 회전시키는 토크가 전달된다. 이 제 1 전동기 (MG1) 로부터 엔진 (24) 을 향해 엔진 (24) 을 구동시키는 방향의 구동력이 전달될 때 댐퍼 장치 (38) 가 부 방향으로 비틀린다. 즉, 댐퍼 장치 (38) 가 부의 비틀림각 (θ) 으로 비틀린다.
도 4 는, 댐퍼 장치 (38) 의 댐퍼 비틀림 특성을 나타내고 있다. 도 4 에 있어서 가로축이 허브 (58) 와 디스크 플레이트 (56) 의 상대 회전각인 비틀림각 (θ) 을 나타내고, 세로축이 댐퍼 장치 (38) 에 가해지는 토크 (T (Nm)) 를 나타내고 있다. 또, 정의 비틀림각 (θ) 은, 엔진 (24) 이 구동되었을 때의 비틀림각, 즉 디스크 플레이트 (56) 측으로부터 댐퍼 장치 (38) 를 반시계 방향으로 회전시키는 토크가 전달되었을 때의 비틀림각에 대응하고 있다. 한편, 부의 비틀림각 (θ) 은, 허브 (58) 측 (동력 전달축 (39) 측) 으로부터 댐퍼 장치 (38) 를 반시계 방향으로 회전시키는 토크가 전달되었을 때의 비틀림각에 대응하고 있다. 또한, 댐퍼 장치 (38) 는, 히스테리시스 기구 (64) 를 구비하고 있지만, 도 4 에서는, 그 히스테리시스 토크는 생략되어 있다.
도 4 에 나타내는 바와 같이, 엔진 (24) 측으로부터 전달되는 구동력 (구동 토크) 이 증가함에 따라, 정의 비틀림각 (θ) 이 증가되고 있다. 그리고, 정의 비틀림각 (θ) 이 소정값 (θ2) 에 도달하면, 코일 스프링 (62b) 이 허브 (58) 와 맞닿으므로, 댐퍼 장치 (38) 의 강성이 높아져, 비틀림각 (θ) 에 대한 토크의 기울기가 더욱 커진다. 즉, 비틀림각 (θ1) 이 되면, 코일 스프링 (62a, 62b) 의 비틀림 강성이 강성 (K1) 으로부터, 그 강성 (K1) 보다 큰 비틀림 강성 (K2) 으로 전환된다.
또, 허브 (58) 측으로부터 전달되는 구동력 (구동 토크) 이 증가함에 따라, 부의 비틀림각이 증가하고 있다. 그리고, 부의 비틀림각 (θ) 이 소정값 (θ1) 에 도달하면, 허브 (58) 가 코일 스프링 (62b) 과 맞닿으므로, 댐퍼 장치 (38) 의 강성이 높아져, 비틀림각 (θ) 에 대한 토크의 기울기가 더욱 커진다. 즉, 비틀림각 (θ2) 가 되면, 코일 스프링 (62a, 62b) 의 비틀림 강성이 강성 (K1) 으로부터, 그 강성 (K1) 보다 큰 비틀림 강성 (K2) 으로 전환된다. 따라서, 댐퍼 장치 (38) 의 부의 비틀림에 있어서, 비틀림각 (θ) 에 의해 비틀림 강성이 변화되는 점에서, 비틀림각 (θ) 에 따라 엔진 회전 속도 (Ne) 에 대한 공진 주파수가 상이한 2 개의 비틀림 특성을 가지고 있다. 구체적으로는, 댐퍼 장치 (38) 는, 부의 비틀림에 있어서, 비틀림각 (θ) 이 소정값 (θ1) 미만에서 공진 주파수 (f1) 가 되는 제 1 비틀림 특성 (B) 와, 소정값 (θ1) 이상에서 공진 주파수 (f1) 보다 높은 공진 주파수 (f2) 가 되는 제 2 비틀림 특성 (A) 를 가지고 있다. 비틀림각 (θ) 이 큰 쪽이, 비틀림각 (θ) 이 작은 쪽에 비해 공진 주파수 (f) 가 높아지는 것은, 비틀림각 (θ) 이 소정값 (θ1) 까지 증가하면 허브 (58) 가 코일 스프링 (62b) 과 맞닿아, 댐퍼 장치 (38) 의 비틀림 강성이 높아지기 때문이다. 또한, 이 엔진 회전 속도 (Ne) 에 대한 공진 주파수 (f) 란, 비틀림 공진이 발생하는 엔진 회전 속도 (Ne) 를 구동계의 공진 주파수 (f) 로 환산한 값이고, 엔진 회전 속도 (Ne) 가 그 공진 주파수 (f) 에 대응하는 회전 속도가 되면 비틀림 공진이 발생한다. 또, 공진 주파수 (f1) 가 본 발명의 제 1 공진 주파수에 대응하고, 공진 주파수 (f2) 가 본 발명의 제 2 공진 주파수에 대응하고 있으며, 본 실시예에서는, 이들 공진 주파수 (f1, f2) 가, 모두 엔진 (24) 의 아이들 회전 속도 (Nidle) 보다 낮은 값으로 설정되어 있다.
도 4 에 나타내는 바와 같이, 비틀림각 (θ2) 은 비틀림각 (θ1) 보다 크다. 이것은, 도 3 에서 나타낸 간극 (L2) 이 간극 (L1) 보다 큰 것에서 기인하고 있다. 이와 같이, 댐퍼 장치 (38) 에 있어서는, 정의 비틀림각 (정 방향의 비틀림) 과 부의 비틀림각 (부 방향의 비틀림) 에서 비틀림 특성이 상이하다. 구체적으로는, 부의 비틀림각에서는, 비틀림 강성 (K1) 으로부터 비틀림 강성 (K2) 으로 전환되는 비틀림각 (θ1) 이, 정의 비틀림각에 있어서 전환되는 비틀림각 (θ2) 보다 비틀림각 Δθ 분만큼 작아진다.
도 1 로 되돌아와, 전자 제어 장치 (100) 는, 예를 들어 CPU, RAM, R0M, 입
출력 인터페이스 등을 구비한 소위 마이크로 컴퓨터를 포함하여 구성되어 있고, CPU 는 RAM 의 일시 기억 기능을 이용하면서 미리 R0M 에 기억된 프로그램에 따라 신호 처리를 실시함으로써 하이브리드 차량 (8) 의 각종 제어를 실행한다. 예를 들어, 전자 제어 장치 (100) 는, 엔진 (24) 의 출력 제어, 제 1 전동기 (MG1) 및 제 2 전동기 (MG2) 의 구동 제어 및 회생 제어, 자동 변속기 (22) 의 변속 제어 등을 실행하도록 되어 있고, 필요에 따라 엔진 제어용이나 전동기 제어용이나 유압 제어용 (변속 제어용) 등으로 나누어 구성된다.
또, 전자 제어 장치 (100) 는, 차량 (8) 의 주행 상태에 기초하여 모터 주행에서 엔진 주행으로의 전환을 판정하는, 즉 엔진 (24) 의 시동을 판정하는 엔진 시동 판정부 (102) (엔진 시동 판정 수단), 및 엔진 (24) 의 시동 제어를 실행하는 엔진 시동 제어부 (104) (엔진 시동 제어 수단) 를 기능적으로 포함하고 있다.
엔진 시동 판정부 (102) 는, 모터 주행 중에 있어서, 차량의 주행 상태가 소정의 조건을 만족했는지의 여부에 기초하여, 모터 주행으로부터 엔진 주행으로의 전환 판정, 바꾸어 말하면, 엔진 (24) 의 시동을 판정한다. 엔진 시동 제어부 (102) 는, 예를 들어, 미리 설정되어 있는 차속 (V) 과 액셀 개도 (Acc) 로 이루어지는, 모터 주행과 엔진 주행의 주행 영역을 나타내는 주행 모드 맵에 기초하여, 차량의 주행 상태가 모터 주행 영역으로부터 엔진 주행 영역으로 전환되었을 때에, 엔진 주행으로 전환하기 위해서 엔진 (24) 을 시동시키는 것을 판단한다.
엔진 시동 제어부 (104) 는, 엔진 시동 판정부 (102) 에 기초하여 엔진 (24) 의 시동이 판단되면 실행된다. 엔진 시동 제어부 (104) 는, 제 1 전동기 (MG1) 로부터 엔진 (24) 을 크랭킹시키는 토크 (Tm1) (엔진 회전 속도를 상승시키는 토크) 를 출력함으로써, 엔진 회전 속도 (Ne) 를 끌어올려 자립 운전 가능한 회전 속도까지 상승시킨 후, 엔진 (24) 을 연소시켜 엔진 (24) 을 시동시킨다. 또한, 제 1 전동기 (MG1) 는, 유성 기어 장치 (26) 를 개재하여 댐퍼 장치 (38) 에 연결되므로, 제 1 전동기 (MG1) 의 전동기 토크 (Tm1) 가 유성 기어 장치 (26) 의 기어 비에 기초하여 산출되는 크랭킹 토크 (T) 로 변환되어 댐퍼 장치 (38) 에 전달된다.
그런데, 차량 (8) 에서는, 엔진 (24) 의 상용 회전 속도역에서 비틀림 공진이 발생하지 않도록, 엔진 (24) 의 아이들 회전 속도보다 낮은 회전 속도로 비틀림 공진이 발생하도록 설정되어 있다. 그 때문에, 엔진 시동시에 엔진 회전 속도 (Ne) 를 상승시키는 과도기에 있어서, 차량 (8) 의 공진 주파수에 대응하는 엔진 회전 속도를 통과하게 된다. 이 때, 비틀림 공진이 발생하여, 진동에 의한 쇼크나 이음 (異音) 이 발생하기 쉬워진다. 또, 예를 들어 극저온시에 있어서는, 엔진 (24) 의 프릭션도 커지기 때문에, 엔진 시동시에 공진 주파수에 대응하는 회전 속도에 체류하기 쉬워진다. 또한 하이브리드 차량 (8) 에서는, 엔진 (24) 의 시동 및 정지가 빈번하게 반복되기 때문에, 이 문제가 현저해진다.
이 문제를 해소하기 위해, 엔진 시동 제어부 (104) 는, 엔진 시동시에, 엔진 회전 속도 (Ne) 에 따라 댐퍼 장치 (38) 가 갖는 복수 (본 실시예에서는 2 개) 의 비틀림 특성을 구별하여 사용함으로써 비틀림 공진의 발생을 억제한다. 이하, 엔진 시동 제어부 (104) 의 구체적인 제어에 대해 설명한다.
엔진 시동에 있어서는, 제 1 전동기 (MG1) 로부터 유성 기어 장치 (26) 및 댐퍼 장치 (38) 를 개재하여, 엔진 (24) 에 엔진 회전 속도를 상승시키는 크랭킹 토크 (T) 가 전달된다. 이 때, 댐퍼 장치 (38) 에 있어서는, 허브 (58) 측으로부터 크랭킹 토크 (T) 가 전달되게 되어, 댐퍼 장치 (38) 에서는 부의 비틀림각 (θ) 이 된다. 즉, 엔진 시동에 있어서는, 이 부의 비틀림각 영역에서의 비틀림 특성을 이용하게 된다.
엔진 시동 제어부 (104) 는, 엔진 시동이 개시된 당초에는, 제 1 전동기 (MG1) 의 토크 (Tm1) 를 높여, 댐퍼 장치 (38) 에 전달되는 크랭킹 토크 (T) 를 높인다. 구체적으로는, 댐퍼 장치 (38) 의 비틀림각 (θ) 이 소정값 (θ1) 보다 커지는 토크 (T2) 보다 큰 토크가, 댐퍼 장치 (38) 에 전달되도록 제어된다. 따라서, 댐퍼 장치 (38) 의 비틀림 특성이 제 2 비틀림 특성 (A) 가 된다. 이 때, 구동계의 공진 주파수 (f) 가, 비틀림 강성 (K2) 에 기초하는 공진 주파수 (f2) 가 된다. 그리고, 엔진 회전 속도 (Ne) 가 상승되어, 엔진 회전 속도 (Ne) 가, 공진 주파수 (f1) 에 대응하는 회전 속도 (Nf1) 보다 높고, 또한, 공진 주파수 (f2) 보다 소정값 (α) 만큼 낮은 회전 속도 영역에서는, 엔진 시동 제어부 (104) 는, 크랭킹 토크 (T) 가 토크 (T2) 보다 큰 상태를 유지한다. 또한, 엔진 회전 속도 (Ne) 가, 공진 주파수 (f2) 에 대응하는 회전 속도 (Nf2) 에 가까워지면, 그 공진 주파수 (f2) 에 대응하는 회전 속도 (Nf2) 에 도달하기 전에, 엔진 시동 제어부 (104) 는, 제 1 전동기 (MG1) 의 토크 (Tm1) 를 제어하여 댐퍼 장치 (38) 에 전달되는 크랭킹 토크 (T) 를 저감시킨다. 구체적으로는, 비틀림각 (θ) 이 소정값 (θ1) 보다 작아지는 토크 (T1) 이하가 될 때까지 크랭킹 토크 (T) 를 저감시킨다. 이 때, 댐퍼 장치 (38) 의 비틀림 특성이 제 1 비틀림 특성 (B) 가 되고, 공진 주파수 (f) 가 공진 주파수 (f2) 보다 작은 공진 주파수 (f1) 가 된다. 이 공진 주파수 (f1) 에 대응하는 엔진 회전 속도 (Nf1) 는, 회전 속도 (Nf2) 보다 낮은 회전 속도가 된다. 그래서, 엔진 회전 속도 (Ne) 가 공진 주파수 (f1) 에 대응하는 회전 속도 (Nf1) 를 통과한 상태에서, 크랭킹 토크 (T) 를 저감시켜 공진 주파수 (f) 를 공진 주파수 (f2) 에서 공진 주파수 (f1) 로 전환하면, 엔진 회전 속도 (Ne) 가 공진 주파수 (f1) 에 대응하는 회전 속도 (Nf1) 보다 높아져, 더욱 엔진 회전 속도 (Ne) 가 상승하면 엔진 회전 속도 (Ne) 가 공진 주파수 (f) 에 대응하는 회전 속도로부터 멀어진다. 즉, 엔진 회전 속도 (Ne) 가 공진 주파수 (f) 에 대응하는 회전 속도와 일치하는 것이 회피된다.
상기 엔진 시동 제어에 대해, 도 5 에 나타내는 엔진 시동시의 타임 차트를 이용하여 설명한다. 엔진 (24) 을 시동시키는 판정이 이루어지면, 제 1 전동기 (MG1) 로부터 크랭킹 토크가 출력되어 엔진 회전 속도 (Ne) 의 상승이 개시된다. 여기서, 엔진 회전 속도 (Ne) 를 제로로부터 상승시킬 때에는, 큰 크랭킹 토크가 필요하게 되고, 엔진 시동 제어부 (104) 는, 엔진 시동이 개시되면, 댐퍼 장치 (38) 에 전달되는 크랭킹 토크 (T) 가 토크 (T2) 보다 커지도록, 제 1 전동기 (MG1) 의 토크 (Tm1) 를 출력한다. 이것과 관련하여, 댐퍼 장치 (38) 의 비틀림 특성이 제 2 비틀림 특성 (A) (공진 주파수 (f2)) 가 된다.
제 1 전동기 (MG1) 에 의한 엔진 회전 속도 (Ne) 의 상승이 개시되면, 엔진 회전 속도 (Ne) 가, 비틀림 강성 (K1) 에 기초하는 공진 주파수 (f1) 에 대응하는 엔진 회전 속도 (Nf1) 에 가까워졌는지의 여부가 판정된다. 구체적으로는, 엔진 회전 속도 (Ne) 가, 엔진 회전 속도 (Nf1) 로부터 미리 설정되어 있는 소정값 (β) 만큼 낮은 값 (= Nf1-β) 을 초과했는지의 여부가 판정된다. 또한, 소정값 (β) 는, 미리 실험에 의해 적합적으로 요구되는 값으로, 엔진 회전 속도 (Ne) 가 회전 속도 (Nf1) 에 도달하기까지의 시간 등을 고려한 마진이다.
도 5 에 t1 시점에 있어서, 엔진 회전 속도 (Ne) 가 회전 속도 (Nef1-β) 에 도달하면, 엔진 회전 속도 (Ne) 가 공진 주파수 (f1) 에 대응하는 회전 속도 (Nf1) 에 가까워진 것으로 판단되어, 엔진 시동 제어부 (104) 는, 크랭킹 토크 (T) 가 미리 설정되어 있는 토크 (T2) 를 밑돌지 않도록 제 1 전동기 (MG1) 의 토크 (Tm1) 를 제어한다. 즉, 크랭킹 토크 (T) 의 하한 가드값 (토크 (T2)) 이 설정되어, 크랭킹 토크 (T) 가 토크 (T2) 로 유지되고 있다. 이 토크 (T2) 는, 미리 적합에 의해 구해지는 값으로, 도 4 에 나타내는 바와 같이, 댐퍼 장치 (38) 의 비틀림 특성이 제 2 비틀림 특성 (A) 가 되는 식, 즉 공진 주파수 (f2) 가 되는 값으로 설정되어 있다. 따라서, t1 시점에 있어서, 엔진 회전 속도 (Ne) 가 회전 속도 (Nef1-β) 를 초과하면, 크랭킹 토크 (T) 가 토크 (T2) 이하가 되지 않도록 제어되어, 공진 주파수 (f) 가 비틀림 강성 (K2) 에 기초하여 결정되는 공진 주파수 (f2) 가 된다. 이 공진 주파수 (f2) 는, 비틀림 강성 (K1) 에 기초하여 결정되는 공진 주파수 (f1) 보다 높은 값이고, 이 공진 주파수 (f2) 에 대응하는 회전 속도 (Nf2) 도 공진 주파수 (f1) 에 대응하는 회전 속도 (Nf1) 보다 높은 값이 된다. 이것으로부터, 엔진 회전 속도 (Ne) 가 상승되어, 공진 주파수 (f1) 에 대응하는 회전 속도 (Nf1) 를 통과해도, 공진 주파수 (f) 가 공진 주파수 (f1) 보다 높은 공진 주파수 (f2) 가 되어 있기 때문에 비틀림 공진은 발생하지 않는다. 또한, 토크 (T2) 가 본 발명의 하한 토크에 대응하고 있다.
또한 엔진 회전 속도 (Ne) 가 상승하고, 공진 주파수 (f1) 에 대응하는 회전 속도 (Nf1) 보다 높아져, 공진 주파수 (f2) 에 대응하는 엔진 회전 속도 (Nf2) 에 가까워지면, 엔진 시동 제어부 (104) 는, 크랭킹 토크를 저감시킨다. 구체적으로는, 엔진 회전 속도 (Ne) 가, 공진 주파수 (f2) 에 대응하는 엔진 회전 속도 (Nf2) 로부터 미리 설정되어 있는 소정값 (α) 만큼 낮은 값 (= Nf2-α) 에 도달했을 때, 엔진 회전 속도 (Nf2) 에 가까워진 것으로 판정된다. 이 때, 엔진 시동 제어부 (104) 는, 크랭킹 토크를 도 4 에 나타내는 토크 (T1) 보다 낮은 값이 될 때까지 저감시킨다. 이 토크 (T1) 는, 미리 적합에 의해 구해지는 값으로, 도 4 에 나타내는 바와 같이, 댐퍼 장치 (38) 의 비틀림 특성이 제 1 비틀림 특성 (B) 가 되는 값, 즉 공진 주파수 (f1) 가 되는 값으로 설정되어 있다. 또, 소정값 (α) 는, 미리 적합에 의해 구해지는 값이고, 엔진 회전 속도 (Ne) 가 회전 속도 (Nf2-α) 로부터 회전 속도 (Nf2) 에 도달할 때까지의 시간 등을 고려한 마진이다. 또한, 토크 (T1) 가 본 발명의 상한 토크에 대응하고 있다.
도 5 의 t2 시점이, 엔진 회전 속도 (Ne) 가 회전 속도 (Nf2-α) 에 도달한 시점을 나타내고 있다. 이 t2 시점으로부터 크랭킹 토크 (T) 가 저하되어 있고, 토크 (T1) 보다 낮은 값으로 제어되어 있다. 따라서, 댐퍼 장치 (38) 의 비틀림 특성이 제 1 비틀림 특성 (B) 가 되어, 공진 주파수 (f) 가 공진 주파수 (f1) 가 된다. 여기서, t2 시점에서는, 엔진 회전 속도 (Ne) 가, 공진 주파수 (f1) 에 대응하는 회전 속도 (Nf1) 보다 높기 때문에, 엔진 회전 속도 (Ne) 가 더욱 상승해도, 공진 주파수 (f) 에 대응하는 엔진 회전 속도 (Ne) 와 일치하지 않는다. 따라서, 엔진 시동시에, 엔진 회전 속도 (Ne) 가 비틀림 공진이 발생하는 회전 속도와 일치하는 것이 회피되어, 비틀림 공진의 발생이 회피된다.
도 6 은, 전자 제어 장치 (100) 의 제어 작동의 주요부, 구체적으로는 엔진 시동시의 제어 작동을 설명하는 플로우 차트이고, 예를 들어 수 msec 내지 수십 msec 정도의 매우 짧은 사이클 타임으로 반복 실행된다.
먼저, 엔진 시동 판정부 (102) 에 대응하는 단계 (S1) (이하, 단계를 생략한다) 에 있어서, 엔진 (24) 의 시동 요구가 출력되었는지의 여부가 판정된다. S1 이 부정되는 경우, 본 루틴은 종료된다. S1 이 긍정되는 경우, 엔진 시동 제어부 (104) 에 대응하는 S2 에 있어서, 제 1 전동기 (MG1) 로부터 크랭킹 토크 (T) 가 전달됨으로써, 엔진 (24) 의 크랭킹이 개시된다. 엔진 시동 제어부 (104) 에 대응하는 S3 에서는, 엔진 회전 속도 (Ne) 가, 공진 주파수 (f1) 에 대응하는 엔진 회전 속도 (Nf1) 보다 소정값 (β) 만큼 낮은 값 (= Nf1-β) 과, 공진 주파수 (f2) 에 대응하는 엔진 회전 속도 (Nf2) 보다 소정값 (α) 만큼 낮은 값 (= Nef2-α) 사이의 회전 속도역 (Nf2-α＞Ne＞Nf1-β) 에 있는지의 여부가 판정된다. S3 이 부정되는 경우, 본 루틴은 종료된다. S3 이 긍정되는 경우, 엔진 시동 제어부 (104) 에 대응하는 S4 에 있어서, 댐퍼 장치 (38) 에 전달되는 크랭킹 토크 (T) 가 토크 (T2) 이상에서 유지되도록 하한 가드가 설정되고, 전동기 (MG1) 의 토크 (Tm1) 가 제어된다. 엔진 시동 제어부 (104) 에 대응하는 S5 에서는, 엔진 회전 속도 (Ne) 가, 공진 주파수 (f2) 에 대응하는 엔진 회전 속도 (Nf2) 보다 소정값 (α) 만큼 낮은 값 (= Nf2-α) 을 초과했는지의 여부가 판정된다. S5 가 부정되는 경우, 본 루틴은 종료된다. 한편, S5 가 긍정되는 경우, 크랭킹 토크 (T) 가 토크 (T1) 이하가 되도록 토크 다운되어, 공진 주파수 (f) 가 주파수 (f2) 로부터 주파수 (f1) 로 전환된다. 이것으로부터, 엔진 회전 속도 (Ne) 가 공진 주파수 (f1) 에 대응하는 회전 속도 (Nf1) 보다 높은 상태가 되어, 더욱 엔진 회전 속도 (Ne) 가 상승해도 비틀림 공진은 발생하지 않는다.
상기 서술한 바와 같이, 본 실시예에 의하면, 댐퍼 장치 (38) 의 부 방향의 비틀림 특성은, 비틀림각에 따라 비틀림 강성이 상이한 복수의 비틀림 특성을 가지고 있고, 엔진 시동시에, 엔진 회전 속도 (Ne) 에 따라 상기 복수의 비틀림 특성을 구별하여 사용하여 엔진 회전 속도 (Ne) 를 상승시킴으로써, 엔진 회전 속도 (Ne) 의 상승 중에, 엔진 회전 속도 (Ne) 가 공진 주파수 (f) 에 대응하는 회전 속도와 일치하는 것을 회피할 수 있다. 따라서, 엔진 회전 속도 (Ne) 의 상승 중의 비틀림 공진이 회피되어, 드라이버빌리티를 향상시킬 수 있다.
또, 본 실시예에 의하면, 엔진 시동이 개시되는 시점에서는, 댐퍼 장치 (38) 가 제 2 비틀림 특성 (A) 가 되는 비틀림각이 되므로, 공진 주파수 (f) 에 대응하는 회전 속도가 높아져, 엔진 회전 속도 (Ne) 가 그 회전 속도에 도달하지 않는다. 또, 엔진 회전 속도 (Ne) 가, 제 1 공진 주파수 (f1) 에 대응하는 회전 속도 (Nf1) 를 초과하고, 제 2 공진 주파수 (f2) 에 대응하는 회전 속도 (Nf2) 보다 낮은 회전 속도가 되면, 전동기 토크 (Tm1) 가 저감되어 제 1 비틀림 특성 (B) 가 되는 비틀림각으로 엔진 회전 속도 (Ne) 가 상승하므로, 엔진 회전 속도 (Ne) 가 제 1 공진 주파수 (f1) 에 대응하는 회전 속도 (Nf1) 보다 높아져, 엔진 회전 속도 (Ne) 의 상승에 따라 그 제 1 공진 주파수 (f1) 에 대응하는 회전 속도 (Nf1) 로부터 멀어진다. 이와 같이, 엔진 시동 중에 있어서 엔진 회전 속도 (Ne) 가 공진 주파수 (f) 에 대응하는 회전 속도와 일치하는 것이 회피되므로, 엔진 시동시의 비틀림 공진을 회피하여, 드라이버빌리티를 향상시킬 수 있다.
또, 본 실시예에 의하면, 댐퍼 장치 (38) 는, 부 방향의 비틀림에 있어서, 적어도 2 개의 비틀림 특성을 가지고 있고, 비틀림각 (θ) 이 큰 쪽이, 비틀림각 (θ) 이 작은 쪽에 비해, 엔진 회전 속도 (Ne) 에 대한 공진 주파수 (f) 가 높다. 이와 같이 하면, 엔진 시동이 개시된 시점에서는 큰 토크가 출력되지만, 그 때에 공진 주파수 (f) 가 높아지므로, 공진 주파수 (f) 에 대응하는 엔진 회전 속도 (Ne) 가 높은 값이 된다. 또, 엔진 회전 속도 (Ne) 가 상승하면, 큰 토크가 불필요해져 토크가 저감되지만, 이 토크의 저감에 의해 공진 주파수 (f) 가 낮은 값 (f1) 으로 전환된다. 이 때, 엔진 회전 속도 (Ne) 가 그 공진 주파수 (f1) 에 대한 회전 속도 (Nf1) 보다 높아짐으로써, 엔진 회전 속도 (Ne) 가 공진 주파수 (f) 에 대응하는 회전 속도와 일치하는 것이 회피된다.
또, 본 실시예에 의하면, 엔진 시동이 개시되면, 댐퍼 장치 (38) 에 전달되는 크랭킹 토크 (T) 가, 댐퍼 장치 (38) 의 비틀림 특성이 제 2 비틀림 특성 (A) 가 되는 미리 설정되어 있는 토크 (T2) 를 밑돌지 않도록, 전동기 토크 (Tm1) 를 제어한다. 이와 같이 하면, 엔진 시동이 개시된 당초에는, 댐퍼 장치 (38) 의 비틀림 특성이 제 2 비틀림 특성 상태에서 유지되어, 엔진 회전 속도 (Ne) 에 대해 공진 주파수에 대응하는 회전 속도가 높은 값으로 설정된다. 따라서, 엔진 시동이 개시된 당초에는, 엔진 회전 속도 (Ne) 를 공진 주파수에 대응하는 회전 속도로부터 멀어지게 할 수 있다.
또, 본 실시예에 의하면, 엔진 회전 속도 (Ne) 가, 제 2 공진 주파수 (f2) 에 대응하는 회전 속도 (Nf2) 보다 소정값 (α) 만큼 낮은 회전 속도 (Nf2-α) 가 되면, 댐퍼 장치 (38) 에 전달되는 크랭킹 토크 (T) 가, 댐퍼 장치 (38) 의 비틀림 특성이 제 1 비틀림 특성 (B) 가 되는 미리 설정되어 있는 상한 토크 (T1) 보다 낮아지도록, 전동기 토크 (Tm1) 를 제어한다. 이와 같이 하면, 엔진 회전 속도 (Ne) 가 제 2 공진 주파수 (f2) 에 대응하는 회전 속도 (Nf2) 보다 소정값 (α) 만큼 낮은 회전 속도 (Nf2-α) 가 되면, 댐퍼 장치 (38) 의 비틀림 특성이 제 1 비틀림 특성 (B) 로 전환되므로, 엔진 회전 속도 (Ne) 가 제 1 공진 주파수 (f1) 에 대한 회전 속도 (Nf1) 보다 높아진다. 따라서, 엔진 회전 속도 (Ne) 가 더욱 상승하여 공진 주파수 (f) 에 대응하는 회전 속도 (Nf) 와 일치하는 것이 회피된다.
또, 본 실시예에 의하면, 제 1 공진 주파수 (f1) 에 대응하는 회전 속도 (Nf1) 및 제 2 공진 주파수 (f2) 에 대응하는 회전 속도 (Nf2) 는, 모두 엔진 (24) 의 아이들 회전 속도보다 낮은 값으로 설정되어 있다. 이와 같이 하면, 엔진 구동 중에는, 엔진 회전 속도 (Ne) 가 공진 주파수에 대응하는 회전 속도가 되지 않기 때문에, 엔진 구동 중의 비틀림 공진의 발생이 회피된다.
이상, 본 발명의 실시예를 도면에 기초하여 상세하게 설명했지만, 본 발명은 그 밖의 양태에 있어서도 적용된다.
예를 들어, 전술한 실시예에서는, 댐퍼 장치 (38) 는, 부의 비틀림각에 있어서, 비틀림 특성이 제 1 비틀림 특성 (B) 및 제 2 비틀림 특성 (A) 의 2 개의 비틀림 특성을 가지고 있지만, 이것은 일례로서, 3 단 이상으로 전환되는 구조여도 상관없다. 또, 본 발명은, 복수의 비틀림 특성을 갖는 댐퍼 장치이면 적용할 수 있고, 복수의 비틀림 특성을 실현하는 구체적인 구조에 대해서도 본 실시예의 것에 한정되지 않는다.
또, 전술한 실시예에서는, 제 1 전동기 (MG1) 가 차동 기구로서 기능하는 유성 기어 장치 (26) 를 개재하여 댐퍼 장치 (38) 에 연결되어 있지만, 반드시 이 구성에 한정되는 것은 아니고, 전동기가 직접 댐퍼 장치에 연결된 것이어도 상관없다. 즉, 본 발명은, 엔진과 전동기 사이에 댐퍼 장치가 동력 전달 가능하게 형성되어 있는 구성이면, 적절히 적용할 수 있다.
또, 전술한 실시예에서는, 엔진 회전 속도 (Ne) 가 회전 속도 (Nf1-β) 가 되면, 크랭킹 토크 (T) 가 토크 (T2) 이상이 되도록 제어되고 있지만, 엔진 시동이 개시된 시점부터, 크랭킹 토크가 토크 (T2) 이상이 되도록 제어되어도 상관없다.
또한, 상기 서술한 것은 어디까지나 일 실시형태이고, 본 발명은 당업자의 지식에 기초하여 여러 가지 변경, 개량을 더한 양태로 실시할 수 있다.
8 : 하이브리드 차량
24 : 엔진
38 : 댐퍼 장치
100 : 전자 제어 장치 (제어 장치)
MG1 : 제 1 전동기 (전동기)
f1 : 공진 주파수 (제 1 공진 주파수)
f2 : 공진 주파수 (제 2 공진 주파수)

Claims (5)

  1. 엔진 (24) 과 전동기 (MG1) 사이의 동력 전달 경로에 댐퍼 장치 (38) 가 형성되고,
    상기 댐퍼 장치는, 상기 엔진으로부터 상기 전동기를 향해 구동력을 전달하는 정 (正) 방향의 비틀림과, 상기 전동기로부터 상기 엔진을 향해 구동력을 전달하는 부 (負) 방향의 비틀림의 비틀림 특성이 상이하고,
    상기 전동기에 의해 상기 엔진의 회전 속도를 상승시켜 상기 엔진을 시동하는 하이브리드 차량 (8) 의 제어 장치 (100) 에 있어서,
    상기 댐퍼 장치의 부 방향의 비틀림 특성은, 비틀림각에 따라 비틀림 강성이 상이한 복수의 비틀림 특성을 가지고 있고,
    엔진 시동시에, 엔진 회전 속도에 따라 상기 복수의 비틀림 특성을 구별하여 사용하여 엔진 회전 속도를 상승시키는 것을 특징으로 하는 하이브리드 차량의 제어 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 댐퍼 장치는, 상기 부 방향의 비틀림에 있어서, 제 1 공진 주파수 (f1) 가 되는 제 1 비틀림 특성과, 상기 제 1 공진 주파수보다 높은 제 2 공진 주파수 (f2) 가 되는 제 2 비틀림 특성을 가지고 있고,
    엔진 시동이 개시되면, 상기 제 2 비틀림 특성이 되는 비틀림각으로 상기 엔진의 회전 속도를 상승시키고,
    상기 엔진 회전 속도가, 상기 제 1 공진 주파수에 대응하는 회전 속도보다 높고, 또한, 상기 제 2 공진 주파수에 대응하는 회전 속도보다 낮은 회전 속도가 되면, 전동기의 전동기 토크를 저감시키고, 상기 제 1 비틀림 특성이 되는 비틀림각으로 상기 엔진의 회전 속도를 상승시키는 것을 특징으로 하는 하이브리드 차량의 제어 장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 댐퍼 장치는, 부 방향의 비틀림에 있어서, 적어도 2 개의 비틀림 특성을 가지고 있고,
    비틀림각이 큰 쪽이, 비틀림각이 작은 쪽에 비해, 엔진 회전 속도에 대한 공진 주파수가 높은 것을 특징으로 하는 하이브리드 차량의 제어 장치.
  4. 제 2 항에 있어서,
    엔진 시동이 개시되면, 상기 댐퍼 장치에 전달되는 토크가, 상기 댐퍼 장치의 비틀림 특성이 상기 제 2 비틀림 특성이 되는 미리 설정되어 있는 하한 토크를 밑돌지 않도록, 상기 전동기 토크를 제어하는 것을 특징으로 하는 하이브리드 차량의 제어 장치.
  5. 제 2 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 엔진 회전 속도가, 상기 제 2 공진 주파수에 대응하는 회전 속도보다 소정값만큼 낮은 회전 속도가 되면, 상기 댐퍼 장치에 전달되는 토크가, 상기 댐퍼 장치의 비틀림 특성이 상기 제 1 비틀림 특성이 되는 미리 설정되어 있는 상한 토크보다 낮아지도록, 상기 전동기 토크를 제어하는 것을 특징으로 하는 하이브리드 차량의 제어 장치.
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