KR20020053724A

KR20020053724A - 하이브리드형 차량

Info

Publication number: KR20020053724A
Application number: KR1020010083839A
Authority: KR
Inventors: 아오키가즈오; 히사다히데키; 야마구치고조
Original assignee: 모리 하루오; 아이신에이더블류 가부시키가이샤
Priority date: 2000-12-27
Filing date: 2001-12-24
Publication date: 2002-07-05
Also published as: EP1219487A2; EP1219487A3; US20020112901A1; JP2002199508A

Abstract

본 발명은 하이브리드형 차량에 관한 것으로서,

하이브리드형 차량을 발진시키고자 할 때, 운전자가 위화감을 느끼지 않도록 하는 것을 목적으로 하며,

엔진(11)과, 발전기모터(16)와, 구동모터(25)와, 상기 엔진(11), 발전기모터(16), 및 구동모터(25)와 기계적으로 연결된 구동륜(37)과, 하이브리드형 차량을 발진시킬 때, 발전기모터(16)를 구동하여, 구동모터(25)에 의한 구동력으로는 부족한 만큼을 발전기모터(16)에 의한 구동력에 의하여 보충하는 발전기모터 제어처리수단을 가짐과 동시에, 이 발전기모터 제어처리수단은, 요구 토크의 변화율과 상기 구동모터(25)에 미리 설정된 구동모터 토크의 변화율의 제한치의 차이에 대응시켜서 발전기모터 토크를 발생시킴으로써, 차량 토크의 변화율과 요구 토크의 변화율을 일치시키는 것을 특징으로 한다.

Description

하이브리드형 차량{Hybrid vehicle}

본 발명은 하이브리드형 차량에 관한 것이다.

종래, 분할식 하이브리드형 차량에 있어서는, 선기어, 링기어, 및 캐리어를구비한 플래니터리 기어 유닛을 가지며, 상기 캐리어와 엔진을 연결하고, 링기어와 구동륜을 연결하고, 선기어와 발전기모터를 연결하여, 상기 링기어 및 구동모터로부터 출력된 회전을 구동륜에 전달하여 구동력을 발생시키도록 하고 있다.

상기 하이브리드형 차량에 있어서는, 발전기모터의 토크, 즉 발전기모터 토크의 반력을, 엔진의 출력축과 케이싱의 사이에 배치된 원웨이 클러치에 의하여 받음으로써, 구동모터에 의한 구동력으로는 부족한 만큼을 발전기모터에 의한 구동력에 의하여 보충하도록 되어 있다(일본국 특허공개 평8-295140호 공보 참조).

그러나, 상기 종래의 하이브리드형 차량에 있어서는, 상기 발전기모터 토크의 최대 변화율 및 구동모터의 토크, 즉 구동모터 토크의 최대 변화율은, 모두 발전기모터 및 구동모터의 특성에 따라 다름과 동시에, 구동모터에는 구동모터 토크를 제한하기 위하여 구동모터 출력가능 토크가 설정되어 있기 때문에, 운전자가 액셀페달을 밟아서 하이브리드형 차량을 발진시키고자 할 때, 발전기모터 토크에 구동모터 토크를 가산(加算)함으로써 얻어지는 차량 토크의 변화율과 하이브리드형 차량을 발진시킬 때 필요하게 되는 요구 토크의 변화율을 일치시키는 것이 곤란하여, 운전자는 위화감을 느끼게 된다.

본 발명은, 상기 종래의 하이브리드형 차량의 문제점을 해결하여, 발진시키고자 할 때 운전자가 위화감을 느끼지 않는 하이브리드형 차량을 제공하는 것을 목적으로 한다.

도 1은 본 발명의 실시형태에 있어서의 하이브리드형 차량의 기능 블럭도,

도 2는 본 발명의 실시형태에 있어서의 하이브리드형 차량의 개념도,

도 3은 본 발명의 실시형태에 있어서의 플래니터리 기어 유닛(planetary gear unit)의 작동 설명도,

도 4는 본 발명의 실시형태에 있어서의 하이브리드형 차량의 제어장치를 나타낸 블럭도,

도 5는 본 발명의 실시형태에 있어서의 하이브리드형 차량의 동작을 나타낸 플로우차트,

도 6은 본 발명의 실시형태에 있어서의 제1차량구동력 맵을 나타낸 도면,

도 7은 본 발명의 실시형태에 있어서의 제2차량구동력 맵을 나타낸 도면,

도 8은 본 발명의 실시형태에 있어서의 엔진 목표 운전상태 맵을 나타낸 도면,

도 9는 본 발명의 실시형태에 있어서의 발전기모터 토크상승 완만처리수법을 설명하는 제1타임차트,

도 1O은 본 발명의 실시형태에 있어서의 발전기모터 토크상승 완만처리수법을 설명하는 제2타임차트,

도 11은 본 발명의 실시형태에 있어서의 제1구동패턴을 나타낸 타임차트,

도 12는 본 발명의 실시형태에 있어서의 제2구동패턴을 나타낸 타임차트,

도 13은 본 발명의 실시형태에 있어서의 제3구동패턴을 나타낸 타임차트,

도 14는 본 발명의 실시형태에 있어서의 제4구동패턴을 나타낸 타임차트,

도 15는 본 발명의 실시형태에 있어서의 제5구동패턴을 나타낸 타임차트,

도 16은 본 발명의 실시형태에 있어서의 제1구동패턴에 대하여 발전기모터 토크상승 완만처리를 행한 상태를 나타낸 도면,

도 17은 본 발명의 실시형태에 있어서의 제4구동패턴에 대하여 발전기모터 토크상승 완만처리를 행한 상태를 나타낸 도면,

〈도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명〉

11 : 엔진16 : 발전기모터

25 : 구동모터37 : 구동륜

47 : 발전기모터 제어장치 CR : 캐리어

F : 원웨이 클러치R : 링기어

S : 선기어

이를 위하여, 본 발명의 하이브리드형 차량에 있어서는, 엔진과, 엔진 토크의 적어도 일부가 전달되어 발전(發電)을 행하고 또한 엔진 회전속도를 제어하기 위한 발전기모터와, 구동모터와, 상기 엔진, 발전기모터, 및 구동모터와 기계적으로 연결된 구동륜과, 엔진의 회전을 정지시키는 정지수단과, 하이브리드형 차량을 발진시킬 때, 상기 정지수단에 의한 반력을 이용하여, 구동모터에 의한 구동력으로는 부족한 만큼을 발전기모터에 의한 구동력에 의하여 보충하는 발전기모터 제어처리수단을 가진다.

그리고, 이 발전기모터 제어처리수단은, 요구 토크의 변화율과 상기 구동모터에 미리 설정된 구동모터 토크의 변화율의 제한치의 차이에 대응시켜서 발전기모터 토크를 발생시킨다.

본 발명의 다른 하이브리드형 차량에 있어서는, 또한 상기 발전기모터 제어처리수단은, 액셀 개도(開度)의 변화율에 대응하는 요구 토크의 변화율과 상기 구동모터 토크의 최대 변화율의 차이에 대응시켜서 발전기모터 토크를 발생시킨다.

본 발명의 또 다른 하이브리드형 차량에 있어서는, 또한 상기 발전기모터 제어처리수단은, 상기 요구 토크가 구동모터 토크보다 커지는 타이밍에서 발전기모터 토크를 발생시킨다.

본 발명의 또 다른 하이브리드형 차량에 있어서는, 또한 상기 발전기모터 제어처리수단은, 상기 요구 토크의 변화율이 상기 구동모터 토크의 최대 변화율보다 작은 경우, 구동모터 토크를 요구 토크의 변화율에 상응하는 변화율로 변화시키고, 구동모터 토크가 최대 토크에 도달한 후 발전기모터 토크를 발생시킨다.

본 발명의 또 다른 하이브리드형 차량에 있어서는, 또한 상기 발전기모터 제어처리수단은, 상기 요구 토크의 변화율이 상기 구동모터 토크의 최대 변화율보다 작은 경우, 요구 토크가 최대 구동모터 토크보다 커졌을 때, 요구 토크와 최대 구동모터 토크의 차이만큼 발전기모터 토크를 발생시킨다.

본 발명의 또 다른 하이브리드형 차량에 있어서는, 또한 상기 발전기모터 제어처리수단은, 상기 요구 토크의 변화율이 상기 구동모터 토크의 최대 변화율보다 큰 경우, 발전기모터 토크를 최대 변화율로 발생시킨다.

본 발명의 또 다른 하이브리드형 차량에 있어서는, 또한 상기 발전기모터 제어처리수단은, 상기 요구 토크의 변화율이 구동모터 토크의 최대 변화율보다 큰 경우, 구동모터 토크를 상기 최대 변화율로 변화시킴과 동시에, 발전기모터 토크를 상기 구동모터 토크와 동일한 타이밍에서 발생시킨다.

본 발명의 또 다른 하이브리드형 차량에 있어서는, 또한 상기 발전기모터 제어처리수단은, 상기 요구 토크와 구동모터 토크의 차이의 변화율이 상기 발전기모터 토크의 최대 변화율보다 작은 경우, 상기 요구 토크와 상기 구동모터 토크의 차이만큼 발전기모터 토크를 발생시킨다.

본 발명의 또 다른 하이브리드형 차량에 있어서는, 또한 상기 발전기모터 제어처리수단은, 상기 요구 토크와 구동모터 토크의 차이의 변화율이 상기 발전기모터 토크의 최대 변화율보다 큰 경우, 발전기모터 토크를 최대 변화율로 변화시킨다.

본 발명의 또 다른 하이브리드형 차량에 있어서는, 또한 상기 발전기모터 제어처리수단은, 상기 요구 토크의 변화율이 구동모터 토크의 최대 변화율보다 큰 경우, 구동모터 토크를 상기 최대 변화율로 변화시키고, 구동모터 토크가 최대 토크에 도달한 후 발전기모터 토크를 발생시킨다.

본 발명의 또 다른 하이브리드형 차량에 있어서는, 또한 상기 발전기모터 제어처리수단은, 상기 액셀 개도의 변화율에 대응하는 요구 토크의 변화율과 상기 구동모터의 최대 효율을 유지하는 구동모터 토크의 변화율의 차이에 대응시켜서 발전기모터 토크를 발생시킨다.

본 발명의 또 다른 하이브리드형 차량에 있어서는, 또한 상기 발전기모터 제어처리수단은, 구동모터의 최대 효율이 유지되는 변화율로 구동모터 토크를 변화시킴과 동시에, 발전기모터 토크를 구동모터 토크와 동일한 타이밍에서 발생시킨다.

본 발명의 또 다른 하이브리드형 차량에 있어서는, 또한 상기 발전기모터 제어처리수단은, 상기 요구 토크와 구동모터 토크의 차이의 변화율이 상기 발전기모터 토크의 최대 변화율보다 작은 경우, 상기 요구 토크와 상기 구동모터 토크의 차이만큼 상기 발전기모터 토크를 발생시킨다.

본 발명의 또 다른 하이브리드형 차량에 있어서는, 또한 제1기어요소가 상기 발전기모터와, 제2기어요소가 상기 구동륜과, 제3기어요소가 상기 엔진과 연결된차동기어장치 및 상기 제3기어요소와 케이싱의 사이에 상기 정지수단으로서 원웨이 클러치가 배치된다.

본 발명의 또 다른 하이브리드형 차량에 있어서는, 또한 상기 발전기모터 제어처리수단은, 발전기모터 토크지령치의 상승을 완만하게 하는 발전기모터 토크상승 완만처리수단을 구비한다.

<발명의 실시형태>

이하에, 본 발명의 실시형태에 대하여 도면을 참조하면서 상세하게 설명한다.

도 1은 본 발명의 실시형태에 있어서의 하이브리드형 차량의 기능 블럭도이다.

도면에 있어서, 11은 엔진, 16은 엔진 토크의 적어도 일부가 전달되어 발전(發電)을 행하고 또한 엔진 회전속도를 제어하기 위한 발전기모터, 25는 구동모터, 37은 상기 엔진(11), 발전기모터(16), 및 구동모터(25)와 기계적으로 연결된 구동륜, F는 엔진(11)의 회전을 정지시키는 정지수단으로서의 원웨이 클러치, 47은 하이브리드형 차량을 발진시킬 때, 상기 원웨이 클러치(F)에 의한 반력을 이용하여, 구동모터(25)에 의한 구동력으로는 부족한 만큼을 발전기모터(16)에 의한 구동력에 의하여 보충하는 발전기모터 제어처리수단으로서의 발전기모터 제어장치이며, 이 발전기모터 제어장치(47)는, 요구 토크의 변화율과 상기 구동모터(25)에 미리 설정된 구동모터 토크의 변화율의 제한치의 차이에 대응시켜서 발전기모터 토크를 발생시킨다.

도 2는 본 발명의 실시형태에 있어서의 하이브리드형 차량의 개념도, 도 3은 본 발명의 실시형태에 있어서의 플래니터리 기어 유닛의 작동 설명도이다.

도면에 있어서, 11은 제1축선 상에 배치된 엔진(E/G), 12는 상기 제1축선 상에 배치되며, 상기 엔진(11)을 구동함으로써 발생된 회전을 출력하는 출력축, 13은 상기 제1축선 상에 배치되며, 상기 출력축(12)을 통하여 입력된 회전에 대하여 변속을 행하는 차동기어장치로서의 플래니터리 기어 유닛, 14는 상기 제1축선 상에 배치되며, 상기 플래니터리 기어 유닛(13)에 있어서의 변속 후의 회전이 출력되는 출력축, 15는 이 출력축(14)에 고정된 출력기어로서의 제1 카운터 드라이브 기어, 16은 상기 제1축선 상에 배치되며, 마찬가지로 상기 제1축선 상에 배치된 전달축(17)을 통하여 상기 플래니터리 기어 유닛(13)과 연결되고, 또한 엔진(11)과 기계적으로 연결된 제1전동기로서의 발전기모터(G)이다. 이 발전기모터(16)는, 엔진(11)의 토크, 즉 엔진 토크(TE)의 적어도 일부가 전달되어 발전을 행하고 또한 엔진 회전속도를 제어하기 위하여 배치된다.

상기 출력축(14)은 슬리브(sleeve) 형상을 가지며, 상기 출력축(12)을 포위하여 배치된다. 또, 상기 제1 카운터 드라이브 기어(15)는 플래니터리 기어 유닛(13)보다 엔진(11)측에 배치된다.

그리고, 상기 플래니터리 기어 유닛(13)은 제1기어요소로서의 선기어(S), 이 선기어(S)와 맞물리는 피니언(P), 이 피니언(P)과 맞물리는 제2기어요소로서의 링기어(R), 및 상기 피니언(P)을 회전 가능하게 지지하는 제3기어요소로서의 캐리어(CR)로 이루어지며, 상기 선기어(S)는 상기 전달축(17)을 통하여발전기모터(16)와, 링기어(R)는 출력축(14) 및 소정의 기어열을 통하여 구동륜(37)과, 캐리어(CR)는 출력축(12)을 통하여 엔진(11)과 연결된다. 상기 구동륜(37)은 엔진(11), 발전기모터(16), 및 구동모터(25)와 기계적으로 연결된다.

또, 상기 캐리어(CR)와 구동장치의 케이싱(10)의 사이에 정지수단으로서의 원웨이 클러치(F)가 배치되며, 이 원웨이 클러치(F)는 엔진(11)으로부터 정방향의 회전이 캐리어(CR)에 전달되었을 때 자유롭게 되고, 발전기모터(16) 또는 구동모터(25)로부터 역방향의 회전이 캐리어(CR)에 전달되었을 때 로크(lock)되어, 엔진(11)의 회전을 정지시켜서 역방향의 회전이 엔진(11)에 전달되지 않도록 한다. 따라서, 엔진(11)의 구동을 정지시킨 상태에서 발전기모터(16)를 구동하면, 상기 원웨이 클러치(F)에 의하여 발전기모터(16)로부터 전달되는 토크에 대하여 반력을 받게 된다. 또한, 원웨이 클러치(F)를 대신하여, 상기 캐리어(CR)와 케이싱(10)의 사이에 정지수단으로서의 도시되지 않은 브레이크를 배치할 수도 있다.

또한, 상기 발전기모터(16)는 상기 전달축(17)에 고정되어 회전 가능하게 배치된 로터(21), 이 로터(21)의 주위에 배치된 스테이터(22), 및 이 스테이터(22)에 감겨 장착된 코일(23)로 이루어진다. 상기 발전기모터(16)는 전달축(17)을 통하여 전달되는 회전에 의하여 전력을 발생시킨다. 상기 코일(23)은 도시되지 않은 배터리에 접속되며, 이 배터리에 직류전류를 공급한다. 상기 로터(21)와 상기 케이싱(1O)의 사이에 브레이크(B)가 배치되며, 이 브레이크(B)를 맞물리게 함으로써 로터(21)를 고정하여 발전기모터(16)의 회전을 정지시킬 수 있다.

또, 25는 상기 제1축선과 평행한 제2축선 상에 배치되며, 상기발전기모터(16)와 서로 기계적으로 연결된 제2전동기로서의 구동모터(M), 26은 상기 제2축선 상에 배치되며, 상기 구동모터(25)의 회전이 출력되는 츨력축, 27은 이 출력축(26)에 고정된 출력기어로서의 제2 카운터 드라이브 기어이다. 상기 구동모터(25)는 상기 출력축(26)에 고정되어 회전 가능하게 배치된 로터(40), 이 로터(40)의 주위에 배치된 스테이터(41), 및 이 스테이터(41)에 감겨 장착된 코일(42)로 이루어진다.

상기 구동모터(25)는 코일(42)에 공급되는 전류에 의하여 구동모터 토크(TM)를 발생시킨다. 이를 위하여, 상기 코일(42)은 상기 배터리에 접속되며, 이 배터리로부터의 직류전류가 교류전류로 변환되어 공급되도록 되어 있다. 또한, 상기 발전기모터(16) 및 구동모터(25)와 구동륜(37)은 기계적으로 연결된다.

그리고, 상기 구동륜(37)을 엔진(11)의 회전과 동일한 방향으로 회전시키기 위하여, 상기 제1, 제2축선과 평행한 제3축선 상에 카운터 샤프트(30)가 배치되며, 이 카운터 샤프트(30)에 제1 카운터 드리븐 기어(31) 및 이 제1 카운터 드리븐 기어(31)보다 톱니 수가 많은 제2 카운터 드리븐 기어(32)가 고정된다. 또, 상기 제1 카운터 드리븐 기어(31)와 상기 제1 카운터 드라이브 기어(15)가, 또 상기 제2 카운터 드리븐 기어(32)와 상기 제2 카운터 드라이브 기어(27)가 맞물려서, 상기 제1 카운터 드라이브 기어(15)의 회전이 반전되어 제1 카운터 드리븐 기어(31)에, 상기 제2 카운터 드라이브 기어(27)의 회전이 반전되어 제2 카운터 드리븐 기어(32)에 전달되도록 되어 있다.

또한, 상기 카운터 샤프트(30)에는 상기 제1 카운터 드리븐 기어(31)보다 톱니 수가 적은 디퍼런셜 피니언기어(33)가 고정된다.

그리고, 상기 제1 내지 제3축선과 평행한 제4축선 상에 차동장치(36)가 배치되며, 이 차동장치(36)의 디퍼런셜 링기어(35)와 상기 디퍼런셜 피니언기어(33)가 맞물린다. 따라서, 디퍼런셜 링기어(35)에 전달된 회전이 상기 차동장치(36)에 의하여 분배되어, 구동륜(37)에 전달된다. 또한, 38은 발전기모터(16)의 회전속도를 나타내는 발전기모터 회전속도(NG)를 검출하는 발전기모터 회전속도센서, 39는 구동모터(25)의 회전속도를 나타내는 구동모터 회전속도(NM)를 검출하는 구동모터 회전속도센서이다.

이와 같이, 엔진(11)에 의하여 발생된 회전을 제1 카운터 드리븐 기어(31)에 전달할 수 있을 뿐만 아니라, 구동모터(25)에 의하여 발생된 회전을 제2 카운터 드리븐 기어(32)에 전달할 수 있기 때문에, 엔진(11) 및 구동모터(25)를 구동함으로써 하이브리드형 차량을 주행시킬 수 있다.

그런데, 플래니터리 기어 유닛(13)에 있어서는, 도 3에 나타낸 바와 같이, 캐리어(CR)가 엔진(11)과, 선기어(S)가 발전기모터(16)와, 링기어(R)가 출력축(14)을 통하여 상기 구동륜(37)과 각각 연결되기 때문에, 링기어(R)의 회전속도와 출력축(14)의 회전속도, 즉 출력 회전속도(NO)가 동일하고, 캐리어(CR)의 회전속도와 엔진(11)의 회전속도, 즉 엔진 회전속도(NE)가 동일하며, 선기어(S)의 회전속도와 발전기모터(16)의 회전속도, 즉 발전기모터 회전속도(NG)가 동일하게 된다. 그리고, 링기어(R)의 톱니 수가 선기어(S)의 톱니 수의 ρ배(본 실시형태에 있어서는 2배)가 되기 때문에,

(ρ＋ 1)ㆍNE = 1ㆍNG ＋ ρㆍNO

의 관계가 성립한다.

또, 엔진 토크(TE), 출력 토크(TO), 및 발전기모터 토크(TG)는,

TE : TO : TG = (ρ＋ 1) : ρ: 1

의 관계가 되며, 서로 반력을 받는다.

다음으로, 상기 구성의 하이브리드형 차량의 제어장치에 대하여 설명한다.

도 4는 본 발명의 실시형태에 있어서의 하이브리드형 차량의 제어장치를 나타낸 블럭도이다.

도면에 있어서, 11은 엔진, 16은 발전기모터, 25는 구동모터, 43은 배터리이다. 46은 상기 엔진(11)의 제어를 행하는 엔진 제어처리수단으로서의 엔진 제어장치이며, 이 엔진 제어장치(46)는 엔진 회전속도센서(71)에 의하여 검출된 엔진 회전속도(NE)를 읽어내어, 스로틀 개도(throttle opening)(θ) 등의 지시신호를 엔진(11)으로 보낸다. 47은 상기 발전기모터(16)의 제어를 행하는 발전기모터 제어처리수단으로서의 발전기모터 제어장치이며, 이 발전기모터 제어장치(47)는 발전기모터(16)에 전류지령치(IG)를 보낸다. 49는 상기 구동모터(25)의 제어를 행하는 구동모터 제어처리수단으로서의 구동모터 제어장치이며, 이 구동모터 제어장치(49)는 구동모터(25)에 전류지령치(IM)를 보낸다.

또, 51은 도시되지 않은 CPU, 기록장치 등으로 이루어지며, 하이브리드형 차량 전체의 제어를 행하는 차량 제어장치, 44는 상기 배터리(43)의 상태로서의 배터리잔량(SOC)을 검출하는 배터리잔량 검출장치, 52는 액셀페달, 53은 차량속도(V)를검출하는 차량속도센서, 55는 상기 액셀페달(52)을 밟는 양, 즉 액셀 개도(α)를 검출하는 액셀조작 검출수단으로서의 액셀스위치, 61은 브레이크페달, 62는 이 브레이크페달(61)을 밟는 양(β)을 검출하는 브레이크조작 검출수단으로서의 브레이크스위치, 38은 발전기모터 회전속도(NG)를 검출하는 발전기모터 회전속도센서, 39는 구동모터 회전속도(NM)를 검출하는 구동모터 회전속도센서, 72는 상기 배터리(43)의 상태로서의 배터리전압(VB)을 검출하는 배터리전압센서이다. 또한, 배터리잔량 검출장치(44) 및 배터리전압센서(72)에 의하여 배터리상태 검출수단이 구성된다.

상기 차량 제어장치(51)는 상기 엔진 제어장치(46)에 엔진 제어신호를 보내어 엔진(11)의 구동ㆍ정지를 설정하거나, 엔진 제어장치(46)에 엔진 회전속도(NE)의 목표치, 즉 목표 엔진 회전속도(NE^*)를 설정하거나, 상기 발전기모터 제어장치(47)에 발전기모터 회전속도(NG)의 목표치, 즉 목표 발전기모터 회전속도(NG^*) 및 발전기모터 토크(TG)의 목표치, 즉 목표 발전기모터 토크(TG^*)를 설정하거나, 상기 구동모터 제어장치(49)에 구동모터 토크(TM)의 목표치, 즉 목표 구동모터 토크(TM^*) 및 구동모터 토크보정치(δTM)를 설정하거나 한다.

다음으로, 상기 구성의 하이브리드형 차량의 동작에 대하여 설명한다.

도 5는 본 발명의 실시형태에 있어서의 하이브리드형 차량의 동작을 나타낸 플로우차트, 도 6은 본 발명의 실시형태에 있어서의 제1차량구동력 맵을 나타낸 도면, 도 7은 본 발명의 실시형태에 있어서의 제2차량구동력 맵을 나타낸 도면, 도 8은 본 발명의 실시형태에 있어서의 엔진 목표 운전상태 맵을 나타낸 도면, 도 9는 본 발명의 실시형태에 있어서의 발전기모터 토크상승 완만처리수법을 설명하는 제1타임차트, 도 10은 본 발명의 실시형태에 있어서의 발전기모터 토크상승 완만처리수법을 설명하는 제2타임차트이다. 또한, 도 6 및 도 7에 있어서, 횡축(橫軸)에 차량속도(V)를, 종축(縱軸)에 차량구동력(Q)을, 도 8에 있어서, 횡축에 엔진 회전속도(NE)를, 종축에 엔진 토크(TE)를 채택하고 있다.

우선, 차량 제어장치(51)(도 4)의 도시되지 않은 목표 출력 토크 산출처리수단은 목표 출력 토크 산출처리를 행하며, 차량속도센서(53)에 의하여 검출된 차량속도(V), 액셀스위치(55)에 의하여 검출된 액셀 개도(α), 및 브레이크스위치(62)에 의하여 검출된 브레이크페달(61)을 밟는 양(β)을 읽어내고, 액셀페달(52)을 밟는 경우, 도 6에 나타낸 제1차량구동력 맵을 참조하고, 브레이크페달(61)을 밟는 경우, 도 7에 나타낸 제2차량구동력 맵을 참조하여, 차량속도(V), 액셀 개도(α), 및 밟는 양(β)에 대응시켜서 미리 설정된 하이브리드형 차량을 주행시키는데 필요한 차량구동력(Q)을 산출하고, 산출된 차량구동력(Q)에 구동륜(37)(도 2)의 타이어의 반경(r)을 승산(乘算)함으로써, 하이브리드형 차량을 주행시키는데 필요한 토크, 즉 요구 토크(Tw)를 산출하고, 그리고 이 요구 토크(Tw)에 근거하여 목표 출력 토크(TO^*)를 산출한다. 또한, 산출된 목표 출력 토크(TO^*)는 상기 차량구동력(Q) 및 출력축(14)으로부터 구동륜(37)까지의 토크 전달계에 있어서의 기어비에 근거하여 산출된다.

다음으로, 상기 차량 제어장치(51)는 상기 목표 출력 토크(TO^*)와 구동모터 토크(TM)를 제한하기 위하여 미리 설정된 최대 변화율, 즉 변화율의 제한치를 나타내는 구동모터 출력가능 토크(TMa)를 비교하여, 목표 출력 토크(TO^*)가 구동모터 출력가능 토크(TMa) 이하인 경우, 구동모터(25)를 구동하는 것만으로 하이브리드형 차량을 발진시킬 수 있다고 판단하여, 제1발진모드로 하이브리드형 차량을 발진시키고, 목표 출력 토크(TO^*)가 구동모터 출력가능 토크(TMa)보다 큰 경우, 구동모터(25)를 구동하는 것만으로는 하이브리드형 차량을 발진시킬 수 없다고 판단하여, 제2발진모드로 하이브리드형 차량을 발진시킨다.

그리고, 상기 제1발진모드에 있어서, 상기 차량 제어장치(51)의 도시되지 않은 엔진 목표 운전상태 설정처리수단은 엔진 목표 운전상태 설정처리를 행하며, 도 8의 엔진 목표 운전상태 맵을 참조하여, 엔진 운전포인트 중 효율이 높은 엔진 운전포인트(도면의 굵은 선)를 엔진 목표 운전상태로서 설정하고, 이 엔진 목표 운전상태에 있어서의 엔진 회전속도(NE)를 목표 엔진 회전속도(NE^*)로서 산출하여, 엔진 제어장치(46)로 보낸다.

그리고, 상기 차량 제어장치(51)의 도시되지 않은 목표 발전기모터 회전속도설정처리수단은 목표 발전기모터 회전속도 설정처리를 행하여, 목표 발전기모터 회전속도(NG^*)를 산출한다. 이를 위하여, 목표 발전기모터 회전속도 설정처리수단은 차량속도(V)를 읽어내고, 이 차량속도(V) 및 플래니터리 기어 유닛(13)으로부터 구동륜(37)까지의 기어비(GO)에 근거하여, 다음 식에 의하여 출력 회전속도(NO)를 산출한다.

NO = VㆍGO

다음으로, 목표 발전기모터 회전속도 설정처리수단은, 상기 목표 엔진 회전속도(NE^*) 및 출력 회전속도(NO)에 근거하여, 다음 식에 의하여 목표 발전기모터 회전속도(NG^*)를 산출하고 설정하여, 발전기모터 제어장치(47)로 보낸다.

NG^*= NO － (NO － NE^*)ㆍ(1 ＋ ρ) / ρ

그런데, 상술한 바와 같이, 엔진 토크(TE), 출력 토크(TO), 및 발전기모터 토크(TG)는 서로 반력을 받기 때문에, 상기 발전기모터(16)가 구동됨에 따라, 발전기모터 토크(TG)가 링기어 토크(TR)로 변환되어 링기어(R)로부터 출력된다. 따라서, 상기 목표 발전기모터 회전속도(NG^*)로 발전기모터(16)가 구동됨에 따라, 상기 링기어 토크(TR)가 변동되고, 변동된 링기어 토크(TR)가 구동륜(37)에 전달되면, 하이브리드형 차량의 주행 느낌이 저하되어 버린다. 그래서, 링기어 토크(TR)의 변동분만큼 구동모터 토크(TM)를 보정하여, 구동모터 토크보정치(δTM)를 구동모터 제어장치(49)로 보내도록 하고 있다.

이를 위하여, 상기 발전기모터 제어장치(47)는 차량 제어장치(51)를 통하여 발전기모터 회전속도(NG)를 읽어내고, 도시되지 않은 발전기모터 토크 맵을 참조하여, 발전기모터 회전속도(NG) 및 배터리전압(VB)에 대응하는 발전기모터 토크(TG)를 산출하고, 산출된 발전기모터 토크(TG)를 차량 제어장치(51)로 보낸다.

그리고, 이 차량 제어장치(51)의 도시되지 않은 구동모터 토크보정치 산출처리수단은 구동모터 토크보정치 산출처리를 행하며, 상기 발전기모터 제어장치(47)로부터 받은 발전기모터 토크(TG) 및 선기어(S)의 톱니 수에 대한 제2 카운터 드라이브 기어(27)의 톱니 수의 비율, 즉 발전기모터(16)와 구동모터(25) 사이의 기어비(γ1)에 근거하여, 구동모터 토크보정치(δTM)를 산출한다.

이 경우, 이 구동모터 토크보정치(δTM)는 다음과 같이 산출된다. 즉, 발전기모터(16)의 관성(inertia)을 InG라고 하고, 발전기모터(16)의 각가속도(angular acceleration)(회전 변화율)를 αG라고 하였을 때, 선기어(S)에 가해지는 선기어 토크(TS)는,

TS = TG ＋ InGㆍαG

가 된다. 또한, 상기 각가속도(αG)는 매우 작기 때문에, 선기어 토크(TS)와 발전기모터 토크(TG)를 근사(approximation)하게 하여,

TS = TG

로 할 수 있다. 그리고, 링기어(R)의 톱니 수가 선기어(S)의 톱니 수의 ρ배라고 하면, 링기어 토크(TR)는 선기어 토크(TS)의 ρ배이기 때문에,

TR = ρㆍTS

= ρㆍTG

가 된다.

이와 같이, 발전기모터 토크(TG)로부터 링기어 토크(TR)를 산출할 수 있다.그리고, 카운터 기어비, 즉 제2 카운터 드리븐 기어(32)의 톱니 수에 대한 제2 카운터 드라이브 기어(27)의 톱니 수의 비율을 i라고 하면, 구동모터 토크보정치(δTM)는,

δTM = ρㆍTSㆍi

= ρㆍTGㆍi

가 된다. 또한, 상기 기어비(γ1)는,

γ1 = ρㆍi

이기 때문에, 구동모터 토크보정치(δTM)는,

δTM = γ1ㆍTG

가 된다.

계속하여, 상기 차량 제어장치(51)의 도시되지 않은 목표 구동모터 토크 설정처리수단은 목표 구동모터 토크 설정처리를 행하며, 도시되지 않은 목표 구동모터 토크 맵을 참조하여, 액셀 개도(α) 및 차량속도(V)에 대응하는 목표 구동모터 토크(TM^*)를 산출하고, 이 목표 구동모터 토크(TM^*)를 구동모터 제어장치(49)로 보낸다.

다음으로, 엔진 제어장치(46), 발전기모터 제어장치(47), 및 구동모터 제어장치(49)는, 각각 엔진(11), 발전기모터(16), 및 구동모터(25)를 구동한다.

즉, 엔진 제어장치(46)는 도시되지 않은 스로틀 개도 맵을 참조하여, 상기 목표 엔진 회전속도(NE^*)에 대응하는 스로틀 개도(θ)를 읽어내고, 엔진(11)으로 보내어 엔진(11)을 구동한다.

또, 상기 발전기모터 제어장치(47)의 전류지령치 발생처리수단은 전류지령치 발생처리를 행하며, 차량 제어장치(51)로부터 목표 발전기모터 회전속도(NG^*)를 받으면, 발전기모터 회전속도(NG)와 상기 목표 발전기모터 회전속도(NG^*)의 편차(ΔNG)가 0이 되도록 전류지령치(IG)를 발생시키고, 이 전류지령치(IG)를 발전기모터(16)로 보내어 발전기모터(16)를 구동하여 회전속도 제어를 행한다.

또, 상기 구동모터 제어장치(49)의 도시되지 않은 구동모터 토크지령치 산출수단은, 차량 제어장치(51)로부터 목표 구동모터 토크(TM^*) 및 구동모터 토크보정치(δTM)를 받으면, 상기 목표 구동모터 토크(TM^*)에서 구동모터 토크보정치(δTM)를 감산(減算)하여 구동모터 토크지령치(STM^*),

STM^*= TM^*－ δTM

을 산출한다.

계속하여, 구동모터 제어장치(49)의 도시되지 않은 전류지령치 발생처리수단은 전류지령치 발생처리를 행하며, 상기 구동모터 토크(TM)와 상기 구동모터 토크지령치(STM^*)의 편차(ΔTM)가 0이 되도록 전류지령치(IM)를 발생시키고, 이 전류지령치(IM)를 구동모터(25)로 보내어 구동모터(25)를 구동한다.

다음으로, 제2발진모드에 있어서, 상기 차량 제어장치(51)의 도시되지 않은목표 발전기모터 토크 설정처리수단은 목표 발전기모터 토크 설정처리를 행하며, 상기 목표 출력 토크(TO^*)에 근거하여 목표 발전기모터 토크(TG^*)를 산출하고 설정하여, 발전기모터 제어장치(47)로 보낸다.

그리고, 상기 발전기모터 제어장치(47)의 도시되지 않은 발전기모터 토크지령치 산출처리수단은 발전기모터 토크지령치 산출처리를 행하며, 차량 제어장치(51)로부터 목표 발전기모터 토크(TG^*)를 받으면, 이 목표 발전기모터 토크(TG^*)에 근거하여 발전기모터 토크지령치(STG^*)를 산출한다.

그런데, 제2발진모드에 있어서는, 구동모터(25)를 주로 구동하며, 상기 원웨이 클러치(F)에 의한 반력을 이용하여, 구동모터(25)에 의한 구동력(QM)으로는 부족한 만큼을 발전기모터(16)에 의한 구동력(QG)에 의하여 보충하도록 되어 있다. 이 경우, 구동모터(25)를 구동함으로써 링기어(R)가 정방향으로 회전되고, 캐리어(CR)도 약간 정방향으로 헛돌게 되지만, 발전기모터(16)를 급격하게 구동하면 선기어(S)가 역방향으로 급격하게 회전되고, 이에 따라 캐리어(CR)에 역방향의 회전이 전달된다. 이 때, 캐리어(CR)의 역방향의 회전이 원웨이 클러치(F)에 의하여 저지되어 엔진(11)의 회전이 정지되지만, 원웨이 클러치(F)에 그 만큼 큰 충격이 가해지게 된다. 그 결과, 원웨이 클러치(F)의 내구성이 저하되어 버린다.

또한, 원웨이 클러치(F)를 대신하여 브레이크가 배치되어 있는 경우, 마찬가지로 이 브레이크에 큰 충격이 가해지게 되어, 브레이크의 내구성이 저하되어 버린다.

그래서, 상기 발전기모터 제어장치(47)의 도시되지 않은 발전기모터 토크상승 완만처리수단은 발전기모터 토크상승 완만처리를 행하여, 발전기모터 토크지령치(STG^*)의 상승을 완만하게 한다.

이 경우, 상기 발전기모터 토크상승 완만처리수단은, 도 9에 나타낸 바와 같이, 발전기모터 토크지령치(STG^*)의 변화율(ΔSTG^*)을, 영역 A에서 일정한 기울기로 커지게 하고, 영역 B에서 일정한 값으로 한다. 그 결과, 완만처리를 행한 후의 발전기모터 토크지령치(STG^*F)는, 도 10에 나타낸 바와 같이, 영역 A에서 완만하게 상승하고, 영역 B에서 일정한 기울기로 커진다. 이와 같이, 완만처리를 행한 후의 발전기모터 토크지령치(STG^*F)에 의하여 발전기모터(16)가 구동되게 되기 때문에, 발전기모터(16)를 급격하게 구동하여도 원웨이 클러치(F)에 큰 충격이 가해지지 않게 된다. 그 결과, 원웨이 클러치(F)에 이음(異音; unusual noise)이 발생하는 것을 방지할 수 있을 뿐만 아니라, 원웨이 클러치(F)의 내구성을 향상시킬 수 있다.

다음으로, 상기 목표 구동모터 토크 설정처리수단은 목표 구동모터 토크 설정처리를 행하며, 상기 목표 구동모터 토크 맵을 참조하여, 액셀 개도(α) 및 차량속도(V)에 대응하는 목표 구동모터 토크(TM^*)를 산출하고, 이 목표 구동모터 토크(TM^*)를 구동모터 제어장치(49)로 보낸다.

또, 구동모터 토크지령치 산출처리수단은 구동모터 토크지령치 산출처리를행하며, 차량 제어장치(51)로부터 목표 구동모터 토크(TM^*)를 받으면, 이 목표 구동모터 토크(TM^*)를 구동모터 토크지령치(STM^*)로서 산출한다. 그리고, 상기 구동모터 제어장치(49)의 도시되지 않은 구동모터 토크상승 완만처리수단은 구동모터 토크상승 완만처리를 행하여, 구동모터 토크지령치(STM^*)의 상승을 완만하게 한다. 따라서, 완만처리를 행한 후의 구동모터 토크지령치(STM^*F)에 의하여 구동모터(25)가 구동되게 되기 때문에, 하이브리드형 차량의 주행 느낌을 향상시킬 수 있다.

계속하여, 발전기모터 제어장치(47) 및 구동모터 제어장치(49)는, 각각 발전기모터(16) 및 구동모터(25)를 구동한다.

그런데, 제2발진모드에 있어서는, 구동모터(25)를 주로 구동하며, 구동모터(25)에 의한 구동력(QM)으로는 부족한 만큼을 발전기모터(16)에 의한 구동력(QG)에 의하여 보충하도록 되어 있다. 이 경우, 운전자가 액셀페달(52)을 밟음에 따라 목표 출력 토크(TO^*)가 점차로 커지는데, 구동모터 토크(TM)의 최대 변화율이 목표 출력 토크(TO^*)의 변화율 이상인 경우, 구동모터 토크(TM)가 구동모터 출력가능 토크(TMa)에 도달하였을 때 상기 발전기모터(16)의 구동을 개시하면 되지만, 구동모터 토크(TM)의 최대 변화율이 목표 출력 토크(TO^*)의 변화율보다 작은 경우, 구동모터(25)의 구동을 개시하는 타이밍에서 발전기모터(16)의 구동을 개시하는 것이 바람직하다.

다음으로, 플로우차트에 대하여 설명한다.

스텝 S1 : 목표 출력 토크(TO^*)를 산출한다.

스텝 S2 : 목표 출력 토크(TO^*)가 구동모터 출력가능 토크(TMa) 이하인지 여부를 판단한다. 목표 출력 토크(TO^*)가 구동모터 출력가능 토크(TMa) 이하인 경우에는 스텝 S3로, 목표 출력 토크(TO^*)가 구동모터 출력가능 토크(TMa)보다 큰 경우에는 스텝 S7으로 진행한다.

스텝 S3 : 엔진 목표 운전상태 설정처리를 행한다.

스텝 S4 : 목표 발전기모터 회전속도 설정처리를 행한다.

스텝 S5 : 목표 구동모터 토크 설정처리를 행한다.

스텝 S6 : 엔진(11), 발전기모터(16), 및 구동모터(25)를 구동하여 처리를 종료한다.

스텝 S7 : 발전기모터 토크지령치(STG^*)를 산출한다.

스텝 S8 : 발전기모터 토크상승 완만처리를 행한다.

스텝 S9 : 구동모터 토크지령치(STM^*)를 산출한다.

스텝 S10 : 구동모터 토크상승 완만처리를 행한다.

스텝 S11 : 발전기모터(16) 및 구동모터(25)를 구동하여 처리를 종료한다.

다음으로, 발전기모터(16) 및 구동모터(25)의 구동패턴에 대하여 설명한다.

도 11은 본 발명의 실시형태에 있어서의 제1구동패턴을 나타낸 타임차트, 도 12는 본 발명의 실시형태에 있어서의 제2구동패턴을 나타낸 타임차트, 도 13은 본 발명의 실시형태에 있어서의 제3구동패턴을 나타낸 타임차트, 도 14는 본 발명의 실시형태에 있어서의 제4구동패턴을 나타낸 타임차트, 도 15는 본 발명의 실시형태에 있어서의 제5구동패턴을 나타낸 타임차트, 도 16은 본 발명의 실시형태에 있어서의 제1구동패턴에 대하여 발전기모터 토크상승 완만처리를 행한 상태를 나타낸 도면, 도 17은 본 발명의 실시형태에 있어서의 제4구동패턴에 대하여 발전기모터 토크상승 완만처리를 행한 상태를 나타낸 도면이다.

도면에 있어서, TG는 발전기모터 토크, TM은 구동모터 토크, Tw는 요구 토크, TH는 발전기모터 토크(TG)와 구동모터 토크(TM)를 가산함으로써 얻어지는 차량 토크, TMa는 구동모터(25)(도 4)에 의하여 발생시키는 것이 가능한 최대 구동모터 토크(TM)를 나타내는 구동모터 출력가능 토크, TGa는 발전기모터(16)에 의하여 발생시키는 것이 가능한 최대 발전기모터 토크(TG)를 나타내는 토크 변화율 제한치로서의 발전기모터 출력가능 토크이다. 또한, 상기 요구 토크(Tw)는 액셀 개도(α)에 대응하여 변화한다.

또, 상기 구동모터 출력가능 토크(TMa)는 각 구동모터(25)에 대응시켜서 미리 설정되며, 구동모터 토크(TM)의 변화율의 제한치를 나타낸다. 이 경우, 요구 토크(Tw)의 변화율(ΔTw)과 구동모터 출력가능 토크(TMa)의 차이에 대응시켜서 발전기모터 토크(TG)가 발생된다. 따라서, 차량 토크(TH)의 변화율(ΔTH)과 요구 토크(Tw)의 변화율(ΔTw)을 일치시킬 수 있기 때문에, 하이브리드형 차량을 발진시키고자 할 때 운전자가 위화감을 느끼지 않게 된다.

도 11 및 도 16에 있어서, 발전기모터 출력가능 토크(TGa)의 최대 기울기, 즉 변화율(ΔTGa) 및 구동모터 출력가능 토크(TMa)의 최대 변화율(ΔTMa)은 요구 토크(Tw)의 변화율(ΔTw)보다 크다.

그래서, 상기 구동모터 토크지령치 산출처리수단은 구동모터 토크지령치(STM^*)를 산출하며, 타이밍 t0에서 구동모터 토크(TM)를 요구 토크(Tw)의 변화율(ΔTw)에 상응하는 변화율(ΔTM)로 상승시키고, 타이밍 tl에서 구동모터 토크(TM)가 구동모터 출력가능 토크(TMa)에 도달하면 구동모터 토크(TM)를 일정한 값으로 한다.

그리고, 상기 발전기모터 토크지령치 산출처리수단은 발전기모터 토크지령치(STG^*)를 산출하며, 타이밍 tl에서 발전기모터 토크(TG)를 상승시켜 차량 토크(TH)와 요구 토크(Tw)를 동일하게 하고, 타이밍 t2에서 요구 토크(Tw)가 일정한 값이 되면 발전기모터 토크(TG)를 일정한 값으로 한다. 또한, 차량 토크(TH)와 요구 토크(Tw)를 동일하게 하기 위하여, 요구 토크(Tw)와 최대 구동모터 토크(TM)의 차이만큼 발전기모터 토크(TG)가 발생된다.

또, 도 12에 있어서, 구동모터 출력가능 토크(TMa)의 최대 변화율(ΔTMa)은 요구 토크(Tw)의 변화율(ΔTw)보다 크고, 요구 토크(Tw)의 변화율(ΔTw)은 발전기모터 출력가능 토크(TGa)의 최대 변화율(ΔTGa)보다 크다.

그래서, 상기 구동모터 토크지령치 산출처리수단은 구동모터토크지령치(STM^*)를 산출하며, 타이밍 t0에서 구동모터 토크(TM)를 요구 토크(Tw)의 변화율(ΔTw)에 상응하는 변화율(ΔTM)로 상승시키고, 타이밍 t1에서 구동모터 토크(TM)가 구동모터 출력가능 토크(TMa)에 도달하면 구동모터 토크(TM)를 일정한 값으로 한다.

그리고, 상기 발전기모터 토크지령치 산출처리수단은 발전기모터 토크지령치(STG^*)를 산출하며, 타이밍 tl에서 발전기모터 토크(TG)를 최대 변화율(ΔTGa)로 상승시키고, 타이밍 t2에서 차량 토크(TH)와 요구 토크(Tw)가 동일하게 되면 발전기모터 토크(TG)를 일정한 값으로 한다. 이 경우, 타이밍 tl 내지 t2에 있어서, 차량 토크(TH)는 요구 토크(Tw)보다 작아져서 충분한 값이 되지 않는다.

또, 도 13에 있어서, 발전기모터 출력가능 토크(TGa)의 최대 변화율(ΔTGa) 및 구동모터 출력가능 토크(TMa)의 최대 변화율(ΔTMa)은 요구 토크(Tw)의 변화율(ΔTw)보다 작다.

그래서, 상기 구동모터 토크지령치 산출처리수단은 구동모터 토크지령치(STM^*)를 산출하고, 상기 발전기모터 토크지령치 산출처리수단은 발전기모터 토크지령치(STG^*)를 산출하며, 타이밍 t0에서 구동모터 토크(TM)를 최대 변화율(ΔTMa)로 상승시켜 발전기모터 토크(TG)를 차량 토크(TH)와 요구 토크(Tw)가 동일하게 되도록 상승시킨다. 또한, 차량 토크(TH)와 요구 토크(Tw)를 동일하게 하기 위하여, 요구 토크(Tw)와 최대 구동모터 토크(TM)의 차이만큼 발전기모터 토크(TG)가 발생된다. 계속하여, 타이밍 t1에서 요구 토크(Tw)가 일정한 값이 되면 발전기모터 토크(TG)를 작게 하고, 타이밍 t2에서 구동모터 출력가능 토크(TMa)가 일정한 값이 되면 구동모터 토크(TM) 및 발전기모터 토크(TG)를 일정한 값으로 한다.

또, 도 14 및 도 17에 있어서, 발전기모터 출력가능 토크(TGa)의 최대 변화율(ΔTGa) 및 구동모터 출력가능 토크(TMa)의 최대 변화율(ΔTMa)은 요구 토크(Tw)의 변화율(ΔTw)보다 작다.

그래서, 상기 구동모터 토크지령치 산출처리수단은 구동모터 토크지령치(STM^*)를 산출하고, 상기 발전기모터 토크지령치 산출처리수단은 발전기모터 토크지령치(STG^*)를 산출하며, 타이밍 t0에서 구동모터 토크(TM) 및 발전기모터 토크(TG)를 최대 변화율(ΔTMa, ΔTGa)로 상승시키고, 타이밍 tl에서 차량 토크(TH)가 요구 토크(Tw)에 도달하면 발전기모터 토크(TG)를 작게 하고, 타이밍 t2에서 구동모터 출력가능 토크(TMa)가 일정한 값이 되면 구동모터 토크(TM) 및 발전기모터 토크(TG)를 일정한 값으로 한다. 이 경우, 타이밍 t0 내지 tl에 있어서, 차량 토크(TH)는 요구 토크(Tw)보다 작아서 충분한 값이 되지 않는다.

또, 도 15에 있어서, 발전기모터 출력가능 토크(TGa)의 최대 변화율(ΔTGa) 및 구동모터 출력가능 토크(TMa)의 최대 변화율(ΔTMa)은 요구 토크(Tw)의 변화율(ΔTw)보다 작다.

그래서, 상기 구동모터 토크지령치 산출처리수단은 구동모터 토크지령치(STM^*)를 산출하고, 상기 발전기모터 토크지령치 산출처리수단은 발전기모터 토크지령치(STG^*)를 산출하며, 타이밍 t0에서 구동모터 토크(TM)를 최대 변화율(ΔTMa)로 상승시키고, 타이밍 t1에서 구동모터 출력가능 토크(TMa)가 일정한 값이 되면 발전기모터 토크(TG)를 최대 변화율(ΔTGa)로 상승시키고, 타이밍 t2에서 차량 토크(TH)가 요구 토크(Tw)에 도달하면 발전기모터 토크(TG)를 일정한 값으로 한다. 이 경우, 타이밍 t0 내지 t2에 있어서, 차량 토크(TH)는 요구 토크(Tw)보다 작아서 충분한 값이 되지 않는다.

본 실시형태에 있어서는, 요구 토크(Tw)의 변화율(ΔTw)과 구동모터 출력가능 토크(TMa)의 차이에 대응시켜서 발전기모터 토크(TG)가 발생되도록 되어 있지만, 구동모터(25)의 최대 효율을 유지할 수 있는 변화율(ΔTM)로 구동모터 토크(TM)를 발생시키고, 요구 토크(Tw)와 차량 토크(TH)의 차이에 대응시켜서 발전기모터 토크(TG)를 발생시킬 수도 있다. 이 경우, 구동모터(25)와 발전기모터(16)는 동일한 타이밍에서 구동된다.

또한, 본 발명은 상기 실시형태에 한정되는 것이 아니라, 본 발명의 취지에 근거하여 다양하게 변형시키는 것이 가능하며, 이들을 본 발명의 범위에서 배제하는 것은 아니다.

이상 상세하게 설명한 바와 같이, 본 발명에 의하면, 하이브리드형 차량에 있어서는, 엔진과, 엔진 토크의 적어도 일부가 전달되어 발전을 행하고 또한 엔진 회전속도를 제어하기 위한 발전기모터와, 구동모터와, 상기 엔진, 발전기모터, 및 구동모터와 기계적으로 연결된 구동륜과, 엔진의 회전을 정지시키는 정지수단과,하이브리드형 차량을 발진시킬 때, 상기 정지수단에 의한 반력을 이용하여, 구동모터에 의한 구동력으로는 부족한 만큼을 발전기모터에 의한 구동력에 의하여 보충하는 발전기모터 제어처리수단을 가진다.

이 경우, 발전기모터 제어처리수단은, 요구 토크의 변화율과 상기 구동모터에 미리 설정된 구동모터 토크의 변화율의 제한치의 차이에 대응시켜서 발전기모터 토크를 발생시킨다.

따라서, 발전기모터 토크에 구동모터 토크를 가산함으로써 얻어지는 차량 토크의 변화율과 하이브리드형 차량을 발진시킬 때 필요하게 되는 요구 토크의 변화율을 일치시킬 수 있기 때문에, 운전자가 위화감을 느끼지 않게 된다.

본 발명의 다른 하이브리드형 차량에 있어서는, 또한 제1기어요소가 상기 발전기모터와, 제2기어요소가 상기 구동륜과, 제3기어요소가 상기 엔진과 연결된 차동기어장치 및 상기 제3기어요소와 케이싱의 사이에 상기 정지수단으로서 원웨이 클러치가 배치된다.

이 경우, 발전기모터 토크지령치의 상승이 완만하게 되기 때문에, 발전기모터를 급격하게 구동하여도 정지수단에 큰 충격이 가해지지 않게 된다. 그 결과, 정지수단에 이음(異音; unusual noise)이 발생하는 것을 방지할 수 있을 뿐만 아니라, 정지수단의 내구성을 향상시킬 수 있다.

Claims

엔진과, 엔진 토크의 적어도 일부가 전달되어 발전(發電)을 행하고 또한 엔진 회전속도를 제어하기 위한 발전기모터와, 구동모터와, 상기 엔진, 발전기모터, 및 구동모터와 기계적으로 연결된 구동륜과, 상기 엔진의 회전을 정지시키는 정지수단과, 하이브리드형 차량을 발진시킬 때, 상기 정지수단에 의한 반력을 이용하여, 구동모터에 의한 구동력으로는 부족한 만큼을 발전기모터에 의한 구동력에 의하여 보충하는 발전기모터 제어처리수단을 가짐과 동시에, 이 발전기모터 제어처리수단은, 요구 토크의 변화율과 상기 구동모터에 미리 설정된 구동모터 토크의 변화율의 제한치의 차이에 대응시켜서 발전기모터 토크를 발생시키는 것을 특징으로 하는 하이브리드형 차량.
제1항에 있어서,

상기 발전기모터 제어처리수단은, 액셀 개도(開度)의 변화율에 대응하는 요구 토크의 변화율과 상기 구동모터 토크의 최대 변화율의 차이에 대응시켜서 발전기모터 토크를 발생시키는 것을 특징으로 하는 하이브리드형 차량.
제2항에 있어서,

상기 발전기모터 제어처리수단은, 상기 요구 토크가 구동모터 토크보다 커지는 타이밍에서 발전기모터 토크를 발생시키는 것을 특징으로 하는 하이브리드형 차량.
제2항 또는 제3항에 있어서,

상기 발전기모터 제어처리수단은, 상기 요구 토크의 변화율이 상기 구동모터 토크의 최대 변화율보다 작은 경우, 구동모터 토크를 요구 토크의 변화율에 상응하는 변화율로 변화시키고, 구동모터 토크가 최대 토크에 도달한 후 발전기모터 토크를 발생시키는 것을 특징으로 하는 하이브리드형 차량.
제4항에 있어서,

상기 발전기모터 제어처리수단은, 상기 요구 토크의 변화율이 상기 구동모터 토크의 최대 변화율보다 작은 경우, 요구 토크가 최대 구동모터 토크보다 커졌을 때, 요구 토크와 최대 구동모터 토크의 차이만큼 발전기모터 토크를 발생시키는 것을 특징으로 하는 하이브리드형 차량.
제4항에 있어서,

상기 발전기모터 제어처리수단은, 상기 요구 토크의 변화율이 상기 구동모터 토크의 최대 변화율보다 큰 경우, 발전기모터 토크를 최대 변화율로 발생시키는 것을 특징으로 하는 하이브리드형 차량.
제2항 또는 제3항에 있어서,

상기 발전기모터 제어처리수단은, 상기 요구 토크의 변화율이 구동모터 토크의 최대 변화율보다 큰 경우, 구동모터 토크를 상기 최대 변화율로 변화시킴과 동시에, 발전기모터 토크를 상기 구동모터 토크와 동일한 타이밍에서 발생시키는 것을 특징으로 하는 하이브리드형 차량.
제7항에 있어서,

상기 발전기모터 제어처리수단은, 상기 요구 토크와 구동모터 토크의 차이의 변화율이 상기 발전기모터 토크의 최대 변화율보다 작은 경우, 상기 요구 토크와 상기 구동모터 토크의 차이만큼 발전기모터 토크를 발생시키는 것을 특징으로 하는 하이브리드형 차량.
제7항에 있어서,

상기 발전기모터 제어처리수단은, 상기 요구 토크와 구동모터 토크의 차이의 변화율이 상기 발전기모터 토크의 최대 변화율보다 큰 경우, 발전기모터 토크를 최대 변화율로 변화시키는 것을 특징으로 하는 하이브리드형 차량.
제2항에 있어서,

상기 발전기모터 제어처리수단은, 상기 요구 토크의 변화율이 구동모터 토크의 최대 변화율보다 큰 경우, 구동모터 토크를 상기 최대 변화율로 변화시키고, 구동모터 토크가 최대 토크에 도달한 후 발전기모터 토크를 발생시키는 것을 특징으로 하는 하이브리드형 차량.
제2항에 있어서,

상기 발전기모터 제어처리수단은, 상기 액셀 개도의 변화율에 대응하는 요구 토크의 변화율과 상기 구동모터의 최대 효율을 유지하는 구동모터 토크의 변화율의 차이에 대응시켜서 발전기모터 토크를 발생시키는 것을 특징으로 하는 하이브리드형 차량.
제11항에 있어서,

상기 발전기모터 제어처리수단은, 구동모터의 최대 효율이 유지되는 변화율로 구동모터 토크를 변화시킴과 동시에, 발전기모터 토크를 구동모터 토크와 동일한 타이밍에서 발생시키는 것을 특징으로 하는 하이브리드형 차량.
제12항에 있어서,

상기 발전기모터 제어처리수단은, 상기 요구 토크와 구동모터 토크의 차이의 변화율이 상기 발전기모터 토크의 최대 변화율보다 작은 경우, 상기 요구 토크와 상기 구동모터 토크의 차이만큼 상기 발전기모터 토크를 발생시키는 것을 특징으로 하는 하이브리드형 차량.
제12항에 있어서,

상기 발전기모터 제어처리수단은, 상기 요구 토크와 구동모터 토크의 차이의 변화율이 상기 발전기모터 토크의 최대 변화율보다 큰 경우, 발전기모터 토크를 최대 변화율로 변화시키는 것을 특징으로 하는 하이브리드형 차량.
제1항 내지 제14항 중 어느 한 항에 있어서,

제1기어요소가 상기 발전기모터와, 제2기어요소가 상기 구동륜과, 제3기어요소가 상기 엔진과 연결된 차동기어장치 및 상기 제3기어요소와 케이싱의 사이에 상기 정지수단으로서 원웨이 클러치가 배치되는 것을 특징으로 하는 하이브리드형 차량.
제15항에 있어서,

상기 발전기모터 제어처리수단은, 발전기모터 토크지령치의 상승을 완만하게 하는 발전기모터 토크상승 완만처리수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 하이브리드형 차량.