KR20160074410A

KR20160074410A - 하이브리드 차량의 제어 시스템

Info

Publication number: KR20160074410A
Application number: KR1020150178884A
Authority: KR
Inventors: 소헤이 무라타; 아키코 니시미네; 겐세이 하타; 요스케 스즈키
Original assignee: 도요타지도샤가부시키가이샤
Priority date: 2014-12-18
Filing date: 2015-12-15
Publication date: 2016-06-28
Also published as: JP6187445B2; CN105711579B; EP3034910B1; US9884617B2; CN105711579A; JP2016113125A; US20160176392A1; EP3034910A1

Abstract

엔진과 모터가 연결된 동력 분할 기구와, 그 동력 분할 기구의 출력 요소에 토크를 부하하는 다른 모터와, 엔진의 출력축을 고정하는 브레이크 기구와, 엔진에 의해 구동시켜지는 제1 오일 펌프와, 통전됨으로써 구동되는 제2 오일 펌프를 구비하고, 엔진의 출력 토크에 의해 주행하는 모드 또는 다른 모터의 출력 토크에 의해 주행하는 모드가 선택되어 있는 상태이며 또한 소정의 조건이 성립한 경우에, 제2 오일 펌프를 기동하여 제2 오일 펌프로부터 동력 분할 기구에의 오일의 공급을 개시한다(스텝 S2, S3).

Description

하이브리드 차량의 제어 시스템{CONTROL SYSTEM FOR HYBRID VEHICLE}

본 발명은 엔진과 적어도 2개의 모터 또는 모터·제네레이터를 구동력원으로서 구비한 하이브리드 차량을 대상으로 하는 제어 시스템에 관한 것이다.

일본 특허 출원 공개 평8-295140이나 일본 특허 출원 공개 제2014-848호에는, 구동력원으로서 엔진과 2개의 모터·제네레이터를 구비한 하이브리드 차량이 기재되어 있다. 이들 하이브리드 차량은, 엔진과 제1 모터·제네레이터가, 싱글 피니언형의 유성 기어 기구로 구성된 동력 분할 기구 중 2개의 회전 요소에 연결되어 있고, 그 동력 분할 기구의 출력 요소와 구동륜에 연결한 기어 트레인부에 제2 모터·제네레이터가 연결되어 있다. 이와 같이 구성된 하이브리드 차량은, 제1 모터·제네레이터로부터 반력 토크를 출력함으로써 엔진의 출력 토크를 구동륜에 전달하여 주행하는 하이브리드 모드와, 엔진을 정지시킨 상태에서, 제2 모터·제네레이터의 출력 토크를 구동륜에 전달하여 주행하는 원 모터 모드를 선택할 수 있다.

또한, 일본 특허 출원 공개 평8-295140에 기재된 하이브리드 차량은, 제1 모터·제네레이터의 출력 토크를 구동륜에 전달할 수 있도록 구성되어 있다. 구체적으로는, 엔진의 출력축을 정지시키는 원웨이 클러치나 브레이크 등의 고정 수단을 설치하고 있다. 이와 같이 고정 수단에 의해 엔진의 출력축을 정지시킴으로써, 제1 모터·제네레이터의 출력 토크를 구동륜에 전달할 수 있다. 따라서, 요구 구동력이 비교적 높은 경우라도, 엔진을 구동시키는 일 없이, 제1 모터·제네레이터와 제2 모터·제네레이터의 출력 토크를 구동륜에 전달하여 주행할 수 있어, 연비가 악화되는 것을 억제할 수 있다.

또한, 일본 특허 출원 공개 제2014-848호에 기재된 하이브리드 차량은, 엔진과 일체로 회전하는 기계식 오일 펌프와, 통전됨으로써 구동되고 또한 기계식 오일 펌프보다도 용량이 작은 전기식 오일 펌프를 구비하고 있다. 이 하이브리드 차량은, 요구 구동력이나 차속에 기초하여 정해지는 주행 모드가 원 모터 모드라도, 오일의 점도가 높은 경우에는, 하이브리드 모드로 전환하도록 구성되어 있다. 이것은, 오일의 점도가 높으면 전기식 오일 펌프에 가해지는 부하가 커지고, 전기식 오일 펌프의 내구성이 저하될 가능성이 있기 때문이다.

일본 특허 출원 공개 평8-295140에 기재된 하이브리드 차량에, 일본 특허 출원 공개 제2014-848호에 기재된 각 오일 펌프를 탑재할 수 있다. 각 모터·제네레이터로부터 구동 토크를 출력하는 투 모터 모드가 선택되어 있을 때에 차동 기구에 가해지는 토크는, 원 모터 모드가 선택되어 있을 때에 차동 기구에 가해지는 토크보다도 크므로, 투 모터 모드가 선택되어 있을 때에는, 전기식 오일 펌프로부터 차동 기구에 오일을 공급하게 된다. 한편, 전기식 오일 펌프를 구동시키기 시작하고 나서 차동 기구에 오일이 도달할 때까지는, 불가피적인 지연이 있다. 따라서, 투 모터 모드로의 전환과 동시에 전기식 오일 펌프를 구동시키기 시작하면, 차동 기구에 오일이 도달할 때까지의 동안은, 차동 기구는 무윤활 상태 또는 냉각되지 않는 상태에서 토크를 전달하게 되고, 내구성이 저하될 가능성이 있다. 또는, 그와 같이 차동 기구의 내구성이 저하되는 것을 억제하기 위해 다른 주행 모드를 설정하여 주행시키면, 투 모터 모드에 의해 주행시킬 수 있는 기간이 짧아지거나, 또는 투 모터 모드에 의해 주행시키는 기회가 줄어들 가능성이 있다.

본 발명은 투 모터 주행 모드에 의해 주행하는 기간을 길게 하거나, 또는 그 기회를 늘릴 수 있는 하이브리드 차량의 제어 시스템을 제공한다.

본 발명에 관한 하이브리드 차량용 제어 시스템에 있어서, 상기 차량은, 엔진, 출력 부재, 동력 분할 기구, 브레이크 기구, 제1 모터, 제2 모터, 제1 오일 펌프, 제2 오일 펌프를 포함한다. 상기 동력 분할 기구는 제1 회전 요소, 제2 회전 요소, 제3 회전 요소를 포함하고, 차동 작용을 행하도록 구성된다. 상기 제1 회전 요소는 상기 엔진의 출력 토크가 전달되도록 구성된다. 상기 제2 회전 요소에 발전 기능이 있는 상기 제1 모터가 연결된다. 상기 제3 회전 요소에 상기 출력 부재가 연결된다. 상기 브레이크 기구는 상기 제1 회전 요소의 회전을 선택적으로 멈추도록 구성된다. 상기 제2 모터는 상기 출력 부재의 토크에 주행을 위한 구동 토크를 부가하도록 구성된다. 상기 제1 오일 펌프는 상기 제1 회전 요소에 연결되고 또한 상기 엔진의 출력 토크에 의해 구동되어 상기 동력 분할 기구에 오일을 공급하도록 구성된다. 상기 제2 오일 펌프는 통전됨으로써 구동되어 상기 동력 분할 기구에 오일을 공급하도록 구성된다. 상기 제어 시스템은 전자 제어 장치를 포함하고, 전자 제어 장치는, 이하의 i) 또는 ii) 중 어느 하나의 조건이 성립한 경우에, 제2 구동 상태를 선택하도록 구성된다. 조건 i)은, 요구 구동력 또는 상기 차속이, 제1 구동 상태를 선택하는 상기 요구 구동력 또는 상기 차속보다도 증대되는 것이다. 조건 ii)는, 상기 요구 구동력 또는 상기 차속이, 제3 구동 상태를 선택하는 요구 구동력 또는 상기 차속보다도 저하되는 것이다. 상기 전자 제어 장치는, 이하의 iii)∼vi) 중 어느 하나의 조건이 성립한 경우에, 상기 제2 오일 펌프를 기동하여 상기 제2 오일 펌프로부터 상기 동력 분할 기구에의 오일의 공급을 개시하도록 구성되어 있다. 조건 iii)은, 상기 제1 구동 상태가 선택되어 있는 경우에, 상기 요구 구동력이 제1 펌프 전환값 이상으로 되는 것이며, 제1 펌프 전환값은, 상기 제1 구동 상태로부터 상기 제2 구동 상태로 전환하는 제1 구동 전환값보다도 작다. 조건 iv)는, 상기 제1 구동 상태가 선택되어 있는 경우에, 상기 차속이 제2 펌프 전환값 이상으로 되는 것이며, 상기 제2 펌프 전환값은, 상기 제1 구동 상태로부터 상기 제2 구동 상태로 전환하는 제2 구동 전환값보다도 작다. 조건 v)는, 상기 제3 구동 상태가 선택되어 있는 경우에, 상기 요구 구동력이 제3 펌프 전환값 이하로 되는 것이며, 상기 제3 펌프 전환값은, 상기 제3 구동 상태로부터 상기 제2 구동 상태로 전환하는 제3 구동 전환값보다도 크다. 조건 vi)은, 상기 제3 구동 상태가 선택되어 있는 경우에, 상기 차속이 제4 펌프 전환값 이하로 되는 것이며, 상기 제4 펌프 전환값은, 상기 제3 구동 상태로부터 상기 제2 구동 상태로 전환하는 제4 구동 전환값보다도 크다. 상기 제1 구동 상태는, 상기 브레이크 기구에 의한 상기 제1 회전 요소의 고정을 해제하고, 또한 상기 제2 모터의 구동 토크로 주행하는 상태이다. 상기 제2 구동 상태는, 상기 제1 회전 요소를 상기 브레이크 기구에 의해 고정한 상태에서 상기 제1 모터가 출력한 토크를 상기 동력 분할 기구를 통해 상기 출력 부재에 전달함과 함께 상기 제2 모터가 상기 구동 토크를 출력하여 주행하는 상태이다. 상기 제3 구동 상태는, 상기 브레이크 기구에 의한 상기 제1 회전 요소의 고정을 해제한 상태에서 상기 엔진의 출력 토크 또는 상기 엔진과 상기 제2 모터의 출력 토크로 주행하는 상태이다.

상기한 제어 시스템에 따르면, 엔진의 출력 토크에 의해 구동되는 제1 오일 펌프를 정지시킨 상태에서 구동되는 제2 구동 상태로 전환되기 이전에, 동력 분할 기구에의 오일의 공급을 개시할 수 있다. 그로 인해, 제2 구동 상태에서의 윤활 부족이나 냉각 부족을 억제할 수 있다. 그 결과, 제2 구동 상태에서 주행하는 기간을 길게 하는 것, 또는 그 기회를 늘리는 것을 할 수 있다.

상기 전자 제어 장치는, 하기 vii) 또는 viii)의 처리를 실행하도록 구성되어도 된다. 처리 vii)은, 제1 편차 또는 제2 편차를, 제1 시간 또는 제2 시간보다도 상기 제2 오일 펌프가 기동되고 나서 상기 동력 분할 기구에 오일이 공급되기 시작할 때까지의 시간이 짧아지도록 설정하는 것이다. 상기 제1 편차는, 상기 제1 구동 전환값과 상기 제1 펌프 전환값의 편차이다. 상기 제2 편차는, 상기 제2 구동 전환값과 상기 제2 펌프 전환값의 편차이다. 상기 제1 시간은, 상기 제1 구동 상태에 있어서 상기 요구 구동력이 상기 제1 펌프 전환값으로부터 상기 제1 구동 전환값으로 변화하는 데 필요로 하는 시간이다. 상기 제2 시간은 상기 차속이 상기 제2 펌프 전환값으로부터 상기 제2 구동 전환값으로 변화하는 데 필요로 하는 시간이다. 처리 viii)은, 제3 편차 또는 제4 편차를, 제3 시간 또는 제4 시간보다도 상기 제2 오일 펌프가 기동되고 나서 상기 동력 분할 기구에 오일이 공급되기 시작할 때까지의 시간이 짧아지도록 설정하는 것이다. 상기 제3 편차는, 상기 제3 구동 전환값과 상기 제3 펌프 전환값의 편차이다. 상기 제4 편차는, 상기 제4 구동 전환값과 상기 제4 펌프 전환값의 편차이다. 상기 제3 시간은, 상기 제3 구동 상태에 있어서 상기 요구 구동력이 상기 제3 펌프 전환값으로부터 상기 제3 구동 전환값으로 변화하는 데 필요로 하는 시간이다. 상기 제4 시간은, 상기 차속이 상기 제4 펌프 전환값으로부터 상기 제4 구동 전환값으로 변화하는 데 필요로 하는 시간이다.

상기 전자 제어 장치는, 상기 오일의 온도와 상기 외기온과 상기 제2 오일 펌프의 온도 중 어느 하나의 온도를 검출하도록 구성되어도 된다. 상기 전자 제어 장치는, 상기 제1 편차, 제2 편차, 제3 편차, 제4 편차 중 적어도 어느 하나의 편차를, 상기 검출된 온도가 낮을수록 커지도록 설정하도록 구성되어도 된다.

상기 전자 제어 장치는, 상기 제2 오일 펌프가 정지하고 나서의 경과 시간 또는 주행 거리를 검출하도록 구성되어도 된다. 상기 전자 제어 장치는, 상기 제1 편차, 제2 편차, 제3 편차, 제4 편차 중 적어도 어느 하나의 편차를, 상기 검출된 경과 시간 또는 주행 거리가 길수록 커지도록 설정하도록 구성되어도 된다.

상기 전자 제어 장치는, 정차 시간을 검출하도록 구성되어도 된다. 상기 전자 제어 장치는, 상기 제1 편차, 제2 편차, 제3 편차, 제4 편차 중 적어도 어느 하나의 편차를, 상기 검출된 정차 시간이 길수록 커지도록 설정하도록 구성되어도 된다.

상기 전자 제어 장치는, 상기 제1 구동 상태가 선택되어 있는 상태에서의 상기 제1 구동 전환값을 향한 상기 요구 구동력의 변화량, 또는 상기 제3 구동 상태가 선택되어 있는 상태에서의 상기 제3 구동 전환값을 향한 상기 요구 구동력의 변화량을 추정하도록 구성되어도 된다. 상기 전자 제어 장치는, 상기 제1 편차, 제2 편차, 제3 편차, 제4 편차 중 적어도 어느 하나의 편차를, 상기 추정된 요구 구동력의 변화량이 클수록 크게 설정하도록 구성되어도 된다.

상기 전자 제어 장치는, 주행 노면의 구배 각도를 검출하도록 구성되어도 된다. 상기 전자 제어 장치는, 상기 제1 편차, 제2 편차, 제3 편차, 제4 편차 중 적어도 어느 하나의 편차를, 상기 검출된 주행 노면의 구배 각도가 클수록 크게 설정하도록 구성되어도 된다.

상기 전자 제어 장치는, 액셀러레이터 개방도의 변화율을 검출하도록 구성되어도 된다. 상기 전자 제어 장치는, 상기 제1 편차, 제2 편차, 제3 편차, 제4 편차 중 적어도 어느 하나의 편차를, 상기 검출된 액셀러레이터 개방도의 변화율이 클수록 크게 설정하도록 구성되어도 된다.

상기 전자 제어 장치는, 차량의 시동 시에 상기 제1 펌프 전환값, 제2 펌프 전환값, 제3 펌프 전환값, 제4 펌프 전환값 중 적어도 어느 하나의 펌프 전환값을 설정하도록 구성되어도 된다.

상기 전자 제어 장치는, 상기 제2 구동 상태로부터 상기 제1 구동 상태로 전환되고 나서 소정의 기간이 경과할 때까지, 상기 제2 오일 펌프를 계속해서 구동시키도록 구성되어도 된다.

상기 전자 제어 장치는, 상기 제2 구동 상태로 주행하고 있었을 때에 있어서의 상기 제1 모터의 출력 토크와 상기 제1 모터의 회전수가 클수록, 상기 소정의 기간을 길게 하도록 구성되어도 된다.

상기 전자 제어 장치는, 상기 동력 분할 기구의 온도를 추정하도록 구성되고 상기 추정된 온도가, 미리 정해진 소정의 온도 이하로 될 때까지 상기 제2 오일 펌프를 구동시키도록 구성되어도 된다.

상기 전자 제어 장치는, 상기 제2 구동 상태로부터 상기 제1 구동 상태로의 전환의 과도기에 있어서의 상기 제1 모터의 출력 토크와 상기 제1 모터의 회전수가 미리 정해진 소정값 이하로 저하될 때까지 상기 제2 오일 펌프를 계속해서 구동시키도록 구성되어도 된다.

또한, 상기한 제어 시스템에 따르면, 제2 구동 상태로부터 제1 구동 상태로 전환된 후라도, 계속해서 제2 오일 펌프를 구동시킬 수 있다. 그로 인해, 제1 구동 상태로 주행하고 있을 때에 동력 분할 기구를 냉각할 수 있으므로, 다시, 제2 구동 상태에 의해 주행하기 시작하는 시점에서의 동력 분할 기구의 온도를 낮게 할 수 있다. 그 결과, 제2 구동 상태로 주행하는 기간을 길게 하는 것, 또는 그 기회를 늘리는 것을 할 수 있다.

본 발명의 예시적인 실시예의 특징, 이점 및 기술적 및 산업적 의의는 동등한 요소들을 동등한 도면 부호로 나타낸 첨부 도면을 참조로 하여 이하에 설명된다.
도 1은 본 발명에 관한 제어 시스템에 있어서의 전자 제어 장치에서 실행되는 제어의 일례이며, EOP를 구동시키기 시작하는 제어예를 설명하기 위한 흐름도.
도 2는 각 모드가 선택되는 영역 및 EOP 구동 영역의 일례를 나타내는 선도.
도 3은 오일의 온도에 기초하여 조정값을 정하는 맵의 일례를 나타내는 선도.
도 4는 EOP를 정지시키고 나서의 주행 거리에 기초하여 조정값을 정하는 맵의 일례를 나타내는 선도.
도 5는 주행로의 구배 각도에 기초하여 조정값을 정하는 맵의 일례를 나타내는 선도.
도 6은 액셀러레이터 개방도의 변화량에 기초하여 조정값을 정하는 맵의 일례를 나타내는 선도.
도 7은 본 발명에 관한 제어 시스템에 있어서의 전자 제어 장치에서 실행되는 제어의 일례이며, 투 모터 모드가 종료되고 나서의 경과 시간에 기초하여 EOP를 정지시키는 제어예를 설명하기 위한 흐름도.
도 8은 본 발명에 관한 제어 시스템에 있어서의 전자 제어 장치에서 실행되는 제어의 일례이며, 피니언 기어의 추정 온도에 기초하여 EOP를 정지시키는 제어예를 설명하기 위한 흐름도.
도 9는 본 발명에서 대상으로 할 수 있는 하이브리드 차량에 있어서의 구동 계통의 일례를 나타내는 골격도.

본 발명에서 대상으로 할 수 있는 하이브리드 차량의 일례를 도 9에 골격도로 나타내고 있다. 하이브리드 구동 장치는, 소위 투 모터 타입의 구동 장치이며, 엔진(ENG)(1)과, 2개의 모터(2, 3)를 구동력원으로서 구비하고 있다. 엔진(1)은, 가솔린 엔진이나 디젤 엔진 등의 내연 기관이며, 제1 모터(2)는 에너지의 회생과 동력의 출력을 행할 수 있는 모터·제네레이터(MG)여도 되고, 또한 제2 모터(3)도 마찬가지로, 모터·제네레이터(MG)여도 된다. 엔진(1)이 출력한 동력을 제1 모터(2)와 출력 부재로 분할하는 동력 분할 기구(4)가 설치되어 있다. 동력 분할 기구(4)는 유성 기어 기구 등의 차동 기구에 의해 구성할 수 있고, 도 9에 나타내는 예에서는, 싱글 피니언형의 유성 기어 기구에 의해 구성되어 있다.

선 기어(5)와 링 기어(6) 사이에, 이들 선 기어(5) 및 링 기어(6)에 맞물려 있는 복수(예를 들어 3개)의 피니언 기어(7)가 배치되어 있고, 그들 피니언 기어(7)는 캐리어(8)에 의해 자전 및 공전이 가능하도록 보유 지지되어 있다. 피니언 기어(7)를 캐리어(8)에 의해 보유 지지하는 구조는, 종래 알려져 있는 유성 기어 기구에 있어서의 구조와 마찬가지이다. 그 구조를 간단하게 설명하면, 피니언 핀이 캐리어(8)에 의해 보유 지지되어 있고, 그 피니언 핀의 외주측에 니들 베어링 등의 베어링을 통해 피니언 기어(7)가 회전 가능하게 끼워 맞추어져 있다. 피니언 핀에는 중심축선을 따라 오일 구멍이 형성되고, 그 오일 구멍으로부터 외주면에 이르는 다른 오일 구멍이 형성되어 있고, 이들 오일 구멍을 통해 베어링이나 치면 등에 윤활유를 공급하도록 구성되어 있다.

캐리어(8)가 소위 입력 요소이며, 엔진(1)으로부터 동력이 전달되도록 구성되어 있다. 즉, 엔진(1)의 출력축(크랭크 샤프트)(9)과 캐리어(8)가 연결되어 있다. 또한, 캐리어(8)가 본 발명을 실시한 경우에 있어서의 「제1 회전 요소」의 일례이다. 그리고, 캐리어(8)와 엔진(1) 사이에는, 캐리어(8)의 회전을 선택적으로 멈추는 브레이크 기구(10)가 설치되어 있다. 이 브레이크 기구(10)는, 마찰식의 브레이크나 맞물림식의 브레이크, 일방향 클러치 중 어느 것이어도 된다.

동력 분할 기구(4)와 동일한 축선 상에서, 동력 분할 기구(4)를 사이에 두고 엔진(1)과는 반대측에 제1 모터(2)가 배치되어 있다. 이 제1 모터(2)가 선 기어(5)에 연결되어 있다. 따라서, 선 기어(5)가 소위 반력 요소로 되어 있고, 이 선 기어(5)가 본 발명을 실시한 경우에 있어서의 「제2 회전 요소」의 일례이다. 제1 모터(2)의 로터축 및 그 로터축이 연결되어 있는 선 기어축은 중공축이며, 그 중공축의 내부에 펌프축(11)이 삽입되어 있다. 그 펌프축(11)의 한쪽의 단부는 엔진(1)에 연결되고, 또한 다른 쪽의 단부에는, 기계식 오일 펌프(이하, MOP라고 기재함)(12)가 연결되어 있다. 이 MOP(12)는, 본 발명을 실시한 경우에 있어서의 「제1 오일 펌프」의 일례인 것으로서, 엔진(1)에 의해 구동되어 제어를 위한 유압 및 윤활을 위한 유압 혹은 냉각을 위한 유압을 발생시킨다. 또한, 엔진(1)이 정지하고 있을 때의 유압을 확보하기 위해, 통전됨으로써 구동되는 전기식 오일 펌프(이하, EOP라고 기재함)(13)가, MOP(12)와 병렬로 설치되어 있다. 이 EOP(13)는, 본 발명을 실시한 경우에 있어서의 「제2 오일 펌프」의 일례인 것으로서, MOP(12)보다도 용량이 작다.

동력 분할 기구(4)를 구성하고 있는 유성 기어 기구에 있어서의 링 기어(6)가 소위 출력 요소로 되어 있고, 이 링 기어(6)와 일체로, 외기어인 출력 기어(14)가 설치되어 있다. 또한, 링 기어(6)가 본 발명을 실시한 경우에 있어서의 「제3 회전 요소」의 일례이며, 출력 기어(14)가 본 발명을 실시한 경우에 있어서의 「출력 부재」의 일례이다. 이 출력 기어(14)가 카운터 기어 유닛(15)을 통해 디퍼렌셜 기어(16)에 연결되어 있다. 즉, 카운터 샤프트(17)에 설치된 드리븐 기어(18)가 출력 기어(14)에 맞물려 있다. 드리븐 기어(18)보다 소직경의 드라이브 기어(19)가 카운터 샤프트(17)에 설치되어 있고, 이 드라이브 기어(19)가 디퍼렌셜 기어(16)에 있어서의 링 기어(20)에 맞물려 있다. 이 디퍼렌셜 기어(16)로부터 좌우의 구동륜(21)에 구동력을 출력한다. 그리고, 상기한 드리븐 기어(18)에는, 다른 드라이브 기어(22)가 맞물려 있고, 그 드라이브 기어(22)에 제2 모터(3)가 연결되어 있다. 즉, 출력 기어(14)로부터 출력되는 토크에, 제2 모터(3)의 토크를 부가하도록 구성되어 있다.

또한, 제1 모터(2)와 제2 모터(3)는, 도시하지 않은 축전 장치나 인버터를 통해 서로 전기적으로 접속되고, 제1 모터(2)로 발전한 전력을 제2 모터(3)에 공급할 수 있도록 구성되어 있다.

상기한 하이브리드 차량은, 하이브리드 모드(HV 모드)와, 투 모터 모드와, 원 모터 모드의 3개의 주행 모드를 선택적으로 설정할 수 있다. HV 모드는, 엔진(1)이 출력한 동력을 동력 분할 기구(4)에 의해 제1 모터(2)측과 출력 기어(14)측으로 분할하고, 제1 모터(2)가 발전기로서 기능하여 발생한 전력을 제2 모터(3)에 공급하고, 그 제2 모터(3)의 출력 토크를 카운터 기어 유닛(15)에 있어서 출력 기어(14)의 토크에 가하는 주행 모드이다. 즉, 엔진(1)으로부터 출력된 동력(토크)을 실질적으로 구동륜에 전달하여 주행하는 모드이다. 또한, 이 HV 모드는, 제1 모터(2)에 의해 발전한 전력에 더하여 도시하지 않은 축전 장치로부터 출력된 전력을 제2 모터(3)에 통전하여, 제2 모터(3)가 토크를 출력해도 된다. 즉, 엔진(1)으로부터 출력된 동력(토크)과 제2 모터(3)로부터 출력된 동력(토크)를 구동륜에 전달해도 된다. 이 HV 모드로 주행하고 있는 상태가 본 발명을 실시한 경우에 있어서의 「제3 구동 상태」의 일례이다.

투 모터 모드는, 제1 모터(2) 및 제2 모터(3)를 주행을 위한 구동력원으로서 동작시키고, 이들 2개의 모터(2, 3)의 동력으로 주행하는 모드이다. 그 경우, 제1 모터(2)의 출력 토크를 구동륜(21)에 전달하기 위해, 브레이크 기구(10)에 의해 캐리어(8)가 고정된다. 이 투 모터 모드로 주행하고 있는 상태가 본 발명을 실시한 경우에 있어서의 「제2 구동 상태」의 일례이다. 원 모터 모드는, 제2 모터(3)를 구동력원으로서 주행하는 모드이며, 원 모터 모드가 선택되어 있을 때에는, 엔진(1) 및 제1 모터(2)의 출력 토크의 제어가 정지시켜진다. 이 경우에는, 엔진(1)의 회전이 정지하여, 제1 모터(2)가 동반 회전된다. 또한, 원 모터 모드에서는, 브레이크 기구(10)에 의한 엔진(1)의 출력축의 고정이 해제되어 있고, 이 주행 모드가 본 발명을 실시한 경우에 있어서의 「제1 구동 상태」의 일례이다.

이들 주행 모드에서의 구동 토크나 연비 등은, 서로 다르므로, 그들 주행 모드의 영역을 차속이나 구동력 등에 의해 정하고, 액셀러레이터 개방도로 나타내어지는 요구 구동력이나 차속에 기초하여 주행 모드가 선택된다. 도 2에는 차속 V와 구동력 F에 의해 미리 정한 각 주행 모드의 영역을 나타내고 있다. 도 2에 부호 「AHV」로 나타내는 영역이 HV 모드의 영역, 부호 「A2M」으로 나타내는 영역이 투 모터 모드의 영역, 부호 「A1M」으로 나타내는 영역이 원 모터 모드의 영역이다.

도 2에 나타내는 바와 같이 차속이 비교적 빠르고, 또한 요구 구동력이 비교적 큰 경우에 HV 모드가 선택되므로, 그때에는, 동력 분할 기구(4)의 각 구성 요소에 큰 부하가 가해진다. 그와 같이 HV 모드가 선택되어 있을 때에는, 캐리어(8)의 회전에 수반하여 MOP(12)가 구동된다. 그로 인해, HV 모드에서는, MOP(12)로부터 동력 분할 기구(4)에 오일이 공급되고, 그 오일에 의해 윤활 또는 냉각된다.

한편, 원 모터 모드는 차속이 비교적 느리고, 또한 요구 구동력이 비교적 작은 경우에 선택된다. 또한, 원 모터 모드에서는, 동력 분할 기구(4)에 링 기어(6)로부터 토크가 입력되지만, 그 입력되는 토크에 대항한 토크(반력 토크)를 엔진(1)이나 제1 모터(2)로부터 출력되어 있지 않다. 그로 인해, 동력 분할 기구(4)에 큰 부하가 가해지지 않고, 윤활이나 냉각을 위해 다량의 오일을 필요로 하지 않는다. 또한, 상기한 동력 분할 기구(4)는 도시하지 않은 케이스에 덮여 있고, 다른 기어나 발열 부재를 냉각하기 위해, 그 케이스 내에는, 오일이 비산하고 있다. 그로 인해, 원 모터 모드에서는, MOP(12)나 EOP(13)에 의해 적극적으로 동력 분할 기구(4)에 오일을 공급하지 않아도, 상기 케이스 내에 비산하고 있는 오일에 의해 윤활 또는 냉각된다.

한편, 투 모터 모드는, 상기 원 모터 모드보다도 고차속이며 또한 상기 HV 모드보다도 저차속이며, 또한 요구 구동력이 원 모터 모드보다도 크고 또한 HV 모드보다도 작은 경우에 선택된다. 또한, 제1 모터(2)의 출력 토크를 구동륜(21)에 전달하기 위해 브레이크 기구(10)를 결합시켜 캐리어(8)를 고정하고 있으므로, 동력 분할 기구(4)에 큰 부하가 가해진다. 그러나, 상술한 바와 같이 캐리어(8)가 고정되어 있음으로써 MOP(12)가 구동되지 않는다. 그로 인해, 투 모터 모드에서는, 동력 분할 기구(4)에 EOP(13)로부터 오일을 공급하여, 윤활 또는 냉각하도록 구성되어 있다.

이들 주행 모드를 선택하고, 또한 선택한 주행 모드로 되도록 하이브리드 구동 장치의 각 부 및 EOP(13)를 제어하기 위한 컨트롤러로서의 전자 제어 장치(ECU)(23)가 설치되어 있다. ECU(23)에는, 주행 모드를 선택하는 제1 제어부(23a)나, EOP(13)의 구동 및 정지를 제어하는 제2 제어부(23b), 혹은 도시하지 않은 각 센서로부터의 전기 신호를 검출하는 복수의 검출부(23c, 23c), 또는 입력된 전기 신호 등에 기초하여 다양한 상태를 추정하는 복수의 추정부(23d) 등이 내재하고 있다. 이 ECU(23)는, 마이크로컴퓨터를 주체로 하여 구성되고, 입력된 데이터 및 미리 기억하고 있는 맵 등의 데이터에 기초하여 연산을 행하고, 그 연산 결과를 제어 지령 신호로서 엔진(1)이나 각 모터(2, 3) 혹은 각 모터(2, 3)를 위한 축전 장치나 인버터, 브레이크 기구(10), 또는 EOP(13) 등에 출력하도록 구성되어 있다. 또한, ECU(23)에 입력되는 데이터, 바꿔 말하면, 제어에 사용하는 데이터의 예를 들면, 차속, 액셀러레이터 개방도, 각 모터(2, 3)의 회전수, 각 모터(2, 3)의 구동 전류, 윤활유의 온도(유온), 하이브리드 차량이 놓여 있는 환경의 온도(외기 온도), 네비게이션 시스템에 의해 검출되는 주행 노면 상태(구배 각도) 등이다. 또한, 상술한 도 2에 나타내는 영역이나 후술하는 EOP(13)를 구동시키는 영역(이하, EOP 구동 영역이라고 기재함) AE, 또는 후술하는 조정값 ΔA를 정하기 위한 맵, 시간이나 온도의 판단 역치 등은 미리 기억시켜져 있다.

상술한 바와 같이 원 모터 모드나 HV 모드에서는, EOP(13)로부터 동력 분할 기구(4)에 오일을 공급하고 있지 않으므로, 투 모터 모드로 전환할 때에는, EOP(13)를 구동시키기 시작하게 된다. 본 발명에 관한 하이브리드 차량의 제어 시스템은, 원 모터 모드 또는 HV 모드가 선택되어 있는 상태에서 미리 정한 소정의 조건이 성립한 경우에, EOP(13)를 기동시켜 EOP(13)로부터 동력 분할 기구(4)에의 오일의 공급을 개시하도록 구성되어 있다. 즉, 투 모터 모드로 전환되기 이전에 EOP(13)가 기동되어 동력 분할 기구(4)에 오일을 공급하기 시작하도록 구성되어 있다. 또한, 소정의 조건이라 함은, 예를 들어, 원 모터 모드가 선택되어 있는 경우에 있어서의 요구 구동력이, 원 모터 모드로부터 투 모터 모드로 전환되는 값보다도 작은 소정값 이상으로 되는 것이나, 원 모터 모드가 선택되어 있는 경우에 있어서의 차속이, 원 모터 모드로부터 투 모터 모드로 전환되는 값보다도 작은 소정값 이상으로 되는 것, 혹은 HV 모드가 선택되어 있는 경우에 요구 구동력이, HV 모드로부터 투 모터 모드로 전환되는 값보다도 큰 소정값 이하로 되는 것이나, HV 모드가 선택되어 있는 경우에 있어서의 차속이, HV 모드로부터 투 모터 모드로 전환되는 차속보다도 큰 값 이하로 되는 것 등이다. 도 1에는, 본 발명에 관한 제어 시스템에서 실행되는 제어의 일례를 설명하기 위한 흐름도를 나타내고 있다. 상기 ECU(23)가, 컨트롤러로서 이 흐름도를 실행하도록 구성되어 있다. 도 1에 나타내는 예는, EOP(13)가 정지하고 있을 때에 소정 시간마다 반복하여 실행된다.

도 1에 나타내는 예에서는, 요구 구동력 및 차속에 따라 EOP(13)를 구동시키도록 구성되어 있고, 우선, EOP 구동 영역 AE를 정한다(스텝 S1). 상술한 바와 같이 투 모터 모드로 전환된 직후에 있어서의 윤활 부족이나 냉각 부족을 억제하기 위해, 상기 EOP 구동 영역 AE는, 투 모터 모드가 선택되는 영역 A2M보다도 넓은 영역으로 정하는 것이 바람직하다. 그와 같이 EOP 구동 영역 AE를 정한 예를 도 2에 파선으로 나타내고 있고, EOP 구동 영역 AE의 하한값은, 원 모터 모드가 선택되는 영역 A1M 내로 정해지고, EOP 구동 영역 AE의 상한값은, HV 모드가 설정되는 영역 AHV 내로 정해져 있다. 또한, EOP 구동 영역 AE에 있어서의 하한값이, 본 발명을 실시한 경우에 있어서의 「제1 펌프 전환값」 및 「제2 펌프 전환값」의 일례이며, 상한값이 「제3 펌프 전환값」 및 「제4 펌프 전환값」의 일례이며, 또한 투 모터 모드가 선택되는 영역 A2M의 하한값이, 본 발명을 실시한 경우에 있어서의 「제1 구동 전환값」 및 「제2 구동 전환값」의 일례이며, 상한값이 「제3 구동 전환값」 및 「제4 구동 전환값」의 일례이다. 이 EOP 구동 영역 AE는, 고정값이어도 되고, 다양한 조건에 따라 투 모터 모드가 선택되는 영역 A2M으로부터 구동력 또는 차속을 증대 또는 감소시킨 값에 EOP 구동 영역 AE의 상한값 및 하한값을 정하도록 구성되어 있어도 된다. 이하의 설명에서는, 그 구동력 또는 차속을 증대 또는 감소시키는 양(편차)을, 조정값 ΔA라고 기재한다.

이 EOP 구동 영역 AE는, 원 모터 모드나 HV 모드로부터 투 모터 모드로 전환되기 이전에 EOP(13)를 기동시킴과 함께, EOP(13)를 과잉으로 구동시키는 것을 억제하도록 정해져 있다. 따라서, 원 모터 모드나 HV 모드로부터 투 모터 모드로 전환될 때까지의 시간보다도, EOP(13)를 구동시키기 시작하고 나서 동력 분할 기구(4)에 오일이 공급되기 시작할 때까지의 시간이 짧아지도록 EOP 구동 영역 AE를 정하는 것이 바람직하다. EOP(13)를 구동시키기 시작하고 나서 동력 분할 기구(4)에 오일이 공급되기 시작할 때까지의 시간은, 오일의 점도나 EOP(13)를 정지시키고 있는 시간 등에 따라 변화하므로, 이하의 설명에서는, 우선, 오일의 점도에 따라 조정값 ΔA를 정하는 예에 대해 설명한다.

오일의 점도는, 오일의 온도가 저하될수록 높아진다. 또한, 오일의 점도가 높으면, 오일과 유로의 점성 저항이 높아지므로, EOP(13)가 구동되기 시작하고 나서 동력 분할 기구(4)에 오일이 도달할 때까지의 시간이 길어진다. 그로 인해, 투 모터 모드로 전환되는 시점에서, EOP(13)로부터 출력된 오일이 동력 분할 기구(4)에 공급되도록 하기 위해서는, 오일의 온도가 낮을수록 일찍부터 EOP(13)를 구동시키기 시작해 두는 것이 바람직하다. 도 3에 나타내는 예에서는, 오일의 온도가 낮을수록 조정값 ΔA를 크게 하여 EOP 구동 영역 AE를 정하도록 구성되어 있다. 또한, 도 3에 나타내는 횡축은 오일의 온도를 나타내고, 종축은 조정값 ΔA를 나타내고 있다.

도 3에 있어서의 조정값 ΔA는, 오일의 온도마다 EOP(13)로부터 동력 분할 기구(4)까지 오일이 흐르는 시간을 구하고, 이어서, 통상의 조작에 의해 행해지는 구동력의 변화율을 구하고, 그 변화율에 상기 구해진 시간을 적산함으로써 정할 수 있다. 또는, 현상의 구동력에 기초하는 가속도에 상기 구해진 시간을 적산함으로써 조정값 ΔA를 정할 수 있다. 혹은 실험이나 시뮬레이션 등에 의해 구동력과 오일의 온도를 파라미터로 하여, 또는 차속과 오일의 온도를 파라미터로 하여, 투 모터 모드로 전환되는 시점에서 EOP(13)로부터 동력 분할 기구(4)에 오일이 공급되는 구동력이나 차속을 구하고, 그 구동력 또는 차속과 투 모터 모드가 선택되는 영역 A2M의 하한값과의 차, 또는 상한값과의 차를 조정값 ΔA로서 정할 수 있다. 상기한 바와 같이 정해진 조정값 ΔA를, 투 모터 모드가 선택되는 영역 A2M의 상한값에 가산하거나, 또는 그 영역 A2M의 하한값으로부터 감산하여, EOP 구동 영역 AE를 정한다.

또한, 오일의 온도는, 외기온이나 EOP(13)의 온도를 검출함으로써 추정할 수 있다. 따라서, 상술한 바와 같이 오일의 온도를 파라미터로 하여, 조정값 ΔA를 정하도록 구성된 것에 한하지 않고, 외기온이나 EOP(13)의 온도 등 오일의 온도에 기여하는 다른 파라미터에 기초하여 조정값 ΔA를 정하도록 구성하고 있어도 된다.

또한, EOP(13)는, 오일을 퍼 올려 토출하는 것이며, EOP(13)나 유로는 불가피적으로 오일이 누설되므로, EOP(13)가 정지하면 그 정지한 시간에 따라 EOP(13)나 유로로부터 오일이 빠져 나온다. 따라서, 다시, EOP(13)가 구동되기 시작하면, EOP(13)의 내부 및 유로의 내부에 오일이 충전된 후에, 동력 분할 기구(4)에 오일이 공급되므로, EOP(13)가 정지하고 있는 시간이 길수록, 다시, EOP(13)가 구동되기 시작하고 나서 동력 분할 기구(4)에 오일이 공급될 때까지의 시간이 길어진다. 그로 인해, EOP(13)가 정지하고 나서의 경과 시간이나 EOP(13)를 정지시키고 나서의 주행 거리 또는 정차 시간 등에 기초하여 조정값 ΔA를 구하고, 투 모터 모드가 선택되는 영역 A2M의 상한값에 가산하거나, 또는 그 영역 A2M의 하한값으로부터 감산하여 EOP 구동 영역 AE를 정하도록 구성하는 것이 바람직하다. 도 4는 그 일례를 나타내고 있고, 횡축이 EOP(13)를 정지시키고 나서의 주행 거리를 나타내고, 종축은, 조정값 ΔA를 나타내고 있다. 또한, 도 4에 나타내는 바와 같이 주행 거리에 따라 조정값 ΔA를 비례적으로 증대시켜도 되고, 이차함수적으로 증대시켜도 된다.

한편, 차량의 전원(Acc)을 오프하고 있는 기간은, EOP(13)가 정지하고 있는 시간을 판단할 수 없다. 그러한 경우에는, 예를 들어 EOP(13) 및 유로로부터 오일이 완전히 빠져 있다고 판단할 수 있는 시간에 기초하여 정해지는 조정값 ΔA와 동일한 값으로 조정값 ΔA를 정하는 등, 원 모터 모드로부터 투 모터 모드로 전환되는 시점에서, 확실하게 동력 분할 기구(4)에 오일이 도달하고 있도록, 조정값 ΔA를 정하는 것이 바람직하다. 또한, 투 모터 모드로 일단 전환된 후에는, EOP(13)를 정지시키고 있는 시간 등을 판단할 수 있으므로, 그 경우에는, 상술한 제어 등에 기초하여 조정값 ΔA를 정하도록 구성하면 된다.

또한, 원 모터 모드나 HV 모드 시에 투 모터 모드가 선택되는 영역 A2M을 향해 요구 구동력이 변화하고, 그 요구 구동력의 변화량이 클수록 투 모터 모드로 전환될 가능성이 높거나, 또는 단시간에 투 모터 모드로 전환될 가능성이 높다. 구체적으로는, 주행로가 오르막길이며, 그 구배 각도가 클수록 요구 구동력이 커질 가능성이 높고, 그와 같이 요구 구동력이 커지면 원 모터 모드로부터 투 모터 모드로 전환될 가능성이 높아진다. 또한, 주행로가 내리막길이며, 그 구배 각도가 클수록 요구 구동력이 작아지거나, 또는 회생 제동시킬 가능성이 높아지고, 그와 같이 요구 구동력이 작아지는 것, 또는 회생 제동시키기 위해, HV 모드로부터 투 모터 모드로 전환될 가능성이 높아진다. 그로 인해, 요구 구동력의 변화량이 클수록, 조정값 ΔA를 크게 하는 것이 바람직하다.

그와 같이 요구 구동력의 변화량에 따라 조정값 ΔA를 정하는 예를, 도 5 및 도 6에 나타내고 있다. 도 5에 나타내는 예는, 원 모터 모드가 선택된 상태에서 오르막길을 주행하고 있을 때에, 그 구배 각도에 따라 조정값 ΔA를 정한 것으로서, 구배 각도가 θ1인 경우에는, 해칭을 부여한 양이 조정값 ΔA로 된다.

이 맵은, 오르막길을 주행하고 있을 때에 차속을 일정하게 유지하도록 구동력을 증대시키는 경우에, 그 구동력을 증대시키는 양을 실험이나 시뮬레이션 등에 의해 구하고, 그 구동력의 증대량분을 조정값 ΔA로서 정할 수 있다. 그리고, 조정값 ΔA를, 투 모터 모드가 선택되는 영역 A2M의 하한값으로부터 감산하여 EOP 구동 영역 AE의 하한값을 정할 수 있다. 또한, 주행 노면의 구배 각도는, 차량에 탑재되어 있는 구배 각도를 검출하는 센서나, 네비게이션 시스템 등에 기초하여 검출할 수 있다.

또한, 요구 구동력은 액셀러레이터 조작량에 따라 변화하므로, 액셀러레이터 조작(개방도)의 변화량이 커질수록, 투 모터 모드로 전환될 가능성이 높다. 그로 인해, 도 6에 나타내는 바와 같이 액셀러레이터 조작의 변화량이 커질수록 조정값 ΔA가 커지도록 정하고, 투 모터 모드가 선택되는 영역 A2M의 상한값에 가산하거나, 또는 그 영역 A2M의 하한값으로부터 감산하여 EOP 구동 영역 AE를 정해도 된다. 또한, 도 6에 나타내는 바와 같이 액셀러레이터 조작의 변화량에 따라 조정값 ΔA를 이차함수적으로 증대시켜도 되고, 비례적으로 증대시켜도 된다.

상술한 바와 같이 다양한 조건에 따라 EOP 구동 영역 AE를 정한 후에, 요구 구동력과 차속에 기초하는 운전 상태가, EOP 구동 영역 AE 내인지 여부를 판단한다(스텝 S2). 요구 구동력과 차속에 기초하는 운전 상태가, EOP 구동 영역 AE 내가 아니고, 스텝 S2에서 부정적으로 판단된 경우에는, 그대로 이 루틴을 일단 종료한다. 그와는 반대로 상기 운전 상태가, EOP 구동 영역 AE 내인 경우에는, EOP(13)를 구동시키기 시작하고(스텝 S3), 이어서, 그 운전 상태가 투 모터 모드가 선택되는 영역 A2M 내인지 여부가 판단된다(스텝 S4).

상기 운전 상태가 투 모터 모드가 선택되는 영역 A2M 내가 아니고, 스텝 S4에서 부정적으로 판단된 경우, 바꾸어 말하면, 운전 상태가 원 모터 모드 또는 HV 모드 중 어느 하나가 선택되는 영역 A1M, AHV인 경우에는, 그대로 이 루틴을 일단 종료한다. 이 경우에는, EOP(13)를 계속해서 구동한 상태에서, 원 모터 모드 또는 HV 모드로 주행하게 된다. 그와는 반대로, 운전 상태가 투 모터 모드가 선택되는 영역 A2M이며, 스텝 S4에서 긍정적으로 판단된 경우에는, 투 모터 모드로 전환하여(스텝 S5), 이 루틴을 일단 종료한다.

상술한 바와 같이 EOP 구동 영역 AE를, 투 모터 모드가 선택되는 영역 A2M보다도 넓은 영역으로 정함으로써, 투 모터 모드로 전환되기 이전에, EOP(13)가 구동되게 된다. 그로 인해, 투 모터 모드로의 전환에 지체 없이 동력 분할 기구(4)에 오일을 공급할 수 있다. 그 결과, 투 모터 모드에 있어서의 윤활 부족이나 냉각 부족을 억제할 수 있으므로, 투 모터 모드에 의해 주행하는 기간을 길게 하거나, 또는 그 기회를 늘릴 수 있다. 또한, 상술한 바와 같이 EOP(13)로부터 동력 분할 기구(4)에 오일이 공급될 때까지의 시간이나 요구 구동력의 변화량 등에 기초하여 EOP(13)를 구동시키므로, EOP(13)를 과잉으로 구동시키는 등의 사태가 발생하는 것을 억제할 수 있고, 나아가서는 전력 소비량이 악화되는 것을 억제할 수 있다.

한편, 원 모터 모드가 선택되어 있는 경우에 EOP(13)를 정지하면, EOP(13)로부터 공급되는 오일에 의한 냉각이 행해지지 않으므로, EOP(13)를 구동하고 있는 경우와 비교하여 냉각성이 저하된다. 그와는 반대로 원 모터 모드라도 EOP(13)를 계속해서 구동시키면 EOP(13)를 구동시키기 위한 전력 소비량이 많아질 가능성이 있다. 그로 인해, 본 발명에 관한 제어 시스템은, 투 모터 모드로부터 원 모터 모드로 전환된 후에, 동력 분할 기구(4)를 냉각하기 위해 EOP(13)를 어느 정도 계속해서 운전시킨 후에 정지시키도록 구성되어 있다. 그 제어의 일례를 도 7에 나타내고 있다. 또한, 도 7에 나타내는 루틴은, EOP(13)를 구동시키고 있는 동안에, 소정 시간마다 반복해서 실행된다.

도 7에 나타내는 예에서는, 우선, 투 모터 모드로부터 원 모터 모드로 전환되었는지 여부가 판단된다(스텝 S21). 이 스텝 S21은, 요구 구동력과 차속이 투 모터 모드가 선택되는 영역 A2M보다도 작아졌는지 여부, 또는 다른 제어에 의해 원 모터 모드의 플래그가 성립하였는지 여부에 의해 판단할 수 있다. 투 모터 모드가 유지되어 있음으로써 스텝 S21에서 부정적으로 판단된 경우에는, 그대로 이 루틴을 일단 종료한다.

그와는 반대로 투 모터 모드로부터 원 모터 모드로 전환됨으로써 스텝 S21에서 긍정적으로 판단된 경우에는, 도 1에 나타내는 스텝 S1과 마찬가지로 EOP 구동 영역 AE를 정한다(스텝 S22). 이어서, 요구 구동력과 차속이, 스텝 S22에서 정해진 EOP 구동 영역 AE 내인지 여부가 판단된다(스텝 S23). 이 스텝 S22와 스텝 S23은, 원 모터 모드로부터 투 모터 모드로 다시 전환된 경우에, EOP(13)로부터 동력 분할 기구(4)에의 오일의 공급 지연을 억제하기 위해 마련된 스텝이다.

따라서, 요구 구동력과 차속이 EOP 구동 영역 AE 내이며 스텝 S23에서 긍정적으로 판단된 경우에는, EOP(13)를 구동시킨 상태에서 이 루틴을 일단 종료한다. 그와는 반대로 요구 구동력과 차속이 EOP 구동 영역 AE 내가 아니고 스텝 S23에서 부정적으로 판단된 경우에는, 이어서, 투 모터 모드가 종료되고 나서의 경과 시간이 미리 정해진 소정 시간 이상인지 여부가 판단된다(스텝 S24). 이 스텝 S24에 있어서의 소정 시간은, 원 모터 모드로 주행한 상태에서 EOP(13)로부터 오일을 동력 분할 기구(4)에 공급함으로써, 동력 분할 기구(4)의 온도가 내구성을 고려한 온도, 또는 차량에의 조립 시의 온도 등 미리 정한 소정의 온도까지 저하되는 시간이며, 실험이나 시뮬레이션 등에 의해 정할 수 있다.

투 모터 모드가 종료되고 나서의 경과 시간이 미리 정해진 소정 시간 미만이며, 스텝 S24에서 부정적으로 판단된 경우에는, 그대로 이 루틴을 일단 종료한다. 즉, EOP(13)를 계속해서 구동한다. 그와는 반대로, 투 모터 모드가 종료되고 나서의 경과 시간이 미리 정해진 소정 시간 이상이며, 스텝 S24에서 긍정적으로 판단된 경우에는, 동력 분할 기구(4)가 충분히 냉각되어 있고, 또한 전력 소비량을 저하시키기 위해, EOP(13)를 정지시켜(스텝 S25), 이 루틴을 일단 종료한다.

상술한 바와 같이 투 모터 모드로부터 원 모터 모드로 전환된 후라도, 소정 시간 계속해서 EOP(13)를 구동시킴으로써 동력 분할 기구(4)를 냉각할 수 있다. 그로 인해, 동력 분할 기구(4)를 신속히 냉각할 수 있으므로, 비교적 빠른 단계에서 원 모터 모드로부터 투 모터 모드로 전환된 경우라도, 동력 분할 기구(4)의 과열에 의한 제한 등에 의해 투 모터 모드에 의한 주행 기간이 제한되거나, 또는 그와 같이 주행하는 기회가 제한되는 것을 억제할 수 있다. 또한, EOP(13)를 상시 구동시키는 일이 없으므로, 전력 소비량이 증대되는 것을 억제할 수 있다.

또한, 도 7에 나타내는 스텝 S24에 있어서의 소정 시간은, 고정값이어도 되고, 조건에 따라 변화하는 값이어도 된다. 구체적으로는, 투 모터 모드 시에 EOP(13)를 구동시켰다고 해도 적지 않게 동력 분할 기구(4)는 승온하는 경우가 있고, 그 온도는, 투 모터 모드 시에 있어서의 부하에 따라 다르다. 즉, 투 모터 모드로부터 원 모터 모드로 전환한 시점에서의 동력 분할 기구(4)의 온도는, 투 모터 모드 시에 있어서의 부하에 의존하게 된다. 이 부하는, 투 모터 모드 시에 있어서의 제1 모터(2)의 출력 토크와 회전수에 기초하므로, 상기 소정 시간은, 투 모터 모드가 선택되어 주행하고 있을 때에 있어서의 제1 모터(2)의 출력 토크와 회전수에 기초하여 변화시켜도 된다. 보다 구체적으로는, 투 모터 모드 시에 있어서의 제1 모터(2)의 출력 토크가 클수록, 소정 시간을 길게 하고, 또한 제1 모터(2)가 고회전수일수록, 소정 시간을 길게 하고, 혹은 투 모터 모드 시에 있어서의 제1 모터(2)의 출력 토크의 평균값이나 제1 모터(2)의 회전수의 평균값이 클수록, 소정 시간을 길게 해도 된다.

상술한 예에서는, 투 모터 모드가 종료된 후에 미리 정해진 기간, EOP(13)를 계속하여 구동시키도록 구성되어 있지만, 동력 분할 기구(4)의 온도를 검출 또는 추정하고, 그 온도가 소정의 온도 이하까지 저하된 것을 조건으로 하여 EOP(13)를 정지시키도록 구성되어 있어도 된다. 그 예를 설명하기 위한 흐름도를 도 8에 나타내고 있고, 도 8에 있어서의 스텝 S34 이외는, 상기 도 7에 나타내는 예와 마찬가지이므로, 동일한 참조 부호를 부여하여 그 설명을 생략한다.

도 8에 나타내는 예에서는, 피니언 기어(7)의 온도를 추정하고, 그 추정 온도가 미리 정해진 소정의 온도 이하로 된 경우에 EOP(13)를 정지시키도록 구성되어 있다. 구체적으로는, 요구 구동력 및 차속이 EOP 구동 영역 AE 내가 아니고 스텝 S23에서 부정적으로 판단된 경우에는, 피니언 기어(7)의 추정 온도가, 미리 정해진 소정 온도 이하인지 여부를 판단하고(스텝 S34), 피니언 기어(7)의 추정 온도가, 미리 정해진 소정 온도 이하이며 스텝 S34에서 긍정적으로 판단된 경우에, EOP(13)를 정지시킨다(스텝 S25). 그와는 반대로 피니언 기어(7)의 추정 온도가, 미리 정해진 소정 온도보다도 높고 스텝 S34에서 부정적으로 판단된 경우에는, EOP(13)를 계속해서 구동시켜 이 루틴을 일단 종료한다.

또한, 스텝 S34에서 피니언 기어(7)의 온도를 추정하는 것은, 투 모터 모드로 주행하고 있을 때에 피니언 기어(7)의 회전수가 가장 고회전수로 되고, 발열량이 커질 가능성이 높기 때문이다. 또한, 스텝 S34에 있어서의 피니언 기어(7)의 온도는, 투 모터 모드에 의해 주행하고 있을 때의 피니언 기어(7)의 발열량과, 원 모터 모드로 전환된 후의 방열량의 차로부터 구할 수 있다. 그 발열량은, 제1 모터(2)의 출력 토크와 회전수에 기초하여, 실험이나 시뮬레이션 등에 의해 구할 수 있고, 방열량은, 원 모터 모드에서의 차속과 EOP(13)로부터 공급되는 오일량에 기초하여, 실험이나 시뮬레이션 등에 의해 구할 수 있다. 또한, 스텝 S34에 있어서의 소정 온도는, 동력 분할 기구(4)의 온도가 내구성을 고려한 온도, 또는 차량에의 조립 시의 온도 등 미리 정한 소정의 온도 등 설계상 정해지는 온도이다.

이와 같이 투 모터 모드가 종료된 후라도, 피니언 기어(7)의 온도가 소정의 온도로 저하될 때까지 EOP(13)를 계속해서 구동시킴으로써, 동력 분할 기구(4)를 냉각할 수 있다. 그로 인해, 동력 분할 기구(4)를 신속히 냉각함으로써, 비교적 빠른 단계에서 원 모터 모드로부터 투 모터 모드로 전환된 경우라도, 동력 분할 기구(4)의 과열에 의한 제한 등에 의해 투 모터 모드에 의한 주행 기간이 제한되거나, 또는 그와 같이 주행하는 기회가 제한되는 것을 억제할 수 있다. 또한, EOP(13)를 상시 구동시키는 일이 없으므로, 전력 소비량이 증대되는 것을 억제할 수 있다.

또한, 투 모터 모드로부터 원 모터 모드로 전환하는 과정에서는, 제1 모터(2)의 출력 토크와 회전수를 점차 저하시킨다. 그와 같이 제1 모터(2)의 출력 토크와 회전수를 점차 저하시키면, 소정의 운전 상태에서 발열량보다도 방열량이 커진다. 그와 같이 발열량보다도 방열량이 커지는 시점에서, EOP(13)를 정지시켜도 된다. 구체적으로는, 제1 모터(2)의 출력 토크와 회전수에 기초하여 동력 분할 기구(4)의 발열량을 실험이나 시뮬레이션에 의해 구하고, 아울러 EOP(13)를 정지시킨 상태에서의 방열량을 실험이나 시뮬레이션에 의해 구한다. 이어서, 발열량보다도 방열량이 커지는 운전 상태를 구하여, 그 운전 상태로 되는 시점에서 EOP(13)를 정지시키도록 구성해도 된다. 이와 같이 투 모터 모드로부터 원 모터 모드로의 전환의 과도기에, 발열량보다도 방열량이 커지는 제1 모터(2)의 운전 상태에 따라 EOP(13)를 정지시킴으로써, 방열 작용을 계속시키면서 EOP(13)를 정지시킬 수 있다. 그로 인해, EOP(13)를 과잉으로 운전시키는 것을 억제할 수 있거나, 또는 EOP(13)를 조기에 정지시킬 수 있다. 그 결과, EOP(13)를 구동시키는 시간을 짧게 할 수 있으므로, 전력 소비량을 저감시킬 수 있다.

또한, 상기한 구체예에서는, 싱글 피니언형의 유성 기어 기구에 의해 동력 분할 기구가 구성되어 있는 예를 나타냈지만, 이 발명에서는, 더블 피니언형 유성 기어 기구에 의해 동력 분할 기구가 구성되어 있어도 된다. 또한, HV 모드에서는 MOP(12)가 구동되고 있으므로, HV 모드로부터 투 모터 모드로 전환될 때에는, 동력 분할 기구(4)에 충분한 오일이 공급되어 있고, 또한 유로 내에도 많은 오일이 충전되어 있을 가능성이 높으므로, 상기 EOP 구동 영역 AE의 상한값은, 투 모터 모드가 선택되는 영역의 상한값과 동일하게 하고 있어도 된다. 즉, EOP 구동 영역 AE의 상한값 또는 하한값 중 어느 한쪽을, 투 모터 모드가 선택되는 영역 A2M의 상한값 또는 하한값보다도 넓은 범위로 정하도록 구성하고 있어도 된다.

Claims

하이브리드 차량용 제어 시스템이며, 상기 차량은, 엔진(1), 출력 부재(14), 동력 분할 기구(4), 브레이크 기구(10), 제1 모터(2), 제2 모터(3), 제1 오일 펌프(12), 제2 오일 펌프(13)를 포함하고, 상기 동력 분할 기구(4)는 제1 회전 요소(8), 제2 회전 요소(5), 제3 회전 요소(6)를 포함하고, 차동 작용을 행하도록 구성되고, 상기 제1 회전 요소(8)는 상기 엔진(1)의 출력 토크가 전달되도록 구성되고, 상기 제2 회전 요소(5)에 발전 기능이 있는 상기 제1 모터(2)가 연결되고, 상기 제3 회전 요소(6)에 상기 출력 부재(14)가 연결되고, 상기 브레이크 기구(10)는 상기 제1 회전 요소(8)의 회전을 선택적으로 멈추도록 구성되고, 상기 제2 모터(3)는 상기 출력 부재(14)의 토크에 주행을 위한 구동 토크를 부가하도록 구성되고, 상기 제1 오일 펌프(12)는 상기 제1 회전 요소(8)에 연결되고 또한 상기 엔진(1)의 출력 토크에 의해 구동되어 상기 동력 분할 기구(4)에 오일을 공급하도록 구성되고, 상기 제2 오일 펌프(13)는 통전됨으로써 구동되어 상기 동력 분할 기구(4)에 오일을 공급하도록 구성되고,
상기 제어 시스템은,
전자 제어 장치(23)는,
이하의 i) 또는 ii) 중 어느 하나의 조건이 성립한 경우에, 제2 구동 상태를 선택하도록 구성되고,
i) 요구 구동력 또는 상기 차속이, 제1 구동 상태를 선택하는 상기 요구 구동력 또는 상기 차속보다도 증대되는 것
ii) 상기 요구 구동력 또는 상기 차속이, 제3 구동 상태를 선택하는 요구 구동력 또는 상기 차속보다도 저하되는 것
상기 전자 제어 장치(23)는, 이하의 iii)∼vi) 중 어느 하나의 조건이 성립한 경우에, 상기 제2 오일 펌프(13)를 기동하여 상기 제2 오일 펌프(13)로부터 상기 동력 분할 기구(4)에의 오일의 공급을 개시하도록 구성되어 있고,
iii) 상기 제1 구동 상태가 선택되어 있는 경우에, 상기 요구 구동력이 제1 펌프 전환값 이상으로 되는 것이며, 제1 펌프 전환값은, 상기 제1 구동 상태로부터 상기 제2 구동 상태로 전환하는 제1 구동 전환값보다도 작고,
iv) 상기 제1 구동 상태가 선택되어 있는 경우에, 상기 차속이 제2 펌프 전환값 이상으로 되는 것이며, 상기 제2 펌프 전환값은, 상기 제1 구동 상태로부터 상기 제2 구동 상태로 전환하는 제2 구동 전환값보다도 작고,
v) 상기 제3 구동 상태가 선택되어 있는 경우에, 상기 요구 구동력이 제3 펌프 전환값 이하로 되는 것이며, 상기 제3 펌프 전환값은, 상기 제3 구동 상태로부터 상기 제2 구동 상태로 전환하는 제3 구동 전환값보다도 크고,
vi) 상기 제3 구동 상태가 선택되어 있는 경우에, 상기 차속이 제4 펌프 전환값 이하로 되는 것이며, 상기 제4 펌프 전환값은, 상기 제3 구동 상태로부터 상기 제2 구동 상태로 전환하는 제4 구동 전환값보다도 크고,
상기 제1 구동 상태는, 상기 브레이크 기구(10)에 의한 상기 제1 회전 요소(8)의 고정을 해제하고, 또한 상기 제2 모터(3)의 구동 토크로 주행하는 상태이며, 상기 제2 구동 상태는, 상기 제1 회전 요소(8)를 상기 브레이크 기구(10)에 의해 고정한 상태에서 상기 제1 모터(2)가 출력한 토크를 상기 동력 분할 기구(4)를 통해 상기 출력 부재에 전달함과 함께 상기 제2 모터(3)가 상기 구동 토크를 출력하여 주행하는 상태이며, 상기 제3 구동 상태는, 상기 브레이크 기구(10)에 의한 상기 제1 회전 요소(8)의 고정을 해제한 상태에서 상기 엔진(1)의 출력 토크 또는 상기 엔진(1)과 상기 제2 모터(3)의 출력 토크로 주행하는 상태인 것을 포함하는, 하이브리드 차량용 제어 시스템.
제1항에 있어서, 상기 전자 제어 장치(23)는, 하기 vii) 또는 viii)을 실행하도록 구성되는, 하이브리드 차량용 제어 시스템.
vii) 제1 편차 또는 제2 편차를, 제1 시간 또는 제2 시간보다도 상기 제2 오일 펌프(13)가 기동되고 나서 상기 동력 분할 기구(4)에 오일이 공급되기 시작할 때까지의 시간이 짧아지도록 설정하는 것이며, 상기 제1 편차는, 상기 제1 구동 전환값과 상기 제1 펌프 전환값의 편차이며, 상기 제2 편차는, 상기 제2 구동 전환값과 상기 제2 펌프 전환값의 편차이며, 상기 제1 시간은, 상기 제1 구동 상태에 있어서 상기 요구 구동력이 상기 제1 펌프 전환값으로부터 상기 제1 구동 전환값으로 변화하는 데 필요로 하는 시간이며, 상기 제2 시간은 상기 차속이 상기 제2 펌프 전환값으로부터 상기 제2 구동 전환값으로 변화하는 데 필요로 하는 시간이며,
viii) 제3 편차 또는 제4 편차를, 제3 시간 또는 제4 시간보다도 상기 제2 오일 펌프(13)가 기동되고 나서 상기 동력 분할 기구(4)에 오일이 공급되기 시작할 때까지의 시간이 짧아지도록 설정하는 것이며, 상기 제3 편차는, 상기 제3 구동 전환값과 상기 제3 펌프 전환값의 편차이며, 상기 제4 편차는, 상기 제4 구동 전환값과 상기 제4 펌프 전환값의 편차이며, 상기 제3 시간은, 상기 제3 구동 상태에 있어서 상기 요구 구동력이 상기 제3 펌프 전환값으로부터 상기 제3 구동 전환값으로 변화하는 데 필요로 하는 시간, 상기 제4 시간은, 상기 차속이 상기 제4 펌프 전환값으로부터 상기 제4 구동 전환값으로 변화하는 데 필요로 하는 시간이다.
제1항에 있어서, 상기 전자 제어 장치(23)는, 상기 오일의 온도와 상기 외기온과 상기 제2 오일 펌프(13)의 온도 중 어느 하나의 온도를 검출하도록 구성되고,
상기 전자 제어 장치(23)는, 상기 제1 편차, 제2 편차, 제3 편차, 제4 편차 중 적어도 어느 하나의 편차를, 상기 검출된 온도가 낮을수록 커지도록 설정하도록 구성되어 있는, 하이브리드 차량용 제어 시스템.
제1항에 있어서, 상기 전자 제어 장치(23)는, 상기 제2 오일 펌프(13)가 정지하고 나서의 경과 시간 또는 주행 거리를 검출하도록 구성되고,
상기 전자 제어 장치(23)는, 상기 제1 편차, 제2 편차, 제3 편차, 제4 편차 중 적어도 어느 하나의 편차를, 상기 검출된 경과 시간 또는 주행 거리가 길수록 커지도록 설정하도록 구성되어 있는, 하이브리드 차량용 제어 시스템.
제1항에 있어서, 상기 전자 제어 장치(23)는, 정차 시간을 검출하도록 구성되고,
상기 전자 제어 장치(23)는, 상기 제1 편차, 제2 편차, 제3 편차, 제4 편차 중 적어도 어느 하나의 편차를, 상기 검출된 정차 시간이 길수록 커지도록 설정하도록 구성되어 있는, 하이브리드 차량용 제어 시스템.
제1항에 있어서, 상기 전자 제어 장치(23)는, 상기 제1 구동 상태가 선택되어 있는 상태에서의 상기 제1 구동 전환값을 향한 상기 요구 구동력의 변화량, 또는 상기 제3 구동 상태가 선택되어 있는 상태에서의 상기 제3 구동 전환값을 향한 상기 요구 구동력의 변화량을 추정하도록 구성되고,
상기 전자 제어 장치(23)는, 상기 제1 편차, 제2 편차, 제3 편차, 제4 편차 중 적어도 어느 하나의 편차를, 상기 추정된 요구 구동력의 변화량이 클수록 크게 설정하도록 구성되어 있는, 하이브리드 차량용 제어 시스템.
제1항에 있어서, 상기 전자 제어 장치(23)는, 주행 노면의 구배 각도를 검출하도록 구성되고,
상기 전자 제어 장치(23)는, 상기 제1 편차, 제2 편차, 제3 편차, 제4 편차 중 적어도 어느 하나의 편차를, 상기 검출된 주행 노면의 구배 각도가 클수록 크게 설정하도록 구성되어 있는, 하이브리드 차량용 제어 시스템.
제1항에 있어서, 상기 전자 제어 장치(23)는, 액셀러레이터 개방도의 변화율을 검출하도록 구성되고,
상기 전자 제어 장치(23)는, 상기 제1 편차, 제2 편차, 제3 편차, 제4 편차 중 적어도 어느 하나의 편차를, 상기 검출된 액셀러레이터 개방도의 변화율이 클수록 크게 설정하도록 구성되어 있는, 하이브리드 차량용 제어 시스템.
제1항에 있어서, 상기 전자 제어 장치(23)는, 차량의 시동 시에 상기 제1 펌프 전환값, 제2 펌프 전환값, 제3 펌프 전환값, 제4 펌프 전환값 중 적어도 어느 하나의 펌프 전환값을 설정하도록 구성되어 있는, 하이브리드 차량용 제어 시스템.
제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 전자 제어 장치(23)는, 제2 구동 상태로부터 상기 제1 구동 상태로 전환되고 나서 소정의 기간이 경과할 때까지, 상기 제2 오일 펌프(13)를 계속해서 구동시키도록 구성되어 있는, 하이브리드 차량용 제어 시스템.
제10항에 있어서, 상기 전자 제어 장치(23)는, 상기 제2 구동 상태로 주행하고 있었을 때에 있어서의 상기 제1 모터(2)의 출력 토크와 상기 제1 모터(2)의 회전수가 클수록, 상기 소정의 기간을 길게 하도록 구성되어 있는, 하이브리드 차량용 제어 시스템.
제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 전자 제어 장치(23)는, 상기 동력 분할 기구(4)의 온도를 추정하도록 구성되고, 상기 추정된 온도가, 미리 정해진 소정의 온도 이하로 될 때까지 상기 제2 오일 펌프(13)를 구동시키도록 구성되어 있는, 하이브리드 차량용 제어 시스템.
제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 전자 제어 장치(23)는, 상기 제2 구동 상태로부터 상기 제1 구동 상태로의 전환의 과도기에 있어서의 상기 제1 모터(2)의 출력 토크와 상기 제1 모터(2)의 회전수가 미리 정해진 소정값 이하로 저하될 때까지 상기 제2 오일 펌프(13)를 계속해서 구동시키도록 구성되어 있는, 하이브리드 차량용 제어 시스템.