KR100460821B1

KR100460821B1 - 전동기의 토크에 의해 제동되는 차량 및 그 제어 방법

Info

Publication number: KR100460821B1
Application number: KR10-2001-7010032A
Authority: KR
Inventors: 타바타아추시; 타가유타카; 나카무라세이지; 아마노마사야
Original assignee: 도요타지도샤가부시키가이샤
Priority date: 1999-02-08
Filing date: 2000-01-31
Publication date: 2004-12-09
Also published as: CN1230321C; CN1666900A; JP3680734B2; US6719076B1; CN100349763C; WO2000046062A1; EP1160119A1; EP1160119B1; EP1160119A4; KR20010101840A; CN1340009A

Abstract

본 발명은 차량에 있어서 전동기의 토크에 의한 제동시의 감속도를 용이하게 조정 가능하게 한다. 일 예로서, 차량의 동력 계통을 엔진(10), 모터(20), 토크 컨버터(30), 변속기(100) 및 차축(17)을 직렬로 결합한 구성으로 한다. 변속기는 제어 유닛(70)의 제어에 의해 변속비를 바꾸고, 전달되는 토크를 변경 가능한 기구이다. 운전자는 차 내의 시프트 레버 등을 조작하여, 동력원 브레이크에 의한 감속도를 지시할 수 있다. 제어 유닛은 소정의 맵을 참조하여, 모터의 토크와 변속비에 관하여, 지시된 감속도를 실현 가능한 조합을 설정한다. 제동시에는 액셀 페달의 유격에 상당하는 부분에서의 밟기량에 따라서 감속도가 수정된다. 이렇게 함으로써 동력원 브레이크에 의한 감속도를 용이하게 미세 조정할 수 있다.

Description

전동기의 토크에 의해 제동되는 차량 및 그 제어 방법{Vehicle braked by motor torque and method of controlling the vehicle}

최근, 차량의 일 형태로서, 엔진과 전동기를 동력원으로 하는 하이브리드 차량이 제안되고 있다. 예를 들면, 일본 특개평9-37407에 기재된 하이브리드 차량은, 변속기를 개재시켜 엔진의 출력축을 구동축에 결합한 통상의 차량의 동력 계통에 대하여, 엔진과 변속기 사이에 직렬로 전동기를 추가한 구성으로 이루어지는 차량이다. 이러한 구성에 의하면, 엔진 및 전동기의 쌍방을 동력원으로 하여 주행하는 것이 가능하다. 일반적으로 차량의 발진시에는 엔진의 연료 소비율이 나쁘다. 하이브리드 차량은, 이러한 운전을 회피하기 위해서, 전동기의 동력을 이용하여 발진한다. 차량이 소정의 속도에 도달한 이후에, 엔진을 시동하고, 그 동력을 이용하여 주행한다. 따라서, 하이브리드 차량은 발진시의 연료 소비율을 향상시킬 수 있다. 또한, 하이브리드 차량은 구동축의 회전을 전동기에 의해 전력으로서 회생하여 제동할 수 있다(이하, 이러한 제동을 회생 제동이라고 부른다). 하이브리드 차량은 회생 제동에 의해 운동 에너지를 낭비 없이 이용할 수 있다. 이러한 특징에 의해 하이브리드 차량은 연료 소비율이 뛰어나다는 이점을 갖고 있다.

차량의 제동 방법에는, 브레이크 페달의 조작에 따라 패드 등을 세게 눌러 차축에 마찰을 주는 형식의 제동 방법(이하, 간단히 휠 브레이크라고 부른다)과, 소위 엔진 브레이크와 같이 동력원으로부터 구동축에 부하를 주는 제동 방법(이하, 동력원 브레이크라고 부른다)이 있다. 하이브리드 차량에서는, 동력원 브레이크로서, 엔진의 펌핑 로스에 기초하는 엔진 브레이크와, 전동기에서의 회생 부하에 의한 회생 제동이 있다. 동력원에 의한 제동은 액셀 페달로부터 브레이크 페달로의 밟기 전환을 행하지 않고서 제동을 행할 수 있는 점에서 유용하다. 동력원 브레이크의 유용성을 높이기 위해서는 운전자가 의도하는 감속량을 임의로 설정할 수 있는 것이 바람직하다.

여기서, 엔진 브레이크는 흡기 밸브 및 배기 밸브의 개폐 타이밍을 변경하지 않는 한, 엔진의 회전수에 따라 감속량이 거의 일정한 값이 된다. 따라서, 운전자가 엔진 브레이크에 의해 소망의 감속량을 얻기 위해서는, 시프트 레버를 조작하여 변속기의 변속비를 변경하고, 동력원의 토크와 구동축에 출력되는 토크의 비를 변경할 필요가 있었다. 한편, 전동기의 회생 제동은 회생 부하를 비교적 용이하게 제어할 수 있고, 감속량의 제어가 비교적 용이하게 실현 가능하다는 이점이 있다. 이러한 관점에서, 일본 특개평9-37407호에 기재된 하이브리드 차량에서는, 사용자가 설정한 감속량을 얻도록 전동기의 회생 감속량을 제어하고 있다.

그러나, 종래의 하이브리드 차량에서는 감속량의 설정을 변경하기 위해서 특별한 조작이 필요하였다. 이 때문에, 동력원 브레이크로 운전자가 의도한 감속량을 얻는 것이 용이하지 않고, 동력원 브레이크를 충분히 유효하게 활용할 수 없었다. 필요하게 되는 감속량은 차량의 주행 상태에 따라서 빈번하게 변하는 것이 통상이지만, 종래의 하이브리드 차량에서는 이러한 변화에 충분히 추종하여 감속량을 변경할 수 없고, 감속량의 미묘한 조정이 곤란하다는 과제도 있었다.

종래의 하이브리드 차량에서는 전동기의 회생 부하가 변경 가능한 범위에서 감속량을 설정할 수 있는 것에 불과하였다. 이 때문에, 사용자가 의도하는 감속량을 충분히 얻을 수 없는 경우가 있었다. 특히, 차량이 고속으로 주행 중에 감속량이 부족한 경향에 있었다.

부족한 감속량을 보충하기 위해서, 휠 브레이크를 이용하면, 페달의 밟기 전환 없이 제동을 행할 수 있다고 하는 동력원 브레이크의 이점을 손상시키게 된다. 또한, 휠 브레이크를 사용하면 차량의 운동 에너지는 열 에너지로서 소비되므로, 에너지의 유효 이용이라고 하는 하이브리드 차량의 이점을 손상시키게 된다.

종래의 하이브리드 차량에서도 시프트 레버를 조작하여 변속기의 변속비를 변경하면, 큰 감속량을 얻는 것이 가능하였다. 그러나, 이러한 경우에는 시프트 레버의 조작에 따라서 감속량이 크게 변화하기 때문에, 승차감이 나빠진다는 과제가 있었다.

이상에서 설명한 여러 가지의 과제는, 엔진과 전동기를 동력원으로 하는 하이브리드 차량 뿐만 아니라, 전동기의 토크에 의해 제동하는 차량에 공통의 과제였다. 주행시의 동력원으로서 이용되지 않고, 회생 제동 등을 목적으로 하여 전동기를 탑재하고 있는 차량에 대해서도 공통의 과제이었다.

본 발명은 기계적 마찰력에 의한 브레이크를 사용한 제동 이외에, 전동기를 이용한 제동을 행할 수 있는 차량 및 그 제어 방법에 관한 것으로, 상세하게는 전동기를 이용한 제동시에 있어서의 감속량을 임의로 조정 가능한 차량 및 해당 제동을 실현하는 제어 방법에 관한 것이다.

도 1은 실시예로서의 하이브리드 차량의 개략 구성도.

도 2는 변속기(100)의 내부 구조를 도시하는 설명도.

도 3은 클러치, 브레이크, 및 원웨이 클러치의 계합 상태와 변속단과의 관계를 도시하는 설명도.

도 4는 본 실시예의 하이브리드 차량에 있어서의 시프트 포지션의 조작부(160)를 도시하는 설명도.

도 5는 스티어링에 설치된 조작부를 도시하는 설명도.

도 6은 변형예의 조작부(160A)를 도시하는 설명도.

도 7은 본 실시예에 있어서의 하이브리드 차량의 계기판을 도시하는 설명도.

도 8은 제어 유닛(70)에 대한 입출력 신호의 결선을 도시하는 설명도.

도 9는 차량의 주행 상태와 동력원의 관계를 도시하는 설명도.

도 10은 변속기(100)의 변속단과 차량의 주행 상태의 관계를 도시하는 설명도.

도 11은 본 실시예의 하이브리드 차량에 대하여, 차속 및 감속도와, 변속단의 조합의 맵을 도시하는 설명도.

도 12는 차속(Vs)에 있어서의 감속도와 변속단과의 관계를 도시한 설명도.

도 13은 변속단을 일정하게 한 경우의 감속도를 도시하는 설명도.

도 14는 모터(20)를 회생 운전하는 경우의 제동 토크와, 모터(20)를 역행 운전하는 경우의 제동 토크와의 관계를 모식적으로 도시한 설명도.

도 15는 감속 제어 처리 루틴의 흐름도.

도 16은 액셀 개방도에 대하여 도시하는 설명도.

도 17은 초기 설정 처리 루틴의 흐름도.

도 18은 감속도 설정 처리 루틴의 흐름도.

도 19는 감속도의 제 1 설정예를 도시하는 타임차트.

도 20은 감속도의 제 2 설정예를 도시하는 타임차트.

도 21은 감속도의 제 3 설정예를 도시하는 타임차트.

도 22는 감속도의 제 4 설정예를 도시하는 타임차트.

도 23은 변속단 선택 처리 루틴의 흐름도.

도 24는 제동 제어 처리 루틴의 흐름도.

도 25는 액셀 개방도 보정 계수의 설정에 대하여 도시하는 설명도.

도 26은 액셀 개방도에 따른 감속도의 변경 범위와 변속단과의 관계에 대하여 도시하는 설명도.

도 27는 제 2 실시예로서, 시리즈 하이브리드 차량의 구성을 도시하는 설명도.

도 28은 제 3 실시예로서의 차량의 구성을 도시하는 설명도.

도 29는 제 4 실시예에 있어서의 감속 제어 처리 루틴의 흐름도.

도 30은 제 4 실시예에 있어서의 제동 토크의 설정예를 도시하는 설명도.

도 31은 로크업 클러치의 계합 상태를 도시하는 설명도.

도 32는 로크업 클러치의 계합력과 모터의 제동 토크의 관계를 도시하는 설명도.

본 발명은 전동기의 토크를 이용한 제동에 있어서의 감속량을 운전자가 위화감이 없는 조작으로 용이하게 조정 가능한 차량 및 그 제어 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다. 또한, 운전자의 지시에 따라서 폭 넓은 범위에서 원활하게 조정 가능한 차량 및 이러한 제동을 실현하기 위한 제어 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

상술한 과제의 적어도 일부를 해결하기 위해서, 본 발명은 다음의 구성을 채용하였다.

본 발명의 차량은,

액셀 유닛의 조작에 의해 동력원으로부터 구동축에 출력되는 동력을 조정하여 주행하는 차량으로서,

상기 구동축에 제동력을 부여 가능하게 설치된 전동기와,

해당 액셀 유닛의 조작량을 검출하는 검출 수단과,

해당 액셀 유닛의 조작량이 소정치 이하인 경우에, 조작량과 감속량에 대하여 미리 정한 관계에 기초하여, 해당 조작량에 따른 차량의 목표 감속량을 설정하는 목표 감속량 설정 수단과,

상기 설정된 목표 감속량을 실현하는 제동력을 상기 구동축에 부여하기 위한 상기 전동기의 목표 운전 상태를 설정하는 전동기 운전 상태 설정 수단과,

상기 전동기를 상기 목표 운전 상태에서 운전하도록 제어하여 해당 차량의 제동을 행하는 제어 수단을 구비하는 것을 요지로 한다.

전동기의 목표 운전 상태는, 목표 토크, 전동기에서 회생되는 전력, 전동기에 흐르는 전류치 등, 운전 상태에 관여하는 여러 가지의 파라미터를 사용하여 특정할 수 있다.

본 발명의 차량에 의하면, 액셀 유닛의 조작량에 따라 목표 감속량이 설정되고, 이 목표 감속량에 따라 차량의 제동이 행해진다. 액셀 유닛은 동력원으로부터 출력되는 동력의 크기를 지시하기 위해 사용되는 기구이다. 그러나, 액셀 유닛에는 통상 유격(遊び)이라고 불리는 조작 여유가 있다. 결국, 액셀 유닛의 조작량이 이 유격의 범위 내에 들어갈 정도로 작은 경우에는 동력의 크기를 지시하는 기구로서 기능하지 않는다. 상기 발명의 차량에서는, 이러한 범위에서의 액셀 유닛의 조작량에 기초하여 운전자가 목표 감속량을 설정할 수 있다. 따라서, 운전자는 운전중에 위화감 없이 용이하게 감속량을 조정할 수 있다. 또한, 액셀 유닛은 운전중에 빈번하게 조작되는 조작부이므로, 본 발명의 차량은 차량의 주행 상태에 따라 필요하게 되는 감속량의 변화에 추종하여 목표 감속량을 조정할 수 있는 동시에, 목표 감속량의 미세 조정이 가능해지는 이점도 있다.

본 발명은 반드시 액셀 유닛의 유격의 범위에서의 조작량에 따라서만 목표 감속량을 설정하는 양태에 한정되는 것은 아니다. 본 발명에 있어서의 소정의 조작량은 유격의 범위를 넘은 값으로 설정되어 있어도 좋다. 결국, 본 발명은 요구 동력의 증감을 지시하기 위한 액셀 유닛을 목표 감속량의 조정에도 사용한 것, 및 상반되는 지시를 양립시키기 위해 액셀 유닛의 조작 범위에 따라 요구 동력의 지시와 목표 감속량의 지시를 바꾸는 것에 의해, 상술한 효과를 얻는 것이다. 따라서, 상기 소정의 조작량은 유격의 범위에 한정되지 않고, 요구 동력 및 목표 감속량의 지시에 적절한 범위로 설정할 수 있다.

액셀 유닛의 조작에 기초하여 목표 동력을 설정 가능하게 한 경우의 이점을 구체적으로 설명한다. 일반적으로 액셀 유닛은 액셀 페달로서 구성되어 있고, 전동기의 토크에 의한 제동은 액셀 페달의 밟기를 늦추었을 때에 작용한다. 이러한 경우에 운전자의 의도에 따른 감속량이 얻어지지 않는 경우에는, 운전자는 브레이크 페달을 밟고, 휠 브레이크를 듣게 하여 감속량을 증가시킬 필요가 생긴다. 이 때, 액셀 페달로부터 브레이크 페달로의 밟기 전환이 필요하게 된다. 또한, 감속한 후, 다시 가속할 때에도 브레이크 페달로부터 액셀 페달로의 재차의 밟기 전환이 필요하게 된다. 이러한 밟기 전환은 차량의 조작성을 손상시키게 된다.

이에 대하여, 본 발명의 차량에서는, 상술한 바와 같이, 액셀 페달의 밟기를 늦춘 경우에, 그 늦춘 상태에 따라서 운전자의 의도에 거의 따른 감속량을 얻는 것이 가능해진다. 따라서, 운전자는 액셀 페달과 브레이크 페달의 밟기 전환을 하지 않고서 차량의 제동 및 감속 후의 가속을 행할 수 있다. 또한, 액셀 페달의 밟기량을 변화하는 것에 의해, 감속량을 미세 조정할 수 있다. 따라서, 본 발명의 차량에 의하면, 차량의 조작성을 크게 향상시킬 수 있다. 여기서는 액셀 유닛이 페달로 구성되어 있는 경우를 예로 들어 설명하였지만, 상술한 이점은 페달로 구성되어 있는 경우에 한정되는 것이 아님은 물론이다.

소위 엔진 브레이크는 차속에 따라서 거의 일의적으로 결정된 감속량이 된다. 동력원 브레이크에 의한 감속량을 변경하기 위해서는, 엔진의 흡기 밸브 및 배기 밸브의 개폐 타이밍을 변경하는 기구 등, 특별한 기구가 필요하게 된다. 이에 대하여, 전동기에 의한 감속량은 비교적 용이하게 제어 가능하고, 또한 그 응답성이 높다. 본 발명의 차량은, 전동기에 의한 제동의 이러한 특징에 기초하여, 운전자의 의도에 따른 감속량을 실현하고 있다.

본 발명의 차량은 에너지 효율의 관점에서도 이하의 이점이 있다. 일반적으로 휠 브레이크는 구동축과 패드의 마찰에 의해 차량의 운동 에너지를 열 에너지로 하여 외부에 버리는 것으로 제동을 행하므로, 에너지 효율의 관점에서 바람직하지 못하다. 이에 대하여, 전동기에 의한 회생 제동은 차량의 운동 에너지를 전력으로 하여 회생할 수 있기 때문에, 해당 에너지를 이후의 주행에 유효 활용할 수 있다. 본 발명의 차량에 의하면, 전동기에 의한 회생 제동을 폭 넓게 행하는 것이 가능하기 때문에, 차량의 에너지 효율이 향상된다고 하는 이점이 있다.

여기서, 본 명세서에 있어서의 감속량의 의미에 대하여 설명한다. 감속량이란, 차량의 감속에 관여하는 파라미터를 의미한다. 예를 들면, 감속도, 즉, 단위 시간당 차속의 감소량이나 제동력이 포함된다.

여기서, 본 명세서에 말하는 차량에는 여러 가지 형태의 차량이 포함된다. 첫번째로 전동기만을 동력원으로 하는 차량, 소위 순수한 전기 자동차이다. 두번째로 엔진과 전동기의 쌍방을 동력원으로 하는 하이브리드 차량이다. 하이브리드 차량에는, 엔진으로부터의 동력을 직접 구동축에 전달 가능한 패러랠 하이브리드 차량과, 엔진으로부터의 동력은 발전에만 사용되고 구동축에는 직접 전달되지 않는 시리즈 하이브리드 차량이 있다. 본 발명은 쌍방의 하이브리드 차량에 적용 가능하다. 또한, 전동기를 포함하여 3개 이상의 발동기를 동력원으로 하는 것에도 적용 가능한 것은 말할 필요도 없다. 세번째로 주행시에는 엔진을 동력원으로서 사용하지만, 회생 제동용 전동기를 탑재한 차량이다.

이와 같이 본 발명의 차량은, 전동기 이외에도 제동 토크를 부여할 수 있는 제동력원을 구비하는 것이라도 상관 없다. 전동기만을 제동력원으로 하는 경우, 상기 전동기 토크 설정 수단은, 소망의 감속량의 모두를 전동기에서 주도록 그 토크를 설정한다. 일반적으로는 음(負)의 토크가 되고, 전동기는 소위 회생 운전이 된다. 전동기를 포함하는 복수의 제동력원을 구비하는 경우, 전동기 토크 설정 수단은, 전동기 이외의 제동력원에 의한 감속량을 고려한 후에 전동기에 의한 토크를 설정한다. 이러한 경우에는, 다른 제동력원에 의한 감속량을 소정의 값으로서 취급하여도 좋고, 전체의 감속량이 소정의 값이 되도록 전동기의 토크를 소위 피드백 제어하는 것으로 하여도 좋다.

본 발명의 차량에 있어서, 상기 목표 감속량 설정 수단에 있어서의 상기 관계는 여러 가지의 설정이 가능하지만, 특히, 상기 목표 감속량 설정 수단에 있어서의 상기 관계는 상기 조작량이 작아짐에 따라서 감속량이 커지는 관계로 하는 것이 바람직하다. 이러한 설정의 일 예로서, 상기 조작량에 반비례하여 감속량이 작아지는 관계를 들 수 있다.

일반적으로 액셀 유닛은 크게 조작한 경우에 동력원으로부터 출력되는 동력이 커지도록 구성되어 있는 것이 통상이다. 반대로 말하면, 액셀 유닛의 조작량이 작아짐에 따라서 요구 동력은 작아지고, 차량의 가속도가 낮아지도록 구성되어 있는 것이 통상이다. 액셀 유닛의 조작량이 작아짐에 따라서 감속량이 커지는 관계는 운전자의 감각에 잘 일치한 것으로 된다. 따라서, 상술한 관계를 채용하는 차량은, 운전자는 위화감 없이 목표 감속량의 조정을 행할 수 있어, 조작성이 뛰어난 차량이 된다.

또한, 상기 목표 감속량 설정 수단에 있어서의 상기 관계는, 상기 조작량이 값 0이라고 간주할 수 있는 상태에 있어서의 감속량이 그 밖의 상태에 있어서의 감속량 보다도 의미 있게 큰 값으로 되어 있는 관계로 하는 것도 바람직하다.

이러한 관계를 채용하면, 운전자의 감각에, 보다 적합한 감속량을 실현할 수 있다. 일반적으로 운전자는 약간 급격한 제동을 행하고자 하는 경우에 액셀 유닛의 조작량을 값 0, 즉, 액셀 유닛을 오프로 한다. 따라서, 액셀 유닛이 오프로 되어 있는 경우에, 그 밖의 상태에 있어서의 감속량보다도 의미 있게 큰 감속량으로 제동을 행하는 것으로 하면, 이러한 운전자의 의도에 따른 제동이 된다. 이 결과, 상기 차량에 의하면, 전동기에 의한 제동을 보다 유효하게 활용할 수 있다.

물론, 본 발명의 차량에 있어서는, 액셀 유닛이 오프로 되어 있는 상태에서의 감속량을 기준으로 하여, 조작량에 따라서 감속량이 연속적으로 변화하는 관계를 적용하는 것도 가능하다. 단, 이 경우, 기준이 되는 감속량을 충분히 얻고자 하면, 액셀 유닛의 단위 조작량에 대한 감속량의 변화, 즉, 감속량의 변화율이 비교적 급격하게 되는 경우가 많다. 감속량의 변화율이 큰 경우에는 감속량의 미묘한 조정을 행하는 것이 곤란하게 된다. 상기 관계에 의하면, 액셀 유닛이 오프가 되었을 때의 기준의 감속량은 충분하게 확보할 수 있는 동시에, 그 밖의 경우에 있어서는 감속량이 미묘한 조정이 가능해지는 정도의 변화율로 감속량과 조작량의 관계를 설정하는 것이 가능해지는 이점도 있다.

또, 상기 관계에 있어서, 조작량이 값 0이라고 간주할 수 있는 상태란, 액셀 유닛의 조작량을 검출하기 위한 센서의 분해능 등을 고려하여 판단된다. 결국, 조작량이 엄밀하게 값 0이 되는 경우 뿐만 아니라, 이러한 센서의 분해능으로부터 생각하여 조작량이 실질적으로 값 0이라고 판단되는 정도의 범위를 포함시키는 것으로 할 수 있다.

또한, 본 발명의 차량에 있어서, 기계적 마찰력을 이용한 제동 기구, 즉, 휠 브레이크를 제공하고 있는 경우에는, 휠 브레이크가 작동하고 있는지의 여부에 의해서 액셀 유닛의 조작량과 감속량의 관계를 바꾸는 것으로 하여도 좋다. 예를 들면, 상기 전동기에 의한 감속량이 휠 브레이크의 작동시에는 비작동시보다도 커지도록 설정하여도 좋다. 휠 브레이크가 작동하고 있는 경우, 운전자는 보다 큰 감속량을 요구하고 있다고 생각되기 때문에, 이와 같이 설정함으로써, 운전자의 감각에 적합한 제동을 실현할 수 있다.

더욱이, 액셀 유닛의 조작량과 감속량의 관계를 여러 가지의 파라미터에 기초하여 다원적으로 설정하는 것으로 하여도 좋다.

예를 들면, 차량의 차속을 검출하는 차속 검출 수단을 구비하는 경우에는, 목표 감속량 설정 수단은, 상기 조작량과 상기 차속에 기초하여 상기 목표 감속량을 설정하는 수단으로 할 수 있다.

본 발명의 차량은, 또한,

동력 전달시의 변속비를 복수 선택 가능한 변속기를 상기 동력원과 구동축 사이에 결합된 상태로 구비함과 동시에,

상기 목표 감속량을 상기 동력원의 토크로 실현 가능해지는 목표 변속비를 선택하는 선택 수단과,

상기 변속기를 제어하여 상기 변속비를 실현하는 변속 제어 수단을 구비하는 것으로 하는 것이 바람직하다.

이러한 차량에 의하면, 상기 선택 수단에 의해서, 운전자가 지시한 감속량 및 전동기의 토크의 크기에 따른 적절한 변속비를 실현할 수 있다. 또한, 이러한 변속비 하에서 전동기의 운전 상태를 제어함으로써, 운전자가 지시한 감속량을 실현할 수 있다. 결국, 본 발명의 차량은 변속기와 전동기의 쌍방을 통합적으로 제어하는 것에 의해, 폭 넓은 범위에서 운전자의 지시에 따른 제동을 행하는 것이 가능해진다.

이러한 차량에 있어서는, 반대로 주행 중에 사용되고 있는 변속비에 기초하여 액셀 유닛의 조작량과 목표 감속량의 관계를 바꾸는 것으로 하여도 좋다.

상술한 변속기를 구비하는 차량에 있어서는,

상기 목표 감속량 설정 수단에 있어서의 상기 관계는, 상기 조작량에 따른 감속량의 변경 범위가 상기 변속기의 변속비를 일정하게 유지한 채로 실현 가능한 범위로 되어 있는 관계로 하는 것이 바람직하다.

이러한 관계를 채용하면, 액셀 유닛의 조작량을 바꿔 감속량을 조정하더라도 변속기의 변속비가 일정하게 유지된다. 결국, 감속량의 변경은 전동기의 제어에 의해서 실현된다. 이 결과, 변속비의 전환을 행하지 않고서 감속량을 조정할 수 있어, 원활한 주행을 실현할 수 있다.

본 발명은 앞서 설명한 바와 같이, 여러 가지의 구성으로 이루어지는 동력원을 구비하는 차량에 적용 가능하지만, 특히, 상기 동력원으로서, 상기 전동기와 엔진을 구비하는 차량에 적용하는 것이 바람직하다.

결국, 전동기가 동력원으로서 이용됨과 동시에, 엔진으로부터의 동력도 차축에 출력 가능한 상태에서, 전동기와 엔진을 구비하는 하이브리드 차량에 적용하는 것이 바람직하다. 앞서 설명한 바와 같이, 엔진을 동력원으로 하는 차량에 있어서, 엔진 브레이크의 감속량을 조정하는 것은 비교적 곤란하다. 이에 대하여, 엔진과 전동기를 동력원으로서 구비하는 것으로 하면, 전동기에 의한 제동 토크를 제어하는 것에 의해 차량 전체의 감속량을 비교적 용이하게 제어하는 것이 가능해진다. 따라서, 본 발명을 상기 하이브리드 차량에 적용하면, 엔진을 주동력원으로 하는 차량에 있어서, 동력원 브레이크의 유용성을 크게 향상시킬 수 있다.

또한, 이러한 하이브리드 차량에서는, 앞서 설명한 변속기를 아울러 구비하는 것으로 함이 바람직하다. 일반적으로 상기 구성으로 이루어지는 하이브리드 차량에서는 엔진의 보조적인 동력원으로서 전동기가 구비되는 것이 통상이다. 전동기는, 예를 들면, 발진시 및 저속 주행시에 사용되거나, 엔진의 토크가 부족할 때에 토크를 제공할 목적으로 사용되기도 한다. 패러랠 하이브리드 차량에서는, 이러한 목적에 적합한 출력 정격이 비교적 낮은 소형의 전동기가 구비되는 경우가 많고, 전동기만으로는 운전자가 의도하는 회생 제동을 충분하게 행하는 능력을 갖지 않는 경우가 많다. 따라서, 변속기를 아울러 구비하는 것에 의해, 폭 넓은 범위에서의 제동이 가능해지고, 본 발명을 특히 유효하게 적용하는 것이 가능하게 된다.

또한, 본 발명의 차량에 있어서는,

상기 액셀 유닛과는 별도로 해당 차량의 운전자가 상기 동력원에 의한 제동시의 감속량을 지시하기 위한 조작부와,

상기 액셀 유닛의 조작량에 따른 차량의 목표 감속량의 설정 범위를 변경하는 변경 수단을 구비하는 것으로 함이 바람직하다.

이러한 차량에 의하면, 운전자가 상기 조작부를 조작하는 것에 의해, 목표 감속량의 설정 범위를 변경할 수 있다. 또한, 이 조작에 따라서 변경된 설정 범위내에서, 액셀 유닛의 조작량에 따라서 목표 감속량을 미세 조정할 수 있다. 이렇게 함으로써, 운전자는 보다 폭 넓은 범위에서 전동기에 의한 제동을 활용할 수 있다. 따라서, 상기 차량에 의하면, 차량의 조작성을 크게 향상시킬 수 있다.

예를 들면, 승차감은 중시하지 않고 힘찬 주행을 즐길 때 등, 운전자가 비교적 큰 감속량을 요구하는 경우에는, 상기 조작부를 조작하여 목표 감속량의 설정 범위를 큰 측으로 변경한다. 이와 같이 변경한 후에, 액셀 유닛을 조작하면, 비교적 큰 감속량을 기준으로 하여 감속량의 미세 조정을 할 수 있다. 반대로, 눈길 등 노면의 마찰 계수가 비교적 낮은 상황에 있는 경우에는, 슬립(slip)의 발생을 회피하기 위해서, 상기 조작부를 조작하여 목표 감속량의 설정 범위를 작은 측으로 변경한다. 이와 같이 변경한 후에, 액셀 유닛을 조작하면, 비교적 작은 감속량을 기준으로 하여 감속량의 미세 조정을 할 수 있다. 물론, 본 발명은 운전자에 의해 요구되는 감속량의 전 범위를, 상기 조작부의 조작을 행하지 않고서 액셀 유닛의 조작만으로 설정 가능하게 하여도 상관 없지만, 상술한 바와 같이 조작부에 의한 설정과, 액셀 유닛의 조작에 의한 조정을 병용하는 구성을 채용하는 것으로 하면, 감속량의 미세 조정을 보다 용이하게 행할 수 있는 이점이 있다.

또한, 액셀 유닛과는 별도로 감속량을 설정하는 조작부를 갖는 차량에 있어서는, 상술한 바와 같이, 해당 조작부의 조작에 따라서 목표 감속량의 설정 범위를 바꾸고, 액셀 유닛의 조작에 따라서 최종적으로 목표 감속량을 설정하는 것 외에, 동일한 처리를 다른 양태로 행하는 것으로 하여도 좋다. 예를 들면, 상기 조작부의 조작에 의해서 목표 감속량을 일단 설정한 후에, 액셀 유닛의 조작에 따라서 해당 목표 감속량을 수정하는 것으로 하여도 좋다. 또한, 상기 조작부의 조작에 의해서 목표 감속량을 일단 설정한 후에, 액셀 유닛의 조작에 따라서 상기 전동기의 목표 토크를 수정하는 것으로 하여도 좋다. 이러한 방법은 처리 상의 변형예에 불과하며, 실질적으로 상기 구성과 동의인 것이다.

조작부는 여러 가지의 구성이 가능하다.

예를 들면, 조작부는, 상기 설정 범위를 감속량이 커지는 측으로 단계적으로 시프트하는 제 1 스위치와, 상기 설정 범위를 감속량이 작아지는 측으로 단계적으로 시프트하는 제 2 스위치를 갖고 있는 것으로 할 수 있다. 이 경우, 제 1 스위치 및 제 2 스위치는 해당 차량의 스티어링 조작부에 설치하는 것으로 하면, 조작성이 높은 이점이 있다.

조작부는 미리 설치된 슬라이드 홈에 따라서 레벨을 슬라이드시키는 것에 의해 상기 감속량을 지시 가능한 기구로 하여도 좋다. 특히, 레벨의 슬라이드에 의해 감속량의 설정을 연속적으로 변화시킬 수 있는 기구로 하면, 감속량의 설정의 자유도가 높아지는 이점이 있다.

차량에, 상기 동력원으로부터 출력되는 동력의 변속비를 복수 선택 가능한 변속기와, 상기 차량의 주행 중에 선택 가능한 변속비의 범위를 나타내는 시프트 포지션을 입력하기 위한 시프트 레버가 구비되어 있는 경우에는,

상기 조작부는 해당 시프트 레버와 공통의 기구로 하는 것이 바람직하다. 이렇게 하면, 새로운 조작부를 설치할 필요가 없고, 또한 대단히 조작성이 높은 조작부를 실현할 수 있는 이점이 있다.

조작부는, 차량의 통상 주행 중에 시프트 레버를 슬라이드시키기 위한 슬라이드 홈과, 감속량을 지시할 때에 상기 시프트 레버를 슬라이드시키기 위한 슬라이드 홈이 직렬적으로 설치되어 있는 구성으로 하는 것도 바람직하다. 이렇게 하면, 감속량을 지시할 때의 조작성을 향상시킬 수 있다.

또, 감속량의 설정 범위를 변경 가능한 조작부를 구비하는 경우에는, 자신의 조작에 의해 감속량의 범위가 어떻게 설정되었는지를 용이하게 인식할 수 있도록 하기 위해서, 감속량의 설정 상태에 관한 정보를 운전자에게 제공하는 정보 제공 유닛을 구비하는 것이 바람직하다. 정보 제공 유닛은, 감속량의 설정 상태를 표시하는 표시 유닛이나, 감속량의 설정 상태를 음성으로 제공하는 유닛으로서 구성할 수 있다. 제공하는 정보의 내용은, 감속량의 설정 범위 자체를 알리는 정보, 기준이 되는 감속량으로부터의 변동량을 알리는 정보 등 여러 가지의 양태를 채용할 수 있다.

본 발명의 차량에 있어서, 상기 전동기에 의한 제동력을 상기 구동축에 전달하는 경로 상에, 2개의 회전 부재간의 미끄러짐을 이용하여 토크와 회전수를 변환하면서 동력을 전달하는 기구와, 해당 2개의 회전 부재의 상대적 회전을 로크하여 동력을 직접 전달 가능한 로크 기구를 갖는 토크 컨버터를 갖고 있는 경우에는,

상기 액셀 유닛의 조작량이 미리 설정된 소정치 이하인 경우에는, 상기 토크 컨버터의 상기 회전 부재간의 미끄러짐을 억제하는 소정의 상태가 되도록 상기 로크 기구를 제어하는 로크 기구 제어 수단을 구비하는 것으로 할 수도 있다.

제동시에 로크 기구를 제어하면, 토크 컨버터의 2개의 회전 부재의 상대적 미끄러짐을 억제할 수 있고, 전동기에 의한 제동력을 작은 손실로 구동축에 전달할 수 있다.

이러한 토크 컨버터로서는 유체를 이용한 기구가 알려져 있다.

이와 같이 로크 기구를 제어하는 양태에 있어서, 상기 소정의 상태는, 예를 들면, 상기 2개의 회전 부재의 상대적 회전을 로크하는 상태로 할 수 있다. 상기 소정치는 상기 제동을 개시해야 할 조작량보다도 작은 범위로 설정된 값으로 할 수 있다. 이렇게 함으로써, 운전자의 감각에 적합한 제동을 실현할 수 있다. 또, 이들에 한정되지 않고, 여러 가지 설정이 가능한 것은 말할 필요도 없다.

또한, 토크 컨버터를 구비하는 차량에서는,

더욱이, 상기 전동기에 의한 제동력을 상기 구동축에 전달하는 변속비를 복수 선택 가능한 변속기와,

해당 변속기가 선택 가능한 변속비의 범위를 지시하는 시프트 포지션 입력 수단과,

상기 구동축에 기계적 마찰력에 의해 제동력을 부여하는 기계적 제동 기구를 구비하는 것으로 하고,

상기 제어 수단은, 해당 기계적 제동 기구가 조작되고 있는 경우에는, 상기 시프트 포지션 입력 수단에 의해서 지시된 범위를 넘는 큰 변속비를 선택하는 것을 허용하여, 상기 변속비도 제어하는 수단으로 하여도 좋다.

변속비와 전동기를 더불어 제어함으로써 목표 감속량을 실현할 수 있다. 이 때, 시프트 포지션에 의한 제약을 넘어 변속비를 제어하는 것이 허용되어 있기 때문에, 보다 확실하게 목표 감속량을 실현 가능하다. 제어 수단은, 기계적 제동 기구가 조작되어 있는 경우에는, 시프트 포지션 입력 수단의 지시에 관계 없이, 단순히 변속비를 한 단계 큰 측으로 변경하는 수단으로서 구성하는 것으로 하여도 좋다.

본 발명은 상술한 차량으로서 구성하는 것 외에, 해당 차량의 제어 방법으로서 구성하여도 좋다.

이하, 본 발명의 실시 형태를 실시예에 기초하여 설명한다.

(1) 장치의 구성 :

도 1은 실시예로서의 하이브리드 차량의 개략 구성도이다. 본 실시예의 하이브리드 차량의 동력원은 엔진(10)과 모터(20)이다. 도시하는 바와 같이, 본 실시예의 하이브리드 차량의 동력 계통은, 이하에 나타내는 바와 같이, 상류측으로부터 엔진(10), 모터(20), 토크 컨버터(30), 및 변속기(100)를 결합한 구성을 갖고 있다. 구체적으로는, 모터(20)는 엔진(10)의 크랭크 샤프트(12)에 결합되어 있다. 모터(20)의 회전축(13)은 토크 컨버터(30)에 결합되어 있다. 토크 컨버터의 출력축(14)은 변속기(100)에 결합되어 있다. 변속기(100)의 출력축(15)은 디퍼런셜 기어(16)를 개재시켜 차축(17)에 결합되어 있다.

엔진(10)은 통상의 가솔린 엔진이다. 단, 엔진(10)은 가솔린과 공기의 혼합기를 실린더에 흡입하기 위한 흡기 밸브, 및 연소 후의 배기를 실린더로부터 배출하기 위한 배기 밸브의 개폐 타이밍을 피스톤의 상하 운동에 대하여 상대적으로 조정 가능한 기구를 갖고 있다(이하, 이 기구를 VVT 기구라고 부른다). VVT 기구의 구성에 대해서는, 주지이므로, 여기서는 상세한 설명을 생략한다. 엔진(10)은 피스톤의 상하 운동에 대하여 각 밸브가 지연되어 닫히도록 개폐 타이밍을 조정하는 것에 의해, 이른바 펌핑 로스를 저감할 수 있다. 이 결과, 소위 엔진 브레이크에 의한 제동력을 저감시킬 수 있다. 또한, 엔진(10)을 모터링할 때에 모터(20)로부터 출력해야 할 토크를 저감시키는 것도 가능하다. 가솔린을 연소하여 동력을 출력할 때는, VVT 기구는 엔진(10)의 회전수에 따라서 가장 연소 효율이 좋은 타이밍으로 각 밸브가 개폐하도록 제어된다

모터(20)는 3상의 동기 모터이고, 외주면에 복수개의 영구 자석을 갖는 로터(22)와, 회전 자계를 형성하기 위한 3상 코일이 권취된 스테이터(stator; 24)를 구비한다. 모터(20)는 로터(22)에 구비된 영구 자석에 의한 자계와 스테이터(24)의 3상 코일에 의해 형성되는 자계의 상호 작용에 의해 회전 구동한다. 또한, 로터(22)가 외력에 의해 회전되는 경우에는, 이들 자계의 상호 작용에 의해 3상 코일의 양단에 기전력을 생기게 한다. 또, 모터(20)에는, 로터(22)와 스테이터(24) 사이의 자속 밀도가 원주 방향으로 정현 분포하는 정현파 착자 모터를 적용하는 것도 가능하지만, 본 실시예에서는, 비교적 큰 토크를 출력할 수 있는 비정현파 착자 모터를 적용하였다.

스테이터(24)는 구동 회로(40)를 개재시켜 배터리(50)에 전기적으로 접속되어 있다. 구동 회로(40)는 트랜지스터 인버터이고, 모터(20)의 3상 각각에 대하여, 소스측과 싱크측의 2개를 1세트로서 트랜지스터가 복수 구비되어 있다. 도시하는 바와 같이, 구동 회로(40)는 제어 유닛(70)과 전기적으로 접속되어 있다. 제어 유닛(70)이 구동 회로(40)의 각 트랜지스터의 온·오프의 시간을 PWM 제어하면 배터리(50)를 전원으로 하는 유사 3상 교류가 스테이터(24)의 3상 코일로 흐르고, 회전 자계가 형성된다. 모터(20)는 이러한 회전 자계에 의해 앞서 설명한 바와 같이 전동기 또는 발전기로서 기능한다.

토크 컨버터(30)는 유체를 이용한 주지의 동력 전달 기구이다. 토크 컨버터(30)의 입력축, 즉, 모터(20)의 출력축(13)과, 토크 컨버터(30)의 출력축(14)은 기계적으로 결합되어 있지 않고, 서로 미끄러짐을 갖는 상태에서 회전 가능하다. 양자의 말단에는 각각 복수의 블레이드를 갖는 터빈(32)이 구비되어 있고, 모터(20)의 출력축(13)의 터빈과 토크 컨버터(30)의 출력축(14)의 터빈이 서로 대향하는 상태에서 토크 컨버터 내부에 부착되어 있다. 토크 컨버터(30)는 밀폐 구조를 이루고 있고, 속에는 트랜스미션·오일이 봉입되어 있다. 이 오일이 상술한 터빈에 각각 작용함으로써, 한쪽의 회전축으로부터 다른쪽의 회전축으로 동력을 전달할 수 있다. 더욱이, 양자는 미끄럼을 가진 상태에서 회전 가능하므로, 한쪽의 회전축으로부터 입력된 동력을, 회전수 및 토크가 다른 회전 상태로 변환하여 다른쪽의 회전축으로 전달할 수 있다. 토크 컨버터(30)에는 동력을 전달하는 터빈의 회전을 서로 로크하기 위한 로크업 클러치(31)가 구비되어 있다. 터빈(32)의 미끄러짐이 비교적 작아지는 경우 등, 소정의 조건 하에서 로크업 클러치(31)를 계합시키면, 터빈에서의 미끄러짐 없이 동력 전달 가능해지기 때문에, 동력 전달시의 손실을 저감할 수 있다.

변속기(100)는 내부에 복수의 기어, 클러치, 원웨이 클러치, 브레이크 등을 구비하고, 변속비를 바꾸는 것에 의해 토크 컨버터(30)의 출력축(14)의 토크 및 회전수를 변환하여 출력축(15)에 전달 가능한 기구이다. 도 2는 변속기(100)의 내부 구조를 도시하는 설명도이다. 본 실시예의 변속기(100)는, 크게는 부변속부(110)(도면 중의 파선보다 좌측 부분)와 주변속부(120)(도면 중의 파선보다 우측 부분)로 구성되어 있고, 도시하는 구조에 의해 전진 5단, 후진 1단의 변속단을 실현할 수 있다.

변속기(100)의 구성에 대하여 회전축(14)측에서부터 차례로 설명한다. 도시하는 바와 같이, 회전축(14)으로부터 입력된 동력은 오버드라이브부로서 구성된 부변속부(110)에 의해서 소정의 변속비로 변속되어 회전축(119)에 전달된다. 부변속부(110)는 싱글 피니언형의 제 1 플레너터리 기어(planetary gear)(112)를 중심으로, 클러치(C0)와, 원웨이 클러치(F0)와, 브레이크(B0)에 의해 구성된다. 제 1 플레너터리 기어(112)는 유성 기어라고도 불리는 기어이며, 중심에서 회전하는 선 기어(114), 선 기어의 주위에서 자전하면서 공전하는 플레너터리 기어(115), 또한 플레너터리 기어의 외주에서 회전하는 링 기어(118)의 3종류의 기어로 구성되어 있다. 플레너터리 기어(115)는 플레너터리 캐리어(116)라고 불리는 회전부에 축 지지되어 있다.

일반적으로 플레너터리 기어는 상술한 3개의 기어 중 2개의 기어의 회전 상태가 결정되면 나머지의 하나의 기어의 회전 상태가 결정되는 성질을 갖고 있다. 플레너터리 기어의 각 기어의 회전 상태는, 기구학 상 주지의 계산식(1)에 의해서 주어진다.

Ns=(1+ρ)/ρ×Nc-Nr/ρ;

Nc=ρ/(1+ρ)×Ns+Nr/(1+ρ);

Nr=(1+ρ)Nc-ρNs;

Ts=Tc×ρ/(1+ρ)=ρTr;

Tr=Tc/(1+ρ);

ρ=선 기어의 이(gear tooth) 수/링 기어의 이 수···(1);

여기서,

Ns는 선 기어의 회전수;

Ts는 선 기어의 토크;

Nc는 플레너터리 기어의 회전수;

Tc는 플레너터리 캐리어의 토크;

Nr은 링 기어의 회전수;

Tr은 링 기어의 토크;

이다.

부변속부(110)에서는, 변속기(100)의 입력축에 상당하는 회전축(14)이 플레너터리 캐리어(116)에 결합되어 있다. 또한 이 플레너터리 캐리어(116)와 선 기어(114) 사이에 원웨이 클러치(F0)와 클러치(C0)가 병렬로 배치되어 있다. 원웨이 클러치(F0)는 선 기어(114)가 플레너터리 기어(116)에 대하여 상대적으로 정회전, 즉, 변속기로의 입력축(14)과 동일 방향으로 회전하는 경우에 계합하는 방향에 설치되어 있다. 선 기어(114)에는 그 회전을 제지할 수 있는 다판 브레이크(B0)가 설치되어 있다. 부변속부(110)의 출력에 상당하는 링 기어(118)는 회전축(119)에 결합되어 있다. 회전축(119)은 주변속부(120)의 입력축에 상당한다.

이러한 구성을 갖는 부변속부(110)는, 클러치(C0) 또는 원웨이 클러치(F0)가 계합한 상태에서는 플레너터리 캐리어(116)와 선 기어(114)가 일체적으로 회전한다. 앞서 나타낸 식(1)과 대조하면, 선 기어(114)와 플레너터리 캐리어(116)의 회전수가 같은 경우에는, 링 기어(118)의 회전수도 이들과 같아지기 때문이다. 이 때, 회전축(119)은 입력축(14)과 동일한 회전수가 된다. 또한 브레이크(B0)를 계합시켜 선 기어(114)의 회전을 멈춘 경우, 앞서 나타낸 식(1)에 있어서 선 기어(114)의 회전수(Ns)에 값 0을 대입하면 분명한 바와 같이, 링 기어(118)의 회전수(Nr)는 플레너터리 캐리어(116)의 회전수(Nc)보다도 높아진다. 즉, 회전축(14)의 회전은 증가되어 회전축(119)에 전달된다. 이와 같이 부변속부(110)는 회전축(14)으로부터 입력된 동력을 그대로의 상태로 회전축(119)에 전하는 역할과, 증속하여 전하는 역할을 선택적으로 할 수 있다.

다음에, 주변속부(120)의 구성을 설명한다. 주변속부(120)는 3세트의 플레너터리 기어(130, 140, 150)를 구비하고 있다. 또한, 클러치(C1, C2), 원웨이 클러치(F1, F2) 및 브레이크(B1 내지 B4)를 구비하고 있다. 각 플레너터리 기어는, 부변속부(110)에 구비된 제 1 플레너터리 기어(112)와 같이 선 기어, 플레너터리 캐리어 및 플레너터리 기어, 및 링 기어로 구성되어 있다. 3조의 플레너터리 기어(130, 140, 150)는 다음과 같이 결합되어 있다.

제 2 플레너터리 기어(130)의 선 기어(132)와 제 3 플레너터리 기어(140)의 선 기어(142)는 서로 일체적으로 결합되어 있고, 이들은 클러치(C2)를 개재시켜 입력축(119)에 결합 가능하게 되어 있다. 이들의 선 기어(132, 142)가 결합된 회전축에는 그 회전을 제지하기 위한 브레이크(B1)가 설치되어 있다. 또한, 해당 회전축이 역전할 때에 계합하는 방향으로 원웨이 클러치(F1)가 설치되어 있다. 더욱이 원웨이 클러치(F1)의 회전을 제지하기 위한 브레이크(B2)가 설치되어 있다.

제 2 플레너터리 기어(130)의 플레너터리 캐리어(134)에는 그 회전을 제지가능한 브레이크(B3)가 설치되어 있다. 제 2 플레너터리 기어(130)의 링 기어(136)는 제 3 플레너터리 기어(140)의 플레너터리 캐리어(144) 및 제 4 플레너터리 기어(150)의 플레너터리 캐리어(154)와 일체적으로 결합되어 있다. 더욱이, 이들 3자는 변속기(100)의 출력축(15)에 결합되어 있다.

제 3 플레너터리 기어(140)의 링 기어(146)는, 제 4 플레너터리 기어(150)의 선 기어(152)에 결합됨과 동시에, 회전축(122)에 결합되어 있다. 회전축(122)은 클러치(C1)를 개재시켜 주변속부(120)의 입력축(119)에 결합 가능하게 되어 있다. 제 4 플레너터리 기어(150)의 링 기어(156)에는 그 회전을 제지하기 위한 브레이크(B4)와, 링 기어(156)가 역전할 때에 계합하는 방향으로 원웨이 클러치(F2)가 설치되어 있다.

변속기(100)에 설치된 상술한 클러치(C0 내지 C2) 및 브레이크(B0 내지 B4)는 각각 유압에 의해 계합 및 해방된다. 도시를 생략하였지만, 각 클러치 및 브레이크에는 이러한 작동을 가능하게 하는 유압 배관 및 유압을 제어하기 위한 솔레노이드 밸브 등이 설치되어 있다. 본 실시예의 하이브리드 차량에서는 제어 유닛(70)이 이들의 솔레노이드 밸브 등에 제어 신호를 출력함으로써, 각 클러치 및 브레이크의 작동을 제어한다.

본 실시예의 변속기(100)는 클러치(C0 내지 C2) 및 브레이크(B0 내지 B4)의 계합 및 해방의 조합에 의해, 전진 5단·후진 1단의 변속단을 설정할 수 있다. 또한, 소위 파킹(parking) 및 중립(neutral)의 상태도 실현할 수 있다. 도 3은 각 클러치, 브레이크, 및 원웨이 클러치의 계합 상태와 변속단의 관계를 도시하는 설명도이다. 이 도면에 있어서, Ｏ 표시는 클러치 등이 계합한 상태인 것을 의미하고, ◎는 동력원 브레이크시에 계합하는 것을 의미하여, △ 표시는 계합하지만 동력 전달에 관계하지 않는 것을 의미하고 있다. 동력원 브레이크란, 엔진(10) 및 모터(20)에 의한 제동을 말한다. 또, 원웨이 클러치(F0 내지 F2)의 계합 상태는 제어 유닛(70)의 제어 신호에 기초하는 것이 아니라, 각 기어의 회전 방향에 기초하는 것이다.

도 3에 도시하는 바와 같이, 파킹(P) 및 중립(N)의 경우에는, 클러치(C0) 및 원웨이 클러치(F0)가 계합한다. 클러치(C2) 및 클러치(C1)의 쌍방이 해방 상태이므로, 주변속부(120)의 입력축(119)으로부터 하류에는 동력의 전달이 이루어지지 않는다.

제 1 속(1st)의 경우에는 클러치(C0, C1) 및 원웨이 클러치(F0, F2)가 계합한다. 또한, 엔진 브레이크를 거는 경우에는 더욱이 브레이크(B4)가 계합한다. 이 상태에서는, 변속기(100)의 입력축(14)은 제 4 플레너터리 기어(150)의 선 기어(152)에 직결된 상태와 같아지고, 동력은 제 4 플레너터리 기어(150)의 변속비에 따른 변속비로 출력축(15)에 전달된다. 링 기어(156)는 원웨이 클러치(F2)의 작용에 의해 역전하지 않도록 구속되고, 사실 상 회전수는 값 0이 된다. 이러한 조건 하에서, 앞서 나타낸 식(1)과 대조하면, 입력축(14)의 회전수(Nin), 토크(Tin)와, 출력축(15)의 회전수(Nout), 토크(Tout)의 관계는, 다음식(2)으로 주어진다.

Nout=Nin/k1;

Tout=k1×Tin

k1=(1+ρ4)/ρ4;

ρ4는 제 4 플레너터리 기어(150)의 변속비···(2)

제 2 속(2nd)의 경우에는, 클러치(C1), 브레이크(B3), 원웨이 클러치(F0)가 계합한다. 또한, 엔진 브레이크를 거는 경우에는, 더욱이 클러치(C0)가 계합한다. 이 상태에서는, 변속기(100)의 입력축(14)은 제 4 플레너터리 기어(150)의 선 기어(152) 및 제 3 플레너터리 기어(140)의 링 기어(146)에 직결된 상태와 같다. 한편, 제 2 플레너터리 기어(130)의 플레너터리 캐리어(134)는 고정된 상태가 된다. 제 2 플레너터리 기어(130) 및 제 3 플레너터리 기어(140)에 대하여 보면, 양자의 선 기어(132, 142)의 회전수는 같다. 또한, 링 기어(136)와 플레너터리 캐리어(144)의 회전수는 같다. 이러한 조건 하에서, 앞서 설명한 식(1)과 대조하면, 플레너터리 기어(130, 140)의 회전 상태는 일의적(一義的)으로 결정된다. 입력축(14)의 회전수(Nin), 토크(Tin)와, 출력축(15)의 회전수(Nout), 토크(Tout)의 관계는, 다음식(3)으로 주어진다. 출력축(15)의 회전수(Nout)는 제 1 속(1st)의 회전수보다도 높아져서, 토크(Tout)는 제 1 속(1st)의 토크보다도 낮아진다.

Nout=Nin/k2;

Tout=k2×Tin

k2={ρ2(1+ρ3)+ρ3}/ρ2;

ρ2는 제 2 플레너터리 기어(130)의 변속비;

ρ3은 제 3 플레너터리 기어(140)의 변속비···(3)

제 3 속(3rd)의 경우에는, 클러치(C0, C1), 브레이크(B2), 원웨이 클러치(F0, F1)가 계합한다. 또한, 엔진 브레이크를 거는 경우에는, 더욱이 브레이크(B1)가 계합한다. 이 상태에서는, 변속기(100)의 입력축(14)은 제 4 플레너터리 기어(150)의 선 기어(152) 및 제 3 플레너터리 기어(140)의 링 기어(146)에 직결된 상태와 같다. 한편, 제 2 및 제 3 플레너터리 기어(130, 140)의 선 기어(132, 142)는 브레이크(B2) 및 원웨이 클러치(F1)의 작용에 의해 역전이 금지된 상태가 되고, 사실 상 회전수는 값 0이 된다. 이러한 조건 하에서, 제 2 속(2nd)의 경우와 동일하고, 앞서 설명한 식(1)과 대조하면, 플레너터리 기어(130, 140)의 회전 상태는 일의적으로 결정되며, 출력축(15)의 회전수도 일의적으로 결정된다. 입력축(14)의 회전수(Nin), 토크(Tin)와, 출력축(15)의 회전수(Nout), 토크(Tout)의 관계는, 다음식(4)으로 주어진다. 출력축(15)의 회전수(Nout)는 제 2 속(2nd)의 회전수보다도 높아져서, 토크(Tout)는 제 2 속(2nd)의 토크보다도 낮아진다.

Nout=Nin/k3;

Tout=k3×Tin

k3=1+ρ3 ···(4)

제 4 속(4th)의 경우에는, 클러치(C0 내지 C2) 및 원웨이 클러치(F0)가 계합한다. 브레이크(B2)도 동시에 계합하지만, 동력의 전달에는 무관하다. 이 상태에서는 클러치(C1, C2)가 동시에 계합하기 때문에, 입력축(14)은 제 2 플레너터리 기어(130)의 선 기어(132), 제 3 플레너터리 기어(140)의 선 기어(142) 및 링 기어(146), 제 4 플레너터리 기어(150)의 선 기어(152)에 직결된 상태가 된다. 이 결과, 제 3 플레너터리 기어(140)는 입력축(14)과 동일한 회전수로 일체적으로 회전한다. 따라서, 출력축(15)도 입력축(14)과 동일한 회전수로 일체적으로 회전한다. 따라서 제 4 속(4th)에서는, 출력축(15)은 제 3 속(3rd)보다도 높은 회전수로 회전한다. 결국, 입력축(14)의 회전수(Nin), 토크(Tin)와, 출력축(15)의 회전수(Nout), 토크(Tout)의 관계는 다음식(5)으로 주어진다. 출력축(15)의 회전수(Nout)는 제 3 속(3rd)의 회전수보다도 높아지고, 토크(Tout)는 제 3 속(3rd)의 토크보다도 낮아진다.

Nout=Nin/k4;

Tout=k4×Tin

k4=1 ···(5);

제 5 속(5th)의 경우에는, 클러치(C1, C2), 브레이크(B0)가 계합한다. 브레이크(B2)도 계합하지만, 동력의 전달에는 무관하다. 이 상태에서는, 클러치(C0)가 해방되기 때문에, 부변속부(110)에서 회전수가 증가된다. 결국, 변속기(100)의 입력축(14)의 회전수는 증가되어 주변속부(120)의 입력축(119)에 전달된다. 한편, 클러치(C1, C2)가 동시에 계합하기 때문에, 제 4 속(4th)의 경우와 같이 입력축(119)과 출력축(15)은 같은 회전수로 회전한다. 앞서 설명한 식(1)과 대조하면, 부변속부(110)의 입력축(14)과 출력축(119)의 회전수, 토크의 관계를 구할 수 있고, 출력축(15)의 회전수, 토크를 구할 수 있다. 입력축(14)의 회전수(Nin), 토크(Tin)와, 출력축(15)의 회전수(Nout), 토크(Tout)의 관계는, 다음식(6)으로 주어진다. 출력축(15)의 회전수(Nout)는 제 4 속(4th)의 회전수보다도 높아지고, 토크(Tout)는 제 4 속(4th)의 토크보다도 낮아진다.

Nout=Nin/k5;

Tout=k5×Tin

k5=1/(1+ρ1)

ρ1은 제 1 플레너터리 기어(112)의 변속비 ···(6)

후진(R)의 경우에는, 클러치(C2), 브레이크(B0, B4)가 계합한다. 이 때, 입력축(14)의 회전수는 부변속부(110)에서 증가된 후에, 제 2 플레너터리 기어(130)의 선 기어(132), 제 3 플레너터리 기어(140)의 선 기어(142)에 직결된 상태가 된다. 이미 설명한 바와 같이, 링 기어(136), 플레너터리 캐리어(144, 154)의 회전수는 같아진다. 링 기어(146)와 선 기어(152)의 회전수도 같아진다. 또한, 제 4 플레너터리 기어(150)의 링 기어(156)의 회전수는 브레이크(B4)의 작용에 의해 값 0이 된다. 이러한 조건 하에서 앞서 설명한 식(1)과 대조하면, 플레너터리 기어(130, 140, 150)의 회전 상태는 일의적으로 결정된다. 이 때 출력축(15)은 음의 방향으로 회전하고, 후진이 가능해진다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 실시예의 변속기(100)는 전진 5단, 후진 1단의 변속을 실현할 수 있다. 입력축(14)으로부터 입력된 동력은 회전수 및 토크가 다른 동력으로서 출력축(15)으로부터 출력된다. 출력되는 동력은 제 1 속(1st)으로부터 제 5 속(5th)의 순으로 회전수가 상승하고 토크가 저감한다. 이것은 입력축(14)에 음의 토크, 즉 제동력이 부가되어 있는 경우도 동일하다. 위에서 나타낸 식 (2) 내지 (6) 중의 변수(k1 내지 k5)는 각각 각 변속단의 변속비를 나타내고 있다. 입력축(14)에 엔진(10) 및 모터(20)에 의해, 일정한 제동력이 부가된 경우, 제 1 속(1st)으로부터 제 5 속(5th)의 순으로 출력축(15)에 부가되는 제동력은 저감한다. 또, 변속기(100)로서는, 본 실시예에서 적용한 구성의 외에, 주지의 여러 가지 구성을 적용할 수 있다. 변속단이 전진 5속보다도 적은 것 및 많은 것 중 어느 것이나 적용 가능하다.

변속기(100)의 변속단은 제어 유닛(70)이 차속 등에 따라서 설정한다. 운전자는 차 내에 구비된 시프트 레버를 수동으로 조작하여, 시프트 포지션을 선택함으로써, 사용되는 변속단의 범위를 변경하는 것이 가능하다. 도 4는 본 실시예의 하이브리드 차량에 있어서의 시프트 포지션의 조작부(160)를 도시하는 설명도이다. 이 조작부(160)는 차 내의 운전석 옆의 플로어에 차량의 전후 방향을 따라서 구비되어 있다.

도시하는 바와 같이, 조작부로서 시프트 레버(162)가 구비되어 있다. 운전자는 시프트 레버(162)를 전후 방향으로 슬라이드하는 것에 의해 여러 가지의 시프트 포지션을 선택할 수 있다. 시프트 포지션은, 전방에서 파킹(P), 후진(R), 중립(N), 드라이브 포지션(D), 제 4 포지션(4), 제 3 포지션(3), 제 2 포지션(2) 및 로우 포지션(L)의 순으로 배열되어 있다.

파킹(P), 후진(R), 중립(N)은 각각 도 3에서 도시한 계합 상태에 대응한다. 드라이브 포지션(D)은 도 3에 도시한 제 1 속(1st)으로부터 제 5 속(5th)까지를 사용하여 주행하는 모드의 선택을 의미한다. 이하, 제 4 포지션(4)은 제 4 속(4th)까지, 제 3 포지션(3)은 제 3 속(3rd)까지, 제 2 포지션(2)은 제 2 속(2nd)까지 및 로우 포지션(L)은 제 1 속(1st)만을 사용하여 주행하는 모드의 선택을 의미한다.

본 실시예의 하이브리드 차량은, 후술하는 바와 같이, 동력원 브레이크에 의한 감속도를 운전자가 임의로 설정 가능해지고 있다. 시프트 포지션을 선택하기 위한 조작부(160)에는, 감속도를 설정하기 위한 기구도 설치되어 있다.

도 4에 도시하는 바와 같이 본 실시예의 하이브리드 차량에 있어서의 시프트 레버(162)는, 전후로 슬라이드하여 시프트 포지션을 선택할 수 있는 것 외, 드라이브(D) 포지션에서 옆으로 슬라이드하는 것도 가능하다. 이렇게 하여 선택된 포지션을 E 포지션이라고 부르기로 한다. 시프트 레버(162)가 E 포지션에 있는 경우에는, 이하와 같이 시프트 레버(162)를 전후로 조작함으로써 동력원 브레이크에 의한 감속도의 설정을 변경하는 것이 가능해진다. 또, 조작부(160)에는, 내부에 시프트 포지션을 검출하기 위한 센서, 및 시프트 레버(162)가 E 포지션에 있는 경우에 온이 되는 E 포지션 스위치가 설치되어 있다. 이러한 센서, 스위치의 신호는 후술하는 바와 같이, 제어 유닛(70)으로 전달되고, 차량의 여러 가지 제어에 사용된다.

시프트 레버(162)가 E 포지션에 있는 경우의 동작에 대하여 설명한다. 시프트 레버(162)는 운전자가 손을 뗀 상태에서는 E 포지션의 중립 위치에 유지된다. 운전자는 감속도를 증가하고자 하는 경우, 즉, 급격한 제동을 행하고자 하는 경우에는, 시프트 레버(162)를 후방(Decel 측)으로 넘어뜨린다. 감속도를 저감하고자 하는 경우, 즉, 느슨한 제동을 행하고자 하는 경우에는, 시프트 레버(162)를 전방(Can-Decel 측)으로 넘어뜨린다. 이러한 경우, 시프트 레버(162)는 전후 방향으로 연속적으로 슬라이드하는 것은 아니고, 절도감(節度感)을 가지고 움직인다. 결국, 시프트 레버(162)는 중립 상태, 전방으로 넘어뜨린 상태, 후방에 쓰러 뜨린 상태의 3개 중 어느 하나의 상태를 채용한다. 운전자가 시프트 레버(162)에 가하는 힘을 늦추면 시프트 레버(162)는 즉시 중립 위치로 되돌아가도록 되어 있다. 동력원 브레이크에 의한 감속도는, 시프트 레버(162)의 전후 방향의 조작 회수에 따라서 단계적으로 변화하게 되어 있다.

본 실시예의 하이브리드 차량은, 상술한 시프트 레버(162)의 조작 외, 스티어링에도 동력원 브레이크에 의한 감속도를 변경하기 위한 조작부가 설치되어 있다. 도 5는 스티어링에 설치된 조작부를 도시하는 설명도이다. 도 5a는 스티어링(164)을 운전자에게 대향하는 측, 즉, 전면으로부터 본 상태를 도시하고 있다. 도시하는 바와 같이, 스티어링(164)의 스포크부에 감속도를 증가시키기 위한 Decel 스위치(166L, 166R)가 설치되어 있다. 이들 스위치는 운전자가 스티어링을 조작할 때에, 오른손 또는 왼손의 엄지 손가락으로 조작하기 쉬운 장소에 설치되어 있다. 본 실시예에서는, 스티어링을 회전한 경우에도 혼란 없이 적절한 조작을 행할 수 있도록, 전면에 설치된 2개의 스위치는 동일 기능을 갖는 것으로 통일하고 있다.

도 5b는 스티어링(164)을 이면에서 본 상태를 도시하고 있다. 도시하는 바와 같이, Decel 스위치(166L, 166R)의 거의 뒷쪽에 접촉하는 장소에 감속도를 저감하기 위한 Can-Decel 스위치(168L, 168R)가 설치되어 있다. 이러한 스위치는 운전자가 스티어링을 조작할 때에, 오른손 또는 왼손의 집게 손가락으로 조작하기쉬운 장소에 설치되어 있다. Decel 스위치(166L, 166R)와 같은 이유에 의해, 양 스위치는 같은 기능을 갖는 것으로 통일하고 있다.

운전자가 Decel 스위치(166L, 166R)를 누르면, 그 회수에 따라서 감속도가 증가한다. Can-Decel 스위치(168L, 168R)를 누르면, 그 회수에 따라서 감속도가 저감한다. 또, 이들의 스위치(166L, 166R, 168L, 168R)는 시프트 레버(162)가 E 포지션(도 4 참조)에 있는 경우에만 유효하게 된다. 이와 같이 구성하는 것에 의해, 운전자가 스티어링(164)을 조작할 때에 의도하지 않고서 이러한 스위치를 조작하여, 목표 감속도의 설정이 변경되는 것을 회피할 수 있다.

조작부(160)에는, 그 밖에, 스노 모드 스위치(163)가 설치되어 있다. 스노 모드 스위치(163)는, 노면이 눈길 등의 마찰 계수가 낮고, 슬립하기 쉬운 상황에 있는 경우에 운전자에 의해 조작된다. 스노 모드 스위치(163)가 온으로 되어 있는 경우에는, 후술하는 바와 같이, 목표 감속도의 상한치가 소정치 이하로 억제되도록 되어 있다. 마찰계수가 낮은 노면을 주행 중에, 큰 감속도로 감속이 행해지면 슬립이 생길 가능성이 있다. 스노 모드 스위치(163)가 온으로 되어 있는 경우에는, 감속도가 소정치 이하로 억제되기 때문에, 슬립을 회피할 수 있다. 물론, 스노 모드 스위치(163)가 온으로 되어 있는 경우에는, 슬립이 생기지 않을 정도의 범위로 감속도를 변경하는 것은 가능하다.

또, 시프트 포지션의 선택 및 목표 감속도의 설정을 행하기 위한 조작부는 본 실시예에서 나타낸 구성(도 4) 이외에도 여러 가지 구성을 적용하는 것이 가능하다. 도 6은 변형예의 조작부(160A)를 도시하는 설명도이다. 이 조작부(160A)는, 운전자의 옆에 차량의 전후 방향을 따라 설치되어 있다. 운전자가 시프트 레버(162)를 전후 방향으로 슬라이드하는 것에 의해 여러 가지의 시프트 포지션을 선택할 수 있다. 도 6에서는 드라이브 포지션(D)만을 도시하고, 4 포지션 등을 생략하였지만, 도 4의 조작부(160)와 마찬가지로 여러 가지의 시프트 포지션을 설치할 수 있다. 변형예의 조작부(160A)에서는 시프트 포지션을 선택하기 위한 통상의 가동 범위의 더욱 후방에 E 포지션을 설치하고 있다, 운전자는, E 포지션 내에서 시프트 레버(162)를 전후 방향으로 슬라이드하는 것에 의해 감속도의 설정을 연속적으로 변경할 수 있다. 이 예에서는, 시프트 레버(162)를 후방으로 슬라이드함으로써 감속도가 증가하고, 전방으로 슬라이드함으로써 감속도가 저감한다. 또, 이 변형예는 일예에 지나지 않으며, 감속도를 설정하기 위한 기구는, 이밖에도 여러 가지의 구성을 적용하는 것이 가능하다.

이상에서 설명한 감속도의 설정은 차 내의 계기판에 표시된다. 도 7은 본 실시예에 있어서의 하이브리드 차량의 계기판을 도시하는 설명도이다. 이 계기판은 통상의 차량과 마찬가지로 운전자의 정면에 설치되어 있다. 계기판에는 운전자로부터 보아 좌측에 연료계(202), 속도계(204)가 설치되어 있고, 우측에 엔진 수온계(208), 엔진 회전계(206)가 설치되어 있다. 중앙부에는 시프트 포지션을 표시하는 시프트 포지션 인디케이터(220)가 설치되어 있고, 그 좌우에 방향 지시기 인디케이터(210L, 210R)가 설치되어 있다. 이들은, 통상의 차량과 동등한 표시부이다. 본 실시예의 하이브리드 차량에서는, 이들의 표시부에 더하여, E 포지션 인디케이터(222)가 시프트 포지션 인디케이터(220)의 상방에 설치되어 있다. 또한, 설정된 감속도의 표시를 행하는 감속도 인디케이터(224)가 E 포지션 인디케이터(222)의 우측에 설치되어 있다.

E 포지션 인디케이터(222)는 시프트 레버가 E 포지션에 있을 때에 점등한다. 감속도 인디케이터(224)는 운전자가 Decel 스위치 및 Can-Decel 스위치를 조작하여 감속도를 설정하면, 차량의 심벌과 더불어 설치된 하측 방향의 화살표(도 7의 우측 방향의 화살표)의 길이가 증감하여, 설정 결과를 감각적으로 나타내도록 되어 있다. 본 실시예의 하이브리드 차량은, 후술하는 바와 같이, 여러 가지 조건에 기초하여 설정된 감속도를 억제하는 것이 있다. E 포지션 인디케이터(222) 및 감속도 인디케이터(224)는, 이러한 억제가 행해진 경우에는, 점멸 표시 등 통상과는 다른 양태에서의 표시를 행함으로써, 감속도의 억제를 운전자에게 알리는 역할도 다한다.

본 실시예의 하이브리드 차량에서는 엔진(10), 모터(20), 토크 컨버터(30),변속기(100) 등의 운전을 제어 유닛(70)이 제어하고 있다(도 1 참조). 제어 유닛(70)은 내부에 CPU, RAM, ROM 등을 구비하는 원칩·마이크로 컴퓨터이고, ROM에 기록된 프로그램에 따라서, CPU가 후술하는 여러 가지의 제어 처리를 행한다. 제어 유닛(70)에는 이러한 제어를 실현하기 위해서 여러 가지의 입출력 신호가 접속되어 있다. 도 1에는, 대표적인 것으로서, 시프트 레버를 갖는 조작부(160)로부터의 신호, 및 액셀 페달(74)의 밟기량, 즉 액셀 개방도를 검출하기 위한 액셀 페달 포지션 센서(72)로부터의 신호를 나타내었다. 제어 유닛에는 이 밖에도 도 8에 도시하는 여러 가지 신호가 입출력된다. 도 8은 제어 유닛(70)에 대한 입출력 신호의 결선을 도시하는 설명도이다. 도면 중의 좌측에 제어 유닛(70)에 입력되는 신호를 나타내고, 우측에 제어 유닛(70)으로부터 출력되는 신호를 나타낸다.

제어 유닛(70)에 입력되는 신호는, 여러 가지의 스위치 및 센서로부터의 신호이다. 이러한 신호에는, 예를 들면, 엔진(10)만을 동력원으로 하는 운전을 지시하는 하이브리드 캔슬 스위치, 차량의 가속도를 검출하는 가속도 센서, 엔진(10)의 회전수, 엔진(10)의 수온, 이그니션 스위치, 배터리(50)의 잔류 용량(SOC), 엔진(10)의 크랭크 위치, 디포거(defogger)의 온·오프, 에어 콘디셔너의 운전 상태, 차속, 토크 컨버터(30)의 유온(油溫), 시프트 포지션(도 4 참조), 사이드 브레이크의 온·오프, 풋 브레이크의 밟기량, 엔진(10)의 배기를 정화하는 촉매의 온도, 액셀 개방도, 오토 클루즈 스위치의 온·오프, E 포지션 스위치의 온·오프(도 4 참조), 목표 감속도의 설정을 변경하는 Decel 스위치 및 Can-Decel 스위치, 과급기의 터빈 회전수, 눈길 등 저마찰 계수의 노면의 주행 모드를 지시하는 스노 모드 스위치, 연료계로부터의 퓨얼리드 신호 등이 있다.

제어 유닛(70)으로부터 출력되는 신호는, 엔진(10), 모터(20), 토크 컨버터(30), 변속기(100) 등을 제어하기 위한 신호이다. 이러한 신호에는, 예를들면, 엔진(10)의 점화 시기를 제어하는 점화 신호, 연료 분사를 제어하는 연료 분사 신호, 엔진(10)의 시동을 행하기 위한 스타터 신호, 구동 회로(40)를 스위칭하여 모터(20)의 운전을 제어하는 MG 제어 신호, 변속기(100)의 변속단을 바꾸는 변속기 제어 신호, 변속기(100)의 유압을 제어하기 위한 AT 솔레노이드 신호 및 AT 라인압 컨트롤 솔레노이드 신호, 안티 로크 브레이킹 시스템(ABS)의 액추에이터를 제어하는 신호, 구동력원을 표시하는 구동력원 인디케이터 신호, 에어 콘디셔너의 제어 신호, 여러 가지의 경보음을 울리기 위한 제어 신호, 엔진(10)의 전자 스로틀 밸브의 제어 신호, 스노 모드의 선택을 표시하는 스노 모드 인디케이터 신호, 엔진(10)의 흡기 밸브, 배기 밸브의 개폐 타이밍을 제어하는 VVT 신호, 차량의 운전 상태를 표시하는 시스템 인디케이터 신호, 및 설정된 감속도를 표시하는 설정 감속도 인디케이터 신호 등이 있다.

(2) 일반적 동작:

다음에, 본 실시예의 하이브리드 차량의 일반적 동작에 대하여 설명한다. 먼저 도 1에서 설명한 바와 같이, 본 실시예의 하이브리드 차량은 동력원으로서 엔진(10)과 모터(20)를 구비한다. 제어 유닛(70)은, 차량의 주행 상태, 즉 차속 및 토크에 따라서 양자를 구분 사용하여 주행한다. 양자의 사용 구분은 미리 맵으로서 설정되고, 제어 유닛(70) 내의 ROM에 기억되어 있다.

도 9는 차량의 주행 상태와 동력원의 관계를 도시하는 설명도이다. 도면 중의 곡선(LIM)은, 차량이 주행 가능한 영역의 한계를 나타내고 있다. 도면 중의 영역(MG)은 모터(20)를 동력원으로서 주행하는 영역이고, 영역(EG)은 엔진(10)을 동력원으로서 주행하는 영역이다. 이하, 전자를 EV 주행이라고 부르고, 후자를 통상 주행이라고 부르기로 한다. 도 1의 구성에 의하면, 엔진(10)과 모터(20)의 쌍방을 동력원으로서 주행하는 것도 가능하지만, 본 실시예에서는, 이러한 주행 영역은 설치하고 있지 않다.

도시하는 바와 같이, 본 실시예의 하이브리드 차량은, 우선 EV 주행으로 발진한다. 앞서 설명한 바와 같이(도 1 참조), 본 실시예의 하이브리드 차량은 엔진(10)과 모터(20)가 일체적으로 회전하도록 구성되어 있다. 따라서, EV 주행시에도 엔진(10)은 회전하고 있다. 단, 연료 분사 및 점화를 행하지 않고, 모터링되어 있는 상태이다. 앞서 설명한 바와 같이, 엔진(10)에는 VVT 기구가 구비되어 있다. 제어 유닛(70)은 EV 주행시에는 모터(20)에 주는 부하를 삭감하고, 모터(20)로부터 출력되는 동력이 차량의 주행에 유효하게 쓰이도록 하기 위해서, VVT 기구를 제어하여, 흡기 밸브 및 배기 밸브의 개폐 타이밍을 늦춘다.

EV 주행에 의해 발진한 차량이 도 9의 맵에 있어서의 영역(MG)과 영역(EG)의 경계 근방의 주행 상태에 도달한 시점에서, 제어 유닛(70)은 엔진(10)을 시동한다. 엔진(10)은 모터(20)에 의해 이미 소정의 회전수로 회전하고 있기 때문에, 제어 유닛(70)은 소정의 타이밍에서 엔진(10)에 연료를 분사하여 점화한다. 또한, VVT 기구를 제어하여, 흡기 밸브 및 배기 밸브의 개폐 타이밍을 엔진(10)의 운전에 적합한 타이밍으로 변경한다.

이렇게 하여 엔진(10)이 시동한 이후, 영역(EG) 내에서는 엔진(10)만을 동력원으로서 주행한다. 이러한 영역에서의 주행이 개시되면, 제어 유닛(70)은 구동회로(40)의 트랜지스터를 모두 셔트다운한다. 이 결과, 모터(20)는 단순히 공회전한 상태가 된다.

제어 유닛(70)은 이와 같이 차량의 주행 상태에 따라서 동력원을 전환하는 제어를 행함과 동시에, 변속기(100)의 변속단을 전환하는 처리도 행한다. 변속단의 전환은 동력원의 전환과 동일하며, 차량의 주행 상태에 미리 설정된 맵에 기초하여 이루어진다. 도 10은 변속기(100)의 변속단과 차량의 주행 상태의 관계를 도시하는 맵이다. 이 맵에 도시하는 바와 같이 제어 유닛(70)은 차속이 증가함에 따라 변속비가 작아지도록 변속단의 전환을 실행한다.

이 전환은 시프트 포지션에 의한 제한을 받는다. 드라이브 포지션(D)에서는 도 10에 도시하는 바와 같이 제 5 속(5th)까지의 변속단을 사용하여 주행한다. 4 포지션에서는 제 4 속(4th)까지의 변속단을 사용하여 주행한다. 이 경우에는, 도 10에 있어서의 5th의 영역이더라도 제 4 속(4th)이 사용된다. 변속단의 전환은 이 맵에 의한 전환 외에, 운전자가 액셀 페달을 급격하게 밟는 것에 의해 한층 변속비가 높은 측으로 변속단을 옮기는, 소위 킥 다운(kick-down)이라고 불리는 전환도 행해진다. 이러한 전환 제어는 엔진만을 동력원으로 하고, 자동 변속 장치를 구비한 주지의 차량과 동일하다. 본 실시예에서는, EV 주행을 하고 있는 경우(영역(MG))에도 동일한 전환을 실행한다. 또, 변속단과 차량의 주행 상태의 관계는 도 10에 도시하는 것 외, 변속기(100)의 변속비에 따라서 여러 가지 설정이 가능하다.

또, 도 9 및 도 10에는 차량의 주행 상태에 따라서 EV 주행과 통상 주행을 구별지어 사용하는 경우의 맵을 도시하였다. 본 실시예의 제어 유닛(70)은 모든 주행 상태를 통상 주행으로 행하는 경우의 맵도 구비하고 있다. 이러한 맵은, 도 9 및 도 10에 있어서, EV 주행의 영역(영역(MG))을 제외한 것으로 되어 있다. EV 주행을 행하기 위해서는 배터리(50)에 어느 정도의 전력이 축적되어 있는 것이 필요하다. 따라서, 제어 유닛(70)은 배터리(50)의 축전 상태에 따라서 맵을 전환하고, 차량의 제어를 실행한다. 즉, 배터리(50)의 잔류 용량(SOC)이 소정치 이상인 경우에는, 도 9 및 도 10에 기초하여, EV 주행과 통상 주행을 구분지어 사용하여 운전을 행한다. 배터리(50)의 잔류 용량(SOC)이 소정치보다도 작은 경우에는, 발진 및 미속 주행시에도 엔진(10)만을 동력원으로 하는 통상 주행으로 운전한다. 상기 2개의 맵의 구분 사용에 대해서는 소정의 간격으로 반복하여 판정된다. 따라서, 잔류 용량(SOC)이 소정치 이상이고 EV 주행으로 발진을 개시한 경우에도, 발진 후에 전력이 소비된 결과, 잔류 용량(SOC)이 소정치보다도 작아지면, 차량의 주행 상태가 영역(MG) 내에 있더라도 통상 주행으로 전환된다.

다음에, 본 실시예의 하이브리드 차량의 제동에 대하여 설명한다. 본 실시예의 하이브리드 차량은 브레이크 페달을 밟는 것에 의해서 부가되는 휠 브레이크와, 엔진(10) 및 모터(20)로부터의 부하 토크에 의한 동력원 브레이크의 2종류의 브레이크에 의한 제동이 가능하다. 동력원 브레이크에 의한 제동은 액셀 페달의 밟기를 늦춘 경우에 행해진다. 도 9에 동력원 브레이크에 의한 제동력, 즉, 음의 토크를 도시하였다. 동력원 브레이크는 차속에 따라서 도면 중의 직선(L1)에 따라 변화한다. 브레이크 페달을 밟으면, 차량에는 동력원 브레이크와 휠 브레이크의 총합으로 이루어지는 제동력이 부가된다.

또, 동력원 브레이크를 작용시키는 경우에는, 토크 컨버터(30)의 로크업 클러치(31)는 원칙으로서 계합 상태에서 제어된다. 단지, 토크 컨버터의 유온이 낮은 경우나 차속이 낮은 경우 등, 로크업 클러치(31)를 계합하는데 적합하지 않은 운전 상태도 있기 때문에, 이러한 경우에는, 로크업 클러치(31)를 해방한 채로 동력원 브레이크를 거는 것으로 하여도 좋다. 그 외, 차속이나 엔진 회전수 등의 조건에 따라서 로크업 클러치(31)의 계합의 강약을 제어하는 양태를 채용할 수도 있다. 이하에서는, 로크업 클러치(31)가 계합 상태에 있는 것으로 하여 동력원 브레이크의 제동에 대하여 설명한다.

본 실시예의 하이브리드 차량은, 앞서 설명한 E 포지션에서의 조작에 의해서, 동력원 브레이크의 감속도를 운전자가 설정할 수 있다. 즉, 도 9 중의 파선으로 도시한 바와 같이 감속도를 단계적으로 변화시킬 수 있다. E 포지션에 있어서 Decel 스위치를 조작하면, 동력원 브레이크는 도면 중의 직선(L1, L2)의 방향으로 변화하고, 단계적으로 강하게 된다. Can-Decel 스위치를 조작하면, 동력원 브레이크는 단계적으로 약해진다.

본 실시예의 하이브리드 차량이, 이와 같이 단계적으로 설정된 동력원 브레이크를 변속기(100)의 변속단의 전환 및 모터(20)에 의한 제동력의 쌍방을 조합하여 제어하는 것에 의해 실현한다. 도 11은, 본 실시예의 하이브리드 차량에 대하여, 차속 및 감속도와, 변속단과의 조합의 맵을 도시하는 설명도이다. 또, 도 11에서는, 감속도를 절대치로 도시하고 있다. Decel 스위치 및 Can-Decel 스위치의조작에 의해서, 차량의 감속도는 도 11 중의 직선(BL 내지 BU)의 범위에서 단계적으로 변화한다.

동력원 브레이크에 의한 감속도는, 모터(20)의 토크를 제어하는 것에 의해, 일정한 범위에서 변화시킬 수 있다. 또한, 변속기(100)의 변속단을 전환하면, 동력원의 토크와 차축(17)에 출력되는 토크의 비를 변경할 수 있으므로, 변속단에 따라서 차량의 감속도를 변경할 수 있다. 이 결과, 변속단이 제 2 속(2nd)에 있을 때는, 모터(20)의 토크를 제어하는 것에 의해, 도 11 중의 단파선으로 나타낸 범위의 감속도를 달성할 수 있다. 제 3 속(3rd)에 있을 때는, 도 11 중의 실선으로 나타낸 범위의 감속도를 달성할 수 있다. 제 4 속(4th)에 있을 때는, 도 11 중의 일점 쇄선으로 도시한 범위의 감속도를 달성할 수 있다. 제 5 속(5th)에 있을 때는, 도 11 중의 장파선으로 나타낸 범위의 감속도를 달성할 수 있다.

제어 유닛(70)은 도 11의 맵에 따라서 설정된 감속도를 실현하는 변속단을 선택하여 제동을 행한다. 예를 들면, 감속도가 도 11 중의 직선(BL)에 설정되어 있는 경우, 차속이 값(VC)보다도 높은 영역에서는, 제 5 속(5th)에 의해 제동을 행하고, 차속이 값(VC)보다도 낮은 영역에서는, 제 4 속(4th)으로 변속단을 바꿔 제동을 행한다. 이러한 영역에서는, 제 5 속(5th)에서는 원하는 감속도를 실현할 수 없게 되기 때문이다. 본 실시예에서는, 각 변속단에서 실현되는 감속도의 범위가 중복하여 설정되어 있다. 차속이 값(VC)보다도 높은 영역에서는, 제 4 속(4th)과 제 5 속(5th)의 쌍방에서 직선(BL)에 상당하는 감속도를 실현 가능하다. 따라서, 이러한 영역에서는, 제어 유닛(70)은 여러 가지의 조건에 기초하여 제 4 속(4th)또는 제 5 속(5th)의 어느 하나, 보다 제동에 적합한 변속단을 선택하여 제동을 행한다.

본 실시예에 있어서 변속단의 설정에 대하여 더욱 상세하게 설명한다. 도 12는 어떤 차속(Vs)에 있어서의 감속도와 변속단과의 관계를 도시한 설명도이다. 도 11 중의 직선(Vs)에 따른 감속도와 변속단의 관계에 상당한다. 도 12에 도시하는 바와 같이 감속도가 비교적 작은 구간(D1)에서는 제 5 속(5th)만으로 감속도가 실현된다. 그것보다도 감속도가 큰 구간(D2)에서는 제 5 속(5th) 및 제 4 속(4th)으로 감속도가 실현된다. 마찬가지로 감속도가 순차 커짐에 따라서, 구간 (D3)에서는 제 4 속(4th)만, 구간(D4)에서는 제 3 속(3rd) 또는 제 4 속(4th), 구간(D5)에서는 제 3 속(3rd)만, 구간(D6)에서는 제 2 속(2nd) 또한 제 3 속(3rd), 구간(D7)에서는 제 2 속(2nd)만으로 각각의 감속도가 실현된다. 또, 여기서는 제 2 속(2nd)까지를 사용한 맵을 나타내었지만, 제 1 속(L)을 사용한 제동을 행하는 것으로 하여도 상관 없다.

각 변속단에서의 감속도가 중복하고 있는 이유에 대하여 설명한다. 도 13은, 제 2 속(2nd)에 있어서의 감속도를 도시하는 설명도이다. 도면중의 파선(TL)은 제 2 속(2nd)으로 실현되는 감속도의 하한을 나타내고, 파선(TU)은 상한으로 나타내고 있다. 직선(TE)은 엔진(10)에 의한 엔진 브레이크만으로 실현되는 감속도를 나타내고 있다. 본 실시예의 하이브리드 차량에서는, VVT 기구를 제어하는 것에 의해, 엔진 브레이크에 의한 감속도를 변경하는 것도 가능하다. 단, 이러한 제어는 응답성 및 정밀도가 낮다. 따라서, 본 실시예에서는, 제동시에는 VVT 기구를 제어하고 있지 않다. 이 결과, 도 13에 도시하는 바와 같이 엔진 브레이크에 의한 감속도는 차속에 따라서 일의적으로 결정된 값이 된다.

본 실시예에서는 모터(20)에 의한 토크를 제어함으로써, 감속도를 변화시키고 있다. 도 13 중의 빗금 친 영역(Bg)에서는, 모터(20)를 소위 회생 운전하고, 모터(20)에서도 제동력을 부가함으로써 엔진 브레이크에 의한 감속도보다도 큰 감속도를 실현하고 있다. 그 밖의 영역(Bp), 즉 직선(TE)과 파선(TL)의 사이의 영역에서는, 모터(20)를 역행 운전하고, 모터(20)로부터는 구동력을 출력함으로써 엔진 브레이크보다도 낮은 감속도를 실현하고 있다.

도 14, 모터(20)를 회생 운전하는 경우의 제동 토크와, 모터(20)를 역행 운전하는 경우의 제동 토크와의 관계를 모식적으로 도시한 설명도이다. 도면 중의 좌측에는 모터(20)를 역행 운전하는 경우의 제동 토크(영역(Bp)에 있어서의 상태)를 나타내었다. 엔진 브레이크에 의한 제동 토크는 도면 중의 띠(BE)로 나타난다. 영역(Bp)에서는 엔진 브레이크에 의한 제동 토크와는 역 방향으로, 모터(20)가 띠(BM)로 나타난 구동력을 출력한다. 차축(17)에는 양자의 총합으로 이루어지는 제동 토크가 출력되므로, 도면 중에 빗금으로 나타낸 바와 같이, 엔진 브레이크에 의한 제동 토크(BE)보다도 낮은 제동 토크가 출력된다.

도면 중의 우측에는, 모터(20)를 회생 운전하는 경우의 제동 토크(영역(Bg)에서의 상태)를 나타내었다. 엔진 브레이크에 의한 제동 토크는 영역(Bp)에 있어서의 경우와 동일한 크기의 띠(BE)로 나타난다. 영역(Bp)에서는 엔진 브레이크에 의한 제동 토크와 동일 방향으로 모터(20)가 띠(BM)로 나타난 제동 토크를 출력한다. 차축(17)에는 양자의 총합으로 이루어지는 제동 토크가 출력되므로, 도면 중에 빗금으로 나타낸 바와 같이, 엔진 브레이크에 의한 제동 토크(BE)보다도 큰 제동 토크가 출력된다.

이와 같이 본 실시예의 하이브리드 차량은, 모터(20)의 운전 상태를 회생 운전과 역행 운전으로 바꾸는 것에 의해서, 엔진 브레이크에 의한 감속도보다도 큰 감속도 및 낮은 감속도를 실현하고 있다. 그리고, 예를 들면, 변속비가 큰 측의 변속단에 있어서 역행 운전에 의해 실현되는 감속도의 영역과, 변속비가 작은 측의 변속단에 있어서 회생 운전에 의해 실현되는 감속도의 영역이 중복하도록 도 11의 맵을 설정하고 있다. 예를 들면, 제 2 속(2nd)에서의 역행 운전에 의한 제동의 영역과 제 3 속(3rd)에서의 회생 운전에 의한 제동의 영역을 중복시키고 있다.

이와 같이 설정하는 것에 의해, 배터리(50)의 잔류 용량(SOC)에 적합한 양태로 제동을 행할 수 있다. 예를 들면, 배터리(50)가 더욱 충전 가능한 상태에 있는 경우에는, 모터(20)의 회생 운전에 의해 소망의 감속도가 얻어지도록 변속비가 작은 측의 변속단을 선택한다. 배터리(50)가 만 충전에 가까운 상태에 있는 경우에는, 모터(20)의 역행 운전에 의해 소망의 감속도가 얻어지도록 변속비가 큰 측의 변속단을 선택한다. 본 실시예에서는, 상술한 바와 같이, 2개의 변속단에 의한 감속도의 범위를 중복하여 설정하는 것에 의해, 이와 같이, 배터리(50)의 잔류 용량(SOC)에 관계없이 소망의 감속도의 실현을 가능하게 하고 있다.

물론, 이러한 설정은, 일 예에 지나지 않고, 각 변속단에 의해 실현되는 감속도가 중복하지 않도록 설정하여도 좋다. 또한, 도 11의 맵과 같이 모든 변속단이 각각 다른 변속단과 중복하는 영역을 갖는 설정으로 하는 것은 아니고, 일부의 변속단만이 중복하는 영역을 갖는 설정으로 하여도 좋다.

또, 설정된 감속도는 차량에 이러한 동력원 브레이크의 하한치에 상당한다. 예를 들면, 감속도가 직선(BL)에 설정되어 있는 경우를 생각한다. 속도(VC) 이상의 영역에서 변속단이 제 3 속(3rd)으로 되어 있는 경우에는, 감속도는 직선(BL)에 상당하는 감속도보다도 반드시 큰 값이 된다. 본 실시예의 하이브리드 차량에서는, 감속도의 하한치를 설정하는 것으로 하고 있기 때문에, 이러한 경우에는 요구된 감속도가 실현되게 된다. 결국, 상술한 경우에는 새로이 변속단을 제 4 속(4th) 또는 제 5 속(5th)으로 바꾼 후에, 직선(BL)에 상당하는 비교적 낮은 감속도를 실현하는 제어는 행하지 않는다. 단, 운전자가 Can-Decel 스위치를 조작하여, 감속도의 설정을 약하게 한 경우에는, 운전자의 의도에 따른 감속을 실현하기 위해서, 변속단의 전환을 행한다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 실시예에서는, 운전자의 설정에 따른 감속도에서의 제동을 실현한다. 단, 이러한 제어는 앞서 설명한 E 포지션에 있어서 행해진다(이하, 이러한 제동을 E 포지션 제동이라고 부른다). 시프트 레버가 E 포지션에 없는 경우에는 통상의 제동이 행해진다. 통상의 제동에서는, E 포지션 제동과는 달리, 변속단의 전환을 행하지 않는다. 따라서, 동력원 브레이크가 걸리는 시점에서 사용되고 있던 변속단 대로 제동을 행한다. 드라이브 포지션(D)에 있는 경우에는, 제 5 속(5th)으로 주행하고 있는 것이 통상이므로, 해당 변속단에서 실현 가능한 비교적 낮은 감속도에서의 제동이 행해진다. 4 포지션(4)에 있는 경우에는, 제 4 속(4th)까지를 사용하여 주행하고 있는지 등, 드라이브 포지션(D)보다도 약간 큰 감속도에서의 제동이 실현된다. 통상의 제동시에는 모터(20)의 제동력도 일정한 부하를 주는 회생 운전이 된다. 따라서, 도 11에 도시한 맵과 같이 각 변속단에서 폭 넓은 범위의 감속도를 실현할 수 없고 각 변속단당 1개의 직선으로 나타나는 감속도 밖에 실현할 수 없는 상태가 된다.

(3) 운전 제어 처리 :

본 실시예의 하이브리드 차량은 제어 유닛(70)이 엔진(10), 모터(20) 등을 제어함으로써, 상술한 주행을 가능하게 하고 있다. 이하에서는, 본 실시예의 하이브리드 차량에 특징적인 제동시의 운전으로 좁혀, 감속 제어의 내용을 설명한다.

도 15는 감속 제어 처리 루틴의 흐름도이다. 이 처리는 제어 유닛(70)의 CPU가 소정의 주기로 실행하는 처리이다. 이 처리가 개시되면, CPU는 우선 초기 설정 처리를 행한다(단계(S10)). 초기 설정 처리란, 감속 제어에 필요하게 되는 목표 감속도의 초기 설정 및 해제를 행하는 처리이다. 이 처리는 감속 제어 처리 루틴이 최초에 실행되었을 때 뿐만 아니라, 반복 실행될 때마다 실행된다.

도 17은 초기 설정 처리 루틴의 흐름도이다. 초기 설정 처리 루틴에서는 CPU는 우선 스위치의 신호를 입력한다(단계(S15)). 여기서 입력해야 할 신호는 도 8에 일람으로 도시하였다. 다만, 초기 설정 처리 루틴에 직접 관계가 있는 신호로서는 시프트 포지션을 나타내는 신호, E 포지션 스위치의 신호이다. 따라서, 단계(S15)에서는 이러한 신호만을 입력하는 것으로 하여도 상관없다.

다음에, CPU는 입력된 신호에 기초하여, D 포지션으로부터 E 포지션으로의 시프트 포지션의 전환이 행해졌는지의 여부를 판정한다(단계(S20)). 입력된 시프트 포지션이 E 포지션이고, 또한, 종전의 시프트 포지션이 D 포지션이면, 상술한 전환이 행해진 것으로 판단된다. E 포지션 스위치가 오프의 상태로부터 온의 상태로 변하였는지의 여부에 기초하여 판단하는 것으로 하여도 좋다.

D 포지션으로부터 E 포지션으로의 전환이 행해진 경우에는, E 포지션 인디케이터(도 7 참조)를 온으로 한다(단계(S40)). 도 8에 도시된 시스템 인디케이터 신호로서, E 포지션 인디케이터를 온으로 하는 신호를 출력한다. 이 신호에 따라서 E 포지션 인디케이터가 점등된다. E 포지션 인디케이터의 점등과 더불어, CPU는 목표 감속도의 초기화로서 설정치를 D 포지션 상당의 값으로 한다(단계(S45)).

D 포지션시에 있어서, 제 5 속(5th)에서 동력원 브레이크가 걸려 있는 경우, 단계(S45)에서는 이 변속단으로 실현되는 감속도에 대응한 목표 감속도를 초기치로서 설정하는 것이다. 또, 본 실시예에 있어서는, 도 11에 도시된 바와 같이, 차속이 낮은 영역에서는, 설정되는 감속도의 최저치(도면 중의 직선(BL))가 제 5 속(5th)으로 실현되는 감속도보다도 큰 경우가 있다. 흐름도에서는 명기하지 않고 있지만, 단계(S45)에 있어서의 목표 감속도의 설정은 어디까지나도 E 포지션에 있어서 채용할 수 있는 감속도의 범위로 행해진다. 따라서, D 포지션에서 실현되는 감속도가 E 포지션에서 탐색할 수 있는 최저한의 감속도(직선(BL))보다도 낮은 경우에는, 감속도는 직선(BL) 상당의 값에 설정된다. 이 결과, D 포지션으로 사용하고 있는 변속단에 의해서, 감속도의 초기 설정치는, 차속이 비교적 높은 영역에서는 D 포지션으로 실현되는 감속도 상당의 값이 되고, 차속이 비교적 낮은 영역에서는 D 포지션으로 실현되는 감속도보다도 큰 감속도가 되는 경우도 있다.

또, 단계(S45)에 있어서는, 목표 감속도의 설정치를 굳이 D 포지션보다도 크게 설정하는 것으로 하는 것도 가능하다. 운전자가 E 포지션으로 감속도를 변경하고자 원하는 것은, D 포지션에서의 감속도에 부족을 느끼는 경우가 많다. 따라서, 단계(S45)에 있어서, D 포지션보다도 큰 감속도를 초기치로서 설정하면, 운전자rk 요구하는 감속도를 빠르게 얻는 것이 가능해진다. 이와 같이 단계(S45)의 처리는, D 포지션시의 감속도를 기준으로 하여, E 포지션에서의 감속도의 초기치를 설정하는 것을 의도한 것이다. D 포지션에서의 감속도를 기준으로 하여 감속도의 초기치를 설정하는 것에 의해, E 포지션으로의 전환을 행한 직후의 감속도를 운전자가 비교적 용이하게 추측 가능해져, E 포지션에서의 감속도의 설정을 쉽게 함과 동시에, E 포지션으로의 전환시의 위화감을 저감시킬 수 있다.

계속해서, CPU는 변속단의 초기치를 D 포지션에서 사용하고 있는 변속단에 설정한다(단계(S50)). 앞서 설명한 바와 같이, 본 실시예의 하이브리드 차량은, E 포지션에서는 변속단의 전환과 모터(20)의 토크를 조합 제어하는 것에 의해, 설정된 감속도에서의 제동을 실현한다. 여기서, 목표 감속도의 설정은 운전자가 원하는 최저한의 감속도를 설정하는 것으로 하고 있다. 따라서, 예를 들면, 도 11에 있어서의 직선(BL) 상당의 감속도가 설정되어 있는 경우, 차속(Vs)으로 해당 감속도 실현할 수 있는 변속단은 제 2 속(2nd) 내지 제 5 속(5th)까지 선택할 수 있다. 단계(S50)에서는, 이러한 경우에, D 포지션에서 사용하고 있는 변속단을 초기치로서 설정한다. 이렇게 하는 것에 의해, E 포지션으로의 전환이 행해짐과 동시에, 변속단이 전환되는 것을 회피할 수 있고, 전환시의 쇼크 등을 저감할 수 있다.

단계(S20)에 있어서, D 포지션으로부터 E 포지션으로의 전환이 아니라고 판정된 경우에는, CPU는 E 포지션으로부터 D 포지션으로의 전환이 행해졌는지의 여부를 판정한다(단계(S25)). 결국, 입력된 시프트 포지션이 D 포지션이고, 또한, 종전의 시프트 포지션이 E 포지션이면, 상술한 전환이 행해진 것으로 된다. E 포지션 스위치가 온의 상태로부터 오프의 상태로 변하는지의 여부에 기초하여 판단하는 것으로 하여도 좋다.

E 포지션으로부터 D 포지션으로의 전환이 행해진 경우에는, E 포지션 인디케이터(도 7 참조)를 오프로 한다(단계(S30)). 결국, 도 8에 도시된 시스템 인디케이터 신호와 더불어 E 포지션 인디케이터를 오프로 하는 신호를 출력한다. 이 신호에 따라서 E 포지션 인디케이터가 소등된다. E 포지션 인디케이터의 소등과 더불어, CPU는 목표 감속도의 설정치를 해제한다(단계(S35)). E 포지션에서의 주행 중에는, 후술하는 바와 같이 운전자가 Decel 스위치 및 Can-Decel 스위치를 조작하고, 소망의 감속도를 설정하지만, 단계(S35)에서는 이러한 일체의 설정을 해제하는 것이다.

운전자가 요구하는 감속도는 차량의 주행 상태에 따라서 다른 경우가 많다. 따라서, 다음에 E 포지션이 선택된 경우에 대비하여 목표 감속도의 설정치를 기억하여 둘 필요성은 비교적 낮다. 운전자가 감속도에 관하여, 이전의 설정치를 기억하고 있는 것도 드물다. 따라서, 목표 감속도의 설정치를 해제하지 않고서, 다음에 E 포지션이 선택된 경우에도 사용하는 것으로 하면, E 포지션으로의 전환과 동시에 운전자의 예상에 반한 감속도로 제동이 행해질 가능성이 있다. 본 실시예에서는, 이러한 사태를 회피하기 위해서, E 포지션으로부터 D 포지션으로의 전환이 행해질 때마다 목표 감속도의 설정을 해제하는 것으로 하고 있는 것이다.

또, 목표 감속도의 설정의 해제에 대해서는, 여기서 나타낸 것 이외에도 여러 가지 방법을 채용할 수 있다. 예를 들면, E 포지션으로부터 D 포지션으로의 전환시에 해제하는 것은 아니고, D 포지션으로부터 E 포지션으로의 전환시에 해제하는 것으로 하여도 좋다. 본 실시예에서는, E 포지션으로의 전환시에, 종전의 설정치에 관계없이, 감속도의 초기치를 설정하는 것으로 하고 있기 때문에, 단계(S35)에 있어서의 설정의 해제 처리를 생략하는 것으로 하여도 상관없다. 또한, 목표 감속도의 설정을 해제하기 위한 조작을 별도 설정하는 것으로 하여도 좋다. 결국, E 포지션으로부터 D 포지션으로의 전환시에는 목표 감속도의 설정을 해제하지 않고, 설정 해제 스위치의 조작 등 특별한 조작을 행한 경우에만 목표 감속도의 설정을 해제하는 것으로 하여도 좋다.

이상에서 설명한 바와 같이, E 포지션으로의 전환, 또는 D 포지션으로의 전환이 행해진 경우에는, 각각의 초기 설정을 실행하고, CPU는 초기 설정 처리 루틴을 종료한다. 또한, 단계(S25)에 있어서, E 포지션으로부터 D 포지션으로의 전환이 행해지고 있지 않다고 판정된 경우, 결국, E 포지션 또는 D 포지션대로 변경이 없다고 판정된 경우에는, 초기 설정 처리로서는 감속도 및 변속단의 설정을 변경할 필요가 없기 때문에, CPU는 아무것도 처리하지 않고서 초기 설정 처리 루틴을 종료한다.

도 15에 도시한 바와 같이, CPU는 초기 설정처리 루틴이 종료하면, 다음에 감속도 설정 처리를 실행한다(단계(S100)). 이 처리는 Decel 스위치 및 Can-Decel 스위치의 조작에 기초하여, E 포지션에서 실현해야 할 감속도의 설정을 행하는 처리이다. 감속도 설정 처리의 내용을 도 18에 기초하여 설명한다.

도 18은 감속도 설정 처리 루틴의 흐름도이다. 이 처리가 개시되면, CPU는 스위치의 신호를 입력한다(단계(S105)). 여기서 입력하는 신호는 도 8에 도시한 여러 가지 신호 중 Decel 스위치, Can-Decel 스위치, E 포지션 스위치, 스노 모드 스위치의 신호이다. 물론, 그 밖의 신호를 더불어 입력하는 것으로 하여도 상관없다.

이렇게 해서 입력된 신호에 기초하여, CPU는 E 포지션이 선택되어 있는지의 여부를 판정한다(단계(S110)). 이 판정은 E 포지션 스위치의 온·오프에 의해서 행해진다. E 포지션이 선택되어 있지 않는 경우에는, 감속도의 설정 변경은 받아들여서는 안된다고 판단하고, CPU는 아무런 처리를 행하지 않고서 감속도 설정 처리 루틴을 종료한다.

단계(S110)에 있어서, E 포지션이 선택되어 있다고 판단된 경우, CPU는 다음에 Decel 스위치 및 Can-Decel 스위치가 고장나 있는지의 여부를 판정한다(단계(S115)). 고장은, 여러 가지 방법에 의해 판단 가능하다. 예를 들면, 스위치의 접촉 불량시에는, 소위 채터링이 생기고, 스위치의 온·오프가 매우 빈번하게 전환되어 검출된다. 소정 시간에 걸쳐, 소정 이상의 주파수로 온·오프가 검출된 경우에는, 스위치가 고장나 있는 것으로 판정할 수 있다. 또한, 반대로 통상의 조작에서는 상정할 수 없을 정도의 장시간에 걸쳐 스위치가 온으로 되어 있는 경우에도 고장이라고 판정할 수 있다.

스위치의 고장이 검출된 경우에는, 운전자가 의도하지 않는 감속도가 설정되는 것을 회피하기 위해서, CPU는 목표 감속도의 설정을 해제한다(단계(S170)). 목표 감속도의 설정을 변경하지 않는 처리를 행하는 것으로 하여도 상관 없다. 본 실시예에서는, 운전자가 자기의 의도에 따르지 않는 값에 설정된 감속도를 수정하고 있는 도중에 스위치가 고장난 경우도 상정하고, 목표 감속도의 설정을 해제하는 것으로 하였다. 이렇게 하여, 목표 감속도의 설정을 해제한 후, CPU는 스위치의 고장을 운전자에게 알리기 위한 고장 표시를 행한다(단계(S175)). 고장 표시는 여러 가지 방법을 채용할 수 있다. 본 실시예에서는, 경보음이 울리는 동시에, E 포지션 인디케이터(도 7 참조)를 점멸시키는 것으로 하였다. 이러한 알림은, 도 8에 도시한 경보음의 신호, 시스템 인디케이터의 신호에 각각 해당하는 신호를 출력함으로써 실현된다.

CPU는 또한 E 포지션 제동을 금지하기 위한 처리를 행한다(단계(S180)). 본 실시예에서는, 금지를 위한 처리로서, CPU는, E 포지션의 제동을 금지하기 위해서 설치된 금지 플래그를 온으로 한다. 후술하는 바와 같이, 실제의 제동의 제어를 행할 때에, 이 금지 플래그의 온·오프에 의해서 E 포지션에서의 제동이 금지 또는 허가된다. 이 결과, 시프트 레버가 E 포지션의 위치에 있는지의 여부에 관계 없이, D 포지션 상당의 제동이 행해지게 된다. 스위치가 고장난 경우에는, CPU는 이상의 처리를 실행하여 감속도 설정 처리 루틴을 종료한다.

단계(S115)에 있어서, 스위치가 고장나 있지 않다고 판정된 경우, CPU는 목표 감속도의 설정을 변경하기 위한 처리로 이행한다. 이러한 처리로서, 우선 CPU는, Decel 스위치 및 Can-Decel 스위치가 동시에 조작되고 있는지의 여부를 판정한다(단계(S120)). 양 스위치가 동시에 조작된 경우에는, 어느 쪽의 스위치를 우선할 것인지가 불명확하기 때문에, 이하에 제시하는 목표 감속도의 설정의 변경을 위한 처리를 스킵하여, 현상의 설정을 유지한다.

앞서 도 4 및 도 5에 도시한 바와 같이, 본 실시예의 하이브리드 차량은, 시프트 레버 및 스티어링에 설치된 스위치의 쌍방으로 목표 감속도의 설정을 행할 수 있다. 따라서, 운전자의 오조작에 의해서, 시프트 레버의 스위치와, 스티어링부의 스위치가 동시에 조작될 가능성이 있다. 또한, 스티어링부에 설치된 Decel 스위치 및 Can-Decel 스위치의 쌍방이 동시에 조작될 가능성도 있다. 특히 이러한 오조작은, 조타를 위해 스티어링을 조작한 경우 등, 운전자가 감속도의 변경을 의도하지 않고서 행할 가능성이 높다. 본 실시예에서, Decel 스위치 및 Can-Decel 스위치의 쌍방이 동시에 조작된 경우에 목표 감속도의 설정을 유지하는 것은, 운전자의 의도에 따르지 않는 오조작으로 목표 감속도의 설정이 변경되는 것을 회피하는 의도도 포함되어 있다.

Decel 스위치 및 Can-Decel 스위치의 쌍방이 동시에 조작되고 있지 않다고 판정된 경우에는, 각 스위치의 조작에 따라서 목표 감속도의 설정을 변경한다. 즉, Decel 스위치가 온으로 되어 있다고 판정되는 경우에는(단계(S125)), CPU는 목표 감속도의 설정을 증가시킨다(단계(S130)). Can-Decel 스위치가 온으로 되어 있다고 판정되는 경우에는(단계(S135)), CPU는 목표 감속도의 설정을 저감한다(단계(S140)). 본 실시예에서는, 각각의 스위치의 조작 회수에 따라서 목표 감속도의 설정을 단계적으로 변경하고 있다. 어떠한 스위치도 조작되고 있지 않는 경우에는, 당연하지만 목표 감속도의 설정은 변경되지 않는다.

상기 처리(스텝S120 내지 S140)에 의해서, 목표 감속도의 설정이 이루어지면, CPU는 설정된 감속도가 리젝트 범위에 있는지의 여부를 판정한다(단계(S145)). 본 실시예에서는, 스노 모드 스위치(도 8 참조)의 온·오프에 따라서 감속도의 상한치를 변경하고 있다. 스노 모드 스위치는, 눈길과 같이 저마찰 계수의 노면을 주행하고 있을 때에 운전자가 조작하는 스위치이다. 저마찰 계수의 노면을 주행 중에 급격한 제동을 행하면, 차량이 슬립할 가능성이 있다. 운전자가 스노 모드 스위치를 온으로 하면, 감속도의 상한치는 차량의 슬립을 회피할 수 있을 정도로 억제된다.

설정된 감속도가 상술한 상한치를 넘는 경우에는, 리젝트 범위에 있는 것으로 판정된다. 감속도가 리젝트 범위에 있다고 판정된 경우, CPU는 설정된 설정된 감속도를 허용되는 상한치에 억제한다(단계(S150)). 또한, 목표 감속도의 설정이 억제된 것을 운전자에게 알리기 위한 처리를 행한다(단계(S155)). 본 실시예에서는, 감속도 인디케이터(224)를 1초 정도의 동안, 점멸시키는 것으로 하고 있다. 또한, 이와 더불어 경보음을 발하는 것으로 하고 있다. 이러한 알림은, 도 8에 도시한 경보음, 설정 감속도 인디케이터의 제어 신호에 각각 적절한 신호를 출력 함으로써 실현된다. 단계(S145)에 있어서, 설정된 감속도가 리젝트 범위에 없다고 판정된 경우에는, 이러한 처리를 스킵한다. 이상의 처리에 의해, 감속도가 설정되면, CPU는 결과를 감속도 인디케이터(224)에 표시하고(단계(S160)), 감속도 설정 처리 루틴을 종료한다.

상기 처리(단계(S120) 내지 단계(S140))에 의해서, 목표 감속도의 설정이 변경되는 모양을 도 19 내지 도 22의 구체예에 기초하여 설명한다. 도 19는 제 1 설정 예를 도시하는 타임차트이다. 횡축에 시간을 잡고, Decel 스위치 및 Can-Decel 스위치의 조작의 유무, 목표 감속도의 설정치의 변화, 설정된 감속도를 실현하기 위한 모터(20)의 토크 및 변속단의 변화의 모양을 각각 도시하였다. 또, 도 19는 차속이 일정한 것으로 하여 도시하였다.

시각(a1)에 있어서, Decel 스위치가 온으로 된 것으로 한다. 도 18의 흐름도에서는 명기하지 않았지만, 본 실시예에서는, 소정 시간 이상 연속으로 온이 된 경우에만 설정의 변경을 받아들이는 것으로 하고 있다. 결국, CPU는, 감속도 설정 처리 루틴(도 18)의 단계(S105)에 있어서, 스위치가 소정 시간 이상 연속으로 온으로 되어 있는지의 여부의 판단을 기초로 하여, 스위치의 조작 결과를 입력하고 있는 것이다. 일반적으로 스위치에는 채터링(chattering)이라고 불리는 현상에 의해서, 온·오프의 전환시에 매우 짧은 주기로 온·오프의 신호가 교대로 검출되는 것이 통상이다. 소정 시간 경과시에 설정의 변경을 행하는 것으로 하면, 채터링에 의해서 운전자의 의도에 반하여 감속도가 크게 변경하는 것을 회피할 수 있다.

또한, 소정 시간 조작되어 처음으로 스위치의 입력을 받아들이는 것에 의해서, 운전자가 의도하지 않고 스위치에 접촉하였을 뿐으로 목표 감속도의 설정이 변화하는 것을 회피할 수 있다. 특히, 본 실시예에서는, 스티어링부에 Decel 스위치 및 Can-Decel 스위치를 설치하고 있기 때문에, 운전자가 우연히 스위치에 닿을 가능성이 높다. 따라서, 우발적인 조작에 의한 목표 감속도의 설정의 변경을 회피하는 수단은 특히 유효성이 높다.

상술한 소정 시간(이하, 온 판정 기준 시간이라고 부른다)은, 이와 같이 운전자가 스위치를 의도적으로 조작하였는지의 여부를 판단하는 기준으로 하여 설정할 수 있다. 온 판정 기준 시간이 짧으면, 운전자의 우발적인 조작으로 목표 감속도의 설정이 변경될 가능성이 높아진다. 반대로, 온 판정 기준 시간이 길어지면, Decel 스위치 및 Can-Decel 스위치의 응답성이 나빠진다. 온 판정 기준 시간은, 이러한 조건을 고려한 후에, 적절한 값을 실험 등에 의해서 설정할 수 있다. 물론, 운전자가 자신에게 적합한 값에 설정 가능하게 하여도 좋다.

도 19의 예에서는, 시각(a1 내지 a2)까지의 시간은, 상술한 온 판정 기준 시간을 넘고 있다. 따라서, 시각(a2)에서 설정된 감속도가 한층 커진다. 도 11에서 설명한 바와 같이, 본 실시예에서는 변속단과 모터의 토크의 쌍방을 조합하여 제어하는 것에 의해, 폭 넓은 범위에서 임의의 감속도를 실현할 수 있다. 도 11로부터 분명한 바와 같이, 감속도의 범위는, 변속단을 바꿈으로써 크게 변동하고, 모터의 토크를 제어함으로써 미세하게 변경할 수 있다. 본 실시예에서는, 설정된 감속도는, 비교적 미세한 범위에서 단계적으로 변경된다. 도 19의 시각(a2)의 시점에서 변경된 스텝은, 도시하는 바와 같이, 변속단의 변경을 동반하지 않고서, 모터의 토크를 변경함으로써 변경 가능한 범위의 스텝이다. 또, 변속단은, 제 5 속(5th)이 초기치가 되는 경우를 예로 들어 설명하였다.

다음에, 시각(a3 내지 a4)의 사이, 온 판정 기준 시간을 넘어 Decel 스위치가 온이 되면, 도시하는 바와 같이, 설정된 감속도는 한단계 증대한다. 본 실시예에서는, 도시하는 바와 같이, 감속도의 2번째의 변경도 변속단의 전환을 동반하지 않고서, 모터의 토크의 변경으로 실현된다. 이와 같이, 본 실시예에서는, 감속도의 스텝이 미세한 조각으로 설정되어 있다. 이렇게 함으로써, 변속단의 전환을 동반하지 않고서, 목표 감속도의 설정을 변경할 수 있는 선택 범위가 넓어지기 때문에, 운전자는 자신의 요구에 적합한 감속도를 용이하게 설정할 수 있다. 따라서, 도 19에 도시하는 바와 같이 모터의 토크는, 시각(a4)의 시점에서 변화하지만, 변속단은 제 5 속(5th) 그대로 유지된다.

본 실시예에서는, 스위치의 조작을 접수하기 위한 조건으로서, 온 판정 기준 시간 외에, 스위치를 연속적으로 조작한 경우의 간격에 관한 조작 간격 기준 시간이 설정되어 있다. 결국, 스위치가 연속적으로 조작된 경우, 최초의 조작 후, 상술한 조작 간격 기준 시간 이상 경과하고 나서 나중의 조작이 이루어진 경우에만, 나중의 조작은 유효한 것으로서 받아들인다. CPU는, 감속도 설정 처리 루틴(도 18)의 단계(S105)에 있어서, 전회의 조작으로부터 조작 간격 기준 시간 이상 경과하고 있는지의 여부의 판정을 행한 후에, 스위치의 조작을 입력하고 있는 것이다.

예를 들면, 도 19에 있어서, 시각(a5 내지 a6)의 사이에서 3회째의 조작으로서, Decel 스위치가 조작되고 있다. 조작 시간은, 온 판정 기준 시간을 넘고 있다. 그러나, 여기서의 조작은 전회의 조작의 후, 시각(a4 내지 a5)에 상당하는 약간의 시간 밖에 경과하고 있지 않다. 본 실시예에서는, 이 시간은, 조작 간격 기준 시간보다도 짧다. 따라서, 온 판정 기준 시간을 넘는 시간 조작되어 있음에도 불구하고, 3회째의 조작은 유효한 조작으로서 받아들여지지 않고, 목표 감속도의 설정, 모터의 토크, 변속단의 어느것도 변화하지 않는다.

이와 같이 조작 간격 기준 시간을 설정하는 것에 의해서, 운전자의 조작에 기초하여 과도하게 급격히 목표 감속도의 설정이 변경되는 것을 회피할 수 있다. 운전자가 감속도를 변경한 경우, 실제로 해당 감속도에서의 감속이 행해질 때까지는, 소정의 시간 지연이 생기는 것이 통상적이다. 그런데, 조작 간격 기준 시간을 설정하지 않고서, 목표 감속도의 설정의 변경을 받아들인 경우, 해당 설정에 의해서 실현되는 감속도를 확인하지 않고서, 목표 감속도의 설정을 잇달아 변경할 가능성이 있다. 이 결과, 운전자의 의도 이상으로 급격하게 감속도가 변경될 가능성도 있다. 본 실시예에서는, 조작 간격 기준 시간을 설정하는 것에 의해, 이러한 사태를 회피하고 있는 것이다.

조작 간격 기준 시간은, 이러한 의도를 만족하도록, 실험 등에 의해서 설정할 수 있다. 조작 간격 기준 시간이 짧으면, 목표 감속도의 설정 변화를 충분히 완만하게 할 수 없다. 반대로, 조작 간격 기준 시간이 길어지면, 목표 감속도의 설정의 변화에 장시간을 요하게 되어, 조작성이 저하한다. 조작 간격 기준 시간은, 이러한 조건을 고려하여, 적절한 값을 실험 등에 의해 설정할 수 있다. 물론, 운전자가 자신에게 적합한 값에 설정 가능하게 하여도 좋다.

도 19의 예에서는, 4회째의 조작으로서 시각(a7 내지 a8)의 사이에서 Decel 스위치가 조작되고 있다. 이 조작 시간은, 온 판정 기준 시간을 넘고 있다. 따라서, 4회째의 조작에 따라서 설정된 감속도는 더욱 증가한다. Decel 스위치를 조작하기 전의 기준의 감속도로부터 3단계 증가하게 된다. 본 실시예에서는, 모터의 토크를 제어하는 것만으로는 이러한 감속도는 실현되지 않는 설정으로 되어 있다. 따라서, 4회째의 조작시에는, 설정된 감속도의 증가에 따라서, 변속단이 제 5 속(5th)으로부터 제 4 속(4th)으로 변경된다. 변속단의 전환은, 이미 설명한 바와 같이 도 11의 맵에 기초하여 이루어진다. 변속단을 제 4 속으로 전환하는 것에 의해서, 실현 가능한 감속도의 범위가 전체적으로 커진다. 따라서, 4회째의 조작에서는, 기준의 감속도로부터 3단계는 감속도를 실현하기 위해서, 모터의 토크를 감소하고 있다. 모터의 토크는, 도 11의 맵에 따라서, 설정된 설정된 감속도 및 변속단에 기초하여 설정된다.

또, 감속도의 증가에 따라서 변속단을 전환하는 것은, 요구된 감속도를 실현할 목적 외에, 신속한 가속을 실현한다는 이점도 갖고 있다. 일반적으로 커다란 감속도로 제동을 행한 후는, 제동 전의 차속으로 되돌리기 위해서 빠른 가속이 요구되는 경우가 많다. 감속도의 증가와 동시에 변속비가 큰 측으로 변속단을 전환하면, 제동 후에 그 변속단을 사용하여 빠른 가속을 행할 수 있다. 따라서, 설정된 감속도에 따라서 변속단을 바꾸는 것에 의해서 가감속시의 차량의 응답성을 향상시킬 수 있다.

이상에서는, 감속도를 증가하는 측의 조작에 대하여 설명하였지만, 감속도를저감하는 측의 조작에 대해서도 동일하다. 도 1 9에 도시하는 바와 같이 시각(a9 내지 a10)에서는, 5회째의 조작으로서 Can-Decel 스위치가 조작되고 있다. 조작 시간은, 온 판정 기준 시간을 넘고 있다. 따라서, 이 조작에 따라서 설정된 감속도는 한층 낮아져서, 시각(a4)에서 설정된 감속도와 같아진다. 또한, 이 감속도를 실현하기 위해서, 변속단 및 모터의 토크도 동시에 변경된다.

다음에, 시각(a11 내지 a12)에 있어서, 6회째의 조작으로서 Can-Decel 스위치가 조작되고 있다. 이 조작 시간은, 온 판정 기준 시간보다도 짧다. 따라서, 이 조작은 무효라고 판정되고, 설정된 감속도, 모터의 토크, 변속단의 어느것도 변화하지 않는다. 도 19에서는 예시하고 있지 않지만, Can-Decel 스위치의 조작 간격이 조작 간격 기준 시간보다도 짧은 경우도 동일하며, 그 조작은 무효라고 판정되고, 설정된 감속도 등은 변화하지 않는다.

다음에, 설정된 감속도의 제 2 설정예에 대하여 설명한다. 도 20은 제 2 설정예를 도시하는 타임차트이다. 도시하는 바와 같이, 시각(b1 내지 b2)의 사이에서 Decel 스위치가 조작된 것으로 한다. 조작 시간은, 앞서 설명한 온 판정 기준 시간을 넘고 있는 것으로 한다. 제 1 설정 예에서 설명한 바와 같이, 이러한 조작에 따라서 설정된 감속도는 한단계 증가한다. 또한, 이러한 감속도를 실현하도록 모터의 토크도 증가한다.

다음에, 시각(b3 내지 b6)의 사이에서 2회째의 조작으로서 Decel 스위치가 조작된 것으로 한다. 앞서 설명한 온 판정 기준 시간을 넘고 있는 것으로 한다. 단, 이 경우에는, Decel 스위치의 조작과 더불어, 시각(b4 내지 b6)의 사이에서Can-Decel 스위치도 조작되고 있다. Decel 스위치의 조작이 개시된 시각(b3)으로부터 Can-Decel 스위치의 조작이 개시되는 시각(b4)까지의 시간은, 온 판정 기준 시간보다도 짧은 것으로 한다. 따라서, Can-Decel 스위치의 조작이 개시된 시각(b4)의 시점에서는, Decel 스위치의 조작은 유효한 것으로서 받아들여지고 있지 않다.

앞서 감속도 설정 처리 루틴에서 설명한 바와 같이, 제어 유닛(70)의 CPU는 Decel 스위치와 Can-Decel 스위치가 동시에 조작된 경우에는, 목표 감속도의 설정을 변경하지 않는다(도 18의 단계(S120) 참조). 따라서, 도 20에 도시하는 바와 같이 시각(b3 내지 b5)의 사이에서 온 판정 기준 시간을 넘어 Decel 스위치가 조작되고 있음에도 불구하고, 설정된 감속도, 모터의 토크, 변속단의 어떠한 것도 변화하지 않는다. 또, 도 20에서는, Decel 스위치만이 조작되고 있는 시간(시각(b3 내지 b4)의 사이), 및 Can-Decel 스위치만이 조작되고 있는 시간(시각(b5 내지 b6)의 사이)의 모두가 온 판정 기준 시간을 넘지 않기 때문이다. 예를 들면, 시각(b3 내지 b4)의 사이가 온 판정 기준 시간을 넘고 있는 경우에는, Decel 스위치의 조작에 의해서 설정된 감속도가 한층 증대한다. 시각(b5 내지 b6)의 사이가 온 판정 기준 시간을 넘고 있는 경우에는, Can-Decel 스위치의 조작에 의해서 설정된 감속도가 한단계 저감한다.

다음에, 조작 간격 기준 시간 이상의 간격을 경과한 후에, 3회째의 조작으로서 시각(b7 내지 b8)의 사이에서 온 판정 기준 시간을 넘어 Decel 스위치가 조작되면, 스위치의 조작이 유효한 것으로서 받아들여지고, 목표 감속도의 설정이 한단계증가한다. 이것과 더불어 모터의 토크도 증가한다.

2회째의 조작에서는, Decel 스위치의 조작이 개시된 후에, Can-Decel 스위치의 조작이 행해진 경우에 대하여 설명하였다. 양 스위치가 동시에 조작된 경우에 목표 감속도의 설정이 변화하지 않는 것은, Can-Decel 스위치가 먼저 조작된 경우도 동일하다. 도 20에 도시하는 바와 같이 시각(b9 내지 b11)의 사이에서 4회째의 조작으로서 Can-Decel 스위치가 조작되고 있다. 이 조작과 더불어 시각(b10 내지 b12)의 사이에서 Decel 스위치가 조작되고 있다. 시각(b10 내지 b11)의 사이에서는, 쌍방의 스위치가 동시에 조작되고 있는 것으로 된다. 이러한 경우에도, 2회째의 조작에서 설명한 것과 같이 설정된 감속도, 모터의 토크 및 변속단의 어떠한 것도 변화하지 않는다.

Decel 스위치와 Can-Decel 스위치가 동시에 조작되고 있는 경우에는, 운전자의 오조작일 가능성이 높다. 도 20에 구체적으로 도시한 바와 같이, 쌍방의 스위치가 동시에 조작된 경우에는, 목표 감속도의 설정을 유지하기 위해서, 오조작에 의해서 운전자의 의도에 반하여 감속도가 변경되는 것을 회피할 수 있다. 또한, 이렇게 함에 따라, Decel 스위치와 Can-Decel 스위치의 조작 타이밍에 의해서, 빈번히 목표 감속도의 설정이 변동하는 것을 억제할 수도 있다.

제 1 및 제 2 설정예(도 19 및 도 20)에서는, 설정된 감속도가 Decel 스위치 및 Can-Decel 스위치의 조작 회수에 따라서 단계적으로 변화하는 경우를 나타내었다. 이러한 양태로 목표 감속도를 설정하는 것으로 하면, 절도감이 있는 설정이 가능해진다. 또한, 목표 감속도가 단계적으로 변화하기 때문에, 비교적 단시간의조작으로 폭 넓게 목표 감속도를 변경할 수 있고, 조작성이 뛰어나다는 이점도 있다. 이에 대하여, 목표 감속도의 설정이 스위치의 조작 시간에 따라서 연속적으로 변화하도록 구성하여도 좋다. 조작 시간에 따라서 목표 감속도의 설정이 변경하는 경우의 예를, 제 3 설정예로서 도 21에 도시한다.

이 예에서는, 1회째의 조작으로서, 시각(c1 내지 c3)의 사이에서 Decel 스위치가 조작되고 있다. 제 1 및 제 2 설정예와 동일하게, 스위치의 조작은 온 판정 기준 시간을 경과한 시점에서 유효한 것으로서 받아들여진다. 도 21의 예에서는, 시각(c1 내지 c2)의 간격이 온 판정 기준 시간에 상당한다. 1회째의 조작에서는 시각(c2 내지 c3)의 사이에서 Decel 스위치의 조작 시간에 비례하여 설정된 감속도가 증대한다. 또한, 이러한 설정된 감속도를 실현하기 위해서, 모터의 토크도 동시에 변화한다.

2회째의 조작으로서, 시각(c4 내지 c6)의 사이에서 Decel 스위치가 조작되면, 조작의 개시로부터 온 판정 기준 시간만 경과한 시각(c5) 이후, Decel 스위치의 조작 시간에 따라서 설정된 감속도가 증대한다. 또한, 이와 더불어 모터의 토크도 변화한다. 또, 제 3 설정예에서는, 1회째 및 2회째의 조작에 의한 설정된 감속도는 모터의 토크를 변화시킴으로써 실현 가능하기 때문에, 변속단은 변화하고 있지 않다. 설정된 감속도가 모터의 토크의 변화만으로서는 실현되지 않을 정도로 변화한 경우에는, 도 11의 맵에 기초하여, 변속단이 바뀌어진다.

그 후, 3회째의 조작으로서, 시각(c7 내지 c8)의 사이에서 Decel 스위치가 조작되고 있다. 단, 2회째의 조작이 종료한 시각(c6)으로부터 3회째의 조작이 개시되는 시각(c7)까지의 간격은, 조작 간격 기준 시간보다도 짧다. 따라서, 제 1및 제 2 설정예와 동일하고, 3회째의 조작은 유효한 것으로서 받아들여지지 않고, 설정된 감속도는 변화하지 않는다.

4회째의 조작으로서, 시각(c9 내지 c10)의 사이에서 Decel 스위치가 조작되고 있다. 이 조작 시간은, 온 판정 기준 시간보다도 짧다. 따라서, 4회째의 조작은 유효한 것으로서 받아들여지지 않고, 설정된 감속도는 변화하지 않는다.

제 3 설정예에서는, 설정된 감속도를 증대하는 측 뿐만 아니라, 저감하는 측도 Can-Decel 스위치의 조작 시간에 따라서 설정이 변화한다. 시각(c11 내지 c13)의 사이에서 5회째의 조작으로서 Can-Decel 스위치가 조작되면, 온 판정 기준 시간을 경과한 시각(c12) 이후에, 스위치의 조작 시간에 비례하여 설정된 감속도가 저감한다.

그 후, 6회째의 조작으로서 시각(c14 내지 c15)의 사이에서 Can-Decel 스위치가 조작되고 있다. 이 조작 시간은, 온 판정 기준 시간보다도 짧다. 따라서, 6회째의 조작은 유효한 것으로서 받아들여지지 않고, 설정된 감속도는 변화하지 않는다.

제 3 설정예와 같이, 스위치의 조작 시간에 따라서 연속적으로 설정된 감소하여 속도가 변화하는 것으로 하면, 스위치를 몇번이나 조작하지 않고서 운전자가 소망의 감속도를 얻을 수 있는 이점이 있다. 또한, 목표 감속도가 연속적으로 변화하기 때문에, 운전자의 의도에 따라서 목표 감속도를 치밀하게 설정할 수 있는 이점도 있다. 또, 제 3 설정예에서는, 스위치의 조작 시간에 비례하여 설정된 감속도가 변화하는 것으로 하고 있지만, 조작시간에 대하여 비선형으로 설정된 감속도가 변화하는 것으로 하여도 좋다. 예를 들면, 조작 개시 당초는 비교적 느슨하게 설정된 감속도가 변화하여, 조작 시간이 길어짐에 따라서 빠르게 설정된 감속도가 변화하도록 하여도 좋다.

다음에, 제 4 설정예로서 설정된 감속도가 리젝트 범위에 들어가는 경우의 예를 도 22에 도시한다. 제 4 설정예에서는, 1회째의 조작으로서, 시각(d1 내지 d3)까지의 사이에 Decel 스위치가 조작되고 있다. 조작 개시로부터 온 판정 기준 시간이 경과한 시각(d2)에 있어서, Decel 스위치의 조작은 유효한 것으로서 받아들여지고, 설정된 감속도는 한층 증가한다. 이것과 더불어 모터의 토크도 증가한다.

2회째의 조작으로서, 시각(d4 내지 d6)의 사이에 Decel 스위치가 조작된 경우도 마찬가지로, 온 판정 기준 시간을 경과한 시각(d5)에 있어서, Decel 스위치의 조작은 유효한 것으로서 받아들여지고, 설정된 감속도는 한층 증가한다. 이와 더불어 모터의 토크도 증가한다.

3회째의 조작으로서, 시각(d7 내지 d9)까지의 사이에 Decel 스위치가 조작된 경우도 마찬가지로, 온 판정 기준 시간을 경과한 시각(d8)에 있어서, Decel 스위치의 조작은 유효한 것으로서 접수되고, 설정된 감속도는 증가한다. 설정된 감속도의 상한치가 제한되어 있지 않는 경우에는, 도 22 중에 일점 쇄선으로 도시하는 바와 같이 설정된 감속도가 한층 증가한다. 이 경우, 제 1 설정예(도 19)와 같이모터의 토크 및 변속단도 변화한다.

제 4 설정예에서는, 감속도의 상한치가 DCIim에 제한되어 있는 것으로 한다. 3회째의 조작에서 설정된 감속도를 일점 쇄선으로 나타내는 값으로 변경하면, 설정된 감속도는 이 상한치 DClim을 넘게 된다. 이러한 경우에는, 설정된 감속도가 리젝트 범위에 있는 것으로 되므로, 앞서 설명한 바와 같이(도 18의 단계(S150) 참조), 설정된 감속도는 상한치(DClim)로 억제되어, 도 22 중에 실선으로 나타낸 값이 된다. 또한, 이와 더불어 모터의 토크 및 변속단도 각각 실선으로 나타낸 설정치가 된다. 도 22에서는, 억제 전과 비교하여 모터의 토크가 증가하고, 변속단이 제 5 속(5th)을 유지하는 설정으로 되어 있지만, 이들은 감속도 DClim을 실현하도록 도 11의 맵에 따라서 설정된 결과이다. 반드시 변속단 및 모터의 토크가 억제 전과 이러한 관계에 있다고는 한정하지 않는다.

이상의 구체예에서 나타내는 바와 같이, 본 실시예의 하이브리드 차량은, Decel 스위치 및 Can-Decel 스위치를 조작하는 것에 의해, 운전자가 여러 가지의 설정된 감속도를 설정할 수 있다. 또한, 오조작이나 빈번한 조작 등에 의해서, 운전자가 의도하지 않고, 감속도가 변경되는 것을 억제할 수 있다.

감속도 설정 처리가 종료하면, CPU는 감속 제어 처리 루틴(도 15)으로 되돌아가, 동력원 브레이크에 의한 제동을 행하는지의 여부의 기준으로 하여, 액셀 개방도가 유효 개방도로 되어 있는지의 여부를 판정한다(단계(S200)). 이러한 판정은, 액셀 개방도의 입력 신호에 기초하여 행해진다. 도 16은 액셀 개방도와 유효 개방도의 관계에 대하여 도시하는 설명도이다. 도시하는 바와 같이, 액셀 페달(74)은 운전자의 발로 밟는 것에 의해 페달 위치가 변화한다. 본 실시예에서는, 액셀 페달 포지션 센서(72)가, 액셀 페달(74)의 밟기를 전체 폐쇄 위치로부터의 밟기 각도(θ)로서 검출한다. 전체 폐쇄 위치와 액셀 페달(74)이 전혀 조작되고 있지 않는 상태에 상당한다.

액셀 페달(74)은, 엔진(10) 및 모터(20)로부터 출력되는 동력의 증감을 지시하기 위한 기구이다. 액셀 페달(74)을 크게 밟는 것에 의해, 상기 동력원으로부터 출력되는 동력이 증대한다. 액셀 페달(74)에는, 소위 유격이 있어, 전 폐쇄 위치로부터 각도(θf)의 사이에서는, 액셀 페달(74)을 밟더라도 요구 동력의 증감에는 관여하지 않는다. 유격의 범위를 넘는 범위, 밟기 각도(θ)가 값(θf)보다도 크게 최대 각도(θmax) 이하가 되는 범위에서는, 밟기 각도(θ)에 따라서 요구 동력이 증감된다. 본 명세서에서는, 요구 동력의 증감에 관여하는 범위에서의 밟기량을 액셀 페달의 유효 개방도라고 부르기로 한다.

본 실시예의 액셀 페달 포지션 센서(72)는, 액셀 페달(74)의 밟기량을 유격의 범위도 포함시켜 검출하고 있다. 따라서, 상기 단계(S200)에서는, 액셀 페달 포지션 센서(72)가 값(θf)보다도 큰지의 여부에 기초하여 유효 개방도인지의 여부를 판정하는 것이다.

액셀 페달(74)의 밟기량이 유효 개방도에 있는 경우에는, 동력원 브레이크에 의한 제동을 행할 상태가 아니기 때문에, CPU는 아무런 처리를 행하지 않고서 감속 제어 처리 루틴을 종료한다.

액셀 페달(74)이 유효 개방도가 아닌 경우, 결국 리어 액셀 페달(74)의 밟기량이 유격의 범위에 있는 경우에는, CPU는, E 포지션 제동이 허가되고 있는 상태인지의 여부를 판정한다(단계(S205)). 앞서 감속도 설정 처리 루틴(도 18)에 있어서 설명한 바와 같이, 스위치가 고장나 있는 경우에는, E 포지션 제동을 금지하기 위한 금지 플래그가 온으로 되어 있다(도 18의 단계(S180)). 이 플래그가 온으로 되어 있는 경우에는, E 포지션 제동이 허가되지 않는 상태라고 판정된다. 그 외, 시프트 레버가 E 포지션에 없는 경우에도 E 포지션 제동이 허가되지 않는 상태라고 판정된다.

단계(S205)에 있어서, E 포지션 제동이 허가되지 않는 상태라고 판정된 경우에는, CPU는 통상 제동 처리로서, 모터(20)의 목표 토크(Tm)를 소정의 음의 값(Tm0)에 설정한다(단계(S210)). 소정치(Tm0)는, 모터(20)의 정격의 범위 내에서 어떠한 값에도 설정 가능하다. 본 실시예에서는, D 포지션에 있어서, 동력원 브레이크에 의해 과부족 없는 감속도가 얻어질 정도의 값으로 설정하고 있다.

한편, 단계(S205)에 있어서, E 포지션 제동이 허가되는 상태라고 판정된 경우에는, CPU는 E 포지션 제동 처리를 실행한다. 구체적으로는, 우선 변속단의 선택을 도 23에 도시한 처리에 기초하여 행한다(단계(S215)).

도 23은, 변속단 선택 처리의 흐름도이다. 변속단 선택 처리에서는, CPU는 우선 E 포지션이 선택된 직후인지의 여부를 판정한다(단계(S220)). 초기 설정처리 루틴(도 17)의 단계(S20)와 동기, D 포지션으로부터 E 포지션으로의 전환이 행해진 직후인지의 여부를 판정하는 것이다. 직후란, E 포지션으로의 전환 후, 목표 감속도의 설정이 변경되기까지의 기간을 의미한다.

E 포지션이 선택된 직후라고 판정된 경우에는, CPU는 다음에 설정된 감속도가 D 포지션에서 사용하고 있는 변속단으로 실현 가능한지의 여부를 판정한다(스텝 (S222)). 초기 설정 처리 루틴(도 17)에서 설명한 바와 같이, D 포지션으로부터 E 포지션으로의 전환이 행해진 경우에는, 사용해야 할 변속단의 초기치로서 D 포지션에서 사용되고 있던 변속단이 설정되어 있다. CPU는, 단계(S222)에 있어서, 이러한 변속단으로 설정된 감속도가 실현 가능한지의 여부를 판정하고, 실현 가능하다고 판정한 경우에는, 변속단의 설정을 초기치, 즉 D 포지션으로 사용되어 있던 변속단에 결정한다(단계(S224)). 또, 설정된 감속도는, 앞서 설명한 바와 같이, 최저한 확보해야 할 감속도를 의미하고 있다. 따라서, 단계(S222)에서는, D 포지션에서 사용되고 있던 변속단으로 실현 가능한 최대 감속도가 설정된 감속도 이상이면, 설정된 감속도를 실현 가능하다고 판정된다.

단계(S220)에 있어서 E 포지션이 선택된 직후가 아니라고 판정된 경우, 및 단계(S224)에 있어서 D 포지션에서 사용하고 있는 변속단에서는 설정된 감속도가 실현되지 않는다고 판정된 경우에는, 도 11에 도시한 맵에 기초하여 변속단의 설정을 행한다. CPU는, 설정된 감속도에 따라서 해당 맵을 참조하여, 설정된 감속도를 실현 가능한 변속단이 2개 이상 존재하는지의 여부를 판정한다(단계(S226)). 설정된 감속도를 실현하는 변속단이 1개밖에 존재하지 않는 경우에는, 변속단의 설정을 맵으로부터 구해지는 변속단으로 결정한다(단계(S228)).

설정된 감속도를 실현하는 변속단이 2개 있다고 판정된 경우에는, 배터리(50)의 잔류 용량(SOC)을 참조하여, SOC가 소정의 값(H) 이상인지의 여부를 판정한다(단계(S230)). 앞서 도 13에서 설명한 바와 같이, 각 변속단에 있어서, 모터(20)를 회생 운전함으로써 실현되는 감속도와, 모터(20)를 역행 운전함으로써 실현되는 감속도가 있다. 설정된 감속도에 대하여 2개의 변속단이 대응하고 있는 경우, 한쪽의 변속단에서는 모터(20)의 회생 운전에 의해 설정된 감속도가 실현되고, 다른쪽의 변속단에서는 모터(20)의 역행 운전에 의해 설정된 감속도가 실현된다. 따라서, 설정된 감속도에 대하여 2개의 변속단이 대응하는 경우에는, 배터리(50)의 잔류 용량(SOC)에 따라서, 적합한 변속단을 선택할 수 있다.

잔류 용량(SOC)이 소정치(H) 이상인 경우에는, 배터리(50)의 과충전을 회피하기 위해서, 전력을 소비하는 것이 바람직하다. 따라서, CPU는 모터(20)를 역행운전하여 설정된 감속도를 실현하는 측의 변속단, 즉 2개의 변속단 중 변속비가 큰 측의 변속단을 선택한다(단계(S232)). 잔류 용량(SOC)이 소정치(H)보다도 작은 경우에는, 배터리(50)를 충전하는 것이 바람직하다. 따라서, CPU는 모터(20)를 회생운전하여 설정된 감속도를 실현하는 측의 변속단, 즉 2개의 변속단 중 변속비가 작은 측의 변속단을 선택한다(단계(S234)). 물론, 2개의 변속단의 선택이 잔류 용량(SOC)에 따라서 빈번하게 바뀌는 것을 방지하기 위해서, 단계(S230)의 판정에는 소정의 히스테리시스(hysteresis)를 마련하는 것이 바람직하다.

이상의 처리에 의해서, 사용해야 할 변속단이 설정되면, CPU는 감속 제어 처리 루틴으로 되돌아와 변속단의 전환 처리를 실행한다(단계(S240)). 변속단의 전환은, 변속기 제어 신호(도 8 참조)에 소정의 신호를 출력하고, 도 3에서 도시한 바와 같이 설정된 변속단에 따라서 변속기(100)의 클러치, 브레이크의 온·오프를 제어함으로써 실현된다.

이렇게 해서 변속단의 전환이 완료되면, CPU는 모터(20)가 출력하여야 한다. 토크의 목표치(Tm)를 연산한다(단계(S245)). 변속단에 따라서, 먼저 식 (2) 내지 (6)에서 나타낸 변속비(k1 내지 k5)를 사용하면, 설정된 감속도, 즉 차축(17)에 출력되는 토크에 기초하여, 엔진(10)과 모터(20)의 동력원으로부터 출력해야 할 총 토크를 산출할 수 있다. 엔진(10)으로부터 출력되는 제동력, 소위 엔진 브레이크는, 크랭크 샤프트(12)의 회전수에 따라서 거의 일의적으로 결정된다. 따라서, 동력원으로부터 출력하는 총 토크로부터 엔진 브레이크에 의한 토크를 감소하는 것에 의해 모터(20)로 출력해야 할 토크를 구할 수 있다.

본 실시예에서는, 이와 같이 연산에 의해 모터(20)의 목표 토크를 구하는 것으로 하고 있지만, 도 11의 맵과 더불어, 모터(20)의 목표 토크를 주는 맵을 준비하는 것으로 하여도 상관없다. 또한, 차량의 감속도를 가속도 센서에서 검출하고, 설정된 감속도가 실현되도록 모터(20)의 토크를 피드백 제어하는 것으로 하여도 좋다. 또, 도 15의 흐름도에서는, 도시의 형편 상, 변속단의 전환 처리가 종료하고 나서 모터 토크를 연산하는 것으로 하고 있지만, 전환 처리와 병행하여 연산하는 것으로 하여도 상관없는 것은 당연하다.

이상의 처리에 의해, 통상 제동 처리, E 포지션 제동 처리의 각각에 따라서 모터의 목표 토크가 설정되었다. CPU는, 제동 제어 처리(단계(S250))를 실행한다.

도 24는, 제동 제어 처리 루틴의 흐름도이다. 제동 제어 처리 루틴에서는, CPU는 우선 브레이크가 온으로 되어 있는지의 여부, 결국 브레이크 페달이 밟히고 있는지의 여부를 판정한다(단계(S262)). 이러한 판정은, 도 8에 도시한 풋 브레이크의 신호의 입력에 기초하여 행해진다. 브레이크가 온으로 되어 있는 경우에는, 계수(BK)를 곱하여 모터(20)의 목표 토크(Tm)를 보정한다(단계(S264)). 브레이크가 온으로 되어 있지 않는 경우에는, 이러한 처리를 스킵한다.

계수(BK)는, 모터(20)가 회생 운전에 상당하는 경우에는 값(1.1) 역행 운전에 상당하는 경우에는 값(0.9)에 설정되어 있다. 브레이크가 온으로 되어 있는 경우는, 운전자가 보다 큰 감속도를 요구하고 있는 경우에 상당한다. 따라서, 이러한 경우에는, 모터(20)의 목표 토크에 상기 계수를 곱하는 것에 의해, 차량의 감속도를 증대하는 것이다. 앞서 도 13에서 설명한 원리로부터 분명한 바와 같이, 모터(20)가 회생 운전하고 있는 경우에는, 보다도 큰 값을 곱하는 것에 의해 감속도를 증대할 수 있다. 모터(20)가 역행 운전하고 있는 경우에는, 1 보다도 작은 값을 곱하는 것에 의해 감속도를 증대할 수 있다. 계수(BK)는 브레이크가 온으로 되어 있을 때에 실현해야 할 감속도에 따라서 실험 등에 의해 적절한 값을 설정할 수 있다.

다음에, CPU는 액셀 개방도를 입력하고(단계(S266)), 액셀 개방도에 기초하여 액셀 개방도 보정 계수(AK)를 설정한다(단계(S268)). 액셀 개방도 보정 계수(AK)는, 앞서 설정된 모터(20)의 목표 토크(Tm)를 수정함으로써 실현되는 감속도를 조정하기 위한 보정 계수이다. 보정 계수(AK)는 미리 설정된 테이블에 기초하여 행해진다. 도 25는, 이러한 테이블의 예를 도시하는 설명도이다. 본 실시예에서는, 이러한 테이블이 제어 유닛(70) 내의 ROM에 기억되어 있다.

본 실시예에서는, 액셀 개방도에 따라서 다음과 같이 보정 계수(AK)가 설정된다.

액셀 개방도=0 →AK= 1.0 ;

0% ＜액셀 개방도≤0.5% →AK= 0.5 ;

0.5% ＜액셀 개방도≤1.0% →AK= 0.3 ;

1.0% ＜액셀 개방도≤2.0% →AK= 0.1 ;

액셀 개방도(%)는,

액셀 페달(74)의 밟기 각(θ)/최대 밟기각(θmax)을 의미하고 있다(도 16 참조).

본 실시예에서는, 이와 같이 액셀 개방도가 작아짐에 따라서 보정 계수가 커지도록 설정하였다. 액셀 개방도 0%, 즉 액셀 전체 폐쇄 상태에서는 불연속적으로 큰 보정 계수를 채용하는 것으로 하였다. 액셀 개방도 2%보다도 큰 범위에서 보정 계수(AK)가 설정되어 있지 않는 것은, 본 실시예에서는 유격의 범위의 한계의 각도(θf)가 액셀 개방도 2%에 상당하기 때문이다. 또, 보정 계수(AK)의 설정은, 도 25에 도시한 설정 외에, 더 많은 단계에서 다른 값을 채용하는 것으로 하여도 좋고, 도 25 중의 파선으로 도시한 바와 같이 연속적으로 변화하도록 설정하여도 좋다.

이렇게 해서 액셀 개방도 보정 계수(AK)를 설정하면, CPU는 다음에 모터(20)의 목표 토크(Tm)가 역행 운전에 상당하는지의 여부를 판정한다(단계(S270)). 모터(20)의 목표 토크(Tm)가 역행 운전이 아닌, 회생 운전에 상당하는 경우에는, 다음의 단계(S272)을 스킵하고, 보정계수(AK)를 곱하여 모터(20)의 목표 토크를 보정한다(단계(S274)). 이러한 보정을 행하는 것에 의해, 액셀 개방도가 커짐에 따라서, 모터(20)에 의한 제동 토크가 단계적으로 작아진다.

한편, 모터(20)의 목표 토크(Tm)가 역행 운전에 상당하는 경우에는, 액셀 개방도 보정 계수(AK)를 「1-AK」로 수정한 후에(단계(S272)), 보정 계수(AK)를 곱하여 모터(20)의 목표 토크를 보정한다(단계(S274)). 모터(20)가 역행 운전하고 있는 경우에는, 상기 수정을 행한 후에, 모터(20)의 목표 토크를 보정하면, 액셀 개방도가 커짐에 따라서, 모터(20)에 의한 제동 토크가 단계적으로 작아진다. 또, 여기서의 액셀 개방도 보정 계수의 수정은, 반드시 상술한 식(단계(S272))에 의한 것에 한정되지 않고, 액셀 개방도가 커짐에 따라서 보정 계수(AK)가 커지는 것이라면, 어떠한 수정이더라도 상관없다. 또한, 이러한 경향에 따라, 역행 운전시에 보정 계수(AK)를 주는 테이블을 별도 준비하는 것으로 하여도 상관없다.

이렇게 해서, 모터(20)의 목표 토크를 브레이크의 온·오프 및 액셀 개방도에 따라서 보정한 후, CPU는 제동 제어로서, 모터(20)의 운전 및 엔진(10)의 운전의 제어를 실행한다(단계(S276)). 엔진(10)의 제어는, 엔진 브레이크를 걸기 위한 제어로서, CPU는 엔진(10)으로의 연료의 분사 및 점화를 정지한다. 엔진(10)에 장비되어 있는 VVT 기구의 제어도 동시에 행하는 것도 가능하지만, 본 실시예에서는 동력원 브레이크에 의한 감속도는 모터(20)의 토크로 제어 가능하기 때문에, VVT 기구의 제어는 행하고 있지 않다.

모터(20)는, 소위 PWM 제어에 의해 운전된다. CPU는 스테이터(24)의 코일에 인가해야 할 전압치를 설정한다. 이러한 전압치는 미리 설정된 테이블에 기초하여, 모터(20)의 회전수 및 목표 토크에 따라서 주어진다. 모터(20)가 회생 운전하는 경우에는 전압치는 음의 값으로서 설정되고, 역행 운전하는 경우에는 전압치는 양의 값으로서 설정된다. CPU는, 이러한 전압이 코일에 인가되도록 구동 회로(40)의 각 트랜지스터의 온·오프를 제어한다. PWM 제어는 주지의 기술이므로, 더 이상의 상세한 설명은 생략한다.

이상에서 설명한 감속 제어 처리 루틴을 반복하여 실행하는 것에 의해, 본 실시예의 하이브리드 차량은, 동력원 브레이크에 의한 제동을 행할 수 있다. 물론, 이러한 제동과 더불어 휠 브레이크에 의한 제동을 행하는 것도 가능한 것은 말할 필요도 없다.

이상에서 설명한 본 실시예의 하이브리드 차량에 의하면, 도 11에 도시한 맵에 따라서 변속기(100)의 변속단을 바꾸면서, 모터(20)의 토크를 제어하는 것에 의해, 폭 넓은 범위로 운전자의 지시에 따른 감속도에서의 제동을 실현된다. 이 결과, 액셀 페달과 브레이크 페달의 밟기 전환을 극력 억제하여 차량의 제동 및 가속을 행할 수 있고, 차량의 조작성을 크게 향상시킬 수 있다. 또한, 동력원 브레이크를 폭 넓은 범위로 적용 가능하게 하는 것에 의해, 차량의 운동 에너지를 효율적으로 회수 가능해지므로, 차량의 에너지 효율이 향상된다는 이점도 있다.

또한, 본 실시예의 하이브리드 차량에 의하면, 도 24 및 도 25에서 설명한 바와 같이, 액셀 개방도에 따라서 모터(20)의 목표 토크를 변경하고, 실현되는 감속도를 조정할 수 있다. 따라서, 운전자는 동력원 브레이크에 의한 감속도의 미세 조정을 용이하게 행하는 것이 가능해진다. 요구되는 감속도는 차량의 주행 상태에 따라서 빈번하게 변하는 경우가 많다. 본 실시예의 하이브리드 차량에 의하면, 액셀 페달(74)의 조작에 의해서 동력원 브레이크의 감속도를 용이하게 조정할 수 있기 때문에, 요구되는 제동력의 변화에 따라서 빠르게 감속도를 조정할 수 있다. 이와 같이 본 실시예의 하이브리드 차량에 의하면, 동력원 브레이크의 유용성을 크게 향상시킬 수 있다.

도 26은, 액셀 개방도의 변경에 의한 감속도의 조정에 대하여 도시하는 설명도이다. 횡축에 실현되는 감속도를 나타내고, 종축에는 변속기(100)의 변속단과의 대응을 나타내었다. 도면 중의 영역(A)에 대하여 설명한다. 운전자가 감속도 설정 처리(도 17)에 의해서 설정한 감속도는, 영역(A)의 우단의 직선(LA)에 상당한다. 이것은, 액셀 보정 계수(AK)가 값(1)이 되는 기준의 감속도에 대응한다. 액셀 개방도에 따라서 모터(20)에 의한 제동 토크가 변화하고, 도 26중의 빗금으로 도시한 영역(A)에 상당하는 범위의 감속도를 실현할 수 있다. 결국, 운전자는 제동중에 액셀 페달(74)의 밟기량을 변경하는 것에 의해, 영역(A)의 범위로 감속도를 미세 조정하는 것이 가능해진다.

운전자가, 영역(A)보다도 더욱 큰 감속도 또는 더욱 작은 감속도를 실현하고자 하는 경우에는, Decel 스위치 또는 Can Decel 스위치를 조작하여, 기준 감속도를 변경한다. 예를 들어, 큰 감속도를 요구하는 경우에는, Decel 스위치를 조작하면, 기준 감속도가 영역(A)의 직선(LA)으로부터 영역(B)의 직선(LB)의 감속도로 이행한다. 이 상태에서 액셀 페달(74)의 밟기량을 변경하면, 영역(B)의 범위에서 감속도를 변경할 수 있다. 이와 같이 Decel 스위치 및 Can-Decel 스위치의 조작에 의해서 조잡한 감속도의 설정을 행하고, 액셀 개방도에 의해서 감속도의 미세 조정을 행함으로써, 운전자는 자기의 의도에 따른 감속도를 용이하게 설정할 수 있다. 따라서, 본 실시예의 하이브리드 차량은, 동력원 브레이크의 유용성을 높이고, 차량의 조작성을 크게 향상시킬 수 있다.

본 실시예의 하이브리드 차량에서는, 액셀 개방도에 의해서 감속도를 변경한 경우라도 변속단의 전환이 생기지 않도록 기준의 감속도가 설정되어 있다. 도 26에 있어서, 영역(A)의 감속도는 모두 제 3 속(3rd)으로 실현 가능하다. 영역(B)의 감속도는 모두 제 2 속(2nd)으로 실현 가능하다. 이에 대하여, 도 26 중의 영역(C)에 도시하는 바와 같이, 액셀 개방도에 따른 감속도의 설정 범위가 비교적 넓은 경우에 있어서, Decel 스위치 및 Can-Decel 스위치의 조작에 의해서 설정되는 기준의 감속도가 직선(LC1)이라고 하면, 직선(LC1)에 상당하는 감속도는 제 4 속(4th)에 의해 실현되고, 가장 감속도가 작은 직선(LC2)에 상당하는 감속도는 제 5 속(5th)에 의해 실현되게 된다. 결국, 영역(C)에서 액셀 개방도에 의해서 목표 감속도를 조정하고자 하면, 변속단의 전환이 필요하게 된다. 이러한 전환은, 제동중에 쇼크를 발생하는 원인이 되어, 승차감을 손상시키게 된다. 본 실시예에서는, 액셀 개방도에 의해서 감속도가 변경되는 범위를 고려한 후에, 변속단의 제동 중에 전환이 생기지 않도록 기준의 감속도가 설정되어 있다. 이 결과, 본 실시예의 하이브리드 차량은, 승차감을 손상시키지 않고서 제동을 할 수 있다.

또한, 본 실시예의 하이브리드 차량에서는, 도 25에 도시한 바와 같이, 액셀 전체 폐쇄 상태에서는, 그 밖의 상태와 비교하여 불연속적으로 감속도가 커지도록 보정 계수(AK)가 설정되어 있다. 일반적으로 운전자는 약간 급격한 제동을 행하고자 하는 경우에 액셀 유닛의 조작량을 값 0, 즉 액셀 유닛를 오프로 하기 때문에, 액셀 전체 폐쇄의 상태에서 이와 같이 큰 감속도로 제동을 행하는 것으로 하면, 운전자의 감각에 의해 적합한 감속도를 실현할 수 있다.

물론, 도 25에서는, 액셀 전체 폐쇄 상태에서의 보정 계수(1.0)로부터, 액셀 개방도에 따라서 보정 계수가 연속적으로 변화하는 설정으로 하는 것도 가능하다. 단, 이 경우, 보정 계수의 변화율이 비교적 급격하게 되고, 감속도의 미묘한 조정이 곤란하게 된다. 본 실시예에 있어서의 보정 계수의 설정에 의하면, 액셀 전체 폐쇄의 상태에서의 감속도를 충분하게 확보할 수 있는 동시에, 그 밖의 경우에 있어서는 감속도의 미묘한 조정이 가능해지는 이점도 있다.

본 실시예에서는, 기준 감속도에 기초하여 모터(20)의 목표 토크(Tm)를 구한 후에, 액셀 개방도에 따라서 목표 토크(Tm)를 수정하는 방법을 적용하였다. 이에 대하여, 기준 감속도와 액셀 개방도의 쌍방에 기초하여 목표 감속도를 설정한 후 모터(20)의 목표 토크(Tm)를 구하는 방법에 의해 제동을 행하는 것으로 하여도 상관없다.

본 실시예에서는, Decel 스위치 및 Can-Decel 스위치에 의해서, 운전자가 감속도를 조정 가능한 하이브리드 차량을 예로 들어 설명하였다. 본 발명은 이러한 조정을 행하는 조작부를 갖고 있지 않는 하이브리드 차량에도 적용 가능하다. 또한, 본 실시예에서는, 변속기(100)의 변속단과 모터(20)의 토크를 통합적으로 제어함으로써, 폭 넓은 범위로 동력원 브레이크를 실현 가능한 하이브리드 차량을 예로 들어 설명하였다. 본 발명은 변속기(100)를 갖고 있지 않는 하이브리드 차량에도적용 가능한 것은 말할 필요도 없다.

본 실시예에서는, 엔진(10)과 모터(20)를 직결하여, 변속기(100)를 개재시켜 차축(17)과 결합하는 구성으로 이루어지는 패러랠 하이브리드 차량을 도시하였다. 본 발명은 그 외에도 여러 가지의 구성으로 이루어지는 패러랠 하이브리드 차량, 즉 엔진로부터의 출력을 차축에 직접 전달 가능한 하이브리드 차량에 적용 가능하다.

(4) 제 2 실시예 :

제 1 실시예에서는, 엔진(10)과 모터(20)를 직결하고, 변속기(100)를 개재시켜 차축(17)과 결합하는 구성으로 이루어지는 패러랠 하이브리드 차량을 나타내었다. 본 발명은 엔진으로부터의 동력이 발전에만 사용되어 구동축으로는 직접 전달되지 않는 시리즈 하이브리드 차량에 적용하는 것도 가능하다. 이러한 경우의 적용예를 제 2 실시예로서 설명한다.

도 27는 시리즈 하이브리드 차량의 구성을 도시하는 설명도이다. 도시하는 바와 같이, 이 하이브리드 차량에는 동력원으로서의 모터(20A)가 토크 컨버터(30A) 및 변속기(100A)를 개재시켜 차축(17A)에 결합되어 있다. 엔진(10A)과 발전기(G)가 결합되어 있다. 엔진(10A)은 차축(17A)과 결합하고 있지는 않다. 모터(20A)는 구동 회로(40A)를 개재시켜 배터리(50A)와 접속되어 있다. 발전기(G)는 구동 회로(41)를 개재시켜 배터리(50A)와 접속되어 있다. 구동 회로(40A, 41)는 제 1 실시예와 동일한 트랜지스터 인버터이다. 이러한 운전은 제어 유닛(70A)에 의해 제어된다.

이러한 구성을 갖는 시리즈 하이브리드 차량에서는, 엔진(10A)으로부터 출력된 동력은 발전기(G)에 의해 전력으로 변환된다. 이 전력은 배터리(50A)에 축전됨과 동시에, 모터(20A)의 구동에 사용된다. 차량은 모터(20A)의 동력으로 주행할 수 있다. 또한, 모터(20A)에서 제동력으로서 음의 토크를 출력하면, 동력원 브레이크를 거는 것도 가능하다. 이 하이브리드 차량도 변속기(100A)를 구비하고 있기 때문에, 모터(20A)의 토크와 변속단을 조합하여 제어함으로써, 제 1 실시예의 하이브리드 차량과 동일하고, 폭 넓은 범위에서 운전자가 설정한 감속도를 실현할 수 있다.

제 1 실시예의 하이브리드 차량에서는 차축(17)에 출력해야 할 총 토크로부터 엔진 브레이크에 의한 제동 토크를 당겨서 모터(20)의 목표 토크를 설정하였다.

이에 대하여, 제 2 실시예의 하이브리드 차량에서는 엔진 브레이크에 의한 제동력이 값 0이 되므로, 차축(17A)에 출력해야 할 제동 토크를 모터(20A)의 목표 토크로 하면 좋다.

또한, 본 발명은 전동기만을 동력원으로 하는, 순수한 차량에도 적용 가능하다. 이러한 차량의 구성은, 도 27의 시리즈 하이브리드 차량으로부터 엔진(10A), 발전기(G) 및 구동 회로(41)를 제거한 구성에 상당한다. 순수한 차량이라도, 차축에 결합된 모터(20A)의 토크와 변속단을 제어함으로써, 제 1 및 제 2 실시예의 하이브리드 차량과 동일하고, 폭 넓은 범위로 운전자가 설정한 감속도를 실현할 수 있다.

(5) 제 3 실시예 :

이상의 실시예에서는, 주행시의 에너지 출력원으로서 엔진과 연동기를 이용가능한 하이브리드 차량에 대한 적용예를 예시하였다. 본 발명은 연동기에 의해 회생 제동 가능한 구성을 구비하는 여러 가지 차량에 적용 가능하다. 예를 들면, 엔진 정지시에 있어서의 보기(補機) 구동, 엔진의 시동, 회생 제동을 주된 역할로 하여, 주행시의 동력원으로서는 원칙적으로 사용하지 않는 타입의 차량에 적용하는 것으로 하여도 좋다. 이러한 경우의 적용예를 제 3 실시예로서 이하에 나타낸다.

도 28은 제 3 실시예로서의 차량의 개략 구성을 도시하는 설명도이다. 이 차량은, 주행시의 동력원으로서 엔진(310)을 구비하고 있고, 엔진(310)의 동력을 토크 컨버터(330), 변속기(335), 구동축(15), 디퍼런셜 기어(16), 차축(17)의 순으로 전달하여 주행한다. 토크 컨버터(330)) 및 변속기(335)의 구성은, 제 1 실시예에 있어서의 토크 컨버터(30), 변속기(100)와 동일한 구성이다.

제 3 실시예에서는, 엔진(310)의 크랭크 샤프트에 클러치(314)를 개재시켜 풀리(316)가 결합되어 있다. 이 풀리(316)에는, 동력 전달 벨트(318)로 서로 동력의 전달이 가능한 상태에 보기(312) 및 모터(320)가 결합되어 있다. 보기(312)에는, 에어 콘디셔너의 컴프레셔나 파워 스티어링용의 오일 펌프 등이 포함된다. 모터(320)는 동기 모터이고, 구동 회로로서의 인버터(340)의 스위칭 조작에 의해서 배터리(350)를 전원으로서 구동할 수 있다. 모터(320)는, 또한 외력에 의해서 회전시켜지는 것에 의해, 발전기로서도 기능한다.

제 3 실시예에 있어서의 차량의 각 유닛의 동작은, 제어 유닛(370)에 의해서제어되고 있다. 도시를 생략하였지만, 제어 유닛(370)에는, 제 1 실시예와 동일하고, 운전자가 감속량을 지시하기 위한 각종 스위치의 신호, 액셀 페달 포지션 등 여러 가지 신호가 입력되어 있다.

제 3 실시예의 차량의 일반적 동작에 대하여 설명한다. 이 차량은, 앞서 설명한 바와 같이, 주행시에는 엔진(310)의 동력에 의해서 주행한다. 또한, 주행 중은, 클러치(314)를 결합하여, 엔진(310)의 동력에 의해서 보기(312)를 구동한다.

클러치(314)의 결합 시는, 동력 전달 벨트(318)를 개재시켜 모터(320)가 회전시켜지고 있는지 등, 모터(320)를 회생 운전하는 것에 의해 차량을 제동할 수 있다.

차량이 정지하면, 신호 대기 등이 일시적인 정지 상태이더라도 제어 유닛(370)은 엔진(310)의 운전을 정지한다. 이와 동시에 클러치(314)를 해방하여, 모터(320)를 역행하고, 모터(320)의 동력에 의해 보기(312)를 구동한다. 정지 상태로부터 주행을 개시할 때는, 클러치(314)를 결합하여, 모터(320)의 동력에 의해서 엔진(310)을 크랭킹하고, 엔진(310)을 시동하여 주행한다. 주행시에 모터(320)의 동력은, 원칙적으로는 엔진(310)의 크랭킹에 사용할 뿐이다. 소정의 차속에 도달할 때까지, 모터(320)의 운전을 계속하여, 주행 개시시의 동력을 어시스트하는 양태으로 하여도 좋다.

제 3 실시예의 차량에 의하면, 정차시에 엔진(310)의 운전을 정지하기 위해서 연료 소비율을 억제할 수 있는 이점이 있다.

제 3 실시예에 있어서도, 모터(320)에 의한 회생 제동이 가능하므로, 제 1 실시예와 같이 액셀 페달의 밟기량에 따른 감속을 용이하게 실현할 수 있다. 클러치(314)를 결합한 경우에 있어서의 모터(320), 엔진(310), 토크 컨버터(330), 변속기(335)의 결합 상태는, 제동력의 부여라는 관점에서 제 1 실시예와 등가인 결합 상태이다. 따라서, 제동시의 제어 처리에 관해서는, 제 1 실시예에서 예시한 제어 처리를 그대로 적용할 수 있다. 모터(320)의 회생 제동에 의한 토크는 변속기(335)를 개재시켜 구동축(15)에 전달되므로, 변속기(335)와 모터(320)의 토크를 통합적으로 제어함으로써 제 1 실시예와 동일하고, 폭 넓은 범위로 감속을 제어하는 것이 가능하다.

이와 같이, 본 발명은 주행시에 사용되는 전동기를 반드시 탑재한 차량에 한정되지 않고 적용 가능하다. 제 3 실시예에서는, 모터(320)의 제동 토크가 변속기(335)를 개재시켜 구동축(15)에 전달되는 경우를 예시하였지만, 예를 들면, 구동축(15)에 직접 결합된 회생 제동용의 전동기를 구비하는 구성을 채용하더라도 좋다.

(6) 4 실시예 :

상술한 각 실시예에서는, 액셀 포지션과 감속량 또는 제동 토크의 관계가, 브레이크 페달의 조작에 관계없이 정해져 있는 경우를 예시하였다. 이에 대하여, 이 관계를 브레이크 페달의 조작에 따라서 바꾸는 것으로 하여도 좋다. 또한, 상술한 실시예에서는, 로크업 클러치(31)를 계합한 상태에서 제동하는 경우를 예시하였지만, 앞서 설명한 바와 같이, 로크업 클러치(31)의 계합 상태를 차량의 주행조건에 따라서 제어하는 것으로 하여도 좋다. 이러한 제어를 제 4 실시예로서 설명한다.

도 29는 제 4 실시예로서의 감속 제어 처리 루틴의 흐름도이다. 제 4 실시예의 차량은, 제 1 실시예와 동일한 구성의 차량으로 한다. 차량의 동력원 브레이크는, 제 1 실시예와 마찬가지로 제어 유닛(70)가 감속 제어 처리 루틴을 실행하는 것에 의해 실현된다.

감속 제어 처리 루틴에서는, 우선 신호 입력이 행해진다(단계(S310)). 제 1 실시예와 동일하고, 소정의 초기화 처리를 행한 후, 감속 제어에 필요한 여러 가지 신호를 입력하는 것이다. 제 4 실시예에서는, 액셀 개방도, 차속, 시프트 포지션 등의 신호 외에, 브레이크 페달의 밟기량도 입력된다. 제 4 실시예에서는, 브레이크가 밟고 있는지에 따라서(단계(S312)), 제동 제어 처리의 내용을 바꾼다.

브레이크가 밟히고 있다고 판단된 경우에는, 도면 중의 단계(S316 내지 S320))에 나타낸 처리에 의해서 제동이 행해진다. 즉, 브레이크 보정 계수(BK)를 설정하여, 보정 계수(BK)를 고려하여 목표 감속도(αT)를 설정하여, 이러한 감속도를 실현하도록 모터(20), 변속비, 및 로크업 클러치(31)를 제어하는 것이다.

제 4 실시예에서는, 브레이크가 밟히고 있는 경우에는, 그렇지 않는 경우보다도 감속도가 커지도록, 이하에 나타내는 양태로 브레이크 보정 계수(BK)를 설정하고 있다. 도 30은 제 4 실시예에 있어서의 제동 토크의 설정예를 도시하는 설명도이다. 액셀 페달이 유격의 범위에 있는 경우는, 도면 중의 영역(AP)에 나타내는 범위로 그 개방도에 따라서 제동 토크가 설정된다. 액셀 페달이 전체 폐쇄가 되면 영역(AP)보다도 의미 있게 큰 제동 토크가 설정된다. 도면 중에는 시프트 포지션이 속에 있는 경우의 예를 도시하고 있고, 액셀 전체 폐쇄 상태에서는 도면 중의 실선(5th)으로 나타낸 제동 토크를 중심으로 파선으로 나타낸 범위로 제동 토크가 설정된다. 여기서 제동 토크는 실시예에서 설명한 디젤 스위치 등의 조작에 따라서 변동한다. 더욱이, 브레이크 페달이 밟히면, 5th에서의 제동 토크가 도면 중의 직선 (Bon)이 되도록 전동기의 회생 제동력이 증대한다. 여기서, 직선(Bon)으로 나타나는 제동 토크에는, 브레이크 페달의 조작에 의한 휠 브레이크의 분은 포함되어 있지 않다. 따라서, 현실에 차량에 작용하는 제동 토크는, 브레이크 페달의 조작량에 따라서 더욱 커진다. 브레이크 페달을 조작할 때, 운전자는 감속도의 증대를 요구하고 있는 것이 통상이다. 따라서, 도 30에 도시하는 바와 같이 브레이크 페달의 조작에 따라서 동력원 브레이크의 제동력을 바꿔 설정하면, 운전자의 감각에 따라 적합한 제동을 실현할 수 있다. 여기서는, 브레이크 페달에 따라서 제동 토크의 설정을 변경하는 경우를 예시하였지만, 그 외, 차속, 시프트 포지션 등의 파라미터를 더불어 고려하여, 제동 토크를 다원적으로 설정하는 것으로 하여도 좋다.

목표 감속도(αT)는, 제 1 실시예에서 나타낸 바와 같이 시프트 포지션, 차속 등 여러 가지 요소에 기초하여 설정된 감속도에 대하여, 상술한 브레이크 보정계수(BK)를 곱하여 설정된다. 제 4 실시예에서는, 브레이크 오프의 경우에는, 브레이크 보정 계수(BK=1), 브레이크 온의 경우에는, 브레이크 보정 계수(=1.1)로 설정하는 것에 의해, 목표 감속도(αT)를 설정하였다.

이렇게 해서 설정된 목표 감속도를 실현하기 위한 제어(단계(S320))는, 제 1 실시예와 거의 동일하지만, 제 4 실시예는 로크업 클러치(31)의 계합 상태를 제어하는 점에서 제 1 실시예와 상이하다. 로크업 클러치(31)의 제어에 대하여 설명한다. 도 31은 액셀 개방도와 차량 가속도의 관계를 도시하는 그래프이다. 여기서는, 동력원 브레이크에 의한 가속도만을 나타내었다.

제 4 실시예의 차량은, 제 1 실시예의 차량과 동일하게, 액셀 개방도가 소정치(θA) 이하가 된 경우에 동력원 브레이크에 의한 제동, 즉, 음의 가속도가 생긴다. 이미 설명한 바와 같이, 동력원 브레이크에 의한 음의 가속도는, 차속에 의해서 변화하기 때문에, 도 31 중에는 빗금친 영역으로 나타낸다. 상한(VL)은 저속시의 가속도이고, 하한(VH)은 고속시의 가속도이다.

액셀 개방도가 θA보다도 약간 작은 설정 개방도(θB)에 도달하면, 로크업 클러치(31)가 계합하도록 제어된다. 액셀 개방도가 θB보다도 작은 범위에서는,로크업 클러치(31)는 완전히 계합한 상태로 유지된다. 주행 중에 액셀 개방도가 작아져서, 동력원 브레이크에 의한 제동이 개시된 직후에 로크업 클러치(31)가 계합되는 양태로 액셀 개방도(θB)를 설정하는 것에 의해, 동력원 브레이크에 의한 동때의 감각을 운전자의 이미지에 적합시키기 쉽다. 브레이크 온일 때는, 액셀 개방도는 0이 되는 것이 통상이기 때문에, 도 30의 맵에 따라서, 로크업 클러치(31)는 계합 상태로 제어된다.

또, 단계(S320)에서의 제어는, 변속비의 제어가 가장 우선도가 낮은 상태에서 실행된다. 즉, 액셀 개방도에 따라서 로크업 클러치(31)를 제어하고, 로크업 클러치(31)의 계합 상태에 따라서 목표 감속도(αT)를 실현하도록 모터(20)를 제어한다. 모터(20)에서의 제동 토크를 최대로도 목표 감속도(αT)를 달성할 수 없다고 판단되는 경우에 비로소 변속비를 한단계 크게 하는 제어를 실행한다. 이러한 우선 순위로 제어하는 것에 의해, 변속비가 빈번하게 바뀌는 것을 회피할 수 있다.

한편, 브레이크가 오프로 되어 있는 경우에는, 제 1 실시예와 동일한 제어가 이루어진다. 액셀 개방도가 유효 개방도, 즉, 도 30에 있어서의 θA 이상인 경우에는(단계(S314)), 동력원 브레이크에 의한 제동을 행하지 않기 때문에, 아무것도 처리하지 않고서 감속 제어 처리 루틴을 종료한다. 유효 개방도 이하인 경우(단계(S 314))에는, 단계(S322 내지 S326)에 의한 제어로 동력원 브레이크에 의한 제동을 실행한다.

즉, 제 1 실시예와 동일하고, 액셀 개방도에 따라서 보정계수(AK)를 설정하고(단계(S322)), 보정 계수(AK)를 고려하여 목표 감속도(αT)를 설정한다(단계(S324)). 여기까지의 처리는, 제 1 실시예와 같기 때문에, 상세한 설명을 생략한다.

다음에, 이렇게 해서 설정된 목표 감속도(αT)를 실현하도록, 모터(20) 및 로크업 클러치(31)를 제어한다(단계(S326)). 제 4 실시예에서는, 변속비는 제어하지 않는다. 로크업 클러치(31)는, 브레이크 온일 때(단계(S320))와 동일하고, 도 30의 맵에 따라서 제어되며, 액셀 개방도가 θB 이하일 때에 계합 상태가 된다.

변속비를 제어하지 않는 것은, 다음의 이유에 의한다. 브레이크 오프의 상태에서의 제동시에는, 그 직후에 다시 차량의 가속이 요구되는 경우가 많다. 제동 중에 변속비를 제어하면, 그 직후에는 가속에 적합한 변속비로 다시 전환할 필요가 생길 가능성이 높다. 브레이크 오프 상태에서의 제동시에는 변속비를 제어하지 않는 것으로 해두는 것에 의해, 변속비가 빈번하게 바뀌어지는 것을 회피할 수 있는 것이다. 브레이크 온시의 제동과 동일하고, 변속비를 제어하는 우선도를 가장 낮게 하는 양태를 채용하는 것도 가능하다.

이상에서 설명한 제 4 실시예의 차량에 의하면, 브레이크의 온·오프에 의해서 감속도를 바꾸는 것에 의해서 운전 감각에 적합한 제동을 실현할 수 있다. 로크업 클러치(31)를 상술한 양태로 제어함으로써 운전 감각에 의해 적합시킬 수 있다. 브레이크의 온·오프에 의해서 변속비의 제어의 유무를 전환하는 것에 의해서도 운전 감각에 적합한 제동을 실현할 수 있다.

또, 제 4 실시예에서는, 로크업 클러치(31)를 온 또는 오프라는 2치적인 제어를 하는 경우를 예시하였다. 토크 컨버터(30)가 슬립하는 상태에서 로크업 클러치(31)를 계합시키는 것으로 하여도 좋다. 예를 들면, 차속 등의 파라미터에 따라서 계합력의 강약을 제어하는 것으로 하여도 좋다. 이러한 경우에는, 로크업 클러치(31)의 계합력에 따라서 모터(20)의 제동 토크를 더불어 제어함으로써 목표 감속량을 실현할 수 있다. 모터(20)의 토크 제어의 일 예를 도 32에 도시한다.

도 32는 액셀 개방도와 모터 토크의 관계를 도시하는 설명도이다. 동력원 브레이크는, 액셀 개방도가 θA 이하의 영역에서 유효하게 되기 때문에, 이러한 범위로 모터(20)는 음의 토크를 출력한다. 이 때, 로크업 클러치(31)의 계합력이 유연하게 제어되는 것으로 한다. 로크업 클러치(31)가 완전하게 계합하고 있는 경우, 모터(20)의 토크는 로스(LA) 없이 제동력으로서 구동축으로 전달된다. 따라서, 모터(20)의 제동 토크의 절대치는 비교적 작은 값으로 충분하다. 이에 대하여, 로크업 클러치(31)가 비계합 상태에 있는 경우에는, 모터(20)의 제동 토크의 절대치는 비교적 큰 값이 요구된다. 이 결과, 로크업 클러치(31)의 계합 상태에 따라서 모터(20)의 출력 토크는, 도면 중에 빗금친 영역에서 변화한다. 토크의 상한치(UL)는 로크업 클러치(31)가 완전히 계합한 상태에 대응하여, 하한치(LL)는 비계합 상태에 대응한다. 이와 같이 로크업 클러치(31)의 계합 상태에 따라서 모터(20)의 제동 토크를 주는 맵을 준비하는 것에 의해, 비교적 용이하게 목표 감속도를 실현하는 것이 가능해진다.

(7) 그 밖의 변형예 :

상술한 각 실시예에서는, 운전자가 목표 감속도를 설정하는 양태를 나타내었지만, 차륜에 작용하는 제동력 또는 제동량 등, 그 밖의 감속량을 설정하는 것으로 하더라도 상관없다. 목표 토크를 파라미터로서 전동기에 의한 회생 제동을 제어하는 경우를 예시하였지만, 제동력에 관여한 여러 가지 파라미터를 사용할 수 있고, 예를 들면, 회생 제동에서 얻어지는 전력이나 전동기에 흐르는 전류 등을 파라미터로서 제어하는 것도 가능하다.

상술한 각 실시예에서는, 변속비를 단계적으로 전환 가능한 변속기(100)를 사용한 경우를 나타내었지만. 변속기(100)는 여러 가지의 구성을 적용할 수 있고, 연속적으로 변속비를 변경 가능한 기구를 적용하여도 상관없다.

이상, 본 발명의 실시의 형태에 대하여 설명하였지만, 본 발명은 이러한 실시의 형태에 하등 한정되는 것이 아니며, 본 발명의 요지를 일탈하지 않는 범위 내에서, 더욱 여러 가지의 형태로 실시할 수 있음 물론이다. 본 실시예에서 설명한 여러 가지의 제어 처리는, 하드웨어에 의해 실현하는 것으로 하여도 상관없다. 또한, 본 실시예에서 설명한 여러 가지의 제어 처리 중, 일부만을 실시하는 것으로 하여도 상관없다.

본 발명은 전동기의 토크에 의해 제동하는 차량에 있어서, 제동시의 감속량을 임의로 조정하는 제어에 적용 가능하다.

Claims

액셀 유닛의 조작에 의해 동력원으로부터 구동축에 출력되는 동력을 조정하여 주행하는 차량으로서,

상기 구동축에 제동력을 부여 가능하게 설치된 전동기와,

해당 액셀 유닛의 조작량을 검출하는 검출 수단과,

해당 액셀 유닛의 조작량이 소정치 이하인 경우에, 조작량과 감속량에 대하여 미리 정한 관계에 기초하여, 해당 조작량에 따른 차량의 목표 감속량을 설정하는 목표 감속량 설정 수단과,

상기 설정된 목표 감속량을 실현하는 제동력을 상기 구동축에 부여하기 위한 상기 전동기의 목표 운전 상태를 설정하는 전동기 운전 상태 설정 수단과,

상기 전동기를 상기 목표 운전 상태에서 운전하도록 제어하여 해당 차량의 제동을 행하는 제어 수단과,

상기 액셀 유닛과는 별도로 설치되어, 해당 차량의 운전자가 상기 전동기에 의한 제동시의 감속량을 지시하기 위한 조작부와,

해당 조작부의 조작에 따라, 상기 액셀 유닛의 조작량에 따른 차량의 목표 감속량의 설정 범위를 변경하는 변경 수단을 구비하는, 차량.
제 1 항에 있어서,

상기 목표 감속량 설정 수단에 있어서의 상기 관계는 상기 조작량이 작아짐에 따라 감속량이 커지는 관계인, 차량.
액셀 유닛의 조작에 의해 동력원으로부터 구동축에 출력되는 동력을 조정하여 주행하는 차량으로서,

상기 구동축에 제동력을 부여 가능하게 설치된 전동기와,

해당 액셀 유닛의 조작량을 검출하는 검출 수단과,

해당 액셀 유닛의 조작량이 소정치 이하인 경우에, 조작량과 감속량에 대하여 미리 정한 관계에 기초하여, 해당 조작량에 따른 차량의 목표 감속량을 설정하는 목표 감속량 설정 수단과,

상기 설정된 목표 감속량을 실현하는 제동력을 상기 구동축에 부여하기 위한 상기 전동기의 목표 운전 상태를 설정하는 전동기 운전 상태 설정 수단과,

상기 전동기를 상기 목표 운전 상태에서 운전하도록 제어하여 해당 차량의 제동을 행하는 제어 수단과,

상기 목표 감속량 설정 수단에 있어서의 상기 관계는 상기 조작량에 반비례하여 감속량이 작아지는 관계인, 차량.
제 1 항에 있어서,

상기 목표 감속량 설정 수단에 있어서의 상기 관계는, 상기 조작량이 값 0이라고 간주할 수 있는 상태에서의 감속량이 그 밖의 상태에서의 감속량 보다도 의미 있게 큰 값으로 되어 있는 관계인, 차량.
액셀 유닛의 조작에 의해 동력원으로부터 구동축에 출력되는 동력을 조정하여 주행하는 차량으로서,

상기 구동축에 제동력을 부여 가능하게 설치된 전동기와,

해당 액셀 유닛의 조작량을 검출하는 검출 수단과,

해당 액셀 유닛의 조작량이 소정치 이하인 경우에, 조작량과 감속량에 대하여 미리 정한 관계에 기초하여, 해당 조작량에 따른 차량의 목표 감속량을 설정하는 목표 감속량 설정 수단과,

상기 설정된 목표 감속량을 실현하는 제동력을 상기 구동축에 부여하기 위한 상기 전동기의 목표 운전 상태를 설정하는 전동기 운전 상태 설정 수단과,

상기 전동기를 상기 목표 운전 상태에서 운전하도록 제어하여 해당 차량의 제동을 행하는 제어 수단과,

기계적 마찰력을 이용한 제동 기구를 구비하고,

상기 목표 감속량 설정 수단에 있어서의 상기 관계는, 상기 전동기에 의한 감속량이 상기 제동 기구의 작동시에는 비작동시보다도 커지도록, 해당 제동 기구의 작동 상태에 따라 설정된 관계인, 차량.
제 1 항에 있어서,

해당 차량의 차속를 검출하는 차속 검출 수단를 구비하고,

상기 목표 감속량 설정 수단은 상기 조작량과 상기 차속에 기초하여 상기 목표 감속량을 설정하는 수단인, 차량.
액셀 유닛의 조작에 의해 동력원으로부터 구동축에 출력되는 동력을 조정하여 주행하는 차량으로서,

상기 구동축에 제동력을 부여 가능하게 설치된 전동기와,

해당 액셀 유닛의 조작량을 검출하는 검출 수단과,

해당 액셀 유닛의 조작량이 소정치 이하인 경우에, 조작량과 감속량에 대하여 미리 정한 관계에 기초하여, 해당 조작량에 따른 차량의 목표 감속량을 설정하는 목표 감속량 설정 수단과,

상기 설정된 목표 감속량을 실현하는 제동력을 상기 구동축에 부여하기 위한 상기 전동기의 목표 운전 상태를 설정하는 전동기 운전 상태 설정 수단과,

상기 전동기를 상기 목표 운전 상태에서 운전하도록 제어하여 해당 차량의 제동을 행하는 제어 수단을 구비하고, 또한,

제동력을 부여할 때의 변속비를 복수 선택 가능한 변속기를, 상기 전동기와 구동축 사이에 구비함과 동시에,

상기 목표 감속량을 상기 전동기의 토크로 실현 가능해지는 목표 변속비를 선택하는 선택 수단과,

상기 변속기를 제어하여 해당 목표 변속비를 실현하는 변속 제어 수단을 구비하는, 차량.
제 7 항에 있어서,

상기 목표 감속량 설정 수단은 상기 조작량과 상기 변속비에 기초하여 상기 목표 감속량을 설정하는 수단인, 차량.
제 8 항에 있어서,

상기 목표 감속량 설정 수단에 있어서의 상기 관계는, 상기 조작량에 따른 감속량의 변경 범위가 상기 변속기의 변속비를 일정하게 유지한 채로 실현 가능한 범위로 되어 있는 관계인, 차량.
제 1 항에 있어서,

상기 동력원으로서 상기 전동기와 엔진을 구비하는, 차량.
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제 1 항에 있어서,

상기 조작부는, 상기 설정 범위를 감속량이 커지는 측으로 단계적으로 시프트하는 제 1 스위치와, 상기 설정 범위를 감속량이 작아지는 측으로 단계적으로 시프트하는 제 2 스위치를 갖고 있는, 차량.
제 12 항에 있어서,

상기 제 1 스위치 및 제 2 스위치는 해당 차량의 스티어링 조작부에 설치되어 있는, 차량.
제 1 항에 있어서,

상기 조작부는 미리 설치된 슬라이드 홈에 따라서 레버를 슬라이드시킴으로써 상기 감속량을 지시할 수 있는 기구인, 차량.
제 14 항에 있어서,

상기 조작부는 해당 레버의 슬라이드에 의해 감속량의 설정을 연속적으로 변화시킬 수 있는 기구인, 차량.
제 1 항에 있어서,

상기 동력원으로부터 출력되는 동력의 변속비를 복수 선택 가능한 변속기와,

상기 차량의 주행 중에 선택 가능한 변속비의 범위를 나타내는 시프트 포지션을 입력하기 위한 시프트 레버를 구비하고,

상기 조작부는 해당 시프트 레버와 공통의 기구로서 구비되어 있는, 차량.
제 16 항에 있어서,

상기 조작부는, 차량의 주행 중에 상기 시프트 레버를 슬라이드시키기 위한 슬라이드 홈과, 상기 감속량을 지시할 때에 상기 시프트 레버를 슬라이드시키기 위한 슬라이드 홈이 직렬적으로 설치되어 있는, 차량.
제 1 항에 있어서,

상기 감속량의 설정 상태에 관한 정보를 운전자에게 제공하는 정보 제공 유닛을 구비하는, 차량.
액셀 유닛의 조작에 의해 동력원으로부터 구동축에 출력되는 동력을 조정하여 주행하는 차량으로서,

상기 구동축에 제동력을 부여 가능하게 설치된 전동기와,

해당 액셀 유닛의 조작량을 검출하는 검출 수단과,

해당 액셀 유닛의 조작량이 소정치 이하인 경우에, 조작량과 감속량에 대하여 미리 정한 관계에 기초하여, 해당 조작량에 따른 차량의 목표 감속량을 설정하는 목표 감속량 설정 수단과,

상기 설정된 목표 감속량을 실현하는 제동력을 상기 구동축에 부여하기 위한 상기 전동기의 목표 운전 상태를 설정하는 전동기 운전 상태 설정 수단과,

상기 전동기를 상기 목표 운전 상태에서 운전하도록 제어하여 해당 차량의 제동을 행하는 제어 수단을 구비하고, 또한,

상기 전동기에 의한 제동력을 상기 구동축으로 전달하는 경로 상에, 2개의 회전 부재간의 미끄러짐을 이용하여 토크와 회전수를 변환하면서 동력을 전달하는 기구와, 해당 2개의 회전 부재의 상대적 회전을 로크하여 동력을 직접 전달 가능한 로크 기구를 갖는 토크 컨버터를 갖고,

상기 액셀 유닛의 조작량이, 미리 설정된 소정치 이하인 경우에는, 상기 토크 컨버터의 상기 회전 부재간의 미끄러짐을 억제하는 소정의 상태가 되도록 상기 로크 기구를 제어하는 로크 기구 제어 수단을 구비하는, 차량.
제 19 항에 있어서,

상기 소정의 상태는 상기 2개의 회전 부재의 상대적 회전을 로크하는 상태인, 차량.
제 19 항에 있어서,

상기 소정치는 상기 제동을 개시해야 할 조작량보다도 작은 범위로 설정된 값인, 차량.
제 19 항에 있어서,

상기 전동기에 의한 제동력을 상기 구동축에 전달하는 변속비를 복수 선택 가능한 변속기와,

해당 변속기가 선택 가능한 변속비의 범위를 지시하는 시프트 포지션 입력 수단과,

상기 구동축에 기계적 마찰력에 의해 제동력을 부여하는 기계적 제동 기구를 구비하고,

상기 제어 수단은, 해당 기계적 제동 기구가 조작되고 있는 경우에는, 상기 시프트 포지션 입력 수단에 의해 지시된 범위를 넘은 큰 변속비를 선택하는 것을 허용하여, 상기 변속비도 제어하는 수단인, 차량.
액셀 유닛의 조작에 의해 동력원으로부터 구동축에 출력되는 동력을 조정하여 주행함과 동시에, 전동기의 토크에 의해 제동 가능한 차량의 운전을 제어하는 제어 방법에 있어서,

(a) 해당 차량의 운전자가 상기 전동기에 의한 제동시의 감속량을 지시하기 위한 조작부로서, 상기 액셀 유닛과는 별도로 설치된 조작부의 조작을 검출하는 공정과,

(b) 해당 조작부의 조작에 따라 차량의 목표 감속량의 설정 범위를 변경하는 공정과,

(c) 상기 액셀 유닛의 조작량을 검출하는 공정과,

(d) 해당 액셀 유닛의 조작량이 소정치 이하인 경우에, 조작량과 감속량에 대하여 미리 정한 관계에 기초하여, 해당 조작량에 따른 차량의 목표 감속량을 설정하는 공정과,

(e) 상기 설정된 목표 감속량을 실현하기 위한 상기 전동기의 목표 운전 상태를 설정하는 공정과,

(f) 상기 전동기를 상기 목표 운전 상태에서 운전하여 해당 차량의 제동을 행하는 공정을 구비하는 제어 방법.