[go: up one dir, main page]

KR101777537B1 - 하이브리드 차량용 제어 디바이스 및 하이브리드 차량 - Google Patents

하이브리드 차량용 제어 디바이스 및 하이브리드 차량 Download PDF

Info

Publication number
KR101777537B1
KR101777537B1 KR1020167020058A KR20167020058A KR101777537B1 KR 101777537 B1 KR101777537 B1 KR 101777537B1 KR 1020167020058 A KR1020167020058 A KR 1020167020058A KR 20167020058 A KR20167020058 A KR 20167020058A KR 101777537 B1 KR101777537 B1 KR 101777537B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
motor
driving force
engine
rotation
hybrid vehicle
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
KR1020167020058A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20160102052A (ko
Inventor
히데아키 고마다
히로유키 시바타
유키 구로사키
히로유키 시오이리
Original Assignee
도요타 지도샤（주）
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 도요타 지도샤（주） filed Critical 도요타 지도샤（주）
Publication of KR20160102052A publication Critical patent/KR20160102052A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101777537B1 publication Critical patent/KR101777537B1/ko
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W20/00—Control systems specially adapted for hybrid vehicles
    • B60W20/40—Controlling the engagement or disengagement of prime movers, e.g. for transition between prime movers
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60K—ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K6/00—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units
    • B60K6/20—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs
    • B60K6/22—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs characterised by apparatus, components or means specially adapted for HEVs
    • B60K6/26—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs characterised by apparatus, components or means specially adapted for HEVs characterised by the motors or the generators
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60K—ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K6/00—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units
    • B60K6/20—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs
    • B60K6/22—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs characterised by apparatus, components or means specially adapted for HEVs
    • B60K6/38—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs characterised by apparatus, components or means specially adapted for HEVs characterised by the driveline clutches
    • B60K6/383—One-way clutches or freewheel devices
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60K—ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K6/00—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units
    • B60K6/20—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs
    • B60K6/22—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs characterised by apparatus, components or means specially adapted for HEVs
    • B60K6/38—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs characterised by apparatus, components or means specially adapted for HEVs characterised by the driveline clutches
    • B60K6/387—Actuated clutches, i.e. clutches engaged or disengaged by electric, hydraulic or mechanical actuating means
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60K—ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K6/00—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units
    • B60K6/20—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs
    • B60K6/42—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs characterised by the architecture of the hybrid electric vehicle
    • B60K6/44—Series-parallel type
    • B60K6/445—Differential gearing distribution type
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W10/00—Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function
    • B60W10/02—Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function including control of driveline clutches
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W10/00—Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function
    • B60W10/04—Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function including control of propulsion units
    • B60W10/06—Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function including control of propulsion units including control of combustion engines
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W10/00—Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function
    • B60W10/04—Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function including control of propulsion units
    • B60W10/08—Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function including control of propulsion units including control of electric propulsion units, e.g. motors or generators
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W10/00—Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function
    • B60W10/12—Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function including control of differentials
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W20/00—Control systems specially adapted for hybrid vehicles
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W30/00—Purposes of road vehicle drive control systems not related to the control of a particular sub-unit, e.g. of systems using conjoint control of vehicle sub-units
    • B60W30/18—Propelling the vehicle
    • B60W30/18009—Propelling the vehicle related to particular drive situations
    • B60W30/18036—Reversing
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W30/00—Purposes of road vehicle drive control systems not related to the control of a particular sub-unit, e.g. of systems using conjoint control of vehicle sub-units
    • B60W30/18—Propelling the vehicle
    • B60W30/184—Preventing damage resulting from overload or excessive wear of the driveline
    • B60W30/1846—Preventing of breakage of drive line components, e.g. parts of the gearing
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60K—ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K6/00—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units
    • B60K6/20—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs
    • B60K6/22—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs characterised by apparatus, components or means specially adapted for HEVs
    • B60K6/38—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs characterised by apparatus, components or means specially adapted for HEVs characterised by the driveline clutches
    • B60K2006/381—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs characterised by apparatus, components or means specially adapted for HEVs characterised by the driveline clutches characterized by driveline brakes
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W2510/00—Input parameters relating to a particular sub-units
    • B60W2510/24—Energy storage means
    • B60W2510/242—Energy storage means for electrical energy
    • B60W2510/244—Charge state
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W2520/00—Input parameters relating to overall vehicle dynamics
    • B60W2520/10—Longitudinal speed
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W2552/00—Input parameters relating to infrastructure
    • B60W2552/40—Coefficient of friction
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W2710/00—Output or target parameters relating to a particular sub-units
    • B60W2710/02—Clutches
    • B60W2710/027—Clutch torque
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W2710/00—Output or target parameters relating to a particular sub-units
    • B60W2710/08—Electric propulsion units
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W2720/00—Output or target parameters relating to overall vehicle dynamics
    • B60W2720/24—Direction of travel
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60Y—INDEXING SCHEME RELATING TO ASPECTS CROSS-CUTTING VEHICLE TECHNOLOGY
    • B60Y2200/00—Type of vehicle
    • B60Y2200/90—Vehicles comprising electric prime movers
    • B60Y2200/92—Hybrid vehicles
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60Y—INDEXING SCHEME RELATING TO ASPECTS CROSS-CUTTING VEHICLE TECHNOLOGY
    • B60Y2300/00—Purposes or special features of road vehicle drive control systems
    • B60Y2300/18—Propelling the vehicle
    • B60Y2300/18008—Propelling the vehicle related to particular drive situations
    • B60Y2300/18033—Reversing
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/62—Hybrid vehicles
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/72—Electric energy management in electromobility
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S903/00—Hybrid electric vehicles, HEVS
    • Y10S903/902—Prime movers comprising electrical and internal combustion motors
    • Y10S903/903—Prime movers comprising electrical and internal combustion motors having energy storing means, e.g. battery, capacitor
    • Y10S903/904—Component specially adapted for hev
    • Y10S903/906—Motor or generator
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S903/00—Hybrid electric vehicles, HEVS
    • Y10S903/902—Prime movers comprising electrical and internal combustion motors
    • Y10S903/903—Prime movers comprising electrical and internal combustion motors having energy storing means, e.g. battery, capacitor
    • Y10S903/904—Component specially adapted for hev
    • Y10S903/912—Drive line clutch
    • Y10S903/913—One way

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)
  • Hybrid Electric Vehicles (AREA)

Abstract

하이브리드 차량은, 엔진 (1); 제 1 모터 (2); 출력 부재 (20); 차동 기구 (3) 로서, 엔진, 제 1 모터, 및 출력 부재가 차동 기구를 개재하여 연결되어 있는, 차동 기구; 출력 부재 (20) 에 토크를 부가하도록 구성되는 제 2 모터 (23); 및 엔진 (1) 의 출력 축의 회전 또는 엔진의 출력 축에 연결되어 있는 특정된 회전 부재의 회전을 정지시키도록 구성되는 계합 기구 (6, SOWC) 를 포함한다. 전자 제어 유닛은 (i) 하이브리드 차량이 제 2 모터 (23) 의 구동력 또는 제 1 모터 (2) 및 제 2 모터 (23) 의 구동력에 의해 후진 주행할 때 계합 기구 (6, SOWC) 를 계합시키고, 그리고 (ii) 하이브리드 차량이 제 2 모터 (23) 의 구동력 또는 제 1 모터 (2) 및 제 2 모터 (23) 의 구동력에 의해 전진 주행할 때 계합 기구를 계합해제하도록 구성된다.

Description

하이브리드 차량용 제어 디바이스 및 하이브리드 차량{CONTROL DEVICE FOR HYBRID VEHICLE AND HYBRID VEHICLE}
본 발명은 엔진과 모터를 구동력원들로서 구비한 하이브리드 차량을 제어하는 디바이스 및 하이브리드 차량에 관한 것이다. 본 발명은 특히, 엔진과, 발전기 기능을 갖는 제 1 모터가 차동 기능을 갖는 동력 분할 기구에 연결되어 그 제 1 모터로 발생한 전력을, 주행을 위한 구동력을 발생하는 제 2 모터에 공급하도록 구성된 하이브리드 차량을 위한 제어 디바이스 및 하이브리드 차량에 관한 것이다.
이 종류의 하이브리드 차량의 예가 일본 공개특허공보 평 8－295140호 (JP 8-295140 A) 및 일본 공개특허공보 2013－141959호 (JP 2013-141959 A) 에 기재되어 있다. 이러한 하이브리드 차량의 구성을 간단하게 설명하고자 한다. 동력 분할 기구로서 싱글 피니언 형 (single pinion type) 의 유성 기어 기구가 형성되고, 그 캐리어에 엔진이 연결되고, 그 선 기어에 제 1 모터 제너레이터가 연결되어 있다. 링 기어는 출력 요소로 되어 있고 소정의 기어 트레인을 통하여 차동부에 연결되고 있다. 그 후, 그 출력 축으로 제 2 모터 제너레이터가 연결되어 제 1 모터 제너레이터로 발생시킨 전력을 이 제 2 모터 제너레이터에 공급한다.
추가로, 엔진 및 이것에 연결되는 캐리어, 또는 엔진과 캐리어를 연결하는 엔진축의 역회전 (부회전) 을 정지하도록 계합하는 원-웨이 크러치가 형성되어 있다. 이 원-웨이 크러치는 제 1 모터 제너레이터를 부회전시키는 것에 연계하여 반력을 받아 엔진, 캐리어 혹은 엔진축의 회전을 정지시킨다. 그 결과, 제 1 모터 제너레이터의 출력 토크를 정회전 방향의 토크로서 링 기어에 전달하게 되어 있다. 즉, 전진 주행시에 제 1 및 제 2 모터 제너레이터를 주행용 모터로서 기능시키는 이른바 2-모터 EV 주행을 실시하도록 구성되어 있다. 또한, JP 8-295140 A 에는 원-웨이 크러치 대신에 브레이크를 형성한 예가 기재되어 있음을 주지한다.
상기 서술한 바와 같이 제 1 및 제 2 모터 제너레이터를 주행용 모터로서 기능시켜, 이른바 2 모터 EV 주행이 실행될 수 있을 때, 전기 자동차로서 주행 (EV 주행) 시 구동 토크를 증가시킬 수 있다. 한편, 상기 서술한 각 특허문헌에 기재되어 있는 구동 장치는, 제 2 모터 제너레이터를 모터로서 기능시켜 후진 주행하도록 구성되어 있다. 후진 주행 시의 구동 토크를 증대시키기 위해 제 1 모터 제너레이터가 주행용 모터로서 기능하면, 제 1 모터 제너레이터를 정회전시키게 된다. 이 경우, 정회전에 연계하여, 캐리어에는 정회전 방향의 토크가 작용한다. 상기 서술한 원-웨이 크러치는 엔진, 캐리어 혹은 엔진축의 부회전 방향의 회전을 정지시키도록 구성되어 있기 때문에, 그 원-웨이 크러치는 엔진, 캐리어 혹은 엔진축의 정회전을 정지시킬 수도 또는 반력을 줄 수도 없다. 따라서, 상기의 구성에서는, 이른바 2 모터에 의한 후진 주행을 실시할 수가 없다.
또한, 원-웨이 크러치 대신에, 브레이크를 사용한 상기 JP 8-295140 A 에 기재된 구성에서는, 차속이 30 km/h 이하이고 또한 액셀레이터 페달 개도 (accelerator pedal opening degree) 가 80% 이상의 이른바 저차속 고토크 상태로 그 브레이크 에 의해 엔진의 회전을 멈추고 있음을 주지한다. 그 경우, 동시에 제 2 모터 제너레이터의 출력이 최대로 설정된다. 즉, 이른바 1 모터로 전진 주행하는 경우에 브레이크를 계합시키도록 구성되고 있어, 후진 주행하는 동안에 2개의 모터 제너레이터들을 구동력원으로서 기능시키도록 구성되어 있지 않다. 또한, 제 2 모터 제너레이터를 최대 출력으로 하여 전진 주행하고 있는 경우에, 노면 상태나 운전자의 조작 등에 기인해 출력 축 측으로부터 큰 입력 (이른바 역 입력) 이 있었을 경우, 브레이크의 계합으로 인하여, 그 역출력이 브레이크에 작용한다. 이것이 브레이크의 내구성의 저하의 요인이 될 수 있다.
본 발명의 목적은 모터 주행이 가능한 하이브리드 차량에 있어서, 후진 주행시의 구동 토크를 늘리면서, 차량 전진 주행시에 있어서, 엔진, 엔진에 연결되고 있는 회전 부재 혹은 엔진축의 회전을 정지시키는 계합 기구, 또는 그 계합 기구에 의해 회전이 정지되는 부재에 과대한 토크가 작용하는 것을 회피 혹은 억제하는 것이다.
본 발명의 제 1 양태는 하이브리드 차량용 제어 디바이스이다. 하이브리드 차량은 엔진; 제 1 모터; 출력 부재; 차동 기구로서, 엔진, 제 1 모터, 및 출력 부재가 차동 기구를 개재하여 연결되어 있는, 차동 기구; 출력 부재에 토크를 부가하도록 구성되는 제 2 모터; 및 엔진의 출력 축의 회전 또는 엔진의 출력 축에 연결되어 있는 특정된 회전 부재의 회전을 정지시키도록 구성되는 계합 기구를 포함한다. 제어 디바이스는 전자 제어 유닛을 포함한다. 전자 제어 유닛은 하이브리드 차량이 제 2 모터의 구동력 또는 제 1 모터 및 제 2 모터의 구동력에 의해 후진 주행할 때 계합 기구를 계합시키도록 구성된다. 전자 제어 유닛은 하이브리드 차량이 제 2 모터의 구동력 또는 제 1 모터 및 제 2 모터의 구동력에 의해 전진 주행할 때 계합 기구의 계합해제를 야기하도록 구성된다.
상기 양태에 따르면, 제 2 모터는 후진 주행을 위한 구동력원으로서 작동한다. 이 경우, 계합 기구가 엔진의 출력 축 또는 이 출력 축에 연결된 회전 부재의 회전을 정지시키기 때문에, 제 1 모터에 의해 출력되는 토크는 후진 주행을 위한 구동 토크로서 기능을 할 수 있다. 그 결과, 2개의 모터들은 후진 주행을 위한 구동력원들로서 동작할 수 있고 이에 따라 큰 구동력원이 취득될 수 있다. 추가로, 상기 계합 기구는 계합해제되어 있고, 엔진의 출력축, 또는 출력축에 연결된 회전 부재는 전진 주행의 경우 회전할 수 있다. 따라서, 구동륜 측으로부터의 이른바 역입력이 급격한 브레이크 또는 주행 저항에서의 반복적인 변화에 의해 야기되는 공진 등으로 인하여 커지게 될 때 계합 기구 또는 이에 의해 회전이 정지된 회전 부재에 작용하는 토크가 과대하게 되는 것이 방지 또는 억제되는 것이 가능하다.
위의 양태에서, 전자 제어 유닛은 계합 기구가 후진 주행 상태에서 계합될 때 후진 주행을 위한 구동력원들로서 제 1 모터 및 제 2 모터를 동작시키도록 구성될 수도 있다.
위의 양태에서, 하이브리드 차량은 구동륜에 토크를 전달하도록 구성된 부재 또는 구동륜 및 파킹 브레이크 기구를 포함할 수도 있다. 파킹 브레이크 기구는 차량의 정지된 상태에서 부재의 회전 또는 구동륜의 회전을 정지시키도록 구성될 수도 있다. 전자 제어 유닛은 상기 파킹 브레이크 기구를 동작시켜 내리막길에서 차량이 파킹된 상태에서 후진 주행 상태가 선택되었을 경우에, 그 후진 주행 상태의 선택으로부터 미리 정한 소정 시간이 경과한 후에 상기 계합 기구를 계합하도록 구성될 수도 있다.
위의 양태에 따르면, 파킹 브레이크 기구가 계합되고 차량이 파킹된 상태는 내리막길에서의 후진 주행 상태로 전환된다. 이 경우에, 파킹 브레이크 기구는 계합해제 상태로 전환되기 때문에, 중력 가속도에 기인해 상기 파킹 브레이크 기구에 작용하고 있던 부하가 상쇄되고, 이와 연계하여, 차량이 구동력 전달 기구에서 불가피하게 존재하는 반동력에 대응하는 거리로 이동한다. 그 후에 계합 기구가 계합 상태에 전환된다. 그 때문에, 파킹 브레이크 기구의 해방에 수반하여 생성되는 일시적인 토크가, 계합 기구나 이로써 회전이 정지되는 회전 부재에 작용하는 것이 방지 또는 억제되는 것이 가능하다.
위의 양태에서, 전자 제어 유닛은, 후진 주행 상태에서의 계합 기구 또는 후진 주행 상태에서 계합 기구에 의해 회전이 정지된 특정 회전 부재에서 과도한 토크가 생성되는 것을 전자 제어 유닛이 예측할 때 계합 기구를 계합해제하도록 구성될 수도 있다.
위의 양태에 따르면, 계합 기구가 계합되고, 차량이 후진 주행할 때, 그리고 큰 토크가 계합 기구 또는 계합 기구에 의해 회전이 정지되는 회전 부재에 작용하는 것을 예측할 때, 계합 기구가 계합해제되고 회전 부재의 회전이 허용된다. 따라서, 큰 토크가 작용할 때 회전 부재가 회전하고 토크를 수용한다. 따라서, 과도한 토크가 계합 부재 또는 회전 부재에 작용하는 것이 방지된다.
위의 양태에서, 전자 제어 유닛은 후진 주행에 요청되는 구동력이 구동력이 미리 정해진 기준 구동력 이상일 때, 계합 기구를 계합하고 제 1 모터 및 제 2 모터에 의해 구동력을 생성하도록 구성될 수도 있다. 전자 제어 유닛은 후진 주행에 요청되는 구동력이 구동력이 미리 정해진 기준 구동력 보다 낮을 때, 계합 기구를 계합해제하고 제 2 모터에 의해 구동력을 생성하도록 구성될 수도 있다.
위의 양태에 따르면, 계합 기구를 계합하고 제 1 모터 및 제 2 모터 양자에 의해 구동력을 생성하도록 구성되면, 높은 구동력이 후진 주행 상태에서 요청되는 경우에만, 이를 테면, 오르막 도로에서의 경우 또는 차량이 단차를 넘어 주행하는 경우에만 계합 기구가 계합되는 기회가 제한된다. 따라서, 과도한 토크가, 계합 기구 또는 계합 기구에 의해 회전이 정지되는 부재 상에 작용하는 것이 억제되는 것이 가능해진다.
본 발명의 제 2 양태는 하이브리드 차량이다. 하이브리드 차량은 엔진; 제 1 모터; 출력 부재; 차동 기구로서, 엔진, 제 1 모터, 및 출력 부재가 차동 기구를 개재하여 연결되어 있는, 차동 기구; 출력 부재에 토크를 부가하도록 구성되는 제 2 모터; 엔진의 출력 축의 회전 또는 엔진의 출력 축에 연결되어 있는 특정된 회전 부재의 회전을 정지시키도록 구성되는 계합 기구; 및 전자 제어 유닛을 포함한다. 전자 제어 유닛은 하이브리드 차량이 제 2 모터의 구동력 또는 제 1 모터 및 제 2 모터의 구동력에 의해 후진 주행할 때 계합 기구를 계합시키도록 구성된다. 전자 제어 유닛은 하이브리드 차량이 제 2 모터의 구동력 또는 제 1 모터 및 제 2 모터의 구동력에 의해 전진 주행할 때 계합 기구를 계합해제하도록 구성된다.
위의 양태에서, 계합 기구는 선택가능 원-웨이 클러치일 수도 있다. 선택가능 원-웨이 클러치는 계합된 상태와 계합해제된 상태 사이를 선택하도록 구성될 수도 있다. 계합 상태는 엔진의 회전 방향에서의 엔진의 회전이 정지되고, 그리고 엔진의 회전방향으로부터 반대 방향에서의 엔진의 회전이 허용되는 상태일 수도 있다. 계합해제 상태는 엔진의 회전 방향에서의 엔진의 회전 및 엔진의 회전방향으로부터 반대 방향에서의 엔진의 회전이 허용되는 상태일 수도 있다.
위의 양태에 따르면, 계합 기구는 선택가능 원-웨이 클러치로부터 구성된다. 따라서, 차량은 계합 기구가 계합 상태로 유지되고 그 동작 상태가 후진진행 동안에 전환되지 않은 상태에서 제 2 모터만을 이용하여 후진 주행할 수 있다. 이 경우, 선택가능 원-웨이 클러치가 계합해제 상태로 전환되면, 이른바 선택가능 원-웨이 클러치의 드래깅이 해방될 수도 있다. 또한, 선택가능 원-웨이 클러치는, 특정 방향에서의 토크가 상부에 작용할 때 균일한 방식으로 계합 상태에서 유지하는 것 뿐만 아니라, 특정 방향에서의 토크가 상부에 작용할 때 특정 방향에서의 회전이 허용되는 계합해제 상태로 전환될 수 있다. 따라서, 선택가능 원-웨이 클러치는 과도한 토크가 예상될 때와 같은 필요시에 계합해제 상태에서 제어된다. 따라서, 선택가능 원-웨이 클러치 등의 내구성의 열화가 억제될 수 있다.
본 발명의 예시적인 실시형태들의 특징들, 이점들 및 기술적 산업적 의미는 첨부된 도면들을 참조로 아래 설명될 것이며, 도면에서 동일한 도면 부호는 동일한 요소를 지칭한다:
도 1 은 본 발명에 따른 제어 디바이스로 실행되는 제어의 일 예를 설명하기 위한 플로우 차트이다.
도 2 는 본 발명에 따른 제어 디바이스로 실행되는 제어의 다른 예를 설명하기 위한 플로우 차트이다.
도 3 은 본 발명에 따른 제어 디바이스로 실행되는 제어의 또 다른 예를 설명하기 위한 플로우 차트이다.
도 4 는 SOWC 를 계합해제 상태로 전환하는 경우의 제 1 모터 제너레이터의 토크 제어의 일 예를 설명하기 위한 플로우 차트이다.
도 5 는 차량이 경사로에 파킹하고 있는 상태에서 시프트 포지션이 파킹 포지션으로부터 후진 포지션으로 전환하는 경우의 제어의 일 예를 설명하기 위한 플로우 차트이다.
도 6 은 본 발명에 대한 하이브리드 차량의 파워 트레인의 일 예를 개략적으로 도시하는 개략도이다.
도 7a 및 도 7b 는 본 발명에 이용될 수 있는 선택가능 원-웨이 클러치의 일 예를 개략적으로 도시하는 개략도이다.
도 8a 및 도 8b 는 동력 분할 기구를 구성하는 유성 기어 기구에 대한 공선도이다.
본 발명은 하이브리드 차량에 대한 제어 디바이스에 관한 것으로, 차량은 구동력원으로서 동력 생성 기능을 간는 모터 및 내연기관 (엔진) 을 포함한다. 본 발명은 특히 적어도 2 개의 모터들을 포함한다. 하이브리드 차량은 이른바, 제 1 모터와 엔진이 차동 기구를 포함하는 동력 분할 기구에 연결되어 있고 여기에서 전력 발전기로서 기능하는 제 1 모터에 의해 생성된 전력이 제 2 모터에 공급되고, 전력은 제 2 모터로부터 출력 부재로 출력되는 2 모터 타입이다. 이러한 하이브리드 차량의 일 예가 도 6 에 개략적으로 도시된다.
엔진 (ENG)(1) 및 제 1 모터 제너레이터 (MG1)(2) 는 동력 분할 기구 (3) 에 연결되어 있다. 제 1 모터 제너레이터 (MG1)(2) 는 본 발명의 제 1 모터의 일 예이다. 이 동력 분할 기구 (3) 는 예를 들어, 3 개의 회전 요소들에 의해 차동 동작을 수행하도록 구성된다. 일 예로서, 동력 분할 기구 (3) 는 유성 기어 기구를 포함한다. 엔진 (1) 은 동력 분할 기구 (3) 에서 캐리어와 같은 제 1 회전 요소에 연결된다. 추가로, 제 1 모터 제너레이터 (2) 는 동력 분할 기구 (3) 에서 선 기어와 같은 제 1 회전 요소에 커플링된다. 또한, 동력 분할 기구 (3) 에서 링 기어와 같은 제 3 회전 요소는 출력 부재로서 기능한다. 선택가능 원-웨이 클러치 (이하, SOWC 로서 기술됨)(6) 는 이 동력 분할 기구 (3) 와 엔진 (1) 사이에 제공된다. SOWC (6) 는 엔진 (1)(입력 축 (5) 또는 상기 캐리어) 에 연결된 부재 또는 엔진 (1) 의 출력 축 (4) 의 정회전을 정지시킬 수 있다. 여기에서, 정회전은 엔진 (1) 의 셀프-서스테인 회전의 상태에서 출력 축 (4) 의 회전 방향에서의 회전을 지칭한다.
US 2013/0062151 A 에 설명된 바와 같이, SOWC (6) 는 특정 방향에서의 토크가 2 개의 부재들 사이에 전달되는 계합 상태 (동작 상태) 와, 토크가 정회전 또는 부회전으로 전달되지 않는 계합해제 상태 (비동작 상태) 사이를 전환할 수 있는 원-웨이 클러치이다. SOWC (6) 의 일 예는 도 7a 및 도 7b 에 개략적으로 도시되어 있다. 서로에 대해 상대 회전하는 포켓 플레이트 (7) 및 노치 플레이트 (8) 는 서로 대면하도록 동일한 축 상에 배열된다. 셀렉터 플레이트 (9) 는, 셀렉터 플레이트 (9) 가 포켓 플레이트 (7) 및 노치 플레이트 (8) 에 대하여 도 7a 및 도 7b 에서 수평 방향으로 이동할 수 있도록 이들 프레이트들 (7, 8) 사이에 배열된다. 오목부 (포켓)(10) 는 노치 플레이트 (8) 를 대면하는 포켓 플레이트 (7) 의 표면에 제공된다. 지지대 (strut; 11) 가 포켓 (10) 에 하우징된다. 지지대 (11) 는 토크를 전달하기 위해 노치 플레이트 (8) 와 계합되는 부재이다. 지지대 (11) 는 포켓 (10) 의 깊이보다 더 얇은 플레이트 형상부에 형성된다. 지지대 (11) 의 일단부는 포켓 플레이트 (7) 에 제공된 핀 (12) 에 의해 요동가능하게 부착된다. 추가로, 지지대 (11) 의 타단부에는 노치 플레이트 (8) 측에 대해 단부로 가압하는 지지대 스프링 (13) 이 제공된다.
한편, 노치 (14) 는, 포켓 플레이트 (7) 를 대면하는 노치 플레이트 (8) 의 표면에 그리고 포켓 (10) 에 대응하는 포지션에 제공된다. 노치 (14) 는 노치 플레이트 (8) 의 두께 방향으로 오목하게 되는 오목부이고 지지대 (11) 의 선단부가 들어간다.
포켓 플레이트 (7) 와 노치 플레이트 (8) 사이에 배열된 셀렉터 플레이트 (9) 에는, 포켓 (10) 의 개구부를 개방 또는 폐쇄하는 스루홀 (15) 이 제공된다. 이 스루홀 (15) 은 포켓 (10) 의 개구 형상과 실질적으로 동일한 형상으로 제공된다. 솔레노이드 (16) 는 포켓 플레이트 (7) 에 대하여 이 셀렉터 플레이트 (9) 를 상대적으로 이동시키는 액츄에이터로서 제공된다. 추가로, 복원 스프링 (17) 은 솔레노이드 (16) 를 비동작 상태 (OFF 상태) 로 복원시키도록 제공된다. 스트로크 센서 (18) 는 셀렉터 플레이트 (9) 의 변위 또는 솔레노이드 (16) 의 동작량을 검출하고, 검출 결과에 기초하여 SOWC (6) 의 계합 상태 또는 계합해제 상태를 결정함을 주지한다.
포켓 플레이트 (7) 는 케이싱과 같은 고정부 (19) 에 연결되어 있다. 노치 플레이트 (8) 는 동력 분할 기구 (3) 의 입력축 (5) 또는 엔진 (1) 의 출력 축 (4) 에 연결된다. 도 7a 는 SOWC (6) 의 계합해제 상태를 나타낸다. 도 7b 는 SOWC (6) 의 계합 상태를 나타낸다. 솔레노이드 (16) 가 동력을 받고 도 7b 에 도시된 상태로부터 동작할 때, 셀렉터 플레이트 (9) 는 도 7a 및 도 7b 에서 좌측 방향으로 이동하고 그 스루홀 (15) 은 포켓 (10) 에 대하여 변위되고 포켓 (10) 은 셀렉터 플레이트 (9) 에 의해 폐쇄된다. 그 결과, 지지대 (11) 는 포켓 (10) 에 엔클로즈되고, 포켓 플레이트 (7) 및 노치 플레이트 (8) 는 계합해제 상태로 된다. 솔레노이드 (16) 의 동력 공급은 도 7a 에 도시된 상태로부터 차단되고, 이에 따라 솔레노이드 (16) 는 비동작 상태로 들어가고, 셀렉터 플레이트 (9) 는 복원 스프링 (17) 에 의해 도 7a 및 도 7b 에서의 우측 방향으로 이동하고, 그 스루홀 (15) 은 포켓 (10) 에 실질적으로 일치한다. 그 결과, 지지대 (11) 의 선단부는 지지대 스프링 (13) 에 의해 푸싱되어 노치 플레이트 (8) 측으로 돌출된다. 이 상태에서 노치 (14) 가 포켓 (10) 에 실질적으로 일치하는 포지션까지 노치 플레이트 (8) 가 포켓 플레이트 (7) 에 상대적으로 회전할 때, 지지대 (11) 의 선단부가 노치 (14) 에 진입한다. 이에 따라 지지대 (11) 의 선단부가 노치 (14) 의 내부면에 대하여 맞닿는 방향으로 토크가 작용할 때, 지지대 (11) 의 선단부는 그 내부면에 대하여 맞닿는다. 따라서, 포켓 플레이트 (7) 와 노치 플레이트 (8) 사이의 추가적인 상대 회전은 금지된다. 토크가 작용하는 방향이 상술한 경우와 반대될 때, 지지대 (11) 의 이면 (도 7a 의 상부면) 이 노치 (14) 의 개구단 (도 7a 에서 노치 (14) 의 좌단부) 에 의해 푸싱되고 이에 의해 지지대 (11) 는 포켓 플레이트 (7) 측으로 압괴함을 주지한다. 따라서, 포켓 플레이트 (7) 와 노치 플레이트 (8) 사이의 상대 회전이 가능하게 된다.
출력 부재 (20), 이를 테면, 출력 기어는 상술한 동력 분할 기구 (3) 에서 출력 요소에 연결된다. 이 출력 부재 (20) 는 구동륜들 (21) 에 토크를 전달하는 차동부 (22) 에 연결된다. 그 후, 제 2 모터 제너레이터 (MG2)(23) 는 출력 부재 (20) 로부터 차동부 (22) 로의 동력 전달 경로에 연결된다. 제 2 모터 제너레이터 (MG2)(23) 는 본 발명의 제 2 모터의 일 예이다.
추가로, 파킹 브레이크 기구 (24) 는 차량의 파킹 상태를 유지하기 위해 제공된다. 이 파킹 브레이크 기구 (24) 는 통상 알려졌던 파킹 브레이크 기구와 동일한 구성을 가지며, 구동륜들 (21) 에 연결되고 구동륜들 (21), 예를 들어, 출력 부재 (20) 와 공동 회전하는 부재의 회전을 중지시키도록 구성된다. 보다 구체적으로, 차량의 파킹 상태에서 회전이 중지되어야 하는 부재에는 파킹 기어가 제공되며, 이 부재는 파킹 기어가 파킹 로크 폴과 맞물리도록 구성된다. 파킹 로크 폴은 시프트 디바이스 (25) 에 연결된다. 시프트 디바이스 (25) 가 파킹 포지션을 선택할 때, 파킹 로크 폴은 파킹 기어 측으로 회전하고 파킹 기어와 맞물리도록 구성된다.
제 2 모터 제너레이터 (23) 및 상술한 제 1 모터 제너레이터 (2) 는 서로 전기적으로 접속되어, 인버터, 배터리 등 (이들 각각은 도시되어 있지 않음) 을 포함하는 제어기 유닛을 통하여 서로 간에 전기전력의 공급 및 수신을 허용하게 한다. 그 후, 전기 제어 유닛 (ECU)(26) 은 엔진 (1) 의 출력, 시작 및 중지, SOWC (6) 의 계합 및 계합해제, 모터 제너레이터 (2, 23) 각각의 토크의 제어를 실행하도록 제공된다. 이 ECU (26) 는 주로 마이크로컴퓨터로 구성된다. 이 ECU (26) 는 여러 유형의 입력 데이터, 미리 저장된 데이터 등에 기초하여 계산을 수행하고 계산 결과를 제어 커맨드 신호로서 엔진 (1), SOWC (6), 모터 제너레이터들 (2, 23) 각각에 대한 제어기 등에 출력하도록 구성된다. ECU (26) 에 입력되는 데이터 (검출 신호) 의 예들은 차속, 배터리의 충전 잔량 (State Of Charge：SOC), 시프트 디바이스 (25) 에 의해 선택되는 시프트 포지션, 액셀레이터 페달 개도, 브레이브 신호, 노면 마찰 계수 (노면 μ), 및 노면의 구배 또는 오르막길과 내리막길 사이의 구별을 포함한다.
상기 서술한 하이브리드 차량에서는, 엔진 (1) 과 제 2 모터 제너레이터 (23) 가 구동력원으로 이용되는 하이브리드 (hybrid) 주행 모드 (HV 모드) 와, 배터리의 전력으로 적어도 제 2 모터 제너레이터 (23) 를 구동하는 것에 의해 주행하는 모터 주행 모드 (EV 모드) 사이를 선택하는 것이 가능하다. EV 모드는, 전진 주행하는 경우와 후진 주행하는 경우와의 어느 경우에서도 선택가능할 수 있다. 후진 주행시는 제 2 모터 제너레이터 (23) 만을 구동력원으로 하는 싱글 모터 모드와 제 1 및 제 2 모터 제너레이터 (2, 23) 를 구동력원으로 하는 트윈 모터 모드를 설정할 수 있다. EV 모드에서의 전진 주행시에 제 2 모터 제너레이터 (23) 만의 주행 뿐만이 아니라, 제 1 및 제 2 모터 제너레이터 (2, 23) 의 양방을 구동력원으로서 주행할 수도 있다. 이 경우, 예를 들어 위에 설명된 특허문헌 JP 2013-141959 A 에 기재되어 있는 바와 같이, 엔진 (1) 의 부회전을 방지 혹은 억제하는 원-웨이 크러치를 추가로 제공하는 것에 의해, 전진 주행시에도 제 1 및 제 2 모터 제너레이터 (2, 23) 의 양방을 이용하여 주행할 수 있다. 대안으로서, SOWC (6) 에는 엔진 (1) 의 부회전을 방지 혹은 억제하는 기능이 형성되도록 구성될 수도 있다.
HV 모드에서의 동작 상태를 설명할 것이다. 도 8a 는 상술한 동력 분할 기구 (3) 를 구성하는 유성 기어 기구의 공선도이다. 여기에 나타낸 예에서는, 선 기어 (S) 에 제 1 모터 제너레이터 (2) 가 연결되고, 캐리어 (C) 에 엔진 (1) 이 연결되어, 링 기어 (R) 가 출력 요소로서 기능하고 그 출력 요소에 연결된 출력 부재 (20) 에 제 2 모터 제너레이터 (23) 의 토크가 부가된다. HV 모드에서는, 차량이 전진 주행하기 때문에, SOWC (6) 는 계합해제 상태로 제어되고 엔진 (1) 이 정회전하는 것에 의해 캐리어 (C) 에는 정회전 방향의 토크가 작용하고 있다. 이 상태에서 제 1 모터 제너레이터 (2) 는 발전기로서 기능하여, 부회전 방향 (역회전 방향) 의 토크를 발생시킨다. 그 결과, 링 기어 (R) 에는 제 1 모터 제너레이터 (2) 의 토크에 기초하여 정회전 방향의 구동력이 발생한다. 한편, 제 1 모터 제너레이터 (2) 에 의해 발생한 전력은 제 2 모터 제너레이터 (23) 에 공급되어 제2 모터 제너레이터 (23) 가 모터로서 기능하여, 그 토크가 출력 부재 (20) 에 전달된다. 즉, 동력 분할 기구 (3) 에 의해 분할된 엔진 (1) 의 동력 중 일부는, 동력 분할 기구 (3) 로부터 출력 부재 (20) 로 전달된다. 엔진 (1) 의 동력의 나머지는 제 1 모터 제너레이터 (2) 에 의해 일단 전력으로 변환된 후, 제 2 모터 제너레이터 (23) 에 의해 기계적 동력으로 재변환되어 출력 부재 (20) 에 전달된다.
EV 모드에서는, 제 2 모터 제너레이터 (23) 에 배터리로부터의 전력이 공급되어 제 2 모터 제너레이터 (23) 가 모터로서 기능한다. 차량이 전진 주행하는 경우, 제 2 모터 제너레이터 (23) 가 정회전한다. 차량이 후진 주행하는 경우에는 제 2 모터 제너레이터 (23) 가 역회전한다. 이들 경우 각각은 이른바 싱글 모터 모드이다. 후진 주행하는 경우, 제 2 모터 제너레이터 (23) 에 더하여 제 1 모터 제너레이터 (2) 를 구동력원으로 이용하는 트윈 모터 모드가 설정된다. 이 경우, 제 1 모터 제너레이터 (2) 가 구동하는 것에 의해 반력이 캐리어 C 에 의해 수용되도록 SOWC (6) 가 계합되게 한다. 이러한 상태를 도 8b 에 나타낸다. 보다 구체적으로, SOWC (6) 가 계합 상태로 될 때 엔진 (1) 의 출력 축 (4) 혹은 엔진 (1) 에 연결되고 있는 부재의 정방향의 회전이 정지된다. 따라서, 제 1 모터 제너레이터 (2) 가 정회전 방향으로 회전할 때, 그 토크가 링 기어 (R) 에 역회전 방향의 토크로서 나타난다. 따라서, 출력 부재 (20) 에는 제 1 모터 제너레이터 (2) 및 제 2 모터 제너레이터 (23) 각각에 의해 생성된 후진 주행 방향의 토크가 전달되어, 하이브리드 차량이 이들 2개의 모터 제너레이터 (2, 23) 에 의해 생성된 큰 토크로 후진 주행할 수 있다.
상기 서술한 SOWC (6) 는 엔진 (1) 의 출력 축 (4) 또는 이에 연결되어 있는 입력 축 (5) 혹은 위에 설명된 캐리어 (C) 의 정방향의 회전을 정지시키도록 기능한다. 따라서, 하이브리드 차량의 주행 상태의 변화에 의해 적어도 일시적으로 이들의 부재 중 어느 것에 과대한 토크가 걸릴 가능성이 있다. 이러한 점에서, 본 발명에 따른 제어 디바이스는 하이브리드 차량의 주행 상태에 따라 SOWC (6) 를 이하에 설명된 바와 같이 제어하고 아울러 주행 모드를 선택한다. 도 1 은 그 제어의 일 예를 설명하기 위한 플로우 차트이며, 하이브리드 차량이 EV 모드로 주행하는 경우에 소정의 단 기간에 반복해 제어가 실행된다. 먼저, 후진 주행 상태 (Rev) 가 선택되었는지 또는 후진 주행 상태가 선택되고 있는지의 여부가 판단된다 (스텝 S1). 이 판단은, 시프트 장치 (25) 로부터 입력되는 시프트 포지션의 신호에 기초하여 실시될 수 있다. 따라서, 본 발명에 있어서 "후진 주행하는 경우"란, 차량이 정지하고 있어도 되고 (정적인 상태에 있어도 되고) 혹은 주행하고 있어도 된다. 즉, 시프트 포지션이 리버스 포지션에 있도록 하는 것만이 필요하다. 후진 주행 상태가 선택되고 있고, 따라서 스텝 S1 에서의 판단이 긍정적이면, 배터리의 충전 잔량 (State Of Charge：SOC) 이 소정의 기준 상태 (α) 를 초과하는지의 여부가 판단된다 (스텝 S2). 이 기준 상태 (α) 는 배터리의 내구성을 유지하도록 미리 정한 충전 잔량의 하한값에 대응한다. 또한, 스텝 (S1) 에서의 판단이 부정적이면, 프로세스는 리턴함을 주지한다. 이 경우, 예를 들어, 그 시점의 차속, 액셀레이터 페달 개도 등에 대응한 주행 모드가 선택된다.
이 스텝 S2 에서의 판단이 긍정적이면, SOWC (6) 가 계합 (ON) 된다 (스텝 S3). 보다 구체적으로는, SOWC (6) 를 도 7b 에 나타낸 상태로 동작시키는 제어, 즉 엔진 (1)의 출력 축 (4) 혹은 동력 분할 기구 (3) 에 있어서의 캐리어 (C) 의 정회전을 SOWC (6) 로 정지시키는 제어가 실행된다. 이 상태에서는, 제 1 모터 제너레이터 (2) 의 정회전 방향의 토크를 링 기어 (R) 에 역회전 방향의 토크로서 작용시킬 수 있다. 후진 주행 시에 제 1 및 제 2 모터 제너레이터 (2, 23) 를 모터로서 동작시키는 트윈 모터 모드가 주행 모드로서 설정된다 (스텝 S4). 이 스텝 S4 에서 실행된 제어는 트윈 모터 모드를 위한 제어를 개시시키는 플래그를 ON 으로 하는 제어, 트윈 모터 모드를 위한 서브 루틴을 시작시키는 제어 등이다. 그 후, 프로세스는 리턴한다.
한편, 배터리의 충전 잔량 (SOC) 이 소정의 기준 상태 (α) 이하이고 스텝 S2 에서의 판단이 부정적이면, SOWC (6)가 계합해제 (OFF) 상태에 제어된다 (스텝 S5). 보다 구체적으로는, SOWC (6) 를 도 7a 에 나타낸 상태로 동작시키는 제어가 실행된다. 즉, 엔진 (1) 의 출력 축 (4) 혹은 동력 분할 기구 (3) 에 있어서의 캐리어 (C) 를 정방향 또는 역방향에서 회전할 수 있도록 제어한다. 이 경우에, EV 주행 모드에서 제 2 모터 제너레이터 (23) 만을 모터로서 기능시켜 차량이 그 동력으로 주행하는 싱글 모터 모드가 설정된다 (스텝 S6). 이 스텝 S6 에서의 제어는, 싱글 모터 모드를 위한 제어를 개시시키는 플래그를 ON 으로 하는 제어, 싱글 모터 모드를 위한 서브 루틴을 시작시키는 제어 등이다. 그 후, 프로세스는 리턴한다.
위에 설명된 바와 같이, 이 발명에 따른 제어 디바이스에 의해, 엔진 (1) 의 출력 축 (4) 혹은 이것에 연결되어 있는 입력 축 (5) 또는 캐리어 (C) 의 정회전을 정지시키기 위한 계합 기구인 SOWC (6) 가, 후진시에만 계합된다. 따라서, 제 1 모터 제너레이터 (2) 및 제 2 모터 제너레이터 (23) 의 양방을 모터로서 동작시키는 트윈 모터 모드가 가능하게 되어, 후진시에 큰 구동력을 얻을 수가 있다. 한편, 제 2 모터 제너레이터 (23) 만을 구동력원으로서 전진 주행하는 EV 주행 모드의 경우, 본 발명의 계합 기구의 일 예인 SOWC (6) 가 계합해제된다. 따라서, 구동륜 (21) 측으로부터 동력 분할 기구 (3) 에 큰 토크가 수용되었을 경우에도, 캐리어 (C) 또는 입력 축 (5) 혹은 엔진 (1) 의 출력 축 (4) 을 회전시킬 수 있다. 따라서, 큰 토크가 발생하기 쉬운 전진 주행시에 있어서, 이들 부재 또는 SOWC (6) 의 어느 것에 과대한 토크가 작용하는 것을 미리 회피 혹은 억제할 수 있다.
본 발명에 따른 제어 디바이스는 하이브리드 차량이 후진 주행하는 경우, 기본적으로는, SOWC (6) 를 계합시켜 트윈 모터 모드를 선택한다. 그러나, 본 발명에 따른 제어 디바이스는 소정의 조건이 성립하지 않는 경우에는 SOWC (6) 를 계합해제 상태로 제어하도록 구성될 수 있다. 도 2 는 이러한 제어의 예를 설명하기 위한 플로우 차트이다. 이 차트에 나타낸 루틴은 하이브리드 차량의 파워 스위치가 ON 이 되는 등 제어 시스템이 ON 이 되어 있는 경우에 소정의 단기간에 반복하여 실행된다.
먼저, 후진 (Rev) 주행하는지의 여부, 혹은 차속이 제로 상태에서도 시프트 포지션이 후진 (R) 에 있는지의 여부가 판단된다 (스텝 S11). 이 도 2 에 나타낸 루틴은, 후진 주행시의 구동 모드를 선택하는데 이용된다. 따라서, 후진 주행 상태가 설정 혹은 선택되지 않고, 이에 따라 스텝 S11 에서의 판단이 부정적이면, 특히 제어를 실시하는 일 없이 프로세스가 일단 리턴한다. 이와 반대로 스텝 S11 에서의 판단이 긍정적이면, 충전 잔량이 소정값 (β ) 을 초과하는지의 여부를 판단한다 (스텝 S11). 이 소정값 (β) 은, 배터리에 허용되는 충전 잔량의 하한값으로서 정의되는 설계상 값이다. 따라서, 충전 잔량이 이 소정값 (β) 이하이면, 모터 제너레이터 (2, 23) 각각이 상정한 토크를 생성하지 않거나, 혹은 트윈 모터 모드로 주행함으로써 충전 잔량이 급격하게 저하하여 배터리의 내구성이 저하하는 등의 상황을 고려할 수 있다.
위의 관점에서, 스텝 S12 에서의 판단이 부정적인 경우, 즉 충전 잔량이 소정값 (β) 이하인 경우에는, 전술한 SOWC (6) 가 계합해제 상태 (OFF) 로 제어된다 (스텝 S13). 즉, 엔진 (1) 의 출력 축 (4) 또는 이것에 연결되어 있는 입력 축 (5) 등의 정회전이 허용된다. 그 후, 정지하고 있던 엔진 (1) 이 시동된다 (스텝 S14). 이 시동 제어는 종래 알려져 있는 제어일 수 있다. 예를 들어 제 1 모터 제너레이터 (2) 를 모터로서 동작시켜, 제 1 모터 제너레이터 (2) 의 토크에 의해 엔진 (1) 의 모터링 (시동) 을 야기하는 것에 의해 제어가 실시될 수도 있다. 스타터를 구비하는 경우에는, 그 스타터가 엔진 (1) 의 모터링 (시동) 을 야기하는데 이용될 수 있다.
그 후, 엔진 (1) 의 시동이 완료한 후, 엔진 (1) 에 의해 제 1 모터 제너레이터 (2) 를 발전기로서 구동하는데 이용되고 제 1 모터 제너레이터 (2) 에 의해 전력이 생성된다. 그 전력을 이용하여 제 2 모터 제너레이터 (23) 를 모터로서 동작시켜 후진 (Rev) 주행을 일으킨다 (스텝 S15). 그 후, 프로세스는 리턴한다.
한편, 스텝 S12 에서의 판단이 긍정적이면, 즉 충전 잔량이 소정값 (β) 을 초과하는 경우, 차속 V 이 기준 차속 V0 미만인지의 여부가 판단된다 (스텝 S16). SOWC (6) 가 계합 상태로 제어되는 상태에서 차량이 파상로를 주행하면, 구동륜 (21) 으로부터 큰 토크가 입력되어 SOWC (6) 에 작용할 가능성이 존재한다. 파상로는 요철이 반복하여 형성된 노면이다. 하이브리드 차량 (HV) 이 그 파상로를 주행할 경우, 구동륜 (21) 에 노면으로부터 걸리는 주행 저항이 반복적으로 변화하며, 그 변화의 주파수는 노면의 피치에 대응된다. 이에 반하여 하이브리드 차량 (HV) 의 엔진 (1) 으로부터 제 1 모터 제너레이터 (2) 에 도달하는 동력 전달 계통은 진동계를 구성하고 있고 소정의 공진 주파수를 가지고 있다. 그 때문에, 하이브리드 차량 (HV) 이 파상로를 소정 차속으로 주행했을 경우, 동력 전달 계통으로 공진이 발생할 수도 있다. 이러한 차속은 공진 차속 범위에서의 차속이다. 이와 같은 공진이 생기면 엔진 (1) 의 출력 축 (4) 이나 이것에 연결되고 있는 입력 축 (5) 등에 의해 진동에서 기인되는 큰 토크가 SOWC (6) 에 작용할 수도 있다. 상기 서술한 스텝 S16 에서는, 이와 같은 상황을 야기하는 차속에서 차량이 진행되는지의 여부가 판단된다. 기준 차속 (V0) 은 공진 차속 범위의 가장 낮은 차속인 것이 바람직하고, 예를 들어, 공진 차속 범위가 30 내지 40 km/h 인 경우에는 30 km/h이다.
스텝 S16 에서의 판단이 부정적인 경우에는, 차속 (V) 이 공진 차속 범위에 들어가 있을 가능성 혹은 공진 차속범위에 들어갈 가능성이 높다. 따라서, 입력 축 (5) 이나 출력 축 (4) 혹은 SOWC (6) 등에 과대한 토크가 작용하는 것을 회피하기 위해서, SOWC (6) 가 계합해제 (OFF) 상태로 제어된다 (스텝 S17). 따라서, 스텝 S16 은 엔진 (1) 의 출력 축 (4) 이나 이것에 연결되고 있는 입력 축 (5) 혹은 SOWC (6) 등에 과대한 토크가 작용한다는 조건의 성립을 판단하는 제어 스텝들 중 하나이다. SOWC (6) 를 계합해제한 경우, 제 2 모터 제너레이터 (23) 만을 구동력원으로서 동작시켜, 그 구동력을 이용하는 것에 의해 차량이 후진 주행한다 (스텝 S18). 즉, 싱글 모터 리버스 모드가 설정된다.
차속 (V) 이 기준 차속 (V0) 보다 낮은 차속이고 스텝 S16 에서의 판단이 긍정적이면, 차량이 주행하고 있는 노면이 마찰 계수 (μ) 가 큰, 높은 μ 인지의 여부가 판단된다 (스텝 S19). 높은 μ 도로인지의 여부의 판단은, 종래 알려져 있는 여러 가지의 방법들에 의해 실시할 수 있다. 예를 들어 차체 속도와 차륜 속도에 기초하여 취득되는 타이어 슬립율과 차체의 감속도 (감속 G) 를 사용하는 것에 의해 노면 마찰 계수를 추정하고, 그 노면 마찰 계수가 미리 정한 소정값 이상인 경우에는 높은 μ 도로라고 판단할 수 있다. 또한, 네비게이션 시스템에 의해 빙설 노면 정보를 얻은 경우에는 (높은 μ 도로가 아닌) 낮은 μ 도로라고 판단할 수가 있다. 따라서, 스텝 S19 는, 추정된 노면 마찰 계수가 미리 정한 소정값 이상인지의 여부의 판단, 혹은 네비게이션 시스템에 의한 빙설 정보 등의 노면 정보가 존재하는지의 여부의 판단을 실시하는 판단 스텝일 수도 있다. 이 스텝 S19 에서의 판단이 부정적인 경우, 즉 차량이 주행하고 있는 노면이 높은 μ 도로가 아니라고 판단된 경우에는, 프로세스가 스텝 S17 내지 S18 로 진행된다. 즉, SOWC (6) 가 계합해제되고, 싱글 모터 리버스 모드가 설정된다. 노면 마찰 계수가 추정된 값보다 낮은 경우, 운전자가 급격하게 브레이크 페달 (도시 생략) 을 밟는 것으로 고려될 수 있다. 브레이크 페달의 급격한 가압은 구동륜 (21) 에 부의 토크가 급격하게 입력된 것과 동일한 상태를 초래하여, 동력 분할 기구 (3) 에는 큰 역토크가 작용하게 된다. 이 상태에서 캐리어 (C) 또는 이것과 일체화된 입력 축 (5) 혹은 엔진 (1) 의 출력 축 (4) 등의 회전이 정지되면, 이들의 부재들 중 어느 것, 예를 들어 SOWC (6) 에 과대한 토크가 작용하게 된다. 이와 같은 상황을 미리 해소하기 위해서, 스텝 S19 에서의 판단이 부정적인 경우에는 SOWC (6) 를 계합해제 상태로 한다. 따라서, 스텝 S19 은 엔진 (1) 의 출력 축 (4) 이나 이것에 연결되고 있는 입력 축 (5) 등에 과대한 토크가 작용한다는 조건의 성립을 판단하는 제어 스텝들 중 하나이다.
스텝 S19 에서의 판단이 긍정적이면, 액셀레이터가 ON 인지의 여부가 판단된다 (스텝 S20). 이어서, 이 스텝 S20 에서는, 운전자가 제동 조작을 실시할 것인지의 여부가 판단된다. 운전자가 제동 조작을 실시하는 경우, 조작 방식 또는 조작량에 의존하여, 급제동을 야기할 수도 있고, 상기 서술한 이른바 낮은 μ 도로에서의 제동과 동일한 상황을 추가로 야기할 수도 있다. 그 결과, 상기 캐리어 (C) 또는 이것에 연결되어 있는 입력 축 (5) 등에 큰 토크가 작용할 가능성이 있다. 이에 따라, 스텝 S20 에서의 판단이 부정적인 경우에는, 스텝 S19 에서의 판단이 부정적으로 판단되었을 경우와 마찬가지로, 상기의 스텝 S17 내지 S18 로 프로세스가 진행된다. 즉, SOWC (6) 가 계합해제되고, 싱글 모터 리버스 모드가 설정된다. 따라서, 스텝 S20 은 엔진 (1) 의 출력 축 (4) 이나 이것에 연결되고 있는 입력 축 (5) 등에 과대한 토크가 작용한다는 조건의 성립을 판단하는 제어 스텝들 중 하나이다. 스텝 S20 에서는, 액셀레이터가 ON 인지의 여부의 판단을 대신하여, 브레이크 페달이 OFF 인지의 여부를 판단하는 것으로 될 수도 있음을 주지한다.
스텝 S20 에서의 판단이 긍정적이면, 후진시에 SOWC (6) 를 계합하고 엔진 (1) 의 출력 축 (4) 또는 이것에 연결되어 있는 입력 축 (5) 등의 정회전이 정지되는 경우에도, 엔진 (1) 의 출력 축 (4) 또는 이것에 연결되어 있는 입력 축 (5) 또는 캐리어 (C) 등에 과대한 토크가 작용하거나 거기에 따라 내구성이 저하하는 등의 가능성이 낮게 된다. 따라서, SOWC (6) 가 계합 (ON) 하게 된다 (스텝 S21). 그 후, 제 1 및 제 2 모터 제너레이터들 (2, 23) 을 주행용 모터로서 기능시켜, 이들 모터 제너레이터들을 구동력원으로 하는 후진 주행 상태 (트윈 모터 리버스 모드) 가 설정된다 (스텝 S22). 이 스텝 S22 에서의 제어는, 트윈 모터 리버스 모드를 위한 제어를 개시시키는 플래그를 ON 으로 하는 제어, 트윈 모터 리버스 모드를 위한 서브 루틴을 시작시키는 제어 등이다. 그 후, 프로세스는 리턴한다.
여기서, 후진 주행 상태로 SOWC (6) 의 계합을 금지하고 싱글 모터 모드를 설정하는 조건으로서의 차속에 대해 추가 설명이 이루어진다. 스텝 S16 에서 차속 (V) 이 기준 차속 (V0) 이상인 것으로 판단되었을 경우에 SOWC (6) 를 계합해제한다. 이것은, 차속이 기준 차속 (V0) 보다 낮은 후진 주행 상태에서만 SOWC (6) 를 계합시키고, 그 이외의 경우 즉, 차량이 기준 차속 (V0) 이상에서 후진 주행하는 경우 또는 차량이 전진 주행하는 경우에는 SOWC (6) 를 계합해제 상태로 제어하는 것을 의미한다. 설명된 대로 이 제어는 차속의 관점에서의 제어로서 설명될 것이다. 즉, SOWC (6) 가 후진 주행 시에 계합되는 경우에는, 최고 차속을 기준 차속 (V0) 미만이도록 제한된다. 상기 이외의 EV 진행 모드에서, 최대 차속은 기준 차속 (V0) 보다 더 높은 차속이도록 설정된다.
본 발명에 따른 제어 디바이스가 도 2 에 예시된 제어를 실행하도록 구성될 때, 소정 조건 아래에서 후진 주행 시에 2개의 모터 제너레이터들 (2, 23) 을 구동력원으로서 사용하는 것에 의해 큰 구동력을 얻을 수가 있다. 추가로, 이른바 트윈 모터 모드 시에 SOWC (6) 에 의해 정회전이 정지되는 부재에 과대한 토크가 걸리는 상태로서 미리 정해진 상태가 생기는 것이 예측될 수 있는 경우 (스텝 S16, S19, S20 각각에서의 판단이 부정적인 경우), SOWC (6) 를 계합해제하여 상기의 부재의 정회전이 허용된다. 따라서, 그들의 부재에 과대한 토크가 걸리는 것을 미리 회피하여, 그 손상이나 내구성의 저하 등을 방지 혹은 억제할 수 있다.
본 발명에 따른 제어 디바이스는, 후진 주행시에 큰 구동력이 요구되고 있는 경우에만 SOWC (6) 를 계합시키도록 구성할 수 있다. 그 제어의 예를 도 3 의 플로우 차트에 예시한다. 이 유형의 제어는, 상기 서술한 도 1 및 도 2 에 나타낸 제어 예들과 연계하여 실행될 수 있다. 대안으로서, 이 유형의 제어는 이들 제어 예들과 별개로 독립적으로 실행될 수 있다. 여기에 나타낸 루틴은, 하이브리드 차량의 파워 스위치가 ON 이 되는 경우와 같이 제어 시스템이 ON 이 되는 경우에 소정의 단기간 마다 반복해 실행된다. 먼저, 차량이 후진 (Rev) 주행하고 있는지의 여부, 혹은 시프트 포지션이 후진 (R) 에 있는지의 여부가 판단된다 (스텝 S31). 이것은, 상기 서술한 도 2 에 나타낸 스텝 S11 과 동일한 판단 스텝이다. 이 스텝 S31 에서의 판단이 부정적인 경우에는, 특별한 제어를 실시하는 일 없이 이 루틴을 일단 종료한다. 한편, 후진 주행 상태가 선택되고 있고 스텝 S31 에서의 판단이 긍정적인 경우에는, 요구되고 있는 구동력 (Fr) 이 미리 정해진 기준 구동력 (F0) 보다 큰지의 여부가 판단된다 (스텝 S32). 이 기준 구동력 (F0) 은 제 2 모터 제너레이터 (23) 에 의해 출력할 수 있는 구동력의 상한값 혹은 그것보다 약간 작은 구동력이며, 설계상, 적절히 결정할 수가 있다. 요구되고 있는 구동력 (Fr) 이 기준 구동력 (F0) 보다 더 큰 예들은, 차량들이 오르막길에서 후진 주행하는 경우 및 차량이 노면 상의 단차를 넘어 주행하는 경우를 포함한다. 따라서, 스텝 S32 에서의 판단은, 액셀레이터 페달 개도, 스로틀 개도, 가속도 센서에 의한 검출값, 제 2 모터 제너레이터 (23) 의 전류값 혹은 토크 커맨드 값과 가속도 사이의 관계 등에 기초를 두어 실시할 수 있다.
이 스텝 S32 에서의 판단이 긍정적이면, SOWC (6) 가 계합 (ON) 되게 된다 (스텝 S33). 추가로, 제 1 및 제 2 모터 제너레이터들 (2, 23) 을 모터로서 기능시키고, 이들 모터 제너레이터들을 구동력원으로 하는 후진 주행 상태 (트윈 모터 리버스 모드) 가 설정된다 (스텝 S34). 이 스텝 S34 에서의 제어는, 트윈 모터 리버스 모드를 위한 제어를 개시시키는 플래그를 ON 으로 하는 제어, 트윈 모터 리버스 모드를 위한 서브 루틴을 시작시키는 제어 등이다. 그 후, 프로세스는 리턴한다. 이들 유형의 제어는 상기 서술한 도 2 에 나타낸 스텝 S21 및 스텝 S22 의 제어와 동일한 제어이다. 한편, 스텝 S32 에서의 판단이 부정적이면, SOWC (6) 가 계합해제 (OFF) 상태로 제어된다 (스텝 S35). 또한, 제 2 모터 제너레이터 (23) 만을 구동력원으로서 동작시키는 싱글 모터 리버스 모드가 설정된다 (스텝 S36). 이 스텝 S36 에서의 제어는, 싱글 모터 리버스 모드를 위한 제어를 개시시키는 플래그를 ON 으로 하는 제어나, 싱글 모터 리버스 모드를 위한 서브 루틴을 스타트시키는 제어 등이다. 이들 유형의 제어는 도 2 에 나타낸 스텝 S17 및 스텝 S18 의 상기 서술한 제어들과 동일한 제어이다.
따라서, 도 3 에 나타낸 제어를 실시하도록 구성되어 있는 경우에는, 후진 주행시에 큰 구동력이 요구되고 있는 경우에만, SOWC (6) 가 계합되어, 트윈 모터 모드가 설정된다. 이에 따라, 엔진 (1) 의 출력 축 (4) 또는 동력 분할 기구 (3) 의 입력 축 (5) 혹은 캐리어 (C) 등의 정회전이 정지될 기회가 적게 된다. 토크량이 급제동 등에 의해 급변하는 경우에는 SOWC (6) 가 계합해제되는 가능성이 높아진다. 따라서, SOWC (6) 또는 이에 의해 정회전이 정지되는 부재에 과대한 토크가 작용하는 것을 미리 회피 혹은 억제할 수 있다.
그런데, 상기 서술한 SOWC (6) 는 이른바 맞물림 (meshing) 타입의 원-웨이 클러치이다. 그 맞물림 부분, 즉 지지대 (11) 의 선단부와 노치 (14) 사이의 접촉 부분에는, 토크량에 대응하는 마찰력이 생긴다. 설명된 대로의 그 토크는, 제 1 모터 제너레이터 (2) 에 의해 발생된 정회전 방향에서의 토크이다. 따라서, SOWC (6) 에 큰 부하가 작용하는 추정 혹은 판단되는 경우, 그리고 SOWC (6) 를 계합 상태로부터 계합해제 상태로 전환하는 경우, SOWC (6) 를 원할 혹은 신속하게 계합해제시키기 위해서 SOWC (6) 에 작용하는 토크를 저하시키는 것이 바람직하다.
그 제어의 예를 도 4 의 플로우차트로서 예시한다. 이 유형의 제어는 상기 서술한 도 1 내지 도 3 에 나타낸 상기 서술한 제어예들과 연계하여 실행될 수 있다. 대안으로서, 이 유형의 제어는 이들 제어 예들과는 별개로 독립적으로 실행될 수 있거나, 이와 연관된 도 2 또는 도 3 에 도시된 제어를 대체하는 것에 의해 실행될 수도 있다. 여기에 나타낸 루틴은, 하이브리드 차량의 파워 스위치가 ON 이 되는 경우와 같이 제어 시스템이 ON 이 되는 경우에 소정의 단기간 마다 반복적으로 실행된다. 먼저, 2개의 모터 제너레이터들 (2, 23) 을 모터로서 기능시키는 후진 주행 상태, 즉 트윈 모터 리버스 모드가 설정되어 있는지의 여부가 판단된다 (스텝 S41). 이것은, 상기 서술한 제어기에 대한 제어 커맨드 신호의 내용 혹은 제어기 유닛으로부터 모터 제너레이터들 (2, 23) 에 대한 제어 커맨드 신호의 내용에 기초하여 판단할 수 있다. 이 스텝 S41 에서의 판단이 부정적인 경우에는, 특별한 제어를 실시하는 일 없이 이 프로세스가 리턴한다. 이것과는 반대로, 스텝 S41 에서의 판단이 긍정적인 경우에는, SOWC (6) 의 계합해제 요구가 있는지의 여부가 판단된다 (스텝 S42). 위에서 상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 제어 디바이스에서, SOWC (6) 를 계합시켜 차량이 후진 주행하고 있는 상태에서 SOWC (6) 에 과대한 토크가 작용할 가능성이 있는 경우에 SOWC (6) 계합해제한다. 이에 따라, 스텝 S42 에서는 그러한 가능성이 있는지의 여부를 판단할 수도 있다. 대안으로서, 충전 잔량이 저하하는지의 여부의 판단이 행해질 수도 있다.
이 스텝 S42 에서의 판단이 부정적인 경우에는, 특별한 제어를 실시하는 일 없이 이 프로세스가 리턴한다. 이에 반대로, 스텝 S42 에서의 판단이 긍정적인 경우에는, 후진 주행을 위해서 정회전 방향의 토크를 출력하고 있던 제 1 모터 제너레이터 (2) 의 토크를 저하시킨다 (스텝 S43). 그 토크의 저하는, 후진 주행을 위한 토크의 저하 뿐만이 아니라, 역회전 방향에 대한 토크의 증대를 포함한다. 역회전 방향의 토크를 발생시키는 경우, 그 토크는 엔진 (1) 의 역회전을 방지하는 토크로 제한된다. 이와 같은 제어에 의해, SOWC (6) 에 걸리는 토크가 저하하여, 상기 서술한 지지대 (11) 와 노치 (14) 의 내면 사이의 마찰력이 저하한다. 따라서, 상기 서술한 셀렉터-플레이트 (9) 가 도 7b 에 있어서의 좌방향으로 이동할 때, 지지대 (11) 를 노치 (14) 로부터 원활에 빠져 나가게 하고 이에 의해 SOWC (6) 를 계합해제 상태로 전환할 수 있다. 따라서, 스텝 S43 에 이어, SOWC (6) 를 계합해제 (OFF) 상태로 전환하는 제어 (스텝 S44) 가 실행되고 제2 모터 제너레이터 (23) 만을 구동력원으로서 후진 주행하는 싱글 모터 리버스 모드가 설정된다 (스텝 S45). 이 스텝 S45 에서의 제어는, 싱글 모터 리버스 모드를 위한 제어를 개시시키는 플래그를 ON 으로 하는 제어, 싱글 모터 리버스 모드를 위한 서브 루틴을 시작시키는 제어 등이다.
위에 설명된 바와 같이 도 4 에 나타낸 제어를 실시하도록 구성되는 경우에는, SOWC (6) 를 계합 상태로부터 계합해제 상태로 원활 혹은 신속히 전환할 수 있다. 따라서, 지연된 계합해제에 기인하여, SOWC (6) 또는 정회전이 정지되는 부재에 과대한 토크가 걸리는 상황 혹은 쇼크가 생기는 상황이 회피 혹은 억제될 수 있다. 이와 같은 작용 및 효과는, SOWC (6) 의 계합 상태와 계합해제 상태를 적절히 전환하는 것에 의해 얻어질 수 있다.
한편, SOWC (6) 를 계합시키는 경우, 하이브리드 차량의 상태에 대응하는 계합 제어를 실시하는 것이 바람직하다. 이러한 계합 제어의 일 예를 설명된다. 도 5 는 차량이 내리막길 또는 오르막길 상에 정차하고 있는 상태에서 SOWC (6) 를 계합시키는 경우의 예의 플로우차트이다. 이 유형의 제어는 상기 서술한 도 1 내지 도 4 에 나타낸 상기 서술한 제어예들과 연계하여 실행될 수 있다. 대안으로서, 이 유형의 제어는 이들 제어 예들과는 별개로 독립적으로 실행될 수 있거나, 이와 연관된 도 2 또는 도 4 에 도시된 제어를 대체하는 것에 의해 실행될 수도 있다. 도 5 에 나타낸 제어 예에서는, 하이브리드 차량이 정지하고 있는 상태에서 가속도 센서 (G센서) 로부터의 정보를 취득한다 (스텝 S51). 하이브리드 차량이 경사로에 정차하고 있는 상태에서는, 경사 각도에 대응하는 전후 (forward/reverse) 가속도가 생기고 있어 이것이 가속도 센서의 정보에 포함된다. 가속도 센서의 정보에 기초하여 경사로의 판정을 실시하는 것이 가능하게 된다. 또한, 하이브리드 차량이 정지하기 직전의 제동력과 전후 가속도 사이의 관계 등에 기초하여 경사로에 대한 판정을 행할 수도 있음을 주지한다.
이어서, G 센서의 값 (Gs) 에 기초하여 그 경사로가 내리막길인지의 여부가 판단된다 (스텝 S52). 예를 들어 G 센서의 값 (Gs) 이 미리 정한 기준값 (G0) 보다 큰지의 여부가 판단된다. 하이브리드 차량이 내리막길에 정차하고 있으면, 중력 가속도에 기인하여, 내리막 구배에 따른 가속도 (Gs) 가 검출된다. 이와 반대로, 오르막길에 정차하고 있는 경우에는 오르막 구배에 따라 가속도 (Gs) 가 검출된다. 고정 전극과 가동 전극과의 상대 거리의 변화에 의해 가속도를 검출하는 반도체 G 센서를 사용하고 있는 경우, 주차시의 내리막 구배에 따른 가속도는, 평탄로를 주행하고 있는 때의 감속도에 상당한다. 또한 주차시의 오르막 구배에 따른 가속도는, 평탄로를 주행하고 있는 때의 가속도에 상당한다. 이용된 기준치 (G0) 에 의해 평탄로의 감속보다 가속도가 더 높거나 더 낮은지의 여부를 판단하는 값은 미리 설정된다. 따라서, G 센서의 값 (Gs) 이 기준값을 초과하는 경우, 차량이 주차하고 있는 노면이 내리막길인 것으로 판단할 수 있다. 스텝 S52 에서는, G 센서의 값 (Gs) 에 기초하여 종래 알려져 있는 방법을 이용하여 내리막 경사 각도가 산출될 수도 있고, 그 내리막 경사 각도가 미리 정한 소정값보다 큰지의 여부가 판단될 수도 있다. 스텝 S52 에서의 판단이 부정적인 경우, 주차하고 있는 노면은 평탄로 혹은 오르막길 혹은 작은 구배의 내리막길이다. 이 경우에는, SOWC (6) 의 계합해제 상태를 유지한다 (스텝 S53). 그 후, 프로세스는 리턴한다.
이와 반대로, 차량이 주차하고 있는 노면이 내리막길이고 G 센서의 값 (Gs) 이 기준값 (G0) 보다 크고, 스텝 S52 에서의 판단이 긍정적인 경우에는, 시프트 포지션이 주차 (P) 로부터 리버스 (R) 로 전환하는지의 여부가 판단된다 (스텝 S54). 이 판단은 상기 서술한 시프트 장치 (25) 로부터의 시프트 포지션 신호에 기초하여 실시할 수 있다. 이 스텝 S54 에서의 판단이 부정적인 경우에는, 엔진 (1) 의 출력 축 (4) 또는 동력 분할 기구 (3) 의 입력 축 (5) 등의 정회전을 멈출 필요가 특히는 없다. 따라서, 프로세스는 스텝 S53 으로 진행되어, SOWC (6) 의 계합해제 상태를 유지하고, 프로세스가 리턴한다. 이와 반대로, 시프트 포지션이 주차 포지션으로부터 리버스 포지션으로 전환되고 스텝 S54 에서의 판단이 긍정적인 경우에는, 시프트 포지션이 전환된 시점으로부터 소정 기간이 경과하였는지의 여부가 판단된다 (스텝 S55). 이 제어는, 주차 브레이크 기구 (25) 가 계합해제 상태로 전환하는 것에 연계하여 차량이 전진 주행 방향으로, 동력 전달 계통에 불가피적으로 존재하고 있는 반동 (간극) 분만큼 이동하고, 그 후, 반동이 차량 정지를 야기하도록 상쇄될 때 생성되는 SOWC (6) 에 대한 토크의 작용을 완화하도록 실시된다. 따라서 이 소정 기간은, 그 토크에 의해 어느 하나의 회전 부재가 회전하는 것에 필요로 하는 시간이나 그 토크 에 의해 생긴 진동이 어느 정도로 안정화하는데 필요로 하는 시간 등을 고려해 미리 정할 수가 있다.
이 스텝 S55 에서의 판단이 긍정적인 경우에는, SOWC (6) 가 계합되고 (스텝 S56), 프로세스는 리턴한다. 이는 상술한 소정 기간이 경과한 시점에서는, 상기 서술한 반동이 상쇄되어 차량을 정지시키는 부하를 차바퀴의 브레이크나 변속 기구가 수용하기 때문이다. 따라서, SOWC (6) 가 이 상태에서 계합될 때에도, SOWC (6) 에는 큰 부하가 작용하지 않는다. 이와 반대로, 스텝 S55 에서의 판단이 부정적인 경우에는, 스텝 S53 으로 프로세스가 진행되어 SOWC (6) 의 계합해제 상태를 유지하고, 프로세스가 리턴한다. 따라서, 반동 분에 상응하는 거리에 대한 이동에 의해 야기되는 과대한 토크가 SOWC (6) 에 작용하는 것을 회피할 수 있다. 이와 같은 작용 및 효과는, SOWC (6) 의 계합 상태와 계합해제 상태를 적절히 전환하는 것에 의해 얻어질 수 있다.
위에 서술한 예에서는, SOWC (6) 또는 이에 의해 정회전이 정지되는 부재에 과대 토크가 걸려 상승하고 있는 상태는, 후진시의 차속 (V) 이 기준 차속 (V0) 을 초과하고 있는 상태, 또는 노면 마찰 계수 μ 가 작은, 이른바 낮은 μ 도로인 경우, 혹은 액셀레이터 페달이 눌려지지 않아 액셀레이터가 OFF 이거나 혹은 브레이크 페달이 눌려진 상태에서 브레이크가 ON 인 경우를 포함한다. 본 발명은 이 예로 제한되지 않는다. SOWC (6) 또는 이에 의해 정회전이 정지되는 부재에 과대한 토크가 걸리는 상태로서 필요에 따라 여러 가지 상태를 설정할 수도 있다. 또한, 본 발명에 있어서의 계합 기구는 상기 서술한 SOWC (6) 로 한정되지 않고, 정회전 방향 및 역회전 방향의 어느 것에도 선택적으로 계합하게 하는 이른바 투웨이 클러치나, 정방향 및 역방향 양자에 토크를 전달하는 마찰 클러치 혹은 맞물림 클러치일 수도 있다. 또한, 본 발명에서의 계합 기구는 회전을 정지시키는 이들 계합 기구들 중 어느 것으로 구성된 브레이크일 수도 있다.

Claims (11)

  1. 하이브리드 차량용 제어 디바이스로서,
    엔진 (1),
    제 1 모터 (2),
    출력 부재 (20),
    차동 기구 (3) 로서, 상기 엔진 (1), 상기 제 1 모터 (2), 및 상기 출력 부재 (20) 가 상기 차동 기구 (3) 를 개재하여 연결되어 있는, 상기 차동 기구 (3),
    상기 출력 부재 (20) 에 토크를 부가하도록 구성되는 제 2 모터 (23), 및
    상기 엔진 (1) 의 출력 축 (4) 의 회전 또는 상기 엔진 (1) 의 상기 출력 축 (4) 에 연결되어 있는 특정된 회전 부재 (5) 의 회전을 정지시키도록 구성되는 계합 기구 (6) 를 포함하며,
    상기 계합 기구 (6) 는 선택가능 원-웨이 클러치이고, 상기 선택가능 원-웨이 클러치는 계합 상태와 계합해제 상태 사이를 선택하도록 구성되고, 상기 계합 상태는 상기 엔진 (1) 의 회전 방향에서의 상기 엔진 (1) 의 회전이 정지되고, 상기 엔진 (1) 의 상기 회전 방향과는 반대 방향에서의 상기 엔진 (1) 의 회전이 허용되는 상태이고, 상기 계합해제 상태는 상기 엔진 (1) 의 회전 방향에서의 상기 엔진 (1) 의 회전 및 상기 엔진 (1) 의 상기 회전 방향과는 반대 방향에서의 상기 엔진 (1) 의 회전이 허용되는 상태이며,
    상기 제어 디바이스는 전자 제어 유닛 (26) 을 포함하고,
    상기 전자 제어 유닛 (26) 은,
    (i) 상기 하이브리드 차량이 상기 제 2 모터 (23) 의 구동력, 또는 상기 제 1 모터 (2) 및 상기 제 2 모터 (23) 의 구동력에 의해 후진 주행하고, 후진 주행을 위해 요구되는 구동력이 미리 정해진 기준 구동력 이상일 때, 상기 계합 기구 (6) 를 계합시키고 상기 제 1 모터 (2) 및 상기 제 2 모터 (23) 에 의해 구동력을 생성하며, 그리고
    (ii) 상기 하이브리드 차량이 상기 제 2 모터 (23) 의 구동력, 또는 상기 제 1 모터 (2) 및 제 2 모터 (23) 의 구동력에 의해 전진 주행하고, 후진 주행을 위해 요구되는 구동력이 미리 정해진 기준 구동력 이하일 때, 상기 계합 기구 (6) 를 계합해제하고, 상기 제 2 모터 (23) 에 의해 구동력을 생성하도록 구성되는, 하이브리드 차량용 제어 디바이스.
  2. 하이브리드 차량용 제어 디바이스로서,
    엔진 (1),
    제 1 모터 (2),
    출력 부재 (20),
    차동 기구 (3) 로서, 상기 엔진 (1), 상기 제 1 모터 (2), 및 상기 출력 부재 (20) 가 상기 차동 기구 (3) 를 개재하여 연결되어 있는, 상기 차동 기구 (3),
    상기 출력 부재 (20) 에 토크를 부가하도록 구성되는 제 2 모터 (23), 및
    상기 엔진 (1) 의 출력 축 (4) 의 회전 또는 상기 엔진 (1) 의 상기 출력 축 (4) 에 연결되어 있는 특정된 회전 부재 (5) 의 회전을 정지시키도록 구성되는 계합 기구 (6) 를 포함하며,
    상기 하이브리드 차량은 파킹 브레이크 기구 (24) 및 구동륜 (21) 또는 상기 구동륜 (21) 에 토크를 전달하도록 구성된 부재 (22) 를 포함하고, 상기 파킹 브레이크 기구 (24) 는 상기 하이브리드 차량의 정지된 상태에서 상기 부재 (22) 의 회전 또는 상기 구동륜 (21) 의 회전을 정지시키도록 구성되고,
    상기 제어 디바이스는 전자 제어 유닛 (26) 을 포함하고,
    상기 전자 제어 유닛 (26) 은,
    (i) 상기 하이브리드 차량이 상기 제 2 모터 (23) 의 구동력, 또는 상기 제 1 모터 (2) 및 상기 제 2 모터 (23) 의 구동력에 의해 후진 주행하고, 후진 주행을 위해 요구되는 구동력이 미리 정해진 기준 구동력 이상일 때, 상기 계합 기구 (6) 를 계합시키고 상기 제 1 모터 (2) 및 상기 제 2 모터 (23) 에 의해 구동력을 생성하며, 그리고
    (ii) 상기 하이브리드 차량이 상기 제 2 모터 (23) 의 구동력, 또는 상기 제 1 모터 (2) 및 제 2 모터 (23) 의 구동력에 의해 전진 주행하고, 후진 주행을 위해 요구되는 구동력이 미리 정해진 기준 구동력 이하일 때, 상기 계합 기구 (6) 를 계합해제하고, 상기 제 2 모터 (23) 에 의해 구동력을 생성하도록 구성되며,
    상기 전자 제어 유닛 (26) 은 상기 파킹 브레이크 기구 (24) 가 동작되고 내리막길에서 상기 하이브리드 차량이 정차된 상태에서 후진 주행 상태가 선택될 때 상기 후진 주행 상태의 선택 이후부터 미리 정해진 특정 기간이 경과한 후에 상기 계합 기구 (6) 를 계합하도록 구성되는, 하이브리드 차량용 제어 디바이스.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 전자 제어 유닛 (26) 은 상기 계합 기구 (6) 가 후진 주행 상태에서 계합될 때 상기 후진 주행을 위한 구동력원으로서 상기 제 1 모터 (2) 및 상기 제 2 모터 (23) 를 동작시키도록 구성되는, 하이브리드 차량용 제어 디바이스.
  4. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 전자 제어 유닛 (26) 은, 후진 주행 상태에서의 상기 계합 기구 (6) 또는 후진 주행 상태에서의 상기 계합 기구 (6) 에 의해 회전이 금지된 상기 특정 회전 부재 (5) 에서 과도한 토크가 생성되는 것을 상기 전자 제어 유닛 (26) 이 예측할 때 상기 계합 기구 (6) 를 계합해제하도록 구성되는, 하이브리드 차량용 제어 디바이스.
  5. 하이브리드 차량으로서,
    엔진 (1),
    제 1 모터 (2),
    출력 부재 (20),
    차동 기구 (3) 로서, 상기 엔진 (1), 상기 제 1 모터 (2), 및 상기 출력 부재 (20) 가 상기 차동 기구 (3) 를 개재하여 연결되어 있는, 상기 차동 기구 (3),
    상기 출력 부재 (20) 에 토크를 부가하도록 구성되는 제 2 모터 (23),
    상기 엔진 (1) 의 출력 축 (4) 의 회전 또는 상기 엔진 (1) 의 상기 출력 축 (4) 에 연결되어 있는 특정된 회전 부재 (5) 의 회전을 정지시키도록 구성되는 계합 기구 (6), 및
    전자 제어 유닛 (26) 을 포함하고,
    상기 계합 기구 (6) 는 선택가능 원-웨이 클러치이고, 상기 선택가능 원-웨이 클러치는 계합 상태와 계합해제 상태 사이를 선택하도록 구성되고, 상기 계합 상태는 상기 엔진 (1) 의 회전 방향에서의 상기 엔진 (1) 의 회전이 정지되고, 상기 엔진 (1) 의 상기 회전 방향과는 반대 방향에서의 상기 엔진 (1) 의 회전이 허용되는 상태이고, 상기 계합해제 상태는 상기 엔진 (1) 의 회전 방향에서의 상기 엔진 (1) 의 회전 및 상기 엔진 (1) 의 상기 회전 방향과는 반대 방향에서의 상기 엔진 (1) 의 회전이 허용되는 상태이며,
    상기 전자 제어 유닛 (26) 은,
    (i) 상기 하이브리드 차량이 상기 제 2 모터 (23) 의 구동력, 또는 상기 제 1 모터 (2) 및 상기 제 2 모터 (23) 의 구동력에 의해 후진 주행하고, 후진 주행을 위해 요구되는 구동력이 미리 정해진 기준 구동력 이상일 때, 상기 계합 기구 (6) 를 계합시키고 상기 제 1 모터 (2) 및 상기 제 2 모터 (23) 에 의해 구동력을 생성하며, 그리고
    (ii) 상기 하이브리드 차량이 상기 제 2 모터 (23) 의 구동력, 또는 상기 제 1 모터 (2) 및 제 2 모터 (23) 의 구동력에 의해 전진 주행하고, 후진 주행을 위해 요구되는 구동력이 미리 정해진 기준 구동력 이하일 때, 상기 계합 기구 (6) 를 계합해제하고, 상기 제 2 모터 (23) 에 의해 구동력을 생성하도록 구성되는, 하이브리드 차량.
  6. 하이브리드 차량으로서,
    엔진 (1),
    제 1 모터 (2),
    출력 부재 (20),
    차동 기구 (3) 로서, 상기 엔진 (1), 상기 제 1 모터 (2), 및 상기 출력 부재 (20) 가 상기 차동 기구 (3) 를 개재하여 연결되어 있는, 상기 차동 기구 (3),
    상기 출력 부재 (20) 에 토크를 부가하도록 구성되는 제 2 모터 (23),
    상기 엔진 (1) 의 출력 축 (4) 의 회전 또는 상기 엔진 (1) 의 상기 출력 축 (4) 에 연결되어 있는 특정된 회전 부재 (5) 의 회전을 정지시키도록 구성되는 계합 기구 (6), 및
    전자 제어 유닛 (26) 을 포함하고,
    상기 하이브리드 차량은 파킹 브레이크 기구 (24) 및 구동륜 (21) 또는 상기 구동륜 (21) 에 토크를 전달하도록 구성된 부재 (22) 를 포함하고, 상기 파킹 브레이크 기구 (24) 는 상기 하이브리드 차량의 정지된 상태에서 상기 부재 (22) 의 회전 또는 상기 하이브리드 차량의 정지된 상태에서 상기 구동륜 (21) 의 회전을 정지시키도록 구성되고,
    상기 전자 제어 유닛 (26) 은,
    (i) 상기 하이브리드 차량이 상기 제 2 모터 (23) 의 구동력, 또는 상기 제 1 모터 (2) 및 상기 제 2 모터 (23) 의 구동력에 의해 후진 주행하고, 후진 주행을 위해 요구되는 구동력이 미리 정해진 기준 구동력 이상일 때, 상기 계합 기구 (6) 를 계합시키고 상기 제 1 모터 (2) 및 상기 제 2 모터 (23) 에 의해 구동력을 생성하며, 그리고
    (ii) 상기 하이브리드 차량이 상기 제 2 모터 (23) 의 구동력, 또는 상기 제 1 모터 (2) 및 제 2 모터 (23) 의 구동력에 의해 전진 주행하고, 후진 주행을 위해 요구되는 구동력이 미리 정해진 기준 구동력 이하일 때, 상기 계합 기구 (6) 를 계합해제하고, 상기 제 2 모터 (23) 에 의해 구동력을 생성하도록 구성되며,
    상기 전자 제어 유닛 (26) 은 상기 파킹 브레이크 기구 (24) 가 동작되고 내리막길에서 상기 하이브리드 차량이 정차된 상태에서 후진 주행 상태가 선택될 때 상기 후진 주행 상태의 선택 이후부터 미리 정해진 특정 기간이 경과한 후에 상기 계합 기구 (6) 를 계합하도록 구성되는, 하이브리드 차량.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 계합 기구 (6) 는 선택가능 원-웨이 클러치이고, 상기 선택가능 원-웨이 클러치는 계합 상태와 계합해제 상태 사이를 선택하도록 구성되고, 상기 계합 상태는 상기 엔진 (1) 의 회전 방향에서의 상기 엔진 (1) 의 회전이 정지되고, 상기 엔진 (1) 의 상기 회전 방향과는 반대 방향에서의 상기 엔진 (1) 의 회전이 허용되는 상태이고, 상기 계합해제 상태는 상기 엔진 (1) 의 회전 방향에서의 상기 엔진 (1) 의 회전 및 상기 엔진 (1) 의 상기 회전 방향과는 반대 방향에서의 상기 엔진 (1) 의 회전이 허용되는 상태인, 하이브리드 차량.
  8. 제 5 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 전자 제어 유닛 (26) 은 상기 계합 기구 (6) 가 후진 주행 상태에서 계합될 때 상기 후진 주행을 위한 구동력원으로서 상기 제 1 모터 (2) 및 제 2 모터 (23) 를 동작시키도록 구성되는, 하이브리드 차량.
  9. 제 5 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 전자 제어 유닛 (26) 은, 후진 주행 상태에서의 상기 계합 기구 (6) 또는 후진 주행 상태에서 상기 계합 기구 (6) 에 의해 회전이 금지된 상기 특정 회전 부재 (5) 에서 과도한 토크가 생성되는 것을 상기 전자 제어 유닛 (26) 이 예측할 때 상기 계합 기구 (6) 를 계합해제하도록 구성되는, 하이브리드 차량.
  10. 삭제
  11. 삭제
KR1020167020058A 2014-01-24 2015-01-20 하이브리드 차량용 제어 디바이스 및 하이브리드 차량 Expired - Fee Related KR101777537B1 (ko)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2014011302A JP6136949B2 (ja) 2014-01-24 2014-01-24 ハイブリッド車の制御装置
JPJP-P-2014-011302 2014-01-24
PCT/IB2015/000047 WO2015110896A1 (en) 2014-01-24 2015-01-20 Control device for hybrid vehicle and hybrid vehicle

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20160102052A KR20160102052A (ko) 2016-08-26
KR101777537B1 true KR101777537B1 (ko) 2017-09-11

Family

ID=52484519

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020167020058A Expired - Fee Related KR101777537B1 (ko) 2014-01-24 2015-01-20 하이브리드 차량용 제어 디바이스 및 하이브리드 차량

Country Status (6)

Country Link
US (1) US10029674B2 (ko)
EP (1) EP3096990B1 (ko)
JP (1) JP6136949B2 (ko)
KR (1) KR101777537B1 (ko)
CN (1) CN105934382B (ko)
WO (1) WO2015110896A1 (ko)

Families Citing this family (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6308001B2 (ja) 2014-04-25 2018-04-11 トヨタ自動車株式会社 車両用動力伝達機構の制御装置
US9187086B1 (en) * 2014-05-22 2015-11-17 Ford Global Technologies, Llc Clutch control to enter powersplit hybrid powertrain parallel mode
GB2529802B (en) * 2014-08-18 2019-01-09 Jaguar Land Rover Ltd A controller and method for enhanced battery charging in a hybrid electric vehicle
JP6530618B2 (ja) * 2015-03-12 2019-06-12 株式会社Ｓｕｂａｒｕ ハイブリッド車両の駆動装置
KR101713739B1 (ko) * 2015-08-19 2017-03-08 현대자동차 주식회사 하이브리드 차량용 변속 제어 장치 및 방법
KR101673815B1 (ko) * 2015-10-08 2016-11-16 현대자동차주식회사 하이브리드 차량용 주행 제어방법
JP6477641B2 (ja) * 2016-09-23 2019-03-06 トヨタ自動車株式会社 セレクタブルワンウェイクラッチの潤滑構造
JP6536543B2 (ja) * 2016-11-17 2019-07-03 トヨタ自動車株式会社 車両用制御装置
US10677297B2 (en) 2017-02-10 2020-06-09 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Selectable one-way clutch
US10583729B2 (en) 2017-02-10 2020-03-10 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Selectable one-way clutch
US10563710B2 (en) 2017-03-17 2020-02-18 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Selectable one-way clutch
JP2018169026A (ja) * 2017-03-30 2018-11-01 本田技研工業株式会社 変速制御装置及びこれを備えた自動変速機
US10989257B2 (en) 2017-05-25 2021-04-27 Means Industries, Inc. Overrunning coupling and control assembly and system to prevent the uncommanded engagement of the assembly
US10590998B2 (en) 2017-05-25 2020-03-17 Means Industries, Inc. Overrunning coupling and control assembly and system to prevent the inadvertent engagement of the assembly
US10598233B2 (en) 2017-05-25 2020-03-24 Means Industries, Inc. Overrunning coupling and control assembly and system to prevent the inadvertent engagement of the assembly
JP2020090116A (ja) * 2018-12-03 2020-06-11 トヨタ自動車株式会社 ハイブリッド車両の制御装置
JP2020138581A (ja) * 2019-02-27 2020-09-03 本田技研工業株式会社 ハイブリッド車両の駆動装置
US10962064B2 (en) * 2019-05-10 2021-03-30 GM Global Technology Operations LLC Bidirectional overrunning clutch for a motor vehicle

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004306951A (ja) * 2004-05-20 2004-11-04 Nissan Motor Co Ltd ハイブリッド変速機
JP2005121067A (ja) 2003-10-15 2005-05-12 Aisin Aw Co Ltd 電動車両駆動制御装置及び電動車両駆動制御方法
WO2008138538A1 (de) * 2007-05-11 2008-11-20 Daimler Ag Vorrichtung mit einer planetengetriebeeinheit

Family Cites Families (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS59183153A (ja) * 1983-03-31 1984-10-18 Aisin Seiki Co Ltd 自動変速機の制御装置
JP3173319B2 (ja) * 1995-04-28 2001-06-04 株式会社エクォス・リサーチ ハイブリッド型車両
JP2000125412A (ja) * 1998-10-15 2000-04-28 Denso Corp ハイブリッド車の駆動装置
JP2002199508A (ja) * 2000-12-27 2002-07-12 Aisin Aw Co Ltd ハイブリッド型車両
US6603215B2 (en) * 2001-05-24 2003-08-05 Ford Global Technologies, Llc Hybrid electric vehicle control strategy while traveling in reverse
JP2005186740A (ja) * 2003-12-25 2005-07-14 Aisin Seiki Co Ltd 車両の変速制御装置
JP2006046398A (ja) * 2004-08-02 2006-02-16 Nissan Motor Co Ltd ハイブリッド変速機の過大トルク時変速制御装置
US10077823B2 (en) * 2007-12-04 2018-09-18 Xiaolin Ai Multimode electromechanical variable speed transmission apparatus and method of control
US20120083950A1 (en) * 2010-09-30 2012-04-05 GM Global Technology Operations LLC Enhanced stability control for an electric powertrain
JP2012106712A (ja) * 2010-10-31 2012-06-07 Fine Mec:Kk 自動車用駆動装置
US8454466B2 (en) * 2010-12-07 2013-06-04 GM Global Technology Operations LLC Hybrid powertrain system using selectable one-way clutches
DE112011104809T5 (de) * 2011-01-31 2013-10-24 Suzuki Motor Corporation Antriebssteuervorrichtung und Antriebssteuerverfahren für Hybridfahrzeuge und Hybridfahrzeug
US8844693B2 (en) 2011-09-13 2014-09-30 Means Industries, Inc. Coupling assembly having an overrun mode and ratcheting reverse strut or radial ratchet for use therein
US8727932B2 (en) 2011-10-07 2014-05-20 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Hybrid vehicle drive device
JP5834927B2 (ja) * 2012-01-12 2015-12-24 トヨタ自動車株式会社 車両用駆動装置
US20140114514A1 (en) * 2012-10-19 2014-04-24 Ford Global Technologies, Llc Delayed electric-only operation of a hybrid vehicle
WO2015083699A1 (ja) * 2013-12-02 2015-06-11 本田技研工業株式会社 車両

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005121067A (ja) 2003-10-15 2005-05-12 Aisin Aw Co Ltd 電動車両駆動制御装置及び電動車両駆動制御方法
JP2004306951A (ja) * 2004-05-20 2004-11-04 Nissan Motor Co Ltd ハイブリッド変速機
JP3693063B2 (ja) 2004-05-20 2005-09-07 日産自動車株式会社 ハイブリッド変速機
WO2008138538A1 (de) * 2007-05-11 2008-11-20 Daimler Ag Vorrichtung mit einer planetengetriebeeinheit

Also Published As

Publication number Publication date
EP3096990A1 (en) 2016-11-30
EP3096990B1 (en) 2020-07-29
WO2015110896A1 (en) 2015-07-30
CN105934382B (zh) 2018-09-07
JP6136949B2 (ja) 2017-05-31
CN105934382A (zh) 2016-09-07
JP2015137064A (ja) 2015-07-30
KR20160102052A (ko) 2016-08-26
US20160339908A1 (en) 2016-11-24
US10029674B2 (en) 2018-07-24

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101777537B1 (ko) 하이브리드 차량용 제어 디바이스 및 하이브리드 차량
CN108501935B (zh) 用于给混合动力车辆中的车载能量存储装置充电的系统和方法
JP5045431B2 (ja) ハイブリッド車両のエンジン始動制御装置
CN108357490B (zh) 混合动力车辆的控制装置
CN108501931B (zh) 用于起动混合动力车辆中的发动机的系统和方法
JP5471829B2 (ja) ハイブリッド車両のアクセルペダル踏力制御装置
KR101714205B1 (ko) 하이브리드 차량의 주행 모드 제어 장치 및 방법
KR101697053B1 (ko) 하이브리드 차량용 제어 시스템
CN107618354A (zh) 用于混合动力车辆的换挡控制方法
CN103260982A (zh) 混合动力车辆的发动机启动控制装置
JP2008307996A (ja) 車両用制御装置
WO2015185971A1 (en) Control device for vehicle
US11001262B2 (en) Vehicle systems and methods for avoiding unintentional electrified vehicle movement and for reducing electrified vehicle noise, vibration, and harshness
CN108569269B (zh) 用于操作混合动力车辆的方法和系统
WO2011151900A1 (ja) 車両用制御装置および車両用制御方法
CN111605407A (zh) 电动车辆的控制装置
KR20090111175A (ko) 하이브리드 차량의 엔진 클러치 제어장치 및 방법
CN103476655B (zh) 车辆和车辆用控制方法
WO2017086435A1 (ja) ハイブリッド車両の回生電力量制御システム、ハイブリッド車両及びハイブリッド車両の回生電力量制御方法
JP7234894B2 (ja) ハイブリッド車両の駆動制御装置
JP2008049931A (ja) ハイブリッド車
KR20140010319A (ko) 하이브리드 차량의 후방 밀림 방지를 위한 제어 방법
JP2009154809A (ja) 駆動トルク伝達装置
JP7616152B2 (ja) 車両の制御装置
JP6614052B2 (ja) 自動車

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
PA0105 International application

Patent event date: 20160721

Patent event code: PA01051R01D

Comment text: International Patent Application

PA0201 Request for examination

Patent event code: PA02012R01D

Patent event date: 20160721

Comment text: Request for Examination of Application

PG1501 Laying open of application
E902 Notification of reason for refusal
PE0902 Notice of grounds for rejection

Comment text: Notification of reason for refusal

Patent event date: 20170403

Patent event code: PE09021S01D

E701 Decision to grant or registration of patent right
PE0701 Decision of registration

Patent event code: PE07011S01D

Comment text: Decision to Grant Registration

Patent event date: 20170728

GRNT Written decision to grant
PR0701 Registration of establishment

Comment text: Registration of Establishment

Patent event date: 20170905

Patent event code: PR07011E01D

PR1002 Payment of registration fee

Payment date: 20170905

End annual number: 3

Start annual number: 1

PG1601 Publication of registration
PR1001 Payment of annual fee

Payment date: 20210823

Start annual number: 5

End annual number: 5

PC1903 Unpaid annual fee

Termination category: Default of registration fee

Termination date: 20230616