KR101849898B1 - 하이브리드 차량의 발전 제어 장치 - Google Patents

Abstract

정차중에, 발진에 필요한 전력을 확보하는 하이브리드 차량의 발전 제어 장치를 제공하는 것. 구동륜(19)에 기계적으로 결합되고, 제1 모터 제너레이터(MG1)와, 내연 기관(ICE)에 기계적으로 결합되고, 발전 가능 전력이 제1 모터 제너레이터(MG1)보다도 작은 제2 모터 제너레이터(MG2)와, 양쪽 모터 제너레이터(MG1, MG2)에 전기적으로 결합되는 강전 배터리(3)를 구비하고, 차량 발진 시, 제1 모터 제너레이터(MG1)를 구동원으로 하는 EV 발진을 행한다. 이 하이브리드 차량에 있어서, 내연 기관(ICE)의 토크를 사용하여 2개의 모터 제너레이터(MG1, MG2) 중 적어도 한쪽을 발전하는 하이브리드 컨트롤 모듈(21)을 설치한다. 이 모듈(21)은 정차중에, 제1 모터 제너레이터(MG1)를 구동륜(19)으로부터 분리함과 함께 내연 기관(ICE)과 결합하여, 내연 기관(ICE)으로부터의 토크를 받아서 제1 모터 제너레이터(MG1)에 의해 발전한다.

Description

하이브리드 차량의 발전 제어 장치

본 발명은 차량 발진 시, 제2 전동기로 발전한 전력과 배터리 전력이 공급되는 제1 전동기를 구동원으로 하는 EV 발진을 행하는 하이브리드 차량의 발전 제어 장치에 관한 것이다.

종래, 배터리의 충전 상태에 따라서 엔진을 시동하여, 발전기로부터 배터리에 충전하는 시리즈 하이브리드 차량이 알려져 있다(예를 들어, 특허문헌 1 참조).

일본 특허 공개 소55-157901호 공보

그러나, 종래의 시리즈 하이브리드 차량에 있어서는, 발진 시에는 발진용 모터의 토크만을 사용하고, 발진용 모터에는 배터리 전력과 시리즈 발전 전력에 의해 필요한 전력을 공급하는 구성으로 되어 있었다. 이 때문에, 배터리 SOC가 적은 경우 등 배터리 전력과 시리즈 발전 전력으로 필요 전력을 전부 제공하지는 못할 경우, 발진할 수 없다고 하는 문제가 있다.

본 발명은 상기 문제에 착안하여 이루어진 것으로, 정차중에, 발진에 필요한 전력을 확보하는 하이브리드 차량의 발전 제어 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기 목적을 실현하기 위해서, 본 발명의 하이브리드 차량은, 구동륜에 기계적으로 결합되고, 주로 주행 구동에 사용되는 제1 전동기와, 내연 기관에 기계적으로 결합되고, 발전 가능 전력이 제1 전동기보다도 작은 제2 전동기와, 제1 전동기 및 제2 전동기에 전기적으로 결합되는 배터리를 구비한다. 회전차를 흡수하는 발진 요소를 갖지 않음으로써, 차량 발진 시, 차속이 소정 차속 이하인 발진 영역에서, 상기 제2 전동기로 발전한 전력과 배터리 전력이 공급되는 제1 전동기를 구동원으로 하는 EV 발진을 행한다.

이 하이브리드 차량에 있어서, 내연 기관의 토크를 사용하여 제1 전동기와 제2 전동기 중 적어도 한쪽을 발전하는 발전 컨트롤러를 설치한다.

발전 컨트롤러는, 정차중에, 배터리의 충전 용량이 EV 발진에서 필요한 전력에 상당하는 제1 용량 역치 미만인 배터리 용량 부족 시, 제1 전동기를, 구동륜으로부터 분리함과 함께 내연 기관과 결합하여, 내연 기관으로부터의 토크를 받아서 제1 전동기에 의해 발전하는 MG1 아이들 발전을 행하며, 배터리의 충전 용량이 제1 용량 역치 이상인 배터리 용량 충족 시, MG1 아이들 발전을 행하지 않고 제1 전동기를 구동륜에 기계적으로 결합한 채로 한다.

따라서, 발전 컨트롤러에 의해, 정차중에, 제2 전동기보다도 발전 가능 전력이 큰 제1 전동기를, 구동륜으로부터 분리함과 함께 내연 기관과 결합하여, 내연 기관으로부터의 토크를 받아서 제1 전동기에 의해 발전하는 MG1 아이들 발전이 행하여진다.

즉, 정차중에, 제1 전동기에 의해 발전하는 MG1 아이들 발전이 행해지기 때문에, 정차 시간이 동일할 때에 제2 전동기에 의해 발전하는 MG2 아이들 발전에 비해, 보다 많은 발전 전력을 얻을 수 있어, 배터리의 용량 저하가 방지된다.

이 결과, 정차중에, 발진에 필요한 전력을 확보할 수 있다.

도 1은 실시예 1의 발전 제어 장치가 적용된 하이브리드 차량의 구동계 및 제어계를 도시하는 전체 시스템도이다.
도 2는 실시예 1의 발전 제어 장치가 적용된 하이브리드 차량에 탑재된 다단 기어 변속기의 변속 제어계의 구성을 도시하는 제어계 구성도이다.
도 3은 실시예 1의 발전 제어 장치가 적용된 하이브리드 차량에 탑재된 다단 기어 변속기에 있어서 변속단을 전환하는 사고 방식을 나타내는 변속맵 개요도이다.
도 4는 실시예 1의 발전 제어 장치가 적용된 하이브리드 차량에 탑재된 다단 기어 변속기에 있어서 3개의 걸림 결합 클러치의 전환 위치에 의한 변속단을 나타내는 체결표이다.
도 5는 실시예 1의 하이브리드 컨트롤 모듈로 실행되는 발전 제어 처리의 흐름을 도시하는 흐름도이다.
도 6은 실시예 1의 하이브리드 차량에 있어서 MG1 아이들 발전을 실행할 때의 ICE, MG1, MG2 회전수·ICE, MG1, MG2 토크·레인지·걸림 결합 클러치(C1, C2, C3)·배터리 SOC의 각 특성을 나타내는 타임차트이다.
도 7은 MG1 아이들 발전에 있어서 변속단 「EV-ICEgen」이 선택되었을 때의 다단 기어 변속기에 있어서의 ICE 토크의 전달 경로를 도시하는 토크 흐름도이다.
도 8은 실시예 1의 하이브리드 차량에 있어서 MG2 아이들 발전을 실행할 때의 ICE, MG1, MG2 회전수·ICE, MG1, MG2 토크·레인지·걸림 결합 클러치(C1, C2, C3)·배터리 SOC의 각 특성을 나타내는 타임차트이다.
도 9는 MG2 아이들 발전에 있어서 변속단 「EV1st ICE-」이 선택되었을 때의 다단 기어 변속기에 있어서의 ICE 토크의 전달 경로를 도시하는 토크 흐름도이다.
도 10은 실시예 1의 하이브리드 차량에 있어서 더블 아이들 발전을 실행할 때의 ICE, MG1, MG2 회전수·ICE, MG1, MG2 토크·레인지·걸림 결합 클러치(C1, C2, C3)·배터리 SOC의 각 특성을 나타내는 타임차트이다.
도 11은 더블 아이들 발전에 있어서 변속단 「EV-ICEgen」이 선택되었을 때의 다단 기어 변속기에 있어서의 ICE 토크의 전달 경로를 도시하는 토크 흐름도이다.
도 12는 실시예 1의 하이브리드 차량에 있어서 더블 아이들 제한 발전을 실행할 때의 ICE, MG1, MG2 회전수·ICE, MG1, MG2 토크·레인지·걸림 결합 클러치(C1, C2, C3)·배터리 SOC의 각 특성을 나타내는 타임차트이다.
도 13은 더블 아이들 제한 발전에 있어서 변속단 「EV-ICEgen」이 선택되었을 때의 다단 기어 변속기에 있어서의 ICE 토크의 전달 경로를 도시하는 토크 흐름도이다.
도 14는 실시예 1의 하이브리드 컨트롤 모듈로 실행되는 발전 제어 처리의 흐름을 도시하고, 제1 특징 구성을 도시하는 흐름도이다.
도 15는 실시예 1의 하이브리드 컨트롤 모듈로 실행되는 발전 제어 처리의 흐름을 도시하고, 제2 특징 구성을 도시하는 흐름도이다.
도 16은 실시예 1의 하이브리드 컨트롤 모듈로 실행되는 발전 제어 처리의 흐름을 도시하고, 제3 특징 구성을 도시하는 흐름도이다.
도 17은 실시예 1의 하이브리드 컨트롤 모듈로 실행되는 발전 제어 처리의 흐름을 도시하고, 제4 특징 구성을 도시하는 흐름도이다.
도 18은 실시예 1의 하이브리드 컨트롤 모듈로 실행되는 발전 제어 처리의 흐름을 도시하고, 제5 특징 구성을 도시하는 흐름도이다.
도 19는 실시예 1의 하이브리드 컨트롤 모듈로 실행되는 발전 제어 처리의 흐름을 도시하고, 제6 특징 구성을 도시하는 흐름도이다.

이하, 본 발명의 하이브리드 차량의 발전 제어 장치를 실현하는 최선의 형태를, 도면에 도시하는 실시예 1에 기초하여 설명한다.

실시예 1

먼저, 구성을 설명한다.

실시예 1의 발전 제어 장치는, 구동계 구성 요소로서, 1개의 엔진과, 2개의 모터 제너레이터와, 3개의 걸림 결합 클러치를 갖는 다단 기어 변속기를 구비한 하이브리드 차량(하이브리드 차량의 일례)에 적용한 것이다. 이하, 실시예 1에 있어서의 하이브리드 차량의 발전 제어 장치의 구성을, 「전체 시스템 구성」, 「변속 제어계 구성」, 「변속단 구성」, 「발전 제어 처리 구성」으로 나누어서 설명한다.

[전체 시스템 구성]

도 1은, 실시예 1의 발전 제어 장치가 적용된 하이브리드 차량의 구동계 및 제어계를 도시한다. 이하, 도 1에 기초하여, 전체 시스템 구성을 설명한다.

하이브리드 차량의 구동계는, 도 1에 도시한 바와 같이, 내연 기관(ICE)과, 제1 모터 제너레이터(MG1)와, 제2 모터 제너레이터(MG2)와, 3개의 걸림 결합 클러치(C1, C2, C3)를 갖는 다단 기어 변속기(1)를 구비하고 있다. 또한, 「ICE」는 「Internal-Combustion Engine」의 약칭이다.

상기 내연 기관(ICE)은, 예를 들어, 크랭크축 방향을 차폭 방향으로 하여 차량의 프론트 룸에 배치한 가솔린 엔진이나 디젤 엔진 등이다. 이 내연 기관(ICE)은, 다단 기어 변속기(1)의 변속기 케이스(10)에 연결됨과 함께, 내연 기관 출력축이, 다단 기어 변속기(1)의 제1 축(11)에 접속된다. 또한, 내연 기관(ICE)은, 기본적으로, 제2 모터 제너레이터(MG2)를 스타터 모터로 하여 MG2 시동한다. 단, 극저온 시 등과 같이 강전 배터리(3)를 사용한 MG2 시동을 확보할 수 없는 경우에 대비하여 스타터 모터(2)를 남기고 있다.

상기 제1 모터 제너레이터(MG1) 및 제2 모터 제너레이터(MG2)는, 모두 강전 배터리(3)를 공통의 전원으로 하는 삼상 교류의 영구 자석형 동기 모터이다. 제1 모터 제너레이터(MG1)의 스테이터는, 제1 모터 제너레이터(MG1)의 케이스에 고정되고, 그 케이스가 다단 기어 변속기(1)의 변속기 케이스(10)에 고정된다. 그리고, 제1 모터 제너레이터(MG1)의 로터에 일체인 제1 모터축이, 다단 기어 변속기(1)의 제2 축(12)에 접속된다. 제2 모터 제너레이터(MG2)의 스테이터는, 제2 모터 제너레이터(MG2)의 케이스에 고정되고, 그 케이스가 다단 기어 변속기(1)의 변속기 케이스(10)에 고정된다. 그리고, 제2 모터 제너레이터(MG2)의 로터에 일체인 제2 모터축이, 다단 기어 변속기(1)의 제6 축(16)에 접속된다. 제1 모터 제너레이터(MG1)의 스테이터 코일에는, 역행 시에 직류를 삼상 교류로 변환하고, 회생 시에 삼상 교류를 직류로 변환하는 제1 인버터(4)가 제1 AC 하니스(5)를 통하여 접속된다. 제2 모터 제너레이터(MG2)의 스테이터 코일에는, 역행 시에 직류를 삼상 교류로 변환하고, 회생 시에 삼상 교류를 직류로 변환하는 제2 인버터(6)가 제2 AC 하니스(7)를 통하여 접속된다. 강전 배터리(3)와 제1 인버터(4) 및 제2 인버터(6)는 정션 박스(9)를 통하여 DC 하니스(8)에 의해 접속된다.

상기 다단 기어 변속기(1)는 변속비가 상이한 복수의 기어쌍을 갖는 상시 맞물림식 변속기이며, 변속기 케이스(10) 내에 서로 평행하게 배치되고, 기어가 설치되는 6개의 기어축(11 내지 16)과, 기어쌍을 선택하는 3개의 걸림 결합 클러치(C1, C2, C3)를 구비한다. 기어축으로서는, 제1 축(11)과, 제2 축(12)과, 제3 축(13)과, 제4 축(14)과, 제5 축(15)과, 제6 축(16)이 설치된다. 걸림 결합 클러치로서는, 제1 걸림 결합 클러치(C1)와, 제2 걸림 결합 클러치(C2)와, 제3 걸림 결합 클러치(C3)가 설치된다. 또한, 변속기 케이스(10)에는, 케이스 내의 베어링 부분이나 기어의 맞물림 부분에 윤활 오일을 공급하는 전동 오일 펌프(20)가 부설된다.

상기 제1 축(11)은 내연 기관(ICE)이 연결되는 축이며, 제1 축(11)에는, 도 1의 우측부터 순서대로 제1 기어(101), 제2 기어(102), 제3 기어(103)가 배치된다. 제1 기어(101)는 제1 축(11)에 대하여 일체(일체화 고정을 포함한다)로 설치된다. 제2 기어(102)와 제3 기어(103)는 축방향으로 돌출되는 보스부가 제1 축(11)의 외주에 삽입되는 공회전 기어이며, 제2 걸림 결합 클러치(C2)를 통하여 제1 축(11)에 대하여 구동 연결 가능하게 설치된다.

상기 제2 축(12)은 제1 모터 제너레이터(MG1)가 연결되고, 제1 축(11)의 외측 위치에 축심을 일치시켜서 동축 배치된 원통축이며, 제2 축(12)에는, 도 1의 우측부터 순서대로 제4 기어(104), 제5 기어(105)가 배치된다. 제4 기어(104)와 제5 기어(105)는 제2 축(12)에 대하여 일체(일체화 고정을 포함한다)로 설치된다.

상기 제3 축(13)은 다단 기어 변속기(1)의 출력측에 배치된 축이며, 제3 축(13)에는, 도 1의 우측부터 순서대로 제6 기어(106), 제7 기어(107), 제8 기어(108), 제9 기어(109), 제10 기어(110)가 배치된다. 제6 기어(106)와 제7 기어(107)와 제8 기어(108)는 제3 축(13)에 대하여 일체(일체화 고정을 포함한다)로 설치된다. 제9 기어(109)와 제10 기어(110)는 축방향으로 돌출되는 보스부가 제3 축(13)의 외주에 삽입되는 공회전 기어이며, 제3 걸림 결합 클러치(C3)를 통하여 제3 축(13)에 대하여 구동 연결 가능하게 설치된다. 그리고, 제6 기어(106)는 제1 축(11)의 제2 기어(102)에 맞물리고, 제7 기어(107)는 디퍼런셜 기어(17)의 제16 기어(116)와 맞물리고, 제8 기어(108)는 제1 축(11)의 제3 기어(103)에 맞물린다. 제9 기어(109)는 제2 축(12)의 제4 기어(104)에 맞물리고, 제10 기어(110)는 제2 축(12)의 제5 기어(105)에 맞물린다.

상기 제4 축(14)은 변속기 케이스(10)에 양단이 지지된 축이며, 제4 축(14)에는, 도 1의 우측부터 순서대로 제11 기어(111), 제12 기어(112), 제13 기어(113)가 배치된다. 제11 기어(111)는 제4 축(14)에 대하여 일체(일체화 고정을 포함한다)로 설치된다. 제12 기어(112)와 제13 기어(113)는 축방향으로 돌출되는 보스부가 제4 축(14)의 외주에 삽입되는 공회전 기어이며, 제1 걸림 결합 클러치(C1)를 통하여 제4 축(14)에 대하여 구동 연결 가능하게 설치된다. 그리고, 제11 기어(111)는 제1 축(11)의 제1 기어(101)에 맞물리고, 제12 기어(112)는 제1 축(11)의 제2 기어(102)와 맞물리고, 제13 기어(113)는 제2 축(12)의 제4 기어(104)와 맞물린다.

상기 제5 축(15)은 변속기 케이스(10)에 양단이 지지된 축이며, 제4 축(14)의 제11 기어(111)와 맞물리는 제14 기어(114)가 일체(일체화 고정을 포함한다)로 설치된다.

상기 제6 축(16)은 제2 모터 제너레이터(MG2)이 연결되는 축이며, 제5 축(15)의 제14 기어(114)와 맞물리는 제15 기어(115)가 일체(일체화 고정을 포함한다)로 설치된다.

상기 제2 모터 제너레이터(MG2)와 내연 기관(ICE)은, 서로 맞물리는 제15 기어(115), 제14 기어(114), 제11 기어(111), 제1 기어(101)에 의해 구성되는 기어열에 의해 기계적으로 연결되어 있다. 이 기어열은, 제2 모터 제너레이터(MG2)에 의한 내연 기관(ICE)의 MG2 시동 시, MG2 회전수를 감속하는 감속 기어열이 되고, 내연 기관(ICE)의 구동으로 제2 모터 제너레이터(MG2)를 발전하는 MG2 발전 시, 기관 회전수를 증속하는 증속 기어열이 된다.

상기 제1 걸림 결합 클러치(C1)는, 제4 축(14) 중, 제12 기어(112)와 제13 기어(113) 사이에 개재 장착되고, 동기 기구를 갖지 않음으로써, 회전 동기 상태에서의 맞물림 스트로크에 의해 체결되는 도그 클러치이다. 제1 걸림 결합 클러치(C1)가 좌측 체결 위치(Left)인 때, 제4 축(14)과 제13 기어(113)를 구동 연결한다. 제1 걸림 결합 클러치(C1)가 중립 위치(N)인 때, 제4 축(14)과 제12 기어(112)를 해방함과 함께, 제4 축(14)과 제13 기어(113)를 해방한다. 제1 걸림 결합 클러치(C1)가 우측 체결 위치(Right)인 때, 제4 축(14)과 제12 기어(112)를 구동 연결한다.

상기 제2 걸림 결합 클러치(C2)는, 제1 축(11) 중, 제2 기어(102)와 제3 기어(103) 사이에 개재 장착되고, 동기 기구를 갖지 않음으로써, 회전 동기 상태에서의 맞물림 스트로크에 의해 체결되는 도그 클러치이다. 제2 걸림 결합 클러치(C2)가 좌측 체결 위치(Left)인 때, 제1 축(11)과 제3 기어(103)를 구동 연결한다. 제2 걸림 결합 클러치(C2)가 중립 위치(N)인 때, 제1 축(11)과 제2 기어(102)를 해방함과 함께, 제1 축(11)과 제3 기어(103)를 해방한다. 제2 걸림 결합 클러치(C2)가 우측 체결 위치(Right)인 때, 제1 축(11)과 제2 기어(102)를 구동 연결한다.

상기 제3 걸림 결합 클러치(C3)는, 제3 축(13) 중, 제9 기어(109)와 제10 기어(110) 사이에 개재 장착되고, 동기 기구를 갖지 않음으로써, 회전 동기 상태에서의 맞물림 스트로크에 의해 체결되는 도그 클러치이다. 제3 걸림 결합 클러치(C3)가 좌측 체결 위치(Left)인 때, 제3 축(13)과 제10 기어(110)를 구동 연결한다. 제3 걸림 결합 클러치(C3)가 중립 위치(N)인 때, 제3 축(13)과 제9 기어(109)를 해방함과 함께, 제3 축(13)과 제10 기어(110)를 해방한다. 제3 걸림 결합 클러치(C3)가 우측 체결 위치(Right)인 때, 제3 축(13)과 제9 기어(109)를 구동 연결한다. 그리고, 다단 기어 변속기(1)의 제3 축(13)에 일체(일체화 고정을 포함한다)로 설치된 제7 기어(107)에 맞물리는 제16 기어(116)는 디퍼런셜 기어(17) 및 좌우의 드라이브 축(18)을 통하여 좌우의 구동륜(19)에 접속되어 있다.

하이브리드 차량의 제어계는, 도 1에 도시한 바와 같이, 하이브리드 컨트롤 모듈(21)과, 모터 컨트롤 유닛(22)과, 변속기 컨트롤 유닛(23)과, 엔진 컨트롤 유닛(24)을 구비하고 있다.

상기 하이브리드 컨트롤 모듈(21)(약칭: 「HCM」)은 차량 전체의 소비 에너지를 적절하게 관리하는 기능을 담당하는 통합 제어 수단이다. 이 하이브리드 컨트롤 모듈(21)은 다른 컨트롤 유닛(모터 컨트롤 유닛(22), 변속기 컨트롤 유닛(23), 엔진 컨트롤 유닛(24) 등)과 CAN 통신선(25)에 의해 쌍방향 정보 교환 가능하게 접속되어 있다. 또한, CAN 통신선(25)의 「CAN」이란, 「Controller Area Network」의 약칭이다.

상기 모터 컨트롤 유닛(22)(약칭: 「MCU」)은 제1 인버터(4)와 제2 인버터(6)에 대한 제어 명령에 의해 제1 모터 제너레이터(MG1)와 제2 모터 제너레이터(MG2)의 역행 제어나 회생 제어 등을 행한다. 제1 모터 제너레이터(MG1) 및 제2 모터 제너레이터(MG2)에 대한 제어 모드로서는, 「토크 제어」와 「회전수 FB 제어」가 있다. 「토크 제어」는, 목표 토크에 대하여 분담할 목표 모터 토크가 결정되면, 실제 모터 토크를 목표 모터 토크에 추종시키는 제어를 행한다. 「회전수 FB 제어」는, 주행중에 걸림 결합 클러치(C1, C2, C3) 중 어느 것을 맞물림 체결하는 변속 요구가 있으면, 클러치 입출력 회전수를 회전 동기시키는 목표 모터 회전수를 정하고, 실제 모터 회전수를 목표 모터 회전수에 수렴시키도록 FB 토크를 출력하는 제어를 행한다.

상기 변속기 컨트롤 유닛(23)(약칭: 「TMCU」)은 소정의 입력 정보에 기초하여 전동 액추에이터(31, 32, 33)(도 2 참조)에 전류 명령을 출력함으로써, 다단 기어 변속기(1)의 변속단을 전환하는 변속 제어를 행한다. 이 변속 제어에서는, 걸림 결합 클러치(C1, C2, C3)를 선택적으로 맞물림 체결/해방시켜, 복수 쌍의 기어쌍으로부터 동력 전달에 관여하는 기어쌍을 선택한다. 여기서, 해방되어 있는 걸림 결합 클러치(C1, C2, C3) 중 어느 것을 체결하는 변속 요구 시에는, 클러치 입출력의 차회전수를 억제하여 맞물림 체결을 확보하기 위해서, 제1 모터 제너레이터(MG1) 또는 제2 모터 제너레이터(MG2)의 회전수 FB 제어(회전 동기 제어)를 병용한다.

상기 엔진 컨트롤 유닛(24)(약칭: 「ECU」)은 소정의 입력 정보에 기초하여 모터 컨트롤 유닛(22)이나 점화 플러그나 연료 분사 액추에이터 등에 제어 명령을 출력함으로써, 내연 기관(ICE)의 시동 제어나 내연 기관(ICE)의 정지 제어나 연료 커트 제어 등을 행한다.

[변속 제어계 구성]

실시예 1의 다단 기어 변속기(1)는 변속 요소로서, 맞물림 체결에 의한 걸림 결합 클러치(C1, C2, C3)(도그 클러치)를 채용함으로써 끌림을 저감함으로써 효율화를 도모한 점을 특징으로 한다. 그리고, 걸림 결합 클러치(C1, C2, C3) 중 어느 것을 맞물림 체결시키라는 변속 요구가 있으면, 클러치 입출력의 차회전수를, 제1 모터 제너레이터(MG1)(걸림 결합 클러치(C3)의 체결 시) 또는 제2 모터 제너레이터(MG2)(걸림 결합 클러치(C1, C2)의 체결 시)에 의해 회전 동기시켜, 동기 판정 회전수 범위 내가 되면 맞물림 스트로크를 개시함으로써 실현하고 있다. 또, 체결되어 있는 걸림 결합 클러치(C1, C2, C3) 중 어느 것을 해방시키라는 변속 요구가 있으면, 해방 클러치의 클러치 전달 토크를 저하시키고, 해방 토크 판정값 이하로 되면 해방 스트로크를 개시함으로써 실현하고 있다. 이하, 도 2에 기초하여, 다단 기어 변속기(1)의 변속 제어계 구성을 설명한다.

변속 제어계는, 도 2에 도시한 바와 같이, 걸림 결합 클러치로서, 제1 걸림 결합 클러치(C1)와 제2 걸림 결합 클러치(C2)와 제3 걸림 결합 클러치(C3)를 구비하고 있다. 액추에이터로서, C1, C2 시프트 동작용의 제1 전동 액추에이터(31)와, C1, C2 셀렉트 동작용의 제2 전동 액추에이터(32)와, C3 시프트 동작용의 제3 전동 액추에이터(33)를 구비하고 있다. 그리고, 액추에이터 동작을 클러치 걸림 결합/해방 동작으로 변환하는 시프트 기구로서, C1/C2 셀렉트 동작 기구(40)와, C1 시프트 동작 기구(41)와, C2 시프트 동작 기구(42)와, C3 시프트 동작 기구(43)를 구비하고 있다. 또한, 제1 전동 액추에이터(31)와 제2 전동 액추에이터(32)와 제3 전동 액추에이터(33)의 제어 수단으로서, 변속기 컨트롤 유닛(23)을 구비하고 있다.

상기 제1 걸림 결합 클러치(C1)와 제2 걸림 결합 클러치(C2)와 제3 걸림 결합 클러치(C3)는, 뉴트럴 위치(N: 해방 위치)와, 좌측 체결 위치(Left: 좌측 클러치 맞물림 체결 위치)와, 우측 체결 위치(Right: 우측 클러치 맞물림 체결 위치)를 전환하는 도그 클러치이다. 각 걸림 결합 클러치(C1, C2, C3)는 모두 동일한 구성이며, 커플링 슬리브(51, 52, 53)와, 좌측 도그 클러치 링(54, 55, 56)과, 우측 도그 클러치 링(57, 58, 59)을 구비한다. 커플링 슬리브(51, 52, 53)는, 제4 축(14), 제1 축(11), 제3 축(13)에 고정된 도시하지 않은 허브를 통하여 스플라인 결합에 의해 축방향으로 스트로크 가능하게 설치된 것으로, 양측에 평평한 정상면에 의한 도그 톱니(51a, 51b, 52a, 52b, 53a, 53b)를 갖는다. 또한, 커플링 슬리브(51, 52, 53)의 둘레 방향 중앙부에 포크 홈(51c, 52c, 53c)을 갖는다. 좌측 도그 클러치 링(54, 55, 56)은, 각 걸림 결합 클러치(C1, C2, C3)의 좌측 공회전 기어인 각 기어(113, 103, 110)의 보스부에 고정되고, 도그 톱니(51a, 52a, 53a)에 대향하는 평평한 정상면에 의한 도그 톱니(54a, 55a, 56a)를 갖는다. 우측 도그 클러치 링(57, 58, 59)은, 각 걸림 결합 클러치(C1, C2, C3)의 우측 공회전 기어인 각 기어(112, 102, 109)의 보스부에 고정되고, 도그 톱니(51b, 52b, 53b)에 대향하는 평평한 정상면에 의한 도그 톱니(57b, 58b, 59b)를 갖는다.

상기 C1/C2 셀렉트 동작 기구(40)는 제1 전동 액추에이터(31)와 C1 시프트 동작 기구(41)의 연결을 선택하는 제1 위치와, 제1 전동 액추에이터(31)와 C2 시프트 동작 기구(42)의 연결을 선택하는 제2 위치를 선택하는 기구이다. 제1 위치의 선택 시에는, 시프트 로드(62)와 제1 걸림 결합 클러치(C1)의 시프트 로드(64)를 연결함과 함께, 제2 걸림 결합 클러치(C2)의 시프트 로드(65)를 뉴트럴 위치에 로크한다. 제2 위치의 선택 시에는, 시프트 로드(62)와 제2 걸림 결합 클러치(C2)의 시프트 로드(65)를 연결함과 함께, 제1 걸림 결합 클러치(C1)의 시프트 로드(64)를 뉴트럴 위치에 로크한다. 즉, 제1 위치와 제2 위치 중, 한쪽 걸림 결합 클러치를 시프트 동작하는 위치를 선택하면, 다른 쪽 걸림 결합 클러치는 뉴트럴 위치에서 로크 고정하는 기구로 하고 있다.

상기 C1 시프트 동작 기구(41)와 C2 시프트 동작 기구(42)와 C3 시프트 동작 기구(43)는 전동 액추에이터(31, 33)의 회동 동작을, 커플링 슬리브(51, 52, 53)의 축방향 스트로크 동작으로 변환하는 기구이다. 각 시프트 동작 기구(41, 42, 43)는 모두 동일한 구성이며, 회동 링크(61, 63)와, 시프트 로드(62, 64, 65, 66)와, 시프트 포크(67, 68, 69)를 구비한다. 회동 링크(61, 63)는, 일단부가 전동 액추에이터(31, 33)의 액추에이터축에 설치되고, 타단부가 시프트 로드(64(또는 시프트 로드(65)), 66)에 상대 변위 가능하게 연결된다. 시프트 로드(64, 65, 66)는, 로드 분할 위치에 스프링(64a, 65a, 66a)이 개재 장착되고, 로드 전달력의 크기와 방향에 따라서 신축 가능하게 되어 있다. 시프트 포크(67, 68, 69)는, 일단부가 시프트 로드(64, 65, 66)에 고정되고, 타단부가 커플링 슬리브(51, 52, 53)의 포크 홈(51c, 52c, 53c)에 배치된다.

상기 변속기 컨트롤 유닛(23)은 차속 센서(71), 액셀러레이터 개방도 센서(72), 변속기 출력축 회전수 센서(73), 엔진 회전수 센서(74), MG1 회전수 센서(75), MG2 회전수 센서(76), 인히비터 스위치(77), 배터리 SOC 센서(78), 노면 구배 센서(79), 브레이크 스위치(80), 제2 모터 제너레이터(MG2)의 MG2 온도 센서(81) 등으로부터의 센서 신호나 스위치 신호를 입력한다. 또한, 변속기 출력축 회전수 센서(73)는 제3 축(13)의 축 단부에 설치되고, 제3 축(13)의 축 회전수를 검출한다. 그리고, 커플링 슬리브(51, 52, 53)의 위치에 따라 결정되는 걸림 결합 클러치(C1, C2, C3)의 맞물림 체결과 해방을 제어하는 위치 서보 제어부(예를 들어, PID 제어에 의한 위치 서보계)를 구비하고 있다. 이 위치 서보 제어부는, 제1 슬리브 위치 센서(81), 제2 슬리브 위치 센서(82), 제3 슬리브 위치 센서(83)로부터의 센서 신호를 입력한다. 그리고, 각 슬리브 위치 센서(81, 82, 83)의 센서값을 읽어들이고, 커플링 슬리브(51, 52, 53)의 위치가 맞물림 스트로크에 의한 체결 위치 또는 해방 위치가 되도록, 전동 액추에이터(31, 32, 33)에 전류를 부여한다. 즉, 커플링 슬리브(51, 52, 53)에 용접된 도그 톱니와 공회전 기어에 용접된 도그 톱니의 양쪽이 맞물린 맞물림 위치에 있는 체결 상태로 함으로써, 공회전 기어를 제4 축(14), 제1 축(11), 제3 축(13)에 구동 연결한다. 한편, 커플링 슬리브(51, 52, 53)가, 축선 방향으로 변위함으로써 커플링 슬리브(51, 52, 53)에 용접된 도그 톱니와 공회전 기어에 용접된 도그 톱니가 비맞물림 위치에 있는 해방 상태로 함으로써, 공회전 기어를 제4 축(14), 제1 축(11), 제3 축(13)으로부터 분리한다.

[변속단 구성]

실시예 1의 다단 기어 변속기(1)는 유체 커플링 등의 회전차 흡수 요소를 갖지 않음으로써 동력 전달 손실을 저감함과 함께, 내연 기관(ICE)을 모터 어시스트함으로써 ICE 변속단을 저감시키고, 콤팩트화(EV 변속단: 1-2속, ICE 변속단: 1-4속)를 도모한 점을 특징으로 한다. 이하, 도 3 및 도 4에 기초하여, 다단 기어 변속기(1)의 변속단 구성을 설명한다.

변속단의 사고 방식은, 도 3에 도시한 바와 같이, 차속 VSP가 소정 차속 VSP0 이하의 발진 영역에서는, 다단 기어 변속기(1)가 발진 요소(미끄럼 요소)를 갖지 않기 때문에, 「EV 모드」에서 모터 구동력만에 의한 모터 발진(EV 발진)으로 한다. 그리고, 주행 영역에서는, 도 3에 도시한 바와 같이, 구동력의 요구가 클 때, 엔진 구동력을 모터 구동력에 의해 어시스트하는 「패러렐 HEV 모드」에 의해 대응한다는 변속단의 사고 방식을 채용한다. 즉, 차속 VSP의 상승에 따라서, ICE 변속단은, (ICE1st→)ICE2nd→ICE3rd→ICE4th로 변속단이 이행하고, EV 변속단은, EV1st→EV2nd로 변속단이 이행한다. 따라서, 도 3에 도시하는 변속단의 사고 방식에 기초하여, 변속단을 전환하는 변속 요구를 내기 위한 변속맵을 작성한다.

걸림 결합 클러치(C1, C2, C3)를 갖는 다단 기어 변속기(1)에 의해 이론적으로 실현 가능한 전체 변속단은 도 4에 도시하는 바와 같다. 또한, 도 4 중의 「Lock」는, 변속단으로서 성립하지 않는 인터로크 변속단을 나타내고, 「EV-」은, 제1 모터 제너레이터(MG1)가 구동륜(19)에 구동 연결되어 있지 않은 상태를 나타내고, 「ICE-」은, 내연 기관(ICE)이 구동륜(19)에 구동 연결되어 있지 않은 상태를 나타낸다. 이하, 각 변속단에 대하여 설명한다.

제2 걸림 결합 클러치(C2)가 「N」이고, 제3 걸림 결합 클러치(C3)가 「N」인 때, 제1 걸림 결합 클러치(C1)의 위치에 따라 다음 변속단이 된다. 제1 걸림 결합 클러치(C1)가 「Left」이면 「EV-ICEgen」, 제1 걸림 결합 클러치(C1)가 「N」이면 「Neutral」, 제1 걸림 결합 클러치(C1)가 「Right」이면 「EV-ICE3rd」이다.

여기서, 「EV-ICEgen」의 변속단은, 정차중에, 내연 기관(ICE)에 의해 제1 모터 제너레이터(MG1)로 발전하는 MG1 아이들 발전 시, 또는, MG1 발전에 MG2 발전을 더한 더블 아이들 발전 시에 선택되는 변속단이다. 「Neutral」의 변속단은, 정차중에, 내연 기관(ICE)에 의해 제2 모터 제너레이터(MG2)로 발전하는 MG2 아이들 발전 시에 선택되는 변속단이다.

제2 걸림 결합 클러치(C2)가 「N」이고, 제3 걸림 결합 클러치(C3)가 「Left」인 때, 제1 걸림 결합 클러치(C1)의 위치에 따라 다음 변속단이 된다. 제1 걸림 결합 클러치(C1)가 「Left」이면 「EV1st ICE1st」, 제1 걸림 결합 클러치(C1)가 「N」이면 「EV1st ICE-」, 제1 걸림 결합 클러치(C1)가 「Right」이면 「EV1st ICE3rd」이다.

여기서, 「EV1st ICE-」의 변속단은, 내연 기관(ICE)을 정지하여 제1 모터 제너레이터(MG1)로 주행하는 「EV 모드」인 때, 또는, 내연 기관(ICE)에 의해 제2 모터 제너레이터(MG2)로 발전하면서, 제1 모터 제너레이터(MG1)로 1속 EV 주행을 행하는 「시리즈 HEV 모드」인 때에 선택되는 변속단이다. 또한, 「EV1st ICE-」의 변속단은, 정차중에, 내연 기관(ICE)에 의해 제2 모터 제너레이터(MG2)로 발전하는 MG2 아이들 발전 시에 선택되어, 제1 모터 제너레이터(MG1)를 구동륜(19)에 기계적으로 결합한 채로 하는 변속단이다.

제2 걸림 결합 클러치(C2)가 「Left」이고, 제3 걸림 결합 클러치(C3)가 「Left」인 때, 제1 걸림 결합 클러치(C1)의 위치가 「N」이면 「EV1st ICE2nd」이다. 제2 걸림 결합 클러치(C2)가 「Left」이고, 제3 걸림 결합 클러치(C3)가 「N」인 때, 제1 걸림 결합 클러치(C1)의 위치에 따라 다음 변속단이 된다. 제1 걸림 결합 클러치(C1)가 「Left」이면 「EV1.5 ICE2nd」, 제1 걸림 결합 클러치(C1)가 「N」이면 「EV-ICE2nd」이다. 제2 걸림 결합 클러치(C2)가 「Left」이고, 제3 걸림 결합 클러치(C3)가 「Right」인 때, 제1 걸림 결합 클러치(C1)의 위치가 「N」이면 「EV2nd ICE2nd」이다.

제2 걸림 결합 클러치(C2)가 「N」이고, 제3 걸림 결합 클러치(C3)가 「Right」인 때, 제1 걸림 결합 클러치(C1)의 위치에 따라 다음 변속단이 된다. 제1 걸림 결합 클러치(C1)가 「Left」이면 「EV2nd ICE3rd'」, 제1 걸림 결합 클러치(C1)가 「N」이면 「EV2nd ICE-」, 제1 걸림 결합 클러치(C1)가 「Right」이면 「EV2nd ICE3rd」이다.

여기서, 「EV2nd ICE-」의 변속단은, 내연 기관(ICE)을 정지하여 제1 모터 제너레이터(MG1)로 주행하는 「EV 모드」인 때, 또는, 내연 기관(ICE)에 의해 제2 모터 제너레이터(MG2)로 발전하면서, 제1 모터 제너레이터(MG1)로 2속 EV 주행을 행하는 「시리즈 HEV 모드」인 때에 선택되는 변속단이다.

제2 걸림 결합 클러치(C2)가 「Right」이고, 제3 걸림 결합 클러치(C3)가 「Right」인 때, 제1 걸림 결합 클러치(C1)의 위치가 「N」이면 「EV2nd ICE4th」이다. 제2 걸림 결합 클러치(C2)가 「Right」이고, 제3 걸림 결합 클러치(C3)가 「N」인 때, 제1 걸림 결합 클러치(C1)의 위치에 따라 다음 변속단이 된다. 제1 걸림 결합 클러치(C1)가 「Left」이면 「EV2.5 ICE4th」, 제1 걸림 결합 클러치(C1)가 「N」이면 「EV-ICE4th」이다. 제2 걸림 결합 클러치(C2)가 「Right」이고, 제3 걸림 결합 클러치(C3)가 「Left」인 때, 제1 걸림 결합 클러치(C1)의 위치가 「N」이면 「EV1st ICE4th」이다.

이어서, 걸림 결합 클러치(C1, C2, C3)의 체결 조합에 의한 상기 전체 변속단으로부터 「통상 시 사용 변속단」을 나누는 방법에 대하여 설명한다.

먼저, 전체 변속단으로부터 「인터로크 변속단(도 4의 크로스 해칭)」과 「시프트 기구에 의해 선택할 수 없는 변속단(도 4의 우측 상승 해칭)」을 제외한 변속단을, 다단 기어 변속기(1)에 의해 실현 가능한 복수의 변속단으로 한다. 여기서, 시프트 기구에 의해 선택할 수 없는 변속단이란, 제1 걸림 결합 클러치(C1)가 「Left」이고, 또한, 제2 걸림 결합 클러치(C2)가 「Left」인 「EV1.5 ICE2nd」와, 제1 걸림 결합 클러치(C1)가 「Left」이고, 또한, 제2 걸림 결합 클러치(C2)가 「Right」인 「EV2.5 ICE4th」를 말한다. 시프트 기구에 의해 선택할 수 없는 이유는, 하나의 제1 전동 액추에이터(31)가 2개의 걸림 결합 클러치(C1, C2)에 대하여 겸용하는 시프트 액추에이터이며, 또한, C1/C2 셀렉트 동작 기구(40)에 의해 한쪽 걸림 결합 클러치는 뉴트럴 로크되는 것에 의한다.

그리고, 다단 기어 변속기(1)에 의해 실현 가능한 복수의 변속단 중에서 「통상 사용하지 않는 변속단(도 4의 우하향 해칭)」과 「저SOC 등에서 사용하는 변속단(도 4의 파선 프레임)」을 제외한 변속단을, 「통상 시 사용 변속단(도 4의 굵은 선 프레임)」이라 한다. 여기서, 「통상 사용하지 않는 변속단」이란, 「EV2nd ICE3rd'」과 「EV1st ICE4th」이며, 「저SOC 등에서 사용하는 변속단」이란, 「EV-ICEgen」과 「EV1st ICE1st」이다.

따라서, 「통상 시 사용 변속단」은, EV 변속단(EV1st ICE-, EV2nd ICE-)과, ICE 변속단(EV-ICE2nd, EV-ICE3rd, EV-ICE4th)과, 조합 변속단(EV1st ICE2nd, EV1st ICE3rd, EV2nd ICE2nd, EV2nd ICE3rd, EV2nd ICE4th)에, 「Neutral」을 추가함으로써 구성된다.

[발전 제어 처리 구성]

도 5는, 실시예 1의 하이브리드 컨트롤 모듈(21)로 실행되는 발전 제어 처리의 흐름을 나타낸다(발전 컨트롤러). 이하, 발전 제어 처리 구성을 나타내는 도 5의 각 스텝에 대하여 설명한다. 또한, 이 처리는, 이그니션·온에 의해 「개시」 하고, 차량 기동 중, 소정의 처리 시간마다(예를 들어, 10ms) 반복하여 실행된다.

스텝 S1에서는, 하이브리드 차량이 정차중인지 여부를 판정한다. "예"(차량 정차중)인 경우에는 스텝 S2로 진행하고, "아니오"(차량 주행중 등)인 경우에는 스텝 S1을 반복한다.

여기서, 「정차중」인지 여부는, 차속 센서(71)로부터의 차속 VSP 정보 등, 복수의 정보로부터 판정된다.

스텝 S2에서는, 스텝 S1에서의 「차량 정차중」이라는 판정에 이어서, 운전자로부터의 발전 요구가 있는지 여부를 판정한다. "예"(발전 요구 있음)인 경우에는 스텝 S3으로 진행하고, "아니오"(발전 요구 없음)인 경우에는 스텝 S4로 진행한다.

여기서, 「운전자로부터의 발전 요구」란, 예를 들어, 차 내의 인스트루먼트 패널 등에 설치된 「발전 요구 스위치」를, 운전자가 조작하여, 그 스위치를 ON으로 한 경우이다. 이 정보는, 예를 들어, 하이브리드 컨트롤 모듈(21)에 입력된다.

스텝 S3에서는, 스텝 S2에서의 「발전 요구 있음」이라는 판정에 이어서, 운전자로부터의 요구 발전 전력이 소정값보다도 큰지 여부를 판정한다. "예"(요구 발전 전력>소정값)인 경우에는 스텝 S12로 진행하고, "아니오"(요구 발전 전력≤소정값)인 경우에는 스텝 S13으로 진행한다.

여기서, 「운전자로부터의 요구 발전 전력」이란, 예를 들어, 상기 「발전 요구 스위치」와 함께 설치되어 있는 다이얼을, 운전자가 조작하여, 그 다이얼의 위치에 따라 요구 발전 전력이 설정된다. 이 정보는, 예를 들어, 하이브리드 컨트롤 모듈(21)에 입력된다. 또한, 그 다이얼 외에, 「대」나 「소」 등의 복수단의 전환에 의한 것이어도 된다. 요컨대, 요구 발전 전력을 설정할 수 있는 것이면 된다.

또한, 「소정값」이란, 후술하는 스텝 S10의 「소정값」과 마찬가지이다.

스텝 S4에서는, 스텝 S2에서의 「발전 요구 없음」이라는 판정에 이어서, 셀렉트 레버에 대한 운전자의 셀렉트 조작에 의해, P 레인지로부터 D 레인지로 전환되었는지 여부를 판정한다. "예"(P→D 셀렉트이다)인 경우에는 스텝 S18로 진행하고, "아니오"(P→D 셀렉트가 아니다)인 경우에는 스텝 S5로 진행한다.

여기서, P 레인지나 D 레인지 등은, 셀렉트 레버의 위치를 검출하는 인히비터 스위치(77)로부터의 정보(P 레인지, D 레인지, N 레인지, R 레인지 등)를 취득한다. 예를 들어, 금회의 처리에서 P 레인지이며, 다음번의 처리에서 D 레인지로 전환된 경우에, 「P→D 셀렉트이다」고 판정된다.

스텝 S5에서는, 스텝 S4에서의 「P→D 셀렉트가 아니다」라는 판정에 이어서, 배터리 SOC가 제1 용량 역치 미만인지 여부를 판정한다. "예"(배터리 SOC<제1 용량 역치, 배터리 용량(배터리 SOC) 부족 시)인 경우에는 스텝 S6으로 진행하고, "아니오"(배터리 SOC≥제1 용량 역치, 배터리 용량(배터리 SOC) 충족 시)인 경우에는 스텝 S18로 진행한다.

여기서, 「배터리 SOC」란, 강전 배터리(3)의 배터리 용량(충전 용량)이며, 배터리 SOC 센서(78)에 의해 배터리 SOC 정보를 취득한다.

또한, 「제1 용량 역치」란, EV 발진에 필요한 전력을 확보하는 강전 배터리(3)의 관리상, 배터리 SOC 요구(충전 요구)의 유무를 구분하는 역치이다. 또한, 이 「제1 용량 역치」는, 강전 배터리(3)의 수명에 악영향을 줄 만큼 낮은 배터리 SOC 영역을 사용하지 않는 것도 고려하여, 배터리 SOC 요구(충전 요구)의 유무를 구분해도 된다. 또한, 이 「제1 용량 역치」는, 예를 들어, 배터리 SOC가 50％이다.

스텝 S6에서는, 스텝 S5에서의 「배터리 SOC<제1 용량 역치」라는 판정에 이어서, 노면 구배를 검지했는지 여부를 판정한다. "예"(노면 구배를 검지한(구배로인))인 경우에는 스텝 S13으로 진행하고, "아니오"(노면 구배를 검지하지 않은(구배로가 아닌))인 경우에는 스텝 S7로 진행한다.

여기서, 「노면 구배」란, 하이브리드 차량이 정차하고 있는 도로의 구배인 전후 구배 θ[rad]이며, 예를 들어, 노면 구배 센서(79)에 의해 검지된다. 또한, 노면 구배 센서(79)가 아니라, 전후 G 센서로부터 노면 구배를 추정해도 된다.

스텝 S7에서는, 스텝 S6에서의 「노면 구배를 검지하지 않는다」라는 판정에 이어서, 브레이크 스위치(80)가 ON인지 OFF인지를 판정한다. "예"(브레이크 스위치 ON)인 경우에는 스텝 S9로 진행하고, "아니오"(브레이크 스위치 OFF)인 경우에는 스텝 S8로 진행한다.

스텝 S8에서는, 스텝 S7에서의 「브레이크 스위치 OFF」라는 판정에 이어서, 셀렉트 레버에 대한 운전자의 셀렉트 조작에 의해, P 레인지(파킹 레인지)가 선택되어 있는지 여부를 판정한다. "예"(P 레인지)인 경우에는 스텝 S9로 진행하고, "아니오"(N, D 레인지 등)인 경우에는 스텝 S13으로 진행한다.

여기서, 「P 레인지」인지 여부는, 인히비터 스위치(77)로부터의 정보(P 레인지, D 레인지, N 레인지, R 레인지 등)를 취득한다.

스텝 S9에서는, 스텝 S7에서의 「브레이크 스위치 ON」이라는 판정, 또는, 스텝 S8에서의 「P 레인지」라는 판정에 이어서, 배터리 SOC가 제2 용량 역치 미만인지 여부를 판정한다. "예"(배터리 SOC<제2 용량 역치)인 경우에는 스텝 S10으로 진행하고, "아니오"(배터리 SOC≥제2 용량 역치)인 경우에는 스텝 S11로 진행한다.

여기서, 「배터리 SOC」는, 전술한 바와 같다.

또한, 「제2 용량 역치」란, 배터리 SOC 요구가 있고, 이 요구 레벨이 높은지 낮은지를 구분하는 역치이다. 바꿔 말하면, 요구 레벨이 급속 충전인지 여부를 구분하는 역치이다. 또한, 이 「제2 용량 역치」는, 예를 들어, 배터리 SOC가 45％이다.

스텝 S10에서는, 스텝 S9에서의 「배터리 SOC<제2 용량 역치」라는 판정에 이어서, 제2 모터 제너레이터(MG2)의 MG2 발전 가능 전력이 소정값보다 큰지 여부를 판정한다. "예"인 경우(MG2 발전 가능 전력>소정값)에는 스텝 S14로 진행하고, "아니오"인 경우(MG2 발전 가능 전력≤소정값)에는 스텝 S15로 진행한다.

여기서, 「MG2 발전 가능 전력」이란, 제2 모터 제너레이터(MG2)의 발전 가능 전력이다. 이 MG2 발전 가능 전력은, 예를 들어, 제2 모터 제너레이터(MG2)의 MG2 온도 센서(81)에 의해 MG2 온도 정보를 취득하고, 이 MG2 온도에서 결정된다. 즉, MG2 온도가 높을수록, MG2 발전 가능 전력이 작아지고, MG2 온도가 낮을수록MG2 발전 가능 전력이 커진다.

또한, 「소정값」이란, 제2 모터 제너레이터(MG2)가, 연속하여 소정 시간, 발전을 행하는 것이 가능한 값으로 설정되는 것이다. 이 값은, 제2 모터 제너레이터(MG2)의 성능에 따라 설정되는데, 예를 들어, 15kW이다.

스텝 S11에서는, 스텝 S9에서의 「배터리 SOC≥제2 용량 역치」라는 판정에 이어서, 제2 모터 제너레이터(MG2)의 MG2 발전 가능 전력이 소정값보다 큰지 여부를 판정한다. "예"인 경우(MG2 발전 가능 전력>소정값)에는 스텝 S16으로 진행하고, "아니오"인 경우(MG2 발전 가능 전력≤소정값)에는 스텝 S17로 진행한다.

여기서, 「MG2 발전 가능 전력」 및 「소정값」은, 전술한 바와 같다.

스텝 S12에서는, 스텝 S3에서의 「요구 발전 전력>소정값」이라는 판정에 이어서, 정차중에, 내연 기관(ICE)에 의해 제1 모터 제너레이터(MG1)로 발전하는 MG1 아이들 발전을 실행하고, 종료로 진행한다. 또한, 「EV-ICEgen」의 변속단으로 전환된 후에, 운전자로부터의 요구 발전 전력에 따른 MG1 아이들 발전(MG1 발전)을 실행한다.

여기서, MG1 아이들 발전 시의 내연 기관(ICE)의 운전점은, 발전 전력, 발전 효율, 음진을 고려하여 결정한다. 그러나, 발전 효율을 우선하여 엔진 회전수를 결정하면, 음진이 커져 운전자에게 위화감을 주는 경우가 있다. 이 때문에, 이러한 경우에는, 발전 효율보다도 음진을 우선하여, ICE 회전수(엔진 회전수)를 낮추어서 ICE 토크를 높인다.

스텝 S13에서는, 스텝 S3에서의 「요구 발전 전력≤소정값」이라는 판정, 또는, 스텝 S6에서의 「노면 구배를 검지했다」라는 판정, 또는, 스텝 S8에서의 「N, D 레인지 등」이라는 판정에 이어서, 정차중에, 내연 기관(ICE)에 의해 제2 모터 제너레이터(MG2)로 발전하는 MG2 아이들 발전을 실행하고, 종료로 진행한다. 또한, 「EV1st ICE-」의 변속단으로 전환된 후에, MG2 아이들 발전(MG2 발전)을 실행한다.

스텝 S14에서는, 스텝 S10에서의 「MG2 발전 가능 전력>소정값」이라는 판정에 이어서, 정차중에, MG1 아이들 발전에 MG2 아이들 발전(예를 들어, 15kW로 발전)을 더한 더블 아이들 발전(더블 발전(제한 없음))을 실행하고, 종료로 진행한다. 또한, 「EV-ICEgen」의 변속단으로 전환된 후에, 더블 아이들 발전을 실행한다.

스텝 S15에서는, 스텝 S10에서의 「MG2 발전 가능 전력≤소정값」이라는 판정에 이어서, MG1 아이들 발전에 MG2 아이들 발전을 제한한 MG2 아이들 제한 발전(예를 들어, 5kW로 발전)을 추가한 더블 아이들 제한 발전(더블 발전(제한 있음))을 실행하고, 종료로 진행한다. 즉, 스텝 S10에서의 「MG2 발전 가능 전력≤소정값」이라는 판정에 의해, MG2 아이들 발전이 제한된다. 또한, 「EV-ICEgen」의 변속단으로 전환된 후에, 더블 아이들 제한 발전을 실행한다.

스텝 S16에서는, 스텝 S11에서의 「MG2 발전 가능 전력>소정값」이라는 판정에 이어서, 스텝 S13과 마찬가지로, 정차중에, MG2 아이들 발전을 실행하고, 종료로 진행한다. 또한, 「EV1st ICE-」의 변속단으로 전환된 후에, MG2 아이들 발전을 실행한다.

스텝 S17에서는, 스텝 S11에서의 「MG2 발전 가능 전력≤소정값」이라는 판정에 이어서, 스텝 S12와 마찬가지로, 정차중에, MG1 아이들 발전을 실행하고, 종료로 진행한다. 즉, 스텝 S11에서의 「MG2 발전 가능 전력≤소정값」이라는 판정에 의해, MG2 아이들 발전이 제한되기 때문에, 제2 모터 제너레이터(MG2)를 발전에 사용하지 않는다. 또한, 「EV-ICEgen」의 변속단으로 전환된 후에, MG1 아이들 발전을 실행한다.

스텝 S18에서는, 스텝 S4에서의 「P→D 셀렉트이다」라는 판정, 또는, 스텝 S5에서의 「배터리 SOC≥제1 용량 역치」라는 판정에 이어서, 제1 모터 제너레이터(MG1)로든 제2 모터 제너레이터(MG2)로든 발전을 실행하지 않고, 종료로 진행한다. 또한, 스텝 S18에서는, 제1 모터 제너레이터(MG1)가 구동륜(19)에 기계적으로 결합한 상태라면, 결합한 채로 한다. 한편, 제1 모터 제너레이터(MG1)가 구동륜(19)에 기계적으로 결합하고 있지 않으면, 결합하도록 제3 걸림 결합 클러치(C3)를 체결하는 클러치 재체결을 실시한다. 이것은, EV 발진(모터 발진) 요구에 대비하기 위해서이다.

이어서, 작용을 설명한다.

실시예 1의 하이브리드 차량의 발전 제어 장치에 있어서의 작용을, 「발전 제어 처리 작용」, 「발전 제어의 특징 작용」으로 나누어서 설명한다.

[발전 제어 처리 작용]

이하, 도 5에 도시하는 흐름도에 기초하여, 발전 제어 처리 작용을, 「MG1 아이들 발전을 실행할 때의 발전 제어 처리 작용」과, 「MG2 아이들 발전을 실행할 때의 발전 제어 처리 작용」과, 「더블 아이들 발전을 실행할 때의 발전 제어 처리 작용」과, 「더블 아이들 제한 발전을 실행할 때의 발전 제어 처리 작용」으로 나누어서 설명한다. 또한, 어느 제어 처리 작용에 있어서도, 하이브리드 차량이 정차중이라고 판정될 때까지는, 도 5의 흐름도에 있어서, 스텝 S1이 반복된다. 그리고, 어느 제어 처리 작용에 있어서도, 스텝 S1에 있어서 차량 정차중이라고 판정되면, 스텝 S1로부터 스텝 S2로 진행하는 흐름은 마찬가지이다.

(MG1 아이들 발전을 실행할 때의 발전 제어 처리 작용)

먼저, 도 5의 흐름도에 기초하여, MG1 아이들 발전을 실행할 때의 발전 제어 처리 작용을 설명하고, 이어서, 도 6의 타임차트 동작예에 기초하여, MG1 아이들 발전을 실행할 때의 발전 제어 처리 구성의 각 스텝에 대하여 설명한다.

차량이 정차중이며, 「운전자로부터의 발전 요구 있음」이라고 판정되면, 도 5의 흐름도에 있어서, 개시→스텝 S1→스텝 S2→스텝 S3으로 진행한다. 스텝 S3에서는, 운전자로부터의 요구 발전 전력이 소정값보다도 큰지(요구 발전 전력>소정값인지) 여부가 판정된다. 스텝 S3에 있어서 「요구 발전 전력>소정값」이라고 판정되면, 스텝 S3으로부터 스텝 S12로 진행한다. 그리고, 스텝 S12에서는, 운전자로부터의 요구 발전 전력에 따른 MG1 아이들 발전이 실행된다. 즉, MG1 아이들 발전을 실행할 때의 발전 제어는, 도 5의 흐름도에 있어서, 개시→스텝 S1→스텝 S2→스텝 S3→스텝 S12→종료로 진행하는 흐름이다.

이어서, 차량이 정차중이며, 「운전자로부터의 발전 요구 없음」이라고 판정되면, 도 5의 흐름도에 있어서, 개시→스텝 S1→스텝 S2→스텝 S4로 진행한다. 스텝 S4에서는, 운전자의 셀렉트 조작에 의해, P 레인지로부터 D 레인지로 전환되었는지 여부가 판정된다. 스텝 S4에 있어서 「P→D 셀렉트가 아니다」고 판정되면, 스텝 S5로 진행한다. 스텝 S5에서는, 배터리 SOC가 제1 용량 역치 미만(배터리 SOC<제1 용량 역치)인지 여부가 판정된다. 스텝 S5에 있어서 「배터리 SOC<제1 용량 역치」라고 판정되면, 스텝 S6으로 진행한다.

또한, 스텝 S6에서는, 노면 구배를 검지했는지 여부가 판정된다. 스텝 S6에 있어서 「노면 구배를 검지하지 못했다」고 판정되면, 스텝 S6으로부터 스텝 S7로 진행한다. 스텝 S7에서는, 브레이크 스위치가 ON인지 OFF인지가 판정된다. 스텝 S7에 있어서 「브레이크 스위치 ON」이라고 판정되면, 스텝 S7로부터 스텝 S9로 진행한다.

한편, 스텝 S7에 있어서 「브레이크 스위치 OFF」라고 판정되면, 스텝 S7로부터 스텝 S8로 진행한다. 스텝 S8에서는, 레인지가 P 레인지인지 여부가 판정된다. 스텝 S8에 있어서 「P 레인지」라고 판정되면, 스텝 S8로부터 스텝 S9로 진행한다. 즉, 스텝 S7에 있어서 「브레이크 스위치 ON」이라고 판정되거나 또는 스텝 S8에 있어서 「P 레인지」라고 판정되면, 스텝 S7 또는 스텝 S8로부터 스텝 S9로 진행한다.

또한, 스텝 S9에서는, 배터리 SOC가 제2 용량 역치 미만(배터리 SOC<제2 용량 역치)인지 여부가 판정된다. 스텝 S9에 있어서 「배터리 SOC≥제2 용량 역치」라고 판정되면, 스텝 S11로 진행한다. 스텝 S11에서는, MG2 발전 가능 전력이 소정값보다 큰지(MG2 발전 가능 전력>소정값인지) 여부가 판정된다. 스텝 S11에 있어서 「MG2 발전 가능 전력≤소정값」이라고 판정되면, 스텝 S11로부터 스텝 S17로 진행한다. 그리고, 스텝 S17에서는, MG1 아이들 발전이 실행된다. 즉, MG1 아이들 발전을 실행할 때의 발전 제어는, 도 5의 흐름도에 있어서, 개시→스텝 S1→스텝 S2→스텝 S4→스텝 S5→스텝 S6→스텝 S7→(스텝 S8→)스텝 S9 →스텝 S11→스텝 S17→종료로 진행하는 흐름이다.

이어서, 도 6의 타임차트에 나타내는 동작예에 기초하여, 각 시각에 대하여 설명한다. 이하, 도 6의 타임차트에 기초하여, 「운전자로부터의 발전 요구 없음」이라고 판정되는 경우에 있어서의 MG1 아이들 발전을 실행할 때의 발전 제어 처리 구성의 각 스텝에 대하여 설명한다. 또한, 도 6의 전제 조건으로서, 「노면 구배를 검지하지 못한다」고 판정되고, 「브레이크 스위치 OFF」라고 판정되고, 「MG2 발전 가능 전력≤소정값」이라고 판정되는 것으로 한다.

시각 t1보다 전에 있어서, 도 6에 도시한 바와 같이, 하이브리드 차량은 감속중이며, 시각 t1인 때, 도 6에 도시한 바와 같이, 회전수가 제로로 된다. 계속해서, 시각 t1부터 시각 t2까지의 사이에, 차량이 정차중인지 여부가 판정된다. 계속해서, 시각 t2인 때, 차량이 정차 중이라고 판정된다. 즉, 시각 t2가 될 때까지는, 도 5의 흐름도에 있어서, 스텝 S1의 반복에 상당한다.

또한, 시각 t2인 때, 도 6에 도시한 바와 같이, 「제2 용량 역치≤배터리 SOC<제1 용량 역치」이며, 「D 레인지」로부터 「P 레인지」로 전환되어 있다. 즉, 시각 t2인 때는, 도 5의 흐름도에 있어서, 개시→스텝 S1→스텝 S2→스텝 S4→스텝 S5→스텝 S6→스텝 S7→스텝 S8→스텝 S9→스텝 S11→스텝 S17에 상당한다. 또한, 「브레이크 스위치 ON」이라고 판정되는 경우, 도 5의 흐름도에 있어서, 스텝 S7→스텝 S9에 상당한다.

그리고, 시각 t2인 때부터, MG1 아이들 발전을 실행하기 위해서, 시각 t2보다 전의 변속단 「EV1st ICE-」으로부터 도 7에 도시하는 「EV-ICEgen」로 전환된다. 즉, 변속단 「EV-ICEgen」의 경우, 도 7에 도시한 바와 같이, 내연 기관(ICE)으로부터 제1 모터 제너레이터(MG1)로 향하는 동력 전달 경로 상에 하나의 제1 걸림 결합 클러치(C1)(Left)가 존재한다. 이 때문에, 처음에, 시각 t2인 때, 도 6에 도시한 바와 같이, 내연 기관(ICE) 등의 토크가 제로에서 제3 걸림 결합 클러치(C3)를 해방(「Left」→「N」)하는 클러치 재체결이 실시된다. 계속해서, 시각 t2부터 시각 t3까지의 사이에서는, 시각 t2로부터 제2 모터 제너레이터(MG2)를 스타터 모터로 하여 내연 기관(ICE)이 MG2 시동된다. 계속해서, 내연 기관(ICE)이 시동된 후, 제1 모터 제너레이터(MG1)를 구동시켜, 제1 걸림 결합 클러치(C1)를 회전 동기 상태로 한다. 계속해서, 시각 t3인 때, 도 6에 도시한 바와 같이, 회전 동기 상태에서 제1 걸림 결합 클러치(C1)를 체결(「N」→「Left」)하는 클러치 재체결이 실시된다.

이에 의해, 도 6에 도시한 바와 같이, 「EV-ICEgen」의 변속단에서, 시각 t3보다 약간 지연되어, MG1 아이들 발전이 실행(개시)된다.

이때의 「EV-ICEgen」의 변속단이 선택되었을 때의 다단 기어 변속기(1)에 있어서의 내연 기관(ICE)의 ICE 토크(내연 기관(ICE)의 토크)의 흐름을, 도 7에 기초하여 설명한다. 「EV-ICEgen」의 변속단에서는, 제1 걸림 결합 클러치(C1)가 「Left」위치이며, 제2 걸림 결합 클러치(C2)가 「N」위치이며, 제3 걸림 결합 클러치(C3)가 「N」위치이다. 따라서, ICE 토크는, 내연 기관(ICE)으로부터 제1 축(11)→제1 기어(101)→제11 기어(111)→제4 축(14)→제13 기어(113)→제4 기어(104)→제2 축(12)→제1 모터 제너레이터(MG1)로 흐른다. 즉, 정차중에 제1 모터 제너레이터(MG1)와 구동륜(19)을 분리하고, 제1 모터 제너레이터(MG1)와 내연 기관(ICE)을 결합하고, ICE 토크에 의해 MG1 아이들 발전이 실행된다.

시각 t3부터 시각 t4까지의 사이, MG1 아이들 발전에 의해, 배터리 SOC가 서서히 증가된다.

시각 t4인 때, 도 6에 도시한 바와 같이, 「P 레인지」로부터 「D 레인지」로 전환되고, MG1 아이들 발전이 종료된다. 즉, 시각 t2인 때부터 시각 t4의 직전까지의 사이, 도 5의 흐름도에 있어서, 개시→스텝 S1→스텝 S2→스텝 S4→스텝 S5→스텝 S6→스텝 S7→스텝 S8→스텝 S9→스텝 S11→스텝 S17→종료의 반복에 상당한다. 또한, 시각 t4인 때가, 도 5의 흐름도에 있어서, 스텝 S1→스텝 S2→스텝 S4→스텝 S18에 상당한다.

또한, 시각 t4인 때, 재발진(EV 발진)에 대비하기 위하여 걸림 결합 클러치(C1, C3)의 재체결이 실시되어, 「EV-ICEgen」으로부터 「EV1st ICE-」로 전환된다. 먼저, 도 6에 도시한 바와 같이, ICE 토크(클러치 전달 토크)를 저하시키고, ICE 토크가 제로인 때, 제1 걸림 결합 클러치(C1)를 해방(「Left」→「N」)하는 클러치 재체결이 실시된다. 계속해서, 시각 t4부터 시각 t5까지의 사이, 내연 기관(ICE)을 정지시킴과 함께, 제1 모터 제너레이터(MG1)의 회전수를 구동륜(19)의 회전수에 동기시킨다. 즉, 제1 모터 제너레이터(MG1)를 정지시킨다. 계속해서, 시각 t5인 때, 회전 동기 상태에서, 제3 걸림 결합 클러치(C3)를 체결(「N」→「Left」)하는 클러치 재체결이 실시된다. 즉, 제3 걸림 결합 클러치(C3)를 발진용의 위치로 하여, 발진 요구에 대비한다. 그리고, 시각 t6에 있어서, 변속단 「EV1st ICE-」에 있어서, 하이브리드 차량이 EV 발진한다. 또한, 시각 t2 내지 시각 t5에 있어서, 제2 모터 제너레이터(MG2)는 회전하고 있지만, 이것은 내연 기관(ICE)의 회전에 의한 것이며, 「MG2 발전 가능 전력≤소정값」에 의해, MG2 아이들 발전이 제한되기 때문에, 제2 모터 제너레이터(MG2)를 발전에 사용하지 않는다.

(MG2 아이들 발전을 실행할 때의 제어 처리 작용)

먼저, 도 5의 흐름도에 기초하여, MG2 아이들 발전을 실행할 때의 발전 제어 처리 작용을 설명하고, 이어서, 도 8의 타임차트 동작예에 기초하여, MG2 아이들 발전을 실행할 때의 발전 제어 처리 구성의 각 스텝에 대하여 설명한다.

차량이 정차중이며, 「운전자로부터의 발전 요구 있음」이라고 판정되면, 도 5의 흐름도에 있어서, 개시→스텝 S1→스텝 S2→스텝 S3으로 진행한다. 스텝 S3에서는, 운전자로부터의 요구 발전 전력이 소정값보다도 큰지(요구 발전 전력>소정값인지) 여부가 판정된다. 스텝 S3에 있어서 「요구 발전 전력≤소정값」이라고 판정되면, 스텝 S3으로부터 스텝 S13으로 진행한다. 그리고, 스텝 S13에서는, MG2 아이들 발전이 실행된다. 즉, MG2 아이들 발전을 실행할 때의 발전 제어는, 도 5의 흐름도에 있어서, 개시→스텝 S1→스텝 S2→스텝 S3→스텝 S13→종료로 진행하는 흐름이다.

이어서, 차량이 정차중이며, 「운전자로부터의 발전 요구 없음」이라고 판정되면, 도 5의 흐름도에 있어서, 개시→스텝 S1→스텝 S2→스텝 S4로 진행한다. 여기서, 스텝 S4로부터 스텝 S6으로 진행하는 흐름은, 「MG1 아이들 발전을 실행할 때의 발전 제어 처리 작용」과 동일하기 때문에 설명을 생략한다.

또한, 스텝 S6에서는, 노면 구배를 검지했는지 여부가 판정된다. 스텝 S6에 있어서 「노면 구배를 검지했다」고 판정되면, 스텝 S6으로부터 스텝 S13으로 진행한다. 즉, MG2 아이들 발전을 실행할 때의 발전 제어는, 도 5의 흐름도에 있어서, 개시→스텝 S1→스텝 S2→스텝 S4→스텝 S5→스텝 S6→스텝 S13→종료로 진행하는 흐름이다.

한편, 스텝 S6에 있어서 「노면 구배를 검지하지 못했다」고 판정되면, 스텝 S6으로부터 스텝 S7로 진행한다. 스텝 S7에서는, 브레이크 스위치가 ON인지 OFF인지가 판정된다. 스텝 S7에 있어서 「브레이크 스위치 OFF」라고 판정되면, 스텝 S7로부터 스텝 S8로 진행한다. 스텝 S8에서는, 레인지가 P 레인지인지 여부가 판정된다. 스텝 S8에 있어서 「N, D 레인지 등」이라고 판정되면, 스텝 S8로부터 스텝 S13으로 진행한다. 즉, 스텝 S7에 있어서 「브레이크 스위치 OFF」라고 판정됨과 함께, 스텝 S8에 있어서 「N, D 레인지 등」이라고 판정되면, 스텝 S8로부터 스텝 S13으로 진행한다. 이 때문에, MG2 아이들 발전을 실행할 때의 발전 제어는, 도 5의 흐름도에 있어서, 개시→스텝 S1→스텝 S2→스텝 S4→스텝 S5→스텝 S6→스텝 S7→스텝 S8→스텝 S13→종료로 진행하는 흐름이다.

계속해서, 스텝 S7에 있어서 「브레이크 스위치 ON」이라고 판정되거나 또는 스텝 S8에 있어서 「P 레인지」라고 판정되면, 스텝 S7 또는 스텝 S8로부터 스텝 S9로 진행한다. 여기서, 스텝 S7 또는 스텝 S8부터 스텝 S11까지 진행하는 흐름은, 「MG1 아이들 발전을 실행할 때의 발전 제어 처리 작용」과 동일하기 때문에 설명을 생략한다.

또한, 스텝 S11에서는, MG2 발전 가능 전력이 소정값보다 큰지(MG2 발전 가능 전력>소정값인지) 여부가 판정된다. 스텝 S11에 있어서 「MG2 발전 가능 전력>소정값」이라고 판정되면, 스텝 S11로부터 스텝 S16으로 진행한다. 그리고, 스텝 S16에서는, MG2 아이들 발전이 실행된다. 즉, MG2 아이들 발전을 실행할 때의 발전 제어는, 도 5의 흐름도에 있어서, 개시→스텝 S1→스텝 S2→스텝 S4→스텝 S5→스텝 S6→스텝 S7→(스텝 S8→)스텝 S9 →스텝 S11→스텝 S16→종료로 진행하는 흐름이다.

이어서, 도 8의 타임차트에 나타내는 동작예에 기초하여, 각 시각에 대하여 설명한다. 이하, 도 8의 타임차트에 기초하여, 「운전자로부터의 발전 요구 없음」이라고 판정되는 경우에 있어서의 MG2 아이들 발전 제어 처리 구성의 각 스텝에 대하여 설명한다. 또한, 도 8의 전제 조건으로서, 「노면 구배를 검지했다」고 판정되는 것으로 한다.

먼저, 시각 t12가 될 때까지는, 도 6의 타임차트 시각 t2가 될 때까지의 설명과 동일하기 때문에 설명을 생략한다.

시각 t12인 때, 도 8에 도시한 바와 같이, 「배터리 SOC<제1 용량 역치」이다. 즉, 시각 t12는, 도 5의 흐름도에 있어서, 개시→스텝 S1→스텝 S2→스텝 S4→스텝 S5→스텝 S6→스텝 S13에 상당한다. 또한, 도 8에 도시한 바와 같이, 「D 레인지」라는 판정이 계속되어 있기 때문에, 「브레이크 스위치 OFF」라는 판정이 계속됨과 함께, 「노면 구배를 검지하지 못했다」고 판정되는 경우에는, 도 5의 흐름도에 있어서, 스텝 S6→스텝 S7→스텝 S8→스텝 S13에 상당한다.

그리고, 시각 t12인 때부터, MG2 아이들 발전을 실행하기 위해서, 시각 t12부터 시각 t13까지의 사이에서는, 제2 모터 제너레이터(MG2)를 스타터 모터로 하여 내연 기관(ICE)이 MG2 시동된다. 또한, 정차중이라고 판정된 때에는, 변속단 「EV1st ICE-」이기 때문에, 변속단은 전환되지 않고, 동일한 변속단이 유지된다.

이에 의해, 도 8 및 도 9에 도시한 바와 같이, 「EV1st ICE-」의 변속단에서, 시각 t13보다 약간 지연되어, MG2 아이들 발전이 실행(개시)된다.

이때의 「EV1st ICE-」의 변속단이 선택되었을 때의 다단 기어 변속기(1)에 있어서의 내연 기관(ICE)의 ICE 토크의 흐름을, 도 9에 기초하여 설명한다. 「EV1st ICE-」의 변속단에서는, 제1 걸림 결합 클러치(C1)가 「N」위치이며, 제2 걸림 결합 클러치(C2)가 「N」위치이며, 제3 걸림 결합 클러치(C3)가 「Left」위치이다. 따라서, ICE 토크는, 내연 기관(ICE)으로부터 제1 축(11)→제1 기어(101)→제11 기어(111)→제14 기어(114)→제15 기어(115)→제6 축(16)→제2 모터 제너레이터(MG2)로 흐른다. 즉, 제1 모터 제너레이터(MG1)가 구동륜(19)에 기계적으로 결합한 채이다.

시각 t13부터 시각 t14까지의 사이, MG2 아이들 발전에 의해, 배터리 SOC가 서서히 증가된다.

시각 t14인 때, 도 8에 도시한 바와 같이, 배터리 SOC가 제1 용량 역치 이상(배터리 SOC≥제1 용량 역치)이 되고, MG2 아이들 발전이 종료된다. 즉, 시각 t12인 때부터 「배터리 SOC≥제1 용량 역치」가 되는 시각 t14의 직전까지의 사이, 도 5의 흐름도에 있어서, 개시→스텝 S1→스텝 S2→스텝 S4→스텝 S5→스텝 S6→스텝 S13→종료의 반복에 상당한다. 또한, 시각 t14인 때가, 도 5의 흐름도에 있어서, 스텝 S1→스텝 S2→스텝 S4→스텝 S5→스텝 S18에 상당한다.

또한, 시각 t14인 때, 및 시각 t14부터 시각 t15까지의 사이는, 이미 재발진(EV 발진)하기 위한 변속단 「EV1st ICE-」이기 때문에, 변속단은 전환되지 않고, 동일한 변속단이 유지된다. 그리고, 시각 t16에 있어서, 변속단 「EV1st ICE-」에서, 하이브리드 차량이 EV 발진한다.

(더블 아이들 발전을 실행할 때의 발전 제어 처리 작용)

먼저, 도 5의 흐름도에 기초하여, 더블 아이들 발전을 실행할 때의 발전 제어 처리 작용을 설명하고, 이어서, 도 10의 타임차트 동작예에 기초하여, 더블 아이들 발전을 실행할 때의 발전 제어 처리 구성의 각 스텝에 대하여 설명한다.

차량이 정차중이며, 「운전자로부터의 발전 요구 없음」이라고 판정되면, 도 5의 흐름도에 있어서, 개시→스텝 S1→스텝 S2→스텝 S4로 진행한다. 여기서, 스텝 S4부터 스텝 S9까지 진행하는 흐름은, 「MG1 아이들 발전을 실행할 때의 발전 제어 처리 작용」과 동일하기 때문에 설명을 생략한다.

또한, 스텝 S9에서는, 배터리 SOC가 제2 용량 역치 미만(배터리 SOC<제2 용량 역치)인지 여부가 판정된다. 스텝 S9에 있어서 「배터리 SOC<제2 용량 역치」라고 판정되면, 스텝 S10으로 진행한다. 스텝 S10에서는, MG2 발전 가능 전력이 소정값보다 큰지(MG2 발전 가능 전력>소정값인지) 여부가 판정된다. 스텝 S10에 있어서, 「MG2 발전 가능 전력>소정값」이라고 판정되면, 스텝 S10으로부터 스텝 S14로 진행한다. 그리고, 스텝 S14에서는, 더블 아이들 발전이 실행된다. 즉, 더블 아이들 발전을 실행할 때의 발전 제어는, 도 5의 흐름도에 있어서, 개시→스텝 S1→스텝 S2→스텝 S4→스텝 S5→스텝 S6→스텝 S7→(스텝 S8→)스텝 S9 →스텝 S10→스텝 S14→종료로 진행하는 흐름이다.

이어서, 도 10의 타임차트에 나타내는 동작예에 기초하여, 각 시각에 대하여 설명한다. 이하, 도 10의 타임차트에 기초하여, 「운전자로부터의 발전 요구 없음」이라고 판정되는 경우에 있어서의 더블 아이들 발전을 실행할 때의 발전 제어 처리 구성의 각 스텝에 대하여 설명한다. 또한, 도 10의 전제 조건으로서, 「노면 구배를 검지하지 못했다」고 판정되고, 「브레이크 스위치 OFF」라고 판정되고, 「MG2 발전 가능 전력>소정값」이라고 판정되는 것으로 한다.

먼저, 시각 t22가 될 때까지는, 도 6의 타임차트 시각 t2가 될 때까지의 설명과 동일하기 때문에 설명을 생략한다.

시각 t22인 때, 도 10에 도시한 바와 같이, 「배터리 SOC<제1 용량 역치」이며, 「배터리 SOC<제2 용량 역치」이며, 「D 레인지」로부터 「P 레인지」로 전환되어 있다. 즉, 시각 t22는, 도 5의 흐름도에 있어서, 개시→스텝 S1→스텝 S2→스텝 S4→스텝 S5→스텝 S6→스텝 S7→스텝 S8→스텝 S9→스텝 S10→스텝 S14에 상당한다. 또한, 「브레이크 스위치 ON」이라고 판정되는 경우, 도 5의 흐름도에 있어서, 스텝 S7→스텝 S9에 상당한다.

그리고, 시각 t22인 때부터, 더블 아이들 발전을 실행하기 위해서, 시각 t22보다 전의 변속단 「EV1st ICE-」으로부터 도 11에 도시하는 「EV-ICEgen」로 전환한다. 즉, 변속단 「EV-ICEgen」의 경우, 도 11에 도시한 바와 같이, 내연 기관(ICE)으로부터 제1 모터 제너레이터(MG1)로 향하는 동력 전달 경로 상에 하나의 제1 걸림 결합 클러치(C1)(Left)가 존재한다(도 7과 마찬가지). 여기서, 이 변속단으로 전환에 관한 설명은, 「MG1 아이들 발전을 실행할 때의 발전 제어 처리 작용」과 동일하며, 도 10의 시각 t22인 때부터 시각 t23인 때까지는, 도 6의 타임차트 시각 t2인 때부터 시각 t3인 때까지의 설명과 동일하기 때문에 설명을 생략한다. 또한, 더블 아이들 발전을 위해서, MG1 아이들 발전 시보다도 회전 동기의 회전수가 크게 되어 있다.

이에 의해, 도 10 및 도 11에 도시한 바와 같이, 「EV-ICEgen」의 변속단에서, 시각 t23보다 약간 지연되어, MG1 아이들 발전에 MG2 아이들 발전을 더한 더블 아이들 발전이 실행(개시)된다.

이때의 「EV-ICEgen」의 변속단이 선택되었을 때의 다단 기어 변속기(1)에 있어서의 내연 기관(ICE)의 ICE 토크의 흐름을, 도 11에 기초하여 설명한다. 「EV-ICEgen」의 변속단에서는, 제1 걸림 결합 클러치(C1)가 「Left」위치이며, 제2 걸림 결합 클러치(C2)가 「N」위치이며, 제3 걸림 결합 클러치(C3)가 「N」위치이다. 따라서, ICE 토크의 일부는, 내연 기관(ICE)으로부터 제1 축(11)→제1 기어(101)→제11 기어(111)→제4 축(14)→제13 기어(113)→제4 기어(104)→제2 축(12)→제1 모터 제너레이터(MG1)로 흐른다. 즉, 정차중에 제1 모터 제너레이터(MG1)와 구동륜(19)을 분리하고, 제1 모터 제너레이터(MG1)와 내연 기관(ICE)을 결합하고, ICE 토크에 의해 MG1 아이들 발전이 실행된다. 또한, ICE 토크의 일부는, 내연 기관(ICE)으로부터 제1 축(11)→제1 기어(101)→제11 기어(111)→제14 기어(114)→제15 기어(115)→제6 축(16)→제2 모터 제너레이터(MG2)로 흐른다.

시각 t23부터 시각 t24까지의 사이, 더블 아이들 발전에 의해, 배터리 SOC가 서서히 증가된다. 또한, 더블 아이들 발전을 위해서, MG1 아이들 발전 시보다도 내연 기관(ICE)의 토크가 크게 되어 있다.

시각 t24인 때, 도 10에 도시한 바와 같이, 「P 레인지」로부터 「D 레인지」로 전환되고, 더블 아이들 발전이 종료된다. 즉, 시각 t22인 때부터 시각 t24의 직전까지의 사이, 도 5의 흐름도에 있어서, 개시→스텝 S1→스텝 S2→스텝 S4→스텝 S5→스텝 S6→스텝 S7→스텝 S8→스텝 S9→스텝 S10→스텝 S14→종료의 반복에 상당한다. 또한, 시각 t24인 때가, 도 5의 흐름도에 있어서, 스텝 S1→스텝 S2→스텝 S4→스텝 S18에 상당한다.

또한, 시각 t24인 때, 재발진(EV 발진)에 대비하기 위하여 걸림 결합 클러치(C1, C3)의 재체결이 실시되어, 「EV-ICEgen」으로부터 「EV1st ICE-」로 전환된다. 여기서, 이 변속단의 전환에 관한 설명은, 「MG1 아이들 발전을 실행할 때의 발전 제어 처리 작용」과 동일하며, 도 10의 시각 t24부터 시각 t26까지는, 도 6의 타임차트 시각 t4부터 시각 t6까지의 설명과 동일하기 때문에 설명을 생략한다.

(더블 아이들 제한 발전을 실행할 때의 발전 제어 처리 작용)

먼저, 도 5의 흐름도에 기초하여, 더블 아이들 제한 발전을 실행할 때의 발전 제어 처리 작용을 설명하고, 이어서, 도 12의 타임차트 동작예에 기초하여, 더블 아이들 제한 발전을 실행할 때의 발전 제어 처리 구성의 각 스텝에 대하여 설명한다.

차량이 정차중이며, 「운전자로부터의 발전 요구 없음」이라고 판정되면, 도 5의 흐름도에 있어서, 개시→스텝 S1→스텝 S2→스텝 S4로 진행한다. 여기서, 스텝 S4부터 스텝 S10까지 진행하는 흐름은, 「더블 아이들 발전을 실행할 때의 발전 제어 처리 작용」과 동일하기 때문에 설명을 생략한다.

또한, 스텝 S10에서는, MG2 발전 가능 전력이 소정값보다 큰지(MG2 발전 가능 전력>소정값인지) 여부가 판정된다. 스텝 S10에 있어서, 「MG2 발전 가능 전력≤소정값」이라고 판정되면, 스텝 S10으로부터 스텝 S15로 진행한다. 그리고, 스텝 S15에서는, 더블 아이들 제한 발전이 실행된다. 즉, 더블 아이들 제한 발전을 실행할 때의 발전 제어는, 도 5의 흐름도에 있어서, 개시→스텝 S1→스텝 S2→스텝 S4→스텝 S5→스텝 S6→스텝 S7→(스텝 S8→)스텝 S9 →스텝 S10→스텝 S15→종료로 진행하는 흐름이다.

이어서, 도 12의 타임차트에 나타내는 동작예에 기초하여, 각 시각에 대하여 설명한다. 이하, 도 12의 타임차트에 기초하여, 「운전자로부터의 발전 요구 없음」이라고 판정되는 경우에 있어서의 더블 아이들 제한 발전을 실행할 때의 발전 제어 처리 구성의 각 스텝에 대하여 설명한다. 또한, 도 12의 전제 조건으로서, 「노면 구배를 검지하지 못했다」고 판정되고, 「브레이크 스위치 OFF」라고 판정되고, 「MG2 발전 가능 전력≤소정값」이라고 판정되는 것으로 한다.

먼저, 시각 t32가 될 때까지는, 도 6의 타임차트 시각 t2가 될 때까지의 설명과 동일하기 때문에 설명을 생략한다.

시각 t32인 때, 도 12에 도시한 바와 같이, 「배터리 SOC<제1 용량 역치」이며, 「배터리 SOC<제2 용량 역치」이며, 「D 레인지」로부터 「P 레인지」로 전환되어 있다. 즉, 시각 t32는, 도 5의 흐름도에 있어서, 개시→스텝 S1→스텝 S2→스텝 S4→스텝 S5→스텝 S6→스텝 S7→스텝 S8→스텝 S9→스텝 S10→스텝 S15에 상당한다. 또한, 「브레이크 스위치 ON」이라고 판정되는 경우, 도 5의 흐름도에 있어서, 스텝 S7→스텝 S9에 상당한다.

그리고, 시각 t32인 때부터, 더블 아이들 제한 발전을 실행하기 위해서, 시각 t32보다 전의 변속단 「EV1st ICE-」으로부터 도 13에 도시하는 「EV-ICEgen」로 전환된다. 즉, 변속단 「EV-ICEgen」의 경우, 도 13에 도시한 바와 같이, 내연 기관(ICE)으로부터 제1 모터 제너레이터(MG1)로 향하는 동력 전달 경로 상에 하나의 제1 걸림 결합 클러치(C1)(Left)가 존재한다(도 7, 도 11과 마찬가지). 여기서, 이 변속단으로 전환에 관한 설명은, 「MG1 아이들 발전을 실행할 때의 발전 제어 처리 작용」과 동일하며, 도 12의 시각 t32인 때부터 시각 t33인 때까지는, 도 6의 타임차트 시각 t2인 때부터 시각 t3인 때까지의 설명과 동일하기 때문에 설명을 생략한다. 또한, 더블 아이들 제한 발전을 위해서, MG1 아이들 발전 시보다도 회전 동기의 회전수가 크게 되어 있다.

이에 의해, 도 12 및 도 13에 도시한 바와 같이, 「EV-ICEgen」의 변속단에서, 시각 t33보다 약간 지연되어, MG1 아이들 발전에, 「MG2 발전 가능 전력≤소정값」에 의해 MG2 아이들 발전보다도 발전을 제한한 MG2 아이들 제한 발전을 더한 더블 아이들 제한 발전이 실행(개시)된다.

이때의 「EV-ICEgen」의 변속단이 선택되었을 때의 다단 기어 변속기(1)에 있어서의 내연 기관(ICE)의 ICE 토크의 흐름을, 도 13에 기초하여 설명한다. 「EV-ICEgen」의 변속단에서는, 제1 걸림 결합 클러치(C1)가 「Left」위치이며, 제2 걸림 결합 클러치(C2)가 「N」위치이며, 제3 걸림 결합 클러치(C3)가 「N」위치이다. 따라서, ICE 토크의 일부는, 내연 기관(ICE)으로부터 제1 축(11)→제1 기어(101)→제11 기어(111)→제4 축(14)→제13 기어(113)→제4 기어(104)→제2 축(12)→제1 모터 제너레이터(MG1)로 흐른다. 즉, 정차중에 제1 모터 제너레이터(MG1)와 구동륜(19)을 분리하고, 제1 모터 제너레이터(MG1)와 내연 기관(ICE)을 결합하고, ICE 토크에 의해 MG1 아이들 발전이 실행된다. 또한, ICE 토크의 일부는, 내연 기관(ICE)으로부터 제1 축(11)→제1 기어(101)→제11 기어(111)→제14 기어(114)→제15 기어(115)→제6 축(16)→제2 모터 제너레이터(MG2)로 흐른다. 또한, 제2 모터 제너레이터(MG2)는, MG2 아이들 제한 발전을 위해서, ICE 토크는, 제2 모터 제너레이터(MG2)로 흐르는 양보다도, 제1 모터 제너레이터(MG1)로 흐르는 양쪽이 크게 되어 있다.

시각 t33부터 시각 t34까지의 사이, 더블 아이들 제한 발전에 의해, 배터리 SOC가 서서히 증가된다. 또한, 더블 아이들 제한 발전을 위해서, MG1 아이들 발전 시보다도 내연 기관(ICE)의 토크가 크고, 더블 아이들 발전 시보다도 내연 기관(ICE)의 토크가 작게 되어 있다.

시각 t34인 때, 도 12에 도시한 바와 같이, 「P 레인지」로부터 「D 레인지」로 전환되고, 더블 아이들 제한 발전이 종료된다. 즉, 시각 t32인 때부터 시각 t34의 직전까지의 사이, 도 5의 흐름도에 있어서, 개시→스텝 S1→스텝 S2→스텝 S4→스텝 S5→스텝 S6→스텝 S7→스텝 S8→스텝 S9→스텝 S10→스텝 S15→종료의 반복에 상당한다. 또한, 시각 t34인 때가, 도 5의 흐름도에 있어서, 스텝 S1→스텝 S2→스텝 S4→스텝 S18에 상당한다.

또한, 시각 t34인 때, 재발진(EV 발진)에 대비하기 위하여 걸림 결합 클러치(C1, C3)의 재체결이 실시되어, 「EV-ICEgen」으로부터 「EV1st ICE-」로 전환된다. 여기서, 이 변속단의 전환에 관한 설명은, 「MG1 아이들 발전을 실행할 때의 발전 제어 처리 작용」과 동일하며, 도 12의 시각 t34부터 시각 t36까지는, 도 6의 타임차트 시각 t4부터 시각 t6까지의 설명과 동일하기 때문에 설명을 생략한다.

[발전 제어의 특징 작용]

예를 들어, 종래, 차량 발진 시, 제2 전동기로 발전한 전력과 배터리 전력이 공급되는 제1 전동기를 구동원으로 하는 EV 발진을 행하는 하이브리드 차량의 발전 제어 장치를 비교예로 한다. 이 비교예의 하이브리드 차량의 발전 제어 장치에 의하면, 배터리의 충전 상태에 따라서 엔진을 시동하고, 발전기로부터 배터리에 충전한다(시리즈 하이브리드 차량).

그러나, 비교예의 하이브리드 차량의 발전 제어 장치에 있어서는, 발진 시에는 발진용 모터의 토크만을 사용하고, 발진용 모터에는 배터리 전력과 시리즈 발전 전력에 의해 필요한 전력을 공급하는 구성으로 되어 있었다. 이 때문에, 배터리 SOC가 적은 경우 등 배터리 전력과 시리즈 발전 전력으로 필요 전력을 전부 제공할 수 없을 경우, 발진할 수 없다는 과제가 있다.

이에 반해, 실시예 1에서는, 하이브리드 컨트롤 모듈(21)(발전 컨트롤러)에 의해, 정차중에, 제2 모터 제너레이터(MG2)보다도 발전 가능 전력이 큰 제1 모터 제너레이터(MG1)를 구동륜(19)으로부터 분리함과 함께 내연 기관(ICE)과 결합하여, 내연 기관(ICE)으로부터의 토크를 받아서 제1 모터 제너레이터(MG1)에 의해 발전하는 MG1 아이들 발전이 행해지는 구성으로 했다(도 14). 또한, 도 14의 각 스텝에 대해서는, 도 5와 동일한 스텝 번호를 첨부하고, 설명을 생략한다. 이하, 도 15 내지 도 19에 대해서도 마찬가지이다.

즉, 정차중에, 제1 모터 제너레이터(MG1)에 의해 발전하는 MG1 아이들 발전이 행해지기 때문에, 정차 시간이 동일할 때에 제2 모터 제너레이터(MG2)에 의해 발전하는 MG2 아이들 발전에 비해, 보다 많은 발전 전력을 얻을 수 있어, 배터리 SOC의 저하가 방지된다.

따라서, 정차중에, 발진에 필요한 전력을 확보할 수 있다.

실시예 1에서는, 하이브리드 컨트롤 모듈(21)에 의해, 정차중에, 배터리 SOC가 제1 용량 역치 미만인 배터리 SOC(배터리 용량) 부족 시, MG1 아이들 발전이 행해지는 구성으로 했다(도 15). 또한, 정차중에, 배터리 SOC가 제1 용량 역치 이상인 배터리 SOC(배터리 용량) 충족 시, MG1 아이들 발전을 행하지 않고 제1 모터 제너레이터(MG1)가 구동륜(19)에 기계적으로 결합한 채로 되는 구성으로 했다(도 15).

즉, 배터리 SOC 충족 시에는, MG1 아이들 발전이 행해지지 않고, 제1 모터 제너레이터(MG1)가 구동륜(19)에 기계적으로 결합한 채로 되기 때문에, 발진 요구에 대비할 수 있다.

따라서, 정차중에, 배터리 SOC 충족 시에는, 발진 요구에 대하여 빠르게 발진할 수 있다.

추가로, 배터리 SOC 부족 시에는, MG1 아이들 발전이 행해지기 때문에, 배터리 SOC의 저하가 방지된다. 따라서, 정차중에, 배터리 SOC 부족 시에는, 발진에 필요한 전력을 확보할 수 있다.

실시예 1에서는, 하이브리드 컨트롤 모듈(21)에 의해, 정차중에, 배터리 SOC 부족 시, 제2 모터 제너레이터(MG2)의 발전 가능 전력이 소정값보다 크면, 제2 모터 제너레이터(MG2)에 의해 발전하는 MG2 아이들 발전이 행해짐과 함께 MG1 아이들 발전을 행하지 않고 제1 모터 제너레이터(MG1)가 구동륜(19)에 기계적으로 결합한 채로 되는 구성으로 했다(도 16). 또한, 정차중에, 배터리 SOC 부족 시, 제2 모터 제너레이터(MG2)의 발전 가능 전력이 소정값 이하이면, MG1 아이들 발전이 행해지는 구성으로 했다(도 16).

즉, 제2 모터 제너레이터(MG2)의 발전 가능 전력이 소정값보다 크면, MG2 아이들 발전이 행해지기 때문에, 배터리 SOC의 저하가 방지된다. 또한, 이때, MG1 아이들 발전을 행하지 않고 제1 모터 제너레이터(MG1)가 구동륜(19)에 기계적으로 결합한 채로 되기 때문에, 발진 요구에 대비할 수 있다.

따라서, 정차중에, 배터리 SOC 부족 시, 제2 모터 제너레이터(MG2)의 발전 가능 전력이 소정값보다 크면, 발진에 필요한 전력을 확보함과 함께 발진 요구에 대하여 빠르게 발진할 수 있다.

추가로, 제2 모터 제너레이터(MG2)의 발전 가능 전력이 소정값 이하이면, MG2 아이들 발전이 제한되기 때문에, 제2 모터 제너레이터(MG2)를 발전에 사용하지 않는다. 그러나, MG1 아이들 발전이 행해지기 때문에, 배터리 SOC의 저하가 방지된다. 따라서, 정차중에, 배터리 SOC 부족 시, 제2 모터 제너레이터(MG2)의 발전 가능 전력이 소정값 이하이면, 발진에 필요한 전력을 확보할 수 있다. 즉, 배터리 SOC 부족 시, MG1 아이들 발전 또는 MG2 아이들 발전이 행해지기 때문에, 배터리 SOC의 저하가 방지된다. 따라서, 정차중에, 배터리 SOC 부족 시, 발진에 필요한 전력을 확보할 수 있다.

게다가, 제2 모터 제너레이터(MG2)의 발전 가능 전력이 소정값 이하이면, 제2 모터 제너레이터(MG2)를 발전에 사용하지 않기 때문에, 제2 모터 제너레이터(MG2)의 파손을 방지할 수 있다.

실시예 1에서는, 하이브리드 컨트롤 모듈(21)에 의해, 정차중에, 배터리 SOC 부족 시, MG1 아이들 발전에, MG2 아이들 발전을 더한 더블 아이들 발전이 행해지는 구성으로 했다(도 17). 또한, 정차중에, 배터리 SOC 충족 시, MG1 아이들 발전이 행해지지 않고 제1 모터 제너레이터(MG1)를 구동륜(19)에 기계적으로 결합한 채로 되는 구성으로 했다(도 17).

즉, 배터리 SOC 부족 시, MG1 아이들 발전에 MG2 아이들 발전을 더한 더블 아이들 발전이 행해지기 때문에, 정차 시간이 동일할 때, MG1 아이들 발전 또는 MG2 아이들 발전으로 발전하는 경우에 비해, 더 짧은 시간에 많은 발전 전력을 얻을 수 있어, 배터리 SOC의 저하가 방지된다.

따라서, 정차중에, 배터리 SOC 부족 시, MG1 아이들 발전 또는 MG2 아이들 발전으로 발전하는 경우에 비해, 단시간에 발진에 필요한 전력을 확보할 수 있다.

추가로, 배터리 SOC 충족 시에는, MG1 아이들 발전이 행해지지 않고, 제1 모터 제너레이터(MG1)가 구동륜(19)에 기계적으로 결합한 채로 되기 때문에, 발진 요구에 대비할 수 있다. 따라서, 정차중에, 배터리 SOC 충족 시에는, 발진 요구에 대하여 빠르게 발진할 수 있다.

실시예 1에서는, 하이브리드 컨트롤 모듈(21)에 의해, 정차중에, 배터리 SOC 부족 시, 배터리 SOC가 제1 용량 역치보다 작은 제2 용량 역치 이상이면 MG2 아이들 발전이 행해짐과 함께 MG1 아이들 발전을 행하지 않고 제1 모터 제너레이터(MG1)가 구동륜(19)에 기계적으로 결합한 채로 되는 구성으로 했다(도 18). 또한, 정차중에, 배터리 SOC 부족 시, 배터리 SOC가 제2 용량 역치 미만이면 더블 아이들 발전이 행해지는 구성으로 했다(도 18).

즉, 배터리 SOC가 제2 용량 역치 이상이며 제1 용량 역치 미만일 때(「제2 용량 역치≤배터리 SOC<제1 용량 역치」인 때), MG1 아이들 발전이 행해지지 않고, 제1 모터 제너레이터(MG1)가 구동륜(19)에 기계적으로 결합한 채로 되기 때문에, 발진 요구에 대비할 수 있다. 또한, 배터리 SOC가 제2 용량 역치 미만일 때(「배터리 SOC<제2 용량 역치」인 때), 더블 아이들 발전이 행해지기 때문에, 정차 시간이 동일할 때, MG1 아이들 발전 또는 MG2 아이들 발전으로 발전하는 경우에 비해, 더 짧은 시간에 많은 발전 전력을 얻을 수 있어, 배터리 SOC의 저하가 방지된다.

따라서, 정차중에, 배터리 SOC 부족 시, 배터리 SOC가 제2 용량 역치 이상이면 발진 요구에 대하여 빠르게 발진할 수 있고, 배터리 SOC가 제2 용량 역치 미만이면 MG1 아이들 발전 또는 MG2 아이들 발전으로 발전하는 경우에 비해, 단시간에 발진에 필요한 전력을 확보할 수 있다.

실시예 1에서는, 하이브리드 컨트롤 모듈(21)에 의해, 정차중에, 배터리 SOC 부족 시, 배터리 SOC가 제2 용량 역치 이상이며, 또한, 제2 모터 제너레이터(MG2)의 발전 가능 전력이 소정값보다 크면, MG2 아이들 발전이 행해짐과 함께 MG1 아이들 발전을 행하지 않고 제1 모터 제너레이터(MG1)가 구동륜(19)에 기계적으로 결합한 채로 되는 구성으로 했다(도 19). 또한, 정차중에, 배터리 SOC 부족 시, 배터리 SOC가 제2 용량 역치 이상이며, 또한, 제2 모터 제너레이터(MG2)의 발전 가능 전력이 소정값 이하이면, MG1 아이들 발전이 행해지는 구성으로 했다(도 19).

즉, 제2 모터 제너레이터(MG2)의 발전 가능 전력이 소정값보다 크면, MG1 아이들 발전이 행해지지 않고, 제1 모터 제너레이터(MG1)가 구동륜(19)에 기계적으로 결합한 채로 되기 때문에, 발진 요구에 대비할 수 있다. 또한, 제2 모터 제너레이터(MG2)의 발전 가능 전력이 소정값 이하이면, MG2 아이들 발전이 제한되기 때문에, 제2 모터 제너레이터(MG2)를 발전에 사용하지 않는다.

따라서, 정차중에, 배터리 SOC 부족 시, 배터리 SOC가 제2 용량 역치 이상이며, 또한, 제2 모터 제너레이터(MG2)의 발전 가능 전력이 소정값보다 크면, 발진 요구에 대하여 빠르게 발진할 수 있고, 배터리 SOC가 제2 용량 역치 이상이며, 또한, 제2 모터 제너레이터(MG2)의 발전 가능 전력이 소정값 이하이면, 제2 모터 제너레이터(MG2)의 파손을 방지할 수 있다.

추가로, 제2 모터 제너레이터(MG2)의 발전 가능 전력이 소정값보다 크면, MG2 아이들 발전이 행해지기 때문에, 배터리 SOC의 저하가 방지된다. 따라서, 정차중에, 배터리 SOC 부족 시, 배터리 SOC가 제2 용량 역치 이상이며, 또한, 제2 모터 제너레이터(MG2)의 발전 가능 전력이 소정값보다 크면, 발진에 필요한 전력을 확보할 수 있다. 또한, 제2 모터 제너레이터(MG2)의 발전 가능 전력이 소정값 이하이면, MG2 아이들 발전이 제한되지만 MG1 아이들 발전이 행해지기 때문에, 배터리 SOC의 저하가 방지된다. 따라서, 정차중에, 배터리 SOC 부족 시, 배터리 SOC가 제2 용량 역치 이상이며, 또한, 제2 모터 제너레이터(MG2)의 발전 가능 전력이 소정값 이하이면, 발진에 필요한 전력을 확보할 수 있다. 즉, 배터리 SOC가 「제2 용량 역치≤배터리 SOC<제1 용량 역치」인 때, MG1 아이들 발전 또는 MG2 아이들 발전이 행해지기 때문에, 배터리 SOC의 저하가 방지된다. 따라서, 정차중에, 배터리 SOC 부족 시, 배터리 SOC가 제2 용량 역치 이상 있으면, 발진에 필요한 전력을 확보할 수 있다.

실시예 1에서는, 하이브리드 컨트롤 모듈(21)에 의해, 정차중에, 배터리 SOC 부족 시, 배터리 SOC가 제2 용량 역치 미만이고, 또한, 제2 모터 제너레이터(MG2)의 발전 가능 전력이 소정값보다 크면, 더블 아이들 발전이 행해지는 구성으로 했다(도 19). 또한, 정차중에, 배터리 SOC 부족 시, 배터리 SOC가 제2 용량 역치 미만이고, 또한, 제2 모터 제너레이터(MG2)의 발전 가능 전력이 소정값 이하이면, MG1 아이들 발전에, MG2 아이들 발전보다도 발전을 제한한 MG2 아이들 제한 발전을 더한 더블 아이들 제한 발전이 행해지는 구성으로 했다(도 19).

즉, 제2 모터 제너레이터(MG2)의 발전 가능 전력이 소정값 이하이면, MG2 아이들 발전이 제한된다. 그러나, MG1 아이들 발전에, MG2 아이들 제한 발전을 더한 더블 아이들 제한 발전이 행해지기 때문에, 정차 시간이 동일할 때, MG1 아이들 발전 또는 MG2 아이들 발전으로 발전하는 경우에 비해, 더 짧은 시간에 많은 발전 전력을 얻을 수 있어, 배터리 SOC의 저하가 방지된다.

따라서, 정차중에, 배터리 SOC 부족 시, 배터리 SOC가 제2 용량 역치 미만이고, 또한, 제2 모터 제너레이터(MG2)의 발전 가능 전력이 소정값 이하이면, MG1 아이들 발전 또는 MG2 아이들 발전으로 발전하는 경우에 비해, 단시간에 발진에 필요한 전력을 확보할 수 있다.

추가로, 제2 모터 제너레이터(MG2)의 발전 가능 전력이 소정값보다 크면, MG2 아이들 발전은 제한되지 않는다. 이 때문에, 더블 아이들 발전이 행해지기 때문에, 정차 시간이 동일할 때, 더블 아이들 제한 발전으로 발전하는 경우에 비해, 더 짧은 시간에 많은 발전 전력을 얻을 수 있어, 배터리 SOC의 저하가 방지된다. 따라서, 정차중에, 배터리 SOC 부족 시, 배터리 SOC가 제2 용량 역치 미만이고, 또한, 제2 모터 제너레이터(MG2)의 발전 가능 전력이 소정값보다 크면, 더블 아이들 제한 발전으로 발전하는 경우에 비해, 단시간에 발진에 필요한 전력을 확보할 수 있다.

실시예 1에서는, 하이브리드 컨트롤 모듈(21)에 의해, 정차중에, 운전자로부터의 발전 요구에 기초하여 발전을 행할 때, 운전자로부터의 요구 발전 전력이 소정값보다 크면, MG1 아이들 발전이 행해지는 구성으로 했다(도 5의 스텝 S12). 또한, 정차중에, 운전자로부터의 발전 요구에 기초하여 발전을 행할 때, 운전자로부터의 요구 발전 전력이 소정값 이하이면, MG2 아이들 발전을 행함과 함께 MG1 아이들 발전을 행하지 않고 제1 모터 제너레이터(MG1)를 구동륜(19)에 기계적으로 결합한 채로 되는 구성으로 했다(도 5의 스텝 S13).

즉, 운전자로부터의 요구 발전 전력이 소정값보다 크면, MG1 아이들 발전이 행해지기 때문에, 운전자로부터의 요구 발전 전력에 따른 MG1 아이들 발전이 행하여진다. 또한, 운전자로부터의 요구 발전 전력이 소정값 이하이면, MG1 아이들 발전이 행해지지 않고, 제1 모터 제너레이터(MG1)가 구동륜(19)에 기계적으로 결합한 채로 되기 때문에, 발진 요구에 대비할 수 있다.

따라서, 정차중에, 운전자로부터의 발전 요구에 기초하여 발전을 행할 때, 운전자로부터의 요구 발전 전력이 소정값보다 크면, 운전자로부터의 요구 발전 전력에 따를 수 있고, 운전자로부터의 요구 발전 전력이 소정값 이하이면, 발진 요구에 대하여 빠르게 발진할 수 있다.

추가로, 운전자로부터의 요구 발전 전력이 소정값 이하이면, MG2 아이들 발전이 행해지기 때문에, 배터리 SOC의 저하가 방지된다. 따라서, 정차중에, 운전자로부터의 발전 요구에 기초하여 발전을 행할 때, 운전자로부터의 요구 발전 전력이 소정값 이하이면, 발진에 필요한 전력을 확보할 수 있다.

실시예 1에서는, 하이브리드 컨트롤 모듈(21)에 의해, 노면 구배가 검지된 경우, MG1 아이들 발전이 금지된다(도 5의 스텝 S6→스텝 S13).

예를 들어, 정차중에, 구동용 모터가 구동륜으로부터 분리된 상태에서, 발전으로부터 재발진을 할 때, 운전자가 브레이크로부터 발을 이격하고 나서, 구동용 모터가 구동륜에 접속될 때까지 동안에는 구동용 모터의 토크가 구동륜에 전달되지 않기 때문에, 구배로에 있어서 차량이 굴러 내려가 버린다.

이에 반해, 실시예 1에서는, 노면 구배가 검지된 경우, MG1 아이들 발전이 금지되므로, 제1 모터 제너레이터(MG1)가 구동륜(19)에 기계적으로 결합한 채로 된다. 이 때문에, 정차중에, 발전으로부터 재발진할 때, 운전자가 브레이크로부터 발을 이격해도 제1 모터 제너레이터(MG1)의 토크가 구동륜(19)에 전달된다.

따라서, 정차중에, 발전으로부터 재발진할 때, 노면 구배가 검지된 경우, 구배로에 있어서 차량이 굴러 내려가는 것을 방지할 수 있다.

추가로, MG1 아이들 발전이 금지되어도, MG2 아이들 발전이 행해지기 때문에, 배터리 SOC의 저하가 방지된다. 따라서, 정차중에, 노면 구배가 검지된 경우에도, 발진에 필요한 전력을 확보할 수 있다.

실시예 1에서는, 하이브리드 컨트롤 모듈(21)에 의해, 구동륜(19)에 대하여 제동력이 발생하는 경우, MG1 아이들 발전이 허가된다(도 5의 스텝 S7의 「"예"」).

예를 들어, 구동용 모터를 구동륜과 접속하는 클러치가 오작동하고, 구동용 모터에 의한 발전 중에 구동용 모터가 구동륜과 접속된 경우, 차량이 급발진해버린다.

이에 반해, 실시예 1에서는, 구동륜(19)에 대하여 제동력이 발생하는 경우, MG1 아이들 발전이 허가되므로, 제1 모터 제너레이터(MG1)와 구동륜(19)을 접속하는 제3 걸림 결합 클러치(C3)가 오작동해도, 차량이 급발진하지 않는다.

따라서, 제동력이 발생하는 경우, MG1 아이들 발전 중에, 차량이 급발진하는 것을 방지할 수 있다.

실시예 1에서는, 하이브리드 컨트롤 모듈(21)에 의해, P 레인지가 선택되어 있을 때, MG1 아이들 발전이 허가된다(도 5의 스텝 S8의 「"예"」).

예를 들어, 구동용 모터를 구동륜과 접속하는 클러치가 오작동하고, 구동용 모터에 의한 발전 중에 구동용 모터가 구동륜과 접속된 경우, 차량이 급발진해버린다.

이에 반해, 실시예 1에서는, P 레인지가 선택되어 있을 때, MG1 아이들 발전이 허가되므로, 제1 모터 제너레이터(MG1)와 구동륜(19)을 접속하는 제3 걸림 결합 클러치(C3)가 오작동해도, 차량이 급발진하지 않는다.

따라서, P 레인지가 선택되어 있을 때, MG1 아이들 발전 중에, 차량이 급발진하는 것을 방지할 수 있다.

이어서, 효과를 설명한다.

실시예 1의 하이브리드 차량의 발전 제어 장치에 있어서는, 하기에 열거하는 효과가 얻어진다.

(1) 구동륜(19)에 기계적으로 결합되고, 주로 주행 구동에 사용되는 제1 전동기(제1 모터 제너레이터(MG1))와,

내연 기관(ICE)에 기계적으로 결합되고, 발전 가능 전력이 제1 전동기(제1 모터 제너레이터(MG1))보다도 작은 제2 전동기(제2 모터 제너레이터(MG2))와,

제1 전동기(제1 모터 제너레이터(MG1))와 제2 전동기(제2 모터 제너레이터(MG2))에 전기적으로 결합되는 배터리(강전 배터리(3))를 구비하고,

차량 발진 시, 제2 전동기(제2 모터 제너레이터(MG2))로 발전한 전력과 배터리 전력이 공급되는 제1 전동기(제1 모터 제너레이터(MG1))를 구동원으로 하는 EV 발진을 행하는 하이브리드 차량에 있어서,

내연 기관(ICE)의 토크(ICE 토크)를 사용하여 제1 전동기(제1 모터 제너레이터(MG1))와 제2 전동기(제2 모터 제너레이터(MG2)) 중 적어도 한쪽을 발전하는 발전 컨트롤러(하이브리드 컨트롤 모듈(21))를 설치하고,

발전 컨트롤러(하이브리드 컨트롤 모듈(21))는 정차중에, 제2 전동기(제2 모터 제너레이터(MG2))보다도 발전 가능 전력이 큰 제1 전동기(제1 모터 제너레이터(MG1))를 구동륜(19)으로부터 분리함과 함께 내연 기관(ICE)과 결합하여, 내연 기관(ICE)으로부터의 토크(ICE 토크)를 받아서 제1 전동기(제1 모터 제너레이터(MG1))에 의해 발전하는 MG1 아이들 발전을 행한다(도 14).

이 때문에, 정차중에, 발진에 필요한 전력을 확보할 수 있다.

(2) 발전 컨트롤러(하이브리드 컨트롤 모듈(21))는 정차중에, 배터리의 충전 용량(배터리 SOC)이 제1 용량 역치 미만인 배터리 용량(배터리 SOC) 부족 시, MG1 아이들 발전을 행하고, 배터리의 충전 용량(배터리 SOC)이 제1 용량 역치 이상인 배터리 용량(배터리 SOC) 충족 시, MG1 아이들 발전을 행하지 않고 제1 전동기(제1 모터 제너레이터(MG1))를 구동륜(19)에 기계적으로 결합한 채로 한다(도 15).

이 때문에, (1)의 효과에 추가로, 정차중에, 배터리 용량(배터리 SOC) 충족 시에는, 발진 요구에 대하여 빠르게 발진할 수 있다.

(3) 발전 컨트롤러(하이브리드 컨트롤 모듈(21))는 정차중에, 배터리 용량(배터리 SOC) 부족 시, 제2 전동기(제2 모터 제너레이터(MG2))의 발전 가능 전력이 소정값보다 크면, 제2 전동기(제2 모터 제너레이터(MG2))에 의해 발전하는 MG2 아이들 발전을 행함과 함께 MG1 아이들 발전을 행하지 않고 제1 전동기(제1 모터 제너레이터(MG1))를 구동륜(19)에 기계적으로 결합한 채로 하고, 제2 전동기(제2 모터 제너레이터(MG2))의 발전 가능 전력이 소정값 이하이면, MG1 아이들 발전을 행한다(도 16).

이 때문에, (2)의 효과에 추가로, 정차중에, 배터리 용량(배터리 SOC) 부족 시, 제2 모터 제너레이터(MG2)의 발전 가능 전력이 소정값보다 크면, 발진에 필요한 전력을 확보함과 함께 발진 요구에 대하여 빠르게 발진할 수 있다.

(4) 발전 컨트롤러(하이브리드 컨트롤 모듈(21))는 정차중에, 배터리의 충전 용량(배터리 SOC)이 제1 용량 역치 미만인 배터리 용량(배터리 SOC) 부족 시, MG1 아이들 발전에, 제2 전동기(제2 모터 제너레이터(MG2))에 의해 발전하는 MG2 아이들 발전을 더한 더블 아이들 발전을 행하고, 배터리의 충전 용량(배터리 SOC)이 제1 용량 역치 이상인 배터리 용량(배터리 SOC) 충족 시, MG1 아이들 발전을 행하지 않고 제1 전동기(제1 모터 제너레이터(MG1))를 구동륜(19)에 기계적으로 결합한 채로 한다(도 17).

이 때문에, (1)의 효과에 추가로, 정차중에, 배터리 용량(배터리 SOC) 부족 시, MG1 아이들 발전 또는 MG2 아이들 발전으로 발전하는 경우에 비해, 단시간에 발진에 필요한 전력을 확보할 수 있다.

(5) 발전 컨트롤러(하이브리드 컨트롤 모듈(21))는 정차중에, 배터리 용량(배터리 SOC) 부족 시, 배터리의 충전 용량(배터리 SOC)이 제1 용량 역치보다 작은 제2 용량 역치 이상이면 MG2 아이들 발전을 행함과 함께 MG1 아이들 발전을 행하지 않고 제1 전동기(제1 모터 제너레이터(MG1))를 구동륜(19)에 기계적으로 결합한 채로 하고, 배터리의 충전 용량(배터리 SOC)이 제2 용량 역치 미만이면 더블 아이들 발전을 행한다(도 18).

이 때문에, (4)의 효과에 추가로, 정차중에, 배터리 용량(배터리 SOC) 부족 시, 배터리의 충전 용량(배터리 SOC)이 제2 용량 역치 이상이면 발진 요구에 대하여 빠르게 발진할 수 있고, 배터리의 충전 용량(배터리 SOC)이 제2 용량 역치 미만이면 MG1 아이들 발전 또는 MG2 아이들 발전으로 발전하는 경우에 비해, 단시간에 발진에 필요한 전력을 확보할 수 있다.

(6) 발전 컨트롤러(하이브리드 컨트롤 모듈(21))는 정차중에, 배터리 용량(배터리 SOC) 부족 시, 배터리의 충전 용량(배터리 SOC)이 제2 용량 역치 이상이며, 또한, 제2 전동기(제2 모터 제너레이터(MG2))의 발전 가능 전력이 소정값보다 크면, MG2 아이들 발전을 행함과 함께 MG1 아이들 발전을 행하지 않고 제1 전동기(제1 모터 제너레이터(MG1))를 구동륜(19)에 기계적으로 결합한 채로 하고, 배터리의 충전 용량(배터리 SOC)이 제2 용량 역치 이상이며, 또한, 제2 전동기(제2 모터 제너레이터(MG2))의 발전 가능 전력이 소정값 이하이면, MG1 아이들 발전을 행한다(도 19).

이 때문에, (5)의 효과에 추가로, 정차중에, 배터리 용량(배터리 SOC) 부족 시, 배터리의 충전 용량(배터리 SOC)이 제2 용량 역치 이상이며, 또한, 제2 모터 제너레이터(MG2)의 발전 가능 전력이 소정값보다 크면, 발진 요구에 대하여 빠르게 발진할 수 있고, 배터리의 충전 용량(배터리 SOC)이 제2 용량 역치 이상이며, 또한, 제2 모터 제너레이터(MG2)의 발전 가능 전력이 소정값 이하이면, 제2 모터 제너레이터(MG2)의 파손을 방지할 수 있다.

(7) 발전 컨트롤러(하이브리드 컨트롤 모듈(21))는 정차중에, 배터리 용량(배터리 SOC) 부족 시, 배터리의 충전 용량(배터리 SOC)이 제2 용량 역치 미만이고, 또한, 제2 전동기(제2 모터 제너레이터(MG2))의 발전 가능 전력이 소정값보다 크면, 더블 아이들 발전을 행하고, 배터리의 충전 용량(배터리 SOC)이 제2 용량 역치 미만이고, 또한, 제2 전동기(제2 모터 제너레이터(MG2))의 발전 가능 전력이 소정값 이하이면, MG1 아이들 발전에, MG2 아이들 발전보다도 발전을 제한한 MG2 아이들 제한 발전을 더한 더블 아이들 제한 발전을 행한다(도 19).

이 때문에, (5) 또는 (6)의 효과에 추가로, 정차중에, 배터리 용량(배터리 SOC) 부족 시, 배터리의 충전 용량(배터리 SOC)이 제2 용량 역치 미만이고, 또한, 제2 모터 제너레이터(MG2)의 발전 가능 전력이 소정값 이하이면, MG1 아이들 발전 또는 MG2 아이들 발전으로 발전하는 경우에 비해, 단시간에 발진에 필요한 전력을 확보할 수 있다.

(8) 발전 컨트롤러(하이브리드 컨트롤 모듈(21))는 정차중에, 운전자로부터의 발전 요구에 기초하여 발전을 행할 때, 운전자로부터의 요구 발전 전력이 소정값보다 크면, MG1 아이들 발전을 행하고, 운전자로부터의 요구 발전 전력이 소정값 이하이면, 제2 전동기(제2 모터 제너레이터(MG2))에 의해 발전하는 MG2 아이들 발전을 행함과 함께 MG1 아이들 발전을 행하지 않고 제1 전동기(제1 모터 제너레이터(MG1))를 구동륜(19)에 기계적으로 결합한 채로 한다(도 5의 스텝 S12와 스텝 S13).

이 때문에, (1) 내지 (7)의 효과에 추가로, 정차중에, 운전자로부터의 발전 요구에 기초하여 발전을 행할 때, 운전자로부터의 요구 발전 전력이 소정값보다 크면, 운전자로부터의 요구 발전 전력에 따를 수 있고, 운전자로부터의 요구 발전 전력이 소정값 이하이면, 발진 요구에 대하여 빠르게 발진할 수 있다.

(9) 발전 컨트롤러(하이브리드 컨트롤 모듈(21))는 노면 구배를 검지한 경우, MG1 아이들 발전을 금지한다(도 5의 스텝 S6→스텝 S13).

이 때문에, (1) 내지 (8)의 효과에 추가로, 정차중에, 발전으로부터 재발진할 때, 노면 구배가 검지된 경우, 구배로에 있어서 차량이 굴러 내려가는 것을 방지할 수 있다.

(10) 발전 컨트롤러(하이브리드 컨트롤 모듈(21))는 구동륜(19)에 대하여 제동력이 발생하는 경우, MG1 아이들 발전을 허가한다(도 5의 스텝 S7의 「"예"」).

이 때문에, (1) 내지 (9)의 효과에 추가로, 제동력이 발생하는 경우, MG1 아이들 발전 중에, 차량이 급발진하는 것을 방지할 수 있다.

(11) 발전 컨트롤러(하이브리드 컨트롤 모듈(21))는 파킹 레인지가 선택되어 있을 때, MG1 아이들 발전을 허가한다(도 5의 스텝 S8의 「"예"」).

이 때문에, (1) 내지 (10)의 효과에 추가로, P 레인지가 선택되어 있을 때, MG1 아이들 발전 중에, 차량이 급발진하는 것을 방지할 수 있다.

이상, 본 발명의 하이브리드 차량의 발전 제어 장치를 실시예 1에 기초하여 설명해 왔지만, 구체적인 구성에 대해서는, 이 실시예 1에 한정되는 것은 아니고, 청구범위의 각 청구항에 관한 발명의 요지를 일탈하지 않는 한, 설계의 변경이나 추가 등은 허용된다.

실시예 1에서는, MG2 아이들 발전을 행함과 함께 MG1 아이들 발전을 행하지 않고 제1 모터 제너레이터(MG1)를 구동륜(19)에 기계적으로 결합한 채로 하는 예를 나타냈다. 그러나, 제1 모터 제너레이터(MG1)를 구동륜(19)에 기계적으로 결합한 채로 하지 않아도 된다. 즉, MG1 아이들 발전을 행하지 않고 MG2 아이들 발전을 행할 때(MG2 아이들 발전 제어 처리의 때), 「EV1st ICE-」으로부터 「Neutral」의 변속단으로 전환해도 된다. 이 때문에, 스텝 S16에 있어서, 「Neutral」의 변속단으로 전환된 후에, MG2 아이들 발전을 실행해도 된다. 또한, 스텝 S16에 있어서, 「Neutral」의 변속단으로 전환한 경우, MG2 아이들 발전의 종료 후, 재발진(EV 발진)에 대비하기 위하여 걸림 결합 클러치(C1, C3)의 재체결이 실시되어, 「Neutral」으로부터 「EV1st ICE-」의 변속단으로 전환한다.

실시예 1에서는, 변속 컨트롤러로서, 복수의 걸림 결합 클러치(C1, C2, C3)의 체결 조합에 의한 전체 변속단으로부터, 인터로크 변속단과 시프트 기구에 의해 선택할 수 없는 변속단을 제외한 변속단을, 다단 기어 변속기(1)에 의해 실현 가능한 복수의 변속단으로 하는 예를 나타냈다. 그러나, 변속 컨트롤러로서는, 복수의 걸림 결합 클러치의 체결 조합에 의한 전체 변속단으로부터, 인터로크 변속단을 제외한 변속단을, 변속기에 의해 실현 가능한 복수의 변속단으로 하는 예로 해도 된다. 예를 들어, 시프트 기구를, 걸림 결합 클러치(C1, C2, C3) 각각을 독립적으로 스트로크 동작시키는 기구로 하면, 「시프트 기구에 의해 선택할 수 없는 변속단」은 없어진다. 이 경우, 고장시 변속단으로서 사용하는 변속단이 증가한다.

실시예 1에서는, 내연 기관(ICE)의 엔진 구동력을 모터 구동력에 의해 어시스트하는 「패러렐 HEV 모드」 등에서 주행하는 예를 나타냈다. 그러나, 내연 기관(ICE)을 발전에만 사용해도 된다. 즉, 본 발명의 하이브리드 차량의 발전 제어 장치를, 시리즈 하이브리드 차량에 대하여 적용해도 된다.

Claims (11)

1. 구동륜에 기계적으로 결합되고, 주로 주행 구동에 사용되는 제1 전동기와,
   내연 기관에 기계적으로 결합되고, 발전 가능 전력이 상기 제1 전동기보다도 작은 제2 전동기와,
   상기 제1 전동기와 상기 제2 전동기에 전기적으로 결합되는 배터리를 구비하고,
   회전차를 흡수하는 발진 요소를 갖지 않음으로써, 차량 발진 시, 차속이 소정 차속 이하인 발진 영역에서, 상기 제2 전동기로 발전한 전력과 배터리 전력이 공급되는 상기 제1 전동기를 구동원으로 하는 EV 발진을 행하는 하이브리드 차량에 있어서,
   상기 내연 기관의 토크를 사용하여 상기 제1 전동기와 상기 제2 전동기 중 적어도 한쪽을 발전하는 발전 컨트롤러를 설치하고,
   상기 발전 컨트롤러는, 정차중에, 상기 배터리의 충전 용량이 상기 EV 발진에서 필요한 전력에 상당하는 제1 용량 역치 미만인 배터리 용량 부족 시, 상기 제1 전동기를, 상기 구동륜으로부터 분리함과 함께 상기 내연 기관과 결합하고, 상기 내연 기관으로부터의 토크를 받아서 상기 제1 전동기에 의해 발전하는 MG1 아이들 발전을 행하며, 상기 배터리의 충전 용량이 상기 제1 용량 역치 이상인 배터리 용량 충족 시, 상기 MG1 아이들 발전을 행하지 않고 상기 제1 전동기를 구동륜에 기계적으로 결합한 채로 하는
   것을 특징으로 하는 하이브리드 차량의 발전 제어 장치.
2. 삭제
3. 제1항에 있어서,
   상기 발전 컨트롤러는, 정차중에, 상기 배터리 용량 부족 시, 상기 제2 전동기의 발전 가능 전력이 소정값보다 크면, 상기 MG1 아이들 발전 대신에 상기 제2 전동기에 의해 발전하는 MG2 아이들 발전을 행함과 함께 상기 MG1 아이들 발전을 행하지 않고 상기 제1 전동기를 구동륜에 기계적으로 결합한 채로 하고, 상기 제2 전동기의 발전 가능 전력이 상기 소정값 이하이면, 상기 MG1 아이들 발전을 행하는
   것을 특징으로 하는 하이브리드 차량의 발전 제어 장치.
4. 제1항에 있어서,
   상기 발전 컨트롤러는, 정차중에, 상기 배터리 용량 부족 시, 상기 MG1 아이들 발전에, 상기 제2 전동기에 의해 발전하는 MG2 아이들 발전을 더한 더블 아이들 발전을 행하는
   것을 특징으로 하는 하이브리드 차량의 발전 제어 장치.
5. 제4항에 있어서,
   상기 발전 컨트롤러는, 정차중에, 상기 배터리 용량 부족 시, 상기 배터리의 충전 용량이 상기 제1 용량 역치보다 작은 제2 용량 역치 이상이면 상기 더블 아이들 발전 대신에 상기 MG2 아이들 발전을 행함과 함께 상기 MG1 아이들 발전을 행하지 않고 상기 제1 전동기를 구동륜에 기계적으로 결합한 채로 하고, 상기 배터리의 충전 용량이 상기 제2 용량 역치 미만이면 상기 더블 아이들 발전을 행하는
   것을 특징으로 하는 하이브리드 차량의 발전 제어 장치.
6. 제5항에 있어서,
   상기 발전 컨트롤러는, 정차중에, 상기 배터리 용량 부족 시, 상기 배터리의 충전 용량이 상기 제2 용량 역치 이상이며, 또한, 상기 제2 전동기의 발전 가능 전력이 소정값보다 크면, 상기 더블 아이들 발전 대신에 상기 MG2 아이들 발전을 행함과 함께 상기 MG1 아이들 발전을 행하지 않고 상기 제1 전동기를 구동륜에 기계적으로 결합한 채로 하고, 상기 배터리의 충전 용량이 상기 제2 용량 역치 이상이며, 또한, 상기 제2 전동기의 발전 가능 전력이 상기 소정값 이하이면, 상기 MG1 아이들 발전을 행하는
   것을 특징으로 하는 하이브리드 차량의 발전 제어 장치.
7. 제5항 또는 제6항에 있어서,
   상기 발전 컨트롤러는, 정차중에, 상기 배터리 용량 부족 시, 상기 배터리의 충전 용량이 상기 제2 용량 역치 미만이고, 또한, 상기 제2 전동기의 발전 가능 전력이 소정값보다 크면, 상기 더블 아이들 발전을 행하고,
   상기 배터리의 충전 용량이 상기 제2 용량 역치 미만이고, 또한, 상기 제2 전동기의 발전 가능 전력이 소정값 이하이면, 상기 MG1 아이들 발전에, 상기 MG2 아이들 발전보다도 발전을 제한한 MG2 아이들 제한 발전을 더한 더블 아이들 제한 발전을 행하는
   것을 특징으로 하는 하이브리드 차량의 발전 제어 장치.
8. 제1항, 제3항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 발전 컨트롤러는, 정차중에, 드라이버로부터의 발전 요구에 기초하여 발전을 행할 때, 드라이버로부터의 요구 발전 전력이 소정값보다 크면, 상기 MG1 아이들 발전을 행하고, 드라이버로부터의 요구 발전 전력이 상기 소정값 이하이면, 상기 MG1 아이들 발전 대신에 상기 제2 전동기에 의해 발전하는 MG2 아이들 발전을 행함과 함께 상기 MG1 아이들 발전을 행하지 않고 상기 제1 전동기를 구동륜에 기계적으로 결합한 채로 하는
   것을 특징으로 하는 하이브리드 차량의 발전 제어 장치.
9. 제1항, 제3항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 발전 컨트롤러는, 노면 구배를 검지한 경우, 상기 MG1 아이들 발전을 금지하는
   것을 특징으로 하는 하이브리드 차량의 발전 제어 장치.
10. 제1항, 제3항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 발전 컨트롤러는, 구동륜에 대하여 제동력이 발생하는 경우, 상기 MG1 아이들 발전을 허가하는
    것을 특징으로 하는 하이브리드 차량의 발전 제어 장치.
11. 제1항, 제3항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 발전 컨트롤러는, 파킹 레인지가 선택되어 있을 때, 상기 MG1 아이들 발전을 허가하는
    것을 특징으로 하는 하이브리드 차량의 발전 제어 장치.

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