KR20170104934A

KR20170104934A - 하이브리드 차량의 제어 장치, 하이브리드 차량 및 하이브리드 차량의 제어 방법

Info

Publication number: KR20170104934A
Application number: KR1020170027573A
Authority: KR
Inventors: 마사야 야마모토
Original assignee: 도요타지도샤가부시키가이샤
Priority date: 2016-03-08
Filing date: 2017-03-03
Publication date: 2017-09-18
Anticipated expiration: 2037-03-03
Also published as: KR101889648B1; JP2017159731A; RU2666008C1; CN107161138B; EP3216639A1; CN107161138A; BR102017004389B1; US20170259805A1; BR102017004389A2; US10369985B2; JP6439722B2

Abstract

전자 제어 유닛(24, 40, 70)은 CD 모드에 의해 하이브리드 차량(20, 220)이 주행하고 있을 때에는, 모드 전환 스위치(92)에 의해 충전 소모 모드로부터 충전 유지 모드로 전환되어 주행하고 있을 때에 비해, 요구 구동력에 있어서의 제2 모터로부터 출력하는 구동력 비율이 커지도록 제어한다. 이에 의해, 제2 모터(MG3)의 과열을 억제함과 함께 제1 모터(MG2)의 냉각을 행할 수 있다. 다시 모드 전환 스위치(92)의 조작에 의해 충전 소모 모드가 되었을 때에는, 제2 모터(MG3)는 냉각되어 있으므로, 과열에 의한 구동 제한을 받는 일은 없고, 그 성능을 충분히 발휘할 수 있다. 그리고, 제2 모터(MG3)의 과열을 억제하면서, 차량의 에너지 효율의 향상을 도모할 수 있다.

Description

하이브리드 차량의 제어 장치, 하이브리드 차량 및 하이브리드 차량의 제어 방법 {CONTROL APPARATUS FOR HYBRID VEHICLE, HYBRID VEHICLE, AND CONTROL METHOD FOR HYBRID VEHICLE}

본 발명은 하이브리드 자동차의 제어 장치, 하이브리드 차량 및 하이브리드 차량의 제어 방법에 관한 것이다. 상세하게는, 전륜과 후륜 중 한쪽의 차륜에 구동력을 출력 가능한 엔진 및 제1 모터와, 다른 쪽의 차륜에 구동력을 출력 가능한 제2 모터를 구비하는 하이브리드 자동차의 제어 장치, 하이브리드 차량 및 하이브리드 차량의 제어 방법에 관한 것이다.

종래, 하이브리드 자동차로서는, 전륜에 구동력을 출력 가능한 엔진 및 제1 모터와, 후륜에 구동력을 출력 가능한 제2 모터를 구비하는 것이 제안되어 있다(예를 들어, 일본 특허 공개 제2005-53317 참조). 상기 하이브리드 자동차에서는 먼저, 전후 방향 가속도에 기초하여 자동차의 운전 안정성을 유지할 수 있는 전륜 구동력 분배율의 범위를 설정한다. 이어서, 상기 범위 내에서 엔진과 2개의 모터를 작동시키기 위해 실질적으로 소비되는 단위 시간당의 연료 소비량(엔진 유효 연료 소비량)이 가장 적어지는 분배율을 전륜 구동력 분배율로 하여 설정한다. 그리고, 설정한 상기 전륜 구동력 분배율에 의해 구동력 분배하여 주행한다. 이와 같이 엔진 유효 연료 소비량이 가장 적어지는 분배율을 사용하여 구동력 분배함으로써, 자동차의 운전 안정성을 유지하면서 엔진의 연료 소비량을 저감하고 있다.

또한, 4륜 구동의 하이브리드 자동차에는, 통상 시에는 전륜 또는 후륜의 한쪽에 엔진과 제1 모터로부터 구동력을 출력하는 4륜 구동에 의해 주행하고, 선회 시나 슬립 억제 시에는 필요한 구동력 부담의 일부를 전륜 또는 후륜의 다른 쪽에 구동력을 출력하는 제2 모터에 분배하여 4륜 구동으로서 주행하는 자동차도 제안되어 있다. 이러한 파트 타임적으로 4륜 구동에 의해 주행하는 하이브리드 자동차에서는, 서브적인 역할을 담당하는 제2 모터는 비교적 작은 열용량이거나 냉각 능력의 냉각 장치가 설치되어 있는 경우가 많다. 이 타입의 하이브리드 자동차에 대해, 에너지 효율의 향상을 위해 상술한 바와 같이 제2 모터에도 항상 구동력의 부담을 분배하여 4륜 구동으로서 주행하면, 제2 모터에 과열이 발생해 버린다.

본 발명은 제2 모터의 과열을 억제하면서, 차량의 에너지 효율을 향상시킬 수 있는 하이브리드 자동차의 제어 장치, 하이브리드 차량 및 하이브리드 차량의 제어 방법을 제공한다.

본 발명의 제1 형태는 하이브리드 자동차를 위한 제어 장치이다. 상기 하이브리드 차량은 전륜, 후륜, 엔진, 제1 모터, 제2 모터, 배터리, 모드 전환 스위치, 그리고 전자 제어 유닛을 포함한다. 상기 엔진 및 상기 제1 모터는 상기 전륜과 상기 후륜 중 한쪽의 차륜에 구동력을 출력하도록 구성된다. 상기 제2 모터는 상기 전륜과 상기 후륜 중 다른 쪽의 차륜에 구동력을 출력하도록 구성된다. 상기 배터리는 상기 제1 모터 및 상기 제2 모터에 전력을 공급하도록 구성된다. 상기 모드 전환 스위치는 충전 소모 모드와 충전 유지 모드를 전환하도록 구성된다. 상기 전자 제어 유닛은 상기 하이브리드 차량의 주행에 요구되는 요구 구동력에 의해, 상기 하이브리드 차량이 주행하도록 상기 엔진과 상기 제1 모터와 상기 제2 모터를 제어하도록 구성된다. 또한, 상기 전자 제어 유닛은 충전 소모 모드에 의해 상기 하이브리드 차량이 주행하고 있을 때에는, 제1 구동력 비율을 제2 구동력 비율보다도 커지도록 제어하도록 구성된다. 상기 제1 구동력 비율은 충전 소모 모드에 의해 상기 하이브리드 차량(20; 220)이 주행하고 있을 때의 상기 요구 구동력에 있어서의 상기 제2 모터(MG3)로부터 출력되는 구동력의 비율이다. 상기 제2 구동력 비율은 상기 모드 전환 스위치에 의해 충전 소모 모드로부터 충전 유지 모드로 전환되어 상기 하이브리드 차량(20; 220)이 주행하고 있을 때의 상기 요구 구동력에 있어서의 상기 제2 모터(MG3)로부터 출력되는 구동력의 비율이다.

상기 구성에 의하면, 충전 소모 모드에 의해 상기 하이브리드 차량이 주행하고 있을 때에는, 모드 전환 스위치에 의해 충전 소모 모드로부터 충전 유지 모드로 전환되어 상기 하이브리드 차량이 주행하고 있을 때에 비해, 주행에 요구되는 요구 구동력에 있어서의 제2 모터로부터 출력하는 구동력 비율이 커지도록 제어한다. 즉, 모드 전환 스위치에 의해 충전 유지 모드로 전환되어 상기 하이브리드 차량이 주행하고 있을 때에는, 충전 소모 모드에 의해 상기 하이브리드 차량이 주행하고 있을 때에 비해, 요구 구동력에 있어서의 제2 모터로부터 출력하는 구동력 비율을 작게 하는 것이다. 이로 인해, 모드 전환 스위치에 의해 충전 유지 모드로 전환되어 상기 하이브리드 차량이 주행하고 있을 때에 제2 모터의 냉각을 양호하게 행할 수 있고, 제2 모터의 과열을 억제할 수 있다. 그리고, 그 후에 모드 전환 스위치에 의해 충전 유지 모드로부터 충전 소모 모드로 전환되어 상기 하이브리드 차량이 주행할 때에, 제2 모터로부터 필요한 구동력을 출력할 수 있다. 이때, 에너지 효율을 향상시키도록 제2 모터로의 구동력 분배를 행함으로써 차량의 에너지 효율을 향상시킬 수 있다. 이 결과, 제2 모터의 과열을 억제하면서, 차량의 에너지 효율의 향상을 도모할 수 있다.

상기 제어 장치에 있어서, 상기 전자 제어 유닛은 충전 소모 모드에 의해 상기 하이브리드 차량이 주행하고 있을 때에는, 상기 제1 모터와 상기 제2 모터의 손실이 최소가 되도록 상기 제1 모터와 상기 제2 모터를 제어하도록 구성해도 된다. 상기 구성에 의하면, 차량의 에너지 효율을 향상시킬 수 있다. 또한, 제1 모터와 제2 모터의 손실이 최소라 함은, 각 모터의 구동 가능한 범위 내에서 제1 모터와 제2 모터의 손실의 합이 최소인 것을 의미하고 있다. 예를 들어, 제1 모터나 제2 모터의 한쪽이 과열 등에 의해 구동 제한이 부과되어 있을 때에는 그 범위 내에서 제1 모터와 제2 모터의 손실의 합이 최소인 것을 의미한다.

상기 제어 장치에 있어서, 상기 전자 제어 유닛은 충전 유지 모드에 의해 상기 하이브리드 차량이 주행하고 있을 때에는, 주행 성능 요건에 의한 구동력 분배비로 상기 제1 모터와 상기 제2 모터를 제어하도록 구성되어도 된다. 또한, 상기 전자 제어 유닛은 충전 소모 모드에 의해 상기 하이브리드 차량이 주행하고 있을 때에는, 상기 제1 구동력 분배비와 상기 제1 구동력 분배비와 제2 구동력 분배비 중 한쪽의 구동력 분배비를 선택하여 상기 제1 모터(MG2)와 상기 제2 모터(MG3)를 제어하도록 구성해도 된다. 상기 제2 구동력 분배비는 제1 모터(MG2)와 상기 제2 모터(MG3)의 손실을 최소로 하는 구동력 분배비이다. 상기 구성에 의하면, 주행 성능 요건을 만족시키고, 동시에 손실을 최소한으로 억제할 수 있다. 여기서, 구동력 분배비는 구동력의 전체에 대한 후륜의 분배비이다. 즉, 구동력 분배비가 값 0일 때에는 구동력은 전륜에 100％ 분배되고, 후륜에 0％ 분배되게 된다. 그리고, 구동력 분배비가 값 1일 때에 전륜에 0％분배되고, 후륜에 100％ 분배된다.

상기 제어 장치에 있어서, 상기 전자 제어 유닛은 상기 모드 전환 스위치에 의해 충전 소모 모드로부터 충전 유지 모드로 전환되어 상기 하이브리드 차량이 주행하고 있을 때에는, 상기 제2 구동력 비율을 제3 구동력 비율보다도 작아지도록 제어하도록 구성되어도 된다. 상기 제3 구동력 비율은 상기 배터리의 축전 비율이 저하된 것에 의해 충전 소모 모드로부터 충전 유지 모드로 전환되어 상기 하이브리드 차량이 주행하고 있을 때의 상기 요구 구동력에 있어서의 상기 제2 모터(MG3)로부터 출력되는 구동력의 비율이다. 상기 구성에 의하면, 모드 전환 스위치에 의해 충전 유지 모드로 전환되어 상기 하이브리드 차량이 주행하고 있을 때에 제2 모터의 냉각을 더욱 양호하게 행할 수 있다. 또한, 그 후에 모드 전환 스위치에 의해 충전 유지 모드로부터 충전 소모 모드로 전환되어 상기 하이브리드 차량이 주행할 때에 제2 모터의 성능을 충분히 발휘시킬 수 있다. 이 결과, 제2 모터의 과열을 억제하면서, 차량의 에너지 효율을 더욱 향상시킬 수 있다.

상기 제어 장치에 있어서, 상기 전자 제어 유닛은 상기 모드 전환 스위치에 의해 충전 소모 모드로부터 충전 유지 모드로 전환되어 상기 하이브리드 차량이 주행하고 있을 때에는, 상기 전자 제어 유닛이 4륜 구동의 주행이 필요하다고 판단했을 때에만 상기 제2 모터로부터 구동력을 출력하도록 제어하도록 구성되어도 된다. 상기 구성에 의하면, 모드 전환 스위치에 의해 충전 유지 모드로 전환되어 상기 하이브리드 차량이 주행하고 있을 때에는, 제2 모터의 구동 빈도를 작게 할 수 있고, 제2 모터의 냉각을 더욱 양호하게 행할 수 있다.

본 발명의 제2 형태는 하이브리드 자동차이다. 상기 하이브리드 차량은 전륜, 후륜, 엔진, 제1 모터, 제2 모터, 배터리, 모드 전환 스위치, 그리고 전자 제어 유닛을 포함한다. 상기 엔진 및 상기 제1 모터는 상기 전륜과 상기 후륜 중 한쪽의 차륜에 구동력을 출력하도록 구성된다. 상기 제2 모터는 상기 전륜과 상기 후륜 중 다른 쪽의 차륜에 구동력을 출력하도록 구성된다. 상기 배터리는 상기 제1 모터 및 상기 제2 모터로부터의 전력을 축전하도록 구성된다. 상기 모드 전환 스위치는 충전 소모 모드와 충전 유지 모드를 전환하도록 구성된다. 상기 전자 제어 유닛은 상기 하이브리드 차량의 주행에 요구되는 요구 구동력에 의해, 상기 하이브리드 차량이 주행하도록 상기 엔진과 상기 제1 모터와 상기 제2 모터를 제어하도록 구성된다. 또한, 상기 전자 제어 유닛은 충전 소모 모드에 의해 상기 하이브리드 차량이 주행하고 있을 때에는, 제1 구동력 비율을 제2 구동력 비율보다도 커지도록 제어하도록 구성된다. 상기 제1 구동력 비율은 충전 소모 모드에 의해 상기 하이브리드 차량(20; 220)이 주행하고 있을 때의 상기 요구 구동력에 있어서의 상기 제2 모터(MG3)로부터 출력되는 구동력의 비율이다. 상기 제2 구동력 비율은 상기 모드 전환 스위치에 의해 충전 소모 모드로부터 충전 유지 모드로 전환되어 상기 하이브리드 차량(20; 220)이 주행하고 있을 때의 상기 요구 구동력에 있어서의 상기 제2 모터(MG3)로부터 출력되는 구동력의 비율이다.

상기 구성에 의하면, 모드 전환 스위치에 의해 충전 유지 모드로 전환되어 상기 하이브리드 차량이 주행하고 있을 때에 제2 모터의 냉각을 양호하게 행할 수 있고, 제2 모터의 과열을 억제할 수 있다. 그리고, 그 후에 모드 전환 스위치에 의해 충전 유지 모드로부터 충전 소모 모드로 전환되어 상기 하이브리드 차량이 주행할 때에, 제2 모터로부터 필요한 구동력을 출력할 수 있다. 이때, 에너지 효율을 향상시키도록 제2 모터로의 구동력 분배를 행함으로써 차량의 에너지 효율을 향상시킬 수 있다. 이 결과, 제2 모터의 과열을 억제하면서, 차량의 에너지 효율의 향상을 도모할 수 있다.

본 발명의 제3 형태는 하이브리드 자동차의 제어 방법이다. 상기 하이브리드 차량은 전륜, 후륜, 엔진, 제1 모터, 제2 모터, 배터리, 모드 전환 스위치, 그리고 전자 제어 유닛을 포함한다. 상기 엔진 및 상기 제1 모터는 상기 전륜과 상기 후륜 중 한쪽의 차륜에 구동력을 출력하도록 구성된다. 상기 제2 모터는 상기 전륜과 상기 후륜 중 다른 쪽의 차륜에 구동력을 출력하도록 구성된다. 상기 배터리는 상기 제1 모터 및 상기 제2 모터로부터의 전력을 축전하도록 구성된다. 상기 모드 전환 스위치는 충전 소모 모드와 충전 유지 모드를 전환하도록 구성된다. 상기 전자 제어 유닛은 상기 하이브리드 차량의 주행에 요구되는 요구 구동력에 의해, 상기 하이브리드 차량이 주행하도록 상기 엔진과 상기 제1 모터와 상기 제2 모터를 제어하도록 구성된다. 또한, 상기 제어 방법은 충전 소모 모드에 의해 상기 하이브리드 차량이 주행하고 있을 때에는, 제1 구동력 비율을 제2 구동력 비율보다도 커지도록 제어하는 것이 포함된다. 상기 제1 구동력 비율은 충전 소모 모드에 의해 상기 하이브리드 차량(20; 220)이 주행하고 있을 때의 상기 요구 구동력에 있어서의 상기 제2 모터(MG3)로부터 출력되는 구동력의 비율이다. 상기 제2 구동력 비율은 상기 모드 전환 스위치에 의해 충전 소모 모드로부터 충전 유지 모드로 전환되어 상기 하이브리드 차량(20; 220)이 주행하고 있을 때의 상기 요구 구동력에 있어서의 상기 제2 모터(MG3)로부터 출력되는 구동력의 비율이다.

본 발명의 예시적인 실시예의 특징, 이점 및 기술적 및 산업적 의의는 유사 요소들을 유사 도면 부호들로 나타낸 첨부 도면을 참조하여 후술된다.
도 1은 본 발명의 실시예로서의 하이브리드 자동차(20)의 구성 개략을 도시하는 구성도.
도 2는 HVECU(70)에 의해 실행되는 구동력 분배비 설정 처리 루틴의 일례를 도시하는 흐름도.
도 3은 모터의 출력 토크와 모터의 손실의 관계의 일례를 도시하는 특성도.
도 4는 축전 비율 SOC와 주행 모드와 구동력 분배비 k의 시간 변화의 일례를 도시하는 타임차트.
도 5는 변형예의 하이브리드 자동차(220)의 구성의 개략을 도시하는 구성도.

이어서, 본 발명을 실시하기 위한 형태를 실시예를 사용하여 설명한다.

도 1은 본 발명의 실시예로서의 하이브리드 자동차(20)의 구성의 개략을 도시하는 구성도이다. 실시예의 하이브리드 자동차(20)는, 도시한 바와 같이 엔진(22)과, 플래니터리 기어(30)와, 모터(MG1, MG2, MG3)와, 인버터(41, 42, 43)와, 배터리(50)와, 충전기(60)와, 하이브리드용 전자 제어 유닛(이하, HVECU라고 함)(70)을 구비한다.

엔진(22)은 연료 탱크(25)로부터의 가솔린이나 경유 등을 연료로 하여 동력을 출력하는 내연 기관으로서 구성되어 있다. 상기 엔진(22)은 엔진용 전자 제어 유닛(이하, 엔진 ECU라고 함)(24)에 의해 운전 제어되어 있다.

엔진 ECU(24)는 도시하지 않지만, CPU를 중심으로 하는 마이크로프로세서로서 구성되어 있다. 또한, 엔진 ECU(24)는 CPU 외에, 처리 프로그램을 기억하는 ROM이나 데이터를 일시적으로 기억하는 RAM, 입출력 포트, 통신 포트를 구비한다. 엔진 ECU(24)에는 엔진(22)을 운전 제어하는 데 필요한 각종 센서로부터의 신호가 입력되어 있다. 예를 들어, 엔진(22)의 크랭크 샤프트(26)의 회전 위치를 검출하는 크랭크 포지션 센서(23)로부터의 크랭크각 θcr 등이 입력 포트를 통해 엔진 ECU(24)에 입력되어 있다. 엔진 ECU(24)로부터는, 엔진(22)을 운전 제어하기 위한 다양한 제어 신호가 출력 포트를 통해 출력되어 있다. 엔진 ECU(24)는 HVECU(70)와 통신 포트를 통해 접속되어 있다. 또한, 엔진 ECU(24)는 크랭크 포지션 센서(23)로부터의 크랭크각 θcr에 기초하여 엔진(22)의 회전수 Ne를 연산하고 있다.

플래니터리 기어(30)는 싱글 피니언식의 유성 기어 기구로서 구성되어 있다. 플래니터리 기어(30)의 선 기어에는 모터(MG1)의 회전자가 접속되어 있다. 플래니터리 기어(30)의 링 기어에는 전륜(38a, 38b)에 차동 기어(37F)를 통해 연결된 구동축(36F)이 접속되어 있다. 플래니터리 기어(30)의 캐리어에는 댐퍼(28)를 통해 엔진(22)의 크랭크 샤프트(26)가 접속되어 있다.

모터(MG1)는, 예를 들어 동기 발전 전동기로서 구성되어 있고, 상술한 바와 같이 회전자가 플래니터리 기어(30)의 선 기어에 접속되어 있다. 모터(MG2)는, 예를 들어 동기 발전 전동기로서 구성되어 있고, 회전자가 구동축(36F)에 접속되어 있다. 모터(MG3)는, 예를 들어 동기 발전 전동기로서 구성되어 있고, 회전자가 구동축(36R)에 접속되어 있다. 상기 구동축(36R)은 후륜(38c, 38d)에 차동 기어(37R)를 통해 연결되어 있다. 인버터(41, 42, 43)는 전력 라인(54)을 통해 배터리(50)와 접속되어 있다. 모터(MG1, MG2, MG3)는 모터용 전자 제어 유닛(이하, 모터 ECU라고 함)(40)에 의해, 인버터(41, 42, 43)의 도시하지 않은 복수의 스위칭 소자가 스위칭 제어됨으로써, 회전 구동된다.

모터 ECU(40)는 도시하지 않지만, CPU를 중심으로 하는 마이크로프로세서로서 구성되어 있다. 또한, 모터 ECU(40)는 CPU 외에, 처리 프로그램을 기억하는 ROM이나 데이터를 일시적으로 기억하는 RAM, 입출력 포트, 통신 포트를 구비한다. 모터 ECU(40)에는 모터(MG1, MG2, MG3)를 구동 제어하는 데 필요한 각종 센서로부터의 신호가 입력되어 있다. 예를 들어, 모터(MG1, MG2, MG3)의 회전자의 회전 위치를 검출하는 회전 위치 검출 센서(44, 45, 46)로부터의 회전 위치 θm1, θm2, θm3 등이 입력 포트를 통해 모터 ECU(40)에 입력되어 있다. 모터 ECU(40)로부터는, 인버터(41, 42, 43)의 도시하지 않은 복수의 스위칭 소자로의 스위칭 제어 신호 등이 출력 포트를 통해 출력되어 있다. 모터 ECU(40)는 HVECU(70)와 통신 포트를 통해 접속되어 있다. 모터 ECU(40)는 회전 위치 검출 센서(44, 45, 46)로부터의 모터(MG1, MG2, MG3)의 회전자의 회전 위치 θm1, θm2, θm3에 기초하여 모터(MG1, MG2, MG3)의 회전수 Nm1, Nm2, Nm3을 연산하고 있다.

배터리(50)는, 예를 들어 리튬 이온 이차 전지나 니켈 수소 이차 전지로서 구성되어 있다. 이 배터리(50)는, 상술한 바와 같이 전력 라인(54)을 통해 인버터(41, 42)와 접속되어 있다. 배터리(50)는 배터리용 전자 제어 유닛(이하, 배터리 ECU라고 함)(52)에 의해 관리되어 있다.

배터리 ECU(52)는 도시하지 않지만, CPU를 중심으로 하는 마이크로프로세서로서 구성되어 있다. 또한, 배터리 ECU(52)는 CPU 외에, 처리 프로그램을 기억하는 ROM이나 데이터를 일시적으로 기억하는 RAM, 입출력 포트, 통신 포트를 구비한다. 배터리 ECU(52)에는 배터리(50)를 관리하는 데 필요한 각종 센서로부터의 신호가 입력된다. 예를 들어, 배터리(50)의 단자 사이에 설치된 전압 센서(51a)로부터의 전지 전압 Vb나, 배터리(50)의 출력 단자에 설치된 전류 센서(51b)로부터의 전지 전류 Ib 등이 입력 포트를 통해 배터리 ECU(52)에 입력되어 있다. 배터리 ECU(52)는 HVECU(70)와 통신 포트를 통해 접속되어 있다. 배터리 ECU(52)는 전류 센서(51b)로부터의 전지 전류 Ib의 적산값에 기초하여 축전 비율 SOC를 연산하고 있다. 축전 비율 SOC는 배터리(50)의 전체 용량에 대한 배터리(50)로부터 방전 가능한 전력의 용량의 비율이다.

충전기(60)는 전력 라인(54)에 접속되어 있다. 그리고, 충전기(60)는 전원 플러그(61)가 자택이나 충전 스테이션 등의 충전 포인트에서 가정용 전원이나 공업용 전원 등의 외부 전원(69)에 접속되어 있을 때에, 외부 전원(69)으로부터의 전력을 사용하여 배터리(50)를 충전하는 외부 충전을 행할 수 있도록 구성되어 있다.

HVECU(70)는 도시하지 않지만, CPU를 중심으로 하는 마이크로프로세서로서 구성되어 있다. 또한, HVECU(70)는 CPU 외에, 처리 프로그램을 기억하는 ROM이나 데이터를 일시적으로 기억하는 RAM, 플래시 메모리(72), 입출력 포트, 통신 포트를 구비한다. HVECU(70)에는 각종 센서로부터의 신호가 입력 포트를 통해 입력되어 있다. HVECU(70)에 입력되는 신호로서는, 예를 들어 이그니션 스위치(80)로부터의 이그니션 신호나, 시프트 포지션 센서(82)로부터의 시프트 포지션 SP, 액셀러레이터 페달 포지션 센서(84)로부터의 액셀러레이터 개방도 Acc, 브레이크 페달 포지션 센서(86)로부터의 브레이크 페달 포지션 BP를 들 수 있다. 또한, 차속 센서(88)로부터의 차속 V나, 모드 전환 스위치(92)로부터의 스위치 신호, 전원 플러그(61)에 설치되어 전원 플러그(61)가 외부 전원(69)에 접속되어 있는지 여부를 판정하는 접속 스위치(62)로부터의 접속 신호 등을 들 수 있다. HVECU(70)로부터는, 각종 제어 신호, 예를 들어 충전기(60)로의 제어 신호 등이 출력 포트를 통해 출력되어 있다. 또한, HVECU(70)는 상술한 바와 같이, 엔진 ECU(24), 모터 ECU(40), 배터리 ECU(52)와 통신 포트를 통해 접속되어 있다.

이렇게 하여 구성된 실시예의 하이브리드 자동차(20)에서는 충전 소모 모드(이하, CD 모드라고 함) 또는 충전 유지 모드(이하, CS 모드라고 함)로 하이브리드 주행(이하, HV 주행이라고 함) 또는 전동 주행(이하, EV 주행이라고 함)을 행한다. 여기서, CD 모드는 CS 모드에 비해 EV 주행을 보다 우선하는 모드이다. HV 주행은 엔진(22)의 운전을 수반하여 주행하는 모드이다. EV 주행은 엔진(22)의 운전을 수반하지 않고 주행하는 모드이다.

실시예에서는, HVECU(70)는 자택이나 충전 스테이션 등의 충전 포인트에서 시스템 오프(시스템 정지)하여 정차하고 있을 때에, 전원 플러그(61)가 외부 전원(69)에 접속되면, 외부 전원(69)으로부터의 전력을 사용하여 배터리(50)가 충전되도록 충전기(60)를 제어한다. 그리고, HVECU(70)는 시스템 온(시스템 기동)했을 때에 배터리(50)의 축전 비율 SOC가 역치 Shv1(예를 들어, 45％, 50％, 55％ 등)보다도 클 때에는, 배터리(50)의 축전 비율 SOC가 역치 Shv2(예를 들어, 25％, 30％, 35％ 등) 이하에 이르기까지는 CD 모드로 하이브리드 자동차(20)가 주행하도록 제어한다. 그리고, HVECU(70)는 배터리(50)의 축전 비율 SOC가 역치 Shv2 이하에 이른 이후는, 시스템 오프할 때까지 CS 모드로 하이브리드 자동차(20)가 주행하도록 제어한다. 또한, HVECU(70)는 시스템 온했을 때에 배터리(50)의 축전 비율 SOC가 역치 Shv1 이하일 때에는, 시스템 오프할 때까지 CS 모드로 하이브리드 자동차(20)가 주행하도록 제어한다. 또한, HVECU(70)는 CD 모드로 하이브리드 자동차(20)가 한창 주행하고 있는 중에 모드 전환 스위치(92)가 조작되면, CS 모드로 하이브리드 자동차(20)가 주행하도록 제어한다. 그리고, HVECU(70)는 모드 전환 스위치(92)의 조작에 의해 CS 모드가 되어 하이브리드 자동차(20)가 한창 주행하고 있는 중에 다시 모드 전환 스위치(92)가 조작되면, CD 모드로 하이브리드 자동차(20)가 주행하도록 제어한다.

EV 주행은, 통상은 이하와 같이 구동 제어된다. HVECU(70)는 먼저, 액셀러레이터 개방도 Acc와 차속 V에 기초하여 요구 토크 Tr*을 설정한다. 계속해서, HVECU(70)는 모터(MG1)의 토크 명령 Tm1*에 값 0을 설정함과 함께 배터리(50)의 입출력 제한 Win, Wout의 범위 내에서 요구 토크 Tr*이 구동력 분배비 k로 구동축(36F, 36R)에 출력되도록 모터(MG2, MG3)의 토크 명령 Tm2*, Tm3*을 설정한다. 구동력 분배비 k는, 실시예에서는 후륜(38c, 38d)으로의 분배비이고, k＝0일 때에 전륜(38a, 38b)에 100％이고 후륜(38c, 38d)에 0％인 분배가 되고, k＝1일 때에 전륜(38a, 38b)에 0％이고 후륜(38c, 38d)에 100％인 분배가 된다. 토크 명령 Tm1*, Tm2*, Tm3*을 수신한 모터 ECU(40)는 모터(MG1, MG2, MG3)가 토크 명령 Tm1*, Tm2*, Tm3*이 구동되도록 인버터(41, 42, 43)의 스위칭 소자의 스위칭 제어를 행한다.

HV 주행은, 통상은 이하와 같이 구동 제어된다. HVECU(70)는 먼저, 액셀러레이터 개방도 Acc와 차속 V에 기초하여 주행에 요구되는 요구 토크 Tr*을 설정한다. 계속해서, HVECU(70)는 요구 토크 Tr*에 구동축(36F)의 회전수 Nr을 곱하여 주행에 요구되는 주행용 파워 Pdrv*을 계산한다. 구동축(36F)의 회전수 Nr은, 예를 들어 모터(MG2)의 회전수 Nm2나 차속 V에 환산 계수를 곱하여 얻어지는 회전수이다. 이어서, HVECU(70)는 주행용 파워 Pdrv*로부터 배터리(50)의 축전 비율 SOC에 기초하는 배터리(50)의 충방전 요구 파워 Pb*[배터리(50)로부터 방전될 때가 양의 값]을 빼고 차량에 요구되는 요구 파워 Pe*을 설정한다. 그리고, HVECU(70)는 요구 파워 Pe*이 엔진(22)으로부터 출력됨과 함께 엔진(22)의 목표 회전수 Ne*이나 목표 토크 Te*, 모터(MG1, MG2, MG3)의 토크 명령 Tm1*, Tm2*, Tm3*을 설정한다. 그리고, HVECU(70)는 설정한 엔진(22)의 목표 회전수 Ne*이나 목표 토크 Te*, 모터(MG1, MG2, MG3)의 토크 명령 Tm1*, Tm2*, Tm3*을 엔진 ECU(24)와 모터 ECU(40)로 송신한다. 엔진(22)의 목표 회전수 Ne*이나 목표 토크 Te*, 모터(MG1, MG2, MG3)의 토크 명령 Tm1*, Tm2*, Tm3*은 배터리(50)의 입출력 제한 Win, Wout의 범위 내에서 요구 토크 Tr*이 구동축(36F, 36R)에 출력되도록 설정된다. 또한, 엔진(22)의 목표 회전수 Ne*이나 목표 토크 Te*은 요구 파워 Pe*을 엔진(22)으로부터 효율적으로 출력하는 연비 최적 동작 라인에 의해 설정된다. 모터(MG1)의 토크 명령 Tm1*은 엔진(22)이 목표 회전수 Ne*이나 목표 토크 Te*로 운전되도록 피드백 제어에 의해 설정된다. 모터(MG2, MG3)의 토크 명령 Tm2*, Tm3*은 배터리(50)의 입출력 제한 Win, Wout의 범위 내에서 요구 토크 Tr*이 구동력 분배비 k로 구동축(36F, 36R)에 출력되도록 설정된다. 목표 회전수 Ne*과 목표 토크 Te*을 수신한 엔진 ECU(24)는 목표 회전수 Ne*과 목표 토크 Te*에 의해 엔진(22)이 운전되도록 엔진(22)의 흡입 공기량 제어나 연료 분사 제어, 점화 제어 등을 행한다. 토크 명령 Tm1*, Tm2*, Tm3*을 수신한 모터 ECU(40)는 모터(MG1, MG2, MG3)가 토크 명령 Tm1*, Tm2*, Tm3*으로 구동되도록 인버터(41, 42, 43)의 스위칭 소자의 스위칭 제어를 행한다.

이어서, 이렇게 하여 구성된 실시예의 하이브리드 자동차(20)의 동작에 대해 설명한다. 특히, CD 모드로 하이브리드 자동차(20)가 한창 주행하고 있는 중에 모드 전환 스위치(92)가 조작되어 CS 모드로 하이브리드 자동차(20)가 주행했을 때의 구동력 분배비 k의 설정 동작과, 그 후 다시 모드 전환 스위치(92)가 조작되어 CD 모드로 하이브리드 자동차(20)가 주행했을 때의 구동력 분배비 k의 설정 동작에 대해 설명한다. 도 2는 HVECU(70)에 의해 실행되는 구동력 분배비 설정 처리 루틴의 일례를 도시하는 흐름도이다. 이 루틴은 소정 시간마다(예를 들어, 수msec마다나 수십msec마다) 반복해서 실행된다.

구동력 분배비 설정 처리 루틴이 실행되면, HVECU(70)는 먼저, 주행 성능 요건에 의한 구동력 분배비 kdrv를 설정한다(스텝 S100). 상기 주행 성능 요건에 의한 구동력 분배비 kdrv는, 실시예에서는 도시하지 않은 조타각 센서로부터의 조타각에 의해 4륜 구동이 필요하다고 판단되었을 때에는 조타용으로 미리 정해진 값이 설정된다. 또한, 상기 구동력 분배비 kdrv는 강설 등에 의해 노면이 미끄러지기 쉽게 되어 있는 것에 의해 4륜 구동이 필요하다고 판단되었을 때에는 슬립 방지를 위해 미리 정해진 값이 설정된다. 또한, 상기 구동력 분배비 kdrv는 4륜 구동이 필요하다고는 판단되지 않을 때에는 값 0이 설정된다.

계속해서, HVECU(70)는 모드 전환 스위치(92)의 조작에 의해 CD 모드로부터 CS 모드로 전환되었는지 여부를 판정한다(스텝 S110). HVECU(70)는 모드 전환 스위치(92)의 조작에 의해 CD 모드로부터 CS 모드로 전환되어 있지 않을 때에는, 연비 최적이 되는 구동력 분배비 knenpi를 설정한다(스텝 S120). 연비 최적이 되는 구동력 분배비 knenpi는 모터(MG2)와 모터(MG3)의 손실의 합이 최소가 되도록 설정된다. 도 3은 모터의 출력 토크와 모터의 손실(로스)의 관계의 일례를 도시하는 특성도이다. 일반적으로, 모터는 출력 토크가 클수록 손실이 커진다. 따라서, 모터(MG2)와 모터(MG3)로부터 출력해야 할 토크를, 모터(MG2)의 손실과 모터(MG3)의 손실의 합이 최소가 되도록 분배함으로써 연비 최적이 된다. 또한, 모터(MG2)나 모터(MG3)가 과열 등에 의해 구동 제한을 받고 있을 때에는, 상기 구동 제한의 범위 내에서 모터(MG2)와 모터(MG3)의 손실의 합이 최소가 되도록 구동력 분배비 knenpi가 설정된다. 이렇게 하여 연비 최적이 되는 구동력 분배비 knenpi가 설정되면, HVECU(70)는 주행 성능 요건에 의한 구동력 분배비 kdrv와 연비 최적이 되는 구동력 분배비 knenpi 중 큰 쪽을 실행용의 구동력 분배비 k로 하여 설정하고(스텝 S130), 본 루틴을 종료한다. 이와 같이, 구동력 분배비 k를 설정함으로써, 주로 연비 최적이 되는 구동력 분배비 knenpi가 구동력 분배비 k로 설정되게 되므로, 차량의 에너지 효율을 향상시킬 수 있다.

한편, 스텝 S110에서 모드 전환 스위치(92)의 조작에 의해 CD 모드로부터 CS 모드로 전환되었다고 판정했을 때에는, HVECU(70)는 주행 성능 요건에 의한 구동력 분배비 kdrv를 실행용의 구동력 분배비 k로 설정하고(스텝 S140), 본 루틴을 종료한다. 이와 같이, 모드 전환 스위치(92)의 조작에 의해 CD 모드로부터 CS 모드로 전환되었을 때에 주행 성능 요건에 의한 구동력 분배비 kdrv를 구동력 분배비 k로 설정하는 것은 모터(MG3)의 과열을 억제하거나, 모터(MG3)의 냉각을 촉진하기 위해서이다. 일반적으로, 엔진(22)과 함께 전륜(38a, 38b)에 동력을 출력하는 모터(MG2)는, 주행 중에는 항상 구동되어 있으므로, 비교적 대형이고 열용량도 크고, 과열 억제를 위한 냉각 장치도 성능적으로 충분한 것도 설치되어 있다. 한편, 파트 타임적으로 구동되는 모터(MG3)는 비교적 소형이고 열용량도 작고, 과열 억제를 위한 냉각 장치도 성능적으로 낮은 것이 설치되어 있는 경우가 많다. 이로 인해, 모터(MG3)를 항상 구동하면, 모터(MG3)의 과열이 발생하기 쉬워져, 모터(MG3)는 구동 제한이 부과되어 버린다. 그러나, 실시예에서는 모드 전환 스위치(92)의 조작에 의해 CD 모드로부터 CS 모드로 전환되었을 때에는 4륜 구동이 필요하다고 판단되었을 때에만 모터(MG3)가 구동되므로, 모터(MG3)의 과열을 억제할 수 있을 뿐만 아니라, 모터(MG3)의 냉각을 행할 수 있다. 따라서, 그 후에, 모드 전환 스위치(92)의 조작에 의해 CS 모드로부터 CD 모드로 전환되었을 때에는 모터(MG3)의 성능을 충분히 발휘시킬 수 있다.

도 4는 축전 비율 SOC와 주행 모드와 구동력 분배비 k의 시간 변화의 일례를 도시하는 타임차트이다. 시간 T1까지의 CD 모드로 주행하고 있을 때에는, 축전 비율 SOC는 시간의 경과와 함께 감소하고, HVECU(70)에 의해 구동력 분배비 k에는 주행 성능 요건에 의한 구동력 분배비 kdrv와 연비 최적이 되는 구동력 분배비 knenpi 중 큰 쪽이 설정된다. 시간 T1에 모드 전환 스위치(92)가 조작되어 주행 모드가 CD 모드로부터 CS 모드로 전환되면, 축전 비율 SOC는 시간의 경과에 상관없이 유지되고, HVECU(70)에 의해 구동력 분배비 k에는 주행 성능 요건에 의한 구동력 분배비 kdrv가 설정된다. 즉, 모드 전환 스위치(92)가 조작되어 CD 모드로부터 CS 모드로 전환되었을 때에는, 4륜 구동이 필요하다고 판단되었을 때에만 모터(MG3)를 구동하는 것이고, CD 모드일 때에 비해 모터(MG3)의 구동력 비율을 작게 하는 것이다. 바꿔 말하면, CD 모드로 주행하고 있을 때에는, 모드 전환 스위치(92)가 조작되어 CD 모드로부터 CS 모드로 전환되었을 때에 비해, 모터(MG3)의 구동력 비율을 크게 하는 것이다. 이로 인해, 모드 전환 스위치(92)가 조작되어 CD 모드로부터 CS 모드로 전환되었을 때에는, 모터(MG3)의 구동 빈도가 작아져, 모터(MG3)의 냉각을 행할 수 있다. 그리고, 다시 모드 전환 스위치(92)가 조작되어 주행 모드가 CS 모드로부터 CD 모드로 전환되면, 축전 비율 SOC는 시간의 경과와 함께 감소하고, HVECU(70)에 의해 구동력 분배비 k에는 주행 성능 요건에 의한 구동력 분배비 kdrv와 연비 최적이 되는 구동력 분배비 knenpi 중 큰 쪽이 설정된다. 이때, 모터(MG3)는 충분히 냉각되어 있으므로, 과열에 의한 구동 제한을 받는 일은 없고, 그 성능을 충분히 발휘할 수 있다. 이 결과, 차량의 에너지 효율을 향상시킬 수 있다. 그리고, 축전 비율 SOC가 역치 Shv2에 이른 시간 T3에, 축전 비율 SOC가 저하된 것에 의해 주행 모드가 CD 모드로부터 CS 모드로 전환되면, 축전 비율 SOC는 시간의 경과에 상관없이 유지된다. 그리고, HVECU(70)에 의해 구동력 분배비 k에는 주행 성능 요건에 의한 구동력 분배비 kdrv와 연비 최적이 되는 구동력 분배비 knenpi 중 큰 쪽이 설정된다.

이상 설명한 실시예의 하이브리드 자동차(20)에서는 CD 모드로 주행하고 있을 때에는, 주행 성능 요건에 의한 구동력 분배비 kdrv와 연비 최적이 되는 구동력 분배비 knenpi 중 큰 쪽을 구동력 분배비 k로 하여 설정한다. 이에 의해, 차량의 에너지 효율을 향상시킬 수 있다. 또한, 실시예의 하이브리드 자동차(20)는 CD 모드로 한창 주행하고 있는 중에 모드 전환 스위치(92)가 조작되어 CD 모드로부터 CS 모드로 전환되었을 때에는, 주행 성능 요건에 의한 구동력 분배비 kdrv를 구동력 분배비 k로 설정한다. 즉, 모드 전환 스위치(92)가 조작되어 CD 모드로부터 CS 모드로 전환되었을 때에는 4륜 구동이 필요하다고 판단되었을 때에만 모터(MG3)를 구동하는 것이고, CD 모드일 때에 비해 모터(MG3)의 구동력 비율을 작게 하는 것이다. 이에 의해, 모터(MG3)의 과열을 억제함과 함께 모터(MG2)의 냉각을 행할 수 있다. 그리고, 실시예의 하이브리드 자동차(20)는 다시 모드 전환 스위치(92)가 조작되어 CS 모드로부터 CD 모드로 전환되면, 주행 성능 요건에 의한 구동력 분배비 kdrv와 연비 최적이 되는 구동력 분배비 knenpi 중 큰 쪽을 구동력 분배비 k로 하여 설정한다. 이때, 모터(MG3)는 냉각되어 있으므로, 과열에 의한 구동 제한을 받는 일은 없고, 그 성능을 충분히 발휘할 수 있다. 이 결과, 차량의 에너지 효율을 향상시킬 수 있다. 이들의 결과, 모터(MG3)의 과열을 억제하면서, 차량의 에너지 효율의 향상을 도모할 수 있다.

실시예의 하이브리드 자동차(20)에서는 축전 비율 SOC가 저하된 것에 의해 주행 모드가 CD 모드로부터 CS 모드로 전환되었을 때에는, 주행 성능 요건에 의한 구동력 분배비 kdrv와 연비 최적이 되는 구동력 분배비 knenpi 중 큰 쪽을 구동력 분배비 k로 설정하는 것으로 했다. 그러나, 이 경우, 모드 전환 스위치(92)의 조작에 의해 CD 모드로부터 CS 모드로 전환되었을 때와 마찬가지로, HVECU는 주행 성능 요건에 의한 구동력 분배비 kdrv를 구동력 분배비 k로 설정하는 것으로 해도 된다.

실시예의 하이브리드 자동차(20)에서는 CD 모드로 한창 주행하고 있는 중에 모드 전환 스위치(92)가 조작되어 CD 모드로부터 CS 모드로 전환되었을 때에는, 주행 성능 요건에 의한 구동력 분배비 kdrv를 구동력 분배비 k로 설정하는 것으로 했다. 그러나, CD 모드로 주행하고 있을 때의 모터(MG3)의 구동력 비율이 모드 전환 스위치(92)가 조작되어 CD 모드로부터 CS 모드로 전환되었을 때에 비해 크면 된다. 그로 인해, HVECU는 주행 성능 요건에 의한 구동력 분배비 kdrv에 더하여 다른 요건에 의해 구동력 분배비를 설정하는 것으로 해도 된다.

실시예의 하이브리드 자동차(20)에서는 전원 플러그(61)를 외부 전원(69)에 접속하여 배터리(50)를 충전하는 충전기(60)를 구비하는 것으로 했지만, 외부 전원(69)으로부터의 전력을 비접촉으로 수전하여 배터리(50)를 충전하는 충전기를 구비하는 것으로 해도 된다.

실시예의 하이브리드 자동차(20)에서는 엔진(22)과 모터(MG1)와 모터(MG2)를 전륜(38a, 38b)에 연결된 구동축(36F)에 접속하고, 모터(MG3)를 후륜(38c, 38d)에 연결된 구동축(36R)에 접속하는 구성으로 했다. 그러나, 엔진(22)과 모터(MG1)와 모터(MG2)를 후륜에 연결된 구동축에 접속하고, 모터(MG3)를 전륜에 연결된 구동축에 접속하는 구성으로 해도 된다.

실시예의 하이브리드 자동차(20)에서는 엔진(22)과 모터(MG1)와 전륜(38a, 38b)에 연결된 구동축(36F)이 플래니터리 기어(30)에 접속됨과 함께 구동축(36F)에 모터(MG2)가 접속되고, 후륜(38c, 38d)에 연결된 구동축(36R)에 모터(MG3)가 접속되는 것으로 했다. 그러나, 도 5의 변형예의 하이브리드 자동차(220)에 예시한 바와 같이, 전륜(38a, 38b)에 연결된 구동축(36F)에 변속기(230)를 통해 모터(MGF)를 접속함과 함께 모터(MGF)의 회전축에 클러치(229)를 통해 엔진(22)을 접속하고, 후륜(38c, 38d)에 연결된 구동축(36R)에 모터(MGR)를 접속하는 구성으로 해도 된다. 또한, 전륜과 후륜과 중 한쪽의 차륜에 구동력을 출력하는 엔진 및 제1 모터와, 전륜과 후륜 중 다른 쪽의 차륜에 구동력을 출력 가능한 제2 모터를 구비하는 구성이라면 어떤 하이브리드 자동차의 구성으로 해도 상관없다.

실시예의 주요한 요소와 본 발명의 주요한 요소의 대응 관계에 대해 설명한다. 실시예에서는 엔진(22)이 엔진에 상당하고, 모터(MG2)가 제1 모터에 상당하고, 모터(MG3)가 제2 모터에 상당하고, 배터리(50)가 배터리에 상당하고, HVECU(70)와 엔진 ECU(24)와 모터 ECU(40)가 전자 제어 유닛에 상당하고, 모드 전환 스위치(92)가 모드 전환 스위치에 상당한다.

또한, 실시예의 주요한 요소와 본 발명의 주요한 요소의 대응 관계는 실시예가 과제의 해결 수단의 란에 기재한 발명을 실시하기 위한 형태를 구체적으로 설명하기 위한 일례이므로, 본 발명의 요소를 한정하는 것은 아니다. 즉, 실시예는 본 발명의 구체적인 일례에 지나지 않는 것이다.

이상, 본 발명을 실시하기 위한 형태에 대해 실시예를 사용하여 설명했지만, 본 발명은 이러한 실시예로 한정되는 것은 전혀 아니고, 본 발명의 요지를 일탈하지 않는 범위 내에 있어서, 다양한 형태로 실시할 수 있는 것은 물론이다.

본 발명은 하이브리드 자동차의 제조 산업 등에 이용 가능하다.

Claims

전륜과,
후륜과,
상기 전륜(38a, 38b)과 상기 후륜(38c, 38d) 중 한쪽의 차륜에 구동력을 출력하도록 구성되는 엔진(22) 및 제1 모터(MG2)와,
상기 전륜(38a, 38b)과 상기 후륜(38c, 38d) 중 다른 쪽의 차륜에 구동력을 출력하도록 구성되는 제2 모터(MG3)와,
상기 제1 모터(MG2) 및 상기 제2 모터(MG3)에 전력을 공급하도록 구성되는 배터리(50)와,
충전 소모 모드와 충전 유지 모드를 전환하도록 구성되는 모드 전환 스위치와,
전자 제어 유닛(24, 40, 70)을 구비하는 하이브리드 차량(20; 220)을 위한 제어 장치에 있어서,
상기 하이브리드 차량(20; 220)의 주행에 요구되는 요구 구동력에 의해, 상기 하이브리드 차량(20; 220)이 주행하도록 상기 엔진(22)과 상기 제1 모터(MG2)와 상기 제2 모터(MG3)를 제어하고,
충전 소모 모드에 의해 상기 하이브리드 차량(20; 220)이 주행하고 있을 때에는, 제1 구동력 비율이 제2 구동력 비율보다도 커지도록 제어하도록 구성되고,
상기 제1 구동력 비율은 충전 소모 모드에 의해 상기 하이브리드 차량(20; 220)이 주행하고 있을 때의 상기 요구 구동력에 있어서의 상기 제2 모터(MG3)로부터 출력되는 구동력의 비율이고, 상기 제2 구동력 비율은 상기 모드 전환 스위치에 의해 충전 소모 모드로부터 충전 유지 모드로 전환되어 상기 하이브리드 차량(20; 220)이 주행하고 있을 때의 상기 요구 구동력에 있어서의 상기 제2 모터(MG3)로부터 출력되는 구동력의 비율인 것을 특징으로 하는, 하이브리드 차량(20, 220)을 위한 제어 장치.
제1항에 있어서, 충전 소모 모드에 의해 상기 하이브리드 차량(20; 220)이 주행하고 있을 때에는, 상기 제1 모터(MG2)와 상기 제2 모터(MG3)의 손실이 최소가 되도록 상기 제1 모터(MG2)와 상기 제2 모터(MG3)를 제어하는 것을 특징으로 하는, 하이브리드 차량(20, 220)을 위한 제어 장치.
제1항에 있어서, 충전 유지 모드에 의해 상기 하이브리드 차량(20; 220)이 주행하고 있을 때에는, 제1 구동력 분배비로 상기 제1 모터(MG2)와 상기 제2 모터(MG3)를 제어하고,
충전 소모 모드에 의해 상기 하이브리드 차량(20; 220)이 주행하고 있을 때에는, 상기 제1 구동력 분배비와 제2 구동력 분배비 중 한쪽의 구동력 분배비를 선택하여 상기 제1 모터(MG2)와 상기 제2 모터(MG3)를 제어하도록 구성되고, 상기 제1 구동력 분배비는 주행 성능 요건에 의한 구동력 분배비이고, 상기 제2 구동력 분배비는 상기 제1 모터(MG2)와 상기 제2 모터(MG3)의 손실을 최소로 하는 구동력 분배비인 것을 특징으로 하는, 하이브리드 차량(20, 220)을 위한 제어 장치.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 모드 전환 스위치(92)에 의해 충전 소모 모드로부터 충전 유지 모드로 전환되어 상기 하이브리드 차량(20; 220)이 주행하고 있을 때에는, 상기 제2 구동력 비율이 제3 구동력 비율보다도 작아지도록 제어하도록 구성되고, 상기 제3 구동력 비율은 상기 배터리(50)의 축전 비율이 저하된 것에 의해 충전 소모 모드로부터 충전 유지 모드로 전환되어 상기 하이브리드 차량(20; 220)이 주행하고 있을 때의 상기 요구 구동력에 있어서의 상기 제2 모터(MG3)로부터 출력되는 구동력의 비율인 것을 특징으로 하는, 하이브리드 차량(20, 220)을 위한 제어 장치.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 모드 전환 스위치(92)에 의해 충전 소모 모드로부터 충전 유지 모드로 전환되어 상기 하이브리드 차량(20; 220)이 주행하고 있을 때에는, 상기 전자 제어 유닛(24, 40, 70)이 4륜 구동의 주행이 필요하다고 판단했을 때에만 상기 제2 모터(MG3)로부터 구동력을 출력하도록 제어하는 것을 특징으로 하는, 하이브리드 차량(20, 220)을 위한 제어 장치.
하이브리드 차량(20, 220)에 있어서,
전륜과,
후륜과,
상기 전륜(38a, 38b)과 상기 후륜(38c, 38d) 중 한쪽의 차륜에 구동력을 출력하도록 구성되는 엔진(22) 및 제1 모터(MG2)와,
상기 전륜(38a, 38b)과 상기 후륜(38c, 38d) 중 다른 쪽의 차륜에 구동력을 출력하도록 구성되는 제2 모터(MG3)와,
상기 제1 모터(MG2) 및 상기 제2 모터(MG3)에 전력을 공급하도록 구성되는 배터리(50)와,
충전 소모 모드와 충전 유지 모드를 전환하도록 구성되는 모드 전환 스위치와,
상기 하이브리드 차량(20; 220)의 주행에 요구되는 요구 구동력에 의해, 상기 하이브리드 차량(20; 220)이 주행하도록 상기 엔진(22)과 상기 제1 모터(MG2)와 상기 제2 모터(MG3)를 제어하고, 충전 소모 모드에 의해 상기 하이브리드 차량(20; 220)이 주행하고 있을 때에는, 제1 구동력 비율이 제2 구동력 비율보다도 커지도록 제어하는 전자 제어 유닛을 포함하고,
상기 제1 구동력 비율은 충전 소모 모드에 의해 상기 하이브리드 차량(20; 220)이 주행하고 있을 때의 상기 요구 구동력에 있어서의 상기 제2 모터(MG3)로부터 출력되는 구동력의 비율이고, 상기 제2 구동력 비율은 상기 모드 전환 스위치에 의해 충전 소모 모드로부터 충전 유지 모드로 전환되어 상기 하이브리드 차량(20; 220)이 주행하고 있을 때의 상기 요구 구동력에 있어서의 상기 제2 모터(MG3)로부터 출력되는 구동력의 비율인 것을 특징으로 하는, 하이브리드 차량(20, 220).
제6항에 있어서, 상기 전자 제어 유닛(24, 40, 70)은 충전 소모 모드에 의해 상기 하이브리드 차량(20; 220)이 주행하고 있을 때에는, 상기 제1 모터(MG2)와 상기 제2 모터(MG3)의 손실이 최소가 되도록 상기 제1 모터(MG2)와 상기 제2 모터(MG3)를 제어하도록 구성되는 것을 특징으로 하는, 하이브리드 차량(20, 220).
제6항에 있어서, 상기 전자 제어 유닛(24, 40, 70)은 충전 유지 모드에 의해 상기 하이브리드 차량(20; 220)이 주행하고 있을 때에는, 주행 성능 요건에 의한 구동력 분배비로 상기 제1 모터(MG2)와 상기 제2 모터(MG3)를 제어하고, 충전 소모 모드에 의해 상기 하이브리드 차량(20; 220)이 주행하고 있을 때에는, 상기 제1 구동력 분배비와 제2 구동력 분배비 중 한쪽의 구동력 분배비를 선택하여 상기 제1 모터(MG2)와 상기 제2 모터(MG3)를 제어하도록 구성되고, 상기 제2 구동력 분배비는 제1 모터(MG2)와 상기 제2 모터(MG3)의 손실을 최소로 하는 구동력 분배비인 것을 특징으로 하는, 하이브리드 차량(20, 220).
제6항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 전자 제어 유닛(24, 40, 70)은 상기 모드 전환 스위치(92)에 의해 충전 소모 모드로부터 충전 유지 모드로 전환되어 상기 하이브리드 차량(20; 220)이 주행하고 있을 때에는, 상기 제2 구동력 비율이 제3 구동력 비율보다도 작아지도록 제어하도록 구성되고, 상기 제3 구동력 비율은 상기 배터리(50)의 축전 비율이 저하된 것에 의해 충전 소모 모드로부터 충전 유지 모드로 전환되어 상기 하이브리드 차량(20; 220)이 주행하고 있을 때의 상기 요구 구동력에 있어서의 상기 제2 모터(MG3)로부터 출력되는 구동력의 비율인 것을 특징으로 하는, 하이브리드 차량(20, 220).
제6항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 전자 제어 유닛(24, 40, 70)은 상기 모드 전환 스위치(92)에 의해 충전 소모 모드로부터 충전 유지 모드로 전환되어 상기 하이브리드 차량(20; 220)이 주행하고 있을 때에는, 상기 전자 제어 유닛(24, 40, 70)이 4륜 구동의 주행이 필요하다고 판단했을 때에만 상기 제2 모터(MG3)로부터 구동력을 출력하도록 제어하도록 구성되는 것을 특징으로 하는, 하이브리드 차량(20, 220).
전륜과,
후륜과,
상기 전륜(38a, 38b)과 상기 후륜(38c, 38d) 중 한쪽의 차륜에 구동력을 출력하도록 구성되는 엔진(22) 및 제1 모터(MG2)와,
상기 전륜(38a, 38b)과 상기 후륜(38c, 38d) 중 다른 쪽의 차륜에 구동력을 출력하도록 구성되는 제2 모터(MG3)와,
상기 제1 모터(MG2) 및 상기 제2 모터(MG3)에 전력을 공급하도록 구성되는 배터리(50)와,
충전 소모 모드와 충전 유지 모드를 전환하도록 구성되는 모드 전환 스위치와,
전자 제어 유닛(24, 40, 70)을 구비하는 하이브리드 차량(20; 220)을 위한 제어 방법에 있어서,
상기 하이브리드 차량(20; 220)의 주행에 요구되는 요구 구동력에 의해, 상기 하이브리드 차량(20; 220)이 주행하도록 상기 엔진(22)과 상기 제1 모터(MG2)와 상기 제2 모터(MG3)를 상기 전자 제어 유닛(24, 40, 70)에 의해 제어하고, 충전 소모 모드에 의해 상기 하이브리드 차량(20; 220)이 주행하고 있을 때에는, 제1 구동력 비율이 제2 구동력 비율보다도 커지도록 상기 전자 제어 유닛(24, 40, 70)에 의해 제어하는 것을 포함하고,
상기 제1 구동력 비율은 충전 소모 모드에 의해 상기 하이브리드 차량(20; 220)이 주행하고 있을 때의 상기 요구 구동력에 있어서의 상기 제2 모터(MG3)로부터 출력되는 구동력의 비율이고, 상기 제2 구동력 비율은 상기 모드 전환 스위치에 의해 충전 소모 모드로부터 충전 유지 모드로 전환되어 상기 하이브리드 차량(20; 220)이 주행하고 있을 때의 상기 요구 구동력에 있어서의 상기 제2 모터(MG3)로부터 출력되는 구동력의 비율인 것을 특징으로 하는, 하이브리드 차량(20, 220)을 위한 제어 방법.
제11항에 있어서, 충전 소모 모드에 의해 상기 하이브리드 차량(20; 220)이 주행하고 있을 때에는, 상기 제1 모터(MG2)와 상기 제2 모터(MG3)의 손실이 최소가 되도록 상기 제1 모터(MG2)와 상기 제2 모터(MG3)를 상기 전자 제어 유닛(24, 40, 70)에 의해 제어하는 것을 특징으로 하는, 하이브리드 차량(20, 220)을 위한 제어 방법.
제11항에 있어서, 충전 유지 모드에 의해 상기 하이브리드 차량(20; 220)이 주행하고 있을 때에는, 제1 구동력 분배비로 상기 제1 모터(MG2)와 상기 제2 모터(MG3)를 상기 전자 제어 유닛(24, 40, 70)에 의해 제어하는 것과,
충전 소모 모드에 의해 상기 하이브리드 차량(20; 220)이 주행하고 있을 때에는 상기 제1 구동력 분배비와 제2 구동력 분배비 중 한쪽의 구동력 분배비를 선택하여 상기 제1 모터(MG2)와 상기 제2 모터(MG3)를 상기 전자 제어 유닛(24, 40, 70)에 의해 제어하는 것을 포함하고,
상기 제1 구동력 분배비는 주행 성능 요건에 의한 구동력 분배비이고, 상기 제2 구동력 분배비는 제1 모터(MG2)와 상기 제2 모터(MG3)의 손실을 최소로 하는 구동력 분배비인 것을 특징으로 하는, 하이브리드 차량(20, 220)을 위한 제어 방법.
제11항 내지 제13항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 모드 전환 스위치(92)에 의해 충전 소모 모드로부터 충전 유지 모드로 전환되어 상기 하이브리드 차량(20; 220)이 주행하고 있을 때에는, 상기 제2 구동력 비율이 제3 구동력 비율보다도 작아지도록 상기 전자 제어 유닛(24, 40, 70)에 의해 제어하는 것을 포함하고,
상기 제3 구동력 비율은 상기 배터리(50)의 축전 비율이 저하된 것에 의해 충전 소모 모드로부터 충전 유지 모드로 전환되어 상기 하이브리드 차량(20; 220)이 주행하고 있을 때의 상기 요구 구동력에 있어서의 상기 제2 모터(MG3)로부터 출력되는 구동력의 비율인 것을 특징으로 하는, 하이브리드 차량(20, 220)을 위한 제어 방법.
제11항 내지 제13항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 모드 전환 스위치(92)에 의해 충전 소모 모드로부터 충전 유지 모드로 전환되어 상기 하이브리드 차량(20; 220)이 주행하고 있을 때에는, 상기 전자 제어 유닛(24, 40, 70)이 4륜 구동의 주행이 필요하다고 판단했을 때에만 상기 제2 모터(MG3)로부터 구동력을 출력하도록 상기 전자 제어 유닛(24, 40, 70)에 의해 제어하는 것을 특징으로 하는, 하이브리드 차량(20, 220)을 위한 제어 방법.