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1、(10)申请公布号 CN 103328246 A (43)申请公布日 2013.09.25 CN 103328246 A *CN103328246A* (21)申请号 201280006208.3 (22)申请日 2012.02.29 2011-066890 2011.03.25 JP B60K 6/48(2007.01) B60W 10/02(2006.01) B60W 10/06(2006.01) B60W 10/08(2006.01) B60W 10/11(2012.01) B60W 20/00(2006.01) (71)申请人 爱信艾达株式会社 地址 日本爱知县 (72)发明人 上田庸。
2、祐 大野佳纪 野村昌树 白石潜 木冈弘昭 (74)专利代理机构 北京集佳知识产权代理有限 公司 11227 代理人 舒艳君 李洋 (54) 发明名称 混合动力驱动装置的控制装置 (57) 摘要 混合动力驱动装置 (1) 具备变速机构 (3) 、 驱 动连结于输入轴 (6) 的马达 (2) 以及夹设在发动 机 (9) 与输入轴 (6) 之间的离合器 (4) , 在 EV 行驶 中的发动机启动时, 将离合器 (4) 接合而进行发 动机 (9) 的旋转上升。该混合动力驱动装置 (1) 的 控制装置 (100) 具备配合发动机启动时的离合器 (4) 的接合控制, 对变速机构 (3) 进行升档以使惯 性。
3、转矩输出的启动时升档控制单元 (107) , 通过 在发动机启动时使在马达 (2) 的驱动转矩 (Tm) 上 加上惯性转矩 (Ti) 而得的输出转矩 (Tout) 向驱 动车轮 (10) 输出, 从而实现在发动机启动时产生 的过渡失速的减少。 (30)优先权数据 (85)PCT申请进入国家阶段日 2013.07.23 (86)PCT申请的申请数据 PCT/JP2012/055036 2012.02.29 (87)PCT申请的公布数据 WO2012/132722 JA 2012.10.04 (51)Int.Cl. 权利要求书 1 页 说明书 9 页 附图 5 页 (19)中华人民共和国国家知识产。
4、权局 (12)发明专利申请 权利要求书1页 说明书9页 附图5页 (10)申请公布号 CN 103328246 A CN 103328246 A *CN103328246A* 1/1 页 2 1. 一种混合动力驱动装置的控制装置, 其特征在于, 具备 : 变速控制单元, 其对变速机构进行变速控制, 所述变速机构对输入部件与驱动连结于 驱动车轮的输出部件之间的变速比进行变速 ; 马达控制单元, 其对驱动连结于所述输入部件的马达进行驱动控制 ; 离合器控制单元, 其对夹设在发动机与所述输入部件之间的离合器进行接合控制 ; 发动机启动判断单元, 其根据在车辆行驶中将所述离合器释放而停止所述发动机并利。
5、 用所述马达的驱动转矩来行驶的状态, 判断所述发动机的启动 ; 发动机启动控制单元, 其在由所述发动机启动判断单元判断出所述发动机的启动时, 命令所述离合器控制单元对所述离合器进行接合控制并使该离合器的转矩容量上升, 从而 基于所述输入部件的旋转使所述发动机的旋转速度上升, 开始所述发动机的燃烧 ; 以及 启动时升档控制单元, 其与利用所述发动机启动控制单元进行的所述离合器的接合控 制配合地, 命令所述变速控制单元对所述变速机构的变速比进行升档变速而使所述输入部 件的旋转速度降低, 从而使得在所述变速机构中产生惯性转矩, 在所述发动机启动时, 向所述驱动车轮输出在所述马达的驱动转矩上加上所述惯。
6、性转 矩而得的输出转矩。 2. 根据权利要求 1 所述的混合动力驱动装置的控制装置, 其特征在于, 具备检测驾驶员的要求转矩的要求转矩检测单元, 所述启动时升档控制单元基于所述要求转矩和所述马达的驱动转矩控制所述升档变 速中的变速速度, 从而控制所述产生的惯性转矩的大小。 3. 根据权利要求 1 或 2 所述的混合动力驱动装置的控制装置, 其特征在于, 所述变速机构由无级变速机构构成。 权 利 要 求 书 CN 103328246 A 2 1/9 页 3 混合动力驱动装置的控制装置 技术领域 0001 本发明涉及例如对变速机构、 驱动连结于该变速机构的输入部件的马达、 以及夹 设在发动机与该输。
7、入部件之间的离合器进行控制的混合动力驱动装置的控制装置, 详细地 涉及在发动机启动时使离合器接合而进行该发动机的旋转上升的混合动力驱动装置的控 制装置。 背景技术 0002 近年来, 从环境问题的努力等出发, 开发出了各种实现车辆的油耗改善的混合动 力驱动装置。 在这样的混合动力驱动装置中, 提出了具备变速机构、 驱动连结于该变速机构 的输入部件的马达 (motor) 、 以及夹设在发动机与该输入部件之间的离合器的所谓的单电 机 (motor) 并联型的混合动力驱动装置 (参照专利文献 1) 。 0003 在上述专利文献 1 的装置中, 在释放离合器来切断发动机 (engine) 的状态下, 。
8、能 够进行利用马达的 EV 行驶, 例如在该 EV 行驶中若驾驶员要求的要求转矩变得大于马达转 矩 (加速器开度超出规定的降低开度区域时) , 判断发动机的启动, 转移至利用发动机以及 马达的驱动力的行驶状态。 0004 专利文献 1 : 日本特开平 11-82260 号公报 0005 然而, 在如上述专利文献 1 那样的单电机并联型混合动力驱动装置, 在仅基于马 达的驱动力进行的 EV 行驶中启动发动机的情况下, 将离合器接合并且通过马达的驱动力 来使发动机的转速上升后, 开始该发动机的燃烧。 0006 在该发动机的启动中, 专利文献 1 的装置通过将自动变速器的离合器 C1 释放, 来 在。
9、车辆的惰性行驶中启动发动机, 防止发动机的启动负荷向驱动车轮传递, 从而实现防止 减速冲击的产生, 但在需要启动发动机的情况下, 例如驾驶员踩下加速器来要求车辆的输 出转矩的增大 (即, 车辆的加速) 的情况较多, 所以车辆的加速瞬间消失也有可能给驾驶性 能带来不协调感。 0007 但是, 例如即使在未使离合器 C1 释放的情况下马达与驱动车轮处于驱动传递状 态, 为了使发动机的转速上升, 还是使用马达的驱动力的一部分, 所以会产生车辆的加速瞬 间迟缓的所谓的过渡失速。 0008 为了防止该过渡失速的产生, 考虑过在 EV 行驶中总是在马达中留存用于启动发 动机的余力, 但是, 为此则需要缩小。
10、 EV 行驶区域为将发动机启动时机提前, 导致发动机启 动的频率变大, 存在阻碍车辆的油耗改善的问题。 发明内容 0009 于是, 本发明的目的在于提供不缩小 EV 行驶区域、 并且能够实现减少发动机启动 时产生的过渡失速的混合动力驱动装置的控制装置。 0010 本发明 (例如参照图 1 至图 5) 由混合动力驱动装置 (1) 的控制装置 (100) 构成, 其 特征在于, 具备 : 说 明 书 CN 103328246 A 3 2/9 页 4 0011 变速控制单元 (101) , 其对变速机构 (3) 进行变速控制, 该变速机构 (3) 对输入部 件 (6) 与驱动连结于驱动车轮 (10)。
11、 的输出部件 (39r、 39l) 之间的变速比进行变速 ; 0012 马达控制单元 (102) , 其对驱动连结于上述输入部件 (6) 的马达 (2) 进行驱动控 制 ; 0013 离合器控制单元 (103) , 其对夹设在发动机 (9) 与上述输入部件 (6) 之间的离合器 (4) 进行接合控制 ; 0014 发动机启动判断单元 (106) , 其根据在车辆行驶中将上述离合器 (4) 释放而停止 上述发动机 (9) 并利用上述马达 (2) 的驱动转矩 (Tm) 来行驶的状态, 判断上述发动机 (9) 的启动 ; 0015 发动机启动控制单元 (105) , 其在由上述发动机启动判断单元 (。
12、106) 判断出上述 发动机 (9) 的启动时, 命令上述离合器控制单元 (103) 对上述离合器 (4) 进行接合控制并使 该离合器 (4) 的转矩容量上升, 从而基于上述输入部件 (6) 的旋转使上述发动机 (9) 的旋转 速度上升, 开始上述发动机 (9) 的燃烧 ; 以及 0016 启动时升档控制单元 (107) , 其与利用上述发动机启动控制单元 (105) 进行的上 述离合器 (4) 的接合控制配合地, 命令上述变速控制单元 (101) 对上述变速机构 (3) 的变速 比进行升档变速以使上述输入部件 (6) 的旋转速度降低, 从而使得在上述变速机构 (3) 中 产生惯性转矩 (Ti。
13、) , 0017 在上述发动机 (9) 启动时, 向上述驱动车轮 (10) 输出在上述马达 (2) 的驱动转矩 (Tm) 上加上上述惯性转矩 (Ti) 而得的输出转矩 (Tout) 。 0018 从而, 启动时升档控制单元与由发动机启动控制单元进行的离合器的接合控制配 合地, 命令变速控制单元对变速机构的变速比进行升档变速以使输入部件的旋转速度降 低, 从而使得在混合动力驱动装置的输入侧的旋转系统中产生惯性转矩, 因此, 在发动机启 动时, 能够向驱动车轮输出在马达的驱动转矩上加上惯性转矩而得的输出转矩。 从而, 例如 在不缩小 EV 行驶区域的情况下, 能够实现发动机启动时产生的过渡失速的减。
14、少。 0019 另外, 本发明 (例如参照图 1) 的特征在于, 具备检测驾驶员的要求转矩 (Tr) 的要 求转矩检测单元 (108) , 0020 上述启动时升档控制单元 (107) 基于上述要求转矩 (Tr) 和上述马达 (2) 的驱动转 矩 (Tm) 控制上述升档变速中的变速速度, 从而控制上述产生的惯性转矩 (Ti) 的大小。 0021 从而, 启动时升档控制单元基于要求转矩和马达的驱动转矩, 控制升档变速中的 变速速度, 从而控制产生的惯性转矩的大小, 所以能够对应于要求转矩来输出混合动力驱 动装置的输入侧的旋转系统的惯性转矩, 能够高精度地抑制发动机启动时所产生的输出转 矩的变动。。
15、 0022 另外, 本发明 (例如参照图 1 以及图 2) 的特征在于, 上述变速机构 (3) 由无级变速 机构构成。 0023 从而, 由于变速机构为无级变速机构, 因此能够适当地控制升档变速的变速速度, 能够产生适当的惯性转矩。 0024 此外, 上述括号内的附图标记用于与附图进行对照, 其是用于容易理解发明的出 于方便的用法, 不对权利要求书的构成带来任何影响。 说 明 书 CN 103328246 A 4 3/9 页 5 附图说明 0025 图 1 是表示本实施方式所涉及的混合动力驱动装置的控制装置的概要构成的框 图。 0026 图 2 是表示本混合动力驱动装置的构成的示意图。 002。
16、7 图 3 是表示由本混合动力驱动装置的控制装置进行的控制的主流程图。 0028 图 4 是表示升档变速处理的控制的子流程图。 0029 图 5 是表示发动机启动时的行驶例的时序图。 具体实施方式 0030 混合动力驱动装置的概要构成 0031 以下, 按照图 1 至图 5 来说明本发明的实施方式。首先, 按照图 1 以及图 2 来说明 搭载本发明所涉及的混合动力驱动装置 1 的车辆的驱动系统。如图 1 所示, 混合动力驱动 装置 1 被配置成夹设在发动机 (E/G) 9 与驱动车轮 10 之间, 并构成为具备 : 对输入轴 (输入 部件) 6 与经由差速装置 5 而驱动连接于驱动车轮 10 。
17、的驱动轴 (输出部件) 39r、 39l 之间的 变速比进行变速的变速机构 (T/M) 3 ; 驱动连结于该输入轴 6 的马达 / 发电机 (M/G) 2 ; 以及 夹设在发动机 9 和输入轴 6 之间的离合器 4。 0032 详细来说, 如图 2 所示, 离合器 4 由干式单板离合器构成, 并具有连结于发动机输 出轴54的离合器从动盘4a以及经由减振弹簧55连结于输入轴6的成为输出侧的压盘4b, 压盘 4b 被膜片弹簧 56 施力成总是与离合器从动盘 4a 连接。另外, 分离轴承 57 旋转自如 地与上述压盘 4b 的中心部分抵接, 通过该轴承 57 被分离叉 58 按压, 来对上述离合器 。
18、4 进 行切断操作。分离叉 58 经由拉杆 (rod) 53 与蜗轮 50 连结, 在该车轮 50 啮合有与作为电动 促动器 (actuator) 的电动马达 A1 的输出轴连动的蜗杆 52 与。 0033 上述电动马达A1、 蜗杆52、 蜗轮50以及拉杆53构成离合器操作部51, 通过基于上 述电动促动器 (电动马达) A1 的该离合器操作部 51 的操作来对上述离合器 4 进行接合 / 释 放操作, 并且夹设有由上述不可逆机构构成的蜗杆 52 以及蜗轮 50, 从而被保持在电动马达 A1 停止的状态下的离合器 4 的操作位置 (接合或者释放) 。 0034 马达 / 发电机 (以下, 简称。
19、 “马达” ) 2 具有定子 (未图示) 和设置于马达输出轴 8 的 转子 (未图示) , 马达输出轴 8 的两端部经由轴承而被旋转自如地支撑在未图示的壳体部件 上。在马达输出轴 8 的一侧形成有由齿轮 (小齿轮) 构成的输出齿轮 16, 该输出齿轮 16 经 由惰轮 17 与设置在输入轴 6 上的中间齿轮 19 啮合, 通过这些输出齿轮 16、 惰轮 17 以及中 间齿轮 19 来构成将马达 2 和输入轴 6 驱动连结的齿轮传动装置 7。 0035 变速机构 3 由所谓的无级变速机构、 即锥环式 CVT 构成, 由与输入轴 6 连接而成为 输入侧的圆锥形状的输入锥 22、 成为输出侧的同样圆。
20、锥形状的输出锥 23 以及金属制的环 25构成。 输出锥23配置在与输入锥22平行的轴线上且被配置成在轴向上大径侧与小径侧 相反, 上述环25配置成被这些两个锥22、 23对置的倾斜面夹持并且环绕两个锥环的任意一 方 (在本实施方式中为输入锥 22) 。 0036 大推力作用于两摩擦轮的至少一方, 上述环 25 通过基于上述推力的比较大的挟 压力而被夹持。具体而言, 在输出锥 23 与无级变速装置输出轴 24 之间配设有由将滚珠夹 设于在轴向上对置的面上的倾斜凸轮机构构成的轴力付与机构 28, 该轴力付与机构 28 向 说 明 书 CN 103328246 A 5 4/9 页 6 输出锥 23。
21、 付与对应于传递转矩的推力, 在与沿抗衡该推力的方向上被支承的输入锥 22 之 间将大挟压力付与给环 25。 0037 上述环25通过例如具备被作为电动促动器的电动马达A2沿轴向移动驱动并且以 旋转自如的方式支承该环25的移动部件的变速操作机构60, 来在相对于两个锥22、 23而言 的轴向位置被受到位置控制, 从而来改变相对于两个锥 22、 23 而言的接触半径, 从而在两 个锥 22、 23 之间改变变速比。 0038 而且, 在与上述输出锥23驱动连结的无级变速装置输出轴24上形成有齿轮 (小齿 轮) 44, 差速装置 5 的差速器内啮合齿轮 (ring gear) 41 与该齿轮 44。
22、 啮合。差速装置 5 将 传递到该差速器内啮合齿轮 41 的旋转的左右的转速差吸收并且向左右的驱动轴 39l、 39r 输出, 传递至与这些驱动轴 39l、 39r 驱动连结的左右驱动车轮 10。 0039 关于混合动力驱动装置的控制装置 0040 接着, 按照图 1、 图 3 以及图 4, 对本发明所涉及的混合动力驱动装置 1 的控制装置 100 进行说明。如图 1 所示, 本混合动力驱动装置 1 的控制装置 (控制部 (ECU) ) 100 具备变 速控制单元101、 马达控制单元102、 离合器控制单元103、 发动机控制单元104、 发动机启动 控制单元 105、 发动机启动判断单元 。
23、106、 启动时升档控制单元 107、 要求转矩检测单元 108 等。 0041 另外, 在控制部 100 连接有检测发动机转速 Ne 的发动机转速传感器 91、 检测输入 轴 6 的转速 (马达 2 的转速) 的输入轴 (马达) 转速传感器 92、 检测驱动轴 39r、 39l 或者无级 变速装置输出轴 24 的转速 (即车速) 的输出轴转速 (车速) 传感器 93、 检测未图示的加速器 踏板的踩下量 (加速器开度) 的加速器开度传感器 94 等。 0042 其中, 在本实施方式中, 为了便于说明, 作为将变速控制单元 101、 马达控制单元 102、 离合器控制单元 103、 发动机控制单。
24、元 104 等包含于相同的控制部 (ECU) 100 内的例子 来进行说明, 但是可以将各单元构成为在 2 个以上的控制部 (ECU) 中能够相互通信, 还可以 构成为分别具有单独的控制部 (ECU) 。 0043 上述变速控制单元101在行驶中, 例如通过基于由输出轴转速传感器93检测的车 速 V 和由加速器开度传感器 94 检测的加速器开度 (由要求转矩检测单元 108 检测的驾驶员 的要求转矩 Tr) 来参照以发动机 9 中的燃料消耗、 马达 2 中的电力消耗为最佳的方式 (以输 出所要求的驱动力且油耗性能变良好的方式) 预先准备的未图示的映射等, 从而随时判断 最佳的变速比, 驱动控制。
25、上述电动马达 A2 来对变速机构 3 的变速比进行变速控制。 0044 上述马达控制单元 102 在仅使用马达 2 的驱动力来行驶的 EV 行驶中, 以从驱动车 轮 10 输出由要求转矩检测单元 108 检测的驾驶员的要求转矩 Tr 的方式控制马达 2 的驱动 转矩 (以下, 称为 “马达转矩” ) Tm 的大小, 而且, 在使用发动机 9 的驱动力来行驶的发动机行 驶中, 以发动机 9 的输出转矩 (以下, 称为 “发动机扭矩” ) Te 和马达转矩 Tm 的合计成为从驱 动车轮 10 输出的要求转矩 Tr 的方式控制马达转矩 Tm 的大小 (包括牵引 / 再生) 。其中, 马 达控制单元 。
26、102 通过对马达 2 进行恒功率控制, 来能够与马达转速 (变速机构 3 的变速比) 无关地, 将输出至驱动车轮 10 的马达转矩 Tm 的大小控制为恒定。 0045 上述离合器控制单元 103 在上述 EV 行驶中, 控制成对上述电动马达 A1 进行驱动 控制来使离合器 4 释放, 在上述发动机行驶中, 控制成对上述电动马达 A1 进行驱动控制来 使离合器 4 接合。另外, 详细内容如后所述, 在发动机 9 的启动时, 对离合器 4 进行滑移控 说 明 书 CN 103328246 A 6 5/9 页 7 制来控制该离合器 4 的传递转矩容量 (以下, 称为 “离合器转矩” ) Tc, 并。
27、且控制成使发动机 转速 Ne(发动机 9 的旋转速度) 上升。此外, 在本混合动力驱动装置 1 中进行向后行驶的 情况下, 离合器 4 进行释放控制来使马达 2 反转, 从而实现驱动车轮 10 的向后旋转。 0046 上述发动机控制单元104在发动机行驶中, 进行发动机9中的节流阀开度、 燃料喷 射量的控制等, 从而能够自如地控制发动机扭矩 Te、 发动机转速 Ne。而且, 发动机控制单元 104 在详细内容将会后述的发动机启动时中, 基于来自发动机启动控制单元 105 的命令进 行发动机 9 的点火控制。 0047 上述发动机启动判断单元 106 在释放离合器 4 而停止发动机 9 的状态下。
28、的 EV 行 驶中 (车辆行驶中) , 在由要求转矩检测单元 108 检测出的驾驶员的要求转矩 Tr(即加速器 开度) 超过例如能够利用通过未图示的映射等来参照的马达 2 来行驶的能够进行 EV 行驶的 区域的情况下, 判断为需要发动机 9 的驱动力, 判断出发动机启动。 0048 上述发动机启动控制单元 105 在由发动机启动判断单元 106 判断出发动机 9 的启 动时, 命令离合器控制单元 103 对离合器 4 进行接合控制并提高该离合器 4 的转矩容量, 从 而基于输入轴 6 的旋转来使发动机转速 Ne 上升, 命令发动机控制单元 104 使其开始发动机 9 的燃烧 (点火) 。 00。
29、49 上述启动时升档控制单元 107, 详细内容如后所述, 其配合由发动机启动控制单元 105向离合器控制单元103命令的离合器4的接合控制, 来命令变速控制单元101对变速机 构 3 的变速比进行升档变速以使输入轴 6 的转速降低, 从而使得在混合动力驱动装置 1 的 输入侧的旋转部件 (即输入锥 22、 输入轴 6、 齿轮传动装置 7、 马达输出轴 8 以及马达 2 的转 子等) 中产生惯性转矩。 0050 关于发动机启动时的升档控制 0051 接着, 参照图 1 并按照图 3 以及图 4 的流程图, 对由上述控制部 100 进行的发动机 启动时的控制详细地进行说明。 0052 如图3所示。
30、, 例如在车辆开始行驶的状态下, 尤其在EV行驶状态下, 开始本发动机 启动时控制 (S1) , 当发动机启动判断单元106没有判断发动机9的启动的情况下, 该发动机 启动判断单元 106 不输出发动机启动要求标志 (由于是标志关闭 (flag off) )(S2 中的否) , 因此直接返回 (S13) , 直到由发动机启动判断单元 106 判断出发动机启动为止进行等待。 0053 如上述那样, 若由要求转矩检测单元108检测的驾驶员的要求转矩Tr超过能够利 用马达 2 行驶的能够进行 EV 行驶区域, 则由发动机启动判断单元 106 判断出发动机启动, 该发动机启动判断单元 106 使发动机。
31、启动要求有效 (ON) (S2 中的是) , 进人步骤 S3。 0054 发动机旋转上升阶段 0055 若进入到步骤 S3, 则发动机启动控制单元 105 判断输入轴 6 的转速 (输入转速 Nin) 与发动机转速Ne的转速差是否小于规定的接合判断转速之差 (能够判断为离合器4处 于接合状态的转速) , 在此由于处于发动机 9 停止的 EV 行驶状态, 所以输入转速 Nin 与发动 机转速 Ne 的转速差大于上述接合判断转速之差 (离合器 4 处于释放状态时, 转速差大) (S3 中的否) , 因此进入 “发动机旋转上升阶段” , 进入由离合器控制单元 103 控制离合器 4 的离 合器转矩 。
32、Tc 的 “离合器转矩控制” (S10) 。 0056 若进入 “离合器转矩控制” , 则离合器控制单元103将离合器转矩Tc的大小设定为 比发动机 9 的摩擦转矩 (发动机 9 的内部摩擦阻力或发动机惯性转矩) 还稍大的发动机启动 说 明 书 CN 103328246 A 7 6/9 页 8 用离合器转矩Tef, 离合器控制单元103以命令电动马达A1来使离合器转矩Tc上升到该设 定的发动机启动用离合器转矩 Tef 的方式对离合器 4 缓缓地进行滑移接合控制。从而, 离 合器转矩 Tc 变得大于发动机 9 的摩擦转矩, 所以发动机转速 Ne 通过输入轴 6 的旋转而缓 缓地上升。 0057 。
33、接着上述 “离合器转矩控制” , 进行通过马达控制单元 102 控制马达转矩 Tm 的 “马 达转矩控制” (S11, S12) 。即, 马达控制单元 102 将马达转矩 Tm 设定为在由要求转矩检测 单元 108 检测的要求转矩 Tr 上加上上述设定的离合器转矩 Tc (发动机启动用离合器转矩) 而得的值, 向马达 2 命令为输出该设定的马达转矩 Tm (S11) 。但是, 实际上由于存在马达 2 的输出性能极限, 所以以被作为输出性能极限的马达最大转矩限制的形式, 输出在 EV 行驶 时的马达转矩上加上追加转矩 Tmup 而得的马达转矩 Tm(S12) , 例如, 然后, 若要求转矩 Tr。
34、 上升, 则如后述那样产生不足转矩 (参照 S100-3) 。 0058 接着上述 “马达转矩控制” , 进行通过启动时升档控制单元 107 对变速机构 3 的变 速比进行升档控制的 “变速控制” 。即, 在该 “变速控制” 中, 如图 4 所示, 通过启动时升档控 制单元 107 进行 “升档变速处理” 的控制。 0059 若开始 “升档变速处理” (S100-1) , 则首先启动时升档控制单元 107 判断输入轴 6 的转速 (输入转速 Nin) 是否大于发动机启动目标转速 (S100-2) 。在输入转速 Nin 小于发动 机启动目标转速的情况下 (S100-2 中的否) , 即, 若进行。
35、了其以上的升档, 则输入转速 Nin 变 得低于发动机启动目标转速, 从而对离合器4进行接合时, 发动机9变为低速旋转而难以启 动发动机, 因此不进行升档, 而进入步骤 S100-7。 0060 在进入步骤 S100-7 的情况下, 以输入转速 Nin 成为发动机启动目标转速的方式, 将该发动机启动目标转速除以用实际的输出转速 Nout 而得的值设定为变速比的命令值 (比率命令值) , 并按通过变速控制单元 101 命令电动马达 A2 的形式进行控制, 以便使变速 机构 3 的变速比成为该设定的比率命令值。在该情况下, 有时还根据输入转速 Nin 的大小 来进行降档。 0061 另外, 在即使。
36、使马达转矩 Tm 上升, 也因马达 2 的性能极限而导致无法上升至在要 求转矩 Tr 上加上离合器转矩 Tc 而得的值的情况下, 向驱动车轮 10 输出的转矩稍有不足, 导致产生伴随发动机启动的过渡失速, 但是由于发动机转速Ne伴随离合器4的接合而上升 至以基于上述设定的比率命令值的变速比进行旋转的输入转速 Nin, 所以上升至发动机启 动目标转速, 实现发动机的启动。 0062 另一方面, 在上述步骤 S100-2 中, 在输入转速 Nin 大于发动机启动目标转速的情 况下 (S100-2 中的是) , 能够直到输入转速 Nin 成为发动机启动目标转速为止进行升档, 因 此启动时升档控制单元。
37、 107 根据上述马达 2 的输出性能极限针对要求转矩 Tr 将不足的量 以升档时的惯性转矩进行补充, 所以计算升档时的比率命令值, 以变速控制单元 101 命令 电动马达 A2 的形式, 控制变速机构 3 的变速比。 0063 详细而言, 在步骤 S100-3 中, 首先, 将在从上述离合器转矩 Tc 减去当前的马达转 矩 Tm(在 EV 行驶时的马达转矩上加上直到输出性能的极限为止追加的量而得的马达转矩 Tm) 而得的值上乘以实际的变速比 (例如由输入轴转速传感器 92 检测的实际输入转速 Nin 除以由输出轴转速传感器 93 检测的实际输出转速 Nout 而得的值) 的值, 相加至由要求。
38、转矩 检测单元 108 检测的要求转矩 Tr 中, 从而计算驱动车轮 10 中转矩的不足量。 说 明 书 CN 103328246 A 8 7/9 页 9 0064 接下来, 在步骤 S100-4 中, 上述计算出的不足量的转矩除以实际的变速比, 将不 足量的转矩换算为输入转矩, 即计算作为补充不足量的转矩所必要的输入惯性转矩。 接着, 在步骤 S100-5 中, 上述计算的输入惯性转矩除以输入惯性 (上述的变速机构 3 的输入侧的 旋转构件的重量) , 来整顿单位系统 (例如, 为了使每分与每秒匹配而乘以 60, 为了与角加速 度匹配而除 2) 匹配, 从而计算实现上述必要的输入惯性转矩的输。
39、入角加速度。 0065 然后, 在步骤 S100-6 中, 通过将实际输入转速 Nin 和对上述输入角加速度乘以规 定的控制周期 (重复步骤 S100-6 的周期) t 而得的值相加而得的值, 用实际输出转速 Nout 进行除计算, 从而计算接下来应给变速机构 3 命令的比率命令值, 将该计算的比率命令值 以从变速控制单元 101 给电动马达 A2 命令的形式给变速机构 3 命令, 从而对变速比进行升 档控制以便输出对不足量的转矩进行补充的惯性转矩 Ti。 0066 将以上的控制直到输入转速 Nin 和发动机转速 Ne 的转速差变得小于规定的接合 判断转速之差为止 (即, 直到离合器4的转速差。
40、大致消失而成为接合状态为止) 重复进行 (即 图 3 的 S1、 S2 中的是, S3 中的否, S10、 S11、 S12、 S100、 S13) , 从而以对升档变速的变速速度 进行控制的形式 (通过在每个控制周期改变变速比) , 随时能够通过惯性转矩Ti补充相对于 在驾驶员的要求转矩 Tr 上加上离合器转矩 Tc(发动机摩擦转矩) 而得的值而言因马达转 矩 Tm(在 EV 行驶时的马达转矩上追加的转矩 Tmup) 而不足的转矩, 所以从驱动车轮 10 输 出的输出转矩 Tout 被按照要求转矩 Tr 输出, 防止产生过渡失速。 0067 发动机启动阶段 0068 如图 3 所示, 在上述。
41、步骤 S3 中, 若判断为输入转速 Nin 与发动机转速 Ne 的转速差 小于规定的接合判断转速之差时 (S3 中的是) , 则进入 “发动机启动阶段” , 进入通过发动机 启动控制单元 105 对发动机 9 进行点火来启动的 “发动机点火控制” (S4、 S5、 S6、 S7、 S8) 。 若进入 “发动机点火控制” , 则发动机启动控制单元 105 首先将发动机点火标志设为有效 (ON) (S4) , 将发动机扭矩 Te 设定为上述驾驶员的要求转矩 Tr(S5) 。 0069 接着上述 “发动机点火控制” , 进行通过马达控制单元 102 控制马达转矩 Tm 的 “马 达转矩控制” (S6。
42、) 。即, 在该状态下, 驾驶员的要求转矩 Tr 例如为恒定的, 但是由于发动机 扭矩 Te 上升, 因此需要与此配合地设定马达转矩 Tm, 即将从要求转矩 Tr 减去发动机扭矩 Te 所得的值设定为马达转矩 Tm, 并对马达 2 命令为输出该设定的马达转矩 Tm。 0070 接着上述 “马达转矩控制” , 进行通过离合器控制单元 103 控制离合器转矩 Tc 的 “离合器转矩控制” 。即, 在该 “离合器转矩控制” 中, 将离合器转矩 Tc 设定成如离合器 4 成 为完全接合状态那样的离合器完全接合转矩, 即控制成离合器 4 通过离合器控制单元 103 而成为完全接合状态 (S7) 。 00。
43、71 接着上述 “离合器转矩控制” , 进行通过变速控制单元 101 控制变速机构 3 的变速 比的 “变速控制” 。即, 在该 “变速控制” 中, 为了将发动机 9 维持在发动机启动目标转速, 将 发动机启动目标转速除以由上述输出轴转速传感器 93 检测的实际输出转速而得的值, 作 为接下来应命令给变速机构 3 的比率命令值来进行计算, 并从变速控制单元 101 命令给变 速机构 3, 即控制成输入轴 6 的转速对应于车速 V(输出轴转速) 而成为发动机启动目标转 速。 0072 通过以上的控制 (S4、 S5、 S6、 S7、 S8) , 作为输出驾驶员的要求转矩 Tr 的驱动源, 从 马。
44、达 2 缓缓地切换到发动机 9, 根据发动机转矩 Te 而输出要求转矩 Tr, 即从 EV 行驶切换至 说 明 书 CN 103328246 A 9 8/9 页 10 发动机行驶。 0073 然后, 发动机启动要求标志通过发动机启动判断单元 106 被设为无效 (OFF)(S9) , 在步骤 S2 中检测不到发动机启动要求标志的有效 (ON) (S2 中的否) , 即成为从 EV 行驶完 全切换为发动机行驶的状态。 0074 发动机启动时的行驶例 0075 接着, 参照图 1 至图 4 并根据图 5 的时序图来说明发动机启动时的行驶例。 0076 例如在 EV 行驶下如驾驶员缓缓踩下加速器等 。
45、(如加速器开度缓缓变大等) 行驶状 态中, 在由要求转矩检测单元 108 检测出缓缓增大的要求转矩 Tr 的状态下, 由马达控制单 元 102 控制马达 2 并对应于该要求转矩 Tr 输出马达转矩 Tm, 从而车辆加速而车速 V 上升, 并且输入转速 (输入轴转速) Nin(马达转速 Nm) 也上升。 0077 在时刻 t1, 例如达到规定的车速 V, 发动机启动判断单元 106 基于马达 2 达到输出 极限 (从马达最大转矩减去追加转矩 Tmup 而得的值) 来判断发动机 9 的启动, 使发动机启动 要求标志设为有效 (S2 中的是) 。于是, 发动机启动控制单元 105 由于输入转速 Ni。
46、n 与发动 机转速 Ne 的转速差大于判断离合器 4 是否接合的接合判断转速之差 (即由于离合器 4 没有 接合) (S3 中的否) , 所以开始 “发动机旋转上升阶段” 。 0078 于是, 离合器控制单元 103 进行 “ “离合器转矩控制” (S10) , 以离合器转矩 Tc 成为 比发动机 9 的摩擦转矩稍大的发动机启动用离合器转矩 Tef 的方式将离合器 4 滑移接合, 接着马达控制单元 102 进行 “马达转矩控制” (S11、 S12) , 除了基于要求转矩 Tr 输出的马达 转矩 Tm 之外, 还输出追加到马达 2 的最大转矩的转矩 Tmup。 0079 然后, 从时刻 t1 。
47、起到时刻 t2, 若加速器被驾驶员进一步踩下而要求转矩 Tr 上升, 则马达 2 输出追加转矩 Tmup 而处于最大转矩的输出状态, 并且离合器转矩 Tc 成为发动机 启动用离合器转矩Tef而作用于负方向的量, 仅用马达2的输出转矩无法输出要求转矩Tr, 在这种情况下输出转矩 Tout 如图 5 中虚线所示那样偏离要求转矩 Tr, 即产生过渡失速。 0080 于是, 启动时升档控制单元 107 命令变速控制单元 101 的形式进行 “变速控制” 来 开始 “升档变速处理” (S100) , 以输出与不足量的转矩相配的惯性转矩 Ti 的方式对变速机 构 3 进行升档变速。因此, 输入轴转速 Ni。
48、n 降低的同时变速比也下降, 输入角加速度也在负 方向上降低 (即减速) 。 0081 从而, 在马达 2 的追加转矩 Tmup(马达最大转矩) 被输出的状态下, 并且将离合器 4接合从而相当于发动机启动用离合器转矩Tef的量作用于负方向 (相当于发动机9的摩擦 转矩的量) 的状态下, 输出转矩 Tout 被混合动力驱动装置 1 的输入侧的旋转系统中的惯性 转矩 Ti 补充不足量的转矩量, 即作为合计转矩的输出转矩 Tout 按照要求转矩 Tr 被输出。 0082 然后, 若到时刻t2, 则开始 “发动机启动阶段” 。 于是, 发动机控制单元104进行 “发 动机点火控制” , 对发动机 9 。
49、进行点火 (S4) , 将发动机扭矩 Te 上升至要求转矩 Tr(S5) , 并 且马达控制单元 102 进行 “马达转矩控制” , 将从要求转矩 Tr 减去发动机扭矩 Te 而得的值 (在此由于由发动机扭矩 Te 输出全部的要求转矩 Tr, 所以马达转矩 Tm 为 0) 设为马达转矩 Tm(S6) , 进而, 离合器控制单元 103 进行 “离合器转矩控制” , 控制成成离合器转矩 Tc 成为 离合器完全接合转矩 (S7) , 即离合器 4 成为完全接合状态。 0083 此外, 然后, 以发动机 9 的发动机扭矩 Te 为主进行控制, 以便通过由马达 2 引起的 马达转矩 Tm 适当地进行辅助至再生, 并且成为要求转矩 Tr, 变速比以发动机 9 接近应该成 说 明 书 CN 103328246 A 10 9/9 页 11 为最佳油耗曲线的方式适当地被控制。 0084 本实施方式的总结 。