混合动力车辆控制系统.pdf

《混合动力车辆控制系统.pdf》由会员分享，可在线阅读，更多相关《混合动力车辆控制系统.pdf（35页完成版）》请在专利查询网上搜索。

1、(19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201911163208.4 (22)申请日 2019.11.25 (30)优先权数据 2018-226590 2018.12.03 JP (71)申请人 丰田自动车株式会社 地址 日本爱知县丰田市 (72)发明人 远藤隆人今村达也江渊弘章 (74)专利代理机构 中原信达知识产权代理有限 责任公司 11219 代理人 沈同全车文 (51)Int.Cl. B60W 10/06(2006.01) B60W 10/08(2006.01) B60W 10/11(2012.01) B60W。

2、 20/40(2016.01) B60W 30/19(2012.01) (54)发明名称 混合动力车辆控制系统 (57)摘要 提供了一种混合动力车辆控制系统， 该混合 动力车辆控制系统包括： 差动机构； 发动机； 第一 马达； 驱动轮； 第二马达； 接合机构； 选择器， 所述 选择器选择空档， 在空档中， 通过差动机构从发 动机到驱动轮的扭矩传递被中断； 以及电子控制 单元。 电子控制单元被构造成当选择空档时， 设 定机械空档或电气空档， 并且当在发动机的速度 等于或低于预定速度的同时选择空档时设定机 械空档。 权利要求书2页 说明书14页 附图18页 CN 111252062 A 2020.。

3、06.09 CN 111252062 A 1.一种混合动力车辆控制系统， 其特征在于包括： 差动机构， 所述差动机构包括第一旋转元件、 第二旋转元件和第三旋转元件中的至少 三个旋转元件， 所述三个旋转元件被构造成差动地旋转； 发动机， 所述发动机被联接到所述第一旋转元件， 以便允许扭矩传递； 第一马达， 所述第一马达被联接到所述第二旋转元件， 以便允许扭矩传递； 驱动轮， 所述驱动轮被联接到所述第三旋转元件， 以便允许扭矩传递； 第二马达， 所述第二马达被联接到所述驱动轮或与所述驱动轮不同的另一驱动轮， 以 便允许扭矩传递； 接合机构， 所述接合机构被构造成选择性地中断通过所述差动机构从所述发。

4、动机到所 述驱动轮的扭矩传递； 选择器， 所述选择器选择空档， 在所述空档中， 通过所述差动机构从所述发动机到所述 驱动轮的扭矩传递被中断； 和 电子控制单元， 所述电子控制单元被构造成控制所述第一马达、 所述第二马达和所述 接合机构， 所述电子控制单元被构造成： 当选择所述空档时， 设定机械空档或电气空档， 在所述机 械空档中， 所述接合机构脱离， 在所述电气空档中， 在所述接合机构接合的同时停止流向所 述第一马达的电流， 并且 所述电子控制单元被构造成： 当在所述发动机的速度等于或低于预定速度的同时选择 所述空档时， 设定所述机械空档。 2.根据权利要求1所述的混合动力车辆控制系统， 其特。

5、征在于， 所述预定速度包括零速 度。 3.根据权利要求1所述的混合动力车辆控制系统， 其特征在于， 所述预定速度包括自主 转速。 4.根据权利要求1至3中的任一项所述的混合动力车辆控制系统， 其特征在于： 所述电子控制单元被构造成： 当选择所述空档时， 检测车速； 所述电子控制单元被构造成： 当所检测到的车速等于或高于第一预定车速时， 设定所 述机械空档； 并且 所述电子控制单元被构造成： 当所检测到的车速低于所述第一预定车速时， 设定所述 电气空档。 5.根据权利要求1至4中的任一项所述的混合动力车辆控制系统， 其特征在于： 所述接合机构被构造成使得第一旋转构件和被构造成相对于所述第一旋转构。

6、件旋转 的第二旋转构件彼此接合以产生接合状态， 所述接合状态允许通过所述差动机构从所述发 动机到所述驱动轮的扭矩传递； 并且 所述电子控制单元被构造成： 检测在设定所述机械空档的同时所述第一旋转构件与所 述第二旋转构件之间的转速差等于或大于预定差， 并且当所述第一旋转构件与所述第二旋 转构件之间的所述转速差等于或大于所述预定差时， 执行如下的第一同步控制： 控制所述 第一马达的转速使得所述第一旋转构件与所述第二旋转构件之间的所述转速差变得小于 所述预定差。 6.根据权利要求5所述的混合动力车辆控制系统， 其特征在于， 所述电子控制单元被构 权利要求书 1/2 页 2 CN 111252062 。

7、A 2 造成： 当驾驶员操作加速器时， 执行所述第一同步控制。 7.根据权利要求5所述的混合动力车辆控制系统， 其特征在于， 所述电子控制单元被构 造成： 基于车速的变化量来执行所述第一同步控制。 8.根据权利要求1至4中的任一项所述的混合动力车辆控制系统， 其特征在于： 所述差动机构包括： 第一差动机构， 所述第一差动机构包括所述第一旋转元件、 所述第二旋转元件和所述 第三旋转元件中的两个旋转元件， 和第一联接元件； 第二差动机构， 所述第二差动机构包括所述第一旋转元件、 所述第二旋转元件和所述 第三旋转元件中的除了所述两个旋转元件之外的一个旋转元件、 被联接到所述第一联接元 件的第二联接元。

8、件， 和另一个旋转元件； 并且 所述接合机构包括第一接合机构和第二接合机构， 所述第一接合机构被构造成将所述 第一差动机构中的所述两个旋转元件中的一个旋转元件和所述第二差动机构中的另一个 旋转元件选择性地联接在一起， 并且所述第二接合机构被构造成将所述第二差动机构的任 意两个旋转元件选择性地联接在一起； 并且 当所述第一接合机构与所述第二接合机构脱离时， 设定所述机械空档。 9.根据权利要求8所述的混合动力车辆控制系统， 其特征在于： 所述电子控制单元被构造成设定第一HV行驶模式或第二HV行驶模式， 在所述第一HV行 驶模式中， 所述第一接合机构接合而所述第二接合机构脱离， 在所述第二HV行驶。

9、模式中， 所 述第一接合机构脱离而所述第二接合机构接合； 所述电子控制单元被构造成在所述第一HV行驶模式和所述第二HV行驶模式中具有不 同的减速比， 所述减速比是在所述第一马达的旋转被停止的状态下所述发动机的速度与所 述驱动轮的转速的比； 所述电子控制单元被构造成： 检测在设定所述机械空档的同时的车速等于或高于第二 预定车速； 所述电子控制单元被构造成： 当所述车速等于或高于所述第二预定车速时， 执行如下 的第二同步控制： 控制所述第一马达的转速使得由所述第一接合机构和所述第二接合机构 中的一个接合机构接合的两个旋转元件之间的转速差变得小于第二预定转速， 所述一个接 合机构被接合以设定所述减速。

10、比较低的、 所述第一HV行驶模式和所述第二HV行驶模式中的 一个HV行驶模式； 所述电子控制单元被构造成： 检测在设定所述机械空档的同时的车速低于第三预定车 速， 所述第三预定车速低于所述第二预定车速； 并且 所述电子控制单元被构造成： 当所述车速低于所述第三预定车速时， 执行如下的第三 同步控制： 控制所述第一马达的转速使得由所述第一接合机构和所述第二接合机构中的另 一个接合机构接合的两个旋转元件之间的转速差变得等于或小于第三预定转速， 所述另一 个接合机构被接合以设定所述第一HV行驶模式和所述第二HV行驶模式中的另一个HV行驶 模式。 10.根据权利要求9所述的混合动力车辆控制系统， 其特。

11、征在于， 所述电子控制单元被 构造成： 当驾驶员操作加速器时， 执行所述第二同步控制或所述第三同步控制。 权利要求书 2/2 页 3 CN 111252062 A 3 混合动力车辆控制系统 技术领域 0001 本发明涉及一种混合动力车辆控制系统， 该混合动力车辆控制系统配备有发动机 和马达作为驱动动力源。 背景技术 0002 日本专利No.6359875描述了一种混合动力车辆控制系统， 包括： 差动机构， 所述差 动机构具有旋转元件， 发动机、 第一马达和输出轴分别被联接到该旋转元件； 分级传动机 构， 差动机构的输出轴联接到该分级传动机构； 以及第二马达， 所述第二马达被联接到差动 机构的输。

12、出轴， 以便允许扭矩传递。 当混合动力车辆利用从发动机输出的驱动扭矩行驶并 且驾驶员操作换档杆以选择空档时， 由于响应于换档至空档而降低发动机动力的延迟， 发 动机速度可能增加。 为了避免这种情况， 上述混合动力车辆控制系统被构造成： 在换档至空 档之后， 通过脱离设置在分级传动机构中的离合器机构来立即执行中断差动机构的输出轴 与驱动轮之间的扭矩传递的机械空档控制， 并且当从换档至空档已经过去了预定时间时， 通过停止流向第一马达的电流来执行中断通过差动机构的发动机扭矩传递的电气空档控 制。 机械空档控制被构造成在换档至空档时将发动机速度、 第一马达的转速和第二马达的 转速(输出轴的转速)保持在。

13、它们各自的速度。 发明内容 0003 为了避免在换档至空档后由于响应于换档至空档而降低发动机动力的延迟所导 致发动机速度立即突然增加， 日本专利No.6359875中描述的控制系统被构造成当发动机动 力可能不降低时机械地中断发动机与驱动轮之间的扭矩传递。 当车辆以EV行驶模式行驶 时， 当档位改变到空档位置时， 该控制系统执行电气空档控制， 在EV行驶模式中， 发动机停 止并且驱动扭矩仅从第二马达输出。 电气空档控制包括通过停止流向第一马达的电流并使 第一马达空转来中断发动机与驱动轮之间的扭矩传递， 这使得第一马达和差动机构的旋转 元件以根据车速(或车轮速度)和差动机构中的传动比的速度旋转。 。

14、然而， 当车轮速度增加 时， 例如当车辆在电气空档控制下下坡行驶时， 构成差动机构一部分的第一马达和小齿轮 的转速随着车轮速度逐渐增加。 如果第一马达、 小齿轮等的转速过度增加， 这些第一马达、 小齿轮等的耐久性可能会降低， 或车辆在空档行驶时产生的动力损失可能会增加。 0004 本发明提供了一种混合动力车辆控制系统， 该混合动力车辆控制系统能够减少车 辆在空档行驶的同时产生的动力损失。 0005 根据本发明一个方面的混合动力车辆控制系统包括： 差动机构， 所述差动机构具 有第一旋转元件、 第二旋转元件和第三旋转元件中的至少三个旋转元件， 这三个旋转元件 被构造成差动地旋转； 发动机， 所述发。

15、动机被联接到第一旋转元件以便允许扭矩传递； 第一 马达， 所述第一马达被联接到第二旋转元件， 以便允许扭矩传递； 驱动轮， 所述驱动轮被联 接到第三旋转元件， 以便允许扭矩传递； 第二马达， 所述第二马达被联接到驱动轮或与该驱 动轮不同的另一驱动轮， 以便允许扭矩传递； 接合机构， 所述接合机构被构造成选择性地中 说明书 1/14 页 4 CN 111252062 A 4 断通过差动机构从发动机到驱动轮的扭矩传递； 选择器， 所述选择器选择空档， 在空档中， 通过差动机构从发动机到驱动轮的扭矩传递被中断； 以及电子控制单元， 所述电子控制单 元被构造成控制第一马达、 第二马达和接合机构。 电子。

16、控制单元被构造成： 当选择空档时， 设定机械空档或电气空档， 在机械空档中， 接合机构脱离， 在电气空档中， 在接合机构接合 的同时停止流向第一马达的电流。 电子控制单元被构造成当发动机的速度等于或低于预定 速度时在选择空档时设定机械空档。 0006 在根据上述方面的混合动力车辆控制系统中， 预定速度可以包括零速度。 0007 在根据上述方面的混合动力车辆控制系统中， 预定速度可以包括自主转速。 0008 在根据上述方面的混合动力车辆控制系统中， 电子控制单元可以被构造成当选择 空档时检测车速。 电子控制单元可以被构造成当检测到的车速等于或高于第一预定车速 时， 设定机械空档。 电子控制单元可。

17、以被构造成当检测到的车速低于第一预定车速时， 设定 电气空档。 0009 在根据上述方面的混合动力车辆控制系统中， 接合机构可以被构造成使得第一旋 转构件和被构造成相对于第一旋转构件旋转的第二旋转构件彼此接合以产生接合状态， 该 接合状态允许通过差动机构从发动机到驱动轮的扭矩传递。 电子控制单元可以被构造成检 测在设定机械空档的同时在第一旋转构件与第二旋转构件之间的转速差等于或大于预定 差， 并且当第一旋转构件与第二旋转构件之间的转速差等于或大于预定差时， 执行如下的 第一同步控制： 控制第一马达的转速使得第一旋转构件与第二旋转构件之间的转速差变得 小于预定差。 0010 在根据上述方面的混合。

18、动力车辆控制系统中， 电子控制单元可以被构造成当驾驶 员操作加速器时执行第一同步控制。 0011 在根据上述方面的混合动力车辆控制系统中， 电子控制单元可以被构造成基于车 速的变化量执行第一同步控制。 0012 在根据上述方面的混合动力车辆控制系统中， 差动机构可以包括： 第一差动机构， 所述第一差动机构包括第一旋转元件、 第二旋转元件和第三旋转元件中的两个旋转元件， 以及第一联接元件； 第二差动机构， 所述第二差动机构包括第一旋转元件、 第二旋转元件和 第三旋转元件中的除了这两个旋转元件之外的一个旋转元件、 被联接到第一联接元件的第 二联接元件和另一个旋转元件； 并且接合机构包括第一接合机构。

19、和第二接合机构， 第一接 合机构被构造成将第一差动机构中的两个旋转元件之一和第二差动机构中的另一个旋转 元件选择性地联接在一起， 第二接合机构被构造成将第二差动机构的任意两个旋转元件选 择性地联接在一起。 当第一接合机构和第二接合机构脱离时， 机械空档可以被设定。 0013 在根据上述方面的混合动力车辆控制系统中， 电子控制单元可以被构造成设定第 一HV行驶模式或第二HV行驶模式， 在第一HV行驶模式中， 第一接合机构接合而第二接合机 构脱离， 在第二HV行驶模式中， 第一接合机构脱离而第二接合机构接合。 电子控制单元可以 被构造成在第一HV行驶模式和第二HV行驶模式中具有不同的减速比， 减速。

20、比是在第一马达 停止旋转的状态下发动机的速度与驱动轮的转速的比。 电子控制单元可以被构造成检测在 设定机械空档的同时的车速等于或高于第二预定车速。 电子控制单元可以被构造成， 当车 速等于或高于第二预定车速时， 执行如下的第二同步控制： 控制第一马达的转速使得由被 接合以设定其中减速比较低的第一HV行驶模式和第二HV行驶模式之一的第一接合机构和 说明书 2/14 页 5 CN 111252062 A 5 第二接合机构中的一个接合机构接合的两个旋转元件之间的转速差变得小于第二预定转 速。 电子控制单元可以被构造成： 在设定机械空档的同时， 检测车速低于第三预定车速， 第 三预定车速低于第二预定车。

21、速。 电子控制单元可以被构造成， 当车速低于第三预定车速时， 执行如下的第三同步控制： 控制第一马达的转速使得由被接合以设定第一HV行驶模式和第 二HV行驶模式中的另一个HV行驶模式的、 第一接合机构和第二接合机构中的另一个接合机 构所接合的两个旋转元件之间的转速差变得等于或小于第三预定转速。 0014 在根据上述方面的混合动力车辆控制系统中， 电子控制单元可以被构造成当驾驶 员操作加速器时执行第二同步控制或第三同步控制。 0015 当在发动机速度等于或低于预定速度的同时选择了选择性地中断通过差动机构 从发动机到驱动轮的扭矩传递的空档时， 如上所描述构造的控制系统设定机械空档， 在机 械空档中。

22、接合机构脱离。 因此， 可以抑制构成差动机构的第一马达和旋转构件过度旋转， 并 且避免这些第一马达和旋转构件的耐久性降低。 此外， 可以减少由于第一马达的共同旋转 而导致的动力损失。 换句话说， 可以避免车辆在空档行驶时不需要的制动扭矩的产生。 附图说明 0016 下面将参考附图描述本发明示例性实施例的特征、 优点以及技术和工业意义， 其 中相同的附图标记表示相同的元件， 并且其中： 0017 图1是示出可以应用本发明的混合动力车辆的示例的示意图； 0018 图2A和图2B是示出离合器机构的构造的示意图； 0019 图3是示出可以应用本发明的混合动力车辆的第一具体示例的概略图； 0020 图4。

23、是示出可以应用本发明的混合动力车辆的第二具体示例的概略图； 0021 图5是示出可以应用本发明的混合动力车辆的第三具体示例的概略图； 0022 图6是示出可以应用本发明的混合动力车辆的第四具体示例的概略图； 0023 图7是示出当第一具体示例的混合动力车辆被设定到机械空档时， 动力分配设备 的旋转元件和小齿轮的转速的列线图； 0024 图8是示出当第二具体示例的混合动力车辆被设定到机械空档时， 动力分配设备 的旋转元件和小齿轮的转速的列线图； 0025 图9是示出当第三具体示例的混合动力车辆被设定到机械空档时， 动力分配设备 的旋转元件和小齿轮的转速的列线图； 0026 图10是示出当第四具体。

24、示例的混合动力车辆被设定到机械空档时， 动力分配设备 的旋转元件和小齿轮的转速的列线图； 0027 图11是示出由本发明的实施例中的控制系统执行的控制示例的流程图； 0028 图12是示出在车辆以EV模式行驶的同时选择空档并且车辆通过下坡行驶而加速 时， 离合器机构是否接合、 离合器机构一侧和另一侧上的旋转构件之间的转速差的变化， 以 及第一马达的转速的变化的时间图； 0029 图13是示出当车辆以EV模式行驶的同时选择空档并且车辆以低速惯性行驶时， 离 合器机构是否接合、 离合器机构一侧和另一侧上的旋转构件之间的转速差的变化以及第一 马达的转速的变化的时间图； 0030 图14是示出当车辆在。

25、EV模式下行驶的同时选择空档并且然后操作加速器时， 离合 说明书 3/14 页 6 CN 111252062 A 6 器机构是否接合、 离合器机构一侧和另一侧上的旋转构件之间的转速差的变化、 第一马达 的转速的变化以及加速器操作量的变化的时间图； 0031 图15是示出可以应用本发明的混合动力车辆的构造的另一示例的示意图； 0032 图16是示出图15所示混合动力车辆的具体示例的概略图； 0033 图17是示出为了设定行驶模式而参考的映射的示例的视图； 0034 图18是示出在第二离合器机构接合的同时设定电气空档时， 动力分配设备的旋转 元件和小齿轮的转速的列线图； 0035 图19是示出当第。

26、一离合器机构接合的同时设定电气空档时， 动力分配设备的旋转 元件和小齿轮的转速的列线图； 0036 图20是示出由本发明的实施例中的控制系统执行的控制的另一示例的流程图； 并 且 0037 图21是示出当执行图20所示的控制示例时， 离合器机构是否接合、 构成每个离合 器机构的旋转构件之间的转速差的变化以及第一马达的转速的变化的时间图。 具体实施例 0038 图1是示出可以应用本发明的混合动力车辆的示例的示意图。 图1所示的混合动力 车辆1可以将发动机(ENG)2输出的动力的一部分转换成电力， 同时将剩余的动力传递到驱 动轮3， 并且可以将稍后将描述的第二马达(MG2)4输出的动力传递到驱动轮。

27、(OUT)3。 混合动 力车辆1是所谓的串并联混合动力车辆， 并且配备有动力分配设备5， 动力分配设备5分配发 动机2的扭矩。 0039 动力分配设备5是差动机构(PL1)， 例如单小齿轮行星齿轮机构或双小齿轮行星齿 轮机构， 其被构造成使得三个旋转元件进行差动旋转， 并且发动机2被联接到作为这些旋转 元件之一的第一旋转元件6， 以便允许扭矩传递。 发动机2可以是任何类型的常规已知发动 机， 例如汽油发动机或柴油发动机。 在发动机2与第一旋转元件6之间， 可以设置扭矩转换 器、 阻尼器机构等或者可以设置由齿轮对等组成的变速器。 0040 第一马达(MG1)8被联接到第二旋转元件7， 第二旋转元。

28、件7是动力分配设备5的除 第一旋转元件6之外的三个旋转元件之一。 第一马达8被构造成通过动力分配设备5输出用 于输出发动机扭矩的反作用力， 并且可以由具有发电功能的常规已知马达形成， 例如永磁 同步马达或感应马达。 0041 除了第一旋转元件6和第二旋转元件7之外， 作为动力分配设备5的三个旋转元件 中的又一个旋转元件的第三旋转元件9被联接到驱动轮3， 以便允许扭矩传递。 第三旋转元 件9可以通过多个齿轮对被联接到驱动轮3， 或者可以被构造成通过传动轴等被联接到设置 在动力分配设备5的在混合动力车辆1的前后方向上的相反侧上的其他驱动轮(未示出)。 0042 混合动力车辆1从第一马达8输出反作用。

29、力扭矩， 以将发动机扭矩传递到驱动轮3。 换句话说， 当第一马达8不输出反作用力扭矩时， 第一马达8空转， 并且没有发动机扭矩传递 到驱动轮3， 这意味着混合动力车辆1处于所谓的空档中。 发动机2与驱动轮3之间的扭矩传 递被不输出反作用力扭矩的第一马达8中断的空档对应于本发明的实施例中的 “电气空 档” 。 0043 当第一马达8如上所描述输出反作用力扭矩时， 控制第一马达8的转速， 以便将发 说明书 4/14 页 7 CN 111252062 A 7 动机速度保持在目标速度。 从第一马达8输出的反作用力扭矩要么在第一马达8的转速降低 的方向上输出， 要么在第一马达8的转速增加的方向上输出。 。

30、当反作用力转矩在第一马达8 的转速降低的方向上输出时， 第一马达8用作发发电机， 并且来自发动机2的动力的一部分 被第一马达8转换成电力。 相反， 当反作用力扭矩在第一马达8的转速增加的方向上输出时， 第一马达8用作马达， 并且来自第一马达8的动力增添到来自发动机2的动力。 0044 混合动力车辆1设置有第二马达4， 该第二马达4通过被供应由第一马达8产生的电 力或来自蓄电设备(未示出)的电力来输出动力。 与第一马达8一样， 第二马达4可以由具有 发电功能的常规已知马达形成， 例如永磁同步马达或感应马达。 当第一马达8用作马达时， 用作发发电机的第二马达4可以将多余的动力转换成电力。 0045。

31、 第二马达4可以被联接到驱动轮(例如前轮)3， 动力通过动力分配设备5从发动机2 传递到驱动轮3， 或者传递到与驱动轮3不同的其他驱动轮(例如后轮； 未示出)。 在图1所示 的示例中， 第二马达4所联接到的驱动轮3与来自发动机2的动力传递到的驱动轮3相同。 0046 此外， 图1所示的混合动力车辆1被构造成能够通过动力分配设备5机械地中断从 发动机2到驱动轮3的扭矩传递。 具体地， 离合器机构CL被设置在发动机2与第一旋转元件6 之间的点(点A)、 第一马达8与第二旋转元件7之间的点(点B)以及驱动轮3与第三旋转元件9 之间的点(点C)之一处。 0047 如图2A所示， 离合器机构CL可以由常。

32、规已知的离合器机构形成， 例如摩擦离合器 机构或爪式离合器机构， 其将两个旋转构件10、 11选择性地联接在一起。 离合器机构CL的构 造不限于发动机2的输出轴12和被联接到第一旋转元件6的输入轴13在如图1中的点A处选 择性地联接在一起的构造， 而是也可以是另一行星齿轮机构(PL2)14和行星齿轮机构14的 任意两个旋转元件15、 16选择性地联接在一起的构造， 如图2B所示。 简而言之， 可以采用离 合器机构CL能够将发动机2、 第一马达8、 驱动轮3之一与动力分配设备5彼此机械分离的任 何构造。 发动机2与驱动轮3之间的扭矩传递通过脱离离合器机构CL而中断的空档对应于本 发明的实施例中的。

33、 “机械空档” 。 0048 混合动力车辆1设置有控制发动机2、 马达4、 8和离合器机构CL的电子控制单元(以 下称为 “ECU” ， 例如可以称为控制器)17。 ECU 17的主要部件是微型计算机。 ECU 17被构造成 接收从传感器输入的信号， 传感器检测发动机速度、 第一马达8和第二马达4的转速、 车速以 及通过换档杆18的操作选择的档位； 基于这些输入信号和预先存储的计算公式、 映射等， 确 定发动机2和马达4、 8的输出扭矩、 发动机2的目标速度、 是接合还是脱离离合器机构CL等； 并将判定结果作为信号输出到发动机2、 马达4、 8和离合器机构CL。 0049 如上所描述构造的混合。

34、动力车辆1可以被设定为HV行驶模式和EV行驶模式， 在HV 行驶模式中， 驱动扭矩从发动机2输出， 反作用力扭矩从第一马达8输出， 并且根据所需驱动 扭矩与从动力分配设备5传递到驱动轮3的扭矩之间的差的扭矩从第二马达4输出， 在EV行 驶模式中， 没有驱动扭矩从发动机2和第一马达8输出， 并且驱动扭矩从第二马达4输出。 (ECU 17被构造成设定HV行驶模式或EV行驶模式)。 此外， 如上所描述构造的混合动力车辆1 可以被设定为从发动机2到驱动轮3的扭矩传递被中断的两种空档模式： 电气空档， 在电气 空档中， 通过中断流向第一马达8的电流而中断通过动力分配设备5在发动机2与驱动轮3之 间的扭矩。

35、传递， 使得没有反作用力扭矩从第一马达8输出； 以及机械空档， 在机械空档中， 通 过使离合器机构CL脱离而机械中断发动机2、 第一马达8和驱动轮3中的一个与动力分配设 说明书 5/14 页 8 CN 111252062 A 8 备5之间的扭矩传递。 (ECU 17被构造成设定电气空档或机械空档。 ) 0050 当换档杆18换档到驱动位置时， 选择行驶模式， 并且根据换档时的车速、 要求驱动 力、 蓄电设备中剩余电量等选择HV行驶模式或EV行驶模式。 当换档杆18被换档到空档位置 时， 根据稍后将描述的控制示例， 选择机械空档模式或电气空档模式。 因此， 换档杆18对应 于本发明的实施例中的 。

36、“选择器” 。 在另一种构造中， 可以操纵开关而不是换档杆18来选择 行驶模式以及选择空档。 0051 图3至图6是示出如上所描述构造的混合动力车辆1的具体示例的概略图。 在图3至 图5所示的示例中， 动力分配设备5由单小齿轮行星齿轮机构形成。 具体地， 动力分配设备5 包括： 太阳齿轮19； 齿圈20， 所述齿圈20与太阳齿轮19同心设置并具有内齿； 多个小齿轮21， 所述多个小齿轮21与太阳齿轮19和齿圈20啮合， 并沿太阳齿轮19的旋转方向以预定间隔设 置； 以及， 载架22， 其保持小齿轮21， 以允许每个小齿轮21旋转以及绕转， 同时保持小齿轮21 之间的节距。 0052 发动机2被。

37、联接到载架22以便允许扭矩传递， 第一马达8被联接到太阳齿轮19以便 允许扭矩传递。 此外， 由外齿轮形成的输出齿轮23被联接到齿圈20， 以便传递扭矩。 0053 副轴24平行于发动机2的输出轴12布置。 与输出齿轮23啮合的从动齿轮25被安装 在副轴24的一端处， 驱动齿轮26被安装在另一端处。 差动齿轮单元27的齿圈28与驱动齿轮 26啮合， 并且左右驱动轴29被联接到差动齿轮单元27。 驱动轮3被联接到驱动轴29。 0054 第二马达4被布置成使得第二马达4的输出轴30平行于发动机2的输出轴12和副轴 24， 并且与从动齿轮25啮合的输出齿轮31被安装在输出轴30的端部处。 0055 。

38、在图3所示的第一具体示例中， 离合器机构CL被设置成能够选择性地中断发动机2 的输出轴12与被联接到载架22的输入轴13之间的扭矩传递。 在图4所示的第二具体示例中， 离合器机构CL被设置成能够选择性地中断太阳齿轮19与第一马达8之间的扭矩传递。 在图5 所示的第三具体示例中， 离合器机构CL被设置成能够选择性地中断齿圈20与输出齿轮23之 间的扭矩传递。 0056 在图6所示的第四具体示例中， 另一单小齿轮行星齿轮机构14被设置在齿圈20与 输出齿轮23之间。 具体地， 行星齿轮机构14被设置为包括： 太阳齿轮32， 所述太阳齿轮32被 联接到齿圈20； 齿圈33， 所述齿圈33与太阳齿轮3。

39、2同心设置并且具有内齿； 多个小齿轮34， 所述多个小齿轮34与太阳齿轮32和齿圈33啮合， 并且在太阳齿轮32的旋转方向上以预定间 隔布置； 以及载架35， 所述载架35保持小齿轮34， 以便允许每个小齿轮34旋转以及绕转， 同 时保持小齿轮34之间的节距。 由外齿轮形成的输出齿轮23联接到齿圈33。 离合器机构CL被 设置成将载架35与齿圈33选择性地联接在一起。 0057 因此， 在第四具体示例的混合动力车辆1中， 当离合器机构CL接合时， 被联接到动 力分配设备5的行星齿轮机构14形成所谓的直接联接级， 并且发动机2和驱动轮3通过动力 分配设备5联接在一起以便允许扭矩传递。 另一方面，。

40、 当离合器机构CL脱离时， 被联接到动 力分配设备5的行星齿轮机构14被置于空档中， 并且载架35空转， 使得发动机2与驱动轮3之 间的扭矩传递被机械中断。 0058 图7至图10是示出当设定机械空档时动力分配设备5的旋转元件19、 20、 22和小齿 轮21的转速的列线图。 虚线示出了当设定电气空档时旋转元件19、 20、 22和小齿轮21的转 速。 发动机2的速度和第一马达8、 齿圈(输出构件)20和小齿轮21的转速在表示旋转元件19、 说明书 6/14 页 9 CN 111252062 A 9 20、 22和小齿轮21的线上绘制为黑色圆。 0059 图7示出了在第一具体示例中处于机械空档。

41、中的旋转元件19、 20、 22和小齿轮21的 转速。 如图7所示， 太阳齿轮19停止， 载架22以预定转速空转。 这是因为当离合器机构CL脱离 时， 载架22和发动机2彼此分离， 同时太阳齿轮19和第一马达8联接在一起， 使得作用在太阳 齿轮19上的惯性扭矩变得大于作用在载架22上的惯性扭矩。 另一方面， 发动机2和第一马达 8停止。 0060 相反， 当设定电气空档时， 由于离合器机构CL接合， 作用在载架22上的惯性扭矩变 得大于作用在太阳齿轮19上的惯性扭矩， 使得载架22停止， 太阳齿轮19在与齿圈20相反的 方向上旋转。 这意味着第一马达8共同旋转。 0061 当在列线图中示出时，。

42、 小齿轮21位于齿圈20的与载架22相反的一侧上， 因此小齿 轮21的转速随着载架22的转速变低而变高。 因此， 当设定机械空档时， 小齿轮21的转速可以 降低到比设定电气空档时低的速度。 0062 如上所描述， 当设定机械空档时， 第一马达8和小齿轮21的转速可以降低到比设定 电气空档时更低的速度。 因此， 可以抑制第一马达8和小齿轮21过度旋转， 并且减少由于第 一马达8的共同旋转而导致的动力损失。 0063 图8示出了在第二具体示例中处于机械空档中的旋转元件19、 20、 22和小齿轮21的 转速。 如图8所示， 旋转元件19、 20、 22和小齿轮21的转速与设定电气空档时的转速相同。。

43、 另 一方面， 由于离合器机构CL脱离， 第一马达8保持在停止状态。 0064 因此， 设定机械空档可以抑制第一马达8过度旋转。 此外， 可以减少由于第一马达8 的共同旋转而导致的动力损失。 0065 图9示出了第三具体示例中处于机械空档中的旋转元件19、 20、 22和小齿轮21的转 速。 在第三具体示例中， 齿圈20与驱动轮3之间的扭矩传递通过脱离离合器机构CL而中断。 因此， 停止发动机2和第一马达8导致旋转元件19、 20、 22和小齿轮21停止。 0066 因此， 设定机械空档可以抑制第一马达8过度旋转， 并且可以减少由于第一马达8 的共同旋转而导致的动力损失。 0067 图10示出。

44、了在第四具体示例中处于机械空档中的动力分配设备5的旋转元件19、 20、 22和小齿轮21的转速， 以及被联接到动力分配设备5的行星齿轮机构14的旋转元件32、 33、 35和小齿轮34的转速。 在第四具体示例中， 齿圈33和驱动轮3总是联接在一起， 以便允许 扭矩传递， 使得齿圈33以根据车速的速度旋转。 另一方面， 离合器机构CL脱离， 发动机2和第 一马达8停止， 使得作用在太阳齿轮32上的惯性扭矩变得大于载架35上的惯性扭矩。 因此， 太阳齿轮32停止， 载架35空转。 动力分配设备5的旋转元件19、 20、 22和小齿轮21保持在停止 状态。 0068 因此， 设定机械空档可以抑制第。

45、一马达8和小齿轮21过度旋转， 并且可以减少由于 第一马达8的共同旋转而导致的动力损失。 0069 在第一具体示例至第四具体示例中， 处于电气空档中的第一马达8和小齿轮21的 转速随着车速变高而变高。 为了设定电气空档和机械空档， 可以采用能够防止发动机扭矩 传递到驱动轮3的任何控制； 例如， 发动机速度可以被控制到自主转速或更低。 当机械空档 被设定并且发动机速度被控制到自主转速时， 第一马达8和小齿轮21以比发动机2完全停止 时更低的速度旋转。 说明书 7/14 页 10 CN 111252062 A 10 0070 本发明的实施例中的混合动力车辆控制系统被构造成当混合动力车辆1以发动机 。

46、2与驱动轮3之间的扭矩传递中断且没有驱动扭矩从发动机2输出的空档行驶时， 抑制第一 马达8和小齿轮21过度旋转并避免动力损失的增加。 图11示出了说明该构造的控制示例的 流程图。 在图11所示的控制示例中， 首先， 判定是否选择空档(步骤S1)。 步骤S1中的判定可 以基于来自传感器的信号进行， 传感器检测换档杆18的操作。 在不管换档杆18的操作或位 置而选择空档的车辆的情况下， 例如根据车速或要求驱动力自动选择空档的车辆， 该判定 可以基于当选择空档时接通的标志等来做出。 在这样构造的车辆的情况下， 根据程序换档 到空档的控制单元对应于本发明的实施例中的 “选择器” 。 0071 当未选择。

47、空档并且在步骤S1中的判定为否定时， 当前例程现在直接结束。 相反， 当 选择空档并且步骤S1中的判定为肯定时， 判定发动机速度Ne是否等于或低于自主转速N1 (步骤S2)。 步骤S2是用于判定第一马达8的扭矩是否被控制成使得第一马达8保持发动机速 度Ne不增加的步骤。 换句话说， 步骤S2是判定是否尽管发动机2运行但是发动机扭矩未被传 递到驱动轮3的步骤。 因此， 当发动机2停止或自主运转时， 步骤S2中的判定是肯定的。 另一 方面， 存在这样的情况， 尽管车辆处于空档中， 但是从发动机2输出预定动力， 并且从第一马 达8输出反作用力扭矩以将发动机速度保持在预定速度， 例如当要求预热催化剂设。

48、备(未示 出)时。 在这种情况下， 步骤S2中的判定是否定的。 步骤S2可以用在不检测发动机速度的情 况下进行判定的步骤来代替， 例如， 简单地基于是否设定了EV行驶模式来进行判定。 0072 当发动机速度Ne高于自主转速N1时， 例如当如上所描述从第一马达8输出反作用 力扭矩以将发动机速度保持在预定速度， 并且在步骤S2中的判定为否定时， 在发动机2运行 的情况下执行空档控制(步骤S3)， 并且当前例程现在结束。 步骤S3包括执行控制以防止扭 矩传递到驱动轮3， 例如， 通过中断流向第一马达8的电流或控制电压以使第一马达8的输出 扭矩变为零。 0073 相反， 当发动机速度Ne等于或低于自主。

49、转速N1并且步骤S2中的判定为肯定时， 判 定车速V是否等于或高于第一预定车速V1(步骤S4)。 步骤S4中的第一预定车速V1是这样定 义的车速： 使得当设定电气空档时， 第一马达8和小齿轮21的转速不达到上限转速。 0074 当车速V低于第一预定车速V1并且在步骤S4中的判定为否定时， 执行电气空档控 制(步骤S5)， 并且当前例程现在结束。 换句话说， 流向第一马达8和第二马达4的电流停止。 0075 相反， 当车速V等于或高于第一预定车速V1并且步骤S4中的判定为肯定时， 执行机 械空档控制(步骤S6)。 换句话说， 离合器机构CL脱离， 并且流向第二马达4的电流停止。 0076 另一方。

50、面， 当车辆以空档行驶时车速V相对显著变化时， 换档杆18很可能再次换档 到驱动位置。 此外， 当车辆在空档行驶时操作加速器时， 换档杆18很可能被换档到驱动位 置。 当换档杆18因此换档到驱动位置时， 首先， 在离合器机构CL接合之前， 一侧的上旋转构 件(例如， 图2A中的旋转构件10)与另一侧上的旋转构件(例如， 图2A中的旋转构件11)之间 的转速差N减小到等于或小于允许值N1。 这可能会导致加速响应速度低。 0077 因此， 在图11所示的控制示例中， 在步骤S6中执行机械空档控制之后， 判定从换档 杆18换档到空档位置的时间或离合器机构CL脱离的时间起的车速变化量(绝对值)|V|是。