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CN101041353B - 混合动力车辆的控制装置 - Google Patents

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CN101041353B
CN101041353B CN2007100871888A CN200710087188A CN101041353B CN 101041353 B CN101041353 B CN 101041353B CN 2007100871888 A CN2007100871888 A CN 2007100871888A CN 200710087188 A CN200710087188 A CN 200710087188A CN 101041353 B CN101041353 B CN 101041353B
Authority
CN
China
Prior art keywords
power
transfer clutch
motor
aforementioned
generator
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN2007100871888A
Other languages
English (en)
Other versions
CN101041353A (zh
Inventor
谷岛香织
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nissan Motor Co Ltd
Original Assignee
Nissan Motor Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nissan Motor Co Ltd filed Critical Nissan Motor Co Ltd
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Publication of CN101041353B publication Critical patent/CN101041353B/zh
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60K—ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K6/00—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00
    • B60K6/20—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs
    • B60K6/22—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs characterised by apparatus, components or means specially adapted for HEVs
    • B60K6/36—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs characterised by apparatus, components or means specially adapted for HEVs characterised by the transmission gearings
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B60W20/10—Controlling the power contribution of each of the prime movers to meet required power demand
    • B60W20/15—Control strategies specially adapted for achieving a particular effect
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B60K—ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
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    • B60—VEHICLES IN GENERAL
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Abstract

本发明提出一种模式切换控制，其能够简单地且无发动机停止冲击地进行从混合动力行驶模式到电动行驶模式的切换。因加速器开度较低，在t1时刻发出4→5的升档指令，在t2时刻发出HEV→EV的模式切换指令。在t1时刻使直接换档离合器D/C的指令压力为0，通过实际压力的降低断开D/C，使自动变速器处于中立状态。在t4时刻使第1离合器指令压力成为最大值，利用实际压力的升高断开第1离合器，同时在t5时刻使发动机扭矩降低以使发动机停止，由此进行模式切换。使前制动器的指令压力在t5时刻成为预压力，在电动机/发电机的变速用旋转同步控制结束时刻t8成为最大值，通过实际压力的提高接合Fr/B，进行4→5的升档。

Description

混合动力车辆的控制装置
技术领域
本发明涉及混合动力车辆，其除了发动机外，还能够使用来自电动机/发电机的动力行驶，具有两种模式：电动行驶(EV)模式，其仅利用来自电动机/发电机的动力行驶；以及混合动力行驶(HEV)模式，其能够使用来自发动机以及电动机/发电机这二者的动力行驶。
特别地，涉及一种模式切换控制装置，其用于在后者的HEV模式的行驶过程中不需要发动机输出而切换到前者的EV模式时，无冲击且平稳地进行所要求的发动机的停止。
背景技术
作为上述混合动力车辆中使用的混合动力驱动装置，当前，提出了各种形式，作为其中的一种，已知专利文献1所述的技术。
该混合动力驱动装置的结构为，将发动机输出轴与变速器输入轴结合，在该发动机以及变速器之间具有电动机/发电机，具有第1离合器，其将发动机以及电动机/发电机之间可分离地结合，同时具有第2离合器，其将电动机/发电机以及变速器输出轴之间可分离地结合。
具有该混合动力驱动装置的混合动力车辆，在断开第1离合器同时接合第2离合器的情况下，成为仅利用来自电动机/发电机的动力行驶的电动行驶(EV)模式，在同时接合第1离合器以及第2离合器的情况下，成为可以利用来自发动机以及电动机/发电机这二者的动力行驶的混合动力行驶(HEV)模式。
在该混合动力车辆中，在后者的HEV模式行驶过程中，因踏入的加速器踏板的松开操作而要求驱动力降低，因为仅由电动机/发电机就能够实现该要求驱动力，因此在不需要发动机输出的情况下，从该HEV模式切换到前者的EV模式。
在该模式切换时，必须在断开第1离合器的同时，一边停止发动机一边进行该模式切换，而且，必须进行驱动力的分担切换，即由利用发动机以及电动机/发电机分担而产生上述要求驱动力的状态，切换为仅利用电动机/发电机来产生要求驱动力的状态。
但是，当前包括专利文献1在内都没有提出对于该模式切换时，以模式切换无冲击而平稳进行的方式，进行必要的上述第1离合器断开、发动机停止以及驱动力的分担切换的技术。
专利文献1：特开平11—082260号公报
发明内容
因此，在从上述HEV模式向EV模式的模式切换时，第1离合器的断开定时控制、发动机的停止定时控制以及用于驱动力分担切换的电动机/发电机控制变得困难。
而且，在上述模式切换伴随自动变速器的变速的情况下，还需要作为应对变速冲击的电动机/发电机的旋转同步控制，使得问题的解决更加困难。
下面说明上述问题。在应进行HEV→EV的模式切换时的第1离合器的断开以及发动机的停止过程中，第1离合器的断开因离合器工作油的温度变化和随时间恶化等而断开定时发生波动，另外，发动机的停止也因温度变化或由随时间磨损造成的摩擦力变化而发动机停止定时发生波动。
其结果，第1离合器的断开定时迟于发动机的停止定时，在第1离合器的传递扭矩容量大于发动机扭矩的期间，例如如果通过断油(停止燃料供给)使发动机停止，则发动机停止时的扭矩变动经由第1离合器传递给后方的驱动车轮，出现发生发动机停止冲击的问题。
该发动机停止冲击，在刚进行自动变速器的松离而升档(变速为高速挡)之后，因发动机制动小所以驾驶者会特别明显地感觉到，该升档是因自动变速器选择较低的低速档的期间使加速器踏板踏入量降低而产生的。
本发明的目的在于，提出一种混合动力车辆的模式切换控制装置，其通过在上述模式切换中，使第2离合器成为可以吸收发动机扭矩冲击的传递扭矩容量较低状态，减少伴随上述模式切换的发动机停止冲击。
为了实现上述目的，本发明涉及的混合动力车辆的模式切换控制装置，采用技术方案1所述的下述结构。
首先，说明作为前提的混合动力车辆，其作为动力源，具有发动机以及电动机/发电机，在该发动机以及电动机/发电机之间设有可变更传递扭矩容量的第1离合器，在电动机/发电机以及驱动车轮之间设有可改变传递扭矩容量的第2离合器，
可以选择下述模式：通过使发动机停止，在断开第1离合器的同时接合第2离合器，仅利用来自电动机/发电机的动力的电动行驶模式；以及通过同时接合第1离合器以及第2离合器，利用来自发动机以及电动机/发电机这二者的动力的混合动力行驶模式。
本发明涉及的该混合动力车辆，其特征在于，
构成为，在利用发动机的停止以及第1离合器的断开进行从前述混合动力行驶模式向前述电动行驶模式的模式切换时，在使前述第2离合器的接合扭矩容量降低到该第2离合器能够吸收前述发动机停止时的冲击的状态下，进行前述发动机的停止以及第1离合器的断开。
根据上述本发明涉及的混合动力车辆的模式切换控制装置，能够得到以下的作用效果。
也就是说，因为在利用发动机的停止以及第1离合器的断开进行从混合动力行驶模式向电动行驶模式的模式切换时，在使第2离合器的接合扭矩容量降低到该第2离合器能够吸收发动机停止时的冲击的状态下，进行发动机的停止以及第1离合器的断开，
所以，即使在第1离合器的断开定时迟于发动机的停止定时，第1离合器的传递扭矩容量大于发动机扭矩的期间使发动机停止的情况下，发动机停止时的扭矩变动也可以利用经过第1离合器朝向后侧的驱动车轮传递的路径中存在的第2离合器的滑动来吸收，从而避免产生发动机停止冲击的问题。
附图说明
图1是表示可使用本发明的想法的混合动力车辆的动力传动系统的简要平面图。
图2是表示可使用本发明的想法的其他混合动力车辆的动力传动系统的简要平面图。
图3是表示可使用本发明的想法的其他混合动力车辆的动力传动系统的简要平面图。
图4是表示图1～3所示的动力传动系统中的自动变速器的骨架图。
图5是图4所示的自动变速器内的变速摩擦要素的接合组合与自动变速器的选择变速档间的关系的接合理论图。
图6是表示图3所示的动力传动系统的控制系统的框图。
图7是表示该控制系统中的总体控制器执行的基本的驱动力控制程序的流程图。
图8是表示图6所示的控制系统中的总体控制器执行的、HEV→EV模式切换控制的动作时序图。
具体实施方式
下面，根据附图所示的实施例，详细说明本发明的实施方式。
图1表示前置发动机·后轮驱动式混合动力车辆的动力传动系统，其具有可以使用本发明的模式切换控制装置的混合动力驱动装置，1为发动机，2为驱动车轮(后轮)。
在图1所示的混合动力车辆的动力传动系统中，与通常的后轮驱动车辆同样地，在发动机1的车辆前后方向的后方串联配置自动变速器3，在发动机1(曲轴1a)和自动变速器3之间设置电动机/发电机5。
电动机/发电机5作为电动机起作用或作为发电机起作用。
在该电动机/发电机5以及发动机1之间，更具体地说，在轴4和发动机曲轴1a之间插入第1离合器6，利用该第1离合器6将发动机1以及电动机/发电机5之间可分离地结合。
在这里，第1离合器6可以使传递扭矩容量连续地或有级地变化，例如由湿式多板离合器构成，其使用比例螺线管连续地控制离合器工作油流量以及离合器工作油压，以可以变更传递扭矩容量。
在电动机/发电机5以及自动变速器3之间，更具体地说，在轴4和变速器输入轴3a之间插入第2离合器7，利用该第2离合器7将电动机/发电机5以及自动变速器3之间可分离地结合。
第2离合器7也与第1离合器6同样地，可以使传递扭矩容量连续地或有级地变化，例如由湿式多板离合器构成，其使用比例螺线管连续地控制离合器工作油流量以及离合器工作油压，以可以变更传递扭矩容量。
自动变速器3与2003年1月、日产自动车(株)发行“スカイライン新型车(CV35型车)说明书”第C—9页～C—22页所述的相同，其通过选择性地接合或断开多个变速摩擦要素(离合器或制动器等)，利用这些变速摩擦要素的接合、断开组合来确定传动路径(变速档)。
因此，自动变速器3将来自输入轴3的旋转以与选择变速档对应的传动比变速，输出给输出轴3b。
该输出旋转利用差动齿轮装置8分配并传递至左右后轮2，以用于车辆的行驶。
但是自动变速器3不限于上述有级式的，也可以是无级变速器。
自动变速器3如图4所示，下面说明其概略。
输入输出轴3a、3b配置为同轴对接关系，在该输入输出轴3a、3b上，从发动机1(电动机/发电机5)侧，依次搭载设置前行星齿轮组Gf、中心行星齿轮组Gm、以及后行星齿轮组Gr，将它们作为自动变速器3中的行星齿轮变速机构的主要构成要素。
距离发动机1最近的前行星齿轮组Gf采用下述的简单行星齿轮组，其由前太阳轮Sf、前齿圈Rf、与它们啮合的前小齿轮Pf、以及可自由旋转地支撑该前小齿轮的前托架Cf构成。
距离发动机其次近的中心行星齿轮组Gm采用下述的简单行星齿轮组，其由中心太阳轮Sm、中心齿圈Rm、与它们啮合的中心小齿轮Pm、以及可自由旋转地支撑该中心小齿轮的中心托架Cm构成。
距离发动机1最远的后行星齿轮组采用下述的简单行星齿轮组，其由后太阳轮Sr、后齿圈Rr、与它们啮合的后小齿轮Pr、以及可自由旋转地支撑该后小齿轮的后托架Cr构成。
作为确定行星齿轮变速机构的传动路径(变速档)的变速摩擦要素，设置前制动器Fr/B、输入离合器I/C、高低速倒档离合器H&LR/C、直接换档离合器D/C、倒车制动器R/B、低耗制动器LC/B、以及前进档制动器FWD/B，使它们与3个单向离合器即3档单向离合器3rd/OWC、1档单向离合器1st/OWC以及前进档单向离合器FWD/OWC同时与以下所述的行星齿轮组Gf、Gm、Gr的上述结构元素关联，构成自动变速器3的行星齿轮变速机构。
前齿圈Rf与输入轴3a结合，中心齿圈Rm可以利用输入离合器I/C适当地与输入轴3a结合。
前太阳轮Sf经由3速单向离合器3rd/OWC，不会向与发动机1的旋转方向相反的方向旋转，同时可以利用相对于3速单向离合器3rd/OWC并列配置的前制动器Fr/B适当地固定。
前托架Cf与后齿圈Rr结合，中心齿圈Rm与后托架Cr结合。
中心托架Cm与输出轴3b结合。中心太阳轮Sm以及后太阳轮Sr之间，经由1档单向离合器1st/OWC，使得中心太阳轮Sm不会相对于后太阳轮Sr向与发动机1的旋转方向相反的方向旋转，同时可以利用高低速倒档离合器H&LR/C，将中心太阳轮Sm及后太阳轮Sr相互结合。
后太阳轮Sr以及后托架Cr之间可以利用直接换档离合器D/C结合，可以利用倒车制动器R/B将后托架Cr适当地固定。
中心太阳轮Sm还利用前进档制动器FWD/B以及前进档单向离合器FWD/OWC，使其在前进档制动器FWD/B的接合状态下，不向与发动机1的旋转方向相反的方向旋转，同时可以利用低耗制动器LC/B适当地固定。为此，使低耗制动器LC/B相对于前进档制动器FWD/B以及前进档单向离合器FWD/OWC并列设置。
上述行星齿轮变速机构的动力传递列，利用7个变速摩擦要素Fr/B、I/C、H&LR/C、D/C、R/B、LC/B、FWD/B以及3个单向离合器3rd/OWC、1st/OWC、FWD/OWC的由图5的○标记以及●标记(发动机制动时)所示的选择性卡合，可以得到前进第1档(1st)、前进第2档(2nd)、前进第3档(3rd)、前进第4档(4th)以及前进第5档(5th)的前进变速档和后退变速档(Rev)。
在具有上述自动变速器3的图1的动力传动系统中，在要求用于包括从停车状态起步时等低负载、低车速时的电动行驶(EV)模式的情况下，断开第1离合器6、接合第2离合器7，使自动变速器3成为动力传递状态。
如果以该状态驱动电动机/发电机5，则仅来自该电动机/发电机5的输出旋转到达变速器输入轴3a，自动变速器3将向该输入轴3a输入的旋转，对应选择中的变速档进行变速，利用变速器输出轴3b输出。
来自变速器输出轴3b的旋转之后经过差动齿轮装置8直至后轮2，以使得车辆能够仅利用电动机/发电机5进行电动行驶(EV行驶)。
在要求用于高速行驶时、大负载行驶时、蓄电池剩余容量少时等的混合动力行驶(HEV行驶)模式的情况下，将第1离合器6以及第2离合器7同时接合，使自动变速器3成为动力传递状态。
在该状态下，来自发动机1的输出旋转或者来自发动机1以及来自电动机/发电机这二者的输出旋转到达变速器输入轴3a，自动变速器3将向该输入轴3a输入的旋转，对应选择中的变速档进行变速，利用变速器输出轴3b输出。
来自变速器输出轴3b的旋转之后经过差动齿轮装置8直至后轮2，以使得车辆能够利用发动机1以及电动机/发电机5这二者进行混合动力行驶(HEV行驶)。
在该HEV行驶过程中，在以最佳油耗运转发动机1而能量有剩余的情况下，利用该剩余能量使电动机/发电机5作为发电机工作，由此将剩余能量转换为电力。为了将该发电电力用于电动机/发电机5的电动机驱动而进行蓄电，由此能够改善发动机1的油耗。
此外，在图1中，是在电动机/发电机5以及自动变速器3之间，插入使电动机/发电机5以及驱动车轮2可分离地结合的第2离合器7，但也可以如图2所示，使第2离合器7插入自动变速器3以及差动齿轮装置8之间，可以实现同样的功能。
另外，在图1以及图2中，作为第2离合器7，是在自动变速器3之前或之后增加专用的单元，但也可以取代之，作为第2离合器7，如图3所示借用在自动变速器3内已有的前进变速档选择用的变速摩擦要素或后退变速档选择用的变速摩擦要素。
关于作为第2离合器7借用的自动变速器3的变速摩擦要素如后所述。
该情况下，在第2离合器7实现前述模式选择功能的基础上，还能够在为了实现该功能而接合时，使自动变速器成为动力传递状态，因为不需要专用的第2离合器，所以在成本方面有很大优势。
构成图1～3所示的混合动力车辆的动力传动系统的发动机1、电动机/发电机5、第1离合器6以及第2离合器7，利用图6所示的系统进行控制。
并且，在以下说明中，展开说明动力传动系统为图3所示的结构(借用自动变速器3内已有的变速摩擦要素作为第2离合器7)的情况。
图6的控制系统具有总体控制动力传动系统的工作点的总体控制器20，由目标发动机扭矩tTe、目标电动机/发电机扭矩tTm(也可以是目标电动机/发电机转速tNm)、第1离合器6的目标传递扭矩容量tTc1(第1离合器指令压力tPc1)、以及第2离合器7的目标传递扭矩容量tTc2(第2离合器指令压力tPc2)规定动力传动系统的工作点。
为了确定上述动力传动系统的工作点，向总体控制器20中输入以下信号：
来自发动机转速传感器11的信号，该发动机转速传感器11检测发动机转速Ne；
来自电动机/发电机转速传感器12的信号，该电动机/发电机转速传感器12检测电动机/发电机转速Nm；
来自输入转速传感器13的信号，该输入转速传感器1检测变速器输入转速Ni；
来自输出转速传感器14的信号，该输出转速传感器14检测变速器输出转速No；
来自加速器开度传感器15的信号，该加速器开度传感器15检测表示发动机1的要求负载状态的加速器踏板踏入量(加速器开度APO)；以及
来自蓄电状态传感器16的信号，该蓄电状态传感器16检测储存电动机/发电机5用的电力的蓄电池9的蓄电状态SOC(可输出电力)。
此外，在上述传感器中，发动机转速传感器11、电动机/发电机转速传感器12、输入转速传感器13以及输出转速传感器14可以分别如图1～3所示进行配置。
总体控制器20由上述输入信息中的加速器开度APO、蓄电池蓄电状态SOC以及变速器输出转速No(车速VSP)，选择可以实现驾驶者所希望的车辆驱动力的驾驶模式(EV模式、HEV模式)。与此同时，分别运算目标发动机扭矩tTe、目标电动机/发电机扭矩tTm(也可以是目标电动机/发电机转速tNm)、目标第1离合器传递扭矩容量tTc1(第1离合器指令压力tPc1)以及目标第2离合器传递扭矩容量tTc2(第2离合器指令压力tPc2)。
目标发动机扭矩tTe被提供给发动机控制器21，目标电动机/发电机扭矩tTm(也可以是目标电动机/发电机转速tNm)被提供给电动机/发电机控制器22。
发动机控制器21控制发动机1，以使得发动机扭矩Te达到目标发动机扭矩tTe，电动机/发电机控制器22通过蓄电池9以及逆变器10控制电动机/发电机5，以使得电动机/发电机5的扭矩Tm(或者转速Nm)达到目标电动机/发电机扭矩tTm(或者目标电动机/发电机转速tNm)。
总体控制器20将与目标第1离合器传递扭矩容量tTc1(第1离合器指令压力tPc1)以及目标第2离合器传递扭矩容量tTc2(第2离合器指令压力tPc2)相对应的螺线管电流，提供给第1离合器6以及第2离合器7的油压控制螺线管(未图示)，分别进行第1离合器6以及第2离合器7的接合力控制，以使得第1离合器6的传递扭矩容量Tc1(第1离合器压力Pc1)与目标传递扭矩容量tTc1(第1离合器指令压力tPc1)一致，并且，使得第2离合器7的传递扭矩容量Tc2(第2离合器压力Pc2)与目标第2离合器传递扭矩容量tTc2(第2离合器指令压力tPc2)一致。
总体控制器20利用图7所示的主程序，执行上述驾驶模式(EV模式、HEV模式)的选择，以及目标发动机扭矩tTe、目标电动机/发电机扭矩tTm(也可以是目标电动机/发电机转速tNm)、目标第1离合器传递扭矩容量tTc1(第1离合器指令压力tPc1)、以及目标第2离合器传递扭矩容量tTc2(第2离合器指令压力tPc2)的运算。
首先在步骤S1中，利用预定的到达目标驱动力对应图，由加速器开度APO以及车速VSP，运算恒定的到达目标驱动力tFo0。
然后，在步骤S2中，根据预定的变速对应图，由加速器开度APO以及车速VSP确定目标变速档SHIFT，在步骤S9中将其向自动变速器3的变速控制部(未图示)指令，使自动变速器变速到目标变速档SHIFT。
在步骤S3中，使用预定的目标驾驶模式区域对应图，由加速器开度APO以及车速VSP，确定作为目标的驾驶模式(EV模式、HEV模式)。
作为目标驾驶模式，通常以在高负载(大加速器开度)、高车速时采用HEV模式，在低负载、低车速时采用EV模式的方式，确定上述目标驾驶模式区域图。
在其后的步骤S4中，通过当前的驾驶模式与上述目标驾驶模式的对比，如下所述地进行驾驶模式切换运算。
如果当前的驾驶模式与目标驾驶模式一致，则指令保持当前的驾驶模式为EV模式或HEV模式，
如果当前的驾驶模式为EV模式，而目标驾驶模式为HEV模式，则指令从EV模式向HEV模式的模式切换，
如果当前的驾驶模式为HEV模式，而目标驾驶模式为EV模式，则指令其从HEV模式向EV模式的模式切换。
然后，通过将该指令在步骤S9中输出，依照指令进行模式保持或模式切换。
在步骤S5中，运算由当前的驱动力，以具有规定调整量的响应转换到在步骤S1中求得的到达目标驱动力tFo0所需要的各个时刻的过渡目标驱动力tFo。
在该运算时，例如可以将使到达目标驱动力tFo0通过规定时间常数的低通滤波器后得到的输出，作为过渡目标驱动力tFo。
在步骤S6中，对应于驾驶模式(EV模式、HEV模式)或模式切换，根据过渡目标驱动力tFo、驱动车轮2的轮胎有效半径Rt、最终传动比if、由当前选择变速档确定的自动变速器3的传动比iG、自动变速器3的输入转速Ni、发动机转速Ne、与蓄电池蓄电状态SOC(可输出电力)对应的目标放电电力tP，运算与电动机/发电机5共同或单独实现过渡目标驱动力tFo所需的目标发动机扭矩tTe。
在步骤S9中，向图6的发动机控制器21指令这样确定的目标发动机扭矩tTe，发动机控制器21控制发动机1，以实现目标发动机扭矩tTe。
在步骤S7中，对应于驾驶模式(EV模式、HEV模式)或模式切换，运算实现过渡目标驱动力tFo所必须的、或者实现模式切换所必须的第1离合器6以及第2离合器7的目标传递扭矩容量tTc1、tTc2(离合器指令压力tPc1、tPc2)。
在步骤S9中，向图6的第1离合器6以及第2离合器7指令这样确定的第1离合器7以及第2离合器7的目标传递扭矩容量tTc1、tTc2(离合器指令压力tPc1、tPc2)，进行接合力控制，以使得第1离合器6以及第2离合器7成为目标传递扭矩容量tTc1、tTc2。
在步骤S8中，对应于驾驶模式(EV模式、HEV模式)或模式切换，由过渡目标驱动力tFo、驱动车轮2的轮胎有效半径Rt、最终传动比if、由当前的选择变速档确定的自动变速器3的传动比iG、自动变速器3的输入转速Ni、发动机转速Ne以及与蓄电池蓄电状态SOC(可输出电力)对应的目标放电电力tP，求出与发动机1共同或单独实现过渡目标驱动力tFo所需的目标电动机/发电机扭矩tTm。
在步骤S9中，向图6的电动机/发电机控制器22指令这样确定的目标电动机/发电机扭矩tTm，电动机/发电机控制器22进行控制，以使得电动机/发电机5实现目标电动机/发电机扭矩tTm。
以上是通常的混合动力车辆的动力传动系统驱动力控制，下面对于如图8所示因加速器踏板的释放而加速器开度APO降低，随之发出HEV→EV模式切换指令，同时自动变速器3从4档向5档升档的情况，说明本发明的目的的HEV→EV模式切换控制。
此外，HEV→EV模式切换如前所述，因为是从接合第1离合器6以及第2离合器7而利用来自发动机1以及电动机/发电机5的动力驱动车轮2的混合动力行驶(HEV)模式，向在断开第1离合器6的同时停止发动机1而仅利用来自电动机/发电机5的动力驱动车轮2的电动行驶(EV)模式的切换，所以在断开第1离合器6的同时停止发动机1，实现该HEV→EV模式变换。
另外，自动变速器3的上述从4档向5档的升档，如图5的接合理论图中标记箭头所示，通过在使接合状态的直接换档离合器D/C断开(将其称为断开要素)的同时，使断开状态的前制动器Fr/B接合(将其称为接合要素)来实现，因此，在这里将直接换档离合器D/C(断开要素)作为图3的第2离合器7使用，在图8中，分别用tPc2表示其指令压力，用Pc2表示其实际压力。
在图8中，还分别用tPc表示前制动器FrB(接合要素)的指令压力，用Pc表示其实际压力，用Tc表示其传递扭矩容量。
在图8中除此之外，还一同标记了由图5可知从上述4档向5档的升档中仍保持接合状态的高低速倒档离合器H&LR/C的传递扭矩容量、发动机1的扭矩Te、电动机/发电机5的扭矩Tm、发动机转速Ne、电动机/发电机转速Nm以及变速器输出扭矩To。
分别由tPc1表示图3中的第1离合器6的指令压力，由Pc1表示实际压力，由Tc1表示其传递扭矩容量。
其中，第1离合器6常态为接合而其传递扭矩容量Tc1成为最大值，随着控制为趋向指令压力tPc1的实际压力Pc1的提高，传递扭矩容量Tc1降低。
因图8所示的加速器开度APO(要求驱动力)的降低，在发出4→5升档指令的瞬时t1，作为本次第2离合器7使用的直接换档离合器D/C(断开要素)的指令压力tPc2虽然有一些响应延迟，但在理论上立即为0。
由此，控制直接换档离合器D/C(断开要素)的实际压力Pc2，使其以硬件上的动作延迟而追随指令压力tPc2，从而直接换档离合器D/C(断开要素)可以从发出4→5升档指令的瞬时t1开始尽量快地断开。
另一方面，因为还未执行前制动器Fr/B(接合要素)的接合，所以使得自动变速器3成为不能传递动力的中立状态。
因图8所示的加速器开度APO(要求驱动力)进一步降低，在瞬时t2发出HEV→EV模式切换指令，在瞬时t3产生加速器开度APO＝0的判定(空载判定)，但在从HEV→EV模式切换指令瞬时t2经过规定时间TM1的瞬时t4，第1离合器6的指令压力tPc1虽然有一些响应延迟但理论上立即成为最大值。
由此，控制第1离合器6的实际压力Pc1，使其以硬件上的动作延迟而追随指令压力tPc1，从而第1离合器6如图所示使传递扭矩容量Tc1降低，经过图示的滑动开始点后终于断开。
从由HEV→EV模式切换指令的瞬时t2经过规定时间TM2的瞬时t5，使发动机扭矩Te从之前与加速器开度APO相对应的控制状态，通过由断油(燃料供给停止)进行的发动机停止操作而一直降低，如发动机转速Ne的随时间变化所示，使发动机停止。
此外，上述规定时间TM1、TM2为具有以下的相关关系的预定时间，即，在因发动机1的上述停止而发动机运转中的发动机扭矩Te消失(图8的正侧发动机扭矩消失)之后，进行第1离合器6的断开(图8中表示第1离合器6的断开判定瞬时t6、以及第1离合器6的断开瞬时t7)。
从由HEV→EV模式切换指令的瞬时t2经过规定时间TM2的瞬时t5，即与从该瞬时t5如上所述进行的发动机停止操作并行地，进行防止变速冲击用的旋转同步控制，该控制是利用电动机/发电机5，预先产生随着自动变速器3的4→5升档的输入侧转速降低。
该旋转同步控制，是在从其开始时t5到经过防止变速冲击而预先确定的目标变速时间(参考图8)的瞬时t8的期间，使得电动机/发电机5的转速Nm从变速前转速(图8所示为4档转速)，降低到变速后转速(图8表示为5档转速)的、电动机/发电机5的转速(Nm)控制，该转速Nm在具有余量而接近变速后转速(图8中表示为5档转速)的瞬时t8结束。
作为4→5升档时的接合要素的前制动器Fr/B的指令压力tPc，在发动机停止指令瞬时(电动机/发电机5的旋转同步控制开始瞬时)t5，如图所示提高，但直到电动机/发电机5的旋转同步控制结束的瞬时t8，实际压力Pc是使前制动器Fr/B(接合要素)抵抗恢复弹簧而损失行程的程度较小的值，由此，可以使前制动器Fr/B(接合要素)保持为接合刚开始之前的状态，尽量减小其接合动作延迟。
由此，在电动机/发电机5的旋转同步控制结束瞬时t8，使前制动器Fr/B(接合要素)的指令压力tPc为最大值，然后控制实际压力Pc使其以硬件上的动作延迟而追随指令压力tPc，利用实际压力Pc的提高，使前制动器Fr/B(接合要素)的传递扭矩容量Tc如图所示地增加。
利用由此进行的前制动器Fr/B(接合要素)的接合，和前述直接换档离合器D/C(断开要素)的断开，使自动变速器3从4档向5档升档。
利用该前制动器Fr/B(接合要素)接合的进行，即从4档到5档的升档的进行，由电动机扭矩Tm的随时间变化可知，电动机/发电机5的摩擦扭矩降低，但在从电动机/发电机5的旋转同步控制结束瞬时t8经过的时间达到规定时间TM3的瞬时t9，进行用于使电动机/发电机5的扭矩Tm达到HEV→EV模式切换后的目标驱动扭矩的电动机扭矩控制。
在这里，规定的时间TM3，是作为电动机/发电机5的摩擦扭矩Tm因前制动器Fr/B(接合要素)的接合的进行、即从4档向5档的升档的进行而消失所需要的时间而预先设定的预定时间。
通过该电动机扭矩控制，在电动机/发电机5的扭矩Tm成为HEV→EV模式切换后的目标驱动扭矩的瞬时t10，伴随自动变速器3的4→5升档的HEV→EV模式切换结束，但由于因加速器踏板的释放而加速器开度APO＝0，所以上述HEV→EV模式切换后的目标驱动扭矩是负值(发动机制动要求)，因此，在瞬时t9之后，电动机/发电机5作为利用能量再生进行发电的发电机工作。
此外，在自动变速器3的4→5升档过程中也保持接合状态的高低速倒档离合器H&LR/C的传递扭矩容量，如图8所示，以电动机/发电机5的扭矩Tm达到HEV→EV模式切换后的目标驱动扭矩的HEV→EV模式切换结束瞬时t10为界，在其之前与HEV模式呼应而控制为可以传递来自发动机1以及电动机/发电机5的扭矩的扭矩容量，在瞬时t10之后，与EV模式呼应而控制为可以传递来自电动机/发电机5的扭矩的扭矩容量。
根据上述本实施例的HEV→EV模式切换控制，可以得到以下的作用效果。
即，由于在从HEV模式因发动机1的停止以及第1离合器6的断开而进行向EV模式的模式切换时，在降低第2离合器7(直接换档离合器D/C)的接合扭矩容量(由图8的实际压力Pc2确定)以使得该第2离合器7能够吸收发动机停止时的冲击(图8中标记阴影所示的发动机扭矩Te的变化)的状态下(在图8中，使作为第2离合器的直接换档离合器D/C的传递扭矩容量为0的状态)，进行上述模式切换时的发动机1的停止以及第1离合器6的断开，因此，即使在第1离合器6的断开定时因波动而迟于发动机1的停止定时，第1离合器6的传递扭矩容量Tc1大于发动机扭矩Te的期间使发动机1停止的情况下，发动机停止时的扭矩变动(图8中标记阴影所示的发动机扭矩Te的变化)能够利用经过第1离合器6朝向后方的驱动车轮2的路径中存在的第2离合器7(直接换档离合器D/C)的滑动被吸收，由图8的保持为0的输出扭矩To的随时间变化可知，能够防止发动机停止冲击的产生，避免与该冲击相关的前述现有问题。
另外，通过如上所述避免发动机停止冲击，不需要用于解决该问题的由电动机/发电机5进行的扭矩补偿控制，不必麻烦地确定在该控制时应确定的扭矩补偿定时以及扭矩补偿量，能够可靠地得到上述发动机停止冲击防止功能。
此外，如果需要该电动机/发电机5的扭矩补偿控制，则在上述HEV→EV模式切换伴随自动变速器的变速的情况下，为了应对变速冲击而需要电动机/发电机的旋转同步控制，该情况下，必须对电动机/发电机进行扭矩补偿以及旋转同步控制。
但是，由于不能同时执行这些控制，而是从优先顺序高的一方依次实现，所以产生模式切换响应明显恶化这一新的问题。
但是，在本实施例中如上所述，因为能够不进行电动机/发电机5的上述扭矩补偿控制就能够实现发动机停止冲击防止功能，所以仅为了应对变速冲击而对电动机/发电机5进行旋转同步控制即可，不会产生上述的新问题，能够提高由电动机/发电机5进行的应对变速冲击问题的旋转同步控制的控制性能。
此外，在第1离合器6的断开定时因波动而先于发动机1的停止定时，发动机1在发动机停止操作(在本实施例中为断油)过程中也没有停止而产生正驱动扭矩的期间，第1离合器6的传递扭矩容量小于发动机扭矩Te的情况下，发动机因正驱动扭矩而产生空转，产生给驾驶者带来不适感的问题。
但是，在本实施例中如前所述，因为除了与该发动机空转相关的问题之外的问题全部都得到解决，所以只要以该发动机不产生空转的图8所示的方式执行上述HEV→EV模式切换，就能够解决前述的所有问题，能够通过简单的控制解决所有问题。
另外，在本实施例中，由于在降低第2离合器7(直接换档离合器D/C)的传递扭矩容量(由图8的实际压力Pc2确定)以使得该第2离合器7能够吸收发动机停止时的冲击(图8中标记阴影所示的发动机扭矩Te的变化)的状态下(图8中，使作为第2离合器的直接换档离合器D/C的传递扭矩容量为0的状态)，进行前述4→5升档时的由电动机/发电机5进行的应对变速冲击问题的旋转同步控制，因此，能够与输出扭矩To无关且与电动机/发电机扭矩Tm无关地进行电动机/发电机5的旋转同步控制，从而，能够同时进行发动机停止工作(模式切换)和旋转同步控制(变速控制)，即使是伴随自动变速器3的变速的HEV→EV模式切换，也能够在很短时间内实现。
而且，在本实施例中，测量从HEV→EV模式切换指令时刻t2开始的经过时间，基于该经过时间(规定时间TM2、TM1)，在因发动机1的停止而发动机运转中的发动机扭矩Te消失之后，进行第1离合器6的断开，因此，在发动机1处于发动机停止操作(在该实施例中为断油)中还未停止而产生正驱动扭矩的期间，第1离合器6的传递扭矩容量不会小于发动机扭矩Te，因此，能够可靠地解决发动机因正驱动扭矩产生空转而给驾驶者带来不适感的问题。
而且，在上述说明中，自动变速器3的4→5升档由图5的接合理论可知，是不经由单向离合器的变速，所以，基于从HEV→EV模式切换指令时刻t2开始的经过时间(规定时间TM2、TM1)，在因发动机1的停止而发动机运转中的发动机扭矩Te消失后进行第1离合器6的断开，从而防止发动机的空转，但在变速时利用变速摩擦要素的接合而产生的传动系统中，由于存在禁止利用空转而从驱动车轮2向发动机1逆驱动的单向离合器(逆驱动禁止要素)，因此在该要素空转的情况下，因为不会产生发动机的空转，所以在HEV→EV模式切换指令时刻t2直接开始前述发动机的停止以及第1离合器的断开，从而可以实现模式切换的响应性、发动机油耗的改良。
此外，在上述说明中，自动变速器3的4→5升档通过使直接换档离合器D/C从接合状态断开，同时使前制动器Fr/B从断开状态接合的摩擦要素的更替来进行，因此，因为将作为断开侧摩擦要素的直接换档离合器D/C作为第2离合器7(参考图3)使用，不需要如图1以及如图2所示增设第2离合器7，所以在成本提高以及空间优化方面有优势。
但是，在伴随不依赖于摩擦要素更替的自动变速器3变速的HEV→EV模式切换时，或不伴随变速的HEV→EV模式切换时，通过使用在该模式切换中用于将自动变速器维持在传动状态的变速摩擦要素作为图3中的第2离合器7，不需要如图1以及图2所示增设第2离合器7，能够得到同样的作用效果。
作为一个例子，由表示自动变速器3的接合理论的图5可知，由于高低速倒档离合器H&LR/C的除了2档以外的所有变速档都是接合状态，因而通过将其作为图3的第2离合器使用，在HEV→EV模式切换中将其断开，或者降低其传递扭矩容量，能够实现前述的作用效果。

Claims (7)

1.一种混合动力车辆的控制装置，其包括：
发动机以及电动机/发电机；
第1离合器，其在该发动机以及电动机/发电机之间，能够变更传递扭矩容量；
第2离合器，其在电动机/发电机以及驱动车轮之间，能够变更传递扭矩容量；以及
控制器，其控制下述模式的选择，即，在断开第1离合器的同时接合第2离合器而利用前述电动机/发电机行驶的电动行驶模式，以及同时接合第1离合器和第2离合器而至少利用前述发动机的驱动力行驶的混合动力行驶模式，
前述控制器的构成方式为，在利用发动机的停止以及第1离合器的断开进行从前述混合动力行驶模式向前述电动行驶模式的模式切换时，使前述第2离合器的传递扭矩容量降低，在此期间进行前述发动机的停止以及第1离合器的断开。
2.如权利要求1所述的控制装置，
前述混合动力车辆在前述电动机/发电机以及驱动车轮之间具有自动变速器。
3.如权利要求2所述的控制装置，
将用于使自动变速器维持动力传动状态的变速摩擦要素，作为前述第2离合器使用。
4.如权利要求3所述的控制装置，
在前述第2离合器是前述传递扭矩容量较低状态的期间，进行电动机/发电机的旋转同步控制，以使得前述自动变速器的输入侧转速趋于变速后转速。
5.如权利要求1所述的控制装置，
构成为，测量从由前述混合动力行驶模式到电动行驶模式的模式切换指令时刻开始的经过时间，根据该经过时间，在因前述发动机的停止使发动机运转中的发动机扭矩消失后，进行前述第1离合器的断开。
6.如权利要求3所述的控制装置，
构成为，在因从断开状态接合的前述变速摩擦要素的接合而产生变速的传动系统中，当存在禁止因发动机空转而从前述驱动车轮向发动机逆驱动的逆驱动禁止要素时，在指令从前述混合动力行驶模式向电动行驶模式的模式切换时，立即进行前述发动机的停止以及第1离合器的断开。
7.一种混合动力车辆的控制方法，所述混合动力车辆包括：发动机以及电动机/发电机；第1离合器，其在该发动机以及电动机/发电机之间，能够变更传递扭矩容量；以及第2离合器，其在电动机/发电机以及驱动车轮之间，能够变更传递扭矩容量，
其特征在于，
控制下述模式的选择，即，在断开第1离合器的同时接合第2离合器而利用电动机/发电机行驶的电动行驶模式，以及同时接合第1离合器和第2离合器而至少利用发动机的驱动力行驶的混合动力行驶模式，
在利用发动机的停止以及第1离合器的断开进行从前述混合动力行驶模式向前述电动行驶模式的模式切换时，使前述第2离合器的传递扭矩容量降低，在此期间进行前述发动机的停止以及第1离合器的断开。
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