CN103391869B - 混合动力车辆的控制装置 - Google Patents
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Abstract
在重叠执行发动机的起动控制与自动变速器的降档控制的情况下,能够在恰当的时机执行各控制从而抑制变速冲击。当在EV行驶中形成了增大驱动扭矩的要求时,在重叠执行发动机起动控制与自动变速器(18)的降档控制的情况下,以发动机断接用离合器(K0)的接合完毕作为起点,开始使变速器输入转速(NIN)向变速后同步转速(NINa)旋转变化,因此将发动机断接用离合器(K0)的接合完毕捕捉为变速器输入扭矩(TAT)的上升,从发动机断接用离合器(K0)的接合完毕起响应变速器输入扭矩(TAT)的上升进行降档(惯性相)。
Description
技术领域
本发明涉及具有发动机、经由离合器与该发动机连结的电动机以及与该电动机连结的自动变速器的混合动力车辆的控制装置。
背景技术
已知有如下的混合动力车辆,其具有:作为行驶用驱动力源的发动机以及电动机、切断或连接该发动机与该电动机之间的动力传递路径的发动机断接用离合器;与电动机侧连结而向驱动轮侧传递来自行驶用驱动力源的动力的自动变速器。例如,在专利文献1-3中记载了这样的混合动力车辆。通常情况下,在这样的混合动力车辆中,能够进行在释放了上述发动机断接用离合器的状态下仅以电动机作为行驶用驱动力源而行驶的电动机行驶。在此,在该电动机行驶中,存在发生向在行驶用驱动力源中包括发动机的发动机行驶(混合动力行驶)切换的切换要求与自动变速器的变速要求的情况。此外,关于在这样的情况下执行的发动机的起动控制与自动变速器的降档控制,提出各种控制方法。
例如在专利文献1中记载了如下情况,在混合动力驱动装置的发动机起动方法中,通过在电动机行驶中对加速器踏板进行增加踩踏操作而形成发动机的起动要求与自动变速器的降档要求的情况下,最初开始自动变速器的降档从而享受由降档产生的加速性的提高,随后起动发动机。另外,在专利文献2中记载了如下情况,在混合动力车辆的控制装置中,当在电动机行驶中形成发动机的起动要求与自动变速器的降档要求的情况下,首先进行发动机起动,随后进行变速控制。另外,在专利文献3中记载了如下情况,在混合动力车辆的控制装置中,当在电动机行驶中加速器开度达到规定以上的情况下,在变速器的降档中进行发动机起动,并且在发动机起动中使变速器成为空档状态。
专利文献1:日本特开2006-306210号公报
专利文献2:日本特开2008-179242号公报
专利文献3:日本特开2008-207643号公报
然而,在上述专利文献1、2所示的控制方法中,存在发生在发动机起动与降档中分别产生冲击的两拨冲击的可能性,或者到产生目标的驱动力为止花费时间而导致对于加速器踩踏的加速响应性降低的可能性。另外,在上述专利文献3所示的控制方法中,由于同时执行发动机起动控制与变速控制,而在变速控制中形成为空档状态,因此至少直到发动机起动结束为止存在无法输出驱动力,另外还产生扭矩中断的可能性。另外,在重叠执行发动机起动控制与变速控制的情况下,还可能产生以下所示的其它的问题。通常情况下,在具有发动机与自动变速器的以往型的车辆中,加速器踩踏增加与变速器输入扭矩(发动机扭矩)的增大大致为1比1,因此将加速器踩踏增加的时机捕捉作为扭矩上升的时机,以加速器增加踩踏操作为起点,进行与变速器输入扭矩相应的自动变速器的变速控制(例如与变速相关的释放侧离合器的接合液压控制(扭矩容量控制)),从而进行变速。然而,在伴随于上述混合动力车辆中执行的发动机起动的降档中,为了对发动机起动分配电动机的能量需要在发动机起动中花费一定程度的时间。因此,如果以加速器踩踏增加时机作为变速器输入扭矩的上升时机执行降档,则会与未加入发动机扭矩量的低变速器输入扭矩相应地进行释放侧离合器的接合液压控制,从而进行变速。换句话说,在发动机起动期间扭矩不上升,意欲以该状态进行变速会招致释放侧离合器的扭矩容量降低。而且,随后发动机起动完毕而产生发动机扭矩,如果伴随着发动机断接用离合器的接合完毕变速器输入扭矩急剧上升,则在降低释放侧离合器的扭矩容量的状态下,难以恰当地执行与增大的变速器输入扭矩相应的自动变速器的输入转速的上升坡度控制,例如存在产生输入转速的上升而导致产生变速冲击的可能性。这样,在电动机行驶中,在形成发动机的起动要求与自动变速器的降档要求的情况下的控制方法中仍有改进的余地。此外,上述的问题并非公知,至今并未提出在重叠执行发动机的起动控制与自动变速器的降档控制的情况下,恰当地协调各控制的时机的技术。
发明内容
本发明正是鉴于上述情况而形成的,其目的在于提供一种在重叠执行发动机的起动控制与自动变速器的降档控制的情况下,能够在恰当的时机执行各控制从而抑制变速冲击的混合动力车辆的控制装置。
用于实现上述目的本发明的主旨是:(a)一种混合动力车辆的控制装置,该混合动力车辆具备:作为行驶用驱动力源的发动机以及电动机;切断或连接该发动机与该电动机之间的动力传递路径的离合器;和与该电动机能够传递动力地连结从而将来自该行驶用驱动力源的动力向驱动轮侧传递的自动变速器,并且上述混合动力车辆能够进行在使该离合器释放的状态下仅以该电动机作为行驶用驱动力源而行驶的电动机行驶,(b)在当上述电动机行驶过程中产生了使驱动扭矩增大的要求时重叠执行上述发动机的起动控制与上述自动变速器的降档控制的情况下,以上述离合器的接合完毕作为起点,开始使该自动变速器的输入转速向变速后的同步转速进行旋转变化。
这样一来,当在上述电动机行驶中形成了增大驱动扭矩的要求时,重叠执行上述发动机的起动控制与上述自动变速器的降档控制的情况下,以上述离合器的接合完毕为起点,开始使该自动变速器的输入转速向变速后的同步转速旋转变化,因此将上述离合器的接合完毕捕捉作为上述自动变速器的输入扭矩的上升,从该离合器的接合完毕起响应该自动变速器的输入扭矩的上升进行变速(惯性相)(例如能够执行自动变速器的输入转速的旋转控制)。换句话说,不会与上述自动变速器的输入扭矩尚未上升的上述离合器的接合完毕以前的低输入扭矩相应地进行变速(惯性相),而从离合器的接合完毕起响应上升的自动变速器的输入扭矩进行变速。因此,当重叠执行发动机的起动控制与自动变速器的降档控制的情况下,能够在恰当的时机执行各控制来抑制变速冲击。
在此,优选地,将直到所述离合器接合完毕为止的所述自动变速器的降档控制中的传递扭矩容量设为在所述电动机行驶过程中的该自动变速器的输入扭矩以上、且小于该离合器的接合完毕时的该自动变速器的输入扭矩。由此,在上述电动机行驶中驱动扭矩被可靠地传递。另外,在离合器的接合完毕时,使自动变速器作为扭矩限制器发挥作用,抑制发动机起动时的离合器的接合冲击(同步冲击)。另外,例如通过将使电动机行驶中的自动变速器的传递扭矩容量不足离合器的接合完毕时的自动变速器的输入扭矩的控制限定在重叠执行上述发动机的起动控制与上述自动变速器的降档控制的情况,从而能够抑制自动变速器的耐老化性恶化。另外,从离合器的接合完毕起必然会开始惯性相。
另外,优选地,上述电动机行驶过程中的上述自动变速器的输入扭矩为该电动机行驶所需的上述电动机的输出扭矩,上述离合器的接合完毕时的上述自动变速器的输入扭矩为上述电动机行驶以及上述发动机的起动所需的上述电动机的输出扭矩与上述发动机的输出扭矩的合计扭矩。这样一来,电动机行驶中的自动变速器的传递扭矩容量被恰当地形成为规定范围(电动机行驶中的自动变速器的输入扭矩以上并且不足离合器的接合完毕时的自动变速器的输入扭矩)。
另外,优选地,还具备切断或连接上述电动机与上述自动变速器之间的动力传递路径的第二离合器,在执行上述发动机的起动控制时,对上述第二离合器进行释放控制或滑移控制,另一方面,在除了该发动机的起动控制之外还执行上述自动变速器的降档控制时,使该第二离合器接合。这样一来,能够抑制除了发动机的起动控制还执行自动变速器的降档控制时的传递损失。换言之,通过将抑制伴随于第二离合器的释放或滑移控制的传递效率的恶化的区域限定在单独执行上述发动机的起动控制之时,由此能够避免使发动机起动时的冲击恶化,上述第二离合器的释放或滑移控制是为了抑制发动机起动时的冲击而执行的。
另外,优选地,上述第二离合器为流体式传动装置所具有的锁止离合器。这样一来,能够根据发动机的起动控制来适当抑制发动机起动时的冲击。
另外,优选地,基于根据上述自动变速器的实际的输出转速和变速前的变速比计算出的该自动变速器的输入转速的同步转速与该自动变速器的实际的输入转速的转速差,判定该自动变速器的降档过程中的惯性相的开始,通过判定该惯性相的开始来判定上述离合器的接合完毕。这样一来,由于仅凭自动变速器的转速判定离合器的接合完毕(惯性相的开始),因此与例如使用上述发动机的转速、上述电动机的转速等判定离合器的接合完毕的情况相比,不易产生判定延迟。换句话说,由于是仅使用与自动变速器的变速控制相关的旋转传感器值的判定,因此与使用与其他的装置的控制相关的旋转传感器值的情况相比,不易存在传感器值的通信延迟,也不易产生判定延迟。因此,能够更早且正确地判定实际的离合器的接合完毕。另外,能够实现和使用其他装置的转速等的离合器的接合完毕的判定相互备用。
另外,优选地,存储基于上述发动机的实际的转速与上述电动机的实际的转速的转速差而判定出上述离合器的接合完毕的时刻以及判定出上述惯性相的开始的时刻的时间差,以该时间差作为学习值在上述发动机的下次的起动控制中对判定该离合器的接合完毕的时刻进行修正。这样一来,包含不伴随自动变速器的降档控制的发动机的起动控制在内,在下次发动机起动时能够实现更为正确的离合器的接合完毕的判定。
另外,优选地,在上述电动机行驶过程中增大驱动扭矩的要求为伴随于加速器开度的增大的上述发动机的起动要求和上述自动变速器的降档要求的同时要求。这样一来,在重叠执行发动机的起动控制与自动变速器的降档控制的情况下,能够抑制变速冲击,并恰当地输出与加速器操作相应的驱动扭矩。
附图说明
图1是对构成应用本发明的混合动力车辆的动力传递路径的概略结构进行说明的图,并且是对设置在车辆的控制系统的主要部分进行说明的图。
图2是对电子控制装置的控制功能的主要部分进行说明的功能模块线图。
图3是对电子控制装置的控制动作的主要部分即用于在重叠执行发动机的起动控制与自动变速器的降档控制的情况下以恰当的时机执行各控制从而抑制变速冲击的控制动作进行说明的流程图。
图4是执行图3的流程图所示的控制动作的情况下的时间图。
图5是对电子控制装置所进行的控制功能的主要部分进行说明的功能模块线图,是相当于图2的功能模块线图的其它的实施例。
图6是对电子控制装置的控制动作的主要部分即用于学习控制发动机断接用离合器的接合完毕的判定时刻的控制动作进行说明的流程图。
图7是对电子控制装置所进行的控制功能的主要部分进行说明的功能模块线图,是相对于图2的功能模块线图的其它的实施例。
图8是对电子控制装置的控制动作的主要部分即用于恰当地控制锁止离合器的控制动作进行说明的流程图。
具体实施方式
在本发明中,优选地,上述自动变速器由变速器单体、具有变矩器等的流体式传动装置的变速器或者具有副变速器的变速器等构成。该变速器由下述类型的变速器等构成,即:通过将多组的行星齿轮装置的旋转要素(旋转部件)由接合装置选择性地连结而择一地实现多个档位(变速档)的、例如具有前进4档、前进5档、前进6档甚至更高变速档等的各种行星齿轮式自动变速器;是在2轴间具有始终啮合的多对变速齿轮并将该多对变速齿轮的任意一对齿轮由同步装置择一地形成为动力传递状态的同步噛合型平行2轴式变速器但能够通过由液压致动器驱动的同步装置自动地切换变速档的同步噛合型平行2轴式自动变速器;为同步噛合型平行2轴式自动变速器但具备2系统的输入轴,并向各系统的输入轴分别连接离合器进一步分别连接为偶数档和奇数档的类型的变速器,即所谓的DCT(DualClutchTransmission);所谓带式无级变速器,作为动力传递部件发挥功能的传动带被卷绕在有效径可变的一对可变带轮,且能使变速比进行无级地连续变化;所谓牵引型无级变速器,与围绕共通的轴心旋转的一对圆锥的轴心交叉的能够绕旋转中心旋转的多个辊被加压在该一对圆锥间,通过改变该辊的旋转中心与轴心的交叉角而使变速比可变。
另外,优选地,作为上述行星齿轮式自动变速器的接合装置,广泛使用由液压致动器致使接合的多片式、单片式的离合器、制动器或者带式的制动器等的接合装置。供给用于使该接合装置工作的工作油的油泵例如可以由行驶用驱动力源驱动而排出工作油,也可以由与行驶用驱动力源另行配设的专用的电动马达等驱动。
另外,优选地,含有上述接合装置的液压控制回路,在响应性方面最好例如将线性电磁阀的输出液压直接向接合装置的液压致动器(液压缸)分别供给,但也可以构成为将该线性电磁阀的输出液压使用作为先导液压,由此来控制换挡控制阀,进而从该控制阀向液压致动器供给工作油。
另外,优选地,上述线性电磁阀例如与多个接合装置的各装置对应地逐个设置,但当存在不会同时接合或接合、释放控制的多个接合装置的情况下,也可以通过设置对于它们等共通的线性电磁阀等、各种方式来实现。另外,不一定要以线性电磁阀对全部的接合装置进行液压控制,也可以用ON-OFF电磁阀的占空比控制等、线性电磁阀以外的调压单元进行一部分乃至全部的液压控制。此外,本说明书中提到“供给液压”的情况是指“使液压工作”或者“供给被控制为该液压的工作油”。
另外,优选地,作为上述发动机,广泛使用汽油发动机、柴油发动机等的内燃机。
另外,优选地,切断或连接上述发动机与上述电动机之间的动力传递路径的离合器使用湿式或干式的接合装置。
以下,参照附图对本发明的实施例进行详细说明。
实施例1
图1是对构成应用本发明的混合动力车辆10(以下,称作车辆10)的发动机14到驱动轮34的动力传递路径的概略结构进行说明的图,并且是对为了实现作为行驶用驱动力源而发挥作用的发动机14的输出控制、自动变速器18的变速控制、电动机MG的驱动控制等而设置在车辆10的控制系统的主要部分进行说明的图。
图1中,车辆用动力传递装置12(以下,称作动力传递装置12)在通过螺栓紧固等而安装于车体的作为非旋转部件的变速箱20(以下,称作箱体20)内,从发动机14侧依次具有发动机断接用离合器K0、电动机MG、变矩器16、油泵22以及自动变速器18等。另外,动力传递装置12具有:与作为自动变速器18的输出旋转部件的输出轴24连结的传动轴26、与该传动轴26连结的差动齿轮装置(差速器齿轮)28、与该差动齿轮装置28连结的1对车轴30等。这样构成的动力传递装置12例如在FR(前置发动机·后轮驱动)型的车辆10中被优选使用。动力传递装置12中,当发动机断接用离合器K0被接合的情况下,发动机14的动力从连结发动机14与发动机断接用离合器K0的发动机连结轴32起依次经由发动机断接用离合器K0、变矩器16、自动变速器18、传动轴26、差动齿轮装置28以及1对车轴30等传递给1对驱动轮34。
变矩器16为借助流体将输入至泵叶轮16a的驱动力向自动变速器18侧传递的流体式传动装置。该泵叶轮16a依次经由发动机断接用离合器K0与发动机连结轴32与发动机14连结,是被输入来自发动机14的驱动力且能够绕轴心旋转的输入侧旋转要素。变矩器16的涡轮叶轮16b为变矩器16的输出侧旋转要素,通过花键嵌合等以无法相对旋转的方式与作为自动变速器18的输入旋转部件的变速器输入轴36连结。另外,变矩器16具有锁止离合器38。该锁止离合器38为设置在泵叶轮16a与涡轮叶轮16b之间的直接连结离合器,通过液压控制等而形成为接合状态、滑移状态或者释放状态。
电动机MG是具有作为从电能产生机械式的驱动力的发动机的功能以及作为从机械式的能量产生电能的发电机的功能的所谓电动发电机。换言之,电动机MG可替代作为动力源的发动机14或者与该发动机14一同作为产生行驶用的驱动力的行驶用驱动力源而发挥作用。另外,还进行从由发动机14产生的驱动力或由驱动轮34侧输入的被驱动力(机械式的能量)通过再生产生电能、经由逆变器52将该电能蓄积在蓄电装置54等的工作。电动机MG能动地与泵叶轮16a连结,在电动机MG与泵叶轮16a之间相互传递动力。因此,电动机MG与发动机14相同以能够传递动力的方式与变速器输入轴36连结。
油泵22与泵叶轮16a连结,是通过被发动机14(或电动机MG)驱动旋转来产生用于对自动变速器18进行变速控制、对锁止离合器38的扭矩容量进行控制、对发动机断接用离合器K0的接合/释放进行控制、或向车辆10的动力传递路径的各部供给润滑油的工作液压的机械式的油泵。
发动机断接用离合器K0为例如将相互重叠的多块摩擦片由液压致动器进行按压的湿式多片型的液压式摩擦接合装置,以油泵22所产生的液压作为基础压力通过设置在动力传递装置12的液压控制回路50进行接合释放控制。此外,在该接合释放控制中,发动机断接用离合器K0的可传递动力的扭矩容量即发动机断接用离合器K0的接合力通过液压控制回路50内的线性电磁阀等的调压而例如进行连续变化。发动机断接用离合器K0具有在离合器释放的状态下能够相对旋转的1对离合器旋转部件(离合器毂以及离合器鼓),该离合器旋转部件的一方(离合器毂)被无法相对旋转地连结于发动机连结轴32,另一方面该离合器旋转部件的另一方(离合器鼓)被无法相对旋转地连结于变矩器16的泵叶轮16a。基于这样的结构,发动机断接用离合器K0在接合状态下经由发动机连结轴32使泵叶轮16a与发动机14一体旋转。即,在发动机断接用离合器K0的接合状态下,来自发动机14的驱动力被输入至泵叶轮16a。另一方面,在发动机断接用离合器K0的释放状态下,切断泵叶轮16a与发动机14之间的动力传递。另外,如上所述,由于电动机MG能动地与泵叶轮16a连结,因此发动机断接用离合器K0作为切断或连接发动机14与电动机MG之间的动力传递路径的离合器发挥作用。另外,上述的锁止离合器38作为切断或连接电动机MG与自动变速器18之间的动力传递路径的第二离合器发挥作用。
自动变速器18不经由发动机断接用离合器K0而与电动机MG可传递动力地连结,并构成从发动机14到驱动轮34的动力传递路径的一部分,将来自行驶用驱动力源(发动机14以及电动机MG)的动力传递至驱动轮34侧。自动变速器18例如为作为有级式的自动变速器而发挥作用的行星齿轮式多级变速器,其通过对多个接合装置例如离合器C、制动器B等的液压式摩擦接合装置的任一个进行切换(即通过液压式摩擦接合装置的接合与释放)来执行变速,使多个变速档(档位)选择性成立。即,自动变速器18为在公知的车辆中被常用到的进行所谓双离合器变速的有级变速器,将变速器输入轴36的旋转变速后从输出轴24输出。另外,该变速器输入轴36还是通过变矩器16的涡轮叶轮16b而被驱动旋转的涡轮轴。此外,在自动变速器18中,通过离合器C以及制动器B的各自的接合释放控制,根据驾驶员的加速器操作、车速V等使规定的档位(变速档)成立。
上述离合器C、制动器B为在公知的车辆用自动变速器中被常用到的液压式的摩擦接合装置,由被液压致动器按压的湿式多片型的离合器、制动器和被液压致动器拉紧的带制动器等构成。这样构成的离合器C以及制动器B被液压控制回路50分别进行接合释放控制,通过该液压控制回路50内的线性电磁阀等的调压使各自的扭矩容量即接合力例如连续变化,使夹插有这样的离合器的两侧的部件选择性地连结。
此外,接合装置的扭矩容量例如由接合装置的摩擦材料的摩擦系数、按压摩擦片的接合液压决定,为了使接合装置无打滑地传递驱动轮34的对于车辆10的要求扭矩亦即车辆要求扭矩(换言之为变速器输入轴36上的扭矩亦即变速器输入扭矩TAT),需要相对于该变速器输入扭矩TAT的接合装置的分担扭矩以上的扭矩容量。另外,在本实施例中,为了便于说明,有时将接合装置的扭矩容量与接合液压视为同等意义而进行对待。另外,将接合装置的扭矩容量换算到变速器输入轴36上的值设为自动变速器18的传递扭矩容量。因此,当通过多个接合装置的接合形成变速档的情况下,将各接合装置的扭矩容量的合计扭矩换算为变速器输入轴36上的值成为自动变速器18的传递扭矩容量。
回到图1,车辆10中具有含有例如与混合动力驱动控制等相关的控制装置的电子控制装置100。电子控制装置100例如包括具有CPU、RAM、ROM,输入输出接口等的所谓微型计算机而构成,CPU利用RAM的临时存储功能并按照预先存储在ROM的程序进行信号处理,由此执行车辆10的各种控制。例如,电子控制装置100执行发动机14的输出控制、包括电动机MG的再生控制的电动机MG的驱动控制、自动变速器18的变速控制、锁止离合器38的扭矩容量控制、发动机断接用离合器K0的扭矩容量控制等,根据需要划分为发动机控制用、电动机控制用、液压控制用(变速控制用)等而构成。
向电子控制装置100分别供给下述信号:例如表示由发动机转速传感器56检测的发动机14的转速亦即发动机转速NE的信号、表示由涡轮转速传感器58检测的作为自动变速器18的输入转速的变矩器16的涡轮转速NT即变速器输入轴36的转速亦即变速器输入转速NIN的信号、表示由输出轴转速传感器60检测的作为车速相关值的车速V或与传动轴26的转速等对应的输出轴24的转速亦即变速器输出转速NOUT的信号、表示由电动机转速传感器62检测的电动机MG的转速亦即电动机转速NMG的信号、表示由节气门传感器64检测的未图示的电子节气门的开度亦即节气门开度θTH的信号、表示由进气量传感器66检测的发动机14的进气量QAIR的信号、表示由加速度传感器68检测的车辆10的前后加速度G(或前后减速度G)的信号、表示由冷却水温传感器70检测的发动机14的冷却水温THW的信号、表示由油温传感器72检测的液压控制回路50内的工作油的油温THOIL的信号、表示由加速器开度传感器74检测的作为驾驶员对车辆10的驱动力要求量(驾驶员要求输出)的加速器踏板76的操作量亦即加速器开度Acc的信号、表示由脚制动器传感器78检测的作为驾驶员对车辆10的制动力要求量(驾驶员要求减速度)的制动踏板80的操作量亦即制动器操作量Bra的信号、表示由换档位置传感器82检测的公知的“P”、“N”、“D”、“R”、“S”位置等的变速杆84的杆位置(换档操作位置、换档位置、操作位置)PSH的信号、表示由电池传感器86检测的蓄电装置54的电池温度THBAT、电池输入输出电流(电池充放电电流)IBAT、电池电压VBAT的信号、等等。此外,电子控制装置100例如基于上述电池温度THBAT、电池充放电电流IBAT以及电池电压VBAT等依次计算蓄电装置54的充电状态(充电容量)SOC。
另外,从电子控制装置100分别输出例如用于进行发动机14的输出控制的发动机输出控制指令信号SE、用于控制电动机MG的工作的电动机控制指令信号SM、为了控制发动机断接用离合器K0、自动变速器18的离合器C以及制动器B的液压致动器而用于使液压控制回路50所含的电磁阀(螺线管阀)等工作的液压指令信号SP等。
图2是对电子控制装置100所进行的控制功能的主要部分进行说明的功能模块线图。图2中,有级变速控制部即有级变速控制单元102作为进行自动变速器18的变速的变速控制单元发挥作用。有级变速控制单元102根据具有例如以车速V与加速器开度Acc(或变速器输出扭矩TOUT等)为变量而预先存储的升档线以及降档线的公知的关系(变速曲线图、变速映射),基于实际的车速V以及加速器开度Acc示出的车辆状态,判断是否应该执行自动变速器18的变速,即判断自动变速器18的应该变速的变速档,并执行自动变速器18的自动变速控制,以便得到该判断出的变速档。例如,在伴随着加速器开度Acc因加速器踏板76的增加踩踏而增大,加速器开度Acc(车辆要求扭矩)向高加速器开度(高车辆要求扭矩)超出上述降档线的情况下,有级变速控制单元102判定为产生了自动变速器18的降档要求,执行与该降档线对应的自动变速器18的降档控制。此时,有级变速控制单元102向液压控制回路50输出使与自动变速器18的变速相关的接合装置接合以及/或者释放的指令(变速输出指令、液压指令)SP,以便按照例如预先存储的规定的接合工作表实现变速档。液压控制回路50按照该指令SP使液压控制回路50内的线性电磁阀工作从而使与该变速相关的接合装置的液压致动器工作,以便例如使释放侧接合装置(释放侧离合器)释放并且使接合侧接合装置(接合侧离合器)接合来执行自动变速器18的变速。
混合动力控制部即混合动力控制单元104具有作为控制发动机14的驱动的发动机驱动控制单元的功能和作为电动机工作控制单元的功能,该电动机工作控制单元经由逆变器52控制作为由电动机MG形成的驱动力源或者发电机的工作,通过上述控制功能执行由发动机14以及电动机MG形成的混合动力驱动控制等。例如,混合动力控制单元104依据加速器开度Acc、车速V计算车辆要求扭矩,考虑传递损失、辅机负荷、自动变速器18的变速档、蓄电装置54的充电容量SOC等控制该行驶用驱动力源,以便形成得到该车辆要求扭矩的行驶用驱动力源(发动机14以及电动机MG)的输出扭矩。
更具体地说,在例如上述车辆要求扭矩处于仅凭电动机MG的输出扭矩(电动机扭矩)TMG即可应对的范围的情况下,混合动力控制单元104将行驶模式设为电动机行驶模式(以下,为EV模式),进行仅以电动机MG作为行驶用的驱动力源的电动机行驶(EV行驶)。另一方面,在例如上述车辆要求扭矩处于若不至少使用发动机14的输出扭矩(发动机扭矩)TE则无法应对的范围的情况下,混合动力控制单元104将行驶模式设为混合动力行驶模式(以下,为HV模式),进行至少以发动机14作为行驶用的驱动力源的混合动力行驶(HV行驶)。
此外,作为上述车辆要求扭矩,当然包括从发动机14侧对驱动轮34侧进行旋转驱动的驱动时的驱动扭矩,也包括从驱动轮34侧对发动机14侧(电动机MG侧)进行旋转驱动的被驱动时的与目标减速度G*相应的制动扭矩即被驱动扭矩。因此,车辆要求扭矩在驱动时为正扭矩,在被驱动时为负扭矩。进而,车辆要求扭矩能够换算为输出轴24上的扭矩亦即变速器输出扭矩TOUT、变速器输入轴36上的扭矩亦即变速器输入扭矩TAT、向泵叶轮16a输入的扭矩亦即动力传递装置12的输入扭矩。因此,作为车辆要求扭矩,除了驱动轮34的输出扭矩外,也可以使用变速器输出扭矩TOUT、变速器输入扭矩TAT、动力传递装置12的输入扭矩等。另外,作为车辆要求扭矩,还可以使用加速器开度Acc、节气门开度θTH、进气量QAIR等。
混合动力控制单元104在进行EV行驶的情况下,使发动机断接用离合器K0释放而切断发动机14与变矩器16之间的动力传递路径,并且向电动机MG输出电动机行驶所需的电动机扭矩TMG。另一方面,混合动力控制单元104在进行HV行驶的情况下,使发动机断接用离合器K0接合而向泵叶轮16a传递来自发动机14的驱动力,并根据需要使电动机MG输出辅助扭矩。
另外,当在EV行驶中例如对加速器踏板76进行增加踩踏操作而车辆要求扭矩增大,且与该车辆要求扭矩对应的EV行驶所需的电动机扭矩TMG超出能够进行EV行驶的规定EV行驶扭矩范围的情况下,混合动力控制单元104将行驶模式从EV模式切换为HV模式,起动发动机14而进行HV行驶。混合动力控制单元104在该发动机14起动时使发动机断接用离合器K0向完全接合进行接合,并从电动机MG经由发动机断接用离合器K0传递用于使发动机起动的发动机起动扭矩TMGs,从而驱动发动机14旋转,将发动机转速NE提升至规定旋转以上并控制发动机点火、燃料供给等,由此起动发动机14。然后,混合动力控制单元104在发动机14起动后迅速使发动机断接用离合器K0完全接合。
这样,使电动机MG作为发动机起动电机发挥作用。因此,在EV行驶中的发动机起动时的电动机扭矩TMG成为作为EV行驶所需的扭矩向自动变速器18侧传递的EV行驶扭矩TMGev与作为发动机起动所需的扭矩向发动机14侧传递的发动机起动扭矩TMGs的合计扭矩。因此,在EV行驶中针对发动机起动,优选为使电动机MG以残留发动机起动扭矩TMGs量的余力的状态进行工作。换言之,在EV行驶中,优选为将从电动机MG可输出的该时刻的最大电动机扭矩TMGmax减去发动机起动扭矩TMGs量所得的扭矩以下的扭矩范围作为上述规定EV行驶扭矩范围,使电动机MG在该规定EV行驶扭矩范围内工作。因此,当在EV行驶中车辆要求扭矩对应的EV行驶扭矩TMGev超出该规定EV行驶扭矩范围的情况下,形成发动机14的起动要求(以下,为发动机起动要求)。换句话说,在EV行驶中,在当伴随着因加速器踏板76的增加踩踏操作使得加速器开度Acc(车辆要求扭矩)增大,与车辆要求扭矩对应的EV行驶扭矩TMGev的要求值超出上述规定EV行驶扭矩范围的情况下,混合动力控制单元104判定为形成发动机起动要求并起动发动机14。此外,上述发动机起动扭矩TMGs可以是例如预先存储的一致的值,或者也可以是根据预先存储的规定的关系基于发动机14的冷却水温THW而计算得出的值。
锁止离合器控制部即锁止离合器控制单元106在由混合动力控制单元104进行发动机起动时为了抑制产生冲击,将变矩器16的锁止离合器38控制为释放或者滑移状态。
然而,在EV行驶中,如果因例如加速器踏板76的增加踩踏而使加速器开度Acc(车辆要求扭矩)增大,则存在根据车辆状态而形成发动机起动要求与自动变速器18的降档要求的同时要求的可能性。这样一来,在EV行驶中,会重叠执行由混合动力控制单元104进行的发动机14的起动控制(以下,为发动机起动控制)与由有级变速控制单元102进行的自动变速器18的降档控制。然而,当在EV行驶中重叠执行发动机起动控制与降档控制的情况下,为了对发动机起动控制分配电动机扭矩TMG,直到发动机14起动从而发动机扭矩TE上升为止需要一定程度的时间。因此,如果例如像在HV行驶中仅执行降档控制的情况那样将加速器踩踏增加时机作为变速器输入扭矩TAT的上升时机执行降档,则存在将要与未加入发动机扭矩TE量的低变速器输入扭矩TAT相应地进行变速,从而使释放侧离合器的扭矩容量过低的可能性。而且,在发动机14起动后,如果伴随着发动机断接用离合器K0的完全接合而变速器输入扭矩TAT急剧上升,则难以根据急剧增大的变速器输入扭矩TAT恰当地控制变速器输入转速NIN的上升斜率,存在例如变速器输入转速NIN发生上升而产生变速冲击的可能性。
因此,本实施例的电子控制装置100,当在EV行驶中重叠执行发动机起动控制与降档控制的情况下,不以加速器踏板76的增加踩踏操作为起点,而是以发动机断接用离合器K0的接合完毕(完全接合)作为起点,开始在自动变速器18的降档过程中的惯性相执行的变速控制亦即使变速器输入转速NIN向变速后的同步转速进行旋转变化。
另外,电子控制装置100将发动机断接用离合器K0的接合完毕前的EV行驶中的自动变速器18的传递扭矩容量设定为EV行驶中的变速器输入扭矩TAT以上、且不足发动机断接用离合器K0的接合完毕时的变速器输入扭矩TAT。上述EV行驶中的变速器输入扭矩TAT例如为EV行驶所需的电动机MG的EV行驶扭矩TMGev。另外,上述发动机断接用离合器K0的接合完毕时的变速器输入扭矩TAT是作为EV行驶扭矩TMGev以及发动机起动扭矩TMGs的合计扭矩的电动机扭矩TMG与发动机扭矩TE的合计扭矩。例如,该发动机断接用离合器K0的接合完毕时的变速器输入扭矩TAT为在发动机断接用离合器K0的接合完毕时预测的电动机扭矩TMG与发动机扭矩TE的合计扭矩。换句话说,设定EV行驶中的释放侧离合器的扭矩容量,以便在发动机断接用离合器K0的接合完毕前的EV行驶中可靠地向驱动轮34侧传递EV行驶扭矩TMGev,并且在发动机断接用离合器K0的接合完毕时在自动变速器18的释放侧离合器产生滑移。由此,从发动机断接用离合器K0的接合完毕起自动变速器18的降档过程的惯性相必然开始。
更具体地说,驱动扭矩增大要求判定部即驱动扭矩增大要求判定单元108判定在EV行驶中是否形成增大驱动扭矩的要求。例如,驱动扭矩增大要求判定单元108基于在EV行驶中是否因加速器踏板76的增加踩踏而形成了发动机起动要求与自动变速器18的降档要求的同时要求,来判定在EV行驶中是否形成了增大驱动扭矩的要求。
K0离合器接合判定部即K0离合器接合判定单元110,在由驱动扭矩增大要求判定单元108判定为在EV行驶中形成了增大驱动扭矩的要求的情况下,判定伴随着由混合动力控制单元104进行的发动机起动控制是否使发动机断接用离合器K0接合完毕。即,K0离合器接合判定单元110判定发动机断接用离合器K0的接合完毕。例如,K0离合器接合判定单元110基于实际的发动机转速NE与实际的电动机转速NMG的转速差ΔNK0(=NMG-NE)是否在规定转速差ΔNK0′以下,判定发动机断接用离合器K0的接合完毕。上述规定转速差ΔNK0′例如是用于如果在该值以下则判定为发动机断接用离合器K0接合完毕的预先求出并存储的最大阈值。
在此,在本实施例中,当在EV行驶中重叠执行发动机起动控制与降档控制的情况下,由于从发动机断接用离合器K0的接合完毕起自动变速器18的降档过程的惯性相便开始,因此也可以通过判定该惯性相的开始来判定发动机断接用离合器K0的接合完毕。例如,K0离合器接合判定单元110依据实际的变速器输出转速NOUT和与变速前的自动变速器18的变速档对应的预先存储的规定的变速比(传动比)γAT计算变速器输入转速NIN的变速前同步转速NINb(=NOUT×γAT[变速前])。然后,K0离合器接合判定单元110基于变速器输入转速NIN的变速前同步转速NINb与实际的变速器输入转速NIN的转速差ΔNIN(=NIN-NINb)是否在规定转速差ΔNIN′以上,作为发动机断接用离合器K0的接合完毕的判定而判定上述惯性相的开始。上述规定转速差ΔNIN′例如是用于如果在该值以上则判定为上述惯性相已开始的预先求出并存储的最小阈值。
有级变速控制单元102,在由驱动扭矩增大要求判定单元108判定为在EV行驶中形成了增大驱动扭矩的要求的情况下,在执行降档控制时,直到由K0离合器接合判定单元110判定为发动机断接用离合器K0接合完毕为止,将释放侧离合器的离合器压力指令值设定为惯性相开始准备压力。换句话说,有级变速控制单元102在执行伴随着发动机起动的降档的情况下,直至发动机断接用离合器K0接合完毕为止,使释放侧离合器的离合器压力以惯性相开始准备压力进行低压待机,而不使之与变速器输入扭矩TAT相应地降低。该惯性相开始准备压力为实际的EV行驶扭矩TMGev(即未加入发动机起动扭矩TMGs时的电动机扭矩TMG)以上且不足在发动机断接用离合器K0的接合完毕时预测的电动机扭矩TMG(=EV行驶扭矩TMGev+发动机起动扭矩TMGs)与发动机扭矩TE的合计扭矩的、与传递变速器输入扭矩TAT所需的自动变速器18的传递扭矩容量对应的释放侧离合器的分担扭矩。此外,上述实际的EV行驶扭矩TMGev是由电子控制装置100基于例如向EV行驶中的电动机MG发出的电动机控制指令信号SM计算得出的。另外,上述在发动机断接用离合器K0的接合完毕时预测的电动机扭矩TMG是由电子控制装置100将例如实际的EV行驶扭矩TMGev与针对该实际的EV行驶扭矩TMGev增加的用于进行发动机起动的发动机起动扭矩TMGs相加而作为合计扭矩计算得出的。另外,利用电子控制装置100,依据预先通过实验求出并设定的例如在发动机点火后与加速器开度Acc相应上升的发动机扭矩TE的在发动机断接用离合器K0的接合完毕时刻的预测发动机扭矩值与加速器开度Acc的关系(预测发动机扭矩映射),基于由驱动扭矩增大要求判定单元108判定为在EV行驶中形成了增大驱动扭矩的要求时的加速器开度Acc,计算在发动机断接用离合器K0接合完毕时预测的发动机扭矩TE。
然后,有级变速控制单元102,在由K0离合器接合判定单元110判定为发动机断接用离合器K0接合完毕时,将释放侧离合器的离合器压力指令值设定为与变速器输入扭矩TAT对应的值,并进行降档(惯性相),该变速器输入扭矩TAT是基于在预先求出并设定的发动机点火后与加速器开度Acc相应上升的发动机扭矩TE的发动机断接用离合器K0的接合完毕后预测的值。换句话说,有级变速控制单元102以发动机断接用离合器K0的接合完毕为起点,利用基于预测的变速器输入扭矩TAT的前馈控制,开始在自动变速器18的降档过程的惯性相执行的变速控制、即设定释放侧离合器的离合器压力指令值,以使变速器输入转速NIN以规定的斜率向变速后的同步转速(即变速后同步转速NINa(=NOUT×γAT[变速后]))旋转变化的控制。由此,相比与发动机断接用离合器K0的接合完毕后急剧上升的实际的变速器输入扭矩TAT相应地设定释放侧离合器的离合器压力指令值的情况,抑制了释放侧离合器的离合器压力相对于该变速器输入扭矩TAT的响应延迟。因此,例如抑制了变速器输入转速NIN相对于上述规定的斜率上升。该规定的斜率为例如为了兼顾变速冲击的抑制与变速响应性(变速进行度)而预先通过实验求出并设定的惯性相中的变速器输入转速NIN的旋转变化方式。但是,毕竟是基于预测的变速器输入扭矩TAT而进行的前馈控制,因此也存在无法使变速器输入转速NIN以规定的斜率变化的可能性。因此,有级变速控制单元102除了上述前馈控制之外,还可以执行反馈控制,以便抑制用于形成规定的斜率的变速器输入转速NIN的目标值与变速器输入转速NIN的实际值的转速差。
图3是对电子控制装置100的控制动作的主要部分、即在重叠执行发动机起动控制与降档控制的情况下用于在恰当的时机执行各控制而抑制变速冲击的控制动作进行说明的流程图,例如以数毫秒乃至数十毫秒程度的极短周期反复执行。图4是执行图3的流程图所示的控制动作的情况下的时间图。
图3中,首先,在与驱动扭矩增大要求判定单元108对应的步骤(以下,省略步骤)S10中,判定例如在EV行驶中是否形成增大驱动扭矩的要求,即在EV行驶中是否因加速器踏板76的增加踩踏(图4的t1时刻以后)而形成发动机起动要求与自动变速器18的降档要求的同时要求。当该S10的判断为否定的情况下结束本程序,而为肯定的情况下则在与混合动力控制单元104对应的S20中,例如开始发动机起动控制(图4的t2时刻)。接下来,在与有级变速控制单元102对应的S30中,例如开始降档控制(图4的t3时刻)。在该降档控制中,首先将释放侧离合器的离合器压力指令值设定为惯性相开始准备压力(图4的t3时刻以后)。接下来,在与K0离合器接合判定单元110对应的S40中,例如判定伴随于发动机起动控制发动机断接用离合器K0是否接合完毕。换句话说,判定自动变速器18的降档过程中的惯性相是否已开始。当该S40的判断为否定的情况下返回上述S30,当为肯定的情况下,在与有级变速控制单元102对应的S50中,例如执行惯性相的降档控制,即在基于预测的变速器输入扭矩TAT的前馈控制中执行与变速器输入扭矩TAT的上升相应的惯性相控制(图4的t4时刻以后)。
图4中,当伴随着踩加速器(图4的t1时刻)而形成发动机起动要求与降档要求的同时要求时(图4的t2时刻),为了进行发动机起动,作为电动机扭矩TMG向EV行驶扭矩TMGev加入发动机起动扭矩TMGs(图4的t2时刻至t4时刻)。该发动机起动控制的期间,由于如虚线所示变速器输入扭矩TAT未上升,因此释放侧离合器的离合器压力指令值(粗实线)被形成为惯性相开始准备压力,使释放侧离合器压力低压待机(图4的t3时刻至t4时刻)。由于当发动机断接用离合器K0接合完毕时如虚线所示变速器输入扭矩TAT急剧上升,因此设定与预测的变速器输入扭矩TAT相应的释放侧离合器的离合器压力指令值(粗实线)(图4的t4时刻以后),使得从此处变速器输入转速NIN以上述规定的斜率向变速后同步转速NINa旋转上升。在该图4的实施例中,使释放侧离合器的离合器压力指令值与变速器输入扭矩TAT相应地从惯性相开始准备压力起临时上升。另外,使接合侧离合器的离合器压力指令值在变速器输入转速NIN与变速后同步转速NINa将要旋转同步(图4的t5时刻)之前至旋转同步后从定压待机压力向用于完全接合的最大值迅速渐增。
如上述那样,根据本实施例,当在EV行驶中形成了增大驱动扭矩的要求时重叠执行发动机起动控制与自动变速器18的降档控制的情况下,以发动机断接用离合器K0的接合完毕为起点,开始使变速器输入转速NIN向变速后同步转速NINa旋转变化,因此将发动机断接用离合器K0的接合完毕捕捉为变速器输入扭矩TAT的上升,从发动机断接用离合器K0的接合完毕起响应变速器输入扭矩TAT的上升进行降档(惯性相)(例如能够执行变速器输入转速NIN的旋转控制)。换句话说,不会与变速器输入扭矩TAT尚未上升的发动机断接用离合器K0的接合完毕以前的低变速器输入扭矩TAT相应地进行降档(惯性相),而从发动机断接用离合器K0的接合完毕起响应上升的变速器输入扭矩TAT进行降档。因此,当重叠执行发动机起动控制与自动变速器18的降档控制的情况下,能够在恰当的时机执行各控制来抑制变速冲击。
另外,根据本实施例,由于将EV行驶中的自动变速器18的传递扭矩容量设为该EV行驶中的变速器输入扭矩TAT以上且不足发动机断接用离合器K0的接合完毕时的变速器输入扭矩TAT,因此在EV行驶中,驱动扭矩被恰当地传递。另外,在发动机断接用离合器K0的接合完毕时,使自动变速器18作为扭矩限制器发挥功能,抑制了发动机起动时的发动机断接用离合器K0的接合冲击(同步冲击)。另外,例如通过将使EV行驶中的自动变速器18的传递扭矩容量不足发动机断接用离合器K0的接合完毕时的变速器输入扭矩TAT的控制限定在重叠执行发动机起动控制与自动变速器18的降档控制的情况,从而能够抑制自动变速器18的耐老化性恶化。另外,从发动机断接用离合器K0的接合完毕起必然开始惯性相。
另外,根据本实施例,EV行驶中的变速器输入扭矩TAT为在该EV行驶中所需的电动机扭矩TMG,发动机断接用离合器K0的接合完毕时的变速器输入扭矩TAT为在EV行驶以及发动机起动中所需的电动机扭矩TMG与发动机扭矩TE的合计扭矩,因此EV行驶中的自动变速器18的传递扭矩容量被恰当地形成为规定范围(EV行驶中的变速器输入扭矩TAT以上,且不足发动机断接用离合器K0的接合完毕时的变速器输入扭矩TAT)。
另外,根据本实施例,在EV行驶中增大驱动扭矩的要求为伴随着加速器开度Acc的增大的发动机起动要求与自动变速器18的降档要求的同时要求,因此当重叠执行发动机起动控制与自动变速器18的降档控制的情况下,抑制了变速冲击,并恰当地输出与加速操作相应的驱动扭矩。
接下来,对本发明的其他实施例进行说明。此外,在以下的说明中对在实施例相互共通的部分标注相同的附图标记并省略说明。
实施例2
在前述的实施例1中,K0离合器接合判定单元110基于实际的发动机转速NE与实际的电动机转速NMG的转速差ΔNK0(=NMG-NE)判定发动机断接用离合器K0是否接合完毕,或者基于实际的变速器输入转速NIN与变速前同步转速NINb的转速差ΔNIN(=NIN-NINb)判定自动变速器18的降档过程的惯性相的开始,由此判定发动机断接用离合器K0是否接合完毕。这样,在发动机断接用离合器K0的接合完毕判定中使用从各种传感器发送的电信号。因此,因使用的电信号的不同而存在通信延迟,存在发生判定延迟的可能性。因此,优选为以判定延迟较小的方式来进行发动机断接用离合器K0的接合完毕判定。
例如,考虑以与自动变速器18的变速控制相关的控制装置AT进行发动机断接用离合器K0的接合完毕判定的情况。变速器输入转速NIN、作为变速前同步转速NINb的基础的变速器输出转速NOUT在与自动变速器18的变速控制相关的控制装置AT中原本就被使用,不易产生通信延迟。另一方面,发动机转速NE、电动机转速NMG例如在与发动机14的输出控制相关的控制装置ENG、与电动机MG的驱动控制相关的控制装置MG中使用,当经由控制装置ENG、控制装置MG被向控制装置AT发送时,与变速器输入转速NIN、变速器输出转速NOUT相比容易存在通信延迟。因此,在这样的情况下,K0离合器接合判定单元110只要基于实际的变速器输入转速NIN与变速前同步转速NINb的转速差ΔNIN判定自动变速器18的降档过程中的惯性相的开始,并由此判定发动机断接用离合器K0是否接合完毕即可。
另外,在这样的情况下,基于实际的发动机转速NE与实际的电动机转速NMG的转速差ΔNK0的发动机断接用离合器K0的接合完毕判定,能够用于基于实际的变速器输入转速NIN与变速前同步转速NINb的转速差ΔNIN的惯性相的开始判定的备用(例如出现故障时,用于进行判定的确认等的备用)。
另外,也可以存储基于转速差ΔNK0判定出发动机断接用离合器K0的接合完毕的时刻tK0和基于转速差ΔNIN判定出惯性相的开始的时刻tIN的时间差(偏差时间)ΔtK0(=tIN-tK0),并以该时间差ΔtK0作为学习值在发动机14的下次的起动控制中修正判定发动机断接用离合器K0的接合完毕的时刻。例如,在未伴随着自动变速器18的降档控制的发动机起动控制中无法进行基于转速差ΔNIN的惯性相的开始判定,因此基于时间差ΔtK0修正基于转速差ΔNK0判定的发动机断接用离合器K0的接合完毕时刻。
更具体地说,图5是对由电子控制装置100进行的控制功能的主要部分进行说明的功能模块线图,是相当于图2的功能模块线图的其它的实施例。图5中,时间差有无判定部即时间差有无判定单元112判定在由K0离合器接合判定单元基于转速差ΔNK0判定为发动机断接用离合器K0接合完毕的时刻tK0与由K0离合器接合判定单元基于转速差ΔNIN判定为惯性相的开始的时刻tIN之间是否存在规定时间差以上的时间差ΔtK0。该规定时间差是用于判定是需要通过学习控制修正发动机断接用离合器K0的接合完毕时刻的程度的时间差ΔtK0而预先求出并设定的时间差判定值。
学习控制部即学习控制单元114在由时间差有无判定单元112判定为存在规定时间差以上的时间差ΔtK0的情况下,将时间差ΔtK0作为学习值存储于未图示的存储器(存储装置)。然后,学习控制单元114在例如不伴随降档控制而单独地执行发动机起动控制时,当利用K0离合器接合判定单元110基于转速差ΔNK0判定发动机断接用离合器K0是否接合完毕的情况下,使用作为学习值的时间差ΔtK0修正发动机断接用离合器K0的接合完毕的判定时刻。此外,作为上述学习值的时间差ΔtK0可以改写存储最新的学习值,也可以按照每个变速的种类(2→1降档、3→2降档等)进行存储。
图6是对电子控制装置100的控制动作的主要部分即用于学习控制发动机断接用离合器K0的接合完毕的判定时刻的控制动作进行说明的流程图,例如以数毫秒乃至数十毫秒程度的极短周期被反复执行。另外,该图6的流程图可在例如前述的实施例1中的图3的流程图的基础上被执行。
图6中,首先在与K0离合器接合判定单元110对应的S110中,判定例如伴随着发动机起动控制发动机断接用离合器K0是否接合完毕。当该S110的判断为否定的情况下结束本程序,而为肯定的情况下,在与时间差有无判定单元112对应的S120中,判定例如在被判定为发动机断接用离合器K0的接合完毕的时刻tK0与被判定为惯性相的开始的时刻tIN间是否具有规定时间差以上的时间差ΔtK0。当该S120的判断为否定的情况下结束本程序,当为肯定的情况下在与学习控制单元114对应的S130中,例如将时间差ΔtK0作为学习值存储在未图示的存储器(存储装置)。接下来,在与学习控制单元114对应的S140中,当例如不伴随降档控制而单独执行发动机起动控制时,使用学习值的时间差ΔtK0修正基于转速差ΔNK0判定的发动机断接用离合器K0的接合完毕的判定时刻。
如上述那样,根据本实施例,除了前述的实施例的效果外,由于基于实际的变速器输入转速NIN与变速前同步转速NINb的转速差ΔNIN判定自动变速器18的降档过程中的惯性相的开始,由此判定发动机断接用离合器K0的接合完毕,因此仅凭借自动变速器18的转速便判定发动机断接用离合器K0的接合完毕(惯性相的开始)。因此,例如与使用发动机转速NE、电动机转速NMG等判定发动机断接用离合器K0的接合完毕的情况相比,不易产生判定延迟。换句话说,由于是仅使用与自动变速器18的变速控制相关的旋转传感器值的判定,因此与使用与其他装置的控制相关的旋转传感器值相比,不易产生传感器值的通信延迟,也不易产生判定延迟。因此,能够更早且更为正确地判定实际的发动机断接用离合器K0的接合完毕。另外,能够与使用其他装置的转速等的发动机断接用离合器K0的判定间相互形成备用。
另外,根据本实施例,存储基于转速差ΔNK0判定出发动机断接用离合器K0的接合完毕的时刻tK0与基于转速差ΔNIN判定出惯性相的开始的时刻tIN的时间差ΔtK0,将该时间差ΔtK0作为学习值在发动机14的下次的起动控制中修正判定发动机断接用离合器K0的接合完毕的时刻,因此在包含不伴随自动变速器18的降档控制的发动机14的起动控制在内的下次发动机起动时,能够实现更为正确的发动机断接用离合器K0的接合完毕的判定。
实施例3
在前述的实施例1中,为了抑制由混合动力控制单元104进行的发动机起动时的冲击发生,锁止离合器控制单元106将变矩器16的锁止离合器38控制为释放或滑移状态。然而,如上所述,当除了发动机起动控制外还执行自动变速器18的降档控制的情况下,在发动机断接用离合器K0的接合完毕时,使自动变速器18作为扭矩限制器发挥作用,从而抑制发动机起动时的发动机断接用离合器K0的接合冲击(同步冲击)。因此,当除了发动机起动控制外还执行自动变速器18的降档控制的情况下,也可以将变矩器16的锁止离合器38控制为完全接合状态(锁止开启状态)。由此,抑制伴随着将锁止离合器38形成为释放或滑移状态的传递损失。
更具体地说,图7是对电子控制装置100进行的控制功能的主要部分进行说明的功能模块线图,是相当于图2的功能模块线图的其它的实施例。图7中,控制开始判定部即控制开始判定单元116通过混合动力控制单元104判定是否开始了发动机起动控制。另外,控制开始判定单元116通过有级变速控制单元102判定是否开始了自动变速器18的降档控制。
锁止离合器控制单元106在由控制开始判定单元116判定为开始了发动机起动控制的情况下,将变矩器16的锁止离合器38控制为释放或滑移状态。另一方面,在由驱动扭矩增大要求判定单元108判定为在EV行驶中形成了增大驱动扭矩的要求时,在由控制开始判定单元116判定为开始了自动变速器18的降档控制的情况下,锁止离合器控制单元106将变矩器16的锁止离合器38控制为锁止开启状态。
图8是对电子控制装置100的控制动作的主要部分、即用于恰当地控制锁止离合器38的控制动作进行说明的流程图,例如以数毫秒乃至数十毫秒程度的极短周期被反复执行。另外,该图8的流程图在例如前述的实施例1中的图3的流程图的基础上被执行。
图8中,首先在与控制开始判定单元116对应的S210中,例如判定是否开始了发动机起动控制。当该S210的判断为否定的情况下结束本程序,而当为肯定的情况下,在与锁止离合器控制单元106对应的S220中,例如将锁止离合器38控制为释放或滑移状态。接下来,在与控制开始判定单元116对应的S230中,例如判定是否开始了自动变速器18的降档控制。当该S230的判断为否定的情况下结束本程序,当为肯定的情况下在与锁止离合器控制单元106对应的S240中,例如将锁止离合器38从释放或滑移状态切换控制为锁止开启状态。如前述的实施例1中的图4的时间图所示,当开始了发动机起动控制时,将锁止离合器38控制为释放或滑移状态(图4的t2时刻)。另外,当开始了自动变速器18的降档控制时,将锁止离合器38从释放或滑移状态切换至锁止开启状态(图4的t3时刻)。
如上述那样,根据本实施例,当执行发动机起动控制时,对锁止离合器38进行释放或滑移控制,另一方面,当除了发动机起动控制外还执行自动变速器18的降档控制时,使锁止离合器38接合,因此能够抑制除了发动机起动控制外还执行自动变速器18的降档控制时的传递损失。换言之,通过将抑制伴随着用于抑制发动机起动时的冲击的锁止离合器38的释放或滑移控制的传递效率的恶化的区域限定在单独执行发动机起动控制之时,由此能够避免发动机起动时的冲击恶化。能够通过根据发动机起动控制、降档控制恰当地控制锁止离合器38而恰当地抑制发动机起动时的冲击。
以上,基于附图对本发明的实施例进行了详细说明,但本发明能够通过将实施例相互组合来实施,并且也能够应用于其他的方式。
例如,在前述的实施例中,各实施例被独立实施,但上述各实施例不一定要独立实施,也可以适当地进行组合实施。
另外,在前述的实施例2中,作为不易存在通信延迟的转速,例示出变速器输入转速NIN、变速器输出转速NOUT,基于转速差ΔNIN判定惯性相的开始,由此判定发动机断接用离合器K0是否接合完毕,但不一定要局限于此。例如,如果发动机转速NE、电动机转速NMG与变速器输入转速NIN、变速器输出转速NOUT相比更不易存在通信延迟,则只要基于转速差ΔNK0判定发动机断接用离合器K0的接合完毕即可。要点在于只要优先使用通信延迟比较少的传感器值进行判定即可。
另外,在前述的实施例中,作为切断或连接电动机MG与自动变速器18之间的动力传递路径的第二离合器例示了锁止离合器38,但并不局限于此,例如也可以是如发动机断接用离合器K0那样的单独设置在动力传递路径的接合装置。
另外,在前述的实施例中,例示了重叠执行发动机起动控制与自动变速器18的降档控制的情况,但即便在重叠执行发动机起动控制与自动变速器18的升档控制的情况下也可以应用本发明。
另外,在前述的实施例中,为了形成自动变速器18的变速档而接合的接合装置为离合器C、制动器B等的液压式摩擦接合装置,但并不局限于此,例如也可以是电磁离合器、粉末(磁粉)离合器、啮合型的爪形离合器等的电磁式、磁粉式等的其他接合装置。另外,自动变速器18虽然是根据变速映射基于行驶状态判断得出的向变速档变速控制的自动变速器,但并不局限于此,可以是例如仅基于驾驶员的操作的向变速档变速的手动变速器等。
另外,在前述的实施例中,作为车辆要求扭矩,除了由依据加速器开度Acc、车速V计算的车辆要求输出换算的驱动轮34的输出扭矩之外,还可以使用可由该车辆要求扭矩换算的变速器输出扭矩TOUT、变速器输入扭矩TAT、动力传递装置12的输入扭矩等,但不一定局限于此。例如,作为车辆要求扭矩,也可以使用由为了得到车辆要求输出而计算得出的发动机扭矩TE换算的变速器输出扭矩TOUT、变速器输入扭矩TAT等,还可以使用由扭矩传感器直接检测得出的扭矩值。
另外,在前述的实施例中,作为流体式传动装置使用变矩器16,但不一定要设置变矩器16,或者也可以代替变矩器16转而使用无扭矩增幅作用的液力耦合器(fluidcoupling)等的其他流体式传动装置。
此外,上述的示例不过为一个实施方式,本发明能够基于本领域技术人员的知识以加入各种变更、改进的方式加以实施。
附图标记说明:
10:混合动力车辆
14:发动机(行驶用驱动力源)
16:变矩器(流体式传动装置)
18:自动变速器
34:驱动轮
38:锁止离合器(第二离合器)
100:电子控制装置(控制装置)
K0:发动机断接用离合器(离合器)
MG:电动机(行驶用驱动力源)
Claims (10)
1.一种混合动力车辆的控制装置,该混合动力车辆(10)具备:作为行驶用驱动力源的发动机(14)以及电动机(MG);切断或连接该发动机与该电动机之间的动力传递路径的离合器(K0);和与该电动机能够传递动力地连结从而将来自该行驶用驱动力源的动力向驱动轮(34)侧传递的自动变速器(18),并且所述混合动力车辆能够进行在使该离合器释放的状态下仅以该电动机作为行驶用驱动力源而行驶的电动机行驶,该混合动力车辆的控制装置(100)的特征在于,
在当所述电动机行驶过程中产生了使驱动扭矩增大的要求时重叠执行所述发动机的起动控制与所述自动变速器的降档控制的情况下,以所述离合器的接合完毕作为起点,开始使该自动变速器的输入转速向变速后的同步转速进行旋转变化,
将直到所述离合器接合完毕为止的所述电动机行驶中的所述自动变速器的降档控制中的传递扭矩容量设为在所述电动机行驶过程中的该自动变速器的输入扭矩以上、且小于该离合器的接合完毕时的该自动变速器的输入扭矩。
2.根据权利要求1所述的混合动力车辆的控制装置,其特征在于,
所述电动机行驶过程中的所述自动变速器的输入扭矩为该电动机行驶所需的所述电动机的输出扭矩,
所述离合器的接合完毕时的所述自动变速器的输入扭矩为所述电动机行驶以及所述发动机的起动所需的所述电动机的输出扭矩与所述发动机的输出扭矩的合计扭矩。
3.根据权利要求1所述的混合动力车辆的控制装置,其特征在于,
所述混合动力车辆还具备切断或连接所述电动机与所述自动变速器之间的动力传递路径的第二离合器(38),
在执行所述发动机的起动控制时,对所述第二离合器进行释放控制或滑移控制,在除了该发动机的起动控制之外还执行所述自动变速器的降档控制时,使该第二离合器接合。
4.根据权利要求2所述的混合动力车辆的控制装置,其特征在于,
所述混合动力车辆还具备切断或连接所述电动机与所述自动变速器之间的动力传递路径的第二离合器(38),
在执行所述发动机的起动控制时,对所述第二离合器进行释放控制或滑移控制,在除了该发动机的起动控制之外还执行所述自动变速器的降档控制时,使该第二离合器接合。
5.根据权利要求3所述的混合动力车辆的控制装置,其特征在于,
所述第二离合器为流体式传动装置(16)所具有的锁止离合器(38)。
6.根据权利要求4所述的混合动力车辆的控制装置,其特征在于,
所述第二离合器为流体式传动装置(16)所具有的锁止离合器(38)。
7.根据权利要求1~6中任意一项所述的混合动力车辆的控制装置,
其特征在于,
基于根据所述自动变速器的实际的输出转速和变速前的变速比计算出的该自动变速器的输入转速的同步转速与该自动变速器的实际的输入转速的转速差,判定该自动变速器的降档过程中的惯性相的开始,
通过判定该惯性相的开始来判定所述离合器的接合完毕。
8.根据权利要求7所述的混合动力车辆的控制装置,其特征在于,
存储基于所述发动机的实际的转速与所述电动机的实际的转速的转速差而判定出所述离合器的接合完毕的时刻以及判定出所述惯性相的开始的时刻的时间差,以该时间差作为学习值在所述发动机的下次的起动控制中对判定该离合器的接合完毕的时刻进行修正。
9.根据权利要求1~6和8中任意一项所述的混合动力车辆的控制装置,其特征在于,
在所述电动机行驶过程中增大驱动扭矩的要求为伴随于加速器开度的增大的所述发动机的起动要求和所述自动变速器的降档要求的同时要求。
10.根据权利要求7所述的混合动力车辆的控制装置,其特征在于,
在所述电动机行驶过程中增大驱动扭矩的要求为伴随于加速器开度的增大的所述发动机的起动要求和所述自动变速器的降档要求的同时要求。
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