混合动力车辆的控制装置转让专利

申请号 : CN201280034941.6

文献号 : CN103648873B

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相似专利:

发明人 : 土川晴久小暮祐也下山广树

申请人 : 日产自动车株式会社

摘要 :

在驱动力传递系统负载较大时执行的电动机滑动行驶控制时,实现电动机扭矩的减小。混合动力车辆的控制装置具有发动机(E)、电动发电机(MG)、第1离合器(CL1)、第2离合器(CL2)、路面坡度推定运算部(201)、以及MWSC+CL1滑动控制处理部(图7的步骤S9)。电动发电机(MG)输出车辆的驱动力,并且,进行发动机(E)起动。第1离合器(CL1)使发动机(E)和电动发电机(MG)断开/连接。第2离合器(CL2)使电动发电机(MG)和左右后轮(RL、RR)断开/连接。MWSC+CL1滑动控制处理部在驱动力传递系统负载大于或等于规定值时,在使发动机(E)以规定转速动作的状态下使第1离合器(CL1)滑动接合,将电动发电机(MG)的转速设为低于规定转速,使第2离合器(CL2)滑动接合。

权利要求 :

1.一种混合动力车辆的控制装置,其特征在于,具有:

发动机;

电动机,其输出车辆的驱动力,并且,进行所述发动机的起动;

第1接合要素,其安装在所述发动机和所述电动机之间,使所述发动机与所述电动机断开/连接;

第2接合要素,其安装在所述电动机和驱动轮之间,使所述电动机与所述驱动轮断开/连接;

驱动力传递系统负载检测单元,其对驱动力传递系统负载进行检测或推定;

发动机/电动机滑动行驶控制单元,其在所述驱动力传递系统负载大于或等于规定值时,在使所述发动机以规定转速动作的状态下,使所述第1接合要素滑动接合,将所述电动机的转速设为低于所述规定转速,使所述第2接合要素滑动接合;以及电动机滑动行驶控制单元,其在所述驱动力传递系统负载大于或等于规定值时,在使所述发动机以规定转速动作的状态下,使所述第1接合要素断开,将所述电动机的转速设为低于所述规定转速,使所述第2接合要素滑动接合,所述发动机/电动机滑动行驶控制单元,将从电动机滑动行驶控制切换为发动机/电动机滑动行驶控制的加速器开度条件设定为,大于或等于选择所述电动机滑动行驶控制单元的加速器开度上限值。

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,所述发动机/电动机滑动行驶控制单元,对应于从电动机滑动行驶控制开始进行控制切换时的第2接合要素的发热状态,设定在发动机/电动机滑动行驶控制中的第2接合要素的滑动量。

3.根据权利要求1或2所述的混合动力车辆的控制装置,其特征在于,所述发动机/电动机滑动行驶控制单元,将所述第1接合要素的目标接合扭矩设定为从目标驱动扭矩中减去规定值而得到的扭矩值。

4.根据权利要求1或2所述的混合动力车辆的控制装置,其特征在于,所述发动机/电动机滑动行驶控制单元,将所述第1接合要素的目标接合扭矩设定为目标驱动扭矩的值。

5.根据权利要求1或2所述的混合动力车辆的控制装置,其特征在于,所述发动机/电动机滑动行驶控制单元,将所述第1接合要素的目标接合扭矩设定为目标驱动扭矩加上发电扭矩而得到的值。

6.根据权利要求5所述的混合动力车辆的控制装置,其特征在于,所述发动机/电动机滑动行驶控制单元进行循环动作,即,在电动机滑动行驶控制中电池充电容量降低至小于或等于控制介入阈值的情况下,从所述电动机滑动行驶控制切换为基于所述发动机/电动机滑动行驶控制的发电模式,如果电池充电容量上升至大于或等于介入解除阈值,则从基于所述发动机/电动机滑动行驶控制的发电模式切换为所述电动机滑动行驶控制。

说明书 :

混合动力车辆的控制装置

技术领域

[0001] 本发明涉及一种混合动力车辆的控制装置,其中,该混合动力车辆作为动力源具有发动机和电动机,在驱动力传递系统中,在发动机与电动机之间具有第1接合要素,在电动机与驱动轮之间具有第2接合要素。

背景技术

[0002] 在发动机与电动机之间具有第1接合要素CL1,电动机与驱动轮之间具有第2接合要素CL2的混合动力车辆中,通过在驱动力传递系统负载较大时抑制第2接合要素CL2的过度发热,从而保护第2接合要素CL2。为了实现这一目的,已知下述技术,即,在驱动力传递系统负载大于或等于规定值时,在使发动机动作的状态下断开第1连接接合要素CL1,使电动机转速低于发动机转速,使第2接合要素CL2滑动接合(例如,参照专利文献1)。
[0003] 专利文献1:日本特开2009-132195号公报

发明内容

[0004] 但是,在上述混合动力车辆的控制装置中,使用电动机并使第2接合要素CL2的滑动转速降低,但存在无法应用于存在电动机输出限制或电池输出限制的情况的问题。
[0005] 本发明就是着眼于上述问题而提出的,目的在于提供一种混合动力车辆的控制装置,其能够在驱动力传动系统负载较大而执行的电动机滑动行驶控制时,降低电动机扭矩。
[0006] 为了实现上述目的,本发明的混合动力车辆的控制装置具有:发动机、电动机、第1接合要素、第2接合要素、驱动力传递系统负载检测单元、发动机/电动机滑动行驶控制单元。所述电动机输出车辆的驱动力,并且进行所述发动机的起动。所述第1接合要素安装在所述发动机和所述电动机之间,使所述发动机和所述电动机断开/连接。
[0007] 所述第2接合要素安装在所述电动机和驱动轮之间,使所述电动机和所述驱动轮断开/连接。
[0008] 所述驱动轮传递系统负载检测单元对驱动轮传递系统负载进行检测或推定。
[0009] 所述发动机/电动机滑动行驶控制单元在所述驱动力传动系统负载大于或等于规定值时,使所述发动机以规定转速动作,在该状态下使所述第1接合要素滑动接合,使所述电动机的转速低于所述规定转速,使所述第2接合要素滑动接合。
[0010] 发明的效果
[0011] 由此,在驱动力传递系统负载大于或等于规定值时,在发动机/电动机滑动行驶控制单元中,使发动机以规定转速动作,在该状态下使第1接合要素滑动接合,使电动机的转速低于规定转速,使第2接合要素滑动接合。
[0012] 即,以低于发动机转速的转速对电动机进行旋转驱动,因此,能够减小第2接合要素的滑动量,抑制第2接合要素的发热量。另外,由于发动机处于动作状态,且第1接合要素滑动接合,因此发动机驱动力从发动机经由第1接合要素而传递,能够使电动机扭矩减少与所传递的发动机扭矩相对应的量。
[0013] 其结果,能够在驱动力传动系统负载较大时执行的电动机滑动行驶控制时,实现电动机扭矩的降低。

附图说明

[0014] 图1是表示应用实施例1的控制装置的后轮驱动混合动力车辆的整体系统图。
[0015] 图2是表示实施例1的综合控制器中的运算处理程序的控制框图。
[0016] 图3是表示在图2的目标驱动扭矩运算部中用于目标驱动扭矩运算的模板驱动扭矩对应图的一个例子的图。
[0017] 图4是表示在图2的模式选择部中成为模式选择条件的推定坡度与模式对应图的关系的图。
[0018] 图5是表示在图2的模式选择部中用于目标模式选择的通常模式对应图的一个例子的图。
[0019] 图6是表示在图2的模式选择部中用于目标模式选择的MWSC对应模式对应图的3个图案例的图。
[0020] 图7是表示实施例1的在综合控制器中执行的行驶模式变换控制处理的流程的流程图。
[0021] 图8是表示WSC控制中的各致动器的动作点的概略图。
[0022] 图9是表示MWSC控制中的各致动器的动作点的概略图。
[0023] 图10是表示MWSC+CL1滑动控制中的各致动器的动作点的概略图。
[0024] 图11是实施例1(目标CL1扭矩=目标驱动扭矩-α)的选择MWSC+CL1滑动控制行驶模式的行驶时,以恒定加速器开度对应于坡度行驶的情况下的时序图。
[0025] 图12是实施例2(目标CL1扭矩=目标驱动扭矩-α)的选择MWSC+CL1滑动控制行驶模式的行驶时,以恒定加速器开度对应于坡度行驶的情况下的时序图。
[0026] 图13是实施例3(目标CL1扭矩=目标驱动扭矩+发电扭矩)的选择MWSC+CL1滑动控制行驶模式的行驶时,以恒定加速器开度对应于坡度行驶的情况下的时序图。
[0027] 图14是实施例4的在应用了MWSC+CL1滑动控制的协作控制、以恒定加速器开度对应于坡度行驶的情况下的时序图。

具体实施方式

[0028] 下面,基于附图中所示的实施例1至实施例4,对实现本发明的混合动力车辆的控制装置的优选方式进行说明。
[0029] 实施例1
[0030] 首先,对结构进行说明。
[0031] 将实施例1的混合动力车辆的控制装置的结构分为“系统结构”、“综合控制器的控制结构”、“行驶模式切换控制结构”进行说明。
[0032] 【系统结构】
[0033] 图1是表示使用了实施例1的控制装置的后轮驱动的混合动力车辆的整体系统图。下面,基于图1,对系统结构(驱动系统和控制系统的结构)进行说明。
[0034] 如图1所示,混合动力车辆的驱动系统具有发动机E、第1离合器CL1(第1接合要素)、电动发电机MG(电动机)、第2离合器CL2(第2接合要素)、自动变速器AT、传动轴PS、差动齿轮DF、左驱动轴DSL、右驱动轴DSR、左后轮RL(驱动轮)、和右后轮RR(驱动轮)。另外,FL是左前轮,FR是右前轮。
[0035] 前述发动机E例如是汽油发动机,基于来自后述的发动机控制器1的控制指令,对节流阀的阀开度等进行控制。另外,在发动机输出轴上设有飞轮FW。
[0036] 前述第1离合器CL1是安装在发动机E和电动发电机MG之间的离合器,基于来自后述的第1离合器控制器5的控制指令,通过由第1离合器油压单元6产生的控制油压,控制包含滑动接合在内的接合/断开。
[0037] 前述电动发电机MG是同步型电动发电机,是在转子上埋设永久磁体、在定子上卷绕定子线圈而成的,基于来自后述的电动机控制器2的控制指令,通过施加由逆变器3产生的三相交流电而被控制。该电动发电机MG能够作为接受来自电池4的电力供给而进行旋转驱动的电动机进行动作(以下将该状态称为“牵引”),并且,在转子受到外力而旋转的情况下,能够作为使定子线圈的两端产生电动势的发电机起作用,而对电池4进行充电(以下将该动作状态称为“再生”)。另外,该电动发电机MG的转子经由未图示的缓冲器而与自动变速器AT的输入轴连结。
[0038] 前述第2离合器CL2是安装在电动发电机MG和左右后轮RL、RR之间的离合器,基于来自后述的AT控制器7的控制指令,通过由第2离合器油压单元8产生的控制油压,控制包含滑动接合在内的接合/断开。
[0039] 前述自动变速器AT是对应于车速或加速器开度等,而自动地对前进7档后退1档等的有级变速比进行切换的变速器,第2离合器CL2并不是作为专用离合器而新追加的装置,而是沿用了在自动变速器AT的各变速档中接合的多个摩擦接合要素中的几个摩擦接合要素。并且,自动变速器AT的输出轴经由作为车辆驱动轴的传动轴PS、差动齿轮DF、左驱动轴DSL、右驱动轴DSR而与左右后轮RL、RR连结。
[0040] 在上述混合动力驱动系统中,对应于第1离合器CL1的接合/断开状态而具有3种行驶模式。第1行驶模式是作为使用电动机行驶模式的电动车辆行驶模式,即,第1离合器CL1处于断开状态,仅以电动发电机MG的动力作为驱动源而行驶(以下简称为“EV行驶模式”)。第2行驶模式是使用发动机行驶模式,即,在第1离合器CL1接合的状态下,将发动机E包含在动力源中而行驶(以下简称为“HEV行驶模式”)。第3行驶模式是使用发动机滑动模式,即,在第1离合器CL1接合的状态下对第2离合器CL2进行滑动控制,将发动机E包含在动力源中而行驶(以下简称为“WSC行驶模式”)。特别是在电池SOC较低或发动机水温较低时,该模式是可实现蠕动行驶的模式。另外,在从EV行驶模式切换为HEV行驶模式时,使第1离合器CL1接合,使用电动发电机MG的扭矩而进行发动机起动。
[0041] 另外,在路面坡度大于或等于规定值的上坡路等,驾驶者调整加速器踏板而进行维持车辆停止状态的加速器坡道保持的情况下,如果设为WSC行驶模式,则可能会持续第2离合器CL2的滑动量过大的状态。这是由于无法使发动机E的转速低于怠速转速。由此,为了实现CL2保护控制,具有CL1断开的电动机滑动行驶模式(以下简称为“MWSC行驶模式”)、和CL1滑动接合的电动机滑动行驶模式(以下简称为“MWSC+CL1滑动控制行驶模式”)。所谓“MWSC行驶模式”,是指在使发动机E和电动发电机MG动作的状态下,断开第1离合器CL1,并对第2离合器CL2进行滑动控制而行驶。所谓“MWSC+CL1滑动控制行驶模式”,是在使发动机E和电动发动机MG动作的状态下,对第1离合器CL1和第2离合器CL2进行滑动控制而行驶。另外,其详细内容如后所述。
[0042] 上述“HEV行驶模式”包括“发动机行驶模式”、“电动机辅助行驶模式”、和“行驶发电模式”这3种行驶模式。“发动机行驶模式”是仅以发动机E为驱动源而使驱动轮动作。“电动机辅助行驶模式”是以发动机E和电动发电机MG这二者为动力源而使驱动轮动作。“行驶发电模式”是以发动机E为动力源而使驱动轮RR、RL动作,同时使电动发电机MG作为发电机起作用。另外,在减速运行时,对制动能量进行再生而通过电动发电机MG进行发电,以用于对电池4进行充电。另外,作为其它模式还具有发电模式,即,在车辆停止时,使用发动机E的动力,使电动发电机MG作为发电机而进行动作。
[0043] 如图1所示,混合动力车辆的控制系统构成为,具有发动机控制器1、电动机控制器2、逆变器3、电池4、第1离合器控制器5、第1离合器油压单元6、AT控制器7、第2离合器油压单元8、制动器控制器9、和综合控制器10。另外,发动机控制器1、电动机控制器2、第1离合器控制器5、AT控制器7、制动器控制器9、和综合控制器10经由可彼此进行信息交换的CAN通信线
11连接。
[0044] 前述发动机控制器1被输入来自发动机转速传感器12的发动机转速信息,对应于来自综合控制器10的目标发动机扭矩指令等,将对发动机动作点(Ne:发动机转速,Te:发动机扭矩)进行控制的指令输出至例如未图示的节流阀致动器。更详细的发动机控制内容如后所述。另外,发动机转速Ne等信息经由CAN通信线11而供给至综合控制器10。
[0045] 前述电动机控制器2被输入来自对电动发电机MG的转子旋转位置进行检测的解析器13的信息,对应于来自综合控制器10的目标电动发电机扭矩指令等,将对电动发电机MG的电动机动作点(Nm:电动发电机转速,Tm:电动发电机扭矩)进行控制的指令输出至逆变器3。另外,在该电动机控制器2中,对表示电池4的充电状态的电池SOC进行监视,电池SOC信息作为电动发电机MG的控制信息而使用,并且,经由CAN通信线11供给至综合控制器10。
[0046] 前述第1离合器控制器5被输入来自第1离合器油压传感器14和第1离合器行程传感器15的传感器信息,对应于来自综合控制器10的第1离合器控制指令,将对第1离合器CL1的接合/断开进行控制的指令输出至第1离合器油压单元6。另外,第1离合器行程C1S的信息经由CAN通信线11供给至综合控制器10。
[0047] 前述AT控制器7被输入来自加速器开度传感器16、车速传感器17、第2离合器油压传感器18、和输出与驾驶员操作的变速杆的位置相对应的信号的断路开关的传感器信息,按照来自综合控制器10的第2离合器控制指令,将用于控制第2离合器CL2的接合/断开的指令输出至AT油压控制阀内的第2离合器油压单元8。另外,加速器踏板开度APO、车速VSP、和断路开关的信息经由CAN通信线11而供给至综合控制器10。
[0048] 前述制动器控制器9基于来自综合控制器10的再生协调控制指令进行再生协调制动控制,即,被输入来自对4个车轮的各车轮速度进行检测的车轮速度传感器19、和制动器行程传感器20的传感器信息,例如在制动器踏入制动时,在仅利用再生制动扭矩无法满足根据制动器行程BS求出的驾驶员要求制动扭矩的情况下,以机械制动力(摩擦制动产生的制动力)补充该不足部分。
[0049] 前述综合控制器10具有对车辆整体的消耗能量进行管理,使车辆以最高效率行驶的功能,其被输入经由CAN通信线11得到的信息和来自以下传感器的信息,即:用于检测电动机转速Nm的电动机转速传感器21;用于检测第2离合器输出转速N2out的第2离合器输出转速传感器22;用于检测第2离合器传递扭矩容量TCL2的第2离合器扭矩传感器23;制动器油压传感器24;用于检测第2离合器CL2的温度的温度传感器10a;以及用于检测前后加速度的G传感器10b。另外,综合控制器10基于对发动机控制器1的控制指令进行发动机E的动作控制,基于对电动机控制器2的控制指令进行电动发电机MG的动作控制,基于对第1离合器控制器5的控制指令进行第1离合器CL1的接合/断开控制,基于对AT控制器7的控制指令进行第2离合器CL2的接合/断开控制。
[0050] [综合控制器的控制结构]
[0051] 下面,使用图2中示出的框图,对使用实施例1的综合控制器10进行运算的控制结构进行说明。例如,该运算由综合控制器10每隔控制周期10msec而进行。
[0052] 如图2所示,前述综合控制器10具有目标驱动力运算部100、模式选择部200、目标充放电运算部300、动作点指令部400、和变速控制部500。
[0053] 在前述目标驱动力运算部100中,使用图3所示的目标驱动力对应图,根据加速器踏板开度APO和车速VSP,运算目标驱动力tFo0。
[0054] 前述模式选择部200具有路面坡度推定运算部201(驱动力传递系统负载检测单元),其基于G传感器10b的检测值,推定路面坡度。该路面坡度推定运算部201根据车轮速度传感器19的车轮速加速度平均值等,运算实际加速度,根据该运算结果与G传感器检测值的偏差,推定路面坡度。并且,具有模式对应图选择部202,其基于推定出的路面坡度,从后述的两个模式对应图中选择其中的一个模式对应图。
[0055] 如图4所示,如果推定坡度大于或等于规定值g2,则前述模式对应图选择部202从选择通常模式对应图(图5)的状态切换为选择MWSC对应模式对应图(图6)。另一方面,如果推定坡度小于规定值g1<(g2),则从选择MWSC对应模式对应图(图6)的状态切换为选择通常模式对应图(图5)。即,对推定坡度设置滞后,防止对应图切换时的控制振荡。
[0056] 在推定坡度小于规定值g1时选择前述通常模式对应图,如图5所示,在对应图内具有EV行驶模式、WSC行驶模式、HEV行驶模式,根据加速器踏板开度APO和车速VSP运算目标模式。但是,即使选择了EV行驶模式,如果电池SOC小于或等于规定值,则强制将“HEV行驶模式”或“WSC行驶模式”设为目标模式。在图5的通常模式对应图中,HEV→WSC切换线被设定为,在低于规定加速器开度APO1的区域中,在自动变速器AT在1档时,低于下限车速VSP1的区域设为WSC,其中,该下限车速VSP1成为比发动机E的怠速转速小的转速。另外,在大于或等于规定加速器开度APO1的区域,由于要求较大的驱动力,因此直至高于下限车速VSP1的车速VSP1’为止的区域设定为WSC行驶模式。另外,在电池SOC较低而无法实现EV行驶模式时,即使是起步等时也选择WSC模式。在加速器踏板开度APO较大时,很难以与怠速转速附近的发动机转速相对应的发动机扭矩和电动发电机扭矩实现该要求。在这里,如果发动机转速上升,则能够输出更大的发动机扭矩。由此,如果提高发动机转速而输出更大的扭矩,则即使以例如高于下限车速VSP1的车速执行WSC行驶模式,也能够在短时间内从WSC行驶模式切换至HEV行驶模式。这种情况就是图5中所示的扩大至下限车速VSP1’的WSC区域。
[0057] 前述MWSC对应模式对应图具有如图6(a)所示的第1计划、如图6(b)所示的第2计划、如图6(c)所示的第3计划。
[0058] 第1计划如图6(a)所示,在对应图内具有WSC行驶模式、MWSC行驶模式、MWSC+CL1滑动控制行驶模式、以及HEV行驶模式,根据加速器开度APO和车速VSP,运算目标模式。
[0059] 第2计划如图6(b)所示,在对应图内具有MWSC行驶模式、MWSC+CL1滑动控制行驶模式、以及HEV行驶模式,根据加速器开度APO和车速VSP,运算目标模式。
[0060] 第3计划如图6(c)所示,在对应图内具有WSC行驶模式、EV行驶模式、MWSC+CL1滑动控制行驶模式、以及HEV行驶模式,根据加速器开度APO和车速VSP,运算目标模式。
[0061] 上述第1至第3计划可以根据每种车辆的电动发电机MG、第1离合器CL1、或第2离合器CL2等的条件进行选择,也可以在1辆混合动力车辆中灵活使用第1至第3计划中的至少2种计划。
[0062] 在前述目标充放电运算部300中,使用目标充放电量对应图,根据电池SOC运算目标充放电电力tP。
[0063] 在前述动作点指令部400中,根据加速器踏板开度APO、目标驱动力tFo0、目标模式、车速VSP、目标充放电电力tP,作为它们的动作点到达目标,运算过渡的目标发动机扭矩、目标电动发电机扭矩、目标第2离合器传递扭矩容量、自动变速器AT的目标变速档、和第1离合器螺线管电流指令。另外,在动作点指令部400中设有发动机起动控制部,其在从EV行驶模式切换为HEV行驶模式时,使发动机E起动。
[0064] 在前述变速控制部500中,按照规定的换挡计划而对自动变速器AT内的电磁阀进行驱动控制,以实现目标第2离合器传递扭矩容量和目标变速档。另外,换挡对应图是基于车速VSP和加速器踏板开度APO而预先设定目标变速档的对应图。
[0065] [行驶模式切换控制结构]
[0066] 图7是表示实施例1的由综合控制器10执行的行驶模式切换控制处理的流程的流程图。下面,基于图7,对表示行驶模式切换控制结构的各步骤进行说明。
[0067] 在步骤S1中,判断是否选择了通常模式对应图。在“是(选择通常模式对应图)”时,跳转至步骤S2,在“否(选择MWSC对应模式对应图)”时,跳转至步骤S13。
[0068] 在步骤S1中判断为“是”之后,在步骤S2中判断推定坡度是否大于规定值g2,即,驱动力传递负载是否较大。在“是(推定坡度>g2)”时,跳转至步骤S3,在“否(推定坡度≤g2)”时,跳转至步骤S17,执行基于通常模式对应图的控制处理。
[0069] 在步骤S2中判断为“是”之后,在步骤S3中从通常模式对应图切换为MWSC对应模式对应图,跳转至步骤S4。
[0070] 在步骤S3中的模式对应图切换或者在步骤S13中判断为“否”之后,在步骤S4中判断根据当前的加速器开度APO和车速VSP确定的动作点是否落在MWSC行驶模式区域内。在“是(在MWSC行驶模式区域内)”时,跳转至步骤S5,在“否(在MWSC行驶模式区域外)”时,跳转至步骤S8。
[0071] 在步骤S4中判断为“是”之后,在步骤S5中判断电池SOC是否大于规定值A。在“是(电池SOC>A)”时,跳转至步骤S6,在“否(电池SOC≤A)”时,跳转至步骤S11。
[0072] 其中,规定值A是用于判断可否仅由电动发电机MG确保驱动力的阈值。在电池SOC大于规定值A时,电池处于能够仅由电动发电机MG确保驱动力的状态,而在小于或等于规定值A时,需要对电池4进行充电,因此,禁止选择MWSC行驶模式。
[0073] 在步骤S5中判断为“是”之后,在步骤S6中判断第2离合器CL2的传递扭矩容量TCL2是否小于规定值B。在“是(TCL2
[0074] 其中,规定值B是表示电动发电机MG中不会流过过大电流的规定值。由于对电动发电机MG进行转速控制,因此,在电动发电机MG中产生的扭矩,大于或等于施加在电动发电机MG上的驱动力传递系统负载。
[0075] 换言之,由于对电动发电机MG进行转速控制,以使得第2离合器CL2成为滑动状态,因此,在电动发电机MG中产生比第2离合器传递扭矩容量TCL2大的扭矩。由此,在第2离合器CL2传递扭矩容量TCL2过大时,流过电动发电机MG的电流变得过大,使得开关元件等的耐久性恶化。为了避免这种状态,在第2离合器CL2传递扭矩容量TCL2大于或等于规定值B时,禁止选择MWSC行驶模式。
[0076] 在步骤S6中判断为“是”之后,在步骤S7中执行MWSC控制处理,跳转至返回。
[0077] 具体地说,MWSC控制处理包括:在发动机动作状态时将第1离合器CL1断开,对发动机E进行反馈控制以成为怠速转速;对电动发电机MG进行成为目标转速(低于怠速转速的值)的反馈控制,其中,该目标转速是第2离合器CL2的输出侧转速Ncl2out加上规定转速β而得到的转速;以及对第2离合器CL2进行成为与目标驱动扭矩相对应的传递扭矩容量的反馈控制。另外,在通常模式对应图中没有设定MWSC行驶模式,因此,在步骤S7中的MWSC控制处理中包含从WSC行驶模式或怠速发电模式的模式切换处理。
[0078] 在步骤S4中判断为“否”之后,在步骤S8中判断根据当前的加速器开度APO和车速VSP确定的动作点是否落在MWSC+CL1滑动控制行驶模式区域内。在“是(在MWSC+CL1滑动控制行驶模式区域内)”时,跳转至步骤S9,在“否(在MWSC+CL1滑动控制行驶模式区域外)”时,跳转至步骤S10。
[0079] 在步骤S8中判断为“是”之后,在步骤S9中执行MWSC+CL1滑动控制处理,跳转至返回。
[0080] 具体地说,MWSC+CL1滑动控制处理包括:在发动机动作状态下将第1离合器CL1的目标CL1扭矩设为(目标驱动扭矩-α),使第1离合器CL1滑动接合;对发动机E进行反馈控制以成为怠速转速;对电动发电机MG进行成为目标转速(低于怠速转速的值)的反馈控制,其中,该目标转速是第2离合器CL2的输出侧转速Ncl2out加上规定转速β’而得到的转速;以及对第2离合器CL2进行成为与目标驱动扭矩相对应的传递扭矩容量的反馈控制。另外,规定转速β’(=CL2滑动量)设定为,第2离合器CL2的发热量越高,该规定转速β’越低。
[0081] 在步骤S8中判断为“否”之后,在步骤S10中判断根据当前的加速器开度APO和车速VSP确定的动作点是否落在WSC行驶模式区域内。在“是(在行驶模式区域内)”时,跳转至步骤S11,在“否(在WSC行驶模式区域外)”时,判断为处于HEV行驶模式区域内,跳转至步骤S12。
[0082] 在步骤S10中判断为“是”之后,在步骤S11中执行WSC控制处理,跳转至返回。
[0083] 具体地说,WSC控制处理包括:使第1离合器CL1完全接合,对发动机E进行与目标扭矩相对应的前馈控制;对电动发电机MG进行成为怠速转速的反馈控制;以及对第2离合器CL2进行成为与目标驱动扭矩相对应的传递扭矩容量的反馈控制。另外,在没有设定EV模式的MWSC对应模式对应图的情况下,在步骤S11中的WSC控制处理中包含有从EV行驶模式的模式切换处理。
[0084] 在步骤S10中判断为“否”之后,在步骤S12中执行HEV控制处理,跳转至返回。
[0085] 具体地说,HEV控制处理是将第1离合器CL1完全接合,对发动机E及电动发电机MG进行目标扭矩相对应的前馈控制,使第2离合器CL2完全接合。另外,在未设定EV模式的MWSC对应模式对应图的情况下,在步骤S12中的HEV控制处理中包含有从EV行驶模式的模式切换处理。
[0086] 在步骤S1中判断为“否”之后,在步骤S13中判断推定坡度是否小于规定值g1。在“是(推定坡度
[0087] 在步骤S13中判断为“是”之后,在步骤S14中从MWSC对应模式对应图切换为通常模式对应图,跳转至步骤S15。
[0088] 在步骤S14中的对应图切换之后,在步骤S15中判断伴随对应图切换,行驶模式是否发生了变更。在“是(存在行驶模式变更)”时,跳转至步骤S16,在“否(没有进行行驶模式变更)”时,跳转至步骤S17。
[0089] 此外,如果从MWSC对应模式对应图切换为通常模式对应图,则可能会发生从MWSC行驶模式向WSC行驶模式的切换、从WSC行驶模式向EV行驶模式的切换、以及从HEV行驶模式向EV行驶模式的切换等。
[0090] 在步骤S15中判断为“是”之后,在步骤S15中执行行驶模式变更处理,跳转至步骤S17。
[0091] 具体地说,例如,在从MWSC行驶模式向WSC行驶模式切换时,将电动发电机MG的目标转速变更为怠速转速,在取得同步后的阶段使第1离合器CL1接合。并且,将发动机控制从怠速转速反馈控制切换为目标发动机扭矩前馈控制。
[0092] 在步骤S2中判断为“否”、或者在步骤S15中判断为“否”、或者在步骤S16中的行驶模式变更处理之后,在步骤S17中执行基于通常模式对应图的控制处理,跳转至返回。
[0093] 下面,对作用进行说明。
[0094] 将实施例1的混合动力车辆的控制装置的作用分为“WSC控制、MWSC控制、MWSC+CL1滑动控制之间的对比”、“WSC行驶模式作用”、“MWSC行驶模式作用”、“MWSC+CL1滑动控制行驶模式作用”进行说明。
[0095] [WSC控制、MWSC控制、MWSC+CL1滑动控制的对比]
[0096] 图8是表示WSC控制中的各致动器的动作点的概略图,图9是表示MWSC控制中的各致动器的动作点的概略图,图10是表示MWSC+CL1滑动控制中的各致动器的动作点的概略图。下面,基于图8至图10,对WSC控制、MWSC控制、MWSC+CL1滑动控制进行对比说明。
[0097] 如图8所示,“WSC控制”是使第1离合器CL1完全接合,对发动机E进行与目标发动机扭矩相对应的前馈控制,对电动发电机MG进行成为怠速转速的反馈控制。并且,是对第2离合器CL2进行成为与目标驱动扭矩相对应的传递扭矩的反馈控制,使第2离合器CL2滑动接合的控制。
[0098] 如图9所示,“MWSC控制”是在发动机动作状态下使第1离合器CL1断开,对发动机E进行反馈控制以成为怠速转速。并且,对电动发电机MG进行成为目标转速(低于怠速转速的值)的反馈控制,其中,该目标转速是第2离合器CL2的输出侧转速Ncl2out加上规定转速β而得到的转速。并且,是对第2离合器CL2进行成为与目标驱动扭矩相对应的传递扭矩容量的反馈控制,使第2离合器CL2滑动接合的控制。
[0099] 如图10所示,“MWSC+CL1滑动控制”是在发动机动作状态下,将第1离合器CL1的目标CL1扭矩设为(目标驱动扭矩-α),使第1离合器CL1滑动接合,对发动机E进行反馈控制以成为怠速转速。并且,对电动发电机MG进行成为目标转速(低于怠速转速的值)的反馈控制,其中,该目标转速是第2离合器CL2的输出侧转速Ncl2out加上规定转速β’而得到的转速。并且,对第2离合器CL2进行成为与目标驱动扭矩相对应的传递扭矩容量的反馈控制,使第2离合器CL2滑动接合。此外,规定转速β’(=CL2滑动量)设定为,第2离合器CL2的发热量越高,该规定转速β’越低。
[0100] 基于“WSC控制”的WSC行驶模式的特征在于,维持发动机E动作的状态;以及使第1离合器CL1完全接合。在WSC行驶模式下,能够通过第2离合器CL2的滑动而吸收驱动轮转速与发动机转速的差。此外,能够以第2离合器CL2的扭矩容量变化应对目标驱动扭矩变化,因此,针对目标驱动扭矩变化的响应性较高。并且,以与目标驱动扭矩相对应的传递扭矩容量对第2离合器CL2进行滑动控制,使用发动机E和/或电动发电机MG的驱动力而行驶。
[0101] 基于“MWSC控制”的MWSC行驶模式的特征在于,将在WSC行驶模式下完全接合的第1离合器CL1断开。在MWSC行驶模式下,能够通过电动发电机MG的转速控制对滑动量进行控制,而不受发动机E的怠速转速的约束,因此,与WSC行驶模式相比,能够减小第2离合器CL2的滑动量(=β)。并且,对第2离合器CL2进行滑动控制,将该第2离合器CL2设为与目标驱动扭矩相对应的传递扭矩容量,使用电动发电机MG的驱动力而行驶。
[0102] 基于“MWSC+CL1滑动控制”的MWSC+CL1滑动控制行驶模式的特征在于,使在MWSC行驶模式下断开的第1离合器CL1滑动接合。在MWSC+CL1滑动控制行驶模式下,能够与MWSC行驶模式同样地,减小第2离合器CL2的滑动量(=β’)。此外,作为驱动扭矩,增加了第1离合器CL1的传递扭矩容量,从而能够减小电动发电机MG的电动机扭矩。并且,对第2离合器CL2进行滑动控制,将该第2离合器CL2设为与目标驱动扭矩相对应的传递扭矩容量,使用发动机E和电动发电机MG的驱动力而行驶(实施例1)。或者,使用发动机E的驱动力而行驶(实施例2)。或者,使用发动机E的驱动力而发电行驶(实施例3、4)。
[0103] [WSC行驶模式的作用]
[0104] 对于设定WSC行驶模式区域的理由进行说明。在实施例1的混合动力车辆中,由于不存在扭矩变换器这种吸收转速差的要素,因此,如果使第1离合器CL1和第2离合器CL2完全接合,则会对应于发动机E的转速而确定车速。发动机E存在用于维持独立旋转的基于怠速转速的下限值,如果该怠速转速因发动机的暖机运转等提高,则下限值进一步提高。另外,在目标驱动扭矩较高的状态下,有时无法快速切换为HEV行驶模式
[0105] 另一方面,在EV行驶模式下,由于使第1离合器CL1断开,因此不存在与基于上述发动机转速的下限值相伴的限制。但是,在由于基于电池SOC的限制而很难基于EV行驶模式行驶的情况下,或者在仅由电动发电机MG无法实现目标驱动扭矩的区域,除了通过发动机E产生稳定的扭矩以外,没有其它手段。
[0106] 因此,在车速低于与上述下限值相当的车速的低车速区域,且在很难基于EV行驶模式而行驶的情况下或无法仅由电动发电机MG实现目标驱动扭矩的区域中,将发动机转速维持为规定的下限转速,使第2离合器CL2进行滑动控制,选择使用发动机扭矩而行驶的WSC行驶模式。
[0107] 在实施例1中,在选择通常模式对应图且推定坡度小于或等于g2时,在图7的流程图中,反复执行步骤S1→步骤S2→步骤S17→跳转至返回的流程。并且,在步骤S17中,在基于当前的加速器开度APO和车速VSP的动作点落在WSC行驶模式区域内时,选择WSC行驶模式。
[0108] 另外,在选择通常模式对应图且推定坡度超过g2时,在图7的流程图中,步骤S1→步骤S2→跳转至步骤S3,在步骤S3中,从通常模式对应图向MWSC对应模式对应图切换。因此,在基于当前的加速器开度APO和车速VSP的动作点落在WSC行驶模式区域内时,从步骤S3开始执行步骤S4→步骤S8→步骤S10→步骤S11→跳转至返回,选择基于WSC控制处理的WSC行驶模式。
[0109] 另一方面,虽然基于当前的加速器开度APO和车速VSP的动作点落在MWSC行驶模式区域内,但在步骤S5和步骤S6的条件不成立时,从步骤S3开始执行步骤S4→步骤S5(→步骤S6)→步骤S11→跳转至返回,选择基于WSC控制处理的WSC行驶模式。
[0110] 因此,如果在平坦路面起步时等选择WSC行驶模式,则能够得到下述优点。
[0111] (a)第2离合器CL2成为吸收驱动轮转速和发动机转速的差的转速差吸收要素,能够通过第2离合器CL2的滑动而吸收转速差。
[0112] (b)由于将第2离合器CL2设为与目标驱动扭矩相对应的传递扭矩容量,因此能够将驾驶者要求的驱动扭矩传递至驱动轮而进行起步。
[0113] (c)针对加速器开度APO的变化或车速VSP的变化引起的目标驱动扭矩变化,不必等待由发动机E引起的驱动力变化,就能够以第2离合器CL2的传递扭矩容量变化进行应对,因此针对目标驱动扭矩变化的响应性较高。
[0114] [MWSC行驶模式的作用]
[0115] 对于设定MWSC行驶模式区域的理由进行说明。在行驶路面的推定坡度大于规定坡度(g1或g2)时,例如,如果希望不进行制动器踏板操作而将车辆维持为停止状态或低速起步状态,则与平坦路面相比,需要较大的驱动力。这是由于需要抵抗作用在本车辆上的坡度负载。
[0116] 从避免由于第2离合器CL2的滑动而引起的发热的角度,也考虑在电池SOC存在余量时选择EV行驶模式。这时,在从EV行驶模式区域切换至WSC行驶模式区域时,需要进行发动机起动,电动发电机MG以确保发动机起动用扭矩的状态而输出驱动扭矩,因此驱动扭矩上限值没必要地变得狭窄。
[0117] 另外,在EV行驶模式下仅电动发电机MG输出扭矩,如果电动发电机MG停止旋转或极低速地旋转,则可能会在逆变器的开关元件中流过锁止电流(电流持续流过1个元件的现象),导致耐久性降低。
[0118] 另外,在1档这种车速低于与发动机E的怠速转速相当的下限车速VSP1的区域(图6中的小于或等于VSP2的区域)中,发动机自身无法使转速低于怠速转速。这时,如果选择WSC行驶模式,则可能会使第2离合器CL2的滑动量变大,对第2离合器CL2的耐久性造成影响。
[0119] 特别是在上坡路上,与平坦路面相比要求较大的驱动力,因此第2离合器CL2所需的传递扭矩容量升高,以高扭矩持续高滑动量的状态,容易导致第2离合器CL2的耐久性降低。另外,车速上升也变得缓慢,因此至切换为HEV行驶模式为止需要时间,可能会更多发热。
[0120] 因此,设定MWSC行驶模式,即,在使发动机E动作的状态下,使第1离合器CL1断开,将第2离合器CL2的传递扭矩容量控制为驾驶者的目标驱动扭矩,并且,将电动发电机MG的转速反馈控制为比第2离合器CL2的输出转速高出规定转速的目标转速。
[0121] 换言之,使电动发电机MG成为转速低于发动机的怠速转速的旋转状态,并且对第2离合器CL2进行滑动控制。同时,发动机E被切换为进行将怠速转速设为目标转速的反馈控制。在WSC行驶模式下,通过电动发电机MG的转速反馈控制而维持发动机转速。与此相对,如果第1离合器CL1断开,则无法通过电动发电机MG将发动机转速控制为怠速转速。从而由发动机E自身进行发动机转速反馈控制。
[0122] 在实施例1中,在选择通常模式对应图且推定坡度超过g2时,在图7的流程图中,执行步骤S1→步骤S2→跳转至步骤S3,在步骤S3中,从通常模式对应图向MWSC对应模式对应图切换。因此,在基于当前的加速器开度APO和车速VSP的动作点落在MWSC行驶模式区域内、且电池SOC条件和第2离合器扭矩条件成立时,从步骤S3开始执行步骤S4→步骤S5→步骤S6→跳转至步骤S7,在步骤S7中,选择基于MWSC控制处理的MWSC行驶模式。并且,只要推定坡度大于或等于g1,在图7的流程图中就会反复执行步骤S1→步骤S13→步骤S4→步骤S5→步骤S6→步骤S7→跳转至返回的流程,维持基于MWSC控制处理的MWSC行驶模式的选择。
[0123] 因此,如果在坡路起步时等选择MWSC行驶模式,则能够得到下述优点。
[0124] (a)由于发动机E处于动作状态,因此,不需要使电动发电机MG预先保留发动机起动的驱动扭矩,能够增大电动发电机MG的驱动扭矩上限值。具体地说,从目标驱动扭矩轴观察时,能够应对高于EV行驶模式区域的目标驱动扭矩。
[0125] (b)通过确保电动发电机MG的旋转状态,能够提高开关元件等的耐久性。
[0126] (c)由于使电动发电机MG以低于怠速转速的转速进行旋转,因此能够减小第2离合器CL2的滑动量,实现离合器CL2的耐久性提高(CL2保护控制)。
[0127] [MWSC+CL1滑动控制行驶模式的作用]
[0128] 对于设定MWSC+CL1滑动控制行驶模式区域的理由进行说明。在MWSC行驶模式下,使用电动发电机MG降低第2离合器CL2的滑动转速。因此,在电动发电机MG或电池4存在输出限制的情况下,无法使用MWSC行驶模式。
[0129] 因此,在存在无法应用MWSC行驶模式的限制时,设想一种例如使第2离合器CL2完全接合,由第1离合器CL1进行起步时的滑动控制的行驶模式。在这种行驶模式的情况下,第1离合器CL1的滑动量增大,会影响第1离合器CL1的耐久性。另外,如果将第2离合器CL2设为完全接合状态,则在将第2离合器CL2切换为滑动时会再次出现阶梯差。此外,在实施发电时,需要与第1离合器扭矩取得平衡。
[0130] 因此,在无法确保电动发电机MG的电动机扭矩与驾驶者要求的驱动扭矩(=目标驱动扭矩)相当时,无法维持MWSC行驶模式。由此,不得不选择WSC行驶模式,从而在坡路起步时等第2离合器CL2的滑动转速增大(第1离合器CL1完全接合),影响第2离合器CL2的耐久性。
[0131] 即,在无法确保电动机扭矩与驾驶者要求的驱动扭矩(=目标驱动扭矩)相当,无法维持MWSC行驶模式时,需要替代MWSC行驶模式的行驶模式,这时,选择MWSC+CL1滑动控制行驶模式。
[0132] 在实施例1中,在选择通常模式对应图,且推定坡度超过g2时,在图7的流程图中,执行步骤S1→步骤S2→跳转至步骤S3,在步骤S3中,从通常模式对应图向MWSC对应模式对应图切换。因此,在基于当前的加速器开度APO和车速VSP的动作点落在MWSC+CL1滑动控制行驶模式区域内时,从步骤S3开始执行步骤S4→步骤S8→跳转至步骤S9,在步骤S9中,选择基于MWSC+CL1滑动控制处理的MWSC+CL1滑动控制行驶模式。并且,只要推定坡度大于或等于g1时,在图7的流程图中就会反复执行步骤S1→步骤S13→步骤S4→步骤S8→步骤S9→跳转至返回的流程,维持选择基于MWSC+CL1滑动控制处理的MWSC+CL1滑动控制行驶模式。
[0133] 下面,说明通过选择MWSC+CL1滑动控制行驶模式,能够降低电动机扭矩的理由(参照图8至图10)。
[0134] 绕发动机轴的运动方程表示为
[0135] Teng-Tcl1=leng·dωωng    …(1)
[0136] 绕电动机轴的运动方程表示为
[0137] Tmg+Tcl1-Tcl2=lmg·dωmg    …(2)
[0138] 其中:
[0139] Teng:发动机扭矩
[0140] Tmg:电动机扭矩
[0141] Tcl1:CL1扭矩容量
[0142] Tcl2:CL2扭矩容量
[0143] Ieng:发动机惯量
[0144] Img:电动机惯量
[0145] dωeng:发动机旋转角加速度
[0146] dωmg:电动机旋转角加速度。
[0147] 在MWSC模式的情况下Tcl1=0,因此,上述(1式)变为
[0148] Teng=Ieng·dωωng    …(1-1)
[0149] 上述(2)式变为
[0150] Tmg-Tcl2=lmg·dωmg    …(2-1)
[0151] 由此,在选择了MWSC模式的情况下,从(2-1)式可知,需要能够抵抗CL2扭矩容量Tcl2的电动机扭矩Tmg。
[0152] 与此相对,在MWSC+CL1滑动控制行驶模式的情况下Tcl1>0,因此,从上述(2)式可知,由电动机扭矩Tmg和CL1扭矩容量Tcl1相加得到的扭矩,抵抗CL2扭矩容量Tcl2。由此,能够使电动机扭矩Tmg减小与CL1扭矩容量Tcl1(>0)相当的量。
[0153] 在实施例1的情况下,使目标CL1扭矩为目标驱动扭矩(=CL2扭矩容量Tcl2)-α,因此,上述(2)式变为
[0154] Tm9-α=lmg·dωmg    …(2-2)
[0155] 由于Tcl2>α,因此从上述(2-2)式可知,只要是能够抵抗α(
[0156] 图11表示在将目标CL1扭矩设定为(目标驱动扭矩-α)的实施例1中,以恒定加速器开度对应于坡度行驶的情况下的时序图。即,选择MWSC+CL1滑动控制行驶模式的行驶,成为使用一部分发动机扭矩和减小后的电动机扭矩的行驶,MWSC+CL1滑动控制时的电动机扭矩如图11所示,与MWSC控制时的电动机扭矩相比降低ΔTmg1。换言之,即使电动发电机MG或电池4存在输出限制,只要能够确保电动机扭矩Tmg为α(
[0157] 并且,切换为MWSC+CL1滑动控制行驶模式时的加速器开度条件如图6(a)、(b)所示,设为大于或等于选择MWSC行驶模式的加速器开度上限值APO1。
[0158] 由此,在电动发电机MG可用的期间选择MWSC行驶模式,从而与在电动发电机MG可用的期间内切换为MWSC+CL1滑动控制行驶模式的情况相比,能够减小第1离合器CL1的负载。
[0159] 此外,MWSC+CL1滑动控制行驶模式下的第2离合器CL2的滑动量β’设定为,从MWSC行驶模式开始进行模式切换时的第2离合器CL2的发热量越高,该滑动量β’越低。
[0160] 即,在MWSC+CL1滑动控制行驶模式下,如图10所示,发动机E(怠速转速)与车辆的转速差,由CL1滑动量γ和CL2滑动量β’分担。因此,能够使MWSC+CL1滑动控制行驶模式下的CL2滑动量β’小于MWSC行驶模式下的CL2滑动量β,从而具有滑动量的设定自由度。
[0161] 由此,在持续选择MWSC行驶模式时,能够在切换为MWSC+CL1滑动控制行驶模式后,减小第2离合器CL2的负载。
[0162] 因此,如果在坡路起步时等选择MWSC+CL1滑动控制行驶模式,则能够得到下述优点。
[0163] (a)如果选择MWSC+CL1滑动控制行驶模式,则通过使第1离合器CL1滑动,减小电动发电机MG的电动机扭矩。其结果,能够实现电动发电机MG的耐久性提高和消耗电力减少。
[0164] (b)在大于或等于选择MWSC行驶模式的加速器开度上限值APO1时,选择MWSC+CL1滑动控制行驶模式,从而能够在电动发电机MG可用的期间内维持选择MWSC行驶模式。其结果,能够减小长时间选择MWSC+CL1滑动控制行驶模式引起的第1离合器CL1的负载。
[0165] (c)MWSC+CL1滑动控制行驶模式下的第2离合器CL2的滑动量β’,是根据从MWSC行驶模式开始切换模式时的第2离合器CL2的发热量而确定的。其结果,能够在切换为MWSC+CL1滑动控制行驶模式之后,减小第2离合器CL2的负载(CL2保护控制)。
[0166] (d)以(目标驱动扭矩-α)设定MWSC+CL1滑动控制行驶模式下的目标CL1扭矩。因此,能够可靠地使电动发电机MG的电动机扭矩减小与使用发动机扭矩一部分相对应的量,并且,能够调整电动机扭矩降低量。
[0167] 下面,对于效果进行说明。
[0168] 在实施例1的混合动力车辆的控制装置中,能够得到下述列举的效果。
[0169] (1)具有:
[0170] 发动机E;
[0171] 电动机(电动发电机MG),其用于输出车辆的驱动力并且进行所述发动机E的起动;
[0172] 第1接合要素(第1离合器CL1),其安装在所述发动机E和所述电动机(电动发电机MG)之间,使所述发动机E与所述电动机(电动发电机MG)断开/连接;
[0173] 第2接合要素(第2离合器CL2),其安装在所述电动机(电动发电机MG)和驱动轮(左右后轮RL、RR)之间,使所述电动机(电动发电机MG)与所述驱动轮(左右后轮RL、RR)断开/连接;
[0174] 驱动力传递系统负载检测单元(路面坡度推定运算部201),其对驱动力传递系统负载进行检测或推定;以及
[0175] 发动机/电动机滑动行驶控制单元(图7的步骤S9),其在所述驱动力传递系统负载大于或等于规定值时,在使所述发动机E以规定转速动作的状态下,使所述第1接合要素(第1离合器CL1)滑动接合,将所述电动机(电动发电机MG)的转速设为低于所述规定转速,使所述第2接合要素(第2离合器CL2)滑动接合。
[0176] 因此,能够在驱动力传递系统负载较大时执行的电动机滑动行驶控制时,实现电动机扭矩减小。
[0177] (2)具有电动机滑动行驶控制单元(图7的步骤S7),其在所述驱动力传递系统负载大于或等于规定值时,在使所述发动机E以规定转速动作的状态下,使所述第1接合要素(第1离合器CL1)断开,将所述电动机(电动发电机MG)的转速设为低于所述规定转速,使所述第
2接合要素(第2离合器CL2)滑动接合,
[0178] 所述发动机/电动机滑动行驶控制单元(图7的步骤S9),将从电动机滑动行驶控制(MWSC控制)切换为发动机/电动机滑动行驶控制(MWSC+CL1滑动控制)的加速器开度条件设定为,大于或等于选择所述电动机滑动行驶控制单元(图7的步骤S7)的加速器开度上限值APO1(图6)。
[0179] 因此,在(1)效果的基础上,通过在电动机(电动发电机MG)可用的期间内选择电动机滑动行驶控制(MWSC控制),从而能够抑制发动机/电动机滑动行驶控制(MWSC+CL1滑动控制)的选择频度,降低第1接合要素(第1离合器CL1)的负载。
[0180] (3)所述发动机/电动机滑动行驶控制单元(图7的步骤S9),对应于从电动机滑动行驶控制(MWSC控制)开始进行控制切换时的第2接合要素(第2离合器CL2)的发热状态,设定在发动机/电动机滑动行驶控制(MWSC+CL1滑动控制)下的第2接合要素(第2离合器CL2)的滑动量。
[0181] 因此,在(2)效果的基础上,能够在切换为发动机/电动机滑动行驶控制(MWSC+CL1滑动控制)之后,降低第2接合要素(第2离合器CL2)的负载。
[0182] (4)所述发动机/电动机滑动行驶控制单元(图7的步骤S9),将所述第1接合要素(第1离合器CL1)的目标接合扭矩设定为从目标驱动扭矩中减去规定值α后的扭矩值。
[0183] 因此,在(1)至(3)效果的基础上,能够可靠地使电动机(电动发电机MG)的电动机扭矩减少与使用发动机扭矩的一部分相对应的量,并且,能够通过规定值α的设定增减而调整电动机扭矩降低量。
[0184] 实施例2
[0185] 实施例2是在MWSC+CL1滑动控制中使目标CL1扭矩为目标驱动扭矩的例子。
[0186] 如果对结构进行说明,则除了图7的步骤S9以外,实施例2的其它结构与实施例1相同,因此省略图示。下面,对实施例2中的步骤S9进行说明。
[0187] 在步骤S8中判断为“是”之后,在步骤S9中执行MWSC+CL1滑动控制处理,跳转至返回。
[0188] 具体地说,MWSC+CL1滑动控制处理是在发动机动作状态下,将第1离合器CL1的目标CL1扭矩设为(目标驱动扭矩),使第1离合器CL1滑动接合,对发动机E进行反馈控制以成为怠速转速,对电动发电机MG进行成为目标转速(低于怠速转速的值)的反馈控制,其中,该目标转速是第2离合器CL2的输出侧转速Ncl2out加上规定转速β’而得到的转速,对第2离合器CL2进行成为与目标驱动扭矩相对应的传递扭矩容量的反馈控制。此外,规定转速β’(=CL2滑动量)设定为,第2离合器CL2的发热量越高,该规定转速β’越低。
[0189] 下面,对于作用进行说明,在实施例2的情况下,使目标CL1扭矩为目标驱动扭矩(=CL2扭矩容量Tcl2),因此,上述(2)式变为
[0190] Tmg=lmg·dωmg    …(2-3)
[0191] 从上述(2-3)式可知,电动机扭矩Tmg可以是Tmg=0。
[0192] 图12表示在将目标CL1扭矩设定为(目标驱动扭矩)的实施例2中,以恒定加速器开度对应于坡度行驶的情况下的时序图。即,选择MWSC+CL1滑动控制行驶模式的行驶,成为仅使用发动机扭矩一部分的行驶,MWSC+CL1滑动控制时的电动机扭矩如图12所示,与MWSC控制时的电动机扭矩相比,减小ΔTmg2。换言之,即使在由于电动发电机MG或电池4等存在输出限制而无法完全确保电动机扭矩Tmg时,也能够选择MWSC+CL1滑动控制行驶模式。
[0193] 此外,其它作用与实施例1相同,因此省略说明。
[0194] 下面,对于效果进行说明。
[0195] 在实施例2的混合动力车辆的控制装置中,在实施例1的(1)至(3)效果的基础上,能够得到下述效果。
[0196] (5)所述发动机/电动机滑动行驶控制单元(图7的步骤S9),将所述第1接合要素(第1离合器CL1)的目标接合扭矩设定为目标驱动扭矩的值。
[0197] 因此,即使电动机(电动发电机MG)或电池4等存在输出限制而无法完全确保电动机扭矩Tmg时,也能够选择基于发动机/电动机滑动行驶控制(MWSC+CL1滑动控制)的行驶模式,保护第2接合要素(第2离合器CL2)。
[0198] 实施例3
[0199] 实施例3是在MWSC+CL1滑动控制中,使目标CL1扭矩成为(目标驱动扭矩+发电扭矩)的例子。
[0200] 如果对结构进行说明,则除了图7的步骤S9以外,实施例3的其它结构与实施例1相同,因此省略图示。下面,对于实施例3中的步骤S9进行说明。
[0201] 在步骤S8中判断为“是”之后,在步骤S9中执行MWSC+CL1滑动控制处理,跳转至返回。
[0202] 具体地说,MWSC+CL1滑动控制处理是在发动机动作状态时,将第1离合器CL1的目标CL1扭矩设为(目标驱动扭矩+发电扭矩),使第1离合器CL1滑动接合,对发动机E进行反馈控制以成为怠速转速,对电动发电机MG进行成为目标转速(低于怠速转速的值)的反馈控制,其中,该目标转速是第2离合器CL2的输出侧转速Ncl2out加上规定转速β’而得到的转速,对第2离合器CL2进行成为与目标驱动扭矩相对应的传递扭矩容量的反馈控制。此外,规定转速β’(=CL2滑动量)设定为,第2离合器CL2的发热量越高,该规定转速β’越低。
[0203] 下面,对于作用进行说明,在实施例3的情况下,使目标CL1扭矩为目标驱动扭矩(=CL2扭矩容量Tcl2)+发电扭矩,因此,上述(2)式变为
[0204] Tmg+发电扭矩=Img·dωmg     …(2-4)
[0205] 从上述(2-4)式可知,电动机扭矩Tmg成为大小为发电扭矩的负值。
[0206] 图13表示在将目标CL1扭矩设定为(目标驱动扭矩+发电扭矩)的实施例3中,以恒定加速器开度对应于坡度行驶的情况下的时序图。即,选择MWSC+CL1滑动控制行驶模式的行驶,成为将发动机扭矩的一部分设为驱动扭矩、将发动机扭矩的一部分设为发电扭矩的发电行驶,MWSC+CL1滑动控制时的电动机扭矩如图13所示,与MWSC控制时的电动机扭矩相比,减小ΔTmg3。换言之,即使在由于电动发电机MG或电池4等存在输出限制,而不仅无法完全确保电动机扭矩Tmg,而且需要进行电池4充电时,也能够选择MWSC+CL1滑动控制行驶模式而发电行驶。
[0207] 此外,其它作用与实施例1相同,因此省略说明。
[0208] 下面,对于效果进行说明。
[0209] 在实施例3的混合动力车辆的控制装置中,在实施例1的(1)至(3)效果的基础上,能够得到下述效果。
[0210] (6)所述发动机/电动机滑动行驶控制单元(图7的步骤S9),将所述第1接合要素(第1离合器CL1)的目标接合扭矩设定为目标驱动扭矩加上发电扭矩而得到的扭矩值。
[0211] 因此,在需要进行电池4充电时,能够选择基于发动机/电动机滑动行驶控制(MWSC+CL1滑动控制)的发电行驶模式,保护第2接合要素(第2离合器CL2)。
[0212] 实施例4
[0213] 实施例4是在确保电池SOC的协作控制中应用实施例3的、使目标CL1扭矩为(目标驱动扭矩+发电扭矩)的MWSC+CL1滑动控制的例子。
[0214] 如果对结构进行说明,则在图7中,在步骤S4中判断为落在MWSC行驶模式区域内时,从步骤S5(SOC≤控制介入阈值)跳转至步骤S9,进行使目标CL1扭矩为(目标驱动扭矩+发电扭矩)的MWSC+CL1滑动控制处理。并且,如果通过MWSC+CL1滑动控制处理使得电池SOC上升至大于或等于介入解除阈值,则再次恢复为MWSC控制处理。如上所述,是进行循环动作的例子,即,一边监视电池SOC一边在基于MWSC+CL1滑动控制的发电模式和MWSC控制之间反复进行切换。此外,其它结构与实施例3相同。
[0215] 下面,对于作用进行说明,图14表示在用于确保电池SOC的协作控制中应用实施例3的使目标CL1扭矩为(目标驱动扭矩+发电扭矩)的MWSC+CL1滑动控制的实施例4中,以恒定加速器开度对应于坡度行驶的情况下的时序图。即,通过执行使用电动机扭矩的MWSC控制,从而,如果在t1时刻,电池SOC小于或等于控制介入阈值,则进行实施例3的MWSC+CL1滑动控制,从时刻t1至时刻t2为止,电池SOC上升。并且,如果在时刻t2,电池SOC变为大于或等于介入解除阈值,则再次恢复为MWSC控制,直至电池SOC小于或等于控制介入阈值的时刻t3为止,维持MWSC控制。在时刻t3至时刻t8期间,也反复进行上述循环动作。因此,在需要进行电池充电的状况下选择MWSC+CL1滑动控制行驶模式时,作为介入控制,使用基于循环动作的MWSC+CL1滑动控制的发电模式,从而能够抑制电池SOC降低,最大限度地维持MWSC控制。
[0216] 此外,其它作用与实施例3相同,因此省略说明。
[0217] 下面,对于效果进行说明。
[0218] 在实施例4的混合动力车辆的控制装置中,在实施例3的(6)效果的基础上,能够得到下述效果。
[0219] (7)所述发动机/电动机滑动行驶控制单元(图7的步骤S9)进行循环动作,即,在电动机滑动行驶控制中(MWSC控制中)电池充电容量(电池SOC)降低至小于或等于控制介入阈值的情况下,从所述电动机滑动行驶控制(MWSC控制)切换为基于所述发动机/电动机滑动行驶控制(MWSC+CL1滑动控制)的发电模式,如果电池充电容量(电池SOC)上升至大于或等于介入解除阈值,则从基于所述发动机/电动机滑动行驶控制(MWSC+CL1滑动控制)的发电模式切换为所述电动机滑动行驶控制(MWSC控制)。
[0220] 因此,在需要进行电池充电的状况下选择电动机滑动行驶控制(MWSC控制)时,作为介入控制,使用基于循环动作的基于发动机/电动机滑动行驶控制(MWSC+CL1滑动控制)的发电模式,抑制电池SOC的降低,最大限度地维持电动机滑动行驶控制(MWSC控制)。
[0221] 以上基于实施例1至实施例4对本发明的混合动力车辆的控制装置进行了说明,但具体地结构并不限定于上述实施例,只要不脱离发明权利要求书中的各权利要求所涉及的发明的主旨,允许进行设定变更或追加等。
[0222] 在实施例1至4中示出了作为驱动力传递系统负载检测单元,使用用于推定路面坡度的路面坡度推定运算部201的例子。但是,作为驱动力传递系统负载检测单元,可以对有无车辆牵引等进行检测,也可以对车载载荷进行检测。在上述驱动力传递系统负载较大的情况下,车速上升较慢,第2离合器CL2容易发热。此外,也可以使用第2离合器CL2的检测温度、推定温度、或推定发热量。例如,作为驱动力传递系统负载,在使用第2离合器CL2的推定发热量的情况下,将第2离合器CL2的差速旋转与第2离合器CL2的传递扭矩容量相乘得到的值进行时间积分,推定CL2发热量。并且,在CL2推定发热量高于发热量阈值时,能够判断为驱动力传递系统负载较大。这时,如果考虑变速器油温而运算CL2发热量,则CL2发热量的推定精度提高。
[0223] 在实施例1至4中,示出了在路面坡度大于或等于规定值时执行MWSC控制或MWSC+CL1滑动控制的例子。但是,也可以是在路面坡度大于或等于规定值且第2离合器的检测温度或推定温度大于或等于规定值时,执行MWSC控制或MWSC+CL1滑动控制的例子。
[0224] 在实施例1至4中,示出了将本发明的控制装置应用于FR型混合动力车辆的例子。但是,本发明的控制装置当然也可以应用于FF型混合动力车辆。
[0225] 关联申请的相互参照
[0226] 本申请基于2011年8月9日向日本国特许厅申请的特愿2011-173770主张优先权,其全部公开内容通过参照引用在本说明书中。