用于车辆的控制装置转让专利

申请号 : CN201610797185.2

文献号 : CN106499809B

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法律信息:

相似专利:

发明人 : 熊崎健太椎葉一之松原亨野原英治马场正幸

申请人 : 丰田自动车株式会社

摘要 :

电子控制单元配置为:当所述电子控制单元判定满足第一条件和第二条件中任一个时,优选地执行上限速度比控制。所述第一条件是:在所述电子控制单元开始所述换档禁止控制之后,在满足用于取消所述换档禁止控制的条件之前已经发生车轮抱死。所述第二条件是:在所述电子控制单元开始所述上限速度比控制之后,在满足用于取消所述上限速度比控制的条件之前已经发生车轮空转。

权利要求 :

1.一种用于车辆的控制装置,所述车辆包括驱动力源、变速器以及车轮,所述控制装置的特征在于包括电子控制单元,其被配置为:

i)执行换档禁止控制,所述换档禁止控制是当所述电子控制单元判定已经发生车轮空转时用于禁止所述变速器的换档的控制;

ii)执行上限速度比控制,所述上限速度比控制是当所述电子控制单元判定已经发生车轮抱死时用于响应车体速度而限制所述变速器的上限速度比的控制;以及iii)当所述电子控制单元判定满足第一条件和第二条件中任一个时,不执行所述换档禁止控制,并执行所述上限速度比控制,所述第一条件是:在所述电子控制单元开始所述换档禁止控制之后,在满足用于取消所述换档禁止控制的条件之前已经发生所述车轮抱死,所述第二条件是:在所述电子控制单元开始所述上限速度比控制之后,在满足用于取消所述上限速度比控制的条件之前已经发生所述车轮空转,其中,当从车轮空转量落入第一预定范围内的时间点开始已经经过第一预定时间时,满足用于取消所述换档禁止控制的所述条件,并且,当从车轮抱死量落入第二预定范围内的时间点开始已经经过第二预定时间时,满足用于取消所述上限速度比控制的所述条件。

2.根据权利要求1所述的控制装置,其特征在于

所述电子控制单元被配置为:

iv)计算车轮车速和所述车体速度,并且根据所述车轮车速和所述车体速度计算所述车轮空转量,所述车轮车速是基于每个车轮的速度的车速,并且,所述车体速度是基于所述车轮的车轮速度之中最低车轮速度和次低车轮速度之一的车速;并且v)计算所述车辆的警戒值,并且根据所述车轮车速和所述警戒值来计算所述车轮抱死量,所述警戒值是在由于突然制动引起车轮抱死的情况下所述车体速度的下限值。

说明书 :

用于车辆的控制装置

技术领域

[0001] 本发明涉及一种用于车辆的控制装置,所述车辆包括驱动力源和变速器。

背景技术

[0002] 在包括发动机(驱动力源)和自动变速器的车辆中,当车辆的驱动模式变为在容易出现车轮空转情况下使用的驱动模式时,作为对车轮空转的控制,已知一种执行用于禁止自动变速器的换档的控制的车辆。(参见,例如,日本专利申请公开第2005-076846号(JP2005-076846A))。

发明内容

[0003] 在包括自动变速器的车辆中,执行用于禁止换档的控制(换档禁止控制)以使在车轮空转判定时不会在非预期的时间下进行换档。作为用于车轮抱死的技术,具有根据车体速度来限制上限速度比的控制(上限速度比控制),以便当轮胎的抓地力在车轮抱死的情形下恢复时,变速器的输入轴转速不会迅速增加。
[0004] 在能够执行这种换档禁止控制和上限速度比控制的车辆中,例如,当下列两个情况(1)和(2)发生时,因为档位由于换档禁止而保持第1档(持续置于第1档),所以如果轮胎抓地力由于释放制动器而恢复,则每个车轮速度(变速器的输出轴转速)迅速增加,其结果是可能发生变速器的输入轴超速。
[0005] (1)当变速器的档位处于最低(第1)档时在车轮空转时,换档通过换档禁止控制而被禁止的状态(档位固定为第1档的状态)。
[0006] (2)在由于制动器压低而已经发生车轮抱死后,换档禁止持续期间制动器释放的状态。
[0007] 本发明是考虑到这种情况而设想的,并实现在用于能够执行换档禁止控制和上限速度比控制的车辆的控制装置中当轮胎抓地力在发生车轮抱死之后恢复时能够防止变速器的输入轴的超速的控制。
[0008] 本发明的方案提供了一种用于车辆的控制装置,所述车辆包括驱动力源和变速器。该控制装置包括:电子控制单元,其配置为:i)执行换档禁止控制,所述述换档禁止控制是当所述电子控制单元判定已经发生车轮空转时用于禁止所述变速器的换档的控制;ii)执行上限速度比控制,所述上限速度比控制是当所述电子控制单元判定已经发生车轮抱死时用于响应车体速度而限制所述变速器的上限速度比的控制;以及.iii)当所述电子控制单元判定满足第一条件和第二条件中任一个时,不执行所述换档禁止控制,并执行所述上限速度比控制,所述第一条件是:在所述电子控制单元开始所述换档禁止控制之后,在满足用于取消所述换档禁止控制的条件之前已经发生车轮抱死,所述第二条件是:在所述电子控制单元开始所述上限速度比控制之后,在满足用于取消所述上限速度比控制的条件之前已经发生车轮空转。
[0009] 根据本发明的方案,在电子控制单元判定已经发生车轮空转,并开始换档禁止控制之后,且当所述电子控制单元在满足用于取消换档禁止控制条件之前判定已经发生车轮抱死时,电子控制单元优先执行上限速度比控制。即,当执行换档禁止控制的请求(当做出肯定的车轮空转判定时)和执行上限速度比控制(当做出肯定的车轮抱死判定时)的请求彼此重叠时,电子控制单元优先执行上限速度比控制。
[0010] 通过这样的控制,当在由换档禁止控制引起的换档禁止的情形下已经发生车轮抱死时,在车轮抱死的情形下能够将变速器的速度比限制为与车体速度相称的上限速度比。具体地,当在车轮空转的情形下变速器的速度比处于最低(第1)档,并且在车轮抱死的情形下车体速度是存在关于在最低速度比下超速的担忧这样的车体速度时,则能够通过上限速度比控制将速度比限制为大于最低速度比的速度比(第2档)。在车轮抱死后,当由释放制动器引起轮胎抓地力恢复时,因为变速器的速度比是高于最低速度比(第1档)的速度比(第2档),所以甚至当车轮速度(变速器的输出轴转速)急剧地增加时也能够防止变速器的输入轴的超速。
[0011] 根据本发明的方案,在电子控制单元判定发生了车轮抱死,并开始上限速度比控制之后,并且当电子控制单元判定在满足用于取消上限速度比控制的条件之前车轮空转已经发生时,电子控制单元优先执行上限速度比控制。也就是说,当执行上限速度比控制的请求(当做出肯定的车轮抱死判定时)与执行换档禁止控制(当做出肯定的车轮空转判定时)的请求相互重叠时,电子控制单元优先执行上限速度比控制。
[0012] 通过这样的控制,即使当电子控制单元判定在车轮抱死发生了之后已经发生车轮空转时,电子控制单元能够优先执行上限速度比控制。能够将变速器的速度比限制为与在车轮抱死的情形下的车体速度相称的上限速度比(例如,将速度比限制为第2档)。因此,在车轮抱死之后,即使当轮胎抓地力由于释放制动器而恢复且每个车轮速度(变速器的输出轴转速)急剧地增加时,也能够防止变速器的输入轴的超速。
[0013] 在本发明的方案中,当从车轮空转量落入第一预定范围内的时间点开始已经经过第一预定时间时,可以满足用于取消换档禁止控制的条件,并且当从车轮抱死量落入第二预定范围内的时间点开始已经经过第二预定时间时,可以满足用于取消上限速度比控制的条件。通过这样的情形设置,能够适当地判定换档禁止控制和上限速度比控制能可靠地取消。
[0014] 根据本发明的方案,在用于能够执行换档禁止控制和上限速度比控制的车辆的控制装置中,当轮胎抓地力在已经发生车轮抱死之后恢复时,能够防止变速器的输入轴的超速。

附图说明

[0015] 下面将参照附图对本发明的示范性实施例的特征、优点以及技术和工业意义进行描述,其中相同的附图标记表示相同的元件,且其中:
[0016] 图1是示出根据本发明的控制装置应用于的车辆的示例的示意性构造的概视图;
[0017] 图2是示出诸如ECU的控制系统的构造的框图;
[0018] 图3示出列线图,其中(a)是示出动力分配机构的旋转元件的转速之间的相对关系的列线图,而(b)是示出变速器的旋转元件的转速之间的相对关系的列线图;
[0019] 图4是示出在图1中所示的变速器中的针对每个档速位置的离合器、制动器和单向离合器的接合状态的接合图表;
[0020] 图5是示出换档特性图的视图;
[0021] 图6是示出换档禁止控制的例子的时间图;
[0022] 图7是示出上限速度比控制的例子的时间图;
[0023] 图8是示出给予换档禁止控制较高优先级的控制的例子的时间图;
[0024] 图9是示出给予上限速度比控制较高优先级的控制的例子的流程图;
[0025] 图10是示出给予上限速度比控制较高优先级的控制的例子的时间图;以及[0026] 图11是示出给予上限速度比控制较高优先级的控制的另一个例子的时间图。具体实施例
[0027] 在下文中,将参照附图对本公开的实施例进行说明。
[0028] 首先,将参考图1对本发明应用于的车辆的例子进行说明。
[0029] 本例中的车辆是前置发动机后轮驱动(FR)的混合动力车辆HV。该车辆包括产生用于推进该车辆的驱动力的发动机1、主要起发电机作用的第一电动发电机MG1、主要起电动机作用的第二电动发电机MG2、动力分配机构2、变速器3、传动轴4、差动单元5、驱动轮(后轮)6、从动轮(前轮(未示出))等。HV_ECU(电子控制单元)100、发动机ECU 200、MG_ECU 300、制动器ECU 400等被设置为控制系统。HV_ECU 100、发动机ECU 200、MG_ECU 300和制动器ECU 400这些彼此连接以便可以相互通信(参照图2)。这些控制系统可以集成为至少一个ECU。
[0030] 电动发电机MG1、MG2、动力分配机构2和变速器3相对于轴线对称配置,因此在图1的概视图中省略了下半部。
[0031] 接着,下面将对发动机1、电动发电机MG1、MG2、动力分配机构2、变速器3、传动轴4、ECU100、200、300、400等进行描述。
[0032] 发动机1是公知的通过燃烧燃料输出动力的诸如汽油发动机和柴油发动机的动力装置。例如,诸如设置在进气通道中的节气门(未示出)的节气门开度(进入空气量)、燃料喷射量和点火正时的操作状态被配置为可控的。发动机1的操作状态由发动机ECU 200控制。发动机ECU 200响应于来自HV_ECU100的输出动力请求对发动机1执行各种控制,包括进入空气量控制、燃料喷射量控制和点火正时控制。发动机1的输出动力经由曲轴11和减振器(未示出)传递给动力分配机构2的输入轴2A。
[0033] 第一电动发电机MG1是交流同步发电机。第一电动发电机MG1不仅起发电机的作用,还起电动机的作用。类似地,第二电动发电机MG2也是交流同步发电机。第二电动发电机MG2不仅起电动机作用,还起发电机作用。
[0034] MG1转速传感器(分解器)106被设置在第一电动发电机MG1中。MG2转速传感器(分解器)107被设置在第二电动发电机MG2中。MG1转速传感器106检测第一电动发电机MG1的转子的转速(电动机旋转轴的旋转角度)。MG2转速传感器107检测第二电动发电机MG2的转子的转速(电动机旋转轴的旋转角度)。这些转速传感器106、107的输出信号(旋转角度的检测值)被输入给HV_ECU 100,并且用于对电动发电机MG1、MG2的驱动控制等。
[0035] 如图2所示,第一电动发电机MG1和第二电动发电机MG2均经由逆变器301连接到电池302(蓄电装置)。逆变器301由MG_ECU 300控制。MG_ECU 300响应于来自HV_ECU 100的输出动力请求通过控制逆变器301来控制电动发电机MG1,MG2中每一个的动力驱动或再生。
[0036] 如图1所示,动力分配机构2包括太阳轮S0、内齿圈R0、小齿轮P0以及行星架CA0。太阳轮S0为外齿轮。内齿圈R0是与太阳轮S0同轴地布置的内齿轮。小齿轮P0是多个齿轮,每个小齿轮都与太阳轮S0和内齿圈R0啮合。行星架CA0支撑多个小齿轮P0,使得小齿轮P0是可自转和可公转的。动力分配机构2是行星齿轮机构,所述行星齿轮机构通过使用这些行星架CA0(第一旋转元件)、太阳轮S0(第二旋转元件)和内齿圈R0(第三旋转元件)作为旋转元件实行差动功能。
[0037] 在图1中所示的动力分配机构2中,行星架CA0是输入元件,并且行星架CA0经由输入轴2A和减振器联接至发动机1的曲轴11。太阳轮S0是反作用力元件。第一电动发电机MG1的转子(旋转轴)联接至太阳轮S0以便一体地旋转。内齿圈R0是输出元件。内齿圈轴2B联接至内齿圈R0。内齿圈轴2B联接至变速器3的输入轴3A以便一体地旋转。
[0038] 图3的(a)中示出了用于动力分配机构2的列线图,在图3的(a)中的列线图中,纵轴(三个)从图中的左侧起分别为表示太阳轮S0(MG1)的转速的轴、表示行星架CA0(发动机1)的转速的轴和表示内齿圈R0(输出)的转速的轴。设定图3的(a)中的列线图使得,当S0轴和CA0轴之间的间隔为“1”,则CA0轴和R0轴之间的间隔变为齿数比ρ0(太阳轮S0的齿数ZS0/内齿圈R0的齿数ZR0)。
[0039] 变速器3是自动变速器。如图1所示,变速器3被设置在发动机1与驱动轮6之间的动力传递路径中。变速器3使从动力分配机构2输入给输入轴3A的旋转动力变速,然后将旋转动力输出给输出轴3B。变速器3的输出轴3B经由传动轴4、差动单元5等联接至驱动轮6。传动轴4的转速(以下也称为传动轴转速)由传动轴转速传感器102检测,传动轴转速传感器102的输出信号被输入到HV_ECU100。
[0040] 变速器3是由第一行星齿轮机构31、第二行星齿轮机构32、第一离合器C1至第三离合器C3、第一制动器B1、第二制动器B2、单向离合器F1等形成。
[0041] 第一行星齿轮机构31是一种单小齿轮型行星机构。第一行星齿轮机构31包括太阳轮S1、与太阳轮S1啮合的多个小齿轮P1、支撑多个小齿轮P1使得小齿轮P1可自转和可公转的行星架CA1以及通过小齿轮P1与太阳轮S1啮合的内齿圈R1。
[0042] 类似地,第二行星齿轮机构32是一种单小齿轮型行星机构。第二行星齿轮机构32包括太阳轮S2、与太阳轮S2啮合的多个小齿轮P2、支撑多个小齿轮P2使得小齿轮P2可自转和可公转的行星架CA2以及通过小齿轮P2与太阳轮S2啮合的内齿圈R2。
[0043] 第一行星齿轮机构31的行星架CA1联接至第二行星齿轮机构32的内齿圈R2。内齿圈R1联接至第二行星齿轮机构32的行星架CA2。第一行星齿轮机构31的太阳轮S1经由第三离合器C3选择性地联接至动力分配机构2的内齿圈轴2B(输入轴3A)。太阳轮S1经由第一制动器B1选择性地联接至变速器箱30。
[0044] 第一行星齿轮机构31的行星架CA1经由第二离合器C2选择性地联接至动力分配机构2的内齿圈轴2B(输入轴3A)。第二行星齿轮机构32的太阳轮S2经由第一离合器C1选择性地联接至动力分配机构2的内齿圈轴2B(输入轴3A)。
[0045] 第二行星齿轮机构32的内齿圈R2经由第二制动器B2选择性地联接至变速器箱30。内齿圈R2和第一行星齿轮机构31的行星架CA1经由单向离合器F1联接到变速器箱30。此外,第二行星齿轮机构32的行星架CA2联接至输出轴3B。
[0046] 上述第一离合器C1至第三离合器C3、第一制动器B1和第二制动器B2中的每一个的接合或释放状态由液压回路(未示出)和HV_ECU100控制。
[0047] 图4是示出第一离合器C1至第三离合器C3、第一制动器B1、第二制动器B2和单向离合器F1中的每一个的接合或释放状态与每个档速位置(第1档到第4档、REV档、N档)之间的关系的接合图表。在图4的接合图表中,圆圈标记表示接合状态,空白表示释放状态。
[0048] 将参照图4的接合图表和图3的(b)中的列线图对变速器3的档速位置进行说明。在图3的(b)中的列线图中,(四个)纵轴从图中的左侧起分别是太阳轮S2的转速(输入)、行星架CA2和内齿圈R1的转速(输出)、行星架CA1的转速(输入)以及内齿圈R2和太阳轮S1的转速。
[0049] 在第一档速位置(第1档)下,只有第一离合器C1和单向离合器F1被置于接合状态。作为这种接合的结果,来自太阳轮S2的旋转输入在速度上减小,并且作为行星架CA2的旋转而输出。
[0050] 在第二档速位置(第2档)下,只有第一离合器C1和第一制动器B1被置于接合状态。在该接合状态下的减速比小于上述第一档速位置的减速比。
[0051] 在第三档速位置(第3档)下,只有第一离合器C1和第二离合器C2被置于接合状态。在该第三档速位置下,动力分配机构2的内齿圈轴2B(输入轴3A)的旋转被直接传递给输出轴3B。这是所谓的直接联接状态。
[0052] 在第四档速位置(第4档)下,只有第二离合器C2和第一制动器B1被置于接合状态。作为这种接合的结果,来自行星架CA1的旋转输入在速度上增大,然后作为内齿圈R1的旋转而输出。
[0053] 在倒档位置(REV档)下,只有第三离合器C3和第二制动器B2被置于接合状态。作为这种接合的结果,来自太阳轮S1的旋转输入以相反的方向旋转,然后作为内齿圈R1的旋转而输出。
[0054] 在空档档位段(N档)下,所有的离合器C1至C3和制动器B1、B2都被置于释放状态。
[0055] HV_ECU100包括中央处理器(CPU)、只读存储器(ROM)、随机存取存储器(RAM)、后备RAM等。
[0056] 执行这些各种控制程序时所参考的各种控制程序、特性图等被存储在ROM中。CPU根据存储于ROM中的各种控制程序和特性图来执行运算处理。RAM是临时存储CPU的计算结果、来自传感器的输入数据等的存储器。后备RAM是存储在例如发动机1停止时应该进行保存的数据等的非易失性存储器。
[0057] 在发动机ECU 200、MG_ECU 300和制动器ECU 400中的每一个中均设置有CPU、ROM、RAM、后备RAM等。制动器ECU 400根据分别检测四个车轮,即,右驱动轮和左驱动轮以及右从动轮和左从动轮(未示出)的车轮速度的车轮速度传感器(未示出)的输出信号来计算每个车轮的车轮速度。
[0058] 如图2所示,发动机转速传感器101、传动轴转速传感器102、节气门开度传感器103、加速器操作量传感器104、换档位置传感器105、MG1转速传感器106、MG2转速传感器
107、制动踏板传感器108等均连接到HV_ECU 100。发动机转速传感器101检测作为发动机1的输出轴的曲轴11的转速(发动机转速)。节气门开度传感器103检测发动机1的节气门的开度。加速器操作量传感器104检测加速踏板的操作量。制动踏板传感器108检测在制动踏板上的压低力(制动器压低力)。此外,诸如检测发动机冷却液温度的冷却液温度传感器和检测进入空气量的空气流量计等指示发动机1的操作状态的传感器连接到HV_ECU100。来自这些传感器的信号输入到HV_ECU100。
[0059] HV_ECU 100根据上述的各种传感器的输出信号通过发送命令信号给发动机ECU 200、MG_ECU 300和制动ECU 400来控制驱动力。
[0060] HV_ECU 100执行对变速器3的换档控制。具体地,例如,HV_ECU 100根据从传动轴转速传感器102的输出信号获得的传动轴转速(车速V)和从加速器操作量传感器104的输出信号获得的加速器操作量ACC(输出转矩Tout)通过查阅图5所示的换档特性图来获取目标档速位置。HV_ECU 100将目标档速位置与当前档速位置进行比较,从而判定是否需要换档操作。当前档速位置由换档位置传感器105检测。作为判定的结果,当不需要换档时,HV_ECU 100保持当前档速位置而不输出换档命令给变速器3的液压回路。不需要换档的情况是目标档速位置等于当前档速位置且档速位置被适当地设定的情况。另一方面,当目标档速位置与当前档速位置不同时,HV_ECU 100通过输出换档命令给变速器3的液压回路使变速器3换档从而获得目标档速位置。
[0061] 在图5中所示的换档特性图是使用传动轴转速和加速器操作量ACC作为参数,并且在其中根据传动轴转速和加速器操作量ACC来设定用于获得适当档速位置的多个区域的特性图。换档特性图存储在HV_ECU 100的ROM中。在该换档特性图中设定了用于限定这些区域的多个变速线。用于限定这些区域的多个变速线为用于限定第1档至第4档速区域的升档线和降档线。
[0062] 此外,HV_ECU 100能够执行换档禁止控制和上限速度比控制,将在下面对此进行描述。
[0063] 根据本发明的用于车辆的控制装置包括加速器操作量传感器104、制动踏板传感器108、传动轴转速传感器102、制动器ECU 400、HV_ECU 100等。
[0064] 接着,下面将对由HV_ECU 100执行的换档禁止控制进行说明。换档禁止控制是当判定已经发生了车轮空转时用于禁止变速器3换档的控制。
[0065] 首先,将对在判定已经发生车轮空转的情况下的车轮空转判定进行描述。在以下描述中,在判定已经发生车轮空转的情况下的判定被称为肯定的车轮空转判定。
[0066] HV_ECU 100进行关于车轮空转的判定。对于车轮空转的判定是通过使用车轮车速和车体速度来进行的。车轮车速是根据车轮速度换算而来的车体速度。
[0067] 具体地,HV_ECU 100通过使用从传动轴转速传感器102的输出信号获得的传动轴转速和差动单元5的差动比率来计算车轮速度,然后将车轮速度[rpm]换算成车轮车速[km/h]。车轮速度被允许由下面的数学表达式(1)来计算。车轮车速被允许由下面的数学表达式(2)来计算。
[0068] 车轮速度[rpm]=传动轴转速÷差动比率(1)
[0069] 车轮车速=车轮速度×2π×(轮胎半径[M]/1000×60(2)
[0070] 对于车体速度,HV_ECU 100通过使用四个车轮的车轮速度中的最低车轮速度(rpm)或次低车轮速度(rpm)来计算车体速度[km/h],其由制动器ECU 400来计算。当由突然制动引起车轮抱死时,相应的车轮速度突然变成零;然而,车体速度被警戒值限制使得车体速度不会突然降低预定值以上,因此车体速度不会突然变为零。警戒值是通过实验、仿真等预先设定的车体速度值。
[0071] 当所计算的车轮车速比车体速度高且车轮车速和车体速度之间的差值大于或等于预定值Tha1时,HV_ECU 100做出肯定的车轮空转判定。也就是,HV_ECU 100判定发生了车轮空转。在以下描述中,车轮车速和车体速度之间的差值被称为滑动速度。
[0072] 当HV_ECU 100判定发生了车轮空转时,则HV_ECU 100执行换档禁止控制。
[0073] 接下来,将对在换档禁止控制被取消的情况下的判定进行描述。在以下的说明中,在换档禁止控制被取消的情况下的判定被称为否定的车轮空转判定。
[0074] 否定的车轮空转判定也通过使用车轮车速[km/h]和车体速度[km/h]进行。具体地,像上述处理一样HV_ECU100也计算车轮车速和车体速度。当计算出的车轮车速大于车体速度且从车轮车速和车体速度之间的差变得小于或等于预定值Tha2时起已经经过预定时间时,HV_ECU 100做出否定的车轮空转判定。即,HV_ECU 100判定满足用于取消换档禁止控制的条件。滑动速度变得小于或等于预定值Tha2的时间是在车轮空转落入预定范围内的时间。
[0075] 用于否定的车轮空转判定的预定值Tha2和用于上述的肯定车轮空转判定的预定值Tha1可以是相同的值。然而,为了避免肯定的车轮空转判定和否定的车轮空转判定的不稳定,理想的是使用于否定的车轮空转判定的预定值Tha2小于用于肯定的车轮空转判定的预定值Tha1(Tha1>Tha2)。
[0076] 在否定的车轮空转判定中,当从滑动速度变得小于或等于预定值Tha2时起已经经过预定时间时HV_ECU100做出否定的车轮空转判定。其理由如下。
[0077] 也就是说,由于在车轮空转的情形下车体速度是不准确的,如果当滑动速度变得小于或等于预定值Tha2时做出否定的车轮空转判定,则否定的车轮空转判定是在车轮空转没有完全消除的状态下做出的。由于这个原因,存在错误的判定的可能性。为了消除这种不便,HV_ECU100从滑动速度变得小于或等于预定值Tha2时起已经经过了预定时间时做出否定的车轮空转判定。预定时间是与完全消除车轮空转所需要的时间相对应的时间。通过这样的条件设置,HV_ECU100正确地判定换档禁止控制能可靠地取消。预定时间是由实验、仿真等来确定。
[0078] 根据用于取消换档禁止控制的条件,存在执行换档禁止控制的请求和执行上限速度比控制的请求相互重叠的较高可能性。取消条件是从滑动速度变得小于或等于预定值Tha2时起已经经过了预定时间的条件。
[0079] 接下来,将参考图6的时间图对换档禁止控制的具体例子进行说明。
[0080] 首先,当在低μ道路上变速器3的档位是第1档(当车辆开始移动)的状态下加速器被压下并且驱动力(驱动转矩)被输出时,发生车轮空转。HV_ECU100在滑动速度变得大于或等于预定值Tha1时做出肯定的车轮空转判定。如果在这种车轮空转的情形下传动轴转速(车轮车速)急剧增加至与图5中所示的换档特性图的第1档至第2档升档线相交且结果变速器3的档位被变换到第2档(在图6中虚线的情况下),在变速时转矩偏离车轮空转限制要求的驱动转矩。即,预期的转矩控制未被执行(图6中的A1)。一旦在这种情况下,则无法如预期地来控制滑动速度(图6中B1)。车轮空转限制要求的驱动转矩是用于防止超速的限制转矩。
[0081] 考虑到这种不便,即使在车轮空转的情形下,即,在肯定的车轮空转判定的情形下,有换档请求时,根据本实施例的HV_ECU 100也执行换档禁止控制,并禁止变速器3的换档(在图6中的C1)。因此,HV_ECU100执行预期的转矩控制(图6中的D1),并允许对滑动速度进行控制(图6中的E1)。
[0082] 接着,将对由HV_ECU 100执行的上限速度比控制进行描述。上限速度比控制为在判定已发生车轮抱死的情况下用于响应车体速度而限制变速器3的上限速度比的控制。
[0083] 首先,将对车轮抱死判定进行说明。
[0084] HV_ECU 100进行关于车轮抱死的判定。将对关于车轮抱死的判定进行说明。在以下的说明中,在已经发生车轮抱死的情况下的判定被称为肯定的车轮抱死判定。
[0085] 首先,如上所述,当由突然制动引起车轮抱死时,车轮速度突然变成零;然而,车体速度被警戒值限制使得车体速度不会突然降低预定量以上,所以,车体速度不会突然变为零。通过利用这点,当车轮车速(车轮速度)减小且车轮车速和对于车体速度的警戒值之间的速度差(负值)小于或等于预定值Thb1时,HV_ECU100做出肯定的车轮抱死判定。即,判定已经发生车轮抱死。车轮车速如上述处理的情况下被计算。
[0086] 当HV_ECU100判定已经发生车轮抱死时,HV_ECU100执行上限速度比控制。
[0087] 接着,将对上限速度比控制被取消的情况下的判定进行描述。在以下说明中,上限速度比控制被取消的情况下的判定被称为否定的车轮抱死判定。在否定的车轮抱死判定中,在HV_ECU100做出肯定的车轮抱死判定之后,当车轮车速增加且从车轮车速和对于车体速度的警戒值之间的速度差(负值)变得大于或等于预定值Thb2时起已经经过了预定时间时,HV_ECU 100做出否定的车轮抱死判定。即,HV_ECU 100判定满足用于取消上限速度比控制的条件。
[0088] 用于否定的车轮抱死判定的预定值Thb2和用于上述肯定的车轮抱死判定的预定值Thb1可以是相同的值。然而,为了避免肯定的车轮抱死判定和否定的车轮抱死判定的不稳定,理想的是使用于否定的车轮抱死判定的预定值Thb2小于用于肯定的车轮抱死判定的预定值Thb1(Thb1>Thb2)。
[0089] 在否定的车轮抱死判定中,当从车轮车速和对于车体速度的警戒值之间的速度差(负值)变成大于或等于预定值Thb2时起已经经过了预定时间时,做出否定的车轮抱死判定。其理由如下。
[0090] 也就是,当否定的车轮抱死判定是在车轮车速和对于车体速度的警戒值之间的速度差(负值)变得大于或等于预定值Thb2时做出时,则否定的车轮抱死判定是在车轮抱死没有完全消除的状态下做出的。由于这个原因,存在错误判定的可能性。为了消除这种不便,HV_ECU 100在从速度差变得大于或等于预定值Thb2时起已经经过了预定时间时做出否定的车轮抱死判定。即,满足用于取消上限速度比控制的条件。预定时间是与完全消除车轮抱死所需要的时间相对应的时间。通过这样的条件设置,HV_ECU 100正确地判定上限速度比控制能可靠地取消。预定时间是通过实验、仿真等来确定。
[0091] 根据用于取消上限速度比控制的条件,存在执行上限速度比控制的请求与执行换档禁止控制的请求相互重叠的较高可能性。取消条件是当在车轮抱死的情形下的车轮车速和对于车体速度的警戒值之间的速度差(负值)变得大于或等于预定值Thb2时起已经经过了预定时间的条件。
[0092] 将参照图7的时间图对上限速度比控制的具体例子进行说明。
[0093] 首先,当车辆在变速器3的档位是第2档的状态下正在低μ道路上行驶同时通过制动器压低而产生大的制动转矩(负转矩)时,发生车轮抱死。即,做出肯定的车轮抱死判定。如果在车轮抱死的情形下传动轴转速(车轮车速)急剧降低(车体速度是恒定的)至与图5中所示的换档特性图的第2档至第1档降档线相交且结果档位被变换到第1档(参照图7所示的虚线),制动器被释放(制动转矩=0Nm),且轮胎的抓地力恢复。然后,传动轴转速(车轮车速)急剧增加至与图5中所示的换档特性图的第1档至第2档升档线相交(图7中的A2)。此时,实际上,所建立的档位由于从换档判定至换档命令输出之间的计时器的延时或液压压力响应的延时而保持在第1档下,因此存在变速器3的输入轴转速(MG2转速)急剧增加且结果发生超速的可能性。换档判定是传动轴的转速与第1档至第2档升档线相交的判定。
[0094] 为了消除这种不便,执行上限速度比控制。即,在车轮抱死的情形下,能够通过限制下限档位为第2档而在轮胎抓地力恢复时防止变速器3的输入轴3A的超速(在图7中的B2)。
[0095] 在上限速度比控制中,响应于车体速度来设定用于实行下限警戒的下限档位。具体地,当由制动器释放引起的轮胎抓地力恢复时的车体速度是当变速器3的档位是第1档时发生超速的车体速度时,下限档位被设定为第2档。当由制动器释放引起的轮胎抓地力恢复时的车体速度高且为当变速器3的档位是第2档时发生超速的车体速度时,下限档位被设定为第3档。此外,当由制动器释放引起的轮胎抓地力恢复时的车体速度高且为当变速器3的档位是第3档时发生超速的车体速度时,下限档位被设定为第4档。
[0096] 接着,将参照图8的时间图对在用于执行换档禁止控制和上限速度比控制的控制中给予换档禁止控制较高优先级的情况下的例子进行说明。
[0097] 首先,当车辆在变速器3的档位是第1档的状态下正行驶(加速器操作量是恒定的)的同时将加速踏板大幅度压低时,车轮车速(传动轴的转速)急剧增加,则结果是发生车轮空转。当滑动速度变得大于或等于预定值Tha1时,做出肯定的车轮空转判定。当在车轮空转的情形下传动轴转速(车轮车速)与图5所示的换档特性图的第1档至第2档升档线相交时,变速器3的档位原本被变换到第2档(参照图8中虚线);然而,当给予换档禁止控制较高的优先级时,换档在车轮空转时被禁止,所以变速器3的档位被保持在第1档(图8中的A3)。
[0098] 此后,到做出否定的车轮空转判定时,当由制动器压低引起发生大的制动转矩且结果发生车轮抱死时,车轮车速急剧下降(图8中的B3)。在制动器压低后,当制动器被释放且结果轮胎抓地力恢复时,车轮车速急剧增加(图8中的C3)。此时,当变速器3的档位由于换档禁止控制的延续而保持在第1档时,存在对变速器3的输入轴3A发生超速的担忧。为了防止这样的超速,优先执行上限速度比控制,并且在车轮空转时变速器3的档位应该升高。也就是说,档位应该被限制在第2档。
[0099] 接下来,将参考图9中所示的流程图对用于优先执行上限速度比控制的控制的具体例子进行说明。图9中所示的控制程序以预定时间的间隔在HV_ECU 100中被反复地执行。
[0100] 当如图9所示的控制程序开始时,HV_ECU100在步骤ST101中通过上述车轮空转判定处理来判定是否做出肯定的车轮空转判定。当在步骤ST101中做出肯定的判定(是)时,HV_ECU 100进行到步骤ST102。即,当判定已经发生了车轮空转时,则HV_ECU 100进行到步骤ST102。
[0101] 在步骤ST102中,HV_ECU 100执行换档禁止控制。
[0102] 在步骤ST103中,HV_ECU 100通过上述车轮抱死判定处理来判定是否做出肯定的车轮抱死判定。当在步骤ST103中做出否定的判定(否)时,HV_ECU100进行到步骤ST104。
[0103] 在步骤ST104中,HV_ECU 100通过上述车轮空转判定处理来判定是否做出否定的车轮空转判定。当在步骤ST104中做出肯定的判定(是)时,HV_ECU100进行到步骤ST105。也就是说,当满足用于取消换档禁止控制的条件时,HV_ECU100进行到步骤ST105。当在步骤ST104中做出否定的判定(否)时,HV_ECU100返回到步骤ST102,并继续换档禁止控制。当在步骤ST103中做出肯定的判定(是)时或者当在步骤ST104中做出肯定的判定(是)时,换档禁止控制结束。
[0104] 当在步骤ST104做出肯定的判定(是)时,HV_ECU 100进行到步骤ST105,从换档禁止控制变换到正常控制,然后进行到步骤ST108。正常控制是基于从传动轴转速传感器102的输出信号中得到的传动轴转速通过查阅图5中所示的换档特性图而进行的用于使变速器3换档的控制。
[0105] 当在步骤ST103中做出肯定的判定(是),即,当在做出否定的车轮空转判定之前做出肯定的车轮抱死判定时,HV_ECU 100优先执行上限速度比控制(步骤ST106)。持续执行上限速度比控制,直到在步骤ST107中做出肯定的判定(是)。即,持续地执行上限速度比控制,直到通过上述车轮抱死判定处理做出否定的车轮抱死判定。当在步骤ST107做出肯定的判定(是)时,HV_ECU100结束上限速度比控制,并返回到步骤ST104。
[0106] 在另一方面,当在步骤ST101做出否定的判定时(否),HV_ECU 100进行到步骤ST108。即,当没有做出肯定的车轮空转判定时,HV_ECU 100进行到步骤ST108。在步骤ST108中,HV_ECU 100通过上述车轮抱死判定处理来判定是否做出肯定的车轮抱死判定。当在步骤ST108中做出否定的判定(否)时,HV_ECU 100在步骤ST112中执行正常控制,然后返回。当在步骤ST108中做出肯定的判定(是)时,HV_ECU 100进行到步骤ST109。即,当判定已经发生车轮抱死时,HV_ECU 100进行到步骤ST109。
[0107] 在步骤ST109中,HV_ECU100执行上限速度比控制。
[0108] 在步骤ST110中,HV_ECU 100通过上述车轮空转判定处理来判定是否做出肯定的车轮空转判定。当在步骤ST110中做出否定判定(否)时,HV_ECU 100进行到步骤ST111。
[0109] 在步骤ST111中,HV_ECU 100通过上述车轮抱死判定处理来判定是否做出否定的车轮抱死判定。当在步骤ST111中做出肯定的判定(是)时,HV_ECU100进行到步骤ST112。也就是说,当满足用于取消上限速度比控制的条件时,HV_ECU 100进行到步骤ST112。当在步骤ST111中做出否定判定(否)时,HV_ECU 100返回到步骤ST109,并继续上限速度比控制。当在步骤ST111中做出肯定的判定(是)时,上限速度比控制结束。
[0110] 当在步骤ST110中做出肯定的判定时(是),即,即使当在做出否定的车轮抱死判定之前做出肯定的车轮空转判定时,HV_ECU 100也优先执行上限速度比控制(步骤ST106)。
[0111] 接着,将参考图10中所示的时间图和图9所示的流程图对给予上限速度比控制较高的优先级的控制的具体例子进行说明。
[0112] 首先,当车辆在变速器3的档位为第1档的状态下正行驶的同时将加速踏板大幅度地压低,车轮车速迅速增大且结果,发生车轮空转。当滑动速度变得大于或等于预定值THa1时,做出肯定的车轮空转判定,开始换档禁止控制,且禁止变速器3的换档。
[0113] 随后,即使当在车轮空转的情形下传动轴转速与图5所示的换档特性图的第1档至第2档升档线相交时,由于在车轮空转的情形下禁止变速器3的换档,所以档位仍被保持在第1档(图10中的A4)。
[0114] 在这之后,到做出否定的车轮空转判定时,当由制动器压低引起产生大的制动转矩并且发生车轮抱死,然后结果做出肯定的车轮抱死判定时,优先执行上限速度比控制(图9中的步骤ST106)。通过上限速度比控制,将变速器3的档位限制为第2档。即,在车轮空转的情形下的车体速度是当变速器3的档位是第1档时存在关于变速器3的输入轴3A的超速的担忧这样的车体速度,因此下限档位被限制为作为与车体速度相称的档位的第2档。
[0115] 制动器压低之后,当制动器被释放,并且作为结果,轮胎抓地力恢复时,车轮车速急剧增加(图10中的D4);然而,变速器3的档位被限制为第2档(图10中的E4),因此不必担心变速器3的输入轴3A发生超速。
[0116] 接着,将参照图11中所示的时间图和图9所示的流程图对给予上限速度比控制较高优先级的控制的另一具体例子进行说明。
[0117] 首先,当车辆在变速器3的档位是第2档的状态下正行驶的同时由制动器压低引起产生大的制动转矩(负转矩)时,发生车轮抱死且结果做出肯定的车轮抱死判定,执行上限速度比控制(图9中的步骤ST109)。变速器3的档位通过上限速度比控制被限制在第2档(图11中A5)。
[0118] 随后,即使当传动轴的转速由于车轮抱死而急剧降低,并且其结果为与如图5所示的换档特性图的第2档至第1档降档线相交时,变速器3的档位也通过上限速度比控制保持在第2档。在这之后,到做出否定的车轮抱死判定时,即使当做出肯定的车轮空转判定(图11中C5)时,也优先执行上限速度比控制(步骤ST106)。因此,做出肯定的车轮抱死判定之后不再输出不必要的第2档至第1档的降档,所以当车轮车速(传动轴的转速)由于制动器释放而急剧增加时(图11中的B5)时的变速器3的档位被允许设定为第2档。因此,不必担心当轮胎抓地力恢复时变速器3的输入轴3A发生超速。
[0119] 上述实施例是说明性的,且在各个方面都不具有限制性。因此,本发明的技术范围不应该仅由上述实施例来解释,而是在所附权利要求的基础上被定义。本发明的技术范围包括所附权利要求的等同例以及在所附权利要求的范围内的所有修改例。
[0120] 例如,在上述的换档禁止控制中,当在变速器3换档期间惯性阶段开始之前做出肯定的车轮空转判定时或当从惯性阶段的开始起所经过的时间比预定时间短时或当换档前的同步转速小于或等于预定值时,执行用于将档位返回到换档前的档位的控制。
[0121] 在上述实施例中,当滑动速度大于或等于预定值Tha1时(肯定的车轮空转判定条件a1),做出肯定的车轮空转判定;然而,本发明不限于该配置。
[0122] 对于肯定的车轮空转判定,当从MG2转速传感器107的输出信号获取的MG2转速的变化率或从传动轴转速传感器102的输出信号获取的传动轴转速(车轮车速)的变化率为正时,以及当变化率大于或等于预定值(肯定的车轮空转判定条件a2)时,可以做出肯定的车轮空转判定。肯定的车轮空转判定可以通过将肯定的车轮空转判定条件a1与肯定的车轮空转判定条件a2相结合来进行。
[0123] 在上述实施例中,当从在滑动速度变得小于或等于预定值Tha2时起已经经过预定时间(否定的车轮空转判定条件b1)时,做出否定的车轮空转判定,然而,本发明不限于该配置。
[0124] 同样对于否定的车轮空转判定,当从MG2转速传感器107的输出信号获取的MG2转速变化率或从传动轴转速传感器102的输出信号中获取的传动轴转速(车轮车速)变化率为正时,以及当从变化率变得小于或等于预定值时起已经经过预定时间(否定的车轮空转判定条件b2)时,可以做出否定的车轮空转判定。否定的车轮空转判定可以通过将否定的车轮空转判定条件b1与否定的车轮空转判定条件b2相结合来进行。
[0125] 在上述实施例中,当在车轮抱死的情形下车轮车速和对于车体速度的警戒值之间的速度差小于或等于预定值Thb1(肯定的车轮抱死判定条件c1)时,做出肯定的车轮抱死判定;然而,本发明不限于该配置。
[0126] 对于肯定的车轮抱死判定,当从MG2转速传感器107的输出信号获取的MG2转速变化率或从传动轴转速传感器102的输出信号中获取的传动轴转速(车轮车速)变化率为负时,以及当从变化率变得小于或等于预定值(肯定的车轮抱死判定条件c2)时,可以做出肯定的车轮空转判定。当制动器被压低时(肯定的车轮抱死判定条件c3)可以做出肯定的车轮抱死判定或者当制动转矩(负转矩)小于或等于预定值(肯定的车轮抱死判定条件c4)时,可以做出肯定的车轮抱死判定。
[0127] 此外,肯定的车轮抱死判定可以通过将肯定的车轮抱死判定条件c1,肯定的车轮抱死判定条件c2,肯定的车轮抱死判定条件c3和肯定的车轮抱死判定条件c4相结合来进行。
[0128] 在上述实施例中,当在车轮抱死情形下从车轮车速和对于车体速度的警戒值之间的速度差变得大于或等于预定值Thb2(否定的车轮抱死判定条件d1)时起已经经过预定时间时,做出否定的车轮空转判定;然而,本发明不限于该配置。
[0129] 同样对于否定的车轮抱死判定,当从MG2转速传感器107的输出信号所获取的MG2转速变化率或从传动轴转速传感器102的输出信号中获取的传动轴转速(车轮车速)变化率为负时,以及当从变化率变得大于或等于预定值时起已经经过预定时间(否定的车轮抱死判定条件d2)时,可以做出否定的车轮空转判定。当从制动转矩(负转矩)变得大于或等于预定值时起已经经过预定时间(否定的车轮抱死判定条件d3)时,可以做出否定的车轮抱死判定。否定的车轮抱死判定可以通过将否定的车轮抱死判定条件d1、否定的车轮抱死判定条件d2、否定的车轮抱死判定条件d3和否定的车轮抱死判定条件d4相结合来进行。
[0130] 在上述实施例中,通过使用如离合器和制动器的摩擦接合装置来设定档位的有级(行星齿轮)自动变速器,以及行星齿轮系作为变速器3,然而,本发明不限于该配置。可以使用无级地调节速度比的无级变速器(CVT)。
[0131] 在上述实施例中,描述了将本发明应用于对前置发动机前轮驱动(FF)的混合动力车辆的控制的例子;然而,本发明不限于该配置。本发明可应用于前置发动机后轮驱动(FR)的混合动力车辆或四轮驱动的混合动力车辆。
[0132] 在上述实施例中,描述了将本发明应用于对包括电动发电机和发动机作为驱动力源的混合动力车辆的控制的例子;然而,本发明不限于该配置。本发明可应用于对仅包括发动机作为驱动力源的传统车辆的控制。
[0133] 本发明可使用在用于车辆的控制装置中,且更具体地,可有效使用在用于能够执行换档禁止控制和上限速度比控制的车辆的控制装置中。