混合动力车辆用的控制装置转让专利

申请号 : CN201710510913.1

文献号 : CN107554514B

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相似专利:

发明人 : 板垣宪治曲田尚史加藤浩一

申请人 : 丰田自动车株式会社

摘要 :

本发明提供一种混合动力车辆用的控制装置。所述混合动力车辆包括发动机、第一电动机、第二电动机、动力分配机构、以及可选择单向离合器。所述控制装置包括电子控制单元,该电子控制单元构成为,当在所述超速状态下所述混合动力车辆以停止向所述发动机供给燃料的状态行驶时,该电子控制单元对所述第一电动机进行控制,使得在所述发动机中产生的负转矩的方向的相反方向上,输出能够维持所述可选择单向离合器的所述锁定状态的大小的相当于发动机制动的转矩。

权利要求 :

1.一种混合动力车辆用的控制装置,所述混合动力车辆包括发动机、第一电动机、第二电动机、动力分配机构、以及可选择单向离合器,所述第二电动机与所述发动机配置在不同的轴上,所述第二电动机与所述混合动力车辆的驱动轮的输出轴连接以向所述输出轴输出动力,所述动力分配机构包括行星齿轮架、齿圈、以及太阳轮,所述行星齿轮架与所述发动机连结,所述太阳轮与所述第一电动机连结,所述齿圈与所述输出轴连接以向所述输出轴输出转矩,所述动力分配机构被构成为向所述第一电动机侧和所述输出轴侧分配所述发动机输出的动力,所述可选择单向离合器被构成为选择性地切换卡合状态与释放状态,该卡合状态产生向规定的一方向旋转的解锁状态和所述规定的一方向的相反方向的旋转受到限制的锁定状态,该释放状态容许所述规定的一方向及所述相反方向的旋转,所述可选择单向离合器连结配置于所述第一电动机与所述行星齿轮架之间的动力传递路径或者所述第一电动机与固定部之间的动力传递路径,所述混合动力车辆在所述可选择单向离合器为卡合状态时,增加所述发动机的转速并将其向所述输出轴传递,以超速状态来驱动所述输出轴,其中,所述控制装置包括电子控制单元,该电子控制单元被构成为,当在所述超速状态下所述混合动力车辆以停止向所述发动机供给燃料的状态行驶时,该电子控制单元对所述第一电动机进行控制,使得在所述发动机中产生的负转矩的方向的相反方向上,输出能够维持所述可选择单向离合器的所述锁定状态的大小的相当于发动机制动的转矩。

2.根据权利要求1所述的混合动力车辆用的控制装置,其中,

所述电子控制单元执行使所述第一电动机输出的正转矩的大小增加的控制及使所述第二电动机输出的负转矩的大小增加的控制中的至少一方的控制,以将停止向所述发动机供给燃料的状态下的所述输出轴产生的发动机制动转矩的大小调整成所希望的制动转矩,所述所希望的制动转矩是比通过停止向所述发动机供给燃料的状态下的所述发动机输出的摩擦转矩而从所述输出轴输出的发动机制动转矩的大小大的转矩。

3.根据权利要求1所述的混合动力车辆用的控制装置,其中,

所述电子控制单元执行使所述第二电动机输出正转矩的控制,以将停止向所述发动机供给燃料的状态下的所述输出轴产生的发动机制动转矩的大小调整成所希望的制动转矩,所述所希望的制动转矩是比通过停止向所述发动机供给燃料的状态下的所述发动机输出的摩擦转矩而从所述输出轴输出的发动机制动转矩的大小小的转矩。

4.根据权利要求1~3中任一项所述的混合动力车辆用的控制装置,其中,所述电子控制单元包含基于在所述发动机中测定的任意转速下的摩擦转矩的大小而预先设定的相当于发动机制动的转矩的映射,所述电子控制单元从所述映射中读出与所述发动机的转速对应的所述相当于发动机制动的转矩来设定所述相当于发动机制动的转矩。

5.根据权利要求1~3中任一项所述的混合动力车辆用的控制装置,其中,所述电子控制单元对连结所述可选择单向离合器的轴的转速进行检测,所述电子控制单元在所述轴的转速为负时,对所述第一电动机进行控制以输出所述相当于发动机制动的转矩。

6.根据权利要求4所述的混合动力车辆用的控制装置,其中,

所述电子控制单元对连结所述可选择单向离合器的轴的转速进行检测,所述电子控制单元在所述轴的转速为负时,对所述第一电动机进行控制以输出所述相当于发动机制动的转矩。

7.根据权利要求1~3中任一项所述的混合动力车辆用的控制装置,其中,所述电子控制单元将所述相当于发动机制动的转矩设定为基于所述发动机中任意转速下的摩擦转矩的大小的恒定值。

说明书 :

混合动力车辆用的控制装置

技术领域

[0001] 本发明涉及混合动力车辆用的控制装置。

背景技术

[0002] 以往,作为车辆的混合动力系统,已知有将行星齿轮与可选择单向离合器(SOWC)相组合的结构。SOWC是能够对仅容许向规定的一方向旋转的卡合状态与容许两方向的旋转的释放状态进行选择性切换的离合器。在SOWC的卡合状态下,向被容许旋转的一方向的旋转成为解锁状态,向不被容许旋转的与一方向相反的方向的旋转成为锁定状态。
[0003] 日本特开2015-209054记载有一种动力传动机构,能够进行通过使SOWC成为卡合状态而使转速比发动机转速增加地向输出轴传递的所谓超速模式(OD模式)下的驱动。根据日本特开2015-209054记载的技术,在OD模式下,能够将第一电动机与行星机构的齿圈一起固定而使第一电动机成为停机状态,因此能够降低用于第一电动机驱动的燃料消耗而提升高速行驶时的燃料利用率。
[0004] 另外,作为提高车辆的燃料利用率的技术,已知有在油门断开时以停止向发动机供给燃料的燃油切断状态行驶的技术。在燃油切断状态下,发动机的旋转运动对于车辆而言成为负载而产生负转矩,所谓发动机制动作用于车辆。
[0005] 然而,在车辆为超速模式且SOWC处于卡合状态时,通过发动机输出的正转矩向不被容许旋转的方向发挥作用来维持SOWC的锁定状态。另一方面,在发动机制动作用于车辆的状态下,在发动机产生负转矩,该负转矩朝向被容许旋转的方向作用于卡合状态的SOWC。由此,在发动机制动发挥作用的状态下,难以维持SOWC的锁定状态。
[0006] 在此状态下,如果通过驾驶员在短期间进行油门踏板的断开和接通的操作,则会反复地进行燃油切断或供给燃料,因此在短期间内交替产生SOWC的锁定状态与解锁状态。由此,驾驶员可能会感觉到由卡合的延迟或忙碌感导致的不适感。

发明内容

[0007] 本发明提供一种混合动力车辆的控制装置,即使在处于超速模式的车辆的发动机未输出正转矩的情况下,也能够将可选择单向离合器维持成锁定状态,能够抑制驾驶员感觉到由卡合的延迟或忙碌感导致的不适感的情况。
[0008] 提供本发明的一形态的混合动力车辆用的控制装置。所述混合动力车辆包括发动机、第一电动机、第二电动机、动力分配机构、以及可选择单向离合器。所述第二电动机与所述发动机配置在不同的轴上。所述第二电动机与所述混合动力车辆的驱动轮的输出轴连接以向所述输出轴输出动力。所述动力分配机构包括行星齿轮架、齿圈、以及太阳轮。所述行星齿轮架与所述发动机连结。所述太阳轮与所述第一电动机连结。所述齿圈与所述输出轴连接以向所述输出轴输出转矩。所述动力分配机构被构成为向所述第一电动机侧和所述输出轴侧分配所述发动机输出的动力。所述可选择单向离合器被构成为选择性地切换卡合状态与释放状态,该卡合状态产生向规定的一方向旋转的解锁状态和所述规定的一方向的相反方向的旋转受到限制的锁定状态,该释放状态容许所述规定的一方向及所述相反方向的旋转。所述可选择单向离合器连结配置于所述第一电动机与所述行星齿轮架之间的动力传递路径或者所述第一电动机与固定部之间的动力传递路径。所述混合动力车辆在所述可选择单向离合器为卡合状态时,增加所述发动机的转速并将其向所述输出轴传递,以超速状态来驱动所述输出轴。所述控制装置包括电子控制单元,该电子控制单元构成为,当在所述超速状态下所述混合动力车辆以停止向所述发动机供给燃料的状态行驶时,该电子控制单元对所述第一电动机进行控制,使得在所述发动机中产生的负转矩的方向的相反方向上,输出能够维持所述可选择单向离合器的所述锁定状态的大小的相当于发动机制动的转矩。根据该形态的控制装置,即使在发动机未输出正转矩时,通过第一电动机也能够将可选择单向离合器维持成锁定状态,因此能够抑制驾驶员感觉到因卡合的延迟或忙碌感而导致的不适感的情况。
[0009] 在上述形态的控制装置中,可以是,所述电子控制单元执行使所述第一电动机输出的正转矩的大小增加的控制及使所述第二电动机输出的负转矩的大小增加的控制中的至少一方的控制,以将停止向所述发动机供给燃料的状态下的所述输出轴产生的发动机制动转矩的大小调整成所希望的制动转矩。所述所希望的制动转矩可以是比通过停止向所述发动机供给燃料的状态下的所述发动机输出的摩擦转矩而从所述输出轴输出的发动机制动转矩的大小大的转矩。
[0010] 根据该形态的控制装置,由于能够增加从输出轴输出的发动机制动转矩的大小,因此,即使在根据以向发动机未供给燃料的状态输出的摩擦转矩而向输出轴输出的发动机制动转矩比所希望的大小小的情况下,也能够将从输出轴输出的发动机制动转矩调整成所希望的大小。
[0011] 在上述形态的控制装置中,可以是,所述电子控制单元执行使所述第二电动机输出正转矩的控制,以将停止向所述发动机供给燃料的状态下的所述输出轴产生的发动机制动转矩的大小调整成所希望的制动转矩。所述所希望的制动转矩可以是比通过停止向所述发动机供给燃料的状态下的所述发动机输出的摩擦转矩而从所述输出轴输出的发动机制动转矩的大小小的转矩。
[0012] 根据该形态的控制装置,由于能够降低从输出轴输出的发动机制动转矩的大小,因此,即使根据以向发动机未供给燃料的状态输出的摩擦转矩而向输出轴输出的发动机制动转矩为所希望的大小以上,也能够将从输出轴输出的发动机制动转矩调整成所希望的大小。
[0013] 在上述形态的控制装置中,所述电子控制单元可以包含基于在所述发动机中测定的任意转速下的摩擦转矩的大小而预先设定的相当于发动机制动的转矩的映射。所述电子控制单元可以从所述映射中读出与所述发动机的转速对应的所述相当于发动机制动的转矩来设定所述相当于发动机制动的转矩。
[0014] 根据该形态的控制装置,由于能够根据发动机的转速设定适当的相当于发动机制动的转矩,因此能够降低在可选择单向离合器中成为解锁状态的可能性,能够增多维持成锁定状态的频度。
[0015] 在上述形态的控制装置中,所述电子控制单元可以算出连结所述可选择单向离合器的轴的转速。所述电子控制单元可以在所述轴的转速为负时,对所述第一电动机进行控制以输出所述相当于发动机制动的转矩。
[0016] 根据该形态的控制装置,在发动机中,即使在停止供给燃料而使产生的摩擦转矩发生偏差时,也能够将第一电动机输出的相当于发动机制动的转矩确定成适当大小的转矩。
[0017] 在上述形态的控制装置中,所述电子控制单元可以将所述相当于发动机制动的转矩设定为基于所述发动机中任意转速下的摩擦转矩的大小的恒定值。
[0018] 根据该形态的控制装置,由于能够设定足够大小的相当于发动机制动的转矩,因此在可选择单向离合器中,能够降低成为解锁状态的可能性,能够增多维持成锁定状态的频度。
[0019] 根据上述形态的控制装置,当在所述超速状态下所述混合动力车辆以停止向所述发动机供给燃料的状态行驶时,对所述第一电动机进行控制,使得在所述发动机中产生的负转矩的方向的相反方向上,输出能够维持所述可选择单向离合器的所述锁定状态的大小的相当于发动机制动的转矩,由此,即使在发动机未输出正转矩时,通过第一电动机也能够将可选择单向离合器维持成锁定状态,因此能够抑制驾驶员感觉到因卡合的延迟或忙碌感而导致的不适感的情况。

附图说明

[0020] 前述及后述的本发明的特征及优点通过下面的具体实施方式的说明并参照附图而明确,其中,相同的标号表示相同的部件。
[0021] 图1是示意性地表示搭载有本发明的第一实施方式的可选择单向离合器的混合动力车辆的一例的概要图。
[0022] 图2是表示本发明的第一实施方式的混合动力车辆的控制装置的控制方法的流程图。
[0023] 图3是表示本发明的第一实施方式的混合动力车辆的控制装置的控制方法的时间图。
[0024] 图4是表示本发明的第一实施方式的混合动力车辆的OD锁定行驶模式的共线图。
[0025] 图5是示意性地表示搭载有本发明的第二实施方式的可选择单向离合器的混合动力车辆的一例的概要图。
[0026] 图6是表示本发明的第二实施方式的混合动力车辆的MG1锁定行驶模式的共线图。

具体实施方式

[0027] 以下,参照附图说明本发明的实施方式。需要说明的是,在以下实施方式的全部附图中,对于相同或对应的部分标注同一符号。而且,本发明不受以下说明的实施方式的限定。
[0028] 首先,说明本发明的第一实施方式的混合动力车辆的控制装置。图1是示意性地表示搭载有该第一实施方式的可选择单向离合器的混合动力车辆的一例的概要图。
[0029] 如图1所示,混合动力(HV)车辆Ve是具备发动机1、作为第一电动机的第一马达MG1、及作为第二电动机的第二马达MG2的、双轴双马达式的混合动力车辆。
[0030] 发动机1具有以往公知的作为动力源的结构。第一马达MG1及第二马达MG2是分别具有马达功能(动力运转)和发电功能(再生)的周知的电动/发电机,经由逆变器而与蓄电池(均未图示)电连接。
[0031] HV车辆Ve的动力传动机构100具备第一行星齿轮机构10、第二行星齿轮机构20、可选择单向离合器(SOWC)30、副轴齿轮机构40、及差速齿轮机构50。在HV车辆Ve中,发动机1输出的动力通过作为动力分配机构的第一行星齿轮机构10而分配给第一马达MG1侧和驱动轮2侧。在将发动机转矩向驱动轮2传递时,SOWC30作为承接(take charge of)发动机反作用力的机构发挥功能,由此,作为变速机构的第二行星齿轮机构20作为增速器发挥功能。通过向第一马达MG1侧分配的机械动力,使第一马达MG1作为发电机发挥功能,将第一马达MG1发出的电力向蓄电池充电或者经由逆变器向第二马达MG2供给。通过第一马达MG1发出的电力,也能够使第二马达MG2作为马达发挥功能。
[0032] 发动机1的曲轴与输入轴3连结。输入轴3配置在与曲轴的旋转中心轴线相同的轴线上。在动力传动机构100中,在与输入轴3相同的轴线上配置有第一行星齿轮机构10、第一马达MG1、第二行星齿轮机构20及SOWC30。第二马达MG2配置在与发动机1的旋转中心轴线不同轴的轴线上。
[0033] 第一行星齿轮机构10由具有多个旋转元件的差动机构构成,例如由单小齿轮型的行星齿轮机构构成。第一行星齿轮机构10具备第一太阳轮S1、第一齿圈R1及第一行星齿轮架C1作为3个旋转元件。第一太阳轮S1是外齿齿轮。第一齿圈R1是相对于第一太阳轮S1配置在同心圆上的内齿齿轮。第一行星齿轮架C1将与第一太阳轮S1和第一齿圈R1啮合的小齿轮保持成能够自转且能够公转。
[0034] 在第一太阳轮S1上,以进行一体旋转的方式连结第一马达MG1的转子轴4。在第一行星齿轮架C1上,以进行一体旋转的方式连结输入轴3,并经由输入轴3而连结发动机1。在第一齿圈R1上,一体化有从第一行星齿轮机构10向驱动轮2侧传递发动机转矩的外齿齿轮的输出齿轮5。
[0035] 输出齿轮5与副轴从动齿轮42啮合。输出齿轮5经由包含副轴从动齿轮42的副轴齿轮机构40而与差速齿轮机构50连结。副轴齿轮机构40包括:与输入轴3平行配置的副轴41;与输出齿轮5啮合的副轴从动齿轮42;及与差速齿轮机构50的齿圈51啮合的副轴驱动齿轮
43。在副轴41上,以能够一体旋转的方式安装副轴从动齿轮42和副轴驱动齿轮43。在差速齿轮机构50上,经由左右的作为输出轴的传动轴6而连结驱动轮2。
[0036] 在HV车辆Ve中,构成为可以将第二马达MG2输出的转矩附加于从发动机1向驱动轮2传递的转矩中。第二马达MG2具备与转子进行一体旋转的转子轴7。第二马达MG2的转子轴7与副轴41平行配置。而且,在转子轴7上,以进行一体旋转的方式安装有与副轴从动齿轮42啮合的减速齿轮8。
[0037] 第二行星齿轮机构20由具有多个旋转元件的差动机构构成,例如由双小齿轮型的行星齿轮机构构成。第二行星齿轮机构20具备第二太阳轮S2、第二齿圈R2及第二行星齿轮架C2作为3个旋转元件。第二太阳轮S2是外齿齿轮。第二齿圈R2是相对于第二太阳轮S2配置在同心圆上的内齿齿轮。第二行星齿轮架C2将第一小齿轮及第二小齿轮保持成能够自转且能够公转。第一小齿轮与第二太阳轮S2啮合。第二小齿轮与第一小齿轮及第二齿圈R2啮合。
[0038] 在第二太阳轮S2上,以进行一体旋转的方式连结第一马达MG1的转子轴4。在第二行星齿轮架C2上,以进行一体旋转的方式连结输入轴3,并经由输入轴3而连结发动机1。即,在第一行星齿轮机构10及第二行星齿轮机构20中,第一太阳轮S1与第二太阳轮S2一体旋转,且第一行星齿轮架C1与第二行星齿轮架C2一体旋转。而且,在第二行星齿轮机构20的第二齿圈R2上,经由作为连结构件的可选择单向离合器轴(SOWC轴)9而连结SOWC30的旋转侧构件。SOWC30设置在第二齿圈R2与作为固定部的壳体61之间。由此,SOWC30设置在第一马达MG1与第一行星齿轮机构10的第一行星齿轮架C1之间的动力传递路径上。第二齿圈R2与SOWC30的旋转侧构件经由SOWC轴9而一体旋转。
[0039] SOWC30具有作为固定侧构件的兜孔板31和作为旋转侧构件的凹口板32。而且,SOWC30具备作为切换构件的选择板、开口环、及由兜孔板31保持的作为卡合片的支柱(均未图示)。由此,SOWC30能够选择性地切换第二齿圈R2的旋转方向被限制成仅一方向的一方卡合状态(以下,简称为卡合状态)与第二齿圈R2的旋转方向能够向两方向旋转的释放状态。上述卡合状态和释放状态通过例如在选择板等设置传感器而能够检测。
[0040] 在SOWC30为卡合状态的情况下,选择板成为打开的状态,在弹簧的作用下支柱上升,支柱收纳于作为卡合凹部的凹口(均未图示)内。由此,在SOWC30中,容许作为规定的一方向的负方向的旋转,限制作为相反方向的正方向的旋转。在该第一实施方式中,在SOWC30为卡合状态时,容许第二齿圈R2的负方向的旋转,限制作为相反方向的正方向的旋转。需要说明的是,正方向是与发动机1的曲轴的旋转方向相同的方向。负方向是相对于正方向的相反方向。在本说明书中,在卡合状态的SOWC30中,将正方向的旋转被限制的状态称为“锁定状态”,将向负方向旋转的状态称为“解锁状态”。SOWC30设置在变速驱动桥箱(未图示)的内部。
[0041] 第一实施方式的HV车辆Ve具有HV行驶模式和EV行驶模式。EV行驶模式是以第二马达MG2为动力源而行驶的行驶模式。例如在比较低的车速或低负载的行驶条件下,选择EV行驶模式。另一方面,HV行驶模式是以发动机1为动力源而行驶的行驶模式。在HV行驶模式下,可以还将第二马达MG2作为动力源。HV行驶模式具有THS(Toyota Hybrid System,丰田混合动力系统)行驶模式和OD(Over Drive,超速)锁定行驶模式这2个行驶模式。
[0042] THS行驶模式是通过第一马达MG1产生相对于发动机1的动力的反作用力而行驶的模式。即,THS行驶模式是使SOWC30为释放状态而行驶的行驶模式。第二齿圈R2被容许两方向的旋转。此时,第一马达MG1输出相对于发动机1输出的发动机转矩的反作用力转矩而作为反作用力承受件发挥功能。发动机转矩从第一齿圈R1经由副轴驱动齿轮43向驱动轮2传递而产生对HV车辆Ve进行驱动的驱动力。在THS行驶模式下,通过使第一马达MG1的转速变化而能够使第一行星齿轮机构10及第二行星齿轮机构20产生的变速比无级地变化,THS行驶模式也被称为CVT控制。
[0043] 另外,OD锁定行驶模式是通过限制第二行星齿轮机构20的旋转元件(第二齿圈R2)的旋转,使发动机1的旋转增速而从第一行星齿轮机构10的第一齿圈R1向副轴驱动齿轮43输出的模式。SOWC30是通过限制或容许第二行星齿轮机构20的旋转元件(第二齿圈R2)的旋转,而在HV行驶模式下用于切换例如THS行驶模式与OD锁定行驶模式的制动机构。
[0044] HV车辆Ve的各部由构成控制装置的作为控制机构的ECU200控制。ECU200是在物理上以包含CPU(Central Processing Unit)、RAM(Random Access Memory)、ROM(Read Only Memory)及接口等在内的周知的微处理器为主体的电子电路。ECU200使用向RAM输入的数据及预先存储于ROM等的数据进行运算,并将其运算结果作为指令信号输出。ECU200的各功能通过下述方式实现,即,通过向RAM下载ROM保持的程序并由CPU执行该程序,从而基于CPU的控制而使HV车辆Ve内的各种装置动作,并进行作为记录部的RAM或ROM中的数据的读出及向RAM的写入。
[0045] 即,车速、油门开度、发动机转速、推定输出转矩、第一马达MG1和第二马达MG2的转速、转矩、及SOWC30的动作状态等检测信号作为数据向ECU200输入。另一方面,根据基于输入的数据运算出的结果,从该ECU200输出用于对发动机1的发动机转速、第一马达MG1及第二马达MG2、SOWC30进行控制的指令信号。
[0046] 接下来,说明如上所述构成的HV车辆Ve的控制方法。图2是表示第一实施方式的HV车辆Ve的控制装置的控制方法的流程图。图3是表示第一实施方式的控制方法的时间图。需要说明的是,在第一实施方式的控制处理的开始时刻,SOWC30为卡合状态,在卡合状态的SOWC30中,负方向的旋转为解锁状态,正方向的旋转为锁定状态。
[0047] 如图2所示,在步骤ST1中,ECU200根据车辆要求或驾驶员要求,判定是否作出了使OD锁定行驶模式继续的指示,即锁定继续要求。在此,关于锁定继续要求,可以采用以往公知的基于车辆要求的锁定继续要求或基于驾驶员要求的锁定继续要求。具体而言,作为基于驾驶员要求的锁定继续要求,可以列举基于驾驶员的锁定继续模式的选择等。作为基于车辆要求的锁定继续要求,可以列举因用于降低忙碌感的规定时间的锁定继续或规定时间的制动操作的输入等而使锁定继续条件成立的情况等。这种情况下,例如,在ECU200中确立锁定继续要求的标志,根据标志能够判定是否作出使OD锁定行驶模式继续的锁定继续要求。在步骤ST1中,ECU200在判断为锁定继续要求的标志确立时(步骤ST1:是),向步骤ST2转移。
[0048] 在步骤ST2中,ECU200判断是否被输入停止对发动机1供给燃料的要求即燃油切断要求(F/C要求)。对于发动机1的F/C要求的输入是例如通过驾驶员使油门踏板返回的状态的检测信号的输入,即油门开度减少的检测信号的输入等。在图3所示的时间图中,在时刻T1~T3之间的时间,通过驾驶员使油门返回而减小油门踏板开度。ECU200根据油门踏板开度的减小,使作为从输出轴即传动轴6输出的驱动力而要求的驱动力(要求驱动力)从正转矩下降至负转矩。ECU200在要求驱动力成为0的时刻T2,判断为作出了F/C要求。此外,在油门踏板开度成为0的时刻T3(>T2),要求驱动力作为负转矩即发动机制动转矩向传动轴6输出。
[0049] 在图2所示的步骤ST2中,ECU200判断为作出了F/C要求时(步骤ST2:是),向步骤ST3转移。在步骤ST3中,ECU200进行使第一马达MG1从停机状态恢复的控制。需要说明的是,第一马达MG1的停机状态是指未对第一马达MG1通电而第一马达MG1能够自由旋转的状态。在图3所示的时间图中,在作出F/C要求的时刻T2,通过ECU200将MG1停机从ON切换为OFF。由此,向第一马达MG1供给电力,第一马达MG1从停机状态恢复。然后,向图2所示的步骤ST4转移。
[0050] 在步骤ST4中,ECU200设定正转矩Tg(以下,称为相当于发动机制动的转矩Tg_lckfrc),该正转矩Tg不会使SOWC30因对发动机1进行了燃油切断时发动机1产生的负转矩即摩擦转矩而成为解锁状态,且大小为第一马达MG1能够对抗摩擦转矩。
[0051] 在此,说明从第一马达MG1输出的相当于发动机制动的转矩Tg_lckfrc的设定方法。在该第一实施方式中,在发动机1中测定任意转速下的摩擦转矩,考虑发动机1的个体偏差,预先算出避免SOWC轴的转速(SOWC轴转速Nso)成为负的而必要充分的转矩,并作为映射存储于ECU200的记录部。需要说明的是,必要充分的转矩是指通过第一马达MG1能够将SOWC30维持成锁定状态,且第一马达MG1驱动时消耗的电力量尽可能小的转矩。而且,SOWC轴转速Nso为负是指SOWC30的旋转方向为负方向。ECU200在HV车辆Ve的行驶中,根据发动机1的发动机转速,从映射中提取相当于发动机制动的转矩Tg_lckfrc。然后,向步骤ST5转移。
[0052] 在步骤ST5中,ECU200将输出相当于发动机制动的转矩Tg_lckfrc的指令信号向第一马达MG1输出。在此,ECU200对第一马达MG1进行控制,以输出在步骤ST4从映射中提取的相当于发动机制动的转矩Tg_lckfrc。由此,第一马达MG1向在燃油切断状态下发动机1产生的摩擦转矩的方向的相反方向的正方向输出相当于发动机制动的转矩Tg_lckfrc。在图3所示的时间图中,在时刻T2,从ECU200向第一马达MG1指示输出相当于发动机制动的转矩Tg_lckfrc。然后,使第一马达MG1输出的转矩增加,在时刻T4输出相当于发动机制动的转矩Tg_lckfrc。然后,向步骤ST6转移。
[0053] 在步骤ST6中,ECU200向发动机1输出执行燃油切断(F/C)的指令信号。由此,在发动机1中执行燃油切断,从发动机1输出负转矩的摩擦转矩。在图3所示的时间图中,在燃油切断(F/C)指示成为ON的时刻T5,在发动机1中执行燃油切断,向发动机1输出作为负转矩的摩擦转矩。发动机1的摩擦转矩在传动轴6中成为发动机制动转矩而输出。然后,ECU200结束对于HV车辆Ve的处理。
[0054] 在步骤ST1中,ECU200判断为未作出锁定继续要求时(步骤ST1:否),向步骤ST7转移。在步骤ST7中,ECU200将SOWC30控制成释放状态,将HV车辆Ve的行驶模式切换为THS行驶模式(CVT控制)。然后,ECU200结束对HV车辆Ve的处理。
[0055] 在步骤ST2中,ECU200在判断为未输入对于发动机1的F/C要求时(步骤ST2:否),向步骤ST8转移。在步骤ST8中,ECU200判定HV车辆Ve的行驶模式是否为OD锁定行驶模式。
[0056] 在步骤ST8中,ECU200在判断HV车辆Ve为OD锁定行驶模式时(步骤ST8:是),结束对HV车辆Ve的处理。
[0057] 另一方面,在步骤ST8中,ECU200在判断HV车辆Ve为THS行驶模式时(步骤ST8:否),向步骤ST9转移。在HV车辆Ve为THS行驶模式时,SOWC30成为释放状态。在步骤ST9中,ECU200控制SOWC30而向卡合状态转移,使HV车辆Ve的行驶模式向OD锁定行驶模式转移。然后,ECU200结束对HV车辆Ve的处理。
[0058] 在以上说明的对于HV车辆Ve的控制方法中,对在对发动机1进行了燃油切断时第一马达MG1输出的相当于发动机制动的转矩Tg_lckfrc进行说明。图4是表示第一实施方式的HV车辆Ve的OD锁定行驶模式的共线图。
[0059] 如图4所示,在OD锁定行驶模式继续的锁定继续状态下,SOWC30成为卡合状态。SOWC30作为对于第二齿圈R2的正方向的旋转的制动机构发挥作用。第二齿圈R2被限制向正方向旋转且被容许向负方向旋转。
[0060] 在OD锁定行驶模式下,在发动机1输出正转矩期间,第二行星齿轮机构20的第二齿圈R2的旋转受到限制。由此,发动机1的旋转被增速,并从第一行星齿轮机构10的第一齿圈R1经由副轴齿轮机构40及传动轴6向驱动轮2输出。
[0061] 在此,在SOWC30及SOWC轴9中容许负旋转。因此,当第一马达MG1处于停机状态,且对于发动机1执行燃油切断而从发动机1输出摩擦转矩时,会产生SOWC30进行负旋转而SOWC轴转速Nso成为负的可能性。因此,ECU200使第一马达MG1从停机状态恢复,SOWC30朝向对抗摩擦转矩的正方向,输出能够维持锁定状态的大小的相当于发动机制动的转矩Tg_lckfrc。由此,即使在发动机1未输出正转矩的状态下,也能够将SOWC轴转速Nso维持成不会小于0,因此能够将SOWC30维持成锁定状态。
[0062] 如以上所述,当从发动机1输出摩擦转矩时,摩擦转矩作为发动机制动转矩从输出轴即传动轴6输出。在第一马达MG1为停机状态时,从传动轴6输出的发动机制动转矩的大小成为与发动机1的摩擦转矩对应的大小。
[0063] 在此,在从传动轴6输出的发动机制动转矩的大小大于与发动机1的摩擦转矩对应的发动机制动转矩的大小时,ECU200对第一马达MG1或第二马达MG2输出的转矩进行调整。
[0064] 具体而言,例如,ECU200进行从第二马达MG2输出向负方向作用的负转矩的控制。当从第二马达MG2输出负转矩时,在根据发动机1的摩擦转矩而从传动轴6输出的负转矩上加算从第二马达MG2输出的负转矩。并且,ECU200通过调整来自第二马达MG2的输出的负转矩,能够从传动轴6输出比与发动机1的摩擦转矩对应的负转矩的大小大的所希望的发动机制动转矩。
[0065] 另外,例如,ECU200进行从第一马达MG1输出向正方向作用的正转矩的控制。当从第一马达MG1输出正转矩时,该来自第一马达MG1的正转矩在传动轴6中作为负转矩发挥作用。因此,在根据发动机1的摩擦转矩而从传动轴6输出的负转矩上加算根据从第一马达MG1输出的正转矩而作用于传动轴6的负转矩。并且,ECU200通过调整第一马达MG1输出的正转矩,能够从传动轴6输出比与发动机1的摩擦转矩对应的负转矩的大小大的所希望的发动机制动转矩。
[0066] 如上所述,当在OD锁定行驶模式下对发动机1进行燃油切断时,为了维持SOWC30的锁定状态,第一马达MG1输出相当于发动机制动的转矩Tg_lckfrc。在此,在通过第一马达MG1输出的正转矩Tg的增加而使从传动轴6输出的发动机制动转矩的大小增加时,第一马达MG1输出比如上所述决定的相当于发动机制动的转矩Tg_lckfrc大的正转矩Tg。通过第一马达MG1输出的正转矩Tg,能够降低SOWC30从锁定状态向解锁状态转移的可能性,解除锁定状态的频度下降,因此能够降低忙碌感。
[0067] 相反,在从传动轴6输出的发动机制动转矩的大小比与发动机1的摩擦转矩对应的发动机制动转矩的大小小时,ECU200对第二马达MG2输出的转矩进行调整。具体而言,例如,ECU200进行从第二马达MG2输出向正方向作用的正转矩的控制。由此,在根据发动机1的摩擦转矩而从传动轴6输出的负转矩上加算从第二马达MG2输出的正转矩。从传动轴6输出大小比与发动机1的摩擦转矩对应的转矩的大小小的所希望的发动机制动转矩。
[0068] 根据以上说明的本发明的第一实施方式,在OD锁定行驶模式中,当从发动机1输出摩擦转矩时,从第一马达MG1输出相当于发动机制动的转矩Tg_lckfrc,由此转矩向成为锁定状态的方向作用于SOWC30。由此,在HV车辆Ve为OD锁定行驶模式中时,能够降低由于发动机1的摩擦转矩的未预期的变动而SOWC30的转速(SOWC轴转速Nso)成为负的频度。因此,在SOWC30中,在SOWC轴转速Nso成为负而成为解锁状态之后再次返回锁定状态的情况反复进行的可能性降低。因此,能够抑制驾驶员感觉到因卡合的延迟或忙碌感而导致的不适感的情况。
[0069] 另外,在该第一实施方式的支柱与凹口卡合的SOWC30中,反复进行解锁状态与锁定状态的可能性降低,因此,能够抑制在从解锁状态成为锁定状态时由于SOWC30的支柱与凹口的内表面碰撞而产生的噪音的反复发生。
[0070] 接下来,说明上述的第一实施方式的从第一马达MG1输出的相当于发动机制动的转矩Tg_lckfrc的设定方法及控制方法的另一例。
[0071] 第一实施方式的第一变形例的相当于发动机制动的转矩Tg_lckfrc的设定方法是为了尽可能地降低SOWC轴转速Nso成为负的频度而根据SOWC轴转速Nso进行反馈控制来调整相当于发动机制动的转矩Tg_lckfrc的方法。即,ECU200通过规定的方法始终检测SOWC轴转速Nso,在判断为检测到的SOWC轴转速Nso成为负的时刻,对于第一马达MG1进行使输出的相当于发动机制动的转矩Tg_lckfrc增加的控制。作为ECU200对SOWC轴转速Nso的检测,可列举例如基于向ECU200输入的第一马达MG1的转速及第二马达MG2的转速的数据来算出SOWC轴转速Nso的方法。而且,也可以采用在SOWC30设置转速传感器,检测SOWC轴转速Nso并向ECU200供给的方法。
[0072] 第一实施方式的第二变形例的相当于发动机制动的转矩Tg_lckfrc的设定方法是将上述的第一实施方式的设定方法与第一变形例的设定方法组合的方法。即,首先,ECU200从预先设定的避免SOWC轴转速Nso成为负的而必要充分的相当于发动机制动的转矩Tg_lckfrc的映射中,按照各发动机转速而读出第一马达MG1输出的相当于发动机制动的转矩Tg_lckfrc。然后,ECU200始终检测SOWC轴转速Nso,在SOWC轴转速Nso成为负的时刻,进行使第一马达MG1输出的相当于发动机制动的转矩Tg_lckfrc增加的控制。由此,即使在发动机1的状态发生了老化时,在OD锁定行驶模式下,也能够降低SOWC轴转速Nso成为负的频度,因此能够增加SOWC30为锁定状态的频度。
[0073] 第一实施方式的第三变形例的相当于发动机制动的转矩Tg_lckfrc的设定方法是无论发动机1的转速如何都使充分避免SOWC轴转速Nso成为负的程度的相当于发动机制动的转矩Tg_lckfrc为恒定值的方法。即,ECU200在OD锁定行驶模式下发动机1输出了摩擦转矩时,进行控制以对第一马达MG1始终输出恒定的相当于发动机制动的转矩Tg_lckfrc。由此,在OD锁定行驶模式下,能够大幅降低SOWC轴转速Nso成为负的时间,因此能够增加SOWC30处于锁定状态的时间。
[0074] 接下来,说明本发明的第二实施方式的混合动力车辆的控制装置。图5是示意性地表示搭载有第二实施方式的可选择单向离合器的车辆的一例的概要图。
[0075] 如图5所示,在第二实施方式的混合动力车辆即HV车辆Ve2中,与第一实施方式不同,未设置第二行星齿轮机构20。即,在连结第一马达MG1的第一太阳轮S1与作为固定部的壳体61之间设置SOWC30。
[0076] HV车辆Ve2具有HV行驶模式和EV行驶模式。HV行驶模式具有THS行驶模式及MG1锁定行驶模式这2个行驶模式。SOWC30是通过限制或容许第一行星齿轮机构10的旋转元件(第一太阳轮S1)的旋转,用于在HV行驶模式下切换例如THS行驶模式与MG1锁定行驶模式的制动机构。
[0077] THS行驶模式是使SOWC30为释放状态而行驶的行驶模式,第一太阳轮S1被容许两方向的旋转。ECU200使第一马达MG1输出相对于发动机转矩的反作用力转矩而使其作为反作用力承受件发挥功能。发动机转矩从第一齿圈R1经由副轴齿轮机构40及传动轴6向驱动轮2传递,产生对HV车辆Ve2进行驱动的驱动力。MG1锁定行驶模式是使SOWC30为卡合状态而行驶的行驶模式。
[0078] 图6是表示第二实施方式的HV车辆的MG1锁定行驶模式的共线图。如图6所示,在MG1锁定行驶模式下,第一太阳轮S1的正方向的旋转受到限制,由此,成为超速状态,发动机1的旋转被增速并从第一行星齿轮机构10的第一齿圈R1向副轴齿轮机构40输出。
[0079] 在MG1锁定行驶模式下,在对发动机1指示了燃油切断时,ECU200对第一马达MG1进行控制,输出相当于发动机制动的转矩Tg_lckfrc的正转矩。由此,第一马达MG1输出的转矩在SOWC30中向旋转成为正方向的方向发挥作用,因此即使在产生了摩擦转矩的状态下,也能够维持SOWC30的锁定状态。
[0080] 在该状态下调整从作为输出轴的传动轴6输出的发动机制动转矩时,ECU200调整第二马达MG2输出的转矩。即,通过从第二马达MG2输出负转矩而使从传动轴6输出的发动机制动转矩的大小增加。相反,通过从第二马达MG2输出正转矩而使发动机制动转矩的大小降低。其他的结构与第一实施方式相同。
[0081] 根据第二实施方式,即使在HV车辆Ve2为MG1锁定行驶模式时,也能够得到与第一实施方式同样的效果。
[0082] 以上,具体说明了本发明的实施方式,但是本发明没有限定为上述实施方式,能够基于本发明的技术构思进行各种变形。例如,在上述实施方式中列举的数值只不过是例子,也可以根据需要使用与之不同的数值。