CN101011964A - 混合动力车辆的控制装置和控制方法 - Google Patents

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Abstract

如果在起动操作之后的起动期间，判定混合动力车辆(10)处于非电动机运行区域，则作为制动器(B2)的初始压力的线路压力(PL)被设定在液压开关(SW2)不操作的较低压力状态，然后发动机(24)被启动，线路压力(PL)设定在开关(SW2)操作的工作压力处。当通过开关(SW2)的操作确认线路压力(PL)升高至高压侧时，优先输出关于线路压力(PL)的低压指令。在预定期间之后，输出高压指令。在确认开关(SW2)与高压指令的输出相对应的操作之后，设定准备运行状态。因此，稳定地缩短了从起动操作至设定准备运行状态的起动期间。

Description

混合动力车辆的控制装置和控制方法
技术领域
本发明涉及混合动力车辆的控制装置和控制方法，更具体而言，涉及修正从起动操作到车辆准备运行的时延的技术。
背景技术
已经有一种装有动力分配机构和第二电动发电机的已知类型的混合动力车辆，动力分配机构分配发动机的输出至第一电动发电机以及驱动轮侧输出轴，第二电动发电机经由有级式变速器输出动力至驱动轮侧输出轴。
在发动机通过使用上述混合动力车辆中的第一电动发电机来起动的情况下，需要引起第二电动发电机产生反作用力。因此，在起动之前，通过操作电动液压泵以供应线路压力，使有级式变速器进入动力传输准备状态，其中线路压力作为有级式变速器的液压式摩擦啮合器的初始压力。该操作例如由日本专利申请公开号JP-A-2005-329787所述的混合动力车辆的控制装置来进行。
通常在上述混合动力车辆中，在车辆运行之前，例如通过在钥匙插入到槽中之后操作制动器时操作起动按钮，通过这些操作来进行混合动力控制系统的起动操作。然后，经由检测液压式摩擦啮合器的啮合油压的液压开关来确认液压泵的操作、变速控制阀的操作、有级式变速器的液压式摩擦啮合器的操作等。在液压开关已经操作的条件下，设定准备运行(RDY-ON)状态。在设定准备运行状态之后，通过操作变速杆至运行位置并操作加速踏板使车辆运行。
在起动操作之后的起动期间，通过按次序操作各个液压泵以从液压开关的非工作压力升高线路压力，来进行确认各个液压开关的操作的程序，用于确认各个液压泵的操作。但是，由于从液压泵输出的工作油压力的波动，液压开关有时可能经历所谓的振荡(hunting)现象，其中即使油压相对较低，即处于液压传感器的非工作压力水平，但是如果工作油压力的波动超过预定频率，则开关反复地打开和关闭。
在起动操作之后的起动期间，当发动机被启动以操作由发动机驱动的液压泵，同时关于线路压力的油压指令从低压侧切换至高压侧，并且线路压力升高至高压侧通过液压开关的操作来确认，这时，可能由于液压开关的振荡而发生故障。因此，线路压力在一定期间保持高，并在经过预定期间后，对于输出高压指令之后的预定期间输出低压指令。在确认液压开关的与高压指令的输出相对应的操作之后，设定准备运行状态。由此，发生了从起动操作至设定准备运行状态的时间延长的缺点，即延长了在起动操作之后的起动期间。在发动机转速较高的情况下，例如在低温时的快怠速转动时等，该缺点变得更加明显。
发明内容
根据前述的背景下完成了本发明，本发明提供了一种混合动力车辆的控制装置和控制方法，其中在起动操作之后的包括发动机操作的起动期间不会变长。
由此，在包括动力分配机构、第二电动发电机和储电装置的混合动力车辆中，动力分配机构分配发动机的输出至第一电动发电机并至驱动轮侧的输出轴，第二电动发电机经由有级式变速器输出动力至输出轴，在混合动力车辆中设置控制装置，所述控制装置包括启动时间控制器，所述启动时间控制器用于响应于所述混合动力车辆的起动操作，啮合设置在所述有级式变速器中的液压式摩擦啮合器并基于所述液压式摩擦啮合器的预定压力设定准备运行状态。所述控制装置的特征在于包括：(a)液压泵，所述液压泵由所述发动机旋转驱动以供应工作油；(b)运行区域判定器，所述运行区域判定器用于判定所述混合动力车辆处于电动机运行区域还是非电动机运行区域；和(c)储电装置，(d)其中，如果所述运行区域判定器判定所述混合动力车辆处于所述非电动机运行区域，则在所述发动机启动时，所述启动时间控制器将所述液压式摩擦啮合器的初始压力设定为第一预定压力，并在所述发动机经历完全爆炸燃烧之后，所述启动时间控制器将所述初始压力设定为第二预定压力。
根据本发明的另一个方面，提供了一种混合动力车辆的控制方法，所述混合动力车辆包括动力分配机构、第二电动发电机和储电装置，所述动力分配机构分配发动机的输出至第一电动发电机并至驱动轮侧的输出轴，所述第二电动发电机经由有级式变速器输出动力至所述输出轴。所述控制方法包括：响应于所述混合动力车辆的起动操作，啮合设置在所述有级式变速器中的液压式摩擦啮合器，并基于所述液压式摩擦啮合器的预定压力设定准备运行状态；判定所述混合动力车辆处于电动机运行区域还是非电动机运行区域；以及如果判定所述混合动力车辆处于所述非电动机运行区域，则在所述发动机启动时，将所述液压式摩擦啮合器的初始压力设定为第一预定压力，并在所述发动机经历完全爆炸燃烧之后，将所述初始压力设定为第二预定压力。
此外，适当的是所述第一预定压力是检测液压式摩擦啮合器(B2)的油压的液压开关(SW2)不操作的非工作压力，所述第二预定压力是所述液压开关(SW2)操作的工作压力。
根据上述的混合动力车辆的控制装置和控制方法，如果判定混合动力车辆处于非电动机运行区域，则在发动机被启动时，液压式摩擦啮合器的初始压力被设定在第一预定压力，例如液压开关不操作的非工作压力。在发动机经历完全爆炸燃烧之后，初始压力设定在第二预定压力，例如液压开关操作的工作压力。因此，在起动操作之后的起动期间中，发动机被启动，使得由发动机驱动的机械式液压泵被操作并且同时关于初始压力的油压指令从低压侧切换至高压侧。当初始压力升高至高压侧通过液压开关的操作得到确认时，优先输出关于初始压力的低压指令。在预定期间之后，输出高压指令。在确认液压开关的与高压指令的输出相对应的操作之后，设定准备运行状态。因此，稳定地缩短了从起动操作至设定准备运行状态的时间，即起动操作之后的起动期间。
此外，适当的是在供应至所述液压式摩擦啮合器的工作油的温度低于预设标准值的情况下，判定所述混合动力车辆处于所述非电动机运行区域。
根据上述的混合动力车辆的控制装置和控制方法，因为在供应至所述液压式摩擦啮合器的工作油的温度低于预设油温标准值的情况下判定所述混合动力车辆处于所述非电动机运行区域，所以即使在发动机转速较高的情况下，例如在低温时的快怠速转动期间等，也能够进一步缩短从起动操作至设定准备运行状态的时间。
此外，适当的是在所述储电装置的储电量低于预定值的情况下，判定所述混合动力车辆处于所述非电动机运行区域。
根据上述的混合动力车辆的控制装置和控制方法，因为在所述储电装置的储电量低于预设的预定值的情况下判定所述混合动力车辆处于所述非电动机运行区域，所以可以解决储电装置的储电量的不足。
此外，适当的是(a)包括电动液压泵，所述电动液压泵并行连接至所述液压泵并供应工作压力，和(b)响应于所述起动操作，起动所述电动液压泵，并将所述液压式摩擦啮合器的初始压力设定在所述工作压力处，如果所述混合动力车辆处于所述非电动机运行区域，则响应于所述液压开关的操作，停止所述电动液压泵的操作，启动所述发动机，并将所述液压式摩擦啮合器的初始压力设定在所述非工作压力处，并在设定所述非工作压力后的预定时间之后，将所述液压式摩擦啮合器的初始压力设定在所述工作压力处，然后基于所述液压开关的操作来设定准备运行状态。
根据上述混合动力车辆的控制装置和控制方法，由于前述构造(a)包括电动液压泵，所述电动液压泵并行连接至所述液压泵并供应工作压力，和(b)响应于所述起动操作，起动所述电动液压泵，将所述液压式摩擦啮合器的初始压力设定在所述工作压力处，如果所述混合动力车辆处于所述非电动机运行区域，则响应于所述液压开关的操作，停止所述电动液压泵的操作，启动所述发动机，并将所述液压式摩擦啮合器的初始压力设定在所述非工作压力处，并在设定所述非工作压力后的预定时间之后，将所述液压式摩擦啮合器的初始压力设定为所述工作压力，然后基于所述液压开关的操作来设定准备运行状态，所以，即使在由发动机旋转驱动的液压泵与电动液压泵一起使用时，从起动操作至设定准备运行状态的时间也能够被进一步缩短。
此外，适当的是在形成了所述电动液压泵的操作和所述发动机的操作重叠的重叠期间之后，停止所述电动液压泵的操作。
根据上述混合动力车辆的控制装置和控制方法，因为在形成了电动液压泵的操作和发动机的操作重叠的重叠期间之后停止电动液压泵的操作，所以在电动式液压泵的停止和由发动机驱动的机械式液压泵的起动之间进行切换时，可以适当地避免线路压力的降低。
此外，在控制装置中，适当的是发动机由第一电动发电机来启动。
根据上述混合动力车辆的控制装置，因为发动机由第一电动发电机启动，所以不需要设置启动电动机。
附图说明
当结合附图考虑时，通过阅读以下对本发明优选实施例的详细描述，可以更好地理解本发明的特征、优点以及技术和产业上的意义，其中：
图1是图示作为本发明一个实施例的混合动力车辆的驱动装置和控制装置的示意图；
图2是图示图1所示混合动力车辆的行星齿轮装置的操作的计算图表；
图3是图示图1所示混合动力车辆的有级式变速器的操作的计算图表；
图4是图示控制图3所示有级式变速器的操作所用的液压控制电路的一部分的示意图；
图5是图示图4所用的第一线性螺线管阀的常开型阀特性的示意图；
图6是图示图4所用的第二线性螺线管阀的常闭型阀特性的示意图；
图7是图示图1所示有级式变速器的变速步骤、用于实现变速步骤的第一线性螺线管阀和第二线性螺线管阀的操作状态、以及第一制动器B1和第二制动器B2的操作状态之间的关系的图表；
图8是图示设置在图4所示液压控制电路中的液压开关SW1、SW2、SW3的操作与线路压力的压力状态、有级式变速器的变速状态之间的关系的图表；
图9是图示设置在图4所示液压控制电路中的液压开关SW1、SW2的振荡特性的示意图；
图10是图示图1所示电子控制装置的部分控制功能的功能性框图；
图11是示出用在图10所示变速控制装置中的变速图表的示意图；
图12是图示图1所示电子控制装置的部分控制操作的流程图；和
图13是图示图1所示电子控制装置的部分控制操作的时序图。
具体实施方式
在以下的描述和附图中，将参考示例性实施例更详细地描述本发明。
图1是图示作为本发明第一实施例的混合动力车辆10的驱动装置和控制装置的示意图。参考图1，在混合动力车辆10中，作为主驱动源的第一驱动源12的转矩被传递至作为输出构件的输出轴14，并且转矩经由车辆中的差速齿轮装置16从输出轴14传递至一对左、右驱动轮18，该一对左、右驱动轮是前轮或后轮。此外，在混合动力车辆10中，设置第二驱动源20，第二驱动源20能够选择性地执行输出用于运行车辆的驱动力的动力运行控制或者用于重新利用能量的再生控制。第二驱动源20经由变速器22连接至输出轴14。因此，根据由变速器22设定的变速比γs(＝第二驱动源(也就是MG2)的转速/输出轴14的转速)，从第二驱动源20传递至输出轴14的转矩容量增大或减小。
变速器22被构造为建立变速比γs大于或等于“1”的多个级别。因此，在从第二驱动源20输出转矩的动力运行时，可以通过变速器22增大转矩，同时将转矩传递至输出轴14。因此，用进一步减小的容量或以进一步减小的尺寸来构造第二驱动源20。由于此，例如在相关于较高的车速，输出轴14的转速增大的情况下，降低变速比γs来降低第二驱动源20的转速，以保持第二驱动源20的操作效率的良好状态。在输出轴14的转速降低的情况下，变速比γs增大。
对于变速器22的变速，变速器22的转矩容量降低或者发生与转速变化相关的惯性转矩，在这种情况下输出轴14的转矩(即输出轴转矩)受到影响。因此，在混合动力车辆10中，在通过变速器22变速时，进行控制使得第一驱动源12的转矩被校正以防止或抑制输出轴14的转矩波动。
第一驱动源12主要由发动机24、MG1(以下称作“MG1”)和行星齿轮装置26构成，行星齿轮装置26起动力分配机构的作用，用于在发动机24和MG1之间组合或分配转矩。发动机24是公知的内燃机，其通过燃烧燃料输出动力，例如汽油发动机、柴油发动机等。发动机24被构造为使得其操作状态(例如节流阀开度、进气量、供油量、点火时间等)通过发动机控制用电子控制装置(E-ECU)28以电气方式控制，其中发动机控制用电子控制装置28主要由微计算机组成。电子控制装置28供应有来自加速操作量传感器AS和制动传感器BS等的检测信号，加速操作量传感器AS检测加速踏板27的操作量，制动传感器BS检测制动踏板29的操作量。
MG1例如是同步电机，并被构造为选择性地进行作为产生驱动转矩的电动机的功能和作为电功率发生器的功能。MG1经由逆变器30连接至诸如电池、电容等的储电装置32。然后，通过主要由微计算机组成的电动发电机控制用电子控制装置(MG-ECU)34来控制逆变器30，使得MG1的输出转矩或再生转矩被调节或设置。电子控制装置34供应有来自操作位置传感器SS、钥匙开关KEYSW、起动操作按钮POWER等的检测信号，操作位置传感器SS检测变速杆35的操作位置，钥匙开关KEYSW检测用于起动操作的钥匙的插入，起动操作按钮POWER检测用于起动操作的指令操作。响应于起动操作，电子控制装置打开准备运行显示器READY，其显示车辆已经变成准备运行状态。
行星齿轮装置26是单行星轮式行星齿轮机构，其包括三个转动元件：太阳轮S0、与太阳轮S0同心布置的环齿轮R0、以及支撑与大阳轮S0和环齿轮R0啮合的行星轮P0的托架C0，以此方式，行星轮P0可以绕它们各自的轴旋转，并还可以公转。行星齿轮装置26引起已知的差动效应。行星齿轮装置26与发动机24和变速器22同心地设置。因为行星齿轮装置26和变速器22绕中心线大致对称地构造，所以图1中省略了中心线以下的半部。
在此实施例中，发动机24的曲轴36经由减震器38连接至行星齿轮装置26的托架C0。太阳轮S0连接至MG1，输出轴14连接至环齿轮R0。托架C0起输入元件的作用，太阳轮S0起反作用力元件的作用，环齿轮R0起输出元件的作用。
起转矩组合-分配机构作用的单行星轮式行星齿轮装置26的旋转元件之间的相对关系由图2中的计算图表示出。在计算图表中，竖轴S、竖轴C和竖轴R分别表示太阳轮S0的转速、托架C0的转速和环齿轮R0的转速。竖轴S、竖轴C和竖轴R之间的间隔被设置为使得当竖轴S和竖轴C之间的间隔为1时，竖轴C和竖轴R之间的间隔变为ρ(太阳轮S0的齿数Zs/环齿轮R0的齿轮Zr)。
在行星齿轮装置26中，当来自MG1的反作用转矩输入至太阳轮S0，同时发动机24的输出转矩输入至托架C0时，作为输出元件的环齿轮R0上具有比从发动机24输入的转矩大的转矩，使得MG1起电功率发生器的作用。当环齿轮R0的转速(输出轴转速)NO恒定时，发动机24的转速NE可以通过向上或向下改变MG1的转速来连续地(无级地)改变。图2中的虚线示出当MG1的转速从实线所示的值降低时，发动机24的转速NE下降的状态。就是说，将发动机24的转速NE例如设定在提供最好的燃油经济性的转速处的控制可以通过控制MG1来进行。这种类型的混合动力系统称为机械分配系统或分段式(split type)。
返回参考图1，实施例的变速器22由一组拉威挪(Ravigneaux)式行星齿轮机构构成。具体而言，在变速器22中，设置第一太阳轮S1和第二太阳轮S2，并且短行星轮P1与第一太阳轮S1啮合。短行星轮P1还与长行星轮P2啮合，长行星轮P2的轴向长度长于短行星轮P1的轴向长度。长行星轮P2与环齿轮R1啮合，环齿轮R1与太阳轮S1、S2同心地布置。行星轮P1、P2由共用托架C1支撑，以能够绕它们各自的轴旋转并且还可以公转。此外，第二太阳轮S2与长行星轮P2啮合。
第二驱动源20由第二电动发电机(以下称作“MG2”)构成，第二电动发电机是电动机或电功率发生器，第二电动发电机由电动发电机控制用电子控制装置(MG-ECU)34经由逆变器40控制，使得调节或设置辅助目的输出转矩或再生转矩。MG2连接至第二太阳轮S2，托架C1连接至输出轴14。第一太阳轮S1和环齿轮R1与行星轮P1、P2一起构成与双行星轮式行星齿轮装置相对应的机构。第二太阳轮S2和环齿轮R1与长行星轮P2一起构成与单行星轮式行星齿轮装置相对应的机构。
变速器22还设置有第一制动器B1和第二制动器B2，第一制动器B1设置在第一太阳轮S1和变速器箱42之间用于选择性地固定第一太阳轮S1，第二制动器B2设置在环齿轮R1和变速器箱42之间用于选择性地固定环齿轮R1。这些制动器B1、B2是通过摩擦力产生制动力的所谓摩擦啮合器。对于制动器，可以采用多盘式啮合装置或带式啮合装置。然后，制动器B1、B2中的每个构造成使得其转矩容量根据由液压致动器等产生的啮合压力来连续地改变。
在上述构造的变速器22中，当第二太阳轮S2起输入元件的作用，而托架C1起输出元件的作用并且第一制动器B1啮合时，实现其变速比γsh大于“1”的高速级别H。在类似的状态下，第二制动器B2啮合而不是第一制动器B1啮合，可以设定低速级别L，低速级别L的变速比γsl大于高速级别H的变速比γsh。变速级别H和L之间的变换是基于诸如车速、需要的驱动力(或加速操作量)之类的车辆运行状态来执行的。更具体而言，预先将变速级别区域确定为图表(变速图表)，并根据检测的车辆驱动状态来进行控制以设定变速级别中的任何一个。设置主要由微机算计组成的变速控制用电子控制装置(T-ECU)44，用于进行控制。
电子控制装置44供应有来自油温传感器TS、液压开关SW1、液压开关SW2和液压开关SW3等的检测信号，油温传感器TS用于检测工作油的温度，液压开关SW1用于检测第一制动器B1的啮合油压，液压开关SW2用于检测第二制动器B2的啮合油压，液压开关SW3用于检测线路压力PL。
图3示出具有四个竖轴(即竖轴S1、竖轴R1、竖轴C1和竖轴S2)的计算图表，以表示构成变速器22的拉威娜式行星齿轮机构的转动元件之间的相对关系。竖轴S1、竖轴R1、竖轴C1和竖轴S2分别示出第一太阳轮S1的转速、环齿轮R1的转速、托架C1的转速和第二太阳轮S2的转速。
在上述构造的变速器22中，当环齿轮R1被第二制动器B2固定时，设定低速级别L，并且根据相应的变速比γsl放大MG2输出的辅助转矩，并由此施加至输出轴14。另一方面，当第一太阳轮S1通过第一制动器B1固定时，设定高速级别H，高速级别H的变速比γsh低于低速级别L的变速比γsl。因为高速级别H的变速比γsh也大于“1”，所以根据变速比γsh放大MG2输出的辅助转矩，并施加至输出轴14。
顺便提及，尽管在稳定地设定为变速级别L、H中的一个的状态下施加至输出轴14的转矩是通过根据相应的变速比增大MG2的输出转矩来获得的转矩，但是在变速器22的变速过渡状态下的转矩是受到制动器B1或B2处的转矩容量、与转速变化相关的惯性转矩等影响的转矩。此外，施加至输出轴14的转矩在MG2的驱动状态下变成正转矩，在MG2的被驱动状态下变为负转矩。
图4示出变速目的的液压控制电路50，用于通过啮合和释放制动器B1、B2来自动地控制变速器22的变速。液压控制电路50包括作为油压源的机械式液压泵46和电动式液压泵48，机械式液压泵46能够连接至发动机24的曲轴36并因此由发动机24旋转驱动，电动式液压泵48包括电动机48a和由电动机48a旋转驱动的泵48b。机械式液压泵46和电动式液压泵48经由过滤器52抽吸回流至油盘(未示出)的工作油，或者抽吸直接经由回流油路54回流的工作油，并将工作油注入线路压力油路54。用于检测回流工作油的油温的油温传感器TS设置在形成液压控制电路50的阀体51上，但是也可以连接至不同位置。
线路压力调节阀56是卸压型压力调节阀，并包括滑阀元件60、控制油室68和反馈油室70，滑阀元件60在连接至线路压力油路54的供应端口56a和连接至排放油路58的排放端口56b之间打开和关闭，控制油室68容纳弹簧62，弹簧62在滑阀元件60的关闭方向上产生推力，当线路压力PL的设定压力被改变至较高水平时，控制油室68经由电磁开-闭阀64接收模块压力油路66中的模块压力PM，反馈油室70连接至线路压力油路54，反馈油室70连接至在滑阀60的打开方向上产生推力的线路压力油路54。线路压力调节阀56输出恒定的线路压力PL，该线路压力PL是低压和高压中的一个。控制油室68设置有液压开关SW3，当没有供应模块压力PM时液压开关SW3处于关闭状态，当供应有模块压力PM时液压开关SW3打开。在线路压力调节阀56中，当模块压力PM没有供应到控制油室68中时调节线路压力PL以使其成为低压侧上的值，当模块压力PM供应到控制油室68中时调节线路压力PL以使其成为高压侧上的值。因此，当线路压力油路54中的线路压力PL处于高压侧上的值时，液压开关SW3操作至打开状态；当其中的线路压力PL处于低压侧上的值时，液压开关SW3操作至关闭状态。因为如上所述布置液压开关SW3，所以与液压开关SW3连接至线路压力油路54的情况相比，可以避免所谓的振荡现象，在该振荡现象中，即使当线路压力PL处于低压侧上时，由于从泵46或48b供应的工作油压力的波动或者线路压力PL从设定的压力调节值的升高，，发生液压开关SW3的反复开-关操作。
使用线路压力PL作为初始压力而不管线路压力PL的波动，模块压力调节阀72输出恒定的模块压力PM至模块压力油路66，该模块压力PM被设定得低于低压侧线路压力PL。使用模块压力PM作为初始压力，用于控制第一制动器B1的第一线形螺线管阀SLB1和用于控制第二制动器B2的第二线形螺线管阀SLB2根据驱动电流ISOL1和ISOL2输出控制压力PC1和PC2，驱动电流ISOL1和ISOL2是来自电子控制装置44的指令值。
第一线形螺线管阀SLB1具有常开型阀的特性，在非通电状态下其在输入端口和输出端口之间建立阀打开(连通)状态。如图5所示，随着驱动电流ISOL1增加，输出的控制压力PC1下降。如图5所示，第一线形螺线管阀SLB1的阀特性设置有死区(dead band)A，在死区A中，直到驱动电流ISOL1超过预定值Ia时，输出的控制压力PC1才降低。第二线形螺线管阀SLB2具有常闭型阀的特性，在非通电状态下其在输入端口和输出端口之间建立阀关闭(切断)状态。如图6所示，随着驱动电流ISOL2增加，输出的控制压力PC2增加。如图6所示，第二线形螺线管阀SLB2的阀特性设置有死区B，在死区B中，直到驱动电流ISOL2超过预定值Ib时，输出的控制压力PC2才增加。
B1控制阀76包括滑阀元件78、控制油室80和反馈油室84，滑阀元件78在连接至线路压力油路54的供应端口76a和输出B1啮合油压PB1的输出端口76b之间打开和关闭，控制油室80接收来自第一线形螺线管阀SLB1的控制压力PC1，以在打开方向上驱动滑阀元件78，反馈油室84容纳在关闭方向上驱动滑阀元件78的弹簧82，并接收作为输出压力的B1啮合油压PB1。使用线路压力油路54中的线路压力PL作为初始压力，B1控制阀76输出B1啮合油压PB1，并通过B1施加控制阀86供应该压力至制动器B1，其中B1啮合油压PB1的大小对应于来自第一线形螺线管阀SLB1的控制压力PC1，B1施加控制阀86起互锁阀的作用。
B2控制阀90包括滑阀元件92、控制油室94和反馈油室98，滑阀元件92在连接至线路压力油路54的供应端口90a和输出B2啮合油压PB2的输出端口90b之间打开和关闭，控制油室94接收来自第二线形螺线管阀SLB2的控制压力PC2，以在打开方向上驱动滑阀元件92，反馈油室98容纳在关闭方向上驱动滑阀元件92的弹簧96，并接收作为输出压力的B2啮合油压PB2。使用线路压力油路54中的线路压力PL作为初始压力，B2控制阀90输出B2啮合油压PB2，并通过B2施加控制阀100供应该压力至制动器B2，其中B2啮合油压PB2的大小对应于来自第二线形螺线管阀SLB2的控制压力PC2，B2施加控制阀100起互锁阀的作用。
B1施加控制阀86包括滑阀元件102、油室104和油室108，滑阀元件102打开和关闭输入端口86a和输出端口86b，输入端口86a接收从B1控制阀76输出的B1啮合油压PB1，输出端口86b连接至第一制动器B1，油室104接收模块压力PM以在打开方向上驱动滑阀元件102，油室108容纳在关闭方向上驱动滑阀元件102的弹簧106，并接收从B2控制阀90输出的B2啮合油压PB2。B1施加控制阀86保持在阀打开状态，直到其供应有用于啮合第二制动器B2的B2啮合油压PB2。当供应B2啮合油压PB2时，B1施加控制阀86被切换至阀关闭状态，使得防止了第一制动器B1的啮合。
B1施加控制阀86设置有一对端口110a和110b，当滑阀元件102处于阀打开位置时(图4所示的中心线右侧上的位置)，端口110a和110b关闭，当滑阀元件102处于阀关闭位置时(图4所示的中心线左侧上的位置)，端口110a和110b打开。用于检测B2啮合油压PB2的液压开关SW2连接至端口110a，第二制动器B2直接连接至另一个端口110b。当B2啮合油压PB2变成预设的高压状态时，液压开关SW2采用打开状态，当B2啮合油压PB2到达或低于预设的低压状态时，液压开关SW2切换至关闭状态。因为液压开关SW2经由B1施加控制阀86连接至第二制动器B2，所以可以判定构成第一制动器B1的液压系统的第一线形螺线管阀SLB1、B1控制阀76、B1施加控制阀86等中存在/不存在异常，并判定B2啮合油压PB2存在/不存在异常。
类似于B1施加控制阀86，B2施加控制阀100包括滑阀元件112、油室114和油室118，滑阀元件112在输入端口100a和输出端口100b之间打开和关闭，输入端口100a接收从B2控制阀90输出的B2啮合油压PB2，输出端口100b连接至第二制动器B2，油室114接收模块压力PM以在打开方向上驱动滑阀元件112，油室118容纳在关闭方向上驱动滑阀元件112的弹簧116，并接收从B1控制阀76输出的B1啮合油压PB1。B2施加控制阀100保持在阀打开状态，直到其供应有用于啮合第一制动器B1的B1啮合油压PB1。当供应B1啮合油压PB1时，B2施加控制阀100被切换至阀关闭状态，使得防止了第二制动器B2的啮合。
B2施加控制阀100也设置有一对端口120a和120b，当滑阀元件112处于阀打开位置时(图4所示的中心线右侧上的位置)，端口120a和120b关闭，当滑阀元件112处于阀关闭位置时(图4所示的中心线左侧上的位置)，端口120a和120b打开。用于检测B1啮合油压PB1的液压开关SW1连接至端口120a，第一制动器B1直接连接至另一个端口120b。当B1啮合油压PB1变成预设的高压状态时，液压开关SW1采用打开状态，当B1啮合油压PB1到达或低于预设的低压状态时，液压开关SW1切换至关闭状态。因为液压开关SW1经由B2施加控制阀100连接至第一制动器B1，所以可以判定构成第二制动器B2的液压系统的第二线形螺线管阀SLB2、B2控制阀90、B2施加控制阀100等中存在/不存在异常，并判定B1啮合油压PB1存在/不存在异常。
图7是图示上述构造的液压控制电路50的操作的图表。在图7中，符号“○”示出激活状态或啮合状态，符号“×”示出非激活状态或释放状态。就是说，通过使第一线形螺线管阀SLB1和第二线形螺线管阀SLB2两者都进入激活状态，第一制动器B1进入释放状态而第二制动器B2进入啮合状态，使得实现了变速器22的低速级别L。通过使第一线形螺线管阀SLB1和第二线形螺线管阀SLB2两者都进入非激活状态，第一制动器B1进入啮合状态而第二制动器B2进入释放状态，使得实现了变速器22的高速级别H。
因此，只要液压开关SW1、SW2、SW3处于正常状态，它们就采取图8所示的开和关状态。具体而言，当线路压力PL处于低压状态时，不管变速器22的变速级别，液压开关SW1、SW2、SW3中的每个都处于关闭状态。但是，当线路压力PL处于高压状态时，如果变速器11在低速级别L，则液压开关SW2和SW3进入打开状态。当线路压力PL处于高压状态时，如果变速器22在高速级别H，则液压开关SW1和SW3进入打开状态。液压开关SW1、SW2、SW3具有开-关的开关结构，其中基于工作压力或较高压力的施加来执行开关动作。因此，如果被检测的油压包含波动(压力振动)，则即使在油压处于工作压力之下时，反复地打开和关闭开关的振荡状态也可能发生。在此实施例中，因为起油压源作用的机械式液压泵46和电动式液压泵48都是诸如齿式泵之类的恒容量泵，所以从泵46、48供应的工作油压力不可避免地包含压力振动。但是，因为与机械式液压泵46相比，电动式液压泵48具有较小的容量，所以起作用的仅是机械式液压泵46。例如，当发动机转速NE为1200rpm或更高时，振荡现象发生了。图9示出驱动机械式液压泵46的发动机24的转速NE和液压开关SW1、SW2的振荡量之间的关系。在该关系中，随着发动机转速NE增加，液压开关SW1、SW2的振荡量(也就是其每分钟打开的次数)增加。此外，该特性随着工作油温度变低而增大，随着工作油温度变高而下降。
图10是图示电子控制装置28、34和44(见图1)的部分控制功能的功能性框图。在图10中，例如在将钥匙插入到钥匙槽之后操作制动踏板的状态下，随着操作动力开关而起动控制时，混合动力驱动控制装置130基于加速操作量来计算驾驶员请求的输出，并使发动机24和/或MG2产生该请求的输出，以用良好的燃油经济性和低排气量来操作。例如，根据车辆的运行状态，运行模式在电动机运行模式、运行模式和发动机运行模式之间切换，其中在电动机运行模式中，发动机24停止，仅MG2用作驱动源；在运行模式中，通过使用MG2作为驱动源使车辆运行，同时从发动机24的动力产生电能；在发动机运行模式中，发动机24的动力机械地传递至车轮18。
即使当发动机24被驱动时，混合动力驱动控制装置130经由MG1控制发动机24的转速，使得发动机24以最优的燃油经济性曲线操作。此外，在MG2被驱动用于转矩辅助的情况下，在低车速的状态下，混合动力控制装置130将变速器22设定为低速级别L，以增加施加至输出轴14的转矩。在增大的车速的状态下，混合动力控制装置130将变速器22设定为高速级别H，以相对地降低MG2的转速，并由此减小损耗。由此，以良好的效率进行了转矩辅助。此外，在滑行运行中，车辆具有的惯性能量用于旋转驱动MG1或MG2，使得能量被再生为储存到储电装置32中的电能。
变速控制装置132基于来自预先储存的变速图表(例如图11所示)的车速V和力P来确定变速器22的变速级别，并控制第一制动器B1和第二制动器B2，使得自动进行至确定的变速级别的切换。
在计算的驾驶员请求的输出大于预设的输出标准值的情况下，或者在变速器22正在进行变速的情况下(即处于变速过渡状态下等)，通过将电磁开-闭阀64从关闭状态切换至打开状态，以将模块压力PM供应到线路压力调节阀56的油室68中并由此使关闭方向上作用在滑阀元件60上的推力增大预定值，线路压力控制装置134将线路压力PL的设定压力从低压状态切换至高压状态。
启动时间控制器136包括起动操作判定装置138、电动泵起动装置140、高线路压力指令装置142、建立第一速度判定装置144、运行区域判定器146、低线路压力指令装置148、发动机起动装置150、高线路压力再指令装置152、电动泵停止装置154、建立第一速度再判定装置156、和准备运行状态设定装置158。响应于起动操作，启动时间控制器136输出指令以建立变速器22的第一变速齿轮级别(这里指前述的低速级别L)。当满足预定的准备运行条件时，启动时间控制器136设定准备运行状态，并点亮准备运行显示器READY。
如果在已经插入钥匙并且操作制动踏板29时操作起动操作按钮POWER，则起动操作判定装置138判定已经进行用于使混合动力控制系统运行的起动操作。如果起动操作判定装置138判定已经进行了起动操作，则电动泵起动装置140开始驱动电动式液压泵48，以升高线路压力PL，并且高线路压力指令装置142指令线路压力控制装置134使线路压力PL进入高压状态。基于液压开关SW2的输出信号，建立第一速度判定装置144判定根据供应至制动  B2的工作油是否已经建立了第一变速齿轮级别(这里指“低速级别”)L，使得响应于起动操作的判定来实现变速器22的低速级别L。基于车辆状态，运行区域判定器146例如在工作油温度低于预定温度(例如10℃)的低温时间内判定车辆状态是否处于非电动机运行区域(也就是非EV区域)，并因此判定是否需要预热；或者运行区域判定器146例如在储电装置32的余量不足时判定车辆状态是否处于非电动机运行区域。
如果运行区域判定器146判定车辆状态处于电动机运行区域(EV区域)，则准备运行状态设定装置158通过点亮准备运行显示器READY来显示车辆已经进入准备运行状态。因此，在需要包括发动机24的操作的运行的情况下，例如在需要预热的低温时间内或在储电装置32的余量不足的时间内等，如果运行区域判定器146判定车辆状态处于非电动机运行区域(非EV区域)，则低线路压力指令装置148提供指令以临时使线路压力PL变为低压状态，发动机起动装置150通过使用MG1启动发动机24，并由此启动机械式液压泵46的操作。在启动发动机24之后经过预定的重叠期间L1之后，电动泵停止装置154停止电动式液压泵48。接下来，在关于线路压力PL的低压指令之后经过预设的油压排放期间L2时，高线路压力再指令装置152指令线路压力控制装置134以使线路压力PL再次到达高压状态。油压排放期间L2是预设的期间，使得油压将从液压开关SW2充分排放。基于制动器B2的啮合是否已经被液压开关SW2的输出信号确认，响应于线路压力的高压状态，建立第一速度再判定装置156判定是否已经建立变速器22的低速级别L。当建立第一速度再判定装置156判定已经建立了变速器22的低速级别L时，准备运行状态设定装置158判定已经完成混合动力控制系统的起动，并设定准备运行状态。
图12是图示电子控制装置28、34和44的部分控制的流程图。在图12中，在与起动操作判定装置138相对应的步骤(以下将省略“步骤”)S1中，基于当钥匙插入并操作制动踏板29时是否操作起动操作按钮POWER，来判定是否进行了用于起动混合动力控制系统的起动操作。如果在S1处作出否定判断，则过程结束。如果在S1处作出肯定判定，则过程进行至与电动泵起动装置140和高线路压力指令装置142相对应的S2。在S2中，起动电动式液压泵48以进行线路压力PL的升高，并且还输出使线路压力PL至高压状态的指令。在图13中，时间点t1示出该状态。由于此，高压侧工作油供应至制动器B2以实现变速器22的低速级别L。
接下来，在与建立第一速度判定装置144相对应的S3中，基于液压开关SW2的输出信号来判断是否已经通过制动器B2的啮合建立了变速器22的低速级别L。只要在S3中作出否定判断，则反复进行S2和以下步骤的过程。但是，当S3中作出肯定判断时，过程进行至与运行区域判定器146相对应的S4。在S4中，基于车辆状态，判断车辆状态是否处于电动机运行状态，在电动机运行状态中，车辆通过MG1和/或MG2运行而不需要发动机24的操作。如果在S4中作出肯定判定，则在与准备运行状态设定装置158相对应的S9中设定准备运行状态。但是，在S4中作出否定判断的情况下，车辆状态是非电动机运行状态，即非EV状态，例如在需要预热的低温时间内或者在储电装置32的余量不足的时间内等，因此执行S5至S8的过程。
首先，在与低线路压力指令装置148和发动机起动装置150相对应的S5中，输出临时使线路压力PL为低压状态的指令，通过MG1启动发动机24，并因此启动机械式液压泵46的操作。在图13中，时间点t2示出此状态。接下来在S6中，判断是否已经完成发动机24的启动，以及发动机24是否已经进入可进行下去的自行旋转状态，即是否已经进入完全的爆炸燃烧状态。只要在S6中作出否定判断，反复执行S5及以下步骤的过程。但是，在S6中作出肯定判断时，过程进行至与高线路压力再指令装置152和电动泵停止装置154相对应的S7。在S7中，在经过预定的重叠期间L1之后，停止电动式液压泵48(在图13中的时间点t3处)，在关于线路压力PL的压力执行之后经过预设的油压排放期间L2时，输出使线路压力PL至高压状态的指令。在图13中，时间点t4示出此状态。接下来，在与建立第一速度再判定装置156相对应的S8中，通过液压开关SW2的输出信号，判断线路压力PL是否已经为高压状态，并且制动器B2是否已经啮合使得再次建立第一速度级别L。只要在S8中作出否定判断，反复执行S7和以下步骤的过程。但是，在S8中作出肯定判断时，在与准备运行状态设定装置158相对应的S9中设定准备运行状态。在图13中，时间点t5示出此状态。
如上所述，根据此实施例的混合动力车辆10的控制装置，在运行区域判定器146判定车辆状态处于非电动机运行区域的情况下，因为发动机24被启动，所以启动时间控制器136将线路压力PL设定为液压开关SW不操作的低压状态(非工作压力)，其中线路压力PL是制动器B2(液压式摩擦啮合器)的初始压力。在发动机24经历完全爆炸燃烧之后，启动时间控制器136将线路压力PL设定为液压开关SW2操作的工作压力(高压状态)。因此，在起动操作之后的起动期间t1至t5中，发动机24被启动，使得由发动机24驱动的机械式液压泵46运行，并且同时，关于线路压力PL的油压指令从低压侧切换至高压侧。当通过液压开关SW2的操作确认线路压力升高至高压侧时，优先输出关于线路压力PL的低压指令。在预定期间之后，输出高压指令。在确认液压开关SW2的与高压指令的输出相对应的操作之后，设定准备运行状态。因此，从起动操作至设定准备运行状态的期间(时间点t1至t5)，也就是起动操作之后的起动期间被稳定地缩短了。
此外，根据此实施例的混合动力车辆10的控制装置，在供应至制动器B2(液压式摩擦啮合器)的工作油的温度超过预设的油温标准值的情况下，运行区域判定器146判定车辆状态处于电动机运行。因此，即使在发动机转速相对较高的情况下，例如在低油温时的快怠速转动期间等，进一步缩短了从起动操作到设定准备运行状态的时间。
此外，根据此实施例的混合动力车辆10的控制装置，控制装置包括与机械式液压泵46并联并供应工作油的电动式液压泵48，启动时间控制器136响应于起动操作起动电动式液压泵48，并将线路压力PL设定为高压状态，其中线路压力PL是制动器B2的初始压力。如果车辆处于非电动机运行区域，则响应于液压开关SW2的操作，启动时间控制器136停止电动式液压泵48的操作，启动发动机24并将线路压力PL设定至低压状态。在设定线路压力PL的低压状态后的预定时间之后，启动时间控制器136将线路压力PL设定为高压状态，然后基于液压开关SW2的操作设定准备运行状态。因此，即使在由发动机24旋转驱动的机械式液压泵46与电动式液压泵48一起使用时，也进一步缩短了从起动操作至设定准备运行状态的时间。
此外，根据此实施例的混合动力车辆10的控制装置，启动时间控制器136停止电动式液压泵48的操作并启动发动机24，使得形成电动式液压泵48的操作和发动机24的操作重叠的重叠期间L1。因此，在电动式液压泵48的停止和由发动机24驱动的机械式液压泵46的起动之间的切换时间处，适当地避免了线路压力PL的降低。
此外，根据此实施例的混合动力车辆10的控制装置，因为发动机24由第一电动发电机MG1启动，所以具有消除了对启动电动机的需要的优点。
尽管以上参考附图描述了本发明的实施例，但是本发明也可以以其它方式来应用。
例如，尽管变速器22是具有低速级别L和高速级别H的两个级别变速器，其也可以是三个或更多速度级别的变速器。
此外，尽管电动式液压泵48由电动机48a和由电动机48a旋转驱动的泵48b构成，但是电动式液压泵48也可以由电磁泵等构成，其中泵由电磁振荡器等驱动。
此外，尽管在前述实施例中，在钥匙插入槽中之后，在制动操作期间操作起动操作按钮POWER时，判定混合动力控制系统的起动操作。但是，混合动力控制系统的起动操作也可以由其它装置的操作或程序来判定。
此外，尽管此实施例的混合动力车辆是其中驱动轮18为一对左、右前轮或后轮的类型，混合动力车辆也可以是其前后的四个车轮均被驱动的车辆类型。

Claims (13)

1.一种混合动力车辆(10)的控制装置，所述混合动力车辆(10)包括动力分配机构(26)、第一电动发电机、第二电动发电机(MG2)和储电装置，所述动力分配机构(26)将发动机(24)的输出分配至第一电动发电机(MG1)以及驱动轮(18)侧的输出轴(14)，所述第二电动发电机(MG2)经由有级式变速器(22)将动力输出至所述输出轴(14)，所述混合动力车辆的控制装置包括启动时间控制器(136)，所述启动时间控制器(136)用于响应于所述混合动力车辆(10)的起动操作，与设置在所述有级式变速器(22)中的液压式摩擦啮合器(B2)啮合并基于所述液压式摩擦啮合器(B2)的预定压力设定准备运行状态，所述控制装置的特征在于包括：
液压泵(46)，所述液压泵(46)由所述发动机(24)旋转驱动以供应工作油；
运行区域判定器(146)，所述运行区域判定器(146)用于判定所述混合动力车辆(10)处于电动机运行区域还是非电动机运行区域，
其中，如果所述运行区域判定器(146)判定所述混合动力车辆(10)处于所述非电动机运行区域，则在所述发动机(24)启动时，所述启动时间控制器(136)将所述液压式摩擦啮合器(B2)的初始压力设定在第一预定压力处，并在所述发动机(24)经历完全爆炸燃烧之后，所述启动时间控制器(136)将所述初始压力设定在第二预定压力处。
2.根据权利要求1所述的混合动力车辆的控制装置，其特征在于还包括液压开关(SW2)，所述液压开关(SW2)检测所述液压式摩擦啮合器(B2)的油压，
其中，所述第一预定压力是所述液压开关(SW2)不操作的非工作压力，所述第二预定压力是所述液压开关(SW2)操作的工作压力。
3.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：在供应至所述液压式摩擦啮合器(B2)的工作油的温度低于预设标准值的情况下，所述运行区域判定器(146)判定所述混合动力车辆(10)处于所述非电动机运行区域。
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：在所述储电装置(32)的储电量低于预定值的情况下，所述运行区域判定器(146)判定所述混合动力车辆(10)处于所述非电动机运行区域。
5.根据权利要求2所述的混合动力车辆的控制装置，其特征在于还包括电动液压泵(48)，所述电动液压泵(48)与所述液压泵(46)并行连接并供应工作压力，
其中，响应于所述起动操作，所述启动时间控制器(136)起动所述电动液压泵(48)，并将所述液压式摩擦啮合器(B2)的初始压力设定在所述工作压力处，并且其中，当所述混合动力车辆(10)处于所述非电动机运行区域时，响应于所述液压开关(SW2)的操作，所述启动时间控制器(136)停止所述电动液压泵(48)的操作，启动所述发动机(24)，并将所述液压式摩擦啮合器(B2)的初始压力设定在所述非工作压力处，并且其中，在设定所述非工作压力后的预定时间(L2)之后，所述启动时间控制器(136)将所述液压式摩擦啮合器(B2)的初始压力设定在所述工作压力处，然后基于所述液压开关(SW2)的操作来设定准备运行状态。
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：在所述电动液压泵(48)的操作和所述发动机(24)的操作重叠的重叠期间(L1)形成之后，所述启动时间控制器(136)停止所述电动液压泵(48)的操作。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的混合动力车辆的控制装置，其特征在于：所述发动机(24)由所述第一电动发电机(MG1)来启动。
8.一种混合动力车辆的控制方法，所述混合动力车辆包括动力分配机构(26)、第一电动发电机、第二电动发电机(MG2)和储电装置，所述动力分配机构(26)将发动机(24)的输出分配至第一电动发电机(MG1)以及驱动轮(18)侧的输出轴(14)，所述第二电动发电机(MG2)经由有级式变速器(22)将动力输出至所述输出轴(14)，所述控制方法的特征在于包括：
响应于所述混合动力车辆(10)的起动操作，啮合设置在所述有级式变速器(22)中的液压式摩擦啮合器(B2)，并基于所述液压式摩擦啮合器(B2)的预定压力设定准备运行状态；
判定所述混合动力车辆(10)处于电动机运行区域还是非电动机运行区域；以及
如果判定所述混合动力车辆(10)处于所述非电动机运行区域，则在所述发动机(24)启动时，将所述液压式摩擦啮合器(B2)的初始压力设定在第一预定压力处，在所述发动机(24)经历完全爆炸燃烧之后，将所述初始压力设定在第二预定压力处。
9.根据权利要求8所述的混合动力车辆的控制方法，其特征在于：所述第一预定压力是液压开关(SW2)不操作的非工作压力，所述第二预定压力是所述液压开关(SW2)操作的工作压力，其中所述液压开关(SW2)检测所述液压式摩擦啮合器(B2)的油压。
10.根据权利要求9所述的混合动力车辆的控制方法，其特征在于还包括：在供应至所述液压式摩擦啮合器(B2)的工作油的温度低于预设标准值的情况下，判定所述混合动力车辆(10)处于所述非电动机运行区域。
11.根据权利要求9所述的混合动力车辆的控制方法，其特征在于还包括：在所述储电装置(32)的储电量低于预定值的情况下，判定所述混合动力车辆(10)处于所述非电动机运行区域。
12.根据权利要求9至11中任一项所述的混合动力车辆的控制方法，其特征在于还包括：
响应于所述起动操作，起动电动液压泵(48)，并将所述液压式摩擦啮合器(B2)的初始压力设定在所述工作压力处，其中所述电动液压泵(48)与所述液压泵(46)并行连接并供应工作压力；
当所述混合动力车辆(10)处于所述非电动机运行区域时，响应于所述液压开关(SW2)的操作，停止所述电动液压泵(48)的操作，启动所述发动机(24)，并将所述液压式摩擦啮合器(B2)的初始压力设定在所述非工作压力处；
在设定所述非工作压力后经过预定时间(L2)，将所述液压式摩擦啮合器(B2)的初始压力设定在所述工作压力处，然后基于所述液压开关(SW2)的操作来设定准备运行状态。
13.根据权利要求12所述的混合动力车辆的控制方法，其特征在于还包括：
形成所述电动液压泵(48)的操作和所述发动机(24)的操作重叠的重叠期间(L1)；并且在所述重叠期间(L1)之后，停止所述电动液压泵(48)的操作。
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