CN101242979A - 用于车辆用驱动装置的控制设备 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于具有差动机构和变速器的车辆用驱动装置的控制设备,以小型化差动机构和/或改善燃料经济性同时防止频繁变速。驱动装置包括切换离合器(C0)或切换制动器(B0),从而可将变速机构(10)在无级和有级变速状态之间切换,以提供可电气改变速比的变速器的燃料节省效果和机械传递动力的齿轮式传动装置的高传动效率两个优点。当将总速比γT设定成与给定行驶状态下相比处于较低车速侧时,如果无法获得要求驱动力或驱动力源制动,或电动机负载转矩偏离允许范围,则切换控制装置(50)将差动部分(11)切换到有级变速状态。从而可提供比给定行驶状态时大的驱动力或驱动力源制动,而不使电动机负载转矩偏离允许范围,同时防止频繁变速。

Description

用于车辆用驱动装置的控制设备
技术领域
本发明涉及具有可工作以执行差动作用的差动机构和电动机的车辆用驱动装置,更具体地,涉及用于使电动机等小型化的技术。
背景技术
到目前为止,已知一种包括差动装置和第二电动机的车辆用驱动装置,诸如发动机之类的驱动力源的输出经该差动装置分配到第一电动机及输出部件,该第二电动机配置在该输出部件与驱动轮之间。例如,专利文献1、3和5公开了这样一种用于混合动力车辆的驱动装置。该驱动装置包括由行星齿轮单元构成并且执行差动作用的差动机构,该差动机构用于将从发动机输出的动力的主要部分机械地传递至驱动轮。来自发动机的动力的其余部分使用电气路径从第一电动机被电气地传递至第二电动机。
从而,该驱动装置作为速比可电气地变化的变速器工作,例如作为电控无级自动变速器工作。该驱动装置受控制设备的控制,使得车辆在发动机的最优工作状态下行驶,从而改善了燃料经济性(即每单位燃料的行驶里程)。
专利文献1:JP 2003-127679A
专利文献2:JP 2001-339805A
专利文献3:JP 2003-301731A
专利文献4:JP 2002-89307A
专利文献5:JP 2004-270679A
通常,无级变速器被认为是允许改善车辆燃料经济性的装置。诸如有级自动变速器之类的齿轮式动力传递装置被认为是具有高传动效率的装置。但是,还没有结合了这两种优点的动力传递机构被投入实际运用。例如,上述专利文献1中公开的混合动力车辆驱动装置包括用于将电能从第一电动机传递到第二电动机的电气路径,即,用于将车辆驱动力的一部分以电能形式传递的传递路径。在发动机输出增大的情况下,这不可避免地导致第一电动机尺寸增大。而且,也导致由从第一电动机输出的电能驱动的第二电动机的尺寸增大。从而,引起驱动装置的尺寸增大的问题。
另一方面,由于发动机输出的一部分在被转换为电能后被传递至驱动轮,这会使得在诸如高速行驶之类的车辆行驶状况下燃料经济性变差。在上述动力分配装置被用作所谓“电控CVT”的变速器(其速比可电气地改变)的情况下,会发生类似的问题。
同时,对于上述用于混合动力车辆的驱动装置,迄今已知一种结构,其包括配置在差动机构(电控无级变速器)的输出部件与驱动轮之间的动力传递路径中的有级变速器,以在需要高驱动转矩时减小第二电动机的需求容量,从而使第二电动机最小化。对于这样的车辆用驱动装置,经两个传递机构例如电控无级变速器和有级变速器传递驱动力源的输出,同时基于这些传递机构各自的速比建立驱动装置的总速比。
另外,一般而言,当需要比车辆在平路上行驶时大的车辆驱动力或发动机制动时,例如当车辆在上升/下降道路(上坡路/下坡路)上行驶期间,具有独立设置的有级变速器的车辆用驱动装置工作,以设定与车辆在平路上行驶时所设定的速比相比较大的低车速侧速比(低档)。这使得与车辆在平路上行驶时所保持的档位相比,能够在达到高车速之前的阶段中都保持低档,由此抑制升档从而防止频繁变速。
这同样适用于其中驱动装置基于电控无级变速器和有级变速器各自的速比建立总速比的阶段。例如,当车辆在上升/下降道路上行驶期间,总速比被设定成与车辆在平路上行驶时所设定的总速比相比处于较低车速侧,由此抑制升档从而防止频繁变速。
但是,对于用作电控CVT的电控无级变速器,第一电动机需要承载取决于发动机转矩的反作用转矩。因此,在车辆在高发动机负载下行驶的情况下,例如当车辆在上升道路上行驶时,第一电动机所承载的反作用转矩(负载转矩)增大,导致取决于第一电动机的性能而可能出现驱动力不足。从另一角度出发,为了排除车辆在上升道路上行驶期间驱动力的不足,第一电动机需要增大尺寸。
另外,在车辆在下降道路上行驶期间,使第二电动机用作发电机,以将动能转换成收集在蓄电装置(电池)中的电能,同时由于第二电动机的发电阻力而实现再生制动,由此获得必需的驱动力源制动。但是,抑制升档会导致第二电动机的负载转矩可能增大。另外,在再生量由于蓄电装置充满电等而无法增大的情况下,有可能难以获得所需的驱动力源制动。
在此情况下,对于其中能够解决专利文献1所公开的混合动力车辆驱动装置中的问题的驱动装置还包括自动变速器的车辆用驱动装置,需要在防止频繁变速的同时具有必需的驱动力和驱动力源制动。
另外,对于专利文献3中公开的混合动力车辆,在减速行驶期间使第二电动机用作发电机。这使得车辆的动能转换为电能以回收到蓄电装置中,同时使得第二电动机的发电阻力实现再生制动。当这发生时,切断对发动机的燃料供应而使发动机转速变为零或接近零,来减少发动机拖滞(drag)以由此增加再生量。但是,如果再生量由于蓄电装置充满电而无法增大,则有可能难以获得给定驱动状况和驾驶员设定的目标减速度。
对于专利文献4中公开的技术,在具有缸内压力变化抑制气缸数可变发动机的车辆的减速行驶期间即减速行驶中,在未施加再生制动时使发动机的所有气缸进入压缩状态,由此获得发动机制动效果。同时,当启动再生制动时,使发动机气缸中保持不工作的一部分进入缸内压力变化抑制状态,即减压状态。这导致发动机制动效果的减少,以不受是否存在再生的约束获得相似的制动效果。但是,改变发动机的缸数和再生量使得减速度能够被控制,导致可能难以获得给定驱动状况和驾驶员设定的目标减速度。
另外,即使对于专利文献3中所公开的构造成解决混合动力车辆用驱动装置问题的车辆用驱动装置,同样有可能在减速行驶期间难以获得给定驱动状况和驾驶员设定的目标减速度。
专利文献5公开了一种技术,其改变燃烧室的容积以减小再生期间发动机的压缩比,用于降低发动机的摩擦(拖滞)转矩,从而提高电动机的再生效率。发动机的拖滞转矩还取决于发动机转速而变化,并且很可能发动机转速越低则发动机的拖滞转矩越小。所以,如果对于减速行驶设定均匀的再生量以使得电动机能够按照增大发动机拖滞转矩下的发动机状态进行再生,即电动机所实现的再生量水平下降,则有可能发生燃料消耗的劣化。这是因为即使在可用于获得增大再生量的发动机状态下再生量也无法增大。
即使对于构造成解决专利文献3中公开的混合动力车辆用驱动装置的问题的车辆用驱动装置,也有可能在减速行驶期间电动机均匀执行再生时,再生量仍无法增大,从而导致燃料消耗劣化。
基于上述情况完成了本发明,本发明的第一目的是提供一种用于车辆用驱动装置的控制设备,该车辆用驱动装置包括:电控无级变速部分,其具有可工作以将发动机的输出分配到第一电动机和传递部件的差动机构、以及配置在传递部件与驱动轮之间的动力传递路径中的第二电动机;和形成动力传递路径一部分的变速器,该控制设备可以在结构上小型化和/或在防止频繁变速的同时改善燃料消耗。
本发明的第二目的是提供一种用于车辆用驱动装置的控制设备,该车辆用驱动装置包括可工作以执行差动作用以将发动机的输出分配到第一电动机和输出轴的差动机构、以及配置在差动机构与驱动轮之间的动力传递路径中的第二电动机,该控制设备可以在结构上小型化,和/或在减速行驶(即放慢行驶)期间改善对减速度的控制性能的同时改善燃料消耗。
本发明的第三目的是提供一种用于车辆用驱动装置的控制设备,该车辆用驱动装置包括可工作以执行差动作用以将发动机的输出分配到第一电动机和输出轴的差动机构、以及配置在差动机构与驱动轮之间的动力传递路径中的第二电动机,该控制设备可以在结构上小型化,和/或在改善减速行驶期间燃料消耗的同时改善燃料消耗。
发明内容
根据权利要求1或2中所限定的发明,提供了一种用于车辆用驱动装置的控制设备,(a)所述车辆用驱动装置具有:可作为电控无级变速器工作的无级变速部分,所述无级变速部分包括差动机构和第二电动机,所述差动机构用于将发动机的输出分配到第一电动机和传递部件,所述第二电动机配置在所述传递部件与驱动轮之间的动力传递路径中;以及形成所述动力传递路径的一部分的变速部分或换挡部分,所述控制设备包括:(b)差动状态切换装置,所述差动状态切换装置配置在所述差动机构中,并可工作以将所述无级变速部分选择性地切换到无级变速状态和非无级变速状态,所述无级变速状态使得所述无级变速部分能够执行电控无级变速工作,所述非无级变速状态禁止所述无级变速部分执行所述电控无级变速工作;(c)变速控制装置或变速切换部分,当需要比给定的车辆行驶状况时大的车辆驱动力或驱动力源制动时,所述变速控制装置可工作以将由所述无级变速部分和所述变速部分限定的总速比设定成与所述给定的车辆行驶状况时限定的总速比相比处于较低车速侧;以及(d)切换控制装置或切换控制部分,当所述变速控制装置将所述总速比设定成与所述给定的车辆行驶状况时限定的总速比相比处于较低车速侧时,如果(i)无法获得所需车辆驱动力或驱动力源制动,或者(ii)所述第一电动机和/或所述第二电动机的负载转矩偏离允许范围,则所述切换控制装置可工作以将所述无级变速部分从所述无级变速状态切换到所述非无级变速状态。
根据这种结构,差动状态切换装置将驱动装置的无级变速部分选择性地切换到使得能够进行电控无级变速工作的无级变速状态和使得不能进行电控无级变速工作的非无级变速状态。因此,驱动装置可以具有可工作以电气地改变速比的变速器实现的改善的燃料节省效果以及可工作以机械传递驱动力的齿轮式传动装置实现的高传动效率的组合优点。
例如,在车辆的低/中速和低/中输出行驶时发动机的通常输出区域中,将无级变速部分置于无级变速状态下确保了车辆的燃料节省性能。此外,在车辆的高速行驶期间无级变速部分置于非无级变速状态下时,发动机的输出主要通过机械动力传递路径传递到驱动轮。这使在无级变速部分作为其速比可电气地变化的变速器工作时发生的车辆驱动力和电能之间的转换损失最小,导致燃料消耗的改善。
而且,在车辆的高输出行驶期间无级变速部分置于非无级变速状态下时,在车辆以低/中速和低/中输出行驶的区域中使变速器工作以电气地改变速比。这使得能够减小通过电动机产生的电能(即电动机所传递的电能)的最大值,从而进一步小型化电动机或包括这种电动机的车辆驱动装置。
另外,对于具有构造成可切换到无级变速状态和非无级变速状态的无级变速部分的车辆用驱动装置,有时需要比给定的车辆行驶状况时大的车辆驱动力或驱动力源制动。此时,如果变速控制装置将总速比设定成与给定的车辆行驶状况时所设定的总速比相比处于较低车速侧,则有时无法获得所需车辆驱动力或驱动力源制动,或者第一电动机和/或第二电动机的负载转矩偏离允许范围。
即使在这样的情况下,切换控制装置也将无级变速部分从无级变速状态切换到非无级变速状态,并且不需要第一电动机承载取决于发动机的输出转矩(下面称为“发动机转矩”)的反作用转矩。结果,发动机可以与第一电动机的转矩容量无关地产生增大的发动机转矩,由此获得所需驱动力。
另外,因为发动机转速受到车速限制,所以可以根据车速和总速比产生发动机制动转矩。这使得能够在不增大第二电动机的再生转矩的情况下获得所需驱动力源制动。就是说,驱动装置可以具有比给定的车辆行驶状况时大的车辆驱动力或驱动力源制动,同时防止频繁变速,而不会导致第一电动机和/或第二电动机的负载转矩偏离允许范围。
对于权利要求3中所限定的发明,表述“当需要比给定的车辆行驶状况时大的车辆驱动力或驱动力源制动时”指的是车辆在上升道路或下降道路上行驶的阶段。利用这样的布置,当车辆在上升道路或下降道路上行驶期间,驱动装置可以获得所需的车辆驱动力或驱动力源制动。
根据权利要求4中所限定的发明,提供了一种用于车辆用驱动装置的控制设备,(a)所述车辆用驱动装置具有可作为电控无级变速器工作的无级变速部分,所述无级变速部分包括差动机构和第二电动机,所述差动机构用于将发动机的输出分配到第一电动机和传递部件,所述第二电动机配置在所述传递部件与驱动轮之间的动力传递路径中,所述控制设备包括:(b)差动作用限制装置,所述差动作用限制装置配置在所述差动机构中,用于限制所述差动机构的差动作用,以由此限制所述无级变速部分作为所述电控无级变速器的工作;以及(c)发动机制动控制装置,所述发动机制动控制装置可工作以限制所述差动机构的差动作用,以便在减速行驶期间利用发动机制动获得制动转矩。
通过这样的结构,差动作用限制装置被置于差动状态,其中差动机构的差动作用不受限制以能够启动差动作用。这使得车辆用驱动装置的无级变速部分被置于无级变速状态,从而可工作以执行电控无级变速工作。此外,差动作用限制装置限制差动机构的差动作用并且电控无级变速器的工作受到限制。因此,设置不启动差动作用的非差动状态例如锁定状态,导致无法执行电控无级变速工作的非无级变速状态,例如有级变速状态。结果,驱动装置可以具有电气地改变速比的变速器实现的改善的燃料节省效果以及机械传递驱动力的齿轮式传动装置实现的高传动效率的组合优点。
例如,在车辆以低/中速和低/中输出行驶时发动机的通常输出区域中,将无级变速部分置于无级变速状态下确保了车辆的燃料节省性能。此外,在车辆的高速行驶期间无级变速部分置于非无级变速状态下时,发动机的输出主要通过机械动力传递路径传递到驱动轮。这使在无级变速部分作为其速比可电气地变化的变速器工作时发生的车辆驱动力和电能之间的转换损失最小,导致燃料消耗的改善。
而且,在车辆以高输出行驶期间无级变速部分置于非无级变速状态下时,在车辆以低/中速和低/中输出行驶的区域中使无级变速部分作为变速器工作以使速比电气地变化。这使得能够减小通过电动机产生的电能(即电动机所传递的电能)的最大值,从而进一步小型化电动机或包括这种电动机的车辆驱动装置。
对于具有其作为电控无级变速器的工作可以受到限制的无级变速部分的车辆用驱动装置,在减速行驶期间发动机制动控制装置限制差动机构的差动作用,以获得制动转矩。这导致所控制的减速度的范围增大,从而改善了在减速行驶期间对减速度的控制性能。例如,除了第二电动机的再生转矩之外,车辆可以具有由于发动机制动转矩引起的制动转矩。这提供了增大的所控制的减速度的范围,从而改善了在减速行驶期间对减速度的控制性能。从另一角度出发,可以利用再生转矩和发动机制动转矩调节制动转矩,从而改善在减速行驶期间对减速度的控制性能。
权利要求5中所限定的发明的特征在于,所述发动机制动控制装置可工作以在所述减速行驶期间将所述无级变速部分的差动机构置于非差动状态。利用这样的结构,发动机转速受到车速的限制。这使得能够立即获得发动机转矩从而获得大的减速度。结合第二电动机的再生转矩利用此发动机转矩使得能够立即获得大的减速度。
权利要求6中所限定的发明的特征在于,所述发动机制动控制装置可工作以在所述减速行驶期间改变由所述差动作用限制装置启动的限制量。
利用这样的结构,无级变速部分采取在可用于实现作为电控无级变速器的工作的无级变速状态与禁止执行电控无级变速工作的非无级变速状态之间的中间状态。因此,发动机转速介于接近零的水平与受到车速限制的值之间。因而,发动机制动转矩可以在发动机转速的范围内被调节,由此改善在减速行驶期间对减速度的控制性能。
在权利要求7中所限定的发明中,所述发动机可以执行缸内压力变化抑制工作,并且所述发动机制动控制装置在所述减速行驶期间改变所述发动机的缸内压力变化抑制量。利用这样的结构,即使在相同的发动机转速下也可以改变旋转阻力,从而导致发动机制动转矩的变化。这进一步改善了在减速行驶期间对减速度的控制性能。
根据权利要求8中所限定的发明的特征在于还包括目标减速度控制装置,所述目标减速度控制装置可工作以根据所述第二电动机是否可以进行再生来确定由发动机制动实施的制动转矩,以便在所述减速行驶期间获得所述车辆的目标减速度。所述发动机制动控制装置用于限制所述差动机构的差动作用,以利用所述发动机制动获得制动转矩。
利用这样的结构,考虑到能量效率以最高优先级执行基于再生的制动。另外,如果仅仅利用再生无法实现目标减速度,或者如果由于再生量受到抑制而无法实现目标减速度,则可以利用发动机制动获得制动转矩。这改善了在减速行驶期间对减速度的控制性能。
根据权利要求9中所限定的发明,提供了一种用于车辆用驱动装置的控制设备,(a)所述车辆用驱动装置具有差动部分,所述差动部分包括差动机构和第二电动机,所述差动机构用于将发动机的输出分配到第一电动机和传递部件,所述第二电动机配置在所述传递部件与驱动轮之间的动力传递路径中,所述控制设备包括:(b)差动作用限制装置,所述差动作用限制装置配置在所述差动机构中,用于限制所述差动机构的差动作用,以由此限制所述差动部分的差动作用;以及(c)发动机制动控制装置,所述发动机制动控制装置可工作以限制所述差动机构的差动作用,以便在减速行驶期间利用发动机制动获得制动转矩。
根据这样的结构,差动作用限制装置将差动机构置于其中差动作用不受限制以允许实现差动作用的差动状态,这使得车辆用驱动装置的差动部分被置于差动状态从而可工作以执行差动作用。此外,差动作用限制装置限制差动机构的差动作用,结果将该差动机构置于非差动状态,例如锁定状态。这使得差动机构能够被置于诸如锁定状态的非差动状态,其中不实现差动作用。因此,驱动装置可以具有这样的结构,其具有电气地改变速比的变速器实现的燃料节省效果以及机械传递驱动力的齿轮式传动装置实现的高传动效率的组合优点。
例如,在车辆以低/中速和低/中输出行驶时发动机的通常输出区域中,将差动部分置于差动状态下确保了车辆的燃料节省性能。此外,在车辆以高速行驶期间差动部分置于非差动状态下时,发动机的输出主要通过机械动力传递路径传递到驱动轮。这使在差动部分作为其速比可电气地变化的变速器工作时发生的车辆驱动力和电能之间的转换损失最小,导致燃料消耗的改善。
而且,在车辆以高输出行驶期间差动部分置于非差动状态下时,在车辆以低/中速和低/中输出行驶的区域中使差动部分作为变速器工作以使速比电气地变化。这使得能够减小通过电动机产生的电能(即电动机所传递的电能)的最大值,从而进一步小型化电动机或包括这种电动机的车辆驱动装置。
对于具有其差动作用可受到限制的差动部分的车辆用驱动装置,发动机制动控制装置在减速行驶期间限制差动部分的差动作用,以获得制动转矩。因而,制动转矩增大。这导致所控制的减速度的范围增大,从而改善了在减速行驶期间对减速度的控制性能。例如,除了第二电动机的再生转矩之外,车辆可以具有由于发动机制动转矩引起的制动转矩。这提供了增大的所控制的减速度的范围,从而改善了在减速行驶期间对减速度的控制性能。从另一角度,可以利用再生转矩和发动机制动转矩调节制动转矩,从而改善在减速行驶期间对减速度的控制性能。
在权利要求10中所限定的发明的特征在于,所述发动机制动控制装置在所述减速行驶期间将所述差动部分置于不可工作以执行所述差动作用的非差动状态。利用这样的结构,发动机转速受到车速的限制,从而能够立即获得制动转矩以快速获得大的减速度。例如,结合第二电动机的再生转矩利用发动机制动转矩使得能够立即获得大的减速度。
在权利要求11中所限定的发明的特征在于,所述发动机制动控制装置可工作以在所述减速行驶期间改变所述差动作用限制装置的限制量。利用这样的结构,差动部分可以被置于允许执行差动作用的差动状态与禁止执行差动作用的非差动状态之间。这使得发动机转速能够介于接近零的水平与受到车速限制的值之间。因此,发动机制动转矩可以在发动机转速的范围内调节,由此改善在减速行驶期间对减速度的控制性能。
在权利要求12中所限定的发明的特征在于,所述发动机可以执行缸内压力变化抑制工作,并且所述发动机制动控制装置在所述减速行驶期间改变缸内压力变化抑制量。利用这样的结构,即使在相同的发动机转速下也可以改变旋转阻力,从而导致发动机制动转矩的变化。这进一步改善了在减速行驶期间对减速度的控制性能。
在权利要求13中所限定的发明的特征在于还包括目标减速度控制装置,所述目标减速度控制装置可工作以根据所述第二电动机是否可进行再生来确定由发动机制动实现的制动转矩,以便在所述减速行驶期间获得所述车辆的目标减速度,其中所述发动机制动控制装置限制所述差动部分的差动作用,以利用所述发动机制动获得制动转矩。利用这样的结构,考虑到能量效率以最高优先级基于再生获得制动转矩。另外,如果仅仅利用再生无法实现目标减速度,或者如果由于再生量受到抑制而无法实现目标减速度,则可以利用发动机制动获得制动转矩。这改善了在减速行驶期间对减速度的控制性能。
根据权利要求14中所限定的发明,提供了一种用于车辆用驱动装置的控制设备,(a)所述车辆用驱动装置具有差动部分,所述差动部分包括差动机构和第二电动机,所述差动机构用于将发动机的输出分配到第一电动机和传递部件,所述第二电动机配置在所述传递部件与驱动轮之间的动力传递路径中,所述控制设备包括:(b)差动状态切换装置,所述差动状态切换装置配置在所述差动机构中,用于将所述差动部分选择性地切换到允许执行差动作用的差动状态和禁止执行所述差动作用的非差动状态;以及(c)再生控制装置,所述再生控制装置用于在减速行驶期间根据所述差动部分是否被置于所述差动状态来改变再生量。
利用这样的结构,差动状态切换装置将差动部分选择性地切换到允许执行差动作用的差动状态和禁止执行差动作用的非差动状态(例如锁定状态)。因此,驱动装置可以具有电气地改变速比的变速器实现的改善的燃料节省效果以及机械传递驱动力的齿轮式传动装置实现的高传动效率的组合优点。
例如,在车辆以低/中速和低/中输出行驶时发动机的通常输出区域中,将差动部分置于差动状态下确保了车辆的燃料节省性能。此外,在车辆以高速行驶期间差动部分置于非差动状态下时,发动机的输出主要通过机械动力传递路径传递到驱动轮。这使在差动部分作为其速比可电气地变化的变速器工作时发生的车辆驱动力和电能之间的转换损失最小,导致燃料消耗的改善。
而且,在车辆以高输出行驶期间差动部分置于非差动状态下时,在车辆以低/中速和低/中输出行驶的区域中使差动部分作为变速器工作以使速比电气地变化。这使得能够减小通过电动机产生的电能(即电动机所传递的电能)的最大值,从而进一步小型化电动机或包括这种电动机的车辆驱动装置。
对于包括具有可切换到差动状态和非差动状态的结构的差动部分的车辆用驱动装置,再生控制装置在减速行驶期间根据发动机的拖滞转矩改变再生量。因此,以取决于发动机拖滞转矩的再生量执行再生。就是说,根据差动状态和非差动状态执行再生,在差动状态中由于差动作用而与车速无关地使发动机转速接近于零,在非差动状态中发动机转速受到车速的限制从而允许发动机具有比差动状态期间大的拖滞转矩。这导致与在非差动状态下均匀设定的再生量下执行再生时所实现的再生量相比增大了再生量,从而可以增大发动机的拖滞转矩,由此提供改善的燃料消耗。
在权利要求15中所限定的发明的特征在于,当所述差动部分被置于所述差动状态时,所述再生控制装置可工作以将所述再生量增大为大于所述非差动状态中出现的再生量。因而,对于置于这种差动状态下的差动部分,差动作用导致发动机转速下降到比非差动状态中出现的转速低的水平。这使得在减速行驶期间对于相同的车速可以以更大的再生量执行再生。
在权利要求16中所限定的发明中,所述发动机可以执行缸内压力减小控制,并且所述再生控制装置基于当所述发动机执行所述缸内压力减小控制时出现的缸内压力减小控制量来改变所述再生量。利用这样的结构,即使发动机转速保持在相同水平,在其中使发动机的拖滞转矩改变的缸内压力减小控制期间,也可以以取决于缸内压力减小控制量的再生量执行再生。例如,使再生量增大到大于在为了增大拖滞转矩而最小化缸内压力减小控制量的状态下均匀设定的再生量下执行再生时所实现的再生量,由此提供改善的燃料消耗。
在权利要求17中所限定的发明的特征在于,所述再生控制装置可工作以根据是否停止对所述发动机的燃料供应来改变所述再生量。利用这样的结构,以取决于一种状态和另一状态的再生量执行再生,在所述一种状态中燃料被供应到发动机以在发动机中不出现拖滞转矩的情况下保持自主旋转,在所述另一状态中对发动机的燃料供应被切断从而发动机可能出现拖滞转矩。在此情况下,使再生量增大到大于以在对发动机的燃料供应被切断从而发动机可能出现拖滞转矩的状态下均匀设定的再生量执行再生时所实现的再生量,由此提供改善的燃料消耗。
优选地,在差动状态切换装置或差动作用限制装置置于使差动机构执行差动作用的差动状态下时,无级变速部分或差动部分被置于能够进行电控无级变速工作的无级变速状态。在差动机构置于禁止执行差动作用的非差动状态(例如,锁定状态)下时,无级变速部分或差动部分被置于禁止进行电控无级变速工作的非无级变速状态(例如,有级变速状态)。这限制了作为电控无级变速器的工作。利用这样的结构,无级变速部分可以切换到无级变速状态和非无级变速状态。另外,差动部分可以切换到差动状态和非差动状态。
优选地,在差动作用限制装置使差动机构置于允许执行差动作用的差动状态下时,差动部分被置于允许执行差动作用的差动状态。在差动机构置于禁止执行差动作用的非差动状态(例如,锁定状态)下时,差动作用受到限制。这导致差动部分被置于禁止执行差动作用从而使差动作用受到限制的非差动状态(例如,锁定状态)。利用这样的结构,差动部分可以在差动状态和非差动状态之间切换。
适当地,所述差动机构包括连接至发动机的第一元件、连接至第一电动机的第二元件和连接至传递部件的第三元件。差动状态切换装置或差动作用限制装置允许第一至第三元件在彼此不同的速度下旋转,从而使差动机构进入差动状态。例如,其允许至少第二元件和第三元件以不同速度旋转。差动状态切换装置不允许即禁止至少第二元件和第三元件以不同速度旋转,从而使差动机构进入非差动状态例如锁定状态。例如,其允许第一至第三元件相对于彼此一起旋转,或者使第二元件进入不可旋转状态。在此情况下,差动机构可在差动状态和非差动状态之间切换。
优选地,差动状态切换装置或差动作用限制装置设有离合器和/或制动器。所述离合器将第一元件至第三元件中的两个元件彼此连接以使它们作为一个单元一体旋转,而所述制动器将所述第二元件连接到不可旋转部件以将所述第二元件置于不可旋转状态。利用这样的结构,差动机构可以容易地在差动状态和非差动状态之间切换。
优选地,所述差动机构通过离合器和制动器的释放而被置于其中至少第二元件和第三元件能够以各自不同的速度旋转的差动状态,从而作为电控差动装置工作。差动机构通过离合器的接合而作为具有1的传动比的变速器工作,并且通过制动器的接合而作为具有小于1的传动比的增速变速器工作。利用这样的结构,差动机构可切换到差动状态和非差动状态,并可作为具有单级或多级固定传动比的变速器工作。
优选地,所述差动机构由行星齿轮单元构成,所述行星齿轮单元的行星架对应于第一旋转元件,所述行星齿轮单元的太阳齿轮对应于第二旋转元件,而所述行星齿轮单元的齿圈对应于第三旋转元件。利用这样的结构,差动机构的轴向尺寸可以缩短,并且差动机构可以容易地由一个行星齿轮单元构成。
优选地,所述行星齿轮单元由单小齿轮式行星齿轮单元构成。利用这样的结构,差动机构的轴向尺寸可以缩短,并且差动机构可以容易地由一个单小齿轮式行星齿轮单元构成。
优选地,所述车辆用驱动装置还包括构成传递部件与驱动轮之间的动力传递路径的一部分的变速部分即换挡部分。利用这样的结构,驱动装置的总传动比基于无级变速部分的速比和该变速部分的速比确定,这具有以下优点。就是说,利用该变速部分的速比在较宽范围上获得驱动力,并且进一步提高了无级变速部分的无级变速控制的效率。此外,当该变速部分用作具有大于1的速比的减速装置时,第二电动机充分地将小或低的输出转矩输出到该变速部分的输出轴,从而使第二电动机尺寸紧凑。
优选地,所述车辆用驱动装置还包括构成传递部件与驱动轮之间的动力传递路径的一部分的变速部分即换挡部分。利用这样的结构,驱动装置的总传动比基于差动部分的速比和该变速部分的速比确定,这具有以下优点。就是说,利用该变速部分的速比在较宽范围上获得驱动力。此外,当该变速部分用作具有大于1的速比的减速装置时,第二电动机充分地将小或低的输出转矩输出到该变速部分的输出轴,从而使第二电动机尺寸紧凑。
另外,在无级变速部分的无级变速状态中,无级变速部分和变速部分构成无级变速器,而在无级变速部分的非无级变速状态中,无级变速部分和变速部分构成有级变速器。
所述变速部分即换档部分优选是有级自动变速器。利用这样的结构,在无级变速部分的无级变速状态中,无级变速部分和变速部分构成无级变速器。在非无级变速状态中,无级变速部分和变速部分一起构成有级变速器。或者,在差动部分的差动状态中,差动部分和变速部分构成无级变速器。在非差动状态中,差动部分和变速部分一起构成有级变速器。
取决于该变速部分的变速作用的总速比的有级变化与其连续变化时相比更迅速地执行。因此,用作无级变速器的驱动装置能够平滑地改变其驱动转矩,并且还能够改变其速比以便迅速地获得驱动转矩。
附图说明
图1是用于说明根据本发明一个实施例的混合动力车辆驱动装置结构的骨架图。
图2是一作动表,用于说明可在无级变速状态或有级变速状态下工作的图1所示实施例的混合动力车辆驱动装置的变速操作与用于其的液压式摩擦接合装置的作动组合之间的关系。
图3是共线图,用于说明当图1所示实施例的混合动力车辆驱动装置在有级变速模式下工作时各个档位下旋转元件的相对转速。
图4是用于说明设置在图1所示实施例的驱动装置中的电子控制装置的输入和输出信号的视图。
图5是示出图4所示电子控制装置所执行的控制工作的主要部分的功能框图。
图6的视图示出预存储的变速图的一个示例、预存储的切换图的一个示例以及预存储的驱动力源切换图的一个示例,基于所述变速图在自动变速部分中进行变速判定,基于所述切换图在变速机构中进行变速状态的切换判定,所述驱动力源切换图具有用于在发动机运行模式和电机运行模式之间切换的位于发动机运行区域和电机运行区域之间的边界线。这些图绘制在以车速和输出转矩作为相同参数的二维坐标系中,同时表示出相应的关系。
图7以虚线示出了作为燃料消耗图一个示例的发动机8的最优燃料消耗率曲线,并且还说明了无级变速器中的发动机工作(虚线)和有级变速器中的发动机工作(单点划线)之间的差异。
图8的概念性视图示出具有位于无级控制区域和有级控制区域之间的边界线的预存储的关系,其用于绘制图6中的虚线所示的无级控制区域和有级控制区域之间的边界线。
图9示出由有级变速器的升档引起的发动机转速波动的一个示例。
图10是变速线的表示,其中与用于图6所示给定行驶状况下的变速线相比,相应的变速线被改变到用于上升和下降行驶中的更高的车速传动比。
图11示出在以车速作为参数设定目标减速度时的数据图的一个示例。
图12示出目标减速度和所需制动转矩之间关系的一个示例,该关系用于计算实现目标减速度所需的制动转矩。
图13示出由车辆驾驶员操作来选择变速状态的手动变速状态选择装置的一个示例,其包括交互转换开关作为切换装置。
图14的流程图用于说明电子控制装置的控制工作,即在根据车辆是在平路上还是上升/下降道路上行驶而切换变速图时的控制工作。
图15是与图1对应的骨架图,用于说明根据本发明另一实施例的混合动力车辆驱动装置。
图16是与图2对应的作动表,用于说明可在无级变速状态或有级变速状态下工作的图15所示实施例的混合动力车辆驱动装置的变速操作与用于其的液压式摩擦接合装置的作动组合之间的关系。
图17是与图3对应的共线图,用于说明当图15所示实施例的混合动力车辆驱动装置在有级变速模式下工作时各档位下旋转元件的相对转速。
图18的功能框图示出图4所示电子控制装置所执行的控制功能的主要部分的另一示例。
图19的视图表示在以车速作为参数设定目标减速度时的数据图的一个示例。
图20是可用于在用户设定减速度时操作的滑动式减速设定装置。
图21的视图表示目标减速度和所需制动转矩之间关系的一个示例,该关系用于计算实现目标减速度所需的制动转矩。
图22的视图表示接合液压和发动机制动转矩之间关系的一个示例,该关系用于计算获得所需发动机制动转矩所需的切换离合器的接合液压。
图23的流程图示出图18所示实施例的电子控制装置的制动操作,即用于在减速行驶期间控制减速度的制动操作。
图24的时序图示出图23所示流程图中控制工作,并表示在除了再生转矩外还产生发动机制动转矩以实现目标减速度的情况下所执行的控制工作。
图25是对应于图5的功能框图,示出由图4所示电子控制装置所执行的控制功能的主要部分的另一示例。
图26的功能框图示出由图4所示电子控制装置所执行的控制功能的主要部分的另一示例。
图27示出设有变速杆并可工作以选择多个变速位置中之一的变速操作装置的一个示例。
图28是在共线图上绘制的示出在减速行驶期间差动部分的状态的一组视图。图28(a)表示切换离合器接合(锁定)以将差动部分置于非无级变速状态的情况,而图28(b)表示在差动部分置于无级变速状态的状态下启动燃料切断以停止发动机工作且第一电动机保持在怠速状态下的情况。
图29示出预定车速和再生量之间关系(脉谱图)的一个示例。实线A表示在差动部分置于非无级变速状态时用于设定再生量的关系,即有级再生脉谱图A。另外,实线B表示在差动部分置于无级变速状态时用于设定再生量R的关系,即无级变速再生脉谱图B。
图30的流程图示出图26所示电子控制装置所执行的控制工作,即用于在减速行驶期间设定再生量的控制工作。
图31是对应于图5和图26的功能框图,示出由图4所示电子控制装置执行的控制功能的主要部分的另一示例。
附图标记说明
8:发动机
10、70:变速机构(驱动装置)
11:差动部分(无级变速部分)
16:动力分配机构(差动机构)
18:传递部件
20、72:自动变速部分(变速部分)
38:驱动轮
40:电子控制装置(控制设备)
50:切换控制装置(发动机制动控制装置)
52:混合动力控制装置(再生控制装置)
82:变速控制装置
184:目标减速度控制装置
M1:第一电动机
M2:第二电动机
C0:切换离合器(差动状态切换装置)
B0:切换制动器(差动状态切换装置)
具体实施方式
下面将参照附图说明本发明的实施例。
<实施例1>
图1的骨架图用于说明构成根据本发明一个实施例的混合动力车辆驱动装置的一部分的变速机构10。变速机构10包括:输入轴14、差动部分11、自动变速部分(即自动换挡部分)20和输出轴22,它们全部共轴配置在作为固定到车体上的不可旋转部件的变速器壳体12(以下简称为“壳体12”)内。作为输入旋转部件的输入轴14固定到壳体12上。差动部分11直接或经由未示出的脉动吸收阻尼器(减振装置)间接连接至输入轴14。起有级式变速器作用的自动变速部分20(其作为变速部分)配置在串连到其上的差动机构11和输出轴22之间。作为输出旋转部件的输出轴22连接至自动变速部分20。
此实施例的变速机构10适合用于横置FR车辆(发动机前置后轮驱动车辆),并且配置在发动机8(例如汽油发动机或柴油发动机)形式的驱动力源和一对驱动轮38(图5)之间,以通过差动齿轮装置36(末端减速齿轮)和一对驱动车轴将车辆驱动力传递至该对驱动轮38。
在此实施例的变速机构10中,发动机8和差动部分11彼此直接连接。这里,除了不使用任何流体式传递装置(例如变矩器)的连接或流体接合之外,“直接连接”还包括使用减振装置的连接。注意,图1中省略了相对于其轴线对称构造的变速机构10的下半部。对于下文说明的其他实施例也是如此。
差动部分11包括第一电动机M1、动力分配机构16和第二电动机M2。动力分配机构16是将发动机8的输入到输入轴14上的输出分配到第一电动机M1和传递部件18的机构,其作为差动机构。可与传递部件18一体地旋转的第二电动机M2可以配置在传递部件18与驱动轮38之间的动力传递路径的任何部位。
在本实施例中,第一电动机M1和第二电动机M2每个都是也用作发电机的所谓电动/发电机。第一电动机M1应当至少用作产生电能和反作用力的发电机,而第二电动机M2应当至少用作产生车辆驱动力的电动机。
动力分配机构16包括用作差动装置的第一行星齿轮单元24、切换离合器C0和切换制动器B0。单小齿轮式第一行星齿轮单元24具有例如约0.418的传动比ρ1。第一行星齿轮单元24具有以下旋转元件:第一太阳齿轮S1;第一行星齿轮P1;第一行星架CA1,其支承第一行星齿轮P1使得第一行星齿轮P1可以绕其轴线旋转并且可绕第一太阳齿轮S1的轴线旋转;和经第一行星齿轮P1与第一太阳齿轮S1啮合的第一齿圈R1。在第一太阳齿轮S1和第一齿圈R1的齿数分别由ZS1和ZR1表示的情况下,上述传动比ρ1由ZS1/ZR1表示。
在动力分配机构16中,第一行星架CA1连接至输入轴14,即连接至发动机8,第一太阳齿轮S1连接至第一电动机M1,而第一齿圈R1连接至传递部件18。切换制动器B0配置在第一太阳齿轮S1和壳体12之间,切换离合器C0配置在第一太阳齿轮S1和第一行星架CA1之间。当切换离合器C0和切换制动器B0两者都释放时,动力分配机构16被置于差动状态,在该差动状态下,第一行星齿轮单元24的第一太阳齿轮S1、第一行星架CA1和第一齿圈R1被置于差动状态,以能够相对于彼此旋转,从而执行差动作用。
这样,发动机8的输出被分配到第一电动机M1和传递部件18,被分配到第一电动机M1的输出的一部分被用来产生并储存能量,或者用来驱动第二电动机M2。因此,差动部分11(动力分配机构16)用作例如无级变速状态(电控CVT状态)下的电控差动装置,在此无级变速状态下,传递部件18的转速可连续变化而不受发动机8的转速的约束。就是说,通过动力分配机构16的差动状态而置于无级变速状态下的差动部分11用作电控无级变速器,其中速比γ0(输入轴14的转速N14/传递部件18的转速N18)可以从最小值γ0min到最大值γ0max电气变化。
在这种状态下,通过切换离合器C0或切换制动器B0的接合,动力分配机构16被置于不执行也就是不可执行差动工作的非差动状态。具体而言,当第一太阳齿轮S1和第一行星架CA1通过切换离合器C0的接合而接合成一体时,包含第一太阳齿轮S1、第一行星架CA1和第一齿圈R1的第一行星齿轮单元24的旋转元件被置于锁定状态或者非差动状态,以能够作为一个单元旋转。由此,差动部分11也被置于非差动状态。这样,发动机8的转速和动力传递部件18的转速(传递部件转速N18)彼此相等,从而差动部分11(动力分配机构16)被置于固定变速状态,也就是有级变速状态,其用作具有等于1的固定速比γ0的变速器。
然后,当切换制动器B0代替切换离合器C0被接合以将第一太阳齿轮S1与壳体12相连时,动力分配机构16被置于由于第一太阳齿轮S1的非旋转状态而不能执行差动工作的锁定状态或非差动状态。由此,差动部分11也被置于非差动状态。由于第一齿圈R1的转速高于第一行星架CA1的转速,所以动力分配机构16用作增速机构。差动部分11(动力分配机构16)被置于固定变速状态,也就是有级变速状态,其用作速比γ0固定在小于1的值(例如约0.7)的增速机构。
在本实施例中,切换离合器C0和切换制动器B0将差动部分11(动力分配机构16)选择性地置于差动状态(即非锁定状态)或非差动状态(即锁定状态)。详细而言,在差动状态下,差动部分11(动力分配机构16)可作为电控差动装置工作。例如,在无级变速状态下,其可作为速比可连续变化的无级变速器工作。
切换离合器C0和切换制动器B0还将差动部分11(动力分配机构16)置于不可作为电控差动装置工作的变速状态。例如,在速比被锁定在固定值的锁定状态下,差动部分11(动力分配机构16)不可作为无级变速器工作,其中不能进行无级变速工作。换言之,在锁定状态下,差动部分11(动力分配机构16)作为具有一个或不少于两个速比的单级或多级变速器工作,而不作为无级变速器工作,其中不能进行无级变速工作。锁定状态可以以另外的方式表述为固定变速状态,其中差动部分11(动力分配机构16)作为具有一个或不少于两个速比的单级或多级变速器工作。
从另一个角度考虑,切换离合器C0和切换制动器B0将动力分配机构16置于非差动状态以限制动力分配机构16的差动作用,由此将差动部分11置于非无级变速状态以限制差动部分11作为电控差动装置的工作。换言之,切换离合器C0和切换制动器B0用作限制差动部分11作为电控无级变速器的工作的差动作用限制装置。
此外,切换离合器C0和切换制动器B0使动力分配机构16进入不限制其差动作用的差动状态。这样,切换离合器C0和切换制动器B0不限制差动部分11作为电控差动装置的差动作用,即电控无级变速器的工作。
自动变速部分20包括多个行星齿轮单元,即单小齿轮式第二行星齿轮单元26、单小齿轮式第三行星齿轮单元28和单小齿轮式第四行星齿轮单元30。第二行星齿轮单元26具有例如约0.562的传动比ρ2,并包括:第二太阳齿轮S2;第二行星齿轮P2;第二行星架CA2,其支承第二行星齿轮P2使得第二行星齿轮P2可以绕其轴线旋转并且可绕第二太阳齿轮S2的轴线旋转;和经第二行星齿轮P2与第二太阳齿轮S2啮合的第二齿圈R2。
第三行星齿轮单元28具有例如约0.425的传动比ρ3,并包括:第三太阳齿轮S3;第三行星齿轮P3;第三行星架CA3,其支承第三行星齿轮P3使得第三行星齿轮P3可以绕其轴线旋转并且可绕第三太阳齿轮S3的轴线旋转;和经第三行星齿轮P3与第三太阳齿轮S3啮合的第三齿圈R3。第四行星齿轮单元30具有例如约0.421的传动比ρ4,并包括:第四太阳齿轮S4;第四行星齿轮P4;第四行星架CA4,其支承第四行星齿轮P4使得第四行星齿轮P4可以绕其轴线旋转并且可绕第四太阳齿轮S4的轴线旋转;和经第四行星齿轮P4与第四太阳齿轮S4啮合的第四齿圈R4。
假定第二太阳齿轮S2、第二齿圈R2、第三太阳齿轮S3、第三齿圈R3、第四太阳齿轮S4和第四齿圈R4的齿数分别由ZS2、ZR2、ZS3、ZR3、ZS4和ZR4表示,上述传动比ρ2、ρ3和ρ4分别由ZS2/ZR2、ZS3/ZR3和ZS4/ZR4表示。
在自动变速部分20中,作为一个单元一体地彼此固定的第二太阳齿轮S2和第三太阳齿轮S3经第二离合器C2选择性地连接至传递部件18,并且经第一制动器B1选择性地固定到壳体12。第二行星架CA2经第二制动器B2选择性地固定到壳体12,且第四齿圈R4经第三制动器B3选择性地固定到变速器壳体12。一体地彼此固定的第二齿圈R2、第三行星架CA3和第四行星架CA4固定到输出轴22。一体地彼此固定的第三齿圈R3和第四太阳齿轮S4经第一离合器C1选择性地连接至传递部件18。
因而,自动变速部分20和传递部件18经被用于在自动变速部分20中建立齿轮变速位置的第一离合器C1或者第二离合器C2而选择性地彼此连接。换言之,第一离合器C1和第二离合器C2用作传递部件18与自动变速部分20之间的接合装置。
就是说,其将差动部分11与驱动轮38之间的动力传递路径在允许传递动力的动力传递状态和中断动力传递的动力中断状态之间选择性地切换。就是说,第一离合器C1和第二离合器C2中的至少一个的接合使该动力传递路径进入动力传递状态,而第一离合器C1和第二离合器C2两者释放使该动力传递路径进入动力中断状态。自动变速部分20是通过释放侧接合装置的释放和接合侧接合装置的接合来执行离合器至离合器变速的有级变速器。
切换离合器C0、第一离合器C1、第二离合器C2、切换制动器B0、第一制动器B1、第二制动器B2和第三制动器B3(以下未指明时称为离合器C、制动器B)是传统车辆用自动变速器中使用的作为接合元件的液压摩擦接合装置。这些摩擦接合装置包括其中多个彼此叠置的摩擦片由液力致动器彼此压紧的湿式多片离合器,或者其中转鼓和缠绕在转鼓的外周表面上的一条带或两条带在一端由液力致动器张紧的带式制动器。
在本实施例的变速机构10中,通过设置在动力分配机构16中的切换离合器C0和切换制动器B0中任意一个的接合,除了可作为无级变速器工作的无级变速状态之外,差动部分11还可以构成作为固定速比变速器工作的非无级变速状态(固定变速状态)。由此,在变速机构10中,通过切换离合器C0和切换制动器B0中任意一个的接合而被置于固定变速状态的差动部分11和自动变速部分20构成可作为有级变速器工作的有级变速状态。
通过切换离合器C0和切换制动器B0两者均未接合而被置于无级变速状态的差动部分11和自动变速部分20构成可作为无级变速器工作的无级变速状态。换言之,变速机构10通过切换离合器C0和切换制动器B0中任一个的接合而切换到有级变速状态,并通过切换离合器C0和切换制动器B0两者均未接合而切换到无级变速状态。差动部分11是既能够切换到有级变速状态又能够切换到无级变速状态的变速器。
具体而言,在差动部分11被置于非无级变速状态以使变速机构10用作有级变速器的情况下,切换离合器C0和切换制动器B0中任一个被接合,并且第一离合器C1、第二离合器C2、第一制动器B1、第二制动器B2和第三制动器B3被选择性地接合。就是说,与自动变速部分20的变速相关的接合装置被接合和分离(即释放)。通过此接合,均与变速相关的位于释放侧的液压式摩擦接合装置即接合装置(释放侧接合装置)和位于接合侧的液压式摩擦接合装置(接合侧接合装置)使传动比自动切换。对于此切换,选择性地建立第一档位(第一速位置)至第五档位(第五速位置)、倒车档位(向后驱动位置)和空档位置之一。
对于各个档位可获得基本成几何级数变化的总速比γT(输入轴转速NIN/输出轴转速NOUT)。变速机构10的此总速比γT是基于差动部分11的速比γ0和自动变速部分20的速比γ形成的整个变速机构10的总速比或整体速比。
例如,当变速机构10用作有级变速器时,如图2的作动表中所示,切换离合器C0、第一离合器C1和第三制动器B3的接合建立了具有例如约3.357的最高速比γ1的第一档位,切换离合器C0、第一离合器C1和第二制动器B2的接合建立了具有小于速比γ1的、例如约2.180的速比γ2的第二档位。此外,切换离合器C0、第一离合器C1和第一制动器B1的接合建立了具有小于速比γ2的、例如约1.424的速比γ3的第三档位,切换离合器C0、第一离合器C1和第二离合器C2的接合建立了具有小于速比γ3的、例如约1.000的速比γ4的第四档位。
第一离合器C1、第二离合器C2和切换制动器B0的接合建立了具有小于速比γ4的、例如约0.705的速比γ5的第五档位。此外,第二离合器C2和第三制动器B3的接合建立了具有介于速比γ1和γ2之间的、例如约3.209的速比γR的倒车档位。通过仅接合切换离合器C0建立了空档位置N。
但是,当在差动部分11被置于无级变速状态的情况下变速机构10用作无级变速器时,切换离合器C0和切换制动器B0两者都被释放即分离。这样,差动部分11用作无级变速器,而串联连接至差动部分11的自动变速部分20用作有级变速器。输入到置于档位之一M的自动变速部分20的转速(自动变速部分20的输入转速NIN),即传递部件18的转速N18被连续地改变,从而对于各档位可获得连续变化的速比幅度。由此,变速机构10的总速比γT可以无阶段变化。
例如,将参照图2的作动表说明变速机构10用作无级变速器的情况。在切换离合器C0和切换制动器B0都被释放的情况下,对于自动变速部分20的诸如第一档位、第二档位、第三档位和第四档位的各个档位,自动变速器20的输入转速NIN即传递部件18的转速N18无阶段变化(在第五档位下自动变速部分20的接合与第四档位下等同)。因此,在相邻档位之间,速比可无阶段和连续变化,使得整个变速机构10的总速比γT可无阶段变化。
图3示出的共线图用直线表示在变速机构10的各档位下不同旋转元件的转速之间的关系。变速机构10由用作无级变速部分或第一变速部分的差动部分11以及用作有级变速部分或第二变速部分的自动变速部分20构成。图3的共线图是直角二维坐标系统,其中行星齿轮单元24、26、28、30的传动比ρ被取为沿着横轴,而旋转元件的相对转速被取为沿着纵轴。三条水平线中较低的一条水平线X1表示0的转速,而靠上的一条水平线X2表示1.0的转速,即连接至输入轴14的发动机8的转速NE。水平线XG表示传递部件18的转速。
与差动部分11的三个元件对应的三条竖直线Y1、Y2和Y3从左到右分别表示第一太阳齿轮S1形式的第二旋转元件(第二元件)RE2、第一行星架CA1形式的第一旋转元件(第一元件)RE1、和第一齿圈R1形式的第三旋转元件(第三元件)RE3的相对转速。竖直线Y1、Y2和Y3中相邻竖直线之间的距离对应于第一行星齿轮单元24的传动比ρ1来确定。
此外,对应于自动变速部分20的五条竖直线Y4、Y5、Y6、Y7和Y8从左到右分别表示第四旋转元件(第四元件)RE4、第五旋转元件(第五元件)RE5、第六旋转元件(第六元件)RE6、第七旋转元件(第七元件)RE7和第八旋转元件(第八元件)RE8的相对转速。第四旋转元件RE4采用一体地彼此固定的第二和第三太阳齿轮S2、S3的形式,第五旋转元件RE5采用第二行星架CA2的形式,第六旋转元件RE6采用第四齿圈R4的形式。第七旋转元件RE7采用一体地彼此固定的第二齿圈R2及第三和第四行星架CA3、CA4的形式,第八旋转元件RE8采用一体地彼此固定的第三齿圈R3和第四太阳齿轮S4的形式。这些竖直线Y4至Y8中相邻竖直线之间的距离由第二、第三和第四行星齿轮单元26、28和30的传动比ρ2、ρ3和ρ4确定。
在共线图的竖直线之间的关系中,当太阳齿轮与行星架之间的距离对应于“1”时,行星架与齿圈之间的距离对应于行星齿轮单元的传动比“ρ”。就是说,在差动部分11中,竖直线Y1与竖直线Y2之间的距离被设定为对应于“1”,而竖直线Y2与Y3之间的距离被设定为对应于“ρ1”。而且,在自动变速部分20中,对于第二、第三和第四行星齿轮单元26、28、30,太阳齿轮与行星架之间的距离被设定为对应于“1”,而行星架与齿圈之间的距离被设定为对应于“ρ”。
图3的共线图表明,此实施例的变速机构10被设置成在动力分配机构(无级变速部分11)中使得:作为第一行星齿轮单元24的三个旋转元件之一的第一旋转元件RE1(第一行星架CA1)被固定到输入轴14,并且经切换离合器C0选择性地连接至作为另一个旋转元件的第二旋转元件RE2(第一太阳齿轮S1)。第二旋转元件RE2被固定到第一电动机M1并且经切换制动器B0选择性地固定到壳体12。
作为又一个旋转元件的第三旋转元件RE3(第一齿圈R1)被固定到传递部件18和第二电动机M2。从而,输入轴14的旋转经传递部件18传递(输入)到自动变速部分(有级变速部分)20。经过线Y2和X2之间交点的倾斜直线L0表示第一太阳齿轮S1和第一齿圈R1的转速之间的关系。
例如,将说明变速机构10被切换到无级变速状态(差动状态)的情况,其中第一至第三旋转元件RE1至RE3通过切换离合器C0和制动器B0的释放而可相对旋转。例如,变速机构10被切换到无级变速状态(差动状态),此时至少第二旋转元件RE2和第三旋转元件RE3以不同的转速旋转。在这种情况下,由直线L0和竖直线Y1之间的交点表示的第一太阳齿轮S1的转速通过控制第一电动机M1的转速而升高或降低。当由车速V确定的第一齿圈R1的转速基本恒定时,由直线L0和竖直线Y2之间的交点表示的第一行星架CA1的转速(也就是发动机转速NE)升高或降低。
当第一太阳齿轮S1和第一行星架CA1通过切换离合器C0的接合而彼此连接时,动力分配机构16进入其中上述三个旋转元件RE1、RE2、RE3一起旋转的非差动状态。由此,因为处于至少第二旋转元件RE2和第三旋转元件RE3以不同速度旋转的非差动状态,直线L0与水平线X2对准,从而传递部件18以等于发动机转速NE的转速旋转。
或者,当第一太阳齿轮S1通过切换制动器B0的接合而与壳体12连接时,动力分配机构16进入其中至少第二旋转元件RE2和第三旋转元件RE3不以不同速度旋转的非差动状态,以用作增速机构,如图3的直线L0所示的状态。因此,第一齿圈R1的转速(即由图3所示状态下的直线L0和竖直线Y3之间的交点表示的传递部件转速N18)以高于发动机转速NE的转速被输入到自动变速部分20。
在自动变速部分20中,第四旋转元件RE4经第二离合器C2选择性地连接至传递部件18,并且经第一制动器B1选择性地固定到壳体12;第五旋转元件RE5经第二制动器B2选择性地固定到壳体12;而第六旋转元件RE6经第三制动器B3选择性地固定到壳体12。第七旋转元件RE7固定到输出轴22,而第八旋转元件RE8经第一离合器C1选择性地连接至传递部件18。
如图3所示,在自动变速部分20中,当第一离合器C1和第三制动器B3接合时,第一档位下输出轴22的转速由倾斜直线L1和竖直线Y7之间的交点表示。在此,倾斜直线L1经过表示第八旋转元件RE8转速的竖直线Y8和水平线X2之间的交点以及表示第六旋转元件RE6转速的竖直线Y6和水平线X1之间的交点。
类似地,第二档位下输出轴22的转速由通过第一离合器C1和第二制动器B2的接合所确定的倾斜直线L2和表示固定到输出轴22上的第七旋转元件RE7转速的竖直线Y7之间的交点表示。第三档位下输出轴22的转速由通过第一离合器C1和第一制动器B1的接合所确定的倾斜直线L3和表示固定到输出轴22上的第七旋转元件RE7转速的竖直线Y7之间的交点表示。第四档位下输出轴22的转速由通过第一离合器C1和第二离合器C2的接合所确定的水平线L4和表示固定到输出轴22上的第七旋转元件RE7转速的竖直线Y7之间的交点表示。
在第一档位至第四档位下,由于切换离合器C0的接合,来自差动部分11(也就是动力分配机构16)的动力被输入到第八旋转元件RE8,第八旋转元件RE8以与发动机转速NE相同的转速旋转。但是当切换制动器B0代替切换离合器C0进行接合时,由于来自差动部分11的动力被输入到转速高于发动机转速NE的第八旋转元件RE8,所以第五档位下输出轴22的转速由水平线L5和竖直线Y7之间的交点表示。在此,水平线L5是通过第一离合器C1、第二离合器C2和切换制动器B0的接合而确定的,竖直线Y7表示固定到输出轴22上的第七旋转元件RE7的转速。
图4图示了输入到电子控制装置40的信号以及从其输出以控制变速机构10的信号。此电子控制装置40包括具有CPU、ROM、RAM和输入/输出接口的所谓微计算机。通过利用RAM的临时数据存储功能根据存储在ROM中的程序来进行信号处理,电子控制装置40实施发动机8及电动机M1和M2的混合动力驱动控制,以及诸如自动变速部分20的变速控制之类的驱动控制。
来自图4所示的各种传感器和开关的各种信号被输入到电子控制装置40,这些信号包括:表示发动机的冷却水温度TEMPW的信号;表示变速杆的所选择操作位置PSH的信号;表示发动机8的转速NE的信号;表示速比组的设定值的信号;表示M模式(电机驱动模式)指令的信号;表示空调操作状态的信号;表示与输出轴22的转速NOUT相对应的车速V的信号;表示自动变速部分20的工作油温度TOIL的信号;表示驻车制动器的操作状态的信号;表示脚踏制动器的操作状态的信号;表示催化剂温度的信号;表示加速踏板的开度量Acc的信号;表示凸轮角度的信号;表示雪地驱动模式的信号;表示车辆的纵向加速度值G的信号;以及表示自动巡航驱动模式的信号。
另外输入的信号包括:表示车辆重量的信号;表示各个驱动轮的轮速的信号;表示有级变速开关的操作的信号,该有级变速开关用于将差动部分11(动力分配机构16)改变至有级变速状态(锁定状态)从而使变速机构10用作有级变速器;表示无级变速开关的操作的信号,该无级变速开关用于将差动部分11(动力分配机构16)改变至无级变速状态(差动状态)从而使变速机构10用作无级变速器;表示第一电动机M1的转速NM1的信号;以及表示第二电动机M2的转速NM2的信号。
电子控制装置40向控制发动机输出的发动机输出控制装置43(参照图5)输出各种信号,包括:驱动节气门致动器97以控制设置在发动机8的进气管95中的节气门96的开度θTH的信号、控制由燃料喷射管98喷射到发动机8的各个气缸中的燃料供应量的信号、通过点火装置99来指示发动机8的点火正时的信号、调节增压器压力的信号、操作电动空调的信号、控制发动机8的点火正时的信号、操作电动机M1和M2的信号、操作用于表示变速杆的所选择操作位置的变速范围指示器的信号、操作表示速比的速比指示器的信号、操作表示对雪地驱动模式的选择的雪地模式指示器的信号、操作用于车轮的防抱死制动的ABS致动器的信号、以及操作用于表示对M模式的选择的M模式指示器的信号。
另外还输出如下信号:操作液压控制回路42中结合的电磁阀的信号,该液压控制回路42被设置来控制差动部分11和自动变速部分20的液压操作摩擦接合装置的液压致动器;操作被用作液压控制回路42的液压源的电动油泵的信号;驱动电动加热器的信号;以及被施加到巡航控制器的信号。
图5是用于说明电子控制装置40执行的控制功能的主要部分的功能框图。在图5中,有级变速控制装置(有级变速控制部分)54用作用于在自动变速部分20中进行换档的变速控制装置。例如,有级变速控制装置54通过参考预先存储在存储装置56中且如图6中的实线和单点划线所示的变速图(关系和变速脉谱图),基于表示车速V和自动变速部分20要求输出转矩TOUT的车辆状况,来判断自动变速部分20中是否进行换档。
就是说,有级变速控制装置54判定出自动变速部分20需要变换至的变速位置,以允许自动变速部分20进行换档,从而获得判定出的变速位置。当此发生时,有级变速控制装置54向液压控制回路42输出液压指令(变速输出指令),用于接合和/或释放除切换离合器C0和切换制动器B0以外的液压操作摩擦接合装置,以便例如根据图2所示的作动表来实现所期望的变速位置。
就是说,有级变速控制装置54输出指令到液压控制回路42以通过释放侧接合装置的释放及接合侧接合装置的接合来执行离合器至离合器变速。基于该指令,液压控制回路42致动其电磁操作阀,以致动与变速操作相关的液压摩擦接合装置的液压致动器。因而,与变速操作相关的释放侧液压摩擦接合装置和接合侧液压摩擦接合装置分别被释放和接合,由此执行自动变速部分20的变速操作。
在变速机构10的无级变速状态下,即在差动部分11的差动状态下,用作无级变速控制装置的混合动力控制装置(混合动力控制部分)52使发动机8在高效率工作范围内工作。同时,混合动力控制装置52允许分配到发动机8和第二电动机M2的驱动力与第一电动机M1由于其发电工作而引起的反作用力的比率变化到最佳值,由此控制作为电控无级变速器的差动部分11的速比γ0。例如,混合动力控制装置52通过参考车辆当前行驶速度下的加速器开度Acc(其表示车辆驾驶员对加速踏板所要求的输出量)和车速V来计算车辆的目标(要求)输出。
然后,混合动力控制装置52基于车辆的目标输出和充电要求值来计算需要的总目标输出。为了获得总目标输出,混合动力控制装置52考虑传递损失、辅助单元上的负荷、第二电动机M2的辅助转矩等来计算目标发动机输出。然后,混合动力控制装置52控制发动机8以提供发动机转速NE和转矩TX从而获得目标发动机输出,同时控制第一电动机M1的发电量。
混合动力控制装置52在考虑自动变速部分20的档位的同时执行混合动力控制,以在改善燃料消耗的同时获得驱动动力性能。这样的混合动力控制使得差动部分11能够用作电控无级变速器,以允许为使发动机8高效工作而确定的发动机转速NE与基于车速V和自动变速部分20的所选择档位所确定的传递部件转速N18相匹配。为此,混合动力控制装置52预先在其中存储根据试验预先确定的最优燃料经济性曲线(包括燃料经济性脉谱图和关系)。这使得在无级变速状态下的车辆行驶期间,能够在包括例如发动机转速NE和发动机转矩TE作为参数的二维坐标上在车辆的驱动性和发动机8的燃料经济性之间获得折衷。
由此,混合动力控制装置52确定变速机构10的总速比γT的目标值,以获得使发动机产生例如为满足目标输出(总目标输出和要求驱动力)而需要输出的发动机转矩TE和发动机转速NE。这使得发动机8能够以最优燃料经济性曲线来工作。然后,混合动力控制装置52控制差动部分11的速比γ0以实现目标值,这允许总速比γT可以被控制在可变变速范围内,例如13和0.5之间。
在这样的混合动力控制中,混合动力控制装置52允许由第一电动机M1产生的电能经逆变器58供应到蓄电装置60和第二电动机M2。这允许发动机8的驱动力的主要部分被机械地传递到传递部件18。当此发生时,发动机驱动力的一部分被第一电动机M1消耗,用于产生将被转换成电能的电力。该电能经逆变器58供应到第二电动机M2,从而第二电动机M2被驱动,以将来自第二电动机M2的驱动力传递到传递部件18。与从产生电能的阶段到电能被第二电动机M2消耗的阶段之间的工作相关的设备构成了电气路径,其中发动机8的驱动力的一部分被转换成电能,该电能又被转换成机械能。
另外,混合动力控制装置52使得差动部分11能够执行电控CVT功能来控制第一电动机M1的转速NM1和/或第二电动机M2的转速NM2。这使得无论车辆是保持静止还是处于行驶状态,发动机转速NE都保持为任意水平的转速。换言之,混合动力控制装置52在控制发动机转速NE在基本恒定的水平或任意水平的同时,将第一电动机M1的转速NM1和/或第二电动机M2的转速NM2控制为任意转速。
从图3所示的共线图清楚可见,在提高发动机转速NE的车辆行驶期间,混合动力控制装置52执行操作以提高例如第一电动机转速NM1,同时将受车速V(驱动轮38的速度)限制的第二电动机转速NM2保持在基本恒定的水平。另外,在将发动机转速NE保持在基本恒定水平下的自动变速部分20的变速期间,混合动力控制装置52以与在将发动机转速NE保持在基本恒定水平时第二电动机转速NM2随自动变速部分20的变速而改变的方向相反的方向改变第一电动机转速NM1
混合动力控制装置52在功能上包括发动机输出控制器件或发动机输出控制部分。发动机输出控制器件允许节气门致动器97执行节气门控制以打开或关闭电子节气门96。此外,发动机输出控制器件允许燃料喷射装置98控制燃料喷射量和燃料喷射正时以执行燃料喷射控制。另外,发动机输出控制器件独立或组合地输出指令到发动机输出控制装置43。这使得发动机8能够执行输出控制以基本上提供所需发动机输出。例如,混合动力控制装置52通过参考未示出的预先存储的关系响应于加速器开度Acc驱动节气门致动器60,使得加速器开度Acc越大则节气门开度θTH就越大。
而且,根据混合动力控制装置52的指令,发动机输出控制装置43控制节气门致动器97以打开/关闭电子节气门96来进行节气门控制。它还控制燃料喷射装置98的燃料喷射以进行燃料喷射控制,并控制点火装置99的点火正时以进行点火正时控制。所有这些控制都与发动机转矩的控制相关。
不受发动机8处于停止状态或怠速状态的约束,混合动力控制装置52能够通过差动部分11的电控CVT功能(差动功能)来使车辆在电机运行模式下运行。例如,图6中所示的实线A表示发动机运行区域和电机运行区域之间的边界线,用于起动/运行(以下称作“用于运行”)车辆的车辆驱动力源在发动机8和电动机(例如,第二电动机M2)之间切换。换言之,该边界线用于在所谓的发动机运行区域和所谓的电机运行区域之间切换,在发动机运行区域中,发动机8用作用于起动/运行(以下称作“运行”)车辆的运行驱动力源,在电机运行区域中,第二电动机M2用作用于运行车辆的驱动力源。
预存储的关系具有用于在发动机运行区域和电机运行区域之间切换的如图6中所示的边界线(实线A),该关系表示在采用车速V和输出转矩TOUT(其表示驱动力相关值)作为参数的二维坐标中形成的驱动力源切换图(驱动力源脉谱图)的一个示例。此驱动力源切换图例如与图6中的实线和单点划线表示的变速图(变速脉谱图)一起预先存储在存储装置56中。
混合动力控制装置52通过参考例如图6所示的驱动力源切换图基于由车速V和要求输出转矩TOUT表示的车辆状况,来判定是处于电机运行区域还是发动机运行区域中,由此实施电机运行或发动机运行。如图6所示,在输出转矩TOUT相对较低也就是低发动机转矩TE的区域(其中发动机效率通常低于高转矩区域),或者在车速V相对较低的低车速区域也就是低负载区域,混合动力控制装置52进行电机运行。
因此,在车辆起步时,通常执行电机起步。但是,根据加速踏板被踩下较深使得在图6所示的驱动力源切换图中要求输出转矩TOUT超出电机运行区域即超出要求发动机转矩TE时的车辆状态,通常执行发动机起步。
为了抑制发动机8在其停止状态下的拖滞以提高燃料经济性,在电机运行区域中,混合动力控制装置52使得差动部分11工作以执行电控CVT功能(差动功能)。这使得能够将第一电动机M1的转速NM1控制为负转速,例如怠速状态。这使得发动机转速NE被保持为零或基本为零的值。
此外,即使在发动机运行区域下,混合动力控制装置52也可以允许建立电气路径。此时,来自第一电动机M1和/或蓄电装置60的电能被供应到第二电动机M2。因而,第二电动机M2被驱动,使得可以对发动机8的驱动力进行转矩辅助。因而,在图示的实施例中,发动机运行区域可以覆盖包含发动机运行区域与电机运行区域结合的状态。可以由第二电动机M2执行转矩辅助操作以在电机运行期间增大其输出。
此外,不受车辆处于停止状态或低速行驶状态的约束,混合动力控制装置52可以使差动部分11具有电控CVT功能,通过该功能,发动机8可以保持在工作状态下。例如,如果在车辆停止期间蓄电装置60的充电状态SOC发生下降,则第一电动机M1需要发电。此时,发动机8的驱动力使第一电动机M1产生电力,同时第一电动机M1的转速增加。因而,即使由车速V唯一确定的第二电动机M2转速NM2由于车辆处于停止状态而变成零(接近零),动力分配机构16也执行差动作用。这使得发动机转速NE可以保持为超过自主旋转转速的水平。
混合动力控制装置52切断从蓄电装置60经由逆变器58供给到第一电动机M1的驱动电流,以将第一电动机M1置于无负载状态。第一电动机M1在其无负载状态下被允许自由旋转即空转。从而,差动部分11被置于不能传递转矩的状态也就是使差动部分11中的动力传递路径断开的状态,从而差动部分11进入不产生输出的状态。换言之,混合动力控制装置52通过将第一电动机M1置于无负载状态而将差动部分11置于其中动力传递路径被电气地断开的断开状态(中立状态)。
另外,在加速器释放时的车辆减速行驶期间或制动期间,混合动力控制装置52用作再生制动控制装置或再生制动控制器,以使第二电动机M2工作以由于从驱动轮38传递到发动机8的车辆动能即反向驱动动力而被驱动作为发电机。就是说,执行所谓的再生制动,以使得所得到的电能即第二电动机发电电流IM2G能够经由逆变器58对蓄电装置60充电。
增速档判定装置(增速档判定部分)62判定切换离合器C0和切换制动器B0中哪一个应当被接合以将变速机构10置于有级变速状态。就是说,基于车辆状况并且根据例如预先存储在存储装置56中的图6所示变速图,来判定变速机构10应当换到的档位是否是增速档位,例如第五档位。
例如,在加速器关闭的车辆减速行驶期间,抑制由保持在停机状态的发动机的拖滞(旋转阻力)引起的泵送损耗的出现,以相应地抑制制动力(减速度)。此外,通过增大第二电动机M2的再生量来改善燃料消耗。为此,混合动力控制装置52切断对发动机8的燃料供应以由此停止发动机8的工作,并使第一电动机M1怠速旋转。于是,差动部分11的差动工作将发动机转速NE保持为零或基本为零。
切换控制装置(切换控制部分)50根据车辆状况切换接合装置(切换离合器C0和切换制动器B0)的接合状态和/或释放状态。这允许选择性地切换无级变速状态和有级变速状态,即差动状态和锁定状态。例如,切换控制装置50基于由车速V和要求输出转矩TOUT表示的车辆状况来判定是否应该切换变速机构10(差动部分11)的变速状态。此判定通过参考预先存储在存储装置56中并在图6中由单点划线和双点划线示出的切换图(切换脉谱图和关系)来进行。
就是说,切换控制装置50判定变速机构10处于用于无级变速状态的无级变速控制区域还是处于用于有级变速状态的有级变速控制区域。这样,对变速机构10待切换到的变速状态进行判定。然后,切换控制装置50实施变速状态的切换以将变速机构10选择性地置于无级变速状态和有级变速状态中任一个。
更具体而言,如果判定为变速机构10处于有级变速控制区域,则切换控制装置50向混合动力控制装置52输出指令以禁止或中断混合动力控制或无级变速控制,而允许有级变速控制装置54执行用于预定的有级变速工作的变速。当此发生时,有级变速控制装置54允许自动变速部分20例如根据预先存储在存储装置56中并如图6所示的变速图来进行自动变速。
例如,图2示出被预先存储在存储装置56中的作动表,其表示液压操作摩擦接合装置(也就是在变速控制中待选择的离合器C0、C1、C2和制动器B0、B1、B2、B3)的作动组合。就是说,变速机构10(也就是差动部分11和自动变速部分20)整体用作所谓的有级自动变速器,由此根据图2所示的作动表来建立档位。
如果增速档判定装置62判定为第五档位,则切换控制装置50输出指令到液压控制回路42,以释放切换离合器C0并接合切换制动器B0。这就使差动部分11用作具有固定速比γ0的辅助动力变速器,例如速比γ0等于0.7。从而,变速机构10可以整体上用于获得增速档位,也就是速比小于1.0的所谓超速档位。
相反,如果增速档判定装置62没有判定为第五档位,则切换控制装置50输出指令到液压控制回路42,以接合切换离合器C0并释放切换制动器B0。这就使差动部分11用作具有固定速比γ0的辅助动力变速器,例如速比γ0等于1。从而,变速机构10可以整体上用于获得速比大于1.0的减速档位。
这样,切换控制装置50将变速机构10切换到有级变速状态,并在有级变速状态下对于两种档位选择性地切换到其中任一个档位。这使得差动部分11用作辅助动力变速器,并使串联连接至差动部分11的自动变速部分20用作有级变速器。从而使变速机构10整体上用作所谓的有级自动变速器。
相反,如果判定为变速机构10处于无级变速控制区域,则切换控制装置50向液压控制回路42输出指令,以释放切换离合器C0和切换制动器B0两者。同时,切换控制装置50向混合动力控制装置52输出指令,以允许进行混合动力控制。此外,切换控制装置50向有级变速控制装置54输出预定的信号。该预定的信号用于将变速机构10固定在用于预定的无级变速状态的档位,或者,用于允许自动变速部分20例如根据预先存储在存储装置56中并如图6所示的变速图进行自动变速。
在这种情况下,有级变速控制装置54执行图2的作动表所示的操作(除了切换离合器C0和制动器B0的接合操作),由此进行自动变速。这样,切换控制装置50将差动部分11切换成置于无级变速状态,以用作无级变速器。此外,串联连接到差动部分11上的自动变速部分20用作有级变速器。这使得产生具有合适大小的驱动力。
同时,对于第一档位、第二档位、第三档位和第四档位中的各个,输入到自动变速部分20的转速(也就是施加到自动变速部分20的传递部件转速N18)发生连续变化或无阶段变化。由此,在无级变速范围上建立各个档位的速比。因此,由于速比可以在相邻档位上连续变化,变速机构10可在无级变速状态下实现总速比γT。
将详细说明图6,图6示出预先存储在存储装置56中的变速图(变速脉谱图或关系),用于进行判定以在自动变速部分20中进行换档。图6示出二维坐标中绘制的变速图的一个示例,该二维坐标的参数是车速V和表示驱动力相关值的要求输出转矩TOUT。在图6中,实线表示升档线,而单点划线表示降档线。
此外,在图6中,虚线表示用于切换控制装置50对无级控制区域还是有级控制区域进行判定的判定车速V1和判定输出转矩T1。就是说,图6中的虚线表示两个判定线。其中一个是预定的高车速判定线,其形成表示用于判定混合动力车辆处于高速运行区域的预定高速运行判定线的一系列判定车速V1。另一个是预定的高输出运行判定线,其形成表示预定的高输出运行判定线的一系列判定输出转矩T1,用于判定与混合动力车辆相关的驱动力相关值(也就是例如用于自动变速部分20的输出转矩TOUT)处于高输出运行区域,以标示高输出。
此外,与图6所示的虚线相反,如图6的双点划线所示,对于判定处于有级变速控制区域还是无级变速控制区域设置有滞后。就是说,图6表示用于切换控制装置50的预先存储的切换图(切换脉谱图和关系),以基于覆盖判定车速V1和判定输出转矩T1的车速V和输出转矩TOUT形式的参数来进行处于无级控制区域还是有级控制区域的区域判定。此外,存储装置56可以预先存储切换脉谱图(包括这样的切换图)。此外,切换图可以是包括判定车速V1和判定输出转矩T1中至少一个的类型,并可以包括采用车速V和输出转矩TOUT中的任一个作为参数的预先存储的切换图。
上述变速图、切换图或驱动力源切换图等可以不以脉谱图的形式存储,而是以用于在当前车速V与判定车速V1之间进行比较的判定式和用于在输出转矩TOUT与判定输出转矩T1之间进行比较的判定式等形式存储。在这种情况下,在车辆状况为例如当前车速V超过判定车速V1时,切换控制装置50将变速机构10置于有级变速状态。此外,在车辆状况为例如自动变速部分20的输出转矩TOUT超过判定输出转矩T1时,切换控制装置50将变速机构10置于有级变速状态。
另外,由于用于使差动部分11作为电控无级变速器工作的诸如电动机等之类的电气系统的控制设备的故障或低温,有时会出现具有故障或功能低下的车辆状况。这包括在与从例如第一电动机发电工作开始到将所产生的电能转换成机械能的阶段的电气路径相关联的设备中引起的故障或功能低下。就是说,这包括在第一电动机M1、第二电动机M2、逆变器58、蓄电装置60和将这些部件互连的传递路径中涉及的故障或功能低下。在这样的情况下,即使在无级控制区域中,切换控制装置50也可以以最高优先级来将变速机构10置于有级变速状态,从而确保车辆的行驶。例如,切换控制装置50判定用于使差动部分11作为无级变速器工作的诸如电动机等之类的电气系统的控制设备是否出现故障或功能低下。当判定是肯定的时,将变速机构10置于有级变速状态。
上述驱动力相关值是与车辆的驱动力具有一一对应关系的参数,其可以是驱动轮38处的驱动力矩或驱动力。此外,其可以是:自动变速部分20的输出转矩TOUT、发动机输出转矩TE、车辆的加速度值G;基于加速器开度Acc或节气门开度θTH(或进气量、空燃比或燃料喷射量)和发动机转速NE计算出的诸如发动机输出转矩TE之类的实际值;或者是诸如基于加速器开度Acc或节气门开度θTH计算出的要求(目标)发动机转矩TE、要求(目标)输出转矩或要求驱动力矩之类的估计值。车辆驱动力矩不仅可以基于输出转矩TOUT等而且可以基于差动齿轮装置的速比和驱动轮38的半径来计算,或者可以由转矩传感器等直接检测。对于上述的各个转矩都是如此。
上述判定车速V1被设定成使得在高速行驶时变速机构10被置于有级变速状态,以抑制在高速行驶时如果变速机构10被置于无级变速状态则会发生的燃料消耗的劣化。就是说,在高速行驶时,不包括电气路径的变速机构10可用作高效的行星齿轮式有级变速器。
而且,判定转矩T1被设定成对应于第一电动机M1的特性,在所述特性中使来自第一电动机M1的最大电能输出很小。这是因为例如在车辆高速行驶时,通过使第一电动机M1的反作用力不对应于发动机8的高输出区域,可以使第一电动机M1很小。或者,判定转矩T1被设定成使得基于以下考虑将变速机构10置于有级变速状态。即,相对于降低燃料消耗的需要,驾驶员更期望对于发动机转速随变速变化的变速感觉的需要。就是说,在高速行驶中,通过使变速机构10用作无级变速器,车辆用作速比分级变化的有级变速器。
图8示出了被预先存储在存储装置56中的切换图(切换脉谱图或关系)。其具有边界线形式的发动机输出线,以允许切换控制装置50根据包括发动机转速NE和发动机转矩TE的参数对将要选择有级控制区域还是无级控制区域进行区域判定。切换控制装置50可以参考图8所示的切换图代替图6所示的切换图,基于发动机转速NE和发动机转矩TE来执行操作。就是说,切换控制装置50可以判定由发动机转速NE和发动机转矩TE表示的车辆状况是处于有级控制区域还是无级控制区域。图8是用于绘制图6所示虚线的概念视图。换言之,图6所示的虚线也表示基于图8所示的关系图(脉谱图)在按照包括车速V和输出转矩TOUT的参数的二维坐标系统上重绘的切换线。
如图6的关系所示,有级控制区域被设定成位于其中输出转矩TOUT高于预定的判定输出转矩T1的高转矩区域,或者位于其中车速V高于预定的判定车速V1的高车速区域。因此,在发动机8以较高转矩工作的高驱动转矩区域或者车速较高的高车速区域中,实施有级变速运行。此外,在发动机8以较低转矩工作的低驱动转矩区域或者车速较低的低车速区域中,也就是在发动机8的通常输出区域中,实施无级变速运行。
类似地,在图8所示的关系中,有级变速控制区域被设定成位于其中发动机转矩TE大于预定的给定值TE1的高转矩区域、其中发动机转速NE大于预定的给定值NE1的高转速区域或者其中基于发动机转矩TE和发动机转速NE计算出的发动机输出大于给定值的高输出区域。因此,在发动机8的较高转矩、较高转速或较高输出下,实施有级变速运行。
在发动机8的较低转矩、较低转速或较低输出下,也就是在发动机8的通常输出区域中,实施无级变速运行。图8中位于有级控制区域和无级控制区域之间的边界线对应于形成一系列高车速判定值的高车速判定线和形成一系列高输出运行判定值的高输出运行判定线。
利用这样的边界线,例如车辆在低/中速和低/中输出下行驶时,变速机构10被置于无级变速状态,以确保车辆具有燃料经济性。在实际车速V超过判定车速V1的高速行驶区域,变速机构10被置于有级变速状态,以作为有级变速器工作。此时,发动机8的输出主要通过机械动力传递路径传递到驱动轮38。这抑制了当变速机构10作为电控无级变速器时产生的驱动动力和电能之间的转换损失,从而改善了燃料消耗。
此外,在诸如输出转矩TOUT之类的驱动力相关值超过判定转矩T1的发动机高输出情况下车辆行驶期间,变速机构10被置于有级变速状态,以作为有级变速器工作。此时,发动机8的输出主要通过机械动力传递路径传递到驱动轮38。因此,在车辆的低/中速运行区域和低/中输出运行区域中使电控无级变速器工作。这导致减小了由第一电动机M1产生的电能的最大值,也就是由第一电动机M1传递的电能的最大值。由此,可以实现第一电动机M1本身或者包含这种部件的车辆驱动装置的进一步小型化。
简言之,当上述给定值TE1被预设为发动机转矩TE的切换判定值(其用于判定第一电动机M1能够承受反作用力)时,在发动机转矩TE高于给定值TE1的高输出行驶下,差动部分11被置于有级变速状态。因此,不同于差动部分11被置于无级变速状态的情况,第一电动机M1不需要承受克服发动机转矩TE的反作用力。由此可以在防止第一电动机M1尺寸增大的同时抑制其耐久性的劣化。
换言之,在第一实施例的第一电动机M1中,其最大输出被选择为小于发动机转矩TE的最大值所要求的反作用力容量,也就是说,最大输出不对应于克服超过预定值TE1的发动机转矩TE的反作用力容量。由此,能够实现第一电动机M1的小型化。
第一电动机M1的最大输出是此电动机的标称值,其预先通过在允许的使用环境下的实验计算并设定。发动机转矩TE的切换判定值对应于可以由第一电动机M1承受的发动机转矩的最大值,或者比其小预定量的值。该切换判定值预先通过实验计算出,从而抑制第一电动机M1的耐久性的劣化。
可能存在另外的观点,其考虑驾驶员对驱动力的要求超过了对单位燃料行驶里程的要求。从这种观点出发,变速机构10被切换到有级变速状态(固定变速状态)而不是无级变速状态。这使得驾驶员能够享受由于例如图9所示有级自动变速运行区域中的升档所产生的发动机转速NE的变化,也就是发动机的转速NE的节奏性变化。
在此,在所示实施例中,当需要具有比给定的车辆行驶状态(以下称为“给定行驶状态”)所需更大的车辆驱动力或驱动力源制动时,执行操作来将总速比γT设定到与给定行驶状态所需的速比相比更低车速侧(低档侧)。这使得与给定行驶状态所需的速比相比,速比能够保持为较低车速侧,直到高车速侧。
假定上述给定车辆行驶包括在预定行驶条件范围内所涉及的车辆行驶。例如,按照节气门开度θTH、车速V和发动机转速NE等参数预设用于平路行驶的基准加速度GK。将基准加速度GK与实际车辆加速度G进行比较,并调节实际车辆加速度G使之落入认为车辆在平路上行驶的预定基准加速度GK的给定范围内。
需要比给定行驶状态所需具有更大车辆驱动力的一个示例假定包括车辆在上升道路上行驶,其中实际车辆加速度G小于基准加速度GK的给定范围。需要具有驱动力源制动的一个示例假定包括车辆在下降道路上行驶,其中实际车辆加速度G大于基准加速度GK的给定范围。在给定行驶状态下,自动变速部分20在图6所示变速线上执行变速。此外,当车辆在上升和下降道路上行驶期间,自动变速部分20在图10所示变速线上执行变速。在图10所示变速线中,将相应变速线改变到较高车速侧,使得与图6所示变速线中相比,总速比γT被设定在较低车速侧。
因此,通过当车辆在上升和下降道路上行驶期间使用图10所示变速线,在直到高车速侧的范围中,与在给定行驶状态期间所获得的相比,当车辆在上升道路上行驶期间车辆用驱动装置可以获得更大的驱动力。另外,与使用图6所示变速线所实现的相比,使用图10所示变速线使得能够在直到更高车速侧的范围中抑制升档,由此排除频繁换档的发生。
回到图5,更具体地,上升/下降道路判定装置(上升/下降道路判定部分)80判定车辆所行驶的道路是否是上升或下降道路。例如,上升/下降道路判定装置80按照节气门开度θTH、车速V和发动机转速NE等参数预设用于平路行驶的基准加速度GK。在将基准加速度GK与实际车辆加速度G进行比较时,如果在预设给定时间间隔以上实际车辆加速度G比基准加速度GK小,则判定车辆在上升道路上行驶。
相反,如果在预设给定时间间隔以上实际车辆加速度G比基准加速度GK大,则判定车辆在下降道路上行驶。上升/下降道路判定装置80判定上升或下降道路是否结束。例如,在车辆在上升和下降道路上行驶期间,上升/下降道路判定装置80在基准加速度GK与实际车辆加速度G之间进行比较。在此情况下,如果在预设给定时间间隔以上实际车辆加速度G属于基准加速度GK的给定范围,则判定上升或下降道路结束。
在上升/下降道路判定装置80判定为存在上升或下降道路时,变速控制装置82如图10所示设定用于车辆在上升/下降道路上行驶的变速线,使得总速比γT被设定为与给定行驶状态期间相比在较低车速侧。此外,在上升/下降道路判定装置80判定为不存在上升或下降道路,或者上升/下降道路判定装置80判定为上升或下降道路结束时,变速控制装置82如图6所示设定用于给定行驶状态的变速线。
有级变速控制装置54基于由变速控制装置82所设定的如图10所示用于上升或下降道路的变速线或如图6所示用于给定行驶状态的变速线,来判定是否在变速机构10中执行变速。此判定取决于参考图6所示用于给定行驶状态的变速线由车速和自动变速部分20的要求输出转矩TOUT表示的车辆状况。例如,有级变速控制装置54确定自动变速部分20应该变速到的变速段,以使自动变速部分20执行自动变速控制,从而获得所确定的变速段。
在差动部分11置于无级变速状态的情况下,混合动力控制装置52确定变速机构10的总速比γT的目标值。该目标值被确定为实现用于产生满足基于加速器开度Acc和车速V计算出的目标输出(总目标输出和要求驱动力F*)的发动机输出所需的发动机转矩TE和发动机转速NE。考虑自动变速部分20的速比来控制差动部分11的速比γ0,以将总速比γT控制在可以执行变速的可变范围中,由此获得目标值。
在差动部分11置于非无级变速状态(有级变速状态)的情况下,混合动力控制装置52考虑变速机构10的速比来控制发动机8。执行此控制以实现用于产生满足基于加速器开度Acc和车速V计算出的目标输出(总目标输出和要求驱动力F*)的发动机输出所需的发动机转矩TE和发动机转速NE
混合动力控制装置52通过参考例如如图11中实线所示预先通过实验获得的车速与目标减速度G*之间的关系,基于实际车速计算用于减速行驶的目标减速度G*。另外,混合动力控制装置52通过参考例如如图12所示预先通过实验获得的目标减速度G*与要求制动转矩TB *之间的关系,计算用于建立目标减速度G*的要求制动转矩TB *
在差动部分11置于无级变速状态的情况下,混合动力控制装置52例如考虑能量效率以利用再生转矩获得制动转矩TB作为最高优先级来执行操作。基于此,在使用第二电动机实现预定再生转矩的再生量下执行再生,以获得要求制动转矩TB *。这抑制了由发动机8的拖滞(旋转阻力)引起的泵送损耗的出现,从而在增大再生量的程度上抑制了驱动力源制动(减速度)。所以,混合动力控制装置52执行燃料切断操作以停止发动机8的工作,导致第一电动机M1空转。
因而,在由于差动机构11的差动作用而不受车速V限制的情况下,混合动力控制装置52将发动机转速NE保持为零或接近零的水平。如这里所用的,表述“不受车速V的限制”指的是发动机转速NE不受传递部件转速N18的影响,该传递部件转速N18基于自动变速部分20的输出轴22的转速NOUT和速比γ唯一确定。
另外,在差动部分11置于非无级变速状态(有级变速状态)的情况下,发动机转速NE受到车速V的限制,以迫使发动机8旋转,由此获得由于发动机制动转矩导致的减速度。所以,车辆用驱动装置可以具有除了再生转矩之外由发动机制动转矩获得的制动转矩TB。因而,在获得要求制动转矩TB *时,混合动力控制装置52允许仅由再生转矩产生的转矩分量不足,或者整个要求制动转矩TB *都可以用发动机制动转矩获得。
因而,在所示实施例中,变速机构10(差动部分11、动力分配机构16)可以选择性地在无级变速状态(差动状态)和非无级变速状态(非差动状态)中切换。切换控制装置50判定差动部分11待切换到的变速状态,使差动部分11选择性地切换到无级变速状态和非无级变速状态之一。然后,可以根据差动部分11的无级变速状态和非无级变速状态获得要求驱动力和驱动力源制动。
同时,在差动部分11置于无级变速状态的情况下,使第一电动机M1承受取决于发动机转矩TE的反作用转矩,由此适当地进行控制。相反,在差动部分11置于非无级变速状态的情况下,不需要第一电动机M1承受反作用转矩,例如相对于超出给定值TE1的发动机转矩TE产生的反作用转矩。这使得第一电动机M1的最大输出能够减小,由此实现小型化。
在差动部分11置于无级变速状态且车辆在高发动机负载下行驶(如车辆在上升道路上行驶的状态)的情况下,很可能第一电动机M1变得难以承受用于发动机转矩TE的反作用转矩。类似地,在承受用于发动机转矩TE的反作用转矩时,取决于第一电动机M1的性能(标定值),第一电动机M1的负载转矩有可能超出相关的允许范围。
从另一角度出发,第一电动机M1需要增大尺寸以当车辆在上升道路上行驶期间避免驱动力的短缺,或者防止第一电动机M1的负载转矩超出相关允许范围。但是,仅仅为车辆在上升道路上行驶而增大第一电动机M1的尺寸导致偏离使第一电动机M1小型化的目的(目标)。
另外,在所示实施例中,将差动部分11切换到有级变速状态使得通过电气路径传递的电能的最大值最小。而且,因为自动变速部分20包括在从第二电动机M2到驱动轮38的动力传递路径中,所以第二电动机M2也可以小型化。
在差动部分11置于无级变速状态且车辆进行减速行驶(如车辆在下降道路上行驶的状态)的情况下,仅仅基于第二电动机M2的再生转矩产生制动转矩TB。因此,如图12的虚线所示的用于车辆在下降坡度上行驶的要求制动转矩TB *变得比如图12的实线所示的用于车辆在平路上行驶所出现的转矩大。因而,取决于第二电动机M2的性能(标定值),驱动力源制动有可能不足。
类似地,使再生转矩基于由自动变速部分20的档位γ及车速V唯一确定的第二电动机M2的转速NM2而出现,其中抑制了升档。这导致以下可能,即取决于第二电动机M2的性能(标定值),相关负载转矩超出允许范围。从另一角度出发,需要仅仅为了车辆在下降道路上行驶而增大第二电动机M2的尺寸,以避免车辆在下降道路上行驶期间的驱动力源制动或避免第二电动机M2的负载转矩超出允许范围。除此之外,取决于蓄电装置60的充电状态SOC(例如充满),有可能抑制再生量从而导致驱动力源制动不足。
在即使变速控制装置82将总速比γT设定到与给定行驶状态相比较低车速侧也无法获得要求制动转矩TB *或驱动力源制动(制动转矩TB *)的情况下,或者在第一电动机M1或第二电动机M2的负载转矩未落入允许范围中的情况下,将差动部分11从无级变速状态切换到非无级变速状态。这是因为这样的切换使得能够在第一电动机M1或第二电动机M2的负载转矩不超出允许范围的状态下获得要求车辆驱动力F*或驱动力源制动(制动转矩TB *)。下面,将描述这样的控制工作。
更具体地,锁定状态判定装置(锁定状态判定部分)84判定差动部分11是否被置于非无级变速状态。例如,锁定状态判定装置84基于由例如图6所示变速线表示的车辆状况即车速V和输出转矩TOUT进行判定。切换控制装置50判定变速机构10是保持在可控地切换到有级变速状态的有级控制中,还是保持在可控地切换到无级变速状态的无级控制区域中。在变速机构10保持在有级控制区域中的情况下,判定为差动部分11被置于非无级变速状态。
接下来,描述以下情况,其中上升/下降道路判定装置80判定为车辆在上升/下降道路上,并且锁定状态判定装置84判定为差动部分11被置于无级变速状态。驱动力/驱动力源制动判定装置(驱动力/驱动力源制动判定部分)86判定能否获得要求车辆驱动力F*或驱动力源制动(制动转矩TB *),即车辆在上升道路上行驶时的要求车辆驱动力F*或车辆在下降道路上行驶时的驱动力源制动(制动转矩TB *)是否足够。
例如,当在针对用于使车辆在上升道路上行驶的加速器开度Acc而预设的基准加速度GT与实际加速度G之间进行比较时,驱动力/驱动力源制动判定装置86判定如果实际车辆加速度G小于基准加速度GT则无法获得要求车辆驱动力F*。另外,当在由混合动力控制装置52计算出的用于使车辆在下降道路上行驶的目标减速度G*与实际车辆减速度G之间进行比较时,驱动力/驱动力源制动判定装置86判定如果实际车辆减速度G小于目标减速度G*则无法获得要求驱动力源制动(制动转矩TB *)。
现在描述以下情况,其中上升/下降道路判定装置80判定为车辆在上升/下降道路上且锁定状态判定装置84判定为差动部分11被置于无级变速状态。电动机负载判定装置(电动机负载判定部分)88判定第一电动机M1或第二电动机M2的负载转矩是否保持在允许范围中。
例如,由于当车辆在上升道路上行驶期间差动部分11被置于无级变速状态的原因,有时有可能第一电动机M1的标称值不可用于负担由第一电动机M1承受的反作用转矩TM1(=TE·ρ1/(1+ρ1))。在这种情况下,电动机负载判定装置88判定为第一电动机M1的负载转矩超出允许范围。另外,当车辆在下降道路上行驶期间,有时有可能第二电动机M2的标称值无法负担基于由自动变速部分20的速比γ和车速V唯一确定的第二电动机转速NM2所产生的再生转矩。在此情况下,电动机负载判定装置88判定为第二电动机M2的负载转矩超出允许范围。
描述以下情况,其中上升/下降道路判定装置80判定为车辆在上升/下降道路上行驶,变速控制装置82设定如图10所示用于上升/下降道路的变速线,并且锁定状态判定装置84判定为差动部分被置于无级变速状态。如果驱动力/驱动力源制动判定装置86判定为无法获得要求车辆驱动力F*或驱动力源制动(制动转矩TB*),则切换控制装置50如下操作。即,切换控制装置50输出指令到液压控制回路42以接合切换离合器C0或切换制动器B0,从而将差动部分11从无级变速状态切换到非无级变速状态。这相似地适用于其中电动机负载判定装置88判定为第一电动机M1或第二电动机M2的负载转矩偏离允许范围的情况。
因而,切换控制装置50基于包括以下的因素将差动部分11切换到有级变速状态和无级变速状态:通过参考例如图6所示变速线的车速的变化;无法获得使车辆在上升/下降道路上行驶所需的车辆驱动力F*或驱动力源制动(制动转矩TB *)的情况;或者第一电动机M1或第二电动机M2的负载转矩偏离允许范围的情况。此外,可以执行人为操作来将差动部分11切换到有级变速状态和无级变速状态。下面,将描述这样的控制工作。
图13示出了用作变速状态手动选择装置的交互转换开关44(此后称作“开关44”)的示例,其安装在车辆上由车辆驾驶员手动操作。该开关44允许手动操作以将动力分配机构16选择性地置于差动状态和非差动状态(锁定状态),即无级变速状态和有级变速状态。开关44允许车辆在车辆驾驶员所期望的变速状态下行驶。开关44具有表示无级变速行驶模式的标有“无级”的无级变速行驶命令按钮以及表示有级变速行驶模式的标有“有级”的有级变速行驶命令按钮。当车辆驾驶员按下这些按钮之一时,变速机构10可被选择性地置于作为电控无级变速器工作的无级变速状态或者作为有级变速器工作的有级变速状态。
例如,如果用户希望使车辆行驶以获得具有无级变速器的感觉和燃料节省的效果,则用户进行手动操作以使自动变速部分20在无级变速状态下工作。相反,如果用户希望车辆由于来自于有级变速器的变速所导致的发动机转速的节奏性变化而具有改善感觉,则用户进行手动操作以选择将变速机构10置于有级变速状态。
切换控制装置50判定开关44的无级变速行驶命令按钮或有级变速行驶命令按钮是否被按下,此时如果有级变速行驶命令按钮被按下,则切换控制装置50以最高优先级将变速机构10切换到有级变速状态。
如果开关44的无级变速行驶命令按钮被按下,则切换控制装置50考虑到第一电动机M1难以承受发动机转矩TE的反作用转矩的情况来执行操作,以参考例如图6所示的关系图根据车辆状况变化来切换变速机构10的变速状态。
另外,有时开关44设有置于其中没有选择无级变速行驶和有级变速行驶中任一个的状态的中立位置。当开关44被置于其中用户没有选择期望的变速状态或期望自动切换变速状态的中立位置时,发生这样的情况。例如,可以执行自动切换控制工作,以通过参考图6所示关系图使自动变速部分20基于车速变化而进行变速。
图14的流程图用于说明由电子控制装置40执行的控制工作的主要部分,即,根据车辆是在平路上还是在上升/下降道路上行驶而切换变速线的控制工作。该流程以几毫秒或几十毫秒量级的极短循环时间反复地执行。
在对应于上升/下降道路判定装置80的步骤(以下省略“步骤”二字)S1中,判定车辆是否在上升/下降道路上行驶。例如,在按照如节气门开度θTH、车速V和发动机转速NE的参数预设的用于车辆在平路上行驶的基准加速度GK与实际车辆加速度G之间进行比较。如果实际车辆加速度G比基准加速度GK小给定范围达多于给定时间间隔的时间,则判定车辆在上升道路上行驶。如果实际车辆加速度G比基准加速度GK大给定范围达多于给定时间间隔的时间,则判定车辆在下降道路上行驶。
如果在S1中获得否定的判定,则在对应于变速控制装置82的S2,即变速控制步骤中,如例如图6所示设定变速线。
如果在S1中获得肯定的判定,则在对应于变速控制装置82的S3,即变速控制步骤中,如图10所示对上升/下降道路行驶状态设定变速线,以将总速比γT设定为与给定行驶状态时相比在较低车速侧。
在对应于锁定状态判定装置84的S4,即锁定状态判定步骤中,判定差动部分11是否被置于非无级变速状态。
如果在S4中获得否定的判定,则在对应于驱动力/驱动力源制动判定装置86的S5,即驱动力/驱动力源制动判定步骤中,判定车辆驱动力F*或驱动力源制动(制动转矩TB*)是否可用。就是说,判定用于上升道路的车辆驱动力F*或用于下降道路的驱动力源制动(制动转矩TB*)是否足够。
如果在S5中获得肯定的判定,则在对应于电动机负载判定装置88的S6,即电动机负载判定步骤中,判定第一电动机M1或第二电动机M2的负载转矩是否保持在允许范围中。
如果在S5中获得否定的判定或在S6中获得否定的判定,则在对应于切换控制装置50的S7,即切换控制步骤中,输出指令到液压控制回路42以接合切换离合器C0或切换制动器B0,从而将差动部分11从无级变速状态切换到非无级变速状态。
如果在S4中获得肯定的判定,或者在S7之后,则在对应于上升/下降道路判定装置80的S8,即上升/下降道路判定步骤中,判定上升/下降道路是否结束或完成。例如,当车辆在上升/下降道路上行驶期间,在基准加速度GT与实际车辆加速度G之间进行比较。在此情况下,如果在多于给定时间间隔的时间中实际车辆加速度G属于基准加速度GK的给定范围,则判定上升或下降道路结束。反复执行S8中的判定直到这样的判定得到肯定的结果。另外,在S7中,如果例如将差动部分11从无级变速状态切换到非无级变速状态,则禁止切换到无级变速状态,直到在S8中的判定得到肯定的结果。
如果在S6中获得肯定的判定,则在对应于上升/下降道路判定装置80的S9,即上升/下降道路判定步骤中,判定上升/下降道路是否结束。如果在S9中获得否定的判定,则执行S5中的操作。
如果在S8中获得肯定的判定,则在对应于变速控制装置82的S10,即变速控制步骤中,例如如图6所示设定用于给定行驶状态的变速线。
如果在S9中获得肯定的判定,则在对应于变速控制装置82的S11,即变速控制步骤中,例如如图6所示设定用于给定行驶状态的变速线。
在S10之后的对应于切换控制装置50的S12,即切换控制步骤中,执行操作以判定是否进行了按下开关44的无级变速命令按钮或按下有级变速命令按钮的选择操作。例如,如果判定为按下了有级变速命令按钮,则以最高优先级将变速机构10切换到有级变速状态。
如果在S12中获得否定的判定,则在对应于切换控制装置50的S13,即切换控制步骤中,通过参考例如图6所示变速线基于车辆状况的变化执行自动变速部分20的变速状态的切换。
如果在S12中获得肯定的判定,或者在S2、S11或S13之后,则在对应于有级变速控制装置54和混合动力控制装置52的S14,即有级变速控制步骤和混合动力控制步骤中,以下述方式执行操作。判定变速机构10是否参考例如图6所示用于给定行驶状态的变速线基于由车速V和自动变速部分20的要求输出转矩TOUT表示的车辆状况进行变速。例如,执行操作以确定应在自动变速部分20中变速到的档位,以执行自动变速控制来获得所确定的档位。
在差动部分11置于无级变速状态的情况下,确定变速机构10的总速比γT的目标值,以建立用于满足基于加速器开度Acc和车速V计算出的要求驱动力F*的要求发动机转矩TE和发动机转速NE。考虑自动变速部分20的档位来控制差动部分11的速比γ0,以获得目标值,使得将总速比γT控制在可变变速范围内。同时,在差动部分11置于非无级变速状态的情况下,考虑变速机构10的总速比γT控制发动机8,以建立用于满足要求驱动力F*的要求发动机转矩TE
如上所述,在所示实施例中,切换离合器C0或切换制动器B0例如使差动部分11可工作以切换到无级变速状态或非无级变速状态。这使得驱动装置具有速比可电气地变化的变速器的燃料节约效果以及机械传递驱动力的齿轮式传动装置的高传动效率的组合优点。
例如,在车辆以低/中速和低/中输出行驶时发动机的通常输出区域中,将差动部分11置于无级变速状态下确保了车辆具有增强的燃料节省性能。此外,在差动部分11置于非无级变速状态下车辆的高速行驶期间,发动机8的输出主要通过机械动力传递路径传递到驱动轮38。这抑制了在差动部分11作为其速比可电气地变化的变速器工作时发生的驱动力和电能之间的转换损失,导致燃料节省效果的改善。
例如,在发动机的高输出区域中,在差动部分11置于非无级变速状态的情况下,使差动部分11作为其中对于车辆的低/中速行驶和低/中输出行驶速比可电气地变化的变速器工作。这使得应由第一电动机M1产生的电能(即应传递的电能)的最大值最小化,这进一步小型化第二电动机M2和包括这种电动机的变速机构10。
另外,当车辆在例如上升道路或下降道路上行驶期间,其中需要具有比给定行驶状态所需更大的车辆驱动力或驱动力源制动,驱动装置以下述方式工作。变速控制装置82将总速比γT设定到相比于给定行驶状态时在较低车速侧。在较低车速侧下要求车辆驱动力F*或驱动力源制动(制动转矩TB *)不可用的情况下,或者当第一电动机M1或第二电动机M2的负载转矩偏离允许范围时,切换控制装置50将差动部分11从无级变速状态切换到非无级变速状态。
从而,不会需要第一电动机M1承受取决于发动机转矩TE的反作用转矩。这使得能够与第一电动机M1的转矩容量无关地产生大的发动机转矩TE,由此获得要求驱动力F*。另外,在发动机转速NE受到车速V限制的情况下,根据车速V和总速比γT产生发动机制动转矩,由此在不导致第二电动机M2的再生转矩增大的情况下获得驱动力源制动(制动转矩TB *)。就是说,车辆用驱动装置可以在不导致第一电动机M1或第二电动机M2的负载转矩偏离相关允许范围的情况下,获得与给定行驶状态所需相比更大的车辆驱动力或驱动力源制动。
接下来,将在下面说明本发明的其他实施例。在以下说明中,在所有的几个视图中几个实施例共同的相似或相应部件用相似标号表示,并省略相关说明。
<实施例2>
图15是用于说明根据本发明另一实施例的变速机构70的结构的骨架图。图16是表示变速机构70的各变速位置与用于其的液压摩擦接合装置的作动组合之间关系的作动表。图17是用于说明变速机构70的变速操作的共线图。
类似于上述实施例,变速机构70包括差动部分11和具有三个向前档位的自动变速部分或自动换档部分72,该差动部分11具有第一电动机M1、动力分配机构16和第二电动机M2,该自动变速部分72经传递部件18串联连接至差动部分11和输出轴22。动力分配机构16包括具有例如约0.418的给定传动比ρ1的单小齿轮式第一行星齿轮单元24以及切换离合器C0和切换制动器B0。自动变速部分72包括具有例如约0.532的给定传动比ρ2的单小齿轮式第二行星齿轮单元26以及具有例如约0.418的给定传动比ρ3的单小齿轮式第三行星齿轮单元28。
第二行星齿轮单元26的太阳齿轮S2和第三行星齿轮单元28的太阳齿轮S3成一体地彼此连接。这些太阳齿轮S2和S3经第二离合器C2选择性地联接至传递部件18,并且还经第一制动器B1选择性地联接到壳体12。成一体地彼此连接的第二行星齿轮单元26的第二行星架CA2和第三行星齿轮单元28的第三齿圈R3连接至输出轴22。第二齿圈R2经第一离合器C1选择性地连接至传递部件18,并且第三行星架CA3经第二制动器B2选择性地联接到壳体12。
对于如上所述构造的变速机构70,例如如图16的作动表所示,切换离合器C0、第一离合器C1、第二离合器C2、切换制动器B0、第一制动器B1和第二制动器B2被选择性地接合。选择性地建立第一档位(第一速位置)至第四档位(第四速位置)、倒车档位(向后驱动位置)或空档位置之一。此时,各档位具有基本上等比变化的速比γ(=输入轴转速NIN/输出轴转速NOUT)。
特别地,对于本实施例,动力分配机构16包括切换离合器C0和切换制动器B0。在切换离合器C0或切换制动器B0被接合的情况下,差动部分11可以构造成采取作为无级变速器工作的无级变速状态、以及除此之外的作为具有固定速比的变速器工作的固定变速状态。所以,在切换离合器C0或切换制动器B0进行接合的情况下,利用被置于固定变速状态的差动部分11、以及自动变速部分72,变速机构70可以采取作为有级变速器工作的有级变速状态的结构。
在切换离合器C0和制动器B0两者都进入释放状态的情况下,利用被置于无级变速状态的差动部分11、以及自动变速部分72,变速机构70可以采取作为电控无级变速器工作的无级变速状态。换言之,变速机构70在接合切换离合器C0或切换制动器B0时被切换到有级变速状态,并且在释放切换离合器C0和切换制动器B0两者时被切换到无级变速状态。
在变速机构70用作有级变速器的情况下,例如如图16所示,切换离合器C0、第一离合器C1和第二制动器B2被联接或接合,这建立具有例如约2.804的最高速比γ1的第一档位。在切换离合器C0、第一离合器C1和第一制动器B1被联接的情况下,建立具有例如约1.531的速比γ2(其低于第一档位的速比)的第二档位。在切换离合器C0、第一离合器C1和第二离合器C2被联接的情况下,建立具有例如约1.000的速比γ3(其低于第二档位的速比)的第三档位。
在第一离合器C1、第二离合器C2和切换制动器B0被联接的情况下,建立具有例如约0.705的速比γ4(其低于第三档位的速比)的第四档位。此外,在第二离合器C2和第二制动器B2被联接的情况下,建立具有例如约2.393的速比γR(其介于第一档位和第二档位的速比之间)的倒车档位。此外,为建立空档“N”状态,例如仅切换离合器C0被联接。
相反,为使变速机构70用作无级变速器,如图16的作动表所示,切换离合器C0和切换制动器B0两者都被释放或分离。这使得差动部分11用作无级变速器,而串联连接至差动部分11的自动变速部分72用作有级变速器。当这发生时,被输入到档位分别置于第一至第三档位之一的自动变速部分72的转速,即传递部件18的转速被连续地改变。这使得各个档位能够具有在看连续变化范围中的速比。所以,自动变速部分72的速比在相邻档位上可连续变化,从而使变速机构70具有可整体上以连续方式变化的总速比γT。
图17示出一共线图,该共线图表示变速机构70的各个期望档位下联接成不同状态的旋转元件的转速的相对关系。变速机构70构造有用作无级变速部分或第一变速部分的差动部分11和用作变速部分(有级变速部分)或第二变速部分的自动变速部分72。为使切换离合器C0和切换制动器B0都被释放即分离,以及使切换离合器C0或切换制动器B0被联接即接合,动力分配机构16的各个旋转元件以与上述相同的转速旋转。
在图17中,自动变速部分72在从左向右依次分别对应于第四旋转元件RE4至第七旋转元件RE7的四条竖直线Y4、Y5、Y6和Y7上工作。第四旋转元件(第四元件)RE4表示彼此连接的第二和第三太阳齿轮S2、S3。第五旋转元件(第五元件)RE5对应于第三行星架CA3。第六旋转元件(第六元件)RE6表示彼此连接的第二行星架CA2和第三齿圈R3。
第七旋转元件(第七元件)RE7对应于第二齿圈R2。另外,在自动变速部分72中,第四旋转元件RE4经第二离合器C2选择性地连接至传递部件18,并且经第一制动器B1选择性地连接到壳体12。第五旋转元件RE5经第二制动器B2选择性地连接到壳体12。第六旋转元件RE6连接到自动变速部分72的输出轴22。第七旋转元件RE7经第一离合器C1选择性地连接至传递部件18。
自动变速部分72以如图17所示方式工作。就是说,当第一离合器C1和第二制动器B2被联接时,倾斜直线L1和竖直线Y6之间的交点表示第一档位下输出轴22的转速。倾斜直线L1经过表示第七旋转元件(第七元件)RE7(R2)转速的竖直线Y7和水平线X2之间的交点以及表示第五旋转元件RE5(CA3)转速的竖直线Y5和水平线X1之间的交点。竖直线Y6表示连接到输出轴22的第六旋转元件(第六元件)RE6(CA2、R3)的转速。
类似地,第二档位下输出轴22的转速由倾斜直线L2和表示连接到输出轴22的第六旋转元件RE6转速的竖直线Y6之间的交点表示,倾斜直线L2通过联接第一离合器C1和第一制动器B1而确定。第三档位下输出轴22的转速由水平直线L3和表示连接到输出轴22的第六旋转元件RE6转速的竖直线Y6之间的交点表示,水平直线L3通过联接第一离合器C1和第二离合器C2两者而确定。
对于由于联接切换离合器C0而导致的第一档位至第三档位,差动部分11以与发动机转速NE相同的转速输入驱动力到第七旋转元件RE7。但是,当切换制动器B0代替切换离合器C0被联接时,差动部分11以高于发动机转速NE的转速输入驱动力到第七旋转元件RE7。于是,第四档位下输出轴22的转速由水平直线L4和表示连接到输出轴22的第六旋转元件RE6转速的竖直线Y6之间的交点表示,水平直线L4通过第一离合器C1、第二离合器C2和切换制动器B0的联接而确定。
即使对于本实施例,变速机构70也包括用作无级变速器或第一变速部分的差动部分11和用作变速部分(有级变速部分)或第二变速部分的自动变速部分72。这使得变速机构70具有与上述实施例相同的有利效果。
<实施例3>
图18的功能框图示出由电子控制装置40执行的控制功能的主要部分的另一示例。在图18所示实施例中,对于车辆的减速行驶设定目标减速度G*,并且产生制动转矩以实现目标减速度G*。尽管在例如再生、发动机制动和车轮制动等时获得此制动转矩,但是考虑到能量效率以最高优先级实施再生制动。从图6的变速线可以清楚,在加速踏板被释放的减速行驶期间差动部分11被切换到无级变速状态。在利用再生实现目标减速度G*时,混合动力控制装置52启动燃料切断操作以停止发动机8的工作,同时使第一电动机M1空转。
这使得差动部分11能够执行差动作用,将发动机转速NE保持为零或几乎为零的水平而不受车速V的限制,即与基于自动变速部分20的输出轴22的转速NOUT和速比γ唯一确定的传递部件转速N18无关。因此,这抑制了由发动机8的拖滞(旋转阻力)引起的泵送损耗的出现,从而在增大再生量的情况下抑制了制动力(减速度)。
但是,有如下可能性,即取决于所设定的目标减速度G*,仅仅利用再生难以实现再生量,并且再生量取决于蓄电装置60的充电状态SOC而受到抑制。
在所示实施例中,如果仅仅利用再生难以实现目标减速度G*,则在减速行驶期间利用发动机制动获得制动转矩。例如,如果在差动部分11置于无级变速状态的情况下将发动机转速NE保持为零的水平,则不产生发动机制动力(转矩)。差动部分11被置于非无级变速状态,其中发动机转速NE受到车速V的限制。这迫使发动机8旋转,由此获得由于发动机制动转矩引起的减速度。这使得车辆能够具有除再生转矩之外由于发动机制动转矩引起的制动转矩,由此增大了可实现减速度G的范围,并改善了目标减速度G*的性能可控性。
在差动部分11置于非无级变速状态的情况下,一对一地对车速V确定发动机转速NE,并一对一地对车速V确定所产生的发动机制动转矩。可以设想,如果在相对于车速V改变发动机转速NE时能够改变发动机制动转矩,则进一步改善了目标减速度G*的性能可控性。
在减速行驶期间,切换离合器C0或切换制动器B0被完全接合以将差动部分11置于非无级变速状态。除了这样的操作之外,将切换离合器C0或切换制动器B0置于半接合(打滑)状态使得差动部分11能够位于无级变速状态和非无级变速状态之间的变速状态中,由此迫使发动机8旋转。
在切换离合器C0或切换制动器B0置于半接合(打滑)状态的情况下,第一电动机M1以及切换离合器C0或切换制动器B0承受用于发动机转矩TE的反作用转矩。当这发生时,改变切换离合器C0或切换制动器B0的接合液压使得相关转矩容量能够改变。这使得在非无级变速状态中,发动机转速NE能够从零开始在受车速V限制的转速范围内变化。就是说,当限制差动部分11的差动作用时,切换离合器C0或切换制动器B0被置于半接合状态,以改变限制差动作用的限制量。
更具体地,在图18中,减速行驶判定装置(减速行驶判定部分)或正在减速行驶判定装置180基于加速器开度Acc来判定车辆是否处于加速踏板被释放的减速行驶中,即处于滑行行驶中。在减速行驶判定装置180判定为车辆处于减速行驶中的情况下,混合动力控制装置52使燃料喷射阀92中断对发动机8的燃料供应,以改善燃料消耗。
在减速行驶判定装置180判定为车辆处于减速行驶时,再生可行性判定装置(再生可行性判定部分)182判定混合动力控制装置52是否可用于启动再生。再生可行性判定装置182在下述情况下判定再生不可用。例如,一种情况是蓄电装置60的充电状态SOC满足预定的上限值SOCMAX,例如大约是充满电的80%量级的充电状态SOC80%,从而不需要对蓄电装置60充电。此外,另一种情况是在第一电动机M1、第二电动机M2、逆变器58、蓄电装置60和将这些部件互连的传递路径中发生故障或功能劣化,从而出现发电能力的下降。
目标减速度控制装置(目标减速度控制部分)184包括用于计算减速行驶时的目标减速度G*的目标减速度计算装置(目标减速度计算部分)186,由此产生用于车辆的制动转矩以实现目标减速度G*
目标减速度计算装置186基于预先通过实验获得的例如如图19中实线所示的车速V与目标减速度GM之间的关系,根据实际车速V计算减速行驶时的目标减速度G*。另外,可以设置如图20所示的滑动式减速度设定装置100,以允许用户操作来增大或减小目标减速度G*。目标减速度计算装置186响应于减速度设定装置100的操作,以图19中的实线为基准在虚线所示的范围内改变目标减速度G*
基于例如预先通过实验获得的如图21所示的目标减速度G*与要求制动转矩TB *之间的关系,目标减速度控制装置184计算用于实现由目标减速度计算装置186计算出的目标减速度G*的要求制动转矩TB *,以及该要求制动转矩TB *在再生转矩与发动机制动转矩之间的分配。图21中的实线表示用于实现在平路上行驶时的目标减速度G*的要求制动转矩TB *,虚线表示用于在下坡上行驶时的目标减速度G*
就是说,根据基于再生可行性判定装置182判定出的是否可用混合动力控制装置52进行再生,目标减速度控制装置184确定发动机制动转矩,以实现减速行驶时的目标减速度G*
例如,从考虑能量效率利用再生转矩获得制动转矩的角度出发,再生可行性判定装置182判定为混合动力控制装置52可用于启动再生。在此情况下,目标减速度控制装置184输出指令到混合动力控制装置52,以允许利用再生转矩获得要求制动转矩TB *。混合动力控制装置52以响应于建立预定再生转矩的指令的再生量启动再生,以获得要求制动转矩TB *。于是,在再生可行性判定装置182判定为再生可以被启动时,目标减速度控制装置184迫使混合动力控制装置52执行再生优先操作。
如果仅仅利用由混合动力控制装置52实施的再生优先操作无法获得要求制动转矩TB *,或者如果再生可行性判定装置182判定为混合动力控制装置52不可用于启动再生,则目标减速度控制装置184以下述方式工作。在获得要求制动转矩TB *时,目标减速度控制装置184输出指令到切换控制装置50,以仅仅利用再生转矩获得短缺的转矩分量,或者利用发动机制动转矩获得全部要求制动转矩TB *
切换控制装置50用作发动机制动控制装置,用于控制差动部分11的差动作用,以响应于从目标减速度控制装置184输送的指令获得所需发动机制动转矩。更具体地,切换控制装置50计算切换离合器C0的接合液压PEB,以基于例如图22中实线所示的预先通过实验获得的切换离合器C0的接合液压与发动机制动转矩之间的关系来获得所需发动机制动转矩。然后,切换控制装置50输出指令到液压控制回路42,以使切换离合器C0在这样的液压值PEB下工作从而被置于半接合状态或完全接合状态。
在差动部分11置于其中切换离合器C0的接合液压PEB为零的无级变速状态的情况下,如图22中的实线所示,如果发动机转速NE为零,则不产生发动机制动转矩(发动机制动力)。但是,在提高切换离合器C0的接合液压PEB以迫使发动机转速NE升高时,发生拖滞,由此产生发动机制动转矩。调节切换离合器C0的接合液压PEB使得能够获得所需发动机制动转矩。
此外,在差动部分11在无级变速状态和非无级变速状态之间切换的情况下,即在切换离合器C0在分离和接合之间切换的情况下,分阶段地切换发动机制动转矩。而且,迫使切换离合器C0切换到半接合(滑动)状态使得发动机制动转矩能够连续切换。在此,尽管使用切换离合器C0调节发动机制动转矩,但是类似于图22所示的控制,当然也可使切换制动器B0半接合或完全接合以调节发动机制动转矩。
图23的流程图示出由电子控制装置40执行的控制工作的主要部分,即用于控制减速行驶时的减速度的控制工作。该流程以几毫秒或几十毫秒量级的极短循环时间反复地执行。
另外,图24是示出图23的流程图所示控制工作的时序图,表示在除了再生转矩外还产生发动机制动转矩以实现目标减速度G*的情况。
首先,在对应于减速行驶判定装置180的步骤(以下省略“步骤”二字)SA1,即减速行驶判定步骤中,基于加速器开度Acc判定车辆是否保持在加速踏板被释放的减速行驶即滑行行驶中。图24中时间点t1表示在加速踏板被释放的情况下判定出减速行驶。
如果在SA1中获得肯定的判定,则在对应于再生可行性判定装置182的SA2,即再生可行性判定步骤中,判定再生是否可用。在下述情况下判定为再生不可用。例如,一种情况是蓄电装置60的充电状态SOC满足预定的上限值SOCMAX,例如大约是充满电的80%量级的充电状态SOC80%,从而不需要对蓄电装置60充电。此外,另一种情况是在第一电动机M1、第二电动机M2、逆变器58、蓄电装置60和将这些部件互连的传递路径中发生故障或功能劣化,从而出现发电能力的下降。
如果在SA2中获得肯定的判定,则在对应于目标减速度控制装置184的SA3,即目标减速度控制步骤中,通过参考车速V与目标减速度GM之间的关系,基于实际车速V计算减速行驶时的目标减速度G*。此外,可以根据用户对滑动式减速度设定装置100进行的操作,以图19中的实线为基准在虚线所示的范围内改变目标减速度G*
从考虑能量效率以最高优先级利用再生转矩获得制动转矩的角度出发,对于用于实现目标减速度G*的要求制动转矩TB *,目标减速度控制装置184输出指令到混合动力控制装置52,以允许利用再生转矩获得要求制动转矩TB *从而实现目标减速度G*。然后,混合动力控制装置52将差动部分11从非无级变速(锁定)状态释放。为了使混合动力控制装置52按照这样的指令获得要求制动转矩TB *,以实现预定再生转矩的再生量执行再生。就是说,混合动力控制装置52优先执行再生。
如果在SA2中获得否定的判定,或者在SA3之后,则操作进行到对应于目标减速度控制装置184的SA4,即目标减速度控制步骤。在SA4中,输出指令到切换控制装置50,以仅仅利用再生转矩获得短缺的转矩分量,或者利用发动机制动转矩获得全部要求制动转矩TB *
在SA4之后对应于切换控制装置50的SA5,即切换控制步骤中,限制差动部分11的差动作用以按照SA4中的指令获得所需发动机制动转矩。例如,执行操作以基于预先通过实验获得的切换离合器C0或切换制动器B0的接合液压与发动机制动转矩之间的关系,来计算用于获得所需发动机制动转矩的切换离合器C0或切换制动器B0的接合液压PEB。然后,输出指令到液压控制回路42,以使切换离合器C0或切换制动器B0在这样的液压值PEB下工作从而被置于半接合状态或完全接合状态。
图24中的时间点t1表示差动部分11被置于非无级变速状态(锁定状态),以用最高优先级执行确定可用的再生。在所示实施例中,仅仅使用再生无法得到要求制动转矩TB *。因此,解除差动部分11的非无级变速状态(锁定状态),但并不将其置于无级变速状态。为了补偿仅仅利用再生转矩引起的转矩分量的短缺,将切换离合器C0置于半接合(打滑)状态以获得所需发动机制动转矩。
从t1到t2的时间段表示响应于非无级变速状态(锁定状态)被解除而发生的发动机转速NE的下降。而且,这还表示在再生开始时,切换离合器C0的接合液压(转矩容量)被降低,从而将切换离合器C0置于半接合(打滑)状态以获得所需发动机制动转矩。
在时间点t2之后的时间段表示产生再生转矩和发动机制动转矩以获得要求制动转矩TB *。将切换离合器C0置于半接合状态迫使发动机8旋转而产生拖滞,由此产生发动机制动转矩。
如果在SA1中获得否定的判定,则在SA6中,控制装置40的各个控制装置执行没有减速行驶时的控制工作,或者当前例程结束。
在所示实施例中,如上所述,切换离合器C0或切换制动器B0使得例如差动部分11可工作以切换到无级变速状态或非无级变速状态。这导致驱动装置具有电气改变速比的变速器的燃料节省效果以及机械传递驱动力的齿轮式传动装置的高传动效率的组合优点。
例如,在车辆以低/中速和低/中输出行驶时发动机的通常输出区域中,将差动部分11置于无级变速状态下确保了车辆具有改善的燃料节省效果。此外,在差动部分11置于非无级变速状态下的车辆高速行驶期间,发动机8的输出主要通过机械动力传递路径传递到驱动轮。这抑制了在使差动部分11作为其速比可电气地变化的变速器工作时发生的驱动力和电能之间的转换损失,导致燃料节省效果的改善。
例如,在发动机的高输出区域中,在差动部分11置于非无级变速状态的情况下,使差动部分11作为其中对于车辆的低/中速行驶和低/中输出行驶传动比可电气地变化的变速器工作。这使得应由第一电动机M1产生的电能(即应传递的电能)的最大值最小化,这进一步小型化第二电动机M2和包括这种电动机的变速机构10。
另外,在减速行驶期间,为了利用发动机制动获得制动转矩,切换控制装置50限制差动部分11作为电控无级变速器的工作即限制差动作用,由此使制动转矩增大。这导致所控制的减速度G的范围增大,从而改善了减速行驶时的减速度G的性能可控性。例如,除了第二电动机M2的再生转矩之外还使用发动机制动转矩使得车辆可以获得制动转矩。这导致所控制的减速度G的范围增大,从而改善了减速行驶时的减速度G的性能可控性。从另一角度出发,再生转矩和发动机制动转矩使得能够调节制动转矩,从而改善了减速行驶时的减速度G的性能可控性。
另外,在所示实施例中,在减速行驶期间切换控制装置50被置于非无级变速状态。这使得能够分阶段变化地快速获得发动机制动转矩。例如,结合再生转矩利用发动机制动转矩使得能够快速获得大的减速度G。
另外,在所示实施例中,切换控制装置50使切换离合器C0在减速行驶期间以半接合(打滑)状态工作。这使得能够调节发动机制动转矩,从而的进一步改善了减速行驶时的减速度G的性能可控性。
而且,在所示实施例中,在减速行驶期间,目标减速度控制装置184根据混合动力控制装置52是否可用于启动再生来确定发动机制动转矩,以实现目标减速度G*。切换控制装置50限制差动部分11的差动作用,以获得所确定的发动机制动转矩。
所以,对考虑能量效率基于再生执行制动赋予最高优先级。此外,如果仅仅利用再生难以实现目标减速度G*或者再生量受到抑制从而难以实现目标减速度G*,则允许发动机制动转矩。这改善了减速行驶时的减速度G的性能可控性。
<实施例4>
在上述实施例中,用作发动机制动控制装置的切换控制装置50使切换离合器C0或切换制动器B0可在半接合状态或完全接合状态下工作,以调节发动机制动转矩。除此之外,本实施例设想改变发动机8的旋转阻力,使得可以调节发动机制动转矩。这使得即使切换离合器C0或切换制动器B0具有相同的接合液压,换言之,即使被迫使旋转的发动机8具有相同发动机转速NE,也可以调节发动机制动转矩。
下面,描述改变发动机8的旋转阻力的控制工作。
图25是对应于图5和18的功能框图,示出由电子控制装置40执行的控制功能的主要部分。
如图25所示,发动机8包括可工作以改变致动进气门和排气门的正时的可变气门正时机构90、以及可工作以供应燃料或中断燃料供应的燃料喷射阀92。部分或所有的气缸被置于减压状态即缸内压力变化抑制状态,并燃料供应被中断,以使相关气缸停止。这导致气动容积排量基本上取决于发动机8的负载状态而变化,以减少燃料供应。就是说,发动机8是缸内压力变化抑制气缸数可变发动机。
因此,发动机8构造成使得可以执行缸内压力变化抑制工作,以依次或同时改变缸内压力变化抑制气缸数。这里所使用的术语“缸内压力变化抑制状态”指的是以下状态,其中在四循环发动机的每个循环的至少一个冲程中气缸内的压力变化被抑制,由此抑制发动机的旋转阻力即泵送损失。
所以,在其中发动机8的部分气缸或所有气缸被置于缸内压力变化抑制状态的缸内压力变化抑制工作(气缸关闭工作或气缸停机工作)期间,部分气缸或所有气缸被置于例如减压状态。这使得能够根据缸内压力变化抑制气缸数降低泵中的损失(即所谓的泵送损失),而不是仅仅中断对气缸的燃料供应。
例如,在发动机8被置于工作停止状态即非工作状态的情况下,其中仅仅执行所谓的燃料切断操作以中断对发动机8的所有气缸的燃料供应,各个气缸被置于压缩状态。在发动机8保持在旋转状态的情况下,发生拖滞(发动机旋转阻力),导致出现泵送损失。
这里所用的术语“压缩状态”指的是以下状态,其中在四循环发动机的压缩冲程期间,在与当发动机工作时致动进气门和排气门的正时相同的正时致动进气门和排气门以压缩吸入的空气。另外,当进气门或排气门被打开时,或者当在四循环发动机的压缩冲程期间偏离进气门或排气门的正时时,出现减压状态。在不足以抑制气缸中压力变化的状态(压力下)吸入的空气被压缩,由此减小曲轴的旋转阻力。在这样的减压状态下,可以释放节气门或EGR阀以实现曲轴旋转阻力的进一步减小。
切换控制装置50执行上述实施例的功能,并且除此之外还限制差动部分11的差动作用同时改变发动机8的缸内压力变化抑制量即减压量。例如,这是因为目标减速度控制装置184使得能够响应于利用发动机制动转矩获得要求制动转矩TB *的指令而获得所需发动机制动转矩。例如,使减压量根据发动机8的缸内压力变化抑制气缸数而变化,以允许减压状态。在相同的发动机转速NE下,缸内压力变化抑制气缸数越大,则减压量将越大,从而减小发动机制动转矩。
例如,图22中的实线表示所有气缸被置于减压状态从而减压量最大,而图22中的虚线表示并非所有气缸被置于减压状态从而减压量最小。通过以这样的方式改变减压量,即使在切换离合器C0或切换制动器B0的相同接合液压下,也可以在从实线到虚线的范围内调节发动机制动转矩。
更具体地,切换控制装置50计算切换离合器C0的接合液压PEB和减压量即缸内压力变化抑制气缸数CD,以获得发动机制动转矩。此时,利用切换离合器C0的接合液压与发动机制动转矩之间的关系作为预先通过实验获得的如图22所示的减压量的参数。切换控制装置50输出指令到液压控制回路42以使切换离合器C0在从计算得到的这样的接合液压PEB下工作从而被置于半接合状态或完全接合状态。
同时,切换控制装置50输出指令到混合动力控制装置52以通过缸内压力变化抑制气缸数CD对发动机8的气缸执行缸内压力变化抑制工作。混合动力控制装置52响应于这样的指令而输出指令到发动机输出控制装置43。这是因为可变气门正时机构90在减压状态下通过缸内压力变化抑制气缸数CD执行缸内压力变化抑制工作。
如上所述,除了与上述相同的有利效果之外,所示实施例还具有下述有利效果。在减速行驶期间,切换控制装置50改变发动机8的减压量。这导致即使在相同的发动机转速NE下也可以改变旋转阻力,从而使得发动机制动转矩变化。这进一步改善了减速行驶时的减速度G的性能可控性。
<实施例5>
图26的功能框图示出电子控制装置40的另一控制功能的主要部分。
图27示出通过手动操作切换到多种变速位置之一的切换装置46的一个示例。此切换装置46包括变速杆48,该变速杆配置在例如驾驶员座椅的横向侧且被手动操作以选择多种变速位置之一。
此切换装置46被选择性地变速到如图2所示的驻车位置“P(驻车)”、用于向后行驶的向后行驶位置“R(反向)”、空档位置“N(空档)”、向前自动变速行驶驱动位置“D(驱动)”和向前手动变速行驶驱动位置“M(手动)”之一。在“P(驻车)”中,诸如第一离合器C1和第二离合器C2之类的接合装置都不接合以设定变速机构10即自动变速部分20中的动力传递路径的中断状态,并锁定输出轴22的旋转。在“N(空档)”中,变速机构10中的动力传递路径被中断。
例如,与变速杆48到相应变速位置的手动操作相结合,机械地连接到该变速杆的液压控制回路42中的手动阀被切换。由此液压控制回路42被机械地切换,从而建立图2的接合作动表所示的反向档位“R”、空档位置“N”或向前档位“D”等。通过电气地切换液压控制回路42中的电磁阀而建立在图2的接合作动表所示的“D”或“M”位置中的第一到第五档位的各个档位。
在各个变速位置“P”到“M”之中,在诸如“P”和“N”的各非行驶位置下,例如,如图2的接合作动表所示,第一离合器C1和第二离合器C2两者都释放。这些是非驱动位置,用于选择其中自动变速部分20中的动力传递路径被切断以禁止车辆驱动的状态。就是说,这是非驱动状态,其中动力传递路径通过第一离合器C1和第二离合器C2而被切断或中断。
另外,在例如各行驶位置“R”、“D”和“M”下,如图2的接合作动表所示,第一离合器C1和第二离合器C2中至少一个接合。这些是驱动位置,用于选择其中自动变速部分20中的动力传递路径被连接以允许车辆驱动的状态。就是说,这些是驱动位置,用于通过第一离合器C1和第二离合器C2中的两者或之一选择动力传递路径的传递状态。
具体而言,通过变速杆48从“P”位置或“N”位置到“R”位置的手动操作,第二离合器C2被接合,从而自动变速部分20中的动力传递路径从动力传递中断状态切换到动力传递允许状态。通过变速杆48从“N”位置到“D”位置手动操作,至少第一离合器C1被接合,从而自动变速部分20中的动力传递路径从动力传递中断状态切换到动力传递允许状态。而且,“D”位置是以最高速度行驶的位置,并且“M”位置中的“4”范围到“L”范围是用于获得发动机制动效果的发动机制动范围。
“M”位置在车辆的纵向方向上位于与“D”位置相同的位置,并且在车辆的横向方向上与“D”位置相邻。变速杆48被操作到“M”位置,用于手动地选择上述“D”到“L”位置中的一个。具体而言,在“M”位置,设置有在车辆的纵向方向上相互间隔的升档位置“+”和降档位置“-”。每次变速杆48移动到升档位置“+”或降档位置“-”时,就选择了“D”到“L”位置中的任一个。
例如,包括“D”范围到“L”范围的五个变速范围是多种变速范围,在允许对变速机构10进行自动变速控制的总速比γT的可变范围中,这些变速范围在高速侧的总速比彼此不同。而且,它们限制变速位置(档位)的可变范围,使得自动变速部分20所变速的最大变速位置不同。
变速杆48通过诸如弹簧等之类的促动装置促动,以使变速杆48从升档位置“+”和降档位置“-”自动地返回到“M”位置。而且,切换装置46设有变速位置传感器49,该变速位置传感器用于检测变速杆48的各变速位置,以向电子控制装置40输出表示变速位置PSH和“M”位置下的操作次数的信号。
例如,在通过变速杆48的操作选择“D”位置的情况下,切换控制装置50基于图6所示的预先存储的变速图或切换图执行对变速机构10的变速状态的自动切换控制。除此之外,混合动力控制装置52执行动力分配机构16的无级变速控制,并且有级变速控制装置54执行自动变速部分20的自动变速控制。例如,在变速机构10切换到有级变速状态的有级变速行驶中,变速机构10受到在从第一到第五档位范围中的自动变速控制,如图2所示。
或者,在变速机构10切换到无级变速状态的无级变速行驶中,变速机构10受到在总速比γT的可变范围中的自动变速控制。总速比γT可以通过动力分配机构16的无级变化速比宽度、以及在自动变速部分20的第一到第四档位的范围中的自动变速控制下的档位而改变和获得。此“D”位置还对应于选择自动变速行驶模式(自动模式)的变速位置,该模式是执行变速机构10的自动变速控制的控制模式。
当通过变速杆48的操作选择“M”位置时,通过切换控制装置50、混合动力控制装置52和有级变速控制装置54,在通过变速机构10的变速范围可以改变的总速比γT的范围中执行自动变速控制,以不超过变速范围的最高速传动比或速比。例如,在其中变速机构10被切换到有级变速状态的有级变速行驶中,在可以通过变速范围改变的总速比γT的范围中执行变速机构10的自动变速控制。
在其中变速机构10被切换到无级变速状态的无级变速行驶中,变速机构10受到在总速比γT的可变范围中的自动变速控制,该总速比γT可以通过动力分配机构16的无级变化速比宽度、以及在可以根据变速范围改变的自动变速部分20的范围中的自动变速控制下的档位而改变和获得。此“M”位置还对应于选择手动变速行驶模式(手动模式)的变速位置,该模式是使变速机构10受到手动变速控制的控制模式。
因而,在所示实施例中,变速机构10(差动部分11、动力分配机构16)可选择性地在无级变速状态和非无级变速状态之间切换,该非无级变速状态例如是有级变速状态(锁定状态)。在差动部分11置于无级变速状态的情况下,可以与传递部件转速N18无关地自由设定发动机转速NE,而不受车速V的限制。就是说,传递部件转速N18基于自动变速部分20的输出轴22的转速NOUT和速比γ唯一确定。相反,在差动部分11置于非无级变速状态的情况下,发动机转速NE变成受车速V限制的转速。
于是,可以设想在加速踏板被释放的减速行驶期间,即使在相同车速V下,发动机转速NE也会取决于差动部分11的无级变速状态和非无级变速状态而不同。
现在,参照图28进行描述,该图中以如图3所示的方式在共线图上绘制用于减速行驶的差动部分11的状态。
图28(a)表示在差动部分11置于非无级变速状态的情况下切换离合器C0被接合(锁定),图28(b)表示在差动部分11置于无级变速状态的情况下,启动燃料切断以停止发动机8的工作并使第一电动机M1空转。
在差动部分11置于非无级变速状态的情况下,如图28(a)所示在减速行驶期间发动机8的旋转不停止。所以,与如图28(b)所示差动部分11置于无级变速状态时在减速行驶期间发动机8停止旋转的情况相反,发动机8的拖滞转矩有可能增大。
当这发生时,如果对于减速行驶唯一设定再生量以允许电动机执行再生来适应差动部分11的非无级变速状态(其中发动机8位于拖滞转矩进一步增大的发动机状态中,即其中电动机的再生量减小),则出现以下问题。即使在可以获得增大的再生量的发动机状态下将差动部分11置于无级变速状态,也会获得高达设定值的再生量,从而导致增大再生量的困难,使得燃料消耗恶化。
对于本实施例,在减速行驶期间,与其中适应于非差动状态唯一或均匀设定再生量从而发动机8的拖滞转矩可能增大的情况相反,使再生量增大从而改善燃料消耗。所以,电动机的再生量取决于差动部分11是否被置于无级变速状态(差动状态)而变化,即取决于发动机8的拖滞转矩来设定再生量。
回到图26,更具体地,减速行驶判定装置(减速行驶判定部分)或正在减速行驶判定装置280基于加速器开度Acc判定车辆是否处于减速行驶,即处于惯性滑行行驶(滑行行驶)中。例如,在减速行驶判定装置280判定为车辆保持在减速行驶中的情况下,混合动力控制装置52使燃料喷射阀92切断对发动机8的燃料供应以改善燃料消耗。
更具体地,当减速行驶判定装置280判定为车辆处于减速行驶中或者车辆处于减速行驶的模式中时,锁定状态判定装置(锁定状态判定部分)282判定动力分配机构16是否被置于非差动状态(锁定状态),即差动部分11是否被置于非无级变速状态。
例如,锁定状态判定装置282参考例如图6所示的变速线基于由车速V和输出转矩TOUT表示的车辆状况进行判定。切换控制装置50判定变速机构10是保持在可控地切换到有级变速状态的有级控制中,还是保持在可控地切换到无级变速状态的无级控制区域中。在变速机构10保持在有级控制区域中的情况下,判定为差动部分11被置于非无级变速状态。
在减速行驶判定装置280判定为车辆保持在减速行驶中时,再生量设定装置(再生量设定部分)284允许混合动力控制装置52设定用于再生的电动机即第二电动机M2的再生量。此设定根据锁定状态判定装置282是否使差动部分11置于非无级变速状态的判定结果来执行。
图29表示示出预设的车速V与再生量R之间关系(脉谱图)的一个示例。实线A表示在差动部分11置于非无级(有级)变速状态时设定再生量R所使用的关系,即有级再生量脉谱图A。另外,实线B表示在差动部分11置于其中发动机8停止旋转的无级变速状态(即连续可变)时设定再生量R所使用的关系,即无级再生量脉谱图B。
从图29可以清楚看出,在差动部分11置于非无级变速状态(有级)的情况下,与置于无级变速状态(连续可变)相反,在减速行驶期间发动机8的旋转不停止并且出现拖滞转矩,从而再生量降低。考虑到这样的降低,将再生量R设定为比在相同车速V下用于无级变速的值低的值。这导致以下考虑,即在非无级变速状态下,再生量减小其中由于发动机8的拖滞转矩出现发动机制动的程度。换言之,即使在差动部分11的变速状态被置于无级变速状态或非无级变速状态时,作为发动机制动力和再生制动力总和的驱动力源(发动机8、电动机)制动也几乎相等。
另外,有级再生量脉谱图A根据自动变速部分20的速比γ而不同。速比γ越大(即低速档位越低),则对于相同车速V,发动机转速NE将越高。于是,进行设定以使得速比γ越大,则对于相同车速V,再生量将越小。此外,有级再生量脉谱图A根据有级变速状态在切换离合器C0被接合(锁定)的情况下存在,还是有级变速状态在切换制动器B0被接合(锁定)的情况下存在而不同。因为在切换制动器B0被接合(锁定)的阶段下发动机转速NE对于相同车速V较低,所以进行设定以使得在切换制动器B0被接合(锁定)的情况下,对于相同车速V,再生量R较大。
另外,有级再生量脉谱图A和无级再生量脉谱图B两者都代表执行发动机8的燃料切断的示例性情况。当在发动机8中不执行燃料切断时,即当发动机8在自主旋转中保持怠速转速NIDL时,在发动机8中不出现拖滞状态。所以,进行设定以使得在发动机8中进行燃料切断的情况下,再生量比其中不进行燃料切断时更大。
当在减速行驶期间差动部分11置于非无级变速状态时,再生量设定装置284通过参考图29中所示的有级再生量脉谱图A基于实际车速V,设定由混合动力控制装置52执行再生控制时的再生量R。此外,当在减速行驶期间差动部分11置于无级变速状态时,再生量设定装置284通过参考图29中所示的无级再生量脉谱图B基于实际车速V,设定由混合动力控制装置52执行再生控制时的再生量R。
在减速行驶判定装置280判定为车辆保持在减速行驶中时,混合动力控制装置52允许电动机执行再生控制,以获得由再生量设定装置284设定的电动机(即第二电动机M2)的再生量。基于关于锁定状态判定装置282是否使差动部分11被置于非无级变速状态的判定结果执行再生控制。
于是,使用由再生量设定装置284设定的第二电动机M2的再生量R,混合动力控制装置52在减速行驶期间用作再生控制装置,以基于差动部分11是否被置于无级变速状态而改变电动机的再生量。
例如,在差动部分11置于无级变速状态的情况下,再生量设定装置284将电动机的再生量R设定为比在置于非无级变速状态时大。所以,混合动力控制装置52使得电动机的再生量在差动部分11置于无级变速状态(差动状态)的情况下比在差动部分11置于非无级变速状态(非差动状态)的情况下大。
于是,在减速行驶期间,根据差动部分11的无级变速状态和非无级变速状态设定再生量R。结果,在置于无级变速状态的情况下,与再生量R唯一设定以适应非无级变速状态从而使得再生量可能由于发动机的拖滞转矩的增大而减小的情况相比,再生量增大,从而改善了燃料消耗。
另外,再生量设定装置284可以参考有级再生量脉谱图A或无级再生量脉谱图B基于实际车速V设定由混合动力控制装置执行再生控制时的再生量R。脉谱图A或B根据减速行驶期间是否在发动机8中执行燃料切断来设定。
在减速行驶判定装置280判定为车辆保持在减速行驶中时,混合动力控制装置52允许电动机执行再生控制以获得电动机的再生量。
因而,在减速行驶期间,除了基于差动部分11是否被置于无级变速状态而改变电动机的再生量R的操作之外,混合动力控制装置52可以还执行基于发动机8中是否执行燃料切断而改变电动机的再生量R的操作。
例如,当差动部分11被置于无级变速状态时,再生量设定装置284将再生量R设定为比在差动部分11置于非无级变速状态时所设定的大。除此之外,当在发动机8中不执行燃料切断时,再生量设定装置284将再生量R设定为比执行燃料切断时所设定的大。所以,当在发动机8中不执行燃料切断时,混合动力控制装置52允许电动机的再生量大于在非无级变速状态(非差动状态)中所设定的再生量。
于是,根据发动机8中是否执行燃料切断来设定再生量R。此时,在发动机8中不执行燃料切断的情况下,再生量增大到比其中再生量R唯一设定以适应于在发动机8执行燃料切断的情况的量大,从而改善了燃料消耗。在燃料切断操作期间,很可能在发动机中出现拖滞转矩,导致再生量减小。
图30的流程图示出由电子控制装置40执行的控制工作的主要部分,即用于设定减速行驶中的再生量的控制工作。该流程以几毫秒或几十毫秒量级的极短循环时间反复地执行。
首先,在对应于减速行驶判定装置280的步骤(以下省略“步骤”二字)SB1,即减速行驶判定步骤中,判定车辆是否保持在加速踏板被释放的减速行驶中,即滑行行驶中。
如果在SB1中获得肯定的判定,则在对应于锁定状态判定装置282的SB2,即锁定状态判定步骤中,判定动力分配机构16是否被置于锁定状态中,即差动部分11是否被置于非无级变速状态。通过参考例如图6所示变速线,基于变速机构10是否保持在应置于非无级变速状态的有级控制区域中,来判定差动部分11是否被置于非无级变速状态。
如果在SB2中获得肯定的判定,则在对应于再生量设定装置284和混合动力控制装置52的SB3,即混合动力控制步骤中,为减速行驶期间的再生控制设定电动机即第二电动机M2的再生量R。此设定通过参考例如图29中所示的有级再生量脉谱图A基于实际车速V执行。然后,电动机执行再生控制以获得所设定的电动机的再生量R。此时,如果在发动机8中未执行燃料切断,则再生量R可以增大。
如果在SB2中获得否定的判定,则在对应于再生量设定装置284和混合动力控制装置52的SB4,即混合动力控制步骤中,为减速行驶期间的再生控制设定电动机即第二电动机M2的再生量R。此设定通过参考例如图29中所示的无级再生量脉谱图B基于实际车速V执行。然后,电动机执行再生控制以获得所设定的电动机的再生量R。此时,如果在发动机8中未执行燃料切断,则再生量R可以增大。
如上所述,根据所示实施例,切换离合器C0和切换制动器B0将差动部分11切换到无级变速状态和非无级变速状态。结果,可以提供这样的驱动装置,其具有速比可电气地变化的变速器实现的改善的燃料效率、以及机械传递动力的齿轮式变速器所实现的高传动效率的两个优点。
例如,在车辆以低/中速和低/中输出行驶时发动机的通常输出区域中,将差动部分11置于无级变速状态下确保了车辆的燃料节省性能。此外,在差动部分11置于非无级变速状态下车辆的高速行驶期间,发动机的输出主要通过机械动力传递路径传递到驱动轮38。这抑制了在无级变速部分作为其速比可电气地变化的变速器工作时发生的驱动力和电能之间的转换损失,导致燃料节省效果的改善。
而且,在车辆以高输出行驶期间,在差动部分11置于非无级变速状态下的情况下,使差动部分11作为其中对于车辆的低/中速行驶和低/中输出行驶速比可电气地变化的变速器工作。这使得能够减小应由第一电动机M1产生的电能(即应传递的电能)的最大值,从而进一步小型化第一电动机M1和电能从第一电动机M1传递到的第二电动机M2或者包括这样的第一电动机M1和第二电动机M2的差动部分11。
另外,在减速行驶期间,混合动力控制装置52基于差动部分11是否被置于非无级变速状态而改变再生量。因而,在取决于发动机8的拖滞转矩的再生量下进行再生。就是说,在再生量R下进行再生,该再生量R取决于其中发动机转速NE由于差动作用而与车速V无关地几乎为零的无级变速状态、和其中发动机转速NE有可能受到车速V限制而使得发动机8的拖滞转矩大于置于无级变速状态时的转矩的非无级变速状态。结果,再生量增大到比其中在结合发动机8的拖滞转矩可能增大的非无级变速状态唯一或均匀设定的再生量R下进行再生的情况大,从而改善了燃料消耗。
例如,在混合动力控制装置52使差动部分11被置于无级变速状态的情况下,将再生量设定为比对于非无级变速状态所设定的再生量大,导致发动机转速NE的降低。对于减速行驶期间相同的车速V,在进一步增大的再生量下进行再生,由此改善了燃料消耗。
另外,在所示实施例中,混合动力控制装置52根据是否在发动机8中执行燃料切断来改变再生量。就是说,在取决于以下状态的再生量R下进行再生:不执行燃料切断的状态,其中发动机8自主旋转而不出现拖滞转矩;以及执行燃料切断的另一状态,其中在发动机8中出现拖滞转矩。这导致与其中在适应于执行燃料切断的状态而唯一设定的再生量R下进行再生的阶段相比再生量增大,从而改善了燃料消耗。
<实施例5>
在上述示出的实施例中,再生量设定装置284利用有级再生量脉谱图A或无级再生量脉谱图B设定由混合动力控制装置52执行再生控制时的再生量R。有级再生量脉谱图A或无级再生量脉谱图B代表基于减速行驶期间差动部分11是否被置于无级变速状态而预先确定的关系,其取决于自动变速部分20的速比γ而彼此不同。另外,脉谱图A或B取决于以下情况而彼此不同:切换离合器C0和切换制动器B0中的哪一个被接合(锁定)以提供有级变速状态;或者在发动机8中是否启动燃料切断。
另外,在所示实施例中,在差动部分11置于非无级变速状态而不使发动机8的旋转停止的情况下,发动机8的变化的旋转阻力使得即使在相同车速V下也可以增大或减小再生量。这里所用的术语“相同车速”指其中被迫随驱动轮38旋转的发动机8的转速NE处于相同速度下的阶段。下面,将描述改变发动机8的旋转阻力的控制工作。
图31是对应于图5和图18的功能框图,示出由电子控制装置40执行的控制功能的主要部分。
如图31所示,发动机8包括可工作以改变致动进气门和排气门的正时的可变气门正时机构90、以及可工作以供应燃料或中断燃料供应的燃料喷射阀92。部分或所有的气缸被置于减压状态即缸内压力变化抑制状态,并燃料供应被中断,以使相关气缸停止。这导致气动容积排量基本上取决于发动机8的负载状态而变化,以减少燃料供应。就是说,发动机8是缸内压力变化抑制气缸数可变发动机。
例如,在减速行驶期间,混合动力控制装置52输出指令到发动机输出控制装置43以获得要求制动转矩TB *所需的发动机制动转矩。这是因为可变气门正时机构90通过所需缸内压力减小控制气缸数CD而强迫获得减压状态,由此执行缸内压力减小控制。这导致缸内压力减小控制量即发动机8的减压量发生变化。例如,使减压量取决于置于减压状态的发动机8的缸内压力减小控制气缸数CD而变化。在相同发动机转速NE下,缸内压力减小控制气缸数CD越大,则减压量越大,导致发动机制动转矩的降低。
例如,对于图29中所示的有级再生量脉谱图A,虚线AMAX代表其中将所有气缸置于减压状态而使减压量最大的情况,而虚线AMIN代表其中所有气缸均未置于减压状态而使减压量最小的另一情况。从有级再生量脉谱图A(包括虚线AMAX和虚线AMIN)可以清楚看出,减压量越大,则发动机8的拖滞转矩越低,导致再生量的增大。因此,设定成使得再生量R在相同车速V下增大。通过以这种方式改变减压量,在从虚线AMAX到虚线AMIN的范围中设定再生量。
对于图29中所示的无级再生量脉谱图B,发动机8保持在停止旋转状态下。这导致在缸内压力减小控制期间基于减压量的再生量没有变化。
再生量设定装置284设定由混合动力控制装置52执行再生控制时的再生量R。该设定参考有级再生量脉谱图A基于实际车速V而进行,该有级再生量脉谱图A基于在减速行驶期间发动机8执行缸内压力减小控制的减压量而设定。
在减速行驶判定装置280判定为车辆保持在减速行驶中时,混合动力控制装置52允许电动机执行再生控制,以获得由再生量设定装置284基于减压量设定的电动机的再生量R。
因而,混合动力控制装置52基于在减速行驶期间差动部分11是否被置于差动状态而改变电动机的再生量R。此外,在发动机8执行缸内压力减小控制的情况下,基于减压量改变电动机的再生量R。
例如,在差动部分11置于无级变速状态的情况下,再生量设定装置284将再生量R设定为比在置于非无级变速状态时大。此外,再生量R设定为使得当发动机8执行缸内压力减小控制时的减压量越大,则再生量R将越大。因此,随着减压量的增大,混合动力控制装置52增大电动机的再生量。
因而,在减速行驶期间,根据当发动机8执行缸内压力减小控制时的减压量设定再生量。所以,与发动机8不执行缸内压力减小控制的情况相反,当发动机8执行缸内压力减小控制时,再生量随着减压量的增大而增大,以改善燃料消耗。在发动机8不执行缸内压力减小控制的情况下,因为发动机8的拖滞转矩易于增大从而导致再生量增大,所以再生量R唯一设定。
例如,图30所示流程图中的SB3对应于再生量设定装置284和混合动力控制装置52,即混合动力控制步骤。在SB3中,例如在减速行驶期间参考图29所示有级再生量脉谱图A基于实际车速V为再生控制设定电动机(即第二电动机M2)的再生量R。电动机执行再生控制,以获得预设值下的电动机的再生量R。此时,当发动机8执行缸内压力减小控制时,使再生量R随着减压量的增大而增大。
另外,图30所示流程图中的SB4对应于再生量设定装置284和混合动力控制装置52,即混合动力控制步骤。在SB4中,因为发动机8保持在停止旋转状态中,所以不考虑缸内压力减小控制时的减压量。
如上所述,所示实施例具有与上述相同的优点。除了这些效果之外,当发动机8执行缸内压力减小控制时,混合动力控制装置52还基于减压量改变再生量。因此,即使发动机转速NE保持在相同水平,也在取决于缸内压力减小控制时的减压量的再生量R下执行再生,该缸内压力减小控制导致发动机8的拖滞转矩的变化。结果,与其中在唯一设定以适合减压量减小(有可能增大发动机8的拖滞转矩)的状态的再生量R下执行再生的情况相比,再生量增大,从而改善了燃料消耗。
在所示实施例中,有时代替所执行的自动切换控制工作而手动操作开关44,导致对自动变速部分20的变速状态进行手动切换控制。在此情况下,在用于上述示出实施例的图13所示流程图的步骤S2中,判定动力分配机构16是否被置于锁定状态,即差动部分11是否被置于非无级变速状态。对于以下情况进行这样的判定,在所述情况下手动操作开关44以将动力分配机构16选择到锁定状态,即,使得差动部分11选择到非无级变速状态。
虽然已经参照附图所示实施例详细说明了本发明,但是,本发明可以以其他修改应用。
例如,当车辆在上升或下降道路上行驶期间,所示实施例使用图10所示变速图,其中与用于如图6所示给定行驶状态相比相应变速线被改变到较高车速侧档位。但是,类似地,当车辆在上升或下降道路上行驶期间,可以采用图10所示变速图,其中将用于切换到的有级变速状态和无级变速状态的变速线改变到与例如如图6所示用于给定行驶状态的变速线相比较低输出转矩侧档位(即,改变到加速器开度较低侧)。因而,在比变速线置于给定行驶状态时小的节气门开度下将变速线切换到用于有级变速状态的档位,由此抑制第一电动机M1的负载。而且,图10所示用于上升或下降道路的变速图可以包括禁止升档到最高档位的变速图。例如,可以略去图10中所示的升档线4→5。
在上述示出实施例中,锁定状态判定装置84(图14中的步骤S4)参考例如图6所示变速图并基于车辆状况,根据是否位于无级控制区域,来判定动力分配机构16是否被置于差动状态。但是,可以基于关于切换控制装置50是将变速机构10置于有级控制区域还是无级控制区域的判定,来判定动力分配机构16是否被置于差动状态。
例如,在所示实施例中,变速机构10、70构造成允许差动部分11(动力分配机构16)切换到差动状态和非差动状态,以用于用作电控无级变速器的无级变速状态和用作有级变速器的有级变速状态。但是,无级变速状态和有级变速状态之间的切换是作为将差动部分11置于差动状态和非差动状态的一种模式执行的。例如,即使在置于差动状态时,差动部分11可以设置成用作有级变速器,其变速传动比不是以连续模式而是以有级模式可变。
换言之,变速机构10、70(差动部分11、动力分配机构16)的差动状态/非差动状态和无级变速状态/有级变速状态不一定一对一地对应,并且变速机构10、70不一定形成为允许在有级变速状态和无级变速状态之间切换的结构。有级变速状态意味着在没有电气路径的情况下经由机械传递路径的动力传递。
在上述实施例中,作为用于将动力传递路径选择性地切换到动力传递状态和动力切断状态的接合装置,采用第一离合器C1和第二离合器C2,其构成为自动变速部分20、72的一部分,并配置在自动变速部分20、72与差动部分11之间。但是,接合装置不一定是第一离合器C1和第二离合器C2,可以充分采用允许使动力传递路径进入动力传递状态和动力切断状态的至少一个接合装置。例如,这样的接合装置可以连接至输出轴22或连接至自动变速部分20、72的旋转部件。接合装置不一定构成为自动变速部分20、72的一部分,而可以独立于自动变速部分20、72设置。
在所示实施例中的动力分配机构16中,第一行星架CA1被固定到发动机8,第一太阳齿轮S1被固定到第一电动机M1,而第一齿圈R1被固定到传递部件18。但是,这种连接布置不是必需的,发动机8、第一电动机M1和传递部件18可以被固定到第一行星齿轮单元24的三个元件CA1、S1和R1中相应的一个。
尽管在所示实施例中,发动机8直接连接到输入轴14,但是可以操作性地经由齿轮、带等进行连接。发动机8和输入轴14并不一定需要共轴配置。
在所示实施例中,第一电动机M1和第二电动机M2与驱动装置输入轴14共轴配置,第一电动机M1固定到第一太阳齿轮S1,而第二电动机M2固定到传递部件18。但是,这样的布置不是必需的。例如,第一电动机M1可以经齿轮、带等固定到第一太阳齿轮S1,而第二电动机M2可以固定到传递部件18。
第二电动机M2经齿轮、带、减速器连接到传递部件18或输出部件22的模式是用于从传递部件到驱动轮的动力传递路径的一种模式。
尽管动力分配机构16设有切换离合器C0和切换制动器B0两者,但并不需要两者都设有,而可以仅仅设有切换离合器C0和切换制动器B0之一。尽管切换离合器C0将太阳齿轮S1和行星架CA1选择性地彼此连接,但其可以将太阳齿轮S1和齿圈R1或者行星架CA1和齿圈R1选择性地彼此连接。实际上,切换离合器C0连接第一行星齿轮组24的三个元件中任意两个就足够了。
实施例中切换离合器C0被接合以在变速机构10、70中建立空档位置“N”,但是不一定通过切换离合器C0的接合来建立空档位置。
诸如切换离合器C0和切换制动器B0之类的液压式摩擦接合装置可以是磁粉式、电磁式或者机械式的接合装置,例如粉末(磁粉)离合器、电磁离合器和啮合式牙嵌离合器。
另外,在所示实施例中,自动变速部分20、72被配置在传递部件18与驱动轮38之间的动力传递路径中,该传递部件18用作差动部分11(即动力分配机构16)的输出部件。但是,可以采用其他类型的动力传递装置,例如公知的常啮合型手动变速器,其包括两个平行轴并通过选择环和变速缸而自动地切换其档位。
另外,在所示实施例中,虽然自动变速部分20、72经传递部件18串联连接至差动部分11,但可以平行于输入轴14设置副轴以允许自动变速部分20、72共轴配置在该副轴的轴线上。在此情况下,差动部分11和自动变速部分20、72经一组动力传递部件(例如由用作传递部件的副齿轮对、链轮与链条构成)而彼此连接,且具有动力传递能力。
所示实施例中的动力分配机构16可以包括例如由发动机驱动旋转的小齿轮、以及差动齿轮组,该差动齿轮组具有与该小齿轮啮合并可操作地连接至第一电动机M1和第二电动机M2的一对斜齿轮。
所示实施例中由一个行星齿轮单元构成的动力分配机构16可以由两个或更多对行星齿轮单元构成,以在非差动状态(固定速比状态)下用作具有三个或更多档位的变速器。行星齿轮单元并不限于单小齿轮式,而可以是双小齿轮式。
所示实施例中的开关44是交互转换式的。但是,可以采用能够选择性地切换到无级变速行驶(差动状态)和有级变速行驶(非差动状态)之一的开关。就是说,可以设置:按压式开关;可以保持选择性压下的状态的两个按压式开关;杠杆式开关;以及滑动式开关。除了具有单个中立位置的开关44之外,可以独立于开关44设置具有两个变速位置的开关,以使其所选择的状态有效和无效。代替开关44或除其之外,可以采用以下装置。就是说,可以采用不是响应于手动操作而是响应于驾驶员的声音而能够选择性地切换到无级变速行驶(差动状态)和有级变速行驶(非差动状态)之一的装置,以及通过脚的操作而切换的装置。
例如,在所示实施例中,目标减速度控制装置184以高优先级利用发动机制动转矩获得用再生转矩无法获得的转矩分量,以获得实现目标减速度G*的要求制动转矩TB *。但是,可以除了发动机制动转矩之外,使用诸如设置在驱动轮中的车轮制动器等之类的其他制动装置来获得制动转矩。但是,车轮制动器等的次序具有低优先级。
另外,对于所示实施例中的发动机8,在四循环发动机的压缩冲程期间,在打开进气门或排气门时或者在偏离致动进气门或排气门的正时时,可以使气缸在减压状态下工作,由此实现缸内压力变化抑制状态。
但是,代替减压状态或除此之外,在气缸的缸内容积扩张的时间段期间,例如在四循环发动机的除了压缩冲程之外工作的吸气冲程期间,可以主动打开节气门开度。这抑制了真空的出现,以使缸内压力的变化最小,从而使曲轴的旋转阻力最小。这允许发动机8的泵送损失的减小。此外,发动机8可以采用以下结构形式,其可以断开曲轴和活塞之间的机械联接以停止活塞的往复运动,从而实现缸内压力变化抑制状态。
而且,在所示实施例中,混合动力控制装置52采用第二电动机作为以再生模式工作的电动机。在差动部分11置于无级变速状态的情况下,动力传递路径在发动机8与驱动轮38之间机械联接,以使得驱动轮38旋转第一电动机M1。
因此,在差动部分11置于非差动状态(有级状态)的情况下,第一电动机M1和/或第二电动机M2可以用于再生目的。另外,驱动装置可以还包括一个可随驱动轮旋转的电动机,例如除了第一电动机M1和/或第二电动机M2之外的第三电动机M3。在这样的结构下,在再生模式期间,混合动力控制装置52可以使用第三电动机M3作为代替第一电动机M1和/或第二电动机M2或者附加的电动机来执行再生模式。这种第三电动机M3的示例可以包括可操作地联接到发动机8的启动电机、可操作地配置在输出轴22上的电动机、以及用于驱动不同于驱动轮38的驱动轮(第二驱动轮)的电动机等。
另外,在上述示出实施例中,每个自动变速部分20、72置于作为差动部分11或动力分配机构16的输出部件的传递部件18与驱动轮38之间的动力传递路径中。但是,驱动装置可以包括另一类型的动力传递装置(变速器),例如形成一种自动变速器的无级变速器(CVT)、形成为公知作为手动变速器的常啮合平行双轴式的自动变速器(其中致动选择缸或变速缸来自动改变档位)、以及可手动改变档位的同步啮合型手动变速器。在采用无级变速器(CVT)的情况下,使动力分配机构16在固定变速状态下工作使得能够整体上设置有级变速状态。这里所用的术语“有级变速状态”指其中主要通过机械传递路径而不利用电气路径来传递驱动力的状态。此外,无级变速器可以采用这样的结构形式,其中存储适应于有级变速器档位的多个预定固定速比,从而自动变速部分20、72使用这样的多个固定速比执行变速。
或者,本发明可以在不一定设置自动变速部分20、72的情况下实现。
所示实施例中的切换装置46设有变速杆48,可操作该变速杆以选择多个变速位置中的一个。但是,可以采用以下开关或装置代替这样的变速杆48。就是说,可以采用:包括按压式开关和滑动式开关的开关,其选择到多个变速位置之一;不是响应于手的操作而是响应于驾驶员的声音选择到多个变速位置之一的装置;以及响应于脚的操作而选择到多个变速位置之一的装置。
在所示实施例中,通过将变速杆48操作到M位置来建立变速范围,但是可以通过对于各变速范围设定作为最大步进比的变速步进,来建立变速位置即档位。在此情况下,在自动变速部分20、72中,切换变速位置以执行变速动作。例如,当在M位置下执行手动操作使变速杆48变到升档位置“+”或降档位置“-”时,通过操作变速杆48在自动变速部分20中设定从第一档位到第四档位中的任一个。
无需多言,上述仅仅是实施例的举例说明,所以本发明可以基于本领域技术人员的知识以各种改变或改进模式实现。

Claims (17)

1.一种用于车辆用驱动装置的控制设备,
所述车辆用驱动装置具有:可作为电控无级变速器工作的无级变速部分,所述无级变速部分包括差动机构和第二电动机,所述差动机构用于将发动机的输出分配到第一电动机和传递部件,所述第二电动机配置在所述传递部件与驱动轮之间的动力传递路径中;以及形成所述动力传递路径的一部分的变速部分,并且
所述控制设备包括:
差动状态切换装置,所述差动状态切换装置配置在所述差动机构中,并可工作以将所述无级变速部分选择性地切换到无级变速状态和非无级变速状态,所述无级变速状态使得所述无级变速部分能够执行电控无级变速工作,所述非无级变速状态禁止所述无级变速部分执行所述电控无级变速工作;
变速控制装置,当需要比给定的车辆行驶状况时大的车辆驱动力或驱动力源制动时,所述变速控制装置可工作以将由所述无级变速部分和所述变速部分限定的总速比设定成与所述给定的车辆行驶状况时限定的总速比相比处于较低车速侧;以及
切换控制装置,当所述变速控制装置将所述总速比设定成与所述给定的车辆行驶状况时限定的总速比相比处于较低车速侧时,如果无法获得所需车辆驱动力或驱动力源制动,则所述切换控制装置可工作以将所述无级变速部分从所述无级变速状态切换到所述非无级变速状态。
2.一种用于车辆用驱动装置的控制设备,
所述车辆用驱动装置具有:可作为电控无级变速器工作的无级变速部分,所述无级变速部分包括差动机构和第二电动机,所述差动机构用于将发动机的输出分配到第一电动机和传递部件,所述第二电动机配置在所述传递部件与驱动轮之间的动力传递路径中;以及形成所述动力传递路径的一部分的变速部分,
所述控制设备包括:
差动状态切换装置,所述差动状态切换装置配置在所述差动机构中,并可工作以将所述无级变速部分选择性地切换到无级变速状态和非无级变速状态,所述无级变速状态使得所述无级变速部分能够执行电控无级变速工作,所述非无级变速状态禁止所述无级变速部分执行所述电控无级变速工作;
变速控制装置,当需要比给定的车辆行驶状况时大的车辆驱动力或驱动力源制动时,所述变速控制装置可工作以将由所述无级变速部分和所述变速部分限定的总速比设定成与所述给定的车辆行驶状况时限定的总速比相比处于较低车速侧;以及
切换控制装置,当所述变速控制装置将所述总速比设定成与所述给定的车辆行驶状况时限定的总速比相比处于较低车速侧时,如果所述第一电动机和/或所述第二电动机的负载转矩偏离允许范围,则所述切换控制装置可工作以将所述无级变速部分从所述无级变速状态切换到所述非无级变速状态。
3.根据权利要求1或2所述的用于车辆用驱动装置的控制设备,其中当车辆在上升道路或下降道路上行驶时,需要比所述给定的车辆行驶状况时大的车辆驱动力或驱动力源制动。
4.一种用于车辆用驱动装置的控制设备,
所述车辆用驱动装置具有可作为电控无级变速器工作的无级变速部分,所述无级变速部分包括差动机构和第二电动机,所述差动机构用于将发动机的输出分配到第一电动机和传递部件,所述第二电动机配置在所述传递部件与驱动轮之间的动力传递路径中,
所述控制设备包括:
差动作用限制装置,所述差动作用限制装置配置在所述差动机构中,用于限制所述差动机构的差动作用,以由此限制所述无级变速部分作为所述电控无级变速器的工作;以及
发动机制动控制装置,所述发动机制动控制装置可工作以限制所述差动机构的差动作用,以便在减速行驶期间利用发动机制动获得制动转矩。
5.根据权利要求4所述的用于车辆用驱动装置的控制设备,其中所述发动机制动控制装置可工作以在所述减速行驶期间将所述无级变速部分的所述差动机构置于非差动状态。
6.根据权利要求4或5所述的用于车辆用驱动装置的控制设备,其中所述发动机制动控制装置可工作以在所述减速行驶期间改变由所述差动作用限制装置启动的限制量。
7.根据权利要求4至6中任一项所述的用于车辆用驱动装置的控制设备,其中所述发动机可以执行缸内压力变化抑制工作,并且
所述发动机制动控制装置在所述减速行驶期间改变所述发动机的缸内压力变化抑制量。
8.根据权利要求4至7中任一项所述的用于车辆用驱动装置的控制设备,还包括目标减速度控制装置,所述目标减速度控制装置可工作以根据所述第二电动机是否可进行再生来确定由发动机制动实现的制动转矩,以便在所述减速行驶期间获得所述车辆的目标减速度,并且
其中所述发动机制动控制装置用于限制所述差动机构的差动作用,以利用所述发动机制动获得制动转矩。
9.一种用于车辆用驱动装置的控制设备,
所述车辆用驱动装置具有差动部分,所述差动部分包括差动机构和第二电动机,所述差动机构用于将发动机的输出分配到第一电动机和传递部件,所述第二电动机配置在所述传递部件与驱动轮之间的动力传递路径中,
所述控制设备包括:
差动作用限制装置,所述差动作用限制装置配置在所述差动机构中,用于限制所述差动机构的差动作用,以由此限制所述差动部分的差动作用;以及
发动机制动控制装置,所述发动机制动控制装置可工作以限制所述差动部分的差动作用,以便在减速行驶期间利用发动机制动获得制动转矩。
10.根据权利要求9所述的用于车辆用驱动装置的控制设备,其中所述发动机制动控制装置在所述减速行驶期间将所述差动部分置于不可工作以执行所述差动作用的非差动状态。
11.根据权利要求9或10所述的用于车辆用驱动装置的控制设备,其中所述发动机制动控制装置可工作以在所述减速行驶期间改变所述差动作用限制装置的限制量。
12.根据权利要求9至11中任一项所述的用于车辆用驱动装置的控制设备,其中
所述发动机可以执行缸内压力变化抑制工作,并且
所述发动机制动控制装置在所述减速行驶期间改变缸内压力变化抑制量。
13.根据权利要求9至12中任一项所述的用于车辆用驱动装置的控制设备,还包括目标减速度控制装置,所述目标减速度控制装置可工作以根据所述第二电动机是否可进行再生来确定由发动机制动实现的制动转矩,以便允许所述车辆在所述减速行驶期间获得目标减速度,并且
其中所述发动机制动控制装置限制所述差动部分的差动作用,以利用所述发动机制动获得制动转矩。
14.一种用于车辆用驱动装置的控制设备,
所述车辆用驱动装置具有差动部分,所述差动部分包括差动机构和第二电动机,所述差动机构用于将发动机的输出分配到第一电动机和传递部件,所述第二电动机配置在所述传递部件与驱动轮之间的动力传递路径中,
所述控制设备包括:
差动状态切换装置,所述差动状态切换装置配置在所述差动机构中,用于将所述差动部分选择性地切换到允许执行差动作用的差动状态和禁止执行所述差动作用的非差动状态;以及
再生控制装置,所述再生控制装置用于在减速行驶期间根据所述差动部分是否被置于所述差动状态来改变再生量。
15.根据权利要求14所述的用于车辆用驱动装置的控制设备,其中当所述差动部分被置于所述差动状态时,所述再生控制装置可工作以将所述再生量增大为大于所述非差动状态中出现的再生量。
16.根据权利要求14或15所述的用于车辆用驱动装置的控制设备,其中所述发动机可以执行缸内压力减小控制,并且
所述再生控制装置基于当所述发动机执行所述缸内压力减小控制时出现的缸内压力减小控制量来改变所述再生量。
17.根据权利要求14至16中任一项所述的用于车辆用驱动装置的控制设备,其中所述再生控制装置可工作以根据是否停止对所述发动机的燃料供应来改变所述再生量。
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