CN102300759B - 混合动力驱动装置 - Google Patents

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Abstract

对于在EV行驶时利用旋转电机的驱动力进行发动机起动的技术，得到能够不会使目标转矩过于不足地向变速装置传递的混合动力驱动装置，具备：旋转电机，借助于具备锁止离合器的流体传动装置与变速装置连结；发动机起动控制装置，从发动机起动前状态使锁止离合器滑动来执行将旋转电机的转速设为目标转速的转速控制来起动发动机。具有：传递转矩推定单元，在锁止离合器滑动的状态下推定锁止离合器传递的传递转矩；和目标转速决定单元，根据由传递转矩推定单元推定出的传递转矩、目标变速装置输入转矩及实际涡轮转速，决定针对旋转电机的转速控制的目标转速，发动机起动控制装置通过速度控制将旋转电机的转速控制到所决定的目标转速。

Description

混合动力驱动装置
技术领域
本发明涉及用于在并联混合动力驱动装置中用旋转电机起动发动机的技术。
背景技术
已周知所谓并联混合动力驱动装置，其具备：旋转电机，借助于传递离合器与发动机连结；流体传动装置，具备锁止离合器，并具有泵轮和涡轮；和变速装置，借助于流体传动装置与旋转电机连结，输入从作为驱动力源的发动机及旋转电机的一方或两方所产生的驱动力，并将所输入的上述驱动力进行变速并输出。
对于并联混合动力驱动装置，从只输出从旋转电机产生的驱动力来使车辆行驶的所谓EV行驶状态，进行将从旋转电机产生的驱动力的一部分向发动机传递来起动发动机。
该方式的发动机起动是指，从发动机停止，并且从旋转电机向变速装置传递驱动力的发动机起动前的状态，在执行使锁止离合器滑动并将旋转电机的转速作为目标转速的转速控制的同时，使传递离合器接合。转速与旋转速度同义。
专利文献1表示这种发动机起动的一种方式。在该专利文献1所记载的技术中，在发动机起动时使锁止离合器滑动，控制旋转电机的转速以使转矩变换器成为一定的转速差，通过基于根据一定的转速差所求出的理论涡轮转矩和目标输出转矩来计算锁止离合器的转矩容量，能够减小发动机起动时的转矩冲击。
专利文献1：日本特开2007-326557号公报
但是，通常，相对于旋转电机的响应性非常高，锁止离合器的响应性较低。例如，有数十倍程度的差。从而，若通过决定旋转电机的目标转速，并决定与该目标转速相对应的锁止容量指令来控制两者，则会不考虑锁止离合器的响应性而决定旋转电机的目标转速，所以应该向变速装置传递的转矩，存在与锁止离合器的控制响应延迟相应的误差。另外，由于锁止离合器的特性的偏差和经年变化引起的转矩容量误差，而使相对于目标输出转矩存在误差。
该状况，在进行了提高转矩容量的控制的情况下，呈现所谓目标输出转矩不足的现象，在进行了降低转矩容量的控制的情况下，相反地呈现目标输出转矩过剩的现象。
对专利文献1所公开的技术，进一步详细地进行说明。
此外，因为在本发明的发动机起动控制中，旋转电机作为马达起作用，故此以下，有时将旋转电机称作马达。
图10表示了专利文献1所公开的技术的发动机起动控制的功能方框图。
如根据该图10也可判明的那样，将实际涡轮转速与一定的转速最小差之和作为马达的目标转速，将通过PID控制进行转速控制而求出的转矩和以锁止离合器的目标传递能力与理论泵转矩之和而求出的转矩进行相加运算而得到发动机起动时的马达转矩。
在此，根据理论涡轮转矩和目标变速装置输入转矩来求出锁止离合器的目标传递能力，该理论涡轮转矩根据实际涡轮转速和马达的目标驱动转速而求出，通常，以理论涡轮转矩＝容量系数×泵转速×泵转速×转矩比计算出锁止离合器的目标传递能力。即在专利文献1所公开的技术中，基于功能方框7的变换器特性映射(通常，容量系数和转矩比的映射)和泵转速(实际涡轮转速和转速最小差之和)来求出理论涡轮转矩。
但是，因为通常锁止离合器的控制响应性不好，所以即使以使锁止离合器滑动的方式进行控制，泵转速的上升也产生延迟。为此，若不考虑锁止离合器的控制响应延迟而决定了马达的目标转速，则会使较多的转矩通过锁止离合器传递了，所以不能按照目标控制向变速装置传递的转矩。
图11表示执行了专利文献1所记载的发动机起动控制时的马达、涡轮、发动机及传递离合器即K0离合器的各举动。该附图中，分别地，上段表示了转速(马达转速NM、马达转速指令NMO、涡轮转速NT、发动机转速NE)、中段表示了转矩(马达转矩TM、涡轮转矩TT、发动机转矩TE)、此外下段表示了转矩容量指令(K0离合器转矩容量指令TK0O、锁止离合器容量指令TL/UO)及实际转矩容量(作为K0离合器的实际转矩容量的K0转矩容量TKO、作为锁止离合器实际转矩容量的L/U转矩容量TL/U)。在本发明中，称作指令时有时也指其指令值。
图中，以t1～t4分别表示的时刻表示了锁止控制指令为OPEN且马达转速控制开始的时刻t1、锁止控制开始的时刻t2、K0离合器的接合控制开始的时刻t3及马达转矩控制开始及K0离合器控制停止的时刻t4。
也如根据该图所判明的那样，可知从锁止控制指令为OPEN的时刻t1的之后不久的一定的时间段，马达转矩TM及涡轮转矩TT呈现了大的峰值而产生了冲击。
发明内容
本发明的目的在于，对于在EV行驶时利用旋转电机的驱动力进行发动机起动的技术，得到能够不会使目标转矩过于不足地向变速装置传递的混合动力驱动装置，并且得到能够进行这样的控制的混合动力驱动装置。
用于实现上述目的的混合动力驱动装置，具备：旋转电机，借助于传递离合器与发动机连结；流体传动装置，具备锁止离合器，并具有泵轮和涡轮；变速装置，借助于上述流体传动装置与上述旋转电机连结，输入从作为驱动力源的上述发动机及上述旋转电机的一方或双方所产生的驱动力，对所输入的上述驱动力进行变速并输出；和发动机起动控制装置，从上述发动机停止且上述锁止离合器接合而从上述旋转电机向上述变速装置传递驱动力的发动机起动前状态，使上述锁止离合器滑动来执行将上述旋转电机的转速设为目标转速的转速控制，并使上述传递离合器接合来起动上述发动机，
该混合动力驱动装置，其特征在于，
具备：
传递转矩推定单元，其在上述锁止离合器滑动的状态下，推定上述锁止离合器传递的传递转矩；和
目标转速决定单元，其根据由上述传递转矩推定单元推定出的传递转矩、基于车辆的运转状态所决定的上述变速装置的目标变速装置输入转矩及上述涡轮的涡轮转速，决定针对上述旋转电机的转速控制的目标转速，
上述发动机起动控制装置通过速度控制将上述旋转电机的转速控制到由上述目标转速决定单元所决定的目标转速，来起动上述发动机。
该混合动力驱动装置中的发动机起动控制，从停止发动机且锁止离合器接合而从旋转电机向变速装置传递驱动力的发动机起动前状态，使锁止离合器滑动来执行将旋转电机的转速设为目标转速的转速控制，并使传递离合器接合来起动上述发动机，
由传递转矩推定单元，在锁止离合器滑动的状态下，推定锁止离合器传递的传递转矩，
由目标转速决定单元根据由传递转矩推定单元推定出的传递转矩、基于车辆的运转状态所决定的上述变速装置的目标变速装置输入转矩及涡轮的涡轮转速，决定针对旋转电机的转速控制的目标转速，
发动机起动控制装置对旋转电机的转速进行速度控制，以使得成为由该目标转速决定单元所决定的目标转速。
在该构成中，可以考虑锁止离合器实际上传递的转矩来决定旋转电机的目标转速，并对旋转电机进行转速控制。因此，可以考虑由于锁止离合器的释放延迟产生的传递转矩，从而可以按照目标控制变速装置的输入转矩。
优选在上述构成中，上述传递转矩推定单元具备包含控制延迟部件的传递转矩预测单元，基于由上述传递转矩预测单元所输出的预测传递转矩，推定上述传递转矩，该传递转矩预测单元针对向上述锁止离合器所发出的目标传递转矩指令输出伴随控制响应延迟的预测传递转矩。
在该混合动力驱动装置中，利用传递转矩预测单元能够针对目标传递转矩指令得到伴随控制响应延迟而预测的预测传递转矩，从而能够吸收与锁止离合器的控制响应延迟相应的误差。
可以将这种传递转矩预测单元设为所谓具备能够代表锁止离合器的传递特性的传递函数的部件。
在上述构成中，优选构成为，上述传递转矩推定单元，基于预测传递转矩和被推定为上述锁止离合器实际上传递的转矩的推定实际传递转矩，推定上述传递转矩，该预测传递转矩伴随有相对于向上述锁止离合器所发出的目标传递转矩指令的控制响应延迟。
由于采用这样的构成，通过在参照推定实际传递转矩和预测传递转矩的同时来推定传递转矩，能够吸收在传递转矩推定中容易成为问题的、与锁止离合器的控制响应延迟相应的误差。
此外，通过基于推定实际传递转矩和预测传递转矩来推定传递转矩，能够与每个锁止离合器相对应，从而能够消除由于锁止离合器的变动引起的转矩误差。
另外，在上述构成中，优选构成为，上述传递转矩推定单元具备实际传递转矩推定单元，该实际传递转矩推定单元基于上述流体传动装置的涡轮的涡轮转速NT和泵转速NP的比NT/NP即速度比Re，求出该流体传动装置的容量系数C，并且基于针对旋转电机的旋转电机转矩指令TMO、旋转电机的转速NM、上述容量系数C及旋转电机的惯性JM，运算推定实际传递转矩，将由上述实际传递转矩推定单元基于旋转电机转矩指令TMO、旋转电机的实际转速NM、上述容量系数C及旋转电机的惯性JM所运算的推定实际传递转矩推定为上述传递转矩。
由于采用该构成，可以在执行发动机起动控制的各时刻，得到推定实际传递转矩，基于该传递转矩来决定旋转电机的目标转速，使向变速装置传递的转矩与设为目的的转矩良好地一致。
更具体地来说，上述实际传递转矩推定单元，可以基于针对旋转电机的旋转电机转矩指令TMO、旋转电机的实际转速NM、旋转电机的实际转速的时间微分NMD、上述容量系数C及旋转电机的惯性JM，将推定实际传递转矩TL/UR作为TL/UR＝TMO-NM 2×C-JM×NMD来进行运算。
另外，在具备上述的特征构成的混合动力驱动装置中，优选构成为，
上述传递转矩推定单元具备：
传递转矩预测单元，其包含控制延迟部件，并针对向上述锁止离合器所发出的目标传递转矩指令，输出伴随控制响应延迟的预测传递转矩；和
实际传递转矩推定单元，其基于上述流体传动装置的涡轮的涡轮转速NT和泵转速NP的比NT/NP即速度比Re，求出该流体传动装置的容量系数C，并且基于针对旋转电机的旋转电机转矩指令TMO、旋转电机的转速NM、上述容量系数C及旋转电机的惯性JM，运算推定实际传递转矩，
根据由上述传递转矩预测单元针对实际目标传递转矩指令所输出的预测传递转矩和由上述实际传递转矩推定单元基于实际旋转电机转矩指令TMO、旋转电机的实际转速NM、上述容量系数C及旋转电机的惯性JM所运算的推定实际传递转矩，推定上述传递转矩。
由于采用这样的构成，通过在参照利用实际传递转矩推定单元所得到的推定实际传递转矩和利用传递转矩预测单元所得到的预测传递转矩的同时，来推定传递转矩，可以吸收在传递转矩推定中容易成为问题的、与锁止离合器的控制响应延迟相应的误差。
此外，通过基于推定实际传递转矩和预测传递转矩推定传递转矩，可以与每个锁止离合器相对应，从而可以消除由于锁止离合器的变动引起的转矩误差。
另外，优选具备：传递转矩误差导出单元，求出上述推定实际传递转矩与上述预测传递转矩的差即传递转矩误差；和
传递转矩推定学习单元，将由上述传递转矩误差导出单元所导出的上述传递转矩误差反映于后面的上述传递转矩推定单元中的传递转矩推定中。
由于具备传递转矩误差导出单元和传递转矩推定学习单元，通过使用传递转矩误差并反映于后面的上述传递转矩推定单元中的传递转矩推定中，能够提高控制的收敛性和精度。
另外，优选具备：
容量系数导出单元，在上述传递离合器及上述锁止离合器都处于释放状态，且借助于上述流体传动装置向上述变速装置传递由上述旋转电机所产生的驱动力的EV行驶状态下，基于上述旋转电机的输出转矩和转速之间的关系，求出上述流体传动装置的容量系数；和
容量系数学习单元，将由上述容量系数导出单元所求出的上述容量系数反映于后面的上述传递转矩推定单元中的传递转矩推定中。
由于具备容量系数导出单元和容量系数学习单元，通过学习在计算锁止离合器的传递转矩时使用的作为流体传动装置的特性的容量系数，能够使锁止离合器的传递转矩的推定达到更高的精度。
附图说明
图1是表示具备本发明的发动机起动控制装置的混合动力驱动装置的概略构成图。
图2是本发明的发动机起动控制装置的L/U离合器/旋转电机控制指令生成部的功能方框图。
图3是本发明的发动机起动控制装置的L/U转矩容量推定单元的功能方框图。
图4是表示相对于速度比Re的容量系数C和转矩比t的关系图。
图5是表示L/U转矩容量预测单元所具备的包含控制延迟部件的模块的传递函数的例图。
图6是表示本发明的发动机起动控制装置的发动机起动控制的流程的图。
图7是与图6所示的发动机起动控制的流程相对应的时序图。
图8是表示本发明的发动机起动控制装置的发动机起动控制的另外的流程的图。
图9是与图8所示的发动机起动控制的流程相对应的时序图。
图10是以往的发动机起动控制装置的功能方框图。
图11是与图10所示的发动机起动控制的流程相对应的时序图。
具体实施方式
基于附图对本发明的实施方式进行说明。
本实施方式的混合动力驱动装置2具备作为发动机起动控制装置1的发动机起动控制单元3。
图1是表示本实施方式的混合动力驱动装置2的驱动传递系统及信号系统的构成的示意图。在该图中，粗实线表示驱动力的传递路径，细实线表示信号的传递系统统。如该图所示那样，混合动力驱动装置2，概略地构成为，具备发动机11及旋转电机12作为驱动力源13，将这些驱动力源13的驱动力借助于转矩变换器14及变速装置15向车轮18进行传递。另外，该混合动力驱动装置2具备用于向转矩变换器14和变速装置15等的各部供给作动油的油压控制装置(图示省略)。
图2是表示图1所示的发动机起动控制装置1的L/U离合器/旋转电机控制指令生成部60的构成的功能方框图。此外图3是表示图2所示的发动机起动控制单元3的L/U转矩容量推定单元60b的构成的功能方框图。
1.混合动力驱动装置的驱动传递系统的构成
对混合动力驱动装置2的驱动传递系统的构成进行说明。
如图1所示那样，混合动力驱动装置2，具备发动机11及旋转电机12作为车辆驱动用的驱动力源13，成为经由作为传递离合器的K0离合器10将这些发动机11和旋转电机12串联连结起来的并联方式的混合动力车辆用的驱动装置。
针对发动机11，作为其动作控制部设置了发动机动作控制部51；针对K0离合器10，作为其动作控制部设置了K0离合器动作控制部50；针对旋转电机12，作为其动作控制部设置了旋转电机动作控制部52；针对锁止离合器14z，作为其动作控制部设置了L/U离合器动作控制部54；针对变速装置15，作为其动作控制部设置了变速装置动作控制部55。
发动机动作控制部51，按照车辆的行驶状态控制发动机的转速、输出转矩。K0离合器动作控制部50，按照K0转矩容量指令控制向K0离合器10所提供的油压。旋转电机动作控制部52，按照旋转电机转速指令来控制旋转电机12的转速，按照旋转电机转矩指令来控制输出转矩。L/U离合器动作控制部54，按照L/U转矩容量指令，控制向锁止离合器14z所提供的油压。该L/U离合器动作控制部54，具备使锁止离合器14z接合或释放的动作控制用的阀，通过使该阀作动而将作动油向锁止离合器14z的油压室供给，控制锁止离合器14z的接合或释放的动作。锁止离合器14z要传递的转矩是传递转矩容量。变速装置动作控制部55，按照车辆的行驶状态，操作变速装置15的各部位所具备的摩擦接合部件的接合状态。
发动机11是通过燃料燃烧而被驱动的内燃机，例如，可以使用汽油发动机和柴油发动机等周知的各种发动机。旋转电机12能够实现作为接受电力的供给产生动力的电动机(旋转机)的功能和作为接受动力的供给产生电力的发电机(充电机)的功能。为此，旋转电机12与作为蓄电装置的蓄电池(图示省略)电连接。即，旋转电机12，接受来自蓄电池的电力供给进行电动运转，或者将利用从车轮传递的旋转驱动力进行发电而得到的电力向蓄电池进行蓄电。此外，也优选作为蓄电装置使用电容器或者并用蓄电池和电容器。旋转电机12的转子，以一体旋转的方式与输入轴21连结。在发动机11和旋转电机12之间，设置了用于将发动机11选择性地与输入轴21进行连结的K0离合器10。即，输入轴21借助于K0离合器10选择性地与发动机11连结。该K0离合器10，接受作动油的供给，由作为K0离合器动作控制部50的油压控制阀来控制而进行动作。在本实施方式中，输入轴21与本发明中的输入部件相当。
该混合动力驱动装置2，在车辆起步时和低速行驶时，释放K0离合器10，并且使发动机11成为停止状态，只将旋转电机12的旋转驱动力向车轮18传递来使车辆行驶。这时，旋转电机12接受来自蓄电池的电力供给而产生驱动力。而且，在旋转电机12的转速成为一定以上的状态下，使K0离合器10成为接合状态，由此，使发动机11曲轴转动而起动。混合动力驱动装置2，在发动机11起动后，使发动机11及旋转电机12的双方的旋转驱动力向车轮18传递来使车辆行驶。
这时，旋转电机12，根据蓄电池的充电状态，能够成为利用发动机11的旋转驱动力进行发电的状态和利用从蓄电池供给的电力产生驱动力的状态的任意一种状态。另外，当车辆减速时，释放K0离合器10并且使发动机11成为停止状态，旋转电机12成为利用从车轮18传递来的旋转驱动力进行发电的状态。旋转电机12所发电的电力被蓄积于蓄电池。在车辆停止状态下，使K0离合器10成为释放状态，使发动机11及旋转电机12成为停止状态。
另外，混合动力驱动装置2具备将在传动方向上游与驱动力源13驱动连结的中间轴22的旋转驱动力向输出轴23传递的变速装置15和在输入轴21和变速装置15之间设置的转矩变换器14。变速装置15是将借助于转矩变换器14所传递的来自驱动力源13的旋转驱动力进行变速并向车轮18侧的输出轴23进行传递的装置。转矩变换器14是借助于中间轴22将与驱动力源13驱动连结的输入轴21的旋转驱动力向变速装置15传递的装置。
该转矩变换器14构成为，具备作为与输入轴21连结的输入侧旋转部件的泵轮14a和与中间轴22连结的输出侧旋转部件的涡轮14b等。而且，转矩变换器14，借助于填充于内部的作动油，进行驱动侧的泵轮14a和从动侧的涡轮14b之间的驱动力传递。另外，该转矩变换器14，具备锁止离合器14z作为锁止用的摩擦接合部件。该锁止离合器14z是为了消除泵轮14a和涡轮14b之间的旋转差(滑差)而提高传递效率以一体旋转的方式将泵轮14a和涡轮14b进行连结的离合器。可以通过观察两者间的转速差来检测出该锁止离合器14z中的泵轮14a和涡轮14b之间的滑差。
转矩变换器14，在锁止离合器14z接合状态下，不借助于作动油而将驱动力源13(输入轴21)的驱动力直接向变速装置15(中间轴22)传递。向包含该锁止离合器14z的转矩变换器14供给作动油。
变速装置15是具有多个变速级的有级的自动变速装置。变速装置15，为了构成变速比不同的多个变速级，而具备未图示的行星齿轮机构等齿轮机构和用于进行该齿轮机构的旋转部件的接合或释放而切换变速级的离合器和制动器等多个摩擦接合部件。而且，变速装置15，以针对各变速级所设定的规定的变速比对中间轴22的转速进行变速并且对转矩进行变换后向输出轴23传递。而且，从变速装置15向输出轴23所传递的旋转驱动力借助于差速装置17向车轮18传递。
2.混合动力驱动装置的检测系统的构成
如图1所示那样，分别地，针对于发动机11设置了检测其转速的发动机旋转传感器S1，针对于旋转电机12设置了检测其转速的旋转电机旋转传感器S2，针对于变速装置15设置了检测其输入侧及输出侧的转速的变速装置输入旋转传感器S3及变速装置输出旋转传感器S4。将这些旋转传感器S1、S2、S3、S4的检测结果向发动机起动控制单元3发送。
在此，所检测的旋转电机转速和变速装置输入转速的差成为先前说明的锁止离合器14z的滑差(旋转差)。
3.发动机起动控制单元的构成
以下，按照图1～图3，对发动机起动控制单元3的构成进行说明。如图1所示那样，发动机起动控制单元3构成为，作为其主要的功能部位，具备L/U离合器/旋转电机控制指令生成部60及K0离合器控制指令生成部61。
L/U离合器/旋转电机控制指令生成部60，在发动机起动控制中，基于各旋转传感器S1、S2、S3、S4的检测结果生成并输出向旋转电机动作控制部52及L/U离合器动作控制部54发送的指令。
K0离合器控制指令生成部61，在发动机起动控制中，基于各旋转传感器S1、S2、S3、S4的检测结果，生成并输出向K0离合器动作控制部50发送的指令。
3-1.L/U离合器/旋转电机控制指令生成部
图2是L/U离合器/旋转电机控制指令生成部60的功能方框图。
针对L/U离合器/旋转电机控制指令生成部60的输入变量是旋转目标值差ΔN、实际涡轮转速NT、目标驱动力TATO。在此，旋转目标值差ΔN是锁止离合器14z中的泵轮14a和涡轮14b之间的旋转差。实际涡轮转速NT是涡轮14b的转速。目标驱动力TATO是应该向变速装置15传递的目标转矩，基于驾驶员操作的油门的操作量及车速来决定。此外，不仅基于油门的操作量及车速，也可以基于制动器的操作量、变速装置15的变速级等的车辆运转状态来决定目标驱动力TATO。该目标驱动力TATO与本发明中的“目标变速装置输入转矩”相当。
从L/U离合器/旋转电机控制指令生成部60输出发动机起动时L/U转矩容量指令TL/UO和发动机起动时旋转电机转速指令(记载为发动机起动时马达转速指令)NMO。在此，发动机起动时L/U转矩容量指令TL/UO是向L/U离合器动作控制部54所发送的指令，发动机起动时旋转电机转速指令NMO是向旋转电机动作控制部52所发送的指令。
如图2所示那样，L/U离合器/旋转电机控制指令生成部60具备理论涡轮转矩计算单元60a。理论涡轮转矩计算单元60a，基于旋转目标值差ΔN和实际涡轮转速NT，按照以下的[公式1]，计算理论涡轮转矩TTS。
[公式1]
TTS＝C×(NT+ΔN)2×Rt
在此，C是转矩变换器容量系数。该转矩变换器容量系数C，例如，根据图4所示的速度比Re(泵轮14a的转速NP和涡轮14b的转速NT之比NT/NP)和转矩变换器容量系数C的关系映射来求出。Rt是转矩变换器转矩比。该转矩变换器转矩比Rt，例如，根据图4所示的速度比Re(泵轮14a的转速NP和涡轮14b的转速NT之比NT/NP)和转矩变换器转矩比Rt的关系映射来求出。当然，也可以根据关系指标、关系式等来求出。
通过从目标驱动力TATO减去理论涡轮转矩TTS而求出发动机起动时L/U转矩容量指令TL/UO。该发动机起动时L/U转矩容量指令TL/UO，被发送到L/U转矩容量推定单元60b，从目标驱动力TATO减去作为其输出的L/U转矩容量修正后预测值TL/UE′，求出涡轮转矩指令TTO。
旋转电机转速指令计算单元60c，基于涡轮转矩指令TTO，按照以下的[公式2]，生成发动机起动时旋转电机转速指令NMO。
[公式2]
NMO＝(TTO/(C×Rt))1/2
因为该运算为收敛运算，所以可以事前利用把涡轮转矩指令TTO和实际涡轮转速NT作为自变量的映射进行运算。该实际涡轮转速NT与本发明中的“涡轮的涡轮转速”相当。
从而，在本发明中，该旋转电机转速指令计算单元60c形成目标转速决定单元。
3-2.L/U转矩容量推定单元
图3是L/U转矩容量推定单元60b的功能方框图。
针对L/U转矩容量推定单元60b的输入变量是发动机起动时L/U转矩容量指令TL/UO、马达转矩指令值TMO、实际马达转速NM及实际涡轮转速NT。
从L/U转矩容量推定单元60b输出L/U转矩容量修正后预测值TL/UE′及L/U转矩容量误差E。
如根据图3的功能方框图所判明的那样，该功能方框，由上侧所图示的发动机起动时L/U转矩容量预测值TL/UE的预测系统和实际的发动机起动时L/U转矩容量推定值(记载为发动机起动时L/U转矩容量实际推定值)TL/UR的推定系统所构成。而且，在本实施方式中，基于这些发动机起动时L/U转矩容量预测值TL/UE和实际的发动机起动时L/U转矩容量推定值TL/UR，导出L/U转矩容量修正后预测值TL/UE′。
L/U转矩容量预测单元60d具备锁止离合器的传递函数，基于发动机起动时L/U转矩容量指令TL/UO，求出发动机起动时L/U转矩容量预测值TL/UE。图5表示锁止离合器14z的传递函数，并且表示了其阶跃响应。在传递函数中a1～a4、b1～b4分别是系数。可以知道，相对于作为阶跃输入的L/U转矩容量指令TL/UO，伴随了控制延迟。分别表示了L/U转矩容量预测值TL/UE及实际L/U转矩容量TL/U。该发动机起动时L/U转矩容量指令TL/UO与本发明中的“目标传递转矩指令”相当，发动机起动时L/U转矩容量预测值TL/UE与“预测传递转矩”相当。
实际L/U转矩容量推定单元60e，基于马达转矩指令值TMO、实际马达转速NM、该实际马达转速的时间微分NMD，按照以下的[公式3]，求出实际的发动机起动时L/U转矩容量推定值TL/UR。
[公式3]
TL/UR＝TMO-NM 2×C-JM×NMD
在此，C是先说明的转矩变换器容量系数，JM是马达的惯性。该发动机起动时L/U转矩容量推定值TL/UR与本发明中的“推定实际传递转矩”相当。
从而，在本发明中，该L/U转矩容量推定单元60b形成传递转矩推定单元，L/U转矩容量预测单元60d形成传递转矩预测单元，实际L/U转矩容量推定单元60e形成实际传递转矩推定单元。
在本实施方式中，如图3所示那样，将从L/U转矩容量预测单元60d输出的发动机起动时L/U转矩容量预测值TL/UE和从实际L/U转矩容量推定单元60e输出的实际的发动机起动时L/U转矩容量推定值TL/UR的差再与发动机起动时L/U转矩容量预测值TL/UE相加。由此，在本实施方式中，发动机起动时L/U转矩容量推定值TL/UR照原样成为L/U转矩容量修正后预测值TL/UE′。在本例中，该L/U转矩容量修正后预测值TL/UE′与“所推定的传递转矩”相当。
另一方面，将发动机起动时L/U转矩容量预测值TL/UE和实际的发动机起动时L/U转矩容量推定值TL/UR的差，作为L/U转矩容量误差E，供于L/U转矩容量学习。进行该L/U转矩容量误差E的导出的功能单元形成本发明中的传递转矩误差导出单元，L/U转矩容量误差E与本发明中的“传递转矩误差”相当。
对该L/U转矩容量误差E，在后面的步骤中，在利用L/U转矩容量推定单元60b推定L/U转矩容量修正后预测值TL/UE′的情况下，以消除该误差的方式被反映。而且，在后面的步骤中进行反映的单元形成本发明中的传递转矩推定学习单元。
4.发动机起动控制
以下，对到此为止说明的发动机起动控制单元3的发动机起动控制进行说明。
作为发动机起动控制，在本说明书中介绍2种发动机起动控制。第一发动机起动控制是只利用转速控制执行直到发动机起动完成为止的马达12的控制的控制，第二发动机起动控制是利用转速控制执行发动机起动控制的初期的马达12的控制，利用转矩控制执行之后的马达12的控制的控制。
图6所示的流程及图7所示的时序图是只利用转速控制执行直到发动机起动完成为止的马达12的控制的例。
图8所示的流程及图9所示的时序图是利用转速控制执行发动机起动控制的初期的马达12的控制，利用转矩控制执行之后的马达12的控制的例。
图7及图9与表示先说明的以往技术的图11相对应，表示了马达12、涡轮(涡轮14b)、发动机11及K0离合器10的各举动。在该附图中，上段表示转速(马达转速NM、马达转速指令NMO、涡轮转速NT、发动机转速NE)，中段表示转矩(马达转矩TM、涡轮转矩TT、发动机转矩TE)，此外，下段表示转矩容量指令(K0离合器转矩容量指令TK0O、锁止离合器容量指令TL/UO)及实际转矩容量(K0离合器的转矩容量TK0，锁止离合器的转矩容量TL/U)。
以图7所示的t1～t4分别表示的时刻表示了锁止控制指令为OPEN的时刻t1、锁止控制及马达转速控制开始的时刻t2、K0离合器控制开始的时刻t3及马达转矩控制开始及K0离合器控制的停止的时刻t4。
以图9所示的t1～t5分别表示的时刻表示锁止控制指令为OPEN的时刻t1、锁止控制及马达转速控制开始的时刻t2、K0离合器控制开始的时刻t3、马达转矩控制开始的时刻t4及K0离合器控制的停止时刻t5。
以下，按顺序进行说明。
4-1.只利用转速控制执行发动机起动的方式
当从EV行驶状态再次起动发动机11的情况下，将EG起动标志设为ON(步骤#1：是)，开始以下的处理。
锁止控制指令为OPEN的时刻t1
开始向L/U离合器动作控制部54输出L/U指令(步骤#2)。在该状态下，确认锁止离合器14z的滑差，是否产生了旋转差ΔN(步骤#3)，在未产生的情况下进行等待直到产生滑差为止(步骤#3：否)。
锁止控制及马达转速控制开始的时刻t2
在确认了产生了滑差的状态下(步骤#3：是)，将L/U指令设为先前说明的发动机起动时L/U转矩容量指令TL/UO(步骤#4)，进而将马达指令设为发动机起动时马达转速指令NMO(步骤#5)。在该时刻执行基于先前说明的本发明的L/U转矩容量推定的控制。
K0离合器控制开始的时刻t3
在马达的转速到达了规定的转速的阶段，将K0指令设为发动机起动时K0转矩容量指令，并将该指令向K0离合器动作控制部50发送(步骤#6)。在该时刻从马达12向发动机11传递起动转矩。
在正在执行发动机起动的状态下，依次地比较马达12的转速和发动机11的转速，比较发动机转速是否达到了马达转速(步骤#7)。在未达到的情况下，进行等待直到成为同速为止(步骤#7：否)。
马达转矩控制开始及K0离合器控制的停止的时刻t4
在发动机转速达到了马达转速的状态下(步骤#7：是)，停止K0离合器控制，开始马达转矩控制(步骤#8)。
之后，确认L/U-ON标志(步骤#9)，在是ON的情况下(步骤#9：是)关闭L/U指令(步骤#10)，之后，在是OFF的的情况下(步骤#9：否)照原样结束发动机起动控制。
若比较了图7的结果和图11的结果，则可知通过执行本发明的发动机起动控制，消除了在以往技术中所出现的锁止控制指令为OPEN的时刻t1之后的涡轮转矩的峰值。
4-2.利用转速控制和转矩控制执行发动机起动的方式
当从EV行驶状态再次起动发动机的情况下，将EG起动标志设ON(步骤#11：是)，开始以下的处理。
锁止控制指令为OPEN的时刻t1
开始向L/U离合器动作控制部54输出L/U指令(步骤#12)。在该状态下，确认锁止离合器14z的滑差，是否产生了旋转差ΔN(步骤#13)，在未产生的情况下，进行等待直到产生滑差为止(步骤#13：否)。
锁止控制及马达转速控制开始的时刻t2
在确认了产生了滑差的状态下(步骤#13：是)，将L/U指令设为先前说明的发动机起动时L/U转矩容量指令TL/UO(步骤#14)，进而将马达指令设为发动机起动时马达转速指令NMO(步骤#15)。在该时刻，执行基于先前说明的本发明的L/U转矩容量推定的控制。
K0离合器控制开始的时刻t3
在马达12的转速到达了规定的转速的阶段，将K0指令设为发动机起动时K0转矩容量指令，并将该指令向K0离合器动作控制部50发送(步骤#16)。在该时刻从马达12向发动机11传递起动转矩。
在正在执行发动机起动的状态下，依次比较发动机的转速和预先设定的马达转速控制结束转速，比较发动机转速是否达到了马达转速控制结束转速(步骤#17)。在未达到的情况下，进行等待直到成为同速为止(步骤#17：否)。
马达转矩控制开始的时刻t4
在发动机转速达到了马达转速控制结束转速的状态下(步骤#17：是)，开始马达转矩控制(步骤#18)。
此外，比较马达12的转速和发动机11的转速，比较发动机转速是否达到了马达转速(步骤#19)。在未达到的情况下，进行等待直到成为同速为止(步骤#19：否)。
K0离合器控制的停止的时刻t5
在发动机转速达到了马达转速的状态下(步骤#19：是)，停止K0离合器控制(步骤#20)。
之后，确认L/U-ON标志(步骤#21)，并在是ON的情况下(步骤#21：是)，关闭L/U指令(步骤#22)，之后，在是OFF的情况下(步骤#21：否)照原样结束发动机起动控制。
若比较图9的结果和图11的结果，则可知通过执行本发明的发动机起动控制，消除了在以往技术所出现的锁止控制指令为OPEN的时刻t1之后的涡轮转矩的峰值。
〔另外的实施方式〕
(1)在上述的实施方式中，表示了如下的例：在基于发动机起动时L/U转矩容量预测值TL/UE和实际的发动机起动时L/U转矩容量推定值TL/UR来推定L/U转矩容量修正后预测值TL/UE′的情况下，结果上照原样将由L/U转矩容量推定单元60d推定出的发动机起动时L/U转矩容量推定值TL/UR设为L/U转矩容量修正后预测值TL/UE′，但也可以对实际的发动机起动时L/U转矩容量推定值TL/UR和由L/U转矩容量预测单元60d所预测的发动机起动时L/U转矩容量预测值TL/UE进行加权而作为L/U转矩容量修正后预测值TL/UE′。另外，也可以构成为，不具备L/U转矩容量预测单元60d，而只基于实际的发动机起动时L/U转矩容量推定值TL/UR，照原样将该发动机起动时L/U转矩容量推定值TL/UR设为L/U转矩容量修正后预测值TL/UE′。另外，也可以构成为，不具备实际L/U转矩容量推定单元60e，而只基于发动机起动时L/U转矩容量预测值TL/UE，照原样将该发动机起动时L/U转矩容量预测值TL/UE设为L/U转矩容量修正后预测值TL/UE′。
(2)在上述的实施方式中，基于图4所示的映射等，求出了转矩变换器的容量系数C，但也可以构成为，在传递离合器10及锁止离合器14z都处于释放状态，且将由旋转电机12所产生的驱动力借助于转矩变换器14向变速装置15传递的EV行驶状态下，基于旋转电机12的输出转矩和转速之间的关系，求出转矩变换器的容量系数。转矩变换器的容量系数C，若以泵轮14b的转矩TP和转速NP表示，则成为TP/NP 2，但因为分别地与旋转电机12的输出转矩和转速相对应，所以若以EV行驶状态而另外求出这些变量，得到了转矩变换器的容量系数C，则可以良好地对应转矩变换器14的经时变化。
这样，将基于旋转电机12的输出转矩和转速之间的关系来求出转矩变换器的容量系数C的单元称作容量系数导出单元。
由于具备这样将由容量系数导出单元所求出的容量系数C反映于后面的传递转矩推定单元中的传递转矩推定中的容量系数学习单元，可以与经时变化良好地对应。
(3)在上述的实施方式中，表示了转矩变换器14具备锁止离合器14z的例，但为了本发明中的旋转电机12和变速装置15之间的动力传递用，也可以取代转矩变换器而使用液力偶合器。因此，在本发明中，将转矩变换器及液力偶合器总称为“流体传动装置”。
产业上的利用可能性
对于在EV行驶时利用旋转电机的驱动力进行发动机的起动的技术，能够得到可以不会过于不足地向变速装置传递与目标转矩相应的转矩的混合动力驱动装置。
符号的说明
1发动机起动控制装置、2混合动力驱动装置、3发动机起动控制单元、11发动机、12旋转电机(马达)、13驱动力源、14转矩变换器(流体传动装置)、15变速装置、60L/U离合器/旋转电机控制指令生成部、60b L/U转矩容量推定单元(传递转矩推定单元)、60c旋转电机转速指令计算单元(目标转速决定单元)、60d L/U转矩容量预测单元(传递转矩预测单元)、60e实际L/U转矩容量推定单元(实际传递转矩推定单元)、

Claims (9)

1.一种混合动力驱动装置，其中，具备：
旋转电机，借助于传递离合器与发动机连结；
流体传动装置，具备锁止离合器，并具有泵轮和涡轮；
变速装置，借助于上述流体传动装置与上述旋转电机连结，输入从作为驱动力源的上述发动机及上述旋转电机的一方或双方所产生的驱动力，对所输入的上述驱动力进行变速并输出；和
发动机起动控制装置，从上述发动机停止且上述锁止离合器接合而从上述旋转电机向上述变速装置传递驱动力的发动机起动前状态，使上述锁止离合器滑动来执行将上述旋转电机的转速设为目标转速的转速控制，并使上述传递离合器接合来起动上述发动机，
还具备：
传递转矩推定单元，其在上述锁止离合器滑动的状态下，推定上述锁止离合器传递的传递转矩；和
目标转速决定单元，其根据由上述传递转矩推定单元推定出的传递转矩、基于车辆的运转状态所决定的上述变速装置的目标变速装置输入转矩及上述涡轮的涡轮转速，决定针对上述旋转电机的转速控制的目标转速，
上述发动机起动控制装置通过速度控制将上述旋转电机的转速控制到由上述目标转速决定单元所决定的目标转速，来起动上述发动机，
上述传递转矩推定单元具备包含控制延迟部件的传递转矩预测单元，基于由上述传递转矩预测单元所输出的预测传递转矩，推定上述传递转矩，该传递转矩预测单元针对向上述锁止离合器所发出的目标传递转矩指令输出伴随控制响应延迟的预测传递转矩。
2.根据权利要求1所述的混合动力驱动装置，其中，
上述传递转矩推定单元基于预测传递转矩和被推定为上述锁止离合器实际上传递的转矩的推定实际传递转矩，推定上述传递转矩，该预测传递转矩伴随有相对于向上述锁止离合器所发出的目标传递转矩指令的控制响应延迟。
3.根据权利要求1所述的混合动力驱动装置，其中，
上述传递转矩推定单元具备实际传递转矩推定单元，该实际传递转矩推定单元基于上述涡轮的涡轮转速NT和上述泵轮的泵转速NP的比NT/NP即速度比Re，求出该流体传动装置的容量系数C，并且基于针对旋转电机的旋转电机转矩指令TMO、旋转电机的转速NM、上述容量系数C及旋转电机的惯性JM，运算推定实际传递转矩，将由上述实际传递转矩推定单元基于旋转电机转矩指令TMO、旋转电机的实际转速NM、上述容量系数C及旋转电机的惯性JM所运算的推定实际传递转矩，推定为上述传递转矩。
4.根据权利要求2所述的混合动力驱动装置，其中，
上述传递转矩推定单元具备实际传递转矩推定单元，该实际传递转矩推定单元基于上述涡轮的涡轮转速NT和上述泵轮的泵转速NP的比NT/NP即速度比Re，求出该流体传动装置的容量系数C，并且基于针对旋转电机的旋转电机转矩指令TMO、旋转电机的转速NM、上述容量系数C及旋转电机的惯性JM，运算推定实际传递转矩，将由上述实际传递转矩推定单元基于旋转电机转矩指令TMO、旋转电机的实际转速NM、上述容量系数C及旋转电机的惯性JM所运算的推定实际传递转矩，推定为上述传递转矩。
5.根据权利要求3所述的混合动力驱动装置，其中，
上述实际传递转矩推定单元基于针对旋转电机的旋转电机转矩指令TMO、旋转电机的实际转速NM、旋转电机的实际转速的时间微分NMD、上述容量系数C及旋转电机的惯性JM，将推定实际传递转矩TL/UR设为TL/UR=TMO-NM 2×C-JM×NMD来进行运算。
6.根据权利要求4所述的混合动力驱动装置，其中，
上述实际传递转矩推定单元基于针对旋转电机的旋转电机转矩指令TMO、旋转电机的实际转速NM、旋转电机的实际转速的时间微分NMD、上述容量系数C及旋转电机的惯性JM，将推定实际传递转矩TL/UR设为TL/UR=TMO-NM 2×C-JM×NMD来进行运算。
7.根据权利要求2所述的混合动力驱动装置，其中，
上述传递转矩推定单元具备：
传递转矩预测单元，其包含控制延迟部件，并针对向上述锁止离合器所发出的目标传递转矩指令，输出作为伴随控制响应延迟的响应的预测传递转矩；和
实际传递转矩推定单元，其基于上述涡轮的涡轮转速NT和泵转速NP的比NT/NP即速度比Re，求出该流体传动装置的容量系数C，并且基于针对旋转电机的旋转电机转矩指令TMO、旋转电机的转速NM、上述容量系数C及旋转电机的惯性JM，运算推定实际传递转矩，
根据由上述传递转矩预测单元针对实际目标传递转矩指令所输出的预测传递转矩和由上述实际传递转矩推定单元基于实际旋转电机转矩指令TMO、旋转电机的实际转速NM、上述容量系数C及旋转电机的惯性JM所运算的推定实际传递转矩，推定上述传递转矩。
8.根据权利要求2或7所述的混合动力驱动装置，其中，具备：
传递转矩误差导出单元，求出上述推定实际传递转矩与上述预测传递转矩的差即传递转矩误差；和
传递转矩推定学习单元，将由上述传递转矩误差导出单元所导出的上述传递转矩误差反映于后面的上述传递转矩推定单元中的传递转矩推定中。
9.根据权利要求3～7的任意一项所述的混合动力驱动装置，其中，
具备：
容量系数导出单元，在上述传递离合器及上述锁止离合器都处于释放状态，且借助于上述流体传动装置向上述变速装置传递由上述旋转电机所产生的驱动力的EV行驶状态下，基于上述旋转电机的输出转矩和转速之间的关系，求出上述流体传动装置的容量系数；和
容量系数学习单元，将由上述容量系数导出单元所求出的上述容量系数反映于后面的上述传递转矩推定单元中的传递转矩推定中。
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