CN103025593B - 混合动力车辆的控制设备和方法 - Google Patents

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Abstract

一种用于控制混合动力车辆的控制设备和方法，用于当引擎的起动/停止控制和自动变速器的换挡控制中的其中一个控制正在执行的同时，请求其中另一个控制时，防止震动以及最小化对滞后和油耗的不利影响。该控制设备包括引擎、马达/发电机、第一离合器、自动变速器、整体控制器、AT控制器和引擎/变速器协调控制部。在第一控制期间生成第二控制请求的情况下，如果使得震动不超过可接受的水平的条件不成立，引擎/变速器协调控制部在请求时刻开始所述第二控制，并且如果在请求时刻开始所述第二控制的情况下使得震动超过可接受的水平的条件成立，引擎/变速器协调控制部在稍后的时刻开始所述第二控制。

Description

混合动力车辆的控制设备和方法
技术领域
本申请要求2010年7月21日提交的申请号为2010-164194的日本专利申请的优先权，其全部内容通过引用包含于此。
本发明涉及用于驱动系统中具有引擎、马达和自动变速器的混合动力车辆的控制设备和用于控制这类车辆的方法。
背景技术
先前技术的混合动力车辆的控制系统被配置成分开进行引擎起动控制和换挡控制，以防止由于同时进行引擎起动控制和换挡控制所导致的震动。因此，如果首先开始引擎起动控制，则在完成引擎起动控制之后开始换挡控制。如果首先开始换挡控制，则在完成换挡控制之后开始引擎起动控制。例如，日本特开平10-2241号未经审查的专利申请中描述了这类控制系统。
发明内容
在这类控制系统中，即使在同时进行引擎起动控制和换挡控制不成问题的情况下，通常也排他地进行引擎起动控制和换挡控制。因此，当推迟引擎起动、并且首先开始换挡控制时，控制设备使驾驶者感觉驱动力增大的滞后。此外，由于驱动力没有增大，所以驾驶者趋向于更深地按下加速器踏板。因此，加速器踏板的更深按下导致驱动力急剧增大，以及在开始引擎起动控制时有向外猛冲的感觉。因此，排他地进行引擎起动控制和换挡控制对滞后和油耗产生不利影响，而且驾驶者不能适当控制驱动力。
相反，本发明的实施例提供了一种用于混合动力车辆的控制设备和/或控制方法，该控制设备和/或控制方法在引擎的引擎起动/停止控制和自动变速器的换挡控制中的其中一个控制的控制期间，生成另一个控制的控制请求，从而可以防止震动并且最小化对滞后和油耗的影响。
为了实现该目的，一种用于控制混合动力车辆的控制设备包括引擎、马达、模式选择装置、自动变速器、整体控制器和自动变速器控制器。所述马达被设置在从所述引擎延伸至驱动轮的驱动系统中，用于起动所述引擎以及驱动驱动轮。所述模式选择装置被设置在所述引擎和所述马达之间，用于在使用所述引擎和所述马达作为驱动源的混合驱动模式和使用马达作为驱动源的电力驱动模式之间转换车辆驱动模式。自动变速器被设置在马达和驱动轮之间，具有多个不同速比的挡位。整体控制器执行引擎起动/停止控制，所述引擎起动/停止控制是在模式转换成混合驱动模式时响应于起动请求的引擎的起动控制，或者在模式转换成电力驱动模式时响应于停止请求的引擎的停止控制。在所述车辆行驶期间，该自动变速控制器响应于换挡请求执行将自动变速器的挡位从当前位置改变成要求位置的换挡控制。所述整体控制器在第一控制期间接收第二控制的控制请求，其中，所述第一控制是所述引擎起动/停止控制和所述换挡控制中的其中一个控制，所述第二控制是所述引擎起动/停止控制和所述换挡控制中的另一个控制。在第一控制期间的第二控制的控制请求的请求时刻开始所述第二控制、震动将不超过可接受的水平的情况下，整体控制器在该请求时刻开始所述第二控制。在该请求时刻开始第二控制、震动将超过可接受的水平的情况下，整体控制器等待并且在允许时刻开始所述第二控制。
因此，在即使同时执行引擎起动控制和换挡控制、震动也不成问题的情况下，如果在第一控制期间生成了第二控制请求，则在该第二控制的控制请求时刻，控制系统响应性地开始第二控制。此外，在如果同时进行引擎起动控制和换挡控制、震动构成问题的情况下，当在第一控制期间生成第二控制请求时，控制设备等待直到允许第二控制的时刻为止，然后开始换挡控制。
因此，在震动不成问题的情况下，控制系统高响应性地无延时地同时处理引擎起动控制和换挡控制。在震动构成问题的情况下，在用于推迟开始该控制直到转变成震动不成问题的情形的时刻为止的最小期间之后，控制设备同时处理引擎起动控制和换挡控制。因此，当在一个控制期间请求另一个控制时，控制设备可以防止震动，此外还可以将对滞后和油耗的不利影响抑制到最小水平。
附图说明
这里的说明参考了附图，在这些附图中，相同的附图标记表示相同的部件，其中：
图1是示出可以应用根据本发明实施例的控制设备的混合动力车辆的一个示例的图；
图2是示出图1的自动变速器的换挡映射的一个示例的图；
图3是示出根据第一实施例的EV-HEV选择映射的一个示例的图；
图4是示出图1的自动变速器的一个示例的结构图；
图5是示出表示图1的自动变速器中的挡位的各个摩擦元件的接合状态的接合表的图；
图6是示出根据第一实施例的引擎/变速器协调控制系统的控制框图；
图7是示出在开始起动控制之后生成换挡请求时，由图6的引擎/变速器协调控制系统所进行的引擎/变速器协调控制的流程图；
图8是示出在开始换挡控制之后生成起动请求时，由图6的引擎/变速器协调控制系统所进行的引擎/变速器协调控制的流程图；
图9是示出用于从自动变速器的摩擦元件中选择第二离合器的方法的选择表；
图10是示出在1→2升挡的情况下，与的特定变量有关的用于禁止换挡、禁止起动和允许起动的示例的图；
图11是示出在起动期间升挡完全禁止时间的特定变量的特性的时序图；
图12是示出在换挡预处理期间起动禁止时间的特定变量的特性的时序图；
图13是示出在转矩阶段期间起动允许时间的特定变量的特性的时序图；
图14是示出在图13的转矩阶段期间起动允许时间的自动变速器AT中的转速变化的诺模图；
图15是示出在换挡惯量阶段期间起动允许时间按的特定变量的特性的时序图；以及
图16是示出在换挡CL同步阶段期间起动禁止时间的特定变量的特性的时序图。
具体实施方式
图1示出可应用根据本发明实施例的控制设备的后轮驱动式混合动力车辆。如图1所示，FR混合动力车辆的驱动系统包括引擎ENG、调速轮FW、第一离合器CL1(模式选择部件或者模式转换部件)、马达/发电机MG(马达)、第二离合器CL2、自动变速器AT、变速器输入轴IN、机械油泵M-O/P、副油泵S-O/P、螺旋桨轴PS、差速器DF、左驱动轴DSL、右驱动轴DSR、左后轮RL(驱动轮)和右后轮RR(驱动轮)。车辆还包括左前轮FL和右前轮FR。
引擎ENG可以是汽油引擎或者柴油引擎，并且由来自引擎控制器1的引擎控制命令进行控制。根据引擎控制命令，引擎控制器1进行引擎起动控制、引擎停止控制、节流阀开度控制、燃油切断控制等。引擎输出轴设置有调速轮FW。
第一离合器CL1是设置在引擎ENG和马达/发电机MG之间的离合器。利用根据第一离合器控制器5的第一离合器控制命令由第一离合器液压单元6所产生的第一离合器控制液压，在接合、半接合(或者滑动接合)和脱离(释放)的状态之间对第一离合器CL1进行控制。例如，第一离合器CL1是包括膜片弹簧的常闭式干式单片离合器，其中，膜片弹簧用于利用其弹力保持全接合。第一离合器CL1使用包括活塞14a的液压致动器14，其中，活塞14a用于在全接合、滑动接合和完全脱离之间进行行程控制。在没有提供油压的情况下，使第一离合器CL1接合。
马达/发电机MG是同步马达/发电机，包括设置有嵌入式永磁体的转子和附近设置有定子线圈绕组的定子。根据来自马达控制器2的控制命令，通过应用由逆变器3所产生的三相AC电流对马达/发电机MG进行控制。马达/发电机MG可以用作通过接收来自电池4的电力供应而驱动的马达(称为功率运行)、以及用作用于生成跨定子线圈的电动势、并且对电池4进行充电的发电机，其中，转子接收来自引擎ENG或者驱动轮(再生)的转动能。马达/发电机MG的转子与自动变速器AT的变速器输入轴IN连接。
第二离合器CL2是设置在马达发电机MG与左后轮RL和右后轮RR之间的离合器。利用根据来自AT控制器7的第二离合器控制命令由第二离合器液压单元8所产生的控制液压，在接合、滑动接合和脱离(或者释放)的状态之间对第二离合器CL2进行控制。例如，第二离合器CL2是在未提供油压的情况下脱离的、并且设置有能够连续控制油流动速率和液压的比例电磁线圈的常开多片湿式离合器或者多片式湿式制动器。在该例子中，将第一离合器液压单元6和第二离合器液压单元8设置在装配至自动变速器AT的液压控制阀单元CVU中。
自动变速器AT是能够根据车辆速度和加速器开度在多个速度之间自动改变变速比的多挡变速器(或者有级式AT)。在所示的第一实施例的例子中，自动变速器AT是具有7个前进速度和1个倒挡速度的有级式(step)变速器。在该例子中，第二离合器CL2不是特别添加至自动变速器AT的专用的独立离合器。相反地，第二离合器CL2是在选择性地接合以达到这些速度中的某一速度的摩擦接合元件(离合器和/或制动器)中所选择的一个。在这些摩擦接合元件中，选择并使用符合预定条件的一个作为第二离合器CL2。
将机械油泵M-O/P设置在自动变速器AT的变速器输入轴IN(还称为马达轴)上，并且将其配置成通过变速器输入轴IN来驱动。副油泵A-O/P是由马达驱动的泵，用于在机械泵M-O/P的排出压力由于车辆故障或者其他一些原因而变得不足时，防止液压下降。在该例子中，将副油泵S-O/P设置在马达外壳等中。如稍后所述，通过AT控制器7控制对副油泵S-O/P的驱动。
螺旋桨轴PS与自动变速器AT的变速器输出轴连接。通过差速器DF以及左驱动轴DSL和右驱动轴DSR，螺旋桨轴PS还与左后轮RL和右后轮RR连接。
作为驱动模式，该FR混合动力车辆具有电动车辆模式(以下称为EV模式)、混合动力车辆模式(以下称为HEV模式)和驱动转矩控制模式(以下称为WSC模式)。
EV模式是使第一离合器CL1脱离、并且仅通过马达/发电机MG的驱动力来驱动车辆的模式。EV模式包括马达驱动模式和再生驱动模式。当要求驱动力(即要求驱动转矩)低、并且能够保证电池SOC时，选择EV模式。
HEV模式是使第一离合器CL1接合、并且在第一离合器CL1的接合状态下驱动车辆的模式。HEV模式包括马达辅助驱动模式、发电驱动模式和引擎驱动模式。以这些模式中的一个模式驱动车辆。当要求驱动力高时，或者当电池SOC不足时，选择HEV模式。
WSC模式(驱动转矩控制模式)是用于通过以下来驱动车辆的模式：保持第二离合器CL2处于滑动接合状态，控制马达/发电机MG的转速、从而控制离合器转矩容量，以使得通过第二离合器CL的离合器传动转矩与根据车辆工作条件和驾驶者的操作所确定的要求驱动转矩相匹配。在引擎转速变得低于在HEV模式时的汽车停止、起动或者减速的情况下的空载转速的驱动区域中选择WSC模式。
FR混合动力车辆的控制系统的结构如下所述。如图1所示，根据第一实施例的FR混合动力车辆的控制系统包括引擎控制器1、马达控制器2、逆变器3、电池4、第一离合器控制器5、第一离合器液压单元6、AT控制器7、第二离合器液压单元8、制动器控制器9和整体控制器10。整体控制器10通过能够进行信息交换的CAN通信线11与控制器1、2、5、7和9连接。
整体控制器10和这里所述的其他控制器通常包括各自的包括中央处理单元(CPU)的微型计算机、用于接收这里所述的特定数据的输入和输出端口(I/O)、随机存取存储器(RAM)、磨损修正系数存储器(KAM)、通用数据总线和作为这里所述的可执行程序和特定存储值的电子存储介质的只读存储器(ROM)。这里所述的整体控制器10(和其他适当的控制器)的功能(或者处理)单元例如可以通过作为可执行程序的软件来实现，或者可以全部或者部分地通过一个以上的集成电路(IC)形式的单独硬件来实现。整体控制器10可以是按这里所述被编程的技术领域中众所周知的引擎控制单元(ECU)。这里所述的其他控制器可以具有相同结构。另外，尽管示出了多个控制器，但是更多或者更少个控制器都是可以的。
引擎控制器1接收来自引擎转速传感器12的引擎转速、来自整体控制器10的目标引擎转矩命令和其他所需信息。然后，引擎控制器1向引擎ENG的节流阀致动器等发送用于控制引擎工作点(Ne、Te)的命令。
马达控制器2接收由变压器13所感测的马达/发电机MG的转子转动位置、来自整体控制器10的目标MG转矩命令和目标MG转速命令、以及其他所需信息。然后，马达控制器2向逆变器3发送用于控制马达/发电机MG的马达工作点(Nm、Tm)的命令。此外，马达控制器2监视表示电池4的充电容量的电池充电状态(SOC)，并且通过CAN通信线11将与电池SOC有关的信息提供给整体控制器10。
第一离合器控制器5接收由第一离合器行程传感器15所感测的液压致动器14的活塞14a的行程位置、来自整体控制器10的目标CL1转矩命令和其他所需信息。然后，第一离合器控制器5向液压控制阀单元CVU中的第一离合器液压单元6发送命令以控制第一离合器CL1的接合、半接合或者脱离状态。
AT控制器7接收来自加速器开度传感器16、车辆速度传感器17和其他传感器18的信息。在选择了D(驱动)范围的车辆行驶操作期间，AT控制器7通过检查作为例子的图2所示的换挡映射中的由加速器开度APO和车辆速度VSP所确定的工作点的位置，确定最佳速比。然后，AT控制器7向液压控制阀单元CVU发送控制命令以实现所选择的速比。如图2所示，换挡映射包括依赖于加速器开度APO和车辆速度VSP的升挡线和降挡线。除该换挡控制以外，AT控制器7接收来自整体控制器10的目标CL2转矩命令，并且作为应答，通过向液压控制阀单元CVU中的第二离合器液压单元8输出命令以控制第二离合器CL2的滑动接合来进行第二离合器控制。
制动器控制器9接收由车轮速度传感器19所感测的四个车轮的车轮速度、由制动器行程传感器20所感测的制动器行程BS、来自整体控制器10的再生协调控制命令和其他所需信息。然后，例如，当单独的再生制动力不足以达到根据制动器按下时的制动器行程BS所确定的要求制动力时，制动器控制器9进行再生协调控制以利用机械制动力(液压制动力和/或者马达制动力)补偿不足。
整体控制器10执行管理车辆整体的耗能和以最高效率驱动车辆的功能。整体控制器10接收来自用于感测马达转速Nm的马达转速传感器21和其他传感器/开关22的需要的信息，以及通过CAN通信线11的信息。然后，整体控制器10向引擎控制器1发送目标引擎转矩命令，向马达控制器2发送目标MG转矩命令和目标MG速度命令，向第一离合器控制器5发送目标CL1转矩命令，向AT控制器7发送目标CL2转矩命令，并且向制动器控制器9发送再生协调控制命令。
整体控制器10包括模式选择部，其用于根据作为例子的图3所示的EV-HEV选择映射中的由加速器开度APO和车辆速度VSP所确定的工作点的位置，搜索最佳驱动模式。整体控制器10然后选择这样所确定的驱动模式作为期望的目标驱动模式。EV-HEV选择映射包括EV→HEV转换线、HEV→EV转换线和HEV→WSC转换线，其中，EV→HEV转换线用于在工作点(APO、VSP)从EV区域穿过这条线的情况下，将驱动模式从“EV模式”转换成“HEV模式”，HEV→EV转换线用于在工作点(APO、VSP)从HEV区域穿过这条线的情况下，将驱动模式从“HEV模式”转换成“EV模式”，HEV→WSC转换线用于在HEV模式的操作期间工作点(APO、VSP)进入WSC区域的情况下，将驱动模式转换成“WSC模式”。将HEV→EV转换线和EV→HEV转换线配置为提供作为分开EV区域和HEV区域的边界的滞后。HEV→WSC转换线沿第一车辆速度组VSP1的线延伸，在该线处，在自动变速器AT处于第一速度的情况下，引擎ENG被保持在空载转速。当电池SOC在选择“EV模式”期间变得低于或者等于预定值时，将目标驱动模式强制改变成“HEV模式”。
图4是示出安装在设置有根据第一实施例的控制系统的FR混合动力车辆中的自动变速器AT的一个例子的结构图。该例子的自动变速器AT是具有7个前进速度和1个倒挡速度的有级式自动变速器。将从仅包括马达/发电机MG的驱动源、或者包括马达/发电机MG和引擎ENG两者的驱动源所获得的驱动力输入给变速器输入轴IN(INPUT)，通过4个行星齿轮和7个摩擦接合元件改变转速，并且通过变速器输出轴OUTPUT输出输出转动。
变速器齿轮机构包括包含有第一行星齿轮G1和第二行星齿轮G2的第一齿轮组GS1、以及包含有第三行星齿轮G3和第四行星齿轮G4的第二齿轮组GS2，其中，这些行星齿轮组依次配置在从变速器输入轴INPUT到变速器输出轴OUTPUT的轴线上。摩擦接合元件组包括第一离合器C1(或者输入离合器I/C)、第二离合器C2(或者直接离合器D/C)、第三离合器C3、第一制动器B1、第二制动器B2、第三制动器B3和第四制动器B4。还设置有第一单向离合器F1和第二单向离合器F2。
第一行星齿轮G1是包括第一恒星齿轮S1、第一环形齿轮R1、第一小齿轮P1和第一支架PC1的单齿式行星齿轮。第二行星齿轮G2是包括第二恒星齿轮S2、第二环形齿轮R2、第二小齿轮P2和第二支架PC2的单齿式行星齿轮。第三行星齿轮G3是包括第三恒星齿轮S3、第三环形齿轮R3、第三小齿轮P3和第三支架PC3的单齿式行星齿轮。第四行星齿轮G4是包括第四恒星齿轮S4、第四环形齿轮R4、第四小齿轮P4和第四支架PC4的单齿式行星齿轮。
变速器输入轴INPUT与第二环形齿轮R2连接(图4省略了实线连接线)，并且用于从引擎ENG和马达/发电机MG中的至少一个接收转动驱动力。变速器输出轴OUTPUT与第三支架PC3连接，并且被配置成通过末端齿轮将输出转动驱动力传输至驱动轮(左后轮RL和右后轮RR)。
第一连接构件M1将第一环形齿轮R1、第二支架PC2和第四环形齿轮R4连接在一起，从而使得它们作为一个单元来转动。第二连接构件M2将第三环形齿轮R3和第四支架PC4连接在一起，从而使得它们作为一个单元来转动。第三转动构件M3将第一恒星齿轮S1和第二恒星齿轮S2连接在一起，从而使得它们作为一个单元来转动。
第一离合器C1是用于在变速器输入轴INPUT和第二连接构件M2之间选择性地建立和断开连接的离合器。第二离合器C2是用于在第四恒星齿轮S4和第四支架PC4之间选择性地建立和断开连接的离合器。第三离合器C3(或者H&LR离合器H&LR/C)是用于在第三恒星齿轮S3和第四恒星齿轮S4之间选择性地建立和断开连接的离合器。第二单向离合器F2(或者1&2速度单向离合器1&2OWC)设置在第三恒星齿轮S3和第四恒星齿轮S4之间。第一制动器B1(或者前制动器Fr/B)是用于选择性地将第一支架PC1保持为不向变速箱CASE转动的制动器。第一单向离合器F1(或者第一速度单向离合器1stOWC)被设置为平行于第一制动器B1。第二制动器B2(或者低速制动器LOW/B)是用于选择性地将第三恒星齿轮S3保持为不向变速箱CASE转动的制动器。第三制动器B3(或者2346制动器2346/B)是用于选择性地将连接第一和第二恒星齿轮S1和S2的第三转动构件M3保持为不向变速箱CASE转动的制动器。第四制动器B4(或者倒挡制动器R/B)是用于选择性地将第四支架PC4保持为不向变速箱CASE转动的制动器。
图5示出用于示出安装在根据图1的FR混合动力车辆中的图4的自动变速器AT中的摩擦接合元件在各个速度下的接合状态的接合表。在图5中，白色圆圈表示驱动状态下的液压接合，圆括号中的白色圆圈表示滑行状态下的液压接合(驱动状态下的单向离合器操作)，没有标记表示脱离。
这样构造的换挡齿轮机构可以通过替换用于使一个元件脱离、并且使另一元件接合的换挡操作，实现下述的7个前进速度和1个倒挡速度。
在“第一速度”中，仅使第二制动器B2接合，因此第一和第二单向离合器F1和F2接合。在“第二速度”中，使第二制动器B2和第三制动器B3接合，并且使第二单向离合器F2接合。在“第三速度”中，使第二制动器B2、第三制动器B3和第二离合器C2接合，并且不使第一和第二单向离合器F1和F2接合。在“第四速度”中，使第三制动器B3、第二离合器C2和第三离合器C3接合。在“第五速度”中，使第一离合器C1、第二离合器C2和第三离合器C3接合。在“第六速度”中，使第三制动器B3、第一离合器C1和第三离合器C3接合。在“第七速度”中，使第一制动器B1、第一离合器C1和第三离合器C3接合，并且使第一单向离合器F1接合。在“倒挡速度”中，使第四制动器B4、第一制动器B1和第三离合器C3接合。
图6是示出用于形成用于协调引擎起动控制和换挡控制的引擎/变速器协调控制系统(或者引擎/换挡协作控制系统)的、根据第一实施例的整体控制器10和AT控制器7的控制框图。
图6所示的引擎/变速器协调系统的特征在于由整体控制器10所设置的、具有与引擎控制有关的信息并被发送给AT控制器7的换挡禁止标志、以及由AT控制器7所设置的、具有与换挡控制有关的信息并被发送给整体控制器10的起动禁止标志。例如，如果将整体控制器10配置成设置换挡禁止标志和起动禁止标志两者，则整体控制器10必须从AT控制器7接收与换挡控制有关的详细信息。与该配置相反，图6的结构使得可以在无需从AT控制器7接收与换挡控制有关的详细信息的情况下精确设置起动禁止标志。因此，该结构是优选的，但非必需的。
如图6所示，整体控制器10包括起动模式判断部10a、系统失效请求判断部10b、起动请求标志生成部10c、换挡禁止判断部10d(换挡禁止标志设置部件)、引擎停止禁止判断部10e和引擎起动禁止判断部10f。
起动模式选择部10a选择正常起动和滑行起动中的一个，并且将选择的结果发送给引擎起动禁止判断部10f。系统失效请求判断部10b判断失效保护请求和组件保护请求，并且将判断的结果发送给引擎起动禁止判断部10f。起动请求标志生成部10c生成引擎起动请求标志，并且将其发送给下述的AT控制器7的起动控制部71。换挡禁止判断部10d(换挡禁止标志设置部件)设置换挡禁止标志，并且将其发送给下述的AT控制器7的换挡控制部72。停止禁止判断部10e判断引擎停止禁止。引擎起动禁止判断部10f接收来自起动控制部71的起动禁止标志生成部71a(还称为起动禁止标志设置部)的起动禁止标志、来自起动模式判断部10a的选择的结果、以及来自系统失效请求判断部10b的判断结果。作为响应，引擎起动禁止判断部10e判断包括引擎起动禁止条件的优先级的引擎起动禁止。优先级(或者优先程度)是：1失效保护、2组件保护、3执行请求、和4油耗-废气排放请求。从系统失效请求判断部10b获得与优先级1和2有关的信息，并且通过来自起动禁止标志生成部71a的起动禁止标志获得与优先级3和4有关的信息。
如图6所示，AT控制器7包括起动控制部71和换挡控制部72。起动控制部71包括起动禁止标志生成部71a、升挡起动控制改变意图禁止部71b、起动控制升挡禁止降挡允许部71c和CL2元件选择部71d。换挡控制部72包括换挡改变意图禁止部72a。
起动禁止标志生成部71a接收换挡类型、是否存在手动模式(M模式)、换挡阶段(接合侧)、换挡阶段(脱离侧)和驱动/滑行判断信息。然后，起动禁止标志生成部71a生成起动禁止标志(0：允许；1：禁止)，并且将起动禁止标志发送给整体控制器10的引擎起动禁止判断部10f。换挡阶段有：(a)预处理、(b)转矩阶段、(c)惯性阶段、(d)CL同步阶段以及(e)后处理，并且单独地设置和清除起动禁止标志。从可以作为整体控制器10或者AT控制器7的一部分的M模式判断部23，获得是否存在用于通过操作手动控制杆在自动变速器AT中进行升挡/降挡的手动模式。
CL2元件选择部71d基于当前挡位(CurGp)和接下来的挡位(NextGp)，从自动变速器AT的摩擦接合元件中选择CL2元件。如图9的例子所示，CL2元件选择部71d在第一速度时选择Low/B，在第二速度时选择Low/B，在第三速度时选择D/C，在第四速度时选择H/C，在第五速度时选择H/C，在第六速度时选择I/C，并且在第七速度时选择I/C。在升挡(N→N+1)的情况下，根据升挡之后的N+1(NextGp)确定CL2元件，以在起动控制期间按照N+1速度起动处理，并且同时进行增大转速的改变。在降挡(N→N－1)的情况下，根据降挡之前的N(CurGp)确定CL2元件，以按照N速度起动处理，并且以较低转速进行起动操作。在3→2降挡的情况下存在例外情况，即，在降挡之后CL2元件是Low/B。这是因为转矩分配比在第二速度和第三速度之间改变很大，并且当在第二速度下进行设置时，震动敏感度更好。
图7是示出在开始起动控制之后生成换挡请求的情况下引擎/变速器协调控制处理(或者引擎/换挡协作处理)的流程图。
在步骤S11，整体控制器10的引擎/变速器协调控制系统响应于引擎ENG的起动请求，开始引擎起动控制。
在接着的步骤S12，控制系统判断是否存在换挡请求。根据步骤S12，在“是”(存在换挡请求)的情况下，处理进入步骤S15，并且在“否”(不存在换挡请求)的情况下，处理进入步骤S13。
在对步骤S12的应答表示没有生成换挡请求的情况下，在步骤S13进行引擎起动控制。在步骤S14，控制系统判断是否完成引擎起动控制。在完成引擎起动控制的情况下(“是”)，则结束处理。在引擎起动控制仍未完成的情况下(“否”)，控制系统返回到步骤S12以继续监视换挡请求和换挡禁止标志。
相反，在步骤S12判断为存在换挡请求之后，在步骤S15，控制系统判断换挡禁止标志是否等于1(禁止)。根据步骤S15，在“是”(换挡禁止标志＝1)的情况下，控制系统进入步骤S16，并且在“否”(换挡禁止标志＝0)的情况下，控制系统进入步骤S17。在下面的情况下将换挡禁止标志设置成1(禁止)。否则，换挡禁止标志为0(允许)。
首先，当在马达转速控制期间要进行换挡、并且在换挡控制侧不能确定变速比时，将换挡禁止标志设置成1。例如，控制系统在整个区域的引擎起动期间禁止升挡。此外，控制系统在整个区域的WSC模式期间禁止升挡和降挡这两者。
其次，当换挡是使加速器开度大体保持恒定的换挡、并且驾驶者降低震动的需求高时，将换挡禁止标志设置成1。例如，控制系统在引擎起动操作期间加速器保持恒定的情况下，禁止通电降挡。然而，控制系统依赖于加速器开度条件设置禁止区域。
第三，当换挡是难以对变速器输入转矩进行控制的换挡、并且影响震动的可能性高时，将换挡禁止标志设置成1。例如，在整个区域中，在滑行状态下的引擎起动操作时，控制系统禁止升挡和降挡这两者。在备用起动时(在无需使第二离合器CL2滑移的情况下起动引擎，在非备用起动的情况下，使第二离合器CL2滑移以吸收相应的震动)，在整个区域中，控制系统禁止升挡和降挡这两者。
当如步骤S15所示，换挡禁止标志等于1时，在步骤S16，控制系统判断换挡请求是否是失效保护请求或者组件保护请求。当换挡请求既不是失效保护请求也不是组件保护请求时(步骤S16为“否”)，则处理返回到步骤S15以继续监视换挡禁止标志的状态。在换挡请求是失效保护请求或者组件保护请求(步骤S16为“是”)的情况下，处理进入步骤S17。
在步骤S15判断为换挡禁止标志等于0、或者在步骤S16判断为换挡请求是失效保护请求或者组件保护请求之后，在步骤S17中控制系统开始换挡控制。在接下来的步骤S18，控制系统同时进行引擎起动控制和换挡控制的操作，然后处理进入步骤S19。
在步骤S19，控制系统判断是否完成了引擎起动控制和换挡控制两者。如果完成了引擎起动控制和换挡控制(步骤S19为表示结束起动/换挡控制的“是”)，则完成处理。如果没有完成(“否”)，则处理返回到步骤S18以继续同时进行引擎起动控制和换挡控制的操作。
图8是示出在开始换挡控制之后的起动请求的情况下的引擎/变速器协调控制处理(或者引擎/换挡协作处理)的流程图。
在步骤S21，控制系统响应于换挡请求，开始换挡控制。
接着，在步骤S22，控制系统判断是否存在引擎起动请求。根据步骤S22，在“是”(存在引擎起动请求)的情况下，控制系统进入步骤S25，并且在“否”(不存在引擎起动请求)的情况下，进入步骤S23。
在对步骤S23的应答为不存在引擎起动请求的情况下，在步骤S23进行换挡控制。在步骤S24，控制系统判断是否完成换挡控制。在完成换挡控制的情况下(“是”)，结束处理。在换挡控制仍未完成的情况下(“否”)，控制系统返回到步骤S22，以继续监视引擎起动请求和和起动禁止标志。
相反，在步骤S22判断为存在引擎起动请求之后，在步骤S25中，控制系统判断起动禁止标志是否等于1(禁止)。根据步骤S25，在“是”(起动禁止标志＝1)的情况下，控制系统进入步骤S26，并且在“否”(起动禁止标志＝0)的情况下，进入步骤S27。在下面的情况下，将起动禁止标志设置成1(禁止)，否则起动禁止标志等于0(允许)。
首先，在变速器AT处于以下的换挡阶段时，将起动禁止标志设置成1，其中，在该换挡阶段中，由于在引擎起动控制中被控制在滑动状态下的第二离合器CL2(滑动离合器)和参与换挡的换挡离合器之间的容量平衡，第二离合器CL2(滑动离合器)不能保持其滑动。例如，控制系统在1→2升挡的预处理期间禁止引擎起动。
其次，当变速器AT处于以下换挡操作时，将起动禁止标志设置成1，其中，在该换挡操作中，换挡中的接合离合器与当进行引擎起动控制时在引擎起动控制中被控制在滑动状态下的第二离合器CL2相同。例如，控制系统在2→3升挡期间和在3→4升挡期间禁止引擎起动。
第三，当变速器AT处于使用单向离合器的换挡操作时，将起动禁止标志设置成1。例如，控制系统在3→2降挡期间和在2→1降挡期间禁止引擎起动。
第四，在变速器AT处于在换挡中进行马达转速控制的换挡阶段区域时，将起动禁止标志设置成1。例如，控制系统在换挡阶段处于CL同步阶段的区域中禁止引擎起动。
当步骤S25中指示起动禁止标志等于1时，在步骤S26，控制系统判断起动请求是否是失效保护请求或者组件保护请求。当起动请求既不是失效保护请求也不是组件保护请求时(步骤S26为“否”)，处理返回到步骤S25以继续监视起动禁止标志的状态。在起动请求是失效保护请求或者组件保护请求的情况下(步骤S26为“是”)，处理进入步骤S27。
注意，控制系统在执行换挡控制期间重复步骤S25的判断，由此即使在换挡控制期间，也确保在复位起动禁止标志的时间点执行起动控制。
在步骤S25中判断为起动禁止标志等于0、或者在步骤S26判断为起动请求是失效保护请求或者组件保护请求之后，在步骤S27中，控制系统开始引擎起动控制。在下一个步骤S28中，控制系统同时进行引擎起动控制和换挡控制的操作，然后处理进入步骤S29。
在步骤S29，控制系统判断是否完成引擎起动控制和换挡控制两者。如果完成起动/换挡控制(步骤S29为“是”)，则完成处理。如果没有(“否”)，则处理返回到步骤S28以继续同时进行引擎起动控制和换挡控制的操作。
为了进行说明，将根据第一实施例的FR混合动力车辆的控制设备的操作分成三部分：1)开始起动控制之后的换挡请求的情况下的引擎/变速器协调控制操作，2)开始换挡控制之后的起动请求的情况下的引擎/变速器协调控制操作，以及3)1→2升挡的例子中的操作。
1)开始起动控制之后的换挡请求的情况下的引擎/变速器协调控制操作
参考图7，在引擎起动控制期间生成换挡请求，并且换挡禁止标志等于0(允许)的情况下，控制系统的进程为S11→S12→S15→S17。因此，在换挡请求的请求时刻，控制系统开始换挡控制。然后，从步骤S17，控制系统继续进行进程S18→S19，从而重复同时进行引擎起动控制和换挡控制。然后，当步骤S19表示完成起动/换挡控制时，控制系统终止起动/换挡协调控制。控制系统在执行起动控制期间重复步骤S15的判断，由此即使在起动控制期间也确保在复位换挡禁止标志的时间点执行换挡控制。
在引擎起动控制期间生成换挡请求、换挡禁止标志等于1(禁止)、并且换挡请求既不是失效保护请求也不是组件保护请求的情况下，控制系统按照图7的流程图的控制流程S11→S12→S15→S16进行控制，并且如果换挡禁止标志等于1，则重复流程S15→S16。当将换挡禁止标志复位成0时，控制系统从步骤S15进入S17，在标志复位的复位时刻开始换挡控制。从步骤S17，控制系统进入S18→S19的流程，从而重复进行同时处理引擎起动控制和换挡控制的操作。然后，响应于对于步骤S19的肯定应答，即完成起动/换挡控制，控制系统终止起动/换挡协调控制。
因此，在即使同时进行引擎起动控制和换挡控制，震动也不成问题(换挡禁止标志＝0)的情况下，如果在引擎起动控制期间生成换挡请求，则在换挡请求的请求时刻，控制系统响应性地开始换挡控制。此外，在如果同时进行引擎起动控制和换挡控制，震动构成问题(换挡禁止标志＝1)的情况下，在引擎起动控制期间生成换挡请求的情况下，控制系统等待直到允许换挡控制的时刻(标志复位时刻)为止，然后开始换挡控制。也就是说，控制系统在起动控制期间重复步骤S15的判断，即使在引擎起动控制期间，也确保在清除换挡禁止标志的时刻开始换挡控制。
如上所述，在震动不成问题的情况下，控制系统以不延迟开始换挡控制的方式，高响应性地同时处理引擎起动控制和换挡控制。在震动构成问题的情况下，在执行起动控制期间，在用于推迟开始换挡控制直到震动不成问题为止的最小期间之后，控制系统同时处理引擎起动控制和换挡控制。因此，当在引擎起动控制期间生成换挡请求时，控制系统可以防止震动，还可以将对滞后和油耗的不利影响抑制到最小水平。因此，在降低对滞后和油耗的不利影响的同时，控制系统可以在执行引擎起动控制期间优先防止震动。
根据整体控制器10的命令以如下方式执行引擎起动控制。在EV模式下的行驶操作期间，当加速器开度APO超过引擎起动线时，生成引擎起动请求。响应于引擎起动请求，开始引擎起动控制。在引擎起动控制中，控制系统首先控制第二离合器CL2的转矩容量以使第二离合器CL2在半离合器状态下滑动。然后，在确认第二离合器CL2开始滑动之后，控制系统开始第一离合器CL1的接合，并且通过作为起动马达的马达/发电机MG的起动操作来增大引擎转速。然后，控制系统在引擎转速达到允许第一爆燃的引擎速度水平的情况下开始引擎ENG的燃烧操作，并且在马达速度和引擎速度变得相互接近的情况下使得第一离合器CL1完全接合。此后，控制系统通过锁定第二离合器CL2将驱动模式改变成HEV模式。
独立于引擎起动控制，以如下方式根据AT控制器7的命令进行换挡控制。在行驶状态期间、工作点(VSP、APO)穿过图2所示的换挡映射中的升挡或者降挡线的情况下，生成换挡请求。响应于该换挡请求开始换挡控制。在换挡控制中，通过更换液压控制进行使一个摩擦元件从接合状态脱离成脱离状态，并且使另一摩擦元件从脱离状态接合成接合状态的基本操作。通过预处理控制→转矩阶段控制→惯性阶段控制→CL同步阶段控制→后处理控制来完成换挡操作。在这种情况下，控制系统单独控制从换挡开始到换挡结束的这些换挡的部分或期间。控制系统通过使用诸如计时器信息、以及与根据变速器AT的输入和输出速度所计算出的变速比的变化有关的信息等的各种信息，进行这种单独控制，从而监视换挡操作的进度。
在第一实施例中以如下方式设置换挡禁止标志。
在不能在换挡控制侧确定变速比的引擎起动控制的马达速度控制期间，换挡禁止标志被设置成1(禁止)。具体地，在引擎起动控制期间和WSC模式期间，通过马达速度控制进行第二离合器CL2的滑动控制。如果在这种情况下开始换挡控制，则换挡控制侧不能监视换挡操作的进度，并且不能获悉离合器的脱离/接合状态。因此，换挡可能产生大的震动。因此，在整个滑动控制区域中，禁止升挡。在WSC模式下，在整个滑动控制区域中禁止升挡和降挡这两者。这样，在控制系统不能确定离合器的脱离/接合状态的行驶操作中，控制系统可以在引擎起动控制期间防止由开始换挡控制所导致的换挡震动。引擎起动操作期间的降挡主要源于驾驶者的加速器按下操作。因此，在引擎起动操作期间的降挡的情况下，将换挡禁止标志清除成0(允许)，以加强驾驶者控制驱动力和消除滞后的能力。
在第一实施例中，在加速器保持恒定、并且驾驶者对于降低震动的需求高的情况下，在引擎起动控制期间，也将换挡禁止标志设置成1(禁止)。在APO恒定的行驶操作期间，与滞后敏感度相比，震动敏感度更高。因此，在引擎起动操作期间利用加速器保持恒定的通电降挡的情况下，控制系统通过给予震动敏感度相对于滞后敏感度的优先级来禁止换挡。因此，在驾驶者对降低震动的需求高的驱动状态下，在引擎起动控制期间，控制系统可以防止由开始换挡控制所导致的换挡震动。
在第一实施例中，在引擎起动控制期间，当难以控制变速器输入转矩并且对震动的产生影响的可能性高时，将换挡禁止标志也设置成1(禁止)。具体来说，在释放加速器的滑行行驶中，并且在不使用第二离合器CL2滑行的备用起动中，如果在引擎起动操作期间进行换挡控制，则难以控制变速器输入转矩，并且震动的可能性变高。因此，控制系统在整个滑行行驶区域禁止升挡和降挡这两者，并且在整个备用起动区域禁止升挡和降挡这两者。这样，在难以控制变速器输入转矩的行驶状态下的引擎起动控制期间，控制系统可以防止由进行换挡控制所导致的换挡震动。
2)开始换挡控制之后的起动请求的情况下的引擎/变速器协调控制操作
参考图8，在从开始到结束换挡控制的换挡控制期间生成引擎起动请求、并且起动禁止标志等于0(允许)的情况下，控制系统的进程为S21→S22→S25→S27。因此，控制系统在引擎起动请求的请求时刻，开始引擎起动控制。然后，从S27，控制系统继续进行进程S28→S29，重复地同时进行引擎起动控制和换挡控制。然后，在步骤S29表示完成起动/换挡控制时，控制系统终止起动/换挡协调控制。
在换挡控制期间生成引擎起动请求、起动禁止标志等于1(禁止)、并且起动请求既不是失效保护请求也不是组件保护请求的情况下，控制系统根据图8的流程图的控制流程S21→S22→S25→S26进行控制，如果起动禁止标志等于1则重复S25→S26的流程。当将起动禁止标志复位成0时，控制系统从S25进入S27，并且在标志复位的复位时刻开始引擎起动控制。从步骤S27，控制系统进入流程S28→S29，从而重复进行同时处理引擎起动控制和换挡控制的操作。然后，响应于对步骤S29的肯定应答，即，完成起动/换挡控制，控制系统终止起动/换挡协调控制。
因此，在即使同时进行引擎起动控制和换挡控制，震动也不成问题(起动禁止标志＝0)的情况下，如果在换挡控制期间生成起动请求，则在引擎起动请求的请求时刻，控制系统响应性地开始引擎起动控制。此外，在如果同时进行引擎起动控制和换挡控制，震动构成问题(起动禁止标志＝1)的情况下，当在换挡控制期间生成引擎起动请求时，控制系统等待直到允许引擎起动控制的时刻(标志复位时刻)为止，然后开始引擎起动控制。
如上所述，在震动不成问题的情况下，控制系统以不延迟开始引擎起动控制的方式，高响应性地同时处理引擎起动控制和换挡控制。在震动构成问题的情况下，在用于推迟开始引擎起动控制直到震动不成问题为止的最小期间之后，控制系统同时处理引擎起动控制和换挡控制。因此，在换挡控制期间生成起动请求的情况下，控制系统可以防止震动，还可以将对滞后和油耗的不利影响抑制到最小水平。因此，在降低对滞后和油耗的不利影响的同时，控制系统可以在执行换挡控制期间给予防止震动以优先级。
在第一实施例中以如下方式设置起动禁止标志。
在由于第二离合器CL2和参与换挡的离合器的容量平衡导致第二离合器CL2不能保持其滑动条件的换挡控制期间，将起动禁止标志设置成1(禁止)。也就是说，在第二离合器CL2不能保持滑动状态的情况下换挡控制中进行引擎起动控制，可能导致大的起动震动。例如，在1→2升挡的预处理期间，禁止引擎起动操作。因此，在第二离合器CL2不能保持其滑动状态的情况下，控制系统可以防止由于在换挡控制中进行引擎起动控制而导致起动震动。
在第一实施例中，在第二离合器CL2和换挡中要进行接合的离合器是同一离合器的换挡操作期间，将起动禁止标志也设置成1(禁止)。具体来说，如果换挡中的接合离合器与引擎起动控制中滑动的第二离合器CL2相同，则不能使用强制滑入，并且存在出现强烈的起动震动的可能性。在该例子中，在作为满足该条件的换挡操作的2→3升挡和3→4升挡期间，控制系统禁止引擎起动控制。因此，在接合离合器与引擎起动控制中滑动的第二离合器CL2相同的情况下，控制系统可以防止起动震动。
在第一实施例中，在使用单向离合器的换挡期间，将起动禁止标志也设置成1(禁止)。如果在使用单向离合器的换挡期间发生引擎起动控制，则存在单向离合器的碰撞震动的可能性。在这种情况下，在满足该条件的3→2降挡和2→1降挡期间，禁止引擎起动控制。因此，在使用一个以上的单向离合器的换挡控制期间，控制系统可以防止由开始引擎起动控制而导致的碰撞震动。
在第一实施例中，在第二离合器CL2被接合的情况下进行马达转速控制的换挡阶段区域中，将起动禁止标志也设置成1(禁止)(参考图16)。具体来说，如果在使用马达转速控制的换挡中开始引擎起动控制，则系统可能错误地判断第二离合器CL2的滑动状态，并且允许第一离合器CL1的接合，结果导致猛冲的感觉。这是因为引擎起动控制监视(由马达发电机MG的变压器13所感测的)输入速度和(由车辆速度传感器17所感测的)输出速度，以响应于引擎起动请求来控制第二离合器CL2的滑动和第一离合器CL1随后的接合。控制系统可以基于速度变化率(车辆速度/MG转动)判断第二离合器CL2是否能够充分滑动以使得第一离合器CL1被接合来接收引擎转矩。如图16所示，接受换挡控制的同步控制的是另一离合器(2346/B)，而不是第二离合器CL2。因此，可能发生错误判断。因此，在满足该条件的CL同步阶段中，禁止引擎起动控制。这样，在进行马达转速控制的换挡控制中，控制系统可以防止由开始引擎起动控制所导致的猛冲的感觉。
3)1→2升挡的例子中的操作
图10示出在1→2升挡的情况下，在时间(1)～(5)，与换挡命令变速比NEXTGP_MAP(虚线所示)、控制变速比NEXTGP(两点链线)、当前变速比CURGP(实线)和输入转速有关的设置换挡禁止、起动禁止和起动允许的预先设置的例子。NEXTGP_MAP是在工作点穿过图2所示的换挡映射中的换挡线时所输出的换挡命令变速比。NEXTGP是在确定各个换挡控制、并且开始换挡控制时所输出的控制变速比。CURGP是在各个换挡控制结束时所输出的当前变速比。
对于这些时间，时间(1)是在整个引擎起动控制期间禁止升挡的起动期间升挡完全禁止时间。时间(2)是在换挡的预处理期间禁止引擎起动的换挡预处理期间起动禁止时间。时间(3)是在换挡的转矩阶段期间允许引擎起动控制的换挡转矩阶段期间起动允许时间。时间(4)是在换挡的惯性阶段期间允许引擎起动的换挡惯性阶段期间起动允许时间。时间(5)是在换挡的CL同步阶段期间禁止引擎起动的换挡CL同步阶段期间起动禁止时间。下面说明在各时间(1)～(5)的操作。
图11是起动期间升挡完全禁止时间(1)的时序图。所示变量有NEXTGP_MAP、NEXTGP、CURGP、起动控制标志(ENGSTART)、马达转动、目标转动、ENG转动、CL2液压、接合液压、纵向加速度G、起动禁止标志和换挡禁止标志。在处于起动期间升挡完全禁止定时间的情况下，当生成引擎起动请求时，在时间t1开始引擎起动控制，并且在时间t4结束引擎起动控制。在换挡控制侧，即使在时间t1之后不久的时间t2时生成换挡请求，在从t1～t4的引擎起动控制期间也将换挡禁止标志置位。因此，在时间t4开始换挡控制，并且在时间t4结束引擎起动控制。这种禁止升挡的排他性处理使得输入转速增大并且使得油耗劣化。此外，在第一速度下通过传输驱动力来增大加速度G之后，通过连续升挡至第二速度而使加速度G减小。这样，加速度G变化，因而使得驾驶者对驱动力感觉不舒服。
图12是换挡预处理期间起动禁止时间(2)期间的时序图。同样地，所示变量有NEXTGP_MAP、NEXTGP、CURGP、起动控制标志(ENGSTART)、马达转动、目标转动、ENG转动、CL2液压、接合液压、纵向加速度G、起动禁止标志和换挡禁止标志。在处于换挡预处理期间起动禁止时间的情况下，在时间t1开始换挡控制，并且从时间t1到时间t3的期间是预处理期间。在从t1～t3的期间，将起动禁止标志置位。因此，将开始引擎起动控制从产生引擎起动请求的时间t2推迟至稍后的时间t3。当在换挡控制期间产生引擎起动请求时，控制系统在预处理期间不能保持第二离合器CL2的滑动状态。因此，在预处理期间将起动禁止标志置位。在转矩阶段中以及转矩阶段之后，控制系统同时进行换挡控制和引擎起动控制。
图13是换挡转矩阶段期间起动允许时间(3)的时序图。所示变量有NEXTGP_MAP、NEXTGP、CURGP、起动控制标志(ENGSTART)、马达转动、目标转动、ENG转动、CL2液压、接合液压、纵向加速度G、起动禁止标志和换挡禁止标志。在处于换挡转矩阶段期间起动允许时间(3)的情况下，在从时间t1到时间t2的换挡预处理期间，将起动禁止标志设置成1。在转矩阶段期间，响应于在时间t3所生成的引擎起动请求，在时间t3直接开始引擎起动控制。因此，在转矩阶段期间生成引擎起动请求的情况下，控制系统在引擎起动请求的请求时刻开始引擎起动控制，此后同时进行换挡控制和引擎起动控制。
基于以下原因，控制系统在预处理期间禁止引擎起动，并且在转矩阶段期间允许引擎起动。
图14是表示在换挡转矩阶段期间起动允许时间(3)自动变速器AT中的转速变化的诺模图或者列线图。在1→2升挡时，在引擎起动控制期间，必需使用Low/B作为第二离合器CL2，并且通过马达转速控制来保持第二离合器CL2的滑动。参考图13中的时点，通过经过与时间t1～t3相对应的第一速度齿轮啮合状态(a)→与时间t3～t5相对应的转矩/惯性阶段状态(b)→与时间t5～t7相对应的同步阶段状态(c)→与时间t7及之后相对应的第二速度齿轮啮合状态(d)，进行1→2升挡。在这种情况下，在1→2升挡中用作为接合元件的2346/B的容量在转矩阶段和惯性阶段变得不足。因此，如(b)和(c)中的虚线所示，输入转速下降，并且系统变得不能保持用作第二离合器CL2的Low/B的滑动。因此，如果在2346/B获得容量之前，输入转速下降到第一速度以下时，则出现震动和加速度G下降的可能性。已发现使输入转速下降的因素有第一离合器CL1的过度夹持或者由于MG转矩不足所导致的变速器输入转矩的不足。因此，通过在转矩阶段期间主动地允许开始引擎起动控制，控制系统可以补偿变速器输入转矩的不足，并且保持第二离合器CL2(Low/B)的滑动状态，如图14中的实线所示。
图15是换挡惯性阶段期间起动允许时间(4)的时序图。同样地，所示变量有NEXTGP_MAP、NEXTGP、CURGP、起动控制标志(ENGSTART)、马达转动、目标转动、ENG转动、CL2液压、接合液压、纵向加速度G、起动禁止标志和换挡禁止标志。在处于换挡惯性阶段期间起动允许时间的情况下，如果在换挡的惯性阶段开始区域中的时间t4生成引擎起动请求，则在时间t4时立即开始引擎起动控制，并且在时间t7时结束。另一方面，在换挡控制侧，响应于来自引擎起动控制的请求进行马达速度控制，并且从时间t4到时间t7，将换挡禁止标志置位。
图16是CL同步阶段期间起动禁止时间(5的时序图。所示变量有NEXTGP_MAP、NEXTGP、CURGP、起动控制标志(ENGSTART)、马达转动、目标转动、ENG转动、CL2液压、接合液压、纵向加速度G、起动禁止标志和换挡禁止标志。在处于CL同步阶段期间起动禁止时间的情况下，如果在换挡的CL同步阶段(时间t4和时间t6之间)中的时间t5时生成引擎起动请求，则推迟引擎起动控制直到时间t6为止。在时间t6时开始引擎起动控制，并且在时间t8时结束。在换挡控制侧，响应于来自引擎起动控制的请求，从时间t6到时间t7进行马达速度控制，并且将换挡禁止标志置位。然而，继续当前换挡操作，并且在时间t6之后就结束。
根据第一实施例的混合动力车辆的控制系统可以提供以下效果。
第一实施例包括用于控制混合动力车辆的控制设备，其中，该混合动力车辆包括引擎ENG；马达(马达/发电机MG)，被设置在从引擎ENG到驱动轮RL、RR的驱动系统中，并且被配置成起动引擎ENG和驱动驱动轮RL、RR；模式选择部件(第一离合器CL1)，被设置在引擎ENG和马达(马达/发电机MG)之间，并且被配置成在使用引擎ENG和马达(马达/发电机MG)作为驱动源的混合动力驱动模式(HEV模式)和使用马达(马达/发电机MG)作为驱动源的电力驱动模式(EV模式)之间转换车辆驱动模式；自动变速器AT，被设置在马达(马达/发电机MG)和驱动轮RL、RR之间，并且被配置成具有多个不同速比的挡位；引擎起动/停止控制部件(整体控制器10)，用于在模式转换成混合动力驱动模式(HEV模式)时，响应于起动请求对引擎ENG进行起动控制，并且在模式转换成电力驱动模式(EV模式)时，响应于停止请求对引擎ENG进行停止控制；换挡控制部件(AT控制器7)，用于在车辆的行驶期间，响应于换挡请求执行将自动变速器的挡位从当前位置改变至要求位置的换挡控制；和引擎/变速器协调控制部件(图6～8)，在作为引擎ENG的引擎起动/停止控制和自动变速器AT的换挡控制中的其中一个控制的第一控制期间，在即使在第二控制请求的请求时刻开始该第二控制，震动也没有超过可接受水平的情况下，引擎/变速器协调控制部件在该请求时刻开始该第二控制，并且在如果在该请求时刻开始该第二控制，震动超过可接受水平的情况下，通过等待直到允许该第二控制的允许时刻为止以开始第二控制，其中，所述第二控制是引擎ENG的引擎起动/停止控制和自动变速器AT的换挡控制中的另一个控制。
当在引擎ENG的起动/停止控制和自动变速器AT的换挡控制中的其中一个控制的控制期间生成另一个控制的控制请求时，该控制设备可以防止震动，并且最小化对滞后和油耗的不利影响。
提供一种换挡禁止标志设置部件(换挡禁止判断部10d)，如果在开始引擎起动控制之后开始换挡控制，则在满足影响震动的条件的情况下，该换挡禁止标志设置部件将换挡禁止标志置位。如果没有置位换挡禁止标志，则在引擎起动控制期间生成换挡控制请求时的请求时刻，引擎/变速器协调控制部件(图7)开始换挡控制。如果置位了换挡禁止标志，则引擎/变速器协调控制部件(图7)推迟换挡控制，直到复位换挡禁止标志的时刻为止，并且在复位时刻开始换挡控制。
因此，当在引擎起动控制期间生成换挡控制请求时，控制设备可以防止震动以及最小化对滞后和油耗的不利影响。因此，控制设备对防止换挡震动给予优先级，并且控制设备可以通过在引擎起动控制结束之前定期监视换挡禁止标志以满足引擎起动控制执行期间的换挡控制请求，来抑制对滞后和油耗的不利影响。
在马达转速控制期间请求换挡、并且在换挡控制侧不能确定变速比的情况下，换挡禁止标志设置部件(换挡禁止判断部10d)将换挡禁止标志置位。因此，在离合器的脱离/接合状态不确定的行驶状态下，控制设备可以防止由引擎起动控制期间开始换挡控制而导致的换挡震动。
在以恒定加速器开度请求换挡、并且驾驶者对于降低震动的需求高的情况下，换挡禁止标志设置部件(换挡禁止判断部10d)将换挡禁止标志置位。因此，在驾驶者对降低震动的需求高的驱动状态下，控制设备可以防止由引擎起动控制期间开始换挡控制所导致的换挡震动。
在难以控制变速器的输入转矩、并且产生震动的可能性高的情况下请求换挡的情况下，换挡禁止标志设置部件(换挡禁止判断部10d)将换挡禁止标志置位。因此，在难以控制变速器的输入转矩的驱动状态下，控制设备可以防止由引擎起动控制期间开始换挡控制所导致的换挡震动。
尽管优选在控制系统中合并所有这些换挡禁止标志的设置，但是可以合并一个或多个设置。
提供一种起动禁止标志设置部件(起动禁止标志生成部71a)，如果在开始换挡控制之后开始引擎起动控制，则在满足影响震动的条件的情况下，该起动禁止标志设置部件将起动禁止标志置位。在没有置位起动禁止标志的情况下，引擎/变速器协调控制部件(图8)在换挡控制期间生成引擎起动控制请求的请求时刻开始引擎起动控制，并且在置位了起动禁止标志的情况下，通过推迟引擎起动控制来在复位起动禁止标志的时刻开始引擎起动控制。
因此，当在换挡控制期间生成引擎起动控制请求时，控制设备可以防止震动，并且最小化对滞后和油耗的不利影响。因此，控制设备对防止换挡震动给予优先级，并且控制设备可以通过在换挡控制结束之前进行换挡控制期间定期监视起动禁止标志、并且在复位该标志时立即开始引擎起动控制，来抑制对滞后和油耗的不利影响。
在起动控制中被控制为滑动的滑动离合器由于该滑动离合器和参与换挡的换挡离合器之间的容量平衡而不能保持滑动的换挡阶段的情况下，起动禁止标志设置部件(起动禁止标志生成部71a)将起动禁止标志置位。因此，除最小化对滞后和油耗的不利影响的效果以外，在第二离合器CL2在引擎起动控制中不能保持滑动的情况下，控制设备可以防止由换挡控制期间开始引擎起动控制所导致的起动震动。
在起动控制中被控制为滑动的滑动离合器和换挡中的接合离合器相同的换挡期间，起动禁止标志设置部件(起动禁止标志生成部71a)将起动禁止标志置位。因此，除最小化对滞后和油耗的不利影响的效果以外，在第二离合器CL2与换挡中的接合离合器相同的情况下，控制设备可以防止由换挡控制期间开始引擎起动控制所导致的起动震动。起动禁止标志设置部件(起动禁止标志生成部71a)在使用单向离合器的换挡期间将起动禁止标志置位。因此，除最小化对滞后和油耗的不利影响的效果以外，在正在进行使用单向离合器的换挡的情况下，控制设备可以防止由换挡控制期间开始引擎起动控制所导致的碰撞震动。
尽管优先在控制系统中合并所有这些起动禁止标志的设置，但是可以合并一个或多个的设置。
起动禁止标志设置部件(起动禁止标志生成部71a)在换挡中进行马达转速控制的换挡阶段区域中，将起动禁止标志置位。这种选择的方案使得控制设备在进行马达速度控制的换挡阶段区域中，还防止由在换挡控制期间开始引擎起动控制所导致的猛冲的感觉。
尽管以上参考本发明的第一实施例说明了根据本发明的混合动力车辆控制设备，但是本发明不局限于第一实施例。在权利要求书所限定的范围内，各种变形例、设计的改变和添加都是允许的。
在根据第一实施例所示的例子中，在引擎起动控制和换挡控制中的其中一个控制的控制期间，生成另一个控制的控制请求。然而，根据本发明的协调控制可应用于下面的情况：在引擎停止控制和换挡控制中的其中一个控制的控制期间，生成另一个控制的控制请求。
在第一实施例所示的例子中，在有级式自动变速器AT包含的摩擦元件中选择第二离合器CL2。然而，除自动变速器AT以外，还可选择地设置单独的第二离合器CL2。例如，本发明的范围包括在马达/发电机MG和变速器输入轴之间设置与自动变速器AT分开的第二离合器CL2的例子、以及在变速器输出轴和驱动轮之间设置与自动变速器AT分开的第二离合器CL2的例子。
在所示的例子中，自动变速器AT是具有7个前进速度和1个倒挡速度的有级式自动变速器。然而，挡位的数量不限于此。自动变速器可以是具有两个以上速度的自动变速器。
在第一实施例中，使用第一离合器CL1作为用于在HEV模式和EV模式之间进行切换的模式选择部件。然而，模式选择部件可以是诸如行星齿轮等的用于在不使用的离合器的情况下发挥离合器的功能的差动装置、分力配装置或者其他装置。
在所示的例子中，混合动力车辆是后轮驱动混合动力车辆。然而，本发明可应用于前轮驱动混合动力车辆。本发明可应用于具有自动变速器、驱动模式包括HEV模式和EV模式的各种其他混合动力车辆。
为了使得容易地理解本发明，说明了上述实施例，并且这些实施例不限制本发明。相反，在法律许可的情况下，本发明旨在覆盖所附权利要求书的范围包括的各种变形例和等同结构，其范围符合最宽的解释以包含所有这类变形例和等同结构。

Claims (12)

1.一种用于控制混合动力车辆的控制设备，包括：
引擎(ENG)；
马达(MG)，其被设置在从所述引擎(ENG)延伸至驱动轮(RR,RL)的驱动系统中，用于起动所述引擎(ENG)以及驱动所述驱动轮(RR,RL)；
模式选择装置(CL1)，其被设置在所述引擎(ENG)和所述马达(MG)之间，用于在使用所述引擎(ENG)和所述马达(MG)作为驱动源的混合驱动模式和使用所述马达(MG)作为驱动源的电力驱动模式之间转换车辆驱动模式；
自动变速器(AT)，其被设置在所述马达(MG)和所述驱动轮(RR,RL)之间，用于提供多个速比；
整体控制器(10)，其用于执行引擎起动/停止控制，所述引擎起动/停止控制是在模式转换成所述混合驱动模式时响应于起动请求的所述引擎(ENG)的起动控制，或者是在模式转换成所述电力驱动模式时响应于停止请求的所述引擎(ENG)的停止控制；以及
自动变速器控制器(7)，在所述车辆行驶期间，该自动变速器控制器(7)响应于换挡请求执行用于将所述自动变速器(AT)的挡位从当前位置改变成要求位置的换挡控制，以及
其中，在第一控制的执行期间生成第二控制请求的情况下，所述整体控制器(10)判断在第二控制请求时刻开始该第二控制的情况下、震动将超出可接受的水平的条件是否成立，并且在所述条件成立的情况下，所述整体控制器禁止在所述第二控制请求时刻开始所述第二控制；所述整体控制器(10)在所述第一控制的执行期间禁止开始所述第二控制之后，重复对所述条件是否成立进行判断，并且在所述条件不再成立的情况下，在所述第一控制的执行期间的所述第二控制请求时刻之后的允许时刻开始所述第二控制；其中，所述第一控制是所述引擎起动/停止控制和所述换挡控制中的一个控制，所述第二控制是所述引擎起动/停止控制和所述换挡控制中的另一个控制。
2.根据权利要求1所述的控制设备，其中，在所述第二控制请求是发生在开始所述引擎(ENG)的起动控制之后的换挡控制的换挡请求的情况下，如果所述条件成立，所述整体控制器(10)置位换挡禁止标志，以及
在没有置位所述换挡禁止标志的情况下，如果在所述起动控制期间生成所述第二控制请求，所述整体控制器(10)在所述第二控制请求时刻开始所述换挡控制；在置位了所述换挡禁止标志的情况下，所述整体控制器(10)通过从所述第二控制请求时刻推迟所述换挡控制，在复位所述换挡禁止标志的复位时刻开始所述换挡控制。
3.根据权利要求2所述的控制设备，其中，在所述换挡请求是马达转速控制期间的换挡的请求、并且不能在换挡控制侧确定变速比的情况下，所述整体控制器(10)置位所述换挡禁止标志。
4.根据权利要求2或3所述的控制设备，其中，在所述换挡请求是在恒定加速器开度情况下的换挡的请求、并且驾驶者对降低震动的需求高时，所述整体控制器(10)置位所述换挡禁止标志。
5.根据权利要求2或3所述的控制设备，其中，当所述换挡请求是在难以控制变速器输入转矩情况下的换挡请求、并且影响震动的可能性高时，所述整体控制器(10)置位所述换挡禁止标志。
6.根据权利要求4所述的控制设备，其中，当所述换挡请求是在难以控制变速器输入转矩情况下的换挡请求、并且影响震动的可能性高时，所述整体控制器(10)置位所述换挡禁止标志。
7.根据权利要求1所述的控制设备，其中，如果所述第二控制请求是在开始所述换挡控制之后发生的所述引擎(ENG)的起动控制，则在所述条件成立的情况下，所述整体控制器(10)置位起动禁止标志，以及
在没有置位所述起动禁止标志的情况下，如果在所述换挡控制期间生成所述第二控制请求，则所述整体控制器(10)在所述第二控制请求时刻开始所述起动控制；在置位了所述起动禁止标志的情况下，所述整体控制器(10)通过从所述第二控制请求时刻推迟所述起动控制，在复位所述起动禁止标志的复位时刻开始所述起动控制。
8.根据权利要求7所述的控制设备，其中，在所述起动控制中被控制为滑动的离合器(CL2)由于该离合器(CL2)和参与所述换挡控制的换挡离合器之间的容量平衡而不能保持滑动的所述换挡控制的换挡阶段出现的情况下，所述整体控制器(10)置位所述起动禁止标志。
9.根据权利要求7或8所述的控制设备，其中，在所述起动控制中被控制为滑动的离合器(CL2)和换挡中的接合离合器(CL2)彼此相同的换挡期间，所述整体控制器(10)置位所述起动禁止标志。
10.根据权利要求7或8所述的控制设备，其中，所述整体控制器(10)在使用单向离合器(F1，F2)的换挡期间置位所述起动禁止标志。
11.根据权利要求7或8所述的控制设备，其中，在换挡中执行马达转速控制的换挡控制的换挡阶段，所述整体控制器(10)置位所述起动禁止标志。
12.一种用于控制混合动力车辆的方法，其中，所述混合动力车辆包括引擎(ENG)、马达(MG)、驱动轮(RR,RL)和自动变速器(AT)，所述自动变速器(AT)被设置在所述马达(MG)和所述驱动轮(RR,RL)之间，用于提供多个速比，所述方法包括：
控制在电力驱动模式和混合驱动模式之间的选择，在该电力驱动模式中，仅通过所述马达(MG)向所述混合动力车辆提供动力，在该混合驱动模式中，通过所述引擎(ENG)和所述马达(MG)这两者向所述混合动力车辆提供动力；
响应于引擎起动/停止请求，开始引擎起动/停止控制以选择性地执行所述混合驱动模式或者所述电力驱动模式，其中，所述引擎起动/停止请求是引擎起动请求和引擎停止请求其中之一；
响应于速比改变请求，在所述混合动力车辆正在行驶的同时，对所述自动变速器(AT)执行换挡控制；
响应于所述引擎起动/停止请求或所述速比改变请求，而不管首先产生的是哪一个请求，开始包括所述引擎起动/停止控制和所述换挡控制中的一个控制的第一控制；
在正在进行所述第一控制的同时，接收所述引擎起动/停止控制和所述换挡控制中的另一个控制的第二控制的请求；
判断在接收到所述第二控制的请求时执行所述第二控制的请求的情况下、所述自动变速器(AT)的换挡震动将大于可接受的水平的条件是否成立；
在所述第一控制期间，当所述条件成立时，禁止在接收到所述第二控制的请求时开始所述第二控制；
在所述第一控制期间、禁止开始所述第二控制之后，重复判断所述条件是否继续成立；以及
在所述第一控制期间，当判断为所述条件不再成立时，开始所述第二控制。
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