CN103237703B - 混合动力车辆的控制装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种能够不使发动机旋转速度变化地降低咔哒声的混合动力车辆的控制装置。在第二电动机转矩(TM2)处于咔哒声产生区域(G)内的情况下,与第二电动机转矩(TM2)处于咔哒声产生区域(G)外的情况下的通常行驶时相比,实施对发动机旋转变动进行抑制的发动机旋转变动抑制控制(EGR量抑制控制、自身EGR量抑制控制、稀燃烧控制及点火滞后控制中的至少一种控制),因此,可以不使发动机旋转速度(NE)变化地抑制发动机旋转变动来降低咔哒声。因此,可以不给用户带来因发动机旋转速度(NE)变化而产生的不适感地降低咔哒声。

Description

混合动力车辆的控制装置
技术领域
本发明涉及具有动力分配式的电气式差动部的混合动力车辆的控制装置,尤其涉及降低因发动机的旋转变动而导致的电气式差动部中的打齿声的技术。
背景技术
公知有具有如下的电气式差动部的混合动力车辆,该电气式差动部具有将来自发动机的动力向差动用电动机及输出旋转部件分配的差动机构和能够传递动力地与该输出旋转部件连结的(即直接或经由齿轮机构间接连结的)行驶用电动机,在该电气式差动部中,该差动用电动机的运转状态被控制,由此,该差动机构的差动状态被控制。例如,专利文献1中记载的混合动力车辆就是上述那样的混合动力车辆。
在此,在如上所述的混合动力车辆中,存在例如从构成电气式差动部的齿轮机构产生打齿声的情况。具体地说,在上述齿轮机构中,在相互啮合的齿轮间的啮合部分存在间隙。而且,例如在行驶用电动机的输出转矩的值为包括零[Nm]在内的大致零附近时(即行驶用电动机处于浮动状态时),本来行驶用电动机的输出转矩进行作用的某齿轮对的各齿轮彼此成为相互之间推压力弱的齿轮浮动状态。在处于如上所述的状态时,因发动机的旋转变动(爆发变动)而产生的振动传递到该齿轮对的啮合部分,有时会导致在该啮合部分啮合齿的齿面彼此相互反复进行碰撞和分离并互相打击,从而产生被称为所谓咔哒声的打齿声。为了降低如上所述的咔哒声,例如在上述专利文献1中提出有如下的技术:在行驶用电动机的输出转矩进入规定范围并检测到产生咔哒声的条件的情况下,在等功率下使发动机旋转速度上升到规定值以上并使发动机转矩降低至规定值以下,来抑制发动机的转矩变动。 即,通常使发动机沿如下的规定的发动机动作线(例如发动机最佳燃料消耗线)运转,即发动机尽可能地以高效的状态运转且发动机的运转状态(例如由发动机旋转速度和发动机转矩表示的发动机动作点)相对于必要的发动机功率的变化而平滑地变化。另一方面,在检测出产生咔哒声的条件的情况下,使发动机动作点在等功率线上从发动机最佳燃料消耗线转移到为了使发动机旋转速度上升到规定值以上以避免咔哒声的规定的发动机动作线(例如咔哒声避免动作线)。
在先技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开平11-93725号公报
专利文献2:日本特开昭58-160530号公报
专利文献3:日本特开平11-173171号公报
专利文献4:日本特开2007-126097号公报
发明内容
发明要解决的课题
但是,即便在上述发动机最佳燃料消耗线和咔哒声避免动作线一定程度上分离的情况下,仍可认为:若一定程度延长将发动机最佳燃料消耗线上的发动机动作点在等功率线上转移到咔哒声避免动作线上的发动机动作点时的转移时间,则发动机旋转速度逐渐上升,因此,难以给用户带来不适感。反之,有可能导致产生咔哒声的频度变高、直至降低咔哒声所需的时间延长。因此,希望尽可能地缩短上述转移时间。但是,越缩短上述转移时间,而且越分离上述发动机最佳燃料消耗线和咔哒声避免动作线,因发动机旋转速度越发急速上升,因此存在越容易给用户带来不适感的可能性。即,对于用户而言,存在对发动机旋转速度的急速上升感到不适的可能性。另外,如上所述的课题并未公知,对于不给用户带来因发动机旋转速度变化而产生的不适感地降低咔哒声的技术还没有提案。
本发明以上述情况为背景而作出,其目的在于提供一种混合动力 车辆的控制装置,能够不使发动机旋转速度变化地降低咔哒声。
用于解决课题的方案
用于实现上述目的的本发明的主旨在于:(a)一种混合动力车辆的控制装置,该混合动力车辆具有电气式差动部,该电气式差动部具有:将来自发动机的动力向差动用电动机及输出旋转部件分配的差动机构和能够传递动力地与该输出旋转部件连结的行驶用电动机,所述控制装置通过控制该差动用电动机的运转状态来控制该差动机构的差动状态,其特征在于,(b)在所述行驶用电动机的输出转矩处于规定范围内的情况下,与该行驶用电动机的输出转矩处于规定范围外的情况相比,所述控制装置实施对所述发动机的旋转变动进行抑制的控制,(c)对所述发动机的旋转变动进行抑制的控制是抑制废气再循环量的控制、在排气行程中抑制气缸内的燃烧气体的剩余量的控制、使空燃比成为稀侧的控制、以及使点火正时滞后的控制中的至少一种控制。
发明的效果
若如上所述构成,则在所述行驶用电动机的输出转矩处于规定范围内的情况下,与该行驶用电动机的输出转矩处于规定范围外的情况相比,实施对所述发动机的旋转变动进行抑制的控制,因此,可以不使发动机旋转速度变化地抑制发动机的旋转变动来降低咔哒声。因此,可以不给用户带来因发动机旋转速度变化而产生的不适感地降低咔哒声。具体地说,对所述发动机的旋转变动进行抑制的控制是抑制废气再循环量的控制、在排气行程中抑制气缸内的燃烧气体的剩余量的控制、使空燃比成为稀侧的控制、以及使点火正时滞后的控制中的至少一种控制,因此,可以不使发动机旋转速度变化地(极端而言不变更发动机动作点地)适当抑制发动机的旋转变动。例如,在对废气再循环量(EGR量)进行抑制的控制中,可以抑制因废气所包含的未燃烧气体的剩余量产生偏差,使得EGR量越多、气缸内的燃料的浓度按不同气缸越产生偏差而导致的气缸间的爆发偏差,可以不变更发动机动作点地适当抑制发动机的旋转变动。另外,在排气行程中抑制气缸内的燃烧气体的剩余量的控制中,可以抑制因气缸内的燃烧气体所包 含的未燃烧气体的剩余量产生偏差,使得燃烧气体的剩余量越多、气缸内的燃料的浓度按不同气缸越产生偏差而导致的气缸间的爆发偏差,可以不变更发动机动作点地适当抑制发动机的旋转变动。另外,在使空燃比成为稀侧的控制中,可以使旋转变动的发动机转矩的平均值保持原样不变而仅降低发动机转矩的峰值,可以不变更发动机动作点地适当抑制发动机的旋转变动。另外,在使点火正时滞后的控制中,可以使旋转变动的发动机转矩的平均值保持原样不变而仅降低发动机转矩的峰值,可以不变更发动机动作点地适当抑制发动机的旋转变动。
在此,优选为,所述规定范围是打齿声产生区域,所述打齿声产生区域作为构成所述电气式差动部的齿轮因所述发动机的旋转变动而容易产生打齿声的所述行驶用电动机的输出转矩的范围而预先求出。若如上所述构成,则在所述行驶用电动机的输出转矩处于打齿声产生区域内的情况下,可以不变更发动机动作点地适当抑制发动机的旋转变动。
另外,优选为,在所述行驶用电动机的输出转矩处于规定范围内的情况下,所述控制装置能够实施如下控制:将在该行驶用电动机的输出转矩处于规定范围外的情况下沿规定的发动机最佳燃料消耗线进行动作的所述发动机的动作点,转移到打齿声避免动作线上,所述打齿声避免动作线为了避免构成所述电气式差动部的齿轮因所述发动机的旋转变动产生打齿声而预先求出,在所述行驶用电动机的输出转矩处于规定范围内的情况下,所述控制装置从对所述发动机的旋转变动进行抑制的控制和转移到所述打齿声避免动作线上的控制中,选择控制实施时的燃料消耗恶化被抑制的控制进行实施。若如上所述构成,则与仅通过对所述发动机的旋转变动进行抑制的控制来降低咔哒声的情况及仅通过转移到所述打齿声避免动作线上的控制来降低咔哒声的情况相比,可以降低实施为了降低咔哒声的控制时的燃料消耗。
另外,优选为,在所述行驶用电动机的输出转矩处于规定范围内的情况下,所述控制装置能够实施如下控制:将在该行驶用电动机的输出转矩处于规定范围外的情况下沿规定的发动机最佳燃料消耗线进 行动作的所述发动机的动作点,转移到打齿声避免动作线上,所述打齿声避免动作线为了避免构成所述电气式差动部的齿轮因所述发动机的旋转变动产生打齿声而预先求出,在所述行驶用电动机的输出转矩处于规定范围内的情况下,所述控制装置组合实施对所述发动机的旋转变动进行抑制的控制和转移到所述打齿声避免动作线上的控制。若如上所述构成,则与仅通过对所述发动机的旋转变动进行抑制的控制来降低咔哒声的情况相比,可以进一步降低咔哒声。另外,由于能够以通过对所述发动机的旋转变动进行抑制的控制来降低咔哒声的情况为前提、对所述打齿声避免动作线进行设定,因此,与仅通过转移到所述打齿声避免动作线上的控制来降低咔哒声的情况相比,可以减小在实施将发动机动作点从发动机最佳燃料消耗线转移到打齿声避免动作线上的控制时的发动机旋转速度的变化。
附图说明
图1是说明应用本发明的混合动力车辆的简略结构的图并且是说明设置于车辆的控制系统的主要部分的模块线图。
图2是说明发动机的简略结构的图并且是说明为了进行发动机的输出控制等而设置于车辆的控制系统的主要部分的模块线图。
图3是说明电子控制装置的控制功能的主要部分的功能模块线图。
图4是表示发动机最佳燃料消耗线及咔哒声避免动作线的一例的图。
图5是表示基于进气门驱动装置的进气门的开闭正时的通常控制范围(实线及虚线)和基于排气门驱动装置的排气门的开闭正时的通常控制范围(单点划线及双点划线)的一例的图。
图6是说明电子控制装置的控制动作的主要部分即为了不使发动机旋转速度变化地降低咔哒声的控制动作的流程图。
图7是说明电子控制装置的控制动作的主要部分即为了不使发动机旋转速度变化地降低咔哒声的控制动作的流程图,是与图6的流程 图相当的另一实施例。
图8是表示实施例3所采用的咔哒声避免动作线的一例的图。
图9是说明电子控制装置的控制动作的主要部分即为了不使发动机旋转速度变化地降低咔哒声的控制动作的流程图,是与图6的流程图相当的另一实施例。
具体实施方式
在本发明中,优选为,所述行驶用电动机直接或经由齿轮机构间接地与所述差动机构的输出旋转部件能够传递动力地连结。另外,上述齿轮机构例如由能够传递动力地将两轴间连结的齿轮对、由行星齿轮和圆锥齿轮等差动齿轮装置构成的单级减速器或增速器、多组行星齿轮装置的旋转构件利用摩擦卡合装置选择性地被连结来择一地实现多个齿轮挡(变速挡)的例如具有前进2挡、前进3挡或更多的变速挡的各种行星齿轮式多级变速器等构成。
另外,优选为,作为所述行星齿轮式多级变速器中的摩擦卡合装置,广泛采用通过液压促动器进行卡合的多板式或单板式的离合器、制动器、或者带式的制动器等液压式摩擦卡合装置。供给用于使该液压式摩擦卡合装置进行卡合动作的工作油的油泵既可以是例如由作为行驶用驱动力源的发动机驱动并排出工作油的油泵,也可以是由与发动机独立地另行配设的专用电动马达等驱动的油泵。
另外,优选为,所述差动机构是具有与所述发动机连结的第一旋转构件、与所述差动用电动机连结的第二旋转构件、以及与所述输出轴连结的第三旋转构件这三个旋转构件的装置。
另外,优选为,所述差动机构是单个小齿轮型的行星齿轮装置,所述第一旋转构件是该行星齿轮装置的行星齿轮架,所述第二旋转构件是该行星齿轮装置的太阳轮,所述第三旋转构件是该行星齿轮装置的内齿轮。
另外,优选为,所述车辆用传动装置搭载于车辆的搭载姿势既可以是驱动装置的轴线成为车辆的宽度方向的FF(发动机前置前轮驱 动)车辆等横向安装型,也可以是驱动装置的轴线成为车辆的前后方向的FR(发动机前置后轮驱动)车辆等纵向安装型。
另外,优选为,所述发动机和所述差动机构动作地连结即可,例如既可以在发动机和差动机构之间夹设脉动吸收减振器(振动衰减装置)、直接离合器、带有减振器的直接离合器或流体传动装置等,也可以使发动机和差动机构始终连结。另外,作为流体传动装置,使用带有锁止离合器的变矩器、液力联轴器等。
以下,参照附图详细说明本发明的实施例。
实施例1
图1是说明应用本发明的混合动力车辆10(以下称为车辆10)的简略结构的图并且是说明为了控制车辆10的各部分而设置的控制系统的主要部分的模块线图。在图1中,车辆10具有变速部20,该变速部20具有:将从作为行驶用的驱动力源的发动机12输出的动力向第一电动机MG1及输出齿轮14分配的动力分配机构16;与输出齿轮14连结的齿轮机构18;经由齿轮机构18能够传递动力地与输出齿轮14连结的第二电动机MG2。该变速部20优选用于例如在车辆10中进行横向安装的FF(发动机前置前轮驱动)型车辆,由反转齿轮对24、末端齿轮对26、差动齿轮装置(终端减速器)28、与发动机12动作地连结的减振器30、与该减振器30动作地连结的输入轴32等,在安装在车体上的作为非旋转部件的箱体34内构成传动装置36,上述反转齿轮对24由作为变速部20(动力分配机构16)的输出旋转部件的输出齿轮14和反转从动齿轮22构成。在如上所述构成的传动装置36中,经由减振器30及输入轴32被输入的发动机12的动力、第二电动机MG2的动力向输出齿轮14传递,从该输出齿轮14依次经过反转齿轮对24、末端齿轮对26、差动齿轮装置28等向一对驱动轮38传递。
输入轴32的一端经由减振器30与发动机12连结,从而由发动机12驱动而进行旋转。另外,在另一端连结有作为润滑油供给装置的油泵40,通过驱动输入轴32旋转,驱动油泵40旋转,从而将润滑油供 给到传动装置36的各部分例如动力分配机构16、齿轮机构18、未图示的滚珠轴承等。
动力分配机构16由作为旋转构件(旋转部件)而具有第一太阳轮S1、第一小齿轮P1、将该第一小齿轮P1能够自转及公转地支承的第一行星齿轮架CA1、经由第一小齿轮P1与第一太阳轮S1啮合的第一内齿轮R1的公知的单个小齿轮型行星齿轮装置构成,作为产生差动作用的差动机构起作用。在该动力分配机构16中,第一行星齿轮架CA1与输入轴32即发动机12连结,第一太阳轮S1与第一电动机MG1连结,第一内齿轮R1与输出齿轮14连结。由此,第一太阳轮S1、第一行星齿轮架CA1、第一内齿轮R1相互之间分别能够相对旋转,因此,发动机12的输出被分配到第一电动机MG1及输出齿轮14,并且,利用分配到第一电动机MG1的发动机12的输出使第一电动机MG1发电,其发出的电能经由变换器46蓄积在蓄电装置48中或利用该电能驱动第二电动机MG2旋转,因此,变速部20例如成为无级变速状态(电气CVT状态),作为不论发动机12的规定旋转如何都使输出齿轮14的旋转连续地变化的电气无级变速器起作用。即,变速部20作为电气式差动部(电气式无级变速器)起作用,在该电气式差动部(电气式无级变速器)中,作为差动用电动机起作用的第一电动机MG1的运转状态被控制,由此,动力分配机构16的差动状态被控制。由此,变速部20可以使发动机12例如沿燃料消耗最佳的发动机12的动作点(例如由发动机旋转速度NE和发动机转矩TE确定的发动机12的运转点、以下称为发动机动作点)工作。这种混合动力形式被称为机械分配式或分割式。
齿轮机构18由作为旋转构件而具有第二太阳轮S2、第二小齿轮P2、将该第二小齿轮P2能够自转及公转地支承的第二行星齿轮架CA2、经由第二小齿轮P2与第二太阳轮S2啮合的第二内齿轮R2的公知的单个小齿轮型行星齿轮装置构成。在该齿轮机构18中,第二行星齿轮架CA2与作为非旋转部件的箱体34连结,因此,旋转被阻止,第二太阳轮S2与第二电动机MG2连结,第二内齿轮R2与输出齿轮14连结。而且,该齿轮机构18构成为例如作为减速器起作用,在从第二电动机MG2输出转矩(驱动力)的牵引时,使第二电动机MG2的旋转减速并传递到输出齿轮14,使其转矩增大并向输出齿轮14传递。另外,动力分配机构16的内齿轮R1及齿轮机构18的内齿轮R2成为构成一体的复合齿轮,在其外周部设置有输出齿轮14。
第一电动机MG1及第二电动机MG2是具有作为从电能产生机械驱动力的发动机的功能及作为从机械驱动力产生电能的发电机的功能中的至少一方的例如同步电动机,优选是使发动机或发电机选择性地工作的电动发电机。例如,第一电动机MG1具有:用于承接发动机12的反作用力的发电机(发电)功能及将运转停止中的发动机12旋转驱动的马达(电动机)功能,第二电动机MG2具有:用于作为将驱动力作为行驶用的驱动力源而输出的行驶用电动机起作用的电动机功能及根据来自驱动轮38侧的逆驱动力通过再生产生电能的发电功能。
图2是说明发动机12的简略结构的图并且是为了执行发动机12的输出控制等而设置于车辆10的控制系统的主要部分的模块线图。在图2中,发动机12例如是公知的汽车用汽油发动机,可以是单缸发动机或2缸以上的多缸发动机,但在本实施例中,例如是直列4缸发动机。另外,发动机12是在发动机12的曲轴13转两转期间完成由进气行程、压缩行程、膨胀行程、排气行程构成的一个循环的四冲程发动机。该发动机12具有:在气缸盖和活塞50之间设置的燃烧室52;与燃烧室52的进气口连接的进气管54;与燃烧室52的排气口连接的排气管56;设置于气缸盖并将燃料F喷射供给到向燃烧室52吸入的空气(吸入空气、进气)中的燃料喷射装置58;对由通过燃料喷射装置58喷射供给的燃料F和吸入空气构成的燃烧室52内的混合气体进行点火的点火装置60;使燃烧室52的进气口打开或关闭的进气门62;使该进气门62与曲轴13的旋转同步地往复运动来进行开闭动作的进气门驱动装置64;使燃烧室52的排气口打开或关闭的排气门66;以及使该排气门66与曲轴13的旋转同步地往复运动来进行开闭动作的排气门驱动装置68。
在发动机12的进气管54内,在其上游部分设置有电子节气门70,该电子节气门70由节气门促动器72进行开闭动作。由此,发动机12被驱动,燃烧后的上述混合气体作为废气(排气)EX向排气管56内送出。另外,在发动机12的排气管56内配备有催化剂74,由发动机12的燃烧生成的废气EX流过排气管56并流入催化剂74,通过该催化剂74被净化后排出到大气中。该催化剂74由例如对废气EX中的碳氢化合物(HC)、一氧化碳(CO)、氮氧化物(NOX)等进行净化的众所周知的三元催化剂构成。
另外,车辆10具有废气再循环装置(EGR装置)76,该废气再循环装置(EGR装置)76从发动机12的排气管56中取出一部分废气EX,再次使其再循环并返回到发动机12的进气管54中。EGR装置76例如具有:将进气管54和排气管56连通的EGR管78、以及设置在该EGR管78的管路中途部分并对从排气管56向进气管54再循环的废气EX的流通和切断进行控制的EGR控制阀80。EGR控制阀80是例如由促动器等进行电气开闭控制的电子控制阀。
在该发动机12中,燃料F从燃料喷射装置58喷射供给到从进气管54向燃烧室52吸入的吸入空气中并形成混合气体,在燃烧室52内,该混合气体通过点火装置60被点火并进行燃烧。由此,发动机12被驱动,燃烧后的混合气体作为废气EX向排气管56内送出。而且,废气EX中的通过打开EGR控制阀80向进气管54再循环的废气EX,被加入到在下一个循环中使用的进气管54内的吸入空气中。上述燃烧室52中的混合气体的空燃比A/F例如在一定的范围内根据车辆10的运转状态等进行控制。
进气门驱动装置64基本上使进气门62与曲轴13的旋转同步地进行开闭动作,但也具有适当变更进气门62的开闭正时及提升量等的功能,例如也作为变更进气门62的开闭正时的进气门开闭正时变更装置起作用。作为进气门驱动装置64的工作原理,公知各种原理,但例如,进气门驱动装置64既可以是与曲轴13的旋转连动的凸轮机构,并且 是通过液压控制或电动控制选择性地使用形状彼此不同的多个凸轮中的任一个使进气门62进行开闭动作的机构,也可以是一并使用与曲轴13的旋转连动的凸轮机构和通过液压控制或电动控制对该凸轮机构的凸轮的动作进行修正的机构使进气门62进行开闭动作的装置。总之,进气门驱动装置64例如以上述凸轮机构为主体而构成,具有作为使进气门62的打开正时和关闭正时双方提前或滞后的进气门开闭正时变更装置的功能。
排气门驱动装置68也与进气门驱动装置64相同,排气门驱动装置68基本上使排气门66与曲轴13的旋转同步地进行开闭动作,但也具有适当变更排气门66的开闭正时及提升量等的功能,例如也作为变更排气门66的开闭正时的排气门开闭正时变更装置起作用。排气门驱动装置68的工作原理与进气门驱动装置64相同。总之,排气门驱动装置68例如以所述凸轮机构为主体而构成,具有作为使排气门66的打开正时和关闭正时双方提前或滞后的排气门开闭正时变更装置的功能。
并且,如图1、2所示,车辆10具有包括对例如动力分配机构16的差动状态(变速部20的变速状态)进行控制的车辆10的控制装置在内的电子控制装置100。该电子控制装置100包括例如具有CPU、RAM、ROM、输入输出接口等的所谓微型计算机而构成,CPU利用RAM的临时存储功能的同时按照预先存储在ROM中的程序进行信号处理,从而执行车辆10的各种控制。例如,电子控制装置100执行与发动机12、第一电动机MG1、第二电动机MG2等相关的混合动力驱动控制等车辆控制,根据需要分成发动机12的输出控制用、变速部20的变速控制用等。
向电子控制装置100例如分别提供如下信号:表示由设置在进气管54的电子节气门70的上游侧的空气流量计82检测出的吸入空气量QAIR的信号;表示由节气门开度传感器84检测出的电子节气门70的打开角度即节气门开度θTH的信号;表示由设置于排气管56的催化剂74的上游侧的空燃比传感器86检测出的废气EX中的空燃比A/F的 状态的信号;表示由水温传感器88检测出的发动机12的冷却水温THW的信号;表示由曲轴位置传感器90检测出的曲轴13的旋转角度(位置)ACR及发动机12的旋转速度即发动机旋转速度NE的信号;表示由进气门侧凸轮位置传感器92检测出的进气门62的开闭正时及提升量的信号;表示由排气门侧凸轮位置传感器93检测出的排气门66的开闭正时及提升量的信号;表示与由输出旋转速度传感器94检测出的车速V对应的输出齿轮14的旋转速度即输出旋转速度NOUT的信号;表示由第一电动机旋转速度传感器96检测出的第一电动机MG1的旋转速度即第一电动机旋转速度NM1的信号;表示由第二电动机旋转速度传感器97检测出的第二电动机MG2的旋转速度即第二电动机旋转速度NM2的信号;以及表示由蓄电池传感器98检测出的蓄电装置48的蓄电池温度THBAT、蓄电池输入输出电流(蓄电池充电放电电流)IBAT、蓄电池电压VBAT的信号等。另外,从未图示的各传感器、开关等,向电子控制装置100分别提供如下信号:表示是否存在用于设定马达行驶(EV行驶)模式的开关操作的信号、表示是否存在制动踏板的操作的信号、表示作为驾驶员对车辆10的驱动力要求量(驾驶员要求输出)的加速踏板的操作量即加速踏板开度Acc的信号等。另外,电子控制装置100基于例如上述蓄电池温度THBAT、蓄电池充电放电电流IBAT及蓄电池电压VBAT等,依次算出蓄电装置48的充电状态(充电容量)SOC。
另外,从电子控制装置100,例如作为发动机12的输出控制用的发动机输出控制指令信号SE分别输出:向节气门促动器72输出的用于以加速踏板开度Acc越增加、则节气门开度θTH基本上越增加的方式控制节气门开度θTH的驱动信号;控制基于燃料喷射装置58的燃料F的喷射供给量(燃料喷射量)FUEL的燃料供给量信号;对基于点火装置60的发动机12的点火正时进行指令的点火信号;对基于进气门驱动装置64的进气门62的开闭正时进行指令的进气门开闭正时信号;对基于排气门驱动装置68的排气门66的开闭正时进行指令的排气门开闭正时信号;向EGR控制阀80输出的用于开闭控制EGR控制阀80以增减控制废气再循环量(EGR量)的EGR量控制信号等。另外,分别输出例如向变换器46输出的用于控制第一电动机MG1及第二电动机MG2的动作的电动机控制指令信号SM等。
图3是说明电子控制装置100的控制功能的主要部分的功能模块线图。在图3中,混合动力控制部即混合动力控制构件102根据行驶状态选择性地使例如马达行驶模式、发动机行驶模式(稳定行驶模式)、辅助行驶模式(加速行驶模式)等成立,在该马达行驶模式中,使发动机12停止并仅以第二电动机MG2为驱动源,在该发动机行驶模式(稳定行驶模式)中,通过利用第一电动机MG1的发电来承接相对于发动机12的动力的反作用力,从而将发动机直接传递转矩传递到输出齿轮14(驱动轮38),并且,通过利用第一电动机MG1的发电电力驱动第二电动机MG2,从而将转矩传递到输出齿轮14以进行行驶,在该辅助行驶模式(加速行驶模式)中,在该发动机行驶模式中进一步附加使用了来自蓄电装置48的电力的第二电动机MG2的驱动力进行行驶。
作为一例更具体地说明上述发动机行驶模式中的控制时,混合动力控制构件102使发动机12在效率好的工作区域工作,另一方面,使发动机12和第二电动机MG2之间的驱动力的分配、由第一电动机MG1的发电产生的反作用力以成为最佳的方式变化,以控制变速部20的作为电气无级变速器的变速比γ0(=发动机旋转速度NE/输出旋转速度NOUT)。例如,混合动力控制构件102根据加速踏板开度Acc、车速V算出车辆10的目标输出,根据该目标输出和充电要求值算出必要的总目标输出,考虑传递损失、辅助设备负荷、第二电动机MG2的辅助转矩等算出目标发动机功率PE*,以便能够得到该总目标输出。而且,混合动力控制构件102对发动机12进行控制并且对第一电动机MG1的发电量进行控制,以便在使发动机12沿着例如为了兼顾运转性和燃料消耗性而预先通过实验求出的图4的实线所示那样的规定的发动机最佳燃料消耗线(燃料消耗映射图)工作的同时达到能够得到目标发动机功率PE*的发动机动作点即发动机旋转速度NE和发 动机转矩TE。另外,上述发动机动作点指的是在将表示由发动机旋转速度NE及发动机转矩TE等例示的发动机12的动作状态的状态量作为坐标轴的二维坐标中、表示发动机12的动作状态的动作点。另外,在本实施例中,燃料消耗指的是例如每单位燃料消耗量的行驶距离或是作为车辆整体的燃料消耗率(=燃料消耗量/驱动轮输出)等。
混合动力控制构件102输出发动机输出控制指令信号SE并执行发动机12的输出控制以便能够得到用于产生目标发动机功率PE*的发动机转矩TE,上述发动机输出控制指令信号SE除为了进行节气门控制而利用节气门促动器72开闭控制电子节气门70之外,为了进行燃料喷射控制而对燃料喷射装置58的燃料喷射量FUEL、喷射正时进行控制,并且为了进行点火正时控制而对点火装置60的点火正时进行控制。另外,混合动力控制构件102将控制第一电动机MG1的发电的指令输出到变换器46并控制第一电动机旋转速度NM1以便能够得到用于产生目标发动机功率PE*的发动机旋转速度NE
另外,混合动力控制构件102不论是在车辆的停止中还是在行驶中,即不论受车速V(驱动轮38)约束的输出旋转速度NOUT如何,都能够通过动力分配机构16的差动作用控制第一电动机旋转速度NM1以将发动机旋转速度NE大致恒定地维持或控制在任意的旋转速度。例如,在车辆行驶中提升发动机旋转速度NE的情况下,混合动力控制构件102执行第一电动机旋转速度NM1的提升。
另外,混合动力控制构件102基于例如发动机12的动作状态控制EGR装置76的废气再循环(EGR)。具体地说,混合动力控制构件102在发动机12的预热完成前等发动机冷机时,输出关闭EGR控制阀80(使其为全闭状态)的指令,不执行EGR。另外,混合动力控制构件102在发动机12的预热完成后,为了基于冷却水温THW、发动机旋转速度NE、发动机负荷(例如吸入空气量QAIR、节气门开度θTH等)、空燃比A/F等控制EGR量,输出将EGR控制阀80打开的指令并执行EGR。另外,即便在发动机冷机时,若发动机12处于发动机12的燃烧稳定性被确保(不受到损伤)那样的动作状态,例如若发动 机12处于发动机12的燃烧稳定且输出转矩变动也较小那样的高旋转速度且高负荷等的动作状态,则也可以执行EGR。
另外,混合动力控制构件102控制例如进气门驱动装置64的进气门62的开闭正时、控制排气门驱动装置68的排气门66的开闭正时,以谋求实现例如低燃料消耗、高输出、低排放。具体地说,混合动力控制构件102根据车辆10的运转状态等,输出在图5的实线及虚线所示那样的一定的通常控制范围内通过进气门驱动装置64使进气门62的打开正时和关闭正时双方或一方提前或滞后的指令(进气门开闭正时信号)。另外,混合动力控制构件102根据车辆10的运转状态等,输出在图5的单点划线及双点划线所示那样的一定的通常控制范围内通过排气门驱动装置68使排气门66的打开正时和关闭正时双方或一方提前或滞后的指令(排气门开闭正时信号)。
在此,在本实施例的传动装置36中,对于第二电动机转矩TM2处于第二电动机MG2的无负荷状态即包括值为0[Nm]在内的大致零附近这种状态而言,连结有第二电动机MG2的齿轮机构18中的相互啮合的各齿轮彼此的推压力弱,各齿轮成为齿轮浮动的状态。在发动机行驶模式中处于如上所述的齿轮浮动的状态时,若比推压力更强的力的发动机12的爆发变动(发动机爆发变动、发动机旋转变动)向齿轮机构18传递,则有可能产生被称为所谓咔哒声的打齿声。即,在发动机行驶模式下,根据第二电动机转矩TM2的大小,在齿轮机构18中存在产生咔哒声的可能性。在本实施例中,将有可能产生如上所述的咔哒声的第二电动机转矩TM2的规定范围称为咔哒声产生区域(打齿声产生区域)G。该咔哒声产生区域G是作为例如齿轮机构18的各齿轮间(齿轮间)因发动机旋转变动而容易产生咔哒声的第二电动机转矩TM2的范围、预先通过实验求出并设定的转矩区域,作为负侧的咔哒声产生阈值(-A)[Nm]和正侧的咔哒声产生阈值(A)[Nm]之间的区域被规定(A>0)。
针对产生如上所述的咔哒声这种情况,在本实施例中,例如在第二电动机转矩TM2处于咔哒声产生区域G内的情况下,为了降低咔哒 声,可以实施发动机动作点转移控制,在该发动机动作点转移控制中,将在第二电动机转矩TM2处于咔哒声产生区域G外的情况下的通常行驶时沿图4的实线所示那样的发动机最佳燃料消耗线进行动作的发动机动作点,转移到为了避免变速部20的齿轮间(例如齿轮机构18)因发动机旋转变动而产生打齿声的、预先通过实验求出并设定的例如图4的虚线所示那样的打齿声避免动作线(咔哒声避免动作线)上。在该发动机动作点转移控制中,如图4所示,维持例如能够得到目标发动机功率PE*的等功率的同时,发动机动作点从发动机最佳燃料消耗线上(例如发动机动作点E1)向咔哒声避免动作线上(发动机动作点E2)转移。另外,该咔哒声避免动作线是例如相对于发动机最佳燃料消耗线上的发动机动作点,使发动机旋转速度NE上升并使发动机转矩TE降低的动作线。由此,抑制发动机12的转矩变动,降低或避免咔哒声。若换个观点,则因通过使发动机转矩TE降低而使得发动机直接传递转矩降低,因此,使第二电动机转矩TM2与该发动机直接传递转矩的降低量相应地增大。若如上所述构成,其结果是第二电动机转矩TM2离开咔哒声产生区域G,因此,降低或避免咔哒声。
但是,在上述发动机动作点转移控制中,尽管不是例如加速踏板加大踩踏等加速状态,也使发动机旋转速度NE上升,因此,对用户而言,存在对发动机旋转速度NE的急速上升感到不适的可能性。于是,在本实施例中,在第二电动机转矩TM2处于咔哒声产生区域G内的情况下,为了降低咔哒声,与第二电动机转矩TM2处于咔哒声产生区域G外的情况下的通常行驶时相比,实施对发动机旋转变动进行抑制的发动机旋转变动抑制控制。即,本实施例中的发动机旋转变动抑制控制,与通过将发动机动作点从发动机最佳燃料消耗线上向咔哒声避免动作线上转移并积极地使发动机旋转速度NE上升来降低或避免咔哒声的上述发动机动作点转移控制相比,抑制发动机旋转速度NE的变化的同时抑制发动机旋转变动。优选为,与第二电动机转矩TM2处于咔哒声产生区域G外的情况相比,发动机旋转变动抑制控制尽可能地抑制发动机旋转速度NE的变化的同时抑制发动机旋转变动。即,与第二 电动机转矩TM2处于咔哒声产生区域G外的情况相比,发动机旋转变动抑制控制实质上不使发动机动作点变化地抑制发动机旋转变动。
以下说明上述发动机旋转变动抑制控制的具体形态。废气中包含的未燃烧气体的剩余量存在偏差,每次EGR控制时被吸入到气缸的未燃烧气体的剩余量产生变化。因此,EGR量越多,气缸内的燃料的浓度按不同气缸越产生偏差,其结果是气缸间的发动机12的爆发偏差变大且发动机旋转变动增大。于是,在本实施例中,作为发动机旋转变动抑制控制,执行抑制EGR量或使其为零的EGR量抑制控制。由此,可以抑制气缸间的发动机12的爆发偏差,可以不变更发动机动作点地适当抑制发动机旋转变动。
另外,在发动机12的排气行程中,根据关闭排气门66的正时、打开进气门62的正时,存在以在气缸内(燃烧室52内)残留有燃烧气体的形态转移到下一个进气行程的情况。如上所述的燃烧室52内的燃烧气体的剩余量可以作为与EGR量同等的量进行处理,因此,在本实施例中称为自身EGR量。因此,在发动机12的排气行程中燃烧气体所包含的未燃烧气体的剩余量存在偏差,排气行程完成后的未燃烧气体的剩余量产生变化。因此,自身EGR量越多,气缸内的燃料的浓度按不同气缸越产生偏差,其结果是气缸间的发动机12的爆发偏差变大且发动机旋转变动增大。于是,在本实施例中,作为发动机旋转变动抑制控制,相比第二电动机转矩TM2处于咔哒声产生区域G外的情况下的通常行驶时,执行在发动机12的排气行程中抑制自身EGR量的自身EGR量抑制控制。由此,可以抑制气缸间的发动机12的爆发偏差,可以不变更发动机动作点地适当抑制发动机旋转变动。
另外,在燃料喷射量FUEL相对较多的(若改变观点,则吸入空气量QAIR相对较少的)混合气体的空燃比A/F的浓侧(过浓侧),发动机12存在失火倾向而有可能产生气缸间的发动机12的爆发偏差。于是,在本实施例中,作为发动机旋转变动抑制控制,执行与上述通常行驶时相比使混合气体的空燃比A/F成为稀侧(稀薄侧)的稀燃烧控制。由此,可以使旋转变动的发动机转矩TE的平均值保持原样不变 而仅降低发动机转矩TE的峰值,可以不变更发动机动作点地适当抑制发动机旋转变动。
另外,基本上,在发动机12的压缩行程的末期(例如到达上止点稍前的时候)进行点火时,发动机转矩TE的峰值成为最大。于是,在本实施例中,作为发动机旋转变动抑制控制,执行与上述通常行驶时相比使发动机12的点火正时滞后的点火滞后控制。由此,可以使旋转变动的发动机转矩TE的平均值保持原样不变而仅降低发动机转矩TE的峰值,可以不变更发动机动作点地适当抑制发动机旋转变动。
另外,本实施例中的发动机旋转变动抑制控制分别单独执行上述EGR量抑制控制、上述自身EGR量抑制控制、上述稀燃烧控制及上述点火滞后控制中的一种控制,或将上述控制中的两种以上的控制进行组合并执行。即,上述发动机旋转变动抑制控制是上述EGR量抑制控制、上述自身EGR量抑制控制、上述稀燃烧控制及上述点火滞后控制中的至少一种控制。
更具体地说,回到图3,咔哒声产生区域判定部即咔哒声产生区域判定构件104判定例如第二电动机转矩TM2是否处于咔哒声产生区域G内。具体地说,咔哒声产生区域判定构件104判定由混合动力控制构件102向第二电动机MG2输出的电动机控制指令值的绝对值(|TM2|)是否在与咔哒声产生区域G对应的所述咔哒声产生阈值(A)[Nm]以下。
在由咔哒声产生区域判定构件104判定第二电动机转矩TM2处于咔哒声产生区域G内的情况下,发动机旋转变动抑制控制部即发动机旋转变动抑制控制构件106将执行所述发动机旋转变动抑制控制的旋转变动抑制控制指令向混合动力控制构件102输出,不变更发动机动作点地抑制发动机旋转变动。例如,发动机旋转变动抑制控制构件106将执行所述自身EGR量抑制控制的旋转变动抑制控制指令向混合动力控制构件102输出,不变更发动机动作点地抑制发动机旋转变动。另外,发动机旋转变动抑制控制构件106也可以代替所述自身EGR量抑制控制,将执行所述EGR量抑制控制、所述稀燃烧控制及所述 点火滞后控制中的至少一种控制的旋转变动抑制控制指令输出。即,发动机旋转变动抑制控制构件106输出单独执行所述EGR量抑制控制、所述自身EGR量抑制控制、所述稀燃烧控制及所述点火滞后控制中的一种控制或者将上述控制进行组合并执行的旋转变动抑制控制指令。
混合动力控制构件102按照来自发动机旋转变动抑制控制构件106的旋转变动抑制控制指令,例如执行所述自身EGR量抑制控制。具体地说,混合动力控制构件102为了减小发动机旋转变动,在为了最有效地抑制自身EGR量(例如尽可能地使自身EGR量为零)而预先求出的开闭正时控制排气门66及进气门62。更具体地说,混合动力控制构件102在发动机12的排气行程中执行如下控制:使由排气门驱动装置68关闭排气门66的正时与上止点相匹配并且使由进气门驱动装置64打开进气门62的正时为上止点以后。像这样,混合动力控制构件102使基于进气门驱动装置64的进气门62的提前量或滞后量及基于排气门驱动装置68的排气门66的提前量或滞后量,相比谋求实现上述低燃料消耗、高输出、低排放的通常控制时变化,以便在从排气行程向接下来的进气行程转移时尽可能地抑制自身EGR量,从而减小气缸间的发动机12的爆发偏差,由此,可以适当地抑制发动机旋转变动而不将发动机动作点从发动机最佳燃料消耗线转移。
另外,混合动力控制构件102也可以执行关闭EGR控制阀80的控制。即,混合动力控制构件102使EGR控制阀80变化,以便尽可能地抑制EGR量,从而减小气缸间的发动机12的爆发偏差,由此,可以适当地抑制发动机旋转变动而不将发动机动作点从发动机最佳燃料消耗线转移。
另外,混合动力控制构件102也可以执行如下控制:降低相对于吸入空气量QAIR的所述通常行驶时的燃料喷射装置58的燃料喷射量FUEL并且相比所述通常行驶时的空燃比A/F成为稀侧。即,混合动力控制构件102使空燃比A/F成为稀侧,以使旋转变动的发动机转矩TE的平均值保持原样不变而仅使发动机转矩TE的峰值相比通常行驶 时降低,从而可以适当地抑制发动机旋转变动而不将发动机动作点从发动机最佳燃料消耗线转移。
另外,混合动力控制构件102也可以执行使所述通常行驶时的点火装置60的点火正时滞后的控制。即,混合动力控制构件102使点火正时滞后以使旋转变动的发动机转矩TE的平均值保持原样不变而仅使发动机转矩TE的峰值相比通常行驶时降低,从而可以适当地抑制发动机旋转变动而不将发动机动作点从发动机最佳燃料消耗线转移。
图6是说明电子控制装置100的控制动作的主要部分即为了不使发动机旋转速度NE变化地降低咔哒声的控制动作的流程图,例如以数msec至数十msec左右的极短的周期反复执行。
在图6中,首先,在与咔哒声产生区域判定构件104对应的步骤(以下省略步骤)SA10中,基于例如向第二电动机MG2输出的电动机控制指令值的绝对值(|TM2|)是否在所述咔哒声产生阈值(A)[Nm]以下,来判定第二电动机转矩TM2是否处于咔哒声产生区域G内。在该SA10的判断为肯定的情况下,在与发动机旋转变动抑制控制构件106及混合动力控制构件102对应的SA20中,输出执行作为所述发动机旋转变动抑制控制之一的所述自身EGR量抑制控制的旋转变动抑制控制指令,在发动机12的排气行程中,执行如下控制:使由排气门驱动装置68关闭排气门66的正时与上止点相匹配,并且使由进气门驱动装置64打开进气门62的正时为上止点以后。即,在从排气行程向接下来的进气行程转移时,使进气门62及排气门66的各提前量或滞后量相比通常控制时变化以免在燃烧室52内残留未燃烧气体,从而使气缸间的发动机12的爆发偏差减小,由此,抑制发动机旋转变动而不将发动机动作点从发动机最佳燃料消耗线转移。在该SA20中,也可以代替使用了排气门驱动装置68的所述自身EGR量抑制控制,执行所述EGR量抑制控制、所述稀燃烧控制或所述点火滞后控制。另外,也可以将自身EGR量抑制控制、所述EGR量抑制控制、所述稀燃烧控制及所述点火滞后控制中的两种以上的控制进行组合并执行。另一方面,在上述SA10的判断为否定的情况下,在SA30中,执 行所述发动机旋转变动抑制控制以外的通常控制。
如上所述,根据本实施例,在第二电动机转矩TM2处于咔哒声产生区域G内的情况下,与第二电动机转矩TM2处于咔哒声产生区域G外的情况下的通常行驶时相比,实施对发动机旋转变动进行抑制的发动机旋转变动抑制控制,因此,可以不使发动机旋转速度NE变化地抑制发动机旋转变动来降低咔哒声。因此,可以不给用户带来因发动机旋转速度NE变化而产生的不适感地降低咔哒声。
具体地说,发动机旋转变动抑制控制是所述EGR量抑制控制、所述自身EGR量抑制控制、所述稀燃烧控制及所述点火滞后控制中的至少一种控制,因此,可以不使发动机旋转速度NE变化地(极端而言不变更发动机动作点地)适当抑制发动机旋转变动。例如,在所述EGR量抑制控制中,可以抑制因废气所包含的未燃烧气体的剩余量产生偏差,使得EGR量越多、气缸内的燃料的浓度按不同气缸越产生偏差而导致的气缸间的爆发偏差,可以不变更发动机动作点地适当抑制发动机旋转变动。另外,在所述自身EGR量抑制控制中,可以抑制因燃烧室52内的燃烧气体所包含的未燃烧气体的剩余量产生偏差,使得燃烧气体的剩余量越多、气缸内的燃料的浓度按不同气缸越产生偏差而导致的气缸间的爆发偏差,可以不变更发动机动作点地适当抑制发动机旋转变动。另外,在所述稀燃烧控制中,可以使旋转变动的发动机转矩TE的平均值保持原样不变而仅降低发动机转矩TE的峰值,可以不变更发动机动作点地适当抑制发动机旋转变动。另外,在所述点火滞后控制中,可以使旋转变动的发动机转矩TE的平均值保持原样不变而仅降低发动机转矩TE的峰值,可以不变更发动机动作点地适当抑制发动机旋转变动。
另外,根据本实施例,所述咔哒声产生区域G是作为例如齿轮机构18的各齿轮间因发动机旋转变动而容易产生咔哒声的第二电动机转矩TM2的范围、预先通过实验求出并设定的转矩区域,因此,在第二电动机转矩TM2处于咔哒声产生区域G内的情况下,可以不变更发动机动作点地适当抑制发动机旋转变动。
接着,说明本发明的其他实施例。另外,在以下的说明中,对于实施例相互通用的部分,标注相同的附图标记并省略说明。
实施例2
在前述的实施例中,在第二电动机转矩TM2处于咔哒声产生区域G内的情况下,实施所述发动机旋转变动抑制控制,不从发动机最佳燃料消耗线变更发动机动作点地抑制了发动机旋转变动。另外,区别于该发动机旋转变动抑制控制,也对将发动机动作点从发动机最佳燃料消耗线上向咔哒声避免动作线上转移并积极地使发动机旋转速度NE上升来降低或避免咔哒声的所述发动机动作点转移控制进行了详细论述。从燃料消耗方面对该发动机旋转变动抑制控制和发动机动作点转移控制进行比较时,乍一看可认为不从发动机最佳燃料消耗线变更发动机动作点的发动机旋转变动抑制控制更有利。
但是,在所述EGR量抑制控制、所述自身EGR量抑制控制、所述稀燃烧控制及所述点火滞后控制中,因发动机效率降低,因此即便发动机动作点相同,也存在燃料消耗恶化的可能性。即,在所述发动机旋转变动抑制控制中,虽然不从实施该发动机旋转变动抑制控制前的发动机最佳燃料消耗线变更发动机动作点,但发动机最佳燃料消耗线自身实质上变化,因此,与发动机动作点转移控制相比,存在燃料消耗恶化的可能性。换言之,所述发动机动作点转移控制与所述发动机旋转变动抑制控制相比,存在燃料消耗恶化被抑制的可能性。于是,在本实施例中,代替前述的实施例,或在前述的实施例的基础上,在第二电动机转矩TM2处于咔哒声产生区域G内的情况下,从所述发动机旋转变动抑制控制和所述发动机动作点转移控制中,选择控制实施时的燃料消耗恶化被抑制的控制进行实施。
更具体地说,回到图3,在通过咔哒声产生区域判定构件104判定第二电动机转矩TM2处于咔哒声产生区域G内的情况下,发动机动作点转移控制部即发动机动作点转移控制构件108,将执行所述发动机动作点转移控制的动作点转移控制指令向混合动力控制构件102输出,积极地使发动机旋转速度NE上升,从而降低或避免咔哒声。
混合动力控制构件102按照来自发动机动作点转移控制构件108的动作点转移控制指令,维持例如能够得到目标发动机功率PE*的等功率的同时将发动机动作点从发动机最佳燃料消耗线上向咔哒声避免动作线上转移。具体地说,混合动力控制构件102通过第一电动机MG使发动机旋转速度NE上升到与等功率被维持的咔哒声避免动作线上的发动机动作点对应的发动机旋转速度NE,并且,通过基于节气门促动器72的节气门开度θTH的控制等,使发动机转矩TE降低到与该咔哒声避免动作线上的发动机动作点对应的发动机转矩TE
在通过咔哒声产生区域判定构件104判定第二电动机转矩TM2处于咔哒声产生区域G内的情况下,控制效果判定部即控制效果判定构件110从所述发动机旋转变动抑制控制及所述发动机动作点转移控制中选择控制实施时的燃料消耗恶化被抑制的控制。具体地说,控制效果判定构件110算出沿发动机最佳燃料消耗线控制发动机动作点的情况下的燃料消耗A、执行所述发动机旋转变动抑制控制的情况下的燃料消耗B、执行所述发动机动作点转移控制的情况下的燃料消耗C,从所述发动机旋转变动抑制控制及所述发动机动作点转移控制中,选择与燃料消耗A之间的燃料消耗差较小的一方的控制、即燃料消耗从燃料消耗A恶化的燃料消耗恶化被抑制的一方的控制。即,控制效果判定构件110判定所述发动机动作点转移控制与所述发动机旋转变动抑制控制相比、抑制燃料消耗恶化的效果是否更大。
在通过控制效果判定构件110,从所述发动机旋转变动抑制控制及所述发动机动作点转移控制中、作为控制实施时的燃料消耗恶化被抑制的控制而选择了所述发动机动作点转移控制的情况下,发动机动作点转移控制构件108将执行该发动机动作点转移控制的动作点转移控制指令向混合动力控制构件102输出,积极地使发动机旋转速度NE上升,从而降低或避免咔哒声。
在通过控制效果判定构件110,从所述发动机旋转变动抑制控制及所述发动机动作点转移控制中、作为控制实施时的燃料消耗恶化被抑制的控制而选择了所述发动机旋转变动抑制控制的情况下,发动机 旋转变动抑制控制构件106将执行该发动机旋转变动抑制控制的旋转变动抑制控制指令向混合动力控制构件102输出,不变更发动机动作点地抑制发动机旋转变动。
图7是说明电子控制装置100的控制动作的主要部分即为了不使发动机旋转速度NE变化地降低咔哒声的控制动作的流程图,例如以数msec至数十msec左右的极短的周期反复执行。该图7是与图6的流程图相当的另一实施例。
在图7中,首先,在与咔哒声产生区域判定构件104对应的SB10中,基于例如向第二电动机MG2输出的电动机控制指令值的绝对值(|TM2|)是否在所述咔哒声产生阈值(A)[Nm]以下,来判定第二电动机转矩TM2是否处于咔哒声产生区域G内。在该SB10的判断为肯定的情况下,在与控制效果判定构件110对应的SB20中,判定所述发动机动作点转移控制与所述发动机旋转变动抑制控制相比、对燃料消耗恶化进行抑制的效果是否更大。在该SB20的判断为肯定的情况下,在与发动机动作点转移控制构件108及混合动力控制构件102对应的SB30中,输出执行所述发动机动作点转移控制的动作点转移控制指令,在维持等功率的同时从发动机最佳燃料消耗线上向咔哒声避免动作线上转移发动机动作点以使发动机旋转速度NE上升,从而降低或避免咔哒声。另一方面,在该SB20的判断为否定的情况下,在与发动机旋转变动抑制控制构件106及混合动力控制构件102对应的SB40中,与前述的实施例中的图6的SA20同样地,输出执行所述发动机旋转变动抑制控制的旋转变动抑制控制指令,抑制发动机旋转变动而不从发动机最佳燃料消耗线转移发动机动作点。另一方面,在上述SB10的判断为否定的情况下,在SB50中,执行所述发动机动作点转移控制及所述发动机旋转变动抑制控制以外的通常控制。
如上所述,根据本实施例,在第二电动机转矩TM2处于咔哒声产生区域G内的情况下,选择所述发动机旋转变动抑制控制和所述发动机动作点转移控制中的、控制实施时的燃料消耗恶化被抑制的控制进行实施,因此,与仅通过所述发动机旋转变动抑制控制来降低咔哒声 的情况及仅通过发动机动作点转移控制来降低咔哒声的情况相比,可以将实施为了降低咔哒声的控制时的燃料消耗恶化限定在最小限度。若换个观点,则可以使实施为了降低咔哒声的控制时的燃料消耗降低。
实施例3
在前述的实施例中,所述发动机旋转变动抑制控制和所述发动机动作点转移控制是分别单独执行的形态。在此,在仅执行所述发动机旋转变动抑制控制的情况下,存在虽然能够降低咔哒声但不能避免咔哒声的可能性。另外,在所述发动机动作点转移控制中,如上所述,存在发动机旋转速度NE上升并给用户带来不适感的可能性。针对此发现了如下情况:若处于通过所述发动机旋转变动抑制控制一定程度降低了咔哒声的状态,则可以设定在所述发动机动作点转移控制中一定程度抑制了发动机旋转速度NE上升的咔哒声避免动作线。于是,在本实施例中,在第二电动机转矩TM2处于咔哒声产生区域G内的情况下,组合实施所述发动机旋转变动抑制控制和所述发动机动作点转移控制。
在本实施例中,如图8的长线段的虚线所示,预先适当地设定在执行了所述发动机旋转变动抑制控制的状态下所述发动机动作点转移控制所使用的咔哒声避免动作线B。该咔哒声避免动作线B与在仅单独执行所述发动机动作点转移控制的情况下使用的图8的短线段的虚线所示的咔哒声避免动作线A(与图4所示的咔哒声避免动作线相同)相比,与咔哒声通过所述发动机旋转变动抑制控制一定程度降低相应地,相对于发动机最佳燃料消耗线上的动作点的发动机旋转速度NE的上升被抑制且发动机转矩TE的降低被抑制。而且,混合动力控制构件102在以所述发动机旋转变动抑制控制的执行为前提的情况下,按照来自发动机动作点转移控制构件108的动作点转移控制指令,例如在维持能够得到目标发动机功率PE*的等功率的同时,从发动机最佳燃料消耗线上(例如发动机动作点E1)向咔哒声避免动作线B上(发动机动作点E3)转移发动机动作点。通过在该发动机动作点转移控制中使用咔哒声避免动作线B,与使用上述咔哒声避免动作线A的情况 相比,可以抑制发动机旋转速度NE的变化。
图9是说明电子控制装置100的控制动作的主要部分即为了不使发动机旋转速度NE变化地降低咔哒声的控制动作的流程图,例如以数msec至数十msec左右的极短的周期反复执行。该图9是与图6的流程图相当的另一实施例。
在图9中,首先,在与咔哒声产生区域判定构件104对应的SC10中,基于例如向第二电动机MG2输出的电动机控制指令值的绝对值(|TM2|)是否在所述咔哒声产生阈值(A)[Nm]以下,来判定第二电动机转矩TM2是否处于咔哒声产生区域G内。在该SC10的判断为肯定的情况下,在与发动机旋转变动抑制控制构件106及混合动力控制构件102对应的SC20中,与前述的实施例中的图6的SA20同样地,输出执行所述发动机旋转变动抑制控制的旋转变动抑制控制指令,不从发动机最佳燃料消耗线转移发动机动作点地抑制发动机旋转变动。接着,在与发动机动作点转移控制构件108及混合动力控制构件102对应的SC30中,输出执行所述发动机动作点转移控制的动作点转移控制指令,在维持等功率的同时将发动机动作点从发动机最佳燃料消耗线上向在执行了所述发动机旋转变动抑制控制的状态下预先适当设定的咔哒声避免动作线B(参照图8的长线段的虚线)上转移以使发动机旋转速度NE上升,从而降低或避免咔哒声。另一方面,在上述SC10的判断为否定的情况下,在SC40中,执行所述发动机动作点转移控制及所述发动机旋转变动抑制控制以外的通常控制。
如上所述,根据本实施例,在第二电动机转矩TM2处于咔哒声产生区域G内的情况下,组合实施所述发动机旋转变动抑制控制和所述发动机动作点转移控制,因此,与仅通过所述发动机旋转变动抑制控制来降低咔哒声的情况相比,可以尽可能地降低咔哒声。另外,由于能够以通过所述发动机旋转变动抑制控制来降低咔哒声为前提、对所述咔哒声避免动作线B进行设定,因此,与仅通过所述发动机动作点转移控制来降低咔哒声的情况相比,可以减小在实施将发动机动作点从发动机最佳燃料消耗线转移到咔哒声避免动作线B上的发动机动作 点转移控制时的发动机旋转速度NE的变化。
以上,基于附图详细说明了本发明的实施例,但本发明能够将实施例相互进行组合并实施,并且,也能够应用于其他的形态。
例如,在前述的实施例中,在图3的功能模块线图中,具有发动机动作点转移控制构件108和控制效果判定构件110,但在上述实施例1中,不一定必须具有发动机动作点转移控制构件108和控制效果判定构件110,在上述实施例3中,不一定必须具有控制效果判定构件110。
另外,在前述的实施例中,用于判定第二电动机转矩TM2是否处于咔哒声产生区域G内的所述咔哒声产生阈值(A)[Nm]是恒定值,但也可以是存在与第二电动机转矩TM2的变化方向相匹配的滞后的值。在咔哒声产生阈值是存在滞后的值的情况下,在发动机旋转变动抑制控制中,与发动机动作点转移控制相比,不变更发动机动作点,即不在发动机最佳燃料消耗线和咔哒声避免动作线切换发动机动作线,因此可以减小滞后。
另外,在前述的实施例中,仅判定第二电动机转矩TM2是否处于咔哒声产生区域G内,但第二电动机转矩TM2为零的情况对于咔哒声产生而言最严格,因此,即便处于相同的咔哒声产生区域G内,也可以根据第二电动机转矩TM2的值来变更发动机旋转变动抑制控制时的控制量。在这种情况下可认为:根据该控制量,对燃料消耗恶化的影响程度不同,因此,从燃料消耗方面对发动机旋转变动抑制控制和发动机动作点转移控制进行比较这种方式变得更有效。
另外,在前述的实施例中,通过进气门驱动装置64及排气门驱动装置68抑制了自身EGR量,但在仅具有进气门驱动装置64及排气门驱动装置68中的任一方的情况下,在为了与此相匹配地最有效抑制自身EGR量(例如尽可能地使自身EGR量为零)而预先求出的开闭正时控制排气门66或进气门62。另外,不一定必须具有进气门驱动装置64及排气门驱动装置68中的至少一方,在这种情况下,通过自身EGR量抑制控制以外的发动机旋转变动抑制控制(EGR量抑制控 制、稀燃烧控制、点火滞后控制)来抑制发动机旋转变动。另外,对于EGR装置76也可以适用同样的想法。
另外,上述说明仅是一实施方式,本发明能够以基于本领域技术人员的知识进行各种变更、改良的形态进行实施。
附图标记说明
10:混合动力车辆
12:发动机
14:输出齿轮(输出旋转部件)
16:动力分配机构(差动机构)
18:齿轮机构(齿轮)
20:变速部(电气式差动部)
100:电子控制装置(控制装置)
MG1:第一电动机(差动用电动机)
MG2:第二电动机(行驶用电动机)

Claims (3)

1.一种混合动力车辆的控制装置,该混合动力车辆具有电气式差动部,该电气式差动部具有:将来自发动机的动力向差动用电动机及输出旋转部件分配的差动机构和能够传递动力地与该输出旋转部件连结的行驶用电动机,所述控制装置通过控制该差动用电动机的运转状态来控制该差动机构的差动状态,其特征在于,
在所述行驶用电动机的输出转矩处于规定范围内的情况下,与该行驶用电动机的输出转矩处于规定范围外的情况相比,所述控制装置实施对所述发动机的旋转变动进行抑制的控制,
所述规定范围是打齿声产生区域,所述打齿声产生区域作为构成所述电气式差动部的齿轮因所述发动机的旋转变动而容易产生打齿声的所述行驶用电动机的输出转矩的范围而预先求出,
对所述发动机的旋转变动进行抑制的控制是在排气行程中抑制气缸内的燃烧气体的剩余量的控制。
2.如权利要求1所述的混合动力车辆的控制装置,其特征在于,
在所述行驶用电动机的输出转矩处于规定范围内的情况下,所述控制装置能够实施如下控制:将在该行驶用电动机的输出转矩处于规定范围外的情况下沿规定的发动机最佳燃料消耗线进行动作的所述发动机的动作点,转移到打齿声避免动作线上,所述打齿声避免动作线为了避免构成所述电气式差动部的齿轮因所述发动机的旋转变动产生打齿声而预先求出,
在所述行驶用电动机的输出转矩处于规定范围内的情况下,所述控制装置从对所述发动机的旋转变动进行抑制的控制和转移到所述打齿声避免动作线上的控制中,选择控制实施时的燃料消耗恶化被抑制的控制进行实施。
3.如权利要求1所述的混合动力车辆的控制装置,其特征在于,
在所述行驶用电动机的输出转矩处于规定范围内的情况下,所述控制装置能够实施如下控制:将在该行驶用电动机的输出转矩处于规定范围外的情况下沿规定的发动机最佳燃料消耗线进行动作的所述发动机的动作点,转移到打齿声避免动作线上,所述打齿声避免动作线为了避免构成所述电气式差动部的齿轮因所述发动机的旋转变动产生打齿声而预先求出,
在所述行驶用电动机的输出转矩处于规定范围内的情况下,所述控制装置组合实施对所述发动机的旋转变动进行抑制的控制和转移到所述打齿声避免动作线上的控制。
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