CN103402843A - 车辆用驱动装置的控制装置 - Google Patents
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Abstract
提供一种可以提高时序变速中的驾驶性能的车辆用驱动装置的控制装置。在时序变速中,利用发动机(14)和第一电动机(MG1)中的至少一方分担产生的转矩使发动机转速(Ne)变化。而且,在上述时序变速中,发动机(14)的转速变化幅度即变速时发动机转速变化量(Ned)越大,发动机(14)的转矩分担比例(RTTe)越大。因此,该发动机(14)的转矩分担比例(RTTe)越大,可以越发积极地使用发动机(14)并利用更大的转矩使发动机转速(Ne)伴随着上述时序变速的推进而变化,因此,可以抑制时序变速时间延长,可以提高时序变速中的驾驶性能。
Description
技术领域
本发明涉及在具有发动机和电动机的车辆中提高驾驶性能的技术。
背景技术
以往,公知有具有构成发动机和驱动轮之间的动力传递路径的一部分的变速机构、以及在该变速机构的变速过程中能够使发动机的转速变化的电动机的车辆用驱动装置的控制装置。例如,专利文献1中公开的混合动力车辆用的行驶控制装置就是上述那样的车辆用驱动装置的控制装置。该专利文献1的车辆用驱动装置所具有的上述变速机构是包括多个行星齿轮装置和多个摩擦卡合构件并通过该摩擦卡合构件的卡合或释放来进行变速的有级自动变速器。在通过驾驶员的操作对该自动变速器进行了手动降挡的情况下,上述专利文献1的行驶控制装置在该自动变速器的降挡时利用上述电动机的驱动来提高发动机转速。由此,可以加快上述自动变速器的降挡。
在先技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2009-132258号公报
专利文献2:日本特开2010-013002号公报
专利文献3:日本特开2010-143383号公报
发明内容
发明要解决的课题
如上述专利文献1中公开的混合动力车辆那样,在可以利用电动机使发动机转速变化的车辆中,在进行根据驾驶员的操作使发动机转速离散地变化的时序变速的情况下,通过利用上述电动机使发动机转速变化,可以确保精细的控制性。但是,例如在实际的车辆中,电动机的最大转矩与发动机的最大转矩相比小很多。因此,在上述时序变速中的发动机转速的变化量大的情况下,若欲利用上述电动机使发动机转速变化,也会导致从该时序变速的开始起直至结束为止所需的变速时间延长,存在驾驶性能恶化的可能性。另外,如上所述的课题尚未公知。
本发明是鉴于上述情况而作出的,其目的在于提供一种车辆用驱动装置的控制装置,在具有构成发动机和驱动轮之间的动力传递路径的一部分的变速机构以及使该发动机的转速变化的电动机的车辆中,可以提高上述时序变速中的驾驶性能。
用于解决课题的方案
用于实现上述目的的第一发明的要点在于:(a)一种车辆用驱动装置的控制装置,该车辆具有构成发动机和驱动轮之间的动力传递路径的一部分的变速机构、以及在该变速机构的变速过程中能够使该发动机的转速变化的电动机,所述车辆用驱动装置的控制装置在根据驾驶员的操作使所述发动机的转速离散地变化的变速中,利用所述发动机和所述电动机中的至少一方分担产生的转矩,使该发动机的转速变化,所述车辆用驱动装置的控制装置的特征在于,(b)在所述离散的变速中,所述发动机的转速变化幅度越大,该发动机的转矩分担比例越大。
发明的效果
若如上所述构成,则所述发动机的转速变化幅度越大,可以越发积极地使用发动机并利用更大的转矩使发动机转速伴随着所述变速机构的离散的变速的推进而变化,因此,可以抑制从该离散的变速即时序变速开始起直至结束为止所需的时序变速时间因发动机的转速变化幅度大而延长,可以充分确保车辆对上述驾驶员的操作的响应性。因此,可以提高上述时序变速(离散的变速)中的驾驶性能。另外,该驾驶性能指的是能否得到符合驾驶员的意向的车辆的响应性、顺畅性这种感觉。而且,驾驶性能的提高指的是使驾驶员等感受到该车辆的响应性、顺畅性良好。驾驶性能的恶化指的是使驾驶员等感受到该车辆的响应性、顺畅性差。
另外,第二发明的要点在于:在上述第一发明的车辆用驱动装置的控制装置的基础上,其特征在于,(a)所述车辆具有能够向所述电动机提供电力或从所述电动机接收电力的蓄电装置,(b)在所述离散的变速中,对该蓄电装置的充电电力或放电电力的限制越大,所述发动机的转矩分担比例越大。若如上所述构成,则即便在因对上述充电电力或放电电力的限制而恐怕会导致电动机的转矩(以下称为电动机转矩)不足以在上述时序变速中使发动机转速迅速变化的情况下,也可以利用发动机的转矩(以下称为发动机转矩)充分得到发动机转速的变化速度,因此,可以抑制上述时序变速时间延长。
另外,第三发明的要点在于,在上述第一发明或第二发明的车辆用驱动装置的控制装置的基础上,其特征在于,在所述离散的变速中,所述发动机的温度越低,该发动机的转矩分担比例越大。若如上所述构成,则即便在因发动机处于低温使得该发动机的旋转阻力(摩擦)大而导致在上述时序变速中难以使发动机转速迅速变化这样的情况下,也可以利用发动机转矩充分得到发动机转速的变化速度,因此,可以抑制上述时序变速时间延长。例如,在因发动机的预热不充分而导致发动机处于低温的情况下,上述发动机的旋转阻力增大。因此,在该第三发明中,例如,上述发动机的转矩分担比例在发动机预热完成前的情况下比发动机预热完成后大。
另外,第四发明的要点在于,在上述第一发明~第三发明中的任一发明的车辆用驱动装置的控制装置的基础上,其特征在于,在所述离散的变速中的所述发动机的转速变化中,在判断为该发动机或所述电动机的转矩不足且该离散的变速在预先设定的目标变速时间内未结束的情况下,与该判断前相比,在所述发动机的转速变化途中降低所述转矩的不足量大的一方的所述发动机或所述电动机的转矩分担比例。若如上所述构成,则与不判断上述时序变速(离散的变速)在上述目标变速时间内是否结束的情况相比,可以更可靠地使时序变速在该目标变速时间内结束,可以提高驾驶性能。另外,上述发动机或电动机的转矩不足指的是上述时序变速中的上述发动机朝向转速变化方向的转矩不足。换言之,是将该时序变速中的上述发动机的转速变化方向设为正方向的转矩不足。
另外,第五发明的要点在于,(a)一种车辆用驱动装置的控制装置,该车辆具有构成发动机和驱动轮之间的动力传递路径的一部分的变速机构、以及在该变速机构的变速过程中能够使该发动机的转速变化的电动机,所述车辆用驱动装置的控制装置在根据驾驶员的操作使所述发动机的转速离散地上升的降挡变速中,利用所述发动机和所述电动机中的至少一方分担产生的转矩,使该发动机的转速上升,所述车辆用驱动装置的控制装置的特征在于,(b)在所述离散的降挡变速中,该降挡变速前的所述变速机构的变速比越大,该降挡变速前后的该变速比的增大量越大并且所述发动机的转矩分担比例越大。若如上所述构成,则上述降挡变速前后的上述变速比的增大量越大,此时的发动机的转速变化幅度越增大,可以抑制上述时序变速时间因发动机的转速变化幅度大而延长,可以充分确保车辆对上述驾驶员的操作的响应性。因此,可以提高上述时序变速中的驾驶性能。
在此,优选为,根据预先确定的关系并基于行驶条件来确定所述时序变速中的所述发动机的转矩分担比例。例如,该行驶条件指的是上述时序变速中的发动机的转速变化幅度、对上述蓄电装置的充电电力进行限制的限制值(上限值)、对该蓄电装置的放电电力进行限制的限制值(上限值)、及上述发动机的温度等条件中的任一个或全部。若如上所述构成,则可以在时序变速开始前容易且适当地确定上述发动机的转矩分担比例。另外,对上述充电电力进行限制的限制值小指的是对该充电电力进行的限制大,对上述放电电力进行限制的限制值小指的是对该放电电力进行的限制大。
另外,优选为,所述时序变速(离散的变速)是使所述发动机的转速相比变速开始前上升的时序降挡变速(离散的降挡变速)并且在所述车辆的惯性行驶中进行,或者,所述时序变速(离散的变速)是使所述发动机的转速相比变速开始前降低的时序升挡变速(离散的升挡变速)并且在所述车辆的加速操作中进行。若如上所述构成,则在驾驶员尤其期望车辆的响应性的时序变速中可以提高车辆的响应性,借此可以有效提高时序变速中的驾驶性能。
另外,在上述第五发明中,上述第一发明中的所述离散的变速被限定为所述离散的降挡变速。另外,该离散的降挡变速前后的所述变速比的增大量越大,所述发动机的转速变化幅度越增大。因此,第一发明及第五发明具有“在所述离散的变速中,所述发动机的转速变化幅度越大,该发动机的转矩分担比例越大”这样的相同的特定技术特征,因此,相互关联而形成单一的一般性的发明概念。
附图说明
图1是用于说明应用本发明的车辆用驱动装置的实施例1的主要结构图。
图2是在图1的车辆用驱动装置中表示作为通过人为的操作来切换多种变速位置的切换装置的变速操作装置的一例的图。
图3是用于说明图1的车辆用驱动装置的电子控制装置进行时序变速中的第一行星齿轮装置的降挡的实施例1的共线图。
图4是例示向控制图1的车辆用驱动装置的电子控制装置输入的信号及从该电子控制装置输出的信号的图,并且是用于说明该电子控制装置所具有的控制功能的主要部分的实施例1的功能模块线图。
图5是供图4的电子控制装置基于变速时发动机转速变化量确定发动机侧转矩分担比例的、预先通过实验确定的发动机侧转矩分担比例计算用映射图。
图6是供图4的电子控制装置基于蓄电池放电限制电力确定发动机侧转矩分担比例的、预先通过实验确定的发动机侧转矩分担比例计算用映射图。
图7是供图4的电子控制装置基于发动机水温确定发动机侧转矩分担比例的、预先通过实验确定的发动机侧转矩分担比例计算用映射图。
图8是用于说明图4的电子控制装置的控制工作的主要部分、即执行时序变速的控制工作的实施例1的流程图。
图9是用于说明图4的电子控制装置的控制工作的实施例1中的第一时序图,是以在加速踏板被释放的惯性行驶中进行了上述时序变速的降挡(时序降挡变速)的情况为例,用于说明该时序变速中的发动机及第一电动机的转矩控制的时序图。
图10是用于说明图4的电子控制装置的控制工作的实施例1中的第二时序图,是以在加速踏板被踩踏的加速踏板踩踏状态即加速操作中进行了时序变速的升挡(时序升挡变速)的情况为例,用于说明该时序变速中的发动机及第一电动机的转矩控制的时序图。
图11是用于说明图4的电子控制装置的控制工作的实施例1中的第三时序图,是以在上述惯性行驶中进行了时序变速的降挡(时序降挡变速)的情况为例,用于说明在该时序变速中检测到变速延迟的情况下的发动机及第一电动机的转矩控制的时序图。
图12是用于说明实施例2的图,是用于说明应用本发明的混合动力车辆所包括的车辆用驱动装置的概略结构图,并且是用于说明控制该车辆用驱动装置的电子控制装置所具有的控制功能的主要部分的功能模块线图。
图13是用于说明图12的车辆用驱动装置所包括的自动变速器的降挡的实施例2的共线图。
图14是在用于说明图12的电子控制装置的控制工作的主要部分的流程图中、即在用于说明执行时序变速的控制工作的流程图中,示出与图8不同的步骤的第一局部流程图。
图15是在用于说明图12的电子控制装置的控制工作的主要部分的流程图中,示出与图8不同的步骤的第二局部流程图。
图16是用于说明图12的电子控制装置的控制工作的实施例2中的时序图,是以在上述惯性行驶中通过自动变速器112进行了时序变速的降挡(时序降挡变速)的情况为例,用于说明该时序变速中的发动机及行驶驱动电动机的转矩控制的时序图。
图17是在图4、12的电子控制装置执行的控制中,用于说明发动机侧转矩分担比例以时序变速的变速前后的变速挡为参数预先被确定的例子的示意图。
具体实施方式
以下,参照附图详细说明本发明的实施例。
实施例1
图1是用于说明应用本发明的车辆用驱动装置8的主要结构图。如图1所示,车辆用驱动装置8具有:输出行驶用的动力的发动机14;以及夹设在该发动机14和驱动轮40(参照图4)之间的车辆用动力传递装置10(以下称为“动力传递装置10”)。动力传递装置10是将来自发动机14的驱动力传递到驱动轮40的驱动桥。而且,动力传递装置10在安装在车体上的作为非旋转部件的驱动桥(T/A)外壳12(以下称为“外壳12”)内,从发动机14侧起依次具有:与该发动机14的输出轴15(例如曲轴)动作地连结并吸收由来自发动机14的转矩变动等引起的波动的减振器16、经由该减振器16由发动机14旋转驱动的输入轴18、第一电动机MG1(相当于本发明的电动机)、能够使差动状态连续地变化的差动机构即第一行星齿轮装置20、作为减速装置起作用的第二行星齿轮装置22、以及能够传递动力地与驱动轮40连结且输出行驶用的动力的第二电动机MG2。
该动力传递装置10横向放置在例如前轮驱动即FF(发动机前置前轮驱动)型的车辆6的前方,适用于对驱动轮40进行驱动。在动力传递装置10中,发动机14的动力从构成反转齿轮对32的一方的作为动力传递装置10的输出旋转部件的输出齿轮24,依次经由反转齿轮对32、末端齿轮对34、差动齿轮装置(最终减速器)36及一对车轴38等向一对驱动轮40传递(参照图4)。像这样,在本实施例中,输入轴18和发动机14经由减振器16动作地连结,不言而喻发动机14的输出轴15是发动机14的输出旋转部件,该输入轴18也相当于发动机14的输出旋转部件。
发动机14只要是例如汽车用的汽油发动机或柴油发动机等内燃机即可,在本实施例中,是汽车用汽油发动机。该发动机14产生的转矩Te例如通过发动机14所具有的电子节气门的开闭控制、发动机14的点火正时控制、控制发动机14所具有的进气门及排气门的开闭正时的气门正时控制、或它们的组合来调节。
输入轴18的两端由滚珠轴承26及28可旋转地支承,一端经由减振器16与发动机14连结,从而由发动机14驱动而旋转。另外,在另一端连结有作为润滑油供给装置的油泵30,输入轴18被驱动而旋转,从而驱动油泵30旋转,将润滑油供给到动力传递装置10的各部分、例如第一行星齿轮装置20、第二行星齿轮装置22、滚珠轴承26及28等。
第一行星齿轮装置20是构成发动机14和驱动轮40之间的动力传递路径的一部分的变速机构。另外,第一行星齿轮装置20作为能够将来自发动机14的动力分配到电气式动力传递路径和机械式动力传递路径的动力分配机构起作用。具体来说,第一行星齿轮装置20是单个小齿轮型的行星齿轮装置,作为旋转构件(构件)而具有:第一太阳齿轮S1、第一小齿轮P1、将该第一小齿轮P1支承为能够自转及公转的第一行星齿轮架CA1、以及经由第一小齿轮P1与第一太阳齿轮S1啮合的第一内齿轮R1。若设第一太阳齿轮S1的齿数为ZS1、第一内齿轮R1的齿数为ZR1,则第一行星齿轮装置20的齿数比ρ0利用“ρ0=ZS1/ZR1”计算。
而且,第一行星齿轮装置20是将传递到了输入轴18的发动机14的输出以机械方式分配的机械式动力分配机构,将发动机14的输出分配到第一电动机MG1及输出齿轮24。即,在该第一行星齿轮装置20中,作为第一旋转构件的第一行星齿轮架CA1与输入轴18即发动机14连结,作为第二旋转构件的第一太阳齿轮S1与第一电动机MG1连结,作为第三旋转构件的第一内齿轮R1与输出齿轮24即与该输出齿轮24动作地连结的驱动轮40连结。由此,第一太阳齿轮S1、第一行星齿轮架CA1、第一内齿轮R1分别能够相互相对旋转,因此,发动机14的输出被分配到第一电动机MG1及输出齿轮24,并且,第一电动机MG1利用分配到了第一电动机MG1的发动机14的输出进行发电,其发出的电能被蓄积或利用该电能驱动第二电动机MG2旋转,所以,动力传递装置10成为例如无级变速状态(电气CVT状态),第一行星齿轮装置20的差动状态由第一电动机MG1控制,从而作为不论发动机14的规定旋转如何都使输出齿轮24的旋转连续地变化的电气无级变速器起作用。另外,在第一行星齿轮装置20中,使第一电动机MG1成为无负荷状态而空转,使得第一行星齿轮架CA1和第一内齿轮R1之间的动力传递被切断,因此,第一行星齿轮装置20也作为能够将发动机14和驱动轮40之间的动力传递切断的动力传递切断装置起作用。
第二行星齿轮装置22是单个小齿轮型的行星齿轮装置。第二行星齿轮装置22作为旋转构件而具有:第二太阳齿轮S2、第二小齿轮P2、将该第二小齿轮P2支承为能够自转及公转的第二行星齿轮架CA2、以及经由第二小齿轮P2与第二太阳齿轮S2啮合的第二内齿轮R2。另外,第一行星齿轮装置20的内齿轮R1及第二行星齿轮装置22的内齿轮R2成为一体构成的复合齿轮,在其外周部设置有输出齿轮24。因此,在本实施例中,内齿轮R1的转速、内齿轮R2的转速和输出齿轮24的转速彼此相同。
在该第二行星齿轮装置22中,第二行星齿轮架CA2与作为非旋转部件的外壳12连结,其旋转被阻止,第二太阳齿轮S2与第二电动机MG2连结,第二内齿轮R2与输出齿轮24连结。即,第二电动机MG2经由第二行星齿轮装置22与输出齿轮24和第一行星齿轮装置20的内齿轮R1连结。由此,例如起步时等,第二电动机MG2进行旋转驱动,从而使第二太阳齿轮S2旋转,利用第二行星齿轮装置22,旋转被减速传递到输出齿轮24。
本实施例的第一电动机MG1及第二电动机MG2都是也具有发电功能的所谓电动发电机。第一电动机MG1及第二电动机MG2分别经由变换器72(参照图4)与蓄电装置68电连接,第一电动机MG1、第二电动机MG2与蓄电装置68构成能够相互提供电力或接收电力的结构。作为差动用电动机起作用的第一电动机MG1至少具有用于产生反作用力的发电机(发电)功能,作为行驶用电动机起作用的第二电动机MG2至少具有用于输出车辆6的驱动力的马达(电动机)功能。上述蓄电装置68例如是铅蓄电池等蓄电池(二次电池)或电容器等,是能够向第一电动机MG1及第二电动机MG2供电且能够从上述各电动机MG1、MG2接收电力的供给的电能源。
在如上所述构成的车辆用驱动装置8中,作为用于控制该车辆用驱动装置8的控制装置起作用的电子控制装置80(参照图4),例如在钥匙被插入钥匙槽之后,在制动器踏板56被操作的状态下操作动力开关来起动控制时,该电子控制装置80基于与驾驶员的要求输出对应的加速踏板60(参照图4)的操作量即油门开度(油门操作量)Acc计算该驾驶员的要求输出,从发动机14及/或第二电动机MG2产生要求输出,以便成为低油耗且废气量少的运转。例如,电子控制装置80根据行驶状态,对使发动机14停止而仅将第二电动机MG2作为驱动源的马达行驶模式、利用发动机14的动力由第一电动机MG1进行发电的同时将第二电动机MG2作为驱动源进行行驶的充电行驶模式、将发动机14的动力以机械方式传递到驱动轮40进行行驶的发动机行驶模式等进行切换。在该发动机行驶模式中,存在如下情况:第二电动机MG2也根据需要与发动机14一同成为驱动状态而使得第二电动机MG2输出辅助转矩。
另外,电子控制装置80在上述发动机行驶模式中,由第一电动机MG1控制发动机14的转速Ne(以下称为发动机转速Ne),以使发动机14例如在最佳燃料消耗曲线等预先确定的动作曲线上进行工作。此时,电子控制装置80伴随着发动机转速Ne的控制及第一电动机MG1的发电量的控制,对第一行星齿轮装置20的变速比γ0(=输入轴18的转速/输出齿轮24的转速)在其能够变速的变化范围内进行无级控制。即,由第一电动机MG1连续地控制第一行星齿轮装置20的差动状态。并且,在滑行行驶时,利用车辆6具有的惯性能量来驱动第二电动机MG2旋转,从而再生为电力并将该电力蓄积到蓄电装置68中。另外,在后述的运动模式中,使第一行星齿轮装置20的变速比γ0特意离散地即阶段性地变化。
另外,后退行驶例如通过向反方向驱动第二电动机MG2旋转来实现。此时,电子控制装置80使第一电动机MG1处于空转状态来容许输出齿轮24不论发动机14的工作状态都反转。
另外,电子控制装置80在上述马达行驶模式中,在发动机14的运转停止了的状态下利用来自蓄电装置68的电力来驱动第二电动机MG2而仅将该第二电动机MG2作为车辆6的驱动力源。在该马达行驶模式中,为了抑制运转停止着的发动机14的拖曳并降低燃料消耗,例如使第一电动机MG1处于无负荷状态来使其空转,并利用第一行星齿轮装置20的差动作用将发动机转速Ne维持在零或大致为零。即,在马达行驶模式中,并非只使发动机14的运转停止,使发动机14的旋转也停止。
图2是表示作为通过人为的操作来切换多种变速位置PSH的切换装置的变速操作装置44的一例的图。该变速操作装置44配设在例如驾驶座位的横侧,并具有为了选择多种变速位置PSH而被操作的变速杆46。
该变速杆46被设置成向如下位置进行手动操作:处于动力传递装置10内即第一行星齿轮装置20内的动力传递被切断了的空挡状态即中立状态并将输出齿轮24锁定的停车位置“P(停车)”、用于后退行驶的后退行驶位置“R(倒车)”、处于第一行星齿轮装置20内的动力传递被切断了的中立状态的中立位置“N(空挡)”、执行使第一行星齿轮装置20的变速比γ0在其能够变速的变化范围内无级地变化的自动变速控制的前进自动变速行驶位置“D(驱动)”、或者用于使执行在前进行驶中使第一行星齿轮装置20的变速比γ0阶段性地即离散地变化的假想的有级变速控制即时序变速(时序变速控制)的时序变速模式即所谓运动模式成立的前进手动变速行驶位置“M(手动)”。例如,在“P”及“N”位置,使第一电动机MG1及第二电动机MG2处于无负荷状态而空转,由此,动力传递装置10成为上述中立状态。
另外,在“M”位置,能够将变速杆46向“+”位置或“-”位置进行操作,若对该变速杆46进行操作的操作力被解除,则变速杆46利用弹簧等的作用力返回到上述“+”位置和“-”位置之间的中间位置。在处于“M”位置时成立的上述时序变速模式(运动模式)中,第一行星齿轮装置20的变速比γ0在该变速比γ0的能够变化的变化范围内在变速杆46每次向“+”位置被操作时阶段性地减小,而在变速杆46每次向“-”位置被操作时阶段性地增大。即,在变速杆46每次向“+”位置被操作时,第一行星齿轮装置20进行挡位上升一级的升挡,而在变速杆46每次向“-”位置被操作时,第一行星齿轮装置20进行挡位下降一级的降挡。例如,在本实施例中,作为在上述时序变速中能够选择的多个变速挡,第一速变速挡(1st)、第二速变速挡(2nd)、第三速变速挡(3rd)及第四速变速挡(4th)分别与第一行星齿轮装置20的变速比γ0对应地预先被确定。而且,在上述时序变速中被选择的变速挡越处于低车速侧,行星齿轮装置20的变速比γ0越阶段性地例如等比级数地增大。在上述时序变速模式中,上述第一速变速挡是最低车速侧的变速挡,上述第四速变速挡是最高车速侧的变速挡。另外,在该时序变速模式中,上述第一速变速挡的变速比γ0和上述第二速变速挡的变速比γ0之差即变速比差,比上述第二速变速挡的变速比γ0和上述第三速变速挡的变速比γ0之差大,该第二速变速挡的变速比γ0和该第三速变速挡的变速比γ0之差,比上述第三速变速挡的变速比γ0和上述第四速变速挡的变速比γ0之差大。总之,在上述时序变速中,该时序变速前后的各个变速挡越处于低车速侧、即该时序变速前及时序变速后的变速挡越分别处于低车速侧,则该时序变速前后的变速比γ0的变化量越增大。
图3是用于说明上述时序变速中的第一行星齿轮装置20的降挡的共线图。图3的纵线Y1、Y2、Y3从左侧起依次表示第一电动机MG1、发动机14、输出齿轮24的相对转速,根据第一行星齿轮装置20的齿数比ρ0来确定它们的间隔。在图3中,在纵线Y1、Y2、Y3上,越处于图中的上侧,表示越高的转速。实线L01表示上述降挡前的第一电动机MG1、发动机14、输出齿轮24的相对转速,实线L02表示上述降挡后的第一电动机MG1、发动机14、输出齿轮24的相对转速。在车辆行驶中,输出齿轮24的转速NOUT受驱动轮40约束,因此,只要车速V不变化,输出齿轮24的转速NOUT就不变化,如图3所示,在上述降挡前后不变化。而且,在上述降挡中,发动机转速Ne如箭头AR01那样上升,与此同时,第一电动机转速NMG1也如箭头AR02那样上升。
另外,在上述时序变速的第一行星齿轮装置20的升挡中,第一电动机MG1和发动机14的转速的变化方向与图3的箭头AR01、AR02相反。即,相对于上述降挡成为相反方向。总之,在该升挡中,发动机转速Ne降低,与此同时,第一电动机转速NMG1也降低。像这样,无论是在第一行星齿轮装置20的升挡中还是在降挡中,第一电动机转速NMG1都与发动机转速Ne一同变化,因此,第一电动机MG1在变速机构即第一行星齿轮装置20的变速过程中可以使发动机转速Ne积极地变化。
图4是例示向电子控制装置80输入的信号及从该电子控制装置80输出的信号的图,并且是用于说明该电子控制装置80所具有的控制功能的主要部分的功能模块线图。该电子控制装置80包括由CPU、ROM、RAM及输入输出接口等构成的所谓微型计算机而构成,在利用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,从而执行与发动机14、第一电动机MG1、第二电动机MG2相关的混合动力驱动控制等车辆控制。
如图4所示,向电子控制装置80分别提供如下信号:表示发动机转速Ne的来自发动机转速传感器50的信号;来自设置于发动机14的缸体的发动机水温传感器51的表示发动机水温TEMPW的信号;表示与输出齿轮24的转速NOUT(以下称为“输出转速NOUT”)对应的车速V的来自车速传感器52的信号;由脚踏式制动器开关54检测到的表示是否踩踏制动器踏板56的信号;由油门开度传感器58检测到的表示加速踏板60的操作量即油门开度Acc的信号;表示对向发动机14的缸内吸入的吸入空气量进行调节的电子节气门的节气门开度θTH的来自节气门开度传感器62的信号;由作为MG1分解器的第一电动机转速传感器64检测到的表示第一电动机MG1的转速NMG1(以下称为“第一电动机转速NMG1”)的信号;由作为MG2分解器的第二电动机转速传感器66检测到的表示第二电动机MG2的转速NMG2(以下称为“第二电动机转速NMG2”)的信号;表示蓄电装置68的充电或放电电流ICD的信号;表示蓄电装置68的充电剩余量(充电状态)SOC的信号;以及来自用于检测变速杆46的操作位置(操作位置)PSH的位置传感器即杆操作位置传感器70的与操作位置PSH相应的变速杆位置信号等。
另外,从电子控制装置80分别输出:控制发动机输出的发动机输出控制用的控制信号,例如向对设置于发动机14的进气管的上述电子节气门的节气门开度θTH进行操作的节气门促动器发送的驱动信号、控制由燃料喷射装置向进气管或发动机14的缸内供给的燃料供给量的燃料供给量信号、对基于点火装置的发动机14的点火正时进行指令的点火信号;以及对各电动机MG1、MG2的工作进行指令的指令信号等。例如,在通常的发动机行驶中,上述节气门促动器基于油门开度Acc被驱动,以油门开度Acc越增加、节气门开度θTH越增加的方式执行发动机14的节气门控制。在该节气门控制中,油门开度Acc和节气门开度θTH以一对一的关系对应。
另外,作为上述时序变速模式中的变速的上述时序变速即离散的变速,根据由驾驶员进行的变速杆46的操作,假想的变速挡被切换,因此,为了得到与驾驶员的意向相适应的响应性,需要根据该驾驶员的操作使第一行星齿轮装置20的变速比γ0迅速变化。在此,在车辆行驶中,在使第一行星齿轮装置20的变速比γ0变化的情况下,第一内齿轮R1的转速受车速V约束,因此,上述情况伴随着与上述变速比γ0的变化对应的发动机转速Ne的变化,时序变速前后的变速比γ0的变化量越大,此时的发动机转速Ne的变化量也越增大。在图1所示的车辆用驱动装置8中,虽然可以利用发动机14自身和第一电动机MG1中的一方或双方产生的转矩使发动机转速Ne变化,但在精细地控制发动机转速Ne时,利用第一电动机MG1产生的转矩TMG1(以下称为第一电动机转矩TMG1)进行发动机转速Ne的控制更有利,而在使发动机转速Ne尽早较大地变化时,由于利用发动机14产生的转矩Te(以下称为发动机转矩Te)进行发动机转速Ne的控制可以尽早得到大转矩,因此更有利。立足于如上所述的发动机14及第一电动机MG1各自的特性,本实施例的电子控制装置80具有用于遵循驾驶员的意向迅速执行上述时序变速的控制功能。以下对该控制功能的主要部分进行说明。
如图4所示,电子控制装置80具有:作为变速模式判断部的变速模式判断机构84、作为变速要求判断部的变速要求判断机构86、作为发动机转速变化量计算部的发动机转速变化量计算机构88、作为所需转矩计算部的所需转矩计算机构90、作为转矩分担比例确定部的转矩分担比例确定机构92、以及作为发动机转速控制部的发动机转速控制机构94。而且,发动机转速控制机构94具有作为变速延迟检测部的变速延迟检测机构96。
变速模式判断机构84根据来自杆操作位置传感器70的信号依次检测变速杆46的操作位置PSH,并判断车辆6的变速模式即第一行星齿轮装置20的变速模式是否为上述时序变速模式(运动模式)。具体来说,若变速杆46位于“M”位置,则时序变速模式成立,上述变速模式是时序变速模式。上述时序变速模式中的第一行星齿轮装置20的变速即上述时序变速如前所述,是在前进行驶中使第一行星齿轮装置20的变速比γ0阶段性地变化的假想的有级变速控制,但由于发动机转速Ne也与该变速比γ0的变化对应地变化,因此,也是根据驾驶员的操作例如变速杆46的操作使发动机转速Ne离散地即阶段性地变化的第一行星齿轮装置20的变速。
变速要求判断机构86判断在上述时序变速模式中是否存在驾驶员要求车辆6变速即第一行星齿轮装置20变速的变速要求。车辆6的变速模式是否是上述时序变速模式基于变速模式判断机构84的判断来进行判断。例如,变速要求判断机构86根据来自杆操作位置传感器70的信号依次检测变速杆46的操作位置PSH,在变速杆46向“+”位置或“-”位置被操作了的情况下,变速要求判断机构86判断为存在上述变速要求。另外,若在油门开度Acc的增大量超过了规定值的情况下也执行上述时序变速,则也可以视为该油门开度Acc的增大是例如降挡的上述变速要求。
在由变速要求判断机构86判断为存在上述变速要求的情况下、即在上述时序变速模式中存在上述变速要求的情况下,发动机转速变化量计算机构88在上述时序变速开始前计算基于该变速要求的上述时序变速前后的发动机转速Ne的变化量Ned、即该时序变速前的发动机转速Ne和时序变速后的发动机转速Ne(目标值)之差即发动机14的转速变化幅度Ned。在第一行星齿轮装置20的各变速挡(1st~4th)分别实现的变速比γ0预先被设定,时序变速前的变速挡SH1(以下称为变速前变速挡SH1)及时序变速后的变速挡SH2(以下称为变速后变速挡SH2)在上述变速要求时进行确定,因此,可以基于该变速前变速挡SH1、变速后变速挡SH2、变速要求时或计算上述变化量Ned时的车速V、及第一行星齿轮装置20的齿数比ρ0等,计算上述时序变速前后的发动机转速Ne的变化量Ned(以下称为变速时发动机转速变化量Ned)。
在由发动机转速变化量计算机构88算出上述变速时发动机转速变化量Ned时,所需转矩计算机构90确定从上述时序变速开始起直至结束为止所需的时序变速时间TIMEcg的目标值即目标时序变速时间TIMEcgt。并且,所需转矩计算机构90计算并确定在该目标时序变速时间TIMEcgt内使发动机转速Ne从变速前的转速变化至变速后的目标转速所需的变速所需转矩Tnd、即用于使该发动机转速Ne从变速前的转速变化至变速后的目标转速的发动机14及第一电动机MG1的转矩总量Tnd。该目标时序变速时间TIMEcgt和变速所需转矩Tnd至少在时序变速中的发动机转速Ne开始变化前被确定。时序变速时间TIMEcg的开始时刻即时序变速开始时指的是该时序变速中的发动机转速Ne开始变化时,时序变速时间TIMEcg的结束时刻即时序变速结束时指的是该时序变速中的发动机转速Ne结束变化时。上述目标时序变速时间TIMEcgt例如预先通过实验被确定,以便能够抑制响应性的恶化并且能够抑制因变速冲击而导致的舒适性的恶化,上述目标时序变速时间TIMEcgt既可以基于时序变速开始前的发动机转矩Te及车速V等在每次变速时被确定,也可以总是恒定值。预先通过实验求出发动机14及与发动机14一同旋转的发动机同步旋转部件的惯性、发动机14及上述发动机同步旋转部件的旋转阻力等,从而可以加入这些惯性、旋转阻力等并基于目标时序变速时间TIMEcgt和变速时发动机转速变化量Ned计算变速所需转矩Tnd。例如,目标时序变速时间TIMEcgt越短,该变速所需转矩Tnd越增大,变速时发动机转速变化量Ned越大,该变速所需转矩Tnd越增大。
在由发动机转速变化量计算机构88算出上述变速时发动机转速变化量Ned时,转矩分担比例确定机构92根据图5~图7所示的预先确定的关系(映射图),分别确定发动机14相对于上述变速所需转矩Tnd(转矩总量Tnd)的转矩分担比例RTTe即发动机侧转矩分担比例RTTe(单位例如为%)和第一电动机MG1相对于上述变速所需转矩Tnd的转矩分担比例RTTmg即电动机侧转矩分担比例RTTmg(单位例如为%)。若对上述发动机侧转矩分担比例RTTe和电动机侧转矩分担比例RTTmg进行合计,则成为100%(=RTTe+RTTmg)。发动机侧转矩分担比例RTTe和电动机侧转矩分担比例RTTmg至少在时序变速中的发动机转速Ne开始变化前被确定,但有时在时序变速中的发动机转速Ne的变化途中根据变速延迟检测机构96的判断来变更发动机侧转矩分担比例RTTe和电动机侧转矩分担比例RTTmg。
在此,对图5~图7进行说明。图5是用于基于变速时发动机转速变化量Ned确定发动机侧转矩分担比例RTTe的预先通过实验确定的发动机侧转矩分担比例计算用映射图。图6是用于基于蓄电装置68的放电电力的上限值(放电限制电力)Wout即蓄电池放电限制电力Wout(单位例如为kW)确定发动机侧转矩分担比例RTTe的预先通过实验确定的发动机侧转矩分担比例计算用映射图。图7是用于基于表示发动机14的温度的发动机水温TEMPW确定发动机侧转矩分担比例RTTe的预先通过实验确定的发动机侧转矩分担比例计算用映射图。图5~图7预先通过实验求出并设定成在上述时序变速中确保发动机转速Ne的精细的控制性和良好的响应性。
另外,如图5所示,变速时发动机转速变化量Ned越大,发动机侧转矩分担比例RTTe越增大。这是因为:在将目标时序变速时间TIMEcgt固定地进行了考虑的情况下,变速时发动机转速变化量Ned越大,伴随着发动机转速Ne的变化的惯性转矩越增大,并且是因为发动机14比第一电动机MG1更容易产生大转矩。例如,在图5中,若设变速时发动机转速变化量Ned为Ned_01,则根据点PA,发动机侧转矩分担比例RTTe成为RTTe_01。
另外,如图6所示,蓄电池放电限制电力Wout越小,换言之对蓄电装置68的放电电力的限制越大,发动机侧转矩分担比例RTTe越增大。这是因为,对上述放电电力的限制越大,越难以增大第一电动机转矩TMG1,时序变速时间TIMEcg恐怕会延长。基于这样的理由,图6的横轴可以采用蓄电装置68的充电电力的上限值(充电限制电力)Win即蓄电池充电限制电力Win(单位例如为kW)来代替蓄电池放电限制电力Wout。这是因为,根据时序变速中的发动机转速Ne的变化方向和变速中的第一电动机MG1的旋转方向,第一电动机转矩TMG1由蓄电池放电限制电力Wout限制、或由蓄电池充电限制电力Win限制。若将图6的横轴替换为上述蓄电池充电限制电力Win,则蓄电池充电限制电力Win越小、换言之对蓄电装置68的充电电力的限制越大,发动机侧转矩分担比例RTTe越增大。另外,蓄电池放电限制电力Wout及蓄电池充电限制电力Win是为了确保蓄电装置68的耐久性等而根据例如蓄电装置68的充电剩余量SOC、蓄电装置68的温度被变更的限制值。另外,在图6的蓄电池放电限制电力Wout和发动机侧转矩分担比例RTTe的关系的例子中,在图5中求出的发动机侧转矩分担比例RTTe例如RTTe_01,成为图6中被确定的发动机侧转矩分担比例RTTe的最小值。
另外,如图7所示,例如在发动机14的预热完成前,发动机14的温度即发动机水温TEMPW越低,发动机侧转矩分担比例RTTe越增大。这是因为:发动机水温TEMPW越低,发动机14的旋转阻力越增大,时序变速时间TIMEcg恐怕会延长。另外,在图7的发动机水温TEMPW和发动机侧转矩分担比例RTTe的关系的例子中,在图5中求出的发动机侧转矩分担比例RTTe例如RTTe_01,成为图7中被确定的发动机侧转矩分担比例RTTe的最小值。
根据如上所述设定的图5~图7的发动机侧转矩分担比例计算用映射图,转矩分担比例确定机构92基于变速时发动机转速变化量Ned、蓄电池放电限制电力Wout及发动机水温TEMPW计算并确定发动机侧转矩分担比例RTTe。另外,也可以将图6的横轴如上所述替换为蓄电池充电限制电力Win并基于该蓄电池充电限制电力Win计算发动机侧转矩分担比例RTTe。而且,转矩分担比例确定机构92在算出发动机侧转矩分担比例RTTe后,基于该发动机侧转矩分担比例RTTe计算并确定电动机侧转矩分担比例RTTmg(=100%-RTTe)。
在由变速要求判断机构86判断为存在上述变速要求的情况下、即在上述时序变速模式中存在上述变速要求的情况下,发动机转速控制机构94基于变速所需转矩Tnd、发动机侧转矩分担比例RTTe和电动机侧转矩分担比例RTTmg,确定上述时序变速中的发动机转矩Te及第一电动机转矩TMG1。而且,利用该已确定的发动机转矩Te及第一电动机转矩TMG1使发动机转速Ne从时序变速前的转速向时序变速后的目标转速变化。具体来说,发动机转速控制机构94首先通过将发动机侧转矩分担比例RTTe与变速所需转矩Tnd相乘,计算在发动机14侧所需的、用于使发动机转速Ne在目标时序变速时间TIMEcgt内从变速前的转速变化至变速后的目标转速的发动机侧所需转矩T01e、即变速所需转矩Tnd中的发动机14的负担量T01e。并且,发动机转速控制机构94通过将电动机侧转矩分担比例RTTmg与变速所需转矩Tnd相乘,计算在第一电动机MG1侧所需的、用于使发动机转速Ne在目标时序变速时间TIMEcgt内从变速前的转速变化至变速后的目标转速的电动机侧所需转矩T01mg、即变速所需转矩Tnd中的第一电动机MG1的负担量T01mg。这些变速所需转矩Tnd、发动机侧所需转矩T01e、电动机侧所需转矩T01mg都是使发动机14的输出轴15直接旋转且绕该输出轴15的转矩,在第一行星齿轮装置20的降挡中,由于使发动机转速Ne在该降挡中上升,因此是使发动机转速Ne上升的方向的转矩,而在第一行星齿轮装置20的升挡中,由于使发动机转速Ne在该升挡中降低,因此是使发动机转速Ne降低的方向的转矩。
接着,发动机转速控制机构94计算将上述发动机侧所需转矩T01e与时序变速开始时的发动机转矩Te相加而得到的转矩,作为时序变速中的发动机转矩Te(以下称为变速中发动机转矩Tecg)(参照图9、图10)。并且,发动机转速控制机构94计算将电动机侧所需转矩T01mg与时序变速开始时的第一电动机转矩TMG1相加而得到的转矩,作为时序变速中的第一电动机转矩TMG1(以下称为变速中第一电动机转矩TMG1CG)(参照图9、图10)。此时,第一电动机MG1经由第一行星齿轮装置20与发动机14的输出轴15连结,因此,发动机转速控制机构94加入第一行星齿轮装置20的齿数比ρ0来计算时序变速中的第一电动机转矩TMG1。
若发动机转速控制机构94如上所述计算并确定变速中发动机转矩Tecg和变速中第一电动机转矩TMG1CG,则使发动机14输出变速中发动机转矩Tecg并且使第一电动机MG1输出变速中第一电动机转矩TMG1CG,从而使发动机转速Ne从变速前的转速变化到变速后的目标转速。即,进行上述时序变速。而且,发动机转速控制机构94依次检测发动机转速Ne,在发动机转速Ne达到了时序变速后的目标转速(以下称为变速后目标发动机转速)的情况下,成为使发动机侧所需转矩T01e及电动机侧所需转矩T01mg为零的发动机转矩Te及第一电动机转矩TMG1,从而结束时序变速。即,使时序变速中发动机转速Ne的变化结束。在该时序变速结束了的情况下,例如,将发动机转矩Te从变速中发动机转矩Tecg变更到变速后的规定发动机转矩,并且将第一电动机转矩TMG1从变速中第一电动机转矩TMG1CG变更到变速后的规定第一电动机转矩。另外,对于上述时序变速后的目标转速(变速后目标发动机转速)而言,若处于第一行星齿轮装置20的降挡,则将变速时发动机转速变化量Ned与时序变速前的发动机转速Ne相加而得到,若处于第一行星齿轮装置20的升挡,则从时序变速前的发动机转速Ne减去变速时发动机转速变化量Ned而得到。
在此,变速延迟检测机构96在上述时序变速的执行中即该时序变速中的发动机转速Ne的变化中,检测发动机转速Ne的变化的延迟,判断时序变速在目标时序变速时间TIMEcgt内是否结束。总之,判断在时序变速中是否未产生该时序变速的变速延迟。为此,变速延迟检测机构96基于上述时序变速前的发动机转速Ne、上述变速后目标发动机转速和目标时序变速时间TIMEcgt,在从时序变速开始起直至结束为止的期间,随着时间的经过依次确定并更新时序变速中的目标发动机转速即变速中目标发动机转速Net,以便能够在目标时序变速时间TIMEcgt内达到变速后目标发动机转速。例如,作为发动机转速Ne在目标时序变速时间TIMEcgt内从时序变速前的转速呈线性地变化到上述变速后目标发动机转速,变速延迟检测机构96将变速中目标发动机转速Net设定为时间的函数。另外,变速延迟检测机构96在从该时序变速的开始起直至结束为止的期间依次检测发动机转速Ne。在时序变速的降挡中,在发动机转速Ne比变速中目标发动机转速Net低规定的变速延迟判定值LDNe以上的差的情况下,变速延迟检测机构96判断为发动机转速Ne的变化延迟,并判断为时序变速在目标时序变速时间TIMEcgt内未结束。另外,在时序变速的升挡中,在发动机转速Ne比变速中目标发动机转速Net高规定的变速延迟判定值LDNe以上的差的情况下,判断为发动机转速Ne的变化延迟,并判断为时序变速在目标时序变速时间TIMEcgt内未结束。
并且,变速延迟检测机构96在上述时序变速中的发动机转速Ne的变化中,依次判断实际的发动机转矩Te或第一电动机转矩TMG1是否相对于对发动机14或第一电动机MG1进行指令的指令值(转矩指令值)不足。例如,分别由转矩传感器等依次检测发动机转矩Te和第一电动机转矩TMG1,但也可以利用其他方法直接或间接地进行检测。上述发动机转矩Te或第一电动机转矩TMG1的不足指的是成为在上述时序变速中使发动机转速Ne的变化延迟的原因的转矩不足,因此,详细来说,是该时序变速中的发动机14的朝向转速变化方向的转矩不足。换言之,是将该时序变速中的发动机14的转速变化方向作为正方向的转矩不足。
而且,在上述时序变速中的发动机转速Ne的变化中,在由变速延迟检测机构96判断为实际的发动机转矩Te或第一电动机转矩TMG1相对于对发动机14或第一电动机MG1进行指令的指令值不足且时序变速在目标时序变速时间TIMEcgt内未结束的情况下,转矩分担比例确定机构92在发动机转速Ne的变化途中变更已确定了的发动机侧转矩分担比例RTTe和电动机侧转矩分担比例RTTmg。具体来说,与由变速延迟检测机构96进行的上述判断前相比,在发动机转速Ne的变化途中,转矩分担比例确定机构92降低发动机转矩Te或第一电动机转矩TMG1相对于上述转矩指令值的不足量大的一方的发动机14或第一电动机MG1的转矩分担比例(发动机侧转矩分担比例RTTe或电动机侧转矩分担比例RTTmg)。并且,与由变速延迟检测机构96进行的上述判断前相比,转矩分担比例确定机构92提高另一方的发动机14或第一电动机MG1的转矩分担比例。各自的转矩分担比例RTTe、RTTmg的降低量及提高量未特别限定,但例如上述一方的转矩分担比例RTTe或RTTmg成为零,上述另一方的转矩分担比例RTTe或RTTmg成为100%。
通过如上所述构成,在转矩分担比例确定机构92基于变速延迟检测机构96的判断在发动机转速Ne的变化途中变更了发动机侧转矩分担比例RTTe及电动机侧转矩分担比例RTTmg的情况下,发动机转速控制机构94基于该被变更了的发动机侧转矩分担比例RTTe及电动机侧转矩分担比例RTTmg,再次确定时序变速中的发动机转矩Te及第一电动机转矩TMG1,利用该再次确定的发动机转矩Te及第一电动机转矩TMG1继续进行时序变速。
图8是用于说明电子控制装置80的控制工作的主要部分、即执行上述时序变速的控制工作的流程图,例如以数msec至数十msec左右的极短的循环时间反复执行。该图8所示的控制工作单独或与其他控制工作并列地执行。
首先,在与变速模式判断机构84对应的步骤(以下省略“步骤”)SA1中,判断车辆6的变速模式是否是上述时序变速模式(运动模式)。在该SA1的判断被肯定的情况下、即是上述时序变速模式的情况下,转到SA2。另一方面,在该SA1的判断被否定的情况下,本流程图结束。
在与变速要求判断机构86对应的SA2中,判断是否存在上述变速要求。在该SA2的判断被肯定的情况下、即存在上述变速要求的情况下,转到SA3。另一方面,在该SA2的判断被否定的情况下,本流程图结束。
在与发动机转速变化量计算机构88对应的SA3中,计算基于SA2的上述变速要求的上述变速时发动机转速变化量Ned。SA3之后转到SA4。
在与所需转矩计算机构90对应的SA4中,确定目标时序变速时间TIMEcgt。并且,基于该目标时序变速时间TIMEcgt和SA3中算出的变速时发动机转速变化量Ned,计算发动机转速Ne的变化所需的转矩、总之是上述变速所需转矩Tnd。SA4之后转到SA5。
在与转矩分担比例确定机构92对应的SA5中,计算并确定发动机转矩Te与在SA4中算出的上述变速所需转矩Tnd的比例、即上述发动机侧转矩分担比例RTTe。并且,计算并确定上述电动机侧转矩分担比例RTTmg。另外,在后述的SA8的判断被肯定并在时序变速的执行中再次执行该SA5的情况下,在发动机转速Ne的变化途中降低转矩Te、TMG1的不足量大的一方的发动机14或第一电动机MG1的转矩分担比例(发动机侧转矩分担比例RTTe或电动机侧转矩分担比例RTTmg)。与此同时,提高另一方的发动机14或第一电动机MG1的转矩分担比例。SA5之后转到SA6。
在与发动机转速控制机构94对应的SA6中,基于变速所需转矩Tnd、发动机侧转矩分担比例RTTe以及电动机侧转矩分担比例RTTmg,计算并确定上述时序变速中的发动机转矩Te及第一电动机转矩TMG1。SA6之后转到SA7。
在与发动机转速控制机构94对应的SA7中,输出在SA6已被确定的发动机转矩Te及第一电动机转矩TMG1。SA之后转到SA8。
在与变速延迟检测机构96对应的SA8中,判断是否为实际的发动机转矩Te或第一电动机转矩TMG1不足并且第一行星齿轮装置20产生了变速延迟。在判断为上述时序变速在目标时序变速时间TIMEcgt内未结束的情况下,判断为产生了该变速延迟。在该SA8的判断被肯定的情况下、即实际的发动机转矩Te或第一电动机转矩TMG1不足并且产生了上述变速延迟的情况下,转到SA5。另一方面,在该SA8的判断被否定的情况下,转到SA9。
在与发动机转速控制机构94对应的SA9中,判断发动机转速Ne是否达到了上述变速后目标发动机转速。在该SA9的判断被肯定的情况下、即发动机转速Ne达到了上述变速后目标发动机转速的情况下,转到SA10。另一方面,在该SA9的判断被否定的情况下,转到SA7。
在与发动机转速控制机构94对应的SA10中,使上述时序变速结束。
图9是以在加速踏板60被释放的惯性行驶中即滑行行驶中进行了上述时序变速的降挡(时序降挡变速)的情况为例,用于说明该时序变速中的发动机14及第一电动机MG1的转矩控制的时序图。在图9中,用实线表示本实施例的时序图,并且用虚线表示现有技术的时序图。在该现有技术中,在上述时序变速中发动机转矩Te未用于使发动机转速Ne变化,而仅利用第一电动机转矩TMG1使发动机转速Ne变化,并进行该时序变速。该现有技术在后述的图10的时序图中也一样。在图9中,双点划线L03表示上述发动机侧转矩分担比例RTTe为0%时的第一电动机转矩TMG1,双点划线L04表示上述发动机侧转矩分担比例RTTe为100%时的发动机转矩Te,虚线L05表示上述发动机侧转矩分担比例RTTe为0%时的发动机转矩Te。在图9中,油门开度Acc例如始终为零。由于第二电动机转速NMG2始终恒定,因此,在该图9的时序图中,车速V恒定。在发动机转矩Te的时序图(实线)的tA3时刻以前和tA4时刻以后,发动机转矩Te为负值,因此,发动机14作为行驶负荷起作用并使其产生所谓发动机制动。首先,在tA1时刻,车辆6处于上述时序变速模式(运动模式)的行驶状态。因此,在tA1时刻图8的SA1的判断被肯定。
在图9的tA2时刻,例如变速杆46向“-”位置(参照图2)被操作等,上述变速要求、详细而言使第一行星齿轮装置20进行降挡的降挡要求被提出,因此,图8的SA2的判断被肯定。在tA3时刻,开始上述时序变速、详细而言开始时序降挡变速,在tA4时刻,在本实施例中,该时序变速结束。另一方面,在上述现有技术中,从tA3时刻起开始上述时序变速,这与本实施例相同,但在比tA4时刻靠后的tA5时刻上述时序变速结束。而且,在上述时序变速中、即在本实施例中在tA3时刻~tA4时刻而在上述现有技术中在tA3时刻~tA5时刻,发动机转速Ne随着时间的经过而上升至上述变速后目标发动机转速,第一电动机转速NMG1也与其同步地上升。而且,在本实施例中,如发动机转速Ne的时序图所示,不产生上述时序变速的变速延迟,从tA3时刻起直至tA4时刻为止的时间即时序变速时间TIMEcg与目标时序变速时间TIMEcgt一致。
另外,在上述现有技术中,如图9中虚线所示,在时序变速中(tA3时刻~tA5时刻),发动机转矩Te并未为了使发动机转速Ne上升而变化,使第一电动机转矩TMG1与变速开始前相比上升,仅通过该时序变速中的第一电动机转矩TMG1的增大,使发动机转速Ne上升。另一方面,在本实施例中,如图9中实线所示,在时序变速中(tA3时刻~tA4时刻),使发动机转矩Te和第一电动机转矩TMG1都与变速开始前相比增大,从而使发动机转速Ne上升。此时的发动机侧转矩分担比例RTTe例如被确定为80%,电动机侧转矩分担比例RTTmg例如被确定为20%。像这样,在本实施例中,适当确定发动机侧转矩分担比例RTTe,在上述时序变速中利用发动机转矩Te使发动机转速Ne变化,因此,与上述现有技术相比可以进一步缩短时序变速时间TIMEcg。因此,可以提高时序变速的变速响应性,并可以提高驾驶性能。
图10是以在加速踏板60被踩踏的加速踏板踩踏状态即加速操作中进行了上述时序变速的升挡(时序升挡变速)的情况为例,用于说明该时序变速中的发动机14及第一电动机MG1的转矩控制的时序图。在图10中,与前述图9同样地,用实线表示本实施例的时序图,并且用虚线表示上述现有技术的时序图。在图10中,双点划线L06表示上述发动机侧转矩分担比例RTTe为0%时的第一电动机转矩TMG1,双点划线L07表示上述发动机侧转矩分担比例RTTe为100%时的发动机转矩Te,虚线L08表示上述发动机侧转矩分担比例RTTe为0%时的发动机转矩Te。由于第二电动机转速NMG2始终恒定,因此,在该图10的时序图中,车速V恒定。首先,在tB1时刻,车辆6处于上述时序变速模式(运动模式)的行驶状态。因此,在tB1时刻,图8的SA1的判断被肯定。接着,在tB2时刻,加速踏板60被踩踏而成为加速踏板踩踏状态。即,在tB2时刻,驾驶员进行加速操作。
在图10的tB3时刻,例如变速杆46向“+”位置(参照图2)被操作等,上述变速要求、详细而言使第一行星齿轮装置20进行升挡的升挡要求被提出,因此,图8的SA2的判断被肯定。在tB4时刻,开始上述时序变速、详细而言开始时序升挡变速,在tB5时刻,在本实施例中该时序变速结束。另一方面,在上述现有技术中,从tB4时刻起开始上述时序变速,这与本实施例相同,但在比tB5时刻靠后的tB6时刻上述时序变速结束。而且,在上述时序变速中、即在本实施例中在tB4时刻~tB5时刻而在上述现有技术中在tB4时刻~tB6时刻,发动机转速Ne随着时间的经过降低至上述变速后目标发动机转速,第一电动机转速NMG1也与其同步地降低。而且,在本实施例中如发动机转速Ne的时序图所示,不产生上述时序变速的变速延迟,从tB4时刻起直至tB5时刻为止的时间即时序变速时间TIMEcg与目标时序变速时间TIMEcgt一致。
另外,在上述现有技术中,如图10中虚线所示,在时序变速中(tB4时刻~tB6时刻),发动机转矩Te并未为了使发动机转速Ne降低而变化,使第一电动机转矩TMG1相比变速开始前减少,仅通过该时序变速中的第一电动机转矩TMG1的减少使发动机转速Ne降低。另一方面,在本实施例中,如图10中实线所示,在时序变速中(tB4时刻~tB5时刻),使发动机转矩Te和第一电动机转矩TMG1都相比变速开始前减少,从而使发动机转速Ne降低。此时的发动机侧转矩分担比例RTTe例如被确定为80%,电动机侧转矩分担比例RTTmg例如被确定为20%。像这样,在本实施例中,与图9中已说明的上述时序降挡变速同样地,图10所示的上述时序升挡变速,与上述现有技术相比也可以进一步缩短时序变速时间TIMEcg。因此,时序变速的变速响应性提高,可以提高驾驶性能。
图11是以在加速踏板60被释放的惯性行驶中即滑行行驶中进行了上述时序变速的降挡(时序降挡变速)的情况为例,用于说明在该时序变速中检测到变速延迟的情况下的发动机14及第一电动机MG1的转矩控制的时序图。图11表示在上述时序变速中第一电动机转矩TMG1相对于上述转矩指令值的偏差比发动机转矩Te相对于上述转矩指令值的偏差大、用于使发动机转速Ne变化的转矩因第一电动机转矩TMG1的偏差而成为了转矩不足的例子。在图11中,双点划线L09表示上述发动机侧转矩分担比例RTTe为0%时的第一电动机转矩TMG1,双点划线L10表示上述发动机侧转矩分担比例RTTe为100%时的发动机转矩Te。在图11中,油门开度Acc例如始终为零。由于第二电动机转速NMG2始终恒定,因此,在该图11的时序图中,车速V恒定。在发动机转矩Te的时序图(实线)的tC3时刻以前和tC5时刻以后,发动机转矩Te为负值,因此,发动机14作为行驶负荷起作用并使其产生所谓发动机制动。首先,在tC1时刻,车辆6处于上述时序变速模式(运动模式)的行驶状态。因此,在tC1时刻,图8的SA1的判断被肯定。
在图11的tC2时刻,例如变速杆46向“-”位置(参照图2)被操作等,上述变速要求、详细而言使第一行星齿轮装置20进行降挡的降挡要求被提出,因此,图8的SA2的判断被肯定。在tC3时刻,开始上述时序变速、详细而言开始时序降挡变速,在tC5时刻,该时序变速结束。在此,单点划线L11表示从上述时序变速的开始起直至结束为止的期间内的上述变速中目标发动机转速Net。如图11所示,从发动机转速Ne开始上升的tC3时刻起,发动机转速Ne相对于变速中目标发动机转速Net较低地推移且发动机转速Ne和变速中目标发动机转速Net之差随着时间的经过而扩大。接着,在tC4时刻,该发动机转速Ne比变速中目标发动机转速Net低上述变速延迟判定值LDNe以上的差。另外,第一电动机转矩TMG1因该偏差而成为转矩不足。因此,在tC4时刻,在图8的SA8中判断为产生了第一行星齿轮装置20的变速延迟且该SA8的判断被肯定。接着,在tC4时刻,在图8的SA5中重新设定电动机侧转矩分担比例RTTmg及发动机侧转矩分担比例RTTe,电动机侧转矩分担比例RTTmg与tC4时刻前相比降低,而发动机侧转矩分担比例RTTe与tC4时刻前相比提高。例如在图11中,在tC3时刻~tC4时刻,电动机侧转矩分担比例RTTmg是20%且发动机侧转矩分担比例RTTe是80%,但在tC4时刻~tC5时刻,电动机侧转矩分担比例RTTmg成为0%且发动机侧转矩分担比例RTTe成为100%。因此,如图11所示,tC4时刻~tC5时刻的第一电动机转矩TMG1相对于tC3时刻~tC4时刻降低,tC4时刻~tC5时刻的发动机转矩Te相对于tC3时刻~tC4时刻提高。可认为若如上所述的tC4时刻的第一电动机转矩TMG1及发动机转矩Te的变化不存在,则发动机转速Ne如虚线L12所示平缓上升,在tC5时刻上述时序变速还不结束且在上述目标时序变速时间TIMEcgt内不能结束。但是,根据上述tC4时刻的第一电动机转矩TMG1及发动机转矩Te的变化,从tC4时刻起的发动机转速Ne的上升速度变得比虚线L12大,tC4时刻~tC5时刻的发动机转速Ne如实线L13那样变化,因此,从tC3时刻开始的上述时序变速在上述目标时序变速时间TIMEcgt内结束。
根据本实施例,发动机转速控制机构94在上述时序变速中利用发动机14和第一电动机MG1中的至少一方分担产生的转矩Te、TMG1使发动机转速Ne变化。而且,如图5所示,在上述时序变速中,发动机14的转速变化幅度即变速时发动机转速变化量Ned越大,用于使发动机转速Ne变化的相对于发动机14及第一电动机MG1的转矩总量Tnd的发动机14的转矩分担比例(发动机侧转矩分担比例RTTe)越大。因此,发动机侧转矩分担比例RTTe越大,可以越发积极地使用发动机14并利用更大的转矩使发动机转速Ne伴随着上述时序变速的推进而变化,因此,可以抑制上述时序变速时间TIMEcg因变速时发动机转速变化量Ned大而延长,可以充分确保车辆6对驾驶员的操作的响应性。即,可以提高上述时序变速中的驾驶性能。
另外,根据本实施例,在上述时序变速中,例如如图6所示,对蓄电装置68的充电电力或放电电力的限制越大,发动机侧转矩分担比例RTTe越大。因此,即便在因对蓄电装置68的充电电力或放电电力的限制而恐怕会导致第一电动机转矩TMG1不足以在上述时序变速中使发动机转速Ne迅速变化的情况下,也可以利用发动机转矩Te充分得到发动机转速Ne的变化速度。因此,可以抑制上述时序变速时间TIMEcg延长。
另外,根据本实施例,如图7所示,在上述时序变速中,表示发动机14的温度的发动机水温TEMPW越低,发动机侧转矩分担比例RTTe越大。因此,即便在因发动机14处于低温使得该发动机14的旋转阻力(摩擦)大而导致在上述时序变速中难以使发动机转速Ne迅速变化这样的情况下,也可以利用发动机转矩Te充分得到发动机转速Ne的变化速度,因此,可以抑制上述时序变速时间TIMEcg延长。例如,在因发动机14的预热不充分而导致发动机14处于低温的情况下,发动机14的旋转阻力增大。因此,根据图7,该图7的纵轴即发动机侧转矩分担比例RTTe在处于发动机14预热完成前的情况下,比发动机14预热完成后大。
另外,根据本实施例,在上述时序变速中的发动机14的转速变化中,在判断为该发动机14或第一电动机MG1的转矩不足且该时序变速在预先设定的上述目标时序变速时间TIMEcgt内未结束的情况下,与该判断前相比,在发动机转速Ne的变化途中降低上述转矩的不足量大的一方的发动机14或第一电动机MG1的转矩分担比例RTTe或RTTmg。因此,与不判断上述时序变速在上述目标时序变速时间TIMEcgt内是否结束的情况相比,可以更可靠地使时序变速在该目标时序变速时间TIMEcgt内结束,可以提高驾驶性能。
另外,根据本实施例,根据变速时发动机转速变化量Ned等来确定发动机侧转矩分担比例RTTe的上述时序变速,如图9所例示的那样,是使发动机转速Ne相比变速开始前上升的上述时序降挡变速并且在车辆6的惯性行驶中进行,或者如图10所例示的那样,是使发动机转速Ne相比变速开始前降低的上述时序升挡变速并且在车辆6的加速操作中进行。因此,在驾驶员尤其期望车辆6的响应性的时序变速中可以提高车辆6的响应性,借此可以有效提高时序变速中的驾驶性能。
另外,根据本实施例,根据预先确定的关系并基于车辆6的行驶条件来确定上述时序变速中的发动机侧转矩分担比例RTTe。例如,该行驶条件指的是上述时序变速中的变速时发动机转速变化量Ned、蓄电池放电限制电力Wout、蓄电池充电限制电力Win及发动机14的温度等这些条件中的一部分或全部。因此,可以在时序变速开始前容易且适当地确定上述发动机侧转矩分担比例RTTe。
接着,说明本发明的其他实施例。另外,在以下的实施例的说明中,对实施例相互重复的部分,标注相同的附图标记并省略其说明。
实施例2
在实施例2的说明中,以与实施例1的不同点为主进行说明。图12是用于说明应用本发明的混合动力车辆106(以下称为车辆106)所包括的车辆用驱动装置108的概略结构图,并且是用于说明控制该车辆用驱动装置108的电子控制装置140所具有的控制功能的主要部分的功能模块线图。如图12所示,车辆用驱动装置8具有:发动机14、行驶驱动电动机MGR(相当于本发明的电动机)、有级自动变速器112、与实施例1的差动齿轮装置36相当的差动齿轮装置114、变换器72、及经由该变换器72与行驶驱动电动机MGR电连接的蓄电装置68。而且,发动机14、行驶驱动电动机MGR、自动变速器112、差动齿轮装置114、驱动轮40串联连结。
该车辆用驱动装置108纵向放置在例如后轮驱动即FR(前置发动机后轮驱动)型的车辆106的前方,适用于对驱动轮40进行驱动。在车辆用驱动装置108中,发动机14的动力从自动变速器112的变速器输入轴116依次经由自动变速器112、差动齿轮装置114及一对车轴38等向一对驱动轮40传递。而且,行驶驱动电动机MGR的动力也从上述变速器输入轴116依次经由自动变速器112、差动齿轮装置114及一对车轴38等向一对驱动轮40传递。
行驶驱动电动机MGR是与实施例1的第一电动机MG1或第二电动机MG2相同的电动发电机。因此,行驶驱动电动机MGR可以对驱动轮40进行驱动,并且,也可以通过例如在车辆行驶中进行发电来对驱动轮40施加制动力。另外,行驶驱动电动机MGR也与发动机14的输出轴15连结,因此,例如在自动变速器112的变速过程中可以使发动机转速Ne积极地变化。产生用于在上述时序变速时使发动机转速Ne变化的转矩的电动机,在实施例1中是第一电动机MG1、在本实施例中是行驶驱动电动机MGR。
自动变速器112相当于实施例1的第一行星齿轮装置20,是构成发动机14和驱动轮40之间的动力传递路径的一部分的变速机构。具体来说,自动变速器112是具有多个行星齿轮装置、多个卡合构件118a、118b、118c、118d(在未特别区分的情况下称为卡合构件118)的有级变速器。该卡合构件118是利用液压进行卡合动作或释放动作的湿式多板型的离合器或制动器。而且,在自动变速器112中,根据该卡合构件118的卡合动作和释放动作来进行离合器对离合器变速。即,通过卡合侧卡合构件的卡合动作和释放侧卡合构件的释放动作进行变速。上述卡合侧卡合构件指的是在自动变速器112的变速前被释放且在该变速后被卡合的卡合构件。另一方面,上述释放侧卡合构件指的是在自动变速器112的变速前被卡合且在该变速后被释放的卡合构件。该卡合侧卡合构件和释放侧卡合构件是相互不同的卡合构件,但都是上述多个卡合构件118中的一个。
自动变速器112例如是4级变速的变速器,自动变速器112从低车速侧依次具有第一速变速挡(1st)、第二速变速挡(2nd)、第三速变速挡(3rd)及第四速变速挡(4th)而作为能够变速的多个变速挡。而且,自动变速器112的变速挡越处于低车速侧,该自动变速器112的变速比γAT(=变速器输入轴116的转速/变速器输出轴120的转速)越阶段性地(离散地)例如等比级数地增大。因此,与上述第一速变速挡对应的变速比γAT和与上述第二速变速挡对应的变速比γAT之差,比与上述第二速变速挡对应的变速比γAT和与上述第三速变速挡对应的变速比γAT之差大。与该第二速变速挡对应的变速比γAT和与该第三速变速挡对应的变速比γAT之差,比与上述第三速变速挡对应的变速比γAT和与上述第四速变速挡对应的变速比γAT之差大。总之,在自动变速器112的变速中,其变速前后各自的变速挡越处于低车速侧、即其变速前及变速后的变速挡越分别处于低车速侧,其变速前后的变速比γAT的变化量越增大。
在图2的变速杆46的变速位置PSH处于前进自动变速行驶位置“D”的情况下,自动变速器112基于车速V及油门开度Acc自动变速。另外,在上述变速位置PSH处于前进手动变速行驶位置“M”的情况下,在变速杆46每次向“+”位置被操作时,自动变速器112进行上升一级的升挡,而在变速杆46每次向“-”位置被操作时,自动变速器112进行下降一级的降挡。变速位置PSH处于前进手动变速行驶位置“M”时的自动变速器112的变速与在实施例1中已说明的上述时序变速相当。
图13是用于说明自动变速器112的降挡的共线图。图13的纵线Y01、Y02、Y03、Y04从左侧起依次表示发动机14、行驶驱动电动机MGR、变速器输入轴116、变速器输出轴120的相对转速。而且,纵线Y05、Y06表示变速器输入轴116及变速器输出轴120以外的包括在自动变速器112内的旋转构件的相对转速。在图13中,在纵线Y01~Y06上,越处于图中的上侧,表示越高的转速。实线L14、L15表示上述降挡前的发动机14、行驶驱动电动机MGR、变速器输入轴116、变速器输出轴120等各旋转构件的相对转速,实线L16、L17表示上述降挡后的上述各旋转构件的相对转速。在车辆行驶中,变速器输出轴120的转速受驱动轮40约束,因此,只要车速V不变化,变速器输出轴120的转速就不变化,如图13所示,在上述降挡前后不变化。而且,在上述时序变速中的降挡中,在发动机转速Ne和行驶驱动电动机MGR的转速NMGR(以下称为电动机转速NMGR)如箭头AR03那样上升的同时,变速器输入轴116的转速也如箭头AR04那样上升。另外,如图12所示,由于发动机14、行驶驱动电动机MGR及变速器输入轴116直接串联连结,因此,发动机转速Ne、电动机转速NMGR及变速器输入轴116的转速彼此相同。
另外,在自动变速器112的升挡中,发动机14、行驶驱动电动机MGR以及变速器输入轴116的转速的变化方向与图13的箭头AR03、AR04相反。即,相对于上述降挡成为相反方向。总之,在该升挡中,电动机转速NMGR也与发动机转速Ne一同降低。
回到图12,本实施例的电子控制装置140与实施例1的电子控制装置80同样地具有:变速模式判断机构84、变速要求判断机构86、发动机转速变化量计算机构88、所需转矩计算机构90以及转矩分担比例确定机构92。另一方面,电子控制装置140具有发动机转速控制机构142来代替电子控制装置80中包括的发动机转速控制机构94。而且,发动机转速控制机构142与实施例1的发动机转速控制机构94同样地具有变速延迟检测机构96。若将实施例1的第一行星齿轮装置20替换为自动变速器112并将实施例1的第一电动机MG1替换为行驶驱动电动机MGR,则在图12中说明的控制功能基本上相同。于是,以下对在如上所述进行了替换后相对于实施例1的不同点进行说明。
在本实施例的自动变速器112的变速中,上述卡合侧卡合构件的卡合动作和上述释放侧卡合构件的释放动作相伴随。于是,发动机转速控制机构142具有作为控制卡合构件118的卡合动作或释放动作的卡合构件控制机构的功能,在由变速要求判断机构86判断为存在上述变速要求的情况下、即在上述时序变速模式中存在上述变速要求的情况下,在发动机转速Ne开始变化前、即上述时序变速开始前,使向上述释放侧卡合构件供给的供给液压即释放压力降低,从而使该释放侧卡合构件释放。而且,在该释放侧卡合构件的释放后开始上述时序变速。即,在该时序变速中使发动机转速Ne开始变化。发动机转速控制机构142在上述时序变速中的发动机转速Ne的变化中、即时序变速中,将上述释放侧卡合构件及上述卡合侧卡合构件维持释放状态不变。
另外,发动机转速控制机构142在上述时序变速结束时,在发动机转速Ne达到上述变速后目标发动机转速后、总之在上述时序变速结束后,使向上述卡合侧卡合构件供给的供给液压即卡合压力上升,从而使该卡合侧卡合构件卡合。也可以在该发动机转速Ne达到了上述变速后目标发动机转速时,与此同时使上述卡合侧卡合构件卡合。发动机转速控制机构142在这一点与发动机转速控制机构94不同,其他方面与发动机转速控制机构94相同。
图14及图15是在用于说明电子控制装置140的控制工作的主要部分的流程图中、即用于说明执行上述时序变速的控制工作的流程图中,示出与实施例1的流程图即图8不同的步骤的局部流程图。本实施例的流程图基本上是图8,但如图14所示在图8的SA4和SA5之间增加了SB1,如图15所示在图8的SA10和“返回”之间增加了SB2。另外,在本实施例中,发动机转速控制机构142替换实施例1的发动机转速控制机构94,因此,图8的SA6、SA7、SA9及SA10与发动机转速控制机构142对应。
在本实施例中,在图8的SA4之后转到图14的SB1。在该SB1中,使上述释放侧卡合构件释放。在该SB1中,虽然上述卡合侧卡合构件处于释放状态这种情况没有变化,但为了提高该卡合侧卡合构件的卡合动作时的响应性,也可以处于成为能够减小该卡合侧卡合构件的机械游隙并维持释放状态的上述卡合压力的低压待机状态。若上述卡合侧卡合构件处于该低压待机状态,则该卡合侧卡合构件的低压待机状态一直持续到图15的SB2被执行。SB1之后转到图8的SA5。
另外,在本实施例中,在图8的SA10之后转到图14的SB2。在该SB2中,使上述卡合侧卡合构件卡合。SB1及SB2与发动机转速控制机构142对应。
图16是以在上述惯性行驶中即滑行行驶中利用自动变速器112进行了上述时序变速的降挡(时序降挡变速)的情况为例,用于说明该时序变速中的发动机14及行驶驱动电动机MGR的转矩控制的时序图。在图16中,用实线表示本实施例的时序图,并且用虚线表示现有技术的时序图。该图16中的现有技术与实施例1的图9中的现有技术相同,即在该现有技术中,在上述时序变速中,发动机转矩Te未用于使发动机转速Ne变化,而仅通过行驶驱动电动机MGR所产生的转矩TMGR(以下称为电动机转矩TMGR)使发动机转速Ne变化并进行该时序变速。在图16中,双点划线L18表示上述发动机侧转矩分担比例RTTe为0%时的电动机转矩TMGR,双点划线L19表示上述发动机侧转矩分担比例RTTe为100%时的发动机转矩Te,虚线L20表示上述发动机侧转矩分担比例RTTe为0%时的发动机转矩Te。在图16中,油门开度Acc例如始终是零。另外,在图16的时序图中,车速V始终恒定。在发动机转矩Te的时序图(实线)的tD3时刻以前和tD4时刻以后,发动机转矩Te是负值,因此,发动机14作为行驶负荷起作用并使其产生上述发动机制动。首先,在tD1时刻,车辆106处于上述时序变速模式(运动模式)的行驶状态。因此,在tD1时刻,图8的SA1的判断被肯定。
在图16的tD2时刻,例如变速杆46向“-”位置(参照图2)进行操作等,上述变速要求、详细来说使自动变速器112进行降挡的降挡要求被提出,因此,图8的SA2的判断被肯定。而且,在tD2时刻,使上述释放压力降低,由此,上述释放侧卡合构件被释放。另外,紧接着tD2时刻之后,使上述卡合压力稍微上升至使上述卡合侧卡合构件处于上述低压待机状态的低压待机压力,由此,上述卡合侧卡合构件成为上述低压待机状态。在tD3时刻,开始上述时序变速、详细来说开始时序降挡变速,在tD4时刻,在本实施例中该时序变速结束。另一方面,在上述现有技术中,虽然从tD3时刻起开始上述时序变速这种情况与本实施例相同,但在比tD4时刻靠后的tD5时刻上述时序变速结束。而且,在上述时序变速中、即在本实施例中在tD3时刻~tD4时刻而在上述现有技术中在tD3时刻~tD5时刻,发动机转速Ne随着时间的经过而上升至上述变速后目标发动机转速,与此同时,电动机转速NMGR也上升。而且,在本实施例中,如发动机转速Ne的时序图所示,不产生上述时序变速的变速延迟,从tD3时刻起直至tD4时刻为止的时间即时序变速时间TIMEcg与目标时序变速时间TIMEcgt一致。在tD5时刻,在本实施例中,使上述卡合压力上升,由此,在tD5时刻,上述卡合侧卡合构件完全被卡合,但该卡合侧卡合构件的完全卡合时刻只要在发动机转速Ne达到了上述变速后目标发动机转速的tD4时刻以后即可,并未特别限定。
另外,在上述现有技术中,如图16中虚线所示,在时序变速中(tD3时刻~tD5时刻),发动机转矩Te并未为了使发动机转速Ne上升而变化,使电动机转矩TMGR与变速开始前相比上升,仅通过该时序变速中的电动机转矩TMGR的增大使发动机转速Ne上升。另一方面,在本实施例中,如图16中实线所示,在时序变速中(tD3时刻~tD4时刻),使发动机转矩Te和电动机转矩TMGR都与变速开始前相比增大,从而使发动机转速Ne上升。此时的发动机侧转矩分担比例RTTe被确定为例如80%,电动机侧转矩分担比例RTTmg被确定为例如20%。像这样,在本实施例中,相对于实施例1,第一行星齿轮装置20被替换为自动变速器112,但与实施例1同样地,与上述现有技术相比可以进一步缩短时序变速时间TIMEcg。
由以上说明可知,根据本实施例可以得到与前述实施例1相同的效果。
以上,基于附图详细说明了本发明的实施例,但这仅仅是一实施方式,本发明可以基于本领域技术人员的知识以进行了各种变更、改良的方式来实施。
例如,在前述实施例1、2中,根据驾驶员的操作使发动机转速Ne离散地变化的上述时序变速通过变速杆46的操作来进行,但该时序变速也可以是通过设置于方向盘等转向装置附近的踏板开关的操作来进行的踏板变速,还可以是手动变速等。
另外,在前述实施例1、2中,在图8的SA1中,根据例如变速位置PSH是否处于前进手动变速行驶位置“M”来判断是否是上述时序变速模式,但也可以在驾驶员选择了要求车辆6、106的响应性的变速模式、例如相比油耗性能更重视行驶性能时驾驶员所选择的动力模式、根据上述踏板开关的操作进行阶段性的变速的踏板变速模式或手动模式、或根据上述踏板开关的操作在D位置成立的模式等的情况下,图8的SA1的判断被肯定。
另外,在前述实施例1、2中,图6的横轴是蓄电池放电限制电力Wout,但图6的横轴也可以采用蓄电装置68的充电剩余量SOC或蓄电装置68的温度来代替该蓄电池放电限制电力Wout。这是因为:若蓄电装置68的充电剩余量SOC变得微小,则蓄电池放电限制电力Wout减小,若蓄电装置68的温度降低,则蓄电池放电限制电力Wout减小。
另外,在前述实施例1、2中,图7的横轴是发动机水温TEMPW,但只要是表示发动机14的旋转阻力的参数即可,并未特别限定,例如也可以代替该发动机水温TEMPW而采用对发动机14内进行润滑的发动机油的温度,还可以采用从发动机14的预热运转开始时起的经过时间。
另外,在前述实施例1、2中,使用图5~图7计算发动机侧转矩分担比例RTTe,但也可以不使用图6、图7而根据图5计算发动机侧转矩分担比例RTTe。
另外,在前述实施例1、2中,图5~图7中的发动机侧转矩分担比例RTTe相对于变速时发动机转速变化量Ned、蓄电池放电限制电力Wout、发动机水温TEMPW的每一个连续地被变更,但也能够以2级或3级以上阶段性地被变更。
另外,在前述实施例1中,上述时序变速是合计4级的有级变速,但也可以是2级、3级或5级以上的有级变速。
另外,在前述实施例2中,自动变速器112是4级变速的有级变速器,但也可以是2级变速、3级变速或5级变速以上的有级变速器。
另外,在前述实施例2的图12中,发动机14和行驶驱动电动机MGR相互直接连结,但能够切断动力传递的动力传递切断装置例如离合器也可以夹设在发动机14和行驶驱动电动机MGR之间。
另外,在前述实施例1、2中,如图5所示,发动机侧转矩分担比例RTTe以变速时发动机转速变化量Ned为参数连续地预先被确定,但也能够以上述时序变速的变速前后的变速挡为参数预先被确定。即,发动机侧转矩分担比例RTTe也可以根据预先确定的关系,基于上述时序变速的变速前后的变速挡被确定。图17是用于说明如上所述发动机侧转矩分担比例RTTe以时序变速的变速前后的变速挡为参数预先被确定的例子的示意图。在图17中,第一行星齿轮装置20(自动变速器112)的第一速变速挡和第二速变速挡之间的变速(升挡及降挡)中的发动机侧转矩分担比例RTTe是EG12、电动机侧转矩分担比例RTTmg是MG12,第二速变速挡和第三速变速挡之间的变速中的发动机侧转矩分担比例RTTe是EG23、电动机侧转矩分担比例RTTmg是MG23,第三速变速挡和第四速变速挡之间的变速中的发动机侧转矩分担比例RTTe是EG34、电动机侧转矩分担比例RTTmg是MG34。而且,由图17可知,在第一行星齿轮装置20及自动变速器112中,上述时序变速前及时序变速后的变速挡越分别处于低车速侧,时序变速前后的变速比γ0、γAT的变化量即变速比差越增大。并且,在图17中,被设定为,上述时序变速前及时序变速后的变速挡越分别处于低车速侧,发动机侧转矩分担比例RTTe越阶段性地增大。具体来说,图17的EG12比EG23大、EG23比EG34大。另外,图17的MG12比MG23小、MG23比MG34小。例如若利用上述时序降挡变速(离散的降挡变速)进行说明,则在该时序降挡变速中,该时序降挡变速前的变速比γ0、γAT越大,该时序降挡变速前后的变速比γ0、γAT的增大量越大且发动机侧转矩分担比例RTTe越大。若如该图17所示构成,则可以抑制上述时序变速时间TIMEcg因变速时发动机转速变化量Ned大而延长,可以充分确保车辆6对驾驶员的操作的响应性,因此,可以提高上述时序变速中的驾驶性能。而且,无论是高车速侧的时序变速还是低车速侧的时序变速,都可以抑制各个时序变速中的上述时序变速时间TIMEcg的偏差,可以提高上述时序变速中的驾驶性能。并且,可以减轻上述时序变速开始前确定发动机侧转矩分担比例RTTe时的控制负荷。
另外,在前述实施例2中,在图12中,在变速器输出轴120和差动齿轮装置114之间未连结电动机,但是,也可以构成为,例如摩擦离合器夹设在变速器输出轴120和差动齿轮装置114之间,并且,区别于行驶驱动电动机MGR的另一个行驶用的驱动力源即电动机(电动发电机)在该摩擦离合器和差动齿轮装置114之间连结。
另外,在前述实施例2中,自动变速器112是有级变速器,但是,也可以是例如带式CVT那样的无级变速器。若自动变速器112是无级变速器,则其变速比γAT在上述时序变速中阶段性地被变更。
另外,在前述实施例1的第一行星齿轮装置20中,第一行星齿轮架CA1与发动机14连结,第一太阳齿轮S1与第一电动机MG1连结,第一内齿轮R1与输出齿轮24连结,但它们的连结关系并不一定限于上述结构,发动机14、第一电动机MG1、输出齿轮24也可以分别与第一行星齿轮装置20的三个旋转构件CA1、S1、R1中的任一个连结。
另外,在前述实施例1中,第二行星齿轮装置22的内齿轮R2与第一行星齿轮装置20的内齿轮R1一体地连结,但上述内齿轮R2的连结对象并不限定于上述内齿轮R1,也可以例如与第一行星齿轮装置20的第一行星齿轮架CA1连结。另外,上述内齿轮R2也可以构成为,并非与上述内齿轮R1连结,而且与第一行星齿轮装置20和驱动轮40之间的动力传递路径的某处连结。
另外,在前述实施例1中,车辆用动力传递装置10在第二电动机MG2和驱动轮40之间的动力传递路径的一部分具有第二行星齿轮装置22,但也可以构成为,不具有第二行星齿轮装置22,第二电动机MG2与输出齿轮24直接连结。
另外,在前述实施例1中,第二行星齿轮装置22的变速比被固定,但第二行星齿轮装置22也可以是能够变更其变速比的例如自动变速器等变速器。
另外,在前述实施例1中,在输出齿轮24和驱动轮40之间的动力传递路径上未设置变速器,但也可以在该动力传递路径上设置通过机械方式变更变速比的手动变速器或自动变速器等机械式变速器。
另外,在前述实施例1中,输入轴18经由减振器16与发动机14连结,但也可以构成为,不具有该减振器16,输入轴18直接或经由传动带、齿轮等与发动机14连结。
另外,在前述实施例1的动力传递装置10中,在发动机14和第一行星齿轮装置20之间未设置离合器等动力断续装置,但如上所述的动力断续装置也可以夹设在发动机14和第一行星齿轮装置20之间。另外,关于第一电动机MG1及第二电动机MG2也一样,上述动力断续装置也可以夹设在第一电动机MG1和第一行星齿轮装置20之间,或者夹设在第二电动机MG2和第二行星齿轮装置22之间。
另外,在前述实施例1中,第一行星齿轮装置20及第二行星齿轮装置22都是单个行星,但第一行星齿轮装置20及第二行星齿轮装置22双方或一方也可以是双行星。
另外,在前述实施例1中,在构成第一行星齿轮装置20的第一行星齿轮架CA1上,能够传递动力地连结有发动机14,在第一太阳齿轮S1上,能够传递动力地连结有第一电动机MG1,在第一内齿轮R1上,连结有向驱动轮40传递动力的动力传递路径,但也可以构成如下结构:例如,第一行星齿轮装置20被替换为两个行星齿轮装置,这两个行星齿轮装置通过构成这两个行星齿轮装置的一部分旋转构件相互连结,在这种结构中,发动机、电动机、驱动轮能够传递动力地与该行星齿轮装置的旋转构件分别连结,通过与该行星齿轮装置的旋转构件连结的离合器或制动器的控制,能够切换到有级变速或无级变速。
另外,前述实施例1的第二电动机MG2经由第二行星齿轮装置22与构成从发动机14至驱动轮40的动力传递路径的一部分的输出齿轮24连结,但也可以构成如下所述的动力传递装置10的结构:第二电动机MG2除与该输出齿轮24连结之外,还能够经由离合器等卡合构件与第一行星齿轮装置20连结,代替第一电动机MG1,能够利用第二电动机MG2来控制第一行星齿轮装置20的差动状态。
另外,前述多个实施例可以分别设置例如优先顺序等,并相互进行组合来实施。
附图标记说明
6、106:车辆
8、108:车辆用驱动装置
14:发动机
20:第一行星齿轮装置(变速机构)
40:驱动轮
68:蓄电装置
80、140:电子控制装置(控制装置)
112:自动变速器(变速机构)
MG1:第一电动机(电动机)
MGR:行驶驱动电动机(电动机)
Claims (5)
1.一种车辆用驱动装置的控制装置,该车辆具有构成发动机和驱动轮之间的动力传递路径的一部分的变速机构、以及在该变速机构的变速过程中能够使该发动机的转速变化的电动机,所述车辆用驱动装置的控制装置在根据驾驶员的操作使所述发动机的转速离散地变化的变速中,利用所述发动机和所述电动机中的至少一方分担产生的转矩,使该发动机的转速变化,所述车辆用驱动装置的控制装置的特征在于,
在所述离散的变速中,所述发动机的转速变化幅度越大,该发动机的转矩分担比例越大。
2.如权利要求1所述的车辆用驱动装置的控制装置,其特征在于,
所述车辆具有能够向所述电动机提供电力或从所述电动机接收电力的蓄电装置,
在所述离散的变速中,对该蓄电装置的充电电力或放电电力的限制越大,所述发动机的转矩分担比例越大。
3.如权利要求1或2所述的车辆用驱动装置的控制装置,其特征在于,
在所述离散的变速中,所述发动机的温度越低,该发动机的转矩分担比例越大。
4.如权利要求1~3中任一项所述的车辆用驱动装置的控制装置,其特征在于,
在所述离散的变速中的所述发动机的转速变化中,在判断为该发动机或所述电动机的转矩不足且该离散的变速在预先设定的目标变速时间内未结束的情况下,与该判断前相比,在所述发动机的转速变化途中降低所述转矩的不足量大的一方的所述发动机或所述电动机的转矩分担比例。
5.一种车辆用驱动装置的控制装置,该车辆具有构成发动机和驱动轮之间的动力传递路径的一部分的变速机构、以及在该变速机构的变速过程中能够使该发动机的转速变化的电动机,所述车辆用驱动装置的控制装置在根据驾驶员的操作使所述发动机的转速离散地上升的降挡变速中,利用所述发动机和所述电动机中的至少一方分担产生的转矩,使该发动机的转速上升,所述车辆用驱动装置的控制装置的特征在于,
在所述离散的降挡变速中,该降挡变速前的所述变速机构的变速比越大,该降挡变速前后的该变速比的增大量越大并且所述发动机的转矩分担比例越大。
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PB01 | Publication | ||
C10 | Entry into substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
AD01 | Patent right deemed abandoned |
Effective date of abandoning: 20161102 |
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C20 | Patent right or utility model deemed to be abandoned or is abandoned |