CN103502070A - 控制装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及控制装置,能够与内燃机的扭矩、第一摩擦接合装置的传递扭矩容量的误差无关地抑制第二摩擦接合装置从滑移接合状态成为直接连结接合状态时的扭矩阶差的产生。在连接内燃机和车轮的动力传递路径上具备第一摩擦接合装置、旋转电机(12)、第二摩擦接合装置(CL2)的车辆用驱动装置的控制装置中,在第二摩擦接合装置(CL2)的滑移接合状态下内燃机的扭矩被传递到车轮的状态下,执行以使得旋转电机(12)的旋转状态成为目标旋转状态的方式进行控制的旋转状态控制,并且在使第二摩擦接合装置(CL2)从滑移接合状态转移至直接连结接合状态的期间,基于旋转状态控制中的旋转电机(12)的扭矩,执行控制向处于滑移接合状态的第二摩擦接合装置(CL2)供给的液压(Pc2)的液压调整控制。
Description
技术领域
本发明涉及以车辆用驱动装置作为控制对象的控制装置,该车辆用驱动装置在连接内燃机和车轮的动力传递路径上设有旋转电机,并且在内燃机和旋转电机之间设置第一摩擦接合装置,在旋转电机和车轮之间设有第二摩擦接合装置。
背景技术
作为上述那样的将车辆用驱动装置作为控制对象的控制装置,已知有日本特开2010-149640号公报(专利文献1)所记载的装置。下面,在该背景技术栏的说明中,〔〕内引用专利文献1中的附图标记(根据需要也包括对应部件的名称)进行说明。该控制装置被构成为在内燃机〔发动机E〕的停止状态且第一摩擦接合装置〔第一离合器CL1〕的释放状态下,能够使第一摩擦接合装置为直接连结接合状态而通过旋转电机〔马达MG〕的扭矩执行使内燃机启动的内燃机启动控制。在内燃机启动控制执行时,执行使旋转电机的转速与目标转速一致的转速反馈控制,此时,变速机构〔自动变速器AT〕内的第二摩擦接合装置〔第二离合器CL2〕控制目标传递扭矩容量〔目标离合器传递扭矩指令TCL2〕以便在滑移接合状态下传递规定扭矩。
专利文献1的控制装置构成为基于旋转电机的实际扭矩和该旋转电机能够输出的最大扭矩的差〔扭矩偏差量ΔT〕,或者第二摩擦接合装置两侧的接合部件间的转速差〔转速差ΔN〕,决定第二摩擦接合装置的目标传递扭矩容量。由此,能够使第二摩擦接合装置的滑移(slip)状态合理化来抑制因第二摩擦接合装置的传递扭矩容量的误差引起的扭矩变动。
专利文献1:日本特开2010-149640号公报
但是,在专利文献1的装置中,上述那样的第二摩擦接合装置的目标传递扭矩容量的决定控制仅在第一摩擦接合装置处于滑移接合状态的期间被执行,在成为直接连结接合状态后不执行。在专利文献1的装置中,将第一摩擦接合装置控制为规定的传递扭矩容量而成为滑移接合状态,所以在第一摩擦接合装置的传递扭矩容量有误差的情况下,第二摩擦接合装置从滑移接合状态成为直接连结接合状态并且结束旋转电机的转速反馈控制而开始扭矩控制时,存在经由第二摩擦接合装置传递到车轮的扭矩产生扭矩阶差而使车辆的乘客感到震动的可能性。这样的课题并不局限于为了内燃机的启动而使第一摩擦接合装置为滑移接合状态的情况,在内燃机的动作中使第一摩擦接合装置为滑移接合状态的情况下也是同样。另外,在第一摩擦接合装置没有滑移的直接连结接合状态的情况下,在内燃机的输出扭矩存在误差时,也产生同样的课题。
发明内容
于是,希望实现与内燃机的扭矩的误差、第一摩擦接合装置的传递扭矩容量的误差无关地都能够抑制第二摩擦接合装置从滑移接合状态成为直接连结接合状态时的扭矩阶差的产生的控制装置。
本发明涉及以车辆用驱动装置作为控制对象的控制装置,车辆用驱动装置在连接内燃机和车轮的动力传递路径上设有旋转电机,并且在上述内燃机和上述旋转电机之间设置第一摩擦接合装置,在上述旋转电机和上述车轮之间设置第二摩擦接合装置,上述控制装置的特征构成为:在上述第一摩擦接合装置以及上述第二摩擦接合装置双方的滑移接合状态下以使得上述内燃机的旋转状态与目标旋转状态一致的方式控制向上述第一摩擦接合装置供给的液压并且上述内燃机的扭矩被传递到上述车轮的状态下,或者,在上述第一摩擦接合装置的直接连结接合状态且上述第二摩擦接合装置的滑移接合状态下上述内燃机的扭矩被传递到上述车轮的状态下,执行以使得上述旋转电机的旋转状态成为目标旋转状态的方式进行控制的旋转状态控制,并且在使上述第二摩擦接合装置从滑移接合状态转移至直接连结接合状态的期间,执行基于上述旋转状态控制中的上述旋转电机的扭矩来控制向处于上述滑移接合状态的上述第二摩擦接合装置供给的液压的液压调整控制。
此外,“旋转电机”作为包含马达(电动机)、发电机(generator),以及根据需要实现马达以及发电机双方的功能的马达/发电机的任意一个的概念使用。
另外,“滑移接合状态”是指由成为对象的摩擦接合装置接合的2个接合部件在具有转速差的状态下可传递驱动力地被接合的状态。“直接连结接合状态”是指在2个接合部件一体旋转的状态下被接合的状态。此外,“释放状态”是指在2个接合部件间没有传递旋转以及驱动力的状态。
另外,“旋转状态”作为包含旋转位置、转速以及旋转加速度的概念使用。因此,“旋转状态控制”包括以使控制对象的旋转位置为目标旋转位置的方式进行控制的旋转位置反馈控制、以使控制对象的转速为目标转速的方式进行控制的转速反馈控制、或者以使控制对象的旋转加速度成为目标旋转加速度的方式进行控制的旋转加速度反馈控制等。
如上述的特征构成那样,在第一摩擦接合装置的滑移接合状态下以使得内燃机的旋转状态与目标旋转状态一致的方式控制向第一摩擦接合装置供给的液压的状态,或者,在第一摩擦接合装置的直接连结接合状态下,能够使内燃机的扭矩经由第一摩擦接合装置直接传递到旋转电机侧。即,能够在排除第一摩擦接合装置的传递扭矩容量的误差的影响的状态下将内燃机的扭矩传递到旋转电机侧。在此,在内燃机的输出扭矩包含误差的情况下,因该误差导致旋转电机的旋转状态成为与目标旋转状态暂时不一致的状态,但通过旋转状态控制的执行,旋转电机的输出扭矩被依次增减,旋转电机的旋转状态成为与目标旋转状态一致的状态。当在该状态下第二摩擦接合装置从滑移接合状态转移至直接连结接合状态时,旋转电机的转速成为根据车轮的转速唯一决定的状态,旋转电机为输出规定的扭矩的状态。此时,在第二摩擦接合装置的状态转移的前后,传递到车轮的扭矩可能产生旋转状态控制中的输出扭矩和第二摩擦接合装置向直接连结接合状态转移后的规定的扭矩的差相应的扭矩阶差。
这点上,根据上述的特征构成,在液压调整控制中基于旋转状态控制中的旋转电机的输出扭矩来适当地控制向第二摩擦接合装置的供给液压,由此能够使该输出扭矩接近第二摩擦接合装置向直接连结接合状态转移后的规定扭矩。由此,能够抑制第二摩擦接合装置从滑移接合状态转移至直接连结接合状态时的扭矩阶差的产生。
在此,若采用以下构成则为优选:还执行基于用于驱动上述车轮的要求驱动力和从上述内燃机传递到上述旋转电机的扭矩之差来决定上述旋转电机的目标扭矩的目标扭矩决定控制,作为上述旋转状态控制,执行以对上述目标扭矩加上修正扭矩而使上述旋转电机的转速与目标转速一致的方式进行控制的转速反馈控制,基于上述要求驱动力和上述转速反馈控制的上述修正扭矩来执行上述液压调整控制。
作为旋转电机的控制方式的一方式,如本构成那样能够同时使用目标扭矩决定控制和转速反馈控制。在该情况下,基于通过目标扭矩决定控制的执行而决定的目标扭矩、和通过转速反馈控制的执行而对目标扭矩加上的修正扭矩,控制旋转电机。根据该构成,能够追随性较高地进行旋转电机的动作控制。
另外,对于第二摩擦接合装置的控制方式,作为一方式,如本构成那样也能够同时使用基于要求驱动力的供给液压的控制和基于转速反馈控制的修正扭矩的供给液压的控制。通过采用基于要求驱动力和转速反馈控制的修正扭矩双方来执行液压调整控制的构成,能够追随性较高地进行第二摩擦接合装置的动作控制,并且有效地抑制扭矩阶差的产生。
另外,优选构成为,基于在上述转速反馈控制时除去用于使转速向上述目标转速变化的上述旋转电机的旋转变化扭矩相当量而计算出的上述修正扭矩来执行上述液压调整控制。
在转速反馈控制中应加给旋转电机的目标扭矩的修正扭矩,除针对内燃机的扭矩的误差的补偿量以外,还可包含使旋转电机的转速向目标转速变化的旋转变化扭矩(惯性扭矩)。
鉴于此,根据上述的构成,由于除去旋转变化扭矩相当量来计算修正扭矩,所以能够在液压调整控制中反映内燃机的扭矩的误差导致的稳定误差而适当地决定向第二摩擦接合装置的供给液压,能够有效抑制扭矩阶差的产生。
另外,优选构成为,在上述液压调整控制中,基于对上述修正扭矩进行时间积分而得的计算值来决定上述第二摩擦接合装置的目标传递扭矩容量,基于该目标传递扭矩容量来决定向上述第二摩擦接合装置供给的液压。
如该构成那样决定第二摩擦接合装置的目标传递扭矩容量,由此能够使修正扭矩缓缓变小而不久为零。由此,能够有效抑制第二摩擦接合装置的从滑移接合状态向直接连结接合状态的转移前后的扭矩阶差的产生。
另外,通过进行液压调整控制,第二摩擦接合装置的传递扭矩容量发生变化,但通过使修正扭矩缓缓变小而能够使第二摩擦接合装置的传递扭矩容量也缓缓变化。因此,能够抑制伴随第二摩擦接合装置的传递扭矩容量的变化而导致传递到车轮的驱动力突变给车辆的驾驶员带来不适感。
然而,在第二摩擦接合装置从滑移接合状态成为直接连结接合状态,旋转电机的控制状态从转速反馈控制转移至扭矩控制的情况下,转速反馈控制中的修正扭矩瞬时被消除,旋转电机成为输出通过目标扭矩决定控制的执行而决定的目标扭矩的状态。此时,如上述那样在第二摩擦接合装置的接合状态的转移前后,传递到车轮的扭矩可能产生修正扭矩相当量的扭矩阶差。
鉴于这点,能够将本发明优选应用于:还能够执行以使上述旋转电机的输出扭矩与上述目标扭矩一致的方式进行控制的扭矩控制,在上述液压调整控制的执行中判断为上述第二摩擦接合装置成为直接连结接合状态的情况下,使上述旋转电机的控制状态从上述转速反馈控制转移至上述扭矩控制的构成。若这样,则能够有效抑制第二摩擦接合装置的接合状态转移前后的扭矩阶差的产生。
另外,优选构成为,在判断为上述第二摩擦接合装置成为直接连结接合状态时上述修正扭矩不为零的情况下,在从上述转速反馈控制向上述扭矩控制的转移时,执行使上述旋转电机的输出扭矩从上述转速反馈控制中的扭矩缓缓变化至上述目标扭矩的转移扭矩控制。
根据该构成,即使在转速反馈控制中的修正扭矩不为零的状态下第二摩擦接合装置成为直接连结接合状态的情况下,也通过转移扭矩控制使修正扭矩缓缓变小而使旋转电机的扭矩缓缓变化到目标扭矩,能够抑制扭矩阶差的产生。
另外,优选构成为,在包含上述第二摩擦接合装置从滑移接合状态转移到直接连结接合状态时的该转移时以前的规定期间,执行上述液压调整控制。
根据该构成,通过在第二摩擦接合装置从滑移接合状态向直接连结接合状态的转移时以前的规定期间执行的液压调整控制,能够有效抑制该转移时的扭矩阶差的产生。
另外,优选构成为,在上述第二摩擦接合装置成为滑移接合状态后到转移至直接连结接合状态为止的期间,继续执行上述液压调整控制。
根据该构成,通过在第二摩擦接合装置成为滑移接合状态后到向直接连结接合状态的转移时为止的期间的全部期间执行的液压调整控制,能够有效抑制第二摩擦接合装置的接合状态转移时的扭矩阶差的产生。
另外,优选构成为,在上述液压调整控制中,基于使上述旋转状态控制中的上述旋转电机的旋转状态与目标旋转状态一致所需的上述旋转电机的扭矩来决定上述第二摩擦接合装置的目标传递扭矩容量,基于该目标传递扭矩容量来决定向上述第二摩擦接合装置供给的液压。
根据该构成,根据基于使旋转状态控制中的旋转电机的旋转状态与目标旋转状态一致所需的扭矩而决定的第二摩擦接合装置的目标传递扭矩容量,能够适当地决定在液压调整控制中向第二摩擦接合装置供给的液压。另外,通过如该构成那样决定第二摩擦接合装置的目标传递扭矩容量,能够将使上述旋转电机的旋转状态与目标旋转状态一致所需的扭矩缓缓变小。即,能够使旋转状态控制中的旋转电机的输出扭矩接近第二摩擦接合装置向直接连结接合状态转移后的规定扭矩。由此,能够有效抑制第二摩擦接合装置从滑移接合状态向直接连结接合状态转移前后的扭矩阶差的产生。进而,通过进行液压调整控制,第二摩擦接合装置的传递扭矩容量发生变化,但通过将使上述旋转电机的旋转状态与目标旋转状态一致所需的扭矩缓缓变小而能够使第二摩擦接合装置的传递扭矩容量也缓缓变化。因此,能够抑制伴随着第二摩擦接合装置的传递扭矩容量的变化而导致传递到车轮的驱动力突变给车辆的驾驶员带来不适感。
附图说明
图1是表示实施方式所涉及的车辆用驱动装置及其控制装置的概略结构的示意图。
图2是用于说明液压调整控制的基本概念的示意图。
图3是表示旋转电机控制部以及液压调整控制部的详细构成的框图。
图4是表示执行液压调整控制时的各部的动作状态的一个例子的时序图。
图5是表示执行液压调整控制时的各部的动作状态的另一个例子的时序图。
图6是表示执行液压调整控制时的各部的动作状态的另一个例子的时序图。
具体实施方式
参照附图来说明本发明所涉及的控制装置的实施方式。如图1所示,本实施方式所涉及的控制装置4是将驱动装置1作为控制对象的驱动装置用控制单元。在此,本实施方式所涉及的驱动装置1是用于对具有内燃机11以及旋转电机12双方来作为车轮15的驱动力源的车辆(混合动力车辆)6进行驱动的车辆用驱动装置(混合动力车辆用驱动装置)。下面,详细说明本实施方式的控制装置4。
此外,在以下的说明中,“驱动连结”是指将2个旋转部件以能够传递驱动力的方式连结的状态,作为包括这2个旋转部件被连结成一体旋转的状态、或者这2个旋转部件经由一个或者二个以上传动部件被连结成能够传递驱动力的状态的概念使用。作为这样的传动部件,包含使旋转以同速或者变速传递的各种部件,例如,轴、齿轮机构、带、链等。在此,“驱动力”与“扭矩”以同义使用。
另外,“接合压力”表示将摩擦接合装置的一方的接合部件和另一方的接合部件相互压接的压力。“释放压力”表示该摩擦接合装置稳定地成为释放状态的压力。“释放分界压力”表示该摩擦接合装置为释放状态与滑移接合状态的分界的滑移分界状态的压力(释放侧滑移分界压力)。“接合分界压力”表示该摩擦接合装置为滑移接合状态和直接连结接合状态的分界的滑移分界状态的压力(接合侧滑移分界压力)。“完全接合压力”表示该摩擦接合装置稳定地成为直接连结接合状态的压力。
1.驱动装置的构成
对本实施方式所涉及的控制装置4的控制对象即驱动装置1的构成进行说明。本实施方式所涉及的驱动装置1被构成为所谓的1电机并行方式的混合动力车辆用的驱动装置。该驱动装置1如图1所示,在连接与内燃机11驱动连结的输入轴I和与车轮15驱动连结的输出轴O的动力传递路径上具备旋转电机12,并且在旋转电机12和输出轴O之间具有变速机构13。在输入轴I和旋转电机12之间设有第一离合器CL1。另外,变速机构13如后述那样具备与第一离合器CL1不同的变速用的第二离合器CL2。由此,对驱动装置1来说,在连接输入轴I和输出轴O的动力传递路径上,从内燃机11以及输入轴I侧起依次具有第一离合器CL1、旋转电机12以及第二离合器CL2。上述各构成被收容在驱动装置壳(未图示)内。
内燃机11是被内燃机内部的燃料的燃烧驱动而取出动力的原动机。作为内燃机11,例如,可以使用汽油发动机或柴油发动机等。内燃机11以与输入轴I一体旋转的方式被驱动连结。在本例中,内燃机11的曲轴等输出轴与输入轴I驱动连结。内燃机11经由第一离合器CL1与旋转电机12驱动连结。
第一离合器CL1被设置成能够解除内燃机11和旋转电机12之间的驱动连结。第一离合器CL1是选择性地驱动连结输入轴I与中间轴M以及输出轴O的离合器,作为内燃机切离用离合器发挥作用。作为第一离合器CL1,能够使用湿式多片离合器或干式单片离合器等。在本实施方式中,第一离合器CL1相当于本发明中的“第一摩擦接合装置”。
旋转电机12被构成为具有转子和定子(未图示),能够实现作为接受电力供给来产生动力的电机(电动机)的功能、和作为接受动力供给来产生电力的发电机(generator)的功能。旋转电机12的转子以与中间轴M一体旋转的方式被驱动连结。旋转电机12经由逆变器装置27与蓄电装置28电连接。作为蓄电装置28,可以使用电池或电容器等。旋转电机12从蓄电装置28接受电力供给而运转,或者利用内燃机11输出的扭矩或车辆6的惯性力将发电得到的电力供给到蓄电装置28来进行蓄电。中间轴M与变速机构13驱动连结。即,作为旋转电机12的转子的输出轴(转子输出轴)的中间轴M为变速机构13的输入轴(变速输入轴)。
变速机构13在本实施方式中,是可切换地具有变速比不同的多个变速级的自动有级变速机构。变速机构13为了形成上述多个变速级,具备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者释放,来切换变速级的离合器或制动器等多个摩擦接合装置。在此,变速机构13具备第二离合器CL2作为变速用的多个摩擦接合装置中的一个。在本实施方式中,第二离合器CL2被构成为湿式多片离合器。第二离合器CL2将中间轴M和变速机构13内设置的变速中间轴S选择性地驱动连结。在本实施方式中,第二离合器CL2相当于本发明的“第二摩擦接合装置”。变速中间轴S经由变速机构13内的其他离合器等、轴部件而与输出轴O驱动连结。
变速机构13基于对根据多个离合器等的接合状态形成的各变速级分别设定的规定变速比,来对中间轴M的转速进行变速,并且转换扭矩而传递给输出轴O。从变速机构13向输出轴O传递的扭矩经由输出用差动齿轮装置14被分配传递给左右2个车轮15。由此,驱动装置1能够使内燃机11以及旋转电机12的一方或者双方的扭矩传递给车轮15来使车辆6行驶。
在本实施方式中,驱动装置1具备与中间轴M驱动连结的油泵(未图示)。油泵作为用于向驱动装置1的各部供油的液压源发挥作用。油泵被旋转电机12以及内燃机11的一方或者双方的驱动力驱动而进行工作,产生液压。来自油泵的油被液压控制装置25调整成规定液压后,供给至第一离合器CL1和第二离合器CL2等。也可以采用与该油泵独立地具备具有专用的驱动电机的油泵的构成。
如图1所示,在搭载有该驱动装置1的车辆6的各部设置多个传感器Se1~Se5。输入轴转速传感器Se1是检测输入轴I的转速的传感器。由输入轴转速传感器Se1检测的输入轴I的转速与内燃机11的转速相等。中间轴转速传感器Se2是检测中间轴M的转速的传感器。由中间轴转速传感器Se2检测的中间轴M的转速与旋转电机12的转子的转速相等。输出轴转速传感器Se3是检测输出轴O的转速的传感器。控制装置4也可以基于由输出轴转速传感器Se3检测的输出轴O的转速,导出车辆6的行驶速度即车速。
加速器开度检测传感器Se4是通过检测加速踏板17的操作量来检测加速器开度的传感器。充电状态检测传感器Se5是检测SOC(state ofcharge:充电状态)的传感器。控制装置4也可以基于由充电状态检测传感器Se5检测的SOC来导出蓄电装置28的蓄电量。表示上述各传感器Se1~Se5的检测结果的信息被输出至控制装置4。
2.控制装置的构成
对本实施方式所涉及的控制装置4的构成进行说明。如图1所示,本实施方式所涉及的控制装置4具备驱动装置控制单元40。驱动装置控制单元40主要控制旋转电机12、第一离合器CL1以及变速机构13。另外,在车辆6中与驱动装置控制单元40独立地具有主要控制内燃机11的内燃机控制单元30。
内燃机控制单元30和驱动装置控制单元40被构成为能够相互进行信息的交换。另外,在内燃机控制单元30以及驱动装置控制单元40中设置的各功能部也构成为能够相互进行信息的交换。另外,内燃机控制单元30以及驱动装置控制单元40被构成为能够取得各传感器Se1~Se5的检测结果的信息。
内燃机控制单元30具备内燃机控制部31。
内燃机控制部31是进行内燃机11的动作控制的功能部。内燃机控制部31决定作为内燃机11的输出扭矩(内燃机扭矩Te)以及转速的控制目标的目标扭矩以及目标转速,根据该控制目标使内燃机11动作。在本实施方式中,内燃机控制部31能够根据车辆6的行驶状态来切换内燃机11的扭矩控制以及转速控制。扭矩控制是向内燃机11指示目标扭矩,使内燃机扭矩Te与该目标扭矩一致(追随)的控制。转速控制是向内燃机11指示目标转速,决定输出扭矩以使得内燃机11的转速与该目标转速一致的控制。
驱动装置控制单元40具备行驶模式决定部41、要求扭矩决定部42、旋转电机控制部43、第一离合器动作控制部44、变速机构动作控制部45、起步控制部46以及液压调整控制部47。
行驶模式决定部41是决定车辆6的行驶模式的功能部。行驶模式决定部41例如根据基于输出轴转速传感器Se3的检测结果导出的车速、由加速器开度检测传感器Se4检测的加速器开度、基于充电状态检测传感器Se5的检测结果导出的蓄电装置28的蓄电量等,决定驱动装置1应实现的行驶模式。此时,行驶模式决定部41参照存储设置于存储器等记录装置的模式选择映射(未图示)。
在本例中,在行驶模式决定部41能够选择的行驶模式中,包含电动行驶模式、并行行驶模式以及滑移行驶模式(包括第一滑移行驶模式和第二滑移行驶模式)。在电动行驶模式下,使第一离合器CL1为释放状态,仅利用旋转电机12的输出扭矩(旋转电机扭矩Tm)使车辆6行驶。在并行行驶模式下,使第一离合器CL1以及第二离合器CL2双方为直接连结接合状态,至少利用内燃机扭矩Te使车辆6行驶。
在第一滑移行驶模式下,使第一离合器CL1和第二离合器CL2双方为滑移接合状态,以至少内燃机扭矩Te被传递给车轮15的状态使车辆6行驶。在第二滑移行驶模式下,使第一离合器CL1和第二离合器CL2中的一方(在本例为第一离合器CL1)为直接连结接合状态,另一方(在本例中为第二离合器CL2)为滑移接合状态,以至少内燃机扭矩Te被传递给车轮15的状态使车辆6行驶。在并行行驶模式、滑移行驶模式下,旋转电机12根据需要输出正的旋转电机扭矩Tm(>0)辅助由内燃机扭矩Te带来的驱动力,或者输出负的旋转电机扭矩Tm(<0)利用内燃机扭矩Te进行发电。此外,在此说明的模式是一个例子,还能够采用具备上述以外的各种模式的构成。
要求扭矩决定部42是决定驱动车辆6所需的车辆要求扭矩Td的功能部。要求扭矩决定部42根据基于输出轴转速传感器Se3的检测结果导出的车速、和由加速器开度检测传感器Se4检测的加速器开度,参照规定的映射(未图示)等来决定车辆要求扭矩Td。在本实施方式中,车辆要求扭矩Td相当于本发明的“要求驱动力”。所决定的车辆要求扭矩Td向内燃机控制部31、旋转电机控制部43以及液压调整控制部47等输出。
旋转电机控制部43是进行旋转电机12的动作控制的功能部。旋转电机控制部43决定作为旋转电机扭矩Tm以及转速的控制目标的目标扭矩以及目标转速,根据该控制目标使旋转电机12动作。在本实施方式中,旋转电机控制部43能够根据车辆6的行驶状态来切换旋转电机12的扭矩控制以及转速控制。
旋转电机控制部43为了能够执行这样的扭矩控制以及转速控制,具备目标扭矩决定部43a和转速控制部43b。目标扭矩决定部43a是决定旋转电机12的目标扭矩Tmf的功能部。而且,旋转电机控制部43能够将由目标扭矩决定部43a决定的目标扭矩Tmf指示给旋转电机12,而以使旋转电机扭矩Tm与该目标扭矩Tmf一致的方式前馈地执行旋转电机12的扭矩控制。转速控制部43b是向旋转电机12指示目标转速Nmt,以使旋转电机12的转速与该目标转速Nmt一致的方式执行决定输出扭矩的转速控制的功能部。在本实施方式中,这样的旋转电机12的转速控制相当于本发明的“转速反馈控制”以及“旋转状态控制”。此外,旋转电机控制部43还能够使目标扭矩决定部43a和转速控制部43b连动地工作,边前馈控制旋转电机扭矩Tm边反馈控制旋转电机12的转速。
第一离合器动作控制部44是控制第一离合器CL1的动作的功能部。第一离合器动作控制部44借助液压控制装置25控制向第一离合器CL1供给的液压,控制第一离合器CL1的接合压力,由此控制该第一离合器CL1的动作。例如,第一离合器动作控制部44输出针对第一离合器CL1的液压指令值,使经由液压控制装置25向第一离合器CL1供给的供给液压为小于释放分界压力,由此使第一离合器CL1为释放状态。另外,第一离合器动作控制部44使经由液压控制装置25向第一离合器CL1的供给液压为接合分界压力以上,由此使第一离合器CL1为直接连结接合状态。另外,第一离合器动作控制部44使经由液压控制装置25向第一离合器CL1的供给液压为释放分界压力以上且小于接合分界压力的滑移接合压力,由此使第一离合器CL1为滑移接合状态。
在第一离合器CL1的滑移接合状态下,以输入轴I和中间轴M相对旋转的状态,在它们之间传递驱动力。此外,在第一离合器CL1的直接连结接合状态或者滑移接合状态下可传递的扭矩的大小根据第一离合器CL1在该时刻的接合压力而决定。使此时的扭矩的大小为第一离合器CL1的“传递扭矩容量Tc1”。在本实施方式中,第一离合器动作控制部44根据针对第一离合器CL1的液压指令值利用比例电磁阀等对向第一离合器CL1的供给油量以及供给液压的大小连续地进行控制,由此能够连续地控制接合压力以及传递扭矩容量Tc1的增减。此外,在第一离合器CL1的滑移接合状态下经由该第一离合器CL1传递的扭矩的传递方向根据输入轴I和中间轴M之间的相对旋转的方向而决定。换句话说,在输入轴I的转速比中间轴M的转速高的情况下,经由第一离合器CL1从输入轴I侧向中间轴M侧传递扭矩,在输入轴I的转速比中间轴M的转速低的情况下,经由第一离合器CL1从中间轴M侧向输入轴I侧传递扭矩。
另外,在本实施方式中,第一离合器动作控制部44能够根据车辆6的行驶状态来切换第一离合器CL1的扭矩容量控制以及转速控制。扭矩容量控制是使第一离合器CL1的传递扭矩容量Tc1与规定的目标传递扭矩容量一致的控制。转速控制是按照使得与第一离合器CL1的一方的接合部件连结的旋转部件(在本例中为输入轴I)的转速和与另一方的接合部件连结的旋转部件(在本例中为中间轴M)的转速之间的转速差与规定的目标转速差一致的方式来决定对第一离合器CL1的液压指令值或者第一离合器CL1的目标传递扭矩容量的控制。在第一离合器CL1的转速控制中,例如在将中间轴M的转速控制为规定值的状态下使上述转速差与规定的目标转速差一致,由此能够以使输入轴I的转速与规定的目标转速一致的方式进行控制。
变速机构动作控制部45是控制变速机构13的动作的功能部。变速机构动作控制部45进行根据加速器开度以及车速来决定目标变速级,并且形成对变速机构13决定的目标变速级的控制。此时,变速机构动作控制部45参照存储设置于存储器等记录装置的变速映射(未图示)。变速映射是设定基于加速器开度以及车速的换档规律的映射。变速机构动作控制部45根据所决定的目标变速级,对向变速机构13内所具备的规定的离合器以及制动器等的供给液压进行控制来形成目标变速级。
如上所述,变速机构13中具备变速用的第二离合器CL2。该第二离合器CL2例如与同样地在变速机构13中具备的规定的制动器连动来形成第一速级。该第二离合器CL2当然也包括在变速机构动作控制部45的控制对象中。在此,特别是使控制第二离合器CL2的动作的功能部为第二离合器动作控制部45a。第二离合器动作控制部45a借助液压控制装置25控制向第二离合器CL2供给的液压,对第二离合器CL2的接合压力进行控制,由此来控制该第二离合器CL2的动作。对于第二离合器动作控制部45a进行的第二离合器CL2的动作控制,控制对象以及其所带来的事项仅一部分不同,与第一离合器动作控制部44进行的第一离合器CL1的动作控制基本上相同。
起步控制部46是执行起步控制的功能部。起步控制部46例如在车辆6停止中检测到驾驶员进行的起步操作的情况下执行起步控制。在此“起步操作”是车辆6的驾驶员企图进行车辆起步的操作,在本例中为可以使车辆6蠕动起步的制动踏板(未图示)的解除操作。此外,也可以构成为将加速踏板17的踏下操作检测为“起步操作”。起步控制部46通过执行起步控制,而将内燃机控制部31、旋转电机控制部43、第一离合器动作控制部44以及第二离合器动作控制部45a等协调地控制使车辆6适当起步。
在本实施方式中,起步控制部46在处于规定的低车速状态的期间,执行起步控制。在此,“低车速状态”是在变速机构13中形成有第一速级的情况下假设为第一离合器CL1以及第二离合器CL2双方是直接连结接合状态时输入轴I(内燃机11)的推定转速在低车速判断阈值Th1(未图示)以下的状态。以与输入轴I一体旋转的方式被驱动连结的内燃机11为了输出规定的内燃机扭矩Te来持续独立运转需要以一定速度以上进行旋转。另外,从抑制轰鸣噪声、振动的产生的方面来看,也需要内燃机11以一定速度以上进行旋转。因此,在本例中考虑这些方面来设定有低车速判断阈值Th1。
在本实施方式中,起步控制部46在起步控制中,将车辆6的行驶模式按照第一滑移行驶模式、第二滑移行驶模式的顺序依次实现。即,起步控制部46在起步控制中,首先使第一离合器CL1以及第二离合器CL2双方为滑移接合状态。然后起步控制部46在第一离合器CL1以及第二离合器CL2双方的滑移接合状态下,通过第一滑移行驶模式使内燃机扭矩Te向车轮15传递而使车辆6起步。此时,起步控制部46使转速控制部43b执行旋转电机12的转速控制,以与所决定的目标转速Nmt一致的方式对旋转电机12的转速进行反馈控制。
在本实施方式中,起步控制中的旋转电机12的目标转速Nmt被设定成比与假定在变速机构13中形成有第一速级的情况下的输出轴O的转速对应的中间轴M的转速高,且比至少持续独立运转的内燃机11的转速低的值。此外,在决定旋转电机12的目标转速Nmt时,也可以考虑作为车辆6所具备的辅助设备类的、使用电力驱动的设备(例如,车载用空调的压缩机、灯光类等)的额定功耗或者实际功耗。或者,还可以考虑基于第一离合器CL1以及第二离合器CL2各自的转速差的发热量等。还或者,可以考虑能够确保驱动装置1所具备的全部液压驱动式的摩擦接合装置(包含第一离合器CL1以及第二离合器CL2)所需要的供给液压的油泵(未图示)的转速。
在本例中,第一滑移行驶模式下的旋转电机12的目标转速Nmt根据车速来设定(参照图4)。在图示的例子中,在车辆6保持停止的状态下目标转速Nmt被维持为恒定值,在车速开始上升后根据与车速成正比的变速中间轴S的转速,旋转电机12的目标转速Nmt也以恒定的时间变化率上升。而且,旋转电机12的转速追随于上述那样的目标转速Nmt以恒定的时间变化率上升。此外,将此时用于在各时刻使旋转电机12的转速朝目标转速Nmt变化的扭矩(惯性扭矩)在本申请中称为“旋转变化扭矩Tmi”。
在起步控制中的第一滑移行驶模式下,内燃机控制部31对内燃机11进行扭矩控制,第一离合器动作控制部44对处于滑移接合状态的第一离合器CL1进行转速控制直到内燃机11和旋转电机12同步地成为直接连结接合状态。转速控制部43b如上述那样执行旋转电机12的转速控制,液压调整控制部47以第二离合器CL2为对象来执行液压调整控制。对于液压调整控制部47进行的液压调整控制的详细内容后述。
在本实施方式中,内燃机控制部31将从车辆要求扭矩Td减去了旋转电机12的目标扭矩而得的值设定为起步控制中的目标扭矩,对内燃机11进行扭矩控制以使得内燃机扭矩Te与该目标扭矩一致。此外,在旋转电机12进行发电的情况下,内燃机控制部31将车辆要求扭矩Td和用于发电的扭矩(发电扭矩)的相加值设定为起步控制中的目标扭矩,对内燃机11进行扭矩控制以使得内燃机扭矩Te与该目标扭矩一致。
第一离合器动作控制部44在第一离合器CL1的滑移接合状态下,设定输入轴I(内燃机11)的目标转速,执行控制第一离合器CL1的传递扭矩容量Tc1以使得输入轴I(内燃机11)的转速(旋转状态的一种)与该目标转速一致的转速控制。在该第一离合器CL1的转速控制中,内燃机扭矩Te被直接向旋转电机12侧传递。此外,在第一离合器CL1成为直接连结接合状态后内燃机扭矩Te也被直接向旋转电机12侧传递。第二离合器CL2被进行扭矩容量控制以便在滑移接合状态下基本上传递与车辆要求扭矩Td相应的扭矩。
在本实施方式中,当旋转电机12的转速上升,不久与内燃机11的转速一致时,在将第二离合器CL2维持为滑移接合状态不变的情况下,第一离合器动作控制部44使第一离合器CL1为直接连结接合状态,并在第二滑移行驶模式下使内燃机扭矩Te向车轮15传递来使车辆6行驶。起步控制部46在第二滑移行驶模式下也使转速控制部43b执行旋转电机12的转速控制,对旋转电机12的转速进行反馈控制以使得与所决定的目标转速Nmt一致。在本例中,第二滑移行驶模式下的旋转电机12的目标转速Nmt以使与变速中间轴S的转速的转速差缓缓降低的方式,按比变速中间轴S的转速的时间变化率小的恒定的时间变化率上升(参照图4)。
在起步控制中的第二滑移行驶模式下,内燃机控制部31继续对内燃机11进行扭矩控制,经由处于直接连结接合状态的第一离合器CL1将内燃机扭矩Te直接传递到旋转电机12侧。转速控制部43b继续执行旋转电机12的转速控制,液压调整控制部47继续以第二离合器CL2为对象执行液压调整控制。对于上述各控制,与第一滑移行驶模式中的各控制相同。当变速中间轴S的转速上升,不久与旋转电机12的转速一致时,第二离合器动作控制部45a使第二离合器CL2为直接连结接合状态。在第二离合器CL2成为直接连结接合状态后,旋转电机12的转速成为根据车轮15的转速而唯一确定的状态,已经无法维持转速控制。在该情况下,旋转电机控制部43对旋转电机12进行扭矩控制,以便输出由目标扭矩决定部43a决定的目标扭矩Tmf。
这样在本实施方式中,在起步控制中,第二离合器CL2基本上被控制成成为滑移接合状态,并且传递扭矩容量Tc2成为与车辆要求扭矩Td相应的扭矩。由此,能够一边稳定地以可持续独立运转的转速来驱动内燃机11,一边满足车辆要求扭矩Td而适当地驱动车辆6。在车辆6的起步后,若车速足够高,则第二离合器CL2从滑移接合状态转移至直接连结接合状态而成为以并行行驶模式行驶的状态。
然而,起步控制中的旋转电机12的目标扭矩Tmf为从车辆要求扭矩Td减去内燃机11的目标扭矩而得的值。此外,该旋转电机12的目标扭矩Tmf在起步控制结束后(并行行驶模式下的行驶中)还被维持。
在起步控制中,在精确地执行上述那样的各控制的理想状态下,如图2(a)所示,经由输入轴I以及第一离合器CL1传递到旋转电机12的扭矩与内燃机11的目标扭矩(在此将其设为“Te0”)完全一致,经由处于滑移接合状态的第二离合器CL2传递到输出轴O的扭矩,与车辆要求扭矩Td(在此将其设为“Td0”)完全一致。在该情况下,随着起步控制的旋转电机12的转速控制中的旋转电机12的目标扭矩Tmf(在此将其设为“Tm0”)与从车辆要求扭矩Td0减去内燃机11的目标扭矩Te0而得的值完全一致(Tm0=Td0-Te0)。因此,即使起步控制结束而开始了旋转电机12的扭矩控制,在第二离合器CL2从滑移接合状态转移至直接连结接合状态前后旋转电机12的目标扭矩Tmf也维持Tm0不变,不向输出轴O传递扭矩变动。此外,在此为了将模型简化而简化说明,将第一速级下的变速比设为“1”。
但是现实中,如图2(b)所示经由输入轴I以及第一离合器CL1传递到旋转电机12的内燃机11的扭矩(在此将其设为“Te1”)与内燃机11的目标扭矩Te0不完全一致,存在相对于目标扭矩Te0有规定的差ΔTe的情况(Te1=Te0+ΔTe)。在该情况下,进行过转速控制的旋转电机12的扭矩(在此将其设为“Tm1”)按照使得抵消内燃机扭矩Te中的相对于目标扭矩Te0的差ΔTe的方式将该差从目标扭矩Tm0减去(Tm1=Tm0-ΔTe)。其结果,经由处于滑移接合状态的第二离合器CL2而传递到输出轴O的扭矩与车辆要求扭矩Td0一致。
另一方面,若起步控制结束而第二离合器CL2为直接连结接合状态,在并行行驶模式下开始了旋转电机12的扭矩控制,则旋转电机12的扭矩瞬时且强制地返回到目标扭矩Tm0。其结果,经由成为直接连结接合状态的第二离合器CL2传递到输出轴O的扭矩(在此将其设为“Td1”)为将内燃机扭矩Te1(=Te0+ΔTe)和旋转电机12的目标扭矩Tm0(=Td0-Te0)相加而得的值(Td1=Td0+ΔTe)。这样,因内燃机11实际上输出的扭矩的误差(差ΔTe),导致在起步控制结束而开始旋转电机12的扭矩控制时(从第二滑移行驶模式到并行行驶模式的切换时),在第二离合器CL2从滑移接合状态转移至直接连结接合状态前后,经由第二离合器CL2传递到输出轴O的扭矩从Td0变化到Td1(=Td0+ΔTe)。即,传递到输出轴O的扭矩中产生与内燃机扭矩Te中的相对于目标扭矩Te0的差ΔTe相当的量的扭矩阶差。若产生这样的扭矩阶差,则有可能使车辆6的乘客感觉震动所以不为优选。
于是,为了解决这样的课题,在本实施方式中采用具备与起步控制并行地执行液压调整控制的液压调整控制部47的构成。下面,参照图2~图4对由液压调整控制部47执行的液压调整控制的详细内容进行说明。
3.液压调整控制的内容
对本实施方式所涉及的液压调整控制的内容进行说明。此外,该液压调整控制与起步控制的开始同时地开始。在本例中,对液压调整控制来说,在第一离合器CL1以及第二离合器CL2双方的滑移接合状态下执行第一离合器CL1的转速控制并且将内燃机扭矩Te传递到车轮15的状态下执行。更具体地说,液压调整控制在车辆6起步时第二离合器CL2为滑移接合状态后,直到使该第二离合器CL2从滑移接合状态转移至直接连结接合状态为止的期间被执行。在本实施方式中,液压调整控制在第二离合器CL2为滑移接合状态后,直到该第二离合器CL2从滑移接合状态转移至直接连结接合状态为止的期间被持续执行。
如在图2(c)表示其基本概念那样,在液压调整控制中,使旋转电机12的目标扭矩从Tm1(=Tm0-ΔTe)向Tm0连续地(缓缓)变化,并且使经由第二离合器CL2传递到输出轴O的扭矩从Td0向Td1(=Td0+ΔTe)连续地变化。
图3是表示旋转电机控制部43(包含目标扭矩决定部43a和转速控制部43b)以及液压调整控制部47的构成的框图。
向目标扭矩决定部43a输入内燃机扭矩指令Ce和车辆要求扭矩Td。在本实施方式中,内燃机扭矩指令Ce是内燃机11的扭矩控制中的目标扭矩的指令值,由内燃机控制部31决定。车辆要求扭矩Td由要求扭矩决定部42决定。目标扭矩决定部43a具备目标扭矩计算器51。目标扭矩计算器51进行从车辆要求扭矩Td减去内燃机扭矩指令Ce的计算,将作为其计算结果的相减值(Td-Ce)作为目标扭矩Tmf输出。
在对第一离合器CL1进行了转速控制的状态下,与内燃机扭矩指令Ce相应的内燃机扭矩Te经由输入轴I以及第一离合器CL1直接传递到旋转电机12侧。即,在排除了第一离合器CL1的传递扭矩容量Tc1的误差的影响的状态下,与内燃机扭矩指令Ce相应的内燃机扭矩Te被传递到旋转电机12侧。因此,目标扭矩决定部43a基于用于驱动车轮15的车辆要求扭矩Td和经由输入轴I传递到旋转电机12的扭矩的指令值即内燃机扭矩指令Ce的差来决定旋转电机12的目标扭矩Tmf。此外,这样计算的目标扭矩Tmf为被前馈决定的前馈扭矩指令。
向转速控制部43b输入旋转电机12的目标转速Nmt和实际转速Nmr。旋转电机12的目标转速Nmt如上述说明那样被设定。旋转电机12的实际转速Nmr通过中间轴转速传感器Se2来检测。目标转速Nmt和实际转速Nmr被输入减法器61,从而实际转速Nmr和目标转速Nmt的差(Nmr-Nmt)作为转速偏差ΔNm输出。转速偏差ΔNm被输入修正扭矩计算器52。
修正扭矩计算器52基于所输入的转速偏差ΔNm,计算并输出使该转速偏差ΔNm为零那样的修正扭矩Tmb。修正扭矩计算器52能够采用进行将公知的比例控制、积分控制以及微分控制中的一个以上适当地组合的计算的构成。在本实施方式中,修正扭矩计算器52采用进行比例积分控制(PI控制)计算的构成。修正扭矩计算器52将其计算结果作为针对目标扭矩Tmf的修正扭矩Tmb输出。此外,这样计算的修正扭矩Tmb是反馈决定的反馈扭矩指令。另外,该修正扭矩Tmb是使转速控制中的旋转电机12的实际转速Nmr与目标转速Nmt一致(使转速偏差ΔNm为零)所需的旋转电机12的扭矩。
由目标扭矩计算器51计算出的目标扭矩Tmf和由修正扭矩计算器52计算出的修正扭矩Tmb被输入加法器62,目标扭矩Tmf和修正扭矩Tmb的相加值(Tmf+Tmb)被作为旋转电机扭矩指令Cm从旋转电机控制部43输出。旋转电机控制部43基于该旋转电机扭矩指令Cm控制旋转电机12的动作。
液压调整控制部47至少被输入车辆要求扭矩Td。另外,液压调整控制部47具备目标扭矩容量计算器53。目标扭矩容量计算器53基于所输入的车辆要求扭矩Td,计算并输出与该车辆要求扭矩Td相应的目标扭矩容量Tcf。此外,这样计算的目标扭矩容量Tcf为前馈地决定的前馈扭矩容量指令。这种目标扭矩容量Tcf直接被作为第二离合器扭矩容量指令Cc2计算,基于与该第二离合器扭矩容量指令Cc2相应的第二离合器液压指令Pc2来控制第二离合器CL2的动作的情况下的构成是本发明中的前提构成,是以往公知的。
在本实施方式中,向液压调整控制部47还输入由修正扭矩计算器52计算出的修正扭矩Tmb和由中间轴转速传感器Se2检测到的旋转电机12的实际转速Nmr。另外,液压调整控制部47具备旋转变化扭矩计算器54、扭矩容量修正量计算器55和液压指令生成器56。旋转变化扭矩计算器54进行基于所输入的实际转速Nmr来计算旋转电机12的转子的旋转变化扭矩Tmi的计算。在此旋转变化扭矩Tmi是在旋转电机12的转速控制时用于使实际转速Nmr向目标转速Nmt变化的扭矩(惯性扭矩)。旋转变化扭矩计算器54将旋转电机12的转子的惯性Jm和实际转速Nmr的时间微分相乘,将其相乘值(Jm·(dNmr/dt))作为旋转变化扭矩Tmi输出。
由修正扭矩计算器52计算出的修正扭矩Tmb和由旋转变化扭矩计算器54计算出的旋转变化扭矩Tmi被输入减法器63,修正扭矩Tmb和旋转变化扭矩Tmi的差(Tmb-Tmi)被作为扭矩误差ΔT输出。该扭矩误差ΔT是因内燃机11实际上输出的内燃机扭矩Te的误差导致的,也可以说是“除去旋转变化扭矩Tmi相当量而计算出的修正扭矩Tmb”。在旋转电机12的实际转速Nmr已经与目标转速Nmt一致的状态下旋转变化扭矩Tmi为零,扭矩误差ΔT与修正扭矩Tmb一致。该扭矩误差ΔT被输入扭矩容量修正量计算器55。
扭矩容量修正量计算器55基于所输入的扭矩误差ΔT来计算扭矩容量修正量Tcb。在本实施方式中,扭矩容量修正量计算器55计算并输出使扭矩误差ΔT接近零那样的扭矩容量修正量Tcb。扭矩容量修正量计算器55能够采用进行将公知的比例控制、积分控制以及微分控制中的一个以上适当地组合的计算的构成。在本实施方式中,扭矩容量修正量计算器55采用进行积分控制(I控制)计算的构成。即,扭矩容量修正量计算器55基于对扭矩误差ΔT进行了时间积分的计算值,计算扭矩容量修正量Tcb。扭矩容量修正量计算器55将其计算结果作为针对目标扭矩容量Tcf的扭矩容量修正量Tcb输出。此外,这样计算的扭矩容量修正量Tcb为反馈地决定的反馈扭矩容量指令。
由目标扭矩容量计算器53计算出的目标扭矩容量Tcf和由扭矩容量修正量计算器55计算出的扭矩容量修正量Tcb被输入减法器64,从目标扭矩容量Tcf减去扭矩容量修正量Tcb而得的相减值(Tcf-Tcb)被作为第二离合器扭矩容量指令Cc2计算。该第二离合器扭矩容量指令Cc2相当于本实施方式的第二离合器CL2的目标传递扭矩容量。
液压指令生成器56基于所计算的第二离合器扭矩容量指令Cc2,生成针对第二离合器CL2的供给液压的指令值、即第二离合器液压指令Pc2。所生成的第二离合器液压指令Pc2从液压调整控制部47向液压控制装置25输出。液压控制装置25将与第二离合器液压指令Pc2相应的液压向第二离合器CL2供给。
这样在本实施方式中,在执行处于滑移接合状态的第二离合器CL2的转速控制的状态下执行旋转电机12的转速控制,并且利用在第二离合器CL2成为滑移接合状态后直到该第二离合器CL2从滑移接合状态向直接连结接合状态的转移为止的期间持续执行的液压调整控制,基于旋转电机12的转速控制中的扭矩误差ΔT(包含修正扭矩Tmb)来控制向第二离合器CL2的供给液压。具体地说,在液压调整控制部47具备扭矩容量修正量计算器55,液压调整控制部47在处于滑移接合状态的第二离合器CL2向直接连结接合状态转移时,决定使旋转电机12的转速控制中的扭矩误差ΔT(包含修正扭矩Tmb)为零那样的扭矩容量修正量Tcb。另外,在本实施方式中,液压调整控制部47通过将决定的扭矩容量修正量Tcb从相同地由液压调整控制部47所具备的目标扭矩容量计算器53计算出的目标扭矩容量Tcf减去来决定第二离合器扭矩容量指令Cc2。液压调整控制部47基于该第二离合器扭矩容量指令Cc2生成第二离合器液压指令Pc2,基于该第二离合器液压指令Pc2控制第二离合器CL2的传递扭矩容量Tc2。
通过采用这样的构成,即使实际的内燃机扭矩Te具有某种程度的误差,也能够将因其而产生的扭矩误差ΔT(修正扭矩Tmb)连续地(缓缓)变小。而且,能够使该扭矩误差ΔT(修正扭矩Tmb)在第二离合器CL2从滑移接合状态转移至直接连结接合状态的时刻充分地接近零。由此,在从第二滑移行驶模式向并行行驶模式的模式切换时,能够抑制第二离合器CL2从滑移接合状态转移至直接连结接合状态时的扭矩阶差的产生。因此,能够极力避免车辆6的乘客感觉震动。
另外,液压调整控制部47具备旋转变化扭矩计算器54以及减法器63,液压调整控制部47基于除去用于使旋转电机12的实际转速Nmr向目标转速Nmt变化的旋转变化扭矩Tmi相当的量而计算出的修正扭矩Tmb(即,上述的扭矩误差ΔT)来执行液压调整控制。通过采用这样的构成,在液压调整控制中,能够仅考虑内燃机扭矩Te的误差导致的稳定的误差来适当地决定第二离合器扭矩容量指令Cc2和与其相应的第二离合器液压指令Pc2,能够有效地抑制扭矩阶差的产生。这样的构成在如本实施方式的时刻T02以下那样,旋转电机12的转速控制中的目标转速Nmt随时间变化,需要与其相应的旋转变化扭矩Tmi的输出那样的构成中特别有效。
4.具体例
参照图4的时序图对本实施方式所涉及的起步控制以及液压调整控制的具体例进行说明。此外,在本例中,假定车辆6从在停车中进行发电的状态起,经由第一滑移行驶模式以及第二滑移行驶模式的顺序,最终切换为并行行驶模式的状况。
在车辆6停车中使用内燃机扭矩Te使旋转电机12进行发电的状态下,当时刻T01检测到车辆6的驾驶员进行的起步动作时开始起步控制,实现第一滑移行驶模式。在该第一滑移行驶模式下,在第一离合器CL1以及第二离合器CL2双方的滑移接合状态下内燃机扭矩Te被传递到车轮15。在时刻T01,内燃机控制部31开始内燃机11的扭矩控制,并且第一离合器动作控制部44开始第一离合器CL1的转速控制。在此,在第一离合器CL1的转速控制中,在本例中控制第一离合器CL1的传递扭矩容量Tc1,以使输入轴I的转速与目标转速一致。在该第一离合器CL1的转速控制中,内燃机扭矩Te被直接传递到旋转电机12侧。另外,在时刻T01,转速控制部43b开始旋转电机12的转速控制。
在本实施方式中,与起步控制的开始同时地开始液压调整控制。即,从比第一离合器CL1成为直接连结接合状态之前执行液压调整控制。在本实施方式中第一离合器CL1被转速控制,内燃机扭矩Te被直接传递到旋转电机12侧,所以在实现第一滑移行驶模式的时刻T01立即开始液压调整控制。
另外在图示的例子中,第一滑移行驶模式下的旋转电机12的目标转速根据车速而被设定。即,在车辆停止不变的状态下目标转速被维持为恒定值,在车速开始上升的时刻T02以后,根据变速中间轴S的转速,旋转电机12的目标转速也上升。当旋转电机12以及中间轴M的转速上升,不久在时刻T03由第一离合器CL1接合的2个(第一离合器CL1的两侧的)接合部件间的转速差(本例中与旋转电机12和内燃机11之间的转速差相等)为规定的第一同步判断阈值Th2以下时,第一离合器动作控制部44判断为第一离合器CL1从滑移接合状态成为直接连结接合状态。在判断为第一离合器CL1向直接连结接合状态转移后,第一离合器动作控制部44使向第一离合器CL1的供给液压缓缓上升,在经过规定时间后的时刻T04逐步地上升至完全接合压力而使第一离合器CL1为直接连结接合状态。
由此进行从第一滑移行驶模式向第二滑移行驶模式的模式切换,但在该第二滑移行驶模式下内燃机11的扭矩控制以及旋转电机12的转速控制也保持原样地被继续执行。另外,第二离合器CL2的液压调整控制也保持原样地被继续执行。关于该液压调整控制的详细内容如上述所示。图4中示出在从开始起步控制的时刻T01,到第二离合器CL2从滑移接合状态转移至直接连结接合状态的时刻T05为止的期间,适当地增减针对第二离合器CL2的目标扭矩容量Tcf的扭矩容量修正量Tcb以使针对旋转电机12的目标扭矩Tmf的修正扭矩Tmb朝零缓缓降低的状况。
当伴随着车速的上升,变速中间轴S的转速上升,不久在时刻T05第二离合器CL2两侧的接合部件间的转速差(在本例与旋转电机12以及中间轴M和变速中间轴S之间的转速差相等)为规定的第二同步判断阈值Th3以下时,第二离合器动作控制部45a判断为第二离合器CL2从滑移接合状态成为直接连结接合状态。在判断为第二离合器CL2向直接连结接合状态转移后,第二离合器动作控制部45a使向第二离合器CL2的供给液压缓缓上升,在经过规定时间后的时刻T06使之逐步上升至完全接合压力而使第二离合器CL2为直接连结接合状态。由此进行从第二滑移行驶模式向并行行驶模式的模式切换,在时刻T06以后,开始并行行驶模式下的行驶。在本实施方式中,通过执行到此说明的液压调整控制,即使实际的内燃机扭矩Te具有某种程度的误差,在从第二滑移行驶模式向并行行驶模式的模式切换时,也能够抑制第二离合器CL2从滑移接合状态转移至直接连结接合状态时的扭矩阶差的产生。因此,能够极力避免使车辆6的乘客感到震动。
5.其它实施方式
最后,对本发明所涉及的控制装置的其它实施方式进行说明。此外,在下面的各个实施方式所公开的构成只要不产生矛盾,也可以与在其他实施方式中公开的构成组合利用。
(1)在上述的实施方式中,以在第二滑移行驶模式下,使第一离合器CL1为直接连结接合状态并且使第二离合器CL2为滑移接合状态,通过第二离合器CL2的液压调整控制,而抑制从第二滑移行驶模式向并行行驶模式的模式切换时的扭矩阶差的产生的情况为例进行了说明。但是,本发明的实施方式并不限定于此。即,例如在第二滑移行驶模式下,使第二离合器CL2为直接连结接合状态并使第一离合器CL1为滑移接合状态的构成也是本发明的优选的实施方式之一。在该情况下,在第二滑移行驶模式下,旋转电机12根据由目标扭矩决定部43a决定的目标扭矩Tmf而被扭矩控制。
图5示出该情况下的执行起步控制以及液压调整控制时的时序图。在本例中,与起步控制的开始同时地开始液压调整控制。在本例中,当旋转电机12以及中间轴M的转速上升,不久在时刻T13第二离合器CL2两侧的接合部件间的转速差(在本例中为旋转电机12以及中间轴M与变速中间轴S之间的转速差)为第三同步判断阈值Th4以下时,第二离合器动作控制部45a判断为第二离合器CL2从滑移接合状态成为直接连结接合状态。在判断为第二离合器CL2向直接连结接合状态转移后,第二离合器动作控制部45a使对第二离合器CL2的供给液压缓缓上升,在经过规定时间后的时刻T14使之逐步上升为完全接合压力而使第二离合器CL2为直接连结接合状态。在该情况下,在从起步控制中的第一滑移行驶模式向第二滑移行驶模式的模式切换时,可以产生与上述的实施方式同样的课题。但是,在这样的情况下,在本例中通过执行第二离合器CL2的液压调整控制,也能够抑制第二离合器CL2从滑移接合状态移至直接连结接合状态时的扭矩阶差的产生,能够极力避免使车辆6的乘客感到震动。
当在第二滑移行驶模式下,伴随着车速的上升,变速中间轴S以及旋转电机12的转速上升,不久在时刻T15第一离合器CL1两侧的接合部件间的转速差(在本例为旋转电机12与内燃机11之间的转速差)为第四同步判断阈值Th5以下时,第一离合器动作控制部44判断为第一离合器CL1从滑移接合状态成为直接连结接合状态。在判断为第一离合器CL1向直接连结接合状态转移后,第一离合器动作控制部44使对第一离合器CL1的供给液压缓缓上升,在经过规定时间后的时刻T16使之逐步上升至完全接合压力而使第一离合器CL1为直接连结接合状态。由此进行从第二滑移行驶模式向并行行驶模式的模式切换。
(2)在上述的实施方式中,以因实际的内燃机扭矩Te的误差而产生的扭矩误差ΔT(修正扭矩Tmb)在第二离合器CL2通过液压调整控制向直接连结接合状态转移时为零,旋转电机12的控制状态从转速控制立即移至扭矩控制的情况为例进行了说明。但是,因情况不同,也存在即使执行液压调整控制,第二离合器CL2向直接连结接合状态的转移时扭矩误差ΔT也不完全为零的情况(参照图6的时刻T23)。在这样的情况下,旋转电机控制部43若采用在从转速控制向扭矩控制的转移时,执行使旋转电机扭矩Tm从转速控制中的扭矩(Tmf+Tmb)缓缓变化到扭矩控制中的目标扭矩Tmf的转移扭矩控制的构成则为优选。图6示出在时刻T23~T24执行的转移扭矩控制(显示为“转移控制”)中,旋转电机扭矩Tm以恒定的时间变化率缓缓变化最终与目标扭矩Tmf一致的状态。通过采用执行这样的转移扭矩控制的构成,即使在扭矩误差ΔT不为零的状态下第二离合器CL2转移至直接连结接合状态的情况下,也能够使旋转电机扭矩Tm缓缓变化到目标扭矩Tmf,而能够抑制扭矩阶差的产生。
(3)在上述的实施方式中,以在第一离合器CL1以及第二离合器CL2双方的滑移接合状态下执行第一离合器CL1的转速控制,将内燃机扭矩Te传递到车轮15的状态下执行液压调整控制的情况为例进行了说明。但是,本发明的实施方式并不限定于此。即,例如在第一离合器CL1的直接连结接合状态且第二离合器CL2的滑移接合状态下内燃机扭矩Te被传递到车轮15的状态下,内燃机扭矩Te也被直接传递到旋转电机1两侧。即使采用在这样的状况下执行液压调整控制的构成,也能够得到与上述的实施方式同样的效果。
(4)在上述的实施方式中,以液压调整控制部47与起步控制的开始同时地开始液压调整控制的情况,换句话说,以第二离合器CL2成为滑移接合状态后,到该第二离合器CL2转移至直接连结接合状态的期间,持续执行液压调整控制的情况为例进行了说明。但是,本发明的实施方式并不限定于此。即,液压调整控制部47至少在第二离合器CL2成为滑移接合状态后,到该第二离合器CL2转移至直接连结接合状态的期间执行液压调整控制即可,例如在以起步控制的开始时为基准经过规定时间后开始液压调整控制的构成也是本发明的优选的实施方式之一。
(5)在上述的实施方式中,以液压调整控制部47在车辆6起步时执行液压调整控制的情况为例进行了说明。但是,本发明的实施方式并不限定于此。即,例如采用在并行行驶模式下的行驶中车速降低而变成“低车速状态”的情况下等能够实现滑移行驶模式的构成、采用液压调整控制部47在该滑移行驶模式下的行驶时执行液压调整控制的构成也是本发明的优选的实施方式之一。在这样的情况下,也能够得到与上述的实施方式同样的效果。
(6)在上述的实施方式中,以液压调整控制部47基于除去旋转变化扭矩Tmi相当量而计算出的修正扭矩Tmb(扭矩误差ΔT)来执行液压调整控制的情况为例进行了说明。但是,本发明的实施方式并不限定于此。即,采用液压调整控制部47不除去旋转变化扭矩Tmi相当量而直接利用由修正扭矩计算器52计算出的修正扭矩Tmb来执行液压调整控制的构成也是本发明的优选的实施方式之一。
(7)在上述的实施方式中,以为了抑制因实际的内燃机扭矩Te的误差而可能产生的扭矩阶差而执行液压调整控制的情况为例进行了说明。但是,本发明的实施方式并不限定于此。即,在旋转电机12的转速控制中基于某些因素(例如,第二离合器CL2中的实际的传递扭矩容量Tc2的误差等)来计算修正扭矩Tmb的情况下,与上述的实施方式同样地在第二离合器CL2向直接连结接合状态的转移时有可能产生扭矩阶差。在该情况下,根据本发明的液压调整控制,也能够与产生因素无关地抑制扭矩阶差。
(8)在上述的实施方式中,以为了能够追随性较高地执行液压调整控制而使液压调整控制部47具备目标扭矩容量计算器53以及扭矩容量修正量计算器55双方,分别基于所计算的目标扭矩容量Tcf和扭矩容量修正量Tcb来决定第二离合器扭矩容量指令Cc2的情况为例进行了说明。但是,本发明的实施方式并不限定于此。即,例如采用液压调整控制部47不具备目标扭矩容量计算器53而仅具备扭矩容量修正量计算器55,将由该扭矩容量修正量计算器55计算出的扭矩容量修正量Tcb直接决定为第二离合器扭矩容量指令Cc2的构成也是本发明的优选的实施方式之一。在这样的构成中,也能够得到与上述的实施方式同样的效果。
(9)在上述的实施方式中,以成为控制装置4的控制对象的驱动装置1所具备的作为“第一摩擦接合装置”的第一离合器CL1、作为“第二摩擦接合装置”的第二离合器CL2为根据所供给的液压来控制接合压力的液压驱动式的摩擦接合装置的情况为例进行了说明。但是,本发明的实施方式并不限定于此。即,第一摩擦接合装置以及第二摩擦接合装置根据接合压力的增减而能够调整传递扭矩容量即可,例如构成为这些中的一方或者双方根据所产生的电磁力来控制接合压力的电磁式的摩擦接合装置也是本发明的优选的实施方式之一。
(10)在上述的实施方式中,以使在成为控制装置4的控制对象的驱动装置1中,变速机构13所具备的多个摩擦接合装置中的一个即变速用的第二离合器CL2为“第二摩擦接合装置”的情况为例进行了说明。但是,本发明的实施方式并不限定于此。即,例如采用使变速机构13所具备的其他离合器、制动器等为“第二摩擦接合装置”的构成也是本发明的优选的实施方式之一。此外,在使第二摩擦接合装置为变速机构13内的制动器的情况下,该制动器的一个接合部件连接驱动装置外壳等非旋转部件,该一个接合部件的转速总是为零。
(11)在上述的实施方式中,以在成为控制装置4的控制对象的驱动装置1中,使变速机构13所具备的变速用的第二离合器CL2为“第二摩擦接合装置”的情况为例进行了说明。但是,本发明的实施方式并不限定于此。即,只要是在连接输入轴I和输出轴O的动力传递路径上在旋转电机12和输出轴O之间设置的摩擦接合装置,也可以使与变速机构13所具备的变速用的离合器等不同的离合器为“第二摩擦接合装置”。例如采用在旋转电机12和变速机构13之间具备变矩器等流体传动装置的情况下,使该变矩器所具有的锁止离合器为“第二摩擦接合装置”的构成也是本发明的优选的实施方式之一。或者,例如采用使在旋转电机12和变速机构13之间,或在变速机构13和输出轴O之间设置的专用的传递离合器为“第二摩擦接合装置”的构成也是本发明的优选的实施方式之一。在这些情况下,作为变速机构13,也可以代替自动有级变速机构,而使用自动无级变速机构、手动有级变速机构以及固定变速机构等。另外,变速机构13的位置也能够任意设定。
(12)在上述的实施方式中,以主要用于控制内燃机11的内燃机控制单元30、和主要用于控制旋转电机12、第一离合器CL1以及变速机构13的驱动装置控制单元40(控制装置4)独立具备的构成为例进行了说明。但是,本发明的实施方式并不限定于此。即,例如采用单一的控制装置4控制内燃机11、旋转电机12、第一离合器CL1以及变速机构13等全部的构成也是本发明的优选的实施方式之一。或者,控制装置4还独立具备用于控制旋转电机12的控制单元、用于控制其以外的各种构成的控制单元的构成也是本发明的优选的实施方式之一。另外,在上述的各实施方式所说明的功能部的分配是单纯的一例,还可以组合多个功能部,或进一步区分一个功能部。
(13)对于其它构成,本说明书中所公开的实施方式的全部的点为例示,本发明的实施方式并不限定于此。即,对于本申请的权利要求书中没有记载的构成,在不脱离本发明的目的的范围内也能够适当地改变。
产业上的可利用性
本发明能够优选应用于以在连接内燃机和车轮的动力传递路径上设置旋转电机,并且在内燃机和旋转电机之间设置第一摩擦接合装置、在旋转电机和车轮之间设置第二摩擦接合装置的车辆用驱动装置作为控制对象的控制装置。
附图标记说明
1...驱动装置(车辆用驱动装置);4...控制装置;11...内燃机;12...旋转电机;15...车轮;43...旋转电机控制部;43a...目标扭矩决定部;43b...转速控制部;44...起步离合器动作控制部;47...液压调整控制部;I...输入轴;O...输出轴;CL1...第一离合器(第一摩擦接合装置);CL2...第二离合器(第二摩擦接合装置);Td...车辆要求扭矩(要求驱动力);Ce...内燃机扭矩指令;Nmt...目标转速;Nmr...实际转速;Tmf...目标扭矩;Tmb...修正扭矩;Tmi...旋转变化扭矩;Cc2...第二离合器扭矩容量指令(第二摩擦接合装置的目标传递扭矩容量)。
Claims (9)
1.一种控制装置,以车辆用驱动装置作为控制对象,该车辆用驱动装置在连接内燃机和车轮的动力传递路径上设置有旋转电机,并且在所述内燃机和所述旋转电机之间设置有第一摩擦接合装置,在所述旋转电机和所述车轮之间设置有第二摩擦接合装置,其中,
在所述第一摩擦接合装置以及所述第二摩擦接合装置双方为滑移接合状态下以使得所述内燃机的旋转状态与目标旋转状态一致的方式控制向所述第一摩擦接合装置供给的液压并将所述内燃机的扭矩传递到所述车轮的状态下,或者在所述第一摩擦接合装置为直接连结接合状态且所述第二摩擦接合装置为滑移接合状态下所述内燃机的扭矩被传递到所述车轮的状态下,所述控制装置执行以使得所述旋转电机的旋转状态成为目标旋转状态的方式进行控制的旋转状态控制,并且
在使所述第二摩擦接合装置从滑移接合状态向直接连结接合状态转移的期间,所述控制装置执行基于所述旋转状态控制中的所述旋转电机的扭矩来控制向处于所述滑移接合状态的所述第二摩擦接合装置供给的液压的液压调整控制。
2.根据权利要求1所述的控制装置,其中,
还执行基于用于驱动所述车轮的要求驱动力和从所述内燃机传递到所述旋转电机的扭矩之差来决定所述旋转电机的目标扭矩的目标扭矩决定控制,
作为所述旋转状态控制,执行以对所述目标扭矩加上修正扭矩来使所述旋转电机的转速与目标转速一致的方式进行控制的转速反馈控制,
基于所述要求驱动力和所述转速反馈控制的所述修正扭矩来执行所述液压调整控制。
3.根据权利要求2所述的控制装置,其中,
基于除去在进行所述转速反馈控制时用于使转速朝所述目标转速变化的所述旋转电机的旋转变化扭矩相当量而计算出的所述修正扭矩来执行所述液压调整控制。
4.根据权利要求2或者3所述的控制装置,其中,
在所述液压调整控制中,基于对所述修正扭矩进行时间积分而得的计算值来决定所述第二摩擦接合装置的目标传递扭矩容量,基于该目标传递扭矩容量来决定向所述第二摩擦接合装置供给的液压。
5.根据权利要求2~4中任一项所述的控制装置,其中,
还能够执行以使得所述旋转电机的输出扭矩与所述目标扭矩一致的方式进行控制的扭矩控制,
在所述液压调整控制的执行过程中判断为所述第二摩擦接合装置为直接连结接合状态的情况下,使所述旋转电机的控制状态从所述转速反馈控制转移至所述扭矩控制。
6.根据权利要求5所述的控制装置,其中,
在判断为所述第二摩擦接合装置成为直接连结接合状态时所述修正扭矩不为零的情况下,在从所述转速反馈控制向所述扭矩控制转移时,执行使所述旋转电机的输出扭矩从所述转速反馈控制中的扭矩缓缓变化到所述目标扭矩的转移扭矩控制。
7.根据权利要求1~6中任一项所述的控制装置,其中,
在包含所述第二摩擦接合装置的从滑移接合状态向直接连结接合状态的转移时的该转移时以前的规定期间,执行所述液压调整控制。
8.根据权利要求1~7中任一项所述的控制装置,其中,
在自所述第二摩擦接合装置成为滑移接合状态起到转移至直接连结接合状态为止的期间,持续执行所述液压调整控制。
9.根据权利要求1~8中任一项所述的控制装置,其中,
在所述液压调整控制中,基于使所述旋转状态控制中的所述旋转电机的旋转状态与目标旋转状态一致所需的所述旋转电机的扭矩来决定所述第二摩擦接合装置的目标传递扭矩容量,并基于该目标传递扭矩容量来决定向所述第二摩擦接合装置供给的液压。
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