CN103562032A - 车辆用驱动装置的控制装置 - Google Patents
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Abstract
在能够通过调节电动机的扭矩而控制发动机工作点时,谋求车辆燃料消耗的进一步降低。在并用传递路径(电气路径+只进行流体传递的机械路径)中的传递效率(合成传递效率ηCVT)与锁止传递路径中的传递效率(锁止时传递效率ηLU)中,选择传递效率佳的一方的传递路径,所以在能够通过调节第1电动机扭矩TMG1而控制发动机工作点时,能够谋求车辆燃料消耗的进一步降低。
Description
技术领域
本发明涉及一种车辆用驱动装置的控制装置,该车辆用驱动装置具有发动机、电动机和流体传动装置,能够利用多条传递路径传递发动机的动力,上述流体传动装置具有锁止离合器。
背景技术
广泛公知包括发动机和流体传动装置的车辆用驱动装置。例如专利文献1所述的车辆用驱动装置就是这种车辆用驱动装置。在这种车辆用驱动装置中,依据车速(流体传动装置的输出侧旋转构件的转速)、流体传动装置的特性、发动机输出,根据进展情况确定发动机转速(流体传动装置的输入侧旋转构件的转速)。另外,在将发动机输出经由流体传动装置进行流体传递的机械路径中的动力传递效率,也根据进展情况来确定。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2009-220618号公报
发明内容
发明要解决的问题
另外,若考虑到车辆燃料消耗的降低,则希望在例如尽可能使燃料消耗率降低的那样的发动机工作点驱动发动机。另外,也希望提高动力传递效率。对此,考虑在将第1电动机配置在流体传动装置的输入侧,另外将第2电动机以能向驱动轮传递动力的方式配置的车辆用驱动装置中,利用该第1电动机任意控制发动机工作点。在这样设置的情况下,机械路径中的动力传递效率变更。而且,作为向驱动轮侧传递发动机输出的传递路径,并用该机械路径和电气路径,通过在第1电动机与第2电动机之间传递电力而形成该电气路径。因此,需要考虑到根据各传递路径中的动力传递效率确定的合成的动力传递效率的变化,来控制发动机工作点。另一方面,在流体传动装置具有公知的锁止离合器的情况下,在机械路径中通过将锁止离合器卡合,不必借助流体就能传递动力,与上述流体传递方式相比,能够提高动力传递效率。但是,在这样设置的情况下,发动机工作点(特别是发动机转速)唯独被流体传动装置的输出侧旋转构件的转速约束,不再能够利用第1电动机任意地控制发动机工作点。另外,上述那样的问题还未被公知,对于能够利用第1电动机控制发动机工作点的车辆用驱动装置,还未提出将能够利用锁止离合器的工作使流体传递量变化的机械路径的处理考虑进来而谋求降低车辆燃料消耗的控制装置。
本发明是以上述情况为背景而做成的,其目的在于提供一种车辆用驱动装置的控制装置,在能够通过调节电动机的扭矩而控制发动机工作点时,能够进一步降低车辆的燃料消耗。
用于解决问题的方案
用于达到上述目的的第1技术方案的主旨在于,(a)车辆用驱动装置包括流体传动装置、第1电动机和第2电动机,上述流体传动装置具有能将输入侧旋转构件与输出侧旋转构件直接连结的锁止离合器,来自发动机的动力输入到上述输入侧旋转构件,上述输出侧旋转构件向驱动轮输出动力,上述第1电动机与上述输入侧旋转构件直接或间接连结,上述第2电动机与驱动轮直接或间接连结,(b)该车辆用驱动装置具备电气路径和机械路径,上述电气路径利用上述第1电动机与上述第2电动机之间的电力授受而电气性地进行动力传递,上述机械路径经由上述流体传动装置机械性地进行动力传递,该车辆用驱动装置的控制装置通过调节上述第1电动机的扭矩,能够控制上述发动机的工作点,(c)选择将经由上述电气路径进行的动力传递和在上述机械路径中只经由上述流体传动装置中的流体进行的动力传递并用而向上述驱动轮侧传递上述发动机的动力的第1传递路径与利用在上述机械路径中使上述流体传动装置的锁止离合器卡合或滑移动作时的动力传递向上述驱动轮侧传递上述发动机的动力的第2传递路径中动力传递效率佳的传递路径。
发明效果
这样,具备电气路径和机械路径,上述电气路径利用上述第1电动机与上述第2电动机之间的电力授受而电气性地进行动力传递,上述机械路径经由上述流体传动装置机械性地进行动力传递,通过调节上述第1电动机的扭矩,能够不受上述输出侧旋转构件的转速约束地控制上述发动机的工作点,所以例如能够在最适合降低燃料消耗的工作点驱动上述发动机,谋求车辆燃料消耗的降低。而且,选择将经由上述电气路径进行的动力传递,和在上述机械路径中只经由上述流体传动装置中的流体进行的动力传递并用而向上述驱动轮侧传递上述发动机的动力的第1传递路径,与利用在上述机械路径中使上述流体传动装置的锁止离合器卡合或滑移动作时的动力传递向上述驱动轮侧传递上述发动机的动力的第2传递路径中动力传递效率佳的传递路径,所以在能够通过调节电动机的扭矩而控制发动机工作点时,能够谋求车辆燃料消耗的进一步降低。
这里,第2技术方案在上述第1技术方案所述的车辆用驱动装置的控制装置的基础上,当在使用了上述第1传递路径时和使用了上述第2传递路径时上述发动机的工作点不同的情况下,选择在上述发动机的各工作点的发动机效率与上述动力传递效率之积所表示的综合效率佳的传递路径。这样,在能够通过调节电动机的扭矩而控制发动机工作点时,能够适当地谋求车辆燃料消耗的进一步降低。
另外,第3技术方案在上述第1技术方案或第2技术方案所述的车辆用驱动装置的控制装置的基础上,基于经由了上述电气路径时的传递效率和在上述机械路径中只经由了上述流体传动装置中的流体时的传递效率,算出上述第1传递路径中的动力传递效率。这样,能够适当地求出第1传递路径中的动力传递效率。
另外,第4技术方案在上述第1技术方案至第3技术方案中任意一项所述的车辆用驱动装置的控制装置的基础上,在利用上述第1传递路径中的动力传递产生上述第1电动机消耗电力且上述第2电动机发电的动力循环状态时,使上述锁止离合器卡合或滑移动作,来减少或回避该动力循环状态。这样,相比因产生了动力循环状态而使经由了上述电气路径时的电损失大幅增加,使第1传递路径中的动力传递效率大幅下降的情况,通过使锁止离合器卡合或进行滑移动作,以减少该动力循环状态的产生机会,能够抑制传递效率下降,抑制车辆燃料消耗的上升。
另外,第5技术方案在上述第4技术方案所述的车辆用驱动装置的控制装置的基础上,在基于与利用上述锁止离合器的卡合或滑移动作使上述发动机的工作点移动相应发生的发动机效率的降低和由上述锁止离合器的卡合或滑移动作引发的动力传递效率的提高而预先决定的要回避动力循环状态的行驶状态下,当存在实际的行驶状态时,使上述锁止离合器卡合或滑移动作。这样,能够使锁止离合器适当地卡合或滑移动作,以抑制与动力循环状态的产生相应发生的电损失的增加,从而适当地抑制车辆燃料消耗的降低。
另外,第6技术方案在上述第1技术方案至第5技术方案中任意一项所述的车辆用驱动装置的控制装置的基础上,在上述锁止离合器的工作存在限制的情况下,优先于选择动力传递效率佳的传递路径地使上述锁止离合器进行工作。这样,可靠地限制上述锁止离合器的工作。
另外,第7技术方案在上述第6技术方案所述的车辆用驱动装置的控制装置的基础上,在上述锁止离合器的工作油的温度比较高的情况下,优先使上述锁止离合器卡合,而在上述锁止离合器的工作油的温度比较低的情况下,优先使上述锁止离合器进行分离动作,或者优先只禁止该锁止离合器的滑移动作。这样,在工作油的温度比较高的情况下,使上述锁止离合器进行卡合动作而冷却工作油,而在工作油的温度比较低的情况下,使上述锁止离合器进行分离动作或者只禁止锁止离合器的滑移动作,促进供工作油流通的设备的预热,并且回避因锁止离合器本身的控制性变差而使驾驶性能变差。
另外,第8技术方案在上述第1技术方案至第7技术方案中任意一项所述的车辆用驱动装置的控制装置的基础上,在上述第1传递路径中,使该发动机的工作点向综合效率增大的一侧偏离,利用在上述发动机的工作点的发动机效率与该第1传递路径中的动力传递效率之积表示上述综合效率。这样,与发动机的工作点不依据综合效率变更的情况相比,能够谋求车辆用驱动装置整体的效率提高,降低车辆的燃料消耗。
另外,第9技术方案在上述第1技术方案至第8技术方案中任意一项所述的车辆用驱动装置的控制装置的基础上,调节上述第1电动机的扭矩,以使发动机扭矩与上述第1电动机的扭矩的和,与依据上述流体传动装置的速度比而产生于上述输入侧旋转构件的输入侧负荷扭矩平衡。这样,能够基于该流体传动装置的特性容易地调节第1电动机的扭矩。
附图说明
图1是说明本发明的一实施例的车辆用驱动装置的结构的要点图。
图2是在图1所示的自动变速器中用于使各变速档成立的各液压式摩擦卡合装置的工作表。
图3是用于说明自各传感器等输入到用于对图1的车辆用驱动装置进行控制的电子控制装置中的输入信号的图,是用于说明该电子控制装置所具备的控制功能的主要部分的功能框线图。
图4是用于说明在图1的车辆用驱动装置中,在第1电动机和第2电动机未工作的状态下如何决定发动机工作点的图。
图5是用于说明在图1的车辆用驱动装置中,通过控制第1电动机而使发动机工作点任意变化的图。
图6是用于说明在图1的车辆用驱动装置中,在某一恒定的目标发动机输出下使发动机工作点变化的情况下的、分别在电气路径和机械路径中传递的动力的比例(传递比率)的概念图。
图7是表示在图1的车辆用驱动装置中,变矩器单体的传递效率即机械路径的传递效率与变矩器的速度比的关系的图。
图8是表示在图1的车辆用驱动装置中,合成传递效率ηCVT与变矩器的速度比的关系的图。
图9是在与图5相同的坐标系统中,表示在某一恒定的涡轮转速下,将发动机最少燃料消耗率线上的工作点设为目标发动机工作点时的第1电动机扭矩和泵扭矩的图。
图10是用于对利用图3的电子控制装置的控制工作的主要部分即无级变速器的无级变速动作,决定发动机工作点的控制工作进行说明的实施例1的流程图。
图11是在与图9相同的坐标系统中,在速度比为1左右以及在锁止时比较发动机工作点的图。
图12是将图11的各传递路径中的传递效率表示在与图8相同的坐标系统中的图。
图13是将图11和图12中表示的实施例中的各传递路径的效率汇总得到的图表。
图14是在与图11相同的坐标系统中,在速度比为中等程度以及在锁止时比较发动机工作点的图。
图15是将图14的各传递路径中的传递效率表示在与图12相同的坐标系统中的图。
图16是将图14和图15中表示的实施例中的各传递路径的效率汇总得到的图表。
图17是为了反映图11至图16所示的实施例而预先求出并存储的锁止区域映射的一例。
图18是用于说明在通过调节图3的电子控制装置的控制工作的主要部分即第1电动机扭矩而控制发动机工作点时,谋求车辆燃料消耗的进一步降低的控制工作的实施例1的流程图。
图19是在与图9相同的坐标系统中表示产生动力循环状态时的第1电动机扭矩和泵扭矩的图。
图20是在与图11相同的坐标系统中表示按速度比区分的泵扭矩的图。
图21是表示预先确定并存储了要回避动力循环状态的行驶状态的锁止区域映射的一例的图。
图22是用于说明在通过调节图3的电子控制装置的控制工作的主要部分即第1电动机扭矩而控制发动机工作点时,谋求车辆燃料消耗的进一步降低的控制工作的实施例2的流程图。
图23是说明与图1不同的车辆用驱动装置的结构的要点图,是说明不具备自动变速器的车辆用驱动装置的结构的要点图。
图24是为了说明与图10的流程图不同的流程图,而表示从图10的SA3开始替换的步骤的图。
图25是表示在利用图24说明的流程图中从图10的SA7、SA8开始替换的步骤的图。
具体实施方式
在本发明中,优选的是,燃料消耗是每单位燃料消耗量的行驶距离等,燃料消耗的降低是指每个该单位燃料消耗量的行驶距离增长,或者,作为整个车辆的燃料消耗率(=燃料消耗量/驱动轮输出)减小。相反,燃料消耗的增加是指每个该单位燃料消耗量的行驶距离缩短,或者作为整个车辆的燃料消耗率增大。
另外,优选的是,上述发动机的工作点是表示由该发动机的转速和输出扭矩等表示的该发动机的工作状态的工作点。换言之,是在由表示该发动机的转速的轴和表示该发动机的输出扭矩的轴构成的二维坐标内的1点所示的发动机的工作状态。
另外,优选的是,上述流体传动装置是包括导轮、作为上述输入侧旋转构件的泵轮和作为上述输出侧旋转构件的涡轮叶轮的变矩器。
另外,优选的是,上述车辆用驱动装置具有蓄电装置,该蓄电装置以能与上述第1电动机和上述第2电动机进行电力授受的方式分别与上述第1电动机和上述第2电动机相连接,对于从该第1电动机发出的电力中减去被充电到该蓄电装置的电力而得到的剩余部分,将该剩余部分供给到该第2电动机而使该第2电动机进行驱动。
另外,优选的是,调节上述第1电动机的扭矩是指调节在上述电气路径中传递的动力(电力),换言之是调节上述电气路径或上述机械路径的动力传递比率。即,通过调节在该电气路径中传递的动力而控制上述发动机的工作点。
另外,优选的是,上述电气路径是通过将上述第1电动机发出的电力的全部或一部分供给到上述第2电动机而电气性地进行动力传递的动力传递路径。
以下,参照附图详细说明本发明的实施例。
实施例1
图1是说明本发明的一实施例的车辆用驱动装置10的结构的要点图。在图1中,车辆用驱动装置10较佳地应用在FR(前置发动机后轮驱动)方式的车辆中,包括由内燃机构成的发动机12、与该发动机12的曲轴14相连结的变矩器(流体传动装置)16、配设在该变矩器16与驱动轮58之间而与变矩器16的输出侧相连结的自动变速器18、配设在发动机12与变矩器16之间而与曲轴14相连结的第1电动机MG1、以及配设在变矩器16与自动变速器18之间而与自动变速器18的输入轴20相连结的第2电动机MG2。另外,变矩器16、自动变速器18、第1电动机MG1和第2电动机MG2等构成为相对于它们共用的轴心对称,在图1中省略图示该轴心的下半部分。
变矩器16是包括如下部分的流体传动装置:导轮16s、单向离合器F1、作为输入侧旋转构件的泵轮16p和作为输出侧旋转构件的涡轮叶轮16t,来自发动机12的动力输入到上述泵轮16p中,上述涡轮叶轮16t向驱动轮58输出动力。该泵轮16p即pump impeller与发动机12的曲轴14和第1电动机MG1相连结,被该发动机12旋转驱动,从而产生由变矩器16内的工作油的流动形成的流体流。涡轮叶轮16t即turbine runner与自动变速器18的输入轴20相连结,接受来自上述泵轮16p的流体流而进行旋转。导轮16s配设在自上述泵轮16p向涡轮叶轮16t去的流体流中,被单向离合器F1支承为能沿曲轴14的正转方向(发动机12工作时的曲轴14的旋转方向)进行旋转且不能沿逆转方向进行旋转。上述自动变速器18的输入轴20也作为变矩器16的输出轴即涡轮轴发挥功能。根据图1可知,在本实施例中,发动机12与第1电动机MG1与泵轮16p串联连结,所以泵轮16p的转速Np(以下称为泵转速Np)与第1电动机MG1的转速NMG1(以下称为第1电动机转速NMG1)和发动机转速Ne相同。另外,涡轮叶轮16t与第2电动机MG2与自动变速器18的输入轴20串联连结,所以涡轮叶轮16t的转速Nt(以下称为涡轮转速Nt)与第2电动机MG2的转速NMG2(以下称为第2电动机转速NMG2)和输入轴20的转速NATIN相同。
另外,变矩器16具有能将上述泵轮16p和涡轮叶轮16t之间直接连结的锁止离合器L/C。该锁止离合器L/C被控制为完全卡合状态、滑移状态和分离状态中的任一种状态。在使锁止离合器L/C为分离状态的情况下,如上所述,曲轴14与输入轴20之间的扭矩传递借助变矩器16内的工作油来进行。并且,在使锁止离合器L/C为完全卡合状态的情况下,发动机12的曲轴14与自动变速器18的输入轴20彼此连结为一体,上述曲轴14与输入轴20之间的扭矩传递不借助变矩器16内的工作油而直接进行。
第1电动机MG1借助例如吸收脉动的缓冲器等与发动机12的曲轴14串联连结,且与变矩器16的泵轮16p直接连结。另外,第2电动机MG2借助自动变速器18等间接地与驱动轮58相连结。第1电动机MG1和第2电动机MG2是构成为选择性地获得作为产生驱动扭矩的电动马达的功能和作为产生再生扭矩的发电机的功能的旋转机械,例如由交流同步型电动发电机构成。另外,作为蓄电池的蓄电装置36和用于控制电动机MG1、MG2的变换器38设置在车辆用驱动装置10中(参照图3),该蓄电装置36、第1电动机MG1和第2电动机MG2能彼此进行电力授受地相连接。能够分别利用上述第1电动机MG1和第2电动机MG2的驱动对曲轴14和输入轴20施加正转方向的驱动扭矩,另外,利用上述第1电动机MG1和第2电动机MG2的发电(再生)对曲轴14和输入轴20施加逆转方向的负荷扭矩即制动扭矩,并且能够经由变换器38对设置在车辆中的蓄电装置36进行充电。另外,上述曲轴14和输入轴20的正转方向是发动机12驱动时的曲轴14的旋转方向,上述逆转方向是与该正转方向相反的旋转方向。
自动变速器18夹装在变矩器16的涡轮叶轮16t与驱动轮58之间,是使变矩器16和第2电动机MG2的输出变速后自输出轴22输出的变速装置。该自动变速器18包括收容在作为非旋转部件的变速器箱24内的第1变速部26和第2变速部28。上述第1变速部26构成为将双向小齿轮型的第1行星齿轮装置30作为主体。并且,上述第2变速部28构成为将单小齿轮型的第2行星齿轮装置32和双向小齿轮型的第3行星齿轮装置34作为主体。
构成第1行星齿轮装置30、第2行星齿轮装置32和第3行星齿轮装置34的各3个旋转构件(太阳齿轮S1、S2、S3、行星齿轮架CA1、CA2和内齿轮R1、R2)的一部分直接或借助液压式摩擦卡合装置(离合器C1、C2、C3、C4和制动器B1、B2)间接地(或选择性地)彼此连结,或者与输入轴20、输出轴22或变速器箱24相连结。
另外,上述离合器C1~C4和制动器B1、B2是液压式摩擦卡合装置,包括液压缸和依据供给到该液压缸的液压而进行摩擦卡合的多板式离合器或制动器。
在该自动变速器18中,各液压式摩擦卡合装置(离合器C1~C4和制动器B1、B2)按照图2所示的规定的工作表分别进行卡合或分离,从而使自动变速器18的变速比γAT(=输入轴20的转速NATIN/输出轴22的转速Nout)各不相同的前进8档和后退2档的变速档成立。在图2中,“○”表示卡合状态,空白栏表示分离状态。
另外,对于在由车速轴和要求输出扭矩轴(或油门开度轴等)构成的二维坐标内设定的多条变速线构成预先存储的升档线和降档线,按照具有该升档线和降档线的公知的关系(变速线图和变速映射)执行上述自动变速器18的自动变速控制。详细而言,在上述变速线图中基于车速V[km/h]和要求输出扭矩TOUT[N·m]决定自动变速器18的要变速的变速档,为了使决定的该变速档(排档)成立,按照上述图2所示的工作表使自动变速器18的各液压式摩擦卡合装置(离合器C1~C4和制动器B1、B2)分别卡合或分离。利用该液压式摩擦卡合装置的卡合或分离,使自动变速器18的变速比γAT各不相同的前进8档和后退2档的变速档成立。
在以上那样构成的车辆用驱动装置10中,依据车辆的行驶状态,切换利用发动机12的动力使车辆行驶的发动机行驶和利用第2电动机MG2的动力使车辆行驶的电动机行驶而进行工作。基于车辆的行驶状态属于在与上述变速线图同样的二维坐标内设定的发动机行驶区域和电动机行驶区域的哪一个,来进行上述发动机行驶与电动机行驶的切换。
另外,在车辆用驱动装置10中,例如即使车辆的行驶状态属于电动机行驶区域,但在蓄电装置36的充电余量SOC(state of charge)为规定值以下的情况下,也进行发动机行驶,另外,在车辆急速起步、急速加速时等,适当地进行用发动机12和第2电动机MG2两者的输出使车辆行驶等的控制。
图3是用于说明自各传感器等输入到用于对车辆用驱动装置10进行控制的电子控制装置40的输入信号的图,是用于说明该电子控制装置40具备的控制功能的主要部分的功能框线图。在图3中,电子控制装置40作为车辆用驱动装置10的控制装置具有功能,且构成为具有所谓的微型计算机,该所谓的微型计算机包括CPU、RAM、ROM和输入输出接口等,CPU利用RAM的暂时存储功能且按照预先存储在ROM内的程序进行信号处理,从而执行发动机12的输出控制、自动变速器18的变速控制和电动机MG1、MG2的输出控制等。
由设置在车辆中的图3所示的各传感器检测到的各种输入信号供给到电子控制装置40。上述输入信号例如有表示利用作为MG1解算装置(日文:レゾルバ)的第1电动机转速传感器42检测的第1电动机转速NMG1的信号、表示利用作为MG2解算装置的第2电动机转速传感器43检测的第2电动机转速NMG2的信号、表示利用发动机转速传感器44检测的曲轴14的转速即发动机转速Ne的信号、表示利用车速传感器46检测的与输出轴22的转速Nout(以下称为输出轴转速Nout)相对应的车速V的信号、表示利用油门开度传感器48检测的加速踏板50的操作量即油门开度Acc的信号、表示利用涡轮转速传感器52检测的涡轮转速Nt的信号、表示利用脚制动器开关54检测的制动踏板56的有无踏下的信号、以及表示利用油温传感器57检测的自动变速器18、锁止离合器L/C的工作油的温度THOIL(以下称为工作油温THOIL)的信号等。
并且,自电子控制装置40将各种输出信号供给到设置在车辆内的各装置。上述输出信号例如有为了进行发动机12的输出控制而供给到点火装置、电子节气门等的信号、为了进行第1电动机MG1的输出控制而供给到该第1电动机MG1的信号、为了进行第2电动机MG2的输出控制而供给到该第2电动机MG2的信号、以及为了进行自动变速器18的变速控制而供给到液压控制回路内的电磁阀等的信号等。
图4是用于说明在第1电动机MG1和第2电动机MG2未工作的状态下如何决定发动机12的工作点的图。如图4所示,依据变矩器16的速度比e(=Nt/Np)而产生于泵轮(输入侧旋转构件)16p的输入侧负荷扭矩Tp即泵扭矩Tp,在某一恒定的涡轮转速Nt下,例如成为虚线L01所示那样的与发动机转速Ne的关系。在使用上述速度比e的函数即变矩器16的容量系数τ来表示该虚线L01所示的泵扭矩Tp与发动机转速Ne(=Np)的关系时,是“Tp=τ×Ne2”这一算式成立的关系。因而,如图4所示,发动机转速Ne越高,变矩器16的速度比e越小,发动机转速Ne越高,泵扭矩Tp越大。另一方面,发动机12的输出扭矩Te(以下称为发动机扭矩Te)在发动机12的电子节气门的某一恒定的节气门开度θTH下,与发动机转速Ne的关系例如如实线L02所示,该实线L02与上述虚线L01交叉。并且,虚线L01与实线L02的交点P01表示发动机扭矩Te与泵扭矩Tp平衡的点,该交点P01成为发动机12的工作点。即,基于涡轮转速Nt和节气门开度θTH根据进展情况来确定发动机12的工作点。对此,在本实施例中,通过进行第1电动机MG1的输出控制,能使发动机12的工作点不受涡轮转速Nt约束地任意变化。可用图5对此进行说明。
图5是用于说明通过控制第1电动机MG1而使发动机12的工作点任意变化的图。在图5中,与图4共用的附图标记表示与图4彼此相同的部件,以与图4相同的涡轮转速Nt为前提。图5的实线L03是表示在使所需发动机功率Pe*即发动机输出Pe(单位例如为kW)的目标值即目标发动机输出Pe*为某一恒定值,将发动机输出Pe控制为收敛成该目标发动机输出Pe*时的发动机转速Ne与发动机扭矩Te的关系的等功率曲线。在图5中表示在该等功率曲线(实线L03)上任意设定发动机12的工作点的例子。在图5中,在使泵扭矩Tp与发动机转速Ne的关系如虚线L01所示且发动机输出Pe为实线L03所示的目标发动机输出Pe*的情况下,在不产生第1电动机MG1的输出扭矩TMG1(以下称为第1电动机扭矩TMG1)时,发动机12的工作点为点P02,在使第1电动机MG1进行发电动作而沿逆转方向以TG03产生第1电动机扭矩TMG1时,发动机12的工作点成为点P03,在进一步提高第1电动机扭矩TMG1的绝对值而沿逆转方向以TG04产生第1电动机扭矩TMG1时,发动机12的工作点成为点P04。总之,在本实施例的车辆用驱动装置10中,通过将第1电动机扭矩TMG1调节为使发动机扭矩Te与第1电动机扭矩TMG1之和与泵扭矩Tp平衡,即“Tp=Te+TMG1(图5的TMG1为负值)”这一关系成立,能使发动机12的工作点不受涡轮转速Nt约束地任意变化。在使第1电动机MG1这样进行发电动作的情况下,由该第1电动机MG1发出的电力虽然也可以充电到蓄电装置36,但基本上被供给到第2电动机MG2而驱动第2电动机MG2。即,车辆用驱动装置10在发动机12与驱动轮58之间具有彼此并列的2条动力传递路径:利用第1电动机MG1与第2电动机MG2之间的电力授受而电气性地进行动力传递(单位例如为kW)的电气路径;经由变矩器16机械性地进行动力传递的机械路径。并且,如上所述,利用第1电动机扭矩TMG1的调节,能使发动机12的工作点不受涡轮转速Nt约束地连续变更,所以第1电动机MG1、第2电动机MG2和变矩器16作为整体实际上能够进行使变速比(=Ne/Nt)无阶段性变化的无级变速动作,可以说构成了无级变速器60。
图6是用于说明在某一恒定的目标发动机输出Pe*下使发动机12的工作点变化的情况下的、分别在上述电气路径和上述机械路径中传递的动力的比例(传递比率)的概念图。在图6中,电气传递是对来自发动机12的动力进行电气性传递,所以是指在上述电气路径中的动力传递,流体传递是利用变矩器16内的流体传递来自发动机12的动力,所以是指在上述机械路径内的动力传递。在上述图5中,以发动机转速Ne越低,即,变矩器16的速度比e越大,则第1电动机扭矩TMG1的绝对值就越沿逆转方向增大的方式,进行第1电动机MG1的输出控制,所以如图6所示,速度比e越向1增大,利用上述电气传递进行的动力的传递比率RTOPEL越大,而利用上述流体传递进行的动力的传递比率RTOPMC越小,详细而言,速度比e越接近1,利用上述电气传递进行的动力的传递比率RTOPEL越接近100%。上述传递比率RTOPEL、RTOPMC相对于速度比e的该变化倾向无论目标发动机输出Pe*或涡轮转速Nt如何,均相同。
接下来,说明由第1电动机MG1、第2电动机MG2和变矩器16构成的无级变速器60中的动力传递效率(=输出的动力/输入的动力;说明书全篇也简称为传递效率)。首先,使用图7说明变矩器16单体的传递效率ηMC即上述机械路径的传递效率ηMC。如图7所示,在速度比e较小的一侧的变矩器区域,变矩器16的传递效率ηMC在规定的速度比e处取极大值,在速度比e为零时,传递效率ηMC也为零。并且,在速度比e较大的一侧的耦合区域,速度比e越大,上述传递效率ηMC越高,从变矩器区域和耦合区域的整体来看,传递效率ηMC在速度比e接近1的位置变得最高。在该变矩器16的传递效率ηMC的基础上将上述电气路径的传递效率ηEL和图6所示的传递比率RTOPEL、RTOPMC考虑进来,则能够求出在上述电气路径和上述机械路径中传递来自发动机12的动力时的合成传递效率ηCVT,即,无级变速器60整体的传递效率ηCVT。
图8是表示该合成传递效率ηCVT与变矩器16的速度比e的关系的图。在图8中,表示上述机械路径(流体传递)的传递效率ηMC的单点划线与图7相同。如图8中实线所示,上述电气路径(电气传递)的传递效率ηEL与上述机械路径(流体传递)的传递效率ηMC相比,即使变矩器16的速度比e发生变化,也基本不变。并且,在依据速度比e以图6所示的那种传递比率RTOPEL、RTOPMC分别在上述机械路径和上述电气路径中传递来自发动机12的动力的情况下,合成传递效率ηCVT相对于速度比e如虚线所示地变化。在图8的坐标系统中,图8中的点P02、P03、P04分别表示图5的点P02、P03、P04,根据图8,3个点P02、P03、P04中合成传递效率ηCVT在点P04所示的速度比e处达到最高。另外,在图8中,在比点P02所示的速度比e低的速度比e的范围内,虚线所示的合成传递效率ηCVT比机械路径的传递效率ηMC低而显著下降,这是因为:第1电动机MG1与第2电动机MG2之间的电气性的动力传递状态,成为第1电动机MG1消耗电力且第2电动机MG2发电的动力循环状态,换言之,成为自第2电动机MG2向第1电动机MG1电气性地传递动力的动力循环状态。
如上所述,在车辆用驱动装置10中,利用第1电动机扭矩TMG1的调节,能使发动机12的工作点不受涡轮转速Nt约束地连续变更,所以在本实施例中,利用该功能即无级变速器60的无级变速功能,使发动机12高效地进行工作,进而执行使包括发动机12在内的车辆用驱动装置10整体进行高效运转的控制。以下说明该控制功能的主要部分。
回到图3,如该图3所示,电子控制装置40包括作为动作模式判断部的动作模式判断机构68,和作为发动机工作点控制部的发动机工作点控制机构70。
动作模式判断机构68判断是否选择了规定的系统最佳动作模式。例如在当驾驶人选择系统最佳动作模式时切换为开启的动作模式开关为开启的情况下,动作模式判断机构68判断为选择了系统最佳动作模式。该系统最佳动作模式不是仅使发动机12高效工作,而是谋求发动机12和无级变速器60整体提高效率的动作模式,例如在想要极其优先进行燃料消耗降低的情况下选择。该系统最佳动作模式也可以不是上述动作模式开关的切换,而是在例如油门开度Acc基本不变的那样的情况下自动选择。
在上述发动机行驶的过程中,发动机工作点控制机构70执行通过调节第1电动机扭矩TMG1,而控制发动机12的工作点的发动机工作点控制。在调节该第1电动机扭矩TMG1时,详细而言,如上述图5所示,将第1电动机扭矩TMG1调节为:使发动机扭矩Te与第1电动机扭矩TMG1之和,与作为变矩器16的输入侧负荷扭矩的泵扭矩Tp平衡。发动机工作点控制机构70在上述发动机工作点控制中基本上使第1电动机MG1进行发电工作,所以除了上述动力循环状态以外,第1电动机扭矩TMG1为负值。若详细说明上述发动机工作点控制的话,发动机工作点控制机构70首先在图9所示那样的预先决定的发动机最少燃料消耗率线LFL上,依次决定达到目标发动机输出Pe*的发动机12的工作点P05,来作为目标发动机工作点。这里,图9是表示在某一恒定的涡轮转速Nt下,在与图5相同的坐标系统内,将发动机最少燃料消耗率线LFL上的工作点作为目标发动机工作点时的第1电动机扭矩TMG1和泵扭矩Tp的图,图9中的虚线L01和实线L03与图5相同。另外,上述发动机最少燃料消耗率线LFL是为了使发动机12的燃料消耗率最小而预先通过实验决定的发动机转速Ne与发动机扭矩Te的关系的发动机12的动作曲线,换言之,是最适合降低发动机12的燃料消耗的工作点即燃料消耗最佳点的连线。另外,目标发动机输出(所需发动机功率)Pe*是驾驶人对车辆要求的输出,根据为了应对驾驶人的输出要求而预先通过实验决定的关系,基于油门开度Acc和车速V由发动机工作点控制机构70依次决定,例如油门开度Acc越大,将该目标发动机输出Pe*决定为越大。此外,在蓄电装置36的充电余量SOC下降到规定的下限值以下的情况下,进行要向蓄电装置36充电的充电要求,优选的是,目标发动机输出Pe*是基于该充电要求的电力(要求充电电力)与基于上述油门开度Acc和车速V的算出值相加后得到的值。
发动机工作点控制机构70在如上述那样地在发动机最少燃料消耗率线LFL上决定目标发动机工作点(点P05)时,如图9所示,基于该点P05所示的发动机转速Ne算出泵扭矩Tp,基于该泵扭矩Tp和点P05所示的发动机扭矩Te算出第1电动机扭矩TMG1。并且,根据点P05所示的发动机转速Ne和涡轮转速Nt算出变矩器16的速度比e。
发动机工作点控制机构70在算出基于上述发动机最少燃料消耗率线LFL上的目标发动机工作点(点P05)而得到的泵扭矩Tp和第1电动机扭矩TMG1时,根据由上述机械路径传递的机械路径输出和由上述电气路径传递的电气路径输出,分别求出上述机械路径的传递比率RTOPMC和上述电气路径的传递比率RTOPEL,所以如上述图8所示,能够根据预先通过实验求得设定的速度比e与上述机械路径的传递效率ηMC的关系,以及预先通过实验求得设定的速度比e与上述电气路径的传递效率ηEL的关系,基于速度比e和上述传递比率RTOPEL、RTOPMC算出合成传递效率ηCVT。即,发动机工作点控制机构70依次算出合成传递效率ηCVT。
并且,与该合成传递效率ηCVT的算出一起,发动机工作点控制机构70根据由发动机转速Ne和发动机扭矩Te表示的发动机12的工作点与发动机效率ηENG的预先通过实验求得决定的关系(发动机效率映射),基于上述发动机最少燃料消耗率线LFL上的目标发动机工作点(点P05)所示的发动机转速Ne和发动机扭矩Te,依次算出发动机效率ηENG。此外,发动机工作点控制机构70将作为算得的该合成传递效率ηCVT与发动机效率ηENG之积而获得的合成效率ηTOTAL即综合效率ηTOTAL依次算出。发动机效率ηENG是在向发动机12供给的燃料完全燃烧了的情况下的低位发热量中转换为功的热量的比例。
这里,发动机工作点控制机构70在上述发动机工作点控制中,依据动作模式判断机构68的判断切换其控制内容。详细而言,在利用动作模式判断机构68判断为选择了系统最佳动作模式的情况下,发动机工作点控制机构70使发动机12的工作点向合成传递效率ηCVT与发动机效率ηENG之积即综合效率ηTOTAL增大的一侧偏离。
例如在发动机工作点控制机构70如上述那样地使目标发动机工作点向综合效率ηTOTAL增大的一侧偏离的情况下,在表示目标发动机输出Pe*的等功率曲线(例如图9的实线L03)上,使目标发动机工作点逐渐偏离,并且每次使该目标发动机工作点偏离时,都基于该目标发动机工作点依次算出第1电动机扭矩TMG1,进而算出综合效率ηTOTAL。并且,将该综合效率ηTOTAL成为极大(优选为最大)的目标发动机工作点决定为最终的目标发动机工作点。
另一方面,在利用动作模式判断机构68判断为未选择系统最佳动作模式的情况下,发动机工作点控制机构70不是如上述那样地使目标发动机工作点从发动机最少燃料消耗率线LFL上向综合效率ηTOTAL增大的一侧偏离,而是将发动机最少燃料消耗率线LFL上的目标发动机工作点(图9的点P05)决定为最终的目标发动机工作点。
在利用动作模式判断机构68判断为已选择了系统最佳动作模式的情况下,以及在判断为未选择系统最佳动作模式的情况下,当决定上述最终的目标发动机工作点时,发动机工作点控制机构70分别将该最终的目标发动机工作点所示的发动机转速Ne和发动机扭矩Te,依次设定为作为目标值的目标发动机转速Ne*和目标发动机扭矩Te*,并且分别将与该最终的目标发动机工作点相对应的第1电动机扭矩TMG1和第1电动机转速NMG1(=发动机转速Ne),依次设定为作为目标值的目标第1电动机扭矩TMG1*和目标第1电动机转速NMG1*。并且,发动机工作点控制机构70将节气门开度θTH调节为使实际的发动机扭矩Te例如追随目标发动机扭矩Te*而达到一致,进行发动机12的输出控制,并且以使实际的第1电动机扭矩TMG1与目标第1电动机扭矩TMG1*一致(追随)且使实际的第1电动机转速NMG1与目标第1电动机转速NMG1*一致(追随)的方式,控制第1电动机MG1。发动机工作点控制机构70以上述方式执行上述发动机工作点控制。
另外,使实际的第1电动机转速NMG1与目标第1电动机转速NMG1*一致,是使实际的发动机转速Ne与目标发动机转速Ne*一致。
另外,发动机工作点控制机构70在上述发动机工作点控制中,将第2电动机MG2的输出扭矩TMG2(以下称为第2电动机扭矩TMG2)传递到驱动轮58。届时,发动机工作点控制机构70基本上将第1电动机MG1发出的电力直接供给到第2电动机MG2而驱动第2电动机MG2,但在进行了上述充电要求的情况下,以根据该充电要求而充电到蓄电装置36的要求充电电力量将目标发动机输出Pe*算出为较大,将从第1电动机MG1发出的电力中减去被充电到蓄电装置36中的电力而得到的剩余部分,供给到第2电动机MG2中而驱动第2电动机MG2。这样,在上述发动机工作点控制中,第1电动机MG1发出的电力的全部或一部分被第2电动机MG2消耗,所以第2电动机扭矩TMG2是与第1电动机扭矩TMG1相对应的扭矩,当抑制由第2电动机MG2消耗的电力时,第1电动机扭矩TMG1处于被间接抑制的关系。因而,在上述发动机工作点控制中,调节第1电动机扭矩TMG1是调节在上述电气路径中传递的动力,也可以说是调节第2电动机扭矩TMG2。
图10是用于对利用电子控制装置40的控制工作的主要部分即无级变速器60的无级变速动作,决定发动机12的工作点的控制工作进行说明的流程图,例如在数msec至数十msec左右的极短的循环时间内反复执行。该图10所示的控制工作单独执行,或与其他控制工作并列执行。另外,步骤(以下省略“步骤”)SA1~SA3和SA5~SA11与发动机工作点控制机构70相对应,SA4与动作模式判断机构68相对应。
首先,在SA1中,根据预先决定的关系基于油门开度Acc和车速V,算出目标发动机输出(所需发动机功率)Pe*。在向蓄电装置36充电的情况下,可以根据其充电电力量将该目标发动机输出Pe*算出为较大,另外在自蓄电装置36放电的情况下,可以根据其放电电力量将该目标发动机输出Pe*算出为较小。此外,在SA1中,在图9所示的那样的上述发动机最少燃料消耗率线LFL上,将达到上述算得的目标发动机输出Pe*的发动机12的工作点(例如图9的点P05)决定为目标发动机工作点。在SA1之后进入SA2。
在SA2中,如图9中例示的那样,根据在SA1中决定的目标发动机工作点(例如点P05),算出且决定第1电动机扭矩TMG1。即,基于第1电动机扭矩TMG1和第1电动机转速NMG1(=发动机转速Ne),将与该目标发动机工作点相对应的由上述电气路径传递的电气路径输出(单位例如为kW)算出。并且,基于泵扭矩Tp和泵转速Np(=发动机转速Ne),将与该目标发动机工作点相对应的由上述机械路径传递的机械路径输出(单位例如为kW)算出。在SA2之后进入SA3。
在SA3中,根据图8所示那样的上述机械路径的传递效率ηMC与速度比e的关系以及上述电气路径的传递效率ηEL与速度比e的关系,基于利用涡轮转速传感器52检测的涡轮转速Nt、上述目标发动机工作点所示的发动机转速Ne和在上述SA2中算得的上述电气路径输出及上述机械路径输出,将基于在上述SA1中决定的目标发动机工作点的合成传递效率ηCVT算出。并且,将基于在上述SA1中决定的目标发动机工作点的发动机效率ηENG算出。并且,算出该合成传递效率ηCVT与该发动机效率ηENG之积,作为综合效率(合成效率)ηTOTAL。在SA3之后进入SA4。
在SA4中,判断是否选择了上述系统最佳动作模式。在该SA4的判断为肯定的情况下,即,在选择了上述系统最佳动作模式的情况下,进入SA5。另一方面,在该SA4的判断为否定的情况下,进入SA11。
在SA5中,使目标发动机工作点所示的发动机转速Ne以规定的变化量ΔNe增加而决定新的目标发动机工作点。为了不使在上述SA1中算得的目标发动机输出Pe*变化,进行该目标发动机工作点的阶段性的变更。因而,与目标发动机工作点所示的发动机转速Ne的变更一起,目标发动机工作点所示的发动机扭矩Te也变更。另外,将SA5中的变更前的目标发动机工作点称为前次的目标发动机工作点,将变更后的目标发动机工作点称为本次的目标发动机工作点。在SA5之后进入SA6。
在SA6中,与上述SA2同样,基于本次的目标发动机工作点算出第1电动机扭矩TMG1,算出与该本次的目标发动机工作点相对应的上述电气路径输出和上述机械路径输出。在SA6之后进入SA7。
在SA7中,与上述SA3同样,算出基于本次的目标发动机工作点的合成传递效率ηCVT,并且算出基于该本次的目标发动机工作点的发动机效率ηENG。并且,算出该合成传递效率ηCVT与该发动机效率ηENG之积,作为综合效率(合成效率)ηTOTAL(称为本次合成效率)。另外,为了进行SA8中的判断,将基于前次的目标发动机工作点的综合效率(合成效率)ηTOTAL即前次合成效率预先存储起来。在SA7之后进入SA8。
在SA8中,判断前次合成效率是否比本次合成效率大。在该SA8的判断为肯定的情况下,即,在前次合成效率比本次合成效率大的情况下,进入SA9。另一方面,在该SA8的判断否定的情况下,进入SA5。
在SA9中,使目标发动机工作点返回到前次的目标发动机工作点。即,使在上述SA5中决定的本次的目标发动机工作点所示的发动机转速Ne以上述规定的变化量ΔNe减少而决定新的目标发动机工作点。此时,与SA5同样,为了不使目标发动机输出Pe*变化,也使目标发动机工作点所示的发动机扭矩Te变更即返回为前次。在SA9之后进入SA10。
在SA10中,与上述SA2同样,基于在上述SA9中新决定的目标发动机工作点算出第1电动机扭矩TMG1,算出与该在SA9中新决定的目标发动机工作点相对应的上述电气路径输出和上述机械路径输出。在SA10之后进入SA11。
在SA11中,进行发动机12和第1电动机MG1的输出控制,以使实际的发动机转速Ne和发动机扭矩Te所示的发动机12的实际的工作点,例如追随最终决定的目标发动机工作点而达到一致。并且,将第2电动机扭矩TMG2传递到驱动轮58。此时,将第1电动机MG1发出的电力直接供给到第2电动机MG2中而驱动第2电动机MG2,但在向蓄电装置36充电的情况下,将从该第1电动机MG1发出的电力中减去被充电到蓄电装置36中的电力而得到的剩余部分,供给到第2电动机MG2而驱动第2电动机MG2。
在本实施例中,具有如下的效果(A1)至(A4)。(A1)采用本实施例,第1电动机MG1、第2电动机MG2和变矩器16作为整体,构成了无级变速器60,发动机工作点控制机构70在上述发动机行驶的过程中,执行通过调节第1电动机扭矩TMG1而控制发动机12的工作点的上述发动机工作点控制。并且,在该发动机工作点控制中,将第2电动机扭矩TMG2传递到驱动轮58。因而,通过调节第1电动机扭矩TMG1(基本为再生扭矩),能够进行无级变速器60的无级变速动作,利用该无级变速器60的无级变速动作,能够不受涡轮转速Nt约束地控制发动机12的工作点,所以例如能够在最适合降低燃料消耗的工作点(燃料消耗最佳点)驱动发动机12,谋求车辆燃料消耗的降低。
(A2)另外,采用本实施例,如图5所示,发动机工作点控制机构70将第1电动机扭矩TMG1调节为:使发动机扭矩Te与第1电动机扭矩TMG1之和,与变矩器16的输入侧负荷扭矩即泵扭矩Tp平衡。因而,能够根据变矩器16的特性容易地调节第1电动机扭矩TMG1。
(A3)另外,采用本实施例,在利用动作模式判断机构68判断已选择了系统最佳动作模式的情况下,发动机工作点控制机构70使发动机12的工作点向合成传递效率ηCVT与发动机效率ηENG之积即综合效率ηTOTAL增大的一侧偏离。因而,与该发动机12的工作点不依据上述综合效率ηTOTAL而变更的情况相比,能够谋求车辆用驱动装置10作为整体的效率的提高,能够降低车辆的燃料消耗。
(A4)另外,采用本实施例,在利用动作模式判断机构68判断为未选择系统最佳动作模式的情况下,发动机工作点控制机构70将发动机12的工作点控制为:使发动机12的工作点沿着发动机最少燃料消耗率线LFL且达到目标发动机输出Pe*。因而,能够利用上述无级变速器60的无级变速动作抑制发动机12的燃料消耗率上升。
另外,本实施例的变矩器16具有锁止离合器L/C,在上述机械路径中,不借助变矩器16内的流体就能自曲轴14向输入轴20直接传递发动机12的动力。因而,通过使锁止离合器L/C处于完全卡合状态,能使机械路径中的传递效率比借助了变矩器16的流体的情况下的传递效率高。相反,在使锁止离合器L/C处于完全卡合状态时,发动机转速Ne唯独被车速V约束,不能在燃料消耗最佳点驱动发动机工作点,发动机效率ηENG可能下降。因此,使锁止离合器L/C处于完全卡合状态未必降低车辆燃料消耗。以下研究将锁止离合器L/C控制为使车辆的燃料消耗率达到最佳。另外,上述的机械路径的传递效率ηMC表示在上述机械路径中只借助了变矩器16中的流体时的传递效率,与作为使锁止离合器L/C处于完全卡合状态时的机械路径中的传递效率的锁止时传递效率ηLU明确区分开。
首先,作为进行比较的传递路径,决定作为第1传递路径的并用传递路径和作为第2传递路径的锁止传递路径,上述作为第1传递路径的并用传递路径将经由了上述电气路径的动力传递和在上述机械路径中只借助了变矩器16中的流体的动力传递(即流体传递)并用,而向驱动轮58侧传递发动机12的动力,上述作为第2传递路径的锁止传递路径利用在上述机械路径中使锁止离合器L/C处于完全卡合状态时的动力传递,向驱动轮58侧传递发动机12的动力。
图11是在与图9相同的坐标系统中,表示速度比e为1左右(例如e=0.95)和锁止时的各泵扭矩Tp的图,是对能在等功率曲线上设定的发动机工作点进行比较的图。在图11中,线段长的虚线L01是速度比e为0.95时的泵扭矩Tp,线段短的虚线L02是锁止时(即锁止离合器L/C完全卡合时)的泵扭矩Tp。在目标发动机输出Pe*为实线L03(等功率曲线L03)时,在使用了锁止传递路径的情况下,只借助流体传递的情况下的发动机工作点P01(○标记)通过锁止而移动至发动机工作点P03(□标记)。在该锁止时,速度比e实际为1,即使在使用了并用传递路径的情况下,也只能移动至成为与锁止时相同的发动机工作点的发动机工作点P02(●标记)。也就是说,无论在使用了并用传递路径和锁止传递路径的哪一方的情况下,都不能使发动机工作点移动到发动机最少燃料消耗率线LFL。这是因为:原速度比e接近1,所以很难使发动机转速Ne成为更低的转速。因此,无论在使用了并用传递路径和锁止传递路径的哪一方的情况下,在移动后的发动机工作点变得相同时,发动机效率ηENG变得相同,所以选择并用传递路径中的传递效率即合成传递效率ηCVT和锁止传递路径中的传递效率即锁止时传递效率ηLU中传递效率佳的传递路径即可。另外,在使用了并用传递路径的情况下的发动机工作点成为与锁止时相同的发动机工作点的情况下,在并用传递路径中,实际上进行只经由了电气路径的动力传递。
图12是在与图8相同的坐标系统中表示图11的各传递路径中的传递效率的图。在图12中,各点P01~P03分别与图11中的各发动机工作点P01~P03相对应。这样可知:作为传递效率,锁止传递路径中的锁止时传递效率ηLU为最高。图13是将图11和图12所示的实施例(速度比e接近1的实施例)中的各传递路径的效率汇总得到的图表。在图13中,无论在使用了并用传递路径和锁止传递路径的哪一方的情况下,当发动机工作点变得相同时,在选择了传递效率更高的锁止传递路径时,燃料消耗最低。另外,速度比e成为1左右是油门开度Acc成为低开度的低负荷时或高车速时。因此,在这种时候,可以预先求出使锁止离合器L/C处于完全卡合状态的那种锁止区域映射并存储起来。
图14是在与图11相同的坐标系统中表示速度比e为中等程度(例如e=0.7)和锁止时的各泵扭矩Tp的图,是对能在等功率曲线上设定的发动机工作点进行比较的图。在图14中,线段长的虚线L01是速度比e为0.7时的泵扭矩Tp,线段短的虚线L02是锁止时(即锁止离合器L/C完全卡合时)的泵扭矩Tp。在目标发动机输出Pe*为实线L03(等功率曲线L03)时,在使用了锁止传递路径的情况下,只借助了流体传递的情况下的发动机工作点P01(○标记)通过锁止移动至发动机工作点P03(□标记)。另外,在使用了并用传递路径的情况下,发动机工作点移动到发动机最少燃料消耗率线LFL上的发动机工作点P02(●标记)。因此,作为发动机效率ηENG,在使用了并用传递路径的情况下变得最高。
图15是在与图12相同的坐标系统中表示图14的各传递路径中的传递效率的图。在图15中,各点P01~P03分别与图14中的各发动机工作点P01~P03相对应。这样可知:作为传递效率,锁止传递路径中的锁止时传递效率ηLU最高。图16是将图14和图15所示的实施例(速度比e为中等程度的实施例)中的各传递路径的效率汇总得到的图表。在图16中,在使用了锁止传递路径的情况下,利用届时的车速V和要求量,确定在锁止时发动机工作点以何种程度偏离发动机最少燃料消耗率线LFL。即,在使用了锁止传递路径的情况下,目标发动机输出Pe*使发动机效率ηENG变动。另外,在使用了并用传递路径的情况下,利用无级变速器60的无级变速作用使发动机工作点任意移动,能够提高发动机效率ηENG,但合成传递效率ηCVT变动。因此,在使用了并用传递路径时以及在使用了锁止传递路径时,在发动机工作点不同的情况下,选择由各发动机工作点中的发动机效率ηENG与各传递效率之积表示的综合效率较佳的传递路径即可。也就是说,选择使用了并用传递路径时的综合效率ηTOTAL和使用了锁止传递路径时的锁止时综合效率ηLUTOTAL(=ηLU×ηENG)中综合效率佳的传递路径即可。另外,与图11和图12所示的实施例同样,可以预先求出使锁止离合器L/C处于完全卡合状态的那种锁止区域映射并存储起来。
图17是为了反映上述图11~图16所示的实施例,即,使车辆的燃料消耗率最佳,而选择效率佳的一方的传递路径的预先求出并存储起来的上述锁止区域映射的一例。在图17中,锁止区域映射具有在利用车速轴和要求输出扭矩轴(或油门开度轴等)构成的二维坐标内设定的用于判断锁止离合器L/C的工作的各区域。在图17中,表示为“离合器A、B”的区域是为了使用锁止传递路径而使锁止离合器L/C处于完全卡合状态的区域。另外,表示为“流体+电气”的区域是为了使用并用传递路径而使锁止离合器L/C处于分离状态的区域。在该图17中,例如如上述图11~图13所示的实施例那样,低负荷且高车速的区域设定为“离合器A”的区域。另外,例如在上述图14~图16所示的实施例中,当在使锁止离合器L/C处于完全卡合状态时发动机工作点移动到发动机最少燃料消耗率线LFL上或其近旁的那种时候,发动机效率ηENG与使用了并用传递路径的情况相同,所以选择锁止传递路径。在该图17中,“离合器B”的区域相当于此情况。另外,在使锁止离合器L/C为滑移状态时,与处于完全卡合状态相比,锁止时传递效率ηLU下降,但使发动机工作点偏离而使能提高发动机效率ηENG的区域扩大。另外,对振动噪声,也能预见降低效果。因此,在用于使锁止离合器L/C处于完全卡合状态的区域内,也可以执行滑移控制。另外,如图17的“滑移”所示,可以将用于处于滑移状态的区域设定为与“离合器B”的区域相邻。
这样,按照上述图17所示的那种锁止区域映射控制锁止离合器L/C的工作即可。但是,根据车辆状态的不同,有时对锁止离合器L/C的工作进行限制较佳。因此,在本实施例中,当在锁止离合器L/C的工作存在限制的情况下,优先于按照上述锁止区域映射进行控制地使锁止离合器L/C进行工作。详细而言,在自动变速器18、锁止离合器L/C的工作油是比较高的油温的情况下,为了冷却该工作油,最好使锁止离合器L/C处于完全卡合状态。另一方面,在工作油是比较低的油温的情况下,为了促进供该工作油流通的设备(例如自动变速器18等)的预热,最好使锁止离合器L/C处于分离状态。另外,在工作油是比较低的油温的情况下,使锁止离合器L/C进行滑移动作时的控制性可能变差而使驾驶性能变差,所以最好禁止锁止离合器L/C的滑移状态。因此,在本实施例中,在工作油温THOIL比较高的情况下,优先使锁止离合器L/C进行卡合动作,而在工作油温THOIL比较低的情况下,优先使锁止离合器L/C进行分离动作,或者优先只禁止锁止离合器L/C的滑移动作。
更详细而言,回到图3,电子控制装置40还具备作为锁止限制区域判定部的锁止限制区域判定机构72和作为锁止控制部的锁止控制机构74。
锁止限制区域判定机构72判定锁止离合器L/C的工作是否为限制状态。例如锁止限制区域判定机构72基于工作油温THOIL是否比规定高油温高,判定锁止离合器L/C的工作是否为限制状态。另外,锁止限制区域判定机构72基于工作油温THOIL是否比规定低油温低,判定锁止离合器L/C的工作是否为限制状态。上述规定高油温是用于判断工作油温THOIL与降低燃料消耗相比,需要优先进行工作油的冷却的程度的较高的、预先求得并存储起来的高油温判定值。另外,上述规定低油温是用于判断工作油温THOIL与降低燃料消耗相比,需要促进自动变速器18的预热的程度的较低的、预先求得并存储起来的低油温判定值。另外,上述规定低油温是用于判断工作油温THOIL使锁止离合器L/C的滑移动作时的控制性变差的程度较低的、预先求得而存储起来的低油温判定值。
在利用锁止限制区域判定机构72判定为锁止离合器L/C的工作不是限制状态的情况下,锁止控制机构74根据例如图17所示的那样的锁止区域映射,基于实际的车速V和油门开度Acc判断锁止离合器L/C的工作,将锁止离合器L/C控制为其判断出的工作。另一方面,在利用锁止限制区域判定机构72判定为锁止离合器L/C的工作是限制状态的情况下,锁止控制机构74按照例如上述锁止区域映射优先于控制锁止离合器L/C地控制锁止离合器L/C的工作。例如在利用锁止限制区域判定机构72判定为工作油温THOIL比规定高油温高的情况下,锁止控制机构74使锁止离合器L/C处于完全卡合状态。另一方面,锁止控制机构74在利用锁止限制区域判定机构72判定为工作油温THOIL比规定低油温低的情况下,使锁止离合器L/C处于分离状态或者不使锁止离合器L/C处于滑移状态。
图18是用于说明通过调节电子控制装置40的控制工作的主要部分即第1电动机扭矩TMG1,在控制发动机工作点时谋求车辆燃料消耗的进一步降低的控制工作的流程图,例如在数msec至数十msec左右的极短的循环时间内反复执行。该图18所示的控制工作单独执行或者与其他控制工作并列执行。另外,步骤(以下省略“步骤”)SB1与锁止限制区域判定机构72相对应,SB2~SB4与锁止控制机构74相对应。
首先,在SB1中,例如基于工作油温THOIL判定锁止离合器L/C的工作是否为限制状态。在该SB1的判断为否定的情况下,即,在锁止离合器L/C的工作不是限制状态的情况下,进入SB2。另一方面,在该SB1的判断为肯定的情况下,即,在锁止离合器L/C的工作为限制状态的情况下,进入SB4。
在SB2中,根据例如图17所示的那样的锁止区域映射,基于实际的车速V和油门开度Acc判断锁止离合器L/C的工作(即,完全卡合状态、滑移状态和分离状态的任一种状态)。
在SB3中,控制锁止离合器L/C,以进行在上述SB2中判断的工作。例如在该控制中,当不使锁止离合器L/C处于完全卡合状态(或滑移状态),而通过使用并用传递路径来使发动机工作点为燃料消耗最佳点的情况在总燃料消耗方面有利时,使锁止离合器L/C处于分离状态。另外,当通过使用锁止传递路径而使发动机工作点移动,即使发动机效率ηENG下降一些也能提高传递效率的情况在总燃料消耗方面有利时,使锁止离合器L/C处于完全卡合状态(或滑移状态)。
在SB4中,与燃料消耗的降低无关,强制性地控制锁止离合器L/C的工作。例如在工作油温THOIL比规定高油温高的情况下,优先使锁止离合器L/C处于完全卡合状态,冷却工作油。另一方面,在工作油温THOIL比规定低油温低的情况下,使锁止离合器L/C处于分离状态,或者只禁止锁止离合器L/C的滑移状态,促进自动变速器18的预热,并且回避因锁止离合器L/C的控制性变差而使驾驶性能变差。
如上所述,采用本实施例,选择并用传递路径(电气路径+只借助流体的机械路径)中的传递效率(合成传递效率ηCVT),和锁止传递路径中的传递效率(锁止时传递效率ηLU)中传递效率佳的一方的传递路径,所以在能够通过调节第1电动机扭矩TMG1而控制发动机工作点时,能够谋求车辆燃料消耗的进一步降低。
另外,采用本实施例,在使用了并用传递路径时和使用了锁止传递路径时,当发动机工作点不同的情况下,选择并用传递路径中的综合效率ηTOTAL和锁止传递路径中的锁止时综合效率ηLUTOTAL中综合效率佳的一方的传递路径,所以在能够通过调节第1电动机扭矩TMG1而控制发动机工作点时,能够适当地谋求车辆燃料消耗的进一步降低。
另外,采用本实施例,在锁止离合器L/C的工作存在限制的情况下,优先于选择传递效率(或综合效率)佳的一方的传递路径地使锁止离合器L/C工作,所以可靠地限制锁止离合器L/C的工作。
另外,采用本实施例,在工作油温THOIL比较高的情况下,优先使锁止离合器L/C进行卡合动作,而在工作油温THOIL比较低的情况下,优先使锁止离合器L/C进行分离动作,或优先只禁止锁止离合器L/C的滑移动作,所以在工作油温THOIL比较高的情况下,使锁止离合器L/C进行卡合动作而冷却工作油,而在工作油温THOIL比较低的情况下,使锁止离合器L/C进行分离动作,或只禁止锁止离合器L/C的滑移动作,促进供工作油流通的设备的预热,并且回避因锁止离合器L/C本身的控制性变差而使驾驶性能变差。
接下来,说明本发明的另一实施例。另外,在以下的实施例的说明中,对于与实施例相互重复的部分,标注与实施例相同的附图标记而省略对其说明。
实施例2
在上述的实施例中,显示出在利用并用传递路径中的动力传递产生第1电动机MG1消耗电力且第2电动机MG2发电的动力循环状态时,合成传递效率ηCVT显著下降(参照图8)。因此,在本实施例中,在利用并用传递路径中的动力传递产生动力循环状态时,使锁止离合器L/C处于完全卡合状态或滑移状态,从而减少或回避该动力循环状态。但是,通过使用锁止传递路径,虽然提高传递效率,但发动机工作点容易偏离发动机最少燃料消耗率线LFL,发动机效率ηENG容易下降。因而,在产生动力循环状态的情况下,不一定使锁止离合器L/C处于完全卡合状态或滑移状态,而是需要适当地辨别使动力循环状态减少或回避的行驶状态。以下,研究使动力循环状态减少或回避的行驶状态。
图19是在与图9相同的坐标系统内,表示当在某种恒定的涡轮转速Nt下使发动机最少燃料消耗率线LFL上的工作点为目标发动机工作点的情况下产生动力循环状态时的第1电动机扭矩TMG1和泵扭矩Tp的图。在图19中,将牵引状态下的第1电动机扭矩TMG1(>0)与在发动机最少燃料消耗率线LFL上达到目标发动机输出Pe*的发动机工作点P05处的发动机扭矩Te相加后得到的合计扭矩成为泵扭矩Tp,产生动力循环状态。这样,在泵扭矩Tp比发动机工作点P05处的发动机扭矩Te大的情况下,成为动力循环状态。另外,如上述图9所示,在泵扭矩Tp比发动机工作点P05处的发动机扭矩Te小的情况下,将发电状态下的第1电动机扭矩TMG1(<0)与发动机工作点P05处的发动机扭矩Te相加后得到的合计扭矩成为泵扭矩Tp,成为第1电动机MG1发电且第2电动机MG2消耗电力的动力分流状态。这样,根据泵扭矩Tp的值区分是否产生动力分流状态或动力循环状态。
图20是在与图11相同的坐标系统内表示按照速度比e区分的泵扭矩Tp的图。在图20中可知,在将在发动机最少燃料消耗率线LFL上达到目标发动机输出Pe*的发动机工作点决定为目标发动机工作点的情况下,若泵扭矩Tp位于比发动机最少燃料消耗率线LFL靠高扭矩侧的位置,则产生了动力循环状态。也就是说,可知速度比e越小,越容易成为动力循环状态。因而,在速度比e较小时,使锁止离合器L/C处于完全卡合状态或滑移状态,减少或回避经由了电气路径的动力传递较好。此外,将使锁止离合器L/C处于完全卡合状态或滑移状态时的发动机效率ηENG的下降量考虑进来,使锁止离合器L/C处于完全卡合状态或滑移状态较好。
图21是为了反映使锁止离合器L/C处于完全卡合状态或滑移状态时的上述想法,而表示基于与通过使锁止离合器处于完全卡合状态或滑移状态而使发动机工作点移动的情况相应发生的发动机效率ηENG的降低以及通过使锁止离合器处于完全卡合状态或滑移状态而获得的传递效率的提高,来预先决定且存储要回避动力循环状态的行驶状态的关系(锁止区域映射B)的一例的图。在图21中,锁止区域映射B具有在利用车速轴和要求输出扭矩轴(或油门开度轴等)构成的二维坐标内设定的用于判断锁止离合器L/C的完全卡合或滑移卡合的区域。在图21中,表示为“锁止开启”的区域是用于使锁止离合器L/C处于完全卡合状态或滑移状态的区域。在该图21的锁止区域映射B中,当速度比e比较小时,以使锁止离合器L/C处于完全卡合状态或滑移状态的方式设定“锁止开启”区域。
更详细而言,回到图3,锁止限制区域判定机构72在例如使用并用传递路径时的车辆行驶过程中,根据图21所示的那样的锁止区域映射B,基于作为实际的行驶状态的车速V和油门开度Acc,判定是否处于要使锁止离合器L/C成为完全卡合状态或滑移状态的行驶状态。另外,在使用并用传递路径时的车辆行驶过程中,判定是否处于要使锁止离合器L/C成为完全卡合状态或滑移状态的行驶状态,也可以说是判定锁止离合器L/C的工作是否为限制状态。
在利用锁止限制区域判定机构72判定为处于要使锁止离合器L/C成为完全卡合状态或滑移状态的行驶状态的情况下,锁止控制机构74使锁止离合器L/C成为完全卡合状态或滑移状态。
图22是用于说明在通过调节电子控制装置40的控制工作的主要部分即第1电动机扭矩TMG1而控制发动机工作点时谋求车辆燃料消耗的进一步降低的控制工作的流程图,例如在数msec至数十msec左右的极短的循环时间内反复执行。该图22所示的控制工作单独执行或与其他控制工作并列执行。另外,步骤(以下省略“步骤”)SC1与锁止限制区域判定机构72相对应,SC2与锁止控制机构74相对应。
首先,在SC1中,在例如使用并用传递路径时的车辆行驶过程中,从图21所示的那样的锁止区域映射B,基于实际的车速V和油门开度Acc判定是否为应使锁止离合器L/C处于完全卡合状态或滑移状态的行驶状态(即规定锁止区域)。在该SC1的判断为否定的情况下,即,不处于规定锁止区域内的情况下,使本程序结束。另一方面,在该SC1的判断为肯定的情况下,即,处于规定锁止区域内的情况下,进入SC2。另外,在SC2中,使锁止离合器L/C处于完全卡合状态或滑移状态。
如上所述,采用本实施例,在利用并用传递路径中的动力传递产生动力循环状态时,使锁止离合器L/C卡合或进行滑移动作而减少或回避该动力循环状态,所以,对比因产生了动力循环状态而使经由了电气路径时的电损失大幅增加而使并用传递路径中的合成传递效率ηCVT大幅下降的情况,通过使锁止离合器L/C卡合或进行滑移动作,以减少该动力循环状态的产生机会,能够抑制传递效率下降,抑制车辆燃料消耗的上升。
另外,采用本实施例,在基于与利用锁止离合器L/C的卡合或滑移动作使发动机工作点移动的情况相应发生的发动机效率ηENG的降低以及由锁止离合器L/C的卡合或滑移动作获得的传递效率的提高而预先决定的要回避动力循环状态的行驶状态下,当存在实际的行驶状态时,使锁止离合器L/C卡合或进行滑移动作,所以使锁止离合器L/C适当地卡合或滑移动作,以抑制与动力循环状态的产生相应发生的电损失的增加,能够适当地抑制车辆燃料消耗的降低。
以上,参照附图详细说明了本发明的一实施例,但本发明并不限定于该实施例,也可以利用其他形态实施。
例如在上述实施例1、2中,自动变速器18是有级变速器,但也可以是能使变速比γAT连续变化的无级变速器(CVT)。
另外,在上述实施例1、2中,车辆用驱动装置10具有实施自动变速控制的自动变速器18,但例如也可以考虑如图23所示的车辆用驱动装置310那样不具备自动变速器18的结构。
另外,在上述实施例1中,在上述发动机工作点控制中,使第1电动机MG1进行再生工作而沿逆转方向产生第1电动机扭矩TMG1,但即使在容许第1电动机MG1消耗电力且第2电动机MG2发电的动力循环状态的情况下,即,在沿正转方向产生第1电动机扭矩TMG1的情况下,也是可以的。
另外,在上述实施例1、2中,如图1所示,第2电动机MG2与自动变速器18的输入轴20相连结,所以第2电动机MG2借助自动变速器18与驱动轮58间接连结,但也可以不与输入轴20相连结,而与输出轴22相连结。当那样使第2电动机MG2与输出轴22相连结时,第2电动机MG2和驱动轮58的动力传递不会被切断地以一对一的关系进行旋转,所以可以说第2电动机MG2是与驱动轮58直接连结的。另外,第2电动机MG2也可以是装入在驱动轮58内的轮内马达。在该情况下,根据左右的驱动轮58设置共2台第2电动机MG2。
另外,在上述实施例1、2中,如图1所示,第2电动机MG2与作为与发动机12间接连结的后轮的驱动轮58相连结,但发动机12和第1电动机MG1可以如图1那样地与上述后轮相连结,而第2电动机MG2不与上述后轮相连结,而与前轮直接或间接连结。在那样地使第2电动机MG2与前轮相连结时,驱动轮也包含该前轮。总之,利用来自发动机12的动力驱动的驱动轮和利用来自第2电动机MG2的动力驱动的驱动轮也可以是不同的车轮。
另外,在上述实施例1、2所述的上述发动机工作点控制即无级变速器60的无级变速动作中,调节第1电动机扭矩TMG1,既可以直接调节该第1电动机扭矩TMG1,也可以利用第2电动机扭矩TMG2的调节即第2电动机MG2的输出的调节,结果换言之为间接调节该第1电动机扭矩TMG1。
另外,在上述实施例1、2中,在上述电气路径中,利用第1电动机MG1与第2电动机MG2之间的电力授受而电气传递动力,但例如也可以使第1电动机MG1发出的电力不经由蓄电装置36而直接供给到第2电动机MG2,也可以将第1电动机MG1发出的电力暂时充电到蓄电装置36中,自该蓄电装置36供给到第2电动机MG2中等而将该第1电动机MG1发出的电力间接供给到第2电动机MG2中。在进行上述动力循环时也同样。
另外,在上述实施例1、2中,在上述发动机工作点控制中,在上述电气路径中,利用第1电动机MG1与第2电动机MG2之间的电力授受而电气性地进行动力传递,但第2电动机MG2例如也可以接受来自蓄电装置36的电力供给,或者接受来自该蓄电装置36的电力供给且接受由第1电动机MG1发出的电力的供给,而进行驱动。另外,关于在进行上述动力循环时第1电动机MG1进行牵引的情况下的向第1电动机MG1的电力供给,也同样。
另外,在上述实施例1、2中,如图1所示,第1电动机MG1与变矩器16的泵轮16p直接连结,但也可以借助变速器、离合器或电动带等与泵轮16p间接连结。
另外,在上述实施例1、2中,车辆用驱动装置10具有蓄电装置36,但也可以不具备该蓄电装置36。
另外,在上述实施例1中,在图10的流程图中,在SA3之后进入SA4,但这两个步骤的执行顺序可以先进行任一方,例如该流程图也可以是:在SA2之后进入SA4,在SA4的判断为肯定的情况下进入SA3,然后在SA3之后进入SA5。
另外,在上述实施例1中,在图10的流程图的SA5中,使目标发动机工作点所示的发动机转速Ne以规定的变化量ΔNe增加而决定新的目标发动机工作点,但也可以使该发动机转速Ne以规定的变化量ΔNe减少而决定新的目标发动机工作点。在那样设置的情况下,在图10的SA9中,使在该SA5中决定的本次的目标发动机工作点所示的发动机转速Ne以上述规定的变化量ΔNe增加,决定新的目标发动机工作点。
另外,在上述实施例1的图10所示的流程图中,也可以考虑是不具备SA3~SA10的步骤,而SA2之后执行SA11的流程图。
另外,在上述实施例1、2中,例如如图9和图19中点P05所示,目标发动机工作点设定在发动机最少燃料消耗率线LFL上,但也可以考虑设定为偏离发动机最少燃料消耗率线LFL。
另外,在上述实施例1、2中,车辆能够进行上述马达行驶,但车辆行驶也可以始终利用上述发动机行驶来进行。
另外,在上述实施例1、2中,在使车辆后退的情况下,使自动变速器18变速为图2所示的Rev1或Rev2,使自动变速器18的输入轴20沿正转方向旋转,但也可以使自动变速器18变速为图2所示的1st~8th的任一种速度,使第2电动机MG2沿逆转方向进行驱动,从而使车辆后退。
另外,在上述实施例1、2中,在车辆用驱动装置10设置有变矩器16来作为流体传动装置,但也可以代替变矩器16地设置液力偶合器。
另外,在上述实施例1、2中,车辆用驱动装置10、310不限定于用在FR(前置发动机后轮驱动)方式的车辆中,也可以用在其他驱动方式的车辆中。
另外,在上述实施例1、2中,在无级变速器60的无级变速动作中,如图6所示,上述电气路径和上述机械路径的传递比率RTOPEL和RTOPMC不呈阶段性变更,但如图8所示,以单点划线与实线的交点所示的速度比为界,在低速度比区域,上述电气路径的传递效率ηEL比上述机械路径的传递效率ηMC高,而在高速度比区域,上述机械路径的传递效率ηMC比上述电气路径的传递效率ηEL高,所以例如也可以在上述低速度比区域只利用上述电气路径进行动力传递,在上述高速度比区域只利用上述机械路径进行动力传递。
另外,在上述实施例1中,在利用动作模式判断机构68判断为已选择了系统最佳动作模式的情况下,发动机工作点控制机构70使发动机12的工作点向综合效率ηTOTAL增大的一侧偏离,但也可以代替该综合效率ηTOTAL地,基于将在上述电气路径和上述机械路径中传递来自发动机12的动力时的动力传递损失LSSCVT和发动机12的损失LSSENG(以下称为发动机损失LSSENG)相加后得到的合计损失LSSTOTAL,使发动机12的工作点偏离。详细而言,也可以使发动机12的工作点向该合计损失LSSTOTAL减少的一侧偏离。在这样做时,与发动机12的工作点不依据上述合计损失LSSTOTAL变更的情况相比,能够谋求车辆用驱动装置10整体的效率提高,即,该合计损失LSSTOTAL的降低,降低车辆燃料消耗。能够基于输入到无级变速器60的动力即发动机输出Pe和上述合成传递效率ηCVT,算出上述动力传递损失LSSCVT,能够基于在向发动机12供给的燃料完全燃烧了的情况下的每单位时间内的低位发热量即完全燃烧时发动机输出PeCMP和上述发动机效率ηENG,算出上述发动机损失LSSENG。
如上所述,当使发动机12的工作点向合计损失LSSTOTAL减小的一侧偏离时,在图10的流程图中,SA3替换为图24的SD3,SA7和SA8分别替换为图25的SD7和SD8。该SD3、SD7和SD8与发动机工作点控制机构70相对应。
详细说明将该图10的SA3、SA7、SA8分别替换为SD3、SD7、SD8后得到的流程图,在该流程图中,在图10的SA2之后进入图24的SD3,在该SD3之后进入图10的SA4。在该SD3中,与上述SA3同样地算出合成传递效率ηCVT和发动机效率ηENG。此外,随着时间的经过依次检测发动机12中的燃料消耗量,基于每单位时间内的上述燃料消耗量,算出上述完全燃烧时发动机输出PeCMP。例如预先通过实验求出该完全燃烧时发动机输出PeCMP与该每单位时间内的燃料消耗量的关系。并且,基于算得的该合成传递效率ηCVT、发动机效率ηENG和完全燃烧时发动机输出PeCMP,算出上述合计损失LSSTOTAL。
另外,在图10的SA6之后进入图25的SD7。在该SD7中,与上述SD3同样地算出基于本次的目标发动机工作点的合计损失LSSTOTAL(称为本次合计损失)。另外,为了进行图25的SD8中的判断,将基于前次的目标发动机工作点的合计损失LSSTOTAL即前次合计损失预先存储起来。在SD7之后进入SD8。
在SD8中,判断前次合计损失是否比本次合计损失小。在该SD8的判断为肯定的情况下,即,在前次合计损失比本次合计损失小的情况下,进入图10的SA9。另一方面,在该SD8的判断为否定的情况下,进入图10的SA5。在图10中的流程图中,由于将SA3、SA7、SA8分别替换为SD3、SD7、SD8,所以以上的点不同,其他点与图10的流程图相同。
另外,在上述实施例1、2中,根据图17所示的那样的锁止区域映射、图21所示的那样的锁止区域映射B判断锁止离合器L/C的工作,但也可以将使用了并用传递路径时的综合效率ηTOTAL和使用了锁止传递路径时的锁止时综合效率ηLUTOTAL依次算出,选择有利于降低燃料消耗的工作。
另外,在上述实施例1、2中是如下情况:当比较并用传递路径和锁止传递路径时,为了在发动机最少燃料消耗率线LFL上达到目标发动机输出Pe*而决定目标发动机工作点。但也可以是在选择系统最佳动作模式时,决定目标发动机工作点的情况。
另外,在上述实施例2中,作为表示动力循环状态的参数,例示了速度比e,但本发明不一定限定于此。例如,作为表示动力循环状态的参数,也可以定义动力循环率(=经由电气路径传递的动力/发动机功率),在该动力循环率的值比用于能够判断需要使锁止离合器L/C卡合或进行滑移动作的程度的动力循环状态的、预先求出且存储起来的规定动力循环率大的情况下,使锁止离合器L/C卡合或进行滑移动作。
另外,上述多个实施例可以分别设置例如优先顺位等而以彼此组合的方式实施。
另外,上述实施例只不过是一实施方式,其他不做一一例示,但能够基于本领域技术人员的知识在不脱离本发明的主旨的范围内,以对本发明施加了各种变更、改良的形态实施本发明。
附图标记说明
10、车辆用驱动装置;12、发动机;16、变矩器(流体传动装置);16p、泵轮(输入侧旋转构件);16t、涡轮叶轮(输出侧旋转构件);40、电子控制装置(控制装置);58、驱动轮;L/C、锁止离合器;MG1、第1电动机;MG2、第2电动机。
Claims (9)
1.一种车辆用驱动装置的控制装置,该车辆用驱动装置具备流体传动装置、第1电动机和第2电动机,所述流体传动装置具有能将输入侧旋转构件与输出侧旋转构件之间直接连结的锁止离合器,来自发动机的动力输入到所述输入侧旋转构件,所述输出侧旋转构件向驱动轮输出动力,所述第1电动机与所述输入侧旋转构件直接或间接连结,所述第2电动机与驱动轮直接或间接连结,其特征在于,
该车辆用驱动装置具有电气路径和机械路径,所述电气路径利用所述第1电动机与所述第2电动机之间的电力授受而电气性地进行动力传递,所述机械路径经由所述流体传动装置机械性地进行动力传递,所述车辆用驱动装置的控制装置通过调节所述第1电动机的扭矩,能够控制所述发动机的工作点,
在第1传递路径和第2传递路径中选择动力传递效率好的传递路径,
所述第1传递路径并用经由所述电气路径进行的动力传递以及在所述机械路径中只经由所述流体传动装置中的流体进行的动力传递,向所述驱动轮侧传递所述发动机的动力,
所述第2传递路径利用在所述机械路径中使所述流体传动装置的锁止离合器卡合或滑移动作时的动力传递,向所述驱动轮侧传递所述发动机的动力。
2.根据权利要求1所述的车辆用驱动装置的控制装置,其特征在于,
在使用所述第1传递路径时和使用所述第2传递路径时所述发动机的工作点不同的情况下,选择综合效率好的传递路径,该综合效率由所述发动机的各工作点处的发动机效率与所述动力传递效率之积表示。
3.根据权利要求1或2所述的车辆用驱动装置的控制装置,其特征在于,
基于经由所述电气路径时的传递效率以及在所述机械路径中只经由所述流体传动装置中的流体时的传递效率,算出所述第1传递路径中的动力传递效率。
4.根据权利要求1~3中任意一项所述的车辆用驱动装置的控制装置,其特征在于,
在利用所述第1传递路径中的动力传递产生所述第1电动机消耗电力且所述第2电动机发电的动力循环状态时,使所述锁止离合器卡合或滑移动作,减少或回避该动力循环状态。
5.根据权利要求4所述的车辆用驱动装置的控制装置,其特征在于,
当在要回避动力循环状态的行驶状态下存在实际的行驶状态时,使所述锁止离合器卡合或滑移动作,所述要回避动力循环状态的行驶状态是基于随着利用所述锁止离合器的卡合或滑移动作使所述发动机的工作点移动而发生的发动机效率的恶化以及由所述锁止离合器的卡合或滑移动作产生的动力传递效率的提高而预先决定的。
6.根据权利要求1~5中任意一项所述的车辆用驱动装置的控制装置,其特征在于,
在所述锁止离合器的动作存在限制的情况下,优先于选择动力传递效率好的传递路径地使所述锁止离合器工作。
7.根据权利要求6所述的车辆用驱动装置的控制装置,其特征在于,
在所述锁止离合器的工作油的温度比较高的情况下,优先使所述锁止离合器卡合动作,
另一方面,在所述锁止离合器的工作油的温度比较低的情况下,优先使所述锁止离合器分离动作,或者优先只禁止该锁止离合器的滑移动作。
8.根据权利要求1~7中任意一项所述的车辆用驱动装置的控制装置,其特征在于,
在所述第1传递路径中,使该发动机的工作点向综合效率增大的一侧偏离,所述综合效率由所述发动机的工作点处的发动机效率与该第1传递路径中的动力传递效率之积表示。
9.根据权利要求1~8中任意一项所述的车辆用驱动装置的控制装置,其特征在于,
调节所述第1电动机的扭矩,以使发动机扭矩与所述第1电动机的扭矩之和,与依据所述流体传动装置的速度比而产生于所述输入侧旋转构件的输入侧负荷扭矩平衡。
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