CN103781684B - 混合动力车辆的控制装置 - Google Patents

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Abstract

提供一种抑制在解除输出轴的锁定时发动机反转的混合动力车辆的控制装置。在从由啮合式离合器（46）或摩擦离合器（92）将曲轴（26）相对于壳体（28）固定且由第一电动机（MG1）向内齿轮（R）传递动力的状态向由该锁定机构进行的固定被解除的状态切换时，在使第一电动机（MG1）的转矩的绝对值减小后由该啮合式离合器（46）进行的固定被解除，因此，即便在因例如啮合式离合器（46）所具有的促动器（46d）的响应偏差等而导致由该啮合式离合器（46）进行的固定提前被解除了的情况下，也可以适当地抑制发动机（12）的反转。

Description

混合动力车辆的控制装置
技术领域
本发明涉及具有将发动机的输出轴锁定的结构的混合动力车辆的控制装置，尤其涉及用于抑制在解除该输出轴的锁定时发动机反转的改良。
背景技术
已知如下的混合动力车辆，该混合动力车辆具有差动机构、第一电动机、以及第二电动机，所述差动机构具有：第一旋转构件、作为输入旋转部件且与发动机连结的第二旋转构件、以及作为输出旋转部件的第三旋转构件，所述第一电动机与所述第一旋转构件连结，所述第二电动机能够传递动力地与从所述第三旋转构件到驱动轮的动力传递路径连接。在该混合动力车辆中，提出有如下技术：设置用于将所述发动机的输出轴相对于壳体等非旋转部件固定的锁定机构。例如，在专利文献1中记载的动力输出装置就是上述那样的装置。根据该技术，在所述发动机停止时（非旋转时）将该发动机的输出轴锁定，从而可以将所述第一电动机及第二电动机一并用作行驶用的驱动源，可以实现电机行驶的高输出化。
在先技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2005-138779号公报
专利文献2：日本特开2008-265600号公报
发明内容
发明要解决的课题
但是，在上述现有技术中，在使所述发动机停止并且将所述电动机的转矩用于驱动的EV行驶时由所述锁定机构进行的固定被解除的情况 下，即在从由该锁定机构将所述发动机的输出轴固定了的状态向使所述发动机的输出轴能够旋转的状态转移时，例如有可能因所述锁定机构所具有的制动器促动器的响应偏差等而导致所述发动机的输出轴反转。在本发明人等想要提高混合动力车辆的品质而连续进行专心研究的过程中新发现了上述课题。
本发明是以上述情况为背景而作出的，其目的在于提供一种混合动力车辆的控制装置，可以抑制在解除输出轴的锁定时发动机反转。
用于解决课题的方案
为了实现上述目的，第一发明的主旨在于：一种混合动力车辆的控制装置，所述混合动力车辆具有差动机构、电动机、以及锁定机构，所述差动机构具有：第一旋转构件、作为输入旋转部件且与发动机连结的第二旋转构件、以及作为输出旋转部件的第三旋转构件，所述电动机与所述第一旋转构件连结，所述锁定机构将所述发动机的输出轴相对于非旋转部件固定，所述混合动力车辆的控制装置的特征在于，在从由所述锁定机构将所述输出轴相对于非旋转部件固定且由所述电动机向所述第三旋转构件传递动力的状态向由该锁定机构进行的固定被解除的状态切换时，在使所述电动机的转矩的绝对值减小后由该锁定机构进行的固定被解除。
发明的效果
这样，根据所述第一发明，在从由所述锁定机构将所述输出轴相对于非旋转部件固定且由所述电动机向所述第三旋转构件传递动力的状态向由该锁定机构进行的固定被解除的状态切换时，在使所述电动机的转矩的绝对值减小后由该锁定机构进行的固定被解除，因此，即便在因例如所述锁定机构所具有的制动器促动器的响应偏差等而导致由该锁定机构进行的固定提前被解除了的情况下，也可以适当地抑制所述发动机的反转。即，可以提供一种抑制在解除输出轴的锁定时发动机反转的混合动力车辆的控制装置。
在此，从属于所述第一发明的第二发明的主旨在于：在由所述电动机向所述第三旋转构件传递动力的状态下，该电动机的转矩处于使所述发动机反转的方向。若如上所述构成，则在由锁定机构进行的固定提前被解除了的情况下等所述发动机容易产生反转时，可以适当地抑制解除输出轴的锁定时发动机反转。
另外，从属于所述第一发明或第二发明的第三发明的主旨在于：在所述切换时，自所述电动机输出的、使所述发动机正转的方向的转矩增加后，由所述锁定机构进行的固定被解除。若如上所述构成，则能够以适当且实用的形态抑制解除输出轴的锁定时发动机反转。
另外，从属于所述第一发明、第二发明或第三发明的第四发明的主旨在于：在所述第三旋转构件与驱动轮之间的动力传递路径上连接有第二电动机，在所述切换时，在使所述电动机的转矩的绝对值减小时，维持或增大所述第二电动机的转矩的绝对值。若如上所述构成，则可以适当地抑制解除输出轴的锁定时向驱动轮侧输出的输出转矩降低。
另外，从属于所述第一发明、第二发明、第三发明或第四发明的第五发明的主旨在于：在所述切换时，基于由所述电动机的转矩控制产生的所述发动机的输出轴的转速变化，对该输出轴相对于所述非旋转部件的固定的解除进行检测。若如上所述构成，则在解除输出轴的锁定时，能够以适当且实用的形态对该锁定被解除这种情况进行检测。
附图说明
图1是例示适当地应用本发明的混合动力车辆用驱动装置的结构的主要结构图。
图2是例示为了控制由图1的驱动装置进行的混合动力驱动而设置的电气系统的主要部分的图。
图3是说明图1的驱动装置中的电子控制装置所具有的控制功能的主要部分的功能框线图。
图4是能够相对地表示图1的驱动装置所具有的差动机构中的三个旋转构件的转速的共线图，表示发动机停止着的行驶状态。
图5是能够相对地表示图1的驱动装置所具有的差动机构中的三个旋转构件的转速的共线图，表示发动机正在驱动的行驶状态。
图6是能够相对地表示图1的驱动装置所具有的差动机构中的三个旋转构件的转速的共线图，表示在锁定解除时发动机反转的形态。
图7是能够相对地表示图1的驱动装置所具有的差动机构中的三个旋转构件的转速的共线图，对锁定解除时的输出轴转矩的平衡进行说明。
图8是对图1的驱动装置中的本实施例的控制进行说明的时序图。
图9是说明由图1的驱动装置所具有的电子控制装置进行的本实施例的混合动力驱动控制的主要部分的流程图。
图10是例示适当地应用本发明的其他混合动力车辆用驱动装置的结构的主要结构图。
图11是说明由图10的驱动装置所具有的电子控制装置进行的本实施例的混合动力驱动控制的主要部分的流程图。
具体实施方式
在应用本发明的混合动力车辆中，优选为，除与所述第一旋转构件连结的电动机即第一电动机之外，在从所述差动机构中的第三旋转构件起到驱动轮为止的动力传递路径上，能够传递动力地连接有作为驱动源起作用的第二电动机。在该混合动力车辆中，根据车辆的行驶状态，选择性地使多个行驶模式中的任一个成立，所述多个行驶模式包括：使所述发动机停止并且将所述第一电动机及第二电动机中的至少一方作为驱动源的电机行驶模式、将所述发动机作为驱动源并将其动力以机械方式传递到驱动轮进行行驶的发动机行驶模式等。
优选为，所述锁定机构以在使所述发动机停止的行驶模式下将该发动机的输出轴固定于（锁定于）非旋转部件、而在使该发动机驱动的行驶模式下允许所述输出轴旋转的方式进行切换。在所述输出轴借助该锁定机构相对于非旋转部件被固定了的状态下，可以将所述第一电动机及第二电动机一并用作驱动源，可以实现较大的输出。另外，本发明能够适当地应用于具有容量较大的蓄电池且能够从家庭用电源向该蓄电池蓄电的所谓插入式混合动力车辆。
优选为，所述锁定机构是众所周知的啮合式离合器（齿式离合器）， 例如构成为具有：第一部件，所述第一部件在外周具有多个啮合齿并被设置成绕与所述发动机的输出轴相同的轴心一体旋转；第二部件，所述第二部件具有与该第一部件的啮合齿对应的多个啮合齿，并被固定设置在所述非旋转部件上；套筒，所述套筒在内周侧具有与所述第一部件及第二部件的啮合齿啮合的花键，并被设置成在所述啮合齿及花键相互啮合的状态下，相对于所述第一部件及第二部件能够沿轴心方向移动；以及促动器，所述促动器沿轴心方向驱动该套筒。在该啮合式离合器中，在所述套筒的花键与所述第一部件及第二部件双方的啮合齿啮合的状态下，所述发动机的输出轴相对于非旋转部件被固定，而在所述套筒的花键未与所述第一部件的啮合齿啮合但与第二部件的啮合齿啮合的状态下，所述固定被解除而允许所述发动机的输出轴旋转。优选为，所述促动器是利用液压驱动所述套筒（切换相对于第一部件及第二部件的轴心方向上的位置）的液压促动器，但也可以是具有利用电磁力来驱动该套筒的电磁促动器等的促动器。
另外，优选为，所述锁定机构是通过液压促动器控制其卡合状态的众所周知的多板式的液压式摩擦卡合装置。另外，在作为所述锁定机构而具有通过电磁促动器控制其卡合状态的电磁式摩擦卡合装置或磁粉式离合器、或者作为再生制动器起作用的交流发电机等的混合动力车辆中，本发明也起到大致的效果。即，本发明广泛应用于具有将所述发动机的输出轴相对于非旋转部件进行固定的锁定机构的混合动力车辆。
以下，基于附图详细说明本发明的优选的实施例。
实施例1
图1是例示适当地应用本发明的混合动力车辆用驱动装置10（以下简称为驱动装置10）的结构的主要结构图。该图1所示的驱动装置10适当地用于FF（发动机前置前轮驱动）型车辆，并构成为在作为驱动源（主动力源）的发动机12与作为驱动轮的左右一对车轮14l、14r（以下，在不特别区分的情况下简称为车轮14）之间的动力传递路径上具有第一驱动部16、第二驱动部18、差动齿轮装置20、以及左右一对车轴22l、22r（以下，在不特别区分的情况下简称为车轴22）。
上述发动机12例如是通过向气缸内喷射的燃料的燃烧而产生驱动力的汽油发动机或柴油发动机等内燃机。另外，上述第一驱动部16构成为具有行星齿轮装置24和第一电动机MG1，所述行星齿轮装置24具有三个旋转构件即太阳齿轮S、行星齿轮架CA及内齿轮R，所述第一电动机MG1与该行星齿轮装置24的太阳齿轮S连结。另外，在上述发动机12的输出轴即曲轴26与作为非旋转部件的壳体（驱动桥壳体）28之间，设置有作为锁定机构的啮合式离合器46。
所述发动机12的曲轴26作为所述第一驱动部16的输入轴与上述行星齿轮装置24的行星齿轮架CA连结。另外，该曲轴26与机械式油泵30连结，借助所述发动机12的驱动，由该油泵30产生作为后述的液压控制回路48的初始压力的液压。另外，上述行星齿轮装置24的内齿轮R与输出齿轮32连结。即，上述行星齿轮装置24对应于如下的差动机构，该差动机构具有：作为第一旋转构件的太阳齿轮S、作为与所述发动机12连结的输入旋转部件即第二旋转构件的行星齿轮架CA、以及作为输出旋转部件即第三旋转构件的内齿轮R。
上述输出齿轮32与大径齿轮36啮合，该大径齿轮36与中间输出轴34一体地设置，该中间输出轴34平行于作为所述第一驱动部16的输入轴的曲轴26。另外，同样地与该中间输出轴34一体地设置的小径齿轮38，与所述差动齿轮装置20的输入齿轮40啮合。另外，上述大径齿轮36与连结到第二电动机MG2的输出轴42上的第二输出齿轮44啮合。在此，优选为，所述第一电动机MG1及第二电动机MG2是都具有作为产生驱动力的电机（发动机）及产生反作用力的发电机（generator）的功能的电动发电机，但所述第一电动机MG1具有至少作为发电机的功能，上述第二电动机MG2具有至少作为电机的功能。
在如上所述构成的驱动装置10中，所述第一驱动部16中的自发动机12输出的旋转，经由作为差动机构的所述行星齿轮装置24自所述输出齿轮32输出，并经由设置于上述中间输出轴34的大径齿轮36及齿数比该大径齿轮36少的小径齿轮38输入到所述差动齿轮装置20的输入齿轮40。在此，自所述输出齿轮32输出的旋转以由上述大径齿轮36的齿 数和小径齿轮38的齿数确定的规定的减速比减速后输入到所述差动齿轮装置20的输入齿轮40。另外，该差动齿轮装置20作为最终减速器起作用。
另外，所述第一驱动部16中的第一电动机MG1的旋转经由所述行星齿轮装置24传递到所述输出齿轮32，并经由设置于所述中间输出轴34的大径齿轮36及小径齿轮38传递到所述差动齿轮装置20的输入齿轮40。另外，所述第二驱动部18中的第二电动机MG2的旋转经由所述输出轴42及第二输出齿轮44传递到设置于所述中间输出轴34的大径齿轮36，并经由该大径齿轮36及小径齿轮38传递到所述差动齿轮装置20的输入齿轮40。即，在本实施例的驱动装置10中，所述发动机12、第一电动机MG1及第二电动机MG2都可以作为行驶用的驱动源使用。
优选为，所述啮合式离合器46构成为具有：在外周具有多个啮合齿，并以绕与所述曲轴26相同的轴心一体旋转的方式设置的发动机侧部件46a；具有与该发动机侧部件46a的啮合齿对应的多个啮合齿，并被固定设置于所述壳体28的壳体侧部件46b；在内周侧与具有上述发动机侧部件46a及壳体侧部件46b的啮合齿啮合的花键，并且，在该花键与上述发动机侧部件46a及壳体侧部件46b的啮合齿啮合的状态下，相对于上述发动机侧部件46a及壳体侧部件46b能够沿轴心方向移动（滑动）地设置的套筒46c；以及沿轴心方向驱动该套筒46c的促动器46d。该促动器46d优选为如下的液压促动器：根据自液压控制回路48供给的液压Pbcr，使上述套筒46c在设置于该套筒46c的内周侧的花键与上述发动机侧部件46a及壳体侧部件46b双方的啮合齿啮合的状态和上述花键仅与上述壳体侧部件46b的啮合齿啮合而不与上述发动机侧部件46a的啮合齿啮合的状态之间移动。
例如在自上述液压控制回路48供给的液压Pbcr增大而借助上述促动器46d使上述套筒46c移动到与上述发动机侧部件46a及壳体侧部件46b双方的啮合齿啮合的状态时，所述发动机12的曲轴26经由所述啮合式离合器46固定于所述壳体28，由此该曲轴26处于相对于所述壳体28不能相对旋转的状态。另一方面，例如在自上述液压控制回路48供给 的液压Pbcr减小而借助上述促动器46d所具有的复位弹簧的作用力等使上述套筒46c移动到仅与上述壳体侧部件46b的啮合齿啮合而不与上述发动机侧部件46a啮合的状态时，所述曲轴26借助所述啮合式离合器46相对于壳体28被固定了的状态被解除，由此该曲轴26处于相对于所述壳体28能够相对旋转的状态。
图2是例示为了控制由本实施例的驱动装置10进行的混合动力驱动而设置的电气系统的主要部分的图。如该图2所示，所述驱动装置10具有：混合动力驱动控制用电子控制装置50、发动机控制用电子控制装置52、以及电动机控制用电子控制装置54。这些电子控制装置50、52、54都包括由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，从而执行由所述发动机12、第一电动机MG1及第二电动机MG2进行的混合动力驱动控制、及以所述啮合式离合器46的动作控制为主的各种控制。在此，在本实施例中，上述电子控制装置52主要进行所述发动机12的驱动（输出转矩）控制，上述电子控制装置54主要进行所述第一电动机MG1及第二电动机MG2的驱动（输出转矩）控制，上述电子控制装置50进行经由上述电子控制装置52、54的所述驱动装置10整体的驱动控制等，对如上所述的形态进行说明，但这些电子控制装置50、52、54不一定作为单个控制装置而配备，也可以作为一体的控制装置而配备。另外，上述电子控制装置50、52、54也可以分别进一步分成单个控制装置而配备。
如图2所示，从设置于所述驱动装置10的各部分的各种传感器、开关等向上述电子控制装置50提供各种信号。即，分别向上述电子控制装置50提供如下信号：从车速传感器提供表示车速V的信号、从油门开度传感器提供表示与驾驶员的输出要求量对应的加速踏板的操作量即油门开度ACC的信号、从MG1转速传感器提供表示所述第一电动机MG1的转速NMG1的信号、从MG2转速传感器提供表示所述第二电动机MG2的转速NMG2的信号、从输出轴转速传感器提供与所述输出齿轮32的转速NOUT对应的信号、从ATF油温传感器提供与向所述驱动装置10的各 部分供给的工作油的温度即ATF油温TATF对应的信号、从发动机转速传感器56提供与所述发动机12的转速NE对应的信号、以及从蓄电池SOC传感器58提供与未图示的蓄电池（蓄电装置）的蓄电量即蓄电池SOC对应的信号或者提供表示与该蓄电池SOC相应的输入输出限制值即输入限制值Win及输出限制值Wout的信号等。
另外，从所述电子控制装置50向所述电子控制装置52、54分别输出用于进行所述发动机12的驱动控制、所述第一电动机MG1的驱动控制、及所述第二电动机MG2的驱动控制的指令信号。即，作为发动机转矩指令，向所述电子控制装置52输出例如用于经由发动机输出控制装置62（参照图3）控制所述发动机12的输出的信号、即向对该发动机12的进气管所具有的电子节气门的开度θTH进行操作的节气门促动器输送的驱动信号、控制由燃料喷射装置向进气管等供给燃料的燃料供给量的燃料供给量信号、或者对由点火装置进行的发动机12的点火正时进行指令的点火信号等。另外，作为MG1转矩指令及MG2转矩指令，向所述电子控制装置54输出用于控制经由第一变换器64及第二变换器66（参照图3）自未图示的蓄电池向所述第一电动机MG1及第二电动机MG2供给的电能等的指令信号。另外，为了控制所述啮合式离合器46的动作，向调节向所述促动器46d供给的液压Pbcr的液压控制回路48所具有的电磁控制阀，输出用于控制来自该电磁控制阀的输出压的液压指令信号。
图3是说明所述电子控制装置50、52、54等所具有的控制功能的主要部分的功能框线图。优选为，该图3所示的混合动力驱动控制部70及锁定机构动作控制部78都在功能方面配备于所述电子控制装置50，但这些控制功能既可以配置于所述电子控制装置50、52、54中的任一个，进而也可以配备于不同于这些所述电子控制装置50、52、54的另外的控制装置。另外，也可以构成为，混合动力驱动控制部70所包含的发动机驱动控制部72在功能方面配备于所述电子控制装置52，第一电动机驱动控制部74及第二电动机驱动控制部76在功能方面配备于所述电子控制装置54，这些控制功能以上述方式分散地配备于所述电子控制装置50、52、54，并且，在各电子控制装置50、52、54相互间进行信息的收发，从而 执行处理。
图3所示的混合动力驱动控制部70进行由所述驱动装置10进行的混合动力驱动控制。具体来说，经由所述发动机输出控制装置62控制所述发动机12的驱动，并且，经由所述第一变换器64及第二变换器66控制所述第一电动机MG1及第二电动机MG2的驱动（牵引）或发电（再生）。为了进行该控制而包含有发动机驱动控制部72、第一电动机驱动控制部74及第二电动机驱动控制部76。以下，对这些控制功能分别进行说明。
所述发动机驱动控制部72基本上经由所述发动机输出控制装置62控制所述发动机12的驱动。具体来说，经由所述电子控制装置52向所述发动机输出控制装置62提供向对配备于所述发动机12的进气管的电子节气门的开度θTH进行操作的节气门促动器输送的驱动信号、控制由燃料喷射装置向进气管等供给燃料的燃料供给量的燃料供给量信号、以及对由点火装置进行的所述发动机12的点火正时进行指令的点火信号等，以使所述发动机12的输出成为由所述电子控制装置50计算出的目标发动机输出（目标转速或目标输出转矩）。
所述第一电动机驱动控制部74基本上经由所述第一变换器64控制所述第一电动机MG1的动作。具体来说，经由所述电子控制装置54向所述第一变换器64提供用于控制未图示的蓄电池与所述第一电动机MG1之间的电能的输入输出的信号，以使所述第一电动机MG1的输出成为由所述电子控制装置50计算出的目标第一电动机输出（目标转速或目标输出转矩）。
所述第二电动机驱动控制部76基本上经由所述第二变换器66控制所述第二电动机MG2的动作。具体来说，经由所述电子控制装置54向所述第二变换器66提供用于控制未图示的蓄电池与所述第二电动机MG2之间的电能的输入输出的信号，以使所述第二电动机MG2的输出成为由所述电子控制装置50计算出的目标第二电动机输出（目标转速或目标输出转矩）。
所述混合动力驱动控制部70经由所述发动机驱动控制部72、第一电 动机驱动控制部74及第二电动机驱动控制部76进行由所述驱动装置10进行的混合动力驱动控制。例如，根据预先确定并被存储在存储装置中的未图示的映射图，基于由加速操作量传感器检测到的加速操作量ACC及由车速传感器检测到的车速V等，计算应向所述车轮14传递的驱动力的目标值即要求驱动力Freq，与计算出的该要求驱动力Freq相应地，从所述发动机12、第一电动机MG1及第二电动机MG2中的至少一个产生要求输出，以便成为低油耗且废气量少的运转。即，根据车辆的行驶状态，选择性地使电机行驶模式（EV模式）、发动机行驶模式或混合动力行驶模式等成立。在所述电机行驶模式（EV模式）中，使所述发动机12停止，并且将所述第一电动机MG1及第二电动机MG2中的至少一方作为驱动源；在所述发动机行驶模式中，仅将所述发动机12作为驱动源并将其动力以机械方式传递到所述车轮14进行行驶；在所述混合动力行驶模式中，将所述发动机12及第二电动机MG2（或者此外还将第一电动机MG1）一同作为驱动源进行行驶。
优选为，所述混合动力驱动控制部70基于由所述蓄电池SOC传感器58检测到的蓄电池SOC，在使所述发动机12停止的行驶模式即电机行驶模式、以及进行该发动机12的驱动的行驶模式即发动机行驶模式或混合动力行驶模式之间进行切换控制。例如，在由所述蓄电池SOC传感器58检测到的蓄电池SOC比预先确定的阈值Sbo大的情况下，使电机行驶模式、即使所述发动机12停止的行驶模式成立，而在蓄电池SOC在上述阈值Sbo以下的情况下，使进行所述发动机12的驱动的行驶模式、即发动机行驶模式或混合动力行驶模式成立。另外，优选为，也可以基于由所述加速操作量传感器检测到的加速操作量ACC及由车速传感器检测到的车速V等进行该行驶模式的切换控制。
所述锁定机构动作控制部78控制锁定机构即所述啮合式离合器46的动作。具体来说，通过控制从所述液压控制回路48向所述促动器46d供给的液压Pbcr，从而对该啮合式离合器46的卡合状态即所述发动机12的曲轴26的固定（相对于壳体28的固定）或该固定的解除进行控制。例如，在由所述混合动力驱动控制部70使电机行驶模式、即使所述发动 机12停止的行驶模式等成立的情况下，通过增大从所述液压控制回路48向所述促动器46d供给的液压Pbcr，借助该促动器46d使所述套筒46c移动到与所述发动机侧部件46a及壳体侧部件46b双方的啮合齿啮合的状态。即，控制所述啮合式离合器46的动作，以便将所述发动机12的曲轴26相对于所述壳体28固定。另外，在由所述混合动力驱动控制部70使进行所述发动机12的驱动的行驶模式、即发动机行驶模式或混合动力行驶模式等成立的情况下，通过使自所述液压控制回路48向所述促动器46d供给的液压Pbcr减小，借助该促动器46d使所述套筒46c移动到与所述壳体侧部件46b的啮合齿啮合但不与所述发动机侧部件46a的啮合齿啮合的状态。即，控制所述啮合式离合器46的动作，以便解除所述曲轴26相对于壳体28的固定。
图4及图5是能够相对地表示作为差动机构的所述行星齿轮装置24中的三个旋转构件的转速的共线图，纵线Y1～Y3朝向纸面从左起依次表示为：纵线Y1表示与所述第一电动机MG1连结的第一旋转构件即太阳齿轮S的转速，纵线Y2表示与所述发动机12连结的第二旋转构件即所述行星齿轮架CA的转速，纵线Y3表示经由所述大径齿轮36及第二输出齿轮44等与所述第二电动机MG2连结的第三旋转构件即所述内齿轮R的转速。另外，图4表示不进行所述发动机12的驱动（使发动机12停止）的行驶模式即电机行驶模式中的各旋转构件的相对速度，图5表示进行所述发动机12的驱动的行驶模式即发动机行驶模式或混合动力行驶模式中的各旋转构件的相对速度。
使用图4及图5对所述驱动装置10的动作进行说明，所述行星齿轮装置24对应于如下的差动机构，该差动机构具有：作为第一旋转构件的太阳齿轮S、作为第二旋转构件及输入旋转部件的行星齿轮架CA、以及作为第三旋转构件及输出旋转部件的内齿轮R。另外，作为上述第一旋转构件的太阳齿轮S与所述第一电动机MG1连结，作为第二旋转构件的行星齿轮架CA与所述发动机12连结，作为第三旋转构件的内齿轮R经由所述大径齿轮36及第二输出齿轮44等能够传递动力地与所述第二电动机MG2连结，从而构成以所述行星齿轮装置24、第一电动机MG1、 及第二电动机MG2为主体的电气式无级变速部。
另外，使用图4对所述电机行驶模式中的所述驱动装置10的动作进行说明，在所述电机行驶模式中，不进行所述发动机12的驱动，其转速为零。另外，优选为，由所述锁定机构动作控制部78经由所述液压控制回路48使所述啮合式离合器46动作以便将所述曲轴26相对于壳体28固定，从而锁定所述发动机12的旋转。在该状态下，所述第二电动机MG2的牵引转矩作为车辆前进方向的驱动力向所述车轮14传递。另外，所述第一电动机MG1的反作用力转矩作为车辆前进方向的驱动力向所述车轮14传递。即，对应于输出旋转部件的所述内齿轮R的转速借助所述第一电动机MG1的反作用力转矩向正向旋转方向提高。从图4的虚线向实线的变化表示如下形态：在将所述第一电动机MG1的转速从虚线所示的值下降到了实线所示的值时，所述第二电动机MG2的转速（内齿轮R的转速）提高。即，在所述驱动装置10中，所述发动机12的曲轴26被所述啮合式离合器46锁定，从而可以将所述第一电动机MG1及第二电动机MG2一并用作行驶用的驱动源，在例如能够从家庭用电源向蓄电池蓄电的所谓插入式混合动力车辆等中，可以实现电机行驶的高输出化。
另外，使用图5对所述发动机行驶模式或混合动力行驶模式中的所述驱动装置10的动作进行说明，相对于被输入到所述行星齿轮架CA的所述发动机12的输出转矩，由所述第一电动机MG1产生的反作用力转矩被输入到所述太阳齿轮S时，该第一电动机MG1作为发电机起作用。另外，在所述内齿轮R的转速（输出轴转速）恒定的情况下，通过使所述第一电动机MG1的转速上下变化，可以使所述发动机12的转速NE连续地（无级）变化。即，可以借助所述第一电动机MG1的牵引控制或反作用力控制来执行将所述发动机12的转速NE设定在例如油耗最低的转速的控制。这种混合动力形式被称为机械分配式或分割式。
在此，在像所述驱动装置10那样具有将所述发动机12的曲轴26相对于壳体28固定的啮合式离合器46的结构中，在进行从将该曲轴26相对于壳体28固定的锁定状态向解除该固定的释放状态转移的情况下，在现有技术中，有可能因所述促动器46d的响应偏差等而导致所述发动机 12的曲轴26产生反转。即，根据所述第一电动机MG1的转矩（反作用力转矩）的大小，如图6中单点划线所示对应于所述发动机12的转速的行星齿轮架CA向负方向（发动机正转方向的相反方向）旋转，其结果是，有可能如图6中用虚线围绕地表示的那样，导致所述发动机12产生反转（正转方向的相反方向的旋转）。
另外，在像所述驱动装置10那样作为将所述发动机12的曲轴26相对于壳体28固定的锁定机构而具有啮合式离合器46（齿式离合器）的结构中，具有能够抑制该曲轴26相对于壳体28产生拖曳的优点，但对于上述那样的啮合式离合器46的结构而言，在从将所述曲轴26相对于壳体28固定的锁定状态向解除该固定的释放状态转移时，所述啮合式离合器46的动作需要较大的驱动力。即，根据所述第一电动机MG1的转矩（反作用力转矩）的大小，如图7中单点划线所示，所述发动机12相对于所述曲轴26产生反转方向的转矩，而根据所述第二电动机MG2的转矩（牵引转矩）的大小，如图7中双点划线所示，相对于所述曲轴26在所述发动机12的正转方向产生转矩。而且，为了将所述啮合式离合器46的套筒46c从该套筒46c与所述发动机侧部件46a及壳体侧部件46b双方的啮合齿啮合的状态抽出，作用于这些部件的相对的转矩、即图7中用虚线围绕地表示的行星齿轮架CA（曲轴26）的正转方向的转矩和反转方向的转矩需要在一定程度上平衡（作用于曲轴26的转矩大致为零），在未取得该平衡的情况下，有可能难以抽出所述啮合式离合器46的套筒46c。在此，通过使用驱动力较大的促动器46d，虽然在未在一定程度上取得平衡的状态下也可以抽出套筒46c，但这样一来驱动力较大的促动器46d变得大型化，进而有可能导致装置整体大型化。
以上述现有技术的不良情况为前提，在本实施例的驱动装置10中，在从处于所述曲轴26借助锁定机构即所述啮合式离合器46相对于壳体28被固定了的状态、并且至少将所述第一电动机MG1作为驱动源并将该动力向第三旋转构件即所述内齿轮R传递的EV行驶模式，向由该啮合式离合器46进行的固定被解除的状态切换时，进行使所述第一电动机MG1的转矩TMG1的绝对值减小的控制。即，在解除由所述啮合式离合 器46进行的固定时，首先，借助所述第一电动机驱动控制部74使所述第一电动机MG1的转矩TMG1的绝对值减小，从而使所述曲轴26的反作用力转矩降低之后，由所述锁定机构动作控制部78进行解除由所述啮合式离合器46进行的固定的控制。
在此，优选为，在从所述曲轴26借助所述啮合式离合器46相对于壳体28被固定了的状态向由该啮合式离合器46进行的固定被解除的状态切换时，在使所述第一电动机MG1的转矩TMG1向使所述发动机12正转的方向变化之后，进行解除由所述啮合式离合器46进行的固定的控制。即，在将所述第一电动机MG1作为驱动源并将其动力向第三旋转构件即所述内齿轮R传递的状态下，该第一电动机MG1的转矩TMG1成为使所述发动机12反转的方向的反作用力转矩，但在解除由所述啮合式离合器46进行的固定时，首先，由所述第一电动机驱动控制部74使所述第一电动机MG1的转矩TMG1向使所述发动机12正转的方向变化之后，由所述锁定机构动作控制部78进行解除由所述啮合式离合器46进行的固定的控制。例如，在所述第一电动机MG1的转矩TMG1如图6所示是反作用力转矩的情况下，在进行使该反作用力转矩减小的控制（使转矩向牵引侧增大的控制）之后，进行解除由所述啮合式离合器46进行的固定的控制。在使所述第一电动机MG1的转矩TMG1向使所述发动机12正转的方向变化之后解除由所述啮合式离合器46进行的固定，从而能够以较小的驱动力抽出所述啮合式离合器46的套筒46c，此外，可以适当地抑制由所述促动器46d的响应偏差等引起的所述发动机12的反转。
另外，优选为，在从所述曲轴26借助所述啮合式离合器46相对于壳体28被固定了的状态向由该啮合式离合器46进行的固定被解除的状态切换时，在由所述第一电动机驱动控制部74进行使所述第一电动机MG1的转矩TMG1的绝对值减小的控制时，由所述第二电动机驱动控制部76进行维持或增大所述第二电动机MG2的转矩TMG2的绝对值的控制。换句话说，以不使该第二电动机MG2的转矩TMG2的绝对值减小的方式进行控制。通过该控制，在进行使所述第一电动机MG1的转矩TMG1的绝对值减小的控制时，可以抑制在所述车轮14侧出现的输出转矩 （output torque）的临时降低，可以适当地防止驱动力随之降低。
另外，如图3所示，所述锁定机构动作控制部78包括锁定解除判定部80。在从所述曲轴26借助所述啮合式离合器46相对于壳体28被固定了的状态向由该啮合式离合器46进行的固定被解除的状态切换时，该锁定解除判定部80基于由所述第一电动机MG1的转矩控制产生的所述发动机12的曲轴26的转速变化，对该曲轴26相对于壳体28的固定的解除进行检测。具体来说，从由所述第一电动机驱动控制部74开始使所述第一电动机MG1的转矩TMG1的绝对值减小的控制起经过预先确定的预定时间后，基于由所述发动机转速传感器56检测到的发动机转速NE的变化，对所述曲轴26相对于壳体28的固定被解除了的情况进行检测。例如，从控制开始起经过预定时间后，所述第一电动机MG1的旋转从反向旋转变化到正向旋转（使发动机12正转的方向的旋转），由此，在由所述发动机转速传感器56检测到的发动机转速NE达到预先确定的阈值Nbo（>0）以上的情况下，检测为所述曲轴26相对于壳体28的固定被解除了。在本实施例的控制中，在开始所述发动机12的起动控制之前进行该检测，在进行了该检测之后（检测到曲轴26相对于壳体28的固定被解除之后），依次进行与所述发动机12的起动相关的时序控制。
图8是对由所述电子控制装置50进行的本实施例的控制进行说明的时序图。该图8所示的控制对应于自未进行所述发动机12的驱动的行驶模式向进行所述发动机12的驱动的行驶模式转移时的控制，向所述啮合式离合器46的促动器46d供给的液压Pbcr（离合器液压）在时刻t1以前为使所述套筒46c处于与所述发动机侧部件46a及壳体侧部件46b双方的啮合齿啮合的位置的液压P1。另外，在该时刻t1，蓄电池SOC是比阈值Sbo大的值。
在图8所示的控制中，首先，在时刻t1，蓄电池SOC成为比阈值Sbo小的值，判定为从不进行所述发动机12的驱动的行驶模式向进行所述发动机12的驱动的行驶模式切换。即，判定为起动所述发动机12并输出发动机起动的指令。与该时刻t1的发动机起动指令的输出大致同时，所述第一电动机MG1的反作用力转矩降低，优选为如图8所示大致为零。 在此，所述第二电动机MG2的转矩不降低而维持在时刻t1以前的值。另外，在从时刻t1起直至时刻t2为止的期间，离合器液压即向所述啮合式离合器46的促动器46d供给的液压Pbcr从上述液压P1递减至零。接着，在时刻t2，所述啮合式离合器46的套筒46c从所述发动机侧部件46a的啮合齿被抽出而成为仅与所述壳体侧部件46b的啮合齿啮合的状态。即，由所述啮合式离合器46进行的所述曲轴26相对于壳体28的固定被解除。在该时刻t2，使所述第一电动机MG1的转矩上升到规定值T1（>0）并被维持直至时刻t3。另外，在从时刻t2起直至时刻t3为止的期间，所述第一电动机MG1的转速递增，伴随于此，所述发动机12的曲轴26的转速递增。接着，在时刻t3，进行所述发动机12的点火，此后开始发动机12的自主运转。另外，在时刻t3，所述第一电动机MG1的转矩恢复到控制开始前（时刻t1以前）的值。通过该控制，能够抑制所述发动机12的反转而实现适当的起动。
图9是说明由所述电子控制装置50进行的所述驱动装置10的混合动力驱动控制的主要部分的流程图，以规定的周期反复执行。
首先，在步骤（以下省略步骤）S1中，判断由所述蓄电池SOC传感器58检测到的蓄电池SOC是否比预先确定的阈值Sbo小。在该S1的判断为否的情况下，基于此使本程序结束，在S1的判断为是的情况下，作为所述驱动装置10的行驶模式，设定进行所述发动机12的驱动的发动机行驶模式，在该发动机12的起动指令被输出后，在S2中，使所述第一电动机MG1的转矩的绝对值降低，例如该转矩大致成为零。接着，在S3中，开始所述啮合式离合器46的释放控制，向该促动器46d供给的液压Pbcr开始递减。接着，在S4中，基于由所述发动机转速传感器56检测到的发动机转速NE的变化，判定所述啮合式离合器46的释放是否完成、即所述曲轴26相对于壳体28的固定是否已被解除。例如，在自S1的判定为是起经过预定时间后，判断由所述发动机转速传感器56检测到的发动机转速NE是否为预先确定的阈值Nbo以上。在该S4的判断为否的情况下，再次执行S2以下的处理，在S4的判断为是的情况下，在S5中，所述第一电动机MG1的转速NMG1开始上升。接着，在S6中， 开始所述发动机12的起动控制。即，利用所述第二电动机MG2获得反作用力的同时利用所述第一电动机MG1使所述曲轴26的转速进一步上升，在所述发动机12中进行点火而开始自主运转后，使本程序结束。在以上的控制中，S1、S2、S5及S6对应于所述混合动力驱动控制部70的动作，S3及S4对应于所述锁定机构动作控制部78的动作，S4对应于所述锁定解除判定部80的动作。
接着，基于附图详细说明本发明的其他优选的实施例。另外，在以下的说明中，对于实施例相互通用的部分，标注相同的附图标记并省略其说明。
实施例2
图10是例示适当地应用本发明的其他混合动力车辆用驱动装置90的结构的主要结构图。该图10所示的驱动装置90具有摩擦离合器92作为将所述发动机12的曲轴26相对于非旋转部件即壳体28进行固定的锁定机构。优选为，该摩擦离合器92是由液压促动器进行卡合控制的例如多板型的液压式摩擦卡合装置，优选为湿式的摩擦制动器。该摩擦离合器92根据自所述液压控制回路48供给的液压Pbcr，在卡合或释放之间控制该摩擦离合器92的卡合状态。另外，也可以构成为，根据需要使其进行滑动卡合（半卡合）。在所述摩擦离合器92被释放的状态下，所述发动机12的曲轴26相对于非旋转部件即所述壳体28处于能够相对旋转的状态。另一方面，在所述摩擦离合器92被卡合的状态下，所述发动机12的曲轴26相对于所述壳体28处于不能相对旋转的状态。即，根据所述摩擦离合器92的卡合，所述发动机12的曲轴26被固定（锁定）于所述壳体28。
上述驱动装置90的电子控制装置50所具有的锁定机构动作控制部78控制锁定机构即上述摩擦离合器92的动作。具体来说，通过控制自所述液压控制回路48向上述摩擦离合器92的液压促动器供给的液压Pbcr，从而对该摩擦离合器92的卡合状态、即所述发动机12的曲轴26的固定（相对于壳体28的固定）或该固定的解除进行控制。另外，通过所述混合动力驱动控制部70及锁定机构动作控制部78，与上述实施例同样地进 行所述摩擦离合器92切换时的控制。即，在从所述曲轴26借助所述摩擦离合器92相对于壳体28被固定了的状态向由该摩擦离合器92进行的固定被解除的状态切换时，进行使所述第一电动机MG1的转矩TMG1的绝对值减小的控制。另外，优选为，在该切换时，在使所述第一电动机MG1的转矩TMG1向使所述发动机12正转的方向变化之后，进行解除由所述摩擦离合器92进行的固定的控制。另外，优选为，在该切换时，在由所述第一电动机驱动控制部74进行使所述第一电动机MG1的转矩TMG1的绝对值减小的控制时，由所述第二电动机驱动控制部76进行维持或增大所述第二电动机MG2的转矩TMG2的绝对值的控制。另外，优选为，在该切换时，由前述的锁定解除判定部80进行判定。
另外，在作为锁定机构而具有所述摩擦离合器92的驱动装置90中，优选为，在所述切换时，在该摩擦离合器92的释放完成之前进行所述第一电动机MG1的转速NMG1的递增控制。即，在从由所述摩擦离合器92将所述曲轴26相对于壳体28固定（完全卡合）的状态向由该摩擦离合器92进行的固定被解除的状态切换时，首先，在通过所述第一电动机驱动控制部74进行使所述第一电动机MG1的转矩TMG1的绝对值减小的控制后，通过所述锁定机构动作控制部78开始所述摩擦离合器92的释放控制。接着，在开始该摩擦离合器92的释放控制后，在释放完成之前（完全释放之前），通过所述第一电动机驱动控制部74进行使所述第一电动机MG1的转速NMG1递增的控制。例如在多板式的摩擦离合器92等中，在从该摩擦离合器92被卡合了的状态向被释放的状态切换时，此前使用图7已论述的作用于所述曲轴26的转矩的平衡不会特别出问题，因此，通过与所述摩擦离合器92的释放控制一并进行使所述第一电动机MG1的转速NMG1递增的控制，可以在抑制所述发动机12反转的同时尽可能快地完成该发动机12的起动控制。
图11是说明由所述电子控制装置50进行的所述驱动装置90的混合动力驱动控制的主要部分的流程图，以规定的周期反复执行。另外，关于该图11所示的控制，对与前述图9的控制通用的步骤标注相同的标记并省略其说明。在图11所示的控制中，在紧接着前述S2的处理的S3中， 开始所述摩擦离合器92的释放控制，向该液压促动器供给的液压Pbcr开始递减。接着，在S5中，所述第一电动机MG1的转速NMG1开始上升。接着，在S4中，基于由所述发动机转速传感器56检测到的发动机转速NE的变化，判定所述摩擦离合器92的释放是否已完成、即所述曲轴26相对于壳体28的固定是否已被解除。例如，在从S1的判定为是起经过预定时间后，判断由所述发动机转速传感器56检测到的发动机转速NE是否为预先确定的阈值Nbo以上。在该S4的判断为否的情况下，再次执行S2以下的处理，在S4的判断为是的情况下，执行前述的S6以下的处理。
这样，根据本实施例，在从输出轴即曲轴26借助锁定机构即所述啮合式离合器46或摩擦离合器92相对于非旋转部件即壳体28被固定且由所述第一电动机MG1向第三旋转构件即内齿轮R传递动力的状态，向由该锁定机构进行的固定被解除的状态切换时，在使所述第一电动机MG1的转矩TMG1的绝对值减小之后由该锁定机构进行的固定被解除，因此，即便在因例如所述锁定机构所具有的制动器促动器的响应偏差等而导致由该锁定机构进行的固定提前被解除了的情况下，也可以适当地抑制所述发动机12的反转。即，可以提供抑制在解除曲轴26的锁定时发动机12反转的混合动力车辆的电子控制装置50。
另外，在由所述第一电动机MG1向所述内齿轮R传递动力的状态下，该第一电动机MG1的转矩TMG1处于使所述发动机12反转的方向，因此，在由锁定机构进行的固定提前被解除了的情况下等所述发动机12容易产生反转时，可以适当地抑制解除曲轴26的锁定时发动机12反转。
另外，在所述切换时，在所述第一电动机MG1的转矩TMG1变化到使所述发动机12正转的方向之后，由所述锁定机构进行的固定被解除，能够以适当且实用的形态抑制解除曲轴26的锁定时发动机12反转。
另外，在第三旋转构件即所述内齿轮R与驱动轮即车轮14之间的动力传递路径上连接有第二电动机MG2，在所述切换时，在使所述第一电动机MG1的转矩TMG1的绝对值减小时，维持或增大所述第二电动机MG2的转矩TMG2的绝对值，因此，可以适当地抑制解除曲轴26的锁定 时向车轮14侧输出的输出转矩降低。
另外，在所述切换时，基于由所述第一电动机MG1的转矩控制产生的所述发动机12的曲轴26的转速变化，对该曲轴26相对于所述壳体28的固定的解除进行检测，因此，在解除曲轴26的锁定时，能够以适当且实用的形态对该锁定被解除这种情况进行检测。
以上，基于附图详细说明了本发明的优选实施例，但本发明并不限于此，在不脱离其主旨的范围内能够进行各种变更来实施。
附图标记说明
10、90：混合动力车辆用驱动装置、12：发动机、14：车轮（驱动轮）、16：第一驱动部、18：第二驱动部、20：差动齿轮装置、22：车轴、24：行星齿轮装置（差动机构）、26：曲轴（输出轴）、28：壳体（非旋转部件）、30：油泵、32：输出齿轮、34：中间输出轴、36：大径齿轮、38：小径齿轮、40：输入齿轮、42：输出轴、44：第二输出齿轮、46：啮合式离合器（锁定机构）、46a：发动机侧部件、46b：壳体侧部件、46c：套筒、46d：促动器、48：液压控制回路、50：混合动力驱动控制用电子控制装置、52：发动机控制用电子控制装置、54：电动机控制用电子控制装置、56：发动机转速传感器、58：蓄电池SOC传感器、62：发动机输出控制装置、64：第一变换器、66：第二变换器、70：混合动力驱动控制部、72：发动机驱动控制部、74：第一电动机驱动控制部、76：第二电动机驱动控制部、78：锁定机构动作控制部、80：锁定解除判定部、92：摩擦离合器（锁定机构）、CA：行星齿轮架（第二旋转构件）、MG1：第一电动机、MG2：第二电动机、R：内齿轮（第三旋转构件）、S：太阳齿轮（第一旋转构件）。

Claims (9)

1.一种混合动力车辆的控制装置，所述混合动力车辆具有差动机构(24)、电动机(MG1)、以及锁定机构(46、92)，所述差动机构(24)具有：第一旋转构件(S)、作为输入旋转部件且与发动机(12)连结的第二旋转构件(CA)、以及作为输出旋转部件的第三旋转构件(R)，所述电动机(MG1)与所述第一旋转构件连结，所述锁定机构(46、92)将所述发动机的输出轴(26)相对于非旋转部件(28)固定，所述混合动力车辆的控制装置的特征在于，
在从由所述锁定机构将所述输出轴相对于非旋转部件固定且由所述电动机向所述第三旋转构件传递动力的状态向由该锁定机构进行的固定被解除的状态切换时，在使所述电动机的转矩(TMG1)的绝对值减小后由该锁定机构进行的固定被解除。
2.如权利要求1所述的混合动力车辆的控制装置，其特征在于，
在由所述电动机向所述第三旋转构件传递动力的状态下，该电动机的转矩处于使所述发动机反转的方向。
3.如权利要求1或2所述的混合动力车辆的控制装置，其特征在于，
在所述切换时，在自所述电动机输出的、使所述发动机正转的方向的转矩增加后，由所述锁定机构进行的固定被解除。
4.如权利要求1或2所述的混合动力车辆的控制装置，其特征在于，
在所述第三旋转构件与驱动轮(14)之间的动力传递路径上连接有第二电动机(MG2)，
在所述切换时，在使所述电动机的转矩的绝对值减小时，维持或增大所述第二电动机的转矩(TMG2)的绝对值。
5.如权利要求3所述的混合动力车辆的控制装置，其特征在于，
在所述第三旋转构件与驱动轮(14)之间的动力传递路径上连接有第二电动机(MG2)，
在所述切换时，在使所述电动机的转矩的绝对值减小时，维持或增大所述第二电动机的转矩(TMG2)的绝对值。
6.如权利要求1或2所述的混合动力车辆的控制装置，其特征在于，
在所述切换时，基于由所述电动机的转矩控制产生的所述发动机的输出轴的转速变化，对该输出轴相对于所述非旋转部件的固定的解除进行检测。
7.如权利要求3所述的混合动力车辆的控制装置，其特征在于，
在所述切换时，基于由所述电动机的转矩控制产生的所述发动机的输出轴的转速变化，对该输出轴相对于所述非旋转部件的固定的解除进行检测。
8.如权利要求4所述的混合动力车辆的控制装置，其特征在于，
在所述切换时，基于由所述电动机的转矩控制产生的所述发动机的输出轴的转速变化，对该输出轴相对于所述非旋转部件的固定的解除进行检测。
9.如权利要求5所述的混合动力车辆的控制装置，其特征在于，
在所述切换时，基于由所述电动机的转矩控制产生的所述发动机的输出轴的转速变化，对该输出轴相对于所述非旋转部件的固定的解除进行检测。
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