CN103906662A - 混合动力车辆的控制装置 - Google Patents

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Abstract

在开始发动机启动控制后使第二离合器滑动接合时，使车辆运动状态针对加速操作的响应提高。混合动力车辆的控制装置具备发动机(1)、电动发电机(2)、第一离合器(4)、第二离合器(5)以及发动机启动控制单元(图11)。第一离合器(4)插入安装在发动机(1)与电动发电机(2)之间。第二离合器(5)插入安装在电动发电机(2)与轮胎(7、7)之间。发动机启动控制单元(图11)具有CL2滑动转变控制部(步骤S512～步骤S515)，在基于由加速踏板踩踏操作而产生的模式切换请求来开始发动机启动控制时，该CL2滑动转变控制部(步骤S512～步骤S515)进行以下控制：在将第二离合器(5)的传递扭矩容量降低至比目标驱动力小的值之后，一边以规定的斜率使第二离合器(5)的传递扭矩容量增加，一边使第二离合器(5)向滑动接合转变。

Description

混合动力车辆的控制装置
技术领域
本发明涉及在一马达两离合器的传动系中进行发动机启动控制的混合动力车辆的控制装置。
背景技术
以往，在具有一马达两离合器的传动系的混合动力车辆中，已知如下一种车辆：当起步时存在向混合动力车模式的模式切换请求时，将第二离合器CL2滑动接合，一旦进行CL2滑动判定就开始将第一离合器CL1接合，将马达作为启动马达来启动发动机(例如，参照专利文献1)。此外，在以下说明中，将电动车模式称为“EV模式”，将混合动力车模式称为“HEV模式”。
专利文献1：日本特开2007-126091号公报
发明内容
发明要解决的问题
然而，在以往的混合动力车辆的控制装置中，当基于模式切换请求开始发动机启动控制时，使第二离合器的传递扭矩容量为马达扭矩以下且保持固定，由此使第二离合器转变为滑动接合。因此存在以下问题：虽然能够将第二离合器转变为滑动接合，但由于经由第二离合器向驱动轮传递的驱动力减少而产生“车辆前后加速度的停滞”和“车辆前后加速度的减少”，因此车辆运转状态针对加速操作的响应劣化。
本发明是着眼于上述问题而完成的，其目的在于提供如下一种混合动力车辆的控制装置：在发动机启动控制开始之后，在使第二离合器滑动接合时，能够提高车辆运动状态针对加速操作的响应。
用于解决问题的方案
为了实现上述目的，本发明的混合动力车辆的控制装置具备发动机、马达、第一离合器、第二离合器以及发动机启动控制单元。
上述第一离合器插入安装在上述发动机与上述马达之间。
上述第二离合器插入安装在上述马达与驱动轮之间。
当上述第一离合器分离而得到的电动车模式被选择时存在向混合动力车模式的模式切换请求时，上述发动机启动控制单元开始发动机启动控制，进行使上述第二离合器向滑动接合转变的控制，在判定出上述第二离合器的滑动后开始将第一离合器接合，将上述马达作为启动马达来启动上述发动机。
而且，具有CL2滑动转变控制部，在基于由加速踏板踩踏操作而产生的模式切换请求来开始发动机启动控制时，该CL2滑动转变控制部进行以下控制：在将上述第二离合器的传递扭矩容量降低至比目标驱动力小的值之后，一边以规定的斜率使上述第二离合器的传递扭矩容量增加，一边使上述第二离合器向滑动接合转变。
发明的效果
由此，当基于由加速踏板踩踏操作而产生的模式切换请求来开始发动机启动控制时，在CL2滑动转变控制部中进行以下控制：在将第二离合器的传递扭矩容量降低至比目标驱动力小的值之后，一边以规定的斜率使第二离合器的传递扭矩容量增加，一边使第二离合器向滑动接合转变。
即，当发动机启动控制开始时，将第二离合器的传递扭矩容量降低至比目标驱动力小的值，由此向要进入滑动状态的第二离合器输入的扭矩超出第二离合器的传递扭矩容量，促进第二离合器的滑动接合。而且，在促进第二离合器的滑动接合的状态下，以规定的斜率使第二离合器的传递扭矩容量增加，由此经由第二离合器向驱动轮传递的驱动力提高。因而，在从控制开始起至判定出第二离合器的滑动为止的发动机启动控制的准备期间，能够抑制“车辆前后加速度的停滞”、“车辆前后加速度的减少”。
其结果是，在开始发动机启动控制之后使第二离合器滑动接合时，能够使车辆运动状态针对加速操作的响应提高。
附图说明
图1是表示应用了第一实施例的控制装置的混合动力车辆的传动系的传动系结构图。
图2是表示应用了第一实施例的控制装置的混合动力车辆的控制系统的控制系统结构图。
图3是表示第一实施例的整合控制器的运算框图。
图4是表示第一实施例的控制装置所使用的目标正常扭矩对应关系(a)和MG辅助驱动力对应关系(b)的对应图。
图5是表示第一实施例的控制装置所使用的发动机启动停止线对应关系的对应图。
图6是表示与第一实施例的控制装置所使用的电池SOC相对的行驶中请求发电输出的特性图。
图7是表示第一实施例的控制装置所使用的发动机的最佳燃料消耗线的特性图。
图8是表示第一实施例的自动变速机的变速线的一例的变速对应图。
图9是表示由第一实施例的整合控制器执行的整合控制运算处理的结构和流程的流程图。
图10是表示在图9的步骤S04中执行的目标行驶模式运算处理中的目标行驶模式转换的一例的目标行驶模式图。
图11是表示由第一实施例的整合控制器执行的EV→HEV模式切换请求时的发动机启动控制运算处理的流程的流程图。
图12是示出在发动机启动控制运算处理中表示CL2滑动转变控制下的第二离合器的传递扭矩容量控制内容的各特性的图。图12的(a)表示CL2滑动转变控制中的CL2扭矩降低量特性。图12的(b)表示第一速时的CL2扭矩斜率特性以及CL2降低量特性。图12的(c)表示第二速以上时的CL2扭矩斜率特性以及CL2降低量特性。
图13是表示从0km/h起的启动起步时的EV中的CL2扭矩指令值的确定方法的框图。
图14是表示基于EV→HEV模式切换请求的CL2滑动时的驱动系统的运动状态的运动说明图。
图15是表示在第一实施例中从0km/h起的启动起步时的加速踏板开度APO、车辆前后加速度、CL2指令扭矩(目标驱动力)、OUTREV×齿轮比、马达实际旋转、马达目标旋转、发动机旋转、马达扭矩(目标驱动力)、CL1扭矩(拖动扭矩)的各特性的时间图。
图16是表示由第二实施例的整合控制器执行的EV→HEV模式切换请求时的发动机启动控制运算处理的流程的流程图。
具体实施方式
下面，基于附图所示的第一实施例和第二实施例来说明用于实现本发明的混合动力车辆的控制装置的最佳的方式。
第一实施例
首先，说明结构。
将第一实施例的混合动力车辆的控制装置的结构分为“传动系结构”、“控制系统结构”、“整合控制器的结构”、“整合控制运算处理结构”以及“发动机启动控制运算处理结构”来进行说明。
[传动系结构]
图1表示应用了第一实施例的控制装置的混合动力车辆的传动系。下面，基于图1来说明传动系结构。
如图1所示，第一实施例的混合动力车辆的传动系具备发动机1、电动发电机2(马达)、自动变速机3、第一离合器4、第二离合器5、差动齿轮6以及轮胎7、7(驱动轮)。
第一实施例的混合动力车辆是具备发动机和一马达两离合器的传动系结构，作为行驶模式，具有将第一离合器4接合的“HEV模式”、将第一离合器4分离的“EV模式”以及使第二离合器5为滑动接合状态来行驶的“WSC模式”。
上述发动机1的输出轴与电动发电机2(简称为MG)的输入轴经由扭矩容量可变的第一离合器4(简称为CL1)相连接。
上述电动发电机2的输出轴与自动变速机3(简称为AT)的输入轴相连接。
上述自动变速机3是具有多个变速级的变速机，其输出轴上经由差动齿轮6连接有轮胎7、7。该自动变速机3进行与车速VSP和加速踏板开度APO相应地自动选择变速级的自动变速，或者进行选择驾驶员所选择的变速级的手动变速。
上述第二离合器5(简称为CL2)使用了由扭矩容量可变的离合器和/或制动器形成的接合元件中的一个，该离合器和/或制动器负责根据自动变速机3的档位状态而进行不同的变速机内的动力传递。由此，自动变速机3将经由第一离合器4输入的发动机1的动力和从电动发电机2输入的动力进行合成并输出到轮胎7、7。
对于上述第一离合器4和上述第二离合器5，例如使用能够用比例电磁阀连续控制油流量和油压的干式多片离合器、湿式多片离合器等。在该传动系中，与第一离合器4的连接状态相应地存在两种运转模式，在第一离合器4的断开状态下是仅利用电动发电机2的动力行驶的“EV模式”，在第一离合器4的连接状态下是利用发动机1和电动发电机2的动力行驶的“HEV模式”。
而且，在传动系中设有：检测第一离合器4的输入转速的CL1输入旋转传感器10、检测第一离合器4的输出转速(＝CL2输入转速＝马达转速)的CL1输出旋转传感器11、检测第二离合器5的输出转速的CL2输出旋转传感器12以及检测自动变速机3的输出轴转速的AT输出旋转传感器13。
[控制系统结构]
图2表示应用了第一实施例的控制装置的混合动力车辆的控制系统。下面，基于图2来说明控制系统结构。
如图2所示，第一实施例的控制系统具备整合控制器20、发动机控制器21、马达控制器22、逆变器8、电池9、电磁阀14、电磁阀15、加速踏板开度传感器17、CL1冲程传感器23、SOC传感器16以及变速模式选择开关24。
上述整合控制器20对传动系结构元件的运转点进行整合控制。利用该整合控制器20选择能够与加速踏板开度APO、电池充电状态SOC以及车速VSP(与自动变速机输出轴转速成比例)相应地实现驾驶者所期望的驱动力的运转模式。而且，向马达控制器22指示目标MG扭矩或者目标MG转速，向发动机控制器21指示目标发动机扭矩，向电磁阀14、15指示驱动信号。
上述发动机控制器21控制发动机1。上述马达控制器22控制电动发电机2。上述逆变器8驱动电动发电机2。上述电池9蓄积电能。上述电磁阀14控制第一离合器4的油压。上述电磁阀15控制第二离合器5的油压。上述加速踏板开度传感器17检测加速踏板开度(APO)。上述CL1冲程传感器23检测第一离合器4(CL1)的离合器活塞的冲程。上述SOC传感器16检测电池9的充电状态。上述变速模式选择开关24切换自动变速模式与手动变速模式，该自动变速模式是与车速VSP和加速踏板开度APO相应地自动选择变速级的模式，该手动变速模式是选择驾驶员所选择的变速级的模式。
[整合控制器的结构]
图3是表示第一实施例的整合控制器20的运算框图。下面，基于图3～图8来说明整合控制器20的结构。
如图3所示，上述整合控制器20具备目标驱动力运算部100、模式选择部200、目标发电输出运算部300、运转点指令部400以及变速控制部500。
上述目标驱动力运算部100使用图4的(a)所示的目标正常驱动力对应关系和图4的(b)所示的MG辅助驱动力对应关系，根据加速踏板开度APO和车速VSP来计算目标正常驱动力和MG辅助驱动力。
上述模式选择部200使用以图5所示的按每个车速的加速踏板开度而设定的发动机启动停止线对应关系来运算运转模式(HEV模式、EV模式)。发动机启动线和发动机停止线被设定为如下特性：如发动机启动线(SOC高、SOC低)和发动机停止线(SOC高、SOC低)的特性所代表那样，随着电池SOC变低，发动机启动线和发动机停止线朝向加速踏板开度APO变小的方向下降。
上述目标发电输出运算部300使用图6所示的行驶中发电请求输出对应关系，根据电池SOC运算目标发电输出。另外，运算将发动机扭矩从当前的运转点提高到图7所示的最佳燃料消耗线所需的输出，将比上述目标发电输出少的输出作为请求输出，并与发动机输出相加。
对上述运转点指令部400输入加速踏板开度APO、目标正常驱动力、MG辅助驱动力、目标模式、车速VSP以及请求发电输出。然后，将这些输入信息作为运转点到达目标，来运算过渡性的目标发动机扭矩、目标MG扭矩、目标CL2扭矩容量、目标变速比、CL1电磁阀电流指令。
上述变速控制部500根据目标CL2扭矩容量和目标变速比来对自动变速机3内的电磁阀进行驱动控制，以实现该目标CL2扭矩容量和目标变速比。图8表示在变速控制中使用的变速线对应关系的一例。根据车速VSP和加速踏板开度APO来判断从当前的变速级到下一个次变速级变了多少，如果存在变速请求则控制变速离合器来进行变速。
[整合控制运算处理结构]
图9表示由第一实施例的整合控制器20执行的整合控制运算处理的流程。下面，基于图9和图10来说明整合控制运算处理结构。
在步骤S01中，从各控制器接收数据，在下一个步骤S02中读入传感器值，取入之后的运算所需的信息。
在步骤S03中，在步骤S02中读入传感器值之后，与车速VSP、加速踏板开度APO以及制动器制动力相应地运算目标驱动力，进入步骤S04。
在步骤S04中，在步骤S03中运算出目标驱动力之后，与目标驱动力、电池SOC、加速踏板开度APO、车速VSP、路面坡度等车辆状态相应地选择目标行驶模式，进入步骤S05。
作为参考，图10中示出“EV模式”、“HEV模式”、“WSC模式”互相转换的目标行驶模式的要点。在该步骤S04的运算中，在选择了从“EV模式”向“HEV模式”或“WSC模式”进行模式转换的情况下实施发动机启动。
在步骤S05中，在步骤S04中运算出目标行驶模式之后，例如在存在各行驶模式的模式切换请求时进行过渡行驶模式的运算，使得与发动机启动时的第一离合器4(CL1)、第二离合器5(CL2)的状态相应地选择马达控制模式、发动机启动时刻，进入步骤S06。
在此，在该过渡行驶模式的运算中，包括基于从“EV模式”向“HEV模式”的模式切换请求的发动机启动控制运算处理(参照图11)。
在步骤S06中，在步骤S05中运算出过渡行驶模式之后，与在步骤S05中确定的行驶模式状态和马达控制状态相应地运算目标输入转速，进入步骤S07。
在步骤S07中，在步骤S06中运算出目标输入转速之后，运算考虑了目标驱动力和对各种设备的保护的目标输入扭矩，进入步骤S08。
在步骤S08中，在步骤S07中运算出目标输入扭矩之后，考虑在步骤S07中计算出的目标输入扭矩和发电请求，来确定向发动机1和电动发电机2的扭矩分配，并计算出各个目标值，进入步骤S09。
在步骤S09中，在步骤S08中运算出目标发动机扭矩/马达扭矩之后，与在步骤S05的过渡行驶模式运算中确定的指令相应地运算第一离合器4(CL1)的目标离合器扭矩容量，进入步骤S10。
在步骤S10中，在步骤S09中运算出目标离合器1扭矩容量之后，与在步骤S05中确定的行驶模式状态、CL2滑动转速相应地运算第二离合器5(CL2)的目标离合器扭矩容量，进入步骤S11。
在步骤S11中，在步骤S10中运算出目标离合器2扭矩容量之后，将数据发送到各控制器，进入结束。
[发动机启动控制运算处理结构]
图11表示由第一实施例的整合控制器20执行的EV→HEV模式切换请求时的发动机启动控制运算处理的流程(发动机启动控制单元)。下面，基于图11来说明发动机启动控制运算处理结构。
此外，在选择“EV模式”时发出向“HEV模式”的模式切换请求时，开始发动机启动控制运算处理。
在步骤S510中，判断EV→HEV模式切换请求是否为由于加速踏板踩踏操作而产生的起步时的EV→HEV模式切换请求。在“是”(起步启动请求)的情况下进入步骤S512，在“否”(除起步启动以外的请求)的情况下进入步骤S511。
在步骤S511中，在步骤S510中判断为是除起步启动以外的请求之后，使第二离合器5的传递扭矩容量为马达扭矩以下且保持固定，由此通过将第二离合器5转变为滑动接合的CL2滑动转变控制来执行正常的发动机启动控制，进入步骤S519。
在步骤S512中，在步骤S510中判断为是起步启动请求之后，在发动机启动控制开始时间点设定将第二离合器5的传递扭矩容量降低至比目标驱动力小的值时的降低量，进入步骤S513。
在此，如图12的(b)、图12的(c)所示，加速踏板开度或者目标驱动力越大，使第二离合器5的传递扭矩容量的降低量越小。并且，使自动变速机3选择了第一速时的降低量比自动变速机3选择了第二速以上时的降低量大。
在步骤S513中，在步骤S512中设定了第二离合器5的传递扭矩容量的降低量之后，在发动机启动控制开始时间点设定使第二离合器5的传递扭矩容量降低后的扭矩容量的规定的增加斜率，进入步骤S514。
在此，如图12的(b)、图12的(c)所示，加速踏板开度或者目标驱动力越大，使第二离合器5的传递扭矩容量降低后的扭矩容量增加的斜率越大。并且，使自动变速机3选择了第一速时的斜率比自动变速机3选择了第二速以上时的斜率大。
在步骤S514中，在步骤S513中设定了第二离合器5的传递扭矩容量的增加的斜率，或者在步骤S515中判断为CL2滑动判定不成立之后，输出CL2滑动转变控制中的CL1指令、CL2指令、MG指令以及Eng指令，进入步骤S515。
在此，“CL1指令”作为第一离合器4的分离指令。“CL2指令”作为按照在步骤S512和步骤S513中设定的降低量和斜率来向第二离合器5发出的传递扭矩容量指令。“MG指令”作为使从电动发电机2输出的马达扭矩的增加斜率比目标驱动力的增加斜率大的扭矩指令(马达扭矩控制)。“Eng指令”作为无输出的指令。
在步骤S515中，在步骤S514中向各驱动系统元件输出指令之后，判断表示第二离合器5为滑动接合状态的滑动判定条件是否成立。在“是”(滑动判定条件成立)的情况下进入步骤S516，在“否”(滑动判定条件不成立)的情况下返回到步骤S514。
在此，关于滑动判定条件，如果第二离合器5的滑动量为滑动判定阈值以上的值，则设为滑动判定条件成立。
在步骤S516中，在步骤S515中判断为滑动判定条件成立之后，输出直至第一离合器4完全接合为止的拖动控制过程中的CL1指令、CL2指令、MG指令以及Eng指令，进入步骤S517。
在此，“CL1指令”作为向获得拖动发动机1所需的扭矩的第一离合器4发出的传递扭矩容量指令。“CL2指令”作为向获得目标驱动力的第二离合器5发出的传递扭矩容量指令。“MG指令”作为确保第二离合器5的输入转速比输出转速高以维持第二离合器5的滑动接合的转速指令(马达转速控制)。关于“Eng指令”，当通过拖动使发动机转速达到能够完全燃烧的转速时，输出燃料喷射指令和点火指令。
在步骤S517中，在步骤S516中向各驱动系统元件输出指令之后，判断第一离合器4是否达到完全接合。在“是”(CL1达到完全接合)的情况下进入步骤S518，在“否”(CL1未达到完全接合)的情况下返回到步骤S516。
在步骤S518中，在步骤S517中判断为CL1达到完全接合之后，输出发动机启动后的CL1指令、CL2指令、MG指令以及Eng指令，进入步骤S519。
在此，“CL1指令”作为将第一离合器4转变为完全接合状态的传递扭矩容量指令。“CL2指令”作为将第二离合器5转变为完全接合状态的传递扭矩容量指令。“MG指令”作为获得从目标驱动力中减去发动机扭矩而得到的差的马达扭矩指令(马达扭矩控制)。关于“Eng指令”，输出与加速踏板开度相应的燃料喷射指令。
在步骤S519中，在步骤S518中向各驱动系统元件输出指令之后，当确认第一离合器4和第二离合器5向完全接合状态转变时，向“HEV模式”进行模式转换，进入结束。
此外，步骤S512～步骤S515相当于CL2滑动转变控制部。
接着，说明作用。
将第一实施例的混合动力车辆的控制装置的作用分为“发动机启动控制运算处理作用”、“CL2滑动转变控制作用”、“从0km/h起的启动起步时的加速响应提高作用”来进行说明。
[发动机启动控制运算处理作用]
在EV→HEV模式切换请求不是起步时的请求的情况下，在图11的流程图中，进入步骤S510→步骤S511→步骤S519→结束。
即，在是除起步时以外发出的EV→HEV模式切换请求的情况下，进行正常的发动机启动处理。例如，关于通过电池SOC下降而执行的正常的发动机启动处理，使第二离合器5的传递扭矩容量为马达扭矩以下并控制为固定的扭矩，以使第二离合器5滑动。而且，当判定为第二离合器5滑动时，开始第一离合器4的接合，利用拖动扭矩使发动机转速上升。然后，当发动机转速达到能够完全燃烧的转速时，使发动机1进行燃烧动作，当马达转速与发动机转速接近时将第一离合器4完全接合。之后，使第二离合器5完全接合(锁止)并转换为“HEV模式”。
另一方面，在EV→HEV模式切换请求是起步时的请求的情况下，在图11的流程图中，进入步骤S510→步骤S512→步骤S513→步骤S514→步骤S515，在步骤S515中的CL2滑动判定条件不成立期间，反复进行进入步骤S514→步骤S515的流程。
即，在步骤S512中，在发动机启动控制开始时间点，设定将第二离合器5的传递扭矩容量降低至比目标驱动力小的值为止的降低量。在下一个步骤S513中，在发动机启动控制开始时间点，设定将第二离合器5的传递扭矩容量降低后的扭矩容量的规定的增加斜率。在下一个步骤S514中，输出CL2滑动转变控制中的CL1指令、CL2指令、MG指令以及Eng指令。在此，CL2指令作为按照在步骤S512和步骤S513中设定的降低量和斜率来向第二离合器5发出的传递扭矩容量指令。
而且，当步骤S515中的CL2滑动判定条件成立时，从步骤S515进入步骤S516→步骤S517，在步骤S517中的CL1完全接合条件不成立期间，反复进行进入步骤S516→步骤S517的流程。
即，在步骤S516中，输出直至第一离合器4完全接合为止的拖动控制中的CL1指令、CL2指令、MG指令以及Eng指令。在此，CL1指令作为向获得拖动发动机1所需的扭矩的第一离合器4发出的传递扭矩容量指令。CL2指令作为向获得目标驱动力的第二离合器5发出的传递扭矩容量指令。
而且，当步骤S517中的CL1完全接合条件成立时，从步骤S517进入步骤S518→步骤S519→结束，从“EV模式”向“HEV模式”的模式转换结束。
这样，在起步时基于EV→HEV模式切换请求来开始发动机启动控制时，进行如下的CL2滑动转变控制：在将第二离合器5的传递扭矩容量降低至比目标驱动力小的值之后，一边以规定的斜率使第二离合器5的传递扭矩容量增加，一边使第二离合器5向滑动接合转变。
即，当开始发动机启动控制时，将第二离合器5的传递扭矩容量降低至比目标驱动力小的值，由此向进入滑动状态的第二离合器5的输入扭矩(＝目标驱动力)超过第二离合器5的传递扭矩容量，促使第二离合器5的滑动接合。然后，在促使第二离合器5的滑动接合的状态下，以规定的斜率使第二离合器5的传递扭矩容量增加，由此经由第二离合器5向作为驱动轮的轮胎7、7传递的驱动力提高。顺便说一下，第二离合器5的传递扭矩容量规定了向轮胎7、7传递的驱动力。
因而，在从控制开始至判定出第二离合器5的滑动为止的发动机启动控制的准备期间，能够抑制“车辆前后加速度的停滞”、“车辆前后加速度的减少”。因此，在开始发动机启动控制后使第二离合器5滑动接合时，车辆运动状态(车辆前后加速度)针对加速操作的响应提高。
[CL2滑动转变控制作用]
在上述发动机启动控制运算处理中，与普通控制相比，CL2滑动转变控制处理是有特征的。下面，基于图12～图15来说明反映该特征的CL2滑动转变控制作用。
首先，对启动起步前的EV中的第二离合器5的传递扭矩容量的设定进行说明(图13和图15的箭头A)。
如图13所示，关于EV中的CL2扭矩指令值，在块B01中，对目标驱动力乘以安全率来计算出考虑了安全率的目标驱动力。然后，在块B02中，从考虑了安全率的目标驱动力和CL2下限值中选择最大值，将选择出的最大值作为EV中的CL2扭矩指令值。
即，EV中的CL2扭矩指令值被设定为第二离合器5不会滑动的临界的值。
接着，说明与第一实施例有关的运动方程式(图14)。
〈CL2滑动时的基本运动方程式〉
·CL2滑动开始条件
Tin(输入扭矩)>Tcl2(CL2接合扭矩)+Fin(输入轴侧的摩擦)…(1)
·CL2滑动量(前提：CL2滑动开始条件成立)
ωin(输入轴转速)-ωout(输出轴转速×齿轮比)＝∫{(Tin-Tcl2)/Iin(输入轴侧的惯性)}…(2)
·CL2滑动时的车辆的车辆前后加速度
车辆前后加速度＝{(Tcl2*齿轮比*效率/轮胎动态半径)-行驶阻抗}/车辆重量…(3)
〈控制运算方法〉
·CL2滑动判定
ωin(输入轴转速)-ωout(输出轴转速×齿轮比)≥CL2滑动判定阈值。
上述车辆前后加速度的式(3)示出以下情况：如果使CL2接合扭矩Tcl2的斜率减小，则与其减小量相应地车辆前后加速度减小，从而响应劣化。另外，还示出以下情况：由于使CL2滑动，因此越减少CL2接合扭矩Tcl2则越发生车辆前后加速度的减少。
因而，以如下例子作为比较例：在发动机启动控制开始时减少CL2接合扭矩Tcl2，从CL2实际滑动起至判定出CL2的滑动为止，将CL2接合扭矩持续降低为马达扭矩以下。在该比较例的CL2滑动转变控制的情况下，虽然能够使CL2滑动，但车辆前后加速度减少，响应劣化，从而发生车辆前后加速度的减少。
与此相对地，在发动机启动控制开始时，如果相对于进入滑动状态的CL2的输入扭矩Tin来减少CL2接合扭矩Tcl2，从CL2实际滑动起至判定出CL2的滑动为止使CL2接合扭矩上升，则车辆前后加速度提高，响应提高，不会发生车辆前后加速度减少。关于CL2的滑动，如果相对于进入滑动状态的CL2的输入扭矩Tin(与目标驱动力相应地增加)，使CL2接合扭矩上升到满足上述CL2滑动开始条件的式(1)的水平，则能够使CL2滑动。
根据以上内容，作为车辆前后加速度对策，在发动机启动控制的开始时间点，使CL2接合扭矩Tcl2从EV中的CL2扭矩指令值起减少多少的CL2扭矩降低量的设定以及至判定出CL2的滑动为止的CL2扭矩增加的斜率的设定变得重要(图15的箭头B)。另外，作为CL2滑动对策，马达扭矩(输入扭矩Tin)的设定变得重要。下面，对CL2滑动转变控制中的“CL2扭矩降低量”、“CL2扭矩增加的斜率”以及“马达扭矩”的设定进行说明。
·CL2扭矩降低量
在第一实施例中，如图12的(b)、图12的(c)所示，加速踏板开度或者目标驱动力越大，使第二离合器5的传递扭矩容量的降低量越小。
这是由于加速踏板开度或者目标驱动力越大，第二离合器5的输入扭矩越大，因此CL2容易滑动。另外，驾驶员的车辆前后加速度上升期待值变高。因此，加速踏板开度或者目标驱动力越大使降低量越小，由此能够抑制发动机启动控制开始时的车辆前后加速度的下降，能够应对加速响应的提高请求。
另外，使自动变速机3选择了第一速时的降低量比自动变速机3选择了第二速以上时的降低量大。
这是由于与选择第二速以上时相比，在选择第一速时降低前的第二离合器5的传递扭矩容量高，因此能够与所选择的变速级无关地确保第二离合器5的容易滑动。
并且，如第一实施例那样，在将自动变速机3的变速用摩擦接合元件设为第二离合器5的情况下，有时由于所选择的变速级的不同而导致离合器的种类不同。这样，在离合器的种类不同的情况下，设定CL2扭矩降低量，使得按每个离合器的响应性满足离合器的滑动时间与响应的权衡，由此能够提高操作性。
·CL2扭矩增加的斜率
在第一实施例中，如图12的(b)、图12的(c)所示那样，加速踏板开度或者目标驱动力越大，使第二离合器5的传递扭矩容量降低后的扭矩容量增加的斜率越大。
这是由于加速踏板开度或者目标驱动力越大，第二离合器5的输入扭矩越大，因此CL2变得容易滑动。另外，驾驶员的车辆前后加速度上升期待值变高。因此，加速踏板开度或者目标驱动力越大，使扭矩容量增加的斜率越大，由此使车辆前后加速度的上升响应提前，能够应对加速响应的提高请求。
另外，使自动变速机3选择了第一速时斜率比自动变速机3选择了第二速以上时的斜率大。
这是由于与选择第二速以上时相比，在选择第一速时，驾驶员的车辆前后加速度上升期待值进一步变高。
并且，在如第一实施例那样将自动变速机3的变速用摩擦接合元件设为第二离合器5的情况下，有时由于所选择的变速级的不同而导致离合器的种类不同。这样，在离合器的种类不同的情况下，设定CL2扭矩容量的增加斜率，使得按每个离合器的响应性满足离合器的滑动时间与响应的权衡，由此能够使操作性提高。
·马达扭矩的设定
根据上述CL2滑动开始条件的式(1)、上述CL2滑动量式(2)可知：与目标驱动力所对应的值相比，使马达扭矩(输入扭矩Tin)进一步增加，由此还能够提前使CL2滑动。
与此相对地，在第一实施例中，将从发动机启动控制的开始时间点起至判定出CL2的滑动为止的MG指令作为从电动发电机2输出的马达扭矩的增加斜率比目标驱动力的增加斜率大的扭矩指令(参照图15的马达扭矩指令特性和目标驱动力特性)。
因而，与利用目标驱动力提供马达扭矩，使马达扭矩的增加斜率与目标驱动力的增加斜率一致的情况相比，能够促进第二离合器5的滑动，使第二离合器5的滑动判定时刻提前。
[从0km/h起的启动起步时的加速响应提高作用]
基于图15所示的时间图来说明使用了上述CL2滑动转变控制的从0km/h起的启动起步时的加速响应提高作用。
如加速踏板开度特性所示，时刻t1是在EV停止过程中驾驶员开始加速踏板踩踏操作的时刻。时刻t2是通过驾驶员的加速踏板踩踏操作而进行的发动机启动控制的开始时刻。时刻t3是CL2滑动判定时刻，时刻t2～时刻t3表示CL2滑动转变控制期间。时刻t4是在比较例控制中CL2接合扭矩达到相当于目标驱动力的扭矩的时刻。时刻t5是发动机转速与马达转速一致时的CL1完全接合时刻。
在直至时刻t1为止的EV停止过程中，以CL2下限值将第二离合器5接合。然后，在时刻t1，当驾驶员开始加速踏板踩踏操作时，马达扭矩沿着目标驱动力上升，产生车速(OUTREV×齿轮比)。从该加速踏板踩踏操作开始时刻t1到发动机启动控制的开始时刻t2，以不与目标驱动力的上升相应地滑动的临界的CL2指令扭矩，使第二离合器5的传递扭矩容量从CL2下限值起上升。
然后，当成为发动机启动控制的开始时刻t2时，利用根据此时的加速踏板开度或者目标驱动力设定的降低量，使第二离合器5的传递扭矩容量降低，利用根据加速踏板开度或者目标驱动力设定的斜率使第二离合器5的传递扭矩容量开始增加。另外，当成为发动机启动控制的开始时刻t2时，根据使马达扭矩的增加斜率比目标驱动力的增加斜率大的扭矩指令，使马达扭矩的增加斜率增加。因而，在从发动机启动控制的开始时刻t2至CL2滑动判定时刻t3为止的期间，车辆前后加速度不会减少或者停滞(箭头C的实线特性)。顺便说一下，在时刻t2～时刻t3期间，如箭头B的虚线特性所示，在进行维持第二离合器5的传递扭矩容量降低的比较例的CL2滑动转变控制的情况下，如箭头C的虚线特性所示，车辆前后加速度减少或者停滞。
然后，当成为CL2滑动判定时刻t3时，第二离合器5的传递扭矩容量维持与目标驱动力相当的值，由此能够利用目标驱动力来确保车辆前后加速度的特性。顺便说一下，在时刻t2～时刻t3期间进行比较例的CL2滑动转变控制的情况下，在时刻t4，第二离合器5的传递扭矩容量达到与目标驱动力相当的值，直至时刻t4为止，车辆前后加速度减少或者停滞。从该CL2滑动判定时刻t3至CL1完全接合时刻t5为止是通过将第一离合器4的接合扭矩设为拖动扭矩的发动机拖动来进行发动机启动的期间。当成为CL1完全接合时刻t5时，为了与传递扭矩的大小无关地使第一离合器4和第二离合器5维持完全接合状态，以大的扭矩进行接合，并向“HEV模式”转变。
因而，图15的D区域成为使用了第一实施例的CL2滑动转变控制的、从0km/h起的启动起步时的车辆前后加速度的增加量、即作为车辆前后加速度针对加速踏板踩踏操作的响应的加速响应提高量。
接着，说明效果。
在第一实施例的混合动力车辆的控制装置中，能够获得下面列举的效果。
(1)具备：发动机1；
马达(电动发电机2)；
第一离合器4，其插入安装在上述发动机1与上述马达(电动发电机2)之间；
第二离合器5，其插入安装在上述马达(电动发电机2)与驱动轮(轮胎7、7)之间；以及
发动机启动控制单元(图11)，其在选择将上述第一离合器4分离的电动车模式(EV模式)时存在向混合动力车模式(HEV模式)的模式切换请求时，开始发动机启动控制，进行使上述第二离合器5向滑动接合转变的控制，一旦进行上述第二离合器5的滑动判定就开始第一离合器4的接合，将上述马达(电动发电机2)作为启动马达来启动上述发动机1，
上述发动机启动控制单元(图11)具有CL2滑动转变控制部(步骤S512～步骤S515)，在基于由于加速踏板踩踏操作而产生的模式切换请求开始发动机启动控制时，该CL2滑动转变控制部(步骤S512～步骤S515)进行以下控制：在将上述第二离合器5的传递扭矩容量降低至比目标驱动力小的值之后，一边以规定的斜率使上述第二离合器5的传递扭矩容量增加，一边使上述第二离合器5向滑动接合转变。
因此，在开始发动机启动控制之后使第二离合器5滑动接合时，能够提高针对加速操作的车辆运动状态(车辆前后加速度)的响应。
(2)在以规定的斜率使上述第二离合器5的传递扭矩容量开始增加时，上述CL2滑动转变控制部(步骤S512～步骤S515)使从上述马达(电动发电机2)输出的马达扭矩的增加斜率比目标驱动力的增加斜率大(步骤S514)。
因此，除了(1)的效果以外，在开始发动机启动控制后使第二离合器5滑动接合时，能够一边提高加速响应，一边使第二离合器5提前向滑动接合转变。
(3)加速踏板开度或者目标驱动力越大，上述CL2滑动转变控制部(步骤S512～步骤S515)使将上述第二离合器5的传递扭矩容量降低至比目标驱动力小的值时的降低量越小(步骤S512)。
因此，除了(1)或者(2)的效果以外，加速踏板开度或者目标驱动力越大，将发动机启动控制开始时的车辆前后加速度的下降抑制得越小，能够应对由加速踏板开度或者目标驱动力示出的加速响应的提高请求。
(4)加速踏板开度或者目标驱动力越大，上述CL2滑动转变控制部(步骤S512～步骤S515)使上述第二离合器5的传递扭矩容量的增加斜率越大(步骤S513)。
因此，除了(1)～(3)的效果以外，加速踏板开度或者目标驱动力越大，发动机启动控制开始后的车辆前后加速度的上升越提前，能够应对由加速踏板开度或者目标驱动力示出的加速响应的提高请求。
第二实施例
第二实施例是根据目标驱动力或者马达扭矩与第二离合器的传递扭矩容量的差来确定第二离合器的传递扭矩容量的增加斜率的例子。
首先，说明结构。
[发动机启动控制运算处理结构]
图16表示由第二实施例的整合控制器20执行的EV→HEV模式切换请求时的发动机启动控制运算处理的流程(发动机启动控制单元)。下面，基于图16来说明发动机启动控制运算处理结构。
此外，步骤S520～步骤S522和步骤S524～步骤S529的各步骤是进行与图11所示的步骤S510～步骤S512和步骤S514～步骤S519的各步骤相同的处理的步骤，因此省略说明。
在步骤S523中，在步骤S522中设定了第二离合器5的传递扭矩容量的降低量、或者在步骤S525中判断为CL2滑动判定条件不成立之后，在发动机启动控制开始时间点，根据与目标驱动力或者马达扭矩的差来设定降低第二离合器5的传递扭矩容量后的扭矩容量的增加斜率，进入步骤S524。
在此，确定将第二离合器5的传递扭矩容量降低后的扭矩容量增加的斜率，使得目标驱动力或者马达扭矩与第二离合器5的传递扭矩容量的差为规定值。也就是说，确定第二离合器5的传递扭矩容量，使其以具有规定差的方式追随目标驱动力或者马达扭矩的变化，由此设定扭矩容量增加的斜率。此时，设定差的规定值，使得加速踏板开度或者目标驱动力越大，该差的规定值越小。
此外，“传动系结构”、“控制系统结构”、“整合控制器的结构”、“整合控制运算处理结构”的结构与第一实施例相同，因此省略图示以及说明。
接着，说明作用。
[CL2滑动转变控制作用]
在第一实施例中，示出了根据加速踏板开度或者目标驱动力来设定CL2滑动转变控制中的CL2扭矩斜率的例子。
与此相对地，在第二实施例中，示出以下例子：确定CL2滑动转变控制中的CL2扭矩斜率，使其从目标驱动力或者马达扭矩起以规定值的偏离量追随目标驱动力或者马达扭矩的变化。
即，在EV→HEV模式切换请求是起步时的请求的情况下，在图16的流程图中，进入步骤S520→步骤S522→步骤S523→步骤S524→步骤S525，在步骤S525中的CL2滑动判定条件不成立期间，反复进行进入步骤S523→步骤S524→步骤S525的流程。这样，在步骤S525中的CL2滑动判定条件不成立期间，在步骤S523中反复运算第二离合器5的传递扭矩容量，以使其与目标驱动力或者马达扭矩的差为规定值，由此设定增加斜率。
在第二实施例中，以如下方法设定将第二离合器5的传递扭矩容量降低后的扭矩容量增加的斜率：使目标驱动力或者马达扭矩与第二离合器5的传递扭矩容量的差保持规定值。
这是由于，如上述CL2滑动量的运算式(2)所示，CL2滑动量(ωin-ωout)为对应于输入扭矩(Tin)与CL2接合扭矩(Tcl2)的差的值。因此，通过将目标驱动力或者马达扭矩与第二离合器5的传递扭矩容量的差保持规定值，能够使从开始CL2滑动转变控制起至判定出CL2的滑动为止所需的时间为固定时间。这样，能够一边管理CL2滑动转变控制所需的时间，一边使第二离合器5的传递扭矩容量上升。
另外，以如下方法设定差的规定值：加速踏板开度或者目标驱动力越大，使差的规定值越小。
这是由于加速踏板开度或者目标驱动力越大，第二离合器5的输入扭矩越大，因此CL2变得容易滑动。另外，驾驶员的车辆前后加速度上升期待值变高。因此，加速踏板开度或者目标驱动力越大，将差的规定值设定为越小的值，由此车辆前后加速度的上升响应提前，能够应对加速响应的提高请求。
此外，其它作用与第一实施例相同，因此省略说明。
接着，说明效果。
在第二实施例的混合动力车辆的控制装置中，能够获得下述效果。
(5)上述CL2滑动转变控制部(步骤S522～步骤S525)确定上述第二离合器5的传递扭矩容量的增加斜率，使得目标驱动力或者马达扭矩与上述第二离合器5的传递扭矩容量的差保持规定值(步骤S523)。
因此，除了第一实施例的(1)～(3)的效果以外，能够一边管理CL2滑动转变控制所需的时间，一边使第二离合器5的传递扭矩容量上升。
(6)上述CL2滑动转变控制部(步骤S522～步骤S525)设定上述差的规定值，使得加速踏板开度或者目标驱动力越大，上述差的规定值越小(步骤S523)。
因此，除了(5)的效果以外，加速踏板开度或者目标驱动力越大，使发动机启动控制开始后的车辆前后加速度的上升越提前，从而能够应对由加速踏板开度或者目标驱动力示出的加速响应的提高请求。
以上，基于第一实施例和第二实施例对本发明的混合动力车辆的控制装置进行了说明，但对于具体的结构，并不限于这些实施例，只要不脱离权利要求书的各权利要求所涉及的发明的要旨，允许进行设计的变更、追加等。
在第一实施例中，作为CL2滑动转变控制部，示出了根据加速踏板开度或者目标驱动力来设定CL2降低量和CL2增加斜率的例子。在第二实施例中，作为CL2滑动转变控制部，示出了通过保持与目标驱动力或者马达扭矩的差来设定CL2增加斜率的例子。但是，作为CL2滑动转变控制部，也可以设为以预先的固定值来赋予CL2降低量和CL2增加斜率之类的例子。另外，还可以设为根据加速操作速度、目标驱动力的变化速度等来设定CL2降低量和CL2增加斜率之类的例子。
在第一实施例、第二实施例中，示出了在从0km/h起的启动起步时应用本发明的CL2滑动转变控制的例子。但是，如果是基于由加速踏板踩踏操作而产生的模式切换请求来开始发动机启动控制的情况，则也能够在中间加速时等除起步时以外的驱动力请求时应用本发明的CL2滑动转变控制。
在第一实施例中示出了以下例子：作为第二离合器5，借用在自动变速机3中被设定为变速接合元件，以各变速级进行接合的离合器。但是，也可以设为以下例子：作为第二离合器，使用独立设置于马达与自动变速机之间的专用离合器，另外，还可以设为以下例子：使用独立地设置于自动变速机与驱动轮之间的专用离合器。
在第一实施例中，示出了适用于后轮驱动的混合动力车辆的例子，该后轮驱动的混合动力车辆具有在发动机与电动发电机之间插入安装有第一离合器的一马达两离合器类型的传动系。但是，也能够适用于具有一马达两离合器类型的传动系的前轮驱动的混合动力车辆。
相关申请的参照
本申请主张2011年10月28日在日本专利局申请的特愿2011-237009的优先权，通过参照将其全部公开内容完全编入本说明书。

Claims (6)

1.一种混合动力车辆的控制装置，其特征在于，具备：
发动机；
马达；
第一离合器，其插入安装在上述发动机与上述马达之间；
第二离合器，其插入安装在上述马达与驱动轮之间；以及
发动机启动控制单元，其当上述第一离合器分离而得到的电动车模式被选择的过程中存在向混合动力车模式切换的模式切换请求时开始发动机启动控制，进行使上述第二离合器向滑动接合转变的控制，在判定出上述第二离合器的滑动后开始第一离合器的接合，将上述马达作为启动马达来启动上述发动机，
其中，上述发动机启动控制单元具有CL2滑动转变控制部，当基于由加速踏板踩踏操作而产生的模式切换请求来开始发动机启动控制时，该CL2滑动转变控制部进行以下控制：在将上述第二离合器的传递扭矩容量降低至比目标驱动力小的值之后，一边以规定的斜率使上述第二离合器的传递扭矩容量增加，一边使上述第二离合器向滑动接合转变。
2.根据权利要求1所述的混合动力车辆的控制装置，其特征在于，
上述CL2滑动转变控制部当以规定的斜率使上述第二离合器的传递扭矩容量开始增加时，使从上述马达输出的马达扭矩的增加斜率比目标驱动力的增加斜率大。
3.根据权利要求1或2所述的混合动力车辆的控制装置，其特征在于，
加速踏板开度或者目标驱动力越大，上述CL2滑动转变控制部使将上述第二离合器的传递扭矩容量降低至比目标驱动力小的值时的降低量越小。
4.根据权利要求1至3中的任一项所述的混合动力车辆的控制装置，其特征在于，
加速踏板开度或者目标驱动力越大，上述CL2滑动转变控制部使上述第二离合器的传递扭矩容量的增加斜率越大。
5.根据权利要求1至3中的任一项所述的混合动力车辆的控制装置，其特征在于，
上述CL2滑动转变控制部以如下方式确定上述第二离合器的传递扭矩容量的增加斜率：使目标驱动力或者马达扭矩与上述第二离合器的传递扭矩容量的差保持规定值。
6.根据权利要求5所述的混合动力车辆的控制装置，其特征在于，
加速踏板开度或者目标驱动力越大，上述CL2滑动转变控制部使上述差的规定值越小。
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