CN103958305A - 车辆的控制装置 - Google Patents

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Abstract

在具备了具有锁止离合器的变矩器的混合动力车辆中，提供一种与以往相比能够兼顾驾驶性能及燃油经济性的车辆的控制装置。在包括发动机、电动发电机、具备锁止离合器的变矩器、蓄电池的车辆的控制装置中，在车辆至少通过发动机的驱动力进行行驶时(步骤S1为“否”)，在蓄电池不是输入输出限制状态的情况下(步骤S5为“否”)，与蓄电池是输入输出限制状态的情况相比，扩大锁止区域(步骤S7)。

Description

车辆的控制装置
技术领域
本发明涉及一种车辆的控制装置。
背景技术
近年来，作为考虑了环境的汽车等车辆，混合动力车辆受到关注。混合动力车辆具备以汽油等为燃料进行驱动的内燃机(以下，称为发动机)和通过来自蓄电池的电力进行驱动的电动机(以下，称为马达)作为驱动力源。
在这种混合动力车辆中，例如开发了如下的车辆：直列连接地具有发动机、马达、变矩器、自动变速机构，且搭载有具备蓄电池、控制单元而成的车辆的控制装置(例如，参照专利文献1)。
变矩器是利用循环的工作液的作用的流体式，将马达的输出转矩向自动变速机构传递。变矩器通过循环的工作液的作用，将输入的转矩放大而输出。而且，变矩器具备将马达与自动变速机构之间连接或切断的锁止离合器。
锁止离合器在行驶时发动机或马达的负载大的情况下，将马达与自动变速机构之间切断。由此，变矩器产生滑移，将发动机或马达的输出放大。
另外，锁止离合器在行驶时发动机或马达的负载小的情况下，将马达与自动变速机构之间连接而进行锁止。由此，变矩器不产生滑移，因此提高动力传递系统的传递效率而提高燃油经济性。
控制单元参照预先设定的车速-加速器开度映射，判断该时刻下的车速及加速器开度的交点是否处于将车速-加速器开度映射中的锁止离合器设为接合状态的区域(以下，称为锁止区域)。控制单元在判断为该时刻下的车速及加速器开度的交点处于车速-加速器开度映射中的锁止区域时，将锁止离合器连接。
蓄电池根据混合动力车辆的驾驶状况，对由马达产生的电力进行充电或者为了驱动马达而进行放电。控制单元基于蓄电池的充放电电流的累计值来计算剩余容量(以下称为SOC(State of charge))。
控制单元在蓄电池的SOC大且马达的可输出转矩大的情况下，将车速-加速器开度映射的锁止区域扩大。由此，控制单元提高通过变矩器进行锁止的频率，提高动力传递系统的传递效率而提高燃油经济性。而且，控制单元在SOC非常大的情况下，为了保护蓄电池而限制蓄电池的输入输出，从而限制马达的使用。
专利文献1：日本特开2005-24049号公报
发明内容
然而，在以往的车辆的控制装置中，控制单元在SOC非常大的情况下，为了保护蓄电池而限制马达的使用，并且为了提高燃油经济性而扩大车速-加速器开度映射的锁止区域。因此，在以往的车辆的控制装置中，在限制马达的使用的情况下，存在将锁止离合器连接的可能性。
若在无法使用马达时将锁止离合器连接，则例如即使在发动机转速低的情况下也将锁止离合器连接。若在发动机转速低时将锁止离合器连接，则与发动机的周期性的汽缸点火、活塞的往复运动相伴的发动机的转矩变动不经由变矩器而向变速器的输入轴传递。在这种情况下，由于低车速区域的发动机的转矩变动，以旋转变动为强制源而在动力传递系统中产生扭转振动。因此，存在以下问题：由于扭转振动而在车室内产生共鸣音，使驾驶性能下降。由此，在以往的车辆的控制装置中，存在无法兼顾驾驶性能及燃油经济性的问题。
本发明为了解决这样的问题而作出，目的是在具备了具有锁止离合器的变矩器的混合动力车辆中提供一种与以往相比能够兼顾驾驶性能及燃油经济性的车辆的控制装置。
为了实现上述目的，本发明的车辆的控制装置具备：内燃机；与上述内燃机连接的电动机；连接于上述电动机与车轮之间且具备锁止离合器的变矩器；及对上述电动机进行充放电的蓄电池，上述锁止离合器在使上述电动机与上述车轮断开的分离状态和将上述电动机与上述车轮连接而锁止的接合状态之间切换传递状态，上述车辆的控制装置的特征在于，在上述车辆至少通过上述内燃机的驱动力进行行驶时，在上述蓄电池不是输入输出限制状态的情况下，与上述蓄电池是上述输入输出限制状态的情况相比扩大锁止区域。
在此，在本申请说明书中，锁止离合器的分离状态除了将马达与车轮完全切断的状态之外，还包括半离合那样在马达与车轮之间产生滑动的状态。而且，在本申请说明书中，锁止离合器的接合状态是指将马达与车轮以不滑动的方式连接的完全接合的状态。
另外，在本申请说明书中，蓄电池的输入输出限制是指作为蓄电池在与马达之间可以进行充放电的最大容许电力而例如基于蓄电池的剩余容量及蓄电池温度而算出的输入限制值及输出限制值的总称。
在本申请说明书中，蓄电池处于输入输出限制状态的情况是指车辆的控制装置限制电动机与蓄电池之间的充放电的情况。这例如是如下情况：应向电动机供给的电力超过蓄电池的输出限制值，若将蓄电池及电动机直接连接，则有可能使蓄电池引起过放电。而且，这例如是如下情况：从电动机充电的电力超过蓄电池的输入限制值，若将蓄电池及电动机直接连接，则有可能使蓄电池引起过充电。车辆的控制装置在蓄电池处于输入输出限制状态时无法使用电动机。
在本申请说明书中，蓄电池不处于输入输出限制状态的情况是指车辆的控制装置不限制电动机与蓄电池之间的充放电的情况。这例如是如下情况：应向电动机供给的电力低于蓄电池的输出限制值，即使将蓄电池及电动机直接连接，也不会使蓄电池引起过放电。而且，这例如是如下情况：从电动机充电的电力低于蓄电池的输入限制值，即使将蓄电池及电动机直接连接，也不会使蓄电池引起过充电。车辆的控制装置在蓄电池不处于输入输出限制状态时能够使用电动机。
另外，在本申请说明书中，锁止区域是指例如在以车速及加速器开度为正交轴的锁止区域线图中将锁止离合器设为接合状态的区域。
根据该结构，车辆的控制装置在蓄电池不是输入输出限制状态的情况下即能够使用马达的情况下，与蓄电池存在输入输出限制的情况即无法使用马达的情况相比扩大锁止区域。
车辆的控制装置在能够使用马达时扩大锁止区域，因此即使低车速区域的发动机发生转矩变动，也能够驱动马达来缓解转矩变动。由此，能够抑制如下的以往那样的情况：在无法使用马达时扩大锁止区域，由此因低车速区域的发动机的转矩变动而在车室内产生共鸣音，从而导致驾驶性能下降。
另外，车辆的控制装置在能够使用马达时扩大锁止区域，因此能够提高锁止离合器的使用频率，能够提高动力传递系统的传递效率而提高燃油经济性。由此，车辆的控制装置在能够使用马达时扩大锁止区域，由此能够兼顾驾驶性能及燃油经济性。
另外，车辆的控制装置基于蓄电池是否处于输入输出限制状态来决定是否扩大锁止区域。因此，与以往那样车辆的控制装置基于SOC来决定是否扩大锁止区域的情况相比，车辆的控制装置能可靠地判断是否能够使用马达，而能够决定是否扩大锁止区域。由此，车辆的控制装置能够抑制以往那样即使SOC满足但在蓄电池处于输入输出限制状态时也扩大锁止区域的情况，因此能够更高精度地兼顾驾驶性能及燃油经济性。
另外，本发明的车辆的控制装置的特征在于，在上述车辆至少通过上述内燃机的驱动力进行行驶时，在上述蓄电池不是上述输入输出限制状态的情况下，上述蓄电池的输入输出限制越大，则越扩大上述锁止区域。
根据该结构，车辆的控制装置在能够使用马达时，蓄电池的输入输出限制越大，则越扩大锁止区域。因此，车辆的控制装置越扩大锁止区域，则马达越进行大电力的放电，从而越能够提高马达的输出转矩。由此，车辆的控制装置对于在更低车速区域产生的发动机的转矩变动，从马达产生高输出转矩，能够抑制因发动机的转矩变动而在车室内产生共鸣音导致驾驶性能下降这一情况。
另外，本发明的车辆的控制装置的特征在于，在上述车辆至少通过上述内燃机的驱动力进行行驶时，在上述蓄电池是上述输入输出限制状态的情况下，最大程度地缩小上述锁止区域。
根据该结构，车辆的控制装置在无法使用马达时，最大程度地缩小锁止区域，因此，当因在低车速区域产生的发动机的转矩变动而产生共鸣音的情况下，将锁止离合器切断。因此，在变矩器产生滑移，因此车辆的控制装置能够维持车速并且将发动机转速提高为不产生共鸣音的程度。由此，能够抑制如下的以往那样的情况：在无法使用马达时，扩大锁止区域，由此因在低车速区域产生的发动机的转矩变动而在发动机产生共鸣音导致驾驶性能下降。
另外，本发明的车辆的控制装置的特征在于，在上述车辆仅通过上述电动机的驱动力进行行驶时，上述蓄电池的剩余容量越小，则越减小上述锁止离合器的滑移量。
根据该结构，在锁止离合器的滑移量小时，由马达产生的再生的电力量增大，因此SOC能够较小地进行充电的容量越多，则车辆的控制装置越能够增大由马达产生的再生的电力量。由此，能够对蓄电池进行保护并且维持由马达产生的再生效率。
另外，本发明的车辆的控制装置的特征在于，在上述车辆仅通过上述电动机的驱动力进行行驶时，在上述蓄电池的剩余容量比预定的限制值小的情况下，最大程度地扩大上述锁止区域。在此，预定的限制值是指：为了对蓄电池进行保护以免发生过充电而优选在通过马达进行再生时使锁止离合器滑移而降低再生效率的剩余容量。
根据该结构，车辆的控制装置在SOC比预定的限制值小时即将锁止离合器接合而能够向蓄电池进行充电时，最大程度地扩大锁止区域。因此，能够消除变矩器的滑移而提高马达的再生效率。
另外，本发明的车辆的控制装置的特征在于，具备设定上述内燃机及上述电动机中的至少一方的驾驶员的加速要求的油门踏板，上述锁止区域基于车速和上述油门踏板的开度来决定。
根据该结构，能够基于驾驶员的加速要求及车速来决定是进行锁止而提高燃油经济性还是将锁止解除而提高驾驶性能，因此能够平衡性良好地兼顾驾驶性能及燃油经济性。
另外，本发明的车辆的控制装置的特征在于，在扩大上述锁止区域的情况下，将上述车速设为低速侧。通过该结构，车辆的控制装置能够在车辆的更低速度的行驶中将锁止离合器连接，因此能够在低车速域提高燃油经济性。
另外，本发明的车辆的控制装置的特征在于，在上述内燃机与上述电动机之间设有离合器，该离合器在使上述内燃机与上述电动机断开的分离状态和将上述内燃机与上述电动机连接的接合状态之间切换传递状态，在将上述锁止离合器设为上述接合状态而通过上述电动机进行再生时，将上述离合器设为上述分离状态。
在此，在本申请说明书中，发动机与马达之间的离合器的分离状态是指将发动机与马达完全切断的状态。而且，在本申请说明书中，发动机与马达之间的离合器的接合状态除了将发动机与马达以不滑动的方式连接的完全接合之外，还包括如半离合那样在发动机与马达之间产生滑动的状态。
通过该结构，车辆的控制装置在将锁止离合器设为接合状态而通过马达进行再生时，将离合器设为分离状态而使发动机断开。因此，车辆的控制装置使发动机的负载与从车轮至马达的动力传递系统断开，能够确保马达的再生能量。由此，车辆的控制装置能够有效地进行马达的再生取得，能够提高燃油经济性。
发明效果
根据本发明，在具备了具有锁止离合器的变矩器的混合动力车辆中，能够提供一种与以往相比能够兼顾驾驶性能及燃油经济性的车辆的控制装置。
附图说明
图1是表示搭载有本发明的实施方式的车辆的控制装置的驱动装置的概略的概要图。
图2是表示搭载有本发明的实施方式的车辆的控制装置的驱动装置的主要部分的概略的概要图。
图3是表示本发明的实施方式的车辆的控制装置的控制单元的概略图。
图4是表示本发明的实施方式的车辆的控制装置的动作的流程图。
图5是表示在本发明的实施方式的车辆的控制装置中车辆仅利用了马达的驱动力的EV行驶中的情况的动作的时间图。
图6是表示在本发明的实施方式的车辆的控制装置中车辆至少利用了发动机的驱动力的EHV行驶中的情况的动作的时间图。
图7是表示本发明的实施方式的车辆的控制装置的车速-加速器开度映射的坐标图。
图8是表示本发明的实施方式的车辆的控制装置的蓄电池的剩余容量与锁止离合器的滑移量的关系的坐标图。
具体实施方式
以下，参照附图，说明本发明的优选的实施方式。本实施方式将本发明适用于混合动力车辆用的驱动装置。
首先，对结构进行说明。
如图1～图3所示，驱动装置1具备发动机10、驱动单元20、自动变速器30、控制单元40。在本实施方式中，将驱动装置1的发动机10的方向作为发动机侧E，将驱动装置1的自动变速器30的方向作为自动变速器侧T。
发动机10由通过使汽油或轻油等烃系的燃料与空气的混合气在未图示的燃烧室内燃烧来输出动力的公知的动力装置构成。发动机10构成本发明的内燃机。发动机10在燃烧室内反复进行混合气的吸气、燃烧、排气，由此使未图示的缸体内的未图示的活塞往复移动，从而使以能够进行动力传递的方式与活塞连接的曲轴11旋转。发动机10从曲轴11向驱动单元20传递转矩。
在曲轴11上设有发动机转速传感器19。发动机转速传感器19检测曲轴11的转速而向控制单元40输入。
驱动单元20具备输入部21、离合器22、单向离合器23、电动发电机24、输出部27、壳体部28。电动发电机24构成本发明的电动机。驱动单元20夹设于发动机10与自动变速器30之间，并将来自发动机10的曲轴11的动力向自动变速器30的后述的变速器输入轴31传递。
输入部21具备离合器输入轴212。离合器输入轴212设于与曲轴11同轴的轴线上。离合器输入轴212与离合器22及单向离合器23连接成能够一体旋转，并向离合器22及单向离合器23传递动力。
输出部27具备离合器输出轴270。离合器输出轴270设于与离合器输入轴212同轴的轴线上。离合器输出轴270与离合器22及单向离合器23连接成能够一体旋转，并将离合器22及单向离合器23的动力向外部传递。离合器输出轴270与自动变速器30的变速器输入轴31连接成能够一体旋转，并将驱动单元20的输出向自动变速器30传递。
电动发电机24具备定子240和转子241。电动发电机24夹设于曲轴11与变速器输入轴31的动力传递路径上。
定子240具备未图示的定子芯、卷绕于定子芯的未图示的三相线圈。定子芯例如将电磁钢板的薄板层叠而形成，且固定于壳体部28。定子240通过向三相线圈的通电而形成旋转磁场。
转子241配置于定子240的内部，埋入多个永磁体而形成。
在转子241设有马达转速传感器243。马达转速传感器243通过检测转子241的转速来检测电动发电机24的转速而向控制单元40输入。
电动发电机24通过埋入于转子241的永磁体产生的磁场与由三相线圈形成的磁场的相互作用，作为驱动转子241旋转的电动机进行动作。而且，电动发电机24通过埋入于转子241的永磁体产生的磁场与转子241的旋转的相互作用，也作为在三相线圈的两端产生电动势的发电机进行动作。
电动发电机24与逆变器46连接。逆变器46与蓄电池47连接。因此，电动发电机24经由逆变器46而在与蓄电池47之间进行电力的交换。蓄电池47根据混合动力车辆的驾驶状况，对从电动发电机24产生的电力进行充电或进行放电。
在从逆变器46向电动发电机24的电力线上安装有MG电流传感器461。MG电流传感器461检测相电流而向控制单元40输入。在蓄电池47的输出端子间安装有蓄电池电压传感器471。蓄电池电压传感器471检测蓄电池47的输出电压而向控制单元40输入。在蓄电池47的输出端子安装有蓄电池电流传感器472。蓄电池电流传感器472检测蓄电池47的充放电电流而向控制单元40输入。在蓄电池47安装有蓄电池温度传感器473。蓄电池温度传感器473检测蓄电池温度而向控制单元40输入。
离合器22具备未图示的多板部和未图示的活塞部。离合器22设于输入部21与输出部27之间。离合器22设于曲轴11与变速器输入轴31之间，并将曲轴11与变速器输入轴31之间连接或切断。即，离合器22在使发动机10与电动发电机24断开的分离状态和将发动机10与电动发电机24连接的接合状态之间切换传递状态。
离合器22为常开型。离合器22通常被分离而将发动机10与电动发电机24的连接切断。而且，离合器22通过从自动变速器30的后述的油泵34供给高压的工作液而工作，将发动机10与电动发电机24连接。离合器22设于电动发电机24的内周部。
单向离合器23设于曲轴11与变速器输入轴31之间，并连接成能够从曲轴11经由变速器输入轴31向电动发电机24仅传递正转方向的动力。在此，正转方向是指曲轴11的旋转方向。而且，单向离合器23设于电动发电机24的内周部。单向离合器23在电动发电机24的内周部相对于离合器22沿轴向相邻地配置。
在离合器输入轴212安装有输入轴转速传感器29。输入轴转速传感器29检测离合器输入轴212的旋转速度而向控制单元40输入。输入轴转速传感器29例如为分解器。
自动变速器30具备变速器输入轴31、变矩器32、变速机构输入轴33、油泵34、变速机构35、液压控制装置36、输出轴37、壳体38。自动变速器30与电动发电机24连接。
变矩器32是利用循环的工作液的作用的流体式，将从驱动单元20的离合器输出轴270传递的驱动力经由变速机构输入轴33向变速机构35传递。变矩器32具备涡轮转轮90、泵叶轮91、前罩92、定子93、单向离合器94、中空轴95、锁止离合器96。即，变矩器32连接于电动发电机24及车轮之间，且具备锁止离合器96。
涡轮转轮90及泵叶轮91以涡轮转轮90位于发动机侧E的方式相互对置地配置。涡轮转轮90与变速机构输入轴33连接成一体旋转。泵叶轮91经由前罩92而与变速器输入轴31连接成一体旋转。向壳体38的内部供给工作液。
在涡轮转轮90及泵叶轮91之间的内周侧设有定子93。在定子93上经由单向离合器94而连接有中空轴95。中空轴95固定于壳体38，且在内部收容有能够旋转的变速机构输入轴33。
锁止离合器96具备锁止活塞96a和与锁止活塞96a接合的摩擦件96b。锁止离合器96通过来自由液压控制装置36调节后的油泵34的高压的工作液，如图2中虚线箭头所示向发动机侧E被推压。工作液使锁止活塞96a向发动机侧E移动，将摩擦件96b压靠于前罩92。
锁止离合器96通过锁止活塞96a向发动机侧E的滑动而切换成接合状态。在接合状态下，摩擦件96b被压靠于前罩92，摩擦件96b与前罩92通过摩擦而结合。由此，涡轮转轮90与前罩92一体旋转。锁止离合器96通过使变速器输入轴31与变速机构输入轴33一体旋转而不使工作液发生滑移，因此能够提高燃油经济性。
另外，锁止离合器96通过锁止活塞96a向自动变速器侧T的滑动而切换成分离状态。在分离状态下，摩擦件96b从前罩92分离，能够使摩擦件96b与前罩92分别旋转。由此，涡轮转轮90与前罩92分别旋转。锁止离合器96在使电动发电机24与变速机构35断开的分离状态和将电动发电机24与变速机构35连接的接合状态之间切换传递状态。而且，液压控制装置36及油泵34构成将锁止离合器96切换成分离状态和接合状态的锁止离合器切换单元。
油泵34具备转子340、轮毂341、主体342。轮毂341为圆筒形状，将转子340和泵叶轮91连接成一体旋转。主体342固定于壳体38。因此，来自驱动单元20的动力从前罩92经由泵叶轮91向转子340传递，来驱动油泵34。
从油泵34喷出的工作液向变速机构35供给，且也向驱动单元20的离合器22供给(图2中，由单点划线表示)。油泵34通过液压的供给，进行变速机构35的变速级或变速比的切换、离合器22的接合。
在油泵34与离合器22之间设有液压调节阀39。液压调节阀39按照来自控制单元40的信号，调节工作液从油泵34向离合器22的供给量。
油泵34和液压调节阀39构成离合器切换单元。油泵34和液压调节阀39将离合器22从分离状态切换成接合状态。
变速机构35具有未图示的多个离合器、制动器。在变速机构35中，根据混合动力车辆的行驶状况，通过从液压控制装置36供给的液压来切换多个离合器、制动器的接合及分离，由此形成所希望的变速级。作为变速机构35的变速级，例如有N(空档)档、D(行车)档、R(倒车)档、M(手动)档(顺序档)、2(第二)档、L(低)档、B(制动)档、S(运动)档、Ds(运动行车)档等。
在变速机构35上连接有驾驶员用于切换变速级的换档杆51。在换档杆51设有档位传感器52。档位传感器52检测换档杆51的档位作为档位信号而向控制单元40输入。
从变速机构输入轴33传递的驱动力经由变速机构35向输出轴37传递，并从输出轴37经由未图示的差速器向车轮传递。即，电动发电机24与车轮连接。另外，本实施方式的变速机构35由有级式的变速机构构成，但并不局限于有级式，也可以由例如无级式且具备变速器离合器的变速机构构成。
控制单元40具备混合动力用电子控制单元(Electronic ControlUnit；以下，称为ECU)41、发动机用电子控制单元(以下，称为发动机ECU)42、马达用电子控制单元(以下，称为马达ECU)43、蓄电池用电子控制单元(以下，称为蓄电池ECU)44、变速器用电子控制单元(以下，称为变速器ECU)45。控制单元40构成控制单元。
ECU41具备CPU(Central processing unit)410、存储处理程序等的ROM(Read only memory)411、临时存储数据的RAM(Random accessmemory)412、备用存储器413、输入端口414、输出端口415、通信端口416。ECU41集中控制混合动力车辆。
在ECU41的输入端口414上连接有发动机转速传感器19、输入轴转速传感器29、马达转速传感器243、车速传感器50、加速传感器54、档位传感器52、MG电流传感器461、蓄电池电压传感器471、蓄电池电流传感器472、蓄电池温度传感器473。
车速传感器50检测车速信号而向控制单元40输入。在加速传感器54上连接有油门踏板53。加速传感器54检测油门踏板53被踏下的踏下量，并将与检测出的踏下量对应的检测信号向ECU41输入。而且，ECU41根据从加速传感器54输出的检测信号表示的油门踏板53的踏下量，算出加速器开度Acc。
油门踏板53设定发动机10及电动发电机24中的至少一方的驾驶员的加速要求。油门踏板53被驾驶员踏下，由此设定驾驶员的加速要求，并操作发动机10及电动发电机24的至少一方的转速。
ECU41经由通信端口416而与发动机ECU42、马达ECU43、蓄电池ECU44、变速器ECU45连接。ECU41与发动机ECU42、马达ECU43、蓄电池ECU44、变速器ECU45进行各种控制信号、数据的交换。
发动机ECU42与发动机10及ECU41连接。发动机ECU42从检测发动机10的运转状态的各种传感器输入信号，并根据输入的信号而进行燃料喷射控制、点火控制、吸入空气量调节控制等运转控制。
发动机ECU42与ECU41进行通信。发动机ECU42通过从ECU41输入的控制信号对发动机10进行运转控制，并根据需要而将与发动机10的运转状态相关的数据向ECU41输出。
马达ECU43与逆变器46及ECU41连接。马达ECU43对电动发电机24进行驱动控制。马达ECU43输入用于对电动发电机24进行驱动控制所需的信号。作为用于对电动发电机24进行驱动控制所需的信号，例如存在从电动发电机24的马达转速传感器243输入的信号、由MG电流传感器461检测的向电动发电机24施加的相电流的信号等。马达ECU43输出对逆变器46的开关控制信号。
马达ECU43与ECU41进行通信。马达ECU43根据从ECU41输入的控制信号而对逆变器46进行驱动控制，由此来控制电动发电机24的转速及输出转矩。马达ECU43根据需要而将与电动发电机24的运转状态相关的数据向ECU41输出。
蓄电池ECU44与蓄电池47及ECU41连接。蓄电池ECU44对蓄电池47进行管理。蓄电池ECU44输入管理蓄电池47所需的信号。作为管理蓄电池47所需的信号，例如存在来自蓄电池电压传感器471的端子间电压的信号、来自蓄电池电流传感器472的充放电电流的信号、来自蓄电池温度传感器473的电池温度的信号等。
蓄电池ECU44与ECU41进行通信。蓄电池ECU44根据需要而将与蓄电池47的状态相关的数据向ECU41输出。蓄电池ECU44为了管理蓄电池47，基于由蓄电池电流传感器472检测出的充放电电流的累计值来计算蓄电池47的SOC。
蓄电池ECU44设定蓄电池47的SOC的限制值。预定的限制值是指为了保护蓄电池47而优选在通过电动发电机24进行再生时使锁止离合器96滑移的剩余容量。该限制值成为ECU41判断从电动发电机24向蓄电池47的充电是否为过充电时的临界值。
蓄电池ECU44设定蓄电池47的输入限制值Win及输出限制值Wout即输入输出限制Win、Wout。蓄电池ECU44基于电池温度而设定输入输出限制Win、Wout的基本值，并基于SOC来设定输出限制用校正系数和输入限制用校正系数。并且，蓄电池ECU44向设定的输入输出限制Win、Wout的基本值乘以校正系数，由此设定输入输出限制Win、Wout。蓄电池ECU44利用根据预先设定并存储的SOC及电池温度的关系而算出输入输出限制Win、Wout的SOC-电池温度映射，根据SOC及电池温度来算出输入输出限制Win、Wout。
另外，蓄电池ECU44判断蓄电池47是否处于输入输出限制状态。
ECU41基于车速等的行驶状态，算出应从蓄电池47向电动发电机24供给的电力。例如在应从蓄电池47向电动发电机24供给的电力超过蓄电池47的输出限制值Wout时，蓄电池ECU44判断为蓄电池47处于输入输出限制状态。而且，例如在应从蓄电池47向电动发电机24供给的电力低于蓄电池47的输出限制值Wout时，蓄电池ECU44判断为蓄电池47不处于输入输出限制状态。
ECU41基于马达转速NM，算出从电动发电机24向蓄电池47充电的电力。例如在从电动发电机24向蓄电池47充电的电力超过蓄电池47的输入限制值Win时，蓄电池ECU44判断为蓄电池47处于输入输出限制状态。而且，例如在从电动发电机24向蓄电池47充电的电力低于蓄电池47的输入限制值Win时，蓄电池ECU44判断为蓄电池47不处于输入输出限制状态。
变速器ECU45与自动变速器30及ECU41连接。变速器ECU45对变矩器32的锁止离合器96进行驱动控制或变更变速机构35的变速级。
变速器ECU45与ECU41进行通信。变速器ECU45执行基于来自ECU41的信号来变更变速机构35的变速级的变速控制。变速器ECU45根据需要而将与变速机构35、变矩器32的运转状态相关的数据向ECU41输出。
上述的发动机10、电动发电机24、变矩器32、蓄电池47构成本实施方式的车辆的控制装置。本实施方式的车辆的控制装置在车辆至少通过发动机10的驱动力进行EHV行驶时，在蓄电池47不是输入输出限制状态的情况下，与蓄电池47是输入输出限制状态的情况相比，扩大锁止区域。而且，本实施方式的车辆的控制装置在车辆至少通过发动机10的驱动力而进行EHV行驶时，在蓄电池47不是输入输出限制状态的情况下，蓄电池47的输入输出限制越大，则越扩大锁止区域。
另外，本实施方式的车辆的控制装置在车辆至少通过发动机10的驱动力而进行EHV行驶时，在蓄电池47是输入输出限制状态的情况下，将锁止区域缩小为最小。
另外，本实施方式的车辆的控制装置在车辆仅通过电动发电机24的驱动力进行EV行驶时，SOC越小，则越减小锁止离合器96的滑移量。而且，本实施方式的车辆的控制装置在车辆仅通过电动发电机24的驱动力进行EV行驶时，在SOC比预定的限制值小的情况下，将锁止区域扩大为最大。
另外，本实施方式中的车辆的控制装置具备发动机转速传感器19、马达转速传感器243、车速传感器50、马达ECU43、蓄电池ECU44、ECU41。在车速超过0时，ECU41例如将发动机转速NE与马达转速NM进行比较，判断车辆是至少利用发动机10的EHV行驶还是仅利用电动发电机24的EV行驶。
另外，本实施方式的车辆的控制装置具备锁止离合器96、锁止离合器切换单元、离合器22、离合器切换单元。而且，ECU41通过控制锁止离合器切换单元来切换锁止离合器96。此外，ECU41具有离合器标志，并通过将离合器标志设为ON/OFF来控制离合器切换单元，对离合器22进行切换。
另外，本实施方式的车辆的控制装置具备油门踏板53、加速传感器54。ECU41基于车速和加速器开度Acc来决定锁止区域。
在ROM411及备用存储器413中，例如如图7所示，存储有根据车速及加速器开度Acc而决定锁止离合器96的ON/OFF的车速-加速器开度映射即锁止区域线图。ECU41根据车速及加速器开度Acc，基于车速-加速器开度映射来决定锁止离合器96的ON/OFF。而且，在本实施方式的车辆的控制装置中，在扩大锁止区域时，将车速设为低速侧。
另外，在ROM411及备用存储器413中，例如如图8所示，存储有决定SOC与锁止离合器96的滑移量的关系的SOC-滑移量映射。在SOC超过了限制值时，ECU41基于SOC-滑移量映射，决定锁止离合器96相对于SOC的滑移量。在此，SOC越小，则锁止离合器96的滑移量变得越小。而且，图8所示的SOC-滑移量映射是一例，当然并不局限于此。
另外，本实施方式的车辆的控制装置在将锁止离合器96设为接合状态而通过电动发电机24进行再生时，将离合器22设为分离状态。
接下来，对作用进行说明。
混合动力车辆通过EV行驶或EHV行驶而处于行驶中。如图4所示，ECU41判断车辆是否为仅以电动发电机24为驱动源的EV行驶中(步骤S1)。在此，例如在车速不为0时且发动机转速NE及马达转速NM不一致时，ECU41判断为车辆是EV行驶中。
ECU41在判断为车辆是EV行驶中时(步骤S1为“是”)，ECU41判断SOC是否超过限制值(步骤S2)。在SOC超过限制值时，ECU41为了对蓄电池47进行保护以免发生过充电，优选在通过电动发电机24进行再生时使锁止离合器96滑移。因此，ECU41在判断为SOC超过限制值时(步骤S2为“是”)，ECU41与锁止区域的设定不同地根据SOC而使锁止离合器96滑移(步骤S3)。
SOC与锁止离合器96的滑移量的关系例如如图8所示的SOC-滑移量映射那样，SOC越小，则锁止离合器96的滑移量越小。
ECU41由于SOC越小则越减小锁止离合器96的滑移量，因此SOC越小，则越能够增大由电动发电机24产生的再生的电力量。由此，能够对蓄电池47进行保护，并维持由电动发电机24产生的再生效率。ECU41在设定了锁止离合器96的滑移量之后，使处理返回到主例程。
在SOC未超过限制值时，ECU41无需对蓄电池47进行保护以免发生过充电，因此优选在通过电动发电机24进行再生时使锁止离合器96接合。因此，ECU41在判断为SOC不超过限制值时(步骤S2为“否”)，ECU41将锁止区域扩大为最大(步骤S4)。在此，ECU41如图7所示，将锁止离合器区域设为比向低车速侧扩大为最大的线A靠高车速侧的区域。
由此，ECU41在低车速时也进行锁止，例如，在变速机构35的变速级的全级进行锁止。即，例如在变速机构35具有8级的变速级时，ECU41在1速～8速的全级进行锁止，能够提高由电动发电机24产生的再生效率。
另外，ECU41在将锁止离合器96设为接合状态而通过电动发电机24进行再生时，根据需要将离合器22设为分离状态。因此，ECU41使发动机10与从车轮至电动发电机24的动力传递系统断开，能够确保电动发电机24的再生能量。ECU41在将锁止区域设定为最大之后，使处理返回到主例程。
ECU41在判断为车辆不是EV行驶中时(步骤S1为“否”)，ECU41判断蓄电池47是否为输入输出限制状态(步骤S5)。该判断通过蓄电池ECU44，基于蓄电池47的输入输出限制Win、Wout与电动发电机24的实际的充放电的值的比较来进行。
在蓄电池47为输入输出限制状态时，ECU41无法使用电动发电机24。因此，ECU41在判断为蓄电池47是输入输出限制状态时(步骤S5为“是”)，ECU41将锁止区域缩小为最小(步骤S6)。在此，ECU41如图7所示，将锁止离合器区域设为比向高车速侧缩小为最小的线B靠高车速侧的区域。
由此，例如在变速机构35具有8级的变速级的情况下，ECU41在5速～8速的变速级进行锁止。由此，当由于在低车速区域产生的发动机10的转矩变动而产生共鸣音时，ECU41将锁止离合器96切断。因此，在变矩器32产生滑移，因此ECU41能够维持车速并且将发动机转速NE提高成不产生共鸣音的程度。ECU41在将锁止区域设定为最小之后，使处理返回到主例程。
在蓄电池47不是输入输出限制状态时，ECU41能够使用电动发电机24。因此，ECU41在判断为蓄电池47不是输入输出限制状态时(步骤S5为“否”)，与蓄电池47是输入输出限制状态的情况相比，ECU41将锁止的条件扩大(步骤S7)。而且，蓄电池47的输入输出限制Win、Wout越大，则ECU41越扩大锁止的条件。在此，ECU41如图7所示，将锁止离合器区域设为比能在线A与线B之间变动的线C靠高车速侧的区域。
由此，ECU41即使在低车速区域的发动机10发生转矩变动，也能够驱动电动发电机24来缓解转矩变动，能够抑制在车室内产生共鸣音而使驾驶性能下降这一情况。而且，ECU41能够提高动力传递系统的传递效率而提高燃油经济性。ECU41将锁止区域在最大与最小之间适当设定之后，使处理返回到主例程。
在上述的混合动力车辆中，在以电动发电机24为驱动源的EV行驶中，按照图5所示的时间图来说明发动机10停止时的动作。
如图5所示，离合器标志为OFF，离合器22成为分离状态。马达转速NM是使车辆进行EV行驶的转速，发动机转速NE为0。SOC根据行驶状态而适当变化。在此，SOC在T0至T1比限制值SOCL大而逐渐减小，在T1至T2比限制值SOCL小，在T2至T3比限制值SOCL大而逐渐增大。
ECU41在T0至T1由于SOC比限制值SOCL大，因此使锁止离合器96滑移。而且，ECU41在T0至T1由于SOC逐渐减小，因此使锁止离合器96的滑移量逐渐减小。
ECU41在T1至T2由于SOC比限制值SOCL小，因此将锁止离合器96设为接合状态。ECU41在T2至T3由于SOC比限制值SOCL大，因此使锁止离合器96滑移。而且，ECU41在T2至T3由于SOC逐渐增大，因此使锁止离合器96的滑移量逐渐增大。
在上述的混合动力车辆中，按照图6所示的时间图，说明至少以发动机10为驱动源的EHV行驶中的动作。
如图6所示，离合器标志为ON，离合器22成为接合状态。马达转速NM及发动机转速NE一致，成为使车辆进行EHV行驶的转速。蓄电池47的输入输出限制Win、Wout根据行驶状态而适当变化。
在此，为了便于说明，将应从蓄电池47向电动发电机24供给的电力及从电动发电机24向蓄电池47充电的电力作为恒定的基准电力WS而进行图示。在此，蓄电池47的输入输出限制Win、Wout在T0至T1比基准电力WS大而逐渐减少，在T1至T2比基准电力WS小，在T2至T3比基准电力WS大而逐渐增大。由此，蓄电池47在T0至T1不处于输入输出限制状态，在T1至T2处于输入输出限制状态，在T2至T3不处于输入输出限制状态。
ECU41在T0至T1由于蓄电池47不处于输入输出限制状态，因此使锁止区域在最大与最小之间可变。而且，ECU41在T0至T1由于输入输出限制Win、Wout逐渐减小，因此使锁止区域逐渐减小。
ECU41在T1至T2由于蓄电池47处于输入输出限制状态，因此将锁止区域设为最小。ECU41在T2至T3由于蓄电池47不处于输入输出限制状态，因此使锁止区域在最大与最小之间可变。而且，ECU41在T2至T3由于输入输出限制Win、Wout逐渐增大，因此使锁止区域逐渐增大。
在混合动力车辆因驻车等而停止且发动机10停止的情况下，油泵34停止，因此离合器22成为分离状态。此时，变速机构35的档位为空档。而且，液压调节阀39打开。
在混合动力车辆因驻车等停止且发动机10停止的情况下，为了使发动机10起动而向电动发电机24供给电力。通过向电动发电机24供给电力，而使电动发电机24的转子241旋转。转子241的驱动力经由离合器输出轴270至变矩器32这样的路径，向油泵34传递。
在此，虽然转子241旋转，但由于离合器22及单向离合器23被分离，因此电动发电机24的动力不向发动机10传递。而且，虽然因变矩器32的旋转而使变速机构35的变速机构输入轴33旋转，但由于变速机构35的档位为空档，因此变速机构35的输出轴37不旋转。
当从油泵34喷出的工作液向离合器22供给时，离合器22被接合。由此，转子241的驱动力经由输入部21向曲轴11传递。由此，发动机10被起动。
在发动机10起动后的车辆起步时，发动机10的驱动力经由曲轴11→输入部21→离合器22→转子241→离合器输出轴270这样的路径，向自动变速器30传递。通过将动力向自动变速器30传递，油泵34被驱动，因此工作液向离合器22持续供给，离合器22的接合得以维持。并且，将变速机构35的档位设为前进或后退。由此，曲轴11的动力从自动变速器30向车轮传递，混合动力车辆起步。
另外，在混合动力车辆因驻车等而停止且发动机10停止的情况下，离合器22被分离。在此，在仅利用电动发电机24的驱动力起步时，向电动发电机24供给电力。通过电力向电动发电机24的供给，而使电动发电机24的转子241旋转。转子241的驱动力经由离合器输出轴270至变矩器32这样的路径，向油泵34传递。
虽然转子241旋转，但由于离合器22及单向离合器23被分离，因此电动发电机24的动力不向发动机10传递。而且，液压调节阀39闭塞。由此，来自油泵34的工作液不向离合器22供给。
变速机构35的变速机构输入轴33伴随着变矩器32的旋转而旋转。并且，将变速机构35的档位设为前进或后退。由此，曲轴11的动力从自动变速器30向车轮传递，混合动力车辆起步。
如以上那样，根据本实施方式的车辆的控制装置，ECU41在EHV行驶中且能够使用电动发电机24时扩大锁止区域。因此，即使在低车速区域的发动机10产生转矩变动，也能够驱动电动发电机24来缓解转矩变动。由此，能够抑制因低车速区域的发动机10的转矩变动而在车室内产生共鸣音导致驾驶性能下降这一情况。
另外，ECU41在EHV行驶中且能够使用电动发电机24时扩大锁止区域。因此，能够提高动力传递系统的传递效率而提高燃油经济性。由此，车辆的控制装置在能够使用电动发电机24时扩大锁止区域，由此能够兼顾驾驶性能及燃油经济性。
另外，ECU41基于蓄电池47是否处于输入输出限制状态来决定是否扩大锁止区域。因此，ECU41能够可靠地判断是否能够使用电动发电机24而决定是否扩大锁止区域，因此能够更高精度地兼顾驾驶性能及燃油经济性。
另外，根据本实施方式的车辆的控制装置，在EHV行驶中且能够使用电动发电机24时，蓄电池47的输入输出限制越大，则越扩大锁止区域。因此，ECU41越扩大锁止区域，则越能够在电动发电机24进行大电力的放电而提高电动发电机24的输出转矩。由此，ECU41对于在更低车速区域产生的发动机10的转矩变动，从电动发电机24产生高输出转矩，能够抑制因发动机10的转矩变动而在车室内产生共鸣音导致驾驶性能下降这一情况。
另外，根据本实施方式的车辆的控制装置，在EHV行驶中且无法使用电动发电机24时，将锁止区域缩小为最小。因此，在由于在低车速区域产生的发动机10的转矩变动而产生共鸣音时，将锁止离合器96切断。由此，在变矩器32中产生滑移，因此ECU41能够维持车速并且将发动机转速NE提高为不产生共鸣音的程度。由此，ECU41能够抑制因在低车速区域产生的发动机10的转矩变动而发动机10产生共鸣音导致驾驶性能下降这一情况。
另外，根据本实施方式的车辆的控制装置，ECU41在EV行驶中SOC比限制值大时，SOC越小，则越增大锁止离合器96的滑移量，从而能够增大由电动发电机24产生的再生的电力量。由此，能够对蓄电池47进行保护，并维持由电动发电机24产生的再生效率。
另外，根据本实施方式的车辆的控制装置，ECU41在EV行驶中SOC比限制值小时，将锁止离合器96接合而能够向蓄电池47进行充电，将锁止区域扩大为最大。因此，ECU41能够消除变矩器32的滑移而提高由电动发电机24产生的再生效率。
另外，根据本实施方式的车辆的控制装置，锁止区域基于车速和加速器开度来决定。因此，ECU41能够基于驾驶员的加速要求及车速来决定是进行锁止而提高燃油经济性还是解除锁止而提高驾驶性能，因此能够平衡性良好地兼顾驾驶性能及燃油经济性。
另外，ECU41在扩大锁止区域时将车速设为低速侧。因此，ECU41能够在车辆的更低速度的行驶中将锁止离合器96连接，因此能够在低车速域中提高燃油经济性。
在上述的本实施方式的车辆的控制装置中，ECU41在EV行驶中进行基于SOC的锁止离合器96的控制。然而，在本发明的车辆的控制装置中，并不局限于此，EV行驶中的锁止离合器96的控制可以通过公知的方法适当进行。
另外，在本实施方式的车辆的控制装置中，ECU41在EHV行驶中蓄电池47为输入输出限制状态时，将锁止区域缩小为最小。然而，在本发明的车辆的控制装置中，并不局限于此，在EHV行驶中蓄电池47为输入输出限制状态时的控制可以通过公知的方法适当进行。
另外，在本实施方式的车辆的控制装置中，在发动机10与电动发电机24之间具有离合器22。然而，在本发明的车辆的控制装置中，并不局限于此，在发动机10与电动发电机24之间也可以不具有离合器22。在这种情况下，能够简化结构。
另外，在本实施方式的车辆的控制装置中，仅具有1个电动发电机24。然而，在本发明的车辆的控制装置中，并不局限于此，也可以具有2个以上的电动发电机24。
另外，在本实施方式的车辆的控制装置中，是离合器22与单向离合器23在转子241的内周部并列设置的结构。然而，在本发明的车辆的控制装置中，并不局限于此，也可以是离合器22与单向离合器23在转子241的内周部沿轴向重叠的结构。
如以上那样，本发明的车辆的控制装置在具备了具有锁止离合器的变矩器的混合动力车辆中，起到能够兼顾驾驶性能及燃油经济性的效果，在混合动力车辆的控制装置中有用。
附图标记说明
1   驱动装置
10  发动机
20  驱动单元
22  离合器
24  电动发电机
30  自动变速器
32  变矩器
34  油泵
35  变速机构
40  控制单元
41  ECU
42  发动机ECU
43  马达ECU
44  蓄电池ECU
45  变速器ECU
47  蓄电池
96  锁止离合器

Claims (8)

1.一种车辆的控制装置，所述车辆的控制装置具备：
内燃机；
与所述内燃机连接的电动机；
连接于所述电动机与车轮之间且具备锁止离合器的变矩器；及
对所述电动机进行充放电的蓄电池，
所述锁止离合器在使所述电动机与所述车轮断开的分离状态和将所述电动机与所述车轮连接而锁止的接合状态之间切换传递状态，
所述车辆的控制装置的特征在于，
在所述车辆至少通过所述内燃机的驱动力进行行驶时，在所述蓄电池不是输入输出限制状态的情况下，与所述蓄电池是所述输入输出限制状态的情况相比扩大锁止区域。
2.根据权利要求1所述的车辆的控制装置，其特征在于，
在所述车辆至少通过所述内燃机的驱动力进行行驶时，在所述蓄电池不是所述输入输出限制状态的情况下，所述蓄电池的输入输出限制越大，则越扩大所述锁止区域。
3.根据权利要求1或2所述的车辆的控制装置，其特征在于，
在所述车辆至少通过所述内燃机的驱动力进行行驶时，在所述蓄电池是所述输入输出限制状态的情况下，最大程度地缩小所述锁止区域。
4.根据权利要求1～3中任一项所述的车辆的控制装置，其特征在于，
在所述车辆仅通过所述电动机的驱动力进行行驶时，所述蓄电池的剩余容量越小，则越减小所述锁止离合器的滑移量。
5.根据权利要求1～4中任一项所述的车辆的控制装置，其特征在于，
在所述车辆仅通过所述电动机的驱动力进行行驶时，在所述蓄电池的剩余容量比预定的限制值小的情况下，最大程度地扩大所述锁止区域。
6.根据权利要求1～5中任一项所述的车辆的控制装置，其特征在于，
所述车辆的控制装置具备设定所述内燃机及所述电动机中的至少一方的驾驶员的加速要求的油门踏板，
所述锁止区域基于车速和所述油门踏板的开度来决定。
7.根据权利要求6所述的车辆的控制装置，其特征在于，
在扩大所述锁止区域的情况下，将所述车速设为低速侧。
8.根据权利要求1～7中任一项所述的车辆的控制装置，其特征在于，
在所述内燃机与所述电动机之间设有离合器，该离合器在使所述内燃机与所述电动机断开的分离状态和将所述内燃机与所述电动机连接的接合状态之间切换传递状态，
在将所述锁止离合器设为所述接合状态而通过所述电动机进行再生时，将所述离合器设为所述分离状态。
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