CN104417532A - 车辆驱动系统 - Google Patents

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东條威士
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Aisin Seiki Co Ltd
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Abstract

一种车辆驱动系统包括：启动请求确定部(202)，当车辆使用电机(102)作为动力源而不使用发动机(101)来驱动时，确定是否请求所述发动机(101)的启动；启动模式确定部(201)，当请求发动机(101)的启动时，将通过旋转速度检测部(140)检测的输入轴的旋转速度与预定发动机启动目标旋转速度进行比较，并且确定是否输入轴的旋转速度低于发动机启动目标旋转速度；以及发动机启动控制部(211)，当请求发动机(101)的启动并且当输入轴的旋转速度低于发动机启动目标旋转速度时，将电机(102)和发动机(101)从车辆(100)的驱动轴(120、121a、121b)断开以通过电机(102)启动发动机(101)。

Description

车辆驱动系统
技术领域
本公开通常涉及一种车辆驱动系统。
背景技术
根据已知的系统，发动机由电机启动，该电机用于在将混合动力车的驱动模式从电机驱动模式改变为混合驱动模式时通过接合设置在电机与发动机之间的离合器使车辆行驶或驱动而无需额外提供启动电机(starter motor)，该混合动力车被配置成通过切换使车辆仅通过电机被驱动的电机驱动模式以及使车辆通过发动机和电机被驱动的混合驱动模式而行驶或驱动。
另外，根据例如在JP2012-131497A(在下文中称为专利参考文献1)中公开的已知系统，对于包括选择性地将车辆驱动轴连接至电机和发动机的离合器的混合动力车，当驾驶员所请求的请求驱动力增大并假设等于或大于预定水平时，通过执行离合器的释放阶段来启动发动机。
混合动力车的发动机需要在响应于驾驶员的操作的情况下(例如，请求驱动力的增大)以及在不涉及驾驶员的操作的情况下(例如，电池的充电状态(在下文中称为SOC)的下降)被启动。当需要不涉及驾驶员的操作而启动发动机的情况下应用(ON)制动器时，或者当在启动发动机使车辆加速的情况下应用(ON)制动器时，车辆驱动轴的旋转速度被降低。根据已知的公开内容，因为输入轴的旋转速度被减少为低于使发动机在稳定状态独立旋转所需的旋转速度(例如，大约800rpm)，所以即使在请求发动机的启动的时刻，发动机也不能被启动。结果是，变得难以在适当的时刻启动发动机。
因此，需要一种车辆驱动系统，其能够在适当的时刻启动发动机。
发明内容
鉴于前述，提供了一种用于控制车辆的车辆驱动系统，该车辆配置成使用电机作为动力源而不使用发动机来驱动，且配置成使用发动机和电机作为动力源来驱动。该车辆驱动系统包括：启动请求确定部，当车辆使用电机作为动力源而不使用发动机来驱动时，确定是否请求发动机的启动；旋转速度检测部，检测设置在发动机与电机之间的变速器部的输入轴的旋转速度；启动模式确定部，当启动请求确定部确定请求发动机的启动时，将变速器部的输入轴的旋转速度与预定发动机启动目标旋转速度进行比较，该启动模式确定部确定是否变速器部的输入轴的旋转速度低于发动机启动目标旋转速度；以及发动机启动控制部，当启动请求确定部确定请求发动机的启动时并且当变速器部的输入轴的旋转速度低于发动机启动目标旋转速度时，将电机和发动机从车辆的驱动轴断开以通过电机启动发动机。
根据本公开文本的构造，例如，即使在发动机的启动不是通过驾驶员的操作请求的情况下(驾驶员不执行意欲请求启动发动机的操作)，当需要启动发动机时，发动机能够在适当的时刻被启动而不会错过发动机需要被启动的时刻。
根据本公开文本的另一个方面，当启动请求确定部确定请求发动机的启动时并且当变速器部的输入轴的旋转速度等于或大于发动机启动目标旋转速度时，该发动机启动控制部在电机和发动机被连接至车辆的驱动轴的状态下启动发动机。
根据本公开文本的构造，发动机能够在其它适当的时刻被启动，并且能够防止驾驶员产生施加到驱动轴的转矩被不经意减小这一感觉。
根据本公开文本的另一个方面，当变速器部的输入轴的旋转速度低于发动机启动目标旋转速度时，该启动模式确定部确定利用第一启动模式启动发动机；并且当变速器部的输入轴的旋转速度等于或大于发动机启动目标旋转速度时，该启动模式确定部确定利用第二启动模式启动发动机。当变速器部的输入轴的旋转速度低于发动机启动目标旋转速度时，该发动机启动控制部根据第一启动模式将电机和发动机从车辆的驱动轴断开并通过电机启动发动机，并且当变速器部的输入轴的旋转速度等于或大于发动机启动目标旋转速度时，该发动机启动控制部在电机和发动机被连接至车辆的驱动轴的状态下根据第二驱动模式启动发动机。
根据本公开文本的构造，即使在发动机的启动不是通过驾驶员的操作请求的情况下(驾驶员不执行意欲请求启动发动机的操作)，当需要启动发动机时，发动机能够在适当的时刻被启动而不会错过发动机需要被启动的时刻。
根据本公开文本的再一个方面，该启动请求确定部基于与车辆的驱动有关的信息确定是否请求发动机的启动。
根据本公开文本的构造，当基于与车辆的驱动或运行有关的信息需要启动发动机时，发动机能够在适当的时刻被启动而不会错过发动机需要被启动的时刻。
根据本公开文本的又一个方面，该启动请求确定部接收电池的状态量作为与车辆的驱动有关的信息，并基于电池的状态量确定请求发动机的启动。
根据本公开文本的构造，当该启动请求确定部基于电池的状态量确定需要启动发动机时，发动机能够在适当的时刻被启动而不会错过发动机需要被启动的时刻。
根据本公开文本的又一个方面，该车辆驱动系统还包括离合器，设置在发动机和电机之间用于进行动力传输(power transmission)的连接和断开。当变速器部的输入轴的旋转速度低于发动机启动目标旋转速度时，该发动机启动控制部通过离合器将电机和发动机从驱动轴断开，并且该发动机启动控制部在输入轴的旋转速度变为零的时刻接合离合器以通过电机增加输入轴的旋转。
根据本公开文本的构造，即使在发动机的启动不是通过驾驶员的操作请求的情况下(驾驶员不执行意欲请求启动发动机的操作)，当需要启动发动机时，发动机能够在适当的时刻被启动而不会错过发动机需要被启动的时刻。
根据本公开文本的又一个方面，当变速器部的输入轴的旋转速度在第一启动模式中低于发动机启动目标旋转速度时，电机和发动机通过离合器从驱动轴断开，并且离合器在输入轴的旋转速度变为零的时刻被接合使得输入轴的旋转速度被控制为通过电机增大。
根据本公开文本的构造，即使在发动机的启动不是通过驾驶员的操作请求的情况下(驾驶员不执行意欲请求启动发动机的操作)，当需要启动发动机时，发动机能够在适当的时刻被启动而不会错过发动机需要被启动的时刻。
根据本公开文本的又一个方面，电机在第二启动模式中在建立离合器的滑动状态的同时提供电机转矩。
根据本公开文本的构造，即使在发动机的启动不是通过驾驶员的操作请求的情况下(驾驶员不执行意欲请求启动发动机的操作)，当需要启动发动机时，发动机能够在适当的时刻被启动而不会错过发动机需要被启动的时刻。
附图说明
通过以下参考附图的详细描述，本公开文本的前述和额外的特征和特性将变得更加明显，其中：
图1为根据本文公开的实施例的混合动力车的示意图；
图2为示出根据本文公开的实施例的集成电控单元(ECU)的功能结构的框图；
图3为根据本文公开的实施例的变速器部的示意图；
图4为示出根据本文公开的实施例的发动机启动控制事务处理(transaction)的进程的流程图；以及
图5示出加速器位置和制动器的状态、发动机启动请求、旋转速度、齿轮换挡阶段、启动模式、发动机状态、离合器的离合器状态以及电机转矩的相继的改变。
具体实施方式
将参考如下附图的示例来说明车辆驱动系统的一个实施例。根据该实施例，该车辆驱动系统被安装至混合动力车。
如图1所示，混合动力车100包括通过燃料的燃烧能输出旋转转矩的发动机(EGN)101和通过电能输出旋转转矩的电动机发电机(MG)102。发动机101和电动机发电机102用作动力源。混合动力车100是前轮驱动车辆。根据该实施例，混合动力车100包括驱动系统和控制装置300。
根据该实施例，混合动力车100的驱动系统包括右侧前轮FR(用作驱动轮)、左侧前轮FL(用作驱动轮)、驱动轴121a、121b(用作驱动轴)、差动齿轮120(用作驱动轴)、发动机101、电动机发电机(motor generator)102、离合器103、离合器促动器(还称为C-Act)104、变速器部105(即，包括常见的变速器部(还称为CTM)105a、变速器-电动机发电机变速器部(transmission-motor generator transmission portion)105b(在下文中称为TM-MG变速器部105b；TM-MG TM)以及变速器-发动机变速器部(transmission-engine transmission portion)105c(在下文中称为TM-ENG变速器部105c；TM-ENG TM；TM))、换挡促动器(还称为S-Act)107，以及旋转速度传感器140(即，用作旋转速度检测部)。
从发动机的输出轴输出转矩(例如，通过燃料(例如，油气系统，例如，汽油和柴油)的燃烧产生的转矩)的内燃机被用作发动机101。发动机101包括各种传感器(例如，发动机旋转传感器)和促动器(例如，用于驱动喷油器和节流阀的促动器)。发动机101被可通信(communicably)地连接至发动机ECU(ENG-ECU)111并且被发动机ECU 111所控制。
离合器103被布置在发动机101和变速器部105之间，并且离合器103被布置在发动机101和电动机发电机102之间以选择性地连接发动机101和变速器部105，从而传输转矩(以连接发动机101和变速器部105以便将转矩从发动机101传输到变速器部105，以及断开发动机101和变速器部105从而不将转矩从发动机101传输到变速器部105)。离合器103被控制为通过离合器促动器104接合或释放(脱开)，该离合器促动器104的促动被变速器ECU(在下文中称为TM-ECU)113所控制。
电动机发电机(motor generator)102对应于作为电动机(electric motor)来促动且作为发电机(electrical generator)来促动的同步发电电动机(generatormotor)。在电动机发电机102中，永磁体被嵌入转子中并且定子线圈被卷绕在定子周围。电动机发电机102经由逆变器110与高电压电池130(用作电池)通信以获得电力(电动机发电机102经由逆变器110选择性地将电力发送到高电压电池130，并且经由逆变器110从高电压电池130接收电力)。尤其，操作为电动机的电动机发电机102从高电压电池130接收电力供应，以旋转并将通过电动机发电机102的旋转促动获取的转矩输出到TM-MG变速器部105b。前述方式的电动机发电机102的状态被定义为电力运行或运用(excertion)。
另外，电动机发电机102被配置成在定子线圈的相对端产生电动势，接收从发动机101输出到发动机输出轴的转矩和来自TM-MG变速器部105b的转矩；以及被配置操作为发电机以向高电压电池130充电。前述方式下的电动机发电机102的状态被定义为再生状态(regeneration state)。
变速器部105被连接在电动机发电机102和发动机101之间，并且用作传输机构，将从电动机发电机102和发动机101输出的转矩经由驱动轴(即，差动齿轮(还称为Diff齿轮)120和驱动轴121a、121b)传输到驱动轮FR、FL。变速器部105包括常见的变速器部105a、TM-MG变速器部105b以及TM-ENG变速器部105c。TM-MG变速器部105b是切换机构，用于将从电动机发电机102输出的旋转转矩切换到用于向前移动的旋转方向或用于向后移动的旋转方向以使车辆加速或减速。通过改变旋转转矩的程度来使车辆加速或减速。TM-ENG变速器部105c是切换机构，用于将从发动机101的发动机输出轴输出的旋转转矩的方向切换到用于向前移动的旋转方向或用于向后移动的旋转方向。通过改变旋转转矩的程度来使车辆加速或减速。常见的变速器部105a是传输机构，用于将从电动机发电机102和发动机101传输的旋转转矩经由驱动轴(即，差动齿轮120和驱动轴121a、121b)共同地传输到驱动轮FR、FL(右侧前轮FR、左侧前轮FL)。常见的变速器部105a、TM-MG变速器部105b以及TM-ENG变速器部105c的每一个被配置成可切换到多个齿轮换挡阶段(被配置成建立多个齿轮换挡阶段)。另外，换挡促动器107控制TM-ENG变速器部105c、TM-MG变速器部105b以及常见的变速器部105a切换其齿轮换挡阶段。
当将从常见的变速器部105a传输的旋转转矩传输到驱动轮FR、FL(右侧前轮FR、左侧前轮FL)时，差动齿轮120在右侧前轮FR和左侧前轮FL之间产生差动运动(differential motion)。
旋转速度传感器140被设置在变速器部105的输入轴附近，以检测变速器部105的输入轴的旋转速度(旋转数)(在下文中称为输入旋转速度)。旋转速度传感器140将检测到的输入旋转速度输出(发送)到集成电控单元(集成ECU)200。
根据实施例的混合动力车100，因为驱动系统被配置为如上所述，电动机发电机102和发动机101包括常见的通过变速器部105的输出轴，并且单独地通过变速器部105的多个齿轮(多个齿轮组)选择性地连接至(可连接至驱动轴以及可从驱动轴断开)驱动轴(差动齿轮120和驱动轴121a、121b)。
接下来，将说明混合动力车100的控制装置300。控制装置300控制整个混合动力车100。如图1所示，控制装置300包括逆变器110、制动器液压控制部(还称为制动器HPC)109、发动机ECU(ENG-ECU)111、电控制动器ECU(ECB-ECU)112、变速器ECU(TM-ECU)113、电动机发电机ECU(MG-ECU)114、集成ECU(还称为INTGRECU)200、高电压电池130以及电池ECU131。
电池ECU131控制高电压电池130将与高电压电池130、状态量有关的信息(例如，充电状态(SOC)、释放的允许电力(discharge allowable power)、电压、温度、故障信息)通知给集成ECU 200。
发动机ECU(ENG-ECU)111被可通信地连接至发动机101内置的各种促动器(例如，用于促动节流阀和喷油器的促动促动器)、各种传感器(例如，发动机旋转传感器)以及集成ECU 200。发动机ECU(ENG-ECU)111从集成ECU 200接收发动机转矩命令(还称为EG转矩命令)(节流阀打开命令)以控制发动机101的操作。
电控制动器ECU(ECB-ECU)112被电连接至制动器液压控制部109和集成ECU 200。电控制动器ECU 112从集成ECU 200接收制动命令和再生转矩，并基于制动命令和再生转矩将命令发送到制动器液压控制部109，因此通过电控制动系统(ECB)(其是一种线控制动)进行制动控制。
制动器液压控制部109接收到来自ECB-ECU 112的命令则执行对制动器117、118的制动器液压控制，因此根据车辆状态自动地促动相对于驱动轮的制动器。
变速器ECU(TM-ECU)113被电连接至离合器促动器104、换挡促动器107以及集成ECU 200。当接收到来自集成ECU 200的离合器请求时，变速器ECU 113控制离合器促动器104脱开以及接合(选择性地接合)离合器103。另外，当接收到来自集成ECU 200的齿轮换挡请求(速度改变请求)时，变速器ECU 113控制换挡促动器107切换变速器部105的齿轮换挡阶段。
逆变器110根据来自电机ECU(MG-ECU)114的控制信号产生三相交流，并将三相交流施加到电动机发电机102以控制电动机发电机102的操作(驱动操作、发电操作、再生操作)。逆变器110经由升压转换器被电连接至高电压电池130。
电动机发电机ECU(MG-ECU)114被可通信地连接至逆变器110、各种传感器(例如，旋转传感器)以及集成ECU 200。当接收到来自集成ECU200的电机转矩命令的，电动机发电机ECU 114经由逆变器110控制电动机发电机102的操作。
根据来自集成ECU 200的控制信号，通过执行中央处理器(CPU)从存储介质或介质(例如，只读存储器(ROM))读取的预定程序(包括数据库、地图)，发动机ECU 111、电控制动器ECU 112、变速器ECU 113以及电动机发电机ECU 114分别执行各种控制事务处理。
集成ECU 200控制发动机ECU 171、电控制动器ECU 112、变速器ECU113以及电动机发电机ECU 114的操作。集成ECU 200被可通信地连接至发动机ECU 111、电控制动器ECU 112、变速器ECU 113、电动机发电机ECU114、各种传感器(例如，旋转传感器)以及各种开关(例如，点火开关)。根据该实施例，集成ECU 200从加速器踏板位置传感器接收关于加速器位置(加速器踏板位置)的信息，并且从车辆速度传感器接收关于混合动力车100的车辆速度的信息。另外，集成ECU 200从发动机ECU 111接收关于发动机101的操作状态的信息。更进一步，集成ECU 200从制动器冲程传感器接收制动器冲程的信息，从换挡杆接收换挡位置的信息以及从高电压电池130接收充电状态(SOC)的信息。
在下文中，将具体说明集成ECU 200的构造。如图2所示，实施例的集成ECU 200包括启动模式确定部201、启动请求确定部202、驱动模式确定部203以及命令目标决定部210。
根据混合动力车100的预定条件，通过执行CPU从存储介质(例如，ROM)读取的程序(包括数据库、地图)，集成ECU 200用作上文描述的多个部分并且执行在下文中说明的多个部分的每一个的功能，以将各种控制信号输出到发动机ECU 111、电控制动器ECU 112、变速器ECU 113以及电机ECU 114。
驱动模式确定部203被输入来自发动机ECU 111的发动机101的操作状态，并且基于发动机101的操作状态确定混合动力车100的驱动模式。该实施例的驱动模式包括电机驱动模式(电动车辆驱动模式；在下文中，称为EV驱动模式)和混合驱动模式(混合动力车驱动模式；在下文中，称为WV驱动模式)。在EV驱动模式中，在离合器103的释放状态下，混合动力车100仅利用电动机发电机102作为动力源来驱动而不使用发动机101。在HV驱动模式中，在离合器103被接合的状态下，混合动力车100利用发动机101和电动机发电机102作为动力源来驱动。驱动模式确定部203将确定的驱动模式的信号传输到启动请求确定部202。
在确定混合动力车100在电机驱动模式中行驶的情况下，启动请求确定部202基于与混合动力车100的驱动有关的信息来确定是否存在与驾驶员的操作无关(不取决于驾驶员的操作)的用于启动发动机101的请求。即，虽然驾驶员未清楚地示出该请求(即，无驾驶员的操作)，然而是否需要启动发动机是基于与混合动力车100的驱动有关的信息来确定的。
更具体地，启动请求确定部202从电池ECU131接收高电压电池130的充电状态(SOC)作为与混合动力车100的驱动有关的信息，然后确定是否SOC为(变为)等于或低于预定阈值(确定状态量是否等于或低于预定阈值；可选择地，确定状态量是否超过预定阈值)。在SOC为(变为)等于或低于预定阈值的情况下(在状态量等于或低于预定阈值的情况下；可选择地，在状态量超过预定阈值的情况下)，启动请求确定部202确定发动机101需要启动，并且请求发动机101的启动。即，启动请求确定部202基于高电压电池130的状态量确定发动机101需要启动(请求发动机101的启动)。在这些情况下，除了高电压电池130的SOC之外，电动机发电机102和逆变器110的温度的增加以及发动机101的水温度的下降可以被应用作为与混合动力车100的驱动或运行有关的信息。
在启动请求确定部202确定请求发动机101的启动的情况下，启动模式确定部201对通过旋转传感器140检测的变速器部105的输入轴的输入旋转速度与预定发动机启动目标旋转速度进行比较，以确定是否通过第一启动模式进行发动机101的启动或通过第二启动模式进行发动机101的启动。
特定旋转速度(例如，怠速旋转速度)在该实施例中被定义为发动机启动目标旋转速度，然而，其不限于此。另外，在第一启动模式中，电动机发电机102和发动机101与车辆驱动轴(驱动轴121a和121b、差动齿轮120)断开(释放)，离合器103被接合，并且发动机101通过电动机发电机102被启动。在第二启动模式中，在电动机发电机102和发动机101被连接至车辆驱动轴的状态下，在通过驾驶员的操作滑动离合器103时以及将电动机发电机102的转矩传输到驱动轴时，启动发动机101。
在启动请求确定部202确定请求发动机101的启动的情况下，启动模式确定部201每隔预定时间将从旋转速度传感器140获得的输入旋转速度与预定发动机启动目标旋转速度进行比较。作为比较的结果，在输入旋转速度等于或大于发动机启动目标旋转速度期间，启动模式确定部201确定利用第二启动模式启动发动机101。在输入旋转速度变得低于发动机启动目标旋转速度的情况下，启动模式确定部201确定利用第一启动模式启动发动机101。启动模式确定部201将每次确定的启动模式的信息传输到命令目标决定部210的发动机启动控制部211。
基于该信息(例如，加速器位置、请求驱动力、释放的目标电力(dischargetarget power)以及驱动模式)，命令目标决定部210获得被发动机101作为目标的发动机转矩、被电动机发电机102作为目标的电机转矩、被离合器103作为目标的接合容量以及被变速器部105作为目标的齿轮换挡阶段和再生转矩，并将其作为命令目标值。命令目标决定部210包括发动机启动控制部211，如图2所示。命令目标决定部210的与该实施例相关的多个部仅在图2中示出。
发动机启动控制部211从启动模式确定部201接收启动模式的信号，并利用发动机启动控制部211接收的启动模式来启动。即，因为在启动请求确定部202确定请求发动机101的启动且输入旋转速度没有下降到发动机启动目标旋转速度并且输入旋转速度等于或大于发动机启动目标旋转速度的情况下，发动机启动控制部211从启动模式确定部201接收第二启动模式的信号，因此当接收到来自启动模式确定部201的第二启动模式的信号时，发动机启动控制部211控制发动机101利用第二启动模式启动。
更具体地，发动机启动控制部211将驱动轴连接命令(还称为驱动轴C-命令)输出到TM-ECU 113，以将电动机发电机102和发动机101连接至车辆驱动轴(驱动轴121a和121b、差动齿轮120)。因此，在电动机发电机102和发动机101被连接至车辆驱动轴的状态下将电动机发电机102的转矩传输到驱动轴时，发动机启动控制部211在使离合器103滑动的同时启动发动机101。因此，能够防止驾驶员产生施加到驱动轴的转矩被不经意减小这一感觉。
另外，在启动请求确定部202确定请求发动机101的启动并且输入旋转速度降低为低于发动机启动目标旋转速度的情况下，发动机启动控制部211从启动模式确定部201接收第一启动模式的信号，并控制发动机101利用第一启动模式启动。
更具体地，在第一启动模式中，发动机启动控制部211将驱动轴断开命令(还称为驱动轴D-命令)输出到TM-ECU 113以将电动机发电机102和发动机101从车辆驱动轴断开。因此，发动机启动控制部211将电动机发电机102和发动机101从车辆驱动轴断开以通过电动机发电机102启动发动机101。
图3示出变速器部105、发动机101、离合器103、电动机发电机102以及用作驱动轴的差动齿轮120。图3示出驱动轴被断开的状态。如图3所示，该实施例的变速器部105将驱动轴连接(选择性地连接)至发动机101和电动机发电机102并且将驱动轴从发动机101和电动机发电机102断开。
即，如图3所示，根据该实施例，通过将套筒301从连接至差动齿轮120的齿轮302脱开，也即通过将套筒301布置在空档位置，使得发动机101和电动机发电机102从驱动轴断开。这里，建立空档位置的齿轮换挡阶段对应于发动机启动齿轮换挡阶段。
另一方面，通过将套筒301之一连接至对应的齿轮302之一，发动机101和电动机发电机102被连接至驱动轴。在这些情况中，通过套筒301之一与齿轮302的连接而使发动机101和电动机发电机102被连接至驱动轴的齿轮换挡阶段被定义为用于驱动的齿轮换挡阶段。基于来自TM-ECU 113的命令来进行发动机101和电动机发电机102相对于驱动轴的连接和断开。
将在下文中参照图4来说明通过如上所述结构的实施例的混合动力车100的控制装置300的发动机启动控制事务处理。这里，混合动力车100在EV驱动模式中驱动，并且当驱动模式确定部203确定驱动模式是EV驱动模式时执行图4中的流程图所示的事务处理。
首先，通过经从电池ECU131输入高电压电池130的SOC来确定充电状态(SOC)是否等于或小于预定阈值，启动请求确定部202确定是否需要启动发动机(步骤S11)。然后，在SOC大于预定阈值的情况下(在步骤S11为NO)，启动请求确定部202完成该事务处理。
另一方面，当SOC等于或小于预定阈值时(在步骤S11为是)，启动模式确定部201从旋转速度传感器140获得变速器部105的输入轴的输入旋转速度，并且确定是否输入旋转速度为(变为)小于预定发动机启动目标旋转速度(步骤S12)。然后，在输入旋转速度不小于预定发动机启动目标旋转速度的情况下，即，在输入旋转速度等于或大于预定发动机启动目标旋转速度的情况下(在步骤S12为否)，启动模式确定部201确定利用第二启动模式启动发动机101，并且发动机启动控制部211使用与车辆驱动轴连接的电动机发电机102和发动机101进行发动机启动(即，发动机利用驱动轴接合启动；利用驱动轴接合启动发动机)，这对应于第二启动模式中的发动机101的启动(步骤S14)。即，根据该实施例，离合器103被设置在发动机101和电机102之间用于进行动力传输(power transmission)的连接和断开，并且当变速器部105的输入轴的旋转速度低于发动机启动目标旋转速度时，发动机启动控制部211通过离合器103将电机102和发动机101从驱动轴(120、121a、121b)断开，并且发动机启动控制部211在输入轴的旋转速度变为零的时刻接合离合器103以通过电机102增加输入轴的旋转(参见图5中的旋转速度、离合器状态以及电机转矩的图形)。
即，在将电动机发电机102的转矩传输到驱动轴时并且在电动机发电机102和发动机101被连接至车辆驱动轴(与车辆驱动轴接合)的状态下通过驾驶员的操作使离合器103滑动时，发动机启动控制部211将驱动轴连接命令输出到TM-ECU 113以启动发动机101。
另一方面，在步骤S12中，当输入旋转速度变得低于预定发动机启动目标旋转速度时(在步骤S12为是)，启动模式确定部201确定利用第一启动模式启动发动机101，并且发动机启动控制部211利用第一启动模式启动发动机101。
即，发动机启动控制部211将驱动轴断开命令输出到TM-ECU 113，以将电动机发电机102和发动机101从车辆驱动轴断开(释放)(从车辆驱动轴断开电动机发电机102和发动机101)(步骤S15)。然后，发动机启动控制部211在车辆驱动轴被释放的状态下启动发动机。即，在车辆驱动轴被释放的状态下，发动机启动控制部211通过电动机发电机102启动发动机101(利用释放的驱动轴启动发动机)(步骤S16)。因此，根据实施例的构造，当假设变速器部105的输入轴的旋转速度在第一启动模式中低于发动机启动目标旋转速度时，发动机101和电机102通过离合器从驱动轴120、121a、121b断开，并且离合器103在输入轴的旋转速度变为零的时刻被接合以通过电机102增加输入轴的旋转(参见图5中的启动模式的图形)。另外，电机102在第二启动模式中在建立离合器103的滑动状态的同时提供电机转矩(参见图5中的离合器状态的图形)。
图5示出加速器位置和制动器、发动机启动请求、旋转速度、齿轮换挡阶段、启动模式、发动机状态(还称为EG状态)、离合器103的离合器状态以及电机转矩的相继的改变。假如驾驶员在由501表示的时间处停止应用加速器踏板以释放离合器103，变速器部105的输入轴的输入旋转速度逐渐降低。
然后，当因为高电压电池130的SOC下降为等于或低于预定阈值而执行发动机启动请求时(当请求发动机101的启动时)，在输入旋转速度等于或大于发动机启动目标旋转速度期间(时间502与时间503之间的时间段)，发动机启动控制部211利用第二启动模式启动发动机101。即，在发动机101和电动机发电机102被连接至驱动轴的状态下将电动机发电机102的转矩传输到驱动轴时，发动机启动控制部211在通过驾驶员的操作使离合器103滑动的同时启动发动机101。在这些情况下，当驾驶员应用制动器时，输入旋转速度进一步下降。
在输入旋转速度在时间503处被减少为(变得)低于发动机启动目标旋转速度的情况下，发动机启动控制部211利用第一启动模式启动发动机101。即，驾驶员释放离合器103，并且在将变速器部105的齿轮换挡阶段从用于驱动的齿轮换挡阶段改变为用于发动机启动的齿轮换挡阶段的同时，发动机启动控制部211将发动机101和电动机发电机102从驱动轴断开。然后，在时间504处，驾驶员接合离合器103并且通过电动机发电机102的电机转矩启动发动机101。
然后，当发动机旋转速度增大并且发动机101在时间505处处于(变为)操作状态时，变速器部105的齿轮换挡阶段被改变为用于驱动的齿轮换挡阶段。
根据该实施例，在SOC在混合动力车100行驶或在EV模式中驱动期间(变为)等于或低于预定阈值的情况下，确定请求发动机101的启动，并且在变速器部105的输入轴的输入旋转速度变得低于预定发动机启动目标旋转速度的情况下，发动机启动控制部211将发动机101和电动机发电机102从驱动轴断开以通过电动机发电机102启动发动机101。因此，根据该实施例，即使没有通过驾驶员的操作请求启动发动机或由于驾驶员的紧张，发动机也能够在适当的时刻被启动而不会错过例如因高电压电池130的充电状态(SOC)的下降而需要发动机101启动的时刻。
根据该实施例，例如，与高电压电池130的状态有关的信息被应用为不取决于驾驶员的操作的发动机启动请求，然而，不取决于驾驶员的操作的发动机启动请求不限于该示例。
另外，根据该实施例，发动机101和电动机发电机102使用变速器部105中的爪形离合器选择性地与驱动轴连接(连接至驱动轴以及从驱动轴断开)，然而，该构造不受限制。例如，可以设置用于相对于驱动轴连接并断开发动机101和电动机发电机102的第二离合器，并且发动机101和电动机发电机102可以通过第二离合器被选择性地连接至驱动轴。

Claims (8)

1.一种用于控制车辆的车辆驱动系统，所述车辆配置成使用电机(102)作为动力源而不使用发动机(101)来驱动，且配置成使用所述发动机(101)和所述电机(102)作为所述动力源来驱动，所述车辆驱动系统包括：
启动请求确定部(202)，当所述车辆使用所述电机(102)作为所述动力源而不使用所述发动机(101)来驱动时，确定是否请求所述发动机(101)的启动；
旋转速度检测部(140)，检测设置在所述发动机(101)与所述电机(102)之间的变速器部(105)的输入轴的旋转速度；
启动模式确定部(201)，当所述启动请求确定部(202)确定请求所述发动机(101)的所述启动时，将所述变速器部(105)的所述输入轴的所述旋转速度与预定发动机启动目标旋转速度进行比较，所述启动模式确定部(201)确定是否所述变速器部(105)的所述输入轴的所述旋转速度低于所述发动机启动目标旋转速度；以及
发动机启动控制部(211)，当所述启动请求确定部(202)确定请求所述发动机(101)的所述启动并且当所述变速器部(105)的所述输入轴的所述旋转速度低于所述发动机启动目标旋转速度时，将所述电机(102)和所述发动机(101)从所述车辆(100)的驱动轴(120、121a、121b)断开，以通过所述电机(102)启动所述发动机(101)。
2.根据权利要求1所述的车辆驱动系统，当所述启动请求确定部(202)确定请求所述发动机(101)的所述启动时并且当所述变速器部(105)的所述输入轴的所述旋转速度等于或大于所述发动机启动目标旋转速度时，所述发动机启动控制部(211)在所述电机(102)和所述发动机(101)被连接至所述车辆(100)的所述驱动轴(120、121a、121b)的状态下启动所述发动机(101)。
3.根据权利要求2所述的车辆驱动系统，其中在所述变速器部(105)的所述输入轴的所述旋转速度低于所述发动机启动目标旋转速度时，所述启动模式确定部(201)确定利用第一启动模式启动所述发动机(101)；以及在所述变速器部(105)的所述输入轴的所述旋转速度等于或大于所述发动机启动目标旋转速度时，所述启动模式确定部(201)确定利用第二启动模式启动所述发动机(101)；
当所述变速器部(105)的所述输入轴的所述旋转速度低于所述发动机启动目标旋转速度时，所述发动机启动控制部(211)根据所述第一启动模式将所述电机(102)和所述发动机(101)从所述车辆(100)的所述驱动轴(120、121a、121b)断开，并通过所述电机(102)启动所述发动机(101)；以及当所述变速器部(105)的所述输入轴的所述旋转速度等于或大于所述发动机启动目标旋转速度时，所述发动机启动控制部(211)在所述电机(102)和所述发动机(101)被连接至所述车辆(100)的所述驱动轴(120、121a、121b)的状态下根据所述第二驱动模式启动所述发动机(101)。
4.根据权利要求1至3的任何一个所述的车辆驱动系统，其中所述启动请求确定部(202)基于与所述车辆(l00)有关的驱动信息来确定是否请求所述发动机(101)的所述启动。
5.根据权利要求4所述的车辆驱动系统，其中所述启动请求确定部(202)接收电池(130)的状态量作为所述与所述车辆(l00)的驱动有关的所述信息，并且基于所述电池(130)的所述状态量来确定请求所述发动机(101)的所述启动。
6.根据权利要求1至3的任何一个所述的车辆驱动系统，还包括：
离合器(103)，设置在所述发动机(l01)和所述电机(102)之间，用于进行动力传输的连接和断开；
当所述变速器部(105)的所述输入轴的所述旋转速度低于所述发动机启动目标旋转速度时，所述发动机启动控制部(211)通过所述离合器(103)将所述电机(102)和所述发动机(101)从所述驱动轴(120、121a、121b)断开，以及所述发动机启动控制部(211)在所述输入轴的所述旋转速度变为零的时刻接合所述离合器(103)以通过所述电机(102)增加所述输入轴的所述旋转。
7.根据权利要求1所述的车辆驱动系统，其中当在所述第一启动模式中所述变速器部(105)的所述输入轴的所述旋转速度低于所述发动机启动目标旋转速度时，所述电机(102)和所述发动机(101)通过所述离合器(103)从所述驱动轴(120、121a、121b)断开，并且所述离合器(103)在所述输入轴的所述旋转速度变为零的时刻被接合，使得所述输入轴的所述旋转速度被控制为通过所述电机(102)增大。
8.根据权利要求3所述的车辆驱动系统，其中所述电机(103)在所述第二启动模式中在建立所述离合器(102)的滑动状态的同时提供电机转矩。
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