CN104507774A - 混合动力驱动装置 - Google Patents
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Abstract
提供一种能够在混合动力驱动装置中防止离合器(20)过热的技术,混合动力驱动装置具有:离合器(20),使发动机的输出轴(EG-1)和齿轮机构的输入轴(51)之间断开或连接;电动发电机(MG1),与输入轴(51)的旋转建立关联来进行旋转。该混合动力驱动装置具有:离合器(20),使输出轴(EG-1)和输入轴(51)之间断开或连接;第一电动发电机(MG1),与输入轴(51)的旋转建立关联来进行旋转;允许离合器发热量计算单元,计算允许离合器发热量;允许离合器差转速计算单元,基于允许离合器发热量,计算接合开始时允许离合器差转速;电动发电机旋转控制单元,以使开始接合时以及接合中的离合器差转速在接合开始时允许离合器差转速以下的方式,对第一电动发电机(MG1)的转速进行控制。
Description
技术领域
本发明涉及一种混合动力驱动装置,该混合动力驱动装置具有:离合器,使发动机的输出轴和齿轮机构的输入轴之间断开或连接;电动发电机,与输入轴的旋转建立关联来进行旋转。
背景技术
以往,如专利文献1所示,提出了如下混合动力驱动装置,即,具有:发动机;离合器,使发动机的输出轴和齿轮机构的输入轴之间断开或连接;电动发电机,与输入轴的旋转建立关联来进行旋转。在该专利文献1所示的混合动力驱动装置中,在使处于停止状态的发动机再起动的情况下,通过使处于断开状态的离合器逐渐地接合,将电动发电机的旋转驱动力逐渐地传递至发动机,使发动机旋转逐渐地上升,从而使发动机起动。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2010-76678号公报
发明内容
发明所要解决的问题
但是,在上述专利文献1所示的混合动力驱动装置中,使处于断开状态的离合器逐渐地接合,来使发动机再起动,因此在高频率地使发动机再起动的情况下、或发动机处于低温状态且发动机的摩擦扭矩大的情况下,存在如下问题,即,因离合器打滑而使离合器的发热过大,从而可能使离合器的寿命降低,或使离合器的特性恶化。
本发明是鉴于这样的问题而提出的,其目的在于提供一种能够在混合动力驱动装置中防止离合器过热的技术,该混合动力驱动装置具有:离合器,使发动机的输出轴和齿轮机构的输入轴之间断开或连接;电动发电机,与输入轴的旋转建立关联来进行旋转。
用于解决问题的手段
根据为了解决上述问题而进行的技术方案1的发明的混合动力驱动装置,具有:发动机,向输出轴输出旋转驱动力;输入轴,与驱动轮的旋转建立关联来进行旋转;离合器,设置于所述输出轴和所述输入轴之间,使所述输出轴和所述输入轴之间断开或连接:电动发电机,与所述输入轴的旋转建立关联来进行旋转;允许离合器发热量计算单元,计算在所述离合器接合中所述离合器所允许的发热量即允许离合器发热量;电动发电机旋转控制单元,以不超过所述允许离合器发热量计算单元计算出的所述允许离合器发热量的方式,对所述电动发电机的转速进行控制。
技术方案2所述的发明,在技术方案1的基础上,具有允许离合器差转速计算单元,该允许离合器差转速计算单元基于所述允许离合器发热量,计算所述输出轴和所述输入轴的差转速即允许离合器差转速;所述电动发电机旋转控制单元以使所述输出轴和所述输入轴的差转速即离合器差转速在所述允许离合器差转速以下的方式,对所述电动发电机的转速进行控制。此外,优选所述电动发电机旋转控制单元以使接合中的所述离合器的差转速随着从所述离合器开始接合起的时间的经过而逐渐地降低的方式,对所述电动发电机的转速进行控制。
技术方案3所述的发明在技术方案1或2的基础上,该混合动力驱动装置具有用于获取当前的所述离合器的温度的离合器温度获取单元;所述允许离合器发热量计算单元基于当前的所述离合器的温度、以及所述离合器所允许的温度即离合器允许温度,计算所述允许离合器发热量。
技术方案4所述的发明,在技术方案2或3的基础上,所述允许离合器差转速计算单元计算所述离合器开始接合时的所述输出轴和所述输入轴的差转速即接合开始时允许离合器差转速;所述电动发电机旋转控制单元以使所述离合器开始接合时的所述输出轴和所述输入轴的差转速即接合开始时离合器差转速在所述接合开始时允许离合器差转速以下的方式,对所述电动发电机的转速进行控制。
技术方案5所述的发明在技术方案2或3的基础上,所述允许离合器差转速计算单元计算所述离合器开始接合时的所述输出轴和所述输入轴的差转速即接合开始时允许离合器差转速;在所述离合器开始接合之前的离合器差转速在所述接合开始时允许离合器差转速以下的情况下,以当前的离合器差转速使离合器接合。
技术方案6所述的发明在技术方案4或5的基础上,所述允许离合器差转速计算单元基于所述允许离合器发热量、所述发动机的摩擦扭矩、所述发动机的惯量、以及从所述离合器开始接合时起到所述输出轴和所述输入轴结束同步为止的作为目标的经过时间即目标离合器同步时间,计算所述接合开始时允许离合器差转速。
技术方案7所述的发明在技术方案4至6中任一项的基础上,该混合动力驱动装置具有目标输入轴转速计算单元,该目标输入轴转速计算单元基于所述接合开始时允许离合器差转速、以及从所述离合器开始接合时起到所述输出轴和所述输入轴结束同步为止的作为目标的经过时间即目标离合器同步时间,计算所述离合器接合中的成为目标的所述输入轴的转速即目标输入轴转速;所述电动发电机旋转控制单元以使所述离合器接合中的所述输入轴的转速在所述目标输入轴转速以下的方式,对所述电动发电机的转速进行控制。此外,优选所述目标输入轴转速计算单元还加入了所述输出轴的转速即发动机转速,计算所述目标离合器差转速。
技术方案8所述的发明在技术方案7的基础上,所述目标输入轴转速计算单元计算如下的所述目标输入轴转速,即,所述离合器的差转速随着从所述离合器开始接合起的时间的经过而逐渐地降低,并且在经过了所述目标离合器同步时间时变成0;所述电动发电机旋转控制单元以使所述离合器接合中的所述输入轴的转速变成所述目标输入轴转速的方式,对所述电动发电机的转速进行控制。
技术方案9所述的发明在技术方案4至6中任一项的基础上,该混合动力驱动装置具有目标离合器差转速计算单元,该目标离合器差转速计算单元基于所述接合开始时允许离合器差转速、以及从所述离合器开始接合时起到所述输出轴和所述输入轴结束同步为止的作为目标的经过时间即目标离合器同步时间,计算所述离合器接合中的成为目标的所述离合器的差转速即目标离合器差转速;所述电动发电机旋转控制单元以使所述离合器接合中的所述离合器的差转速在所述目标离合器差转速以下的方式,对所述电动发电机的转速进行控制。此外,所述目标离合器差转速计算单元还加入所述输出轴的转速即发动机转速,来计算所述目标离合器差转速。
技术方案10所述的发明在技术方案9的基础上,所述目标离合器差转速计算单元,计算随着从所述离合器开始接合起的时间的经过而逐渐地降低并且在经过了所述目标离合器同步时间时变成0的所述目标离合器差转速;所述电动发电机旋转控制单元以使所述离合器接合中的所述离合器的差转速成为所述目标离合器差转速的方式,对所述电动发电机的转速进行控制。
技术方案11所述的发明在技术方案4至10中任一项的基础上,所述允许离合器差转速和从所述离合器开始接合起经过的经过时间之间的关系为,随着该经过时间增加而逐渐地使所述允许离合器差转速减小的一次函数。
技术方案12所述的发明在技术方案1至3中任一项的基础上,该混合动力驱动装置具有允许离合器同步时间计算单元,该允许离合器同步时间计算单元基于所述允许离合器发热量,计算所述离合器接合时所允许的所述离合器的同步时间即允许离合器同步时间;所述电动发电机旋转控制单元以使所述离合器的差转速随着从所述离合器开始接合起的时间的经过而逐渐地降低并且在所述允许离合器同步时间以下的时间内变成0的方式,对所述电动发电机的转速进行控制。
技术方案13所述的发明在技术方案1至12中任一项的基础上,该混合动力驱动装置具有:目标离合器传递扭矩计算单元,基于所述接合开始时允许离合器差转速、所述发动机的摩擦扭矩、所述发动机的惯量、以及从所述离合器开始接合时起到所述输出轴和所述输入轴结束同步为止的作为目标的经过时间即目标离合器同步时间,计算所述离合器接合中的传递扭矩即目标离合器传递扭矩;离合器控制单元,使所述离合器接合中的传递扭矩成为所述目标离合器传递扭矩的方式,控制所述离合器。
发明效果
根据技术方案1的发明,允许离合器发热量计算单元计算离合器所允许的发热量即允许离合器发热量,电动发电机旋转控制单元以不超过允许离合器发热量的方式,对电动发电机的转速进行控制。由此,离合器的发热量被限制为允许离合器发热量以下。因此,防止离合器过热。
根据技术方案2的发明,允许离合器差转速计算单元基于允许离合器发热量,计算输出轴和输入轴的差转速即允许离合器差转速,电动发电机旋转控制单元以使输出轴和输入轴的差转速即离合器差转速在允许离合器差转速以下的方式,对电动发电机的转速进行控制。由此,能够抑制因车速变化或发动机转速的上升程度而引起的离合器差转速的变化,以不超过允许离合器发热量的方式,控制离合器的差转速,因此能够将离合器的发热量可靠地限制在允许离合器发热量以下。
根据技术方案3的发明,允许离合器发热量计算单元基于当前的离合器的温度、以及离合器所允许的温度即离合器允许温度,计算允许离合器发热量。由此,无论当前的离合器的温度为怎样的温度,在离合器接合时离合器的温度都成为离合器允许温度以下,因此可靠地防止离合器过热。
根据技术方案4的发明,允许离合器差转速计算单元计算接合开始时允许离合器差转速,电动发电机旋转控制单元以使接合开始时离合器差转速在接合开始时允许离合器差转速以下的方式,对电动发电机的转速进行控制。由此,在离合器接合之前,离合器差转速为以不超过允许离合器发热量的方式计算出的接合开始时允许离合器差转速以下,因此能够可靠地防止接合中的离合器的发热量超过允许离合器发热量。
根据技术方案5的发明,允许离合器差转速计算单元计算离合器开始接合时的输出轴和输入轴的差转速即接合开始时允许离合器差转速,在开始接合之前的离合器差转速为接合开始时允许离合器差转速以下的情况下,以当前的离合器差转速使离合器接合。由此,在确认到接合中的离合器的发热量不超过允许离合器发热量后,在离合器开始接合时,不必通过电动发电机控制离合器差转速,以当前的离合器差转速使离合器接合,因此能够迅速地使离合器接合,能够防止因控制所述离合器差转速而消耗能量。
根据技术方案6的发明,允许离合器差转速计算单元基于允许离合器发热量、发动机的摩擦扭矩、发动机的惯量以及目标离合器同步时间,计算接合开始时允许离合器差转速。由此,还加进发动机的摩擦扭矩或发动机的惯量、目标离合器同步时间,来计算接合开始时允许离合器差转速,因此无论发动机的摩擦扭矩、发动机的惯量、目标离合器同步时间如何,都能够可靠地将离合器的发热量限制为允许离合器发热量以下,从而可靠地防止离合器过热。另外,避免因在离合器接合中离合器过热而不得不使离合器的接合中断的情况,从而能够迅速且可靠地使离合器接合。
根据技术方案7的发明,目标输入轴转速计算单元基于接合开始时允许离合器差转速以及目标离合器同步时间,计算目标输入轴转速。并且,电动发电机旋转控制单元以使离合器接合中的输入轴的转速在目标输入轴转速以下的方式,对电动发电机的转速进行控制。由此,计算在从离合器开始接合起经过目标离合器同步时间之后使离合器同步的目标输入轴转速,则能够以目标离合器同步时间可靠地使离合器同步,能够将接合中的离合器中的发热量抑制为允许离合器发热量以下,因此可靠地防止离合器过热。
根据技术方案8所述的发明,目标输入轴转速计算单元计算如下的目标输入轴转速,即,离合器的差转速随着从离合器开始接合起的时间的经过而逐渐地降低,并且在经过了目标离合器同步时间时变成0。并且,电动发电机旋转控制单元以使离合器接合中的输入轴的转速变成目标输入轴转速的方式,对电动发电机的转速进行控制。这样,离合器的差转速被控制为,随着从离合器开始接合起的时间的经过而逐渐地降低,因此能够将离合器接合时的发热量抑制为允许离合器发热量,并且能够抑制车辆产生冲击。
根据技术方案9所述的发明,目标离合器差转速计算单元基于接合开始时允许离合器差转速以及目标离合器同步时间,计算目标离合器差转速。并且,电动发电机旋转控制单元以使离合器接合中的离合器的差转速在目标离合器差转速以下的方式,对电动发电机的转速进行控制。由此,计算如下目标离合器差转速,即,在从离合器开始接合起到经过目标离合器同步时间之后离合器同步为止的期间,满足允许离合器差转速,则能够以目标离合器同步时间可靠地使离合器同步,能够将接合中的离合器中的发热量抑制为允许离合器发热量以下,从而可靠地防止离合器的过热。
根据技术方案10所述的发明,目标离合器差转速计算单元,计算随着从离合器开始接合起的时间的经过而逐渐地降低并且在经过目标离合器同步时间时变成0的目标离合器差转速。并且,电动发电机旋转控制单元以使离合器接合中的离合器的差转速成为目标离合器差转速的方式,对电动发电机的转速进行控制。这样,离合器的差转速被控制为,随着从离合器开始接合起的时间的经过而逐渐地降低,因此能够将离合器接合时的发热量抑制为允许离合器发热量,并且能够抑制车辆产生振动。
根据技术方案11所述的发明,允许离合器差转速和从离合器开始接合起经过的经过时间之间的关系为,随着该经过时间增加而逐渐地使允许离合器差转速减小的一次函数。由此,基于允许离合器发热量,能够容易且可靠地计算接合开始时离合器差转速。
根据技术方案12所述的发明,允许离合器同步时间计算单元基于允许离合器发热量,计算离合器接合时所允许的离合器的同步时间即允许离合器同步时间;电动发电机旋转控制单元以使离合器的差转速随着从离合器开始接合起的时间的经过而逐渐地降低,并且在允许离合器同步时间以下的时间内变成0的方式对电动发电机的转速进行控制。由此,在离合器接合之前,离合器的同步时间为,以不超过允许离合器发热量的方式计算出的允许离合器同步时间以下,因此能够可靠地防止接合中的离合器的发热量超过允许离合器发热量。
根据技术方案13所述的发明,目标离合器传递扭矩计算单元基于接合开始时允许离合器差转速、发动机的摩擦扭矩、发动机的惯量以及目标离合器同步时间,计算离合器接合中的传递扭矩即目标离合器传递扭矩;离合器控制单元以使离合器接合中的传递扭矩成为目标离合器传递扭矩的方式,对离合器进行控制。由此,在离合器接合时,离合器的传递扭矩不发生变化而恒定。这样,在离合器20接合时,离合器的传递扭矩恒定,因此能够将依赖传递扭矩的离合器的发热量抑制为预先假设的允许离合器发热量。
附图说明
图1是示出第一实施方式的混合动力驱动装置的结构的简图。
图2A是电动行驶模式以及分担行驶模式中的行星齿轮机构的速度线图。
图2B是电动行驶模式以及分担行驶模式中的行星齿轮机构的速度线图。
图3是作为图1的控制部所执行的控制程序的离合器/发动机控制的流程图。
图4是作为图1的控制部所执行的控制程序的第一实施方式的发动机起动控制的流程图。
图5是作为图1所示的控制部所执行的控制程序的子过程的接合开始时允许离合器差转速计算处理的流程图。
图6是将纵轴设为离合器的发热量Q,将横轴设为离合器接合开始时离合器差转速Δω_0的曲线图,示出允许离合器发热量Qtmax、实际离合器发热量Qr以及离合器接合开始时离合器差转速Δω_0之间的关系。
图7A是将横轴设为从离合器开始接合起经过的经过时间t,将纵轴设为离合器差转速Δω的曲线图,示出在开始接合时的输入轴的转速在接合开始时允许离合器差转速以下的情况下,允许离合器差转速Δωmax和从离合器开始接合起经过的经过时间t之间的关系。
图7B是将横轴设为从离合器开始接合起经过的经过时间t,将纵轴设为离合器差转速Δω的曲线图,示出在开始接合时的输入轴的转速大于接合开始时允许离合器差转速的情况下,允许离合器差转速Δωmax和从离合器开始接合起经过的经过时间t之间的关系。
图8是作为图1的控制部所执行的控制程序的第一发动机起动处理的流程图。
图9是作为图1的控制部所执行的控制程序的第二发动机起动处理的流程图。
图10A是将横轴设为从离合器开始接合起经过的经过时间t,将纵轴设为离合器差转速Δω的曲线图,示出在规定离合器同步时间在允许离合器同步时间以下的情况下,允许离合器差转速Δωmax和从离合器开始接合起经过的经过时间t之间的关系。
图10B是将横轴设为从离合器开始接合起经过的经过时间t,将纵轴设为离合器差转速Δω的曲线图,示出在规定离合器同步时间大于允许离合器同步时间的情况下,允许离合器差转速Δωmax和从离合器开始接合起经过的经过时间t之间的关系的曲线图。
图11是作为图1的控制部所执行的控制程序的第二实施方式的发动机起动控制的流程图。
图12是将纵轴设为离合器的发热量Q,将横轴设为离合器同步时间Tst的曲线图,示出允许离合器发热量Qtmax、实际离合器发热量Qr以及离合器同步时间Tst之间的关系。
图13A是将横轴设为从离合器开始接合起经过的经过时间t,将纵轴设为离合器差转速Δω的曲线图,示出在“标准曲率”在“允许曲率”以下的情况下,允许离合器差转速Δωmax和从离合器开始接合起经过的经过时间t之间的关系。
图13B是将横轴设为从离合器开始接合起经过的经过时间t,将纵轴设为离合器差转速Δω的曲线图,示出在“标准曲率”大于“允许曲率”的情况下,允许离合器差转速Δωmax和从离合器开始接合起经过的经过时间t之间的关系。
图14是作为图1的控制部所执行的控制程序的第三实施方式的发动机起动控制的流程图。
图15是将纵轴设为离合器的发热量Q,将横轴设为曲率的曲线图,示出允许离合器发热量Qtmax、实际离合器发热量Qr以及曲率之间的关系。
图16是示出第四实施方式的混合动力驱动装置的结构的简图。
图17是用于控制离合器差转速Δωr的实施方式的PID控制框线图。
具体实施方式
(混合动力驱动装置的结构)
下面,基于附图,对于本发明的实施方式(第一实施方式)的混合动力驱动装置100进行说明。此外,在图1中,虚线表示各种信息的传递路径,点划线表示电力的传递路径。混合动力车辆(下面,仅称为“车辆”)具有混合动力驱动装置100。本实施方式的混合动力驱动装置100具有发动机EG、第一电动发电机MG1、第二电动发电机MG2、行星齿轮机构10、离合器20、第一变换器31、第二变换器32、电池33、促动器50以及控制部40。此外,在下面的说明中,将处于分离状态的离合器20变成连接状态为止的离合器20的状态,表现为“离合器20接合中”。
发动机EG为使用汽油、轻油等烃类燃料的汽油发动机或柴油发动机等,向驱动轮Wl、Wr施加旋转驱动力。发动机EG基于控制部40所输出的控制信号,向输出轴EG-1输出旋转驱动力。在输出轴EG-1的附近配设有发动机转速传感器EG-2。发动机转速传感器EG-2检测输出轴EG-1的转速即发动机转速ωe,将该检测信号输出至控制部40。在发动机EG上设置有水温传感器EG-3,该水温传感器EG-3测量用于冷却发动机EG的冷却水的水温te,将该检测信号输出至控制部40。另外,在发动机EG上设置有用于向吸气口、各缸体喷射燃料的燃料喷射装置(未图示)。另外,在发动机EG为汽油发动机的情况下,在各缸体上设置有火花塞(未图示)。
离合器20为如下任意类型的离合器,即,设置于输出轴EG-1和行星齿轮机构10的输入轴51之间,将输出轴EG-1和输入轴51断开或连接,能够对输出轴EG-1和输入轴51之间的传递扭矩进行电子控制。在本实施方式中,离合器20为干式单板常闭型离合器,具有飞轮21、离合器片22、离合器盖23、压盘24、膜片弹簧25。飞轮21为具有规定的质量的圆板,与输出轴EG-1连接,与输出轴EG-1一体旋转。离合器片22呈在外缘部设置有摩擦构件22a的圆板状,以能够与飞轮21分离或接触的方式与飞轮21相向。此外,摩擦构件22a为所谓的离合器摩擦片,由金属等骨材和与该骨材结合的合成树脂等结合件(binder)等构成。离合器片22与输入轴51连接,与输入轴51一体旋转。
离合器盖23具有:圆筒部23a,与飞轮21的外缘连接,设置于离合器片22的外周侧;圆环板状的侧周壁23b,从圆筒部23a的与和飞轮21连接的连接部一侧相反的一侧的端部向径向内侧延伸。压盘24呈圆环板状,配置在离合器片22的与飞轮21相向的相向面相反的一侧,并与离合器片22相向,并且能够与离合器片22分离或接触。
膜片弹簧25为所谓蝶型弹簧的一种,在厚度方向上形成有倾斜的膜片。膜片弹簧25的径向中间部分与离合器盖23的侧周壁23b的内缘抵接,膜片弹簧25的外缘与压盘24抵接。膜片弹簧25通过压盘24将离合器片22按压于飞轮21。在该状态下,离合器片22的摩擦构件22a被飞轮21以及压盘24按压,通过摩擦构件22a与飞轮21以及压盘24之间的摩擦力,使离合器片22和飞轮21一体旋转,从而使输出轴EG-1和输入轴51连接。
在容纳离合器20的壳体(未图示)内安装有温度传感器26。温度传感器26所检测的壳体内温度Th被输入至控制部40。
促动器50基于控制部40的指令,将膜片弹簧25的内缘部按压于飞轮21侧或者解除该按压,从而能够改变离合器20传递扭矩。促动器50包括电动式和油压式。当促动器50将膜片弹簧25的内缘部按压于飞轮21侧时,膜片弹簧25发生变形,膜片弹簧25的外缘向与飞轮21分离的方向发生变形。于是,通过该膜片弹簧25的变形,使飞轮21以及压盘24按压离合器片22的按压力逐渐地变小,使离合器片22与飞轮21以及压盘24之间的传递扭矩也逐渐地变小,从而使输出轴EG-1和输入轴51断开。这样,控制部40通过驱动促动器50,来任意地改变离合器片22与飞轮21以及压盘24之间的传递扭矩。
第一电动发电机MG1作为向驱动轮Wl、Wr施加旋转驱动力的马达进行动作,并且还作为将车辆的动能转换为电力的发电机进行动作。第一电动发电机MG1具有:第一定子St1,固定在未图示的箱体上;第一转子Ro1,以能够旋转的方式设置于该第一定子St1的内周侧。此外,在第一转子Ro1的附近设置有转速传感器MG1-1,该转速传感器MG1-1检测第一电动发电机MG1(第一转子Ro1)的转速ωMG1r,将检测的检测信号输出至控制部40。
第一变换器31与第一定子St1以及电池33电连接。另外,第一变换器31以能够进行通信的方式与控制部40连接。第一变换器31基于来自控制部40的控制信号,在使电池33所供给的直流电流在电压上升并且转换为交流电流后,供给至第一定子St1,使第一电动发电机MG1产生旋转驱动力,使第一电动发电机MG1发挥马达的功能。另外,第一变换器31基于来自控制部40的控制信号,使第一电动发电机MG1发挥发电机的功能,将在第一电动发电机MG1中产生的交流电流转换为直流电流,并且使电压下降,来对电池33进行充电。
第二电动发电机MG2作为向驱动轮Wl、Wr施加旋转驱动力的马达进行动作,并且还作为将车辆的动能转换为电力的发电机进行动作。第二电动发电机MG2具有:第二定子St2,固定在未图示的箱体上;第二转子Ro2,以能够旋转的方式设置于该第二定子St2的内周侧。
第二变换器32与第二定子St2以及电池33电连接。另外,第二变换器32以能够进行通信的方式与控制部40连接。第二变换器32基于来自控制部40的控制信号,在使电池33所供给的直流电流在电压上升并且转换为交流电流后,供给至第二定子St2,使第二电动发电机MG2产生旋转驱动力,使第二电动发电机MG2发挥马达的功能。另外,第二变换器32基于来自控制部40的控制信号,使第二电动发电机MG2发挥发电机的功能,将在第二电动发电机MG2中产生的交流电流转换为直流电流,并且使电压下降,来对电池33进行充电。
行星齿轮机构10将发动机EG的旋转驱动力分割给第一电动发电机MG1和后述的差速器DF侧,该行星齿轮机构10具有太阳轮11、行星齿轮12、行星架13以及齿圈14。太阳轮11与第一转子Ro1连接,与第一转子Ro1一体旋转。在太阳轮11的周围配设有多个行星齿轮12,该行星齿轮12与太阳轮11啮合。行星架13支撑多个行星齿轮12以使其能够旋转(能够自转),该行星架13与输入轴51连接,与输入轴51一体旋转。齿圈14呈环状,在内周侧形成有内齿轮14a,在外周侧形成有外齿轮14b。内齿轮14a与多个行星齿轮12啮合。
减速齿轮60具有第一齿轮61、第二齿轮62、连接轴63。第一齿轮61与齿圈14的外齿轮14b啮合,并且与和第二转子Ro2一体旋转的输出齿轮71啮合。第二齿轮62通过连接轴63与第一齿轮61连接,与第一齿轮61一体旋转。此外,第二齿轮62与第一齿轮61相比,直径更小且齿数也更少。第二齿轮62与输入齿轮72啮合。
差速器DF将传递至输入齿轮72的旋转驱动力,分配到分别与驱动轮Wl、Wr连接的驱动轴75、76。通过上面说明的结构,输入轴51经由行星齿轮机构10、减速齿轮60、差速器DF、驱动轴75、76,与驱动轮Wl、Wr旋转连接。此外,在发动机EG和离合器20之间并不存在与离合器20不同的另外的第二离合器。另外,在离合器20和驱动轮Wl、Wr之间并不存在与离合器20不同的另外的第二离合器。
控制部40对混合动力驱动装置100进行总括控制,具有ECU。ECU具有通过总线分别连接的输入输出接口、CPU、RAM、ROM以及非易失性存储器等记忆部。CPU执行与图3、图4、图5、图8、图9、图11、图14所示的流程图对应的程序。RAM暂时记忆执行该程序所需的变量,“记忆部”记忆来自各种传感器的检测值并记忆所述程序。此外,控制部40可以由一个ECU构成,也可以由多个ECU构成。
控制部40从用于检测油门踏板81的操作量的油门传感器82,获取用于表示所述操作量的相对值的油门开度Ac的信息。另外,控制部40从用于检测车轮Wl、Wr(并不限定于驱动轮)的转速的车轮速传感器85、86,获取车轮速度Vr、Vl,基于该车轮速度Vr、Vl,计算车辆的车速V。并且,控制部40基于油门开度Ac以及车速V,计算“要求驱动力”。而且,控制部40从用于检测制动踏板83的操作量的制动器传感器84,获取用于表示所述操作量的相对值的制动器开度Bk的信息。并且,控制部40基于制动器开度Bk,计算“要求制动力”。控制部40基于从转速传感器MG1-1输入的第一电动发电机MG1的转速ωMG1r、第二电动发电机MG2的转速ωMG2r(根据车速V计算)以及太阳轮11和内齿轮14a之间的齿轮比,计算输入轴51(行星架13)的转速即输入轴转速ωi。
(电动行驶模式以及分担(split)行驶模式的说明)
接着,利用图2的速度线图,对于“电动行驶模式”以及“分担行驶模式”进行说明。车辆能够以“电动行驶模式”或者“分担行驶模式”行驶,能够在行驶的过程中切换两个行驶模式。“电动行驶模式”为,仅通过第一电动发电机MG1以及第二电动发电机MG2中的至少一个的旋转驱动力行驶的模式。“分担行驶模式”为,通过第一电动发电机MG1以及第二电动发电机MG2中的至少一个的旋转驱动力和发动机EG的旋转驱动力行驶的模式。
在图2的速度线图中,纵轴与各旋转构件的转速对应。图2所示的0的上方的区域为正旋转,0的下侧的区域为负旋转。在图2中,s表示太阳轮11的转速,ca表示行星架13的转速,r表示齿圈14的转速。即,s表示第一电动发电机MG1的转速,ca表示输入轴51的转速,r表示与第二电动发电机MG2的转速、驱动轮Wl、Wr(车速)成比例的转速。此外,当离合器20完全接合时,ca的转速变成与发动机EG的输出轴EG-1的转速相同的转速。另外,当将s和ca的纵线的间隔设为1时,ca和r的纵线的间隔为行星齿轮机构10的齿轮比λ(太阳轮11和内齿轮14a的齿数比(太阳轮11的齿数/内齿轮14a的齿数))。这样,第一电动发电机MG1(第一转子Ro1)、输入轴51以及第二电动发电机MG2相互建立关联来进行旋转。
在电池33的剩余量充分的情况下,在仅通过第一电动发电机MG1以及第二电动发电机MG2的旋转驱动力达到“要求驱动力”的情况下,车辆以“电动行驶模式”行驶。
在“电动行驶模式”下,在车辆仅通过第二电动发电机MG2的旋转驱动力行驶的情况下,控制部40以使离合器20成为断开状态的方式控制促动器50。由此,使发动机EG和输入轴51断开。并且,控制部40向第二变换器32输出控制信号,驱动第二电动发电机MG2以达到“要求驱动力”。在该状态下,如图2A的实线所示,第二电动发电机MG2进行正旋转。并且,发动机EG与输入轴51断开,因此发动机EG停止(发动机转速ωe为0)(图2A的1的状态)。在仅通过该第二电动发电机MG2的旋转驱动力使车辆行驶的情况下,由于离合器20处于断开状态,因此输入轴51处于能够自由旋转的状态。(图2A的5)。因此,由于输入轴51自由旋转而在行星齿轮机构10内进行空转,传递至齿圈14的第二电动发电机MG2的旋转驱动力并不传递至第一电动发电机MG1,第一电动发电机MG1不旋转(转速ωMG1r为0)(图2A的6)。这样,由于第一电动发电机MG1不旋转,因此防止产生随着第一电动发电机MG1旋转而引起的损失(第一转子Ro1的惯性扭矩),使车辆的耗电率减小。
在车辆以“电动行驶模式”行驶的过程中,若仅通过第二电动发电机MG2的旋转驱动力无法达到“要求驱动力”的情况下,控制部40通过向促动器50输出控制信号,在使离合器20接合来使输出轴EG-1和输入轴51连接后,向第一变换器31以及第二变换器32输出控制信号,驱动第一电动发电机MG1以及第二电动发电机MG2以达到“要求驱动力”。在该状态下,如图2A的虚线所示,第一电动发电机MG1进行逆旋转(图2A的2的状态),第二电动发电机MG2进行正旋转,发动机EG停止(图2A的3的状态)。在该状态下,负扭矩即发动机EG的摩擦扭矩发挥支撑行星架13的反作用力承受部的功能。因此,第一电动发电机MG1能够输出的最大的旋转驱动力限定于如下旋转驱动力,即,通过第一电动发电机MG1的旋转驱动力传递至输入轴51的旋转扭矩在发动机EG的摩擦扭矩以下。
在仅通过第一电动发电机MG1以及第二电动发电机MG2的旋转驱动力无法达到“要求驱动力”的情况下,或者电池33的剩余量少的情况下,车辆以“分担行驶模式”行驶。
在“分担行驶模式”中,控制部40以使离合器20处于接合状态的方式控制促动器50,并且以使发动机EG产生规定的旋转驱动力的方式控制发动机EG。由此,发动机EG和输入轴51连接,发动机EG的旋转驱动力输入至行星架13。并且,输入至行星架13的发动机EG的旋转驱动力向太阳轮11和齿圈14分配来传递。即,发动机EG的旋转驱动力被分配到第一电动发电机MG1和驱动轮Wr、Wl。
在“分担行驶模式”中,发动机EG维持高效率的状态(燃料消耗率的效率高的状态)。在该状态下,如图2A的点划线所示,第一电动发电机MG1被分配传递发动机EG的旋转驱动力,来进行正旋转(图2A的4),从而进行发电。由此,第一电动发电机MG1将负方向的电动发电机扭矩TMG1输出至太阳轮11。即,第一电动发电机MG1发挥支撑发动机扭矩TE的反作用力的反作用力承受部的功能,由此,发动机EG的旋转驱动力分配至齿圈14来传递至驱动轮Wl、Wr。并且,第二电动发电机MG2被第一电动发电机MG1进行发电产生的电流、电池33所供给的电流驱动,驱动驱动轮Wl、Wr。
此外,在车辆行驶的过程中控制部40判断出松开了油门踏板81(油门开度Ac为0)的情况下,或者判断出踩踏制动踏板83(制动器开度Bk大于0)的情况下,执行“再生制动”。在“再生制动”中,原则上,控制部40以使离合器20处于断开状态的方式控制促动器50。并且,控制部40向第二变换器32输出控制信号,使第二电动发电机MG2产生再生制动力来进行发电。此时,在第二电动发电机MG2中,产生负方向的旋转扭矩。在第二电动发电机MG2中进行发电产生的电流,对电池33进行充电。这样,在离合器20断开的状态下执行再生制动,因此车辆的动能不会被发动机EG的摩擦扭矩白白消耗。此外,在电池33充满电的情况下,控制部40以使离合器20处于连接状态的方式控制促动器50,使发动机EG旋转,将发动机EG的摩擦扭矩(所谓发动机制动)用于车辆的减速。
(离合器控制)
接着,利用图3的流程图,对于“离合器控制”进行说明。当车辆处于能够行驶的状态时,在S11中,在判断为发动机EG停止的情况(S11:是)下,控制部40使步骤进入S12,在判断为发动机EG未停止的情况(S11:否)下,控制部40使步骤进入S15。
在S12中,在判断为发动机EG的起动条件成立的情况(S12:是)下,控制部40使步骤进入S13,在判断为发动机EG的起动条件不成立的情况(S12:否)下,控制部40使步骤返回S11。此外,在判断为电池33的剩余量降低的情况下,或仅通过第一电动发电机MG1以及第二电动发电机MG2的旋转驱动力达不到“要求驱动力”的情况下,控制部40判断为发动机EG的起动条件成立。
在S13中,控制部40开始进行“发动机起动控制”。关于该“发动机起动控制”,利用图4的流程在后面进行说明。当S13结束时,使步骤返回S11。
在S15中,在判断为发动机EG的停止条件成立的情况(S15:是)下,控制部40使步骤进入S16,在判断为发动机EG的停止条件不成立的情况(S15:否)下,控制部40使步骤返回S11。此外,在电池33的剩余量充分的情况下,在判断为仅通过第一电动发电机MG1以及第二电动发电机MG2的旋转驱动力就充分达到“要求驱动力”的情况下,或使发动机EG停止来进行再生制动的情况下,控制部40判断为发动机EG的停止条件成立。
在S16中,控制部40向促动器50输出控制信号,从而使离合器20断开,使步骤进入S17。
在S17中,控制部40向发动机EG输出控制信号,从而停止通过燃料喷射装置喷射燃料和通过点火装置进行点火,使发动机EG停止,使步骤返回S11。
(发动机起动控制)
接着,利用图4的流程图,对于使停止的发动机EG起动的“发动机起动控制”进行说明。当开始执行“发动机起动控制”时,在S61中,控制部40计算离合器20开始接合时允许的离合器20的差转速即接合开始时允许离合器差转速Δω_0max。此外,离合器20的差转速指,输入轴51的转速和发动机转速ωe(输出轴EG-1)之间的转速之差。另外,在“发动机起动控制”开始时,发动机EG停止(发动机转速ωe为0),因此接合开始时允许离合器差转速Δω_0max指开始接合时的输入轴51的转速即接合开始时允许输入轴转速ωi_0max。
利用图5,对于图4的S61的子过程即“接合开始时允许离合器差转速计算处理”进行说明。当开始进行“接合开始时允许离合器差转速计算处理”时,在S61-1中,获取当前的摩擦构件22a的温度即离合器温度Tcrt。在本实施方式中,离合器温度Tcrt指摩擦构件22a的温度。具体地说,控制部40基于通过温度传感器26检测出的壳体内温度Th、摩擦构件22a的发热量的累计值、摩擦构件22a和/或离合器20整体的放热量的累计值等,推定并获取当前的摩擦构件22a的温度即离合器温度Tcrt。此外,根据接合中的离合器20的差转速即离合器差转速Δωr(发动机转速ωe和输入轴转速ωi的转速差)以及离合器的传递扭矩Tcr计算摩擦构件22a的发热量。当S61-1结束时,使步骤进入S61-2。
在S61-2中,控制部40计算在离合器20接合时离合器20所允许的发热量即允许离合器发热量Qtmax。在本实施方式中,离合器20所允许的发热量指,摩擦构件22a所允许的发热量。具体地说,控制部40在下式(1)中代入在S61-1中获取的离合器温度Tcrt(摩擦构件22a的温度),计算允许离合器发热量Qtmax。
Qtmax=K(Tmax-Tcrt)……(1)
Qtmax:允许离合器发热量
K:将温度差换算为在离合器20(摩擦构件22a)的发热量的系数
Tmax:离合器允许温度(摩擦构件22a的允许温度)
Tcrt:当前的离合器温度(当前的摩擦构件22a的温度)
此外,离合器允许温度Tmax例如指,比摩擦构件22a的耐热温度低规定温度的温度,即,比摩擦构件22a的结合件的耐热温度低规定温度的温度。
当S61-2结束时,进入S61-3。
在S61-3中,控制部40根据水温传感器EG-3所检测的发动机EG的冷却水的水温te推测发动机EG的油温,基于该发动机EG的油温计算发动机EG的摩擦扭矩Te,使步骤进入S61-4。
在S61-4中,控制部40在用于表示发动机EG的摩擦扭矩、发动机惯量(engine inertia)、目标离合器同步时间、实际离合器发热量Qr以及离合器差转速Δω之间的关系的映射数据或计算式中,输入在S61-3中计算出的摩擦扭矩Te、发动机惯量Ie以及目标离合器同步时间Tst,从而计算作为二次函数的接合开始时离合器差转速Δω_0和实际离合器发热量Qr之间的关系(图6所示)。此外,发动机惯量Ie指,发动机EG的旋转构件的惯性力矩,发动机EG的旋转构件包括曲轴、连杆、活塞、输出轴EG-1、飞轮21、离合器盖23、压盘24、膜片弹簧25。并且,预先设定发动机惯量Ie。另外,目标离合器同步时间Tst指,成为目标的离合器20中的接合时间,是从离合器20开始接合时起到输出轴EG-1和输入轴51完成同步为止的经过时间t。考虑到随着离合器20接合而产生的冲击,预先设定目标离合器同步时间Tst。另外,实际离合器发热量Qr指,离合器20接合中的离合器20的发热量,在本实施方式中,是离合器20接合中的摩擦构件22a的发热量。另外,在离合器20开始接合时,发动机EG停止,因此离合器差转速Δω为输入轴转速ωi。
此外,如下式(11)所示那样设定离合器20接合中的离合器差转速Δω。
Δω=-(Δω_0/Tst)×t+Δω_0……(11)
Δω:离合器差转速
Tst:目标离合器同步时间
t:从离合器20开始接合时起经过的经过时间
Δω_0:离合器接合开始时离合器差转速
这样,当如上式(11)所示那样设定离合器20接合中的离合器差转速Δω时,接合开始时离合器差转速Δω_0和实际离合器发热量Qr之间的关系,成为图6所示那样的二次函数。
此外,以能够计算如下二次函数(比二次函数f3更靠二次函数f1侧的二次函数)的方式设定上述映射数据或计算式,即,摩擦扭矩Te变得越大,在与接合开始时离合器差转速Δω_0之间的关系中,实际离合器发热量Qr变得更大。另外,以能够计算如下二次函数(比二次函数f3更靠二次函数f1侧的二次函数)的方式设定上述映射数据或计算式,即,发动机惯量Ie变得越大,在与接合开始时离合器差转速Δω_0之间的关系中,实际离合器发热量Qr变得更大。而且,以能够计算如下二次函数(比二次函数f3更靠二次函数f1侧的二次函数)的方式设定上述映射数据或计算式,即,目标离合器同步时间Tst变得越大,在与接合开始时离合器差转速Δω_0之间的关系中,实际离合器发热量Qr变得更大。当S61-4结束时,程序进入S61-5。
在S61-5中,控制部40基于在S61-2中计算出的允许离合器发热量Qtmax、在S61-4中计算出的接合开始时离合器差转速Δω_0和实际离合器发热量Qr之间的关系,计算接合开始时允许离合器差转速Δω_0max。具体地说,如图6所示,根据作为一次函数的允许离合器发热量Qtmax、作为二次函数的接合开始时离合器差转速Δω_0以及实际离合器发热量Qr之间的关系的交点,计算接合开始时允许离合器差转速Δω_0max。
在S61-5中,控制部40在下式(12)中代入接合开始时允许离合器差转速Δω_0max、目标离合器同步时间Tst、从离合器20开始接合时起经过的经过时间t,从而计算允许离合器差转速Δωmax(图7的粗虚线)。
Δωmax=-(Δω_0max/Tst)×t+Δω_0max……(12)
Δωmax:允许离合器差转速
Δω_0max:接合开始时允许离合器差转速
Tst:目标离合器同步时间
t:从离合器20开始接合时起经过的经过时间
当S61-5结束时,“接合开始时允许离合器差转速计算处理”结束(图4的S61结束),进入图4的S62。
在S62中,在判断为当前的离合器差转速Δωr在接合开始时允许离合器差转速Δω_0max以下的情况(S62:是)下,控制部40使步骤进入S63,在判断为当前的离合器差转速Δωr大于接合开始时允许离合器差转速Δω_0max的情况(S62:否)下,控制部40使步骤进入S64。此外,在发动机EG起动之前,发动机EG(输出轴EG-1)的转速为0,因此当前的离合器差转速Δωr为当前的输入轴转速ωi。
在S63中,控制部40将当前的输入轴转速ωi设定为接合开始时的目标输入轴转速ωit_0,使步骤进入S67。
在S64中,控制部40将接合开始时允许输入轴转速ωi_0max设定为接合开始时的目标输入轴转速ωit_0。此外,如上述那样,接合开始时允许输入轴转速ωi_0max与接合开始时允许离合器差转速Δω_0max相同。当S64结束时,使步骤进入S65。
在S65中,控制部40向第一变换器31输出控制信号,以使输入轴转速ωi变成接合开始时的目标输入轴转速ωit_0(接合开始时允许离合器差转速Δω_0max)的方式,对第一电动发电机MG1的旋转进行旋转控制。首先,控制部40计算使输入轴转速ωi变成在S64中设定的接合开始时的目标输入轴转速ωit_0的第一电动发电机MG1的目标转速ωMG1t。具体地说,控制部40在下式(2)中代入接合开始时的目标输入轴转速ωit_0以及齿圈14的转速ωr,从而计算目标转速ωMG1t。
ωMG1t={(λ+1)×ωit_0-ωr}/λ……(2)
ωMG1t:第一电动发电机MG1的目标转速
λ:行星齿轮机构10的齿轮比((太阳轮11的齿数)/(内齿轮14a的齿数))
ωit_0:接合开始时的目标输入轴转速(行星架13的转速)
ωr:齿圈14的转速
此外,齿圈14的转速ωr与车速V或第二电动发电机MG2的转速成比例,因此控制部40基于车速V或者第二电动发电机MG2的转速,计算齿圈14的转速ωr。或者也可以直接检测齿圈14的转速ωr。
接着,控制部40以如下方式进行反馈(PID)控制,即,基于转速传感器MG1-1所检测的第一电动发电机MG1的转速ωMG1r,向第一变换器31输出控制信号,从而使第一电动发电机MG1的转速ωMG1r变成上述计算出的目标转速ωMG1t。例如,如图2B的实线所示,在第一电动发电机MG1停止(转速为0)的状态(图2B的1所示)下,当前的输入轴转速ωi(图2B的2所示)大于接合开始时的目标输入轴转速ωit_0(图2B的3所示),在该情况下,控制部40将第一电动发电机MG1的转速ωMG1r控制为负旋转侧的目标转速ωMG1t(图2B的4所示),以便行星架13的转速变成接合开始时的目标输入轴转速ωit_0(图2B的3所示)。由此,离合器20被控制为接合开始时允许离合器差转速Δω_0max。当S65结束时,使步骤进入S66。
在S66中,在判断为当前的输入轴转速ωi为接合开始时的目标输入轴转速ωit_0的情况(S66:是)下,控制部40使步骤进入S67,在判断为当前的输入轴转速ωi不是接合开始时的目标输入轴转速ωit_0的情况(S66:否)下,控制部40使步骤返回S65。
在S67中,控制部40计算接合中的离合器20的成为目标的传递扭矩即目标离合器传递扭矩Tct。具体地说,控制部40在下式(3)中代入在S61-3中计算出的发动机EG的摩擦扭矩Te、发动机惯量Ie、接合开始时的目标输入轴转速ωit_0、目标离合器同步时间Tst,从而计算目标离合器传递扭矩Tct。
Tct=Te+Ie·ωit_0/Tst……(3)
Tct:目标离合器传递扭矩
Te:发动机EG的摩擦扭矩
Ie:发动机惯量
ωit_0:接合开始时的目标输入轴转速(接合开始时允许离合器差转速)
Tst:目标离合器同步时间
通过上式(3),计算从离合器20开始接合起经过目标离合器同步时间Tst之后使发动机EG的转速变成接合开始时的目标输入轴转速ωit_0的目标离合器传递扭矩Tct。当S67结束时,使步骤进入S68。
在S68中,控制部40通过向促动器50输出控制信号,以使离合器20所产生的离合器传递扭矩变成在S67中计算出的目标离合器传递扭矩Tct的方式进行反馈控制。此外,控制部40用与图5的S61-1相同的方法计算离合器温度Tcrt,根据该离合器温度Tcrt、发动机转速ωe和输入轴转速ωi的差转速以及离合器按压负载,计算摩擦构件22a与飞轮21以及压盘24之间的摩擦力,基于该摩擦力的变化,向促动器50输出控制信号,从而对离合器传递扭矩进行反馈控制。此外,离合器按压负载指,离合器片22被飞轮21以及压盘24按压的负载,控制部40能够通过向促动器50输出的控制信号,来识别离合器按压负载。
这样,控制部40在S67中基于上式(3)计算目标离合器传递扭矩Tct,在S68中执行上述控制,从而使发动机EG的转速变成下式(4)所示的转速。
ωe=ωit_0/Tst·t……(4)
ωe:发动机EG的转速
ωit_0:接合开始时的目标输入轴转速(与接合开始时允许离合器差转速相等)
Tst:目标离合器同步时间
t:从离合器20开始接合时起经过的经过时间
当S68结束时,进入S69。
在S69中,控制部40在下式(5)中代入在S63或者S64中设定的接合开始时的目标输入轴转速ωit_0、目标离合器同步时间Tst、从离合器20开始接合时起经过的经过时间t、当前的发动机转速ωe,从而更新离合器20接合中的目标输入轴转速ωit。
ωit=-ωit_0/Tst·t+ωe+ωit_0…(5)
ωit:接合中的目标输入轴转速
ωit_0:接合开始时的目标输入轴转速(接合开始时允许离合器差转速)
Tst:目标离合器同步时间
t:从离合器20开始接合时起经过的经过时间
ωe:发动机转速
这样,通过上式(5),计算从离合器20开始接合起经过目标离合器同步时间Tst之后使离合器20同步(输出轴EG-1和输入轴51的旋转差为0)的更新后的目标输入轴转速ωit。即,在S64中设定了接合开始时的目标输入轴转速ωit_0的情况下,通过上式(5)计算离合器20接合中的目标输入轴转速ωit,结果,如图7的粗线所示,目标离合器差转速Δωt和离合器20开始接合起经过的经过时间t之间的关系变成,随着该经过时间t增加而目标离合器差转速Δωt逐渐地减小的一次函数。
此外,在从离合器20开始接合起发动机转速ωe如上式(4)所示那样按预期上升的情况下,变成ωit=ωit_0(图7B的(1)的虚线)。
另一方面,若从离合器20开始接合起发动机转速ωe大于上式(4)所示的预期,则变成ωit>ωit_0(图7B的(2)的虚线)。
而且,若从离合器20开始接合起发动机转速ωe小于上式(4)所示的与期,则变成ωit<ωit_0(图7B的(3)的虚线)。
当S69结束时,使步骤进入S70。
在S70中,首先,控制部40用与S65同样的方法,计算使行星架13的转速变成在S69中计算出的接合中的目标输入轴转速ωit的第一电动发电机MG1的目标转速ωMG1t。接着,控制部40基于用转速传感器MG1-1检测的第一电动发电机MG1的转速ωMG1r,向第一变换器31输出控制信号,从而以使第一电动发电机MG1的转速ωMG1r变成上述计算出的目标转速ωMG1t的方式进行反馈(PID)控制。此外,用下式(6)表示输入轴转速ωi。
ωi=(λ×ωMG1r+ωr)/(1+λ)…(6)
ωi:输入轴转速
λ:行星齿轮机构10的齿轮比λ(太阳轮11和内齿轮14a的齿数比(太阳轮11的齿数/内齿轮14a的齿数))
ωMG1r:第一电动发电机MG1(第一转子Ro1)的转速ωMG1r
ωr:齿圈14的转速
这样,输入轴转速ωi具有上式(6)的关系,当与齿圈14的转速成比例关系的车速发生变化时,输入轴转速ωi发生变化。结果,实际离合器发热量Qr要发生变化,但是在S70中执行上述的反馈控制,因此能够使输入轴转速ωi与目标输入轴转速ωit一致,结果,能够抑制因车速变化引起的实际离合器发热量Qr的变化。
通过该S70的处理,如图7的细线所示,离合器差转速Δωr沿着上述图7的粗线即目标离合器差转速Δωt,随着从离合器20开始接合起的时间的经过而逐渐地降低,在经过目标离合器同步时间Tst之后,变成0,从而离合器20实现同步。即,如图7所示,离合器差转速Δωr和离合器20开始接合起经过的经过时间t的关系变成,随着该经过时间t增加而逐渐地减小的大致一次函数。
当S70结束时,使步骤进入S71。
在S71中,控制部40使“第一发动机起动处理”开始进行。利用图8的流程图,对于该“第一发动机起动处理”进行说明。
当开始执行“第一发动机起动处理”时,在S71-1中,在判断为发动机EG已起动的情况(S71-1:是)下,控制部40使“第一发动机起动处理”结束(图4的S71结束),使步骤进入图4的S72,在判断为发动机EG未起动的情况(S71-1:否)下,控制部40使步骤进入S71-2。
在S71-2中,在判断为发动机转速ωe为使发动机EG开始起动所需的转速即“开始起动转速”以上的情况(S71-2:是)下,控制部40使步骤进入S71-3,在判断为发动机转速ωe小于“开始起动转速”的情况(S71-2:否)下,控制部40使“第一发动机起动处理”结束(图4的S71结束),使步骤进入图4的S72。
在S71-3中,控制部40使燃烧喷射装置喷射燃料,并且使火花塞点火,从而使发动机EG起动。当S71-3结束时,“第一发动机起动处理”结束(图4的S71结束),使步骤进入图4的S72。
在S72中,在判断为发动机转速ωe和输入轴转速ωi一致的情况(S72:是)下,控制部40使步骤进入S73,在判断为发动机转速ωe和输入轴转速ωi不一致的情况(S72:否)下,控制部40使步骤返回S68。此外,发动机转速ωe和输入轴转速ωi一致的状态指,发动机转速ωe和输入轴转速ωi同步的状态,指离合器20同步的状态。
在S73中,控制部40向促动器50输出控制信号,使离合器20完全接合,将输出轴EG-1和输入轴51完全连接,使步骤进入S74。
在S74中,控制部40使“第二发动机起动处理”开始进行。利用图9的流程图,对于该“第二发动机起动处理”进行说明。当开始执行“第二发动机起动处理”时,在S74-1中,在判断为发动机EG已起动的情况(S74-1:是)下,控制部40使“第二发动机起动处理”结束(图4的S74结束),并且使图4的“发动机起动控制”结束。在判断为发动机EG未起动的情况(S74-1:否)下,控制部40使步骤进入S74-2。
在S74-2中,在判断为发动机转速ωe为上述“开始起动转速”以上的情况(S74-2:是)下,控制部40使步骤进入S74-3,在判断为发动机转速ωe小于“开始起动转速”的情况(S74-2:否)下,控制部40使步骤进入S74-4。
在S74-3中,控制部40使燃烧喷射装置喷射燃料,并且使火花塞进行点火,从而使发动机EG起动。当S74-3结束时,“第二发动机起动处理”结束(图4的S74结束),并且图4的“发动机起动控制”结束。
在S74-4中,控制部40通过向第一变换器31输出控制信号,使第一电动发电机MG1的转速ωMG1r增加,使发动机转速ωe增加。当S74-4结束时,使步骤返回S74-2。
此外,当发动机EG起动时,控制部40向发动机EG输出控制信号,使发动机EG产生所希望的旋转驱动力,并且向第一变换器31输出控制信号,使第一电动发电机MG1开始进行发电,从而使车辆以上述“分担行驶模式”行驶。
(本实施方式的效果)
从上述说明可知,在图5的S61-2中,控制部40(允许离合器发热量计算单元)计算允许离合器发热量Qtmax,在图4、图11、图14的S70中,控制部40(电动发电机旋转控制单元)以不超过允许离合器发热量Qtmax的方式对第一电动发电机MG1的转速进行控制。由此,离合器20的发热量被限制为允许离合器发热量Qtmax以下。因此,防止离合器20过热,从而能够防止离合器20的寿命降低以及离合器20的特性恶化。
另外,在图5的61-5中,控制部40(允许离合器差转速计算单元)基于允许离合器发热量Qtmax,计算输出轴EG-1和输入轴51的差转速即允许离合器差转速Δωmax。并且,在图4、图11、图14的S70中,控制部40(电动发电机旋转控制单元)以使输出轴EG-1和输入轴51的差转速即离合器差转速Δωr在允许离合器差转速Δωmax以下的方式,对第一电动发电机MG1的转速进行控制。由此,能够抑制因车辆的车速变化或发动机转速ωe的上升程度而引起的离合器20的差转速的变化,以不超过允许离合器发热量Qtmax的方式控制离合器差转速Δωr,因此能够可靠地将离合器20的发热量限制为允许离合器发热量Qtmax以下。
另外,在图5的S61-5中,控制部40(允许离合器差转速计算单元)计算接合开始时允许离合器差转速Δω_0max。并且,在图4的S65中,控制部40(电动发电机旋转控制单元)以使接合开始时离合器差转速Δω_0在接合开始时允许离合器差转速Δω_0max以下的方式,对第一电动发电机MG1的转速进行控制。由此,在离合器20接合之前,离合器20差转速为,以不超过允许离合器发热量Qtmax的方式计算出的接合开始时允许离合器差转速Δω_0max以下,因此能够可靠地防止离合器20接合中离合器20的发热量超过允许离合器发热量Qtmax的情况。
另外,由于在离合器20可以开始接合的接合开始时允许离合器差转速Δω_0max以下,开始离合器20的接合,因此在离合器20接合中不会产生因离合器20过热而使离合器20的接合中断的情况,从而能够可靠地使离合器20接合。
另外,在上面说明的实施方式中,在图4的S65中,控制部40以使输入轴转速ωi变成接合开始时的目标输入轴转速ωit_0(与接合开始时允许离合器差转速Δω_0max相等)的方式,对电动发电机MG1的转速进行控制。另外,在图4的S70中,控制部40以变成接合中的目标输入轴转速ωit的方式,对第一电动发电机MG1的转速ωMG1r进行控制。这样,在离合器20不过热的限度下,将输入轴51的旋转维持为高的状态,来使离合器20接合,因此一边防止离合器20过热,一边使发动机EG迅速起动。
另外,如图7的A所示,在开始接合之前的离合器差转速Δωr为接合开始时允许离合器差转速Δω_0max以下的情况(图4的62:是)下,以当前的离合器差转速Δωr使离合器20接合。由此,在确认到接合中的离合器20的发热量不超过允许离合器发热量Qtmax后,在离合器20开始接合时不通过第一电动发电机MG1进行离合器差转速Δωr的控制,而以当前的离合器差转速Δωr使离合器20接合,因此能过迅速地使离合器20接合。另外,能够防止因控制离合器差转速Δωr而产生的能量的消耗。
另外,在图4的S69中,控制部40(目标输入轴转速计算单元)基于接合开始时的目标输入轴转速ωit_0(与接合开始时允许离合器差转速Δω_0max相等)、发动机转速ωe以及目标离合器同步时间Tst,更新接合中的目标输入轴转速ωit。然后,在图4的S70中,控制部40(电动发电机旋转控制单元)以使离合器20接合中的输入轴51的转速变成接合中的目标输入轴转速ωit的方式,对第一电动发电机MG1的转速ωMG1r进行控制。
在本实施方式中,控制部40(目标输入轴转速计算单元)利用上式(5),计算离合器20接合中的目标输入轴转速ωit,因此能够以目标离合器同步时间Tst可靠地使离合器20同步,能够将离合器20中的发热量抑制为允许离合器发热量Qtmax以下,从而能够可靠地防止离合器20过热。下面详细说明该作用效果。
允许离合器发热量Qtmax为,对目标离合器差转速Δωt在到目标离合器同步时间Tst为止的时间内的时间积分乘以规定的系数而得到的值,在图7中为被纵轴、横轴以及允许离合器差转速Δωmax包围的区域(斜线区域)的面积。
在图4的S62中判断为“否”的情况下,以如下方式设定目标离合器差转速Δωt,即,如图7B的粗线所示,离合器20开始接合时的目标离合器差转速Δωt变成接合开始时允许离合器差转速Δω_0max,随着从离合器20开始接合起的时间的经过,离合器20接合中的目标离合器差转速Δωt逐渐地减小,在目标离合器同步时间Tst之后,变成0。即,如图7的粗线所示,目标离合器差转速Δωt和从离合器20开始接合起经过的经过时间t之间的关系成为,随着该经过时间t增加而逐渐地使目标离合器差转速Δωt减小的一次函数。
并且,在图4的S70中,控制部40(电动发电机旋转控制单元)以使离合器20接合中的输入轴51的转速变成目标输入轴转速ωit的方式,对第一电动发电机MG1的转速ωMG1r进行控制。因此,例如即使发动机EG的转速没像上式(4)所示那样按预期上升,另外,例如即使车速发生变化,也如图7的细线所示,离合器差转速Δωr随着从离合器20开始接合起的时间的经过而逐渐地降低,在目标离合器同步时间Tst之后变成0,从而使离合器20实现同步。换句话讲,如图7的细线所示,离合器差转速Δωr和从离合器20开始接合起经过的经过时间t之间的关系成为,随着该经过时间t增加而逐渐地减小的大致一次函数。因此,将离合器20接合时的发热量可靠地抑制为允许离合器发热量Qtmax(图7的斜线区域)。
另一方面,如图7B的4的点划线所示,在从离合器20开始接合起不久的期间内离合器差转速Δωr不降低的情况下,离合器20接合时的发热量会超过允许离合器发热量Qtmax(图7的斜线区域)。另外,如图7B的5的点划线所示,在离合器20刚刚开始接合之后离合器差转速Δωr急剧降低的情况下,随着离合器差转速Δωr急剧的降低,车辆会产生冲击。这样,在本实施方式中,以成为图7的细线的方式控制离合器差转速Δωr,因此能够将离合器20接合时的发热量抑制为允许离合器发热量Qtmax,并且能够抑制车辆产生冲击。
另外,如图7的粗虚线所示,允许离合器差转速Δωmax和从离合器20开始接合起经过的经过时间t之间的关系为,随着该经过时间t增加而逐渐地使允许离合器差转速Δωmax减小的一次函数。因此,在图5的S61-5中,容易且可靠地计算接合开始时允许离合器差转速Δω_0max。
另外,在图5的S61-2中,控制部40(允许离合器发热量计算单元)基于当前的离合器温度Tcrt(摩擦构件22a的温度)以及离合器20(摩擦构件22a)允许的温度即离合器允许温度Tmax,计算允许离合器发热量Qtmax。由此,无论当前的离合器温度Tcrt为怎样的温度,在离合器20接合时离合器20温度都不超过离合器允许温度Tmax,因此可靠地防止离合器20过热。即,摩擦构件22a的温度低于摩擦构件22a的耐热温度,因此可靠地防止摩擦构件22a过热。另外,能够掌握允许离合器发热量Qtmax,因此能够将图4的S64~S66中的输入轴转速ωi的降低量设为最低限度,因此能够迅速地过渡至离合器20接合(图4的S67、S68),另外,能够抑制随着对第一电动发电机MG1的多余的驱动而白白消耗能量。
另外,在图5的S61-4中,控制部40(允许离合器差转速计算单元)基于发动机EG的摩擦扭矩Te、发动机惯量Ie以及目标离合器同步时间Tst,计算图6所示那样的二次函数即接合开始时离合器差转速Δω_0和实际离合器发热量Qr之间的关系。然后,在图5的S61-5中,控制部40基于允许离合器发热量Qtmax、接合开始时离合器差转速Δω_0、实际离合器发热量Qr之间的关系,计算接合开始时允许离合器差转速Δω_0max(图6所示的交点的转速)。
这样,考虑发动机EG的摩擦扭矩、发动机惯量Ie、目标离合器同步时间Tst,计算接合开始时允许离合器差转速Δω_0max,设定允许离合器差转速Δωmax,因此无论发动机EG的摩擦扭矩、发动机惯量Ie、目标离合器同步时间Tst如何,都将离合器20(摩擦构件22a)的发热量可靠地限制为允许离合器发热量Qtmax,可靠地防止离合器20过热。另外,能够一边防止离合器20过热,一边以目标离合器同步时间Tst使离合器20实现同步,从而能够使离合器20迅速地接合。
另外,能够避免因在离合器20接合中离合器20过热而不得不使离合器20中断接合的情况,从而能够迅速且可靠地使离合器20接合。另外,在离合器20已到达离合器20的允许温度的情况下,将接合开始时允许离合器差转速Δω_0max计算为0,以使离合器差转速Δω变成0的方式对第一电动发电机MG1进行控制,使离合器20接合。即使是这样的控制,也不需要其它控制处理,通过上述控制处理自动执行。
另外,在图4的S67中,控制部40(目标离合器传递扭矩计算单元)在上式(3)中代入接合开始时的目标输入轴转速ωit_0、发动机EG的摩擦扭矩Te、发动机惯量Ie以及目标离合器同步时间Tst,计算目标离合器传递扭矩Tct。然后,在图4的S68中,控制部40(离合器控制单元)以使离合器20接合中的离合器传递扭矩变成目标离合器传递扭矩Tct的方式,对离合器20进行控制。由此,在离合器20接合时,离合器20的传递扭矩不发生变化而恒定。在此,离合器20的发热量依赖于传递扭矩,但是如上所述,在离合器20接合时离合器20的传递扭矩恒定,因此能够将离合器20的发热量抑制为预先假设的允许离合器发热量Qtmax以下。
(第二实施方式)
下面,利用图10~图12,对于第二实施方式的混合动力驱动装置的与第一实施方式不同的方面进行说明。在第二实施方式中,如图10所示,控制部40通过使目标离合器同步时间Tst可变,使离合器20接合中的发热量成为允许离合器发热量Qtmax以下。
下面,利用图11的流程图,对于“第二方式的发动机起动控制”进行说明。当开始执行“第二实施方式的发动机起动控制”时,在S81中,控制部40计算允许离合器同步时间Tstmax。具体地说,首先,控制部40通过与上述图5的S61-1以及S61-2相同的方法,计算允许离合器发热量Qtmax。接着,控制部40通过与上述图5的S61-3相同的方法,计算发动机EG的摩擦扭矩Te。
接着,控制部40在用于表示发动机EG的摩擦扭矩Te、接合开始时离合器差转速Δω_0、发动机惯量Ie、实际离合器发热量Qr以及离合器同步时间Tst之间的关系的映射数据或计算式中,输入发动机EG的摩擦扭矩Te、接合开始时离合器差转速Δω_0、发动机惯量Ie,从而计算离合器同步时间Tst和实际离合器发热量Qr之间的关系(图12所示)。此外,在离合器20开始接合时,发动机EG停止,因此接合开始时离合器差转速Δω_0为离合器20开始接合时的输入轴转速ωi_0。另外,控制部40将当前的输入轴转速ωi设为接合开始时离合器差转速Δω_0,并输入至上述映射数据或计算式中。此外,在将离合器差转速Δω如上式(11)所示那样设定时,离合器同步时间Tst和实际离合器发热量Qr之间的关系成为,图12所示那样的一次函数。
此外,以能够计算如下一次函数(比一次函数f3更靠一次函数f1侧的一次函数)的方式设定上述映射数据或计算式,即,摩擦扭矩Te变得越大,在与离合器同步时间Tst之间的关系中,实际离合器发热量Qr变得更大。另外,以能够计算如下一次函数(比一次函数f3更靠一次函数f1侧的一次函数)的方式设定上述映射数据或计算式,即,接合开始时离合器差转速Δω_0变得越大,在与离合器同步时间Tst之间的关系中,实际离合器发热量Qr变得更大。而且,在将离合器同步时间Tst设为x轴,将实际离合器发热量Qr设为y轴的情况下,以如下方式设定上述映射数据或计算式,即,发动机惯量Ie变得越大,上述一次函数的y截距变得越大。另外,以如下方式设定上述映射数据或计算式,即,接合开始时离合器差转速Δω_0变得越大,上述一次函数的y截距变得越大。
接着,控制部40基于上述计算出的允许离合器发热量Qtmax、上述计算出的用于表示离合器同步时间Tst和实际离合器发热量Qr之间的关系的一次函数,计算允许离合器同步时间Tstmax。具体地说,如图12所示,根据作为一次函数的允许离合器发热量Qtmax,和用于表示离合器同步时间Tst和实际离合器发热量Qr之间的关系的一次函数的交点,计算允许离合器同步时间Tstmax。当S81结束时,使步骤进入S82。
在S81中,控制部40在下式(14)中代入接合开始时离合器差转速Δω_0、计算出的允许离合器同步时间Tstmax、从离合器20开始接合时起经过的经过时间t,从而计算允许离合器差转速Δωmax(图10的粗线虚线所示)。
Δωmax=-(Δω_0/Tstmax)×t+Δω_0……(14)
Δωmax:允许离合器差转速
Δω_0:接合开始时离合器差转速
Tstmax:允许离合器同步时间
t:从离合器20开始接合时起经过的经过时间
在S82中,在判断为规定离合器同步时间Tststd为允许离合器同步时间Tstmax以下的情况(S82:是)下,控制部40使步骤进入S83,在规定离合器同步时间Tststd大于允许离合器同步时间Tstmax的情况(S82:否)下,控制部40使步骤进入S84。此外,规定离合器同步时间Tststd为预先设定的离合器20的同步时间。
在S83中,控制部40将规定离合器同步时间Tststd设定为目标离合器同步时间Tst,使步骤进入S67。
在S84中,控制部40将允许离合器同步时间Tstmax设定为目标离合器同步时间Tst,使步骤进入S67。
“第二实施方式的发动机起动控制”的S67~S74的处理与上述“第一实施方式的发动机起动控制”的S67~S74的处理相同,因此省略说明。
此外,在S67中,控制部40将当前的输入轴51的转速设为接合开始时的目标输入轴转速ωit_0,并代入上式(3)中,从而计算目标离合器传递扭矩Tct。
此外,在S82中判断为“是”的情况下,在S69的处理中,控制部40将规定离合器同步时间Tststd设为目标离合器同步时间Tst,并代入上式(5)中,从而更新离合器20接合中的目标输入轴转速ωit。这样,当更新目标输入轴转速ωit时,如图10A的粗线所示,目标离合器差转速Δωt和从离合器20开始接合起经过的经过时间t之间的关系成为如下一次函数,即,随着该经过时间t增加而逐渐地使目标离合器差转速Δωt减小,在经过目标离合器同步时间Tst即规定离合器同步时间Tststd时,目标离合器差转速Δωt变成0。然后,在S70中对第一电动发电机MG1的转速进行控制,由此使离合器20的差转速Δωr沿着目标离合器差转速Δωt降低。因此,如图10A的细线所示,离合器20的差转速Δω沿着目标离合器差转速Δωt,随着从离合器20开始接合起的时间的经过而逐渐地降低,在经过目标离合器同步时间Tst之后变成0,从而使离合器20实现同步。
另外,在S82中判断为“否”的情况下,在S69的处理中,控制部40将允许离合器同步时间Tstmax设为目标离合器同步时间Tst,并代入上式(5)中,从而更新离合器20接合中的目标输入轴转速ωit。于是,如图10B的粗线所示,目标离合器差转速Δωt和从离合器20开始接合起经过的经过时间t之间的关系成为如下一次函数,即,随着该经过时间t增加而逐渐地使目标离合器差转速Δωt减小,在经过目标离合器同步时间Tst即允许离合器同步时间Tstmax时,目标离合器差转速Δωt变成0。此外,在S82中判断为“否”的情况下,目标离合器差转速Δωt与允许离合器差转速Δωmax(粗虚线所示)相同。并且,如图10B的细线所示,离合器20的差转速Δω沿着目标离合器差转速Δωt,随着从离合器20开始接合起的时间的经过而逐渐地降低,在经过目标离合器同步时间Tst之后变成0,从而使离合器20实现同步。
这样,在图11的S81中,控制部40(允许离合器同步时间计算单元)基于允许离合器发热量Qtmax,计算离合器接合时允许的离合器的同步时间即允许离合器同步时间Tstmax。并且,如图10所示,在图11的S68~S72中,控制部40(电动发电机旋转控制单元)对第一电动发电机MG1的转速进行控制,以使离合器差转速Δωr随着从离合器10开始接合起的时间的经过而逐渐地降低并且在允许离合器同步时间Tstmax以下的时间内变成0。由此,在离合器20接合之前,将离合器20的同步时间设定为,以不超过允许离合器发热量Qtmax的方式计算出的允许离合器同步时间Tstmax以下,因此能够可靠地防止接合中的离合器20的发热量超过允许离合器发热量Qtmax(图10所示的斜线区域),从而能够可靠地防止离合器20过热。
此外,在第二实施方式的混合动力驱动装置中,在图11的S74结束而离合器20变成连接状态之后,在允许离合器发热量Qmax小于规定的第一规定发热量的情况下,控制部40使离合器20维持连接而禁止离合器20断开,直到允许离合器发热量Qmax变成规定的第二规定发热量(大于等于第一规定发热量的值)以上,从而不执行离合器20的接合。由此,防止离合器20过热。
(第三实施方式)
下面,利用图13~图15,对于第三实施方式的混合动力驱动装置的与第一实施方式不同的方面进行说明。在第三实施方式中,如图13所示,控制部40通过改变用于表示目标离合器差转速Δωt和从离合器20开始接合起经过的经过时间之间的关系的函数(曲线)的曲率,使离合器20接合中的发热量成为允许离合器发热量Qtmax以下。
下面,利用图14的流程图,对于“第三方式的发动机起动控制”进行说明。当开始执行“第三实施方式的发动机起动控制”时,在S91中,控制部40计算用于表示目标离合器差转速Δωt和从离合器20开始接合起经过的经过时间之间的关系的曲线的允许曲率(下面,适当简称为“允许曲率”)。具体地说,首先,控制部40通过与上述图5的S61-1以及S61-2相同的方法,计算允许离合器发热量Qtmax。接着,控制部40通过与上述图5的S61-3相同的方法,计算发动机EG的摩擦扭矩Te。
接着,控制部40在用于表示发动机EG的摩擦扭矩Te、接合开始时离合器差转速Δω_0、发动机惯量Ie、实际离合器发热量Qr、目标离合器同步时间Tst、以及用于表示离合器差转速Δω和从离合器20开始接合起经过的经过时间之间的关系的曲线的曲率之间的关系的映射数据或计算式中,输入发动机EG的摩擦扭矩Te、接合开始时离合器差转速Δω_0、发动机惯量Ie、目标离合器同步时间Tst,从而计算表示实际离合器发热量Qr和用于表示离合器差转速Δω和从离合器20开始接合起经过的经过时间之间的关系的曲线的曲率(下面,简称为“离合器差转速Δω的曲率”)之间的关系的函数(曲线)(图15所示)。此外,在离合器20开始接合时,发动机EG停止,因此接合开始时离合器差转速Δω_0为离合器20接合开始时的输入轴转速ωi_0。另外,控制部40将当前的输入轴转速ωi设为接合开始时离合器差转速Δω_0,来输入至上述映射数据或计算式中。
此外,以能够计算如下函数(比函数f3更靠函数f1侧的函数)的方式设定上述映射数据或计算式,即,摩擦扭矩Te变得越大,在与“离合器差转速Δω的曲率”之间的关系中,实际离合器发热量Qr变得更大。另外,以能够计算如下函数(比函数f3更靠函数f1侧的函数)的方式设定上述映射数据或计算式,即,接合开始时离合器差转速Δω_0变得越大,在与“离合器差转速Δω的曲率”之间的关系中,实际离合器发热量Qr变得更大。而且,以能够计算如下函数(比函数f3更靠函数f1侧的函数)的方式设定上述映射数据或计算式,即,发动机惯量Ie变得越大,在与“离合器差转速Δω的曲率”之间的关系中,实际离合器发热量Qr变得更大。而且,以能够计算如下函数(比函数f3更靠函数f1侧的函数)的方式设定上述映射数据或计算式,即,目标离合器同步时间Tst变得越大,在与“离合器差转速Δω的曲率”之间的关系中,实际离合器发热量Qr变得更大。
接着,控制部40基于上述计算出的允许离合器发热量Qtmax、用于表示上述计算出的目标离合器差转速Δωt的曲率和实际离合器发热量Qr之间的关系的函数,计算用于表示目标离合器差转速Δωt和从离合器20开始接合起经过的经过时间之间的关系的曲线的允许曲率(下面,简称为“允许曲率”)。具体地说,如图15所示,根据作为一次函数的允许离合器发热量Qtmax、用于表示“离合器差转速Δω的曲率”和实际离合器发热量Qr之间的关系的函数的交点,计算“允许曲率”。当S91结束时,使步骤进入S92。
在S92中,在判断为在S91中计算出的“允许曲率”为用于表示目标离合器差转速Δωt和从离合器20开始接合起经过的经过时间之间的关系的曲线的标准曲率(下面,适当简称为“标准曲率”)以下的情况(S92:是)下,ECU40使步骤进入S93,在判断为在S91中计算出的“允许曲率”大于“标准曲率”的情况(S92:否)下,ECU40使步骤进入S94。此外,“标准曲率”为预先设定的曲率,例如,如图13A所示,曲率为0,使离合器差转速Δω和从离合器20开始接合起经过的经过时间之间的关系成为1次函数。
在S93中,控制部40将“标准曲率”设定为目标离合器差转速Δωt的目标曲率(下面,适当简称为“目标曲率”),使步骤进入S95。
在S94中,控制部40将“允许曲率”设定为“目标曲率”,使步骤进入S95。
在S95中,控制部40基于“目标曲率”,计算目标离合器传递扭矩Tct。具体地说,控制部40在用于表示“目标曲率”、发动机EG的摩擦扭矩Te、接合开始时离合器差转速Δω_0、发动机惯量Ie、目标离合器同步时间Tst以及目标离合器传递扭矩Tct之间的关系的映射数据或计算式中,输入“目标曲率”、发动机EG的摩擦扭矩Te、接合开始时离合器差转速Δω_0、发动机惯量Ie、目标离合器同步时间Tst,计算目标离合器传递扭矩Tct。当S95结束时,使步骤进入S68。
“第三实施方式的发动机起动控制”的S68~S71的处理与上述“第一实施方式的发动机起动控制”的S68~S71的处理相同,因此省略说明。
在S97中,在判断为发动机转速ωe和输入轴转速ωi一致的情况(S97:是)下,控制部40使步骤进入S73,在判断为发动机转速ωe和输入轴转速ωi不一致的情况(S97:否)下,控制部40使步骤返回S95。
“第三实施方式的发动机起动控制”的S73、S74的处理与上述“第一实施方式的发动机起动控制”的S73、S74的处理相同,因此省略说明。
此外,在S92中判断为“是”的情况下,在S93的处理中,控制部40将“标准曲率”设定为“目标曲率”。于是,如图13A的粗线所示,用于表示目标离合器差转速Δωt和从离合器20开始接合起经过的经过时间t之间的关系的曲线的曲率变成“标准曲率”,并成为如下函数,即,随着经过时间t增加,逐渐地使目标离合器差转速Δωt减小,在经过目标离合器同步时间Tst时,目标离合器差转速Δωt变成0。并且,在S70中对第一电动发电机MG1的转速进行控制,由此使离合器20的差转速Δωr沿着目标离合器差转速Δωt降低。因此,如图13A的细线所示,离合器20差转速Δωr沿着目标离合器差转速Δωt,随着从离合器20开始接合起的时间的经过而逐渐地降低,在经过目标离合器同步时间Tst之后变成0,从而使离合器20实现同步。
另外,在S92中判断为“否”的情况下,在S94的处理中,控制部40将“允许曲率”设定为“目标曲率“。于是,如图13B的粗线所示,用于表示目标离合器差转速Δωt和从离合器20开始接合起经过的经过时间t之间的关系的曲线的曲率变成”允许曲率”,并成为如下函数,即,随着经过时间t增加,逐渐地使目标离合器差转速Δωt减小,在经过目标离合器同步时间Tst时,目标离合器差转速Δωt变成0。此外,如图13B所示,目标离合器差转速Δωt与允许离合器差转速Δωmax(粗虚线所示)相同。并且,如图13B的细线所示,离合器差转速Δωr沿着目标离合器差转速Δωt,随着从离合器20开始接合起的时间的经过而逐渐地降低,在经过目标离合器同步时间Tst之后变成0,从而使离合器20实现同步。
这样,第三实施方式的混合动力驱动装置也能够将离合器20中的发热量抑制为允许离合器发热量Qtmax(图13所示的斜线区域)以下,从而可靠地防止离合器20过热。
此外,在第三实施方式的混合动力驱动装置中,在图14的S74结束而离合器20变成连接状态之后,在允许离合器发热量Qmax小于规定的第一规定发热量的情况下,控制部40使离合器20维持连接而禁止离合器20断开,直到允许离合器发热量Qmax变成规定的第二规定发热量(大于等于第一规定发热量的值)以上,从而不执行离合器20的接合。由此,防止离合器20过热。
此外,也可以是如下实施方式,即,控制部40通过改变用于表示目标离合器差转速Δωt和从离合器20开始接合起经过的经过时间之间的关系的n次函数的次数,来代替改变用于表示目标离合器差转速Δωt和从离合器20开始接合起经过的经过时间之间的关系的函数(曲线)的曲率,从而使离合器20接合中的发热量成为允许离合器发热量Qtmax以下。
(第四实施方式)
下面,利用图16,对于第四实施方式的混合动力驱动装置200的与第一实施方式的混合动力驱动装置100不同的方面进行说明。此外,对于与第一实施方式的混合动力驱动装置100的结构相同的部分,标注与第一实施方式的混合动力驱动装置100相同的附图标记,并省略说明。
在第四实施方式的混合动力驱动装置200中,第一电动发电机MG1的第一转子Ro1与输入轴51连接,并且与行星齿轮机构10的齿圈14连接。并且,行星齿轮机构10的太阳轮11与第二电动发电机MG2的第二转子Ro2连接。在行星架13上形成有外齿轮13a。并且,外齿轮13a和输入齿轮72啮合。
齿圈14通过制动器B能够相对于壳体201旋转或者固定在该壳体201上。制动器B被控制部40控制。
在“电动行驶模式”中,控制部40以使离合器20成为断开状态的方式控制促动器50,并且以使齿圈14固定在壳体201上的方式控制制动器B。并且,控制部40向第二变换器32输出控制信号,以达到“要求驱动力”的方式,驱动第二电动发电机MG2。另外,在仅通过第二电动发电机MG2的旋转驱动力不能达到“要求驱动力”的情况下,控制部40以使离合器20处于断开状态的方式控制促动器50,并且以使齿圈14能够相对于壳体201旋转的方式控制制动器B。并且,向第一变换器31以及第二变换器32输出控制信号,以达到“要求驱动力”的方式,驱动第一电动发电机MG1以及第二电动发电机MG2。
在“分担行驶模式”中,控制部40以使离合器20处于接合状态的方式控制促动器50,并且以使齿圈14能够相对于壳体201旋转的方式控制制动器B。并且,控制部40向第二变换器32输出控制信号,驱动第二电动发电机MG2,并且以使发动机EG产生规定的旋转驱动力的方式控制发动机EG。由此,发动机EG与输入轴51连接,发动机EG的旋转驱动力输入至第一电动发电机MG1,并且输入至齿圈14。第一电动发电机MG1通过发动机EG的旋转驱动力进行发电。并且,输入至齿圈14的发动机EG的旋转驱动力以及第二电动发电机MG2的旋转驱动力传递至驱动轮Wr、Wl。
在该第四实施方式中,利用下式(7)来代替上式(2)。
ωMG1t=ωit……(7)
ωMG1t:第一电动发电机MG1的目标转速
ωit:目标输入轴转速
控制部40执行上述“离合器/发动机控制”(图3所示)以及“发动机起动控制”(图4所示)。其中,在图4的S65的处理中,控制部40向第一变换器31输出控制信号,以使输入轴转速ωi变成接合开始时的目标输入轴转速ωit_0(接合开始时允许离合器差转速Δω_0max以下)的方式,对第一电动发电机MG1的旋转进行旋转控制。另外,在图4的S70中,向第一变换器31输出控制信号,由此以使输入轴转速ωi变成接合中的目标输入轴转速ωit的方式,对第一电动发电机MG1的旋转进行旋转控制。
也可以是将第四实施方式的混合动力驱动装置200的结构和“第二实施方式发动机起动控制”或“第三实施方式发动机起动控制”组合的实施方式。
(第五实施方式)
下面,对于第五实施方式的混合动力驱动装置的与第一实施方式不同的方面进行说明。在第一实施方式中,在离合器20接合时,控制部40通过对第一电动发电机MG1的转速进行控制,来控制输入轴转速ωi。但是,在第五实施方式中,在离合器20接合时,控制部40通过对第一电动发电机MG1的转速进行控制,来控制离合器差转速Δωr。
在S63中,控制部40将当前的离合器差旋转Δωr设定为接合开始时的目标离合器差转速Δωt_0。
在S69中,控制部40在下式(13)中代入接合开始时的目标离合器差转速Δωt_0、目标离合器同步时间Tst、从离合器20开始接合时起经过的经过时间t,从而计算目标离合器差转速Δωt。
Δωt=-(Δωt_0/Tst)×t+Δωt_0……(13)
Δωt:目标离合器差转速
Δωt_0:接合开始时的目标离合器差转速
Tst:目标离合器同步时间
t:从离合器20开始接合时起经过的经过时间
在S64中,控制部40将接合开始时的允许离合器差转速Δω_0max设定为接合开始时的目标离合器差转速Δωt_0。
在S65中,控制部40以变成在S64中计算出的接合开始时目标离合器差转速Δωt_0的方式,对第一电动发电机MG1的转速进行控制,从而控制离合器差转速Δωr。图17示出执行该控制的PID控制框线图。在本实施方式中,图17所示的PID控制器301、干扰观测器302由控制部40构成,但是也可以由与控制部40不同的另外的结构构成。此外,作为控制对象的机械设备P为第一变换器31以及第一电动发电机MG1,目标量为目标离合器差转速Δωt,控制量为离合器差转速Δωr。
通过控制部40对目标离合器差转速Δωt以及离合器差转速Δωr进行比较,计算它们之差即控制偏差d。PID控制器301基于控制偏差d,计算用于调节控制量即离合器差转速Δωr的适当的操作量c,将该操作量c输出至第一变换器31。干扰观测器302基于控制量即离合器差转速Δωr的变动,计算发动机转速ωe的变动或车速V的变动即干扰量,并执行如下反馈控制,即,向消除干扰对控制量造成的影响的方向,增减操作量c。被输入操作量c的第一变换器31响应新的操作量c,将交流电流输出至第一电动发电机MG1。并且,第一电动发电机MG1使控制量即离合器差转速Δωr发生变化。
这样,在第五实施方式中,在图4的S69中,控制部40(目标离合器差转速计算单元)通过上式(13),基于接合开始时允许离合器差转速Δω_0max以及目标离合器同步时间Tst,计算目标离合器差转速Δωt。并且,在图4的S70中,控制部40(电动发电机旋转控制单元)以使离合器20接合中的离合器差转速Δωr变成目标离合器差转速Δωt的方式,对第一电动发电机MG1的转速进行控制。这样,计算如下目标离合器差转速Δωt,即,在从离合器20开始接合起到经过目标离合器同步时间Tst之后离合器20同步为止的期间,满足允许离合器差转速,则能够以目标离合器同步时间Tst使离合器20可靠地实现同步,能够将接合中的离合器20中的发热量抑制为允许离合器发热量Qtmax以下,可靠地防止离合器20过热。
另外,控制部40(目标离合器差转速计算单元)通过上式(13),计算如下目标离合器差转速Δωt,即,随着从离合器20开始接合起的时间的经过而逐渐地降低,在经过目标离合器同步时间Tst时变成0(图7所示)。并且,控制部40(电动发电机旋转控制单元)以使离合器20接合中的离合器差转速Δωr变成目标离合器差转速Δωt的方式,对第一电动发电机MG1的转速进行控制。这样,离合器差转速Δωr被控制为,随着从离合器20开始接合起的时间的经过而逐渐地降低,因此能够将离合器20接合时的发热量抑制为允许离合器发热量Qtmax,并且能够抑制车辆产生振动。
(第六实施方式)
下面,对于第六实施方式的混合动力驱动装置的与第二实施方式不同的方面进行说明。在第二实施方式中,在离合器20接合时,控制部40通过对第一电动发电机MG1的转速进行控制,来控制输入轴转速ωi。但是,在第六实施方式中,在离合器20接合时,控制部40通过对第一电动发电机MG1的转速进行控制,来控制离合器差转速Δωr。
在S82中判断为“是”的情况下,在S69的处理中,控制部40将规定离合器同步时间Tststd设为目标离合器同步时间Tst,并代入下式(15)中,并且在下式(15)中代入接合开始时离合器差转速Δω_0、从离合器20开始接合时起经过的经过时间t,从而计算并更新目标离合器差转速Δωt。
Δωt=-(Δω_0/Tst)×t+Δω_0……(15)
Δωt:目标离合器差转速
Δω_0:接合开始时离合器差转速
Tst:目标离合器同步时间
并且,在S70中,控制部40以变成在S69中计算出的目标离合器差转速Δωt的方式,对第一电动发电机MG1的转速进行控制,从而控制离合器差转速Δωr。执行该控制的结构与上述图17所示的结构相同。
这样,在S69中,当更新目标离合器差转速Δωt时,如图10A的粗线所示,目标离合器差转速Δωt和从离合器20开始接合起经过的经过时间t之间的关系成为如下一次函数,即,随着该经过时间t增加而逐渐地使目标离合器差转速Δωt减小,在经过目标离合器同步时间Tst即规定离合器同步时间Tststd时,目标离合器差转速Δωt变成0。并且,在S70中对第一电动发电机MG1的转速进行控制,由此使离合器20的差转速Δωr沿着目标离合器差转速Δωt降低。因此,如图10A的细线所示,离合器20的差转速Δω沿着目标离合器差转速Δωt,随着从离合器20开始接合起的时间的经过而逐渐地降低,在经过目标离合器同步时间Tst之后变成0,从而使离合器20实现同步。
在S82中判断为“否”的情况下,在S69的处理中,控制部40将允许离合器同步时间Tstmax设为目标离合器同步时间Tst,并代入上式(15)中,并且在上式(15)中代入接合开始时离合器差转速Δω_0、从离合器20开始接合时起经过的经过时间t,从而计算并更新目标离合器差转速Δωt。
并且,在S70中,控制部40以变成在S69中计算出的目标离合器差转速Δωt的方式,对第一电动发电机MG1的转速进行控制,从而控制离合器差转速Δωr。执行该控制的结构与上述图17所示的结构相同。
这样,在S69中,当更新目标离合器差转速Δωt时,如图10B的粗线所示,目标离合器差转速Δωt和从离合器20开始接合起经过的经过时间t之间的关系成为如下一次函数,即,随着该经过时间t增加而逐渐地使目标离合器差转速Δωt减小,在经过目标离合器同步时间Tst即允许离合器同步时间Tstmax时,目标离合器差转速Δωt变成0。此外,在S82中判断为“否”的情况下,目标离合器差转速Δωt与允许离合器差转速Δωmax(粗虚线所示)相同。并且,如图10B的细线所示,离合器20的差转速Δω沿着目标离合器差转速Δωt,随着从离合器20开始接合起的时间的经过而逐渐地降低,在经过目标离合器同步时间Tst之后变成0,从而使离合器20实现同步。
这样,在第六实施方式中,在离合器20接合之前,离合器20的同步时间为,以不超过允许离合器发热量Qtmax的方式计算出的允许离合器同步时间Tstmax以下,因此能够可靠地防止接合中的离合器20的发热量超过允许离合器发热量Qtmax(图10所示的斜线区域),从而可靠地防止离合器20过热。
(其它实施方式)
此外,在上面说明的实施方式中,在图4的S65中,控制部40以使输入轴转速ωi变成接合开始时的目标输入轴转速ωit_0(接合开始时允许离合器差转速Δω_0max)的方式,对第一电动发电机MG1的转速ωMG1r进行控制。但是,也可以是控制部40以使输入轴转速ωi变成接合开始时的目标输入轴转速ωit_0(接合开始时允许离合器差转速Δω_0max)以下的方式,对第一电动发电机MG1的转速ωMG1r进行控制的实施方式。
另外,在上面说明的实施方式中,在图4、图11、图14的S70中,控制部40以变成接合中的目标输入轴转速ωit的方式,对第一电动发电机MG1的转速ωMG1r进行控制。但是,也可以是控制部40以变成接合中的目标输入轴转速ωit以下的方式,对第一电动发电机MG1的转速ωMG1r进行控制的实施方式。
另外,在上面说明的实施方式中,控制部40在图4、图11、图14的S69中,更新离合器20接合中的目标输入轴转速ωit,在图4、图11、图14的S70中,以使第一电动发电机MG1的转速ωMG1r变成上述计算出的目标转速ωMG1t的方式进行反馈(PID)控制。但是,也可以是如下实施方式,即,控制部40通过上述方法计算目标离合器差转速Δωt,以使实际的离合器差转速Δωr变成上述计算出的目标离合器差转速Δωt的方式进行反馈(PID)控制。
另外,在上面说明的实施方式中,在图5的S61-1中,控制部40基于通过温度传感器26检测出的壳体内温度Th、摩擦构件22a的发热量、摩擦构件22a和/或离合器20整体的放热量,推定并获取当前的摩擦构件22a的温度即离合器温度Tcrt。但是,也可以将用于检测摩擦构件22a的温度的放射温度计等温度检测传感器设置在摩擦构件22a的附近,从而获取离合器温度Tcrt。
另外,在上面说明的实施方式中,控制部40基于从转速传感器MG1-1输入的第一电动发电机MG1的转速ωMG1r、第二电动发电机MG2的转速ωMG2r(根据车速V计算)以及太阳轮11和内齿轮14a之间的齿数比,计算输入轴51的转速即输入轴转速ωi。但是,也可以将用于检测输入轴51的转速的输入轴转速检测传感器设置在输入轴51的附近,来直接检测输入轴转速ωi。
另外,在上面说明的实施方式中,在图5所示的S61-3中,控制部40根据水温传感器EG-3所检测的发动机EG的水温te检测发动机EG的油温,基于该发动机EG的油温计算发动机EG的摩擦扭矩Te。但是,控制部40也可以基于用于检测发动机EG的发动机机油的油温的油温传感器(未图示)所检测的发动机机油的油温,来计算发动机EG的摩擦扭矩Te。
在S61-4中,控制部40基于摩擦扭矩Te、发动机惯量Ie以及目标离合器同步时间Tst,计算作为二次函数的接合开始时离合器差转速Δω_0和实际离合器发热量Qr之间的关系。但是,发动机惯量Ie以及目标离合器同步时间Tst是预先设定的,摩擦扭矩Te依赖于发动机EG的油温。因此,控制部40在用于表示发动机EG的油温、实际离合器发热量Qr以及接合开始时离合器差转速Δω_0之间的关系的映射数据或计算式中,输入发动机EG的油温,从而计算作为二次函数的接合开始时离合器差转速Δω_0和离合器20的实际离合器发热量Qr之间的关系。
另外,在上面说明的实施方式中,在图4的S69中,控制部40在上式(5)中代入在S63或者S64中设定的接合开始时的目标输入轴转速ωit_0、目标离合器同步时间Tst、从离合器20开始接合时起经过的经过时间t以及当前的发动机转速ωe,从而更新离合器20接合中的目标输入轴转速ωit。但是,也可以是如下实施方式,即,控制部40在上式(5)中代入离合器20接合中预测的发动机EG的转速,来代替当前的发动机转速ωe,从而更新离合器20接合中的目标输入轴转速ωit。或者,也可以是如下实施方式,即,控制部40使在S63或者S64中设定的接合开始时的目标输入轴转速ωit_0、目标离合器同步时间Tst、从离合器20开始接合时起经过的经过时间t、以及当前的发动机转速ωe,参照用于表示目标输入轴转速、目标离合器同步时间、从离合器20开始接合时起经过的经过时间、当前的发动机转速、以及离合器20接合中的目标输入轴转速之间的关系的映射数据,从而更新离合器20接合中的目标输入轴转速ωit。
另外,在上面说明的实施方式中,如图7所示,目标离合器差转速Δωt和从离合器20开始接合起经过的经过时间t之间的关系成为,随着该经过时间t增加而逐渐地使目标离合器差转速Δωt减小的一次函数。但是,也可以是如下实施方式,即,目标离合器差转速Δωt和从离合器20开始接合起经过的经过时间t之间的关系成为,随着该经过时间t增加而逐渐地使目标离合器差转速Δωt减小的二次函数或三次函数。另外,也可以是如下实施方式,即,目标离合器差转速Δωt和从离合器20开始接合起经过的经过时间t之间的关系为,随着该经过时间t增加,在上述一次函数的附近逐渐地使目标离合器差转速Δωt减小。
另外,在上面说明的实施方式中,针对如下实施方式说明了本发明,即,通过使离合器20逐渐地接合,将输入轴51的旋转传递至输出轴EG-1,由此使停止中的发动机EG旋转,来使发动机EG起动。但是,在如下实施方式也能够应用本发明的技术的思想,即,在离合器20处于断开状态且发动机EG起动的状态下,通过使离合器20逐渐地接合来连接输出轴EG-1和输入轴51。
另外,在上面说明的实施方式中,离合器20为干式单板离合器。但是,在离合器20为湿式多板离合器的混合动力驱动装置100、200中也能够应用本发明的技术思想。
另外,在“电动行驶模式”下仅通过第一电动发电机MG1的旋转驱动力行驶的车辆,通过第一电动发电机MG1以及第二电动发电机MG2的旋转驱动力使车辆行驶时,在使离合器20接合时,也能够应用本发明的技术思想。
附图标记的说明
20:离合器
31:第一变换器(电动发电机旋转控制单元)
40:控制部(目标离合器差转速计算单元、目标输入轴转速计算单元、电动发电机旋转控制单元、允许离合器发热量计算单元、允许离合器差转速计算单元、离合器温度获取单元、目标离合器传递扭矩计算单元、离合器控制单元、允许离合器同步时间计算单元)
50:促动器(离合器控制单元)、51:输入轴
100:第一实施方式的混合动力驱动装置
200:第四实施方式的混合动力驱动装置
EG:发动机、EG-1:输出轴
MG1:第一电动发电机(电动发电机)
Wl、Wr:驱动轮
Qtmax:允许离合器发热量
t:从离合器开始接合起经过的经过时间
Tst:目标离合器同步时间
Tstmax:允许离合器同步时间
Tststd:规定离合器同步时间
ωi:输入轴转速
ωit_0:接合开始时的目标输入轴转速
ωit:接合中的目标输入轴转速
ωe:发动机转速
Δωr:实际的离合器差转速
Δω_0max:接合开始时允许离合器差转速
Δωt:目标离合器差转速
ωMG1t:第一电动发电机的目标转速
ωMG1r:第一电动发电机的转速
Tct:目标离合器传递扭矩
Claims (13)
1.一种混合动力驱动装置,其特征在于,
具有:
发动机,向输出轴输出旋转驱动力;
输入轴,与驱动轮的旋转建立关联来进行旋转;
离合器,设置于所述输出轴和所述输入轴之间,使所述输出轴和所述输入轴之间断开或连接:
电动发电机,与所述输入轴的旋转建立关联来进行旋转;
允许离合器发热量计算单元,计算在所述离合器接合中所述离合器所允许的发热量即允许离合器发热量;
电动发电机旋转控制单元,以不超过所述允许离合器发热量计算单元计算出的所述允许离合器发热量的方式,对所述电动发电机的转速进行控制。
2.根据权利要求1所述的混合动力驱动装置,其特征在于,
该混合动力驱动装置具有允许离合器差转速计算单元,该允许离合器差转速计算单元基于所述允许离合器发热量,计算所述输出轴和所述输入轴的差转速即允许离合器差转速,
所述电动发电机旋转控制单元以使所述输出轴和所述输入轴的差转速即离合器差转速在所述允许离合器差转速以下的方式,对所述电动发电机的转速进行控制。
3.根据权利要求1或2所述的混合动力驱动装置,其特征在于,
该混合动力驱动装置具有用于获取当前的所述离合器的温度的离合器温度获取单元,
所述允许离合器发热量计算单元基于当前的所述离合器的温度、以及所述离合器所允许的温度即离合器允许温度,计算所述允许离合器发热量。
4.根据权利要求2或3所述的混合动力驱动装置,其特征在于,
所述允许离合器差转速计算单元计算所述离合器开始接合时的所述输出轴和所述输入轴的差转速即接合开始时允许离合器差转速,
所述电动发电机旋转控制单元以使所述离合器开始接合时的所述输出轴和所述输入轴的差转速即接合开始时离合器差转速在所述接合开始时允许离合器差转速以下的方式,对所述电动发电机的转速进行控制。
5.根据权利要求2或3所述的混合动力驱动装置,其特征在于,
所述允许离合器差转速计算单元计算所述离合器开始接合时的所述输出轴和所述输入轴的差转速即接合开始时允许离合器差转速,
在所述离合器开始接合之前的离合器差转速在所述接合开始时允许离合器差转速以下的情况下,以当前的离合器差转速使离合器接合。
6.根据权利要求4或5所述的混合动力驱动装置,其特征在于,
所述允许离合器差转速计算单元基于所述允许离合器发热量、所述发动机的摩擦扭矩、所述发动机的惯量、以及从所述离合器开始接合时起到所述输出轴和所述输入轴结束同步为止的作为目标的经过时间即目标离合器同步时间,计算所述接合开始时允许离合器差转速。
7.根据权利要求4至6中任一项所述的混合动力驱动装置,其特征在于,
该混合动力驱动装置具有目标输入轴转速计算单元,该目标输入轴转速计算单元基于所述接合开始时允许离合器差转速、以及从所述离合器开始接合时起到所述输出轴和所述输入轴结束同步为止的作为目标的经过时间即目标离合器同步时间,计算所述离合器接合中的成为目标的所述输入轴的转速即目标输入轴转速,
所述电动发电机旋转控制单元以使所述离合器接合中的所述输入轴的转速在所述目标输入轴转速以下的方式,对所述电动发电机的转速进行控制。
8.根据权利要求7所述的混合动力驱动装置,其特征在于,
所述目标输入轴转速计算单元计算如下的所述目标输入轴转速,即,所述离合器的差转速随着从所述离合器开始接合起的时间的经过而逐渐地降低,并且在经过了所述目标离合器同步时间时变成0,
所述电动发电机旋转控制单元以使所述离合器接合中的所述输入轴的转速变成所述目标输入轴转速的方式,对所述电动发电机的转速进行控制。
9.根据权利要求4至6中任一项所述的混合动力驱动装置,其特征在于,
该混合动力驱动装置具有目标离合器差转速计算单元,该目标离合器差转速计算单元基于所述接合开始时允许离合器差转速、以及从所述离合器开始接合时起到所述输出轴和所述输入轴结束同步为止的作为目标的经过时间即目标离合器同步时间,计算所述离合器接合中的成为目标的所述离合器的差转速即目标离合器差转速,
所述电动发电机旋转控制单元以使所述离合器接合中的所述离合器的差转速在所述目标离合器差转速以下的方式,对所述电动发电机的转速进行控制。
10.根据权利要求9所述的混合动力驱动装置,其特征在于,
所述目标离合器差转速计算单元,计算随着从所述离合器开始接合起的时间的经过而逐渐地降低并且在经过了所述目标离合器同步时间时变成0的所述目标离合器差转速,
所述电动发电机旋转控制单元以使所述离合器接合中的所述离合器的差转速成为所述目标离合器差转速的方式,对所述电动发电机的转速进行控制。
11.根据权利要求4至10中任一项所述的混合动力驱动装置,其特征在于,
所述允许离合器差转速和从所述离合器开始接合起经过的经过时间之间的关系为,使所述允许离合器差转速随着该经过时间增加而逐渐地减小的一次函数。
12.根据权利要求1至3中任一项所述的混合动力驱动装置,其特征在于,
该混合动力驱动装置具有允许离合器同步时间计算单元,该允许离合器同步时间计算单元基于所述允许离合器发热量,计算所述离合器接合时所允许的所述离合器的同步时间即允许离合器同步时间,
所述电动发电机旋转控制单元以使所述离合器的差转速从所述离合器开始接合起随着时间的经过而逐渐地降低,并且在所述允许离合器同步时间以下的时间内变成0的方式,对所述电动发电机的转速进行控制。
13.根据权利要求1至12中任一项所述的混合动力驱动装置,其特征在于,
该混合动力驱动装置具有:
目标离合器传递扭矩计算单元,基于所述接合开始时允许离合器差转速、所述发动机的摩擦扭矩、所述发动机的惯量、以及从所述离合器开始接合时起到所述输出轴和所述输入轴结束同步为止的作为目标的经过时间即目标离合器同步时间,计算所述离合器接合中的传递扭矩即目标离合器传递扭矩;
离合器控制单元,使所述离合器接合中的传递扭矩成为所述目标离合器传递扭矩的方式,控制所述离合器。
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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C06 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
C10 | Entry into substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
GR01 | Patent grant | ||
GR01 | Patent grant |