CN104812642A - 混合动力车辆的动力传递装置及混合动力系统 - Google Patents

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Abstract

具备:动力分配机构(20),包括与发动机旋转轴(11)连结的行星轮架(C1)、与MG1旋转轴(12)连结的太阳轮(S1)和与MG2旋转轴(13)连结的太阳轮(S2)的旋转要素相互间能够差动旋转,摩擦离合器(40),介于发动机(ENG)与行星轮架(C1)之间;及HVECU(50),进行发动机(ENG)的停止控制和摩擦离合器(40)的释放控制而仅以第二旋转机(MG2)的动力进行行驶,并且通过在仅以第二旋转机(MG2)的动力进行行驶的状态下对摩擦离合器(40)进行卡合控制,而进行发动机(ENG)的助推启动,HVECU(50)在发动机(ENG)的助推启动时以将摩擦离合器(40)维持为半卡合状态的方式对第一旋转机(MG1)进行控制。

Description

混合动力车辆的动力传递装置及混合动力系统
技术领域
本发明涉及一种将发动机和旋转机作为动力源使用的混合动力车辆的动力传递装置及混合动力系统。
背景技术
以往,作为混合动力车辆的动力传递装置,公知的有具备与发动机和两个旋转机连接的动力分配机构(行星齿轮机构)的结构。在具有这种动力传递装置的混合动力系统中,在动力分配机构的各个旋转要素上连接有发动机的旋转轴、第一旋转机的旋转轴、第二旋转机的旋转轴以及驱动轮。在下述专利文献1中公开了发动机、第一电动发电机、第二电动发电机及驱动轮分别与动力分配机构的各个旋转要素连接的结构。在该专利文献1的混合动力系统中,在发动机和动力分配机构之间介设有摩擦离合器和单向离合器。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开平08-295140号公报
发明内容
发明要解决的课题
然而,在这种现有的混合动力系统中,在仅以第二电动发电机或第一及第二电动发电机的动力进行行驶时,为了实现燃油经济性和电费的改善,而使发动机停止的同时使摩擦离合器释放。因此,在使该停止中的发动机在行驶中启动的情况下,通过使该摩擦离合器卡合来进行发动机转速的提高。在此,该发动机启动时的摩擦离合器在半卡合状态下的差转速小时,会成为完全卡合状态。因此,在该混合动力系统中,与发动机启动相伴的脉动转矩经由完全卡合状态的摩擦离合器而向动力分配机构传递,从而传递到该动力分配机构的输出轴(在专利文献1中为齿圈轴)或动力传递装置的驱动轮侧的输出轴,因此可能会导致噪声或振动的增大。例如,为了抑制该脉动转矩的传递,可以考虑实施基于第一电动发电机或第二电动发电机的控制的减振控制。但是,该减振控制会有导致与使用二次电池的电力相伴的电费或燃油经济性的恶化、能够用于行驶的第一电动发电机或第二电动发电机的输出转矩的降低的危险。
因此,本发明的目的在于提供一种混合动力车辆的动力传递装置及混合动力系统,能够改善上述现有例具有的问题,抑制发动机启动时摩擦离合器的卡合造成的脉动转矩带来的问题。
用于解决课题的手段
为了达到上述目的,本发明涉及的混合动力车辆的动力传递装置的特征在于,具备:动力分配机构,具有相互间能够差动旋转的多个旋转要素,发动机的旋转轴、第一旋转机的旋转轴、第二旋转机的旋转轴及驱动轮分别连结于该各旋转要素中的四个旋转要素;摩擦卡合装置,介于所述发动机和与该发动机连结的所述旋转要素之间;及控制装置,进行所述发动机的停止控制和所述摩擦卡合装置的释放控制而仅以所述第二旋转机的动力进行行驶,并且通过在仅以该第二旋转机的动力进行行驶的状态下对所述摩擦卡合装置进行卡合控制,而进行所述发动机的助推启动,所述控制装置在所述发动机的助推启动时以将所述摩擦卡合装置维持为半卡合状态的方式对所述第一旋转机进行控制。
另一方面,为了达到上述目的,本发明涉及的混合动力系统的特征在于,具备:发动机;第一旋转机;第二旋转机;动力分配机构,具有相互间能够差动旋转的多个旋转要素,所述发动机的旋转轴、所述第一旋转机的旋转轴、所述第二旋转机的旋转轴及驱动轮分别连结于该各旋转要素中的四个旋转要素;摩擦卡合装置,介于所述发动机和与该发动机连结的所述旋转要素之间;及控制装置,进行所述发动机的停止控制和所述摩擦卡合装置的释放控制而仅以所述第二旋转机的动力进行行驶,并且通过在仅以该第二旋转机的动力进行行驶的状态下对所述摩擦卡合装置进行卡合控制,而进行所述发动机的助推启动,所述控制装置在所述发动机的助推启动时以将所述摩擦卡合装置维持为半卡合状态的方式对所述第一旋转机进行控制。
在此,优选所述控制装置在所述发动机的助推启动时以能够维持所述摩擦卡合装置的差转速比规定转速大的状态的方式对所述第一旋转机进行控制。
另外,优选在所述发动机的助推启动时的所述第一旋转机的所述控制是将所述第一旋转机的转速向正旋转方向进行控制的控制。
另外,优选在所述发动机的助推启动时,若车速为规定车速以上,则所述控制装置将所述摩擦卡合装置控制为半卡合并且将所述第一旋转机的转速向负旋转方向进行控制,另一方面,若车速低于所述规定车速,则所述控制装置将所述摩擦卡合装置控制为半卡合并且将所述第一旋转机的转速向正旋转方向进行控制,在向所述负旋转方向或所述正旋转方向进行控制之后,在所述摩擦卡合装置的差转速减小到所述规定转速时,所述控制装置将所述第一旋转机的转速向正旋转方向进行控制。
另外,优选在所述发动机的助推启动时,所述控制装置以所述第一旋转机的目标转速进行该第一旋转机的控制,所述第一旋转机的目标转速是使与所述发动机连结的所述旋转要素的转速成为所述发动机的点火允许转速以上或者该发动机的自持转速以上的转速。
另外,优选若车速为规定车速以上,则所述第一旋转机的目标转速为负旋转,且车速越高所述第一旋转机的目标转速越高,若车速低于所述规定车速,则所述第一旋转机的目标转速为正旋转,且车速越低所述第一旋转机的目标转速越高。
另外,优选所述控制装置最早到所述发动机的转速提高至该发动机的点火允许转速为止执行所述第一旋转机的所述控制,或者最早到所述发动机进行自持运转为止执行所述第一旋转机的所述控制。
另外,优选所述动力分配机构具备第一及第二行星齿轮装置,该第一及第二行星齿轮装置的连结于驱动轮侧的双方的齿圈彼此成为一体而进行旋转,在所述第一行星齿轮装置的行星轮架和太阳轮上分别连结所述发动机的旋转轴和所述第一旋转机的旋转轴,在所述第二行星齿轮装置的太阳轮上连结所述第二旋转机的旋转轴。
发明效果
本发明涉及的混合动力车辆的动力传递装置及混合动力系统在发动机助推启动时控制第一旋转机而将摩擦卡合装置维持为半卡合状态。因此,该动力传递装置及混合动力系统能够抑制在该助推启动时在发动机产生的脉动转矩经由摩擦卡合装置向动力传递装置的传递,因此能够抑制噪声或振动的产生。另外,在该动力传递装置及混合动力系统中,不需要进行用于抑制噪声或振动的产生的基于第一旋转机或第二旋转机的转矩的减振控制或者能够使该减振控制中的第一旋转机或第二旋转机的转矩减小。因此,该动力传递装置及混合动力系统能够实现电费或燃油经济性的改善,并且能够扩大利用第二旋转机的转矩的EV行驶的适用范围。
附图说明
图1是表示本发明涉及的混合动力车辆的动力传递装置及混合动力系统的结构的梗概图。
图2是控制装置中的输入输出关系图。
图3是表示摩擦离合器的动作卡合表的图。
图4是利用列线图观察现有的高车速行驶中的从EV行驶模式向HV行驶模式的切换动作的图。
图5是利用列线图观察现有的低车速行驶中的从EV行驶模式向HV行驶模式的切换动作的图。
图6是表示实施例的高车速行驶中的从EV行驶模式向HV行驶模式的切换动作的时序图。
图7是表示实施例的低车速行驶中的从EV行驶模式向HV行驶模式的切换动作的时序图。
图8是说明实施例中的从EV行驶模式向HV行驶模式的切换动作的流程图。
图9是表示变形例的目标MG1转速的一例的图。
图10是说明变形例中的从EV行驶模式向HV行驶模式的切换动作的流程图。
图11是表示从变形例的高车速行驶中的EV行驶模式向HV行驶模式的切换动作的时序图。
图12是表示变形例的从低车速行驶中的EV行驶模式向HV行驶模式的切换动作的时序图。
具体实施方式
以下,基于附图对本发明涉及的混合动力车辆的动力传递装置及混合动力系统的实施例进行详细说明。另外,本发明并不由该实施例限定。
实施例
基于图1至图12对本发明涉及的混合动力车辆的动力传递装置及混合动力系统的实施例进行说明。
图1的标号1表示本实施例的动力传递装置。另外,图1的标号100表示具有该动力传递装置1的混合动力系统。
混合动力系统100具备发动机ENG、第一旋转机MG1、第二旋转机MG2作为动力源。
发动机ENG是从发动机旋转轴(曲轴)11输出机械性的动力(输出转矩)的内燃机或外燃机等燃机。该发动机ENG的动作由作为图2所述的发动机控制装置的电子控制装置(以下称为“ENGECU”)51控制。该ENGECU51例如进行电子节气门的开度控制、基于点火信号的输出的点火控制、燃料的喷射控制等,控制发动机ENG的输出转矩(以下称为“发动机转矩”)Te。
第一旋转机MG1和第二旋转机MG2是具有作为动力运转驱动时的电动机(电动机)的功能和作为再生驱动时的发电机(generator)的功能的电动发电机(motor/generator)。该第一及第二旋转机MG1、MG2的动作由作为图2所示的旋转机控制装置的电子控制装置(以下称为“MGECU”)52控制。第一及第二旋转机MG1、MG2经由逆变器(图示省略)与二次电池(图示省略)连接,将输入到各个旋转轴(MG1旋转轴12、MG2旋转轴13)的机械能(转矩)转换成电能,能够使二次电池蓄电。另外,第一及第二旋转机MG1、MG2能够将从二次电池供给的电能或另一方的旋转机(第二及第一旋转机MG2、MG1)生成的电能转换成机械能(转矩),从各个旋转轴(MG1旋转轴12、MG2旋转轴13)作为机械动力(输出转矩)输出。MGECU52例如调整向第一旋转机MG1或第二旋转机MG2供给的电流值,控制第一旋转机MG1的输出转矩(以下称为MG1转矩)Tmg1或第二旋转机MG2的输出转矩(以下称为MG2转矩)Tmg2。
该混合动力系统100是将发动机旋转轴11、MG1旋转轴12和MG2旋转轴13同心地配置的单轴式的系统。动力传递装置1构成为能够进行各动力源的相互间的动力传递,并且还能够进行各个动力源和驱动轮W之间的动力传递。因此,该动力传递装置1具备与发动机旋转轴11、MG1旋转轴12和MG2旋转轴13分别单独地连结的动力分配机构20。
动力分配机构20具有相互间能够差动旋转的多个旋转要素,在该各个旋转要素中的4个旋转要素上连接有发动机旋转轴11、MG1旋转轴12、MG2旋转轴13和驱动轮W。该动力分配机构20由两个差动装置(第一差动装置21和第二差动装置22)构成。
第一差动装置21是具有太阳轮S1、小齿轮P1、齿圈R1和行星轮架C1的第一行星齿轮装置,与发动机ENG和第一旋转机MG1连结。在该示例的结构中,发动机ENG经由后述的摩擦离合器40与行星轮架C1连结,第一旋转机MG1的MG1旋转轴12与太阳轮S1连结。齿圈R1与驱动轮W侧连结。
第二差动装置22是具有太阳轮S2、小齿轮P2、齿圈R2和行星轮架C2的第二行星齿轮装置,与第二旋转机MG2连结。在该示例的结构中,第二旋转机MG2的MG2旋转轴13与太阳轮S2连结。齿圈R2与驱动轮W侧连结。另外,行星轮架C2与车身侧(例如动力传递装置1的壳体等)连结。
在该动力分配机构20中,第一及第二差动装置21、22的齿圈R1、R2成为一体并旋转。例如,在该动力分配机构20中,在圆筒状的部件的内周面的一端侧形成有齿圈R1的齿面,并且在该内周面的另一端侧形成有齿圈R2的齿面。该齿圈R1、R2进而与齿轮31成为一体并旋转。齿轮31的齿面形成于该圆筒状的部件的外周面。
在该动力分配机构20中,该齿圈R1、R2与齿轮31即圆筒状的部件成为输出轴。因此,在动力传递装置1上设置有:处于与该齿轮31啮合的状态的齿轮32、与该齿轮32成为一体并旋转的齿轮33、处于与该齿轮33啮合的状态的齿轮34、具备具有该齿轮34的壳体的差动装置35。驱动轮W与该差动装置35连结。
该动力传动装置1还具备摩擦离合器40。该摩擦离合器40是介于发动机ENG和该发动机ENG所连接的旋转要素(第一差动装置21的行星轮架C1)之间的摩擦卡合装置。该摩擦离合器40具备第一卡合要素41和第二卡合要素42。第一卡合要素41与发动机旋转轴11连结,与该发动机旋转轴11成为一体并旋转。另一方面,第二卡合要素42与连接到行星轮架C1的旋转轴(行星轮架轴)21a连接,与该行星轮架C1成为一体并旋转。该摩擦离合器40的卡合动作和释放动作由作为图2所述的离合器控制装置的电子控制装置(以下称为“离合器ECU”)53控制。离合器ECU53进行向能够在第一卡合要素41和第二卡合要素42之间传递转矩的卡合状态或者不能在第一卡合要素41和第二卡合要素42之间传递转矩的释放状态的控制。在此,卡合状态分为完全卡合状态和半卡合状态。完全卡合状态是指第一卡合要素41和第二卡合要素42的旋转同步的状态。半卡合状态是指从第一卡合要素41和第二卡合要素42开始卡合到它们的旋转同步为止的状态,是第一卡合要素41和第二卡合要素42之间产生转速差(即滑动)的状态。
在该混合动力系统1100中,如图2所示,设有综合ECU(以下称为"HVECU")50,统一控制ENGECU51和MGECU52和离合器ECU53,并且进行系统的综合控制,由它们构成本系统的控制装置。HVECU50通过ENGECU5151控制发动机ENG,通过MGECU52控制第一旋转机MG1和第二旋转机MG2,通过离合器ECU53控制摩擦离合器40。
HVECU50上连接有车速传感器61、油门开度传感器62、节气门开度传感器63、电流传感器64。该HVECU50通过该各种传感器取得车速、油门开度、节气门开度、二次电池的SOC(State of Charge:充电状态)。另外,该HVECU50上还连接有曲轴转角传感器65、MG1转速传感器66、MG2转速传感器67、输出轴转速传感器68、第一离合器转速传感器69、第二离合器转速传感器70、前后加速度传感器71等各种传感器。该HVECU50通过各种传感器取得发动机ENG的转速(以下称为“发动机转速”)Ne、第一旋转机MG1的转速(以下称为“MG1转速”)Nmg1、第二旋转机MG2的转速(以下称为“MG2转速”)Nmg2、动力传递装置1的输出轴(例如齿圈R1、R2和齿轮31的旋转轴)的转速、摩擦离合器40的第一卡合要素41的转速(以下称为“第一离合器转速”)Ncl1、摩擦离合器40的第二卡合要素42的转速(以下称为“第二离合器转速”)Ncl2、车辆前后加速度等。另外,第一离合器转速Ncl1表示与发动机转速Ne相同的值。因此,第一离合器转速传感器69也可以由曲轴转角传感器65代替。另外,第二离合器转速Ncl2表示与行星轮架C1的转速相同的值。因此,若已经设有计测行星轮架C1的转速的传感器,则可以通过该传感器来代替第二离合器转速传感器70
HVECU50基于取得的信息,计算出对混合动力车辆的要求驱动力、要求功率、要求转矩等。该HVECU50基于例如计算出的要求车辆驱动力,计算出要求发动机转矩、要求MG1转矩及要求MG2转矩。HVECU50将该要求发动机转矩向发动机ECU51发送,并向发动机ENG输出,并且将要求MG1转矩以及要求MG2转矩向MGECU52发送,并向第一旋转机MG1及第二旋转机MG2输出。
另外,该HVECU50基于后述的行驶模式等进行摩擦离合器40的控制。此时,若摩擦离合器40是例如基于油压驱动的离合器,则向油压调整装置输出对于摩擦离合器40的供给油压的指令值。该油压调整装置是输出与其指令值对应的供给油压的装置,对第一卡合要素41和第二卡合要素42的间隔即对摩擦离合器40的释放状态或卡合状态进行控制。在该摩擦离合器40中,半卡合状态与该供给油压的上升(即略微的上升)同时开始。
在此,在该混合动力系统100中,设定有电动汽车(EV)行驶模式和混合动力(HV)行驶模式,可以使混合动力车辆以任一行驶模式行驶。
EV行驶模式是指仅将第二旋转机MG2的动力向驱动轮W传送的行驶模式。HV行驶模式是指能够进行仅将发动机ENG的动力传送到驱动轮W的行驶和除了发动机ENG的动力之外还将第二旋转机MG2的动力传送到驱动轮W的行驶的行驶模式。在该混合动力系统100中,例如在低负荷驾驶时选择EV行驶模式,在要求更高的高负荷驾驶时选择HV行驶模式。
图3表示每个行驶模式的混合动力系统1100的动作卡合表。在该动作卡合表的摩擦离合器40一栏中,圆圈标记表示卡合状态,“-”的标记表示释放状态。
EV行驶模式
在EV行驶模式中,通常时在使摩擦离合器40完全卡合的状态下行驶,在需要改善电费时在使摩擦离合器40释放的状态下行驶。例如,在二次电池的SOC大于第一规定值而存在过充电的危险时选择通常时的EV行驶模式。另外,在二次电池的SOC为第一规定值以下而能够进行该二次电池的充电时,或者二次电池的SOC为第二规定值以下(<第一规定值)而该二次电池需要充电时,选择离合器释放时的EV行驶模式。
在EV行驶模式中,在基于SOC二次电池不需要充电的情况下,HVECU50使发动机ENG成为旋回状态,为了实现发动机制动器带来的电力消耗,离合器ECU53使摩擦离合器完全卡合。在该情况下,HVECU50使第二旋转机MG2相对于MGECU52以正旋转输出与要求车辆驱动力和发动机制动器带来的损失的量对应的正的MG2转矩Tmg2,在混合动力车辆中产生前进方向的车辆驱动力。在示例的结构中,此时使第一旋转机MG1停止(Nmg1=0、Tmg1=0)。第二旋转机MG2的正旋转是指前进时MG2旋转轴13或齿圈R2的旋转方向。
另一方面,在基于SOC能够或需要将二次电池充电的情况下,HVECU50并不一定需要基于发动机制动器的电力消耗,因此对摩擦离合器40进行释放控制使其释放。在该情况下,HVECU50使第二旋转机MG2相对于MGECU52以正旋转输出与要求车辆驱动力对应的正的MG2转矩Tmg2,从而在混合动力车辆中产生前进方向的车辆驱动力。此时,HVECU50对发动机ENG进行停止控制而使其停止(Ne=0、Te=0)。另外,在示例的结构中,此时使第一旋转机MG1停止(Nmg1=0、Tmg1=0)。
HV行驶模式
在HV行驶模式中,仅将发动机转矩Te或者将发动机转矩Te和MG2转矩Tmg2向齿轮31传送而进行行驶。在该情况下,HVECU50运算与要求车辆驱动力对应的发动机转矩Te和正的MG2转矩Tmg2,并将其各自的输出指令向ENGECU51和MGECU52发动,从而在混合动力车辆中产生前进方向的车辆驱动力。此时,HVECU50在基于SOC二次电池能够充电或需要充电的情况下也可以例如使正旋转的第一旋转机MG1输出负的MG1转矩Tmg1,通过该第一旋转机MG1发电。
然而,HVECU50在从离合器释放时的EV行驶模式向HV行驶模式切换时,对摩擦离合器40进行卡合控制,以驱动轮W的转矩(即齿轮31或齿圈R1的转矩)提高停止中的发动机ENG的发动机转速Ne,从而进行该发动机ENG的助推启动。HVECU50在例如判断为随着要求车辆驱动力的增加或车速的提高等而需要从离合器释放时的EV行驶模式向HV行驶模式切换的情况下(即判断为需要进行发动机ENG的助推启动的情况下),例如使发动起启动标志接通,对离合器ECU53进行摩擦离合器40的卡合指令的同时,对发动机ECU51进行发动机ENG的启动指令。进而,此时的HVECU50对于MGECU52进行用于控制摩擦离合器40的离合器差转速ΔNcl的第一旋转机MG1的控制指令和用于填补伴随于发动机ENG的旋回的损失量(即动力传递装置1的输出轴或驱动轮W中的驱动力的下降量)的第二旋转机MG2的控制指令。该离合器差转速ΔNcl是指摩擦离合器40中的第一卡合要素41和第二卡合要素42的转速的差分。在此,在“Ncl2>Ncl1(Ne)”时的离合器差转速ΔNcl为正值。
例如,在图4中,利用列线图表示现有的高车速行驶中(车速V≥规定车速Vt)的从离合器释放时的EV行驶模式向HV行驶模式的切换动作的图。另外,在图5中,利用列线图表示现有的低车速行驶中(V<Vt)的从离合器释放时的EV行驶模式向HV行驶模式的切换动作的图。另外,在各图中的a图至b图中,与本实施例的后述的切换动作相同。该离合器释放时的EV行驶模式的状态是图6或图7所示的本实施例的切换动作时的时序图中到发动起启动标志接通为止的状态。在各图中的EV行驶模式中,使发动机ENG和第一旋转机MG1停止(Ne=0、Te=0、Nmg1=0、Tmg1=0)且使摩擦离合器40释放(图4及图5的a图)。在该释放状态的摩擦离合器40中,要求离合器转矩(即离合器转矩容量)成为0,且离合器差转速ΔNcl大于0。该规定车速Vt是例如第二离合器转速Ncl2成为与发动机ENG的点火允许转速Ne1相同的转速时的车速V。该点火允许转速Ne1是判断为在使发动机ENG启动时点火亦可的发动机转速Ne。
高车速行驶中的行驶模式切换
在判断为需要进行发动机ENG的助推启动的情况下,如图4的b图及图6的发动机启动标志接通之后所示的那样,HVECU50将第一旋转机MG1向负旋转方向控制的同时,使摩擦离合器40半卡合。该向负旋转方向的控制是指若MG1转速Nmg1为正旋转或0,则以使该MG1转速Nmg1成为负旋转的方式进行控制,若MG1转速Nmg1为负旋转则进行使该负旋转的MG1转速Nmg1上升的控制。在该发动机启动控制开始时,离合器ECU53使油压控制装置输出与半卡合状态的要求离合器转矩对应的供给油压。摩擦离合器40的离合器转矩根据该供给油压的上升而逐渐增加。另外,此时使第一旋转机MG1以负旋转输出负的MG1转矩Tmg1。该MG1转矩Tmg1根据摩擦离合器40的离合器转矩的变化而输出。另外,此时,驱动轮W的转矩(齿轮31或齿圈R1的转矩)不仅用于该供给油压的上升(离合器转矩的增加),还用于发动机转速Ne的提高。因此,HVECU90为了弥补该转矩的减少量而使正的MG2转矩增加。
如图6所示的那样,HVECU50将负的MG1转矩Tmg1切换成正的MG1转矩Tmg1,使该正的MG1转矩Tmg1增减的同时使离合器差转速ΔNcl减少,持续提高发动机转速Ne。
在此,其后,如图4的c图所示,现有的混合动力系统在第二离合器转速Ncl2降低到规定转速Ncl2a以下的情况下,将摩擦离合器40维持在半卡合状态下的同时将MG1转速Nmg1固定。该规定转速Ncl2a例如是发动机ENG的点火允许转速Ne1以上的转速。另外,该MG1转速Nmg1例如是第二离合器转速Ncl2为规定转速Ncl2a时的转速。并且,在该混合动力系统中,使摩擦离合器40完全卡合,并将发动机转速Ne至少提高到点火允许转速Ne1(图4的d图)。该混合动力系统使发动机ENG点火(图4的e图),转移到HV行驶模式(图4的f图)
低车速行驶中的行驶模式切换
在判断为需要进行发动机ENG的助推启动的情况下,如图5的b图及图7的发动机启动标志接通之后所示的那样,HVECU50将第一旋转机MG1向正旋转方向控制的同时,通过与半卡合状态的要求离合器转矩对应的供给油压使摩擦离合器40半卡合。该向正旋转方向的控制是指若MG1转速Nmg1为负旋转或0,则以该MG1转速Nmg1成为正旋转的方式进行控制,若MG1转速Nmg1为正旋转则进行使该正旋转的MG1转速Nmg1上升的控制。摩擦离合器40的离合器转矩根据该供给油压的上升而逐渐增加,因此使第一旋转机MG1根据该离合器转矩的变化以正旋转输出正的MG1转矩Tmg1。另外,在该发动机启动控制开始时,HVECU50为了弥补该驱动轮W的转矩(齿轮31或齿圈R1的转矩)的减少量而使正的MG2转矩增加。
如图7所示的那样,HVECU50使正的MG1转矩Tmg1增减的同时使离合器差转速ΔNcl减少,持续提高发动机转速Ne。
在此,其后,如图5的c图所示,现有的混合动力系统在第二离合器转速Ncl2上升到规定转速Ncl2b以上的情况下,将摩擦离合器40维持在半卡合状态下的同时将MG1转速Nmg1固定。该规定转速Ncl2b例如与高速行驶中同样地是发动机ENG的点火允许转速Ne1以上的转速。另外,该MG1转速Nmg1例如是第二离合器转速Ncl2为规定转速Ncl2b时的转速。并且,在该混合动力系统中,使摩擦离合器40完全卡合,并将发动机转速Ne至少提高到点火允许转速Ne1(图5的d图)。该混合动力系统使发动机ENG点火(图5的e图),转移到HV行驶模式(图5的f图)
这样一来,在现有的混合动力系统中,不管车速V如何,均在使摩擦离合器40完全卡合之后使发动机ENG点火。因此,在该混合动力系统中,伴随于该点火而产生的发动机ENG的脉动转矩传送到第二差动装置21,经由该第一差动装置21而向动力传递装置1的输出轴传送。另外,在现有的混合动力系统中,即使在摩擦离合器40处于半卡合状态时将发动机ENG点火,摩擦离合器40的离合器差转速ΔNcl减小到例如0附近时,存在摩擦离合器40完全卡合的可能性,因此脉动转矩会向第一差动装置21等传递。
因此,本实施例的混合动力系统100构成为能够抑制发动机助推启动时发动机ENG的脉动转矩向动力传递装置1的传递。
在此,发动机助推启动时是指,从HVECU50开始发动机ENG的启动控制之后(例如发动机启动标志接通之后)到发动机ENG自持运转为止的期间。发动机ENG的自持运转是指能够判定成为从最初点火之后发动机ENG的燃烧状态成为没有熄火的稳定状态的状态。例如,HVECU50在发动机ENG最初点火之后经过了规定时间(数ms等)的时刻判定为发动机ENG自持运转。另外,若能够例如从ENGECU51接收到发动机ENG自持运转的判定结果的信号,则HVECU50也可以利用该信号来判定发动机ENG是否自持运转。
具体地说,在该混合动力系统100中,最早到发动机转速Ne提高至点火允许转速Ne1为止(Ne≥Ne1),或者最早到发动机ENG进行自持运转为止期间将摩擦离合器40维持在半卡合状态,从而能够抑制发动机ENG的脉动转矩向动力传递装置1传递。
在此,如上所述,摩擦离合器40的半卡合控制与发动机驱动控制的开始同时开始,若在高车速行驶中,则将第一旋转机MG1向负旋转方向控制的同时执行摩擦离合器40的半卡合控制,若在低车速行驶中,则将第一旋转机MG1向正旋转方向控制的同时执行摩擦离合器40的半卡合控制。摩擦离合器40的半卡合维持控制是维持与该发动机启动控制的开始同时开始的摩擦离合器40的半卡合状态的控制。
摩擦离合器40从半卡合状态向完全卡合状态转移时是指,离合器差转速ΔNcl减少而将要成为0时或者成为0时,或者比脉动转矩小的离合器转矩增加到与脉动转矩相同或大致相同的大小时。因此,可以在观察摩擦离合器40的离合器差转速ΔNcl或离合器转矩的同时对摩擦离合器40的半卡合维持控制的开始时期进行判断。在该示例中,利用离合器差转速ΔNcl。
在离合器差转速ΔNcl降低到规定转速Ncl0时执行该摩擦离合器40的半卡合维持控制。在以使摩擦离合器40不完全卡合的方式进行控制的情况下,该规定转速Ncl0设定成大于0的值。例如,若在摩擦离合器40想要从半卡合状态转移到完全卡合状态时执行半卡合维持控制,则规定转速Ncl0设定成大致接近0的正值。另一方面,规定转速Ncl0(>0)也可以设定成比其大的值,设定成考虑了离合器差转速ΔNcl的检测误差、驱动轮W的转矩(齿轮31或齿圈R1的转矩)的转矩变动、摩擦离合器40的供给油压的偏差或变动等的值。与此相对,在以使摩擦离合器40成为完全卡合之后立即回复半卡合状态的方式进行控制的情况下,该规定转速Ncl0设定成0。
该摩擦离合器40的半卡合维持控制由第一旋转机MG1的控制实施。为了使减少了的离合器差转速ΔNcl再次变大,通过将MG1转速Nmg1向正旋转方向控制来进行该第一旋转机MG1的控制。
以下利用图8的流程图说明从离合器释放时的EV行驶模式向HV行驶模式的切换动作。
HVECU50判定是否以离合器释放时的EV行驶模式行驶(步骤ST1)。如果不是该行驶模式下的行驶,HVECU50使该运算处理暂时终止。
在进行该行驶模式下的行驶的情况下,HVECU50判定是否产生了发动机ENG的助推启动要求(步骤ST2)。通过例如油门开度、节气门开度、SOC、前后加速度等判断该启动要求的有无。例如,在油门开度大于规定值的情况下,驾驶者通过油门操作来要求增加要求车辆驱动力,因此判定为存在启动要求。在节气门开度大于规定值的情况下,例如自动行驶中的车辆要求增加要求车辆驱动力,因此判定为存在启动要求。在二次电池的SOC为第二规定值以下(<第一规定值)的情况下,该二次电池需要充电,因此判定为存在启动要求。通过前后加速度检测到上坡路行驶的情况下,无论该倾斜度如何都要求增加要求车辆驱动力,因此判定为存在启动要求。
如果不存在发动机ENG的助推启动要求,HVECU50使该运算处理暂时终止。另一方面,在存在发动机ENG的助推启动要求的情况下,HVECU50开始该发动机ENG的启动控制(步骤ST3)。与上述同样地,通过根据车速V是否为规定车速Vt以上来控制摩擦离合器40、第一旋转机MG1和第二旋转机MG2,从而进行上述启动控制。
开始发动机ENG的启动控制的HVECU50判定离合器差转速ΔNcl是否大于规定转速Ncl0(>0)(步骤ST4)。
在离合器差转速ΔNcl大于规定转速Ncl0的情况下,摩擦离合器40成为半卡合状态,因此前进到后述的步骤ST7。另一方面,在离合器差转速ΔNcl为规定转速Ncl0以下的情况下,存在摩擦离合器40完全卡合的可能性,因此HVECU50将MG1转速Nmg1向正旋转方向控制,使离合器差转速ΔNcl增加(步骤ST5)。此时,MG1转速Nmg1以离合器差转速ΔNcl能够维持大于规定转速Ncl0的状态的方式进行控制。由此,在该混合动力系统100中,开始摩擦离合器40的半卡合维持控制。
另外,在规定转速Ncl0被设定为0的情况下,在步骤ST4中判定离合器差转速ΔNcl是否减少到规定转速Ncl0(=0)。并且,在离合器差转速ΔNcl没有减小到规定转速Ncl0的情况下,摩擦离合器40成为半卡合状态,因此前进到后述的步骤ST7。另一方面,在离合器差转速ΔNcl减少到规定转速Ncl0(=0)的情况下,摩擦离合器40完全卡合,因此为了使离合器差转速ΔNcl增加,前进到步骤ST5并执行摩擦离合器40的半卡合维持控制。
在执行了半卡合维持控制之后,HVECU50判定摩擦离合器40是否成为半卡合状态(步骤ST6)。通过例如离合器差转速ΔNcl是否减少到0的判定来进行该步骤ST6的判定。在该情况下,在离合器差转速ΔNcl大于0时,判定摩擦离合器40成为半卡合状态。
在判定为摩擦离合器40没有成为半卡合状态的情况下,HVECU50返回步骤ST5,使半卡合维持控制继续。
在步骤ST4或ST6中判定为摩擦离合器40成为半卡合状态的情况下,HVECU50判定能否使该半卡合维持控制结束(步骤ST7)。该步骤ST7判定是否成为半卡合维持控制的结束时期。因此,在该步骤ST7中,判定发动机转速Ne是否上升到点火允许转速Ne1以上。另外,在该步骤ST7中,也可以替代基于该点火允许转速Ne1的判定,而判定发动机ENG是否进行自持运转。
在发动机转速Ne低于点火允许转速Ne1的情况下(或者发动机ENG未进行自持运转的情况下),HVECU50判定为不能够使半卡合维持控制结束,返回步骤ST4。
另一方面,在发动机转速Ne为点火允许转速Ne1以上的情况下(或者发动机ENG进行自持运转的情况下),HVECU50使摩擦离合器40完全卡合(步骤ST8),使发动机ENG的启动控制结束(步骤ST9)。之后,HVECU50开始HV行驶模式下的行驶(步骤ST10)。
高车速行驶中的行驶模式切换
在此,基于图6的时序图说明高车速行驶中的行驶模式的切换。
在发动机ENG的启动控制开始之后,在摩擦离合器40的离合器转矩增加到半卡合状态的要求离合器转矩时,HVECU50保持供给油压,并将离合器转矩保持为恒定大小。HVECU50以此时的大小保持负的MG1转矩Tmg1和正的MG2转矩Tmg2。其后,HVECU50使负旋转的MG1转矩Tmg1保持恒定的大小的同时,使从负切换到正的MG1转矩Tmg1增减,从而使离合器差转速ΔNcl减少,并且持续提高发动机转速Ne。
在图6的示例中,发动机转速Ne低于点火允许转速Ne1时(或发动机ENG的自持运转之前),该离合器差转速ΔNcl减少的同时达到规定转速Ncl0(>0),摩擦离合器40想要向完全卡合状态转移。因此,HVECU50将MG1转速Nmg1向正旋转方向控制。在此,使正旋转的MG1转速Nmg1上升。此时,HVECU50使MG1转矩Tmg1保持为正并增加到目标值,并保持在该目标值。并且,此时,HVECU50不使摩擦离合器40的离合器转矩(即供给油压)变化。
例如若离合器差转速ΔNcl高于规定转速Ncl0,则MG1转速Nmg1保持在上升后的转速,若离合器差转速ΔNcl在此减少到规定转速Ncl0,则使MG1转速Nmg1再次上升。在发动机转速Ne成为点火允许转速Ne1以上为止(或者发动机ENG进行自持运转为止)的期间,摩擦离合器40的半卡合维持控制反复进行该MG1转速Nmg1的上升和保持。在发动机转速Ne成为点火允许转速Ne1以上为止(或者发动机ENG进行自持运转为止),图6的示例的MG1转速Nmg1与离合器差转速ΔNcl一起逐渐增加。由此,发动机转速Ne的上升持续的同时,摩擦离合器40维持在半卡合状态。另外,该半卡合维持控制也可以运算发动机转速Ne达到点火允许转速Ne1时(或者发动机ENG进行自持运转时)的MG1转速Nmg1的目标值,朝着该目标值如图6所示逐渐使其上升。
发动机转速Ne上升到点火允许转速Ne1时,HVECU50使发动机ENG点火。此时,通过发动机ENG的点火,发动机转矩Te经由半卡合状态的摩擦离合器40向动力传递装置1传递,因此HVECU50在第二旋转机MG2中,减少与发动机启动控制的开始一起增加的MG2转矩Tmg2的增加量。在此,到发动机ENG的自持运转为止使摩擦离合器40维持在半卡合状态。
HVECU50在发动机ENG的自持运转之后使摩擦离合器40完全卡合。此时,在发动机ENG的自持运转之后,HVECU50使MG1转速Nmg1保持自持运转的转速,并且将MG1转矩Tmg1从正向负切换。
低车速行驶中的行驶模式切换
接着,基于图7的时序图说明低车速行驶中的行驶模式的切换。
在开始发动机ENG的启动控制之后,与高车速行驶中时同样地,HVECU50将增加后的摩擦离合器40的离合器转矩保持为恒定的大小。HVECU50以增加到要求离合器转矩为止时的大小保持正的MG1转矩Tmg1和MG2转矩Tmg2。其后,HVECU50使正旋转的MG1转矩Tmg1保持恒定的大小的同时,使正的MG1转矩Tmg1增减,从而使离合器差转速ΔNcl减少,并且持续提高发动机转速Ne。
该图7的示例同样地,发动机转速Ne低于点火允许转速Ne1时(或发动机ENG的自持运转之前),该离合器差转速ΔNcl减少的同时达到规定转速Ncl0(>0),摩擦离合器40想要向完全卡合状态转移。因此,HVECU50将MG1转速Nmg1向正旋转方向控制。在此,使正旋转的MG1转速Nmg1进一步上升。此时,HVECU50使MG1转矩Tmg1保持为正并增加到目标值,并保持在该目标值。该MG1转速Nmg1的控制(即摩擦离合器40的半卡合维持控制)与高车速行驶中时同样地执行。因此,此时,HVECU50不使摩擦离合器40的离合器转矩(即供给油压)变化。
发动机转速Ne上升到点火允许转速Ne1时,与高车速行驶中时同样地,HVECU50进行发动机ENG的点火等,在发动机ENG的自持运转之后使摩擦离合器40完全卡合。
这样一来,在本实施例中,最早到发动机转速Ne提高至点火允许转速Ne1为止(Ne≥Ne1)或者最早到发动机ENG进行自持运转为止的期间,将MG1转速Nmg1向正旋转方向控制,从而使摩擦离合器40的离合器差转速ΔNcl增加。因此,在该动力传递装置1和混合动力系统100中,能够抑制这期间的转矩变动等导致的摩擦离合器40从半卡合状态向完全卡合状态的转移。
因此,该动力传递装置1及混合动力系统100能够抑制在发动机助推启动时在发动机ENG产生的脉动转矩经由摩擦离合器40向动力传递装置1的传递。因此,该动力传递装置1及混合动力系统100能够抑制发动机助推启动时的噪声或振动的产生。
另外,在该动力传递装置1和混合动力系统100中产生脉动转矩导致的噪声或振动的情况下,例如在现有的方法中,需要执行利用第一旋转机MG1或第二旋转机MG2的MG1转矩Tmg1或MG2转矩Tmg2的减振控制。但是,该减振控制为了输出减振控制用的MG1转矩Tmg1等而使用二次电池的电力,但在本实施例中,不需要进行这种减振控制,因此能够改善电费或燃油经济性。进而,在本实施例中,不需要输出减振控制用的MG1转矩Tmg1等,因此能够抑制行驶能够使用的MG2转矩Tmg2的减少,能够扩大EV行驶的适用范围。另外,在本实施例中,即使进行这种减振控制,噪声或振动也已经被抑制,减振控制用的MG1转矩Tmg1等也能够抑制得较低,因此与现有技术相比依然能够实现电费或燃油经济性的改善,并且能够扩大EV行驶的适用范围。
进而,该动力传递装置1和混合动力系统100在执行摩擦离合器40的半卡合维持控制时,不需要使摩擦离合器40的离合器转矩(换言之摩擦离合器40的卡合压力)减少。即使假定需要降低离合器转矩,在该动力传递装置1和混合动力系统100中也能够将其降低量抑制得较低。因此,该动力传递装置1及混合动力系统100能够抑制发动机ENG的启动时间的延长或启动响应性的降低。
尤其是,该动力传递装置1和混合动力系统100在到发动机ENG进行自持运转为止的期间,将摩擦离合器40维持为半卡合状态,从而能够有效地获得它们的有用的优点。
[变形例]
然而,在上述实施例中,在摩擦离合器40的离合器差转速ΔNcl减少到规定转速Ncl0时,将MG1转速Nmg1向正旋转方向控制,从而维持该摩擦离合器40的半卡合状态。本实施例是通过与实施例不同的方法维持助推启动时的摩擦离合器40的半卡合状态。
具体地说,本实施例的动力传递装置1和混合动力系统100改变了实施例的控制装置的结构中的发动机助推启动时的第一旋转机MG1的控制方式。在本变形例的HVECU50中,在要求发动机ENG的助推启动的情况下,最早到发动机转速Ne提高至点火允许转速Ne1为止(Ne≥Ne1)或者最早到发动机ENG进行自持运转为止的期间,以能够将摩擦离合器40维持在半卡合状态的方式从开始发动机ENG的启动控制时开始,通过第一旋转机MG1控制摩擦离合器40的离合器差转速ΔNcl。
在要求发动机ENG的助推启动的情况下,在从发动机ENG的启动控制开始时开始到发动机转速Ne上升到点火允许转速Ne1为止的期间,以使离合器差转速ΔNcl成为0以上的方式进行第一旋转机MG1的控制。该HVECU50以使其间的摩擦离合器40的第二离合器转速Ncl2(即行星轮架C1的转速)成为点火允许转速Ne1以上的方式运算MG1转速Nmg1的目标值(以下称为“目标MG1转速”)Nmg1tgt。例如,该目标MG1转速Nmg1tgt以如下方式设定,即从发动机ENG的启动控制开始时开始离合器差转速ΔNcl逐渐减少,发动机转速Ne成为点火允许转速Ne1时,离合器差转速ΔNcl成为0以上的大小。在此,第二离合器转速Ncl2受到车速V的影响而变化,因此该目标MG1转速Nmg1tgt也可以根据车速V(尤其是车速V的高低)而变化。图9表示与车速V对应的目标MG1转速Nmg1tgt的一例。若为高车速(V≥Vt),则该目标MG1转速Nmg1tgt为负旋转,且车速越高该目标MG1转速Nmg1tgt越高,若为低车速(V<Vt),则该目标MG1转速Nmg1tgt为正旋转,且车速越低该目标MG1转速Nmg1tgt越高。
另外,在要求发动机ENG的助推启动的情况下,HVECU50也可以在从发动机ENG的启动控制开始时开始到发动机ENG进行自持运转为止的期间,以使第二离合器转速Ncl2(以下称为自持转速)Ne2以上的方式运算目标MG1转速Nmg1tgt。例如,该目标MG1转速Nmg1tgt以如下方式设定,即从发动机ENG的启动控制开始时开始离合器差转速ΔNcl逐渐减少,发动机转速Ne成为自持转速Ne2时,离合器差转速ΔNcl成为0以上的大小。在此,对于该目标MG1转速Nmg1tgt,也可以使其根据车速V变化(图9)。
以下利用图10的流程图说明本变形例中的从离合器释放时的EV行驶模式向HV行驶模式的切换动作。另外,与图8同样地标有“ST~”的步骤只要没有特殊提及就进行与实施例相同的运算处理。
在步骤ST2中判定为存在发动机ENG的助推启动要求的情况下,本变形例的HVECU50运算从发动机ENG的启动控制开始时开始到发动机转速Ne上升到点火允许转速Ne1为止的期间或到发动机ENG进行自持运转为止的期间的目标MG1转速Nmg1tgt(步骤ST11)。如上所述,运算第二离合器转速Ncl2成为点火允许转速Ne1以上或者成为自持转速Ne2以上的发动机转速Ne,作为该目标MG1转速Nmg1tgt
HVECU50以开始该发动机ENG的启动控制(步骤ST3),使MG1转速Nmg1成为运算出的目标MG1转速Nmg1tgt的方式进行MG1转速Nmg1的控制(步骤ST12)。由此,在该混合动力系统100中,与发动机ENG的启动控制同时地开始摩擦离合器40的半卡合维持控制。
HVECU50判定能否使该半卡合维持控制结束(步骤ST7)。在该步骤ST7中,在运算出发动机转速Ne上升到点火允许转速Ne1为止的期间的目标MG1转速Nmg1tgt的情况下,判定发动机转速Ne是否上升到点火允许转速Ne1以上。另外,在运算出发动机ENG进行自持运转为止的期间的目标MG1转速Nmg1tgt的情况下,进行发动机ENG是否进行了自持运转的判定。
在判定为半卡合维持控制尚未能结束的情况下,HVECU50返回步骤ST12,使半卡合维持控制继续。另一方面,在判定为半卡合维持控制能够结束的情况下,HVECU50使摩擦离合器40完全卡合(步骤ST8),使发动机ENG的启动控制结束(步骤ST9),开始HV行驶模式下的行驶(步骤ST10)。
高车速行驶中的行驶模式切换
在此,基于图11的时序图说明本变形例中的高车速行驶中的行驶模式的切换。另外,此时的第二旋转机MG2的控制或摩擦离合器40的供给油压的控制与实施例的高车速行驶中同样地进行。
在要求发动机ENG的助推启动的情况下,HVECU50运算之后的目标MG1转速Nmg1tgt,开始发动机ENG的启动控制。在该示例中,运算从发动机ENG的启动控制开始时开始到发动机ENG进行自持运转为止的期间的目标MG1转速Nmg1tgt。该目标MG1转速Nmg1tgt作为如下的值运算,即从发动机ENG的启动控制开始时开始离合器差转速ΔNcl逐渐减少,发动机转速Ne成为自持转速Ne2时,离合器差转速ΔNcl成为大于0的值。该目标MG1转速Nmg1tgt是高车速行驶中的转速,因此是负值,从0开始向负旋转方向逐渐上升之后,保持在恒定的转速。
在开始发动机ENG的启动控制时,HVECU50基于该目标MG1转速Nmg1tgt使MG1转速Nmg1向负旋转方向逐渐上升,同时产生负的MG1转矩Tmg1。然后,HVECU50基于目标MG1转速Nmg1tgt将MG1转速Nmg1保持在恒定的转速,并且将MG1转矩Tmg1从负向正切换并使其增减。由此,在该混合动力系统100中,使离合器差转速ΔNcl逐渐减少的同时提高发动机转速Ne。
在该示例中,在发动机转速Ne成为点火允许转速Ne1时,使发动机ENG点火。此时,离合器差转速ΔNcl大于0,摩擦离合器40保持半卡合状态。然后,在发动机ENG进行了自持运转时,HVECU50以如下方式开始控制,即基于MG1转速Nmg1将MG1转速Nmg1保持为恒定的大小并将MG1转矩Tmg1从正向负切换,摩擦离合器40成为完全卡合状态。这是由于通过第一旋转机MG1的控制,即使在发动机ENG进行了自持运转时也能够将摩擦离合器40保持在半卡合状态。
低车速行驶中的行驶模式切换
接着,基于图12的时序图说明本变形例中的低车速行驶中的行驶模式的切换。另外,此时的第二旋转机MG2的控制或摩擦离合器40的供给油压的控制与实施例的低车速行驶中同样地进行。
在要求发动机ENG的助推启动的情况下,HVECU50运算之后的目标MG1转速Nmg1tgt(在该示例中是从发动机ENG的启动控制开始时开始到发动机ENG进行自持运转为止的期间的目标MG1转速Nmg1tgt),开始发动机ENG的启动控制。该目标MG1转速Nmg1tgt作为如下的值运算,即从发动机ENG的启动控制开始时开始离合器差转速ΔNcl逐渐减少,发动机转速Ne成为自持转速Ne2时,离合器差转速ΔNcl成为大于0的值。该目标MG1转速Nmg1tgt是低车速行驶中的转速,因此是正值,从0开始向正旋转方向逐渐上升之后,保持在恒定的转速。
在开始发动机ENG的启动控制时,HVECU50基于该目标MG1转速Nmg1tgt使MG1转速Nmg1向正旋转方向逐渐上升,同时产生正的MG1转矩Tmg1。然后,HVECU50基于目标MG1转速Nmg1tgt将MG1转速Nmg1保持在恒定的转速,并且使MG1转矩Tmg1保持正的大小并使其增减。由此,在该混合动力系统100中,使离合器差转速ΔNcl逐渐减少的同时提高发动机转速Ne。
在该示例中,在发动机转速Ne成为点火允许转速Ne1时,使发动机ENG点火。然后,在发动机ENG进行了自持运转时,HVECU50以如下方式开始控制,即基于MG1转速Nmg1将MG1转速Nmg1保持为恒定的大小并将MG1转矩Tmg1从正向负切换,摩擦离合器40成为完全卡合状态。在该示例中,从发动机点火开始到发动机自持运转为止的期间,离合器差转速ΔNcl大于0,摩擦离合器40保持半卡合状态。
这样一来,在本变形例中,最早到发动机转速Ne提高至点火允许转速Ne1为止(Ne≥Ne1)或者最早到发动机ENG进行自持运转为止的期间,将MG1转速Nmg1控制为规定的目标MG1转速Nmg1tgt的同时进行MG1转矩Tmg1的控制,从而能够在发动机助推启动时将摩擦离合器40维持在半卡合状态。因此,该动力传递装置1及混合动力系统100能够起到和实施例同样的效果。
另外,在本变形例中,不像实施例那样监视离合器差转速ΔNcl也能够实施发动机助推启动时的摩擦离合器40的半卡合维持控制,因此不需要另行设置用于检测离合器差转速ΔNcl的传感器等。即,该动力传递装置1及混合动力系统100能够容易地进行发动机助推启动时的摩擦离合器40的半卡合维持控制且能够通过抑制了成本的简单结构来实施。不过,在该动力传递装置1和混合动力系统100中,也可以通过监视离合器差转速ΔNcl来提高其半卡合维持控制的精度。
标号说明
1:动力传递装置;
11:发动机旋转轴;
12:MG1旋转轴;
13:MG2旋转轴;
20:动力分配机构;
21:第一差动装置(第一行星齿轮装置);
22:第二差动装置(第二行星齿轮装置);
31~34:齿轮;
40:摩擦离合器;
41:第一卡合要素;
42:第二卡合要素;
50:HVECU(综合ECU);
51:ENGECU;
52:MGECU;
53:离合器ECU
100:混合动力系统;
C1、C2:行星轮架;
ENG:发动机(燃机);
MG1:第一旋转机;
MG2:第二旋转机;
P1、P2:小齿轮;
R1、R2:齿圈;
S1、S2:太阳轮;
W:驱动轮。

Claims (10)

1.一种混合动力车辆的动力传递装置,其特征在于,具备:
动力分配机构,具有相互间能够差动旋转的多个旋转要素,发动机的旋转轴、第一旋转机的旋转轴、第二旋转机的旋转轴及驱动轮分别连结于该各旋转要素中的四个旋转要素;
摩擦卡合装置,介于所述发动机和与该发动机连结的所述旋转要素之间;及
控制装置,进行所述发动机的停止控制和所述摩擦卡合装置的释放控制而仅以所述第二旋转机的动力进行行驶,并且通过在仅以该第二旋转机的动力进行行驶的状态下对所述摩擦卡合装置进行卡合控制,而进行所述发动机的助推启动,
所述控制装置在所述发动机的助推启动时以将所述摩擦卡合装置维持为半卡合状态的方式对所述第一旋转机进行控制。
2.根据权利要求1所述的混合动力车辆的动力传递装置,其特征在于,
所述控制装置在所述发动机的助推启动时以能够维持所述摩擦卡合装置的差转速比规定转速大的状态的方式对所述第一旋转机进行控制。
3.根据权利要求1或2所述的混合动力车辆的动力传递装置,其特征在于,
在所述发动机的助推启动时的所述第一旋转机的所述控制是将所述第一旋转机的转速向正旋转方向进行控制的控制。
4.根据权利要求2所述的混合动力车辆的动力传递装置,其特征在于,
在所述发动机的助推启动时,若车速为规定车速以上,则所述控制装置将所述摩擦卡合装置控制为半卡合并且将所述第一旋转机的转速向负旋转方向进行控制,另一方面,若车速低于所述规定车速,则所述控制装置将所述摩擦卡合装置控制为半卡合并且将所述第一旋转机的转速向正旋转方向进行控制,在向所述负旋转方向或所述正旋转方向进行控制之后,在所述摩擦卡合装置的差转速减小到所述规定转速时,所述控制装置将所述第一旋转机的转速向正旋转方向进行控制。
5.根据权利要求1所述的混合动力车辆的动力传递装置,其特征在于,
在所述发动机的助推启动时,所述控制装置以所述第一旋转机的目标转速进行该第一旋转机的控制,所述第一旋转机的目标转速是使与所述发动机连结的所述旋转要素的转速成为所述发动机的点火允许转速以上或者该发动机的自持转速以上的转速。
6.根据权利要求5所述的混合动力车辆的动力传递装置,其特征在于,
若车速为规定车速以上,则所述第一旋转机的目标转速为负旋转,且车速越高所述第一旋转机的目标转速越高,若车速低于所述规定车速,则所述第一旋转机的目标转速为正旋转,且车速越低所述第一旋转机的目标转速越高。
7.根据权利要求1~6中任一项所述的混合动力车辆的动力传递装置,其特征在于,
所述控制装置最早到所述发动机的转速提高至该发动机的点火允许转速为止执行所述第一旋转机的所述控制,或者最早到所述发动机进行自持运转为止执行所述第一旋转机的所述控制。
8.根据权利要求1~7中任一项所述的混合动力车辆的动力传递装置,其特征在于,
所述动力分配机构具备第一及第二行星齿轮装置,该第一及第二行星齿轮装置的连结于驱动轮侧的双方的齿圈彼此成为一体而进行旋转,在所述第一行星齿轮装置的行星轮架和太阳轮上分别连结所述发动机的旋转轴和所述第一旋转机的旋转轴,在所述第二行星齿轮装置的太阳轮上连结所述第二旋转机的旋转轴。
9.一种混合动力系统,其特征在于,具备:
发动机;
第一旋转机;
第二旋转机;
动力分配机构,具有相互间能够差动旋转的多个旋转要素,所述发动机的旋转轴、所述第一旋转机的旋转轴、所述第二旋转机的旋转轴及驱动轮分别连结于该各旋转要素中的四个旋转要素;
摩擦卡合装置,介于所述发动机和与该发动机连结的所述旋转要素之间;及
控制装置,进行所述发动机的停止控制和所述摩擦卡合装置的释放控制而仅以所述第二旋转机的动力进行行驶,并且通过在仅以该第二旋转机的动力进行行驶的状态下对所述摩擦卡合装置进行卡合控制,而进行所述发动机的助推启动,
所述控制装置在所述发动机的助推启动时以将所述摩擦卡合装置维持为半卡合状态的方式对所述第一旋转机进行控制。
10.根据权利要求9所述的混合动力系统,其特征在于,
所述控制装置在所述发动机的助推启动时以能够维持所述摩擦卡合装置的差转速比规定转速大的状态的方式对所述第一旋转机进行控制。
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