CN104955700A - 车辆的控制装置 - Google Patents

Abstract

一种车辆的控制装置，其包括：电动机；在电动机和驱动轮之间传输驱动力的路径中提供的变速器；被配置成驱动电动机的逆变器；被配置成通过使用包括正弦波模式的多种控制模式来控制所述逆变器以由此驱动所述电动机的控制器，所述控制器被配置成根据变速器的档位来选择控制模式，所述控制器被配置成当由控制器控制的电动机抑制车辆振动时，选择使正弦波模式被选择的档位。

Description

车辆的控制装置

技术领域

本发明涉及用于提高在被配置为包括有电动机的车辆中的充当驱动力源的所述电动机的可控制性的技术。

背景技术

存在包括电动机和变速器的车辆，所述变速器设置在电动机和驱动轮之间的动力传输路径中。该车辆的例子包括在日本专利申请公开No.2000-236601(JP 2000-236601 A)和日本专利申请公开No.2004-28280(JP 2004-28280 A)中描述的车辆。JP 2000-236601 A中的车辆被配置成包括发动机2、电动机4、在发动机2和电动机4之间的动力传输路径中提供的离合器3以及在电动机4和驱动轮8之间的动力传输路径中提供的无级变速器5。JP 2004-28280 A中的车辆被配置成包括发动机2、电动发电机3和充当逆变器的动力驱动单元7。此外，JP 2000-236601 A公开了一种在车辆使用电动机行驶的EV行驶期间，考虑到电动机的效率的情况下来控制车速、目标驱动扭矩和变速器的变速比的技术，JP 2004-28280 A公开了一种用于在考虑到电动机的效率、发动机的摩擦和变速器的传输效率的情况下来控制变速器的变速比的技术。此外，日本专利申请公布No.2000-115911(JP 2000-115911A)公开了一种在由于发动机起动等等使得很可能在车辆中出现振动的情况下使用电动机来执行减振控制的技术。

发明内容

通过结合电动机扭矩和变速器的变速比，确定EV行驶期间车辆的输出。因此，存在为获得相同车辆输出而选择的电动机扭矩和变速器的多种组合。此外，存在逆变器的控制模式取决于该组合而不同的情形。另一方面，在执行使用电动机的减振控制的情况下，对快速地输出抵消扭矩变动的扭矩，要求电动机扭矩的高响应性。因此，有必要包括具有电动机扭矩的高响应性的逆变器的控制模式。然而，当在常用技术中执行减振控制时，常用技术仅描述了考虑电动机的效率，而没有考虑逆变器的控制模式。因此，在要求减振控制的情况下，诸如在发动机起动等等时，有时选择具有电动机扭矩的低响应性的逆变器的控制模式，使得具有车辆震动由此产生并且恶化可驾驶性的可能性。

本发明提供在被配置成包括电动机和变速器的车辆中的用于车辆的控制装置，其在车辆震动易于发生的行驶状态下，诸如发动机起动等等时，能有效地减轻震动。

本发明的第一方面提供一种用于车辆控制装置，该车辆包括：电动机；在电动机和驱动轮之间传输驱动力的路径中提供的变速器；配置成驱动电动机的逆变器；控制器，被配置成通过使用包括正弦波模式的多种控制模式来控制逆变器，以由此驱动电动机，该控制器被配置成根据变速器的档位来选择控制模式，该控制器被配置成当由控制器控制的电动机抑制车辆的振动时，选择使正弦波模式被选择的档位。

通过这样，当执行减振控制时，将逆变器的控制模式设定成提供电动机扭矩的良好可控制性(响应性)的正弦波模式。因此，增强当执行减振控制时的电动机扭矩的可控制性，因此，减轻车辆震动并且提高可驾驶性。

此外，本发明的第二方面提供用于车辆的控制装置，该车辆包括：电动机；内燃机；在电动机和驱动轮之间传输驱动力的路径中提供的变速器，配置成驱动电动机的逆变器；配置成通过使用包括正弦波模式的多种控制模式来控制逆变器，以由此驱动电动机的控制器，该控制器被配置成根据变速器的档位选择控制模式，该控制器被配置成选择当内燃机正在起动时，选择使正弦波模式被选择的档位。

通过这样，在当增加扭矩变动时发动机起动时，将逆变器的控制模式设定成提供电动机扭矩的良好可控制性(响应性)的正弦波模式。因此，当发动机起动时，提高电动机扭矩的可控制性，因此，提高发动机起动期间的减振控制的精度，并且减轻车辆震动，并且提高可驾驶性。

此外，根据本发明的第一方面和本发明的第二方面的控制装置，其中，控制器可以被配置成：在存在至少两个使正弦波模式被选择的档位的情况下，对档位进行选择以使得从当前档位到目标档位需要最少的换档数。通过这样，最小化换档次数，因此，就换档次数而言，与档位变换到远离当前档位的档位的情形相比，减轻换档期间的震动。

此外，控制器可以被配置成在内燃机的起动结束后，选择最大化内燃机的效率的档位。通过这样，当结束发动机起动期间的减振控制时，档位变换到增加发动机效率的档位，因此，提高发动机起动后的燃料效率。

附图说明

在下文中，将参考附图，描述本发明的示例性实施例的特征、优点及技术及工业重要性，其中，相同的数字表示相同的元件，以及其中：

图1是用于说明从构成优选应用本发明的混合动力车辆的发动机和电动机到驱动轮的动力传输路径的示意构造的视图，并且还是用于说明为执行充当行驶用驱动力源的发动机的输出控制、自动变速器的换档控制和电动机的驱动控制，在车辆中提供的控制系统的基本部分的视图；

图2是用于说明图1的电子控制装置的控制功能的基本部分的框图；

图3是图1的电动机的电动机效率图；

图4是示出逆变器的控制模式的适用区域的控制模式映射；

图5是当在EV行驶模式中行驶期间，输出用于起动发动机的命令时，电动机的操作状态的例子；

图6是用于说明图1的电子控制装置的控制操作的基本部分，即，能在执行减振控制时，通过减振控制有效地减轻振动，以由此提高可驾驶性的控制操作的流程图；

图7是用于说明作为本发明的另一实施例的电子控制装置的控制操作的基本部分的功能框图；

图8是发动机的发动机效率映射的例子；

图9是用于说明图7的电子控制装置的控制操作的基本部分，即，能当行驶从EV行驶切换到发动机行驶时，提高燃料效率的控制操作的流程图；以及

图10是用于说明本发明的又一实施例的流程图。

具体实施方式

在下文中，将参考图，详细地描述本发明的实施例。注意，在下述实施例中，根据需要，简化或变形图，以及不一定准确地图示各个部件的尺寸和形状。

图1是用于说明从构成优选应用本发明的混合动力车辆10(在下文中，称为车辆10)的发动机14和电动机到驱动轮34的动力传输路径的示意构造的图，并且还是用于说明为执行充当行驶用驱动力源的发动机14的输出控制、自动变速器18的换档控制和电动机MG的驱动控制，在车辆10中提供的控制系统的基本部分的图。

在图1中，车辆动力传输装置12(在下文中，称为动力传输装置12)在作为通过栓接等等，附接到车体的非旋转构件的变速箱20(在下文中，称为箱20)中，按从发动机14侧的顺序，包括发动机分离离合器K0、电动机MG、变矩器16、油泵22和自动变速器18。此外，动力传输装置12包括耦接到作为自动变速器18的输出旋转构件的输出轴24的传动轴(propeller shaft)26、耦接到传动轴26的差动齿轮28和耦接到差动齿轮28的一对车轴30。由此构成的动力传输装置12适合用在例如前置引擎后轮驱动(FR)型的车辆10中。在动力传输装置12中，在接合发动机分离离合器K0的情况下，从将发动机14耦接到发动机分离离合器K0的发动机耦接轴32，将发动机14的动力经发动机分离离合器K0、变矩器16、自动变速器18、传动轴26、差动齿轮28和车轴对30，传输到一对驱动轮34。

变矩器16是将输入到泵叶轮16a的驱动力经流体传输到自动变速器18侧的流体型动力传输装置。泵叶轮16a经发动机分离离合器K0和发动机耦接轴32，耦接到发动机14，并且是可绕输入来自发动机14的驱动力的轴旋转的输入侧旋转元件。变矩器16的涡轮叶轮16b是变矩器16的输出侧旋转元件，并且通过花键嵌合等等，耦接到作为自动变速器18的输入旋转元件的变速器输入轴36，以便不会相对于彼此旋转。此外，变矩器16包括锁止离合器38。锁止离合器38是在泵叶轮16a和涡轮叶轮16b之间提供的直接连接离合器，并且通过液压控制等等，处于接合状态、滑动状态和分离状态。

电动机MG是所谓的电动发电机，具有作为由电能产生机械驱动力的电动机的功能和作为由机械能产生电能的发电机的功能。换句话说，电动机MG能替代作为动力源的发动机14或与发动机14一起充当产生行驶用驱动力的行驶用驱动力源。此外，电动机MG通过由发动机14产生的驱动力或从驱动轮34侧输入的被驱动力(机械能)的再生，产生电能，并且经逆变器40和升压转换器(未示出)，将电能储存在作为蓄电装置的电池46中。电动机MG耦接到泵叶轮16a，并且在电动机MG和泵叶轮16a之间相互地传输动力。因此，与发动机14类似，电动机MG耦接到变速器输入轴36，以便能传输动力。经逆变器40和升压转换器(未示出)连接电动机MG，以便与电池46交换电力。在车辆通过用作行驶用驱动力源的电动机MG行驶的情况下，发动机分离离合器K0分离，并且经变矩器16、自动变速器18、传动轴26、差动齿轮28和车轴对30，将电动机MG的动力传输到一对驱动轮34。

油泵22耦接到泵叶轮16a，并且是产生用于执行自动变速器18的换档控制、控制锁止离合器38的扭矩容量、控制发动机分离离合器K0的接合/分离，以及通过发动机14(或电动机MG)的旋转驱动将润滑剂供应给车辆10的动力传输路径的各个部分的液压油压力的机械油泵。此外，动力传输装置12包括由电动机(未示出)驱动的电动油泵52，并且在不驱动油泵22的情况下，诸如当车辆停止时，辅助地操作电动油泵52来产生液压。

发动机分离离合器K0是例如湿式多板型液压摩擦接合装置，其中，通过液压致动器，挤压相互堆叠的多个摩擦板，并且通过将由油泵22或电动油泵52生成的液压用作源压力，通过在动力传输装置12中提供的液压控制回路50，经受接合/分离控制。在接合/分离控制中，通过液压控制回路50中的压力控制器，诸如线性电磁阀等等，连续地改变能由发动机分离离合器K0传输的扭矩容量，即发动机分离离合器K0的接合力。发动机分离离合器K0包括当分离发动机分离离合器K0时，能相对于彼此旋转的一对离合器旋转构件(离合器毂和离合器鼓)。离合器旋转构件中的一个(离合器毂)耦接到发动机耦接轴32以便不能相对旋转，而旋转构件的另一个(离合器鼓)耦接到变矩器16的泵叶轮16a，以便不能相对旋转。通过上述构造，当接合发动机分离离合器K0时，经发动机耦接轴32，泵叶轮16a与发动机14一体旋转。即，当接合发动机分离离合器K0时，将来自发动机14的驱动力输入到泵叶轮16a。另一方面，当分离发动机分离离合器K0时，中断泵叶轮16a和发动机14之间的动力传输。此外，如上所述，由于电动机MG可操作地耦接到泵叶轮16a，发动机分离离合器K0提供在发动机14和电动机MG之间的动力传输路径中，并且充当用于使发动机14与电动机MG连接或断开的离合器。此外，作为本实施例的发动机分离离合器K0，使用与液压成比例增加其扭矩容量(接合力)并且当不供应液压时分离的离合器，即，所谓的常开型离合器。

自动变速器18耦接到电动机MG，以便能传输动力而无需发动机分离离合器K0干预，构成从发动机14和电动机MG到驱动轮34的动力传输路径的一部分，并且将动力从行驶用驱动力源(发动机14和电动机MG)传送到驱动轮34侧。自动变速器18是行星齿轮型多级变速器，其充当有选择地建立多个档位(变速级)的有级自动变速器。通过在例如液压摩擦接合装置的多个接合装置，诸如离合器C、制动器B等等的任何一个的接合和分离(即液压摩擦接合装置的接合和分离)之间切换，执行自动变速器18的换档。自动变速器18是执行所谓的离合器到离合器换档并且改变变速器输入轴36的旋转以及从输出轴24输出该旋转的有级变速器。此外，变速器输入轴36也是通过变矩器16的涡轮叶轮16b，可旋转地驱动的涡轮轴。在自动变速器18中，通过离合器C和制动器B的接合/分离控制，根据驾驶员的加速器操作、车速V等等，建立特定档位(变速级)。当自动变速器18的离合器C和制动器B均被分离时，建立空档状态，并且中断在驱动轮34与发动机14和电动机MG之间的动力传输路径。注意，自动变速器18对应于在电动机和驱动轮之间的动力传输路径中提供的本发明的变速器。

回到图1，在车辆10中，提供包括与例如混合动力驱动控制有关的控制设备等等的电子控制装置100。电子控制装置100被配置成包括所谓的微计算机，具有例如中央处理单元(CPU)、随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)和输入/输出接口，并且CPU根据在ROM中预存的程序同时利用RAM的临时存储功能，执行信号处理，以执行车辆10的各种控制。例如，电子控制装置100执行发动机14的输出控制、包括电动机MG的再生控制的电动机MG的驱动控制、自动变速器18的换档控制、锁止离合器38的扭矩容量控制，以及发动机分离离合器K0的扭矩容量控制，并且在根据需要的基础上，被配置成划分成用于发动机控制的部分、用于电动机控制的部分或用于液压控制(用于换档控制)的部分。

对电子控制装置100，例如，供应表示作为由发动机转速传感器56检测的发动机14的转速的发动机转速Ne的信号、表示作为由涡轮转速传感器58检测的自动变速器18的输入转速的变矩器16的涡轮转速Nt，即，作为变速器输入轴36的转速的变速器输入转速Nin的信号、表示作为对应于作为由输出轴转速传感器60检测的车速相关值的车速V和传动轴26的转速的输出轴24的转速的变速器输出转速Nout的信号、表示作为由电动机转速传感器62检测的电动机MG的转速的电动机转速Nmg的信号、表示作为由节流阀传感器64检测的电子节气门(未示出)的开度的节气门开度θth的信号、表示由进气量传感器66检测的发动机14的进气量Qair的信号、表示由加速度传感器68检测的车辆10的纵向加速度G(或纵向减速度G)的信号、表示由冷却水温度传感器70检测的发动机14的冷却水温THw的信号、表示由油温传感器72检测的液压控制回路50中的液压油的液压油温THoil的信号、表示作为由加速器下压量传感器74检测的驾驶员对车辆10的驱动力要求量(驾驶员要求输出)的加速器踏板76的操作量的加速器下压量Acc的信号、表示作为由脚制动传感器78检测的驾驶员对车辆10的制动力要求量(驾驶员要求减速)的制动踏板80的操作量的制动操作量Brk的信号、表示由档位传感器82检测的变速杆84的杆位置(档操作位置、档位、操作位置)Psh，诸如常见的“P”、“N”、“D”、“R”、“S”档的信号，以及由电池传感器86检测的电池46的充电状态(充电容量，剩余充电量)SOC的信号。此外，将来自辅助电池88的电力供应给电子控制装置100，通过被直流-直流(DC/DC)转换器(未示出)降低电压的电力充电辅助电池88。

此外，从电子控制装置100，例如，输出用于发动机14的输出控制的发动机输出控制命令信号Se、用于控制电动机MG的操作的电动机控制命令信号Sm、用于操作包括在液压控制回路50中的电磁阀(螺线管阀)和电动油泵52以便控制发动机分离离合器K0以及自动变速器18的离合器C和制动器B的液压致动器的液压命令信号Sp。

图2是用于说明电子控制装置100的控制功能的基本部分的功能框图。在图2中，有级变速控制部102(有线变速控制装置)充当执行自动变速器18的换档的换档控制部。有级变速控制部102基于来自具有将例如车速V和加速器下压量Acc(或变速器输出扭矩Tout等等)作为变量的升档线和降档线的预存已知关系(换档图表，换档图)的实际车速V和实际加速器下压量Acc表示的车辆状态，确定是否执行自动变速器18的换档，即，确定将通过换档建立的自动变速器18的档位，并且执行自动变速器18的自动换档控制，使得获得所确定的档位。例如，随着加速器踏板76的下压操作的加速器下压量Acc的增加，在加速器下压量Acc(车辆要求扭矩)朝高加速器下压量(高车辆要求扭矩)侧超出降档线的情况下，有级变速控制部102确定执行自动变速器18的降档要求，并且执行对应于降档线的自动变速器18的降档控制。此时，有级变速控制部102将用于接合和/或分离与自动变速器18的换档有关的接合装置的命令(换档输出命令、液压命令)Sp输出到液压控制回路50，使得根据例如预存的指定接合操作表，实现该档位。根据命令Sp，例如，液压控制回路50操作液压控制回路50中的线性螺线管阀，由此操作与换档有关的接合装置的液压致动器，使得分离该分离侧离合器并且接合接合侧离合器，使得执行自动变速器18的换档。

混合动力控制部104(混合动力控制装置)具有作为控制发动机14的驱动的发动机驱动控制部的功能和作为经控制电动机MG的逆变器40，通过电动机MG，控制作为驱动力源或发电机的操作的电动机操作控制部的功能，并且使用控制功能，执行通过发动机14和电动机MG的混合动力驱动控制。例如，混合动力控制部104由加速器下压量Acc和车速V，计算车辆要求扭矩，并且控制行驶用驱动力源，使得考虑到传输损失、辅助负荷、自动变速器18的档位、电池46的SOC等等，获得实现车辆要求扭矩的行驶用驱动力源的输出扭矩。

更具体地说，在仅通过电动机MG的电动机扭矩Tmg能够提供上述车辆要求扭矩的情况下，混合动力控制部104将行驶模式设定成电动机行驶模式(在下文中，称为EV行驶模式)，并且执行将电动机MG用作行驶用驱动力源的电动机行驶(EV行驶)。在执行EV行驶的情况下，混合动力控制部104分离发动机分离离合器K0来中断发动机14和变矩器16之间的动力传输路径，并且使电动机MG输出电动机行驶所需的电动机扭矩Tmg。此时，从在EV行驶期间获得车辆的要求驱动力的自动变速器18的档位和电动机MG的操作状态(电动机扭矩Tmg、电动机转速Nmg)的组合，混合动力控制部104确定最大化电动机MG的电动机效率的档位，并且将用于使档位变换到所需档位的命令输出到有级变速控制部102。

图3示出电动机MG的电动机效率图，其中，水平轴表示电动机转速Nmg，并且垂直轴表示电动机扭矩Tmg。在图3中，点划线表示电动机MG等等的功率曲线，并且该功率曲线中所示的四个点的每一个表示在通过在指定车速下换档来选择每一档位的情况下，电动机MG的操作状态。例如，在第一档位(1st)，自动变速器18的输入转速Nin最大，因此，电动机转速Nmg最大，并且电动机扭矩Tmg最小。在第二档位(2nd)，电动机转速Nmg变得低于第一档位，并且电动机扭矩Tmg变得大于第一档位。在第三档位(3th)，电动机转速Nmg变得低于第二档位，并且电动机扭矩Tmg变得大于第二档位。在第四档位(4th)，电动机转速Nmg最小，并且电动机扭矩Tmg最大。

其中，图3中所示的椭圆表示代表电动机效率的水平的轮廓线。在图3中，当表示轮廓线的椭圆越小时，电动机MG的电动机效率表示越高值。因此，在图3中，在第二档位，电动机MG的电动机效率最大。因此，混合动力控制部104将用于使自动变速器18的档位变换到第二档位的命令输出到有级变速控制部102。由此，在EV行驶期间，混合动力控制部104由图3的电动机效率图，确定在满足车辆的要求驱动力的每一档位中，在电动机MG的操作状态中，最大化电动机MG的电动机效率的档位。

另一方面，在不使用至少电动机14的输出扭矩(发动机扭矩)Te，不能提供上述车辆要求扭矩的情况下，混合动力控制部104将行驶模式设定成发动机行驶模式，并且执行至少将发动机14用作行驶用驱动力源的发动机行驶。当执行发动机行驶时，混合动力控制部104接合发动机分离离合器K0来将驱动力从发动机14传输到泵叶轮16a，并且在按需基础上，使电动机MG输出辅助扭矩。注意，在不驱动油泵22的情况下，诸如当车辆停止时，混合动力控制部104通过辅助地操作电动油泵52，防止液压油的短缺。

另外，在EV行驶期间，下压加速器踏板76以便增加车辆要求扭矩，并且对应于所增加的车辆要求扭矩的EV行驶所需的电动机扭矩Tmg超出允许EV行驶的预定EV行驶扭矩的范围的情况下，混合动力控制部104使行驶模式从EV行驶模式切换到发动机行驶模式，并且通过起动发动机14，执行发动机行驶。当发动机14起动时，在朝完全接合接合发动机分离离合器K0的同时，混合动力控制部104将用于起动发动机的发动机起动扭矩Tmgs经发动机分离离合器K0，传输到发动机14，由此增加发动机14的旋转，使发动机转速Ne增加到允许发动机自操作的转速，控制发动机点火和燃料供应，由此起动发动机14。接着，在起动发动机14后，混合动力控制部104快速地完全接合发动机分离离合器K0。

此外，在当加速器关闭时的滑行期间或通过制动踏板80的下压的制动期间，为了提高燃料效率，混合动力控制部104具有作为再生控制装置的功能，用于使用车辆10的动能，即，从驱动轮34传输到发动机14侧的逆驱动力旋转地驱动电动机MG，以便使电动机MG操作为发电机，并且经逆变器40通过电能充电电池46。执行该再生控制，使得实现基于电池46的SOC和通过用于获得对应于制动踏板的操作量的制动力的液压制动的制动力的制动力分布确定的再生量。此外，在本实施例中，混合动力控制部104在再生滑行期间接合锁止离合器38。

此外，在扭矩变动易于发生的行驶状态中，诸如发动机起动时，混合动力控制部104执行减振控制，其中，通过从电动机MG，输出在抵消该扭矩变动的方向中的逆相位(逆扭矩)中的扭矩，减轻由扭矩变动引起的振动。当执行使用电动机MG的减振控制时，要求电动机扭矩Tmg的高可控制性(响应性)。顺便提一下，电动机MG的逆变器40包括多个控制模式。具体地，本实施例的逆变器40具有三种控制模式：正弦波模式(正弦波PWM)、过调制模式(过调制PWM)和方波模式(一个脉冲)。正弦波模式是最常用的电压波型。在正弦波模式中，将输出电压转换成脉冲状态，并且通过控制脉宽，电压具有正弦波，使得能执行具有良好扭矩响应性和高精度的扭矩控制。方波模式形成具有一个脉冲的交流(AC)波形，在方波模式中，响应性低并且可控制性低于正弦波模式。过调制模式是位于正弦波模式和方波模式之间的模式，并且过调制模式中的可控制性的水平在正弦波模式和方波模式之间。因此，当执行减振控制时，优选将逆变器40的控制模式设定成正弦波模式。

图4是示出逆变器40的控制模式的适用区域的控制模式映射。在图4中，水平轴表示电动机转速Nmg，并且垂直轴表示电动机扭矩Tmg。如图4所示，在低转速区域中，使用正弦波模式，而在高转速区域中，使用方波模式。在正弦波模式和方波区域之间的转速区域中，使用过调制模式。由此，基于电动机MG的电动机转速Nmg和电动机扭矩Tmg，改变逆变器40的控制模式。其中，当执行上述减振控制时，优选在电动机扭矩Tmg的响应性(可控制性)优异的正弦波模式中，执行减振控制。然而，由于由自动变速器18的档位而定，电动机MG的操作状态对应于方波模式或过调制模式的区域，存在变得难以高精度地执行减振控制，使得在车辆中发生震动并且可驾驶性劣化的可能性。

为处理这种情形，在执行减振控制的情况下，诸如在EV行驶期间发动机起动时，电子控制装置100选择自动变速器18的档位，以便将逆变器40的控制模式设定成正弦波模式并且执行换档。在下文中，将描述当执行减振控制时的控制。

回到图2，减振控制执行确定部106(减振控制执行确定装置)确定是否执行使用电动机MG的减振控制。例如，当起动或停止发动机时，或当车辆进入由于轮胎的圆度，导致轮胎的滚动纵震(roll surge)的车速范围时，振动增加。为处理这种情形，减振控制执行确定部106基于例如是否输出用于执行发动机起动/停止控制的命令，确定是否执行减振控制。此外，减振控制执行确定部106顺序地选择电动机MG的电动机转速Nmg，顺序地计算电动机转速Nmg的变化量ΔNmg，并且基于所计算的变化量ΔNmg是否超出预定阈值，确定是否执行减振控制。

当通过减振控制执行确定部106，确定执行减振控制时，混合动力控制部104开始使用电动机MG的减振控制。在执行减振控制前，执行减振控制档位选择部108(减振控制档位选择装置)的操作。减振控制档位选择部108(在下文中，称为档位选择部108)在执行减振控制前，选择对减振控制最佳的自动变速器18的档位。具体地，档位选择部108选择将逆变器40的控制模式设定成正弦波模式的档位。

图5示出当在例如EV行驶模式中行驶期间，输出用于起动发动机14的命令时，电动机MG的操作状态的例子。如图5所示，在自动变速器18的第二档位中行驶期间，将逆变器40的控制模式设定成过调制模式。当在这种状态中执行减振控制时，由于电动机扭矩Tmg的响应性劣于正弦波模式，变得难以高精度地执行减振控制。在这种情况下，档位选择部108选择将逆变器40的控制模式设定成正弦波模式的档位。

首先，档位选择部108通过参考定义逆变器40的控制模式的图4的控制模式映射，由电动机MG的当前操作状态(电动机转速Nmg，电动机扭矩Tmg)，确定当前行驶状态中的逆变器40的控制模式。其中，当控制模式是正弦波模式时，高精度地执行减振控制。在这种情况下，档位选择部108选择当前档位。

另一方面，当逆变器40的控制模式是过调制模式或方波模式时，减振控制的精度降低。为处理这种情形，档位选择部108基于图4中所示的控制模式，确定在将当前行驶状态中的档位变换到另一档位的情况下，逆变器40的控制模式。

档位选择部108计算在将档位变换到另一档位的情况下，电动机MG的操作状态(电动机转速Nmg，电动机扭矩Tmg)。其中，在自动变速器18中存在多个档位的情况下，对除当前档位外的每一档位，计算电动机MG的操作状态。首先，将描述用于计算作为表示电动机MG的操作状态的参数的每一档位的电动机扭矩Tmg的方法。通过下述表达式(1)，计算每一档位(i)的电动机扭矩Tmgi(i＝1,2,…)。注意表达式(1)中的数字下标i表示档位编号。此外，Tout表示从自动变速器18的输出轴24输出的驱动力(驱动扭矩)，并且通过参考在具有例如加速器下压量Acc和车速V的预定驱动力图中的实际加速器下压量Acc和实际车速V来计算。此外，γi(i＝1,2,…)表示每一档位(i)的齿轮比。基于表达式(1)，由Tout/γ1表示第一档位1st时的电动机扭矩Tmg1，由Tout/γ2表示第二档位2nd时的电动机扭矩Tmg2，并且基于表达式(1)，还计算第三和后续档位的电动机扭矩。

Tmgi＝Tout/γi…(1)

接着，将描述用于计算作为表示电动机MG的操作状态的另一参数的每一档位(i)的电动机转速Nmg的方法。通过下述表达式(2)，计算每一档位(i)的电动机转速Nmgi(i＝1,2,…)。注意，表达式(2)中的数字下标i表示档位的编号。此外，V表示车速，r表示轮胎半径，以及γdef表示差动齿轮28(差动装置)的差动比。基于表达式(2)，由V/(2π×r)×γdef×γ1，表示在第一档位1st时的电动机转速Nmg1,由V/(2π×r)×γdef×γ2，表示在第二档位2nd时的电动机转速Nmg2，并且还基于表达式(2)，计算第三及后续档位时的电动机转速。

Nmgi＝V/(2π×r)×γdef×γi…(2)

当档位选择部108计算每一档位(i)中的电动机MG的操作状态，即，当档位转变到每一档位(i)时的电动机MG的电动机扭矩Tmg和电动机转速Nmg，然后，档位选择部108通过参考图4的逆变器40的控制模式映射，确定当档位转变到每一档位(i)时的逆变器40的控制模式。接着，档位选择部108选择将逆变器40的控制模式设定成正弦波模式的档位。其中，存在将控制模式设定成正弦波模式的多个档位的情形。在这些情况下，档位选择部108从将其控制模式设定成正弦波模式的档位中，选择要求从当前档位最少的换档次数(最少档位改变次数)的档位。

档位选择部108将用于使档位转变到被选档位的命令输出到有级变速控制部102。在接收命令后，有级变速控制部102执行到被选档位的换档控制。通过使档位转变到被选档位，使逆变器40的控制模式切换到正弦波模式。此后，混合动力控制部104在正弦波模式中执行减振控制，因此，增强减振控制中的电动机扭矩Tmg的响应性，有效地减轻振动，并且提高可驾驶性。此外，当结束混合动力控制部104的减振控制时，有级变速控制部102使档位转变到优化燃料效率的档位。

例如，在图5中，在第二档位行驶期间，当确定行驶从EV行驶切换到发动机行驶(HV行驶)，或由于轮胎的滚动纵震(roll surge)等等，执行减振控制时，档位选择部108计算电动机MG的当前操作状态，并且检测逆变器40的控制模式。其中，由于在图5的行驶状态中，在第二档位中设定过调制模式，计算在档位转变到另一档位的情况下的发动机MG的操作状态，并且通过参考图4的控制模式映射，从电动机MG的所计算的操作状态，检测在另一档位中，逆变器40的控制模式。在图5中，在第三和第四档位中，将逆变器40的控制模式设定成正弦波模式。由于档位选择部108选择要求当前档位起最少的换档次数(最少的档位改变次数)，因此，选择第三档位。

图6是用于说明电子控制装置100的控制操作的基本部分，即，能通过减振控制有效地减轻振动，由此当执行减振控制时提高可驾驶性的控制操作的流程图，并且以极其短的周期，例如，约几毫秒到几十毫秒，重复地执行该控制操作。

首先，在对应于减振控制执行确定部106的步骤S1(在下文中，省略“步骤”)，基于发动机起动和滚动纵震的发生，确定是否执行减振控制。在S1为否定的情况下，在对应于有级变速控制部102的S9中，保持当前档位，并且结束本例程。在S1为肯定的情况下，在对应于档位选择部108的S2中，确定处理当前行驶状态中的逆变器40的控制模式是否是正弦波模式。在S2为肯定的情况下，在S9中保持当前档位，并且结束本例程。

在S2为否定的情况下，在对应于档位选择部108的S3中，基于上述表达式(1)，计算在将档位转变到其他档位(i)的每一个的情况下的电动机MG的电动机扭矩Tmg。接着，在对应于档位选择部108的S4中，基于上述表达式(2)，计算在档位转变到其他档位(i)的每一个的情况下的电动机MG的电动机转速Nmg。在对应于档位选择部108的S5中，基于在S3和S4中计算的档位转变到其他档位(i)的每一个的情况下的电动机扭矩Tmg和电动机转速Nmg，参考图4的控制模式映射，确定在档位转变到其他档位(i)的每一个的情况下的逆变器40的控制模式。在对应于档位选择部108的S6中，从其每一个的逆变器40的控制模式被确定的档位(i)中，选择将控制模式设定成正弦波模式的档位。在对应于档位选择部108的S7中，从将控制模式设定成正弦波模式的S6中所选择的档位，选择要求从当前档位起最少的换档次数(最少的档位改变次数)的档位。接着，在对应于有级变速控制部102的S8中，执行对被选档位的换档控制。通过这样，由于将逆变器40的控制模式设定成正弦波模式，增强当此后执行混合动力控制部104的减振控制时的电动机MG的扭矩响应性。因此，能通过减振控制，有效地减轻振动，并且提高可驾驶性。

如上所述，根据本实施例，在执行减振控制的情况下，使档位变换到将逆变器40的控制模式设定成提供电动机扭矩Tmg的良好可控制性(响应性)的正弦波模式的档位。因此，由于增强当执行减振控制时的电动机扭矩Tmg的可控制性，因此，减轻车辆震动并且提高可驾驶性。

此外，根据本实施例，在当增加扭矩变动时发动机起动时，使逆变器40的控制模式设定成提供电动机扭矩Tmg的良好可控制性(响应性)的正弦波模式。因此，由于提高发动机起动时的电动机扭矩Tmg的可控制性，增强发动机起动期间的减振控制的精度，减轻车辆震动，并且提高可驾驶性。

此外，根据本实施例，在存在将控制模式设定成正弦波模式的多个档位的情况下，选择要求从当前档位起最少换档次数的档位。通过该配置，最小化换档的次数，因此，就换档次数而言，与档位变换到远离当前档位的档位的情形相比，减轻换档期间的震动。

此外，根据本实施例，由于当结束减振控制时，使档位变换到最大化燃料效率的档位，因此，提高减振控制后的燃料效率。

接着，将描述本发明的又一实施例。注意，在下述描述中，与上述实施例相同的部分用相同的参考数字表示并且省略其描述。

图7是用于说明作为本发明的另一实施例的电子控制装置120的控制操作的基本部分的功能框图。当本实施例的功能框图与上述图2的功能框图相比时，本实施例的功能框图不同于图2之处在于提供发动机起动要求确定部122(发动机起动要求确定装置)，以及减振控制执行确定部124(在下文中，称为档位选择部124)的特定控制细节。在下文中，将描述不同于上述实施例的发动机起动要求确定部122和档位选择部124的每一个。

发动机起动要求确定部122确定是否输出从EV行驶到发动机行驶(HV)行驶的切换要求，即，用于起动发动机14的要求。发动机起动要求确定部122基于例如是否从混合动力控制部104输出发动机起动命令，确定发动机起动。

当确定起动发动机14时，执行档位选择部124的操作。其中，档位选择部124将在当选择档位时，计算在使档位变换到每一档位(i)的情况下的发动机的操作点的发动机操作点计算部126(发动机操作点计算装置)包括为其功能。

首先，发动机操作点计算部126基于所要求的驱动力、电池46的充放电需求、车速V等等，计算发动机输出的要求值We(发动机输出要求值We)。接着，发动机操作点计算部126基于下述表达式(3)和(4)，在档位变换到每一档位(i)的情况下，计算发动机操作点(发动机转速Nei(i＝1,2,…)、发动机扭矩Tei(i＝1,2,…))。注意，表达式(3)和(4)中的数字下标i表示档位的编号。此外，在表达式(3)和(4)中，V表示车速，r表示轮胎半径，γdef表示差动比，以及γi表示对应于每一档位(i)的变速比。基于表达式(3)，由V/(2π×r)×γdef×γ1，表示在第一档位1st时的发动机转速Ne1,由V/(2π×r)×γdef×γ2，表示在第二档位2nd时的发动机转速Ne2，并且还基于表达式(3)，计算第三及后续档位时的发动机转速。此外，基于表达式(4)，由We/Ne1表示第一档位1st时的发动机扭矩Te1,由We/Ne2表示第一档位2nd时的发动机扭矩Te2，并且还基于表达式(4)，计算第三和后续档位的发动机扭矩。

Nei＝V/(2π×r)×γdef×γi…(3)

Tei＝We/Nei…(4)

档位选择部124从每一档位(i)的所计算的发动机操作点，基于在图8中所示的预定发动机效率映射，计算每一档位(i)中的发动机效率ηi。关于图8，水平轴表示发动机转速Ne，并且垂直轴表示发动机扭矩Te。此外，图8中所示的椭圆表示发动机效率η的轮廓线。当椭圆越小时，发动机14的效率越高。此外，点划线表示发动机14的最佳燃料效率曲线。当发动机操作点在点划线上移动时，燃料效率优化。在发动机输出要求值We恒定的情况下，如图8所示，发动机14的操作点在等功率线上移动。其中，在图8中，在第二档位2nd中行驶期间，发动机效率η最小化。在第三档位3rd中，发动机效率η高于第二档位2nd中的发动机效率。在第四档位4th中，发动机效率η最大化。在这种情况下，档位选择部124选择具有最高发动机效率η的第四档位4th。注意，在发动机效率η在多个档位中具有相同值的情况下，档位选择部124从当前档位中，选择要求最少的换档次数(最少的档位改变次数)的档位。

图9是用于说明电子控制装置100的控制操作的基本部分，即，当行驶从EV行驶切换到HV行驶时，能够提高燃料效率的控制操作的流程图，并且以极其短的周期，例如约几毫秒到几十毫秒，重复地执行该控制操作。

首先，在对应于发动机起动要求确定部122的步骤S10(在下文中，将省略“步骤”)，确定是否从EV行驶切换到发动机行驶，即，输出起动发动机14的要求。在S10为否定的情况下，在对应于有级变速控制部102的S17中，保持当前档位。在S10为肯定的情况下，在对应于混合动力控制部104的S11，基于驱动力和电池46的充放电需求，计算发动机输出要求值We。接着，在对应于发动机操作点计算部的S12，计算每一档位(i)的发动机操作点(发动机转速Nei，发动机扭矩Tei)。在对应于档位选择部124的S13，通过参考图8中示出的发动机效率映射，由在S12中计算的每一档位(i)的发动机操作点，计算每一档位(i)的发动机效率ηi。接着，在对应于档位选择部124的S14中，选择在S13中计算的发动机效率ηi中，具有最高发动机效率ηi的档位。此外，在对应于档位选择部124的S15中，在另一档位具有相同发动机效率η的情况下，选择要求从当前档位的最少的换档次数(最少的档位改变次数)的档位。接着，在对应于有级变速控制部102的S16中，执行到被选档位(i)的换档。此后，执行通过混合动力控制部104的发动机起动处理。当完成发动机起动时，发动机的操作点对应于具有高发动机效率η的操作点，因此，提高燃料效率。

如上所述，根据本实施例，通过选择自动变速器18的档位，使得在发动机起动后，在具有高发动机效率η的操作点，驱动发动机14，可能提高发动机起动后的燃料效率。

图10是用于说明本发明的又一实施例的流程图。具体地，图10是用于说明当行驶从EV行驶切换到发动机行驶时，在抑制发动机起动期间的振动的同时，能提高发动机起动后的燃料效率的控制操作的流程图。

首先，在S20，确定是否输出用于从EV行驶切换到发动机行驶的要求，即，用于起动发动机14的要求。在S20为否定的情况下，在S28中，保持当前档位。在S20为肯定的情况下，在S21，选择允许减振控制的自动变速器18的第一档位GEAR1。注意S21中的具体控制细节与上述第一实施例的档位选择部108相同，因此，将省略其描述。接着，在S22，选择在HV行驶模式期间(发动机行驶期间)最大化发动机效率η的第二档位GEAR2。注意，S22中的具体控制细节与上述第二实施例的档位选择部124相同，因此，将省略其描述。在S23，确定在S21中选择的第一档位GEAR1是否与在S22中选择的第二档位GEAR2相同。在S23为肯定的情况下，在S27，执行到同一档位的换档。在S23为否定的情况下，在S24，执行到在S21中选择的第一档位GEAR1的换档。当档位转变到第一档位GEAR1时，将逆变器40的控制模式设定成正弦波模式，因此，能执行减振控制。接着，当完成到第一档位GEAR1的换档时，与发动机起动同时，执行减振控制，因此，能减轻振动。在S25，确定发动机起动是否结束。在S25为否定的情况下，连续地执行减振控制。在S25为肯定的情况下，执行到在S22中选择的第二档位GEAR2的换档。因此，当结束发动机14的起动时，变换档位，使得在最大化发动机效率η的操作点，驱动发动机14，因此，提高燃料效率。

如上所述，根据本实施例，由于在发动机起动时，档位变换到允许减振控制的档位，并且当发动机起动结束期间的减振控制时，档位变换到增加发动机效率η的档位，可以通过减振控制，实现震动减轻和发动机起动后的燃料效率的提高。

基于到此位置的附图，详细地描述了本发明，并且还能在其他方面应用本发明。

例如，尽管上述实施例相互独立，但它们也可以在不矛盾的范围中适当地组合并且实现。

此外，在上述实施例中，作为执行减振控制的方面，尽管将发动机起动时和轮胎的滚动纵震出现时示为例子，但减振控制不限于此。例如，即使在轮胎在连续弯路或路面结冰重复滑动和抓地的情况下，导致输入到驱动系统的扭矩变动，由此导致振动，执行减振控制。注意，由于减振控制执行确定部106基于电动机MG的转速的变化，确定是否执行减振控制，甚至在其他方面中，确定执行减振控制，并且适当地执行档位选择部108的操作。

此外，在上述实施例中，尽管逆变器40的控制模式包括三种，即正弦波模式、过调制模式和方波模式，其控制模式可以包括例如两种，即正弦波模式和方波模式。

此外，在上述实施例中，尽管在发动机起动时，自动变速器18的档位变换到允许减振控制的档位，并且当发动机起动结束时，档位变换到增加发动机效率η的档位，换档的定时不一定限于发动机起动的时间。例如，在当驱动发动机时，要求减振控制的情况下，档位能变换到允许减振控制的档位，并且当减振控制结束时，档位能变换到增加发动机效率η的档位。

此外，尽管在上述实施例中的自动变速器18是有级自动变速器，但不特别地限定变速器的具体构造和档位数。

此外，在上述实施例的各个流程图中，在不矛盾的范围中，可以适当地改变步骤的顺序。例如在图6的流程图中，能颠倒S3和S4的顺序，并且按顺序执行S4和S3。

此外，在上述实施例中，尽管基于是否从混合动力控制部104输出用于起动发动机14的命令，确定发动机14的起动，但也可以通过其他手段确定发动机14的起动，诸如基于定义EV行驶和发动机行驶的预置行驶模式图的确定。

注意，上述实施例的每一个仅是一个示例性实施例，基于本领域的技术人员的知识，能通过各种改变和改进，体现本发明。

Claims (4)

1.一种车辆的控制装置，其包括：

电动机；

变速器，所述变速器被设置在用于在所述电动机和驱动轮之间传输驱动力的路径中；

逆变器，所述逆变器被配置成驱动所述电动机；

控制器，所述控制器被配置成通过使用包括正弦波模式的多种控制模式来控制所述逆变器，以由此驱动所述电动机，所述控制器被配置成根据所述变速器的档位来选择所述控制模式，

所述控制器被配置成：当由所述控制器控制的所述电动机抑制所述车辆的振动时，所述控制器选择使所述正弦波模式被选择的档位。

2.一种车辆的控制装置，其包括：

电动机；

内燃机；

变速器，所述变速器被设置在用于在所述电动机和驱动轮之间传输驱动力的路径中；

逆变器，所述逆变器被配置成驱动所述电动机；

控制器，所述控制器被配置成通过使用包括正弦波模式的多种控制模式来控制所述逆变器，以由此驱动所述电动机，所述控制器被配置成根据所述变速器的档位来选择所述控制模式，

所述控制器被配置成：当所述内燃机正在起动时，所述控制器选择使所述正弦波模式被选择的档位。

3.根据权利要求1和2中的任一项所述的控制装置，其中，

所述控制器被配置成：在存在至少两个使正弦波模式被选择的档位的情况下，所述控制器对档位进行选择以使得从当前档位到目标档位需要最少的换档数。

4.根据权利要求2所述的控制装置，其中，

所述控制器被配置成：在所述内燃机的起动结束后，所述控制器选择使所述内燃机的效率最大化的档位。