CN105143003A - 混合动力车辆的离合器控制装置 - Google Patents

Abstract

在随着踩踏加速踏板而启动发动机(2)时，加速踏板开度为规定加速踏板开度以下的情况下，与加速踏板开度超过规定加速踏板开度的情况相比增大第二离合器(4)的传递扭矩容量的分配。

Description

混合动力车辆的离合器控制装置

技术领域

本发明涉及一种混合动力车辆的离合器控制装置。

背景技术

以往，已知一种具有第一离合器和第二离合器的混合动力车辆，其中，该第一离合器用于进行或切断发动机与电动发电机之间的扭矩传递，该第二离合器用于进行或切断电动发电机与驱动轮之间的扭矩传递。

在专利文献1中公开了如下一种技术：在随着驾驶员踩踏加速踏板而连接第一离合器来启动发动机时，在马达上限扭矩范围内分配作为转动动力输出轴扭矩的第一离合器扭矩容量和作为车辆的驱动扭矩的第二离合器扭矩容量，由此防止马达扭矩超过上限扭矩。此时，驾驶员的加速踏板踩踏速度越高，越增大第一离合器扭矩容量的分配，由此通过提前启动发动机来实现车辆的加速。

专利文献1：日本特开2009-227277号公报

发明内容

发明要解决的问题

然而，在上述以往技术中，即使在加速踏板开度小的情况下也存在以下问题：在加速踏板踩踏速度高时增大第一离合器扭矩容量的分配，因此在从踩踏之后不久直到发动机启动完成为止的期间，加速度停滞，无法获得驾驶员所期望的加速性能。

本发明的目的在于提供一种能够实现驾驶员所期望的加速性能的混合动力车辆的离合器控制装置。

用于解决问题的方案

在本发明中，在随着踩踏加速踏板而启动发动机时，在加速踏板开度为规定加速踏板开度以下的情况下，与加速踏板开度超过规定加速踏板开度的情况相比增大第二离合器的传递扭矩容量指令值的分配。

发明的效果

由此，在驾驶员的请求加速度小的情况下，通过与缩短发动机启动时间相比优先增大驱动扭矩，能够在踩踏之后不久便产生与请求加速度匹配的驱动扭矩，能够实现驾驶员所期望的加速性能。

附图说明

图1是应用了实施例1的离合器控制装置的混合动力车辆的系统图。

图2是表示整合控制器13的处理内容的流程图。

图3是与车速和加速踏板开度相应的驱动扭矩指令值运算图。

图4的(a)是离合器扭矩容量-离合器液压转换图，(b)是离合器液压-电流转换图。

图5是表示第二离合器控制模式设定方法的流程图。

图6的(a)是基于基本第二离合器扭矩容量指令值和第二离合器油温的第二离合器滑动转速目标值运算图，(b)是基于发动机启动分配马达扭矩的第二离合器滑动转速目标值运算。

图7是第二离合器用反馈控制的框图。

图8是表示发动机启动中的各离合器的扭矩容量指令值运算方法的流程图。

图9是发动机启动下限扭矩运算图。

图10是马达上限扭矩运算图。

图11是与驱动扭矩指令值变化率相应的第二离合器扭矩容量指令校正值的特性图。

图12是通过在EV行驶中紧急操作加速踏板而踩踏量却为低开度的情况下行驶(急加速)来使发动机启动时的时序图。

图13是通过在EV行驶中紧急操作加速踏板且踩踏量为高开度的情况下行驶来使发动机启动时的时序图。

图14是通过在EV行驶中紧急加速踏板开度且踩踏量为中开度的情况下行驶来使发动机启动时的时序图。

附图标记说明

1：电动发电机；2：发动机；3：第一离合器；4：第二离合器；5：变速机；6：第二离合器输入轴转速传感器；7：第二离合器输出轴转速传感器；9：高压电池；10：加速踏板位置传感器；11：发动机转速传感器；12：离合器油温传感器；13：整合控制器；14：变速机控制器；15：离合器控制器；16：发动机控制器；17：马达控制器；18：电池控制器；19：主减速器；20a、20b：左右驱动轴；21a、21b：左右驱动轮；22：通信线。

具体实施方式

〔实施例1〕

[整体系统]

图1是应用了实施例1的离合器控制装置的混合动力车辆的系统图。

电动发电机(以下称为马达)1是交流同步马达，通过驱动扭矩控制来驱动左右驱动轮21a、21b以及启动发动机、通过再生制动控制来将车辆运动能量回收到高压电池9。

发动机2能够稀薄燃烧，通过控制节气门致动器的吸入空气量、喷射器的燃料喷射量以及火花塞的点火时期，来控制发动机2以使发动机扭矩与指令值一致。

第一离合器3是干式离合器，用于进行发动机2与马达1之间的接合/分离。在第一离合器3是完全接合状态的情况下，向第二离合器4传递马达扭矩+发动机扭矩，在第一离合器3是分离状态的情况下，向第二离合器4仅传递马达扭矩。

第二离合器4是湿式离合器，与离合器液压(推压力)相应地产生传递扭矩(离合器扭矩容量)。关于第二离合器4的传递扭矩，经由变速机5和主减速器19将从马达1和发动机2(第一离合器接合的情况下)输出的扭矩传递到左右驱动轴20a、20b。

变速机5是有级变速机，由多个行星齿轮构成。将变速机内部的离合器和制动器分别进行接合/分离来改变力的传递路径，由此进行变速。

第二离合器输入轴(马达)转速传感器6检测当前的第二离合器4的输入转速。

第二离合器输出轴转速传感器7检测当前的第二离合器4的输出轴转速。

高电压逆变器(以下称为逆变器)8进行直流‐交流转换来生成马达1的驱动电流。

高电压电池(以下称为电池)9蓄积来自马达1的再生能量。

加速踏板位置传感器10检测加速踏板开度。

发动机转速传感器11检测当前的发动机转速。

离合器油温传感器12检测第二离合器4的油温。

整合控制器13根据电池状态、加速踏板开度以及车速(与变速机输出轴转速同步的值)来运算驱动扭矩指令值。然后，基于其结果来运算针对各致动器(马达1、发动机2、第一离合器3、第二离合器4以及变速机5)的指令值，并向各控制器14～17发送。在从EV(电动车)模式向HEV(混合动力模式)切换时，整合控制器13利用电动发电机1的扭矩使发动机2启动(发动机启动单元)，该EV(电动车)模式是切断第一离合器3来利用电动发电机1的扭矩行驶的模式，该HEV(混合动力模式)是连接第一离合器3来利用发动机2和电动发电机1的扭矩行驶的模式。

变速机控制器14进行变速控制，使得实现来自整合控制器13的变速指令。

离合器控制器15针对来自整合控制器13的各离合器液压指令值来控制电磁阀的电流，使得实现离合器液压(电流)指令值。

发动机控制器16进行发动机扭矩控制，使得实现来自整合控制器13的发动机扭矩指令值。

马达控制器17进行马达扭矩控制，使得实现来自整合控制器13的马达扭矩指令值。

电池控制器18管理电池9的充电状态，并将充电状态信息发送到整合控制器13。

经由通信线22进行各控制器13～18之间的通信。

[整合控制器的控制]

图2是表示整合控制器13的处理内容的流程图。此外，设为以固定的采样周期执行该处理内容。

在步骤S1中，接收电池充电量SOC、变速机5的档位位置、第二离合器4的输入输出轴转速ωc_l2i、ω_o、发动机转速ω_e、发动机的动作状态E_sts、车速Vsp等由其它控制器测量出的车辆状态。

在步骤S2中，利用加速踏板位置传感器10测量加速踏板开度Apo。

在步骤S3(驱动扭矩指令值运算单元)中，根据加速踏板开度Apo、车速Vsp运算驱动扭矩指令值T_d ^*。在实施例1中，例如参照如图3所示的与车速Vsp和加速踏板开度Apo相应的驱动扭矩指令值运算图来进行运算。在图3中，设定为，加速踏板开度Apo越高，驱动扭矩指令值T_d ^*越大，车速Vsp越高，驱动扭矩指令值T_d ^*越小。

在步骤S4中，根据电池充电量SOC、驱动扭矩指令值T_d ^*以及车速Vsp等车辆状态来进行第一离合器控制模式的设定(第一离合器模式标志fCL1的设定)。在此省略其详细内容，但例如在如低加速地行进那样发动机2的效率比较差的行驶场景中，单独使用马达行驶(EV模式)，因此第一离合器3分离(fCL1＝0)。另外，在急加速、电池充电量SOC为规定值SOC_th1以下或者车速Vsp为规定值Vsp_th1以上(马达转速超过允许转速)的情况下，EV行驶困难，因此为了利用发动机2和马达1行驶(HEV模式)而将第一离合器3接合(fCL1＝1)。

在步骤S5中，根据电池充电量SOC、驱动扭矩指令值T_d ^*、第一离合器控制模式标志fCL1以及车速Vsp等车辆状态来设定第二离合器控制模式CL2MODE(接合、分离、滑动)。此外，后文叙述第二离合器控制模式的设定方法。

在步骤S6中，基于各离合器的控制模式和车辆状态将驱动扭矩指令值T_d ^*分配为基本发动机扭矩指令值T_{e_base} ^*、基本马达扭矩指令值T_{m_base} ^*。关于分配方法，能够考虑各种方法，但省略详细内容。

在步骤S7(传递扭矩容量分配单元)中，根据各离合器的控制模式、发动机转速ω_e、驱动扭矩指令值T_d ^*以及各种车辆状态来运算发动机启动中的各离合器的扭矩容量指令值T_{cl1_ENG_START}、T_{cl2_ENG_START}。此外，后文叙述详细的运算方法。

在步骤S8中，根据第一离合器控制模式标志fCL1、第二离合器输入转速ωc_l2i以及发动机转速ω_e来判定是否正在启动发动机。实际上在第一离合器控制模式是接合模式且发动机转速低于第二离合器输入转速的情况下，判定为正在启动，并设置启动标志fENG_ST，如果是除此以外的情况，则判断为并非启动中并清除标志。

在步骤S9中，判断是否执行第二离合器4的滑动转速控制。在S5中将第二离合器4设定为滑动状态且实际的滑动转速(输入轴-输出轴)的绝对值为规定值以上的情况下，执行滑动转速控制并进入步骤S10，在将第二离合器4设定为分离或者接合的情况下，不执行转速控制并进入步骤S14。

在步骤S10中，运算基本第二离合器扭矩容量指令值T_{cl2_base} ^*。在此，例如设为与驱动扭矩指令值T_d ^*相同。

在步骤S11中，根据第一离合器控制模式标志fCL1、基本第二离合器扭矩容量指令值T_{cl2_base} ^*、第二离合器油温Temp_cl2、电池充电量SOC以及输出轴转速测量值ω_o来运算输入轴转速目标值ω_cl2i ^*。此外，后文叙述详细的运算方法。

在步骤S12中，运算转速控制用马达扭矩指令值T_{m_FB_ON}，以使输入转速目标值ω_cl2i ^*与输入转速测量值ω_cl2i一致。能够考虑各种运算(控制)方法，但例如基于下式进行(PI控制)运算。关于实际的运算，使用通过塔斯廷近似等进行离散化而得到的递推公式来进行计算。

[数1]

$T_{m\_FB\_ON}=\frac{K_{Pm}s+K_{Im}}{s}({\mathrm{\ω}}_{cl2i}*-{\mathrm{\ω}}_{cl2i})...\left(1\right)$

其中，

K_Pm：马达控制用比例增益

K_Im：马达控制用积分增益

s：微分运算符

在步骤S13中，根据基本第二离合器扭矩容量指令值T_{cl2_base} ^*、转速控制用马达扭矩指令值T_{m_FB_ON}以及发动机扭矩指令值T_{e_base} ^*来运算转速控制用第二离合器扭矩容量指令值T_{cl_FB_ON}。此外，后文叙述详细的运算方法。

在步骤S14中，将用于运算上述转速控制用马达扭矩指令值T_{m_FB_ON}和转速控制用第二离合器扭矩容量指令值T_{cl_FB_ON}的内部状态变量初始化。

在步骤S15中，对不进行转速控制的情况、即从将第二离合器4接合/分离状态或者接合状态起进行转速控制(变为滑动状态)之前的离合器扭矩容量指令值T_{cl2_FB_OFF}进行运算。

1.在接合的情况下

(1)如果是T_{cl2_zl} ^*<T_d ^*×K_safe，

则T_{cl2_FB_OFF}＝T_{cl2_zl} ^*+ΔT_cl2LU…(2)

(2)如果是T_{cl2_zl} ^*≥T_d ^*×K_safe，

则T_{cl2_FB_OFF}＝T_d ^*×K_safe…(3)

2.在分离的情况下

T_{cl2_FB_OFF}＝0…(4)

3.在将第二离合器从接合变为滑动状态的情况下

T_{cl2_FB_OFF}＝T_{cl2_zl} ^*-ΔT_cl2slp…(5)

其中，

K_safe：第二离合器安全率系数(>1)

ΔT_cl2LU：滑动(或者分离)→接合转变时的扭矩容量变化率

ΔT_cl2slp：接合→滑动转变时扭矩容量变化率

T_{cl2_zl} ^*：最终第二扭矩指令值上次值

在步骤S16中，基于以下条件来决定最终第二离合器扭矩容量指令值T_cl2 ^*。

1.在滑动转速控制中，

(1)在发动机启动中(fENG_ST＝1)的情况下

T_cl2 ^*＝T_{cl2_ENG_START}…(6)

(2)在除上述情况以外的情况下

T_cl2 ^*＝T_{cl2_FB_ON}…(7)

2.在滑动转速控制停止的情况下

T_cl2 ^*＝T_{cl2_FB_OFF}…(8)

在步骤S17中，基于第一离合器控制模式标志fCL1来决定第一离合器扭矩容量指令值T_CL1 ^*。

1.在第一离合器控制模式为接合模式时，

(1)在发动机启动中(fENG_ST＝1)的情况下

T_CL1 ^*＝T_{cl1_ENG_START}…(9)

(2)在除上述情况以外的情况下

T_CL1 ^*＝T_{cl1_max}…(10)

其中，

T_{cl1_max}：第一离合器最大扭矩容量

2.在第一离合器控制模式成为分离模式的情况下

T_CL1 ^*＝0…(11)

在步骤S18中，根据离合器扭矩容量指令值T_CL1 ^*、T_cl2 ^*来运算电流指令值I_CL1 ^*、I_CL2 ^*。实际上参照基于预先获取到的特性而制作的图4的(a)的离合器扭矩容量-离合器液压转换图和图4的(b)的离合器液压-电流转换图来进行计算。由此，即使在离合器扭矩容量相对于液压、电流具有非线性的特性的情况下，也能够将控制对象视为线性，因此能够应用如上所述的线性控制理论。

在步骤S19中，基于以下条件来决定最终马达扭矩指令值T_m ^*。

1.在滑动转速控制中的情况下

T_m ^*＝T_{m_FB_ON}…(12)

2.在滑动转速控制停止的情况下

T_m ^*＝T_{m_base}…(13)

在步骤S20中，向各控制控制器发送计算出的指令值。

[第二离合器控制模式设定处理]

图5是表示第二离合器控制模式设定方法的流程图。第二离合器4的控制模式CL2MODE根据电池充电量SOC、驱动扭矩指令值T_d ^*、第一离合器控制模式标志fCL1以及车速Vsp等车辆状态来设定。

在步骤S51中辨别第一离合器控制模式。在第一离合器控制模式为接合模式(发动机启动)的情况下(fCL1＝1)，进入步骤S55，在为分离模式(发动机停止)的情况下(fCL1＝0)进入步骤S52。

在步骤S52中，判定车速Vsp是否为零(停止)。在停止的情况下进入步骤S53，在除此以外的情况下进入步骤S54。

在步骤S53中，将第二离合器控制模式设为接合模式(CL2MODE＝1)。

在步骤S54中，将第二离合器控制模式设为滑动模式(CL2MODE＝2)。

在步骤S55中，判定车速Vsp是否高于规定值Vth1(例如，发动机能够启动的最低车速)。在低于规定值Vth1的情况下进入步骤S56，在高于规定值Vth1的情况下进入步骤S58。

在步骤S56中，辨别驱动扭矩指令值T_d ^*的符号，在正值的情况下进入步骤S54，在负值的情况下进入步骤S57。

在步骤S57中，将第二离合器控制模式设为分离模式(CL2MODE＝0)。

在步骤S58中，判定上次的第二离合器控制模式是否为接合模式。在为接合模式的情况下进入步骤S53，在除此以外的情况下进入步骤S59。

在步骤S59中，根据发动机转速测量值ω_e、第二离合器滑动转速测量值ω_cl2slp以及滑动转速阈值ω_cl2slpth来判断滑动继续条件是否成立。在滑动继续条件成立的情况下进入步骤S54并开始或者继续滑动，在不成立的情况下进入步骤S53来结束滑动并转变为接合模式。滑动继续条件如以下那样。

ω_e≠ω_cl2i(第一离合器分离或者滑动)或者ω_cl2slp>ω_cl2slpth

[输入转速目标值运算]

接着，对输入转速目标值ω_cl2i ^*的运算方法的详细内容进行说明。

首先，基于下式来运算第二离合器滑动转速目标值ω_{cl2_slp} ^*。

1.在EV模式的情况下(fCL1＝0)

ω_{cl2_slp} ^*＝f_{cl2_slp_cl1OP}(T_{cl2_base} ^*、Temp_cl2)…(14)

在此，f_{cl2_slp_cl1OP}()是将基本第二离合器扭矩容量指令值T_{cl2_base} ^*和第二离合器油温Temp_cl2设为输入的函数。实际上，例如通过如图6的(a)所示的基于基本第二离合器扭矩容量指令值T_{cl2_base} ^*和第二离合器油温Temp_cl2的第二离合器滑动转速目标值运算图来进行设定。如图6的(a)所示那样设定为，第二离合器油温Temp_cl2越高，EV模式下的第二离合器滑动转速目标值ω_{cl2_slp} ^*越小，基本第二离合器扭矩容量指令值T_{cl2_base} ^*越大，EV模式下的第二离合器滑动转速目标值ω_{cl2_slp} ^*越小。在第二离合器4的“油温高”或者“离合器容量指令值大”的情况下，减小第二离合器滑动转速目标值ω_{cl2_slp} ^*，由此能够防止离合器油温的上升。

2.在发动机扭矩启动中的情况下

ω_{cl2_slp} ^*＝f_{cl2_slp_cl1OP}(T_{cl2_base} ^*、Temp_cl2)+f_{cl2_Δωslp}(T_{eng_start})…(15)

在此，f_{cl2_slp_cl1OP}()是运算发动机启动时所需的滑动转速增加量的函数，将发动机启动分配马达扭矩T_{eng_start}设为输入。实际上，例如使用如图6的(b)所示的基于发动机启动分配马达扭矩T_{eng_start}的第二离合器滑动转速目标值运算图。如图6的(b)所示那样设定为，发动机启动分配马达扭矩T_{eng_start}越降低，发动机扭矩启动中的第二离合器滑动转速目标值ω_{cl2_slp} ^*越高。由此，即使在不能完全消除来自第一离合器3的干扰而使转速降低的情况下，也能够防止紧急的接合，其结果，能够不产生加速度变动地启动发动机2。

此外，在发动机启动之后仍继续进行滑动控制的情况下，滑动转速与EV行驶中的滑动转速相同(不加增加量)。

接着，根据滑动转速目标值ω_{cl2_slp} ^*和输出轴转速测量值ω_o并基于下式来运算输入转速目标值ω_cl2i ^*。

ω_cl2i ^*＝ω_{cl2_slp} ^*+ω_o…(16)

最后，对根据上式计算出的输入转速目标值ω_cl2i ^*实施上下限限制，并设为最终的输入轴转速目标值。此外，将上下限限制值设为发动机转速的上下限值。

[转速控制用第二离合器扭矩容量指令值运算]

接着，对转速控制用第二离合器扭矩容量令值T_{cl_FB_ON}的运算方法的详细内容进行说明。

图7是第二离合器用反馈控制的框图。本控制系统利用包括前馈(F/F)补偿和反馈(F/B)补偿的2自由度控制方法来进行设计。关于F/B补偿部，能够考虑各种设计方法，但此次作为其中一例而设为PI控制。下面，对其运算方法进行说明。

首先，基于下式所示的相位补偿过滤器G_FF(s)对基本第二离合器扭矩容量指令值T_{cl2_base} ^*实施相位补偿，并运算F/F第二离合器扭矩容量指令值T_{cl2_base} ^*。实际的运算是使用递推公式来进行计算的，该递推公式是用塔斯廷近似等进行离散化而得到的。

[数2]

$\frac{T_{cl2\_FF}}{T_{cl2\_base}*}=G_{FF}\left(s\right)=\frac{{\mathrm{\&tau;}}_{cl2}\&CenterDot;s+1}{{\mathrm{\&tau;}}_{cl2\_ref}\&CenterDot;s+1}...\left(17\right)$

其中，

τ_cl2：离合器模型时常数

τ_{cl2_ref}：离合器控制用规范响应时常数

接着，基于下式来运算第二离合器扭矩容量目标值T_{cl2_t}。

1.在EV模式的情况下

T_{cl2_t}＝T_{cl2_base} ^*…(18)

2.在HEV模式(第一离合器为接合状态)的情况下

T_{cl2_t}＝T_{cl2_base} ^*-T_{e_est}…(19)

此外，HEV模式下的第二离合器扭矩容量目标值是指相对于整体(发动机2和马达1)的扭矩容量的马达部分的容量。

T_{e_est}是发动机扭矩估计值，例如基于下式来运算。

[数3]

$T_{e\_est}=\frac{1}{{\mathrm{\&tau;}}_{e}s+1}{e}^{-Les}\&times;T_{e\_base}*...\left(20\right)$

其中，

τ_e：发动机一次延迟时常数

L_e：发动机空耗时间

接着，基于下式来运算第二离合器扭矩容量规范值T_{cl2_ref}。

[数4]

$\frac{T_{cl2\_ref}}{T_{cl2\_t}}=G_{cl2\_REF}\left(s\right)=\frac{1}{x_{cl2\_ref}\&CenterDot;s+1}...\left(21\right)$

接着，根据第二离合器扭矩容量规范值T_{cl2_ref}和上述转速控制用马达扭矩指令值T_{m_FB_ON}并基于下式来运算F/B第二离合器容量指令值T_{cl2_FB}。

[数5]

$T_{cl2\_FB}=\frac{K_{Pcl2}s+K_{Icl2}}{s}\&times;(T_{cl2\_ref}-T_{m\_FB\_ON})...\left(22\right)$

其中，

K_Pcl2：第二离合器控制用比例增益

K_Icl2：第二离合器控制用积分增益

另外，如下式那样考虑由输入转速变化产生的扭矩(惯性扭矩)，由此即使在输入转速变化的情况下也能够高精度地控制扭矩容量。

[数6]

$T_{cl2\_FB}=\frac{K_{Pcl2}s+K_{Icl2}}{s}\&times;\left(T_{cl2\_ref}-T_{m\_FB\_ON}-T_{cl2\_est}\right)...\left(23\right)$

在此，T_{Icl2_eST}是惯性扭矩估计值，例如将输入转速变化量(微分值)乘以绕输入轴的惯性力矩来计算出。

然后，将F/F第二离合器扭矩容量指令值T_{cl2_FF}与F/B第二离合器容量指令值T_{cl2_FB}相加，来运算最终的转速控制用第二离合器容量指令值T_{cl2_FB_ON}。

[扭矩容量指令值运算]

接着，对发动机启动中的各离合器的扭矩容量指令值T_{cl1_ENG_START}、T_{cl2_ENG_START}的运算方法的详细内容进行说明。图8是表示发动机启动中的各离合器的扭矩容量指令值运算方法的流程图。

在步骤S71中，判定第一离合器控制模式是否为分离模式。如果不是分离模式(如果是接合模式)，则进入步骤S72，如果是分离模式则结束处理。

在步骤S72中，判定上次的第一离合器控制模式是否为接合模式。如果上次的第一离合器控制模式不是接合模式(如果是分离模式)，则进入步骤S73，如果是接合模式则进入步骤S74。

在步骤S73(驱动扭矩指令值变化率运算单元)中运算驱动扭矩指令值变化率(微分值)dT_d ^*/dt。例如使用由高通滤波器进行的近似微分处理来运算驱动扭矩指令值变化率(微分值)dT_d ^*/dt。

在步骤S74(发动机启动下限扭矩运算单元)中，根据发动机转速ω_e和发动机动作状态E_sts(是否为初燃后)来运算以当前的发动机转速转动动力输出轴所需的最低限度的发动机启动下限扭矩T_{ENG_START}。实际上，如果是初燃前，则使用利用以下值制作的发动机启动下限扭矩运算图(参照图9)来进行运算，该值是将预先通过实验等求出的每个转速的发动机摩擦扭矩加上发动机转速上升所需的量而得到的。另外，在初燃后，该值成为将发动机启动在规定的时间内结束(上升至第二离合器输入转速)所需的扭矩减去由发动机自身所输出的扭矩而得到的值。

在步骤S75(马达上限扭矩运算单元)中，根据电池充电量SOC(或者端子电压V_B)和输入轴转速ω_cl2i来运算马达上限扭矩T_{m_HLMT}。实际上，例如使用如图10所示的马达上限扭矩运算图来进行运算。

在步骤S76(第二离合器扭矩容量上限值运算单元)中，根据发动机启动下限扭矩T_{ENG_START}和马达上限扭矩T_{m_HLMT}，并使用下式来运算第二离合器扭矩容量上限值T_{cl2_ENG_START_HLMT}。

T_{cl2_ENG_START_HLMT}＝T_{m_HLMT}-T_{ENG_START}…(24)

在步骤S77(第二离合器扭矩容量最大值运算单元)中，根据马达上限扭矩T_{m_HLMT}和在步骤S74中运算出的发动机下限扭矩最小值T_{ENG_START_min}，并基于下式来运算在发动机启动中能够向第二离合器分配的扭矩的最大值、即第二离合器扭矩容量最大值T_{cl2_ENG_START_max}。

T_{cl2_ENG_START_max}＝T_{m_HLMT}-T_{cl2_ENG_START_min}…(25)

此外，发动机下限扭矩最小值T_{ENG_START_min}是贯穿初燃的前后的发动机启动下限扭矩T_{ENG_START}的最小值，使用预先求出的值。

在步骤S78中，根据第二离合器扭矩容量上限值T_{cl2_ENG_START_HLMT}和驱动扭矩指令值T_d ^*，并基于下式来决定发动机启动用第二离合器扭矩容量指令基本值T_{cl2_ENG_START_B}。

1.在T_d ^*>T_{cl2_ENG_START_HLMT}的情况下

T_{cl2_ENG_START_B}＝T_{cl2_ENG_START_HLMT}

2.在T_d ^*≤T_{cl2_ENG_START_HLMT}的情况下

T_{cl2_ENG_START_B}＝T_d ^*

在步骤S79中，根据驱动扭矩指令值T_d ^*及其变化率dT_d ^*/dt并基于下式来进行运算。

1.在T_{cl2_ENG_START_max}≥T_d ^*的情况下

K_{cl2_ENG_START}＝1.0

2.在T_{cl2_ENG_START_max}<T_d ^*的情况下

K_{cl2_ENG_START}＝f_{cl2_ENG_START_}(dT_d ^*/dt)

此外，f_{cl2_ENG_START_}(dT_d ^*/dt)是将驱动扭矩指令值变化率dT_d ^*/dt设为输入的函数，设定为如图11所示的特性。图11是与驱动扭矩指令值变化率dT_d ^*/dt相应的第二离合器扭矩容量指令校正值K_{cl2_ENG_START}的特性图，在dT_d ^*/dt处于零至第一规定值的范围的情况下，K_{cl2_ENG_START}是1.0，在dT_d ^*/dt处于第一规定值至第二规定值(>第一规定值)的范围的情况下，dT_d ^*/dt越高，K_{cl2_ENG_START}越增加，在dT_d ^*/dt处于超过第二规定值的范围的情况下，设为K_{cl2_ENG_START}为零的特性。

在步骤S710中，根据发动机启动用第二离合器扭矩容量指令基本值T_{cl2_ENG_START_B}和第二离合器扭矩容量指令校正值K_{cl2_ENG_START}，并基于下式来运算最终的发动机启动用第二离合器扭矩容量指令值T_{cl2_ENG_START}。

T_{cl2_ENG_START}＝T_{cl2_ENG_START_B}×K_{cl2_ENG_START}…(26)

在步骤S711中，根据马达上限扭矩T_{m_HLMT}和发动机启动用第二离合器扭矩容量指令值T_{cl2_ENG_START}，并基于下式来运算发动机启动用第一离合器扭矩容量指令值T_{cl1_ENG_START}。

T_{cl1_ENG_START}＝T_{m_HLMT}-T_{cl2_ENG_START}…(27)

接着，说明作用。

[离合器扭矩容量分配作用]

图12是通过在EV行驶中紧急操作加速踏板而踩踏量为低开度的情况下行驶(急加速)来使发动机启动时的时序图。在以往的离合器控制装置中，驾驶员的加速踏板踩踏速度越高，越增大第一离合器扭矩容量的分配，因此在踩踏之后不久直到发动机启动完成为止的期间，加速度停滞，无法获得驾驶员所期望的加速性能。

与此相对地，在实施例1中，在如图12的场景那样加速踏板踩踏量小、驱动扭矩指令值T_d ^*为第二离合器扭矩容量最大值T_{cl2_ENG_START_max}以下的情况下，对发动机启动用第二离合器扭矩容量指令基本值T_{cl2_ENG_START_B}进行校正的第二离合器扭矩容量指令校正值K_{cl2_ENG_START}取最大值(1.0)。也就是说，在仅用马达扭矩就能够实现驱动扭矩指令值T_d ^*的情况下，与驱动扭矩指令值变化率dT_d ^*/dt无关地将第二离合器扭矩容量的分配设为最大。在此，加速踏板开度Apo越高，驱动扭矩指令值T_d ^*为越大的值，因此如果将上述内容换种说法，则在实施例1中，在加速踏板开度Apo为低开度(规定加速踏板开度以下)的情况下，与加速踏板踩踏速度无关地将第二离合器扭矩容量的分配设为最大。即，在驾驶员的请求加速度小且仅用马达扭矩就能够实现驱动扭矩指令值T_d ^*的情况下，与缩短发动机启动时间相比优先增大驱动扭矩，由此在踩踏之后不久便能够使驱动扭矩与驱动扭矩指令值T_d ^*匹配。由此，相对于上述以往技术能够改善加速停滞，因此能够提高响应性，能够获得驾驶员所期望的加速性能。

图13是通过在EV行驶中紧急操作加速踏板且踩踏量为高开度的情况下行驶来使发动机启动时的时序图。在该情况下，驱动扭矩指令值T_d ^*比第二离合器扭矩容量最大值T_{cl2_ENG_START_max}大，因此第二离合器扭矩容量指令校正值K_{cl2_ENG_START}为f_{cl2_ENG_START_}(dT_d ^*/dt)，驱动扭矩指令值变化率dT_d ^*/dt越高，第二离合器扭矩容量指令校正值K_{cl2_ENG_START}取越小的值。也就是说，在仅用马达扭矩不能实现驱动扭矩指令值T_d ^*的情况下，驱动扭矩指令值变化率dT_d ^*/dt越高，越增大第一离合器扭矩容量的分配。在此，加速踏板踩踏速度越高，驱动扭矩指令值变化率dT_d ^*/dt为越大的值，因此如果将上述内容换种说法，则在实施例1中，在加速踏板开度Apo为高开度(超过规定加速踏板开度)的情况下，加速踏板踩踏速度越高，越增大第一离合器扭矩容量的分配。即，在驾驶员的请求加速度大的情况下，即使增大马达扭矩，也不会达到驱动扭矩指令值T_d ^*，因此与增大驱动扭矩相比优先缩短发动机启动时间，由此能够迅速产生发动机扭矩。由此，能够提前将驱动扭矩升高至驱动扭矩指令值T_d ^*，能够获得驾驶员所期望的加速性能。

图14是通过在EV行驶中紧急加速踏板开度且踩踏量为中开度的情况下行驶而使发动机启动时的时序图。在该情况下，驱动扭矩指令值T_d ^*是第二离合器扭矩容量最大值T_{cl2_ENG_START_max}以下，因此第二离合器扭矩容量指令校正值K_{cl2_ENG_START}取最大值(1.0)。在此，如图9所示，发动机转速ω_e越高，发动机启动下限扭矩T_{ENG_START}越小。特别是在发动机初燃后，发动机自身产生燃烧扭矩，因此与初燃前相比发动机启动所需的转动动力输出轴扭矩变小。另一方面，如图10所示，在发动机转速ω_e高的区域，虽然发动机转速ω_e越高，马达上限扭矩T_{m_HLMT}越小，但如发动机启动时那样，在发动机转速ω_e低的区域，马达上限扭矩T_{m_HLMT}固定。也就是说，发动机转速ω_e越高，第二离合器扭矩容量上限值T_{cl2_ENG_START_HLMT}越大。因此，在实施例1中，将从作为马达1能够输出的扭矩的马达上限扭矩T_{m_HLMT}去除发动机启动所需的发动机启动下限扭矩T_{ENG_START}后的剩余的所有(第二离合器扭矩容量上限值T_{cl2_ENG_START_HLMT})设为发动机启动用第二离合器扭矩容量指令值T_{cl2_ENG_START}，将从马达上限扭矩T_{m_HLMT}减去发动机启动用第二离合器扭矩容量指令值T_{cl2_ENG_START}而得到的值设为发动机启动用第一离合器扭矩容量指令值T_{cl1_ENG_START}。由此，在马达上限扭矩T_{m_HLMT}的范围内，能够在可靠地启动发动机2的同时，使车辆的驱动扭矩与发动机转速ω_e的上升一起增大，因此能够如图14所示那样在发动机初燃后且发动机启动完成前、即转变为HEV模式之前的时间点使驱动扭矩与驱动扭矩指令值T_d ^*一致。由此，能够抑制加速度的停滞，能够进一步提前获得期望的加速度。

如以上所说明那样，在实施例1中发挥以下列举的效果。

(1)具备：发动机2；电动发电机1；第一离合器3，其进行或切断发动机2与电动发电机1之间的扭矩传递；第二离合器4，其进行或切断电动发电机1与驱动轮21a、21b之间的扭矩传递；整合控制器13，其在从电动车模式向混合动力模式转换时，利用电动发电机1的扭矩来启动发动机2，该电动车模式是切断第一离合器3来利用电动发电机1的扭矩行驶的模式，该混合动力模式是连接第一离合器3来利用发动机2和电动发电机1的扭矩行驶的模式；马达上限扭矩运算单元(步骤S75)，其运算马达上限扭矩T_{m_HLMT}；以及传递扭矩容量分配单元(步骤S7)，其在随着踩踏加速踏板而启动发动机2时，在马达上限扭矩T_{m_HLMT}的范围内分配发动机启动用第一离合器扭矩容量指令值T_{cl1_ENG_START}和发动机启动用第二离合器扭矩容量指令值T_{cl2_ENG_START}，其中，在加速踏板开度为规定加速踏板开度以下的情况下，与加速踏板开度超过规定加速踏板开度的情况相比，传递扭矩容量分配单元增大发动机启动用第二离合器扭矩容量指令值T_{cl2_ENG_START}的分配。

由此，在驾驶员的请求加速度小的情况下，与缩短发动机启动时间相比优先增大驱动扭矩，由此能够在踩踏之后不久使驱动扭矩与驱动扭矩指令值T_d ^*匹配，因此能够获得驾驶员所期望的加速性能。

(2)在加速踏板开度超过规定加速踏板开度的情况下，加速踏板踩踏速度越高，传递扭矩容量分配单元越增大发动机启动用第一离合器扭矩容量指令值T_{cl1_ENG_START}的分配。

由此，在驾驶员的请求加速度大的情况下，与增大驱动扭矩相比优先缩短发动机启动时间，由此能够迅速产生发动机扭矩，能够进一步提前将驱动扭矩升高至驱动扭矩指令值T_d ^*，因此能够获得驾驶员所期望的加速性能。

(3)具备：驱动扭矩指令值运算单元(步骤S3)，其基于加速踏板开度运算驱动扭矩指令值T_d ^*；驱动扭矩指令值变化率运算单元(步骤S73)，其运算驱动扭矩指令值T_d ^*的变化率dT_d ^*/dt；以及第二离合器扭矩容量最大值运算单元(步骤S77)，其从马达上限扭矩T_{m_HLMT}减去发动机下限扭矩最小值T_{ENG_START_min}，来运算第二离合器扭矩容量最大值T_{cl2_ENG_START_max}，该发动机下限扭矩最小值T_{ENG_START_min}是转动动力输出轴所需的最低限度的发动机启动下限扭矩的最小值，该第二离合器扭矩容量最大值T_{cl2_ENG_START_max}是在发动机启动中能够向第二离合器4分配的扭矩的最大值，其中，在驱动扭矩指令值T_d ^*为第二离合器扭矩容量最大值T_{cl2_ENG_START_max}以下的情况下，传递扭矩容量分配单元将发动机启动用第二离合器扭矩容量指令值T_{cl2_ENG_START}的分配设为最大，在驱动扭矩指令值T_d ^*超过第二离合器扭矩容量最大值T_{cl2_ENG_START_max}的情况下，驱动扭矩指令值变化率dT_d ^*/dt越高，传递扭矩容量分配单元越增大发动机启动用第一离合器扭矩容量指令值T_{cl1_ENG_START}的分配。

由此，在仅用马达扭矩就能够实现驱动扭矩指令值T_d ^*的情况下，通过优先增大驱动扭矩，能够在踩踏之后不久便使驱动扭矩与驱动扭矩指令值T_d ^*匹配。另一方面，在仅用马达扭矩不能实现驱动扭矩指令值T_d ^*的情况下，驱动扭矩指令值变化率dT_d ^*/dt越高，越优先缩短发动机启动时间，由此能够迅速产生发动机扭矩，能够进一步提前将驱动扭矩升高至驱动扭矩指令值T_d ^*。

(4)具备：发动机启动下限扭矩运算单元(S74)，其基于发动机转速ω_e和发动机2是否为初燃后来运算以当前的发动机转速转动动力输出轴所需的最低限度的发动机启动下限扭矩T_{ENG_START}；以及第二离合器扭矩容量上限值运算单元(76)，其从马达上限扭矩T_{m_HLMT}减去发动机启动下限扭矩T_{ENG_START}，来运算能够向第二离合器4分配的第二离合器扭矩容量上限值T_{cl2_ENG_START_HLMT}，其中，在驱动扭矩指令值T_d ^*为第二离合器扭矩容量最大值T_{cl2_ENG_START_max}以下的情况下，传递扭矩容量分配单元将用第二离合器扭矩容量上限值T_{cl2_ENG_START_HLMT}限制驱动扭矩指令值T_d ^*的上限而得到的值设为发动机启动用第二离合器扭矩容量指令值T_{cl2_ENG_START}，并且将从马达上限扭矩T_{m_HLMT}减去发动机启动用第二离合器扭矩容量指令值T_{cl2_ENG_START}而得到的值设为发动机启动用第一离合器扭矩容量指令值T_{cl1_ENG_START}，在驱动扭矩指令值T_d ^*比第二离合器扭矩容量最大值T_{cl2_ENG_START_max}大的情况下，将进行如下校正而得到的值设为发动机启动用第二离合器扭矩容量指令值T_{cl2_ENG_START}，该校正是指，驱动扭矩指令值T_d ^*变化率dT_d ^*/dt越高，使以第二离合器扭矩容量上限值T_{cl2_ENG_START_HLMT}限制驱动扭矩指令值T_d ^*的上限而得到的值越减小，并且将从马达上限扭矩T_{m_HLMT}减去发动机启动用第二离合器扭矩容量指令值T_{cl2_ENG_START}而得到的值设为发动机启动用第一离合器扭矩容量指令值T_{cl1_ENG_START}。

由此，能够使发动机2在马达上限扭矩T_{m_HLMT}的范围内可靠地启动，并且能够使车辆的驱动扭矩与发动机转速ω_e的上升一起增大，因此能够抑制加速度的停滞，能够进一步提前获得期望的加速度。

(其它实施例)

以上，基于实施例对用于实施本发明的方式进行了说明，但本发明的具体结构并不限定于实施例，不脱离发明的宗旨的范围内的设计变更等也包含于本发明。

Claims (4)

1.一种混合动力车辆的离合器控制装置，具备：

发动机；

电动发电机；

第一离合器，其用于进行或切断上述发动机与上述电动发电机之间的扭矩传递；

第二离合器，其用于进行或切断上述电动发电机与驱动轮之间的扭矩传递；

发动机启动单元，其在从电动车模式向混合动力模式切换时，利用上述电动发电机的扭矩启动上述发动机，其中，该电动车模式是切断上述第一离合器来利用上述电动发电机的扭矩行驶的模式，该混合动力模式是连接上述第一离合器来利用上述发动机和上述电动发电机的扭矩行驶的模式；

马达上限扭矩运算单元，其运算马达上限扭矩；以及

传递扭矩容量分配单元，其在随着踩踏加速踏板而启动上述发动机时，在上述马达上限扭矩的范围内分配第一离合器传递扭矩容量指令值和第二离合器传递扭矩容量指令值，

其中，在加速踏板开度为规定加速踏板开度以下的情况下，与加速踏板开度超过上述规定加速踏板开度的情况相比，上述传递扭矩容量分配单元增大对上述第二离合器传递扭矩容量指令值的分配。

2.根据权利要求1所述的混合动力车辆的离合器控制装置，其特征在于，

在加速踏板开度超过上述规定加速踏板开度的情况下，加速踏板踩踏速度越高，上述传递扭矩容量分配单元使对上述第一离合器传递扭矩容量指令值的分配越大。

3.根据权利要求2所述的混合动力车辆的离合器控制装置，其特征在于，还具备：

驱动扭矩指令值运算单元，其基于加速踏板开度运算驱动扭矩指令值；

驱动扭矩指令值变化率运算单元，其运算上述驱动扭矩指令值的变化率；以及

第二离合器扭矩容量最大值运算单元，其从上述马达上限扭矩减去发动机下限扭矩最小值，来运算第二离合器扭矩容量最大值，其中，该发动机下限扭矩最小值是转动动力输出轴所需的最低限度的发动机启动下限扭矩的最小值，该第二离合器扭矩容量最大值是在发动机启动过程中能够向上述第二离合器分配的扭矩的最大值，

其中，在上述驱动扭矩指令值为上述第二离合器扭矩容量最大值以下的情况下，上述传递扭矩容量分配单元将对上述第二离合器传递扭矩容量指令值的分配设为最大，在上述驱动扭矩指令值超过上述第二离合器扭矩容量最大值的情况下，上述驱动扭矩指令值的变化率越高，上述传递扭矩容量分配单元使对上述第一离合器传递扭矩容量指令值的分配越大。

4.根据权利要求3所述的混合动力车辆的离合器控制装置，其特征在于，还具备：

发动机启动下限扭矩运算单元，其基于上述发动机的转速和上述发动机是否为初燃后，来运算以当前的发动机转速转动动力输出轴所需的最低限度的发动机启动下限扭矩；以及

第二离合器扭矩容量上限值运算单元，其从上述马达上限扭矩减去上述发动机启动下限扭矩，来运算能够向上述第二离合器分配的第二离合器扭矩容量上限值，

其中，在上述驱动扭矩指令值为上述第二离合器扭矩容量最大值以下的情况下，上述传递扭矩容量分配单元将用上述第二离合器扭矩容量上限值限制上述驱动扭矩指令值的上限而得到的值设为上述第二离合器传递扭矩容量指令值，并且将从上述马达上限扭矩减去上述第二离合器传递扭矩容量指令值而得到的值设为上述第一离合器传递扭矩容量指令值，

在上述驱动扭矩指令值比上述第二离合器扭矩容量最大值大的情况下，上述传递扭矩容量分配单元将对用上述第二离合器扭矩容量上限值限制上述驱动扭矩指令值的上限而得到的值进行校正所得到的值设为上述第二离合器传递扭矩容量指令值，并且将从上述马达上限扭矩减去上述第二离合器传递扭矩容量指令值而得到的值设为上述第一离合器传递扭矩容量指令值，其中，该校正是以加速踏板踩踏速度越高则使值越减小的方式进行的。