CN105531167A - 车辆控制系统 - Google Patents

Abstract

一种用于减少EV行驶模式下由于重新启动发动机(1)导致的冲击的车辆控制系统。所述车辆控制系统应用至车辆，包括：接合装置(C0，B0)，其将发动机与传动系选择性地连接；以及电动机(3)，其适于产生驱动力并与所述传动系连接。在车辆中，选择第一模式以在中断所述发动机和所述传动系之间的转矩传输并且停止所述发动机时通过所述电动机来推进车辆，并且，选择第二模式以在允许所述发动机和所述传动系之间的转矩传输并且停止所述发动机时通过所述电动机来推进车辆。当在停止发动机的同时行驶车辆时，如果所述接合装置和所述电动机中的至少任何一个的控制响应被估计为在预定范围之外，则车辆控制系统选择所述第二模式(步骤S4)。

Description

车辆控制系统

技术领域

本发明涉及用于车辆的控制系统，在发动机停止时车辆能够被驱动，并且其中，在使车辆行驶时能够通过发动(或起动)发动机来重新启动发动机。

背景技术

在现有技术中，在既不需要驱动力也不需要制动力的驱动状态下，对发动机的燃料供给被中断，并且发动机从传动系断开，以改善燃油经济性。例如，日本专利公开第5141802号描述了配置为在行驶时从传动系断开的同时停止发动机的混合动力驱动系统。根据日本专利公开第5141802号的教导，发动机的旋转速度由第一电动机控制，而第二电动机由通过第一电动机产生的电力运转。除了发动机的动力，由第二电动机产生的动力被传输到输出轴。发动机通过离合器与超速机构连接。超速机构是双小齿轮行星齿轮机构，其中，太阳齿轮被停止，行星齿轮架通过低速离合器与发动机的输出轴连接，且内啮合齿轮通过高速离合器与输出轴连接。

在由日本专利公开第5141802号所教导的混合动力驱动系统中，超速机构的行星齿轮架与用作动力分配机构的单小齿轮行星齿轮机构的行星齿轮架连接，并且第一电动机与动力分配机构的太阳齿轮连接。动力分配机构的内啮合齿轮用作输出元件，且第二电动机通过输出侧变速器与内啮合齿轮连接。

因此，在日本专利公开第5141802号所教导的混合动力驱动系统中，通过接合低速离合器或高速离合器，发动机选择性地与动力分配机构的行星齿轮架连接。在这种情况下，如果太阳齿轮的速度被第一电动机改变，则发动机速度根据由车速和太阳齿轮的速度支配的内啮合齿轮的速度而改变。也就是说，发动机速度是由第一电动机控制的。在这种情况下，第一电动机可以用作发电机，并且产生的电力被提供给第二电动机以产生驱动力。

如果接合低速离合器，上述超速机构将传递至其行星齿轮架的发动机转矩从行星齿轮架输出至动力分配机构。也就是说，在这种情况下建立直接档或低档。相比之下，如果接合高速离合器，则内啮合齿轮用作输入元件，太阳齿轮用作固定元件，而行星齿轮架用作输出元件。也就是说，建立超速档或高档。这意味着超速机构用作速度增加机构。假设低速离合器和高速离合器两者都被释放，发动机从超速机构的下游侧断开。如所描述的，第二电动机与用于将动力传送到驱动轮的动力分配机构的内啮合齿轮连接。因此，即使发动机从传动系断开，也能够通过将电力供给至第二电动机来驱动混合动力车辆。也就是说，混合动力车辆在EV模式下被驱动。

如所描述的，在EV模式下，也就是说，在既不特别需要发动机的驱动力也不特别需要发动机的制动力的情况下，能够通过释放离合器来减小混合动力车辆中的由于同时地旋转发动机而导致的动力损耗。因此，改善了燃料效率(即，燃料消耗率)和电效率(即，电耗率)。如果在车辆中发动机能够从传动系断开，则这种用于使发动机从传动系断开的控制也可以在除了混合动力车辆之外的车辆中执行，以提高燃料效率。

在使车辆行驶的同时期望重新启动停止的且从传动系断开的发动机。然而，当重新启动发动机时可能存在无法按照期望地控制接合装置和电动发电机或电动机的情况。在这种情况下，如果在提高发动机的速度之后接合装置完全地接合，则可能会引起冲击。此外，如果接合装置的接合不同步也可能引起冲击。

本发明已经考虑上述技术问题，而且目的是提供如下车辆控制系统：在车辆运行的同时减少由于重新启动从传动系断开的发动机导致的冲击。

发明内容

本发明的车辆控制系统应用至车辆，该车辆控制系统包括：发动机；动力传输机构，其将由所述发动机产生的驱动力传递至驱动轮；接合装置，其选择性地允许和中断所述发动机和所述动力传输机构之间的转矩传输；以及转矩产生旋转装置，其适于产生用于推进所述车辆的驱动力，并且其与所述动力传输机构连接。在车辆中，所述第一模式被选择，以在停止所述发动机时通过释放所述接合装置而中断所述发动机和所述动力传输机构之间的所述转矩传输的状态下，通过由所述转矩产生旋转装置产生的驱动力来推进所述车辆。另一方面，所述第二模式被选择，以在停止所述发动机时通过接合所述接合装置而允许所述发动机和所述动力传输机构之间的所述转矩传输的状态下，通过由所述转矩产生旋转装置产生的所述驱动力来推进所述车辆。为了实现上述目标，根据本发明，所述车辆控制系统配置成：如果在停止所述发动机时所述车辆被推进的所述状态下所述接合装置和所述转矩产生旋转装置中的至少任何一个的控制响应被估计为在预定范围之外，选择所述第二模式，从而通过由所述转矩产生旋转装置产生的所述驱动力推进所述车辆，同时允许所述停止的发动机和所述动力传输机构之间的所述转矩传输。

具体地，所述接合装置包括至少第一接合装置和第二接合装置。车辆的动力传输机构包括：变速器，其具有输出构件和输入构件，所述发动机的动力输入至所述输入构件，并且所述变速器按照所述第一接合装置和所述第二接合装置的接合状态建立预定档；以及差动机构，其适于执行在至少输入元件、反作用元件、以及输出元件之间的差动作用(differentialaction)，所述输入元件与所述输出构件连接，所述输出元件将所述驱动力输出至所述驱动轮。依次地，所述转矩产生旋转装置包括与所述反作用元件连接的第一电动机，以及与所述输出元件连接的第二电动机。因此，车辆控制系统接合所述第一接合装置和所述第二接合装置中的至少任何一个，并且在所述第二模式下通过所述第一电动机执行所述发动机的发动。

所述接合装置可以被液压地接合和释放。在这种情况下，如果用于致动所述接合装置的油的温度比预定的基准温度低，则满足控制响应在预定范围之外的事实的估计。

更具体地，所述转矩产生旋转装置包括电动机，所述电动机通过从蓄电装置传递的电力而旋转，并且所述电动机的输出取决于温度而被限制。在这种情况下，如果所述电动机的温度比预定的上限温度高，则满足所述控制响应在所述预定范围之外的事实的所述估计。

在所述变速器中，通过接合所述第一接合装置和所述第二接合装置中的任何一个接合装置来建立速度比小的高档，并适于通过接合任何另一个接合装置来建立速度比比所述高档的速度比大的低档。

因此，在应用了本发明的控制系统的车辆中，所述转矩产生旋转装置与所述动力传输机构连接。因此，所述车辆能够在停止所述发动机时由转矩产生旋转装置提供动力。在该情况下，能够通过释放所述接合装置来切断发动机和动力传输机构之间的转矩传输。此外，还能够通过接合所述接合装置来允许发动机和动力传输机构之间的转矩传输，使发动机被动地旋转。因此，在车辆被推进同时释放接合装置的第一模式下，功率损耗减小。当在第一模式下重新启动发动机时，通过接合所述接合装置将转矩从动力传输机构传输至发动机来执行发动机的发动。为此，如果在停止发动机并且通过转矩产生旋转装置的驱动力推进车辆时接合装置或所述转矩产生旋转装置的控制响应在预定范围之外，则通过接合所述接合装置，将驱动模式转变为第二模式，以允许发动机和动力传输机构之间的转矩传输。具体地，如果用于致动接合装置的油的温度低，或如果供给到作为转矩产生旋转装置的电动机的电力低，则选择第二模式。因此，当执行所述发动以重新启动发动机时，发动机已进入用动力传输机构传输转矩的情形。在这种情况下，允许仅通过向发动机传递燃料来使其重新启动，同时保持或增加转矩产生旋转装置的输出转矩。也就是说，无需协作地控制接合装置和转矩产生旋转装置的输出转矩。因此，即使任何这些控制的响应在预定范围之外，驱动转矩也不会显著改变，使得能够减小冲击。

附图说明

[图1]图1是示出将由本发明的控制系统执行的控制的一个实例的流程图。

[图2]图2是示意性地示出作为油的温度上升的结果引起的驱动模式从第二模式转换到第一模式的情形下，发动机速度的变化和每一个电动发电机的速度的变化的时序图。

[图3]图3是示意性地示出本发明所应用到的混合动力车辆的传动系的一个实例的概要图。

[图4]图4是示意性地示出本发明所应用到的混合动力车辆的控制系统的一个实例的框图。

[图5]图5是示出在图3中所示的传动系的每个驱动模式下，离合器、制动器以及电动发电机的运转状态的表。

[图6]图6是示出在车辆由发动机提供动力的情形下，图3中所示动力分配装置和变速器的状态的列线图。

[图7]图7是示出在单电动机模式的第一模式下，图3中所示的动力分配装置和变速器的状态的列线图。

[图8]图8是示出在双电动机模式下，图3中所示的动力分配装置和变速器的状态的列线图。

[图9]图9是示出在接合了离合器和制动器的单电动机模式的第二模式下，图3中所示的动力分配装置和变速器的状态的列线图。

[图10]图10是示出在接合了制动器的单电动机模式的第二模式下，图3中所示的动力分配装置和变速器的状态的列线图。

[图11]图11是示出在接合了离合器的单电动机模式的第二模式下，图3中所示的动力分配装置和变速器的状态的列线图。

具体实施方式

本发明的控制系统应用至如下车辆：在所述车辆中，原动机包括发动机和转矩产生旋转装置。在这种类型的车辆中，诸如汽油发动机和柴油发动机的内燃机可以用作发动机。具体地，“转矩产生旋转装置”是通过能量来旋转以产生转矩的动力单元。因此，转矩产生旋转装置包括电动机、电动发电机、以及通过再生能量旋转的飞轮(电动发电机可以被简单地称为“电动机”)。也就是说，本发明的驱动力控制系统应用至包括至少两个电动机的混合动力车辆。在这种类型的混合动力车辆中，例如，所述电动机中的一个主要用于控制发动机的旋转速度和转矩，而另一个电动机主要是用来产生驱动力。

应用了所述控制系统的混合动力车辆不仅可以通过发动机提供动力，而且还可以通过电动机提供动力。在通过发动机动力来推进车辆的驱动模式下，发动机动力部分地传递至驱动轮同时通过剩余动力运转第一电动发电机来产生用于运转第二电动发电机的电力。在这种情况下，可替换地，发动机动力也可用于运转发电机，从而通过所产生的电力来运转电动机。另一方面，通过从例如电池的蓄电装置向电动机传递电力，不仅可以通过运转电动机中的一个来建立而且还可以通过运转两个电动机来建立通过电力推进车辆的驱动模式，。

现在更详细地参照附图，图3示出了混合动力车辆的传动系的优选实例。如在图3中所示，混合动力车辆的原动机包括发动机(ENG)1以及两个电动发电机(MG1、MG2)2、3。在实例中，由发动机1产生的驱动力被选择性地传输到动力传输机构5从而将驱动力传递至驱动轮4。

动力传输机构5包括：变速器6，其适于在至少高档和低档之间转换其档位；以及动力分配装置7，其将通过变速器6从发动机1传输来的动力分配至第一电动发电机2侧和输出侧。例如，齿轮变速器、辊式(roller-type)变速器、带传动变速器等可以用作变速器6，并且在图3中所示的实例中，单小齿轮行星齿轮单元用作变速器6。作为传统的单小齿轮型行星齿轮单元，变速器6包括：太阳齿轮8；内啮合齿轮9，其作为与太阳齿轮8同心布置的内齿轮；小齿轮，其与太阳齿轮8和内啮合齿轮9两者啮合；以及行星齿轮架10，其以允许所述小齿轮旋转并围绕太阳齿轮8回转的方式保持小齿轮。行星齿轮架10与发动机1的输出轴11连接以用作输入构件，太阳齿轮8用作反作用构件，而内啮合齿轮9用作输出构件。

离合器C0被布置为选择性地将太阳齿轮8与行星齿轮架10连接，而制动器B0被布置成通过将太阳齿轮8与预定的固定构件12(例如箱体)连接而选择性地使太阳齿轮8停止。因此，这些离合器C0和制动器B0用作本发明的接合机构，并为此目的，液压摩擦接合装置、电磁摩擦接合装置、犬牙式离合器等可被用作离合器C0和制动器B0。在图3所示的实例中，具体地，液压摩擦接合装置被单独用作离合器C0和制动器B0。因此，通过接合离合器C0，太阳齿轮8与行星齿轮架10连接以一体地旋转，并且因此，变速器6整体上一体地旋转。对比而言，通过接合制动器B0而使太阳齿轮8停止，并且在这种情况下，行星齿轮架10旋转，使得内啮合齿轮9以比行星齿轮架10的速度快的速度旋转。也就是说，在变速器6中，通过接合离合器C0建立直接档(即，低档)，并且通过接合制动器B0建立高档，在高档，速度比小于直接档的速度比。假设离合器C0和制动器B0两者都被释放，则允许太阳齿轮8自由地旋转。因此，在这种情况下，发动机1的驱动力被传输至行星齿轮架10，但由于太阳齿轮8的转矩降，所述驱动力不会被传输到动力传输机构5。因此，离合器C0和制动器B0用来将发动机1与动力传输机构5选择性地连接。

差动机构，更具体地，具有三个旋转元件的行星齿轮单元可用作动力分配装置7，并且在图3所示的实例中，单小齿轮型行星齿轮单元用作动力分配装置7，并且布置成与发动机1同轴。第一电动发电机2跨过动力分配装置7布置在发动机1的相反侧，并且动力分配装置7的太阳齿轮13与第一电动发电机2的转子连接。在动力分配装置7中，内啮合齿轮14布置成与太阳齿轮13同心，并且，介于太阳齿轮13和内啮合齿轮14之间同时与二者啮合的小齿轮在被允许旋转并围绕太阳齿轮13回转的同时由行星齿轮架15支撑。行星齿轮架15与用作变速器6的输出构件的内啮合齿轮9连接，并且内啮合齿轮14与布置在变速器6和动力分配装置7之间的驱动齿轮16连接。

副轴18布置成与动力分配装置7和第一电动发电机2的共同的旋转中心轴线平行，与驱动齿轮16啮合的反转从动齿轮19装配到副轴18上以与其一体地旋转。反转从动齿轮19的直径小于驱动齿轮16的直径，使得旋转速度降低，也就是说，在将转矩从动力分配装置7传输至副轴18期间，转矩被放大。

第二电动发电机3布置成与副轴18平行，使得其转矩能够加到从动力分配装置7传输至驱动轮4的转矩上。为此，与第二电动发电机3的转子连接的减速齿轮20与反转从动齿轮19啮合。减速齿轮20的直径比反转从动齿轮19的直径大，使得第二电动发电机3的转矩在被放大的同时传递到反转从动齿轮19或副轴18。因此，能够增加减速齿轮20与反转从动齿轮19之间的减速比，并且能够改进传动系在前置发动机/前轮驱动车辆上的安装性。

此外，反转驱动齿轮21以与副轴18一体地旋转的方式被装配到副轴18上，并且反转驱动齿轮21与用作最终减速装置的差动齿轮单元22的内啮合齿轮23啮合。注意的是，为了图示的方便，在图3中，差动齿轮单元22的位置被移位到右侧。

在图3中所示的传动系中，电动发电机2和3中的每一个均通过未示出的控制器(例如逆变器)单独地与蓄电装置(例如电池)连接。因此，通过控制施加至电动发电机2和3的电流，电动发电机2和3单独地在电动机和发电机之间切换。另一方面，发动机1的点火正时和节流阀的开度被电控制，从而发动机1自动地停止和重新启动。

这些控制由电子控制单元执行，并且在图4中示出优选实例的控制系统。控制系统包括：混合动力控制单元(在以下将称为HV-ECU)24，用于整体地控制车辆；电动发电机控制单元(在以下将称为MG-ECU)25，用于控制电动发电机2和3；以及发动机控制单元(在以下将称为E/G-ECU)26，用于控制发动机1。每个控制单元24、25和26单独地主要由微型计算机构成，所述微型计算机被配置为基于输入数据和预安装数据执行计算，并且以命令信号的形式输出计算结果。例如，车速、加速器的开度、第一电动发电机2的速度、第二电动发电机3的速度、内啮合齿轮14的速度(即，输出轴速度)、发动机1的速度、电池的SOC、油的温度(即，ATF)、电池的温度、第一电动发电机(MG1)2的温度、第二电动发电机(MG2)3的温度等被输入到HV-ECU24。同时，HV-ECU24配置为输出用于第一电动发电机2的转矩命令、用于第二电动发电机3的转矩命令、用于发动机1的转矩命令、用于离合器C0的液压命令PC0以及用于制动器B0的液压命令PB0等。

用于第一电动发电机2的转矩命令和用于第二电动发电机3的转矩命令被发送到MG-ECU25，并且MG-ECU25使用这些输入数据来计算将被单独地发送给第一电动发电机2和第二电动发电机3的电流命令。另一方面，用于发动机1的转矩命令被发送给E/G-ECU26，并且E/G-ECU26使用这些输入数据来计算控制节流阀的开度的命令和控制点火正时的命令，并且计算出的命令被单独地发送到电子节流阀和点火装置(未示出)。

因此，根据本优选实例，混合动力车辆的原动机包括发动机1和电动发电机2和3。如上所述，原动机的那些元件的连接可任意地改变，使得可以实现多个驱动模式。混合动力车辆的驱动模式可被大致分类为混合动力模式(下文缩写为“HV模式”)和电动机模式(以下简称为“EV模式”)。基本上，在HV模式下，发动机1被驱动，并且发动机1的动力被分配至第一电动发电机2侧和输出侧。分配至第一电动发电机2的动力通过第一电动发电机2转换成电力并且被传递到第二电动发电机3。然后，传递到第二电动发电机3的电力再由第二电动发电机3转换成将被传递到驱动轮4的机械动力。对比之下，在EV模式下，发动机1停止，并且车辆由电动发电机2和3中的任何一个提供动力。

在HV模式下，发动机1通过接合离合器C0或制动器B0而与动力传输机构5连接。HV模式下离合器C0和制动器B0的操作状态显示在图5中。在HV模式下，具体地，变速器6建立低档或高档，第一电动发电机2作为发电机运转，第二电动发电机3作为电动机运转。

如可以从图6中所示的列线图中看出的，在HV模式下，发动机1的转矩被传输到变速器6的行星齿轮架10，从而行星齿轮架10以与发动机1相同的速度旋转。在这种情况下，通过接合制动器B0而使太阳齿轮8停止，来建立在图6用实线表示的高档，并且在所述高档下，用作输出构件的内啮合齿轮以比发动机1的速度高的速度旋转。另一方面，通过接合离合器C0而非制动器B0，建立在图6中用虚线指示的低档，并且在所述低档下，内啮合齿轮9以与发动机1相同的速度旋转。在HV模式下，在动力分配装置7中，用作输入元件的行星齿轮架15与内啮合齿轮9一体地旋转。在这种情况下，如果第一电动发电机2作为发电机运转以沿着与作用在行星齿轮架15上的转矩相反的方向向太阳齿轮13施加转矩，则转矩在根据作为行星齿轮机构的动力分配装置7的齿数比(即，太阳齿轮13和内啮合齿轮14的齿的数量之间的比)被放大的同时被施加到作为输出构件的内啮合齿轮14和与其形成一体的驱动齿轮16。如此被放大的转矩进一步传递到副轴18。第一电动发电机2所产生的电力被传递以使第二电动发电机3作为电动机运转，并且第二电动发电机3的转矩还传递给副轴18。此外，当车辆被向后驱动时，由变速器6建立低档。

在EV模式下，车辆不仅可以由第二电动发电机3提供动力，还可以由第一电动发电机2和第二电动发电机3两者提供动力。为此，发动机1可以不保持连接到动力传输机构5，而是也可以从动力传输机构5断开。这里，术语“连接”的定义是转矩能够在发动机1与动力传输机构5之间传输的情形，而术语“断开”的定义是转矩不能在发动机1与动力传输机构5之间传输的情形。因此，在EV模式下，可进一步从离合器C0和制动器B0两者都被释放的驱动模式以及离合器C0和制动器B0的至少任何一个被接合的驱动模式中选择驱动模式。

假设在EV模式下离合器C0和制动器B0两者都被释放，则允许变速器6的太阳齿轮8自由旋转，也就是说，不会建立反作用力。因此，即使第一电动发电机2被驱动，第一电动发电机2的转矩也不会被施加到内啮合齿轮14和与其形成一体的驱动齿轮16。也就是说，转矩被太阳齿轮8损耗。因此，车辆仅由第二电动发电机3提供动力。在图5中，该驱动模式被表示为“单电动机”。如果车辆在单电动机模式下沿向前方向被驱动，则可以在使第一电动发电机2作为发电机运转时通过接合离合器C0和制动器B0中的任何一个来建立发动机制动力。

单电动机模式的细节示出在图7的列线图中。如果车辆在单电动机模式下沿向前方向被驱动，则第二电动发电机3沿向前方向旋转。因此，通过减速齿轮20、反转从动齿轮19和驱动齿轮16，连接到第二电动发电机3的内啮合齿轮14沿向前方向旋转。在这种情况下，第一电动发电机2的速度减小到零，使得太阳齿轮13不旋转。因此，行星齿轮架15以比内啮合齿轮14的速度低的速度旋转。在这种情况下，由于行星齿轮架15与变速器6的内啮合齿轮9形成一体，因此内啮合齿轮9也沿向前方向旋转。同时，由于发动机1停止，变速器6的行星齿轮架10的旋转速度减小到零。因此，太阳齿轮8沿与内啮合齿轮9的旋转方向相反的方向旋转。这种驱动模式对应于本发明的第一模式。

在EV模式下离合器C0和制动器B0中的至少任何一个被接合的驱动模式对应于本发明的第二模式。第二模式可通过接合离合器C0和制动器B0两者、通过仅接合离合器C0、或者仅接合制动器B0来建立。首先，将解释在图5中所示的“双电动机”模式。通过接合离合器C0和制动器B0两者，建立第一电动发电机2和第二电动发电机3都作为电动机运转的双电动机模式，并且，双电动机模式的细节在图8中的列线图中示出。在双电动机模式下，太阳齿轮8与行星齿轮架10连接以与变速器6形成一体，且太阳齿轮8通过制动器B0固定从而整体地固定变速器6。因此，发动机1停止。

同时，动力分配装置7的行星齿轮架15与变速器6的内啮合齿轮6固定在一起。在这种情况下，通过沿与车辆沿向前方向被驱动的情况的内啮合齿轮14的旋转方向相反的方向旋转第一电动发电机2，作为行星齿轮单元的动力分配装置7被允许作为变速器以按照其齿数比来改变速度。因此，第一电动发电机2的转矩根据由动力分配装置7建立的速度比而改变并且同时沿其旋转方向反转，并被施加到内啮合齿轮14。如此改变同时被反转的第一电动发电机2的转矩以及第二电动发电机3的转矩被传输到副轴18，并被进一步传递到驱动轮4。即使在反向行驶下，这些动作也不会改变。具体地，当车辆沿向后方向被驱动时，第一电动发电机2和第二电动发电机3的旋转方向与正向行驶下的那些旋转方向相反。因此，在双电动机模式下，转矩能够在发动机1与动力传输机构5之间传输。

如果需要仅通过第二电动发电机3能够实现的小驱动力，则第一电动发电机2不需要被控制和被动旋转，如图9的列线图中所示。

接下来，将通过参考图10的列线图说明通过仅接合制动器B0实现的驱动模式。该驱动模式在车辆仅由第二电动发电机3提供动力的单电动机模式下建立。在这种情况下，第一电动发电机2以使得动力分配装置7的太阳齿轮13被减小到零的方式被控制，并且内啮合齿轮14通过第二电动发电机3的转矩沿向前方向旋转。因此，行星齿轮架15以比内啮合齿轮14的速度低的速度旋转。在这种情况下，在变速器6中，与行星齿轮架15连接以一体地旋转的内啮合齿轮9也沿向前的方向旋转，并且太阳齿轮8被制动器B0停止。因此，行星齿轮架10与连接至其的发动机1以低于内啮合齿轮9的速度的速度旋转。也就是说，由变速器6建立高档，并且发动机1被动地旋转。

在第二模式下，如果接合离合器C0而不是制动器B0，则由变速器6建立低档(即，直接档)，使得如图11中的列线图中所示，变速器6一体地旋转。因此，在这种情况下，发动机1也被动地旋转。

因此，可在EV模式下选择单电动机模式和双电动机模式，从而可选择性地允许和中断发动机1和动力传输机构5之间的转矩传输。这些驱动模式和接合状态在实现所需的驱动力的同时以最佳燃料和电力高效的方式被选择。例如，假设加速器被很大地打开以需要大驱动力，则选择双电动机模式。相比之下，假设需要小驱动力，则选择单电动机模式。在单电动机模式下，当需要发动机制动力时，离合器C0和制动器B0中的任何一个被接合。相比之下，当需要降低动力损耗时，离合器C0和制动器B0两者都被释放以断开发动机1与动力传输机构5之间的转矩传输。

本发明的控制系统被配置为考虑发动机1的控制响应来接合和释放接合装置。现在参照图1，示出了优选控制实例的流程图，并且HV-ECU24配置为以预定的短的时间间隔重复在图1中所示的控制实例。根据在图1中所示的控制，首先，单独地判定或估计在EV模式下发动机1的起动操作中涉及的每个元件(诸如电动发电机2和3、离合器C0以及制动器B0)的控制响应。具体地，(在步骤S1)判定电池的输出是否被限制。例如，如果电池的温度为高、如果充电状态(以下简称为SOC)低、电动发电机2和3的温度高、或发生某种故障，则作为电动发电机2和3的电源的电池的输出被限制。为此，在步骤S1，还可能判定电池和电动发电机2和3中的每一个的温度是否单独地比其上限值大，或电池的SOC是否是比基准值低。

如果电池的输出没有被限制从而使得步骤S1的回应为“否”，则(在步骤S2)判定用于控制离合器C0和制动器B0的油的温度(即，ATF)是否高于阈值或基准温度。随着油温的降低，油的粘度增大，液压装置(例如接合装置)的控制响应随着油粘度的增加而变慢。因此，基于实验或模拟的结果，在步骤S2使用的阈值设定为低的温度，它可能劣化这些装置的控制响应。此外，步骤S1和S2的判定的顺序可以灵活地改变，并且步骤S1和S2的判定也可以同时进行。

如果油的温度比基准温度高从而使得步骤S2的回应为“是”，这意味着确保了在EV模式下重新启动发动机1的控制响应。因此，在这种情况下，(在步骤S3)选择以上解释的第一模式，并且在不执行任何具体的控制的情况下返回流程。具体地，在释放离合器C0和制动器B0两者时车辆仅由第二电动发电机3提供动力。在第一模式下，发动机1基本上从动力传输机构5断开，使得发动机1不同时旋转。因此，动力损耗减少，使得燃料效率和电效率提高。当重新启动发动机1时，离合器C0和制动器B0中的任何一个被接合，并且电动发电机2和3的转矩被控制。然而，在这种情况下，恶化控制响应的因素(例如油的温度和电池的SOC)被确保在足够的水平，使得允许在不引起或不恶化冲击的情况下重新启动发动机1。

相比之下，如果不能确保控制响应，也就是说，如果步骤S1的回应为“是”，或者如果步骤S2的回应是“否”，则(在步骤S4)选择EV模式的第二模式。具体地，通过接合离合器C0和制动器B0中的至少任何一个，发动机1与动力传输机构5连接以在其间传输转矩，并且车辆由第二电动发电机3或由发电机电动机2和3两者提供动力。因此，当在第二模式下重新启动发动机1时，发动机1与动力传输机构5连接。因此，在这种情况下，第一电动发电机2以建立执行发动机1的发动所需的转矩的方式被控制，并且第二电动发电机3以不显著改变驱动转矩的方式被控制。这意味着，无需协作地执行液压控制和电动机转矩控制。因此，即使这些控制中的任何一个的响应由于某种故障而在预定范围之外，驱动转矩也不会显著改变，并且冲击会降低。

如所描述的，不仅能够通过接合离合器C0，而且能够通过接合制动器B0来建立第二模式。为此，本发明的控制系统配置成选择待被接合的接合装置来建立第二模式。具体地，在步骤S4判定出建立第二模式后，(在步骤S5)判定车速是否比基准速度或阈值快。基准速度用来判定在发动机1的重新起动完成后发动机速度是否被过度提升，并且为此目的，基于实验结果判定基准速度。

如果车速高于基准速度从而使得步骤S5的回应为“是”，则(在步骤S6)选择变速器6的高档，然后返回流程。在这种情况下，具体地，制动器B0被接合。相比之下，如果车速低于基准速度以使得步骤S5的回应为“否”，则(在步骤S7)选择变速器6的低档，然后返回流程。在这种情况下，离合器C0被接合。从而，优选实例的控制系统配置成取决于在EV模式下重新启动发动机1时的车速来选择变速器6的速度比。因此，发动机速度将不会在发动机1的重新启动完成后过度提升，从而不会增加电力损耗。

在EV模式的双电动机模式下，当加速器踏板被压下或者电池的SOC不足时，发动机1需要重新启动。如所描述的，在双电动机模式下，离合器C0和制动器B0两者都被接合同时使发动机1的旋转停止。因此，为重新启动发动机1，通过释放制动器B0同时保持离合器C0接合，来执行发动机1的发动，然后逐渐增加第二电动发电机3的速度。在这种情况下，发动机1仅通过从制动器B0排出油来释放制动器B0而在第二模式下被如此重新启动。因此，即使油温低并且控制响应由此恶化，也能够降低由于重新启动发动机1导致的冲击。

图2是示出在优选实例的控制由本发明的控制系统执行的情况下，发动机1和电动发电机2和3的速度的变化以及离合器C0和制动器B0的油压的变化的时序图。具体地，图2示出了在不操作加速器和制动器的情况下车辆下坡行驶的实例。另外，在图2所示的实例中，油温低，并且因此选择了第二模式，车速比基准速度低，从而通过接合离合器C0在变速器6中建立低档，第二电动发电机3作为发电机运转以再生能量，发动机1停止，使得第一电动发电机2的转矩向后旋转，也就是说，第一电动发电机2的转矩为零。

在图2所示的实例中，下坡行驶的车辆的速度逐渐增加并超过基准速度(在点t1处)，并且在该点处，满足对变速器6的变速档从低档到高档的转换的判定。因此，离合器C0的油压以预定的梯度降低以释放离合器C0，而制动器B0的油压以预定的梯度增大。当判定(在点T2处)在通过释放离合器C0并接合制动器B0而建立的高档下启动发动机1时，第一电动发电机2的转矩增大以执行发动机1的发动。在这种情况下，转矩补偿通过第二电动发电机3以减少旋转驱动轮4的转矩的脉动的方式来执行。在示于图2中的实例中，具体地，第二电动发电机3的再生转矩降低。在这种情况下，发动机1已经连接了动力传输机构5以在其间传输转矩。因此，离合器C0和制动器B0的液压控制无需与电动发电机2和3的电控制协作地执行。由于这个原因，即使油温低从而恶化了控制响应，也不会恶化重新启动发动机1导致的冲击。

当(在点t3处)第一电动发电机2的旋转速度变成零时，第一电动发电机2的转矩以使得其速度保持为零的方式被控制。在这种情况下，由于车速增加，发动机1的速度根据车速而增加。同时，第一电动发电机2的转矩减小以保持其速度为零，而第二电动发电机3的再生转矩增大。

当(在点t4处)油温(ATF)超过上限温度时，使与重新启动发动机1有关的控制响应恶化的因素被消除。因此，在这种情况下，控制系统在上述的步骤S2判定为“是”，使得驱动模式从EV模式的第二模式转换到第一模式。如所描述的，在第一模式下，发动机1与动力传输机构5或动力分配装置7之间的转矩传输被切断，而第二电动发电机3产生驱动力同时建立再生转矩。为此，接合的制动器B0被释放，同时保持离合器C0被释放。具体地，施加至制动器B0的油压以预定的梯度降低。

当(在点T5处)制动器B0被释放时，建立第一模式。在第一模式下，允许变速器6的太阳齿轮8自由地旋转，使得与变速器6的内啮合齿轮9形成一体的动力分配装置7的行星齿轮架15也被允许自由地旋转。因此，动力分配装置7的运转状态不限制于特定状态，且允许动力分配装置7同时实现不同的状态。也就是说，鉴于转矩传输，发动机1和第一电动发电机2从驱动轮4断开。换句话说，在原动机中，只有第二电动发电机3与驱动轮4连接，使得第二电动发电机3的再生量增加。因此，影响控制响应的油温和电池的SOC落在预定的限度内，并且再生能量的量能够尽可能多地增加。因此，能够在优化燃料效率和电效率的同时减少由于重新启动发动机1导致的冲击。

本发明不应限制于上述优选实例。例如，本发明的控制系统还可以应用到如下车辆：接合装置介于发动机和动力传输机构之间以在其间选择性地传输转矩。

Claims (5)

1.一种车辆控制系统，其应用至车辆，包括：

发动机；

动力传输机构，其将由所述发动机产生的驱动力传递至驱动轮；

接合装置，其选择性地允许和中断所述发动机和所述动力传输机构之间的转矩传输；以及

转矩产生旋转装置，其适于产生用于推进所述车辆的驱动力，并且其与所述动力传输机构连接；

第一模式，所述第一模式被选择，以在停止所述发动机时通过释放所述接合装置而中断所述发动机和所述动力传输机构之间的所述转矩传输的状态下，通过由所述转矩产生旋转装置产生的驱动力来推进所述车辆；以及

第二模式，所述第二模式被选择，以在停止所述发动机时通过接合所述接合装置而允许所述发动机和所述动力传输机构之间的所述转矩传输的状态下，通过由所述转矩产生旋转装置产生的所述驱动力来推进所述车辆；

其特征在于：

所述车辆控制系统配置成：如果在停止所述发动机时所述车辆被推进的所述状态下所述接合装置和所述转矩产生旋转装置中的至少任何一个的控制响应被估计为在预定范围之外，选择所述第二模式，从而通过由所述转矩产生旋转装置产生的所述驱动力推进所述车辆，同时允许停止的所述发动机和所述动力传输机构之间的所述转矩传输。

2.如权利要求1所述的车辆控制系统，

其中所述接合装置包括至少第一接合装置和第二接合装置；

其中所述动力传输机构包括

变速器，其具有输出构件和输入构件，所述发动机的动力输入至所述输入构件，并且所述变速器按照所述第一接合装置和所述第二接合装置的接合状态建立预定档，以及

差动机构，其适于执行在至少输入元件、反作用元件、以及输出元件之间的差动作用，所述输入元件与所述输出构件连接，所述输出元件将所述驱动力输出至所述驱动轮；

其中所述转矩产生旋转装置包括与所述反作用元件连接的第一电动机，以及与所述输出元件连接的第二电动机；并且

其中所述车辆控制系统配置为接合所述第一接合装置和所述第二接合装置中的至少任何一个，并且在所述第二模式下通过所述第一电动机执行所述发动机的发动。

3.如权利要求1或2所述的车辆控制系统，

其中所述接合装置被液压地接合和释放；并且

其中，如果用于致动所述接合装置的油的温度比预定的基准温度低，则满足所述控制响应在所述预定范围之外的事实的所述估计。

4.如权利要求1至3中的任一项所述的车辆控制系统，

其中所述转矩产生旋转装置包括电动机，所述电动机通过从蓄电装置传递的电力而旋转，并且所述电动机的输出取决于温度而被限制；并且

其中，如果所述电动机的温度比预定的上限温度高，则满足所述控制响应在所述预定范围之外的事实的所述估计。

5.如权利要求2至4中的任一项所述的车辆控制系统，

其中所述变速器适于通过接合所述第一接合装置和所述第二接合装置中的任何一个接合装置来建立速度比小的高档，并适于通过接合任何另一个接合装置来建立速度比比所述高档的速度比大的低档。