CN105593090A - 混合动力车辆的控制装置 - Google Patents
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Abstract
提供一种能够防止产生了模式切换请求和降档请求的情况下的变速响应的延迟的混合动力车辆的控制装置。一种混合动力车辆的控制装置,在驱动系统中具备发动机(2)、马达(4)以及自动变速机(6),在仅以马达(4)为驱动源的EV模式中存在模式切换请求时,向以发动机(2)和马达(4)为驱动源的HEV模式转变,该混合动力车辆的控制装置设为如下的结构:在产生了模式切换请求和自动变速机(6)的降档请求的情况下,首先,立即开始模式切换控制。然后,一旦发动机(2)的转速达到可自爆转速则开始降档控制,并且使此时的变速速度比通常变速速度快。
Description
技术领域
本发明涉及一种产生了从电动汽车行驶模式向混合动力车行驶模式的模式切换请求和自动变速机的降档请求时的混合动力车辆的控制装置。
背景技术
以往,已知如下一种混合动力车辆的控制装置(例如参照专利文献1):在产生了从电动汽车行驶模式向混合动力车行驶模式的模式切换请求和变速请求的情况下,先开始模式切换控制,向发动机的燃料喷射以及点火结束而发动机启动完成之后,开始自动变速机的变速控制。
专利文献1:日本特开2009-234292号公报
发明内容
发明要解决的问题
另外,在以往的混合动力车辆的控制装置中,等待发动机启动完成后开始变速控制,但是关于此时的变速速度,没有任何考虑。因此,存在以下问题:相比于与变速请求同时地开始变速控制的情况,导致变速完成的定时延迟。
本发明是着眼于上述问题而完成的,其目的在于提供一种能够防止产生了模式切换请求和降档请求的情况下的变速响应的延迟的混合动力车辆的控制装置。
用于解决问题的方案
为了达到上述目的,本发明为混合动力车辆的控制装置,其在驱动系统中具备发动机、第一离合器、马达以及自动变速机,在断开所述第一离合器而仅以所述马达为驱动源的电动汽车行驶模式中存在模式切换请求时,启动所述发动机并且将所述第一离合器接合,向以所述发动机和所述马达为驱动源的混合动力车行驶模式转变,在该混合动力车辆的控制装置中具备协调控制单元。
所述协调控制单元在产生了所述模式切换请求和所述自动变速机的降档请求的情况下,立即开始模式切换控制。而且,一旦所述发动机的转速达到可自爆转速则开始降档控制。
并且,该协调控制单元具有变速速度控制部,该变速速度控制部使产生了所述模式切换请求和所述自动变速机的降档请求的情况下的降档控制时的变速速度比仅产生了所述自动变速机的降档请求的情况下的降档控制时的变速速度快。
发明的效果
因此,在本发明的混合动力车辆的控制装置中,在一旦发动机的转速达到可自爆转速即开始的降档控制中,使此时的变速速度比仅产生了降档请求时的降档控制时的变速速度快。
即,在降档请求产生之后立即开始仅产生了降档请求时的降档控制。与此相对地,同时产生了模式切换请求和降档请求时的降档控制等待开始直到发动机转速达到可自爆转速为止。因此,在仅产生了降档请求时的降档控制中,从请求产生起直到控制开始为止的时间比较短,但是在同时产生了模式切换请求和降档请求时的降档控制中,从请求产生起直到控制开始为止的时间比较长。
在此,在同时产生了模式切换请求和降档请求时,由变速速度控制部使此时的变速速度比仅产生了降档请求时的变速速度快,因此能够缩短从降档控制开始直到完成为止的时间。
其结果,能够防止产生了模式切换请求和降档请求的情况下的变速响应的延迟。
附图说明
图1是表示应用了实施例1的控制装置的FF混合动力车辆的整体系统图。
图2是表示由混合控制组件执行的模式切换/变速协调控制处理(协调控制单元)的流程的流程图。
图3是表示模式选择对应图的一例的图。
图4是表示皮带式无级变速机的变速线图的一例的图。
图5是表示由实施例1的混合控制组件执行的变速速度运算处理的框图。
图6是表示在实施例1的控制装置中存在模式切换请求和降档请求时的模式切换请求、发动机转速判定、变速比、发动机转速、变速机输入转速、马达转速的各特性的时间图。
图7是表示由混合控制组件执行的变速速度运算处理的其它例子的框图。
具体实施方式
以下,根据附图所示的实施例1说明实现本发明的混合动力车辆的控制装置的最佳的方式。
(实施例1)
首先,将实施例1的混合动力车辆的控制装置的结构分为“FF混合动力车辆的整体系统结构”、“模式切换/变速协调控制的详细结构”、“变速速度运算处理的详细结构”进行说明。
[FF混合动力车辆的整体系统结构]
图1是表示应用了实施例1的控制装置的FF混合动力车辆的整体系统图。以下,根据图1说明应用了实施例1的混合动力车辆的控制装置的FF混合动力车辆的整体系统结构。
作为FF混合动力车辆(混合动力车辆的一例)的驱动系统,如图1所示,具备起动马达1、横置发动机2、第一离合器3(简称“CL1”)、电动发电机(马达)4、第二离合器5(简称“CL2”)以及皮带式无级变速机6(简称“CVT”:自动变速机)。皮带式无级变速机6的输出轴经由终减速齿轮传动机构7、差动齿轮8以及左右驱动轴9L、9R与左右前轮10L、10R驱动连结。此外,左右后轮11L、11R设为从动轮。
所述起动马达1是动力输出轴转动马达,具有与设置在横置发动机2的曲轴的发动机启动用齿轮相啮合的齿轮,在发动机启动时驱动曲轴进行旋转。
所述横置发动机2是将曲轴方向设为车宽方向而配置在前部车厢的发动机,具有电动水泵12以及检测横置发动机2的反转的曲轴旋转传感器13。
所述第一离合器3是被插入安装于横置发动机2与电动发电机4之间的基于液压动作的常开的干式多板摩擦离合器,利用第一离合器液压来控制完全接合/滑动接合/断开。
所述电动发电机4是经由第一离合器3与横置发动机2连结的三相交流的永磁体型同步马达。该电动发电机4将后述的强电电池21作为电源,在定子线圈上经由AC电气配线27连接逆变器26,该逆变器26在动力运转时将直流转换为三相交流,在再生时将三相交流转换为直流。
所述第二离合器5是插入安装于电动发电机4与作为驱动轮的左右前轮10L、10R之间的基于液压动作的湿式的多板摩擦离合器,利用第二离合器液压来控制完全接合/滑动接合/断开。实施例1的第二离合器5借用设置于由行星齿轮构成的皮带式无级变速机6的前进后退切换机构的前进离合器5a和后退制动器5b。也就是说,在前进行驶时,将前进离合器5a设为第二离合器5,在后退行驶时,将后退制动器5b设为第二离合器5。
所述皮带式无级变速机6是利用给主油室和副油室的变速液压改变皮带的卷绕直径来获得无级的变速比的变速机。该皮带式无级变速机6具有主油泵14(机械驱动)、副油泵15(马达驱动)以及将通过调整来自主油泵14的泵排出压力而生成的管线液压PL作为源压力来产生第一离合器液压、第二离合器液压以及变速液压的未图示的控制阀部件。此外,通过电动发电机4的马达轴(=变速机输入轴)驱动主油泵14进行旋转。副油泵15被用作主要产生润滑冷却用油的辅助泵。
由所述第一离合器3、电动发电机4以及第二离合器5构成单马达和双离合器的驱动系统,作为该驱动系统的主要的行驶模式(驱动方式),具有“EV模式”和“HEV模式”。
所述“EV模式”是将第一离合器3断开并将第二离合器5接合而仅将电动发电机4作为驱动源的电动汽车行驶模式,将该“EV模式”下的行驶称为“EV行驶”。
所述“HEV模式”是将第一离合器3、第二离合器5接合来将横置发动机2和电动发电机4作为驱动源的混合动力车行驶模式,将该“HEV模式”下的行驶称为“HEV行驶”。
此外,图1的再生协调制动部件16是在制动操作时随着原则上进行再生动作而控制总制动扭矩的设备。该再生协调制动部件16具备制动踏板、利用横置发动机2的吸气负压的负压增压器以及主缸。而且,在制动操作时,进行再生部分/液压部分的协调控制使得通过液压制动力来分担从基于加速踏板操作量的请求制动力减去再生制动力后的部分。
作为FF混合动力车辆的电源系统,如图1所示,具备作为电动发电机电源的强电电池21以及作为12V系负载电源的12V电池22。
所述强电电池21是作为电动发电机4的电源而搭载的二次电池,例如使用将由大量电池单元构成的电池组件设定在电池组盒内的锂离子电池。在该强电电池21中内置有将进行强电的供给/切断/分配的继电器电路集成得到的接线盒,还附设有具有电池冷却功能的冷却风扇部件24以及监视电池充电容量(电池SOC)、电池温度的锂电池控制器86。
所述强电电池21与电动发电机4经由DC电气配线25、逆变器26以及AC电气配线27连接。在逆变器26中附设有进行动力运转/再生控制的马达控制器83。也就是说,逆变器26在通过强电电池21的放电来驱动电动发电机4的动力运转时,将来自DC电气配线25的直流转换为给AC电气配线27的三相交流。另外,在通过电动发电机4的发电来对强电电池21进行充电的再生时,将来自AC电气配线27的三相交流转换为给DC电气配线25的直流。
所述12V电池22是作为辅机类即12V系负载的电源而搭载的二次电池,例如使用发动机车辆等中搭载的铅蓄电池。强电电池21与12V电池22经由DC分支电气配线25a、DC/DC转换器37以及电池电气配线38连接。所述DC/DC转换器37将来自强电电池21的数百伏特电压转换为12V,设为通过混合控制组件81控制该DC/DC转换器37来管理12V电池22的充电量的结构。
作为FF混合动力车辆的控制系统,如图1所示那样具备混合控制组件81(简称:“HCM”)作为承担适当地管理车辆整体的消耗能量的功能的综合控制单元。作为与该混合控制组件81连接的控制单元,具有发动机控制组件82(简称:“ECM”)、马达控制器83(简称:“MC”)、CVT控制部件84(简称:“CVTCU”)以及锂电池控制器86(简称:“LBC”)。包括混合控制组件81在内的这些控制单元通过CAN通信线90(CAN为“ControllerAreaNetwork(控制器局域网)”的简称)以能够双向交换信息的方式连接。
所述混合控制组件81根据来自各控制单元、点火开关91、加速踏板开度传感器(加速踏板开度检测单元)92、车速传感器(车速检测单元)93等的输入信息进行各种控制。发动机控制组件82进行横置发动机2的燃料喷射控制、点火控制、燃料切断控制等。马达控制器83通过逆变器26进行电动发电机4的动力运转控制、再生控制等。CVT控制部件84进行第一离合器3的接合液压控制、第二离合器5的接合液压控制、皮带式无级变速机6的变速液压控制等。锂电池控制器86对强电电池21的电池SOC、电池温度等进行管理。
并且,在此,在所述发动机控制组件82中内置计时器(停止时间检测单元)82a,对点火开关91被控制为接通的期间的横置发动机2的停止时间进行计数。
[模式切换/变速协调控制的详细结构]
图2是表示由混合控制组件执行的模式切换/变速协调控制处理(协调控制单元)的流程的流程图。以下,对于表示模式切换/变速协调控制处理的详细结构的图2的各步骤进行说明。此外,一旦行驶模式切换为“EV模式”则执行该控制处理。
在步骤S1中,对横置发动机2的停止时间(以下称为“发动机停止时间”)进行计数并进入步骤S2。
在此,“发动机停止时间”是指由于行驶模式切换为“EV模式”而横置发动机2处于停止状态的时间。这是在开始从“EV模式”向“HEV模式”的模式切换控制之前横置发动机2处于停止状态的时间。通过发动机控制组件82所具有的计时器82a进行该“发动机停止时间”的计数。
在步骤S2中,继步骤S1中对发动机停止时间进行计数之后,判断是否产生了FF混合动力车辆的行驶模式从“EV模式”向“HEV模式”的模式切换请求(以下称为“切换请求”)。在“是”(有切换请求)的情况下进入步骤S3。在“否”(无切换请求)的情况下进入步骤S13。
在此,在图3所示的模式选择对应图中,由加速踏板开度和车速决定的驾驶点(APO、VSP)从“EV区域”横穿切换线(=发动机启动线)向“HEV区域”移动,由此输出“切换请求”。
在步骤S3中,继步骤S2中判断为有“切换请求”之后,判断是否输出了皮带式无级变速机6的降档请求。在“是”(有降档请求)的情况下进入步骤S4。在“否”(无降档请求)的情况下进入步骤S15。
在此,在图4所示的变速线图中,由变速机输入转速和车速决定的驾驶点(NCVT、VSP)从当前地点向着最低变速线移动,由此输出“降档请求”。
在步骤S4中,继步骤S3中判断为有降档请求之后,设为同时产生了切换请求和皮带式无级变速机6的降档请求,立即开始/执行模式切换控制并进入步骤S5。
在此,“模式切换控制”是指启动横置发动机2并且将第一离合器3接合,使驱动方式从“EV模式”向“HEV模式”转变。该“模式切换控制”包含:发动机启动处理,通过将第一离合器3接合而由电动发电机4使横置发动机2的曲轴旋转,由此使发动机转速上升,在发动机转速达到可自爆转速之后进行燃料喷射和点火;以及第一离合器接合处理,将第一离合器3接合而将横置发动机2的驱动力传递至作为驱动轮的左右前轮10L、10R。并行地执行该发动机启动处理和第一离合器接合处理。此外,也可以利用起动马达1来执行发动机启动处理。
在步骤S5中,继步骤S4中开始/执行模式切换控制之后,判断横置发动机2的转速是否达到了可自爆转速。在“是”(发动机转速≥可自爆转速)的情况下进入步骤S6。在“否”(发动机转速<可自爆转速)的情况下返回步骤S4。
在此,“可自爆转速”是指横置发动机2能够独立旋转的转速,是通过燃料喷射以及点火而能够维持发动机旋转的转速。
在步骤S6中,继步骤S5中判断为发动机转速≥可自爆转速之后,开始皮带式无级变速机6中的降档控制并进入步骤S7。此时,继续地持续执行模式切换控制。
在此,“降档控制”是指将皮带式无级变速机6中的变速比向低侧变更的控制。该“降档控制”包含:液压控制处理,通过控制向皮带式无级变速机6的主油室和副油室提供的变速液压来改变皮带的卷绕直径;以及马达转速控制处理,使作为变速机输入转速的电动发电机4的转速上升。并行地执行该液压控制处理和马达转速控制处理。
在步骤S7中,继步骤S6中开始降档控制之后,运算CL1接合前变速速度,并进入步骤S8。
在此,“CL1接合前变速速度”是指在第一离合器3完全接合之前执行的降档控制时的变速速度。在后面记述该变速速度的运算。
在步骤S8中,继步骤S7中运算CL1接合前变速速度之后,以在该步骤S7中运算出的CL1接合前变速速度执行降档控制,并进入步骤S9。
在步骤S9中,继步骤S8中执行降档控制之后,判断第一离合器3的接合是否完成、即第一离合器3是否完全接合。在“是”(CL1接合)的情况下进入步骤S10。在“否”(CL1未接合)的情况下返回步骤S7。
在此,根据横置发动机2的转速与电动发电机4的转速一致来判断第一离合器3的完全接合。
在步骤S10中,继步骤S9中判断为CL1接合之后,运算CL1接合后变速速度并进入步骤S11。
在此,“CL1接合后变速速度”是指在第一离合器3完全接合之后执行的降档控制时的变速速度。
在步骤S11中,继步骤S10中运算CL1接合后变速速度之后,以在该步骤S10中运算出的CL1接合后变速速度执行降档控制,并进入步骤S12。
在步骤S12中,继步骤S11中执行降档控制之后,判断降档控制是否完成。在“是”(变速完成)的情况下结束处理。在“否”(变速未完成)的情况下返回步骤S10。
在步骤S13中,继步骤S2中判断为没有“切换请求”之后,判断是否输出了皮带式无级变速机6的降档请求。在“是”(有降档请求)的情况下进入步骤S14。在“否”(无降档请求)的情况下,设为不存在必须执行的控制,而返回步骤S1。
在步骤S14中,继步骤S13中判断为有降档请求之后,开始/执行通常变速控制,并返回步骤S1。
在此,“通常变速控制”是指一旦输出降档请求则以预先设定的通常变速速度立即进行降档控制。
在步骤S15中,继步骤S3中判断为无降档请求之后,开始/执行通常模式切换控制,并结束处理。
在此,“通常模式切换控制”是指一旦输出模式切换请求则立即进行模式切换控制。
[变速速度运算处理的详细结构]
图5是表示由实施例1的混合控制组件执行的变速速度运算处理的框图。以下,根据图5说明实施例1的变速速度运算处理的详细结构。
实施例1中的降档控制时的变速速度是通过图5所示的变速速度运算处理而设定的。即,该变速速度运算处理具备协调控制时变速速度运算模块A、通常控制时变速速度设定模块B以及第三开关SW3。
所述协调控制时变速速度运算模块A运算在产生了模式切换请求和降档请求时应用的变速速度(以下称为“协调控制时变速速度”)。该协调控制时变速速度运算模块A具有预先设定的对应图A、对应图B、对应图C以及第一开关SW1、第二开关SW2。
所述对应图A、对应图B、对应图C均是根据由加速踏板开度传感器92检测出的加速踏板开度、此时的加速踏板踩踏速度以及由车速传感器93检测出的车速来唯一地设定变速速度的变速速度设定对应图。此外,加速踏板开度和加速踏板踩踏速度是表示驾驶员的请求驱动力的参数。
在所述对应图A中,设定在第一离合器3完全接合之前且由计时器82a计数出的发动机停止时间比规定时间长时应用的变速速度。该对应图A中的变速速度设定条件如以下列举的那样。
(1)加速踏板开度为中开度以上时
·将变速速度设定为比通常变速速度快的值。
·加速踏板开度和加速踏板踩踏速度越大、即驾驶员请求驱动力越高,则将变速速度设定为越快的值。
·车速越快,则将变速速度设定为越慢的值。
·设定了用于不使第一离合器3的接合延迟的上限值。
(2)加速踏板开度为低开度且踩踏速度小时
·将变速速度设定为比通常变速速度慢的值。
在此,作为判断为“发动机停止时间长”的基准的“规定时间”是指能够确保以下发动机吸入压力的时间,即该发动机吸入压力是能够获得用于使发动机旋转在发动机启动时快速上升的发动机扭矩的压力。在发动机停止时间短时,横置发动机2内的空气由于加热而膨胀,发动机吸入压力变低,从而无法输出发动机扭矩。其结果,发动机旋转上升变慢,第一离合器3的接合花费时间从而模式切换时间变长。即,在该对应图A中,设定在横置发动机2停止了以下时间时应用的变速速度,该时间是能够判断为不会因为无法获得发动机吸入压力而使发动机旋转上升变慢的时间。
另外,“加速踏板开度为中开度”是指能够判断为明显产生了驾驶员请求驱动力的程度的加速踏板踩踏状态。另外,“加速踏板开度为低开度”是指能够判断为几乎没有产生驾驶员请求驱动力、或者完全没有产生驾驶员请求驱动力的程度的加速踏板踩踏状态。并且,“踩踏速度小”是指能够判断为几乎没有产生驾驶员请求驱动力、或者完全没有产生驾驶员请求驱动力的程度的加速踏板踩踏速度。
而且,“用于不使第一离合器3的接合延迟的上限值”是指,防止在伴随着降档控制而使马达转速上升以使变速机输入转速上升时如果使马达转速的上升速度过快则发动机转速的上升速度追不上马达转速的上升速度从而第一离合器3的接合延迟之类的情形的值。也就是说,通过抑制变速速度,能够抑制马达转速过快的上升,从而能够使发动机转速与马达转速在适当的定时一致。
在所述对应图B中,设定在第一离合器3完全接合之前且由计时器82a计数出的发动机停止时间为规定时间以下时应用的变速速度。该对应图B中的变速速度设定条件如以下列举的那样。
(1)加速踏板开度为中开度以上时
·将变速速度设定为比通常变速速度快的值,但设为比对应图A的设定值慢的值。
·加速踏板开度和加速踏板踩踏速度越大、即驾驶员请求驱动力越高,则将变速速度设定为越快的值。
·车速越快,则将变速速度设定为越慢的值。
·设定了用于不使第一离合器3的接合延迟的上限值。
(2)加速踏板开度为低开度且踩踏速度小时
·将变速速度设定为比通常变速速度慢的值,但设为比对应图A更慢的值。
在所述对应图C中,设定在第一离合器3完全接合之后应用的变速速度。该对应图C中的变速速度设定条件如以下列举的那样。
(1)加速踏板开度为中开度以上时
·将变速速度设定为比通常变速速度快的值。
·加速踏板开度和加速踏板踩踏速度越大、即驾驶员请求驱动力越高,则将变速速度设定为越快的值。
·车速越快,则将变速速度设定为越慢的值。
·由于第一离合器3被接合,因此没有设定上限值。
(2)加速踏板开度为低开度且踩踏速度小时
·将变速速度设定为比通常变速速度慢的值。
所述第一开关SW1和第二开关SW2均是从被输入的多个变速速度中选择符合规定的条件的变速速度的选择算子。
所述第一开关SW1以由计时器82a计数出的实际的发动机停止时间为基准,从根据对应图A设定的发动机停止时间长时应用的“停止时间长时变速速度”和根据对应图B设定的发动机停止时间短时应用的“停止时间短时变速速度”中选择某一个变速速度,来设定在第一离合器3完全接合之前应用的“CL1接合前变速速度”。
具体地说,如果实际的发动机停止时间比规定时间长,则选择“停止时间长时变速速度”作为CL1接合前变速速度。另外,如果实际的发动机停止时间比规定时间短,则选择“停止时间短时变速速度”作为CL1接合前变速速度。
所述第二开关SW2以第一离合器3的接合判定的结果为基准,从由第一开关SW1选择设定的“CL1接合前变速速度”和根据对应图C设定的“CL1接合后变速速度”中选择某一个变速速度,来设定在产生了模式切换请求和降档请求时应用的“协调控制时变速速度”。
具体地说,如果CL1接合判定为“是”(第一离合器3完全接合的状态),则选择“CL1接合后变速速度”作为协调控制时变速速度。另外,如果CL1接合判定为“否”(第一离合器3未完全接合的状态),则选择“CL1接合前变速速度”作为协调控制时变速速度。
在所述通常控制时变速速度设定模块B中存储有预先设定的通常变速速度。
所述第三开关SW3是从被输入的多个变速速度中选择符合规定的条件的变速速度的选择算子。即,在该第三开关SW3中,以模式切换请求判定的结果为基准,从由协调控制时变速速度运算模块A设定的协调控制时变速速度和存储在通常控制时变速速度设定模块B中的通常变速速度中选择某一个变速速度,来设定降档控制时的“变速速度”。
具体地说,如果模式切换请求判定为“是”(输出了“切换请求”的状态),则选择“协调控制时变速速度”作为变速速度。另外,如果模式切换请求判定为“否”(没有输出“切换请求”的状态),则选择“通常变速速度”作为变速速度。
接着,将实施例1的FF混合动力车辆的控制装置的作用分为[变速速度变更作用]、[第一离合器接合作用]、[扭矩变动抑制作用]进行说明。
[变速速度变更作用]
图6是表示在实施例1的控制装置中存在模式切换请求和降档请求时的模式切换请求、发动机转速判定、变速比、发动机转速、变速机输入转速、马达转速的各特性的时间图。以下,根据图6说明实施例1的变速速度变更作用。
在实施例1的FF混合动力车辆以“EV模式”行驶时,执行图2所示的流程图(模式切换/变速协调控制处理),进入步骤S1→步骤S2,对横置发动机2的停止时间进行计数,并且判断是否输出了“切换请求”。
在此,如果没有输出“切换请求”,则进入步骤S13,判断是否输出了降档请求。一旦输出了降档请求则进入步骤S14。此时,由于仅输出了降档请求,因此立即开始/执行降档控制。关于此时的变速速度,没有输出“切换请求”,从而模式切换请求判定为“否”。因此,在图5所示的运算处理中的第三开关SW3中,选择“通常变速速度”作为变速速度。其结果,变速速度为预先设定的通常变速速度。然后,返回步骤S1,继续进行发动机停止时间的计数。
另外,如果继“切换请求”之后也没有输出降档请求,则不存在要执行的控制,因此返回步骤S1,继续进行发动机停止时间的计数。
另一方面,一旦输出“切换请求”则进入步骤S3,判断是否输出了降档请求。如果没有输出降档请求,则进入步骤S15。此时,由于仅输出了“切换请求”,因此立即开始/执行模式切换控制。由此,行驶模式从“EV模式”向“HEV模式”切换,图2所示的模式切换/变速协调控制处理结束。
另外,一旦继输出“切换请求”之后判断为有降档请求的输出,则在图2的流程图中进入步骤S4,立即开始/执行模式切换控制。
由此,对电动发电机4进行转速控制,并且开始第一离合器3的接合控制,将马达转速经由第一离合器3传递至横置发动机2,由此横置发动机2的转速开始上升。
也就是说,在图6所示的时间图中,如果在时刻t1的时间点输出了“切换请求”和降档请求,则首先通过开始/执行模式切换控制来将马达转速上升到发动机动力输出轴转动所需的转速。另外,开始第一离合器3的接合控制。此外,此时,在确保驾驶员请求驱动力的传递的同时使第二离合器5滑动接合。由此,变速机输入转速不发生变动。
然后,进入步骤S5,判断发动机转速是否达到可自爆转速而能够独立旋转。
即,在时刻t2的时间点如果发动机转速达到可自爆转速,则发动机转速判定切换为开(ON)。由此,进入步骤S5→步骤S6→步骤S7→步骤S8,开始皮带式无级变速机6的降档控制,首先,运算CL1接合前变速速度,根据该CL1接合前变速速度来执行降档控制。
在此,根据加速踏板开度/加速踏板踩踏速度/车速以及图5所示的运算处理中的对应图A或对应图B来运算CL1接合前变速速度。此时,如果时刻t1以前的发动机停止时间比规定值长且加速踏板开度为中开度以上,则根据对应图A将CL1接合前变速速度设定为比通常变速速度快的值。
也就是说,如图6所示,通过执行降档控制而从时刻t2起变速比开始上升,但是此时的变速比的变化的斜率大于以点划线所示的通常变速速度进行降档控制时的斜率。
此外,加速踏板开度和加速踏板踩踏速度越大、即驾驶员请求驱动力越高,则该CL1接合前变速速度被设定为越快的值。
然后,在时刻t3的时间点,当发动机转速与马达转速一致而第一离合器3被接合时,进入步骤S9→步骤S10→步骤S11,运算CL1接合后变速速度,根据该CL1接合后变速速度来执行降档控制。
在此,根据加速踏板开度/加速踏板踩踏速度/车速以及图5所示的运算处理中的对应图C来运算CL1接合后变速速度,将CL1接合后变速速度设定为比通常变速速度快的值。
也就是说,如图6所示,时刻t3以后的变速比的变化的斜率也大于以点划线所示的通常变速速度进行降档控制时的斜率。另外,该CL1接合后变速速度也是加速踏板开度和加速踏板踩踏速度越大、即驾驶员请求驱动力越高,则被设定为越快的值。并且,对于该CL1接合后变速速度,没有设定用于不使第一离合器3的接合延迟的上限值。
然后,在时刻t4的时间点,变速比达到目标变速比,并且发动机转速和马达转速稳定,在时刻t5的时间点,第二离合器5完全接合,由此变速机输入转速与发动机转速和马达转速一致,从而降档控制完成。由此,在步骤S12中判断为“是”,模式切换/变速协调控制结束。
与此相对地,在如图6中点划线所示那样从发动机转速达到可自爆转速的时刻t2的时间点开始以通常变速速度执行降档控制的情况下,与实施例1相比变速速度较慢,因此在晚于时刻t5的时刻t6的定时,变速比达到目标变速比。
这样,在实施例1的混合动力车辆的控制装置中,在产生了模式切换请求和降档请求的情况下,首先,开始模式切换控制。然后,一旦横置发动机2的转速达到可自爆转速则开始降档控制。另外,此时的作为降档控制时的变速速度的协调控制时变速速度被设定为比通常变速速度(仅产生了降档请求时的变速速度)快的值。
因此,与通常变速时相比迅速地进行降档控制。其结果,相比于以通常变速速度进行降档控制的情况,能够使降档控制完成的定时提前,能够防止变速响应的延迟。
另外,加速踏板开度和加速踏板踩踏速度越大、即驾驶员请求驱动力越高,则该协调控制时变速速度被设定为越快的值。因此,驾驶员的请求驱动力越大,则使变速速度越快,能够实现变速响应的提高。由此,能够迅速地获得需要的驱动力。
而且,在实施例1的混合动力车辆的控制装置中,将协调控制时变速速度区分为在第一离合器3完全接合之前应用的CL1接合前变速速度和在第一离合器3接合之后应用的CL1接合后变速速度。在此,对于CL1接合后变速速度,没有设定用于不使第一离合器3的接合延迟的上限值。因此,能够使第一离合器3接合之后的变速速度比第一离合器3接合之前的变速速度快。
由此,在不需要考虑第一离合器3的接合延迟的状况中,能够使降档控制时的变速速度更快,从而能够实现变速响应的进一步的提高。
[第一离合器接合作用]
在实施例1的混合动力车辆的控制装置中,根据加速踏板开度/加速踏板踩踏速度/车速以及图5所示的运算处理中的对应图A、对应图B、对应图C中的某一个对应图来运算协调控制时变速速度。
此时,关于第一离合器3接合之前应用的CL1接合前变速速度,与发动机停止时间长时相比,在横置发动机2的停止时间短时设定为较慢的值。
也就是说,根据对应图A或对应图B来运算CL1接合前变速速度,但是根据对应图B设定在发动机停止时间为规定时间以下时应用的变速速度。而且,在该对应图B中,在加速踏板开度为中开度以上时,将变速速度设定为比通常变速速度快的值,但是设为比对应图A的设定值慢的值。
由此,在由于发动机停止时间短而发动机吸入压力低且不输出发动机扭矩因此横置发动机2的旋转上升变慢的情况下,协调控制时变速速度变得比较慢。
因此,在发动机旋转的旋转上升慢而第一离合器3的接合花费时间时,通过抑制变速速度的上升,能够抑制伴随着降档控制引起的马达转速的上升,从而能够防止第一离合器3的接合花费时间从而导致发动机启动花费超过需要的时间。
另外,对该CL1接合前变速速度设定了用于不使第一离合器3的接合延迟的上限值。因此,由于伴随着降档控制而使变速机输入转速上升,因此马达转速上升,但是该马达转速的上升速度受到限制,使发动机转速与马达转速在适当的定时一致,能够防止第一离合器3的接合延迟。
并且,在对应图A、对应图B、对应图C中都是,车速越快,则协调控制时变速速度被设定为越慢的值。
在此,与车速慢的情况相比,在车速快时,在执行模式切换控制、降档控制的过程中的马达转速变高。此时,通过使协调控制时变速速度变慢,能够针对发动机转速的上升速度抑制马达旋转的上升速度,能够防止第一离合器3的接合花费时间而导致发动机启动花费了超过需要的时间。
[扭矩变动抑制作用]
在实施例1的混合动力车辆的控制装置中,在根据加速踏板开度/加速踏板踩踏速度/车速以及图5所示的运算处理中的对应图A、对应图B、对应图C中的某一个对应图来运算协调控制时变速速度时,在加速踏板开度为低开度且踩踏速度小时,将协调控制时变速速度设定为比通常变速速度慢的值。
在此,“加速踏板开度为低开度且踩踏速度小时”是指能够判断为几乎没有产生驾驶员请求驱动力、或者完全没有产生驾驶员请求驱动力的状态,例如是脚放开加速踏板的状态时。
此时,认为驾驶员不期望驱动力变动,如果驱动力变化则有可能给予不舒服的感觉。
对于此,在加速踏板开度为低开度且踩踏速度小时,通过将协调控制时变速速度设定为比通常变速速度慢的值,由此与通常变速时相比慢慢地进行降档控制。其结果,驱动力的急剧的变动得到抑制,能够防止给予驾驶员不舒服的感觉。
接着,说明效果。
在实施例1的FF混合动力车辆的控制装置中,能够获得下述列举的效果。
(1)一种混合动力车辆的控制装置,在驱动系统中具备发动机(横置发动机)2、马达(电动发电机)4以及自动变速机(皮带式无级变速机)6,
在仅以所述马达4为驱动源的电动汽车行驶模式(EV模式)中存在模式切换请求时,向以所述发动机2和所述马达4为驱动源的混合动力车行驶模式(HEV模式)转变,该混合动力车辆的控制装置构成为,
具备协调控制单元(图2),在产生了所述模式切换请求和所述自动变速机6的降档请求的情况下,该协调控制单元(图2)立即开始模式切换控制,并且,一旦所述发动机2的转速达到可自爆转速则开始降档控制,
所述协调控制单元(图2)具有变速速度控制部(步骤S7~步骤S11),该变速速度控制部(步骤S7~步骤S11)使所述降档控制时的变速速度比仅产生了所述自动变速机的降档请求的情况下的降档控制时的变速速度快。
由此,能够防止产生了模式切换请求和降档请求的情况下的变速响应的延迟。
(2)构成为,驾驶员的请求驱动力越高,则所述变速速度控制部(步骤S7~步骤S11)使所述降档控制时的变速速度越快。
由此,除了(1)的效果以外,还具有以下效果:驾驶员的请求驱动力越大,则能够越提高变速响应,能够越迅速地获得需要的驱动力。
(3)构成为,还具备停止时间检测单元(计时器)82a,该停止时间检测单元(计时器)82a检测所述模式切换控制开始前的所述发动机(横置发动机)2的停止时间,
所述变速速度控制部(步骤S7~步骤S11)使所述发动机2的停止时间短时的所述降档控制时的变速速度比所述发动机2的停止时间长时的所述降档控制时的变速速度慢。
由此,除了(1)或(2)的效果以外,还具有以下效果:在由于发动机停止时间短而发动机吸入压力低且不输出发动机扭矩因此横置发动机2的旋转上升变慢的情况下,能够抑制伴随着降档控制引起的马达转速的上升,能够防止发动机启动花费了超过需要的时间。
(4)构成为,还具备检测车辆速度的车速检测单元(车速传感器)93,
所述变速速度控制部(步骤S7~步骤S11)使所述车辆速度快时的所述降档控制时的变速速度比所述车辆速度慢时的所述降档控制时的变速速度慢。
由此,除了(1)至(3)中的任一个的效果以外,还具有以下效果:在车速快而马达转速变高时,能够针对发动机转速的上升速度抑制马达旋转的上升速度,并防止发动机启动花费了超过需要的时间。
(5)构成为,在所述驱动系统中还具备插入安装于所述发动机2与所述马达4之间的第一离合器3,
所述变速速度控制部(步骤S7~步骤S11)使所述第一离合器3接合之后的所述降档控制时的变速速度(CL1接合后变速速度)比所述第一离合器3完全接合之前的所述降档控制时的变速速度(CL1接合前变速速度)快。
由此,除了(1)至(4)中的任一个的效果以外,还具有以下效果:在不需要考虑第一离合器3的接合延迟的状况中,能够使降档控制时的变速速度更快,从而能够实现变速响应的进一步的提高。
(6)构成为,还具备检测加速踏板开度的加速踏板开度检测单元(加速踏板开度传感器)92,
在判断为所述加速踏板开度为低开度且加速踏板踩踏速度小时,所述变速速度控制部(步骤S7~步骤S11)使所述降档控制时的变速速度比仅产生了所述自动变速机(皮带式无级变速机)6的降档请求的情况下的降档控制时的变速速度慢。
由此,除了(1)至(5)中的任一个的效果以外,还具有以下效果:在认为驾驶员不期望驱动力变动时,能够抑制驱动力的急剧的变动,防止给予驾驶员不舒服的感觉。
以上,根据实施例1对本发明的混合动力车辆的控制装置进行了说明,但是关于具体的结构,并不限于该实施例1,只要不脱离权利要求书的各项权利要求所涉及的技术方案的要旨,就允许设计的变更、追加等。
在实施例1中,示出了在图5所示的变速速度运算处理中根据加速踏板开度/加速踏板踩踏速度/车速以及对应图A或对应图B运算变速速度并根据发动机停止时间设定最终的CL1接合前变速速度的例子。但是,CL1接合前变速速度的运算处理不限于此,例如也可以是图7所示的协调控制时变速速度运算模块A1。
该图7所示的协调控制时变速速度运算模块A1具有预先设定的对应图D、对应图E、对应图F、对应图G、最少选择算子MIN以及第二开关SW2。
所述对应图D是根据发动机停止时间和车速来唯一地设定变速速度的变速速度设定对应图。
该对应图D中的变速速度设定条件如以下列举的那样。
·将变速速度设定为比通常变速速度快的值。
·发动机停止时间越长,则将变速速度设定为越慢的值。
·车速越快,则将变速速度设定为越慢的值。
·设定了用于不使第一离合器3的接合延迟的上限值。
所述对应图E是根据加速踏板开度和车速来唯一地设定变速速度的变速速度设定对应图。
该对应图E中的变速速度设定条件如以下列举的那样。
(1)加速踏板开度为中开度以上时
·将变速速度设定为比通常变速速度快的值。
·加速踏板开度越大、即驾驶员请求驱动力越高,则将变速速度设定为越快的值。
·车速越快,则将变速速度设定为越慢的值。
·设定了用于不使第一离合器3的接合延迟的上限值。
(2)加速踏板开度为低开度时
·将变速速度设定为比通常变速速度慢的值。
所述对应图F是根据加速踏板踩踏速度和车速来唯一地设定变速速度的变速速度设定对应图。
该对应图F中的变速速度设定条件如以下列举的那样。
(1)加速踏板踩踏速度不小时
·将变速速度设定为比通常变速速度快的值。
·加速踏板踩踏速度越大、即驾驶员请求驱动力越高,则将变速速度设定为越快的值。
·车速越快,则将变速速度设定为越慢的值。
·设定了用于不使第一离合器3的接合延迟的上限值。
(2)加速踏板踩踏速度小时
·将变速速度设定为比通常变速速度慢的值。
所述最少选择算子MIN是从被输入的多个变速速度中选择被设定为最小的值的变速速度来作为CL1接合前变速速度的选择算子。
并且,所述对应图G是根据加速踏板开度和车速来唯一地设定在第一离合器3完全接合之后应用的CL1接合后变速速度的变速速度设定对应图。
该对应图G中的变速速度设定条件如以下列举的那样。
(1)加速踏板开度为中开度以上时
·将变速速度设定为比通常变速速度快的值。
·加速踏板开度越大、即驾驶员请求驱动力越高,则将变速速度设定为越快的值。
·车速越快,则将变速速度设定为越慢的值。
·由于第一离合器3已接合,因此没有设定上限值。
(2)加速踏板开度为低开度时
·将变速速度设定为比通常变速速度慢的值。
即使是该图7所示的变速速度运算处理,也只要不是加速踏板开度为低开度或踩踏速度小时,则协调控制时变速速度被设定为比通常变速速度快的值,能够防止变速响应的延迟。
另外,还能够防止第一离合器3的接合花费了超过需要的时间。
并且,在实施例1中,示出了将本发明的混合动力车辆的控制装置应用于FF混合动力车辆的例子。但是,本发明的控制装置不限于FF混合动力车辆,也能够应用于FR混合动力车辆、4WD混合动力车辆、插电混合动力车辆。总之,只要是混合动力车辆就能够应用。
另外,示出了自动变速机设为皮带式无级变速机的例子,但是不限于此,也可以是有级的自动变速机。此时,也可以使用变速机的内部所具有的离合器、制动器作为第二离合器。
Claims (6)
1.一种混合动力车辆的控制装置,在驱动系统中具备发动机、马达以及自动变速机,
在仅以所述马达为驱动源的电动汽车行驶模式中存在模式切换请求时,向以所述发动机和所述马达为驱动源的混合动力车行驶模式转变,
该混合动力车辆的控制装置的特征在于,
具备协调控制单元,在产生了所述模式切换请求和所述自动变速机的降档请求的情况下,该协调控制单元立即开始模式切换控制,并且,一旦所述发动机的转速达到可自爆转速则开始降档控制,
所述协调控制单元具有变速速度控制部,该变速速度控制部使所述降档控制时的变速速度比仅产生了所述自动变速机的降档请求的情况下的降档控制时的变速速度快。
2.根据权利要求1所述的混合动力车辆的控制装置,其特征在于,
驾驶员的请求驱动力越高,则所述变速速度控制部使降档控制时的变速速度越快。
3.根据权利要求1或2所述的混合动力车辆的控制装置,其特征在于,
还具备停止时间检测单元,该停止时间检测单元检测所述模式切换控制开始前的所述发动机的停止时间,
所述变速速度控制部使所述发动机的停止时间短时的降档控制时的变速速度比所述发动机的停止时间长时的降档控制时的变速速度慢。
4.根据权利要求1至3中的任一项所述的混合动力车辆的控制装置,其特征在于,
还具备检测车辆速度的车速检测单元,
所述变速速度控制部使所述车辆速度快时的降档控制时的变速速度比所述车辆速度慢时的降档控制时的变速速度慢。
5.根据权利要求3或4所述的混合动力车辆的控制装置,其特征在于,
在所述驱动系统中还具备插入安装于所述发动机与所述马达之间的第一离合器,
所述变速速度控制部使所述第一离合器接合之后的降档控制时的变速速度比所述第一离合器接合之前的降档控制时的变速速度快。
6.根据权利要求1至5中的任一项所述的混合动力车辆的控制装置,其特征在于,
还具备检测加速踏板开度的加速踏板开度检测单元,
在判断为所述加速踏板开度为低开度且加速踏板踩踏速度小时,所述变速速度控制部使所述降档控制时的变速速度比仅产生了所述自动变速机的降档请求的情况下的降档控制时的变速速度慢。
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