CN107428334B - 用于混合动力车辆的动力传递装置 - Google Patents

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Abstract

提供了一种用于混合动力车辆的动力传递装置，当在马达运行的同时通过使用牵引马达起动发动机时，该动力传递装置在抑制马达的扭矩波动传递到驱动车轮而允许起动发动机，并且抑制用于起动发动机的离合器的转速差的增加。用于混合动力车辆的该动力传递装置包括第一离合器装置(1a)，该第一离合器装置能够传递或切断发动机(E)到驱动车轮(D)的驱动动力；和第二离合器装置(1b)，该第二离合器装置能够传递或切断马达(M)到驱动车轮(D)的驱动动力。所述第一离合器装置(1a)和所述第二离合器装置(1b)能根据车辆的行驶状态任选地操作。当通过经由所述第一离合器装置(1a)和所述第二离合器装置(1b)将动力从所述马达(M)传递至所述发动机(E)来起动所述发动机(E)时，所述第一离合器装置(1a)和所述第二离合器装置(1b)被滑移控制。

Description

用于混合动力车辆的动力传递装置
技术领域
本发明涉及一种用于混合动力车辆的动力传递装置，该动力传递装置能够根据车辆的驱动状态适当地操作第一离合器装置和第二离合器装置。
背景技术
近年来，既以发动机作为驱动动力源又以马达作为驱动动力源的混合动力车辆鉴于燃料效率和环境措施的改善而正在引起人们注意。混合动力车辆根据驱动状态而选择性地适当驱动发动机和马达中的一个或者同时驱动发动机和马达二者。因而，混合动力车辆比只有发动机驱动的车辆能够实现更高的燃料效率和更低的气体排放。
关于用于混合动力车辆的动力传递装置，例如，已经提出这样一种装置，该装置在车辆由马达驱动的同时通过增加牵引马达的扭矩而在起动发动机时进行如下操作：该装置通过操作用于起动发动机的离合器(第一离合器)来增加发动机的转速；选择第二离合器，该第二离合器是用于形成变速段的自动变速器中具有最大变速扭矩容量的离合器；以及通过滑移接合第二离合器来控制第二离合器的变速器扭矩容量(参见专利文献1)。还提出了一种装置，该装置在车辆由马达驱动的同时通过使用牵引马达的旋转能量而在起动发动机时进行如下操作：该装置在滑移控制起动离合器(第二离合器)的同时增加马达的转速；和当马达转速达到预定转速时接合离合器以起动发动机(参见专利文献2)。
引用列表
专利文献
专利文献1：日本未审专利申请公报2007-131070
专利文献2:日本未审专利申请公报2000-255285
发明内容
技术问题
然而，尽管根据现有技术的用于混合动力车辆的上述动力传递装置能够起动发动机，同时在车辆由马达驱动的同时通过在起动发动机时滑移控制第二离合器而抑制马达的扭矩变化传递到驱动轮，但是该动力传递装置的问题在于，用于起动发动机的离合器(第一离合器)转速差增加。也就是说，当第二离合器被滑移控制时，离合器的输入转速和输出转速之间出现差异(转速差)，从而马达转速增加。因此，与第二离合器不进行滑移控制的方法相比，第一离合器的转速差增加，并且当第一离合器操作以增加发动机转速时发生的第一离合器的热损失也可能增加。
针对这种背景构思本发明提供一种用于混合动力车辆的动力传递装置，当在车辆由马达驱动的同时通过使用牵引马达起动发动机时，该动力传递装置能够在抑制马达的扭矩变化传递到驱动车轮的同时起动发动机，并且能够抑制用于起动发动机的离合器的转速差增加。
解决问题的方案
根据第一方面中描述的发明，一种用于混合动力车辆的动力传递装置包括：第一离合器装置，该第一离合器装置布置在从安装在车辆中的发动机延伸至驱动车轮的驱动系中，并且能够传递或切断所述发动机到所述驱动车轮的驱动动力；以及第二离合器装置，该第二离合器装置布置在从安装在车辆中的马达延伸至所述驱动车轮的驱动系中，并且能够传递或切断所述马达到所述驱动车轮的驱动动力。所述动力传递装置能够根据车辆的驱动状态适当地操作所述第一离合器装置和所述第二离合器装置。当通过经由所述第一离合器装置和所述第二离合器装置将动力从所述马达传递至所述发动机来起动所述发动机时，所述动力传递装置对所述第一离合器装置和所述第二离合器装置进行滑移控制。
根据第二方面中描述的发明，在第一方面中描述的用于混合动力车辆的动力传递装置中，当通过经由所述第一离合器装置和所述第二离合器装置将动力从所述马达传递至所述发动机来起动所述发动机时，所述动力传递装置对所述第一离合器装置和所述第二离合器装置进行滑移控制，从而使得通过从由所述第二离合器装置传递的扭矩减去由所述第一离合器装置传递的扭矩计算出的扭矩成为预定扭矩。
根据第三方面中描述的发明，在第二方面中描述的用于混合动力车辆的动力传递装置包括布置在所述发动机和所述马达与所述驱动车轮之间的驱动系中的变速器。根据油门开度、车辆速度和齿轮比设置目标变速器输入扭矩，并且所述动力传递装置对所述第一离合器装置和所述第二离合器装置进行滑移控制，从而使得所述预定扭矩变成所述目标变速器输入扭矩。
根据第四方面中描述的发明，在第一至第三方面中任一方面描述的用于混合动力车辆的动力传递装置中，当通过经由所述第一离合器装置和所述第二离合器装置将动力从所述马达传递至所述发动机来起动所述发动机时，所述动力传递装置对所述第二离合器装置进行滑移控制，从而在增加所述发动机的转速之前增加所述马达的转速。
根据第五方面中描述的发明，在第一至第四方面中任一方面描述的用于混合动力车辆的动力传递装置中，所述第一离合器装置具有用于防止在断开状态下摩擦材料接触的间隙，并且当通过经由所述第一离合器装置和所述第二离合器装置将动力从所述马达传递至所述发动机来起动所述发动机时，所述动力传递装置在增加所述发动机的转速之前使所述第一离合器装置处于无效行程减小状态下，所述无效行程减小状态是其中所述第一离合器装置的摩擦材料没有间隙地接触并且所传递的扭矩较小的状态。
根据第六方面中描述的发明，在第一至第五方面中任一方面描述的用于混合动力车辆的动力传递装置中，所述第一离合器装置具有用于防止在断开状态下摩擦材料接触的间隙，并且当通过经由所述第一离合器装置和所述第二离合器装置将动力从所述马达传递至所述发动机来起动所述发动机时，所述动力传递装置在所述发动机的转速变为高于或等于自起动转速时使所述第一离合器装置处于无效行程减小状态下，所述无效行程减小状态是其中所述第一离合器装置的摩擦材料没有间隙地接触并且所传递的扭矩较小的状态。
根据第七方面中描述的发明，在第一至第六方面中任一方面描述的用于混合动力车辆的动力传递装置中，当通过经由所述第一离合器装置和所述第二离合器装置将动力从所述马达传递至所述发动机来起动所述发动机时，在对所述第一离合器装置进行滑移控制的同时，所述动力传递装置在所述发动机旋转并且所述发动机的转速低于该发动机能够通过重新开始供应燃料而起动的自起动转速的状态下使燃料供应至所述发动机。
根据第八方面中描述的发明，在第一至第七方面中任一方面描述的用于混合动力车辆的动力传递装置中，当在所述发动机起动之后切换至仅使用所述发动机的驱动模式时，在所述第一离合器装置的转速差变成低于或等于预定值之后，所述动力传递装置将所述第二离合器装置断开，从而使所述马达执行旋转能量再生。
发明的有益效果
对于第一方面中的发明，当通过经由第一离合器装置和第二离合器装置将动力从马达传送到发动机来起动发动机时，动力传递装置对第一离合器装置和第二离合器装置进行滑移控制。因此，马达和发动机之间发生的旋转差可以在第一离合器装置和第二离合器装置之间分担。因而，当通过使用牵引马达起动发动机时，可以在抑制马达的扭矩变化传递到驱动车轮的同时起动发动机并且可以抑制用于起动发动机的离合器的转速差的增加。
对于第二方面中的发明，当通过经由所述第一离合器装置和所述第二离合器装置将动力从所述马达传递至所述发动机来起动所述发动机时，所述动力传递装置对所述第一离合器装置和所述第二离合器装置进行滑移控制，从而使得通过从由所述第二离合器装置传递的扭矩减去由所述第一离合器装置传递的扭矩计算出的扭矩成为预定扭矩。因此，即使当马达发生扭矩变化或发动机发生扭矩变化时，该扭矩变化可以通过滑移控制所述第一离合器装置和所述第二离合器装置而被吸收，并且能够将传递至驱动车轮的扭矩稳定在预定扭矩。结果，可以平稳地起动发动机。
对于第三方面中的发明，该动力传递装置包括布置在所述发动机和所述马达与所述驱动车轮之间的驱动系中的变速器，根据油门开度、车辆速度和齿轮比设置目标变速器输入扭矩，并且所述动力传递装置对所述第一离合器装置和所述第二离合器装置进行滑移控制，从而使得所述预定扭矩变成所述目标变速器输入扭矩。因此，即使在起动发动机的同时发生油门操作、车辆速度变化或齿轮比变化，也可以执行控制而使该扭矩变成目标变速器输入扭矩。因而，可以在将传递至驱动车轮的扭矩控制为驾驶员所需的扭矩的同时起动发动机。
对于第四方面中的发明，当通过经由所述第一离合器装置和所述第二离合器装置将动力从所述马达传递至所述发动机来起动所述发动机时，所述动力传递装置对所述第二离合器装置进行滑移控制，从而在增加所述发动机的转速之前增加所述马达的转速。因此，即使在通过利用马达的旋转能量起动发动机时，也可以通过滑移控制第二离合器装置来抑制第一离合器装置的旋转差的增加。
对于第五方面中的发明，所述第一离合器装置具有用于防止在断开状态下摩擦材料接触的间隙，并且当通过经由所述第一离合器装置和所述第二离合器装置将动力从所述马达传递至所述发动机来起动所述发动机时，所述动力传递装置在增加所述发动机的转速之前使所述第一离合器装置处于无效行程减小状态下，所述无效行程减小状态是其中所述第一离合器装置的摩擦材料没有间隙地接触并且所传递的扭矩较小的状态。因此，当增加发动机的转速时，可以抑制第一离合器装置的扭矩传递根据第二离合器装置的扭矩传递变化而变化的延迟并改善响应性。
对于第六方面中的发明，用于起动所述发动机的离合器(所述第一离合器装置)具有用于防止在断开状态下摩擦材料接触的间隙，并且当通过经由所述第一离合器装置和所述第二离合器装置将动力从所述马达传递至所述发动机来起动所述发动机时，所述动力传递装置在所述发动机的转速变为高于或等于自起动转速时使所述第一离合器装置处于无效行程减小状态下，所述无效行程减小状态是其中所述第一离合器装置的摩擦材料没有间隙地接触并且所传递的扭矩较小的状态。因此，只通过发动机就可以可靠地增加旋转。而且，可以在第一离合器装置的转速差变成高于或等于预定值时增加第一离合器的传递扭矩，并且当接合第一离合器装置时，可以抑制第一离合器装置的扭矩传递变化的延迟并且可以改善响应性。
对于第七方面中的发明，当通过经由所述第一离合器装置和所述第二离合器装置将动力从所述马达传递至所述发动机来起动所述发动机时，在对所述第一离合器装置进行滑移控制的同时，所述动力传递装置在所述发动机旋转并且所述发动机的转速低于该发动机能够通过重新开始供应燃料而起动的自起动转速的状态下使燃料供应至所述发动机。因此，通过不仅使用第一离合器装置的传递扭矩而且还使用发动机扭矩可以在短时间内增加发动机的转速。
对于第八方面中的发明，当在所述发动机起动之后切换至仅使用所述发动机的驱动模式时，在所述第一离合器装置的转速差变成低于或等于预定值之后，所述动力传递装置将所述第二离合器装置断开，从而使所述马达执行旋转能量再生。因此，可以在防止驱动动力受到影响的同时使马达执行旋转能量再生。
附图说明
图1是根据本发明的一个实施方式的用于混合动力车辆的动力传递装置的示意图。
图2是示出了用于混合动力车辆的动力传递装置的总体结构的示意图。
图3是代表如何控制用于混合动力车辆的动力传递装置的时序图。
图4是代表用于混合动力车辆的动力传递装置的主控制的流程图。
图5是代表用于混合动力车辆的动力传递装置的比例特性映射的曲线图。
图6是代表用于混合动力车辆的动力传递装置的变速器输入扭矩和车速及油门开度之间的对应关系的曲线图。
图7是代表用于混合动力车辆的动力传递装置的马达控制的流程图。
图8是代表用于混合动力车辆的动力传递装置的离合器控制(第一离合器装置的控制)的流程图。
图9是代表用于混合动力车辆的动力传递装置的第一离合器装置的离合器容量特性的曲线图。
图10是代表用于混合动力车辆的动力传递装置的离合器控制(第二离合器装置的控制)的流程图。
图11是代表用于混合动力车辆的动力传递装置的第二离合器装置的离合器容量特性的曲线图。
图12是代表用于混合动力车辆的动力传递装置的发动机控制的流程图。
具体实施方式
下面将参照附图详细地描述本发明的实施方式。
根据当前实施方式的用于混合动力车辆的动力传递装置用来传递或切断作为混合动力车辆驱动动力源的发动机E和马达M到车辆(驱动车轮D)的驱动动力。如图1和2所示，该动力传递装置主要包括第一离合器装置1a、第二离合器装置1b、变速器A以及包括离合器控制装置3、马达控制装置4和发动机控制装置5的混合ECU 2。
如图1所示，根据当前实施方式的动力传递装置包括：第一离合器装置1a，该第一离合器装置1a布置在从安装在混合动力车辆中的发动机E延伸到驱动车轮D的驱动系中并且能够传递或切断发动机E到驱动车轮D的驱动动力；和第二离合器装置1b，该第二离合器装置1b布置在从安装在混合动力车辆中的马达M延伸到驱动车轮D的驱动系中并且能够传递或切断马达M到驱动车轮D的驱动动力。第一离合器装置1a和第二离合器装置1b构成了单元式离合器装置1。
发动机E(内燃发动机)是混合动力车辆的驱动动力源之一。如图2所示，发动机E的驱动动力能够经由输出轴L输出到离合器装置1(第一离合器装置)的输入部分La。在图2中，符号S和G分别代表用于起动发动机的起动器和阻尼器。当发动机E被驱动并且当第一离合器装置1a处于接合状态或滑移状态中时，发动机E的驱动力经由第一离合器装置1a的输入部分La和输出部分Lc传递至变速器A。
马达M包括定子Ma和转子Mb并且连接至安装在混合动力车辆中的逆变器I和蓄电池B。当从蓄电池B供应电力时，马达M的驱动动力能够被传递至离合器装置1(第二离合器装置1b)的输入部分Lb。当马达M被驱动并且在第二离合器装置1b处于接合装置或滑移状态中时，马达M的驱动动力经由第二离合器装置1b的输入部分Lb和输出部分Lc传递至变速器A。
第一离合器装置1a的输入部分La包括在发动机E被驱动时旋转的驱动侧离合器板1aa，并且第一离合器装置1a的输出部分Lc包括从动侧离合器板1ab。驱动侧离合器板1aa和从动侧离合器板1ab交替地布置。因而，当相邻的驱动侧离合器板1aa和从动侧离合器板1ab被压靠在彼此上时(当向离合器中的活塞(未示出)供应液压油并且压接触力作用在离合器板上时)传递动力。当该压接触力被释放时动力传递被切断。当相邻的驱动侧离合器板1aa和从动侧离合器板1ab在彼此上滑移时，能够传递预定量的动力。
第二离合器装置1b的输入部分Lb包括在马达M被驱动时旋转的驱动侧离合器板1ba，并且第二离合器装置1b的输出部分Lc包括从动侧离合器板1bb。驱动侧离合器板1ba和从动侧离合器板1bb交替地布置。因而，当相邻的驱动侧离合器板1ba和从动侧离合器板1bb被压靠在彼此上时传递动力。当压接触力释放时动力传递被切断。当相邻的驱动侧离合器板1ba和从动侧离合器板1bb在彼此上滑移时，能够传递预定量的动力。
变速器A布置在发动机E和马达M与驱动车轮D之间的驱动系中。变速器A是能够通过改变变速器的齿轮比来调节发动机E和马达M的驱动动力并且能够将驱动动力传递至驱动车轮D的连续可变变速器。变速器A包括驱动带轮Aa和从动带轮Ab。在当前实施方式中，马达M的旋转是可调节的。也就是说，当通过马达M的驱动动力来驱动混合动力车辆时(只通过马达M的驱动动力驱动或通过马达M的驱动动力和发动机E的驱动动力二者来驱动)时，通过操作变速器A，可以适当地改变传递至驱动车轮D的驱动动力并且调节马达M的旋转。当调节马达M的旋转时，通过控制供应至马达M的电流或电压来调节马达扭矩能够获得驱动车轮D根据油门开度所需的驱动动力(扭矩)。
因而，当发动机E和马达M中的一个被驱动(发动机驱动或马达驱动)或者发动机E和马达M二者都被驱动(混合驱动)并且第一离合器装置1a或第二离合器装置1b处于动力传递状态(接合状态或滑移状态)下，发动机E或马达M的驱动动力经由变速器A传递至驱动车轮D，从而车辆能够移动。
如图2所示，根据当前实施方式的动力传递装置包括能够检测油的温度(油温)的传感器s1、能够检测变速器A的输入转速的传感器s2、能够检测马达M的转速的传感器s3以及能够检测车辆速度的传感器s4。由传感器s1至s4检测的电信号被发送至混合ECU 2。在图2中，符号“F”表示车辆的差速齿轮。
混合ECU 2例如由安装在车辆中的微型计算机等构成，并且能够根据车辆的驱动状态控制油压控制回路6。混合ECU 2包括离合器控制装置3、马达控制装置4和发动机控制装置5。离合器控制装置3通过控制油压控制回路6来适当地操作第一离合器装置1a和第二离合器装置1b，以在能够传递动力的状态(接合状态或滑移状态)和切断动力传递的状态(断开状态)之间切换。
马达控制装置4被包含在混合ECU 2中并且基于油门开度、制动器操作、来自传感器的检测值等控制马达M。发动机控制装置5被包含在混合ECU 2中并且基于油门开度、制动器操作、来自传感器的检测值等控制发动机E。
根据当前实施方式的用于混合动力车辆的动力传递装置在通过经由第一离合器装置1a和第二离合器装置1b将动力从马达M传递至发动机E而起动发动机E时使混合ECU 2如图3中所示滑移控制第一离合器装置1a和第二离合器装置1b。也就是说，在车辆通过马达M驱动的同时，当通过经由第一离合器装置1a和第二离合器装置1b将动力从马达M传递到发动机E来起动发动机E时，该动力传递装置能够通过第一离合器装置1a和第二离合器装置1b二者的滑移控制将用于起动发动机E的动力传递至发动机E。
而且，当通过经由第一离合器装置1a和第二离合器装置1b将动力从马达M传递至发动机E来起动发动机E时，根据当前实施方式的混合ECU 2滑移控制第一离合器装置1a和第二离合器装置1b，从而使得通过将由第一离合器装置1a传递的扭矩从由第二离合器装置1b传递的扭矩减去而计算的扭矩变成预定扭矩。具体地说，如上所述，当前实施方式包括布置在发动机E和马达M与驱动车轮D之间的驱动系中的变速器A。例如，如图6所示，根据油门开度、车辆速度和齿轮比来设置目标变速器输入扭矩。如图3中所示(具体而言，参见该曲线图的示出了在发动机驱动模式开始时刻之前的变速器输入扭矩目标值(TI)的部分)，混合ECU 2滑移控制第一离合器装置1a和第二离合器装置1b，从而使预定扭矩变成目标变速器输入扭矩。
此外，当通过经由第一离合器装置1a和第二离合器装置1b将动力从马达M传递至发动机E来起动发动机E时，如图3所示(具体而言，参见曲线图的示出了从混合驱动模式开始的时刻到发动机起动开始的时刻的马达转速(NM)和变速器输入转速(NI)的部分)，根据当前实施方式的混合ECU 2滑移控制第二离合器装置1b，从而在发动机E的转速增加之前增加马达M的转速。
另外，根据当前实施方式的第一离合器装置1a具有用于防止在断开状态下接触摩擦材料的间隙。当通过经由第一离合器装置1a和第二离合器装置1b将动力从马达M传递至发动机E来起动发动机E时，如图3所示(具体而言，参见曲线图的示出了从混合驱动模式开始的时刻到发动机起动开始的时刻的第一离合器压力(PC1)的部分)，动力传递装置在增加发动机E的转速之前使第一离合器装置1a处于无效行程减少状态，该无效行程减小状态是其中第一离合器装置1a的摩擦材料没有间隙地接触并且传递扭矩较小的状态。
在当前实施方式中，当通过经由第一离合器装置1a和第二离合器装置1b将动力从马达M传递至发动机E来起动发动机E时，如图3所示(具体而言，参见曲线图的示出了从发动机驱动开始的时刻到发动机驱动模式开始的时刻的第一离合器压力(PC1)的部分)，动力传递装置在发动机E的转速变得高于或等于自起动转速时使第一离合器装置1a处于无效行程减小状态，该无效行程减小状态为其中第一离合器装置1a的摩擦材料没有间隙地接触并且传递扭矩较小的状态。
此外，在当前实施方式中，当通过经由第一离合器装置1a和第二离合器装置1b将动力从马达M传递至发动机E来起动发动机E时，如图3所示(具体而言，参见曲线图的示出了发动机喷射开始时刻的发动机扭矩(TE)的部分)，在滑移控制第一离合器装置1a的同时，动力传递装置通过重新开始燃料供应而将燃料供应至其中该发动机E旋转并且该发动机E的转速低于发动机能够起动的自起动转速的状态下的发动机E。
此外，在当前示例性实施方式中，如图3中所示(具体而言，参见曲线图示出了马达执行再生时的马达扭矩(TM)的部分)，当在发动机E起动之后仅切换至仅使用发动机E的驱动模式时，在第一离合器装置1a的转速差低于或等于预定值之后，动力传递装置将第二离合器装置1b断开以由马达M执行旋转能量再生。
接下来，将参照图4的流程图描述根据当前实施方式的主控制。假设如下：当蓄电池的电荷状态足够时由马达M驱动车辆；车辆总是由马达M起动；当蓄电池的电荷状态较低时由马达M或起动器S起动发动机。
首先，如图5所示，根据油门开度和车辆速度设置齿轮比，并且根据该齿轮比控制变速器A(步骤S1)。如图6所示，根据油门开度、车辆速度和齿轮比设置目标变速器输入扭矩(TI)(步骤S2)。图6示出了该齿轮比较低时的映射。
随后，在步骤S3中，确定蓄电池的电荷状态是否低于或等于预定水平。如果确定蓄电池的电荷状态高于预定水平，则过程继续至步骤S6以将驱动模式设置为“马达”。如果确定蓄电池的电荷状态低于或等于预定水平，则过程继续至步骤S4，并且确定变速器输入转速(NI)是否低于或等于预定转速。如果在步骤S4中确定变速器输入转速(NI)高于该预定转速，则过程继续至步骤S5，并且确定是否已经在其中发动机转速(NE)和变速器输入转速(NI)之间的转速差小于或等于预定转速差的状态中过去预定时间。如果确定变速器输入转速(NI)低于或等于预定转速，则跳过步骤S5，并且过程继续至步骤S7。也就是说，因为变速器输入转速(NI)较低并且蓄电池的电荷状态较低，该过程继续至步骤S7以起动发动机，并且将驱动模式设置为“混合”。
如果在步骤S5中确定已经在发动机转速(NE)和变速器输入转速(NI)之间的转速差低于或等于预定转速差的状态中经过了预定时间，则过程继续至步骤S8，并且将驱动模式设置为“发动机”。如果确定还没有在其中发动机转速(NE)和变速器输入转速(NI)之间的转速差低于或等于预定转速差的状态下经过预定时间，则过程继续至步骤S7，并且将驱动模式设置为“混合”。因而，驱动模式被设置为“马达”(步骤S6)、“混合”(步骤S7)和“发动机”(步骤S8)中的一个。随后，执行图7中所示的马达控制步骤S9、图8和图10中所示的离合器控制步骤S10和图12中所示的发动机控制步骤S11。
接下来，将参照图7的流程图描述根据当前实施方式的马达控制。
首先，在步骤S1中，确定驱动模式是否是“马达”。如果驱动模式是“马达”，则过程继续至步骤S6，并且将马达扭矩(TM)设置为目标变速器输入扭矩(TI)，然后在步骤S9中驱动马达M。如果在步骤S1中确定驱动模式不是“马达”，该过程继续至步骤S2，并且确定驱动模式是否是“发动机”。如果确定驱动模式是“发动机”，则该过程继续至步骤S8，并且确定马达转速(NM)是否高于0。如果在步骤S8中确定马达转速(NM)高于0，则马达M在步骤S11中执行旋转能量的再生。如果确定马达转速(NM)为0，则在步骤S12中停止马达M。
如果在步骤S2中确定驱动模式不是“发动机”(即，驱动模式为“混合”)，该过程继续至步骤S3，并且确定发动机转速(NE)是否高于或等于自起动转速。如果确定发动机转速(NE)高于或等于自起动转速，则过程继续至步骤S5，并且确定发动机转速(NE)是否高于或等于变速器输入转速(NI)。如果在步骤S5中确定发动机转速(NE)低于变速器输入转速(NI)，该过程继续至步骤S6，马达扭矩(TM)被设置为目标变速器输入扭矩(TI)，然后在步骤S9中驱动马达M。如果确定发动机转速(NE)高于或等于变速器输入转速(NI)，则该过程继续至步骤S7，并且将马达扭矩(TM)设置为通过从目标变速器输入扭矩(TI)减去发动机扭矩(TE)计算的值(减后值)，然后在步骤S9中驱动马达M。
如果在步骤S3中确定发动机转速(NE)低于自起动转速，则该过程继续至步骤S4，将马达扭矩(TM)设置为通过将发动机起动扭矩添加至目标变速器输入扭矩(TI)计算的值(加后值)，然后在步骤S10中起动发动机E。在步骤S4中，通过使用马达M的最大扭矩来检查上限。通过以上描述的过程，将“驱动”(S9)、“起动发动机”(S10)、“再生”(S11)和“停止”(S12)中的一个选择为马达M的控制。
接下来，将参照图8的流程图描述根据当前实施方式的离合器控制(第一离合器装置1a的控制)。第一离合器装置1a具有图9所示的容量特性。这里，“TMIN”表示无效行程减小状态，其中第一离合器装置1a的摩擦材料无间隙地接触并且传递的扭矩较小。
首先，在步骤S1中，确定驱动模式是否是“马达”。如果确定驱动模式是“马达”，则该过程继续至步骤S7，并且将第一离合器装置1a的离合器容量(TC1)设置为0。如果确定驱动模式不是“马达”，则该过程继续至步骤S2，并且确定驱动模式是否是“发动机”。
如果在步骤S2中确定驱动模式为“发动机”，则过程继续至步骤S6，并且确定发动机转速(NE)和变速器输入转速(NI)之间的转速差是否低于或等于预定转速。如果确定该转速差低于或等于预定转速，则该过程继续至步骤S11，并且将离合器容量(TC1)设置为最大值(TMAX)。如果在步骤S6中确定发动机转速(NE)和变速器输入转速(NI)之间的转速差不低于或等于预定转速，则过程继续至步骤S10，并且将离合器容量(TC1)设置为通过将ΔTC1添加至TC1而计算出的值(加后值)。在步骤S10中，通过使用TMAX检查上限。
如果在步骤S2中确定驱动模式不是“发动机”，则该过程继续至步骤S3，并且确定发动机转速(NE)是否高于或等于自起动转速。如果确定发动机转速(NE)高于或等于自起动转速，则过程继续至步骤S8，并且将离合器容量(TC1)设置为TMIN。如果在步骤S3中确定发动机转速(NE)低于自起动转速，则过程继续至步骤S4，并且确定TC1是否正在输出T发动机起动。如果确定TC没有输出T发动机起动，则在步骤S5中确定马达转速(NM)是否高于或等于预定转速。如果在步骤S4中确定TC正在输出T发动机起动，则跳过步骤S5，并且过程继续至步骤S9。
如果在步骤S5中确定马达转速(NM)高于或等于预定转速，则确定已经积累了用于起动发动机的旋转能量，该过程继续至步骤S9，并且将离合器容量(TC1)设置为起动发动机所需的值。如果在步骤S5中确定马达转速(NM)不高于或等于预定转速，则该过程继续至步骤S8，并且将离合器容量(TC1)设置为最小值(TMIN)。因而，作为第一离合器装置1a的控制，从0(步骤S7)、TMIN(步骤S8)、起动发动机所需的值(步骤S9)、通过添加ΔTC1计算的值(步骤S10)和TMAX(步骤S11)选择离合器容量(TC1)，并且基于图9中所示的曲线图来计算第一离合器压力(第一离合器装置1a的离合器压力)(步骤S12)。
接下来，将参照图10的流程图描述根据当前实施方式的离合器控制(第二离合器装置1b的控制)。第二离合器装置1b具有图11中所示的容量特性。
首先，在步骤S1中，确定驱动模式是否是“马达”。如果确定“驱动模式”为“马达”，则过程继续至步骤S4，并且确定马达转速(NM)和变速器输入转速(NI)之间的转速差是否小于或等于预定转速。如果在步骤S4中确定马达转速(NM)和变速器输入转速(NI)之间的转速差低于或等于预定转速，则过程继续至步骤S6，并且将TC2H设置为通过从TC2H减去ΔTC2计算出的值(减后值)，然后在步骤S9中将离合器容量(TC2)设置为TI+TC1+TC2H。
如果在步骤S4中确定马达转速(NM)和变速器输入转速(NI)之间的转速差不低于或等于预定转速，则过程继续至步骤S7，并且将TC2H设置为通过将ΔTC2添加至TC2H而计算出的值(加后值)，然后在步骤S9中将离合器容量(TC2)设置为TI+TC1+TC2H。如果在步骤S1中确定驱动模式不是“马达”，则该过程继续至步骤S2，并且确定驱动模式是否是“发动机”。如果确定驱动模式为“发动机”，则该过程继续至步骤S10，并且将离合器容量(TC2)设置为TI-TC1。
如果在步骤S2中确定驱动模式不是“发动机”，则该过程继续至步骤S3，并且确定发动机转速(NE)是否高于或等于自起动转速。如果确定发动机转速NE高于或等于自起动转速，则过程继续至步骤S4，并且顺序地执行以上描述的步骤。如果在步骤S3中确定发动机转速(NE)不高于或等于自起动转速，则过程继续至步骤S5，并且确定通过从马达扭矩(TM)减去目标变速器输入扭矩(TI)计算出的值(减后值)是否低于或等于预定扭矩。
如果在步骤S5中确定通过从马达扭矩(TM)减去目标变速器输入扭矩(TI)计算的值(减后值)低于或等于预定扭矩(马达起动发动机所需的扭矩)(使用马达起动发动机的扭矩不足)，则过程继续至步骤S8，并且通过以预定系数乘以TI来执行校正。然后，过程继续至步骤S9，并且将离合器容量(TC2)设置为TI+TC1+TC2H。如果在步骤S5中确定通过从马达扭矩(TM)减去目标变速器输入扭矩(TI)计算出的值(减后值)不低于或等于预定扭矩，则跳过步骤S8，并且过程继续至步骤S9。因而，获得离合器容量(TC2)，并且基于图11中所示的曲线图计算第二离合器压力(第二离合器装置1b的离合器压力)(步骤S11)。
接下来，将参照图12的流程图描述根据当前实施方式的发动机控制。
首先，在步骤S1中，确定驱动模式是否为“马达”。如果确定驱动模式为“马达”，则过程继续至步骤S8，将发动机E停止，并且在步骤S13中使发动机处于燃料切断状态(燃料切断)下。如果在步骤S1中确定驱动模式不是“马达”，则过程继续至步骤S2，并且确定驱动模式是否是“发动机”。如果驱动模式是“发动机”，则在步骤S11中驱动发动机E，然后在步骤S15中执行燃料控制(喷射或燃料切断)。
如果在步骤S2中确定驱动模式不是“发动机”，则该过程继续至步骤S3，并且确定发动机转速(NE)是否高于或等于自起动转速。如果确定发动机转速(NE)高于或等于自起动转速，则过程继续至步骤S11，并且执行以上描述的步骤。如果在步骤S3中确定发动机转速(NE)不高于或等于自起动转速，则在步骤S4中确定发动机是否正在使用马达起动。如果确定发动机没有正在使用马达起动，过程继续至步骤S5，并且确定发动机是否正在使用起动器起动。如果在步骤S4中确定发动机正在使用马达起动，则跳过步骤S5和S6，并且过程继续至步骤S7。
如果在步骤S5中确定发动机正使用起动器起动，则在步骤S10中使用起动器起动发动机，然后在步骤S15中执行燃料控制(喷射或燃料切断)。如果在步骤S5中确定发动机没有正在使用起动器起动，则过程继续至步骤S6，并且确定车辆速度是否低于或等于预定车辆速度。如果确定车辆速度低于或等于预定车辆速度，则过程继续至步骤S10，并且执行以上描述的步骤。如果在步骤S6中确定车辆速度不低于或等于预定车辆速度，则过程继续至步骤S7，并且确定TC1是否正在输出T发动机起动。
如果在步骤S7中确定TC1正在输出T发动机起动，则过程继续至步骤S9，并且通过使用马达来起动发动机。然后，在步骤S12中，确定发动机转速(NE)是否高于或等于燃料喷射转速，过程继续至S14，并且执行燃料喷射。如果在步骤S7中确定TC1没有正在输出T发动机起动，则过程继续至步骤S8，并且执行以上描述的步骤。通过以上描述的过程，选择“燃料切断”(步骤S13)、“燃料喷射”(步骤S14)和“燃料控制”(步骤S15)中的一个作为发动机E的控制。
对于当前实施方式，当通过经由第一离合器装置1a和第二离合器装置1b将动力从马达M传递至发动机E来起动发动机E时，动力传递装置对第一离合器装置1a和第二离合器装置1b进行滑移控制。因此，在马达M和发动机E之间产生的转速差可以在第一离合器装置1a和第二离合器装置1b之间分担。因而，当在车辆正由马达驱动的同时起动发动机时，可以在抑制马达M的扭矩变化传递到驱动车轮D而起动发动机，并且可以抑制用于起动发动机的离合器的转速差的增加。
当通过经由第一离合器装置1a和第二离合器装置1b将动力从马达M传递至发动机E来起动发动机E时，动力传递装置对第一离合器装置1a和第二离合器装置1b执行滑移控制，从而使得通过从由第二离合器装置1b传递的扭矩减去由第一离合器装置1a传递的扭矩计算的扭矩成为预定扭矩。因此，即使当马达M出现扭矩变化或发动机出现扭矩变化时，也可以通过第一离合器装置1a和第二离合器装置1b的滑移控制而吸收扭矩变化，并且可以将传递至驱动车轮D的扭矩稳定在预定扭矩。结果，可以顺畅地起动发动机。
而且，该动力传递装置包括布置在发动机E和马达M与驱动车轮D之间的驱动系中的变速器A，根据油门开度、车辆速度和齿轮比设置目标变速器输入扭矩，并且该动力传递装置对第一离合器装置1a和第二离合器装置1b进行滑移控制，从而使得预定扭矩成为目标变速器输入扭矩。因此，即使在发动机正在起动时发生油门操作、车辆速度变化或齿轮比变化，也可以执行控制，从而使得该扭矩变成目标变速器输入扭矩。因而，可以在将传递至驱动车轮D的扭矩控制为驾驶员所需的扭矩的同时起动发动机。
此外，当通过经由第一离合器装置1a和第二离合器装置1b将动力从马达M传递到发动机E来起动发动机E时，动力传递装置对第二离合器装置1b进行滑移控制，从而在增加发动机E的转速之前增加马达M的转速。因此，即使在通过使用马达M的旋转能量起动发动机E时，也可以通过滑移控制第二离合器装置1b而抑制第一离合器装置1a的转速差的增加。
另外，根据当前实施方式的第一离合器装置1a具有用于防止在断开状态下摩擦材料接触的间隙，并且当通过经由第一离合器装置1a和第二离合器装置1b将动力从马达M传递至发动机E而起动发动机E时，动力传递装置在增加发动机E的转速之前使第一离合器装置1a处于无效行程减小状态，无效行程减小状态是其中第一离合器装置1a的摩擦材料没有间隙地接触并且所传递的扭矩较小的状态。因此，当增加发动机的转速时，可以抑制第一离合器装置1a的扭矩传递根据第二离合器装置1b的扭矩传递变化而变化的延迟，改善响应性。
当通过经由第一离合器装置1a和第二离合器装置1b将动力从马达M传递至发动机E来起动发动机E时，该动力传递装置在发动机E的转速变成自起动转速时使第一离合器装置1a处于无效行程减小状态下。因此，只使用发动机就可以可靠地增加旋转。而且，当第一离合器装置1a的转速差变成高于或等于预定值时，可以增加第一离合器装置1a的传递扭矩，并且当接合第一离合器装置1a时，可以抑制第一离合器装置1a的扭矩传递变化的延迟，以改善响应性。
而且，当通过经由第一离合器装置1a和第二离合器装置1b将动力从马达M传递至发动机E来起动发动机E时，在滑移控制第一离合器装置1a的同时，在发动机E旋转并且发动机的转速低于自起动转速(在该自起动转速，发动机E能够通过重新开始燃料供应而起动)的状态下，动力传递装置使燃料供应至发动机E。因此，通过不仅使用第一离合器装置1a的传递扭矩而且使用发动机E的扭矩，可以在短时间内增加发动机的转速。
具体而言，在当前实施方式中，当在发动机E起动之后切换至仅使用发动机E的驱动模式时，在第一离合器装置1a的转速差变成低于或等于预定值之后，动力传递装置将第二离合器装置1b断开，以使马达M执行旋转能量再生。因此，可以在防止影响驱动动力D的同时使马达M执行旋转能量再生。
本发明不限于以上描述的实施方式。本发明例如可以应用于如下装置：在车辆在斜坡上停止(爬行)时通过使用牵引马达起动发动机的装置；不使第一离合器装置1a处于无效行程减小状态下的装置；在发动机E已经起动之后切换至仅使用发动机E的驱动模式时马达M不执行再生的装置；以及当通过经由第一离合器装置1a和第二离合器装置1b将动力从马达M传递至发动机E来起动发动机E时在增加发动机E的转速之前不增加马达M的转速的装置。发动机E可以是任何内燃发动机，除了使用汽油作为燃料的发动机之外，诸如还有使用轻质油作为燃料的柴油发动机，
工业实用性
本发明可应用于具有不同输出形状或具有附加功能的用于混合动力车辆的动力传递装置，只要该动力传递装置通过经由第一离合器装置和第二离合器装置将动力从马达传递至发动机来起动发动机时对第一离合器装置和第二离合器装置执行滑移控制即可。
附图标记列表
1 离合器装置
2 混合ECU
3 离合器控制装置
4 马达控制装置
5 发动机控制装置
6 油压控制回路
E 发动机
M 马达
A 变速器
D 驱动车轮

Claims (6)

1.一种用于混合动力车辆的动力传递装置，该动力传递装置包括：
第一离合器装置，该第一离合器装置布置在从安装在车辆中的发动机延伸至驱动车轮的驱动系中，并且能够传递或切断所述发动机到所述驱动车轮的驱动动力；
第二离合器装置，该第二离合器装置布置在从安装在车辆中的马达延伸至所述驱动车轮的驱动系中，并且能够传递或切断所述马达到所述驱动车轮的驱动动力；以及
变速器，该变速器布置在所述发动机和所述马达与所述驱动车轮之间的驱动系中，
其中所述动力传递装置能够根据车辆的驱动状态适当地操作所述第一离合器装置和所述第二离合器装置；并且
其中当通过经由所述第一离合器装置和所述第二离合器装置将动力从所述马达传递至所述发动机来起动所述发动机时，所述动力传递装置对所述第一离合器装置和所述第二离合器装置进行滑移控制，从而使得通过从由所述第二离合器装置传递的扭矩减去由所述第一离合器装置传递的扭矩计算出的扭矩成为预定扭矩，并且，根据油门开度、车辆速度和齿轮比设置目标变速器输入扭矩，并且所述动力传递装置对所述第一离合器装置和所述第二离合器装置进行滑移控制，从而使得所述预定扭矩变成所述目标变速器输入扭矩。
2.根据权利要求1所述的用于混合动力车辆的动力传递装置，其中，当通过经由所述第一离合器装置和所述第二离合器装置将动力从所述马达传递至所述发动机来起动所述发动机时，所述动力传递装置对所述第二离合器装置进行滑移控制，从而在增加所述发动机的转速之前增加所述马达的转速。
3.根据权利要求1或2所述的用于混合动力车辆的动力传递装置，其中，所述第一离合器装置具有用于防止在断开状态下摩擦材料接触的间隙，并且其中当通过经由所述第一离合器装置和所述第二离合器装置将动力从所述马达传递至所述发动机来起动所述发动机时，所述动力传递装置在增加所述发动机的转速之前使所述第一离合器装置处于无效行程减小状态下，所述无效行程减小状态是其中所述第一离合器装置的摩擦材料没有间隙地接触并且所传递的扭矩较小的状态。
4.根据权利要求1或2所述的用于混合动力车辆的动力传递装置，其中，所述第一离合器装置具有用于防止在断开状态下摩擦材料接触的间隙，并且其中当通过经由所述第一离合器装置和所述第二离合器装置将动力从所述马达传递至所述发动机来起动所述发动机时，所述动力传递装置在所述发动机的转速变为高于或等于自起动转速时使所述第一离合器装置处于无效行程减小状态下，所述无效行程减小状态是其中所述第一离合器装置的摩擦材料没有间隙地接触并且所传递的扭矩较小的状态。
5.根据权利要求1或2所述的用于混合动力车辆的动力传递装置，其中，当通过经由所述第一离合器装置和所述第二离合器装置将动力从所述马达传递至所述发动机来起动所述发动机时，在对所述第一离合器装置进行滑移控制的同时，所述动力传递装置在所述发动机旋转并且所述发动机的转速低于该发动机能够通过重新开始供应燃料而起动的自起动转速的状态下使燃料供应至所述发动机。
6.根据权利要求1或2所述的用于混合动力车辆的动力传递装置，其中，当在所述发动机起动之后切换至仅使用所述发动机的驱动模式时，在所述第一离合器装置的转速差变成低于或等于预定值之后，所述动力传递装置将所述第二离合器装置断开，从而使所述马达执行旋转能量再生。
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