CN107614340A - 电动车辆的起步控制装置 - Google Patents

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Abstract

提供一种电动车辆的起步控制装置,其在从起步用啮合离合器的断开状态开始使车辆进行EV起步时,能抑制电动机的旋转加速。在电动车辆中,将第1电动发电机(MG1)的输出经由通过起始自断开位置的行程而实现啮合接合的第3卡合离合器(C3)向驱动轮(19)传递以进行EV起步。在起始自第3卡合离合器(C3)的断开状态的起步时,直至第3卡合离合器(C3)变为能够对驱动力进行传递的啮合状态为止,对第1电动发电机(MG1)的输出进行限制。

Description

电动车辆的起步控制装置
技术领域
本发明涉及一种电动车辆的起步控制装置,其具有电动机以及变速器,变速器具有通过相对于断开位置的行程而进行啮合接合的起步用啮合离合器。
背景技术
作为具有进行啮合接合的起步用啮合离合器的变速器的电动车辆的起步控制装置的例子,可以举出专利文献1所记载的技术。在专利文献1所记载的技术中,使用进行啮合接合的起步用啮合离合器,从而以简易的结构降低行驶时的驱动力传递损失。
专利文献1:日本特开平6-245329号公报
发明内容
然而,在具有进行啮合接合的离合器的变速器中,由于啮合齿彼此的碰撞等,即使进行换挡操作,有时齿轮也无法接合。在这样的情况下,如果根据车辆的起步请求而控制电动机的输出,则电动机的旋转有可能变为高速旋转,电动机的旋转在离合器未接合的状态下加快。
本发明就是着眼于上述问题而提出的,其目的在于提供电动车辆的起步控制装置,在从起步用啮合离合器的断开状态起使车辆进行EV起步时,能抑制电动机的旋转加快。
为了达成上述目的,本发明的电动车辆具有:作为动力源的电动机;以及变速器,其对电动机的输出进行变速并向驱动轮传递。
变速器具有起步用啮合离合器,该起步用啮合离合器通过起始自断开位置的行程而进行啮合接合。
在该电动车辆中,设置有起步控制器,该起步控制器基于起步请求将电动机的输出经由起步用啮合离合器向驱动轮传递而进行EV起步。
在从起步用啮合离合器的断开状态开始的EV起步时,直至起步用啮合离合器变为能够对驱动力进行传递的啮合状态为止,起步控制器对电动机的输出进行限制。
发明的效果
因而,在起步用啮合离合器处于断开状态的EV起步时,直至起步用啮合离合器变为能够对驱动力进行传递的啮合状态为止,对电动机的输出进行限制。
即,在啮合离合器的锯齿(啮合齿)的前端彼此的相位一致的情况下,锯齿彼此碰撞,因此无法使齿轮接合。因此,即使要根据驾驶员的选挡操作而使电动车辆起步,有时起步用啮合离合器也不接合。在这样的情况下,如果与请求的驱动力相应地提高电动机的输出,则电动机的旋转有可能会加速。
然而,在本发明中,形成为如下结构,即,直至起步用啮合离合器变为能够对驱动力进行传递的啮合状态为止,对电动机的输出进行限制。
其结果是,在起步用啮合离合器处于断开状态的EV起步时,能够防止电动机的旋转加速。
附图说明
图1是表示应用了实施例的起步控制装置的车辆的驱动系统以及控制系统的整体系统图。
图2是表示搭载于应用了实施例的起步控制装置的车辆的多级齿轮变速器的变速控制系统的结构的控制系统结构图。
图3是表示在搭载于应用了实施例的起步控制装置的车辆的多级齿轮变速器中对变速模式进行切换的思路的变速对应图概要图。
图4是表示基于搭载于应用了实施例的起步控制装置的车辆的多级齿轮变速器中的3个卡合离合器的切换位置的变速模式的变速模式图。
图5是表示由实施例的变速器控制单元执行的起步控制处理的流程的主流程图。
图6是表示图5的流程图中的车辆停止控制处理的子流程图。
图7是表示图5的流程图中的怠速发电控制处理的子流程图。
图8是表示图5的流程图中的再起步控制处理的子流程图。
图9是表示选择了“EV1st ICE-”的变速模式时的多级齿轮变速器的MG1扭矩的流程的扭矩流程图。
图10是表示选择了“MG2起步”的变速模式时的多级齿轮变速器的MG2扭矩的流程的扭矩流程图。
图11是表示图8的流程图的执行时的各特性的时序图。
具体实施方式
下面,基于附图所示的实施例对实现本发明的电动车辆的起步控制装置的最佳方式进行说明。
实施例
首先,对结构进行说明。
实施例的起步控制装置应用于作为驱动系统结构要素而具有1个发动机、2个电动发电机、以及3个卡合离合器的多级齿轮变速器的混合动力车辆(电动车辆的一个例子)。下面,分为“整体系统结构”、“变速控制系统结构”、“变速模式结构”、“起步控制处理结构”而对实施例的混合动力车辆的起步控制装置的结构进行说明。
[整体系统结构]
图1表示应用了实施例的起步控制装置的车辆(混合动力车辆)的驱动系统以及控制系统。下面,基于图1对整体系统结构进行说明。
如图1所示,混合动力车辆的驱动系统具有内燃机ICE、第1电动发电机(电动机、第1电动机)MG1、第2电动发电机(第2电动机)MG2、以及3个卡合离合器C1、C2、C3的多级齿轮变速器1。其中,“ICE”是“Internal Combustion Engine”的简称。
所述内燃机ICE例如是将曲轴轴向作为车宽方向、且配置于车辆的前室的汽油发动机、柴油发动机等。该内燃机ICE与多级齿轮变速器1的变速器壳体10连结,并且内燃机输出轴与多级齿轮变速器1的第1轴11连接。此外,内燃机ICE基本上将第2电动发电机MG2作为起动电机而进行MG2启动。但是,防备极低温度时等那样无法确保使用强电电池3的MG2启动的情况而保留起动电机2。
所述第1电动发电机MG1以及第2电动发电机MG2,均是将强电电池3作为通用电源的三相交流的永磁体型同步电机。第1电动发电机MG1的定子固定于第1电动发电机MG1的壳体,该壳体固定于多级齿轮变速器1的变速器壳体10。而且,与第1电动发电机MG1的转子一体的第1电机轴与多级齿轮变速器1的第2轴12连接。第2电动发电机MG2的定子固定于第2电动发电机MG2的壳体,该壳体固定于多级齿轮变速器1的变速器壳体10。而且,与第2电动发电机MG2的转子一体的第2电机轴与多级齿轮变速器1的第6轴16连接。在动力运行时将直流转换为三相交流、且在再生时将三相交流转换为直流的第1逆变器4,经由第1AC线束5而与第1电动发电机MG1的定子线圈连接。在动力运行时将直流转换为三相交流、且在再生时将三相交流转换为直流的第2逆变器6,经由第2AC线束7而与第2电动发电机MG2的定子线圈连接。经由接线盒9并利用DC线束8而将强电电池3和第1逆变器4以及第2逆变器6连接。
所述多级齿轮变速器1是具有变速比不同的多对齿轮对的常啮合式变速器,具有:6个齿轮轴11~16,它们在变速器壳体10内配置为相互平行,且设置有齿轮;以及3个卡合离合器C1、C2、C3,它们选择齿轮对。作为齿轮轴,设置有第1轴11、第2轴12、第3轴13、第4轴14、第5轴15以及第6轴16。作为卡合离合器,设置有第1卡合离合器C1、第2卡合离合器C2(异常时起步用啮合离合器)以及第3卡合离合器(起步用啮合离合器)C3。此外,在变速器壳体10处附加设置有对壳体内的轴承部分、齿轮的啮合部分供给润滑油的电动油泵20。
所述第1轴11是将内燃机ICE连结的轴,在第1轴11从图1的右侧起按顺序配置有第1齿轮101、第2齿轮102、第3齿轮103。第1齿轮101相对于第1轴11设置为一体(包含一体化固定)。第2齿轮102和第3齿轮103是在轴向上凸出的凸台部插入于第1轴11的外周的空转齿轮,设置为能够经由第2卡合离合器C2而与第1轴11驱动连结。
所述第2轴12是将第1电动发电机MG1连结、且使得轴心与第1轴11的外侧位置一致而进行同轴配置的圆筒轴,在第2轴12从图1的右侧起按顺序配置有第4齿轮104、第5齿轮105。第4齿轮104和第5齿轮105相对于第2轴12设置为一体(包含一体化固定)。
所述第3轴13是配置于多级齿轮变速器1的输出侧的轴,在第3轴13从图1中的右侧起按顺序配置有第6齿轮106、第7齿轮107、第8齿轮108、第9齿轮109、第10齿轮110。第6齿轮106、第7齿轮107以及第8齿轮108相对于第3轴13设置为一体(包含一体化固定)。第9齿轮109和第10齿轮110是在轴向上凸出的凸台部插入于第3轴13的外周的空转齿轮,设置为能够经由第3卡合离合器C3而相对于第3轴13驱动连结。而且,第6齿轮106与第1轴11的第2齿轮102啮合,第7齿轮107与差速齿轮17的第16齿轮116啮合,第8齿轮108与第1轴11的第3齿轮103啮合。第9齿轮109与第2轴12的第4齿轮104啮合,第10齿轮110与第2轴12的第5齿轮105啮合。
所述第4轴14是两端支撑于变速器壳体10的轴,在第4轴14从图1中的右侧按顺序配置有第11齿轮111、第12齿轮112、第13齿轮113。第11齿轮111相对于第4轴14设置为一体(包含一体化固定)。第12齿轮112和第13齿轮113是在轴向上凸出的凸台部插入于第4轴14的外周的空转齿轮,设置为能够经由第1卡合离合器C1而相对于第4轴14驱动连结。而且,第11齿轮111与第1轴11的第1齿轮101啮合,第12齿轮112与第1轴11的第2齿轮102啮合,第13齿轮113与第2轴12的第4齿轮104啮合。
所述第5轴15是两端支撑于变速器壳体10的轴,与第4轴14的第11齿轮111啮合的第14齿轮114相对于所述第5轴15设置为一体(包含一体化固定)。
所述第6轴16是将第2电动发电机MG2连结的轴,与第5轴15的第14齿轮114啮合的第15齿轮115相对于所述第6轴16设置为一体(包含一体化固定)。
所述第2电动发电机MG2和内燃机ICE由如下齿轮列机械连结,该齿轮列由相互啮合的第15齿轮115、第14齿轮114、第11齿轮111、第1齿轮101构成。该齿轮列在基于第2电动发电机MG2的内燃机ICE的MG2启动时成为使得MG2转速减速的减速齿轮列,在通过内燃机ICE的驱动使第2电动发电机MG2发电的MG2发电时成为使内燃机转速加速的加速齿轮列。
所述第1卡合离合器C1是如下牙嵌式离合器,即,安装于第4轴14中的第12齿轮112与第13齿轮113之间,因不具有同步机构而通过旋转同步状态下的啮合行程实现接合。在第1卡合离合器C1处于左侧接合位置(Left)时,对第4轴14和第13齿轮113进行驱动连结。在第1卡合离合器C1处于中立位置(N)时,将第4轴14和第12齿轮112断开,并且将第4轴14和第13齿轮113断开。在第1卡合离合器C1处于右侧接合位置(Right)时,对第4轴14和第12齿轮112进行驱动连结。
所述第2卡合离合器C2(异常时起步用啮合离合器)是如下牙嵌式离合器,即,安装于第1轴11中的第2齿轮102与第3齿轮103之间,因不具有同步机构而通过旋转同步状态下的啮合行程来实现接合。在第2卡合离合器C2处于左侧接合位置(Left)时,对第1轴11和第3齿轮103进行驱动连结。在第2卡合离合器C2处于中立位置(N)时,将第1轴11和第2齿轮102断开,并且将第1轴11和第3齿轮103断开。在第2卡合离合器C2处于右侧接合位置(Right)时,对第1轴11和第2齿轮102进行驱动连结。
所述第3卡合离合器(起步用啮合离合器)C3是如下牙嵌式离合器,即,安装于第3轴13中的第9齿轮109与第10齿轮110之间,因不具有同步机构而通过旋转同步状态下的啮合行程来实现接合。在第3卡合离合器C3处于左侧接合位置(Left)时,对第3轴13和第10齿轮110进行驱动连结。在第3卡合离合器C3处于中立位置(N)时,将第3轴13和第9齿轮109断开,并且将第3轴13和第10齿轮110断开。在第3卡合离合器C3处于右侧接合位置(Right)时,对第3轴13和第9齿轮109进行驱动连结。而且,与一体地设置(包含一体化固定)于多级齿轮变速器1的第3轴13的第7齿轮107啮合的第16齿轮116,经由差速齿轮17以及左右的驱动轴18而与左右的驱动轮19连接。
如图1所示,混合动力车辆的控制系统具有混合动力控制组件21、电机控制单元22、变速器控制单元23以及发动机控制单元24。
所述混合动力控制组件21(简称:“HCM”)是具有适当地对车辆整体的消耗能量进行管理的功能的综合控制单元。该混合动力控制组件21利用CAN通信线25以能够进行双向信息交换的方式与其他控制单元(电机控制单元22、变速器控制单元23、发动机控制单元24等)连接。此外,CAN通信线25的“CAN”是“Controller Area Network”的简称。
所述电机控制单元22(简称:“MCU”)利用针对第1逆变器4和第2逆变器6的控制指令而进行第1电动发电机MG1和第2电动发电机MG2的动力运行控制、再生控制等。作为针对第1电动发电机MG1以及第2电动发电机MG2的控制模式,具有“扭矩控制”和“转速FB控制”。在“扭矩控制”中,如果确定了针对目标驱动力而分担的目标电机扭矩,则进行使实际电机扭矩追随目标电机扭矩的控制。在“转速FB控制”中,如果存在在行驶中使卡合离合器C1、C2、C3的任一个进行啮合接合的变速请求,则确定使得离合器输入输出转速同步的目标电机转速,进行以使得实电机转速向目标电机转速收敛的方式将FB扭矩输出的控制。
所述变速器控制单元23(简称:“TMCU”)基于规定的输入信息而向电动致动器31、32、33(参照图2)输出电流指令,由此进行切换多级齿轮变速器1的变速模式的变速控制。在该变速控制中,选择性地使卡合离合器C1、C2、C3啮合接合/断开,从多对齿轮对中选择参与了动力传递的齿轮对。这里,在使断开的卡合离合器C1、C2、C3的任一个接合的变速请求时,为了抑制离合器入输出的转速差而确保啮合接合,同时使用第1电动发电机MG1或者第2电动发电机MG2的转速FB控制(旋转同步控制)。
所述发动机控制单元24(简称:“ECU”)基于规定的输入信息而向电机控制单元22、火花塞、燃料喷射致动器等输出控制指令,由此进行内燃机ICE的启动控制、内燃机ICE的停止控制、燃料切断控制等。
[变速控制系统结构]
实施例的多级齿轮变速器1的特征在于,作为变速要素而采用基于啮合接合的卡合离合器C1、C2、C3(牙嵌式离合器),由此通过减弱拉动滑动而实现高效化。而且,如果存在使卡合离合器C1、C2、C3的任一个啮合接合的变速请求,则利用第1电动发电机MG1(卡合离合器C3的接合时)或者第2电动发电机MG2(卡合离合器C1、C2的接合时)而使离合器输入输出的转速差同步,如果处于同步判定转速范围内,则通过开始啮合行程而实现变速。另外,如果存在将接合的卡合离合器C1、C2、C3的任一个断开的变速请求,则使断开离合器的离合器传递扭矩降低,如果小于或等于断开扭矩判定值,则通过开始断开行程而实现。下面,基于图2对多级齿轮变速器1的变速控制系统结构进行说明。
如图2所示,作为卡合离合器,变速控制系统具有第1卡合离合器C1、第2卡合离合器C2以及第3卡合离合器C3。作为致动器,具有第1电动致动器31、第2电动致动器32以及第3电动致动器33。而且,作为使致动器动作转换为离合器卡合/断开动作的机构,具有第1卡合离合器动作机构41、第2卡合离合器动作机构42以及第3卡合离合器动作机构43。并且,作为第1电动致动器31、第2电动致动器32以及第3电动致动器33的控制单元,具有变速器控制单元23。
所述第1卡合离合器C1、第2卡合离合器C2以及第3卡合离合器C3,是对空转位置(N:断开位置)、左侧接合位置(Left:左侧离合器啮合接合位置)以及右侧接合位置(Right:右侧离合器啮合接合位置)进行切换的牙嵌式离合器。各卡合离合器C1、C2、C3均为相同的结构,具有连接套筒51、52、53、左侧牙嵌式离合器环54、55、56、以及右侧牙嵌式离合器环57、58、59。连接套筒51、52、53设置为经由在第4轴14、第1轴11、第3轴13固定的图外的衬套并通过花键结合而能够沿轴向行进,在两侧具有顶面平坦的锯齿51a、51b、52a、52b、53a、53b。并且,在连接套筒51、52、53的周向中央部具有叉槽51c、52c、53c。左侧牙嵌式离合器环54、55、56在作为各卡合离合器C1、C2、C3的左侧空转齿轮的各齿轮113、103、110的凸台部固定,具有与锯齿51a、52a、53a相对的顶面平坦的锯齿54a、55a、56a。右侧牙嵌式离合器环57、58、59在作为各卡合离合器C1、C2、C3的右侧空转齿轮的各齿轮112、102、109的凸台部固定,具有与锯齿51b、52b、53b相对的顶面平坦的锯齿57b、58b、59b。
所述第1卡合离合器动作机构41、第2卡合离合器动作机构42以及第3卡合离合器动作机构43,是将电动致动器31、32、33的转动动作转换为连接套筒51、52、53的轴向行程动作的机构。各卡合离合器动作机构41、42、43的结构均相同,具有转动连杆61、62、63、换挡杆64、65、66、以及拔叉67、68、69。转动连杆61、62、63的一端设置于电动致动器31、32、33的致动器轴,另一端以能够相对移位的方式与换挡杆64、65、66连结。换挡杆64、65、66的弹簧64a、65a、66a安装于杆分割位置,能够根据杆传递力的大小和方向而进行伸缩。拔叉67、68、69的一端固定于换挡杆64、65、66,另一端配置于连接套筒51、52、53的叉槽51c、52c、53c。
所述变速器控制单元23输入有来自车速传感器71、加速器开度传感器72、变速器输出轴转速传感器73、发动机转速传感器74、MG1转速传感器75、MG2转速传感器76、断路开关77、选挡开关78等的传感器信号、开关信号。此外,变速器输出轴转速传感器73设置于第3轴13的轴端部,对第3轴13的轴转速进行检测。而且,具有位置伺服控制部(例如,基于PID控制的位置伺服系统),该位置伺服控制部对由连接套筒51、52、53的位置决定的卡合离合器C1、C2、C3的啮合接合和断开进行控制。该位置伺服控制部输入有来自第1套筒位置传感器81、第2套筒位置传感器82、第3套筒位置传感器83的传感器信号。而且,读入各套筒位置传感器81、82、83的传感器值,为了使连接套筒51、52、53的位置变为基于啮合行程的接合位置或者断开位置而对电动致动器31、32、33施加电流。即,使焊接于连接套筒51、52、53的锯齿和焊接于空转齿轮的锯齿的二者在啮合的啮合位置处形成为接合状态,由此使得空转齿轮与第4轴14、第1轴11、第3轴13驱动连结。另一方面,连接套筒51、52、53在轴线方向上移位而使得焊接于连接套筒51、52、53的锯齿和焊接于空转齿轮的锯齿在非啮合位置处形成为断开状态,由此使得空转齿轮从第4轴14、第1轴11、第3轴13脱离。
[变速模式结构]
实施例的多级齿轮变速器1的特征在于,因不具有流体接头等转速差吸收要素而降低动力传递损失,并且由电机对内燃机ICE进行辅助而减少ICE变速挡(内燃机ICE的变速挡),实现紧凑化(EV变速挡:1-2挡、ICE变速挡:1-4挡)。下面,基于图3及图4对多级齿轮变速器1的变速模式结构进行说明。
作为变速模式的思路,如图3所示,在车速VSP小于或等于规定车速VSP0的起步区域中,多级齿轮变速器1不具有转速差吸收要素,因此通过“EV模式”(更准确而言,为1挡的EV变速挡的EV1st)仅利用电机驱动力而进行电机起步。而且,在行驶区域中,如图3所示,在驱动力的请求较大时,采用如下变速模式的思路,即,通过利用电机驱动力对发动机驱动力进行辅助的“并行HEV模式”来应对。即,随着车速VSP的升高,ICE变速挡按照(ICE1st→)ICE2nd→ICE3rd→ICE4th而变换,EV变速挡(第1电动发电机MG1的变速挡)按照EV1st→EV2nd而变换。因而,基于图3所示的变速模式的思路,制作用于将切换变速模式的变速请求输出的变速对应图。
利用具有卡合离合器C1、C2、C3的多级齿轮变速器1能够获得的变速模式如图4所示。此外,图4中的“Lock”表示作为变速模式而不成立的联锁模式,“EV-”表示第1电动发电机MG1未与驱动轮19驱动连结的状态,“ICE-”表示内燃机ICE未与驱动轮19驱动连结的状态。而且,在变速控制中,无需使用图4所示的所有变速模式,当然可以根据需要而从这些变速模式中选择。下面,对各变速模式进行说明。
在第2卡合离合器C2处于“N”位置、且第3卡合离合器C3处于“N”位置时,根据第1卡合离合器C1的位置而变为下面的变速模式。如果第1卡合离合器C1处于“Left”位置则变为“EV-ICEgen”,如果第1卡合离合器C1处于“N”位置则变为“Neutral”,如果第1卡合离合器C1处于“Right”位置则变为“EV-ICE3rd”。
这里,“EV-ICEgen”的变速模式是在停车中、且在由内燃机ICE利用第1电动发电机MG1进行发电的MG1怠速发电时、或者在MG1发电的基础上追加MG2发电的双重怠速发电时所选择的模式。“Neutral”的变速模式是在停车中、且在由内燃机ICE利用第2电动发电机MG2进行发电的MG2怠速发电时所选择的模式。
在第2卡合离合器C2处于“N”位置、且第3卡合离合器C3处于“Left”位置时,根据第1卡合离合器C1的位置而变为下面的变速模式。如果第1卡合离合器C1处于“Left”位置则变为“EV1st ICE1st”,如果第1卡合离合器C1处于“N”位置则变为“EV1st ICE-”,如果第1卡合离合器C1处于“Right”则变为“EV1st ICE3rd”。
这里,“EV1st ICE-”的变速模式是使内燃机ICE停止而利用第1电动发电机MG1进行行驶的“EV模式”的模式、或者一边由内燃机ICE利用第2电动发电机MG2进行发电一边利用第1电动发电机MG1进行1挡的EV行驶的“连续HEV模式”的模式。
例如,在选择了基于“EV1st ICE-”的“连续HEV模式”的行驶中,基于由驱动力不足引起的减速而将第1卡合离合器C1从“N”位置切换为“Left”位置。在该情况下,转换为基于能确保驱动力的“EV1st ICE1st”的变速模式的“并行HEV模式(1挡)”的行驶。
在第2卡合离合器C2处于“Left”位置、且第3卡合离合器C3处于“Left”位置时,如果第1卡合离合器C1处于“N”位置则变为“EV1st ICE2nd”。
例如,驱动力请求在选择了基于“EV1st ICE-”的“连续HEV模式”的1挡EV行驶中较高,从而将第2卡合离合器C2从“N”位置切换为“Left”位置。在该情况下,转换为基于能确保驱动力的“EV1st ICE2nd”的变速模式的“并行HEV模式”的行驶。
在第2卡合离合器C2处于“Left”位置、且第3卡合离合器C3处于“N”位置时,根据第1卡合离合器C1的位置而变为下面的变速模式。如果第1卡合离合器C1处于“Left”位置则变为“EV1.5ICE2nd”,如果第1卡合离合器C1处于“N”位置则变为“EV-ICE2nd”。
这里,“EV-ICE2nd”的变速模式是在使第1电动发电机MG1停止而利用内燃机ICE进行2挡发动机行驶时,或者在第1电动发电机MG1中检测出异常而仅利用第2电动发电机MG2使车辆起步时(后述的“MG2起步模式”起步时)所选择的模式。
在第2卡合离合器C2处于“Left”位置、且第3卡合离合器C3处于“Right”位置时,如果第1卡合离合器C1处于“N”位置则变为“EV2nd ICE2nd”。
例如,在选择了基于“EV1st ICE2nd”的变速模式的“并行HEV模式”下的行驶中,根据加速变速请求使第3卡合离合器C3从“Left”位置经过“N”位置而切换为“Right”位置。在该情况下,转换为基于将EV变速挡设为2挡的“EV2nd ICE2nd”的变速模式的“并行HEV模式”的行驶。
例如,在选择了基于“EV2nd ICE4th”的变速模式的“并行HEV模式”下的行驶中,根据减速变速请求使第2卡合离合器C2从“Right”位置经过“N”位置而切换为“Left”位置。在该情况下,转换为基于将ICE变速挡设为2挡的“EV2nd ICE2nd”的变速模式的“并行HEV模式”的行驶。
在第2卡合离合器C2处于“N”位置、且第3卡合离合器C3处于“Right”位置时,根据第1卡合离合器C1的位置而变为下面的变速模式。如果第1卡合离合器C1处于“Left”位置则变为“EV2nd ICE3rd’”,如果第1卡合离合器C1处于“N”位置则变为“EV2nd ICE-”,如果第1卡合离合器C1处于“Right”位置则变为“EV2nd ICE3rd”。
这里,“EV2nd ICE-”的变速模式,是使内燃机ICE停止而利用第1电动发电机MG1进行行驶的“EV模式”的模式,或者一边由内燃机ICE利用第2电动发电机MG2进行发电、一边利用第1电动发电机MG1进行2挡EV行驶的“连续HEV模式”的模式。
例如,在选择了基于“EV2nd ICE2nd”的变速模式的“并行HEV模式”的行驶中,根据加速变速请求使第2卡合离合器C2从“Left”位置切换为“N”位置,使第1卡合离合器C1从“N”位置切换为“Right”位置。在该情况下,转换为基于将ICE变速挡设为3挡的“EV2nd ICE3rd”的变速模式的“并行HEV模式”的行驶。
在第2卡合离合器C2处于“Right”位置、且第3卡合离合器C3处于“Right”位置时,如果第1卡合离合器C1的位置为“N”位置则变为“EV2nd ICE4th”。
在第2卡合离合器C2处于“Right”位置、且第3卡合离合器C3处于“N”位置时,根据第1卡合离合器C1的位置而变为下面的变速模式。如果第1卡合离合器C1处于“Left”位置则变为“EV2.5ICE4th”,如果第1卡合离合器C1处于“N”位置则变为“EV-ICE4th”。
在第2卡合离合器C2处于“Right”位置、且第3卡合离合器C3处于“Left”位置时,如果第1卡合离合器C1的位置为“N”位置则变为“EV1st ICE4th”。
[起步控制处理结构]
图5是表示利用实施例的变速器控制单元23(起步控制器)执行的起步控制处理的流程的主流程图。另外,图6至图8是更具体地表示图5的流程图中的各处理的流程的子流程图。下面,对表示起步控制处理结构的一个例子的各步骤进行说明。
此外,图5的流程图中示出的处理,在存在车辆的减速请求时开始。
首先,变速器控制单元23在步骤S10中执行车辆停止控制。图6是表示该车辆停止控制的子流程图。
在步骤S101中,判断车辆是否处于EV2nd下的行驶中。如图4的变速模式所示,EV2nd是指第3卡合离合器C3处于“Right”位置的情况。
步骤S101的判断,无论内燃机ICE的变速挡如何,都根据EV变速挡是否为2挡而进行判断。在EV变速挡为2挡的情况下,为了再起步控制,优选预先在减速行驶中将EV变速挡变速为1挡。
此外,为了将EV变速挡从2挡减速换挡(减速变速)为1挡,需要使第3卡合离合器C3从“Right”位置经由“N”位置而向“Left”位置切换。
因此,在步骤S101的判断为YES(EV变速挡为2挡)的情况下进入步骤S102,判断车辆的减速度是否大于或等于第1规定值。第1规定值是基于当前的车速而确定的值,设定为如下值,即,能够判断为连使第3卡合离合器C3从“Right”位置切换为“N”位置的时间都无法确保的值。换言之,第1规定值设定为能够判断是否处于因急减速而使得车辆停止的情况下的值。
此外,在步骤S101的判断为NO(EV变速挡为1挡)的情况下,无需进行减速换挡,因此跳过下面的处理而使车辆停止。
在步骤S102的判断为YES(减速度≥第1规定值)的情况下,即,在判断为车辆正在急减速的情况下,进入步骤S103,不进行EV减速换挡,而是维持EV2nd不变地使车辆停止(步骤S104)。
另一方面,在步骤S102的判断为NO(减速度<第1规定值)的情况下进入步骤S105,判断车辆的减速度是否大于或等于第2规定值。
这里,第2规定值是基于当前的车速而确定的值,设定为小于第1规定值的值。具体而言,设定为能够判断是否具有能完成EV变速动作(EV减速换挡)的时间的值。换言之,第2规定值设定为能够判断是否处于通过缓减速而使车辆停止的情况下的值。
在步骤S105的判断为YES(第2规定值≤减速度<第1规定值)的情况下,即,在判断为未处于急减速中、且不具有能完成EV减速换挡的时间的情况下进入步骤S106,将第3卡合离合器C3从“Right”位置切换为“N”位置,维持该状态不变地使车辆停止(步骤S104)。
另一方面,在步骤S105的判断为NO(减速度<第2规定值)的情况下,即,在能判断为处于缓减速中、且能够完成EV减速换挡的情况下进入步骤S107,将EV变速挡转换为1挡。详细而言,使第3卡合离合器C3从“Right”位置经由“N”位置向“Left”位置切换而使车辆停止(步骤S104)。
如果车辆停止,则从图6的子流程图返回至图5的主流程图。此外,在车辆减速中存在再加速请求时,也结束本控制而返回至图5的主流程图。
返回至图5继续进行说明,接着,程序进入步骤S20,执行怠速发电控制。图7是表示该怠速发电控制的子流程图。
下面进行说明,在步骤S201中,判断是否由驾驶员选择了非行驶挡(P、N)。基于来自选挡开关78的信号而进行该判断。此外,本实施例所涉及的变速控制单元23以如下方式构成,即,如果由驾驶员选择了非行驶挡(P、N),则将第1、第2、第3卡合离合器C1、C2、C3全部都切换为“N”位置。
在步骤S201的判断为NO(选择了行驶挡(R、D等)的过程中)的情况下,不执行怠速发电控制而返回至图5的主流程图。另一方面,在步骤S201的判断为YES(选择了非行驶挡(P、N)的过程中)的情况下进入步骤S202,判断是否存在怠速发电请求。
此外,基于来自能够由驾驶员操作的开关(未图示)的信号、强电电池3的电池残量SOC(State of Charge)等而判断怠速发电请求的有无。
在步骤S202的判断为NO(无怠速发电请求)的情况下,不执行怠速发电控制而返回至主流程图。另一方面,在步骤S202的判断为YES(有怠速发电请求)的情况下进入步骤S203,将第2、第3卡合离合器C2、C3切换为“N”位置,并且将第1卡合离合器C1切换为“Left”位置(将多级齿轮变速器1的变速模式设定为“EV-ICEgen”)。
此外,在怠速发电时将第2卡合离合器C2、C3断开,是为了防止因停车中的内燃机ICE的旋转而使得车辆移动。
接着进入步骤S204,执行怠速发电控制。在不存在来自驾驶员的请求时、判断为强电电池3的电池残量SOC足够多时、或者由驾驶员选择了行驶挡(D、R)时,怠速发电控制结束。
如果怠速发电控制结束,则程序返回至图5的主流程图。
返回至图5继续进行说明,接着,程序进入步骤S30,执行再起步控制。图8是表示该再起步控制的子流程图。
下面进行说明,在步骤S301中,判断是否由驾驶员选择了行驶挡(D、R等),即,判断是否存在再起步请求。基于来自选挡开关78的信号而进行该判断。
在步骤S301的判断为NO(选择非行驶挡(P、N)的过程中)的情况下,无需执行再起步控制,因此跳过下面的处理而返回至图5的主流程图。另一方面,在步骤S301的判断为YES(选择行驶挡(D、R等)的过程中)的情况下进入步骤S302,判断是否产生了妨碍正常的再起步控制的异常。具体而言,判断第1电动发电机MG1中是否产生了异常、或者第3卡合离合器C3是否固接于“N”位置或“Right”位置。
如上所述,正常情况下,该实施例所涉及的电动车辆形成为如下结构,即,仅利用第1电动发电机MG1的电机的驱动力而起步。因此,在步骤S302中,确认第1电动发电机MG1中是否不存在异常。在此基础上,如图4所示的说明,在该实施例中,利用第1电动发电机MG1进行起步的情况下的变速模式变为“EV1st ICE-”,因此确认能否确立EV变速挡的1挡,换言之,确认第3卡合离合器C3是否未固接于除了“Left”位置以外的位置。
此外,基于第1电动发电机MG1的温度、第3卡合离合器C3的行程传感器(未图示)的输出而进行步骤S302的判断。
在步骤S302的判断为NO(第1电动发电机MG1正常、且第3卡合离合器C3固接于“N”位置或者未固接于“Right”位置)的情况下进入步骤S303,判断第3卡合离合器C3的当前位置是否为“Right”位置或者“N”位置。
在步骤S303的判断为YES(第3卡合离合器C3处于除了“Left”位置以外的位置)的情况下(在判断为第3卡合离合器C3实现了除了EV1st以外的变速挡时),进入步骤S304,使第3电动致动器33工作而使得第3卡合离合器C3朝向“Left”位置换挡。
此外,作为步骤S303的判断为YES的情况,能举出如图6的流程图所示的说明那样在车辆的停止时未完成EV减速换挡的情况,如图7的流程图所示的说明那样通过执行怠速发电控制而将第3卡合离合器C3断开的情况。
下面,在步骤S305中,判断第3卡合离合器C3是否切换为“Left”位置。
此外,基于对第3卡合离合器C3的行程量进行检测的行程传感器(未图示)的输出而进行该判断,如果第3卡合离合器C3移动至行程终点,则步骤S305的判断变为YES。
在步骤S305的判断为NO(第3卡合离合器C2未到达“Left”位置)的情况下,即,在判断为第3卡合离合器C3未切换为“Left”位置的情况下,进入步骤S306,限制第1电动发电机MG1的输出。
具体而言,对第1电动发电机MG1的输出进行限制,以使第3卡合离合器C3的连接套筒53的锯齿53a的转速、和与该锯齿53a啮合接合的左侧牙嵌式离合器环56(固定于利用第1电动发电机MG1而进行旋转的第10齿轮110)的锯齿56a的转速的差小于或等于能够使各锯齿(啮合齿)53a、56a啮合接合的规定转速。此外,根据各锯齿53a、56a的构造、对第3卡合离合器C3的连接套筒53进行驱动的第3电动致动器33的特性等并通过实验而确定所述规定转速。
直至步骤S305的判断为YES为止,反复执行步骤S305以及步骤S306的处理。即,直至第3卡合离合器C3切换为“Left”位置为止,对第1电动发电机MG1的输出进行限制。
在步骤S305的判断为YES的情况下,即,在判断为确立了“EV1st”的变速模式的情况下进入步骤S307,结束对第1电动发电机MG1的输出的限制,正常地利用第1电动发电机MG1的输出而使车辆起步。
此外,在步骤S303的判断为NO的情况下,即,在第3卡合离合器C3的当前位置从初始时起处于“Left”位置的情况下进入步骤S307,正常地对第1电动发电机MG1的输出进行控制而使车辆起步。
与此相对,在步骤S302的判断为YES(第1电动发电机MG1中存在异常、或者第3卡合离合器C3固接于“N”位置或固接于“Right”位置)的情况下进入步骤S308,判断步骤S302中检测出的异常是否为第3卡合离合器C3固接于“Right”位置的异常。
在步骤S308的判断为YES(第3卡合离合器C3固接于“Right”位置)的情况下,无法从2挡对EV变速挡进行变更。因此,在这样的情况下进入步骤S309,切换为EV2nd起步模式。即,将第1、第2卡合离合器C2、C3维持为“N”位置,仅利用第1电动发电机MG1的驱动力而使车辆进行2挡EV起步。
另一方面,在S308的判断为NO(第1电动发电机MG1中存在异常、或者第3卡合离合器C3固接于“N”位置)的情况下,无法利用第1电动发电机MG1使车辆起步。因此,在这样的情况下进入步骤S310,将变速模式向“MG2起步模式”(异常时EV起步模式)切换。具体而言,取代第1电动发电机MG1而利用第2电动发电机MG2使车辆进行EV起步。此时,第2卡合离合器C2取代第3卡合离合器C3而作为起步用啮合离合器(异常时起步用啮合离合器)起作用。
因此,在步骤S311中,使第2电动致动器32工作而使第2卡合离合器C2朝向“Left”位置换挡。
此外,此时,将第1卡合离合器C1向“N”位置切换。
接着在步骤S312中,判断第2卡合离合器C2是否切换为“Left”位置。
此外,基于对第2卡合离合器C2的行程量进行检测的行程传感器(未图示)的输出而进行该判断,如果第2卡合离合器C2移动至行程终点,则步骤S312的判断变为YES。
在步骤S312的判断为NO(第2卡合离合器C2未到达“Left”位置)的情况下进入步骤S313,对第2电动发电机MG2的输出进行限制。
具体而言,对第2电动发电机MG2的输出进行限制,以使第2卡合离合器C2的连接套筒52(利用第2电动发电机MG2进行旋转)的锯齿52b的转速、和与该锯齿52b啮合接合的右侧牙嵌式离合器环58(固定于第2齿轮102)的锯齿58b的转速的差小于或等于各锯齿(啮合齿)52b、58b能够啮合接合的既定转速。此外,根据各锯齿52b、58b的构造、对第2卡合离合器C2的连接套筒52进行驱动的第2电动致动器32的特性等并通过实验而确定所述既定转速。
直至步骤S312的判断变为YES为止,反复执行步骤S312以及步骤S313的处理。即,直至第2卡合离合器C2切换为“Left”位置为止,对第2电动发电机MG2的输出进行限制。
在步骤S312的判断变为YES的情况下,即,在判断为确立了MG2变速模式(EV-ICE2nd)的情况下进入步骤S314,结束对第2电动发电机MG2的输出的限制,正常地利用第2电动发电机MG2的输出而使车辆起步。
如果车辆的起步开始,则结束程序。
下面,对作用进行说明。
分为“起步控制处理作用”、“起步控制作用”、“起步控制的特征作用”而对实施例的混合动力车辆的起步控制装置的作用进行说明。
[起步控制处理作用]
下面,基于图8所示的流程图对第3卡合离合器(起步用啮合离合器)C3处于断开状态的起步时的起步控制处理作用进行说明。
如果由驾驶员在第3卡合离合器C3处于“N”位置的状态下选择了行驶挡(D、R等),则在图8的流程图中按照步骤S301→步骤S302而前进。如果第1电动发电机MG1中不存在异常、且第3卡合离合器C3未固接于“N”位置,则按照步骤S303→步骤S304而前进。在步骤S304中,对使第3卡合离合器C3工作的第3电动致动器33进行驱动。接着进入步骤S305,判断第3卡合离合器C3是否从“N”位置到达“Left”位置、即到达确立了EV模式“EV1st”的位置。在判断为第3卡合离合器C3未到达“Left”位置的期间,反复执行步骤S305→步骤S306的处理,无论由驾驶员请求的驱动力如何,都对车辆起步用的第1电动发电机MG1的输出进行限制。换言之,与起步控制相比,优先进行将第3卡合离合器C3切换为“Left”位置的控制。
如果判断为第3卡合离合器C3到达“Left”位置,则进入步骤S307,将对第1电动发电机MG1的输出的限制解除,正常地根据由驾驶员请求的驱动力而对第1电动发电机MG1的输出进行控制。
另外,对第3卡合离合器(起步用啮合离合器)C3处于“Right”位置的状态下的起步时的起步控制处理作用进行说明。
如果在第3卡合离合器C3处于“Right”位置的状态下由驾驶员选择了行驶挡(D、R等),则在图8的流程图中按照步骤S301→步骤S302而前进。如果第1电动发电机MG1中不存在异常、且第3卡合离合器C3未固接于“Right”位置,则按照步骤S303→步骤S304而前进。在步骤S304中,对使第3卡合离合器C3工作的第3电动致动器33进行驱动。接着进入步骤S305,判断第3卡合离合器C3是否从“Right”位置到达“Left”位置、即到达确立了EV模式“EV1st”的位置。在判断为第3卡合离合器C3未到达“Left”位置的期间,同上所述,反复执行步骤S305→步骤S306的处理,无论由驾驶员请求的驱动力如何,都对车辆起步用的第1电动发电机MG1的输出进行限制。换言之,与起步控制相比,优先进行将第3卡合离合器C3切换为“Left”位置的控制。
如果判断为第3卡合离合器C3已到达“Left”位置,则进入步骤S307,同上所述,根据由驾驶员请求的驱动力而正常地对第1电动发电机MG1的输出进行控制。
下面,对第3卡合离合器(起步用啮合离合器)C3固接于“N”位置的情况下的起步控制处理作用进行说明。
如果由驾驶员在第3卡合离合器C3固接于“N”位置的状态下选择了行驶挡(D、R等),则在图8的流程图中按照步骤S301→步骤S302→步骤S308→步骤S310而前进。在步骤S310中,选择基于第2电动发电机MG2的起步模式“MG2起步模式”,进入步骤S311而对使第2卡合离合器C2工作的第2电动致动器32进行驱动。接着进入步骤S312,判断第2卡合离合器C2是否到达“Left”位置、即是否到达确立“MG2起步模式”的位置。在判断为第2卡合离合器C2未到达“Left”位置的期间,反复执行步骤S312→步骤S313的处理,无论由驾驶员请求的驱动力如何,都对车辆起步用的第2电动发电机MG2的输出进行限制。换言之,与起步控制相比,优先进行将第2卡合离合器C2切换为“Left”位置的控制。
此外,此时,将第1卡合离合器C1向“N”位置切换。
如果判断为第2卡合离合器C2已到达“Left”位置,则进入步骤S314,根据由驾驶员请求的驱动力而正常地对第2电动发电机MG2的输出进行控制。
这样,在实施例中,在从第3卡合离合器C3处于“N”位置或者“Right”位置的状态起利用第1电动发电机MG1的输出而使车辆进行EV起步的情况下,直至第3卡合离合器C3切换为起步时的“Left”位置为止,对第1电动发电机MG1的输出进行限制。更具体而言,直至第3卡合离合器C3切换为“Left”位置为止,对第1电动发电机MG1的输出进行限制,以使第3卡合离合器C3的输入输出转速差小于或等于对应的锯齿53a、56a能够啮合接合的规定转速。
另外,在从第3卡合离合器C3固接于“N”位置的状态起使车辆起步的情况下,选择利用第2电动发电机MG2而进行EV起步的“第2起步模式”。此时,直至第2卡合离合器C2切换为起步时的“Left”位置为止,对第2电动发电机MG2的输出进行限制。更具体而言,直至第2卡合离合器C2切换为“Left”位置为止,对第2电动发电机MG2的输出进行限制,以使第2卡合离合器C2的输入输出转速差小于或等于对应的锯齿52b、58b能够啮合接合的既定转速。
[起步控制作用]
下面,基于图9至图11对起步控制作用进行说明。
首先,基于图9对选择了“EV1st”的变速模式时的多级齿轮变速器1的MG1扭矩的流动进行说明。
在“EV1st”的变速模式下,第1卡合离合器C1处于“N”位置,第2卡合离合器C2处于“N”位置,第3卡合离合器C3处于“Left”位置。因此,MG1扭矩从第1电动发电机MG1向第2轴12→第5齿轮105→第10齿轮110→第3轴13→第7齿轮107→第16齿轮116→差速齿轮17→驱动轴18→驱动轮19流动。
下面,基于图10对选择了“MG2起步模式”的变速模式时的多级齿轮变速器1的MG2扭矩的流动进行说明。
在“MG2起步模式”的变速模式下,第1卡合离合器C1处于“N”位置,第2卡合离合器C2处于“Left”位置,第3卡合离合器C3处于“N”位置。因此,MG2扭矩从第2电动发电机MG2向第6轴16→第15齿轮115→第14齿轮114→第11齿轮111→第1齿轮101→第1轴11→第3齿轮103→第8齿轮108→第3轴13→第7齿轮107→第16齿轮116→差速齿轮17→驱动轴18→驱动轮19流动。
另外,基于图11的时序图对图8所示的起步控制处理作用进行说明。
车辆减速,从时刻t1至时刻t2对EV变速挡进行减速换挡。在车辆在时刻t3停止之后,由驾驶员在时刻t4选择非行驶挡(P、N)。由此,在时刻t5将第3卡合离合器C3断开而将第1电动发电机MG1和驱动轮19的连结切断。如果在时刻t6将第3卡合离合器C3断开而使得EV变速挡变为N(Neutral),则根据怠速发电请求而将第1卡合离合器C1切换为“Left”位置,并且将内燃机ICE和第1电动发电机MG1连结。如果第1卡合离合器C1在时刻t7到达“Left”位置,则实施怠速发电。
如果怠速发电结束,则在时刻t8将第1卡合离合器C1切换为“N”位置。此外,在该实施例中,如图4的变速模式所示,无论在任何起步模式(EV1st、EV2nd、MG2起步模式)下,第1卡合离合器C1都处于“N”位置,因此设定为如果怠速发电完毕则将第1卡合离合器C1向“N”位置切换。
如果由驾驶员在时刻t9选择了行驶挡(D、R等),则从时刻t10至t11将第3卡合离合器C3从“N”位置切换为“Left”位置。此时,通过对第1电动发电机MG1的输出进行限制,将第1电动发电机MG1的转速维持为低速。在时刻t11将第3卡合离合器C3切换为“Left”位置,如果确立了EV1st,则将对第1电动发电机MG1的输出的限制解除,正常地根据请求的驱动力而对输出进行控制,并且使车辆开始移动。
「起步控制的特征作用」
如上,在该实施例中,形成为如下结构,即,在从第3卡合离合器C3的断开状态起的起步时,直至变为第3卡合离合器C3能够对驱动力进行传递的啮合状态为止,对第1电动发电机MG1的输出进行限制(图11中的时刻t10~t11)。更具体而言,形成为如下结构,即,直至第3卡合离合器C3切换为“Left”位置为止,对第1电动发电机MG1的输出进行限制,以使第3卡合离合器C3的输入输出转速差小于或等于对应的锯齿53a、56a能够啮合接合的规定转速。
即,在啮合离合器中,在锯齿(啮合齿)的前端彼此的相位一致的情况下,锯齿彼此碰撞,因此有时无法在车辆的起步时使起步用啮合离合器(第3卡合离合器C3)接合。而且,如果第3卡合离合器C3保持断开状态不变地根据请求的驱动力而对第1电动发电机MG1的输出进行控制,则在起步时应当与第3卡合离合器C3卡合的锯齿(更准确而言,应当与第3卡合离合器C3的连接套筒53的锯齿53a卡合,左侧牙嵌式离合器环56的锯齿56a)的转速急剧升高。因此,即使要将第3卡合离合器从“N”位置切换为接合位置“Left”,也无法使锯齿53a、56a啮合。于是,第1电动发电机MG1的旋转加速,产生重新进行变速动作的需要,其结果,车辆的起步有时会延迟。
与此相对,直至第3卡合离合器C3变为能够对驱动力进行传递的啮合状态为止而对第1电动发电机MG1的输出进行限制,从而能够防止第1电动发电机MG1的旋转加速。另外,利用输出受到限制的第1电动发电机MG1使应当与第3卡合离合器C3卡合的锯齿53a、56a以低速进行旋转,因此能够避免如下状况,即,接合的锯齿彼此的相位一致而无法使齿轮接合。
因此,能够避免重新进行变速动作,并且能够提前完成车辆的起步动作。
在实施例中,形成为如下结构,即,在车辆停止时,在对车辆的挡位进行操作而从非行驶挡转换为行驶挡以进行EV起步时,对电动机的输出进行限制(图11的时刻t4~t11)。
即,在该实施例中,以如下方式构成,即,如果由驾驶员选择了非行驶挡(P、N),则将第1、第2、第3卡合离合器C1、C2、C3全部都切换为“N”位置。因此,如果在车辆的停车时暂时选择了非行驶挡,则需要在再起步时将第3卡合离合器C3从“N”位置切换为“Left”位置。在将第3卡合离合器C3向“Left”位置的切换完毕之前,如果根据请求的驱动力而对第1电动发电机MG1的输出进行控制,则第1电动发电机MG1的旋转有可能会加速。
因而,在对挡位进行操作而从非行驶挡向行驶挡变换以进行EV起步时,通过对第1电动发电机MG1的输出进行限制,即使处于上述状态下,也能够防止第1电动发电机MG1的旋转加速。
在实施例中,形成为如下结构,即,在车辆停止之后,在将第3卡合离合器C3断开而实施怠速发电之后进行EV起步时,对第1电动发电机MG1的输出进行限制(图11的时刻t7~t11)。
即,在实施怠速发电的过程中需要将第3卡合离合器C3断开,因此在实施怠速发电之后的再起步时,第3卡合离合器C3有时未处于能够对驱动力进行传递的啮合状态。
因此,在怠速发电之后的再起步时对第1电动发电机MG1的输出进行限制,因第3卡合离合器C3无法接合而能够防止第1电动发电机MG1的加速。
在实施例中,形成为如下结构,即,在车辆的起步时,在使得第3卡合离合器C3卡合而变为除了车辆的起步用变速挡(EV1st)以外的变速挡(EV2nd、N)时,对第1电动发电机MG1的输出进行限制。
即,在该实施例中,多级齿轮变速器1不具有转速差吸收要素,因此车辆以1挡的EV变速挡的EV1st而进行EV起步。因此,在起步时使第3卡合离合器C3卡合而实现了除了EV1st以外的变速挡时(换言之,在第3卡合离合器C3处于除了“Left”位置以外的位置的情况下),需要将第3卡合离合器C3切换为“Left”位置。
因此,即使在这样的情况下也对第1电动发电机MG1的输出进行制限,从而能够防止第1电动发电机MG1的加速。
在实施例中,形成为如下结构,即,在因EV减速换挡的滞后而使得第3卡合离合器C3从“N”位置起使车辆起步的情况下,对第1电动发电机MG1的输出进行限制。
即,在车辆的减速度较大的情况下,来不及进行EV减速换挡,在确立了车辆起步用的EV1st之前,车辆有时会停止。
因此,即使在这样的情况下也对第1电动发电机MG1的输出进行限制,从而能够防止第1电动发电机MG1的加速。
在实施例中,形成为如下结构,即,在第3卡合离合器C3固接于“N”位置的情况下或者第1电动发电机MG1中检测出异常的情况下,以“MG2起步模式”(异常时EV起步模式)而使车辆起步,此时,直至第2卡合离合器(异常时起步用啮合离合器)C2变为能够对驱动力进行传递的啮合状态为止,对第2电动发电机MG2的输出进行限制。
即,在第3卡合离合器C3固接于“N”位置的情况下、第1电动发电机MG1中检测出异常的情况下,无法确立正常的起步用变速挡(EV1st)。因此,在这样的情况下,取代第1电动发电机MG1而将第2电动发电机MG2用作起步用电机。与此相应地,第2卡合离合器C2取代第3卡合离合器C3而作为起步用啮合离合器(异常时起步用啮合离合器)起作用。
因此,在将第2电动发电机MG2用作起步用电机时,对第2电动发电机MG2的输出进行限制,由此将第2卡合离合器C2切换为能够可靠且顺畅地对驱动力进行传递的啮合状态。由此,能够防止作为起步用电机的第2电动发电机MG2的加速。
下面,对效果进行说明。
在实施例的混合动力车辆的起步控制装置中,能够获得下面列举的效果。
(1)一种电动车辆,具有:作为动力源的电动机(第1电动发电机MG1);以及变速器(多级齿轮变速器1),其对所述电动机(第1电动发电机MG1)的输出进行变速并向驱动轮19传递,
所述变速器(多级齿轮变速器1)具有通过起始自断开位置的行程而进行啮合接合的起步用啮合离合器(第3卡合离合器C3),其中,
设置有起步控制器(变速器控制单元23),该起步控制器基于起步请求将所述电动机(第1电动发电机MG1)的输出经由所述起步用啮合离合器(第3卡合离合器C3)向所述驱动轮19传递而进行EV起步,
在从所述起步用啮合离合器(第3卡合离合器C3)的断开状态开始的EV起步时,直至所述起步用啮合离合器(第3卡合离合器C3)变为能够对驱动力进行传递的啮合状态为止,所述起步控制器(变速器控制单元23)对所述电动机(第1电动发电机MG1)的输出进行限制(图8中的S305~S306)。
由此,能够防止第1电动发电机MG1的旋转加速。另外,能够避免如下状况,即,接合的锯齿彼此的相位一致而无法使齿轮接合。因此,能够避免重新进行变速动作,并且能够提前完成车辆的起步动作。
(2)在从所述起步用啮合离合器(第3卡合离合器C3)的断开状态开始的EV起步时,所述起步控制器(变速器控制单元23)对所述电动机(第1电动发电机MG1)的输出进行限制,以使所述起步用啮合离合器(第3卡合离合器C3)的输入输出转速差小于或等于所述起步用啮合离合器(第3卡合离合器C3)的啮合齿能够接合的规定转速(图8中的S305~S306)。
因此,在(1)的效果的基础上,在通过第1电动发电机MG1的输出而使车辆起步之前,能够使第3卡合离合器C3形成为能可靠且顺畅地对驱动力进行传递的啮合状态。
(3)在所述车辆停止时,所述起步控制器(变速器控制单元23)对所述车辆的挡位进行操作而使其变为非行驶挡(P、N),由此将所述起步用啮合离合器(第3卡合离合器C3)断开(图7中的S201),
在所述起步用啮合离合器(第3卡合离合器C3)保持断开状态不变、且对所述挡位进行操作而使其从所述非行驶挡(P、N)转换为行驶挡(D、R等)以进行EV起步时,对所述电动机(第1电动发电机MG1)的输出进行限制(图8中的S305~S306)。
因此,在(1)、(2)的效果的基础上,即使在对挡位进行操作而使其从非行驶挡转换为行驶挡以进行EV起步时,也能够防止第1电动发电机MG1的旋转加速。
(4)作为所述动力源,还搭载有内燃机ICE,
在所述车辆停止之后,所述起步控制器(变速器控制单元23)将所述起步用啮合离合器(第3卡合离合器C3)断开,在实施利用内燃机ICE对电动机(第1电动发电机MG1)进行驱动而进行发电的怠速发电之后(图7中的S202~S204),在从所述起步用啮合离合器(第3卡合离合器C3)的断开状态开始进行所述EV起步时,对所述电动机(第1电动发电机MG1)的输出进行限制(图8中的S305~S306)。
因此,在(1)~(3)的效果的基础上,即使在怠速发电后的再起步时,也能够防止因第3卡合离合器C3无法接合而引起第1电动发电机MG1的加速。
(5)在所述车辆的EV起步时,在使得所述起步用啮合离合器(第3卡合离合器C3)卡合而实现了除了所述车辆的起步用变速挡(EV1st)以外的变速挡(EV2nd、N)时,所述起步控制器(变速器控制单元23)对所述电动机(第1电动发电机MG1)的输出进行限制(图8中的S303~S306)。
因此,在(1)~(4)的效果的基础上,即使在从使得第3卡合离合器C3卡合而实现了除了起步用变速挡以外的变速挡的状态开始使车辆再起步的情况下,也能够防止第1电动发电机MG1的加速。
(6)在因所述车辆停止前的减速时的EV减速变速的滞后而从所述起步用啮合离合器(第3卡合离合器C3)的断开状态开始使所述车辆起步的情况下,所述起步控制器(变速器控制单元23)对所述电动机(第1电动发电机MG1)的输出进行限制(图6中的S101~S103、图8中的S303~S306)。
因此,即使在车辆的减速度较大、且车辆在确立了EV1st之前停止的情况下,也能够防止第1电动发电机MG1的加速。
(7)将所述电动机(第1电动发电机MG1)作为第1电动机,作为所述动力源,还搭载有第2电动机(第2电动发电机MG2),
所述起步控制器(变速器控制单元23)具有如下异常时EV起步模式(MG2起步模式),即,在所述起步用啮合离合器(第3卡合离合器C3)固接为断开状态的情况下或者所述第1电动机(第1电动发电机MG1)中检测出异常的情况下,将所述第2电动机(第2电动发电机MG2)的输出经由异常时起步用啮合离合器(第2卡合离合器C2)向所述驱动轮19传递而使所述车辆起步,
在以所述异常时EV起步模式(MG2起步模式)进行起步时,直至所述异常时起步用啮合离合器(第2卡合离合器C2)变为能够对驱动力进行传递的啮合状态为止,对所述第2电动机(第2电动发电机MG2)的输出进行限制(图8中的S302~S313)。
因此,即使是在无法确立正常的起步用变速挡(EV1st)的情况下,也能够取代第1电动发电机MG1而将第2电动发电机MG2用作起步用电机。另外,在这样的情况下,能够将成为起步用卡合离合器的第2卡合离合器C2切换为能可靠且顺畅地对驱动力进行传递的啮合状态,从而能够防止第2电动发电机MG2的加速。
以上基于实施例对本发明的电动车辆的起步控制装置进行了说明,但具体的结构并不限定于该实施例,只要未脱离权利要求书中的各权利要求所涉及的发明的要旨,则允许设计的变更、追加等。
在实施例中,示出了将本发明的起步控制装置应用于电动车辆的例子。然而,只要是能够将电机作为驱动源而进行起步的车辆即可,也可以将本发明的起步控制装置应用于串行混合动力车辆。
在实施例中,示出了基于行程传感器的输出而判断第2、第3卡合离合器C2、C3的接合的例子。然而,只要能够对第2、第3卡合离合器C2、C3接合的情况进行检测即可,例如可以设为基于接触传感器的输出而进行判断的例子。
在实施例中,示出了如下例子,即,如果选择了非行驶挡(P、N),则将第1、第2、第3卡合离合器C1、C2、C3全部都切换为“N”位置。然而,也可以形成为如下结构,即,即使在选择了非行驶挡(P、N)的情况下,也维持已确立的齿轮级。但是,以如下方式构成,即使在这样构成的情况下,在存在怠速发电请求的情况下,也将第2、第3卡合离合器C2、C3断开,防止执行怠速发电过程中的车辆的意外的移动。
在实施例中,示出了如下例子,即,应用了由作为EV变速挡的EV1-2挡、作为ICE变速挡的ICE1-4挡构成的多级齿轮变速器1。然而,只要能够将电机作为驱动源而进行起步的车辆即可,本发明的起步控制装置的多级齿轮变速器的结构并不限定于实施例的情况。

Claims (7)

1.一种电动车辆的起步控制装置,该电动车辆具有:作为动力源的电动机;以及变速器,其对所述电动机的输出进行变速并向驱动轮传递,
所述变速器具有通过起始自断开位置的行程而进行啮合接合的起步用啮合离合器,
所述电动车辆的起步控制装置的特征在于,
设置有起步控制器,该起步控制器基于起步请求,将所述电动机的输出经由所述起步用啮合离合器向所述驱动轮传递而进行EV起步,
在从所述起步用啮合离合器的断开状态开始的EV起步时,直至所述起步用啮合离合器变为能够对驱动力进行传递的啮合状态为止,所述起步控制器对所述电动机的输出进行限制。
2.根据权利要求1所述的电动车辆的起步控制装置,其特征在于,
在从所述起步用啮合离合器的断开状态开始的EV起步时,所述起步控制器对所述电动机的输出进行限制,以使得所述起步用啮合离合器的输入输出转速差小于或等于所述起步用啮合离合器的啮合齿能够接合的规定转速。
3.根据权利要求1或2所述的电动车辆的起步控制装置,其特征在于,
在所述车辆停止时,所述起步控制器对所述车辆的挡位进行操作而使其变为非行驶挡,由此将所述起步用啮合离合器断开,
在所述起步用啮合离合器保持断开状态不变、且对所述挡位进行操作而使其从所述非行驶挡转换为行驶挡以进行所述EV起步时,对所述电动机的输出进行限制。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的电动车辆的起步控制装置,其特征在于,
作为所述动力源,还搭载有内燃机,
在所述车辆停止之后,所述起步控制器将所述起步用啮合离合器断开,在实施利用所述内燃机对所述电动机进行驱动而进行发电的怠速发电之后,在从所述起步用啮合离合器的断开状态开始进行所述EV起步时,对所述电动机的输出进行限制。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的电动车辆的起步控制装置,其特征在于,
在所述车辆的EV起步时,在使得所述起步用啮合离合器卡合而实现了除了所述车辆的起步用变速挡以外的变速挡时,所述起步控制器对所述电动机的输出进行限制。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的电动车辆的起步控制装置,其特征在于,
在因所述车辆停止前的减速时的EV减速变速的滞后而从所述起步用啮合离合器的断开状态开始使所述车辆起步的情况下,所述起步控制器对所述电动机的输出进行限制。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的电动车辆的起步控制装置,其特征在于,
将所述电动机作为第1电动机,作为所述动力源,还搭载有第2电动机。
所述起步控制器具有如下异常时EV起步模式,即,在所述起步用啮合离合器固接为断开状态的情况下或者所述第1电动机中检测出异常的情况下,将所述第2电动机的输出经由异常时起步用啮合离合器向所述驱动轮传递而使所述车辆起步,
在以所述异常时EV起步模式进行起步时,直至所述异常时起步用啮合离合器变为能够对驱动力进行传递的啮合状态为止,对所述第2电动机的输出进行限制。
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