CN107813695A - 混合动力车辆的控制装置 - Google Patents

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switching mechanism
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Abstract

本发明提供一种混合动力车辆的控制装置，在具备分为奇数变速档侧变速轴与偶数变速档侧变速轴这两系统的有级式变速箱的混合动力车辆中，即使在对奇数变速档侧变速轴的转速进行检测的转速传感器万一发生故障时，也能进行1速挂档许可判定及1速挂档。本发明包括：转速传感器，用于检测第1输入轴的转速；以及转速推测部件，利用并非基于转速传感器的检测的其他方法来推测第1输入轴的转速，控制部件在作出表示无法正常进行转速传感器对第1输入轴的转速检测的判断时，使用由转速推测部件所推测的第1输入轴的转速的推测值，来进行第1卡合切换机构的与最低变速档相关的切换机构的卡合许可判定。

Description

混合动力车辆的控制装置
技术领域
本发明涉及一种在混合动力车辆(Hybrid Electrical Vehicle，HEV)中对驱动源及变速箱的动作进行控制的、混合动力车辆的控制装置，所述混合动力车辆具备：作为驱动源的内燃机及电动机；以及有级式变速箱，分为奇数变速档侧的变速轴与偶数变速档侧的变速轴这两系统。
背景技术
以往，有具备作为驱动源的发动机(内燃机)及马达(motor)(电动机)的混合动力车辆。此种混合动力车辆中，有具备下述有级式变速箱者，所述有级式变速箱通过切换设定多个变速档，从而可将内燃机与电动机的至少任一者的驱动力传递至驱动轮。
而且，作为如上所述的混合动力型车辆中所用的变速箱，例如有一种双离合(twin-clutch)式的变速箱，其如专利文献1所示，具备：第1离合器(奇数档离合器)，使包含奇数档(1、3、5速档等)变速档的第1变速机构的输入轴与内燃机的机械输出轴可断接；以及第2离合器(偶数档离合器)，使包含偶数档(2、4、6速档等)变速档的第2变速机构的输入轴与机械输出轴可断接，通过使这两个离合器相互交替结合，从而进行变速。而且，此种双离合变速箱中，有将电动机的旋转轴连结至第1变速机构的输入轴的结构者。
专利文献1所述的变速箱中，为了进行倒车档的设定，必须在使第1输入轴上所设的1速档设定用的同步啮合(synchromesh)机构(同步卡合机构)卡合(同步卡合)的状态下，进一步使倒档轴(reverse shaft)上所设的倒车档设定用的同步啮合机构卡合。
然而，该专利文献1所述的变速箱的结构存在下述问题，即：万一对第1输入轴的转速进行检测的转速传感器(分解器(resolver))发生故障，将无法掌握利用第1旋转轴上所设的1速同步啮合机构来同步卡合的构件的转速差(差速旋转)，因此无法进行1速同步啮合机构的同步卡合(1速挂档(in gear))的许可判定。因此存在下述问题：无法进行1速同步啮合机构的卡合，由此无法进行倒车档的设定。
另外，在对第1输入轴的旋转进行检测的转速传感器的故障时，基本上，作为故障保险(fail-safe)动作，是进行所谓的单轴行驶，即，仅使用可利用第2输入轴(偶数档轴)上的齿轮(gear)来设定的偶数变速档，因此不使用可利用第1输入轴上的齿轮来设定的奇数变速档。因此，能够进行借助偶数的最低变速档(2速档)的前进起步、以及借助仅使用偶数变速档的所谓跳级变速的车辆行驶。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本专利特开2015-175463号公报
发明内容
[发明所要解决的问题]
本发明是有鉴于所述方面而完成，其目的在于提供一种混合动力车辆的控制装置，其在具备分为奇数变速档侧变速轴与偶数变速档侧变速轴这两系统的有级式变速箱的混合动力车辆中，即使在对奇数变速档侧变速轴的转速进行检测的转速传感器万一发生故障的情况下，也能够进行奇数变速档的挂档许可判定及挂档动作，从而能够确保基于倒车档设定的车辆的倒车行驶。
[解决问题的技术手段]
用于解决所述问题的本发明是一种混合动力车辆的控制装置，所述混合动力车辆的控制装置包括：作为车辆驱动源的内燃机(2)及电动机(3)；变速箱(4)；及控制部件(10)，用于控制内燃机(2)及电动机(3)对车辆的驱动，其中，所述变速箱(4)包括：第1输入轴(IMS)，连接于电动机(3)，并且经由第1离合器(C1)而选择性地连接于内燃机(2)的机械输出轴(2a)；第2输入轴(SS)，经由第2离合器(C2)而选择性地连接于内燃机(2)的机械输出轴(2a)；输出轴(CS)，向驱动轮(WR、WL)侧输出动力；第1变速机构(G1)，具有设在第1输入轴(IMS)与输出轴(CS)之间的多个变速用齿轮(43、45、47)、及使多个变速用齿轮中的任一个选择性地卡合至第1输入轴(IMS)或输出轴(CS)的一个或多个卡合切换机构(41、81、82)，可设定奇数变速档与偶数变速档中的任意其中一者；第2变速机构(G2)，具有设在第2输入轴(SS)与输出轴(CS)之间的其他多个变速用齿轮(42、44、46)、及使其他多个变速用齿轮中的任一个选择性地卡合至第2输入轴(SS)或输出轴(CS)的其他一个或多个卡合切换机构(83、84)，可设定奇数变速档与偶数变速档中的任意另一者；及倒车用变速机构(GR)，配置在第1输入轴(IMS)与输出轴(CS)之间，可设定倒车用变速档，所述混合动力车辆的控制装置：第1输入轴转速检测部件(101)，用于检测第1输入轴(IMS)的转速；以及转速推测部件(10)，利用并非基于第1输入轴转速检测部件(101)的检测的其他方法，来推测第1输入轴(IMS)的转速，控制部件(10)在作出转速无法检测的判断，即，表示无法正常进行第1输入轴转速检测部件(101)对第1输入轴(IMS)的转速检测的判断时，使用由转速推测部件(10)所推测的第1输入轴(IMS)的转速的推测值，来进行第1变速机构(G1)的与最低变速档相关的切换机构(41)的卡合许可判定。
所述结构的变速箱中，当无法正常进行第1输入轴转速检测部件对第1输入轴的转速检测时，将无法掌握第1变速机构的与最低变速档相关的切换机构中产生的转速差(差速旋转)，因此无法进行该切换机构的卡合许可判定，从而无法再进行该切换机构的卡合动作，此时，根据本发明的混合动力车辆的控制装置，当无法正常进行第1输入轴转速检测部件对第1输入轴的转速检测时，能够使用由转速推测部件所推测的第1输入轴的转速的推测值，来进行第1变速机构的与最低变速档相关的切换机构的卡合许可判定。因而，即使在第1输入轴转速检测部件或其周边结构万一发生了故障等问题的情况下，也能够确保该切换机构的卡合动作。另外，此处所述的“无法正常进行第1输入轴转速检测部件对第1输入轴的转速检测的状态”，不仅指因第1输入轴转速检测部件自身的故障而无法进行第1输入轴的转速检测的情况，例如还包括成为下述状态的情况，即：因产生了第1输入轴转速检测部件与控制部件之间的通信功能的异常或其他各部的异常等某些异常，而无法使用第1输入轴转速检测部件的检测值来进行第1输入轴的转速判断。
而且，所述的混合动力车辆的控制装置中，也可包括：输出轴转速检测部件(102)，用于检测输出轴(CS)的转速，转速推测部件(10)在第1变速机构(G1)的与最低变速档相关的切换机构(41)以外的任一个切换机构(81或82)卡合的情况下，使用由输出轴转速检测部件(102)所检测的输出轴(CS)的转速，来推测第1输入轴(IMS)的转速。
如此，若第1变速机构的与最低变速档相关的切换机构以外的任一个切换机构已卡合，则处于第1输入轴与输出轴通过该切换机构的卡合而一体地旋转的状态，因此能够使用由输出轴转速检测部件所检测的输出轴的转速，来推测第1输入轴的转速。
而且，所述的混合动力车辆的控制装置中，也可包括：第2输入轴转速检测部件(103)，用于检测第2输入轴(SS)的转速，转速推测部件(10)在第1变速机构(G1)的除与最低变速档相关的切换机构(41)以外的切换机构均未卡合，而倒车用变速机构(GR)的切换机构(85)已卡合的情况下，使用由第2输入轴转速检测部件(103)所检测的第2输入轴(SS)的转速，来推测第1输入轴(IMS)的转速。
如此，若尽管第1变速机构的除与最低变速档相关的切换机构以外的切换机构均未卡合，但倒车用变速机构的切换机构已卡合，则处于第1旋转轴与第2旋转轴经由该倒车用变速机构的切换机构而一体地旋转的状态，因此能够使用由第2输入轴转速检测部件所检测的第2输入轴的转速，来推测第1输入轴的转速。
而且，所述的混合动力车辆的控制装置中，也可包括：内燃机转速检测部件(104)，检测内燃机(2)的机械转速，转速推测部件(10)在第1变速机构(G1)的除与最低变速档相关的切换机构(41)以外的切换机构均未卡合，且倒车用变速机构(GR)的切换机构(85)未卡合，第1离合器(C1)已结合的情况下，使用由内燃机转速检测部件(104)所检测的内燃机(2)的机械转速，来推测第1输入轴(IMS)的转速。
如此，若尽管第1变速机构的除与最低变速档相关的切换机构以外的切换机构均未卡合，且倒车用变速机构的切换机构未卡合，但第1离合器已结合，则成为内燃机的机械输出轴的旋转经由该第1离合器而传递至第1输入轴的状态，因此能够使用由内燃机转速检测部件所检测的内燃机的机械转速，来推测第1输入轴的转速。
而且，所述的混合动力车辆的控制装置中，也可包括：润滑油温度检测部件(105)，用于至少检测对第1变速机构(G1)的构成零件进行润滑的润滑油的温度，转速推测部件(10)在第1变速机构(G1)的除与最低变速档相关的切换机构(41)以外的切换机构均未卡合，且倒车用变速机构(GR)的切换机构(85)未卡合，第1离合器(C1)未结合的情况下，使用由润滑油温度检测部件(105)所检测的润滑油的温度来推测第1输入轴(IMS)的转速。
如此，若尽管第1变速机构的除与最低变速档相关的切换机构以外的切换机构均未卡合，且倒车用变速机构的切换机构未卡合，第1离合器未结合的情况下，使用由润滑油温度检测部件所检测的润滑油的温度，来预测将伴随第1旋转轴的旋转造成的摩擦(friction)考虑在内的、转速的自然下降，从而能够推测第1输入轴的转速。
而且，所述的混合动力车辆的控制装置中，变速箱(4)也可采用下述结构，即，通过使倒车用变速机构(GR)的切换机构(85)卡合，并且使第1变速机构(G1)的与最低变速档相关的切换机构(41)卡合，从而向驱动轮(WR、WL)传递倒车用驱动力。
根据本发明的混合动力车辆的控制装置，能够使用由转速推测部件所推测的第1输入轴的转速的推测值，来进行第1变速机构的与最低变速档相关的切换机构的卡合许可判定，因此，在如上所述般通过使倒车用变速机构的切换机构卡合并且使第1变速机构的与最低变速档相关的切换机构卡合，从而向驱动轮传递倒车用驱动力的结构的变速箱中，即使在无法正常进行第1输入轴转速检测部件对第1输入轴的转速检测的情况下，也能向驱动轮传递倒车用驱动力。即，能在变速箱中进行倒车档的设定。
而且，所述的混合动力车辆的控制装置中，也可包括：换档(shift)操作部件(110)，进行车辆的驾驶者对换档位置(shift position)的选择操作；换档位置检测部件(106)，检测由换档操作部件(110)的操作所选择的换档位置；以及显示部件(107)，进行表示变速箱(4)正在倒车档的设定准备中的显示，控制部件(10)在由换档位置检测部件(106)检测出倒车档的换档位置时，基于由转速推测部件(10)所推测的第1输入轴(IMS)的转速的、第1变速机构(G1)的与最低变速档相关的切换机构(41)的转速差为规定以上的情况下，控制显示部件(107)进行倒车档准备中显示。
而且，所述的混合动力车辆的控制装置中，控制部件(10)也可在通过第1变速机构(G1)的与最低变速档相关的切换机构(41)的卡合而倒车档的设定完成后，结束显示部件(107)的倒车档准备中显示。
根据该结构，在基于由推测部件所推测的第1输入轴的转速的、第1切换机构的与最低变速档相关的切换机构的转速差为规定以上的情况下，直至该切换机构的卡合以及借此进行的倒车档设定的完成为止需要时间，此时，通过进行表示倒车档设定正在准备中的显示，从而能够将该情况通知给车辆的驾驶者。
而且，所述的混合动力车辆的控制装置中，也包括：车速检测部件(35)，检测车速，控制部件(10)在未作出转速无法检测的判断时，仅在由车速检测部件(35)所检测的车速为第1阈值以下时，才许可换档操作部件(110)对倒车档的设定操作，当作出了转速无法检测的判断时，仅在由车速检测部件(35)所检测的车速为低于第1阈值的第2阈值以下时，才许可换档操作部件(110)对倒车档的设定操作。
当作出了转速无法检测的判断时，即，当判断为无法正常进行第1输入轴转速检测部件对第1输入轴的转速检测时，由于无法准确地掌握第1输入轴的转速，因此进行换档操作部件对倒车档的设定操作后，因要等待第1输入轴的转速下降，从而直至实际设定好倒车档为止，需要更长的时间。因此，此处，将用于在作出了转速无法检测的判断时，许可换档操作部件对倒车档的设定操作的车速的阈值(第2阈值)，设定为比未作出转速无法检测的判断时的阈值(第1阈值)低的车速。由此，在因第1输入轴转速检测部件的故障等而无法正常进行第1输入轴的转速检测的情况下，能够避免从换档操作部件对倒车档的设定操作直至实际设定好倒车档为止的时间变长的情况。
而且，所述的混合动力车辆的控制装置中，也可包括：加速器(accelerator)操作件(120)，由车辆的驾驶者来操作；以及节气门(throttle)开度控制部件(10)，对应于加速器操作件(120)的操作量来控制内燃机(3)的节气门开度，当由换档位置检测部件(106)检测出将车辆设为停车状态的换档位置(P/N)时，节气门开度控制部件进行下述控制，即，不论加速器操作件的操作量如何，均将内燃机的节气门开度限制为规定以下。
当作出了所述的转速无法检测的判断时，有可能无法准确地掌握第1输入轴的转速，因此，若在此时因急遽调大内燃机的节气门开度而导致第1旋转轴的转速急遽上升，则直至判断该转速的下降为止将需要长时间。因此，本发明中，当由换档位置检测部件检测出将车辆设为停车状态的换档位置时，进行下述控制，即，不论加速器操作件的操作量如何，均将内燃机的节气门开度限制为规定以下，由此，能够防止内燃机转速的过度上升，以避免直至判断第1输入轴的转速下降为止需要时间的情况。由此，即使在作出了转速无法检测的判断的情况下，也能够更早期地进行切换机构的卡合许可判定。
另外，所述括号内的符号是将后述实施方式中的构成要素的符号作为本发明的一例而示者。
附图说明
图1是表示具备本发明的一实施方式的控制装置的、混合动力车辆的结构例的概略图。
图2是表示图1所示的变速箱的详细结构的构架(skeleton)图。
图3是表示图2所示的变速箱的各轴的卡合关系的概念图。
图4是用于说明在作出表示马达转速传感器发生了故障的判断时，推测内侧主轴(main shaft)的转速的流程的流程图。
图5是用于说明关于倒档准备中的显示的判断流程的流程图。
具体实施方式
以下，参照附图来详细说明本发明的实施方式。图1是表示具备本发明的一实施方式的混合动力车辆的控制装置的、车辆的结构例的概略图。本实施方式的车辆1如图1所示，是具备作为驱动源的内燃机2及电动机3的混合动力汽车的车辆，还具备变速器(transmission)(变速箱)4、差速机构(differential mechanism)5、左右的驱动轴(driveshaft)6R、6L以及左右的驱动轮WR、WL，并且具备用于控制电动机3的功率驱动单元(PowerDrive Unit，PDU)20、高压电池(battery)(高压蓄电器)30、直流-直流(Direct Current-Direct Current，DC-DC)转换器(变压器)21、12V电池(低压蓄电器)22以及包含车载辅机等的电气负载(低压电气负载)23。
此处，电动机3为马达，包含电动发电机(motor generator)，高压电池30为蓄电器，包含电容器(capacitor)。而且，内燃机2为发动机，包含柴油发动机(diesel engine)或涡轮发动机(turbo engine)等。内燃机(以下称作“发动机”)2与电动机(以下称作“马达”)3的旋转驱动力经由变速箱4、差速机构5及驱动轴6R、6L而传递至左右的驱动轮WR、WL。
如图1所示，变速箱4包括：第1输入轴(后述的内侧主轴)IMS，连接于马达3，并且经由第1离合器(后述的奇数档离合器)C1而选择性地连接于发动机2的曲轴(crankshaft)2a；第2输入轴(后述的外侧主轴或副轴(secondary shaft))OMS(SS)，经由第2离合器(后述的偶数档离合器)C2而选择性地连接于发动机2的曲轴2a；输出轴CS，向驱动轮WR、WL侧输出动力；第1变速机构G1，配置在第1输入轴IMS与输出轴CS之间，可设定从最低变速档起属于第奇数个的多个变速档(1、3、5速档等)；以及第2变速机构G2，配置在第2输入轴OMS(SS)与输出轴CS之间，可设定从最低变速档起属于第偶数个的多个变速档(2、4、6速档等)。另外，图1中表示了将变速箱4的结构简化的图，但变速箱4所具备的更详细的结构是示于图2所示的构架图中。
而且，车辆1具备电子控制单元(Electronic Control Unit，ECU)10，该电子控制单元10用于对发动机2、马达3、变速箱4、差速机构5、DC-DC转换器21及高压电池30、12V电池22等进行控制。电子控制单元10也可并非仅作为一个单元而构成，而是包含例如用于控制发动机2的发动机ECU、用于控制马达3或DC-DC转换器21的电动发电机ECU、用于控制高压电池30的电池ECU、用于控制变速箱4的AT-ECU等多个ECU。本实施方式的电子控制单元10控制发动机2及马达3，并且进行高压电池30、PDU 20、12V电池22的电力收受控制或者变速箱4的变速动作的控制等。因而，电子控制单元10也作为对发动机2的节气门开度(节气阀的开度)进行控制的节气门开度控制部件发挥功能。
电子控制单元10根据各种驾驶条件，以进行仅以马达3作为动力源的马达单独行驶(EV行驶)的方式进行控制，或者以进行仅以发动机2作为动力源的发动机单独行驶的方式进行控制，或者以进行并用发动机2与马达3这两者来作为动力源的协同驱动行驶(HEV行驶)的方式进行控制。
而且，对于电子控制单元10，输入有各种信号以作为控制参数(parameter)，例如为：加速器踏板开度，来自对加速器踏板(accelerator pedal)(加速器操作件)120的踩踏量进行检测的加速器踏板传感器31；制动器踏板开度，来自对制动器踏板(brake pedal)121的踩踏量进行检测的制动器踏板传感器32；换档位置，来自对基于驾驶者对换档杆(shift lever)110的操作的换档位置(P、N、D、1、2等位置)进行检测的换档位置传感器106；剩余容量，来自对高压电池30的剩余容量(电荷状态(State OfCharge，SOC))进行测定的剩余容量检测器34；以及车速，来自检测车速的车速传感器(车速检测部件)35。而且，虽省略图示，但对于电子控制单元10，进而从搭载于车辆1中的汽车导航系统(car navigationsystem)等，输入有与车辆1当前行驶的道路状况(例如平坦路、上坡、下坡的区别等)相关的数据。
发动机2是通过将燃料与空气后予以燃烧，从而产生用于使车辆1行驶的驱动力的内燃机。马达3在发动机2与马达3的协同驱动行驶或者仅用马达3的单独行驶时，作为利用高压电池30的电能来产生用于使车辆1行驶的驱动力的马达发挥功能，并且，在车辆1的减速时，作为通过再生来发电的发电机(generator)发挥功能。在马达3的再生时，高压电池30借助由马达3发电的电力(再生能量)来进行充电。
在PDU 20上，连接有与马达3进行电力收受的高压电池30。此处，所收受的电力，例如有在马达3的驱动或辅助(assist)动作时供给至马达3的供给电力、或者在再生工作或借助升压驱动的马达3的发电时从马达3输出的输出电力。并且，PDU 20接收来自电子控制单元10的控制指令，以控制马达3的驱动及发电。例如，在马达3的驱动时，基于从电子控制单元10输出的扭矩(torque)指令，来将从高压电池30输出的直流电转换成三相交流电并供给至马达3。另一方面，在马达3的发电时，将从马达3输出的三相交流电转换成直流电，并对高压电池30进行充电。
而且，用于对包含各种辅机类的电气负载23进行驱动的12V电池(低压电池)22经由DC-DC转换器(变压器)21，相对于PDU 20及高压电池30并联连接。DC-DC转换器21例如是双向的DC-DC转换器，将高压电池30的端子间连接或者马达3的再生工作或升压驱动时的PDU 20的端子间电压降压至规定的电压值为止，以对12V电池22进行充电，并且当高压电池30的剩余容量(电荷状态(State OfCharge，SOC))下降时，可对12V电池22的端子间电压进行升压，以对高压电池30进行充电。而且，作为构成电气负载23的各种辅机类，可列举搭载于车辆1的除霜器单元(defroster unit)、电子控制单元10用的通信及输电设备类、汽车音响(car audio)及其附属设备类、加热器单元(heater unit)、灯(light)(照明类)等。
而且，在车辆1中，设有显示部107，该显示部107用于进行表示后述的变速箱4正在倒档(R)的设定准备中的显示(倒档准备中的显示)。显示部107例如可采用多信息显示器(Multi Information Display，MID)，该多信息显示器设在车厢内的仪表板(instrumentpanel)(未图示)中，显示续航里程或燃耗等。
接下来，对本实施方式的车辆1所具备的变速箱4的详细结构例进行说明。图2是表示图1所示的变速箱4的详细结构例的构架图。图3是表示图2所示的变速箱4的各轴的卡合关系的概念图。变速箱4是前进7速、倒车1速的平行轴式变速器，是干式双离合式变速箱(双离合器变速器)。
在变速箱4中，设有：内侧主轴(第1输入轴)IMS，连接于发动机2的曲轴(机械输出轴)2a及马达3；外侧主轴(第2输入轴)OMS，构成该内侧主轴IMS的外筒；副轴(第2输入轴)SS、惰轮轴(idle shaft)IDS、倒档轴(reverse shaft)RVS，分别平行于内侧主轴IMS；以及中间轴(countershaft)CS，平行于这些轴且构成输出轴。
这些轴配置成，其中的外侧主轴OMS经由惰轮轴IDS而始终卡合至倒档轴RVS及副轴SS，中间轴CS进而始终卡合至差速机构5(参照图1)。
而且，变速箱4具备：马达(主轴)转速传感器101，检测马达3(主轴IMS)的转速；中间轴转速传感器102，检测中间轴CS的转速；以及副轴转速传感器103，检测副轴(第2输入轴)SS的转速。而且，具备对发动机2的曲轴2a的转速进行检测的曲轴转速传感器104。由这些马达转速传感器101、中间轴转速传感器102、副轴转速传感器103、曲轴转速传感器104所检测的转速的检测值被输入至ECU 10。另外，马达转速传感器101虽是检测马达3的转速者，但由此能够对连结于马达3的旋转轴的内侧主轴(第1输入轴)IMS的转速进行检测。
而且，变速箱4具备奇数档离合器(第1离合器)C1及偶数档离合器(第2离合器)C2。奇数档离合器C1及偶数档离合器C2为干式离合器。奇数档离合器C1结合于内侧主轴IMS。偶数档离合器C2结合于外侧主轴OMS(第2输入轴的一部分)，从固定于外侧主轴OMS上的齿轮(gear)48经由惰轮轴IDS而连结至倒档轴RVS及副轴SS(第2输入轴的一部分)。
在内侧主轴IMS的靠马达3的规定部位，固定配置有行星齿轮(planetary gear)机构70的太阳齿轮(sun gear)71。而且，在内侧主轴IMS的外周，在图2中从左侧起依次配置有行星齿轮机构70的环齿轮(ring gear)75及齿轮架(carrier)73、3速驱动齿轮43、7速驱动齿轮47与5速驱动齿轮45。另外，3速驱动齿轮43也兼用作1速驱动齿轮。而且，在行星齿轮机构70的齿轮架73与3速驱动齿轮43之间，沿轴向可滑动地设有1速同步啮合机构41。
3速驱动齿轮43、7速驱动齿轮47、5速驱动齿轮45分别相对于内侧主轴IMS而可相对旋转，3速驱动齿轮43可经由1速同步啮合机构41而连结至行星齿轮机构70的齿轮架73。进而，在内侧主轴IMS上，在3速驱动齿轮43与7速驱动齿轮47之间，沿轴向可滑动地设有3-7速同步啮合机构81，且与5速驱动齿轮45对应地，沿轴向可滑动地设有5速同步啮合机构82。通过使与所需的齿轮段对应的同步啮合机构滑动而加入该齿轮段的同步，从而将该齿轮段连结至内侧主轴IMS。通过与内侧主轴IMS关联地设置的这些齿轮及同步啮合机构，构成用于实现奇数档的变速档的第1变速机构G1。另外，所述驱动齿轮43、45、47是本发明的奇数档齿轮，所述同步啮合机构41、81、82是第1同步结合装置(啮合装置)。第1变速机构G1的各驱动齿轮43、45、47啮合至中间轴CS上所设的对应的从动齿轮(输出齿轮)51、52、53，从而驱动中间轴CS旋转。
在副轴SS(第2输入轴)的外周，在图2中，从左侧起依次可相对旋转地配置有2速驱动齿轮42、6速驱动齿轮46与4速驱动齿轮44。进而，在副轴SS上，在2速驱动齿轮42与6速驱动齿轮46之间，沿轴向可滑动地设有2-6速同步啮合机构83，且与4速驱动齿轮44对应地，沿轴向可滑动地设有4速同步啮合机构84。此时，也通过使与所需的齿轮段对应的同步啮合机构滑动而加入该齿轮段的同步，从而将该齿轮段连结至副轴SS(第2输入轴)。通过与副轴SS(第2输入轴)相关联地设置的这些齿轮及同步啮合机构，构成用于实现偶数档的变速档的第2变速机构G2。另外，所述驱动齿轮42、44、46是本发明的偶数档齿轮，所述同步啮合机构83、84是第2同步结合装置(啮合装置)。第2变速机构G2的各驱动齿轮也啮合至中间轴CS上所设的对应的从动齿轮51、52、53，从而驱动中间轴CS旋转。另外，固定于副轴SS上的齿轮49结合至惰轮轴IDS上的齿轮55，从该惰轮轴IDS经由外侧主轴OMS而结合至偶数档离合器C2。
在倒档轴RVS的外周，可相对旋转地配置有倒档齿轮58。而且，在倒档轴RVS上，与倒档齿轮58对应地，沿轴向可滑动地设有倒档同步啮合机构(倒档用同步卡合装置)85，而且，固定有卡合至惰轮轴IDS的齿轮50。通过与倒档轴RVS相关联地设置的这些齿轮及同步啮合机构，构成用于实现倒档的倒档变速机构GR。
当使车辆1倒车(倒档行驶)时，使倒档同步啮合机构85卡合，并且使第1同步啮合机构41卡合，并使偶数档离合器C2卡合。由此，偶数档离合器C2的旋转经由外侧主轴OMS及惰轮轴IDS而传递至倒档轴RVS，使倒档齿轮58旋转。倒档齿轮58啮合至内侧主轴IMS上的齿轮56，当倒档齿轮58旋转时，内侧主轴IMS朝与前进时相反的方向旋转。内侧主轴IMS的逆向旋转从行星齿轮机构70的齿轮架73经由1速同步啮合机构41而传递至3速驱动齿轮43，并从此处传递至中间轴CS。
在中间轴CS上，在图2中从左侧起依次固定地配置有2-3速从动齿轮51、6-7速从动齿轮52、4-5速从动齿轮53、驻车(parking)用齿轮54及末级驱动齿轮(final drive gear)55。末级驱动齿轮55与差速机构5的差速器环齿轮(differential ring gear)(未图示)啮合，由此，中间轴CS的旋转被传递至差速机构5的输入轴(即车辆推进轴)。
所述结构的变速箱4中，当使2-6速同步啮合机构83的同步轴套(synchro sleeve)朝左方向滑动时，2速驱动齿轮42结合至副轴SS，当朝右方向滑动时，6速驱动齿轮46结合至副轴SS。而且，当使4速同步啮合机构84的同步轴套朝右方向滑动时，4速驱动齿轮44结合至副轴SS。如此，在选择了偶数的驱动齿轮段的状态下，通过使偶数档离合器C2卡合，从而变速箱4被设定为偶数的变速档(2速、4速或6速)。
当使3-7速同步啮合机构81的同步轴套朝左方向滑动时，3速驱动齿轮43结合至内侧主轴IMS而选择3速的变速档，当朝右方向滑动时，7速驱动齿轮47结合至内侧主轴IMS而选择7速的变速档。而且，当使5速同步啮合机构82的同步轴套朝右方向滑动时，5速驱动齿轮45结合至内侧主轴IMS而选择5速的变速档。而且，通过在同步啮合机构81、82对于任何齿轮43、47、45均未选择的状态(中立(neutral)状态)下使1速同步啮合机构41卡合，由此，行星齿轮机构70的旋转从齿轮架73经由齿轮43而传递至中间轴CS，从而选择1速的变速档。如此，在选择了奇数的驱动齿轮段的状态下，通过使奇数档离合器C1卡合，从而变速箱4被设定为奇数的变速档(1速、3速、5速或7速)。
应在变速箱4中实现的变速档的决定及用于实现该变速档的控制(第1变速机构G1及第2变速机构G2中的变速档的选择即同步的切换控制、与奇数档离合器C1及偶数档离合器C2的卡合及卡合解除的控制等)是如公知般，根据驾驶状况而由电子控制单元10来执行。
并且，本实施方式的混合动力车辆的控制装置中，ECU 10在作出表示为马达转速传感器101的故障等、无法正常进行马达转速传感器101对内侧主轴IMS(第1变速机构G1)的转速检测的状态的判断时，利用并非基于马达转速传感器101的检测的其他方法来推测内侧主轴IMS的转速，使用该推测值来进行第1变速机构G1所具备的1速同步啮合机构41的卡合许可判定。以下，详细说明其具体内容。
图4是用于对作出表示马达(主轴)转速传感器101发生了故障的判断时，推测内侧主轴IMS的转速的流程进行说明的流程图。该图4的流程图中，首先，判断马达转速传感器101是否发生了故障(步骤ST1-1)。另外，此处，举马达转速传感器101自身的故障进行了说明，但作为与本发明中的该步骤ST1-1对应的判断，不仅是马达转速传感器101自身故障的检测，也包含因其他状况导致无法正常进行马达转速传感器101对内侧主轴IMS的转速检测的状态的检测。即，此处所述的无法正常进行马达转速传感器101对内侧主轴IMS的转速检测的状态，不仅指因马达转速传感器101自身的故障导致无法进行马达3及内侧主轴IMS的转速检测的情况，例如还包含成为下述状态的情况，即：因产生了马达转速传感器101与ECU10之间的通信功能(控制器局域网络(Controller Area Network，CAN)等的通信功能)的异常或其他各部的异常等某些异常，而无法使用马达转速传感器101的检测值来进行内侧主轴IMS的转速判断。
若在步骤ST1-1中判断为马达转速传感器101未发生故障(否(NO))，则如通常般利用马达转速传感器101来检测内侧主轴IMS的转速。然后，使用由该马达转速传感器101所检测的转速的检测值，来判断1速同步啮合机构41的差速旋转(行星齿轮机构70的齿轮架73与3速驱动齿轮43的转速差)，并基于此来进行1速同步啮合机构41的卡合(1速挂档)许可判定。
另一方面，若在步骤ST1-1中判断为马达转速传感器101发生了故障(是(YES))，则紧接着判断第1变速机构G1所具备的3速驱动齿轮43、5速驱动齿轮45、7速驱动齿轮47中的任一个(奇数档齿轮中的任一个)是否卡合(挂档)至内侧主轴IMS(步骤ST1-3)。即，判断是3-7速同步啮合机构81卡合至3速侧或7速侧，还是5速同步啮合机构82卡合。
其结果，若3速驱动齿轮43、5速驱动齿轮45、7速驱动齿轮47中的任一个卡合(挂档)至内侧主轴IMS(是(YES))，则基于由中间轴转速传感器102所检测的中间轴CS的转速来推测(算出)内侧主轴IMS的转速。即，若3速驱动齿轮43、5速驱动齿轮45、7速驱动齿轮47中的任一个卡合至内侧主轴IMS，则为内侧主轴IMS与中间轴CS通过该卡合而一体地旋转的状态，因此能够使用中间轴CS的转速来推测内侧主轴IMS的转速。另外，若具备除了中间轴CS的转速以外，还对较中间轴CS靠驱动轮WR、WL侧的任一部位(例如车轴6R、6L或差速机构5的构成零件等)的转速进行检测的传感器，则也可使用该传感器的检测值来推测内侧主轴IMS的转速。
另一方面，在步骤ST1-3中，若3速驱动齿轮43、5速驱动齿轮45、7速驱动齿轮47全部未卡合(挂档)至内侧主轴IMS(否(NO))，则紧接着判断倒档齿轮58是否卡合(挂档)至倒档轴RVS(步骤ST1-5)。即，判断倒档同步啮合机构85是否卡合。其结果，若倒档齿轮58卡合(挂档)至倒档轴RVS(是(YES))，则基于由副轴转速传感器103所检测的副轴SS的转速，来推测(算出)内侧主轴IMS的转速(步骤ST1-6)。即，若即使3速驱动齿轮43、5速驱动齿轮45、7速驱动齿轮47全部未卡合(挂档)至内侧主轴IMS，但倒档同步啮合机构85已卡合，则为内侧主轴IMS与副轴SS经由该倒档同步啮合机构85而一体地旋转的状态，因此能够使用副轴SS的转速来推测内侧主轴IMS的转速。
另一方面，在步骤ST1-5中，若倒档齿轮58未卡合(挂档)至倒档轴RVS(否(NO))，则紧接着判断奇数档离合器C1是否结合(卡合)(步骤ST1-7)。其结果，若判断为奇数档离合器C1未结合(否(NO))，则使用由润滑油温度传感器105所检测的润滑油的温度来推测内侧主轴IMS的转速(步骤ST1-8)。即，若3速驱动齿轮43、5速驱动齿轮45、7速驱动齿轮47全部未卡合(挂档)至内侧主轴IMS，且倒档齿轮58未卡合至倒档轴RVS，奇数档离合器C1未结合，则使用由润滑油温度传感器105所检测的润滑油的温度，来预测将伴随内侧主轴IMS等第1变速机构G1的构成零件的旋转造成的变速箱4内的摩擦(friction)考虑在内的、转速的自然下降，从而能够推测内侧主轴IMS的转速。另外，此处，将根据奇数档离合器C1结合时的发动机2的转速(由曲轴转速传感器104所检测的曲轴2a的转速)而求出的内侧主轴IMS的转速作为初始值，来预测将润滑油的温度考虑在内的转速下降。
另一方面，若在步骤ST1-7中判断为奇数档离合器C1已结合(是(YES))，则使用由曲轴转速传感器104所检测的曲轴2a的转速(发动机2的转速)，来推测内侧主轴IMS的转速(步骤ST1-9)。即，若即使3速驱动齿轮43、5速驱动齿轮45、7速驱动齿轮47全部未卡合(挂档)至内侧主轴IMS，且倒档齿轮58未卡合至倒档轴RVS，但奇数档离合器C1已结合，则为曲轴2a的旋转经由该奇数档离合器C1而传递至内侧主轴IMS的状态，因此能够使用曲轴2a的转速来推测内侧主轴IMS的转速。
而且，本实施方式的控制中，在由换档位置传感器106检测出倒档(倒车档)的换档位置时，若基于在所述推测出的内侧主轴IMS的转速的、第1同步啮合机构41的转速差(差速旋转)为规定以上，则控制显示部107进行倒档准备中的显示。以下说明其内容。
图5是用于说明关于倒档准备中的显示的判断流程的流程图。该图5的流程图中，首先，判断是否已进行了倒档准备中的显示(步骤ST2-1)。另外，该倒档准备中的显示是通过下述操作来进行，即，使MID点亮标示有例如“正在档位准备中。请踩住制动器(BRK)等待”等内容的灯。
在步骤ST2-1中，若已进行了倒档准备中的显示(是(YES))，则紧接着判断是否为倒档挂档动作结束或中断(步骤ST2-2)。其结果，若并非倒档挂档动作结束或中断(否(NO))，即，若倒档挂档动作仍在继续，则直接继续倒档准备中的显示(步骤ST2-3)。另一方面，在步骤ST2-2中，若为倒档挂档动作结束或中断(是(YES))，则结束倒档准备中的显示(步骤ST2-4)。
而且，在先前的步骤ST2-1中，若尚未进行倒档准备中的显示(否(NO))，则紧接着判断马达转速传感器101是否发生了故障(ST2-5)。另外，该步骤ST2-5的判断是与图4的步骤ST1-1的判断相同的内容。其结果，若判断为马达转速传感器101并未发生故障(否(NO))，则不进行倒档准备中的显示(步骤ST2-6)。另一方面，若判断为马达转速传感器101发生了故障(是(YES))，则紧接着判断倒档同步啮合机构85是否卡合(挂档)(步骤ST2-7)。其结果，若判断为倒档同步啮合机构85未卡合(脱档)(否(NO))，则不进行倒档准备中的显示(步骤ST2-6)。另一方面，若判断为倒档同步啮合机构85已卡合(挂档)(是(YES))，则紧接着判断1速同步啮合机构41的差速旋转(行星齿轮机构70的齿轮架73与3速驱动齿轮43的转速差)是否大于规定的阈值(步骤ST2-8)。其结果，若1速同步啮合机构41的差速旋转为规定的阈值以下(否(NO))，则不进行倒档准备中的显示(步骤ST2-6)。另一方面，若1速同步啮合机构41的差速旋转为规定的阈值以上(是(YES))，则进行倒档准备中的显示(步骤ST2-9)。
即，当由换档位置传感器106检测出倒档(倒车档)的换档位置时，若基于内侧主轴IMS的转速的、1速同步啮合机构41的差速旋转为规定以上，则控制MID进行表示倒档准备中的显示。
如此，若基于所推测出的内侧主轴IMS的转速的、1速同步啮合机构41的差速旋转为规定以上，则直至1速同步啮合机构41的卡合以及借此进行的倒档设定的完成为止需要时间，此时，通过进行表示倒档设定正在准备中的显示，从而能够将该情况通知给车辆的驾驶者。
而且，本实施方式的混合动力车辆的控制装置中，在图5所示的步骤ST1-1中未作出表示马达转速传感器101发生了故障的判断时，若由车速传感器35所检测的车速为第1阈值V1以下，则许可换档杆110对倒车档(R)的设定操作。另一方面，在步骤ST1-1中，作出了表示马达转速传感器101发生了故障的判断时，若由车速传感器35所检测的车速为低于所述第1阈值V1的第2阈值V2以下，则许可换档杆110对倒车档(R)的设定操作。即，根据表示马达转速传感器101发生了故障的判断的有无，使许可换档杆110对倒车档(R)的设定操作的车速不同。另外，此处所述的第2阈值V2以下的车速，例如可采用能够视为车辆1实质上为停车状态的车速。
在作出了表示马达转速传感器101发生了故障的判断时，无法准确地掌握内侧主轴IMS的转速，因此进行换档杆110对倒车档(R)的设定操作后，因要等待内侧主轴IMS的转速下降，从而直至实际设定好倒车档为止，需要更长的时间。因此，此处，将用于在作出了表示马达转速传感器101发生了故障的判断时，许可换档杆110对倒车档的设定操作的车速的阈值(第2阈值V2)，设定为比未作出表示马达转速传感器101发生了故障的判断时的阈值(第1阈值V1)低的车速(V1＞V2)。由此，在因马达转速传感器101的故障等而无法正常进行内侧主轴IMS的转速检测的情况下，能够避免从借助换档杆110的操作来进行的倒车档(R)的设定操作，直至实际设定好倒车档为止的时间变长的情况。
而且，本实施方式的混合动力车辆的控制装置中，电子控制单元10也可在由换档位置传感器106检测出将车辆设为停车状态的换档位置(P/N)时，进行下述控制，即，不论由加速器踏板传感器31所检测的加速器踏板120的操作量如何，均将发动机2的节气门开度(节气阀的开度)限制为规定以下。
当作出了表示马达转速传感器101发生了故障的判断时，有可能无法准确地掌握内侧主轴IMS的转速，因此，若在此时因急遽调大发动机2的节气门开度而导致内侧主轴IMS的转速急遽上升，则直至判断转速的下降为止将需要长时间。尤其，在换档位置为P位置或N位置的状态下，使奇数档离合器C1结合而利用发动机2的驱动力来使马达3作为发电机旋转以对高压电池30进行充电时，发动机2的转速上升，若在此状态下通过换档杆110的操作来设定倒车档(R)而解除奇数档离合器C1的结合，则由于内侧主轴IMS的转速的初始值(用于推测转速的初始值)高，因此直至判断内侧主轴IMS的转速下降而进行1速同步啮合机构43的挂档判定为止，需要长时间。
因此，本实施方式中，若由换档位置传感器106检测出P位置或N位置(将车辆1设为停车状态的换档位置)，则进行下述控制，即，不论加速器踏板120的操作量如何，均将发动机2的节气门开度限制为规定以下。由此，能够防止发动机2的转速的过度上升，避免直至判断内侧主轴IMS的转速下降为止需要时间的情况。因而，即使在作出了表示马达转速传感器101发生了故障的判断的情况下，也能够更早期地进行1速同步啮合机构41的卡合许可判定。
如以上所说明般，根据本实施方式的混合动力车辆的控制装置，在无法正常进行马达转速传感器101对第1输入轴IMS的转速检测的情况下，能够使用第1输入轴IMS的转速的推测值，来进行1速同步啮合机构41(第1变速机构G1的与最低变速档相关的切换机构)的卡合许可判定。因而，即使在马达转速传感器101或其周边结构万一产生了故障等问题的情况下，也能够确保1速同步啮合机构41的卡合动作。
以上，对本发明的实施方式进行了说明，但本发明并不限定于所述实施方式，在权利要求及说明书与附图所记载的技术思想的范围内，可进行各种变形。例如，图2及图3所示的变速箱的详细结构为一例，本发明的变速箱(双离合式变速箱)只要是至少具备图1所示的基本结构的变速箱，则其详细结构并不限定于图2及图3所示者，也可具备其他结构。
而且，所述实施方式所示的变速箱4是下述结构的变速箱，即，马达3的旋转轴连结于设有用于设定奇数变速档的第1变速机构G1的内侧旋转轴(第1输入轴)IMS，但除此以外，虽省略图示，但也可设为下述结构的变速箱，即，马达的旋转轴连结于设有用于设定偶数变速档的变速机构的旋转轴。

Claims (10)

1.一种混合动力车辆的控制装置，所述混合动力车辆的控制装置包括：
作为车辆驱动源的内燃机及电动机；
变速箱；及
控制部件，用于控制所述内燃机及所述电动机对车辆的驱动，
其中，所述变速箱包括：
第1输入轴，连接于所述电动机，并且经由第1离合器而选择性地连接于所述内燃机的机械输出轴；
第2输入轴，经由第2离合器而选择性地连接于所述内燃机的机械输出轴；
输出轴，向驱动轮侧输出动力；
第1变速机构，具有设在所述第1输入轴与所述输出轴之间的多个变速用齿轮、及使所述多个变速用齿轮中的任一个选择性地卡合至所述第1输入轴或所述输出轴的一个或多个卡合切换机构，可设定奇数变速档与偶数变速档中的任意其中一者；
第2变速机构，具有设在所述第2输入轴与所述输出轴之间的其他多个变速用齿轮、及使所述其他多个变速用齿轮中的任一个选择性地卡合至所述第2输入轴或所述输出轴的其他一个或多个卡合切换机构，可设定奇数变速档与偶数变速档中的任意另一者；及
倒车用变速机构，配置在所述第1输入轴与所述输出轴之间，可设定倒车用变速档，
所述混合动力车辆的控制装置的特征在于包括：
第1输入轴转速检测部件，用于检测所述第1输入轴的转速；以及
转速推测部件，利用并非基于所述第1输入轴转速检测部件的检测的其他方法，来推测所述第1输入轴的转速，
所述控制部件在作出转速无法检测的判断，即，表示无法正常进行所述第1输入轴转速检测部件对所述第1输入轴的转速检测的判断时，
使用由所述转速推测部件所推测的所述第1输入轴的转速推测值，来进行所述第1变速机构的与最低变速档相关的切换机构的卡合许可判定。
2.根据权利要求1所述的混合动力车辆的控制装置，其特征在于包括：
输出轴转速检测部件，用于检测所述输出轴的转速，
所述转速推测部件在所述第1变速机构的与所述最低变速档相关的切换机构以外的任一个切换机构已卡合的情况下，使用由所述输出轴转速检测部件所检测的所述输出轴的转速，来推测所述第1输入轴的转速。
3.根据权利要求1所述的混合动力车辆的控制装置，其特征在于包括：
第2输入轴转速检测部件，用于检测所述第2输入轴的转速，
所述转速推测部件在所述第1变速机构的除与所述最低变速档相关的切换机构以外的切换机构均未卡合，而所述倒车用变速机构的切换机构已卡合的情况下，使用由所述第2输入轴转速检测部件所检测的所述第2输入轴的转速，来推测所述第1输入轴的转速。
4.根据权利要求1所述的混合动力车辆的控制装置，其特征在于包括：
内燃机转速检测部件，检测所述内燃机的机械转速，
所述转速推测部件在所述第1变速机构的除与所述最低变速档相关的切换机构以外的切换机构均未卡合，且所述倒车用变速机构的切换机构未卡合，所述第1离合器已结合的情况下，使用由所述内燃机转速检测部件所检测的所述内燃机的机械转速，来推测所述第1输入轴的转速。
5.根据权利要求1所述的混合动力车辆的控制装置，其特征在于包括：
润滑油温度检测部件，用于至少检测对所述第1变速机构的构成零件进行润滑的润滑油的温度，
所述转速推测部件在所述第1变速机构的除与所述最低变速档相关的切换机构以外的切换机构均未卡合，且所述倒车用变速机构的切换机构未卡合，所述第1离合器未结合的情况下，使用由所述润滑油温度检测部件所检测的所述润滑油的温度，来推测所述第1输入轴的转速。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的混合动力车辆的控制装置，其特征在于：
所述变速箱采用下述结构，即，通过使所述倒车用变速机构的切换机构卡合，并且使所述第1变速机构的与所述最低变速档相关的切换机构卡合，从而向所述驱动轮传递倒车用驱动力。
7.根据权利要求6所述的混合动力车辆的控制装置，其特征在于包括：
换档操作部件，进行所述车辆的驾驶者对换档位置的选择操作；
换档位置检测部件，检测由所述换档操作部件的操作所选择的换档位置；以及
显示部件，进行表示所述变速箱正在倒车档的设定准备中的显示，
所述控制部件在由所述换档位置检测部件检测出倒车档的换档位置时，基于由所述转速推测部件所推测的所述第1输入轴的转速的、所述第1变速机构的与所述最低变速档相关的切换机构的转速差为规定以上的情况下，控制所述显示部件进行所述倒车档准备中显示。
8.根据权利要求7所述的混合动力车辆的控制装置，其特征在于：
所述控制部件在通过所述第1变速机构的与所述最低变速档相关的切换机构的卡合而倒车档的设定完成后，结束所述显示部件的所述倒车档准备中显示。
9.根据权利要求7或8所述的混合动力车辆的控制装置，其特征在于包括：
车速检测部件，检测车速，
所述控制部件在未作出所述转速无法检测的判断时，若由所述车速检测部件所检测的车速为第1阈值以下，则许可所述换档操作部件对倒车档的设定操作，
当作出了所述转速无法检测的判断时，若由所述车速检测部件所检测的车速为低于所述第1阈值的第2阈值以下，则许可所述换档操作部件对倒车档的设定操作。
10.根据权利要求7至9中任一项所述的混合动力车辆的控制装置，其特征在于包括：
加速器操作件，由所述车辆的驾驶者来操作；以及
节气门开度控制部件，对应于所述加速器操作件的操作量来控制所述内燃机的节气门开度，
当由所述换档位置检测部件检测出将所述车辆设为停车状态的换档位置时，所述节气门开度控制部件进行下述控制，即，不论所述加速器操作件的操作量如何，均将所述内燃机的节气门开度限制为规定以下。
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