CN108025741A - 控制装置 - Google Patents
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16H—GEARING
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- F16H63/40—Control outputs from the control unit to change-speed- or reversing-gearings for conveying rotary motion or to other devices than the final output mechanism comprising signals other than signals for actuating the final output mechanisms
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- B60K6/42—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs characterised by the architecture of the hybrid electric vehicle
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Abstract
在将内燃机(EG)与车轮(W)相连的动力传递路径上具备传递接合装置(32)、旋转电机(33)以及变速装置(35)的车辆用驱动装置的控制装置从在传递接合装置(32)的分离状态下使车辆行驶的状态起执行内燃机启动控制,并且在与内燃机(EG)的转速和旋转电机(33)的转速的同步连续地进行变速动作的情况下,通过旋转电机(33)的转速控制,使旋转电机(33)的转速(Nin)朝向变速后同步转速(Nsa)变化。
Description
技术领域
本发明涉及将车辆用驱动装置作为控制对象的控制装置。
背景技术
作为车轮的驱动力源而并用内燃机和旋转电机的混合动力车辆正被实用化。作为这样的混合动力车辆所使用的车辆用驱动装置的一个例子,公知有日本特开2007-131070号公报(专利文献1)所公开的装置。专利文献1的车辆用驱动装置在将内燃机〔发动机E〕与车轮〔左右后轮RL、RR〕相连的动力传递路径上具备传递接合装置〔第1离合器CL1〕、旋转电机〔电动发电机MG〕以及变速装置〔自动变速器AT〕。
对于专利文献1的车辆用驱动装置的控制装置而言,若在EV模式下的行驶中需要进行朝向HEV模式的模式转移,则使传递接合装置成为滑移接合状态,从而利用旋转电机的转矩来进行内燃机的启动控制。此时,控制装置使变速装置所具备的多个变速用接合装置中的一个〔第2离合器CL2〕成为滑移接合状态,从而减少伴随内燃机的启动而产生的冲击。
然而,存在在刚刚进行内燃机的启动之后进行变速装置的变速动作的情况。在这样的情况下,例如若在刚刚启动后的内燃机的转矩不稳定的状态下欲通过转矩控制进行变速动作,则存在变速时间变长、或者在与变速动作有关的变速用接合装置的接合时产生冲击的情况。因此,在刚刚进行内燃机的启动之后执行变速装置的变速动作的情况下,优选避免上述那样的现象,不使变速感变差而响应性良好地进行变速动作。关于这样的课题,在专利文献1中并没有认识到。
专利文献1:日本特开2007-131070号公报
寻求一种能够实现在内燃机的启动后进行变速动作的情况下,确保响应性且变速感良好的变速动作的技术。
发明内容
本公开所涉及的控制装置将车辆用驱动装置作为控制对象,上述车辆用驱动装置在将内燃机与车轮相连的动力传递路径上具备传递接合装置、旋转电机、以及包括在变速动作时被控制接合的状态的多个变速用接合装置的变速装置,其中,
上述控制装置执行如下的内燃机启动控制,即:从在上述传递接合装置的分离状态下将上述旋转电机的转矩传递至上述车轮而使车辆行驶的状态起,使上述内燃机的转速上升,从而启动该内燃机,
当上述内燃机的转速与上述旋转电机的转速同步且上述传递接合装置成为接合状态,并且与上述内燃机和上述旋转电机的同步连续地进行上述变速动作的情况下,通过上述旋转电机的转速控制,使上述旋转电机的转速朝向变速后同步转速变化,上述变速后同步转速根据上述变速动作的结束后的上述变速装置的变速比和上述车轮的转速而决定。
根据该结构,在与内燃机和旋转电机的同步连续地进行变速动作的情况下,在传递接合装置的接合状态下执行旋转电机的转速控制而使其转速朝向变速后同步转速变化,因此能够响应性良好地进行变速动作。此时,通过旋转电机的转速控制使变速装置的输入旋转变化至变速后同步转速附近,因此能够遍及变速动作的整体地,不依赖于朝向变速装置输入的转矩的变动而对变速装置的输入旋转变化高精度地进行控制。例如,即使在刚刚启动后的内燃机的不稳定的输出转矩朝向变速装置输入的情况下,也能够通过旋转电机的转速控制对变速装置的输入旋转变化高精度地进行控制,从而提高变速感。因此,在内燃机的启动后进行变速动作的情况下,能够进行确保响应性且变速感良好的变速动作。
通过参照附图来记述的以下的例示性且非限定性的实施方式的说明,能够更加明确本公开所涉及的技术的进一步的特征和优点。
附图说明
图1是实施方式所涉及的车辆用驱动装置的概略图。
图2是表示变速装置的内部结构的示意图。
图3是变速装置的工作表。
图4是表示控制装置的概略结构的框图。
图5是表示内燃机启动时控制的处理顺序的流程图。
图6是表示内燃机启动控制的处理顺序的流程图。
图7是表示启动直接变速控制的处理顺序的流程图。
图8是表示内燃机启动时控制的一实施例的时间图。
图9是表示内燃机启动时控制的比较例的时间图。
图10是另一方式的车辆用驱动装置的概略图。
图11是另一方式的车辆用驱动装置的概略图。
具体实施方式
对控制装置的实施方式进行说明。该控制装置1是将车辆用驱动装置3作为控制对象的车辆用驱动装置用控制装置。作为控制装置1的控制对象的车辆用驱动装置3是用于对作为车轮W的驱动力源而具备内燃机EG以及旋转电机33的双方的车辆(混合动力车辆)进行驱动的驱动装置(混合动力车辆用驱动装置)。车辆用驱动装置3构成为用于对并行方式的混合动力车辆进行驱动的并行混合动力车辆用驱动装置。
在以下的说明中,“驱动连结”是指两个旋转构件以能够传递驱动力(与转矩意义相同)的方式连结的状态。在该概念中,包括两个旋转构件以一体旋转的方式连结的状态、能够经由一个以上的传动部件而传递驱动力地连结的状态。在这样的传动部件中,包括使旋转以同速或者变速进行传递的各种部件(轴、齿轮机构、带等),并且可以包括使旋转以及驱动力选择性地传递的接合装置(摩擦接合装置、啮合式接合装置等)。
另外,“旋转电机”作为也包括马达(电动机)、发电机(generator)、以及根据需要发挥马达和发电机双方的功能的马达/发电机中的任一种的概念来使用。
另外,关于摩擦接合装置的接合的状态,“接合状态”是指在该摩擦接合装置产生有传递转矩容量的状态。这里,传递转矩容量是摩擦接合装置通过摩擦所能传递的最大转矩,其大小与使该摩擦接合装置所具备的一对接合部件(输入侧接合部件和输出侧接合部件)彼此按压的压力(接合压)成比例地确定。在“接合状态”中,包含在一对接合部件间不存在转速差(滑移)的“直接接合状态”和存在转速差的“滑移接合状态”。“分离状态”是指在摩擦接合装置不产生传递转矩容量的状态。
如图1所示,车辆用驱动装置3在将内燃机EG与车轮W相连的动力传递路径上具备传递接合装置32、旋转电机33、以及变速装置35。另外,车辆用驱动装置3为了在上述动力传递路径上传递各构成部件间的旋转以及驱动力,具备输入部件31、变速输入部件34以及输出部件36。输入部件31、传递接合装置32、旋转电机33、变速输入部件34、变速装置35、以及输出部件36在上述动力传递路径上,从内燃机EG一侧起按照记载的顺序设置。
输入部件31与内燃机EG驱动连结。内燃机EG是借助内燃机内部的燃料的燃烧被驱动并取出动力的原动机(汽油发动机、柴油发动机等)。输入部件31例如由轴部件(输入轴)构成。输入部件31以与内燃机EG的输出部件亦即内燃机输出部件(曲轴等)一体旋转的方式和其驱动连结。因此,输入部件31的转速与内燃机EG的转速Ne一致。此外,输入部件31与内燃机输出部件可以直接连结,也可以经由减震器等其他的部件而连结。输入部件31经由传递接合装置32而与旋转电机33驱动连结。
传递接合装置32将输入部件31与旋转电机33选择性地连结。换言之,传递接合装置32设置成能够将内燃机EG与旋转电机33之间的连结解除。传递接合装置32作为将内燃机EG从车轮W切离的内燃机切离用接合装置而发挥功能。在本实施方式中,传递接合装置32是摩擦接合装置,其例如能够使用湿式多片离合器等。
旋转电机33包括固定于作为非旋转部件的壳体的定子、以及旋转自如地支承于该定子的径向内侧的转子。旋转电机33经由逆变器装置而与蓄电装置连接。旋转电机33从蓄电装置接受电力的供给而进行动力运转,或者将通过内燃机EG的转矩、车辆的惯性力等发电的电力向蓄电装置供给而使其蓄电。旋转电机33的转子以与变速输入部件34一体旋转的方式和其连结。因此,变速输入部件34的转速Nin与旋转电机33(转子)的转速一致。变速输入部件34例如由轴部件(变速输入轴)构成。与转子一体旋转的变速输入部件34驱动连结于变速装置35。
在本实施方式中,变速装置35构成为有级自动变速装置。如图2所示,本实施方式的变速装置35具备多个行星齿轮机构和多个变速用接合装置35C。在本实施方式中,在行星齿轮机构中包括单小齿轮型(或者双小齿轮型)的第一行星齿轮装置、和拉威挪型的第二行星齿轮装置。在变速用接合装置35C中包括离合器C1、C2、C3、和制动器B1、B2。在本实施方式中,构成变速用接合装置35C的各离合器C1、C2、C3以及各制动器B1、B2是摩擦接合装置,例如能够使用湿式多片离合器、湿式多片制动器等。此外,变速用接合装置35C也可以包括一个或者多个单向离合器。
变速装置35例如能够遵照图3所示的工作表,根据各离合器C1、C2、C3以及各制动器B1、B2各自的接合的状态,选择性地形成多个变速档中的任一个。例如,变速装置35在第一离合器C1与第二制动器B2的直接接合状态且其他的变速用接合装置35C的分离状态下,形成第1档(1st)。另外,例如变速装置35在第一离合器C1与第一制动器B1的直接接合状态且其他的变速用接合装置35C的分离状态下,形成第2档(2nd)。对于其他的变速档(3rd~6th),也可以同样如此。
变速装置35基于与所形成的变速档对应的变速比使变速输入部件34的转速Nin变速,并将其传递至输出部件36。此外,“变速比”是变速输入部件34的转速Nin相对于输出部件36的转速之比,并作为将变速输入部件34的转速Nin除以输出部件36的转速所得的值来计算。输出部件36例如由轴部件(输出轴)构成。
如图1所示,输出部件36经由差动齿轮装置37而与左右一对车轮W驱动连结。传递至输出部件36的转矩经由差动齿轮装置37而向左右2个车轮W分配并传递。由此,车辆用驱动装置3能够使内燃机EG以及旋转电机33的一方或者双方的转矩向车轮W传递而使车辆行驶。
对于作为进行车辆用驱动装置3的各部的动作控制的核心而发挥功能的控制装置1而言,如图4所示,其具备统一控制部11、旋转电机控制部12、接合控制部13、启动控制部14、以及启动直接变速控制部15。上述各功能部由存储于存储器等存储介质的软件(程序)或另外设置的运算电路等硬件、或者它们的双方构成。各功能部构成为能够相互进行信息的交换。另外,控制装置1构成为能够取得搭载有车辆用驱动装置3的车辆的各部所具备的各种传感器(第一传感器51~第三传感器53)的检测结果的信息。
第一传感器51对输入部件31以及与该输入部件31一体旋转的部件(例如,内燃机EG)的转速进行检测。第二传感器52对变速输入部件34以及与该变速输入部件34一体旋转的部件(例如,旋转电机33)的转速进行检测。第三传感器53对输出部件36的转速、或者与输出部件36同步旋转的部件(例如,车轮W)的转速进行检测。此外,“同步旋转”是指以相对于基准转速成比例的转速旋转。控制装置1能够基于第三传感器53的检测结果对车速进行计算。控制装置1构成为除了这些以外,例如还能够取得加速器开度、制动器操作量、蓄电装置的蓄电量等信息。
统一控制部11从车辆的整体出发统一控制对内燃机EG、旋转电机33、传递接合装置32、以及变速装置35(变速用接合装置35C)等进行的各种控制(转矩控制、转速控制、接合控制等)。统一控制部11基于传感器检测信息(主要是加速器开度以及车速的信息),对车辆(车轮W)的驱动所要求的车辆要求转矩进行计算。
另外,统一控制部11基于传感器检测信息(主要是加速器开度、车速、以及蓄电装置的蓄电量的信息),决定行驶模式。在本实施方式中,统一控制部11所能选择的行驶模式包括电动行驶模式(以下,称为“EV模式”。)和混合动力行驶模式(以下,称为“HEV模式”。)。EV模式是仅将旋转电机33的转矩传递至车轮W而使车辆行驶的行驶模式。HEV模式是将内燃机EG以及旋转电机33双方的转矩传递至车轮W而使车辆行驶的行驶模式。
统一控制部11基于所决定的行驶模式、传感器检测信息等,决定针对内燃机EG要求的输出转矩(内燃机要求转矩)、针对旋转电机33要求的输出转矩(旋转电机要求转矩)。统一控制部11基于所决定的行驶模式、传感器检测信息等,决定传递接合装置32的接合的状态、形成于变速装置35的目标变速档等。
在本实施方式中,控制装置1(统一控制部11)经由内燃机控制装置20,控制内燃机EG的动作点(输出转矩以及转速)。内燃机控制装置20能够根据车辆的行驶状态来切换内燃机EG的转矩控制和转速控制。内燃机EG的转矩控制是向内燃机EG指示目标转矩,并使内燃机EG的输出转矩追随该目标转矩的控制。内燃机EG的转速控制是向内燃机EG指示目标转速,并以使内燃机EG的转速Ne追随该目标转速的方式决定输出转矩的控制。
旋转电机控制部12控制旋转电机33的动作点(输出转矩以及转速)。旋转电机控制部12能够根据车辆的行驶状态来切换旋转电机33的转矩控制与转速控制。旋转电机33的转矩控制是向旋转电机33指示目标转矩,并使旋转电机33的输出转矩追随该目标转矩的控制。旋转电机33的转速控制是向旋转电机33指示目标转速,并以使旋转电机33的转速追随该目标转速的方式决定输出转矩的控制。
接合控制部13对传递接合装置32的接合的状态、变速装置35所具备的多个变速用接合装置35C(C1、C2、C3、B1、B2)的接合的状态进行控制。在本实施方式中,传递接合装置32、多个变速用接合装置35C是液压驱动式的摩擦接合装置。接合控制部13经由液压控制装置41对分别朝向传递接合装置32、变速用接合装置35C供给的液压进行控制,从而控制传递接合装置32、变速用接合装置35C各自的接合的状态。
各接合装置的接合压与朝向该接合装置供给的液压的大小成比例地变化。与之对应地,在各接合装置产生的传递转矩容量的大小与朝向该接合装置供给的液压的大小成比例地变化。而且,各接合装置的接合的状态根据所供给的液压,被控制成直接接合状态、滑移接合状态、以及分离状态中的任一个状态。液压控制装置41具备用于对从油泵(未图示)供给的工作油的液压进行调整的液压控制阀(线性电磁阀等)。油泵例如可以是由输入部件31或者变速输入部件34等驱动的机械泵、由泵用旋转电机驱动的电动泵等。液压控制装置41根据来自接合控制部13的液压指令对液压控制阀的开度进行调整,从而将与该液压指令对应的液压的工作油向各接合装置供给。
接合控制部13以形成由统一控制部11决定的行驶模式的方式,对传递接合装置32的接合的状态进行控制。接合控制部13例如在EV模式的形成时以使传递接合装置32成为分离状态的方式进行控制,在HEV模式的形成时以使传递接合装置32成为直接接合状态的方式进行控制。
另外,接合控制部13以形成由统一控制部11决定的目标变速档的方式,对多个变速用接合装置35C(C1、C2、C3、B1、B2)各自的接合的状态进行控制。接合控制部13以使与目标变速档对应的2个变速用接合装置35C成为直接接合状态的方式进行控制,并且以使除此以外的全部变速用接合装置35C成为分离状态的方式进行控制(参照图3)。另外,接合控制部13在车辆的行驶中目标变速档被变更的情况下,基于在变更前后的目标变速档下分别应当成为直接接合状态的变速用接合装置35C的差量,以将特定的变速用接合装置35C从直接接合状态变成分离状态的方式进行控制,并且以将其他特定的变速用接合装置35C从分离状态变成接合状态的方式进行控制。
在以下的说明中,将在变速动作中新成为分离状态的变速用接合装置35C称为“分离侧接合装置35R”,将新成为接合状态(连接)的变速用接合装置35C称为“连接侧接合装置35A”。另外,将在变更前后的目标变速档下共同成为直接接合状态、且在变速动作中维持于直接接合状态的变速用接合装置35C称为“直接连结维持接合装置35S”。参照图3,例如在进行从第2档(2nd)朝向第1档(1st)的变速动作的情况下,第一离合器C1成为直接连结维持接合装置35S,第一制动器B1成为分离侧接合装置35R,第二制动器B2成为连接侧接合装置35A。例如若是从第2档(2nd)朝向第3档(3rd)的变速动作,则第一离合器C1成为直接连结维持接合装置35S,第一制动器B1成为分离侧接合装置35R,第三离合器C3成为连接侧接合装置35A。关于其他形态的变速动作,也能够同样如此。
此外,在本实施方式中,在低档(1st~4th)下均是第一离合器C1成为直接接合状态的规格,因此在低车速区域内的行驶中,第一离合器C1成为直接连结维持接合装置35S的可能性较高。另一方面,在高档(4th~6th)下均是第二离合器C2成为直接接合状态的规格,因此在高车速区域内的行驶中,第二离合器C2成为直接连结维持接合装置35S的可能性较高。这里,“低档”是构成预先决定的基准变速比以上的变速比的变速档,“高档”是构成上述基准变速比以下的变速比的变速档。“低车速区域”是不足预先决定的基准速度的车速区域,“高车速区域”是上述基准速度以上的车速区域。
启动控制部14在从EV模式朝向HEV模式的模式转移时,执行使内燃机EG启动的内燃机启动控制。在EV模式下的行驶中,在传递接合装置32的分离状态下将旋转电机33的转矩向车轮W传递,从而使车辆行驶。在该状态下,例如若车辆要求转矩增大或者蓄电装置的蓄电量降低而存在朝向HEV模式的模式转移请求(内燃机启动请求),则启动控制部14执行内燃机启动控制。
在内燃机启动控制中,启动控制部14与接合控制部13协同配合地,使多个变速用接合装置35C中的一个成为滑移接合状态。这里,成为滑移接合状态的变速用接合装置35C在假定为从该状态起进行变速动作的情况下,是成为直接连结维持接合装置35S的可能性较低的一方(即,成为分离侧接合装置35R的可能性较高的一方)的变速用接合装置35C。这样,具有如下优点:在之后的内燃机启动控制的执行中存在变速请求的情况下,能够迅速地进行变速动作。在本实施方式中,启动控制部14根据内燃机启动控制的开始时的变速档,使得如下变速用接合装置35C成为滑移接合状态:即不是成为直接连结维持接合装置35S的可能性较高的变速用接合装置35C(第一离合器C1或者第二离合器C2)的一方。
另外,在内燃机启动控制中,启动控制部14与旋转电机控制部12协同配合地,通过旋转电机33的转速控制使该旋转电机33的转速上升。例如启动控制部14通过旋转电机33的转速控制使该旋转电机33的转速比变速前同步转速Nsb更加上升。这里,变速前同步转速Nsb是根据变更前的变速档的变速比(变速动作的开始前的变速装置35的变速比)与输出部件36的转速(或者与它同步旋转的车轮W的转速)而决定的速度。具体而言,变速前同步转速Nsb通过将输出部件36的转速乘以变更前的变速档的变速比来计算。启动控制部14将旋转电机33的转速控制中的目标转速Nmt设定为相对于变速前同步转速Nsb高出第一差转速ΔN1的转速,并使旋转电机33的转速比变速前同步转速Nsb更加上升。第一差转速ΔN1是通过考虑能够使分离侧接合装置35R稳定地成为滑移接合状态的转速差而预先决定的,例如能够在100~300〔rpm〕等范围内适当地进行设定。在本实施方式中,第一差转速ΔN1相当于“滑移差转速”。
并且,在内燃机启动控制中,启动控制部14与接合控制部13协同配合地,使传递接合装置32成为滑移接合状态。这样,借助经由滑移接合状态下的传递接合装置32从旋转电机33侧朝向内燃机EG侧传递的旋转电机33的转矩,使内燃机EG的转速上升。若不久之后内燃机EG的转速Ne变为预先决定的能够点火转速Nf以上,则启动控制部14与内燃机控制装置20协同配合地开始火花点火而使内燃机EG启动。能够点火转速Nf是内燃机EG能够持续地独立运转的转速,例如被设定为怠速转速附近的转速。在本实施方式中,由于在分离侧接合装置35R的滑移接合状态下使内燃机EG启动,所以能够避免内燃机EG初燃时的转矩变动保持原样地传递至车轮W。由此,能够减少伴随内燃机EG的启动而产生的冲击(启动冲击)。
启动直接变速控制部15在内燃机启动控制的执行中存在变速请求的情况下,不等到内燃机启动控制的完成,就保持原样地直接开始变速动作。这里,从内燃机启动控制开始的多重变速迁移本身一直被进行着,但在公知的多重变速迁移中,在内燃机EG与旋转电机33同步后,主要通过内燃机EG以及旋转电机33的转矩控制和连接侧接合装置35A的传递转矩的控制中的至少一方进行变速动作。与此相对地,在本实施方式的多重变速迁移中,启动直接变速控制部15在内燃机EG的转速与旋转电机33的转速同步而使得传递接合装置32成为直接接合状态后,也继续执行旋转电机33的转速控制。此外,以下存在将从内燃机启动控制开始的多重变速迁移称为“启动直接变速控制”的情况。
而且,启动直接变速控制部15与旋转电机控制部12协同配合地,在内燃机EG和旋转电机33同步后的旋转电机33的转速控制中,与变速动作相对应地使旋转电机33的目标转速Nmt朝向变速后同步转速Nsa变化。这里,变速后同步转速Nsa是根据变更后的变速档的变速比(变速动作结束后的变速装置35的变速比)和输出部件36的转速(或者与它同步旋转的车轮W的转速)而决定的速度。具体而言,变速后同步转速Nsa通过将输出部件36的转速乘以变更后的变速档的变速比来计算。启动直接变速控制部15在内燃机启动控制的执行中出于降低启动冲击的目的而持续进行用于使分离侧接合装置35R稳定地滑移的旋转电机33的转速控制,,并通过该旋转电机33的转速控制来进行变速动作。
在本实施方式的启动直接变速控制中,在传递接合装置32成为直接接合状态后也保持原样地继续进行旋转电机33的转速控制而使其转速朝向变速后同步转速Nsa变化,因此能够响应性良好地进行变速动作。此时,通过旋转电机33的转速控制使变速输入部件34的转速Nin朝向变速后同步转速Nsa变化,因此能够不依赖于朝向变速输入部件34输入的转矩的变动地,高精度地控制变速输入部件34的旋转变化。例如,即使在刚刚启动后的内燃机EG的不稳定的输出转矩朝向变速输入部件34输入的情况下,也能够高精度地控制变速输入部件34的旋转变化,从而提高变速感。因此,在内燃机启动控制中存在变速请求的情况下,能够响应性良好且变速感良好地进行变速动作。
以下,参照图5~图8对以启动控制部14以及启动直接变速控制部15为核心执行的内燃机启动时控制的一个具体例子进行说明。此外,在以下的例子中,设想在内燃机EG燃烧停止的状态下传递接合装置32成为分离状态,并且车辆正以EV模式进行行驶的场面。在图8中,以细虚线显示有变速前同步转速Nsb和变速后同步转速Nsa。
在内燃机启动时控制中,如图5所示,首先判定内燃机启动请求的有无(在EV行驶中,目标行驶模式是否被变更为HEV模式)(步骤#01)。若存在内燃机启动请求(#01:是),则开始内燃机启动控制(#02)。
在内燃机启动控制中,如图6所示,与该时刻下的变速档对应地,不是成为直接连结维持接合装置35S的可能性较高的变速用接合装置35C的一方的变速用接合装置35C变为滑移接合状态。即,在假设进行从该时刻下的变速档朝向相邻的变速档的变速动作的情况下,成为分离侧接合装置35R的变速用接合装置35C变为滑移接合状态(#11/时刻t1)。而且,在分离侧接合装置35R的滑移接合状态下,执行旋转电机33的转速控制(#12)。该旋转电机33的转速控制中的目标转速Nmt被设定为将变速前同步转速Nsb加上第一差转速ΔN1所得的转速(t1~t5)。另外,传递接合装置32成为滑移接合状态(#13/t2~t5)。
借助经由滑移接合状态的传递接合装置32从旋转电机33侧朝向内燃机EG侧传递的旋转电机33的转矩,内燃机EG的转速Ne逐渐上升(t2~t3)。若不久之后内燃机EG的转速Ne变为能够点火转速Nf以上(#14:是/t3),则开始火花点火从而内燃机EG开始输出转矩(#15)。
在内燃机启动控制的执行中,判定变速请求的有无(在内燃机启动控制的执行中,是否变更了目标变速档)(#03)。若在没有变速请求的状态下完成内燃机启动控制(#03:否,#04:是),则内燃机启动时控制将直接结束。另一方面,若在内燃机启动控制的执行中存在变速请求(#03:是/t4),则在本实施方式中执行特有的启动直接变速控制(#05)。此外,在本例中,设想存在进行从变速比相对较小的变速档朝向变速比相对较大的变速档的切换的降档的变速请求的情况。
在启动直接变速控制中,如图7所示,朝向与变更后的变速档对应的连接侧接合装置35A供给液压,从而使该连接侧接合装置35A成为即将产生传递转矩之前的待机状态(#21)。另外,实施内燃机同步判定(#22)。在该内燃机同步判定中,判定开始独立运转而逐渐上升的内燃机EG的转速Ne与旋转电机33的转速(变速输入部件34的转速Nin)是否同步。若判定为内燃机EG与旋转电机33同步(#22:是/t5),则传递接合装置32成为直接接合状态(#23)。而且,在传递接合装置32成为直接接合状态后,也继续执行旋转电机33的转速控制,由此进行变速动作(#24)。在该内燃机EG与旋转电机33同步后的旋转电机33的转速控制中,旋转电机33的目标转速Nmt被设定为将内燃机EG与旋转电机33同步时(t5)的目标转速Nmt作为初始值,以第1时间变化率A上升。一体地旋转的内燃机EG和旋转电机33的实际转速(变速输入部件34的实际转速Nin)随着目标转速Nmt的上升,而以恒定的时间变化率(第1时间变化率A)朝向变速后同步转速Nsa上升。
在本实施方式中,在该状态下,实施预同步判定(#25)。在该预同步判定中,判定朝向变速后同步转速Nsa上升的内燃机EG以及旋转电机33的转速(变速输入部件34的转速Nin)是否达到了比变速后同步转速Nsa低的同步前特定转速Nsp。这里,同步前特定转速Nsp例如被设定为从变速后同步转速Nsa减去第二差转速ΔN2所得的转速。第二差转速ΔN2是考虑就算两个旋转部件不能被视为同步旋转、也能被视为接近同步旋转的状态的转速差而预先决定的,例如能够在50~100〔rpm〕等范围内适当地进行设定。在本实施方式中,第二差转速ΔN2相当于“设定差转速”。
若判定为内燃机EG以及旋转电机33的转速达到同步前特定转速Nsp(#25:是/t6),则继续执行旋转电机33的转速控制,并变更其目标转速Nmt(#26)。即,在达到同步前特定转速Nsp后的旋转电机33的转速控制中,旋转电机33的目标转速Nmt被设定为将达到同步前特定转速Nsp时(t6)的目标转速Nmt作为初始值,以第2时间变化率B上升。在本实施方式中,第2时间变化率B被设定为比第1时间变化率A小(在绝对值基准下较小)的值。一体地旋转的内燃机EG以及旋转电机33的实际转速(变速输入部件34的实际转速Nin)随着目标转速Nmt的上升,以恒定的时间变化率(比第1时间变化率A小的第2时间变化率B)朝向变速后同步转速Nsa缓慢上升。
在本实施方式中,在该状态下,实施同步判定(#27)。在该同步判定中,判定朝向变速后同步转速Nsa上升的内燃机EG以及旋转电机33的转速(变速输入部件34的转速Nin)是否达到了相对于变速后同步转速Nsa决定的同步范围。这里,同步范围是相对于变速后同步转速Nsa预先决定的第三差转速ΔN3以内的转速区域。即,是比变速后同步转速Nsa低出第三差转速ΔN3的转速以上、比变速后同步转速Nsa高出第三差转速ΔN3的转速以下的转速区域。第三差转速ΔN3是通过考虑与变速后同步转速Nsa一致、或者能够被视为一致的转速差而预先决定的,例如能够在0~50〔rpm〕等范围内适当地进行设定。
若判定为内燃机EG以及旋转电机33的转速达到变速后同步转速Nsa的同步范围(#27:是/t7),则执行变速动作的结束处理。在该变速动作的结束处理中,成为了滑移接合状态的分离侧接合装置35R成为分离状态,并且成为了待机状态的连接侧接合装置35A成为直接接合状态,从而结束变速动作(#28)。
此外,与本实施方式不同,在图9中示出了在启动直接变速控制中,不继续执行旋转电机33的转速控制而在内燃机EG的转矩控制中执行变速控制的情况下的时间图。在该例中,设想在内燃机EG的刚刚启动后,内燃机EG的转矩的上涨延迟的情况下的例子。在这样的情况下,因内燃机EG的转矩的上涨延迟,从而变速动作(在该例中为降档)变得迟缓而导致变速时间变长。另一方面,也考虑为了避免变速时间变长而以使连接侧接合装置35A提早接合的方式进行控制,但在该情况下有可能在该连接侧接合装置35A的接合时产生冲击(变速结束冲击)。由此,在通过转矩控制执行变速控制的情况下,难以兼得变速动作的响应性与良好的变速感。
与此相对地,在本实施方式的启动直接变速控制中,在内燃机EG与旋转电机33同步后也还继续执行旋转电机33的转速控制,从而能够实现确保变速动作的响应性且变速感良好的变速动作。即,在与内燃机EG和旋转电机33的同步连续地进行变速动作的情况(例如进行从内燃机启动控制开始的多重变速迁移的情况)下执行旋转电机33的转速控制,从而能够兼得变速动作的响应性与良好的变速感。
〔其他的实施方式〕
(1)在上述的实施方式中,以在内燃机EG与旋转电机33同步前的旋转电机33的转速控制中,将目标转速Nmt设定为比变速前同步转速Nsb高出第一差转速ΔN1的转速的结构为例进行了说明。但是,并不限定于这样的结构,例如也可以将目标转速Nmt设定为比变速前同步转速Nsb高且不随时间变化的恒定的转速。
(2)在上述的实施方式中,以在启动直接变速控制中,使连接侧接合装置35A成为即将产生传递转矩之前的待机状态,并且在传递接合装置32成为直接接合状态后开始变速动作的结构为例进行了说明。但是,并不限定于这样的结构,例如也可以在存在变速请求的时刻不成为待机状态地,在传递接合装置32成为直接接合状态后首次向连接侧接合装置35A供给液压。
(3)在上述的实施方式中,以在内燃机EG与旋转电机33同步后的旋转电机33的转速控制中,使目标转速Nmt以两个阶段朝向变速后同步转速Nsa变化的结构为例进行了说明。但是,并不限定于这样的结构,例如可以使目标转速Nmt以一个阶段朝向变速后同步转速Nsa变化,也可以使其以三个阶段以上的阶段变化。或者,也可以使目标转速Nmt以二次函数、高次函数、或者指数函数的形式朝向变速后同步转速Nsa变化。
(4)在上述的实施方式中,以将作为预同步判定的基准的同步前特定转速Nsp设定为相对于变速后同步转速Nsa朝向变速前同步转速Nsb侧具有第二差转速ΔN2大小的转速差的结构为例进行了说明。但是,并不限定于这样的结构,例如也可以将同步前特定转速Nsp设定为相对于变速后同步转速Nsa朝向与变速前同步转速Nsb侧相反的一侧具有第二差转速ΔN2大小的转速差。在该情况下,内燃机EG以及旋转电机33的转速以在暂时超过变速后同步转速Nsa而后收敛于变速后同步转速Nsa的方式变化。
(5)在上述的实施方式中,设想在内燃机启动控制的执行中存在关于降档的变速请求的情况而进行了说明。但是,并不限定于这样的结构,例如即使在内燃机启动控制的执行中存在关于升档的变速请求的情况下,同样地也能够应用本公开所涉及的技术。
(6)在上述的实施方式中,对以将内燃机EG与车轮W相连的动力传递路径所具备的接合装置(变速用接合装置35C除外)仅是传递接合装置32的车辆用驱动装置3为控制对象的例子进行了说明。但是,并不限定于这样的结构,也可以在控制对象的车辆用驱动装置3中,例如图10所示,在内燃机EG与变速装置35之间的动力传递路径上还设置有第二传递接合装置38。或者,例如图11所示,可以在内燃机EG与变速装置35之间的动力传递路径上,进一步设置有具有直接连结用接合装置39L的流体接头39(液力变矩器、液力联轴器等)。
(7)在上述的实施方式中,以利用设置于将内燃机EG与车轮W相连的动力传递路径的旋转电机33来执行内燃机启动控制的结构为例进行了说明。但是,并不限定于这样的结构,例如也可以设置用于使内燃机EG启动的专用的启动马达,利用该启动马达来执行内燃机启动控制。在该情况下,若在通过启动马达进行的内燃机EG的启动中存在变速请求,则在内燃机EG的启动后,当该内燃机EG与旋转电机33同步之后使传递接合装置32成为直接接合状态,并与内燃机EG和旋转电机33的同步连续地通过旋转电机33的转速控制来进行变速动作。即便在这样的结构中,也能够兼得变速动作的响应性和良好的变速感。
(8)在上述的实施方式中,以在多个变速用接合装置35C中的任意两个的直接接合状态下形成目标变速档的结构为例进行了说明。但是,并不限定于这样的结构,例如也可以在一个或者三个以上的变速用接合装置35C的直接接合状态下形成目标变速档。
(9)在上述的实施方式中,对于以具备如下形式的有级自动变速装置作为变速装置35的车辆用驱动装置3为控制对象的例子进行了说明,其中上述形式的有级自动变速装置是具有多个行星齿轮机构和多个变速用接合装置35C的形式的有级自动变速装置(在图2的例子中,为6级变速式的有级自动变速装置)。但是,并不限定于这样的结构,也可以在控制对象的车辆用驱动装置3中,作为变速装置35而例如使用2~5级式或者7级式以上的有级自动变速装置。或者,作为变速装置35,例如也可以使用DCT(Dual Clutch Transmission:双离合变速器)等其他形式的有级自动变速装置。
此外,对于上述的各实施方式(包括上述的实施方式以及其他的实施方式,以下相同)所公开的结构,只要不产生矛盾,就能够与其他的实施方式所公开的结构进行组合来加以应用。
关于其他的结构,应当理解的是,本说明书中公开的实施方式在所有方面只不过是简单的例示。因此,本领域技术人员能够在不脱离本公开的主旨的范围内,适当地进行各种改变。
〔实施方式的概要〕
综上所述,本公开所涉及的控制装置优选具备以下的各结构。
[1]
一种控制装置(1),将车辆用驱动装置(3)作为控制对象,上述车辆用驱动装置(3)在将内燃机(EG)与车轮(W)相连的动力传递路径上具备传递接合装置(32)、旋转电机(33)、以及包括在变速动作时被控制接合的状态的多个变速用接合装置(35C)的变速装置(35),其中,
上述控制装置执行如下的内燃机启动控制,即:从在上述传递接合装置(32)的分离状态下将上述旋转电机(33)的转矩传递至上述车轮(W)而使车辆行驶的状态起,使上述内燃机(EG)的转速(Ne)上升,从而启动该内燃机(EG),
当上述内燃机(EG)的转速(Ne)与上述旋转电机(33)的转速同步且上述传递接合装置(32)成为接合状态,并且与上述同步连续地进行上述变速动作的情况下,通过上述旋转电机(33)的转速控制,使上述旋转电机(33)的转速(Nin)朝向变速后同步转速(Nsa)变化,上述变速后同步转速(Nsa)根据上述变速动作的结束后的上述变速装置(35)的变速比和上述车轮(W)的转速而决定。
根据该结构,在与内燃机和旋转电机的同步连续地进行变速动作的情况下,在传递接合装置的接合状态下执行旋转电机的转速控制而使其转速朝向变速后同步转速变化,因此能够响应性良好地进行变速动作。此时,通过旋转电机的转速控制使变速装置的输入旋转变化至变速后同步转速附近,因此能够遍及变速动作的整体地,不依赖于朝向变速装置输入的转矩的变动而对变速装置的输入旋转变化高精度地进控制。例如,即使在刚刚启动后的内燃机的不稳定的输出转矩朝向变速装置输入的情况下,也能够通过旋转电机的转速控制对变速装置的输入旋转变化高精度地进行控制,从而提高变速感。因此,在内燃机的启动后进行变速动作的情况下,能够在确保响应性的同时进行变速感良好的变速动作。
[2]
在上述内燃机(EG)与上述旋转电机(33)同步后的上述旋转电机(33)的转速控制中,使上述旋转电机(33)的转速(Nin)以第1时间变化率(A)朝向同步前特定转速(Nsp)变化,然后使上述旋转电机的(33)转速(Nin)以比上述第1时间变化率(A)小的第2时间变化率(B)朝向上述变速后同步转速(Nsa)变化,上述同步前特定转速(Nsp)相对于上述变速后同步转速(Nsa)具有相差预先决定的设定差转速(ΔN2)的大小的转速差。
根据该结构,在内燃机与旋转电机的同步后,能够使内燃机以及旋转电机的转速比较早期地变化至同步前特定转速。另外,在内燃机以及旋转电机的转速达到同步前特定转速后,能够使内燃机以及旋转电机的转速朝向变速后同步转速缓慢地变化。由此,既能够确保变速动作的迅速性,又能够减少变速结束冲击。
[3]
在上述内燃机启动控制中,使多个上述变速用接合装置(35C)中的一个成为滑移接合状态并通过上述旋转电机(33)的转速控制使该旋转电机(33)的转速(Nin)上升,进而使上述传递接合装置(32)成为滑移接合状态而使上述内燃机(EG)的转速(Ne)上升,由此启动该内燃机(EG)。
根据该结构,利用设置于将内燃机与车轮相连的动力传递路径的旋转电机,从而不设置专用的启动马达,就能够启动内燃机。在内燃机启动控制中,通过使变速用接合装置中的一个成为滑移接合状态,从而能够抑制内燃机的启动时的转矩变动被直接传递至车轮。由此,能够减少启动冲击。并且,利用设置于变速机构的变速用接合装置中的一个,从而不设置专用的接合装置(第2传递接合装置),就能够减少启动冲击。
[4]
在上述内燃机(EG)与上述旋转电机(33)同步前的上述旋转电机(33)的转速控制中,使上述旋转电机(33)的转速(Nin)变化成为相对于根据上述变速动作开始前的上述变速装置(35)的变速比和上述车轮(W)的转速而决定的变速前同步转速(Nsb)高出预先决定的滑移差转速(ΔN1)的转速。
根据该结构,通过适当地设定滑移差转速的大小,能够稳定地维持内燃机启动控制的执行中的变速用接合装置的一个滑移接合状态。由此,能够减少启动冲击。
[5]
在上述内燃机启动控制的执行中成为滑移接合状态的上述变速用接合装置(35C)是在上述变速动作的前后从直接接合状态向分离状态转移的分离侧接合装置(35R),
将多个上述变速用接合装置(35C)中的在上述变速动作的前后从分离状态向直接接合状态转移的接合装置作为连接侧接合装置(35A),
当存在上述变速请求后,向上述连接侧接合装置(35A)供给液压而使该连接侧接合装置(35A)成为即将产生传递转矩之前的待机状态,并且在上述传递接合装置(32)成为直接接合状态后开始进行上述变速动作。
根据该结构,使用于减少启动冲击的变速用接合装置的滑移和伴随变速动作而产生的分离侧接合装置的滑移共用,由此能够从内燃机启动控制的执行中直接进行变速动作。由此,能够响应性良好地进行变速动作。连接侧接合装置成为即将产生传递转矩之前的待机状态,因此之后能够在必要时立即使连接侧接合装置成为执行转矩传递的状态。由此,从这一点出发也能够提高变速动作的响应性。
[6]
当上述内燃机(EG)以及上述旋转电机(33)的转速(Ne、Nin)达到相对于上述变速后同步转速(Nsa)预先决定的判定差转速(ΔN3)以内的转速区域后,结束上述变速动作。
根据该结构,能够根据基于变速后同步转速和判定差转速而决定的转速区域、与内燃机以及旋转电机的转速的关系,在适当的时机结束变速动作中的旋转电机的转速控制。由此,例如通过之后的内燃机以及旋转电机的至少一方的转矩控制,能够满足请求驱动力并使车辆适当地行驶。
本公开所涉及的控制装置起到上述各效果中的至少一个即可。
附图标记的说明
1...控制装置;3...车辆用驱动装置;14...启动控制部;15...启动直接变速控制部;32...传递接合装置;33...旋转电机;35...变速装置;35C...变速用接合装置;35A...连接侧接合装置;35R...分离侧接合装置;EG...内燃机;W...车轮;Nsb...变速前同步转速;Nsa...变速后同步转速;Nsp...同步前特定转速;ΔN1...第一差转速(滑移差转速);ΔN2...第二差转速(设定差转速);ΔN3...第三差转速(判定差转速);Ne...内燃机的转速;Nin...变速输入部件的转速;Nmt...旋转电机的目标转速;A...第1时间变化率;B...第2时间变化率。
Claims (6)
1.一种控制装置,将车辆用驱动装置作为控制对象,所述车辆用驱动装置在将内燃机与车轮相连的动力传递路径上具备传递接合装置、旋转电机、以及包括在变速动作时被控制接合的状态的多个变速用接合装置的变速装置,其中,
所述控制装置执行如下的内燃机启动控制,即:从在所述传递接合装置的分离状态下将所述旋转电机的转矩传递至所述车轮而使车辆行驶的状态起,使所述内燃机的转速上升,从而启动该内燃机,
当所述内燃机的转速与所述旋转电机的转速同步且所述传递接合装置成为接合状态,并且与所述同步连续地进行所述变速动作的情况下,通过所述旋转电机的转速控制,使所述旋转电机的转速朝向变速后同步转速变化,所述变速后同步转速根据所述变速动作结束后的所述变速装置的变速比和所述车轮的转速而决定。
2.根据权利要求1所述的控制装置,其中,
在所述内燃机与所述旋转电机同步后的所述旋转电机的转速控制中,使所述旋转电机的转速以第1时间变化率朝向同步前特定转速变化,然后使所述旋转电机的转速以比所述第1时间变化率小的第2时间变化率朝向所述变速后同步转速变化,所述同步前特定转速相对于所述变速后同步转速具有相差预先决定的设定差转速大小的转速差。
3.根据权利要求1或2所述的控制装置,其中,
在所述内燃机启动控制中,使多个所述变速用接合装置中的一个成为滑移接合状态并通过所述旋转电机的转速控制使该旋转电机的转速上升,进而使所述传递接合装置成为滑移接合状态而使所述内燃机的转速上升,由此启动该内燃机。
4.根据权利要求3所述的控制装置,其中,
在所述内燃机与所述旋转电机同步前的所述旋转电机的转速控制中,使所述旋转电机的转速变化成为相对于根据所述变速动作开始前的所述变速装置的变速比和所述车轮的转速而决定的变速前同步转速高出预先决定的滑移差转速的转速。
5.根据权利要求3或4所述的控制装置,其中,
在所述内燃机启动控制的执行中成为滑移接合状态的所述变速用接合装置是在所述变速动作的前后从直接接合状态向分离状态转移的释放侧接合装置,
将多个所述变速用接合装置中的在所述变速动作的前后从分离状态向直接接合状态转移的接合装置作为连接侧接合装置,
在进行所述变速动作的情况下,向所述连接侧接合装置供给液压而使该连接侧接合装置成为即将产生传递转矩之前的待机状态,并且在所述传递接合装置成为直接接合状态后开始进行所述变速动作。
6.根据权利要求1~5中任一项所述的控制装置,其中,
当所述内燃机以及所述旋转电机的转速达到相对于所述变速后同步转速预先决定的判定差转速以内的转速区域后,结束所述变速动作。
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