CN108238037B - 混合动力车辆的控制装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种当在接通动力状态下的有级变速部的降挡变速中切换为切断动力状态的情况下,能够抑制变速的倒退而抑制接合冲击的产生的混合动力车辆的控制装置。当在接通动力状态下的有级变速部(20)的降挡变速中切换为切断动力状态的情况下,将有级变速部(20)的AT输入转矩Ti限制为规定转矩Tif以上。因此,能够使变速以不会产生倒退的方式进展,能够抑制因在切换为切断动力状态时变速倒退而产生的变速冲击。

Description

混合动力车辆的控制装置
技术领域
本发明涉及具备作为动力源发挥功能的发动机和电动机、以及自动变速器的混合动力车辆的控制装置。
背景技术
公知有如下的混合动力车辆,具备:作为动力源发挥功能的发动机和电动机;以及自动变速器,该自动变速器构成上述动力源与驱动轮之间的动力传递路径的一部分,并通过多个接合装置选择性地接合来执行变速。专利文献1所记载的混合动力车辆即是如此。在专利文献1中记载有如下内容:在自动变速器的变速时,基于发动机的输出转矩与接合装置的传递转矩而利用电动机对朝自动变速器输入的转矩进行控制,以使自动变速器的输入旋转部件的角加速度(第二电动机的角加速度)成为目标值。
专利文献1:日本特开2014-223888号公报
然而,若在接通动力状态下的降挡变速中加速踏板被松开而切换为切断动力状态,则为了使变速进展,执行使在降挡变速中释放的释放侧接合装置的释放液压下降的液压控制。此时,在自动变速器的输入轴除了作用有发动机的摩擦转矩之外,还作用有电动机的再生转矩,施加有较大的负转矩。存在如下的担忧:因该负转矩而使得输入轴的转速下降从而变速倒退,相对于用于使变速进展的接合侧接合装置的接合液压的增压而来不及进行输入轴的旋转同步,在旋转未同步的情况下产生接合侧接合装置的突然接合,产生因该突然接合而导致的接合冲击。
发明内容
本发明是以上述状况为背景而提出的,其目的在于提供一种混合动力车辆的控制装置,当在接通动力状态下的降挡变速中切换为切断动力状态时,能够抑制变速的倒退而抑制接合冲击的产生。
第一技术方案的主旨在于提供一种混合动力车辆的控制装置,(a)所述混合动力车辆具备:作为动力源发挥功能的发动机和电动机;以及自动变速器,所述自动变速器构成所述动力源与驱动轮之间的动力传递路径的一部分,且通过多个接合装置选择性地接合来执行变速,所述混合动力车辆的控制装置的特征在于,(b)所述混合动力车辆的控制装置具备输入转矩控制部,在所述自动变速器的变速时,所述输入转矩控制部基于所述发动机的输出转矩与所述接合装置的传递转矩而利用所述电动机对朝所述自动变速器输入的输入转矩进行控制,以使表示所述自动变速器的输入旋转部件的旋转状态的值成为目标值,(c)当在所述自动变速器的接通动力状态下的降挡变速中切换为切断动力状态时,所述输入转矩控制部将所述自动变速器的输入转矩控制为规定的下限值以上。
并且,第二技术方案的主旨在于,在第一技术方案的混合动力车辆的控制装置中,其特征在于,所述自动变速器的输入转矩的下限值被设定为不会使所述自动变速器的变速倒退而能够使变速进展的值。
并且,第三技术方案的主旨在于,在第二技术方案的混合动力车辆的控制装置中,其特征在于,所述混合动力车辆的控制装置具备输入转矩下限值设定部,所述输入转矩下限值设定部基于所述自动变速器的降挡变速的种类、车速、以及所述自动变速器的工作油的油温中的至少一个来设定所述自动变速器的输入转矩的下限值。
并且,第四技术方案的主旨在于,在第一至第三技术方案中的任一技术方案的混合动力车辆的控制装置中,其特征在于,在所述自动变速器的输入转矩被限制为所述下限值以上时,所述输入转矩控制部执行所述电动机的转矩增加以及所述发动机的转矩增加中的至少一方。
并且,第五技术方案的主旨在于,在第一至第四技术方案中的任一技术方案的混合动力车辆的控制装置中,其特征在于,所述混合动力车辆具备差动机构,该差动机构具有以能够传递动力的方式与所述发动机连结的第一旋转构件、以能够传递动力的方式与第一电动机连结的第二旋转构件、以及以能够传递动力的方式与所述输入旋转部件以及第二电动机连结的第三旋转构件,所述电动机是以能够传递动力的方式与所述第三旋转构件连结的所述第二电动机。
根据第一技术方案的混合动力车辆的控制装置,即便当在接通动力状态下的自动变速器的降挡变速中切换为切断动力状态的情况下,由于自动变速器的输入转矩被限制为规定转矩以上,因此,能够使变速以不会产生倒退的方式进展。由此,能够抑制因在切换为切断动力状态时变速倒退而产生的变速冲击。
另外,根据第二技术方案的混合动力车辆的控制装置,规定转矩被设定为能够使自动变速器的变速以不会产生倒退的方式进展的值,因此,即便切换为切断动力状态,输入转矩也被控制为规定转矩以上,由此能够抑制变速的倒退。
另外,根据第三技术方案的混合动力车辆的控制装置,能够基于自动变速器的降挡变速的种类、车速、以及自动变速器的工作油的油温中的至少一个,设定能够抑制自动变速器的倒退的适当的规定转矩。
另外,根据第四技术方案的混合动力车辆的控制装置,通过执行上述电动机的转矩增加以及上述发动机的转矩增加中的至少一方,输入转矩被限制。由此,即便在例如电动机的输出被限制的情况下,也能够通过增加发动机的转矩来实现输入转矩的限制。
另外,根据第五技术方案的混合动力车辆的控制装置,在具备差动机构与自动变速器的混合动力车辆中,发动机的直达转矩与第二电动机的转矩的合计转矩作为输入转矩输入至自动变速器,因此,能够通过控制发动机、第一电动机以及第二电动机来限制自动变速器的输入转矩。
附图说明
图1是说明应用本发明的车辆所具备的车辆用驱动装置的简要结构的图,且是说明车辆中的用于进行各种控制的控制功能以及控制系统的主要部分的图。
图2是说明图1中示例出的机械式有级变速部的变速工作和所使用的接合装置的工作的组合之间的关系的工作图表。
图3是表示电动式无级变速部和机械式有级变速部中的各旋转构件的转速的相对关系的共线图。
图4是说明将多个模拟排挡分配至多个AT排挡的排挡分配表的一个例子的图。
图5是在与图3相同的共线图上示例出有级变速部的AT排挡和变速器的模拟排挡的图。
图6是说明在多个模拟排挡的变速控制中使用的模拟排挡变速设定表的一个例子的图。
图7是用于对在有级变速部的接通动力降挡中切换为切断动力状态时的控制进行说明的时序图的一个例子。
图8是说明图1的电子控制装置的控制工作的主要部分、即当在有级变速部的接通动力降挡中切换为切断动力状态的情况下能够抑制冲击的控制工作的流程图。
图9是示出执行图8的流程图所示的控制工作的情况下的动作状态的时序图的一个例子。
图10是说明应用本发明的车辆所具备的动力传递装置的简要结构的图,是说明与图1不同的车辆的图。
具体实施方式
以下,参照附图对本发明的实施例进行详细说明。此外,在以下的实施例中,附图被适当简化或者变形,并且,各部的尺寸比以及形状等未必被准确地描绘。
实施例
图1是说明应用本发明的车辆10所具备的车辆用驱动装置12的简要结构的图,且是说明车辆10中的用于进行各种控制的控制系统的主要部分的图。在图1中,车辆用驱动装置12串联地具备:发动机14;电动式无级变速部18(以下称作无级变速部18),其在安装于车身的作为非旋转部件的变速器箱16(以下称作箱体16)内配设在共同的轴心上,直接或者经由未图示的阻尼器等而间接地与发动机14连结;以及与无级变速部18的输出侧连结的机械式有级变速部20(以下称作有级变速部20)。并且,车辆用驱动装置12具备与有级变速部20的输出旋转部件亦即输出轴22连结的差动齿轮装置24、以及与差动齿轮装置24连结的一对车轴26等。在车辆用驱动装置12中,从发动机14、后述的第二电动机MG2输出的动力(在不特别区分的情况下,转矩、力也为相同意思)向有级变速部20传递,并从该有级变速部20经由差动齿轮装置24等向车辆10所具备的驱动轮28传递。车辆用驱动装置12例如优选应用于车辆10中的纵置FR(前置发动机、后轮驱动)型车辆。此外,无级变速部18、有级变速部20等构成为相对于发动机14等的旋转轴心(上述共同的轴心)大致对称,图1中省略了该旋转轴心的下半部分。
发动机14是车辆10的行驶用的动力源,是汽油发动机、柴油发动机等公知的内燃机。对于该发动机14,通过利用后述的电子控制装置80控制节气门开度或者进气量、燃料供给量、点火正时等运转状态来控制发动机转矩Te。在本实施例中,发动机14以不经由变矩器、液力耦合器等流体式传动装置的方式与无级变速部18连结。
无级变速部18具备:第一电动机MG1;将发动机14的动力朝第一电动机MG1以及无级变速部18的输出旋转部件亦即中间传动部件30机械分配的、作为动力分配机构的差动机构32;以及以能够传递动力的方式与中间传动部件30连结的第二电动机MG2。无级变速部18是通过控制第一电动机MG1的运转状态来控制差动机构32的差动状态的电动式无级变速器。第一电动机MG1相当于差动用电动机,并且第二电动机MG2是作为动力源发挥功能的电动机,相当于行驶驱动用电动机。车辆10是作为行驶用的动力源具备发动机14以及第二电动机MG2的混合动力车辆。
第一电动机MG1以及第二电动机MG2是具有作为电动机(马达)的功能以及作为发电机(generator)的功能的旋转电力机械,是所谓的电动发电机。第一电动机MG1以及第二电动机MG2分别经由车辆10所具备的逆变器50而与车辆10所具备的作为蓄电装置的电池52连接,通过利用后述的电子控制装置80控制逆变器50来控制第一电动机MG1以及第二电动机MG2各自的输出转矩(动力运行转矩或者再生转矩)亦即MG1转矩Tg以及MG2转矩Tm。电池52是相对于第一电动机MG1以及第二电动机MG2分别授受电力的蓄电装置。另外,第二电动机MG2与本发明的电动机对应。
差动机构32由单小齿轮型的行星齿轮装置构成,具备太阳轮S0、行星架CA0以及齿圈R0。发动机14经由连结轴34以能够传递动力的方式与行星架CA0连结,第一电动机MG1以能够传递动力的方式与太阳轮S0连结,第二电动机MG2以能够传递动力的方式与齿圈R0连结。在差动机构32中,行星架CA0作为输入构件发挥功能,太阳轮S0作为反力构件发挥功能,齿圈R0作为输出构件发挥功能。
有级变速部20是构成中间传动部件30与驱动轮28之间的动力传递路径的一部分的有级变速器。中间传动部件30也作为有级变速部20的输入旋转部件发挥功能。由于第二电动机MG2与中间传动部件30以一体旋转的方式连结,因此,有级变速部20是构成第二电动机MG2与驱动轮28之间的动力传递路径的一部分的有级变速器。有级变速部20例如是具备第一行星齿轮装置36和第二行星齿轮装置38的多组行星齿轮装置、以及离合器C1、离合器C2、制动器B1、制动器B2的多个接合装置(以下,在不特别区分的情况下简单称作接合装置CB)的公知的行星齿轮式的自动变速器。另外,有级变速部20与本发明的自动变速器对应。
接合装置CB是由利用液压促动器按压的多板式或者单板式离合器或制动器、利用液压促动器进行收紧的带式制动器等构成的液压式的摩擦接合装置。接合装置CB借助从车辆10所具备的液压控制回路54内的电磁阀SL1-SL4等分别输出的被调压后的接合液压PRcb来使各自的转矩容量(接合转矩)Tcb变化,由此来分别切换工作状态(接合、释放等状态)。为了不使接合装置CB滑动(即不使接合装置CB产生转速差)地在中间传动部件30与输出轴22之间传递转矩(例如输入至有级变速部20的输入转矩亦即AT输入轴转矩Ti),相对于该转矩,需要能够获得需由接合装置CB分别承担的传递转矩的量(即接合装置CB的分担转矩)的接合转矩Tcb。但是,在能够获得传递转矩量的接合转矩Tcb,即便使接合转矩Tcb增加,传递转矩也不会增加。也就是说,接合转矩Tcb相当于接合装置CB能够传递的最大转矩,传递转矩相当于接合装置CB实际传递的转矩。此外,除供给例如接合装置CB的接合接触(パック詰め)所需要的接合液压PRcb的区域之外,接合转矩Tcb(或者传递转矩)与接合液压PRcb大致成比例关系。
对于有级变速部20,第一行星齿轮装置36以及第二行星齿轮装置38的各旋转构件(太阳轮S1、S2、行星架CA1、CA2、齿圈R1、R2)直接、或者经由接合装置CB或单向离合器F1间接(或者选择性)地一部分相互连结,或者与中间传动部件30、箱体16或输出轴22连结。
有级变速部20通过接合装置CB中的规定的接合装置的接合来形成变速比(齿速比)γat(=AT输入转速ωi/AT输出转速ωo)不同的多个变速挡(排挡)中的任一个排挡。也就是说,有级变速部20通过使接合装置CB选择性地接合来切换排挡(即执行变速)。在本实施例中,将由有级变速部20形成的排挡称作AT排挡。AT输入转速ωi是有级变速部20的输入旋转部件的转速(角速度)亦即有级变速部20的输入转速,与中间传动部件30的转速为相同值,并且与第二电动机MG2的转速亦即MG2转速ωm为相同值。AT输入转速ωi能够由MG2转速ωm表示。AT输出转速ωo是有级变速部20的输出转速亦即输出轴22的转速,也是将无级变速部18和有级变速部20组合在一起而成的整体的变速器40的输出转速。
有级变速部20例如如图2的接合工作表所示作为多个AT排挡而形成有AT1挡排挡(图中的“1st”)-AT4挡排挡(图中的“4th”)的四挡前进用的AT排挡。AT1挡排挡的变速比γat最大,越是高车速侧(高速侧的AT4挡排挡侧)则变速比γat越小。图2的接合工作表汇总了各AT排挡与接合装置CB的各工作状态(在各AT排挡中分别接合的接合装置亦即规定的接合装置)之间的关系,“○”表示接合,“△”表示在发动机制动时或有级变速部20的滑行降挡时接合,空栏表示释放。在使AT1挡排挡成立的制动器B2并列地设有单向离合器F1,因此,在起步时(加速时)不需要使制动器B2接合。有级变速部20的滑行降挡是在根据因驱动要求量(例如加速器开度θacc)的减少或加速器不工作(加速器开度θacc为零或者近似零)所引起的减速行驶中的车速关联值(例如车速V)的降低而判断为(要求)降挡的切断动力降挡中,保持加速器不工作的减速行驶状态不变而要求的降挡。此外,接合装置CB均释放,由此有级变速部20成为不形成任何排挡的空挡状态(即切断动力传递的空挡状态)。
对于有级变速部20,通过利用后述的电子控制装置80(尤其是执行有级变速部20的变速控制的后述的AT变速控制部82)根据驾驶员的加速操作或车速V等对接合装置CB中的(即形成变速前的AT排挡的规定的接合装置中的)释放侧接合装置的释放和接合装置CB中的(即形成变速后的AT排挡的规定的接合装置中的)接合侧接合装置的接合进行控制,所形成的AT排挡进行切换(即选择性地形成多个AT排挡)。也就是说,在有级变速部20的变速控制中,例如通过接合装置CB中任一个的夹紧切换(即通过接合装置CB的接合与释放的切换)来执行变速,即执行所谓的离合器对离合器变速。例如,在从AT2挡排挡朝AT1挡排挡的降挡(表示为2→1降挡)中,如图2的接合工作表所示,成为释放侧接合装置的制动器B1被释放,并且使成为接合侧接合装置的制动器B2接合。此时,对制动器B1的释放过渡液压、制动器B2的接合过渡液压进行调压控制。
图3是表示无级变速部18和有级变速部20中的各旋转构件的转速的相对关系的共线图。图3中,与构成无级变速部18的差动机构32的三个旋转构件对应的三条纵线Y1、Y2、Y3从左侧起依次是表示与第二旋转构件RE2对应的太阳轮S0的转速的g轴、表示与第一旋转构件RE1对应的行星架CA0的转速的e轴、表示与第三旋转构件RE3对应的齿圈R0的转速(即有级变速部20的输入转速)的m轴。并且,有级变速部20的四条纵线Y4、Y5、Y6、Y7从左起依次分别是表示与第四旋转构件RE4对应的太阳轮S2的转速的轴、表示与第五旋转构件RE5对应的相互连结的齿圈R1以及行星架CA2的转速(即输出轴22的转速)的轴、表示与第六旋转构件RE6对应的相互连结的行星架CA1以及齿圈R2的转速的轴、表示与第七旋转构件RE7对应的太阳轮S1的转速的轴。纵线Y1、Y2、Y3相互之间的间隔根据差动机构32的齿速比(齿数比)ρ0确定。并且,纵线Y4、Y5、Y6、Y7的相互之间的间隔根据第一、第二行星齿轮装置36、38的各齿数比ρ1、ρ2确定。在共线图的纵轴间的关系中,若将太阳轮与行星架之间设为对应于“1”的间隔,则行星架与齿圈之间成为对应于行星齿轮装置的齿数比ρ(=太阳轮的齿数Zs/齿圈的齿数Zr)的间隔。
若使用图3的共线图来表现,在无级变速部18的差动机构32中,在第一旋转构件RE1连结有发动机14(参照图中的“ENG”),在第二旋转构件RE2连结有第一电动机MG1(参照图中的“MG1”),在与中间传动部件30一体旋转的第三旋转构件RE3连结有第二电动机MG2(参照图中的“MG2”),构成为经由中间传动部件30向有级变速部20传递发动机14的旋转。在无级变速部18中,利用横穿纵线Y2的直线L0来表示太阳轮S0的转速与齿圈R0的转速之间的关系。
并且,在有级变速部20中,第四旋转构件RE4经由离合器C1而与中间传动部件30选择性地连结,第五旋转构件RE5与输出轴22连结,第六旋转构件RE6经由离合器C2而与中间传动部件30选择性地连结、且经由制动器B2而与箱体16选择性地连结,第七旋转构件RE7经由制动器B1而与箱体16选择性地连结。在有级变速部20中,根据接合装置CB的接合释放控制,利用横穿纵线Y5的各直线L1、L2、L3、L4来表示输出轴22的“1st”、“2nd”、“3rd”、“4th”的各转速。
图3中的实线所示的直线L0以及直线L1、L2、L3、L4表示在能够进行至少以发动机14作为动力源而行驶的发动机行驶的混合动力行驶模式中、进行前进行驶时的各旋转构件的相对速度。在该混合动力行驶模式中,在差动机构32中,若相对于被输入至行星架CA0的发动机转矩Te,第一电动机MG1所产生的负转矩亦即反力转矩以正转的方式输入至太阳轮S0,则在齿圈R0以正转的方式显现出成为正转矩的发动机直达转矩Td(=Te/(1+ρ)=-(1/ρ)×Tg)。而且,根据要求驱动力,发动机直达转矩Td和MG2转矩Tm的合计转矩作为车辆10的前进方向的驱动转矩,经由形成有AT1挡排挡-AT4挡排挡中的任一个AT排挡的有级变速部20向驱动轮28传递。此时,第一电动机MG1作为以正转的方式产生负转矩的发电机发挥功能。第一电动机MG1的发电电力Wg被充电至电池52,或由第二电动机MG2消耗。第二电动机MG2使用发电电力Wg的全部或一部分、或者除了发电电力Wg之外还使用来自电池52的电力,输出MG2转矩Tm。
图3中虽未图示,但在能够进行使发动机14停止且以第二电动机MG2作为动力源而行驶的马达行驶的马达行驶模式的共线图中,在差动机构32中,行星架CA0被设为不旋转,向齿圈R0以正转的方式输入有成为正转矩的MG2转矩Tm。此时,与太阳轮S0连结的第一电动机MG1成为无负荷状态而以反转的方式空转。也就是说,在马达行驶模式中,发动机14不进行驱动,发动机14的转速亦即发动机转速ωe被设为零,MG2转矩Tm(此处是正转的动力运行转矩)作为车辆10的前进方向的驱动转矩,经由形成有AT1挡排挡-AT4挡排挡中的任一个AT排挡的有级变速部20向驱动轮28传递。并且,在车辆10的后退行驶中,例如在马达行驶模式中,向齿圈R0以反转的方式输入有成为负转矩的MG2转矩Tm,该MG2转矩Tm作为车辆10的后退方向的驱动转矩,经由形成有前进用的AT1挡排挡的有级变速部20向驱动轮28传递。
在车辆用驱动装置12中具备差动机构32,该差动机构32具有三个旋转构件,即:以能够传递动力的方式与发动机14连结的作为第一旋转构件RE1的行星架CA0、以能够传递动力的方式与第一电动机MG1连结的作为第二旋转构件RE2的太阳轮S0、以及与中间传动部件30连结的(换言之,是以能够传递动力的方式与第二电动机MG2连结的)作为第三旋转构件RE3的齿圈R0,构成通过控制第一电动机MG1的运转状态来控制差动机构32的差动状态的、作为电动式变速机构(电动式差动机构)的无级变速部18。也就是说,具有以能够传递动力的方式与发动机14连结的差动机构32和以能够传递动力的方式与差动机构32连结的第一电动机MG1,构成通过控制第一电动机MG1的运转状态来控制差动机构32的差动状态的无级变速部18。无级变速部18作为使连结轴34的转速(即发动机转速ωe)相对于中间传动部件30的转速亦即MG2转速ωm的变速比γ0(=ωe/ωm)变化的电动式的无级变速器工作。
例如,在混合动力行驶模式中,相对于因在有级变速部20中形成有AT排挡而受到驱动轮28的旋转的约束的齿圈R0的转速,若通过对第一电动机MG1的转速进行控制来使太阳轮S0的转速上升或者下降,则使行星架CA0的转速(即发动机转速ωe)上升或者下降。因而,在发动机行驶中,能够使发动机14在效率良好的运转点工作。也就是说,利用形成有AT排挡的有级变速部20和作为无级变速器工作的无级变速部18,作为串联地配置有无级变速部18(差动机构32也为相同意思)和有级变速部20的变速器40整体能够构成无级变速器。
并且,由于也能够使无级变速部18如有级变速器那样变速,因此能够利用形成有AT排挡的有级变速部20和如有级变速器那样变速的无级变速部18而使变速器40整体如有级变速器那样变速。也就是说,在变速器40中,能够以使发动机转速ωe相对于输出转速ωo的变速比γt(=ωe/ωo)不同的多个排挡(称作模拟排挡)选择性地成立的方式控制有级变速部20和无级变速部18。变速比γt是由串联配置的无级变速部18和有级变速部20形成的总变速比,是无级变速部18的变速比γ0和有级变速部20的变速比γat相乘所得的值(γt=γ0×γat)。
模拟排挡例如被分配为:根据有级变速部20的各AT排挡和一种或多种无级变速部18的变速比γ0的组合,相对于有级变速部20的各AT排挡,分别使一种或者多种模拟排挡成立。例如,图4是排挡分配(排挡分割)表的一个例子,预先确定为:相对于AT1挡排挡使模拟1挡排挡-模拟3挡排挡成立,相对于AT2挡排挡使模拟4挡排挡-模拟6挡排挡成立,相对于AT3挡排挡使模拟7挡排挡-模拟9挡排挡成立,相对于AT4挡排挡使模拟10挡排挡成立。
图5是在与图3相同的共线图上示例出有级变速部20的AT排挡和变速器40的模拟排挡的图。图5中,实线示例出在有级变速部20为AT2挡排挡时,使模拟4挡排挡-模拟6挡排挡成立的情况。在变速器40中,通过以成为相对于输出转速ωo实现规定的变速比γt的发动机转速ωe的方式控制无级变速部18,在某AT排挡使不同的模拟排挡成立。并且,虚线示例出在有级变速部20为AT3挡排挡时使模拟7挡排挡成立的情况。在变速器40中,通过与AT排挡的切换相配合地控制无级变速部18来切换模拟排挡。
返回图1,车辆10还具备作为控制器的电子控制装置80,该电子控制装置80包括与发动机14、无级变速部18以及有级变速部20等的控制关联的车辆10的控制装置。因而,图1是示出电子控制装置80的输入输出系统的图,且是说明电子控制装置80的控制功能的主要部分的功能块线图。电子控制装置80例如构成为包括具备CPU、RAM、ROM、输入输出接口等的所谓微型计算机,CPU利用RAM的暂时存储功能同时根据预先存储于ROM的程序进行信号处理,由此来执行车辆10的各种控制。电子控制装置80根据需要而分别构成为发动机控制用、变速控制用等。
向电子控制装置80分别供给:基于车辆10所具备的各种传感器等(例如发动机转速传感器60、MG1转速传感器62、MG2转速传感器64、输出转速传感器66、加速器开度传感器68、节气门开度传感器70、G传感器72、挡位传感器74、电池传感器76、油温传感器78等)的检测值的各种信号等(例如发动机转速ωe、第一电动机MG1的转速亦即MG1转速ωg、AT输入转速ωi亦即MG2转速ωm、与车速V对应的输出转速ωo、作为表示驾驶员的加速操作的大小的驾驶员的加速操作量(即加速踏板的操作量)的加速器开度θacc、电子节气门的开度亦即节气门开度θth、车辆10的前后加速度G、车辆10所具备的作为换挡操作部件的换挡杆56的操作位置(操作挡位)POSsh、电池52的电池温度THbat或电池充放电电流Ibat或电池电压Vbat、有级变速部20内的工作油的油温THoil等)。
并且,从电子控制装置80向车辆10所具备的各装置(例如节气门促动器、燃料喷射装置、点火装置等发动机控制装置58、逆变器50、液压控制回路54等)分别输出各种指令信号(例如用于控制发动机14的发动机控制指令信号Se、用于控制第一电动机MG1以及第二电动机MG2的电动机控制指令信号Smg、用于控制接合装置CB的工作状态的(即用于控制有级变速部20的变速的)液压控制指令信号Sat等)。该液压控制指令信号Sat例如是用于驱动对朝接合装置CB的各个液压促动器供给的各接合液压PRcb进行调压的各电磁阀SL1-SL4等的指令信号(驱动电流),向液压控制回路54输出。此外,电子控制装置80设定用于获得接合装置CB的目标接合转矩Tcb的、与朝各液压促动器供给的各接合液压PRcb的值对应的液压指令值(也称作指示压),并输出与该液压指令值对应的驱动电流。
电子控制装置80例如基于电池充放电电流Ibat以及电池电压Vbat等计算电池52的充电状态(充电容量)SOC。并且,电子控制装置80例如基于电池温度THbat以及电池52的充电容量SOC,计算规定电池52的电量亦即电池动力Pbat的可使用范围的(即规定电池52的输入电力的限制的可充电电力(可输入电力)Win、以及规定电池52的输出电力的限制的可放电电力(可输出电力)Wout)可充放电电力Win、Wout。可充放电电力Win、Wout例如在电池温度THbat比常用区域低的低温区域随着电池温度THbat降低而变小,并且在电池温度THbat比常用区域高的高温区域随着电池温度THbat变高而变小。并且,可充电电力Win例如在充电容量SOC大的区域随着充电容量SOC变大而变小。并且,可放电电力Wout例如在充电容量SOC小的区域随着充电容量SOC变小而变小。
电子控制装置80具备作为变速控制单元的AT变速控制单元亦即作为变速控制部的AT变速控制部82、以及混合动力控制单元亦即混合动力控制部84,以便实现车辆10中的各种控制。另外,混合动力控制部84与本发明的输入转矩控制部对应。
AT变速控制部82使用预先通过实验或者通过设计而求出并存储的(即预先确定的)关系(例如AT排挡变速设定表)来进行有级变速部20的变速判断,并且向液压控制回路54输出用于利用电磁阀SL1-SL4切换接合装置CB的接合释放状态的液压控制指令信号Sat,以便根据需要执行有级变速部20的变速控制从而自动地切换有级变速部20的AT排挡。上述AT排挡变速设定表例如是在将输出转速ωo(此处,车速V等也为相同意思)以及加速器开度θacc(此处,要求驱动转矩Tdem、节气门开度θth等也为相同意思)作为变量的二维坐标上具有用于判断有级变速部20的变速的变速线(升挡线以及降挡线)的规定关系。
混合动力控制部84包括控制发动机14的工作的作为发动机控制单元即发动机控制部的功能、和经由逆变器50控制第一电动机MG1以及第二电动机MG2的工作的作为电动机控制单元即电动机控制部的功能,利用上述控制功能来执行基于发动机14、第一电动机MG1以及第二电动机MG2的混合动力驱动控制等。混合动力控制部84通过对预先确定的关系(例如驱动力设定表)应用加速器开度θacc以及车速V来计算要求驱动动力Pdem(换言之是此时的车速V下的要求驱动转矩Tdem)。混合动力控制部84考虑电池52的可充放电电力Win、Wout等,输出控制发动机14、第一电动机MG1以及第二电动机MG2的指令信号(发动机控制指令信号Se以及电动机控制指令信号Smg),以便实现要求驱动动力Pdem。发动机控制指令信号Se例如是输出此时的发动机转速ωe下的发动机转矩Te的发动机14的动力亦即发动机动力Pe的指令值。电动机控制指令信号Smg例如是输出发动机转矩Te的反力转矩(此时的MG1转速ωg下的MG1转矩Tg)的第一电动机MG1的发电电力Wg的指令值,且是输出此时的MG2转速ωm下的MG2转矩Tm的第二电动机MG2的耗电量Wm的指令值。
对于混合动力控制部84,例如在使无级变速部18作为无级变速器工作而使变速器40整体作为无级变速器工作的情况下,考虑发动机最佳油耗点等,以成为能够获得实现要求驱动动力Pdem的发动机动力Pe的发动机转速ωe和发动机转矩Te的方式控制发动机14且控制第一电动机MG1的发电电力Wg,由此执行无级变速部18的无级变速控制从而使无级变速部18的变速比γ0变化。作为该控制的结果,作为无级变速器工作的情况下的变速器40的变速比γt被控制。
对于混合动力控制部84,例如在使无级变速部18如有级变速器那样变速而使变速器40整体如有级变速器那样变速的情况下,使用预先确定的关系(例如模拟排挡变速设定表)进行变速器40的变速判断,并与AT变速控制部82所进行的有级变速部20的AT排挡的变速控制协作,以使多个模拟排挡选择性地成立的方式执行无级变速部18的变速控制。对于多个模拟排挡,能够通过以能够维持各自的变速比γt的方式与输出转速ωo对应地利用第一电动机MG1对发动机转速ωe进行控制而使之成立。各模拟排挡的变速比γt不需要遍及输出转速ωo的整个区域为恒定值,可以在规定范围变化,也可以根据各部的转速的上限、下限等施加限制。
上述模拟排挡变速设定表与AT排挡变速设定表同样是以输出转速ωo以及加速器开度θacc作为参数而预先确定的。图6是模拟排挡变速设定表的一个例子,实线是升挡线,虚线是降挡线。通过根据模拟排挡变速设定表切换模拟排挡,作为串联配置有无级变速部18和有级变速部20的变速器40整体,能够获得与有级变速器相同的变速感。对于使变速器40整体如有级变速器那样变速的模拟有级变速控制,例如可以仅在由驾驶员选择了运动行驶模式等重视行驶性能的行驶模式的情况下、要求驱动转矩Tdem比较大的情况下,优先地执行使变速器40整体作为无级变速器工作的无级变速控制,但也可以在除规定的执行限制时之外基本上都执行模拟有级变速控制。
混合动力控制部84所进行的模拟有级变速控制与AT变速控制部82所进行的有级变速部20的变速控制协作执行。在本实施例中,相对于AT1挡排挡-AT4挡排挡这四种AT排挡,分配模拟1挡排挡-模拟10挡排挡这十种模拟排挡。这样,当进行模拟3挡排挡与模拟4挡排挡之间的变速(表示为模拟
Figure BDA0001516947140000141
变速)时,进行AT1挡排挡与AT2挡排挡之间的变速(表示为
Figure BDA0001516947140000145
变速),并且当进行模拟
Figure BDA0001516947140000146
变速时进行
Figure BDA0001516947140000144
变速,并且当进行模拟
Figure BDA0001516947140000143
变速时进行
Figure BDA0001516947140000147
变速(参照图4)。因此,以在与模拟排挡的变速正时相同的正时进行AT排挡的变速的方式,确定AT排挡变速设定表。具体而言,图6中的模拟排挡的“3→4”、“6→7”、“9→10”的各升挡线与AT排挡变速设定表的“1→2”、“2→3”、“3→4”的各升挡线一致(参照图6中记载的“AT1→2”等)。并且,图6中的模拟排挡的“3←4”、“6←7”、“9←10”的各降挡线与AT排挡变速设定表的“1←2”、“2←3”、“3←4”的各降挡线一致(参照图6中记载的“AT1←2”等)。或者,也可以基于根据图6的模拟排挡变速设定表进行的模拟排挡的变速判断,对AT变速控制部82输出AT排挡的变速指令。这样,在有级变速部20的升挡时进行变速器40整体的升挡,另一方面,在有级变速部20的降挡时进行变速器40整体的降挡。AT变速控制部82在模拟排挡被切换时进行有级变速部20的AT排挡的切换。由于在与模拟排挡的变速正时相同的正时进行AT排挡的变速,因此伴随发动机转速ωe的变化而进行有级变速部20的变速,即便存在伴随该有级变速部20的变速的冲击,驾驶员也难以感到不协调。
作为行驶模式,混合动力控制部84根据行驶状态而使马达行驶模式或者混合动力行驶模式选择性地成立。例如,混合动力控制部84在要求驱动动力Pdem处于比预先确定的阈值小的马达行驶区域的情况下使马达行驶模式成立,另一方面,在要求驱动动力Pdem处于预先确定的阈值以上的发动机行驶区域的情况下使混合动力行驶模式成立。并且,即便在要求驱动动力Pdem处于马达行驶区域时,在电池52的充电容量SOC小于预先确定的阈值的情况下,混合动力控制部84使混合动力行驶模式成立。
此处,对伴随有级变速部20的变速时的变速器40的模拟有级变速控制进行详细说明。混合动力控制部84执行变速时基本控制,在AT变速控制部82所进行的有级变速部20的变速时(尤其是在变速过渡的惯性阶段中),基于发动机转矩Te和接合装置CB的传递转矩Tcb(即有级变速部20的释放侧接合装置以及接合侧接合装置中的使变速进展的一侧的变速进展侧接合装置的传递转矩Tcb)来控制MG1转矩Tg和MG2转矩Tm,以便作为表示有级变速部20的输入旋转部件的旋转状态的值的第二电动机MG2的角加速度亦即MG2角加速度dωm/dt、和作为表示发动机14的旋转状态的值的发动机14的角加速度亦即发动机角加速度dωe/dt分别成为各自的目标值。通过相对于发动机转矩Te的MG1转矩Tg所产生的反力转矩而在齿圈R0显现的发动机直达转矩Td与MG2转矩Tm的合计转矩成为朝有级变速部20输入的AT输入转矩Ti,因此,控制MG1转矩Tg和MG2转矩Tm意味着控制该AT输入转矩Ti。
在有级变速部20的变速控制中,存在接通动力升挡、切断动力升挡、接通动力降挡以及切断动力降挡等各种变速模式(变速样式)。接通动力的情况下的变速例如是因加速器开度θacc的增大、维持加速器工作的状态下的车速V的上升而判断出的变速,切断动力的情况下的变速例如是因加速器开度θacc的减少、维持加速器不工作的状态下的车速V的降低而判断出的变速。假设在变速中形成为在释放侧接合装置以及接合侧接合装置中均未产生传递转矩Tcb的状态,则在接通动力的情况下AT输入转速ωi自然地上升,而在切断动力情况下AT输入转速ωi自然地降低。因此,在并不自然地使AT输入转速ωi朝变速后的同步转速ωisyca(=ωo×变速后的变速比γata)变化的接通动力升挡、切断动力降挡中,优选通过使形成变速后的AT排挡的接合侧接合装置产生传递转矩Tcb来使变速进展。另一方面,在自然地使AT输入转速ωi朝变速后的同步转速ωisyca变化的切断动力升挡、接通动力降挡中,优选通过使形成变速前的AT排挡的释放侧接合装置的传递转矩Tcb降低来使变速进展。因而,接通动力升挡、切断动力降挡中的变速进展侧接合装置是接合侧接合装置,另一方面,切断动力升挡、接通动力降挡中的变速进展侧接合装置是释放侧接合装置。
具体而言,混合动力控制部84使用预先确定的下式(1),基于MG2角加速度dωm/dt和发动机角加速度dωe/dt的各自的目标值、发动机转矩Te以及AT传递转矩Tat,计算MG1转矩Tg和MG2转矩Tm。混合动力控制部84向逆变器50输出用于分别获得计算出的MG1转矩Tg和MG2转矩Tm的各电动机控制指令信号Smg。下式(1)是基于如下式而导出的式子:例如在无级变速部18的g轴、e轴以及m轴(参照图3)的各轴的每一个中成立的由惰性(惯性)、角加速度以及轴上的转矩表示的运动方程式;以及因无级变速部18是两自由度(即若确定各轴中的两个轴的各转速则剩余的一个轴的转速就也确定的两自由度)而规定的相互之间的关系式。因而,下式(1)中的2×2的各矩阵中的各值a11、…、b11、…、c22分别成为由构成无级变速部18的各旋转部件的惰性、差动机构32的齿数比ρ0等的组合构成的值。
【式1】
Figure BDA0001516947140000171
对于上述式(1)中的MG2角加速度dωm/dt和发动机角加速度dωe/dt的各自的目标值,例如根据有级变速部20的变速是各种变速模式中的哪个变速模式、是哪个AT排挡间的变速、以及是哪个模拟排挡间的变速等预先确定。即,上述目标值被设定成能够实现与各个变速模式、AT排挡、模拟排挡等相应的适当的变速的值。并且,上述式(1)中的发动机转矩Te是例如能够获得实现要求驱动动力Pdem的发动机动力Pe(也称作要求发动机动力Pedem)的、此时的发动机转速ωe时的发动机转矩Te(也称作要求发动机转矩Tedem)。
并且,上述式(1)中的AT传递转矩Tat是在有级变速部20的变速时将需由接合装置CB分别承担的各传递转矩换算至中间传动部件30(即m轴上)后的各换算值的合计值(即将有级变速部20所传递的传递转矩换算至中间传动部件30上后的值)。由于上述式(1)是使有级变速部20的变速进展时的模型式,因此,在本实施例中,为便于说明,将上述式(1)中的AT传递转矩Tat设为成为使变速进展的主体的变速进展侧接合装置的传递转矩Tcb。在上述式(1)中,作为变速进展侧接合装置的传递转矩Tcb的值而赋予前馈值。因此,电子控制装置80设定变速进展侧接合装置的传递转矩Tcb。在电子控制装置80所进行的变速进展侧接合装置的传递转矩Tcb的设定中,例如使用按照有级变速部20的变速模式、或者是哪个AT排挡间的变速等不同的变速种类的每一种而预先确定的关系,设定与基于实现要求驱动动力Pdem的要求发动机动力Pedem的AT输入转矩Ti对应的变速进展侧接合装置的传递转矩Tcb的值,以便实现有级变速部20的变速冲击、变速时间等的平衡。
然而,在有级变速部20的接通动力降挡中,在使加速器不工作而切换为切断动力状态的情况下,难以借助释放侧接合装置的传递转矩Tcb来使变速进展,因此,关于释放侧接合装置,执行使传递转矩Tcb减少的控制、即使释放侧接合装置的液压(以下称为释放液压PRcb1)降低的液压控制。此时,如果在有级变速部20的输入轴(中间传动部件30)施加有第二电动机MG2的再生转矩(MG2转矩Tm),则有级变速部20的AT输入转矩Ti朝负方向变大。存在如下的担忧:因该沿负方向施加的转矩而导致变速倒退,即便接合侧接合装置的接合液压PRcb2增压且惯性阶段开始,也会在AT输入转速ωi的旋转同步中产生延迟,在旋转同步尚未结束的状态下接合侧接合装置突然接合而产生接合冲击。此外,在有级变速部20的降挡中,变速的倒退意味着AT输入转速ωi降低。
图7示出用于对在有级变速部20的接通动力降挡(例如从AT2挡排挡朝AT1挡排挡的接通动力降挡)中切换为切断动力状态时的控制进行说明的时序图的一个例子。在图7中,t1时刻表示判断出有级变速部20的接通动力降挡的时刻。t2时刻表示接通动力降挡的变速输出开始的时刻。t3时刻表示惯性阶段开始的时刻。t4时刻表示AT输入转速ωi与降挡后的同步转速ωisycb大致同步的时刻。另外,tx时刻表示从接通动力状态切换为切断动力状态的时刻。
在tx时刻以后,在有级变速部20的接通动力降挡中,加速器被松开(加速器不工作)而成为切断动力状态(被驱动状态),因第二电动机MG2的再生转矩(MG2转矩Tm)而导致有级变速部20的AT输入转矩Ti成为负转矩(参照A部)。此时,判断出从接通动力状态切换为切断动力状态,使释放侧接合装置的释放液压PRcb1降低(参照B部)。使该释放侧接合装置的释放液压PRcb1降低的过渡期是在接合侧接合装置的液压(以下称为接合液压PRcb2)上升前、即接合侧接合装置具有接合转矩Tcb前或者具有微小的接合转矩Tcb,并且AT输入转矩Ti为负转矩,因此变速发生倒退(参照C部)。在t3时刻,接合侧接合装置的接合液压PRcb2逐渐增加、惯性阶段开始,但由于变速倒退而使得AT输入转速ωi与降挡后的同步转速ωisycb之间的背离增大。而且,在t4时刻前,旋转同步尚未结束,当在t4时刻接合侧接合装置突然接合时,AT输入转速ωi被朝同步转速ωisycb急剧提升,由此产生接合冲击(参照E部)。
因此,关于电子控制装置80,当在有级变速部20的接通动力降挡中从接通动力状态切换为切断动力状态的情况下,执行将朝有级变速部20输入的AT输入转矩Ti限制为规定转矩Tif以上的控制。由此,即便在有级变速部20的接通动力降挡中切换为切断动力状态,也能够抑制变速的倒退而抑制接合冲击的产生。
具体而言,电子控制装置80为了对上述AT输入转矩Ti进行限制,在功能上还具备车辆状态判定单元即车辆状态判定部86、加速器返回判定单元即加速器返回判定部88、以及输入转矩下限值设定单元即输入转矩下限值设定部90。
车辆状态判定部86在车辆10正行驶时,例如基于液压控制指令信号Sat来判定是否处于有级变速部20的接通动力降挡中。另外,车辆状态判定部86例如基于AT输入转速ωi是否已开始朝降挡后的同步转速ωisycb上升来判定在有级变速部20的接通动力降挡的变速过渡中惯性阶段是否已开始。另外,车辆状态判定部86例如基于液压控制指令信号Sat来判定有级变速部20的接通动力降挡是否已完毕。
加速器返回判定部88在有级变速部20的接通动力降挡中判定是否存在由驾驶员进行的加速踏板的松开操作。换言之,加速器返回操作判定部88在接通动力降挡中基于朝向切断动力的切换操作,判定是否已从接通动力状态切换为切断动力状态。是否存在加速踏板的松开操作例如基于加速器开度θacc是否变为预先设定的零附近的值以下来判定。
在利用加速器返回判定部88判定出在有级变速部20的接通动力降挡中并未实施加速踏板的松开操作的期间,混合动力控制部84执行不限制AT输入转矩Ti的通常时的变速时基本控制(通常时控制)。
若利用加速器返回操作判定部88判定出在有级变速部20的接通动力降挡中朝切断动力状态切换,则输入转矩下限值设定部90向混合动力控制部84输出设定有级变速部20的AT输入转矩Ti的下限值Tif、并将AT输入转矩Ti限制为下限值Tif以上的指令。混合动力控制部84基于输入转矩下限值设定部90的指令,在将有级变速部20的AT输入转矩Ti限制为规定转矩Tif以上的状态下执行变速控制。即,混合动力控制部84将规定转矩Tif设定为下限值来执行变速控制。例如在规定转矩Tif被设定为负值的情况下,在有级变速部20的降挡中,AT输入转矩Ti被控制为在负方向上不大于规定转矩Tif。另外,在规定转矩Tif被设定为正值的情况下,在有级变速部20的降挡中,AT输入转矩Ti被控制为在正方向上为规定转矩Tif以上。
混合动力控制部84例如在规定转矩Tif被设定为负值的情况下减少第二电动机MG2的再生转矩Tm,在规定转矩Tif被设定为正值的情况下从第二电动机MG2输出动力运行转矩Tm,由此将AT输入转矩Ti控制为规定转矩Tif以上(MG2转矩Tm增加)。另外,例如在第二电动机MG2的输出被限制,难以利用第二电动机MG2的MG2转矩Tm来限制AT输入转矩Ti的情况下,混合动力控制部84使发动机14的发动机转矩Te增加、或者使MG2转矩Tm以及发动机转矩Te的双方增加,由此将AT输入转矩Ti控制为规定转矩Tif以上。
规定转矩Tif预先通过实验或者设计求得,并且被设定为当在有级变速部20的接通动力降挡中切换为切断动力时能够使变速以不会倒退的方式进展的值。由此,当在接通动力降挡中切换为切断动力状态时,AT输入转矩Ti被维持在规定转矩Tif以上,由此,变速以不会倒退的方式进展,从而惯性阶段开始。混合动力控制部84即便在惯性阶段中也将AT输入转矩Ti限制为规定转矩Tif以上,并执行变速时基本控制。
上述规定转矩Tif基于降挡的种类、车速V以及工作油的油温Toil中的至少一个参数设定。例如,考虑到输入转速ωi与降挡后的同步转速ωisycb之差在车速V高的情况下比车速V低的情况下大这一情况,在车速V高的情况下,与车速V低的情况相比,将规定转矩Tif设定为较大的值。输入转矩下限值设定部90基于降挡的种类、车速V以及工作油的油温Toil中的至少一个参数来设定规定转矩Tif。例如,输入转矩下限值设定部90存储有以降挡的种类、车速V、工作油的油温Toil中的至少一个为参数的、决定能够抑制变速倒退的规定转矩Tif的关系(限制值设定表),输入转矩下限值设定部90使用该限制值设定表并基于上述各参数来设定规定转矩Tif。
另外,若由车辆状态判定部86判定出有级变速部20的降挡结束,则输入转矩下限值设定部90向混合动力控制部84输出将AT输入转矩Ti的限制解除的指令。混合动力控制部84接收到这一指令而将AT输入转矩Ti的限制解除。另外,例如即便在驾驶员再次踩下加速踏板等而要求驱动力增加的情况、即再次切换为接通动力时的转矩控制的情况下,解除AT输入转矩Ti的限制也无妨。并且,也可以形成为:在切换为切断动力状态后,切断动力降挡时的液压控制开始,接合侧接合装置的接合液压PRcb2变为规定压以上,判断为不会产生变速的倒退的情况下,解除AT输入转矩Ti的限制。
图8是对电子控制装置80的控制工作的主要部分、即当在有级变速部20的接通动力降挡中切换为切断动力状态的情况下能够抑制冲击的控制工作进行说明的流程图。该流程图在车辆行驶中反复执行。
在图8中,在与车辆状态判定部86的控制功能对应的步骤S1(以下,省略步骤二字)中,判断是否处于有级变速部20的接通动力降挡中。在S1为否定的情况下结束本例程。在S1为肯定的情况下,在与加速器返回判定部88的控制功能对应的S2中,判断是否执行了加速踏板的松开操作。即,判断是否存在朝切断动力状态的切换。在S2为否定的情况下,在与混合动力控制部84的控制功能对应的S6中执行通常时控制(变速时基本控制)而进入S4。在S2为肯定的情况下,在与输入转矩下限值设定部90以及混合动力控制部84的控制功能对应的S3中,有级变速部20的AT输入转矩Ti被限制为规定转矩Tif以上。在与车辆状态判定部86对应的S4中,判定有级变速部20的变速是否结束。在S4为否定的情况下返回S2。在S4为肯定的情况下,在与输入转矩下限值设定部90对应的S5中,若AT输入转矩Ti被限制,则解除AT输入转矩Ti的限制,并结束本例程。
图9是执行图8的流程图所示的控制工作的情况下的时序图的一个例子。在图9中,t1表示判断出接通动力降挡的时刻。t2时刻表示接通动力降挡的变速输出开始的时刻。t3时刻表示惯性阶段开始的时刻。t4时刻表示AT输入转速ωi与降挡后的同步转速ωisycb大致同步的时刻。另外,tx时刻表示因执行加速踏板的松开操作而从接通动力状态切换为切断动力状态的时刻。通过执行加速踏板的松开操作,在tx时刻AT输入转矩Ti降低至零,从接通动力状态切换为切断动力状态,但此时设定有AT输入转矩Ti的下限值亦即规定转矩Tif。由此,在tx时刻以后,AT输入转矩Ti即使降低也不会变为规定转矩Tif以下(参照A部)。由此,即便在tx时刻以后,AT输入转速ωi也不会降低(变速倒退),在t3时刻惯性阶段开始。若惯性阶段开始,则执行变速时基本控制而使得AT输入转速ωi以适当的上升速度上升(参照B部),在t4时刻旋转同步结束(参照C部)。因而,能够抑制因接合侧接合装置的突然接合引起的接合冲击。
如上述那样,根据本实施例,即便当在接通动力状态下的有级变速部20的降挡变速中切换为切断动力状态的情况下,由于有级变速部20的AT输入转矩Ti被限制为规定转矩Tif以上,因此,能够使变速以不会产生倒退的方式进展。由此,能够抑制因在切换为切断动力状态时变速倒退而产生的变速冲击。
另外,根据本实施例,规定转矩Tif被设定为能够使有级变速部20的变速以不会倒退的方式进展的值,因此,即便切换为切断动力状态,AT输入转矩Ti也被控制为规定转矩Tif以上,由此能够抑制变速的倒退。另外,根据本实施例,能够基于降挡变速的种类、车速V以及工作油的油温Toil中的至少一个,设定能够抑制有级变速部20的倒退的适当的规定转矩Tif。
以上,基于附图对本发明的实施例进行了详细的说明,但本发明也可以在其他方式中加以应用。
例如,在上述的实施例中,对AT输入转矩Ti进行限制的开始正时是从接通动力状态切换为切断动力状态的时刻,但也可以根据变速的进展状态(AT输入转速ωi与降挡后的同步转速ωisycb之差)、从变速开始时刻起的经过时间、或者从惯性阶段开始起的经过时间来设定该开始正时。例如,也可以形成为:在AT输入转速ωi与降挡后的同步转速ωisycb之差为规定值以下的情况下,使开始正时从切换为切断动力状态的时刻起延迟规定时间。并且,也可以形成为:当在切换为切断动力状态时释放侧接合装置的释放液压PRcb1被维持在规定压力以上、不会产生变速的倒退的情况下,使开始正时从变速开始时刻起延迟直至释放液压PRcb1降低至规定压力以下为止所经过的时间。
另外,在上述的实施例中,对AT输入转矩Ti进行限制的结束正时是判断出变速结束的时刻,但也可以根据变速的进展状态(AT输入转速ωi与降挡后的同步转速ωisycb之差)、从变速开始起的经过时间、或者从惯性阶段开始起的经过时间来设定该结束正时。例如,在变速快要结束时,释放侧接合装置的接合转矩Tcb降低至零,接合侧接合装置的接合转矩Tcb大,因此,即便AT输入转矩Ti的限制结束,变速产生倒退的可能性也低。因而,例如也可以形成为:若成为变速快要结束时的变速的进展状态、从变速开始起的经过时间、从惯性阶段开始起的经过时间,则在变速结束前结束AT输入转矩Ti的限制。
并且,在上述的实施例中,示例出串联地具备无级变速部18和有级变速部20的车辆10,但并不限于该实施方式。例如,也可以是图10所示那样的车辆100。车辆100是具备作为动力源发挥功能的发动机102和电动机MG、以及动力传递装置104的混合动力车辆。图10中,动力传递装置104在安装于车身的作为非旋转部件的箱体106内从发动机102侧起依次具备离合器K0、变矩器108以及有级变速部110等。并且,动力传递装置104具备差动齿轮装置112、车轴114等。变矩器108的泵叶轮108a经由离合器K0而与发动机102连结,并且直接与电动机MG连结。变矩器108的涡轮叶轮108b与有级变速部110直接连结。在动力传递装置104中,发动机102的动力以及/或者电动机MG的动力依次经由离合器K0(传递发动机102的动力的情况)、变矩器108、有级变速部110、差动齿轮装置112、车轴114等朝驱动轮116传递。有级变速部110是自动变速器,构成上述动力源(发动机102、电动机MG)与驱动轮116之间的动力传递路径的一部分,且通过多个接合装置选择性地接合来执行变速。并且,车辆100具备逆变器118、经由逆变器118相对于电动机MG授受电力的作为蓄电装置的电池120、以及控制装置122。在有级变速部110的变速时,控制装置122基于发动机转矩Te和上述接合装置的传递转矩控制AT输入转矩Ti,以便表示有级变速部110的输入旋转部件亦即输入轴124的旋转状态的值成为目标值。表示输入轴124的旋转状态的值例如是输入轴124的转速亦即AT输入转速ωi、或者输入轴124的角加速度亦即AT输入角加速度dωi/dt等。总之,只要是具备作为动力源发挥功能的发动机和电动机、以及构成上述动力源与驱动轮之间的动力传递路径的一部分且通过使多个接合装置选择性地接合来执行变速的自动变速器的混合动力车辆,就能够应用本发明。此外,在车辆100中,作为流体式传动装置使用了变矩器108,但也可以使用没有转矩放大作用的液力耦合器等其它流体式传动装置。并且,也可以不设置变矩器108,或者也可以将变矩器108置换成简单的离合器。
并且,上述的实施例中的变速器40的变速时基本控制(例如使用了上述式(1)的变速控制)除能够应用于伴随有级变速部20的变速时的变速器40的模拟有级变速控制时之外,还能够应用于使变速器40整体作为无级变速器工作时的有级变速部20的变速控制时。
并且,在上述的实施例中,有级变速部20是形成有前进四挡的各AT排挡的行星齿轮式的自动变速器,但并不限于该实施方式。例如,有级变速部20可以是通过多个接合装置选择性地接合来执行变速的自动变速器。作为这样的自动变速器,可以是有级变速部20那样的行星齿轮式的自动变速器,或者也可以是公知的DCT(Dual Clutch Transmission,双离合变速器)等自动变速器,其中,DCT是同步啮合型平行两轴式自动变速器,且是如下的形式的变速器:具备两组输入轴,在各组输入轴分别连接有接合装置(离合器)、且分别与偶数挡和奇数挡相连。在为DCT的情况下,规定的接合装置相当于与两组的各输入轴分别连接的接合装置。
并且,在上述的实施例中,在使变速器40整体如有级变速器那样变速的情况下,使用模拟排挡变速设定表来切换模拟排挡,但并不限于该实施方式。例如,也可以根据驾驶员利用换挡杆56、升降挡开关等作出的变速指示来切换变速器40的模拟排挡。
并且,在上述的实施例中,示例出相对于四种AT排挡分配十种模拟排挡的实施方式,但并不限于该实施方式。优选地,模拟排挡的挡位数只要为AT排挡的挡位数以上即可,也可以与AT排挡的挡位数相同,但优选比AT排挡的挡位数多,例如两倍以上是适当的。进行AT排挡的变速以便将中间传动部件30、与该中间传动部件30连结的第二电动机MG2的转速保持在规定的转速范围内,并且,进行模拟排挡的变速以便将发动机转速ωe保持在规定的转速范围内,二者的各自的挡位数能够适当确定。
并且,在上述的实施例中,差动机构32形成为具有三个旋转构件的单小齿轮型的行星齿轮装置的结构,但并不限于该实施方式。例如,差动机构32也可以是通过多个行星齿轮装置相互连结而具有四个以上旋转构件的差动机构。并且,差动机构32也可以是双小齿轮式的行星齿轮装置。并且,差动机构32也可以是在被发动机14驱动而旋转的小齿轮、和与该小齿轮啮合的一对锥齿轮分别连结有第一电动机MG1以及中间传动部件30的差动齿轮装置。
此外,上述的说明只不过是一个实施方式,本发明能够以基于本领域技术人员的知识施加了各种变更、改进后的实施方式加以实施。
附图标记说明
10、100:车辆(混合动力车辆);14、102:发动机;20、110:有级变速部(自动变速器);28、116:驱动轮;30:中间传动部件(输入旋转部件);32:差动机构;80、122:电子控制装置(控制装置);84:混合动力控制部(输入转矩控制部);90:输入转矩下限值设定部;CB:接合装置;MG:电动机;MG1:第一电动机;MG2:第二电动机(电动机);RE1~RE3:第一旋转构件~第三旋转构件。

Claims (4)

1.一种混合动力车辆的控制装置,
所述混合动力车辆(10、100)具备:作为动力源发挥功能的发动机(14、102)和电动机(MG2、MG);以及自动变速器(20、110),所述自动变速器构成所述动力源与驱动轮(28、116)之间的动力传递路径的一部分,且通过多个接合装置(CB)选择性地接合来执行变速,
所述混合动力车辆的控制装置(80、122)的特征在于,
所述混合动力车辆的控制装置具备输入转矩控制部(84),在所述自动变速器进行变速时,所述输入转矩控制部基于所述发动机的输出转矩Te与所述接合装置的传递转矩Tcb而利用所述电动机对朝所述自动变速器输入的输入转矩Ti进行控制,以使表示所述自动变速器的输入旋转部件(30、124)的旋转状态的值成为目标值,
当在所述自动变速器的接通动力状态下的降挡变速中切换为切断动力状态时,所述输入转矩控制部将所述自动变速器的输入转矩控制为不会使所述自动变速器的变速倒退而能够使变速进展的规定的下限值Tif以上。
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,
所述混合动力车辆的控制装置具备输入转矩下限值设定部(90),所述输入转矩下限值设定部基于所述自动变速器的降挡变速的种类、车速V、以及所述自动变速器的工作油的油温Toil中的至少一个来设定所述自动变速器的输入转矩的下限值。
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,
在所述自动变速器的输入转矩被限制为所述下限值以上时,所述输入转矩控制部执行所述电动机的转矩Tm增加以及所述发动机的输出转矩Te增加中的至少一方。
4.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,
所述混合动力车辆(10)具备差动机构(32),该差动机构具有以能够传递动力的方式与所述发动机(14)连结的第一旋转构件(RE1)、以能够传递动力的方式与第一电动机(MG1)连结的第二旋转构件(RE2)、以及以能够传递动力的方式与所述输入旋转部件(30)以及第二电动机(MG2)连结的第三旋转构件(RE3),
所述电动机是以能够传递动力的方式与所述第三旋转构件连结的所述第二电动机(MG2)。
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