CN108454611B - 汽车和用于汽车的控制方法 - Google Patents

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秋田钦三
渡辺忠明
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Aisin AW Co Ltd
Toyota Motor Corp
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Abstract

本发明涉及汽车和用于汽车的控制方法。电子控制单元控制马达使得被施加到输入轴的扭矩不超过上限扭矩。电子控制单元设定成将上限扭矩从第一扭矩限制到比第一扭矩小的第二扭矩，并且然后电子控制单元设定成在上限扭矩返回之前，当满足第一条件时，与当不满足第一条件时相比，更平缓地使上限扭矩返回到第一扭矩，第一条件是假设驾驶员已经感受到被输出到驱动轮的驱动力的减小的条件。

Description

汽车和用于汽车的控制方法
技术领域
本发明涉及汽车和用于汽车的控制方法。
背景技术
已经提出了一种汽车，该汽车包括马达和变速器，该变速器具有输入轴和输出轴，该输入轴被连接到马达，该输出轴被联接到驱动轮，并且该变速器在输入轴和输出轴之间改变变速档的同时传递动力(例如，见日本专利申请公开第2006-46487号)。
发明内容
在这样的汽车中，出于一些原因，用于变速器的输入轴的上限扭矩有时被从第一扭矩限制到比第一扭矩小的第二扭矩，并且然后返回到第一扭矩。如果在上限扭矩被限制到第二扭矩的同时驾驶员感受到被输出到驱动轮的扭矩的减小，则驾驶员可以更用力地按压在加速器踏板上。如果在该状态下，上限扭矩在比较短的时间内(快速地)从第二扭矩返回到第一扭矩，则驾驶员可能感受到突然加速。
本发明的汽车以及用于汽车的控制方法的主要目的是进一步抑制当用于变速器的输入轴的上限扭矩被从第一扭矩限制到比第一扭矩小的第二扭矩并且然后返回到第一扭矩时驾驶员可能感受到的突然加速。
为了实现以上的主要目的，本发明的汽车以及用于汽车的控制方法已经采用了以下的解决方案。
本发明的第一方面是一种汽车。该汽车包括：马达；变速器，该变速器包括被连接到马达的输入轴和被联接到驱动轮的输出轴；以及电子控制单元，该电子控制单元被构造成控制马达和变速器。变速器被构造成在输入轴和输出轴之间改变变速档的同时传递动力。电子控制单元被构造成控制马达使得被施加到输入轴的扭矩不超过上限扭矩。电子控制单元被构造成设定成将上限扭矩从第一扭矩限制到比第一扭矩小的第二扭矩。电子控制单元被构造成设定成在上限扭矩返回到第一扭矩之前，当满足第一条件时，与当不满足第一条件时相比，更平缓地使上限扭矩从第二扭矩返回到第一扭矩。第一条件是假设驾驶员已经感受到被输出到驱动轮的驱动力的减小的条件。
利用该构造，马达被控制使得被施加到输入轴的扭矩不超过上限扭矩。此外，电子控制单元被构造成设定成将上限扭矩从第一扭矩限制到比第一扭矩小的第二扭矩，并且然后在上限扭矩返回到第一扭矩之前，当满足第一条件时，与当不满足第一条件时相比，更平缓地使上限扭矩返回到第一扭矩，第一条件是假设驾驶员已经感受到被输出到驱动轮的驱动力的减小的条件。由此，能够抑制驾驶员可能感受到的突然加速。
汽车可以进一步包括液压控制装置，该液压控制装置将液压供应到变速器的多个接合元件。电子控制单元可以被构造成在液压控制装置中已经出现异常时控制变速器以便换档到故障安全变速档。电子控制单元可以被构造成当电子控制单元控制变速器以便换档到故障安全变速档时将上限扭矩限制到第二扭矩。此外，电子控制单元可以被构造成在上限扭矩是第二扭矩的同时变速器已经换档到故障安全变速档时使上限扭矩返回到第一扭矩。利用该构造，在变速器换档到故障安全变速档时，在满足第一条件的同时，能够抑制当上限扭矩返回到第一扭矩时驾驶员可能感受到的突然加速。
在以上的汽车中，第一条件可以是汽车具有在上限扭矩是第二扭矩的同时制动器被释放的经历的条件。第一条件还可以是汽车具有在上限扭矩是第二扭矩的同时制动器被释放的持续时间或累计时间达到预定时间的经历的条件。第一条件还可以是汽车具有在上限扭矩是第二扭矩的同时加速器操作量大于阈值的经历的条件。第一条件还可以是汽车具有在上限扭矩是第二扭矩的同时加速器操作量大于阈值的持续时间或累计时间达到预定时间的经历的条件。利用这些构造，第一条件更适当。
在以上的汽车中，电子控制单元可以被构造成控制马达以便当满足以下条件i)和ii)两者时保持上限扭矩：i)在上限扭矩返回到第一扭矩之前，满足第一条件，以及ii)基于加速器操作量的对于输入轴的临时要求扭矩不大于上限扭矩；并且电子控制单元可以被构造成控制马达以便当满足以下条件i)和iii)两者时增加上限扭矩：i)在上限扭矩返回到第一扭矩之前，满足第一条件，并且iii)临时要求扭矩大于上限扭矩。利用该构造，能够根据上限扭矩和临时要求扭矩的大小之间的关系增大上限扭矩。
在以上的汽车中，电子控制单元可以被构造成在变速器中已经出现异常时控制变速器以便换档到故障安全变速档。电子控制单元可以被构造成当电子控制单元控制变速器以便换档到故障安全变速档时将上限扭矩限制到第二扭矩。
在以上的汽车中，电子控制单元可以被构造成设定成在上限扭矩从第二扭矩返回到第一扭矩之前，在满足第一条件时，通过将上限扭矩从第二扭矩增大预定扭矩而使上限扭矩返回到第一扭矩，该第一条件是假设驾驶员已经感受到输出到驱动轮的驱动力的减小的条件。电子控制单元可以被构造成设定成在上限扭矩从第二扭矩返回到第一扭矩之前，在不满足第一条件时，通过将上限扭矩从第二扭矩增大比预定扭矩大的扭矩而使上限扭矩返回到第一扭矩。
本发明的第二方面是一种用于汽车的控制方法。该汽车包括：马达；变速器，该变速器包括被连接到马达的输入轴和被联接到驱动轮的输出轴；电子控制单元，该电子控制单元被构造成控制马达和变速器。变速器被构造成在输入轴和输出轴之间改变变速档的同时传递动力。电子控制单元被构造成控制马达使得被施加到输入轴的扭矩不超过上限扭矩。控制方法包括：通过电子控制单元进行设定以便将上限扭矩从第一扭矩限制到比第一扭矩小的第二扭矩；以及通过电子控制单元进行设定以便在上限扭矩返回到第一扭矩之前，当满足第一条件时，与当不满足第一条件时相比，更平缓地使上限扭矩从第二扭矩返回到第一扭矩。第一条件是假设驾驶员已经感受到被输出到驱动轮的驱动力的减小的条件。
利用该构造，马达被控制使得被施加到输入轴的扭矩不超过上限扭矩。此外，电子控制单元被构造成设定成将上限扭矩从第一扭矩限制到比第一扭矩小的第二扭矩，并且然后在上限扭矩返回到第一扭矩之前，当满足第一条件时，与当不满足第一条件时相比，更平缓地使上限扭矩返回到第一扭矩，第一条件是假设驾驶员已经感受到输出到驱动轮的驱动力的减小的条件。由此，能够抑制驾驶员可能感受到的突然加速。
在以上的用于汽车的控制方法中，该控制方法可以包括：通过电子控制单元进行设定以便在上限扭矩从第二扭矩返回到第一扭矩之前，在满足第一条件时，通过将上限扭矩从第二扭矩增大预定扭矩而使上限扭矩返回到第一扭矩；并且通过电子控制单元进行设定以便在上限扭矩从第二扭矩返回到第一扭矩之前，在不满足第一条件时，通过将上限扭矩从第二扭矩增大比预定扭矩大的扭矩而使上限扭矩返回到第一扭矩。
附图说明
以下将参考附图描述本发明的示例性实施例的特征、优点以及技术和工业意义，其中相同的附图标记表示相同的元件，并且其中：
图1是示出作为本发明的实施例的混合动力汽车20的构造的概览的构造图；
图2是示出变速器60的构造的概览的构造图；
图3是示出混合动力控制装置90的构造的概览的构造图；
图4是示出变速器60的每个变速档与离合器C1、C2、制动器B1、B2和通断阀SC1、SC2的致动状态之间的关系的致动表；
图5是示出变速器60的旋转元件的旋转速度之间的关系的共线图的实例的示图；
图6是示出换档映射的实例的示图；
图7是示出由实施例的HVECU70执行的上限和下限扭矩设定例程的实例的流程图；
图8是示出由实施例的HVECU70执行的上限和下限扭矩设定例程的实例的流程图；
图9是示出由实施例的HVECU70执行的感受标志设定例程的实例的流程图；
图10是示出如下状态的实例的示图，其中在变速器60的目标档Gs*是第二档的同时已经出现输入轴61的旋转速度Nin的不期望的升高；
图11是示出在变型实例中的感受标志设定例程的实例的流程图；
图12是示出在另一个变型实例中的感受标志设定例程的实例的流程图；
图13是示出在又一个变型实例中的感受标志设定例程的实例的流程图；
图14是示出在变型实例中混合动力汽车120的构造的概览的构造图；
图15是示出在另一个变型实例中的混合动力汽车220的构造的概览的构造图；并且
图16是示出在又一个变型实例中的电动汽车320的构造的概览的构造图。
具体实施方式
接下来，将使用实施例描述本发明的实施方式。
图1是示出作为本发明的实施例的混合动力汽车20的构造的概览的构造图。图2是示出变速器60的构造的概览的构造图。图3是示出混合动力控制装置90的构造的概览的构造图。如在图1中示出的，本实施例的混合动力汽车20包括发动机22、行星齿轮30、马达MG1、MG2、逆变器41、42、作为蓄电装置的电池50和混合动力电子控制单元(下文中称作HVECU)70。
发动机22被构造成通过使用汽油、轻油等作为燃料输出动力的内燃机。通过发动机电子控制单元(此后称作发动机ECU)24来控制发动机22的运转。
虽然这未示出，但是发动机ECU24被构造成微处理器，该微处理器具有作为主要部件的CPU，并且除了CPU之外还包括：ROM，该ROM存储处理程序；RAM，该RAM暂时存储数据；输入和输出端口；以及通信端口。控制发动机22的运转所需的来自各传感器的信号通过输入端口被输入到发动机ECU24中，该信号例如是，来自曲柄位置传感器23的曲柄角度θcr，该曲柄位置传感器23检测发动机22的曲轴26的旋转位置。用于控制发动机22的运转的各种控制信号通过输出端口从发动机ECU24输出。发动机ECU24通过通信端口被连接到HVECU70。发动机ECU24基于来自曲柄位置传感器23的曲柄角度θcr计算发动机22的速度Ne。
行星齿轮30被构造成单个小齿轮型行星齿轮机构。马达MG1的转子被连接到行星齿轮30的太阳齿轮。变速器60的输入轴61被连接到行星齿轮30的环形齿轮。发动机22的曲轴26通过减震器28被连接到行星齿轮30的载架。
例如，马达MG1被构造成同步发电电动机，并且马达MG1具有被连接到如上所述的行星齿轮30的太阳齿轮的转子。例如，马达MG2被构造成同步发电电动机，并且马达MG2具有被连接到变速器60的输入轴61的转子。逆变器41、42被用于驱动马达MG1、MG2，并且通过电力线54被连接到电池50。随着通过马达电子控制单元(下文中称作马达ECU)40控制逆变器41、42的多个开关元件(未示出)的开关，马达MG1、MG2被驱动以旋转。
虽然这未示出，但是马达ECU40被构造成微处理器，该微处理器具有作为主要部件的CPU，并且除了CPU之外还包括：ROM，该ROM存储处理程序；RAM，该RAM暂时存储数据；输入和输出端口；以及通信端口。控制马达MG1、MG2的驱动所需的来自各种传感器的信号通过输入端口被输入到马达ECU40中，该信号例如是，来自旋转位置检测传感器43、44的马达MG1、MG2的转子的旋转位置θm1、θm2，该旋转位置检测传感器43、44检测马达MG1、MG2的转子的旋转位置。例如，用于逆变器41、42的多个开关元件(未示出)的开关控制信号通过输出端口被从马达ECU40输出。马达ECU40通过通信端口被连接到HVECU70。马达ECU40基于来自旋转位置检测传感器43、44的马达MG1、MG2的转子的旋转位置θm1、θm2来计算马达MG1、MG2的旋转速度Nm1、Nm2。
变速器60被构造成四速变速器，并且如在图1和图2中示出的那样包括：输入轴61，该输入轴61被连接到行星齿轮30的环形齿轮以及马达MG2的转子(旋转轴)；输出轴62，该输出轴62被连接到驱动轴36，该驱动轴36通过差速齿轮38被联接到驱动轮39a、39b；两个单个小齿轮型行星齿轮63、64；作为用于液压驱动的多个接合元件的两个离合器C1、C2和两个制动器B1、B2；以及单向离合器F1。
行星齿轮63具有：太阳齿轮63s，该太阳齿轮63s是外齿轮；环形齿轮63r，该环形齿轮63r是内齿轮，该内齿轮与太阳齿轮63s同心地布置；多个小齿轮63p，所述多个小齿轮63p分别与太阳齿轮63s和环形齿轮63r啮合；以及载架63c，该载架63c保持多个小齿轮63p以便能够旋转和回转。
行星齿轮64具有：太阳齿轮64s，该太阳齿轮64s是外齿轮；环形齿轮64r，该环形齿轮64r是内齿轮，该内齿轮与太阳齿轮64s同心地布置；多个小齿轮64p，所述多个小齿轮64p分别与太阳齿轮64s和环形齿轮64r啮合；以及载架64c，该载架64c保持多个小齿轮64p以便能够旋转和回转。
行星齿轮63的载架63c和行星齿轮64的环形齿轮64r被联接(固定)到彼此，并且行星齿轮63的环形齿轮63r和行星齿轮64的载架64c被联接到彼此。由此，行星齿轮63和行星齿轮64用作所谓的四元件机构，该四元件机构的四个旋转元件是行星齿轮63的太阳齿轮63s、行星齿轮63的载架63c和行星齿轮64的环形齿轮64r、行星齿轮63的环形齿轮63r和行星齿轮64的载架64c以及行星齿轮64的太阳齿轮64s。行星齿轮63的环形齿轮63r和行星齿轮64的载架64c被联接到输出轴62(驱动轴36)。
离合器C1将输入轴61和行星齿轮64的太阳齿轮64s彼此连接和断开。离合器C2将在一侧上的输入轴61与在另一侧上的行星齿轮63的载架63c和行星齿轮64的环形齿轮64r彼此连接和断开。制动器B1将行星齿轮63的太阳齿轮63s固定(连接)到作为固定构件的变速器壳体29以便不能够相对于变速器壳体29旋转，并且释放太阳齿轮63s以便能够相对于变速器壳体29旋转。制动器B2将行星齿轮63的载架63c和行星齿轮64的环形齿轮64r固定(连接)到变速器壳体29以便不能够相对于变速器壳体29旋转，并且释放载架63c和环形齿轮64r以便能够相对于变速器壳体29旋转。单向离合器F1允许行星齿轮63的载架63c和行星齿轮64的环形齿轮64r中的一个的旋转，同时抑制另一个的旋转。
离合器C1、C2和制动器B1、B2在通过液压控制装置90供应和排出工作流体时进行操作。液压控制装置90包括阀体(未示出)、电动泵91、调压机构(例如，主调节阀)92、线性电磁阀SL1至SL4、顺序阀SQV以及离合器控制阀CCV。
通过马达(未示出)来驱动电动泵91以泵送工作流体。调压机构92调节来自电动泵91的工作流体的压力并且输出工作流体作为源头压力。线性电磁阀SL1被构造成常闭型线性电磁阀，并且当源头压力正作用在油路95a上时，调节源头压力并且将该压力供应到离合器C1。线性电磁阀SL2被构造成常闭型线性电磁阀，并且当源头压力正作用在油路95c上时，调节源头压力并且将该压力供应到离合器C2。线性电磁阀SL3被构造成常闭型线性电磁阀，并且当源头压力正作用在油路98上时，调节源头压力并且将该压力供应到制动器B1。线性电磁阀SL4被构造成常闭型线性电磁阀，并且当源头压力正作用在油路95e上时，调节源头压力并且将该压力供应到制动器B2。
顺序阀SQV被构造成短管阀，该短管阀具有：套筒，该套筒具有形成在其中的端口94a至94l；短管，该短管在套筒内部滑动；以及弹簧，该弹簧推压短管。端口94a与从调压机构92开始的油路93连通。端口94b通过油路95a与线性电磁阀SL1连通。端口94c通过油路95b与离合器C1连通，该油路95b绕过线性电磁阀SL1。端口94d通过油路98与离合器控制阀CCV的端口96c连通。端口94e通过油路95c与线性电磁阀SL2连通。端口94f通过油路95d与离合器C2连通，该油路95d绕过线性电磁阀SL2。端口94h通过油路95e与线性电磁阀SL4连通。端口94i被关闭。端口94j通过油路97与端口96b连通。端口94k被关闭。端口94l通过油路95f与制动器B2连通，该油路95f绕过线性电磁阀SL4。顺序阀SQV的短管根据通断电磁阀SC1的接通和关断而移动。当通断电磁阀SC1接通时，顺序阀SQV提供在端口94a、94b之间、端口94d、94e之间，端口94g、94h之间以及端口94j、94k之间的连通。当通断电磁阀SC1关断时，顺序阀SQV提供端口94a、94c之间、端口94d、94f之间、端口94g、94i之间以及端口94j、94l之间的连通。
离合器控制阀CCV被构造成短管阀，该短管阀具有：套筒，该套筒具有形成在其中的端口96a至96c；短管，该短管在套筒内部滑动；以及弹簧，该弹簧推压短管。端口96a与从调压机构92开始的油路93连通。端口96b通过油路97与顺序阀SQV的端口94j连通。端口96c通过油路98与顺序阀SQV的端口94d连通，并且通过油路98与线性电磁阀SL3连通。离合器控制阀CCV的短管根据通断电磁阀SC2的接通和关断移动。当通断电磁阀SC2接通时，离合器控制阀CCV提供端口96a、96b之间的连通。当通断电磁阀SC2关断时，离合器控制阀CCV提供端口96a、96c之间的连通。
图4是示出变速器60的每个档与离合器C1、C2、制动器B1、B2和通断阀SC1、SC2的致动状态之间的关系的致动表。图5是图示示出变速器60的旋转元件的旋转速度之间的关系的共线图的实例的视图。
当变速器60正常并且档位SP是前进位置时，变速器60的从第一档到第四档的向每个前进档的转换被以如下方式实现：通断电磁阀SC1接通，并且通断电磁阀SC2关断。因此，来自调压机构92的源头压力作用在油路93、95a、95e以及油路98、95c上。从而，通过线性电磁阀SL1至SL4调整在离合器C1、C2和制动器B1、B2上的液压压力。通过接合离合器C1和制动器B2并且脱离离合器C2和制动器B1来实现向第一档的转换。通过接合离合器C1和制动器B1并且脱离离合器C2和制动器B2来实现向第二档的转换。通过接合离合器C1、C2并且脱离制动器B1、B2来实现向第三档的转换。通过接合离合器C2和制动器B1并且脱离离合器C1和离合器B2来实现向第四档的转换。
当变速器60正常并且档位SP是后退位置时，向后退档的转换以如下方式实现：通断电磁阀SC1、SC2两者均接通。因此，来自调压机构92的源头压力作用在油路93、95a、95e上，但是并不作用在油路98、95c上。从而，通过线性电磁阀SL1、SL4来调整在离合器C1和制动器B2上的液压压力。由此，通过接合离合器C1和制动器B2并且脱离离合器C2和制动器B1来实现向后退档的转换。
当变速器60正常并且档位SP是驻车位置或空档位置时，所有离合器C1、C2和制动器B1、B2均脱离以将输入轴61和输出轴62彼此断开(中断它们之间的动力传递)。
当变速器60异常并且档位SP是前进位置时，变速器60的向故障安全第一或第三前进档的转换以如下方式实现：对于故障安全第一档，通断电磁阀SC1关断并且通断电磁阀SC2接通。因此，来自调压机构92的源头压力通过油路93、95b作用在离合器C1上(通过绕过线性电磁阀SL1)，并且通过油路97、95f作用在制动器B2上(通过绕过线性电磁阀SL4)。由此，通过接合离合器C1和制动器B2并且脱离离合器C2和制动器B1来实现向故障安全第一档的转换。对于故障安全第三档，通断电磁阀SC1、SC2两者均关断。因此，来自调压机构92的源头压力通过油路93、95b作用在离合器C1上(通过绕过线性电磁阀SL1)，并且通过油路98、95d作用在离合器C2上(通过绕过线性电磁阀SL2)。由此，通过接合离合器C1、C2并且脱离制动器B1、B2来实现向故障安全第三档的转换。
电池50被构造成例如锂离子二次电池或镍氢二次电池，并且通过电力线54被连接到逆变器41、42。通过电池电子控制单元(下文中称作电池ECU)52来管理电池50。
虽然这未示出，但是电池ECU52被构造成微处理器，该微处理器具有作为主要部件的CPU，并且除了CPU之外还包括：ROM，该ROM存储处理程序；RAM，该RAM暂时存储数据；输入和输出端口；以及通信端口。管理电池50所需的来自各种传感器的信号通过输入端口被输入到电池ECU52中。输入到电池ECU52中的信号的实例包括：来自电压传感器51a的电池50的电压Vb，该电压传感器51a被安设在电池50的端子之间；来自电流传感器51b的电池50的电流Ib，该电流传感器51b被安装在电池50的输出端子上；以及来自温度传感器51c的电池50的温度Tb，该温度传感器51c被安装在电池50上。电池ECU52通过通信端口被连接到HVECU70。电池ECU52基于来自电流传感器51b的电池50的电流Ib的积分值来计算荷电状态SOC。荷电状态SOC是能够从电池50放电的电力的容量与电池50的总容量的比。
虽然这未示出，但是HVECU70被构造成微处理器，该微处理器具有作为主要部件的CPU，并且除了CPU之外还包括：ROM，该ROM存储处理程序；RAM，该RAM暂时存储数据；输入和输出端口；以及通信端口。来自各种传感器的信号通过输入端口被输入到HVECU70。输入到HVECU70中的信号的实例包括：来自旋转速度传感器69的输出轴62的旋转速度Nout，该旋转速度传感器69被安装在变速器60的输出轴62(驱动轴36)上；来自点火开关80的点火信号；以及来自档位传感器82的档位SP，该档位传感器82检测档杆81的操作位置。实例进一步包括：来自加速器踏板位置传感器84的加速器位置Acc，该加速器踏板位置传感器84检测加速器踏板83上的按压量；来自制动器踏板位置传感器86的制动器踏板位置BP，该制动器踏板位置传感器86检测制动器踏板85上的按压量；以及来自车辆速度传感器88的车辆速度V。各种控制信号通过输出端口被从HVECU70输出。从HVECU70输出的信号的实例包括用于变速器60的液压控制装置90的控制信号。如上所述，HVECU70通过通信端口被连接到发动机ECU24、马达ECU40和电池ECU52。
档位SP包括驻车位置(P位置)、后退位置(R位置)、空档位置(N位置)以及前进位置(D位置)。
在由此构造的实施例的混合动力汽车20中，发动机22和马达MG1、MG2(下文中共同被称作混合动力单元)以及变速器60被控制，使得混合动力汽车20以混合动力行驶(HV行驶)模式或电驱动行驶(EV行驶)模式行驶。这里，HV行驶模式是混合动力汽车20在发动机22运转的情况下行驶的模式。EV行驶模式是混合动力汽车20在发动机22没有运转的情况下行驶的模式。在下文中，将描述变速器60的控制、在HV行驶模式下混合动力单元的控制以及在EV行驶模式下混合动力单元的控制。
为了控制变速器60，当档位SP是D位置时，HVECU70基于加速器位置Acc、车辆速度V和图6的换档映射来设定变速器60的目标档Gs*，并且控制变速器60(液压控制装置90)使得变速器60的档Gs换档到目标档Gs*。具体地，当变速器60的档Gs与目标档Gs*相同时，HVECU70保持当前档Gs。当档Gs是与目标档Gs*相比的较低车辆速度的档(低速档)时，HVECU70升档，并且当档Gs是与目标档Gs*相比的较高车辆速度的档(高速档)时，HVECU70降档。在图6的换档映射中，实线1-2、2-3和3-4示出变速器60的升档线，而虚线2-1、3-2和4-3示出变速器60的降档线。当档位SP是R位置时，HVECU70控制变速器60(液压控制装置90)使得变速器60的档Gs换档到后退档(使得变速器60被保持在后退档)。
为了以HV行驶模式控制混合动力单元，首先，HVECU70基于加速器位置Acc、制动器踏板位置BP和车辆速度V来设定驱动轴36(变速器60的输出轴62)所需的要求扭矩Tout*。接下来，HVECU70通过将设定的要求扭矩Tout*除以与变速器60的目标档Gs*对应的目标传动比Gr*来计算临时扭矩Tintmp作为变速器60的输入轴61所需的要求扭矩Tin*的临时值。从而，HVECU70通过以上限扭矩Tinmax和下限扭矩Tinmin限制计算出的临时扭矩Tintmp(通过限定上限和下限)来设定变速器60的输入轴61所需的要求扭矩Tin*。在由此设定要求扭矩Tin*之后，HVECU70通过将要求扭矩Tin*乘以马达MG2的旋转速度Nm2(变速器60的输入轴61的旋转速度)来计算变速器60的输入轴61所需的要求动力Pin*。接下来，HVECU70通过从计算出的要求动力Pin*减去基于电池50的荷电状态SOC的充放电要求动力Pb*(当从电池50释放电力时是正值)来计算发动机22所需的要求动力Pe*。从而，HVECU70设定用于发动机22的目标速度Ne*和目标扭矩Te*以及用于马达MG1、MG2的扭矩指令Tm1*、Tm2*，使得从发动机22输出要求动力Pe*并且从变速器60的输入轴61输出要求扭矩Tin*。HVECU70将用于发动机22的目标速度Ne*和目标扭矩Te*发送到发动机ECU24，并且将用于马达MG1、MG2的扭矩指令Tm1*、Tm2*发送到马达ECU40。在接收到用于发动机22的目标旋转速度Ne*和目标扭矩Te*时，发动机ECU24控制吸入空气量、燃料喷射以及发动机22的点火使得基于目标速度Ne*和目标扭矩Te*来运转发动机22。在接收到用于马达MG1、MG2的扭矩指令Tm1*、Tm2*时，马达ECU40控制逆变器41、42的多个开关元件的开关，使得马达MG1、MG2根据扭矩指令Tm1*、Tm2*被驱动。
为了以EV行驶模式控制混合动力单元，首先，与以HV行驶模式控制混合动力单元时一样，HVECU70设定用于变速器60的输入轴61的要求扭矩Tin*。接下来，HVECU70将用于马达MG1的扭矩指令Tm1*的值设定成0，并且设定用于马达MG2的扭矩指令Tm2*使得将要求扭矩Tin*输出到变速器60的输入轴61，并且将用于马达MG1、MG2的设定的扭矩指令Tm1*、Tm2*发送到马达ECU40。以上已经描述了通过马达ECU40控制逆变器41、42。
接下来，将描述在由此构造的实施例的混合动力汽车20中的动作，更具体地，用于设定用于变速器60的输入轴61的上限扭矩Tinmax和下限扭矩Tinmin的动作。图7和图8是示出由实施例的HVECU70执行的上限和下限扭矩设定例程的实例的流程图。重复地执行该例程。
当开始图7和图8的上限和下限扭矩设定例程时，首先，HVECU70输入变速器60的输入轴61和输出轴62的旋转速度Nin、Nout以及变速器60的目标传动比Gr*(步骤S100)。这里，基于来自旋转位置检测传感器44的马达MG2的转子的旋转位置计算出的马达MG2的旋转速度Nm2被作为变速器60的输入轴61的旋转速度Nin输入。由旋转速度传感器69检测到的值被作为变速器60的输出轴62的旋转速度Nout输入。与变速器60的目标档Gs*对应的值被作为变速器60的目标传动比Gr*输入。
在由此输入数据之后，HVECU70计算作为变速器60的输出轴62的旋转速度Nout与变速器60的目标传动比Gr*的乘积的输入轴61的估算的旋转速度Nines，并且通过从输入轴61的旋转速度Nin(马达MG2的旋转速度Nm2)减去估算的旋转速度Nines来计算旋转速度差ΔNin(步骤S110)。
接下来，HVECU70判定变速器60的变速(升档或降档)是否在处理中(步骤S120)。在实施例中，在处理中的变速器60的变速与从在变速器60中的变速处理开始直到在变速器60中的变速处理结束或逝去预定时间Tsc的时段对应。这里，例如，当变速器60的目标档Gs*和档Gs不匹配时开始在变速器60中的变速处理。例如，当旋转速度差ΔNin的绝对值减小到或低于阈值ΔNin0时在变速器60中的变速处理结束。对于阈值ΔNin0，例如，能够使用约几十rpm(每分钟转数)。对于预定时间Tsc，例如，能够使用约几百毫秒(msec)作为比假设在变速器60中的变速处理所需的时间稍微更长的时间。
当在步骤S120中判定变速器60的变速在处理中时，HVECU70设定分别用于变速器60的输入轴61的上限扭矩Tinmax和下限扭矩Tinmin的上限额定值Tinmaxrt和下限额定值Tinminrt(步骤S290)，并且结束当前例程。这里，基于混合动力单元和变速器60的具体情况来判定上限额定值Tinmaxrt和下限额定值Tinminrt。
当在步骤S120中判定变速器60的变速没有在处理中时，HVECU70比较旋转速度差ΔNin与正阈值ΔNin1和负阈值ΔNin2(步骤S130、S135)。这里，阈值ΔNin1是用于判定是否发生在输入轴61的旋转速度Nin中的不期望的升高的阈值，并且例如，能够将400rpm、500rpm或600rpm用作阈值ΔNin1。阈值ΔNin2是用于判定是否发生在输入轴61的旋转速度Nin中的不期望的降低的阈值，并且例如，能够将-600rpm、-500rpm或-400rpm用作阈值ΔNin2。
这里，变速器60的输入轴61的旋转速度Nin的期望的升高或降低例如归因于已经脱离或接合的多个接合元件中的接合元件的脱离或接合，该脱离或接合由于线性电磁阀SL1至SL4的电气或机械异常导致，或者由于使在变速处理中应该接合或脱离的接合元件正常接合或脱离时的故障导致。
例如，在以下情形中出现输入轴61的旋转速度Nin的不期望的升高：(A)在启用变速器的同时，变速器60的接合元件中的已经接合的一个接合元件脱离并且变速器60进入空档状态(不在输入轴61和输出轴62之间传递动力的状态)。在要求扭矩Tin*是正的时，与估算的旋转速度Nines(＝Nout·Gr*)相比输入轴61的旋转速度Nin已经变得相对高。(B)已经启用的加速器被释放并且启用制动器，并且变速器60的目标档Gs*被切换到高速档。虽然变速器60试图升档，但是变速器60的已经接合并且应该脱离的接合元件在逝去预定时间Tsc之前不脱离(不完成升档)。同时，与旋转速度Nin相比输入轴61的估算的旋转速度Nines(＝Nout·Gr*)已经变得相对低。例如，当在启用加速器并且变速器60处于第二档的同时已经接合的离合器C1或制动器B1脱离时发生情形(A)。例如，当在变速器60处于第二档的同时已经启用的加速器被释放并且启用制动器时发生情形(B)，并且虽然变速器60试图升档到第三档，但是制动器B1未能脱离。
例如，在以下情形中出现输入轴61的旋转速度Nin的不期望的降低：(C)在启用制动器的同时变速器60的接合元件中的已经接合的一个接合元件脱离，并且变速器60进入空档状态。在要求扭矩Tin*为负时，与估算的旋转速度Nines相比输入轴61的旋转速度Nin已经变得相对低。例如，当在启用制动器并且变速器60处于第三档的同时已经接合的离合器C1或离合器C2脱离时发生情形(C)。
当在步骤S130、S135中旋转速度差ΔNin不小于阈值ΔNin2或大于阈值ΔNin1时，HVECU70判定变速器60的输入轴61的旋转速度Nin的不期望的升高或不期望的降低都不发生，并且分别对于变速器60的输入轴61的上限扭矩Tinmax和下限扭矩Tinmin设定上限额定值Tinmaxrt和下限额定值Tinminrt(步骤S290)，并且结束当前例程。
当在步骤S130中旋转速度差ΔNin大于正阈值ΔNin1时，HVECU70判定发生变速器60的输入轴61的旋转速度Nin的不期望的升高，并且将变速器60的输入轴61的上限扭矩Tinmax的值设定成0(步骤S140)。由此，当在上限扭矩Tinmax和下限扭矩Tinmin分别是上限额定值Tinmaxrt和下限额定值Tinminrt的同时检测到变速器60的输入轴61的旋转速度Nin的不期望的升高时，HVECU70将上限扭矩Tinmax的值改变成0(开始限制上限扭矩Tinmax)，而保持下限扭矩Tinmin。当上限扭矩Tinmax的值由此改变到0时，施加到输入轴61的扭矩等于或小于0，使得输入轴61的旋转速度Nin由于马达MG2的旋转阻力等逐渐减小。
当在步骤S135中旋转速度差ΔNin小于负阈值ΔNin2时，HVECU70判定发生变速器60的输入轴61的旋转速度Nin的不期望的降低，并且将变速器60的输入轴61的下限扭矩Tinmin的值设定成0(步骤S150)。由此，当在上限扭矩Tinmax和下限扭矩Tinmin分别是上限额定值Tinmaxrt和下限额定值Tinminrt的同时检测到变速器60的输入轴61的旋转速度Nin的不期望的降低时，HVECU70将下限扭矩Tinmin的值改变成0(开始限制下限扭矩Tinmin)，而保持上限扭矩Tinmax。当下限扭矩Tinmin的值由此改变到0时，施加到输入轴61的扭矩的值等于或大于0，使得输入轴61的旋转速度Nin的降低被抑制。
在步骤S140中将上限扭矩Tinmax的值改变成0或在步骤S150中将下限扭矩Tinmin的值改变成0后，HVECU70输入变速器60的输入轴61和输出轴62的旋转速度Nin、Nout以及变速器60的故障安全传动比Grfs(步骤S160)。以上已经描述了如何输入变速器60的输入轴61和输出轴62的旋转速度Nin、Nout。输入与故障安全档Gsfs对应的值作为变速器60的故障安全传动比Grfs。在该实施例中，故障安全档Gsfs是当车辆速度V不高于阈值Vref(例如，约几km/h至十几km/h)时的故障安全第一档，并且故障安全档Gsfs是当车辆速度V高于阈值Vref时的故障安全第三档。
在由此输入数据之后，HVECU70计算作为变速器60的输出轴62的旋转速度Nout和变速器60的故障安全传动比Grfs的乘积的输入轴61的故障安全估算旋转速度Ninesfs，并且通过从输入轴61的旋转速度Nin减去故障安全估算旋转速度Ninesfs来计算故障安全旋转速度差ΔNinfs(步骤S170)，并且比较计算出的故障安全旋转速度差ΔNinfs与负阈值ΔNin3和正阈值ΔNin4(步骤S180)。这里，阈值ΔNin3、ΔNin4是用于判定输入轴61的旋转速度Nin是否已经接近故障安全估算旋转速度Ninesfs的阈值。对于阈值ΔNin3，能够使用等于或大于阈值ΔNin2(具有较小绝对值)的值，例如，-120rpm、-100rpm或-80rpm。关于阈值ΔNin4，能够使用等于或小于阈值ΔNin1的值，例如，80rpm、100rpm或120rpm。
当在步骤S180中故障安全旋转速度差ΔNinfs小于负阈值ΔNin3或大于正阈值ΔNin4时，HVECU70判定输入轴61的旋转速度Nin还未接近故障安全估算旋转速度Ninesfs，并且返回到步骤S160。另一方面，当在步骤S180中故障安全旋转速度差ΔNinfs不小于阈值ΔNin3也不大于阈值ΔNin4时，HVECU70判定输入轴61的旋转速度Nin已经接近故障安全估算旋转速度Ninesfs，并且将变速器60的故障安全档Gsfs设定到目标档Gs*(步骤S190)，并且等待变速器60的档Gs换档到目标档Gs*(档Gsfs)，即，等待实现向档Gsfs的转换(步骤S200)。
当在步骤S200中变速器60的档Gs已经换档到目标档Gs*，即，已经实现向故障安全档Gsfs的转换时，HVECU70输入感受标志Fs(步骤S210)。这里，通过由HVECU70执行的图9的感受标志设定例程，输入如下标志作为感受标志Fs，当在上限扭矩Tinmax的值被限制到0的同时假设驾驶员已经感受到施加到驱动轮39a、39b的扭矩的减小(具有该感受的经历)时该标志的值被设定成1，并且当假设并非如此时该标志的值被设定成0。现在，将中断图7和图8的上限和下限扭矩设定例程的描述，并且将描述图9的感受标志设定例程。与图7和图8的上限和下限扭矩设定例程并行地由HVECU70重复地执行图9的感受标志设定例程。
当开始图9的感受标志设定例程时，首先，HVECU70输入制动器踏板位置BP和上限扭矩Tinmax(步骤S300)。这里，由制动器踏板位置传感器86检测到的值被输入作为制动器踏板位置BP。通过图7和图8的上限扭矩设定例程设定的值被输入作为上限扭矩Tinmax。
在由此输入数据之后，HVECU70判定输入的上限扭矩Tinmax是否等于上限额定值Tinmaxrt或小于上限额定值Tinmaxrt(步骤S310)。当上限扭矩Tinmax等于上限额定值Tinmaxrt时，HVECU70将感受标志Fs的值设定成0(步骤S350)，并且结束当前例程。
当在步骤S310中上限扭矩Tinmax小于上限额定值Tinmaxrt时，HVECU70判定上限扭矩Tinmax的值是否是0(步骤S320)。当上限扭矩Tinmax的值是0时，HVECU70检查当上次执行该例程时设定的感受标志(上次Fs)的值(步骤S330)，并且当上次感受标志(上次Fs)的值是0时，HVECU70判定制动器踏板位置BP的值是否是0(制动器被释放)(步骤S340)。该处理是判定在从当上限扭矩Tinmax的值被设定成0到当前时间的时段期间假设驾驶员是否已经感受到施加到驱动轮39a、39b的扭矩的减小的处理。
当在步骤S340中制动器踏板位置BP的值不是0(启用制动器)时，HVECU70判定在从当上限扭矩Tinmax的值被限制到0到当前时间的时段期间假设驾驶员没有感受到施加到驱动轮39a、39b的扭矩的减小，并且将感受标志Fs的值设定成0(步骤S350)，并且结束当前例程。
当在步骤S340中制动器踏板位置BP的值是0(释放制动器)时，HVECU70判定在从当上限扭矩Tinmax的值被限制到0到当前时间的时段期间假设驾驶员已经感受到施加到驱动轮39a、39b的扭矩的减小，并且将感受标志Fs的值设定成1，即，将感受标志Fs的值从0切换到1(步骤S360)，并且结束当前例程。
在由此将感受标志Fs的值设定成1后，当在步骤S310、S320中的上限扭矩Tinmax的值在下次执行的例程中是0时，HVECU70判定在步骤S330中上次感受标志(上次Fs)的值是1并且将感受标志Fs的值保持在1(步骤S360)，并且结束当前例程。由此，当感受标志Fs的值被设定成1时，即使当此后启用制动器时也将感受标志Fs的值保持在1。
当在步骤S310中上限扭矩Tinmax小于上限额定值Tinmaxrt并且在步骤S320中上限扭矩Tinmax的值不是0时，HVECU70保持上次感受标志(上次Fs)(步骤S370)，并且结束当前例程。
这里，将考虑分别在档位SP在前进位置处的情况下加速以及稳定行驶期间、在启动(利用爬行扭矩启动)期间、在减速期间以及在停车期间在变速器60中已经出现异常的情况。在加速和稳定行驶期间，驾驶员按压加速器踏板83。因此，当已经在变速器60中出现异常并且变速器60不能产生驾驶员期望的加速或者不能维持稳定行驶时，驾驶员可能感受到施加到驱动轮39a、39b的扭矩的减小并且进一步按压加速器踏板83。当在启动期间已经在变速器60中出现异常时，当已经启用的制动器被释放时车辆不移动，使得驾驶员可能按压加速器踏板83以移动车辆。在减速期间，与制动器踏板位置BP和车辆速度V对应的制动扭矩通过施加到输入轴61的扭矩Tin(负扭矩)与由液压制动装置(未示出)施加在驱动轮39a、39b和惰轮上的制动扭矩之间的协作而施加在车辆上。如果在该处理期间在变速器60中出现异常，则输入轴61的下限扭矩Tinmin的值被限制到0并且扭矩Tin的值被限制到0。然而，由于能够通过来自液压制动装置(未示出)的制动扭矩的增大来弥补该限制的量，所以驾驶员不太可能感受到施加到驱动轮39a、39b的扭矩(驱动扭矩)的减小。在停车期间，驾驶员按压制动器踏板85并且因此即使在变速器60中出现异常也不太可能感受到施加到驱动轮39a、39b的扭矩(驱动扭矩)的减小。由此，如果当在变速器60中出现异常时车辆减速或静止，则驾驶员没有感受到施加到驱动轮39a、39b的扭矩(驱动扭矩)的减小，并且因此与在变速器60中出现异常之前相比不太可能充分地更用力地按压加速器踏板83。鉴于该情况，该实施例使用制动器被释放的条件作为用于将感受标志Fs的值从0切换到1的条件。
现在，将继续图7和图8的上限扭矩设定例程的描述。在步骤S210中输入感受标志Fs之后，HVECU70检查输入的感受标志Fs的值(步骤S220)。假设在上限扭矩Tinmax的值被限制到0的同时，例如，在上述情形(B)之后持续启用制动器的情形中，驾驶员没有感受到施加到驱动轮39a、39b的扭矩的减小(具有该感受的经历)。例如，在上述情形(A)之后持续启用加速器(制动器被持续释放)的情形中，假设驾驶员已经感受到该减小。
当在步骤S220中感受标志Fs的值是0时，HVECU70判定在上限扭矩Tinmax的值被限制到0的同时假设驾驶员没有感受到施加到驱动轮39a、39b的扭矩的减小(具有该感受的经历)，并且分别对于变速器60的输入轴61的上限扭矩Tinmax和下限扭矩Tinmin设定上限额定值Tinmaxrt和下限额定值Tinminrt(步骤S290)，并且结束当前例程。由此，当在上限扭矩Tinmax的值从0返回到上限额定值Tinmaxrt之前，在上限扭矩Tinmax的值被限制到0的同时假设驾驶员没有感受到施加到驱动轮39a、39b的扭矩的减小(具有该感受的经历)时，上限扭矩Tinmax立即返回到上限额定值Tinmaxrt。因此当驾驶员此后按压加速器踏板83时能够更适当地响应。
当在步骤S210中感受标志Fs的值是1时，HVECU70判定在上限扭矩Tinmax的值被限制到0的同时假设驾驶员已经感受到施加到驱动轮39a、39b的扭矩的减小(具有该感受的经历)，并且设定用于上限扭矩Tinmax的扭矩Tin1(步骤S230)。这里，对于扭矩Tin1，例如，能够使用与当以变速器60的输出轴62(驱动轴36)换算时的爬行扭矩Tc对应的扭矩，即，通过将爬行扭矩Tc除以与目标档Gs*(档Gsfs)对应的传动比Gr获得的扭矩。
接下来，HVECU70输入变速器60的输入轴61所需的临时扭矩Tintmp(步骤S240)。这里，输入通过将基于加速器位置Acc、制动器踏板位置BP和车辆速度V的驱动轴36的要求扭矩Tout*除以变速器60的目标传动比Gr*获得的值作为临时扭矩Tintmp。
在由此输入临时扭矩Tintmp之后，HVECU70比较输入的临时扭矩Tintmp与上限扭矩Tinmax(步骤S250)，并且当临时扭矩Tintmp不大于上限扭矩Tinmax时，HVECU70保持上限扭矩Tinmax(步骤S260)，并且当临时扭矩Tintmp大于上限扭矩Tinmax时，HVECU70通过将上限扭矩Tinmax增大预定值α来更新上限扭矩Tinmax(步骤S270)。接下里，HVECU70比较上限扭矩Timax与比上限额定值Tinmaxrt小的扭矩Tin2(步骤S280)，并且当上限扭矩Tinmax不大于扭矩Tin2时，HVECU70返回到步骤S240。从而，HVECU70重复在步骤S240至S280中的处理，并且当上限扭矩Tinmax变得大于扭矩Tin2时，HVECU70分别对于变速器60的输入轴61的上限扭矩Tinmax和下限扭矩Tinmin设定上限额定值Tinmaxrt和下限额定值Tinminrt(步骤S290)，并且结束当前例程。这里，预定值α是上限扭矩Tinmax平缓地增大的额定值，并且例如，200Nm/sec能够被用作驾驶员没有感受到突然加速的值。扭矩Tin2是在该值以上上限扭矩Tinmax能够变换到上限额定值Tinmaxrt的阈值，并且例如，与上限扭矩Tinmax的70％、80％或90％对应的值能够被用作扭矩Tin2。由此，当在上限扭矩Tinmax的值从0返回到上限额定值Tinmaxrt之前，在上限扭矩Tinmax的值被限制到0的同时假设驾驶员已经感受到施加到驱动轮39a、39b的扭矩的减小(具有该感受的经历)时，上限扭矩Tinmax通过速率处理平缓地返回到上限额定值Tinmaxrt。因此，与当上限扭矩Tinmax立即返回到上限额定值Tinmaxrt时相比，能够抑制驾驶员可能感受到的突然加速。
图10是示出当在变速器60的目标档Gs*是第二档的同时已经发生输入轴61的旋转速度Nin的不期望的升高时，旋转速度Nin、临时扭矩Tintmp、上限扭矩Tinmax、要求扭矩Tin*、目标档Gs*、是否启用或释放制动器以及感受标志Fs的状态的实例的示图。在图10中，附图标记Gr[2]和Gr[3]表示当变速器60分别处于第二档和第三档(故障安全第三档)时的传动比Gr。对于上限扭矩Tinmax和要求扭矩Tin*，实线示出实施例的上限扭矩Tinmax和要求扭矩Tin*，并且点划线示出比较实例的上限扭矩Tinmax和要求扭矩Tin*。作为比较实例，将考虑如下情形，其中上限扭矩Tinmax的值总是立即从0返回到上限额定值Tinmaxrt而不使用感受标志Fs。如在图10中示出的，当在变速器60的目标档Gs*(以及档Gs)是第二档的同时在时间t11时在变速器60中已经出现异常，并且在时间t12判定出现输入轴61的旋转速度Nin的不期望的升高时，上限扭矩Tinmax的值被从上限扭矩Tinmax限制到0，并且由此要求扭矩Tin*的值也被限制到0。由于在上限扭矩Tinmax小于上限额定值Tinmaxrt的同时释放制动器，所以在该实施例中感受标志Fs的值从0切换到1。在比较实例中，不设定(不使用)感受标志Fs。此后，当在时间t13输入轴61的旋转速度Nin降低并且旋转速度Nin变得靠近值(Nout·Gr[3])时，故障安全档Gsfs(第三档)被设定成目标档Gs*，并且实现向目标档Gs*的转换。当在时间t14完成向故障安全档Gsfs的转换时，在比较实例中，上限扭矩Tinmax立即返回到上限额定值Tinmaxrt。由此，当紧接在完成向故障安全档Gsfs的转换之后驾驶员用力按压在加速器踏板83上时要求扭矩Tin*变得相对大，使得驾驶员可能感受到突然加速。在该实施例中，相反，在时间t14完成向故障安全档Gsfs的转换之后，上限扭矩Tinmax的值从0平缓地增大到上限额定值Tinmaxrt。由此，即使当紧接在完成向档Gsfs的转换之后驾驶员用力按压在加速器踏板83上时要求扭矩Tin*也不变得如此大。因此，能够抑制驾驶员可能感受到的突然加速。
在以上已经描述的实施例的混合动力汽车20中，当在变速器60的输入轴61的上限扭矩Tinmax的值从0返回到上限额定值Tinmaxrt之前释放制动器时，判定在上限扭矩Tinmax的值被限制到0的同时假设驾驶员已经感受到施加到驱动轮39a、39b的扭矩的减小(具有该感受的经历)，并且上限扭矩Tinmax的值通过速率处理平缓的返回到上限额定值Tinmaxrt。由此，与当上限扭矩Tinmax立即返回到上限额定值Tinmaxrt时相比，能够抑制驾驶员可能感受到的突然加速。
在该实施例的混合动力汽车20中，HVECU70根据图9的感受标志设定例程设定感受标志Fs。然而，HVECU70可以替代地根据图11至图13的感受标志设定例程中的任一个设定感受标志Fs。以下将逐一描述该例程。
将描述图11的感受标志设定例程。除了添加了在步骤S342至S346中的处理，图11的感受标志设定例程与图9的感受标志设定例程相同。因此，将通过相同的步骤标记表示相同的处理，同时将省略其详细描述。
在图11的感受标志设定例程中，当在步骤S310中上限扭矩Tinmax等于上限额定值Tinmaxrt时，HVECU70将计数器X1重置成0(步骤S342)，并且将感受标志Fs的值设定成0(步骤S350)，并且结束当前例程。
此外，当在步骤S310、S320中上限扭矩Tinmax的值是0，并且在步骤S330中上次感受标志(上次Fs)的值是0，并且在步骤S340中制动器踏板位置BP的值不是0(启用制动器)时，HVECU70将计数器X1重置成0(步骤S342)，并且将感受标志Fs的值设定成0(步骤S350)，并且结束当前例程。
当在步骤S310、S320中上限扭矩Tinmax的值是0，并且在步骤S330中上次感受标志(上次Fs)的值是0，并且在步骤S340中制动器踏板位置BP的值是0(制动器被释放)时，HVECU70通过使计数器X1的值增大1来更新计数器X1(步骤S344)，并且比较更新的计数器X1与阈值Cref1(步骤S346)。这里，对于阈值Cref1，例如，能够使用与400毫秒、500毫秒或600毫秒对应的值。在该情形中，在步骤S346中的处理是判定制动器被释放的持续时间是否不短于与阈值Cref1对应的时间的处理。
当在步骤S346中计数器X1的值小于阈值Cref1时，HVECU70将感受标志Fs的值设定成0(步骤S350)，并且结束当前例程。另一方面，当计数器X1的值不小于阈值Cref1时，HVECU70将感受标志Fs的值设定成1，即，将感受标志Fs的值从0切换到1(步骤S360)，并且结束当前例程。
在该情形中，当在上限扭矩的值被限制到0的同时释放制动器非常短的时间(例如，在约100毫秒以内)时，HVECU70将感受标志Fs的值保持在0。当制动器被释放非常短的时间时，驾驶员可能没有感受到(识别)施加到驱动轮39a、39b的扭矩的减小。因此，HVECU70将感受标志Fs的值保持在0，并且使上限扭矩Tinmax的值从0立即返回到上限额定值Tinmaxrt。由此，当此后驾驶员按压加速器踏板83时能够更适当地响应。
在这个变型实例中，如能够从图11的感受标志设定例程看到的，在上限扭矩Tinmax的值是0并且上次感受标志(上次Fs)的值是0的情形中，当在计数器X1的值增大的同时(在计数器X1的值变得等于或大于阈值Cref1之前)启用已经被释放的制动器时，计数器X1被重置成0。然而，HVECU70还可以被构造成当在计数器X1的值增大的同时启用制动器时不重置计数器X1。在该情形中，在步骤S346中的处理是判定制动器被释放的累计时间(而不是持续时间)是否不短于与阈值Cref1对应的时间的处理。
接下来，将描述图12的感受标志设定例程。除了执行在步骤S400、S410中的处理而不是在步骤S300、S340中的处理之外，图12的感受标志设定例程与图9的感受标志设定例程相同。因此，将通过相同的步骤标记表示相同的处理，同时将省略其详细描述。
在图12的感受标志设定例程中，HVECU70输入上限扭矩Tinmax作为在图9的感受标志设定例程的步骤S300中的处理，并且输入加速器位置Acc而不是在步骤S300中的处理中输入的制动器踏板位置BP(步骤S400)。这里，由加速器踏板位置传感器84检测到的值被输入作为加速器位置Acc。当在步骤S310、S320中上限扭矩Tinmax的值是0，并且在步骤S330中上次感受标志(上次Fs)的值是0时，HVECU70比较加速器位置Acc与阈值Aref(步骤S410)。这里，对于阈值Aref，例如，能够使用8％、10％或12％。与在图9的感受标志设定例程的步骤S340中的处理相同，在步骤S410中的处理是判定在从当上限扭矩Tinmax的值被限制到0到当前时间的时段期间假设驾驶员是否已经感受到施加到驱动轮39a、39b的扭矩的减小的处理。
当在步骤S410中加速器位置Acc不大于阈值Aref时，HVECU70判定在从当上限扭矩Tinmax的值被限制到0到当前时间的时段期间假设驾驶员没有感受到施加到驱动轮39a、39b的扭矩的减小，并且将感受标志Fs的值设定成0(步骤S350)，并且结束当前例程。
当在步骤S340中加速器位置Acc大于阈值Aref时，HVECU70判定在从当上限扭矩Tinmax的值被限制到0到当前时间的时段期间假设驾驶员已经感受到施加到驱动轮39a、39b的扭矩的减小，并且将感受标志Fs的值设定成1，即，将感受标志Fs的值从0切换到1(步骤S360)，并且结束当前例程。
在这个变型实例中，当在变速器60的输入轴61的上限扭矩Tinmax的值从0返回到上限额定值Tinmaxrt之前加速器位置Acc大于阈值Aref时，判定在上限扭矩Tinmax的值被限制到0的同时假设驾驶员已经感受到施加到驱动轮39a、39b的扭矩的减小(具有该感受的经历)，并且上限扭矩Tinmax通过速率处理平缓地返回到上限额定值Tinmaxrt。由此，在该实施例中，与当上限扭矩Tinmax立即返回到上限额定值Tinmaxrt时相比能够抑制驾驶员可能感受到的突然加速。
接下来，将描述图13的感受标志设定例程。除了增加在步骤S412至S416中的处理之外，图13的感受标志设定例程与图12的感受标志设定例程相同。因此，将通过相同的步骤标记表示相同的处理，同时将省略其详细描述。
在图13的感受标志设定例程中，当在步骤S310中上限扭矩Tinmax等于上限额定值Tinmaxrt时，HVECU70将计数器X2重置成0(步骤S412)，并且将感受标志Fs的值设定成0(步骤S30)，并且结束当前例程。
此外，当在步骤S310、S320中上限扭矩Tinmax的值是0，并且在步骤S330中上次感受标志(上次Fs)的值是0，并且在步骤S410中加速器位置Acc不大于阈值Aref时，HVECU70将计数器X2重置成0(步骤S412)，并且将感受标志Fs的值设定成0(步骤S350)，并且结束当前例程。
当在步骤S310、S320中上限扭矩Tinmax的值是0，并且在步骤S330中上次感受标志(上次Fs)的值是0，并且在步骤S410中加速器位置Acc大于阈值Aref时，HVECU70通过将计数器X2的值增大1来更新计数器X2(步骤S414)，并且比较更新的计数器X2与阈值Cref2(步骤S416)。这里，对于阈值Cref2，例如，能够使用与400毫秒、500毫秒或600毫秒对应的值。在该情形中，在步骤S416中的处理是判定加速器位置Acc大于阈值Aref的持续时间是否不短于与阈值Cref2对应的时间的处理。
当在步骤S416中计数器X2的值小于阈值Cref2时，HVECU70将感受标志Fs的值设定成0(步骤S350)，并且结束当前例程。另一方面，当计数器X2的值不小于阈值Cref2时，HVECU70将感受标志Fs的值设定成1，即，将感受标志Fs的值从0切换到1(步骤S360)，并且结束当前例程。
在该情形中，当在上限扭矩Tinmax的值被限制到0的同时加速器位置Acc大于阈值Aref非常短的时间(例如，在约100毫秒内)时，HVECU70将感受标志Fs的值保持在0。当加速器位置Acc大于阈值Aref非常短的时间时，驾驶员可能没有感受到(识别)施加到驱动轮39a、39b的扭矩的减小。因此，HVECU70将感受标志Fs的值保持在0，并且立即使上限扭矩Tinmax的值从0返回到上限额定值Tinmaxrt。由此，此后能够当驾驶员按压加速器踏板83时更适当地响应。
在这个变型实例中，如能够从图13的感受标志设定例程看到的，在上限扭矩Tinmax的值是0并且上次感受标志(上次Fs)的值是0的情形中，当在加速器位置Acc大于阈值Aref并且计数器X2的值增大(在计数器X2的值变得等于或大于阈值Cref2之前)的同时加速器位置Acc变成等于或小于阈值Aref时，将计数器X2重置成0。然而，即使当在计数器X2的值增大的同时加速器位置Acc变成等于或小于阈值Aref时，HVECU70也可以被构造成不重置计数器X2。在该情形中，在步骤S416中的处理是判定加速器位置Acc大于阈值Aref的累计时间(而不是持续时间)是否不短于与阈值Cref2对应的时间的处理。
在该实施例的混合动力汽车20中，在变速器60的输入轴61的上限扭矩Tinmax的值从0返回到上限额定值Tinmaxrt之前感受标志Fs的值是1的情形中，当输入轴61的临时扭矩Tintmp不大于上限扭矩Tinmax时保持上限扭矩Tinmax，并且当输入轴61的临时扭矩Tintmp大于上限扭矩Tinmax时(通过速率处理)使上限扭矩Tinmax增大预定值α。替代地，不管临时扭矩Tintmp和上限扭矩Tinmax的大小之间的关系如何时都可以在某个时间使上限扭矩Tinmax增大预定值α。
在该实施例的混合动力汽车20中，在变速器60的输入轴61的上限扭矩Tinmax的值从0返回到上限额定值Tinmaxrt之前感受标志Fs的值是1的情形中，在从扭矩Tin1到扭矩Tin2的范围内在某个时间(通过速率处理)使上限扭矩Tinmax增大预定值α。替代地，可以在从0到扭矩Tin2或上限额定值Tinmaxrt的范围内在某个时间使上限扭矩Tinmax的值增大预定值α。或者，上限扭矩Tinmax的值可以在从扭矩Tin1到上限额定值Tinmaxrt的范围内在某个时间增大预定值α。
在该实施例的混合动力汽车20中，在变速器60的输入轴61的上限扭矩Tinmax的值从0返回到上限额定值Tinmaxrt之前感受标志Fs的值是0的情形中，上限扭矩Tinmax立即返回到上限额定值Tinmaxrt，然而在感受标志Fs的值是1的情形中，通过在某个时间(通过速率处理)使上限扭矩Tinmax增大预定值α，上限扭矩Tinmax返回到上限额定值Tinmaxrt。然而，只要当感受标志Fs的值是1时，与当感受标志的值是0时相比，上限扭矩Tinmax更平缓地返回到上限额定值Tinmaxrt，则通过在感受标志Fs的值是0时在某个时间(通过速率处理)使上限扭矩Tinmax增大预定值α2可以使上限扭矩Tinmax返回到上限额定值Tinmaxrt，该预定值α2大于预定值α。
在该实施例的混合动力汽车20中，当车辆速度V不高于阈值ref时故障安全档Gsfs是故障安全第一档，并且当车辆速度V高于阈值Vref时，故障安全档Gsfs是故障安全第三档。然而，无论车辆速度V如何，故障安全档Gsfs也可以是第三档。
上述是在如下情形中在该实施例的混合动力汽车20中的动作，即：在变速器60(液压控制装置90)中出现异常并且检测到输入轴61的旋转速度Nin的不期望的升高或降低，并且在输入轴61的上限扭矩Tinmax和下限扭矩Tinmin的值被限制到0之后完成向故障安全档Gsfs的过渡，并且然后上限扭矩Tinmax和下限扭矩Tinmin返回到上限额定值Tinmaxrt和下限额定值Tinminrt。然而，相同的概念还应用于如下情形，在该情形中出于其它原因，上限扭矩Tinmax和下限扭矩Tinmin的值被限制到0并且然后上限扭矩Tinmax和下限扭矩Tinmin返回到上限额定值Tinmaxrt和下限额定值Tinminrt。
在该实施例的混合动力汽车20中，输入轴61的上限扭矩Tinmax的值被限制到0作为比上限额定值Tinmaxrt小的值，但是替代地上限扭矩Tinmax的值可以被限制到稍大于0的正值。在该实施例的混合动力汽车20中，输入扭矩Tinmin的值被限制到0作为比上限额定值Tinmaxrt大(具有更小绝对值)的值，但是输入扭矩Tinmin的值可以替代地被限制到稍小于0的负值。
在该实施例的混合动力汽车20中，四速变速器被用作变速器60。然而，二速变速器、三速变速器、五速变速器、六速变速器、八速变速器或十速变速器可以替代地被用作变速器。
在该实施例的混合动力汽车20中，电池50被用作蓄电装置。然而，可以代替电池50使用电容器，或者可以组合使用电池50和电容器。
该实施例的混合动力汽车20配备有发动机ECU24、马达ECU40、电池ECU52和HVECU70。然而，这些ECU中的至少两个可以被构造成单个电子控制单元。
在该实施例中，混合动力汽车20具有如下构造，其中变速器60的输出轴62被连接到驱动轴36，该驱动轴36被联接到驱动轮39a、39b，并且马达MG2被连接到变速器60的输入轴61，并且发动机22和马达MG1通过行星齿轮30被连接到输入轴61。然而，如在图14中示出的变型实例中那样，可以采用混合动力汽车120的如下构造，其中马达MG被连接到变速器60的输入轴61并且发动机22通过离合器129被连接到马达MG。如在图15中示出的另一个变型实例中那样，可以采用混合动力汽车220的所谓的串联构造，其中行驶马达MG2被连接到变速器60的输入轴61并且发电马达MG1被连接到发动机22，并且其中在马达MG1、MG2和电池50之间传递电力。如在图16中示出的另一个变型实例中那样，可以采用电动汽车320的如下构造，其中行驶马达MG被连接到变速器60的输入轴61。
将描述在实施例的主要元件和发明内容中描述的本发明的主要元件之间的对应关系。在该实施例中，马达MG2对应于“马达”，变速器60对应于“变速器”，并且HVECU170和马达ECU40对应于“电子控制单元”。
由于实施例是用于具体描述在发明内容中描述的发明的实施方式的实例，所以实施例的主要元件和在发明内容中描述的发明的主要元件之间的对应关系不旨在限制在发明内容中描述的发明的元件。由此，在发明内容中描述的发明应基于该部分的描述进行理解，而实施例仅是在发明内容中描述的发明的实例。
虽然以上已经使用实施例描述了本发明的实施方式，但是应理解不以任何方式将本发明限制到该实施例，而是能够以在本发明的主旨范围内的各种形式实施本实施例。
本发明能够应用于汽车制造业等。

Claims (16)

1.一种汽车，其特征在于包括：
马达；
变速器，所述变速器包括被连接到所述马达的输入轴和被联接到驱动轮的输出轴，所述变速器被构造成传递动力，并且所述变速器被构造成在所述输入轴和所述输出轴之间改变变速档；以及
电子控制单元，所述电子控制单元被构造成控制所述马达和所述变速器，
所述电子控制单元被构造成控制所述马达使得被施加到所述输入轴的扭矩不超过上限扭矩，
所述电子控制单元被构造成设定成将所述上限扭矩从第一扭矩限制到比所述第一扭矩小的第二扭矩，并且
所述电子控制单元被构造成设定成在所述上限扭矩返回到所述第一扭矩之前，当满足第一条件时，与当不满足所述第一条件时相比，更平缓地使所述上限扭矩从所述第二扭矩返回到所述第一扭矩，所述第一条件是假设驾驶员已经感受到被输出到所述驱动轮的驱动力的减小的条件。
2.根据权利要求1所述的汽车，其特征在于进一步包括：
液压控制装置，所述液压控制装置将液压供应到所述变速器的多个接合元件，其中，
所述电子控制单元被构造成在所述液压控制装置中已经出现异常时控制所述变速器以便换档到故障安全变速档，并且
所述电子控制单元被构造成当所述电子控制单元控制所述变速器以便换档到所述故障安全变速档时将所述上限扭矩限制到所述第二扭矩。
3.根据权利要求2所述的汽车，其特征在于：
所述电子控制单元被构造成在所述上限扭矩是所述第二扭矩的同时所述变速器已经换档到所述故障安全变速档时使所述上限扭矩返回到所述第一扭矩。
4.根据权利要求1至3中的任一项所述的汽车，其特征在于：
所述第一条件是所述汽车具有在所述上限扭矩是所述第二扭矩的同时制动器被释放的经历的条件。
5.根据权利要求1至3中的任一项所述的汽车，其特征在于：
所述第一条件是所述汽车具有在所述上限扭矩是所述第二扭矩的同时制动器被释放的持续时间或累计时间达到预定时间的经历的条件。
6.根据权利要求1至3中的任一项所述的汽车，其特征在于：
所述第一条件是所述汽车具有在所述上限扭矩是所述第二扭矩的同时加速器操作量大于阈值的经历的条件。
7.根据权利要求1至3中的任一项所述的汽车，其特征在于：
所述第一条件是所述汽车具有在所述上限扭矩是所述第二扭矩的同时加速器操作量大于阈值的持续时间或累计时间达到预定时间的经历的条件。
8.根据权利要求1至3中的任一项所述的汽车，其特征在于：
所述电子控制单元被构造成控制所述马达以便当满足以下条件i)和ii)两者时保持所述上限扭矩：
i)在所述上限扭矩返回到所述第一扭矩之前，满足所述第一条件，以及
ii)基于加速器操作量的对于所述输入轴的临时要求扭矩不大于所述上限扭矩，并且
所述电子控制单元控制所述马达以便当满足以下条件i)和iii)两者时增大所述上限扭矩：
i)在所述上限扭矩返回到所述第一扭矩之前，满足所述第一条件，以及
iii)所述临时要求扭矩大于所述上限扭矩。
9.根据权利要求4所述的汽车，其特征在于：
所述电子控制单元被构造成控制所述马达以便当满足以下条件i)和ii)两者时保持所述上限扭矩：
i)在所述上限扭矩返回到所述第一扭矩之前，满足所述第一条件，以及
ii)基于加速器操作量的对于所述输入轴的临时要求扭矩不大于所述上限扭矩，并且
所述电子控制单元控制所述马达以便当满足以下条件i)和iii)两者时增大所述上限扭矩：
i)在所述上限扭矩返回到所述第一扭矩之前，满足所述第一条件，以及
iii)所述临时要求扭矩大于所述上限扭矩。
10.根据权利要求5所述的汽车，其特征在于：
所述电子控制单元被构造成控制所述马达以便当满足以下条件i)和ii)两者时保持所述上限扭矩：
i)在所述上限扭矩返回到所述第一扭矩之前，满足所述第一条件，以及
ii)基于加速器操作量的对于所述输入轴的临时要求扭矩不大于所述上限扭矩，并且
所述电子控制单元控制所述马达以便当满足以下条件i)和iii)两者时增大所述上限扭矩：
i)在所述上限扭矩返回到所述第一扭矩之前，满足所述第一条件，以及
iii)所述临时要求扭矩大于所述上限扭矩。
11.根据权利要求6所述的汽车，其特征在于：
所述电子控制单元被构造成控制所述马达以便当满足以下条件i)和ii)两者时保持所述上限扭矩：
i)在所述上限扭矩返回到所述第一扭矩之前，满足所述第一条件，以及
ii)基于加速器操作量的对于所述输入轴的临时要求扭矩不大于所述上限扭矩，并且
所述电子控制单元控制所述马达以便当满足以下条件i)和iii)两者时增大所述上限扭矩：
i)在所述上限扭矩返回到所述第一扭矩之前，满足所述第一条件，以及
iii)所述临时要求扭矩大于所述上限扭矩。
12.根据权利要求7所述的汽车，其特征在于：
所述电子控制单元被构造成控制所述马达以便当满足以下条件i)和ii)两者时保持所述上限扭矩：
i)在所述上限扭矩返回到所述第一扭矩之前，满足所述第一条件，以及
ii)基于加速器操作量的对于所述输入轴的临时要求扭矩不大于所述上限扭矩，并且
所述电子控制单元控制所述马达以便当满足以下条件i)和iii)两者时增大所述上限扭矩：
i)在所述上限扭矩返回到所述第一扭矩之前，满足所述第一条件，以及
iii)所述临时要求扭矩大于所述上限扭矩。
13.根据权利要求1所述的汽车，其特征在于：
所述电子控制单元被构造成在所述变速器中已经出现异常时控制所述变速器以便换档到故障安全变速档，并且
所述电子控制单元被构造成当所述电子控制单元控制所述变速器以便换档到所述故障安全变速档时将所述上限扭矩限制到所述第二扭矩。
14.根据权利要求1所述的汽车，其特征在于：
所述电子控制单元被构造成设定成在所述上限扭矩从所述第二扭矩返回到所述第一扭矩之前，在满足所述第一条件时，通过将所述上限扭矩从所述第二扭矩增大预定扭矩而使所述上限扭矩返回到所述第一扭矩，
所述电子控制单元被构造成设定成在所述上限扭矩从所述第二扭矩返回到所述第一扭矩之前，在不满足所述第一条件时，通过将所述上限扭矩从所述第二扭矩增大比所述预定扭矩大的扭矩而使所述上限扭矩返回到所述第一扭矩。
15.一种用于汽车的控制方法，
所述汽车包括：
马达；
变速器，所述变速器包括被连接到所述马达的输入轴和被联接到驱动轮的输出轴，所述变速器被构造成传递动力，并且所述变速器被构造成在所述输入轴和所述输出轴之间改变变速档；以及
电子控制单元，所述电子控制单元被构造成控制所述马达和所述变速器，所述电子控制单元被构造成控制所述马达使得被施加到所述输入轴的扭矩不超过上限扭矩，
所述控制方法的特征在于包括：
通过所述电子控制单元进行设定以便将所述上限扭矩从第一扭矩限制到比所述第一扭矩小的第二扭矩；以及
通过所述电子控制单元进行设定以便在所述上限扭矩返回到所述第一扭矩之前，当满足第一条件时，与当不满足所述第一条件时相比，更平缓地使所述上限扭矩从所述第二扭矩返回到所述第一扭矩，所述第一条件是假设驾驶员已经感受到被输出到所述驱动轮的驱动力的减小的条件。
16.根据权利要求15所述的用于汽车的控制方法，其特征在于：
通过所述电子控制单元进行设定以便在所述上限扭矩从所述第二扭矩返回到所述第一扭矩之前，在满足所述第一条件时，通过将所述上限扭矩从所述第二扭矩增大预定扭矩而使所述上限扭矩返回到所述第一扭矩，
通过所述电子控制单元进行设定以便在所述上限扭矩从所述第二扭矩返回到所述第一扭矩之前，在不满足所述第一条件时，通过将所述上限扭矩从所述第二扭矩增大比所述预定扭矩大的扭矩而使所述上限扭矩返回到所述第一扭矩。
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