CN112298154A - 混合动力车辆的控制装置 - Google Patents

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CN112298154A
CN112298154A CN202010680665.7A CN202010680665A CN112298154A CN 112298154 A CN112298154 A CN 112298154A CN 202010680665 A CN202010680665 A CN 202010680665A CN 112298154 A CN112298154 A CN 112298154A
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CN
China
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engine
boost pressure
rotation speed
speed
target boost
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Application number
CN202010680665.7A
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English (en)
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田端淳
奥田弘一
松原亨
日浅康博
土田康隆
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Toyota Motor Corp
Original Assignee
Toyota Motor Corp
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Publication date
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    • B60W30/18Propelling the vehicle
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    • Y02T10/60Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/62Hybrid vehicles

Abstract

本公开涉及一种混合动力车辆的控制装置。当加速请求发出时,混合动力车辆的电子控制单元执行如下用于产生加速感的控制,将目标发动机转速设定为初始转速(=基本初始值+初始值校正值),初始转速低于能够最有效地输出要求发动机功率的最佳燃料效率转速,并且以基于时间的流逝的转速增加率(=基本增加率+增加率校正值)将发动机转速的目标值从初始转速增大到最佳燃料效率转速。当目标增压压力高时与当目标增压压力低时相比,将初始值校正值设定为更大的值,并且将增加率校正值设定为更大的值。

Description

混合动力车辆的控制装置
技术领域
本发明涉及一种混合动力车辆的控制装置,其中,从具有增压器的发动机输出的动力经由无级变速器传递至驱动轮。
背景技术
公知一种混合动力车辆的控制装置,该控制装置执行用于产生加速感的控制。其示例为在日本未审查专利申请公开第2015-128955号(JP2015-128955A)中描述的混合动力车辆的控制装置。在JP 2015-128955A中描述的混合动力车辆的控制装置中,执行用于产生加速感的控制,并且通过用于产生加速感的控制产生的发动机功率的输出不足由来自旋转机的驱动功率补充。当驱动旋转机的电池的充电状态降低时,执行控制,使得抑制车辆驱动功率的不足的发生。
发明内容
在响应于加速请求而执行用于产生加速感的控制时,在具有增压器的发动机中可能会发生增压响应延迟,并且发动机对于要求发动机功率的输出不足可能会增加。当想要使用旋转机来补充输出不足时,由于电池的限制可能无法完成这种补充,因此,存在加速性能下降的担忧。
本发明提供了一种用于混合动力车辆的控制装置,其能够抑制由于在执行用于产生加速感的控制时具有增压器的发动机的增压响应延迟而导致的该发动机的输出不足所引起的加速性能的下降。
根据本发明的第一方案,提供(A)一种混合动力车辆的控制装置,所述混合动力车辆包括具有增压器的发动机、设置在所述发动机与驱动轮之间的动力传递路径上的无级变速器和连接至所述动力传递路径的旋转机,并且使用所述发动机和所述旋转机作为驱动动力源,所述控制装置包括:(B)驱动控制单元,其被配置为(b1)当发出加速请求时执行如下用于产生加速感的控制,将发动机转速的目标值设定为低于最佳燃料效率转速的初始转速,以基于车速的增大和时间的流逝中的至少一个的转速增加率将所述发动机转速的目标值从所述初始转速增大到最佳燃料效率转速,以及控制所述无级变速器使得所述发动机转速达到所述目标值,在所述最佳燃料效率转速所述发动机能够最有效地输出所述要求发动机功率,以及(b2)控制所述旋转机,使得由所述发动机转速通过用于产生所述加速感的所述控制变得小于所述最佳燃料效率转速导致的所述发动机对于要求发动机功率的输出不足得以补偿,其中,(C)所述驱动控制单元被配置为:(c1)基于在用于产生所述加速感的所述控制开始时的所述发动机的目标增压压力或所述目标增压压力的变化量,来设定所述初始转速或所述初始转速的下限,并且(c2)当所述目标增压压力高时与当所述目标增压压力低时相比,或当所述目标增压压力的所述变化量大时与当所述目标增压压力的所述变化量小时相比,将所述初始转速或所述初始转速的所述下限设定为更大的值。
本发明的第二方案提供了根据第一方案的混合动力车辆的控制装置,其中,所述驱动控制单元被配置为:随着所述目标增压压力增大或随着所述目标增压压力的所述变化量增加,将所述初始转速或所述初始转速的所述下限设定为更大的值。
本发明的第三方案提供了根据第一方案或第二方案的混合动力车辆的控制装置,(A)其中所述驱动控制单元被配置为:(a1)基于所述目标增压压力或所述目标增压压力的所述变化量来设定所述转速增加率,并且(a2)当所述目标增压压力高时与当所述目标增压压力低时相比,或当所述目标增压压力的所述变化量大时与当所述目标增压压力的所述变化量小时相比,将所述转速增加率设定为更大的值。
本发明的第四方案提供了根据第一方案至第三方案中任一项的混合动力车辆的控制装置,其中,所述驱动控制单元被配置为:随着所述目标增压压力增大或随着所述目标增压压力的所述变化量增加,将所述转速增加率设定为更大的值。
根据第一方案的混合动力车辆的控制装置包括:(A)驱动控制单元,其被配置为(a1)当发出加速请求时执行如下用于产生加速感的控制,将发动机转速的目标值设定为低于最佳燃料效率转速的初始转速,以基于车速的增大和时间的流逝中的至少一个的转速增加率将发动机转速的目标值从初始转速增大到最佳燃料效率转速,以及控制无级变速器使得发动机转速达到目标值,其中,在最佳燃料效率转速处发动机能够最有效地输出要求发动机功率,以及(a2)控制旋转机,使得由发动机转速通过用于产生加速感的控制变得小于最佳燃料效率转速导致的发动机对于要求发动机功率的输出不足得以补偿。(B)驱动控制单元被配置为:(b1)基于在用于产生加速感的控制开始时的发动机的目标增压压力或目标增压压力的变化量来设定初始转速或初始转速的下限,并且(b2)当目标增压压力高时与当目标增压压力低时相比,或当目标增压压力的变化量大时与当目标增压压力的变化量小时相比,将初始转速或初始转速的下限设定为更大的值。当目标增压压力高时与当目标增压压力低时相比,由于增压压力的响应延迟而导致的发动机的输出不足更可能发生。此外,当目标增压压力的变化量大时与当目标增压压力的变化量小时相比,由于增压压力的响应延迟而导致的发动机的输出不足更可能发生。因此,当发动机的输出不足可能发生时,将用于产生加速感的控制中的发动机的初始转速或初始转速的下限设定为大的值,使得发动机转速在早期阶段增大。因此,能够抑制由于增压压力的响应延迟而导致的加速性能的下降。
利用根据第二方案的混合动力车辆的控制装置,随着目标增压压力增大或随着目标增压压力的变化量增加,驱动控制单元将初始转速或初始转速的下限设定为更大的值。随着目标增压压力变得更大,由于增压压力的响应延迟而导致的发动机的输出不足更可能发生。此外,随着目标增压压力的变化量变得更大,由于增压压力的响应延迟而导致的发动机的输出不足更可能发生。因此,当发动机的输出不足可能发生时,将用于产生加速感的控制中的发动机的初始转速或初始转速的下限设定为大的值,因此,能够抑制由于增压压力的响应延迟而导致的加速性能的下降。
利用根据第三方案的混合动力车辆的控制装置,(A)驱动控制单元(a1)基于目标增压压力或目标增压压力的变化量来设定转速增加率,并且(a2)当目标增压压力高时与当目标增压压力低时相比,或当目标增压压力的变化量大时与当目标增压压力的变化量小时相比,将转速增加率设定为更大的值。当目标增压压力高时与当目标增压压力低时相比,由于增压压力的响应延迟而导致的发动机的输出不足更可能发生。此外,当目标增压压力的变化量大时与当目标增压压力的变化量小时相比,由于增压压力的响应延迟而导致的发动机的输出不足更可能发生。因此,当发动机的输出不足可能发生时,将用于产生加速感的控制中的发动机的转速增加率设定为大的值,使得发动机转速快速地增大。因此,能够抑制由于增压压力的响应延迟而导致的加速性能的下降。
利用根据第四方案的混合动力车辆的控制装置,随着目标增压压力增大或随着目标增压压力的变化量增加,驱动控制单元将转速增加率设定为更大的值。随着目标增压压力变得更大,由于增压压力的响应延迟而导致的发动机的输出不足更可能发生。此外,随着目标增压压力的变化量变得更大,由于增压压力的响应延迟而导致的发动机的输出不足更可能发生。因此,当发动机的输出不足可能发生时,将用于产生加速感的控制中的发动机的转速增加率设定为大的值,因此,能够抑制由于增压压力的响应延迟而导致的加速性能的下降。
附图说明
下面将参照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,相同的标号示出相同的元件,并且其中:
图1是示意性地示出其中安装有根据本发明第一实施例的电子控制单元的混合动力车辆的配置的功能框图,并且示出用于混合动力车辆中的各种控制的控制功能的主要部分;
图2是示意性地示出图1所示的发动机的配置的图;
图3是示出图1所示的差动单元中的旋转元件的转速之间的相对关系的列线图;
图4是示出以发动机转速和发动机转矩为变量的二维坐标系上的最佳发动机工作点的示例的图;
图5是示出用于EV行驶(电动机驱动行驶)与HV行驶(混合动力行驶)之间的切换控制的驱动动力源切换图的示例的图;
图6是示出行驶模式与其中使用的离合器和制动器的工作状态的组合之间的关系的接合工作表;
图7A至图7C是示出初始值校正值、增加率校正值、下限校正值和目标增压压力之间的关系的图,其中,图7A示出目标增压压力与初始值校正值之间的关系,图7B示出目标增压压力与增加率校正值之间的关系,以及图7C示出目标增压压力与下限校正值之间的关系;
图8是示出电子控制单元的控制操作的主要部分的流程图的示例的图;
图9A至图9C是示出当执行图8所示的电子控制单元的控制操作时的时序图的示例的图,其中,图9A示出利用初始值校正值校正初始转速的示例,图9B示出利用增加率校正值校正转速增加率的示例,以及图9C示出利用下限校正值校正下限转速的示例;
图10是示意性地示出其中安装有根据本发明第二实施例的电子控制单元的混合动力车辆的配置的功能框图,并且示出用于混合动力车辆中的各种控制的控制功能的主要部分;
图11是示出图10所示的有级变速单元的变速操作与其中使用的接合装置的工作状态的组合之间的关系的接合工作表;以及
图12是示意性地示出其中安装有根据本发明第三实施例的电子控制单元的混合动力车辆的配置的功能框图,并且示出用于混合动力车辆中的各种控制的控制功能的主要部分。
具体实施方式
在下文中,将参考附图详细描述本发明的实施例。在以下实施例中,附图被适当地简化或修改,并且各个构成元件的尺寸比、形状等未必准确。
图1是示意性地示出其中安装有根据本发明第一实施例的电子控制单元100的混合动力车辆10的配置的图,并且示出混合动力车辆10中各种控制的控制功能的主要部分。混合动力车辆10(以下称为“车辆”)包括发动机12、第一旋转机MG1、第二旋转机MG2、动力传递装置14和驱动轮16。
图2是示意性地示出发动机12的构造的图。发动机12是车辆10行驶的驱动动力源,并且是已知的内燃机,例如,包括增压器18的汽油发动机或柴油发动机,即,具有增压器18的发动机。进气管20设置在发动机12的进气系统中,并且进气管20连接至进气歧管22,进气歧管22附接至发动机主体12a。排气管24设置在发动机12的排气系统中,并且排气管24连接至排气歧管26,排气歧管26附接至发动机主体12a。增压器18是已知的排气涡轮增压器(即,涡轮增压器),包括设置在进气管20中的压缩机18c和设置在排气管24中的涡轮18t。涡轮18t由排气(即,排气流)可旋转地驱动。压缩机18c连接至涡轮18t。压缩机18c由涡轮18t可旋转地驱动,以压缩被吸入发动机12的空气(即,进气)。
排气旁路28设置在排气管24中,排气旁路28使排气通过绕过涡轮18t而相对于涡轮18t从上游流向下游。连续控制通过排气旁路28的排气与通过涡轮18t的排气的比例的废气门阀30(以下称为“WGV 30”)设置在排气旁路28中。通过使稍后将描述的电子控制单元100操作致动器(未示出)来连续地调节WGV 30的阀开度。随着WGV 30的阀开度增加,发动机12的排气更可能经由排气旁路28排出。因此,在发动机12的增压状态(增压器18的增压操作工作)下,随着WGV 30的阀开度增加,来自增压器18的增压压力Pchg[Pa]减小。来自增压器18的增压压力Pchg是进气压力,并且是进气管20中压缩机18c下游的气压。增压压力Pchg低的一侧例如是具有在增压器18的增压操作完全不起作用的发动机12的非增压状态下的进气的压力的一侧,即,具有没有增压器18的发动机中的进气的压力的一侧。
空气滤清器32设置在进气管20的入口中,并且用于测量发动机12的进气量的空气流量计34设置在空气滤清器32下游和压缩机18c上游的进气管20中。在压缩机18c下游的进气管20中设置有作为换热器的中间冷却器36,其通过进气与外部空气或冷却剂之间的热交换来冷却由增压器18压缩的进气。在中间冷却器36的下游且在进气歧管22的上游的进气管20中设置有电子节气门38,通过使稍后将描述的电子控制单元100操作节气门致动器(未示出)来控制电子节气门38的开闭。检测来自增压器18的增压压力Pchg的增压压力传感器40和检测作为进气的温度的进气温度的进气温度传感器42设置在中间冷却器36与电子节气门38之间的进气管20中。检测作为电子节气门38的开度的节气门开度θth[%]的节气门开度传感器44设置在电子节气门38的附近(例如,在节气门致动器中)。
空气再循环旁路46设置在进气管20中,空气再循环旁路46使空气通过绕过压缩机18c而相对于压缩机18c再次从下游流向上游。例如,空气旁路阀48设置在空气再循环旁路46中,在电子节气门38突然关闭时空气旁路阀48被打开以抑制喘振的发生并保护压缩机18c。
在发动机12中,通过使稍后将描述的电子控制单元100控制包括例如电子节气门38、燃料喷射装置、点火装置和WGV 30的发动机控制装置50(参见图1)来控制作为发动机12的输出转矩的发动机转矩Te[Nm]。
返回参考图1,第一旋转机MG1和第二旋转机MG2是具有电动机(马达)的功能和电力发电机(发电机)的功能的旋转机,并且是所谓的电动发电机。第一旋转机MG1和第二旋转机MG2可以用作车辆10行驶的驱动动力源。第一旋转机MG1和第二旋转机MG2经由设置在车辆10中的逆变器52连接至设置在车辆10中的电池54。在第一旋转机MG1和第二旋转机MG2中,通过使稍后将描述的电子控制单元100控制逆变器52来控制作为第一旋转机MG1的输出转矩的MG1转矩Tg[Nm]和作为第二旋转机MG2的输出转矩的MG2转矩Tm[Nm]。例如,在正转的情况下,每个旋转机的输出转矩在加速侧是作为正转矩的动力转矩,并且在减速侧是作为负转矩的再生转矩。电池54是向第一旋转机MG1和第二旋转机MG2发送电力并从第一旋转机MG1和第二旋转机MG2接收电力的蓄电装置。第一旋转机MG1和第二旋转机MG2设置在壳体56中,该壳体56是附接于车身的非旋转构件。
动力传递装置14包括壳体56中的变速单元58、差动单元60、从动齿轮62、从动轴64、主减速齿轮66、差动齿轮68和减速齿轮70。变速单元58和差动单元60与作为变速单元58的输入旋转构件的输入轴72同轴地布置。变速单元58经由输入轴72等连接至发动机12。差动单元60串联连接至变速单元58。从动齿轮62与作为差动单元60的输出旋转构件的驱动齿轮74啮合。从动轴64固定从动齿轮62和主减速齿轮66,以使它们不能相对于彼此旋转。主减速齿轮66具有比从动齿轮62小的直径。差动齿轮68通过差动内齿圈68a与主减速齿轮66啮合。减速齿轮70具有比从动齿轮62小的直径,并且与从动齿轮62啮合。第二旋转机MG2的平行于输入轴72布置的转子轴76与输入轴72分开地连接至减速齿轮70,并且以可传递动力的方式连接至第二旋转机MG2。动力传递装置14包括连接至差动齿轮68的车轴78。
具有这种构造的动力传递装置14适合用于前置发动机前轮驱动(FF)型或后置发动机后轮驱动(RR)型车辆。在动力传递装置14中,从发动机12、第一旋转机MG1和第二旋转机MG2输出的动力被传递至从动齿轮62。传递至从动齿轮62的动力依次经由主减速齿轮66、差动齿轮68、车轴78等传递至驱动轮16。以这种方式,第二旋转机MG2以可传递动力的方式连接至驱动轮16。在动力传递装置14中,变速单元58、差动单元60、从动齿轮62、从动轴64、主减速齿轮66、差动齿轮68和车轴78构成设置在发动机12与驱动轮16之间的动力传递路径PT。
变速单元58包括第一行星齿轮机构80、离合器C1和制动器B1。第一行星齿轮机构80是已知的单小齿轮型行星齿轮装置,包括太阳轮S0、行星齿轮架CA0和内齿圈R0。差动单元60包括第二行星齿轮机构82。第二行星齿轮机构82是已知的单小齿轮型行星齿轮装置,包括太阳轮S1、行星齿轮架CA1和内齿圈R1。
离合器C1和制动器B1是液压摩擦接合装置,包括由液压致动器压紧的多片或单片离合器或制动器,或者由液压致动器上紧的带式制动器。在离合器C1和制动器B1中,基于通过使稍后将描述的电子控制单元100控制液压控制电路84而从车辆10中设置的液压控制电路84输出的调节后的液压,来切换诸如接合状态和释放状态的工作状态。
如图1所示,第一行星齿轮机构80、第二行星齿轮机构82、离合器C1和制动器B1彼此连接。
在离合器C1和制动器B1二者均被释放的状态下,允许第一行星齿轮机构80的差动操作。在这种状态下,由于在太阳轮S0中未出现发动机转矩Te的反作用转矩,因此,变速单元58处于无法进行机械动力传递的中间状态(即空档状态)。在离合器C1被接合并且制动器B1被释放的状态下,第一行星齿轮机构80的旋转元件一体地旋转。在这种状态下,发动机12的旋转以恒定的速度从内齿圈R0传递至行星齿轮架CA1。另一方面,在离合器C1被释放并且制动器B1被接合的状态下,禁止第一行星齿轮机构80的太阳轮S0的旋转,并且内齿圈R0的旋转增加到高于行星齿轮架CA0的旋转。在这种状态下,发动机12的旋转增加并且从内齿圈R0输出。
以这种方式,变速单元58用作两级有级变速器,该两级有级变速器例如可以在齿数比为“1.0”的处于直接联接状态的低档位与齿数比为“0.7”的处于超速状态的高档位之间进行切换。在离合器C1和制动器B1二者都接合的状态下,第一行星齿轮机构80的旋转元件的旋转被禁止。在这种状态下,作为变速单元58的输出旋转构件的内齿圈R0的旋转被停止,因此,作为差动单元60的输入旋转构件的行星齿轮架CA1的旋转被停止。
在第二行星齿轮机构82中,行星齿轮架CA1是连接至作为变速单元58的输出旋转构件的内齿圈R0并用作差动单元60的输入旋转构件的的旋转元件。太阳轮S1是一体地连接至第一旋转机MG1的转子轴86并且以可传递动力的方式连接至第一旋转机MG1的旋转元件。内齿圈R1是一体地连接至驱动齿轮74并且以可传递动力的方式连接至驱动轮16并用作差动单元60的输出旋转构件的旋转元件。
第二行星齿轮机构82是动力分配机构,其将经由变速单元58输入到行星齿轮架CA1的发动机12的动力机械地分配到第一旋转机MG1和驱动齿轮74。即,第二行星齿轮机构82是将发动机12的动力分配并传递至驱动轮16和第一旋转机MG1的差动机构。在第二行星齿轮机构82中,行星齿轮架CA1用作输入元件,太阳轮S1用作反作用元件,并且内齿圈R1用作输出元件。差动单元60构成电动变速机构(例如电动无级变速器),其中,通过控制以可传递动力的方式连接至第二行星齿轮机构82的第一旋转机MG1的运转状态,来控制第二行星齿轮机构82的差动状态(即差动单元60的差动状态)。作为无级变速器的差动单元60设置在动力传递路径PT中。第一旋转机MG1是发动机12的动力传递至的旋转机。由于变速单元58处于超速状态,因此,抑制了第一旋转机MG1的转矩的增加。差动单元60对应于本公开中的“无级变速器”。
图3是示出图1所示的差动单元60中的旋转元件的转速之间的相对关系的列线图。在图3中,三个垂直线Y1、Y2和Y3对应于构成差动单元60的第二行星齿轮机构82的三个旋转元件。垂直线Y1代表作为连接至第一旋转机MG1(参见图3中的“MG1”)的第二旋转元件RE2的太阳轮S1的转速。垂直线Y2代表作为经由变速单元58连接至发动机12(参见图3中的“ENG”)的第一旋转元件RE1的行星齿轮架CA1的转速。垂直线Y3代表作为一体地连接至驱动齿轮74(参见图3中的“OUT”)的第三旋转元件RE3的内齿圈R1的转速。第二旋转机MG2(参见图3中的“MG2”)经由减速齿轮70等连接至与驱动齿轮74啮合的从动齿轮62。垂直线Y1、Y2和Y3之间的间隙是根据第二行星齿轮机构82的齿数比ρ(=太阳轮S1的齿数/内齿圈R1的齿数)而确定的。在列线图中的垂直轴之间的关系中,当太阳轮S1与行星齿轮架CA1之间的间隙对应于“1”时,行星齿轮架CA1与内齿圈R1之间的间隙对应于齿数比ρ。
设置在车辆10中的机械油泵(参见图3中的“MOP”)连接至行星齿轮架CA1。该机械油泵通过行星齿轮架CA1的旋转而运转,以供应用于离合器C1和制动器B1的接合操作、部件的润滑以及部件的冷却的油。当行星齿轮架CA1的旋转停止时,由设置在车辆10中的电动油泵(未示出)供给油。
图3中的实线Lef表示HV行驶模式下的前进行驶时的旋转元件的相对速度的示例,HV行驶模式是其中可以至少使用发动机12作为驱动动力源进行HV行驶(混合动力行驶)的行驶模式。图3中的实线Ler表示在HV行驶模式下进行后退行驶时旋转元件的相对速度的示例。
在HV行驶模式下,例如,在第二行星齿轮机构82中,当作为第一旋转机MG1相对于作为经由变速单元58输入到行星齿轮架CA1的正转矩的发动机转矩Te的反作用转矩和负转矩的MG1转矩Tg被输入到太阳轮S1时,在内齿圈R1中出现作为正转矩的发动机直接传递转矩Td[Nm]。例如,在离合器C1被接合、制动器B1被释放并且变速单元58处于齿数比为“1.0”的直接联接状态的状态下,当作为相对于输入到行星齿轮架CA1的发动机转矩Te的反作用转矩的MG1转矩Tg(=-ρ/(1+ρ)×Te)被输入到太阳轮S1时,在内齿圈R1中出现发动机直接传递转矩Td(=Te/(1+ρ)=-(1/ρ)×Tg)。传递至从动齿轮62的发动机直接传递转矩Td和MG2转矩Tm的组合转矩可以根据要求驱动功率Pwdem[N]作为车辆10的驱动转矩Tw[Nm]被传递至驱动轮16。
第一旋转机MG1当在正转时产生负转矩时用作发电机。第一旋转机MG1的发电电力Wg[W]对电池54进行充电或在第二旋转机MG2中消耗。第二旋转机MG2使用发电电力Wg的全部或一部分或除了使用发电电力Wg之外还使用来自电池54的电力来输出MG2转矩Tm。前进行驶时的MG2转矩Tm是作为正转时的正转矩的动力转矩,后退行驶时的MG2转矩Tm是作为反转时的负转矩的动力转矩。
差动单元60可以作为电动无级变速器运转。例如,在HV行驶模式下,当相对于作为限制于驱动轮16的旋转的驱动齿轮74的转速的输出转速No[rpm],通过控制第一旋转机MG1的运转状态将第一旋转机MG1的转速(即太阳轮S1的转速)增大或减小时,行星齿轮架CA1的转速增大或减小。由于行星齿轮架CA1经由变速单元58连接至发动机12,因此,作为发动机12的转速的发动机转速Ne随着行星齿轮架CA1的转速的增大或减小而增大或减小。因此,在HV行驶中,可以执行控制以将发动机工作点OPeng设定为有效的工作点。该混合动力型被称为机械分配型或分配型。第一旋转机MG1是能够控制发动机转速Ne的旋转机。发动机工作点OPeng是由发动机转速Ne和发动机转矩Te表示的发动机12的工作点。
图3中的虚线Lm1表示在单电动机驱动EV行驶模式下前进行驶时旋转元件的相对速度的示例,在单电动机驱动EV行驶模式下,在发动机12的运转停止的状态下,能够进行仅使用第二旋转机MG2作为驱动动力源的EV行驶(电动机驱动行驶)。在单电动机驱动EV行驶模式下,当离合器C1和制动器B1均被释放并且变速单元58进入空档状态时,差动单元60也进入空档状态。在这种状态下,MG2转矩Tm可以作为车辆10的驱动转矩Tw被传递至驱动轮16。在单电动机驱动EV行驶模式下,例如,为了减少第一旋转机MG1中的阻力损失,第一旋转机MG1维持零旋转。例如,即使当执行用于将第一旋转机MG1维持在零旋转的控制时,差动单元60也处于空档状态,因此,驱动转矩Tw不受影响。
图3中的虚线Lm2表示在双电动机驱动EV行驶模式下前进行驶时旋转元件的相对速度的示例,在双电动机驱动EV行驶模式下,在发动机12的运转停止的状态下,能够进行使用第一旋转机MG1和第二旋转机MG2两者作为驱动动力源的EV行驶。在双电动机驱动EV行驶模式下,当离合器C1和制动器B1均被接合并且第一行星齿轮机构80的旋转元件的旋转被禁止时,行星齿轮架CA1停止在零旋转。在这种状态下,MG1转矩Tg和MG2转矩Tm可以作为车辆10的驱动转矩Tw被传递至驱动轮16。
图4是示出以发动机转速Ne和发动机转矩Te为变量的二维坐标系中的最佳发动机工作点OPengf的示例的图。在图4中,最大效率线Leng表示一组最佳发动机工作点OPengf。例如,最佳发动机工作点OPengf是预先判定为如下的发动机工作点OPeng,在该发动机工作点OPeng处,实现要求发动机功率Pedem[W]时,除仅发动机12的燃料效率之外还考虑到电池54中的充电/放电效率,车辆10中的总燃料效率最佳。即,在最佳发动机工作点OPengf处的发动机转速Ne是发动机12可以最有效地输出要求发动机功率Pedem的最佳燃料效率转速Neeff。
等发动机功率线Lpw1、Lpw2和Lpw3表示要求发动机功率Pedem分别为发动机功率Pe1、Pe2和Pe3的示例。点A是当在最佳发动机工作点OPengf上实现发动机功率Pe1时的发动机工作点OPengA,点B是当在最佳发动机工作点OPengf上实现发动机功率Pe2时的发动机工作点OPengB,而点C是当在最佳发动机工作点OPengf上实现发动机功率Pe3时的发动机工作点OPengC。点A、B和C也是由目标发动机转速Netgt[rpm]和目标发动机转矩Tetgt[Nm]表示的发动机工作点OPeng的目标值,即,目标发动机工作点OPengtgt。即,目标发动机转速Netgt是发动机转速Ne的目标值,而目标发动机转矩Tetgt是发动机转矩Te的目标值。
例如,当随着加速器开度θacc[%]的增加(例如,基于驾驶员增大未示出的加速踏板的踩踏力的操作的加速器开度θacc的增加),目标发动机工作点OPengtgt从点A变为点C时,发动机工作点OPeng在经过最大效率线Leng的路径a上变化。目标发动机转速Netgt对应于本公开中的“目标值”。
尽管图4中未示出,但除发动机转速Ne和发动机转矩Te作为变量之外,在具有增压器18的发动机12中燃料效率最高的最佳发动机工作点OPengf上还预先存储有增压压力Pchg。当在最佳发动机工作点OPengf上实现要求发动机功率Pedem时的增压压力Pchg是目标增压压力Pchgtgt[Pa]。
图5是示出用于在EV行驶与HV行驶之间的切换控制的驱动动力源切换图的示例的图。在图5中,实线Lswp是EV行驶区域与HV行驶区域之间的边界线,在该边界线处执行EV行驶与HV行驶之间的切换。在EV行驶区域中预先定义车速V[km/h]相对低并且要求驱动转矩Twdem[Nm]相对低(即,要求驱动功率Pwdem相对小)的区域。在HV行驶区域中预先定义车速V相对高并且要求驱动转矩Twdem相对高(即要求驱动功率Pwdem相对大)的区域。当稍后将描述的电池54的充电状态值SOC[%]小于预定值时,或者当需要对发动机12进行暖机时,图5中的EV行驶区域可以被改变为HV行驶区域。预定值是用于判定充电状态值SOC是发动机12需要被强制起动以对电池54进行充电的值的预定阈值。
图6是示出行驶模式与在该行驶模式下的离合器C1和制动器B1的工作状态的组合之间的关系的接合工作表。在图6中,“O”表示接合状态,空白表示释放状态,而“Δ”表示在结合使用用于将处于停止旋转状态的发动机12切换至共转状态的发动机制动器时将离合器C1和制动器B1之一接合。“G”表示第一旋转机MG1主要用作发电机,并且“M”表示第一旋转机MG1和第二旋转机MG2在驱动时主要用作电动机并且在再生时主要用作发电机。车辆10可以选择性地实现EV行驶模式和HV行驶模式作为行驶模式。EV行驶模式具有两种模式,包括单电动机驱动EV行驶模式和双电动机驱动EV行驶模式。
在离合器C1和制动器B1二者均被释放的状态下,实现单电动机驱动EV行驶模式。在单电动机驱动EV行驶模式下,离合器C1和制动器B1被释放,因此,变速单元58进入空档状态。当变速单元58处于空档状态时,差动单元60进入空档状态,在该空档状态下,MG1转矩Tg的反作用转矩不出现在连接至内齿圈R0的行星齿轮架CA1中。在这种状态下,电子控制单元100使第二旋转机MG2输出用于行驶的MG2转矩Tm(参见图3中的虚线Lm1)。在单电动机驱动EV行驶模式下,可以通过使第二旋转机MG2相对于前进行驶时的旋转方向反向地旋转来执行后退行驶。
在单电动机驱动EV行驶模式下,由于内齿圈R0与行星齿轮架CA1共同旋转,而变速单元58处于空档状态,因此,发动机12不共同旋转,而是停止在零旋转。因此,当在单电动机驱动EV行驶模式下的行驶期间,在第二旋转机MG2中进行再生控制时,能够得到大的再生量。当电池54充满电并且在单电动机驱动EV行驶模式下的行驶期间未出现再生能量时,可以考虑结合使用发动机制动器。当结合使用发动机制动器时,制动器B1或离合器C1被接合(参见图6中的“结合使用发动机制动器”)。当制动器B1或离合器C1被接合时,发动机12共同旋转并且发动机制动器工作。
在离合器C1和制动器B1均被接合的状态下实现双电动机驱动EV行驶模式。在双电动机驱动EV行驶模式下,由于离合器C1和制动器B1被接合,因此,第一行星齿轮机构80的旋转元件的旋转停止,发动机12停在零旋转,并且连接至内齿圈R0的行星齿轮架CA1的旋转停止。当行星齿轮架CA1的旋转停止时,MG1转矩Tg的反作用转矩出现在行星齿轮架CA1中,因此,MG1转矩Tg可以从内齿圈R1机械地输出并传递至驱动轮16。在这种状态下,电子控制单元100使第一旋转机MG1和第二旋转机MG2输出用于行驶的MG1转矩Tg和MG2转矩Tm(参见图3中的虚线Lm2)。在双电动机驱动EV行驶模式下,第一旋转机MG1和第二旋转机MG2都可以与前进行驶时的旋转方向反向地旋转以实现后退行驶。
在离合器C1被接合并且制动器B1被释放的状态下实现HV行驶模式的低状态。在HV行驶模式的低状态下,由于离合器C1被接合,因此,第一行星齿轮机构80的旋转元件一体地旋转,并且变速单元58进入直接联接状态。因此,发动机12的旋转以恒定的速度从内齿圈R0传递至行星齿轮架CA1。在制动器B1被接合并且离合器C1被释放的状态下实现HV行驶模式的高状态。在HV行驶模式的高状态下,由于制动器B1被接合,因此,太阳轮S0的旋转停止,并且变速单元58进入超速状态。因此,发动机12的旋转增加并且从内齿圈R0被传递至行星齿轮架CA1。在HV行驶模式下,电子控制单元100使第一旋转机MG1通过发电输出作为发动机转矩Te的反作用转矩的MG1转矩Tg,并且通过第一旋转机MG1的发电电力Wg使第二旋转机MG2输出MG2转矩Tm(参见图3中的实线Lef)。例如,在HV行驶模式下,在HV行驶模式的低状态下,第二旋转机MG2可以以与前进行驶时的旋转方向反向地旋转以实现后退行驶(参见图3中的实线Ler)。在HV行驶模式下,车辆可以基于来自电池54的电力附加地使用MG2转矩Tm而行驶。在HV行驶模式下,例如,当车速V相对高并且要求驱动转矩Twdem相对小时,建立HV行驶模式的高状态。
返回参考图1,车辆10还包括用作控制器的电子控制单元100,该控制器包括与发动机12、第一旋转机MG1、第二旋转机MG2等的控制相关联的括用于车辆10的控制装置。例如,电子控制单元100被配置为包括所谓的微型计算机,该微型计算机包括中央处理器(CPU)、随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)以及输入和输出接口,并且CPU通过在使用RAM的临时存储功能的同时根据预先存储在ROM中的程序执行信号处理来执行车辆10的各种控制。根据需要,电子控制单元100被配置为包括用于发动机控制的计算机、用于旋转机控制的计算机以及用于液压控制的计算机。电子控制单元100对应于本公开中的“控制装置”。
基于来自设置在车辆10中的各种传感器(例如,增压压力传感器40、节气门开度传感器44、发动机转速传感器88、输出转速传感器90、MG1转速传感器92、MG2转速传感器94、加速器开度传感器96和电池传感器98)的检测值的各种信号(例如,增压压力Pchg、节气门开度θth、发动机转速Ne、对应于车速V的输出转速No、作为第一旋转机MG1的转速的MG1转速Ng[rpm]、作为第二旋转机MG2的转速的MG2转速Nm[rpm]、作为来自驾驶员的指示驾驶员的加速操作的幅值的加速器工作量的加速器开度θacc、以及电池54的电池温度THbat[℃]、电池充电/放电电流Ibat[mA]以及电池电压Vbat[V]),被提供给电子控制单元100。
电子控制单元100将各种命令信号(例如,用于控制发动机12的发动机控制命令信号Se、用于控制第一旋转机MG1和第二旋转机MG2的旋转机控制命令信号Smg和用于控制离合器C1和制动器B1的工作状态的液压控制命令信号Sp)输出到设置在车辆10中的各种装置(例如,发动机控制装置50、逆变器52和液压控制电路84)。
电子控制单元100例如基于电池充电/放电电流Ibat和电池电压Vbat来计算作为指示电池54的充电状态的值的充电状态值SOC。电子控制单元100例如基于电池54的电池温度THbat和充电状态值SOC,计算用于限定作为电池54的功率的电池功率Pbat[W]的可行范围的可充电电力Win[W]和可放电电力Wout[W]。可充电电力Win是用于限定电池54的输入电力的限制的可能的输入功率,以及可放电电力Wout是用于限定电池54的输出电力的限制的可能的输出功率。例如,在电池温度THbat低于正常区域的低温区域中,随着电池温度THbat的降低,可充电电力Win和可放电电力Wout减小;而在电池温度THbat高于正常区域的高温区域中,随着电池温度THbat的升高,可充电电力Win和可放电电力Wout减小。例如,在充电状态值SOC高的区域中,随着充电状态值SOC的增大,可充电电力Win减小。例如,在充电状态值SOC低的区域中,随着充电状态值SOC的减小,可放电电力Wout减小。
电子控制单元100包括加速请求判定单元102、增压执行判定单元104和驱动控制单元106。
加速请求判定单元102判定是否存在加速请求。例如,基于是否通过驾驶员增大加速踏板的踩踏力的操作增大要求驱动转矩Twdem,来判定是否存在加速请求。当要求驱动转矩Twdem增大时,判定存在加速请求。例如,通过将实际加速器开度θacc和实际车速V应用于通过实验或设计预先计算并存储(即,预定)的加速器开度θacc和车速V与要求驱动转矩Twdem之间的关系(例如,驱动功率映射图),来计算作为车辆10所要求的驱动转矩Tw的要求驱动转矩Twdem。换句话说,要求驱动转矩Twdem是车速V下的要求驱动功率Pwdem。可以将输出转速No等应用于驱动功率映射图来代替车速V。
当加速请求判定单元102判定存在加速请求时,增压执行判定单元104判定是否要执行发动机12中的增压。例如,当基于在驾驶员已经执行了增大加速踏板的踩踏力的操作之后的加速器开度θacc设定的目标发动机工作点OPengtgt上的目标增压压力Pchgtgt是增压器18的增压操作工作的值时,增压执行判定单元104判定要进行在发动机12中的增压;否则,增压执行判定单元104判定不进行在发动机12中的增压。目标增压压力Pchgtgt是在响应于加速请求而执行的(稍后将描述的)用于产生加速感的控制开始时的目标增压压力Pchgtgt,即,在用于产生加速感的控制结束时的增压压力Pchg。
当加速请求判定单元102判定存在加速请求时,驱动控制单元106执行用于产生加速感的控制和输出补偿控制。
下面将描述当目标发动机工作点OPengtgt从图4中的点A变为点C时,在用于产生加速感的控制中设定目标发动机工作点OPengtgt的方法。
这里,将在用于产生加速感的控制开始紧前的要求发动机功率Pedem称为开始要求发动机功率Pesta[W],并且将在用于产生加速感的控制结束时的要求发动机功率Pedem称为最终要求发动机功率Pefin[W]。换句话说,开始要求发动机功率Pesta是在加速请求发出紧前的车辆10所要求的发动机功率Pe,并且最终要求发动机功率Pefin是响应于加速请求的车辆10所要求的发动机功率Pe。在该示例中,开始要求发动机功率Pesta是发动机功率Pe1,并且最终要求发动机功率Pefin是发动机功率Pe3。
将在用于产生加速感的控制开始紧前的目标发动机工作点OPengtgt称为开始工作点OPengsta,并且将在开始工作点OPengsta的目标发动机转速Netgt称为开始转速Nesta[rpm]。在该示例中,开始工作点OPengsta是发动机工作点OPengA(点A)。
将在用于产生加速感的控制结束时的目标发动机工作点OPengtgt称为最终工作点OPengfin,并且将在最终工作点OPengfin的目标发动机转速Netgt称为最终转速Nefin[rpm]。最终转速Nefin是用于实现最终要求发动机功率Pefin的发动机12的最佳燃料效率转速Neeff[rpm]。在该示例中,最终工作点OPengfin是发动机工作点OPengC(点C)。
将紧接在用于产生加速感的控制开始之后的目标发动机工作点OPengtgt称为初始工作点OPengini,并且将在初始工作点OPengini的目标发动机转速Netgt称为初始转速Neini[rpm]。在该示例中,初始工作点OPengini是发动机工作点OPengB(点B)。初始转速Neini是低于最终转速Nefin并且高于开始转速Nesta的转速。即,初始转速Neini低于在发动机12能够最高效地输出最终要求发动机功率Pefin(=Pe3)的最终工作点OPengfin处的最佳燃料效率转速Neeff。本公开中的“要求发动机功率”是当存在加速请求时的要求发动机功率Pedem,并且在该示例中是响应于加速请求作为车辆10所要求的发动机功率Pe的最终要求发动机功率Pefin。
在用于产生加速感的控制开始时,驱动控制单元106将目标发动机工作点OPengtgt设定为初始工作点OPengini。因此,目标发动机工作点OPengtgt从开始工作点OPengsta(点A)变为初始工作点OPengini(点B)。驱动控制单元106开始用于产生加速感的控制,使得发动机12的增压压力Pchg达到在用于产生加速感的控制开始时的目标增压压力Pchgtgt。此后,驱动控制单元106随着时间t的流逝以预设转速增加率μ[rpm/ms]将发动机转速Ne从初始转速Neini增大至最终转速Nefin,即,最佳燃料效率转速Neeff(参见图9A至图9C)。因此,目标发动机工作点OPengtgt从初始工作点OPengini(点B)逐渐变为最终工作点OPengfin(点C)。时间t的流逝是指从用于产生加速感的控制的开始时间起的时间t的流逝,其中,目标发动机工作点OPengtgt在该开始时间向初始工作点OPengini变化。时间t的流逝对应于本公开中的“时间的流逝”。
作为当目标增压压力Pchgtgt不具有增压操作工作的值并且执行用于产生加速感的控制时的初始转速Neini、转速增加率μ和下限转速Nemin[rpm],通过实验或设计预先获取并存储基本初始值I0、基本增加率μ0[rpm/ms]和基本下限M0[rpm]。将基本初始值I0、基本增加率μ0和基本下限M0设定为这样的值,当基于上述值执行用于产生加速感的控制时,由发动机转速Ne变得小于最终转速Nefin(即最佳燃料效率转速Neeff)而导致的发动机功率Pe对于最终要求发动机功率Pefin的输出不足可以由第二旋转机MG2补偿。
将初始工作点OPengini处的初始转速Neini设定为基本初始值I0和初始值校正值α[rpm]之和。换句话说,例如,用于实现初始转速Neini的最佳发动机工作点OPengf成为初始工作点OPengini。将转速增加率μ设定为基本增加率μ0和增加率校正值β[rpm/ms]之和。将下限转速Nemin设定为基本下限M0和下限校正值γ[rpm]之和。以这种方式,初始转速Neini、转速增加率μ和下限转速Nemin可以分别由初始值校正值α、增加率校正值β和下限校正值γ来校正。
图7A至图7C是示出初始值校正值α、增加率校正值β和下限校正值γ与目标增压压力Pchgtgt之间的关系的图,其中,图7A示出目标增压压力Pchgtgt与初始值校正值α之间的关系,图7B示出目标增压压力Pchgtgt与增加率校正值β之间的关系,以及图7C示出目标增压压力Pchgtgt与下限校正值γ之间的关系。
驱动控制单元106基于在用于产生加速感的控制开始时的发动机12的目标增压压力Pchgtgt设定初始值校正值α(>0)。如图7A所示,当目标增压压力Pchgtgt高时与当目标增压压力Pchgtgt低时相比,将初始值校正值α设定为更大的值。目标增压压力Pchgtgt变得越高,将初始值校正值α设定为更大的值,即,初始值校正值α随着目标增压压力Pchgtgt变得越大而变得更大。在图7A所示的示例中,初始值校正值α随着目标增压压力Pchgtgt的增加而线性增加。通过设定初始值校正值α,驱动控制单元106将用于产生加速感的控制中的初始转速Neini设定为比基本初始值I0大初始值校正值α的值w(=I0+α)。
驱动控制单元106基于在用于产生加速感的控制开始时的发动机12的目标增压压力Pchgtgt设定增加率校正值β(>0)。如图7B所示,当目标增压压力Pchgtgt高时与当目标增压压力Pchgtgt低时相比,将增加率校正值β设定为更大的值。目标增压压力Pchgtgt变得越高,将增加率校正值β设定为更大的值,即,增加率校正值β随着目标增压压力Pchgtgt变得更大而变得更大。在图7B所示的示例中,增加率校正值β随着目标增压压力Pchgtgt的增加而线性增加。通过设定增加率校正值β,驱动控制单元106将用于产生加速感的控制中的发动机转速Ne的转速增加率μ设定为比基本增加率μ0大增加率校正值β的值w(=μ0+β)。
驱动控制单元106基于在用于产生加速感的控制开始时的发动机12的目标增压压力Pchgtgt设定下限校正值γ(>0)。如图7C所示,当目标增压压力Pchgtgt高时与当目标增压压力Pchgtgt低时相比,将下限校正值γ设定为更大的值。目标增压压力Pchgtgt变得越高,将下限校正值γ设定为更大的值,即,下限校正值γ随着目标增压压力Pchgtgt变得更大而变得更大。在图7C所示的示例中,下限校正值γ随着目标增压压力Pchgtgt的增加而线性增加。通过下限校正值γ的这种设定,驱动控制单元106将用于产生加速感的控制中的下限保护处理的下限转速Nemin设定为比基本下限M0大下限校正值γ的值w(=M0+γ)。下限保护处理是设定目标发动机转速Netgt的下限的处理,并且具体地,将目标发动机转速Netgt设定为不小于下限转速Nemin。
返回参考图1,例如,驱动控制单元106在第一旋转机MG1运转的反馈控制中计算MG1转矩Tg,使得发动机转速Ne达到目标发动机转速Netgt。例如,计算MG2转矩Tm,使得与直接发动机传递转矩Td对应的驱动转矩Tw和MG2转矩Tm相加,以获得要求驱动转矩Twdem。即,驱动控制单元106控制第二旋转机MG2,使得通过用于产生加速感的控制由发动机转速Ne变得小于最终要求转速Nefin(即最佳燃料效率转速Neeff)而导致的发动机功率Pe[W]对于最终要求发动机功率Pefin的的输出不足得以补偿。具体地,控制第二旋转机MG2,使得由于发动机功率Pe的输出不足导致的直接发动机传递转矩Td的不足由MG2转矩Tm补偿。因此,实现了驾驶员所要求的驱动力。第二旋转机MG2的控制是输出补偿控制,其使得通过用于产生加速感的控制由发动机转速Ne变得小于最终要求转速Nefin导致的发动机功率Pe[W]对于最终要求发动机功率Pefin的输出不足得以补偿。
以这种方式,车辆10是控制作为输入到差动单元60的太阳轮S1的第一旋转机MG1的反作用转矩的MG1转矩Tg使得发动机转速Ne达到目标发动机转速Netgt的车辆。通过控制发动机12和作为无级变速器的差动单元60,发动机转速Ne达到目标发动机转速Netgt。
在用于产生加速感的控制中,随着初始转速Neini被设定得越低,发动机功率Pe的输出不足越可能发生,并且随着转速增加率μ变得越小,发动机功率Pe的输出不足发生的时段越可能延长。在具有增压器18的发动机12中,当车辆加速时的目标增压压力Pchgtgt高时与当车辆加速时的目标增压压力Pchgtgt低时相比,由于增压压力Pchg的响应延迟而导致的发动机功率Pe的输出不足更可能发生,并且输出不足更可能增加。
因此,当在用于产生加速感的控制中将初始转速Neini设定得更低并且在具有增压器18的发动机12中在车辆加速时的目标增压压力Pchgtgt高时,发动机功率Pe的输出不足可能会增加,由于对电池54的限制(例如,由于可放电电力Wout的限制)第二旋转机MG2的补偿不足,尤其当其旨在补偿输出不足时,即,由于发动机功率Pe的输出不足导致的直接发动机传递转矩Td的不足没有被作为第二旋转机MG2的输出转矩的MG2转矩Tm充分地补偿,并且存在加速性能下降的担忧。因此,在该示例中,如上所述基于在用于产生加速感的控制开始时的发动机12的目标增压压力Pchgtgt来设定初始值校正值α、增加率校正值β和下限校正值γ。
图8是示出电子控制单元100的控制操作的主要部分的流程图的示例。当车辆10在HV行驶模式下时,重复执行图8所示的流程图。
首先,在与加速请求判定单元102的功能对应的步骤S10中,判定是否存在加速请求。当步骤S10的判定结果为肯定时,执行步骤S20。当步骤S10的判定结果为否定时,执行步骤S80。
在与增压执行判定单元104的功能对应的步骤S20中,判定是否要进行增压。当步骤S20的判定结果为肯定时,执行步骤S30。当S20的判定结果为否定时,执行步骤S60。
在与驱动控制单元106的功能对应的步骤S30中,基于在用于产生加速感的控制开始时的目标增压压力Pchgtgt来设定初始值校正值α。然后,执行步骤S40。
在与驱动控制单元106的功能对应的步骤S40中,基于在用于产生加速感的控制开始时的目标增压压力Pchgtgt来设定增加率校正值β。然后,执行步骤S50。
在与驱动控制单元106的功能对应的步骤S50中,基于在用于产生加速感的控制开始时的目标增压压力Pchgtgt来设定下限校正值γ。然后,执行步骤S70。
在步骤S30中设定的初始值校正值α、在步骤S40中设定的增加率校正值β和在步骤S50中设定的下限校正值γ被设定,使得当执行用于产生加速感的控制时由于增压压力Pchg的响应延迟而导致的发动机功率Pe的输出不足由第二旋转机MG2补偿。
在与驱动控制单元106的功能对应的步骤S60中,将初始值校正值α、增加率校正值β和下限校正值γ全部设定为零。然后,执行步骤S70。
在与驱动控制单元106的功能对应的步骤S70中,执行用于产生加速感的控制和输出补偿控制。在用于产生加速感的控制和输出补偿控制中,计算MG1转矩Tg以实现目标发动机转速Netgt,计算MG2转矩Tm以补偿发动机功率Pe的输出不足,并且控制发动机12、第一旋转机MG1和第二旋转机MG2。控制发动机12,使得发动机12的增压压力Pchg达到在用于产生加速感的控制开始时的目标增压压力Pchgtgt。然后,重新开始流程图。
在与驱动控制单元106的功能对应的步骤S80中,不执行用于产生加速感的控制和输出补偿控制。例如,当车辆10减速时,在最佳发动机工作点OPengf上设定用于实现在减速期间的要求发动机功率Pedem的发动机转速Ne作为目标发动机转速Netgt。然后,重新开始流程图。
图9A至图9C是示出当执行图8所示的电子控制单元100的控制操作时的时序图的示例的图,其中,图9A示出利用初始值校正值α校正初始转速Neini的示例,图9B示出利用增加率校正值β校正转速增加率μ的示例,以及图9C示出利用下限校正值γ校正下限转速Nemin的示例。下限转速Nemin对应于本公开中的“下限”。
在图9A至9C中,水平轴代表时间t[ms],垂直轴代表目标发动机转速Netgt。为了便于理解本发明,在图9A至9C中,当对初始值校正值α、增加率校正值β和下限校正值γ中的一个进行设定时的时序图由实线表示,并且当对初始值校正值α、增加率校正值β和下限校正值γ都不进行设定时的时序图由虚线表示,以便进行比较。当“对初始值校正值α(或增加率校正值β或下限校正值γ)进行设定”时,意味着将初始值校正值α(或增加率校正值β或下限校正值γ)设定为大于零的值。当“对初始值校正值α(或增加率校正值β或下限校正值γ)不进行设定”时,意味着将初始值校正值α(或增加率校正值β或下限校正值γ)设定为零。
首先,下面将参考图9A描述当将初始值校正值α、增加率校正值β和下限校正值γ都设定为零时的时序图。图9B和图9C中的虚线也表示当将初始值校正值α、增加率校正值β和下限校正值γ都设定为零时的时序图。由于初始值校正值α、增加率校正值β和下限校正值γ均为零,因此,初始转速Neini为基本初始值I0,转速增加率μ为基本增加率μ0,下限转速Nemin为基本下限M0。由于下限转速Nemin(=M0)的值小于初始转速Neini(=I0),因此,不执行下限保护处理。如图9A中的虚线所示,紧接在用于产生加速感的控制开始之后的时间t0,将目标发动机转速Netgt设定为初始转速Neini(=I0)。在设定之后,目标发动机转速Netgt随着时间t的流逝以转速增加率μ(=μ0)增大。在时间t2,目标发动机转速Netgt达到最终转速Nefin。以这种方式,从时间t0到时间t2执行用于产生加速感的控制。在时间t2之后,目标发动机转速Netgt保持在最终转速Nefin。
接下来,下面将参考图9A描述当对初始值校正值α进行设定并且增加率校正值β和下限校正值γ为零时的时序图。由于初始值校正值α被设定,并且增加率校正值β和下限校正值γ为零,因此,初始转速Neini变为通过将初始值校正值α和基本初始值I0相加而获得的值,转速增加率μ为基本增加率μ0,并且下限转速Nemin为基本下限M0。由于下限转速Nemin(=M0)的值小于初始转速Neini(=I0+α),因此,不执行下限保护处理。如图9A中的实线所示,紧接在用于产生加速感的控制开始之后的时间t0,将目标发动机转速Netgt设定为初始转速Neini(=I0+α)。在设定之后,目标发动机转速Netgt随着时间t的流逝以转速增加率μ(=μ0)增大。在时间t1α,目标发动机转速Netgt达到最终转速Nefin。以这种方式,从时间t0到时间t1α执行用于产生加速感的控制。在时间t1α之后,目标发动机转速Netgt保持在最终转速Nefin。
接下来,下面将参考图9B描述当对增加率校正值β进行设定并且初始值校正值α和下限校正值γ为零时的时序图。由于对增加率校正值β进行设定,并且初始值校正值α和下限校正值γ为零,因此,初始转速Neini为基本初始值I0,转速增加率μ变为通过将增加率校正值β和基本增加率μ0相加而获得的值,并且下限转速Nemin为基本下限M0。由于下限转速Nemin(=M0)的值小于初始转速Neini(=I0),因此,不执行下限保护处理。如图9B中的实线所示,紧接在用于产生加速感的控制开始之后的时间t0,将目标发动机转速Netgt设定为初始转速Neini(=I0)。在设定之后,目标发动机转速Netgt随着时间t的流逝以转速增加率μ(=μ0+β)增大。在时间t1,目标发动机转速Netgt达到最终转速Nefin。以这种方式,从时间t0到时间t1β执行用于产生加速感的控制。在时间t1β之后,目标发动机转速Netgt保持在最终转速Nefin。
接下来,下面将参考图9C描述当对下限校正值γ进行设定并且初始值校正值α和增长率校正值β为零时的时序图。由于下限校正值γ被设定,并且初始值校正值α和增加率校正值β为零,因此,初始转速Neini为基本初始值I0,转速增加率μ为基本增加率μ0,并且下限转速Nemin变为通过将下限校正值γ添加到基本下限M0而获得的值。由于下限转速Nemin(=M0+γ)具有大于初始转速Neini(=I0)的值,因此,执行下限保护处理。如上所述,将目标发动机转速Netgt设定为不小于下限转速Nemin。由于初始转速Neini(=I0)低于下限转速Nemin(=M0+γ),因此,执行下限保护处理,并且如图9C中的实线所示,紧接在用于产生加速感的控制开始之后的时刻t0,将目标发动机转速Netgt设定为下限转速Nemin(=M0+γ)。在设定之后,将目标发动机转速Netgt设定为下限转速Nemin(=M0+γ)直到时间t1γ,在时间t1γ从初始转速Neini以转速增加率μ(=μ0)增大的值变为所述下限转速Nemin(=M0+γ)。在时间t1γ之后,目标发动机转速Netgt随着时间t的流逝以转速增加率μ(=μ0)增大。在时间t2,目标发动机转速Netgt达到最终转速Nefin。以这种方式,从时间t0到时间t2执行用于产生加速感的控制。在时间t2之后,目标发动机转速Netgt保持在最终转速Nefin。
尽管未示出当对初始值校正值α、增长率校正值β和下限校正值γ中的两个或全部进行设定时的时序图,但是例如,初始转速Neini变为基本初始值I0和初始值校正值α的总和(=I0+α),转速增加率μ变为基本增加率μ0和增加率校正值β的总和(=μ0+β),以及下限转速Nemin变为基本下限M0和下限校正值γ的总和(=M0+γ)。紧接在用于产生加速感的控制开始之后,将目标发动机转速Netgt设定为初始转速Neini和下限转速Nemin中的较高者。在设定之后,将目标发动机转速Netgt设定为随着时间t的流逝从初始转速Neini以转速增加率μ增大的转速和下限转速Nemin中的较高者。在目标发动机转速Netgt达到最终转速Nefin后,目标发动机转速Netgt保持在最终转速Nefin。
根据本实施例,提供了一种(A)混合动力车辆10的控制装置100,该混合动力车辆10包括具有增压器18的发动机12、设置在发动机12与驱动轮16之间的动力传递路径PT上作为无级变速器的差动单元60、和连接至动力传递路径PT的第二旋转机MG2,并且使用发动机12和第二旋转机MG2作为驱动动力源,控制装置100包括:(B)驱动控制单元106,其被配置为(b1)当加速请求发出时执行如下用于产生加速感的控制,将目标发动机转速Netgt设定为初始转速Neini,随着时间的流逝以转速增加率μ将发动机转速Ne从初始转速Neini增大到最佳燃料效率转速Neeff,和控制差动单元60使得发动机转速Ne达到目标发动机转速Netgt,其中,在最佳燃料效率转速Neeff发动机12能够最有效地输出要求发动机功率Pedem,初始转速Neini低于该最佳燃料效率转速Neeff,以及(b2)控制第二旋转机MG2使得由发动机转速Ne通过用于产生加速感的控制变得小于最佳燃料效率转速Neeff导致的发动机12对于要求发动机功率Pedem的输出不足得以补充,(C)其中,驱动控制单元106被配置为:(c1)基于在用于产生加速感的控制开始时的发动机的目标增压压力或发动机12的目标增压压力Pchgtgt的变化量来设定初始转速Neini或下限转速Nemin,该下限转速Nemin是初始转速Neini的下限,并且(c2)当目标增压压力Pchgtgt高时与当目标增压压力Pchgtgt低时相比,将初始转速Neini设定为更大的值。当目标增压压力Pchgtgt高时与当目标增压压力Pchgtgt低时相比,由于增压压力Pchg的响应延迟而导致的发动机12的输出不足更可能发生。因此,当发动机12的输出不足可能发生时,将用于产生加速感的控制中的发动机12的初始转速Neini或初始转速Neini的下限设定为大的值,使得发动机转速Ne在早期阶段增大。因此,能够抑制由于增压压力Pchg的响应延迟而导致的加速性能的下降。
根据本实施例,随着目标增压压力Pchgtgt的增加,驱动控制单元106将初始转速Neini设定为更大的值。目标增压压力Pchgtgt变得越大,由于增压压力Pchg的响应延迟而导致的发动机12的输出不足更可能发生。因此,当发动机12的输出不足可能发生时,将用于产生加速感的控制中的发动机12的初始转速Neini或初始转速Neini的下限设定为大的值,因此,能够抑制由于增压压力Pchg的响应延迟而导致的加速性能的下降。
根据本实施例,(A)驱动控制单元106(a1)基于目标增压压力Pchgtgt来设定转速增加率μ,并且(a2)当目标增压压力Pchgtgt高时与当目标增压压力Pchgtgt低时相比,将转速增加率μ设定为更大的值。当目标增压压力Pchgtgt高时与当目标增压压力Pchgtgt低时相比,由于增压压力Pchg的响应延迟而导致的发动机12的输出不足更可能发生。因此,当发动机12的输出不足可能发生时,将用于产生加速感的控制中的发动机12的转速增加率μ设定为大的值,使得发动机转速Ne快速地增大。因此,能够抑制由于增压压力Pchg的响应延迟而导致的加速性能的下降。
根据本实施例,随着目标增压压力Pchgtgt增大,驱动控制单元106将转速增加率μ设定为更大的值。随着目标增压压力Pchgtgt变得更大,由于增压压力Pchg的响应延迟而导致的发动机12的输出不足更可能发生。因此,当发动机12的输出不足可能发生时,将用于产生加速感的控制中的发动机12的转速增加率μ设定为大的值,因此,能够抑制由于增压压力Pchg的响应延迟而导致的加速性能的下降。
图10是示意性地示出其中安装有根据本发明第二实施例的电子控制单元200的混合动力车辆210的配置的功能框图,并且示出用于混合动力车辆210中的各种控制的控制功能的主要部分。混合动力车辆210(以下称为“车辆210”)包括发动机12、第一旋转机MG1、第二旋转机MG2、动力传递装置214和驱动轮16。与第一实施例的功能基本相同的第二实施例的元件将用相同的附图标记表示,并且将不再重复其描述。
通过使稍后将描述的电子控制单元200控制设置在车辆210中的发动机控制装置50来控制发动机12的发动机转矩Te。
第一旋转机MG1和第二旋转机MG2经由设置在车辆210中的逆变器252连接至设置在车辆210中的电池54。在第一旋转机MG1和第二旋转机MG2中,通过使稍后将描述的电子控制单元200控制逆变器252来控制MG1转矩Tg和MG2转矩Tm。
动力传递装置214包括串联布置在作为附接至车身的非旋转构件的壳体256中共同的轴线上的电动式无级变速单元258和机械式有级变速单元260。无级变速单元258直接连接至发动机12或经由未示出的减震器等间接地连接至发动机12。有级变速单元260连接至无级变速单元258的输出侧。动力传递装置214包括连接至作为有级变速单元260的输出旋转构件的输出轴274的差动齿轮68和连接至差动齿轮68的一对车轴78。在动力传递装置214中,从发动机12或第二旋转机MG2输出的动力被传递至有级变速单元260。传递至有级变速单元260的动力经由差动齿轮68等传递至驱动轮16。具有这种构造的动力传递装置214适合用于前置发动机后轮驱动(FR)类型的车辆。无级变速单元258、有级变速单元260等被布置成相对于共同的轴线大致对称,并且在图10中未示出相对于该轴线的下半部。共同的轴线是发动机12的曲轴、连接至曲轴的输入轴272等的轴线。动力传递装置214中的无级变速单元258、有级变速单元260、差动齿轮68和车轴78构成设置在发动机12与驱动轮16之间的动力传递路径PT。本实施例中的第二旋转机MG2对应于本公开中的“旋转机”。
无级变速单元258包括作为动力分配机构的差动机构280,其将发动机12的动力机械地分配给第一旋转机MG1以及中间传递构件276,中间传递构件276为无级变速单元258的输出旋转构件。第一旋转机MG1是发动机12的动力传递至的旋转机。第二旋转机MG2以可传递动力的方式连接至中间传递构件276。由于中间传递构件276经由有级变速单元260连接至驱动轮16,因此,第二旋转机MG2是以可传递动力的方式连接至驱动轮16的旋转机。差动机构280是将发动机12的动力分配并传递至驱动轮16和第一旋转机MG1的差动机构。无级变速单元258是电动式无级变速器,其中,通过控制以可传递动力的方式连接至差动机构280的第一旋转机MG1的工作状态来控制差动机构280的差动状态。第一旋转机MG1是能够控制发动机转速Ne的旋转机。无级变速单元258对应于本公开中的“无级变速器”。
差动机构280是已知的单小齿轮型行星齿轮单元,包括太阳轮S1、行星齿轮架CA1和内齿圈R1。
有级变速单元260是作为构成中间传递构件276与驱动轮16之间的动力传递路径PT的一部分的有级变速器(即,构成差动机构280与驱动轮16之间的动力传递路径PT的一部分的自动变速器)的机械变速机构。中间传递构件276还用作有级变速单元260的输入旋转构件。例如,有级变速单元260是已知的行星齿轮式自动变速器,其包括:多个行星齿轮机构,其包括第一行星齿轮机构282A和第二行星齿轮机构282B;以及多个接合装置,其包括离合器C1、离合器C2、制动器B1、制动器B2和单向离合器F1。在下面的描述中,当彼此没有特别区别时,离合器C1、离合器C2、制动器B1和制动器B2被简称为接合装置CB。第一行星齿轮机构282A是已知的单小齿轮型行星齿轮机构,包括太阳轮S2、行星齿轮架CA2和内齿圈R2。第二行星齿轮机构282B是已知的单小齿轮型行星齿轮机构,包括太阳轮S3、行星齿轮架CA3和内齿圈R3。
差动机构280、第一行星齿轮机构282A、第二行星齿轮机构282B、接合装置CB、单向离合器F1、第一旋转机MG1和第二旋转机MG2如图10所示连接。在差动机构280中,行星齿轮架CA1用作输入元件,太阳轮S1用作反作用元件,并且内齿圈R1用作输出元件。
每个接合装置CB是液压摩擦接合装置。利用从设置在车辆210中的液压控制电路284中的电磁阀SL1至SL4输出的调节后的接合油压来改变每个接合装置CB的接合转矩(即,转矩容量)。因此,切换各个接合装置CB的接合状态或释放状态等的工作状态。
在有级变速单元260中,通过切换多个接合装置CB的工作状态的组合,来形成具有不同的齿数比γat(=AT输入转速Nati[rpm]/AT输出转速Nato[rpm])的多个档位中的一个档位。在本实施例中,将形成在有级变速单元260中的档位称为AT档位。AT输入转速Nati是有级变速单元260的输入转速,并且具有与中间传递构件276的转速相同的值,以及与MG2转速Nm相同的值。AT输出转速Nato是作为有级变速单元260的输出旋转构件的输出轴274的转速,也是作为包括无级变速单元258和有级变速单元260的组合变速器的复合变速器262的输出转速。
图11是示出图10所示的有级变速单元260的变速操作与其中使用的接合装置CB的工作状态的组合之间的关系的接合工作表。例如,在有级变速单元260中,包括第一AT档位(图11中的“第1”)至第四AT档位(图11中的“第4”)的用于前进运动的四个AT档位形成为多个AT档位。第一档位的齿数比γat最高,而在更高的AT档位中齿数比γat变得更低。例如,通过离合器C1的接合和制动器B2的接合来形成用于后退运动的AT档位(图11中的“后退”)。即,例如,如稍后将描述的,在后退行驶时形成第一AT档位。在图11中,“O”表示接合状态,而“Δ”表示发动机制动时或有级变速单元260的滑行降档时的接合状态,以及空白表示释放状态。例如,滑行降档是由于在加速器关闭(加速器开度θacc为0或基本为0)的减速行驶过程中的车速V的降低而执行的降档中的、在加速器关闭的减速行驶状态下执行的降档。
在有级变速单元260中,例如,切换根据作为驾驶员对加速器的操作量的加速器开度θacc、车速V等形成的AT档位,即,由稍后将描述的电子控制单元200选择性地形成多个AT档位。例如,在有级变速单元260的变速控制中,执行所谓的离合器至离合器变速,其中,通过切换接合装置CB中的一个来执行变速,即,通过在接合与释放之间切换接合装置CB来执行变速。
车辆210还包括单向离合器F0(参见图10)。单向离合器F0是能够固定行星齿轮架CA1使之不可旋转的锁定机构。即,单向离合器F0是能够将与发动机12的曲轴连接并且与行星齿轮架CA1一体旋转的输入轴272固定到壳体256的锁定机构。在单向离合器F0中,能够相对彼此旋转的两个构件中的一个构件一体地连接至输入轴272,另一构件一体地连接至壳体256。单向离合器F0在作为发动机12运转时的旋转方向的正旋转方向上空转,并且在与发动机12运转时的旋转方向相反的负旋转方向上自动接合。因此,在单向离合器F0空转时,发动机12相对于壳体256可旋转。另一方面,在单向离合器F0接合时,发动机12相对于壳体256不可旋转。即,通过单向离合器F0的接合将发动机12固定于壳体256。以这种方式,单向离合器F0允许沿行星齿轮架CA1的正旋转方向旋转,该正旋转方向是发动机12运转时的旋转方向,并且禁止沿行星齿轮架CA1的负旋转方向旋转。即,单向离合器F0是能够允许在发动机12的正旋转方向旋转并禁止在发动机12的负旋转方向旋转的锁定机构。
在车辆210中,当相对于通过在有级变速单元260中形成AT档位受驱动轮16的旋转约束的内齿圈R1的转速,通过控制第一旋转机MG1的转速增大或减小太阳轮S1的转速时,行星齿轮架CA1的转速(即发动机转速Ne)增大或减小。即,在可以进行使用至少发动机12作为驱动动力源的HV行驶的HV行驶模式下,发动机12可以在工作点上高效运转。因此,在HV行驶模式下,当车辆210的要求驱动功率Pwdem改变时,可以通过用于产生用来实现要求驱动功率Pwdem的要求发动机功率Pedem的加速感的控制来设定目标发动机工作点OPengtgt。
车辆210还包括电子控制单元200,该电子控制单元200是包括与发动机12、第一旋转机MG1、第二旋转机MG2等的控制相关联的用于车辆210的控制装置的控制器。电子控制单元200具有与上述第一实施例中的电子控制单元100相同的配置。与提供给电子控制单元100相同的各种信号被提供给电子控制单元200。从电子控制单元200输出与从电子控制单元100输出的各种命令信号相同的信号。电子控制单元200类似于电子控制单元100,具有与加速请求判定单元102、增压执行判定单元104和驱动控制单元106的功能等同的功能。因此,类似于第一实施例,当目标增压压力Pchgtgt高时与当目标增压压力Pchgtgt低时相比,由于增压压力Pchg的响应延迟而导致的发动机12的输出不足更可能发生。因此,当发动机12的输出不足可能发生时,将用于产生加速感的控制中的发动机12的初始转速Neini或初始转速Neini的下限设定为大的值,使得发动机转速Ne在早期阶段增大。因此,能够抑制由于增压压力Pchg的响应延迟而导致的加速性能的下降。控制发动机12和作为无级变速器的差动机构280,使得发动机转速Ne达到目标发动机转速Netgt。电子控制单元200对应于本公开中的“控制装置”。
根据本实施例,获得了与第一实施例相同的优点。
图12是示意性地示出其中安装有根据本发明第三实施例的电子控制单元300的混合动力车辆310的配置的功能框图,并且示出用于混合动力车辆310中的各种控制的控制功能的主要部分。混合动力车辆310(以下称为“车辆310”)包括发动机12、旋转机MG、动力传递装置314和驱动轮16。与第一实施例的功能基本相同的第三实施例的元件将用相同的附图标记表示,并且将不再重复其描述。
通过使稍后将描述的电子控制单元300控制设置在车辆310中的发动机控制装置50,来控制发动机12的发动机转矩Te。
旋转机MG是具有电动机的功能和发电机的功能的旋转电机,并且被称为电动发电机。旋转机MG经由设置在车辆310中的逆变器352连接至设置在车辆310中的电池54。关于旋转机MG,通过使稍后将描述的电子控制单元300控制逆变器352,来控制作为旋转机MG的输出转矩的MG转矩Tmg[Nm]。由旋转机MG产生的电力Wg在电池54中充电或在诸如空调的辅助机器中消耗。旋转机MG使用来自电池54的电力输出MG转矩Tmg。
动力传递装置314包括离合器K0和自动变速器362。自动变速器362的输入旋转构件经由离合器K0连接至发动机12,并且直接连接至旋转机MG。动力传递装置314包括连接至自动变速器362的输出侧的差动齿轮68和连接至差动齿轮68的一对车轴78。在动力传递装置314中,发动机12的动力依次经由离合器K0、自动变速器362、差动齿轮68、一对车轴78等传递至驱动轮16。旋转机MG的动力经由自动变速器362等传递至驱动轮16。发动机12和旋转机MG是用于车辆310行驶的驱动动力源,二者以可传递动力的方式连接至驱动轮16。动力传递装置314中的离合器K0、自动变速器362、差动齿轮68和车轴78构成设置在发动机12与驱动轮16之间的动力传递路径PT。旋转机MG还具有在离合器K0被接合的状态下起动发动机12的起动器的功能。本实施例中的旋转机MG对应于本公开中的“旋转机”。
离合器K0是连接或断开发动机12与驱动轮16之间的动力传递路径PT的液压摩擦接合装置。
自动变速器362例如是已知的无级变速器(诸如带式无级变速器),包括主滑轮、次级带轮和悬挂在带轮之间的电动带。在自动变速器362中,主滑轮和次级带轮的V形槽宽度由稍后将描述的电子控制单元300控制的液压控制电路384改变,并且电动带的悬挂距离(有效距离)被改变。因此,自动变速器362的齿数比γat以无级的方式变化。自动变速器362对应于本公开中的“无级变速器”。
车辆310可以执行EV行驶,其中,在离合器K0被释放并且发动机12的运转停止的状态下,仅使用旋转机MG作为用于利用来自电池54的电力行驶的驱动动力源。车辆310可以执行混合动力行驶,其中,发动机12在离合器K0被接合的状态下运转,并且至少使用发动机12作为用于行驶的驱动动力源。
车辆310包括,在离合器K0被接合的状态下,仅使用发动机12作为驱动动力源的发动机驱动行驶模式以及使用发动机12和旋转机MG作为驱动动力源的HV行驶模式。在发动机驱动行驶模式和HV行驶模式中的任一行驶模式下,当车辆310中的要求驱动功率Pwdem改变时,通过用于产生实现要求驱动功率Pwdem的要求发动机功率Pedem的加速感的控制,来设定目标发动机工作点OPengtgt。
车辆310还包括电子控制单元300,该电子控制单元300是包括与发动机12、旋转机MG等的控制相关联的用于车辆310的控制装置的控制器。电子控制单元300具有与上述第一实施例中的电子控制单元100相同的配置。与提供给电子控制单元100相同的各种信号被提供给电子控制单元300。输入由MG转速传感器(未示出)检测的作为旋转机MG的转速的MG转速Nmg[rpm],来代替MG1转速Ng和MG2转速Nm。从电子控制单元300输出与从电子控制单元100输出的各种命令信号相同的命令信号。这里,旋转机控制命令信号Smg是用于控制旋转机MG的命令信号。电子控制单元300类似于电子控制单元100具有与加速请求判定单元102、增压执行判定单元104和驱动控制单元106的功能等同的功能。因此,类似于第一实施例,当目标增压压力Pchgtgt高时与当目标增压压力Pchgtgt低时相比,由于增压压力Pchg的响应延迟而导致的发动机12的输出不足更可能发生。因此,当发动机12的输出不足可能发生时,将用于产生加速感的控制中的发动机12的初始转速Neini或初始转速Neini的下限设定为大的值,使得发动机转速Ne在早期阶段增大。通过控制发动机12和作为自动变速器的自动变速器362,发动机转速Ne达到目标发动机转速Netgt。电子控制单元300对应于本公开中的“控制装置”。
根据本实施例,获得了与第一实施例相同的优点。
尽管以上已经参考附图详细描述了本发明的实施例,但是本发明可以应用于其他方案。
在上述第一实施例至第三实施例中,目标发动机工作点OPengtgt在经过最大效率线Leng的路径a上变化,但本发明不限于此。例如,在用于产生加速感的控制中,目标发动机工作点OPengtgt可以沿与经过最大效率线Leng的路径a暂时分开的路径变化。
在上述第一实施例至第三实施例中,执行用于产生加速感的控制,使得将目标发动机转速Ne设定为初始转速Neini,然后,随着时间t的流逝以转速增加率μ从初始转速Neini增大,但本发明不限于此。例如,可以执行用于产生加速感的控制,使得目标发动机转速Netgt随着车速V的增大而不是时间t的流逝以转速增加率μ*(发动机转速Ne相对于车速V的增大的增加率)从初始转速Neini增大。这是因为,即使当目标发动机转速Netgt随着车速V的增大以转速增加率μ*从初始转速Neini增大时,也会呈现加速感。车速V的增大是指紧接在用于产生加速感的控制开始(其中目标发动机工作点OPeng向初始工作点Opengini改变)之后车速V的增大,并且对应于本公开中的“车速的增大”。在用于产生加速感的控制中,目标发动机转速Netgt可以基于车速V的增大和时间t的流逝二者以转速增加率μ**(发动机转速Ne以车速V的增大和时间t的流逝作为两个变量的增加率)从初始转速Neini增大。因此,在用于产生加速感的控制中,目标发动机转速Netgt可以基于车速V的增大和时间t的流逝中的至少一个以转速增加率μ(或μ*或μ**)从初始转速Neini增大。
在上述第一实施例至第三实施例中,随着目标增压压力Pchgtgt增加,将初始转速Neini设定为更大的值,将转速增加率μ设定为更大的值,并且将下限转速Nemin设定为更大的值,但本发明不限于此。例如,通过随着目标增压压力Pchgtgt的增加以所谓的阶梯状(阶梯形)方式增加初始值校正值α、增加率校正值β和下限校正值γ,当目标增压压力Pchgtgt高时与当目标增压压力Pchgtgt低时相比,可以将初始转速Neini设定为更大的值,可以将转速增加率μ设定为更大的值,并且可以将下限转速Nemin设定为更大的值。即,在目标增压压力Pchgtgt的窄范围内,可以将初始转速Neini、转速增加率μ和下限转速Nemin设定为相同的值,但在目标增压压力Pchgtgt的宽范围内,当目标增压压力Pchgtgt高时与当目标增压压力Pchgtgt低时相比,可以将初始转速Neini设定为更大的值,可以将转速增加率μ设定为更大的值,并且可以将下限转速Nemin设定为更大的值。
在上述第一实施例至第三实施例中,当目标增压压力Pchgtgt高时与当目标增压压力Pchgtgt低时相比,将初始转速Neini或下限转速Nemin设定为更大的值,但本发明不限于此。例如,可以使用“当目标增压压力的变化量ΔPchgtgt大时与当目标增压压力的变化量ΔPchgtgt小时相比”来代替“当目标增压压力Pchgtgt高时与当目标增压压力Pchgtgt低时相比”。这里,目标增压压力的变化量ΔPchgtgt[Pa]是在用于产生加速感的控制开始时的目标增压压力Pchgtgt(即在用于产生加速感的控制结束时的增压压力Pchg)与在用于产生加速感的控制开始紧前的目标增压压力Pchgtgt(即在用于产生加速感的控制开始紧前的增压压力Pchg)之间的差。当目标增压压力的变化量ΔPchgtgt大时与当目标增压压力的变化量ΔPchgtgt小时相比,由于增压压力Pchg的响应延迟而导致的发动机12的输出不足更可能发生。因此,当目标增压压力的变化量ΔPchgtgt大时与当目标增压压力的变化量ΔPchgtgt小时相比,将用于产生加速感的控制中的发动机12的初始转速Neini或下限转速Nemin设定为更大的值,因此,将发动机转速Ne设定为在早期阶段增大。因此,能够抑制由于增压压力Pchg的响应延迟而导致的加速性能的下降。
在上述第一实施例至第三实施例中,当目标增压压力Pchgtgt高时与当目标增压压力Pchgtgt低时相比,将转速增加率μ设定为更大的值,但本发明不限于此。例如,可以使用“当目标增压压力的变化量ΔPchgtgt大时与当目标增压压力的变化量ΔPchgtgt小时相比”来代替“当目标增压压力Pchgtgt高时与当目标增压压力Pchgtgt低时相比”。当目标增压压力的变化量ΔPchgtgt大时与当目标增压压力的变化量ΔPchgtgt小时相比,由于增压压力Pchg的响应延迟而导致的发动机12的输出不足更可能发生。因此,当目标增压压力的变化量ΔPchgtgt大时与当目标增压压力的变化量ΔPchgtgt小时相比,将用于产生加速感的控制中的发动机12的转速增加率μ设定为更大的值,因此,将发动机转速Ne设定为在更早期阶段增大。因此,能够抑制由于增压压力Pchg的响应延迟而导致的加速性能的下降。
在上述第一实施例至第三实施例中,当目标增压压力Pchgtgt高时与当目标增压压力Pchgtgt低时相比,将初始转速Neini设定为更大的值,将转速增加率μ设定为更大的值,并且将下限转速Nemin设定为更大的值,但本发明不限于此。例如,当目标增压压力Pchgtgt高时与当目标增压压力Pchgtgt低时相比,仅需执行“将初始转速Neini设定为更大的值”和“将下限转速Nemin设定为更大的值”中的一个。当执行“将初始转速Neini设定为更大的值”和“将下限转速Nemin设定为更大的值”中的一个时,发动机转速Ne在更早期阶段快速地增大,因此,能够抑制在用于产生加速感的控制中由于增压压力Pchg的响应延迟而导致的加速性能的下降。
在第一实施例中,车辆10可以是不包括变速单元58的车辆,并且,其中发动机12连接至差动单元60的车辆。差动单元60可以是可以通过控制连接至第二行星齿轮机构82的旋转元件的离合器或制动器来限制差动操作的机构。第二行星齿轮机构82可以是双小齿轮型行星齿轮单元。第二行星齿轮机构82可以是通过多个行星齿轮单元之间的连接而包括四个或更多个旋转元件的差动机构。第二行星齿轮机构82可以是差动齿轮机构,其中,第一旋转机MG1和驱动齿轮74分别连接至由发动机12旋转地驱动的小齿轮和与小齿轮啮合的一对锥齿轮。第二行星齿轮机构82可以是具有以下构造的机构,其中,两个或更多个行星齿轮单元中的一些旋转元件彼此连接,并且发动机12、第一旋转机MG1和驱动轮16以可传递动力的方式连接至这种行星齿轮单元的旋转元件。
在第二实施例中,单向离合器F0被例示为能够以不可旋转的方式固定行星齿轮架CA1的锁定机构,但本发明不限于该方案。该锁定机构可以是选择性地连接输入轴272与壳体256的接合装置,例如,接合离合器、诸如离合器或制动器的液压摩擦接合装置、干式接合装置、电磁式摩擦接合装置、或磁粉式离合器。可替代地,车辆210未必包括单向离合器F0。
在上述第一实施例至第三实施例中,增压器18是已知的排气涡轮式增压器,但本发明不限于该方案。例如,增压器18可以是由发动机或电动机旋转驱动的机械泵式增压器。排气涡轮式增压器和机械泵式增压器可以一起设置作为增压器。
上述实施例仅是本发明的示例,并且本发明可以体现在基于本领域技术人员的知识进行了各种变型和改进的各种方案中,而不偏离本发明的主旨。

Claims (4)

1.一种混合动力车辆的控制装置,所述混合动力车辆包括具有增压器的发动机、设置在所述发动机与驱动轮之间的动力传递路径上的无级变速器和连接至所述动力传递路径的旋转机,并且使用所述发动机和所述旋转机作为驱动动力源,所述控制装置包括:
驱动控制单元,其被配置为当加速请求发出时执行如下的用于产生加速感的控制:将发动机转速的目标值设定为低于最佳燃料效率转速的初始转速,以基于车速的增大和时间的流逝中的至少一个的转速增加率将所述发动机转速的所述目标值从所述初始转速增大到所述最佳燃料效率转速,和控制所述无级变速器使得所述发动机转速达到所述目标值,其中,在所述最佳燃料效率转速处所述发动机能够最有效地输出要求发动机功率,以及所述驱动控制单元还被配置为控制所述旋转机,使得由所述发动机转速通过用于产生所述加速感的所述控制变得小于所述最佳燃料效率转速导致的所述发动机对于所述要求发动机功率的输出不足得以补充,
其中,所述驱动控制单元被配置为:基于在用于产生所述加速感的所述控制开始时的所述发动机的目标增压压力或所述目标增压压力的变化量来设定所述初始转速或所述初始转速的下限,并且当所述目标增压压力高时与当所述目标增压压力低时相比,或当所述目标增压压力的所述变化量大时与当所述目标增压压力的所述变化量小时相比,将所述初始转速或所述初始转速的所述下限设定为更大的值。
2.根据权利要求1所述的混合动力车辆的控制装置,其中,所述驱动控制单元被配置为:随着所述目标增压压力增加或随着所述目标增压压力的所述变化量增加,将所述初始转速或所述初始转速的所述下限设定为更大的值。
3.根据权利要求1或2所述的混合动力车辆的控制装置,其中,所述驱动控制单元被配置为:基于所述目标增压压力或所述目标增压压力的所述变化量来设定所述转速增加率,并且当所述目标增压压力高时与当所述目标增压压力低时相比,或当所述目标增压压力的所述变化量大时与当所述目标增压压力的所述变化量小时相比,将所述转速增加率设定为更大的值。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的混合动力车辆的控制装置,其中,所述驱动控制单元被配置为:随着所述目标增压压力增加或随着所述目标增压压力的所述变化量增加,将所述转速增加率设定为更大的值。
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