CN116639106A - 混合动力车辆用控制装置及控制方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种混合动力车辆用控制装置及控制方法。控制装置应用于具备发动机、电动发电机及液压驱动式的离合器的车辆。控制装置的CPU执行:第一起动处理,在系统轴转矩小于轴转矩判定值的状况下使发动机起动的情况下,通过使离合器接合而使发动机转速上升至电动机转速后,使发动机中的燃烧开始;第二起动处理,在系统轴转矩为轴转矩判定值以上的状况下使发动机起动的情况下,当通过使离合器接合而发动机的曲轴开始旋转后,在发动机转速达到电动机转速之前使发动机中的燃烧开始;及设定处理,将油温越低则越大的值设定为轴转矩判定值。
Description
技术领域
本公开涉及混合动力车辆用控制装置及控制方法。
背景技术
在日本特开2019-25985号公报中,公开了应用于具备发动机及电动发电机作为动力源并且在发动机与电动发电机之间配置有离合器的混合动力车辆的控制装置。该控制装置在使发动机起动的情况下,通过使离合器接合而使发动机的曲轴和电动发电机的驱动轴连结。由此,能够通过电动发电机的驱动而使曲轴旋转。并且,控制装置当通过使电动发电机驱动而使曲轴旋转后,在发动机转速达到电动机转速之前使发动机中的燃烧开始。
在如上述那样使发动机起动的情况下,在发动机中的燃烧的开始后,通过调整离合器的接合力,能够抑制因与发动机的起动相伴的发动机的输出转矩的上升而电动机转速急剧上升。通过抑制电动机转速急剧上升,能够抑制与发动机的起动相伴的振动在混合动力车辆中产生。然而,在离合器是液压驱动式的离合器的情况下,若离合器的工作油的温度低而工作油的粘度高,则向离合器供给的液压的响应性变低,因此难以合适地调整离合器的接合力。若无法合适地调整该接合力,则无法利用离合器来合适地调整从曲轴经由离合器而向驱动轴输入的发动机的输出转矩,因此电动机转速可能会急剧上升。在该情况下,与发动机的起动相伴的振动可能会在混合动力车辆中产生。
发明内容
为了解决上述问题点,根据本公开的第一方案,提供一种混合动力车辆用控制装置。所述混合动力车辆具备具有曲轴的发动机和具有驱动轴的电动发电机作为车辆的动力源,并且在所述曲轴与所述驱动轴之间具备液压驱动式的离合器。所述控制装置具备控制所述发动机、所述电动发电机及所述离合器的执行装置。所述执行装置构成为执行:第一起动处理,在所述驱动轴的轴转矩即系统轴转矩小于轴转矩判定值的状况下使所述发动机起动的情况下,通过使所述离合器接合而使所述曲轴的转速即发动机转速上升至所述驱动轴的转速即电动机转速后,使所述发动机中的燃烧开始;第二起动处理,在所述系统轴转矩为所述轴转矩判定值以上的状况下使所述发动机起动的情况下,当通过使所述离合器接合而所述曲轴开始旋转后,在所述发动机转速达到所述电动机转速之前使所述发动机中的燃烧开始;及设定处理,将所述离合器的工作油的温度即油温越低则越大的值设定为所述轴转矩判定值。
为了解决上述问题点,根据本公开的第二方案,提供一种混合动力车辆用控制方法。所述混合动力车辆具备具有曲轴的发动机和具有驱动轴的电动发电机作为车辆的动力源,并且在所述曲轴与所述驱动轴之间具备液压驱动式的离合器。所述控制方法包括:在所述驱动轴的轴转矩即系统轴转矩小于轴转矩判定值的状况下使所述发动机起动的情况下,通过使所述离合器接合而使所述曲轴的转速即发动机转速上升至所述驱动轴的转速即电动机转速后,使所述发动机中的燃烧开始;在所述系统轴转矩为所述轴转矩判定值以上的状况下使所述发动机起动的情况下,当通过使所述离合器接合而所述曲轴开始旋转后,在所述发动机转速达到所述电动机转速之前使所述发动机中的燃烧开始;及将所述离合器的工作油的温度即油温越低则越大的值设定为所述轴转矩判定值。
附图说明
图1是示出具备作为一实施方式的控制装置的混合动力车辆的概略结构的图。
图2是利用第一起动处理来使发动机起动的情况的时间图。
图3是利用第二起动处理来使发动机起动的情况的时间图。
图4是说明上述控制装置所具备的CPU执行的多个处理的框图。
在图5中,(A)是示出加速器开度的推移的时间图,(B)是示出系统轴转矩的推移的时间图,(C)是示出发动机转速及电动机转速的推移的时间图,(D)是示出离合器液压的推移的时间图。
具体实施方式
以下,按照图1~图5来说明混合动力车辆用控制装置的一实施方式。
图1图示了具备作为混合动力车辆用控制装置的一例的控制装置100的混合动力车辆500的概略结构。以后,将混合动力车辆500简记为“车辆500”。
<车辆的结构>
车辆500具备发动机10及电动发电机30作为动力源。车辆500还具备配置于转矩传递路径中的发动机10与电动发电机30之间的离合器20。从发动机10或电动发电机30输出的转矩经由变速装置40及差速器60而向多个驱动轮65传递。需要说明的是,将从车辆的动力源向变速装置40输入的转矩称作“系统轴转矩”。
发动机10具备喷射燃料的多个燃料喷射阀12和多个气缸。另外,发动机10具备连接于多个气缸的进气通路13和调整在进气通路13中流动的空气的量的电动式的节气门14。在多个气缸内,包括从进气通路13导入的空气和从燃料喷射阀12喷射出的燃料的混合气被燃烧。通过混合气的燃烧而产生的排气从多个气缸向排气通路16排出。在排气通路16设置有净化排气的催化剂17。
发动机10具备作为发动机10的输出轴的曲轴18。曲轴18通过利用多个气缸内的混合气的燃烧得到的力而向规定方向旋转。即,发动机10的输出转矩即发动机转矩Te从曲轴18输出。
离合器20连结于发动机10的曲轴18。在离合器20是接合状态的情况下,能够进行发动机10与电动发电机30之间的转矩传递。另一方面,在离合器20是开放状态的情况下,不能进行发动机10与电动发电机30之间的转矩传递。
需要说明的是,在本实施方式中,离合器20的接合存在完全接合和滑移接合。完全接合是离合器20的接合力比滑移接合大的接合。离合器20的接合力越大,则离合器20的转矩容量Tc越大。因而,在离合器20完全接合的情况下,发动机10与电动发电机30之间的转矩传递效率比较高。另一方面,在离合器20滑移接合的情况下,与离合器20完全接合的情况相比,离合器20的转矩容量Tc小。因而,在离合器20滑移接合的情况下,在发动机10与电动发电机30之间进行转矩传递,但转矩传递效率低。即,在有意地使发动机10与电动发电机30之间的转矩传递效率低的情况下,离合器20有时被滑移接合。
离合器20是液压驱动式的离合器。在这样的离合器20中,向离合器20供给的液压即离合器液压Pc越高,则离合器20的接合力越大。即,通过调整离合器液压Pc,能够使离合器20滑移接合或者使离合器20完全接合。并且,离合器液压Pc越高,则离合器20的转矩容量Tc越大,因此发动机10与电动发电机30之间的转矩的传递效率越高。也就是说,在离合器20是接合状态的情况下,通过调整离合器液压Pc,转矩容量Tc被变更,进而离合器20的转矩的传递效率被调整。
电动发电机30具有连结于离合器20的驱动轴31。即,在电动发电机30作为电动机发挥功能的情况下,通过经由变换器的来自蓄电池的供电而驱动轴31旋转。另一方面,在电动发电机30作为发电机发挥功能的情况下,与驱动轴31的旋转对应的再生电力在电动发电机30中产生,再生电力经由变换器而向蓄电池供给。在将电动发电机30的输出转矩设为“电动机转矩Tm”时,发动机转矩Te中的从曲轴18经由离合器20而输入到驱动轴31的转矩和电动机转矩Tm之和成为系统轴转矩Tsys。
变速装置40具有变矩器41和变速机构46。变矩器41具有泵轮42、涡轮43及锁止离合器44。泵轮42连结于电动发电机30的驱动轴31。涡轮43连结于变速机构46。在锁止离合器44处于开放状态的情况下,经由变矩器41内的工作油而从泵轮42向涡轮43传递转矩。另一方面,在锁止离合器44处于接合状态的情况下,不经由工作油而从泵轮42向涡轮43直接传递转矩。
变速机构46例如是有级式的变速机构。变速机构46具有从变矩器41接受转矩的输入的输入轴47和输出转矩的输出轴48。输入轴47连结于变矩器41的涡轮43。变速机构46将从输入轴47输入的转矩以减速后的状态从输出轴48朝向差速器60输出。
在本实施方式中,车辆500具备电动泵80和液压控制电路90。电动泵80将工作油加压并向液压控制电路90供给。液压控制电路90将从电动泵80供给的高压的工作油向变速机构46、变矩器41及离合器20供给。例如,液压控制电路90具有多个油控制阀。通过控制多个油控制阀来控制相对于工作油的供给对象的工作油的供排及向供给对象的工作油的供给液压。即,液压控制电路90构成为能够调整上述离合器液压Pc。
<车辆的检测系统>
车辆500的检测系统具备将与检测结果对应的检测信号向控制装置100输出的多个传感器。即,车辆500具备曲轴角传感器111、空气流量计112、加速器开度传感器113、电动机角传感器114、输入轴传感器115及油温传感器116。曲轴角传感器111输出与曲轴18的转速即发动机转速Ne对应的检测信号。空气流量计112检测在进气通路13中流动的空气的量即吸入空气量GA,输出与其检测结果对应的检测信号。加速器开度传感器113检测加速器踏板的操作量即加速器开度ACCP,输出与其检测结果对应的检测信号。电动机角传感器114输出与电动发电机30的驱动轴31的转速即电动机转速Nm对应的检测信号。输入轴传感器115输出与变速机构46的输入轴47的转速即输入轴转速Nat对应的检测信号。油温传感器116检测电动泵80喷出的工作油的温度即油温TOIL,输出与其检测结果对应的检测信号。
<控制装置>
控制装置100具备CPU101、ROM102及RAM103。在ROM102中存储有由CPU101执行的各种控制程序。在RAM103中存储CPU101的运算结果。CPU101通过执行控制程序来控制发动机10及电动发电机30。另外,CPU101通过控制电动泵80及液压控制电路90来控制离合器20及变速装置40。因此,在本实施方式中,CPU101对应于“执行装置”。
需要说明的是,CPU101基于曲轴角传感器111的检测信号Scr来运算发动机转速Ne。CPU101基于发动机转速Ne及吸入空气量GA来运算发动机负荷率KL。
CPU101基于加速器开度ACCP来导出相对于车辆的动力源的转矩的要求值即转矩要求值TsR。在此所说的转矩要求值TsR是从驱动轴31向变速装置40输入的转矩的要求值。例如,CPU101将加速器开度ACCP越大则越大的值作为转矩要求值TsR而导出。并且,CPU101基于转矩要求值TsR来控制车辆的动力源即发动机10及电动发电机30。
车辆500具有电动行驶模式和混合动力行驶模式作为行驶模式。电动行驶模式是使转矩仅从发动机10及电动发电机30中的电动发电机30输出的模式。因而,在电动行驶模式被选择的情况下,CPU101基于转矩要求值TsR来控制电动发电机30。在电动行驶模式被选择的情况下,由于不使发动机10运转,所以CPU101使离合器20开放。
混合动力行驶模式是使转矩从发动机10及电动发电机30的双方输出的模式。在使发动机10运转的情况下,CPU101在使离合器20接合的状态下,基于转矩要求值TsR来控制发动机10及电动发电机30。在混合动力行驶模式被选择的情况下,CPU101有时使发动机10的运转间歇性地停止。在该情况下,CPU101在使离合器20开放的状态下,基于转矩要求值TsR来控制电动发电机30。
在混合动力行驶模式被选择的状况下停止了发动机10的运转的情况下,若加速器开度ACCP变大等而转矩要求值TsR变大,则CPU101有时会使发动机10的运转起动。在该情况下,CPU101除了使发动机10起动之外,还使离合器20成为接合状态。在本实施方式中,CPU101在使发动机10起动时,选择第一起动处理及第二起动处理中的任一者,通过执行所选择的处理来使发动机10起动。
参照图2来对第一起动处理进行说明。
在第一起动处理中,若在定时t11下要求发动机10的起动,则离合器20被接合。在该情况下,离合器20被滑移接合。CPU101通过控制电动泵80及液压控制电路90而使离合器液压Pc增大。由此,离合器20的接合力变大。若接合力变大,则如图2的(A)所示,离合器20的转矩容量Tc变大。若离合器20滑移接合,则电动机转矩Tm向曲轴18输入。于是,发动机10由电动发电机30起转,因此如图2的(B)所示,发动机转速Ne变大。并且,发动机转速Ne上升至电动机转速Nm。于是,离合器液压Pc被增大而离合器20的转矩容量Tc被增大。由此,离合器20被完全接合。
需要说明的是,将发动机转速Ne成为与电动机转速Nm实质上相同的定时也称作“离合器20的同步定时”。在离合器20的同步定时或比同步定时稍微靠后的定时t12下,发动机10中的燃烧开始。即,在离合器20完全接合后,发动机10中的燃烧开始。
参照图3来对第二起动处理进行说明。
在第二起动处理中,若在定时t21下要求发动机10的起动,则离合器20被接合。在该情况下,离合器20被滑移接合。CPU101通过控制电动泵80及液压控制电路90而使离合器液压Pc增大。由此,离合器20的接合力变大。若接合力变大,则如图3的(A)所示,离合器20的转矩容量Tc变大。若离合器20滑移接合,则电动机转矩Tm向曲轴18输入。于是,发动机10由电动发电机30起转,因此如图3的(B)所示,发动机转速Ne变大。
在第二起动处理中,与第一起动处理不同,在发动机转速Ne达到电动机转速Nm之前的定时t22下,发动机10中的燃烧开始。在本实施方式中,在通过基于电动发电机30的起转而曲轴18旋转了1圈的定时或曲轴18旋转了2圈的定时下,发动机10中的燃烧开始。
因而,在定时t22以后,通过基于电动发电机30的起转和发动机转矩Te的上升的双方,发动机转速Ne急剧增大。若发动机10被起动,则在发动机转速Ne达到电动机转速Nm之前,离合器20的转矩容量Tc被调整。即,CPU101通过控制液压控制电路90而使离合器液压Pc减小。于是,从定时t23起,离合器20的转矩容量Tc被减小。若转矩容量Tc被减小,则从曲轴18经由离合器20而向驱动轴31传递的转矩变小。由此,离合器20的转矩传递效率变得更低。这样,在从发动机10的燃烧的开始到发动机转速Ne到达电动机转速Nm为止的期间中,通过调整离合器20的转矩容量Tc,向驱动轴31传递的发动机转矩Te被调整。由此,电动机转速Nm的急剧的增大被抑制。
若在定时t24下发动机转速Ne成为与电动机转速Nm实质上同等,则通过CPU101对液压控制电路90的控制而增大离合器液压Pc。其结果,如图3的(B)所示,离合器20的转矩容量Tc被增大。由此,离合器20完全接合,因此离合器20的转矩传递效率成为最大。
<在使发动机起动时执行的处理>
参照图4来对在使发动机10起动时CPU101执行的处理进行说明。
如图4所示,CPU101执行转矩容量预测处理M11和涡轮转速预测处理M13。另外,CPU101执行第一判定值候补设定处理M15、第一修正值导出处理M17、第一相加处理M19、第二判定值候补设定处理M21、第二修正值导出处理M23、第二相加处理M25及设定处理M27。而且,CPU101执行选择处理M29和起动处理M31。
<转矩容量预测处理>
转矩容量预测处理M11是导出离合器20的转矩容量Tc的预测值即预测转矩容量Tce的处理。预测转矩容量Tce是假定为利用第二起动处理来使发动机10起动的情况下的离合器20的同步定时的转矩容量Tc。在利用第二起动处理来使发动机10起动的情况下,如后述的图5(D)的实线所示,CPU101以预先确定的方式来调整离合器液压Pc的指令值PcTr。如图5(D)的实线所示的相对于指令值PcTr的变动的离合器液压Pc的实际值的响应的方式能够根据电动机转速Nm、系统轴转矩Tsys及输入轴转速Nat而某种程度推测。
于是,CPU101在转矩容量预测处理M11中,基于电动机转速Nm、系统轴转矩Tsys及输入轴转速Nat来导出预测转矩容量Tce。例如,能够推测为电动机转速Nm越高则离合器20的同步定时越延迟。因而,CPU101将电动机转速Nm越高则越小的值作为预测转矩容量Tce而导出。另外,例如,能够推测为系统轴转矩Tsys越大则离合器20的同步定时越延迟。因而,CPU101将系统轴转矩Tsys越大则越小的值作为预测转矩容量Tce而导出。另外,例如,能够推测为输入轴转速Nat越高则离合器20的同步定时越延迟。因而,CPU101将输入轴转速Nat越高则越小的值作为预测转矩容量Tce而导出。
需要说明的是,在发动机10的运转处于停止状态的情况下,离合器20处于开放状态,因此CPU101将电动机转矩Tm作为系统轴转矩Tsys而取得。
<涡轮转速预测处理>
涡轮转速预测处理M13是导出涡轮43的转速的预测值即预测涡轮转速Nte的处理。将涡轮43的转速设为“涡轮转速”。预测涡轮转速Nte是假定为利用第二起动处理来使发动机10起动的情况下的离合器20的同步定时的涡轮转速。由于变矩器41的涡轮43连结于变速机构46的输入轴47,所以涡轮转速与输入轴转速Nat实质上相同。也就是说,在将输入轴转速Nat的预测值设为“预测输入轴转速”时,预测涡轮转速Nte对应于预测输入轴转速。
CPU101在涡轮转速预测处理M13中,将从输入轴转速Nat减去减速修正值ΔNat而得到的值作为预测涡轮转速Nte而导出。减速修正值ΔNat是根据车辆500的驱动系统的规格而确定的值。
<第一判定值候补设定处理>
第一判定值候补设定处理M15参照第一映射MAP1来导出第一基准轴转矩判定值Tsys1b。第一映射MAP1是示出预测涡轮转速Nte与系统轴转矩Tsys的关系的映射。在第一映射MAP1中,在预测涡轮转速Nte小于第一基准转速Nte1的情况下,与预测涡轮转速Nte对应的系统轴转矩Tsys成为正的值。具体而言,在预测涡轮转速Nte小于第一基准转速Nte1的情况下,与预测涡轮转速Nte对应的系统轴转矩Tsys随着预测涡轮转速Nte变小而变大。另一方面,在预测涡轮转速Nte为第一基准转速Nte1以上的情况下,与预测涡轮转速Nte对应的系统轴转矩Tsys成为负的值。具体而言,在预测涡轮转速Nte为第一基准转速Nte1以上的情况下,与预测涡轮转速Nte对应的系统轴转矩Tsys的绝对值随着预测涡轮转速Nte变大而变大。
CPU101在第一判定值候补设定处理M15中,将与预测涡轮转速Nte对应的系统轴转矩Tsys参照第一映射MAP1而导出。并且,CPU101将参照第一映射MAP1而导出的系统轴转矩Tsys设定为第一基准轴转矩判定值Tsys1b。
需要说明的是,第一映射MAP1是示出油温TOIL是后述的第一油温区域内的油温的情况下的预测涡轮转速Nte与系统轴转矩Tsys的关系的映射。另外,详情后述,第一映射MAP1是上述的预测转矩容量Tce小于基准转矩容量Tcb的情况用的映射。在预测转矩容量Tce小于基准转矩容量Tcb且油温TOIL是第一油温区域内的油温的情况下,若系统轴转矩Tsys为参照第一映射MAP1而设定的第一基准轴转矩判定值Tsys1b以上,则即使利用第二起动处理来使发动机10起动,也能够抑制由发动机10的起动引起的振动的产生。
<第一修正值导出处理>
第一修正值导出处理M17是导出与油温TOIL对应的转矩的修正量即第一转矩修正值Ta1的处理。CPU101在第一修正值导出处理M17中,通过参照第三映射MAP3来导出第一转矩修正值Ta1。第三映射MAP3是示出预测涡轮转速Nte与系统轴转矩Tsys的关系的映射。
在本实施方式中,准备有与油温TOIL对应的多个第三映射MAP3。在图4所示的例子中,准备有3个第三映射MAP3。3个第三映射MAP3中的第三映射MAP3(1)是在油温TOIL为第一油温区域的情况下参照的映射。第三映射MAP3(2)是在油温TOIL为第二油温区域的情况下参照的映射。第三映射MAP3(3)是在油温TOIL为第三油温区域的情况下参照的映射。3个油温区域中的第一油温区域是油温TOIL最高的区域。第二油温区域是第一油温区域与第三油温区域之间的区域。即,第二油温区域的上限与第一油温区域的下限相等。第二油温区域的下限与第三油温区域的上限相等。
在第三映射MAP3(1)中,如图4的实线所示,不管预测涡轮转速Nte如何,系统轴转矩Tsys都成为0(零)。在第三映射MAP3(2)中,如图4的虚线所示,系统轴转矩Tsys根据预测涡轮转速Nte而变化。在第三映射MAP3(3)中,如图4的单点划线所示,系统轴转矩Tsys根据预测涡轮转速Nte而变化。
需要说明的是,3个第三映射MAP3以满足以下的条件(A1)及(A2)的方式分别被制作。
(A1)参照第三映射MAP3(3)而导出的预测涡轮转速Nte比参照第三映射MAP3(2)而导出的预测涡轮转速Nte及参照第三映射MAP3(1)而导出的预测涡轮转速Nte大。
(A2)参照第三映射MAP3(2)而导出的预测涡轮转速Nte比参照第三映射MAP3(1)而导出的预测涡轮转速Nte大。
需要说明的是,上述的第一映射MAP1是示出油温TOIL是第一油温区域内的油温的情况下的预测涡轮转速Nte与系统轴转矩Tsys的关系的映射。因而,第三映射MAP3(1)如图4的实线所示那样被制作。油温TOIL越低,即工作油的粘度越高,则能够将在利用第二起动处理使发动机10起动了时产生的振动的大小抑制为容许范围内的系统轴转矩Tsys越大。因而,第三映射MAP3(2)如图4的虚线所示那样被制作,并且第三映射MAP3(3)如图4的单点划线所示那样被制作。
CPU101在第一修正值导出处理M17中,从3个第三映射MAP3中选择与油温TOIL对应的第三映射MAP3。例如,在油温TOIL是第二油温区域内的油温的情况下,CPU101选择第三映射MAP3(2)。接着,CPU101参照所选择的第三映射MAP3来导出与预测涡轮转速Nte对应的系统轴转矩Tsys。并且,CPU101将参照第三映射MAP3而导出的系统轴转矩Tsys设为第一转矩修正值Ta1。
<第一相加处理>
第一相加处理M19是通过将第一基准轴转矩判定值Tsys1b利用第一转矩修正值Ta1修正来导出第一轴转矩判定值TsysTh1的处理。CPU101在第一相加处理M19中,将第一基准轴转矩判定值Tsys1b与第一转矩修正值Ta1之和作为第一轴转矩判定值TsysTh1而导出。即,CPU101将第一转矩修正值Ta1越大则越大的值作为第一轴转矩判定值TsysTh1而导出。
<第二判定值候补设定处理>
第二判定值候补设定处理M21参照第二映射MAP2来导出第二基准轴转矩判定值Tsys2b。第二映射MAP2是示出预测涡轮转速Nte与系统轴转矩Tsys的关系的映射。在第二映射MAP2中,在预测涡轮转速Nte小于第二基准转速Nte2的情况下,与预测涡轮转速Nte对应的系统轴转矩Tsys成为正的值。具体而言,在预测涡轮转速Nte小于第二基准转速Nte2的情况下,与预测涡轮转速Nte对应的系统轴转矩Tsys随着预测涡轮转速Nte变小而变大。另一方面,在预测涡轮转速Nte为第二基准转速Nte2以上的情况下,与预测涡轮转速Nte对应的系统轴转矩Tsys成为负的值。具体而言,在预测涡轮转速Nte为第二基准转速Nte2以上的情况下,与预测涡轮转速Nte对应的系统轴转矩Tsys的绝对值随着预测涡轮转速Nte变大而变大。需要说明的是,作为第二基准转速Nte2,设定有比第一基准转速Nte1大的值。
CPU101在第二判定值候补设定处理M21中,将与预测涡轮转速Nte对应的系统轴转矩Tsys参照第二映射MAP2而导出。并且,CPU101将参照第二映射MAP2而导出的系统轴转矩Tsys设定为第二基准轴转矩判定值Tsys2b。
需要说明的是,第二映射MAP2是示出油温TOIL是第一油温区域内的油温的情况下的预测涡轮转速Nte与系统轴转矩Tsys的关系的映射。另外,详情后述,第二映射MAP2是上述的预测转矩容量Tce为基准转矩容量Tcb以上的情况用的映射。在预测转矩容量Tce为基准转矩容量Tcb以上且油温TOIL是第一油温区域内的油温的情况下,若系统轴转矩Tsys为参照第二映射MAP2而设定的第一基准轴转矩判定值Tsys1b以上,则即使利用第二起动处理来使发动机10起动,也能够抑制由发动机10的起动引起的振动的产生。
另外,在第一判定值候补设定处理M15中设定第一基准轴转矩判定值Tsys1b,在第二判定值候补设定处理M21中设定第二基准轴转矩判定值Tsys2b。第一基准轴转矩判定值Tsys1b及第二基准轴转矩判定值Tsys2b都是与预测涡轮转速Nte对应的转矩。在本实施方式中,以使第二基准轴转矩判定值Tsys2b比第一基准轴转矩判定值Tsys1b大的方式分别制作了第一映射MAP1及第二映射MAP2。需要说明的是,表示第二映射MAP2的曲线图中的虚线是示出第一映射MAP1中的预测涡轮转速Nte与系统轴转矩Tsys的关系的线。
<第二修正值导出处理>
第二修正值导出处理M23是导出与油温TOIL对应的转矩的修正量即第二转矩修正值Ta2的处理。CPU101在第二修正值导出处理M23中,通过参照第四映射MAP4来导出第二转矩修正值Ta2。第四映射MAP4是示出预测涡轮转速Nte与系统轴转矩Tsys的关系的映射。
在本实施方式中,准备有油温TOIL对应的多个第四映射MAP4。在图4所示的例子中,准备有3个第四映射MAP4。3个第四映射MAP4中的第四映射MAP4(1)是在油温TOIL为第一油温区域的情况下参照的映射。第四映射MAP4(2)是在油温TOIL为第二油温区域的情况下参照的映射。第四映射MAP4(3)是在油温TOIL为第三油温区域的情况下参照的映射。
在第四映射MAP4(1)中,如图4的实线所示,不管预测涡轮转速Nte如何,系统轴转矩Tsys都成为0(零)。在第四映射MAP4(2)中,如图4的虚线所示,系统轴转矩Tsys根据预测涡轮转速Nte而变化。在第四映射MAP4(3)中,如图4的单点划线所示,系统轴转矩Tsys根据预测涡轮转速Nte而变化。
需要说明的是,3个第四映射MAP4以满足以下的条件(B1)及(B2)的方式分别被制作。
(B1)参照第四映射MAP4(3)而导出的预测涡轮转速Nte比参照第四映射MAP4(2)而导出的预测涡轮转速Nte及参照第四映射MAP4(1)而导出的预测涡轮转速Nte大。
(B2)参照第四映射MAP4(2)而导出的预测涡轮转速Nte比参照第四映射MAP4(1)而导出的预测涡轮转速Nte大。
需要说明的是,上述的第二映射MAP2是示出油温TOIL是第一油温区域内的油温的情况下的预测涡轮转速Nte与系统轴转矩Tsys的关系的映射。因而,第四映射MAP4(1)如图4的实线所示那样被制作。油温TOIL越低,即工作油的粘度越高,则能够将在利用第二起动处理使发动机10起动了时产生的振动的大小抑制为容许范围内的系统轴转矩Tsys越大。因而,第四映射MAP4(2)如图4的虚线所示那样被制作,并且第四映射MAP4(3)如图4的单点划线所示那样被制作。
CPU101在第二修正值导出处理M23中,从3个第四映射MAP4中选择与油温TOIL对应的第四映射MAP4。例如,在油温TOIL是第三油温区域内的油温的情况下,CPU101选择第四映射MAP4(3)。接着,CPU101参照所选择的第四映射MAP4来导出与预测涡轮转速Nte对应的系统轴转矩Tsys。并且,CPU101将参照第四映射MAP4而导出的系统轴转矩Tsys设为第二转矩修正值Ta2。
<第二相加处理>
第二相加处理M25是通过将第二基准轴转矩判定值Tsys2b利用第二转矩修正值Ta2修正来导出第二轴转矩判定值TsysTh2的处理。CPU101在第二相加处理M25中,将第二基准轴转矩判定值Tsys2b与第二转矩修正值Ta2之和作为第二轴转矩判定值TsysTh2而导出。即,CPU101将第二转矩修正值Ta2越大则越大的值作为第二轴转矩判定值TsysTh2而导出。
<设定处理>
设定处理M27是将第一轴转矩判定值TsysTh1和第二轴转矩判定值TsysTh2中的一方设定为轴转矩判定值TsysTh的处理。CPU101在设定处理M27中,基于上述的预测转矩容量Tce来设定轴转矩判定值TsysTh。具体而言,CPU101在预测转矩容量Tce小于基准转矩容量Tcb的情况下,将第一轴转矩判定值TsysTh1设定为轴转矩判定值TsysTh。另一方面,CPU101在预测转矩容量Tce为基准转矩容量Tcb以上的情况下,将第二轴转矩判定值TsysTh2设定为轴转矩判定值TsysTh。因而,在预测转矩容量Tce大的情况下,比预测转矩容量Tce小的情况大的值被设定为轴转矩判定值TsysTh。即,基准转矩容量Tcb对应于“转矩容量判定值”。
<选择处理>
选择处理M29是作为发动机10的起动处理而选择第一起动处理及第二起动处理中的一方的处理。CPU101在选择处理M29中,在系统轴转矩Tsys为轴转矩判定值TsysTh以上的情况下,选择第二起动处理。另一方面,CPU101在系统轴转矩Tsys小于轴转矩判定值TsysTh的情况下,选择第一起动处理。
<起动处理>
起动处理M31是在被要求了发动机10的起动时使发动机10起动的处理。CPU101在选择处理M29中选择了第一起动处理的情况下,执行第一起动处理。另一方面,CPU101在选择处理M29中选择了第二起动处理的情况下,执行第二起动处理。
<本实施方式的作用及效果>
参照图5来对因加速器踏板被操作而使发动机10起动时的作用进行说明。
在如图5(A)的实线所示那样以使加速器开度ACCP变化的方式操作了加速器踏板的情况下,系统轴转矩Tsys的指令值TsysTr如图5(B)的实线所示那样推移。另一方面,在如图5(A)的虚线所示那样以使加速器开度ACCP变化的方式操作了加速器踏板的情况下,系统轴转矩的指令值TsysTr如图5(B)的虚线所示那样推移。在图5(D)中,利用第二起动处理来使发动机10起动时的离合器液压的指令值PcTr的推移由实线示出。图5(D)中的虚线示出了在基于指令值PcTr而使液压控制电路90工作了时油温TOIL比较高的情况下的离合器液压Pc的实际值PcR1的推移。图5(D)中的单点划线示出了在基于指令值PcTr而使液压控制电路90工作了时油温TOIL比较低的情况下的离合器液压Pc的实际值PcR2的推移。
在此,对在执行第二起动处理的情况下与执行了第一起动处理的情况相伴由发动机10的起动引起的振动容易产生的理由进行详述。在发动机10中的燃烧的刚开始后(更具体而言,在刚初爆后),因发动机转矩Te及离合器20的转矩容量Tc的偏差而发动机转速Ne的增大速度容易产生偏差。此时,若电动机转速Nm充分高,则发动机转速Ne的增大速度的偏差收敛,因此离合器20的同步定时不怎么产生偏差。另一方面,若电动机转速Nm比较低,则发动机转速Ne的增大速度的偏差不容易收敛,因此离合器20的同步定时容易产生偏差。由发动机10的起动引起的振动能够通过电动机转矩Tm来缓和。但是,由于存在曲轴角传感器111及电动机角传感器114的检测的响应延迟及电动机转矩Tm的响应延迟,所以需要基于发动机转速Ne的增大速度来预测离合器20的同步定时。在第一起动处理中,由于在同步定时之前未进行发动机10中的燃烧,所以发动机转速Ne的增大速度低,且增大速度不怎么产生偏差。其结果,能够高精度地预测离合器20的同步定时,因此不容易产生由发动机10的起动引起的振动。
相对于此,在第二起动处理中,发动机转速Ne的增大速度产生偏差,因此无法高精度地预测离合器20的同步定时。因而,通过使离合器20的转矩容量Tc暂且下降来谋求由发动机10的起动引起的振动的抑制。但是,在电动机转矩Tm比较小的状态下执行了第二起动处理的情况下,离合器20的同步定时有时会成为使转矩容量Tc的下降开始的定时以前。在该情况下,转矩容量Tc的下降赶不上,因此会产生由发动机10的起动引起的振动。
<加速器开度ACCP如图5(A)的虚线所示那样变化的情况>
在该情况下,在定时t31下加速器踏板的操作开始,因此系统轴转矩的指令值TsysTr如图5(B)的虚线所示那样推移。于是,系统轴转矩Tsys如图5(B)的双点划线所示那样推移,因此电动机转速Nm如图5(C)的双点划线所示那样推移。并且,在被要求了发动机10的起动时,若系统轴转矩Tsys为轴转矩判定值TsysTh以上则执行第二起动处理。于是,为了使离合器20滑移接合,如图5(D)的实线所示那样离合器液压的指令值PcTr推移。若油温TOIL高而工作油的粘度低,则离合器液压的实际值PcR1如图5(D)的虚线所示那样推移。若油温TOIL低而工作油的粘度高,则离合器液压的实际值PcR2如图5(D)的单点划线所示那样推移。若离合器液压的实际值PcR1、PcR2变高,则离合器20被滑移接合。
若离合器20被滑移接合,则通过基于电动发电机30的驱动的起转而发动机转速Ne开始上升。于是,发动机10中的燃烧开始。在该情况下,发动机转速Ne如图5(C)的虚线所示那样推移。
若发动机10中的燃烧开始,则从发动机10输出发动机转矩Te。于是,在定时t32下,发动机转速Ne成为与电动机转速Nm实质上相同。即,定时t32是离合器20的同步定时。
若发动机10中的燃烧开始,则为了减小离合器20的转矩容量Tc而离合器液压的指令值PcTr减小。在油温TOIL高而工作油的粘度比较低的情况下,若指令值PcTr减小,则如图5(D)的虚线所示,离合器液压的实际值PcR1比较早地开始减小。并且,在定时t32下,离合器液压的实际值PcR1变得充分低。即,在离合器20的同步定时下,离合器20的转矩容量Tc变得小。其结果,离合器20的从曲轴18向驱动轴31的发动机转矩Te的传递效率变低,因此与发动机10的起动相伴的电动机转速Nm的上升被抑制。由此,在利用第二起动处理使发动机10起动了的情况下,能够抑制与发动机10的起动相伴的振动在车辆500中产生。
考虑油温TOIL低而工作油的粘度比较高的情况。在该情况下,即使离合器液压的指令值PcTr如图5(D)的实线所示那样减小,实际值PcR2也如图5(D)的单点划线所示那样推移。即,与油温TOIL高的情况相比,离合器液压的实际值PcR2的减小的开始延迟。在定时t32下,离合器液压的实际值PcR2维持为高的状态,因此离合器20的转矩容量Tc大。即,在离合器20的同步定时下,离合器20的转矩容量Tc未变小。其结果,在定时t32附近,离合器20的从曲轴18向驱动轴31的发动机转矩Te的传递效率未变低,因此无法抑制由发动机转矩Te的上升引起的电动机转速Nm的上升。由此,若利用第二起动处理来使发动机10起动,则由发动机10的起动引起的振动会在车辆500中产生。
于是,在本实施方式中,在油温TOIL低而工作油的粘度高的情况下,比油温TOIL高而工作油的粘度低的情况大的值被设定为轴转矩判定值TsysTh。因而,在油温TOIL低的状况下系统轴转矩的指令值TsysTr如图5(B)的虚线所示那样推移的情况下,系统轴转矩Tsys不会成为轴转矩判定值TsysTh以上。也就是说,作为使发动机10起动的处理而执行第一起动处理。
若执行第一起动处理,则在通过基于电动发电机30的驱动的起转而发动机转速Ne上升至电动机转速Nm后,发动机10中的燃烧开始。因而,发动机10的起动的完成延迟,但能够抑制由发动机10的起动引起的振动在车辆500中产生。
<加速器开度ACCP如图5(A)的实线所示那样变化的情况>
在该情况下,若在定时t31下加速器踏板的操作开始,则系统轴转矩的指令值TsysTr如图5(B)的实线所示那样推移。于是,系统轴转矩Tsys如图5(B)的单点划线所示那样推移,因此电动机转速Nm如图5(C)的单点划线所示那样推移。并且,在被要求了发动机10的起动时,若系统轴转矩Tsys为轴转矩判定值TsysTh以上则执行第二起动处理。于是,为了使离合器20滑移接合,离合器液压的指令值PcTr如图5(D)的实线所示那样推移。
若离合器20被滑移接合,则通过基于电动发电机30的驱动的起转而发动机转速Ne开始上升。于是,发动机10中的燃烧开始。在该情况下,发动机转速Ne如图5(C)的实线所示那样推移。
若发动机10中的燃烧开始,则从发动机10输出发动机转矩Te。于是,在定时t33下,发动机转速Ne成为与电动机转速Nm实质上相同。即,定时t33是离合器20的同步定时。
若发动机10中的燃烧开始,则为减小离合器20的转矩容量Tc而离合器液压的指令值PcTr减小。在油温TOIL高而工作油的粘度比较低的情况下,若指令值PcTr减小,则如图5(D)的虚线所示那样离合器液压的实际值PcR1比较早地开始减小。因而,在定时t33下,离合器液压的实际值PcR1变得充分低。即,在离合器20的同步定时下,离合器20的转矩容量Tc变得小。其结果,在利用第二起动处理使发动机10起动了的情况下,能够抑制与发动机10的起动相伴的振动在车辆500中产生。
考虑油温TOIL低而工作油的粘度比较高的情况。在该情况下,在离合器液压的指令值PcTr如图5(D)的实线所示那样减小了的情况下实际值PcR2,如图5(D)的单点划线所示那样推移。即,在定时t32下,离合器液压的实际值PcR2维持为高的状态,但在之后的定时t33下,实际值PcR2变得低。定时t33是离合器20的同步定时。在该定时t33下,离合器20的转矩容量Tc已经变小。其结果,即使利用第二起动处理使发动机10起动了,也能够抑制由发动机10的起动引起的振动在车辆500中产生。
在本实施方式中,能够得到以下所示的效果。
(1)油温TOIL越低则越大的值被设定为轴转矩判定值TsysTh。由此,在以油温TOIL低因此工作油的粘度高为起因而离合器液压Pc的响应性低的情况下,变得不容易执行第二起动处理。在这样工作油的粘度高的情况下,通过利用第一起动处理来使发动机10起动,发动机10的起动完成些许延迟,但能够抑制与发动机10的起动相伴的振动的产生。
另一方面,在以油温TOIL高因此工作油的粘度低为起因而离合器液压Pc的响应性高的情况下,小的值被设定为轴转矩判定值TsysTh,因此变得容易执行第二起动处理。在工作油的粘度低的情况下,即使利用第二起动处理来使发动机10起动,也能够与离合器液压Pc的响应性高相应地使离合器20的转矩容量Tc快速变小。即,在离合器20的同步定时下,转矩容量Tc变得小。因而,即使伴随于发动机10的起动而发动机转矩Te急剧上升,也能够通过离合器20的工作来抑制电动机转速Nm急激上升。其结果,能够一边抑制与发动机10的起动相伴的振动的产生一边及早完成发动机10的起动。因此,在本实施方式中,能够兼顾与发动机10的起动相伴的振动的产生的抑制和发动机10的起动的及早完成。
(2)在通过第二起动处理来使发动机10起动的情况下,与发动机10的起动相伴的振动的大小因变速机构46的输入轴47的转速而改变。于是,在本实施方式中,导出预测涡轮转速Nte,基于该预测涡轮转速Nte来设定轴转矩判定值TsysTh。通过以系统轴转矩Tsys为这样的轴转矩判定值TsysTh以上为条件来执行第二起动处理,能够抑制在利用第二起动处理使发动机10起动了时上述振动变大。
(3)在假定为利用第二起动处理使发动机10起动了的情况下离合器20的转矩容量Tc变小的情况下,在发动机转矩Te急剧上升了时,容易利用离合器20来使发动机转矩Te的变动衰减。即,在假定为利用第二起动处理使发动机10起动了的情况下转矩容量Tc越小,则由发动机10的起动引起的振动越不容易在车辆500中产生。于是,在本实施方式中,在预测转矩容量Tce为基准转矩容量Tcb以上的情况下,比预测转矩容量Tce小于基准转矩容量Tcb的情况大的值被设定为轴转矩判定值TsysTh。通过以系统轴转矩Tsys为这样的轴转矩判定值TsysTh以上为条件来执行第二起动处理,能够抑制在利用第二起动处理使发动机10起动了时上述振动变大。
(4)在本实施方式中,在能够预测为在利用第二起动处理使发动机10起动了时振动不容易在车辆500中产生的情况下,能够将比能够预测为该振动容易在车辆500中产生的情况小的值设定为轴转矩判定值TsysTh。由此,在能够预测为在利用第二起动处理使发动机10起动了时振动不容易在车辆500中产生的情况下,能够增加执行第二起动处理的机会。
<变更例>
上述实施方式能够如以下这样变更而实施。上述实施方式及以下的变更例能够在技术上不矛盾的范围内互相组合而实施。
也可以不使轴转矩判定值TsysTh根据上述的预测转矩容量Tce而可变。
也可以不使轴转矩判定值TsysTh根据预测涡轮转速Nte而可变。
也可以具有与电动机转速Nm对应的多个第一映射MAP1。在该情况下,在第一判定值候补设定处理M15中,从多个第一映射MAP1中选择与此时的电动机转速Nm对应的第一映射MAP1。并且,通过参照所选择的第一映射MAP1,与预测涡轮转速Nte对应的系统轴转矩Tsys被设定为第一基准轴转矩判定值Tsys1b。
也可以具有与电动机转速Nm对应的多个第二映射MAP2。在该情况下,在第二判定值候补设定处理M21中,从多个第二映射MAP2中选择与此时的电动机转速Nm对应的第二映射MAP2。并且,通过参照所选择的第二映射MAP2,与预测涡轮转速Nte对应的系统轴转矩Tsys被设定为第二基准轴转矩判定值Tsys2b。
在上述实施方式中,向变速装置40供给工作油的电动泵80及液压控制电路90兼任向离合器20的液压的供给系统,但不限于此。向离合器20供给液压的装置也可以与电动泵80及液压控制电路90相独立地设置。
变速装置也可以是不具备变矩器的结构。
变速机构也可以是无级式的变速机构。
车辆也可以不具备变速装置。
控制装置100不限于具有具备CPU和ROM且构成为执行软件处理的电路。即,控制装置100是以下(a)~(c)的任一结构即可。
(a)控制装置100具备按照计算机程序来执行各种处理的一个以上的处理器。处理器包括CPU以及RAM及ROM等存储器。存储器保存有构成为使CPU执行处理的程序代码或指令。存储器即计算机可读介质包括能够利用通用或专用的计算机来访问的所有能够利用的介质。
(b)控制装置100具备执行各种处理的一个以上的专用的硬件电路。作为专用的硬件电路,例如能够举出面向特定用途集成电路即ASIC或FPGA。需要说明的是,ASIC是“Application Specific Integrated Circuit(专用集成电路)”的缩写,FPGA是“FieldProgrammable Gate Array(现场可编程门阵列)”的缩写。
(c)控制装置100具备将各种处理的一部分按照计算机程序来执行的处理器和执行各种处理中的剩余的处理的专用的硬件电路。
Claims (4)
1.一种混合动力车辆用控制装置,其中,
所述混合动力车辆具备具有曲轴的发动机和具有驱动轴的电动发电机作为动力源,并且在所述曲轴与所述驱动轴之间具备液压驱动式的离合器,
所述控制装置具备控制所述发动机、所述电动发电机及所述离合器的执行装置,
所述执行装置构成为执行:
第一起动处理,在所述驱动轴的轴转矩即系统轴转矩小于轴转矩判定值的状况下使所述发动机起动的情况下,通过使所述离合器接合而使所述曲轴的转速即发动机转速上升至所述驱动轴的转速即电动机转速后,使所述发动机中的燃烧开始;
第二起动处理,在所述系统轴转矩为所述轴转矩判定值以上的状况下使所述发动机起动的情况下,当通过使所述离合器接合而所述曲轴开始旋转后,在所述发动机转速达到所述电动机转速之前使所述发动机中的燃烧开始;及
设定处理,将所述离合器的工作油的温度即油温越低则越大的值设定为所述轴转矩判定值。
2.根据权利要求1所述的混合动力车辆用控制装置,
所述混合动力车辆具备驱动轮和配置于转矩传递路径中的所述电动发电机与所述驱动轮之间的变速机构,
所述执行装置构成为:在所述设定处理中,基于假定为利用所述第二起动处理使所述发动机起动了的情况下的所述变速机构的输入轴的转速的预测值即预测输入轴转速来设定所述轴转矩判定值。
3.根据权利要求1或2所述的混合动力车辆用控制装置,
所述执行装置构成为:在所述设定处理中,在假定为利用所述第二起动处理使所述发动机起动了的情况下的所述离合器的转矩容量的预测值即预测转矩容量比转矩容量判定值大的情况下,将比所述预测转矩容量为所述转矩容量判定值以下的情况大的值设定为所述轴转矩判定值。
4.一种混合动力车辆用控制方法,其中,
所述混合动力车辆具备具有曲轴的发动机和具有驱动轴的电动发电机作为车辆的动力源,并且在所述曲轴与所述驱动轴之间具备液压驱动式的离合器,
所述控制方法包括:
在所述驱动轴的轴转矩即系统轴转矩小于轴转矩判定值的状况下使所述发动机起动的情况下,通过使所述离合器接合而使所述曲轴的转速即发动机转速上升至所述驱动轴的转速即电动机转速后,使所述发动机中的燃烧开始;
在所述系统轴转矩为所述轴转矩判定值以上的状况下使所述发动机起动的情况下,当通过使所述离合器接合而所述曲轴开始旋转后,在所述发动机转速达到所述电动机转速之前使所述发动机中的燃烧开始;及
将所述离合器的工作油的温度即油温越低则越大的值设定为所述轴转矩判定值。
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