CN116648391A - 混合动力车辆的控制装置 - Google Patents

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CN116648391A CN202180067184.1A CN202180067184A CN116648391A CN 116648391 A CN116648391 A CN 116648391A CN 202180067184 A CN202180067184 A CN 202180067184A CN 116648391 A CN116648391 A CN 116648391A
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Abstract

本发明的目的在于提供一种能够快速地从停车发电模式向倒退行驶切换的混合动力车辆的控制装置。混合动力车辆的控制装置具备驱动轮、作为内燃机的发动机、产生向驱动轮输出的动力的电动马达、位于电动马达与驱动轮之间的动力传递路径上的变速器、以及能够切断发动机与电动马达之间的动力传递路径的离合器。而且,所述控制装置具备控制器,该控制器能够将混合动力车辆的动作模式切换为通过向电动马达输送发动机的动力从而在停车中进行发电的停车发电模式、利用发动机的动力进行倒退行驶的第一倒退行驶模式、以及利用电动马达的动力进行倒退行驶的第二倒退行驶模式,在存在从停车发电模式切换为倒退行驶的请求的情况下,控制器将动作模式向第二倒退行驶模式切换。

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。
背景技术
在专利文献1中示出了在车辆的停车中能够通过发动机的动力使电动马达发电的混合动力车辆。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2003-284206号公报
发明内容
技术问题
在混合动力车辆中存在被称为所谓P2配置的电动马达的配置。P2配置是指变速器位于电动马达与驱动轮之间的动力传递路径上,能够通过离合器将电动马达与发动机之间的动力传递路径切断的配置。在采用P2配置的混合动力车辆中,存在如下课题:当从在停车中利用发动机的动力进行发电的停车发电模式向利用发动机的动力进行倒退行驶的动作模式切换时,为了切换多个离合器的状态而需要较长的时间。
本发明的目的在于提供一种能够快速地从停车发电模式向倒退行驶切换的混合动力车辆的控制装置。
技术方案
本发明的混合动力车辆的控制装置的特征在于,搭载于混合动力车辆,该混合动力车辆具备驱动轮、作为内燃机的发动机、产生向所述驱动轮输出的动力的电动马达、位于所述电动马达与所述驱动轮之间的动力传递路径上的变速器、以及能够切断所述发动机与所述电动马达之间的动力传递路径的离合器,所述控制装置具备控制器,该控制器能够将所述混合动力车辆的动作模式切换为通过向所述电动马达输送所述发动机的动力从而在停车中进行发电的停车发电模式、利用所述发动机的动力进行倒退行驶的第一倒退行驶模式、以及利用所述电动马达的动力进行倒退行驶的第二倒退行驶模式,在存在从所述停车发电模式切换为倒退行驶的请求的情况下,所述控制器将所述动作模式向所述第二倒退行驶模式切换。
技术效果
根据本发明,在存在从停车发电模式向倒退行驶切换的请求的情况下,切换为利用电动马达的动力进行倒退行驶的第二倒退行驶模式。该切换与向利用发动机的动力进行倒退行驶的第一倒退行驶模式的切换相比,切换离合器的状态所需要的时间短。因此,能够快速地从停车发电模式向倒退行驶切换。
附图说明
图1是示出本发明的实施方式一的混合动力车辆和控制装置的框图。
图2是对第一倒退行驶模式时的离合器的状态进行说明的图。
图3是对第二倒退行驶模式时的离合器的状态进行说明的图。
图4是对停车发电模式时的离合器的状态进行说明的图。
图5是示出控制器执行的模式切换处理的流程图。
图6是示出本发明的实施方式二的混合动力车辆和控制装置的框图。
符号说明
1、1A混合动力车辆
2、2A驱动轮
3 辅机
4 发动机
6 电动马达
8 变速器
10 倒退齿轮机构
12 变矩器
C0 锁止离合器
C1 正转离合器
C2 反转离合器
C3输出离合器(第一输出离合器)
C5 第二输出离合器
C6分动离合器
14a、14b齿轮机构
15 直接齿轮机构
16 逆变器
17 电池
18 离合器切换装置
18a 液压泵
18b 控制阀
20 控制装置
21 控制器
22 存储装置
31 驾驶操作部
32 换挡操作部
33 操作部
具体实施方式
以下,参照附图对本发明的各实施方式进行详细说明。在本说明书中,将离合器传递动力的状态称为离合器的接合,将离合器不传递动力的状态称为离合器的开放。
(实施方式一)
图1是示出本发明的实施方式一的混合动力车辆和控制装置的框图。实施方式一的混合动力车辆1具备驱动轮2、作为内燃机的发动机4、用于驱动发动机4的辅机3、产生向驱动轮2输出的动力的电动马达6、以及驱动电动马达6的逆变器16。此外,混合动力车辆1具备蓄积电动马达6的动力运行电力和再生电力的电池17、以及位于电动马达6与驱动轮2之间的动力传递路径上的变速器8。此外,混合动力车辆1具备能够使发动机4的动力反转的倒退齿轮机构10、将发动机4的动力保持正转地向后极传递的正转离合器C1、以及经由倒退齿轮机构10的反转作用来传递发动机4的动力的反转离合器C2。此外,混合动力车辆1具备能够与发动机4和电动马达6的动作无关地切断向驱动轮2的动力的传递的输出离合器C3。此外,混合动力车辆1也可以在发动机4与倒退齿轮机构10之间具备变矩器12和锁止离合器C0,并且具备位于动力传递路径的一个或多个齿轮机构14a、14b。在齿轮机构14b也可以包括差动齿轮。
变速器8是CVT(Continuously Variable Transmission:无级变速器)。变速器8也可以是有级变速器等其他方式的变速器。
与锁止离合器C0组合的变矩器12、与正转离合器C1和反转离合器C2组合的倒退齿轮机构10、变速器8、齿轮机构14a、输出离合器C3、以及齿轮机构14b依次位于从发动机4到驱动轮2的动力传递路径。
变速器8、齿轮机构14a、输出离合器C3、以及齿轮机构14b依次位于从电动马达6到驱动轮2的动力传递路径。
与锁止离合器C0组合的变矩器12、以及与正转离合器C1和反转离合器C2组合的倒退齿轮机构10依次位于从发动机4到电动马达6的动力传递路径。正转离合器C1和反转离合器C2也作为能够切断发动机4与电动马达6之间的动力传递路径的离合器而发挥功能。即,通过使正转离合器C1和反转离合器C2双方开放,从而成为不从发动机4向电动马达6传递动力的状态。
此外,混合动力车辆1具备切换离合器的状态的离合器切换装置18。离合器切换装置18也可以是具备产生液压的液压泵18a、以及向控制对象的离合器输送液压的控制阀18b,并且使用液压进行离合器的切换的结构。在图1~图4中,利用单点划线的箭头来表示液压。在离合器切换装置18的控制对象的离合器中至少包括正转离合器C1、反转离合器C2以及输出离合器C3。在该控制对象的离合器中还可以包括锁止离合器C0。
在将离合器从开放向接合切换时,需要使离合器的可动部向液压方向移动,因此伴随有能量消耗。另一方面,液压泵18a的工作量存在限制。因此,一并从开放切换为接合的离合器的数量受到限制。在实施方式一中,作为液压泵18a的能力,将能够一并从开放切换为接合的离合器设定为一个。通过这样的设定,能够实现液压泵18a的紧凑化。通过该设定,在将正转离合器C1、反转离合器C2以及输出离合器C3中的两个以上的离合器从开放切换为接合的情况下,错开时期且依次地进行各离合器的切换处理。
另一方面,在将离合器从接合向开放切换时,由于离合器的可动部与液压方向相反地移动,所以能量消耗少。因此,无论液压泵18a的工作量如何,都能够一并将多个离合器从接合切换为开放。另外,将一个离合器从开放切换为接合的处理以及将一个或多个离合器从接合切换为开放的处理能够并行地进行。
应予说明,离合器切换装置18也可以是利用电力来切换离合器的状态的结构。在该情况下,在离合器切换装置18的能力(最大输出)低于将多个离合器同时从开放向接合切换时所需要的电力的情况下,产生与上述同样的状况。
混合动力车辆1还具备进行驾驶操作的驾驶操作部31、能够选择挡位的换挡操作部32、以及切换各种功能的操作部33。挡位例如包括前进行驶的驱动挡位、倒退行驶的倒退挡位、进行持续性的停车的停车挡位(例如驻车挡位)。此外,混合动力车辆1具备基于选择出的挡位和车辆状态来切换混合动力车辆1的动作模式的控制装置20。
控制装置20包括控制器21。控制器21是包括一个ECU(Electronic Control Unit:电子控制单元)、或者彼此进行通信而协同地动作的多个ECU的结构。控制器21被输送驾驶操作部31的操作信号、换挡操作部32的操作信号、以及表示车辆状态的信息(车速、电池17的充电余量等)。控制器21能够经由辅机3对发动机4进行驱动控制,并能够经由逆变器16对电动马达6进行驱动控制。此外,控制器21通过控制离合器切换装置18的控制阀18b,从而能够切换多个离合器(C0~C3)的状态。
<混合动力车辆的动作模式>
图2是对第一倒退行驶模式时的离合器的状态进行说明的图。图3是对第二倒退行驶模式时的离合器的状态进行说明的图。图4是对停车发电模式时的离合器的状态进行说明的图。在图2~图4中,利用阴影来表示离合器的接合,并且利用粗箭头来表示动力的传递。
在混合动力车辆1的动作模式中至少包括前进行驶的驱动行驶模式、倒退行驶的倒退行驶模式、不进行发电的停车模式、以及在停车中发电的停车发电模式。在此,与暂时停车或等待信号的停车不同,停车是指持续性的停车,也可以称为驻车(parking)。
混合动力车辆1的动作模式通过在换挡操作部32中选择驱动挡位从而向驱动行驶模式转移,并通过在换挡操作部32中选择倒退挡位从而向倒退行驶模式转移。此外,该动作模式通过在换挡操作部32中选择停车挡位从而向停车模式或者停车发电模式转移。
驱动行驶模式包括仅使用电动马达6的动力的驱动行驶模式、以及使用发动机4的动力的驱动行驶模式。
在使用发动机4的动力的驱动行驶模式中,正转离合器C1被控制为接合,反转离合器C2被控制为开放,输出离合器C3被控制为接合。在该模式下,锁止离合器C0也可以被控制为根据车辆状态而切换为接合和开放。通过上述离合器的状态,发动机4的动力经由变矩器12、正转离合器C1、变速器8、齿轮机构14a、输出离合器C3以及齿轮机构14b向驱动轮2传递,实现混合动力车辆1的前进行驶。
电动马达6的旋转轴与变速器8的输入轴连结。因此,在使用发动机4的动力的驱动行驶模式中,电动马达6的旋转轴也旋转。在驱动行驶模式中,通过使电动马达6进行零扭矩运转,从而减小电动马达6的负荷。另外,通过使电动马达6进行动力运转,从而能够利用电动马达6的输出扭矩来增加驱动轮2的扭矩。另外,通过使电动马达6进行再生运转,从而使发动机4的动力的一部分向电动马达6输送而进行发电。
在仅使用电动马达6的动力的驱动行驶模式中,正转离合器C1被控制为开放,反转离合器C2被控制为开放,输出离合器C3被控制为接合。通过这样的离合器的状态,从而使电动马达6的动力经由变速器8、齿轮机构14a、输出离合器C3以及齿轮机构14b向驱动轮2传递,实现混合动力车辆1的前进行驶。此外,通过使正转离合器C1和反转离合器C2双方开放,从而切断电动马达6与发动机4之间的动力传递路径,能够在行驶中使发动机4停止。
倒退行驶模式包括利用发动机4的动力进行倒退行驶的第一倒退行驶模式、以及利用电动马达6的动力进行倒退行驶的第二倒退行驶模式。
如图2所示,在第一倒退行驶模式下,正转离合器C1被控制为开放,反转离合器C2被控制为接合,输出离合器C3被控制为接合。在该模式下,锁止离合器C0也可以被控制为开放。通过这样的离合器的切换,发动机4的动力在倒退齿轮机构10中其旋转方向被反转。此外,该动力经由变速器8、齿轮机构14a、输出离合器C3以及齿轮机构14b向驱动轮2输送,实现混合动力车辆1的倒退行驶。
如图3所示,在第二倒退行驶模式下,正转离合器C1被控制为开放,反转离合器C2被控制为开放,输出离合器C3被控制为接合。通过这样的离合器的切换而使电动马达6反向旋转地进行动力运转,从而使反向旋转的动力经由变速器8、齿轮机构14a、输出离合器C3以及齿轮机构14b向驱动轮2传递,实现混合动力车辆1的倒退行驶。通过使正转离合器C1和反转离合器C2双方开放,从而切断电动马达6与发动机4之间的动力传递路径,抑制电动马达6的驱动被发动机4所妨碍。
在不进行发电的停车模式下,正转离合器C1被控制为开放,反转离合器C2被控制为开放。在该模式下,输出离合器C3可以被控制为开放,也可以被控制为接合。此外,在该模式下,省略图示的驻车锁定机构也可以以制止驱动轮2的旋转的方式动作。在该模式下,即使发动机4动作,发动机4的动力也不会传递至驱动轮2。另外,电动马达6停止。
如图4所示,在停车中发电的停车发电模式下,正转离合器C1被控制为接合,反转离合器C2被控制为开放,输出离合器C3被控制为开放。在该模式下,也可以将锁止离合器C0控制为接合。此外,在该模式下,省略图示的驻车锁定机构也可以以制止驱动轮2的旋转的方式动作。在该模式下,发动机4被驱动,电动马达6进行再生运转。通过上述的控制,发动机4的动力经由正转离合器C1向电动马达6输送。另一方面,发动机4的动力不会向驱动轮2输出。由此,实现混合动力车辆1的停车和由电动马达6进行的发电。
<控制装置的模式切换处理>
图5是示出控制器执行的模式切换处理的流程图。模式切换处理在混合动力车辆1的系统起动中始终反复执行。
若模式切换处理开始,则控制器21获取操作部33的操作状态、以及换挡操作部32的操作状态(步骤S1),进而,获取车速、电池17的充电余量等表示车辆状态的信息(步骤S2)。操作部33的操作和换挡操作部32的操作可以是由驾驶员进行的操作,也可以是基于自动驾驶系统的控制的操作。
然后,控制器21基于在步骤S1中获取到的操作信息中的换挡操作部32的信号来判别是否有挡位的切换(步骤S3)。其结果是,若没有切换,则控制器21使处理返回到步骤S1,重复从步骤S1起的处理。
另一方面,若有挡位的切换,则控制器21判别所选择的挡位(步骤S4),若是驱动挡位,则执行向驱动行驶模式的切换处理(步骤S5)。在步骤S5的处理中包括通过驱动控制阀18b来控制离合器(C0~C3)的状态的处理。
在步骤S5中向驱动行驶模式切换时,控制器21可以根据车辆状态来选择仅使用电动马达6的动力的驱动行驶模式和使用发动机4的动力的驱动行驶模式中的哪一个模式。另外,若转移到驱动行驶模式,则控制器21也可以基于车辆状态来进行仅使用电动马达6的动力的驱动行驶模式与使用发动机4的动力的驱动行驶模式的切换。此外,若转移到使用发动机4的动力的驱动行驶模式,则控制器21也可以基于车辆状态,在零扭矩运转、动力运转、再生运转中切换电动马达6的运转。
若步骤S4的判别的结果是选择了停车挡位,则控制器21基于在步骤S1、步骤S2中获取到的信息来判别停车中的发电条件是否成立(步骤S6)。在发电条件中可以包括与操作部33的操作状态相关的条件、与电池17的充电余量相关的条件等。例如,在步骤S6中,控制器21可以在操作部33处于表示发电请求的操作状态且充电余量为阈值以下的情况下,判别为停车中的发电条件成立。
若步骤S6的判别的结果为是,则控制器21执行向停车发电模式的切换处理(步骤S7),若为否,则控制器21执行向不进行发电的停车模式的切换处理(步骤S8)。在步骤S7、步骤S8的处理中包括通过驱动控制阀18b来控制离合器(C0~C3)的状态的处理。
应予说明,步骤S7的向停车发电模式的切换处理不限于基于挡位的切换来执行。例如,控制器21在不进行发电的停车模式中,即使没有进行挡位的切换,也可以在发电条件成立的情况下执行向停车发电模式的切换处理。
若步骤S4的判别的结果是选择了倒退挡位,则控制器21判别在该时间点选择的混合动力车辆1的状态是否为停车发电模式(步骤S9)。此处所判别的停车发电模式可以是实际上发动机4驱动且电动马达6正在发电的状态,也可以是发动机4的驱动和电动马达6的发电都停止(例如基于充电完成的停止)的状态。在步骤S9中判别的停车发电模式是指离合器(C0~C3)的状态为停车发电模式的状态。
若步骤S9的判别的结果为是,则控制器21执行向第二倒退行驶模式的切换处理(步骤S10)。另一方面,若步骤S9的判别的结果为否,则控制器21执行向第一倒退行驶模式的切换处理(步骤S11)。在步骤S10、步骤S11的处理中包括通过驱动控制阀18b来控制离合器(C0~C3)的状态的处理。
在步骤S9的判别处理中,若混合动力车辆1的该时间点的状态为停车发电模式,则无论发动机4是处于驱动中还是处于停止中,控制器21都使处理向步骤S10分支。即,即使发动机4处于驱动中,控制器21也选择向利用电动马达6的动力进行倒退行驶的第二倒退行驶模式切换。
在步骤S9的判别处理中,若该时间点的混合动力车辆1的状态为停车发电模式,则控制器21可以在不进行电池17的充电余量的确认处理的情况下使处理向步骤S10分支。由于近前的状态为停车发电模式,所以预计电池17的充电余量正在恢复。此外,倒退行驶大多以比较短的距离结束。因此,即使在不确认电池17的充电余量而使处理进入步骤S9、步骤S10的情况下,因为电池17的充电余量的降低而使电动马达6的驱动被禁止的可能性也低而能够继续进行良好的混合动力车辆1的行驶。
在步骤S5、S7、S8、S10、S11的处理之后,控制器21使处理返回到步骤S1。
应予说明,步骤S9的判别条件并不限定于上述的例子。该判别条件也可以包含如基于各种车辆状态、外部的环境条件、驾驶员的设定等,即使近前的状态是停车发电模式,处理也向步骤S11分支那样的例外条件。在该情况下,也能够在除上述的例外条件以外的情况下,在从停车发电模式向倒退行驶切换时选择第二倒退行驶模式,从而获得基于该选择的后述的效果。此外,步骤S9的判别条件并不限定于上述的例子,也可以包含基于各种车辆状态、外部的环境条件、驾驶员的设定等,即使在近前的状态不是停车发电模式的情况下处理也向步骤S10分支那样的其他条件。因此,在近前的状态从除停车发电模式以外的动作模式切换为倒退行驶的情况下,也可以根据各种条件来选择利用电动马达6的动力进行倒退行驶的动作模式。
上述的模式切换处理的程序存储于控制器21所包含的存储装置22等非暂时性的存储介质(non transitory computer readable medium)。控制器21可以构成为读取存储于可移动型的非暂时性的存储介质的程序,并执行该程序。上述的可移动型的非暂时性的存储介质可以存储有上述的模式切换处理的程序。
<向倒退行驶模式切换的详细内容>
通过图5的步骤S9、步骤S10,在从停车发电模式向倒退行驶模式切换时,控制器21自动地选择利用电动马达6的动力进行倒退行驶的第二倒退行驶模式作为切换目标。
在向第二倒退行驶模式的切换中,从开放切换为接合的离合器是输出离合器C3,从接合切换为开放的离合器是锁止离合器C0和正转离合器C1这两个离合器。如上所述,控制器21能够快速地将多个离合器从接合切换为开放。此外,控制器21在将离合器从开放向接合切换时,每一个离合器花费一次量的切换时间。由于在上述的切换中从开放切换为接合的离合器是输出离合器C3,所以控制器21能够快速地完成从停车发电模式向第二倒退行驶模式的切换。因此,混合动力车辆1能够从停车的状态快速地向倒退行驶转移。
对假设控制器21从停车发电模式向第一倒退行驶模式切换的情况进行说明。在该切换中,从开放切换为接合的离合器是反转离合器C2和输出离合器C3这两个离合器,从接合切换为开放的离合器是锁止离合器C0和正转离合器C1这两个离合器。如上所述,控制器21能够快速地将多个离合器从接合切换为开放。但是,由于控制器21在将两个离合器(C2、C3)从开放切换为接合的情况下依次执行切换处理,所以花费两次量的切换时间。因此,从停车发电模式向第一倒退行驶模式的切换与向第二倒退行驶模式的切换相比,需要较长的时间。因此,在该情况下,驾驶员在从停车中的状态向倒退行驶转移时感到迟缓。
如以上那样,根据实施方式一的混合动力车辆1和控制装置20,在存在从停车发电模式切换为倒退行驶的请求的情况下,控制器21将动作模式向第二倒退行驶模式切换。从停车发电模式向第二倒退行驶模式的切换与向第一倒退行驶模式的切换相比能够快速地完成。因此,混合动力车辆1能够快速地向倒退行驶转移。
此外,根据实施方式一的混合动力车辆1和控制装置20,在从停车发电模式向第二倒退行驶模式切换时,即使发动机4正在驱动,控制器21也向第二倒退行驶模式切换。因此,即使发动机4正在驱动,也能够快速地向倒退行驶转移。因为倒退行驶通常不会长时间持续,所以在第二倒退行驶模式下,即使发动机4正在驱动,对油耗的影响也非常小。
此外,根据实施方式一的混合动力车辆1和控制装置20,控制器21在停车发电模式时,将正转离合器C1控制为接合,将反转离合器C2控制为开放,将输出离合器C3控制为开放。此外,控制器21在第一倒退行驶模式时,将正转离合器C1控制为开放,将反转离合器C2控制为接合,将输出离合器C3控制为接合。此外,控制器21在第二倒退行驶模式时,将正转离合器C1控制为开放,将反转离合器C2控制为开放,将输出离合器C3控制为接合。而且,在从停车发电模式切换为倒退行驶的情况下,控制器21自动地选择从开放切换为接合的离合器为一个即可的第二倒退行驶模式。因此,不进行离合器切换装置18的个数或能力的增强,即,不增加能够一并从开放切换为接合的离合器的个数,就能够实现从停电发电模式向倒退行驶的快速的切换。因此,能够实现离合器切换装置18的紧凑化。
此外,根据实施方式一的混合动力车辆1和控制装置20,离合器切换装置18是使用液压来切换离合器的结构。在使用液压来切换离合器的结构中,增强离合器切换装置18的能力需要从以往的结构进行较大的改变,使混合动力车辆1的开发成本上升。因此,能够在不进行离合器切换装置18的数量或能力的增强的情况下实现从停电发电模式向倒退行驶的快速的切换的方案在采用使用了液压的离合器切换装置18的基础上是特别有用的。
此外,根据实施方式一的混合动力车辆1和控制装置20,在存在从与停车发电模式不同的动作模式向倒退行驶切换的请求的情况下,控制器21能够将动作模式向第一倒退行驶模式切换。由于车辆状态、其他各种环境条件、驾驶员的请求等,也可产生优选使用发动机4的动力的状况。在这样的状况下,通过在以比较短的时间向倒退行驶切换的情况下选择第一倒退行驶模式,从而能够实现与状况相对应的倒退行驶。
(实施方式二)
图6是示出本发明的实施方式二的混合动力车辆和控制装置的框图。在实施方式二中,混合动力车辆1A的动力传递机构的一部分以及各动作模式下的离合器的状态与实施方式一不同,其他与实施方式一相同。对于与实施方式一相同的结构,标注相同的符号并省略详细的说明。
实施方式二的混合动力车辆1A除了实施方式一的动力传递机构以外,还具备不经由变速器8而能够向驱动轮2传递发动机4或电动马达6的动力的直接齿轮机构15、以及将直接齿轮机构15与动力侧的动力传递路径连接的第二输出离合器C5。第二输出离合器C5可以位于倒退齿轮机构10的输出轴即变速器8的输入轴,将该轴与直接齿轮机构15连接或切断。在实施方式二中,将连接变速器8的输出轴与驱动轮2的推进轴的离合器记为第一输出离合器C3。
实施方式二的混合动力车辆1A还具备两个驱动轮2A、以及向驱动轮2A的推进轴传递动力的分动离合器C6。
控制器21通过控制离合器切换装置18的控制阀18b,从而能够切换多个离合器(C0~C3、C5、C6)的状态。在图6中,利用单点划线的箭头来表示从控制阀18b输送的液压。
在实施方式二中,第一输出离合器C3或第二输出离合器C5相当于本发明的输出离合器的一例。在实施方式二中,正转离合器C1和反转离合器C2也作为能够切断发动机4与电动马达6之间的动力传递路径的离合器而发挥功能。即,通过使正转离合器C1和反转离合器C2双方开放,从而切断发动机4与电动马达6之间的动力传递路径。
<动作模式与离合器的状态>
与实施方式一同样地,在混合动力车辆1A的动作模式中包括驱动行驶模式、使用发动机4的动力的第一倒退行驶模式、使用电动马达6的动力的第二倒退行驶模式、停车模式、以及停车发电模式。向各动作模式切换的条件与实施方式一相同。
以下,对经由直接齿轮机构15向驱动轮2传递动力的情况进行说明。但是,也可以经由变速器8向驱动轮2传递动力,在经由变速器8的情况下,除了将第二输出离合器C5控制为开放以外,都与实施方式一相同。经由直接齿轮机构15传递动力还是经由变速器8传递动力只要根据驾驶员的选择操作或车辆状态来选择即可。
驱动行驶模式包括仅使用电动马达6的动力的驱动行驶模式、以及使用发动机4的动力的驱动行驶模式。
在使用发动机4的动力的驱动行驶模式中,正转离合器C1被控制为接合,反转离合器C2被控制为开放,第一输出离合器C3被控制为开放,第二输出离合器C5被控制为接合。在该模式下,锁止离合器C0也可以被控制为根据车辆状态而切换为接合和开放。通过上述离合器的状态,发动机4的动力经由变矩器12、正转离合器C1、第二输出离合器C5、直接齿轮机构15以及齿轮机构14a、14b向驱动轮2传递,实现混合动力车辆1的前进行驶。
在仅使用电动马达6的动力的驱动行驶模式中,正转离合器C1被控制为开放,反转离合器C2被控制为开放,第一输出离合器C3被控制为开放,第二输出离合器C5被控制为接合。通过这样的离合器的状态,电动马达6的动力经由第二输出离合器C5、直接齿轮机构15以及齿轮机构14a、14b向驱动轮2传递,实现混合动力车辆1的前进行驶。进而,通过使正转离合器C1和反转离合器C2双方开放,从而切断电动马达6与发动机4之间的动力传递路径,能够在行驶中使发动机4停止。
在第一倒退行驶模式下,正转离合器C1被控制为开放,反转离合器C2被控制为接合,第一输出离合器C3被控制为开放,第二输出离合器C5被控制为接合。在该模式下,锁止离合器C0也可以被控制为开放。通过这样的离合器的切换,发动机4的动力在倒退齿轮机构10中其旋转方向被反转,进而经由第二输出离合器C5、直接齿轮机构15及齿轮机构14a、14b向驱动轮2输送,实现混合动力车辆1的倒退行驶。
在第二倒退行驶模式下,正转离合器C1被控制为开放,反转离合器C2被控制为开放,第一输出离合器C3被控制为开放,第二输出离合器C5被控制为接合。通过这样的离合器的切换,电动马达6反向旋转地进行动力运转,从而使反向旋转的动力经由第二输出离合器C5、直接齿轮机构15以及齿轮机构14a、14b向驱动轮2传递,实现混合动力车辆1的倒退行驶。通过使正转离合器C1和反转离合器C2双方开放,从而切断电动马达6与发动机4之间的动力传递路径,抑制电动马达6的驱动被发动机4所妨碍。
在不进行发电的停车模式下,正转离合器C1被控制为开放,反转离合器C2被控制为开放,第一输出离合器C3被控制为开放,第二输出离合器C5被控制为接合。在该模式下,也可以将第一输出离合器C3控制为开放,并且将第二输出离合器C5控制为开放。此外,在该模式下,省略图示的驻车锁定机构可以以制止驱动轮2的旋转的方式动作。在该模式下,即使发动机4动作,发动机4的动力也不会传递至驱动轮2。另外,电动马达6停止。
在停车中进行发电的停车发电模式下,正转离合器C1被控制为接合,反转离合器C2被控制为开放,第一输出离合器C3被控制为开放,第二输出离合器C5被控制为开放。在该模式下,可以将锁止离合器C0控制为接合。此外,在该模式下,省略图示的驻车锁定机构可以以制止驱动轮2的旋转的方式动作。在该模式下,发动机4被驱动,电动马达6进行再生运转。通过上述的控制,发动机4的动力经由正转离合器C1向电动马达6输送。另一方面,发动机4的动力不会向驱动轮2输出。由此,实现混合动力车辆1的停车以及由电动马达6进行的发电。
根据驾驶员的选择操作或车辆状态,若选择四轮驱动则分动离合器C6被控制为接合,若选择二轮驱动则分动离合器C6被控制为开放。
<模式切换处理>
控制装置20的控制器21与实施方式一同样地执行切换动作模式的处理。而且,与实施方式一同样地,在从停车发电模式向倒退行驶切换时,控制器21自动地选择向第二倒退行驶模式的切换。
假设在从停车发电模式向第一倒退行驶模式切换的情况下,从开放向接合切换的离合器成为反转离合器C2和第二输出离合器C5这两个离合器。因此,切换所需要的时间包含两次量的离合器的切换时间。
另一方面,通过从停车发电模式向第二倒退行驶模式切换,从而从开放向接合切换的离合器成为第二输出离合器C5这一个离合器。因此,切换所需要的时间被缩短,混合动力车辆1A能够快速地向倒退行驶转移。
在实施方式二的混合动力车辆1A和控制装置20中,也起到与实施方式一同样的效果。
以上,对本发明的各实施方式进行了说明。但是,本发明不限于上述实施方式。例如,实施方式中所示的齿轮结构和离合器结构能够在不改变功能的情况下以几种模式来改变配置。除此以外,实施方式所示的细节在不脱离发明的主旨的范围内能够适当改变。
产业上的可利用性
本发明能够用于混合动力车辆的控制装置。

Claims (5)

1.一种混合动力车辆的控制装置,其特征在于,搭载于混合动力车辆,该混合动力车辆具备驱动轮、作为内燃机的发动机、产生向所述驱动轮输出的动力的电动马达、位于所述电动马达与所述驱动轮之间的动力传递路径上的变速器、以及能够切断所述发动机与所述电动马达之间的动力传递路径的离合器,
所述控制装置具备控制器,该控制器能够将所述混合动力车辆的动作模式切换为通过向所述电动马达输送所述发动机的动力从而在停车中进行发电的停车发电模式、利用所述发动机的动力进行倒退行驶的第一倒退行驶模式、以及利用所述电动马达的动力进行倒退行驶的第二倒退行驶模式,
在存在从所述停车发电模式切换为倒退行驶的请求的情况下,所述控制器将所述动作模式向所述第二倒退行驶模式切换。
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,
在存在从所述停车发电模式向倒退行驶切换的请求的情况下,即使所述发动机处于驱动中,所述控制器也将所述动作模式向所述第二倒退行驶模式切换。
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,
所述混合动力车辆具备将所述发动机的动力保持正转地传递的正转离合器、经由倒退齿轮机构来传递所述发动机的动力的反转离合器、将经由所述正转离合器或所述反转离合器传递来的动力向所述驱动轮传递的输出离合器、以及切换所述正转离合器、所述反转离合器以及所述输出离合器的状态的离合器切换装置,
在所述停车发电模式时,所述控制器将所述正转离合器控制为接合,将所述反转离合器控制为开放,将所述输出离合器控制为开放,
在所述第一倒退行驶模式时,所述控制器将所述正转离合器控制为开放,将所述反转离合器控制为接合,将所述输出离合器控制为接合,并且
在所述第二倒退行驶模式时,所述控制器将所述正转离合器控制为开放,、将所述反转离合器控制为开放,将所述输出离合器控制为接合。
4.根据权利要求3所述的混合动力车辆的控制装置,其特征在于,
所述离合器切换装置利用液压切换所述正转离合器、所述反转离合器以及所述输出离合器各自的接合和开放。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的混合动力车辆的控制装置,其特征在于,
在存在从与所述停车发电模式不同的动作模式切换为倒退行驶的请求的情况下,所述控制器将所述动作模式向所述第一倒退行驶模式切换。
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