CN116968715A - 混合动力车辆的控制方法及控制系统 - Google Patents
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Abstract
本发明的混合动力车辆在发动机起动时准确控制设置在发动机与电机之间的摩擦紧固元件,从而确保发动机起动的响应性并抑制车辆抖动。在混合动力车辆(10)中,控制器(20)在为了切换驾驶模式而起动发动机(2)时,一边让处于释放状态的第一离合器(CL1)(摩擦紧固元件)向紧固状态转换,一边通过电机(4)带动启动使发动机转数升高,并且在发动机转数经马达(4)带动启动而升高后,在该发动机转数与电机转数一致前,暂时降低第一离合器(CL1)的紧固扭矩,并在如此暂时降低第一离合器(CL1)的紧固扭矩后发动机转数与电机转数一致之后,升高紧固扭矩以将第一离合器(CL1)设定为完全紧固状态。
Description
技术领域
本发明涉及一种混合动力车辆(Hybrid vehicle)的控制方法及控制系统,其包括:作为动力源的发动机和电机,以及用于进行该发动机与电机之间传递扭矩与切断扭矩的切换的摩擦紧固元件(离合器)。
背景技术
一直以来,已知一种混合动力车辆,其具备发动机(内燃机);电机(电动机),在向车轮传递动力的路径上设于发动机下游一侧;离合器(摩擦紧固元件),设置在发动机与电机之间且能接合与分离。该混合动力车辆能切换第一驾驶模式(EV驾驶模式)和第二驾驶模式(发动机驾驶模式或混合动力驾驶模式),所述第一驾驶模式不使用发动机的扭矩而是使用电机的扭矩驾驶混合动力车辆,所述第二驾驶模式至少使用发动机的扭矩驾驶混合动力车辆。特别是在该混合动力车辆从第一驾驶模式向第二驾驶模式切换时,为了使停止的发动机起动而进行如下发动机起动控制:即一边让处于释放状态的离合器向紧固状态转换,一边介由该离合器将电机的扭矩传递至发动机(换言之,通过电机来带动启动发动机)。
例如专利文献1中记载了上述混合动力车辆的相关技术。具体而言专利文献1中记载了如下技术:从第一驾驶模式(EV模式)向第二驾驶模式(HV模式)转换时,逐渐增大离合器的传递扭矩直到离合器的输入轴与输出轴的转速差低于阈值,从而抑制离合器接合导致车辆出现扭矩抖动。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本专利特开2018-30507。
发明内容
发明要解决的技术问题
在上述混合动力车辆中,从第一驾驶模式向第二驾驶模式切换时,即通过发动机起动控制来起动发动机时,由于电机被用于驾驶,因此电机转数基本上按照驾驶人要求的转数变化,而对于发动机转数,经由电机带动启动而从零开始升高,最终与电机转数同步。像这样,当发动机转数与电机转数同步时,发动机与电机之间有时会出现扭矩差。此时,若处于发动机与电机彼此的扭矩完全传递的状态,即离合器处于传递全部扭矩的完全紧固状态时,那么发动机与电机之间的扭矩差可能会引起较大的振动(以下称“车辆抖动”),使乘车人不悦。而若为优先抑制上述车辆抖动而控制离合器、电机等,则发动机起动的响应性(Responsiveness)就会变差。
本发明为解决上述现有技术中的问题,目的在于提供一种混合动力车辆的控制方法及控制系统,其在混合动力车辆的发动机起动时准确控制设置在发动机与电机之间的摩擦紧固元件,从而能确保发动机起动的响应性并能抑制车辆抖动。
解决技术问题的技术手段
为了实现上述目的,本发明涉及一种混合动力车辆的控制方法,其适用于具有发动机、电机以及设置在发动机与电机之间且能接合与分离的摩擦紧固元件的混合动力车辆,其为了从不使用发动机的扭矩而是使用电机的扭矩驾驶混合动力车辆的驾驶模式,切换为至少使用发动机的扭矩驾驶混合动力车辆的驾驶模式,而进行用于使停止的发动机起动的发动机起动控制,其特征在于包括以下工序:第一工序,在发动机起动控制开始后,一边让处于释放状态的摩擦紧固元件向紧固状态转换,一边通过电机带动启动升高发动机转数;第二工序,发动机转数经第一工序中的电机带动启动而升高后,在该发动机转数与电机转数一致前暂时降低摩擦紧固元件的紧固扭矩;第三工序,在第二工序中暂时降低紧固扭矩后发动机转数与电机转数一致之后,升高紧固扭矩以将摩擦紧固元件设定为完全紧固状态。
在如上构成的本发明中,当为了切换驾驶模式而起动发动机时,发动机转数经电机带动启动而升高后,在该发动机转数与电机转数一致前暂时降低摩擦紧固元件的紧固扭矩。由此能在发动机转数与电机转数同步时提前降低摩擦紧固元件的传递扭矩。这样一来,能在处于传递扭矩已降低的滑移状态下的摩擦紧固元件处释放发动机与电机之间的扭矩差,即能将所述扭矩差作为摩擦紧固元件的滑移扭矩释放,从而能抑制扭矩差所导致的车辆抖动。此外,上述摩擦紧固元件的紧固扭矩的降低是暂时性的,因此能够确保发动机起动的响应性。因此,根据本发明,在为了切换驾驶模式而起动发动机时,能确保发动机起动的响应性并能抑制车辆抖动。
另外,摩擦紧固元件的紧固扭矩是作用于摩擦紧固元件的扭矩,相当于摩擦紧固元件的紧固程度。此外,摩擦紧固元件的传递扭矩相当于介由摩擦紧固元件在电机与发动机之间传递的扭矩。
本发明中,优选设计为,在第二工序中,当发动机转数与电机转数之差低于一定值时开始暂时降低紧固扭矩。
根据如上构成的本发明,能有效抑制发动机与电机之间同步旋转时的扭矩差导致的车辆抖动。
本发明中,优选设计为,在第三工序中,在发动机转数与电机转数之差低于一定值的状态已持续一定时间时,结束暂时降低紧固扭矩,开始升高紧固扭矩以将摩擦紧固元件设定为完全紧固状态。
根据如上构成的本发明,能在发动机与电机之间的扭矩差几乎消失的时间点准确结束暂时降低紧固扭矩,因此能有效兼顾确保发动机起动的响应性与抑制车辆抖动。
本发明中,优选设计为,摩擦紧固元件根据被施加的油压而进行作业;第一工序包括以下工序:对摩擦紧固元件施加第一油压以使得油向摩擦紧固元件的油压室填充的工序;在从施加第一油压起到第二工序之间持续向摩擦紧固元件施加比第一油压低的第二油压的工序。
根据如上构成的本发明,通过让处于释放状态的摩擦紧固元件向紧固状态转换,并通过该摩擦紧固元件将电机的扭矩传递给发动机,从而能准确地升高发动机转数。
本发明中,优选设计为,第一工序包括以下工序:在发动机起动控制时没有来自驾驶人的一定加速要求时,在从施加第一油压起到施加第二油压之间,将施加给摩擦紧固元件的油压暂时降低至比第二油压低的第三油压的工序;在发动机起动控制时有来自驾驶人的一定加速要求时,在从施加第一油压起到第二工序之间,不将施加至摩擦紧固元件的油压暂时降低至第三油压,而是持续向摩擦紧固元件施加第二油压的工序。
根据如上构成的本发明,在没有一定加速要求时,能减小处于释放状态的摩擦紧固元件开始紧固时产生的抖动,并在有一定加速要求时能确保发动机快速起动。
本发明中,优选设计为,在第二工序中施加至摩擦紧固元件的油压低于第二油压且在第三油压以上。
根据如上构成的本发明,能有效兼顾确保发动机起动的响应性与抑制车辆抖动。
从其他观点来看,为了实现上述目的,本发明涉及一种混合动力车辆的控制系统,其特征在于具备:发动机和电机;摩擦紧固元件,设置在发动机与电机之间且能接合与分离;控制装置,为了从不使用发动机的扭矩而是使用电机的扭矩驾驶混合动力车辆的驾驶模式切换为至少使用发动机的扭矩驾驶混合动力车辆的驾驶模式,控制发动机、电机以及摩擦紧固元件以进行用于使停止的发动机起动的发动机起动控制;其中,控制装置构成为,在发动机起动控制开始后,一边让处于释放状态的摩擦紧固元件向紧固状态转换,一边经电机带动启动升高发动机转数,在发动机转数经电机带动启动而升高后,在该发动机转数与电机转数一致前暂时降低摩擦紧固元件的紧固扭矩,在暂时降低所述紧固扭矩后发动机转数与电机转数一致之后,升高紧固扭矩以将摩擦紧固元件设定为完全紧固状态。
根据如上构成的本发明也能在为了切换驾驶模式而起动发动机时确保发动机起动的响应性并抑制车辆抖动。
发明效果
根据本发明的混合动力车辆的控制方法及控制系统,在混合动力车辆的发动机起动时,通过准确控制设置在发动机与电机之间的摩擦紧固元件,能确保发动机起动的响应性并抑制车辆抖动。
附图说明
图1为本发明的实施方式所涉及的混合动力车辆的概略结构图;
图2为本发明的实施方式所涉及的第一离合器的概略结构图;
图3为展示本发明的实施方式所涉及的混合动力车辆的电结构的框图;
图4为现有发动机起动控制的一例的时间关系图;
图5为本发明的实施方式所涉及的发动机起动控制的一例的时间关系图;
图6为本发明的实施方式所涉及的发动机起动控制的流程图。
具体实施方式
以下参照附图对本发明的实施方式所涉及的混合动力车辆的控制方法及控制系统进行阐述。
[装置结构]
图1是适用了本发明的实施方式所涉及的混合动力车辆的控制方法及控制系统的混合动力车辆的概略结构图。
如图1所示,混合动力车辆1主要具备:发动机2(例如汽油发动机(Gasolineengine)),产生用于驱动混合动力车辆1的扭矩;电机4,在混合动力车辆1的动力传递路径上设于发动机2的下游一侧,产生用于驱动混合动力车辆1的扭矩;电池5,经由无图示的逆变器(Inverter)等与电机4之间进行电力输送与接收;变速器6,在混合动力车辆1的动力传递路径上设于电机4的下游一侧,用于改变发动机2和/或电机4的转速;动力传递系统8,将来自变速器6的扭矩传递至下游一侧;驱动轴(Drive shaft)10,利用来自动力传递系统8的扭矩驱动车轮12;该车轮(驱动轮)12。
发动机2的输出轴与电机4的旋转轴介由能够接合与分离(连接与断开)的第一离合器CL1通过轴AX1呈共轴状连结。通过该第一离合器CL1,能进行发动机2与电机4之间传递扭矩与切断扭矩的切换。例如,第一离合器CL1由干式多片离合器(Dry type multi-plateclutch)、湿式多片离合器(Wet Multiple Plate)等构成,能够通过无图示的电机、螺线管(Solenoid)连续或阶段地控制离合器液压油(Hydraulic oil)流量和/或离合器液压油油压,并且能改变传递扭矩容量。
参照图2阐述第一离合器CL1的具体结构。图2是第一离合器CL1的一例的概略结构图。如图2所示,第一离合器CL1包括如下部件:油压室15a,供油导入;油路15b,用于向油压室15a供给油(参照箭头A1);离合器活塞(Piston)15c,根据供给到油压室15a的油(即油压)进行作业(参照箭头A2);第一离合器片(Clutch plate)15d,供离合器活塞15c接触;第二离合器片15e,在离合器活塞15c接触第一离合器片15d时,与第一离合器片15d之间传递扭矩;螺线管15f,设置在油路15b上且能调整供给至油压室15a的油压。
第一离合器CL1能通过控制所施加的油压来切换离合器活塞15c与第一离合器片15d分离的释放状态、离合器活塞15c与第一离合器片15d接触的紧固状态。在第一离合器CL1释放状态下,发动机2与电机4之间的扭矩传递被切断,在第一离合器CL1紧固状态下,扭矩在发动机2与电机4之间传递。该紧固状态是如上所述离合器活塞15c与第一离合器片15d接触的状态,但该状态包括:第一离合器片15d与第二离合器片15e滑移的滑移状态(典型的是第一离合器片15d与第二离合器片15e分离,扭矩介由其之间的油传递的状态)、扭矩在第一离合器片15d与第二离合器片15e之间完全传递的完全紧固状态(基本上是第一离合器片15d与第二离合器片15e切实抵接的状态)。此外,上述第一离合器CL1是本发明所涉及的“摩擦紧固元件”的一例。
回到图1,电机4的旋转轴与变速器6的旋转轴通过轴AX2呈共轴状连结。变速器6是典型的自动变速器,其内部具有:包括太阳齿轮(Sun gear)S1、齿圈(Ring gear)R1、小齿轮(Pinion gear)P1(行星齿轮(Planetary gear))以及行星架(Carrier)C1在内的一个以上的行星齿轮组;离合器、制动器等摩擦紧固元件;并且,其具有能根据车速、发动机转数等自动切换档位(变速比)的功能。齿圈R1配置在太阳齿轮S1的同心圆上,小齿轮P1配置在太阳齿轮S1与齿圈R1之间且与太阳齿轮S1及齿圈R1啮合。行星架C1安放小齿轮P1并且使得小齿轮P1能自转且能绕太阳齿轮S1公转。
此外,变速器6内部具有接合与分离(连接与断开)的第二离合器CL2,通过该第二离合器CL2能进行变速器6的上游一侧(发动机2和电机4)与变速器6的下游一侧(车轮12等)之间传递扭矩与切断扭矩的切换。例如,第二离合器CL2由干式多片离合器、湿式多片离合器等构成,能够通过无图示的电机、螺线管连续或阶段性地控制离合器液压油流量和/或离合器液压油油压,并且能改变传递扭矩容量。此外,第二离合器CL2也能通过控制所施加的油压来切换释放状态与紧固状态(滑移状态或完全紧固状态)中的任意一个状态。
并且,第二离合器CL2实际上由变速器6中用于切换各种档位的多个离合器构成。此外,为简化,图1中仅展示了一个行星齿轮组,但实际上变速器6具备数个行星齿轮组。通过选择性地紧固第二离合器CL2所代表的数个离合器、无图示的数个制动器等摩擦紧固元件,切换经由各行星齿轮组的动力传递路径,从而能实现例如数个前进挡和一个倒车挡。
扭矩介由变速器6的输出轴AX3输入动力传递系统8。动力传递系统8包括将驱动力分配给左右一对车轮12的差速齿轮、终传齿轮(Final gear)等。
上述混合动力车辆1能通过对紧固第一离合器CL1与释放第一离合器CL1进行切换,从而切换驾驶模式。即,混合动力车辆1具有第一驾驶模式和第二驾驶模式,所述第一驾驶模式将第一离合器CL1设定为释放状态,不使用发动机2扭矩而是使用电机4扭矩驾驶混合动力车辆1;所述第二驾驶模式将第一离合器CL1设定为紧固状态,至少使用发动机2扭矩驾驶混合动力车辆1。第一驾驶模式即所谓的EV驾驶模式,第二驾驶模式包括仅使用发动机2扭矩驾驶混合动力车辆1的发动机驾驶模式,以及使用发动机2和电机4二者的扭矩驾驶混合动力车辆1的混合动力驾驶模式。
图3是展示本发明的实施方式所涉及的混合动力车辆的电结构的框图。
如图3所示,来自用于检测发动机2转数的发动机转数传感器SN1的信号、来自用于检测电机4转数的电机转数传感器SN2的信号、来自用于检测驾驶人踩踏油门踏板的踩入量所对应的油门开度的油门开度传感器SN3的信号、来自用于检测混合动力车辆1行驶的路面的坡度角(或路面上的混合动力车辆1的前后方向的倾斜角)的坡度传感器SN4的信号输入控制器20。
控制器20由具备一个以上的处理器20a(典型的是CPU)、在该处理器上解释执行的各种程序(包括OS等基本控制程序、在OS上启动并实现特定功能的应用程序)、储存各种数据的ROM、RAM等存储器20b的计算机构成。控制器20相当于本发明的“控制装置”,并执行本发明的“混合动力车辆的控制方法”。
具体来说,控制器20基于来自上述传感器SN1~SN4的检测信号,主要对发动机2、电机4、第一离合器CL1和第二离合器CL2输出控制信号对其进行控制。比如,控制器2进行调整发动机2的点火时间、燃料喷射时间、燃料喷射量的控制;调整电机4转数、扭矩的控制;切换第一和第二离合器CL1、CL2的状态(释放状态、滑移状态、完全紧固状态)的控制等。实际上,控制器20控制发动机2的火花塞、喷油嘴、节气门等,并介由逆变器控制电机4,介由油压控制线路(电机、螺线管15f等)控制第一和第二离合器CL1、CL2。
[混合动力车辆的控制]
接下来阐述本实施方式中控制器20所进行的控制内容。在本实施方式中,为了从不使用发动机2的扭矩而是使用电机4的扭矩驾驶混合动力车辆1的第一驾驶模式向至少使用发动机2的扭矩驾驶混合动力车辆1的第二驾驶模式切换,控制器20主要进行如下发动机起动控制:为了起动停止的发动机2,控制施加给第一离合器CL1的油压(以下称“CL1油压”),一边让处于释放状态的第一离合器CL1向紧固状态转换一边控制电机4和发动机2,通过电机4的带动启动来起动发电机2。此外,CL1油压相当于施加给第一离合器CL1的油压的指令值(指示油压)。为了实现该CL1油压,控制器20控制第一离合器CL1的油压控制线路(例如螺线管15f等)。
首先,参照图4阐述发动机起动控制的基本概念。图4是现有发动机起动控制的一例的时间关系图。在图4中,图表G1表示CL1油压的时间变化,图表G21、G22分别表示发动机转数和电机转数的时间变化。
在时刻t1,为了从第一驾驶模式向第二驾驶模式切换,控制器20开始用于起动停止的发动机2的发动机起动控制。具体来说,从时刻t1起,控制器20为了向第一离合器CL1的油压室15a填充油(预填充)而将CL1油压设定为较大的第一油压P1(时间区间T1)。接着,在时刻t2及以后,控制器20让第一离合器CL1中分离的离合器活塞15c与第一离合器片15d接触,然后在让第一离合器片15d与第二离合器片15e滑移的状态下,通过电机4的带动启动逐渐升高发动机转数。具体而言,在一开始,控制器20为了减小离合器活塞15c接触第一离合器片15d时的抖动,使CL1油压保持在相比第一油压P1大幅降低的第三油压P3(时间区间T2)。然后,控制器20自时刻t3起使CL1油压保持在比第三油压P3大的第二油压P2,等待通过电机4的带动启动而升高发动机转数(时间区间T3)。
接着,在时刻t4,已升高的发动机转数达到电机转数,此后控制器20稍微升高CL1油压(时间区间T4),以使得发动机转数与电机转数同步(具体而言是达到稳定的同步旋转状态)。接着,在时刻t5,发动机转数与电机转数同步,此后控制器20进一步升高CL1油压以将第一离合器CL1设定为完全紧固状态,第一离合器CL1设定为完全紧固状态后,结束升高CL1油压并将CL1油压保持在固定值(时间区间T5)。
当如上述发动机转数与电机转数同步时,发动机2与电机4之间有时会产生扭矩差。此时,若第一离合器CL1处于基本上完全传递发动机2和电机4彼此的扭矩的状态(完全紧固状态或接近完全紧固状态的滑移状态),则发动机2与电机4之间的扭矩差可能会引起较大的振动(车辆抖动),让乘车人不悦。而若要为了优先抑制上述车辆抖动而缓慢控制第一离合器CL1、电机4等,则发动机起动的响应性会变差。
因此,本实施方式中,在为了从第一驾驶模式向第二驾驶模式切换而起动发动机2时,控制第一离合器CL1以兼顾确保发动机起动的响应性和抑制车辆抖动。具体而言,在经电机4的带动启动而升高的发动机转数即将与电机转数一致之前,控制器20为了降低第一离合器CL1的紧固扭矩(第一离合器CL1中作用于第一离合器片15d和第二离合器片15e的扭矩,相当于第一离合器CL1的紧固程度)而暂时降低CL1油压。由此能够在发动机转数与电机转数同步时暂时降低第一离合器CL1的传递扭矩(相当于介由第一离合器CL1从电机4传递给发动机2的扭矩)。这样一来就能在处于传递扭矩已降低的滑移状态下的第一离合器CL1处释放发动机2与电机4之间的扭矩差,即能将所述扭矩差作为第一离合器CL1的滑移扭矩释放,从而能抑制车辆抖动。此外,上述第一离合器CL1的紧固扭矩的降低是暂时性的,因此能确保发动机起动的响应性。
接着,参照图5,对本实施方式所涉及的发动机起动控制进行具体阐述。图5是本实施方式所涉及的发动机起动控制的一例的时间关系图。在图5中,图表G11、G12表示CL1油压(指示油压)的时间变化,图表G21、G22分别表示发动机转数和电机转数的时间变化。尤其是图表G12表示在发动机起动控制时有来自驾驶人的一定的加速要求,具体而言是在快速起动发动机2使混合动力车辆1以较高的加速度加速的要求(以下称“快速起动要求”)时适用的CL1油压,图表G11表示没有上述快速起动要求时适用的CL1油压。有快速起动要求是指,油门开度传感器SN3检测到的油门开度为一定值以上、坡度传感器SN4检测到的路面的坡度角为一定值以上。另外,图5中与图4符号相同的元件与图4中意义相同,在此处省略说明。
首先,对没有快速起动要求时的情况进行阐述(参照图表G11)。从时刻t1起到即将到达t4之前(时间区间T1、T2、T3),控制器20进行与图4相同的控制。在本实施方式中,在经电机4的带动启动而升高的发动机转数即将达到电机转数的时刻t4之前,具体来说是从发动机转数与电机转数之差低于一定值的时刻t4a起,控制器20暂时将CL1油压降低至第四油压P4(时间区间T4)以降低第一离合器CL1的紧固扭矩。该第四油压P4低于在时间区间T3适用的第二油压P2且在时间区间T2所适用的第三油压P3以上(P3≦P4<P2)。
其次,在发动机转数与电机转数一致的时刻t5起一定时间后的时刻t5a,换言之发动机转数与电机转数之差低于一定值(接近0的值)的状态已持续一定时间后的时刻t5a,控制器20结束CL1油压的暂时降低。该时刻t5a相当于发动机2与电机4的扭矩差几乎消失的时间点。接下来,在时刻t5a及以后,控制器20升高CL1油压以将第一离合器CL1设定为完全紧固状态,第一离合器CL1设定为完全紧固状态后,结束升高CL1油压,将CL1油压保持在固定值(时间区间T5)。
下面对有快速起动要求时的情况进行阐述(参照图表G12)。在此仅阐述与上述没有快速起动要求时的情况(参照图表G11)的不同点。在有快速起动要求时,控制器20在时间区间T2不会像没有快速起动要求时一样为了减小离合器活塞15c接触第一离合器片15d时的抖动而暂时将CL1油压降低至第三油压P3,所述时间区间T2是在为了向油压室15a填充油而将CL1油压设定为第一油压P1的时间区间T1之后所紧随的时间区间。具体而言,在有快速起动要求时,控制器20在时间区间T2将CL1油压设定为等待发动机转数升高的时间区间T3所适用的第二油压P2,即在整个时间区间T2和时间区间T3的范围内将CL1油压保持在第二油压P2。从而在一定程度上允许离合器活塞15c与第一离合器片15d接触时的抖动,优先快速起动发动机2。
接下来,参照图6阐述本实施方式所涉及的发动机起动控制的整体流程。图6是本实施方式中由控制器20执行的发动机起动控制的流程图。
此外,当发出要求起动正处于停止状态的发动机2时,该流程图所涉及的发动机起动控制开始。例如,驾驶人在EV模式下要求较大加速时(即诸如驾驶人要求需要将驾驶模式从EV模式切换为HV模式的加速度时)会发出该起动要求。此外,除了上述驾驶人要求外,从包括动力总成等在内的控制系统也会发出起动要求(以下称该起动要求为“系统要求”)。在根据车速、负载、电池状态、发动机温度等,而应当将混合动力车辆1的驾驶模式从EV模式切换为HV模式时发出该系统要求。例如,仅靠电机4的驱动力不足以实现目标驱动力、应当给电池5充电(电池5的SOC低于一定值)、减速时应当施加发动机2的发动机制动等时,会发出系统要求。
发动机起动控制开始后,首先在步骤S101中,控制器20获取各种信息。具体来说,控制器20至少从上述传感器SN1~SN4获取检测信号。
接下来,在步骤S102中,为了向第一离合器CL1的油压室15a填充油,控制器20控制第一离合器CL1以将CL1油压设定为较大的第一油压P1(预填充)。然后控制器20进入步骤S103,判断从将CL1油压设定为第一油压P1起是否已经经过一定时间。该一定时间基于向第一离合器CL1的油压室15a填充油所需要的时间(通过实验、模拟实验、一定算式求得)事先规定。
若步骤S103的结果为已经经过一定时间(步骤S103:是),则控制器20进入步骤S104。反之,若尚未经过一定时间(步骤S103:否),则控制器20返回步骤S102。此时,控制器20重复步骤S102、S103以将CL1油压保持在第一油压P1,直到经过一定时间为止。
接着,在步骤S104中,控制器20判断是否有发动机2的快速起动要求。在油门开度传感器SN3检测出的油门开度为一定值以上,或坡度传感器SN4检测出的路面的坡度角为一定值以上时,控制器20判断为有快速起动要求(步骤S104:是),进入步骤S105。而没有上述快速起动要求时(步骤S104:否),则控制器20进入步骤S106。
在没有快速起动要求时(步骤S104:否),控制器20在步骤S106中控制第一离合器CL1以将CL1油压设定为比第一油压P1大幅降低的第三油压P3,从而减小离合器活塞15c与第一离合器片15d接触时的抖动。然后,控制器20进入步骤S107,判断从将CL1油压设定为第三油压P3起是否已经经过一定时间。该一定时间基于从向第一离合器CL1的油压室15a填充油起到离合器活塞15c与第一离合器片15d接触为止的时间(通过实验、模拟实验、一定算式求得)事前规定。
若步骤S107的结果为已经经过一定时间(步骤S107:是),则控制器20进入步骤S105。反之,若尚未经过一定时间(步骤S107:否),则控制器20返回步骤S106。此时,控制器20重复步骤S106、S107以将CL1油压保持在第三油压P3,直到经过一定时间为止。
另一方面,在有快速起动要求时(步骤S104:是),为了优先快速起动发动机2,控制器20不将CL1油压设定为第三油压P3,而是在步骤S105中控制第一离合器CL1将CL1油压设定为比第三油压P3大的第二油压P2。此外,在没有快速起动要求时,控制器20在将CL1油压保持在第三油压P3一定时间后(步骤S107:是→步骤S105),控制第一离合器CL1将CL1油压从第三油压P3设定为第二油压P2。
如上所述将CL1油压设定为第二油压P2时,第一离合器CL1变为能向发动机2传递电机4的扭矩的状态(具体而言是滑移状态)。此时,控制器20通过控制发动机2和电机4,利用电机4的带动启动升高发动机转数。这样,控制器20一边将CL1油压保持在第二油压P2,一边等待发动机转数升高。
接着,在上述步骤S105之后进入步骤S108,控制器20判断发动机转数与电机转数之差(转数差)是否低于一定值。在此,控制器20判断通过电机4的带动启动而升高的发动机转数快要达到电机转数的情况。若转数差低于一定值(步骤S108:是),则控制器20判断发动机转数快要达到电机转数,进入步骤S109,控制第一离合器CL1以将CL1油压暂时降低到第四油压P4。由此抑制发动机2与电机4之间同步旋转时的扭矩差导致车辆抖动。
根据上述观点,步骤S108中用于判断转数差的一定值基于如下时间点而事先规定:为了准确抑制上述车辆抖动而应当开始暂时降低CL1油压且发动机转数达到电机转数之前的时间点。此外,关于CL1油压暂时降低至的第四油压P4,抑制上述车辆抖动并且不会使发动机起动的响应性变差的CL1油压适用于该第四油压P4。基本上第四油压P4至少设定为低于第二油压P2且在第三油压P3以上。上述一定值和第四油压P4基于实验、模拟实验、一定算式等规定。
另外,若转数差没有低于一定值(步骤S108:否),则控制器20返回步骤S105。此时,控制器20重复步骤S105、S108从而将CL1油压保持在第二油压P2,直到转数差变为低于一定值为止。
接下来,控制器20在上述步骤S109之后进入步骤S110,判断发动机转数与电机转数之差(转数差)低于一定值(接近0的值)的状态是否已持续一定时间。在此,控制器20判断发动机2与电机4的扭矩差几乎消失的情况。因此,步骤S110所用的一定时间基于从发动机转数与电机转数基本一致起到发动机2与电机4的扭矩差几乎消失为止所需的时间(通过实验、模拟实验、一定算式求得)事前规定。
若步骤S110的结果为转数差低于一定值的状态已经持续一定时间(步骤S110:是),则控制器20进入步骤S111。反之,若转数差低于一定值的状态尚未持续一定时间(步骤S110:否),则控制器20返回步骤S109。此时,控制器20重复步骤S109、S110以将CL1油压保持在第四油压P4,直到转数差低于一定值的状态持续一定时间为止。
接下来,在步骤S111中,为了将第一离合器CL1设定为完全紧固状态, 控制器20控制第一离合器CL1以结束CL1油压向第四油压P4的暂时降低,并逐渐增大CL1油压。然后,在CL1油压达到第一离合器CL1的完全紧固状态所对应的最终目标油压后,控制器20进入步骤S112,结束逐渐增大CL1油压,将CL1油压保持为一定值。之后控制器20结束发动机起动控制。
[作用和效果]
接下来阐述本发明的实施方式所涉及的混合动力车辆的控制方法及控制系统的作用和效果。
根据本实施方式,控制器20为了从第一驾驶模式向第二驾驶模式切换而起动发动机2时,发动机转数经电机4的带动启动而升高后,在该发动机转数与电机转数一致前暂时降低施加给第一离合器CL1的油压以降低第一离合器CL1的紧固扭矩。由此,能在发动机转数与电机转数同步时提前降低第一离合器CL1的传递扭矩。这样一来,能在处于传递扭矩已降低的滑移状态的第一离合器CL1处释放发动机2与电机4之间的扭矩差,即能将所述扭矩差作为第一离合器CL1的滑移扭矩释放,从而能抑制由于扭矩差导致的车辆抖动。此外,上述第一离合器CL1的紧固扭矩的降低是暂时性的,因此能够确保发动机起动的响应性。因此,根据本实施方式,为了从第一驾驶模式向第二驾驶模式切换而起动发动机2时,能确保发动机起动的响应性并能抑制车辆抖动。
此外,根据本实施方式,控制器20在发动机转数与电机转数之差低于一定值时开始暂时降低第一离合器CL1的紧固扭矩,因此能有效抑制发动机2与电机4之间同步旋转时的扭矩差导致车辆抖动。
此外,根据本实施方式,控制器20在发动机转数与电机转数之差低于一定值的状态已持续一定时间后,结束暂时降低第一离合器CL1的紧固扭矩,开始增大紧固扭矩以将第一离合器CL1设定为完全紧固状态。由此能在发动机2与电机4之间的扭矩差消失的时间点准确结束暂时降低紧固扭矩,能有效兼顾确保发动机起动的响应性与抑制车辆抖动。
此外,根据本实施方式,控制器20在发动机起动控制时对第一离合器CL1施加第一油压P1以向第一离合器CL1的油压室15a填充油,此后持续对第一离合器CL1施加比第一油压P1低的第二油压P2。由此能让处于释放状态的第一离合器CL1向紧固状态转换并通过电机4的带动启动使发动机转数准确升高。
此外,根据本实施方式,若没有发动机2的快速起动要求,则控制器20在从施加第一油压P1起到施加第二油压P2之间,将施加给第一离合器CL1的油压暂时降低至比第二油压P2低的第三油压P3。由此能减小处于释放状态的第一离合器CL1开始紧固时出现的抖动。若有发动机2的快速起动要求,则控制器20在施加第一油压P1之后,不会将施加给第一离合器CL1的油压暂时降低至第三油压P3,而是持续对第一离合器CL1施加第二油压P2。由此能够优先快速起动发动机2。
此外,根据本实施方式,控制器20将施加给第一离合器CL1的油压(第四油压P4)设定为低于第二油压P2且在第三油压P3以上,以暂时降低第一离合器CL1的紧固扭矩。由此能够有效兼顾确保发动机起动的响应性与抑制车辆抖动。
编号说明
1混合动力车辆
2发动机
4电机
5电池
6变速器
8动力传递系统
12车轮
15a油压室
15c离合器活塞
15d第一离合器片
15e第二离合器片
15f螺线管
20控制器(控制装置)
CL1第一离合器(摩擦紧固元件)
CL2第二离合器
Claims (7)
1.一种混合动力车辆的控制方法,其适用于具有发动机、电机以及设置在所述发动机与所述电机之间且能接合与分离的摩擦紧固元件的混合动力车辆,其为了从不使用所述发动机的扭矩而使用所述电机的扭矩驾驶所述混合动力车辆的驾驶模式,切换为至少使用所述发动机的扭矩驾驶所述混合动力车辆的驾驶模式,而进行用于使停止的所述发动机起动的发动机起动控制,其特征在于包括以下工序:
第一工序,在所述发动机起动控制开始后,一边让处于释放状态的所述摩擦紧固元件向紧固状态转换,一边通过所述电机带动启动升高发动机转数;
第二工序,发动机转数经所述第一工序中的所述电机带动启动而升高后,在该发动机转数与电机转数一致前暂时降低所述摩擦紧固元件的紧固扭矩;
第三工序,在所述第二工序中暂时降低所述紧固扭矩后所述发动机转数与所述电机转数一致后,升高所述紧固扭矩以将所述摩擦紧固元件设定为完全紧固状态。
2.根据权利要求1所述的混合动力车辆的控制方法,其特征在于:
在所述第二工序中,当所述发动机转数与所述电机转数之差低于一定值时开始暂时降低所述紧固扭矩。
3.根据权利要求1所述的混合动力车辆的控制方法,其特征在于:
在所述第三工序中,在所述发动机转数与所述电机转数之差低于一定值的状态已持续一定时间时,结束暂时降低所述紧固扭矩,开始升高所述紧固扭矩以将所述摩擦紧固元件设定为完全紧固状态。
4.根据权利要求1~3中任意一项所述的混合动力车辆的控制方法,其特征在于:
所述摩擦紧固元件根据被施加的油压而进行作业;
所述第一工序包括以下工序:
对所述摩擦紧固元件施加第一油压以使得油向所述摩擦紧固元件的油压室填充的工序;以及
在从施加所述第一油压起到所述第二工序之间持续向所述摩擦紧固元件施加比所述第一油压低的第二油压的工序。
5.根据权利要求4所述的混合动力车辆的控制方法,其特征在于所述第一工序包括以下工序:
在所述发动机起动控制时没有来自驾驶人的一定加速要求时,在从施加所述第一油压起到施加所述第二油压之间,将施加给所述摩擦紧固元件的油压暂时降低至比所述第二油压低的第三油压的工序;
在所述发动机起动控制时有来自驾驶人的所述一定加速要求时,在从施加所述第一油压起到所述第二工序之间,不将施加至所述摩擦紧固元件的油压暂时降低至所述第三油压,而是持续向所述摩擦紧固元件施加所述第二油压的工序。
6.根据权利要求5所述的混合动力车辆的控制方法,其特征在于:
在所述第二工序中施加至所述摩擦紧固元件的油压低于所述第二油压且在所述第三油压以上。
7.一种混合动力车辆的控制系统,其特征在于包括:
发动机和电机;
摩擦紧固元件,设置在所述发动机与所述电机之间且能接合与分离;
控制装置,为了从不使用所述发动机的扭矩而使用所述电机的扭矩驾驶混合动力车辆的驾驶模式切换为至少使用所述发动机的扭矩驾驶所述混合动力车辆的驾驶模式,控制所述发动机、所述电机以及所述摩擦紧固元件以进行用于使停止的所述发动机起动的发动机起动控制;
其中,所述控制装置构成为:
在所述发动机起动控制开始后,一边让处于释放状态的所述摩擦紧固元件向紧固状态转换,一边经所述电机带动启动升高发动机转数;
在发动机转数经所述电机带动启动而升高后,在该发动机转数与电机转数一致前暂时降低所述摩擦紧固元件的紧固扭矩,
在暂时降低所述紧固扭矩后所述发动机转数与所述电机转数一致之后,升高所述紧固扭矩以将所述摩擦紧固元件设定为完全紧固状态。
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