CN1782472A - 复合动力车辆的控制装置 - Google Patents

Abstract

一种复合动力车辆的控制装置，可降低利用马达进行发动机旋转和自动变速器主轴的旋转同步时的冲击。这种复合动力车辆的控制装置，包括根据车辆的运转状态判定是否连结锁止离合器的锁止离合器判定单元、判定连结锁止离合器时以规定的控制压连结控制锁止离合器的锁止离合器连结控制单元、判定车辆是否处于减速中的减速判定单元。在车辆减速中连结锁止离合器时，由滑动判定单元判定发动机转速和主轴转速的转速差或转速比在减速侧是否为一定值以上。判定转速差或转速比为一定值以上时，同步单元驱动电动马达使发动机转速与主轴转速同步。在同步旋转时，利用控制修正单元修正控制压以使锁止离合器的扭矩容量为电动马达产生的同步旋转扭矩以下。

Description

复合动力车辆的控制装置

技术领域

本发明涉及一种具备发动机、电动马达和带锁止机构的液力变矩器的复合动力车辆的控制装置。

背景技术

具有发动机和电动马达的复合动力车辆中，在进行高速运转和下坡运转等、油门踏板断开的情况等，由于不需要发动机发生驱动力，因而使发动机的曲轴端介由电动马达、与有级的自动变速器经由锁止离合器形成直接连结状态，利用车体具有的运动能量，从车轮介由自动变速器驱动发动机及电动马达的旋转体，而谋求燃料利用率的提高，同时利用电动马达进行能量的再生。

另外，一般而言，具备自动变速器的车辆，包括自动模式和手动模式，自动模式考虑驾驶者的操作方便性、根据节气门开度与车速等车辆运转状态、自动控制自动变速器的变速级，手动模式根据驾驶者通过变速选择杆操作产生的指示、对自动变速器进行换高挡变速和换低挡变速。

特开2004-210123号公报中公布了一种复合动力车辆的控制装置，有效利用复合动力车辆所具备的马达，而能够在滑行状态开始时迅速连结锁止离合器。

根据该公开公报中公布的控制装置，则由滑行判定装置判定滑行状态开始，在判定滑行状态开始时由锁止离合器控制装置卡合锁止离合器。

在该锁止离合器的卡合动作之前，马达控制装置驱动马达，以使作为输入构件的前盖的转速与随着惯性行驶而利用从驱动车轮侧传来的扭矩进行旋转的作为输出构件的自动变速器输入轴的差减小。

从而，能够消除锁止离合器的卡合费时而给予驾驶员不谐调感、或锁止离合器卡合后的断油实施滞后而不能期待燃料利用率提高等不合理现象。

专利文献1：特开2004-210123号公报

具有发动机自动停止控制的复合动力车辆中，在带锁止离合器的液力变矩器中连结锁止离合器时等发动机曲轴端与有级自动变速器直接连结的状态下、发动机处于停止燃料供给等不发生驱动力的状态时，利用车体具有的运动能量，从车轮介由自动变速器驱动发动机及电动马达的旋转体而谋求燃料利用率的提高，同时利用电动马达进行能量的再生。

油门踏板全关闭时，发动机扭矩和马达扭矩的总合从正转为负。那时，为了回收再生能量而连结锁止离合器。只利用油压控制不能连结锁止离合器时，如特开2004-210123号公报所公布的，驱动马达使发动机的旋转和自动变速器主轴的旋转同步。

不过，利用马达控制装置驱动马达使发动机的旋转和自动变速器主轴的旋转同步时，若锁止离合器具有的扭矩容量大于由马达产生的总旋转扭矩，则在利用马达进行同步旋转时会发生冲击。

发明内容

从而，本发明目的在于提供一种复合动力车辆的控制装置，在锁止离合器连结时驱动马达使发动机的旋转和自动变速器主轴的旋转同步时，降低利用马达进行同步旋转时的冲击。

根据本发明，提供一种复合动力车辆的控制装置，具有发动机、与该发动机的曲轴连结的电动马达、自动变速器、连结该电动马达输出轴与上述自动变速器主轴的液力变矩器、连结上述电动马达输出轴和上述主轴的锁止离合器，这种复合动力车辆的控制装置其特征在于：根据车辆的运转状态判定时否连结上述锁止离合器的锁止离合器连结判定装置、经由上述锁止离合器连结判定装置判定连结上述锁止离合器时以规定的控制压连结控制上述锁止离合器的锁止离合器的连结控制装置、判定车辆是否处于减速中的减速判定装置、在车辆减速中连结上述锁止离合器时判定上述发动机转速和上述主轴转速的转速差或转速比在减速侧是否为一定值以上的滑动判定装置、经由上述滑动判定装置判定上述转速差或转速比为上述一定值以上时驱动上述电动马达使上述发动机转速与上述主轴转速同步的同步装置、利用上述同步装置使发动机转速与主轴转速同步时修正上述控制压以使上述锁止离合器的扭矩容量为上述电动马达产生的同步旋转扭矩以下的控制压修正装置。

发明的效果

根据本发明，用以回收再生能量而连结锁止离合器时，在驱动马达使发动机旋转和自动变速器主轴的旋转同步之际，控制锁止离合器的油压以使锁止离合器的扭矩容量为马达产生的同步旋转扭矩以下，从而，能够降低利用马达进行同步旋转时的冲击。

附图说明

图1是概略表示本发明实施方式的复合动力车辆的控制装置的图。

图2是本发明的复合动力车辆的控制装置的框图。

图3是表示马达同步时锁止离合器控制压决定处理的流程图。

图4是本发明实施方式的时间图。

图中，2-发动机；4-电动马达；6-液力变矩器；8-锁止离合器；10-自动变速器(多级变速齿轮机构)；12-ECU；18-蓄电池；22-机械式油泵；24-电动油泵；25-油压供给部。

具体实施方式

图1表示根据本发明实施方式产生的复合动力车辆的概略构成的图。如图1所示，复合动力车辆具备发动机2、电动马达4、液力变矩器6、锁止离合器8、自动变速器(多级变速齿轮机构)10、ECU(电子运算装置)12、变速选择杆14、变速杆位置检测装置16、蓄电池18、动力传递单元(PDU)20、机械式油泵22、电动油泵24。

复合动力车辆还具备发动机转速传感器26、节气门开度传感器28、主轴转速传感器30、中间轴转速传感器32、车速传感器34、制动踏板31、制动传感器33、增力装置35、制动主液压缸36和油压传感器37。

发动机2的曲轴2a与电动马达(以下也有只简称为马达的情况)4连接。马达4具有包括设置在周围的永久磁石的转子及包括设置在铁心上并固定在马达4的旋转轴4a上的线圈的定子。马达4的旋转轴4a与液力变矩器6连接。

液力变矩器6介由流体进行扭矩传递，具有与马达4旋转轴4a连接的前盖6a和与之一体的泵轮6b、在前盖6a与泵轮6b间对置配置于泵轮6b上的蜗轮6c和定子6d。

在蜗轮6c和前盖6a之间，设有锁止离合器8，该锁止离合器8通过电动油泵24根据ECU12的指令进行的控制，向前盖6a内面按压而与前盖6a卡合、按压解除从而卡合解除。在由前盖6a及泵轮6b形成的容器内封入工作油(ATF：Automatic Transmission Fluid)。

在根据ECU12发出的指令解除锁止离合器8卡合的状态下，容许泵轮6b及蜗轮6c的相对旋转。在该状态下，若马达4的旋转轴4a的扭矩介由前盖6a向泵轮6b传递，则充满容器的工作油，经由泵轮6b的旋转，从泵轮6b→蜗轮6c→定子6d循环并将泵轮6b的旋转扭矩传递给蜗轮6c、驱动主轴10c。

另外，在根据ECU12发出的指令使锁止离合器8卡合的状态下，从前盖6a到蜗轮6c不介由工作油而直接向主轴10a传递旋转驱动力。

锁止离合器8的卡合状态可变，介由锁止离合器8从前盖6a传递到蜗轮6c的旋转驱动力可变。还有，也可以将锁止离合器8的卡合/非卡合称为锁止离合器8的连结/连结解除(或非连结)。

锁止离合器8由湿式多板离合器等构成，具有固定在前盖6a上的外离合器板，与外离合器板相互重合配置且能够与外离合器板抵接、相对于主轴10a固定的内离合器板，经由ECU12控制的没有图示的油压驱动器。

油压驱动器具有能够滑动地配置并形成活塞室的活塞，与向活塞室供给的工作油油压(以下，LC油压)相对应，发生推力，使各外离合器板和内离合器板相互卡合，从而，马达4的旋转轴4a和主轴10a直接连结。向活塞室内供给的工作油油压，根据ECU12发出的离合器油压指令值进行控制，能够调整锁止离合器12的卡合状态。

自动变速器10，通过电动油泵24根据从ECU12发出的指令进行的油压控制，驱动多个同步离合器，从而控制变速动作，自动变速器10具有主轴10a、与主轴10a平行配置的中间轴10b及以相互不同的齿轮比设定的设置在多个主轴10a侧和中间轴10b侧的齿轮对、例如前进1～5速齿轮对及后退齿轮对。

多个齿轮对由安装在主轴10a各输入侧齿轮和安装在中间轴10b的各输出侧齿轮构成，成对的各齿轮彼此常时啮合。

各输入侧齿轮或各输出侧齿轮的某一方，相对于主轴10a或中间轴10b相对旋转自由，经由各同步离合器，与主轴10a或中间轴10b连结。

例如，图1中，以多数齿轮对中的前进齿轮对的高速级(例如，4速)和低速级(例如，1速)的2个齿轮对为一例进行叙述。高速侧齿轮对的高速输出侧齿轮40b及低速侧齿轮对的低速输出侧齿轮对42b相对于中间轴10b一体设置。高速侧齿轮对的高速输入侧齿轮40a及低速侧齿轮对的低速输入侧齿轮对42a为相对于主轴10a能够旋转的怠速齿轮，经由各同步离合器44、46相对于主轴10a连结。

各同步离合器44、46例如，如图1所示，由湿式多板离合器等构成，具有能够与主轴10a一体旋转地配置的各外离合器板44a、46a，与外离合器板44a、46a相互重合配置且能够与外离合器板44a、46a抵接、相对于主轴10a能够与怠速齿轮的输入侧40a、42a一体旋转地配置的内离合器板44b、46b和由ECU12控制的没有图示的油压驱动器。

各油压驱动器，具有能够滑动地配置并形成活塞室的活塞，与向活塞室供给的工作油油压相对应，发生推力，使各外离合器板44a、46a和各内离合器板44b、46b相互卡合，从而，与自动变速器10的中间轴10b和各输入侧齿轮40a、42a的任意一个连结成一体。向活塞室内供给的工作油油压，根据ECU12发出的离合器油压指令值进行控制，能够调整各同步离合器44、46的卡合状态。

与自动变速器10的中间轴10b一体设置的输出侧主齿轮50a和与连接驱动轮W的车轴52一体设置的驱动侧主齿轮50b形成主齿轮对，常时啮合。

ECU12具有以下功能。参照预先存储节气门开度及车速和自动变速器10的变速级的关系的第1图，算出与由节气门开度传感器26检测出的节气门开度、由车速传感器34检测出的车速相对应的变速级，根据与各同步离合器44、46的卡合状态相对应的离合器油压指令值，控制油压驱动器的驱动及自动变速器10的变速动作。

如后所述，参照预先存储节气门开度及车速和锁止离合器8的连结/非连结的关系的第2图，算出与由节气门开度传感器26检测出的节气门开度、由车速传感器34检测出的车速相对应的锁止离合器8的连结/非连结，根据车辆的运转状态向油压供给部25输出锁止离合器8的连结/非连结(或连结解除)的油压指令值，同时进行电动马达4的再生控制·再生禁止控制。

通过PDU20的控制停止从蓄电池18向电动马达4供电，利用从主轴10a向马达旋转轴4a传递的驱动力而发生的电力介由PDU20被回收到蓄电池18。

变速位置检测装置16，将变速选择杆14所指示的P、N、R、D及3速～L的任意一个向ECU12输出。蓄电池18，通过PDU20的控制使电流流向电动马达4的线圈而驱动电动马达4，另外，通过电动马达4的再生进行充电。PDU20按照ECU12的控制指令，利用蓄电池18驱动电动马达4及控制由电动马达4的再生而进行的蓄电池18的充电。

与发动机2直接连结的马达4的旋转轴4a上再直接连结着液力变矩器6，机械式油泵22介由与液力变矩器6的泵轴花键结合的泵传动齿轮而被驱动，因而能够与发动机转速同步动作。在电动马达4的再生中和停止时等，利用发动机2的输出而被驱动。从机械式油泵22出来的油路与油压供给部25连接。

电动油泵24利用从蓄电池18供给的电力而被驱动，从电动油泵24出来的油路介由止回阀与油压供给部25连接。油压供给部25具有压力流量控制阀等，通过从ECU12发出的控制，供给油压用以驱动控制液力变矩器6、锁止离合器8及自动变速器10等。

发动机转速传感器26检测发动机2的曲轴2a的转速。节气门开度传感器28检测节气门开度。主轴转速传感器30检测主轴10a的转速。

中间轴转速传感器32检测中间轴10b的转速。车速传感器34例如根据驱动轮W的旋转速度检测车速。传感器26～34的检测信号被输入到ECU12。

31为制动踏板，若踩下制动踏板31则制动传感器33被接通，同时制动踏板31的踩下力经由油压增力式的增力装置35而被增力并向制动主油压缸36传递。

特别是，没有图示，不过，增力装置35及制动主油压缸36与油压供给部25连接，从油压供给部25供给油压。制动主油压缸36的油压由油压传感器37检测，其检测信号被输入到ECU12。制动传感器33的检测信号也被输入到ECU12。

参照图2，则表示本发明的复合动力车辆的控制装置的框图。锁止离合器连结判定装置60，根据车辆的运转状态判定是否连结锁止离合器8。

经由锁止离合器连结判定装置60判定连结锁止离合器8时，利用锁止离合器连结控制装置62以规定的控制压连结控制锁止离合器8。

减速判定装置64判定车辆是否处于减速中。换言之，则判定车辆是否处于惯性行驶的滑行状态。例如，在油门踏板为全关闭且由车辆传感器34检测出的车速为规定值以上时判定为减速中。

滑动判定装置66，在车辆减速中锁止离合器8连结的情况下，判定发动机转速和主轴转速的转速差或转速比在减速侧是否为一定值以上。

同步装置68，在由滑动判定装置66判定转速差或转速比为上述一定值以上时，驱动电动马达使发动机转速与主轴转速同步。

控制压修正装置70，在利用同步装置68使发动机转速与主轴转速同步之际，对卡合锁止离合器8的控制压进行修正，以使锁止离合器8的扭矩容量为电动马达4产生的同步旋转扭矩以下。从而，能够降低利用电动马达进行同步旋转时的冲击。

接下来，参照图3的流程图，关于本发明实施方式的马达同步时锁止离合器的控制压决定控制进行说明。

首先，在步骤S10，判定车辆是否处于减速中。换言之，则是判定车辆是否处于惯性行驶的滑行状态。例如，在节气门为全关闭且车速为一定值以上时判定为减速中。

接下来，进入步骤S11，判定是否满足锁止离合器连结条件。即，预先存储根据节气门开度及车速指示锁止离合器8的连结/非连结的图。

根据由ECU12判定的当前的变速级、由节气门开度传感器26检测的节气门开度及由车速传感器34检测的车速所组成的运转状态，利用该图算出锁止离合器8的连结/非连结。

判定满足锁止离合器8的连结条件时，进入步骤S12连结锁止离合器8。不满足连结条件时结束本处理。

在步骤12中，ECU12发出指示，以对油压供给部25供给用以连结锁止离合器8的基础油压。利用该基础油压连结锁止离合器8，发动机2的曲轴2a介由电动马达4与主轴10a直接连结。

接下来，进入步骤S13，判定发动机和主轴的转速比在减速侧是否为一定值以上。例如，判定转速比是否为1.1以上。也可以取代转速比而判定发动机转速和主轴转速的转速差在减速侧是否为一定值以上。

步骤S13的判定为肯定判定时，进入步骤S14，驱动电动马达4使发动机2的转速与主轴10a转速同步。

接下来，进入步骤S15，使发动机转速与主轴转速同步之际，对锁止离合器8的油压进行控制，以使锁止离合器8的扭矩容量为电动马达4产生的同步旋转扭矩以下。在步骤S12及步骤S13作出否定判定时结束本处理。

像这样在使发动机转速与主轴转速同步之际，对锁止离合器8的油压进行控制，以使锁止离合器8的扭矩容量为电动马达4产生的同步旋转扭矩以下，从而，能够降低利用马达进行同步旋转时的冲击。

图4表示参照图3的流程图进行说明的本发明实施方式的时间图。实线为现有例的控制方法，虚线为本发明的控制方法。如图4所表明的，在锁止离合器连结时驱动马达，到发动机的旋转和自动变速器主轴的旋转同步旋转之前期间，使锁止离合器的油压在马达扭矩以下而进行待机。

若在同步旋转之前，使锁止离合器的容量上升(升高油压)到马达扭矩以上，则马达扭矩介由锁止离合器向轮胎侧传递，冲击和振动等向轮胎传递。为了抑制这些而进行本发明的控制。

Claims (1)

1.一种复合动力车辆的控制装置，该复合动力车辆具有发动机、与该发动机的曲轴连接的电动马达、自动变速器、连接该电动马达输出轴和上述自动变速器主轴的液力变矩器、连结上述电动马达输出轴和上述主轴的锁止离合器，其特征在于，具备：

锁止离合器连结判定装置，根据车辆的运转状态判定是否连结上述锁止离合器；

锁止离合器连结控制装置，在经由上述锁止离合器连结判定装置判定连结上述锁止离合器时，以规定的控制压连结控制上述锁止离合器；

减速判定装置，判定车辆是否处于减速中；

滑动判定装置，在车辆减速中连结上述锁止离合器时，判定上述发动机转速和上述主轴转速的转速差或转速比在减速侧是否为一定值以上；

同步装置，在经由上述滑动判定装置判定上述转速差或转速比为上述一定值以上时，驱动上述电动马达使上述发动机转速与上述主轴转速同步；

控制压修正装置，在利用上述同步装置使发动机转速与主轴转速同步时，修正上述控制压以使上述锁止离合器的扭矩容量为上述电动马达产生的同步旋转扭矩以下。

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