CN1962333B - 混合动力车的驱动控制系统及其驱动控制方法 - Google Patents
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Abstract
一种混合动力车驱动控制系统,对其进行设置,以在从电力驱动模式切换到混合驱动模式时,实现发动机起动,而不产生输出转矩缺失的感觉。特别地,控制器选择方式控制布置在发动机与电动机/发电机之间的第一离合器以及布置在电动机/发电机与驱动轮之间的第二离合器,以在电力驱动模式(第一离合器分离并且第二离合器接合)与混合驱动模式(第一离合器和第二离合器都接合)之间进行切换。当从电力驱动模式切换到混合驱动模式期间,当起动发动机时,控制器将第二转矩传递容量设定为小于电动机/发电机的目标电动机/发电机转矩的值。
Description
技术领域
本发明涉及一种用于混合动力车的混合动力车驱动控制系统,该混合动力车具有:电力驱动(EV)模式,其中由电动机/发电机单独对驱动轮进行驱动;以及混合驱动(HEV)模式,其中由发动机和电动机/发电机,或者只是由发动机,对驱动轮进行驱动。更具体地,本发明涉及一种混合动力车驱动控制系统,将其设置成控制离合器的转矩传递容量,根据从EV模式切换到随后的HEV模式时的电动机/发电机的转矩来起动发动机。
背景技术
对于在混合动力车中使用的混合动力车驱动控制系统,已经提出了不同的设置。日本专利公报No.11-082260中提出了一种这样的混合驱动系统。日本专利公报No.11-082260中提出的这种混合动力车驱动控制系统具有:电动机/发电机,布置在发动机与变速器之间,以使其与向变速器引导发动机的转动的轴结合;第一离合器,操作方式使发动机与电动机/发电机离合;以及,第二离合器,操作方式使电动机/发电机与变速器的输出轴离合。设置第二离合器以取代常规的变矩器。
装备有如上文所述的混合动力车驱动系统的混合动力车,通过分离第一离合器并且接合第二离合器,可以进入电力驱动(EV)模式,其中车辆仅仅依靠来自电动机/发电机的动力行驶。通过使第一离合器和第二离合器二者都接合,也可以使这种混合动力车进入混合驱动(HEV)模式,其中车辆使用来自发动机和电动机/发电机二者的动力行驶。据此,第二离合器是将来自发动机和电动机/发电机二者的驱动动力向驱动轮引导的离合器。在EV模式中,当然不需要发动机的动力,所以,发动机是停止的。
然而,在这种混合动力车中,行驶在HEV模式期间需要发动机的输出。此外,当从EV模式向HEV模式切换时,需要在起动发动机的同时实现驱动模式切换。当切换驱动模式并同时起动发动机时,从EV模式到HEV模式的驱动模式切换,常规方式是通过接合第一离合器实现的,该第一离合器布置在发动机与电动机/发电机之间,然后,借助于第一离合器的阻力矩,从停止状态开动发动机从而起动发动机,如日本专利公报No.11-082260中所披露。
此外,在此常规技术中还提出,当起动发动机时,暂时分离第二离合器(布置在电动机/发电机与变速器之间),然后,接合第一离合器,以防止由于例如转矩波动传至驱动轮所导致的冲击,该转矩波动在接合第一离合器时出现,而且,转矩波动包括发动机起动时的发动机转矩过冲和极性反转。
考虑到上述情况,本领域技术人员容易理解,根据此披露存在对混合动力车控制系统进行改进的需求。本发明致力于本领域的这种需求以及其他需求,根据本文披露内容,本领域技术人员将更明了这些需求。
发明内容
然而,在这种常规技术中,在通过接合位于发动机与电动机/发电机之间的第一离合器来开动发动机的同时,分离位于电动机/发电机与变速器之间的第二离合器,使得到驱动轮的动力源在此发动机的开动期间也被分离.所以,不再向驱动轮传动转矩.据此,存在的风险是使驱动轮的输出转矩跌落至0,而且在发动机的开动期间,将会感觉到输出转矩的缺失,并且引起操纵人员的不适,尤其在车辆加速期间.
尽管分离位于电动机/发电机与变速器之间的第二离合器,避免了在发动机起动时由第一离合器的接合所导致的波动传至驱动轮,但其缺陷是,在发动机开动期间使到达驱动轮的输出转矩跌落到0,并且产生输出转矩丧失的感觉。本发明基于认识到:通过滑转接合第二离合器取代在常规情况下的完全分离,就能解决上述问题。据此,本发明的一个目的是,提供一种混合动力车驱动控制系统,其具体化这种概念并解决上述问题。
为了达到上述目的,根据本发明第一方面的混合动力车驱动控制系统主要设有发动机、电动机/发电机、第一离合器、第二离合器、以及控制器。将第一离合器设置为改变发动机与电动机/发电机之间的第一转矩传递容量。将第二离合器配置为改变电动机/发电机与至少一个驱动轮之间的第二转矩传递容量。将控制器设置成,选择方式控制第一离合器和第二离合器,以在电力驱动模式与混合驱动模式之间进行切换,电力驱动模式中第一离合器分离并且第二离合器接合,以及,混合驱动模式中第一离合器和第二离合器都接合。进一步将控制器设置成,在从电力驱动模式向混合驱动模式切换期间,当起动发动机时,将第二转矩传递容量设定为小于电动机/发电机的电动机/发电机转矩的值。
根据下文结合附图进行的详细描述,其中披露了本发明的优选实施方式,本领域的技术人员容易理解本发明的这些以及其它的目的、特点、方面和优点。
附图说明
现在参照附图进行说明,附图形成本原始披露的一部分,其中:
图1是示意性平面图,图示可以应用根据本发明一种实施方式的混合动力车驱动控制系统的混合动力车传动系;
图2是示意性平面图,图示可以应用根据本发明混合动力车驱动控制系统的另一混合动力车传动系;
图3是示意性平面图,图示可以应用根据本发明混合动力车驱动控制系统的另一混合动力车传动系;
图4是用于图1至图3所示传动系的混合动力车驱动控制系统的方框图;
图5是流程图,图示由根据本发明例示实施方式的混合动力车驱动控制系统的集成控制器执行的驱动力控制程序的主程序;
图6是图示根据本发明例示实施方式的驱动力控制程序子程序的流程图,用于计算目标第一离合器转矩传递容量和目标第二离合器转矩传递容量;
图7是图示根据本发明例示实施方式的图6中所示控制过程子程序的流程图,用于计算用于HEV模式的目标第二离合器转矩传递容量;
图8是图示根据本发明例示实施方式的图6中所示控制过程子程序的流程图,用于计算在发动机起动期间驱动力较大时所使用的目标第一离合器转矩传递容量;
图9是图示根据本发明例示实施方式的图6中所示控制过程子程序的流程图,用于计算在发动机起动期间驱动力较大时所使用的目标第二离合器转矩传递容量;
图10是图示根据本发明例示实施方式的图6中所示控制过程子程序的流程图,用于计算在发动机起动期间驱动力较小时所使用的目标第一离合器转矩传递容量;
图11是图示根据本发明例示实施方式的图6中所示控制过程子程序的流程图,用于计算在发动机起动期间驱动力较小时所使用的目标第二离合器转矩传递容量;
图12是图示根据本发明例示实施方式的图6中所示控制过程子程序的流程图,用于计算在从HEV模式向EV模式转变期间的目标第二离合器转矩传递容量;
图13是图示根据本发明例示实施方式的图6中所示控制过程子程序的流程图,用于计算用于EV模式的目标第一离合器转矩传递容量和目标第二离合器转矩传递容量;
图14是图示根据本发明例示实施方式的图5中所示控制过程子程序的流程图,用于计算目标电动机/发电机转矩;
图15是图示根据本发明例示实施方式的图14中所示控制过程子程序的流程图,用于计算用于HEV模式的目标电动机/发电机转矩;
图16是图示根据本发明例示实施方式的图14中所示控制过程子程序的流程图,用于计算用于发动机起动控制的目标电动机/发电机转矩;
图17是图示图14中所示控制过程子程序的流程图,用于计算用于EV模式的目标电动机/发电机转矩;以及
图18是例示图5中所示控制程序的运行结果的操作时序图。
具体实施方式
下面参照附图,说明本发明所选择的实施方式。根据本文披露,本领域的技术人员应当理解,提供本发明实施方式的下列描述仅仅是为了说明,而不构成对本发明的限制,本发明由所附权利要求及其等效置换所限定。
首先参照图1至图3,在各图中例示了前置发动机/后轮驱动机动车(后轮驱动混合动力车),其中各混合动力车都装备有根据本发明一种优选实施方式的混合动力车驱动控制系统。基本上,图1至图3的混合动力车例示了混合动力车可选传动系的三种实例,其中可以应用根据本发明的混合动力车驱动控制系统。在这些实例中,除其他部件外,各混合动力车包括带曲轴1a的内燃机1、一对后驱动轮2、带输入轴3a的自动变速器3、动力传递轴4、电动机/发电机5、第一离合器6、以及第二离合器7。在图1所示的混合动力车的传动系中,按照与通常的后轮驱动机动车一样的方式,将自动变速器3布置在发动机1后方,并且与发动机1对直(在前后方向上)。电动机/发电机5操作方式布置在轴4上,轴4用于将发动机1的曲轴1a的转动传递到自动变速器3的输入轴3a。此外,如下所述,在图1至图3的各混合动力车传动系中,在电动机/发电机5与后驱动轮2之间可以安装附加装置17。
将电动机/发电机5配置成可以用作电动机或者发电机.电动机/发电机5操作方式布置在发动机1与自动变速器3之间.第一离合器6操作方式布置在电动机/发电机5与发动机1之间,也就是,更具体地,布置在轴4与发动机曲轴1a之间.将第一离合器6配置成,选择方式接合或者分离发动机1与电动机/发电机5之间的连接.将第一离合器6配置成,使得能连续或者以分段方式改变其转矩传递容量.例如,第一离合器6可以是湿式多盘离合器,对其进行配置,通过用比例螺线管,连续或者以分段方式控制液压离合器流体(液压油)的流比和液压离合器流体的压力(离合器连接液压),就可以使第一离合器6转矩传递容量改变.
第二离合器7设置在电动机/发电机5与自动变速器3之间,也就是,更具体地,设置在轴4与变速器输入轴3a之间。将第二离合器7配置成,选择方式接合或者分离电动机/发电机5与自动变速器3之间的连接。与第一离合器6类似,将第二离合器7配置成,使得其转矩传递容量能连续地或者以分阶段方式改变。例如,第二离合器7可以是湿式多盘离合器,对其进行配置,通过用比例螺线管连续地或者以分段方式控制液压离合器流体(液压油)的流比和液压离合器流体的压力(离合器连接液压),就可以使第二离合器7转矩传递容量改变。
在本发明的此实施方式中,自动变速器3最好是常规自动变速器,诸如在由日产自动车株式会社出版的“日产Skyline新型车(CV35型车)手册”C-9至C-22页所记载的自动变速器。更具体地,将自动变速器3配置成,能使多个摩擦元件(离合器和制动器)可以选择方式接合与分离,并且,基于接合与分离的摩擦元件的组合,确定动力传递路径(例如,第一档、第二档等)。将自动变速器3配置成,在采用对应于所选择档的齿轮齿数比对输入轴3a的转动进行转换之后,将其传递到输出轴3b。通过差动齿轮单元8,将输出轴3b的转动分配至左右后轮2,从而有助于移动车辆。当然,本领域的技术人员根据本披露容易理解,自动变速器3并不局限于如刚才所描述的有极自动变速器,而且,使用无极变速器(CTV)也是可以接受的。
当车辆在低负荷/低车速条件下行驶时,或者当车辆从停车状态起步时,车辆请求电力驱动(EV)模式,并且发动机1是停止的。在EV模式下,控制图1所示的传动系,使得第一离合器6分离,第二离合器7接合,并且,自动变速器3处于动力传递状态。当在这些条件下驱动电动机/发电机5时,将电动机/发电机5的输出转动单独传递到变速器输入轴3a,以及,变速器3以与所选择换档对应的齿轮齿数比将输入轴3a的转动传递到变速器输出轴3b。然后,通过差动齿轮单元8将变速器输出轴3b的转动传动到后轮2,以及,车辆在EV模式下移动,使用仅来自电动机/发电机5的输出。
当车辆在高车速、高负荷、或者在从蓄电池所能获得的电能较小的条件下行驶时,车辆请求混合驱动(HEV)模式。在HEV模式下,控制传动系,使得第一离合器6和第二离合器7二者都接合,并且,自动变速器3处于动力传递状态。在此状态下,将来自发动机1的输出转动,或者来自发动机1和电动机/发电机5二者的输出转动传递到变速器输入轴3a,以及,变速器3以与所选择换档对应的齿轮齿数比将输入轴3a的转动传递到变速器输出轴3b。然后,通过差动齿轮单元8,将变速器输出轴3b的转动传动到后轮2,并且,车辆在HEV模式下移动,HEV模式下,使用来自发动机1和电动机/发电机5或者只是发动机1的输出。
当车辆在HEV模式下行驶,并且发动机1运转在最佳燃油效率使得产生剩余能量时,使用剩余能量来运转作为发电机的电动机/发电机5,从而,将剩余能量转换为电能。然后,可以存储所产生的电能,并用来驱动作为电动机的电动机/发电机5,从而改善发动机1的燃油效率。
尽管在图1中第二离合器7(将其配置成使电动机/发电机5与驱动轮2离合)布置在电动机/发电机5与自动变速器3之间,通过将第二离合器7布置在自动变速器3与差动齿轮单元8之间,如图2所示,也能实现相同的功能。
此外,取代在自动变速器3之前(如图1)或者在自动变速器3之后(如图2)设置专用的第二离合器7,使用设置在自动变速器3内部用于选择前进档或者倒档的现有摩擦元件,作为第二离合器7也是可以接受的,如图3所示。在图3所示的结构中,当使构成第二离合器7的摩擦元件接合以执行模式选择功能(也就是,在EV模式与HEV模式之间切换)时,同一摩擦元件还起到将自动变速器置于动力传递状态的作用。由于在图3所示的这种结构中不再需要专用的第二离合器,所以,从成本考虑,这种布置有较为明显的优点。
图4是例示混合动力车驱动控制系统的方框图,该混合动力车驱动控制系统用于控制混合动力车传动系,传动系包括发动机1、电动机/发电机5、第一离合器6、以及第二离合器7,如图1至图3所示。在下面本发明混合动力车驱动控制系统的说明中,使用图1中所示的传动系,作为应用混合动力车驱动控制系统的混合动力车传动系。然而,通过本披露,本领域技术人员容易理解,可容易地将本控制用于图2和图3中所示的其他传动系。
图4所示的控制系统具有集成控制器20,将集成控制器20设置成执行传动系工作点的集成控制。将集成控制器20设置成,根据目标发动机转矩tTe、目标电动机/发电机转矩tTm(目标电动机/发电机转速tNm也能接受)、第一离合器6的目标转矩传递容量tTc1、以及第二离合器7的目标转矩传递容量tTc2,来确定在本实例中的传动系的工作点。
一般而言,将集成控制器20设置成,确定第二离合器7的目标转矩传递容量tTc2,该目标转矩传递容量tTc2包括电动机/发电机转矩分量或部分以及发动机转矩分量或部分。更具体地,将集成控制器20设置成,在至少由电动机/发电机5对驱动轮2进行驱动时,基于电动机/发电机转矩tTm和为电动机/发电机转矩设定的转矩传递容量裕度容差(例如,安全系数),来计算目标转矩传递容量tTc2的电动机/发电机转矩分量;并且,基于目标发动机转矩tTe和为发动机转矩设定的转矩传递容量裕度容差(例如,安全系数),来计算目标转矩传递容量tTc2的发动机转矩分量。在这里使用时,“安全系数”含义是离合器转矩传递容量的裕度容差,这是将离合器可靠置于非滑转状态所要求的。
采用根据本发明的上述混合动力车驱动控制系统,当在电力驱动模式行驶期间切换到混合驱动模式时,在发动机起动时,将第二离合器转矩传递容量设定为小于发动机起动时目标电动机/发电机转矩tTm的值。因此,即使转矩波动,包括在上述模式切换期间由发动机起动时的极性反转和发动机转矩过冲所致的那些转矩波动,或者当接合第一离合器时经由第二离合器7引导至驱动轮2的转矩波动,这些转矩波动都被第二离合器7的滑转所吸收,从而不会传动到驱动轮2,可避免伴随这些转矩波动引起的冲击。另一方面,因为在发动机起动时第二离合器7维持小于目标电动机/发电机转矩tTm的转矩传递容量,所以,能将对应的转矩连续地引导到驱动轮2。这样,可以避免由常规措施(其中在发动机起动期间使第二离合器7处于分离状态)所导致的问题,也就是,避免产生驱动力缺失的感觉,从而消除随之造成的不舒适感。
根据本发明,当使用来自电动机/发电机5的驱动动力作为车辆驱动力的至少一部分行驶时,基于目标电动机/发电机转矩tTm和电动机/发电机安全系数,独立于目标第二离合器转矩传递容量tTc2的发动机转矩分量,导出目标第二离合器转矩传递容量tTc2的电动机/发电机转矩分量。因此,对于驱动力的电动机/发电机转矩分额而言,该安全系数是适当的,这样,可以防止第二离合器7的转矩传递容量过大。所以,能避免与燃油经济性的劣化以及驱动动力性能的降低相关的问题。
集成控制器20最好包括带有混合动力传递控制程序的微型计算机,控制发动机1、电动机/发电机5、以及第一离合器6和第二离合器7的操作。换而言之,编程集成控制器20的微型计算机,以如下面所讨论的方式控制发动机1、电动机/发电机5、以及第一离合器6和第二离合器7的操作。集成控制器20还包括其他常规部件,诸如输入接口电路、输出接口电路、以及存储器件如ROM(只读存储器)器件和RAM(随机读取存储器)器件。根据本披露本领域技术人员易于理解,用于集成控制器20的精确结构和算法可以是实现本发明功能的硬件和软件的任意组合。换而言之,作为在说明书和权利要求中所使用的“设备加功能”语句,应当包括能够用来实现“设备加功能”语句的功能的任何一种结构或者硬件和/或算法或者软件。
使集成控制器20操作方式连接至下列传感器:发动机速度传感器11、电动机/发电机速度传感器12、变速器输入转速传感器13、变速器输出转速传感器14、加速踏板位置传感器15、以及充电状态传感器16。如图1至图3所示布置发动机速度传感器11、电动机/发电机速度传感器12、输入转速传感器13、以及输出转速传感器14。将发动机速度传感器11配置成,检测发动机1的发动机速度Ne,并产生输入到集成控制器20的表示检出发动机速度Ne的信号。将电动机/发电机速度传感器12配置成,检测电动机/发电机5的转速Nm,并且产生输入到集成控制器20的表示检出转速Nm的信号。将变速器输入转速传感器13配置成,检测自动变速器3的输入轴3a的转速Ni,并且产生输入到集成控制器20的表示检出转速Ni的信号。将变速器输出转速传感器14配置成,检测自动变速器3的输出轴3b的转速No,并且产生输入到集成控制器20的表示检出转速No的信号。将加速踏板位置传感器15配置成,检测加速踏板下降量(加速踏板位置APO),并且产生输入到集成控制器20的表示检出加速踏板下降量(加速踏板位置APO)的信号。将充电状态传感器16配置成,检测存储电动机/发电机5用电能的蓄电池9的充电状态SOC(可用电能),并且产生输入到集成控制器20的表示检出充电状态SOC的信号。这样,集成控制器20接收这些输入信号,用于确定传动系的工作点。
将集成控制器20设置成,选择驱动(运行或者行驶)模式(EV模式或者HEV模式),使得能基于加速踏板位置APO、蓄电池充电状态SOC、以及变速器输出转速No(车辆速度VSP),按驾驶员意愿分配驱动力,并且计算目标发动机转矩tTe、目标电动机/发电机转矩tTm(目标电动机/发电机转速tNm也可接受)、目标第一离合器转矩传递容量tTc1、以及目标第二离合器转矩传递容量tTc2。将目标发动机转矩tTe馈入发动机控制器21,并且,将目标电动机/发电机转矩tTm(或者目标电动机/发电机转速tNm)馈入电动机/发电机控制器22。
发动机控制器21配置成控制发动机1,使得发动机转矩Te与目标发动机转矩tTe相等,以及,电动机/发电机控制器22配置成通过蓄电池9和变换器10控制电动机/发电机5,使得电动机/发电机5的转矩Tm(或者转速Nm)与目标电动机/发电机转矩tTm(或者目标电动机/发电机转速tNm)相等。
将集成控制器20设置成,向第一离合器6的连接控制螺线管(未示出)提供与目标第一离合器转矩传递容量tTc1相对应的螺线管电流,以及向第二离合器7的连接控制螺线管(未示出)提供与目标第二离合器转矩传递容量tTc2相对应的螺线管电流.按这种方式,控制第一离合器6的连接力(保持力),使得第一离合器6的转矩传递容量Tc1等于目标转矩传递容量tTc1,以及控制第二离合器7的连接力,使得第二离合器7的转矩传递容量Tc2等于目标转矩传递容量tTc2.
图5是图示由集成控制器20执行的控制处理的主程序的流程图,用于选择行驶或者驱动模式(EV模式或者HEV模式),以及计算目标发动机转矩tTe、目标电动机/发电机转矩tTm(或者目标电动机/发电机转速tNm)、目标第一离合器转矩传递容量tTc1、以及目标第二离合器转矩传递容量tTc2。
首先,在步骤S1,将集成控制器20设置成,使用预定的最终目标驱动力图,基于加速踏板位置开度APO和车速VSP,计算在稳定条件下的最终目标驱动力tFo0。
其次,在步骤S2,将集成控制器20设置成,基于预定换档图,根据加速踏板位置开度APO和车速VSP,来确定目标换档。在步骤S2,将集成控制器20设置成,向自动变速器3的换档控制单元(未示出)发出将自动变速器3转换到目标换档的指令。
在步骤S3,将集成控制器20设置成,使用预定目标驱动模式(EV模式、HEV模式)区域图,基于加速踏板位置开度APO和车速VSP,来确定目标驱动模式。
通常,这样布置目标驱动模式区域图,使得HEV模式指定为在高负荷(加速踏板位置开度大)和高车速行驶期间的目标驱动模式,而EV模式则指定为在低负荷和低车速行驶期间的目标驱动模式。
再次,在步骤S4,将集成控制器20设置成,通过比较当前驱动模式与目标驱动模式,如下方式计算驱动模式转变。如果当前驱动模式与目标驱动模式匹配,那么,将集成控制器20设置成,以发出维持当前驱动模式(亦即EV模式或者HEV模式)的指令。如果当前驱动模式是EV模式,而目标驱动模式是HEV模式,那么,将集成控制器20设置成,发出将模式从EV模式切换到HEV模式的指令。如果当前驱动模式是HEV模式,而目标驱动模式是EV模式,那么,将集成控制器20设置成,发出将模式从HEV模式切换到EV模式的指令。此外,在步骤S9输出这些指令,根据那些指令,或者维持模式或者切换模式。
在步骤S5,将集成控制器20设置成,基于当前驱动力,来计算以预定响应特性过渡到最终目标驱动力tTo0(在步骤S1导出的)所需要的各时刻的过渡目标驱动力tFo。借助于例如使最终目标驱动力tFo0信号通过具有预定时间常数的低通滤过器,然后,将过渡目标驱动力tFo设定为由此得到的输出,可以完成此计算。
在步骤S6,将集成控制器20设置成,如下方式计算目标发动机转矩tTe。如果当前驱动模式是HEV模式,那么,使用下列等式(1),以计算为了获得过渡目标驱动力tFo所要求的自动变速器3的目标输入转矩tTi。
tTi=tFo×Rt/if/iG (1)
在此等式中,项Rt是驱动轮2的轮胎有效半径,项if是最终齿轮齿数比,而项iG是由当前所选择换档确定的自动变速器3的齿轮齿数比。
之后,基于自动变速器3的目标输入转矩tTi和输入转速Ni、发动机转速Ne、以及与蓄电池充电状态SOC(可放电电能)对应的目标充放电电能tP,用下列等式(2),计算目标发动机转矩tTe。
tTe=(tTi×Ni-tP)/Ne (2)
此外,如果当前驱动模式是EV模式,那么,不需要发动机转矩,所以,将目标发动机转矩tTe设定为0。
在步骤S9,将集成控制器20设置成,向发动机控制器21(图4)发出指令,发动机控制器21执行控制,使得发动机1得到如上述所确定的目标发动机转矩tTe。
在步骤S7,将集成控制器20设置成,通过执行图6至图13的流程图中所示的子程序,分别计算第一离合器6的目标转矩传递容量tTc1以及第二离合器7的目标转矩传递容量tTc2。
首先,在图6的步骤S11,将集成控制器20设置成,判断在图5的步骤S3中所确定的目标驱动模式是HEV模式还是非HEV模式(EV模式)。随后,就步骤S11中的任一种结果,将集成控制器20设置成,在步骤S12和步骤S13中判断当前驱动模式是HEV模式还是非HEV模式(EV模式)。
如果将集成控制器20设置成,在步骤S11中确定目标驱动模式是HEV模式,并在步骤S12中确定当前驱动模式也是HEV模式,也就是说,如果要维持HEV模式,那么,在步骤S14中,将集成控制器20设置成,将第一离合器6的目标转矩传递容量tTc1和第二离合器7的目标转矩传递容量tTc2设定为用于HEV模式的目标值,并且,通过在图5的步骤S9中向第一离合器6和第二离合器7发出指令,如图4所示,来控制第一离合器6和第二离合器7的接合,使得第一离合器6和第二离合器7分别得到目标第一离合器转矩传递容量tTc1和目标第二离合器转矩传递容量tTc2。
下面,参照图7,详细讨论根据本发明导出目标第二离合器转矩传递容量tTc2的方法,尤其是关于HEV模式。
首先,在步骤21,将集成控制器20设置成,通过用车辆过渡响应安全系数乘以用上述等式(1)导出的目标输入轴转矩tTi,来计算第二离合器转矩传递容量tTc2的车辆过渡响应分量或者部分。
其次,在步骤S22,将集成控制器20设置成,通过用发动机安全系数(例如,1.3)乘以在上述等式(2)中导出的目标发动机转矩tTe,来计算第二离合器转矩传递容量的发动机转矩份额(发动机转矩分量)。
此外,在步骤S23,将集成控制器20设置成,通过用电动机/发电机安全系数(例如,1.0)乘以如稍后参照图15讨论导出的目标电动机/发电机转矩tTm,来计算第二离合器转矩传递容量(动力传递容量)的电动机/发电机转矩份额(电动机/发电机转矩分量)。
其后,在步骤S24,将集成控制器20设置成,通过用离合器响应安全系数乘以用等式(1)导出的目标输入轴转矩tTi,来计算第二离合器转矩传递容量的离合器响应分量或者部分。
此外,在步骤S25,将集成控制器20设置成,通过下列计算来计算第二离合器转矩传递容量的惯量转矩分量或者部分。更具体地,将集成控制器20设置成,通过首先从电动机/发电机转速Nm的当前值中减去其先前值,来计算一个计算周期的电动机/发电机转速变化。其后,将集成控制器20设置成,通过对发动机1的转动惯量、第一离合器6的转动惯量、以及电动机/发电机5的转动惯量求和来计算总惯量。最后,将集成控制器20设置成,通过用计算(采样)周期来除电动机/发电机转速变化与总惯量的乘积,来计算第二离合器转矩传递容量的惯量转矩分量。
在步骤S26,将集成控制器20设置成,将目标第二离合器转矩传递容量tTc2设定为下述之和值值,即在步骤S21中导出的第二离合器转矩传递容量的车辆过渡响应分量、在步骤S22中导出的第二离合器转矩传递容量的发动机转矩份额、在步骤S23中导出的第二离合器转矩传递容量的电动机/发电机转矩份额、在步骤S24中导出的第二离合器转矩传递容量的离合器响应分量、以及在步骤S25中导出的第二离合器转矩传递容量的惯量转矩分量之和值值.
返回参考图6,如果在步骤S11中确定目标驱动模式是HEV模式,而在步骤S12中确定当前驱动模式是EV模式,也就是模式要从EV模式切换到HEV模式,并且,要起动发动机1,那么,在步骤S15,将集成控制器20设置成,判断蓄电池充电状态SOC(可放电电能)是否小于EV可能驱动力和发动机起动电能的和值值。换而言之,将集成控制器20设置成,判断是否存在对大驱动力(此时蓄电池充电状态SOC(可放电电能)不足)的要求。如果存在对大驱动力(此时蓄电池充电状态SOC(可放电电能)不足)的要求(步骤S15中的是),那么,在步骤S16,将第一离合器6的目标离合器转矩传递容量tTc1与第二离合器7的目标离合器转矩传递容量tTc2分别设定为驱动力大时用于发动机起动的目标离合器转矩传递容量。
当要求大驱动力时,控制从EV模式切换到HEV模式,并且使用适合于发动机起动的目标离合器转矩传递容量tTc1和tTc2使发动机1起动。通过执行图8和图9的流程图所示的控制程序,如下方式确定用于发动机起动的目标离合器转矩传递容量tTc1和tTc2。
首先,基于图8说明在第二离合器7之前使第一离合器6接合,下面讨论根据本发明计算当驱动力大时发动机起动目标第一离合器传递转矩容量tTc1的过程。
所以,首先,在步骤S31,将用于发动机起动所需要的发动机起动转矩赋值给基本目标第一离合器转矩传递容量tTc1(基本值)。
接着,在步骤S32,通过判断第一离合器6是否正在产生滑转转动(Nm-Ne),子程序判断第一离合器6是处于第一离合器6具有前后转速差的接合前状态或者不具有该状态(接合状态)。如果第一离合器6正产生滑转转动,那么,在步骤S33,通过此刻判断第二离合器7的转速差(Nm-Ni)是否小于滑转判定转速,子程序判断第二离合器7是处于非滑转状态还是处于滑转状态。
如果在步骤S32中确定第一离合器6处于接合前状态,其中第一离合器6具有前后转速差,并且在步骤S33中确定第二离合器7处于非滑转状态,那么,在步骤S34,子程序将目标第一离合器转矩传递容量tTc1的极限值tTc1(极限值)设定为目标第一离合器转矩传递容量tTc1的先前值tTc1(先前值)与规定变化极限量的和值。
在步骤S35,子程序判断此极限目标第一离合器转矩传递容量tTc1(极限值)是否小于步骤S31中导出的基本目标第一离合器转矩传递容量tTc1(基本值)。在步骤S36,当极限目标第一离合器转矩传递容量tTc1(极限值)小于基本目标第一离合器转矩传递容量tTc1(基本值)时,则根据规定变化极限量,通过将目标第一离合器转矩传递容量tTc1设定为目标第一离合器转矩传递容量的先前值tTc1(先前值)与规定变化极限量的和值,子程序按增量步幅增大目标第一离合器转矩传递容量tTc1。在最后的步骤S37,将目标第一离合器转矩传递容量tTc1设定给先前目标第一离合器转矩传递容量tTc1(先前值),用于下次计算。
通过在步骤S36中增大目标第一离合器转矩传递容量tTc1,如果子程序达到在步骤S33中的第二离合器7已经转变至滑转状态的判断,那么,在步骤S38,子程序将在步骤S31中导出的基本目标第一离合器转矩传递容量tTc1(基本值)赋值给目标第一离合器转矩传递容量tTc1,并且,将第一离合器6的转矩传递容量设定为与发动机起动转矩相对应的值.其后,在步骤S37,将目标第一离合器转矩传递容量tTc1设定为tTc1(先前值).
此外,当达到在步骤S32中的第一离合器6已经接合的判断时,在步骤S39,将目标第一离合器转矩传递容量tTc1设定为最大值,并且,使第一离合器6完全接合。
接着,基于图9说明在第二离合器7之前使第一离合器6接合,下面详细讨论根据本发明计算驱动力大时发动机起动目标第二离合器转矩传递容量tTc2的过程,该过程应当在如上述的图6步骤S 16中执行。
因此,在步骤S41,通过判断第一离合器6的转速差(Nm-Ne)是否为0,子程序判断第一离合器6是否被接合。如果第一离合器6被接合,那么,子程序在步骤S42进一步中判断发动机起动是否完成。
如果,例如,在步骤S41中确定第一离合器6未被接合,或者,第一离合器6接合但随后在步骤S42中确定发动机起动未完成,那么,控制进行到步骤S43及其后续步骤,其中如下方式进行第二离合器7的滑转控制。
也就是,首先,在步骤S43,通过将蓄电池9的可能输出电能(参见图4,电能的可能蓄电池输出)除以电动机/发电机5的转速Nm,并且增加电动机/发电机5的电动机效率,子程序进行如下计算,即,当接受能够从蓄电池输出的电能时,由电动机/发电机5可以输出的电动机转矩的可能蓄电池输出分量或者部分。
之后,在步骤S44,子程序将此电动机转矩的可能蓄电池输出分量与由电动机/发电机5可以输出的电动机/发电机可能输出转矩进行比较,并且判断电动机转矩的可能蓄电池输出分量是否小于电动机/发电机可能输出转矩。
如果电动机转矩的可能蓄电池输出分量小于电动机/发电机可能输出转矩,那么,在步骤S45,子程序从较小的电动机转矩可能蓄电池输出分量中减去发动机起动转矩,并且,将此减法运算结果赋值给最大EV转矩。相反,如果电动机转矩的可能蓄电池输出分量大于电动机/发电机可能输出转矩,那么,在步骤S46,子程序从较小的电动机/发电机可能输出转矩中减去发动机起动转矩,并且,将此减法运算结果赋值给最大EV转矩。
接着,在步骤S47,子程序将如上设定的最大EV转矩与图5的步骤S5中导出的目标驱动力tFo进行比较。如果最大EV转矩大于等于目标驱动力tFo,那么,在步骤S48,子程序将较小的目标驱动力tFo赋值给发动机起动基本目标第二离合器转矩传递容量tTc2(基本值)。如果最大EV转矩小于目标驱动力tFo,那么,在步骤S49,子程序将较小的最大EV转矩赋值给发动机起动基本目标第二离合器转矩传递容量tTc2(基本值)。
接着,在步骤S50,通过判断第二离合器7的转速差(Nm-Ni)是否大于等于滑转判定转速,子程序判断第二离合器7在滑转或者不滑转(接合)。
如果第二离合器7在滑转,那么,在步骤S51,子程序导出第二离合器滑转校正转矩(当前值),使得滑程(实际转速差)与目标滑程(目标转速差)匹配。如下计算第二离合器滑转校正转矩(当前值):第二离合器7滑转校正转矩(先前值)+(目标转速差-实际转速差)×滑转校正系数(放大系数)。
接着,在步骤S52,将发动机起动目标第二离合器转矩传递容量tTc2设定为上述第二离合器滑转校正转矩(当前值)与发动机起动目标第二离合器转矩传递容量tTc2(基本值)的和值,通过此设定,在发动机起动期间,子程序控制第二离合器7的转矩传递容量,从而使第二离合器7维持在目标滑转状态,并且将发动机起动目标第二离合器转矩传递容量tTc2设定至小于目标电动机/发电机转矩tTm的值.
此外,如果在步骤S50确定第二离合器7处于接合状态,那么,在步骤S57,子程序导出当前第二离合器滑转校正转矩(当前值)。第二离合器滑转校正转矩(当前值),是通过从先前第二离合器滑转校正转矩(先前值)中减去滑转增大转矩而计算出来。接着,在步骤S52中使用此当前第二离合器滑转校正转矩(当前值),来计算发动机起动目标第二离合器转矩传递容量tTc2。子程序然后执行滑转控制,其中,使第二离合器7的转矩传递容量减小,并且,第二离合器7转变到滑转状态,以便达到上述目标滑程。从而,在发动机起动期问,通过控制第二离合器7的转矩传递容量,使第二离合器7维持目标滑转状态,使得发动机起动目标第二离合器转矩传递容量tTc2设定至小于目标电动机/发电机转矩tTm的值。
顺便提及,如图9中所述,通过控制第二离合器7的转矩传递容量,在发动机起动期间促使第二离合器7转变到目标滑转状态。然而,如后文参照图16所讨论的,通过控制电动机/发电机5的转矩,也能促使第二离合器7转变到目标滑转状态。同样地,通过与电动机/发电机5的转矩控制并行地对第二离合器7的转矩传递容量进行控制,也能促使第二离合器7转变到目标滑转状态。
此外,当促使第二离合器7转变到目标滑转状态时,由例如车辆加速请求、运行状态、或者EV模式到HEV模式的切换请求,导致在冲击减少或改善发动机起动响应之间存在优先关系,根据对象的优先次序,也就是冲击减少优先还是改善发动机起动响应优先,判断是否控制第二离合器7的转矩传递容量、电动机/发电机5的转矩、或者二者并行控制。
如果在步骤S41中确定第一离合器6被接合,并在步骤S42中确定发动机起动完成,那么,控制进行到步骤S53及其后续步骤,其中如下方式使第二离合器7接合。
在步骤S53,子程序给第二离合器滑转校正转矩(先前值)增添滑转减量转矩。接着,在步骤S54,通过将目标第二离合器转矩传递容量tTc2设定至第二离合器滑转校正转矩(先前值)与目标驱动转矩传递分量的和值,子程序提前第二离合器7的接合。
从而,减小第二离合器7的转速差ΔNc(Nm-Ni)。然而,在步骤S55,子程序判断第二离合器7的转速差ΔNc是否大于等于规定转速差ΔNc1。
下面说明规定滑转转速差ΔNc1。如对所有离合器都成立的是,相对第二离合器7的滑转转速差ΔNc(Nm-Ni),离合器摩擦系数μ的变化摩擦特性如下表现。通常,在包含摩擦系数μ处于其最大值的滑转转速附近的滑转转速范围内,离合器摩擦系数μ相对滑转转速的变化比率是相对大的区域,其中摩擦系数是不稳定的。此外,当滑转转速的范围超出此区域并且滑程较大时,也就是,大于等于上述规定滑转转速差ΔNc1时,那么,离合器摩擦系数μ相对滑转转速的百分比变化则是相对小的区域,其中摩擦系数是稳定的。
如果,例如,在ΔNc<ΔNc1的摩擦系数不稳定区域中,控制第二离合器7的转矩传递容量tTc2,使得第二离合器7的滑转转速达到目标值,如步骤S53和S54中所述,那么,第二离合器7的摩擦系数急剧变化,而转矩稍许变化,第二离合器7的转矩传递容量也急剧变化,这会产生离合器颤抖.所以,最好在ΔNc≥ΔNc1的摩擦系数稳定区域中实现上述反馈控制,而且,在ΔNc<ΔNc1的摩擦系数不稳定区域中实现前馈控制.同样地,如果执行目标电动机/发电机转矩tTm的反馈控制(在图16中详细讨论),使得第二离合器7的滑转转速达到在ΔNc<ΔNc1的摩擦系数不稳定区域中的目标值,那么,第二离合器7的摩擦系数急剧变化,而转矩稍许变化,第二离合器7的转矩传递容量也急剧变化,这会产生离合器颤抖.所以,最好在ΔNc≥ΔNc1的摩擦系数稳定区域中实现上述反馈控制,并且在ΔNc<ΔNc1的摩擦系数不稳定区域中实现前馈控制.
根据本实施方式的观点,在图9的步骤S55,将集成控制器20设置成,通过判断第二离合器7的滑转转速差ΔNc是否大于等于规定滑转转速差ΔNc1,来判断摩擦系数μ是处于稳定区域还是处于不稳定区域。在μ稳定区域中,经步骤S53和S54,在反馈控制下使第二离合器7的接合提前。如果摩擦系数μ经此接合提前而进入不稳定区域,那么,控制进行到步骤S56,其中,驱动模式转变为HEV模式,并且,在此模式下,通过前馈控制确定第二离合器7的转矩传递容量tTc2以及目标电动机/发电机转矩tTm。
即使在图6的步骤S12中确定当前模式是EV模式,并且驱动模式要从EV模式切换到HEV模式,如果在步骤S15中确定用于小驱动力的请求在进行之中,从而蓄电池充电状态SOC(可放电电能)充足,那么,在步骤S17,子程序将第一离合器6的目标离合器转矩传递容量tTc1和第二离合器7的目标离合器转矩传递容量tTc2设定至驱动力较小时的发动机起动目标离合器转矩传递容量。
驱动力较小时的发动机起动目标离合器转矩传递容量tTc1和tTc2,分别通过执行示于图10和图11中的控制程序如下方式导出。
首先,基于说明在第二离合器7之前使第一离合器6接合的图10,下面详细讨论驱动力小时,根据本发明计算发动机起动目标第一离合器转矩传递容量tTc1的过程。
因此,在步骤S61,通过判断第二离合器7的转速差(Nm-Ni)是否小于滑转判定转速,子程序判断第二离合器7是被接合还是在滑转。
如果第二离合器7在滑转,那么,在步骤S62,子程序将在发动机起动时所需要的发动机起动转矩赋值给基本目标第一离合器转矩传递容量tTc1(基本值)。
接着,在步骤S63,通过判断第一离合器6是否产生滑转转动(Nm-Ne),子程序这次判断第一离合器6是处于接合前状态(其中第一离合器6具有前后转速差)或者或者不具有该状态(接合状态)。如果第一离合器6正产生滑转,那么,在步骤S64,子程序将目标第一离合器转矩传递容量tTc1的极限目标第一离合器转矩传递容量tTc1(极限值)设定至目标第一离合器转矩传递容量tTc1的先前目标第一离合器转矩传递容量值tTc1(先前值)与规定变化极限量的和值。
在步骤S65,子程序判断此目标第一离合器转矩传递容量的极限值tTc1(极限值)是否小于步骤S62中导出的基本目标第一离合器转矩传递容量tTc1(基本值)。在步骤S66,当极限目标第一离合器转矩传递容量tTc1(极限值)小于基本目标第一离合器转矩传递容量tTc1(基本值)时,根据规定变化极限量,通过将目标第一离合器转矩传递容量tTc1设定至先前目标第一离合器转矩传递容量tTc1(先前值)与规定变化极限量的和值,子程序按增量步幅增大目标第一离合器转矩传递容量tTc1。在最后的步骤S67,将目标第一离合器转矩传递容量tTc1设定给先前目标第一离合器转矩传递容量tTc1(先前值),用于下次计算。
如果在步骤S65子程序达到这样的判断,即由于在步骤66中目标第一离合器转矩传递容量tTc1的增大,极限目标第一离合器转矩传递容量tTc1(极限值)已经大于等于基本目标第一离合器转矩传递容量tTc1(基本值),那么,在步骤S68,子程序将步骤S62中导出的基本目标第一离合器转矩传递容量tTc1(基本值)赋值给目标第一离合器转矩传递容量tTc1,并且将第一离合器6的转矩传递容量设定至与发动机起动转矩相对应的值.其后,在步骤S67,将目标第一离合器转矩传递容量tTc1设定给先前目标第一离合器转矩传递容量tTc1(先前值).
此外,当在步骤S63获得第一离合器6已经接合的判断时,在步骤S69,将目标第一离合器转矩传递容量tTc1设定至最大值,并且,使第一离合器6完全接合。
只要在步骤S61中确定第二离合器7处于滑转状态,通过重复执行上述过程,子程序提前第一离合器6的完全接合。此外,如果在步骤S61中确定第二离合器7已经接合,那么控制进行到步骤S70,S70中,通过判断第一离合器6是否正在产生滑转转动(Nm-Ne),子程序判断第一离合器6是处于接合前状态并具有前后转速差,或者或者不具有该状态(接合状态)。
如果第一离合器6正产生滑转转动,那么,在步骤S71,子程序将目标第一离合器转矩传递容量tTc1设定至0。此外,如果第一离合器6被接合,那么,在步骤S72,子程序将目标第一离合器转矩传递容量tTc1设定至最大值,随后,在步骤S67,将目标第一离合器转矩传递容量tTc1设定给先前目标第一离合器转矩传递容量tTc1(先前值)。
接着,基于说明在第二离合器7之前使第一离合器6接合的图11,根据本发明,下面详细讨论驱动力小时计算发动机起动目标第二离合器转矩传递容量tTc2的过程,该过程应当在如上述图6的步骤S17中完成。
因此,在步骤S81,通过判断第一离合器6的转速差(Nm-Ne)是否为0,子程序判断第一离合器6是否接合。如果第一离合器6接合,那么,子程序在步骤S82中进一步判断发动机起动是否完成。
如果,例如在步骤S81中确定第一离合器6未被接合,或者第一离合器6被接合但随后在步骤S82中确定发动机起动未完成,那么,控制进行到步骤S83及其后续步骤,其中如下执行第二离合器7的滑转控制。
也就是,首先,在步骤S83,通过将蓄电池9的可能输出电能(参见图4,电能的可能蓄电池输出)除以电动机/发电机5的转速Nm,并且将电动机/发电机5的电动机效率增加于此除法运算结果,子程序计算当接受能够从蓄电池输出的电能时,由电动机/发电机5可以输出的电动机转矩的可能蓄电池输出分量。
之后,在步骤S84,子程序将此电动机转矩的可能蓄电池输出分量与由电动机/发电机5可以输出的电动机/发电机可能输出转矩进行比较,并且判断电动机转矩的可能蓄电池输出分量是否小于电动机/发电机可能输出转矩。
如果电动机转矩的可能蓄电池输出分量小于电动机/发电机可能输出转矩,那么,在步骤S85,子程序从较小的电动机转矩可能蓄电池输出分量中减去发动机起动转矩,并且,将此减法运算结果赋值给最大EV转矩。相反,如果电动机转矩的可能蓄电池输出分量大于电动机/发电机可能输出转矩,那么,在步骤S86,子程序从较小的电动机/发电机可能输出转矩中减去发动机起动转矩,并且,将此减法运算结果赋值给最大EV转矩。
接着,在步骤S87,子程序将如上设定的最大EV转矩与图5的步骤S5中导出的目标驱动力tFo进行比较.如果最大EV转矩大于等于目标驱动力tFo,那么,在步骤S88,子程序将较小的目标驱动力tFo赋值给发动机起动基本目标第二离合器转矩传递容量tTc2(基本值).如果最大EV转矩小于目标驱动力tFo,那么,在步骤S89,子程序将较小的最大EV转矩赋值给发动机起动基本目标第二离合器转矩传递容量tTc2(基本值).
接着,在步骤S90,通过判断第二离合器7的转速差(Nm-Ni)是否大于等于滑转判定转速,子程序判断第二离合器7在滑转或者不滑转(接合)。
如果第二离合器7在滑转,那么,在步骤S91,子程序导出第二离合器滑转校正转矩(当前值),使得滑程(实际转速差)与目标滑程(目标转速差)匹配。如下计算第二离合器滑转校正转矩(当前值):第二离合器7滑转校正转矩(先前值)+(目标转速差-实际转速差)×滑转校正系数(放大系数)。
接着,在步骤S92,通过将发动机起动目标第二离合器转矩传递容量tTc2设定为第二离合器滑转校正转矩(当前值)与发动机起动目标第二离合器转矩传递容量tTc2(基本值)的和值,子程序控制第二离合器7在发动机起动期间的转矩传递容量,从而使第二离合器7维持在目标滑转状态,并且将发动机起动目标第二离合器转矩传递容量tTc2设定至小于目标电动机/发电机转矩tTm的值。
此外,如果在步骤S90确定第二离合器7处于接合状态,那么,在步骤S97,子程序导出第二离合器滑转校正转矩(当前值)。第二离合器滑转校正转矩(当前值),是通过从先前第二离合器滑转校正转矩(先前值)中减去滑转增大转矩计算求出。接着,在步骤S92中使用此当前第二离合器滑转校正转矩(当前值),来计算发动机起动目标第二离合器转矩传递容量tTc2。子程序然后执行滑转控制,其中,使第二离合器7的转矩传递容量减小,以及,第二离合器7转变到滑转状态,以达到上述目标滑程。从而,在发动机起动期间,通过控制第二离合器7的转矩传递容量,使第二离合器7维持目标滑转状态,并且,将发动机起动目标第二离合器转矩传递容量tTc2设定至小于目标电动机/发电机转矩tTm的值。
顺便提及,如图11中所述,通过控制第二离合器7的转矩传递容量,在发动机起动期间促使第二离合器7转变到目标滑转状态。然而,如下文参照图16所讨论的,通过控制电动机/发电机5的目标转矩,也能促使第二离合器7转变到目标滑转状态。另外,通过与电动机/发电机5的转矩并行地控制第二离合器7的转矩传递容量,也能促使第二离合器7转变到目标滑转状态。
此外,当促使第二离合器7转变到目标滑转状态时,由例如车辆加速要求、运行状态、或者EV模式到HEV模式的切换请求,导致在减少冲击与改善发动机起动响应之间存在优先次序,根据对象的优先次序,也就是减少冲击优先还是改善发动机起动响应优先,判断是否控制第二离合器7的转矩传递容量、电动机/发电机5的转矩、或者并行控制二者。
如果在步骤S81中确定第一离合器6被接合,并且在步骤S82中确定发动机起动完成,那么,控制进行到步骤S93及其后续步骤,其中如下使第二离合器7接合。
在步骤S93,子程序给第二离合器滑转校正转矩(先前值)增添滑转减量转矩。接着,在步骤S94,通过将目标第二离合器转矩传递容量tTc2设定至第二离合器滑转校正转矩(先前值)与目标驱动转矩传递分量的和值,子程序提前第二离合器7的接合。
从而,减小第二离合器7的转速差ΔNc(Nm-Ni).然而,在步骤S95中,通过判断第二离合器7的转速差ΔNc是否大于等于设定转速ΔNc1,子程序判断摩擦系数μ处于稳定区域或者不在该区域(处于不稳定区域).
如果摩擦系数μ处于稳定区域,那么,经步骤S93和S94,在反馈控制下使第二离合器7的接合提前。如果摩擦系数μ经此接合提前而进入不稳定区域,那么,控制进行到步骤S96,其中,驱动模式转变为HEV模式,并且,在此模式下,通过前馈控制确定第二离合器7的转矩传递容量tTc2以及目标电动机/发电机转矩tTm。
通过在图5的步骤S9中向第一离合器6和第二离合器7发出指令,如图4所示,采用发动机起动目标第一离合器转矩传递容量tTc1和发动机起动目标第二离合器转矩传递容量tTc2的指令值,如上所述在图6的步骤S16(详情参见图8和图9)和步骤S17(详情参见图10和图11)中确定,子程序控制(第一)离合器6和(第二)离合器7的接合,使得其分别达到目标第一离合器转矩传递容量tTc1和目标第二离合器转矩传递容量tTc2。
如果在图6的步骤S11中确定目标驱动模式是EV模式,而在步骤S13中确定当前驱动模式是HEV模式,也就是,如果将驱动模式从HEV模式切换到EV模式,那么,在步骤S18,将第一离合器6的目标转矩传递容量tTc1和第二离合器7的目标转矩传递容量tTc2设定至转变到EV模式时使用的目标值。
通过在图5的步骤S9中向第一离合器6和第二离合器7发出指令,如图4所示,采用如上讨论在步骤S16(具体参照图8)和步骤S17中确定的目标第一离合器转矩传递容量tTc1和目标第二离合器转矩传递容量tTc2的指令值,将集成控制器20设置成,控制离合器6和7的接合,使得第一离合器6和第二离合器7的转矩传递容量分别达到目标第一离合器转矩传递容量tTc1和目标第二离合器转矩传递容量tTc2。
返回参考图6,如果在步骤S11中确定目标驱动模式是EV模式(步骤S11中为“否”),而在步骤S13中确定当前驱动模式是HEV模式(步骤S13中为“是”),也就是,如果将驱动模式从HEV模式切换到EV模式,那么,在步骤S18,将第一离合器6的目标离合器转矩传递容量tTc1和第二离合器7的目标离合器转矩传递容量tTc2设定至适合从HEV模式转变到EV模式时使用的目标值。
参照图12,下面详细讨论根据本发明确定目标第二离合器转矩传递容量tTc2,尤其是适合用于从HEV模式切换到EV模式时。
在步骤S111,将集成控制器20设置成,通过判断第一离合器6的实际转矩传递容量Tc1是否大于等于用于判定切换未完成的规定值,来判断从HEV模式到EV模式的驱动模式切换是否是未完成。
当在步骤S111中第一离合器6的实际转矩传递容量Tc1大于等于规定值时,从HEV模式到EV模式的切换还未完成,所以,控制进行到步骤S112,其中,将集成控制器20设置成,将目标第二离合器转矩传递容量tTc2设定至如早先参照图7讨论导出的HEV模式用转矩传递容量。
另一方面,如果集成控制器20在步骤S111确定第一离合器6的实际转矩传递容量Tc1小于规定值时,那么,从HEV模式到EV模式的切换完成,所以,控制进行到步骤S113,其中,将集成控制器20设置成,将目标第二离合器转矩传递容量tTc2设定至如稍后参照图13讨论导出的EV模式用转矩传递容量。
返回参照图6,如果在步骤S11中确定目标驱动模式是EV模式(步骤S11中为“否”),而在步骤S13中确定当前驱动模式是EV模式(步骤S13中为“否”),也就是,如果要维持EV模式,那么,在步骤S19,将集成控制器20设置成,将第二离合器7的目标转矩传递容量tTc2设定为用于EV模式的目标值,并且,将第一离合器6的目标转矩传递容量tTc1设定至0,用于EV模式.
通过执行图13流程图中所示的控制程序,如下方式导出用于EV模式的目标第一离合器转矩传递容量tTc1和目标第二离合器转矩传递容量tTc2。
首先,在图13的步骤S121,将集成控制器20设置成,通过判断第二离合器7的滑转转速差(=Nm-Ni)是否小于滑转判定转速,来判断第二离合器7当前是处于接合状态还是滑转状态。
在步骤S121的任何一种判断结果中,将集成控制器20设置成,在步骤S122和步骤S123中判断在先前计算中是否确定第二离合器7处于滑转状态。
如果在步骤S121中确定第二离合器7在当前计算中处于接合状态(步骤S121中为“是”),而在步骤S122中确定第二离合器7在先前计算中处于滑转状态(步骤S122中为“是”),也就是,如果第二离合器7从滑转状态改变到接合状态,那么,在第二离合器7达到转矩传递容量(亦即与所要传动的驱动力相对应的转矩容量之后)的即刻时间点,第二离合器7恰好不滑转。因此,在步骤S124,将集成控制器20设置成,将第二离合器7的转矩容量补偿量基本值设定为先前补偿量的一半。此外,在步骤S125,将集成控制器20设置成,通过从先前补偿量中减去上述的转矩容量补偿量基本值,来计算转矩传递容量补偿量ΔtTc2。接着,在步骤S126,将集成控制器20设置成,将第二离合器7的目标转矩传递容量tTc2设定为对应于驱动力tFo的转矩传递容量与转矩传递容量补偿量ΔtTc2的和值。最后,在步骤S131,将集成控制器20设置成,将第一离合器6的目标转矩传递容量tTc1设定至0。
如果在步骤S121中确定第二离合器7处于接合状态(步骤S121中为“是”),而在步骤S122中确定第二离合器7在先前计算中不处于滑转状态(步骤S122中为“否”),也就是确定第二离合器7在先前计算和当前计算中维持接合状态,那么,在步骤S127,将集成控制器20设置成,判断在上一计算周期之前所进行的计算周期中计算出的第二离合器7是否处于滑转状态。
如果在步骤S127中确定第二离合器7在上次之前进行的计算中不处于滑转状态,也就是,在先前计算中,以及在当前计算中,第二离合器7都维持在上一计算周期之前的计算周期中所进行的计算中的接合状态(步骤S127中为“否”),那么,相对于所要传动的驱动力,第二离合器7的转矩传递容量是过量的。因此,在步骤S128,将集成控制器20设置成,将第二离合器7的转矩容量补偿量基本值设定为先前补偿量的两倍。此外,在步骤S125,将集成控制器20设置成,通过从先前补偿量中减去上述的转矩容量补偿量基本值,来计算转矩传递容量补偿量ΔtTc2。接着,在步骤S126,将集成控制器20设置成,将第二离合器7的目标转矩传递容量tTc2设定为对应于驱动力tFo的转矩传递容量与上述转矩传递容量补偿量ΔtTc2的和值。最后,在步骤S131,将集成控制器20设置成,将第一离合器6的目标转矩传递容量tTc1设定至0。
然而,如果在步骤127中确定第二离合器7在上次之前的一次计算中所进行的计算中处于滑转状态,也就是如果第二离合器7在上一次计算周期之前的计算周期中所进行的计算中处于滑转状态,然后,在随后的两次计算(先前计算和当前计算)中第二离合器7处于接合状态(步骤S 127中为“是”),那么,相对于所要传送的驱动力,第二离合器7的转矩传递容量稍有点大。所以,不像步骤S124和步骤S128中那样校正第二离合器7的转矩容量补偿量基本值,控制进行到步骤S125,其中,将集成控制器20设置成,通过从先前补偿量中减去上述的转矩容量补偿量基本值,来计算转矩传递容量补偿量ΔtTc2。接着,在步骤S126,将集成控制器20设置成,将第二离合器7的目标转矩传递容量tTc2设定为对应于驱动力tFo的转矩传递容量与上述转矩传递容量补偿量ΔtTc2的和值。最后,在步骤S131,将集成控制器20设置成,将第一离合器6的目标转矩传递容量tTc1设定至0。
如果在步骤S121确定第二离合器7处于滑转状态(步骤S121中为“否”),而在步骤S123判断第二离合器7在先前计算中处于滑转状态(步骤S 123中为“是”),也就是,如果第二离合器7已经在两次计算中维持滑转状态,那么,相对于所要传动的驱动力,第二离合器7的转矩传递容量明显不足。所以,在步骤S129,将集成控制器20设置成,将第二离合器7的转矩容量补偿量基本值设定至先前补偿量的两倍。在步骤S130,将集成控制器20设置成,通过计算先前补偿量与上述转矩容量补偿基本值的和值,来计算转矩传递容量补偿量ΔtTc2。接着,在步骤S126,将集成控制器20设置成,将第二离合器7的目标转矩传递容量tTc2设定为对应于驱动力tFo的转矩传递容量与上述转矩传递容量补偿量ΔtTc2的和值。最后,在步骤S131,将集成控制器20设置成,将第一离合器6的目标转矩传递容量tTc1设定至0。
然而,如果在步骤S121中确定第二离合器7处于滑转状态(步骤S121中为“否”),而在步骤S123中确定第二离合器7在先前计算中不处于滑转状态(步骤S123中为“否”),也就是,确定第二离合器7已从接合状态转变为滑转状态,那么,相对于所要传动的驱动力,第二离合器7的转矩传递容量稍有不足。于是,没有在步骤S129中校正转矩容量补偿量基本值,将集成控制器20设置成,通过计算先前补偿量与转矩容量补偿量基本值的和值,在步骤S130中确定转矩传递容量补偿量ΔtTc2。接着,在步骤S126,集成控制器20设置成,将第二离合器7的目标转矩传递容量tTc2设定为对应于驱动力tFo的转矩传递容量与上述转矩传递容量补偿量ΔtTc2的和值。最后,在步骤S131,集成控制器20设置成,将第一离合器6的目标转矩传递容量tTc1设定至0。
集成控制器20设置成,采用在图6的步骤S19中导出的第一离合器6的目标转矩传递容量tTc1和第二离合器7的目标转矩传递容量tTc2的指令值,通过在图5的步骤S9中向第一离合器6和第二离合器7发出指令,如图4所示,来控制(第一)离合器6和(第二)离合器7的接合,使得离合器6和离合器7的转矩传递容量获得目标离合器转矩传递容量tTc1和tTc2,如图13的流程图所示。
返回参照图5,在步骤S8,在第一和第二离合器目标转矩传递容量tTc1和tTc2已经如图5的步骤S7确定之后(图6至图10),将集成控制器20设置成,通过执行图14至图17的流程图中所示的子程序,来计算目标电动机/发电机转矩tTm。
首先,在图14的步骤S141,将集成控制器20设置成,以判断在图5的步骤S3中求出的目标驱动模式是HEV模式或者非HEV模式(即EV模式)。随后,在步骤S141中的任何一种判断结果的情况下,将集成控制器20设置成,在步骤S142和步骤S143中判断当前驱动模式是HEV模式或者非HEV模式(即EV模式)。
如果在步骤S141中确定目标驱动模式是HEV模式(步骤S141为“是”),而在步骤S142中确定当前驱动模式也是HEV模式(步骤S142中为“是”),也就是,要维持HEV模式,那么,在步骤S144,将集成控制器20设置成,将电动机/发电机5的目标转矩tTm设定为用于HEV模式的目标值.
用于HEV模式的目标电动机/发电机转矩tTm如图15中所述确定。在图15的步骤S151,将集成控制器20设置成,判断第二离合器7的滑转转速差ΔNc(=Nm-Ni)是否大于等于规定滑转转速差ΔNc1。
这里,如上所述,使用规定滑转转速差ΔNc1来判断摩擦系数μ是处于摩擦系数不稳定区域还是处于摩擦系数稳定区域,在摩擦系数不稳定区域中,相对第二离合器7的滑转转速差ΔNc,离合器的摩擦系数μ的百分比变化相对较大,并且在离合器控制期间离合器颤抖趋于发生(据此,前馈控制是适宜的),而在摩擦系数稳定区域中,相对滑转转速差ΔNc,离合器的摩擦系数μ的百分比变化相对缓慢,并且反馈控制是可能的。如果离合器7的滑转转速差ΔNc大于等于设定转速差ΔNc1,那么,可以认为摩擦系数μ处于稳定区域。此外,如果满足条件ΔNc<ΔNc1,那么,可以认为其处于不稳定区域。
根据此观点,在本实施方式中,如果在步骤S151中确定摩擦系数μ处于ΔNc<ΔNc1的不稳定区域(步骤S151中为“否”),那么,在步骤S152,实现目标电动机/发电机转矩tTm的反馈控制,使得目标电动机/发电机转矩tTm同驱动力tFo分量与第一离合器传递转矩分量的和值相匹配。如果在步骤S151中确定摩擦系数μ处于ΔNc≥ΔNc1的稳定区域(步骤S151中为“是”),那么,在步骤S153,实现目标电动机/发电机转矩tTm的反馈控制,使得目标电动机/发电机转矩tTm同驱动力tFo分量、第一离合器传递转矩分量、以及第二离合器滑转控制分量转矩的和值相匹配。按此方式,将集成控制器20设置成,采用如上述参照图15导出的目标电动机/发电机转矩tTm的指令值,在图5的步骤S9中,向电动机/发电机控制器22发出指令,如图4所示。
返回参照图14,如果在步骤S141确定目标驱动模式是HEV模式(步骤141中为“是”),而在步骤S142确定当前驱动模式是EV模式(步骤S142中为“否”),也就是,模式要从EV模式切换到HEV模式,那么,在步骤S145,集成控制器20设置成,将电动机/发电机5的目标转矩tTm设定为要求的目标值,用于从EV模式切换到HEV模式时起动发动机。
用于发动机起动控制的目标电动机/发电机转矩tTm如图16中的流程图所示进行确定。首先,在图16的步骤S154,将集成控制器20设置成,通过判断第二离合器7的滑转转速差ΔNc是否大于等于规定滑转转速差ΔNc1,来判断摩擦系数μ处于稳定区域还是不稳定区域。
如果在步骤S154中确定摩擦系数μ处于ΔNc<ΔNc1的不稳定区域(步骤S154中为“否”),那么,在步骤S155,将集成控制器20设置成,实现目标电动机/发电机转矩tTm的前馈控制,使得目标电动机/发电机转矩tTm达到驱动力tFo分量与第一离合器传递转矩分量的和值。
将集成控制器20设置成,采用如上述参照图16导出的目标电动机/发电机转矩tTm的指令值,在图5的步骤S9中向电动机/发电机控制器22发出指令,如图4所示。
如果在这种摩擦系数不稳定区域中通过控制目标电动机/发电机转矩tTm来实现第二离合器7的滑转转速的反馈控制,那么,在离合器摩擦系数(转矩容量)上的变化,大于反馈控制期间在滑转转速上的变化,而且,所担心为“是”驱动力将偏离目标值tFo,或者将产生冲击.然而,在本实施方式中,没有通过在摩擦系数不稳定区域中控制目标电动机/发电机转矩tTm来执行第二离合器7滑转转动的反馈控制,从而可以避免这些问题.
此外,通过将目标电动机/发电机转矩tTm设定为驱动力tFo分量与第一离合器传递转矩分量的和值,能可靠地获得目标驱动力tFo,以及能通过提前第一离合器6的接合,如规定的那样来开动发动机1。
如果在图16的步骤S154中确定摩擦系数μ处于ΔNc≥ΔNc1的稳定区域,那么,在步骤S156中,将集成控制器20设置成,通过判断发动机转速Ne是否大于等于起动完成转速,来判断是否已经完成发动机1的起动。
如果还未完成发动机1的起动(步骤S156中为“否”),那么,在步骤S157,将集成控制器20设置成,将目标电动机/发电机转矩tTm设定为这样的值,即,目标驱动力tFo分量、第一离合器传递转矩分量、以及第二离合器滑转控制分量转矩的和值,再减去发动机转矩估计值所得的数值。然后,将集成控制器20设置成,采用此目标电动机/发电机转矩tTm的指令值,在图5的步骤S9中向电动机/发电机控制器22发出指令,如图4所示。
因此,实现第二离合器7滑转转速的反馈控制,以便通过控制目标电动机/发电机转矩tTm来维持目标值,并且可以防止这样的情况:将过剩的发动机转矩分量传动到驱动轮2,使得驱动力超过目标驱动力tFo。
在本发明的这种实施方式中,将第二离合器7的滑转转速目标值设定为大于等于规定值ΔNc1的值。然而,也能将其设定至确保在到达驱动轮2的驱动力中的波动落在容许范围内所必需的下限值,从而减轻例如发动机起动期间的转矩波动、或者第一离合器6的接合冲击向驱动轮2的传输。
此外,在图16中,通过控制电动机/发电机转矩,将第二离合器7的滑转转速差ΔNc维持在目标值。然而,根据本发明的披露,易于理解,可取代的,通过控制第二离合器7的转矩传递容量,也可以维持目标滑转转速,如早前在图9和图11中所讨论的,或者,通过协调方式实现电动机/发电机转矩控制和第二离合器转矩传递容量控制二者,也能维持目标滑转转速。
如果在步骤156中确定发动机起动已经完成(步骤S156中为“是”),那么,在步骤S158中,将集成控制器20设置成,将目标电动机/发电机转矩tTm设定为目标驱动力tFo分量、第一离合器传递转矩分量、以及第二离合器滑转控制分量转矩的和值。然后,将集成控制器20设置成,采用此目标电动机/发电机转矩tTm的指令值,在图5的步骤S9中向电动机/发电机控制器22发出指令,如图4所示。
返回参照图14,如果在步骤S141中确定目标驱动模式是EV模式(步骤S141中为“否”),而在步骤S143确定当前驱动模式是HEV模式(步骤S143中为“是”),也就是,驱动模式要从HEV模式切换到EV模式,那么,在步骤S146中,集成控制器20设置成,将电动机/发电机5的目标转矩tTm设定为转变到EV模式所使用的目标值。然后,将集成控制器20设置成,采用此目标电动机/发电机转矩tTm的指令值,在图5的步骤S9中向电动机/发电机控制器22发出指令,如图4所示。
如果在步骤S141中确定目标驱动模式是EV模式(步骤S141中为“否”),而在步骤S143中确定当前驱动模式是EV模式(步骤S143中为“否”),也就是,要维持EV模式,那么,在步骤S147中,集成控制器20设置成,将目标电动机/发电机转矩tTm设定为用于EV模式的目标值.
这种用于EV模式的目标电动机/发电机转矩tTm,是通过执行图17的流程图所示的子程序确定的。
更具体地,在步骤S159,集成控制器20设置成,将目标电动机/发电机转矩tTm设定为与目标驱动力tFo相对应的值。然后,将集成控制器20设置成,采用此目标电动机/发电机转矩tTm的指令值,在图5的步骤S9中向电动机/发电机控制器22发出指令,如图4所示。
下面,参照图18所示的运行时间图,根据上述实施方式控制发动机起动的操作效果是:在EV模式行驶期间加速踏板位置开度APO在时刻t1增大,如图18所示。下面说明一种情况,其中:车速VSP伴随着所要求的驱动力tFo(实际驱动力用Fo表示)中的改变而改变,以及,在时刻t1产生从EV模式切换到HEV模式的请求(发动机起动请求),参照图18中的时间图。
当行驶在EV模式期间切换到HEV模式时,在发动机起动时,将第二离合器转矩传递容量tTc2设定至小于发动机起动电动机/发电机转矩的值,如早先在图9和图11中所讨论的。因此,即使转矩波动,包括在上述模式切换期间在发动机起动时由极性反转和发动机转矩过冲所致的那些转矩波动,或者接合第一离合器时经由第二离合器7引导到驱动轮2的转矩波动,这些转矩波动都被第二离合器7的滑转所吸收,从而,不会传动到驱动轮2,这防止了伴随这些转矩波动而致的冲击。
另一方面,因为第二离合器7可以维持小于发动机起动电动机/发电机转矩的转矩传递容量,并且对应的转矩可以被连续地引导至驱动轮2,可以避免由常规措施(即在发动机起动期间使第二离合器分离)所导致的问题,也就是,避免产生驱动力缺失感觉的问题,从而消除随之而来的不适。
另外,当如上所述将第二离合器7的发动机起动转矩传递容量tTc2设定至小于发动机起动电动机/发电机转矩的值时,代替执行如早先参照图9和图11讨论的控制第二离合器7的转矩传递容量tTc2的方法,通过如早先参照图16讨论的控制电动机/发电机5的转矩tTm,或者,当然地,通过并行地执行这两种控制,也都能达到目的。
如果使用如早先参照图9和图11讨论的控制第二离合器7的转矩传递容量tTc2的方法,那么,第二离合器7可以快速转变到滑转状态,所以能以良好的响应达到上述操作效果。此外,如果使用如早先参照图16讨论的控制电动机/发电机5的转矩tTm的方法,那么,通过促使第二离合器7转变到滑转状态,同时达到目标驱动力tFo,也能获得上述操作效果。
此外,当在如上述将第二离合器7的转矩传递容量tTc2设定至小于发动机起动电动机/发电机转矩的值的状态(促使第二离合器7滑转的状态)下起动发动机1时,无论电动机/发电机5的转动状态如何,都使发动机起动时,第一离合器6的接合提前,如早先参照图8和图9的讨论。因此,在达到上述操作效果,即防止伴随由第二离合器7的滑转所导致的转矩波动而至的冲击的同时,能可靠地开动并起动发动机1。
此外,当从EV模式切换到HEV模式(发动机起动)时,由于例如车辆加速请求、运行状态、或者电能行驶模式到混合行驶模式的转变,导致在冲击减小与改善发动机起动响应产生优先次序,根据目标的优先次序,也就是,冲击减小优先还是改善发动机起动响应优先,能确定是否快速开始提前第一离合器6接合的控制、第二离合器7转矩传递容量的控制,或者同时开始这两种控制.从而,在首先获得较高的优先目标(亦即冲击减少或者改善发动机起动响应)的同时,也能达到上述操作效果.具体地,当存在关于车辆高加速的请求时,首先开始第一离合器6接合提前的控制,然后,再控制第二离合器7的转矩传递容量.这是因为当存在关于快速加速的请求时,发动机起动响应是优先的.相反地,当存在关于车辆低速加速的请求时,首先开始第二离合器7转矩传递容量的控制,然后再实现第一离合器6的接合提前控制.这是因为当请求是关于低速加速时,在发动机起动时间上有裕度,而冲击减小则因此是优先的.这样,进一步将集成控制器20设置成,便一旦接到关于目标加速速率超过规定加速速率的快速加速请求,首先实现第一离合器6的接合控制,然后才是第二离合器7的第二转矩传递容量的转矩传递容量控制.进一步将集成控制器20设置成,便一旦接到关于目标加速速率低于规定加速速率的低速加速请求,首先开始第二离合器7的第二转矩传递容量的转矩传递容量控制,然后才是第一离合器6的接合的控制.
使用第二离合器7的转矩传递容量、或者电动机/发电机5的转矩,将第二离合器7的发动机起动转矩传递容量tTc2设定至小于发动机起动电动机/发电机转矩的值,并且如早先在图9和图11或者图16中讨论的,在不稳定区域中,其中相对于第二离合器7的滑程,摩擦系数μ的变化相对急剧,将第二离合器7的转矩传递容量或者电动机/发电机5的转矩设定至目标驱动力等效分量tFo与第一离合器转矩传递容量tTc1的和值;而在稳定区域中,其中相对于第二离合器7的滑程,摩擦系数μ的变化相对缓慢,将第二离合器7的转矩传递容量或者电动机/发电机5的转矩设定至目标驱动力等效分量tFo、第一离合器转矩传递容量tTc1、以及第二离合器滑转控制分量转矩的和值。因此,在不稳定区域中,通过前馈控制而不执行滑转控制(反馈控制),确定第二离合器7的转矩传递容量。此外,在稳定区域中,通过反馈控制,包括滑转控制,来确定第二离合器7的转矩传递容量。据此,在不稳定区域中,实现前馈控制,所以,能防止离合器颤抖和控制不稳定。另外,在稳定区域中,通过反馈控制,将第二离合器7的滑程设定至目标值,这使得能更可靠地达到上述操作效果。
此外,为了在稳定区域中达到第二离合器滑转控制分量转矩,由于例如车辆加速请求、操作状态、或者电能行驶模式到混合行驶模式转变,在冲击减小和改善发动机起动响应之间产生优先次序,根据目标优先次序,也就是冲击减小优先还是改善发动机起动响应优先,可以确定是否使用第二离合器7的转矩传递容量的控制、电动机/发电机5的转矩的控制、或并行控制二者。从而,能在首先获得较高优先次序目标,亦即冲击减小或者改善发动机起动响应的同时,达到上述操作效果。具体地,当存在关于车辆高速加速的请求时,如果期望提高驱动力控制精度,那么,控制第二离合器7的转矩传递容量较好。相反地,当存在关于车辆的低速加速请求时,并且期望精确地控制滑程以减小冲击,那么,控制电动机/发电机5的转矩较好。换而言之,进一步将集成控制器20设置成,便一旦接到关于超过规定加速速率的快速加速请求,就使用第二离合器7的转矩传递容量控制,来控制第二离合器7的目标第二转矩传递容量tTc2;以及,一旦接到关于低于规定加速速率的低速加速请求,就使用目标电动机/发电机转矩tTm控制,来控制第二离合器7的目标第二转矩传递容量tTc2。
当在发动机起动之后完成从EV模式到HEV模式的转变时,使第一离合器6先于第二离合器7的接合而接合,如早先参照图8和图10所讨论的。
在此情况下,当接合第一离合器6时,第二离合器7处于还可能滑转的状态下,而且,第一离合器6的接合冲击,可以通过第二离合器7的滑转吸收并减轻。
此外,当从EV模式转变到HEV模式时,根据例如第二离合器7的滑转状态、或者所请求的发动机起动响应,判断是否首先实现第一离合器6的接合或者发动机1的起动,或者是否同时实现二者。如果先于发动机1的起动实现第一离合器6的接合,那么,有可能抑制发动机起动时的转动过冲;此外,如果先于第一离合器6的接合实现发动机1的起动,那么,有可能加速发动机起动响应。最后,如果同时实现第一离合器6的接合和发动机1的起动,那么,能用抑制发动机起动时的转动过冲的效果来平衡发动机起动响应。上述区别使用的实例包括下列实例。当在发动机侧的第一离合器6离合盘的转速较低,例如,当从停车状态起动行驶时,发动机转动增大分量较小,所以较佳的是,首先接合第一离合器6,然后再起动发动机。反之,如果在发动机侧的第一离合器6离合盘的转速较高,例如,当行驶状态从EV模式转变到HEV模式时,此时,发动机转速增大分量较大,所以,通过首先起动发动机1,然后再接合第一离合器6,在发动机转速增大不满足仅有第一离合器接合的情况下,可使用发动机自身的转速增大。
在不稳定区域中,其中相对第二离合器7的滑程,摩擦系数μ的变化相对急剧,混合行驶模式中的控制,在上述电动机/发电机5的转矩控制和/或上述的第二离合器7的转矩传递容量控制之间切换,如早先参照图9和图11所讨论的。因此,反馈控制在μ不稳定区域中不连续,所以,能防止例如离合器颤抖或者控制不稳定的出现。
另外,在μ不稳定区域中,如果将控制从上述第二离合器转矩传递容量控制切换到混合行驶模式控制,那么,在μ不稳定区域中,能将由发动机1和电动机/发电机5产生的转矩作为驱动力传递到驱动轮2,使得能够改善动力性能。
术语的一般解释
在理解本发明范围的过程中,术语“包含”及其派生词,在此使用时,为开放式描述的术语,说明存在所陈述的特征、组件、部件、组、整体和/或步骤,但不排除其它未陈述的特征、组件、部件、组合、整体和/或步骤的存在。上述说明也适用于具有相似含义的词语,诸如术语“包括”、“具有”及其派生词。同样,单数使用的术语“零件”、“部件”、“部分”、“组件”、或者“元件”,可以具有单个零件或者多个零件的双重含义。同样,当在此使用以描述上述实施方式时,下列方向术语“前、后、上、下、垂直、水平、下面以及横向”以及任何其它相似的方向术语,指的是装配有本发明的机动车方向。因此,当利用这些术语来描述本发明时,应当相对于装配有本发明的机动车来解释。术语“检测”当在此使用来描述由部件、部分、装置等实现的操作或者功能时,包括不要求物理检测的部件、部分、装置等,而且包括判定、测量、建模、预测或者计算等,以实现操作或者功能。术语“设置”当在此使用来描述部件、部分、或者装置的部分时,包括对硬件和/或软件进行构造和/或编程,以实现期望的功能。此外,在权利要求中表示成“装置加功能”的术语,应当包括任何能用来实现本发明部分的功能的结构。程度术语诸如“大致”、“大约”、以及“接近(近似)”在此使用时的含义是所修饰术语的合理偏差量,使得最终结果不会显著改变。
本申请要求2005年11月7日提交的日本专利申请No.2005-322406的优先权。日本专利申请No.2005-322406的全部公开的内容在此以引用方式并入本文。
虽然仅仅选择了优选实施方式来说明本发明,但是,本领域的技术人员从本文披露中容易理解,在不脱离本发明范围情况下,可以进行多种修改和改进,本发明范围由所附权利要求进行限定.例如,在需要时和/或期望时,可以改变多种零部件的大小、形状、位置或者取向.在图示为直接连接或者彼此接触的部件之间,可以布置有中间结构.一个组件的功能可以用两个组件来完成,反之亦然.一种实施方式的结构和功能可以在另一种实施方式中采用.所有优点不必同时出现在具体实施方式中.与现有技术相比独特的各特征,无论是独自使用还是与其它特征结合使用,都应当视为本申请人对进一步发明的单独描述,包括由这种特征(或多个特征)实施的结构性和/或功能性概念.因此,提供根据本发明实施方式的前述描述,仅仅是为了说明的目的,而不是为了对本发明进行限定,本发明由所附权利要求及其等效置换所限定.
Claims (6)
1.一种混合动力车驱动控制系统,包括:
发动机;
电动机/发电机;
第一离合器,配置成改变在所述发动机与所述电动机/发电机之间的第一转矩传递容量;
第二离合器,配置成改变在所述电动机/发电机与至少一个驱动轮之间的第二转矩传递容量;以及
控制器,设置成选择方式控制所述第一离合器和所述第二离合器,以在电力驱动模式与混合驱动模式之间进行切换,电力驱动模式下所述第一离合器分离并且所述第二离合器接合,混合驱动模式下所述第一离合器和所述第二离合器都接合,
进一步将所述控制器设置成,在驱动模式从所述电力驱动模式向所述混合驱动模式改变期间,起动所述发动机时,将所述第二转矩传递容量设定为小于所述电动机/发电机的目标电动机/发电机转矩的值,
其中,进一步将所述控制器设置成,通过在起动所述发动机时控制所述第二离合器的所述第二转矩传递容量,设定所述第二离合器的所述第二转矩传递容量,
其中,进一步将所述控制器设置成,在起动所述发动机时,将所述第二离合器的所述第二转矩传递容量设定为下述二值中的较小值:由所述电动机/发电机所能产生的最大驱动力,以及目标车辆驱动力;以及
进一步将所述控制器设置成,在起动所述发动机时,减小所述第二离合器的所述第二转矩传递容量,从而在所述第二离合器中产生规定滑程,
其中,进一步将所述控制器设置成,在确定所述第二离合器操作在摩擦系数稳定区域时,通过实现所述第二离合器的所述第二转矩传递容量的反馈控制,控制所述第二离合器中的所述规定滑程,在所述摩擦系数稳定区域中,相对所述第二离合器的所述滑程,所述摩擦系数的变化相对缓慢;以及
进一步将所述控制器设置成,在确定所述第二离合器操作在摩擦系数不稳定区域时,通过执行所述第二离合器的所述第二转矩传递容量的前馈控制,来控制所述第二离合器中的所述规定滑程,在所述摩擦系数不稳定区域中,相对所述第二离合器的所述滑程,所述摩擦系数的变化相对急剧。
2.根据权利要求1所述的混合动力车驱动控制系统,其中
进一步将所述控制器设置成,在处于所述摩擦系数稳定区域时,将所述第二离合器的所述第二转矩传递容量设定为目标驱动力等效分量、所述第一离合器的第一转矩传递容量、以及第二离合器滑转控制分量转矩的和值;以及
进一步将所述控制器设置成,在处于所述摩擦系数不稳定区域时,将所述第二离合器的所述第二转矩传递容量设定为所述目标驱动力等效分量与所述第一离合器的所述第一转矩传递容量的和值。
3.根据权利要求1所述的混合动力车驱动控制系统,其中
进一步将所述控制器设置成,当确定所述第二离合器操作在摩擦系数不稳定区域中时,将所述第二离合器的所述第二转矩传递容量、以及所述电动机/发电机的所述目标电动机/发电机转矩中的至少一个,设定为目标驱动力等效分量与所述第一离合器的第一转矩传递容量的和值,在所述摩擦系数不稳定区域中,相对所述第二离合器的所述滑程,所述摩擦系数的变化相对急剧,以及,在设定起动所述发动机时的所述第二离合器的所述第二转矩传递容量时,使用所述第二离合器的所述第二转矩传递容量和所述电动机/发电机的所述目标电动机/发电机转矩二者,以及
进一步将所述控制器设置成,当确定所述第二离合器操作在摩擦系数稳定区域中时,将所述第二离合器的所述第二转矩传递容量、以及所述电动机/发电机的所述目标电动机/发电机转矩中的至少一个,设定为所述目标驱动力等效分量、所述第一离合器的所述第一转矩传递容量、以及第二离合器滑转控制分量转矩的和值,在所述摩擦系数稳定区域中,相对所述第二离合器的所述滑程,所述摩擦系数的变化相对缓慢,以及,在设定起动所述发动机时的所述第二离合器的所述第二转矩传递容量时,使用所述第二离合器的所述第二转矩传递容量和所述电动机/发电机的所述目标电动机/发电机转矩二者。
4.根据权利要求3所述的混合动力车驱动控制系统,其中
进一步将所述控制器设置成,当所述第二离合器在所述摩擦系数稳定区域内运行时,根据车辆加速请求、操作状态、或者从所述电力驱动模式转变到所述混合驱动模式中的至少一个因素,决定应优先减少冲击还是应优先改善发动机起动响应,从而选择执行所述第二离合器的传递转矩容量控制与电动机/发电机转矩控制中的至少一个,来获得所述第二离合器滑转控制分量转矩。
5.根据权利要求4所述的混合动力车驱动控制系统,其中
进一步将所述控制器设置成,一旦接到关于超过规定加速速率的快速加速请求,就使用所述第二离合器的传递转矩容量控制;以及
进一步将所述控制器设置成,一旦接到关于低于规定加速速率的慢速加速请求,就使用所述电动机/发电机转矩控制。
6.一种混合动力车驱动控制方法,包括:
使用第一离合器,选择方式改变发动机与电动机/发电机之间的第一转矩传递容量;
使用第二离合器,选择方式改变所述电动机/发电机与混合动力车的至少一个驱动轮之间的第二转矩传递容量;
选择方式控制所述第一离合器和所述第二离合器,以在电力驱动模式与混合驱动模式之间进行切换,该电力驱动模式下分离所述第一离合器并且接合所述第二离合器,以及该混合驱动模式下接合所述第一离合器和所述第二离合器二者;以及
在驱动模式从所述电力驱动模式向所述混合驱动模式改变期间,当起动所述发动机时,将所述第二转矩传递容量设定为小于所述电动机/发电机的目标电动机/发电机转矩的值,
其中,通过在起动所述发动机时控制所述第二离合器的所述第二转矩传递容量,设定所述第二离合器的所述第二转矩传递容量,
其中,进一步,在起动所述发动机时,将所述第二离合器的所述第二转矩传递容量设定为下述二值中的较小值:由所述电动机/发电机所能产生的最大驱动力,以及目标车辆驱动力;以及
进一步,在起动所述发动机时,减小所述第二离合器的所述第二转矩传递容量,从而在所述第二离合器中产生规定滑程,
其中,进一步,在确定所述第二离合器操作在摩擦系数稳定区域时,通过实现所述第二离合器的所述第二转矩传递容量的反馈控制,控制所述第二离合器中的所述规定滑程,在所述摩擦系数稳定区域中,相对所述第二离合器的所述滑程,所述摩擦系数的变化相对缓慢;以及
进一步,在确定所述第二离合器操作在摩擦系数不稳定区域时,通过执行所述第二离合器的所述第二转矩传递容量的前馈控制,来控制所述第二离合器中的所述规定滑程,在所述摩擦系数不稳定区域中,相对所述第二离合器的所述滑程,所述摩擦系数的变化相对急剧。
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