專利名稱：用于混合動力車輛的發(fā)動機啟動控制裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及具有除了發(fā)動機之外還通過來自電動機/發(fā)電機的功率操作的能力的混合動力車輛，并且，該混合動力車輛具有僅在來自電動機/發(fā)電機的功率上操作的電操作(EV)模式、以及在來自發(fā)動機和電動機/發(fā)電機兩者的功率上操作的混合操作(HEV)模式。更具體地，其涉及在駕駛時發(fā)動機輸出所需的、用來在從前面的EV模式切換到后面的HEV模式時啟動發(fā)動機的裝置。
背景技術(shù)：
傳統(tǒng)上，已提出了各種裝置作為用于上述混合動力車輛的混合驅(qū)動裝置。在日本公開專利出版物H11-082260中描述了一種已知的這種裝置。
此類型的混合驅(qū)動裝置提供了通過將發(fā)動機回轉(zhuǎn)連接到朝向變速器的軸而在發(fā)動機和變速器之間配備電動機/發(fā)電機的結(jié)構(gòu)，并且，除了具有與在電動機/發(fā)電機和變速器輸出軸之間分離的能力相連接的、取代扭矩變換器的第二離合器之外，還具有第一離合器，其與在發(fā)動機和電動機/發(fā)電機之間分離的能力連接。
配備有這種混合驅(qū)動裝置的混合動力車輛在接合第二離合器而釋放第一離合器時使用電操作(EV)模式，以僅通過來自電動機/發(fā)電機的功率操作，并且，在接合第一離合器和第二離合器時，使用混合操作(EV)模式，以通過來自發(fā)動機和電動機/發(fā)電機兩者的功率操作。
對于此類型的混合動力車輛，當(dāng)在以前面的EV模式駕駛時、以及在從EV模式切換到后面的HEV模式時需要發(fā)動機輸出時，有必要在啟動發(fā)動機的同時切換到對應(yīng)的模式。
傳統(tǒng)上，當(dāng)切換這種模式并啟動發(fā)動機時，如在日本公開專利出版物H11-082260中所述，通過對在發(fā)動機和電動機/發(fā)電機之間處于的釋放狀態(tài)的第一離合器進行接合漸進(engagement progression)，執(zhí)行從EV模式到HEV模式的切換，并且，借助于第一離合器的牽引扭矩，通過在處于停止?fàn)顟B(tài)時起動(crank)它，而啟動(start)發(fā)動機。
還在專利參考文檔1中提出了一種技術(shù)，用來通過暫時釋放在電動機/發(fā)電機和變速器之間處于接合狀態(tài)的第二離合器、并通過執(zhí)行前述第一離合器的漸進接合而啟動此狀態(tài)下的發(fā)動機，而防止在啟動發(fā)動時、以及在接合第一離合器時發(fā)生的由發(fā)動機扭矩波動傳遞到驅(qū)動輪而引起的震動。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的問題然而，利用傳統(tǒng)方法，通過在漸進接合位于發(fā)動機和電動機/發(fā)電機之間的第一離合器的同時使電動機/發(fā)電機和變速器之間的第二離合器維持在釋放狀態(tài)、并起動發(fā)動機，駕駛者會從感覺到在發(fā)動機被起動時的輸出扭矩的釋放中經(jīng)歷不適感，這是因為，輸出到驅(qū)動輪的扭矩變?yōu)?，使得在正在起動發(fā)動機的時候在第二離合器在功率源和驅(qū)動輪之間分離時，扭矩不被傳遞到驅(qū)動輪。
與傳統(tǒng)上完全釋放第二離合器不同，本發(fā)明的目的在于，提供用于混合動力車輛的發(fā)動機啟動控制裝置，其基于實際知識而實現(xiàn)解決前述問題的概念，其在本質(zhì)上防止了在起動發(fā)動機時從輸出到驅(qū)動輪的扭矩變?yōu)?時釋放的輸出扭矩中經(jīng)歷的感覺，同時，防止了由于在第一離合器滑動接合的情況下發(fā)生的第一離合器的漸進接合而造成的在啟動發(fā)動機時發(fā)生的波動被傳遞到驅(qū)動輪。
用于解決該問題的方法首先，提供對作為本發(fā)明的前提的混合動力車輛的說明?；旌蟿恿囕v配備有作為功率源的發(fā)動機和電動機/發(fā)電機，并且，在發(fā)動機和電動機/發(fā)電機之間布置了第一離合器，其具有連續(xù)或分級地轉(zhuǎn)換傳遞扭矩容量的能力；以及第二離合器，其具有連續(xù)或分級地轉(zhuǎn)換傳遞扭矩容量的能力。
此外，此混合動力車輛具有選擇通過在接合第二離合器的同時釋放第一離合器而僅利用來自電動機/發(fā)電機的功率的電操作模式的能力、以及選擇通過接合第一離合器以及第二離合器而利用來自發(fā)動機和電動機/發(fā)電機兩者的功率的混合操作模式的能力。
本發(fā)明對這種混合動力車輛配備要在下文中描述的第一離合器接合控制部件、第二離合器接合控制部件、以及電動機/發(fā)電機控制部件。
在以電操作模式進行操作的時候?qū)⒛Ｊ角袚Q到混合操作模式時，第一離合器接合控制部件漸進地接合第一離合器，并利用第一離合器的牽引扭矩而啟動發(fā)動機。
第二離合器接合控制部件使第二離合器滑動接合，使得達(dá)到等效于與車輛驅(qū)動條件相對應(yīng)的目標(biāo)驅(qū)動的傳遞扭矩容量，從而防止伴隨著由第一離合器接合控制部件執(zhí)行的發(fā)動機啟動的第一離合器的傳遞扭矩波動被傳遞到驅(qū)動輪。
此外，在第二離合器接合控制部件滑動接合第二離合器時，電動機/發(fā)電機控制部件控制電動機/發(fā)電機的扭矩，使得電動機/發(fā)電機進行操作以便維持滑動接合。
本發(fā)明的效果根據(jù)與本發(fā)明相關(guān)的用于混合動力車輛的發(fā)動機啟動控制裝置，如下所述而進行在以電操作模式進行操作的時候切換到混合操作模式時執(zhí)行的發(fā)動機啟動。
換句話說，第一離合器接合控制部件漸進地接合第一離合器，并利用其牽引扭矩而啟動發(fā)動機；第二離合器接合控制部件使第二離合器滑動接合，以便達(dá)到等效于與車輛驅(qū)動條件相對應(yīng)的目標(biāo)驅(qū)動的傳遞扭矩容量，從而防止伴隨著由第一離合器接合控制部件執(zhí)行的發(fā)動機啟動的第一離合器的傳遞扭矩波動被傳遞到驅(qū)動輪；并且，在第二離合器接合控制部件滑動接合第二離合器時，電動機/發(fā)電機控制部件控制電動機/發(fā)電機的扭矩，使得電動機/發(fā)電機進行操作以便維持滑動接合。
因而，當(dāng)由于第一離合器的前述漸進接合而造成發(fā)動機正被起動、并不斷地傳遞等效于目標(biāo)驅(qū)動力的扭矩時，第二離合器執(zhí)行前述滑動接合，同時，另一方面，在啟動發(fā)動機時發(fā)生的扭矩波動不會被傳遞到驅(qū)動輪，可避免由扭矩波動引起的震動、以及從釋放的驅(qū)動力經(jīng)歷的感覺，并且還可消除與此伴隨的不適感。


圖1是示出可應(yīng)用本發(fā)明的概念的混合動力車輛的動力傳動系(powertrain)的示意性平面圖。
圖2是示出可應(yīng)用本發(fā)明的概念的另一個混合動力車輛的動力傳動系的示意性平面圖。
圖3是進一步示出可應(yīng)用本發(fā)明的概念的另一個混合動力車輛的動力傳動系的示意性平面圖。
圖4是示出圖3中示出的動力傳動系的控制系統(tǒng)的框圖。
圖5是示出前述控制系統(tǒng)的集成控制器的每個功能的框圖。
圖6是示出由前述功能框圖中的操作點命令單元執(zhí)行的控制程序的流程圖。
圖7是用于獲得圖6中示出的流程圖中的可達(dá)到的目標(biāo)驅(qū)動力的可達(dá)到的目標(biāo)驅(qū)動力的特性圖。
圖8是示出用于混合動力車輛的電操作(EV)模式范圍和混合操作(HEV)模式范圍的范圍的圖。
圖9是示出與混合動力車輛的電池的充電狀態(tài)相關(guān)的、目標(biāo)放電和充電容量的特性曲線的圖。
圖10是示出混合動力車輛中安裝的自動變速器的換檔曲線的圖。
圖11是示出混合動力車輛中安裝的發(fā)動機最大可允許扭矩的例子的圖。
圖12是在混合動力車輛從電操作(EV)模式切換到混合操作(HEV)模式時的模式過渡圖。
圖13是對于在與壓下加速器相結(jié)合而從電操作(EV)模式過渡到混合操作(HEV)模式時、圖6中示出的控制程序的操作時序圖。
圖14是對于在與車輛速度的改變和電池的充電狀態(tài)的改變相結(jié)合而從電操作(EV)模式過渡到混合操作(HEV)模式時、圖6中示出的控制程序的操作時序圖。
圖15是示出與用于EV模式的目標(biāo)第二離合器傳遞扭矩容量的數(shù)學(xué)運算相關(guān)的子例程的流程圖。
圖16是示出在圖5中示出的控制程序中執(zhí)行的、與目標(biāo)電動機/發(fā)電機扭矩的數(shù)學(xué)運算相關(guān)的子例程的流程圖。
圖17是示出在圖16中示出的控制程序中執(zhí)行的、與用于HEV模式的目標(biāo)電動機/發(fā)電機扭矩的數(shù)學(xué)運算相關(guān)的子例程的流程圖。
圖18是示出用于圖16中示出的控制程序的、與在啟動發(fā)動機時發(fā)生的目標(biāo)電動機/發(fā)電機扭矩的數(shù)學(xué)運算相關(guān)的子例程的流程圖。
圖19是示出在圖16中示出的控制程序的、與用于EV模式的目標(biāo)電動機/發(fā)電機扭矩的數(shù)學(xué)運算相關(guān)的子例程的流程圖。
圖20是示出在用于圖1至圖3中示出的混合動力車輛的動力傳動系從EV模式切換到HEV模式時執(zhí)行的共有過程的說明圖，其中(a)是EV模式的說明圖；(b)是第一階段的說明圖；(c)是第二階段的說明圖；(d)是第三階段的說明圖；并且(e)是HEV模式的說明圖。
圖21是示出與第二離合器的滑動轉(zhuǎn)動相關(guān)的離合器摩擦系數(shù)的改變的特性圖。
圖22是用于圖15至圖19中示出的控制程序的操作時序圖。
具體實施例方式
優(yōu)選實施例的詳細(xì)描述下面提供了在與本發(fā)明實施例相關(guān)的圖中示出的工作例子的詳細(xì)說明。
第一實施例圖1示出了配備有可被應(yīng)用于本發(fā)明的發(fā)動機啟動控制裝置的混合驅(qū)動裝置的前置發(fā)動機/后輪驅(qū)動汽車(后輪驅(qū)動混合動力車輛)的動力傳動系；并且，附圖標(biāo)記1是發(fā)動機，而2是驅(qū)動輪(后輪)。
在圖1中示出的混合動力車輛的動力傳動系中，以與普通的后輪驅(qū)動車輛相同的方式，自動變速器3以級聯(lián)方式被置于車輛的尾部方向之前的發(fā)動機1的尾部，并且，通過與將來自發(fā)動機1的轉(zhuǎn)動(曲軸1a)傳遞到自動變速器3的輸入軸3a的軸4連接而提供電動機/發(fā)電機5。
電動機/發(fā)電機5用作電動機或發(fā)電機(電力發(fā)電機)，并被置于發(fā)動機1和自動變速器3之間。
第一離合器6被置于電動機/發(fā)電機5和發(fā)動機1之間，并且，更具體地，其被插入在軸4和發(fā)動機曲軸1a之間，并且，通過第一離合器6可分開地連接發(fā)動機1和電動機/發(fā)電機5。
這里，第一離合器6具有連續(xù)或分級地改變傳遞扭矩容量的能力，并且，其由例如具有通過利用正比螺線管連續(xù)或分級地控制離合器液力液流和離合器液壓而改變傳遞扭矩容量的能力的濕式多盤離合器構(gòu)成。
第二離合器7被插入在電動機/發(fā)電機5和自動變速器3之間，并且，更具體地，其被插入在軸4和變速器輸入軸3a之間，并且，通過第二離合器7可分開地連接電動機/發(fā)電機5和自動變速器3。
類似于第一離合器6，第二離合器7具有連續(xù)或分級地改變傳遞扭矩容量的能力，并且，其由例如具有通過利用正比螺線管連續(xù)或分級地控制離合器液力液流和離合器液壓而改變傳遞扭矩容量的能力的濕式多盤離合器構(gòu)成。
自動變速器3與Nissan Motor(日產(chǎn)汽車)有限公司于2003年1月發(fā)布的“New Skyline Model(CV35)”的C-9至C-22頁中描述的相同，并且，通過多個摩擦元件(離合器、制動器等)的接合與釋放的組合，確定動力傳動系(檔位)，這通過接合與釋放這些摩擦元件而選擇性地執(zhí)行。
因而，自動變速器3根據(jù)與所選檔位相對應(yīng)的傳動比而變速來自輸入軸3a的轉(zhuǎn)動，并將其輸出到輸出軸3b。
此輸出轉(zhuǎn)動通過被差速齒輪裝置8分布到左和右后輪2而傳遞，并有助于操作車輛。
然而，自不必說，自動變速器3不限于上述有級型變速器，而還可被應(yīng)用于連續(xù)可變變速器。
在前述的圖1中示出的動力傳動系中，當(dāng)需要在低負(fù)載/低轉(zhuǎn)速中使用、且包括從停止?fàn)顟B(tài)啟動汽車的電操作(EV)模式時，釋放離合器6，并且，接合第二離合器7，以使自動變速器3進入功率傳遞狀態(tài)。
當(dāng)在這種狀態(tài)下驅(qū)動電動機/發(fā)電機5時，僅將來自電動機/發(fā)電機5的輸出轉(zhuǎn)動傳遞到變速器輸入軸3a，并且，自動變速器3根據(jù)在其中選擇的檔位，對到該輸入軸3a的該轉(zhuǎn)動進行變速，并從變速器輸出軸3b輸出。隨后，將來自變速器輸出軸3b的轉(zhuǎn)動通過差速齒輪裝置8傳遞到后輪2，并且，車輛可僅通過電動機/發(fā)電機5而以電操作(EV操作)模式操作。
當(dāng)需要在高速操作或重負(fù)載中操作時使用的混合操作(HEV操作)模式時，接合第一離合器6和第二離合器7兩者，并使自動變速器3進入功率傳遞狀態(tài)。
在這種狀態(tài)下，來自發(fā)動機1的輸出轉(zhuǎn)動、以及來自電動機/發(fā)電機5的輸出轉(zhuǎn)動兩者被傳遞到變速器輸入軸3a，并且，自動變速器3根據(jù)在其中選擇的檔位，對到輸入軸3a的轉(zhuǎn)動進行變速，并從自變速器輸出軸3b輸出。
隨后，將來自變速器輸出軸3b的轉(zhuǎn)動通過差速齒輪裝置8傳遞到后輪2，并且，車輛可通過發(fā)動機1和電動機/發(fā)電機5兩者而以混合操作(HEV操作)來操作。
在這種HEV操作中，當(dāng)發(fā)動機1在最佳燃料消耗和能量剩余的情況下運轉(zhuǎn)時，通過作為使用剩余能量的發(fā)電機而操作電動機/發(fā)電機5，而將剩余能量轉(zhuǎn)換為電功率，并且，將所生成的功率存儲在電池9中(注意，未在圖1-3中示出電池9，而是在圖4示出)，以被用來驅(qū)動電動機/發(fā)電機5的電動機，由此改善發(fā)動機1的燃料消耗。
另外，在圖1中，可分開地連接電動機/發(fā)電機5和驅(qū)動輪2的第一離合器7被置于電動機/發(fā)電機5和自動變速器3之間；然而，如圖2所示，可通過將第二離合器7置于自動變速器3和差速齒輪裝置8之間，而實現(xiàn)類似的功能。
此外，在圖1和圖2中，在自動變速器3之前或之后添加獨有的第二離合器7；然而，可替換地，如圖3所示，已經(jīng)存在于自動變速器3中的用于前向檔位選擇的摩擦元件、或用于后向檔位選擇的摩擦元件還可用作第二離合器7。
在此情況下，因為由于添加了執(zhí)行以上模式選擇功能的第二離合器7之后，自動變速器在該離合器被接合時轉(zhuǎn)移到功率傳遞狀態(tài)以便執(zhí)行此功能，而使得獨有的第二離合器變?yōu)椴槐匾?，所以，顯著的成本優(yōu)勢是有可能的。
通過如圖4所示的系統(tǒng)來控制構(gòu)成圖1至圖3中示出的混合動力車輛的動力傳動系的發(fā)動機1、電動機/發(fā)電機5、第一離合器6、以及第二離合器7。
另外，下文中給出在圖1中示出的動力傳動系的說明。
圖4中示出的控制系統(tǒng)配備有集成控制器20，其集成并控制動力傳動系的操作點，并且，通過目標(biāo)發(fā)動機扭矩tTe、目標(biāo)電動機/發(fā)電機扭矩tTm(其還可為目標(biāo)電動機/發(fā)電機轉(zhuǎn)速tNm)、第一離合器6目標(biāo)傳遞扭矩容量tTc1、以及第二離合器7目標(biāo)傳遞扭矩容量tTc2，來調(diào)節(jié)動力傳動系的操作點。
將來自檢測發(fā)動機轉(zhuǎn)速Ne的發(fā)動機轉(zhuǎn)速傳感器11的信號、來自檢測電動機/發(fā)電機轉(zhuǎn)速Nm的電動機/發(fā)電機轉(zhuǎn)速傳感器12的信號、來自檢測變速器輸入轉(zhuǎn)速Ni的輸入轉(zhuǎn)速傳感器13的信號、來自檢測變速器輸出轉(zhuǎn)速No的輸出轉(zhuǎn)速傳感器14的信號、來自檢測加速器壓下量(加速器開度APO)(其指示發(fā)動機1的所需負(fù)載狀態(tài))的加速器開度傳感器15的信號、以及來自檢測電池9(其存儲用于電動機/發(fā)電機5的電功率)中的充電(可傳遞功率)的狀態(tài)SOC的充電狀態(tài)傳感器16的信號輸入到集成控制器20，以便確定前述動力傳動系的操作點。
另外，可如圖1至圖3所示而布置前述傳感器中的發(fā)動機轉(zhuǎn)速傳感器11、電動機/發(fā)電機轉(zhuǎn)速傳感器12、輸入轉(zhuǎn)速傳感器13和輸出轉(zhuǎn)速傳感器14。
集成控制器20根據(jù)前述輸入信息、或加速器踏板開度(APO)、電池的充電狀態(tài)、以及變速器輸出轉(zhuǎn)速No(車輛速度VSP)，針對于駕駛者期望的車輛的驅(qū)動力而選擇可行的驅(qū)動模式(EV模式或HEV模式)，并還分別計算目標(biāo)發(fā)動機扭矩tTe、目標(biāo)電動機/發(fā)電機扭矩tTm(或目標(biāo)電動機/發(fā)電機轉(zhuǎn)速tNm)、目標(biāo)第一離合器傳遞扭矩容量tTc1、以及目標(biāo)第二離合器傳遞扭矩容量tTc2。
將目標(biāo)發(fā)動機扭矩tTe提供到發(fā)動機控制器21，并且，將目標(biāo)電動機/發(fā)電機扭矩tTm(或目標(biāo)電動機/發(fā)電機轉(zhuǎn)速tNm)提供到電動機/發(fā)電機控制器22。
發(fā)動機控制器21控制發(fā)動機1，使得發(fā)動機扭矩Te變?yōu)槟繕?biāo)發(fā)動機扭矩tTe，并且，電動機/發(fā)電機控制器22通過電池9和逆變器10來控制電動機/發(fā)電機5，使得電動機/發(fā)電機5的扭矩Tm(或轉(zhuǎn)速tNm)變?yōu)槟繕?biāo)電動機/發(fā)電機扭矩tTm(或目標(biāo)電動機/發(fā)電機轉(zhuǎn)速tNm)。
集成控制器20將與目標(biāo)第一離合器傳遞扭矩容量tTc1和目標(biāo)第二離合器傳遞扭矩容量tTc2相對應(yīng)的電流提供到第一離合器6和第二離合器7的接合控制螺線管(未示出)，并還分別控制用于第一離合器6和第二離合器7中的每個的接合力，使得第一離合器6的傳遞扭矩容量Tc1與目標(biāo)傳遞扭矩容量tTc1相一致，且第二離合器7的傳遞扭矩容量Tc2與目標(biāo)第二離合器傳遞扭矩容量tTc2相一致。
如圖5的功能框圖所示，集成控制器20執(zhí)行前述驅(qū)動模式(EV模式或HEV模式)的選擇，以及目標(biāo)發(fā)動機扭矩tTe、目標(biāo)電動機/發(fā)電機扭矩tTm(或目標(biāo)電動機/發(fā)電機轉(zhuǎn)速tNm)、目標(biāo)第一離合器傳遞扭矩容量tTc1、以及目標(biāo)第二離合器傳遞扭矩容量tTc2的計算。
在目標(biāo)驅(qū)動力計算單元30，通過使用圖7中示出的可達(dá)到目標(biāo)驅(qū)動力圖，根據(jù)加速器踏板開度APO和車輛的速度VSP，而計算穩(wěn)定的可達(dá)到目標(biāo)驅(qū)動力tFo0。
在驅(qū)動模式選擇單元40，通過使用圖8中示出的EV-HEV范圍圖，根據(jù)加速器踏板開度APO和車輛的速度VSP，而確定目標(biāo)驅(qū)動模式。
從圖8中示出的EV-HEV范圍圖中可清楚地看到，當(dāng)處于高負(fù)載或高速時，選擇HEV模式，而當(dāng)處于低負(fù)載或低速時，選擇EV模式，并且，當(dāng)在以EV模式操作時由加速器踏板開度APO和車輛的速度VSP的組合確定的操作點超過了從EV到HEV的切換線、并進入HEV范圍時，模式從EV模式切換到HEV模式，并且，當(dāng)在以HEV模式操作時操作點超過了從HEV到EV的切換線、并進入EV范圍時，模式從HEV模式切換到EV模式。
在圖5的目標(biāo)充電和放電計算單元50中，通過使用圖9中示出的充電和放電容量圖，根據(jù)電池充電的狀態(tài)SOC而計算目標(biāo)充電和放電容量(電功率)tP。
在操作點命令單元60中，根據(jù)加速器踏板開度APO、可達(dá)到目標(biāo)驅(qū)動力tFo0、目標(biāo)驅(qū)動模式、車輛的速度VSP、以及目標(biāo)充電和放電電池功率tP，而計算瞬時過渡目標(biāo)發(fā)動機扭矩tTe、目標(biāo)電動機/發(fā)電機扭矩tTm、第一離合器6的目標(biāo)螺線管電流Is1、第二離合器7的目標(biāo)傳遞扭矩容量tTc2、以及目標(biāo)檔位SHIFT，以便將它們設(shè)置為該操作點的可獲得目標(biāo)。
在變速器控制器70中，輸入目標(biāo)第二離合器傳遞扭矩容量tTc2和目標(biāo)檔位SHIFT，并且，驅(qū)動自動變速器3中的對應(yīng)的螺線管值，以便實現(xiàn)目標(biāo)第二離合器傳遞扭矩容量tTc2和目標(biāo)檔位SHIFT。
這樣，圖3的自動變速器3接合，并控制第二離合器7，使得可實現(xiàn)目標(biāo)第二離合器傳遞扭矩容量tTc2，同時目標(biāo)檔位SHIFT變?yōu)樗x功率傳遞狀態(tài)。
前述操作點命令單元60執(zhí)行圖6中示出的控制程序，并計算過渡目標(biāo)發(fā)動機扭矩tTe、目標(biāo)電動機/發(fā)電機扭矩tTm、第一離合器目標(biāo)螺線管電流Is1、目標(biāo)第二離合器傳遞扭矩容量tTc2、以及目標(biāo)檔位SHIFT。
在步驟S61中，計算具有唯一規(guī)定響應(yīng)的從當(dāng)前驅(qū)動力變換到可達(dá)到目標(biāo)驅(qū)動力tFo0所必要的過渡目標(biāo)驅(qū)動力tFo。
對于此計算，例如，通過使可達(dá)到目標(biāo)驅(qū)動力tTo0通過規(guī)定時間常量的低通濾波器而獲得的輸出，可作為過渡目標(biāo)驅(qū)動力tFo。
在下面的步驟S62中，通過計算以下等式，獲得對于獲得過渡目標(biāo)驅(qū)動力tFo來說所需要的自動變速器3的目標(biāo)輸入扭矩tTi。
(1)tTi＝tFo×Rt/if/iG這里，“Rt”是驅(qū)動輪2的輪胎的有效半徑，“if”是最終傳動比，而“iG”是由當(dāng)前選擇的檔位確定的自動變速器3的傳動比。
在步驟S63中，根據(jù)由圖5的驅(qū)動模式選擇器40確定的目標(biāo)驅(qū)動模式，而選擇驅(qū)動模式。
例行地，當(dāng)目標(biāo)驅(qū)動模式是EV模式時，選擇EV模式，而當(dāng)目標(biāo)驅(qū)動模式是HEV模式時，選擇HEV模式。
當(dāng)在HEV模式下駕駛的時候目標(biāo)驅(qū)動模式變?yōu)镋V模式時，模式從HEV模式切換為EV模式，并且，當(dāng)在EV模式下駕駛的時候目標(biāo)驅(qū)動模式變?yōu)镠EV模式時，模式從EV模式切換為HEV模式，其涉及根據(jù)圖12中示出的模式過渡圖，通過如在下文中描述的那樣切換模式的與本發(fā)明相關(guān)的發(fā)動機1的啟動。
在步驟S64中，使用在圖10中作為例子提供的預(yù)定變速器圖，根據(jù)加速器踏板開度APO和車輛的速度VSP，確定目標(biāo)檔位SHIFT，并且，將其指示給圖5的變速器控制器70，并且，將自動變速器3變換到目標(biāo)檔位SHIFT。
另外，圖10中的實線是相鄰檔位之間的向上換檔線，而虛線是相鄰檔位之間的向下?lián)Q檔線。
然而，即使在作為跨躍向上換檔線或向下?lián)Q檔線的結(jié)果而需要對應(yīng)的換檔、且這在從EV模式切換到HEV模式時發(fā)生時，不執(zhí)行換檔需求，直到已完成了模式切換、且在切換模式之后改變了對應(yīng)的檔為止。
在步驟S65中，如下獲得目標(biāo)發(fā)動機扭矩tTe。對于HEV模式，首先，使用下面的等式，根據(jù)在步驟S62中獲得的目標(biāo)輸入扭矩tTi、自動變速器3的輸入轉(zhuǎn)速Ni、發(fā)動機轉(zhuǎn)速Ne、以及目標(biāo)充電和放電功率tP而計算理想發(fā)動機扭矩tTeO。
(2)tTeO＝(tTi×Ni-tP)/Ne隨后，基于在圖11中作為例子而提供的最大發(fā)動機扭矩圖，獲得與發(fā)動機轉(zhuǎn)速Ne相對應(yīng)的最大發(fā)動機扭矩Temax，并控制根據(jù)前述等式而獲得的理想發(fā)動機扭矩tTeO，以便不超過最大發(fā)動機扭矩Temax，且被設(shè)置為目標(biāo)發(fā)動機扭矩tTe。
此外，在處于EV模式時，由于不需要發(fā)動機扭矩，所以，目標(biāo)發(fā)動機扭矩tTe為0。
另外，當(dāng)正在切換驅(qū)動模式時，根據(jù)在切換模式時執(zhí)行的操作，確定目標(biāo)發(fā)動機扭矩tTe，這在下文中被詳細(xì)地描述。
向圖4的發(fā)動機控制器21指示以上述方式確定的目標(biāo)發(fā)動機扭矩tTe，并且，發(fā)動機控制器21控制發(fā)動機1，以便實現(xiàn)目標(biāo)發(fā)動機扭矩tTe。
在與本發(fā)明中的電動機/發(fā)電機控制裝置相對應(yīng)的步驟S66中，通過使用用于EV模式或HEV模式的以下等式，計算目標(biāo)電動機/發(fā)電機扭矩tTm(3)tTm＝tTi-tTe當(dāng)正在切換模式時，根據(jù)在切換模式時執(zhí)行的操作，確定目標(biāo)電動機/發(fā)電機扭矩tTm，這在下文中被描述。
向圖4的電動機/發(fā)電機控制器22指示以上述方式確定的目標(biāo)電動機/發(fā)電機扭矩tTm，并且，電動機/發(fā)電機控制器22經(jīng)由逆變器而控制電動機/發(fā)電機5，以便實現(xiàn)目標(biāo)電動機/發(fā)電機扭矩tTm。
在與本發(fā)明中的第一離合器接合控制裝置相對應(yīng)的步驟S67中，如下確定第一離合器6的目標(biāo)傳遞扭矩容量tTc1。
在處于EV模式時，將目標(biāo)傳遞扭矩容量tTc1設(shè)置為0，以便釋放第一離合器6；并且，在處于HEV模式時，將目標(biāo)第一離合器傳遞扭矩容量tTc1設(shè)置為最大值，以便接合第一離合器6。
隨后，在處于切換模式的過程中時，根據(jù)在切換模式時執(zhí)行的操作，確定目標(biāo)第一離合器傳遞扭矩容量tTc1，這在下文中被描述。
以上述方式確定的目標(biāo)第一離合器傳遞扭矩容量tTc1被轉(zhuǎn)換為如圖5所示的目標(biāo)第一離合器螺線管電流Is1，并被用于如圖4所示的接合和控制第一離合器6，以便接合和控制第一離合器6，從而實現(xiàn)目標(biāo)第一離合器傳遞扭矩容量tTc1。
在與本發(fā)明中的第二離合器接合控制裝置相對應(yīng)的步驟S68中，如下確定第二離合器7的目標(biāo)傳遞扭矩容量tTc2。
在處于EV模式時，將目標(biāo)第二離合器傳遞扭矩容量tTc2設(shè)置為最大驅(qū)動力等效值evTmax(用于在處于EV模式時的第二離合器最大傳遞扭矩容量)，并且，在處于HEV模式時，將目標(biāo)第二離合器傳遞扭矩容量tTc2設(shè)置為最大值。
在模式處于正在被切換的過程中時，根據(jù)在切換模式時執(zhí)行的操作，確定目標(biāo)第二離合器傳遞扭矩容量tTc2，這在下文中被描述。
以上述方式確定的目標(biāo)第二離合器傳遞扭矩容量tTc2被用于經(jīng)由圖5的變速器控制器70而接合和控制第二離合器7，并接合和控制第二離合器7，以便實現(xiàn)目標(biāo)第二離合器傳遞扭矩容量tTc2。
換句話說，向圖5的變速器控制器70指示目標(biāo)第二離合器傳遞扭矩容量tTc2，并且，其有助于自動變速器3的變速器控制，以便變換到目標(biāo)檔位SHIFT。
這里，在下文中，基于圖12中示出的模式過渡圖、以及圖13和圖14中示出的時序圖，詳細(xì)描述與本發(fā)明相關(guān)的伴隨著發(fā)動機的啟動的從EV模式到HEV模式的切換控制。
作為如圖13所示、在以EV模式操作(增大目標(biāo)驅(qū)動力)時增大加速器踏板開度APO的結(jié)果，通過改變操作點(例如，圖8中示出的從點A到點A’)而使目標(biāo)模式變?yōu)镠EV模式，并且，當(dāng)發(fā)生從EV模式到HEV模式的模式切換時，如圖12和圖13所示，模式切換從EV模式開始，并首先過渡到模式2301b，并且，隨后經(jīng)過模式2303至2307而到達(dá)HEV模式。下文中給出有關(guān)模式2301b和模式2303至2307的說明。
作為如圖14所示、在以EV模式操作時即使在加速器踏板開度APO固定時也增大車輛速度VSP的結(jié)果，通過改變操作點(例如，圖8中示出的從點B到點B’)而使目標(biāo)模式變?yōu)镠EV模式，并且，發(fā)生從EV模式到HEV模式的模式切換，或者，作為如圖8所示、即使在操作點被固定在點C時也減小電池充電的狀態(tài)的結(jié)果，發(fā)生從EV模式到HEV模式的模式切換，這是因為，如圖12和圖14所示，目標(biāo)模式變?yōu)镠EV模式，并且，模式切換從EV模式開始，并首先過渡到模式2301a，并隨后經(jīng)過模式2302a(模式2302a1或2302a2)和模式2303至2307而到達(dá)HEV模式。
下文中給出有關(guān)模式2301a和2302a(模式2302a1或2302a2)的詳細(xì)描述。
首先，通過參照圖12和圖13說明如上所述的經(jīng)過模式2301b而從EV模式到HEV模式的模式切換，其涉及加速器踏板開度的增大(目標(biāo)驅(qū)動力的增大)。
因為此模式切換是通過壓下加速器踏板而執(zhí)行的從EV模式到HEV模式的切換請求(發(fā)動機啟動請求)，所以，與平滑模式切換(發(fā)動機啟動)相比，通過具有快速響應(yīng)的切換模式(發(fā)動機啟動)期望驅(qū)動力的快速增大。
此外，由于模式切換(發(fā)動機啟動)而使駕駛者感覺不到很多震動，這是因為，模式切換在根據(jù)加速器踏板的壓下而改變驅(qū)動力時發(fā)生。
因此，如下執(zhí)行經(jīng)過模式2301b的模式切換控制。
模式切換由在切換請求瞬間t1過渡到模式2301b而開始，在切換請求瞬間t1，通過壓下加速器踏板而將EV模式切換到HEV模式；并且，在模式2301b，在EV模式中生成可消散(disperse)第二離合器7的范圍中的驅(qū)動力，并且，當(dāng)驅(qū)動力超過可消散第二離合器7的范圍時，開始下述控制模式，以控制第二離合器7盡可能快地滑動。
第一離合器6的接合控制由于如上所述快速啟動發(fā)動機1的要求，如圖13所示，在通過增大目標(biāo)第一離合器傳遞扭矩容量tTc1而使第二離合器7開始滑動之前，通過第一離合器6的牽引扭矩而開始發(fā)動機1的起動(cranking)(發(fā)動機轉(zhuǎn)速Ne≥0)。
然而，當(dāng)?shù)谝浑x合器6的牽引扭矩過大時，驅(qū)動力減小，并且，生成減速的感覺；因此，為了防止此問題，將目標(biāo)第一離合器傳遞扭矩容量tTc1設(shè)置在根據(jù)以下等式的范圍內(nèi)。
(4)tTc1＜Tmmax-tTi這里，Tmmax是電動機/發(fā)電機5的最大扭矩。
第二離合器7的接合控制在上述模式2301b中，為了在EV模式中生成在可消散第二離合器7的范圍中的驅(qū)動力，以便當(dāng)超過可消散第二離合器7的驅(qū)動力范圍時使第二離合器7盡可能快地開始滑動，如圖13所示，將在模式2301b處的目標(biāo)第二離合器傳遞扭矩容量tTc2維持在用于EV模式的最大驅(qū)動力等效值evTmax。
發(fā)動機1的控制如圖13所示，將模式2301b中的目標(biāo)發(fā)動機扭矩tTe設(shè)置為0，這是因為，模式2301b在啟動(start)發(fā)動機之前發(fā)生。
電動機/發(fā)電機5的控制為了抑制由于模式2301b中的第一離合器6的牽引扭矩而造成的驅(qū)動力的減小，如圖13所示，應(yīng)用在以下等式中表示的扭矩值作為目標(biāo)電動機/發(fā)電機扭矩Tm，并且，通過將用于第一離合器6的牽引扭矩補償tTc1加到目標(biāo)變速器輸入扭矩tTi而獲得所述扭矩值，以便實現(xiàn)過渡目標(biāo)驅(qū)動力tFo。
(5)tTm＝tTi+tTc1用于過渡到下一模式2303的過渡條件在前述控制期間，當(dāng)從電動機/發(fā)電機5輸入到第二離合器7的扭矩由于與伴隨著加速器踏板開度APO的增大的目標(biāo)變速器輸入扭矩tTi的升高相對應(yīng)的目標(biāo)電動機/發(fā)電機扭矩tTm的升高、而超過第二離合器最大傳遞扭矩容量evTmax(其在EV模式中被維持在用于EV模式的最大驅(qū)動力等效值)時，第二離合器7開始滑動。
這樣，在第二離合器7開始滑動時的圖13的瞬間t2，存在從模式2301b到后面的模式2303的過渡。
將恰好在所述離合器7開始滑動時由第二離合器7傳遞的扭矩連續(xù)或分級地從由電動機/發(fā)電機5生成的扭矩切換到第二離合器7的傳遞扭矩容量部分Tc2，由此，消除了驅(qū)動力中的步進(step)，并保留其連續(xù)性。
此外，為了使第二離合器7在確保第一離合器6的牽引扭矩的同時滑動，第二離合器7的傳遞扭矩容量Tc2必須降低到可通過EV模式發(fā)出(put out)的驅(qū)動力的范圍；然而，為了將來自EV模式的第二離合器傳遞扭矩容量Tc2預(yù)先維持到可在EV模式中發(fā)出的最大驅(qū)動力等效值，可省去將第二離合器7的接合操作液壓降低到可在EV模式中發(fā)出的驅(qū)動力的范圍所需的時間，由此，改善了來自由于發(fā)動機的啟動而造成的驅(qū)動力的升高的響應(yīng)。
在過渡(瞬間t2)之后發(fā)生的模式2303具有如下所述的控制模式，以便通過第一離合器6的牽引扭矩而啟動發(fā)動機，同時，允許第二離合器7為了減小在接合第一離合器6時出現(xiàn)的驅(qū)動力波動震動的目的而滑動。
第二離合器的接合控制當(dāng)?shù)诙x合器7滑動時，無論在第二離合器7的輸入側(cè)生成多少扭矩波動，第二離合器的輸出扭矩均變?yōu)榈诙x合器傳遞扭矩容量。
在這一點上，在模式2303中，通過以下等式確定目標(biāo)第二離合器傳遞扭矩容量tTc2(6)tTc2＝tTi如圖13所示，此目標(biāo)第二離合器傳遞扭矩容量tTc2被升高，以匹配過渡目標(biāo)驅(qū)動力tFo0的升高(目標(biāo)變速器輸入扭矩tTi)。
第一離合器6的接合控制在模式2303的第一離合器6的目標(biāo)傳遞扭矩容量tTc1變?yōu)樵谝韵碌仁街斜硎镜姆秶鷥?nèi)的值，以便維持驅(qū)動力的升高、以及第二離合器7的穩(wěn)定滑動(在經(jīng)歷驅(qū)動力升高時)。
(7)Tc1min＜tTc1＜Tmmax-tTc2＝Tmmax-tTi這里，如果是在發(fā)動機點火之前，則Tc1min是發(fā)動機摩擦值，并且，如果是在發(fā)動機點火之后，則Tc1min為0。
發(fā)動機1的控制在模式2303中，從發(fā)動機正在起動起，執(zhí)行啟動發(fā)動機1的控制。
電動機/發(fā)電機5的控制對于在模式2303中發(fā)生的電動機/發(fā)電機控制，例如，根據(jù)以下等式獲得用于實現(xiàn)第二離合器7的目標(biāo)滑動量dNc2的目標(biāo)電動機/發(fā)電機轉(zhuǎn)速tNm(8)tNm＝Ni+dNc2通過使用PI控制器(P為比較控制，而I為集成控制)，控制電動機/發(fā)電機5的轉(zhuǎn)速，使得電動機/發(fā)電機轉(zhuǎn)速Nm匹配此目標(biāo)值tNm。
根據(jù)這種PI控制，如圖13所示，電動機/發(fā)電機扭矩tTm改變?yōu)榕c在第一離合器6接合時出現(xiàn)的離合器扭矩波動相一致，并且，可實現(xiàn)電動機/發(fā)電機的穩(wěn)定轉(zhuǎn)速控制。
然而，通過僅使用PI控制器，由于電動機/發(fā)電機扭矩tTm改變、以便在由于第一離合器6的牽引扭矩負(fù)載而出現(xiàn)轉(zhuǎn)數(shù)波動之后抑制轉(zhuǎn)數(shù)波動，所以，由于利用電動機/發(fā)電機扭矩tTm的第一離合器6的轉(zhuǎn)數(shù)波動(扭矩波動)的補償，電動機/發(fā)電機轉(zhuǎn)速的暫時減小量變大，于是，不需要確保用于第二離合器7的較大的滑動量。
因此，可通過前饋控制，將符合目標(biāo)第一離合器傳遞扭矩容量tTc1的用于補償?shù)谝浑x合器6的扭矩波動的分量加到目標(biāo)電動機/發(fā)電機扭矩tNm。
當(dāng)以這種方式加入了前饋補償時，第一離合器6的扭矩波動可迅速地被電動機/發(fā)電機補償，并且結(jié)果，可抑制電動機/發(fā)電機轉(zhuǎn)速的暫時減小級別的增加，可減小第二離合器的滑動量，并且，還可抑制所生成的熱量。
另外，為了實現(xiàn)相同的目的，可使用基于電動機/發(fā)電機的轉(zhuǎn)動慣性系統(tǒng)的干擾觀測器，來替代加入前述前饋控制，并且，可通過將除了作用于電動機/發(fā)電機5的電動機/發(fā)電機扭矩之外的其它扭矩視為干擾，并利用此干擾估計值而校正電動機/發(fā)電機扭矩以便補償干擾，而執(zhí)行干擾估計。
在不使用轉(zhuǎn)速控制的情況下維持第二離合器7滑動的另一個方法是，執(zhí)行電動機/發(fā)電機5的開路控制，使得目標(biāo)電動機/發(fā)電機扭矩tTm大于將第一離合器的牽引扭矩補償部分tTc1加到驅(qū)動力部分(第二離合器7的傳遞扭矩容量tTc2)的值，如以下等式所示(9)tTm＞tTc2+tTc1用于過渡到下一個模式2304的過渡條件在前述控制過程期間，如圖13所示，從模式2303到模式2304的過渡在瞬間t3發(fā)生，其中，發(fā)動機轉(zhuǎn)速Ne是電動機發(fā)電機轉(zhuǎn)速Nm或更大，以便抑制過沖。
根據(jù)前述控制過程，即使在完成了第一離合器6的接合時，第二離合器7也維持穩(wěn)定的滑動狀態(tài)，于是，即使在完成了第一離合器6的接合時、或在第一離合器6的傳遞扭矩由于在離合器的前部和后部上的轉(zhuǎn)動差異的反轉(zhuǎn)而急劇改變時，也可防止與此相關(guān)聯(lián)的第一離合器的傳遞扭矩波動被傳遞到自動變速器3，可在不感覺出震動的情況下啟動發(fā)動機，并且，可抑制第二離合器7所生成的熱量。
對于模式2304，執(zhí)行如下所述的控制模式，以便抑制發(fā)動機轉(zhuǎn)速Ne的過沖。
第二離合器7的接合控制因為在模式2304中第二離合器7仍然滑動，所以，變速器輸入扭矩Ti與第二離合器傳遞扭矩容量tTc2相同。
因此，如圖13所示，根據(jù)上面給出的等式(6)確定模式2304中的目標(biāo)第二離合器傳遞扭矩容量tTc2，并且，將其設(shè)置為與過渡目標(biāo)驅(qū)動力tFo相一致。
第一離合器6的接合控制由于如上所述、在模式2304中完成了第一離合器6的接合，所以，如圖13所示，將所述模式中的目標(biāo)第一離合器傳遞扭矩容量tTc1設(shè)置為最大傳遞扭矩容量。
發(fā)動機1的控制在模式2304中，由于完成了第一離合器的接合、且已啟動了發(fā)動機，所以，將HEV模式中的目標(biāo)發(fā)動機扭矩設(shè)置為目標(biāo)發(fā)動機扭矩tTe。
電動機/發(fā)電機5的控制對于在模式2304時的電動機/發(fā)電機控制，如在前述模式2303中的情況那樣，使用等式(8)獲得目標(biāo)電動機/發(fā)電機轉(zhuǎn)速tNm，以便實現(xiàn)目標(biāo)第二離合器滑動量dNc2，并且，控制電動機/發(fā)電機5的轉(zhuǎn)速，使得電動機/發(fā)電機轉(zhuǎn)速Nm匹配目標(biāo)值tNm。
或者，如前述等式(8)所示，還可對電動機/發(fā)電機5進行開路控制，使得目標(biāo)電動機/發(fā)電機扭矩tTm大于將第一離合器6的牽引扭矩補償部分tTc1加到驅(qū)動力部分(第二離合器7的傳遞扭矩容量tTc2)的值。
用于過渡到下一個模式2305的過渡條件模式2304基于第一離合器6已在圖13的瞬間t4被完全地接合的判定而過渡到模式2305，其中，確定在發(fā)動機轉(zhuǎn)速Ne變?yōu)殡妱訖C發(fā)電機轉(zhuǎn)速Nm或更大的圖13的瞬間t3之后的規(guī)定時間中，發(fā)動機轉(zhuǎn)速Ne和電動機/發(fā)電機轉(zhuǎn)速Nm幾乎相同。
根據(jù)前述控制過程，即使在完成了第一離合器6的接合時，第二離合器7也維持穩(wěn)定的滑動狀態(tài)，于是，即使在完成了第一離合器6的接合時、或在第一離合器6的傳遞扭矩由于在離合器的前部和后部上的轉(zhuǎn)動差異的反轉(zhuǎn)而急劇改變時，也可防止與此相關(guān)聯(lián)的第一離合器的傳遞扭矩波動被傳遞到驅(qū)動輪2，可在不感覺出震動的情況下啟動發(fā)動機，并且，可抑制第二離合器7所生成的熱量。
為了抑制在第二離合器7的重新接合時的震動，對于模式2305，執(zhí)行如下所述的控制模式，由此，將從發(fā)動機1和電動機/發(fā)電機5輸入到第二離合器7的扭矩設(shè)置為與第二離合器7的傳遞扭矩容量相一致。
第二離合器7的接合控制因為在模式2305中第二離合器7仍然滑動，所以，變速器輸入扭矩Ti與第二離合器傳遞扭矩容量tTc2相同。
因此，如圖13所示，根據(jù)上面給出的等式(6)確定模式2305中的目標(biāo)第二離合器傳遞扭矩容量tTc2，并且，將其設(shè)置為與過渡目標(biāo)驅(qū)動力tFo相一致。
第一離合器6的接合控制由于如上所述、在模式2305中完成了第一離合器6的接合，所以，如圖13所示，將所述模式中的目標(biāo)第一離合器傳遞扭矩容量tTc1設(shè)置為最大傳遞扭矩容量。
發(fā)動機1的控制在模式2305中，由于完成了第一離合器6的接合、且已啟動了發(fā)動機，所以，將HEV模式中的目標(biāo)發(fā)動機扭矩設(shè)置為目標(biāo)發(fā)動機扭矩tTe。
電動機/發(fā)電機5的控制對于在模式2305時的電動機/發(fā)電機控制，使用等式(8)獲得目標(biāo)電動機/發(fā)電機轉(zhuǎn)速tNm，以便實現(xiàn)第二離合器7的穩(wěn)定目標(biāo)滑動量dNc2，從而預(yù)備后續(xù)模式2306和2307中的第二離合器7的平滑接合，控制電動機/發(fā)電機5的轉(zhuǎn)速，使得電動機/發(fā)電機轉(zhuǎn)速Nm匹配目標(biāo)值tNm。
用于過渡到下一個模式2306的過渡條件在圖13中示出的瞬間t4確定發(fā)動機轉(zhuǎn)速Ne和電動機/發(fā)電機轉(zhuǎn)速Nm在規(guī)定時間中幾乎相同(確定已完成了第一離合器6的接合)之后，模式2305過渡到模式2306，隨后，在其中確定電動機/發(fā)電機轉(zhuǎn)速Nm在規(guī)定時間中接近電動機/發(fā)電機轉(zhuǎn)速Nm的圖13中示出的瞬間t5，判定已抑制了發(fā)動機轉(zhuǎn)動和扭矩波動的過沖，且已實現(xiàn)了第二離合器7已到達(dá)恒定速度的穩(wěn)定滑動狀態(tài)，并且，從發(fā)動機和電動機/發(fā)電機5輸入到第二離合器7的扭矩幾乎相同。
這里，最初的目的不是將第二離合器7的滑動設(shè)置為0，而是實現(xiàn)規(guī)定的滑動量，以便抑制由于電動機/發(fā)電機轉(zhuǎn)速的下沖所引起的第二離合器7的滑動方向的反轉(zhuǎn)而造成的驅(qū)動力波動的生成。
對于模式2306，執(zhí)行如下所述的控制模式，以便抑制由于電動機/發(fā)電機轉(zhuǎn)速Nm的下沖所引起的第二離合器7的滑動方向的反轉(zhuǎn)而造成的驅(qū)動力波動的生成，同時維持從發(fā)動機1和電動機/發(fā)電機5輸入到第二離合器7的扭矩與第二離合器7的傳遞扭矩容量Tc2幾乎相同的狀態(tài)。
第二離合器7的接合控制因為在模式2306中第二離合器7仍然滑動，所以，變速器輸入扭矩Ti與第二離合器傳遞扭矩容量tTc2相同。
因此，如圖13所示，根據(jù)等式(6)確定模式2306中的目標(biāo)第二離合器傳遞扭矩容量tTc2，并且，將其設(shè)置為與過渡目標(biāo)驅(qū)動力tFo相一致。
第一離合器6的接合控制由于如上所說明的那樣，在模式2306中完成了第一離合器6的接合，所以，如圖13所示，將所述模式中的目標(biāo)第一離合器傳遞扭矩容量tTc1設(shè)置為最大傳遞扭矩容量。
發(fā)動機1的控制在模式2306中，由于完成了第一離合器6的接合、且已啟動了發(fā)動機，所以，將HEV模式中的目標(biāo)發(fā)動機扭矩設(shè)置為目標(biāo)發(fā)動機扭矩tTe。
電動機/發(fā)電機5的控制對于在模式2306時的電動機/發(fā)電機控制，使用前述等式(8)確定目標(biāo)電動機/發(fā)電機轉(zhuǎn)速tNm，同時將目標(biāo)第二離合器滑動量dNc2逐漸減小到0，使得目標(biāo)第二離合器滑動量dNc2的速度的改變連同目標(biāo)第二離合器滑動量dNc2的減小而變得更小，并且，控制電動機/發(fā)電機5的轉(zhuǎn)速，使得電動機/發(fā)電機轉(zhuǎn)速Nm匹配此目標(biāo)值tNm。
用于過渡到下一個模式2307的過渡條件模式過渡到模式2307，以在瞬間t6重新接合第二離合器7，其中，在圖13中示出的瞬間t5之后的規(guī)定時間周期中，目標(biāo)第二離合器滑動量dNc2不斷地接近0。這樣，通過在第二離合器滑動量dNc2逼近0時執(zhí)行第二離合器7的重新接合，在從發(fā)動機1和電動機/發(fā)電機5輸入到第二離合器7的扭矩幾乎匹配第二離合器傳遞扭矩容量Tc2的狀態(tài)下執(zhí)行第二離合器7的重新接合，并且，即使在第二離合器7的傳遞扭矩從傳遞扭矩容量Tc2切換到發(fā)動機扭矩和電動機/發(fā)電機扭矩的組合扭矩時，也可抑制在第二離合器7被重新接合時發(fā)生的扭矩波動。
對于模式2307，執(zhí)行如下所述的控制模式，以便重新接合第二離合器7，同時維持從發(fā)動機1和電動機/發(fā)電機5輸入到第二離合器7的扭矩與第二離合器7的傳遞扭矩容量Tc2幾乎相同的狀態(tài)。
第二離合器7的接合控制在某些情況下，由于干擾扭矩的影響，或由于轉(zhuǎn)速傳感器的精度的影響，控制電動機/發(fā)電機5的轉(zhuǎn)速，直到第二離合器7的前部和后部的轉(zhuǎn)動之間的差異可靠地達(dá)到0為止需要時間。
因而，在模式2307中，當(dāng)?shù)诙x合器7的滑動量在某種程度上被消除時，通過開路控制，如圖13所示，第二離合器7的目標(biāo)傳遞扭矩容量tTc2逐漸增大到可允許的驅(qū)動力波動或以下，并且，第二離合器7重新接合，同時平滑地消除第二離合器7的滑動量。
第一離合器6的接合控制由于在模式2307中第一離合器6處于接合狀態(tài)，所以，如圖13所示，該模式的目標(biāo)第一離合器傳遞扭矩容量tTc1是最大傳遞扭矩容量。
發(fā)動機1的控制在模式2307中，由于第一離合器6處于接合狀態(tài)、且已啟動了發(fā)動機，所以，將HEV模式中的目標(biāo)發(fā)動機扭矩設(shè)置為目標(biāo)發(fā)動機扭矩tTe。
電動機/發(fā)電機5的控制如圖13所示，在模式2307中，將目標(biāo)電動機/發(fā)電機扭矩tTm保持為用于瞬間t6的命令值。
用于過渡到下一個模式2307的過渡條件在已從圖13中示出的瞬間t6起經(jīng)過了規(guī)定的時間量之后到達(dá)瞬間t7時，模式切換過渡到HEV模式，并且完成從EV模式到HEV模式的模式切換。
根據(jù)前述控制，第二離合器7可在無震動的情況下被重新接合，并且，可完成伴隨著發(fā)動機的啟動的從EV模式到HEV模式的模式切換。
然而，當(dāng)通過使用電動機/發(fā)電機5的轉(zhuǎn)速控制而使從發(fā)動機1和電動機/發(fā)電機5輸入到第二離合器7的扭矩與第二離合器傳遞扭矩容量Tc2幾乎相同時，在模式2307的完成時刻t7的HEV模式中，在目標(biāo)電動機/發(fā)電機扭矩tTm和電動機/發(fā)電機扭矩Tm之間出現(xiàn)偏差ΔTm(參見圖13)，這是因為，通過電動機/發(fā)電機扭矩來補償在目標(biāo)發(fā)動機扭矩tTe和實際發(fā)動機扭矩Te之間出現(xiàn)的偏離(divergence)量和干擾扭矩。
因此，緊接在模式過渡到HEV模式的瞬間t7之后，當(dāng)目標(biāo)電動機/發(fā)電機扭矩tTm改變?yōu)橛糜贖EV模式的目標(biāo)電動機/發(fā)電機扭矩時，由于基于電動機/發(fā)電機扭矩偏差ΔTm的驅(qū)動力改變，而造成出現(xiàn)震動。
然而，如果不斷地保持此電動機/發(fā)電機扭矩偏差ΔTm，則其與期望的充電和放電量相干擾。
因此，通過從模式過渡到HEV模式的圖13的瞬間t7起、使電動機/發(fā)電機扭矩偏差ΔTm逐漸變?yōu)?，而防止驅(qū)動力的急劇改變、以及連同其而出現(xiàn)的震動。
接下來，通過參照圖12和14而提供經(jīng)由模式2301a而從EV模式到HEV模式的模式切換的說明，其中，該模式切換伴隨著車輛速度VSP的增大、或電池充電狀態(tài)SOC的減小。
因為此模式切換不是通過駕駛者壓下加速器而執(zhí)行的，而是需要發(fā)動機在駕駛者維持恒定驅(qū)動操作的同時啟動的模式切換，所以，與快速模式切換和發(fā)動機啟動相比，更期望在最小的驅(qū)動力改變(震動)的情況下的平滑模式切換和發(fā)動機啟動。
因而，如下所述執(zhí)行通過模式2301a的模式切換控制。
通過在EV至HEV模式切換請求瞬間t1(圖14)過渡到模式2301a而開始模式切換，其中，該模式切換伴隨著車輛速度VSP的增大、或電池充電狀態(tài)SOC的減小，并且，執(zhí)行如下所述的控制模式，以便盡可能快地減小第二離合器7的液力油壓(接合)。
第一離合器6的接合控制因為需要平滑的發(fā)動機啟動，而不是高響應(yīng)發(fā)動機啟動，所以，在模式2301a，不再開始由于第一離合器6的牽引扭矩而造成的發(fā)動機1的起動。
第二離合器7的接合控制在模式2301a中，為了防止由第二離合器7的液力油壓的釋放所引起的第二離合器7的滑動而生成的驅(qū)動力的任何不必要的釋放，如圖14所示，減小第二離合器7的液力油壓，使得目標(biāo)第二離合器傳遞扭矩容量tTc2可減小到略大于與目標(biāo)變速器輸入扭矩tTi相等的值的值。
發(fā)動機1的控制因為模式2301a在啟動發(fā)動機之前出現(xiàn)，所以，如圖14所示，將目標(biāo)發(fā)動機扭矩tTe設(shè)置為0。
電動機/發(fā)電機5的控制因為模式2301a在啟動發(fā)動機之前、且仍然處于EV模式時發(fā)生，所以，如圖14中的例子所示，將目標(biāo)電動機/發(fā)電機扭矩tTm設(shè)置為EV模式中的目標(biāo)扭矩。
用于過渡到下一個模式2302a的過渡條件模式在瞬間t2’從模式2301a過渡到2302a(2302a1或2302a2)，其中，已從圖14中的瞬間t1經(jīng)過了釋放第二離合器7的液壓油所需的規(guī)定時間，并且，當(dāng)這發(fā)生、且離合器液壓油溫度為規(guī)定值或更大時，模式過渡到2302a1，并且，當(dāng)離合器液壓油溫度小于規(guī)定值時，模式過渡到2302a2。
對于作為為高溫而選擇的模式的模式2302a1，執(zhí)行如下所述的控制模式，這是因為，油溫高，且離合器液力油壓的可控性較為理想。
第二離合器7的接合控制對于模式2302a1中的第二離合器7的接合控制，控制第二離合器7的滑動，以便實現(xiàn)第二離合器7的目標(biāo)滑動量dNc2，并且，可使用PI控制器，作為用于該目的的滑動控制裝置。
第一離合器6的接合力控制因為平滑性優(yōu)先于發(fā)動機啟動的響應(yīng)，所以，如圖14所示，在此模式2302a1中，由于第一離合器6的接合的進行而造成的發(fā)動機的起動不再開始。
發(fā)動機1的控制因為此模式2302a1在啟動發(fā)動機之前出現(xiàn)，所以，如圖14所示，將目標(biāo)發(fā)動機扭矩tTe設(shè)置為0。
電動機/發(fā)電機5的控制因為此模式2302a1在仍然操作于EV模式時發(fā)生，所以，將目標(biāo)電動機/發(fā)電機扭矩tTm設(shè)置為用于處于EV模式時的值。
另一方面，在作為為低溫而選擇的模式的模式2302a2中，因為油溫低，其使第二離合器7的穩(wěn)定滑動控制變得困難，所以，離合器液力油壓的可控性不理想，由此，需要與對高溫執(zhí)行的控制不同的控制，例如，如下所述的開路控制。
第二離合器7的接合控制在模式2302a2中，通過開路控制，目標(biāo)第二離合器傳遞扭矩容量tTc2被逐漸減小預(yù)定的時間改變比率。
第一離合器6的接合控制因為需要平滑的發(fā)動機啟動、而不是高響應(yīng)發(fā)動機啟動，所以，在此模式2302a2中，不再開始由于第一離合器6的牽引扭矩而造成的發(fā)動機1的起動。
發(fā)動機1的控制因為此模式2302a2在啟動發(fā)動機之前出現(xiàn)，所以，如圖14所示，將目標(biāo)發(fā)動機扭矩tTe設(shè)置為0。
電動機/發(fā)電機5的控制因為模式2302a2在啟動發(fā)動機之前、且仍然操作于EV模式時發(fā)生，所以，將目標(biāo)電動機/發(fā)電機扭矩tTm設(shè)置為用于處于EV模式時的目標(biāo)電動機/發(fā)電機扭矩。
用于過渡到下一個模式2303的過渡條件在圖14中的瞬間t2’之后，在通過模式2302a1執(zhí)行控制的時、在第二離合器7開始滑動的瞬間t2，或者，在通過模式2302a2執(zhí)行控制的時、在第二離合器7開始滑動之后已經(jīng)過了穩(wěn)定滑動所需的規(guī)定時間的瞬間t2，模式從模式2302a(2302a1或2302a2)過渡到模式2303。
根據(jù)前述控制，因為第二離合器傳遞扭矩容量Tc2變?yōu)榕c在第二離合器7的滑動被維持恒定的穩(wěn)定狀態(tài)下的第二離合器接合時的傳遞扭矩相同，并且，可獲得幾乎相同的第二離合器7的滑動之前和之后的變速器輸入扭矩Ti，所以，可通過抑制驅(qū)動力的波動而減輕震動。
下面給出對其原因的說明。
當(dāng)假定第二離合器7接合、且變速器輸入轉(zhuǎn)速Ni在特定加速率dN下加速時，通過以下等式來表示在該時刻的電動機/發(fā)電機5的運動的轉(zhuǎn)動系統(tǒng)等式(10)Jm×dN＝Tm-Tc2這里，Jm是電動機/發(fā)電機5的慣性矩(moment of inertia)，Tm是電動機/發(fā)電機扭矩，而Tc2是第二離合器7的傳遞扭矩容量。
因此，通過來自等式(10)的以下等式來表示第二離合器傳遞扭矩容量tTc2。
(11)Tc2＝Tm-Jm×dN此外，由于電動機/發(fā)電機5的加速率也與在第二離合器7的滑動恒定且穩(wěn)定的時候的第二離合器7接合時的dN相同，所以，根據(jù)前述等式(10)來表示電動機/發(fā)電機5的運動的轉(zhuǎn)動系統(tǒng)等式。
因而，因為在第二離合器7接合時，也通過相同的等式(11)來表示第二離合器7的傳遞扭矩Tc2，所以，如果第二離合器7的滑動恒定且穩(wěn)定，則可將第二離合器的傳遞扭矩容量自動地調(diào)節(jié)到與在接合時的傳遞扭矩相同。
在于圖14的瞬間t2所述模式從模式2302a(2302a1或2302a2)過渡到模式2303之后，如圖12所示，執(zhí)行與在通過模式2301b時執(zhí)行的控制類似的控制，并且，執(zhí)行如在圖14的瞬間t2之后示出的控制。
同時，因為在第二離合器7開始滑動之后已經(jīng)過了穩(wěn)定滑動所需的規(guī)定時間時，所述模式從模式2302a2過渡到模式2303，所以，當(dāng)在低溫下通過圖12的模式2302a2時，可獲得以下效果。
當(dāng)?shù)诙x合器7滑動時，第二離合器的傳遞扭矩容量Tc2幾乎與變速器輸入扭矩Ti相一致；然而，因為離合器液壓油滯后于目標(biāo)值，所以，在第二離合器7滑動時的目標(biāo)第二離合器傳遞扭矩容量tTc2變?yōu)槁孕∮谧兯倨鬏斎肱ぞ豑i。
因而，當(dāng)離合器液壓油變得穩(wěn)定時，第二離合器7的傳遞扭矩容量Tc2變?yōu)楸入x合器開始滑動時略小，這也使驅(qū)動力變得更小，但是，通過在已經(jīng)過了穩(wěn)定滑動所需的規(guī)定時間時過渡到模式2302、而不使第二離合器7開始滑動作為僅有條件，可抑制開始第二離合器7的滑動之前和之后的驅(qū)動力級別的差異，并且，即使由于低溫而造成離合器液壓油的可控性不理想時，也可改善控制精度。
根據(jù)關(guān)于上述本實施例的用于混合動力車輛的發(fā)動機啟動控制裝置，當(dāng)在以EV模式操作的同時啟動發(fā)動機、并切換到HEV模式時，第一離合器6漸進接合，并且，來自其的牽引扭矩使發(fā)動機1啟動，并且，第二離合器7滑動接合，以便將傳遞扭矩容量設(shè)置為等效于與車輛驅(qū)動狀態(tài)相對應(yīng)的過渡目標(biāo)驅(qū)動力tFo，以防止伴隨著發(fā)動機啟動的第一離合器的傳遞扭矩波動被傳遞到驅(qū)動輪2，并且，由于將電動機/發(fā)電機5的扭矩控制為使得所述電動機/發(fā)電機起到維持第二離合器7的滑動接合的作用，所以，在由于第一離合器6的漸進接合而造成發(fā)動機正被起動、以啟動發(fā)動機1時，第二離合器7通過這種滑動接合而不斷地傳遞等效于過渡目標(biāo)驅(qū)動力tFo的扭矩，而不將扭矩波動傳遞到驅(qū)動輪2，由此，避免了由于扭矩波動而造成的震動、以及釋放驅(qū)動力的感覺，并消除了與此伴隨的不適感。
對于本實施例，當(dāng)通過第一離合器6的漸進接合、同時引起第二離合器7的滑動接合而起動發(fā)動機以啟動它時，可控制電動機/發(fā)電機5的扭矩，以將在啟動發(fā)動機所需的第一離合器6的牽引(滑動)扭矩部分與作為車輛驅(qū)動力的第二離合器7的滑動扭矩部分的和設(shè)置為適當(dāng)值。
這樣，可通過在起動發(fā)動機1和生成驅(qū)動力的同時維持第二離合器7的穩(wěn)定滑動狀態(tài)，而實現(xiàn)前述操作效果。
此外，對于本實施例，電動機/發(fā)電機5的扭矩可連同由于第一離合器6的漸進接合而造成的牽引(滑動)扭矩的升高而升高。
這樣，可減輕第一離合器6的牽引(滑動)扭矩部分減小電動機/發(fā)電機5的轉(zhuǎn)動的趨勢，可維持第二離合器7的穩(wěn)定滑動狀態(tài)，并可實現(xiàn)前述操作效果。
另外，對于本實施例，當(dāng)通過第一離合器6的漸進接合、同時引起第二離合器7的滑動接合而起動發(fā)動機以啟動它時，可對電動機/發(fā)電機5進行滑動伺服控制，使得第二離合器7處于規(guī)定的滑動狀態(tài)。
這樣，自動設(shè)置電動機/發(fā)電機扭矩，以確保第二離合器7的滑動，能夠可靠地維持第二離合器的滑動狀態(tài)，并可有效地實現(xiàn)前述操作效果。
另外，對于本實施例，除了電動機/發(fā)電機扭矩之外的、作用于電動機/發(fā)電機的扭矩可被視為干擾，并且，可提供干擾觀測器用于估計這種干擾，并且，可通過將此干擾估計值加到電動機/發(fā)電機扭矩，而執(zhí)行干擾補償。
這樣，可高精度地自動估計第一離合器6的牽引扭矩和第二離合器7的牽引扭矩，以理想地控制由于這些牽引扭矩而造成的電動機/發(fā)電機5的轉(zhuǎn)動減小，可維持第二離合器7的穩(wěn)定滑動狀態(tài)，并可有效地實現(xiàn)前述操作效果。
此外，對于本實施例，當(dāng)在將模式從EV模式切換到HEV模式的同時啟動發(fā)動機時，可在將第二離合器的傳遞扭矩容量減小到大約第二離合器7的傳遞扭矩范圍(其中可實現(xiàn)EV模式)內(nèi)的目標(biāo)第二離合器傳遞扭矩之后，開始第二離合器的滑動。
這樣，可防止由電動機/發(fā)電機扭矩的增大所引起的第二離合器7中的滑動的超前而造成的驅(qū)動力的上升、以及由第二離合器7的傳遞扭矩容量的減小所引起的第二離合器7中的滑動的超前而造成的驅(qū)動力的釋放，由此，使發(fā)動機能夠啟動，且第二離合器7在不引起很多震動的情況下滑動。
此外，對于本實施例，可通過在將第二離合器的傳遞扭矩容量減小到大約目標(biāo)第二離合器傳遞扭矩之后升高電動機/發(fā)電機扭矩而開始第二離合器的滑動，而防止由于電動機/發(fā)電機扭矩的增大所引起的第二離合器7中的滑動的超前而造成的驅(qū)動力的上升，由此，使發(fā)動機能夠啟動，且第二離合器7在不引起很多震動的情況下滑動。
此外，對于本實施例，可通過在將第二離合器7的傳遞扭矩容量減小到大約目標(biāo)第二離合器傳遞扭矩之后進一步減小第二離合器7的傳遞扭矩容量，而開始第二離合器的滑動。
這樣，可防止由于第二離合器7的傳遞扭矩容量的減小所引起的第二離合器7中的滑動的超前而造成的驅(qū)動力的釋放，由此，使發(fā)動機能夠啟動，且第二離合器7在不引起很多震動的情況下滑動。
此外，對于本實施例，當(dāng)接合第二離合器7的滑動時，可通過根據(jù)發(fā)動機負(fù)載要求的增大而增大第二離合器7的傳遞扭矩容量、并根據(jù)發(fā)動機負(fù)載要求的減小而減小它，在不等待第二離合器7的重新接合的情況下增大驅(qū)動力，由此允許驅(qū)動力的響應(yīng)的改善。
此外，對于本實施例，可通過將用于由于第一離合器6的牽引扭矩而造成的啟動發(fā)動機1時的第一離合器6的傳遞扭矩容量設(shè)置為大于發(fā)動機的摩擦，而利用第一離合器6的牽引扭矩可靠地起動并啟動發(fā)動機1。
此外，對于本實施例，可將目標(biāo)第二離合器傳遞扭矩容量tTc2設(shè)置為通過從直到發(fā)動機1啟動為止的時間期間的電動機/發(fā)電機5的最大扭矩中減去發(fā)動機的摩擦部分而獲得的值的范圍內(nèi)的值。這樣，可避免過度升高第二離合器7的傳遞扭矩容量的不利效果，同時確保發(fā)動機1的有效起動。
當(dāng)過度升高第二離合器7的傳遞扭矩容量時，連同第一離合器6的傳遞扭矩容量，這超過了電動機/發(fā)電機5可支持的負(fù)載，從而使電動機/發(fā)電機轉(zhuǎn)速變慢，并且，不能再維持第二離合器7的規(guī)定的滑動狀態(tài)。然而，根據(jù)本實施例，可避免這種情形的出現(xiàn)。
此外，對于本實施例，可將目標(biāo)第一離合器傳遞扭矩容量tTc1設(shè)置為通過從直到發(fā)動機1啟動為止的時間期間的電動機/發(fā)電機5的最大扭矩中減去目標(biāo)第二離合器傳遞扭矩容量tTc2而獲得的值的范圍內(nèi)的值。
這樣，因為在生成驅(qū)動力時剩余的所有電動機/發(fā)電機扭矩用來起動發(fā)動機1，所以，更快地執(zhí)行發(fā)動機1的啟動，并可改善驅(qū)動力生成的響應(yīng)。
此外，對于本實施例，可通過減小電動機/發(fā)電機扭矩、使其與在發(fā)動機轉(zhuǎn)速過沖電動機/發(fā)電機轉(zhuǎn)速時的發(fā)動機轉(zhuǎn)速和電動機/發(fā)電機轉(zhuǎn)速之間的轉(zhuǎn)動差的反轉(zhuǎn)相一致，防止由于與由發(fā)動機轉(zhuǎn)速和電動機/發(fā)電機轉(zhuǎn)速之間的轉(zhuǎn)動差的反轉(zhuǎn)所引起的第一離合器6的滑動扭矩負(fù)載的反轉(zhuǎn)相關(guān)聯(lián)的電動機/發(fā)電機轉(zhuǎn)速升高而發(fā)生的、第二離合器7的前部和后部轉(zhuǎn)動之間的差異的增大，并且結(jié)果，可防止第二離合器7所生成的熱量的增大，并可改善其耐用性。
此外，對于本實施例，從發(fā)動機轉(zhuǎn)速大于電動機/發(fā)電機轉(zhuǎn)速的狀態(tài)起，可在第一離合器6的接合之后立即產(chǎn)生電動機/發(fā)電機扭矩的增大，并且，從發(fā)動機轉(zhuǎn)速小于電動機/發(fā)電機轉(zhuǎn)速的狀態(tài)起，可在第一離合器6的接合之后立即產(chǎn)生電動機/發(fā)電機扭矩的減小。
這樣，可通過改變電動機/發(fā)電機扭矩以與在第一離合器6的接合時出現(xiàn)的滑動負(fù)載相一致，而在第二離合器7的滑動期間將滑動維持在規(guī)定量，并且，可減輕由于此滑動量的增加而造成的第二離合器中的發(fā)熱問題、以及由于不能確保此滑動量而造成的驅(qū)動力波動的問題；并且，如果第二離合器7處于接合狀態(tài)，則可通過電動機/發(fā)電機扭矩的改變而抑制由于第一離合器6的傳遞扭矩波動而造成的驅(qū)動力波動。
此外，對于本實施例，可控制電動機/發(fā)電機5，使得在已完成了發(fā)動機1的啟動之后重新接合第二離合器7時，第二離合器7的輸入/輸出轉(zhuǎn)速差的改變比率接近0。
這樣，在第二離合器7的輸入/輸出轉(zhuǎn)速差CL2中，不存在轉(zhuǎn)動差，于是，即使第二離合器7的傳遞扭矩要從傳遞扭矩容量切換到發(fā)動機扭矩和電動機/發(fā)電機扭矩的總和值，也可在在傳遞扭矩的很小波動的情況下抑制在第二離合器7的重新接合時出現(xiàn)的震動。
第二實施例在前述第一實施例中，如下確定在處于EV模式中時的第二離合器7的目標(biāo)傳遞扭矩容量tTc2。
換句話說，在EV模式中，將目標(biāo)第二離合器傳遞扭矩容量tTc2設(shè)置為最大驅(qū)動力等效值evTmax(用于EV的第二離合器最大傳遞扭矩容量)(這對應(yīng)于步驟S68)。
下面的第二實施例的目的在于，改善啟動發(fā)動機的響應(yīng)；以及無論在選擇EV模式時是否產(chǎn)生切換到HEV模式的切換命令，均將目標(biāo)第二離合器傳遞扭矩容量tTc2設(shè)置為不滑動且對應(yīng)于目標(biāo)驅(qū)動力tFo的臨界值。
因此，當(dāng)存在從EV模式到HEV模式的切換命令時，目標(biāo)第二離合器傳遞扭矩容量不需要從完成接合時的最大扭矩容量減小到與目標(biāo)驅(qū)動力tFo相對應(yīng)的較小值，并且，可更快地執(zhí)行開始第二離合器7的滑動和發(fā)動機1的起動，由此，改善了發(fā)動機的啟動的響應(yīng)。
下文中通過參照圖20而說明本發(fā)明的好處，并且，通過參照流程圖來給出控制操作的內(nèi)容的詳細(xì)描述。
在圖20的橫軸中、且以相同布置安排的是在圖1至圖3中示出的發(fā)動機1、第一離合器6、電動機/發(fā)電機5、第二離合器7、以及變速器輸入軸3a，并且，在豎軸中，其示出了每個轉(zhuǎn)速標(biāo)度；并且，同一圖中的(a)示出了EV模式中的發(fā)動機1、第一離合器6、電動機/發(fā)電機5、第二離合器7、以及變速器輸入軸3a的轉(zhuǎn)速的例子；并且，同一圖中的(e)示出了HEV模式中的發(fā)動機1、第一離合器6、電動機/發(fā)電機5、第二離合器7、以及變速器輸入軸3a的轉(zhuǎn)速的例子；并且，同一圖中的(b)至(d)示出了用于在從EV模式切換到HEV模式時的連續(xù)階段的發(fā)動機1、第一離合器6、電動機/發(fā)電機5、第二離合器7、以及變速器輸入軸3a的轉(zhuǎn)速的例子。
如圖20(a)所示，EV模式通過釋放第一離合器6、停止發(fā)動機1(rpm＝0)、并接合第二離合器7，僅利用來自電動機/發(fā)電機5的功率操作車輛。
如圖20(e)所示，HEV模式通過接合第一離合器6、驅(qū)動發(fā)動機1、并接合第二離合器7，僅利用來自發(fā)動機1的功率、或利用來自發(fā)動機1和電動機/發(fā)電機5的功率操作車輛。
因而，當(dāng)模式從EV模式切換到HEV模式時，必須利用第一離合器6的漸進接合，通過起動發(fā)動機1而啟動發(fā)動機1。
為了在啟動發(fā)動機時防止在啟動發(fā)動機時的第一離合器6的接合震動以及扭矩波動傳遞到輪2，首先，在圖20(a)中示出的EV模式中創(chuàng)建以下這種狀態(tài)，其中減小如圖20(b)的第一階段所示的第二離合器的傳遞扭矩容量，以便可通過在此階段發(fā)生的滑動來吸收前述扭矩波動和震動。
隨后，如圖20(c)中的第二階段所示，由于第一離合器6的漸進接合而起動發(fā)動機，接下來，如圖20(d)中的第三階段所示，由于第一離合器6的完全接合而完成了發(fā)動機1的啟動，并且，模式過渡到圖20(e)中的HEV模式。
然而，當(dāng)?shù)诙x合器7在如圖20(a)所示的EV模式中保持在完全接合狀態(tài)時，應(yīng)在前述發(fā)動機啟動期間執(zhí)行的第二離合器7的傳遞扭矩容量的減小從完全接合狀態(tài)起進行，這使經(jīng)由第一離合器6的漸進接合的發(fā)動機的起動的響應(yīng)被延遲了在第二離合器7的傳遞扭矩容量減小之后的量，并且，惡化了發(fā)動機的啟動的響應(yīng)。
對于本實施例，為了實現(xiàn)本發(fā)明的目的，即防止發(fā)動機的啟動的響應(yīng)的這種惡化，如下所述，通過圖15中示出的控制程序，獲得EV模式中的第二離合器7的目標(biāo)傳遞扭矩容量tTc2。
首先，在步驟S71，通過確定第二離合器7滑動轉(zhuǎn)動(slip rotation)＝(Nm-Ni)是否處于滑動確定轉(zhuǎn)速或以下，而確定第二離合器7當(dāng)前是處于接合狀態(tài)還是滑動狀態(tài)。
無論確定結(jié)果如何，在步驟S72和S73，該程序均檢查第二離合器7的先前的滑動確定是否處于滑動狀態(tài)。
當(dāng)在步驟S71確定了第二離合器7當(dāng)前處于接合狀態(tài)、且在步驟S72確定了第二離合器7先前處于滑動狀態(tài)時，或者，換句話說，當(dāng)?shù)诙x合器7從滑動狀態(tài)切換到接合狀態(tài)時，這表示傳遞扭矩容量處于第二離合器7不滑動的其極限；換句話說，這表示這恰好在達(dá)到與應(yīng)傳遞的驅(qū)動力相對應(yīng)的扭矩容量的點之后。因此，在步驟S74，將用于第二離合器的扭矩容量校正量的基本值設(shè)置為先前的校正量的一半。隨后，在步驟S75，通過從先前校正量中減去扭矩容量校正量的基本值，而獲得傳遞扭矩容量校正量ΔtTc2；并且，最后，在步驟S76，將第二離合器7的目標(biāo)傳遞扭矩容量tTc2設(shè)置為與驅(qū)動力tFo相對應(yīng)的傳遞扭矩容量與前述傳遞扭矩容量校正量ΔtTc2的和值。
當(dāng)在步驟S71確定了第二離合器7當(dāng)前處于接合狀態(tài)、且在步驟S72確定了第二離合器7先前不處于滑動狀態(tài)時，或者，換句話說，當(dāng)?shù)诙x合器7在先前時間和當(dāng)前時間維持接合狀態(tài)時，在步驟S77，該程序檢查第二離合器7在兩段時間之前(即先前時間之前的一段時間)是否處于滑動狀態(tài)。
當(dāng)在步驟S77確定了第二離合器7在兩段時間之前不處于滑動狀態(tài)時，或者，換句話說，當(dāng)?shù)诙x合器7在兩段時間(先前時間、以及當(dāng)前時間)之前處于接合狀態(tài)時，這表示第二離合器7的傳遞扭矩容量大于應(yīng)傳遞的驅(qū)動力。因此，在步驟S78，將用于第二離合器的扭矩容量校正量的基本值設(shè)置為先前校正量的兩倍。隨后，在步驟S75，通過從先前校正量中減去扭矩容量校正量的基本值，而獲得傳遞扭矩容量校正量ΔtTc2；并且，最后，在步驟S76，將第二離合器7的目標(biāo)傳遞扭矩容量tTc2設(shè)置為與驅(qū)動力tFo相對應(yīng)的傳遞扭矩容量與前述傳遞扭矩容量校正量ΔtTc2的和值。
然而，當(dāng)在步驟S77確定了第二離合器7在兩段時間之前處于滑動狀態(tài)時，或者，換句話說，當(dāng)?shù)诙x合器7在兩段時間之前處于滑動狀態(tài)、但在兩個后續(xù)時間(先前時間和當(dāng)前時間)中處于接合狀態(tài)時，這表示第二離合器7的傳遞扭矩容量略大于應(yīng)傳遞的驅(qū)動力。因此，控制程序前進到步驟S75，而不執(zhí)行如在步驟S74和S78中進行的第二離合器的扭矩容量校正量的基本值的校正，并且，通過從先前校正量中減去扭矩容量校正量的基本值，而獲得用于此步驟的傳遞扭矩容量校正量ΔtTc2。最后，在步驟S76，將第二離合器7的目標(biāo)傳遞扭矩容量tTc2設(shè)置為與驅(qū)動力tFo相對應(yīng)的傳遞扭矩容量與前述傳遞扭矩容量校正量ΔtTc2的和值。
當(dāng)在步驟S71確定了第二離合器7當(dāng)前處于滑動狀態(tài)、且在步驟S73確定了第二離合器7在先前時間處于滑動狀態(tài)時，或者換句話說，當(dāng)?shù)诙x合器7在兩段連續(xù)時間中維持滑動狀態(tài)時，這表示第二離合器7關(guān)于應(yīng)傳遞的驅(qū)動力來說顯著不足。因此，在步驟S79，將第二離合器的扭矩容量校正量的基本值設(shè)置為先前校正量的兩倍；并且，在步驟S80，通過將扭矩容量校正量的基本值加到先前校正量，而獲得傳遞扭矩容量校正量ΔtTc2。最后，在步驟S76，將第二離合器7的目標(biāo)傳遞扭矩容量tTc2設(shè)置為與驅(qū)動力tFo相對應(yīng)的傳遞扭矩容量與前述傳遞扭矩容量校正量ΔtTc2的和值。
然而，當(dāng)在步驟S71確定了第二離合器7當(dāng)前處于滑動狀態(tài)、且在步驟S73確定了第二離合器7先前不處于滑動狀態(tài)時，或者換句話說，當(dāng)?shù)诙x合器7從接合狀態(tài)切換到滑動狀態(tài)時，這表示第二離合器7處于對于應(yīng)傳遞的驅(qū)動力來說略有不足的范圍。因此，在步驟S80，通過將扭矩容量校正量的基本值加到先前校正量，而獲得傳遞扭矩容量校正量ΔtTc2，而不執(zhí)行步驟S79中的扭矩容量校正量的基本值的校正。最后，在步驟S76，將第二離合器7的目標(biāo)傳遞扭矩容量tTc2設(shè)置為與驅(qū)動力tFo相對應(yīng)的傳遞扭矩容量與前述傳遞扭矩容量校正量ΔtTc2的和值。
在圖6的步驟S68，控制第二離合器7的接合，以便通過如圖5所示向第二離合器7指示如圖15所示獲得的第二離合器7的目標(biāo)傳遞扭矩容量tTc2，而實現(xiàn)目標(biāo)第二離合器傳遞扭矩容量tTc2。
然而，通過控制EV模式中的第二離合器7的傳遞扭矩容量使其變?yōu)榍笆瞿繕?biāo)值tTc2、而在過渡到EV模式時將第二離合器的傳遞扭矩容量減小到與應(yīng)傳遞的驅(qū)動力相對應(yīng)的扭矩容量，在EV模式選擇期間，第二離合器7的傳遞扭矩容量被維持在此減小的扭矩容量。因此，在將模式從EV模式切換到HEV模式時應(yīng)在經(jīng)由第一離合器6的漸進接合而啟動發(fā)動機時執(zhí)行的第二離合器7的扭矩容量的減小從比完全接合狀態(tài)低的扭矩容量開始，這樣，快速地執(zhí)行第二離合器7的扭矩容量的減小，由此改善了啟動發(fā)動機的響應(yīng)。
如在圖6的步驟S67和S68中說明的那樣，建立了目標(biāo)第一和第二離合器傳遞扭矩容量tTc1和tTc2；并且，在步驟S66，通過圖16至圖19中示出的控制程序，獲得目標(biāo)電動機/發(fā)電機扭矩tTm。
首先，在圖16的步驟S81，確定在圖6的步驟S63確定的目標(biāo)操作模式是否為HEV模式(EV模式)，并且，隨后，無論結(jié)果如何，在步驟S82和S83，該程序均檢查當(dāng)前操作模式是否為HEV模式(EV模式)。
當(dāng)在步驟S81確定了目標(biāo)操作模式是HEV模式、且在步驟S82確定了當(dāng)前操作模式也是HEV模式時，或者換句話說，當(dāng)應(yīng)維持HEV模式時，在步驟S84，將電動機/發(fā)電機5的目標(biāo)扭矩tTm設(shè)置為用于HEV模式的目標(biāo)值。
如圖17所示而確定此HEV模式目標(biāo)電動機/發(fā)電機扭矩tTm，并且，在步驟S91，該程序檢查第二離合器7的滑動轉(zhuǎn)動ΔNc是否為設(shè)置轉(zhuǎn)速ΔNc1或更大。
接下來，提供了設(shè)置滑動轉(zhuǎn)動ΔNc1的描述。這樣，所有離合器均是一致的，通常，例如，如圖21中的例子所示，與第二離合器滑動轉(zhuǎn)動ΔNc＝Nm-Ni相關(guān)的離合器摩擦系數(shù)μ的改變特性大于或小于摩擦系數(shù)μ變?yōu)槠渥畲笾档幕瑒愚D(zhuǎn)動的任一側(cè)上的特定滑動轉(zhuǎn)動范圍，并且，所述改變特性是這種區(qū)域，其中，與滑動轉(zhuǎn)動相關(guān)的離合器摩擦系數(shù)μ的改變比率相對較大，并且，其中，摩擦系數(shù)不穩(wěn)定。另外，超過其且大于滑動轉(zhuǎn)動ΔNc1的大滑動轉(zhuǎn)動范圍是這種區(qū)域，其中，與滑動轉(zhuǎn)動相關(guān)的離合器摩擦系數(shù)μ的改變比率相對較小，并且其中，摩擦系數(shù)穩(wěn)定。
當(dāng)將反饋控制應(yīng)用于電動機/發(fā)電機扭矩tTm、使得處于摩擦系數(shù)不穩(wěn)定或ΔNc＜ΔNc1的區(qū)域中的第二離合器7的滑動轉(zhuǎn)動變?yōu)槟繕?biāo)值時，第二離合器7的摩擦系數(shù)通過到扭矩的輕微改變而顯著改變，并且，第二離合器7的傳遞扭矩容量也顯著改變，引起離合器抖動出現(xiàn)。因此，最好在摩擦系數(shù)穩(wěn)定或ΔNc≥ΔNc1的區(qū)域中執(zhí)行這種反饋控制，但最好在摩擦系數(shù)不穩(wěn)定或ΔNc＜ΔNc1的區(qū)域中執(zhí)行前饋控制。
從本實施例的這一點來看，通過在圖17的步驟S91確定第二離合器7的滑動轉(zhuǎn)動ΔNc是否為設(shè)置轉(zhuǎn)速ΔNc1或更大，而確定第二離合器7的滑動轉(zhuǎn)動ΔNc處于摩擦系數(shù)穩(wěn)定的區(qū)域還是摩擦系數(shù)不穩(wěn)定的區(qū)域。
當(dāng)在步驟S91確定其為摩擦系數(shù)不穩(wěn)定或ΔNc＜ΔNc1的區(qū)域時，在步驟S92執(zhí)行前饋控制，以便將目標(biāo)電動機/發(fā)電機扭矩tTm設(shè)置為驅(qū)動力tFo部分與第一離合器6的傳遞扭矩部分的和值；并且，當(dāng)在步驟S91確定其為摩擦系數(shù)穩(wěn)定或ΔNc≥ΔNc1的區(qū)域時，在步驟S93執(zhí)行反饋控制，以便將目標(biāo)電動機/發(fā)電機扭矩tTm設(shè)置為驅(qū)動力tFo部分、第一離合器6的傳遞扭矩部分、以及第二離合器滑動控制部分的扭矩的和值；并且，如圖4所示，向電動機/發(fā)電機控制器22指示以此方式獲得的目標(biāo)電動機/發(fā)電機扭矩tTm。
當(dāng)在圖16的步驟S81確定了目標(biāo)操作模式是HEV模式、且在步驟S82確定了當(dāng)前操作模式是EV模式時，換句話說，當(dāng)模式從EV模式切換到HEV模式時，在步驟S85中，將電動機/發(fā)電機5的目標(biāo)扭矩tTm設(shè)置為用于在切換模式時啟動發(fā)動機的目標(biāo)值。
如圖18所示而確定用于發(fā)動機啟動控制的目標(biāo)電動機/發(fā)電機扭矩tTm，并且首先，在步驟S101，通過確定第二離合器7的滑動轉(zhuǎn)動ΔNc是否為設(shè)置轉(zhuǎn)速ΔNc1(參照圖21)或更大，而確定其為摩擦系數(shù)穩(wěn)定的區(qū)域還是摩擦系數(shù)不穩(wěn)定的區(qū)域。
當(dāng)在步驟S101確定其為摩擦系數(shù)不穩(wěn)定或ΔNc＜ΔNc1的區(qū)域時，在步驟S102中執(zhí)行前饋控制，其對應(yīng)于本發(fā)明中的電動機/發(fā)電機扭矩控制裝置，使得目標(biāo)電動機/發(fā)電機扭矩tTm是驅(qū)動力tFo部分與第一離合器6的傳遞扭矩部分的和值。
如圖4所示，向電動機/發(fā)電機控制器22指示以此方式獲得的目標(biāo)電動機/發(fā)電機扭矩tTm。
當(dāng)在摩擦系數(shù)不穩(wěn)定的這種區(qū)域中通過電動機/發(fā)電機扭矩控制而執(zhí)行第二離合器7的滑動轉(zhuǎn)動反饋控制時，在反饋控制期間與滑動轉(zhuǎn)動改變相關(guān)的離合器摩擦系數(shù)(扭矩能力)的改變較大，并且，存在對于驅(qū)動力可能偏離目標(biāo)值tFo或可能出現(xiàn)震動的考慮；然而，根據(jù)本實施例，可通過不在摩擦系數(shù)不穩(wěn)定的區(qū)域中執(zhí)行利用電動機/發(fā)電機扭矩控制的第二離合器7的滑動轉(zhuǎn)動反饋控制，而避免這些問題。
此外，可通過使目標(biāo)電動機/發(fā)電機扭矩tTm為驅(qū)動力tFo部分與第一離合器6的傳遞扭矩部分的和值，而有效地實現(xiàn)目標(biāo)驅(qū)動力tFo，并且另外，可如所規(guī)定的那樣執(zhí)行由于第一離合器6的漸進接合而造成的發(fā)動機的起動。
當(dāng)在步驟S101確定其為摩擦系數(shù)穩(wěn)定或ΔNc≥ΔNc1的區(qū)域時，隨后，在步驟S103，通過確定發(fā)動機轉(zhuǎn)速Ne是否為啟動完成轉(zhuǎn)速或更大，而確定發(fā)動機是否已啟動。
如果在發(fā)動機啟動之前，那么，在與關(guān)于本發(fā)明的用于第二離合器的滑動轉(zhuǎn)動控制裝置相對應(yīng)的步驟S104，將目標(biāo)電動機/發(fā)電機扭矩tTm設(shè)置為這種值，其中，從驅(qū)動力tFo部分、第一離合器6的傳遞扭矩部分、以及第二離合器滑動控制部分的扭矩的和值中減去發(fā)動機扭矩估計值；并且，如圖4所示，向電動機/發(fā)電機控制器22指示此目標(biāo)電動機/發(fā)電機扭矩tTm。
因而，執(zhí)行了滑動轉(zhuǎn)動反饋控制，以便通過電動機/發(fā)電機扭矩控制，而將第二離合器7的滑動轉(zhuǎn)動維持在目標(biāo)值，并且，額外的發(fā)動機扭矩不會傳遞到輪2a，使得驅(qū)動力不會超過目標(biāo)驅(qū)動力tFo。
在這一點上，第二離合器7的滑動轉(zhuǎn)動目標(biāo)值是設(shè)置值ΔNc1或更大，并且，也是使至輪2的驅(qū)動力波動處于可允許的范圍內(nèi)所需的下限，由此，減輕了由于啟動發(fā)動機時的第一離合器6的接合和扭矩波動而造成的對輪2的震動傳遞。
另外，盡管對于本實施例來說，通過電動機/發(fā)電機扭矩控制而將第二離合器7的滑動轉(zhuǎn)動維持在目標(biāo)值，但自不必說，可通過第二離合器的傳遞扭矩容量控制而維持目標(biāo)滑動轉(zhuǎn)動。
當(dāng)在步驟S103確定已完成發(fā)動機啟動時，在步驟S105，將目標(biāo)電動機/發(fā)電機扭矩tTm設(shè)置為驅(qū)動力tFo部分、第一離合器6的傳遞扭矩部分、以及第二離合器滑動控制部分的扭矩的和值，并且，如圖4所示，向電動機/發(fā)電機控制器22指示此目標(biāo)電動機/發(fā)電機扭矩tTm。
當(dāng)在圖16中的步驟S81確定了目標(biāo)操作模式是EV模式、且在步驟S83確定了當(dāng)前操作模式是HEV模式時，換句話說，當(dāng)模式從HEV模式切換到EV模式時，在步驟S86中，將電動機/發(fā)電機5的目標(biāo)扭矩tTm設(shè)置為用于過渡到EV模式時的目標(biāo)值，并且，如圖4所示，向電動機/發(fā)電機控制器22指示此目標(biāo)電動機/發(fā)電機扭矩tTm。
當(dāng)在圖16中的步驟S81確定了目標(biāo)操作模式是EV模式、且在步驟S83確定了當(dāng)前操作模式是EV模式時，換句話說，當(dāng)應(yīng)維持EV模式時，在步驟S87，將目標(biāo)電動機/發(fā)電機扭矩tTm設(shè)置為用于EV模式的目標(biāo)值。
根據(jù)圖19中示出的控制程序而獲得用于EV模式的所述目標(biāo)電動機/發(fā)電機扭矩tTm。
換句話說，在步驟S111，將目標(biāo)電動機/發(fā)電機扭矩tTm設(shè)置為與驅(qū)動力tFo相對應(yīng)的值，并且，如圖4所示，向電動機/發(fā)電機控制器22指示此目標(biāo)電動機/發(fā)電機扭矩tTm。
下文中，如圖22所示，通過參照用于在以EV模式操作時、在瞬間t1增大加速器踏板開度APO時的時序圖，而說明構(gòu)成前述實施例的用于改善發(fā)動機啟動響應(yīng)的裝置的效果。
執(zhí)行了驅(qū)動力控制，其中，應(yīng)用在圖中示出的與加速器踏板開度APO的增大相對應(yīng)的可獲得的目標(biāo)驅(qū)動力tFo，并且，如圖所示而設(shè)置具有與此相關(guān)的規(guī)定響應(yīng)的過渡目標(biāo)驅(qū)動力tFo，并且，實際驅(qū)動力遵循過渡目標(biāo)驅(qū)動力tFo。
同時，在加速器踏板開度APO增大時的瞬間t1，基于通過對可在EV模式中達(dá)到的驅(qū)動力的比較、不能在EV模式中實現(xiàn)可獲得的目標(biāo)驅(qū)動力tFo的確定，而給出使用來自發(fā)動機的功率的HEV模式請求，EV模式請求標(biāo)志從高級切換到低級，并且，生成EV→HEV切換命令。
從EV→HEV切換開始命令時刻t1起，目標(biāo)第一離合器傳遞扭矩容量tTc1逐漸增大，并且，第一離合器6的接合從傳遞扭矩Tc1隨時間的改變起而明顯地進行。
通過僅對于在與第一離合器6的這種漸進接合關(guān)聯(lián)執(zhí)行的發(fā)動機1的起動中消耗的扭矩部分(第一離合器6的傳遞扭矩部分)而從目標(biāo)驅(qū)動力tFo起升高目標(biāo)電動機/發(fā)電機扭矩tTm(參照圖18的步驟S102)，離合器7從瞬間t2起開始滑動，并且，產(chǎn)生滑動轉(zhuǎn)動ΔNc(＝Nm-Ni)，并且，如通過升高發(fā)動機轉(zhuǎn)速Ne的速率所示出的，起動發(fā)動機1。
通過使目標(biāo)第二離合器傳遞扭矩容量tTc2被設(shè)置為用于在處于EV模式時傳遞目標(biāo)驅(qū)動力tFo的最小限值，而實現(xiàn)第二離合器7的滑動的開始、以及發(fā)動機1的起動。
然而，根據(jù)本實施例，為了從選擇EV模式時(參照圖15)起將目標(biāo)第二離合器傳遞扭矩容量tTc2設(shè)置為與目標(biāo)驅(qū)動力tFo相對應(yīng)的最小值，不需要在EV模式到HEV模式切換命令時刻t1將目標(biāo)第二離合器傳遞扭矩容量tTc2從用于完全接合的最大扭矩容量Tc2max減小到與目標(biāo)驅(qū)動力tFo相對應(yīng)的小值，并且，可更快地開始第二離合器7的滑動以及發(fā)動機1的起動，由此，改善了發(fā)動機啟動響應(yīng)。
此外，可通過執(zhí)行前饋控制(參照圖18中的步驟S102)而實現(xiàn)以下效果，其中，在第二離合器7的滑動轉(zhuǎn)動ΔNc小于設(shè)置轉(zhuǎn)速ΔNc1的瞬間t2至t3期間、或摩擦系數(shù)不穩(wěn)定的區(qū)域中，目標(biāo)電動機/發(fā)電機扭矩tTm為目標(biāo)驅(qū)動力tFo部分+第一離合器傳遞扭矩部分(發(fā)動機起動扭矩)。
換句話說，當(dāng)通過在摩擦系數(shù)不穩(wěn)定的此區(qū)域中的電動機/發(fā)電機扭矩(tTm)控制而執(zhí)行第二離合器7的滑動轉(zhuǎn)動反饋控制時，離合器摩擦系數(shù)(扭矩容量)的改變相對于在反饋控制期間發(fā)生的滑動轉(zhuǎn)動改變而較大，從而引起這種擔(dān)心，即，驅(qū)動力可從目標(biāo)驅(qū)動力tFo變化，導(dǎo)致震動的生成，但可避免這些擔(dān)心。
此外，通過將目標(biāo)電動機/發(fā)電機扭矩tTm設(shè)置為驅(qū)動力tFo部分與第一離合器6的傳遞扭矩部分的和值，可有效地實現(xiàn)目標(biāo)驅(qū)動力tFo，并且，可如所規(guī)定的那樣執(zhí)行由于第一離合器6的漸進接合而造成的發(fā)動機的起動。
另一方面，通過將目標(biāo)電動機/發(fā)電機扭矩tTm設(shè)置為(驅(qū)動力tFo部分)+{第一離合器傳遞扭矩部分(發(fā)動機起動扭矩)}+(用于第二離合器滑動控制部分的扭矩)-(發(fā)動機扭矩估計值)(參照圖18中的步驟S104)，在第二離合器7的滑動轉(zhuǎn)動ΔNc變?yōu)樵O(shè)置轉(zhuǎn)速ΔNc1或更大的瞬間t3、并進入到摩擦系數(shù)穩(wěn)定的區(qū)域中之后，執(zhí)行反饋控制，以將第二離合器7的滑動轉(zhuǎn)動ΔNc維持在驅(qū)動力波動處于可允許范圍內(nèi)的目標(biāo)值，由此，減輕了由于在啟動發(fā)動機時第一離合器6的接合(參照圖22中示出的用于第一離合器傳遞扭矩Tc1的波形)和扭矩波動而造成的對輪2的震動的傳遞。
權(quán)利要求
1.一種用于混合動力車輛的驅(qū)動裝置，包括作為功率源的發(fā)動機、以及作為功率源的電動機/發(fā)電機；第一離合器，其被置于發(fā)動機和電動機/發(fā)電機之間，該第一離合器具有在其間改變傳遞扭矩容量的能力；第二離合器，其被置于電動機/發(fā)電機和驅(qū)動輪之間，該第二離合器具有在其間改變傳遞扭矩容量的能力；以及控制裝置，其具有控制發(fā)動機、電動機/發(fā)電機、第一離合器和第二離合器的能力；并且其中，該控制裝置具有選擇電驅(qū)動模式或混合驅(qū)動模式的能力，其中電驅(qū)動模式根據(jù)通過在接合第二離合器的同時釋放第一離合器而只利用來自電動機/發(fā)電機的動力來驅(qū)動車輛，混合驅(qū)動模式通過接合第一離合器以及第二離合器而利用來自發(fā)動機和電動機/發(fā)電機兩者的動力來驅(qū)動車輛；該控制裝置被配備有第一離合器接合控制部件，用于當(dāng)在驅(qū)動期間將模式從電驅(qū)動模式改變?yōu)榛旌向?qū)動模式時，通過第一離合器的接合漸進、使用來自第一離合器的牽引扭矩而啟動發(fā)動機；該控制裝置被配備有第二離合器接合控制部件，其引起第二離合器的滑動接合，以便在轉(zhuǎn)變模式過程中啟動發(fā)動機時防止第一離合器的傳遞扭矩波動傳遞到驅(qū)動輪；并且，該控制裝置被配備有電動機/發(fā)電機控制部件，用于控制電動機/發(fā)電機，以便在轉(zhuǎn)變模式過程中啟動發(fā)動機時維持第二離合器滑動接合。
2.如權(quán)利要求1所述的用于混合動力車輛的驅(qū)動裝置，其中，所述第二離合器接合控制部件是這種裝置，其引起第二離合器的滑動接合，以便達(dá)到等效于與車輛驅(qū)動狀態(tài)相對應(yīng)的目標(biāo)驅(qū)動力的傳遞扭矩容量，從而在轉(zhuǎn)變模式過程中啟動發(fā)動機時防止第一離合器的傳遞扭矩波動傳遞到驅(qū)動輪。
3.如權(quán)利要求1所述的用于混合動力車輛的驅(qū)動裝置，還包括自動變速器，其被置于第二離合器和驅(qū)動輪之間，用來通過自動變速器而變換來自第二離合器的動力，并將變換后的動力導(dǎo)向驅(qū)動輪。
4.如權(quán)利要求1所述的用于混合動力車輛的驅(qū)動裝置，還包括自動變速器，其被置于電動機/發(fā)電機和第二離合器之間，用來通過自動變速器而切換來自電動機/發(fā)電機的動力，并將變換后的動力通過第二離合器而導(dǎo)向驅(qū)動輪。
5.如權(quán)利要求1所述的用于混合動力車輛的驅(qū)動裝置，還包括自動變速器，其被置于電動機/發(fā)電機和驅(qū)動輪之間，自動變速器具有用來控制扭矩傳遞的至少一個離合器，第二離合器包括至少一個自動變速器離合器。
6.如權(quán)利要求1所述的用于混合動力車輛的驅(qū)動裝置，其中，在滑動接合第二離合器的同時、通過第一離合器的接合漸進而啟動發(fā)動機時，電動機/發(fā)電機控制部件控制電動機/發(fā)電機扭矩，使得電動機/發(fā)電機的扭矩接近于在發(fā)動機啟動時所需的第一離合器的滑動扭矩部分與作為車輛驅(qū)動力的第二離合器的滑動扭矩部分的和。
7.如權(quán)利要求1所述的用于混合動力車輛的驅(qū)動裝置，其中，電動機/發(fā)電機控制部件升高電動機/發(fā)電機的扭矩，以與由于第一離合器的接合漸進而造成的滑動扭矩的升高相一致。
8.如權(quán)利要求1所述的用于混合動力車輛的驅(qū)動裝置，其中，電動機/發(fā)電機控制部件使用電動機/發(fā)電機的滑動伺服控制，使得在滑動接合第二離合器的同時、通過第一離合器的接合漸進而啟動發(fā)動機時，第二離合器達(dá)到規(guī)定的滑動狀態(tài)。
9.如權(quán)利要求1所述的用于混合動力車輛的驅(qū)動裝置，其中，電動機/發(fā)電機控制部件具有干擾觀測器，其將除了電動機/發(fā)電機扭矩之外的作用于電動機/發(fā)電機的其它扭矩視為干擾，估計這種干擾，并將干擾估計值加到電動機/發(fā)電機扭矩，以執(zhí)行干擾補償。
10.如權(quán)利要求1所述的用于混合動力車輛的驅(qū)動裝置，其中，在啟動發(fā)動機的時候，在將第二離合器的傳遞扭矩容量減小到可實現(xiàn)EV模式的第二離合器的傳遞扭矩范圍之內(nèi)的目標(biāo)第二離合器傳遞扭矩之后，第二離合器接合控制部件和電動機/發(fā)電機控制部件開始第二離合器的滑動。
11.如權(quán)利要求10所述的用于混合動力車輛的驅(qū)動裝置，其中，第二離合器接合控制部件將第二離合器的傳遞扭矩容量減小到目標(biāo)第二離合器傳遞扭矩，隨后，從由電動機/發(fā)電機控制部件執(zhí)行的電動機/發(fā)電機扭矩的升高，開始第二離合器的滑動。
12.如權(quán)利要求10所述的用于混合動力車輛的驅(qū)動裝置，其中，第二離合器接合控制部件將第二離合器的傳遞扭矩容量減小到目標(biāo)第二離合器傳遞扭矩，并隨后通過進一步減小第二離合器傳遞扭矩容量來開始第二離合器的滑動。
13.如權(quán)利要求1所述的用于混合動力車輛的驅(qū)動裝置，其中，第二離合器接合控制部件根據(jù)發(fā)動機負(fù)載要求的增大而增大第二離合器的傳遞扭矩容量，并且，在接合第二離合器的滑動時，根據(jù)發(fā)動機負(fù)載要求的減小而減小傳遞扭矩容量。
14.如權(quán)利要求1所述的用于混合動力車輛的驅(qū)動裝置，其中，在利用第一離合器的牽引扭矩啟動發(fā)動機時，第一離合器接合控制部件將第一離合器的傳遞扭矩容量設(shè)置為大于發(fā)動機的摩擦。
15.如權(quán)利要求1所述的用于混合動力車輛的驅(qū)動裝置，其中，第二離合器接合控制部件將目標(biāo)第二離合器傳遞扭矩設(shè)置為通過從直到啟動發(fā)動機為止的時間期間的電動機/發(fā)電機的最大扭矩中減去發(fā)動機的摩擦部分而獲得的值的范圍內(nèi)的值。
16.如權(quán)利要求1所述的用于混合動力車輛的驅(qū)動裝置，其中，第一離合器接合控制部件將目標(biāo)第一離合器傳遞扭矩設(shè)置為通過從直到啟動發(fā)動機為止的時間期間的電動機/發(fā)電機的最大扭矩中減去目標(biāo)第二離合器傳遞扭矩而獲得的值的范圍內(nèi)的值。
17.如權(quán)利要求1所述的用于混合動力車輛的驅(qū)動裝置，其中，在發(fā)動機轉(zhuǎn)速過沖電動機/發(fā)電機轉(zhuǎn)速時，電動機/發(fā)電機控制部件減小電動機/發(fā)電機扭矩，使得其與所述兩個轉(zhuǎn)速之間的轉(zhuǎn)動差的反轉(zhuǎn)相一致。
18.如權(quán)利要求1所述的用于混合動力車輛的驅(qū)動裝置，其中，電動機/發(fā)電機控制部件從發(fā)動機轉(zhuǎn)速高于電動機/發(fā)電機轉(zhuǎn)速的狀態(tài)起，在第一離合器的接合之后立即增大電動機/發(fā)電機扭矩，并且，從發(fā)動機轉(zhuǎn)速低于電動機/發(fā)電機轉(zhuǎn)速的狀態(tài)起，在第一離合器的接合之后立即減小電動機/發(fā)電機扭矩。
19.如權(quán)利要求1所述的用于混合動力車輛的驅(qū)動裝置，其中，電動機/發(fā)電機控制部件控制電動機/發(fā)電機，使得在已完成了發(fā)動機的啟動、且重新接合第二離合器時，第二離合器的輸入/輸出轉(zhuǎn)速差的改變率接近于0。
20.如權(quán)利要求1所述的用于混合動力車輛的驅(qū)動裝置，其中，第二離合器接合控制部件還被配備為在過渡到電驅(qū)動模式時，將第二離合器的傳遞扭矩容量減小為與應(yīng)傳遞的驅(qū)動力相對應(yīng)的扭矩容量，并在選擇電驅(qū)動模式的同時，將第二離合器的傳遞扭矩容量維持在這個減小的扭矩容量。
21.如權(quán)利要求20所述的用于混合動力車輛的驅(qū)動裝置，其中，第二離合器接合控制部件還被配備為在將模式從電驅(qū)動模式改變?yōu)榛旌向?qū)動模式的時候發(fā)生通過第一離合器的接合漸進而啟動發(fā)動機時，將第二離合器的滑動轉(zhuǎn)動控制為目標(biāo)值，使得驅(qū)動力波動在可允許的范圍內(nèi)。
22.如權(quán)利要求21所述的用于混合動力車輛的驅(qū)動裝置，其中，第二離合器接合控制部件執(zhí)行控制，以使第二離合器的滑動轉(zhuǎn)動為大滑動轉(zhuǎn)動區(qū)域內(nèi)的目標(biāo)值，在該區(qū)域中，與第二離合器的滑動轉(zhuǎn)動相關(guān)的摩擦系數(shù)的改變比率變小。
23.如權(quán)利要求22所述的用于混合動力車輛的驅(qū)動裝置，其中，電動機/發(fā)電機控制部件還被配備為在直到第二離合器的滑動轉(zhuǎn)動變?yōu)榇蠡瑒愚D(zhuǎn)動區(qū)域的值為止的時間中，將電動機/發(fā)電機的扭矩控制為通過應(yīng)傳遞的驅(qū)動力與第一離合器的傳遞扭矩容量的和來表示的扭矩值。
24.一種用于切換混合動力車輛的驅(qū)動裝置的驅(qū)動模式的方法，包括選擇電驅(qū)動模式或混合驅(qū)動模式，其中電驅(qū)動模式根據(jù)通過在接合布置于電動機/發(fā)電機和驅(qū)動輪之間的第二離合器的同時、釋放布置于發(fā)動機和電動機/發(fā)電機之間的第一離合器而只利用來自電動機/發(fā)電機的動力來驅(qū)動車輛，混合驅(qū)動模式通過接合第一離合器以及第二離合器而利用來自發(fā)動機和電動機/發(fā)電機兩者的動力來驅(qū)動車輛；當(dāng)在驅(qū)動期間將模式從電驅(qū)動模式改變?yōu)榛旌向?qū)動模式時，通過第一離合器的接合漸進、使用來自第一離合器的牽引扭矩而啟動發(fā)動機；引起第二離合器的滑動接合，以便在轉(zhuǎn)變模式過程中啟動發(fā)動機時防止第一離合器的傳遞扭矩波動傳遞到驅(qū)動輪；以及控制電動機/發(fā)電機，以使得在轉(zhuǎn)變模式過程中啟動發(fā)動機時維持第二離合器滑動接合。
25.如權(quán)利要求24所述的方法，其中，引起滑動接合還包括引起第二離合器的滑動接合，以便達(dá)到等效于與車輛驅(qū)動狀態(tài)相對應(yīng)的目標(biāo)驅(qū)動力的傳遞扭矩容量。
26.如權(quán)利要求24所述的方法，還包括利用被置于第二離合器和驅(qū)動輪之間的自動變速器，將來自第二離合器的動力變換到驅(qū)動輪。
27.如權(quán)利要求24所述的方法，還包括利用被置于電動機/發(fā)電機和第二離合器之間的自動變速器，將來自電動機/發(fā)電機的動力通過第二離合器而變換到驅(qū)動輪。
28.如權(quán)利要求24所述的方法，其中，控制電動機/發(fā)電機還包括在滑動接合第二離合器的同時、通過第一離合器的接合漸進而啟動發(fā)動機時，控制電動機/發(fā)電機扭矩，使得電動機/發(fā)電機的扭矩接近于在發(fā)動機啟動時所需的第一離合器的滑動扭矩部分與作為車輛驅(qū)動力的第二離合器的滑動扭矩部分的和。
29.如權(quán)利要求24所述的方法，其中，控制電動機/發(fā)電機還包括升高電動機/發(fā)電機的扭矩，以與由于第一離合器的接合漸進而造成的滑動扭矩的升高相一致。
30.如權(quán)利要求24所述的方法，其中，控制電動機/發(fā)電機還包括使用電動機/發(fā)電機的滑動伺服控制，使得在滑動接合第二離合器的同時、通過第一離合器的接合漸進而啟動發(fā)動機時，第二離合器達(dá)到規(guī)定的滑動狀態(tài)。
31.如權(quán)利要求24所述的方法，其中，控制電動機/發(fā)電機還包括估計除了電動機/發(fā)電機扭矩之外的作用于電動機/發(fā)電機的其它扭矩所造成的干擾；以及將估計的干擾值加到電動機/發(fā)電機扭矩，以執(zhí)行干擾補償。
32.如權(quán)利要求24所述的方法，還包括在啟動發(fā)動機的時候，在將第二離合器的傳遞扭矩容量減小到可實現(xiàn)EV模式的第二離合器的傳遞扭矩范圍之內(nèi)的目標(biāo)第二離合器傳遞扭矩之后，開始第二離合器的滑動。
33.如權(quán)利要求32所述的方法，還包括將第二離合器的傳遞扭矩容量減小到目標(biāo)第二離合器傳遞扭矩；和從由電動機/發(fā)電機控制部件執(zhí)行的電動機/發(fā)電機扭矩的升高，開始第二離合器的滑動。
34.如權(quán)利要求32所述的方法，還包括將第二離合器的傳遞扭矩容量減小到目標(biāo)第二離合器傳遞扭矩，和通過進一步減小第二離合器傳遞扭矩容量而開始第二離合器的滑動。
35.如權(quán)利要求24所述的方法，還包括根據(jù)發(fā)動機負(fù)載要求的增大而增大第二離合器的傳遞扭矩容量；以及在接合第二離合器的滑動時，根據(jù)發(fā)動機負(fù)載要求的減小而減小第二離合器的傳遞扭矩容量。
36.如權(quán)利要求24所述的方法，還包括在利用第一離合器的牽引扭矩啟動發(fā)動機時，將第一離合器的傳遞扭矩容量設(shè)置為大于發(fā)動機的摩擦。
37.如權(quán)利要求24所述的方法，還包括將目標(biāo)第二離合器傳遞扭矩設(shè)置為通過從直到啟動發(fā)動機為止的時間期間的電動機/發(fā)電機的最大扭矩中減去發(fā)動機的摩擦部分而獲得的值的范圍內(nèi)的值。
38.如權(quán)利要求24所述的方法，還包括將目標(biāo)第一離合器傳遞扭矩設(shè)置為通過從直到啟動發(fā)動機為止的時間期間的電動機/發(fā)電機的最大扭矩中減去目標(biāo)第二離合器傳遞扭矩而獲得的值的范圍內(nèi)的值。
39.如權(quán)利要求24所述的方法，還包括在發(fā)動機轉(zhuǎn)速過沖電動機/發(fā)電機轉(zhuǎn)速時，減小電動機/發(fā)電機扭矩，以便其與所述兩個轉(zhuǎn)速之間的轉(zhuǎn)動差的反轉(zhuǎn)相一致。
40.如權(quán)利要求24所述的方法，還包括從發(fā)動機轉(zhuǎn)速高于電動機/發(fā)電機轉(zhuǎn)速的狀態(tài)起，在第一離合器的接合之后立即增大電動機/發(fā)電機扭矩；以及從發(fā)動機轉(zhuǎn)速低于電動機/發(fā)電機轉(zhuǎn)速的狀態(tài)起，在第一離合器的接合之后立即減小電動機/發(fā)電機扭矩。
41.如權(quán)利要求24所述的方法，還包括控制電動機/發(fā)電機，使得在已完成了發(fā)動機的啟動、且重新接合第二離合器時，第二離合器的輸入/輸出轉(zhuǎn)速差的改變率接近于0。
42.如權(quán)利要求24所述的方法，還包括在過渡到電驅(qū)動模式時，將第二離合器的傳遞扭矩容量減小為與應(yīng)傳遞的驅(qū)動力相對應(yīng)的扭矩容量；以及在選擇電驅(qū)動模式的同時，將第二離合器的傳遞扭矩容量維持在這個減小的扭矩容量。
43.如權(quán)利要求42所述的方法，還包括在將模式從電驅(qū)動模式改變?yōu)榛旌向?qū)動模式的時候發(fā)生通過第一離合器的接合漸進而啟動發(fā)動機時，將第二離合器的滑動轉(zhuǎn)動控制為目標(biāo)值，使得驅(qū)動力波動在可允許的范圍內(nèi)。
44.如權(quán)利要求43所述的方法，還包括將第二離合器的滑動轉(zhuǎn)動設(shè)置為大滑動轉(zhuǎn)動區(qū)域內(nèi)的目標(biāo)值，在該區(qū)域中，與第二離合器的滑動轉(zhuǎn)動相關(guān)的摩擦系數(shù)的改變比率變小。
45.如權(quán)利要求44所述的方法，還包括在直到第二離合器的滑動轉(zhuǎn)動變?yōu)榇蠡瑒愚D(zhuǎn)動區(qū)域的值為止的時間中，將電動機/發(fā)電機的扭矩控制為通過應(yīng)傳遞的驅(qū)動力與第一離合器的傳遞扭矩容量的和來表示的扭矩值。
全文摘要
通過調(diào)節(jié)與電動機/發(fā)電機耦接的變速器的換檔比率而減小混合動力車輛的電動機/發(fā)電機的轉(zhuǎn)速、以及接合離合器來將處于停止?fàn)顟B(tài)的發(fā)動機耦接到轉(zhuǎn)動的電動機/發(fā)電機以便將轉(zhuǎn)動分給發(fā)動機，提升啟動混合動力車輛的發(fā)動機。
文檔編號B60W20/00GK1927612SQ20061015174
公開日2007年3月14日 申請日期2006年9月8日 優(yōu)先權(quán)日2005年9月8日
發(fā)明者山中剛, 早崎康市, 城新一郎, 奧田正, 安達(dá)和孝, 伊藤健 申請人:日產(chǎn)自動車株式會社