專利名稱：混合動力車輛的傳動狀態(tài)切換控制裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種混合動力車輛，其除了發(fā)動機以外，還可以利用來自電動機/發(fā)電機的動力行駛，其具有電動行駛(EV)模式和混合動力行駛(HEV)模式，該電動行駛模式是僅利用來自電動機/發(fā)電機的動力行駛，該混合動力行駛模式是可以利用來自發(fā)動機及電動機/發(fā)電機這兩者的動力行駛。
特別涉及一種傳動狀態(tài)切換控制技術(shù)，其適于在前者的EV模式下行駛中需要發(fā)動機輸出而切換至后者的HEV模式時所要求的發(fā)動機起動、以及在切換電動機/發(fā)電機及驅(qū)動車輪之間的傳動路徑的變速時，切換混合動力車輛的傳動狀態(tài)時。
背景技術(shù)：
作為如上述所示的混合動力車輛中使用的混合動力驅(qū)動裝置，已知專利文獻1中記載的技術(shù)。
該混合動力驅(qū)動裝置的結(jié)構(gòu)為，具有電動機/發(fā)電機，其位于發(fā)動機及變速器之間；第1離合器，其將發(fā)動機及電動機/發(fā)電機間可分離地結(jié)合；以及第2離合器，其將電動機/發(fā)電機及變速器輸出軸間可分離地結(jié)合。
具有上述混合動力驅(qū)動裝置的混合動力車輛，在斷開第1離合器同時接合第2離合器的情況下，成為僅利用來自電動機/發(fā)電機的動力行駛的電動行駛(EV)模式，在第1離合器及第2離合器同時接合的情況下，成為能夠利用來自發(fā)動機及電動機/發(fā)電機這兩者的動力而行駛的混合動力行駛(HEV)模式。
在上述混合動力車輛中，在上述EV模式下的行駛過程中，在因加速器的踩下操作而要求驅(qū)動力增大，需要發(fā)動機輸出的情況下，從該EV模式切換為后者的HEV模式，但在該EV→HEV模式切換時，必須一邊接合第1離合器而利用電動機/發(fā)電機使發(fā)動機起動，一邊進行該模式切換。另外，有時候會因加速器的踩下而同時需要進行變速器的變速。
另外，在該模式切換后的HEV模式行駛中，有時候也會因加速器操作或車速變化而需要進行變速器的變速。
上述EV→HEV模式切換時的第1離合器的接合、由電動機/發(fā)電機起動發(fā)動機、變速器的變速、或在上述HEV模式下變速器的變速，都期望在短時間內(nèi)無沖擊地進行。
但是，在包括專利文獻1的現(xiàn)有技術(shù)中，都沒有提出滿足該要求的適當?shù)目刂萍夹g(shù)。
專利文獻1特開平11-082260號公報發(fā)明內(nèi)容為了實現(xiàn)上述要求，考慮以下方案，即，在從上述EV模式向HEV模式的模式切換時，利用第1離合器的接合及電動機/發(fā)電機使發(fā)動機起動的情況下，或在該模式切換時進行變速及在HEV模式下進行變速的情況下，選擇性地斷開電動機/發(fā)電機及驅(qū)動車輪之間的傳動系統(tǒng)的離合器，以實現(xiàn)發(fā)動機起動時間及變速時間的縮短，同時伴隨這些動作的扭矩變化不會傳遞到驅(qū)動車輪。
但是，在選擇性地斷開電動機/發(fā)電機及驅(qū)動車輪之間的傳動系統(tǒng)的離合器的方案中，由于驅(qū)動車輪完全從動力源斷開而產(chǎn)生驅(qū)動力消失的感覺，特別是在緩慢地操作加速器踏板的情況下，會出現(xiàn)產(chǎn)生不適感的問題。
另外，可以考慮使用更復(fù)雜的方案，即，取代完全斷開電動機/發(fā)電機及驅(qū)動車輪之間的傳動系統(tǒng)的離合器，而對該離合器進行傳遞扭矩容量控制，以維持向驅(qū)動車輪的驅(qū)動力的狀態(tài)，進行發(fā)動機起動或進行變速，但在對同一個加速器踏板操作同時產(chǎn)生發(fā)動機的起動要求和變速要求的情況下，必須在用于起動發(fā)動機的時序控制之后，進行用于變速的時序控制，或者相反，在用于變速的時序控制之后，進行用于起動發(fā)動機的時序控制，雖然解決了上述沖擊的問題和與上述驅(qū)動力的消失感相關(guān)的問題，但又產(chǎn)生發(fā)動機起動或變速所需時間變長這一新問題。
本發(fā)明的目的在于，提供一種混合動力車輛的傳動狀態(tài)切換控制裝置，其繼承對電動機/發(fā)電機及驅(qū)動車輪之間的傳動系統(tǒng)的離合器進行傳遞扭矩容量控制，以維持向驅(qū)動車輪的驅(qū)動力的狀態(tài)進行發(fā)動機起動或進行變速這一上述考慮方法，不但能夠消除上述沖擊的問題以及與上述驅(qū)動力消失感相關(guān)的問題，還能夠通過同時進行用于發(fā)動機起動的控制和用于變速的控制，從而解決發(fā)動機起動和變速所需時間變長這一新問題。
為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的混合動力車輛的傳動狀態(tài)切換裝置具有技術(shù)方案1所記載的如下結(jié)構(gòu)。
首先，說明作為前提的混合動力車輛，其具有發(fā)動機及電動機/發(fā)電機作為動力源，在上述發(fā)動機及電動機/發(fā)電機之間具有能夠變更傳遞扭矩容量的第1離合器，在電動機/發(fā)電機及驅(qū)動車輪之間具有能夠變更傳遞扭矩容量的第2離合器，可以選擇電動行駛模式，也可以選擇混合動力行駛模式，該電動行駛模式是使發(fā)動機停止，通過斷開第1離合器同時接合第2離合器，僅利用來自電動機/發(fā)電機的動力進行行駛的模式，該混合動力行駛模式是通過第1離合器及第2離合器同時接合，利用來自發(fā)動機及電動機/發(fā)電機這兩者的動力進行行駛的模式。
本發(fā)明的特征在于，在該混合動力車輛中，具有如下結(jié)構(gòu)在接合第2離合器的狀態(tài)下進行的動力傳遞中，在使上述第1離合器接合而利用電動機/發(fā)電機起動上述發(fā)動機時，以及在將上述電動機/發(fā)電機及驅(qū)動車輪之間的傳動路徑切換為變速用時，使第2離合器的傳遞扭矩容量、或上述變速時應(yīng)從接合狀態(tài)斷開的斷開側(cè)變速摩擦要素的傳遞扭矩容量、或上述變速時應(yīng)從斷開狀態(tài)接合的接合側(cè)變速摩擦要素的傳遞扭矩容量，成為與駕駛員要求的驅(qū)動力要求值對應(yīng)的傳遞扭矩容量。
發(fā)明的效果根據(jù)上述本發(fā)明所涉及的混合動力車輛的傳動狀態(tài)切換控制裝置，可以得到以下的作用效果。
即，由于在使第1離合器接合而利用電動機/發(fā)電機起動發(fā)動機時、以及將電動機/發(fā)電機及驅(qū)動車輪之間的傳動路徑切換為變速用時，使第2離合器的傳遞扭矩容量、或斷開側(cè)變速摩擦要素的傳遞扭矩容量、或接合側(cè)變速摩擦要素的傳遞扭矩容量，成為與駕駛員要求的驅(qū)動力要求值對應(yīng)的傳遞扭矩容量，所以，在將向驅(qū)動車輪的驅(qū)動力保持為與駕駛者要求的驅(qū)動力要求值對應(yīng)的驅(qū)動力的狀態(tài)下，進行上述發(fā)動機起動或變速，從而可以解決與驅(qū)動力消失感相關(guān)的上述問題，同時利用第2離合器、或斷開側(cè)變速摩擦要素、或接合側(cè)變速摩擦要素的滑動吸收超過驅(qū)動力要求值的扭矩變化，可以解決上述沖擊的問題。
進而由于同樣的理由，通過使電動機/發(fā)電機的扭矩成為超過駕駛員要求的驅(qū)動力要求值的大值，在使向驅(qū)動車輪的驅(qū)動力保持與駕駛者要求的驅(qū)動力要求值對應(yīng)的驅(qū)動力的狀態(tài)下，可以利用剩余部分的電動機/發(fā)電機扭矩進行發(fā)動機的起動，同時在該發(fā)動機起動中，利用斷開側(cè)變速摩擦要素的斷開及接合側(cè)變速摩擦要素的接合，可以同時進行變速，從而可以解決發(fā)動機起動及變速所需時間變長這一上述新問題。


圖1是表示可以使用本發(fā)明的傳動狀態(tài)切換控制裝置的混合動力車輛的動力傳動系統(tǒng)的概略平面圖。
圖2是表示可以使用本發(fā)明的傳動狀態(tài)切換控制裝置的另一混合動力車輛的動力傳動系統(tǒng)的概略平面圖。
圖3是表示可以使用本發(fā)明的傳動狀態(tài)切換控制裝置的又一混合動力車輛的動力傳動系統(tǒng)的概略平面圖。
圖4是表示圖1至3所示的動力傳動系統(tǒng)中的自動變速器的骨架圖。
圖5是圖4所示的自動變速器的共線圖。
圖6是表示圖4所示的自動變速器中的變速摩擦要素的接合組合和自動變速器的選擇變速檔之間的關(guān)系的接合理論圖。
圖7是表示圖3所示的動力傳動系統(tǒng)的控制系統(tǒng)的框圖。
圖8是表示該控制系統(tǒng)中的總體控制器執(zhí)行的基本驅(qū)動力控制的程序的流程圖。
圖9是圖7所示的控制系統(tǒng)中的總體控制器執(zhí)行的EV→HEV模式切換控制及5→4降檔控制的動作時序圖。
圖10是圖7所示的控制系統(tǒng)中的總體控制器執(zhí)行的5→4降檔控制及EV→HEV模式切換控制的動作時序圖。
圖11是將斷開側(cè)變速摩擦要素作為第2離合器使用的情況下，進行5→4降檔控制及EV→HEV模式切換控制的動作時序圖。
圖12是使用斷開側(cè)變速摩擦要素作為第2離合器的情況下的EV→HEV模式切換控制及5→4降檔控制的動作時序圖。
圖13是使用接合側(cè)變速摩擦要素作為第2離合器的情況下的5→4降檔控制及EV→HEV模式切換控制的動作時序圖。
圖14是使用接合側(cè)變速摩擦要素作為第2離合器的情況下的EV→HEV模式切換控制及5→4降檔控制的動作時序圖。
圖15是使用在變速中也保持接合狀態(tài)的變速摩擦要素作為第2離合器的情況下的、表示HEV模式下的變速控制的動作時序圖。
圖16是使用斷開側(cè)變速摩擦要素作為第2離合器的情況下的、表示HEV模式下的變速控制的動作時序圖。
圖17是使用接合側(cè)變速摩擦要素作為第2離合器的情況下的、表示HEV模式下的變速控制的動作時序圖。
具體實施例方式
下面，基于附圖所示的實施例，詳細說明本發(fā)明的實施方式。
圖1是表示前置發(fā)動機·后輪驅(qū)動式混合動力車輛的動力傳動系統(tǒng)，其具有可以使用本發(fā)明的控制裝置的混合動力驅(qū)動裝置，1是發(fā)動機，2是驅(qū)動車輪(后輪)。
在圖1所示的混合動力車輛的動力傳動系統(tǒng)中，與普通的后輪驅(qū)動車相同地，在發(fā)動機1的前后方向上的后方串聯(lián)配置自動變速器3。
電動機/發(fā)電機5作為電動機起作用或作為發(fā)電機起作用，配置在發(fā)動機1及自動變速器3之間。
在該電動機/發(fā)電機5及發(fā)動機1之間，更具體地說，在軸4和發(fā)動機曲軸1a之間插入第1離合器6，利用該第1離合器6將發(fā)動機及電動機/發(fā)電機5之間可分離地結(jié)合。
在這里，第1離合器6可以連續(xù)地或有級地變更傳遞扭矩容量。例如第1離合器6由濕式多板離合器構(gòu)成，其使用比例螺線管連續(xù)地控制離合器工作油流量以及離合器工作油壓，以可以變更傳遞扭矩容量。
在電動機/發(fā)電機5以及自動變速器3之間，更具體地說，在軸4和變速器輸入軸3a之間插入第2離合器7，利用該第2離合器7將電動機/發(fā)電機5以及自動變速器3之間可分離地結(jié)合。
第2離合器7也與第1離合器6同樣地，可以使傳遞扭矩容量連續(xù)地或有級地變化。例如第2離合器7由濕式多板離合器構(gòu)成，其使用比例螺線管連續(xù)地控制離合器工作油流量以及離合器工作油壓，以可以變更傳遞扭矩容量。
自動變速器3與2003年1月、日產(chǎn)自動車(株)發(fā)行“スカイライン新型車(CV35型車)說明書”第C-9頁～C-22頁所述的相同，其通過選擇性地接合或斷開多個變速摩擦要素(離合器或制動器等)，利用這些變速摩擦要素的接合、斷開組合來確定傳動路徑(變速檔)。
因此，自動變速器3將來自輸入軸3的旋轉(zhuǎn)以與選擇變速檔對應(yīng)的傳動比變速，輸出給輸出軸3b。
該輸出旋轉(zhuǎn)利用差動齒輪裝置8分配并傳遞至左右后輪2，以用于車輛的行駛。
但是自動變速器3不限于上述有級式的，也可以是無級變速器。
自動變速器3如圖4所示，下面說明其概略。
輸入輸出軸3a、3b配置為同軸對接關(guān)系，在該輸入輸出軸3a、3b上，從發(fā)動機1(電動機/發(fā)電機5)側(cè)，依次搭載設(shè)置前行星齒輪組Gf、中心行星齒輪組Gm、以及后行星齒輪組Gr，將它們作為自動變速器3中的行星齒輪變速機構(gòu)的主要構(gòu)成要素。
距離發(fā)動機1(電動機/發(fā)電機5)最近的前行星齒輪組Gf采用下述的簡單行星齒輪組，其由前太陽輪Sf、前齒圈Rf、與它們嚙合的前小齒輪Pf、以及可自由旋轉(zhuǎn)地支撐該前小齒輪的前托架Cf構(gòu)成。
距離發(fā)動機1(電動機/發(fā)電機5)其次近的中心行星齒輪組Gm采用下述的簡單行星齒輪組，其由中心太陽輪Sm、中心齒圈Rm、與它們嚙合的中心小齒輪Pm、以及可自由旋轉(zhuǎn)地支撐該中心小齒輪的中心托架Cm構(gòu)成。
距離發(fā)動機1(電動機/發(fā)電機5)最遠的后行星齒輪組采用下述的簡單行星齒輪組，其由后太陽輪Sr、后齒圈Rr、與它們嚙合的后小齒輪Pr、以及可自由旋轉(zhuǎn)地支撐該后小齒輪的后托架Cr構(gòu)成。
作為確定行星齒輪變速機構(gòu)的傳動路徑(變速檔)的變速摩擦要素，設(shè)置前制動器Fr/B、輸入離合器I/C、高低速倒檔離合器H&LR/C、直接換檔離合器D/C、倒車制動器R/B、低耗制動器LC/B、以及前進檔制動器FWD/B，使它們與3檔單向離合器3rd/OWC、1檔單向離合器1st/OWC以及前進檔單向離合器FWD/OWC同時，在以下說明所述的行星齒輪組Gf、Gm、Gr的上述結(jié)構(gòu)元素的基礎(chǔ)上，構(gòu)成自動變速器3的行星齒輪變速機構(gòu)。
前齒圈Rf與輸入軸3a結(jié)合，中心齒圈Rm可以利用輸入離合器I/C適當?shù)嘏c輸入軸3a結(jié)合。
前太陽輪Sf經(jīng)由3速單向離合器3rd/OWC，不會向與發(fā)動機1的旋轉(zhuǎn)方向相反的方向旋轉(zhuǎn)，同時可以利用相對于3速單向離合器3rd/OWC并列配置的前制動器Fr/B適當?shù)毓潭ā?br> 將前托架Cf與后齒圈Rr相互結(jié)合，將中心齒圈Rm與后托架Cr相互結(jié)合。
中心托架Cm與輸出軸3b結(jié)合。中心太陽輪Sm以及后太陽輪Sr之間，經(jīng)由1檔單向離合器1st/OWC，使得中心太陽輪Sm不會相對于后太陽輪Sr向與發(fā)動機1的旋轉(zhuǎn)方向相反的方向旋轉(zhuǎn)。此外，可以利用高低速倒檔離合器H&LR/C，將中心太陽輪Sm及后太陽輪Sr相互結(jié)合。
后太陽輪Sr以及后托架Cr之間可以利用直接換檔離合器D/C結(jié)合，可以利用倒車制動器R/B將后托架Cr適當?shù)毓潭ā?br> 中心太陽輪Sm還利用前進檔制動器FWD/B以及前進檔單向離合器FWD/OWC，使其在前進檔制動器FWD/B的接合狀態(tài)下，不向與發(fā)動機1的旋轉(zhuǎn)方向相反的方向旋轉(zhuǎn)。另外，中心太陽輪Sm可以利用低耗制動器LC/B恰當?shù)毓潭?，為此，使低耗制動器LC/B相對于前進檔制動器FWD/B以及前進檔單向離合器FWD/OWC并列設(shè)置。
上述行星齒輪變速機構(gòu)的動力傳遞列如果由共線圖表示，則如圖5所示，利用7個變速摩擦要素Fr/B、I/C、H&LR/C、D/C、R/B、LC/B、FWD/B以及3個單向離合器3rd/OWC、1st/OWC、FWD/OWC的由圖6的○標記以及●標記(發(fā)動機制動時)所示的選擇性卡合，可以得到前進第1檔(1st)、前進第2檔(2nd)、前進第3檔(3rd)、前進第4檔(4th)以及前進第5檔(5th)的前進變速檔和后退變速檔(Rev)。
在具有上述自動變速器3的圖1的動力傳動系統(tǒng)中，在要求用于包括從停車狀態(tài)起步時等低負載、低車速時的電動行駛(EV)模式的情況下，斷開第1離合器6、接合第2離合器7，使自動變速器3成為動力傳遞狀態(tài)。
如果以該狀態(tài)驅(qū)動電動機/發(fā)電機5，則僅來自該電動機/發(fā)電機5的輸出旋轉(zhuǎn)到達變速器輸入軸3a，自動變速器3將向該輸入軸3a輸入的旋轉(zhuǎn)，對應(yīng)選擇中的變速檔進行變速，利用變速器輸出軸3b輸出。
來自變速器輸出軸3b的旋轉(zhuǎn)經(jīng)過差動齒輪裝置8直至后輪2，以使得車輛能夠僅利用電動機/發(fā)電機5進行電動行駛(EV行駛)。
在要求用于高速行駛時、大負載行駛時、蓄電池可輸出少時等的混合動力行駛(HEV行駛)模式的情況下，將第1離合器6以及第2離合器7同時接合，使自動變速器3成為動力傳遞狀態(tài)。
在該狀態(tài)下，來自發(fā)動機1的輸出旋轉(zhuǎn)或者來自發(fā)動機1以及來自電動機/發(fā)電機這二者的輸出旋轉(zhuǎn)到達變速器輸入軸3a，自動變速器3將向該輸入軸3a輸入的旋轉(zhuǎn)，對應(yīng)選擇中的變速檔進行變速，利用變速器輸出軸3b輸出。
來自變速器輸出軸3b的旋轉(zhuǎn)經(jīng)過差動齒輪裝置8直至后輪2，以使得車輛能夠利用發(fā)動機1以及電動機/發(fā)電機5這二者進行混合動力行駛(HEV行駛)。
在該HEV行駛過程中，在以最佳油耗運轉(zhuǎn)發(fā)動機1而能量有剩余的情況下，利用該剩余能量使電動機/發(fā)電機5作為發(fā)電機工作，由此將剩余能量轉(zhuǎn)換為電力。為了將該發(fā)電電力用于電動機/發(fā)電機5的電動機驅(qū)動而進行蓄電，由此能夠改善發(fā)動機1的油耗。
此外，在圖1中，是在電動機/發(fā)電機5以及自動變速器3之間，插入使電動機/發(fā)電機5以及驅(qū)動車輪2可分離地結(jié)合的第2離合器7，但也可以如圖2所示，使第2離合器7插入自動變速器3以及差動齒輪裝置8之間，可以實現(xiàn)同樣的功能。
另外，在圖1以及圖2中，作為第2離合器7，是在自動變速器3之前或之后增加專用的單元，但也可以取代之，作為第2離合器7，如圖3所示借用在自動變速器3內(nèi)已有的前進變速檔選擇用的變速摩擦要素或后退變速檔選擇用的變速摩擦要素。
關(guān)于作為第2離合器7借用的自動變速器3的變速摩擦要素如后所述。
該情況下，在第2離合器7實現(xiàn)前述模式選擇功能的基礎(chǔ)上，還能夠在為了實現(xiàn)該功能而接合時，通過使自動變速器向?qū)?yīng)變速檔變速而成為動力傳遞狀態(tài)，因為不需要專用的第2離合器，所以在成本方面有很大優(yōu)勢。
構(gòu)成圖1～3所示的混合動力車輛的動力傳動系統(tǒng)的發(fā)動機1、電動機/發(fā)電機5、第1離合器6以及第2離合器7，利用圖7所示的系統(tǒng)進行控制。
并且，在以下說明中，展開說明動力傳動系統(tǒng)為圖3所示的結(jié)構(gòu)(借用自動變速器3內(nèi)已有的變速摩擦要素作為第2離合器7)的情況。
圖7的控制系統(tǒng)具有總體控制動力傳動系統(tǒng)的工作點的總體控制器20，由目標發(fā)動機扭矩tTe、目標電動機/發(fā)電機扭矩tTm(也可以是目標電動機/發(fā)電機轉(zhuǎn)速tNm)、第1離合器6的目標傳遞扭矩容量tTc1(第1離合器指令壓力tPc1)、以及第2離合器7的目標傳遞扭矩容量tTc2(第2離合器指令壓力tPc2)規(guī)定動力傳動系統(tǒng)的工作點。
為了確定上述動力傳動系統(tǒng)的工作點，向總體控制器20中輸入以下信號來自發(fā)動機轉(zhuǎn)速傳感器11的信號，該發(fā)動機轉(zhuǎn)速傳感器11檢測發(fā)動機轉(zhuǎn)速Ne；來自電動機/發(fā)電機轉(zhuǎn)速傳感器12的信號，該電動機/發(fā)電機轉(zhuǎn)速傳感器12檢測電動機/發(fā)電機轉(zhuǎn)速Nm來自輸入轉(zhuǎn)速傳感器13的信號，該輸入轉(zhuǎn)速傳感器1檢測變速器輸入轉(zhuǎn)速Ni；來自輸出轉(zhuǎn)速傳感器14的信號，該輸出轉(zhuǎn)速傳感器14檢測變速器輸出轉(zhuǎn)速No；來自加速器開度傳感器15的信號，該加速器開度傳感器15檢測表示發(fā)動機1的要求負載狀態(tài)的加速器踏板踏入量(加速器開度APO)；以及來自蓄電狀態(tài)傳感器16的信號，該蓄電狀態(tài)傳感器16檢測儲存電動機/發(fā)電機5用的電力的蓄電池9的蓄電狀態(tài)SOC。
此外，在上述傳感器中，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以及輸出轉(zhuǎn)速傳感器14可以分別如圖1～3所示進行配置。
總體控制器20由上述輸入信息中的加速器開度APO、蓄電池蓄電狀態(tài)SOC以及變速器輸出轉(zhuǎn)速No(車速VSP)，選擇可以實現(xiàn)駕駛者所希望的車輛驅(qū)動力的駕駛模式(EV模式、HEV模式)，同時，分別運算目標發(fā)動機扭矩tTe、目標電動機/發(fā)電機扭矩tTm(或者目標電動機/發(fā)電機轉(zhuǎn)速tNm)、目標第1離合器傳遞扭矩容量tTc1(或者第1離合器指令壓力tPc1)以及目標第2離合器傳遞扭矩容量tTc2(或者第2離合器指令壓力tPc2)。
目標發(fā)動機扭矩tTe被提供給發(fā)動機控制器21，目標電動機/發(fā)電機扭矩tTm被提供給電動機/發(fā)電機控制器22。
發(fā)動機控制器21控制發(fā)動機1，以使得發(fā)動機扭矩Te達到目標發(fā)動機扭矩tTe，電動機/發(fā)電機控制器22通過蓄電池9以及逆變器10控制電動機/發(fā)電機5，以使得電動機/發(fā)電機5的扭矩Tm(或者轉(zhuǎn)速Nm)達到目標電動機/發(fā)電機扭矩tTm(或者目標電動機/發(fā)電機轉(zhuǎn)速tNm)。
總體控制器20將與目標第1離合器傳遞扭矩容量tTc1以及目標第2離合器傳遞扭矩容量tTc2相對應(yīng)的螺線管電流，提供給第1離合器6以及第2離合器7的油壓控制螺線管(未圖示)。然后，總體控制器20分別進行第1離合器6以及第2離合器7的接合力控制，以使得第1離合器6的傳遞扭矩容量Tc1與目標傳遞扭矩容量tTc1一致，并且，使得第2離合器7的傳遞扭矩容量Tc2與目標第2離合器傳遞扭矩容量tTc2一致。
總體控制器20利用圖8所示的主程序，執(zhí)行上述駕駛模式(EV模式、HEV模式)的選擇，以及目標發(fā)動機扭矩tTe、目標電動機/發(fā)電機扭矩tTm、目標第1離合器傳遞扭矩容量tTc1、以及目標第2離合器傳遞扭矩容量tTc2的運算。
首先在步驟S1中，利用預(yù)定的到達目標驅(qū)動力對應(yīng)圖，由加速器開度APO以及車速VSP，運算恒定的到達目標驅(qū)動力tFo0。
然后，在步驟S2中，根據(jù)預(yù)定的變速對應(yīng)圖，由加速器開度APO以及車速VSP確定目標變速檔SHIFT，在步驟S9中將其向自動變速器3的變速控制部(未圖示)指令，使自動變速器變速到目標變速檔SHIFT。
在步驟S3中，使用目標駕駛模式區(qū)域?qū)?yīng)圖，由加速器開度APO以及車速VSP，確定作為目標的駕駛模式(EV模式、HEV模式)。
作為目標駕駛模式，通常以在高負載(大加速器開度)、高車速時采用HEV模式，在低負載、低車速時采用EV模式的方式，確定上述目標駕駛模式區(qū)域圖。
在其后的步驟S4中，通過當前的駕駛模式與上述目標駕駛模式的對比，如下所述地進行駕駛模式切換運算。
如果當前的駕駛模式與目標駕駛模式一致，則指令保持當前的駕駛模式為EV模式或HEV模式，如果當前的駕駛模式為EV模式，而目標駕駛模式為HEV模式，則指令從EV模式向HEV模式的模式切換，如果當前的駕駛模式為HEV模式，而目標駕駛模式為EV模式，則指令其從HEV模式向EV模式的模式切換。
然后，通過將該指令在步驟S9中輸出，依照指令進行模式保持或模式切換。
在步驟S5中，運算由當前的驅(qū)動力，以具有規(guī)定調(diào)整量的響應(yīng)轉(zhuǎn)換到在步驟S1中求得的到達目標驅(qū)動力tFo0所需要的各個時刻的過渡目標驅(qū)動力tFo。
在該運算時，例如可以將使到達目標驅(qū)動力tFo0通過規(guī)定時間常數(shù)的低通濾波器后得到的輸出，作為過渡目標驅(qū)動力tFo。
在步驟S6中，對應(yīng)于駕駛模式(EV模式、HEV模式)或模式切換，根據(jù)過渡目標驅(qū)動力tFo、驅(qū)動車輪2的輪胎有效半徑Rt、最終傳動比if、由當前選擇變速檔確定的自動變速器3的傳動比iG、自動變速器3的輸入轉(zhuǎn)速Ni、發(fā)動機轉(zhuǎn)速Ne、與蓄電池蓄電狀態(tài)SOC(可輸出電力)對應(yīng)的目標放電電力tP，運算與電動機/發(fā)電機5共同或單獨實現(xiàn)過渡目標驅(qū)動力tFo所需的目標發(fā)動機扭矩tTe。
在步驟S9中，向圖7的發(fā)動機控制器21指令這樣確定的目標發(fā)動機扭矩tTe，發(fā)動機控制器21控制發(fā)動機1，以實現(xiàn)目標發(fā)動機扭矩tTe。
在步驟S7中，對應(yīng)于駕駛模式(EV模式、HEV模式)或模式切換，運算實現(xiàn)過渡目標驅(qū)動力tFo所必須的、或者實現(xiàn)模式切換所必須的第1離合器6以及第2離合器7的目標傳遞扭矩容量tTc1、tTc2，在步驟S9中，向圖7的第1離合器6以及第2離合器7指令這樣確定的第1離合器7以及第2離合器7的目標傳遞扭矩容量tTc1、tTc2，進行接合力控制，以使得第1離合器6以及第2離合器7成為目標傳遞扭矩容量tTc1、tTc2。
在步驟S8中，對應(yīng)于駕駛模式(EV模式、HEV模式)或模式切換，由過渡目標驅(qū)動力tFo、驅(qū)動車輪2的輪胎有效半徑Rt、最終傳動比if、由當前的選擇變速檔確定的自動變速器3的傳動比iG、自動變速器3的輸入轉(zhuǎn)速Ni、發(fā)動機轉(zhuǎn)速Ne以及與蓄電池蓄電狀態(tài)SOC(可輸出電力)對應(yīng)的目標放電電力tP，求出與發(fā)動機1共同或單獨實現(xiàn)過渡目標驅(qū)動力tFo所需的目標電動機/發(fā)電機扭矩tTm。
在步驟S9中，向圖7的電動機/發(fā)電機控制器22指令這樣確定的目標電動機/發(fā)電機扭矩tTm，電動機/發(fā)電機控制器22進行控制，以使得電動機/發(fā)電機5實現(xiàn)目標電動機/發(fā)電機扭矩tTm。
以上是通常的混合動力車輛的動力傳動系統(tǒng)的驅(qū)動力控制。如圖9所示說明本發(fā)明的目的的EV→HEV模式切換控制。
具體而言，對于在瞬時t1之后因加速器踏板的踩下而加速器開度APO增大，隨之發(fā)出EV→HEV模式切換指令，同時自動變速器3進行從5檔向4檔降檔(變速)的情況，進行以下說明。
另外，由于EV→HEV模式切換如前所述，是從斷開第1離合器6、停止發(fā)動機1并接合第2離合器7而僅利用來自電動機/發(fā)電機5的動力驅(qū)動車輪2的電動行駛(EV)模式，向接合第1離合器6而利用經(jīng)由該第1離合器的動力使發(fā)動機1起動并利用來自發(fā)動機1及電動機/發(fā)電機5的動力驅(qū)動車輪2的混合動力行駛(HEV)模式的切換，所以在接合第1離合器6同時對電動機/發(fā)電機5進行驅(qū)動力控制，以實現(xiàn)該EV→HEV模式切換。
另外，自動變速器3的上述從5檔向4檔的降檔，如圖6的接合理論圖中標記箭頭所示，通過在使接合狀態(tài)的前制動器Fr/B斷開(將其稱為斷開側(cè)變速摩擦要素)的同時，使斷開狀態(tài)的直接換檔離合器D/C接合(將其稱為接合側(cè)變速摩擦要素)來實現(xiàn)。
另外，在該變速中，高低速倒檔離合器H&LR/C由圖6的接合理論圖可知，繼續(xù)保持接合狀態(tài)，具有在變速前后的5檔及4檔兩者中使自動變速器3成為傳動狀態(tài)的功能。
并且，在本實施例中，將高低速倒檔離合器H&LR/C作為圖3的第2離合器7使用，在圖9中，由tTc2表示其傳遞扭矩容量的指令值，由Tc2表示其實際值。
另外，在圖9中，由tTc表示與直接換檔離合器D/C(接合側(cè)變速摩擦要素)的傳遞扭矩容量相關(guān)的指令值，由Tc表示其實際值，由tTo表示與前制動器Fr/B(斷開側(cè)變速摩擦要素)的傳遞扭矩容量相關(guān)的指令值，由To表示其實際值。
另外，在圖9中，由tPc1表示圖3中的第1離合器6的指令壓力，由Pc1表示其實際壓力，由Tc1表示其傳遞扭矩容量。
但是，第1離合器6在常態(tài)(實際壓力Pc1＝0)時接合，其傳遞扭矩容量Tc1為最大值，隨著控制為趨向其指令壓力tPc1的實際壓力Pc1上升，傳遞扭矩容量Tc1降低。
另外，在圖9中還一同標記了電動機/發(fā)電機5的轉(zhuǎn)速指令值(電動機轉(zhuǎn)速指令值)tNm、其實際轉(zhuǎn)速(電動機轉(zhuǎn)速)Nm、發(fā)動機1的發(fā)動機轉(zhuǎn)速Ne、自動變速器3的變速器輸入轉(zhuǎn)速Ni、發(fā)動機1的發(fā)動機扭矩Te、電動機/發(fā)電機5的電動機扭矩Tm以及變速器輸出扭矩。
如圖9所示，伴隨著從瞬時t1開始的加速器開度APO(要求驅(qū)動力)的增大，電動機/發(fā)電機5的電動機扭矩Tm及電動機轉(zhuǎn)速Nm如圖所示增大。與此同時，為了可以將此時的電動機扭矩Tm能夠全部傳遞至驅(qū)動車輪2，使作為第2離合器7的高低速倒檔離合器H&LR/C的傳遞扭矩容量Tc2如圖所示增大，從而與變速目標輸出扭矩對應(yīng)。
另一方面，由于加速器開度APO(要求驅(qū)動力)增大，需要發(fā)動機動力，其結(jié)果，在瞬時t2發(fā)出從電動行駛(EV)模式向混合動力行駛(HEV)模式的EV→HEV模式切換指令。其結(jié)果，利用如虛線所示追隨控制降低的指令壓力tPc1的實際壓力Pc1(利用預(yù)充電控制和備用(standby)控制)，雖然傳遞扭矩容量Tc1仍然為0，但使第1離合器6迅速成為即將開始接合之前的狀態(tài)。
然后，從由EV→HEV模式切換指令瞬時t2經(jīng)過設(shè)定時間TM1的瞬時t3，為了提高電動機/發(fā)電機5的轉(zhuǎn)速而用于起動發(fā)動機，使轉(zhuǎn)速指令值tNm向發(fā)動機起動用的目標值升高，并使電動機扭矩Tm上升，以使電動機轉(zhuǎn)速Nm追隨該轉(zhuǎn)速指令值tNm。
由此，由于作為第2離合器7的高低速倒檔離合器H&LR/C使其傳遞扭矩容量Tc2如上所述與變速器目標輸出扭矩對應(yīng)，因此根據(jù)電動機扭矩Tm的上升量而開始滑動。
另外，如上所述在使電動機/發(fā)電機5的轉(zhuǎn)速指令值tNm向發(fā)動機起動用的目標值上升時，如圖所示分為2個階段進行，以使得作為第2離合器7的高低速倒檔離合器H&LR/C的上述滑動平滑地進行。
另外，作為第2離合器7的高低速倒檔離合器H&LR/C開始滑動后，使電動機/發(fā)電機5的轉(zhuǎn)速指令值tNm成為發(fā)動機起動用目標轉(zhuǎn)速及第2離合器(高低速倒檔離合器H&LR/C)的前后轉(zhuǎn)速差(即高低速倒檔離合器H&LR/C的驅(qū)動側(cè)和被驅(qū)動側(cè)的轉(zhuǎn)速差)之和。
監(jiān)視第2離合器7(高低速倒檔離合器H&LR/C)開始滑動后，其前后轉(zhuǎn)速差大于或等于發(fā)動機起動用的目標轉(zhuǎn)速差的狀態(tài)的持續(xù)時間，從該持續(xù)時間到達規(guī)定時間后的瞬時t4，降低第1離合器6的指令壓力tPc1，以使得第1離合器6開始接合而具有傳遞扭矩容量Tc1。
在所述第1離合器6的接合開始時，利用其傳遞扭矩容量Tc1，由發(fā)動機轉(zhuǎn)速Ne及發(fā)動機扭矩Te的波形可以看出發(fā)動機1開始起動，但此時以使得發(fā)動機轉(zhuǎn)速Ne例如在0.3秒中提高至1000rpm的方式，確定緊接著瞬時t4之后的第1離合器6的指令壓力tPc1(傳遞扭矩容量Tc1)。
在因上述發(fā)動機1的起動，發(fā)動機轉(zhuǎn)速Ne和電動機/發(fā)電機5的轉(zhuǎn)速Nm之間的轉(zhuǎn)速差、即第1離合器6的前后轉(zhuǎn)速差，達到離合器接合沖擊方面不會產(chǎn)生問題的小的設(shè)定值的瞬時t6，使第1離合器6的指令壓力tPc1為0。對其進行追隨，由于利用被降低控制的實際壓力Pc1使第1離合器6完全接合，其傳遞扭矩容量Tc1趨向最大值。
在瞬時t4及t6之間的5→4降檔指令瞬時t5，作為斷開側(cè)變速摩擦要素的前制動器Fr/B的傳遞扭矩容量指令值tTo，降低至相當于作為第2離合器7的高低速倒檔離合器H&LR/C的傳遞扭矩容量的值，使作為斷開側(cè)變速摩擦要素的前制動器Fr/B的實際傳遞扭矩容量To，以追隨傳遞扭矩容量指令值tTo的方式降低。
由此，作為斷開側(cè)變速摩擦要素的前制動器Fr/B，取代作為第2離合器7的高低速倒檔離合器H&LR/C進行滑動，檢測到前制動器Fr/B的滑動開始后，使高低速倒檔離合器H&LR/C的傳遞扭矩容量指令值tTc2提高至完全接合所需的值，利用追隨控制它的實際容量Tc2，使高低速倒檔離合器H&LR/C完全接合，由此進行從高低速倒檔離合器H&LR/C向前制動器Fr/B的滑動要素的切換。
另外，在5→4降檔指令瞬時t5，還利用追隨控制如虛線所示降低的傳遞扭矩容量指令值tTc的實際傳遞扭矩容量Tc(利用預(yù)充電控制和備用控制)，使作為接合側(cè)變速摩擦要素的直接換檔離合器D/C迅速成為即將開始接合之前的狀態(tài)。
如上述所示，在瞬時t4之后判定用于發(fā)動機起動而開始接合的第1離合器6完全接合(圖9中表示為完全接合判定)后，在判定發(fā)動機扭矩Te穩(wěn)定(tTc2-Tm＞設(shè)定值)的瞬時t7，使電動機/發(fā)電機5的轉(zhuǎn)速指令值tNm具有虛線所示的規(guī)定的時間常數(shù)而上升至變速后目標轉(zhuǎn)速，控制電動機扭矩Tm以使電動機轉(zhuǎn)速Nm追隨轉(zhuǎn)速指令值tNm。
另外，在判定上述的第1離合器6的完全接合(在圖9中表示為完全接合判定)時，可以根據(jù)下述時間中較快的一個判定第1離合器6完全接合，即，由第1離合器6的行程量可以推定的傳遞扭矩容量Tc1成為規(guī)定值時，或者從瞬時t6開始經(jīng)過設(shè)定時間TM2時。
在判定上述的由作為斷開側(cè)變速摩擦要素的前制動器Fr/B進行的斷開、和由作為接合側(cè)變速摩擦要素的直接換檔離合器D/C進行的接合的切換來進行的5→4降檔結(jié)束時t8，例如判定變速器輸出轉(zhuǎn)速No達到最終目標值的90％的瞬時t8，使作為斷開側(cè)變速摩擦要素的前制動器Fr/B的傳遞扭矩容量指令值tTo，以與加速器開度APO、車速VSP對應(yīng)的時間變化梯度趨向0，利用追隨控制它的實際傳遞扭矩容量To，使前制動器Fr/B從上述滑動狀態(tài)完全斷開，同時使作為接合側(cè)變速摩擦要素的直接換檔離合器D/C的傳遞扭矩容量指令值tTc為0，利用追隨控制它的實際傳遞扭矩容量Tc，使直接換檔離合器D/C完全接合，利用它們在瞬時t9完成5→4降檔。
另外，使完成EV→HEV模式切換控制而轉(zhuǎn)換至HEV模式控制的定時，是從作為第2離合器7的高低速倒檔離合器H&LR/C的前后轉(zhuǎn)速差成為小于表示接合完成的設(shè)定值開始，經(jīng)過固定的充裕時間之后的時刻。
根據(jù)以上說明的本實施例的混合動力車輛的傳動狀態(tài)切換控制，在使第1離合器6接合而利用電動機/發(fā)電機5起動發(fā)動機的EV→HEV模式切換時，以及之后利用自動變速器3的變速而切換電動機/發(fā)電機5及驅(qū)動車輪2之間的傳動路徑時，由于首先使第2離合器7的傳遞扭矩容量Tc2成為與駕駛員要求的驅(qū)動力要求值對應(yīng)的傳遞扭矩容量，然后經(jīng)過使斷開側(cè)變速摩擦要素(前制動器Fr/B)的傳遞扭矩容量成為相當于第2離合器7的傳遞扭矩容量Tc2的值、即與駕駛員要求的驅(qū)動力要求值對應(yīng)的傳遞扭矩容量的流程，進行上述順序的EV→HEV模式切換及自動變速器3的變速，所以以將向驅(qū)動車輪2的驅(qū)動力維持為與駕駛員要求的驅(qū)動力要求值對應(yīng)的驅(qū)動力的狀態(tài)，進行EV→HEV模式切換及自動變速器3的變速，從而能夠解決與驅(qū)動力的消失感相關(guān)的上述問題，同時利用第2離合器7或斷開側(cè)變速摩擦要素(前制動器Fr/B)的滑動，吸收超過驅(qū)動力要求值的扭矩變化，能夠解決上述的沖擊問題。
另外根據(jù)同樣的理由，通過使電動機/發(fā)電機5的扭矩成為超過駕駛員要求的驅(qū)動力要求值的大值，可以在使向驅(qū)動車輪2的驅(qū)動力維持與駕駛員要求的驅(qū)動力要求值對應(yīng)的驅(qū)動力的狀態(tài)下，利用剩余部分的電動機/發(fā)電機扭矩，進行發(fā)動機1的起動，同時在該發(fā)動機起動中，利用斷開側(cè)變速摩擦要素(前制動器Fr/B)的斷開及接合側(cè)變速摩擦要素(直接換檔離合器D/C)的接合，可以同時進行變速，可以解決發(fā)動機起動及變速所需時間變長這一上述新問題。
另外，在上述中，如圖9所示，對在EV→HEV模式切換要求(發(fā)動機起動要求)之后產(chǎn)生變速要求的情況進行了說明，但相反，對于在EV→HEV模式切換要求(發(fā)動機起動要求)之前產(chǎn)生變速要求的情況，如圖10所示進行控制。
即，從表示為第I階段的EV模式狀態(tài)開始，首先在第II階段中，使第2離合器7的傳遞扭矩容量Tc2，成為與駕駛員要求的驅(qū)動力要求值對應(yīng)的傳遞扭矩容量，以成為與超過驅(qū)動力要求值的扭矩隨動而第2離合器7可以滑動的狀態(tài)。
在之后的第III階段中，在與變速要求相呼應(yīng)而斷開斷開側(cè)變速摩擦要素(前制動器Fr/B)時，使其傳遞扭矩容量To成為與第2離合器7的傳遞扭矩容量Tc2相當?shù)闹?、即與駕駛員要求的驅(qū)動力要求值對應(yīng)的傳遞扭矩容量，同時通過斷開第2離合器7，進行從第2離合器7向斷開側(cè)變速摩擦要素(前制動器Fr/B)的滑動要素的切換。
在此狀態(tài)下，在第IV階段中，開始第1離合器6的接合，電動機/發(fā)電機5通過與上述相同的控制開始發(fā)動機1的起動控制。
上述發(fā)動機1的起動控制開始后，在第V階段中，繼續(xù)進行斷開側(cè)變速摩擦要素(前制動器Fr/B)的上述傳遞扭矩容量控制，成為與超過駕駛員要求的驅(qū)動力要求值的扭矩隨動而斷開側(cè)變速摩擦要素(前制動器Fr/B)可以滑動的狀態(tài)。
在之后的第VI階段中，使作為接合側(cè)變速摩擦要素的直接換檔離合器D/C的傳遞扭矩容量Tc成為相當于斷開側(cè)變速摩擦要素(前制動器Fr/B)的傳遞扭矩容量To的值、即與駕駛員要求的驅(qū)動力要求值對應(yīng)的傳遞扭矩容量，同時斷開斷開側(cè)變速摩擦要素(前制動器Fr/B)，通過從斷開側(cè)變速摩擦要素(前制動器Fr/B)向接合側(cè)變速摩擦要素(直接換檔離合器D/C)切換，進行變速。
在該變速中，利用發(fā)動機1或者電動機/發(fā)電機5的扭矩控制，進行防止變速沖擊用的扭矩降低。
在第VII階段中，通過完成接合側(cè)變速摩擦要素(直接換檔離合器D/C)的上述接合而結(jié)束變速，以可以實現(xiàn)在變速后的4檔下的HEV行駛模式。
通過由電動機/發(fā)電機5補償此時的發(fā)動機的響應(yīng)延遲量來防止沖擊。
另外，在上述實施例中，對第2離合器7、斷開側(cè)變速摩擦要素(前制動器Fr/B)、接合側(cè)變速摩擦要素(直接換檔離合器D/C)各不相同的情況進行說明，下面對除此以外的情況進行說明。
在兼用斷開側(cè)變速摩擦要素(前制動器Fr/B)作為第2離合器7，在EV→HEV模式切換要求(發(fā)動機起動要求)之前產(chǎn)生變速要求的情況下，根據(jù)圖11進行如以下說明的控制。
該控制相當于在圖10中去除第III階段，從第I階段的EV模式狀態(tài)開始，在第II階段中，在與變速要求相呼應(yīng)而斷開斷開側(cè)變速摩擦要素(前制動器Fr/B)時，使其傳遞扭矩容量To成為與駕駛員要求的驅(qū)動力要求值對應(yīng)的傳遞扭矩容量，成為與超過驅(qū)動力要求值的扭矩隨動而斷開側(cè)變速摩擦要素(前制動器Fr/B)可以滑動的狀態(tài)。
在此狀態(tài)下，在之后的第IV階段中，開始接合第1離合器6，電動機/發(fā)電機5利用與上述相同的控制開始發(fā)動機1的起動控制。
上述發(fā)動機1的起動控制開始后，在第V階段中，繼續(xù)進行斷開側(cè)變速摩擦要素(前制動器Fr/B)的上述傳遞扭矩容量控制，以成為與超過駕駛員要求的驅(qū)動力要求值的扭矩隨動而斷開側(cè)變速摩擦要素(前制動器Fr/B)可以滑動的狀態(tài)。
在之后的第VI階段中，使作為接合側(cè)變速摩擦要素的直接換檔離合器D/C的傳遞扭矩容量Tc成為相當于斷開側(cè)變速摩擦要素(前制動器Fr/B)的傳遞扭矩容量To的值、即與駕駛員要求的驅(qū)動力要求值對應(yīng)的傳遞扭矩容量，同時斷開斷開側(cè)變速摩擦要素(前制動器Fr/B)，通過從斷開側(cè)變速摩擦要素(前制動器Fr/B)向接合側(cè)變速摩擦要素(直接換檔離合器D/C)的切換，進行變速。
在該變速中，利用發(fā)動機1或者電動機/發(fā)電機5的扭矩控制，進行防止變速沖擊用的扭矩降低。
在第VII階段中，通過完成接合側(cè)變速摩擦要素(直接換檔離合器D/C)的上述接合而結(jié)束變速，以可以實現(xiàn)變速后的4檔下的HEV行駛模式。
通過由電動機/發(fā)電機5補償此時的發(fā)動機的響應(yīng)延遲量來防止沖擊。
圖12表示在兼用斷開側(cè)變速摩擦要素(前制動器Fr/B)作為第2離合器7，在EV→HEV模式切換要求(發(fā)動機起動要求)之后產(chǎn)生變速要求的情況下的控制。
該控制相當于在基于圖9的上述控制中，去除從第2離合器7向作為斷開側(cè)變速摩擦要素的前制動器Fr/B的切換的階段。
從第I階段的EV模式狀態(tài)開始，在第II階段中，使處于接合狀態(tài)的斷開側(cè)變速摩擦要素(前制動器Fr/B)的傳遞扭矩容量To，成為與駕駛員要求的驅(qū)動力要求值對應(yīng)的傳遞扭矩容量，以成為與超過驅(qū)動力要求值的扭矩隨動而斷開側(cè)變速摩擦要素(前制動器Fr/B)可以滑動的狀態(tài)。
在此狀態(tài)下，在之后的第III階段中，與發(fā)動機起動要求呼應(yīng)而接合第1離合器6，利用電動機/發(fā)電機5的與上述相同的控制開始發(fā)動機1的起動控制。
上述發(fā)動機1的起動控制開始后，在第IV階段中，繼續(xù)進行斷開側(cè)變速摩擦要素(前制動器Fr/B)的上述傳遞扭矩容量控制，成為與超過駕駛員要求的驅(qū)動力要求值的扭矩隨動而斷開側(cè)變速摩擦要素(前制動器Fr/B)可以滑動的狀態(tài)。
在之后的第V階段中，與變速要求呼應(yīng)而使作為接合側(cè)變速摩擦要素的直接換檔離合器D/C的傳遞扭矩容量Tc，成為相當于斷開側(cè)變速摩擦要素(前制動器Fr/B)的傳遞扭矩容量To的值、即與駕駛員要求的驅(qū)動力要求值對應(yīng)的傳遞扭矩容量，同時斷開斷開側(cè)變速摩擦要素(前制動器Fr/B)，通過從斷開側(cè)變速摩擦要素(前制動器Fr/B)向接合側(cè)變速摩擦要素(直接換檔離合器D/C)的切換，進行變速。
在該變速中，利用發(fā)動機1或者電動機/發(fā)電機5的扭矩控制，進行防止變速沖擊用的扭矩降低。
在第VI階段中，通過完成接合側(cè)變速摩擦要素(直接換檔離合器D/C)的上述接合而結(jié)束變速，以可以實現(xiàn)在變速后的4檔下的HEV行駛模式。
通過由電動機/發(fā)電機5補償此時的發(fā)動機的響應(yīng)延遲量來防止沖擊。
圖13表示在兼用接合側(cè)變速摩擦要素(直接換檔離合器D/C)作為第2離合器7，在EV→HEV模式切換要求(發(fā)動機起動要求)之前產(chǎn)生變速要求的情況下的控制。
從第I階段的EV模式狀態(tài)開始，在第II階段中，使處于斷開狀態(tài)的接合側(cè)變速摩擦要素(直接換檔離合器D/C)的傳遞扭矩容量Tc，成為與駕駛員要求的驅(qū)動力要求值對應(yīng)的傳遞扭矩容量，以成為與超過驅(qū)動力要求值的扭矩隨動而接合側(cè)變速摩擦要素(直接換檔離合器D/C)可以滑動的狀態(tài)，同時開始斷開作為斷開側(cè)變速摩擦要素的前制動器Fr/B。
在此狀態(tài)下，在之后的第III階段中，與發(fā)動機起動要求呼應(yīng)而開始接合第1離合器6，電動機/發(fā)電機5通過與上述相同的控制，開始發(fā)動機1的起動控制。
上述發(fā)動機1的起動控制開始后，在第IV階段中，繼續(xù)進行接合側(cè)變速摩擦要素(直接換檔離合器D/C)的上述傳遞扭矩容量控制，以成為與超過駕駛員要求的驅(qū)動力要求值的扭矩隨動而接合側(cè)變速摩擦要素(直接換檔離合器D/C)可以滑動的狀態(tài)。
在之后的第V階段中，與變速要求呼應(yīng)而接合作為接合側(cè)變速摩擦要素的直接換檔離合器D/C，通過從斷開側(cè)變速摩擦要素(前制動器Fr/B)向接合側(cè)變速摩擦要素(直接換檔離合器D/C)的切換，進行變速。
在該變速中，通過由發(fā)動機1或者電動機/發(fā)電機5的扭矩控制進行防止變速沖擊用的扭矩降低。
在第VI階段中，通過完成接合側(cè)變速摩擦要素(直接換檔離合器D/C)的上述接合而結(jié)束變速，以可以實現(xiàn)在變速后的4檔下的HEV行駛模式。
通過由電動機/發(fā)電機5補償此時的發(fā)動機的響應(yīng)延遲量來防止沖擊。
圖14表示在兼用接合側(cè)變速摩擦要素(直接換檔離合器D/C)作為第2離合器7，在EV→HEV模式切換要求(發(fā)動機起動要求)之后產(chǎn)生變速要求的情況下的控制。
從第I階段的EV模式狀態(tài)開始，在第II階段中，使處于斷開狀態(tài)的接合側(cè)變速摩擦要素(直接換檔離合器D/C)的傳遞扭矩容量Tc，成為與駕駛員要求的驅(qū)動力要求值對應(yīng)的傳遞扭矩容量，以成為與超過驅(qū)動力要求值的扭矩隨動而接合側(cè)變速摩擦要素(直接換檔離合器D/C)可以滑動的狀態(tài)，同時開始斷開作為斷開側(cè)變速摩擦要素的前制動器Fr/B。
在此狀態(tài)下，在之后的第III階段中，與發(fā)動機起動要求呼應(yīng)而開始接合第1離合器6，電動機/發(fā)電機5通過與上述相同的控制，開始發(fā)動機1的起動控制。
上述發(fā)動機1的起動控制開始后，在第IV階段中，繼續(xù)進行接合側(cè)變速摩擦要素(直接換檔離合器D/C)的上述傳遞扭矩容量控制，成為與超過駕駛員要求的驅(qū)動力要求值的扭矩隨動而接合側(cè)變速摩擦要素(直接換檔離合器D/C)可以滑動的狀態(tài)，在此期間，使作為斷開側(cè)變速摩擦要素的前制動器Fr/B的斷開結(jié)束。
在之后的第V階段中，與變速要求呼應(yīng)而接合作為接合側(cè)變速摩擦要素的直接換檔離合器D/C，通過從斷開側(cè)變速摩擦要素(前制動器Fr/B)向接合側(cè)變速摩擦要素(直接換檔離合器D/C)的切換，進行變速。
在該變速中，利用發(fā)動機1或者電動機/發(fā)電機5的扭矩控制，進行防止變速沖擊用的扭矩降低。
在第VI階段中，通過完成接合側(cè)變速摩擦要素(直接換檔離合器D/C)的上述接合而結(jié)束變速，以可以實現(xiàn)在變速后的4檔下的HEV行駛模式。
通過由電動機/發(fā)電機5補償此時的發(fā)動機的響應(yīng)延遲量來防止沖擊。
圖15是表示在第2離合器7、斷開側(cè)變速摩擦要素(前制動器Fr/B)和接合側(cè)變速摩擦要素(直接換檔離合器D/C)各不相同的情況下，在HEV模式下的變速時的控制。
如果在HEV模式下發(fā)出變速指令，則首先在第I階段中，使處于接合狀態(tài)的第2離合器7的傳遞扭矩容量Tc2，成為與駕駛員要求的驅(qū)動力要求值對應(yīng)的傳遞扭矩容量，以成為與超過驅(qū)動力要求值的扭矩隨動而第2離合器7可以滑動的狀態(tài)。
然后在第II階段中，使作為斷開側(cè)變速摩擦要素的前制動器Fr/B的傳遞扭矩容量To，成為相當于第2離合器7的傳遞扭矩容量Tc2的值、即與駕駛員要求的驅(qū)動力要求值對應(yīng)的傳遞扭矩容量，同時接合第2離合器7，進行從第2離合器7向斷開側(cè)變速摩擦要素(前制動器Fr/B)的滑動離合器的切換，取代第2離合器7而斷開側(cè)變速摩擦要素(前制動器Fr/B)成為與超過驅(qū)動力要求值的扭矩隨動而可以滑動的狀態(tài)。
在此狀態(tài)下，在第III階段中，使接合側(cè)變速摩擦要素(直接換檔離合器D/C)的傳遞扭矩容量Tc成為相當于斷開側(cè)變速摩擦要素(前制動器Fr/B)的傳遞扭矩容量To的值、即為與駕駛員要求的驅(qū)動力要求值對應(yīng)的傳遞扭矩容量，取代斷開側(cè)變速摩擦要素(前制動器Fr/B)而接合側(cè)變速摩擦要素(直接換檔離合器D/C)成為與超過驅(qū)動力要求值的扭矩隨動而可以滑動的狀態(tài)。
另外，在第III階段中，利用傳遞扭矩容量To的消失使斷開側(cè)變速摩擦要素(前制動器Fr/B)斷開。
在之后的第IV階段中，與變速要求呼應(yīng)而接合作為接合側(cè)變速摩擦要素的直接換檔離合器D/C，通過從斷開側(cè)變速摩擦要素(前制動器Fr/B)向接合側(cè)變速摩擦要素(直接換檔離合器D/C)的切換，進行變速。
由此，可以實現(xiàn)在變速后的4檔下進行HEV行駛，通過由電動機/發(fā)電機5補償此時的發(fā)動機的響應(yīng)延遲量來防止沖擊。
圖16是表示在兼用斷開側(cè)變速摩擦要素(前制動器Fr/B)作為第2離合器7的情況下，HEV模式下的變速時的控制，該控制相當于從圖15中去除第II階段，將第I階段的第2離合器7替換為斷開側(cè)變速摩擦要素(前制動器Fr/B)。
即，如果在HEV模式下發(fā)出變速指令，則首先在第I階段中，使處于接合狀態(tài)的斷開側(cè)變速摩擦要素(前制動器Fr/B)的傳遞扭矩容量To，成為與駕駛員要求的驅(qū)動力要求值對應(yīng)的傳遞扭矩容量，以成為與超過驅(qū)動力要求值的扭矩隨動而斷開側(cè)變速摩擦要素(前制動器Fr/B)可以滑動的狀態(tài)。
然后，在接下來的第III階段中，使接合側(cè)變速摩擦要素(直接換檔離合器D/C)的傳遞扭矩容量Tc，成為相當于斷開側(cè)變速摩擦要素(前制動器Fr/B)的傳遞扭矩容量To的值、即與駕駛員要求的驅(qū)動力要求值對應(yīng)的傳遞扭矩容量，取代斷開側(cè)變速摩擦要素(前制動器Fr/B)而接合側(cè)變速摩擦要素(直接換檔離合器D/C)成為與超過驅(qū)動力要求值的扭矩隨動而可以滑動的狀態(tài)。
另外，在第III階段中，也是利用傳遞扭矩容量To的消失使斷開側(cè)變速摩擦要素(前制動器Fr/B)斷開。
在之后的第IV階段中，與變速要求呼應(yīng)而接合作為接合側(cè)變速摩擦要素的直接換檔離合器D/C，通過從斷開側(cè)變速摩擦要素(前制動器Fr/B)向接合側(cè)變速摩擦要素(直接換檔離合器D/C)的切換，進行變速。
由此，可以實現(xiàn)在變速后的4檔下的HEV行駛，通過由電動機/發(fā)電機5補償此時的發(fā)動機的響應(yīng)延遲量來防止沖擊。
圖17是表示在兼用接合側(cè)變速摩擦要素(直接換檔離合器D/C)作為第2離合器7的情況下，在HEV模式下的變速時的控制。
如果在HEV模式下發(fā)出變速指令，則首先在第I階段中，使處于斷開狀態(tài)的接合側(cè)變速摩擦要素(直接換檔離合器D/C)的傳遞扭矩容量Tc，成為與駕駛員要求的驅(qū)動力要求值對應(yīng)的傳遞扭矩容量，成為與超過驅(qū)動力要求值的扭矩隨動而接合側(cè)變速摩擦要素(直接換檔離合器D/C)可以滑動的狀態(tài)。
然后在第II階段中，將接合側(cè)變速摩擦要素(直接換檔離合器D/C)維持為上述的傳遞扭矩容量控制狀態(tài)，在此狀態(tài)下，在之后的第III階段中，通過降低斷開側(cè)變速摩擦要素(前制動器Fr/B)的傳遞扭矩容量To，斷開斷開側(cè)變速摩擦要素(前制動器Fr/B)。
由所述斷開側(cè)變速摩擦要素(前制動器Fr/B)的斷開、和第IV階段中的接合側(cè)變速摩擦要素(直接換檔離合器D/C)的接合，通過從斷開側(cè)變速摩擦要素(前制動器Fr/B)向接合側(cè)變速摩擦要素(直接換檔離合器D/C)的切換，進行變速。
由此，可以實現(xiàn)變速后的4檔下的HEV行駛，通過由電動機/發(fā)電機5補償此時的發(fā)動機的響應(yīng)延遲量來防止沖擊。
在圖10至17中上述EV→HEV模式切換(發(fā)動機起動)控制，以及HEV模式下的變速控制中，可以實現(xiàn)與圖9中的上述內(nèi)容相同的作用效果。
另外，在上述中，由圖6的接合理論可知，由于自動變速器3的5→4降檔是不經(jīng)由單向離合器的變速，所以如與圖9至12中的上述所示，使接合側(cè)變速摩擦要素(直接換檔離合器D/C)通過預(yù)充電和備用控制迅速地成為即將接合之前的狀態(tài)，但在由變速時接合的接合側(cè)變速摩擦要素的接合而產(chǎn)生變速的傳動系統(tǒng)中，存在禁止利用空轉(zhuǎn)而從驅(qū)動車輪2向發(fā)動機1逆驅(qū)動的單向離合器的情況下的變速時，接合側(cè)變速摩擦要素的接合通過自身卡合而無延遲地進行，所以可以不進行復(fù)雜的接合側(cè)變速摩擦要素的預(yù)充電和備用控制。
另外，在上述中，因為在自動變速器3的5→4降檔變速中高低速倒檔離合器H&LR/C保持接合狀態(tài)，所以將該高低速倒檔離合器H&LR/C作為第2離合器7(參考圖3)使用，由于不需要如圖1及圖2所示新增設(shè)第2離合器7，所以在節(jié)省成本及空間方面很有優(yōu)勢。
通過在自動變速器3的5→4降檔時將從接合狀態(tài)斷開的斷開側(cè)變速摩擦要素(前制動器Fr/B)作為第2離合器7(參考圖3)使用，或相反在該變速時將從斷開狀態(tài)接合的接合側(cè)變速摩擦要素(直接換檔離合器D/C)作為第2離合器7(參考圖3)使用，即使不如圖1及圖2所示新增設(shè)第2離合器7，也可以同樣地實現(xiàn)該作用效果。
由此，在使用斷開側(cè)變速摩擦要素(前制動器Fr/B)作為第2離合器7(參考圖3)，或使用接合側(cè)變速摩擦要素(直接換檔離合器D/C)作為第2離合器7(參考圖3)的情況下，通過使作為第2離合器7的斷開側(cè)變速摩擦要素(前制動器Fr/B)或接合側(cè)變速摩擦要素(直接換檔離合器D/C)的傳遞扭矩容量繼續(xù)成為與駕駛員要求的驅(qū)動力要求值對應(yīng)的傳遞扭矩容量，可以實現(xiàn)與圖9中上述相同的作用效果。
上述各實施例中的第2離合器7的傳遞容量控制和斷開側(cè)變速摩擦要素的傳遞扭矩容量控制之間的切換結(jié)束判定，可以利用斷開側(cè)變速摩擦要素的傳遞扭矩容量、離合器前后轉(zhuǎn)速差或設(shè)定時間的經(jīng)過來進行，在判斷該切換結(jié)束時接合第2離合器7。
另外在上述各實施例中，斷開側(cè)變速摩擦要素的斷開開始及接合側(cè)變速摩擦要素接合開始，可以是電動機/發(fā)電機及驅(qū)動車輪之間的實際傳動比成為設(shè)定傳動比時，或者在從變速要求開始經(jīng)過設(shè)定時間的時刻。
另外，由發(fā)動機1或電動機/發(fā)電機5進行的扭矩降低，可以是電動機/發(fā)電機5及驅(qū)動車輪2之間的實際傳動比成為設(shè)定傳動比時，或者在從變速要求開始經(jīng)過設(shè)定時間的時刻。
權(quán)利要求
1.一種混合動力車輛的控制裝置，其具有發(fā)動機；電動機/發(fā)電機；離合器，其介于上述發(fā)動機及電動機/發(fā)電機之間，可以變更傳遞扭矩容量；變速裝置，其介于上述電動機/發(fā)電機及驅(qū)動車輪之間，利用多個摩擦接合要素的接合，可以選擇2個或2個以上的動力傳遞路線；以及控制器，其可以選擇電動行駛模式和混合動力行駛模式，該電動行駛模式是在斷開離合器的同時使變速裝置成為可以傳遞動力的狀態(tài)，該混合動力行駛模式是接合離合器而使變速裝置成為可以傳遞動力的狀態(tài)，其特征在于，上述控制器在上述電動行駛模式行駛中同時進行使上述離合器接合的發(fā)動機起動和上述變速裝置的變速時，在進行發(fā)動機的起動動作的整個發(fā)動機起動工序中，使上述多個摩擦接合要素中與變速前及變速后的任一個相關(guān)的至少兩個摩擦接合要素，成為滑動臨界接合狀態(tài)，在該滑動臨界接合狀態(tài)下，這些摩擦接合要素成為與車輛所要求的驅(qū)動力相當?shù)呐ぞ貍鬟f容量。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的混合動力車輛的控制裝置，其特征在于，使成為上述滑動臨界接合狀態(tài)的摩擦接合要素，在上述發(fā)動機起動工序的途中進行切換。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的混合動力車輛的控制裝置，其特征在于，上述變速為降檔。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的混合動力車輛的控制裝置，其特征在于，上述發(fā)動機起動工序中的摩擦接合要素的切換方式為，首先使變速前及變速后都接合的摩擦接合要素成為滑動臨界接合狀態(tài)，然后將變速后斷開的摩擦接合要素切換為滑動臨界接合狀態(tài)。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的混合動力車輛的控制裝置，其特征在于，上述發(fā)動機起動工序中的摩擦接合要素的切換方式為，首先使變速前接合且變速后斷開的摩擦接合要素成為滑動臨界接合狀態(tài)，然后將變速后新接合的摩擦接合要素切換為滑動臨界接合狀態(tài)。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的混合動力車輛的控制裝置，其特征在于，上述發(fā)動機起動工序中的摩擦接合要素的切換方式為，首先使變速后接合的摩擦接合要素成為滑動臨界接合狀態(tài)，然后將變速后斷開的摩擦接合要素切換為滑動臨界接合狀態(tài)。
7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的混合動力車輛的控制裝置，其特征在于，在從產(chǎn)生變速要求的時刻直至變速后接合的摩擦接合要素進行接合的期間，進行滑動臨界狀態(tài)的切換。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的混合動力車輛的控制裝置，其特征在于，即使在上述發(fā)動機起動工序期間車輛所要求的驅(qū)動力發(fā)生變化，也繼續(xù)保持成為與上述車輛要求驅(qū)動力相當?shù)呐ぞ貍鬟f容量的滑動臨界接合狀態(tài)。
9.一種混合動力車輛的控制裝置，具有發(fā)動機；電動機/發(fā)電機；離合器，其介于上述發(fā)動機及電動機/發(fā)電機之間，可以變更傳遞扭矩容量；變速裝置，其介于上述電動機/發(fā)電機及驅(qū)動車輪之間，可以利用多個摩擦接合要素的接合，選擇2個或2個以上的動力傳遞路線；以及控制器，其可以選擇電動行駛模式和混合動力行駛模式，該電動行駛模式是在斷開離合器的同時使變速裝置成為可以傳遞動力的狀態(tài)，該混合動力行駛模式是接合離合器而使變速裝置成為可以傳遞動力的狀態(tài)，其特征在于，上述控制器在上述電動行駛模式行駛中同時進行使上述離合器接合的發(fā)動機起動和上述變速裝置的變速時，發(fā)動機起動時，使上述多個摩擦接合要素中在變速前后進行斷開/接合的任一個摩擦接合要素，成為滑動臨界接合狀態(tài)，在該滑動臨界接合狀態(tài)下，這些摩擦接合要素成為與車輛所要求的驅(qū)動力相當?shù)呐ぞ貍鬟f容量。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的混合動力車輛的控制裝置，其特征在于，在利用斷開側(cè)的摩擦接合要素而成為滑動臨界接合狀態(tài)后，利用接合側(cè)的摩擦接合要素成為滑動臨界接合狀態(tài)。
全文摘要
提出一種可以平滑且高響應(yīng)地進行伴隨發(fā)動機起動的模式切換、以及由變速產(chǎn)生的傳動狀態(tài)切換的裝置。因加速器開度APO增大而在t2發(fā)出伴隨發(fā)動機起動的EV→HEV模式切換指令，然后在t5發(fā)出5→4降檔指令。從t2使第1離合器利用實際壓力Pc1成為即將接合之前的狀態(tài)，從由t2經(jīng)過設(shè)定時間TM1的t3，使用于發(fā)動機起動的電動機扭矩Tm增大，以使轉(zhuǎn)速Nm上升。因Tm的上升第2離合器開始滑動，從其轉(zhuǎn)速差達到規(guī)定值的t4第1離合器開始接合，開始起動發(fā)動機。在t5使斷開要素的扭矩容量To下降至第2離合器相當值，使接合要素成為即將接合之前的狀態(tài)，在t8使斷開要素完全斷開同時使接合要素完全接合，結(jié)束5→4降檔變速。
文檔編號B60K6/48GK101045451SQ20071008952
公開日2007年10月3日 申請日期2007年3月27日 優(yōu)先權(quán)日2006年3月29日
發(fā)明者谷島香織 申請人:日產(chǎn)自動車株式會社