專利名稱：車輛傳動(dòng)系及其控制器和用于控制車輛傳動(dòng)系的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及包括飛輪的車輛傳動(dòng)系，所述飛輪連接到發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出 軸和與發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出軸斷開。具體而言，本發(fā)明涉及當(dāng)發(fā)生與飛輪的連 接或斷開中的至少一者相關(guān)的故障時(shí)執(zhí)行的控制。
背景技術(shù)：
通常，飛輪安裝到用作發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出軸的發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸，以減小發(fā)動(dòng) 機(jī)旋轉(zhuǎn)的波動(dòng)。如果使飛輪的慣性矩較大，則發(fā)動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)的波動(dòng)減小。 具體而言，當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)怠速運(yùn)轉(zhuǎn)或者以低轉(zhuǎn)速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，減小波動(dòng)的效果顯 著。另一方面，當(dāng)車輛在飛輪的慣性矩較大的同時(shí)被加速時(shí)，為了使飛 輪的旋轉(zhuǎn)加速而消耗由發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)生的旋轉(zhuǎn)能量，因而劣化了車輛的加速 性能。此外，當(dāng)車輛被減速時(shí)，由于儲(chǔ)存在飛輪中的旋轉(zhuǎn)能量，發(fā)動(dòng)機(jī) 制動(dòng)器不能充分地工作。
己經(jīng)提出了一種其慣性矩能被改變的飛輪，以在車輛正以低速行駛 (發(fā)動(dòng)機(jī)正以低轉(zhuǎn)速運(yùn)轉(zhuǎn))時(shí)減小發(fā)動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)的波動(dòng)，并提高車輛的加
速響應(yīng)性。日本專利申請(qǐng)公開No. 2003-074641 (No. JP-A-074641)描述 了一種技術(shù)，其中發(fā)動(dòng)機(jī)設(shè)置有安裝到發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸的第一飛輪、以及能 夠連接到第一飛輪和與第一飛輪斷開的第二飛輪。在此技術(shù)中，當(dāng)發(fā)動(dòng) 機(jī)正在怠速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，第二飛輪連接到第一飛輪，以增大安裝到曲軸的第 一飛輪的慣性矩。此外，當(dāng)車輛被加速時(shí)，第二飛輪與第二飛輪斷開以 減小第一飛輪的慣性矩。
在前述日本專利申請(qǐng)公開No. 2003-074641 (JP-A-2003-074641 ) 中，沒(méi)有描述當(dāng)發(fā)生故障時(shí)(例如，當(dāng)發(fā)生其中第二飛輪不能連接到第 一飛輪或不能與第二飛輪斷開的故障時(shí))執(zhí)行的控制。當(dāng)發(fā)生這種故障 時(shí)，在發(fā)動(dòng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)中產(chǎn)生的慣性矩偏離假定值，因而不能實(shí)現(xiàn)所 期望的發(fā)動(dòng)機(jī)性能。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供了當(dāng)發(fā)生飛輪的故障時(shí)根據(jù)連接到發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出軸或與 發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出軸斷開的飛輪的故障內(nèi)容進(jìn)行的對(duì)傳動(dòng)系的控制。，
本發(fā)明的第一方面涉及一種車輛傳動(dòng)系，其包括發(fā)動(dòng)機(jī)，其驅(qū)動(dòng) 車輛；飛輪，其選擇性地在飛輪連接到所述發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出軸的狀態(tài)和飛 輪與發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出軸斷開的狀態(tài)之間切換；以及控制部分，其控制發(fā)動(dòng) 機(jī)。該車輛傳動(dòng)系的特征在于，控制部分判定是否發(fā)生飛輪的故障，并 且如果判定發(fā)生飛輪的故障，則控制部分根據(jù)故障的內(nèi)容來(lái)控制發(fā)動(dòng) 機(jī)。
在前述車輛傳動(dòng)系中，當(dāng)發(fā)生飛輪未連接到發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出軸的故障 時(shí)，控制部分可以將發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速控制為比正常運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的轉(zhuǎn)速更高的 值。
在前述車輛傳動(dòng)系中，控制部分控制發(fā)動(dòng)機(jī)，使得來(lái)自發(fā)動(dòng)機(jī)的輸 出等于正常運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)來(lái)自發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出。
前述車輛傳動(dòng)系還可以包括驅(qū)動(dòng)車輛的電動(dòng)機(jī)?？刂撇糠挚刂齐妱?dòng) 機(jī)?？刂撇糠挚梢钥刂瓢l(fā)動(dòng)機(jī)和電動(dòng)機(jī)，使得發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)矩和電動(dòng)機(jī)的 轉(zhuǎn)矩之間的比率是預(yù)定值，以產(chǎn)生用于驅(qū)動(dòng)車輛的需求驅(qū)動(dòng)力。當(dāng)發(fā)生 飛輪未與發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出軸斷開的故障時(shí)，控制部分控制發(fā)動(dòng)機(jī)和電動(dòng) 機(jī)，使得電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)矩與發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)矩的比率高于正常運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的比率。
本發(fā)明的第二方面涉及一種用于車輛傳動(dòng)系的控制設(shè)備，該車輛傳 動(dòng)系包括驅(qū)動(dòng)車輛的發(fā)動(dòng)機(jī)和飛輪，飛輪選擇性在飛輪連接到發(fā)動(dòng)機(jī)的 輸出軸的狀態(tài)和飛輪與發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出軸斷開的狀態(tài)之間切換。用于車輛 傳動(dòng)系的控制設(shè)備的特征在于包括故障判定部分，其判定是否發(fā)生飛 輪的故障；以及發(fā)動(dòng)機(jī)控制部分，當(dāng)故障判定部分判定發(fā)生飛輪的故障
時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)控制部分根據(jù)飛輪的故障的內(nèi)容來(lái)控制發(fā)動(dòng)機(jī)。
本發(fā)明的第三方面涉及一種用于控制車輛傳動(dòng)系的方法，該車輛傳 動(dòng)系包括驅(qū)動(dòng)車輛的發(fā)動(dòng)機(jī)和飛輪，飛輪選擇性地在飛輪連接到發(fā)動(dòng)機(jī) 的輸出軸的狀態(tài)和飛輪與發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出軸斷開的狀態(tài)之間切換。該用于控制車輛傳動(dòng)系的方法的特征在于包括以下步驟判定是否發(fā)生飛輪的 故障；以及當(dāng)判定發(fā)生飛輪的故障時(shí)，根據(jù)飛輪的故障的內(nèi)容來(lái)控制發(fā) 動(dòng)機(jī)。


根據(jù)參照附圖對(duì)以下對(duì)示例性實(shí)施方式的描述，本發(fā)明的前述和其 它的目的、特征和優(yōu)點(diǎn)將變得清楚，在附圖中，類似的標(biāo)號(hào)用來(lái)表示類 似的元件，并且其中
圖l是示意性地示出根據(jù)實(shí)施方式的傳動(dòng)系的構(gòu)造的視圖；并且 圖2是示出在正常運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)和當(dāng)增矩飛輪不能被連接時(shí)使用的運(yùn)轉(zhuǎn)狀 況(轉(zhuǎn)矩、轉(zhuǎn)速)的視圖。
具體實(shí)施例方式
將參照附圖描述本發(fā)明的示例性實(shí)施例。圖l示意性示出了根據(jù)本
實(shí)施方式的混合動(dòng)力車輛的傳動(dòng)系IO的構(gòu)造。傳動(dòng)系IO包括發(fā)動(dòng)機(jī)12 以及產(chǎn)生電力的第一和第二電動(dòng)機(jī)14、 16。發(fā)動(dòng)機(jī)12以及第一和第二電 動(dòng)機(jī)14、 16用作驅(qū)動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)的原動(dòng)機(jī)。發(fā)動(dòng)機(jī)12以及第一和第二電動(dòng) 機(jī)14、 16分別連接到行星齒輪機(jī)構(gòu)的三個(gè)元件，并且行星齒輪機(jī)構(gòu)構(gòu)成 動(dòng)力分割/組合機(jī)構(gòu)18。 S卩，發(fā)動(dòng)機(jī)12連接到行星齒輪機(jī)構(gòu)的行星輪架 20，第一電動(dòng)機(jī)14連接到太陽(yáng)輪22，并且第二電動(dòng)機(jī)16連接到齒圈 24。此外，輸出齒輪26連接到齒圈24。通過(guò)將來(lái)自發(fā)動(dòng)機(jī)12和電動(dòng)機(jī) 14、 16的全部輸出組合而產(chǎn)生的動(dòng)力從輸出齒輪26通過(guò)減速齒輪系 28、差速單元30和驅(qū)動(dòng)軸32傳遞到驅(qū)動(dòng)輪34。
傳動(dòng)系10設(shè)置有動(dòng)力分割/組合機(jī)構(gòu)18，并通過(guò)控制發(fā)動(dòng)機(jī)12以及 第一和第二電動(dòng)機(jī)14、 16的轉(zhuǎn)速和輸出轉(zhuǎn)矩來(lái)使用發(fā)動(dòng)機(jī)12和/或第二 電動(dòng)機(jī)16驅(qū)動(dòng)車輛。發(fā)動(dòng)機(jī)12驅(qū)動(dòng)第一電動(dòng)機(jī)14以產(chǎn)生電力。此外， 傳動(dòng)系10能在各種模式下運(yùn)轉(zhuǎn)。例如，第二電動(dòng)機(jī)16使用從通過(guò)車輛 的慣性而旋轉(zhuǎn)的驅(qū)動(dòng)輪34傳遞的旋轉(zhuǎn)力來(lái)再生電力。
第一電動(dòng)機(jī)14和太陽(yáng)輪22通過(guò)第一電動(dòng)機(jī)14的輸出軸直接連接到
7彼此。第二電動(dòng)機(jī)16通過(guò)減速機(jī)構(gòu)36連接到齒圈24?？梢栽跍p速機(jī)構(gòu) 36中采用行星齒輪機(jī)構(gòu)，并且在此情況下，第二電動(dòng)機(jī)16的輸出軸連接 到太陽(yáng)輪，并且動(dòng)力分割/組合機(jī)構(gòu)18的齒圈24連接到行星齒輪機(jī)構(gòu)的 齒圈。由于減速機(jī)構(gòu)36的行星輪架固定到減速機(jī)構(gòu)36，行星輪架不能旋 轉(zhuǎn)。以此方式，第二電動(dòng)機(jī)16的旋轉(zhuǎn)被減速，并且減速后的旋轉(zhuǎn)被傳遞 到輸出齒輪26。
發(fā)動(dòng)機(jī)12和行星輪架20通過(guò)扭轉(zhuǎn)減振器38連接到彼此。飛輪42 通過(guò)離合器44在發(fā)動(dòng)機(jī)12和扭轉(zhuǎn)減振器38之間的位置處設(shè)置在發(fā)動(dòng)機(jī) 輸出軸40上。飛輪42與固定在發(fā)動(dòng)機(jī)的曲軸上并在曲軸旋轉(zhuǎn)時(shí)與曲軸 一體旋轉(zhuǎn)的傳統(tǒng)飛輪不同。為了將飛輪42與傳統(tǒng)的飛輪區(qū)別開，以下將 飛輪42稱為增矩飛輪42。增矩飛輪42可以被構(gòu)造成，離合器設(shè)置在通 常使用的飛輪與曲軸之間，并且離合器與曲軸嚙合以將飛輪連接到發(fā)動(dòng) 機(jī)輸出軸或者與曲軸解除嚙合以將飛輪與發(fā)動(dòng)機(jī)輸出軸斷開。
離合器44被嚙合和解除嚙合，使得增矩飛輪42被連接到發(fā)動(dòng)機(jī)輸 出軸40和與發(fā)動(dòng)機(jī)輸出軸40斷開。當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)12正在旋轉(zhuǎn)時(shí)，離合器44 被嚙合以將增矩飛輪42連接到發(fā)動(dòng)機(jī)輸出軸40，使得增矩飛輪42通過(guò) 原動(dòng)機(jī)(例如，發(fā)動(dòng)機(jī)12)或者車輛的慣性而旋轉(zhuǎn)。以此方式，增矩飛 輪42用作旋轉(zhuǎn)能量的儲(chǔ)存器。當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)12的轉(zhuǎn)速低于預(yù)定值或者發(fā)動(dòng) 機(jī)將要停止時(shí)，離合器44解除嚙合以保持增矩飛輪42旋轉(zhuǎn)。儲(chǔ)存在增 矩飛輪42中的旋轉(zhuǎn)能量用于再起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)12。 g卩，離合器44被嚙合以 使發(fā)動(dòng)機(jī)輸出軸40旋轉(zhuǎn)，以再起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)12。此時(shí)，第一電動(dòng)機(jī)14也 可以用于使發(fā)動(dòng)機(jī)12旋轉(zhuǎn)。
當(dāng)增矩飛輪42連接到發(fā)動(dòng)機(jī)輸出軸40時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)12的旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)中 的慣性矩增大，并發(fā)動(dòng)機(jī)12的旋轉(zhuǎn)的波動(dòng)減小，因而有助于降低發(fā)動(dòng)機(jī) 12的振動(dòng)噪聲。當(dāng)增矩飛輪42與發(fā)動(dòng)機(jī)輸出軸40斷開時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)12的 慣性力矩減小，因而有助于提高例如使發(fā)動(dòng)機(jī)12加速的響應(yīng)性。
第一和第二電動(dòng)機(jī)14、 16分別通過(guò)第一和第二逆變器46、 48連接 到電池50。儲(chǔ)存在電池50中電力由第一和第二逆變器46、 48轉(zhuǎn)換成 AC電力，并且將該AC電力分別供應(yīng)到第一和第二電動(dòng)機(jī)14、 16以驅(qū)動(dòng)第一和第二電動(dòng)機(jī)14、 16。由第一和第二電動(dòng)機(jī)14、 16產(chǎn)生的電力由 第一和第二逆變器46、 48轉(zhuǎn)換成DC電力或脈動(dòng)電流電力，并將該DC 電力或脈動(dòng)電流電力供應(yīng)到電池50。電池50儲(chǔ)存所供應(yīng)的電力。
發(fā)動(dòng)機(jī)12、第一和第二電動(dòng)機(jī)14、 16和增矩飛輪42分別設(shè)置有轉(zhuǎn) 速傳感器52、 54、 56、 58。轉(zhuǎn)速傳感器52、 54、 56、 58檢測(cè)發(fā)動(dòng)機(jī) 12、第一和第二電動(dòng)機(jī)14、 16以及增矩飛輪42的各自的轉(zhuǎn)速。發(fā)動(dòng)機(jī) 12的轉(zhuǎn)速傳感器52將表示發(fā)動(dòng)機(jī)12的轉(zhuǎn)速的信號(hào)發(fā)送到發(fā)動(dòng)機(jī)電子控 制單元(以下"發(fā)動(dòng)機(jī)ECU" ) 60。發(fā)動(dòng)機(jī)ECU 60基于該信號(hào)和發(fā)送 到發(fā)動(dòng)機(jī)ECU 60的與發(fā)動(dòng)機(jī)控制有關(guān)的其它信號(hào)來(lái)控制發(fā)動(dòng)機(jī)12的轉(zhuǎn) 速和輸出轉(zhuǎn)矩。第一和第二電動(dòng)機(jī)14、 16的轉(zhuǎn)速傳感器54、 56將表示 第一和第二電動(dòng)機(jī)14、 16的轉(zhuǎn)速的各個(gè)信號(hào)發(fā)送到電動(dòng)機(jī)電子控制單元 ("電動(dòng)機(jī)ECU" ) 62。電動(dòng)機(jī)ECU 62基于所發(fā)送的信號(hào)等控制第一 和第二電動(dòng)機(jī)14、 16的轉(zhuǎn)速和輸出轉(zhuǎn)矩。此外，傳動(dòng)系10設(shè)置有控制 電池50所儲(chǔ)存的電量等的電池電子控制單元("電池ECU" ) 64。 ECU 60、 62、 64連接到混合動(dòng)力電子控制單元("混合動(dòng)力ECU" ) 66?；?合動(dòng)力ECU 66接收反映通過(guò)操作設(shè)備(諸如，點(diǎn)火開關(guān)68、加速器踏 板70、制動(dòng)踏板72和換檔桿74)表達(dá)的例如使車輛加速或減速的駕駛 員意圖的信號(hào)?；旌蟿?dòng)力ECU66還接收來(lái)自檢測(cè)車輛行駛速度的車速傳 感器76的信號(hào)。來(lái)自車速傳感器76的信號(hào)可以用通過(guò)電動(dòng)機(jī)ECU 62檢 測(cè)到的、表示第二電動(dòng)機(jī)16的轉(zhuǎn)速的信號(hào)來(lái)代替。
混合動(dòng)力ECU 66基于分別與操作設(shè)備(諸如由駕駛員操作的加速器 踏板70)的操作量相對(duì)應(yīng)的信號(hào)來(lái)檢測(cè)由駕駛員作出的請(qǐng)求。同時(shí)，混 合動(dòng)力ECU 66基于來(lái)自ECU 60、 62、 64和車速傳感器76的信息來(lái)確 定車輛狀況。然后，混合動(dòng)力ECU 66命令ECU 60、 62、 64中的每個(gè)， 使得車輛以適合于車輛狀況并適于滿足來(lái)自駕駛員的請(qǐng)求的方式運(yùn)轉(zhuǎn)。 此外，混合動(dòng)力ECU66基于來(lái)自駕駛員的請(qǐng)求和車輛狀況來(lái)執(zhí)行與增矩 飛輪42有關(guān)的控制。
將更詳細(xì)地描述增矩飛輪42的運(yùn)轉(zhuǎn)。在傳動(dòng)系10中，如果滿足使 發(fā)動(dòng)機(jī)12停止的預(yù)定條件(例如，如果在車輛在停止燈處暫時(shí)停止或者車輛正以低速行駛并且發(fā)動(dòng)機(jī)12的燃料效率較低時(shí)、不需要對(duì)電池50 充電)，則使發(fā)動(dòng)機(jī)12暫時(shí)停止。如果滿足再起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)12的預(yù)定條 件(例如，如果車速?gòu)那笆龅能囕v暫時(shí)停止?fàn)顟B(tài)達(dá)到預(yù)定的速度)，則 混合動(dòng)力ECU 66執(zhí)行再起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)12的控制。在前述情況下描述的車 輛的起動(dòng)將被稱為"再起動(dòng)"，以將此處提及的起動(dòng)與響應(yīng)于點(diǎn)火開關(guān) 68的操作執(zhí)行的起動(dòng)區(qū)別開。在傳動(dòng)系10中，車輛使用儲(chǔ)存在增矩飛輪 42中的能量和從第一電動(dòng)機(jī)14輸出的動(dòng)力而再起動(dòng)。
如果混合動(dòng)力ECU 66判定再起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)12的條件得到滿足，則混 合動(dòng)力ECU 66分別命令發(fā)動(dòng)機(jī)ECU 60和電動(dòng)機(jī)ECU 62以執(zhí)行發(fā)動(dòng)機(jī) 12和電動(dòng)機(jī)(具體地，第一電動(dòng)機(jī)14)的預(yù)定控制。同時(shí)，與發(fā)動(dòng)機(jī)12 和第一電動(dòng)機(jī)14的控制同步地，混合動(dòng)力ECU 66控制離合器44以嚙 合。以此方式，混合動(dòng)力ECU 66、發(fā)動(dòng)機(jī)ECU 60和電動(dòng)機(jī)ECU 62用 作控制發(fā)動(dòng)機(jī)和電動(dòng)機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)、并為了將增矩飛輪42連接到發(fā)動(dòng)機(jī)12 和與發(fā)動(dòng)機(jī)12斷開而控制離合器的控制部分。
當(dāng)車輛被發(fā)動(dòng)機(jī)2和/或第二電動(dòng)機(jī)16驅(qū)動(dòng)時(shí)，如果(例如，通過(guò)下 壓加速器踏板)作出對(duì)車輛的加速請(qǐng)求，則混合動(dòng)力ECU 66使離合器 44解除嚙合，以減小發(fā)動(dòng)機(jī)12的旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)的慣性矩。以此方式，發(fā)動(dòng)機(jī) 12的轉(zhuǎn)速快速地升高，因而，能以良好的響應(yīng)性產(chǎn)生使車輛加速所需的 輸出。
如果發(fā)生離合器44等的故障并因而增矩飛輪42不能連接到發(fā)動(dòng)機(jī) 12，則發(fā)動(dòng)機(jī)12的旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)中的慣性矩仍然保持較小。在正常運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)， 即當(dāng)增矩飛輪42連接到發(fā)動(dòng)機(jī)12時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)12的旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)具有大的慣 性矩。這減小了發(fā)動(dòng)機(jī)12的旋轉(zhuǎn)的波動(dòng)。然而，即使當(dāng)增矩飛輪42需 要被連接到發(fā)動(dòng)機(jī)12時(shí)(尤其是當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)12正在怠速運(yùn)轉(zhuǎn)或者正以低 轉(zhuǎn)速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí))，如果增矩飛輪42沒(méi)有連接到發(fā)動(dòng)機(jī)12并因而慣性矩仍 然保持較小，則由于發(fā)動(dòng)機(jī)12的旋轉(zhuǎn)的波動(dòng)等引起的振動(dòng)增大。在根據(jù) 本實(shí)施方式的傳動(dòng)系10中，當(dāng)增矩飛輪42不能連接到發(fā)動(dòng)機(jī)12時(shí)，使 發(fā)動(dòng)機(jī)12的轉(zhuǎn)速高于發(fā)動(dòng)機(jī)12在正常運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)(即當(dāng)增矩飛輪42連接到 發(fā)動(dòng)機(jī)12時(shí))運(yùn)轉(zhuǎn)的速度，使得旋轉(zhuǎn)的波動(dòng)減小。
10圖2是示出發(fā)動(dòng)機(jī)12的轉(zhuǎn)矩與其轉(zhuǎn)速之間關(guān)系的曲線圖。曲線100 表示當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)12的輸出保持在預(yù)定值(即，在曲線100上的任何點(diǎn)處發(fā) 動(dòng)機(jī)12的輸出均相同)時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)12的轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速。曲線102是當(dāng)發(fā)動(dòng) 機(jī)12的輸出保持在預(yù)定值時(shí)將各個(gè)轉(zhuǎn)速處的最佳效率點(diǎn)連接得到的曲 線。在正常運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，執(zhí)行控制以在能夠?qū)崿F(xiàn)需求輸出各個(gè)組合中選擇選 擇能實(shí)現(xiàn)發(fā)動(dòng)機(jī)12的最佳效率的轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速的最佳組合。g卩，發(fā)動(dòng)機(jī)12 由交點(diǎn)104所表示的轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速運(yùn)轉(zhuǎn)，該交點(diǎn)104是表示需求輸出的曲 線100與表示最佳效率的曲線102相交的點(diǎn)。交點(diǎn)104處的轉(zhuǎn)速稱為 "nl"。當(dāng)發(fā)生離合器44等的故障并且增矩飛輪42不能連接到發(fā)動(dòng)機(jī) 12時(shí)，執(zhí)行控制以實(shí)現(xiàn)點(diǎn)106處的轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速n2，其中，點(diǎn)106的轉(zhuǎn)數(shù) n2高于轉(zhuǎn)速nl。注意，即使發(fā)動(dòng)機(jī)12以點(diǎn)106的狀況運(yùn)轉(zhuǎn)，因?yàn)辄c(diǎn)106 是表示相同輸出的曲線IOO上的一個(gè)點(diǎn)，所以來(lái)自發(fā)動(dòng)機(jī)12的輸出等于 正常運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的輸出。
當(dāng)發(fā)生增矩飛輪42不能連接到發(fā)動(dòng)機(jī)12的故障時(shí)，能夠例如通過(guò) 監(jiān)視和比較分別由轉(zhuǎn)速傳感器58、 52檢測(cè)到的增矩飛輪42和發(fā)動(dòng)機(jī)12 的轉(zhuǎn)速來(lái)檢測(cè)到該故障。即，如果增矩飛輪42和發(fā)動(dòng)機(jī)12的轉(zhuǎn)速即使 在正執(zhí)行嚙合離合器44的控制時(shí)也不相符，則判定正發(fā)生增矩飛輪42 不能連接到發(fā)動(dòng)機(jī)12的故障。
在傳動(dòng)系10中，執(zhí)行控制以處理在期望斷幵時(shí)增矩飛輪42卻不能 與發(fā)動(dòng)機(jī)12斷開的故障。如果增矩飛輪42保持連接到發(fā)動(dòng)機(jī)12，則大 的慣性矩保持在發(fā)動(dòng)機(jī)12的旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)中。因而，與在正常運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)相比， 響應(yīng)性劣化。為了解決此問(wèn)題，當(dāng)再起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)12時(shí)，用于發(fā)動(dòng) (cranking)的第一電動(dòng)機(jī)14的轉(zhuǎn)矩可以增大，使得發(fā)動(dòng)機(jī)12的轉(zhuǎn)速以 與正常運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)相同的時(shí)間量達(dá)到預(yù)定速度。此外，當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)12的轉(zhuǎn)速升 高(例如，當(dāng)使車輛加速時(shí))，來(lái)自第二電動(dòng)機(jī)16的輸出可以增大以補(bǔ) 償發(fā)動(dòng)機(jī)12的響應(yīng)性的降低。
此外，為了產(chǎn)生需求輸出，可以控制來(lái)自發(fā)動(dòng)機(jī)12的輸出和來(lái)自第 二電動(dòng)機(jī)16的輸出，使得第二電動(dòng)機(jī)16的轉(zhuǎn)矩相對(duì)于發(fā)動(dòng)機(jī)12的轉(zhuǎn)矩 的比率高于正常運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的比率，并且總體輸出不變。除了前述情況之外，還可以存在如下的情況發(fā)動(dòng)機(jī)12的轉(zhuǎn)速由于 發(fā)動(dòng)機(jī)12的響應(yīng)性的劣化而未增大到需求水平。在假定的這種情況下， 可以控制發(fā)動(dòng)機(jī)12的轉(zhuǎn)速，使得將發(fā)動(dòng)機(jī)12的轉(zhuǎn)速的下限設(shè)定為高于 正常運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的下限以縮短將轉(zhuǎn)速升高到達(dá)到目標(biāo)轉(zhuǎn)速的時(shí)間段。
可以通過(guò)監(jiān)視和比較發(fā)動(dòng)機(jī)12和增矩飛輪42的轉(zhuǎn)速來(lái)判定是否發(fā) 生增矩飛輪42不能與發(fā)動(dòng)機(jī)12斷開的故障。換言之，即使在將增矩飛 輪42與發(fā)動(dòng)機(jī)12斷開的控制下，如果發(fā)動(dòng)機(jī)12和增矩飛輪42的轉(zhuǎn)速 一致地變化，則也能判定發(fā)生該故障。
權(quán)利要求
1.一種車輛傳動(dòng)系，其特征在于包括發(fā)動(dòng)機(jī)(12)，其驅(qū)動(dòng)車輛；飛輪(42)，其選擇性地在所述飛輪(42)連接到所述發(fā)動(dòng)機(jī)(12)的輸出軸(40)的狀態(tài)和所述飛輪(42)與所述發(fā)動(dòng)機(jī)(12)的所述輸出軸(40)斷開的狀態(tài)之間切換；以及控制部分(66)，其控制所述發(fā)動(dòng)機(jī)(12)，其中所述控制部分(66)判定是否發(fā)生所述飛輪(42)的故障，并且如果判定發(fā)生所述飛輪(42)的故障，則所述控制部分(66)根據(jù)所述故障的內(nèi)容來(lái)控制所述發(fā)動(dòng)機(jī)(12)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的車輛傳動(dòng)系，其特征在于，當(dāng)為了將所述 飛輪(42)連接到所述發(fā)動(dòng)機(jī)(12)的所述輸出軸(40)而控制所述飛 輪(42)，并且所述飛輪(42)的轉(zhuǎn)速與所述輸出軸(40)的轉(zhuǎn)速不相 符時(shí)，所述控制部分(66)判定發(fā)生所述飛輪(42)未連接到所述發(fā)動(dòng) 機(jī)(12)的所述輸出軸(40)的故障。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的車輛傳動(dòng)系，其特征在于，當(dāng)發(fā)生所 述飛輪(42)未連接到所述發(fā)動(dòng)機(jī)(12)的所述輸出軸(40)的故障 時(shí)，所述控制部分(66)將所述發(fā)動(dòng)機(jī)(12)的轉(zhuǎn)速控制為比正常運(yùn)轉(zhuǎn) 時(shí)的轉(zhuǎn)速更高的值。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1至3中任一項(xiàng)所述的車輛傳動(dòng)系，其特征在于， 當(dāng)發(fā)生所述飛輪(42)未連接到所述發(fā)動(dòng)機(jī)(12)的所述輸出軸(40) 的故障時(shí)，所述控制部分(66)控制所述發(fā)動(dòng)機(jī)(12)，使得來(lái)自所述 發(fā)動(dòng)機(jī)(12)的輸出等于正常運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)來(lái)自所述發(fā)動(dòng)機(jī)(12)的輸出。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的車輛傳動(dòng)系，其特征在于，當(dāng)為了將 所述飛輪(42)與所述發(fā)動(dòng)機(jī)(12)的所述輸出軸(40)斷開而控制所 述飛輪(42)，并且所述發(fā)動(dòng)機(jī)(12)的轉(zhuǎn)速和所述飛輪(42)的轉(zhuǎn)速 一致變化時(shí)，所述控制部分(66)判定發(fā)生所述飛輪(42)未與所述發(fā) 動(dòng)機(jī)(12)的所述輸出軸(40)斷開的故障。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的車輛傳動(dòng)系，其特征在于，還包括驅(qū)動(dòng)所 述車輛的電動(dòng)機(jī)(14、 16)，其中所述控制部分(66)控制所述電動(dòng)機(jī)(14、 16);所述控制部分(66)控制所述發(fā)動(dòng)機(jī)(12)和所述電動(dòng)機(jī)(14、 16)，使得所述發(fā)動(dòng)機(jī)(12)的轉(zhuǎn)矩和所述電動(dòng)機(jī)(14、 16)的轉(zhuǎn)矩之 間的比率是預(yù)定值，以產(chǎn)生用于驅(qū)動(dòng)所述車輛的需求驅(qū)動(dòng)力；并且當(dāng)發(fā)生所述飛輪(42)未與所述發(fā)動(dòng)機(jī)(12)的所述輸出軸(40) 斷開的故障時(shí)，所述控制部分(66)控制所述發(fā)動(dòng)機(jī)(12)和所述電動(dòng) 機(jī)(14、 16)，使得所述電動(dòng)機(jī)(14、 16)的轉(zhuǎn)矩與所述發(fā)動(dòng)機(jī)(12) 的轉(zhuǎn)矩的比率高于正常運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的比率。
7. —種用于車輛傳動(dòng)系的控制設(shè)備，所述車輛傳動(dòng)系包括驅(qū)動(dòng)車輛 的發(fā)動(dòng)機(jī)(12)和飛輪(42)，所述飛輪(42)選擇性在所述飛輪(42)連接到所述發(fā)動(dòng)機(jī)(12)的輸出軸(40)的狀態(tài)和所述飛輪 (42)與所述發(fā)動(dòng)機(jī)(12)的所述輸出軸(40)斷開的狀態(tài)之間切換， 所述控制設(shè)備的特征在于包括故障判定部分(60)，其判定是否發(fā)生所述飛輪(42)的故障；以及發(fā)動(dòng)機(jī)控制部分(66)，當(dāng)所述故障判定部分(66)判定發(fā)生所述 飛輪(42)的故障時(shí)，所述發(fā)動(dòng)機(jī)控制部分(66)根據(jù)所述飛輪(42) 的故障的內(nèi)容來(lái)控制所述發(fā)動(dòng)機(jī)(12)。
8. —種用于控制車輛傳動(dòng)系的方法，所述車輛傳動(dòng)系包括驅(qū)動(dòng)車輛 的發(fā)動(dòng)機(jī)(12)和飛輪(42)，所述飛輪(42)選擇性地在所述飛輪(42)連接到所述發(fā)動(dòng)機(jī)(12)的輸出軸(40)的狀態(tài)和所述飛輪 (42)與所述發(fā)動(dòng)機(jī)(12)的所述輸出軸(40)斷開的狀態(tài)之間切換， 所述方法的特征在于包括以下步驟判定是否發(fā)生所述飛輪(42)的故障；以及當(dāng)判定發(fā)生所述飛輪(42)的故障時(shí)，根據(jù)所述飛輪(42)的故障 的內(nèi)容來(lái)控制所述發(fā)動(dòng)機(jī)(12)。
9. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的用于控制車輛傳動(dòng)系的方法，其特征在于，當(dāng)為了將所述飛輪(42)連接到所述發(fā)動(dòng)機(jī)(12)的所述輸出軸(40)而控制所述飛輪(42)，并且所述飛輪(42)的轉(zhuǎn)速與所述輸出 軸(40)的轉(zhuǎn)速不相符時(shí)，判定發(fā)生所述飛輪(42)未連接到所述發(fā)動(dòng) 機(jī)(12)的所述輸出軸(40)的故障。
10. 根據(jù)權(quán)利要求8或9所述的用于控制車輛傳動(dòng)系的方法，其特征 在于，當(dāng)發(fā)生所述飛輪(42)未連接到所述發(fā)動(dòng)機(jī)(12)的所述輸出軸(40)的故障時(shí)，將所述發(fā)動(dòng)機(jī)(12)的轉(zhuǎn)速控制為比正常運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的轉(zhuǎn) 速更高的值。
11. 根據(jù)權(quán)利要求8至10中任一項(xiàng)所述的用于控制車輛傳動(dòng)系的方 法，其特征在于，當(dāng)發(fā)生所述飛輪(42)未連接到所述發(fā)動(dòng)機(jī)(12)的 所述輸出軸(40)的故障時(shí)，控制所述發(fā)動(dòng)機(jī)(12)，使得來(lái)自所述發(fā) 動(dòng)機(jī)(12)的輸出等于正常運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)來(lái)自所述發(fā)動(dòng)機(jī)(12)的輸出。
12. 根據(jù)權(quán)利要求8或9所述的用于控制車輛傳動(dòng)系的方法，其特征 在于，當(dāng)為了將所述飛輪(42)與所述發(fā)動(dòng)機(jī)(12)的所述輸出軸斷開 而控制所述飛輪(42)，.并且所述發(fā)動(dòng)機(jī)(12)的轉(zhuǎn)速和所述飛輪(42) 的轉(zhuǎn)速一致變化時(shí)，判定發(fā)生所述飛輪(42)未與所述發(fā)動(dòng)機(jī) (12)的所述輸出軸(40)斷開的故障。
13. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的用于控制車輛傳動(dòng)系的方法，其特征在 于，所述車輛傳動(dòng)系還包括驅(qū)動(dòng)所述車輛的電動(dòng)機(jī)(14、 16)，當(dāng)發(fā)生 所述飛輪(42)未與所述發(fā)動(dòng)機(jī)(12)的所述輸出軸(40)斷開的故障 時(shí)，將所述電動(dòng)機(jī)(14、 16)的轉(zhuǎn)矩與所述發(fā)動(dòng)機(jī)(12)的轉(zhuǎn)矩的比率 控制成高于正常運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的比率。
全文摘要
當(dāng)混合動(dòng)力ECU(66)判定發(fā)生其中增矩飛輪(42)不能連接到發(fā)動(dòng)機(jī)(12)的故障時(shí)，ECU(60)將發(fā)動(dòng)機(jī)(12)的轉(zhuǎn)速控制為高于正常運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的值。此外，當(dāng)混合動(dòng)力ECU(66)判定發(fā)生其中增矩飛輪(42)不能與發(fā)動(dòng)機(jī)(12)斷開的故障時(shí)，執(zhí)行控制使得第一電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)矩與發(fā)動(dòng)機(jī)(12)的轉(zhuǎn)矩的比率高于正常運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的比率。
文檔編號(hào)B60K6/10GK101495337SQ200780018860
公開日2009年7月29日 申請(qǐng)日期2007年5月10日 優(yōu)先權(quán)日2006年5月24日
發(fā)明者清水泰生, 渡邊秀人 申請(qǐng)人:豐田自動(dòng)車株式會(huì)社