專利名稱：混合動(dòng)力車輛的控制裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及適用于混合動(dòng)力車輛的控制裝置。背景技術(shù)以下混合動(dòng)力車輛是眾所周知的除了內(nèi)燃機(jī)(發(fā)動(dòng)機(jī))之外，還具有作為電動(dòng)機(jī) 或發(fā)電機(jī)發(fā)揮功能的電動(dòng)發(fā)電機(jī)。在混合動(dòng)力車輛中，使內(nèi)燃機(jī)盡可能地以高效狀態(tài)運(yùn)轉(zhuǎn)， 另一方面，以電動(dòng)發(fā)電機(jī)彌補(bǔ)驅(qū)動(dòng)力或發(fā)動(dòng)機(jī)制動(dòng)力的過度或不足。作為這種混合動(dòng)力車輛的一例，如下面的專利文獻(xiàn)1所示，有能夠切換無級變速 模式和固定變速模式而進(jìn)行運(yùn)轉(zhuǎn)地構(gòu)成的混合動(dòng)力車輛。在該混合動(dòng)力車輛中，發(fā)動(dòng)機(jī)、發(fā) 電機(jī)及驅(qū)動(dòng)軸連接于行星齒輪機(jī)構(gòu)的各旋轉(zhuǎn)元件上，在發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)子上連接有制動(dòng)器，在 驅(qū)動(dòng)軸上連接有電動(dòng)機(jī)。在釋放制動(dòng)器的狀態(tài)下，使電動(dòng)發(fā)電機(jī)輸出與發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩對應(yīng)的 反力轉(zhuǎn)矩，使發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)速連續(xù)地變化。由此，使發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速連續(xù)地變化，實(shí)行無級變速 模式下的運(yùn)轉(zhuǎn)。另一方面，在制動(dòng)器卡合的狀態(tài)下，發(fā)電機(jī)的旋轉(zhuǎn)被固定，行星齒輪機(jī)構(gòu)中 的一個(gè)旋轉(zhuǎn)元件的旋轉(zhuǎn)被阻止。由此，變速比固定，實(shí)行固定變速模式下的運(yùn)轉(zhuǎn)。專利文 獻(xiàn)1中記載有以下技術(shù)在油門開度力較小的情況下，將制動(dòng)器設(shè)為卡合狀態(tài)，固定發(fā)電機(jī) (即設(shè)為固定變速模式)；在油門開度較大的情況下，將制動(dòng)器設(shè)為釋放狀態(tài)(即設(shè)為無級 變速模式)，與油門開度成正比地提高發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)速，增加發(fā)電量。專利文獻(xiàn)1 日本特開平9-156387號公報(bào)

發(fā)明內(nèi)容
但是，在專利文獻(xiàn)1中，雖然從中速到高速區(qū)域設(shè)為無級變速模式，但是在這種情 況下，并未考慮到與發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩對應(yīng)的反力轉(zhuǎn)矩超過發(fā)電機(jī)的可輸出轉(zhuǎn)矩上限的情況。在 這種情況下，若卡合制動(dòng)器，則有可能發(fā)生發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速急劇上升的所謂上噴。但是，在進(jìn)行 變速模式切換控制時(shí)，難以預(yù)先確定電動(dòng)發(fā)電機(jī)是否能夠輸出與發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩對應(yīng)的反力轉(zhuǎn) 矩。若要使電動(dòng)發(fā)電機(jī)始終輸出與發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩對應(yīng)的反力轉(zhuǎn)矩，則無法實(shí)現(xiàn)發(fā)電機(jī)的小型 化。本發(fā)明是為了解決上述問題而提出的，其目的在于提供一種混合動(dòng)力車輛的控制 裝置，在進(jìn)行變速模式切換控制時(shí)，能夠預(yù)先確定電動(dòng)發(fā)電機(jī)是否能夠輸出與發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩 對應(yīng)的反力轉(zhuǎn)矩，并能夠防止變速模式切換時(shí)的發(fā)電機(jī)的上噴。本發(fā)明的一個(gè)觀點(diǎn)提供了一種混合動(dòng)力車輛的控制裝置，適用于如下的混合動(dòng)力 車輛，該混合動(dòng)力車輛具有發(fā)動(dòng)機(jī)、電動(dòng)發(fā)電機(jī)、與所述發(fā)動(dòng)機(jī)及所述電動(dòng)發(fā)電機(jī)連接的 動(dòng)力分配機(jī)構(gòu)、傳遞來自所述動(dòng)力分配機(jī)構(gòu)的輸出的驅(qū)動(dòng)軸以及與所述動(dòng)力分配機(jī)構(gòu)中的 任一旋轉(zhuǎn)元件連接并固定或釋放所述旋轉(zhuǎn)元件的卡合機(jī)構(gòu)，其特征在于，包括由油門開度 及車速規(guī)定并設(shè)定了無級變速模式區(qū)域和固定變速模式區(qū)域的映射圖；和控制單元，在所 述映射圖上，當(dāng)車輛操作點(diǎn)從所述固定變速模式區(qū)域向所述無級變速模式區(qū)域移動(dòng)時(shí)，由 所述卡合機(jī)構(gòu)釋放所述旋轉(zhuǎn)元件，將變速模式切換為使與所述發(fā)動(dòng)機(jī)的發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩對應(yīng)的 反力轉(zhuǎn)矩輸出至所述電動(dòng)發(fā)電機(jī)的無級變速模式，當(dāng)車輛操作點(diǎn)從所述無級變速模式區(qū)域向所述固定變速模式區(qū)域移動(dòng)時(shí)，由所述卡合機(jī)構(gòu)固定所述旋轉(zhuǎn)元件，將變速模式切換為 使所述卡合機(jī)構(gòu)承受所述反力轉(zhuǎn)矩的固定變速模式；所述固定變速模式區(qū)域由所述反力轉(zhuǎn) 矩在所述電動(dòng)發(fā)電機(jī)的最大額定轉(zhuǎn)矩以下的第一固定變速模式區(qū)域和所述反力轉(zhuǎn)矩大于 所述最大額定轉(zhuǎn)矩的第二固定變速模式區(qū)域構(gòu)成；所述控制單元對應(yīng)所述車輛操作點(diǎn)移動(dòng) 至或位于所述第一固定變速模式區(qū)域或第二固定變速模式區(qū)域中的哪一個(gè)區(qū)域而改變變 速模式的切換控制方法。上述的混合動(dòng)力車輛的控制裝置適用于如下混合動(dòng)力車輛，該混合動(dòng)力車輛具有 發(fā)動(dòng)機(jī)、電動(dòng)發(fā)電機(jī)、與發(fā)動(dòng)機(jī)及電動(dòng)發(fā)電機(jī)連接的動(dòng)力分配機(jī)構(gòu)、傳遞來自動(dòng)力分配機(jī)構(gòu) 的輸出的驅(qū)動(dòng)軸以及與動(dòng)力分配機(jī)構(gòu)中的任一旋轉(zhuǎn)元件連接并固定或釋放上述旋轉(zhuǎn)元件 的卡合機(jī)構(gòu)?；旌蟿?dòng)力車輛的控制裝置例如具有ECU等控制單元；和由油門開度及車速規(guī) 定并設(shè)定了無級變速模式區(qū)域和固定變速模式區(qū)域的映射圖。控制單元，在該映射圖上， 在車輛操作點(diǎn)從固定變速模式區(qū)域向無級變速模式區(qū)域移動(dòng)的情況下，由上述卡合機(jī)構(gòu)釋 放上述旋轉(zhuǎn)元件，將變速模式切換為使電動(dòng)發(fā)電機(jī)輸出與發(fā)動(dòng)機(jī)的發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩對應(yīng)的反力 轉(zhuǎn)矩的無級變速模式，在車輛操作點(diǎn)從無級變速模式區(qū)域向固定變速模式區(qū)域移動(dòng)的情況 下，由上述卡合機(jī)構(gòu)固定上述旋轉(zhuǎn)元件，將變速模式切換為使卡合機(jī)構(gòu)接受反力轉(zhuǎn)矩的固 定變速模式。在這里，卡合機(jī)構(gòu)例如是濕式多板離合器等離合器。固定變速模式區(qū)域由反 力轉(zhuǎn)矩在電動(dòng)發(fā)電機(jī)的最大額定轉(zhuǎn)矩以下的第一固定變速模式區(qū)域和反力轉(zhuǎn)矩大于最大 額定轉(zhuǎn)矩的第二固定變速模式區(qū)域構(gòu)成。控制單元對應(yīng)車輛操作點(diǎn)位于或移動(dòng)至第一或第 二固定變速模式區(qū)域中的某一區(qū)域而使變速模式的切換控制方法不同。這樣一來，在進(jìn)行 變速模式切換控制時(shí)，能夠進(jìn)行預(yù)先確定了電動(dòng)發(fā)電機(jī)是否能夠輸出與發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩對應(yīng)的 反力轉(zhuǎn)矩的系統(tǒng)的控制。上述的混合動(dòng)力車輛的控制裝置的另一方案為，包括能夠輸出上述反力轉(zhuǎn)矩的至 少一部分的輔助單元，上述控制單元，當(dāng)變速模式切換時(shí)，在上述車輛操作點(diǎn)移動(dòng)至或位于 上述第二固定變速模式區(qū)域、且、上述旋轉(zhuǎn)元件被釋放的情況下，使上述輔助單元輸出上述 反力轉(zhuǎn)矩的至少一部分。由此，在進(jìn)行變速模式切換時(shí)，可以防止發(fā)動(dòng)機(jī)的上噴。上述的混合動(dòng)力車輛的控制裝置的又一方案為，上述控制單元，當(dāng)進(jìn)行變速模式 切換時(shí)，在由上述輔助單元輸出上述反力轉(zhuǎn)矩的一部分的情況下，將由上述電動(dòng)發(fā)電機(jī)輸 出的轉(zhuǎn)矩設(shè)定為最大額定轉(zhuǎn)矩。由此，可之后低對卡合機(jī)構(gòu)的負(fù)載，可以增大電動(dòng)發(fā)電機(jī)的 發(fā)電量。上述的混合動(dòng)力車輛的控制裝置的又一方案為，上述控制單元，在上述車輛操作 點(diǎn)因油門開度或車速的上升而從上述無級變速模式區(qū)域向上述第二固定變速模式區(qū)域移 動(dòng)的情況下，將由上述電動(dòng)發(fā)電機(jī)輸出的轉(zhuǎn)矩設(shè)定為上述最大額定轉(zhuǎn)矩。由此，可以減輕對 卡合機(jī)構(gòu)的負(fù)載，增大電動(dòng)發(fā)電機(jī)的發(fā)電量，并且可實(shí)現(xiàn)控制的簡化。上述的混合動(dòng)力車輛的控制裝置的又一方案為，上述混合動(dòng)力車輛包括輔助電動(dòng) 發(fā)電機(jī)，該輔助電動(dòng)發(fā)電機(jī)利用由上述電動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)出的電力向上述驅(qū)動(dòng)軸輸出轉(zhuǎn)矩，當(dāng) 進(jìn)行變速模式切換時(shí)，上述控制單元控制由上述輔助電動(dòng)發(fā)電機(jī)輸出的轉(zhuǎn)矩，以使上述驅(qū) 動(dòng)軸的驅(qū)動(dòng)力達(dá)到要求驅(qū)動(dòng)力。由此，可以抑制變速模式切換時(shí)產(chǎn)生的沖擊。上述的混合動(dòng)力車輛的控制裝置的又一方案為，上述輔助單元是相互卡合的卡合 元件以能夠差動(dòng)旋轉(zhuǎn)的方式構(gòu)成的上述卡合機(jī)構(gòu)。由此，可以使卡合機(jī)構(gòu)產(chǎn)生的卡合轉(zhuǎn)矩連續(xù)地變化，可以使該卡合機(jī)構(gòu)承受與發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩對應(yīng)的反力轉(zhuǎn)矩。上述的混合動(dòng)力車輛的控制裝置的又一方案為，上述控制單元，在上述車輛操作 點(diǎn)因油門開度或車速的上升而從上述無級變速模式區(qū)域向上述第二固定變速模式區(qū)域移 動(dòng)的情況下，對應(yīng)由上述卡合機(jī)構(gòu)輸出的卡合轉(zhuǎn)矩控制上述發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩，以使所述驅(qū)動(dòng)軸 的驅(qū)動(dòng)力保持一定。由此，可之后低卡合機(jī)構(gòu)的卡合時(shí)的沖擊。上述的混合動(dòng)力車輛的控制裝置的又一方案為，上述控制單元，在車輛操作點(diǎn)因 油門開度的上升從上述第一固定變速模式區(qū)域向無級變速模式區(qū)域移動(dòng)的情況下，使上述 電動(dòng)發(fā)電機(jī)輸出上述反力轉(zhuǎn)矩。這樣一來，可以縮短卡合機(jī)構(gòu)的釋放完畢之前的時(shí)間，可以 改善驅(qū)動(dòng)性能。上述的混合動(dòng)力車輛的控制裝置的又一方案為，上述控制單元，在上述車輛操作 點(diǎn)因油門開度的上升而從上述第二固定變速模式區(qū)域向上述無級變速模式區(qū)域移動(dòng)的情 況下，使上述電動(dòng)發(fā)電機(jī)及上述輔助單元輸出上述反力轉(zhuǎn)矩。由此，可以使驅(qū)動(dòng)力上升。上述的混合動(dòng)力車輛的控制裝置的又一方案為，上述輔助單元是提高上述電動(dòng)發(fā) 電機(jī)的可輸出轉(zhuǎn)矩以使該可輸出轉(zhuǎn)矩暫時(shí)大于上述最大額定轉(zhuǎn)矩的轉(zhuǎn)矩提高單元，上述控 制單元，在上述車輛操作點(diǎn)從上述無級變速模式區(qū)域向上述第二固定變速模式區(qū)域移動(dòng)的 情況下，由上述轉(zhuǎn)矩提高單元提高上述電動(dòng)發(fā)電機(jī)的可輸出轉(zhuǎn)矩，并且對應(yīng)提高了的上述 電動(dòng)發(fā)電機(jī)的可輸出轉(zhuǎn)矩限制上述發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩。在這里，轉(zhuǎn)矩提高單元例如是例如是ECU。 由此，可以在確保驅(qū)動(dòng)力的同時(shí)，由響應(yīng)性良好的電動(dòng)發(fā)電機(jī)進(jìn)行轉(zhuǎn)速同步控制。上述的混合動(dòng)力車輛的控制裝置的又一方案為，上述控制單元，在上述車輛操作 點(diǎn)從上述第二固定變速模式區(qū)域向上述無級變速模式區(qū)域移動(dòng)的情況下，使由上述輔助電 動(dòng)發(fā)電機(jī)輸出的輔助轉(zhuǎn)矩上升，對應(yīng)上述輔助轉(zhuǎn)矩的上升量降低上述發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩，以使上 述驅(qū)動(dòng)軸的驅(qū)動(dòng)力達(dá)到要求驅(qū)動(dòng)力。由此，可以防止變速模式切換時(shí)的驅(qū)動(dòng)力的降低。


圖1是表示本實(shí)施方式涉及的混合動(dòng)力車輛的概略結(jié)構(gòu)的圖。圖2是表示無級變速模式及固定變速模式中的共線圖的一例的圖。圖3是表示第一實(shí)施方式涉及的車輛操作點(diǎn)的移動(dòng)的情形的圖。圖4是表示車輛操作點(diǎn)從無級變速模式區(qū)域進(jìn)入第一固定變速模式區(qū)域時(shí)的發(fā) 動(dòng)機(jī)操作點(diǎn)的移動(dòng)及共線圖的變化的圖。圖5是表示車輛操作點(diǎn)從無級變速模式區(qū)域進(jìn)入第一固定變速模式區(qū)域時(shí)的變 速模式切換控制的定時(shí)圖。圖6是表示車輛操作點(diǎn)從無級變速模式區(qū)域進(jìn)入第二固定變速模式區(qū)域時(shí)的發(fā) 動(dòng)機(jī)操作點(diǎn)的移動(dòng)及共線圖的變化的圖。圖7是車輛操作點(diǎn)從無級變速模式區(qū)域進(jìn)入第二固定變速模式區(qū)域時(shí)的變速模 式切換控制的定時(shí)圖的圖。圖8是表示第一實(shí)施方式涉及的變速模式切換處理的流程圖。圖9是表示第二實(shí)施方式涉及的車輛操作點(diǎn)的移動(dòng)的情形的圖。圖10是表示車輛操作點(diǎn)從無級變速模式區(qū)域進(jìn)入第一固定變速模式區(qū)域時(shí)的發(fā) 動(dòng)機(jī)操作點(diǎn)的移動(dòng)及共線圖的變化的圖。
圖11是表示車輛操作點(diǎn)從無級變速模式區(qū)域進(jìn)入第一固定變速模式區(qū)域時(shí)的變 速模式切換控制的定時(shí)圖。圖12是表示車輛操作點(diǎn)從無級變速模式區(qū)域進(jìn)入第二固定變速模式區(qū)域時(shí)的發(fā) 動(dòng)機(jī)操作點(diǎn)的移動(dòng)及共線圖的變化的圖。圖13是表示車輛操作點(diǎn)從無級變速模式區(qū)域進(jìn)入第二固定變速模式區(qū)域時(shí)的變 速模式切換控制的定時(shí)圖的圖。圖14是表示第二實(shí)施方式涉及的變速模式切換處理的流程圖。圖15是表示第3實(shí)施方式涉及的車輛操作點(diǎn)的移動(dòng)的情形的圖。圖16是表示車輛操作點(diǎn)從無級變速模式區(qū)域進(jìn)入第一固定變速模式區(qū)域時(shí)的發(fā) 動(dòng)機(jī)操作點(diǎn)的移動(dòng)及共線圖的變化的圖。圖17是表示車輛操作點(diǎn)從無級變速模式區(qū)域進(jìn)入第一固定變速模式區(qū)域時(shí)的變 速模式切換控制的定時(shí)圖。圖18是表示車輛操作點(diǎn)從無級變速模式區(qū)域進(jìn)入第二固定變速模式區(qū)域時(shí)的發(fā) 動(dòng)機(jī)操作點(diǎn)的移動(dòng)及共線圖的變化的圖。圖19是表示車輛操作點(diǎn)從無級變速模式區(qū)域進(jìn)入第二固定變速模式區(qū)域時(shí)的變 速模式切換控制的定時(shí)圖的圖。圖20是表示第3實(shí)施方式涉及的變速模式切換處理的流程圖。圖21是表示第4實(shí)施方式涉及的車輛操作點(diǎn)的移動(dòng)的情形的圖。圖22是表示車輛操作點(diǎn)從第一固定變速模式區(qū)域進(jìn)入無級變速模式區(qū)域時(shí)的發(fā) 動(dòng)機(jī)操作點(diǎn)的移動(dòng)及共線圖的變化的圖。圖23是表示車輛操作點(diǎn)從第一固定變速模式區(qū)域進(jìn)入無級變速模式區(qū)域時(shí)的變 速模式切換控制的定時(shí)圖。圖M是表示車輛操作點(diǎn)從第二固定變速模式區(qū)域進(jìn)入無級變速模式區(qū)域時(shí)的發(fā) 動(dòng)機(jī)操作點(diǎn)的移動(dòng)及共線圖的變化的圖。圖25是表示車輛操作點(diǎn)從第二固定變速模式區(qū)域進(jìn)入無級變速模式區(qū)域時(shí)的變 速模式切換控制的定時(shí)圖的圖。圖沈是表示第4實(shí)施方式涉及的變速模式切換處理的流程圖。圖27是表示第5實(shí)施方式涉及的車輛操作點(diǎn)的移動(dòng)的情形的圖。圖觀是表示車輛操作點(diǎn)從無級變速模式區(qū)域進(jìn)入第一固定變速模式區(qū)域時(shí)的發(fā) 動(dòng)機(jī)操作點(diǎn)的移動(dòng)及共線圖的變化的圖。圖四是表示車輛操作點(diǎn)從無級變速模式區(qū)域進(jìn)入第一固定變速模式區(qū)域時(shí)的變 速模式切換控制的定時(shí)圖。圖30是表示車輛操作點(diǎn)從無級變速模式區(qū)域進(jìn)入第二固定變速模式區(qū)域時(shí)、提 高了 MGl轉(zhuǎn)矩時(shí)的發(fā)動(dòng)機(jī)操作點(diǎn)的移動(dòng)共線圖的變化的圖。圖31是表示車輛操作點(diǎn)從無級變速模式區(qū)域進(jìn)入第二固定變速模式區(qū)域時(shí)、提 高了 MGl轉(zhuǎn)矩時(shí)的變速模式切換控制的定時(shí)圖。圖32是表示車輛操作點(diǎn)從無級變速模式區(qū)域進(jìn)入第二固定變速模式區(qū)域時(shí)、未 提高M(jìn)Gl轉(zhuǎn)矩時(shí)的發(fā)動(dòng)機(jī)操作點(diǎn)的移動(dòng)及共線圖的變化的圖。圖33是表示車輛操作點(diǎn)從無級變速模式區(qū)域進(jìn)入第二固定變速模式區(qū)域時(shí)、未提高M(jìn)Gl轉(zhuǎn)矩時(shí)的變速模式切換控制的定時(shí)圖。圖34是表示車輛操作點(diǎn)從無級變速模式區(qū)域進(jìn)入第二固定變速模式區(qū)域時(shí)、未 提高M(jìn)Gl轉(zhuǎn)矩時(shí)的變速模式切換控制的定時(shí)圖。圖35是表示第5實(shí)施方式涉及的變速模式切換處理的流程圖。圖36是表示第6實(shí)施方式涉及的車輛操作點(diǎn)的移動(dòng)的情形的圖。圖37是表示車輛操作點(diǎn)從第一固定變速模式區(qū)域進(jìn)入無級變速模式區(qū)域時(shí)的發(fā) 動(dòng)機(jī)操作點(diǎn)的移動(dòng)及共線圖的變化的圖。圖38是表示車輛操作點(diǎn)從第一固定變速模式區(qū)域進(jìn)入無級變速模式區(qū)域時(shí)的變 速模式切換控制的定時(shí)圖。圖39是表示車輛操作點(diǎn)從第二固定變速模式區(qū)域進(jìn)入無級變速模式區(qū)域時(shí)、提 高了 MGl轉(zhuǎn)矩時(shí)的發(fā)動(dòng)機(jī)操作點(diǎn)的移動(dòng)及共線圖的變化的圖。圖40是表示車輛操作點(diǎn)從第二固定變速模式區(qū)域進(jìn)入無級變速模式區(qū)域時(shí)、提 高了 MGl轉(zhuǎn)矩時(shí)的變速模式切換控制的定時(shí)圖。圖41是表示車輛操作點(diǎn)從第二固定變速模式區(qū)域進(jìn)入無級變速模式區(qū)域時(shí)、未 提高M(jìn)Gl轉(zhuǎn)矩時(shí)的發(fā)動(dòng)機(jī)操作點(diǎn)的移動(dòng)及共線圖的變化的圖。圖42是表示車輛操作點(diǎn)從第二固定變速模式區(qū)域進(jìn)入無級變速模式區(qū)域時(shí)、未 提高M(jìn)Gl轉(zhuǎn)矩時(shí)的變速模式切換控制的定時(shí)圖。圖43是表示車輛操作點(diǎn)從第二固定變速模式區(qū)域進(jìn)入無級變速模式區(qū)域時(shí)、未 提高M(jìn)Gl轉(zhuǎn)矩時(shí)的變速模式切換控制的定時(shí)圖。圖44是表示第6實(shí)施方式涉及的變速模式切換處理的流程圖。附圖標(biāo)記說明MG1、MG2電動(dòng)發(fā)電機(jī)1發(fā)動(dòng)機(jī)7鎖定機(jī)構(gòu)20動(dòng)力分配機(jī)構(gòu)4ECU
具體實(shí)施例方式以下參照附圖對本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式進(jìn)行說明。[裝置結(jié)構(gòu)]圖1中表示應(yīng)用了本實(shí)施方式涉及的控制裝置的混合動(dòng)力車輛的概略結(jié)構(gòu)。圖1 的例子中是被稱為機(jī)械分配式雙馬達(dá)型的混合動(dòng)力車輛，其包括發(fā)動(dòng)機(jī)(內(nèi)燃機(jī))1、第一 電動(dòng)發(fā)電機(jī)MG1、第二電動(dòng)發(fā)電機(jī)MG2及動(dòng)力分配機(jī)構(gòu)20。相當(dāng)于動(dòng)力源的發(fā)動(dòng)機(jī)1和第 一電動(dòng)發(fā)電機(jī)MGl連接于動(dòng)力分配機(jī)構(gòu)20上。在動(dòng)力分配機(jī)構(gòu)20的驅(qū)動(dòng)軸3上，連接有 作為用于進(jìn)行驅(qū)動(dòng)軸3的轉(zhuǎn)矩(驅(qū)動(dòng)力)或制動(dòng)力的輔助的動(dòng)力源的第二電動(dòng)發(fā)電機(jī)MG2。 而且，驅(qū)動(dòng)軸3最終經(jīng)由減速器8連接于左右驅(qū)動(dòng)輪9上。第一電動(dòng)發(fā)電機(jī)MGl和第二電 動(dòng)發(fā)電機(jī)MG2經(jīng)由電池、逆變器或適當(dāng)?shù)目刂破?參照圖1)、或者直接進(jìn)行電連接，以第一 電動(dòng)發(fā)電機(jī)MGl產(chǎn)生的電力驅(qū)動(dòng)第二電動(dòng)發(fā)電機(jī)MG2。發(fā)動(dòng)機(jī)1是通過燃燒燃料來產(chǎn)生動(dòng)力的熱力機(jī)，例如由柴油發(fā)動(dòng)機(jī)、汽油發(fā)動(dòng)機(jī)等。第一電動(dòng)發(fā)電機(jī)MGl通過從發(fā)動(dòng)機(jī)1接收轉(zhuǎn)矩進(jìn)行旋轉(zhuǎn)而進(jìn)行發(fā)電，作用有伴隨發(fā)電 產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩的反力。通過控制第一電動(dòng)發(fā)電機(jī)MGl的轉(zhuǎn)速，發(fā)動(dòng)機(jī)1的發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速連續(xù)地 變化。將這種變速模式稱為無級變速模式。因此，第一電動(dòng)發(fā)電機(jī)作為本發(fā)明中的“電動(dòng)發(fā) 電機(jī)”發(fā)揮功能。第二電動(dòng)發(fā)電機(jī)MG2是用于輔助驅(qū)動(dòng)力或制動(dòng)力的裝置。在輔助驅(qū)動(dòng)力時(shí)，第二 電動(dòng)發(fā)電機(jī)接受電力供給而作為電動(dòng)機(jī)發(fā)揮功能。另一方面，在輔助制動(dòng)力的情況下，第二 電動(dòng)發(fā)電機(jī)MG2作為發(fā)電機(jī)發(fā)揮功能，通過從驅(qū)動(dòng)輪9傳遞的轉(zhuǎn)矩進(jìn)行旋轉(zhuǎn)而產(chǎn)生電力。因 此，第二電動(dòng)發(fā)電機(jī)MG2作為本發(fā)明中的“輔助電動(dòng)發(fā)電機(jī)”發(fā)揮功能。動(dòng)力分配機(jī)構(gòu)20是所謂單小齒輪型的行星齒輪機(jī)構(gòu)，其包括環(huán)形齒輪R1、行星齒 輪架Cl和太陽輪Si。行星齒輪架Cl保持與環(huán)形齒輪Rl及太陽輪S 1雙方嚙合的小齒輪 CPl。發(fā)動(dòng)機(jī)1的輸出軸2連接于第一行星齒輪機(jī)構(gòu)的行星齒輪架Cl。第一電動(dòng)發(fā)電機(jī) MGl的轉(zhuǎn)子11的一端連接于第一行星齒輪機(jī)構(gòu)的太陽輪31。環(huán)形齒輪Rl連接于驅(qū)動(dòng)軸3。第一電動(dòng)發(fā)電機(jī)MGl的轉(zhuǎn)子11的另一端連接于鎖定機(jī)構(gòu)7。鎖定機(jī)構(gòu)7具有離合 器7a和致動(dòng)器7b。離合器7a具有相互卡合的一對卡合元件。一對卡合元件中的一個(gè)卡合 元件固定于殼體等上，另一個(gè)卡合元件連接于第一電動(dòng)發(fā)電機(jī)MGl的轉(zhuǎn)子11上。鎖定機(jī)構(gòu) 7如下構(gòu)成，其恩能夠利用致動(dòng)器7b使離合器7a卡合或釋放。具體而言，致動(dòng)器7b例如 在液壓產(chǎn)生的推壓力下使離合器7a卡合。鎖定機(jī)構(gòu)7通過使離合器7a卡合，來固定第一 電動(dòng)發(fā)電機(jī)MGl的轉(zhuǎn)子11，并固定動(dòng)力分配機(jī)構(gòu)20的太陽輪31。而且，鎖定機(jī)構(gòu)7通過解 除離合器7a的卡合來釋放第一電動(dòng)發(fā)電機(jī)MGl的轉(zhuǎn)子11，釋放動(dòng)力分配機(jī)構(gòu)20的太陽輪 31。即，離合器7a作為固定動(dòng)力分配機(jī)構(gòu)20的太陽輪31的制動(dòng)器而發(fā)揮功能。鎖定機(jī)構(gòu) 7根據(jù)由E⑶4發(fā)送的控制信號Sig5來控制致動(dòng)器7b，由此控制離合器7a的卡合或釋放。在鎖定機(jī)構(gòu)7釋放了離合器7a的狀態(tài)下，通過使第一電動(dòng)發(fā)電機(jī)MGl的轉(zhuǎn)速連續(xù) 地變化而使發(fā)動(dòng)機(jī)1的發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速連續(xù)地變化，實(shí)現(xiàn)了無級變速模式。另一方面，在鎖定機(jī) 構(gòu)7卡合了離合器7a的狀態(tài)下，由動(dòng)力分配機(jī)構(gòu)20決定的變速比被固定于超速傳動(dòng)狀態(tài) (即、發(fā)動(dòng)機(jī)1的發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速小于驅(qū)動(dòng)軸3的轉(zhuǎn)速的狀態(tài))，實(shí)現(xiàn)了固定變速模式。電源單元30包括逆變器31、轉(zhuǎn)換器32、電池33及轉(zhuǎn)換器34。第一電動(dòng)發(fā)電機(jī)MGl 通過電源線37連接于逆變器31上，第二電動(dòng)發(fā)電機(jī)MG2通過電源線38連接于逆變器31 上。而且，逆變器31連接于轉(zhuǎn)換器32上，轉(zhuǎn)換器32連接于HV電池33上。此外，HV電池 33經(jīng)由轉(zhuǎn)換器34連接于輔機(jī)電池35上。逆變器31在電動(dòng)發(fā)電機(jī)MGl和MG2之間進(jìn)行電力的供給和接收。在電動(dòng)發(fā)電機(jī) 的再生時(shí)，逆變器31將通過電動(dòng)發(fā)電機(jī)MGl及MG2再生而發(fā)出的電力轉(zhuǎn)換為直流，并供給 轉(zhuǎn)換器32。轉(zhuǎn)換器32對由逆變器31供給的電力進(jìn)行電壓轉(zhuǎn)換，并對HV電池33進(jìn)行充電。 另一方面，在電動(dòng)發(fā)電機(jī)的動(dòng)力運(yùn)行時(shí)，由HV電池33輸出的直流電經(jīng)轉(zhuǎn)換器32升壓之后 被供給逆變器31，并經(jīng)由電源線37或38提供給電動(dòng)發(fā)電機(jī)MGl或MG2。HV電池33的電力經(jīng)轉(zhuǎn)換器34進(jìn)行電壓轉(zhuǎn)換后被供給輔機(jī)電池35，以用于各種輔 機(jī)的驅(qū)動(dòng)。逆變器31、轉(zhuǎn)換器32、HV電池33及轉(zhuǎn)換器；34的動(dòng)作由E⑶4控制。E⑶4通過發(fā) 送控制信號Sig4來控制電源單元30內(nèi)的各元件的動(dòng)作。而且，用于顯示電源單元30內(nèi)的各元件的狀態(tài)等的必要信號也作為控制信號Sig4被提供給ECU4。具體而言，顯示HV電池 33的電池殘存容量的SOCGtate Of Charge)及電池的輸入輸出控制值等也作為控制信號 Sig4被提供給ECU4。E⑶4通過在發(fā)動(dòng)機(jī)1、第一電動(dòng)發(fā)電機(jī)MGl及第二電動(dòng)發(fā)電機(jī)MG2之間收發(fā)控制 信號Sigl至Sig3來對它們進(jìn)行控制，并通過向鎖定機(jī)構(gòu)7發(fā)送控制信號Sig5來控制鎖定 機(jī)構(gòu)7。例如，ECU4根據(jù)來自未圖示的油門踏板的控制信號檢測油門開度并求出要求驅(qū)動(dòng) 力，對發(fā)動(dòng)機(jī)1、第一電動(dòng)發(fā)電機(jī)MGl及第二電動(dòng)發(fā)電機(jī)MG2進(jìn)行控制，以使驅(qū)動(dòng)力達(dá)到上述 要求驅(qū)動(dòng)力。而且，ECU4基于根據(jù)來自未圖示的車速傳感器的檢測信號所檢測出的車速及 根據(jù)來自未圖示的曲柄轉(zhuǎn)角傳感器的檢測信號所檢測出的發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速來對鎖定機(jī)構(gòu)7進(jìn) 行控制。因此，ECU4作為本發(fā)明中的控制單元發(fā)揮功能。接著，參照圖2對無級變速模式及固定變速模式中的混合動(dòng)力車輛的動(dòng)作狀態(tài)進(jìn) 行說明。圖2表示了無級變速模式及固定變速模式中的共線圖的一例。圖2(a)、圖2(b) 中，上下方向與轉(zhuǎn)速對應(yīng)，上方與正轉(zhuǎn)對應(yīng)，下方與負(fù)轉(zhuǎn)對應(yīng)。而且，圖2(a)、圖2(b)中，朝 向上方的轉(zhuǎn)矩與正轉(zhuǎn)矩對應(yīng)，朝向下方的轉(zhuǎn)矩與負(fù)轉(zhuǎn)對應(yīng)。。圖2(a)中的直線Ala、Alb、Alc表示了無級變速模式中的共線圖的一例。在無級 變速模式的情況下，與發(fā)動(dòng)機(jī)1的發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩TKE對應(yīng)的反力轉(zhuǎn)矩力由第一電動(dòng)發(fā)電機(jī)MGl 作為轉(zhuǎn)矩TKl輸出。另外，在這里，從圖2(a)可知，發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩TKE為正轉(zhuǎn)矩，轉(zhuǎn)矩TKl為 負(fù)轉(zhuǎn)矩。另外，轉(zhuǎn)矩TK2表示由第二電動(dòng)發(fā)電機(jī)MG2輸出的轉(zhuǎn)矩。在無級變速模式下，通 過使第一電動(dòng)發(fā)電機(jī)MGl的轉(zhuǎn)速增減變化，能夠連續(xù)地控制發(fā)動(dòng)機(jī)1的發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速。在設(shè) 驅(qū)動(dòng)軸3的轉(zhuǎn)速為m的情況下，例如，在使第一電動(dòng)發(fā)電機(jī)MGl的轉(zhuǎn)速依次變化為空心圓 ml、m2、m3的情況下，發(fā)動(dòng)機(jī)1的發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速依次變化為空心圓Nel ( >附)、Ne2 ( = Ni), Ne3(< Ni)。S卩，發(fā)動(dòng)機(jī)1的發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速依次變化為比驅(qū)動(dòng)軸3的轉(zhuǎn)速高的值、與驅(qū)動(dòng)軸3 的轉(zhuǎn)速相等的值及比驅(qū)動(dòng)軸3的轉(zhuǎn)速低的值。這時(shí)，第一電動(dòng)發(fā)電機(jī)MGl發(fā)電，經(jīng)由逆變器 31將電力供給對驅(qū)動(dòng)軸3進(jìn)行輔助的第二電動(dòng)發(fā)電機(jī)MG2。即，在無級變速模式下，來自發(fā) 動(dòng)機(jī)1的輸出通過如下兩條路徑被傳遞給驅(qū)動(dòng)軸3 經(jīng)由動(dòng)力分配機(jī)構(gòu)20直接傳遞至驅(qū)動(dòng) 軸3的路徑和從第一電動(dòng)發(fā)電機(jī)MGl電傳遞至對驅(qū)動(dòng)軸3進(jìn)行輔助的第二電動(dòng)發(fā)電機(jī)MG2 的路徑。圖2(b)中的直線A2表示固定變速模式中的共線圖的一例。在固定變速模式的情 況下，由于處于鎖定機(jī)構(gòu)7將第一電動(dòng)發(fā)電機(jī)MGl的轉(zhuǎn)子11固定并且將太陽輪31固定的 狀態(tài)，所以由動(dòng)力分配機(jī)構(gòu)20決定的變速比被固定于超速傳動(dòng)狀態(tài)(即、發(fā)動(dòng)機(jī)1的發(fā)動(dòng) 機(jī)轉(zhuǎn)速Ne4小于驅(qū)動(dòng)軸3的轉(zhuǎn)速m的狀態(tài))。這時(shí)，由鎖定機(jī)構(gòu)7的離合器7a承擔(dān)與發(fā)動(dòng) 機(jī)1的發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩對應(yīng)的反力轉(zhuǎn)矩。第一電動(dòng)發(fā)電機(jī)MGl既不作為發(fā)電機(jī)也不作為電動(dòng)機(jī) 發(fā)揮功能，因此，電力未從第一電動(dòng)發(fā)電機(jī)MGl供給至第二電動(dòng)發(fā)電機(jī)MG2。因此，在固定變 速模式下，來自發(fā)動(dòng)機(jī)1的輸出僅通過經(jīng)由動(dòng)力分配機(jī)構(gòu)20直接傳遞至驅(qū)動(dòng)軸3的路徑被 傳遞給驅(qū)動(dòng)軸3。接著，對本發(fā)明的變速模式切換控制方法具體地進(jìn)行說明。圖3是表示由車速及 由油門開度規(guī)定的映射圖上的車輛的操作點(diǎn)(車輛操作點(diǎn))的移動(dòng)的情形的圖，縱軸表示 油門開度，橫軸表示車速。車輛操作點(diǎn)由空心圓表示。在圖3所示的映射圖上設(shè)定了固 定變速模式區(qū)域Arl、Ar2和固定變速模式區(qū)域Arl、Ar2以外的區(qū)域即無級變速模式區(qū)域Ar3。根據(jù)圖3所示的映射圖，在車輛操作點(diǎn)移動(dòng)至固定變速模式區(qū)域Arl、Ar2的情況下， ECU4將變速模式設(shè)定為固定變速模式，在車輛操作點(diǎn)移動(dòng)至無級變速模式區(qū)域的情況下， ECU4將變速模式設(shè)定為無級變速模式。另外，雖然設(shè)定為映射圖由車速及油門開度規(guī)定，但 是不限于此，取而代之，也可以由車速及驅(qū)動(dòng)力規(guī)定。固定變速模式區(qū)域Arl、Ar2由第一固定變速模式區(qū)域Arl和第二固定變速模式區(qū) 域Ar2構(gòu)成。第一固定變速模式區(qū)域Arl是與發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩對應(yīng)的反力轉(zhuǎn)矩在第一電動(dòng)發(fā)電 機(jī)MGl的最大額定轉(zhuǎn)矩以下的區(qū)域。另一方面，第二固定變速模式區(qū)域Ar2是與發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn) 矩對應(yīng)的反力轉(zhuǎn)矩超過第一電動(dòng)發(fā)電機(jī)MGl的最大額定轉(zhuǎn)矩的區(qū)域。在這里，最大額定轉(zhuǎn) 矩是指第一電動(dòng)發(fā)電機(jī)MGl可連續(xù)輸出的轉(zhuǎn)矩的最大值。例如，在切換變速模式時(shí)，如箭頭Wl所示，當(dāng)車輛操作點(diǎn)從無級變速區(qū)域Ar3向 第一固定變速模式區(qū)域Arl移動(dòng)時(shí)，與發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩對應(yīng)的反力轉(zhuǎn)矩始終在第一電動(dòng)發(fā)電機(jī) MGl的最大額定轉(zhuǎn)矩以下。因此，第一電動(dòng)發(fā)電機(jī)MGl始終可以輸出與發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩對應(yīng)的 反力轉(zhuǎn)矩。在這種情況下，ECU4對第一電動(dòng)發(fā)電機(jī)MGl進(jìn)行控制，在進(jìn)行將第一電動(dòng)發(fā)電 機(jī)MGl的轉(zhuǎn)速控制為“0”的轉(zhuǎn)速同步控制之后，使鎖定機(jī)構(gòu)7的離合器7a卡合，將變速模 式從無級變速模式切換為固定變速模式。另一方面，在切換變速模式時(shí)，如箭頭W2所示，在車輛操作點(diǎn)從無級變速模式區(qū) 域Ar3向第二固定變速模式區(qū)域移動(dòng)的情況下，當(dāng)車輛操作點(diǎn)到達(dá)了第二固定變速模式區(qū) 域Ar2時(shí)，與發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩對應(yīng)的反力轉(zhuǎn)矩超過了第一電動(dòng)發(fā)電機(jī)MGl的最大額定轉(zhuǎn)矩。因 此，在釋放了鎖定機(jī)構(gòu)7的離合器7a的情況下，有可能發(fā)生發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速急劇上升的現(xiàn)象 (上噴)。在這種情況下，難以將第一電動(dòng)發(fā)電機(jī)MGl的轉(zhuǎn)速設(shè)定為“0”。當(dāng)在未將第一電 動(dòng)發(fā)電機(jī)MGl的轉(zhuǎn)速設(shè)定為“0”的狀態(tài)下將離合器7a卡合時(shí)，會產(chǎn)生卡合引起的沖擊，也 會對離合器7a施加過大的負(fù)荷。因此，在本發(fā)明的混合動(dòng)力車輛的控制裝置中，ECU4，在切換變速模式時(shí)，在設(shè)定 了第一固定變速模式區(qū)域Arl和第二固定變速模式區(qū)域Ar2的圖3所示的映射圖上，對應(yīng) 車輛操作點(diǎn)移動(dòng)至或位于哪個(gè)區(qū)域來改變變速模式的切換控制方法。這樣一來，在進(jìn)行變 速模式切換控制時(shí)，能夠進(jìn)行可預(yù)先明確第一電動(dòng)發(fā)電機(jī)MGl是否可輸出與發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩對 應(yīng)的反力轉(zhuǎn)矩的系統(tǒng)的控制。作為具體的控制方法，ECU4，當(dāng)變速模式切換時(shí)，在車輛操作 點(diǎn)移動(dòng)至或位于第二固定變速模式區(qū)域Ar2、且、離合器7a被設(shè)定于釋放狀態(tài)的情況下，使 離合器7a等輔助單元輸出與發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩對應(yīng)的反力轉(zhuǎn)矩的至少一部分。由此，可以防止發(fā) 動(dòng)機(jī)的上噴。以下對本發(fā)明的各實(shí)施方式詳細(xì)地進(jìn)行說明。[第一實(shí)施方式]首先，對本發(fā)明的第一實(shí)施方式進(jìn)行說明。在第一實(shí)施方式中，如圖3的箭頭W1、 W2所示，對車速上升、車輛操作點(diǎn)從無級變速模式區(qū)域Ar3分別向固定變速模式區(qū)域Arl Ar、2移動(dòng)時(shí)的變速模式切換控制方法進(jìn)行說明。首先，利用圖4、圖5對車速上升而使車輛操作點(diǎn)從無級變速模式區(qū)域Ar3向第一 固定變速模式區(qū)域Arl移動(dòng)時(shí)(圖3的箭頭Wl所示的情況下)的變速模式的切換控制方 法進(jìn)行說明。圖4(a)是表示由發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩及發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速?zèng)Q定的發(fā)動(dòng)機(jī)1的操作點(diǎn) < 發(fā)動(dòng)機(jī)操 作點(diǎn))的移動(dòng)的情形的圖，縱軸表示發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩，橫軸表示發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速。具體而言，圖4〔a)表示了車速上升、車輛操作點(diǎn)從無級變速模式區(qū)域Ar3向第一固定變速模式區(qū)域Arl移動(dòng) 時(shí)的發(fā)動(dòng)機(jī)操作點(diǎn)的移動(dòng)的情形。圖4(a)中，實(shí)線Lc表示無級變速模式下的發(fā)動(dòng)機(jī)1的操作線(以下稱作CVT操 作線)。例如基于改善燃耗的觀點(diǎn)來規(guī)定CVT操作線Lc，以達(dá)到最佳。如圖4(a)所示，在 CVT操作線Lc上，發(fā)動(dòng)機(jī)1的發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩即轉(zhuǎn)矩TKec達(dá)到最大值。該轉(zhuǎn)矩TKec表示反力 轉(zhuǎn)矩與第一電動(dòng)發(fā)電機(jī)MGl的最大額定轉(zhuǎn)矩相等時(shí)的發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩。換言之，當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩 超過轉(zhuǎn)矩TKec時(shí)，與該發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩對應(yīng)的反力轉(zhuǎn)矩超過第一電動(dòng)發(fā)電機(jī)MGl的最大額定轉(zhuǎn) 矩。以下，轉(zhuǎn)矩Tkec有時(shí)也被稱為“反力上限發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩”。CVT操作線上的點(diǎn)Pec表示了 無級變速模式時(shí)的發(fā)動(dòng)機(jī)操作點(diǎn)。在圖4(a)中，轉(zhuǎn)矩Tkem表示發(fā)動(dòng)機(jī)1本身可輸出的發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩的最大值(以下 稱為“最大發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩”)。雙點(diǎn)劃線Lcmax表示使發(fā)動(dòng)機(jī)1輸出最大發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩時(shí)的操作 線(以下稱為“最大發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩操作線”)。虛線Ls表示固定變速模式下的發(fā)動(dòng)機(jī)1的操 作線，單點(diǎn)劃線Lp表示等功率線。操作線Ls上的點(diǎn)Pes表示固定變速模式下的發(fā)動(dòng)機(jī)操 作點(diǎn)。圖4(b)表示此時(shí)的共線圖的變化的情形。在圖4(a)、圖4(b)中，將發(fā)動(dòng)機(jī)操作點(diǎn) 處于點(diǎn)Pec時(shí)的發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速表示為PecN，將發(fā)動(dòng)機(jī)操作點(diǎn)處于點(diǎn)Pes時(shí)的發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速表示 為 PesN。圖4(a)中，發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速上升并且發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩降低，由此，發(fā)動(dòng)機(jī)操作點(diǎn)從點(diǎn)Pec向 點(diǎn)Pes等沿著等功率線Lp移動(dòng)。當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)操作點(diǎn)從點(diǎn)Pec向點(diǎn)Pes移動(dòng)時(shí)，如圖4(b)所 示，共線圖從直線Ac向直線As變化。即，由于將離合器7a卡合，所以第一電動(dòng)發(fā)電機(jī)MGl 被進(jìn)行控制，以從負(fù)轉(zhuǎn)的狀態(tài)變?yōu)檗D(zhuǎn)速“0”。圖5表示在圖4(a)中發(fā)動(dòng)機(jī)操作點(diǎn)從點(diǎn)Pec向點(diǎn)Pes移動(dòng)時(shí)的變速模式切換控 制的定時(shí)圖。在圖5中，縱軸從上到下依次表示車速、油門開度、鎖定指令標(biāo)志、發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn) 速、第一電動(dòng)發(fā)電機(jī)MGl的轉(zhuǎn)速(MGl轉(zhuǎn)速)、發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩、第一電動(dòng)發(fā)電機(jī)MGl的轉(zhuǎn)矩(MGl 轉(zhuǎn)矩)、鎖定機(jī)構(gòu)7的離合器7a的卡合轉(zhuǎn)矩、驅(qū)動(dòng)力，橫軸表示時(shí)間。在包含圖5在內(nèi)的下 述定時(shí)圖中，關(guān)于MGl轉(zhuǎn)速、第二電動(dòng)發(fā)電機(jī)MG2的轉(zhuǎn)速(MG2轉(zhuǎn)速)，正值表示正轉(zhuǎn)，負(fù)值表 示負(fù)轉(zhuǎn)。另外，發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速始終為正轉(zhuǎn)。此外，對于發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩、MGl轉(zhuǎn)矩、第二電動(dòng)發(fā)電機(jī) MG2的轉(zhuǎn)矩(MG2轉(zhuǎn)矩)也同樣，正值表示正轉(zhuǎn)矩，負(fù)值表示負(fù)轉(zhuǎn)矩。另外，以下，在轉(zhuǎn)矩及轉(zhuǎn) 速上升或降低等情況下，如無特別說明，則表示轉(zhuǎn)矩及轉(zhuǎn)速的大小即絕對值上升或降低。另 外，在圖5所示的例子中，由于發(fā)動(dòng)機(jī)操作點(diǎn)沿著等功率線Lp移動(dòng)，所以在進(jìn)行變速模式切 換控制的期間，驅(qū)動(dòng)力保持一定。ECU4將圖3所示的、車速及油門開度與變速模式之間的關(guān)系作為映射圖(以下稱 為“變速模式判定映射圖”)保存到存儲器等中。在根據(jù)車速由變速模式判定映射圖判定車 輛操作點(diǎn)從無級變速模式區(qū)域Ar3向第一固定變速模式區(qū)域Arl移動(dòng)的情況下，ECU4將鎖 定指令標(biāo)志從斷開(off)設(shè)定為接通(on)。將此時(shí)的時(shí)刻設(shè)定為Tl。E⑶4在確認(rèn)鎖定指 令標(biāo)志變?yōu)榻油〞r(shí)，開始進(jìn)行變速模式切換控制。ECU4從時(shí)刻Tl到T2進(jìn)行使發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩從時(shí)刻Tl時(shí)的發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩逐漸降低的控 制。E⑶4從時(shí)刻Tl到T2對第一電動(dòng)發(fā)電機(jī)MGl進(jìn)行控制，一邊使MGl轉(zhuǎn)矩逐漸降低以等 于與發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩對應(yīng)的反力轉(zhuǎn)矩，一邊使轉(zhuǎn)速從負(fù)轉(zhuǎn)時(shí)的轉(zhuǎn)速向“0”接近。轉(zhuǎn)速從負(fù)轉(zhuǎn)時(shí)的轉(zhuǎn)速向“0”接近，由此，如圖4(b)所示，發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速上升。這樣一來，在圖4(a)中，發(fā)動(dòng) 機(jī)操作點(diǎn)從點(diǎn)Pec向點(diǎn)Pes移動(dòng)。當(dāng)MGl轉(zhuǎn)速變?yōu)椤?”時(shí)(時(shí)刻T2)，E⑶4使致動(dòng)器7b的 推壓力增加而使離合器7a完全卡合，并且使MGl轉(zhuǎn)矩降低。ECU4當(dāng)離合器7a完全卡合時(shí) (時(shí)刻T3)，使轉(zhuǎn)矩變?yōu)椤?”而結(jié)束變速模式切換控制。這樣，通過在使MGl轉(zhuǎn)速變?yōu)椤?” 之后再使離合器7a完全卡合，可以防止離合器7a卡合時(shí)的沖擊，可以抑制對離合器7a的 負(fù)荷。如上所述，在車速上升、車輛操作點(diǎn)從無級變速模式區(qū)域Ar3向第一固定變速模 式區(qū)域Arl移動(dòng)的情況下，ECU4、一邊將MGl轉(zhuǎn)矩控制為與發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩對應(yīng)的反力轉(zhuǎn)矩，一 邊進(jìn)行使MGl轉(zhuǎn)速接近“ 0 ”的同步控制，將變速模式從無級變速模式切換為固定變速模式。接著，利用圖6、圖7說明車速上升、車輛操作點(diǎn)從無級變速模式區(qū)域Ar3向第二固 定變速模式區(qū)域Ar2移動(dòng)時(shí)(圖3的箭頭12所示的情況)的變速模式的切換控制方法進(jìn) 行說明。圖6 (a)是表示車速上升、車輛操作點(diǎn)從無級變速模式區(qū)域Ar3向第二固定變速模 式區(qū)域Ar2移動(dòng)時(shí)的發(fā)動(dòng)機(jī)操作點(diǎn)的移動(dòng)的情形的圖，縱軸表示發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩，橫軸表示發(fā) 動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速。在圖6(a)中，也與圖4(a)相同地示出了 CVT操作線Lc、固定變速模式下的發(fā)動(dòng) 機(jī)1的操作線Ls、等功率線Lp、最大發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩操作線Lcmax。圖6 (b)表示了此時(shí)的共線 圖的變化的情形。圖6(a)中，發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速降低并且發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩上升，由此，發(fā)動(dòng)機(jī)操作點(diǎn)從CVT操作 線Lc上的點(diǎn)Pec向操作線Lc上的點(diǎn)Pes沿著等功率線Lp移動(dòng)。此時(shí)，如圖6(b)所示，共 線圖從直線Ac向直線As變化。S卩，由于使鎖定機(jī)構(gòu)7中的離合器7a卡合，所以第一電動(dòng) 發(fā)電機(jī)MGl被進(jìn)行控制，以從正轉(zhuǎn)的狀態(tài)變?yōu)檗D(zhuǎn)速“0”。圖7表示了在圖6(a)中發(fā)動(dòng)機(jī)操作點(diǎn)從點(diǎn)Pec向點(diǎn)Pes移動(dòng)時(shí)的變速模式切換控 制的定時(shí)圖。圖7中，縱軸從上到下依次表示車速、油門開度、鎖定指令標(biāo)志、發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速、 MGl轉(zhuǎn)速、發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩、第二電動(dòng)發(fā)電機(jī)MG2的轉(zhuǎn)矩(MG2轉(zhuǎn)矩)、MG1轉(zhuǎn)矩、鎖定機(jī)構(gòu)7的離 合器7a的卡合轉(zhuǎn)矩、驅(qū)動(dòng)力，橫軸表示時(shí)間。另外，同樣地，在圖7所示的例子中，由于發(fā)動(dòng) 機(jī)操作點(diǎn)沿著等功率線Lp移動(dòng)，所以在進(jìn)行變速模式切換控制的期間，驅(qū)動(dòng)力保持一定。在根據(jù)車速由變速模式判定映射圖判定為車輛操作點(diǎn)從無級變速模式區(qū)域Ar3 向第二固定變速模式區(qū)域Ar2移動(dòng)的情況下，E⑶4將鎖定指令標(biāo)志從斷開設(shè)定為接通(時(shí) 刻Tl)。ECU4在確認(rèn)鎖定指令標(biāo)志變?yōu)榻油〞r(shí)，開始進(jìn)行變速模式切換控制。ECU4從時(shí)刻Tl到T2進(jìn)行使發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩從時(shí)刻Tl時(shí)的發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩逐漸上升的控 制。在這里，如圖6(a)所示，當(dāng)在發(fā)動(dòng)機(jī)操作點(diǎn)處于點(diǎn)Pec的狀態(tài)下發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩上升時(shí)，發(fā) 動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩超過反力上限發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩Tkec，即，與發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩對應(yīng)的反力轉(zhuǎn)矩超過MGl轉(zhuǎn)矩 的最大額定轉(zhuǎn)矩TKmgx。因此，第一實(shí)施方式中，采用由相互卡合的卡合元件以可差動(dòng)旋轉(zhuǎn)方式構(gòu)成的離 合器作為離合器7a。在這種離合器中，通過控制致動(dòng)器7b的推壓力，可以使卡合元件之間 產(chǎn)生的摩擦力變化，可以連續(xù)地改變卡合轉(zhuǎn)矩。例如，ECU4可以通過增加對離合器的推壓力 而使卡合元件之間產(chǎn)生的摩擦力增加，使卡合轉(zhuǎn)矩增加。作為這種離合器的例子，例如可列 舉出濕式多板離合器等。E⑶4從時(shí)刻Tl到T2將MGl轉(zhuǎn)矩&設(shè)定為最大額定轉(zhuǎn)矩TKmgx， 與此同時(shí)，逐漸增大致動(dòng)器7b的推壓力，由此在逐漸增加離合器7a的卡合轉(zhuǎn)矩的同時(shí)，使MGl轉(zhuǎn)速逐漸接近“0”。即，E⑶4從時(shí)刻Tl到T2，不僅使第一電動(dòng)發(fā)電機(jī)MG1，還使離合器 7a輸出與發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩對應(yīng)的反力轉(zhuǎn)矩。由此，可以防止發(fā)動(dòng)機(jī)的上噴，并使MGl轉(zhuǎn)速為“0”。 通過使MGl轉(zhuǎn)速從正轉(zhuǎn)時(shí)的轉(zhuǎn)速逐漸接近“0”，如圖6(b)所示，發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速也逐漸降低。這 樣，在圖6(a)中，發(fā)動(dòng)機(jī)操作點(diǎn)從點(diǎn)Pec向點(diǎn)Pes移動(dòng)。此外，如上所述，E⑶4從時(shí)刻Tl到T2將轉(zhuǎn)矩設(shè)定為最大額定轉(zhuǎn)矩TKmgx。由此， 與將MGl轉(zhuǎn)矩設(shè)定為比最大額定轉(zhuǎn)矩TKmgx小的轉(zhuǎn)矩時(shí)相比，可以減輕對鎖定機(jī)構(gòu)7的離 合器7a的負(fù)荷，并且可以增大第一電動(dòng)發(fā)電機(jī)MGl的發(fā)電量。而且，在車輛操作點(diǎn)從無級 變速模式區(qū)域Ar3向第二固定變速模式區(qū)域Ar2移動(dòng)的情況下，通過預(yù)先確定將MGl轉(zhuǎn)矩 始終設(shè)定為最大額定轉(zhuǎn)矩TKmgx，對于第一電動(dòng)發(fā)電機(jī)MGl不必進(jìn)行協(xié)調(diào)控制，可以達(dá)到控 制的簡化。在這里，E⑶4，除了上述的控制之外，還可以對應(yīng)卡合轉(zhuǎn)矩校正發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩，以使 驅(qū)動(dòng)力一定。具體而言，ECU4利用以下的差動(dòng)機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)方程式(1)至(6)算出用于使 驅(qū)動(dòng)力一定的發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩，算出所算出的發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩與實(shí)際的發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩之差作為校正轉(zhuǎn) 矩。ECU4向發(fā)動(dòng)機(jī)1提供控制信號，將發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩校正與校正轉(zhuǎn)矩相應(yīng)的量。由此，可以減 小離合器7a卡合時(shí)的沖擊。而且，通過利用差動(dòng)機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)方程式算出校正轉(zhuǎn)矩，并預(yù)先 確定以與該校正轉(zhuǎn)矩相應(yīng)的量校正發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩，可以不必對發(fā)動(dòng)機(jī)1進(jìn)行協(xié)調(diào)控制，可以 實(shí)現(xiàn)控制的簡化。
Ar2無關(guān)，ECU4可以由第二電動(dòng)發(fā)電機(jī)MG2進(jìn)行補(bǔ)償控制，以使驅(qū)動(dòng)力達(dá)到要求驅(qū)動(dòng)力。例如，當(dāng)車輛操作點(diǎn)向第二固定變速模式區(qū)域Ar2移動(dòng)時(shí)，在無法對發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩 校正與校正轉(zhuǎn)矩相應(yīng)的量的情況下，除了上述的發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩的控制之外，ECU4還可以校正 MG2轉(zhuǎn)矩，以使驅(qū)動(dòng)力一定。例如，在圖7所示的例子中，從時(shí)刻Tl到T2，ECU4對應(yīng)發(fā)動(dòng)機(jī)
權(quán)利要求
1.一種混合動(dòng)力車輛的控制裝置，適用于如下的混合動(dòng)力車輛，該混合動(dòng)力車輛具有 發(fā)動(dòng)機(jī)、電動(dòng)發(fā)電機(jī)、與所述發(fā)動(dòng)機(jī)及所述電動(dòng)發(fā)電機(jī)連接的動(dòng)力分配機(jī)構(gòu)、傳遞來自所述 動(dòng)力分配機(jī)構(gòu)的輸出的驅(qū)動(dòng)軸以及與所述動(dòng)力分配機(jī)構(gòu)中的任一旋轉(zhuǎn)元件連接并固定或 釋放所述旋轉(zhuǎn)元件的卡合機(jī)構(gòu)，其特征在于，包括映射圖，由油門開度及車速規(guī)定，并設(shè)定有無級變速模式區(qū)域和固定變速模式區(qū)域；和 控制單元，在所述映射圖上，當(dāng)車輛操作點(diǎn)從所述固定變速模式區(qū)域向所述無級變速 模式區(qū)域移動(dòng)時(shí)，由所述卡合機(jī)構(gòu)釋放所述旋轉(zhuǎn)元件，將變速模式切換為使所述電動(dòng)發(fā)電 機(jī)輸出與所述發(fā)動(dòng)機(jī)的發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩對應(yīng)的反力轉(zhuǎn)矩的無級變速模式；當(dāng)車輛操作點(diǎn)從所述 無級變速模式區(qū)域向所述固定變速模式區(qū)域移動(dòng)時(shí)，由所述卡合機(jī)構(gòu)固定所述旋轉(zhuǎn)元件， 將變速模式切換為使所述卡合機(jī)構(gòu)承擔(dān)所述反力轉(zhuǎn)矩的固定變速模式，所述固定變速模式區(qū)域包括所述反力轉(zhuǎn)矩在所述電動(dòng)發(fā)電機(jī)的最大額定轉(zhuǎn)矩以下的 第一固定變速模式區(qū)域和所述反力轉(zhuǎn)矩大于所述最大額定轉(zhuǎn)矩的第二固定變速模式區(qū)域， 所述控制單元根據(jù)所述車輛操作點(diǎn)移至或位于所述第一固定變速模式區(qū)域或第二固 定變速模式區(qū)域而改變變速模式的切換控制方法。
2.如權(quán)利要求1所述的混合動(dòng)力車輛的控制裝置，其特征在于， 包括能夠輸出所述反力轉(zhuǎn)矩的至少一部分的輔助單元；當(dāng)切換變速模式時(shí)，在所述車輛操作點(diǎn)移至或位于所述第二固定變速模式區(qū)域、且所 述旋轉(zhuǎn)元件被釋放的情況下，所述控制單元使所述輔助單元輸出所述反力轉(zhuǎn)矩的至少一部 分。
3.如權(quán)利要求2所述的混合動(dòng)力車輛的控制裝置，其特征在于，當(dāng)切換變速模式時(shí)，在由所述輔助單元輸出所述反力轉(zhuǎn)矩的一部分的情況下，所述控 制單元將從所述電動(dòng)發(fā)電機(jī)輸出的轉(zhuǎn)矩設(shè)定為最大額定轉(zhuǎn)矩。
4.如權(quán)利要求3所述的混合動(dòng)力車輛的控制裝置，其特征在于，在所述車輛操作點(diǎn)因油門開度或車速的上升而從所述無級變速模式區(qū)域向所述第二 固定變速模式區(qū)域移動(dòng)的情況下，所述控制單元將從所述電動(dòng)發(fā)電機(jī)輸出的轉(zhuǎn)矩設(shè)定為所 述最大額定轉(zhuǎn)矩。
5.如權(quán)利要求1至4中任一項(xiàng)所述的混合動(dòng)力車輛的控制裝置，其特征在于， 所述混合動(dòng)力車輛包括輔助電動(dòng)發(fā)電機(jī)，該輔助電動(dòng)發(fā)電機(jī)利用由所述電動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)出的電力將轉(zhuǎn)矩輸出至所述驅(qū)動(dòng)軸，當(dāng)切換變速模式時(shí)，所述控制單元控制由所述輔助電動(dòng)發(fā)電機(jī)輸出的轉(zhuǎn)矩，以使所述 驅(qū)動(dòng)軸的驅(qū)動(dòng)力達(dá)到要求驅(qū)動(dòng)力。
6.如權(quán)利要求1至5中任一項(xiàng)所述的混合動(dòng)力車輛的控制裝置，其特征在于， 所述輔助單元是由相互卡合的卡合元件以能夠差動(dòng)旋轉(zhuǎn)的方式構(gòu)成的所述卡合機(jī)構(gòu)。
7.如權(quán)利要求6所述的混合動(dòng)力車輛的控制裝置，其特征在于，在所述車輛操作點(diǎn)因油門開度或車速的上升而從所述無級變速模式區(qū)域向所述第二 固定變速模式區(qū)域移動(dòng)的情況下，所述控制單元根據(jù)由所述卡合機(jī)構(gòu)輸出的卡合轉(zhuǎn)矩控制 所述發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩，以使所述驅(qū)動(dòng)軸的驅(qū)動(dòng)力保持一定。
8 如權(quán)利要求1至7中任一項(xiàng)所述的混合動(dòng)力車輛的控制裝置，其特征在于， 在車輛操作點(diǎn)因油門開度的上升而從所述第一固定變速模式區(qū)域向無級變速模式區(qū)域移動(dòng)的情況下，所述控制單元使所述電動(dòng)發(fā)電機(jī)輸出所述反力轉(zhuǎn)矩。
9.如權(quán)利要求1至7中任一項(xiàng)所述的混合動(dòng)力車輛的控制裝置，其特征在于， 在所述車輛操作點(diǎn)因油門開度的上升而從所述第二固定變速模式區(qū)域向所述無級變速模式區(qū)域移動(dòng)的情況下，所述控制單元使所述電動(dòng)發(fā)電機(jī)和所述輔助單元輸出所述反力轉(zhuǎn)矩。
10.如權(quán)利要求1至5中任一項(xiàng)所述的混合動(dòng)力車輛的控制裝置，其特征在于， 所述輔助單元是提高所述電動(dòng)發(fā)電機(jī)的可輸出轉(zhuǎn)矩以使該可輸出轉(zhuǎn)矩暫時(shí)大于所述最大額定轉(zhuǎn)矩的轉(zhuǎn)矩提高單元，在所述車輛操作點(diǎn)從所述無級變速模式區(qū)域向所述第二固定變速模式區(qū)域移動(dòng)的情 況下，所述控制單元通過所述轉(zhuǎn)矩提高單元提高所述電動(dòng)發(fā)電機(jī)的可輸出轉(zhuǎn)矩，并且根據(jù) 提高后的所述電動(dòng)發(fā)電機(jī)的可輸出轉(zhuǎn)矩限制所述發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩。
11.如權(quán)利要求4所述的混合動(dòng)力車輛的控制裝置，其特征在于，在所述車輛操作點(diǎn)從所述第二固定變速模式區(qū)域向所述無級變速模式區(qū)域移動(dòng)的情 況下，所述控制單元使由所述輔助電動(dòng)發(fā)電機(jī)輸出的輔助轉(zhuǎn)矩上升，并根據(jù)所述輔助轉(zhuǎn)矩 的上升量降低所述發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩，以使所述驅(qū)動(dòng)軸的驅(qū)動(dòng)力達(dá)到要求驅(qū)動(dòng)力。
全文摘要
本發(fā)明的混合動(dòng)力車輛的控制裝置，具有映射圖，由油門開度及車速規(guī)定，并設(shè)定有無級變速模式區(qū)域和固定變速模式區(qū)域；和控制單元，對應(yīng)映射圖上的車輛操作點(diǎn)的移動(dòng)進(jìn)行變速模式的切換。固定變速模式區(qū)域包括反力轉(zhuǎn)矩在電動(dòng)發(fā)電機(jī)的最大額定轉(zhuǎn)矩以下的第一固定變速模式區(qū)域和反力轉(zhuǎn)矩大于最大額定轉(zhuǎn)矩的第二固定變速模式區(qū)域?？刂茊卧鶕?jù)車輛操作點(diǎn)移至或位于第一固定變速模式區(qū)域或第二固定變速模式區(qū)域而改變變速模式的切換控制方法。
文檔編號B60L11/14GK102137782SQ200880130930
公開日2011年7月27日 申請日期2008年11月5日 優(yōu)先權(quán)日2008年11月5日
發(fā)明者出鹽幸彥, 大野智仁, 柴田寬之, 橫山亙, 駒田英明 申請人:豐田自動(dòng)車株式會社