本發(fā)明涉及一種車(chē)輛以及該車(chē)輛的控制方法。該車(chē)輛包括串聯(lián)布置的無(wú)級(jí)變速器和有級(jí)變速器。
背景技術(shù):
在公開(kāi)號(hào)為2006-9942的日本專(zhuān)利申請(qǐng)(jp2006-9942a)中公開(kāi)了一種包括發(fā)動(dòng)機(jī)、無(wú)級(jí)變速器和有級(jí)變速器的車(chē)輛用驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)。無(wú)級(jí)變速器將發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力朝向驅(qū)動(dòng)輪傳遞。有級(jí)變速器提供無(wú)級(jí)變速器和驅(qū)動(dòng)輪之間的動(dòng)力傳遞路徑的一部分,并且通過(guò)接合/釋放液壓接合裝置來(lái)進(jìn)行有級(jí)變速器的變速。jp2006-9942a的車(chē)輛用驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)包括電子式無(wú)級(jí)變速器、第一電機(jī)、第二電機(jī)和有級(jí)變速器。在電子式無(wú)級(jí)變速器中,控制第一電機(jī)的工作狀態(tài),從而控制差動(dòng)機(jī)構(gòu)的差動(dòng)狀態(tài)。第二電機(jī)聯(lián)接到電子式無(wú)級(jí)變速器的輸出旋轉(zhuǎn)構(gòu)件。有級(jí)變速器提供電子式無(wú)級(jí)變速部與驅(qū)動(dòng)輪之間的動(dòng)力傳遞路徑的一部分。有級(jí)變速器為行星齒輪式。車(chē)輛用驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的控制系統(tǒng)基于第一電機(jī)的電流值和第二電機(jī)的電流值來(lái)計(jì)算出第一電機(jī)的反作用力轉(zhuǎn)矩和第二電機(jī)的輸出轉(zhuǎn)矩,并且基于如此計(jì)算出的每個(gè)轉(zhuǎn)矩來(lái)估計(jì)有級(jí)變速器的輸入轉(zhuǎn)矩。第一電機(jī)的反作用力轉(zhuǎn)矩經(jīng)由差動(dòng)機(jī)構(gòu)從發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)械地向有級(jí)變速器的輸入側(cè)傳遞。控制系統(tǒng)基于所估計(jì)的輸入轉(zhuǎn)矩來(lái)控制與有級(jí)變速器的變速相關(guān)聯(lián)的接合裝置的過(guò)渡液壓。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
在包括串聯(lián)布置的無(wú)級(jí)變速器和有級(jí)變速器的車(chē)輛動(dòng)力傳遞系統(tǒng)中,可以與有級(jí)變速器的輸入轉(zhuǎn)速的控制分開(kāi)地或獨(dú)立地來(lái)控制發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速。因此,在有級(jí)變速器的變速期間,通過(guò)基于有級(jí)變速器的輸入轉(zhuǎn)矩來(lái)控制接合裝置的液壓,可以控制有級(jí)變速器的輸入轉(zhuǎn)速。同時(shí),當(dāng)在有級(jí)變速器的變速期間同時(shí)控制發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速時(shí),控制將變得復(fù)雜。在這方面,發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的變化率被認(rèn)為對(duì)于駕駛性能具有很大的貢獻(xiàn)。因此,在有級(jí)變速器的變速期間,即使當(dāng)通過(guò)考慮了有級(jí)變速器的輸入轉(zhuǎn)矩來(lái)如期望地進(jìn)行有級(jí)變速器的變速控制本身時(shí),也可能無(wú)法如期望地進(jìn)行發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的控制。即,發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速可能無(wú)法以目標(biāo)方式來(lái)改變。結(jié)果,發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的變化率相對(duì)于有級(jí)變速器的變速的進(jìn)行程度(例如,有級(jí)變速器的輸入旋轉(zhuǎn)構(gòu)件的轉(zhuǎn)速的變化率)可能被延遲或提前。因此,駕駛員可能會(huì)感到奇怪或不舒服。
本發(fā)明提供了一種車(chē)輛以及該車(chē)輛的控制方法。所述車(chē)輛具有包括串聯(lián)布置的無(wú)級(jí)變速器和有級(jí)變速器的動(dòng)力傳遞系統(tǒng),所述動(dòng)力傳遞系統(tǒng)能夠減少由于發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的變化率與有級(jí)變速器的變速的進(jìn)行程度之間的差距而導(dǎo)致的駕駛性能的劣化。
本發(fā)明的第一方案是一種車(chē)輛。所述車(chē)輛包括發(fā)動(dòng)機(jī)、驅(qū)動(dòng)輪、動(dòng)力傳遞系統(tǒng)以及電子控制單元。所述動(dòng)力傳遞系統(tǒng)包括無(wú)級(jí)變速器和有級(jí)變速器。所述無(wú)級(jí)變速器被構(gòu)造為將所述發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力向所述驅(qū)動(dòng)輪傳遞。所述有級(jí)變速器提供了所述無(wú)級(jí)變速器和所述驅(qū)動(dòng)輪之間的動(dòng)力傳遞路徑的一部分。所述有級(jí)變速器包括液壓式接合裝置。通過(guò)所述接合裝置的工作來(lái)進(jìn)行所述有級(jí)變速器的變速。電子控制單元被配置為在所述有級(jí)變速器的變速期間,當(dāng)所述發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力命令值越大,將所述接合裝置的液壓命令值設(shè)定為越高的值。
在如上所述的車(chē)輛中,電子控制單元可以被配置為在所述有級(jí)變速器的變速期間,基于在所述無(wú)級(jí)變速器和所述有級(jí)變速器中變速的進(jìn)行所要求的第一動(dòng)力來(lái)設(shè)定所述接合裝置的所述液壓命令值。所述電子控制單元可以被配置為,當(dāng)所述第一動(dòng)力越小,將所述接合裝置的所述液壓命令值設(shè)定為越高的值。
在如上所述的車(chē)輛中,所述電子控制單元可以被配置為,通過(guò)將所述有級(jí)變速器的變速前后的所述無(wú)級(jí)變速器和所述有級(jí)變速器中的旋轉(zhuǎn)能量差除以所述有級(jí)變速器的目標(biāo)變速時(shí)間來(lái)計(jì)算變速的進(jìn)行所要求的所述第一動(dòng)力。
在如上所述的車(chē)輛中,所述電子控制單元可以被配置為當(dāng)所述有級(jí)變速器的輸出旋轉(zhuǎn)構(gòu)件的轉(zhuǎn)速越高,將所述第一動(dòng)力設(shè)定為越大的值。所述電子控制單元可以被配置為當(dāng)所述有級(jí)變速器變速前后的所述有級(jí)變速器的檔位的齒數(shù)比之間的差越大,將所述第一動(dòng)力設(shè)定為越大的值。
在如上所述的車(chē)輛中,所述電子控制單元可以被配置為基于通過(guò)從所述發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力命令值中減去所述第一動(dòng)力而計(jì)算出的第二動(dòng)力來(lái)設(shè)定所述接合裝置的所述液壓命令值。所述電子控制單元可以被配置為,當(dāng)所述第二動(dòng)力越大,將所述接合裝置的所述液壓命令值設(shè)定為越高的值。
在如上所述的車(chē)輛中,無(wú)級(jí)變速器可以包括差動(dòng)機(jī)構(gòu)和第一電機(jī)。所述差動(dòng)機(jī)構(gòu)可以聯(lián)接到所述發(fā)動(dòng)機(jī),使得動(dòng)力在所述發(fā)動(dòng)機(jī)和所述差動(dòng)機(jī)構(gòu)之間傳遞。所述第一電機(jī)可以聯(lián)接到所述差動(dòng)機(jī)構(gòu),使得動(dòng)力在所述差動(dòng)機(jī)構(gòu)和所述第一電機(jī)之間傳遞。所述無(wú)級(jí)變速器可以是通過(guò)控制所述第一電機(jī)的工作狀態(tài)來(lái)控制所述差動(dòng)機(jī)構(gòu)的差動(dòng)狀態(tài)的電子式無(wú)級(jí)變速器。所述動(dòng)力傳遞系統(tǒng)可以進(jìn)一步包括第二電機(jī),其聯(lián)接到所述電子式無(wú)級(jí)變速器的輸出旋轉(zhuǎn)構(gòu)件,使得動(dòng)力在所述第二電機(jī)和所述輸出旋轉(zhuǎn)構(gòu)件之間傳遞。
在如上所述的車(chē)輛中,動(dòng)力傳遞系統(tǒng)可以進(jìn)一步包括蓄電裝置,其向所述第一電機(jī)和所述第二電機(jī)中的每一個(gè)供給電力且從所述第一電機(jī)和所述第二電機(jī)中的每一個(gè)接收電力。電子控制單元可以被配置為不考慮所述蓄電裝置的充電電力和放電電力而設(shè)定所述接合裝置的所述液壓命令值。
本發(fā)明的第二方案提供了一種車(chē)輛的控制方法。所述車(chē)輛包括發(fā)動(dòng)機(jī)、驅(qū)動(dòng)輪、動(dòng)力傳遞系統(tǒng)和電子控制單元。動(dòng)力傳遞系統(tǒng)包括無(wú)級(jí)變速器和有級(jí)變速器。無(wú)級(jí)變速器被構(gòu)造為將所述發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力向所述驅(qū)動(dòng)輪傳遞。有級(jí)變速器提供了所述無(wú)級(jí)變速器和所述驅(qū)動(dòng)輪之間的動(dòng)力傳遞路徑的一部分。所述有級(jí)變速器包括液壓式接合裝置。通過(guò)所述接合裝置的工作來(lái)進(jìn)行所述有級(jí)變速器的變速。所述控制方法包括:在所述有級(jí)變速器的變速期間,當(dāng)所述發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力命令值越大,由所述電子控制單元將所述接合裝置的液壓命令值設(shè)定為越高的值。
利用上述布置,在有級(jí)變速器的變速期間,當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力命令值越大,將接合裝置的液壓命令值設(shè)定為越高的值。因此,根據(jù)作為發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速和發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩的乘積的發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力而不是發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)矩等來(lái)進(jìn)行變速。于是,在包括串聯(lián)布置的無(wú)級(jí)變速器和有級(jí)變速器的車(chē)輛動(dòng)力傳遞系統(tǒng)中,提高了有級(jí)變速器的變速期間的可控性,并且可以減少由于發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的變化率與有級(jí)變速器的變速的進(jìn)行程度之間的差距所導(dǎo)致的駕駛性能的惡化。
利用上述布置,在有級(jí)變速器的變速期間,基于無(wú)級(jí)變速器和有級(jí)變速器中變速的進(jìn)行所要求的動(dòng)力來(lái)設(shè)定接合裝置的液壓命令值,并且當(dāng)變速的進(jìn)行所要求的動(dòng)力越小,將接合裝置的液壓命令值設(shè)定為越高的值。因此,根據(jù)變速的進(jìn)行所要求的動(dòng)力(即,當(dāng)在變速期間有級(jí)變速器的輸入旋轉(zhuǎn)構(gòu)件、發(fā)動(dòng)機(jī)等改變轉(zhuǎn)速時(shí)所要求的動(dòng)力)來(lái)適當(dāng)?shù)卦O(shè)定接合裝置的液壓命令值。于是,可以減少由于發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的變化率與有級(jí)變速器的變速的進(jìn)行程度之間的差距所導(dǎo)致的駕駛性能的惡化。
利用上述布置,通過(guò)將有級(jí)變速器的變速前后的無(wú)級(jí)變速器和有級(jí)變速器中的旋轉(zhuǎn)能量差除以有級(jí)變速器的目標(biāo)變速時(shí)間來(lái)計(jì)算變速的進(jìn)行所要求的動(dòng)力。因此,可以基于變速的進(jìn)行所要求的動(dòng)力來(lái)適當(dāng)設(shè)定接合裝置的液壓命令值。
利用上述布置,當(dāng)有級(jí)變速器的輸出旋轉(zhuǎn)構(gòu)件的轉(zhuǎn)速越大,將變速的進(jìn)行所要求的動(dòng)力設(shè)定為越大的值,并當(dāng)有級(jí)變速器變速前后所建立的檔位的齒數(shù)比之間的差越大,將變速的進(jìn)行所要求的動(dòng)力設(shè)定為越大的值。因此,可以基于變速的進(jìn)行所要求的動(dòng)力來(lái)適當(dāng)?shù)卦O(shè)定接合裝置的液壓命令值。
利用上述布置,基于通過(guò)從發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力命令值中減去變速的進(jìn)行所要求的動(dòng)力而計(jì)算出的動(dòng)力來(lái)設(shè)定接合裝置的液壓命令值,并且當(dāng)計(jì)算出的動(dòng)力越大,將接合裝置的液壓命令值設(shè)定為越高的值。因此,根據(jù)變速的進(jìn)行所要求的動(dòng)力(即,當(dāng)在變速期間有級(jí)變速器的輸入旋轉(zhuǎn)構(gòu)件和發(fā)動(dòng)機(jī)等改變轉(zhuǎn)速時(shí)所要求的動(dòng)力)來(lái)適當(dāng)?shù)卦O(shè)定接合裝置的液壓命令值。于是,可以減少由于發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的變化率與有級(jí)變速器的變速的進(jìn)行程度之間的差距所導(dǎo)致的駕駛性能的惡化。
利用上述布置,無(wú)級(jí)變速器是電子式無(wú)級(jí)變速器,并且車(chē)輛動(dòng)力傳遞系統(tǒng)進(jìn)一步包括第二電機(jī),該第二電機(jī)聯(lián)接到電子式無(wú)級(jí)變速器的輸出旋轉(zhuǎn)構(gòu)件,使得能夠在第二電機(jī)和輸出旋轉(zhuǎn)構(gòu)件之間傳遞動(dòng)力。于是,在無(wú)級(jí)變速器和有級(jí)變速器串聯(lián)布置的車(chē)輛動(dòng)力傳遞系統(tǒng)中,提高了有級(jí)變速器的變速期間的可控性,并且可以減少由于發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的變化率與有級(jí)變速器的變速的進(jìn)行程度之間的差距所導(dǎo)致的駕駛性能的惡化。
利用上述布置,可以不考慮向第一電機(jī)和第二電機(jī)中的每一個(gè)供給電力或從第一電機(jī)和第二電機(jī)中的每一個(gè)接收電力的蓄電裝置的充電電力和放電電力而設(shè)定接合裝置的液壓命令值。因此,可以在蓄電裝置既未充電也未放電的條件下(即,在蓄電裝置的電力平衡為零的條件下)實(shí)現(xiàn)變速,并且能夠不管由蓄電裝置的溫度、充電容量等所施加的蓄電裝置的充電電力/放電電力的限制,而以高再現(xiàn)性實(shí)現(xiàn)變速控制。即,當(dāng)設(shè)定接合裝置的液壓命令值時(shí),可以通過(guò)有意地排除蓄電裝置的充電電力/放電電力概念來(lái)以高再現(xiàn)性實(shí)現(xiàn)變速控制。
附圖說(shuō)明
下面將參照附圖對(duì)本發(fā)明的示例性實(shí)施例的特征、優(yōu)點(diǎn)以及技術(shù)和工業(yè)意義進(jìn)行描述,其中相同的標(biāo)號(hào)表示相同的元件,且其中:
圖1是示意性地示出根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的車(chē)輛中所包括的動(dòng)力傳遞系統(tǒng)的構(gòu)造的視圖,且還是用于說(shuō)明對(duì)于車(chē)輛中進(jìn)行的各種控制的控制功能和控制系統(tǒng)的主要部分的視圖;
圖2是顯示車(chē)輛正行駛時(shí)的動(dòng)力分配機(jī)構(gòu)中的各旋轉(zhuǎn)元件的轉(zhuǎn)速之間的相對(duì)關(guān)系的一個(gè)例子的列線(xiàn)圖;
圖3是示出自動(dòng)變速器的一個(gè)例子的骨架圖;
圖4是說(shuō)明圖3所示的自動(dòng)變速器的變速運(yùn)轉(zhuǎn)與在變速運(yùn)轉(zhuǎn)中使用的接合裝置的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)的組合之間的關(guān)系的運(yùn)轉(zhuǎn)表;
圖5是示出電子控制單元的控制操作,即在包括串聯(lián)布置的電子式無(wú)級(jí)變速器和自動(dòng)變速器的車(chē)輛的動(dòng)力傳遞系統(tǒng)中,用于減少由于發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的變化率與自動(dòng)變速器的變速的進(jìn)行程度之間的差距所導(dǎo)致的駕駛性能的劣化的控制操作的主要部分的流程圖;以及
圖6是示意性地顯示根據(jù)另一實(shí)施例的車(chē)輛中所包括的動(dòng)力傳遞系統(tǒng)的構(gòu)造的視圖。
具體實(shí)施方式
將參考附圖對(duì)一些實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)描述。
圖1示意性地示出了設(shè)置在應(yīng)用本發(fā)明的車(chē)輛10中的動(dòng)力傳遞系統(tǒng)12的構(gòu)造,并且還用于說(shuō)明對(duì)于在車(chē)輛10中進(jìn)行的各種控制的控制系統(tǒng)的主要部分。在圖1中,車(chē)輛10是包括發(fā)動(dòng)機(jī)14、第一電機(jī)mg1和第二電機(jī)mg2的混合動(dòng)力車(chē)輛。動(dòng)力傳遞系統(tǒng)12包括動(dòng)力分配機(jī)構(gòu)16和自動(dòng)變速器(at)20。動(dòng)力分配機(jī)構(gòu)16是具有多個(gè)旋轉(zhuǎn)元件(旋轉(zhuǎn)構(gòu)件)的差動(dòng)機(jī)構(gòu)。發(fā)動(dòng)機(jī)14、第一電機(jī)mg1和第二電機(jī)mg2分別聯(lián)接到旋轉(zhuǎn)元件,使得動(dòng)力能夠在發(fā)動(dòng)機(jī)14、第一電機(jī)mg1和第二電機(jī)mg2以及相應(yīng)的旋轉(zhuǎn)元件之間傳遞。自動(dòng)變速器(at)20布置在動(dòng)力分配機(jī)構(gòu)16和驅(qū)動(dòng)輪18之間。在動(dòng)力傳遞系統(tǒng)12中,從發(fā)動(dòng)機(jī)14和第二電機(jī)mg2產(chǎn)生的動(dòng)力(在沒(méi)有特別彼此區(qū)分的情況下,其與轉(zhuǎn)矩或力同義)向自動(dòng)變速器20傳遞,然后從自動(dòng)變速器20經(jīng)由差動(dòng)齒輪單元22等向驅(qū)動(dòng)輪18傳遞。
發(fā)動(dòng)機(jī)14是車(chē)輛10的主動(dòng)力源,并且是諸如汽油發(fā)動(dòng)機(jī)或柴油發(fā)動(dòng)機(jī)的內(nèi)燃機(jī)。通過(guò)后述的電子控制單元50對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)14的諸如節(jié)氣門(mén)開(kāi)度θth或進(jìn)氣量、燃料供給量、點(diǎn)火正時(shí)等的工作條件進(jìn)行控制,從而控制發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩te。
第一電機(jī)mg1和第二電機(jī)mg2具有作為電機(jī)的功能和作為發(fā)電機(jī)的功能。即,第一電機(jī)mg1和第二電機(jī)mg2是作為電機(jī)或發(fā)電機(jī)而選擇性地運(yùn)轉(zhuǎn)的電動(dòng)發(fā)電機(jī)。第一電機(jī)mg1和第二電機(jī)mg2中的每一個(gè)都經(jīng)由包括在動(dòng)力傳遞系統(tǒng)12中的逆變器24連接到包括在動(dòng)力傳遞系統(tǒng)12中的電池26。隨著逆變器24由將在后面描述的電子控制單元50控制,作為第一電機(jī)mg1和第二電機(jī)mg2中的每一個(gè)的輸出轉(zhuǎn)矩(或再生轉(zhuǎn)矩)的mg1轉(zhuǎn)矩tg和mg2轉(zhuǎn)矩tm被控制。電池26是向第一電機(jī)mg1和第二電機(jī)mg2中的每一個(gè)供給電力且從第一電機(jī)mg1和第二電機(jī)mg2中的每一個(gè)接收電力的蓄電裝置。
動(dòng)力分配機(jī)構(gòu)16是具有三個(gè)旋轉(zhuǎn)元件(即太陽(yáng)輪s、內(nèi)齒圈r和支撐小齒輪p的行星齒輪架ca)的單小齒輪型行星齒輪單元,使得小齒輪p可以圍繞自身旋轉(zhuǎn)并圍繞齒輪單元的軸線(xiàn)旋轉(zhuǎn)。內(nèi)齒圈r相對(duì)于太陽(yáng)輪s同心地布置。小齒輪p被定位以便與太陽(yáng)輪s和內(nèi)齒圈r嚙合。動(dòng)力分配機(jī)構(gòu)16起進(jìn)行差動(dòng)運(yùn)轉(zhuǎn)的差動(dòng)機(jī)構(gòu)的作用。在動(dòng)力傳遞系統(tǒng)12中,發(fā)動(dòng)機(jī)14經(jīng)由減振器28聯(lián)接到行星齒輪架ca,使得動(dòng)力能夠在發(fā)動(dòng)機(jī)14和行星齒輪架ca之間傳遞。第一電機(jī)mg1聯(lián)接到太陽(yáng)輪s,使得動(dòng)力可以在第一電機(jī)mg1和太陽(yáng)輪s之間傳遞。第二電機(jī)mg2聯(lián)接到內(nèi)齒圈r,使得動(dòng)力可以在第二電機(jī)mg2和內(nèi)齒圈r之間傳遞。在動(dòng)力分配機(jī)構(gòu)16中,行星齒輪架ca起輸入元件的作用。太陽(yáng)輪s起反作用力元件的作用。內(nèi)齒圈r起輸出元件的作用。
圖2的列線(xiàn)圖示出動(dòng)力分配機(jī)構(gòu)16中各旋轉(zhuǎn)元件的轉(zhuǎn)速的相對(duì)關(guān)系。在該列線(xiàn)圖中,縱軸s(g軸)、縱軸ca(e軸),以及縱軸r(m-軸)分別表示太陽(yáng)輪s的轉(zhuǎn)速、行星齒輪架ca的轉(zhuǎn)速和內(nèi)齒圈r的轉(zhuǎn)速。在圖2中,縱軸s、縱軸ca和縱軸r之間的間隔被設(shè)定為使得在縱軸s和縱軸ca之間的間隔為1的情況下,縱軸ca和縱軸r之間的間隔等于ρ。即,(動(dòng)力分配機(jī)構(gòu)16的齒數(shù)比ρ)=(太陽(yáng)輪s的齒數(shù)zs)/(內(nèi)齒圈r的齒數(shù)zr)。
在圖2中,每條線(xiàn)(實(shí)線(xiàn)、虛線(xiàn)、雙點(diǎn)劃線(xiàn))表示在允許車(chē)輛至少利用發(fā)動(dòng)機(jī)14作為驅(qū)動(dòng)源來(lái)行駛的混合動(dòng)力行駛模式下的各旋轉(zhuǎn)元件的相對(duì)轉(zhuǎn)速。在混合動(dòng)力行駛模式下,在動(dòng)力分配機(jī)構(gòu)16中,相對(duì)于由行星齒輪架ca接收到的發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩te,當(dāng)作為由第一電機(jī)mg1產(chǎn)生的負(fù)轉(zhuǎn)矩的反作用力轉(zhuǎn)矩作為正旋轉(zhuǎn)被施加給太陽(yáng)輪s時(shí),提供正轉(zhuǎn)矩的發(fā)動(dòng)機(jī)直達(dá)轉(zhuǎn)矩td(=te/(1+ρ)=-(1/ρ)×tg)作為正旋轉(zhuǎn)出現(xiàn)在內(nèi)齒圈r上。然后,根據(jù)要求的驅(qū)動(dòng)力,發(fā)動(dòng)機(jī)直達(dá)轉(zhuǎn)矩td和mg2轉(zhuǎn)矩tm的總和轉(zhuǎn)矩或組合轉(zhuǎn)矩作為沿車(chē)輛前進(jìn)方向的驅(qū)動(dòng)力經(jīng)由自動(dòng)變速器20向驅(qū)動(dòng)輪18傳遞。此時(shí),當(dāng)?shù)谝浑姍C(jī)mg1正旋轉(zhuǎn)時(shí),它起產(chǎn)生負(fù)轉(zhuǎn)矩的發(fā)電機(jī)的作用。例如,由第一電機(jī)mg1產(chǎn)生的電力wg被充電到電池26中或被第二電機(jī)mg2消耗。第二電機(jī)mg2使用產(chǎn)生的電力wg的全部或一部分或者除了產(chǎn)生的電力wg之外還使用來(lái)自電池26的電力來(lái)傳送mg2轉(zhuǎn)矩tm。當(dāng)由第二電機(jī)mg2消耗的電力wm通過(guò)消耗產(chǎn)生的電力wg的全部來(lái)獲得,并且不包括來(lái)自電池26的任何電力時(shí),電池26的充電電力/放電電力平衡變?yōu)榈扔诹恪?/p>
盡管在圖2中未示出,但在用于電機(jī)行駛模式下的動(dòng)力分配機(jī)構(gòu)16的列線(xiàn)圖中,行星齒輪架ca不旋轉(zhuǎn)(即,以零速度旋轉(zhuǎn)),并且提供正轉(zhuǎn)矩的mg2轉(zhuǎn)矩tm作為正旋轉(zhuǎn)被施加給內(nèi)齒圈r。電機(jī)行駛模式是在發(fā)動(dòng)機(jī)14停止的情況下允許車(chē)輛使用第二電機(jī)mg2作為驅(qū)動(dòng)源來(lái)行駛的模式。此時(shí),聯(lián)接到太陽(yáng)輪s的第一電機(jī)mg1被置于無(wú)負(fù)載條件下,并且在負(fù)方向上空轉(zhuǎn)。即,在電機(jī)行駛模式下,發(fā)動(dòng)機(jī)14未被驅(qū)動(dòng),且發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速ωe等于零,同時(shí)mg2轉(zhuǎn)矩tm(這里為正旋轉(zhuǎn)的動(dòng)力運(yùn)行轉(zhuǎn)矩)作為沿車(chē)輛前進(jìn)方向的驅(qū)動(dòng)力經(jīng)由自動(dòng)變速器20向驅(qū)動(dòng)輪18傳遞。
動(dòng)力傳遞系統(tǒng)12包括動(dòng)力分配機(jī)構(gòu)16,動(dòng)力分配機(jī)構(gòu)16具有三個(gè)旋轉(zhuǎn)元件,即,發(fā)動(dòng)機(jī)14運(yùn)轉(zhuǎn)地聯(lián)接到其的作為第一旋轉(zhuǎn)元件re1的行星齒輪架ca,作為用于差動(dòng)運(yùn)轉(zhuǎn)的電動(dòng)機(jī)的第一電機(jī)mg1運(yùn)轉(zhuǎn)地聯(lián)接到其的作為第二旋轉(zhuǎn)元件re2的太陽(yáng)輪s,以及作為用于使車(chē)輛行駛的電機(jī)的第二電機(jī)mg2運(yùn)轉(zhuǎn)地聯(lián)接到其的作為第三旋轉(zhuǎn)元件re3的內(nèi)齒圈r。在動(dòng)力傳遞系統(tǒng)12中,作為電子式變速器(電子式差動(dòng)機(jī)構(gòu))的電子式無(wú)級(jí)變速器30(參見(jiàn)圖1)被構(gòu)造,其中,控制第一電機(jī)mg1的工作狀態(tài),從而控制動(dòng)力分配機(jī)構(gòu)16的差動(dòng)狀態(tài)。也就是,電子式無(wú)級(jí)變速器30具有動(dòng)力分配機(jī)構(gòu)16,和運(yùn)轉(zhuǎn)地聯(lián)接到動(dòng)力分配機(jī)構(gòu)16的第一電機(jī)mg1,并且該電子式無(wú)級(jí)變速器30被構(gòu)造為控制第一電機(jī)mg1的工作狀態(tài)從而控制動(dòng)力分配機(jī)構(gòu)16的差動(dòng)狀態(tài)的電子式無(wú)級(jí)變速器。電子式無(wú)級(jí)變速器30被構(gòu)造作為改變變速比γ0(=發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速ωe/mg2轉(zhuǎn)速ωm)的電子式無(wú)級(jí)變速器來(lái)運(yùn)轉(zhuǎn)。電子式無(wú)級(jí)變速器30是將發(fā)動(dòng)機(jī)14的動(dòng)力向驅(qū)動(dòng)輪18傳遞的無(wú)級(jí)變速器的一個(gè)示例。
回顧圖1,自動(dòng)變速器20是提供電子式無(wú)級(jí)變速器30(更具體地,作為電子式無(wú)級(jí)變速器30的輸出旋轉(zhuǎn)構(gòu)件的傳遞構(gòu)件32)與驅(qū)動(dòng)輪18之間的動(dòng)力傳遞路徑的一部分的機(jī)械式變速器。傳遞構(gòu)件32與內(nèi)齒圈r一體地聯(lián)接。傳遞構(gòu)件32還與作為自動(dòng)變速器20的輸入旋轉(zhuǎn)構(gòu)件的變速器輸入軸(at輸入軸)34一體地聯(lián)接。第二電機(jī)mg2聯(lián)接到傳遞構(gòu)件32,使得動(dòng)力能夠在第二電機(jī)mg2和傳遞構(gòu)件32之間傳遞。動(dòng)力傳遞系統(tǒng)12包括串聯(lián)布置的電子式無(wú)級(jí)變速器30和自動(dòng)變速器20。例如,自動(dòng)變速器20是具有兩個(gè)或更多個(gè)行星齒輪單元和兩個(gè)或更多個(gè)接合裝置的已知的行星齒輪式自動(dòng)變速器。自動(dòng)變速器20通過(guò)接合和釋放兩個(gè)或更多個(gè)接合裝置中選定的接合裝置(即,通過(guò)切換接合裝置的接合狀態(tài)和釋放狀態(tài))來(lái)進(jìn)行所謂的離合器至離合器變速。即,自動(dòng)變速器20是通過(guò)接合裝置的接合和釋放控制來(lái)實(shí)行變速(即,改變變速比),從而形成具有不同的變速比(齒數(shù)比)γat(=at輸入轉(zhuǎn)速ωi/at輸出轉(zhuǎn)速ωo)的兩個(gè)或更多個(gè)變速位置(檔位)中所選擇的一個(gè)的有級(jí)變速器。
上述兩個(gè)或更多個(gè)接合裝置是在接收來(lái)自發(fā)動(dòng)機(jī)14和第二電機(jī)mg2的動(dòng)力的變速器輸入軸34和傳遞動(dòng)力到驅(qū)動(dòng)輪18的變速器輸出軸(at輸出軸)36之間傳遞旋轉(zhuǎn)和轉(zhuǎn)矩的液壓摩擦裝置。變速器輸出軸36是自動(dòng)變速器20的輸出旋轉(zhuǎn)構(gòu)件。每個(gè)接合裝置的轉(zhuǎn)矩容量(離合器轉(zhuǎn)矩)通過(guò)借助于包括在自動(dòng)變速器20的液壓控制回路38中的電磁閥等來(lái)調(diào)節(jié)接合液壓(離合器壓力)來(lái)改變,從而控制接合裝置的接合和釋放。在本實(shí)施例中,為了方便起見(jiàn),將兩個(gè)或更多的接合裝置稱(chēng)為“離合器c”,但離合器c除了離合器之外還包括制動(dòng)器等。
在這方面,例如,每個(gè)離合器c的離合器轉(zhuǎn)矩由離合器c的摩擦材料的摩擦系數(shù)和按壓摩擦板所用的離合器液壓來(lái)確定。為了在變速器輸入軸34和變速器輸出軸36之間傳遞轉(zhuǎn)矩(例如,作為施加給變速器輸入軸34的轉(zhuǎn)矩的at輸入轉(zhuǎn)矩ti),而不使離合器c滑動(dòng),即,不引起離合器c的轉(zhuǎn)速差,提供離合器傳遞轉(zhuǎn)矩部分(即,分配給每個(gè)離合器c的轉(zhuǎn)矩)作為需要由每個(gè)離合器c接收和傳遞的轉(zhuǎn)矩的一部分的離合器轉(zhuǎn)矩是有必要的。然而,應(yīng)當(dāng)注意,即使當(dāng)為每個(gè)離合器c提供離合器傳遞轉(zhuǎn)矩部分的離合器轉(zhuǎn)矩增加時(shí),離合器傳遞轉(zhuǎn)矩也不增加。即,離合器轉(zhuǎn)矩對(duì)應(yīng)于能夠經(jīng)由離合器c傳遞的最大轉(zhuǎn)矩,而離合器傳遞轉(zhuǎn)矩對(duì)應(yīng)于經(jīng)由離合器c實(shí)際傳遞的轉(zhuǎn)矩。因此,在離合器c中產(chǎn)生轉(zhuǎn)速差的條件下,離合器轉(zhuǎn)矩對(duì)應(yīng)于離合器傳遞轉(zhuǎn)矩。除了供給用于消除一組離合器c的間隙所要求的離合器液壓的區(qū)域之外,離合器轉(zhuǎn)矩(或離合器傳遞轉(zhuǎn)矩)和離合器液壓都具有大體上成比例的關(guān)系。
圖3是示出自動(dòng)變速器20的一個(gè)示例的骨架圖。自動(dòng)變速器20相對(duì)于變速器輸入軸34的軸線(xiàn)x大致對(duì)稱(chēng)構(gòu)造,則自動(dòng)變速器20在軸線(xiàn)x下方的下半部未在圖3中示出。在圖3中,自動(dòng)變速器20包括均具有旋轉(zhuǎn)元件(太陽(yáng)輪s1、s2、行星齒輪架ca1、ca2和內(nèi)齒圈r1、r2)的第一行星齒輪單元21a和第二行星齒輪單元21b。第一行星齒輪單元21a和第二行星齒輪單元21b的旋轉(zhuǎn)元件中的每一個(gè)都直接地或者經(jīng)由離合器c(離合器c1、c2或制動(dòng)器b1、b2)或單向離合器f1間接地(或選擇性地)聯(lián)接到另一個(gè)旋轉(zhuǎn)元件,或者聯(lián)接到變速器輸入軸34、作為非旋轉(zhuǎn)構(gòu)件的殼體40,或變速器輸出軸36。如圖4的接合運(yùn)轉(zhuǎn)表所示,根據(jù)駕駛員的加速運(yùn)轉(zhuǎn)、車(chē)速v等,通過(guò)離合器c中每一個(gè)的接合/釋放控制,自動(dòng)變速器20被置于四個(gè)前進(jìn)檔位中所選擇的一個(gè)檔位下。在圖4中,“1st”到“4th”表示作為前進(jìn)檔位的第一速檔位到第四速檔位。圖4的接合運(yùn)轉(zhuǎn)表示出了上述檔位中的每一個(gè)與離合器c的相應(yīng)運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)之間的關(guān)系。在圖4中,“○”表示接合狀態(tài),且“△”表示當(dāng)施加發(fā)動(dòng)機(jī)制動(dòng)時(shí)的接合狀態(tài),而空白表示釋放狀態(tài)。由于單向離合器f1與建立第一速檔位“1st”的制動(dòng)器b2并行設(shè)置,因此當(dāng)車(chē)輛起動(dòng)(或加速)時(shí)不需要接合制動(dòng)器b2。
回顧圖1,車(chē)輛10具有包括例如動(dòng)力傳遞系統(tǒng)12的控制系統(tǒng)的電子控制單元50。圖1示出了電子控制單元50的輸入/輸出系統(tǒng),并且還是用于解釋由電子控制單元50進(jìn)行的控制功能的主要部分的功能框圖。電子控制單元50包括具有cpu、ram、rom、輸入/輸出接口等的所謂的微型計(jì)算機(jī)。電子控制單元50在利用ram的暫時(shí)存儲(chǔ)功能的同時(shí),通過(guò)根據(jù)預(yù)先存儲(chǔ)在rom中的程序進(jìn)行信號(hào)處理來(lái)進(jìn)行車(chē)輛10的各種控制。例如,電子控制單元50進(jìn)行發(fā)動(dòng)機(jī)14的輸出控制、第一電機(jī)mg1和第二電機(jī)mg2中的每一個(gè)的輸出控制(包括再生控制)、自動(dòng)變速器20的變速控制等,并且根據(jù)需要被配置為劃分為用于發(fā)動(dòng)機(jī)控制、電機(jī)控制、液壓控制(變速控制)等的子單元。
電子控制單元50被供給有基于由包括在車(chē)輛10中的各種傳感器檢測(cè)到的檢測(cè)信號(hào)的各種實(shí)際值。傳感器例如包括發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速傳感器60、諸如分解器的電機(jī)轉(zhuǎn)速傳感器62、64、車(chē)速傳感器66、加速踏板位置傳感器68和節(jié)氣門(mén)開(kāi)度傳感器70。上述實(shí)際值例如包括作為發(fā)動(dòng)機(jī)14的轉(zhuǎn)速(角速度)的發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速ωe、作為第一電機(jī)mg1的轉(zhuǎn)速(角速度)的mg1轉(zhuǎn)速ωg、作為對(duì)應(yīng)于作為變速器輸入軸34的轉(zhuǎn)速(角速度)的at輸入轉(zhuǎn)速ωi的第二電機(jī)mg2的轉(zhuǎn)速(角速度)的mg2轉(zhuǎn)速ωm、作為與車(chē)速v對(duì)應(yīng)的變速器輸出軸36的轉(zhuǎn)速(角速度)的at輸出轉(zhuǎn)速ωo、作為表示由駕駛員要求的加速量的加速踏板的運(yùn)轉(zhuǎn)量的加速踏板行程θacc、作為電子節(jié)氣門(mén)的開(kāi)度的節(jié)氣門(mén)開(kāi)度θth等。電子控制單元50產(chǎn)生用于發(fā)動(dòng)機(jī)14的輸出控制的發(fā)動(dòng)機(jī)輸出控制命令信號(hào)se、用于運(yùn)轉(zhuǎn)控制第一電機(jī)mg1和第二電機(jī)mg2的逆變器24的電機(jī)控制命令信號(hào)smg、用于控制與自動(dòng)變速器20的變速相關(guān)聯(lián)的離合器c的液壓控制命令信號(hào)sp等。例如,液壓控制命令信號(hào)sp是用于驅(qū)動(dòng)調(diào)節(jié)向離合器c中的每一個(gè)的液壓致動(dòng)器供給每個(gè)離合器壓力的每個(gè)電磁閥的命令信號(hào)(驅(qū)動(dòng)電流)。液壓控制命令信號(hào)sp產(chǎn)生給液壓控制回路38。電子控制單元50設(shè)定與供給液壓致動(dòng)器的每個(gè)離合器壓力的值相對(duì)應(yīng)的液壓命令值,并且產(chǎn)生與液壓命令值對(duì)應(yīng)的驅(qū)動(dòng)電流。
電子控制單元50包括混合動(dòng)力控制工具或混合動(dòng)力控制器52、以及變速控制工具或變速控制器54,以便在車(chē)輛10中實(shí)施各種控制。
混合動(dòng)力控制器52具有作為用于控制發(fā)動(dòng)機(jī)14的運(yùn)轉(zhuǎn)的發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)控制工具或發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)控制器55的功能,以及作為用于經(jīng)由逆變器24控制第一電機(jī)mg1和第二電機(jī)mg2的運(yùn)轉(zhuǎn)的電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)控制工具或電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)控制器56的功能?;旌蟿?dòng)力控制器52使用這些控制功能來(lái)對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)14、第一電機(jī)mg1和第二電機(jī)mg2進(jìn)行混合動(dòng)力驅(qū)動(dòng)控制等。更具體地,混合動(dòng)力控制器52通過(guò)將加速踏板行程θacc和車(chē)速v應(yīng)用于經(jīng)驗(yàn)地或理論上預(yù)先獲得并存儲(chǔ)的預(yù)定關(guān)系(例如,驅(qū)動(dòng)力映射圖)來(lái)計(jì)算要求驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩tdem(即,當(dāng)前車(chē)速v下的要求驅(qū)動(dòng)力pdem)?;旌蟿?dòng)力控制器52輸出用于控制發(fā)動(dòng)機(jī)14、第一電機(jī)mg1和第二電機(jī)mg2的命令信號(hào)(發(fā)動(dòng)機(jī)輸出控制命令信號(hào)se和電機(jī)控制命令信號(hào)smg),以便在考慮了發(fā)動(dòng)機(jī)最佳燃料效率點(diǎn),傳遞損失、輔助設(shè)備負(fù)載、自動(dòng)變速器20的齒數(shù)比γat、電池26的可充電電力win/可放電電力wout等情況下實(shí)現(xiàn)要求驅(qū)動(dòng)力pdem。作為控制的結(jié)果,電子式無(wú)級(jí)變速器30的變速比γ0被控制。發(fā)動(dòng)機(jī)輸出控制命令信號(hào)se是發(fā)動(dòng)機(jī)14的動(dòng)力命令值(其將被稱(chēng)為“發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力命令值pet”)。例如,電機(jī)控制命令信號(hào)smg是傳送發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩te的反作用力轉(zhuǎn)矩(mg1轉(zhuǎn)矩tg)的第一電機(jī)mg1的產(chǎn)生電力wg的命令值,或者傳送mg2轉(zhuǎn)矩tm的第二電機(jī)mg2的消耗電力wm的命令值。
變速控制器54根據(jù)預(yù)定關(guān)系(變速圖特性)判定自動(dòng)變速器20是應(yīng)當(dāng)升檔還是降檔。當(dāng)變速控制器54判定自動(dòng)變速器20應(yīng)當(dāng)變速到某個(gè)檔位時(shí),它將用于接合和/或釋放與自動(dòng)變速器20的變速相關(guān)聯(lián)的離合器c的液壓控制命令信號(hào)sp向液壓控制回路38輸出,從而建立如此判定的檔位。
在包括串聯(lián)布置的電子式無(wú)級(jí)變速器30和自動(dòng)變速器20的動(dòng)力傳遞系統(tǒng)12中,如圖2所示,發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速ωe的控制(參照?qǐng)D2的實(shí)線(xiàn)和雙點(diǎn)劃線(xiàn))可以與at輸入轉(zhuǎn)速ωi的控制(參照?qǐng)D2的實(shí)線(xiàn)和虛線(xiàn))分開(kāi)進(jìn)行(即,獨(dú)立于自動(dòng)變速器20的變速控制)。例如,在自動(dòng)變速器20的變速控制中,通過(guò)設(shè)定與考慮了at輸入轉(zhuǎn)矩ti的變速相關(guān)聯(lián)的離合器c的離合器壓力,能夠在自動(dòng)變速器20的變速期間將at輸入轉(zhuǎn)速ωi的變化率控制為目標(biāo)變化率。然而,通過(guò)將at輸入轉(zhuǎn)矩ti考慮在內(nèi),難以在自動(dòng)變速器20的變速的同時(shí)控制發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速ωe。盡管可以設(shè)想考慮了發(fā)動(dòng)機(jī)14、第一電機(jī)mg1和第二電機(jī)mg2中的每一個(gè)聯(lián)接到其的電子式無(wú)級(jí)變速器30中的每個(gè)軸的轉(zhuǎn)矩來(lái)控制發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速ωe,但是控制將是復(fù)雜的。此外,在動(dòng)力(電力)的限制范圍內(nèi)(例如,電池26的可充電電力win/可放電電力wout,或電機(jī)本身的額定值),按照動(dòng)力(產(chǎn)生的電力wg和消耗的電力wm)來(lái)控制第一電機(jī)mg1和第二電機(jī)mg2;因此,當(dāng)按照轉(zhuǎn)矩來(lái)控制自動(dòng)變速器20時(shí),兼容性降低。同時(shí),由于認(rèn)為發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的變化率對(duì)于駕駛性能具有很大的貢獻(xiàn),因此期望適當(dāng)?shù)乜刂瓢l(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的變化率。
因此,電子控制單元50進(jìn)一步包括液壓命令值設(shè)定單元58,其在自動(dòng)變速器20的變速期間基于發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力命令值pet設(shè)定離合器c的液壓命令值,以便實(shí)現(xiàn)在車(chē)輛使用被驅(qū)動(dòng)的發(fā)動(dòng)機(jī)正行駛的同時(shí)自動(dòng)變速器20的變速期間降低駕駛性能的劣化的控制。即,在自動(dòng)變速器20的變速期間,電子控制單元50基于發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力pe而不是發(fā)動(dòng)機(jī)14的轉(zhuǎn)矩等來(lái)控制離合器c的離合器壓力。通過(guò)基于動(dòng)力而不是轉(zhuǎn)矩設(shè)定離合器壓力,無(wú)需考慮電子式無(wú)級(jí)變速器30中的每個(gè)軸的轉(zhuǎn)矩,能夠平衡整個(gè)系統(tǒng)(即例如,使at輸入轉(zhuǎn)速ωi的變化率與作為上述進(jìn)行程度的發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速ωe的變化率相匹配)。
服從上述控制的離合器c例如是與自動(dòng)變速器20的變速相關(guān)聯(lián)的接合裝置中的主要進(jìn)行變速的一側(cè)上的接合裝置。通常,關(guān)于作為被驅(qū)動(dòng)狀態(tài)下降檔的油門(mén)開(kāi)降檔,釋放側(cè)上的接合裝置的離合器轉(zhuǎn)矩(離合器壓力)被設(shè)定為使得能夠通過(guò)滑動(dòng)釋放側(cè)上的接合裝置而自然地增大的at輸入轉(zhuǎn)速ωi以目標(biāo)變化率增大,從而進(jìn)行降檔。關(guān)于作為被驅(qū)動(dòng)狀態(tài)下的升檔的油門(mén)開(kāi)升檔,施加側(cè)上的接合裝置的離合器轉(zhuǎn)矩(離合器壓力)被設(shè)定為使得at輸入轉(zhuǎn)速ωi通過(guò)滑動(dòng)施加側(cè)上的接合裝置以目標(biāo)變化率減小(即,使得at輸入轉(zhuǎn)速ωi被強(qiáng)制減小),從而進(jìn)行升檔。由此得出結(jié)論:待被控制的離合器c在油門(mén)開(kāi)降檔時(shí)為釋放側(cè)上的接合裝置,而待被控制的離合器c在油門(mén)開(kāi)升檔時(shí)為施加側(cè)上的接合裝置。從主要進(jìn)行變速的一側(cè)上的接合裝置的觀(guān)點(diǎn)出發(fā),待被控制的離合器c在油門(mén)閉升檔時(shí)為釋放側(cè)上的接合裝置,而待被控制的離合器c在油門(mén)閉降檔時(shí)為施加側(cè)上的接合裝置。然而,由于在油門(mén)閉狀態(tài)下發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力pe減小,所以,這足以假設(shè)至少油門(mén)開(kāi)狀態(tài)作為待控制的行駛狀態(tài)。
當(dāng)變速控制器54確定自動(dòng)變速器20處于變速中或改變變速比中時(shí),液壓命令值設(shè)定單元58設(shè)定如上所述待被控制的離合器c的液壓命令值。將對(duì)設(shè)定離合器c的液壓命令值的方法進(jìn)行描述。
液壓命令值設(shè)定單元58計(jì)算離合器c的離合器動(dòng)力pc,使得滿(mǎn)足以下等式(1)的關(guān)系,并且基于離合器動(dòng)力pc設(shè)定實(shí)現(xiàn)離合器動(dòng)力pc的離合器c的離合器壓力(液壓命令值)。在以下的等式(1)中,離合器動(dòng)力pc通過(guò)從發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力命令值pet中減去在自動(dòng)變速器20的變速期間電子式無(wú)級(jí)變速器30和自動(dòng)變速器20中的變速的進(jìn)行所要求的動(dòng)力pi(將稱(chēng)為“變速進(jìn)行動(dòng)力pi”)來(lái)計(jì)算出。即,離合器動(dòng)力pc是在自動(dòng)變速器20的變速期間由離合器c消耗的動(dòng)力。離合器動(dòng)力pc是由離合器c的離合器壓力所確定的離合器轉(zhuǎn)矩與離合器c的差動(dòng)轉(zhuǎn)速的乘積。變速進(jìn)行動(dòng)力pi是當(dāng)變速器輸入軸34、發(fā)動(dòng)機(jī)14等在變速期間改變轉(zhuǎn)速時(shí)所需的動(dòng)力,并且與電子式無(wú)級(jí)變速器30和自動(dòng)變速器20中的旋轉(zhuǎn)能量的變化率相匹配。變速進(jìn)行動(dòng)力pi是第一動(dòng)力的一個(gè)示例。離合器動(dòng)力pc是第二動(dòng)力的一個(gè)示例。因此,在自動(dòng)變速器20的變速期間,液壓命令值設(shè)定單元58基于發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力命令值pet來(lái)設(shè)定離合器c的液壓命令值。此外,在自動(dòng)變速器20的變速期間,液壓命令值設(shè)定單元58基于變速進(jìn)行動(dòng)力pi來(lái)設(shè)定離合器c的液壓命令值。
pc=pet-pi(1)
液壓命令值設(shè)定單元58通過(guò)將自動(dòng)變速器20的變速前后的電子式無(wú)級(jí)變速器30和自動(dòng)變速器20中的旋轉(zhuǎn)能量差δe(=eaft-ebfr)除以作為針對(duì)自動(dòng)變速器20的每個(gè)變速類(lèi)型(例如,2-3升檔,3-2降檔)預(yù)先確定的目標(biāo)慣性相時(shí)間的自動(dòng)變速器20的目標(biāo)變速時(shí)間tina來(lái)計(jì)算出變速進(jìn)行動(dòng)力pi。液壓命令值設(shè)定單元58根據(jù)以下等式(3)來(lái)計(jì)算旋轉(zhuǎn)能量e。eaft表示變速后的旋轉(zhuǎn)能量,而ebfr表示變速前的旋轉(zhuǎn)能量。im表示針對(duì)自動(dòng)變速器20的每個(gè)檔位所確定(其取決于自動(dòng)變速器20中的離合器c的接合狀態(tài))的變速器輸入軸34(即,第二電機(jī)mg2+自動(dòng)變速器20)中的慣性。ie表示發(fā)動(dòng)機(jī)14的慣性。ig表示第一電機(jī)mg1的慣性。通過(guò)將at輸出轉(zhuǎn)速ωo乘以變速前后自動(dòng)變速器20的檔位中的齒數(shù)比來(lái)計(jì)算出變速前后的mg2轉(zhuǎn)速ωm。根據(jù)車(chē)速v和自動(dòng)變速器20的檔位來(lái)設(shè)定變速前后的目標(biāo)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速ωet。根據(jù)基于動(dòng)力分配機(jī)構(gòu)16中的三個(gè)旋轉(zhuǎn)元件的轉(zhuǎn)速的相對(duì)關(guān)系預(yù)先確定的以下等式(4)來(lái)計(jì)算出變速前后的mg1轉(zhuǎn)速ωg。
pi=(eaft-ebfr)/tina(2)
e=(im×ωm2+ie×ωet2+ig×ωg2)/2(3)
ωg=(1+ρ)/ρ×ωe-(1/ρ)×ωm(4)
液壓命令值設(shè)定單元58根據(jù)使用上述等式(1)-(4)計(jì)算出的離合器動(dòng)力pc來(lái)設(shè)定離合器c的液壓命令值。液壓命令值設(shè)定單元58通過(guò)將離合器動(dòng)力pc除以在自動(dòng)變速器20的變速的進(jìn)行期間的預(yù)定的離合器c的差動(dòng)轉(zhuǎn)速來(lái)計(jì)算出離合器轉(zhuǎn)矩,并且設(shè)定離合器c的液壓命令值(用于獲得計(jì)算出的離合器轉(zhuǎn)矩)。替換地,液壓命令值設(shè)定單元58將離合器動(dòng)力pc應(yīng)用于預(yù)先確定的映射圖,使得例如當(dāng)離合器動(dòng)力pc越大時(shí),離合器c的液壓命令值越高,從而設(shè)定離合器c的液壓命令值。因此,當(dāng)離合器動(dòng)力pc越大時(shí),液壓命令值設(shè)定單元58將離合器c的液壓命令值設(shè)定為越高的值。
從上述等式(1)明顯看出,當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力命令值pet越大時(shí),離合器動(dòng)力pc越大。因此,當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力命令值pet越大時(shí),液壓命令值設(shè)定單元58將離合器c的液壓命令值設(shè)定為越高的值。從上述等式(1)明顯看出,當(dāng)變速進(jìn)行動(dòng)力pi越小時(shí),離合器動(dòng)力pc越大。因此,當(dāng)變速進(jìn)行動(dòng)力pi越小時(shí),液壓命令值設(shè)定單元58將離合器c的液壓命令值設(shè)定為越高的值。
從上述等式(2)-(4)明顯看出,可以基于變速前后自動(dòng)變速器20的檔位中的齒數(shù)比以及at輸出轉(zhuǎn)速ωo來(lái)估計(jì)變速進(jìn)行動(dòng)力pi。當(dāng)at輸出轉(zhuǎn)速ωo越大時(shí),液壓命令值設(shè)定部58將變速進(jìn)行動(dòng)力pi設(shè)定為越大的值,且當(dāng)變速前后自動(dòng)變速器20的檔位的齒數(shù)比之間的差越大時(shí),液壓命令值設(shè)定單元58將變速進(jìn)行動(dòng)力pi設(shè)定為越大的值。因此,根據(jù)自動(dòng)變速器20的變速前后的檔位以及at輸出轉(zhuǎn)速ωo的給定值可以被預(yù)先確定作為變速進(jìn)行動(dòng)力pi。
如上所述,可以根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力命令值pet和變速進(jìn)行動(dòng)力pi(即,自動(dòng)變速器20的變速前后的檔位和at輸出轉(zhuǎn)速ωo)來(lái)設(shè)定離合器動(dòng)力pc。因此,在根據(jù)離合器動(dòng)力pc設(shè)定離合器c的液壓命令值時(shí),根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力命令值pet和變速進(jìn)行動(dòng)力pi(自動(dòng)變速器20的變速前后的檔位、at輸出轉(zhuǎn)速ωo)的給定值可以被預(yù)先確定作為離合器c的液壓命令值。例如,液壓命令值設(shè)定單元58使用預(yù)定的映射圖來(lái)設(shè)定離合器c的液壓命令值,使得當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力命令值pet越大時(shí),離合器c的液壓命令值越高,并且當(dāng)變速進(jìn)行動(dòng)力pi越小時(shí),離合器c的液壓命令值越高。
由于動(dòng)力傳遞系統(tǒng)12包括電子式無(wú)級(jí)變速器30,所以自動(dòng)變速器的變速期間的動(dòng)力關(guān)系由以下等式(5)表示。電池電力pbat是電池26的充電電力/放電電力(即電力平衡),即產(chǎn)生的電力wg和消耗的電力wm之間的差。例如,電池電力pbat取決于電池26的諸如可充電電力win/可放電電力wout的電力的限制。在自動(dòng)變速器20的變速期間,如果電池電力pbat未被使用(即,假設(shè)電力平衡為零),則可以實(shí)行更穩(wěn)定的液壓控制,這從系統(tǒng)觀(guān)點(diǎn)來(lái)說(shuō)是有利的。即,如果排除電池電力pbat的概念,則電子式無(wú)級(jí)變速器30和自動(dòng)變速器20可以實(shí)現(xiàn)不依賴(lài)于電力平衡的變速(或者從不同的角度來(lái)說(shuō),旨在使電力平衡為零的變速)。因此,為了以高再現(xiàn)性實(shí)現(xiàn)高變速質(zhì)量(從沖擊、時(shí)間觀(guān)點(diǎn)來(lái)說(shuō)),液壓命令值設(shè)定單元58設(shè)定離合器c的液壓命令值,從而滿(mǎn)足由上述等式(1)所表示的排除了電池電力pbat的關(guān)系。即,液壓命令值設(shè)定單元58不考慮電池26的電池電力pbat而設(shè)定離合器c的液壓命令值。
pet+pbat=pc+pi(5)
圖5是示出電子控制單元50的控制運(yùn)轉(zhuǎn),即在包括串聯(lián)布置的電子式無(wú)級(jí)變速器30和自動(dòng)變速器20的動(dòng)力傳遞系統(tǒng)12中,用于減少由于發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速ωe的變化率與自動(dòng)變速器20的變速的進(jìn)行程度(例如,at輸入轉(zhuǎn)速的變化率ωi)之間的差距所導(dǎo)致的駕駛性能的惡化的控制運(yùn)轉(zhuǎn)的主要部分的流程圖。當(dāng)車(chē)輛通過(guò)驅(qū)動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)行駛時(shí)重復(fù)地執(zhí)行圖5的流程圖中的控制例程。
在圖5中,首先,在對(duì)應(yīng)于變速控制器54的功能的步驟s10中,判定自動(dòng)變速器20是否處于變速中。如果在步驟s10中做出否定的判定(否),則該例程的循環(huán)結(jié)束。如果在步驟s10中做出肯定的判定(是),則在對(duì)應(yīng)于液壓命令值設(shè)定單元58的功能的步驟s20中例如使用上述等式(2)或預(yù)定值(映射圖)來(lái)計(jì)算出作為用于改變轉(zhuǎn)速所要求的動(dòng)力的變速進(jìn)行動(dòng)力pi。接著,在對(duì)應(yīng)于液壓命令值設(shè)定單元58的功能的步驟s30中,由混合動(dòng)力控制器52產(chǎn)生的發(fā)動(dòng)機(jī)輸出控制命令信號(hào)se(發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力命令值pet)被參考(獲得)。然后,在對(duì)應(yīng)于液壓命令值設(shè)定單元58的功能的步驟s40中,例如利用上述等式(1)或預(yù)定值(映射圖),基于發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力命令值pet和變速進(jìn)行動(dòng)力pi來(lái)設(shè)定離合器c的液壓命令值。然后,在對(duì)應(yīng)于變速控制器54的功能的步驟s50中,將離合器c的液壓命令值(即,根據(jù)液壓命令值的驅(qū)動(dòng)電流)傳送到液壓控制回路38(即,調(diào)節(jié)離合器c的離合器壓力的電磁閥)。
如上所述,根據(jù)本實(shí)施例,在自動(dòng)變速器20的變速期間,當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力命令值pet越大時(shí),將離合器c的液壓命令值設(shè)定為越高的值;因此,根據(jù)作為發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速ωe和發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩te的乘積的發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力pe而不是發(fā)動(dòng)機(jī)14的轉(zhuǎn)矩等來(lái)進(jìn)行電子式無(wú)級(jí)變速器30和自動(dòng)變速器20中的變速。因此,在具有串聯(lián)布置的電子式無(wú)級(jí)變速器30和自動(dòng)變速器20的動(dòng)力傳遞系統(tǒng)12中,提高了自動(dòng)變速器20在變速期間的可控性,并且可以減小由于發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速ωe變速率和自動(dòng)變速器20的變速的進(jìn)行程度之間的差距所導(dǎo)致的駕駛性能的惡化。
此外,根據(jù)本實(shí)施例,在自動(dòng)變速器20的變速期間,基于變速進(jìn)行動(dòng)力pi來(lái)設(shè)定離合器c的液壓命令值,并且當(dāng)變速進(jìn)行動(dòng)力pi越小時(shí),將離合器c的液壓命令值設(shè)定為越高的值;因此,能夠根據(jù)變速進(jìn)行動(dòng)力pi適當(dāng)?shù)卦O(shè)定離合器c的液壓命令值。因而能夠減少由于發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速ωe的變化率和自動(dòng)變速器20的變速的進(jìn)行程度之間的差距所導(dǎo)致的駕駛性能的惡化。
此外,根據(jù)本實(shí)施例,通過(guò)將在自動(dòng)變速器20的變速前后的電子式無(wú)級(jí)變速器30和自動(dòng)變速器20中的旋轉(zhuǎn)能量差δe(=eaft-ebfr)除以自動(dòng)變速器20的目標(biāo)變速時(shí)間tina來(lái)計(jì)算出變速進(jìn)行動(dòng)力pi。因此,基于變速進(jìn)行動(dòng)力pi來(lái)適當(dāng)?shù)卦O(shè)定離合器c的液壓命令值。
此外,根據(jù)本實(shí)施例,當(dāng)at輸出轉(zhuǎn)速ωo越大時(shí),將變速進(jìn)行動(dòng)力pi設(shè)定為越大的值,并且當(dāng)在自動(dòng)變速器20的變速前后建立的檔位的齒數(shù)比之間的差越大時(shí),將變速進(jìn)行動(dòng)力pi設(shè)定為越大的值。因此,基于變速進(jìn)行動(dòng)力pi來(lái)適當(dāng)?shù)卦O(shè)定離合器c的液壓命令值。
此外,根據(jù)本實(shí)施例,基于通過(guò)從發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力命令值pet減去變速進(jìn)行動(dòng)力pi而計(jì)算出的離合器動(dòng)力pc來(lái)設(shè)定離合器c的液壓命令值,并且當(dāng)計(jì)算出的離合器動(dòng)力pc越大時(shí),將離合器c的液壓命令值設(shè)定為越高的值。因此,根據(jù)變速進(jìn)行動(dòng)力pi來(lái)適當(dāng)?shù)卦O(shè)定離合器c的液壓命令值。因而能夠減少由于發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速ωe的變化率和自動(dòng)變速器20的變速的進(jìn)行程度之間的差距所導(dǎo)致的駕駛性能的惡化。
另外,根據(jù)本實(shí)施例,在不考慮電池26的電池電力pbat的情況下設(shè)定離合器c的液壓命令值,因此能夠在電池26既未充電也未放電的條件下(即,在電池26的電力平衡為零的條件下)實(shí)現(xiàn)變速。結(jié)果,不管由電池26的溫度、充電容量所施加的電池26的充電電力/放電電力的限制,都能夠以高再現(xiàn)性來(lái)實(shí)現(xiàn)變速控制。即,當(dāng)設(shè)定離合器c的液壓命令值時(shí),通過(guò)故意排除電池26的電池電力pbat的概念,則能夠以高再現(xiàn)性來(lái)實(shí)現(xiàn)變速控制。
盡管已經(jīng)基于附圖詳細(xì)描述了一個(gè)實(shí)施例,但是本發(fā)明也可以以其他形式來(lái)被應(yīng)用。
在所示的實(shí)施例中,作為電子式無(wú)級(jí)變速器的電子式無(wú)級(jí)變速器30已經(jīng)被示出為將發(fā)動(dòng)機(jī)14的動(dòng)力向驅(qū)動(dòng)輪18傳遞的無(wú)級(jí)變速器的示例。然而,本發(fā)明不限于使用這種類(lèi)型的變速單元。將參考圖6對(duì)另一實(shí)施例進(jìn)行描述。無(wú)級(jí)變速器可以是例如如圖6所示提供包括在車(chē)輛80中的車(chē)輛動(dòng)力傳遞系統(tǒng)82的一部分的作為機(jī)械式無(wú)級(jí)變速器的已知的帶輪式無(wú)級(jí)變速器84。在圖6中,車(chē)輛動(dòng)力傳遞系統(tǒng)82包括串聯(lián)布置的無(wú)級(jí)變速器84和自動(dòng)變速器20??傊?,無(wú)論無(wú)級(jí)變速器是電子式無(wú)級(jí)變速器還是機(jī)械式無(wú)級(jí)變速器,本發(fā)明都可以被應(yīng)用。當(dāng)無(wú)級(jí)變速器是電子式無(wú)級(jí)變速器時(shí),根據(jù)本發(fā)明,能夠在考慮電力平衡的同時(shí)適當(dāng)?shù)馗淖冏兯俦取?/p>
此外,在示出的實(shí)施例中,采用行星齒輪式自動(dòng)變速器的形式的自動(dòng)變速器20已經(jīng)示出作為提供電子式無(wú)級(jí)變速器30和驅(qū)動(dòng)輪18之間的動(dòng)力傳遞路徑的一部分的有級(jí)變速器的一個(gè)示例。然而,本發(fā)明不限于使用這種類(lèi)型的變速器。例如,有級(jí)變速器可以是同步嚙合平行雙軸式自動(dòng)變速器,其可以是雙離合器變速器(dct),或者是在高速檔位和低速檔位之間切換的輔助變速器。雙離合器變速器在兩個(gè)系統(tǒng)上都具有輸入軸,使得離合器聯(lián)接到每個(gè)系統(tǒng)的輸入軸,并且這兩個(gè)系統(tǒng)分別提供偶數(shù)檔位和奇數(shù)檔位
在所示的實(shí)施例中,不考慮電池26的電池電力pbat而設(shè)定離合器c的液壓命令值。然而,可以使用上述添加了電池電力pbat的等式(5)來(lái)設(shè)定離合器c的液壓命令值。在這種情況下,在自動(dòng)變速器20的變速期間,可以控制電力平衡(例如,進(jìn)入平衡不等于零的狀況),從而依賴(lài)于電力的限制(例如,電池26的可充電電力win/可放電電力wout)。
此外,在所示的實(shí)施例中,動(dòng)力分配機(jī)構(gòu)16處于具有三個(gè)旋轉(zhuǎn)元件的差動(dòng)機(jī)構(gòu)的形式。然而,本發(fā)明不限于這種布置。例如,即使當(dāng)動(dòng)力分配機(jī)構(gòu)16是具有彼此聯(lián)接的兩個(gè)或更多個(gè)行星齒輪單元以提供四個(gè)或更多個(gè)旋轉(zhuǎn)元件的差動(dòng)機(jī)構(gòu)時(shí),也可以應(yīng)用本發(fā)明。動(dòng)力分配機(jī)構(gòu)16還可以是雙小齒輪型行星齒輪單元。動(dòng)力分配機(jī)構(gòu)16還可以是差動(dòng)齒輪單元,其中由發(fā)動(dòng)機(jī)14旋轉(zhuǎn)或驅(qū)動(dòng)的小齒輪以及與小齒輪嚙合的一對(duì)錐齒輪運(yùn)轉(zhuǎn)地聯(lián)接到第一電機(jī)mg1和傳遞構(gòu)件32。
應(yīng)當(dāng)理解,上述實(shí)施例僅僅是示例,并且本發(fā)明可以基于本領(lǐng)域技術(shù)人員的知識(shí)利用各種變型或改進(jìn)來(lái)具體實(shí)現(xiàn)。