用于混合動(dòng)力車輛的控制系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種在將內(nèi)燃機(jī)和電動(dòng)機(jī)作為驅(qū)動(dòng)源安裝于其上的所謂的混合動(dòng)力車輛中使用的車輛控制系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]這一類型的混合動(dòng)力車輛的已知示例包括具有連接到與輪軸聯(lián)接的驅(qū)動(dòng)軸、弓丨擎的輸出軸、和電動(dòng)發(fā)電機(jī)MGl的旋轉(zhuǎn)軸的三個(gè)旋轉(zhuǎn)元件的行星齒輪機(jī)構(gòu)、以及能夠產(chǎn)生到驅(qū)動(dòng)軸的動(dòng)力的電動(dòng)發(fā)電機(jī)MG2 (參見(jiàn)，例如，日本專利申請(qǐng)公開(kāi)號(hào)2009-248913 (JP2009-248913A))。在混合動(dòng)力車輛中，在引擎和行星齒輪機(jī)構(gòu)之間提供吸收轉(zhuǎn)矩波動(dòng)的減震器。
[0003]在如上所述的混合動(dòng)力車輛中，在其中可能產(chǎn)生震動(dòng)和異常噪聲的低速高轉(zhuǎn)矩區(qū)域中，如果電池的剩余容量減少，可以操作引擎以對(duì)電池充電。此時(shí)，如果車速低，由低速高轉(zhuǎn)矩區(qū)域中的引擎的操作引起的震動(dòng)和異常噪聲不被由車輛的運(yùn)轉(zhuǎn)引起的震動(dòng)和異常噪聲掩蓋；因此，用于對(duì)電池充電的電力限于低水平，以防引擎操作在低速高轉(zhuǎn)矩區(qū)域中。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]在如JP 2009-248913A中所描述的混合動(dòng)力車輛中，通過(guò)施加減震器的磁滯轉(zhuǎn)矩來(lái)吸收引擎的轉(zhuǎn)矩波動(dòng)從而抑制震動(dòng)。但是，根本沒(méi)考慮鑒于其與減震器的磁滯轉(zhuǎn)矩的關(guān)系來(lái)設(shè)定要求充電電力。
[0005]因此，如果在產(chǎn)生的要求充電電力下不能應(yīng)用磁滯轉(zhuǎn)矩，引擎的轉(zhuǎn)矩波動(dòng)將被直接傳輸?shù)叫行驱X輪機(jī)構(gòu)，并且抑制震動(dòng)和異常噪聲的性能可能惡化。
[0006]特別地，如果當(dāng)混合動(dòng)力車輛從EV運(yùn)轉(zhuǎn)模式切換到引擎運(yùn)轉(zhuǎn)模式時(shí)將要求充電電力設(shè)定成高水平，例如，要求充電電力的變化量變大，并且引擎轉(zhuǎn)矩的波動(dòng)范圍變大，借此駕駛員更可能感受到震動(dòng)和異常噪聲。
[0007]本發(fā)明提供了一種用于混合動(dòng)力車輛的控制系統(tǒng)，在駕駛員可能感受到震動(dòng)和異常噪聲的車輛運(yùn)轉(zhuǎn)情形中，提供了抑制由內(nèi)燃機(jī)的操作引起的震動(dòng)和異常噪聲的改進(jìn)性會(huì)K。
[0008]根據(jù)本發(fā)明的用于混合動(dòng)力車輛的控制系統(tǒng)包括內(nèi)燃機(jī)、發(fā)電機(jī)、行星齒輪機(jī)構(gòu)、電動(dòng)機(jī)、蓄電裝置、減震器裝置、檢測(cè)器、以及電子控制單元。發(fā)電機(jī)接收動(dòng)力或產(chǎn)生動(dòng)力。行星齒輪機(jī)構(gòu)具有分別連接到內(nèi)燃機(jī)的輸出軸、發(fā)電機(jī)的旋轉(zhuǎn)軸、以及聯(lián)接到驅(qū)動(dòng)輪的驅(qū)動(dòng)軸的三個(gè)旋轉(zhuǎn)元件。電動(dòng)機(jī)從驅(qū)動(dòng)軸接收動(dòng)力或者產(chǎn)生到驅(qū)動(dòng)軸的動(dòng)力。蓄電裝置提供電力到發(fā)電機(jī)和電動(dòng)機(jī)以及從發(fā)電機(jī)和電動(dòng)機(jī)接收電力。減震器裝置安置在內(nèi)燃機(jī)與行星齒輪機(jī)構(gòu)之間的動(dòng)力傳輸路徑中。減震器裝置具有使用由摩擦材料產(chǎn)生的摩擦力來(lái)產(chǎn)生磁滯轉(zhuǎn)矩的磁滯機(jī)構(gòu)。檢測(cè)器檢測(cè)混合動(dòng)力車輛的車速。電子控制單元配置成基于蓄電裝置的充電狀態(tài)來(lái)設(shè)定對(duì)蓄電裝置充電所要求的要求電力。電子控制單元配置成隨著由檢測(cè)器檢測(cè)到的車速越低而越減少要求電力，使得內(nèi)燃機(jī)的輸出軸的旋轉(zhuǎn)波動(dòng)被由磁滯機(jī)構(gòu)產(chǎn)生的磁滯轉(zhuǎn)矩吸收。
[0009]使用以上安排，根據(jù)本發(fā)明的控制系統(tǒng)隨著車速越低而越減少要求充電電力，以使得內(nèi)燃機(jī)的輸出軸的旋轉(zhuǎn)波動(dòng)被由磁滯機(jī)構(gòu)產(chǎn)生的磁滯轉(zhuǎn)矩吸收。因而，在其中旋轉(zhuǎn)波動(dòng)有可能傳輸?shù)叫行驱X輪機(jī)構(gòu)的低車速區(qū)域中，有可能減少由內(nèi)燃機(jī)產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩。因此，根據(jù)本發(fā)明的控制系統(tǒng)使得有可能應(yīng)用磁滯轉(zhuǎn)矩以應(yīng)對(duì)低車速區(qū)域中的旋轉(zhuǎn)波動(dòng)。對(duì)應(yīng)地，在駕駛員可能感受到震動(dòng)和異常噪聲的運(yùn)轉(zhuǎn)情形下，相比于已知系統(tǒng)，根據(jù)本發(fā)明的控制系統(tǒng)提供了抑制由內(nèi)燃機(jī)的操作引起的震動(dòng)和異常噪聲的改進(jìn)性能。
[0010]在如上所述的控制系統(tǒng)中，磁滯機(jī)構(gòu)可以包括根據(jù)減震器裝置的扭轉(zhuǎn)角來(lái)產(chǎn)生第一磁滯轉(zhuǎn)矩的第一磁滯產(chǎn)生部，以及根據(jù)扭轉(zhuǎn)角來(lái)產(chǎn)生比第一磁滯轉(zhuǎn)矩更大的第二磁滯轉(zhuǎn)矩的第二磁滯部；以及電子控制單元可以配置成隨著由檢測(cè)器檢測(cè)到的車速越低而越減少要求電力，以使得旋轉(zhuǎn)波動(dòng)被由第一磁滯產(chǎn)生部產(chǎn)生的第一磁滯轉(zhuǎn)矩吸收。
[0011]使用以上安排，根據(jù)本發(fā)明的控制系統(tǒng)隨著車速越低而越減少要求充電電力，以使得內(nèi)燃機(jī)的輸出軸的旋轉(zhuǎn)波動(dòng)被比第二磁滯轉(zhuǎn)矩更小的第一磁滯轉(zhuǎn)矩吸收；因此，第一磁滯轉(zhuǎn)矩能夠應(yīng)用以應(yīng)對(duì)低車速區(qū)域中的旋轉(zhuǎn)波動(dòng)。對(duì)應(yīng)地，即使在減震器裝置為根據(jù)扭轉(zhuǎn)角來(lái)產(chǎn)生第一磁滯轉(zhuǎn)矩和第二磁滯轉(zhuǎn)矩的所謂的兩級(jí)磁滯減震器的形式的情況下，在駕駛員可能感受到震動(dòng)和異常噪聲的運(yùn)轉(zhuǎn)情形中，根據(jù)本發(fā)明的控制系統(tǒng)也提供抑制由內(nèi)燃機(jī)的操作引起的震動(dòng)和異常噪聲的改進(jìn)性能。
[0012]在如上所述的控制系統(tǒng)中，電子控制單元可以配置成計(jì)算混合動(dòng)力車輛所要求的要求驅(qū)動(dòng)力；以及電子控制單元可以配置成隨著所計(jì)算的要求驅(qū)動(dòng)力越低而越減少要求電力，以使得旋轉(zhuǎn)波動(dòng)被由第一磁滯產(chǎn)生部產(chǎn)生的第一磁滯轉(zhuǎn)矩吸收。
[0013]使用以上安排，根據(jù)本發(fā)明的控制系統(tǒng)隨著要求驅(qū)動(dòng)力越小而越減少要求充電電力，以使得內(nèi)燃機(jī)的輸出軸的旋轉(zhuǎn)波動(dòng)被比第二磁滯轉(zhuǎn)矩更小的第一磁滯轉(zhuǎn)矩吸收；因此，在要求驅(qū)動(dòng)力小并且旋轉(zhuǎn)波動(dòng)可能傳輸?shù)叫行驱X輪機(jī)構(gòu)的區(qū)域中，由內(nèi)燃機(jī)產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩能夠減少。因而，在根據(jù)本發(fā)明的控制系統(tǒng)中，在要求驅(qū)動(dòng)力小的區(qū)域中，第一磁滯轉(zhuǎn)矩能夠應(yīng)用以應(yīng)對(duì)旋轉(zhuǎn)波動(dòng)。對(duì)應(yīng)地，在駕駛員可能感受到震動(dòng)和異常噪聲的運(yùn)轉(zhuǎn)情形中，相比于已知系統(tǒng)，根據(jù)本發(fā)明的控制系統(tǒng)提供了抑制由內(nèi)燃機(jī)的操作引起的震動(dòng)和異常噪聲的改進(jìn)性能。
[0014]根據(jù)本發(fā)明，在駕駛員可能感受到震動(dòng)和異常噪聲的運(yùn)轉(zhuǎn)情形中，用于混合動(dòng)力車輛的控制系統(tǒng)提供了抑制由內(nèi)燃機(jī)的操作引起的震動(dòng)和異常噪聲的改進(jìn)性能。
【附圖說(shuō)明】
[0015]以下將參照所附附圖來(lái)描述本發(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，其中相同的附圖標(biāo)記指代相同的元件，并且其中:
[0016]圖1為示出其中使用根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例的車輛控制系統(tǒng)的混合動(dòng)力車輛的構(gòu)造的不意圖；
[0017]圖2為示出根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例的兩級(jí)磁滯減震器的模型的視圖；
[0018]圖3為根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例的兩級(jí)磁滯減震器的橫截面視圖；
[0019]圖4為指示引擎轉(zhuǎn)矩與要求充電電力之間的關(guān)系的曲線圖；
[0020]圖5為指示已知兩級(jí)磁滯減震器的扭轉(zhuǎn)角與引擎轉(zhuǎn)矩之間的關(guān)系的曲線圖；
[0021]圖6為示出使用車速和要求驅(qū)動(dòng)力作為參數(shù)來(lái)定義的可聽(tīng)見(jiàn)格格聲的區(qū)域的視圖；
[0022]圖7為圖示由根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例的ECU執(zhí)行的控制減少要求充電電力的流程圖；
[0023]圖8為指示根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例的兩級(jí)磁滯減震器的扭轉(zhuǎn)角與引擎轉(zhuǎn)矩之間的關(guān)系的曲線圖；
[0024]圖9為圖示由根據(jù)本發(fā)明的第二實(shí)施例的ECU執(zhí)行的控制減少要求充電電力的流程圖；以及
[0025]圖10為圖示由根據(jù)本發(fā)明的第三實(shí)施例的ECU執(zhí)行的控制減少要求充電電力的流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0026]將參照附圖來(lái)描述本發(fā)明的某些實(shí)施例。
[0027]參見(jiàn)圖1至圖8，將描述根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例的用于車輛的控制系統(tǒng)。根據(jù)這一實(shí)施例的車輛控制系統(tǒng)用于將內(nèi)燃機(jī)和電動(dòng)機(jī)(或發(fā)電機(jī))作為用于產(chǎn)生車輛的驅(qū)動(dòng)力的動(dòng)力源安裝在其上的所謂的混合動(dòng)力車輛中。
[0028]如圖1中所示，混合動(dòng)力車輛I包括引擎2、動(dòng)力分配/整合機(jī)構(gòu)3、電動(dòng)發(fā)電機(jī)MG1、MG2、減速齒輪4、電池80、以及車輛控制系統(tǒng)10。
[0029]車輛控制系統(tǒng)(電子控制單元)10包括用于混合動(dòng)力車輛的電子控制單元(其將簡(jiǎn)稱為“HVECU”)100、用于引擎的電子控制單元(其將簡(jiǎn)稱為“引擎ECU”)200、用于電動(dòng)機(jī)的電子控制單元(其將簡(jiǎn)稱為“電動(dòng)機(jī)ECU”)300、以及用于電池的電子控制單元(其將簡(jiǎn)稱為“電池ECU”) 400。在這一實(shí)施例中，車輛控制系統(tǒng)10提供根據(jù)本發(fā)明的電子控制單元
目.ο
[0030]將引擎2構(gòu)造為能夠以諸如為汽油或輕油的含碳?xì)浠衔锶剂蟻?lái)產(chǎn)生動(dòng)力的內(nèi)燃機(jī)。在引擎2中，汽油從燃料噴射閥(未示出)噴入并且與進(jìn)氣混合，以使得將燃料和空氣的混合物抽入每個(gè)汽缸的燃燒室中。接著，空氣-燃料混合物在燃燒室中爆炸并燃燒，以使得使用燃燒能量向下推動(dòng)引擎2的每個(gè)汽缸中收納的活塞(未示出)，并且將活塞的往復(fù)動(dòng)作轉(zhuǎn)化成引擎2的曲軸27的旋轉(zhuǎn)動(dòng)作。
[0031]引擎2由引擎E⑶200控制。將諸如為曲柄角傳感器和水溫傳感器的各種傳感器連接到引擎ECU 200。引擎ECU 200例如基于從曲柄角傳感器接收的信號(hào)來(lái)計(jì)算引擎速度。引擎ECU 200經(jīng)由輸出端口來(lái)輸出用于驅(qū)動(dòng)引擎2的各種控制信號(hào)，包括到燃料噴射閥的驅(qū)動(dòng)信號(hào)、到調(diào)整油門(mén)開(kāi)度的油門(mén)電動(dòng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)信號(hào)、以及到點(diǎn)火線圈的驅(qū)動(dòng)信號(hào)。
[0032]引擎E⑶200與HVE⑶100通信，并且根據(jù)來(lái)自HVE⑶100的控制信號(hào)來(lái)控制引擎2的操作。引擎E⑶200還根據(jù)需要來(lái)輸出關(guān)于引擎2的操作情形的數(shù)據(jù)到HVE⑶100。
[0033]動(dòng)力分配/整合機(jī)構(gòu)3為經(jīng)由減震器裝置70連接到曲軸27的三軸型動(dòng)力分配/整合機(jī)構(gòu)。動(dòng)力分配/整合機(jī)構(gòu)3包括作為外齒輪的恒星齒輪31、作為內(nèi)齒輪的與恒星齒輪31同心設(shè)置的環(huán)形齒輪32、與恒星齒輪31和環(huán)形齒輪32嚙合的兩個(gè)或更多個(gè)小齒輪33、以及維持兩個(gè)或更多個(gè)小齒輪33以使小齒輪33能夠繞它們自身旋轉(zhuǎn)并且還能夠繞機(jī)構(gòu)3的軸旋轉(zhuǎn)的承載架34。換而言之，動(dòng)力分配/整合機(jī)構(gòu)3為使用恒星齒輪31、環(huán)形齒輪32、以及承載架34作為旋轉(zhuǎn)元件來(lái)執(zhí)行差動(dòng)操作的行星齒輪機(jī)構(gòu)的形式。這三個(gè)旋轉(zhuǎn)元件分別連接到三個(gè)軸，即，恒星齒輪31能夠與之作為一個(gè)單元而旋轉(zhuǎn)的電動(dòng)發(fā)電機(jī)MGl (其將稍后描述)的旋轉(zhuǎn)軸36、經(jīng)由副驅(qū)動(dòng)齒輪35和齒輪機(jī)構(gòu)60來(lái)聯(lián)接到驅(qū)動(dòng)輪63a、63b的作為驅(qū)動(dòng)軸的環(huán)形齒輪軸32a、以及作為引擎2的輸