混合動力車輛的控制裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種具備變速比能夠根據(jù)駕駛員的意圖被固定的變速機(jī)的混合動力車輛的控制裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]關(guān)于混合動力車輛用驅(qū)動裝置的控制裝置，已知如下一種裝置:當(dāng)電動發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)速超過規(guī)定轉(zhuǎn)速時，進(jìn)行使變速機(jī)升檔的控制以使電動發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)速降低。(例如參照專利文獻(xiàn)I)。
[0003]專利文獻(xiàn)I:日本特開平09-150638號公報

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]發(fā)明要解決的問題
[0005]然而，在以往的混合動力車輛用驅(qū)動裝置的控制裝置中，存在以下問題:在駕駛員能夠選擇變速級的混合動力車輛中，當(dāng)電動發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)速超過規(guī)定轉(zhuǎn)速時，轉(zhuǎn)變?yōu)榕c所選擇的變速級不同的變速級，違背了駕駛員的意圖。
[0006]本發(fā)明是著眼于上述問題而完成的，其目的在于提供一種能夠在反映駕駛員的高負(fù)荷行駛請求的同時響應(yīng)輔助請求、發(fā)電請求的混合動力車輛的控制裝置。
[0007]用于解決問題的方案
[0008]為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的混合動力車輛的控制裝置在驅(qū)動系統(tǒng)中具有:發(fā)動機(jī)、連接有進(jìn)行充放電的電池的電動發(fā)電機(jī)、變速比能夠根據(jù)駕駛員的意圖被固定的變速機(jī)以及驅(qū)動輪。
[0009]另外，作為將所述發(fā)動機(jī)和所述電動發(fā)電機(jī)作為驅(qū)動源的混合動力模式，具備所述電動發(fā)電機(jī)輸出驅(qū)動扭矩的輔助行駛模式和所述電動發(fā)電機(jī)輸出發(fā)電扭矩的發(fā)動機(jī)發(fā)電行駛模式。
[0010]在該混合動力車輛的控制裝置中具備:極限轉(zhuǎn)速設(shè)定單元，其將超過所述電動發(fā)電機(jī)能夠輸出扭矩的上限轉(zhuǎn)速的值設(shè)定為發(fā)動機(jī)/馬達(dá)轉(zhuǎn)速的極限轉(zhuǎn)速；以及極限轉(zhuǎn)速控制單元，在所述輔助行駛模式中，當(dāng)所述發(fā)動機(jī)/馬達(dá)轉(zhuǎn)速達(dá)到所述極限轉(zhuǎn)速并且存在所述電動發(fā)電機(jī)的扭矩輸出請求時，該極限轉(zhuǎn)速控制單元使所述極限轉(zhuǎn)速降低至所述電動發(fā)電機(jī)能夠輸出扭矩的轉(zhuǎn)速。
[0011]發(fā)明的效果
[0012]由此，具備設(shè)定為發(fā)動機(jī)/馬達(dá)轉(zhuǎn)速的極限轉(zhuǎn)速的極限轉(zhuǎn)速設(shè)定單元和使該極限轉(zhuǎn)速降低至電動發(fā)電機(jī)能夠輸出扭矩的轉(zhuǎn)速的極限轉(zhuǎn)速控制單元。
[0013]S卩，在輔助行駛模式中，當(dāng)發(fā)動機(jī)/馬達(dá)轉(zhuǎn)速達(dá)到由極限轉(zhuǎn)速設(shè)定單元設(shè)定的極限轉(zhuǎn)速并且存在電動發(fā)電機(jī)的扭矩輸出請求時，在變速比固定了的狀態(tài)下，該極限轉(zhuǎn)速降低。因此，不使變速比升檔就能夠反映駕駛員的高負(fù)荷行駛請求。
[0014]而且，使由極限轉(zhuǎn)速設(shè)定單元設(shè)定的極限轉(zhuǎn)速降低至電動發(fā)電機(jī)能夠輸出扭矩的極限轉(zhuǎn)速，因此，無論電動發(fā)電機(jī)的扭矩輸出請求是驅(qū)動扭矩還是發(fā)電扭矩都能夠響應(yīng)。
[0015]其結(jié)果，能夠在反映駕駛員的高負(fù)荷行駛請求的同時響應(yīng)輔助請求、發(fā)電請求。
【附圖說明】
[0016]圖1是表示應(yīng)用了實施例1的控制裝置的基于后輪驅(qū)動的FR混合動力車輛(電動車輛的一例)的整體系統(tǒng)圖。
[0017]圖2是表示由應(yīng)用了實施例1的控制裝置的FR混合動力車輛的整合控制器10執(zhí)行的運算處理的控制框圖。
[0018]圖3是表示應(yīng)用了實施例1的控制裝置的FR混合動力車輛的極限轉(zhuǎn)速控制處理部的結(jié)構(gòu)的框圖。
[0019]圖4是表示應(yīng)用了實施例1的極限轉(zhuǎn)速控制處理部410的FR混合動力車輛的控制系統(tǒng)中的處理的流程圖。
[0020]圖5是表示實施例1的極限轉(zhuǎn)速控制處理作用的動作例的時序圖。
[0021 ]圖6是表示實施例1的基于電池SOC的極限轉(zhuǎn)速可變作用的動作例的時序圖。
[0022]圖7是表示實施例1的基于輔機(jī)消耗電力的極限轉(zhuǎn)速可變作用的動作例的時序圖。
[0023]圖8是表示實施例1的極限轉(zhuǎn)速降低實施定時延遲判定控制作用的動作例的時序圖。
[0024]圖9是表示實施例1的基于駕駛員的加速意圖的極限轉(zhuǎn)速偏離控制作用的動作例的時序圖。
【具體實施方式】
[0025]下面，基于附圖所示的實施例1來說明實現(xiàn)本發(fā)明的混合動力車輛的控制裝置的最佳方式。
[0026]實施例1
[0027]首先，說明結(jié)構(gòu)。
[0028]圖1是表示應(yīng)用了實施例1的控制裝置的基于后輪驅(qū)動的FR混合動力車輛(電動車輛的一例)的整體系統(tǒng)圖。
[0029]如圖1所示，實施例1的FR混合動力車輛的驅(qū)動系統(tǒng)具有:發(fā)動機(jī)Eng、飛輪FW、第一離合器CLl、電動發(fā)電機(jī)MG(驅(qū)動馬達(dá))、第二離合器CL2、自動變速機(jī)AT、傳動軸PS(驅(qū)動軸)、差速器DF、左驅(qū)動軸DSL、右驅(qū)動軸DSR、左后輪RL(驅(qū)動輪)以及右后輪RR(驅(qū)動輪)。此外，F(xiàn)L是左前輪，F(xiàn)R是右前輪。
[0030]所述發(fā)動機(jī)Eng是汽油發(fā)動機(jī)、柴油發(fā)動機(jī)，基于來自發(fā)動機(jī)控制器I的發(fā)動機(jī)控制指令來進(jìn)行發(fā)動機(jī)啟動控制、發(fā)動機(jī)停止控制、節(jié)氣門的閥開度控制、燃料切斷控制等。此外，在發(fā)動機(jī)輸出軸上設(shè)置有飛輪FW。
[0031]所述第一離合器CLl是安裝在所述發(fā)動機(jī)Eng與電動發(fā)電機(jī)MG之間的離合器，基于來自第一離合器控制器5的第一離合器控制指令，利用由第一離合器液壓單元6生成的第一離合器控制液壓來控制該第一離合器CLl的接合、滑動接合(半離合狀態(tài))、分離。作為該第一離合器CLl，例如使用如下的常閉型的干式單片離合器:通過膜片彈簧的作用力來保持完全接合，通過使用具有活塞14a的液壓致動器14進(jìn)行行程控制，來進(jìn)行從滑動接合轉(zhuǎn)變?yōu)橥耆蛛x的控制。
[0032]所述電動發(fā)電機(jī)MG是在轉(zhuǎn)子中埋設(shè)有永磁體且在定子上卷繞有定子線圈的同步型電動發(fā)電機(jī)，基于來自馬達(dá)控制器2的控制指令使由逆變器3生成的三相交流施加于該電動發(fā)電機(jī)MG，由此對該電動發(fā)電機(jī)MG進(jìn)行控制。該電動發(fā)電機(jī)MG也能夠作為接收來自電池4的電力供給而被進(jìn)行旋轉(zhuǎn)驅(qū)動的電動機(jī)進(jìn)行動作(以下將該動作狀態(tài)稱為“動力運轉(zhuǎn)”)，在轉(zhuǎn)子從發(fā)動機(jī)Eng、驅(qū)動輪接收旋轉(zhuǎn)能量的情況下，該電動發(fā)電機(jī)MG還能夠作為使定子線圈的兩端產(chǎn)生電動勢的發(fā)電機(jī)發(fā)揮功能來對電池4充電(以下將該動作狀態(tài)稱為“再生”)。此夕卜，該電動發(fā)電機(jī)MG的轉(zhuǎn)子經(jīng)由減振器而與自動變速機(jī)AT的變速機(jī)輸入軸相連結(jié)。
[0033]所述第二離合器CL2是安裝在所述電動發(fā)電機(jī)MG與左右后輪RL、RR之間的離合器，基于來自AT控制器7的第二離合器控制指令，利用由第二離合器液壓單元8生成的控制液壓來控制該第二離合器CL2的接合、滑動接合、分離。作為該第二離合器CL2，例如使用能夠通過比例電磁閥來連續(xù)地控制液流量和液壓的常開型的濕式多片離合器、濕式多片制動器。此外，第一離合器液壓單元6和第二離合器液壓單元8內(nèi)置在附設(shè)于自動變速機(jī)AT的AT液壓控制閥單元CVU中。
[0034]所述自動變速機(jī)(變速機(jī))AT例如是根據(jù)車速、加速踏板開度等來自動切換前進(jìn)7速/后退I速等的分級的變速級(變速比)的有級變速機(jī)，所述第二離合器CL2并不是作為專用離合器而新追加的離合器，而是從在自動變速機(jī)AT的各變速級下接合的多個摩擦接合元件中選擇出的配置于扭矩傳遞路徑的最適當(dāng)?shù)碾x合器、制動器。在該自動變速機(jī)AT中，還能夠通過由駕駛員對選擇桿進(jìn)行操作(駕駛員的意圖)來將變速級固定(例如2檔、低檔等)。而且，所述自動變速機(jī)AT的輸出軸經(jīng)由傳動軸PS、差速器DF、左驅(qū)動軸DSL以及右驅(qū)動軸DSR而與左右后輪RL、RR相連結(jié)。
[0035]實施例1的混合動力驅(qū)動系統(tǒng)具有電動車輛行駛模式(以下稱為“EV模式”)、混合動力車行駛模式(或者混合動力模式。以下稱為“HEV模式”)以及驅(qū)動扭矩控制行駛模式(以下稱為“WSC模式”)等行駛模式。
[0036]所述“EV模式”是將第一離合器CLl設(shè)為分離狀態(tài)，僅利用電動發(fā)電機(jī)MG的動力來行駛的模式。所述“HEV模式”是將第一離合器CLl設(shè)為接合狀態(tài)，將發(fā)動機(jī)Eng和電動發(fā)電機(jī)MG作為驅(qū)動源來行駛的模式。該“HEV模式”是通過輔助行駛模式、發(fā)動機(jī)發(fā)電行駛模式、發(fā)動機(jī)行駛模式中的任一模式來行駛的模式。所述“WSC模式”是如下模式:在從“HEV模式”起進(jìn)行P、N—D換擋起步時或者在從“EV模式”、“HEV模式”起進(jìn)行D檔起步時等，通過電動發(fā)電機(jī)MG的轉(zhuǎn)速控制來維持第二離合器CL2的滑動接合狀態(tài)，一邊控制離合器扭矩容量一邊起步，使得經(jīng)過第二離合器CL2的離合器傳遞扭矩成為根據(jù)車輛狀態(tài)、駕駛員操作而決定的請求驅(qū)動扭矩。此外，“WSCT是“Wet Start clutch:濕式起步離合器”的縮寫。
[0037]對上述輔助行駛模式、發(fā)動機(jī)發(fā)電行駛模式以及發(fā)動機(jī)行駛模式進(jìn)行說明。在所述“輔助行駛模式”下，通過發(fā)動機(jī)Eng和電動發(fā)電機(jī)MG的動力來推動驅(qū)動輪RL、RR。即，電動發(fā)電機(jī)MG輸出驅(qū)動扭矩。
[0038]在所述“發(fā)動機(jī)發(fā)電行駛模式”下，在通過發(fā)動機(jī)Eng的動力來推動驅(qū)動輪RL、RR的同時，使電動發(fā)電機(jī)MG作為發(fā)電機(jī)來發(fā)揮功能。在恒速運轉(zhuǎn)時、加速運轉(zhuǎn)時，利用發(fā)動機(jī)Eng的動力來使電動發(fā)電機(jī)MG作為發(fā)電機(jī)進(jìn)行動作。另外，在減速運轉(zhuǎn)時，對制動能量進(jìn)行再生并利用電動發(fā)電機(jī)MG來發(fā)電，以用于對電池4進(jìn)行充電。即，電動發(fā)電機(jī)MG輸出發(fā)電扭矩。
[0039]在所述“發(fā)動機(jī)行駛模式”下，通過發(fā)動機(jī)Eng的動力來推動驅(qū)動輪RL、RR。
[0040]接著，對混合動力車輛的控制系統(tǒng)進(jìn)行說明。
[0041 ]如圖1所示，實施例1中的FR混合動力車輛的控制系統(tǒng)構(gòu)成為具有:發(fā)動機(jī)控制器
1、馬達(dá)控制器2、逆變器3、電池4、第一離合器控制器5、第一離合器液壓單元6、AT控制器7、第二離合器液壓單元8、制動器控制器9以及整合控制器10。此外，發(fā)動機(jī)控制器1、馬達(dá)控制器2、第一離合器控制器5、AT控制器7、制動器控制器9以及整合控制器10經(jīng)由能夠相互交換信息的CAN通信線11進(jìn)行連接。
[0042]所述發(fā)動機(jī)控制器I被輸入來自發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速傳感器12的發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速信息、來自整合控制器10的目標(biāo)發(fā)動機(jī)扭矩指令、以及其它必要信息。而且，向發(fā)動機(jī)Eng的節(jié)氣門致動器等輸出用于控制發(fā)動機(jī)運轉(zhuǎn)點(Ne:發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速、Te:發(fā)動機(jī)輸出扭矩)的指令。
[0043]所述馬達(dá)控制器2被輸入來自檢測電動發(fā)電機(jī)MG的轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)位置的旋轉(zhuǎn)變壓器13的信息、來自整合控制器10的目標(biāo)MG扭矩指令和目標(biāo)MG轉(zhuǎn)速指令、以及其它必要信息。而且，向逆變器3輸出用于控制電動發(fā)電機(jī)MG的馬達(dá)運轉(zhuǎn)點(Nm:馬達(dá)轉(zhuǎn)速、Tm:馬達(dá)輸出扭矩)的指令。此外，在該馬達(dá)控制器2中，對表示電池4的充電容量的電池SOC進(jìn)行監(jiān)視，在電動發(fā)電機(jī)MG的控制信息中使用該電池SOC信息，并且將該電池SOC信息經(jīng)由CAN通信線11提供給整合控制器10。
[0044]所述第一離合器控制器5被輸入來自檢測液壓致動器14的活塞14a的行程位置的第一離合器行程傳感器15的傳感器信息、來自整合控制器10的目標(biāo)CLl扭矩指令、以及其它必要信息。而且，將用于控制第一離合器CLl的接合、滑動接合、分離的指令輸出到AT液壓控制閥單元CVU內(nèi)的第一離合器液壓單元6。
[0045]所述AT控制器7被輸入來自加速踏板開度傳感器16、車速傳感器17、其它傳感器類18(變速機(jī)輸入轉(zhuǎn)速傳感器等)、抑制開關(guān)7a的信息，其中，該抑制開關(guān)7a輸出與駕駛員所操作的選擇桿的位置相應(yīng)的信號(AT的檔位信號)。而且，在選擇D檔位來行駛時，根據(jù)由加速踏板開度APO和車速VSP決定的運轉(zhuǎn)點在檔位對應(yīng)圖中所存在的位置，來檢索最適當(dāng)?shù)淖兯偌?，將用于獲取所檢索到的變速級的控制指令輸出到AT液壓控制閥單元CVU。此外，檔位對應(yīng)圖是指根據(jù)加速踏板開度和車速寫入升檔線和降檔線而