车辆的控制装置的制作方法

文档序号:18948439发布日期:2019-10-23 01:50阅读:142来源:国知局
车辆的控制装置的制作方法

本发明涉及以具备两个驱动力源和变速器的车辆为对象的控制装置,涉及对由变速器设定的变速挡进行控制的装置。



背景技术:

在专利文献1中记载有具备发动机(内燃机)和电动发电机作为驱动力源的混合动力车。在该混合动力车中,构成为电动发电机经由离合器而连接于发动机的输出侧,根据离合器的接合及分离状态而设定多个变速挡的自动变速器连接于该电动发电机的输出侧,从该自动变速器经由差速器齿轮而向驱动轮输出驱动转矩。发动机的输出根据发动机和与发动机相关的设备的状态而被限制。在该情况下,在具备上述电动发电机的情况下,能够通过该电动发电机进行驱动力的辅助。在专利文献1中记载的装置中,在对排气净化催化剂进行预热的状态下,将自动变速器中的变速比设定为高车速侧的变速比,并且将发动机输出维持成最小输出。并且,通过电动发电机对伴随着将发动机输出维持成最小而产生的驱动力(行驶要求的转矩)不足进行补偿。

现有技术文献

专利文献1:日本特开2009-269429号公报



技术实现要素:

发明要解决的技术问题

专利文献1中记载的装置进行的控制是混合动力车从长时间停止的状态起步时的控制,而且是暂时性或过渡性的状态下的控制。因此,在使发动机启动后经过一段时间而完成了预热、车速增大或者要求驱动力增大了的情况下,需要对由自动变速器设定的变速比进行变更。专利文献1中记载的自动变速器,可以认为是与一般的自动变速器相同地根据多个摩擦接合机构的接合及分离状态而设定变速挡的变速器,因此在变更变速比的情况下,即使发生转矩暂时下降等变化,也不会切断用于混合动力车的行驶的驱动力。

另一方面,为了变速器和动力单元等的小型化,考虑使用啮合式的接合机构(牙嵌式离合器)。啮合式接合机构与摩擦式接合机构不同,仅能够采用传递转矩的接合状态和切断转矩的分离状态这两个动作状态,不能采用被称为所谓的半离合的转矩容量为几十%的状态。因此,在将采用了这种啮合式接合机构的变速器替换搭载于上述专利文献1中所记载的自动变速器的情况下,在随着车辆的运转状态或者行驶状态的变化而执行了变速的情况下,在该变速过程中,驱动转矩被暂时切断,其结果是,可能在加速时损失加速性,或者在减速时制动力暂时性地下降,此外产生驱动力暂时性地急剧减小地变化的冲击。

本发明着眼上述技术问题而作出,其目的在于提供一种能够在由第一驱动力源产生的驱动力的增大被限制的状态下,防止或抑制因第二驱动力源侧的变速器的变速引起的驱动力变化的车辆的控制装置。

用于解决课题的技术方案

本发明为了达到上述目的,提供一种车辆的控制装置,上述车辆具备:变速器,能够设定第一变速挡和第二变速挡这至少两个变速挡;第一驱动力源,经由上述变速器而向驱动轮输出转矩;及第二驱动力源,向上述驱动轮或其他驱动轮输出转矩,上述车辆的控制装置的特征在于,上述变速器具有牙嵌式离合器,上述牙嵌式离合器在设定为上述第一变速挡的情况和设定为上述第二变速挡的情况下成为能够传递转矩的接合状态,并且在设定为上述第一变速挡的接合状态与设定为上述第二变速挡的接合状态之间进行切换时成为切断转矩的分离状态,上述车辆的控制装置设有控制上述变速器的控制器,上述控制器对于通过上述第二驱动力源输出的转矩增大上述驱动轮或上述其他驱动轮的驱动力被限制这一情况进行判断,在上述车辆的起步时对于增大上述驱动力被限制这一情况的判断不成立的情况下,上述控制器在上述车辆进行起步时,将上述变速器设定为上述第一变速挡,并且在上述车辆处于行驶中、且使上述驱动力比上述起步时的驱动力增大了的状态下,预先规定的预定条件成立时,设定为上述第二变速挡,在上述车辆的起步时对于增大上述驱动力被限制这一情况的判断成立的情况下,上述控制器在上述车辆进行起步时,设定为上述第二变速挡。

在本发明中,也可以是,上述第一驱动力源是电动马达,上述第二驱动力源是内燃机,上述车辆是能够实现通过上述电动马达的转矩进行行驶的第一行驶模式和通过上述内燃机的转矩进行行驶的第二行驶模式的混合动力车辆。

在本发明中,也可以是,设有在上述第二驱动力源与上述驱动轮或上述其他驱动轮之间切断转矩的离合器机构,上述控制器构成为,在将上述离合器机构设定为不传递转矩的分离状态而进行行驶的条件成立的情况下,使对于通过上述第二驱动力源输出的转矩增大上述驱动轮或上述其他驱动轮的驱动力被限制这一情况的判断成立。

在本发明中,也可以是,使上述离合器机构分离而进行行驶的条件是设定为上述第一行驶模式的条件。

在本发明中,也可以是,上述内燃机具有排气净化催化剂,上述控制器构成为,在对上述排气净化催化剂进行预热的条件成立的情况下,使对于通过上述第二驱动力源输出的转矩增大上述驱动轮或上述其他驱动轮的驱动力被限制这一情况的判断成立。

在本发明中,也可以是,上述预定条件为上述车辆的车速与上述车辆的要求驱动力中的至少一个为预先规定的基准值以上。

在本发明中,也可以是,上述驱动轮是前轮,上述其他驱动轮是后轮,上述第二驱动力源构成为向上述后轮输出转矩,上述第一变速挡的变速比小于上述第二变速挡的变速比,上述预定条件是设定为使上述前轮及上述后轮作为驱动轮进行动作的四轮驱动状态的条件。

在本发明中,也可以是,上述控制器在使上述内燃机启动的条件与变更上述变速器的变速挡的条件成立的情况下,同时执行上述内燃机的启动和上述变速挡的变更。

发明效果

本发明的车辆能够通过第一驱动力源与第二驱动力源中的至少一个驱动力源输出的转矩或者两个驱动力源输出的转矩来进行行驶。在未限制通过第二驱动力源来使驱动力增大的状态下,在起步时,将变速器设定为第一变速挡,并且将第一驱动力源的转矩向驱动轮传递来进行行驶,通过预定条件成立而在变速器中向第二变速挡切换。该变速通过使牙嵌式离合器从设定为第一变速挡的接合状态暂时分离,并且接合成设定为第二变速挡的状态来进行,在该变速的过程中,第一驱动力源的转矩被切断。通过第二驱动力源补偿该转矩的切断引起的驱动力不足,因此可避免或抑制驱动力的急剧变化和伴随于其产生的冲击等。与此相对,在限制了通过第二驱动力源来增大驱动力的情况下,在起步时已经设定为第二变速挡。因此,在起步后即使上述预定条件成立,变速器中也不发生变速。即,由于不会发生牙嵌式离合器切换或者在该假定下转矩被暂时切断的情形,因此可避免或抑制由驱动力的暂时性的下降和驱动力的暂时性的变化引起的冲击等。

附图说明

图1是示意性地示出在本发明中能够设为对象的车辆的动力传动系统的图。

图2是示出其变速器中的变速部的概略图。

图3是用于说明在本发明中执行的控制的一个例子的流程图。

图4是示意性地示出执行图3所示的控制的情况下的ig-on信号、行驶模式、变速器中的变速挡的变化的一个例子的时序图。

图5是用于说明对控制标记的on及off进行控制的程序的一个例子的流程图。

图6是用于说明根据要求驱动力来设定变速挡并使起步离合器接合的控制的一个例子的流程图。

图7是表示执行图6的控制的情况下的要求驱动力、由马达产生的驱动力的过多或不足、变速挡、起步离合器的接合、分离各状态的变化的一个例子的时序图。

图8是用于说明在行驶中要求驱动力下降了的情况下的控制的一个例子的流程图。

图9是示出进行图8所示的控制的情况下的要求驱动力、催化剂预热标记、变速器中的变速挡的变化的一个例子的示意性的时序图。

图10是用于说明与发动机启动同时执行变速器中的变速的控制例的流程图。

图11是示出进行图10所示的控制的情况下的各控制标记的状态和变速的执行的一个例子的示意性的时序图。

具体实施方式

参照附图来说明本发明的实施方式。另外,以下所示的实施方式只不过是将本发明具体化了的一个例子,并不是限定本发明。

在图1中示意性地示出本发明的实施方式的车辆ve,在此所示的车辆ve是具备发动机(eng)1和马达(mg2)2作为驱动力源的混合动力式的四轮驱动车(有时称为4wd车或awd车)。发动机1是使燃料与空气的混合气体燃烧来产生机械动力的内燃机,相当于本发明的实施方式的第二驱动力源,以朝向车辆ve的后方的方式搭载于车辆ve的前侧。在发动机1的排气系统中设有排气净化催化剂(催化转换器)3。催化转换器3是使从发动机1排出的燃烧排气中的hc(碳化氢)和co(一氧化碳)等氧化来降低其浓度,并还原氮氧化物降低其浓度的排气净化装置,是要求升温到预定的活化温度的装置。另外,为了避免过热引起的损伤而规定有上限温度。

发电机(mg1)4与发动机1的输出轴连接。该发电机4例如能够由永磁体式同步电动机构成,因此,发电机4构成为被发动机1驱动而发电,另外通过车辆ve的行驶惯性力被驱动而发电(能量再生),此外发挥马达的功能使发动机1启动或者输出行驶用的转矩。另外,也可以在发动机1与发电机4之间设置适当的阻尼装置(未图示)。

此外,在发动机1的输出侧,接着上述的发电机4经由起步离合器5而连接有自动变速器(at)6。自动变速器6可以是与以往的搭载于车辆的自动变速器相同的结构,构成为通过使多个摩擦式接合机构适当地接合及分离,而变更由齿轮列构成的动力传递路径来设定多个变速挡。自动变速器6经由后传动轴7而与后差速器齿轮8连接。此外,向左右的后轮9传递转矩的驱动轴10与后差速器齿轮8连接。该后轮9相当于本发明的实施方式中的其他驱动轮。

上述起步离合器5是用于使发动机1与后轮9连接或切断的机构,能够由干式或湿式的摩擦离合器构成。另外,如果使自动变速器6中的用于设定预定的变速挡的摩擦接合机构分离,则自动变速器6成为不传递转矩的空挡状态,因此能够构成为在不设置起步离合器5的情况下使自动变速器6的摩擦接合机构分离来切断发动机1与后轮9。因此,起步离合器5或自动变速器6中的摩擦接合机构相当于本发明中的离合器机构。

在图1所示的结构的车辆ve中,构成为马达2驱动前轮11。马达2相当于本发明的实施方式中的第一驱动力源,例如能够与上述发电机4相同地由永磁体式的同步电动机(电动马达)构成,通过被供给电力而作为马达发挥作用来驱动前轮11,另外通过从前轮11传递的转矩使马达2旋转来进行发电。

马达2与变速器12连接。变速器12具备变速部13和减速部14,在图1所示的例子中,上述变速部13及减速部14都以行星齿轮机构为主体而构成。具体地说明,变速部13以单小齿轮式行星齿轮机构15为主体而构成。该行星齿轮机构15是以太阳轮15s、与太阳轮15s配置在同心圆上的齿圈15r及保持与太阳轮15s和齿圈15r啮合的小齿轮的行星架15c为旋转部件而进行差动作用的齿轮机构。另外,减速部14与变速部13相同地以单小齿轮式行星齿轮机构16为主体而构成。该行星齿轮机构16是以太阳轮16s、与太阳轮16s配置在同心圆上的齿圈16r及保持与太阳轮16s和齿圈16r啮合的小齿轮的行星架16c为旋转部件而进行差动作用的齿轮机构。

在变速部13中,太阳轮15s为输入部件,与马达2连接。另外,行星架15c是输出部件,与减速部14中的太阳轮16s连接。因此,该太阳轮16s成为减速部14的输入部件。并且,齿圈15r成为反作用力部件,被选择性地固定,另外与行星架15c连接。设有用于对齿圈15r的固定及连接进行切换的牙嵌式离合器17。

在图2中示意性地示出牙嵌式离合器17的一个例子,设有与齿圈15r的外周部花键嵌合的换挡套筒17a,因此,换挡套筒17a与齿圈15r一起旋转,另外相对于齿圈15r沿着齿圈15r的中心轴线方向前后移动。设有用于进行这样的轴线方向上的移动即切换的促动器18。该促动器18通过例如与以往的手动变速器中的换挡拨叉类似的机构而与换挡套筒17a连接。在齿圈15r的中心轴线方向上隔着齿圈15r的两侧配置有固定套筒17b和可动套筒17c。在这些套筒17b、17c的外周面形成有直径与齿圈15r上的花键相同的花键。该固定套筒17b构成为安装于壳体等固定部19而不能旋转。另外,可动套筒17c构成为与行星架15c连接而与行星架15c成为一体地旋转。换言之,可动套筒17c成为行星架15c的一部分。

因此,变速部13构成为通过换挡套筒17a使齿圈15r选择性地与固定套筒17b与可动套筒17c连接,从而设定预定的变速挡。具体地说,通过使换挡套筒17a向图2的右方移位并与固定套筒17b啮合,而齿圈15r与固定部19连接。在该状态下,以将齿圈15r固定的状态,太阳轮15s通过马达2旋转,因此行星架15c相对于太阳轮15s减速旋转。即,成为低速挡(lo)。与之相反,通过使换挡套筒17a向图2的左方移位并与可动套筒17c啮合,而齿圈15r与行星架15c连接。在该状态下,行星齿轮机构15整体成为一体地旋转,因此行星架15c与太阳轮15s同速度地向同方向旋转。即,成为高速挡(hi)。上述低速挡和高速挡中的任一个相当于本发明的实施方式中的第一变速挡,另一个相当于本发明的实施方式中的第二变速挡。

在构成减速部14的行星齿轮机构16中,齿圈16r与固定部19连接,成为不旋转的反作用力部件。另外,行星架16c成为输出部件。因此,在减速部14中,以将齿圈16r固定的状态使作为输入部件的太阳轮16s旋转,因此行星架16c相对于太阳轮16s减速旋转。

并且,前传动轴20与作为输出部件的上述行星架16c连接,该前传动轴20与前差速器齿轮21连接,从该前差速器齿轮21经由左右的驱动轴22而向左右的前轮11传递转矩。因此,前轮11相当于本发明的实施方式的驱动轮。

上述马达2及发电机4与马达控制器23连接。马达控制器23具备二次电池等蓄电装置24和变换器25,将由马达2和发电机4发电的电力向蓄电装置24充电,另外从蓄电装置24向马达2和发电机4供给电力。

设有电子控制装置(ecu)26,该电子控制装置(ecu)26用于对上述发动机1的启动、停止和输出转矩、发电机4及马达2的驱动、停止和发电、自动变速器6的变速挡、变速器12的变速挡、起步离合器5的接合、分离等进行控制。ecu26以微型计算机为主体而构成,构成为使用被输入的各种数据及预先存储的数据进行运算,并将该运算的结果作为控制指令信号输出。若列举该输入数据的例子,有未图示的油门踏板的踩下量的、相当于驱动要求量的油门开度acc、车速v、发动机水温twe、催化转换器3的温度tcc等。

上述车辆ve具备发动机1和马达2作为驱动力源,因此能够实现通过发动机1输出的转矩进行行驶的模式(发动机行驶模式)、通过马达2输出的转矩进行行驶的模式(马达行驶模式)、通过发动机1输出的转矩及马达2输出的转矩进行行驶的模式(4wd模式)。另外,作为马达行驶模式,能够实现将由发电机4发电的电力供给至马达2来进行行驶的串联hv模式和通过蓄电装置24的电力驱动马达2来进行行驶的ev行驶模式。上述模式基于车速v、油门开度acc、蓄电装置24的剩余充电量(soc)等而选择。用于基于马达2的行驶的驱动力小于基于发动机1的驱动力,因此在油门开度acc较小或者车速v为低车速的情况下,选择用于基于马达2的行驶的驱动力。另外,发动机1的运转由于燃烧效率和排气的净化等主要原因而被限制,在这样的限制下不能按照要求增大基于发动机1的驱动转矩,发动机1的运转被限制。当进行了这样的限制时,无法选择将发动机1的转矩向后轮9传递来进行行驶的模式,取代发动机1而以马达2为驱动力源来进行行驶。这样的暂时性或临时性的ev行驶模式有时被称为ev扩大行驶模式。另外,将发动机1的转矩向后轮9传递来进行行驶的模式相当于本发明的实施方式的第二行驶模式,利用马达2的转矩进行行驶的模式相当于本发明的实施方式的第一行驶模式。因此,车辆ve的一个例子是混合动力车辆。

本发明的实施方式的控制装置在上述各行驶模式中适当地设定变速器12中的变速挡。以下说明该变速控制的例子。另外,以下说明的控制由上述ecu26执行,因此ecu26相当于本发明的实施方式的控制器。

图3是用于说明该控制的一个例子的流程图,在此所示的程序在车辆ve停止的状态下执行。首先,驾驶员(未图示)对主开关等使车辆ve成为启动状态的开关进行接通操作,从而输出启动信号(ig-on)(步骤s1)。由此,搭载于车辆ve的各种电脑成为接通状态。接着,判断是否选择了串联hv行驶模式或ev扩大行驶模式(步骤s2)。串联hv行驶模式是,通过发动机1驱动发电机4进行发电,利用该电力驱动马达2,将马达2输出的转矩向前轮11传递并利用该前轮11的驱动力进行行驶的模式。因此,因为发动机1输出的转矩不向后轮9传递,所以串联hv行驶模式相当于本发明的实施方式的“通过第二驱动力源输出的转矩增大驱动轮或其他驱动轮的驱动力被限制”的状态。另外,ev扩大行驶模式是,发动机1的输出转矩被限制,由此马达2代替发动机1来输出驱动力的模式。该发动机1的输出转矩被限制的例子,例如为了催化转换器3的温度升温至活性温度,执行使发动机输出维持成预先规定的恒定输出的控制的情况或者为了预热发动机1,执行将发动机输出维持成预先规定的恒定输出的控制的情况。因此,该ev扩大行驶模式也与上述串联hv行驶模式相同地,相当于本发明的实施方式的“通过第二驱动力源输出的转矩增大驱动轮或其他驱动轮的驱动力被限制”的状态。

即,在步骤s2中,进行本发明的实施方式的“对于通过第二驱动力源输出的转矩增大驱动轮或其他驱动轮的驱动力被限制这一情况的判断”。另外,在串联hv行驶模式和ev扩大行驶模式下,为了使发动机1与后轮9断开而使起步离合器5分离。因此,步骤s2能够叫作如下的判断步骤,即,以使起步离合器5成为不传递转矩的分离状态进行行驶的条件成立,而使对于通过发动机1增大驱动力被限制这一情况的判断成立。

在步骤s2中作出了否定判断的情况下,即,在能够根据需要而使基于发动机1的驱动力增大的情况下,作为起步时的变速器12的变速挡设定为第一变速挡(步骤s3)。该第一变速挡可以是上述低速挡,但因低速挡和高速挡各自的变速比和马达2的最大输出转矩等不同而第一变速挡也可以是高速挡。

在变速器12中设定为第一变速挡的状态下,判断预定条件是否成立(步骤s4)。该预定条件的一个例子为,车速v或相当于要求驱动力的油门开度acc达到预先规定的判断基准值。当车速v增大时,马达2的转速增大,容许输出转矩下降,另外能量效率下降,因此为了避免这样的不良状态,希望减小基于马达2的输出侧的变速器12的变速。因此,在这样的情况下,由于车速v达到阈值,在步骤s4中作出肯定判断。

另外,预定条件的其他例子是为了在恶劣道路或泥泞道路等上行驶而驱动后轮9和前轮11的情况,即对于设定为四轮驱动状态的判断成立的情况。在该情况下,作为上述第一变速挡设定为高速挡,高速挡为在通常行驶时设定的常用的变速挡。在恶劣道路或泥泞道路等上行驶时,要求为四轮驱动(或全轮驱动)的状态并且前轮11的驱动力较大。因此,在这样的情况下,优选的是变速比大于第一变速挡的变速挡,因此在步骤s4中作出肯定判断。

在步骤s4中作出了肯定判断的情况下,作为变速器12的变速挡设定为第二变速挡(步骤s5),并返回。如果在步骤s3中设定的第一变速挡是上述低速挡,则在步骤s5中设定的第二变速挡为上述高速挡。另外,与之相反,如果在步骤s3中设定的第一变速挡是上述高速挡,则在步骤s5中设定的第二变速挡为上述低速挡。如果第二变速挡是高速挡,则在车速v增大了的情况下,在变速器12中设定的变速比小于设定为低速挡的情况,因此能够抑制马达2的转速。另外,如果第二变速挡是低速挡,则使前轮11的驱动力增大,能够提高恶劣道路通过性。

另外,在步骤s4中作出了否定判断的情况下,不特别进行控制而返回。即,维持起步时的变速挡即第一变速挡。

另一方面,当在步骤s2中作出了肯定判断的情况下,即在发动机1输出的转矩向后轮9传递及由此增大驱动力被限制(或禁止)的情况下,进入上述步骤s5,将变速器12的变速挡设定为第二变速挡。该第二变速挡是在通过发动机1驱动后轮9进行行驶的情况下车速v增大等成为该时刻的通常行驶状态或预测的行驶状态等预定条件成立的情况下设定的变速挡。即,是在通常的行驶状态或预测的行驶状态下,在车辆ve起步后预定条件成立,由此通过变速器12进行变速而设定的变速挡。

在图4中用时序图示出在执行图3所示的控制的情况下变速器12中的变速挡的变化。图4示出在车辆ve停止的状态下进行起步用的操作,同时串联hv行驶模式的判断成立的情况下的例子,在车辆ve停止的t1时刻输出了上述ig-on信号时,与其大致同时地设定为串联hv行驶模式的判断成立。即,对于成为基于发动机1的驱动力的增大被限制的状态的判断成立。在发动机1的输出未被限制的通常的起步时或者在其紧后,在变速器12中设定的变速挡是第一变速挡(1st),所以在t1时刻,选择第一变速挡,但是根据设定为串联hv行驶模式的判断成立(或标记为on),而在t1时刻紧后的t2时刻,选择第二变速挡(2nd)。之后,维持第二变速挡,不产生变速器12中的变速。

在图3所示的控制例中,在发动机1不驱动后轮9而通过马达2的驱动力来进行行驶的情况下,从起步一开始时设定为第二变速挡。因此,在以马达2为驱动力源进行行驶的状态下,即使车速v增大或者检测出或判定为恶劣道路行驶而预定条件成立,也不产生变速器12中的变速。变速器12的变速通过将牙嵌式离合器17从设定为任意的变速挡的接合状态经由切断转矩的分离状态而切换为设定为其他变速挡的接合状态来执行。即,变速器12的变速伴随有转矩的切断。但是,在通过马达2进行行驶的情况下,如图3所示地进行控制,从而避免变速器12的变速,因此能够避免或抑制驱动力被暂时性地切断、与其相伴地损害加速感及产生冲击。

上述步骤s2中的判断能够基于控制标记的on及off状态来进行。在图5中示出对该控制标记的on及off进行控制的程序的一个例子。在此所示的例子是,基于发动机水温twe对催化剂预热标记fcc和串联hv标记fhv进行on、off控制的例子,首先,在基于驾驶员进行的启动操作而成为ig-on(步骤s21)之后,判断发动机水温twe是否低于预先规定的判断基准温度α(步骤s22)。该判断基准温度α是发动机1中的混合气体稳定且高效地燃烧的下限温度,能够通过实验或模拟等而预先求出。其一个例子是40℃左右。另外,在步骤s22中,也可以取代发动机水温twe,或者与发动机水温twe一起地对催化转换器3的温度与预先规定的基准温度进行比较来进行判断。

当在发动机1或催化转换器3的预热没有完成的状态下将发动机1的运转点设定为高转矩高转速侧时,混合气体的燃烧不稳定等能量效率变差,另外排气变差的可能性变高。因此,在步骤s22中作出了肯定判断的情况下,将发动机1的运转点(输出,下面记为输出)维持为预先规定的预定的输出。该状态是基于发动机1的输出转矩的驱动力的增大被限制的状态。为了指示这样的所谓的输出限制状态,在步骤s22中作出了肯定判断的情况下,将催化剂预热标记fcc及串联hv标记fhv设定为“on”(步骤s23)。

催化剂预热标记fcc是为了支持将发动机1的输出维持为适于催化转换器3预热的输出而设为on的控制标记。因此,如果该催化剂预热标记fcc为on,则即使通常是通过发动机1驱动后轮9来进行行驶的行驶状态(基于车速v和油门开度acc决定的状态),也取代发动机1而将马达2作为驱动力源来进行行驶。这样将马达2取代发动机1进行驱动来行驶的模式是ev扩大行驶模式。因此,如果催化剂预热标记fcc为on,则在上述图3所示的步骤s2中作出肯定判断。

相同地,如果发动机水温twe低于判断基准温度α,则不能使发动机输出增大至预定的输出以上,在该情况下选择如下的串联行驶模式,即,通过以恒定输出运转的发动机1驱动发电机4进行发电,将其电力向马达2供给,而以马达2为驱动力源。因此,在步骤s22中作出了肯定判断的情况下,将串联hv标记fhv设定为“on”。通过将该串联hv标记fhv设定为“on”,而车辆ve的模式成为串联行驶模式,因此在图3所示的步骤s2中作出肯定判断。另外,在步骤s22中也可以仅将任意一个标记设为on。在该情况下,在图3所示的步骤s2中,基于该一个标记进行判断。另外,在步骤s22中作出了否定判断的情况下,不特别进行控制而返回。在该情况下,各标记fcc、fhv维持为“off”。

然而,在上述“预定条件”的成立为车速v达到判断基准车速的情况下,变速器12的第一变速挡为低速挡,第二变速挡为高速挡。在这样构成的情况下,认为会发生如下的情形,即,由于发动机1的输出被限制,若从起步时设定为第二变速挡,则在第二变速挡下不能满足要求驱动力。在发生这样的情形的情况下,或者在作出该预测的情况下,如以下说明的那样进行控制。

图6是用于说明该控制的一个例子的流程图,在车辆ve成为启动状态的情况下执行。首先,判断是否在变速器12中设定为第二变速挡(高速挡,2nd)(步骤s31)。在该步骤s31中作出了否定判断的情况下,不特别进行控制而返回。与其相反,在步骤s31中作出了肯定判断的情况下,判断要求驱动力pd是否小于以马达2为驱动力源且在变速器12中设定为第二变速挡的状态下的上限驱动力p2nd(步骤s31)。要求驱动力pd能够基于油门开度acc及预先准备的驱动力表而求出。另外,上限驱动力p2nd能够基于马达2的最大输出转矩、第二变速挡的变速比、前轮11的车轮直径等而求出。

如果在步骤s32中作出了肯定判断,则在将马达2作为驱动力源且在变速器12中设定为第二变速挡的状态下,能够输出满足要求驱动力pd的驱动力。因此,在该情况下,将变速器12的变速挡固定地维持为第二变速挡,并且使起步离合器5分离,切断发动机1与自动变速器6或者后轮9之间的转矩传递(步骤s33)。然后返回。

另一方面,在步骤s32中作出了否定判断的情况下,在变速器12中设定为第一变速挡(低速挡,1st),由此判断通过马达2是否能够满足要求驱动力pd(步骤s34)。即,判断要求驱动力pd是否小于以马达2为驱动力源且在变速器12中设定为第一变速挡的状态下的上限驱动力p1st。在该步骤s34中作出了肯定判断的情况下,将变速器12的变速挡从第二变速挡切换为第一变速挡,另外将起步离合器5维持为分离状态(步骤s35)。然后返回。因此,由于变速器12的变速比变大,由此前轮11的驱动力增大,能够进行满足要求驱动力pd的行驶。另外,通过将牙嵌式离合器17从设定第二变速挡的接合状态切换为设定第一变速挡的接合状态,来执行变速器12的变速,在该过程中牙嵌式离合器17暂时性地成为分离状态。因此,从马达2向前轮11传递的转矩被暂时性地切断,此时有可能产生驱动力下降等。

另一方面,在步骤s34中作出了否定判断的情况下,判断要求驱动力pd是否为以马达2为驱动力源且在变速器12中设定为第一变速挡的状态下的上限驱动力p1st以上(步骤s36)。在该步骤s36中作出了肯定判断的情况下,使起步离合器5接合,将发动机1与后轮9连接为能够传递转矩(步骤s37)。因此,即使发动机1的输出因预热等而被限制,也能够将其输出转矩的至少一部分向后轮9传递,因此车辆ve的驱动力为在前轮11和后轮9产生的驱动力相加而得到的驱动力,因此能够进行满足要求驱动力pd或者驱动动力的不足较少的行驶。另外,在发动机1停止的情况下,使发动机1启动。另外,在步骤s36中作出了否定判断的情况下,不特别进行控制而返回。

在图7中以时序图示出进行了图6所示的控制的情况下的要求驱动力pd、基于马达2的驱动力的过多或不足、变速挡及起步离合器5的接合、分离各状态的变化。例如,在发动机水温twe低于判断基准温度α的情况下,在变速器12中设定为第二变速挡,以马达2为驱动力源来进行行驶。在该状态下,起步离合器5分离,发动机1与后轮9被切断。在该状态下,油门踏板(未图示)被踩下而要求驱动力pd增大,当该要求驱动力pd成为在第二变速挡下能够由马达2输出的驱动力的上限驱动力p2nd以上时(t11时刻),在第二变速挡下不能满足要求驱动力pd的判断成立。随之,在变速器12中执行从第二变速挡切换为第一变速挡的变速。在该情况下,起步离合器5维持为分离状态。另外,发动机1可以为了预热而运转,或者也可以停止。

当要求驱动力pd进一步增大,而成为在第一变速挡下能够由马达2输出的驱动力的上限驱动力p1st以上(t12时刻)时,仅通过马达2无法满足要求驱动力pd,需要基于发动机1的驱动力的判断最开始成立,随之,使起步离合器5接合。在该状态下,如果使发动机1启动,则发动机1的转矩向后轮9传递,通过后轮9产生驱动力,因此能够满足要求驱动力pd。

在本发明的实施方式中,即使在将发动机输出维持为恒定值等优选通过马达2的转矩进行行驶的状态下,在优先满足驱动力要求的情况下,有时连接发动机1与后轮9并使发动机1的输出增大。在使发动机1的输出增大地进行行驶的状态下还未完成发动机1和催化转换器3的预热等的情况下,希望随着要求驱动力pd的下降而切换为以马达2为驱动力源的行驶。并且,与之一并地将变速器12的变速挡从第一变速挡切换为第二变速挡。在变速器12进行变速时,暂时性地切断转矩,因此伴随着要求驱动力pd下降的变速优选的是如以下那样执行。

图8是用于说明该控制的一个例子的流程图,该程序例如在预热没有完成等优选以马达2为驱动力源进行行驶的行驶状态下执行。首先,判断在行驶中的变速器12中变速挡是否为第一变速挡(1st)(步骤s41)。在该步骤s41中作出了否定判断的情况下,不特别进行控制而返回。因此,变速器12的变速挡维持为第二变速挡(2nd)。

与此相对,在步骤s41中作出了肯定判断的情况下,判断催化剂预热标记fcc是否还是on(步骤s42)。另外,在该步骤s42中,判断发动机水温twe是否低于判断基准温度α,或者也可以判断串联hv标记fhv是否为on。在该步骤s42中作出了否定判断的情况下,不特别进行控制而返回。这是因为在通过变速器12进行变速时能够通过发动机1进行转矩辅助。

与之相反,在步骤s42中作出了肯定判断的情况下,判断要求驱动力pd是否为判断基准值p0以下(步骤s43)。该驱动力的判断基准值p0是油门踏板回位等的“0”或接近“0”的值,能够通过实验等而预先规定。在该步骤s43中作出了否定判断的情况下,不特别进行控制而返回。即,禁止变速器12的变速。与此相对,在步骤s43中作出了肯定判断的情况下,变速器12的变速挡切换为第二变速挡(步骤s44),并返回。即,执行变速。

在图9中以时序图示出在执行该图8所示的控制的情况下的要求驱动力pd、催化剂预热标记fcc、通过变速器12的变速挡的变化。即使在预热没有完成的状态下,在要求驱动力pd为预定值以上(例如上述基于第一变速挡下的马达2的上限驱动力p1st以上)的情况下,降变速器12的变速挡设定为第一变速挡,并且发动机1与后轮9连接,以满足要求驱动力pd的方式输出转矩。当在该行驶状态下油门踏板回位时,要求驱动力pd变得小于上述上限驱动力p1st(t21时刻)。即使将变速器12的变速挡设定为第二变速挡,也能够满足要求驱动力pd,但是因为在该时刻要求驱动力pd大于上述判断基准值p0,所以不执行向第二变速挡切换的变速。

当要求驱动力pd进一步下降而成为上述判断基准值p0以下时(t22时刻),执行变速器12中的变速而向第二变速挡切换。在该情况下,牙嵌式离合器17暂时性地成为分离状态,因此马达2的转矩相对于前轮11被暂时性地切断。但是,在该t22时刻,油门踏板回位,要求驱动力pd下降至大致为零,而且车辆ve以一点点驱动力或惯性力进行行驶。因此,即使前轮11的驱动力暂时性地变为零,驱动力的变化也几乎不会影响车体的动作或加速度,不会产生冲击等不适感。尤其是,如果将判断基准值p0设为与该时刻的车速v对应的正的值,则能够避免或抑制发生如下的情形,即,以发动机制动力接近零的状态执行变速,因此暂时性地丧失发动机制动力。

在本发明的实施方式的车辆ve中,在发动机1停止运转的停车中,能够将马达2的转矩向前轮11传递而维持停车状态。当在该状态下在变速器12中执行变速时,牙嵌式离合器17暂时性地变为分离状态,由此车辆ve的驱动力变化,随之会产生冲击。为了消除这样的冲击,本发明的实施方式的控制装置执行以下的控制。

图10用流程图示出该控制的一个例子,在此示出的程序在车辆ve停止的状态下执行。首先,由驾驶员进行启动操作而成为ig-on(步骤s51)之后,判断指示在变速器12中设定为第二变速挡的标记f2nd是否变为on(步骤s52)。如上所述,在为了预热等而将发动机1的输出维持为恒定值的情况下,为了避免以马达2为驱动力源进行行驶的状态下的变速器12中的变速,从起步时设定为第二变速挡。因此,在步骤s52中,对是否成为那样的通过马达2进行行驶的状态进行判断。在该步骤s52中作出了否定判断的情况下,不特别进行控制而返回。因此,设定并维持第一变速挡。

与此相对,在步骤s52中作出了肯定判断的情况下,判断是否做好了使发动机1启动的准备(步骤s53)。该判断例如可以是是否要求发动机1或催化转换器3预热的判断。在该步骤s53中作出了肯定判断的情况下,同时执行发动机1的启动和向第二变速挡(2nd)的变速(步骤s54)。

在图11中以时序图示出进行了上述控制的情况下的各控制标记的状态和变速的执行。当在发动机1停止运转的停车中的t31时刻变为ig-on时,由于预热没有完成等,标记f2nd成为on(t32时刻)。由于发动机1或者催化转换器3的预热没有完成,在之后的t33时刻,输出用于使发动机1启动的指令信号。与其一并地执行将变速器12的变速挡从第一变速挡向第二变速挡切换的变速。

发动机1的启动通过在使起步离合器5分离或者使自动变速器6成为空挡的状态下,使发电机4作为马达发挥作用来通过发电机4使发动机1启动,或者通过未图示的启动马达使发动机1启动来进行。因此,伴随着发动机1旋转,另外伴随着在发动机1中产生燃烧,而产生振动。与此大致同时,在变速器12中执行变速,前轮11的驱动力发生变化。因此,在变速器12中,因牙嵌式离合器17伴随着暂时性的分离状态进行切换动作而引起的驱动力的变化与伴随着使发动机1启动产生的振动变得混然一体,从而能够避免或抑制将变速挡从第一变速挡向第二变速挡切换成为冲击等不适感的主要原因。

另外,本发明不限于上述实施方式,车辆也可以是四轮驱动车以外的二轮驱动车。因此,由发动机驱动的车轮与由马达驱动的车轮也可以是相同的车轮。另外,也可以是不具备上述发电机4的车辆。此外,在本发明中,可以是具备行驶用的马达来代替发动机作为第二驱动力源的车辆。另外,本发明的车辆也可以是不具备上述自动变速器的车辆。另外,在具备多级式自动变速器的情况下,能够通过将自动变速器设为空挡状态,而将发动机与驱动轮切断从而不传递转矩,在该情况下,也可以不设置上述离合器机构。

另外,在图10所示的控制例中,构成为同时执行发动机的启动和变速器中的变速,但是也可以取代发动机的启动而在通过离合器机构使启动完成的发动机与驱动轮连接时,同时执行变速器中的变速。

附图标记说明

1…发动机,2…马达,3…排气净化催化剂(催化转换器),4…发电机,5…起步离合器,9…后轮,11…前轮,12…变速器,17…牙嵌式离合器,17a…换挡套筒,17b…固定套筒,17c…可动套筒,18…促动器,19…固定部,23…马达控制器,26…电子控制装置(ecu),ve…车辆。

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