用于混合动力车辆的控制系统的制作方法_2

文档序号:9634652阅读:来源:国知局
发动机可以与第二旋转元件耦合。第三旋转元件可以被配置为向车轮传送驱动力。第二电机可以与第三旋转元件耦合。
[0014]根据上面所描述的控制系统,电动控制单元可以被配置为当通过所述第一电机来对所述发动机进行曲柄转动以使得所述发动机在所述车轮被制动并且所述第三旋转元件的旋转停止的状态下被启动时,估计所述离合器的所述扭矩。
[0015]根据上面所描述的控制系统,电子控制单元可以被配置为使得当对所述离合器的所述扭矩进行估计时的所述第二电机的输出成为满足对于所述混合动力车辆的请求输出的输出。
[0016]根据本发明,在使离合器滑动的过程中估计离合器扭矩以改变其啮合状态,具体地,基于该过程中的电机扭矩以及电机和离合器的旋转速度的变化率来估计离合器扭矩。因此,因为估计值是考虑了由于旋转速度的波动而导致的惯性扭矩的扭矩,所以离合器扭矩的估计准确性变高。结果,例如,在通过利用电机曲柄转动来启动发动机的过程中,能够避开或者抑制使得离合器扭矩波动、伴随波动驱动扭矩波动并且产生震动或者NV特性降级的情形。具体地,在发动机在曲柄转动由电机引起时启动时,在输出相对较小并且诸如发动机扭矩的脉动的干扰的影响小的状态下估计离合器扭矩,因此,能够改进离合器扭矩的估计准确性。另外,在利用电机的驱动力进行驱动时,当电机与发动机之间的离合器被释放时,能够按照期望释放离合器,因此,能够避开或者抑制驱动扭矩波动超过预期,伴随其的震动或NV特性降级,以及进一步地电力被不必要地消耗。
[0017]具体地,当被配置为在车轮被制动并且混合动力车辆停止的状态下估计上面所描述的离合器扭矩时,尽管用于估计的反作用力扭矩被施加在输出元件上,但是能够抑制或者避开使得驱动扭矩通过执行制动而波动并且伴随这个产生震动的情形。
【附图说明】
[0018]将在下面参考附图描述本发明的示例性实施例的特征、优点以及技术和工业重要性,附图中相同的标记表示相同的元件,并且其中:
[0019]图1是描述在根据本发明的控制设备中执行的控制的示例的流程图;
[0020]图2是示出发动机由第一电动发电机曲柄转动的状态的列线图;
[0021]图3是示出定义了离合器的操作量与扭矩之间的关系的图的示例的示意图;
[0022]图4是示出本发明能够应用于的混合动力车辆的齿轮系的示例的概略图;
[0023]图5是用块记录每个行驶模式以及离合器的啮合和释放的状态的图表;
[0024]图6是描述在每个行驶模式下的操作状态的列线图;
[0025]图7是示出本发明能够应用于的混合动力车辆的动力系的另一示例的框图;以及
[0026]图8是示出本发明能够应用于的混合动力车辆的动力系的又一个示例的框图。
【具体实施方式】
[0027]本发明是涉及包括发动机和电机或电动发电机(在下文中,这些在一些情况下被用块描述为电机)作为驱动动力源的混合动力车辆的控制的系统。在这种车辆中,除通过发动机行驶以及通过发动机和电机行驶之外,能够执行仅使用电机的这种行驶或能量由电机再生期间的行驶,另外,在通过电机行驶期间,能够采用使得发动机停止并且发动机被重新启动的驱动形式。在电机被用作驱动动力源期间的所谓的EV行驶中,优先抑制由于发动机的共转而导致的动力损失,另外,在设置有多个电机并且其任何电机被用来行驶的EV行驶的情况下,优先减小由于不仅发动机而且未输出动力的电机的共转而导致的动力损失。根据这种要求,在一些情况下,设置了使发动机与向驱动车轮传送动力的动力变速器系统断开的离合器,本发明被应用于以设置有这种离合器的混合动力车辆作为目标的控制系统。
[0028]在图4中,示意性地示出了包括上面描述的离合器的混合动力车辆中的齿轮系的示例。这里所示的示例是被配置为使得在由发动机(ENG)l输出的动力的一部分通过机械装置被传送到驱动车轮2的同时由发动机1输出的动力的另一部分在一旦被转换成电动力之后被相反地转换为机械动力并传送到驱动车轮2的示例。设置了分配发动机1如此输出的动力的动力分配机构3。动力分配机构3具有与常规的两电机型混合动力驱动设备中的动力分配机构的构造相同的构造,并且,图4所示的示例被构造有通过,例如,单小齿轮型行星齿轮机构的三个旋转元件来产生差速操作的差速机构。单小齿轮型行星齿轮机构被构造有太阳齿轮4、相对于太阳齿轮4设置在同心圆上的环形齿轮5、以及保持使得与这些太阳齿轮4和环形齿轮5啮合的小齿轮能够旋转并回转的载架6。
[0029]载架6是输入元件并且输入轴7与载架6耦合。另外,在输入轴7与发动机1的输出轴(曲柄轴)8之间,设置了离合器K0。离合器K0使发动机1与诸如动力分配机构3的动力变速器系统9耦合,或者与动力变速器系统9断开,并且由在变速器扭矩容量被完全释放的状态“0”与无滑动的完全啮合状态之间连续地变化的摩擦离合器来构造。摩擦离合器可以是常规的干式离合器和湿式离合器中的任一个,并且可以是单板型和多板型中的任一种。另外,切换到啮合状态和释放状态的致动器可以是油压型致动器和电磁致动器。在例如已在常规车辆中采用的干式单板离合器的情况下,当致动器被置于不操作状态中时,通过诸如膜片弹簧的所谓的返回机构来维持啮合状态。因此,离合器K0的变速器扭矩容量根据用于使离合器K0啮合或释放的致动器的操作的量而变化并在两者之间保持相关关系。更具体地,在致动器的油压或电流值或冲程量与变速器扭矩容量之间存在几乎成比例的关系,因此,变速器扭矩容量被提前确定为诸如致动器的冲程量或油压的操作量的值,并且能够被以图的形式加以准备。当摩擦系数随着时间而变化时,变速器扭矩容量与操作量之间的关系变化。
[0030]另外,太阳齿轮4是反作用力元件并且第一电动发电机(MG1)10与太阳齿轮4耦合。第一电动发电机10实质上是具有发电功能的电机,并且由永磁同步电机器等构造。另外,环形齿轮5是输出元件,作为输出构件的输出齿轮11与环形齿轮5集成,并且从输出齿轮11向驱动车轮2输出驱动力。用于将驱动力从输出齿轮11传送到驱动车轮2的机构包括差速齿轮或驱动轴。因为这些与常规车辆相同,所以省略其详细描述。
[0031]上面所描述的发动机1、动力分配机构3和第一电动发电机10被设置在同一轴线上,并且在所述轴线的延伸上,设置了第二电动发电机12。第二电动发电机12产生用于行驶的驱动力并再生能量,并且由永磁同步电机器以与第一电动发电机10相同的方式构造。第二电动发电机12和输出齿轮11经由减速机构13耦合。在图4所示的示例中,减速机构13由单小齿轮型行星齿轮机构来构造,第二电动发电机12与太阳齿轮14耦合,载架15与诸如外壳的固定构件16耦合并固定,并且环形齿轮17与输出齿轮11集成。
[0032]上面所描述的电动发电机10和电动发电机12中的每一个电连接到包括电存储设备和逆变器的控制器18。设置了用于电动发电机以便控制控制器18的电子控制单元(MG-E⑶)19。电子控制单元19被配置为主要由微处理器形成,基于输入的数据和记忆的数据或命令信号等来执行计算,并且将计算的结果输出给控制器18作为控制命令信号。电动发电机10和电动发电机12中的每一个被配置为通过来自控制器18的控制信号来被用作电机或电机,并且扭矩在每种情况下被控制。
[0033]上面所描述的发动机1被配置为电控制输出并启动和停止。在汽油发动机的情况下,例如,风门开度、燃料供应量、燃料供应的停止、点火的执行和停止以及点火定时被配置为被电控制。设置了用于发动机以便执行控制的电子控制单元(E/G-ECU) 20。电子控制单元20被配置为主要由微处理器组成,基于输入的数据或命令信号来执行计算,将计算的结果输出给发动机1作为控制信号,并且执行上面所描述的各种控制。
[0034]上面所描述的发动机1、相应的电动发电机10和电动发电机12、离合器K0以及动力分配机构3构成驱动动力源21,并且设置了控制驱动动力源21的针对混合动力的电子控制单元(HV-E⑶)22。电子控制单元22被配置为主要由微处理器组成,向上面所描述的用于电动发电机的电子控制单元19或用于发动机的电子控制单元2
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