用于混合动力车辆的控制系统的制作方法_3

文档序号:9634652阅读:来源:国知局
0输出命令信号,并且执行在下面所描述的各种控制。
[0035]在图4所示的混合动力驱动系统中,能够设定车辆通过发动机1的动力行驶的混合动力(HV)模式以及车辆通过电力行驶的电动车辆(EV)模式,进一步地,作为EV模式,能够设定发动机1与动力变速器系统9断开的断开EV模式以及发动机1和动力变速器系统9被耦合的正常EV模式。上面所描述的离合器K0在这些相应的模式被设定时的啮合和释放被用块示出在图5中。也就是说,在断开EV模式下,离合器K0被释放,相反,在正常EV模式和HV模式下,离合器K0被啮合。这些行驶模式是根据车辆的行驶状态(诸如例如加速器开度、车辆速度以及电存储设备的充电量(S0C:充电状态)的驱动请求量)而选择的。例如,当车辆在某种程度上高速行驶并且加速器位置在某种程度上大到维持车辆速度时,HV模式被设定。另一方面,在SOC足够大并且加速器位置相对较小的情况下,或者在自动地停止的发动机1被重新启动是高度可能的行驶状态的情况下,正常EV模式被设定。另夕卜,在例如通过驾驶员的手动操作选择了 EV模式或者行驶仅通过电力是可能的、并且有必要通过第一电动发电机10的共转来抑制动力损失的情况下,断开EV模式被选择。
[0036]这里,将简要地描述混合动力驱动系统在这些行驶模式中的每一个模式下的操作状态。图6是上面所描述的动力分配机构3的列线图,该列线图利用垂直线示出太阳齿轮
4、载架6和环形齿轮5中的每一个,其分离被设定为与形成动力分配机构3的行星齿轮机构的齿轮比对应的分离,另外,垂直线中的每一条的垂直方向被设定为旋转方向并且在垂直方向上的位置被设定为旋转速度。在图6中被描述为“断开”的线示出在断开EV模式下的操作状态,在这个行驶模式下,第二电动发电机12被用作电机并且车辆通过其动力行驶,发动机1通过释放离合器K0与动力变速器系统9断开而停止,另外,第一发动机10也停止。因此,太阳齿轮4的旋转停止,环形齿轮5必定相对于其与输出齿轮11 一起旋转,并且载架6必定以根据行星齿轮机构相对于环形齿轮5的旋转速度的齿轮比而减速的旋转速度旋转。
[0037]另外,在图6中被描述为“正常”的线示出在正常EV模式下的操作状态,在这个行驶模式下,因为车辆通过第二电动发电机12的动力行驶并且发动机1停止,所以在载架6被固定的状态下,环形齿轮5必定旋转并且太阳齿轮4向后旋转。在这种情况下,还能够使第一电动发电机10用作电机器。另外,在图6中被描述为“HV”的线示出在HV模式下的行驶状态,因为在离合器K0被啮合的状态下,发动机1输出驱动力,扭矩在必定使载架6旋转的方向上起作用。在这种状态下,当第一电动发电机10被用作电机器时,扭矩在使旋转倒转的方向上作用于太阳齿轮4上。结果,在必定使环形齿轮5旋转的方向上的扭矩出现。另夕卜,在这种情况下,由第一电动发电机10产生的电力被供应给第二电动发电机12并且第二电动发电机12用作电机,以及该驱动力被传送到输出齿轮11。因此,在HV模式下,从发动机1输出的动力的一部分经由动力分配机构3被传送到输出齿轮11,并且,剩余动力在由第一电动发电机10转换成电力并传送到第二电动发电机12之后被再转换成机械动力并且从第二电动发电机12传送到输出齿轮11。在所有行驶模式中,当例如在减速期间无需主动地输出驱动力时,电动发电机10和电动发电机12中的任一个被用作电机器并且能量被再生。
[0038]如上所述,作为本发明的目标的混合动力车辆能够通过释放离合器K0通过电力行驶,另外,在电存储设备的S0C减少的情况下或者在所请求的驱动力增加的情况下,发动机1被启动并且其动力经由离合器K0被传送到动力变速器系统9。伴随行驶模式如此地切换,离合器K0被释放或啮合,并且扭矩在离合器被啮合和释放时改变。扭矩的变化大大地受离合器K0的变速器扭矩容量的变化影响。因此,根据本发明的控制系统被配置为估计离合器K0的变速器扭矩容量(在一些情况下被称为“离合器扭矩”)并且通过利用估计结果来执行离合器K0的啮合控制或释放控制。这是因为经由离合器K0传送的扭矩被控制以便平滑地改变并且由此避开或者抑制震动或不舒适的感觉。
[0039]图1是用于描述在根据本发明的控制系统中执行的离合器扭矩的估计控制的示例的流程图。这个例行程序在混合动力车辆的主开关被接通时被重复地执行,或者每当满足预定条件时被执行。可以按需适当地确定预定条件,该条件可以是例如主开关被接通,达到了预定行驶距离,预定定义时间已经过去,或者驱动车轮2的旋转通过制动操作而停止并且车辆停止。
[0040]在图1中,首先,确定离合器K0的啮合操作或其释放操作是否被执行(步骤S1)。在因为不满足使离合器K0从释放状态切换到啮合状态的确定或者相反从啮合状态切换到释放状态的确定的情况下,不执行离合器K0的切换操作,在步骤S1中执行否定确定,在这种情况下,在无需特别控制的情况下,图1的例行程序就停止。也就是说,例行程序进行到返回。相反,当满足是啮合或释放离合器K0的确定并且其切换操作被启动时,在步骤S1中执行肯定确定。能够基于上面所描述的针对混合动力的电子控制单元22向离合器K0输出的控制命令信号来执行步骤S1的确定。
[0041]当在步骤S1中肯定地确定时,基于第一电动发电机10的扭矩和旋转速度等的变化来计算(估计)离合器扭矩(步骤S2)。离合器K0在混合动力车辆的主开关被接通的状态下被啮合或释放主要在于启动发动机1或停止发动机1,即,第一电动发电机10被控制为使得发动机1的速度可以是目标速度。当发动机1被启动的情况作为其示例被描述时,图2是与上面所描述的图6中的列线图相同的列线图,示出了通过停止发动机1并通过释放离合器K0发动机1与动力变速器系统9断开、在这种状态下当车辆通过第二电动发电机12的动力行驶时、发动机1由第一电动发电机10曲柄转动的示例。
[0042]在离合器K0被释放的状态下,因为扭矩未被特别施加到第一电动发电机10,所以第一电动发电机10被例如齿槽(cogging)扭矩停止。然而,当离合器K0开始具有变速器扭矩容量时,在使旋转倒转的方向上的扭矩被施加在第一电动发电机10上。当第一电动发电机10在这种状态下在正常旋转的方向上输出扭矩时,伴随离合器K0的滑动,第一电动发电机10的旋转速度改变了预定量ANmgl。另外,与离合器K0的变速器扭矩容量对应的扭矩被施加在发动机1上,并且通过扭矩曲柄转动,其旋转速度增加。与离合器K0这时的操作量对应的扭矩(离合器扭矩)Tclutch由以下公式表示。
[0043]Tclutch = Tmgl XGmgl-1mgl X Δ Mmgl X Gmgl-1clutch X Δ Ncluttch
[0044]在此,Tmgl表示第一电动发电机10的扭矩并且能够从电流值获得。Imgl表示第一电动发电机10的惯性矩并且能够被提前获得。a Nmgl表不第一电动发电机10的旋转速度变化率(角加速度)并且能够基于例如由并入第一电动发电机10的分解器(附图中未示出)所检测到的旋转速度来获得。Gmgl表示第一电动发电机10与离合器K0之间的齿轮比。Iclutch表示离合器K0的惯性矩,其是包括离合器K0中在第一电动发电机10侧上的构件、输入轴7以及随其在一个主体中旋转的载架6的惯性矩,并且△ Nclutch表示离合器K0的旋转速度变化率(角加速度),其是包括离合器K0中在第一电动发电机10侧上的构件、输入轴7以及随其在一个主体中旋转的载架6的旋转速度变化率。
[0045]当以提前确定的预定操作量啮合或释放离合器K0时,第一电动发电机10以及离合器K0中在第一电动发电机10侧上的构件的旋转速度改变,并且与相应的惯性矩和旋转速度变化率对应的扭矩被消耗。通过将第一电动发电机10的输出扭矩减去在上面所描述的旋转速度变化中消耗的扭矩而获得的扭矩利用以预定操作量啮合或释放的离合器K0的变速器扭矩容量而平衡。
[0046]利用如此获得的离合器扭矩Tclutch,其中对应于操作量的扭矩被确定的图得以校正(步骤S3),其后,例行程序进行到返回。所述图能够如例如图3所示的那样被表示为具有诸如致动器在水平轴上的操作冲程量或油压以及在
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