混合动力装置的控制系统的制作方法

专利名称：混合动力装置的控制系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种适合于混合动力车辆的变速器的混合动力装置，尤其是涉及一种 适合于双离合器式变速器的混合动力装置的控制系统。
背景技术：
在日本专利特开2005-186931号公报中 ，公开了采用这种双离合器的混合动力装 置。该混合动力装置具有同轴配置且能相对旋转并经由双离合器有选择地传递发动机的驱 动力的第1输入轴和第2输入轴，分别安装在与这2根输入轴平行配置的第1输出轴和第 2输出轴上的第1齿轮变速机构和第2齿轮变速机构，以及与第2输出轴连接、当供给电力 后作为电动机驱动与上述第1输出轴或第2输出轴连接的驱动车轮、反过来当由该驱动车 轮进行驱动时作为发电机向电池充电的马达发电机。专利文献1 日本专利特开2005-186931号公报在上述车辆用混合动力装置中，当由于发动机的扭矩变化而在驱动力的传递轴系 中产生扭转振动时，有时会因为发动机的旋转速度的变化过大，出现动力传递齿轮的齿轮 撞击声或车体的空腔噪鸣声等噪声。过去，为了抑制上述扭转振动的产生，在离合器等的旋 转部分中设置质量减振器，但这样会导致重量增加、制造成本上升的问题。

发明内容
本发明的目的在于有效利用安装在这种混合动力装置中的马达发电机的功能，以 解决上述问题。为了实现上述目的，本发明提供的混合动力装置的控制系统的特征在于，在具有 由安装在经由第1摩擦离合器传递发动机的驱动力的第1输入轴上的一组齿轮变速机构组 成的第1驱动列、由安装在经由第2摩擦离合器传递上述发动机的驱动力的第2输入轴上 的一组齿轮变速机构组成的第2驱动列、与上述第1输入轴或第2输入轴连接的马达发电 机、和被从上述第1驱动列的齿轮变速机构的输出轴或上述第2驱动列的齿轮变速机构的 输出轴传递的驱动力所驱动的从动装置的混合动力装置中，设置有检测上述发动机的旋转 速度的转速传感器、和控制机构，该控制机构当由该转速传感器检测的上述发动机的旋转 速度的变化大于预先设定的上限振幅值时，使上述马达发电机作为电动机起动，并按照与 该旋转速度的变化相同的周期，对上述发动机施加与上述旋转速度的变化反相位的扭矩。在实施本发明时，希望在上述控制系统中，上述控制机构还具有当利用上述转速 传感器检测的上述发动机的旋转速度的变化到达预先设定的下限振幅值时、增加上述发动 机的输出的机构。发明效果在采用上述控制系统的混合动力装置中，当发动机的旋转速度大幅变化，动力传 递系统中出现扭转振动时，在上述控制机构的控制下，使马达发电机作为电动机起动，按照 与该旋转速度的变化相同的周期，对上述发动机施加与上述发动机的旋转速度的变化反相位的扭矩。藉此，减小了发动机的扭矩变化，并利用由作为电动机工作的马达发电机所施加 的扭矩，抑制动力传递轴系中出现的扭转振动，从而可以防止由于旋转速度的变化过大造 成的动力传递齿轮的齿轮撞击声或车体的空腔噪鸣声等噪声。还有，由于只控制马达发电 机，而不需要改变结构，因此不会增加重量，也不会增加制造成本。另外，在实施本发明时，作为上述控制系统的控制机构，也可以在由上述转速传感 器检测出的上述发动机的旋转速度的变化振幅大于预先设定的上限振幅值时，使上述马达 发电机作为电动机起动，对上述发动机施加与上述旋转速度的变化相对应的负荷扭矩，并 在上述发动机的旋转速度小于预先设定的旋转速度的下限时，增加上述发动机的输出。此 时，即使利用上述马达发电机施加负荷扭矩，随着负荷增加出现的旋转速度的降低可通过 发动机的输出增加而得到恢复，所以不会低于规定的旋转速度的下限。还有，由于该发动机 的输出增加，发动机的工作区域转移到扭矩变化较小的区域，从而抑制在该混合动力装置 的动力传递轴系中产生的扭转振动，所以可以防止由于旋转速度的变化过大造成的动力传 递齿轮的齿轮撞击声或车体的空腔噪鸣声等噪声。或者，作为上述控制系统的控制机构，也可以在由上述转速传感器检测出的上述 发动机的旋转速度的变化振幅大于预先设定的上限振幅值时，则停止上述发动机，另一方 面，使上述马达发电机作为电动机起动，将其驱动力经由安装在与该马达发电机连接的上 述输入轴(上述第1输入轴或第2输入轴)上的上述齿轮变速机构，传递到上述从动装置。 此时，由于是利用马达发电机的作为电动机的动作，对从动装置进行驱动，因此在该混合动 力装置的动力传递轴系中不会产生扭转振动，从而可以消除动力传递齿轮的齿轮撞击声或 车体的空腔噪鸣声等噪声。


图1是说明适用本发明的混合动力装置的控制方法的混合动力装置的一例的整 体结构的框图。图2是表示本发明的混合动力装置的控制方法的第1实施形态的流程图。图3是说明图2所示的第1实施形态的动作的图。图4是表示本发明的混合动力装置的控制方法的第2实施形态的流程图。图5是说明图4所示的第2实施形态的动作的图。图6是表示图1所示的混合动力装置的变形例的框图。
具体实施例方式以下，参照图1-图4，说明本发明的混合动力装置的控制系统的第1实施形态。在 该第1实施形态中，具有本发明的控制系统的混合动力装置适用于图1所示的前进6档、后 退1档的自动变速器TM。该自动变速器TM为双离合器式，在变速箱H内，相互平行配置、受到支撑并能自由 旋转的第1输入轴13a和第2输入轴13b经由第1摩擦离合器Cl和第2摩擦离合器C2， 与发动机10的输出轴IOa连接。 第1摩擦离合器Cl的输入部件与从动齿轮lib的支撑轴 Ild结合，与发动机10的输出轴IOa —体化旋转的驱动齿轮Ila与该从动齿轮lib啮合。 同样，第2摩擦离合器C2的输入部件与从动齿轮Ilc的支撑轴lie结合，与发动机10的输出轴IOa —体化 旋转的驱动齿轮Ila与该从动齿轮Ilc啮合。分别与第1输入轴13a和第 2输入轴13b平行配置的第1输出轴14a和第2输出轴14b经由与设置在第3输出轴14c 上的从动齿轮14f啮合的驱动齿轮14d和14e，与该第3输出轴14c连接。第3输出轴14c 经由驱动小齿轮16a、齿圈16b、差动齿轮17和半轴18、18，与驱动车轮19、19连接。构成双离合器12的第1和第2摩擦离合器C1、C2在正常的动作状态下，利用后述 的控制装置20进行控制，使得当变速档切换中途处于半离合状态，一方的传递扭矩和另一 方的传递扭矩相互朝相反方向进行增减，当变速档切换结束后，某一方的摩擦离合器处于 完全结合状态，其传递扭矩达到最大值，而另一方的摩擦离合器则处于完全解除状态，其传 递扭矩变为0。在第1输入轴13a与第1输出轴14a之间，设置有具有齿轮切换机构M的第1齿 轮变速机构SMl。在第2输入轴13b与第2输出轴14b之间，设置有具有齿轮切换机构M的 第2齿轮变速机构SM2。第1齿轮变速机构SMl具有第1速档、第3速档和第5速档(奇数 档)的各变速齿轮对Gl、G3、G5以及后退档的后退齿轮列GB。这些变速齿轮对Gl、G3、G5 以及后退齿轮列GB的各驱动齿轮分别固定在第1输入轴13a上，各从动齿轮被第1输出轴 14a支撑并能自由旋转。在第1变速齿轮对Gl与第3变速齿轮对G3的各从动齿轮之间，设 置了有选择地将这些从动齿轮分别与第1输出轴14a进行连接的第1切换离合器D1，而在 第5变速齿轮对G5与后退齿轮列GB的各从动齿轮之间，设置了有选择地将这些从动齿轮 分别与第1输出轴14a进行连接的第3切换离合器D3。在后退齿轮列GB的驱动齿轮与从 动齿轮之间，设置有空转齿轮。第2齿轮变速机构SM2具有第2速档、第4速档和第6速档(偶数档)的各变速齿 轮对G2、G4、G6。这些变速齿轮对G2、G4、G6的各驱动齿轮分别固定在第2输入轴13b上， 各从动齿轮被第2输出轴14b支撑并能够自由旋转。在第2变速齿轮对G2与第4变速齿 轮对G4的各从动齿轮之间，设置了有选择地将这些从动齿轮分别与第2输出轴14b进行连 接的第2切换离合器D2，而在第6变速齿轮对G6的从动齿轮的一侧，设置了有选择地将其 与第2输出轴14b进行连接的第4切换离合器D4。各切换离合器D1-D4由众所周知的同步式机构组成，具有分别固定在在第1输出 轴14a和第2输出轴14b上的离合毂L、和在其外周通过花键结合的套筒(操作部件)M。各 套筒M经由换档拨叉F1-F4，通过自动或手动的方式，沿轴线方向往复运动，与固定在两侧 (或单侧)的从动齿轮上的结合部件N结合，从而有选择地将各从动齿轮连接到离合毂L。在该第1实施形态的变速器TM中，马达发电机15与第2输入轴13b连接。在由 发动机10的驱动力所转动的从动齿轮IlC上设置有转速传感器21。在控制该混合动力装 置的动作的控制装置20中，马达发电机15与转速传感器21连接。在发动机10的输出没 有余力的状态下，控制装置20从电池(图中未表示)向马达发电机15供给电力，使得该马 达发电机15作为电动机来工作，与发动机10协同对驱动车轮19进行驱动。而在发动机10 受到来自驱动车轮19的驱动的状态下，或在发动机10的输出存在余力的状态下，马达发电 机15受到第2输入轴13b的驱动，作为发电机来工作，以对电池进行充电。另外，如后所述， 该控制装置20根据混合动力装置的工作状态来进行控制，以使得马达发电机15作为对电 池进行充电的发电机来工作，同时对发动机10施加负荷扭矩。转速传感器21是检测从动齿轮Ilc的各齿尖的经过的磁性传感器。当从动齿轮Ilc每转动一周时，控制装置20从转速传感器21多次接受其检测信号，基于各检测信号的 时刻，计算并检测出发动机10的旋转速度、其变化以及减速度S。接着，说明对上述混合动力装置的动作进行控制的控制装置20的功能。现在，当 该汽车停止，处于不动作的状态时，第1摩擦离合器Cl和第2摩擦离合器C2均处于解除状 态，第1齿轮变速机构SMl和第2齿轮变速机构SM2的各切换离合器D1-D4处于图1所示 的中立位置。如果驱动车轮19、19受到发动机10的驱动而行驶，则当从停车状态起动发动 机10，将变速装 置的换档手柄(图中未表示)置放于前进位置时，控制装置20经由第1变 速换档拨叉F1，将第1切换离合器Dl的套筒M向右移动，形成第1齿轮变速机构SMl的第 1变速齿轮对Gl的第1速档。当增加油门，发动机10的旋转速度超过规定的低转动速度 时，控制装置20逐渐使双离合器12的第1摩擦离合器Cl结合，增加其结合力。这样，发动 机10的驱动扭矩从第1摩擦离合器Cl经由第1输入轴13a、第1变速齿轮对G1、第1切换 离合器D1、第1输出轴14a、齿轮14d、14f、第3输出轴14c、齿轮16a、16b、差动齿轮17以及 半轴18、18，传递到驱动车轮19、19，汽车开始以第1速档进行行驶。当油门增大，汽车的动作状态到达适合以第2速档行驶的状态时，控制装置20将 第2切换离合器D2的套筒M向右移动，形成第2齿轮变速机构SM2的第2变速齿轮对G2的 第2速档，在解除双离合器12的第1摩擦离合器Cl的结合后，使第2摩擦离合器C2结合 以切换到第2速档行驶，接着将第1切换离合器Dl的套筒M返回到中立位置。以下同样， 控制装置20顺序地形成适合当时汽车动作状态的变速档，交互切换第1摩擦离合器Cl和 第2摩擦离合器C2的结合，以与汽车的动作状态相对应的变速档进行行驶。变速的减档操 作与上述步骤相反。在停车状态下将换档手柄置放到后退位置时，控制装置20将第3切换离合器D3 的套筒M向左移动，形成后退齿轮列GB的后退档。如果踩踏油门以增大发动机10的旋转 速度，则控制装置20逐渐使双离合器12的第1摩擦离合器Cl结合，增加其结合力。这样， 发动机10的驱动扭矩经由后退齿轮列GB，传递到第1输出轴14a，与第1速档的情况一样， 开始后退。如上所述，在利用发动机10的驱动力进行行驶的状态下，当让马达发电机15作为 电动机工作来行驶时，控制装置20对马达发电机15进行供电，使其作为电动机来工作。这 样，马达发电机15的驱动扭矩与发动机10系统协同对驱动车轮19进行驱动。还有，马达 发电机15在控制装置20的控制下作为发电机来工作时，对电池进行充电。还有，在控制装 置20的控制下，当马达发电机15取代发动机10，作为电动机进行工作时，除了只使用第2 齿轮变速机构SM2的情况，与上述一样，利用马达发电机15的驱动力对驱动车轮19进行驱 动。第1实施形态下面参照图2所示的控制程序和图3中表示动力传递轴系的旋转速度的变化状 态的曲线，说明抑制在第1实施形态的混合动力装置的动力传递轴系中产生的旋转速度的 变化振幅过大的控制方法。当由于发动机10的扭矩变化导致在混合动力装置的动力传递 轴系中出现扭转振动时，与发动机10连接的动力传递轴系的旋转速度的变化振幅增加，当 其超过一定限度，就会出现动力传递齿轮的齿轮撞击声或车体的空腔噪鸣声等不舒服的噪 声。可以预先利用实验来设定每个混合动力装置的不产生这种噪声的旋转速度的变化振幅的上限。在该实施形态中，利用SO表示通过实验设定的振幅上限值。还有，当发动机10的 旋转速度的平均值低于某个限度时，旋转速度的变化增加，其动作变得不稳定。可以预先利 用实验来设定每个混合动力装置的不产生这种不稳定动作的旋转速度的平均值的下限。利 用RO表示通过该实验设定的旋转速度的平均值的下限值，如下文所述。在该实施形态中，控制装置20每隔规定的短时间，执行上述的混合动力装置的动 作之中的图2所示的控制程序的处理。当从动齿轮Ilc的旋转速度的变化振幅S小于上限 值SO、该从动齿轮Ilc的旋转速度的平均值R小于下限值RO时，判定发动机10的动作处于 不稳定状态。此时，控制装置20在图2的步骤100，检测从动齿轮Ilc的旋转速度的变化振 幅S。在下一个步骤101，将上述检测出的振幅S与上限值SO进行比较，如果判定小于上限 值S0，则控制程序继续到步骤103。在步骤103，检测从动齿轮Ilc的旋转速度的平均值R。 在下一个步骤104，将上述检测出的平均值R与其下限值RO进行比较，如果判定不小于下限 值RO时，则控制程序在步骤106进行与步骤101相同的判定，然后在下一个步骤107进行 与步骤104相同的判定，之后结束该控制程序的处理。当在控制装置20的控制下混合动力装置进行动作时，在从动齿轮Ilc的旋转速度 的平均值R是大于下限值RO的值Rl的状态下，如图3的符号Al所示，如果从动齿轮Ilc 的旋转速度的变化振幅S增大到Si，则控制装置20在步骤100将从动齿轮Ilc的旋转速 度的变化振幅S检测为Si，在步骤101将检测出的振幅Sl与上限值SO进行比较。此时， 控制装置20判定上述检测出的振幅S大于上限值S0，控制程序继续到步骤102。马达发电 机15作为发电机起动，向发动机10施加与所检测出的从动齿轮Ilc的旋转速度的变化周 期相同、与上述检测出的变化振幅Sl和振幅上限值SO之间的差值相对应地变化的负荷扭 矩Bl (平均值Tl、振幅Ul)，以抵消所检测出的变化。此时，施加到发动机10的负荷扭矩Bl 的相位与从动齿轮Ilc的旋转速度的变化的相位一致。当利用上述步骤102的处理对发动机10施加负荷扭矩Bl后，从动齿轮Ilc的旋 转速度变为从图3(a)的符号Al所示的状态减去相当于符号Bl所示的负荷扭矩的部分后 的速度。在图示例中，在结束了步骤102的处理的状态下，旋转速度的变化振幅如符号A2 所示，变为小于振幅上限值SO的值S2。另一方面，由于旋转速度的平均值变为小于其下限 值RO的值R2，因此发动机10的动作会开始出现稍微的不稳定。因此，控制装置20在步骤 103检测从动齿轮Ilc的旋转速度的平均值R2，在下一个步骤104将检测出的平均值R2与 下限值RO进行比较。在该动作状态下，由于检测出的平均值R2小于下限值R0，控制装置 20使控制程序继续到步骤105，进行控制以便根据检测出的平均值R2与下限值RO的差值 来增大发动机10的输出，然后控制程序继续到下一个步骤106。在该状态下，如上所述，在 步骤106进行与步骤101相同的判定，然后在下一个步骤107进行与步骤104相同的判定， 之后结束该控制程序的处理。当利用上述步骤105的处理而增大发动机10的输出后，从动齿轮Ilc的旋转速度 从图3(a)的符号A2所示的状态变为图3(b)的符号A3所示的状态。在图示例中，旋转速 度的平均值R3增加，变为大于下限值R0。这样，通过增加发动机10的输出，使刚处于不稳 定状态的发动机10的动作恢复稳定，旋转速度的变化振幅S3变为小于振幅S2。这样，在该 状态下，不会S3彡SO,也不会R3 < R0。 在进行上述控制程序的处理后，控制装置20再次在步骤100，检测从动齿轮Ilc的旋转速度的变化振幅S3，在步骤101与上限值SO进行比较。在此状态下，由于不是S3 > SO， 控制装置20使控制程序继续到步骤103，检测从动齿轮Ilc的旋转速度的平均值R3，在步 骤104将检测出的平均值R3与下限值RO进行比较。此时，由于不是R3 ( R0,因此执行步 骤106的处理和步骤107的处理，然后结束图2的控制程序的处理。 在上述混合动力装置的控制方法中，利用转速传感器21检测设置于该混合动力 装置的动力传递轴系中的从动齿轮Ilc的旋转速度，当由于发动机10的扭矩变化而在动 力传递轴系中发生扭转振动时，利用转速传感器21检测出的旋转速度的变化振幅变为大 于预先确定的上限值SO。此时，马达发电机15将与检测出的旋转速度的变化周期相同、与 检测出的旋转速度的变化振幅和其上限值SO之间的差值对应地变化的扭矩施加到发动机 10，以抵消所检测出的变化。这样，发动机10的扭矩变化减小，该混合动力装置的动力传递 轴系中出现的扭转振动得到了抑制，从而可以防止发生动力传递齿轮的齿轮撞击声或车体 的空腔噪鸣声等噪声。还有，由于该控制方法是通过只控制马达发电机15的动作而实现 的，因此不需要改变装置的结构，不会增加制造成本。另外，在上述控制方法中，在步骤102，为了使马达发电机15作为发电机来工作， 以对发动机10施加负荷扭矩Bi，在执行了步骤102的处理后，从动齿轮Ilc的旋转速度的 平均值变为小于下限值，发动机10的动作开始有点不稳定，所以利用步骤105的处理，增大 发动机10的输出。但是，本发明的控制方法并不局限于此，也可以为了抑制发动机10的扭 矩变化，利用步骤102的处理，从施加到发动机10的负荷扭矩中仅仅减去平均值Tl，或者， 也可以使马达发电机15作为电动机起动，施加与发动机10相同方向变化的驱动扭矩，从而 可以在步骤102的处理后，使得从动齿轮Ilc的旋转速度的平均值R2不小于下限值R0。此 时，不需要利用步骤105的处理来增大发动机10的输出。还有，对于利用步骤105的处理增加发动机10的输出，除了如上所述的根据检测 出的旋转速度的平均值与其下限值RO的差值进行控制之外，也可以使其增大到预先设定
的一定值。第2实施形态下面参照图4所示的控制程序和图5中表示动力传递轴系的旋转速度的变化状态 的曲线，说明抑制在第2实施形态的混合动力装置的动力传递轴系中产生的旋转速度的变 化振幅出现过大的控制方法。在该第2实施形态中，也与第1实施形态的情况一样地设定 动力传递轴系的旋转速度的变化振幅上限值SO和旋转速度的下限值R0。但是，该第2实施 形态的特征在于，马达发电机15对发动机10施加的扭矩不是根据检测出的从动齿轮Ilc 的旋转速度的变化振幅S进行变化的扭矩，而是不发生变化的扭矩。在该第2实施形态中，也与第1实施形态一样，控制装置20每隔规定的短时间，执 行上述的混合动力装置的动作之中的图3所示的控制程序的处理。当从动齿轮Ilc的旋转 速度的变化振幅S小于上限值SO、该从动齿轮Ilc的旋转速度的平均值R小于下限值RO 时，判定发动机10的动作并不是处于不稳定状态。因此，在这种情况下，不执行图4的步骤 202和205的处理，并结束控制程序的处理。当在控制装置20的控制下混合动力装置进行动作时，在从动齿轮Ilc的旋转速度 的平均值R为稍大于下限值RO的值Rl的状态下，如图5 (a)的符号Al所示，如果从动齿轮 Ilc的旋转速度的变化振幅S增大到Si，则控制装置20在步骤200将从动齿轮Ilc的旋转速度的变化振幅S检测为Si，在步骤201将检测出的振幅Sl与上限值SO进行比较。此时，控制装置20判定上述检测出的振幅 Sl大于上限值S0，控制程序继续到步骤 202。使马达发电机15作为发电机起动，对发动机10施加与所检测出的从动齿轮Ilc的旋 转速度的变化振幅Sl和振幅上限值SO之间的差值对应的一定的负荷扭矩B5 (平均值t5)。当利用上述步骤202的处理对发动机10施加负荷扭矩B5后，从动齿轮Ilc的旋 转速度变为从图5(a)的符号Al所示的状态减去相当于符号B5所示的负荷扭矩的部分后 的速度。在图示例中，在结束了步骤202的处理的状态下，旋转速度的变化振幅如符号A6 所示，变为与振幅Sl大致相同的值S6(S6 ^ SO)。另一方面，当旋转速度的平均值变为小于 其下限值RO的值R6时(R6 ^ R0)，发动机10的动作会开始出现稍微的不稳定。因此，控 制装置20在步骤203检测从动齿轮Ilc的旋转速度的平均值R6，在下一个步骤204将所 检测出的平均值R6与下限值RO时进行比较。在该动作状态下，由于所检测出的旋转速度 的平均值R6小于下限值R0，控制装置20使控制程序继续到步骤205，根据所检测出的平均 值R6与下限值RO之间的差值进行控制，以增大发动机10的输出，然后控制程序继续到下 一个步骤206。在该状态下，S6 ^ SO, R6 ^ R0,因此控制程序从步骤206返回到步骤200。通过利用步骤205的处理增大发动机10的输出，从动齿轮Ilc的旋转速度从图 5(a)的符号A6所示的状态变为图5(b)的符号A7所示的状态。在图示例中，旋转速度的平 均值R7变为大于下限值R0。这样，通过增加发动机10的输出，使得刚处于不稳定状态的发 动机10的动作恢复稳定，旋转速度的变化振幅S7变为小于振幅S6。(但是，S7>S0。)上述控制程序从步骤207返回到步骤200后，控制装置20再次在步骤200，检测 从动齿轮Ilc的旋转速度的变化振幅S7，在步骤201与上限值SO进行比较。在此状态下， 由于S7 ^ S0，控制装置20使控制程序继续到步骤202，使马达发电机15作为发电机起动， 将与所检测出的旋转速度的变化振幅S7与其上限值SO之间的差值对应的一定的负荷扭矩 B6 (值T6)追加到负荷扭矩B5后，再将其施加到发动机10，然后控制程序继续到步骤203。通过利用上述步骤202的处理，将负荷扭矩B6追加到负荷扭矩B5后再施加到发 动机10，使得从动齿轮Ilc的旋转速度变为从图5(b)的符号A7所示的状态减去相当于符 号B6所示的负荷扭矩的部分后的速度。在结束了步骤202的处理的状态下，旋转速度的变 化振幅如符号A8所示，变为与振幅S7大致相同的值S8(S8彡SO)。另一方面，由于旋转速 度的平均值变为小于下限值RO的值R8，发动机10的动作会开始出现不稳定。在此状态下， 控制装置20在步骤203检测从动齿轮Ilc的旋转速度的平均值R8，在步骤204与旋转速度 RO进行比较。此时，由于R8 ( R0，控制程序继续到步骤205，根据所检测出的平均值R8与 下限值RO之间的差值，增大发动机10的输出。在该状态下，由于S8S0，R8 ( R0，控制程序 从步骤206返回到步骤200。通过利用步骤205的处理增大发动机10的输出，从动齿轮Ilc的旋转速度从图 5(b)的符号A8所示的状态变为图5(c)的符号A9所示的状态。在图示例中，旋转速度的平 均值R8变为大于下限值R0，而旋转速度的变化振幅S8变为小于上限值SO。这样，在控制 程序再次返回到步骤200的状态下，不执行步骤202的处理和步骤205的处理，并结束控制 程序的处理。在上述混合动力装置的控制方法中，利用转速传感器21检测出设置于该混合动 力装置的动力传递轴系中的从动齿轮Ilc的旋转速度，当由于发动机10的扭矩变化而在动力传递轴系中出现扭转振动时，由转速传感器21检测出的旋转速度的变化振幅大于预先 确定的上限值SO。此时，控制马达发电机15作为发电机来工作，以对发动机10施加与所检 测出的旋转速度的变化振幅与其上限值SO之间的差值对应的负荷扭矩。这样，由于是对发 动机10进行控制，以使得当由转速传感器21检测出的旋转速度变为小于预先设定的规定 的下限值RO时，增加发动机10的输出，因此当施加到发动机10的负荷增加时，随着负荷的 增加而出现的旋转速度降低会通过发动机的输出增加而得到恢复，从而不会低于规定的旋 转速度的下限值R0。还有，由于发动机10的输出增加，该发动机的工作区域转移到扭矩变 化较小的区域，从而抑制在混合动力装置的动力传递轴系中产生的扭转振动，所以可以防 止由于旋转速度的变化过大造成的动力传递齿轮的齿轮撞击声或车体的空腔噪鸣声等噪 声。还有，由于该控制方法是通过只控制马达发电机15的动作而实现的，不需要改变装置 的结构，因此不会增加制造成本。另外，该第2实施形态中，在步骤202对发动机10施加的负荷扭矩被设为与所检 测出的旋转速度的振幅和其上限值SO之间的差值对应的值，但也可以将其设为预先设定 的一定值。还有，在步骤205发动机10的输出所增加的值是根据与所检测出的旋转速度的 平均值和其下限值RO之间的差值而确定的，但也可以将其设为预先设定的一定值。第3实施形态
第3实施形态的特征在于，当由上述转速传感器21检测出的从动齿轮Ilc的旋转 速度的变化振幅大于预先设定的规定的振幅上限值SO时，则停止发动机10，使马达发电机 15作为电动机工作，对驱动车轮19进行驱动。其它的控制方法与第1实施形态或第2实施 形态实质上相同。在该第3实施形态的控制装置20的控制下，当利用发动机10对驱动车轮19进行 驱动时，如果从动齿轮Ilc的旋转速度的变化振幅S很小，旋转速度的平均值R太低，则利 用由控制装置20控制的发动机10的驱动力，对驱动车轮19进行驱动。在该混合动力装置的动作中，当从动齿轮Ilc的旋转速度的变化振幅Sl增加到大 于预先设定的振幅上限值SO时，该第3实施形态的控制装置20使马达发电机15作为电动 机来工作，停止发动机10，并利用作为电动机工作的马达发电机15，对驱动车轮19进行驱 动。在从该发动机10切换到马达发电机15时利用偶数档的变速齿轮对G2、G4、G6的情况 下，可以原样不动地使用第2齿轮变速机构SM2和第2摩擦离合器C2，经由第2输出轴14b、 输出驱动齿轮14e、14f、第3输出轴14c、驱动小齿轮16a、齿圈16b、差动齿轮17和半轴18， 对驱动车轮19进行驱动。还有，在利用奇数档的变速齿轮对G1、G3、G5或后退档的后退齿 轮列GB的情况下，可以原样不动地使用第1齿轮变速机构SMl和第1摩擦离合器Cl，并且 与第2摩擦离合器C2连接，对驱动车轮19进行驱动，或者也可以使变速档降低1档，使第 1摩擦离合器Cl脱离，利用第2齿轮变速机构SM2和第2摩擦离合器C2，对驱动车轮19进 行驱动。这样，由于混合动力装置可以只利用作为电动机工作的马达发电机15进行驱动， 因此不会在动力传递轴系中出现扭转振动，从而不会出现动力传递齿轮的齿轮撞击声或车 体的空腔噪鸣声等噪声。还有，由于只控制马达发电机15，不需要改变结构，因此不会增加 重量，也不会增加制造成本。在上述各实施形态中，采用平均值作为变化的旋转速度的大小，但并不局限于此。也可以采用最大值或最小值。还有，已说明了将旋转速度的变化振幅作为长度的情况，但并不局限于此。其也可以作为相对于旋转速度的平均值(或者最大值或最小值)的比值。接着，利用图6，说明本发明适用的混合动力装置的变形例。该变形例也具有前进 6档、后退1档的双离合器式的自动变速器TM。该变形例的自动变速器TM与图1所示的自 动变速器TM的主要不同点在于，经由构成双离合器12的第1和第2摩擦离合器Cl、C2而 受到发动机10驱动的第1和第2输入轴13a、13b为相互同轴配置的二重轴，通过图1所示 的自动变速器TM中的输出齿轮14d、14eU4f而连接的3根输出轴14a、14b、14c统一为1 根输出轴14。在该变形例的变速箱H内，如图6所示，第1输入轴13a、与其同轴并在其周 围环绕的第2输入轴13b以及与这两根轴平行配置的1根输出轴14受到支撑并能够自由 旋转。通过将构成双离合器12的第1和第2摩擦离合器Cl、C2的共同的离合器盖12a与 发动机10的输出轴IOa连接，利用发动机10对第1和第2输入轴13a、13b进行旋转驱动。 输出轴14经由最终减速齿轮对16c、16d、差分齿轮17和半轴18，与驱动车轮19连接。构 成双离合器12的第1和第2摩擦离合器Cl、C2与图1所示的自动变速器TM —样，利用混 合动力装置的控制装置20进行控制，以使得一方和另一方的传递扭矩相互朝相反方向进 行增减。在从第2输入轴13b突出的第1输入轴13a的后半部与输出轴14之间，设置有第 1齿轮变速机构SM1。在第2输入轴13b与第2输出轴14b之间，设置有第2齿轮变速机构 SM2。这两个齿轮变速机构SM1、SM2与图1所示的变速器TM的结构实质上相同。通过将固 定在马达发电机15的输出输入轴15a上的齿轮15b与第6变速齿轮对G6啮合，使马达发 电机15与第2输入轴13b连接。还有，在第5变速齿轮对G5的驱动齿轮与第4变速齿轮 对G4的驱动齿轮上，分别设置有与图1所示的变速器TM的转速传感器21实质上一样的第 1和第2转速传感器21a、21b。该马达发电机15和转速传感器21a、21b被连接到控制该混 合动力装置的动作的控制装置20。在该变形例的混合动力装置中，第1和第2输入轴13a、13b同轴配置，第1和第2 输出轴14a、14b统一为1根输出轴14。马达发电机15经由齿轮15b与第2输入轴13b连 接，转速传感器21被分割成第1和第2转速传感器21a、21b，并设置在不同的驱动齿轮上。 除了上述的区别之外，所有的功能与图1所示的混合动力装置实质上相同，本发明的上述 各实施形态可以原样不动地适用于该变形例的混合动力装置。符号说明10发动机12双离合器13a第1输入轴13b第2输入轴14，14a，14b输出轴(第1输出轴，第2输出轴)15马达发电机19从动部件(驱动车轮)21，21a，21b转速传感器(第1转速传感器，第2转速传感器)Cl第1摩擦离合器C2第2摩擦离合器
SMl第1齿轮变速机构SM2第2齿 轮变速机构
权利要求
1.一种混合动力装置的控制系统，具有由安装在经由第1摩擦离合器传递发动机的驱动力的第1输入轴上的一组齿轮变速机 构组成的第1驱动列、由安装在经由第2摩擦离合器传递上述发动机的驱动力的第2输入 轴上的一组齿轮变速机构组成的第2驱动列、与上述第1输入轴或第2输入轴连接的马达 发电机、和被从上述第1驱动列的齿轮变速机构的输出轴或上述第2驱动列的齿轮变速机 构的输出轴传递来的驱动力所驱动的从动装置的混合动力装置，其特征在于设置有检测上述发动机的旋转速度的转速传感器；和控制机构，用于当由该转速传感器检测出的上述发动机的旋转速度的变化振幅大于预 先设定的上限振幅值时，使上述马达发电机作为电动机起动，并按照与该旋转速度的变化 相同的周期，对上述发动机施加与上述旋转速度的变化反相位的扭矩。
2.根据权利要求1所述的混合动力装置的控制系统，其特征在于上述控制机构具有用于当由上述转速传感器检测出的上述发动机的旋转速度小于预 先设定的旋转速度的下限值时、增加上述发动机的输出的机构。
3.一种混合动力装置的控制系统，具有由安装在经由第1摩擦离合器传递发动机的驱动力的第1输入轴上的一组齿轮变速机 构组成的第1驱动列、由安装在经由第2摩擦离合器传递上述发动机的驱动力的第2输入 轴上的一组齿轮变速机构组成的第2驱动列、与上述第1输入轴或第2输入轴连接的马达 发电机、和被从上述第1驱动列的齿轮变速机构的输出轴或上述第2驱动列的齿轮变速机 构的输出轴传递来的驱动力所驱动的从动装置的混合动力装置，其特征在于设置有检测上述发动机的旋转速度的转速传感器；和控制机构，用于当由该转速传感器检测出的上述发动机的旋转速度的变化振幅大于预 先设定的上限振幅值时，使上述马达发电机作为电动机起动，对上述发动机施加与上述旋 转速度的变化相对应的负荷扭矩，而当上述发动机的旋转速度的变化达到预先设定的下限 振幅值时，增加上述发动机的输出。
4.一种混合动力装置的控制系统，具有由安装在经由第1摩擦离合器传递发动机的驱动力的第1输入轴上的一组齿轮变速机 构组成的第1驱动列、由安装在经由第2摩擦离合器传递上述发动机的驱动力的第2输入 轴上的一组齿轮变速机构组成的第2驱动列、与上述第1输入轴或第2输入轴连接的马达 发电机、和被从上述第1驱动列的齿轮变速机构的输出轴或上述第2驱动列的齿轮变速机 构的输出轴传递来的驱动力所驱动的从动装置的混合动力装置，其特征在于设置有检测上述发动机的旋转速度的转速传感器；和控制机构，用于当由该转速传感器检测出的上述发动机的旋转速度的变化振幅大于 预先设定的上限振幅值时，则停止上述发动机，另一方面，使上述马达发电机作为电动机起 动，将其驱动力经由安装在与该马达发电机连接的上述输入轴(上述第1输入轴或第2输 入轴)上的上述齿轮变速机构，传递到上述从动装置。
全文摘要
在车辆用混合动力装置中，抑制因发动机的扭矩变化而产生的驱动力传递系统的扭转振动，消除动力传递齿轮的齿轮撞击声或车体的空腔噪鸣声等噪声。一种混合动力装置的控制系统，在具有由安装在经由第1摩擦离合器传递发动机的驱动力的第1输入轴上的一组齿轮变速机构组成的第1驱动列、由安装在经由第2摩擦离合器传递上述发动机的驱动力的第2输入轴上的一组齿轮变速机构组成的第2驱动列、与上述第1输入轴或第2输入轴连接的马达发电机、和被从上述第1驱动列的齿轮变速机构的输出轴或上述第2驱动列的齿轮变速机构的输出轴传递的驱动力所驱动的从动装置的混合动力装置中，当由转速传感器检测出的上述发动机的旋转速度的变化大于预先设定的上限振幅值时，使上述马达发电机作为电动机起动，并按照与该旋转速度的变化相同的周期，对上述发动机施加与上述旋转速度的变化反相位的扭矩。
文档编号B60L11/14GK102007029SQ20098011307
公开日2011年4月6日 申请日期2009年4月3日 优先权日2008年4月4日
发明者丹波俊夫, 佐佐木环, 大村雅洋, 村上香治, 福原裕一 申请人:丰田汽车株式会社, 爱信Ai株式会社, 爱信精机株式会社