车辆用混合动力驱动装置的制作方法

专利名称：车辆用混合动力驱动装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及车辆用混合动力驱动装置，尤其涉及具有EV行驶模式及并联HEV行驶模式的车辆用混合动力驱动装置的改良。
背景技术：
已知有如下的车辆用混合动力驱动装置，Ca)其具有:与发动机连结的第一旋转机械、能够将上述发动机及第一旋转机械与车轮进行连接或切断的连接切断装置、以及配设成能够将驱动力传送到车轮的第二旋转机械，所述车辆用混合动力驱动装置能够以EV(Electric Vehicle:电动汽车)行驶模式和并联 HEV (Hybrid Electric Vehicle:混合动力式电动汽车)行驶模式这两种行驶模式进行行驶，(b)在所述EV行驶模式中，能够将所述连接切断装置切断并将所述第二旋转机械用作驱动力源进行行驶，(c)在所述并联HEV行驶模式中，能够将所述连接切断装置连接，并将所述第一旋转机械及所述第二旋转机械中的至少一方与所述发动机用作驱动力源进行行驶。专利文献I中记载的装置是车辆用混合动力驱动装置的一例，该公报的图2的发动机行驶区域与并联HEV行驶模式相当。另外，也能够以串联HEV行驶模式进行行驶，在该串联HEV行驶模式中，连接切断装置被切断并能够利用从车轮被分离的所述发动机旋转驱动所述第一旋转机械进行发电的同时将第二旋转机械用作驱动力源进行行驶，例如在以EV行驶模式进行行驶的EV区域和以并联HEV行驶模式进行行驶的并联HEV区域之间的中间区域，执行串联HEV行驶模式。在先技术文献专利文献专利文献1:日本特开2009-274566号公报

发明内容
发明要解决的课题但是，在如上所述的以往的车辆用混合动力驱动装置中，在从EV行驶模式直接向并联HEV行驶模式转移的情况下，若经过串联HEV行驶模式，则存在转移时间延长而导致响应性变差的问题。若如上所述向并联HEV行驶模式转移的时间延长，则导致直至得到大的驱动力的时间延长而使得驾驶性能恶化，而且，在将连接切断装置连接时使用第一旋转机械进行同步控制的情况下，该第一旋转机械的电气负荷和电力消耗增大。另一方面，也可以考虑通过连接切断装置的转矩(卡合液压等)的调节利用输出的惯性使发动机的曲轴旋转，并通过点火使发动机起动，并且，使连接切断装置完全卡合，从而向并联HEV行驶模式迅速转移，但因使发动机的曲轴旋转时的负荷而产生驱动力变动，因此，有时会导致乘坐舒适性变差而使驾驶员产生不适感。本发明以上述状况为背景而作出，其目的在于:在从EV行驶模式向并联HEV行驶模式转移的情况下，能够一并满足乘坐舒适性和响应性。用于解决课题的方案
为了实现该目的，在第一发明的车辆用混合动力驱动装置中，(a)具有:与发动机连结的第一旋转机械、能够将所述发动机及第一旋转机械相对于车轮进行连接或切断的连接切断装置、以及配设成能够将驱动力传送到车轮的第二旋转机械，所述车辆用混合动力驱动装置能够以EV行驶模式及并联HEV行驶模式这两种行驶模式进行行驶，(b)在所述EV行驶模式中，能够将所述连接切断装置切断并将所述第二旋转机械用作驱动力源进行行驶，(c)在所述并联HEV行驶模式中，能够将所述连接切断装置连接并将所述第一旋转机械及所述第二旋转机械中的至少一方与所述发动机用作驱动力源进行行驶，所述车辆用混合动力驱动装置的特征在于，Cd)在从所述EV行驶模式向所述并联HEV行驶模式转移时，能够以第一转移模式和第二转移模式这两种转移模式进行转移，(d-Ι)在所述第一转移模式中，利用所述第一旋转机械使所述发动机的曲轴旋转并且对该发动机进行点火来起动该发动机后，将所述连接切断装置连接，(d-2)在所述第二转移模式中，利用所述第一旋转机械使所述发动机的曲轴旋转并且将所述连接切断装置连接后，对该发动机进行点火并起动。第二发明在第一发明的车辆用混合动力驱动装置的基础上，其特征在于，所述两种转移模式根据驾驶员的意图被切换。第三发明在第二发明的车辆用混合动力驱动装置的基础上，其特征在于，通常以所述第一转移模式从所述EV行驶模式向所述并联HEV行驶模式转移，在驾驶员希望进行重视动力性能的行驶的情况下，以所述第二转移模式从所述EV行驶模式向所述并联HEV行驶模式转移。发明的效果在如上所述的车辆用混合动力驱动装置中，在从EV行驶模式向并联HEV行驶模式转移时，具有第一转移模式及第二转移模式这两种转移模式，在第一转移模式中，利用第一旋转机械使发动机的曲轴旋转并且对该发动机进行点火来起动该发动机后，将连接切断装置连接。因此，在使发动机的曲轴旋转进行起动时不会产生驱动力变动，可以确保良好的乘坐舒适性。另一方面，在第二转移模式中，利用第一旋转机械使发动机的曲轴旋转并且将连接切断装置连接后，对该发动机进行点火并起动，因此，可以不受发动机转矩影响地迅速进行将连接切断装置连接时的同步控制等，可以向并联HEV行驶模式快速转移，在该并联HEV行驶模式可以迅速得到大的驱动力，从而使得驾驶性能提高。由于将连接切断装置连接后对发动机进行点火并起动，因此，虽然由发动机的初爆转矩产生的冲击(振动)传到驱动系统，但由于发动机的曲轴旋转利用第一旋转机械来进行，因此，不会因该曲轴旋转时的负荷而产生驱动力变动，与利用输出的惯性使发动机的曲轴旋转进行起动的情况相比，发动机起动时的驱动力变动整体上得到改善。另外，与第一转移模式相比可以在短时间内向并联HEV行驶模式转移，因此，在将连接切断装置连接时使用第一旋转机械进行同步控制的情况下，该第一旋转机械的电气负荷被减轻且电力消耗被节省，在蓄电池的SOC (蓄电剩余量)降低时或第一旋转机械的高温时等也能够适当地进行模式切换。在第二发明中，由于上述两种转移模式根据驾驶员的意图被切换，因此，可以得到与驾驶员的意图相吻合的驾驶性能和乘坐舒适性等。例如在第三发明中，由于通常以第一转移模式从EV行驶模式向并联HEV行驶模式转移，因此，可以确保良好的乘坐舒适性，另一方面，在驾驶员希望进行重视动力性能的行驶的情况下，以第二转移模式从EV行驶模式向并联HEV行驶模式迅速转移，因此，可以得到优良的驾驶性能。在第二转移模式中，虽然存在由发动机的初爆转矩产生的冲击传到驱动系统的可能性，但由于驾驶员希望进行重视动力性能的行驶，因此，使驾驶员产生不适感的可能性小。


图1是本发明一实施例的车辆用混合动力驱动装置的概略结构图，是将切换行驶模式时的控制系统一并表示的图。图2是表示图1的前进后退切换装置的一例的主要结构图。图3是表示切换EV行驶模式、串联HEV行驶模式及并联HEV行驶模式的模式切换映射图的一例的图。图4是说明图1的车辆用混合动力驱动装置的各种行驶模式和各部分的工作状态的图。图5是具体说明图1的发动机起动控制部件的工作的流程图。图6是表示优选应用本发明的车辆用混合动力驱动装置的其他例的概略结构图。图7是说明优选应用本发明的车辆用混合动力驱动装置的另外的其他例的图，(a)是概略结构图、(b)是表示多种行驶模式和各部分的工作状态的图。图8是说明优选应用本发明的车辆用混合动力驱动装置的另外的其他例的图，(a)是概略结构图、(b)是表示多种行驶模式和各部分的工作状态的图。
具体实施例方式上述发动机是由燃料的燃烧产生动力的内燃机等。旋转机械指的是旋转电气机械，具体而言，是发电机、电动马达或能够择一地得到它们的功能的电动发电机，但在EV行驶模式下用作驱动力源的第二旋转机械要求至少作为电动马达的功能，从而使用电动马达或电动发电机。使发动机的曲轴旋转的第一旋转机械也要求至少作为电动马达的功能，从而使用电动马达或电动发电机。第二旋转机械也可以是对经由连接切断装置与发动机连接的车轮进行驱动的装置，但在发动机驱动前轮的情况下，第二旋转机械也可以构成为对后轮进行驱动等对与发动机所驱动的车轮不同的车轮进行驱动。连接切断装置是能够将动力传送连接或切断的装置，是摩擦卡合式或啮合式离合器和制动器、可以实现将动力传送切断的空挡的自动变速器等。本发明的车辆用混合动力驱动装置至少能够实现EV行驶模式及并联HEV行驶模式这两种行驶模式即可，但也可以具有串联HEV行驶模式等其他行驶模式，在该串联HEV行驶模式中，连接切断装置被切断，能够利用从车轮被分离的所述发动机旋转驱动发电机进行发电的同时将第二旋转机械用作驱动力源进行行驶。这种情况下的发电机也可以与所述第一旋转机械独立地另行设置，但作为第一旋转机械而采用电动发电机，从而也可以对该电动发电机进行发电控制(也称为再生控制)。在EV行驶模式及串联HEV行驶模式中，通过连接切断装置，发动机从驱动力传送路径被分离，但在并联HEV行驶模式中，通过该连接切断装置，能够使发动机与驱动力传送路径连接并将发动机用作驱动力源进行行驶。该并联HEV行驶模式可以是总是将第一旋转机械、第二旋转机械的至少一方及发动机用作驱动力源进行行驶的情况，但也可以是例如辅助性地使用响应性好的旋转机械的情况。即，在并联HEV行驶模式中，除包括狭义的并联HEV行驶模式之外，也可以包括发动机行驶模式、串联并联HEV行驶模式等，在所述狭义的并联HEV行驶模式中，第一旋转机械、第二旋转机械的至少一方及发动机与动力传送路径连接，将上述第一旋转机械、第二旋转机械的至少一方及发动机用作驱动力源进行行驶，在所述发动机行驶模式中，仅将发动机用作驱动力源进行行驶，在所述串联并联HEV行驶模式中，将第一旋转机械及第二旋转机械的任一方和发动机用作驱动力源进行行驶，并且，对第一旋转机械及第二旋转机械的另一方进行发电控制来发电。换言之，发动机总是被用作驱动力源，第一旋转机械及第二旋转机械的至少一方总是或辅助性地被用作驱动力源即可。上述多种行驶模式例如按照基于要求驱动力及车速的至少一方被确定的模式切换条件被切换，并设定有将要求驱动力及车速作为参数的二维模式切换映射图等。通常，以如下方式被确定，即在低要求驱动力、低车速侧，EV行驶模式被选择，随着要求驱动力、车速增大，串联HEV行驶模式、并联HEV行驶模式被选择。可以增加向旋转机械供电的蓄电池的S0C(蓄电剩余量)、温度等其他条件来切换行驶模式。上述要求驱动力也可以被由驾驶员操作的加速踏板操作量替换，但也包括自动巡航控制时等加速踏板操作以外的驱动力要求。本发明涉及从EV行驶模式向并联HEV行驶模式转移时的控制，被应用在如下情况:例如在规定的车速区域要求驱动力增大了的情况下，上述模式切换条件被确定成，从EV行驶模式直接向并联HEV行驶模式切换。即便在EV行驶模式和并联HEV行驶模式之间设置有以串联HEV行驶模式进行行驶的区域的情况下，本发明也可以被应用在如下情况:该区域比较窄，因稍微的要求驱动力的增加、车速的增加而通过串联HEV区域，实质上从EV行驶模式直接向并联HEV行驶模式转移。另外，本发明也可以被应用在从EV行驶模式直接被切换到并联HEV行驶模式的各种情形:例如在设置有禁止串联HEV行驶模式的选择开关的情况下，该选择开关被操作而使得串联HEV行驶模式被禁止，从EV行驶模式直接被切换到并联HEV行驶模式这样的情况等。在第一转移模式中，利用第一旋转机械使发动机的曲轴旋转并且对该发动机进行点火来起动该发动机后将连接切断装置，优选为使用第一旋转机械进行同步控制以使将连接切断装置连接时其前后的转速大致一致。关于第二转移模式，也利用第一旋转机械使发动机的曲轴旋转并且将连接切断装置连接后对该发动机进行点火并起动，因此，优选为在将连接切断装置连接时使用第一旋转机械进行同步控制。在该情况下，在第一转移模式中，优选为发动机完全起动后进行同步控制，直到连接切断装置的连接完成为止的转移时间延长，与第二转移模式相比，第一旋转机械的电气负荷增大。在第二转移模式中，将连接切断装置连接后对发动机进行点火并起动，因此，由发动机的初爆转矩产生的冲击(振动)传到驱动系统，优选使用第一旋转机械或第二旋转机械进行用于抑制由发动机的初爆转矩产生的冲击(振动)传到驱动系统的补偿控制等。在第二发明中，根据驾驶员的意图，第一转移模式和第二转移模式被切换，但在实施第一发明时，也可以从与驾驶员的意图不同的其他观点来切换两种转移模式，例如在蓄电池的SOC少的情况下或第一旋转机械的温度为高温的情况下等，使用电气负荷小的第二转移模式等。即，也可以构成为，在从EV行驶模式向并联HEV行驶模式转移时，在响应性被要求的情况下，以第二转移模式进行转移，在响应性未被要求的情况下，以第一转移模式进行转移。在第三发明中，在驾驶员希望进行重视动力性能的行驶的情况下使用第二转移模式，例如在动力模式等与动力性能相关的选择操作构件被驾驶员操作的情况下，第二转移模式被选择。此外，在具有自动变速器的情况下能够通过手动操作进行变速的时序模式或手动模式被选择的情况下或者在L挡、2挡等低速挡被选择的情况下，判断为重视动力性能，也可以选择第二转移模式。也可以基于加速踏板操作量的变化率、加速踏板或制动踏板的操作趋势、车速的加减速度等驾驶员的驾驶嗜好，判断是否重视动力性能并切换转移模式。实施例1以下，参照附图详细说明本发明的实施例。图1是本发明一实施例的车辆用混合动力驱动装置10的概略结构图，具有:发动机12、与发动机12的曲轴14连结的第一电动发电机MG1、经由中间轴16与第一电动发电机MGl连结并且经由输入轴18与自动变速器20连结的前进后退切换装置22、设置在自动变速器20的输出轴24和第一齿轮25之间用于将动力传送连接或切断的起步离合器26、设置有与第一齿轮25啮合的第二齿轮28的副轴30、与副轴30连结的第二电动发电机MG2、设置于副轴30的第三齿轮32、设置有与该第三齿轮32啮合的第四齿轮34的差动齿轮装置
36、以及经由左右的车轴38L、38R与差动齿轮装置36连结的左右的前驱动轮40L、40R。发动机12由利用燃料的燃烧产生动力的内燃机构成,第一电动发电机MG1、第二电动发电机MG2是可以分别用作电动马达及发电机的电动发电机。例如如图2所示，上述前进后退切换装置22具有双小齿轮型行星齿轮装置42、前进离合器Cl及后退制动器BI而构成。具体而言，行星齿轮装置42的太阳轮与所述中间轴16连结，行星齿轮架与输入轴18连结并且经由前进离合器Cl与中间轴16选择性地连结，内齿轮经由后退制动器BI选择性地以不能旋转的方式被固定。而且，前进离合器Cl及后退制动器BI都被释放时，中间轴16和输入轴18之间的动力传送被切断；前进离合器Cl被连接并且后退制动器BI被释放时，成为将中间轴16的旋转直接传送到输入轴18的前进驱动状态；前进离合器Cl被释放并且后退制动器BI被固定时，成为使中间轴16的旋转反转地传送到输入轴18的后退驱动状态。前进离合器Cl、后退制动器BI例如由液压式摩擦卡合装置构成。需要说明的是，可以采用各种形态，例如也可以使用单个小齿轮型行星齿轮装置而构成等。自动变速器20在本实施例中使用带式无级变速器，具有输入侧带轮及输出侧带轮。输入侧带轮与所述发动机12、第一电动发电机MGl及前进后退切换装置22同心地配设，输出侧带轮与所述起步离合器26及第一齿轮25同心地配设。起步离合器26是液压式摩擦卡合装置，相当于将输出轴24和第一齿轮25之间的动力传送连接或切断的连接切断装置。另外，所述第一电动发电机MGl相当于第一旋转机械，第二电动发电机MG2相当于第二旋转机械。另外，也可以将能够实现将动力传送切断的空挡的前进后退切换装置22用作连接切断装置。如上所述构成的车辆用混合动力驱动装置10具有进行混合动力控制、所述自动变速器20的变速控制的电子控制装置50，在该混合动力控制中，切换驱动力源并以多种行驶模式进行行驶。电子控制装置50具有微型计算机而构成，利用RAM的临时存储功能的同时按照预先存储在ROM中的程序进行信号处理，从加速踏板操作量传感器52、车速传感器54、模式选择开关56及SOC传感器58分别被提供表示加速踏板的操作量即加速踏板操作量Θ acc、车速V、选择模式、及作为第一电动发电机MGl、第二电动发电机MG2的电源的蓄电池60的SOC (蓄电剩余量)的信号。此外，虽然省略图示，但发动机12的转速、第一电动发电机MG1、第二电动发电机MG2的转速也利用转速传感器分别被检测等、各种控制所需的各种信息从传感器等被提供。模式选择开关56是被设置于仪表盘、方向盘等供驾驶员选择重视行驶性能的动力模式或重视燃料消耗的经济模式的选择操作构件，可以择一地选择动力模式及经济模式中的任一个，在动力模式及经济模式均未被选择的情况下，成为正常模式。所述自动变速器20按照根据动力模式或经济模式被预定的不同的变速条件、例如相对于车速V的目标输入转速被维持在较高旋转(低速挡侧)的动力模型、或相对于车速V的目标输入转速成为较低旋转(高速挡侧)的经济模型，进行变速控制。另外，SOC例如通过逐次计算蓄电池60的充电量及放电量而被求出。电子控制装置50基本上，发挥功能地具有混合动力控制部件70及变速控制部件80。变速控制部件80在发动机12被用作驱动力源的并联HEV行驶时进行自动变速器20的变速控制，调节带轮宽度以使输入转速按照将例如加速踏板操作量Θ acc等要求驱动力和车速V作为参数而被预定的目标输入转速图发生变化，由此，变速比Y被控制。混合动力控制部件70是用于切换图4所示的多种行驶模式进行行驶的部件。在图4的EV行驶模式中，使起步离合器26处于切断状态以将发动机12从驱动力传送路径分离，并对第二电动发电机MG2进行牵引控制，以便进行前进或后退行驶。在串联HEV行驶模式中，在使起步离合器26处于切断状态以将发动机12从驱动力传送路径分离的状态下，使该发动机12工作以便驱动第一电动发电机MGl旋转,并且，对该第一电动发电机MGl进行发电控制(也称为再生控制)的同时，与EV行驶模式同样地对第二电动发电机MG2进行牵引控制，以便进行前进或后退行驶。由第一电动发电机MGl得到的电力被供给到第二电动发电机MG2或用于蓄电池60的充电。上述牵引控制指的是将电动发电机用作电动马达，发电控制指的是将电动发电机用作发电机。并联HEV行驶模式是如下的模式:将起步离合器26连接以将发动机12与驱动力传送路径连接，从而能够将该发动机12、第一电动发电机MG1、第二电动发电机MG2用作驱动力源进行行驶，其具有三种子模式。在最上方的子模式I (狭义的并联HEV行驶模式)中，使发动机12工作并且对第一电动发电机MGl进行牵引控制，从而将上述发动机12及第一电动发电机MGl用作驱动力源进行行驶，使第二电动发电机MG2以零转矩自由旋转。既可以代替第一电动发电机MGl，对第二电动发电机MG2进行牵引控制，也可以对第一电动发电机MGl及第二电动发电机MG2双方都进行牵引控制以产生驱动力。在第二位的子模式2 (串联并联HEV行驶模式)中，使发动机12工作并且对第二电动发电机MG2进行牵引控制，从而将上述发动机12及第二电动发电机MG2用作驱动力源进行行驶，而对第一电动发电机MGl进行发电控制。由第一电动发电机MGl得到的电力被供给到第二电动发电机MG2或用于蓄电池60的充电。在该子模式2中，也可以对第一电动发电机MGl进行牵引控制并将其用作驱动力源，并且，对第二电动发电机MG2进行发电控制。在第三位的子模式3 (发动机行驶模式)中，是使发动机12工作并仅将该发动机12用作驱动力源进行行驶的模式，使第一电动发电机MGl及第二电动发电机MG2都以转矩为零的方式自由旋转。上述子模式I (狭义的并联HEV行驶模式)与子模式3 (发动机行驶模式)相比，可以产生更大的驱动力，例如在加速踏板操作量Θ acc激增的加速要求时、高速行驶时等，对第一电动发电机MGl辅助性地进行牵引控制，从而从子模式3向子模式I迅速切换。子模式2 (串联并联HEV行驶模式)也与子模式I同样地被实施，但在蓄电池60的SOC较多的情况下，子模式I被执行，在SOC较少的情况下，子模式2被执行。在上述并联HEV行驶模式中，利用前进后退切换装置22，与未图示的变速杆的操作位置相应地，切换前进驱动状态和后退驱动状态。此外，在加速踏板操作量Θ acc大致为零的放开加速踏板的减速行驶时，实施减速行驶模式。在该减速行驶模式中，使起步离合器26成为切断状态以将发动机12从驱动力传送路径分离，并对第二电动发电机MG2进行发电控制，从而以由发电控制产生的旋转阻力对车辆作用制动力并且利用产生的电能对蓄电池60进行充电。另外，也可以设置有例如在发动机行驶中(子模式3)中对第一电动发电机MGl进行发电控制并对蓄电池60进行充电等其他的行驶模式。混合动力控制部件70按照预定的模式切换条件切换上述EV行驶模式、串联HEV行驶模式、并联HEV行驶模式并进行行驶。模式切换条件例如如图3所示，以加速踏板操作量Θ acc等要求驱动力及车速V为参数而作为二维模式切换映射图被预先设定，相比ES切换线、要求驱动力低且车速低的这一侧是以EV行驶模式进行行驶的EV区域，单点划线的SP切换线和ES切换线之间的区域是以串联HEV行驶模式进行行驶的串联HEV区域，相比该SP切换线、要求驱动力高且车速高的这一侧是以并联HEV行驶模式进行行驶的并联HEV区域。为了防止因稍微的车速变化、要求驱动力变化而导致行驶模式频繁地切换，在这些切换线设置有滞后。所述电子控制装置50还具有发动机起动控制部件72，在由混合动力控制部件70选择了需要起动发动机12的行驶模式的情况下，按照图5的流程图起动发动机12。在图5的步骤SI中，判断是否需要以由混合动力控制部件70选择的行驶模式起动发动机12。若不需要起动发动机12，则直接结束，在需要起动发动机12的情况下，执行步骤S2以下的步骤。在步骤S2中，对第一电动发电机MGl进行牵引控制并使发动机12的曲轴旋转，在步骤S3中，判断模式切换是否要求响应性。响应性被要求指的是从EV行驶模式直接向并联HEV行驶模式切换的情况并且是满足以下(a) (c)的条件中的至少任一个的情况。从EV行驶模式直接向并联HEV行驶模式切换的情况是在发动机12的停止时由混合动力控制部件70作出了按照图3的模式切换映射图等向并联HEV行驶模式转移的判断的情况，上述情况是例如如图3中的白箭头A所示，在ES切换线和SP切换线大致一致的车速区域要求驱动力越过这些切换线而增大的情况。另外，即便在EV区域和并联HEV区域之间存在串联HEV区域的情况下，在该串联HEV区域较窄、因稍微的要求驱动力的增加、车速V的增加而通过了串联HEV区域的情况下，也作出向并联HEV行驶模式转移的判断。(a)驾驶员希望进行重视动力性能的行驶。(b)蓄电池60的SOC为规定值以下的低蓄电剩余量时。(C)第一电动发电机MGl的温度为规定值以上的高温时。
另外，上述(a)的条件是例如由所述模式选择开关56选择了动力模式这样情况，但在能够通过手动操作来切换自动变速器20的变速比Y的时序模式或手动模式被选择的情况下，或者在加速踏板操作量Θ acc的变化率(增加率)大的情况下等，也根据驾驶员的驾驶状态来判断是否希望进行重视动力性能的行驶。像这样，在驾驶员希望进行重视动力性能的行驶的情况下，要求缩短模式切换时间、尽可能快地向能够得到大的驱动力的并联HEV行驶模式转移。在上述(b)或(c)的情况下，为了减轻蓄电池60、第一电动发电机MGl的负担或为了节省电力消耗，也要求缩短模式切换时间、尽可能快地向并联HEV行驶模式转移。接着，在判断为响应性被要求的情况下，执行步骤S7,在使发动机12的曲轴旋转同时由第一电动发电机MGl进行同步控制，以使起步离合器26的前后的转速大致一致，若大致同步，则通过液压控制等将起步离合器26连接。在该阶段中，由于发动机12未自行旋转，因此，可以不受发动机转矩影响地迅速进行同步控制并将起步离合器26连接。另外，前进后退切换装置22至少在同步控制前使前进离合器Cl或后退制动器BI卡合，成为能够进行动力传送的状态。在接下来的步骤S8中，对曲轴已旋转的发动机12进行燃料喷射及点火来起动发动机12。此时，由于起步离合器26已被连接，因此，由发动机12的初爆转矩产生的冲击(振动)传到驱动系统。因此，也可以使用第一电动发电机MGl或第二电动发电机MG2进行用于抑制该冲击的补偿控制等。由此，并联HEV行驶模式成立，像这样执行步骤S2、S3、S7、S8、在将起步离合器26连接后起动发动机12并向并联HEV行驶模式转移的控制是第二转移模式。另一方面，在所述步骤S3的判断为否(否定)的情况下，即判断为响应性未被要求的情况下，执行步骤S4，进行发动机12的燃料喷射及点火以起动发动机12。在该阶段中，由于起步离合器26维持被切断的状态，因此，实质上成为串联HEV行驶模式。而且，也不担心由发动机12的初爆转矩产生的冲击(振动)传到驱动系统。接着，在接下来的步骤S5中，判断是否由混合动力控制部件70作出了向并联HEV行驶模式转移的判断，在未作出向并联HEV行驶模式的转移判断的情况下，直接结束，串联HEV行驶模式被维持。在上述步骤S5的判断为是(肯定)的情况下，即作出了向并联HEV行驶模式转移的判断的情况下，执行步骤S6，由第一电动发电机MGl进行同步控制，以使起步离合器26的前后的转速大致一致，若大致同步，则通过液压控制等将起步离合器26连接。由此，并联HEV行驶模式成立，像这样执行步骤S2、S3、S4、S5、S6、在起动发动机12起动后将起步离合器26连接并向并联HEV行驶模式转移的控制是第一转移模式。像这样在本实施例的车辆用混合动力驱动装置10中，在从EV行驶模式向并联HEV行驶模式转移的情况下，具有第一转移模式(步骤S2 S6)及第二转移模式(步骤S2、S3、S7、S8)这两种转移模式,在第一转移模式中,利用第一电动发电机MGl使发动机12的曲轴旋转并且对该发动机12点火并起动(步骤S4)后，将起步离合器26连接(步骤S6)。因此，使发动机12的曲轴旋转并进行起动时，不会产生驱动力变动，可以确保良好的乘坐舒适性。另一方面，在第二转移模式中，在利用第一电动发电机MGl使发动机12的曲轴旋转并且将起步离合器26连接(步骤S7)后，对该发动机12进行点火并起动(步骤S8)，因此，可以不受发动机转矩影响地迅速进行将起步离合器26连接时的同步控制，可以向并联HEV行驶模式快速转移，在该并联HEV行驶模式可以迅速得到大的驱动力，从而使得驾驶性能提闻。另外，在第二转移模式中，在将起步离合器26连接后对发动机12进行点火并起动，因此，虽然存在由发动机12的初爆转矩产生的冲击(振动)传到驱动系统的可能性，但由于发动机12的曲轴旋转由第一电动发电机MGl进行，因此，不会因该曲轴旋转时的负荷而产生驱动力变动，与利用输出的惯性使发动机12的曲轴旋转并进行起动的情况相比，发动机起动时的驱动力变动整体上得到改善。在利用输出转矩的惯性使发动机12的曲轴旋转并进行起动的情况下，若车速V变低，则不能充分地使曲轴旋转而导致不能起动，但在该第二转移模式中，由于利用第一电动发电机MGl使曲轴旋转，因此，不受车速V的制约，即便在低车速时也能够使发动机12的曲轴旋转并进行起动。另外，在第二转移模式中，与第一转移模式相比可以在短时间内向并联HEV行驶模式转移，与该第一转移模式相比，进行将起步离合器26连接时的同步控制的第一电动发电机MGl的电气负荷被减轻，并且，电力消耗被节省。由此，即便在蓄电池60的SOC少的低蓄电剩余量时或第一电动发电机MGl为高温时的情况下，也可以从EV行驶模式向并联HEV行驶模式适当地转移。另外，在本实施例中，由于上述两种转移模式根据驾驶员的意图被切换，因此，可以得到与驾驶员的意图相吻合的驾驶性能和乘坐舒适性。即，由于通常以第一转移模式从EV行驶模式向并联HEV行驶模式转移，因此，可以确保良好的乘坐舒适性，另一方面，在驾驶员选择了动力模式的情况下等、希望进行重视动力性能的行驶的情况下，以第二转移模式从EV行驶模式向并联HEV行驶模式迅速转移，因此，可以得到优良的驾驶性能。在第二转移模式中，虽然存在由发动机12的初爆转矩产生的冲击传到驱动系统的可能性，但由于驾驶员希望进行重视动力性能的行驶，因此，因稍微冲击而使驾驶员产生不适感的可能性小。接着，说明本发明的其他实施例。需要说明的是，在以下的实施例中，对于与所述实施例实质上通用的部分，标注相同的附图标记并省略详细的说明。实施例2图6是表示优选应用本发明的车辆用混合动力驱动装置的其他例的概略结构图。该车辆用混合动力驱动装置100构成为，所述发动机12由经由带等与曲轴14连结的启动马达102使曲轴旋转，并且，具有根据多个离合器和制动器的卡合释放状态使多个变速挡、空挡成立的行星齿轮式等有级的自动变速器104，在该自动变速器104的输入轴106和曲轴14之间，设置有对动力传送进行连接或切断的起步离合器108。启动马达102相当于第一旋转机械，由也具有作为发电机的功能的电动发电机构成。在该实施例中，起步离合器108相当于连接切断装置，但也可以将能够实现空挡的自动变速器104用作连接切断装置。而且，在自动变速器104的输出轴110上设置有所述第一齿轮25，驱动力被传送到前驱动轮40L、40R。另外，不具有所述第二电动发电机MG2。另一方面,该车辆用混合动力驱动装置100具有后轮驱动装置120,利用后轮用电动发电机RMG，经由第五齿轮122及第六齿轮124驱动差动齿轮装置126旋转，从而经由左右的车轴128LU28R驱动左右的后驱动轮130LU30R旋转。后轮用电动发电机RMG相当于第二旋转机械。该车辆用混合动力驱动装置100也与上述实施例的车辆用混合动力驱动装置10同样地，具有混合动力控制部件70，切换上述图4所示的各种行驶模式而进行行驶，并且，利用发动机起动控制部件72按照图5的流程图从EV行驶模式进行模式切换。在图4中，第一电动发电机MGl被替换成启动马达102，第二电动发电机MG2被替换成后轮用电动发电机RMG，起步离合器26被替换成起步离合器108。在本实施例中也可以得到实质上与所述实施例1相同的作用效果。另外，在发动机行驶模式(并联HEV行驶模式的子模式3)中，根据需要利用后轮用电动发电机RMG驱动后驱动轮130L、130R旋转，从而能够以4轮驱动状态进行行驶。另外，在后轮用电动发电机RMG和第五齿轮122之间也可以根据需要设置减速齿轮、离合器等连接切断装置。另外，作为前轮驱动用的驱动装置，也可以直接采用从所述实施例1拆除了第二电动发电机MG2后的装置。实施例3图7是说明优选应用本发明的车辆用混合动力驱动装置的另外的其他例的图，Ca)是概略结构图、(b)是说明各种行驶模式的图。该车辆用混合动力驱动装置150在共用的轴线上串联连结有所述发动机12、第一离合器152、第一电动发电机MG1、第二离合器154、第二电动发电机MG2,设置在第二离合器154和第二电动发电机MG2之间的输出齿轮156与所述第四齿轮34啮合。而且，在该车辆用混合动力驱动装置150中，如图7的(b)所示，与所述实施例1同样地，也能够实现EV行驶模式、串联HEV行驶模式、具有三种子模式的并联HEV行驶模式、减速行驶模式，利用所述混合动力控制部件70切换这些行驶模式而进行行驶，并且，利用发动机起动控制部件72按照图5的流程图从EV行驶模式进行模式切换。但是，在步骤S2的使曲轴旋转之前第一离合器152被连接，在步骤S6、S7中，代替起步离合器26，第二离合器154被连接。在本实施例中也可以得到实质上与所述实施例1相同的作用效果。另外，在该实施例中，由于不能在发动机行驶模式(并联HEV行驶模式的子模式3)中使车辆后退，因此，在EV行驶模式或串联HEV行驶模式中进行后退行驶。另外,在EV行驶模式及串联HEV行驶模式中将发动机12从驱动力传送路径分离的第二离合器154相当于连接切断装置。实施例4图8是说明优选应用本发明的车辆用混合动力驱动装置的另外的其他例的图，Ca)是概略结构图、(b)是说明各种行驶模式的图。该车辆用混合动力驱动装置160经由行星齿轮装置162连接有发动机12、第一电动发电机MGl、第二电动发电机MG2及输出齿轮164,在发动机12和第一电动发电机MGl之间设置有第一离合器166,并且,第一电动发电机MGl经由第二离合器168与行星齿轮装置162的内齿轮连结。内齿轮通过制动器170不能旋转地被固定。第二电动发电机MG2与行星齿轮装置162的太阳轮连结，输出齿轮164与行星齿轮架连结，该输出齿轮164与所述第二齿轮28啮合。而且，在该车辆用混合动力驱动装置160中，如图8的(b)所示，与所述实施例1同样地，也能够实现EV行驶模式、串联HEV行驶模式、并联HEV行驶模式、减速行驶模式，利用所述混合动力控制部件70切换这些行驶模式进行行驶，并且，利用发动机起动控制部件72按照图5的流程图，从EV行驶模式进行模式切换。但是，在步骤S2的使曲轴旋转之前第一离合器166被连接，在步骤S6、S7中，代替起步离合器26，第二离合器168被连接并且制动器170被释放。在本实施例中也可以得到实质上与所述实施例1相同的作用效果。
在上述图8 (b)中，在EV行驶模式中，将制动器170固定并且对第二电动发电机MG2进行牵引控制而行驶，但也可以将制动器170释放并且将第二离合器168，对第一电动发电机MGl及第二电动发电机MG2双方进行牵引控制而行驶。在并联HEV行驶模式中，可以选择两种子模式，上层的子模式I是狭义的并联HEV行驶模式，将发动机12及第二电动发电机MG2双方用作驱动力源进行行驶。下层的子模式2是串联并联HEV行驶模式，在上述子模式I中对第一电动发电机MGl进行发电控制。另外，后退行驶能够以EV行驶模式或串联HEV行驶模式进行。另外，在EV行驶模式及串联HEV行驶模式中将发动机12从驱动力传送路径分离的第二离合器168相当于连接切断装置。以上，基于附图详细说明了本发明的实施例，但上述实施例仅仅是一实施方式，本发明能够以基于本领域技术人员的知识进行各种变更、改良后的形态来实施。附图标记说明10、100、150、160:车辆用混合动力驱动装置 12:发动机 26、108:起步离合器(连接切断装置)50:电子控制装置 72:发动机起动控制部件 102:启动马达(第一旋转机械)154、168:第二离合器(连接切断装置)MGl:第一电动发电机(第一旋转机械)MG2:第二电动发电机(第二旋转机械)RMG:后轮用电动发电机(第二旋转机械)步骤S2 S6:第一转移模式步骤S2、S3、S7、S8:第二转移模式。
权利要求
1.一种车辆用混合动力驱动装置，具有:与发动机连结的第一旋转机械、能够将所述发动机及第一旋转机械相对于车轮进行连接或切断的连接切断装置、以及配设成能够将驱动力传送到车轮的第二旋转机械，所述车辆用混合动力驱动装置能够以EV行驶模式及并联HEV行驶模式这两种行驶模式进行行驶，在所述EV行驶模式中，能够将所述连接切断装置切断并将所述第二旋转机械用作驱动力源进行行驶，在所述并联HEV行驶模式中，能够将所述连接切断装置连接并将所述第一旋转机械及所述第二旋转机械中的至少一方与所述发动机用作驱动力源进行行驶，所述车辆用混合动力驱动装置的特征在于，在从所述EV行驶模式向所述并联HEV行驶模式转移时，能够以第一转移模式和第二转移模式这两种转移模式进行转移，在所述第一转移模式中，利用所述第一旋转机械使所述发动机的曲轴旋转并且对该发动机进行点火来起动该发动机后，将所述连接切断装置连接，在所述第二转移模式中，利用所述第一旋转机械使所述发动机的曲轴旋转并且将所述连接切断装置连接后，对该发动机进行点火并起动。
2.如权利要求1所述的车辆用混合动力驱动装置，其特征在于，所述两种转移模式根据驾驶员的意图被切换。
3.如权利要求2所述的车辆用混合动力驱动装置，其特征在于，通常以所述第一转移模式从所述EV行驶模式向所述并联HEV行驶模式转移，在驾驶员希望进行重视动力性能的行驶的情况下，以所述第二转移模式从所述EV行驶模式向所述并联HEV行驶模式转移。
全文摘要
在从EV行驶模式向并联HEV行驶模式转移的情况下，具有第一转移模式(步骤S2～S6)及第二转移模式(步骤S2、S3、S7、S8)这两种转移模式，在第一转移模式中，对发动机(12)进行点火并起动后将起步离合器(26)连接，因此，在起动发动机(12)时不会产生驱动力变动，可以确保良好的乘坐舒适性。在第二转移模式中，在将起步离合器(26)连接后对发动机(12)进行点火并起动，因此，可以不受发动机转矩影响地迅速进行将起步离合器(26)连接时的同步控制，可以向并联HEV行驶模式快速转移，可以迅速得到大的驱动力，从而使得驾驶性能提高。
文档编号B60W10/02GK103189258SQ20108006995
公开日2013年7月3日 申请日期2010年11月4日 优先权日2010年11月4日
发明者金山武司, 林宏司, 堀哲雄, 丸山智之, 西峰明子, 宫川武, 古川智章, 山村宪弘, 佐藤彰洋, 伊井亮贵 申请人:丰田自动车株式会社