车辆的控制系统的制作方法
【专利摘要】一种车辆的控制系统，具备发动机（10）、电动发电机（20）、能够实现发动机（10）以及电动发电机（20）与驱动轮（WL、WR）之间的转矩传递的手动变速器（30）等、手动变速器（30）的变速操作装置（81）、能够将发动机（10）与电动发电机（20）之间以及发动机（10）与驱动轮（WL、WR）之间的转矩传递断开或连接的离合器（50）、和离合器踏板（51），当通过在行驶过程中操作变速操作装置（81）和离合器踏板（51），基于离合器（50）的接合动作使停止中的发动机（10）起动时，使电动发电机（20）输出大小为不让驾驶员感到减速度的辅助转矩，如果离合器（50）的转矩容量增加到发动机（10）的旋转开始启动转矩，则使电动发电机（20）输出比转矩容量小的辅助转矩。
【专利说明】车辆的控制系统
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种车辆的控制系统，具备以机械能为动力的机械动力源和以将电能转换而成的机械能为动力的电动力源以及配置在它们之间的动力断接装置，通过驾驶员对动力断接装置与行驶模式切换装置的手动操作来切换使用了机械动力源的发动机行驶模式、使用了电动力源的EV行驶模式和使用了机械动力源以及电动力源的混合动力行驶模式。
【背景技术】
[0002]以往，公知有一种具备作为驱动轮驱动用的动力源的机械动力源和电动力源以及配置在该机械动力源与电动力源之间的动力断接装置的车辆。关于这种车辆，例如在下述的专利文献I以及2中对其进行了公开。上述专利文献I中记载了下述技术:在该车辆中，当行驶过程中使发动机(机械动力源)启动时，通过将离合器(动力断接装置)的自动接合控制时的转矩容量值与目标驱动转矩相加，并将该加法值作为目标电动机转矩而进行电动机(电动力源)的驱动控制，由此来减少离合器接合时的冲击。另外，在专利文献2中记载有下述的技术:在该车辆中，当行驶过程中从EV行驶模式向发动机行驶模式切换时，为了输出设定成吸收发动机惯性量的目标电动机转矩，而利用电动机进行辅助控制来使发动机起动。
[0003]专利文献1:日本特开2010 - 202151号公报
[0004]专利文献2:日本特开2002 - 349309号公报
[0005]然而，在上述专利文献I的车辆中，与有无驾驶员的离合器接合意思无关地通过电子控制装置来自动控制离合器。因此，在该车辆的发动机起动时，为了不对驾驶员赋予不协调感，优选通过输出考虑了离合器的转矩容量值的电动机辅助转矩来使离合器接合时的冲击减少，使得驾驶员难以意识到离合器接合动作。然而，在与驾驶员的离合器操作一同通过手动进行发动机行驶模式、EV行驶模式的切换的车辆中，如果应用上述专利文献I的技术，则当在行驶过程中启动发动机时，尽管通过自身的离合器接合操作向发动机传递电动机转矩而实现了发动机转速的上升，但是驾驶员无法感觉到与离合器接合相伴的车辆的减速感而会觉得不协调，由此产生无法启动发动机的情况。
【发明内容】
[0006]鉴于此，本发明的目的在于，提供一种改善该现有例所具有的不良情况，消除与在行驶过程中使机械动力源启动时的动力断接装置的操作相伴的驾驶员的不协调感，从而能够可靠地启动机械动力源的车辆的控制系统。
[0007]为了实现上述目的，本发明的特征在于，具备:以机械能为动力的机械动力源；以将电能转换而成的机械能为动力的电动力源；能够进行上述机械动力源以及上述电动力源与驱动轮之间的转矩传递的转矩传递装置；供驾驶员以手动操作来改变上述转矩传递装置的转矩传递方式的第一操作装置；能够使上述机械动力源与上述电动力源之间以及该机械动力源与上述驱动轮之间的转矩传递断开或连接的转矩断接装置；和驾驶员对上述转矩断接装置的断接动作进行手动操作时的第二操作装置，当在行驶过程中操作上述第一操作装置和上述第二操作装置，由此伴随着上述转矩断接装置的接合动作将转矩传递至上述机械动力源而使停止中的该机械动力源起动时，使上述电动力源输出大小为不让驾驶员感到减速度的辅助转矩，如果上述转矩断接装置的转矩容量增加到上述机械动力源的旋转开始启动转矩，则使上述电动力源输出比该转矩容量小的辅助转矩。
[0008]在此，优选上述转矩容量比上述旋转开始启动转矩小时的辅助转矩为与上述转矩容量对应的大小。
[0009]本发明涉及的车辆的控制系统由于在转矩断接装置的转矩容量达到机械动力源的旋转开始启动转矩之前的期间，利用由电动力源输出的辅助转矩来使驾驶员感觉不到减速感，所以能够消除与机械动力源的转速开始上升前的减速度的产生相伴的驾驶员的不协调感。另外，由于若转矩断接装置的转矩容量达到了机械动力源的旋转开始启动转矩，则通过使电动力源输出比该转矩容量小的辅助转矩，能够与机械动力源的转速上升一同使驾驶员获得减速感，所以该控制系统不会使驾驶员感到不协调感。这样，根据该控制系统，由于不会对驾驶员赋予不协调感，所以能够可靠地使发动机起动。
【专利附图】
【附图说明】[0010][0011]的图。
[0012]
时的图。
[0013]
[0014]
[0015]
[0016]图。
[0017]
[0018][0019]
图1是表示应用了本发明涉及的车辆控制系统的混合动力车辆的一个例子的图。图2是表示变速操作装置与EV行驶模式切换装置的一个例子的空档状态选择时
图3是表示变速操作装置与EV行驶模式切换装置的一个例子的EV行驶模式选择
图4是针对变速操作装置的其他例子进行表示的图。
图5是针对启动转矩与发动机转速之间的关系进行说明的图。
图6是针对踏板操作量与离合器转矩容量之间的关系进行说明的图。
图7是针对发动机再启动时的辅助转矩所涉及的计算处理动作进行说明的流程
图8是发动机再启动时的时间图。
图9是针对离合器转矩容量与辅助转矩之间的关系进行说明的图。
图10是针对发动机再启动时的辅助转矩所涉及的运算处理动作的其他方式进行
说明的流程图。
【具体实施方式】
[0020]以下，参照附图对本发明涉及的车辆控制系统的实施例详细进行说明。其中，本发明并不受该实施例限定。
[0021][实施例]
[0022]基于图1至图10对本发明涉及的车辆控制系统的实施例进行说明。
[0023]作为本发明涉及的控制系统的应用对象的车辆是具备以机械能为动力的机械动力源、以将电能转换而成 的机械能为动力的电动力源、能够进行该机械动力源以及电动力源与驱动轮之间的转矩传递的转矩传递装置、供驾驶员以手动操作来改变该转矩传递装置的转矩传递方式的第一操作装置、能够使机械动力源与电动力源之间以及机械动力源与驱动轮之间的转矩传递断开或连接的转矩断接装置、以及驾驶员手动操作转矩断接装置的断接动作时的第二操作装置的混合动力车辆。
[0024]首先，使用图1对该混合动力车辆的一个例子进行说明。该图1的附图标记I表示本实施例的混合动力车辆。在此例示的混合动力车辆I构成为能够由驾驶员手动切换仅使用机械动力源的动力的发动机行驶模式、仅使用电动力源的动力的EV行驶模式和使用机械动力源以及电动力源这双方的动力的混合动力行驶模式。
[0025]该混合动力车辆I具备从输出轴(曲轴)11输出机械动力(发动机转矩)的发动机10作为机械动力源。作为该发动机10，可考虑内燃机或外燃机等。该发动机10的动作由发动机用的电子控制装置(以下称为“发动机ECU”)101控制。
[0026]另外，该混合动力车辆I具备电动机、能够进行牵引驱动的发电机或者能够进行牵引以及再生这双方的驱动的电动发电机作为电动力源。在此，以电动发电机20为例进行说明。该电动发电机20例如是构成为永磁铁型交流同步电动机的电动发电机，其动作由电动发电机用的电子控制装置(以下称为“电动发电机ECU”)102控制。在牵引驱动时，作为电动机(电机)发挥功能，将经由二次电池25和逆变器26供给的电能转换成机械能，从旋转轴21输出机械动力(电动机牵引转矩)。另一方面，在再生驱动时，作为发电机发挥功能，在被从旋转轴21输入了机械动力(电动机再生转矩)时将机械能转换成电能，并经由逆变器26作为电力蓄积到二次电池25中。
[0027]该混合动力车辆I中设有对该二次电池25的充电状态(S0C:state of charge)进行检测的电池监视单元27。该电池监视单元27将检测出的二次电池25的充电状态所涉及的信号(换言之，与剩余容量(S0C量)相关的信号)发送给电动发电机ECU102。该电动发电机E⑶102基于该信号来进行二次电池25的充电状态的判断，判断该二次电池25是否要充电。
[0028]另外，该混合动力车辆I具备被后述的作为第一操作装置的变速操作装置81变速操作的由有级的手动变速器30等构成的转矩传递装置。该转矩传递装置如上述那样，能够进行发动机10与驱动轮WL、WR之间、电动发电机20与驱动轮WL、WR之间的转矩传递。该发动机10、电动发电机20的动力(发动机转矩、电动机牵引转矩)经由该转矩传递装置作为驱动力向驱动轮WL、WR传递。
[0029]手动变速器30中设有被输入发动机转矩的输入轴41 ;和与该输入轴41空开间隔平行配置并向驱动轮WL、WR侧输出转矩的输出轴42。
[0030]经由作为动力断接装置的离合器50对该输入轴41输入发动机转矩。该离合器50是构成为能够在使发动机10的输出轴11与输入轴41连结的接合状态、与使该输出轴11与输入轴41从接合状态释放(切断)的释放状态(切断状态)之间切换的例如摩擦离合器装置。
[0031]这里所说的接合状态是指能够在该输出轴11与输入轴41之间传递转矩的状态，分成完全接合状态和半接合状态。完全接合状态是指输出轴11与输入轴41的旋转同步的状态。半接合状态是指从输出轴11与输入轴41开始接合起到它们的旋转同步之前的状态即离合器50的接合动作之间的状态，或者从该旋转的同步状态到输出轴11与输入轴41完成切断为止的状态即离合器50的释放动作之间的状态。另外，释放状态是指在该输出轴11与输入轴41之间不能进行转矩传递的状态。
[0032]该离合器50在接合状态下能够实现经由手动变速器30等的发动机10与驱动轮WL、WR之间的转矩传递，另一方面，在释放状态下不能实现它们之间的转矩传递。另外，该离合器50在接合状态下能够实现经由手动变速器30的发动机10与电动发电机20之间的转矩传递，另一方面，在释放状态下不能实现它们之间的转矩传递。该离合器50按照驾驶员对离合器踏板51 (第二操作装置)的操作，经由连杆机构或线缆(wire)等以机械方式进行该接合状态与释放状态的切换动作(即离合器50的断接动作)。
[0033]在本实施例中，该输出轴42经由作为EV齿轮的齿轮对60与电动发电机20的旋转轴21连结。该齿轮对60由处于相互哨合状态的第一齿轮61和第二齿轮62构成。该第一齿轮61被安装成与电动发电机20的旋转轴21 —体旋转。另一方面，第二齿轮62成形为直径比该第一齿轮61大并被安装成与手动变速器30的输出轴42—体旋转。由此,该齿轮对60通过被从电动发电机20的旋转轴21侧输入转矩而作为减速装置进行动作，另一方面，通过被从手动变速器30的输出轴42侧输入旋转转矩而作为增速装置进行动作。因此，在使该电动发电机20牵引驱动时，电动机牵引转矩经由作为减速装置发挥功能的齿轮对60向手动变速器30传递。与此相对，在使该电动发电机20再生驱动时，经由作为增速装置发挥功能的齿轮对60将来自手动变速器30的输出轴42的输出转矩向电动发电机20的转子传递。在此，该齿轮对60无论是后述的变速杆81a位于档位器(shift gauge) 81b上的何种位置、即位于变速位置I?5、R、EV行驶模式选择位置EV或者空档位置，都处于相啮合状态。
[0034]并且，在此例示的手动变速器30是具有前进5档、后退I档的变速档的变速器，作为前进用的变速档，具备第一速档位31、第二速档位32、第三速档位33、第四速档位34以及第五速档位35，并且，作为后退用的变速档，具备后退档位39。前进用的变速档构成为变速比按第一速档位31、第二速档位32、第三速档位33、第四速档位34、第五速档位35的顺序变小。其中，图1的手动变速器30是用于对其构成进行简易说明的变速器，关于各变速档的配置，并不一定限于图1的方式。
[0035]在本实施例的动力传递装置中，通过使离合器50成为接合状态，输入至输入轴41的发动机转矩以各变速档(档位31?35、39)中的任意一个被变速而向输出轴42传递。另外，在该动力传递装置中，电动机牵引转矩传递给输出轴42。在该动力传递装置中，从该输出轴42输出的转矩最终被减速机构71减速，经由差动机构72作为驱动力向驱动轮WL、WR传递。
[0036]在此,第一速档位31由相互处于哨合状态的第一速驱动齿轮31a和第一速从动齿轮31b的齿轮对构成。该第一速驱动齿轮31a被配置在输入轴41上,而第一速从动齿轮31b被配置在输出轴42上。对于第二速档位32至第五速档位35，也具有与第一速档位31同样的第二速驱动齿轮32a?第五速驱动齿轮35a和第二速从动齿轮32b?第五速从动齿轮 35b。
[0037]另一方面，关于后退档位39，由后退驱动齿轮39a、后退从动齿轮39b和后退中间齿轮39c构成。该退驱动齿轮39a被配置在输入轴41上，后退从动齿轮39b被配置在输出轴42上。另外，后退中间齿轮39c与后退驱动齿轮39a以及后退从动齿轮39b处于啮合状态，被配置在旋转轴43上。
[0038]在该手动变速器30的构成中，各变速档的驱动齿轮中的任意一个被配设成与输入轴41 一体旋转，另一方面其余的驱动齿轮被配设成与输入轴41相对旋转。另外，对各变速档的从动齿轮而言，其中的任意一个被配设成与输出轴42 —体旋转，另一方面，其余的从动齿轮被配设成与输出轴42相对旋转。
[0039]另外，输入轴41、输出轴42上配设有按照驾驶员的变速操作沿轴线方向移动的套筒(省略图示)。输入轴41上的套筒被配置在能够与该输入轴41相对旋转的2个变速档的各驱动齿轮之间。另一方面，输出轴42上的套筒被配置在能够与该输出轴42相对旋转的2个变速档的各从动齿轮之间。该套筒在驾驶员操作变速操作装置81时，经由与该变速操作装置81连结的未图示的连杆机构或叉形件进行向轴线方向的移动。而且，移动后的套筒使位于移动后的方向的能够相对旋转的驱动齿轮或从动齿轮与输入轴41或输出轴42 —体旋转。在该手动变速器30中，该套筒沿着与驾驶员对变速操作装置81的变速操作对应的方向移动，由此执行与该变速操作对应的向变速档的切换或者向空档状态(即在输入轴41与输出轴42之间不能进行转矩传递的状态)的切换。
[0040]在该混合动力车辆I中，在EV行驶模式的选择中利用由驾驶员操作的EV行驶模式切换装置。在此，使变速操作装置81具有作为该EV行驶模式切换装置的功能。
[0041]该变速操作装置81具备驾驶员进行变速操作时使用的变速杆81a、按各个变速档引导该变速杆81a的所谓档位器81b、和上述的连杆机构或叉形件等。例如，作为该变速操作装置81，可考虑图2以及图3或者图4所示的方式。上述各图的档位器81b上的“I?5”与“R”分别表示第一速档位31?第五速档位35和后退档位39的变速位置(选择位置)。
[0042]图2和图3以及图4所示的变速操作装置81A、81B是通过在离合器50处于释放状态时由驾驶员将变速杆81a操作到变速位置I?5、R，来将手动变速器30切换为与该位置对应的变速档的装置。
[0043]图2以及图3所示的变速操作装置81A除了该变速位置I?5、R之外，在档位器81b上还具备与其同样的变速杆81a的选择位置的、用于切换成EV行驶模式的EV行驶模式选择位置EV。在本实施例的混合动力车辆I中，当变速杆81a如图3所示那样被操作到EV行驶模式选择位置EV时，行驶模式变成EV行驶模式。在该混合动力车辆I中，当变速杆81a被向EV行驶模式选择位置EV操作时，手动变速器30通过套筒等而成为空档状态。另外，该变速操作装置81A在变速杆81a被操作到图2所示的空档位置时，也使手动变速器30成为空档状态。
[0044]另一方面，图4所示的变速操作装置8IB不像变速操作装置8IA那样具备EV行驶模式选择位置EV。在该变速操作装置81B中，当变速杆81a被操作到图4所示的空档位置时，手动变速器30变为空档状态，将行驶模式设为EV行驶模式。
[0045]该变速操作装置81 (81A、81B)中设有EV行驶模式选择位置检测部82。该EV行驶模式选择位置检测部82用于基于变速杆81a在档位器81b上的位置来检测是否选择了EV行驶模式。在变速操作装置81A的情况下，例如将能够检测出变速杆81a位于EV行驶模式选择位置EV这一情况的位置信息检测传感器等用作EV行驶模式选择位置检测部82。另外，在变速操作装置81B的情况下，例如将能够检测出变速杆81a位于空档位置这一情况的位置信息检测传感器等用作EV行驶模式选择位置检测部82。该EV行驶模式选择位置检测部82的检测信号被发送给对车辆整体的动作统一进行控制的电子控制装置(以下称为“混合动力ECU”) 100。
[0046]该混合动力E⑶100能够在发动机E⑶101以及电动发电机E⑶102之间分别收授各种传感器的检测信号、控制指令等信息。在本实施例中，至少该混合动力ECU100、发动机ECUlOl以及电动发电机ECU102成为车辆的控制系统的构成要件。
[0047]另外，该变速操作装置81 (81A、81B)具备对变速杆81a位于档位器81b上的哪个变速位置I?5、R，即驾驶员选择了哪个变速档进行检测的变速位置检测部83。该变速位置检测部83例如只要利用能够检测出变速杆81a位于哪个变速位置I?5、R的位置信息检测传感器等即可。其检测信号被发送给混合动力E⑶100。该混合动力E⑶100基于该检测信号来判断驾驶员所选择的变速档、当前状态的变速档。其中，在此为了方便起见，将该变速位置检测部83作为与EV行驶模式选择位置检测部82独立的部件进行了例示，但也可以置换成将它们统一成一个的变速杆位置检测部(省略图示)。在此，在该混合动力ECU100中也可以利用本【技术领域】公知的技术，根据发动机转矩、车轮速度等来推断当前的变速档。
[0048]在变速杆81a被操作到变速位置I?5、R的情况下，混合动力E⑶100选择发动机行驶模式或者混合动力行驶模式中的任意一个。例如，该混合动力ECU100基于设定的驾驶员的驱动要求(要求驱动力)、从电动发电机ECU102发送来的二次电池25的充电状态的信息(S0C量)、车辆行驶状态的信息(由未图示的车辆横加速度检测装置检测出的车辆横加速度、由车轮滑移检测装置检测出的驱动轮WL、WR的滑移状态等信息)，进行发动机行驶模式与混合动力行驶模式的切换。该混合动力ECU100将与该行驶模式对应的控制指令发送给发动机E⑶101以及电动发电机E⑶102。
[0049]另一方面，当根据变速杆81a在档位器81b上的位置选择了 EV行驶模式时，混合动力ECU100将与该行驶模式对应的控制指令发送给发动机ECUlOl以及电动发电机ECU102。
[0050]在该混合动力车辆I中，例如通过在EV行驶模式下的行驶过程中使发动机10停止，来实现燃油利用率的提高。因此，当从EV行驶模式切换为使用发动机转矩的发动机行驶模式或混合动力行驶模式时，在该混合动力车辆I中，需要启动发动机10。该情况下，从手动变速器30侧向发动机10传递转矩，通过利用该转矩使发动机10启动而起动。此时，驾驶员操作离合器踏板51、变速操作装置81，经由离合器50向发动机10传递手动变速器30侧的转矩。即，此时通过在离合器50释放操作之后，将变速杆81a操作到变速位置I?5中任意一个而进行离合器50的接合操作，来向手动变速器30的输入轴41传递输出轴42侧的转矩的一部分，可将该输入轴41的转矩传递到发动机10的输出轴11。该输出轴42侧的转矩例如是EV行驶模式的驱动力产生用的电动机转矩。
[0051 ] 在此，例如在从EV行驶模式向发动机行驶模式切换时，通过将该EV行驶模式的驱动力产生用的电动机转矩的一部分作为发动机10起动用的启动转矩来传递，有可能产生与驱动力降低相伴的减速度。此时，该减速度与启动转矩的产生一同(即与离合器50的接合开始一同)产生。该启动转矩随着离合器50的接合度变高(即随着接近于完全接合状态)而增加。另一方面，发动机转速如图5所示那样，从该启动转矩的产生时期开始延迟而开始上升。这是因为停止状态的发动机10在该启动转矩成为发动机10的最大静止摩擦所涉及的转矩与由发动机停止位置等决定的压缩压所涉及的转矩之和(以下称为“旋转开始启动转矩”)以上之前不开始旋转。因此，驾驶员有可能对在发动机转速开始上升之前产生该减速度的情况感觉到不协调感。其中，不利用旋转仪等识别发动机转速的动向的驾驶员会由于感觉该减速度，而期待与发动机转速的上升相伴来起动发动机10。然而，在此时的离合器50的接合度(以下称为“离合器接合度”)小于产生旋转开始启动转矩的大小的情况下，如果在该状态下假设驾驶员停止离合器50的接合操作，则无法起动发动机10，不能向发动机行驶模式转移。
[0052]在本实施例中，当在行驶过程中使停止状态的发动机10起动时，将离合器50的转矩容量(以下称为“离合器转矩容量”)的电动机转矩作为辅助转矩与驱动力产生用的电动机转矩相加，通过输出该相加得到的电动机转矩，以该辅助转矩实现发动机转速的上升。
[0053]该离合器转矩容量Tcl例如如下述公式I那样，可根据离合器50的各个接合部50a,50b的摩擦部件的摩擦系数μ、该各个摩擦部件彼此接触的位置的总面积Α、各个接合部50a、50b间的面压P以及摩擦部件彼此接触的位置的外径d来推断。
[0054]Tcl= μ*Α*Ρ*(1/2...(I)
[0055]在此,面压P根据离合器50的接合部50a、50b间的移动量、离合器踏板51的踏板操作量而变化。另一方面，面压P以外是设计值，是不变的值。因此可知，离合器转矩容量Tcl根据面压P、即接合部50a、50b间的移动量、离合器踏板51的踏板操作量而变化。即，该离合器转矩容量Tcl如图6所示那样，随着离合器50的半接合状态接近于完全接合状态而逐渐增加。
[0056]此外，在该图6中，也可以将纵轴的离合器转矩容量置换成离合器接合度。离合器接合度可基于接合部50a、50b间的移动量或者离合器踏板51的踏板操作量来推断。
[0057]混合动力E⑶100能够根据该接合部50a、50b间的移动量或者离合器踏板51的踏板操作量来推断离合器转矩容量Tcl。该接合部50a、50b间的移动量能够根据所谓离合器行程传感器52的检测值来求出。另外，离合器踏板51的踏板操作量可根据所谓离合器踏板行程传感器53的检测值来求出。在此，由于对离合器踏板51设有所谓的游隙，所以可以除去该游隙量的踏板操作量来进行离合器转矩容量Tcl的推断(图6)。
[0058]由于通过上述的辅助转矩而不引起驱动力的降低，所以驾驶员能够感觉不到具有不协调感的减速度地通过自身的离合器接合操作来使发动机转速开始上升。然而，通过输出这样的与离合器转矩容量Tcl对应的辅助转矩，驾驶员在发动机转速开始上升后也难以感觉到减速度。因此，导致驾驶员在下次对此感觉不协调。
[0059]鉴于此，在本实施例中，当在行驶过程中使停止状态的发动机10起动时，输出与离合器转矩容量Tcl对应的电动机转矩作为辅助转矩Ta，如果该离合器转矩容量Tcl增加到旋转开始启动转矩Tcr，则输出比该离合器转矩容量Tcl小的电动机转矩作为辅助转矩Ta。即，在本实施例中，当在行驶过程中使停止状态的发动机10起动时，根据离合器转矩容量Tcl来控制辅助转矩的大小。
[0060]以下，基于图7的流程图、图8的时间图对在行驶过程中使停止状态的发动机10起动时的计算处理动作进行说明。在此，针对从EV行驶模式切换为发动机行驶模式时的发动机起动进行说明。
[0061]在该发动机起动时，混合动力ECU100判断释放了的离合器50是否开始接合(步骤ST1)。该判断只要预先准备例如图6所示那样的映射，并基于该映射和离合器踏板51的踏板操作量来进行即可。另外，该判断也可以基于检测出的接合部50a、50b间的移动量来进行。并且，在离合器50刚开始接合之后，尚未输出辅助转矩，利用前后加速度传感器91检测减速度。因此，在该步骤STl中，也可以将检测出减速度时判断为离合器50开始接合时。
[0062]如果离合器50没开始接合，则混合动力ECU100反复进行步骤STl的判断，直到判断为开始接合为止。
[0063]与此相对，在判断为离合器50开始接合的情况下，混合动力E⑶100推断离合器转矩容量Tcl (步骤ST2)，并判断该离合器转矩容量Tcl是否小于旋转开始启动转矩Tcr (步骤 ST3)。
[0064]该旋转开始启动转矩Tcr只要被设定为发动机10的最大静止摩擦所涉及的转矩与压缩压所涉及的转矩的最大值之和即可。另外，该旋转开始启动转矩Tcr也可以如下述那样设定。例如，当发动机10在被施加转矩的状态下停止时，由于缸内的空气消失压缩压逐渐减小，所以即使对输出轴11施加转矩，该输出轴11、活塞(省略图示)也不会立刻开始动作。但是，通过该发动机10在对输出轴11增加转矩增加的同时持续对输出轴11施加，该输出轴11等总会启动。鉴于此，也可以将该输出轴11等启动时对输出轴11施加的转矩设定为旋转开始启动转矩Tcr。
[0065]在此，在半接合状态持续的期间，离合器转矩容量Tcl如图8所示那样，与离合器50开始接合一同不断变大。因此，如果离合器转矩容量Tcl比旋转开始启动转矩Tcr小，则混合动力ECU100将与该离合器转矩容量Tcl对应的电动机转矩设定为辅助转矩Ta (步骤ST4)，使电动发电机20输出该辅助转矩Ta (步骤ST5)。
[0066]此时，使电动发电机20输出EV行驶模式的驱动力产生用的电动机转矩与辅助转矩Ta之和。与该离合器转矩容量Tcl对应的辅助转矩Ta和离合器转矩容量Tcl的增加一同被更新，在离合器转矩容量Tcl达到旋转开始启动转矩Tcr之前的期间被持续输出。由此，在该混合动力车辆I中，在该期间，驱动力产生用的电动机转矩向驱动轮WL、WR侧传递，另一方面，辅助转矩Ta向发动机10侧传递。因此，在该混合动力车辆I中，如图8所示那样，可抑制因驱动力降低引起的减速度的产生。即，根据该控制系统，能够抑制在图8中作为本控制前I而用点划线表示那样的发动机转速开始上升前的减速度的产生。因此，在离合器转矩容量Tcl达到旋转开始启动转矩Tcr之前的期间，与发动机转速没有开始上升无关，驾驶员不会感到觉出减速度这一不协调感。
[0067]在此，通过该步骤ST4设定的辅助转矩Ta不必与和离合器转矩容量Tcl对应的电动机转矩完全一致。这是因为，是否与电动机转矩一致由离合器转矩容量Tcl的推断精度决定。因此，对该辅助转矩Ta而言，只要在驾驶员不感到减速度的范围内设定其大小即可。
[0068]另一方面，当在步骤ST3中判断为离合器转矩容量Tcl变为旋转开始启动转矩Tcr以上时，混合动力ECU100将比该离合器转矩容量Tcl小的电动机转矩设定为辅助转矩Ta(步骤ST6)，然后进入步骤ST5，使电动发电机20输出该辅助转矩Ta。
[0069]该步骤ST6的辅助转矩Ta例如如图8以及图9中用实线表示那样，与时间的经过无关，被设定为旋转开始启动转矩Tcr、即发动机10的最大静止摩擦所涉及的转矩与压缩压所涉及的转矩之和。该情况下，离合器转矩容量Tcl与辅助转矩Ta之差与时间的经过一同变大，能够随着时间经过而产生大的减速度。
[0070]另外，该辅助转矩Ta也可以如在图9中用点划线表示那样，被设定成其增加梯度比离合器转矩容量Tcl的增加梯度小。该情况下，由于即使时间经过，与上述的例示相比也能抑制离合器转矩容量Tcl与辅助转矩Ta之差的扩展，所以减速度的变化变小，到发动机10起动结束为止的减速度的调整变得容易。
[0071]另外，该辅助转矩Ta也可以如图9中用双点划线表示那样，与时间的经过一同减少。该情况下，相对于上述两个例子，能够随着时间经过而产生大的减速度，并且能够减少辅助转矩Ta的输出所需要的二次电池25的电力消耗量。
[0072]通过该步骤ST6设定的辅助转矩Ta如图8所示那样，在发动机10起动结束之前持续输出。因此，在该混合动力车辆I中，与发动机转速的上升一同产生减速度。S卩，根据该控制系统，能够避免在图8中作为本控制前2而用双点划线表示那样的、与发动机转速上升无关地不产生减速度这一情况。因此，驾驶员能够在发动机转速开始上升到发动机10起动结束之前不感到不协调感。
[0073]这样，本实施例的控制系统能够不对驾驶员给予在行驶过程中使停止状态的发动机10起动时的不协调感，而可靠地使发动机起动。
[0074]公知在动力源仅为发动机且搭载有手动变速器的一般车辆中，当变速杆处于空档位置时，在停止了发动机的状态下可能惯性行驶。在该车辆中，当通过驾驶员的离合器操作和变速操作选择了前进用的变速档时，驱动轮侧的转矩向发动机侧传递，发动机再起动。此时，在该车辆中，与发动机转速的上升开始一同减速度增加。步骤ST6的辅助转矩Ta可以应用上述任意的设定，但优选与该车辆在发动机起动时的减速度的增加程度对应设定。由此，混合动力车辆I能够对驾驶员给予与该车辆同等的减速感。因此，该控制系统能够消除驾驶员的进一步的不协调感。
[0075]另外，该控制系统为了针对上述多个方式的步骤ST6的辅助转矩Ta，例如产生与道路坡度等对应的没有不协调感的减速度，也可以从这些之中选择。另外，该控制系统也可以构成为从该多个方式的步骤ST6的辅助转矩Ta中只应用一个，以便总是获得相同的减速感。
[0076]并且，该控制系统在辅助转矩Ta的设定中利用离合器转矩容量Tcl，但也可以构成为不使用该离合器转矩容量Tcl地输出辅助转矩Ta。该情况下，由于不需要求出离合器转矩容量Tcl，所以也不需要接合部50a、50b间的移动量或者离合器踏板51的踏板操作量的信息，可以不设置离合器行程传感器52、离合器踏板行程传感器53。因此，该控制系统能够实现与部件个数的减少相伴的成本降低。
[0077]例如，在判断为离合器50开始了接合的情况下，使混合动力E⑶100取代监视离合器转矩容量Tcl而监视车辆前后加速度，在进行反馈控制的同时设定电动机转矩，以便能够抑制该变动。该电动机转矩是驱动力产生用的电动机转矩与辅助转矩Ta之和。该辅助转矩Ta只要以旋转开始启动转矩Tcr为上限值增加即可。由此，在辅助转矩Ta到达旋转开始启动转矩Tcr为止的期间，由于通过车辆前后加速度的变动抑制来抑制减速度的产生，所以可消除发动机转速的上升开始前的减速度的产生这一驾驶员的不协调感。另外，由于在发动机转速的上升开始后，辅助转矩Ta以旋转开始启动转矩Tcr为上限受到抑制,所以可与发动机转速的上升一同产生减速度，能够消除驾驶员的不协调感。
[0078]另外，在上述的示例中，如图7所示那样，基于离合器转矩容量Tcl与旋转开始启动转矩Tcr的比较结果，来改变所设定的辅助转矩Ta的特性。也可以使控制系统取代该比较而基于曲柄角传感器12的检测信号来监视发动机转速Ne，基于发动机10是否在旋转或者是否是驾驶员感觉到减速度的发动机转速Ne来使辅助转矩Ta的特性变化。
[0079]此时，混合动力E⑶100如图10的流程图所示那样，判断被释放后的离合器50是否开始了接合(步骤ST11)，如果离合器50没有开始接合，则反复进行步骤STl的判断直到判断为接合开始为止，如果判断为离合器50开始了接合，则推断离合器转矩容量Tcl或者离合器接合度(步骤ST12)。然后，该混合动力E⑶100判断发动机10是否正在旋转(Ne >
O?)或者发动机转速Ne是否超过规定转速α (Ne > α ?)(步骤ST13)。该规定转速α基于发动机转速Ne是否是能够使驾驶员感到减速度的大小来设定。在此，将感觉不到减速度的发动机转速Ne的上限值设定为规定转速α。
[0080]在判断为发动机10不旋转或者发动机转速Ne未超过规定转速α的情况下，混合动力ECU100根据推断出的离合器转矩容量Tcl或者离合器接合度来设定辅助转矩Ta (步骤ST14)，并使电动发电机20输出该辅助转矩Ta(步骤ST15)。该辅助转矩Ta的设定和输出被反复进行，直到发动机10开始旋转或者发动机转速Ne超过规定转速α为止。
[0081]该辅助转矩Ta与先前的例示同样是和离合器转矩容量Tcl对应的电动机转矩。因此，当在步骤ST12中推断出的是离合器接合度时,求出与该离合器接合度对应的离合器转矩容量Tcl，设定与该离合器转矩容量Tcl对应的电动机转矩作为辅助转矩Ta。另外，该情况下，也可以预先准备与该离合器接合度对应的辅助转矩Ta (= Tcl)的映射，基于该离合器接合度和映射来设定辅助转矩Ta。由此，驾驶员在发动机10开始旋转之前或者发动机转速Ne超过规定转速α之前的期间，与发动机转速没有开始上升无关地不会觉得感到减速度这一不协调感。
[0082]另一方面，在判断为发动机10正在旋转或者发动机转速Ne超过规定转速α的情况下，混合动力ECU100设定最初进行该判断时的与离合器转矩容量Tcl对应的电动机转矩作为辅助转矩Ta(步骤ST16)，然`后进入到步骤ST15，使电动发电机20输出该辅助转矩Ta。即，在判断为发动机10正在旋转的情况下，设定与发动机10开始旋转时的离合器转矩容量Tcl对应的电动机转矩作为辅助转矩Ta。另外，在判断为发动机转速Ne超过规定转速α的情况下，设定与发动机转速Ne超过了规定转速α时的离合器转矩容量Tcl对应的电动机转矩作为辅助转矩Ta。由该步骤ST16设定的辅助转矩Ta在发动机10起动结束之前被持续输出。因此，在该混合动力车辆I中，与发动机转速的上升一同产生减速度。因此，驾驶员在发动机转速开始上升到发动机10起动结束之前不会觉得不协调感。
[0083]在此，在以上所示的实施例中经由齿轮对60将电动发电机20与输出轴42连接，但本实施例的控制系统也可以应用于将电动发电机20与输出轴42直接连接的混合动力车辆、或将电动发电机20与输入轴41连接的混合动力车辆，能够获得与上述的例示同样的效果O
[0084]附图标记说明
[0085]I —混合动力车辆；10 —发动机；11 —输出轴；20 —电动发电机；30 —手动变速器；41 一输入轴；42 —输出轴；50 —尚合器；50a、50b —接合部；51 —尚合器踏板；52 —尚合器行程传感器；53 —离合器踏板行程传感器；81、81A、81B —变速操作装置；81a —变速杆；81b —档位器；100 —混合动力E⑶；101 —发动机E⑶；102 —电动发电机E⑶；EV —行驶模式选择位置；WL、WR —驱动轮。
【权利要求】
1.一种车辆的控制系统，其特征在于，具备:机械动力源，其以机械能为动力；电动力源，其以将电能转换而成的机械能为动力；转矩传递装置，其能够进行上述机械动力源以及上述电动力源与驱动轮之间的转矩传递;第一操作装置，其供驾驶员以手动操作来改变上述转矩传递装置的转矩传递方式；转矩断接装置，其能够使上述机械动力源与上述电动力源之间以及该机械动力源与上述驱动轮之间的转矩传递断开或接续；和第二操作装置，其是驾驶员对上述转矩断接装置的断接动作进行手动操作时的操作装置，当在行驶过程中操作上述第一操作装置和上述第二操作装置，由此伴随着上述转矩断接装置的接合动作将转矩传递至上述机械动力源而使停止中的该机械动力源起动时，使上述电动力源输出大小为不让驾驶员感到减速度的辅助转矩，如果上述转矩断接装置的转矩容量增加到上述机械动力源的旋转开始启动转矩，则使上述电动力源输出比该转矩容量小的辅助转矩。
2.根据权利要求1所述的车辆的控制系统，其特征在于，上述转矩容量比上述旋转开始启动转矩小时的辅助转矩为与上述转矩容量对应的大小。
【文档编号】B60W10/08GK103442958SQ201180069369
【公开日】2013年12月11日 申请日期:2011年3月30日 优先权日:2011年3月30日
【发明者】高桥知也, 丰良幸男, 村上香治 申请人:丰田自动车株式会社