专利名称：车辆的动力传递控制装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种车辆的动力传递控制装置，尤其涉及在具有内燃机和电动机作为动力源且具有离合器的车辆中适用的车辆的动力传递控制装置。
背景技术：
近年来开发出了这样的动力传递控制装置，即该动力传递控制装置具有有级变速器，其具有多个变速档且不具有液力变矩器；离合器，其介设在内燃机的输出轴与有级变速器的输入轴之间并且可调整离合器扭矩(离合器可传递的扭矩的最大值)；控制机构，其对应于车辆的行驶状态而使用致动器来控制离合器扭矩以及有级变速器的变速档(例如参照专利文献I)。所涉及的动力传递控制装置也被称为电控机械式自动变速器(AMT)。在装载有AMT的车辆中，通常根据预先制作的规定“油门开度以及车速”与“应实现的变速档”的关系的图表和油门开度以及车速的当前值来决定和变更要实现的变速档。另外，近年来开发了具有发动机和电动机(电动马达、电动发电机)作为动力源的所谓的混合动力车辆(例如参照专利文献2)。在混合动力车辆中采用了电动机的输出轴与内燃机的输出轴、变速器的输入轴以及变速器的输出轴中的任一个相连接的结构。下面将内燃机的输出轴的驱动扭矩称为“内燃机驱动扭矩”，而将电动机的输出轴的驱动扭矩称为“电动机驱动扭矩”。现有技术文献专利文献专利文献I JP特开2006-97740号公报；专利文献2 JP特开2000-224710号公报。下面假定一种装载了 AMT且具有电动机的输出轴与变速器的输出轴相连接的结构的混合动力车辆(下面称为“装有AMT的混合动力车辆”)。在装有AMT的混合动力车辆中，可选择性地实现“电动机行驶模式”和“内燃机行驶模式”，所述“电动机行驶模式”是指在离合器扭矩维持为零的状态下仅利用电动机驱动扭矩进行行驶的模式，所述“内燃机行驶模式”是指在离合器扭矩被调整为比零大的值的状态下仅利用内燃机驱动扭矩或者利用“内燃机驱动扭矩以及电动机驱动扭矩两者”进行行驶的模式。在电动机行驶模式下，电动机驱动扭矩不经由有级变速器而从电动机的输出轴传递至变速器的输出轴(进而传递至驱动轮)。因此，很少需要根据上述的图表来依次变更“要实现的变速档”。此外，在变更“要实现的变速档”之际，伴随着相关的变更而不可避免地产生动作音。因为该动作音，乘客有可能会感到不快。
发明内容
本发明的目的是提供一种在装有AMT的混合动力车辆中适用的车辆的动力传递控制装置，在电动机行驶模式下，可以抑制因“要实现的变速档”的变更引起的动作音而给乘客带来不适感的情况发生。
本发明的在装有AMT的混合动力车辆中适用的车辆的动力传递控制装置的特征在于，其构成为，在选择电动机行驶模式的状态下，在判定所述车辆的速度大于规定速度的情况下，对应于车辆的行驶状态来变更要实现的变速档，而在判定所述车辆的速度为所述规定速度以下的情况下，不依赖于车辆的行驶状态，来将要实现的变速档维持为当前的变速档。一般来说，在车厢内的噪音水平大的情况下，在车厢内产生的动作音难以被乘客感觉到，在噪音水平小的情况下，在车厢内产生的动作音易于被乘客感觉到。在此，车厢内的噪音水平随着车速变大而变大。根据上述结构，在车速大的情况下(进而在车厢内的噪音水平大的情况下)，因变速档的变更引起的动作音不会被乘客感觉到，对应于车辆的行驶状态而适当的变更“要实现的变速档”。另外，在车速小的情况下(进而在车厢内的噪音水平小的情况下)，由于变速档不变更，故不会产生因变速档的变更引起的动作音。所以，不会发生由于相关的动作音给乘客带来不适感的情况。在上述本发明的动力传递控制装置中，如下构成是适宜的，即在选择所述电动机行驶模式的状态下，根据正在运行着的所述车辆停止的情况，将所述要实现的变速档设定 为所述多个变速档中所述减速比最大的变速档(典型的是“I速”)。据此，在车辆停止时，或者马上将要停止之前，得到已经实现减速比最大的变速档的状态。所以，例如在车辆停止后，在内燃机行驶模式下车辆立即起步这种情况下，可使用减速比最大的变速档使车辆迅速起步。
图1是装载有本发明实施方式的车辆的动力传递控制装置的车辆的概要结构图。图2是图1所示的变速器的概要结构图。图3是示出了规定针对图1所示的离合器的“行程-扭矩特性”的图表的曲线图。图4是示出了规定了车速以及油门开度与换档位置的关系的图表的曲线图。图5是示出了根据本发明的实施方式而在EV行驶中禁止变更变速档的情况的一个例子的时序图。附图标记的说明T/Μ…变速器、E/G…发动机、C/D…离合器、Μ/G···马达发电机、AL···发动机的输出轴、A2···变速器的输入轴、A3···变速器的输出轴、ACT1···离合器致动器、ACT2…变速器致动器、E⑶…电子控制单元
具体实施例方式下面参照附图对本发明的车辆的动力传递控制装置的实施方式进行说明。(结构)图1示出了装载有本发明实施方式的动力传递控制装置(下面称为“本装置”)的车辆的概要结构。该车辆为混合动力车辆，具有内燃机和马达发电机作为动力源，并且具有使用了不具备液力变矩器的有级变速器和离合器的所谓的电控机械式自动变速器(AMT)。该车辆具有发动机E/G、变速器T/Μ、离合器C/D、马达发电机M/G。E/G是一种公知的内燃机，例如是将汽油作为燃料来使用的汽油发动机、将轻油作为燃料来使用的柴油发动机。E/G的输出轴Al经由飞轮F/W以及离合器C/D与变速器T/Μ的输入轴A2相连接。变速器T/Μ是一种公知的有级变速器，具有前进用的多个(例如五个)变速档(换档位置)、后退用的一个变速档(换档位置)以及空档但不具有液力变矩器。T/Μ的输出轴A3经由差速器D/F与车辆的驱动轮相连接。如图2所示，T/Μ具有多个固定齿轮Gl1、G21、G31、G41、G5i，其分别以不能相对于输入轴A2或者输出轴A3 (在本例中是输入轴A2)进行旋转的方式设置在输入轴A2或者输出轴A3 (在本例中是输入轴A2)上，并且分别对应于前进用的多个变速档的每一个；多个自由旋转齿轮Glo、G2o、G3o、G4o、G5o，其分别以可相对于输入轴A2或者输出轴A3 (在本例中是输出轴A3)进行旋转的方式设置在输入轴A2或者输出轴A3 (在本例中是输出轴A3)上，分别对应于前进用的多个变速档的每一个，并且与对应的变速档的固定 齿轮始终啮合在一起；多个套筒S1、S2、S3，其分别以不能相对于输入轴A2以及输出轴A3中的“对应的轴”(在本例中是输出轴A3)进行旋转而可沿着轴向相对移动的方式设置在输入轴A2以及输出轴A3中的“对应的轴”(在本例中是输出轴A3)上，并且为了将多个自由旋转齿轮中对应的自由旋转齿轮以不能相对于“对应的轴”(在本例中是输出轴A3)进行旋转的方式固定在“对应的轴”(在本例中是输出轴A3)上，而可分别与对应的自由旋转齿轮相卡合。T/Μ的变速档的变更和設定，是通过利用变速器致动器ACT2 (参照图1)来驱动套筒S1、S2、S3并控制套筒S1、S2、S3的轴向位置而执行的。通过变更变速档来调整减速比(输入轴A2的旋转速度Ni相对于输出轴A3的旋转速度No的比率)。具体而言，“N”速的“减速比”由“GNo的齿数/GNi的齿数”(N :1,2,3,4,5)表示。从“I速”向着“5速”，减速比逐渐减小。离合器C/D是以与变速器T/Μ的输入轴A2 —体旋转的方式设置在变速器T/Μ的输入轴A2上且具有一种公知的结构的摩擦离合器盘。更具体而言，离合器C/D (更准确地说是离合器盘)与飞轮F/W以相互相向的方式同轴配置，该飞轮F/W以与发动机E/G的输出轴Al —体旋转的方式设置在发动机E/G的输出轴Al上。离合器C/D (更准确地说是离合器盘)相对于飞轮F/W在轴向位置可调整。离合器C/D的轴向位置通过离合器致动器ACT1(参照图1)进行调整。另外，该离合器C/D不具有由驾驶者操作的离合器踏板。下面，将从离合器C/D的原始位置(离合器盘离开飞轮最远的位置)向着接合方向(压接方向)的轴向移动量称为离合器行程cst。离合器C/D处于“原始位置”时，离合器行程CSt为“O”。如图3所示，通过调整离合器行程CSt，来调整离合器C/D可传递的最大扭矩(离合器扭矩Tc)。在“Tc = O”的状态下，在发动机E/G的输出轴Al与变速器T/M的输入轴A2之间不传递动力。将该状态称为“分离状态”。另外，在“Tc > O”的状态下，在输出轴Al与输入轴A2之间传递动力。将该状态称为“接合状态”。马达发电机Μ/G具有一种公知的结构(例如交流同步马达)，例如转子(未图示)与Μ/G的输出轴一体旋转。在图2所示的例子中，Μ/G的输出轴与T/Μ的输出轴A3 —体且同轴连接，但是也可以经由规定的齿轮组与T/Μ的输出轴A3相连接。Μ/G的输出轴的驱动扭矩不经由T/Μ而传递至T/Μ的输出轴A3 (进而传递至驱动轮)。本装置具有检测油门踏板AP的操作量(油门开度)的油门开度传感器SEl ;检测换档杆SL的位置的换档位置传感器SE2 ;检测有无制动器踏板B P的操作的制动器传感器 SE3。另外，本装置具有电子控制单元E⑶。E⑶根据来自上述的传感器SEl SE3以及其它的传感器等的信息等，控制上述的致动器ACT1、ACT2，从而控制C/D的离合器行程CSt (进而控制离合器扭矩Tc)以及T/M的变速档。另外，ECU通过控制E/G的燃料喷射量(节流阀的开度)来控制E/G的输出轴Al的驱动扭矩，并且通过控制逆变器(未图示)来控制M/G的输出轴的驱动扭矩。以上，该车辆是具有装载AMT且M/G的输出轴与T/M的输出轴A3相连接的结构的“装有AMT的混合动力车辆”。下面，为了说明的方便，将因E/G的燃烧而在输出轴Al产生的驱动扭矩称为“EG扭矩Te”，而将M/G的输出轴的驱动扭矩称为“MG扭矩Tm”。Te、Tm针对车辆的加速方向采用正值，针对减速方向采用负值。在本装置中，能够选择性地实现EV行驶模式、EG行驶模式、HV行驶模式。如何实现EV行驶模式、EG行驶模式以及HV行驶模式中的一种，则基于例如车速、油门开度等车辆的行驶状态来决定。在EV行驶模式下，在E/G停止而离合器C/D维持为分离状态(Tc = 0)的状态下，仅利用MG扭矩Tm( > 0)来使车辆行驶。在EG行驶模式下，MG扭矩Tm维持为零，并且，离合器C/D被调整为接合状态(Tc > 0)，仅利用EG扭矩Te ( > 0)来使车辆行驶。在HV行驶模式下，离合器C/D被调整为接合状态(Tc > 0)，利用EG扭矩Te ( > 0)以及MG扭矩Tm ( >0)这两者来使车辆行驶。在EV行驶模式以及HV行驶模式下，Tm基于油门开度等车辆的行驶状态进行调整。在EG行驶模式以及HV行驶模式下，Te基于油门开度等车辆的行驶状态进行调整。在本装置中，在换档杆SL位于与“自动模式”对应的位置(例如D档位)的情况下，基于ECU内的ROM中所存储的变速图表(参照图4)、车速以及油门开度等车辆的行驶状态来选择换档位置(应选择和实现的变速档)。例如在当前的车速为a而当前的油门开度为@的情况下，选择“3速”作为换档位置。相反，在换档杆SL位于与“手动模式”对应的位置(例如M(手动)档位)的情况下，基于换档杆SL的位置来选择换档位置。在变速器T/M中，通常实现与所选择的换档位置对应的变速档。在换档位置变化时，进行T/M的变速动作(变更变速档之际的动作)。在变速动作开始之前离合器C/D从接合状态(离合器扭矩> 0)变更成分离状态(离合器扭矩=0)，在离合器维持为分离状态的状态下进行变速动作，在变速动作结束之后离合器从分离状态返回到接合状态。另外，所谓变速动作的开始，是指与变速档的变更相关联而移动的构件(具体而言是套筒)的移动的开始，所谓变速动作的结束，是指该构件的移动的结束。(EV行驶模式下的变速档变更的禁止)在本装置中，在通过SL而选择“自动模式”的情况下，通常并不依赖于EV行驶模式、EG行驶模式以及HV行驶模式中哪种模式是否已实现，换档位置(进而，要实现的变速档)基于上述的变速图表以及车辆的行驶状态(油门开度以及车速等)进行选择和变更。但是，在EV行驶模式下，MG扭矩Tm不经由T/M的内部而从M/G的输出轴传递至T/M的输出轴A3(进而传递至驱动轮)。因此，很少需要根据上述的变速图表(参照图4)依次变更“要实现的变速档”。加之，在变更“要实现的变速档”之际，伴随着“变速动作”的动作音的发生不可避免。因该动作音，有可能会给乘客带来不适感。另一方面，在车厢内的噪音水平大的情况下，在车厢内产生的动作音难以被乘客感觉到，而在噪音水平小的情况下，在车厢内产生的动作音易于被乘客感觉到。在此，车厢内的噪音水平随着车速变大而变大。于是在本装置中，在EV行驶模式下，在判定车速大于规定速度Vth的情况下(即，在判定车厢内的噪音水平大于规定水平的情况下)，“要实现的变速档”对应于上述的变速图表以及车辆的行驶状态(车速以及油门开度)而变更。相反，在判定车速为规定速度Vth以下的情况下(即，在判定车厢内的噪音水平为规定水平以下的情况下)，“要实现的变速档”不依赖于车辆的行驶状态，维持为当前的变速档。换句话说，变速档的变更被禁止。下面针对这样的情况，参照图5进行说明。在图5中示出了下列情况的一个例子通过SL选择和维持“自动模式”(D档位)，并且，在时刻tl以前选择EV行驶模式以外的行驶模式(具体而言是EG行驶模式)，在时刻tl以后选择EV行驶模式。图5的“变速档”的栏中，虚线示出了上述的“变速档的变更”不被禁止的情况，而实线示出了通过本装置使得“变速档的变更”被禁止的情况。在图5所示的例子中，伴随着在时刻tl从EG行驶模式向EV行驶模式切换，在时刻tl以后，EG扭矩Te以及离合器扭矩Tc向着零减小，MG扭矩Tm从零增大。在时刻t2，Te达到零，时刻t2以后，发动机旋转速度NE向着零减小，在时刻t4成为零。在时刻t4以后，E/G维持为停止状态(NE = 0)。在时刻t2以后，离合器扭矩Tc维持为零(即，离合器C/D维持为分离状态)。换句话说，在时刻t2以后,仅利用MG扭矩使车辆行驶。油门开度一直到时刻t3都维持不变，在时刻t3以后，向着零不断减小。伴随于此，在时刻t3以后，MG扭矩Tm减小，从快到时刻t4起以后，Tm以负的状态推移(所谓的再生状态)。其结果是，车速也一直到时刻t3都维持不变，在时刻t3以后，向着零逐渐减小。“要实现的变速档”按照上述的变速图表(参照图4)，一直到时刻t3都维持为“4速”。在时刻t3 t4，对应于车速以及油门开度的减小，按照上述的变速图表(参照图4)，进行从“4速”向着“3速”的变速动作(变速档的变更)。这是在该阶段基于车速大于所述规定速度Vth的情况。即，在该阶段，由于车厢内的噪音水平大，故因变速动作引起的动作音难以被乘客感觉到。因此，因变速动作引起的动作音不被乘客感觉到，而根据车辆的行驶状态适当地变更“要实现的变速档”。在时刻t5以后，车速变为未到规定速度Vth。在此，在上述的“变速档的变更”被禁止的情况下(参照虚线)，在时刻t5以后也对应于车速以及油门开度的减少，按照上述的变速图表(参照图4)，依次进行从“3速”向着“2速”，进而从“2速”向着“I速”的变速动作(变速档的变更)。在该阶段，由于车厢内的噪音水平小，所以因变速动作引起的动作音被乘客感觉到。相对于此，在本装置中，在时刻t5以后，一直到车辆停止的时刻t6，“要实现的变速档”维持为当前的变速档(在该例中是“3速”)。换句话说，在此期间，不进行变速动作。这样，在本装置中，在车厢内的噪音水平小的情况下不进行变速动作。因此，不产生因变速动作引起的动作音。所以，不会发生因相关的动作音给乘客带来不适感的情况。在本装置中，在车辆停止的时刻t6，进行从一直维持不变的变速档(在该例中是“3速”)向着“I速”的变速动作。其结果是，在车辆刚停止之后，得到已经实现了“减速比最大的变速档”(即，起步用的变速档)的状态。所以，例如在车辆停止后(在该例中是时刻t6以后)，在EG行驶模式或者HV行驶模式下车辆立即起步这种情况下，可使用“减速比最大的变速档”使车辆迅速起步。另外，在该例中，在判定车辆已经停止的时刻(即，判定车速从零以外变更成零的时刻)，“要实现的变速档”变更成“减速比最大的变速档”，但是也可以是在判定车辆即将停止的时刻(即，判定车速减小并通过了比零大的微小值的时刻)，“要实现的变速档”变更成“减速比最大的变速档”。以上，根据本装置，在EV行驶模式下，在车速大于规定速度Vth的情况下(即，车厢内的噪音水平大的情况下)，因变速动作引起的动作音不会被乘客感觉到，“要实现的变速档”根据车辆的行驶状态进行适当变更。另外，在车速为规定速度Vth以下的情况下(即，车厢内的噪音水平小的情况下)，由于变速档不变更，故不产生因变速档的变更引起的动作音。所以，不会发生因相关的动作音给乘客带来不适感的情况。另外，根据本装置，根据在EV行驶模式下正在运行着的车辆停止的情况，“要实现的变速档”变更成“I速”(减速比最大的变速档)。所以，在车辆停止后，在EG行驶模式或者HV行驶模式下车辆立即起步这种情况下，可使用减速比最大的变速档使车辆迅速起步。本发明并不限定于上述实施方式，可在本发明的范围内采用各种变形例。例如在上述实施方式中，既可以构成为选择性地实现EV行驶模式、EG行驶模式、HV行驶模式这三种行驶模式，也可以构成为选择性地实现EV行驶模式、EG行驶模式这两种行驶模式(即，不能实现HV行驶模式)。
权利要求
1.一种车辆的动力传递控制装置，适用于具有内燃机和电动机作为动力源的车辆， 该车辆的动力传递控制装置具有 有级变速器，其具有从所述内燃机的输出轴输入动力的输入轴、向所述车辆的驱动轮输出动力的输出轴，且具有所述输入轴的旋转速度相对于所述输出轴的旋转速度的比率、即减速比不同的预先确定的多个变速档，其中，来自所述电动机的输出轴的动力不经由所述输入轴与所述输出轴之间的动力传递系统被输入至有级变速器的输出轴； 离合器，其介设在所述内燃机的输出轴与所述有级变速器的输入轴之间，能够调整离合器可传递的扭矩的最大值、即离合器扭矩； 第一致动器，其控制所述离合器来调整所述离合器扭矩； 第二致动器，其控制所述有级变速器而从所述多个变速档中变更要实现的变速档； 控制机构，其根据所述车辆的行驶状态来控制作为所述内燃机的输出轴的驱动扭矩的内燃机驱动扭矩、作为所述电动机的输出轴的驱动扭矩的电动机驱动扭矩、所述第一致动器以及所述第二致动器； 所述控制机构构成为，根据所述车辆的行驶状态，选择性地实现在所述离合器扭矩维持为零的状态下仅利用所述电动机驱动扭矩进行行驶的电动机行驶模式、在所述离合器扭矩被调整为比零大的值的状态下仅利用所述内燃机驱动扭矩或者利用所述内燃机驱动扭矩以及所述电动机驱动扭矩两者进行行驶的内燃机行驶模式， 其特征在于， 所述控制机构构成为，在选择所述电动机行驶模式的状态下，在判定所述车辆的速度大于规定速度的情况下，对应于所述车辆的行驶状态来变更所述要实现的变速档，而在判定所述车辆的速度为所述规定速度以下的情况下，不依赖于所述车辆的行驶状态来将所述要实现的变速档维持为当前的变速档。
2.如权利要求1所述的车辆的动力传递控制装置，其特征在于， 所述控制机构构成为，在选择所述电动机行驶模式的状态下，根据正在运行着的所述车辆停止的情况，将所述要实现的变速档设定为所述多个变速档中所述减速比最大的变速档。
3.如权利要求1或2所述的车辆的动力传递控制装置，其特征在于， 所述控制机构构成为，在选择所述电动机行驶模式的状态下，在判定所述车辆的速度大于规定速度的情况下，根据至少由驾驶者操作的加速操作构件的操作量以及所述车辆的速度与应实现的变速档之间的预先确定的关系、和至少所述加速操作构件的当前的操作量以及所述车辆的当前的速度，来变更所述要实现的变速档，而在判定所述车辆的速度为所述规定速度以下的情况下，不依赖于所述关系以及所述加速操作构件的当前的操作量及所述车辆的当前的速度，来将所述要实现的变速档维持为当前的变速档。
全文摘要
一种车辆的动力传递控制装置，在装有AMT的混合动力车辆中，抑制在EV行驶模式下因变速动作引起的动作音给乘客带来不适感的情况发生。在该动力传递控制装置中，对应于行驶状态选择性地实现在离合器扭矩维持为零的状态下仅利用电动机驱动扭矩进行行驶的EV行驶模式、在离合器扭矩被调整为比零大的值的状态下利用内燃机驱动扭矩进行行驶的EG行驶模式(或HV行驶模式)。在选择EV行驶模式时，在判定车速大于规定速度Vth的情况下，“要实现的变速档”对应于车辆的行驶状态(变速图表)来变更，而在判定车速为规定速度Vth以下的情况下，“要实现的变速档”不依赖于车辆的行驶状态来维持为当前的变速档(禁止变速档的变更)。
文档编号B60W10/11GK103010205SQ20121029499
公开日2013年4月3日 申请日期2012年8月17日 优先权日2011年9月20日
发明者小林和贵, 宫崎刚枝 申请人:爱信Ai株式会社