混合动力车辆的控制系统和控制方法

混合动力车辆的控制系统和控制方法
【专利摘要】本发明涉及混合动力车辆的控制系统和控制方法。用于混合动力车辆的控制系统包括控制单元。当在由电动马达（MG）执行再生的再生滑行行驶期间执行变速器（18）的降档和再生量的增加时，并且当电池（46）的充电状态低于预定值时，控制单元在完成降档前增加再生量。当电池（46）的充电状态高于或等于预定值时，控制单元在完成降档后增加再生量。
【专利说明】混合动力车辆的控制系统和控制方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及混合动力车辆的控制系统和控制方法，并且更具体地说，涉及再生滑行行驶(regenerative coast traveling)期间的变速控制。
【背景技术】
[0002]广泛已知一种混合动力车辆，其包括每一个起驱动力源作用的发动机和电动马达，以及在驱动轮和发动机与电动马达两者之间的动力传输路径中提供的变速器。由此配置的混合动力车辆能通过适当地切换成发动机驱动模式或马达驱动模式行驶。在发动机驱动模式中，混合动力车辆主要使用发动机的驱动力行驶。在马达驱动模式中，混合动力车辆通过仅将电动马达用作驱动力源行驶。此外，在滑行行驶期间，可以执行再生电动马达的再生扭矩的所谓再生滑行行驶。在滑行行驶中，混合动力车辆在停止对发动机供应燃料的状态下行驶。在这种再生滑行行驶期间，当满足变速器的降档条件时，启动变速器的降档。此外，当例如在降档期间，由驾驶员压下制动器时，要求再生量的增加以便增加车辆的制动力。如果在这种降档期间增加再生量，要求随再生量增加而增加变速器的扭矩容量(torquecapacity)，结果要求增加变速期间的离合器液压。然而，离合器液压的响应和电动马达的响应通常彼此不同，因此，难以将再生量的增加与离合器液压的增加的定时匹配，可能发生例如离合器的陆接合(steep engagement)等等,并且驾驶性能可能会劣化。与此相反，日本专利申请公开N0.2011-199959 (JP 2011-199959A)描述了当在车辆执行具有电动马达再生的滑行行驶的再生滑行行驶期间降档时要求再生量增加时，通过抑制再生量增加来防止驾驶性能劣化的技术。
[0003]然而，在JP 2011-199959A所述的控制中，抑制再生量增加，直到完成变速为止，因此与当再生量增加时相比，可能减少通过再生产生的电力量，并且可能难以提高燃料经济性。

【发明内容】

[0004]本发明提供用于混合动力车辆的控制设备，该混合动力车辆包括每一个起驱动力源作用的发动机和电动马达，以及在驱动轮和发动机以及电动马达两者之间提供的变速器，控制设备能在再生滑行行驶期间降档时输出增加再生量的要求时，抑制驾驶性能的劣化和燃料经济性的劣化。
[0005]本发明的第一方面提供一种用于混合动力车辆的控制系统。该控制系统包括发动机、电动马达、变速器、电池和控制器。发动机和电动马达每一个用作驱动力源。变速器被提供在驱动轮与发动机和电动马达两者之间的动力传输路径上。电池被配置为与电动马达交换电力。当在由电动马达执行再生的再生滑行行驶期间执行变速器的降档和再生量的增加时，并且当电池的充电状态低于预定值时，控制器在完成降档前增加再生量。当电池的充电状态高于或等于预定值时，控制器在完成降档后增加再生量。
[0006]通过该配置，当电池的充电状态低于预定值时，在完成降档前，执行增加由电动马达执行的再生量，使得可以快速地确保充电状态。另一方面，当电池的充电状态高于或等于预定值时，在完成降档后执行再生量的增加。因此，可以抑制变速时驾驶性能的劣化。用这种方式，通过在电池的充电状态的基础上，改变开始再生量增加的定时，可以抑制驾驶性能的劣化和燃料经济性的劣化。
[0007]本发明的第二方面提供一种用于混合动力车辆的控制方法。该混合动力车辆包括发动机、电动马达、变速器和电池。发动机和电动马达每一个用作驱动力源。在驱动轮与发动机和电动马达两者之间的动力传输路径上提供变速器。电池被配置为与电动马达交换电力。该控制方法包括:在由电动马达执行再生的再生滑行行驶期间开始变速器的降档；检测增加由电动马达执行的再生量的请求；确定电池的充电状态是否高于或等于预定值；以及当电池的充电状态低于预定值时，在完成降档前增加再生量，并且当电池的充电状态高于或等于预定值时，在完成降档后增加再生量。
【专利附图】

【附图说明】
[0008]在下文中，将参考附图，描述本发明的示例性实施例的特征、优点和技术及工业意义，其中，同样的数字表示同样的元件，其中:
[0009]图1是示例根据本发明的实施例,从构成混合动力车辆的发动机到驱动轮的动力传输路径的示意配置的视图，并且是示例在车辆中提供的、用于对起驱动力源作用的发动机的输出控制、自动变速器的变速控制、电动马达的驱动控制等等的控制系统的相关部分的视图；
[0010]图2是示例由图1所示的电子控制单元实现的控制功能的相关部分的功能框图；
[0011]图3是用于示例图1所示的电子控制单元的控制操作，即当在再生滑行行驶期间降档时输出增加再生量的要求时的控制操作的相关部分的流程图；
[0012]图4是示出图3所示的流程图的操作结果的时序图；
[0013]图5是示出在图3中所示的流程图的操作结果的另一时序图；以及
[0014]图6是根据本发明的另一实施例，示出在充电状态和从输出增加再生量的请求时的延迟时间之间的关联的图。
【具体实施方式】
[0015]在此，优选的是，再生滑行行驶对应于在滑行行驶期间由电动马达执行再生的驱动模式。滑行行驶包括滑行和减速。
[0016]在下文中，将参考附图，详细地描述本发明的实施例。在下述实施例中，根据需要简化或变形附图，并且不总是准确地绘制部分的尺度比、形状等等。
[0017]图1是示例从构成混合动力车辆10 (在下文中，称为车辆10)的发动机14和电动马达MG到驱动轮34的动力传输路径的示意配置的视图。图1是示例在车辆10中提供的、用于对起驱动力源作用的发动机14的输出控制、对自动变速器18的变速控制、对电动马达MG的驱动控制等等的控制系统的相关部分的视图。
[0018]在图1中，车辆动力传输设备12(在下文中，称为了动力传输设备12)在变速箱20(在下文中，称为箱20)中从发动机14侧顺序包括:发动机分离离合器KO (在下文中，称为离合器K0)、电动马达MG、扭矩变换器16、油泵22、自动变速器18等等。箱20用作通过螺栓等等连接到车体的非旋转构件。动力传输路径12包括传动轴26、差动齿轮单元(差动齿轮)28、车轴对30等等。传动轴26耦合到作为自动变速器18的输出旋转构件的输出轴24。差动齿轮单元28耦合到传动轴26。车轴对30耦合到差动齿轮单元28。由此配置的动力传输设备12例如适合于用于前置发动机、后驱动(FR)车辆10。在动力传输设备12中，当接合离合器KO时，将发动机14的动力从发动机联结轴32经由离合器K0、扭矩变换器16、自动变速器18、传动轴26、差动齿轮单元28、车轴对30等等传输到驱动轮对34。发动机联结轴32将发动机14耦合到离合器KO。
[0019]扭矩变换器16是将输入到泵叶轮16a的驱动力经由流体传输到自动变速器18的流体传输设备。泵叶轮16a经由离合器KO和发动机联结轴32耦合到发动机14，并且是从发动机14接收驱动力且可绕轴旋转的输入侧旋转元件。扭矩变换器16的涡轮叶轮16b是扭矩变换器16的输出侧旋转元件。涡轮叶轮16b通过花键配合等等耦合到变速器输入轴36。变速器输入轴36是自动变速器18的输入旋转构件。涡轮叶轮16b相对于变速器输入轴36相对不可旋转。扭矩变换器16包括锁止离合器38。锁止离合器38是在泵叶轮16a和涡轮叶轮16b之间提供的直接耦合离合器，并且通过液压控制等等而处于接合状态、滑动状态或释放状态。
[0020]电动马达MG是所谓的马达发电机，其具有由电能产生机械驱动力的马达的功能和由机械能产生电能的发电机的功能。换句话说，电动马达MG能代替作为动力源的发动机14或与发动机14 一起，起产生驱动力的驱动力源的作用。此外，电动马达MG由通过发动机14产生的驱动力，或从驱动轮34侧输入的驱动力，通过再生产生电能，并且操作以例如将电能经由逆变器40、升压转换器(未示出)等等存储在电池46中。电池46是电存储设备。从驱动轮34侧输入的驱动力可以被看作机械能。电动马达MG可操作地耦合到泵叶轮16a，并且在电动马达MG和泵叶轮16a之间向彼此传输动力。由此，电动马达MG以及发动机14被耦合到变速器输入轴36，以便可传输动力。连接电动马达MG以便经由逆变器40、升压转换器(未示出)等等而与电池46交换电力。当车辆通过将电动马达MG用作驱动力源行驶时，释放离合器KO，并且将电动马达MG的动力经由扭矩变换器16、自动变速器18、传动轴26、差动齿轮单元28、车轴对30等等传输到驱动轮对34。
[0021]油泵22被耦合到泵叶轮16a，并且是通过发动机14或电动马达MG旋转驱动来产生液压的机械油泵，用于在自动变速器18上执行变速控制、控制锁止离合器38的扭矩容量、控制离合器KO的接合或释放，以及将润滑剂供应给车辆10的动力传输路径的部分。动力传输设备12包括由电动马达(未示出)驱动的电动油泵52,并且当未驱动油泵22时,例如，当停车时，通过辅助操作电动油泵52来产生液压流体。
[0022]离合器KO是例如湿式多盘液压摩擦接合设备，其中，通过液压致动器挤压重叠在彼此顶部的多个摩擦板，并且将由油泵22或电动油泵52产生的液压用作源压，通过在动力传输设备12中提供的液压控制回路50而经历接合/释放控制。在接合/释放控制中，例如，通过调节液压控制回路50中的线性电磁阀等等的压力，连续地改变离合器KO能传输的扭矩容量，即离合器KO的接合力。离合器KO包括在离合器KO的释放状态中可相对旋转的一对离合器旋转构件。离合器旋转构件中的一个耦合到发动机联结轴32以致相对不可旋转，而离合器旋转构件的另一个耦合到扭矩变换器16的泵叶轮16a以致相对不可旋转。该对离合器旋转构件是离合器毂和离合器鼓。例如，离合器毂耦合到发动机联结轴32以致相对不可旋转，而离合器鼓耦合到泵叶轮16a以致相对不可旋转。通过该配置，当离合器KO处于接合状态时，使泵叶轮16a经由发动机联结轴32与发动机14 一体地旋转。即，在离合器KO的接合状态中，来自发动机14的驱动力被输入到泵叶轮16a。另一方面，在离合器KO的释放状态中，中断泵叶轮16a和发动机14之间的动力传输。如上所述，电动马达MG可操作地耦合到泵叶轮16a，因此，离合器KO起连接或断开在发动机14和电动马达MG之间的动力传输路径的离合器的作用。根据本实施例，所谓常开离合器被用作离合器K0。常开离合器与液压成比例地增加其扭矩容量(接合力)，并且在不被供应液压的状态下被置于释放状态。
[0023]自动变速器18耦合到电动马达MG而不经由离合器K0，以便可传输动力。自动变速器18构成从发动机14和电动马达MG到驱动轮34的动力传输路径的一部分。自动变速器18将动力从驱动力源，即发动机14和电动马达MG，传输到驱动轮34侧。自动变速器18是例如起有级变速自动变速器作用的行星齿轮式多级变速器，其中，通过切换多个接合设备，例如液压摩擦接合设备，诸如离合器C和制动器B中的接合的一个，通过变速选择性地建立多个速度位置(齿轮位置)。切换液压摩擦接合设备中的接合的一个包括接合液压摩擦接合设备中的一个以及释放摩擦接合设备的另一个。即，自动变速器18是执行广泛用在已知车辆中的所谓离合器对离合器变速，并且在改变转速的同时，从输出轴24输出变速器输入轴36的旋转的有级变速变速器。变速器输入轴36还是由扭矩变换器16的涡轮叶轮16b旋转驱动的涡轮轴。因此，在自动变速器18中，在驾驶员的加速器操作、车速V等等的基础上，通过对离合器C和制动器B的每一个的接合/释放控制，来建立预定速度位置。当释放自动变速器18的离合器C和制动器B的任何一个时，自动变速器18被置于空档状态(neutral state),并且断开在驱动轮34与发动机14和电动马达MG两者之间的动力传输路径。根据本发明，自动变速器18是变速器的一个例子。
[0024]再参考图1，车辆10包括电子控制单元100，该电子控制单元100包括与例如混合驱动控制等等关联的控制单元。电子控制单元100被配置为包括所谓的微型计算机，该微型计算机包括例如CPU、RAM、ROM、输入/输出接口等等。CPU通过在利用RAM的临时存储功能的同时执行根据在ROM中预存的程序的信号处理，来执行对车辆10的各种控制。例如，电子控制单元100被配置为执行对发动机14的输出控制、包括对电动马达MG的再生控制的对电动马达MG的驱动控制、对自动变速器18的变速控制、对锁止离合器38的扭矩容量控制、对离合器KO的扭矩容量控制等等，并且在需要时被分成发动机控制电子控制单元、电动马达控制电子控制单元、液压控制电子控制单元，即变速控制电子控制单元等等。
[0025]例如，将指示发动机转速Ne的信号、指示变速器输入转速Nin的信号、指示变速器输出转速Nout的信号、指示电动马达转速Nmg的信号、指示节流阀开度Θ th的信号、指示发动机14的吸入空气量Qair的信号、指示车辆10的纵向加速度G (或纵向减速度G)的信号、指示发动机14的冷却液温度THw的信号、指示液压控制回路50中的液压流体的流体温度THoil的信号、指示加速器操作量Acc的信号、指示制动器操作量Brk的信号、指示变速杆84的杆位置(变速操作位置、变速位置、操作位置)Psh的信号、电池46的充电状态(充电电平、剩余电荷电平)SOC等等被供应给电子控制单元100。发动机转速Ne是发动机14的转速，并且由发动机转速传感器56检测。变速器输入转速Nin是扭矩变换器16的涡轮转速Nt，S卩，变速器输入轴36的转速，作为自动变速器18的输入转速，并且由涡轮转速传感器58检测。变速器输出转速Nout是输出轴24的转速，对应于车速V、传动轴26的转速等等，作为车速相关值，并且由输出轴转速传感器60检测。电动马达转速Nmg是电动马达MG的转速，并且由电动马达转速传感器62检测。节流阀开度0th是电子节流阀(未示出)的开度，并且由油门传感器64检测。吸入空气量Qair由吸入空气量传感器66检测。纵向加速度G (或纵向减速度G)由加速度传感器68检测。冷却液温度THw由冷却液温度传感器70检测。液压流体的流体温度THoil由流体温度传感器72检测。加速器操作量Acc是加速器踏板76的操作量，作为驾驶员对车辆10的驱动力所需量(驾驶员所需动力)，并且由加速器操作量传感器74检测。制动器操作量Brk是制动器踏板80的操作量，作为驾驶员对车辆10的制动力所需量(驾驶员所需减速度)，并且由脚制动器传感器78检测。杆位置Psh，诸如已知的“P”、“N”、“D”、“R”、“S”位置等等由变速位置传感器82检测。充电状态SOC由电池传感器86检测。此外，将电力从辅助电池88供应到电子控制单元100。由通过DC/DC转换器(未不出)降压的电力充电辅助电池88。
[0026]此外,例如,从电子控制单兀100输出用于对发动机14的输出控制的发动机输出控制命令信号Se、用于控制电动马达MG的操作的电动马达控制命令信号Sm、用于致动包括在液压控制回路50中的电磁阀、电动油泵52等等以便控制离合器KO的液压致动器和自动变速器18的离合器C和制动器B的液压致动器的液压命令信号Sp。
[0027]图2是示例由电子控制单元100实现的控制功能的相关部分的功能框图。在图2中，有级变速控制装置，即有级变速控制单元102起变速自动变速器18的变速控制单元的作用。有级变速控制单元102例如通过将车速V和加速器操作量Acc、变速器输出扭矩Tout等等用作变量，考虑具有升档线和降档线的预存已知相关性(变速线图、变速图)，在由实际车速V和加速器操作量Acc指示的车辆状态的基础上，确定是否变速自动变速器18，S卩，自动变速器18应当被变速到的速度位置。然后，有级变速控制单元102在自动变速器18上执行自动变速控制以便获得所确定的速度位置。例如，当作为加速器踏板76的进一步下压操作的结果，随着加速器操作量Acc的增加，加速器操作量Acc (车辆所需扭矩)朝高加速器操作量(高车辆所需扭矩)侧越过降档线的任何一个时，有级变速控制单元102确定发出降档自动变速器18的请求，并且执行对应于降档线的对自动变速器18的降档控制。此时，有级变速控制单元102例如将用于接合和/或释放与自动变速器18的变速关联的接合设备的命令(变速输出命令、液压命令)Sp输出到液压控制回路50，以便根据预存的预定接合操作图来实现速度位置。液压控制回路50根据命令Sp，通过致动液压控制回路50中的电磁阀，来致动与变速关联的接合设备的液压致动器，以便通过释放释放侧离合器和接合接合侧离合器来变速自动变速器18。
[0028]混合控制装置，即，混合控制单元104包括执行对发动机14的驱动控制的发动机驱动控制单元的功能，和经由逆变器40控制电动马达MG作为发电机的驱动力源操作的电动马达操作控制单元的功能。混合控制单元104通过那些控制功能，通过使用发动机14和电动马达MG来执行混合驱动控制等等。例如，混合控制单元104在加速器操作量Acc和车速V的基础上，计算车辆所需扭矩，并且考虑到传输损耗、辅机负载、自动变速器18的速度位置、电池46的充电状态SOC等等来控制驱动力源，以便通过驱动力源的输出扭矩来获得车辆所需扭矩。
[0029]更具体地说，例如，在仅通过电动马达MG的输出扭矩(电动马达扭矩)Tmg来提供车辆所需扭矩的范围内，混合控制单元104将驱动模式设定成马达驱动模式(在下文中，EV驱动模式)，并且执行仅将电动马达MG用作驱动力源的马达行驶(EV行驶)。另一方面，例如，在至少没有发动机14的输出扭矩(发动机扭矩)Te的情况下不提供车辆所需扭矩的范围内，混合控制单元104将驱动模式设定成发动机驱动模式，并且执行至少将发动机14用作驱动力源的发动机行驶。
[0030]当混合控制单元104执行EV行驶时，混合控制单元104通过释放离合器KO来断开发动机14和扭矩变换器16之间的动力传输路径，并且使电动马达MG输出马达行驶所需的电动马达扭矩Tmg。另一方面，当混合控制单元104执行发动机行驶时，混合控制单元104通过接合离合器KO来将驱动力从发动机14传输到泵叶轮16a，并且在需要时，使电动马达MG输出辅助扭矩。例如，当混合控制单元104不驱动油泵22时，例如，在停车期间，混合控制单元104通过补充地致动电动油泵52来防止液压流体短缺。
[0031]当在EV行驶期间，例如加速器踏板76的下压量增加并且车辆所需扭矩增加，并且然后对应于车辆所需扭矩的、用于EV行驶所需的电动马达扭矩Tmg超出可能EV行驶的预定EV行驶扭矩范围时，混合控制单元104将驱动模式从EV驱动模式转变到发动机驱动模式,并且通过启动发动机14来执行发动机行驶。在发动机14启动时,混合控制单元104朝向完全接合来接合离合器K0，并且通过经由离合器K0，从电动马达MG传输用于启动发动机的发动机启动扭矩Tmgs,来驱动发动机14旋转。由此,通过控制发动机点火、燃料供应等等，来启动发动机14，同时将发动机转速Ne增加到预定转速或更高。混合控制单元104在启动发动机14后，快速地完全接合离合器KO。
[0032]例如，在加速器为关的滑行行驶期间或通过下压制动器踏板80的制动期间，混合控制单元104起用于使电动马达MG被驱动旋转来作为使用车辆10的动能、即从驱动轮34传输到发动机14侧的反驱动力的发电机以便提高燃料经济性，以及用于经由逆变器40，通过电能充电电池46的再生控制装置的作用。在再生控制中，将再生量控制到在电池的充电状态S0C、为了基于制动器踏板操作量获得制动力而由液压制动器导致的制动力分布等等的基础上确定的再生量。在说明书中，将在滑行行驶期间执行再生控制的行驶定义为再生滑行行驶。在再生控制期间，接合锁止离合器38。
[0033]在这种再生滑行行驶期间，当满足自动变速器18的降档条件时，例如，当车速V下降并且越过预设降档线时，确定降档开始。有级变速控制单元102开始自动变速器18的降档。在此，例如，当在再生滑行行驶期间，在降档的过渡阶段中下压制动器踏板80时，可以输出增加电动马达MG的再生量的请求，以便增加车辆10的制动力。在这种情况下，自动变速器18的扭矩容量随再生量增加而增加，因此，要求增加接合侧离合器的离合器液压。然而，离合器液压的响应和电动马达MG的响应彼此不同，具体地，电动马达MG的响应高于离合器液压的响应，因此实际上难以优化再生量的增加和离合器液压的增加定时。由此，例如，由于离合器陡接合等等，可能出现冲击(shock)，并且驾驶性能可能劣化。与此相比，为防止驾驶性能的劣化，如果在变速期间，总是禁止再生量增加，不可能执行足够再生，并且燃料经济性可能劣化。
[0034]因此，在本实施例中，在再生滑行行驶期间执行自动变速器18的降档和再生量的增加的情况下，当电池46的充电状态SOC低于预定值α时，在完成降档前，由电动马达MG执行再生量的增加，而当充电状态SOC高于或等于预定值α时，在完成降档后，执行再生量的增加。
[0035]当电池46的充电状态SOC为低时，通过执行再生充电电池46的必要性高于当充电状态SOC为高时。在这种情况下，期望快速地增加再生量以便增加(确保)充电状态S0C。由此，当充电状态SOC变得低于预定值α时，在完成降档前，混合控制单元104增加由电动马达MG执行的再生量。
[0036]另一方面，当充电状态SOC增加时，执行再生的必要性，即，执行充电操作的必要性变得低于当充电状态SOC为低时。在这种情况下，期望抑制由于降档的过渡阶段中再生量的增加而导致的驾驶性能劣化。由此，当充电状态SOC变得高于或等于预定值α时，在完成变速后，混合控制单元104增加再生量。当充电状态SOC变得高于或等于预设的预定值α时，执行再生的必要性减小。在这种情况下，通过在完成自动变速器18的降档后增加再生量，进一步抑制冲击，并且还抑制驾驶性能的劣化。预定值α通过预先的实验或分析获得并且例如被设定成仅在预设的预定时间段执行EV行驶的充电状态S0C。
[0037]再参考图2，再生量增加确定装置，S卩，再生量增加确定单元106确定是否输出增加再生量的请求。例如，制动器踏板80的下压操作等等对应于增加再生量的请求。由此，再生量增加确定单元106通过检测制动器踏板80的下压，确定是否存在增加再生量的请求。
[0038]当电池充电状态确定装置，即电池充电状态确定单元108确定由再生量增加确定单元106输出增加再生量的请求时，电池充电状态确定单元108确定电池46的充电状态SOC是否高于或等于预设的预定值α。当电池充电状态确定单元108确定充电状态SOC高于或等于预定值α时，混合控制单元104将再生量增加的定时延迟到完成降档后的定时，以便为抑制驾驶性能的劣化提供更高优先级。当充电状态SOC低于预定值α时，混合控制单元104在完成降档前开始增加再生量，以便为确保充电状态SOC提供更高优先级。
[0039]变速完成确定装置，即变速完成确定单元110确定自动变速器18的降档是否已经完成。例如，当变速器输入轴36的转速Nin已经达到被设定为变速后的转速的目标转速Naim时，确定完成变速。当变速完成确定单元110确定已经完成变速时，混合控制单元104开始再生量的延迟增加。通过输出轴24的输出转速Nout和自动变速器18的变速后速度比Y的乘积(=NoutX Y)，计算被设定为变速后的转速的目标转速。
[0040]图3是示例电子控制单元100的控制操作的流程图。即，图3是用于示例在再生滑行行驶期间降档时的过渡阶段中，当输出进一步增加再生量的请求时的控制操作的流程图。例如，在约几毫秒至几十毫秒的极其短的周期时间中，重复地执行流程图。假定在图3所示的流程图中，在再生滑行行驶期间，执行自动变速器18的降档。
[0041]初始地，在对应于再生量增加确定单元106的SI中，确定是否输出增加由电动马达MG执行的再生量的请求。当在SI做出否定确定时，该例程结束。当在SI做出肯定确定时，在对应于电池充电状态确定单元108的S2中确定电池46的充电状态SOC是否高于或等于预设的预定值α。当在S2做出否定确定时，在对应于混合控制单元104的S6中，执行再生量的增加。即，因为充电状态SOC低，对充电状态SOC的增加给予更高优先级，并且在完成降档前执行再生量的增加。另一方面，当在S2做出肯定确定时，在对应于混合控制单元104的S3中延迟再生量的增加。在对应于变速完成确定单元110的S4中，确定是否已经完成对自动变速器18的变速控制。当在S4做出否定确定时，过程返回到S3，并且继续延迟再生量的增加。当在S4做出肯定确定时，即确定已经完成变速控制，在S5执行再生量的增加。用这种方式，在已经完成降档后执行再生量的增加，因此抑制冲击，并且抑制驾驶性能的劣化。
[0042]在图3所示的流程图中，在图4中示出了对应于步骤S6的时序图，并且在图5中示出了对应于步骤S3至步骤S5的时序图。在图4和图5中，横坐标轴表示时间，并且纵坐标轴从上面起顺序地表示涡轮转速Nt (=Nin)、纵向加速度G、接合侧离合器的离合器压力和电动马达MG的所需再生量(再生量)。首先，在图4所示的步骤S6的情况下，即在确定充电状态SOC低于预定值α并且优先地执行再生量的增加的情况下进行描述。在图4中，在t0时刻开始自动变速器18的降档，并且接合侧离合器的离合器压力(实际压力)逐渐地增力口，如由实线指示。此时所需再生量与变速前的状态中相同。当离合器压力增加到预定值时，惯性阶段开始，并且涡轮转速Nt增加。在此，当在tl时刻，输出增加再生量的请求时，由电动马达MG执行的所需再生量增加。因此，有必要增加自动变速器18的扭矩容量，因此，也类似地增加由虚线指示的离合器压力(命令压力)。然而，当出现在由实线指示的实际压力和由虚线指示的命令压力之间的离合器压力偏差时，也出现在实际值(实线)和目标值(虚线)之间的涡轮转速Nt的偏差，并且由纵向加速度G指示的冲击易于发生。然而，在降档期间，无延迟地增加再生量，因此充电状态SOC增加。由此，当充电状态SOC低时，通过不延迟再生量的增加，可以快速地确保充电状态S0C。
[0043]图5对应于图3的步骤S3至步骤S5的情况，即，对应于确定充电状态SOC高于或等于预定值α并且延迟再生量的增加的情况。在图5中，在t0时刻开始自动变速器18的降档，并且接合侧离合器的离合器压力(实际压力)逐步增加，如实线指示。此时的所需再生量与变速前的状态相同。当离合器压力增加到预定值时，惯性阶段开始，并且涡轮转速Nt增加。在此，在tl时刻，输出增加再生量的请求，然而，在充电状态SOC高于或等于预定值α的事实的基础上，延迟再生量的增加。由此，在从tl时刻到完成降档的t2时刻的时段中，所需再生量不改变。当在t2时刻已经完成自动变速器18的降档时，开始再生量的增力口。由此，抑制在不延迟再生量的增加的情况下发生的冲击和由于该冲击的驾驶性能的劣化。此外，延迟再生量的增加导致不充分再生，并且导致燃料经济性劣化；然而，当电池的充电状态SOC高于或等于预定值α时，快速增加充电状态SOC的必要性低。由此，当电池的充电状态SOC高于或等于预定值α时，对抑制驾驶性能的劣化给予更高优先级。
[0044]用这种方式，当再生滑行行驶期间降档时输出增加再生量的请求时，在充电状态SOC的基础上，改变增加再生量的定时。即，在执行充电操作的必要性程度的基础上，改变增加再生量的定时。具体地，当电池46的充电状态SOC高于或等于预定值α时，对抑制驾驶性能劣化给予更高优先级，并且当充电状态SOC低于预定值α时，对再生量的增加和燃料经济性的提高给予更高优先级。即，可以在再生滑行行驶期间降档时，实现抑制驾驶性能劣化和抑制燃料经济性劣化两者。
[0045]如上所述，根据本实施例，当电池的充电状态SOC低于预定值α时，在完成降档前，执行增加由电动马达MG执行的再生量，因此，可以快速地确保充电状态SOC。另一方面，当电池的充电状态SOC高于或等于预定值α时，在完成降档后，执行再生量的增加。由此，可以在变速时抑制驾驶性能的劣化。用这种方式，通过在电池46的充电状态SOC的基础上，改变开始再生量增加的时间，可以抑制驾驶性能的劣化和燃料经济性的劣化。
[0046]接着，将描述本发明的另一实施例。在下述描述中，同样的参考数字表不与上述实施例相同的部分，并省略其描述。
[0047]在上述实施例中，当电池的充电状态SOC高于或等于预定值α时，将再生量的增加延迟到降档完成，并且当充电状态SOC低于预定值α时，立即执行再生量的增加。相反，当在完成降档前，执行增加由电动马达MG执行的再生量时，S卩，当充电状态SOC低于预定值α时，在电池46的充电状态SOC的基础上，根据需要，可以改变从再生量的增加到完成降档的时间段。具体地，在完成降档前，执行增加由电动马达MG执行的再生量的情况下，当电池46的充电状态SOC低时，将从再生量的增加到完成降档的时间段设定成比当充电状态SOC高时长。即，当电池46的充电状态SOC降低时，从再生量的增加到完成降档的时间段被设定成更长。
[0048]图6示出充电状态SOC与从再生量增加到完成降档的时间段T之间的关系。在图6中，充电状态SOC高于或等于预定值α时，在完成降档后，执行再生量的增加，因此，时间段T变为O。当充电状态SOC变得低于预定值β时，在输出增加再生量的请求后，立即执行再生量的增加，因此，时间段T最长。在充电状态SOC落在预定值β到预定值α的范围内的区域中，当充电状态SOC增加时，时间段T减小。S卩，当电池46的充电状态SOC低时，将时间段T设定成比当充电状态SOC高时长。换句话说，当电池46的充电状态SOC低时，与当充电状态SOC高时相比，再生量的增加的定时提前。
[0049]顺便提一下，随着自动变速器18的降档的进行，在变速器输入转速Nin和被设定成变速后的转速的目标转速之间的差速旋转减小。因此，当降档期间，再生量的增加的定时延迟时，即，当从再生量的增加到完成降档的时间段T减小时，此时产生的冲击也减小。与此相比，如图6所示，当充电状态SOC低时，将时间段T设定成比当充电状态SOC高时长。因此，当充电状态SOC减小时，在更早时间执行再生量的增加，因此，可以确保充电状态S0C。此外，当充电状态SOC增加时，延迟再生量的增加定时，因此，抑制冲击。用这种方式，在完成降档前执行再生量的增加的情况下，当充电状态SOC低时，与当充电状态SOC高时相比，延长时间段Τ。因此，可以抑制燃料经济性劣化，同时抑制由于再生量增加而导致的冲击。
[0050]如上所述，根据本实施例，在当完成降档前，执行增加由电动马达MG执行的再生量时的时间，当电池46的充电状态SOC低时，与当充电状态SOC高时相比，延长从再生量增加到完成降档的时间段。因此，当电池46的充电状态SOC减小时，可以快速地确保充电状态。此外，当充电状态SOC增加时，更延迟再生量的增加的定时，因此，可以抑制由于再生量增加而引起的冲击。
[0051]参考附图，在上文描述了本发明的实施例；然而，可以以其他方式应用本发明。
[0052]例如，在上述实施例中，混合动力车辆10仅是一个例子。只要适合，本发明可适用于包括每一个起驱动力源作用的发动机和电动马达以及变速器，并且被配置为在由电动马达执行的再生滑行行驶期间执行变速器的降档的混合动力车辆。
[0053]在上述实施例中，不限制变速器的耦合配置等等，只要该变速器被配置为能执行滑行降档，并且可以根据需要改进。
[0054]在上述实施例中，不总是需要扭矩变换器46，也可以将其省略。
[0055]在上述实施例中，在变速器输入轴的输入转速Nin是否达到被设定成变速后的转速的目标转速的基础上，来确定是否已经完成变速；相反，例如，可以通过其他手段，诸如从开始变速起的经过时间是否已经达到预设时间段，来确定是否已经完成变速。[0056]在上述实施例中，为电池46的充电状态SOC的阈值的预定值α不是恒定值，而是可以在例如环境周期等等的基础上改变。
[0057]在上述实施例，离合器KO是常开型，相反，离合器KO可以是在不被供应液压的状态下接合的常关型。
[0058]在上述实施例中，例如对仅在预设的预定时间段中执行EV行驶的充电状态SOC设定预定值α，相反，作为另一模式，例如，可以根据需要，将预定值α改变成例如接近作为额定值而为电池46预设的控制上限值的值。
[0059]在上述实施例中，在充电状态SOC和从再生量的增加到完成降档的时间段T之间的关联中，如图6所示，在充电状态SOC从预定值β改变成预定值α的时段中，时间段线性地改变，相反，例如，可以根据需要，例如，以逐步方式或曲线方式改变时间段Τ。
[0060]上述实施例仅是示例性的，在本领域的技术人员的知识的基础上，可以以各种方式修改或改进本发明。
【权利要求】
1.一种用于混合动力车辆的控制系统，包括: 发动机(14)，所述发动机(14)用作驱动力源； 电动马达(MG)，所述电动马达(MG)用作驱动力源； 变速器(18 )，所述变速器(18 )被提供在驱动轮(34 )与所述发动机(14 )和所述电动马达(MG)两者之间的动力传输路径上； 电池(46),所述电池(46)被配置为与所述电动马达(MG)交换电力；以及 控制器，所述控制器被配置为，当在由所述电动马达(MG)执行再生的再生滑行行驶期间执行所述变速器(18)的降档和再生量的增加时，并且当所述电池(46)的充电状态低于预定值时，在完成所述降档前增加所述再生量；所述控制器被配置为，当所述电池(46)的充电状态高于或等于所述预定值时，在完成所述降档后增加所述再生量。
2.根据权利要求1所述的控制系统，其中， 所述控制器被配置为，当在完成所述降档前增加所述再生量时并且当所述电池(46)的充电状态低时，与当所述电池(46)的充电状态高时相比，延长从所述再生量的增加到完成所述降档的时间段。
3.一种用于混合动力车辆的控制方法，所述混合动力车辆包括:每一个用作驱动力源的发动机(14)和电动马达(MG)、被提供在驱动轮(34)与所述发动机(14)和所述电动马达(MG)两者之间的动力传输路径上的变速器(18)，以及被配置为与所述电动马达(MG)交换电力的电池(46)，所述控制方法包括: 在由所述电动马达(MG)执行再生的再生滑行行驶期间，开始所述变速器(18)的降档； 检测增加由所述电动马达(MG)执行的再生量的请求； 确定所述电池(46)的充电状态是否高于或等于预定值；以及 当所述电池(46)的充电状态低于所述预定值时，在完成所述降档前增加所述再生量，并且当所述电池(46)的充电状态高于或等于所述预定值时，在完成所述降档后增加所述再生量。
4.根据权利要求3所述的控制方法，其中， 当在完成所述降档前增加所述再生量时并且当所述电池的充电状态低时，与当所述电池的充电状态高时相比，延长从所述再生量的增加到完成所述降档的时间段。
【文档编号】B60W20/00GK103832431SQ201310574252
【公开日】2014年6月4日 申请日期:2013年11月15日 优先权日:2012年11月24日
【发明者】佐藤俊, 杉村敏夫, 桑原清二, 堤贵彦, 南川幸毅 申请人:丰田自动车株式会社