混合动力车辆的控制装置制造方法
【专利摘要】在由行驶状态判断部判断为车辆是行驶状态的情况下，当由坡度检测部检测出的路面坡度小于坡度判断解除用阈值的状态持续了第二规定时间以上时，坡度判断控制部解除保持坡度判断结果，另一方面，在由行驶状态判断部判断为车辆是停止状态的情况下，当由坡度检测部检测出的路面坡度小于坡度解除判断阈值的情况下，坡度判断控制部解除保持坡度判断结果。
【专利说明】混合动力车辆的控制装置
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种将发动机和电动机作为驱动力源的混合动力车辆的控制装置。
【背景技术】
[0002]使用发动机和马达中的至少一个的动力来驱动车辆，并且能够将马达作为发电机而在电池中蓄电的混合动力车辆已实际应用。在混合动力车辆中，已知一种利用摩擦接合元件(离合器)向驱动轴间歇性地传递发动机和马达的动力的构造。在发动机与马达之间安装第一离合器，在马达与驱动轮之间安装第二离合器。
[0003]作为这种混合动力车辆，在JP2009-132195A中公开了如下一种混合动力车辆的控制装置:当车辆的载荷为规定值以上时，在使发动机工作的状态下将第一离合器分离，将马达设为比发动机转速低的转速而使第二离合器滑动接合。
【发明内容】
[0004]在JP2009-132195A所记载的技术中，在车辆的载荷大、例如路面坡度大的情况下，对第二离合器进行滑动控制并驱动混合动力车辆。
[0005]在这种控制中，在行驶过程中路面坡度始终变化，因此在检测坡度之后启动发动机的情况下，设定相对于坡度的迟滞，以避免发生发动机启动、停止的波动。
[0006]然而，当检测到坡度时，有时由于车辆的状态而不能立即启动发动机。在该情况下，当车辆的状态发生变化而之后能够启动发动机时，有可能已经通过了坡度。在该状态下存在以下问题:由于上述迟滞、控制定时的滞后等，产生在暂时启动发动机之后发动机立即停止这样的动作，不但对驾驶员施加不适感，而且浪费燃料。
[0007]本发明是鉴于这种问题而完成的，其目的在于提供一种能够防止由发动机的启动、停止引起的不适感的混合动力车辆的控制装置。
[0008]根据本发明的一个实施方式，具备:作为车辆的驱动源的发动机和马达；坡度检测部，其检测路面的坡度；坡度判断控制部，其在发动机是停止状态、且由坡度路检测部检测出的路面坡度是坡度判断用阈值以上的状态持续了第一规定时间以上时，判断为路面是坡度路，并保持该路面是坡度路的坡度判断结果；发动机启动控制部，其在由坡度判断控制部保持坡度判断结果且满足发动机的启动允许条件时启动发动机；以及行驶状态判断部，其判断车辆是行驶状态还是停止状态。
[0009]坡度判断控制部的特征在于，作为解除保持路面是坡度路的坡度判断结果的条件，在由行驶状态判断部判定为车辆是行驶状态的情况下，当由坡度检测部检测出的路面坡度小于坡度解除判断用阈值的状态持续了第二规定时间以上时，该坡度判断控制部解除保持坡度判断结果，另一方面，在由行驶状态判断部判断为车辆是停止状态的情况下，当由坡度检测部检测出的路面坡度小于坡度解除判断用阈值时，该坡度判断控制部解除保持坡度判断结果。
[0010]下面，一边参照所附附图一边详细地说明本发明的实施方式、本发明的优点。
【专利附图】
【附图说明】
[0011]图1是表示本发明的实施方式的混合动力车辆的动力传动系统的结构图的说明图。
[0012]图2是包括本发明的实施方式的控制装置的混合动力系统的结构框图。
[0013]图3是本发明的实施方式的整合控制器的功能框图。
[0014]图4是本发明的实施方式的目标驱动力图的一例的说明图。
[0015]图5是表示本发明的实施方式的模式图选择部的选择逻辑的概要图。
[0016]图6是本发明的实施方式的普通模式图的一例的说明图。
[0017]图7是本发明的实施方式的MWSC模式图的一例的说明图。
[0018]图8是本发明的实施方式的目标充放电量图的一例的说明图。
[0019]图9是本发明的实施方式的MWSC模式下的行驶控制处理的流程图。
[0020]图10是表示本发明的实施方式的发动机启动控制的流程图。
[0021]图11是本发明的实施方式的坡度判断处理的流程图。
[0022]图12是本发明的实施方式的坡度解除判断处理的流程图。
[0023]图13是表示本发明的实施方式的车辆停车时的控制的说明图。
[0024]图14是表示本发明的实施方式的车辆行驶过程中的控制的说明图。
[0025]图15是表示本发明的实施方式的混合动力车辆的动力传动系统的变形例的说明图。
[0026]图16是表示本发明的实施方式的混合动力车辆的动力传动系统的变形例的说明图。
【具体实施方式】
[0027]以下，基于附图来详细地说明本发明的实施方式。
[0028]图1表不本发明的实施方式的混合动力车辆的动力传动系统的结构图。如图15、图16所示，混合动力车辆的动力传动系统的结构，特别是第二离合器5的位置并不限定于图1所示的情况。
[0029]图1所示的混合动力车辆的动力传动系统的发动机I和电动发电机2在车辆的行进方向上串联地配置，该发动机I是作为内燃机的驱动力源，该电动发电机2利用电力产生驱动力。这些驱动力利用自动变速机3进行变速，并经由差动齿轮6被输出到驱动轮7。
[0030]电动发电机2作为马达发挥作用而产生驱动力，或者作为发电机发挥作用而产生电力。
[0031]发动机I的曲轴(输出轴)Ia与电动发电机2的输入轴2a经由第一离合器4相连结。电动发电机2的输出轴2b连结于自动变速机3的输入轴3a。自动变速机3的输出轴3b上连接有差动齿轮6。
[0032]自动变速机3将多个摩擦元件(离合器、制动器等)选择性地接合和分离，由此根据这些摩擦元件的组合来选择传递路径并决定变速级。因而，自动变速机3使来自输入轴3a的旋转以与所选择的变速级相应的变速比进行变速并输出到输出轴3b。
[0033]自动变速机3将多个摩擦元件中的一个用作第二离合器5。自动变速机3将经由第一离合器4输入的发动机I的动力与从电动发电机2输入的动力进行合成后输出到驱动轮7。
[0034]第一离合器4例如由通过液压来控制接合状态的干式离合器构成。第二离合器由通过液压来控制容量的湿式多片离合器构成。二者均可以由干式离合器或者湿式多片离合器构成。
[0035]第一离合器4具备检测第一离合器4的冲程量的冲程传感器23。
[0036]发动机I的输出轴Ia上具备检测发动机I的转速Ne的发动机转速传感器10。电动发电机2的输入轴2a上具备检测电动发电机2的转速Nm的电动发电机转速传感器11。
[0037]自动变速机3具备检测自动变速机3的输入轴转速Ni的自动变速机输入轴转速传感器12和检测自动变速机3的输出轴转速No的自动变速机输出轴转速传感器13。
[0038]由这些各传感器输出的信号被输出到以图2后述的整合控制器20。
[0039]以这种方式构成的混合动力车辆的动力传动系统根据第一离合器4的接合状态而具有三种行驶模式。第一行驶模式是使第一离合器4为分离状态,仅利用电动发电机2的动力行驶的电动行驶模式(以下称为“EV模式”)。
[0040]第二行驶模式是使第一离合器4为接合状态，利用发动机I和电动发电机2 二者的动力行驶的混合动力行驶模式(以下称为“HEV模式”)。
[0041]第三行驶模式是使第一离合器4为接合状态，对第二离合器5进行滑动控制而利用发动机I和电动发电机2的动力行驶的滑动行驶模式(以下称为“WSC(Wet StartClutch)模式”)。WSC模式特别是在电池的SOC低、发动机水温低的情况下实现蠕动行驶。WSC模式是在发动机I从停止状态起步时能够一边启动发动机I 一边输出驱动力的模式。
[0042]在WSC模式下存在如下情况:在车辆的载荷大的情况下(例如路面坡度为规定值以上的爬坡路等)，驾驶员进行调整加速踏板而维持车辆停止状态的加速防溜坡控制。此时，在WSC模式下，第二离合器5的滑动量过多的状态有可能继续。这是由于不能使发动机I的转速小于空转转速，因此通过第二离合器5的滑动来产生旋转差。
[0043]因此，还具备马达滑动行驶模式(以下简称为“MWSC模式”)，即在判断为路面坡度是规定值以上的爬坡路的情况下，在使发动机I保持工作状态下将第一离合器4分离，使电动发电机2工作并对第二离合器5进行滑动控制，并将电动发电机2作为动力源来行驶。
[0044]在上述HEV模式中存在“发动机行驶模式”、“马达辅助行驶模式”以及“行驶发电模式”。
[0045]发动机行驶模式是仅将发动机I作为驱动源对驱动轮7进行驱动的模式。马达辅助行驶模式是将发动机I和电动发电机2 二者作为驱动源来行驶的模式。行驶发电模式是将发动机I作为驱动源行驶的同时来利用发动机I的驱动力使电动发电机2作为发电机发挥功能的模式。
[0046]作为其它模式，还具有发电模式，即在车辆停车时，利用发动机I的驱动力使电动发电机2作为发电机发挥功能。
[0047]在图1中，关于位于电动发电机2与驱动轮7之间的第二离合器5，将处于自动变速机3内的某一个摩擦接合元件用作了第二离合器5，但也可以如图15所示的变形例那样将第二离合器5安装于电动发电机2与自动变速机3之间。还可以如图16所示那样将第二离合器5安装于自动变速机3与差动齿轮6之间。
[0048]整合控制器20对发动机1、电动发电机2、第一离合器4以及第二离合器5等进行控制，来切换上述行驶模式。
[0049]图2是包括整合控制器20的混合动力系统的结构框图。
[0050]混合动力系统由整合控制器20、发动机控制器21、电动发电机控制器22、逆变器8以及电池9等构成。
[0051]对整合控制器20输入来自发动机转速传感器10、电动发电机转速传感器11、自动变速机输入轴转速传感器12、自动变速机输出轴转速传感器13以及冲程传感器23的信号。对整合控制器20输入来自检测加速踏板开度APO (=实际加速踏板开度rAPO)的加速踏板开度传感器17、检测电池9的充电状态(SOC =State of Charge)的SOC传感器16的信号。对整合控制器20输入来自检测路面的坡度的G传感器10b、检测制动器装置的制动器液压的制动器液压传感器24的信号。
[0052]整合控制器20根据加速踏板开度ΑΡ0、电池充电状态SOC以及车速VSP (与自动变速机输出轴转速No成比例)来决定动力传动系统的运转点，选择能够实现驾驶员所期望的驱动力的行驶模式。整合控制器20对电动发电机控制器22指示目标电动发电机扭矩或者目标电动发电机转速。整合控制器20对发动机控制器21指定目标发动机扭矩。整合控制器20对控制第一离合器4的液压的电磁阀14和控制第二离合器5的液压的电磁阀15分别指示驱动信号。
[0053]发动机控制器21控制发动机I以使发动机扭矩成为目标发动机扭矩。AT控制器30控制自动变速机30的变速比。
[0054]电动发电机控制器22通过电池9和逆变器8控制电动发电机2，以使电动发电机2的扭矩成为目标电动发电机扭矩(或者使电动发电机的转速成为目标电动发电机的转速)。在将电动发电机2用作发电机的情况下，控制电动发电机的发电扭矩以使电动发电机2成为目标发电扭矩。
[0055]逆变器8将电池9的电力变换为高频电流并提供给电动发电机2。当电动发电机2处于发电状态时，将发电得到的电力变换为直流电流来对电池9充电。
[0056]接着，说明在整合控制器20中进行运算的控制。例如，关于运算，整合控制器20每隔控制周期1msec进行运算。
[0057]图3是整合控制器20的功能框图。
[0058]整合控制器20具有目标驱动力运算部100、模式选择部200、目标充放电运算部300、运转点指令部400以及变速控制部500。
[0059]目标驱动力运算部100使用图4所示的目标驱动力图，根据加速踏板开度APO和车速VSP来运算目标驱动力tFoO。
[0060]模式选择部200具有基于G传感器1b的检测值来估计路面坡度的路面坡度估计运算部201。路面坡度估计运算部201根据车轮速度传感器19的车轮速度加速度平均值等来运算实际加速度，根据运算结果与G传感器检测值的偏差来估计路面坡度。
[0061]模式选择部200具有基于估计出的路面坡度来选择后述的两个模式图中的某一个的模式图选择部202。
[0062]图5是表不模式图选择部202的选择逻辑的概要图。
[0063]当从选择了普通模式图的状态起估计坡度为规定值g2以上时，模式图选择部202将普通模式图切换为MWSC对应模式图。另一方面，当从选择了 MWSC对应模式图的状态起估计坡度小于规定值gl时，模式图选择部202将MWSC对应模式图切换为普通模式图。gl被设定为比g2小的值，针对估计坡度设置迟滞，来防止图切换时的控制波动。
[0064]接着，对模式图进行说明。模式图具有在估计坡度小于规定值时选择的普通模式图和估计坡度为规定值以上时选择的丽SC对应模式图。图6表示普通模式图，图7表示丽SC模式图。
[0065]普通模式图具有EV模式、WSC模式以及HEV模式。整合控制器20基于普通模式图，根据加速踏板开度APO和车速VSP来运算目标模式。即使选择了 EV模式，但如果电池充电状态SOC为规定值以下，也强制地将“HEV模式”设为目标模式。
[0066]在图6的普通模式图中，HEV — WSC切换线被设定为，在小于规定加速踏板开度APOl的区域内自动变速机AT为I速级时在比下限车速VSPl低的区域，该下限车速VSPl是比发动机I的空转转速小的转速。
[0067]在规定加速踏板开度APOl以上的区域内，在从请求大的驱动力起直到比下限车速VSPl高的车速VSP1’为止的区域被设定为WSC模式。
[0068]当电池充电状态SOC低而不能实现EV模式时，即使是起步时等也选择WSC模式。
[0069]当加速踏板开度APO大时，有时难以利用与空转转速附近的发动机转速对应的发动机扭矩和电动发电机2的扭矩来实现该请求。
[0070]在此，关于发动机扭矩，如果发动机转速上升，则能够输出更多的扭矩。根据该情况，如果提高发动机转速以输出更大的扭矩，则即使直到比下限车速VSPl高的车速为止执行WSC模式，也能够短时间从WSC模式转换为HEV模式。这是延伸到如图6所示的下限车速VSP1’的WSC区域。
[0071]图7的丽SC模式图在没有设定EV模式区域这一点上与普通模式图不同。作为WSC模式区域，不根据加速踏板开度APO变更区域，而仅利用下限车速VSPl限定区域，这一点与普通模式图不同。在WSC模式区域内设定有MWSC模式区域这一点与普通模式图不同。
[0072]MWSC模式区域被设定在被低于下限车速VSPl的规定车速VSP2和高于规定加速踏板开度APOl的规定加速踏板开度AP02包围的区域。针对丽SC模式的详细情况后文叙述。
[0073]在目标充放电运算部300中，使用图8所示的目标充放电量图，根据电池充电状态SOC来运算目标充放电电力tP。
[0074]在运转点指令部400中，根据加速踏板开度ΑΡ0、目标驱动力tFoO、目标模式、车速VSP以及目标充放电电力tP来运算瞬态的目标发动机扭矩、目标电动发电机扭矩、目标第二离合器传递扭矩容量、自动变速机AT的目标变速级以及第一离合器电磁阀电流指令，来作为它们的运转点到达目标。
[0075]运转点指令部400中设置有当从EV模式转换为HEV模式时启动发动机I的发动机启动控制部。
[0076]在变速控制部500中，按照档位图所示的档位时间表，对AT控制器30输出指令，使得实现目标第二离合器传递扭矩容量和目标变速级。档位图是基于车速VSP和加速踏板开度APO预先设定目标变速级而得到的。
[0077]接着，对丽SC模式区域进行说明。
[0078]当估计坡度大于规定坡度(gl或者g2)时，例如如果想要不进行制动踏板操作就使车辆维持停止状态或者微速起步状态，则与平坦路相比需要大的驱动力。这是由于需要与车辆的负重载荷相向。
[0079]在这种状态下，为了避免由第二离合器5的滑动导致的发热，还考虑在电池充电状态SOC存在余量时选择EV模式。但是，当从EV模式区域转换为WSC模式区域时需要进行发动机启动，电动发电机2在确保发动机启动用扭矩的状态下输出驱动扭矩，因此驱动扭矩上限值不必要地缩小。
[0080]另外，在EV模式下仅对电动发电机2输出扭矩，当使电动发电机2的旋转停止或者进行极低速旋转时，持续电流流经逆变器的开关元件(电流持续流经一个元件的现象)。由于持续电流有可能导致耐久性降低。
[0081]另外，当自动变速机3是I速时，在比相当于发动机I的空转转速的下限车速VSPl低的区域(VSP2以下的区域)，发动机I自身不能低于空转转速。此时，如果选择WSC模式，则第二离合器5的滑动量变大，有可能对第二离合器5的耐久性造成影响。
[0082]特别是在坡度路，与平坦路相比需要大的驱动力，因此向第二离合器5请求的传递扭矩容量变高，以高扭矩使高滑动量的状态持续易于导致第二离合器5的耐久性的降低。车速的上升也变得缓慢，因此直到转换为HEV模式为止耗费时间，有可能进一步发热。
[0083]因此，设定了如下的丽SC模式:使发动机I保持工作状态，将第一离合器4分离，将第二离合器5的传递扭矩容量控制为驾驶员的请求驱动力，并且将电动发电机2的转速反馈控制为比第二离合器5的输出转速高规定转速的目标转速。
[0084]换句话说，丽SC模式是如下的模式:将电动发电机2的旋转状态设为比发动机I的空转转速低的转速，并且对第二离合器5进行滑动控制。同时，发动机I切换为将空转转速设为目标转速的反馈控制。在WSC模式下，通过电动发电机2的转速反馈控制维持了发动机转速。与此相对地，如果将第一离合器4分离，则不能利用电动发电机2将发动机转速控制为空转转速。由此，利用发动机I自身进行发动机转速反馈控制。
[0085]接着，说明丽SC模式下的控制。
[0086]图9是本发明的实施方式的丽SC模式下的行驶控制处理的流程图。由整合控制器20每隔规定的周期(例如每隔1ms)执行图9所示的流程图。
[0087]在步骤SI中，整合控制器20判断是否选择了普通模式图，当选择了普通模式图时进入步骤S2，当选择了 MWSC对应模式图时进入步骤SI I。
[0088]在步骤S2中，整合控制器20判断估计坡度是否大于规定值g2，当估计坡度大于规定值g2时进入步骤S3，在除此以外的情况下进入步骤S15并执行基于普通模式图的控制处理。规定值g2是判断当前的路面是否为坡度状态的坡度判断用阈值。例如，规定值g2被设定为8%，在估计坡度超过规定值的情况下判断为是坡度。步骤S2的处理的详细情况后文叙述。
[0089]在步骤S3中，整合控制器20从普通模式图切换为MWSC对应模式图。
[0090]在步骤S4中，整合控制器20判断由当前的加速踏板开度APO和车速VSP决定的运转点是否处于MWSC模式区域内，当判断为处于区域内时进入步骤S5，在除此以外的情况下进入步骤S8。
[0091]在步骤S5中，整合控制器20判断电池充电状态SOC是否大于规定值A，当大于规定值A时进入步骤S6，在除此以外的情况下进入步骤S9。
[0092]规定值A是用于判断是否能够仅利用电动发电机2来确保驱动力的阈值。当SOC大于规定值A时，是能够仅利用电动发电机2确保驱动力的状态，但当SOC为规定值A以下时，需要对电池9充电，因此禁止选择MWSC模式。
[0093]在步骤S6中，整合控制器20判断第二离合器5的传递扭矩容量TCL2是否小于规定值B，当小于规定值B时进入步骤S7，在除此以外的情况下进入步骤S9。
[0094]规定值B是表示电动发电机2中没有流经过剩的电流的规定值。对电动发电机2进行转速控制，因此在电动发电机2中产生的扭矩为作用于电动发电机2的载荷以上。
[0095]换句话说，对电动发电机2进行转速控制以使第二离合器5成为滑动状态，因此在电动发电机2中产生比第二离合器传递扭矩容量TCL2大的扭矩。
[0096]由此，当第二离合器5的传递扭矩容量TCL2过剩时，流经电动发电机2的电流过剩，开关元件等的耐久性劣化。为了避免该状态，在规定值B以上时禁止选择MWSC模式。
[0097]在步骤S7中，整合控制器20执行丽SC控制处理。具体地说，如果发动机I停止，则启动发动机1，在使发动机I保持工作状态下将第一离合器4分离。
[0098]此时，整合控制器20进行反馈控制以使发动机I成为空转转速。对电动发电机2进行反馈控制，以使电动发电机2的转速成为对第二离合器5的输出侧转速Ncl2out加上规定转速α而得到的目标转速(但是，是比空转转速低的值)。对第二离合器5进行反馈控制以使其传递扭矩容量成为与请求驱动力相应的传递扭矩容量。
[0099]在普通模式图中没有设定MWSC模式，因此在步骤S7中的MWSC控制处理中包括从EV模式或者WSC模式进行模式转换的处理。在从EV模式向MWSC模式转换的情况下，启动发动机I。
[0100]在步骤S8中，整合控制器20判断由当前的加速踏板开度和车速决定的运转点是否处于WSC模式区域内，当判断为处于区域内时进入步骤S9，在除此以外的情况下判断为处于HEV模式区域内并进入步骤S10。
[0101]在步骤S9中，整合控制器20执行WSC控制处理。具体地说，将第一离合器4完全接合，对发动机I进行与目标扭矩相应的前馈控制。对电动发电机2进行反馈控制以使其转速成为空转转速。对第二离合器5进行反馈控制以使其传递扭矩容量成为与请求驱动力相应的传递扭矩容量。
[0102]在丽SC对应模式图中没有设定EV模式，因此在步骤S9中的WSC控制处理中包括从EV模式进行模式转换的处理。
[0103]在步骤SlO中，整合控制器20执行HEV控制处理。具体地说，将第一离合器4完全接合，对发动机I和电动发电机2进行反馈控制使得成为与请求驱动力相应的扭矩，将第二离合器5完全接合。在丽SC对应模式图中没有设定EV模式，因此在步骤SlO中的HEV控制处理中包括从EV模式进行模式转换的处理。
[0104]在步骤Sll中，整合控制器20判断估计坡度是否小于坡度解除判断用阈值gl，当估计坡度小于gl时进入步骤S12，在除此以外的情况下进入步骤S4，并进行基于MWSC对应模式图的控制。坡度解除判断用阈值gl是对作为坡度判断用阈值的g2设定了迟滞的值。例如，坡度解除判断用阈值gl被设定为从坡度判断用阈值g2减去迟滞量而得到的5%，在估计坡度低于规定值的情况下判断为解除了坡度。步骤Sll的详细情况后文叙述。
[0105]在步骤S12中，整合控制器20从MWSC对应模式图切换为普通模式图。
[0106]在步骤S13中，整合控制器20伴随图切换而判断行驶模式是否变更，当判断为已变更时进入步骤S14，在除此以外的情况下进入步骤S15。是由于当从MWSC对应模式图切换为普通模式图时，可能产生从丽SC模式向WSC模式的转换、从WSC模式向EV模式的转换以及从HEV模式向EV模式的转换。
[0107]在步骤S14中，整合控制器20执行行驶模式变更处理。具体地说，当从MWSC模式向WSC模式转换时，将电动发电机2的目标转速变更为空转转速，在同步的阶段将第一离合器4接合。然后，将发动机控制从空转转速反馈控制切换为目标发动机扭矩前馈控制。
[0108]当从WSC模式向EV模式转换时，整合控制器20将第一离合器4分离，使发动机I停止，将电动发电机2从转速控制切换为基于请求驱动力的扭矩控制，将第二离合器5从基于请求驱动力的反馈控制切换为完全接合。
[0109]当从HEV模式向EV模式转换时，整合控制器20将第一离合器4分离，使发动机I停止，继续对电动发电机2进行基于请求驱动力的扭矩控制，将第二离合器5从基于请求驱动力的反馈控制切换为完全接合。
[0110]在步骤S15中，整合控制器20执行基于普通模式图的控制处理。
[0111]通过这样的控制，在估计坡度比作为坡度判断用阈值的规定值g2大的情况下，判断为是坡度并选择MWCS模式。在估计坡度小于坡度解除判断用阈值gl的情况下，解除坡度判断，并解除MWSC模式，进行基于普通模式图的控制，该坡度解除判断用阈值gl是对作为坡度判断用阈值的规定值g2设定了迟滞而得到的。
[0112]接着，对发动机I的启动进行说明。
[0113]在上述图9的流程图中，在估计坡度大于规定值g2的情况下选择MWSC模式。此时，在步骤S7的丽SC控制处理中，例如在从EV模式转移到丽SC模式的情况下，进行发动机I的启动。换句话说，在估计坡度大于规定值g2的情况下启动发动机I。
[0114]此时，如果在由电动发电机2输出了扭矩的情况下启动发动机1，则产生振动、噪音，对驾驶员施加不适感。因此，为了防止该情况，整合控制器20进行控制，使得在满足接下来要说明的条件的情况下使发动机启动。
[0115]图10是表示本发明的实施方式的发动机启动控制的流程图。由整合控制器20每隔规定的周期(例如每隔1ms)执行图10所示的流程图。
[0116]在步骤SlOl中，整合控制器20判断是否存在发动机启动请求，当存在发动机启动请求时进入步骤S102，在除此以外的情况下反复进行本步骤。在本发明的实施方式中，作为发动机启动的条件，在上述图9的步骤S3中估计坡度大于规定值g2且进行了坡度判断的情况下进行发动机I的启动请求。
[0117]在步骤S102中，整合控制器20根据来自制动器液压传感器24的信号判断制动器制动力是否大于规定制动力B且停车判断是否为“进行(ON) ”。当条件成立时进入步骤S103，在除此以外的情况下进入步骤S105。
[0118]所谓停车判断，是指在车速VSP为规定值以下的状态持续了规定时间以上的情况下判断为大致接近车辆停止状态。并不限于车辆完全停止的情况。
[0119]在判断为停车判断为“进行(ON) ”的情况下，整合控制器20进行控制以使电动发电机2的蠕动扭矩朝向ONm逐渐减少。这是由于如果制动器制动力大于规定制动力B，则认为驾驶员有制动意图，并且能够在某种程度上抑制作用于车轮的扭矩变动。
[0120]在步骤S103中，整合控制器20判断输入扭矩(S卩，电动发电机2的输出扭矩)的绝对值为O以下的状态是否经过了规定时间Tl以上。当判断为条件成立时进入步骤S106，在除此以外的情况下进入步骤S104。
[0121]这是由于如果输入扭矩的绝对值为O以下的状态经过规定时间Tl以上，则认为是蠕动扭矩的施加完全结束的状态，能够抑制由发动机启动引起的扭矩变动。
[0122]使用向电动发电机2的指令扭矩来判断输入扭矩，但也可以基于对电动发电机2提供的电流值等来估计扭矩。或者，还可以设为使用扭矩传感器等检测输入扭矩的结构。
[0123]在步骤S104中，整合控制器20使发动机启动待机。由此，在电动发电机2的输出扭矩有可能变动的情况下，通过避免发动机启动，能够避免对驾驶员施加不适感。
[0124]在步骤S105中，整合控制器20判断档位位置是否为P档位或者加速踏板是否被开启。当这些条件成立时进入步骤S106，在除此以外的情况下返回到步骤S102。
[0125]如果档位位置是P档位，则通过驻车锁定机构的工作来强制地固定车轮，因此即使产生了输入扭矩也能够抑制扭矩变动的影响。是由于在加速踏板被开启的情况下，驾驶员有起步意图，因此立即启动发动机I是恰当的。
[0126]在步骤S106中，整合控制器20开始发动机启动控制处理。由此发动机I被启动。
[0127]按照图10所示的流程图，即使在存在发动机I的启动请求的情况下，整合控制器20也在电动发电机2输出了扭矩时使发动机的启动待机。由此，能够防止由扭矩变动的影响下产生的振动对驾驶员施加不适感。即，利用整合控制器20构成发动机启动控制部，该发动机启动控制部在满足了基于电动发电机2的扭矩、档位位置或者加速踏板的状态的发动机的启动条件时使发动机启动。
[0128]在进行这种控制的混合动力车辆中，可能产生如下问题。
[0129]在上述图9所示的流程图中判断估计坡度是否大于规定值g2，在选择了 MWSC模式时整合控制器20进行发动机I的启动请求。此时，按照上述图10所示的流程图进行发动机启动控制。在车辆减速并且成为加速踏板开度APO小的惯性状态时、车辆达到停止的情况下，整合控制器20为了抑制燃料消耗而对发动机I执行所谓的怠速停止。由此发动机I停止。
[0130]在该控制中，在整合控制器20判断为路面的坡度大于规定值g2并转移到MWSC模式时，例如存在电动发电机2的输出扭矩不是ONm的情况等发动机I不能立即启动的情况。
[0131]在这种情况下，当通过路面的坡度部分而停车时，在迟滞的影响下开始发动机I的启动，但在停车时的路面的坡度小于坡度解除判断用阈值gl的情况下，有时在结束丽SC模式后发动机立即停止。
[0132]这意味着短期内连续发生发动机I的启动、停止，由于振动、噪音等对驾驶员施加不适感。
[0133]因此，在本发明的实施方式中，构成为通过进行如下控制来防止这种不适感。
[0134]图11是本发明的实施方式的坡度判断处理的流程图。图11所示的流程图对应于图9中的流程图的步骤S2的处理。
[0135]整合控制器20在图9的步骤S2中判断估计坡度是否大于规定值g2，当估计坡度大于规定值g2时进入步骤S3，转换为MWSC模式。
[0136]此时，如图11的步骤S21所示，整合控制器20判断是否检测出当前路面的估计坡度大于作为坡度判断用阈值的规定值g2的状态并持续第一规定时间以上。第一规定时间是为了排除由G传感器1b的检测值中包含的噪声、行驶过程中的车辆的振动、摇摆等带来的影响而设置的连续时间，例如设为I秒。
[0137]在判断为检测出估计坡度大于规定值g2的状态并持续第一规定时间以上的情况下，转移到步骤S21，整合控制器20判断为是坡度状态，并保持坡度状态判断结果。即，图9中的步骤S2的判断为“是”。
[0138]在不是第一规定时间以上检测出估计坡度大于规定值g2的状态的情况下，转移到步骤S22，整合控制器20判断为不是坡度。即，图9中的步骤S2的判断为“否”。
[0139]通过这样，整合控制器12通过判断坡度状态而构成坡度判断控制部。
[0140]图12是本发明的实施方式的坡度解除判断处理的流程图。图12所示的流程图对应于图9中的流程图的步骤Sll的处理。
[0141]关于整合控制器20，在图9的步骤Sll中，整合控制器20判断估计坡度是否小于坡度解除判断用阈值gl，当小于坡度解除判断用阈值gl时进入步骤S12并解除MWSC模式，转换为使用了普通模式图的行驶模式。
[0142]在本实施方式中，进一步根据如下条件来控制MWSC模式的解除。
[0143]具体地说，在图12的流程图中，首先，在步骤S31中，整合控制器20判断混合动力车辆是否停车。在判断为车辆停车的情况下转移到步骤S32，在判断为车辆没有停车的情况下，转移到步骤S35。关于步骤S31的判断，例如在车速VSP是O或者几km/h以下的情况下，判断为车辆停止。整合控制器像这样基于车速VSP来判断车辆是行驶状态还是停止状态，由此构成行驶状态判断部。
[0144]接着，在步骤S32中，整合控制器20判断当前的路面的估计坡度是否小于作为坡度判断用阈值的规定值g2。
[0145]在判断为路面坡度小于坡度判断用阈值的情况下转移到步骤S33，整合控制器20判断为不是坡度(在保持了坡度判断结果的情况下，解除该判断)。即，图9中的步骤Sll的判断为“是”。
[0146]在判断为路面坡度大于坡度判断用阈值的情况下转移到步骤S34，整合控制器20判断为是坡度(保持上次判断出的坡度判断结果)。即，图9中的步骤Sll的判断为“否”。
[0147]在这些步骤S32至S34的处理中，当车辆停车时，坡度判断小于阈值的情况下，立即解除坡度判断的结果。这是由于，当车辆停止时，在用于检测坡度的各传感器的值中误差、噪声少，因此即使在将估计坡度与没有设定迟滞的规定值g2进行比较之后立即解除坡度判断也没有问题。
[0148]在步骤S31中判断为车辆是行驶过程中的情况下转移到步骤S35，整合控制器20将估计坡度与对坡度判断用阈值g2设定了迟滞而得到的坡度解除判断用阈值gl进行比较。而且，判断是否检测出估计坡度小于坡度解除判断用阈值gl的状态并持续第二规定时间以上。与第一规定时间同样地，第二规定时间也是为了排除由G传感器1b的检测值中包含的噪声、行驶过程中的车辆的振动、摇摆等带来的影响而设置的连续时间，例如设为I秒。
[0149]在判断为检测出路面坡度小于坡度解除判断用阈值gl的状态并持续第二规定时间以上的情况下转移到步骤S36，整合控制器20判断为不是坡度(在保持了坡度判断结果的情况下，解除该判断)。即，图9中的步骤Sll的判断为“是”。
[0150]在不是第二规定时间以上检测出路面坡度小于坡度解除判断用阈值gl的情况下转移到步骤S37，继续判断坡度，整合控制器20保持上次判断出的坡度判断结果。即，图9中的步骤Sll的判断为“否”。
[0151]如图12所示的流程图那样进行控制，由此特别是在车辆停止的状态下不基于迟滞和计时时间进行监视，也能够在坡度小于规定值时立即解除坡度判断。由此，例如能够在进行坡度判断之后车辆停车并在车辆停车的同时路面坡度消失这样的路面状态下抑制发动机的启动。由此，能够防止由于发动机启动而对驾驶员施加不适感，并且能够抑制燃料的消耗。整合控制器像这样判断路面是坡度状态的坡度判断结果并保持该判断结果，或者解除保持坡度判断结果，由此构成坡度判断控制部。
[0152]图13是表示本发明的实施方式的车辆停车时的控制的说明图。
[0153]在图13中，作为将时间设为横轴的时序图而从上部起分别示出估计坡度、车速、坡度判断状态。
[0154]在图13中，表示车辆减速并在定时tl3停止的运转状态。此时的路面的坡度随着车辆的行进而变大，在估计坡度超过规定值g2之后，与车辆停止大致同时示出估计坡度处于gl与g2之间(迟滞的范围)的状态。
[0155]首先，随着车辆的行进，估计坡度逐渐增加，在定时til,估计坡度成为规定值g2以上。在该状态持续了第一规定时间的情况下(定时tl2)，在上述图11的步骤S21中判断为“是”，判断为坡度。
[0156]之后，车辆减速，在定时tl3车速大致为Okm/h，车辆成为停车状态。在定时tl3前后，估计坡度成为坡度解除判断用阈值gl与规定值g2之间的坡度。
[0157]按照上述图9的步骤Sll如果估计坡度为坡度解除判断用阈值gl以上，则不会解除坡度判断。在该状况下车辆再次开始行驶的情况下，保持坡度判断，因此例如在进行了怠速停止的情况下，转移到MWSC模式并启动发动机I。此时，在车辆再次起步且估计坡度立即成为坡度解除判断用阈值gl以下的情况下，解除坡度判断，发动机I立即停止。
[0158]为了防止该情况，在本申请发明中，在定时tl3车辆为停车中且估计坡度小于不包含迟滞的规定值g2的情况下，在图11的步骤S21中判断为“否”，解除坡度判断。由此，在车辆再次起步的情况下解除了坡度判断，因此不会转移到丽SC模式，能够防止发动机I在启动之后停止。
[0159]图14是表示本发明的实施方式的车辆行驶过程中的控制的说明图。
[0160]在图14中，作为将时间作为横轴的时序图，从上部起分别示出估计坡度、车速、坡度判断状态。
[0161]在图14中示出了以下状态:在车辆行驶过程中，在定时t21估计坡度超过规定值g2，之后在定时t23估计坡度小于坡度解除判断用阈值gl。
[0162]在定时t21，估计坡度为规定值g2以上。在该状态持续了第一规定时间的情况下(定时t22)，在上述图11的步骤S21中判断为“是”，判断为是坡度。
[0163]之后，随着车辆的行驶，估计坡度高于或者低于坡度判断用阈值g2，但由于设定了坡度判断的迟滞，因此虽然低于g2也不会解除坡度判断。
[0164]之后，在定时t23，估计坡度小于坡度解除判断用阈值gl，在该状态持续了第二规定时间的情况下(定时t24)，在上述图12的步骤S34中判断为“是”，解除坡度。
[0165]如上所述，在本发明的实施方式中，适用于作为驱动源而具备发动机I和电动发电机2的混合动力车辆。混合动力车辆具备基于G传感器1b的检测值来检测路面坡度的作为路面坡度检测部的路面坡度估计运算部201。具备坡度判断控制部，该坡度判断控制部在发动机I是停止状态且路面坡度是坡度判断用阈值(g2)以上的状态持续了第一规定时间以上时，判断为路面是坡度路，并保持该坡度判断结果。具备发动机启动控制部，在由坡度判断控制部保持坡度判断结果且满足发动机I的启动允许条件时，该发动机启动控制部启动发动机I。具备判断混合动力车辆是行驶状态还是停止状态的行驶状态判断部。这些部件由整合控制器20构成。
[0166]在这种结构中，作为解除保持路面是坡度路的坡度判断结果的条件，在判断为车辆是行驶状态的情况下，由于路面坡度小于坡度判断用阈值g2的状态持续了第二规定时间以上，因此整合控制器20解除保持坡度判断结果。在判断为混合动力车辆是停止状态的情况下，由于路面坡度小于坡度解除判断用阈值gl，因此整合控制器20解除保持坡度判断结果。
[0167]通过这种控制，例如能够防止在车辆停止的同时路面不是坡度的情况等不是坡度的状态下启动发动机。例如，在保持坡度判断结果之后车辆停车，在车辆停车的同时路面坡度消失这样的路面状态下，能够解除保持坡度判断结果，从而能够抑制发动机的启动。由此，能够防止由于发动机启动而对驾驶员施加不适感，并且能够抑制燃料的消耗。由此，能够通过防止发动机的振动噪音来防止对驾驶员施加不适感，并且能够抑制燃料的消耗。
[0168]判断坡度的坡度判断用阈值g2和用于判断坡度判断结果的保持的解除的坡度解除判断用阈值gl可以是同一个值(例如规定值g2)。
[0169]作为坡度判断用阈值值的规定值g2被设定为比解除坡度的判断的坡度解除判断用阈值gl大迟滞量的值，但在车辆停止的情况下，根据坡度判断用阈值g2进行坡度的判断的解除。
[0170]由此，能够进一步扩大坡度的判断的解除的区域，因此能够抑制发动机启动，从而通过防止发动机的振动噪音来防止对驾驶员施加不适感，并且能够抑制燃料的消耗。
[0171]另一方面，当判断路面的坡度时，即使在车辆是停止状态的情况下，也基于路面坡度大于坡度判断用阈值g2的状态持续了第一规定时间以上的情况来进行判断。如上所述，在车辆停止的状态下，路面坡度不变，因此能够通过第一规定时间来排除由G传感器1b的检测信号的噪声、与路面变化无关的车身的摇摆等带来的影响。
[0172]由此，能够抑制不期望的发动机的启动，从而通过防止发动机的振动噪音来防止对驾驶员施加不适感，并且能够抑制燃料的消耗。
[0173]以上，对本发明的实施方式进行了说明，但上述实施方式只不过示出了本发明的适用例的一部分，将本发明的技术范围限定于上述实施方式的具体的结构并非主旨。
[0174]本申请主张2012年3月15日向日本专利局申请的特愿2012-58956的优先权。通过参照而将该申请的全部内容引入本说明书。
【权利要求】
1.一种混合动力车辆的控制装置，具备: 作为车辆的驱动源的发动机和马达； 坡度检测部，其检测路面的坡度； 坡度判断控制部，其在上述发动机是停止状态、且由上述坡度路检测部检测出的路面坡度是坡度判断用阈值以上的状态持续了第一规定时间以上时，判断为路面是坡度路，并保持该路面是坡度路的坡度判断结果； 发动机启动控制部，其在由上述坡度判断控制部保持上述坡度判断结果且满足上述发动机的启动允许条件时启动上述发动机；以及 行驶状态判断部，其判断上述车辆是行驶状态还是停止状态， 其中，作为解除保持路面是坡度路的坡度判断结果的条件， 在由上述行驶状态判断部判定为上述车辆是行驶状态的情况下，当由上述坡度检测部检测出的路面坡度小于坡度解除判断用阈值的状态持续了第二规定时间以上时，上述坡度判断控制部解除保持上述坡度判断结果， 在由上述行驶状态判断部判断为上述车辆是停止状态的情况下，当由上述坡度检测部检测出的路面坡度小于坡度解除判断用阈值时，上述坡度判断控制部解除保持上述坡度判断结果。
2.根据权利要求1所述的混合动力车辆的控制装置，其特征在于， 上述坡度判断用阈值被设定为比上述坡度解除判断用阈值大的坡度， 在由上述行驶状态判断部判断为上述车辆是停止状态的情况下，当由上述坡度检测部检测出的路面坡度小于坡度判断用阈值时，上述坡度判断控制部解除保持上述坡度判断结果O
3.根据权利要求1或2所述的混合动力车辆的控制装置，其特征在于， 无论由上述行驶状态判断部判断出车辆是行驶状态还是停止状态，在由上述坡度检测部检测出的路面坡度大于坡度判断用阈值的状态持续了上述第一规定时间以上的情况下，上述坡度判断控制部判断为路面是坡度状态，并保持该路面是坡度状态的判断结果。
4.一种混合动力车辆的坡度判断方法，该混合动力车辆具备作为驱动源的发动机和马达， 在上述混合动力车辆中具备控制装置，该控制装置具备: 坡度检测部，其检测路面的坡度； 坡度判断控制部，其在上述发动机是停止状态、且由上述坡度路检测部检测出的路面坡度是坡度判断用阈值以上的状态持续了第一规定时间以上时，判断为路面是坡度路，并保持该路面是坡度路的坡度判断结果； 发动机启动控制部，其在由上述坡度判断控制部保持上述坡度判断结果且满足上述发动机的启动允许条件时启动上述发动机；以及 行驶状态判断部，其判断上述车辆是行驶状态还是停止状态， 在该坡度判断方法中， 在由上述行驶状态判断部判断为上述车辆是行驶状态的情况下，当由上述坡度检测部检测出的路面坡度小于坡度解除判断用阈值的状态持续了第二规定时间以上时，上述坡度判断控制部解除保持上述坡度判断结果， 在由上述行驶状态判断部判断为上述车辆是停止状态的情况下，当由上述坡度检测部检测出的路面坡度小于坡度解除判断用阈值时，上述坡度判断控制部解除保持上述坡度判断结果。
【文档编号】B60L11/14GK104169148SQ201380014280
【公开日】2014年11月26日 申请日期:2013年3月12日 优先权日:2012年3月15日
【发明者】下山广树, 土川晴久 申请人:日产自动车株式会社