用于混合动力车辆的控制系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种在将内燃机和电动机作为驱动源安装于其上的所谓的混合动力车辆中使用的车辆控制系统。
【背景技术】
[0002]这一类型的混合动力车辆的已知示例包括具有连接到与轮轴联接的驱动轴、弓丨擎的输出轴、和电动发电机MGl的旋转轴的三个旋转元件的行星齿轮机构、以及能够产生到驱动轴的动力的电动发电机MG2 (参见，例如，日本专利申请公开号2009-248913 (JP2009-248913A))。在混合动力车辆中，在引擎和行星齿轮机构之间提供吸收转矩波动的减震器。
[0003]在如上所述的混合动力车辆中，在其中可能产生震动和异常噪声的低速高转矩区域中，如果电池的剩余容量减少，可以操作引擎以对电池充电。此时，如果车速低，由低速高转矩区域中的引擎的操作引起的震动和异常噪声不被由车辆的运转引起的震动和异常噪声掩盖；因此，用于对电池充电的电力限于低水平，以防引擎操作在低速高转矩区域中。
【发明内容】
[0004]在如JP 2009-248913A中所描述的混合动力车辆中，通过施加减震器的磁滞转矩来吸收引擎的转矩波动从而抑制震动。但是，根本没考虑鉴于其与减震器的磁滞转矩的关系来设定要求充电电力。
[0005]因此，如果在产生的要求充电电力下不能应用磁滞转矩，引擎的转矩波动将被直接传输到行星齿轮机构，并且抑制震动和异常噪声的性能可能恶化。
[0006]特别地，如果当混合动力车辆从EV运转模式切换到引擎运转模式时将要求充电电力设定成高水平，例如，要求充电电力的变化量变大，并且引擎转矩的波动范围变大，借此驾驶员更可能感受到震动和异常噪声。
[0007]本发明提供了一种用于混合动力车辆的控制系统，在驾驶员可能感受到震动和异常噪声的车辆运转情形中，提供了抑制由内燃机的操作引起的震动和异常噪声的改进性會K。
[0008]根据本发明的用于混合动力车辆的控制系统包括内燃机、发电机、行星齿轮机构、电动机、蓄电装置、减震器装置、检测器、以及电子控制单元。发电机接收动力或产生动力。行星齿轮机构具有分别连接到内燃机的输出轴、发电机的旋转轴、以及联接到驱动轮的驱动轴的三个旋转元件。电动机从驱动轴接收动力或者产生到驱动轴的动力。蓄电装置提供电力到发电机和电动机以及从发电机和电动机接收电力。减震器装置安置在内燃机与行星齿轮机构之间的动力传输路径中。减震器装置具有使用由摩擦材料产生的摩擦力来产生磁滞转矩的磁滞机构。检测器检测混合动力车辆的车速。电子控制单元配置成基于蓄电装置的充电状态来设定对蓄电装置充电所要求的要求电力。电子控制单元配置成随着由检测器检测到的车速越低而越减少要求电力，使得内燃机的输出轴的旋转波动被由磁滞机构产生的磁滞转矩吸收。
[0009]使用以上安排，根据本发明的控制系统随着车速越低而越减少要求充电电力，以使得内燃机的输出轴的旋转波动被由磁滞机构产生的磁滞转矩吸收。因而，在其中旋转波动有可能传输到行星齿轮机构的低车速区域中，有可能减少由内燃机产生的转矩。因此，根据本发明的控制系统使得有可能应用磁滞转矩以应对低车速区域中的旋转波动。对应地，在驾驶员可能感受到震动和异常噪声的运转情形下，相比于已知系统，根据本发明的控制系统提供了抑制由内燃机的操作引起的震动和异常噪声的改进性能。
[0010]在如上所述的控制系统中，磁滞机构可以包括根据减震器装置的扭转角来产生第一磁滞转矩的第一磁滞产生部，以及根据扭转角来产生比第一磁滞转矩更大的第二磁滞转矩的第二磁滞部；以及电子控制单元可以配置成随着由检测器检测到的车速越低而越减少要求电力，以使得旋转波动被由第一磁滞产生部产生的第一磁滞转矩吸收。
[0011]使用以上安排，根据本发明的控制系统随着车速越低而越减少要求充电电力，以使得内燃机的输出轴的旋转波动被比第二磁滞转矩更小的第一磁滞转矩吸收；因此，第一磁滞转矩能够应用以应对低车速区域中的旋转波动。对应地，即使在减震器装置为根据扭转角来产生第一磁滞转矩和第二磁滞转矩的所谓的两级磁滞减震器的形式的情况下，在驾驶员可能感受到震动和异常噪声的运转情形中，根据本发明的控制系统也提供抑制由内燃机的操作引起的震动和异常噪声的改进性能。
[0012]在如上所述的控制系统中，电子控制单元可以配置成计算混合动力车辆所要求的要求驱动力；以及电子控制单元可以配置成随着所计算的要求驱动力越低而越减少要求电力，以使得旋转波动被由第一磁滞产生部产生的第一磁滞转矩吸收。
[0013]使用以上安排，根据本发明的控制系统随着要求驱动力越小而越减少要求充电电力，以使得内燃机的输出轴的旋转波动被比第二磁滞转矩更小的第一磁滞转矩吸收；因此，在要求驱动力小并且旋转波动可能传输到行星齿轮机构的区域中，由内燃机产生的转矩能够减少。因而，在根据本发明的控制系统中，在要求驱动力小的区域中，第一磁滞转矩能够应用以应对旋转波动。对应地，在驾驶员可能感受到震动和异常噪声的运转情形中，相比于已知系统，根据本发明的控制系统提供了抑制由内燃机的操作引起的震动和异常噪声的改进性能。
[0014]根据本发明，在驾驶员可能感受到震动和异常噪声的运转情形中，用于混合动力车辆的控制系统提供了抑制由内燃机的操作引起的震动和异常噪声的改进性能。
【附图说明】
[0015]以下将参照所附附图来描述本发明的示例性实施例的特征、优点、以及技术和工业意义，其中相同的附图标记指代相同的元件，并且其中:
[0016]图1为示出其中使用根据本发明的第一实施例的车辆控制系统的混合动力车辆的构造的不意图；
[0017]图2为示出根据本发明的第一实施例的两级磁滞减震器的模型的视图；
[0018]图3为根据本发明的第一实施例的两级磁滞减震器的横截面视图；
[0019]图4为指示引擎转矩与要求充电电力之间的关系的曲线图；
[0020]图5为指示已知两级磁滞减震器的扭转角与引擎转矩之间的关系的曲线图；
[0021]图6为示出使用车速和要求驱动力作为参数来定义的可听见格格声的区域的视图；
[0022]图7为图示由根据本发明的第一实施例的ECU执行的控制减少要求充电电力的流程图；
[0023]图8为指示根据本发明的第一实施例的两级磁滞减震器的扭转角与引擎转矩之间的关系的曲线图；
[0024]图9为图示由根据本发明的第二实施例的ECU执行的控制减少要求充电电力的流程图；以及
[0025]图10为图示由根据本发明的第三实施例的ECU执行的控制减少要求充电电力的流程图。
【具体实施方式】
[0026]将参照附图来描述本发明的某些实施例。
[0027]参见图1至图8，将描述根据本发明的第一实施例的用于车辆的控制系统。根据这一实施例的车辆控制系统用于将内燃机和电动机(或发电机)作为用于产生车辆的驱动力的动力源安装在其上的所谓的混合动力车辆中。
[0028]如图1中所示，混合动力车辆I包括引擎2、动力分配/整合机构3、电动发电机MG1、MG2、减速齿轮4、电池80、以及车辆控制系统10。
[0029]车辆控制系统(电子控制单元)10包括用于混合动力车辆的电子控制单元(其将简称为“HVECU”)100、用于引擎的电子控制单元(其将简称为“引擎ECU”)200、用于电动机的电子控制单元(其将简称为“电动机ECU”)300、以及用于电池的电子控制单元(其将简称为“电池ECU”) 400。在这一实施例中，车辆控制系统10提供根据本发明的电子控制单元
目.ο
[0030]将引擎2构造为能够以诸如为汽油或轻油的含碳氢化合物燃料来产生动力的内燃机。在引擎2中，汽油从燃料喷射阀(未示出)喷入并且与进气混合，以使得将燃料和空气的混合物抽入每个汽缸的燃烧室中。接着，空气-燃料混合物在燃烧室中爆炸并燃烧，以使得使用燃烧能量向下推动引擎2的每个汽缸中收纳的活塞(未示出)，并且将活塞的往复动作转化成引擎2的曲轴27的旋转动作。
[0031]引擎2由引擎E⑶200控制。将诸如为曲柄角传感器和水温传感器的各种传感器连接到引擎ECU 200。引擎ECU 200例如基于从曲柄角传感器接收的信号来计算引擎速度。引擎ECU 200经由输出端口来输出用于驱动引擎2的各种控制信号，包括到燃料喷射阀的驱动信号、到调整油门开度的油门电动机的驱动信号、以及到点火线圈的驱动信号。
[0032]引擎E⑶200与HVE⑶100通信，并且根据来自HVE⑶100的控制信号来控制引擎2的操作。引擎E⑶200还根据需要来输出关于引擎2的操作情形的数据到HVE⑶100。
[0033]动力分配/整合机构3为经由减震器装置70连接到曲轴27的三轴型动力分配/整合机构。动力分配/整合机构3包括作为外齿轮的恒星齿轮31、作为内齿轮的与恒星齿轮31同心设置的环形齿轮32、与恒星齿轮31和环形齿轮32啮合的两个或更多个小齿轮33、以及维持两个或更多个小齿轮33以使小齿轮33能够绕它们自身旋转并且还能够绕机构3的轴旋转的承载架34。换而言之，动力分配/整合机构3为使用恒星齿轮31、环形齿轮32、以及承载架34作为旋转元件来执行差动操作的行星齿轮机构的形式。这三个旋转元件分别连接到三个轴，即，恒星齿轮31能够与之作为一个单元而旋转的电动发电机MGl (其将稍后描述)的旋转轴36、经由副驱动齿轮35和齿轮机构60来联接到驱动轮63a、63b的作为驱动轴的环形齿轮轴32a、以及作为引擎2的输