用于混合动力车辆的控制系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种用于混合动力车辆的控制系统，并且更具体地，涉及用于对电池充电的控制。
【背景技术】
[0002]通常已知一种包括联接至驱动轮使得动力得以传递的发动机和电动机的混合动力车辆。该混合动力车辆在行驶的同时基于车辆的行驶状态切换成多种行驶模式。例如，当电池的充电状态(充电程度)变得低于或等于预定值且输出对电池充电的要求时，行驶模式切换成以下模式:车辆通过使用发动机的动力的一部分来行驶，而同时通过使用发动机的动力的剩余部分由电动机产生电力。日本专利申请公开号2009-248913 (JP 2009-248913A)中描述的一种混合动力车辆也是这种车辆中的一种。JP 2009-248913 A描述了这样一种技术，在响应于对电池充电的充电要求而通过使用发动机的动力在充电限制值的范围内对电池充电的混合动力车辆中，该技术用于在车速低时降低该充电限制值。通过这种方式，通过在车速低时降低该充电限制值，行驶期间的振动和噪声的产生得以通过防止以低转速和高转矩驱动发动机而受到抑制。
【发明内容】
[0003]JP 2009-248913 A中描述的混合动力车辆并不包括处于发动机和电动机这两者与驱动轮之间的变速器。在变速器设置在处于发动机和电动机这两者与驱动轮之间的动力传递路径中的混合动力车辆中，发动机的转速还随着变速器的档速位置而改变；然而，当对混合动力车辆如JP 2009-248913 A中所描述的混合动力车辆的情形那样进行控制时，发动机会根据档速位置而在低转速和高转矩下运行，其结果是会出现振动和噪声。当然，允许为了抑制振动和噪声的出现而均匀地收紧充电限制值却不考虑档速位置；然而，充电率因此降低，因此不能恰当地保持电池的充电状态。
[0004]本发明提供了一种控制系统，在发动机和电动机联接至驱动轮使得使得动力得以传递且变速器设置在处于发动机和电动机这两者与驱动轮之间的动力传递路径中的混合动力车辆中，该控制系统能够恰当地保持电池的充电状态，而同时抑制在车辆以由电动机实施发电来行驶时出现的振动和噪声。
[0005]本发明的第一方案涉及一种用于混合动力车辆的控制系统。该控制系统包括驱动轮、发动机、电动机、变速器、电池和控制器。该发动机联接至驱动轮使得动力被传递至驱动轮。该电动机被联接至驱动轮使得动力被传递至驱动轮。变速器设置在驱动轮与发动机及电动机这两者之间的动力传递路径中。电池构造成以电动机产生的电力充电。控制器构造成响应于对电池充电的充电要求而将对电池充电的充电率保持为处于或低于充电限制的同时通过使用发动机的动力使混合动力车辆行驶。该控制器构造成将充电限制值设定成使得该充电限制值在变速器的档速位置为高时比在档速位置为低时小。
[0006]通过这种构造，相较于当档速位置低时，当档速位置高时充电率受到限制，因此发动机即使在档速位置高时也难以进入高转矩状态，即，发动机的转速低。因此，有可能抑制趋向于在发动机被以低转速和高转矩驱动时发生的振动和噪音。另一方面，充电限制值在档速位置低时比在档速位置高时高，因此充电率同样增加，并且可能将电池的充电状态保持在恰当的范围内。通过这种方式，通过在档速位置高时(即，振动和噪音趋向于出现时)降低充电限制值，使振动和噪音受到抑制，并且在档速位置低时设定合适的充电率。因此，有可能将抑制振动和噪声的出现以及保持电池的充电状态这两者同时实现。
[0007]在该控制系统中，控制器可以构造成将充电限制值设定成使得该充电限制值在车速低时比在车速高时低。通过这种构造，发动机的转速随着车辆速度降低而降低，并且充电限制值相应地降低，因此发动机的转矩的增加受到抑制，并且在行驶期间振动和噪声的出现受到抑制。
[0008]在该控制系统中，控制器可以构造成基于电池的充电状态而计算用于使电池的充电状态保持在预定范围内的基础要求充电率，并且将该基础要求充电率和充电限制值中较低的一个设定为目标充电值。通过这种构造，基于设定的目标充电值来执行充电控制，因此有可能适当地防止振动和噪声。
[0009]在该控制系统中，控制器可以构造成将基础要求充电率设定成使得基础要求充电率随着电池的充电状态的降低而增加。通过这种构造，随着电池的充电状态降低，基础要求充电状态增加，因此可能将电池的充电状态保持在最优的范围内。
[0010]在该控制系统中，该控制器可以构造成与车速小于预定车速时相比，当车速高于或等于预定车速时降低基础要求充电率。通过这种构造，当制动器踏板在高车速状态下被下压时，有可能确保由电动机产生的制动力。
[0011]在该控制系统中，电动机可以构造成通过使用发动机的动力产生电力。
[0012]该控制系统可以进一步包括离合器。该离合器可以设置在发动机和电动机之间。该控制器可以构造成当以电动机通过使用发动机的动力而产生的电力对电池充电时接合该离合器。通过这种构造，当离合器接合时，在发动机和电动机之间形成了动力传递路径，因此发动机的动力被传递至电动机，并且允许由电动机产生电力。
[0013]在该控制系统中，变速器可以为有级自动变速器。通过这种构造，发动机转速即使在相同的车速下也能随着变速器的档速位置而改变，因此尤其是当档速位置高时，发动机转速降低，并且振动和噪声趋向于出现。相反，该充电限制值在档速位置高时降低，因此有可能通过防止发动机被以低转速和高转矩驱动的状态来防止振动和噪声的出现。在该控制系统中，该变速器可以为无级变速器。
【附图说明】
[0014]下面将参照附图描述本发明的示例性实施例的特征、优势以及技术和工业重要性，其中相同标号表示相同元件，并且其中:
[0015]图1是图示出从构成本发明所适当地应用至的混合动力车辆的发动机和电动机至驱动轮的动力传递路径的示意性构造的视图，并且是图示出设置在该车辆中以便对用作驱动力源的发动机执行输出控制、对自动变速器执行换挡控制、对电动机执行驱动控制等的控制系统的相关部分的视图；
[0016]图2是图示出由图1中所示的电子控制单元执行的控制功能的相关部分的功能框图；
[0017]图3是示出充电状态与基础要求充电率之间的相关性的映射图；
[0018]图4是示出车速与基础要求充电率之间的相关性的映射图；
[0019]图5是示出车速和自动变速器的档速位置这两者与上限充电率之间的相关性的映射图；
[0020]图6是图示出图1中所示的电子控制单元的控制操作的相关部分的流程图，即，能够在行驶期间抑制振动和噪声的出现而同时将充电状态保持在恰当的范围内的控制操作；
[0021]图7是图示出根据本发明的另一实施例的电子控制单元的控制功能的相关部分的功能框图；
[0022]图8是示出车速和自动变速器的档速位置这两者与上限充电转矩之间的相关性的映射图；
[0023]图9是图示出图7中所示的电子控制单元的控制操作的相关部分的流程图，S卩，能够在行驶期间抑制振动和噪声的出现而同时将充电状态保持在恰当的范围内的控制操作；以及
[0024]图10是示出所需的动力与上限充电率之间的相关性的曲线图。
【具体实施方式】
[0025]在此，适当地，充电限制值是处于或低于电池充电所允许的上限值。电池允许进行充电的充电率(电能)随着充电限制值的增加而增加；而电池允许进行充电的充电率(电能)随着充电限制值的降低而降低。
[0026]适当地，在该说明书中，叙述“变速器的档速位置高”表示变速器的速比小，换句话说，档速位置被换挡到发动机转速被设置成低速时的档速位置。叙述“档速位置低”表示变速器的速比大，换句话说，档速位置被换挡到发动机转速被设置成高速时的档速位置。
[0027]此后，将参照附图详细描述本发明的实施例。在后面的实施例中，附图是简化的或根据需要修改过的，并且每个部件的比例尺比率、形状等并不总是准确地绘制的。
[0028]第一实施例
[0029]图1是图示出从构成本发明所适当地应用至的混合动力车辆10 (此后，称作车辆10)的发动机14和电动机MG至驱动轮34的动力传递路径的示意性构造的视图，并且是图示出设置在车辆10中以便对用作驱动力源的发动机14执行输出控制、对自动变速器18执行换挡控制、对电动机MG执行驱动控制等的控制系统的相关部分的视图。
[0030]如图1中所示，从变速器箱体20 (此后，称作箱体20)中的发动机14侧开始，车辆动力传递装置12 (此后，称作动力传递装置12)顺序包括发动机分离用离合器K0、电动机MG、变矩器16、油栗22、自动变速器18等。箱体20用作非旋转构件，其通过螺栓等连接至车身。动力传递装置12包括传动轴26、差动齿轮(差动齿轮)装置28、一对车轴30等。传动轴26联接至输出轴24，该输出轴24是自动变速器18的输出旋转构件。该差动齿轮装置28联接至传动轴26。该一对车轴30联接至差动齿轮装置28。如此构造的动力传递装置12例如被适当地用于前置发动机后驱动(FR)车辆10。在该动力传递装置12中，当发动机分离用离合器KO接合时，发动机14的动力被从发动机联接轴32顺序地经由发动机分离用离合器K0、变矩器16、自动变速器18、传动轴26、差动齿轮装置28、一对车轴30等传递至一对驱动轮34。发动机联接轴32将发动机14联接至发动机分离用离合器Κ0。即，发动机14被联接至驱动轮34以传递动力。
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