动力输出装置、配备有该动力输出装置的机动车辆和该动力输出装置的控制方法

专利名称：动力输出装置、配备有该动力输出装置的机动车辆和该动力输出装置的控制方法
技术领域：
本发明涉及动力输出装置、配备有该动力输出装置的机动车辆和该动 力输出装置的控制方法。
背景技术：
一种已提出的动力输出装置安装在配备有发动机和液压驱动离合器的 车辆上，液压驱动离合器连接和断开从发动机到驱动轮的动力传递(例
如，参见日本专利公开号2003-74683)。当发动机通过离合器脱离对驱动 轮的动力传递并停止时，这种提出的动力输出装置进行低压控制以将液压 调节到紧接着在离合器中产生啮合力之前的低液压水平。在除了车辆启动 请求之外满足发动机重启条件时，动力输出装置执行反馈控制以基于离合 器两端的转速调节紧接着在离合器中产生啮合力之前的液压水平。响应于 车辆启动请求，动力输出装置通过反馈控制学习调节液压，作为用于低压 控制的下次循环的液压。

发明内容
这种提出的动力输出装置确保了离合器响应于车辆启动请求的快速啮 合，但是需要持续的低压控制以即使在发动机的停止状态下保持低液压水 平。这导致对于电动油泵的持续致动的需要，并不期望地降低了整个动力 输出装置的总能量效率。此现有技术的动力输出装置没有具体考虑离合器 的啮合时机。
因此，本发明的动力输出装置、配备有该动力输出装置的机动车辆和 该动力输出装置的控制方法针对在合适的时机将内燃机与变速器连接。本 发明的动力输出装置、配备有该动力输出装置的机动车辆和该动力输出装
置的控制方法还针对减小在内燃机与变速器连接时可能发生的潜在震动。 本发明的动力输出装置、配备有该动力输出装置的机动车辆和该动力输出 装置的控制方法还针对提高动力输出装置或车辆的总能量效率。
为了实现上述和其他相关目的中的至少一部分，本发明的动力输出装 置、配备有该动力输出装置的机动车辆和该动力输出装置的控制方法还针 对具有下述构造。
本发明针对一种动力输出装置，其将动力输出到驱动轴。所述动力输 出装置包括内燃机，其具有动力轴并输出动力；变速器机构，其具有连 接到所述内燃机的所述动力轴的输入轴和连接到所述驱动轴的输出轴，并 工作以转变所述内燃机的输出动力，并将所转变的动力传递到所述输出 轴；连接断开结构，其利用操作流体的液压以将所述内燃机的所述动力轴 与所述变速器机构的所述输入轴连接和断开；动力轴转速测量单元，其在 所述连接断开结构中测量动力轴转速，即所述内燃机的所述动力轴的转 速；输入轴转速测量单元，其在所述连接断开结构中测量输入轴转速，即 所述变速器机构的所述输入轴的转速；启动连接控制模组，其响应于从所 述内燃机的停止状态和所述内燃机的所述动力轴与所述变速器机构的所述 输入轴的断开状态重启所述内燃机并将所述内燃机的所述动力轴与所述变 速器机构的所述输入轴连接的启动啮合操作命令，控制所述内燃机启动， 基于所述内燃机的所测量的所述动力轴转速和所述变速器机构的所测量的 所述输入轴转速，设定流体供应启动时机以启动对所述连接断开结构供应 所述操作流体，所述启动连接控制模组控制所述内燃机和所述变速器机构 中的至少一个以使得所述内燃机的所述动力轴转速达到所述变速器机构的 所述输入轴转速，并控制所述连接断开结构以在所设定的所述流体供应启 动时机将所述内燃机的所述动力轴与所述变速器机构的所述输入轴连接。
本发明的动力输出装置响应于从内燃机的停止状态和内燃机的动力轴 与变速器机构的输入轴的断开状态重启内燃机并将内燃机的动力轴与变速 器机构的输入轴连接的启动啮合操作命令，控制内燃机启动，基于连接断 开结构中的动力轴转速(即内燃机的动力轴的转速)和输入轴转速(即变 速器机构的输入轴的转速)，设定流体供应启动时机以启动对连接断开结
构供应所述操作流体。动力输出装置还控制内燃机和变速器机构中的至少 一个以使得内燃机的动力轴转速达到变速器机构的输入轴转速，并控制连 接断开结构以在所设定的流体供应启动时机将内燃机的动力轴与变速器机 构的输入轴连接。连接断开结构被控制为在基于内燃机的动力轴转速和变 速器机构的输入轴转速所设定的、操作流体的流体供应启动时机将内燃机 的动力轴与变速器机构的输入轴连接。这样的控制能够通过连接断开结构 在合适时机将内燃机的动力轴与变速器机构的输入轴连接。此布置有效地 减小了在将内燃机的动力轴与变速器机构的输入轴连接时可能发生的潜在 震动。
在本发明的一个优选实施例中，所述动力输出装置还包括加速减速 请求设定单元，其设定对所述驱动轴的旋转的加速减速请求。所述启动连 接控制模组基于所设定的所述加速减速请求来控制所述内燃机和所述变速 器机构中的至少一个，以使得所述内燃机的所述动力轴转速达到所述变速 器机构的所述输入轴转速。该设置确保了与加速减速请求相对应地将内燃 机与变速器机构连接。在此优选实施例的动力输出装置中，当所设定的所 述加速减速请求表示加速请求时，所述启动连接控制模组控制所述内燃机 和所述变速器机构中的至少一个，以将所述内燃机的所述动力轴转速增大 到比所述变速器机构的所述输入轴转速高预设第一转速。当所设定的所述 加速减速请求表示减速请求时，所述启动连接控制模组控制所述内燃机和 所述变速器机构中的至少一个，以将所述内燃机的所述动力轴转速减小到 比所述变速器机构的所述输入轴转速低预设第二转速。这样的控制在连接 断开结构将内燃机的动力轴与变速器机构的输入轴连接的控制中，给予了 在加速减速请求方向上的基于转速差的加速或减速。所述启动连接控制模 组基于所设定的所述加速减速请求的幅度，用所述预设第一转速和所述预 设第二转速来控制所述内燃机和所述变速器机构中的至少一个。此设置在 连接断开结构将内燃机的动力轴与变速器机构的输入轴连接的的控制中， 给予了与加速减速请求相对应的基于转速差的加速或减速。
在本发明的另一个优选实施例中，所述动力输出装置还包括旋转行 为检测单元，其检测所述驱动轴的旋转行为；和学习模组，其在所述连接
断开结构将所述内燃机的所述动力轴与所述变速器机构的所述输入轴连接 的控制中，基于由所述旋转行为检测单元检测的所述驱动轴的旋转行为， 来学习所述流体供应启动时机。此设置能够即使在连接断开结构具有某些 老化改变或个体改变的情况下，也使连接断开结构在被设定为合适时机的 流体供应启动时机将内燃机的动力轴与变速器机构的输入轴连接。在此优 选实施例的动力输出装置中，所述学习模组可以在所述连接断开结构将所 述内燃机的所述动力轴与所述变速器机构的所述输入轴连接的控制中响应 于对使所述驱动轴的旋转加速的行为的检测，来延迟所述流体供应启动时 机，所述学习模组可以在所述连接断开结构将所述内燃机的所述动力轴与 所述变速器机构的所述输入轴连接的控制中响应于对使所述驱动轴的旋转 减速的行为的检测，来提前所述流体供应启动时机。旋转行为检测单元可 以基于驱动轴的转速来检测驱动轴的旋转行为，或者可以基于可转换为驱 动轴的转速的预设物理量来检测驱动轴的旋转行为。例如，当此结构的动 力输出装置安装在车辆上时，可以基于车辆的速度来检测驱动轴的转速。
在本发明的一个优选应用中，所述动力输出装置还包括流体温度测 量单元，其测量所述操作流体的温度；和时机修正模组，其基于所述操作 流体的所测量的温度修正所述流体供应启动正时。此设置根据所测量的操 作流体的温度在合适时机将内燃机的动力轴与变速器机构的输入轴连接。
在本发明的另一个优选应用中，所述动力输出装置还包括加速减速 行为检测单元，其检测与所述驱动轴的旋转的加速或减速相关的加速减速 行为；和驱动力修正模组，其在所述连接断开结构将所述内燃机的所述动 力轴与所述变速器机构的所述输入轴连接的控制中，基于由所述加速减速 行为检测单元检测的加速减速行为来修正输出到所述驱动轴的驱动力。此 布置有效地减小了在将内燃机的动力轴与变速器机构的输入轴连接的过程 中可能发生的潜在震动。加速减速行为检测单元可以基于驱动轴的转速来 检测该加速减速行为，或者可以基于可转换为驱动轴的旋转的加速度或减 速度的预设物理量来检测该加速减速行为。例如，当此结构的动力输出装 置安装在车辆上时，可以基于车辆的加速度来检测该加速减速行为。
本发明针对一种车辆，包括内燃机，其具有动力轴并将动力输出到
一个车轴；变速器机构，其具有连接到所述内燃机的所述动力轴的输入轴 和连接到所述一个车轴的输出轴，并工作以转变所述内燃机的输出动力， 并将所转变的动力传递到所述输出轴；连接断开结构，其利用操作流体的 液压以将所述内燃机的所述动力轴与所述变速器机构的所述输入轴连接和
断开；动力轴转速测量单元，其在所述连接断开结构中测量动力轴转速， 即所述内燃机的所述动力轴的转速；输入轴转速测量单元，其在所述连接 断开结构中测量输入轴转速，即所述变速器机构的所述输入轴的转速；启 动连接控制模组，其响应于从所述内燃机的停止状态和所述内燃机的所述 动力轴与所述变速器机构的所述输入轴的断开状态重启所述内燃机并将所 述内燃机的所述动力轴与所述变速器机构的所述输入轴连接的启动啮合操 作命令，控制所述内燃机启动，基于所述内燃机的所测量的所述动力轴转 速和所述变速器机构的所测量的所述输入轴转速，设定流体供应启动时机 以启动对所述连接断开结构供应所述操作流体，所述启动连接控制模组控 制所述内燃机和所述变速器机构中的至少一个以使得所述内燃机的所述动 力轴转速达到所述变速器机构的所述输入轴转速，并控制所述连接断开结 构以在所设定的所述流体供应启动时机将所述内燃机的所述动力轴与所述 变速器机构的所述输入轴连接。
本发明的车辆响应于从内燃机的停止状态和内燃机的动力轴与变速器 机构的输入轴的断开状态重启内燃机并将内燃机的动力轴与变速器机构的 输入轴连接的启动啮合操作命令，控制内燃机启动，基于连接断开结构中 的动力轴转速(即内燃机的动力轴的转速)和输入轴转速(即变速器机构 的输入轴的转速)，设定流体供应启动时机以启动对连接断开结构供应操 作流体。该车辆还控制内燃机和变速器机构中的至少一个以使得内燃机的 动力轴转速达到变速器机构的输入轴转速，并控制连接断开结构以在所设 定的流体供应启动时机将内燃机的动力轴与变速器机构的输入轴连接。连 接断开结构被控制为在基于内燃机的动力轴转速和变速器机构的输入轴转 速所设定的、操作流体的流体供应启动时机将内燃机的动力轴与变速器机 构的输入轴连接。这样的控制能够通过连接断开结构在合适时机将内燃机 的动力轴与变速器机构的输入轴连接。此布置有效地减小了在将内燃机的
动力轴与变速器机构的输入轴连接时可能发生的潜在震动。
在本发明的一个优选实施例中，车辆还包括加速度测量单元，其测 量所述车辆的加速度；和驱动力修正模组，其在所述连接断开结构将所述 内燃机的所述动力轴与所述变速器机构的所述输入轴连接的控制中，基于 由所述加速度测量单元测量的加速度来修正为所述车辆所需的驱动力。此 设置有效地防止在将内燃机的动力轴与变速器机构的输入轴连接的过程中 不期望的加速或减速。在此实施例的车辆中，所述驱动力修正模组可以在 抵消所测量的加速度的方向上修正为所述车辆所需的所述驱动力。所述驱 动力修正模组可以修正从所述内燃机输出的驱动力。在此实施例的一个优 选结构中，所述车辆还具有电机，其能够将动力输出到所述一个车轴或 者与所述一个车轴不同的另一个车轴。在此结构中，所述驱动力修正模组 修正从所述电机输出的驱动力。
在本发明的一个优选实施例中，所述车辆还包括加速减速请求设定 单元，其设定对所述一个车轴的旋转的加速减速请求。所述启动连接控制 模组基于所设定的所述加速减速请求来控制所述内燃机和所述变速器机构 中的至少一个，以使得所述内燃机的所述动力轴转速达到所述变速器机构 的所述输入轴转速。此设置确保了与加速减速请求相对应地将内燃机与变 速器机构连接。在此优选实施例的车辆中，当所设定的所述加速减速请求 表示加速请求时，所述启动连接控制模组控制所述内燃机和所述变速器机 构中的至少一个，以将所述内燃机的所述动力轴转速增大到比所述变速器 机构的所述输入轴转速高预设第一转速。当所设定的所述加速减速请求表 示减速请求时，所述启动连接控制模组控制所述内燃机和所述变速器机构 中的至少一个，以将所述内燃机的所述动力轴转速减小到比所述变速器机 构的所述输入轴转速低预设第二转速。这样的控制在连接断开结构将内燃 机的动力轴与变速器机构的输入轴连接的控制中，给予了在加速减速请求 方向上的基于转速差的加速或减速。所述启动连接控制模组可以基于所设 定的所述加速减速请求的幅度，用所述预设第一转速和所述预设第二转速 来控制所述内燃机和所述变速器机构中的至少一个。此设置在连接断开结 构将内燃机的动力轴与变速器机构的输入轴连接的的控制中，给予了与加
速减速请求相对应的基于转速差的加速或减速。
在本发明的另一个优选实施例中，所述动力输出装置还包括旋转行 为检测单元，其检测所述一个车轴的旋转行为；和学习模组，其在所述连 接断开结构将所述内燃机的所述动力轴与所述变速器机构的所述输入轴连 接的控制中，基于由所述旋转行为检测单元检测的所述驱动轴的旋转行 为，来学习所述流体供应启动时机。
18.根据权利要求17所述的车辆，其中所述学习模组在所述连接断开 结构将所述内燃机的所述动力轴与所述变速器机构的所述输入轴连接的控 制中响应于对使所述驱动轴的旋转加速的行为的检测，来延迟所述流体供 应启动时机，
所述学习模组在所述连接断开结构将所述内燃机的所述动力轴与所述 变速器机构的所述输入轴连接的控制中响应于对使所述驱动轴的旋转减速 的行为的检测，来提前所述流体供应启动时机。此设置能够即使在连接断 开结构具有某些老化改变或个体改变的情况下，也使连接断开结构在被设 定为合适时机的流体供应启动时机将内燃机的动力轴与变速器机构的输入 轴连接。在此优选实施例的动力输出装置中，所述学习模组可以在所述连 接断开结构将所述内燃机的所述动力轴与所述变速器机构的所述输入轴连 接的控制中响应于对使所述驱动轴的旋转加速的行为的检测，来延迟所述 流体供应启动时机，所述学习模组可以在所述连接断开结构将所述内燃机 的所述动力轴与所述变速器机构的所述输入轴连接的控制中响应于对使所 述驱动轴的旋转减速的行为的检测，来提前所述流体供应启动时机。旋转 行为检测单元可以基于驱动轴的转速来检测驱动轴的旋转行为，或者可以 基于可转换为驱动轴的转速的预设物理量来检测驱动轴的旋转行为。例 如，当此结构的动力输出装置安装在车辆上时，可以基于车辆的速度来检 测驱动轴的转速。
本发明针对一种动力输出装置的控制方法，所述动力输出装置包括
内燃机，其具有动力轴并输出动力；变速器机构，其具有连接到所述内燃
机的所述动力轴的输入轴和连接到所述驱动轴的输出轴，并工作以转变所
述内燃机的输出动力，并将所转变的动力传递到所述输出轴；和连接断开
结构，其利用操作流体的液压以将所述内燃机的所述动力轴与所述变速器 机构的所述输入轴连接和断开，所述控制方法控制所述动力输出装置，以 从所述内燃机的停止状态和所述内燃机的所述动力轴与所述变速器机构的 所述输入轴的断开状态重启所述内燃机并将所述内燃机的所述动力轴与所 述变速器机构的所述输入轴连接，所述控制方法包括以下步骤控制所述 内燃机启动；基于在所述连接断开结构中的动力轴转速，即所述内燃机的 所述动力轴的转速，和输入轴转速，即，所述变速器机构的所述输入轴的 转速，来设定流体供应启动时机以启动对所述连接断开结构供应所述操作 流体；控制所述内燃机和所述变速器机构中的至少一个以使得所述内燃机 的所述动力轴转速达到所述变速器机构的所述输入轴转速；和控制所述连
接断开结构以在所设定的所述流体供应启动时机将所述内燃机的所述动力 轴与所述变速器机构的所述输入轴连接。
本发明的动力输出装置的控制方法包括以下步骤控制内燃机启动； 基于在连接断开结构中的动力轴转速(即内燃机的动力轴的转速)和输入 轴转速(即变速器机构的输入轴的转速)，来设定流体供应启动时机以启
动对连接断开结构供应所述操作流体；控制内燃机和变速器机构中的至少 一个以使得内燃机的动力轴转速达到变速器机构的输入轴转速；和控制连
接断开结构以在所设定的流体供应启动时机将内燃机的动力轴与变速器机 构的输入轴连接。连接断开结构被控制为在基于内燃机的动力轴转速和变 速器机构的输入轴转速所设定的、操作流体的流体供应启动时机将内燃机 的动力轴与变速器机构的输入轴连接。这样的控制能够通过连接断开结构 在合适时机将内燃机的动力轴与变速器机构的输入轴连接。此布置有效地 减小了在将内燃机的动力轴与变速器机构的输入轴连接时可能发生的潜在
震动。


图1示意性地图示了在本发明的一个实施例中配备有动力输出装置的
混合动力车辆的构造；
图2示意性地示出了作为图1的混合动力车辆中所包括的CVT的第一
致动器工作的变速器控制机构的结构；
图3示意性地示出了作为CVT的第二致动器工作的带夹紧压力调节 机构的结构；
图4示意性地示出了作为图1的混合动力车辆中所包括的离合器CI 的致动器的液压回路的结构；
图5是流程图，示出了由包括在图1的混合动力车辆中的混合电子控 制单元执行的启动啮合控制例程；
图6是流程图，示出了由包括在图1的混合动力车辆中的发动机ECU 执行的发动机起动控制例程；
图7是流程图，示出了由包括在图1的混合动力车辆中的CVTECU执 行的变速控制例程；
图8是流程图，示出了由CVTECU执行的离合器啮合控制例程；而
图9示出了响应于起动控制操作命令，输入轴转速Nin、发动机转速 Ne、对离合器Cl的液压需求Pi、混合动力车辆的加速度ce、以及加速器 开度Acc的时间变化。
具体实施例方式
以下参照附图讨论作为优选实施例的、实现本发明的一个模式。图1 示意性地图示了在本发明的一个实施例中配备有动力输出装置的混合动力 车辆20的构造。本实施例的混合动力车辆20是四轮驱动式车辆，并具有 将发动机22的输出动力经由变矩器25、无级变速器(CVT) 50和齿轮机 构65传递到前车轴64以驱动前轮63a和63b的前轮驱动系统、以及将电 机40的输出动力经由齿轮机构68传递到后车轴67以驱动后轮66a和66b 的后轮驱动系统。离合器Cl设置在变矩器25与CVT 50之间以将发动机 22与CVT 50连接和断开。混合动力车辆20还包括消耗发动机22的输出 动力并产生液压管路压力以致动CVT 50和离合器Cl的机械油泵26，以 及利用从低压电池35供应的电力来致动的电动油泵36。
发动机22是内燃机，其消耗诸如汽油或轻油之类的烃燃料以输出动 力。启动器电机22a安装到发动机22的曲轴23。交流发电机32和机械油
泵26也经由带24连接到曲轴23。发动机电子控制单元29 (此后称作发 动机ECU 29)控制发动机22的工作并执行燃料喷射控制、点火控制和进 气气流调节。发动机ECU 29与混合动力电子控制单元70建立通信。发动 机ECU 29响应于从混合动力电子控制单元70接收的控制信号来控制发动 机22的工作，同时根据需要将与发动机22的工作相关的数据(例如由安 装到曲轴23的转速传感器23a所测量的发动机22的转速Ne)输出到混合 动力电子控制单元70。
电机40被构造为公知的同步电动发电机，其可以被致动为发电机和 电动机两者。电机40经由逆变器41对高压电池31接收和传输电力，并从 交流发电机32接收电力供应。电机40处于电机电子控制单元42 (此后称 作电机ECU 42)的工作控制下。电机ECU 42接收用于操作和控制电机 ECU 40所需的各种信号，例如来自检测电机40中定子的旋转位置的旋转 位置检测传感器43的信号，以及来自电流传感器(未示出)表示施加到 电机40的相电流的信号。电机ECU 42还与混合动力电子控制单元70建 立通信。电机ECU 42响应于从混合动力电子控制单元70接收的控制信号 相逆变器41输出开关信号以操作并控制电机40，同时根据需要将与电机 40的工作状况相关的输出数据输出到混合动力电子控制单元70。
高压电池31是具有额定电压Vh (例如，42 [V])的二次电池，并用 于蓄积从交流发电机32供应的电力以将电力传输到电机40和从电机40传 输电力。低压电池35是具有低于高压电池31的额定电压Vh的额定电压 VI (例如，12 [V])的二次电池，并且用于蓄积从交流发电机32经由DC-DC 变压器 34供应的电力，并将电力供应到辅助机械和其他低压工作的设 备(未示出)。高压电池31、低压电池35和DC-DC变压器34处于电池 电子控制单元30 (此后称作电池ECU30)的管理和控制下。电池ECU30 接收为控制并管理高压电池31和低压电池35所需的各种信号，例如，由 相关传感器(未示出)测量的高压电池31和低压电池35的端子间电压、 充放电电流和电池温度。电池ECU 30还与混合动力电子控制单元70建立 通信，并根据需要将与各个电池31和35的工作状况相关的输出到混合动 力电子控制单元70。电池ECU 30由充放电电流的积分值来计算高压电池
31和低压电池35的充电状态(SOC)，以用于管理各个电池31和35。
CVT 50包括具有可变槽宽并连接到输入轴51的初级带轮53、具有可 变槽宽并连接到输出轴52或驱动轴的次级带轮54、设定在初级带轮53和 54的槽中的带55、以及分别改变初级带轮53和54的槽宽的液压第一和第 二致动器56和57。通过第一致动器56和第二致动器57改变初级带轮53 和54的槽宽获得了无级改变的速度以转变输入轴51的动力，并将所转变 的动力输出到输出轴52。第一致动器56用于调节变速比，而第二致动器 57用于调节输入轴51的夹紧压力以用于调节CVT 50的转矩传递能力。
图2示意性地示出了用作第一致动器56的变速器控制机构90的结 构。图3示意性地示出了用作第二致动器57的带夹紧压力调节机构95。 如图2所示，用于在其打开方向调节变速控制阀94并在其关闭方向调节 变速控制阀93的对占空比电磁阀91的占空比的调节将来自机械油泵26或 电动油泵36的液压管路压力施加到初级带轮53，以实现CVT 50的升 档。用于在其关闭方向调节变速控制阀93并在其打开方向调节变速控制 阀94的对占空比电磁阀92的占空比的调节将施加到初级带轮53的的液压 管路压力释放，以实现CVT 50的降档。如图3所示，带夹紧压力调节机 构95具有控制阀96和98、调节器97、和线性电磁阀99。对线性电磁阀 99的调节将来自控制阀96的输入液压供应到调节器97和控制阀98，以控 制调节器97和控制阀98的打开关闭位置。这因而调节了液压管路压力， 并调节对54的液压的供应以调节带55的夹紧压力。
CVT电子控制单元59 (此后称作CVTECU 59)负责CVT 50的变速 器控制以及带夹紧压力调节。CVTECU 59从安装到输入轴51的转速传感 器61接收输入轴51的转速Nin、从安装到输出轴52的转速传感器62接 收输出轴52的转速Nout、并从安装到变矩器25的转速传感器25a接收涡 轮转速Nt。 CVTECU 59将驱动信号输出到第一致动器56 (占空比电磁阀 91和92)、第二致动器57 (线性电磁阀99)、以及电动油泵36的电机
(未示出)。CVTECU 59还与混合动力电子控制单元70建立通信。 CVTECU 59响应于来自混合动力电子控制单元70的控制信号来调节CVT 50的变速比，同时根据需要将与CVT 50的工作状况相关的数据(例如，
输入轴51的转速Nin和输出轴52的转速Nout)输出到混合动力电子控制 单元70。
CVT 50还控制离合器Cl的啮合和松开。图4示出了作为离合器CI 的致动器工作的液压回路100。液压回路100具有占空比电磁阀102和 104以及切换控制阀106。在存在液压管路压力的情况下，切换控制阀106 从占空比电磁阀104接收液压以将液压管路压力到离合器Cl的管路切断 并调节占空比电磁阀102的占空比来调节对离合器Cl的液压供应。另一 方面，在不存在液压管路压力的情况下，切换控制阀106直接将液压供应 到离合器Cl。即，在不存在液压管路压力的情况下对电动油泵36的致动 直接将操作油从电动油泵36供应到离合器Cl。
混合动力电子控制单元70被构造为微处理器，其包括CPU 72、存储 处理程序的ROM 74、临时存储数据的RAM 76、输入输出端口 (未示 出)、以及通信端口 (未示出)。混合动力电子控制单元70经由其输入 端口接收来自点火开关80的点火信号、来自换挡位置传感器点火开关82 的换挡位置SP或换挡杆81的当前设定位置、来自加速器踏板位置传感器 84的加速器开度Acc或驾驶员对加速器踏板83的下压量、来自制动器踏 板位置传感器86的制动器踏板位置BP或驾驶员对制动器踏板85的下压 量、来自车速传感器88的车速V、以及来自加速度传感器89的加速度 a。混合动力电子控制单元70经由其输出端口输出对交流发电机32的控 制信号以及对电动油泵36的电动机(未示出)的驱动信号。混合动力电 子控制单元70对发动机ECU 29、电池ECU 30、电机ECU 42和 CVTECU 59输入和输出各种控制信号和数据。
具有上述构造的本实施例的混合动力车辆20响应于驾驶员对加速器 踏板83的下压，在根据需要将来自发动机22的主要动力输出到前轮63a 和63b并将来自电机40的辅助动力输出到后轮66a和66b的情况下以四轮 驱动模式行驶。例如，在响应于驾驶员对加速器踏板83的较重下压而急 剧加速的情况或在对车轮刹车的情况下，设定四轮驱动模式。在响应于驾 驶员对制动器踏板85的下压使混合动力车辆20减速期间，离合器Cl松 开以使发动机22与CVT 50分离，并且发动机22停止。电机40处于再生
控制以将制动力施加到后轮66a和66b并将制动动能回收为高压电池31中 的电能。
本说明涉及本实施例的混合动力车辆20的操作，尤其是从发动机22 的停止状态和离合器Cl的松开状态重启发动机22并啮合离合器Cl的一 系列操作(此后称作启动啮合操作)。在减速期间电机40处于再生控制 以施加制动力并回收制动动能，并且处于发动机22的状态时，响应于停 止驾驶员对加速器踏板83的下压执行启动啮合操作。还在处于制动的混 合动力车辆20正处于接近停止的状态并需要重启的配置时，执行启动啮 合操作。在此实施例中，根据如图5所示的启动啮合控制例程由混合动力 电子控制单元70执行启动啮合操作。
在启动啮合控制例程中，混合动力电子控制单元70的CPU 72首先将 发动机启动命令发送到发动机ECU 29以开始用于重启发动机22并调节发 动机22的转速Ne的发动机启动控制，同时将变速器启动命令和离合器启 动命令发动到CVTECU 59以开始用于改变CVT 50的输入轴51的转速 Nin的变速控制和用于使离合器Cl啮合的离合器啮合控制两者(步骤 S100)。接收发动机启动命令的发动机ECU 29执行如图6的流程图所示 的发电机启动控制例程以开始发动机启动控制。接收变速器启动命令和离 合器啮合启动命令的CVTECU 59执行如图7的流程图所示的变速控制例 程以开始变速控制，并执行如图8的流程图所示的离合器啮合控制以开始 离合器啮合控制。以下将描述这些控制的细节。
CPU 72随后从制动器踏板位置传感器86接收制动器踏板位置BP (步 骤S110)并基于制动踏板位置BP识别制动器开状况或制动器关状况(步 骤S120)。在识别出制动器关状态时，将预设正值Nl设定为偏移转速 Nofst (步骤S130)。另一方面，在识别出制动器开状态时，将预设负值-Nl设定为偏移转速Nofst (步骤S140)。偏移转速Nofst表示输入轴51的 转速Nin与发动机22的转速Ne之间的需求转速差。偏移转速Nofst被规 定为使得使离合器Cl啮合的过程中发生的潜在转矩变化的方向与驾驶员 的加速或减速请求相对应，并因此避免驾驶员有存在问题的感觉。偏移转 速Nofst的正值表示将发动机22的转速Ne设定为高于输入轴51的转速Nin。预设值N1是相对低的转速，例如50rpm或100rpm。
在设定了偏移转速Nofst之后，CPU 72从RAM 76的规定区域读取在 该控制例程的上一个周期已经学习的时间修正值Tc2 (步骤S150)，并接 收输入轴51的转速Nin和发动机22的转速Ne (步骤S160) 。 CPU 72接 着计算输入轴51的输入转速Nin与发动机22的输入转速Ne之间的转速 差的时间微分dn (步骤S170)。根据等式(1)计算基准时间TcO，等式 (1)将偏移转速Nofst和输入轴51的转速Nin与发动机22的转速Ne之 间的转速差求和值，将该合值除以时间微分dn，并将所输入的时间修正值 Tc2加到除法的结果(S180):
TcO二 (Nin—Ne+Nofst) /dn+Tc2
在TcO减小到或小于需求液压改变时间Tcl (步骤S190)之前，重复 步骤S160至S180的处理以输入转速Nin和Ne并计算基准时间TcO。输入 轴51的转速Nin由转速传感器61测量并经由通信从CVTECU 59接收。 发动机22的转速由转速传感器23a测量并经由通信从发动机ECU 29接 收。如以上给出的等式(1)所示，通过将时间修正值Tc2加到为使输入 轴51的转速Nin与发动机22的转速Ne之间的转速差等于偏移转速Nofst 所需的时间，来获得基准时间TcO。如下所述，时间修正值Tc2对离合器 Cl的老化或啮合时机的其他波动进行修正。需求液压改变时间Tcl通过实 验等被确定作为在液压施加命令输出到离合器Cl之后实际液压升高到规 定液压水平Pel的需求时段。规定液压水平Pel具有在将离合器Cl的输 入轴的转速保持在固定值的同时允许离合器传递转矩的变化的离合能力。 因此，等待基准时间TcO减小到或小于需求液压改变时间需求液压改变时 间TC1的处理相当于判定为使输入轴51的转速Nin与发动机22的转速 Ne之间的转速差等于偏移转速Nofst所需的时段是否减小到或小于在将离 合器Cl的老化改变考虑在内的情况下为使离合器Cl的实际液压达到具有 允许离合器传递转矩的变化的离合能力的规定液压水平Pel所需的时段。 此时开始升高施加到离合器Cl的液压使得当离合器Cl的实际液压达到规 定液压水平Pel时，输入轴51的转速Nin与发动机22的转速Ne之间的 转速差等于偏移转速Nofst。响应于在步骤S190基准时间TcO减小到或小
于需求液压改变时间Tcl， CPU 72对CVTECU 59给出压力升高指令，以 升高施加到离合器Cl的液压(步骤S200)。在将离合器Cl的老化改变 考虑在内的情况下，通过从需求液压改变时间TC1减去时间修正值时间修 正值Tc2来给定液压升高的开始时机。该减法的结果被设定为压力升高开 始时机。在当基准时间TcO减小到或小于需求液压改变时间TC1时开始增 大液压，等同于在从基准时间TcO减去时间修正值Tc2得到的结果达到压 力升高开始时机时开始升高施加到离合器Cl的液压。
在输出压力升高指令之后，CPU 72接收输入轴51的转速Nin、发动 机22的转速Ne和加速度a (步骤S210)，并从当前输入的加速度a减去 在该控制例程的先前周期中在步骤S210输入的先前加速度a来计算加速 度改变Aoc (步骤S220)。提前或延迟发动机22的点火正时，以在抵消所 计算的加速度改变Aa的方向上改变发动机22的输出转矩(步骤S230至 S250)。在输入轴51的转速Nin与发动机22的转速Ne之间的转速差持 续地小于用于离合器Cl的啮合的预设阀值Nset达预定时段(例如，0.5 秒)(步骤S260和S270)之前，重复步骤S210至S270的处理以计算加 速度改变Aa，并在抵消所计算的加速度改变Aa的方向上提前或延迟发动 机22的点火正时。通过后述的发动机启动控制，发动机22以从产生最大 转矩的特定点火正时延迟的点火正时启动。因此通过提前点火正时增大发 动机22的输出转矩，通过延迟点火正时减小发动机22的输出转矩。当加 速度改变Aa大于预设正阀值oref (步骤S230)时，混合动力车辆20处于 加速。因此延迟发动机22的点火以减小发动机22的输出转矩(步骤 S250)。当加速度改变Aa小于预设负阀值一oref (歩骤S230)时，混合 动力车辆20处于减速。因此，提前发动机22的点火正时以增大发动机22 的输出转矩(步骤S240)。提前程度或延迟程度可以可以根据处理的重复 频率来设定或可以通过将加速度改变A(x乘以预设增益来设定。预设阀值 oref用于识别混合动力车辆20的加速或减速，并因此被设定为足够接近 0。当加速度改变Aa不小于预设负阀值一ceref并且不大于预设正阀值oref (步骤S230)时，CPU 72既不提前也不延迟发动机22的点火正时，并因 此保持发动机22的输出转矩的当前水平。
当输入轴51的转速Nin与发动机22的转速Ne之间的转速差持续地 小于用于离合器Cl的啮合的预设阀值Nset达预定时段(步骤S260和步 骤S270)，在既不提前也不延迟发动机22的点火正时(步骤S280)的情 况下，CPU 72更新时间修正值Tc2并将所更新的时间修正值Tc2写入 RAM 76的规定区域(步骤S290或S300)。在将与离合器Cl的己完成的 啮合相关的信息发送到发动机ECU 29禾P CVTECU 59 (步骤S310)之 后，CPU 72结束图5的此启动啮合控制。响应于对发动机22的点火正时 的提前(步骤S280)，时间修正值Tc2减小预设的极短时间AT以提前施 加到离合器Cl的压力升高时机，并因此控制在离合器Cl的啮合过程中可 能发生的混合动力车辆20的潜在减速(步骤S290)。另一方面，响应于 对发动机22的点火正时的延迟(步骤S280)，时间修正值Tc2增大预设 的极短时间AT以延迟施加到离合器Cl的压力升高时机，并因此控制在离 合器Cl的啮合过程中可能发生的混合动力车辆20的潜在减速(步骤 S300)。以此方式更新时间修正值Tc2有利地减小了混合动力车辆20的 潜在加速度波动，其可能在气的启动啮合操作的下一个周期中离合器Cl 的啮合过程中发生。
响应于从混合动力电子控制单元70发送的发动机启动命令，发动机 ECU 29执行如图6的流程图所示的发动机启动控制例程。发动机ECU 29 首先控制启动器电机22a以开始对发动机进行发动(歩骤S400)，将发动 机22的点火正时从用于产生最大转矩的特定点火正时延迟预设角(步骤 S410)，开始燃料喷射控制和点火控制(步骤S420)，并等待直到发动机 22中的空燃混合物的完全燃烧(步骤S430)。点火正时的延迟被设定为 确保发动机22的平滑启动并能够通过进一步延迟点火正时减小发动机22 的输出转矩。
响应于完全燃烧(步骤S430)，发动机ECU 29从转速传感器23a接 收输入轴51的转速Nin和发动机22的转速Ne (步骤S440)，并设定节 气门开度TH以使输入轴51的转速Nin和发动机22的转速Ne之间的转速 差等于偏移转速Nofst (步骤S450)。然后，发动机ECU 29驱动并控制 节气门电机(未示出)以实现所设定的节气门开度TH。重复步骤S440和
S450的处理以输入转速Nin和Ne并设定节气门开度Th，直到给出压力升 高指令以升高施加到离合器Cl的液压(步骤S460)。输入轴51的转速 Nin由转速传感器61测量并经由通信从CVTECU 59接收。这一系列控制 处理使得输入轴51的转速Nin与发动机22的转速Ne之间的转速差最终 达到偏移转速Nofst。响应于升高施加到离合器Cl的液压的压力升高指令 的输出，发动机ECU 29在将节气门开度TH保持在当前设定水平的同时 等待直到离合器的啮合完成。然后，发动机ECU 29结束图6的此发动机 启动控制例程。响应于升高施加到离合器Cl的液压的压力升高指令的输 出，节气门开度TH不再更新，而保持在当前设定水平以使输入轴51的转 速Nin和发动机22转速Ne等于偏移转速Nofst。离合器Cl的啮合将转速 差减小到偏移转速Nofst以下。在该状况下节气门开度TH的持续更新将 增大节气门开度TH以将转速差保持为等于偏移转速Nofst。此实施例的发 动机启动控制例程避免节气门开度TH的这种增大，而能够在输入轴51的 转速Nin与发动机22的转速Ne之间的转速差等于偏移转速Nofst的状态 下啮合离合器C1。
响应于从混合动力电子控制单元70发送的变速器启动命令， CVTECU 59执行如图7所示的变速控制例程。CVTECU 59首先接收发动 机22的转速Ne (步骤S500)并将发动机22的输入转速Ne与预设基准速 度Nref (其表示允许CVT 50的变速比的改变的转速)比较(步骤 S510)。当发动机22的输入转速Ne小于预设基准速度Nref (步骤 S510:"否")时，CVTECU 59判定离合器Cl的啮合是否已经完成(步 骤S540)。发动机22的转速Ne由转速传感器23a测量并经由通信从发动 机ECU 29接收。在发动机22的转速小于预设基准转速Nref时，重复这 些输入和比较步骤直到离合器Cl的啮合完成(步骤S500、 S510和 S540)。在输入轴51的转速Nin的一些状况下，可以在不改变CVT 50的 变速比的情况下完成离合器C1的啮合。在此情况下，CVTECU 59结束图 7的变速控制例程而不进行任何进一步的处理。当发动机22的转速增大到 或大于预设基准速度Nref (步骤S510:"是")时，CVTECU 59从转速 传感器61接收输入轴51的转速Nin (步骤S520)并调节液压以实现使输
入转速Nin等于发动机22的转速Ntag所需的CVT 50的变速比(步骤 S530)。重复步骤S520和S530的处理，直到完成离合器Cl的啮合(步 骤S540)。在完成离合器C1的啮合时，CVTECU59结束图7的此变速控 制例程。因为输入轴51的转速大致大于预设基准速度Nref，所以CVT 50 的变速比被改变为升档。变速器控制机构90调节占空比电磁阀91的占空 比以在打开方向上调节变色控制阀93并在关闭方向上调节变色控制阀 94。这将来自机械油泵26或电动油泵36的液压管路压力施加到初级带轮 53以使CVT 50升档。相反，在CVT 50的变速比改变为降挡的情况下， 变速器控制机构90调节占空比电磁阀占空比电磁阀92的占空比以在关闭 方向上调节变速控制阀93并在打开方向上调节变速控制阀94。这释放了 施加到初级带轮53的液压管路压力。如上所述，通过调节液压来调节输 入轴51的转速Nin，这不如电机控制那么快速。
响应于从混合动力电子控制单元70发送的离合器啮合启动命令， CVTECU 59执行如图8的流程图所示的离合器啮合控制例程。CVTECU 59首先执行快速填充操作以用相对高压的操作油填充离合器Cl的油缸 (步骤S600)。该快速填充将来自电动油泵36的液压直接供应到离合器 Cl，直到发动机22的转速Ne达到预设基准速度Nref。在发动机22的转 速Ne到达预设基准速度Nref之后，快速填充将占空比电磁阀102的占空 比调节为将来自机械油泵26的液压供应到离合器Cl。响应于快速填充操 作的完成(步骤S610) ， CVTECU 59将液压需求Pi设定为不在离合器 Cl中产生啮合力的低压水平Plow (步骤S620)，并等待直到从混合动力 电子控制单元70接收压力升高指令(图5的启动啮合控制例程中的步骤 S200)(步骤S630)。当从混合动力电子控制单元70接收到压力升高指 令(步骤S630:"是")时，CVTECU 59使液压需求Pi每次逐渐升高极 小的液压AP以重复更新液压需求Pi (步骤S640)，直到液压需求Pi达到 具有允许离合器传递转矩的变化的离合能力的规定液压水平Pel (步骤 S650)。当液压需求Pi达到规定液压水平Pel (步骤S650:"是") 时，CVTECU 59将与液压升高的完成相关的信息发送到混合动力电子控 制单元70 (步骤S660)。根据处理的重复频率来确定用于液压需求Pi的
逐渐升高的极小液压AP。当从混合动力电子控制单元70接收到与离合器
Cl的啮合的完成相关的信息(步骤S670)时，CVTECU 59将液压需求Pi 设定为用于离合器Cl的啮合的保持液压(例如，最高液压)(步骤 S680)并退出图8的此离合器啮合控制例程。
图9示出了响应于启动啮合操作命令，输入轴51的转速Nin、发动机 22的转速Ne、对于离合器Cl的液压需求Pi、混合动力车辆20的加速度 a、加速器开度Acc随时间的变化。在图9的图示示例中，混合动力电子 控制单元70响应于在时间Tl给出的启动啮合操作命令开始启动啮合控 制。启动啮合控制触发由发动机ECU29执行的发动机22的启动控制，同 时触发由CVTECU 59执行的CVT 50的变速控制和离合器Cl的啮合控 制。在时间T2驱动电动油泵36以开始对离合器Cl进行快速填充。在时 间T3完成快速填充并启动发动机发动机22之后将液压需求Pi保持在低压 水平Plow。当发动机22的转速Ne增大到预设基准转速Nref时，在时间 T4， CVTECU 59改变CVT 50的变速比。当基准时间TcO减小到或小于需 求液压改变时间TC1时，在时间T5，混合动力电子控制单元70给出压力 升高指令以升高施加到离合器Cl的液压。在时间T6或时间T6之后，当 离合器Cl的实际液压达到规定液压水平Pel时，响应于加速度改变Act小 于预设负阀值一ceref或大于预设正阀值c^ref，提前或延迟发动机22的点火 正时以减小混合动力车辆20的加速度a的变化。控制发动机22以使输入 轴51的转速Nin与发动机22的转速Ne之间的转速差等于偏移转速 Nofst。因此加速度a的略微变化处于驾驶员所期望的方向，并避免驾驶员 有存在问题的感觉。当输入轴51的转速Nin与发动机22的转速Ne之间 的转速差持续地小于用于离合器Cl的啮合的预设阀值Nset达预定时段 时，在时间T7完成离合器C1的啮合。
如上所述，响应于启动啮合操作命令，当基准时间TcO减小到或小于 需求液压改变时间TC1时，本实施例的混合动力车辆20开始升高施加到 离合器C1的液压。这里，由先前学习时间修正值Tc2以及输入轴51的转 速Nin与发动机22的转速Ne之间的转速差来计算基准时间Tc0。这种液 压控制能够在合适的时机进行离合器Cl的啮合。这有效地减小了在离合器Cl的啮合过程中可能发生的、由于混合动力车辆20的加速度的变化导 致的潜在震动，并防止了不必要的能量消耗，从而提高了整个混合动力车
辆20的总能量效率。根据在离合器Cl的啮合过程总可能发生的混合动力 车辆20的加速度的变化来更新时间修正值Tc2。这种对时间修正值Tc2的 学习将离合器Cl的啮合时机(其可能由于老化或其他原因而改变)有效 地修正为合适水平。在离合器Cl的啮合过程中可能发生的、混合动力车 辆20的加速度的一些变化的情况下，发动机22已经提前或延迟了点火正 时以确保在抵消该变化的方向上的转矩的输出。点火正时的这种提前或延 迟有利地减小了在离合器Cl的啮合过程中混合动力车辆20的加速度的变 化。
响应于启动啮合操作命令，本实施例的混合动力车辆20在发动机22 的控制下开始离合器Cl的啮合，以使输入轴51的转速Nin与发动机22 的转速Ne之间的转速差等于偏移转速Nofst (其被设定为马祖驾驶员的加 速或减速请求)。于是，在离合器Cl的啮合过程中混合动力车辆20的加 速或减速在驾驶员期望的方向上，并因此避免驾驶员有存在问题的感觉。
响应于启动啮合操作命令，本实施例的混合动力车辆20与由制动器 踏板位置BP所识别的制动器开状况或制动器关状况相对应地设定偏移转 速Nofst。这里，偏移转速Nofst表示输入轴51的为了离合器Cl的啮合所 需的转速Nin与发动机22的转速Ne之间的转速差。偏移转速Nofst可以 通过任何其他技术被设定为满足驾驶员的加速或减速请求。例如，偏移转 速Nofst可以与由加速器开度Acc所识别的加速器开状况或加速器关状况 相对应地设定，或可以根据基于加速器开度Acc和车速V的、用于混合动 力车辆20的驱动力雪球的变化来设定。偏移转速Nofst不限于预设值
Nl，而可以根据驱动力或制动力的大小来改变。另一种可能的修改方案可 以不与驾驶员的加速或减速请求相对应地设定偏移转速Nofst。 g卩，将值
"0"设定成为了离合器Cl的啮合所需的、输入轴51的转速Nin与发动 机22的转速Ne之间的转速差。
在离合器Cl的啮合过程中可能发生的加速度的变化的情况下，本实 施例的混合动力车辆20提前或延迟发动机22的点火正时以确保在抵消变
化的方向上从发动机22输出转矩。可以可选地从电机40输出在抵消混合
动力车辆20的加速度变化的方向上的转矩。此电机控制可以与提前或延 迟发动机22的点火正时并行地执行。如果不需要，在抵消加速度变化的 方向上的这种转矩控制可以省略。
本实施例的混合动力车辆20根据离合器Cl的啮合过程中可能发生的 加速度的变化来更新时间修正值Tc2。如果不需要，可以省略对时间修正 值Tc2的学习。可以根据作为液压供应到离合器Cl的操作油的测量温度 和外部空气的测量温度来更新此时间修正值Tc2。更高温度的操作油和更 高温度的外部空气减小了操作油的粘度，并縮短了压力升高时间以升高供 应到离合器Cl的液压。因此，随着操作油温度或者外部空气温度的升 高，可以将时间修正值Tc2更新为更大值。
本实施例的混合动力车辆20基于输入轴51的转速Nin和发动机22的 转速Ne来控制离合器Cl的啮合。在一个优选结构中，在发动机22与 CVT 50之间的离合器Cl的两侧都设置转速传感器。可以基于由各个转速 传感器所测量的、离合器Cl的在发动机22那侧上的转速(发动机侧转 速)和离合器Cl的在CVT 50那侧上的转速(CVT侧转速)，来进行对 离合器C1的啮合的控制。
响应于启动啮合操作命令，本实施例的混合动力车辆20在将节气门 开度TH设定为使得输入轴51的转速Nin与发动机22的转速Ne之间的转 速差等于偏移转速Nofst的情况下控制发动机22。 一种修改处理可以与加 速器开度Acc和车速V相对应地设定用于离合器Cl的啮合的同步转速 Ntag，并改变CVT 50的变速比以使输入轴51的转速Nin等于同步转速 Ntag。修改处理还可以在将节气门开度TH设定为使发动机22的转速Ne 与偏移转速Nofst相差同步转速Ntag的情况下控制发动机22。
在本实施例的混合动力车辆20的结构中，离合器Cl位于变矩器25 与CVT 50之间。离合器可以设置在变矩器25与发动机22之间。
本实施例的混合动力车辆20被设计为将电机40的动力输出至后车轴 后车轴67。混合动力车辆20的结构可以被修改为将电机40的动力输出到 前车轴前车轴64或可以被设计为不具有电机40。
在本实施例的混合动力车辆20中，带式CVT 50应用于变速器。此带 式CVT 50可以由环形或其他无级变速器或甚至由有级变速器代替。
本实施例设计配备有本发明的动力输出装置的混合动力车辆20。本发 明的动力输出装置可以安装在各种其他移动主体(例如各种车辆、轮船、 航空器以及汽车)上，或者可以内置在固定设备(例如建筑机械)中。本 发明的技术不限于动力输出装置或配备有该动力输出装置的车辆，而还可 以通过动力输出装置的控制方法或配备有该动力输出装置的车辆的控制方 法来实现。
以上公开的实施例在全部方面都应被认为是解释性的而非限制性的。 可以在不偏离本发明主要特征的范围或精神的情况下具有许多修改、改变 或替换。本发明的范围和精神由所附权利要求而非前述说明所界定。
工业应用性
本发明的技术优选地应用于动力输出装置和车辆的制造工业。
权利要求
1.一种动力输出装置，其将动力输出到驱动轴，所述动力输出装置包括内燃机，其具有动力轴并输出动力；变速器机构，其具有连接到所述内燃机的所述动力轴的输入轴和连接到所述驱动轴的输出轴，并工作以转变所述内燃机的输出动力，并将所转变的动力传递到所述输出轴；连接断开结构，其利用操作流体的液压以将所述内燃机的所述动力轴与所述变速器机构的所述输入轴连接和断开；动力轴转速测量单元，其在所述连接断开结构中测量动力轴转速，即所述内燃机的所述动力轴的转速；输入轴转速测量单元，其在所述连接断开结构中测量输入轴转速，即所述变速器机构的所述输入轴的转速；启动连接控制模组，其响应于从所述内燃机的停止状态和所述内燃机的所述动力轴与所述变速器机构的所述输入轴的断开状态重启所述内燃机并将所述内燃机的所述动力轴与所述变速器机构的所述输入轴连接的启动啮合操作命令，控制所述内燃机启动，基于所述内燃机的所测量的所述动力轴转速和所述变速器机构的所测量的所述输入轴转速，设定流体供应启动时机以启动对所述连接断开结构供应所述操作流体，所述启动连接控制模组控制所述内燃机和所述变速器机构中的至少一个以使得所述内燃机的所述动力轴转速达到所述变速器机构的所述输入轴转速，并控制所述连接断开结构以在所设定的所述流体供应启动时机将所述内燃机的所述动力轴与所述变速器机构的所述输入轴连接。
2. 根据权利要求1所述的动力输出装置，所述动力输出装置还包括 加速减速请求设定单元，其设定对所述驱动轴的旋转的加速减速请求，其中所述启动连接控制模组基于所设定的所述加速减速请求来控制所 述内燃机和所述变速器机构中的至少一个，以使得所述内燃机的所述动力 轴转速达到所述变速器机构的所述输入轴转速。
3. 根据权利要求2所述的动力输出装置，其中当所设定的所述加速减 速请求表示加速请求时，所述启动连接控制模组控制所述内燃机和所述变 速器机构中的至少一个，以将所述内燃机的所述动力轴转速增大到比所述 变速器机构的所述输入轴转速高预设第一转速，当所设定的所述加速减速请求表示减速请求时，所述启动连接控制模 组控制所述内燃机和所述变速器机构中的至少一个，以将所述内燃机的所 述动力轴转速减小到比所述变速器机构的所述输入轴转速低预设第二转 速。
4. 根据权利要求3所述的动力输出装置，其中所述启动连接控制模组 基于所设定的所述加速减速请求的幅度，用所述预设第一转速和所述预设 第二转速来控制所述内燃机和所述变速器机构中的至少一个。
5. 根据权利要求1所述的动力输出装置，所述动力输出装置还包括旋转行为检测单元，其检测所述驱动轴的旋转行为；和 学习模组，其在所述连接断开结构将所述内燃机的所述动力轴与所述 变速器机构的所述输入轴连接的控制中，基于由所述旋转行为检测单元检 测的所述驱动轴的旋转行为，来学习所述流体供应启动时机。
6. 根据权利要求5所述的动力输出装置，其中所述学习模组在所述连 接断开结构将所述内燃机的所述动力轴与所述变速器机构的所述输入轴连 接的控制中响应于对使所述驱动轴的旋转加速的行为的检测，来延迟所述 流体供应启动时机，所述学习模组在所述连接断开结构将所述内燃机的所述动力轴与所述 变速器机构的所述输入轴连接的控制中响应于对使所述驱动轴的旋转减速 的行为的检测，来提前所述流体供应启动时机。
7. 根据权利要求1所述的动力输出装置，所述动力输出装置还包括 流体温度测量单元，其测量所述操作流体的温度；和 时机修正模组，其基于所述操作流体的所测量的温度修正所述流体供应启动正时。
8. 根据权利要求1所述的动力输出装置，所述动力输出装置还包括 加速减速行为检测单元，其检测与所述驱动轴的旋转的加速或减速相关的加速减速行为；和驱动力修正模组，其在所述连接断开结构将所述内燃机的所述动力轴 与所述变速器机构的所述输入轴连接的控制中，基于由所述加速减速行为 检测单元检测的加速减速行为来修正输出到所述驱动轴的驱动力。
9. 一种车辆，其用输出到一个车轴的动力来驱动，所述车辆包括 内燃机，其具有动力轴并将动力输出到所述一个车轴；变速器机构，其具有连接到所述内燃机的所述动力轴的输入轴和连接 到所述一个车轴的输出轴，并工作以转变所述内燃机的输出动力，并将所转变的动力传递到所述输出轴；连接断开结构，其利用操作流体的液压以将所述内燃机的所述动力轴 与所述变速器机构的所述输入轴连接和断开；动力轴转速测量单元，其在所述连接断开结构中测量动力轴转速，即 所述内燃机的所述动力轴的转速；输入轴转速测量单元，其在所述连接断开结构中测量输入轴转速，即 所述变速器机构的所述输入轴的转速；启动连接控制模组，其响应于从所述内燃机的停止状态和所述内燃机 的所述动力轴与所述变速器机构的所述输入轴的断开状态重启所述内燃机 并将所述内燃机的所述动力轴与所述变速器机构的所述输入轴连接的启动 啮合操作命令，控制所述内燃机启动，基于所述内燃机的所测量的所述动 力轴转速和所述变速器机构的所测量的所述输入轴转速，设定流体供应启 动时机以启动对所述连接断开结构供应所述操作流体，所述启动连接控制模组控制所述内燃机和所述变速器机构中的至少一 个以使得所述内燃机的所述动力轴转速达到所述变速器机构的所述输入轴 转速，并控制所述连接断开结构以在所设定的所述流体供应启动时机将所 述内燃机的所述动力轴与所述变速器机构的所述输入轴连接。
10. 根据权利要求9所述的车辆，所述车辆还包括 加速度测量单元，其测量所述车辆的加速度；和 驱动力修正模组，其在所述连接断开结构将所述内燃机的所述动力轴 与所述变速器机构的所述输入轴连接的控制中，基于由所述加速度测量单 元测量的加速度来修正为所述车辆所需的驱动力。
11. 根据权利要求io所述的车辆，其中所述驱动力修正模组在抵消所测量的加速度的方向上修正为所述车辆所需的所述驱动力。
12. 根据权利要求10所述的车辆，其中所述驱动力修正模组修正从所述内燃机输出的驱动力。
13. 根据权利要求IO所述的车辆，所述车辆还包括电机，其能够将动力输出到所述一个车轴或者与所述一个车轴不同的 另一个车轴，其中所述驱动力修正模组修正从所述电机输出的驱动力。
14. 根据权利要求9所述的车辆，所述车辆还包括加速减速请求设定单元，其设定对所述一个车轴的旋转的加速减速请求，其中所述启动连接控制模组基于所设定的所述加速减速请求来控制所 述内燃机和所述变速器机构中的至少一个，以使得所述内燃机的所述动力 轴转速达到所述变速器机构的所述输入轴转速。
15. 根据权利要求14所述的车辆，所述车辆还包括其中当所设定的所述加速减速请求表示加速请求时，所述启动连接控 制模组控制所述内燃机和所述变速器机构中的至少一个，以将所述内燃机 的所述动力轴转速增大到比所述变速器机构的所述输入轴转速高预设第一 转速，当所设定的所述加速减速请求表示减速请求时，所述启动连接控制模 组控制所述内燃机和所述变速器机构中的至少一个，以将所述内燃机的所 述动力轴转速减小到比所述变速器机构的所述输入轴转速低预设第二转 速。
16. 根据权利要求15所述的车辆，其中所述启动连接控制模组基于所设定的所述加速减速请求的幅度，用所述预设第一转速和所述预设第二转 速来控制所述内燃机和所述变速器机构中的至少一个。
17. 根据权利要求9所述的车辆，所述车辆还包括 旋转行为检测单元，其检测所述一个车轴的旋转行为；和学习模组，其在所述连接断开结构将所述内燃机的所述动力轴与所述 变速器机构的所述输入轴连接的控制中，基于由所述旋转行为检测单元检 测的所述驱动轴的旋转行为，来学习所述流体供应启动时机。
18. 根据权利要求17所述的车辆，其中所述学习模组在所述连接断开结构将所述内燃机的所述动力轴与所述变速器机构的所述输入轴连接的控 制中响应于对使所述驱动轴的旋转加速的行为的检测，来延迟所述流体供 应启动时机，所述学习模组在所述连接断开结构将所述内燃机的所述动力轴与所述 变速器机构的所述输入轴连接的控制中响应于对使所述驱动轴的旋转减速 的行为的检测，来提前所述流体供应启动时机。
19. 一种动力输出装置的控制方法，所述动力输出装置包括内燃机，其具有动力轴并输出动力；变速器机构，其具有连接到所述内燃机的 所述动力轴的输入轴和连接到所述驱动轴的输出轴，并工作以转变所述内 燃机的输出动力，并将所转变的动力传递到所述输出轴；和连接断开结 构，其利用操作流体的液压以将所述内燃机的所述动力轴与所述变速器机 构的所述输入轴连接和断开，所述控制方法控制所述动力输出装置，以从所述内燃机的停止状态和 所述内燃机的所述动力轴与所述变速器机构的所述输入轴的断开状态重启 所述内燃机并将所述内燃机的所述动力轴与所述变速器机构的所述输入轴 连接，所述控制方法包括以下步骤控制所述内燃机启动；基于在所述连接断开结构中的动力轴转速，即所述内燃机的所述动力 轴的转速，和输入轴转速，即，所述变速器机构的所述输入轴的转速，来 设定流体供应启动时机以启动对所述连接断开结构供应所述操作流体；控制所述内燃机和所述变速器机构中的至少一个以使得所述内燃机的 所述动力轴转速达到所述变速器机构的所述输入轴转速；和 控制所述连接断开结构以在所设定的所述流体供应启动时机将所述内 燃机的所述动力轴与所述变速器机构的所述输入轴连接。
全文摘要
响应于启动啮合操作命令，本发明的控制处理在基准时间Tc0减小到或小于需求液压改变时间TC1时开始升高施加到离合器的液压。这里，由先前学习的时间修正值Tc2以及输入轴的转速Nin与发动机的转速Ne之间的转速差来计算基准时间Tc0(步骤S150至S190)。控制处理根据在离合器的啮合过程中可能发生的车辆加速度的变化来学习并更新时间修正值Tc2(步骤S210至S300)。对时间修正值Tc2的这种学习将可能随着老化或其他原因改变的离合器的啮合时机有效地修正为合适水平。本发明的控制处理有效地减小了在离合器的啮合过程中可能发生的、由于车辆的加速度的变化引起的潜在震动。
文档编号F16H63/50GK101189152SQ20068001956
公开日2008年5月28日 申请日期2006年5月31日 优先权日2005年6月1日
发明者太田隆史, 奥田弘一, 江渕弘章 申请人:丰田自动车株式会社