CN102326014B - 用于车辆动力传送设备的控制装置 - Google Patents

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CN102326014B
CN102326014B CN201080008239.3A CN201080008239A CN102326014B CN 102326014 B CN102326014 B CN 102326014B CN 201080008239 A CN201080008239 A CN 201080008239A CN 102326014 B CN102326014 B CN 102326014B
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野村昌树
野村诚和
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Aisin AW Co Ltd
Toyota Motor Corp
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    • F16H37/08—Combinations of mechanical gearings, not provided for in groups F16H1/00 - F16H35/00 comprising essentially only toothed or friction gearings with a plurality of driving or driven shafts; with arrangements for dividing torque between two or more intermediate shafts with differential gearing
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    • F16H37/084—Combinations of mechanical gearings, not provided for in groups F16H1/00 - F16H35/00 comprising essentially only toothed or friction gearings with a plurality of driving or driven shafts; with arrangements for dividing torque between two or more intermediate shafts with differential gearing with arrangements for dividing torque between two or more intermediate shafts, i.e. with two or more internal power paths at least one power path being a continuously variable transmission, i.e. CVT
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Abstract

一种用于车辆动力传送设备的控制装置，车辆动力传送设备具有布置在电动机和驱动轮之间的动力传送路径中的变速器，控制装置的特征在于，在变速器中进行的降档中，依赖于在换档开始时施加到变速器的输入转矩，所述控制装置将变速器的同步化控制方法切换到通过变速器的液压控制进行的旋转同步化控制和通过电动机进行的旋转同步化控制中的任一种。

Description

用于车辆动力传送设备的控制装置
技术领域
本发明涉及用于车辆动力传送设备的控制装置，车辆动力传送设备包含布置在电动机和驱动轮之间的动力传送路径中的变速器，本发明特别涉及加快响应并抑制降档(kickdown shifting)时的震动的技术。
背景技术
迄今为止，混合型的车辆动力传送设备是已知的，其包含布置在电动机与驱动轮之间的动力传送路径中的变速器。在这样的车辆动力传送设备中，从电动机输出的驱动力(转矩)可以被变速器放大并传送到驱动轮。例如，用液压控制的液压型自动变速器可被用作变速器，其中，换档依赖于车辆的行驶状态适当地进行。例如，在车辆启动期间，为了提供增大的驱动力，变速器被换档到较低速度齿轮位置，接着，在增大的车辆速度时，变速器被换档到较高速度齿轮位置，以便减小电动机的旋转速度。这种控制的执行能将电动机保持在有利的驱动效率。
例如，专利文献1(日本特开No。2004-203219)公开的混合驱动设备用控制装置是一个例子。在专利文献1中，可在两个齿轮位置换档的变速器(6)介于第二电动发电机(MG2)和连接到驱动轮的输出轴(2)之间，并依赖于行驶状态适当地换档。专利文献1还公开了这样的技术：在没有转矩从电动发电机(MG2)输出到输出轴(2)的变速器(6)换档期间，用于控制电动机的旋转速度的反馈控制在变速器具有小于预定值的传送转矩容量的状态下进行。反馈控制用于将电动机的旋转速度控制为与同步化旋转速度或在换档后基于同步化旋转速度确定的目标旋转速度匹配。
发明内容
同时，采用专利文献1，在转矩正在从电动机输出的状态下执行的降档中，通过控制变速器的液压，均匀地执行旋转同步化控制。这增大了变速器的同步化时间，减慢了换档期间的响应。特别地，在包含在变速器中的液压离合器(液压制动器)滑动的情况下，通过变速器的液压控制执行的旋转同步化控制实现同步化的旋转。因此，在缩短同步化时间中存在限制。相应地，换档慢于当旋转同步化控制由电动机执行时实现的换档。
相反，优先考虑迅速或加快的响应的情况下由电动机执行旋转同步控制可缩短同步化时间，这导致加快的换档响应。然而，由于这样的控制在从电动机输出转矩时中断了变速器中的动力传送，在旋转同步化控制执行期间发生驱动力的下降或跌落，导致换档震动。
考虑到以上情况完成本发明，本发明的目的在于提供一种用于车辆动力传送设备的控制装置，车辆动力传送设备具有布置在电动机和驱动轮之间的动力传送路径中的变速器，该控制装置可提供降档中减小的震动和加快的响应的兼容效果。
为了实现上述目标，本发明的第一实施形态提供了一种用于车辆动力传送设备的控制装置，车辆动力传送设备具有布置在电动机与驱动轮之间的动力传送路径中的变速器。控制装置的特征在于，在变速器中进行的降档中，依赖于在换档开始时施加到变速器的输入转矩，将变速器同步化控制方法切换到由变速器的液压控制进行的旋转同步化控制和由电动机进行的旋转同步化控制中的一种。
本发明的第二实施形态的特征在于，在第一实施形态中，当在降档开始时施加到变速器的输入转矩超过预定值时，同步化控制方法被切换到通过变速器的液压控制进行的旋转同步化控制，而当输入转矩不超过预定值时，同步化控制方法被切换到由电动机进行的旋转同步化控制。
本发明的第三实施形态的特征在于，在第一或第二实施形态中，当同步化控制方法被切换到由电动机进行的旋转同步化控制时，由电动机进行的旋转同步化控制一直继续，直到换档在变速器中完成。
在第一实施形态的用于车辆动力传送设备的控制装置中，取决于在换档开始时施加到变速器的输入转矩，控制装置将在变速器中执行的降档中的变速器同步化控制方法切换到由变速器的液压控制进行的旋转同步化控制和由电动机进行的旋转同步化控制中的任意一种。
上面的结构允许依赖于电动机的转矩进行适当的换档，结果带来了降档中加快的响应和抑制的换档震动的兼容效果。例如，在施加到变速器的输入转矩较小的状态下，当降档通过按下加速器踏板进行时，进行通过电动机进行的旋转同步化控制。这立即实现旋转同步化，带来了加快的换档响应。另外，在电动机的旋转同步化控制执行期间，变速器动力传送的中断可导致驱动力的下降。然而，由于施加到变速器的较小的输入转矩，与之相关联的换档震动得到抑制。另外，在施加到变速器的输入转矩较大的状态下，当通过按下加速器踏板进行降档时，旋转同步化控制由变速器的液压控制进行。这能连续地输出驱动力，于是，驱动力的下降能得到避免，换档震动能得到抑制。因此，通过依赖于换档开始时施加到变速器的输入转矩来切换变速器旋转同步化控制方法，可获得加快的换档响应和抑制的换档震动的兼容效果。
在第二实施形态的用于车辆动力传送设备的控制装置中，当降档开始时施加到变速器的输入转矩超过预定值时，同步化控制方法被切换到由变速器的液压控制进行的旋转同步化控制，而当输入转矩没有超过预定值时，同步化控制方法切换到由电动机进行的旋转同步化控制。如果输入转矩超过预定值，驱动力可连续输出，避免其下降，使得换档震动得到抑制。同时，如果在降档开始时施加到变速器的输入转矩没有超过预定值，同步化控制方法被切换到由电动机进行的旋转同步化控制。这立即实现旋转同步化，由此加快换档响应。因此，变速器的旋转同步化控制方法可依赖于施加到变速器的输入转矩是否超过预定值来适当地切换。
在第三实施形态的用于车辆动力传送设备的控制装置中，当同步化控制方法被切换到由电动机进行的旋转同步化控制时，由电动机进行的旋转同步化控制一直继续，直到换档在变速器中完成。例如，即使加速器踏板在变速器中进行换档期间进一步被按下，优先权被授予由电动机进行的旋转同步化控制，由此，提供加快的换档响应。另外，在由电动机进行的旋转同步化控制期间将同步化控制方法切换到由变速器液压控制进行的旋转同步化控制所导致的换档震动能得到避免。
附图说明
图1为一原理结构图，其示出了本发明应用到的混合车辆动力传送设备(车辆动力传送设备)；
图2为一共线图，其示出了作为动力分配机构的行星齿轮单元的相应的旋转元件的旋转速度之间的关系；
图3为一共线图，其示出了构成自动变速器的Ravigneaux行星齿轮单元的相应的旋转元件的旋转速度之间的关系；
图4为一功能框图，其示出了电子控制装置的控制功能的主要部分；
图5为一换档图，用于通过参照初始存储的关系来判断自动变速器中的换档；
图6为一定时图，其示出了当由第二电动机进行的旋转同步化控制在自动变速器的降档控制中执行时的换档状态；
图7为一定时图，其示出了当由自动变速器的液压控制进行的旋转同步化控制在自动变速器的降档控制中执行时的换档状态；
图8为一流程图，其示出了由电子控制装置进行的控制操作的主要部分，即流程图阐释了这样的控制操作：其使得自动变速器的降档中加快的响应和得到抑制的换档震动的兼容效果成为可能；
图9为另一流程图，其示出了由电子控制装置进行的控制操作的主要部分，即流程图阐释了这样的控制操作：其使得自动变速器的降档中加快的响应和得到抑制的换档震动的兼容效果成为可能；
图10为一概略图，其示出了根据本发明的另一实施例的混合车辆动力传送设备的结构；
图11为一操作图，其示出了图10所示的混合车辆动力传送设备中包含的自动变速器的换档操作和用于这种换档操作的液压摩擦接合装置的操作组合之间的关系。
具体实施方式
优选为，这里使用的，“降档”对应于，通过按下加速器踏板，与要求的驱动转矩的加快相关联，当处于行驶状态的车辆经过换档图中的向下换档(downshifting)线时进行的向下换档，换档图由初始设置的车辆速度和要求的驱动转矩构成。
另外，优选为，“由电动机进行的旋转同步化控制”指的是这样的控制：其中，在换档期间，通过经由立即将解除接合侧接合装置解除接合而将变速器的传送转矩容量设置为低于预定值，将变速器的输入轴的旋转速度控制为达到换档后的同步化旋转速度，或基于通过连接到变速器输入轴的电动机进行的同步化旋转速度确定的目标旋转速度，其后，接合侧接合装置被接合。通过执行这样的控制，电动机立即进行旋转同步化，以加快换档响应。然而，如果旋转同步化在变速器被输入预定输入转矩的状态下进行，变速器的传送转矩容量的减小导致转矩(驱动力)的下降，产生换档震动。
另外，优选为，“由变速器的液压控制进行的旋转同步化控制”指的是这样的控制：改变包含在变速器中的液压摩擦接合装置的接合侧接合装置和解除接合侧接合装置的保持状态(holding states)，同时，将它们保持处于滑动接合(半接合)。因此，变速器的输入轴旋转速度与基于同步化旋转速度确定的目标旋转速度或换档后的同步化旋转速度匹配。通过执行这样的控制，即使在换档周期(shifting period)中，变速器具有预定的传送转矩容量，由此防止了驱动力下降，以避免换档震动的发生。然而，液压控制进行的旋转同步化控制增大了同步化时间，由此减慢了换档响应。
另外，优选为，到变速器的输入转矩的预定值被设置为这样的值：即使通过电动机进行的旋转同步化控制在输入转矩被施加到变速器的情况下执行，由于驱动力下降引起的换档震动小，其不会导致驾驶者可察觉的震动。采用这样的设置，电动机的旋转同步化控制可在这样的状态下进行：例如，电动机的输出转矩小于预定值。这加快了换档响应，并抑制了换档震动。
现在，将在下面参照附图详细介绍本发明的实施例。同时，在下面介绍的实施例中，附图被适当地简化或在形状上修改，多种部件部分不必在尺寸比和形状等等上精确地绘制。
[实施例1]
参照用于阐释本发明可使用的混合型车辆动力传送设备10的图1中的原理图，车辆动力传送设备10被布置为，作为第一驱动动力源12的主驱动动力源的转矩被传送到作为输出元件的车轮侧输出轴(下面称成为“输出轴”)14，接着，转矩通过差动齿轮装置16被传送到一对左右驱动轮18。车辆动力传送设备10具有作为第二驱动动力源的第二电动机MG2，其可用于有选择地进行转矩产生操作以产生车辆驱动力，以及进行再生操作以回收动能。此第二电动机MG2通过自动变速器22(对应于本发明中的“变速器”)连接到输出轴14。相应地，将从第二电动机MG2传送到输出轴14的输出转矩根据由自动变速器22设置的速度比γs(等于第二电动机MG2的旋转速度Nmg2/输出轴14的旋转速度Nout)增大或减小。
被布置在第二电动机MG2(对应于本发明中的“电动机”)和驱动轮18之间的动力传送路径中的自动变速器22可具有速度比γs的高于1的多个值，使得由第二电动机MG2在其转矩产生操作期间产生并传送到输出轴14的转矩可被自动变速器22增大。因此，第二电动机MG2的需要的容量和尺寸可被做得相对较小。当输出轴14的旋转速度Nout在车辆以相对较高的速度行驶期间相对较高时，第二发电机MG2的旋转速度Nmg2(下面称为第二电动机旋转速度Nmg2)通过减小速度比γs而降低，以便将第二电动机MG2保持在高效运行状态。当输出轴14的旋转速度Nout相对较低时，第二电动机旋转速度Nmg2通过增大速度比γs而升高。
上面示出的第一驱动动力源12主要由作为主驱动动力源的发动机24、第一电动机MG1、作为动力分配机构的行星齿轮组26构成，动力分配机构用于使发动机24的转矩和第一电动机MG1的转矩同步化，或将这些转矩中的一个分配给发动机24或第一电动机MG1。发动机24是已知的内燃机，例如汽油或柴油发动机，其可通过燃料的燃烧产生驱动力。发动机24的运行状态受到电子发动机控制装置(E-ECU)28的电气控制，电子发动机控制装置28主要由微计算机构成，其被配置为控制节流阀的敞开角、进气量、燃料供给量和发动机24的点火定时。电子发动机控制装置28被布置为接收多种传感器的输出信号，例如被设置为检测加速器踏板27的操作量的加速器操作量传感器AS，以及被设置为检测制动器踏板29的操作的制动传感器BS。
第一电动机MG1例如为同步电动机，用于有选择地作为产生驱动转矩的电动机以及发电机运行。第一电动机MG1通过变换器30连接到电能存储装置32，例如电池或电容器。第一电动机MG1的输出转矩或再生转矩由电子电动发电机控制装置(MG-ECU)34设置或调节，MG-ECU 34主要由微计算机构成，其控制变换器30。电子电动发电机控制装置34被布置为接收多种传感器的输出信号，例如换档位置传感器SS，其被设置为检测换档杆35的操作位置。
行星齿轮组26为单游星型的行星齿轮机构，其用于执行已知的差速功能，并包含由恒星齿轮S0、环形齿轮R0和齿轮架CA0组成的三个旋转元件，环形齿轮R0与恒星齿轮S0同轴布置，齿轮架CA0支撑与恒星齿轮S0以及环形齿轮R0啮合的游星齿轮P0，以便可绕其轴线以及齿轮架CA0的轴线旋转。行星齿轮装置26与发动机24以及自动变速器22同轴布置。由于行星齿轮装置26和自动变速器22在其轴线周围对称，图1中省略了其下面的一半。
在当前的车辆动力传送设备10中，发动机24的曲轴36通过阻尼器38连接到行星齿轮装置26的齿轮架CA0，第一电动机MG1连接到恒星齿轮S0，而输出轴14连接到环形齿轮R0。注意，齿轮架CA0作为输入元件，恒星齿轮S0作为反应元件，而环形齿轮R0作为输出元件。
图2的共线图示出了作为动力分配机构的单游星型行星齿轮组26的旋转元件的相对旋转速度。在此共线图中，恒星齿轮S0、齿轮架CA0和环形齿轮R0的旋转速度沿着相应的竖直轴线S0、CA0、R0取得。竖直轴线S0、CA0、R0中的相邻轴线之间的距离被确定为使得竖直轴线CA0、R0之间的距离对应于ρ(恒星齿轮S0的齿数Zs/环形齿轮R0的齿数Zr)，竖直轴线S0和CA0之间的距离对应于“1”。
在行星齿轮装置26中，当作为将发动机24的输出转矩输入到齿轮架CA0的结果而由第一电动机MG1产生的反应转矩被输入到恒星齿轮S0时，直接传送的转矩出现在用作输出元件的环形齿轮R0上。在这种情况下，第一电动机MG1作为发电机。另外，通过改变第一电动机MG1的旋转速度Nmg1，发动机24的旋转速度Ne(下面称为“发动机旋转速度Ne”)可连续可变(以非步进的方式)，而环形齿轮R0的旋转速度，即输出轴14的旋转速度Nout(输出轴旋转速度Nout)保持恒定。图2中的虚线指示，当第一电动机MG1的旋转速度Nmg1由实线所示的值下降时，发动机速度Ne的下降或降落。也就是说，通过控制第一电动机MG1，发动机速度Ne可被控制为最具燃料经济性的值。这种类型的混合驱动***10被称为机械分配型或分割型。
回到图1，自动变速器22由一组Ravigneaux型的行星齿轮机构构成。具体而言，自动变速器22包含第一恒星齿轮S1和第二恒星齿轮S2，其中，步进游星P1具有与第一恒星齿轮S1啮合的大直径部分，第二游星P2与步进游星P1的小直径部分啮合，环形齿轮R1(R2)与第一及第二恒星齿轮S1、S2同轴布置，并与游星P2啮合。游星P1、P2由公共的齿轮架CA1(CA2)支撑，以便可绕自轴线以及绕公共齿轮架CA1(CA2)的轴线旋转。另外，第二恒星齿轮S2与游星P2啮合。
第二电动机MG2——其用作电动机或发电机——通过变换器40受到电子电动发电机控制装置(MG-ECU)34的控制，以便调节或设置辅助输出转矩或再生转矩。第二电动机MG2被连接到第二恒星齿轮S2，输出轴14连接到齿轮架CA1。第一恒星齿轮S1和环形齿轮R1与游星P1、P2协作，以便构成双游星型的行星齿轮组，而第二恒星齿轮S2和环形齿轮R1与游星P2协作，以构成单游星型的行星齿轮组。
自动变速器22具有：被布置在第一恒星齿轮S1和作为非旋转元件的外壳42之间的第一制动器B1，以便有选择地将第一恒星齿轮S1固定到外壳42；第二制动器B2，其布置在环形齿轮R1和外壳42之间，以便有选择地将环形齿轮R1固定到外壳42。这些制动器B1、B2为被布置为产生摩擦制动力的所谓摩擦耦合器或接合装置，其可为多盘型或带型。制动器B1、B2的转矩容量根据由相应的第一与第二制动致动器——例如液压汽缸——产生的接合液压连续可变。
当第二恒星齿轮S2用作输入元件，齿轮架CA1作为输出元件，第一制动器B1被放置在接合状态时，如上构造的自动变速器22被放置在高齿轮位置H，其具有高于“1”的速度比γsh。当第二制动器B2代替第一制动器B1被放置在接合状态时，自动变速器22被放置在低齿轮位置L，其具有高于速度比γsh的速度比γsl。也就是说，自动变速器22具有两个速度位置或齿轮位置H、L，其基于车辆的行驶条件有选择地建立，例如车辆的行驶速度V和需要的车辆驱动力(或加速器踏板的操作量)。具体而言，自动变速器22被换档，以便基于所检测到的车辆行驶条件并根据预定映射图(换档图)——其预先定义齿轮位置区域——来建立两个齿轮位置H、L中的一种。自动变速器22的换档动作受到主要由微计算机构成的电子控制装置(T-ECU)44的控制。
电子控制装置44被布置为接收来自多种传感器的旋转速度信号，例如被设置为检测第二电动机旋转速度Nmg2的第二电动机速度传感器43，以及被设置为检测与车辆速度V对应的输出轴旋转速度Nout的输出轴旋转速度传感器45。电子控制装置44还接收第二电动机MG2温度传感器47的输出信号，其被设置为检测第二电动机MG2的温度THmg2(下面称为“第二电动机温度”)，被设置为检测自动变速器22的工作油——其也用于第一电动机MG1、第二电动机MG2的润滑和冷却——的温度THoil的油温传感器TS，被设置为检测第一制动器B1的接合液压的液压开关SW1，以及被设置为检测第二制动器B2的接合液压的液压开关SW2。
电子变速器控制装置44还接收指示电能存储装置32的温度THbat(下面称为“电池温度”)的信号，指示电能存储装置32的充电或放电电流Icd(下面称为“充电/放电电流”或“输入/输出电流”)的信号，指示电能存储装置32的电压Vbat的信号，指示基于上面提到的电池温度THbat、充电/放电电流Icd和电压Vbat计算的电能存储装置32的充电容量(充电状态)的信号，指示变换器30和40的温度的信号，指示用于对变换器30、40进行冷却的冷却剂的温度的信号。
图3的共线图具有四个竖直轴线S1、R1、CA1、S2，指示构成自动变速器22的Ravigneaux型行星齿轮机构的旋转元件之间的关系。相应的竖直轴线S1、R1、CA1、S2示出了第一恒星齿轮S1、环形齿轮R1、齿轮架CA1和第二恒星齿轮S2的旋转速度。
当第二制动器B2被接合以便将环形齿轮R1固定到外壳42时，如上所述地构造的自动变速器22被换档到低齿轮位置L。在此低齿轮位置L上，第二电动机MG2产生的辅助转矩根据速度比γsl被放大，从第二电动机MG2输出的放大后的辅助转矩被传送到输出轴14。当第一制动器B1被接合以将第一恒星齿轮S1固定到外壳42时，自动变速器22被换档到高齿轮位置H，其具有与低齿轮位置L的速度比γsl相比较低的速度比γsh。高齿轮位置H的速度比γsh也高于“1”，故第二电动机MG2所产生的辅助转矩在根据速度比γsh放大后被传送到输出轴14。
尽管自动变速器22被恒定地保持在低或高齿轮位置L、H，根据自动变速器22的速度比γsl或γsh放大的第二电动机MG2的输出转矩被传送到输出轴14。然而，在自动变速器22到低或高齿轮位置L、H的换档动作过程中，受到第一或第二制动器B1、B2的转矩容量和自动变速器22的惯性转矩改变影响的转矩被传送到输出轴14。另外，加到输出轴14的转矩在第二电动机MG2的驱动状态期间为正转矩，在第二电动机MG2的被驱动状态期间为负转矩。在被驱动状态下，第二电动机MG2由通过自动变速器22传送的输出轴14的旋转动作驱动，不必对应于车辆的行驶状态或非行驶状态。
图4为一功能框图，其示出了电子控制装置28、34、44的控制功能的主要部分。在图4中，混合驱动控制装置60进行对于发动机24和/或第二电动机MG2的控制，从而提供要求的输出。例如，钥匙被***钥匙槽，随后，动力开关在制动踏板被压下的情况下***作，以启动这样的控制。于是，基于结果得到的加速器位移量，混合驱动控制装置60计算驾驶者的要求的输出，使得发动机24和/或第二电动机MG2以有着较少量废气的低燃料消耗提供要求的输出。例如，取决于行驶状态，混合驱动控制装置60将行驶模式切换到：电动机行驶模式，其中，发动机24被停止，第二电动机MG2主要用作驱动动力源；行驶与充电模式，其中，第一电动机MG1***作为通过发动机24的驱动动力产生电力，车辆通过作为驱动动力源的第二电动机MG2行驶；发动机行驶模式，其中，发动机24的驱动动力被机械传送到驱动轮18，以便驱动车辆。
使用第一电动机MG1，混合驱动控制装置60控制发动机旋转速度Ne，使得发动机24在最优的燃料经济性曲线上运行。另外，在驱动第二电动机MG2以提供辅助转矩时，自动变速器22被设置为低速齿轮位置L，以便当车辆速度V保持在低状态时附加地将增大的转矩施加到输出轴14。当车辆速度V增大时，自动变速器22被设置为较高速度齿轮位置H，以便相对降低第二电动机旋转速度Nmg2，从而减小损耗，以便以高效率执行转矩辅助。另外，在滑行行驶(coast running)期间，第一电动机MG1或第二电动机MG2由车辆的惯性能量旋转驱动，从而再生出电力，用于存储在电池32中。
另外，可建立反向驱动行驶，例如，在将自动变速器22放置在低速齿轮位置L的情况下，通过在反向方向可驱动地旋转第二电动机MG2。这里，作为第一驱动源12的第一电动机MG1被解除负荷，或被使得用于提供最小转矩，由此允许输出轴14以相反方向旋转，无论发动机24的运行状态如何。
为了参照发动机行驶模式中的控制的一个实例详细描述当前实施例，混合驱动控制装置60进行控制，用于改进动力性能和燃料效率。为了在具有高效率的运行范围内运行发动机24，并使发动机24和第二电动机MG2的驱动力分配以及第一电动机MG1的发电的反作用力最优化。
例如，基于表示驾驶者输出要求的加速器位移量以及车辆速度，参照初始存储的驱动力映射图，混合驱动控制装置60确定目标驱动力关联值，例如，要求的输出轴转矩TR(对应于要求的驱动力)。于是，在由要求的输出轴转矩TR考虑充电需求值等等的情况下，混合驱动控制装置60计算要求的输出轴动力。此后，在考虑传送下降、辅助单元上的负载、第二电动机MG2的辅助转矩以及在自动变速器22中建立的齿轮位置的情况下，混合驱动控制装置60计算目标发动机动力，使得相关的要求输出轴动力能被获得。
混合驱动控制装置60控制发动机24并控制第一电动机MG1所产生的电力量。发动机24在通过实验初始获得的发动机最优燃料经济性曲线(燃料节省映射图和关系)上运行，该实验被进行以便在两维坐标——其在例如发动机旋转速度和发动机转矩方面定义——上实现可驱动性和燃料节省能力的可兼容的效果。另外，发动机24以这样的发动机旋转速度和发动机转矩运行：使得目标发动机动力能被获得。
混合驱动控制装置60允许第一电动机MG1产生的电能经由变换器30和40被供到电池32和第二电动机MG2，。因此，发动机24的驱动动力的主要部分被机械传送到输出轴14。因此，发动机24的驱动动力的一部分被第一电动机MG1消耗，以便产生转换为电能的电力。这种电能通过变换器30、40供到第二电动机MG2，其又被驱动为提供驱动力，以便传送到输出轴14。涉及第二电动机MG2的电能产生和电能消耗的设备构成电气路径，通过该路径，发动机24的驱动动力的一部分被转换为电能，结果产生的电能被转换为机械能。除了经过电气路径的电能以外，混合驱动控制装置60能够使得电池32经由变换器40直接向第二电动机MG2供给电能，以便驱动第二电动机MG2。
另外，混合驱动控制装置60可使用行星齿轮组26的差动动作控制第一电动机MG1，以便保持发动机旋转速度接近恒定，或将发动机旋转速度控制为任意值。换句话说，在以任意旋转速度旋转控制第一电动机MG1的情况下，混合驱动控制装置60可进行控制，以便将发动机旋转速度保持为接近恒定，或控制其为任意值。
另外，混合驱动控制装置60致动节流阀致动器，以便可控制地打开或关闭用于节流阀控制的电子节流阀，并在功能上包含用于执行发动机24的输出控制的发动机输出控制装置。另外，发动机输出控制装置允许燃料喷射装置控制燃料喷射量和燃料喷射定时，以便进行燃料喷射控制。发动机输出控制装置单独或与发动机输出控制装置(未示出)结合输出命令，以便控制点火装置——例如点火器或类似物——的点火定时，以便进行产生需要的发动机输出的点火定时控制。
基于与和车辆速度V有关的输出轴旋转速度NOUT对应的要求输出轴转矩TR，以及要求驱动力(例如，通过参照初始存储的驱动力映射图，由混合驱动控制装置60基于加速器位移量和车辆速度确定的目标驱动力)，换档控制装置62判断自动变速器22中的换档。于是，换档控制装置62控制第一与第二制动器B1与B2，使得自动变速器22被换档到基于结果得到的判断而判断的齿轮位置。在图5中，实线表示向上换档线，在该线上，从较低速度齿轮位置L向较高速度齿轮位置H进行向上换档。单点线表示向下换档线，在该线上，进行从较高速度齿轮位置H到较低速度齿轮位置L的向下换档。实线和单点线表示的这些换档线对应于根据这些换档线进行换档的换档规则。
另外，换档控制装置62向自动变速器22的液压控制电路50输出换档命令，以便将一个齿轮位置切换到所判断的另一个齿轮位置。液压控制电路50根据这样的换档命令驱动包含在液压控制电路中的线性螺线管阀(未示出)，从而以相应的操作状态切换第一与第二制动器B1与B2。
例如，在处于较低速度齿轮位置L的车辆行驶期间(在第二制动器B2保持接合的情况下)，如果车辆的行驶状态经过向上换档线，于是，执行换档控制，以便解除接合第二制动器B2并接合第一制动器B1。另外，在处于较高速度齿轮位置H的车辆行驶期间(在第一制动器B1保持接合的情况下)，如果车辆的行驶状态经过向下换档线，则执行另一换档控制，以便解除接合第一制动器B1并接合第二制动器B2。
在加速器踏板27在运行中被按下的情况下，当行驶状态从一个状态“a”变便到另一状态“b”以经过向下换档线时，从较高速度齿轮位置H到较低速度齿轮位置L的向下换档控制，即所谓的降档控制开始。于是，换档控制装置62执行旋转同步化控制，使得连接到恒星齿轮S2的自动变速器22的输入轴64(见图1)的旋转速度NIN(下面称为输入轴旋转速度NIN)被同步化到换档后出现的、随后的旋转速度。这里，旋转同步化控制可以以两种方法执行，包括由连接到输入轴62的第二电动机MG2进行的旋转同步化控制，以及由自动变速器22的液压控制进行的旋转同步化控制。
首先，将阐释由第二电动机MG2进行的旋转同步化控制。在由第二电动机MG2进行的旋转同步化控制中，在换档周期中，解除接合侧接合装置立即解除接合，以便将自动变速器22的转矩传送容量减小或降低到低于预定值的水平，也就是说，自动变速器22被引入中性状态(动力传送中断状态)。在这样的状态下，反馈控制由第二电动机MG2进行，使得自动变速器22的输入轴旋转速度NIN与向下换档在自动变速器22中被执行后确定的目标同步化旋转速度Np一致或匹配。于是，接合侧接合装置被接合。特别地，依赖于输入轴旋转速度NIN和目标同步化旋转速度Np之间的偏差，第二电动机MG2的输出转矩受到控制。因此，输入轴旋转速度NIN(第二电动机旋转速度Nmg2)变化，以跟随目标同步化旋转速度Np。
图6为一定时图，其示出了当旋转同步化控制由第二电动机MG2在自动变速器22的降档控制期间执行时的换档状态。如图6所示，如果要求的转矩通过加速器踏板27的按下而在时刻t2超过预定值，开始降档控制。于是，在时刻t3’，使得作为解除接合侧接合装置的第一制动器B1的接合或耦合液压快速下降，如实线所示，故第一制动器被迅速解除接合，以便中断自动变速器22中的动力传送。另外，图6所示的第一和第二制动器B1和B2的液压分别表示命令液压。在时刻t3，进一步地，作为接合侧接合装置的第二制动器B2的接合压力迅速增大，如单点线所示。这加速了第二制动器B2的实际液压的上升，以便执行所谓的快速填充，从而填充第二制动器B2的装配间隙(pack clearance)。
在完成快速填充后，第二制动器B2的接合压力再次下降到待机压力(standby pressure)，其保持为没有转矩容量的程度。在这样的条件下，在时刻t4，旋转同步化控制使用第二电动机MG2开始。这里，虚线表示在自动变速器22被换档到较低速度齿轮位置L之后的目标同步化旋转速度Np。依赖于当前输入轴旋转速度NIN(第二电动机旋转速度Nmg2)和目标同步化旋转速度Np之间的偏差，由第二电动机MG2进行反馈控制。结果，输入轴旋转速度NIN(第二电动机旋转速度Nmg2)立即与目标同步化旋转速度Np同步化。进一步地，在时刻t5，如果输入轴旋转速度NIN(第二电动机旋转速度Nmg2)与目标同步化旋转速度Np的同步化被判断出，第二制动器B2的接合压力迅速增大，换档完成。
接着，将阐释由自动变速器22的液压控制执行的旋转同步化控制。自动变速器22的液压控制的旋转同步化控制被执行，使得输入轴旋转速度NIN与换档后的目标同步化旋转速度Np匹配，在这种控制中，自动变速器22的作为液压性摩擦接合装置的第一制动器B1的液压(解除接合侧接合装置)和第二制动器B2(接合侧接合装置)受到控制，使得保持(holding)在摩擦接合装置处于滑动接合(半接合)的状态下变化。特别地，反馈控制被执行，以便依赖于例如输入轴旋转速度NIN和目标同步化旋转速度Np之间的偏差来控制接合压力。因此，输入轴旋转速度NIN跟随目标同步化旋转速度Np变化。
图7为一定时图，其示出了在自动变速器22中执行降档控制期间当执行由自动变速器22的液压控制进行的旋转同步化控制时的换档状态。如图7所示，当要求转矩在时刻t2由于加速器踏板27的按下而超过预定值时，开始降档控制。于是，在时刻t2，作为解除接合侧接合装置的第一制动器B1的接合压力迅速下降到预定液压，如实线所示，此后，液压逐渐降低。另外，在时刻t3，通过迅速增大作为接合侧接合装置的第二制动器B2的接合压力来执行所谓快速填充，以便加速第二制动器B2的实际液压的上升，此时，第二制动器B2的装配间隙被填充。
另外，在时刻t4，开始由自动变速器22的液压控制进行的旋转同步化控制。基于当前输入轴旋转速度NIN(第二电动机旋转速度Nmg2)和虚线所示的换档后的目标同步化旋转速度Np之间的偏差，第一与第二制动器B1和B2的液压受到反馈控制。因此，输入轴旋转速度NIN(第二电动机旋转速度Nmg2)被引入与目标同步化旋转速度Np同步化，如实线所示。另外，在时刻t5，如果输入轴旋转速度NIN(第二电动机旋转速度Nmg2)与目标同步化旋转速度Np的同步化被判断出，作为接合侧接合装置的第二制动器B2的接合压力上升，以完成换档。
在第二电动机MG2进行的旋转同步化控制中，由于同步化控制由第二电动机MG2电气进行，实现了与由自动变速器22的液压控制进行的旋转同步化控制所获得的同步化时间相比较短的同步化时间。相应地，相比于在由自动变速器22的液压控制进行的旋转同步化控制中实现的换档响应，这提供了较好的或较快的换档响应。相反，自动变速器22的液压控制的旋转同步控制具有长的同步化时间，导致与第二电动机MG2的旋转同步化控制的换档响应相比较慢的换档响应。然而，在由第二电动机MG2执行的旋转同步化控制中，由于在旋转同步化控制执行期间自动变速器22被引入中性状态(动力传送中断状态)，使得发生传动力的下降。如果降档控制例如在加速器踏板27保持在轻微按下的状态下开始，即在具有来自第二电动机MG2的预定转矩的状态下开始，由于第二电动机MG2的动力传送的中断而发生震动(换档震动)，因为自动变速器22被引入中性状态。
为了解决这样的问题，同步化控制方法切换装置66允许第二电动机MG2的旋转同步化控制和自动变速器22的液压控制的旋转同步化控制得到适当的切换。这提供了在自动变速器22降档操作中实现响应的加快和震动的抑制的兼容效果。下面，将介绍由同步化控制方法切换装置66进行的同步化控制方法的切换方式。
回到图4，向下换档判断装置68判断是否在自动变速器22中开始降档操作，以及向下换档是否在自动变速器22中在执行中。特别地，依赖于加速器踏板27的按下是否将驾驶者的要求输出轴转矩TR增大为经过图5所示换档图的向下换档线，向下换档判断装置68判断降档是否开始。另外，当向下换档在自动变速器22中开始时，向下换档判断装置68判断向下换档是否在执行中。
在降档开始时，输入转矩判断装置70判断施加到自动变速器22的输入轴64的输入转矩——即第二电动机MG2的输出转矩Tmg2——是否小于初始确定的预定值Ta。
如果第二电动机MG2具有小于预定值Ta的输出转矩Tmg2，则同步化控制方法切换装置66将控制方法切换到由第二电动机MG2进行的旋转同步化控制。相反，如果第二电动机MG2具有大于预定值Ta的输出转矩Tmg2，则同步化控制方法切换装置66将控制方法切换到由自动变速器22的液压控制进行的旋转同步化控制。这里，预定值Ta在实验性的试验中初始确定。特别地，预定值Ta被设置为达到这样的程度的阈值：即使发生驱动力(转矩)下降，震动也是小到驾驶者察觉不到的。当旋转同步化控制在例如从第二电动机MG2输出预定值Ta的情况下由第二电动机MG2执行时，即在动力传送在预定值Ta从第二电动机MG2输出的状态下在自动变速器22中中断时，发生这样的情况。
另外，预定值Ta可依赖于例如液压油的油温等适当地改变。特别地，液压油的油温越低，震动变得越大，因此，预定值Ta被确定为，液压油的油温变得越低，预定值Ta越小。在自动变速器22具有例如多于三个位置的齿轮位置的情况下，预定值Ta可依赖于将被换档到的齿轮位置的速度比的变化而改变。
因此，如果第二电动机MG2的输出转矩Tmg2小于预定值Ta，旋转同步化控制由第二电动机MG2执行。这里，驱动力的下降与自动变速器22中的动力传送中断相关联地发生。然而，由于驱动力小于预定值Ta，在驾驶者不能察觉到震动的状态下执行旋转同步化控制。因此，第二电动机MG2的旋转同步化控制可在抑制震动的情况下迅速进行换档，故换档响应加快。也就是说，即使是在第二电动机MG2保持提供输出转矩Tmg2时，如果其量值小于预定值Ta，则旋转同步化控制由第二电动机MG2执行。这提供了与现有技术相比更为加快的换档响应。
相反，当第二电动机MG2的输出转矩Tmg2超过预定值Ta时，如果动力传送在自动变速器22中中断，于是，驱动力的下降发生，其以驾驶者可察觉的水平产生震动。为了避免这一点，通过自动变速器22的液压控制执行旋转同步化控制。因此，即使在换档过程中，旋转同步化控制由具有预定转矩传送容量的自动变速器22执行。相应地，即使降档由例如加速器踏板27从按下状态的进一步按下进行，驱动力可连续输出，使得驱动力下降得以避免。因此，震动的发生可得到抑制。
图8为一流程图，其示出了由电子控制装置(28，34和44)执行的控制操作的主要部分，即一系列的控制操作，其可用于在降档中提供加快的响应和抑制震动发生的兼容效果。对于例如几毫秒或几十毫秒的数量级的极短周期时间，这样的序列重复执行。
首先，在对应于向下换档判断装置68的步骤SA1(下面将省略用语“步骤”)中，判断自动变速器22是否处在执行向下换档中。如果SA1中的判断是肯定的，则当前程序被终止。如果SA1中的判断是否定的，则在与向下换档判断装置68对应的SA2中，判断降档是否由加速器踏板27的按下操作进行。如果SA2中的判断是否定的，则当前程序终止。如果SA2中的判断是肯定的且降档的发起被判断出，在与同步化控制方法切换装置66以及输入转矩判断装置70对应的SA3中，判断施加到自动变速器22的输入转矩——即第二电动机MG2的输出转矩Tmg2——是否小于预定值Ta。
如果SA3中的判断为否定，即当第二电动机MG2的输出转矩Tmg2小于预定值Ta时，在SA5中，旋转同步化控制由自动变速器22的液压控制执行。这里，由于自动变速器22具有预定的转矩传送容量，由于输出转矩Tmg2的转矩下降导致的换档震动可得到抑制。
相反，如果SA3中的判断是肯定的，即当第二电动机MG2的输出转矩Tmg2不超过预定值Ta时，在SA4中，旋转同步化控制由第二电动机MG2执行。于是，自动变速器22中的动力传送中断产生输出转矩Tmg2的下降。然而，由于输出转矩Tmg2小于预定值Ta，由于转矩下降产生的震动小，驾驶者几乎察觉不到震动。另外，第二电动机MG2执行的旋转同步化控制的同步化时间短于由自动变速器22的液压控制进行的旋转同步化控制实现的同步化时间，故换档响应得到加快。
如上所述，根据当前实施例，在自动变速器22的降档中，取决于在换档开始时施加到自动变速器22的输入转矩Tmg2，自动变速器22的同步化控制方法被切换到由自动变速器22的液压控制进行的旋转同步化控制以及由第二电动机MG2进行的旋转同步化控制中的任何一种。因此，取决于第二电动机MG2的输出转矩Tmg2，执行适当的换档，提供了换档响应加快和换档震动抑制的兼容效果。
例如，在加速器踏板27从自动变速器被施加小输入转矩Tmg2的状态被按下以执行降档的情况下，旋转同步化控制由第二电动机MG2执行，以便立即实现同步化旋转。因此，换档响应得到加快。另外，在第二电动机MG2的旋转同步化控制执行期间，动力传送路径在自动变速器22中中断，导致驱动力的下降。然而，由于施加到自动变速器22的输入转矩Tmg2小，换档震动能得到抑制。另外，如果加速器踏板27从自动变速器被施加大输入转矩Tmg2的状态被按下以进行降档，旋转同步化控制由自动变速器22的液压控制执行，以便连续输出驱动力。因此，驱动力的下降得到避免，以抑制换挡震动。如上所述，依赖于在换档开始时施加于其上的输入转矩Tmg2来切换进行自动变速器22的旋转同步化控制的控制方法能得到加快换档响应和抑制换档震动的兼容效果。
根据当前实施例，当降档开始时施加到自动变速器22的输入转矩Tmg2超过预定值Ta时，同步化控制方法被切换到由自动变速器22的液压控制进行的旋转同步化控制，而当输入转矩Tmg2不超过预定值Ta时，同步化控制方法切换到由第二电动机MG2进行的旋转同步化控制。因此，如果输入转矩Tmg2超过预定值Ta，驱动力可连续输出，以避免驱动力的下降，由此抑制换档震动。
相反，如果在降档开始时施加到自动变速器22的输入转矩Tmg2不超过预定值Ta，控制方法被切换到由第二电动机MG2进行的旋转同步化控制，以便立即获得同步化旋转。因此，换档响应加快。如上所述，进行自动变速器22的旋转同步化控制的控制方法依赖于施加到自动变速器22的输入转矩Tmg2是否超过预定值Ta而切换，其带来合适的切换。
下面，将阐释根据本发明的另一实施例。另外，与前面的实施例相同的部分用同样的参考标号表示，省略重复的介绍。
[实施例2]
图9为与另一实施例相关的流程图，其用于说明电子控制装置(28，34，44)执行的控制操作的主要部分，即可用于在降档中提供响应加快和震动抑制的兼容效果的一系列控制操作。另外，步骤SA1-SA5与上面的实施例1中的相同，因此，省略对其的介绍。
这里，作为附加地包含在如图4所示的当前实施例2中的电动机同步化控制判断装置72用于，判断在自动变速器22的向下换档中，在旋转同步化控制中执行的控制方法是否属于由第二电动机MG2进行的旋转同步化控制。这样的判断响应于从例如同步化控制方法切换装置66传送的控制方法切换命令或类似物作出。
回到图9，如果步骤SA1中的判断是肯定的，于是，在与电动机同步化控制判断装置72对应的SA6中，判断与自动变速器22的向下换档同时发生的当前旋转同步化控制是否为或是否对应于由第二电动机MG2进行的旋转同步化控制。如果步骤SA6中的判断是否定的，即如果旋转同步化控制由自动变速器22的液压控制执行，则当前程序终止。
相反，如果在步骤SA6中的判断是肯定的，即当控制方法被切换到由第二电动机MG2进行的旋转同步化控制时，则在与同步化控制方法切换装置66和换档控制装置62对应的SA7中，旋转同步化控制由第二电动机MG2继续执行，直到换档完成。这里，例如，如果加速器踏板27在旋转同步化控制执行期间被按下，优先执行由第二电动机MG2进行的旋转同步化控制。这提供了换档响应的加快，并防止了由于将由第二电动机MG2进行的旋转同步化控制切换到由自动变速器22的液压控制进行的旋转同步化控制而导致的震动。
如上所述，当前实施例2可获得与上面介绍的实施例1同样的有利效果。另外，当控制方法被切换到由第二电动机MG2进行的旋转同步化控制时，旋转同步化控制由第二电动机MG2继续执行，直到换档完成。因此，例如，即使加速器踏板27在自动变速器22的换档期间进一步按下，操作在优先由第二电动机MG2进行的旋转同步化控制的情况下执行。因此，换档响应可被加快，另外，在第二电动机MG2的旋转同步化控制执行期间将控制方法切换到由自动变速器22的液压控制进行的旋转同步化控制而导致的换档震动可得到抑制。
[实施例3]
图10为一概略图，其示出了根据本发明的另一实施例3的车辆动力传送设备的结构(下面仅称为“动力传送设备100”)。在图10中，动力传送设备100包含曲轴36，其作为输入旋转元件；行星齿轮单元26，其直接连接到曲轴26，或经由脉动吸收阻尼器(振动阻尼装置)(未示出)间接连接于其上，作为动力分配机构；自动变速器(变速器)108，其经由行星齿轮单元26a和驱动轮18之间的动力传送路径中的传送元件106串行连接到行星齿轮单元26，并作为动力传送部分；输出轴14，其串行连接到自动变速器108，作为输出旋转元件。它们在外壳42中被布置在公共轴线上，外壳42作为安装在车体上的非旋转元件。
动力传送设备100为这样的类型：其能适当地应用到以其纵向方向安装在例如车辆上的FR(前发动机和后驱动器)。动力传送设备100被布置在发动机24和一对驱动轮之间，发动机24由例如汽油发动机和柴油发动机等的内燃机构成以用作用于行驶的驱动源，其直接连接到曲轴36或经由振动吸收阻尼器间接连接于其上。因此，发动机24的驱动动力经由构成动力传送路径的一部分的差动齿轮单元16以及接下来的一对轴传送到所述一对驱动轮18。
行星齿轮单元26具有：齿轮架CAO，其连接到曲轴36，即发动机24；恒星齿轮SO，其连接到第一电动机MG1；环形齿轮RO，其连接到传送元件106和第二电动机MG2。在以这种结构形成行星齿轮单元26的情况下，构成三个旋转元件的恒星齿轮SO、齿轮架CAO、环形齿轮RO能够在差动动作中相对于彼此旋转，即行星齿轮单元26在存在差动动作的情况下被引入差动状态。因此，发动机24的输出被分配给第一电动机MG1和传动元件106，发动机24的输出的一部分驱动第一电动机MG1以产生电能，电能又被存储或用于可驱动地旋转第二电动机MG2。
自动变速器108(对应于本发明的变速器)构成发动机24和驱动轮18之间的动力传送路径的一部分，其包含行星齿轮型的多级变速器，多级变速器由单游星型的第一行星齿轮组112和双游星型的第二行星齿轮组114构成，其具有用作步进可变型(step-variable type)自动变速器的功能。第一行星齿轮组112包含：第一恒星齿轮S1；第一行星齿轮P1；齿轮架CA1，其使得第一行星齿轮P1可绕其轴线以及绕恒星齿轮S1的轴线旋转；第一环形齿轮R1，其保持经由行星齿轮P1与恒星齿轮S1啮合接合，由此提供预定的齿轮比ρ1。
第二行星齿轮组114包含：第二恒星齿轮S2；第二行星齿轮P2；第二齿轮架CA2，其使得第二行星齿轮P2绕其轴线以及绕第二恒星齿轮S2的轴线旋转；第二环形齿轮R2，其保持经由第二行星齿轮P2与第二恒星齿轮S2啮合接合，由此提供预定的齿轮比ρ2。假设第一恒星齿轮S1具有齿轮齿数ZS1，第一环形齿轮R1具有齿轮齿数ZR1，第二恒星齿轮S2具有齿轮齿数ZS2，第二环形齿轮具有齿轮齿数ZR2，齿轮比ρ1用ZS1/ZR1表示，齿轮比ρ2用ZS2/ZR2表示。
在自动变速器108中，第一恒星齿轮S1经由第三离合器C3连接到传动元件106，以及经由第一制动器B1连接到外壳42。整体地彼此连接的第一齿轮架CA1和第二环形齿轮R2分别经由第二离合器C2连接到传动元件106，以及经由第二制动器B2有选择地可连接到外壳42。另外，第一环形齿轮R1和第二齿轮架CA2整体地彼此连接，恒星齿轮S2经由第一离合器C1有选择地可连接到传动元件106。另外，第一齿轮架CA1和第二环形齿轮R2经由单向离合器F1连接到作为非旋转元件的外壳42，并被允许以与发动机24相同的方向旋转，但被禁止以其相反的方向旋转。因此，第一齿轮架CA1和第二环形齿轮R2作为不能以相反方向旋转的旋转元件。
另外，在自动变速器108中，将解除接合侧接合装置进行解除接合并将接合侧接合装置进行接合执行离合器到离合器换档，以便有选择地建立多种齿轮位置(换档位置)。这允许对于每个齿轮位置获得接近几何级数变化的齿轮比或速度比γ(传送元件106的旋转速度/输出轴14的旋转速度)。例如，如图11所示的接合操作表所示，第一离合器C1和单向离合器F的接合建立第一速度齿轮位置。另外，接合第一离合器C1和第一制动器B1建立第二速度齿轮位置。另外，接合第一和第二离合器C1和C2建立第三速度齿轮位置。另外，接合第二离合器C2和第一制动器B1建立第四齿轮位置。另外，接合第三离合器C3和第二制动器B2建立反向驱动齿轮位置。另外，解除接合第一至第三离合器C1-C3以及第一与第二制动器B1和B2建立中性“N”状态。另外，在第一速度齿轮位置的发动机制动期间，第二制动器B2被接合。
因此，自动变速器108的动力传送路径可在使能通过动力传送路径的动力传送的动力传送状态和中断动力传送的动力传送中断状态之间切换。这些状态通过第一到第三离合器C1-C3以及第一与第二制动器B1与B2的接合和解除接合的组合操作来实现。也就是说，在第一速度到第四速度齿轮位置以及反向驱动齿轮位置中的任意一个被建立的情况下，动力传送路径被引入动力传送使能状态。在没有任何一个齿轮位置被建立的情况下，例如中性“N”状态被建立的情况下，动力传送路径被引入动力传送中断状态。
第一至第三离合器C1-C3和第一及第二制动器B1、B2(下面仅仅称为“离合器C”和“制动器B”，除非另有说明)为液压型摩擦接合装置，其作为在传统车辆自动变速器中常常使用的接合元件。这些接合元件中的每一个可采用以下形式：湿式多盘型，其包含由液压致动器按压为彼此紧贴的多个叠放的摩擦盘；或者，带式制动器等，其包含旋转鼓，旋转鼓具有外圆周表面，在该表面上，一个带或两个带在末端绕卷，其由液压致动器拉紧。这种结构允许所关联的部件元件——其间插进接合元件——有选择地彼此连接。
在如上构造的动力传送设备100中，连续可变变速器由作为连续可变变速器的行星齿轮单元26和自动变速器108形成。
不同于上面介绍的实施例1和2的动力传送装置10，实施例3的动力传送设备100采用这样的结构：其中，第二电动机MG2连接到行星齿轮单元26的环形齿轮RO。行星齿轮单元26的环形齿轮RO不直接连接到输出轴14，而是经由自动变速器108连接于其上。本发明可适当地应用于以上述结构形成的动力传送设备100。
例如，当旋转同步化控制在自动变速器108的向下换档过程中由第二电动机MG2执行时，自动变速器108中的动力传送被中断。在这种条件下，旋转同步化控制(反馈控制)由第二电动机MG2进行，使得传送元件106的旋转速度与在自动变速器108中的换档完成后确定的目标同步化旋转速度Np匹配。
另外，如果旋转同步化控制由自动变速器108的液压控制在自动变速器108的向下换档期间完成，对于降档操作进行接合侧接合装置和解除接合侧接合装置的液压控制。在这样的条件下，进行旋转同步化控制(反馈控制)，使得传送元件106的旋转速度匹配在完成自动变速器108中的换档后确定的目标同步化旋转速度Np。通过由同步化控制方法切换装置66适当地切换旋转同步化控制，得到作为兼容效果的换档响应的加快和换档震动的抑制。
采用如上所述构造的动力传送设备100，输入转矩判断装置70判断从发动机24和第二电动机MG2传送到传送元件106的输出转矩是否小于预定值Ta。如果判断出输出转矩小于预定值Ta，则同步化控制方法切换装置66将同步化控制方法切换到由第二电动机MG2进行的旋转同步化控制。另外，如果判断出输出转矩大于预定值Ta，则同步化控制方法切换装置66将同步化控制方法切换到由自动变速器108的液压控制进行的旋转同步化控制。
采用上面所述的实施例3，即使动力传送设备100如上所述构造，应用同步化控制方法切换装置66获得与上面介绍的实施例相同的有利效果。
在上文中，尽管参照附图所示实施例1-3介绍了本发明，本发明可以以其他的方式应用。
采用上面介绍的实施例，尽管车辆动力传送设备10的自动变速器22为能够以两种速度换档的自动变速器，本发明不限于两种速度，并可应用于具有多于三种速度的自动变速器。类似地，在动力传送设备100中，自动变速器不限于四种速度，多于两种速度的自动变速器被包括在内。也就是说，本发明可自由应用于能够在复数个齿轮位置进行换档的类型的自动变速器。
参照混合型动力传送设备介绍了上面的实施例，其包含行星齿轮单元26和两个电动机。然而，本发明还可应用于这样的结构：其中，动力传送设备为具有一个电动机***的混合型，或动力传送设备包含作为驱动源的电动机，假设动力传送设备包含自动变速器的话。
在上面提到的实施例中，当电池32的充电状态SOC下降到低于预定值时，可进行附加的控制，以便限制由第二电动机MG2进行的旋转同步化控制。
在上面提到的实施例中，尽管第二电动机MG2的输出转矩Tmg2被输入为到自动变速器22的输入转矩，施加到自动变速器22的输入转矩不限于电动机的输出动力。例如，在动力传送设备100中，旋转同步化控制方法依赖于总输入转矩而切换，总输入转矩为发动机24的输入转矩和第二电动机MG2的输入转矩的总和。因此，输入转矩可依赖于自动变速器22的输入轴64的连接结构适当地改变。
所介绍的本发明仅仅作为对一实施例的说明，基于本领域技术人员的知识，本发明可以以多种修改和改进来实现。

Claims (2)

1.一种用于车辆动力传送设备的控制装置，所述车辆动力传送设备具有布置在电动机与驱动轮之间的动力传送路径中的变速器，所述控制装置的特征在于，
在变速器中进行的降档中，依赖于在降档开始时施加到变速器的输入转矩，所述控制装置将变速器的同步化控制方法切换到通过变速器的液压控制进行的旋转同步化控制和通过电动机进行的旋转同步化控制中的任一种，
通过电动机进行的旋转同步化控制在这样的状态下进行：变速器被引入中性状态，使得通过电动机使变速器的输入轴旋转速度与降档在变速器中被执行后确定的目标同步化旋转速度同步，所述中性状态为动力传送中断状态，并且
当在降档开始时施加到变速器的输入转矩超过预定值时，同步化控制方法被切换到通过变速器的液压控制进行的旋转同步化控制，而当所述输入转矩不超过所述预定值时，同步化控制方法被切换到通过电动机进行的旋转同步化控制。
2.根据权利要求1的用于车辆动力传送设备的控制装置，其中，当同步化控制方法被切换到通过电动机进行的旋转同步化控制时，通过电动机进行的旋转同步化控制一直继续，直到降档在变速器中完成。
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Families Citing this family (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8612074B2 (en) * 2010-05-07 2013-12-17 GM Global Technology Operations LLC Regenerative braking control in vehicles
KR20120021093A (ko) * 2010-08-31 2012-03-08 현대자동차주식회사 하이브리드 차량의 변속 제어장치 및 방법
KR20120021094A (ko) * 2010-08-31 2012-03-08 현대자동차주식회사 하이브리드 차량의 변속 제어장치 및 방법
JP5769956B2 (ja) * 2010-12-17 2015-08-26 アイシン・エーアイ株式会社 車両の動力伝達制御装置
JP5542286B2 (ja) 2011-10-27 2014-07-09 トヨタ自動車株式会社 車両用自動変速機の制御装置
CN104010907B (zh) * 2012-02-24 2016-08-17 爱信艾达株式会社 控制装置
JP5545309B2 (ja) * 2012-03-06 2014-07-09 株式会社デンソー エネルギ管理システム
KR101405198B1 (ko) * 2012-12-07 2014-06-27 기아자동차 주식회사 하이브리드 차량의 안티 저크 제어 방법 및 시스템
DE102013200825A1 (de) * 2013-01-21 2014-07-24 Zf Friedrichshafen Ag Verfahren zum Betreiben eines Hybridfahrzeugs und Steuerungseinrichtung
AT514075B1 (de) * 2013-09-05 2014-10-15 Avl List Gmbh Verfahren zum Betrieb eines Schaltgetriebes sowie Schaltgetriebe mit wenigstens zwei Schalteinrichtungen
CN106301092A (zh) * 2015-05-15 2017-01-04 北新集团建材股份有限公司 一种多轴同步控制***
KR101694076B1 (ko) * 2015-11-12 2017-01-17 현대자동차주식회사 하이브리드 차량의 토크 인터벤션 제어 시스템 및 방법
KR101822274B1 (ko) * 2016-04-18 2018-03-09 현대자동차주식회사 차량의 자동변속기 제어방법 및 그 제어시스템
FR3051031B1 (fr) * 2016-05-09 2020-01-24 Renault S.A.S. Dispositif de synchronisation d'un pignon sur un arbre de boite de vitesses en mode regeneratif, procede et vehicule automobile correspondants
CN110100123B (zh) * 2016-12-27 2020-11-06 爱信艾达株式会社 动力传递控制装置
JP6673261B2 (ja) * 2017-02-24 2020-03-25 トヨタ自動車株式会社 車両の変速制御装置
JP6885256B2 (ja) * 2017-08-04 2021-06-09 トヨタ自動車株式会社 車両の制御装置
CN111267833B (zh) * 2020-02-19 2022-04-05 义乌吉利动力总成有限公司 一种混合动力***的并联模式换挡方法、***及汽车

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0173117A1 (en) * 1984-08-10 1986-03-05 Hitachi, Ltd. An automatic transmission and a method for controlling the same
FR2674928A1 (fr) * 1991-04-04 1992-10-09 Boulincault Jean Michel Dispositif de synchronisation des vitesses angulaires des arbres d'une boite de vitesses.
CN1908473A (zh) * 2005-08-01 2007-02-07 丰田自动车株式会社 汽车自动变速器的换档控制装置及换档控制方法
CN101082541A (zh) * 2007-06-25 2007-12-05 奇瑞汽车有限公司 一种汽车手动变速器同步疲劳寿命的试验方法

Family Cites Families (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6251042B1 (en) * 1999-11-05 2001-06-26 General Motors Corporation Hybrid powertrain with an integrated motor/generator
US6499370B2 (en) * 2001-01-10 2002-12-31 New Venture Gear, Inc. Twin clutch automated transaxle with motor/generator synchronization
JP4205878B2 (ja) * 2001-08-31 2009-01-07 本田技研工業株式会社 ハイブリッド型車両の動力伝達装置及びその制御方法
JP2003113932A (ja) * 2001-10-09 2003-04-18 Hitachi Ltd 自動変速機，制御方法，自動車
JP4055573B2 (ja) 2002-12-25 2008-03-05 トヨタ自動車株式会社 ハイブリッド駆動装置の制御装置
JP4211735B2 (ja) * 2004-12-21 2009-01-21 トヨタ自動車株式会社 車両用駆動装置の変速制御装置
US7223201B2 (en) * 2004-12-28 2007-05-29 Ford Global Technologies, Llc Control of power-on downshifts in a multiple-ratio powertrain for a hybrid vehicle
JP3985832B2 (ja) * 2005-11-02 2007-10-03 トヨタ自動車株式会社 ハイブリッド車両の制御装置
JP4227998B2 (ja) 2006-03-08 2009-02-18 トヨタ自動車株式会社 車両および駆動装置並びにこれらの制御方法
DE102006031089A1 (de) * 2006-07-05 2008-01-17 Fzgmbh Antriebsvorrichtung für ein Kraftfahrzeug
JP2008221879A (ja) 2007-03-08 2008-09-25 Toyota Motor Corp 車両の制御装置
JP2008296610A (ja) 2007-05-29 2008-12-11 Toyota Motor Corp 車両用動力伝達装置の制御装置
DE102007049136A1 (de) * 2007-10-12 2009-04-16 Zf Friedrichshafen Ag Hybridantriebsanordnung und Verfahren zum Steuern und/oder Regeln einer Hybridantriebsanordnung eines Fahrzeuges
DE102008053391B4 (de) * 2008-10-27 2021-12-09 Audi Ag Vorrichtung zum Betreiben eines Kraftfahrzeuges mit Hybridantrieb

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0173117A1 (en) * 1984-08-10 1986-03-05 Hitachi, Ltd. An automatic transmission and a method for controlling the same
FR2674928A1 (fr) * 1991-04-04 1992-10-09 Boulincault Jean Michel Dispositif de synchronisation des vitesses angulaires des arbres d'une boite de vitesses.
CN1908473A (zh) * 2005-08-01 2007-02-07 丰田自动车株式会社 汽车自动变速器的换档控制装置及换档控制方法
CN101082541A (zh) * 2007-06-25 2007-12-05 奇瑞汽车有限公司 一种汽车手动变速器同步疲劳寿命的试验方法

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Publication number Publication date
JP5189524B2 (ja) 2013-04-24
WO2010095523A1 (en) 2010-08-26
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