CN102905929A - 混合动力车辆的控制装置以及控制方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种混合动力车辆的控制装置,该混合动力车辆具有:电动机;内燃机;向电动机提供电力的蓄电器;与第1输入轴联结的空调用压缩机;以及变速器,其具有:与电动机连接并且经由第1断接部选择性地与内燃机连接的第1输入轴;经由第2断接部选择性地与内燃机连接的第2输入轴;和向被驱动部输出动力的输出轴,所述控制装置控制变速器,使得在车辆仅利用来自电动机的动力来进行极低速行驶时,在蓄电池的蓄电状态为预定级别以下时,或者在对空调用压缩机要求的转速低于期望转速时,连接第1断接部并利用来自电动机的动力启动内燃机,然后在完全接合状态和完全断开状态之间的状态下连接第1断接部或者第2断接部,从而将来自内燃机的动力传递给输出轴。在混合动力车辆进行极低速行驶时,能够切换至适合于蓄电器的蓄电状态的行驶方式。
Description
技术领域
本发明涉及在进行极低速行驶时切换至适合于蓄电器的蓄电状态的行驶方式的混合动力车辆的控制装置以及控制方法。
背景技术
在拥堵道路上行驶的车辆重复地进行低速行驶或停止启动。此外,根据拥堵的原因、区域、时期、时间段等,存在拥堵道路中的车队的前进极慢的情况。这样的拥堵道路中的车辆进行速度为例如7km/h以下的极低速行驶。在能够利用来自发动机以外的电动机的动力行驶的混合动力车辆进行极低速行驶的情况下,该混合动力车辆期待进行EV行驶,该EV行驶仅利用由电池提供的电力驱动的电动机的动力。因为电动机可以从转速为0的状态递增地驱动。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本国特开2009-107502号公报
发明内容
发明要解决的问题
电动机通过来自电池的电力供给进行驱动。因此,在电池的蓄电状态降低至一定级别时,混合动力车辆无法继续EV行驶。此时,混合动力车辆启动发动机,切换至基于来自发动机的动力的发动机行驶。即,为了使发动机不失速(Engine stall)而持续转动,需要以预定转速以上的转速持续旋转。但是,用于车辆进行极低速行驶时,以该预定转速以上的转速运转的发动机的输出过大。即,如果发动机的输出被直接传递给驱动轴,则超出期望的车速。因此,在混合动力车辆利用来自发动机的动力进行极低速行驶的情况下,通过使离合器成为半离合(Partial clutch engagement)状态,可减少从发动机到驱动轴的动力传递。
本发明的目的是提供在进行极低速行驶时切换至适合于蓄电池的蓄电状态的行驶方式的混合动力车辆的控制装置以及控制方法。
用于解决问题的手段
为了实现解决上述问题的目的,权利要求1所述的发明的混合动力车辆的控制装置是这样的混合动力车辆的控制装置(例如,实施方式的控制装置2),其应用于以内燃机(例如,实施方式的发动机6)和电动机(例如,实施方式的电动机7)为驱动源的混合动力车辆,所述混合动力车辆具有:第1变速机构(例如,下述的实施方式的行星齿轮机构30,第3速用驱动齿轮23a,第5速用驱动齿轮25a),其能够利用与所述电动机接合的第1输入轴(例如,下述的实施方式的第1主轴11)来接收来自所述内燃机的内燃机输出轴以及所述电动机的机械动力,经由第1同步装置(例如,下述的实施方式的制动器机构61,第1变速用换档器51)使多个变速档中的某一个成为接合状态,使所述第1输入轴与所述混合动力车辆的驱动轮(例如,下述的实施方式的驱动轮DW)接合;第2变速机构(例如,下述的实施方式的第2速用驱动齿轮22a,第4速用驱动齿轮24a),其能够利用第2输入轴(例如,下述的实施方式的第2中间轴16)来接收来自所述内燃机输出轴的机械动力,经由第2同步装置(例如,下述的实施方式的第2变速用换档器52)使多个变速档中的某一个成为接合状态,使所述第2输入轴与所述驱动轮接合;第1断接单元(例如,下述的实施方式的第1离合器41),其对应于所述第1变速机构而设置,能够使所述内燃机输出轴与所述第1输入轴接合;第2断接单元(例如,下述的实施方式的第2离合器42),其对应于所述第2变速机构而设置,能够使所述内燃机输出轴与所述第2输入轴接合;空调用压缩机(例如,实施方式的空调用压缩机112),其经由空调用离合器(例如,实施方式的空调用离合器121)与所述第1输入轴联结,并利用来自向所述电动机提供电力的蓄电器(例如,实施方式的电池3)的电力来工作,所述控制装置的特征在于,控制所述变速器,使得在所述混合动力车辆仅利用来自所述电动机的动力来进行极低速行驶时,在所述蓄电器的蓄电状态为第1蓄电级别以下时,或者对所述空调用压缩机要求的转速低于期望转速时,连接所述第1断接单元并利用来自所述电动机的动力启动所述内燃机,然后在完全接合状态和完全断开状态之间的状态下连接所述第1断接单元或者所述第2断接单元,从而将来自所述内燃机的动力传递给输出轴。
此外,权利要求2所述的发明的混合动力车辆的控制装置是这样的混合动力车辆的控制装置(例如,实施方式的控制装置2),其应用于以内燃机(例如,实施方式的发动机6)和电动机(例如,实施方式的电动机7)为驱动源的混合动力车辆,所述混合动力车辆具有:第1变速机构(例如,下述的实施方式的行星齿轮机构30,第3速用驱动齿轮23a,第5速用驱动齿轮25a),其能够利用与所述电动机接合的第1输入轴(例如,下述的实施方式的第1主轴11)来接收来自所述内燃机的内燃机输出轴以及所述电动机的机械动力,并经由第1同步装置(例如,下述的实施方式的制动器机构61,第1变速用换档器51)使多个变速档中的某一个成为接合状态,从而使所述第1输入轴与所述混合动力车辆的驱动轮(例如,下述的实施方式的驱动轮DW)接合;第2变速机构(例如,下述的实施方式的第2速用驱动齿轮22a,第4速用驱动齿轮24a),其能够利用第2输入轴(例如,下述的实施方式的第2中间轴16)来接收来自所述内燃机输出轴的机械动力,并经由第2同步装置(例如,下述的实施方式的第2变速用换档器52)使多个变速档中的某一个成为接合状态,从而使所述第2输入轴与所述驱动轮接合;第1断接单元(例如,下述的实施方式的第1离合器41),其对应于所述第1变速机构而设置,能够使所述内燃机输出轴与所述第1输入轴接合;第2断接单元(例如,下述的实施方式的第2离合器42),其对应于所述第2变速机构而设置,能够使所述内燃机输出轴与所述第2输入轴接合;空调用压缩机(例如,实施方式的空调用压缩机112),其经由空调用离合器(例如,实施方式的空调用离合器121)与所述第1输入轴联结,所述控制装置的特征在于,控制所述变速器,使得在所述混合动力车辆仅利用来自所述电动机的动力来进行极低速行驶时,在向所述电动机提供电力的蓄电器(例如,实施方式的电池3)的蓄电状态为第1蓄电级别以下时,或者对所述空调用压缩机要求的转速低于期望转速时,连接所述第1断接单元并利用来自所述电动机的动力启动所述内燃机,然后在完全接合状态和完全断开状态之间的状态下连接所述第1断接单元或者所述第2断接单元,从而将来自所述内燃机的动力传递给输出轴。
此外,权利要求3所述的发明的混合动力车辆的控制装置的特征在于,在所述混合动力车辆利用来自所述内燃机的动力来进行极低速行驶时,根据所述内燃机的输出和对所述被驱动部要求的输出之间的偏差来决定所述第1断接单元或者所述第2断接单元在完全接合状态和完全断开状态之间的连接状态。
此外,权利要求4所述的发明的混合动力车辆的控制装置的特征在于,在所述蓄电器的蓄电状态为比所述第1蓄电级别低的第2蓄电级别以下时,在完全接合状态与完全断开状态之间的状态下连接所述第2断接单元,经由所述第2同步装置将来自所述内燃机的动力传递给所述输出轴,并且断开所述第1同步装置并连接所述第1断接单元。
此外,权利要求5所述的发明的混合动力车辆的控制装置的特征在于,当所述第2断接单元的温度超过阈值时,在完全接合状态与完全断开状态之间的状态下连接所述第1断接单元,经由所述第1同步装置将来自所述内燃机的动力传递给所述输出轴,并且切断所述第2断接单元。
此外,权利要求6所述的发明的混合动力车辆的控制装置的特征在于,当所述第2断接单元的温度超过阈值时,进行用于降低所述第2断接单元的温度的冷却控制。
此外,权利要求7所述的发明的混合动力车辆的控制装置的特征在于,所述冷却控制是对所述混合动力车辆的驾驶者的报知。
此外,权利要求8所述的发明的混合动力车辆的控制装置的特征在于,所述冷却控制使所述第2断接单元在完全接合状态和完全断开状态之间的连接状态接近于所述完全断开状态,并在所述混合动力车辆停止行驶时驱动制动装置。
此外,权利要求9所述的发明的混合动力车辆的控制装置的特征在于,所述混合动力车辆蠕动行驶时的车速是在从仅利用来自电动机的动力的行驶方式转换至利用来自所述内燃机的动力的行驶方式时,能够利用所述电动机的动力启动所述内燃机的车速。
此外,权利要求10所述的发明的混合动力车辆的控制装置的特征在于,在利用来自所述电动机的动力启动所述内燃机时,在断开所述第1同步装置的状态下,连接所述第1断接单元。
此外,权利要求11所述的发明的混合动力车辆的控制装置的特征在于,控制所述变速器,使得在完全接合状态与完全断开状态之间的状态下连接所述第2断接单元,经由所述第2同步装置将来自所述内燃机的动力传递给所述输出轴,并且,在处于断开所述第1同步装置并连接所述第1断接单元的状态时,如果所述蓄电器的蓄电状态超过所述第1蓄电级别,则切断所述第1断接单元以及所述第2断接单元,将来自所述电动机的动力传递给所述输出轴。
此外,权利要求12所述的发明的混合动力车辆的控制装置应用于以内燃机(例如,实施方式的发动机6)和电动机(例如,实施方式的电动机7)为驱动源的混合动力车辆,所述混合动力车辆具有:第1变速机构(例如,下述的实施方式的行星齿轮机构30,第3速用驱动齿轮23a,第5速用驱动齿轮25a),其能够利用与所述电动机接合的第1输入轴(例如,下述的实施方式的第1主轴11)来接收来自所述内燃机的内燃机输出轴以及所述电动机的机械动力,并经由第1同步装置(例如,下述的实施方式的制动器机构61,第1变速用换档器51)使多个变速档中的某一个成为接合状态,从而使所述第1输入轴与所述混合动力车辆的驱动轮(例如,下述的实施方式的驱动轮DW)接合;第2变速机构(例如,下述的实施方式的第2速用驱动齿轮22a,第4速用驱动齿轮24a),其能够利用第2输入轴(例如,下述的实施方式的第2中间轴16)来接收来自所述内燃机输出轴的机械动力,并经由第2同步装置(例如,下述的实施方式的第2变速用换档器52)使多个变速档中的某一个成为接合状态,从而使所述第2输入轴与所述驱动轮接合;第1断接单元(例如,下述的实施方式的第1离合器41),其对应于所述第1变速机构而设置,能够使所述内燃机输出轴与所述第1输入轴接合;第2断接单元(例如,下述的实施方式的第2离合器42),其对应于所述第2变速机构而设置,能够使所述内燃机输出轴与所述第2输入轴接合,所述控制装置的特征在于,控制所述变速器,使得在所述混合动力车辆仅利用来自所述电动机的动力来进行极低速行驶时,在向所述电动机提供电力的蓄电器(例如,实施方式的电池3)的蓄电状态为第1蓄电级别以下时,连接所述第1断接单元并利用来自所述电动机的动力启动所述内燃机,然后在完全接合状态和完全断开状态之间的状态下连接所述第1断接单元或者所述第2断接单元,从而将来自所述内燃机的动力传递给输出轴。
此外,权利要求13所述的发明的混合动力车辆的控制方法应用于以内燃机(例如,实施方式的发动机6)和电动机(例如,实施方式的电动机7)为驱动源的混合动力车辆,所述混合动力车辆具有:第1变速机构(例如,下述的实施方式的行星齿轮机构30,第3速用驱动齿轮23a,第5速用驱动齿轮25a),其能够利用与所述电动机接合的第1输入轴(例如,下述的实施方式的第1主轴11)来接收来自所述内燃机的内燃机输出轴以及所述电动机的机械动力,并经由第1同步装置(例如,下述的实施方式的制动器机构61,第1变速用换档器51)使多个变速档中的某一个成为接合状态,从而使所述第1输入轴与所述混合动力车辆的驱动轮(例如,下述的实施方式的驱动轮DW)接合;第2变速机构(例如,下述的实施方式的第2速用驱动齿轮22a,第4速用驱动齿轮24a),其能够利用第2输入轴(例如,下述的实施方式的第2中间轴16)来接收来自所述内燃机输出轴的机械动力,并经由第2同步装置(例如,下述的实施方式的第2变速用换档器52)使多个变速档中的某一个成为接合状态,从而使所述第2输入轴与所述驱动轮接合;第1断接单元(例如,下述的实施方式的第1离合器41),其对应于所述第1变速机构而设置,能够使所述内燃机输出轴与所述第1输入轴接合;第2断接单元(例如,下述的实施方式的第2离合器42),其对应于所述第2变速机构而设置,能够使所述内燃机输出轴与所述第2输入轴接合;空调用压缩机(例如,实施方式的空调用压缩机112),其经由空调用离合器(例如,实施方式的空调用离合器121)与所述第1输入轴联结,并利用来自向所述电动机提供电力的蓄电器(例如,实施方式的电池3)的电力来工作;控制装置(例如,实施方式的控制装置2),其控制所述内燃机、所述电动机以及所述变速器,所述控制方法的特征在于,所述控制装置控制所述变速器使得在所述混合动力车辆仅利用来自所述电动机的动力来进行极低速行驶时,在所述蓄电器的蓄电状态为第1蓄电级别以下时,或者对所述空调用压缩机要求的转速低于期望转速时,连接所述第1断接单元并利用来自所述电动机的动力启动所述内燃机,然后在完全接合状态和完全断开状态之间的状态下连接所述第1断接单元或者所述第2断接单元,从而将来自所述内燃机的动力传递给输出轴。
此外,权利要求14所述的发明的混合动力车辆的控制方法应用于以内燃机(例如,实施方式的发动机6)和电动机(例如,实施方式的电动机7)为驱动源的混合动力车辆,所述混合动力车辆具有:第1变速机构(例如,下述的实施方式的行星齿轮机构30,第3速用驱动齿轮23a,第5速用驱动齿轮25a),其能够利用与所述电动机接合的第1输入轴(例如,下述的实施方式的第1主轴11)来接收来自所述内燃机的内燃机输出轴以及所述电动机的机械动力,并经由第1同步装置(例如,下述的实施方式的制动器机构61,第1变速用换档器51)使多个变速档中的某一个成为接合状态,从而使所述第1输入轴与所述混合动力车辆的驱动轮(例如,下述的实施方式的驱动轮DW)接合;第2变速机构(例如,下述的实施方式的第2速用驱动齿轮22a,第4速用驱动齿轮24a),其能够利用第2输入轴(例如,下述的实施方式的第2中间轴16)来接收来自所述内燃机输出轴的机械动力,并经由第2同步装置(例如,下述的实施方式的第2变速用换档器52)使多个变速档中的某一个成为接合状态,从而使所述第2输入轴与所述驱动轮接合;第1断接单元(例如,下述的实施方式的第1离合器41),其对应于所述第1变速机构而设置,能够使所述内燃机输出轴与所述第1输入轴接合;第2断接单元(例如,下述的实施方式的第2离合器42),其对应于所述第2变速机构而设置,能够使所述内燃机输出轴与所述第2输入轴接合;空调用压缩机(例如,实施方式的空调用压缩机112),其经由空调用离合器(例如,实施方式的空调用离合器121)与所述第1输入轴联结;控制装置(例如,实施方式的控制装置2),其控制所述内燃机、所述电动机以及所述变速器,所述控制方法的特征在于,所述控制装置控制所述变速器,使得在所述混合动力车辆仅利用来自所述电动机的动力来进行极低速行驶时,在向所述电动机提供电力的蓄电器(例如,实施方式的电池3)的蓄电状态为第1蓄电级别以下时,或者对所述空调用压缩机要求的转速低于期望转速时,连接所述第1断接单元并利用来自所述电动机的动力启动所述内燃机,然后在完全接合状态和完全断开状态之间的状态下连接所述第1断接单元或者所述第2断接单元,从而将来自所述内燃机的动力传递给输出轴。
此外,权利要求15所述的本发明的混合动力车辆的控制方法应用于以内燃机(例如,实施方式的发动机6)和电动机(例如,实施方式的电动机7)为驱动源的混合动力车辆,所述混合动力车辆具有:第1变速机构(例如,下述的实施方式的行星齿轮机构30,第3速用驱动齿轮23a,第5速用驱动齿轮25a),其能够利用与所述电动机接合的第1输入轴(例如,下述的实施方式的第1主轴11)来接收来自所述内燃机的内燃机输出轴以及所述电动机的机械动力,并经由第1同步装置(例如,下述的实施方式的制动器机构61,第1变速用换档器51)使多个变速档中的某一个成为接合状态,从而使所述第1输入轴与所述混合动力车辆的驱动轮(例如,下述的实施方式的驱动轮DW)接合;第2变速机构(例如,下述的实施方式的第2速用驱动齿轮22a,第4速用驱动齿轮24a),其能够利用第2输入轴(例如,下述的实施方式的第2中间轴16)来接收来自所述内燃机输出轴的机械动力,并经由第2同步装置(例如,下述的实施方式的第2变速用换档器52)使多个变速档中的某一个成为接合状态,从而使所述第2输入轴与所述驱动轮接合;第1断接单元(例如,下述的实施方式的第1离合器41),其对应于所述第1变速机构而设置,能够使所述内燃机输出轴与所述第1输入轴接合;第2断接单元(例如,下述的实施方式的第2离合器42),其对应于所述第2变速机构而设置,能够使所述内燃机输出轴与所述第2输入轴接合;控制装置(例如,实施方式的控制装置2),其控制所述内燃机、所述电动机以及所述变速器,所述控制方法的特征在于,所述控制装置控制所述变速器,使得在所述混合动力车辆仅利用来自所述电动机的动力来进行极低速行驶时,在向所述电动机提供电力的蓄电器(例如,实施方式的电池3)的蓄电状态为预定的蓄电级别以下时,连接所述第1断接单元并利用来自所述电动机的动力启动所述内燃机,然后在完全接合状态和完全断开状态之间的状态下连接所述第1断接单元或者所述第2断接单元,从而将来自所述内燃机的动力传递给输出轴。
发明效果
根据权利要求1~11所述的发明的混合动力车辆的控制装置以及权利要求13、14所述的发明的混合动力车辆的控制方法,混合动力车辆在进行极低速行驶时,能够切换为适合于蓄电器的蓄电状态或者对空调要求的工作的行驶方式。
根据权利要求4所述的发明的混合动力车辆的控制装置,内燃机的动力的一部分经由所述第1断接单元以及所述第1同步装置传递给电动机,由此,电动机进行再生发电。因此,能够对蓄电器充电。
根据权利要求5~8所述的发明的混合动力车辆的控制装置,能够防止第2断接单元温度上升。
根据权利要求11所述的发明的混合动力车辆的控制装置,在蓄电器返回到超过第1蓄电级别的蓄电状态时,能够返回到仅利用来自电动机的动力来行驶的方式。
根据权利要求12所述的发明的混合动力车辆的控制装置以及权利要求15所述的发明的混合动力车辆的控制方法,混合动力车辆在进行极低速行驶时,能够切换为适合于蓄电器的蓄电状态或者对空调要求的工作的行驶方式。
附图说明
图1是示出一个实施方式的HEV的内部结构的框图。
图2是电动机7以及变速器20的截面图。
图3是电动机7以及变速器20的内部结构的概念图。
图4是示出电池3的SOC的区域的图。
图5是极低速行驶中的车辆的控制装置2进行的控制的第1实施例的流程图。
图6是示出车辆在第1速EV行驶时的变速器20中的动力传递路径的概念图。
图7是示出车辆在第1速发动机行驶时的变速器20中的动力传递路径的概念图。
图8是示出车辆在第2速发动机行驶时的变速器20中的动力传递路径的概念图。
图9是极低速行驶中的车辆的控制装置2进行的控制的第2实施例的流程图。
图10是极低速行驶中的车辆的控制装置2进行的控制的第3实施例的流程图。
图11是极低速行驶中的车辆的控制装置2进行的控制的第4实施例的流程图。
图12是电动机7以及具有第6速用驱动齿轮和第7速用驱动齿轮的变速器20的内部结构的概念图。
具体实施方式
以下,参照附图对本发明的实施方式进行说明。
HEV(Hybrid Electrical Vehicle:混合动力电动汽车)利用内燃机(以下称“发动机”)以及/或者电动机(以下称“电动机”)的驱动力来行驶。图1是示出一个实施方式的HEV的内部结构的框图。图1所示HEV(以下,简单称为“车辆”。)具有作为驱动源的发动机(ENG)6、作为驱动源的电动机(MOT)7、电池(BATT)3、逆变器(INV)101、变速器(T/M)20、油泵(O/P)122、空调用压缩机(A/C)112、车轮速度传感器WS和控制装置2。
以下,参照图2以及图3对各构成要素的关系和变速器20的内部结构等进行说明。图2是电动机7以及变速器20的截面图。此外,图3是电动机7以及变速器20的内部结构的概念图。
发动机6是例如汽油发动机或者柴油机发动机,在该发动机6的曲轴6a上设有变速器20的第1离合器41(第1断接单元)和第2离合器(第2断接单元)42。
电动机7是3相无刷直流电动机,具有由3n个电枢71a构成的定子71和与该定子71对置地配置的转子72。各电枢71a由铁心71b和卷绕在该铁心71b上的线圈71c构成,并被固定在未图示的壳体上,以旋转轴为中心在周向以几乎相等的间隔排列。3n个线圈71c构成n组的U相、V相、W相的3相线圈。
转子72具有铁心72a和以旋转轴为中心以几乎相等的间隔排列的n个永磁72b,相邻的每2个永磁72b的极性彼此不同。固定铁心72a的固定部72c具有中空円筒形,配置在下述行星齿轮机构30的齿圈35的外周侧,与行星齿轮机构30的太阳齿轮32联结。由此,转子72构成为与行星齿轮机构30的太阳齿轮32一体地旋转。
行星齿轮机构30具有:太阳齿轮32;齿圈35,其和该太阳齿轮32同轴地配置,并且被配置为包围该太阳齿轮32的周围;行星齿轮34,其与太阳齿轮32和齿圈35啮合;行星架36,其以可自转且可公转的方式支撑该行星齿轮34。这样,太阳齿轮32、齿圈35和行星架36构成为可相互自由地差动旋转。
在齿圈35上具有同步机构(同步器机构)并设有制动器机构61(同步器机构),该制动器机构61构成为能够停止齿圈35的旋转(锁止)。另外,也可以使用锁止机构来代替制动器机构61。
如图1所示那样,电动机7经由逆变器101与电池3连接。电池3具有串联连接的多个蓄电池,提供例如100~200V的高电压。蓄电池为例如锂电池或镍氢电池。另外,表示电池3的蓄电状态的SOC(State of Charge:蓄电状态)如图4所示那样,从少到多地分为C区域、B区域、A区域、D区域这4个区域,此外,根据SOC从少到多将A区域分为A-L区域、A-M区域、A-H区域这3个区域,总计分为6个区域。
逆变器101利用开关元件的开关动作将来自电池3的直流电压变换为交流电压,并将3相电流提供给电动机7。此外,逆变器101在电动机7的再生动作时将输入的交流电压变换为直流电压,从而对电池3充电。因此,电动机7能够由电池3提供的电力驱动,此外,能够利用减速行驶时的驱动轮DW的旋转或发动机6的动力进行再生发电,并对电池3进行充电(能量回収)。此外,电动机7也用于启动发动机6。
变速器20是用于将来自发动机6和/或电动机7的动力传递给驱动轮DW的、所谓双离合器式变速器。变速器20具有:所述的第1离合器41以及第2离合器42;行星齿轮机构30;下述多个变速齿轮组。另外,在第2离合器42的附近设有检测第2离合器42的温度的温度传感器(未图示)。与该温度传感器检测出的第2离合器42的温度相关的数据被送至控制装置2。
以下,对变速器20的结构进行详细说明。变速器20具有:与发动机6的曲轴6a同轴(旋转轴线A1)地配置的第1主轴11(第1输入轴)、第2主轴12、联结轴13;以与旋转轴线A1平行地配置的旋转轴线B1为中心自由旋转的副轴14(输出轴);以与旋转轴线A1平行地配置的旋转轴线C1为中心自由旋转的第1中间轴15;以与旋转轴线A1平行地配置的旋转轴线D1为中心自由旋转的第2中间轴16(第2输入轴);以与旋转轴线A1平行地配置的旋转轴线E1中心自由旋转的倒车轴17。
在第1主轴11上,在发动机6侧设有第1离合器41,在与发动机6侧相反的一侧安装有行星齿轮机构30的太阳齿轮32和电动机7的转子72。从而,第1主轴11构成为:利用第1离合器41选择性地与发动机6的曲轴6a联结,并且与电动机7直接联结,将发动机6以及/或者电动机7的动力传递给太阳齿轮32。
第2主轴12构成为短于第1主轴11且中空,以覆盖第1主轴11的发动机6侧的周围的方式相对旋转自如地配置。此外,在第2主轴12上,在发动机6侧设有第2离合器42,在与发动机6侧相反的一侧一体地安装有怠速驱动齿轮27a。从而,第2主轴12构成为:利用第2离合器42选择性地与发动机6的曲轴6a联结,将发动机6的动力向怠速驱动齿轮27a传递。
联结轴13构成为短于第1主轴11且中空,以覆盖第1主轴11的与发动机6侧相反的一侧的周围的方式相对旋转自如地配置。此外,在联结轴13上,在发动机6侧一体地安装有第3速用驱动齿轮23a,在与发动机6侧相反的一侧一体地安装有行星齿轮机构30的行星架36。从而构成为:通过行星齿轮34的公转,安装在联结轴13上的行星架36和第3速用驱动齿轮23a一体地旋转。
此外,在第1主轴11上设有可以相对于第1主轴11旋转自如的第5速用驱动齿轮25a,并且安装有与第1主轴11一体地旋转的倒车从动齿轮28b。此外,在第3速用驱动齿轮23a和第5速用驱动齿轮25a之间设有使第1主轴11和第3速用驱动齿轮23a或第5速用驱动齿轮25a联结或者断开的第1变速用换档器51(第1同步装置)。并且,当第1变速用换档器51在第3速用连接位置挂档时,第1主轴11和第3速用驱动齿轮23a联结并一体地旋转,在第5速用连接位置挂档时,第1主轴11和第5速用驱动齿轮25a一体地旋转,在第1变速用换档器51位于空档位置时,第1主轴11相对于第3速用驱动齿轮23a和第5速用驱动齿轮25a旋转。另外,在第1主轴11和第3速用驱动齿轮23a一体地旋转时,利用联结轴13与安装在第1主轴11上的太阳齿轮32和第3速用驱动齿轮23a相联结的行星架36一体地旋转,并且,齿圈35也一体地旋转,从而行星齿轮机构30成为一体。此外,当第1变速用换档器51位于空档位置、制动器机构61被连接时,齿圈35被锁止,从而太阳齿轮32的旋转被减速且传递给行星架36。
在第1中间轴15上,一体地安装有与安装在第2主轴12上的怠速驱动齿轮27a啮合的第1怠速从动齿轮27b。
在第2中间轴16上,一体地安装有与安装在第1中间轴15上的第1怠速从动齿轮27b啮合的第2怠速从动齿轮27c。第2怠速从动齿轮27c与所述的怠速驱动齿轮27a和第1怠速从动齿轮27b一起构成第1怠速齿轮列27A。此外,在第2中间轴16上,在与设置在第1主轴11周围的第3速用驱动齿轮23a和第5速用驱动齿轮25a对应的位置处分别设有可相对于第2中间轴16旋转的第2速用驱动齿轮22a和第4速用驱动齿轮24a。此外,在第2中间轴16上,在第2速用驱动齿轮22a第4速用驱动齿轮24a之间设有使第2中间轴16和第2速用驱动齿轮22a或者第4速用驱动齿轮24a联结或者断开的第2变速用换档器52(第2同步装置)。并且,当第2变速用换档器52在第2速用连接位置挂档时,第2中间轴16和第2速用驱动齿轮22a一体地旋转,当第2变速用换档器52在第4速用连接位置挂档时,第2中间轴16和第4速用驱动齿轮24a一体地旋转,当第2变速用换档器52位于空档位置时,第2中间轴16相对于第2速用驱动齿轮22a和第4速用驱动齿轮24a旋转。
在副轴14上,从与发动机6侧相反的一侧起依次一体地安装有第1共用从动齿轮23b、第2共用从动齿轮24b、停车齿轮21、末端传动齿轮26a。
在此处,第1共用从动齿轮23b,与安装在联结轴13上的第3速用驱动齿轮23a啮合而与第3速用驱动齿轮23a一起构成第3速用齿轮对23,与设在第2中间轴16上的第2速用驱动齿轮22a啮合而与第2速用驱动齿轮22a一起构成第2速用齿轮对22。
第2共用从动齿轮24b与设在第1主轴11上的第5速用驱动齿轮25a啮合而与第5速用驱动齿轮25a一起构成第5速用齿轮对25,与设在第2中间轴16上的第4速用驱动齿轮24a啮合而与第4速用驱动齿轮24a一起构成第4速用齿轮对24。
末端传动齿轮26a与差动齿轮机构8啮合,差动齿轮机构8经由驱动轴9与驱动轮DW联结。因此,传递给副轴14的动力从末端传动齿轮26a被输出至差动齿轮机构8,驱动轴9和驱动轮DW。
在倒车轴17上,一体地安装有与安装在第1中间轴15上的第1怠速从动齿轮27b啮合的第3怠速从动齿轮27d。第3怠速从动齿轮27d与所述的怠速驱动齿轮27a和第1怠速从动齿轮27b一起构成第2怠速齿轮列27B。此外,在倒车轴17上设有与安装在第1主轴11上的后退用从动齿轮28b啮合的后退用驱动齿轮28a,其可相对于倒车轴17旋转自如。后退用驱动齿轮28a与后退用从动齿轮28b一起构成后退用齿轮列28。此外,在后退用驱动齿轮28a的与发动机6侧相反的一侧还设有联结或者断开倒车轴17和后退用驱动齿轮28a的后退用换档器53。从而,当后退用换档器53在后退用连接位置挂档时,倒车轴17和后退用驱动齿轮28a一体地旋转,在后退用换档器53位于空档位置时,倒车轴17和后退用驱动齿轮28a相对旋转。
另外,第1变速用换档器51、第2变速用换档器52、后退用换档器53使用具有使连接的轴和齿轮的转速一致的同步机构(同步器机构)的离合器机构。
这样构成的变速器20,在2个变速轴的一个变速轴即第1主轴11上设有由第3速用驱动齿轮23a和第5速用驱动齿轮25a组成的奇数档齿轮组(第1齿轮组),在2个变速轴的另一变速轴即第2中间轴16上设有由第2速用驱动齿轮22a和第4速用驱动齿轮24a组成的偶数档齿轮组(第2齿轮组)。另外,变速器20的偶数档齿轮组还可以具有第6速用驱动齿轮,并且,奇数档齿轮组还可以具有第7速用驱动齿轮。
由于本实施方式的变速器20具有上述说明的结构,所以具有以下说明的第1~第5的传递路径。
(1)第1传递路径是如下所述的路径:发动机6的曲轴6a经由第1主轴11、行星齿轮机构30、联结轴13、第3速用齿轮对23(第3速用驱动齿轮23a、第1共用从动齿轮23b)、副轴14、末端传动齿轮26a、差动齿轮机构8、驱动轴9而与驱动轮DW联结。在此处,行星齿轮机构30的减速比被设定为使经由第1传递路径传递给驱动轮DW的发动机扭矩与第1速相称。即,设定为行星齿轮机构30的减速比与第3速用齿轮对23的减速比相乘后的减速比与第1速相称。
(2)第2传递路径是如下所述的传递路径:发动机6的曲轴6a经由第2主轴12、第1怠速齿轮列27A(怠速驱动齿轮27a、第1怠速从动齿轮27b、第2怠速从动齿轮27c)、第2中间轴16、第2速用齿轮对22(第2速用驱动齿轮22a、第1共用从动齿轮23b)或第4速用齿轮对24(第4速用驱动齿轮24a、第2共用从动齿轮24b)、副轴14、末端传动齿轮26a、差动齿轮机构8、驱动轴9,与驱动轮DW联结。
(3)第3传递路径是如下所述的传递路径:发动机6的曲轴6a不经由行星齿轮机构30而是经由第1主轴11、第3速用齿轮对23(第3速用驱动齿轮23a、第1共用从动齿轮23b)或第5速用齿轮对25(第5速用驱动齿轮25a、第2共用从动齿轮24b)、副轴14、末端传动齿轮26a、差动齿轮机构8、驱动轴9L、9R,与驱动轮DW联结。
(4)第4传递路径是如下所述的传递路径:马达7经由行星齿轮机构30或第3速用齿轮对23(第3速用驱动齿轮23a、第1共用从动齿轮23b)或第5速用齿轮对25(第5速用驱动齿轮25a、第2共用从动齿轮24b),副轴14、末端传动齿轮26a、差动齿轮机构8、驱动轴9,与驱动轮DW联结。
(5)第5传递路径是如下所述的传递路径:发动机6的曲轴6a经由第2主轴12、第2怠速齿轮列27B(怠速驱动齿轮27a、第1怠速从动齿轮27b、第3怠速从动齿轮27d)、倒车轴17、后退用齿轮列28(后退用驱动齿轮28a、后退用从动齿轮28b)、行星齿轮机构30、联结轴13、第3速用齿轮对23(第3速用驱动齿轮23a、第1共用从动齿轮23b)、副轴14、末端传动齿轮26a、差动齿轮机构8、驱动轴9,与驱动轮DW联结。
油泵122被安装在与变速器20的旋转轴线A1~E1平行地配置的油泵用辅助轴19上,并能够与油泵用辅助轴19一体地旋转。在油泵用辅助轴19上,以能够一体地旋转的方式安装有与后退用驱动齿轮28a啮合的油泵用从动齿轮28c和空调用驱动齿轮29a,传递使第1主轴11旋转的发动机6以及/或者电动机7的动力。
空调用压缩机112经由空调用离合器121被设在与旋转轴线A1~E1平行地配置的空调用辅助轴18上。在空调用辅助轴18上,以能够与空调用辅助轴18一体旋转的方式安装有经由链条29c从空调用驱动齿轮29a传递动力的空调用从动齿轮29b,并经由由空调用驱动齿轮29a、链条29c以及空调用从动齿轮29b构成的空调用传递机构29从油泵用辅助轴19传递发动机6以及/或者电动机7的动力。另外,空调用压缩机112构成为:利用未图示的空调工作用电磁阀使空调用离合器121断开或连接,由此截断动力的传递。
车轮速度传感器WS检测驱动轴9的转速。另外,驱动轴9的转速等于驱动轮DW的转速。表示车轮速度传感器WS检测出的转速的信号被送至控制装置2。
控制装置2控制发动机6、电动机7以及变速器20。即,控制装置2输出以下信号:控制发动机6的信号;控制电动机7的信号;控制变速器20的第1变速用换档器51、第2变速用换档器52以及后退用换档器53的信号;控制制动器机构61的连接(锁止)和断开(空档)的信号;以及控制使空调用离合器121接合或者断开的信号等。此外,与由车轮速度传感器WS检测出的驱动轮DW的转速、电池3的SOC、油门踏板开度(AP开度)、空调开关的状态、变速器20的档位以及变速器20的第2离合器42的温度等相关的信息被输入至在控制装置2。此外,控制装置2检测制动器机构61的断接状态以及第1变速用换档器51和第2变速用换档器52的各位置。
此外,控制装置2根据车轮速度传感器WS检测出的驱动轮DW的转速导出车速(当前车速),并根据导出的车速计算出平均车速。此外,控制装置2根据AP开度以及车速导出要求驱动力。此外,控制装置2根据当前车速、平均车速以及要求驱动力等来判别车辆的行驶状态。通过该判别,控制装置2能够判别车辆是否在拥堵道路上行驶。
此外,控制装置2控制空调用压缩机112的工作/停止(空调用离合器121的接合/断开)。控制装置2读取来自对空调温度(冷气温度)的设定温度进行设定的空调温度设定开关、开启/停止空调运转的空调开关、用于检测副轴14的轴转速的转速传感器(未图示)的输出信号,以PWM(Pulse Width Modulation:脉宽调制)方式控制空调用压缩机112的工作/停止(空调用离合器121的接合/断开),使得在空调运转中(空调开关135为开启)时将车厢内温度调节为设定温度。
控制装置2控制变速器20的第1离合器41以及第2离合器42的断开和连接,并且控制制动器机构61、第1变速用换档器51、第2变速用换档器52以及后退用换档器53的连接位置(预换档),由此,车辆能够利用发动机6进行第1~第5速行驶以及后退行驶。
在车辆进行第1速行驶时,控制装置2接合第1离合器41并连接制动器机构61,由此,经由第1传递路径将驱动力传递给驱动轮DW。此外,在车辆进行第2速行驶时,控制装置2接合第2离合器42并使第2变速用换档器52在第2速用连接位置挂档,由此,经由第2传递路径将驱动力传递给驱动轮DW。此外,在车辆进行第3速行驶时,控制装置2接合第1离合器41并使第1变速用换档器51在第3速用连接位置挂档,由此,经由第3传递路径将驱动力传递给驱动轮DW。
此外,在车辆进行第4速行驶时,控制装置2接合第1离合器41而使第2变速用换档器52在第4速用连接位置挂档,由此,经由第2传递路径将驱动力传递给驱动轮DW。此外,在车辆进行第5速行驶时,控制装置2使第1变速用换档器51在第5速用连接位置挂档,由此,经由第3传递路径将驱动力传递给驱动轮DW。此外,在车辆进行后退行驶时,控制装置2接合第2离合器42而连接后退用换档器53,由此,经由第5传递路径进行后退行驶。
此外,在发动机行驶中,通过连接制动器机构61或使第1以及第2变速用换档器51、52进行预换档,能够利用电动机7产生助力或者进行再生。此外,即使处于怠速中,也能够利用电动机7启动发动机6并对电池3充电。此外,能够切断第1以及第2离合器41、42,利用电动机7进行EV行驶。作为EV行驶的行驶模式,存在有:第1速EV模式,在该模式中,通过切断第1以及第2离合器41、42并连接制动器机构61,来经由第4传递路径进行行驶;第3速EV模式,在该模式中,通过使第1变速用换档器51在第3速用连接位置挂档来经由第4传递路径进行行驶;第5速EV模式,在该模式中,通过使第1变速用换档器51在第5速用连接位置挂档来经由第4传递路径进行行驶。
此外,由于空调用压缩机112与第1主轴11联结,在利用奇数档齿轮行驶时,第1主轴11必然旋转,所以能够使空调用压缩机112工作,但是在以偶数档齿轮行驶时,没有必要为了使空调用压缩机112工作而使第1主轴11旋转。
以下,对于车辆由于拥堵等而进行时速为例如7km/h以下的极低速行驶时的控制装置2的控制,参照图5~图11来进行说明。另外,所谓极低速行驶,是指车辆在利用来自发动机6的动力行驶时在需要使离合器处于半离合器状态的车速下的行驶。
(第1实施例)
图5是极低速行驶中的车辆的控制装置2进行的控制的第1实施例的流程图。如图5所示那样,控制装置2在判别为车辆正在拥堵道路上行驶时,判别电池3的SOC是否为第1阈值Ths1以上(步骤S101)。第1阈值Ths1为例如图4所示的A-H区域的最低值。在步骤S101的判别的结果是电池3的SOC为第1阈值Ths1以上(SOC≧Ths1)时,进入到步骤S103,在小于第1阈值Ths1(SOC<Ths1)时进入到步骤S105。
在步骤S103,控制装置2驱动变速器20以及电动机7,使得车辆进行第1速EV行驶。图6是示出车辆在第1速EV行驶时的变速器20中的动力传递路径的概念图。如图6所示那样,在车辆进行第1速EV行驶时,控制装置2切断变速器20的第1以及第2离合器41、42并连接制动器机构61。此外,控制装置2控制电动机7,使得输出要求驱动力。
另一方面,在步骤S105,控制装置2驱动变速器20以及发动机6,使得车辆进行第1速发动机行驶。图7是示出车辆在第1速发动机行驶时的变速器20中的动力传递路径的概念图。如图7所示那样,在车辆进行第1速发动机行驶时,首先,控制装置2使制动器机构61保持连接并接合变速器20的第2离合器42,从而利用电动机7的一部分动力启动发动机6。然后,控制装置2使制动器机构61保持连接并切断第2离合器42,以半离合器状态接合第1离合器41。另外,第1离合器41的接合度由控制装置2根据要求驱动力、第1速的减速比和发动机6的转速的平衡来控制。此外,发动机6的转速是连接发动机6的燃料消耗率最佳的发动机6的运转点的线即BSFC底线上的转速,或者是使发动机6不失速地持续工作所需的预定转速。
在步骤S105之后,控制装置2判别电池3的SOC是否为第2阈值Ths2以上(步骤S107)。第2阈值Ths2是例如图4所示的B区域的最大値。在步骤S107的判别的结果是电池3的SOC小于第2阈值(SOC<Ths2)时,进入到步骤S109。
在步骤S109,控制装置2驱动变速器20以及发动机6,使得车辆进行第2速发动机行驶。图8是示出车辆在第2速发动机行驶时的变速器20中的动力传递路径的概念图。如图8所示那样,在车辆进行第2速发动机行驶时,控制装置2使第2变速用换档器52在第2速用连接位置挂档(2速预换档)后,接合第1离合器41,以半离合器状态接合第2离合器42,并断开制动器机构61。另外,第2离合器42的接合度由控制装置2根据要求驱动力、第2速的减速比、发动机6的转速的平衡来控制。此外,由于是第1离合器41被接合且制动器机构61被断开的状态,所以发动机6的一部分动力用于电动机7的再生发电。其结果是,电池3被充电。
在步骤S109之后,控制装置2判别第2离合器42的温度TCL2是否为第1阈值Tht1以下(步骤S111)。在步骤S111的判别的结果是第2离合器42的温度TCL2为第1阈值Tht1以下(TCL2≦Tht1)时,返回步骤S109,在大于第1阈值Tht1(TCL2>Tht1)时,进入步骤S113。在步骤S113,控制装置2判别第2离合器42的温度TCL2是否为第2阈值Tht2以下。另外,第2阈值Tht2的値比第1阈值Tht1高。在步骤S113的判别的结果是第2离合器42的温度TCL2大于第2阈值Tht2(TCL2>Tht2)时,进入步骤S115。
在步骤S115,控制装置2出于对车辆的驾驶者进行报知的目的,进行控制,使得从未图示的扬声器输出警告声音,或在未图示的显示器上显示警告消息等。此外,控制装置2进行用于冷却第2离合器42的控制。
(第2实施例)
图9是极低速行驶中的车辆的控制装置2进行的控制的第2实施例的流程图。如图9所示那样,控制装置2在判别为车辆在拥堵道路上行驶时,判别电池3的SOC是否为第1阈值Ths1以上(步骤S201)。第1阈值Ths1是例如图4所示的A-H区域的最低值。在步骤S201的判别的结果是电池3的SOC为第1阈值Ths1以上(SOC≧Ths1)时进入步骤S203,在小于第1阈值Ths1(SOC<Ths1)时进入步骤S205。
在步骤S203,控制装置2驱动变速器20以及电动机7以使车辆进行第1速EV行驶。此时的变速器20中的动力传递路径如图6所示那样。另一方面,在步骤S205,控制装置2判别电池3的SOC是否为第2阈值Ths2以上。第2阈值Ths2是例如图4所示的B区域的最大値。在步骤S205的判别的结果是电池3的SOC为第2阈值以上(SOC≧Ths2)时进入步骤S207,在小于第2阈值(SOC<Ths2)时进入步骤S209。
在步骤S207,控制装置2驱动变速器20以及发动机6以使车辆进行第1速发动机行驶。此时的变速器20中的动力传递路径如图7所示那样。另一方面,在步骤S209判断第2离合器42的温度TCL2是否为阈值Tht以下。在步骤S209的判别的结果是第2离合器42的温度TCL2为阈值Tht以下(TCL2≦Tht)时进入步骤S211,在大于阈值Tht(TCL2>Tht)时进入步骤S207。在步骤S211,控制装置2驱动变速器20以及发动机6以使车辆进行第2速发动机行驶。此时的变速器20中的动力传递路径如图8所示那样。
(第3实施例)
图10是极低速行驶中的车辆的控制装置2进行的控制的第3实施例的流程图。如图10所示那样,控制装置2在判别为车辆在拥堵道路上行驶时,判别电池3的SOC是否为第1阈值Ths1以上(步骤S301)。第1阈值Ths1是例如图4所示的A-H区域的最低值。在步骤S301的判别的结果是电池3的SOC为第1阈值Ths1以上(SOC≧Ths1)时进入步骤S303,在小于第1阈值Ths1(SOC<Ths1)时进入步骤S305。
在步骤S303,控制装置2驱动变速器20以及电动机7以使车辆进行第1速EV行驶。此时的变速器20中的动力传递路径如图6所示那样。另一方面,在步骤S305,控制装置2判别电池3的SOC是否为第2阈值Ths2以上。第2阈值Ths2是例如图4所示的B区域的最大値。在步骤S305的判别的结果是电池3的SOC为第2阈值以上(SOC≧Ths2)时进入步骤S307,在小于第2阈值(SOC<Ths2)时进入步骤S309。
在步骤S307,控制装置2驱动变速器20以及发动机6以使车辆进行第1速发动机行驶。此时的变速器20中的动力传递路径如图7所示那样。另一方面,在步骤S309判别第2离合器42的温度TCL2是否为第1阈值Tht1以下。在步骤S309的判别的结果是第2离合器42的温度TCL2为第1阈值Tht1以下(TCL2≦Tht1)时进入步骤S311,在大于第1阈值Tht1(TCL2>Tht1)时进入步骤S313。在步骤S311,控制装置2驱动变速器20以及发动机6以使车辆进行第2速发动机行驶。此时的变速器20中的动力传递路径如图8所示那样。
在步骤S313,控制装置2判别第2离合器42的温度TCL2是否为第2阈值Tht2以下。另外,第2阈值Tht2的値比第1阈值Tht1高。在步骤S313的判别的结果是第2离合器42的温度TCL2为第2阈值Tht2以下(TCL2≦Tht2)时进入步骤S311,在大于第2阈值Tht2(TCL2>Tht2)时进入步骤S315。
在步骤S315,控制装置2出于对车辆的驾驶者进行报知的目的,进行控制,使得从未图示的扬声器输出警告声音,或在未图示的显示器上显示警告消息等。此外,控制装置2进行用于冷却第2离合器42控制。接下来,控制装置2渐渐地减小变速器20的第1或者第2离合器41、42中的离合器扭矩(步骤S317)。接下来,控制装置2判断车速是否为0(步骤S319),如果车速为0则进入步骤S321,如果车速不为0则进入步骤S311。在步骤S321,控制装置2开启用于制动车辆的制动器。
(第4实施例)
图11是极低速行驶中的车辆的控制装置2进行的控制的第4实施例的流程图。如图5所示那样,控制装置2在判别为车辆正在拥堵道路上行驶时,控制装置2根据空调开关的状态,判别对空调要求的工作是否较大(步骤S401)。在步骤S401的判别结果是空调要求工作较小时进入步骤S403。
在步骤S403,控制装置2判别电池3的SOC是否为第1阈值Ths1以上。第1阈值Ths1是例如图4所示的A-H区域的最低值。在步骤S403的判别的结果是电池3的SOC为第1阈值Ths1以上(SOC≧Ths1)时进入步骤S405,在小于第1阈值Ths1(SOC<Ths1)时进入步骤S407。
在步骤S405,控制装置2驱动变速器20以及电动机7以使车辆进行第1速EV行驶。此时的变速器20中的动力传递路径如图6所示那样。另一方面,在步骤S407,控制装置2判别电池3的SOC是否为第2阈值Ths2以上。第2阈值Ths2是例如图4所示的B区域的最大値。在步骤S407的判别的结果是电池3的SOC为第2阈值以上(SOC≧Ths2)时进入步骤S409,在小于第2阈值(SOC<Ths2)时进入步骤S411。
在步骤S409,控制装置2驱动变速器20以及发动机6以使车辆进行第1速发动机行驶。此时的变速器20中的动力传递路径如图7所示那样。另一方面,在步骤S411判别第2离合器42的温度TCL2是否为阈值Tht以下。在步骤S411的判别的结果是第2离合器42的温度TCL2为阈值Tht以下(TCL2≦Tht)时进入步骤S413,在大于阈值Tht(TCL2>Tht)时进入步骤S409。在步骤S413,控制装置2驱动变速器20以及发动机6以使车辆进行第2速发动机行驶。此时的变速器20中的动力传递路径如图8所示的那样。
在步骤S401的判别的结果是空调要求工作较大时进入步骤S415。在步骤S415,控制装置2判断基于空调要求工作的变速器20的油泵用辅助轴19的要求转速是否为由发动机6旋转的第1主轴11的转速以上。在步骤S415的判别的结果是油泵用辅助轴19的要求转速为第1主轴11的转速以上时进入步骤S411,在小于第1主轴11的转速时进入步骤S403。
另外,经由步骤S415进入步骤S411的结果是,在进入步骤S413所示的第2速发动机行驶的情况下,控制装置2控制发动机6的转速,使得油泵用辅助轴19的转速为要求转速。
如以上说明的那样,根据本实施方式,在混合动力车辆进行极低速行驶行时,能够根据电池3的SOC或者对空调要求的工作以及变速器20的第2离合器42的温度选择适当的行驶方式。
另外,车辆进行蠕动行驶时的车速被设定为在从EV行驶转换至第1速发动机行驶时,能够利用电动机7的驱动力启动发动机6的车速。
另外,本发明不限于所述的实施方式,增减、变形、改良等是可以的。
例如,关于变速器20,在与双离合器式变速器的电动机7连接的输入轴即第1主轴11上配置了奇数档齿轮,在不与电动机7连接的输入轴即第2中间轴16上配置了偶数档齿轮,但是并非限定于此,也可以在与电动机7连接的输入轴即第1主轴11上配置偶数档齿轮,在与电动机7不连接的输入轴即第2中间轴16上配置奇数档齿轮。
此外,将安装在副轴14的从动齿轮设为:与第2速用驱动齿轮22a和第3速用驱动齿轮23a共同地啮合的第1共用从动齿轮23b;以及与第4速用驱动齿轮24a和第5速用驱动齿轮25a共同地啮合的第2共用从动齿轮24b,但是并非限定于此,也可以设置与各个齿轮啮合的多个从动齿轮。此外,作为第1速用驱动齿轮,例举了行星齿轮机构30,但是并非限定于此,也可以与第3速用驱动齿轮23a等同样地设置第1速用驱动齿轮。
此外,作为奇数档的变速档,除了作为第1速用驱动齿轮的行星齿轮机构30、第3速用驱动齿轮23a和第5速用驱动齿轮25a以外,还可以设置第7,9…速用驱动齿轮,作为偶数档的齿轮,除了第2速用驱动齿轮22a和第4速用驱动齿轮24a以外,还可以设置第6,8…速用驱动齿轮。在图12所示的构成例中还设有第3共用从动齿轮96b,其在第1主轴11上另设有第7速用驱动齿轮97a,在第2中间轴16上另设有第6速用驱动齿轮96a,在副轴14上与第7速用驱动齿轮97a啮合而构成第7速用齿轮对97,并且与第6速用驱动齿轮96a啮合而构成第6速用齿轮对26。另外,在图8中,符号51A是使第1主轴11和第3速用驱动齿轮23a或者第7速用驱动齿轮97a联结或者断开的变速用换档器,符号51B是使第1主轴11和第5速用驱动齿轮25a联结或者断开的变速用换档器51B,符号52A是使第2速用驱动齿轮22a或者第6速用驱动齿轮96a联结或者断开的变速用换档器52A,符号52B是使第2中间轴16和第4速用驱动齿轮24a联结或者断开的变速用换档器。
已经参照特定的实施方式对本发明详细地进行了说明,但是对本领域技术人员来说,显而易见的是,在不脱离本发明的精神和范围的情况下可以进行各种变更或修正。
本申请基于2010年7月12日提出申请的日本专利申请(特愿2010-157984),在此引入其内容以作参照。
符号说明
2控制装置;3电池;6发动机(内燃机);7电动机;8差动齿轮机构;9驱动轴;DW驱动轮;11第1主轴(第1输入轴);12第2主軸;13联结轴;14副轴(输出轴);15第1中间轴;16第2中间轴(第2输入轴);17倒车轴;18空调用辅助轴;19油泵用辅助轴;20变速器;22a第2速用驱动齿轮;23a第3速用驱动齿轮;23b第1共用从动齿轮;24a第4速用驱动齿轮;24b第2共用从动齿轮;25a第5速用驱动齿轮;28后退用齿轮列;28a后退用驱动齿轮;28b倒车从动齿轮;28c油泵用从动齿轮;29空调用传递机构;29a空调用驱动齿轮;29b空调用从动齿轮;29c链条;30行星齿轮机构;41第1离合器(第1断接单元);42第2离合器(第2断接单元);51第1变速用换档器(第1同步装置);52第2变速用换档器(第2同步装置);53后退用换档器;61制动器机构(同步器机构);101逆变器;WS车轮速度传感器;121空调用离合器;122油泵;112空调用压缩机。
Claims (15)
1.一种混合动力车辆的控制装置,其应用于以内燃机和电动机为驱动源的混合动力车辆,所述混合动力车辆具有:
第1变速机构,其能够利用与所述电动机接合的第1输入轴来接收来自所述内燃机的内燃机输出轴以及所述电动机的机械动力,并经由第1同步装置使多个变速档中的某一个成为接合状态,从而使所述第1输入轴与所述混合动力车辆的驱动轮接合;
第2变速机构,其能够利用第2输入轴来接收来自所述内燃机输出轴的机械动力,并经由第2同步装置使多个变速档中的某一个成为接合状态,从而使所述第2输入轴与所述驱动轮接合;
第1断接单元,其对应于所述第1变速机构而设置,能够使所述内燃机输出轴与所述第1输入轴接合;
第2断接单元,其对应于所述第2变速机构而设置,能够使所述内燃机输出轴与所述第2输入轴接合;
空调用压缩机,其经由空调用离合器与所述第1输入轴联结,并利用来自向所述电动机提供电力的蓄电器的电力来工作,
所述控制装置的特征在于,控制所述变速器,使得在所述混合动力车辆仅利用来自所述电动机的动力来进行极低速行驶时,在所述蓄电器的蓄电状态为第1蓄电级别以下时,或者对所述空调用压缩机要求的转速低于期望转速时,连接所述第1断接单元并利用来自所述电动机的动力启动所述内燃机,然后在完全接合状态与完全断开状态之间的状态下连接所述第1断接单元或者所述第2断接单元,从而将来自所述内燃机的动力传递给输出轴。
2.一种混合动力车辆的控制装置,其应用于以内燃机和电动机为驱动源的混合动力车辆,所述混合动力车辆具有:
第1变速机构,其能够利用与所述电动机接合的第1输入轴来接收来自所述内燃机的内燃机输出轴以及所述电动机的机械动力,并经由第1同步装置使多个变速档中的某一个成为接合状态,从而使所述第1输入轴与所述混合动力车辆的驱动轮接合;
第2变速机构,其能够利用第2输入轴来接收来自所述内燃机输出轴的机械动力,并经由第2同步装置使多个变速档中的某一个成为接合状态,从而使所述第2输入轴与所述驱动轮接合;
第1断接单元,其对应于所述第1变速机构而设置,能够使所述内燃机输出轴与所述第1输入轴接合;
第2断接单元,其对应于所述第2变速机构而设置,能够使所述内燃机输出轴与所述第2输入轴接合;
空调用压缩机,其经由空调用离合器与所述第1输入轴联结,
所述控制装置的特征在于,控制所述变速器,使得在所述混合动力车辆仅利用来自所述电动机的动力来进行极低速行驶时,在向所述电动机提供电力的蓄电器的蓄电状态为第1蓄电级别以下时,或者对所述空调用压缩机要求的转速低于期望转速时,连接所述第1断接单元并利用来自所述电动机的动力启动所述内燃机,然后在完全接合状态与完全断开状态之间的状态下连接所述第1断接单元或者所述第2断接单元,从而将来自所述内燃机的动力传递给输出轴。
3.根据权利要求1或者2所述的控制装置,其特征在于,
在所述混合动力车辆利用来自所述内燃机的动力来进行极低速行驶时,根据所述内燃机的输出与对所述被驱动部要求的输出之间的偏差来决定所述第1断接单元或者所述第2断接单元在完全接合状态与完全断开状态之间的连接状态。
4.根据权利要求1~3中的任意一项所述的控制装置,其特征在于,
在所述蓄电器的蓄电状态为比所述第1蓄电级别低的第2蓄电级别以下时,
在完全接合状态与完全断开状态之间的状态下连接所述第2断接单元,经由所述第2同步装置将来自所述内燃机的动力传递给所述输出轴,并且,断开所述第1同步装置并连接所述第1断接单元。
5.根据权利要求1~4中的任意一项所述的控制装置,其特征在于,
当所述第2断接单元的温度超过阈值时,
在完全接合状态与完全断开状态之间的状态下连接所述第1断接单元,经由所述第1同步装置将来自所述内燃机的动力传递给所述输出轴,并且切断所述第2断接单元。
6.根据权利要求1~5中的任意一项所述的控制装置,其特征在于,
当所述第2断接单元的温度超过阈值时,进行用于降低所述第2断接单元的温度的冷却控制。
7.根据权利要求6所述的控制装置,其特征在于,
所述冷却控制是对所述混合动力车辆的驾驶者的报知。
8.根据权利要求6所述的控制装置,其特征在于,
所述冷却控制使所述第2断接单元在完全接合状态与完全断开状态之间的连接状态接近于所述完全断开状态,并在所述混合动力车辆停止行驶时驱动制动装置。
9.根据权利要求1~8中的任意一项所述的控制装置,其特征在于,
所述混合动力车辆蠕动行驶时的车速是在从仅利用来自电动机的动力的行驶方式转换至利用来自所述内燃机的动力的行驶方式时,能够利用所述电动机的动力启动所述内燃机的车速。
10.根据权利要求1~9中的任意一项所述的控制装置,其特征在于,
在利用来自所述电动机的动力启动所述内燃机时,在断开所述第1同步装置的状态下,连接所述第1断接单元。
11.根据权利要求1~10中的任意一项所述的控制装置,其特征在于,
控制所述变速器,使得在完全接合状态与完全断开状态之间的状态下连接所述第2断接单元,经由所述第2同步装置将来自所述内燃机的动力传递给所述输出轴,并且,在处于断开所述第1同步装置并连接所述第1断接单元的状态时,如果所述蓄电器的蓄电状态超过所述第1蓄电级别,则切断所述第1断接单元以及所述第2断接单元,将来自所述电动机的动力传递给所述输出轴。
12.一种混合动力车辆的控制装置,其应用于以内燃机和电动机为驱动源的混合动力车辆,所述混合动力车辆具有:
第1变速机构,其能够利用与所述电动机接合的第1输入轴来接收来自所述内燃机的内燃机输出轴以及所述电动机的机械动力,并经由第1同步装置使多个变速档中的某一个成为接合状态,从而使所述第1输入轴与所述混合动力车辆的驱动轮接合;
第2变速机构,其能够利用第2输入轴来接收来自所述内燃机输出轴的机械动力,并经由第2同步装置使多个变速档中的某一个成为接合状态,从而使所述第2输入轴与所述驱动轮接合;
第1断接单元,其对应于所述第1变速机构而设置,能够使所述内燃机输出轴与所述第1输入轴接合;以及
第2断接单元,其对应于所述第2变速机构而设置,能够使所述内燃机输出轴与所述第2输入轴接合,
所述控制装置的特征在于,控制所述变速器,使得在所述混合动力车辆仅利用来自所述电动机的动力来进行极低速行驶时,在向所述电动机提供电力的蓄电器的蓄电状态为第1蓄电级别以下时,连接所述第1断接单元并利用来自所述电动机的动力启动所述内燃机,然后在完全接合状态与完全断开状态之间的状态下连接所述第1断接单元或者所述第2断接单元,从而将来自所述内燃机的动力传递给输出轴。
13.一种混合动力车辆的控制方法,其应用于以内燃机和电动机为驱动源的混合动力车辆,所述混合动力车辆具有:
第1变速机构,其能够利用与所述电动机接合的第1输入轴来接收来自所述内燃机的内燃机输出轴以及所述电动机的机械动力,并经由第1同步装置使多个变速档中的某一个成为接合状态,从而使所述第1输入轴与所述混合动力车辆的驱动轮接合;
第2变速机构,其能够利用第2输入轴来接收来自所述内燃机输出轴的机械动力,并经由第2同步装置使多个变速档中的某一个成为接合状态,从而使所述第2输入轴与所述驱动轮接合;
第1断接单元,其对应于所述第1变速机构而设置,能够使所述内燃机输出轴与所述第1输入轴接合;
第2断接单元,其对应于所述第2变速机构而设置,能够使所述内燃机输出轴与所述第2输入轴接合;
空调用压缩机,其经由空调用离合器与所述第1输入轴联结,并利用来自向所述电动机提供电力的蓄电器的电力来工作;以及
控制装置,其控制所述内燃机、所述电动机以及所述变速器,
所述控制方法的特征在于,所述控制装置控制所述变速器,使得在所述混合动力车辆仅利用来自所述电动机的动力来进行极低速行驶时,在所述蓄电器的蓄电状态为第1蓄电级别以下时,或者对所述空调用压缩机要求的转速低于期望转速时,连接所述第1断接单元并利用来自所述电动机的动力启动所述内燃机,然后在完全接合状态与完全断开状态之间的状态下连接所述第1断接单元或者所述第2断接单元,从而将来自所述内燃机的动力传递给输出轴。
14.一种混合动力车辆的控制方法,其应用于以内燃机和电动机为驱动源的混合动力车辆,所述混合动力车辆具有:
第1变速机构,其能够利用与所述电动机接合的第1输入轴来接收来自所述内燃机的内燃机输出轴以及所述电动机的机械动力,并经由第1同步装置使多个变速档中的某一个成为接合状态,从而使所述第1输入轴与所述混合动力车辆的驱动轮接合;
第2变速机构,其能够利用第2输入轴来接收来自所述内燃机输出轴的机械动力,并经由第2同步装置使多个变速档中的某一个成为接合状态,从而使所述第2输入轴与所述驱动轮接合;
第1断接单元,其对应于所述第1变速机构而设置,能够使所述内燃机输出轴与所述第1输入轴接合;
第2断接单元,其对应于所述第2变速机构而设置,能够使所述内燃机输出轴与所述第2输入轴接合;
空调用压缩机,其经由空调用离合器与所述第1输入轴联结;以及
控制装置,其控制所述内燃机、所述电动机以及所述变速器,
所述控制方法的特征在于,所述控制装置控制所述变速器,使得在所述混合动力车辆仅利用来自所述电动机的动力来进行极低速行驶时,在向所述电动机提供电力的蓄电器的蓄电状态为第1蓄电级别以下时,或者对所述空调用压缩机要求的转速低于期望转速时,连接所述第1断接单元并利用来自所述电动机的动力启动所述内燃机,然后在完全接合状态与完全断开状态之间的状态下连接所述第1断接单元或者所述第2断接单元,从而将来自所述内燃机的动力传递给输出轴。
15.一种混合动力车辆的控制方法,其应用于以内燃机和电动机为驱动源的混合动力车辆,所述混合动力车辆具有:
第1变速机构,其能够利用与所述电动机接合的第1输入轴来接收来自所述内燃机的内燃机输出轴以及所述电动机的机械动力,并经由第1同步装置使多个变速档中的某一个成为接合状态,从而使所述第1输入轴与所述混合动力车辆的驱动轮接合;
第2变速机构,其能够利用第2输入轴来接收来自所述内燃机输出轴的机械动力,并经由第2同步装置使多个变速档中的某一个成为接合状态,从而使所述第2输入轴与所述驱动轮接合;
第1断接单元,其对应于所述第1变速机构而设置,能够使所述内燃机输出轴与所述第1输入轴接合;
第2断接单元,其对应于所述第2变速机构而设置,能够使所述内燃机输出轴与所述第2输入轴接合;以及
控制装置,其控制所述内燃机、所述电动机以及所述变速器,
所述控制方法的特征在于,所述控制装置控制所述变速器,使得在所述混合动力车辆仅利用来自所述电动机的动力来进行极低速行驶时,在向所述电动机提供电力的蓄电器的蓄电状态为预定的蓄电级别以下时,连接所述第1断接单元并利用来自所述电动机的动力启动所述内燃机,然后在完全接合状态与完全断开状态之间的状态下连接所述第1断接单元或者所述第2断接单元,从而将来自所述内燃机的动力传递给输出轴。
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