CN103895491A - 车辆 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种车辆，该车辆包括位于发动机与驱动轮之间的变速器并且包括位于发动机与接合装置（变速器）之间的差动机构（行星齿轮机构）。该车辆中包括的控制器（ECU）在行星齿轮机构处于变速的惯性相的情况下（在S11中为“是”）计算行星齿轮结构的全部旋转能的变化率（ΔPi）（S12）。ECU在变化率（ΔPi）大于0的情况下（在S13中为“是”）对发动机产生功率进行增加修正并对变速器传递功率进行减小修正（S14）。ECU在变化率（ΔPi）小于0的情况下（在S13中为“否”）对发动机产生功率进行减小修正并对变速器传递功率进行增加修正（S15）。

Description

车辆

技术领域

本发明涉及一种车辆，该车辆包括位于内燃发动机与驱动轮之间的接合装置（变速器、离合器等）并且包括位于内燃发动机与接合装置之间的差动机构（行星齿轮结构等），该差动机构包括至少三个旋转元件。

背景技术

日本专利申请公报No.2006-335127（JP2006-335127A）描述了一种车辆，该车辆包括位于发动机与驱动轮之间的变速器（接合装置）并且包括位于发动机与变速器之间的行星齿轮机构（差动机构）。该行星齿轮机构包括连结到第一马达的太阳齿轮、经由变速器连结到第二马达和驱动轮的齿圈、与太阳齿轮和齿圈啮合的小齿轮、以及连结到发动机的行星架。JP2006-335127A描述了一种用于在上述车辆中通过在变速器的变速期间利用第一马达和第二马达中的至少一者控制齿圈的转速来抑制变速冲击的技术。

然而，在JP2006-335127A中描述的车辆中，在齿圈的转速在变速器的变速期间被控制时，如果由发动机产生的功率在不考虑行星齿轮机构的旋转能的变化的情况下被控制，则变速可能停滞，结果可能无法实现适当的变速时间。

亦即，在发动机与变速器之间未设置行星齿轮机构的普通发动机车辆中，在由发动机产生的功率与变速器的输入轴的旋转变化之间存在稳定的正相关关系（这样的相关关系：随着一者增加，另一者也增加；随着一者减小，另一者也减小）。因而，可以通过对由发动机产生的功率进行增加修正来促进降档以及通过对由发动机产生的功率进行减小修正来促进升档。

顺便说一下，在如JP2006-335127A中所述的车辆的情况下那样在发动机与变速器之间设置有行星齿轮机构的车辆中，取决于行星齿轮机构的状态，由发动机产生的功率与变速器的输入轴的旋转变化之间的相关关系可能会改变并且变成负相关关系（这样的相关关系：随着一者增加，另一者减小；随着一者减小，另一者增加）。因此，在JP2006-335127A中描述的车辆中，如果执行如普通发动机车辆的情况下那样的修正，则变速器的变速可能取决于行星齿轮机构的状态而停滞。

发明内容

本发明提供了一种车辆，该车辆包括位于内燃发动机与驱动轮之间的接合装置并且包括位于内燃发动机与接合装置之间的差动机构，该差动机构包括至少三个旋转元件，并且该车辆实现适当的变速时间。

本发明的一个方面提供了一种车辆，所述车辆包括内燃发动机、接合装置、差动机构和控制器。所述内燃发动机构造成产生用于使驱动轮旋转的功率。所述接合装置设置在所述内燃发动机与所述驱动轮之间，并且所述接合装置构造成切换到接合状态、滑差状态和释放状态中的任意一种状态。所述差动机构设置在所述内燃发动机与所述接合装置之间，并且所述差动机构具有至少三个旋转元件，所述至少三个旋转元件包括连结到所述内燃发动机的第一旋转元件和经由所述接合装置连结到所述驱动轮的第二旋转元件。所述控制器构造成控制所述内燃发动机和所述接合装置。所述控制器构造成，在所述接合装置处于所述滑差状态或所述释放状态的情况下，基于所述差动机构的旋转能的变化来修正由所述内燃发动机产生的功率和由所述接合装置传递的功率中的至少一者。

所述控制器可构造成在所述旋转能增加的情况下至少对所述产生的功率进行增加修正或对所述传递的功率进行减小修正，并且所述控制器构造成在所述旋转能下降的情况下至少对所述产生的功率进行减小修正或对所述传递的功率进行增加修正。

所述控制器可构造成使所述产生的功率和所述传递的功率中的至少一者的修正量随着所述旋转能的变化量增大而增大。

所述差动机构除所述第一旋转元件和所述第二旋转元件外还可包括第三旋转元件。所述车辆还可包括连结到所述第三旋转元件的旋转电机和构造成能够与所述旋转电机交换电力的蓄电装置。所述控制器可构造成基于所述蓄电装置的可充放电功率来改变所述产生的功率和所述传递的功率中的至少一者的修正量。

所述差动机构可以是行星齿轮机构，所述行星齿轮机构包括：太阳齿轮；齿圈；与所述太阳齿轮和所述齿圈啮合的小齿轮；和行星架，所述行星架将所述小齿轮保持成使得所述小齿轮可自转和可公转。所述第一旋转元件可以是所述行星架，所述第二旋转元件可以是所述齿圈，且所述第三旋转元件可以是所述太阳齿轮。

所述控制器可构造成计算总能量变化率，所述总能量变化率是总能量的单位时间变化量，所述总能量是所述差动机构的全部旋转能。所述控制器可构造成基于所述总能量变化率的绝对值来改变所述内燃发动机所产生的功率的修正量的绝对值和所述接合装置所传递的功率的修正量的绝对值中的至少一者。

所述车辆还可包括连结到所述第三旋转元件的旋转电机和构造成与所述旋转电机交换电力的蓄电装置，并且所述控制器可构造成除所述总能量变化率外还基于所述蓄电装置的输入余裕电力或输出余裕电力来改变所述内燃发动机所产生的功率的修正量的绝对值和所述接合装置所传递的功率的修正量的绝对值中的至少一者。

所述控制器可构造成基于要求驱动功率和所述传递的功率来改变所述产生的功率和所述传递的功率中的哪一者被优先修正。

所述控制器可构造成在所述要求驱动功率的变化率高于预定率且所述传递的功率低于预定功率的情况下优先对所述传递的功率进行增加修正而不是对所述产生的功率进行减小修正。

所述接合装置可以是构造成能够改变速比的变速器。所述控制器可构造成在所述变速器正在变速的情况下基于所述差动机构的旋转能的变化来修正所述产生的功率和所述传递的功率中的至少一者。

在所述第二旋转元件的转速比基于所述第一旋转元件的转速而确定的边界值高的第一区域内，所述差动机构的旋转能随着所述第二旋转元件的转速下降而下降，并且在所述第二旋转元件的转速低于所述边界值的第二区域内，所述差动机构的旋转能随着所述第二旋转元件的转速下降而增加。所述控制器可构造成在所述变速器正在升档的情况下在所述第二旋转元件的转速处在所述第一区域内时至少对所述产生的功率进行减小修正或对所述传递的功率进行增加修正。所述控制器可构造成在所述变速器正在升档的情况下在所述第二旋转元件的转速处在所述第二区域内时至少对所述产生的功率进行增加修正或对所述传递的功率进行减小修正。

在所述第二旋转元件的转速比基于所述第一旋转元件的转速而确定的边界值高的第一区域内，所述差动机构的旋转能随着所述第二旋转元件的转速增加而增加，并且在所述第二旋转元件的转速低于所述边界值的第二区域内，所述差动机构的旋转能随着所述第二旋转元件的转速增加而下降。所述控制器可构造成在所述变速器正在降档的情况下在所述第二旋转元件的转速处在所述第一区域内时至少对所述产生的功率进行增加修正或对所述传递的功率进行减小修正。所述控制器可构造成在所述变速器正在降档的情况下在所述第二旋转元件的转速处在所述第二区域内时至少对所述产生的功率进行减小修正或对所述传递的功率进行增加修正。

所述控制器可构造成，当在从所述变速器的变速开始到所述变速器的变速结束的期间内存在所述差动机构的旋转能局部最小的时刻时，基于所述变速开始时的所述旋转能与所述局部最小时的所述旋转能之间的差异来至少对所述产生的功率进行减小修正或对所述传递的功率进行增加修正。

对于上述根据本发明的车辆，在内燃发动机与驱动轮之间设置有接合装置并且内燃发动机与接合装置之间设置有具有至少三个旋转元件的差动机构的情况下，可以实现适当的变速时间。

附图说明

下面将参照附图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，在附图中相似的附图标记表示相似的要素，并且其中：

图1是根据本发明的第一至第三实施例的车辆的总体框图；

图2是装设在根据本发明的第一至第三实施例的车辆上的动力分割单元的共线图；

图3是示意性地示出了在装设在根据本发明的第一至第三实施例的车辆上的自动变速器的变速时的旋转变化的状态的视图；

图4是示出了根据本发明的第一实施例的动力分割单元的全部旋转能的分布的视图；

图5是示出了由根据第一实施例的ECU执行的修正方法的视图；

图6是示出了根据第一实施例的ECU的程序的一个示例的流程图；

图7是示出了根据第一实施例的第二MG转速ωm的变化和发动机产生功率Pe的变化的状态的时间图；

图8是示出了根据第一实施例的总能量变化率ΔPi、发动机产生功率修正量ΔPe和变速器传递功率修正量ΔPc之间的相关关系的一个示例的曲线图；

图9是示出了总能量变化率ΔPi、电池输入/输出余裕电力ΔPbin、ΔPbout、发动机产生功率修正量ΔPe和变速器传递功率修正量ΔPc之间的相关关系的一个示例的曲线图；

图10是示出了根据本发明的第二实施例的ECU的程序的一个示例的流程图；

图11是示出了根据本发明的第三实施例的动力分割单元的全部旋转能的分布的视图；

图12是示出了根据本发明的第三实施例的由ECU执行的修正方法的视图；

图13是示出了根据本发明的第三实施例的ECU的程序的一个示例的流程图；

图14是示出了根据本发明的实施例的车辆的构型的第一替换实施例的视图；以及

图15是示出了根据本发明的实施例的车辆的构型的第二替换实施例的视图。

具体实施方式

在下文中，将参照附图描述本发明的实施例。在以下描述中，同样的标号表示相同的构件。它们的名称和功能也相同。因此，将不重复其详细描述。

在说明书中，术语“电力”在狭义上可指电力（功率）并且在广义上可指电力量（功）或作为电力的电能，并且可根据该术语被使用的状况而灵活地解释。

图1是根据本发明的第一实施例的车辆1的总体框图。车辆1通过使驱动轮82旋转而行驶。车辆1包括发动机（E/G）100、第一电动发电机（下文称为“第一MG”）200、动力分割单元300、第二电动发电机（下文称为“第二MG”）400、自动变速器（A/T）500、电力控制单元（下文称为“PCU”）600、电池700和用作控制器的电子控制单元（下文称为“ECU”）1000。

发动机100产生用于使驱动轮82旋转的功率（驱动功率Pv）。由发动机100产生的功率输入到动力分割单元300。

动力分割单元300将从发动机100输入的功率分割成经由自动变速器500传递到驱动轮82的功率和传递到第一MG200的功率。

动力分割单元300是包括太阳齿轮（S）310、齿圈（R）320、行星架（C）330和小齿轮（P）340的行星齿轮机构（差动机构）。太阳齿轮（S）310连结到第一MG200的转子。齿圈（R）320经由自动变速器500连结到驱动轮82。小齿轮（P）340与太阳齿轮（S）310和齿圈（R）320啮合。行星架（C）330将小齿轮（P）340保持成使得小齿轮（P）340可自转和可公转。行星架（C）330连结到发动机100的曲轴。

第一MG200和第二MG400是交流旋转电机，并且均不仅充当马达，而且充当发电机。在本实施例中，第二MG400设置在动力分割单元300与自动变速器500之间。更具体地，第二MG400的转子连接到旋转轴350，该旋转轴将动力分割单元300的齿圈（R）320连结到自动变速器500的输入轴。

自动变速器500设置在旋转轴350与驱动轴560之间。自动变速器500包括齿轮单元和液压回路。该齿轮单元包括多个液压摩擦接合元件（离合器、制动器等）。该液压回路基于来自ECU1000的控制信号为各摩擦接合元件供给液压压力。当多个摩擦接合元件的接合状态改变时，自动变速器500切换到接合状态、滑差状态和释放状态中的任意一种状态。在接合状态下，自动变速器500的输入轴的所有旋转功率传递到自动变速器500的输出轴。在滑差状态下，自动变速器500的输入轴的旋转功率的一部分传递到自动变速器500的输出轴。在释放状态下，自动变速器500的输入轴和输出轴之间的动力传递被中断。此外，自动变速器500构造成在接合状态下能够切换到具有预定速比（输入轴转速与输出轴转速的比率）的多个档位（速比）中的任意一个档位。自动变速器500通常被控制为接合状态；然而，自动变速器500在变速期间被临时置于滑差状态或释放状态下，并且在变速结束之后再次回到接合状态。

PCU600将从电池700供给的直流电力变换为交流电力，并且向第一MG200和第二MG400输出交流电力。因而，第一MG200和/或第二MG400被驱动。此外，PCU600将由第一MG200和/或第二MG400产生的交流电力变换为直流电力，并且向电池700输出该直流电力。因而，电池700被充电。

电池700储存用于驱动第一MG200和/或第二MG400的高压（例如，约200V）直流电力。电池700典型地构成为包括镍氢化物或锂离子。代替电池700，也可采用大容量电容器。

此外，车辆1包括发动机转速传感器10、车速传感器15、旋转变压器21、22、加速器位置传感器31和监视传感器32。发动机转速传感器10检测发动机100的转速（下文称为“发动机转速ωe”）。车速传感器15检测作为车速V的驱动轴560的转速。旋转变压器21检测第一MG200的转速（下文称为“第一MG转速ωg”）。旋转变压器22检测第二MG400的转速（下文称为“第二MG转速ωm”）。加速器位置传感器31检测使用者对加速器踏板的操作量（下文称为“加速器操作量A”）。监视传感器32检测电池700的状态（电池电压Vb、电池电流Ib、电流温度Tb等）。这些传感器向ECU1000输出检测结果。

ECU1000集成了中央处理单元（CPU）（未示出）和存储器（未示出），并基于储存在存储器中的信息和来自传感器的信息来执行预定运算处理。ECU1000基于运算处理的结果来控制装设在车辆1上的设备。

ECU1000基于加速器操作量A和车速V来确定要求驱动功率Pvreq。ECU1000根据预定算法来计算发动机目标功率Petag、第一MG目标功率Pgtag和第二MG目标功率Pmtag以使得要求驱动功率Pvreq被满足。ECU1000将发动机100（具体地，点火正时、节气门开度、燃料喷射量等）控制成使得实际发动机功率变成发动机目标功率Petag。此外，ECU1000通过控制PCU600来控制流过第一MG200的电流以使得第一MG200的实际功率变成第一MG目标功率Pgtag。类似地，ECU1000通过控制PCU600来控制流过第二MG400的电流以使得第二MG400的实际功率变成第二MG目标功率Pmtag。

ECU1000基于监视传感器32的检测结果来计算电池700的充电状态（下文还称为“SOC”）。ECU1000基于SOC、电池温度Tb等来设定电池可输出电力WOUT和电池可输入电力WIN（两者都以瓦为单位）。ECU1000将PCU600控制成使得电池700的实际输出电力Pbout不超过电池可输出电力WOUT。此外，ECU1000将PCU600控制成使得电池700的实际输入电力Pbin不超过电池可输入电力WIN。

ECU1000通过参照预定变速脉谱图来确定与加速器操作量A和车速V对应的目标档位，并且将自动变速器500控制成使得实际档位变成目标档位。如上所述，自动变速器500通常被控制为接合状态；然而，自动变速器500在变速期间（在升档期间或在降档期间）被暂时置于滑差状态或释放状态，并在变速结束之后回到接合状态。

图2示出了动力分割单元300的共线图。如图2所示，太阳齿轮（S）310的转速（亦即，第一MG转速ωg）、行星架（C）330的转速（亦即，发动机转速（ωe）和齿圈（R）320的转速（亦即，第二MG转速ωm）具有在动力分割单元300的共线图上通过直线连接的关系（这样的关系：当确定任意两个转速时，剩下的转速也被确定）。在本实施例中，自动变速器（A/T）500设置在齿圈（R）320与驱动轴560之间。因此，第二MG转速ωm与车速V之间的比率由自动变速器500确立的档位（速比）决定。图2示出了自动变速器500能够确立第一至第四前进档位中的任意一个档位的情形。

图3是示意性地示出了共线图上在自动变速器500变速时的旋转变化的状态的视图。如图3所示，在变速（降档或升档）时，车速V保持几乎不变或固定。因此，在降档时（在升高速比时），有必要如长短交替虚线所示升高自动变速器500的转速（亦即，第二MG转速ωm）。相反，在升档时（在降低速比时），有必要如交替的一长两短虚线所示降低自动变速器500的输入轴转速。

在普通发动机车辆中，在发动机与自动变速器之间未设置与动力分割单元300对应的装置。因此，发动机功率与自动变速器的输入轴的旋转变化之间存在稳定的正相关关系（这样的关系：随着一者增加，另一者也增加；并且随着一者减小，另一者也减小）。因而，在降档时，通过对发动机功率进行增加修正（或通过对自动变速器所传递的功率进行减小修正），可以通过升高自动变速器的输入轴转速来促进变速。在升档时，通过对发动机功率进行减小修正（或通过对自动变速器所传递的功率进行增加修正），可以通过减小自动变速器的输入轴转速来促进变速。

顺便说一下，在根据本实施例的车辆1中，动力分割单元300设置在发动机100与自动变速器500之间。在这样构成的车辆1中，如果执行如普通发动机车辆的情况下那样的修正，则可能不会促进变速，而是变速可能根据动力分割单元300的状态而停滞。这一点将参照图4详细描述。

图4是示出了利用等能量曲线群（其以预定能量的间隔示出了连接等能量点的曲线）来分布动力分割单元300的全部旋转能的视图。在图4中，横轴表示发动机转速ωe（行星架（C）330的转速），并且纵轴表示第二MG转速ωm（齿圈（R）320的转速））。如上文参照图2所述，当发动机转速ωe和第二MG转速ωm被确定时，剩下的第一MG转速ωg（太阳齿轮（S）310的转速）也被确定，从而可以确定动力分割单元300中的全部旋转元件的转速。因此，通过使用发动机转速ωe和第二MG转速ωm作为参数，确定了动力分割单元300的全部旋转能（下文还简称为“总能量Esum”）。通过等能量曲线表示的总能量Esum的值E1、E2、E3、…、E10、…从原点朝远侧升高。亦即，存在关系E1＜E2＜E3＜E4、…、＜E10、…。

如从图4显而易见的，当发动机转速ωe保持不变时，第二MG转速ωm与总能量Esum之间的相关关系在分界线L1上方的区域内与该相关关系在分界线L1下方的区域内是相反的。具体地，在分界线L1上方的区域内，第二MG转速ωm与总能量Esum之间存在正相关关系（这样的相关关系：随着一者增加，另一者也增加；并且随着一者减小，另一者也减小）。因此，在下文中，分界线L1上方的区域也称为“正相关区域”。另一方面，在分界线L1下方的区域内，第二MG转速ωm与总能量Esum之间存在负相关关系（这样的相关关系：随着一者增加，另一者减小；并且随着一者减小，另一者增加）。因此，在下文中，分界线L1下方的区域也称为“负相关区域”。

分界线L1可通过以下关系式（a）来表达。

ωm={(1+ρ)Ig/(Ig+ρ²Im)}ωe   （a）

在该数学式（a）中，“Ig”表示第一MG200的惯性矩，“Im”表示第二MG400的惯性矩，且“ρ”表示动力分割单元300的行星齿轮比。

在图4中，典型的变速时的旋转变化在样式（1）至样式（4）中示出。在图4中，假定了发动机转速ωe在变速时保持几乎不变的情形。

当在正相关区域内执行升档时，第二MG转速ωm如图4中的样式（1）所示下降，并且总能量Esum也相应地下降。换言之，当在正相关区域内执行升档时，有必要使总能量Esum下降。另一方面，当在负相关区域内执行升档时，第二MG转速ωm如图4中的样式（2）所示下降；然而，总能量Esum增加。换言之，当在负相关区域内执行升档时，有必要增加总能量Esum。

当在正相关区域内执行降档时，第二MG转速ωm如图4中的样式（3）所示增加，并且总能量Esum也相应地增加。换言之，当在正相关区域内执行降档时，有必要增加总能量Esum。另一方面，当在负相关区域内执行降档时，第二MG转速ωm如图4中的样式（4）所示增加；然而，总能量Esum下降。换言之，当在负相关区域内执行降档时，有必要使总能量Esum下降。

鉴于这些特性，根据本实施例的ECU1000在变速期间基于总能量Esum的变化来修正由发动机100产生的功率（下文还称为“发动机发生的功率Pe”）和由自动变速器500传递的功率（下文还称为“变速器传递功率Pc”）中的至少一者。

图5是示出了由ECU1000执行的用于发动机产生功率Pe和变速器传递功率Pc的修正方法的视图。

在其中在正相关区域内执行升档的样式（1）的情况下，随着第二MG转速ωm减小，总能量Esum也减小。这种情况下，ECU1000通过对发动机产生功率Pe进行减小修正并对变速器传递功率Pc进行增加修正来促进总能量Esum的下降。

在其中在负相关区域内执行升档的样式（2）的情况下，第二MG转速ωm下降；然而，总能量Esum增加。这种情况下，ECU1000通过对发动机产生功率Pe进行增加修正并对变速器传递功率Pc进行减小修正来促进总能量Esum的增加。

在其中在正相关区域内执行降档的样式（3）的情况下，随着第二MG转速ωm增加，总能量Esum也增加。这种情况下，ECU1000通过对发动机产生功率Pe进行增加修正并对变速器传递功率Pc进行减小修正来促进总能量Esum的增加。

在其中在负相关区域内执行降档的样式（4）的情况下，第二MG转速ωm增加；然而，总能量Esum减小。这种情况下，ECU1000通过对发动机产生功率Pe进行减小修正并对变速器传递功率Pc进行增加修正来促进总能量Esum的下降。

这样，即使在执行相同类型的变速时，ECU1000也基于变速是在正相关区域内还是在负相关区域内执行来逆转发动机产生功率Pe被修正的方向和变速器传递功率Pc被修正的方向。样式（2）、（4）的情况下的修正模式与普通发动机车辆中的修正模式相反。

图6是示出了在ECU1000修正发动机产生功率Pe和变速器传递功率Pc的情况下的程序的一个示例的流程图。

在S10中，ECU1000判定变速是否正被执行。在无变速正被执行的情况下（在S10中为“否”），ECU1000结束处理。

在变速正被执行的情况下（在S10中为“是”），ECU1000在S11中判定变速是否处于惯性相中。在惯性相中，自动变速器500的输入轴转速从变速前的同步转速（=输出轴转速×变速前的速比）朝变速后的同步转速（=输出轴转速×变速后的速比）变化。在变速未处于惯性相中的情况下（在S11中为“否”），ECU1000结束处理。

在变速处于惯性相中的情况下（在S11中为“是”），ECU1000在S12中计算总能量Esum的单位时间变化量（=惯性功率）。在下文中，“总能量Esum的单位时间变化量”还被简称为“总能量变化率ΔPi”。

例如，ECU1000提前存储上述如图4所示的等能量曲线群作为脉谱图，通过参照该脉谱图获得与单位时间的操作点变化对应的总能量Esum的变化量，并且将所获得的变化量设定为总能量变化率ΔPi。总能量变化率ΔPi可以利用其他方法来计算。

在S13中，ECU1000判定总能量变化率ΔPi是否大于0（亦即，总能量Esum在单位时间内是否已增加）。

在总能量变化率ΔPi大于0的情况下（在S13中为“是”），亦即，在图4和图5所示的上述样式（2）或样式（3）的情况下，ECU1000在S14中通过将发动机产生功率修正量ΔPe设定为正的预定值来对发动机产生功率Pe进行增加修正并且通过将变速器传递功率修正量ΔPc设定为负的预定值来对变速器传递功率Pc进行减小修正。此时，可向其中一个修正量分配权重。其中一个修正量可被设定为0（仅一个修正可被执行）。

另一方面，在总能量变化率ΔPi小于或等于0的情况下（在S13中为“否”），亦即，在图4和图5所示的上述样式（1）或样式（4）的情况下，ECU1000在S15中通过将发动机产生功率修正量ΔPe设定为负的预定值来对发动机产生功率Pe进行减小修正并且通过将变速器传递功率修正量ΔPc设定为正的预定值来对变速器传递功率Pc进行增加修正。此时，与S14的情况下一样，可向其中一个修正量分配权重。其中一个修正量可被设定为0（仅一个修正可被执行）。

在S16中，ECU1000向发动机100和自动变速器500输出用于以在S14或S15中设定的修正量进行修正的指令信号（节气门控制信号、点火正时控制信号、液压压力控制信号）。

图7是示出了在于负相关区域内执行升档的情况下（在图4和图5的样式（2）的情况下）第二MG转速ωm的变化和发动机产生功率Pe的变化的状态的时间图。图7示出了仅发动机产生功率Pe被修正的情形。

当升档在时刻t1开始时，转矩相首先开始。在时刻t2，转矩相结束，并且惯性相开始。随着惯性相开始，第二MG转速ωm开始从变速前的同步转速朝变速后的同步转速减小。

此时，第二MG转速ωm处在负相关区域（ωm＜L1的区域）内，因此总能量Esum随着第二MG转速ωm下降而增加。因此，总能量变化率ΔPi为正。这种情况下，ECU1000对发动机产生功率Pe进行增加修正。因而，可以通过促进总能量Esum的增加而在早期降低第二MG转速ωm。因此，可以通过避免变速的停滞来实现适当的变速时间。

例如，在如长短交替虚线所示未对发动机产生功率Pe进行增加修正的情况下，第二MG转速ωm缓和下降，因此升档结束时间延迟到时刻t4。与此相反，在本实施例中，通过对发动机产生功率Pe进行增加修正来促进第二MG转速ωm的降低，从而升档结束时间是比时刻t4早的时刻t3。因而，可以缩短变速时间。

如上所述，根据本实施例的ECU1000在发动机100与自动变速器500之间设置有动力分割单元300（行星齿轮机构）的车辆1中当自动变速器500正在变速时基于动力分割单元300的全部旋转能的变化来确定发动机产生功率Pe被修正的方向和变速器传递功率Pc被修正的方向。因而，即使在图4所示的正相关区域和负相关区域中的任一者中执行变速的情况下，也可以通过适当地防止变速的停滞来实现适当的变速时间。

上述第一实施例可以例如修改如下。下面将描述第一实施例的第一替换实施例。在上述图6的流程图的S14和S15的处理中，可基于总能量变化率ΔPi的绝对值来改变发动机产生功率修正量ΔPe的绝对值（大小）和变速器传递功率修正量ΔPc的绝对值（大小）。

图8是示出了总能量变化率ΔPi、发动机产生功率修正量ΔPe和变速器传递功率修正量ΔPc之间的相关关系的一个示例的视图。如图8所示，发动机产生功率修正量ΔPe的绝对值和变速器传递功率修正量ΔPc的绝对值可随着总能量变化率ΔPi的绝对值增大而增大。对于该构型，可以执行考虑了总能量变化率ΔPi的绝对值的又一次适当的修正，从而可以实现更适当的变速时间。

此外，除总能量变化率ΔPi外，还可基于电池输入/输出余裕电力来改变发动机产生功率修正量ΔPe的绝对值和变速器传递功率修正量ΔPc的绝对值。电池输入/输出余裕电力是电池700的实际输入电力Pbin与电池可输入电力WIN之间的差异（下文称为“电池输入余裕电力ΔPbin”）和电池700的实际输出电力Pbout与电池可输出电力WOUT之间的差异（下文称为“电池输出余裕电力ΔPbout”）。

图9是示出了总能量变化率ΔPi、电池输入/输出余裕电力ΔPbin、ΔPbout、发动机产生功率修正量ΔPe和变速器传递功率修正量ΔPc之间的相关关系的一个示例的曲线图。如图9所示，在总能量变化率ΔPi处在电池输入/输出余裕电力ΔPbin、ΔPbout之间的范围内情况下，可以通过输入至电池700的电力或从电池700输出的电力的增减（第一MG200和第二MG400中的至少一者所产生的电力量或所消耗的电力量的增减）来确保总能量Esum的变化，因此发动机产生功率修正量ΔPe和变速器传递功率修正量ΔPc被设定为0。另一方面，在总能量变化率ΔPi处在电池输入/输出余裕电力ΔPbin、ΔPbout之间的范围以外（ΔPi＜ΔPbin或ΔPi＞ΔPbout）的情况下，仅输入至电池700的电力或从电池700输出的电力的增减无法充分确保总能量Esum的变化，因此发动机产生功率修正量ΔPe和变速器传递功率修正量ΔPc确保了不足的量。对于该构型，可以在实现适当的变速时间的同时最大限度地减小由于发动机产生功率Pe的修正而引起的燃料经济性的恶化和由于变速器传递功率Pc的修正而引起的驾驶性能的恶化。

接下来将描述第一实施例的第二替换实施例。在上述图6的流程图的S14和S15的处理中，可以如下计算发动机产生功率修正量ΔPe和变速器传递功率修正量ΔPc。

通过动力分割单元300的合计惯性功率由“Pi”表示的以下数学式（b）来表达动力分割单元300的功率平衡式。

Pe+Pb=Pc+Pi   (b)

数学式（b）的左边（发动机产生功率Pe与电池700的输出功率Pb之和）是输入到动力分割单元300的功率。另一方面，数学式（b）的右边（变速器传递功率Pc与动力分割单元300的惯性功率Pi之和）是从动力分割单元300输出的功率。在数学式（b）中，省略了作为热消耗的损失能量等。

为了在变速后的状态下确保上述功率平衡式（b），可在以下数学式（c）、（d）中计算发动机产生功率修正量ΔPe和变速器传递功率修正量ΔPc。因而，可以以反馈方式确保变速后的功率平衡。

ΔPe=[(Pc推定值)+ΔPi-Pb]-(Pe推定值)     （c）

ΔPc=[(Pe推定值)+Pb-ΔPi]-(Pc推定值)    (d)

通过利用在旋转变化开始时Pe指令值与Pe推定值之间的差值修正Pe指令值而获得的值可被用作用在数学式（c）、（d）中的“Pe推定值”。此时，针对噪音防止进行了滤波处理的值可被用作该差值。

接下来将描述第二实施例。在第二实施例中，基于要求驱动功率Pvreq和变速器传递功率Pc来改变发动机产生功率Pe和变速器传递功率Pc中的哪一者优先被修正。其它结构、功能和处理与上述第一实施例的那些相同，因此不重复其详细描述。

根据第二实施例的ECU1000通常优先修正发动机产生功率Pe，并且在发动机产生功率Pe的修正不够的情况下修正变速器传递功率Pc。例如，在通过延迟点火正时对发动机产生功率Pe进行减小修正的情况下，如果限制点火正时的延迟量以便防止不发火并防止催化剂过热，则发动机产生功率Pe的减小修正量小于要求量。变速器传递功率Pc增加与不充分的量对应的功率量。

另一方面，在加速器操作量A从比预定值低的值急剧增加到比预定值高的值（在比预定时间短的时间内）并且变速器传递功率Pc由于液压压力的变化等而比预定功率低的情况下，ECU1000优先修正变速器传递功率Pc，并以变速器传递功率Pc的修正所不足的量修正发动机产生功率Pe。

例如，在重点放在变速后的加速的变速期间（例如，在踏下加速踏板降档期间），当变速器传递功率Pc比由于液压压力的变化的影响等而假定的功率低时，如果发动机产生功率Pe降低，则假定发生缓慢的变速后加速。这种情况下，根据本实施例的ECU1000优先对变速器传递功率Pc进行增加修正而不是对发动机产生功率Pe进行减小修正。因此，可以在实现适当的变速时间的同时防止缓慢的变速后加速。

此外，在作为由于加速器操作量A从比预定操作量低的值变成比预定操作量高的值而发生的变速期间，当变速器传递功率Pc由于液压压力的变化等而比预定功率低时，发动机转速ωe急剧增加。这种情况下，当发动机产生功率Pe下降时，可以抑制在变速期间发动机转速ωe的急剧增加；然而，假设发生缓慢的变速后加速。这种情况下，根据本实施例的ECU1000优先对变速器传递功率Pc进行增加修正而不是对发动机产生功率Pe进行减小修正。因此，可以在实现适当的变速时间的同时防止缓慢的变速后加速。

图10是示出了在根据本实施例的ECU1000修正发动机产生功率Pe和变速器传递功率Pc的情况下的程序的一个示例的流程图。在图10所示的步骤之中，同样的步骤标号表示与图6所示相同的步骤，因此在此不重复详细描述。

在S20中，ECU1000判定要求驱动功率Pvreq的单位时间的增加量（下文称为“车辆要求驱动功率增加率ΔPv”）是否比预定率ΔP0高以及变速器传递功率Pc是否比预定功率P0低。

在车辆要求驱动功率增加率ΔPv比预定率ΔP0高并且变速器传递功率Pc比预定功率P0低的情况下（在S20中为“是”），ECU1000优先修正变速器传递功率Pc而不是发动机产生功率Pe。具体地，ECU1000在S21中计算变速器传递功率修正量ΔPc，并且在S22中将通过从总能量变化率ΔPi减去变速器传递功率修正量ΔPc而获得的值设定为发动机产生功率修正量ΔPe。

另一方面，在车辆要求驱动功率增加率ΔPv低于或等于预定率ΔP0或变速器传递功率Pc高于或等于预定功率P0的情况下（在S20中为“否”），ECU1000优先修正发动机产生功率Pe而不是变速器传递功率Pc。具体地，ECU1000在S23中计算通过改变点火正时而实现的发动机产生功率修正量ΔPe_sa，在S24中计算通过改变节气门开度（进气量）而实现的发动机产生功率修正量ΔPe_th，并且在S25中将通过从总能量变化率ΔPi减去发动机产生功率修正量ΔPe（=ΔPe_sa+ΔPe_th）而获得的值设定为变速器传递功率修正量ΔPc。

如上所述，根据本实施例的ECU1000基于要求驱动功率Pvreq和变速器传递功率Pc来改变发动机产生功率Pe和变速器传递功率Pc中的哪一者优先被修正。因此，可以在实现适当的变速时间的同时防止缓慢的变速后加速。

接下来将描述第三实施例。在上述第一实施例中，在惯性相开始之后计算总能量变化率ΔPi，并且基于该计算结果来确定发动机产生功率Pe被修正的方向和变速器传递功率Pc被修正的方向。

与此相反，在第三实施例中，在惯性相的开始之前预测变速前后总能量Esum的变化（变速前的总能量Esum与变速后的总能量Esum之间的差异），并且基于该预测结果来确定发动机产生功率Pe被修正的方向、变速器传递功率Pc被修正的方向、发动机产生功率Pe的修正量和变速前传递功率Pc的修正量。因此，可以在通过考虑从修正指令的输出到实际功率变化的响应性而设定的最佳时刻（例如，在惯性相开始之前）输出修正指令。

图11是与图4的情况下一样利用等能量曲线群示出了总能量Esum的分布的视图。

图12是示出了由根据本实施例的ECU1000执行的用于发动机产生功率Pe和变速器传递功率Pc的修正方法的视图。

当变速开始时，ECU1000识别变速前的操作点（在变速开始时的发动机转速ωe和第二MG转速ωm），并预测变速后的操作点（变速后的发动机转速ωe和变速后的第二MG转速ωm）。ECU1000通过参照如图11所示的等能量曲线脉谱图来计算变速前的总能量Esum和变速后的总能量Esum，并计算二者之间的差异。发动机产生功率Pe被修正的方向、变速器传递功率Pc被修正的方向、发动机产生功率Pe的修正量和变速器传递功率Pc的修正量被确定。

例如，在于正相关区域内执行降档的样式（3）的情况下，第二MG转速ωm从变速开始到变速结束增加，并且相应地，总能量Esum也增加。这种情况下，如图12所示，ECU1000对发动机产生功率Pe进行增加修正并对变速器传递功率Pc进行减小修正。

另一方面，在于负相关区域内执行降档的样式（4）的情况下，在从变速开始到变速结束期间，第二MG转速ωm增加；然而，总能量Esum下降。这种情况下，如图12所示，ECU1000对发动机产生功率Pe进行减小修正并对变速器传递功率Pc进行增加修正。

在操作点在从变速开始到变速结束的期间经过边界线L1的样式（5）的情况下，第二MG转速ωm从变速开始到变速结束增加；然而，总能量Esum在经过边界线L1之前下降，在经过边界线L1时变成局部最小值，并且在经过边界线L1之后增加。这种情况下，ECU1000将发动机产生功率Pe被修正的方向、变速器传递功率Pc被修正的方向、发动机产生功率Pe的修正量和变速器传递功率Pc的修正量确定成使得在经过边界线L1之前的旋转变化被促进。具体地，如图12所示，ECU1000在经过边界线L1之前对发动机产生功率Pe进行减小修正并对变速器传递功率Pc进行增加修正。此时，ECU1000基于变速前的总能量Esum与在经过边界线L1时的总能量Esum（在变速期间总能量Esum的局部最小值）之间的差异来设定发动机产生功率减小修正量ΔPe和变速器传递功率增加修正量ΔPc。在经过边界线L1之后，ECU1000不再修正发动机产生功率Pe或变速传递功率Pc（将修正量设定为0）。

尽管在图11和图12中未描述升档被执行的情形，但与降档的情况下相似的修正方法即使在升档的情况下也适用。

图13是示出了在根据本实施例的ECU1000修正发动机产生功率Pe和变速器传递功率Pc的情况下的程序的一个示例的流程图。

在S30中，ECU1000判定变速是否开始。在变速未开始的情况下（在S30中为“否”，ECU1000结束处理。

在变速开始的情况下（在S30中为“是”），ECU1000在S31中判定由发动机转速ωe和第二MG转速ωm决定的操作点在变速的结束时是否经过边界线L1。具体地，ECU1000识别变速前的操作点并预测变速后的操作点，并且判定在图11所示的脉谱图上在变速前的操作点与变速后的操作点之间是否存在边界线L1。

在操作点经过边界线L1的情况下（在S31中为“是”），ECU1000在S32中利用图11所示的脉谱图计算从变速开始到经过边界线L1时的总能量Esum的变化量（下文称为“总能量变化量ΔE（L1）”）。ECU1000在S33中计算通过将总能量变化量ΔE（L1）除以从变速开始到经过边界线L1时的预测时间T（L1）而获得的值作为总能量变化率ΔPi。

另一方面，在操作点未经过边界线L1的情况下（在S31中为“否”），ECU1000在S34中计算从变速开始到变速结束的总能量Esum的变化量（下文称为“总能量变化量ΔE”）。ECU1000在S35中计算通过将总能量变化量ΔE除以预测变速时间T而获得的值作为总能量变化率ΔPi。

在S36中，ECU1000计算发动机产生功率修正量ΔPe和变速器传递功率修正量ΔPc。例如，ECU1000计算以下数学式（e）、（f）。

ΔPe=((Pc推定值)+ΔPi-Pb)-Pe推定值}×增益  （e）

ΔPc=((Pe推定值)+Pb-ΔPi)-Pc推定值}×增益     （f）

在S37中，ECU1000在考虑操作点是否经过边界线L1、通过节气门控制对发动机产生功率Pe的响应性、通过点火正时控制对发动机产生功率Pe的响应性、通过液压压力控制对变速器传递功率Pc的响应性等而设定的最佳时刻向发动机100和自动变速器500输出用于以在S36中计算出的修正量进行修正的指令信号（节气门控制信号、点火正时控制信号、液压压力控制信号）。

如上所述，根据第三实施例的ECU1000在惯性相开始之前预测总能量Esum在变速前后的变化，并且基于该预测结果来确定发动机产生功率Pe被修正的方向、变速器传递功率Pc被修正的方向、发动机产生功率Pe的修正量和变速器传递功率Pc的修正量。因此，可以在考虑操作点是否经过边界线L1和功率修正的响应性而设定的最佳时刻输出修正指令。例如，在节气门控制信号被输出时与在发动机产生功率Pe实际变化时之间存在轻微的延时。考虑到这种延时，可以在惯性相开始前输出指令信号。

根据上述第一至第三实施例的车辆1的构型可以例如修改如下。

图14是示出了车辆1的构型的第一替换实施例的视图。在上述第一至第三实施例中，自动变速器500设置在动力分割单元300与驱动轮82之间。作为替代，如图14所示的车辆1A的情况下那样，可设置离合器520代替自动变速器500。

图15是示出了车辆1的构型的第二替换实施例的视图。在上述图14所示的车辆1A中，第二MG400的转子连接到旋转轴350（位于齿圈（R）320与离合器520的输入轴之间）。作为替代，如图15所示的车辆1B的情况下那样，第二MG400的转子可连接到驱动轴560（位于离合器520的输出轴与驱动轮82之间）。

动力分割单元300可以是具有上述如图4所示的正相关区域和负相关区域的差动机构，具体地，可以是具有至少三个旋转元件的差动机构，所述至少三个旋转元件包括联接到发动机100的第一旋转元件和经由自动变速器500（或离合器520）联接到驱动轮82的第二旋转元件。因而，发动机100不必连接到行星架（C）330，并且自动变速器500不必连接到齿圈（R）320。

并非始终有必要包括第一MG200或第二MG400。上述实施例在所有方面都是说明性的而不是限制性的。本发明的范围不是由以上描述而是由所附权利要求限定。本发明的范围意在涵盖所附权利要求及其等同方案的范围内的所有变型。

Claims (14)

1.一种车辆，其特征在于包括：

构造成产生用于使驱动轮（82）旋转的功率的内燃发动机（100）；

设置在所述内燃发动机（100）与所述驱动轮（82）之间的接合装置（500，520），所述接合装置（500，520）构造成切换到接合状态、滑差状态和释放状态中的任意一种状态；

设置在所述内燃发动机（100）与所述接合装置（500，520）之间的差动机构（300），所述差动机构（300）具有至少三个旋转元件，所述至少三个旋转元件包括连结到所述内燃发动机（100）的第一旋转元件和经由所述接合装置（500，520）连结到所述驱动轮（82）的第二旋转元件；和

构造成控制所述内燃发动机（100）和所述接合装置（500，520）的控制器（1000），所述控制器构造成，在所述接合装置（500，520）处于所述滑差状态或所述释放状态的情况下，基于所述差动机构（300）的旋转能的变化来修正由所述内燃发动机（100）产生的功率和由所述接合装置（500，520）传递的功率中的至少一者。

2.根据权利要求1所述的车辆，其特征在于

所述控制器（1000）构造成在所述旋转能增加的情况下至少对所述产生的功率进行增加修正或对所述传递的功率进行减小修正，所述控制器构造成在所述旋转能下降的情况下至少对所述产生的功率进行减小修正或对所述传递的功率进行增加修正。

3.根据权利要求2所述的车辆，其特征在于

所述控制器（1000）构造成使所述产生的功率和所述传递的功率中的至少一者的修正量随着所述旋转能的变化量增大而增大。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的车辆，其特征在于

所述差动机构（300）除所述第一旋转元件和所述第二旋转元件外还包括第三旋转元件，

所述车辆（1）还包括连结到所述第三旋转元件的旋转电机（MG1）和构造成能够与所述旋转电机（MG1）交换电力的蓄电装置（700），并且

所述控制器（1000）构造成基于所述蓄电装置（700）的可充放电功率来改变所述产生的功率和所述传递的功率中的至少一者的修正量。

5.根据权利要求4所述的车辆，其特征在于

所述差动机构（300）是行星齿轮机构，所述行星齿轮机构包括：太阳齿轮；齿圈；与所述太阳齿轮和所述齿圈啮合的小齿轮；和行星架，所述行星架将所述小齿轮保持成使得所述小齿轮可自转和可公转，并且

所述第一旋转元件是所述行星架，所述第二旋转元件是所述齿圈，且所述第三旋转元件是所述太阳齿轮。

6.根据权利要求1所述的车辆，其特征在于

所述控制器（1000）构造成计算总能量变化率（ΔPi），所述总能量变化率（ΔPi）是总能量（Esum）的单位时间变化量，所述总能量是所述差动机构（300）的全部旋转能，所述控制器构造成基于所述总能量变化率（ΔPi）的绝对值来改变所述内燃发动机（100）所产生的功率的修正量（ΔPe）的绝对值和所述接合装置（500，520）所传递的功率的修正量（ΔPc）的绝对值中的至少一者。

7.根据权利要求6所述的车辆，还包括：

连结到所述第三旋转元件的旋转电机（MG1）；和

构造成与所述旋转电机（MG1）交换电力的蓄电装置（700），其中

所述控制器（1000）构造成除所述总能量变化率（ΔPi）外还基于所述蓄电装置（700）的输入余裕电力来改变所述内燃发动机（100）所产生的功率（Pe）的修正量（ΔPe）的绝对值和所述接合装置（500，520）所传递的功率（Pc）的修正量（ΔPc）的绝对值中的至少一者。

8.根据权利要求6所述的车辆，还包括：

连结到所述第三旋转元件的旋转电机（MG1）；和

构造成与所述旋转电机（MG1）交换电力的蓄电装置（700），其中

所述控制器（1000）构造成除所述总能量变化率（ΔPi）外还基于所述蓄电装置（700）的输出余裕电力来改变所述内燃发动机（100）所产生的功率（Pe）的修正量（ΔPe）的绝对值和所述接合装置（500，520）所传递的功率（Pc）的修正量（ΔPc）的绝对值中的至少一者。

9.根据权利要求1所述的车辆，其特征在于

所述控制器（1000）构造成基于要求驱动功率和所述传递的功率来改变所述产生的功率和所述传递的功率中的哪一者被优先修正。

10.根据权利要求9所述的车辆，其特征在于

所述控制器（1000）构造成在所述要求驱动功率的变化率高于预定率且所述传递的功率低于预定功率的情况下优先对所述传递的功率进行增加修正而不是对所述产生的功率进行减小修正。

11.根据权利要求1至10中任一项所述的车辆，其特征在于

所述接合装置（500）是构造成能够改变速比的变速器，并且所述控制器（1000）构造成在所述变速器（500）正在变速的情况下基于所述差动机构（300）的旋转能的变化来修正所述产生的功率和所述传递的功率中的至少一者。

12.根据权利要求11所述的车辆，其特征在于

在所述第二旋转元件的转速比基于所述第一旋转元件的转速而确定的边界值高的第一区域内，所述差动机构（300）的旋转能随着所述第二旋转元件的转速下降而下降，

在所述第二旋转元件的转速低于所述边界值的第二区域内，所述差动机构（300）的旋转能随着所述第二旋转元件的转速下降而增加，并且

所述控制器（1000）构造成在所述变速器（500）正在升档的情况下在所述第二旋转元件的转速处在所述第一区域内时至少对所述产生的功率进行减小修正或对所述传递的功率进行增加修正，所述控制器构造成在所述变速器（500）正在升档的情况下在所述第二旋转元件的转速处在所述第二区域内时至少对所述产生的功率进行增加修正或对所述传递的功率进行减小修正。

13.根据权利要求11所述的车辆，其特征在于

在所述第二旋转元件的转速比基于所述第一旋转元件的转速而确定的边界值高的第一区域内，所述差动机构（300）的旋转能随着所述第二旋转元件的转速增加而增加，

在所述第二旋转元件的转速低于所述边界值的第二区域内，所述差动机构（300）的旋转能随着所述第二旋转元件的转速增加而下降，并且

所述控制器（1000）构造成在所述变速器（500）正在降档的情况下在所述第二旋转元件的转速处在所述第一区域内时至少对所述产生的功率进行增加修正或对所述传递的功率进行减小修正，所述控制器构造成在所述变速器（500）正在降档的情况下在所述第二旋转元件的转速处在所述第二区域内时至少对所述产生的功率进行减小修正或对所述传递的功率进行增加修正。

14.根据权利要求11所述的车辆，其特征在于

所述控制器（1000）构造成，当在从所述变速器（500）的变速开始到所述变速器（500）的变速结束的期间内存在所述差动机构（300）的旋转能局部最小的时刻时，基于所述变速开始时的所述旋转能与所述局部最小时的所述旋转能之间的差异来至少对所述产生的功率进行减小修正或对所述传递的功率进行增加修正。

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