CN112428979A - 混合动力车辆的控制装置和控制方法 - Google Patents
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Abstract
一种混合动力车辆的控制装置和控制方法,该混合动力车辆具备:作为行驶用驱动力源的发动机,具有增压器;作为行驶用驱动力源的旋转机;以及蓄电装置,与所述旋转机之间授受电力。所述控制装置判定所述增压器的工作是否被限制,在判定为所述增压器的工作被限制时,通过所述旋转机的转矩来补偿与所述增压器的工作被限制相伴产生的所述发动机的转矩不足,并且,在判定为所述增压器的工作被限制时,与判定为所述增压器的工作未被限制时相比,抑制所述蓄电装置的蓄电量的下降。
Description
技术领域
本发明涉及将具有增压器的发动机和旋转机作为行驶用驱动力源的混合动力车辆的控制装置和控制方法。
背景技术
已知一种混合动力车辆,具备:具有增压器的发动机、旋转机以及与所述旋转机之间授受电力的蓄电装置,所述混合动力车辆将所述发动机和所述旋转机作为行驶用驱动力源。此外,如日本特开昭63-227955中记载的那样,在具有增压器的发动机中,增压压力越高,越容易发生爆震(knocking)。对此,在日本特开昭63-227955中,在发生爆震时限制增压器的工作来使增压器的增压压力下降。
再者,当增压器的工作被限制时,发动机转矩被限制,因此会导致驱动力相对于车辆的请求驱动力下降。因此,考虑通过由旋转机实现的转矩辅助来补偿与增压器的工作被限制相伴产生的发动机的转矩不足,但当转矩辅助的频度增加时,蓄电装置的蓄电量下降,可能无法进行转矩辅助。
发明内容
本发明提供一种控制装置和控制方法,在将具有增压器的发动机和旋转机作为行驶用驱动力源的混合动力车辆中,通过由旋转机实现的转矩辅助来补偿因增压器的工作被限制而产生的发动机的转矩不足,其中,抑制因蓄电装置的蓄电量的下降而无法进行由旋转机实现的转矩辅助。
本发明的第一方案涉及一种混合动力车辆的控制装置,该混合动力车辆具备:作为行驶用驱动力源的发动机,具有增压器;作为行驶用驱动力源的旋转机;以及蓄电装置,被配置为与所述旋转机之间授受电力。所述混合动力车辆的控制装置具备:状态判定部、转矩补偿部以及蓄电量下降抑制部。所述状态判定部被配置为判定所述增压器的工作是否被限制。所述转矩补偿部被配置为:在判定为所述增压器的工作被限制时,通过所述旋转机的转矩来补偿与所述增压器的工作被限制相伴产生的所述发动机的转矩不足。所述蓄电量下降抑制部被配置为:在判定为所述增压器的工作被限制时,与判定为所述增压器的工作未被限制时相比,抑制所述蓄电装置的蓄电量的下降。
根据本发明的第一方案的混合动力车辆的控制装置,在判定为增压器的工作被限制时,通过旋转机的转矩来补偿与增压器的工作被限制相伴产生的发动机的转矩不足,其中,在判定为增压器的工作被限制时,与判定为增压器的工作未被限制时相比,蓄电装置的蓄电量的下降被抑制,因此,能抑制因行驶中蓄电装置的蓄电量下降而无法通过旋转机的转矩来补偿发动机的转矩不足。
在所述第一方案的混合动力车辆的控制装置中,可以是,所述混合动力车辆在所述行驶用驱动力源与驱动轮之间的动力传递路径具备自动变速器,所述蓄电量下降抑制部被配置为:在判定为所述增压器的工作被限制时,与判定为所述增压器的工作未被限制时相比,使所述自动变速器的变速线向高车速侧移动。
根据所述构成的混合动力车辆的控制装置,自动变速器的变速线向高车速侧移动,因此,在增压器的工作被限制时,与增压器的工作未被限制时相比,自动变速器进行变速的频度变少。因此,能抑制由使自动变速器进行变速而引起的电力消耗,能抑制蓄电装置的蓄电量的下降。
在所述构成的混合动力车辆的控制装置中,可以是,所述状态判定部进一步被配置为判定所述增压器的工作被限制的状态的持续性。并且,所述蓄电量下降抑制部被配置为:在判定为所述增压器的工作被限制的状态长时,与判定为所述增压器的工作被限制的状态短时相比,增大所述自动变速器的变速线向高车速侧的移动量。
根据所述构成的混合动力车辆的控制装置,在判定为增压器的工作被限制的状态长时,与判定为增压器的工作被限制的状态短时相比,自动变速器的变速线向高车速侧的移动量变大。在判定为增压器的工作被限制的状态长时,通过旋转机的转矩来补偿发动机的转矩不足的工作变多,因此与判定为增压器的工作被限制的状态短时相比,蓄电装置的充电量容易下降。相对于此,在判定为增压器的工作被限制的状态长时,与判定为增压器的工作被限制的状态短时相比,自动变速器的变速线的移动量变大,由此自动变速器进行变速的频度变少,因此由使自动变速器进行变速而引起的电力消耗被抑制。如此,根据增压器的工作被限制的状态来抑制由使自动变速器进行变速而引起的蓄电装置的电力消耗,因此能抑制蓄电装置的蓄电量的下降。
在所述第一方案的混合动力车辆的控制装置中,可以是,所述蓄电量下降抑制部被配置为:在判定为所述增压器的工作被限制时,与判定为所述增压器的工作未被限制时相比,使所述旋转机的再生时的再生转矩增加。
根据所述构成的混合动力车辆的控制装置,在判定为增压器的工作被限制时,与判定为增压器的工作未被限制时相比,旋转机的再生时的再生转矩增加,因此旋转机的再生时向蓄电装置的充电电力增加,由此能抑制蓄电装置的蓄电量的下降。
在所述构成的混合动力车辆的控制装置中,可以是,所述状态判定部进一步被配置为判定所述增压器的工作被限制的状态的持续性。所述蓄电量下降抑制部被配置为:在判定为所述增压器的工作被限制的状态长时,与判定为所述增压器的工作被限制的状态短时相比,增大所述旋转机的再生时的再生转矩的增加量。
根据所述构成的混合动力车辆的控制装置,在判定为增压器的工作被限制的状态长时,与判定为增压器的工作被限制的状态短时相比,旋转机的再生时的再生转矩的增加量变大。在增压器的工作被限制的状态长时,与增压器的工作被限制的状态短时相比,蓄电装置的充电量容易下降,但在判定为增压器的工作被限制的状态长时,与判定为增压器的工作被限制的状态短时相比,旋转机的再生时的充电电力增加,因此能抑制蓄电装置的蓄电量的下降。
在所述第一方案的混合动力车辆的控制装置中,可以是,所述蓄电量下降抑制部被配置为:在判定为所述增压器的工作被限制时,与判定为所述增压器的工作未被限制时相比,限制仅以所述旋转机作为所述行驶用驱动力源的行驶。
根据所述构成的混合动力车辆的控制装置,在判定为增压器的工作被限制时,与判定为增压器的工作未被限制时相比,仅以旋转机作为行驶用驱动力源的行驶被限制,因此,在判定为增压器的工作被限制时,仅通过旋转机进行的行驶被限制,蓄电装置的电力消耗被抑制,由此能抑制蓄电装置的充电量的下降。
在所述构成的混合动力车辆的控制装置中,可以是,所述状态判定部进一步被配置为判定所述增压器的工作被限制的状态的持续性。所述蓄电量下降抑制部被配置为:在判定为所述增压器的工作被限制的状态长时,与判定为所述增压器的工作被限制的状态短时相比,增大仅以所述旋转机作为所述行驶用驱动力源的行驶的限制量。
根据所述构成的混合动力车辆的控制装置,在判定为增压器的工作被限制的状态长时,与判定为增压器的工作被限制的状态短时相比,仅以旋转机作为行驶用驱动力源的行驶的限制量变大。在增压器的工作被限制的状态长时,与增压器的工作被限制的状态短时相比,蓄电装置的充电量容易下降,但在判定为增压器的工作被限制的状态长时,与判定为增压器的工作被限制的状态短时相比,仅以旋转机作为行驶用驱动力源的行驶进一步被限制,因此仅由旋转机的行驶而引起的电力消耗被抑制,从而能抑制蓄电装置的充电量的下降。
本发明的第二方案涉及一种车辆的控制方法,该车辆具备:作为行驶用驱动力源的发动机,具有增压器;作为行驶用驱动力源的旋转机;以及蓄电装置,被配置为与所述旋转机之间授受电力。该车辆的控制方法包括:判定所述增压器的工作是否被限制;在判定为所述增压器的工作被限制时,通过所述旋转机的转矩来补偿与所述增压器的工作被限制相伴产生的所述发动机的转矩不足;以及在判定为所述增压器的工作被限制时,与判定为所述增压器的工作未被限制时相比,抑制所述蓄电装置的蓄电量的下降。
根据本发明的第二方案,在判定为增压器的工作被限制时,通过旋转机的转矩来补偿与增压器的工作被限制相伴产生的发动机的转矩不足,其中,在判定为增压器的工作被限制时,与判定为增压器的工作未被限制时相比,蓄电装置的蓄电量的下降被抑制,因此,能抑制因行驶中蓄电装置的蓄电量下降而无法通过旋转机的转矩来补偿发动机的转矩不足。
附图说明
以下,参照附图,对本发明的示例性实施例的特征、优点以及技术和工业意义进行说明,其中,相同的附图标记表示相同的元件,其中:
图1是说明应用本发明的第一实施方式的车辆的概略构成的图,并且是说明用于车辆中的各种控制的控制功能和控制***的主要部分的图。
图2是说明搭载于所述车辆的发动机的概略构成的图。
图3是说明在图1中举例示出的机械式有级变速器的变速工作与用于该机械式有级变速器的变速工作的接合装置的工作的组合的关系的工作图表。
图4是表示搭载于所述车辆的电动式无级变速器与机械式有级变速器中的各旋转元件的转速的相对关系的共线图。
图5是说明将多个模拟挡位分配给所述机械式有级变速部中的多个AT挡位的挡位分配表的一个例子的图。
图6是说明搭载于所述车辆的动力传递装置的液压控制回路的图,此外,是说明向液压控制回路供给工作油的液压源的图。
图7是表示所述发动机的最佳发动机动作点的一个例子的图。
图8是说明用于所述多个模拟挡位的变速控制的模拟挡位变速映射图的一个例子的图。
图9是表示用于所述车辆的马达行驶与混合动力行驶的切换控制的驱动力源切换映射图的一个例子的图。
图10是表示自动变速器的变速线的移动量相对于搭载于所述发动机的增压器的工作限制的持续性的关系的图。
图11是表示所述增压器的工作限制的持续性与第二旋转机的再生转矩的关系的图。
图12是表示充电状态值的目标值相对于所述增压器的工作限制的持续性的关系的图。
图13是在判定为所述增压器的工作被限制时所使用的驱动力源切换映射图。
图14是用于说明所述车辆的控制装置所具备的电子控制装置的控制工作的主要部分,即能稳定地进行增压器的工作被限制时的由第二旋转机的转矩实现的转矩补偿的控制工作的流程图。
图15是说明应用本发明的第二实施方式的车辆的概略构成的图。
具体实施方式
以下,参照附图对本发明的实施方式进行详细说明。需要说明的是,在以下的实施方式中,附图被适当简化或变形,各部分的尺寸比和形状等不一定被准确地描绘。
图1是说明应用本发明的第一实施方式的车辆10的概略构成的图,并且是说明用于车辆10中的各种控制的控制***的主要部分的图。在图1中,车辆10是具备发动机12、第一旋转机MG1以及第二旋转机MG2的混合动力车辆。此外,车辆10具备驱动轮14和设于发动机12与驱动轮14之间的动力传递路径的动力传递装置16。
图2是说明发动机12的概略构成的图。在图2中,发动机12是车辆10的行驶用驱动力源,是具有增压器18的汽油发动机、柴油发动机等公知的内燃机,即带有增压器18的发动机。在发动机12的进气***设有进气管20,进气管20连接于装配在发动机主体12a的进气歧管22。在发动机12的排气***设有排气管24,排气管24连接于装配在发动机主体12a的排气歧管26。增压器18是具有设于进气管20的压缩机18c和设于排气管24的涡轮18t的公知的排气涡轮式的增压器,即涡轮增压器(turbo charger)。涡轮18t通过排出气体即排气的流动而被旋转驱动。压缩机18c连结于涡轮18t,并且通过涡轮18t被旋转驱动,由此对向发动机12的吸入空气即进气进行压缩。
在排气管24并联地设有排气旁路28,该排气旁路28用于使排气从涡轮18t的上游侧绕过涡轮18t而向下游侧流动。在排气旁路28设有废气旁通阀(=WGV:waste gatevalve)30,该废气旁通阀30用于连续地控制从涡轮18t通过的排气与从排气旁路28通过的排气的比例。废气旁通阀30的阀开度通过由车辆10的控制装置所具备的后述的电子控制装置100使未图示的致动器工作而被连续地调节。废气旁通阀30的阀开度越大,发动机12的排气越容易穿过排气旁路28而被排出。因此,在增压器18的增压作用起效的发动机12的增压状态下,废气旁通阀30的阀开度越大,由增压器18产生的增压压力Pchg越低。由增压器18产生的增压压力Pchg是进气的压力,是进气管20内的、压缩机18c的下游侧气压。需要说明的是,增压压力Pchg低的一侧例如是成为增压器18的增压作用完全未起效的发动机12的非增压状态下的进气的压力的一侧,换一个观点来看,是成为不具有增压器18的发动机中的进气的压力的一侧。此外,在排气管24的下游侧设有催化转化器31。
在进气管20的入口设有空气滤清器32,在比空气滤清器32靠下游且比压缩机18c靠上游的进气管20设有对发动机12的吸入空气量Qair进行测定的空气流量计34。在比压缩机18c靠下游的进气管20设有作为热交换器的中间冷却器36,该中间冷却器36使进气与外部空气或者冷却水进行热交换,由此来冷却被增压器18压缩后的进气。在比中间冷却器36靠下游且比进气歧管22靠上游的进气管20设有电子节气门38,该电子节气门38通过由后述的电子控制装置100使未图示的节气门致动器工作而被进行开闭控制。在中间冷却器36与电子节气门38之间的进气管20设有对由增压器18产生的增压压力Pchg进行检测的增压压力传感器40、对作为进气的温度的进气温度THairin进行检测的进气温度传感器42。在电子节气门38的附近例如在节气门致动器设有对作为电子节气门38的开度的节气门开度θth进行检测的节气门开度传感器44。在催化转化器31设有对与催化转化器31的温度对应的排气温度THairout进行检测的排气温度传感器45。
在进气管20并联地设有空气再循环旁路46,该空气再循环旁路46用于使空气从压缩机18c的下游侧绕过压缩机18c向上游侧进行再循环。在空气再循环旁路46设有空气旁通阀(=ABV:air bypass valve)48,该空气旁通阀48用于例如在电子节气门38的急速关闭时开阀,由此抑制喘振(surge)的产生,保护压缩机18c。空气旁通阀48的阀开度通过由后述的电子控制装置100使未图示的致动器工作而被连续地调节。
在发动机12中,通过后述的电子控制装置100来控制包括电子节气门38、燃料喷射装置、点火装置、废气旁通阀30、空气旁通阀48等的发动机控制装置50(参照图1),由此来控制作为发动机12的输出转矩的发动机转矩Te。
回到图1,第一旋转机MG1和第二旋转机MG2是具有作为电动机(马达)的功能和作为发电机(generator)的功能的旋转电力机械,是所谓的电动发电机。第一旋转机MG1和第二旋转机MG2可以成为车辆10的行驶用驱动力源。第一旋转机MG1和第二旋转机MG2分别经由车辆10所具备的变换器52连接于车辆10所具备的电池54。在第一旋转机MG1和第二旋转机MG2,分别通过后述的电子控制装置100来控制变换器52,由此来控制作为第一旋转机MG1的输出转矩的MG1转矩Tg和作为第二旋转机MG2的输出转矩的MG2转矩Tm。关于旋转机的输出转矩,例如在正转的情况下,作为加速侧的正转矩是动力运行转矩,作为减速侧的负转矩是再生转矩。电池54是与第一旋转机MG1和第二旋转机MG2的每一个之间授受电力的蓄电装置。第一旋转机MG1和第二旋转机MG2设于作为装配在车身的非旋转构件的壳体56内。
动力传递装置16具备在作为装配于车身的非旋转构件的壳体56内串联配设于共同的轴心上的电动式无级变速器58和机械式有级变速器60等。电动式无级变速器58直接地或经由未图示的阻尼器(damper)等间接地连结于发动机12。机械式有级变速器60连结于电动式无级变速器58的输出侧。此外,动力传递装置16具备连结于作为机械式有级变速器60的输出旋转构件的输出轴62的差动齿轮装置64、连结于差动齿轮装置64的车轴66等。在动力传递装置16中,从发动机12、第二旋转机MG2输出的动力向机械式有级变速器60传递,并从该机械式有级变速器60经由差动齿轮装置64等向驱动轮14传递。这样构成的动力传递装置16被用于FR(前置发动机/后轮驱动)方式的车辆。需要说明的是,以下,将电动式无级变速器58称为无级变速器58,将机械式有级变速器60称为有级变速器60。此外,在不特殊地加以区别的情况下,动力也与转矩、力意义相同。此外,无级变速器58、有级变速器60等被配置为相对于上述共同的轴心大致对称,在图1中省略该轴心的下半部分。上述共同的轴心是发动机12的曲轴、连结于该曲轴的连结轴68等的轴心。
无级变速器58具备:第一旋转机MG1;以及作为动力分配机构的差动机构72,将发动机12的动力机械地分配给第一旋转机MG1和作为无级变速器58的输出旋转构件的中间传递构件70。第二旋转机MG2以可传递动力的方式连结于中间传递构件70。第一旋转机MG1是被传递发动机12的动力的旋转机。中间传递构件70经由有级变速器60连结于驱动轮14,因此第二旋转机MG2是以可传递动力的方式连结于驱动轮14的旋转机。无级变速器58是通过控制第一旋转机MG1的运转状态来控制差动机构72的差动状态的电动式无级变速器。第一旋转机MG1是能控制作为发动机12的转速的发动机转速Ne的旋转机,例如是能提高发动机转速Ne的旋转机。动力传递装置16将动力源的动力向驱动轮14传递。需要说明的是,控制第一旋转机MG1的运转状态是进行第一旋转机MG1的运转控制。
差动机构72由单小齿轮型的行星齿轮装置构成,具备太阳轮S0、轮架CA0以及齿圈R0。发动机12经由连结轴68以可传递动力的方式连结于轮架CA0,第一旋转机MG1以可传递动力的方式连结于太阳轮S0,第二旋转机MG2以可传递动力的方式连结于齿圈R0。在差动机构72中,轮架CA0作为输入元件发挥功能,太阳轮S0作为反作用力元件发挥功能,齿圈R0作为输出元件发挥功能。
有级变速器60是构成中间传递构件70与驱动轮14之间的动力传递路径的一部分的自动变速器,此外,是构成作为行驶用驱动力源的发动机12和第二旋转机MG2与驱动轮14之间的动力传递路径的一部分的自动变速器。中间传递构件70也作为有级变速器60的输入旋转构件发挥功能。第二旋转机MG2与中间传递构件70以一体旋转的方式连结,此外,发动机12连结于无级变速器58的输入侧,因此有级变速器60是设置在行驶用驱动力源(第二旋转机MG2和发动机12)与驱动轮14之间的动力传递路径的自动变速器。中间传递构件70是用于向驱动轮14传递行驶用驱动力源的动力的传递构件。有级变速器60是例如具备第一行星齿轮装置74和第二行星齿轮装置76这多组行星齿轮装置以及包括单向离合器F1在内的离合器C1、离合器C2、制动器B1、制动器B2这多个接合装置的公知的行星齿轮式的自动变速器。以下,在不特殊加以区别的情况下,将离合器C1、离合器C2、制动器B1以及制动器B2仅称为接合装置CB。
接合装置CB是由被液压致动器推压的多板式或单板式的离合器、制动器、被液压致动器拉紧的带式制动器等构成的液压式的摩擦接合装置。在接合装置CB中,通过从车辆10所具备的液压控制回路78输出的被调压后的接合装置CB的各液压Pc1、Pc2、Pb1、Pb2(参照后述的图6)分别对接合、释放等状态即工作状态进行切换。
在有级变速器60中,第一行星齿轮装置74和第二行星齿轮装置76的各旋转元件直接地或经由接合装置CB、单向离合器F1间接地一部分相互连结,或者与中间传递构件70、壳体56或输出轴62连结。第一行星齿轮装置74的各旋转元件是太阳轮S1、轮架CA1、齿圈R1,第二行星齿轮装置76的各旋转元件是太阳轮S2、轮架CA2、齿圈R2。
有级变速器60是通过作为多个接合装置中的任一个接合装置的例如规定的接合装置的接合来形成变速比(也称为传动比)γat(=AT输入转速Ni/输出转速No)不同的多个变速挡(也称为挡位)中的任一个挡位的有级变速器。就是说,有级变速器60通过多个接合装置选择性地进行接合来切换挡位即执行变速。有级变速器60是形成多个挡位的每一个的有级式的自动变速器。在本第一实施方式中,将由有级变速器60形成的挡位称为AT挡位。AT输入转速Ni是作为有级变速器60的输入旋转构件的转速的有级变速器60的输入转速,与中间传递构件70的转速的值相同,此外,与作为第二旋转机MG2的转速的MG2转速Nm的值相同。AT输入转速Ni可以由MG2转速Nm表示。输出转速No是作为有级变速器60的输出转速的输出轴62的转速,也是将无级变速器58和有级变速器60合起来的整体的变速器即复合变速器80的输出转速。复合变速器80是构成发动机12与驱动轮14之间的动力传递路径的一部分的变速器。
在有级变速器60中,例如,如图3的接合工作表中所示,作为多个AT挡位,形成AT1速挡位(图中的“1st”)至AT4速挡位(图中的“4th”)这4挡前进用的AT挡位。AT1速挡位的变速比γat最大,越是高挡位侧的AT挡位,变速比γat越小。此外,后退用的AT挡位(图中的“Rev”)例如通过离合器C1的接合且制动器B2的接合来形成。就是说,如下所述,在进行后退行驶时,例如形成AT1速挡位。图3的接合工作表是汇总了各AT挡位与多个接合装置的各工作状态的关系的表。即,图3的接合工作表是汇总了各AT挡位与在各AT挡位分别被接合的接合装置即规定的接合装置的关系的表。在图3中,“○”表示接合,“△”表示在发动机制动时或有级变速器60的滑行降挡(coast downshift)时接合,空栏表示释放。
在有级变速器60中,通过后述的电子控制装置100来切换根据驾驶员(driver)的加速操作、车速V等而形成的AT挡位,即选择性地形成多个AT挡位。例如,在有级变速器60的变速控制中,通过接合装置CB中的任一个的接合切换来执行变速,即通过接合装置CB的接合与释放的切换来执行变速,执行所谓离合器到离合器(clutch to clutch)变速。在本第一实施方式中,例如将从AT2速挡位向AT1速挡位的降挡表示为2→1降挡。对于其他的升挡、降挡也是同样。
车辆10还具备:单向离合器F0、作为机械式的油泵的MOP82、作为电动式的油泵的EOP84等。
单向离合器F0是能将轮架CA0固定为无法旋转的锁定机构。即,单向离合器F0是能将与发动机12的曲轴连结的、与轮架CA0一体地旋转的连结轴68固定于壳体56的锁定机构。对于单向离合器F0而言,可相对旋转的两个构件中的一方的构件一体地连结于连结轴68,另一方的构件一体地连结于壳体56。单向离合器F0对于作为发动机12的运转时的旋转方向的正转方向进行空转,另一方面,对于与发动机12的运转时相反的旋转方向进行自动接合。因此,在单向离合器F0的空转时,发动机12被设为能与壳体56进行相对旋转的状态。另一方面,在单向离合器F0的接合时,发动机12被设为无法与壳体56进行相对旋转的状态。即,通过单向离合器F0的接合,发动机12被固定于壳体56。如此,单向离合器F0允许作为发动机12的运转时的旋转方向的轮架CA0的正转方向的旋转,并且阻止轮架CA0的反转方向的旋转。即,单向离合器F0是能允许发动机12的正转方向的旋转并且阻止反转方向的旋转的锁定机构。
MOP82连结于连结轴68,与发动机12的旋转一起旋转并排出在动力传递装置16中使用的工作油oil。例如通过发动机12使MOP82旋转从而排出工作油oil。通过车辆10所具备的油泵专用的马达86使EOP84旋转从而排出工作油oil。MOP82、EOP84所排出的工作油oil被供给至液压控制回路78(参照后述的图6)。接合装置CB通过被液压控制回路78基于工作油oil进行调压后的各液压Pc1、Pc2、Pb1、Pb2来切换工作状态。
图4是表示无级变速器58与有级变速器60中的各旋转元件的转速的相对的关系的共线图。在图4中,与构成无级变速器58的差动机构72的三个旋转元件对应的三条纵线Y1、Y2、Y3从左侧起依次是:表示与第二旋转元件RE2对应的太阳轮S0的转速的g轴、表示与第一旋转元件RE1对应的轮架CA0的转速的e轴、表示与第三旋转元件RE3对应的齿圈R0的转速(即有级变速器60的输入转速)的m轴。此外,有级变速器60的四条纵线Y4、Y5、Y6、Y7从左起依次是:表示与第四旋转元件RE4对应的太阳轮S2的转速的轴、表示与第五旋转元件RE5对应的相互连结的齿圈R1和轮架CA2的转速(即输出轴62的转速)的轴、表示与第六旋转元件RE6对应的相互连结的轮架CA1和齿圈R2的转速的轴、表示与第七旋转元件RE7对应的太阳轮S1的转速的轴。纵线Y1、Y2、Y3的相互的间隔根据差动机构72的齿轮比ρ0来确定。此外,纵线Y4、Y5、Y6、Y7的相互的间隔根据第一行星齿轮装置74、第二行星齿轮装置76的各齿轮比ρ1、ρ2来确定。在共线图的纵轴间的关系中,当太阳轮与轮架之间被设为与“1”对应的间隔时,轮架与齿圈之间被设为与行星齿轮装置的齿轮比ρ(=太阳轮的齿数/齿圈的齿数)对应的间隔。
如果使用图4的共线图来表现,则在无级变速器58的差动机构72中被配置为:发动机12(参照图中的“ENG”)连结于第一旋转元件RE1,第一旋转机MG1(参照图中的“MG1”)连结于第二旋转元件RE2,第二旋转机MG2(参照图中的“MG2”)连结于与中间传递构件70一体旋转的第三旋转元件RE3,将发动机12的旋转经由中间传递构件70向有级变速器60传递。在无级变速器58中,通过横穿纵线Y2的各直线L0e、L0m、L0R来表示太阳轮S0的转速与齿圈R0的转速的关系。
此外,在有级变速器60中,第四旋转元件RE4经由离合器C1选择性地连结于中间传递构件70,第五旋转元件RE5连接于输出轴62,第六旋转元件RE6经由离合器C2选择性地连结于中间传递构件70并且经由制动器B2选择性地连结于壳体56,第七旋转元件RE7经由制动器B1选择性地连结于壳体56。在有级变速器60中,根据接合装置CB的接合释放控制,通过横穿纵线Y5的各直线L1、L2、L3、L4、LR来表示输出轴62中的“1st”、“2nd”、“3rd”、“4th”、“Rev”的各转速。
由图4中的实线表示的直线L0e以及直线L1、L2、L3、L4示出了能进行至少以发动机12作为动力源来行驶的混合动力行驶的混合动力行驶(=HV行驶)模式下的前进行驶中的各旋转元件的相对速度。在该混合动力行驶模式下,在差动机构72中,当相对于输入至轮架CA0的正转矩的发动机转矩Te,由第一旋转机MG1产生的负转矩即作为反作用力转矩的MG1转矩Tg被输入至太阳轮S0时,在齿圈R0出现以正转的形式成为正转矩的发动机直达转矩Td(=Te/(1+ρ0)=-(1/ρ0)×Tg)。并且,根据请求驱动力,发动机直达转矩Td与MG2转矩Tm的合计转矩作为车辆10的前进方向的驱动转矩,经由形成有AT1速挡位至AT4速挡位中的任一AT挡位的有级变速器60向驱动轮14传递。第一旋转机MG1在以正转的形式产生负转矩的情况下作为发电机发挥功能。第一旋转机MG1的发电电力Wg被充电至电池54,或者被第二旋转机MG2消耗。第二旋转机MG2使用发电电力Wg的全部或一部分,或者除了发电电力Wg之外还使用来自电池54的电力来输出MG2转矩Tm。
由图4中的单点划线表示的直线L0m和由图4中的实线表示的直线L1、L2、L3、L4示出了马达行驶(=EV行驶)模式下的前进行驶中的各旋转元件的相对速度,该马达行驶模式能在使发动机12的运转停止的状态下进行以第一旋转机MG1和第二旋转机MG2中的至少一方的旋转机作为动力源来行驶的马达行驶。作为马达行驶模式下的前进行驶中的马达行驶,包括例如仅以第二旋转机MG2作为动力源进行行驶的单驱动马达行驶和将第一旋转机MG1和第二旋转机MG2一起作为动力源进行行驶的双驱动马达行驶。在单驱动马达行驶中,轮架CA0被设为零旋转,对齿圈R0输入以正转的形式成为正转矩的MG2转矩Tm。此时,连结于太阳轮S0的第一旋转机MG1被设为无负载状态,以反转的形式进行空转。在单驱动马达行驶中,单向离合器F0被释放,连结轴68未固定于壳体56。在双驱动马达行驶中,当在轮架CA0被设为零旋转的状态下,对太阳轮S0输入以反转的形式成为负转矩的MG1转矩Tg时,单向离合器F0被自动接合,使得轮架CA0向反转方向的旋转被阻止。在轮架CA0通过单向离合器F0的接合被固定为无法旋转的状态下,由MG1转矩Tg产生的反作用力转矩被输入至齿圈R0。除此之外,在双驱动马达行驶中,与单驱动马达行驶同样,对齿圈R0输入MG2转矩Tm。如果在轮架CA0被设为零旋转的状态下对太阳轮S0输入以反转的形式成为负转矩的MG1转矩Tg时不输入MG2转矩Tm,则也能进行由MG1转矩Tg实现的单驱动马达行驶。在马达行驶模式下的前进行驶中,发动机12不被驱动,发动机转速Ne被设为零,MG1转矩Tg和MG2转矩Tm中的至少一方的转矩作为车辆10的前进方向的驱动转矩,经由形成有AT1速挡位至AT4速挡位中的任一AT挡位的有级变速器60向驱动轮14传递。在马达行驶模式下的前进行驶中,MG1转矩Tg是反转且负转矩的动力运行转矩,MG2转矩Tm是正转且正转矩的动力运行转矩。
由图4中的虚线表示的直线L0R和直线LR示出了马达行驶模式下的后退行驶中的各旋转元件的相对速度。在该马达行驶模式下的后退行驶中,对齿圈R0输入以反转的形式成为负转矩的MG2转矩Tm,该MG2转矩Tm作为车辆10的后退方向的驱动转矩,经由形成有AT1速挡位的有级变速器60向驱动轮14传递。在车辆10中,在通过后述的电子控制装置100形成了多个AT挡位中的作为前进用的低挡位侧的AT挡位的例如AT1速挡位的状态下,使与前进行驶时的前进用的MG2转矩Tm正负相反的后退用的MG2转矩Tm从第二旋转机MG2输出,由此能进行后退行驶。在马达行驶模式下的后退行驶中,MG2转矩Tm是反转且负转矩的动力运行转矩。需要说明的是,在混合动力行驶模式下,也能如直线L0R那样,将第二旋转机MG2设为反转,因此能与马达行驶模式同样地进行后退行驶。
在动力传递装置16中构成作为电动式变速机构的无级变速器58,该无级变速器58具备差动机构72,该差动机构72具有如下三个旋转元件:以可传递动力的方式连结有发动机12的作为第一旋转元件RE1的轮架CA0;以可传递动力的方式连结有第一旋转机MG1的作为第二旋转元件RE2的太阳轮S0;以及连结有中间传递构件70的作为第三旋转元件RE3的齿圈R0,该无级变速器58通过控制第一旋转机MG1的运转状态来控制差动机构72的差动状态。换一个观点来看,连结有中间传递构件70的第三旋转元件RE3是以可传递动力的方式连结有第二旋转机MG2的第三旋转元件RE3。就是说,在动力传递装置16中构成无级变速器58,该无级变速器58具有以可传递动力的方式连结有发动机12的差动机构72和以可传递动力的方式连结于差动机构72的第一旋转机MG1,并且通过控制第一旋转机MG1的运转状态来控制差动机构72的差动状态。使无级变速器58作为使作为发动机转速Ne与MG2转速Nm的比值的变速比γ0(=Ne/Nm)变化的电动的无级变速器来工作,该发动机转速Ne与作为输入旋转构件的连结轴68的转速的值相同,该MG2转速Nm是作为输出旋转构件的中间传递构件70的转速。
例如,在混合动力行驶模式下,当相对于因在有级变速器60形成有AT挡位而被驱动轮14的旋转约束的齿圈R0的转速,通过控制第一旋转机MG1的转速来使太阳轮S0的转速上升或下降时,轮架CA0的转速即发动机转速Ne上升或下降。因此,在混合动力行驶中,能使发动机12在高效的发动机动作点OPeng工作。动作点是由转速和转矩表示的运转点,发动机动作点OPeng是由发动机转速Ne和发动机转矩Te表示的发动机12的运转点。在动力传递装置16中,能通过形成有AT挡位的有级变速器60和作为无级变速器工作的无级变速器58,以无级变速器58和有级变速器60串联配置而成的复合变速器80整体来构成无级变速器。
或者,也能使无级变速器58像有级变速器那样变速,因此,在动力传递装置16中,能通过形成有AT挡位的有级变速器60和像有级变速器那样变速的无级变速器58形成为复合变速器80整体来像有级变速器那样变速。就是说,在复合变速器80中,能以使表示发动机转速Ne与输出转速No的比值的变速比γt(=Ne/No)不同的多个挡位选择性地成立的方式,控制有级变速器60和无级变速器58。在本第一实施方式中,将通过复合变速器80成立的挡位称为模拟挡位。变速比γt是由串联地配置的无级变速器58和有级变速器60形成的总变速比,是将无级变速器58的变速比γ0与有级变速器60的变速比γat相乘而得到的值(γt=γ0×γat)。
例如以通过有级变速器60的各AT挡位与一个或多个种类的无级变速器58的变速比γ0的组合,对于有级变速器60的各AT挡位分别使一个或多个种类的模拟挡位成立的方式,对模拟挡位进行分配。例如,图5是挡位分配表的一个例子。在图5中,在复合变速器80的升挡中,预先确定为:对于AT1速挡位使模拟1速挡位至模拟3速挡位成立,对于AT2速挡位使模拟4速挡位至模拟6速挡位成立,对于AT3速挡位使模拟7速挡位至模拟9速挡位成立,对于AT4速挡位使模拟10速挡位成立。此外,在复合变速器80的降挡中,预先确定为:对于AT1速挡位使模拟1速挡位至模拟2速挡位成立,对于AT2速挡位使模拟3速挡位至模拟5速挡位成立,对于AT3速挡位使模拟6速挡位至模拟8速挡位成立,对于AT4速挡位使模拟9速挡位至模拟10速挡位成立。在复合变速器80中,以成为与输出转速No实现规定的变速比γt的发动机转速Ne的方式控制无级变速器58,由此在某个AT挡位使不同的模拟挡位成立。此外,在复合变速器80中,通过与AT挡位的切换相匹配地控制无级变速器58来对模拟挡位进行切换。需要说明的是,在图5中示出了在升挡和降挡中有时对AT挡位分配的模拟挡位有所不同的一个例子,但也可以相同。
回到图1,车辆10具备作为车辆10所具备的控制装置的电子控制装置100,该电子控制装置100与发动机12、无级变速器58以及有级变速器60等的控制相关。因此,图1是表示电子控制装置100的输入输出***的图,并且是说明由电子控制装置100实现的控制功能的主要部分的功能框图。电子控制装置100被配置为包括例如具备CPU、RAM、ROM、输入输出接口等的所谓微型计算机,CPU利用RAM的暂时存储功能并且按照预先存储在ROM中的程序进行信号处理,由此执行车辆10的各种控制。电子控制装置100根据需要被配置为包括发动机控制用、旋转机控制用、液压控制用等的各计算机。需要说明的是,电子控制装置100是本发明的控制装置的一个例子。
向电子控制装置100分别供给基于由车辆10所具备的各种传感器等(例如空气流量计34、增压压力传感器40、进气温度传感器42、节气门开度传感器44、排气温度传感器45、发动机转速传感器88、爆震传感器89、输出转速传感器90、MG1转速传感器92、MG2转速传感器94、加速器开度传感器96、电池传感器98、油温传感器99等)得到的检测值的各种信号等(例如吸入空气量Qair、增压压力Pchg、进气温度THairin、节气门开度θth、与催化转化器31的温度对应的排气温度THairout、发动机转速Ne和表示发动机12的曲轴的旋转位置的曲轴角度Acr、在发动机12的爆震发生时检测到的爆震检测信号Vf、与车速V对应的输出转速No、作为第一旋转机MG1的转速的MG1转速Ng、与AT输入转速Ni的值相同的MG2转速Nm、作为表示驾驶员的加速操作的大小的驾驶员的加速器操作量的加速器开度θacc、电池54的电池温度THbat、电池充放电电流Ibat、电池电压Vbat、作为工作油oil的温度的工作油温THoil等)。
从电子控制装置100向车辆10所具备的各装置(例如发动机控制装置50、变换器52、液压控制回路78、马达86等)分别输出各种指令信号(例如用于控制发动机12的发动机控制指令信号Se、用于分别控制第一旋转机MG1和第二旋转机MG2的旋转机控制指令信号Smg、用于控制接合装置CB的工作状态的液压控制指令信号Sat、用于控制EOP84的工作的EOP控制指令信号Seop等)。该液压控制指令信号Sat也是用于控制有级变速器60的变速的液压控制指令信号,例如是用于驱动对供给向接合装置CB的每一个液压致动器的各液压Pc1、Pc2、Pb1、Pb2进行调压的各电磁阀SL1至SL4等(参照后述的图6)的指令信号。电子控制装置100设定与各液压Pc1、Pc2、Pb1、Pb2的值对应的液压指示值,向液压控制回路78输出与该液压指示值相应的驱动电流或驱动电压。
电子控制装置100例如基于电池充放电电流Ibat和电池电压Vbat等,计算出作为表示电池54的充电状态的值的充电状态值SOC[%]。充电状态值SOC与电池54的蓄电量即充电至电池54的充电量对应。此外,电子控制装置100例如基于电池温度THbat和电池54的充电状态值SOC,计算出对作为电池54的功率的电池功率Pbat的可使用范围进行规定的可充放电电力Win、Wout。可充放电电力Win、Wout是作为对电池54的输入电力的限制进行规定的可输入电力的可充电电力Win和作为对电池54的输出电力的限制进行规定的可输出电力的可放电电力Wout。例如在电池温度THbat比常用区域低的低温区域,设为电池温度THbat越低则可充放电电力Win、Wout越小,此外,在电池温度THbat比常用区域高的高温区域,设为电池温度THbat越高则可充放电电力Win、Wout越小。此外,例如在充电状态值SOC高的区域,设为充电状态值SOC越高则可充电电力Win越小。此外,例如在充电状态值SOC低的区域,设为充电状态值SOC越低则可放电电力Wout越小。
图6是说明液压控制回路78的图,并且是说明向液压控制回路78供给工作油oil的液压源的图。在图6中,MOP82和EOP84在供工作油oil流通的油路的构成上并联地设置。MOP82和EOP84分别排出工作油oil,该工作油oil作为用于切换接合装置CB的各自的工作状态或者向动力传递装置16的各部分供给润滑油的液压的源头。MOP82和EOP84分别将回流到设于壳体56的下部的油底壳(oil pan)120的工作油oil经由作为共同的吸入口的粗滤器(strainer)122吸起,并向各排出油路124、126排出。排出油路124、126分别连结于液压控制回路78所具备的油路,例如连结于作为供管路压力PL流通的油路的管路压力油路128。从MOP82排出工作油oil的排出油路124经由液压控制回路78所具备的MOP用单向阀130连结于管路压力油路128。从EOP84排出工作油oil的排出油路126经由液压控制回路78所具备的EOP用单向阀132连结于管路压力油路128。MOP82与发动机12一起旋转,被发动机12旋转驱动从而产生工作液压。EOP84与发动机12的旋转状态无关,被马达86旋转驱动从而产生工作液压。例如在马达行驶模式下的行驶时使EOP84工作。
除了上述的管路压力油路128、MOP用单向阀130以及EOP用单向阀132之外,液压控制回路78还具备调节阀134、各电磁阀SLT、SL1至SL4等。
调节阀134基于MOP82和EOP84中的至少一方所排出的工作油oil,对管路压力PL进行调压。电磁阀SLT例如是线性电磁阀,被电子控制装置100控制为向调节阀134输出与加速器开度θacc或向有级变速器60的输入转矩等相应的先导压力Pslt。在调节阀134中,滑阀(spool)136被先导压力Pslt施力,使滑阀136伴有排出用流路138的开口面积的变化地在轴向移动,由此根据先导压力Pslt对管路压力PL进行调压。由此,管路压力PL被设为与加速器开度θacc或有级变速器60的输入转矩等相应的液压。输入至电磁阀SLT的源压力例如是以管路压力PL为源压力而被未图示的调制阀调压至恒定值的调制压力PM。
电磁阀SL1至SL4均为例如线性电磁阀,被电子控制装置100控制为以经由管路压力油路128所供给的管路压力PL作为源压力来输出接合装置CB的各液压Pc1、Pc2、Pb1、Pb2。电磁阀SL1对向离合器C1的液压致动器供给的C1液压Pc1进行调压。电磁阀SL2对向离合器C2的液压致动器供给的C2液压Pc2进行调压。电磁阀SL3对向制动器B1的液压致动器供给的B1液压Pb1进行调压。电磁阀SL4对向制动器B2的液压致动器供给的B2液压Pb2进行调压。
回到图1,为了实现车辆10中的各种控制,电子控制装置100在功能上具备AT变速控制部102和混合动力控制部104。
AT变速控制部102使用作为预先通过实验或通过设计求出并存储的关系即预先确定的关系的例如AT挡位变速映射图来进行有级变速器60的变速判断,并根据需要来执行有级变速器60的变速控制。AT变速控制部102在该有级变速器60的变速控制中,向液压控制回路78输出用于以自动地切换有级变速器60的AT挡位的方式通过电磁阀SL1至SL4切换接合装置CB的接合释放状态的液压控制指令信号Sat。上述AT挡位变速映射图例如是在以输出转速No和加速器开度θacc为变量的二维坐标上具有用于判断有级变速器60的变速的变速线的规定的关系。在此,可以使用车速V等来代替输出转速No,此外,也可以使用请求驱动转矩Twdem、节气门开度θth等来代替加速器开度θacc。上述AT挡位变速映射图中的各变速线是用于判断升挡的升挡线和用于判断降挡的降挡线。该各变速线用于判断在表示某个加速器开度θacc的线上输出转速No是否横穿该线,或者在表示某个输出转速No的线上加速器开度θacc是否横穿该线,即是否横穿变速线上的作为应该执行变速的值的变速点,该各变速线被预先确定为该变速点的连线。
混合动力控制部104包含以下功能,即,作为控制发动机12的工作的发动机控制部的功能和作为经由变换器52控制第一旋转机MG1和第二旋转机MG2的工作的旋转机控制部的功能。并且,混合动力控制部104通过这些控制功能来执行由发动机12、第一旋转机MG1以及第二旋转机MG2实现的混合动力驱动控制等。
混合动力控制部104将加速器开度θacc和车速V应用于作为预先确定的关系的例如驱动力映射图,由此计算出作为向车辆10请求的驱动转矩Tw的请求驱动转矩Twdem。若换一个观点,则该请求驱动转矩Twdem是此时的车速V下的请求驱动功率Pwdem。在此,也可以使用输出转速No等来代替车速V。混合动力控制部104考虑作为向电池54请求的充放电功率的请求充放电功率等,输出作为控制发动机12的指令信号的发动机控制指令信号Se和作为控制第一旋转机MG1和第二旋转机MG2的指令信号的旋转机控制指令信号Smg,以便通过发动机12、第一旋转机MG1以及第二旋转机MG2中的至少一个动力源来实现请求驱动功率Pwdem。发动机控制指令信号Se例如是输出此时的发动机转速Ne下的发动机转矩Te的发动机12的功率即发动机功率Pe的指令值。旋转机控制指令信号Smg例如是输出作为发动机转矩Te的反作用力转矩的、指令输出时的MG1转速Ng下的MG1转矩Tg的第一旋转机MG1的发电电力Wg的指令值,并且是输出指令输出时的MG2转速Nm下的MG2转矩Tm的第二旋转机MG2的消耗电力Wm的指令值。
例如在使无级变速器58作为无级变速器工作而使复合变速器80整体作为无级变速器工作的情况下,混合动力控制部104以成为实现除了请求驱动功率Pwdem还将请求充放电功率、电池54中的充放电效率等考虑在内的请求发动机功率Pedem,并且使考虑了最佳发动机动作点OPengf等的目标发动机转速Netgt下的目标发动机转矩Tetgt输出的发动机功率Pe的方式,控制发动机12。除此之外,混合动力控制部104以输出用于使发动机转速Ne成为目标发动机转速Netgt的MG1转矩Tg的方式,控制第一旋转机MG1的发电电力Wg,由此执行无级变速器58的无级变速控制而使无级变速器58的变速比γ0变化。作为该控制的结果,作为无级变速器工作的情况下的复合变速器80的变速比γt被控制。复合变速器80整体作为无级变速器工作时的MG1转矩Tg在例如以发动机转速Ne成为目标发动机转速Netgt的方式使第一旋转机MG1工作的反馈控制中被计算出来。复合变速器80整体作为无级变速器工作时的MG2转矩Tm例如以与由发动机直达转矩Td产生的驱动转矩Tw的量合起来得到请求驱动转矩Twdem的方式被计算出来。
最佳发动机动作点OPengf被预先确定为例如在实现请求发动机功率Pedem时,除了发动机12单体的燃料效率还考虑了电池54的充放电效率等的车辆10的总燃料效率成为最佳的发动机动作点OPeng。目标发动机转速Netgt是发动机转速Ne的目标值,目标发动机转矩Tetgt是发动机转矩Te的目标值。
图7是在以发动机转速Ne和发动机转矩Te为变量的二维坐标上表示最佳发动机动作点OPengf的一个例子的图。在图7中,实线Leng示出了最佳发动机动作点OPengf的集合。等功率线Lpw1、Lpw2、Lpw3分别示出了请求发动机功率Pedem为请求发动机功率Pe1、Pe2、Pe3时的一个例子。点A是在最佳发动机动作点OPengf上实现请求发动机功率Pe1时的发动机动作点OPengA,点B是在最佳发动机动作点OPengf上实现请求发动机功率Pe3时的发动机动作点OPengB。点A、点B也分别是由目标发动机转速Netgt和目标发动机转矩Tetgt表示的发动机动作点OPeng的目标值即目标发动机动作点OPengtgt。例如,在因加速器开度θacc的增大而目标发动机动作点OPengtgt从点A向点B变化的情况下,以发动机动作点OPeng沿着在最佳发动机动作点OPengf上经过的路径a变化的方式,控制该发动机动作点OPeng。
例如在使无级变速器58像有级变速器那样变速而使复合变速器80整体像有级变速器那样变速的情况下,混合动力控制部104使用作为预先确定的关系的例如模拟挡位变速映射图来进行复合变速器80的变速判断,与由AT变速控制部102进行的有级变速器60的AT挡位的变速控制合作,以使多个模拟挡位选择性地成立的方式执行无级变速器58的变速控制。由第一旋转机MG1根据输出转速No来控制发动机转速Ne,从而能使多个模拟挡位以能维持各自的变速比γt的方式成立。各模拟挡位的变速比γt不一定必须在输出转速No的整个区域为恒定值,可以在规定区域内变化,也可以通过各部分的转速的上限、下限等来加以限制。对于多个模拟挡位而言,只要根据输出转速No来控制发动机转速Ne即可,能与有级变速器60的AT挡位的种类无关地使规定的模拟挡位成立。如此,混合动力控制部104能进行使发动机转速Ne像有级变速那样变化的变速控制。
上述模拟挡位变速映射图与AT挡位变速映射图同样地将输出转速No和加速器开度θacc预先确定为参数。图8是模拟挡位变速映射图的一个例子,实线是升挡线,虚线是降挡线。通过按照模拟挡位变速映射图来切换模拟挡位,作为无级变速器58和有级变速器60串联地配置而成的复合变速器80整体能获得与有级变速器相同的变速感。在使复合变速器80整体像有级变速器那样变速的模拟有级变速控制中,例如在由驾驶员选择了运动行驶模式等重视行驶性能的行驶模式的情况下,或者在请求驱动转矩Twdem比较大的情况下,只要优先于使复合变速器80整体作为无级变速器工作的无级变速控制地执行模拟有级变速控制即可,但也可以在除了规定的执行限制时之外基本上执行模拟有级变速控制。
由混合动力控制部104进行的模拟有级变速控制与由AT变速控制部102进行的有级变速器60的变速控制合作执行。在本第一实施方式中,对AT1速挡位至AT4速挡位这四种AT挡位分配模拟1速挡位至模拟10速挡位这十种模拟挡位。因此,以在与模拟挡位的变速定时相同的定时进行AT挡位的变速的方式确定AT挡位变速映射图。具体而言,图8中的模拟挡位的“3→4”、“6→7”、“9→10”的各升挡线与AT挡位变速映射图的“1→2”、“2→3”、“3→4”的各升挡线一致(参照图8中记载的“AT1→2”等)。此外,图8中的模拟挡位的“2←3”、“5←6”、“8←9”的各降挡线与AT挡位变速映射图的“1←2”、“2←3”、“3←4”的各降挡线一致(参照图8中记载的“AT1←2”等)。或者,也可以基于通过图8的模拟挡位变速映射图进行的模拟挡位的变速判断,对AT变速控制部102输出AT挡位的变速指令。如此,在有级变速器60的升挡时,复合变速器80整体进行升挡,另一方面,在有级变速器60的降挡时,复合变速器80整体进行降挡。AT变速控制部102在切换模拟挡位时进行有级变速器60的AT挡位的切换。由于在与模拟挡位的变速定时相同的定时进行AT挡位的变速,因此伴随着发动机转速Ne的变化地进行有级变速器60的变速,即使存在与该有级变速器60的变速相伴产生的冲击,也不易给驾驶员带来不适感。
混合动力控制部104根据行驶状态使马达行驶模式或混合动力行驶模式选择性地成立来作为行驶模式,在各行驶模式下使车辆10行驶。例如,混合动力控制部104在处于请求驱动功率Pwdem小于预先确定的阈值的马达行驶区域的情况下,使马达行驶模式成立,另一方面,在处于请求驱动功率Pwdem成为预先确定的阈值以上的混合动力行驶区域的情况下,使混合动力行驶模式成立。即使在请求驱动功率Pwdem处于马达行驶区域时,在电池54的充电状态值SOC小于预先确定的发动机起动阈值的情况下,或者在需要发动机12的预热的情况下等,混合动力控制部104也使混合动力行驶模式成立。所述发动机起动阈值是用于判断需要强制地起动发动机12来对电池54进行充电的充电状态值SOC的预先确定的阈值。
图9是表示用于马达行驶和混合动力行驶的切换控制的驱动力源切换映射图的一个例子的图。在图9中,实线Lswp是用于切换马达行驶和混合动力行驶的马达行驶区域与混合动力行驶区域的边界线。车速V比较低且请求驱动转矩Twdem比较小、请求驱动功率Pwdem比较小的区域被预先确定为马达行驶区域。车速V比较高或请求驱动转矩Twdem比较大、请求驱动功率Pwdem比较大的区域被预先确定为混合动力行驶区域。在电池54的充电状态值SOC小于发动机起动阈值时,或者在需要发动机12的预热时,可以将图9中的马达行驶区域变更为混合动力行驶区域。
在使马达行驶模式成立时仅利用第二旋转机MG2就能实现请求驱动功率Pwdem的情况下,混合动力控制部104以由第二旋转机MG2进行的单驱动马达行驶的方式来使车辆10行驶。另一方面,在使马达行驶模式成立时仅利用第二旋转机MG2无法实现请求驱动功率Pwdem的情况下,混合动力控制部104以双驱动马达行驶的方式来使车辆10行驶。即使在仅利用第二旋转机MG2就能实现请求驱动功率Pwdem时,混合动力控制部104也可以在并用第一旋转机MG1和第二旋转机MG2比仅使用第二旋转机MG2效率更好的情况下,以双驱动马达行驶的方式使车辆10行驶。
在发动机12的运转停止时使混合动力行驶模式成立的情况下,混合动力控制部104进行起动发动机12的起动控制。在起动发动机12时,混合动力控制部104例如通过第一旋转机MG1使发动机转速Ne上升,并且在发动机转速Ne成为可点火的规定转速以上时点火,由此起动发动机12。即,混合动力控制部104通过第一旋转机MG1使发动机12起转(cranking),由此起动发动机12。
混合动力控制部104基于由驾驶员进行的加速操作(例如加速器开度θacc、加速器开度θacc的减少速度)、车速V、下坡路的坡度、为了使车轮制动器工作而由驾驶员进行的制动操作(例如制动操作量、制动操作速度)等来设定目标减速度。混合动力控制部104以实现设定的目标减速度的方式产生车辆10的制动转矩。车辆10的制动转矩例如通过由第二旋转机MG2产生的再生转矩、由未图示的车轮制动装置产生的车轮制动转矩、由发动机12产生的发动机制动转矩等来产生。例如,从提高燃料效率的观点来看,车辆10的制动转矩优先通过由第二旋转机MG2产生的再生转矩来产生。例如,在由第二旋转机MG2产生的再生转矩由于电池54的充电状态值SOC高等原因而被限制和/或设定了大的目标减速度等的情况下,代替再生转矩或者除了再生转矩之外,通过车轮制动转矩和/或发动机制动转矩来产生车辆10的制动转矩。在马达行驶中产生发动机制动转矩的情况下,混合动力控制部104在使发动机12的运转停止的状态下通过第一旋转机MG1发动机来提升发动机转速Ne,由此产生与发动机转速Ne相应的所期望的发动机制动转矩。
再者,在增压器18的工作因增压器18发生故障等而被限制的情况下,发动机转矩Te被限制,因此发动机转矩Te不足,结果导致驱动转矩Tw相对于车辆10的请求驱动转矩Twdem下降。为了抑制该驱动转矩Tw的下降,电子控制装置100在功能上具备转矩补偿部106,该转矩补偿部106在增压器18的工作被限制时,通过第二旋转机MG2的MG2转矩Tm来补偿与增压器18的工作被限制相伴产生的发动机12的转矩不足。此外,电子控制装置100在功能上具备状态判定部108,该状态判定部108判定增压器18的工作是否被限制。
状态判定部108判定增压器18的工作是否被限制。例如当检测到增压器18的废气旁通阀30的故障等增压器18的机械性故障时,状态判定部108判定为增压器18的工作被限制。此外,在通过爆震传感器89检测到发动机12的爆震的发生,为了抑制该爆震的发生而限制增压器18的增压压力Pchg的情况下,状态判定部108判定为增压器18的工作被限制。此外,在与催化转化器31的温度对应的排气温度THairout超过了增压器18的工作被限制的限制阈值的情况下,状态判定部108判定为增压器18的工作被限制。需要说明的是,在增压器18发生了机械性故障的情况下,增压器18的工作被停止,但在因爆震的发生或催化转化器31变为高温而限制增压器18的工作的情况下,有时增压器18的工作不会完全停止,而是增压器18的增压压力Pchg的上限被设定为比通常时低的压力。增压器18的工作的限制也包含这样的方式。
此外,状态判定部108判定增压器18的工作被限制的状态的持续性。增压器18的工作被限制的状态的持续性与增压器18的工作被限制的状态变长的程度对应。例如,在发生了增压器18的废气旁通阀30的故障等机械性故障的情况下,增压器18没有希望恢复到正常的状态,因此被判定为增压器18的工作被限制的状态的持续性高(持续性高)。此外,在发生了发动机12的爆震的情况下,增压器18的工作暂时被限制,因此被判定为增压器18的工作被限制的状态的持续性低(持续性低)。此外,在催化转化器31变为高温的情况下,如果其温度下降,则增压器18的工作不被限制,因此被判定为:与发生了爆震的情况相比,增压器18的工作被限制的状态的持续性高,与在增压器18发生了机械性故障的情况相比,持续性低(持续性中)。
状态判定部108根据如上所述的增压器18的工作被限制的主要因素,判定增压器18的工作被限制的状态的持续性。即,在爆震的发生是增压器18的工作被限制的主要因素的情况下,状态判定部108判定为持续性低,在催化转化器31的高温化是增压器18的工作被限制的主要因素的情况下,状态判定部108判定为持续性中,在增压器18的机械性故障是增压器18的工作被限制的主要因素的情况下,状态判定部108判定为持续性高。
转矩补偿部106在判定为增压器18的工作被限制时,通过第二旋转机MG2的MG2转矩Tm来补偿与增压器18的工作被限制相伴产生的发动机12的转矩不足。转矩补偿部106基于增压器18的工作被限制的状态下的增压压力Pchg、加速器开度θacc、发动机转速Ne等来计算出发动机转矩Te,并且根据目标发动机转矩Tetgt与计算出的发动机转矩Te的差来计算出发动机转矩Te的不足转矩Teloss(=Tetgt-Te)。转矩补偿部106计算出能补偿由发动机转矩Te的不足转矩Teloss引起的车辆10的驱动转矩Tw的转矩不足的第二旋转机MG2的MG2转矩Tm,并将计算出的MG2转矩Tm从第二旋转机MG2输出。由此,即使在产生了与增压器18的工作被限制相伴的发动机12的转矩不足的情况下,该转矩不足也会通过第二旋转机MG2的MG2转矩Tm被补偿(转矩辅助),由此抑制车辆10的驱动转矩Tw下降。
在此,若在增压器18的工作被限制时,转矩补偿部106执行由第二旋转机MG2的MG2转矩Tm实现的转矩补偿,则在第二旋转机MG2消耗的电力会增加。因此,当转矩补偿部106进行转矩补偿的频度变高时,与电池54的蓄电量(充电量)相当的充电状态值SOC下降。与此相关联地,可放电电力Wout因充电状态值SOC的下降而被限制,可能无法从第二旋转机MG2输出对发动机转矩Te的不足转矩Teloss进行补偿的MG2转矩Tm。
相对于此,电子控制装置100在功能上具备蓄电量下降抑制部110,该蓄电量下降抑制部110用于抑制无法进行由上述第二旋转机MG2实现的转矩补偿。蓄电量下降抑制部110执行蓄电量下降抑制控制,该蓄电量下降抑制控制是在判定为增压器18的工作被限制时,与增压器18的工作未被限制时相比,抑制与电池54的蓄电量相当的充电状态值SOC的下降的控制。
蓄电量下降抑制部110在判定为在混合动力行驶模式下的行驶中增压器18的工作被限制时,与判定为增压器18的工作未被限制时相比,使用于判断有级变速器60的变速的变速线向高车速侧移动。当判定为增压器18的工作被限制时,例如,在图8所示的模拟挡位变速映射图中,使用于判断变速的各升挡线和各降挡线分别向高车速侧移动。即,在增压器18的工作被限制的情况下,图8所示的各升挡线和各降挡线分别在图8中向右侧(输出转速No的高旋转侧、高车速侧)移动。
若以图8的“2→3”的升挡线为一个例子进行说明,则在判定为增压器18的工作被限制时,增压器18的工作未被限制时的由实线表示的“2→3”的升挡线变更为由单点划线表示的位置。如此,用于判断有级变速器60的变速的升挡线和降挡线分别向高车速侧移动,由此在行驶中使有级变速器60变速的频度变少。因此,由执行有级变速器60的变速而引起的电力消耗被抑制,从而,电池54的充电状态值SOC的下降被抑制。
此外,蓄电量下降抑制部110在判定为增压器18的工作限制的持续性高时,与判定为增压器18的工作限制的持续性低时相比,增大用于判断有级变速器60的变速的升挡线和降挡线向高车速侧的移动量。在此,判定为增压器18的工作限制的持续性高的情况与判定为增压器18的工作被限制的状态长时对应,此时,转矩补偿部106执行由第二旋转机MG2实现的转矩补偿变多,因此电池54的充电状态值SOC容易下降。另一方面,判定为增压器18的工作限制的持续性低时与判定为增压器18的工作被限制的状态短时对应,此时,转矩补偿部106执行由第二旋转机MG2实现的转矩补偿变少,因此与增压器18的工作限制的持续性高的情况相比,电池54的充电状态值SOC不易下降。
图10示出了有级变速器60的变速线的移动量相对于增压器18的工作限制的持续性的关系。如图10所示,当增压器18的工作限制的持续性变高时,与增压器18的工作限制的持续性低时相比,有级变速器60的变速线向高车速侧的移动量变大。当增压器18的工作限制的持续性变高时,转矩补偿部106执行由第二旋转机MG2的MG2转矩Tm实现的转矩补偿变多,因此电池54的充电状态值SOC容易下降。相对于此,如图10所示,增压器18的工作限制的持续性越高,有级变速器60的变速线越向高车速侧移动,因此增压器18的工作限制的持续性越高,有级变速器60变速的频度越少,从而由有级变速器60的变速而引起的电力消耗被抑制。
蓄电量下降抑制部110将状态判定部108所判定的增压器18的工作限制的持续性应用于图10所示的关系,由此决定有级变速器60的变速线的移动量,基于所决定的移动量使变速线向高车速侧移动。AT变速控制部102基于蓄电量下降抑制部110所设定的有级变速器60的变速线来进行变速判断并执行变速。其结果是,当增压器18的工作限制的持续性变高时,与增压器18的工作限制的持续性低时相比,变速线向高车速侧的移动量变大,由此有级变速器60的变速的频度变少,由有级变速器60的变速而引起的电力消耗被抑制。
此外,蓄电量下降抑制部110在判定为增压器18的工作被限制时,与判定为增压器18的工作未被限制时相比,使车辆减速时(再生时)的作为第二旋转机MG2的再生转矩的MG2转矩Tm增加。在车辆减速时增加第二旋转机MG2的MG2转矩Tm(再生转矩),由此能使第二旋转机MG2的再生时的发电量增加。因此,在判定为增压器18的工作被限制时,与判定为增压器18的工作未被限制时相比,车辆减速时充电至电池54的电力增加,因此电池54的充电状态值SOC的下降被抑制。此时,随着第二旋转机MG2的MG2转矩Tm增加,车辆10的减速度也比通常增加。或者,以相对于第二旋转机MG2的MG2转矩Tm的增加,使未图示的车轮制动器的制动力下降等,从而消除第二旋转机MG2的MG2转矩Tm的增加的影响的方式进行控制亦可。
此外,蓄电量下降抑制部110在使第二旋转机MG2的MG2转矩Tm增加的情况下,判定为增压器18的工作限制的持续性高时(即判定为增压器18的工作被限制的状态长时),与判定为增压器18的工作限制的持续性低时(即判定为增压器18的工作被限制的状态短时)相比,增大第二旋转机MG2的再生时的MG2转矩Tm的增加量。
图11示出了增压器18的工作限制的持续性与第二旋转机MG2的MG2转矩Tm(再生转矩)的关系。如图11所示,当增压器18的工作限制的持续性变高时,与增压器18的工作限制的持续性低时相比,作为第二旋转机MG2的再生转矩的MG2转矩Tm变高。蓄电量下降抑制部110将状态判定部108所判定的增压器18的工作限制的持续性应用于图11所示的关系,由此决定车辆减速时的第二旋转机MG2的MG2转矩Tm。混合动力控制部104将车辆减速时的第二旋转机MG2的MG2转矩Tm设为蓄电量下降抑制部110所决定的MG2转矩Tm,由此第二旋转机MG2的MG2转矩Tm根据增压器18的工作限制的持续性来增加。其结果是,当增压器18的工作限制的持续性变高时,与增压器18的工作限制的持续性低时相比,车辆减速时充电至电池54的电力增加,因此电池54的充电状态值SOC的下降被抑制。
在此,在低μ路等车轮容易打滑的路面上行驶的过程中,若蓄电量下降抑制部110在车辆减速时增加第二旋转机MG2的MG2转矩Tm,则恐怕车轮更容易打滑而行驶稳定性下降。因此,蓄电量下降抑制部110在车辆减速时使第二旋转机MG2的MG2转矩Tm增加的情况下,判定行驶中的路面是否为容易打滑的路面(低μ路),在行驶中的路面为容易打滑的路面的情况下,禁止第二旋转机MG2的MG2转矩Tm的增加。需要说明的是,行驶中的路面是否为容易打滑的路面例如是根据存储于车辆导航***的道路信息等来判断的。或者,也可以在基于行驶中的各车轮的转速检测出车轮的打滑的情况下,判断为容易打滑的路面。
此外,蓄电量下降抑制部110在判定为增压器18的工作被限制时,与判定为增压器18的工作未被限制时相比,提高充电状态值SOC的目标值SOCaim。与此相关联地,混合动力控制部104以蓄电量下降抑制部110所设定的充电状态值SOC的目标值SOCaim为目标,执行混合动力行驶。由此,在增压器18的工作被限制时,与判定为增压器18的工作未被限制时相比,混合动力行驶中的发动机转矩Te增加,第一旋转机MG1的MG1转矩Tg(再生转矩)增加,另一方面,第二旋转机MG2的MG2转矩Tm(动力运行转矩)减小,由此电池54的充电状态值SOC增加,所以电池54的充电状态值SOC的下降被抑制。
此外,蓄电量下降抑制部110在判定为增压器18的工作限制的持续性高时(即判定为增压器18的工作被限制的状态长时),与判定为增压器18的工作限制的持续性低时(即判定为增压器18的工作被限制的状态短时)相比,增大充电状态值SOC的目标值SOCaim的增加量。
图12示出了充电状态值SOC的目标值SOCaim相对于增压器18的工作限制的持续性的关系。如图12所示,当增压器18的工作限制的持续性变高时,与增压器18的工作限制的持续性低时相比,充电状态值SOC的目标值SOCaim变高。蓄电量下降抑制部110将状态判定部108所判定的增压器18的工作限制的持续性应用于图12所示的关系,由此设定充电状态值SOC的目标值SOCaim。混合动力控制部104以成为蓄电量下降抑制部110所设定的充电状态值SOC的目标值SOCaim的方式执行混合动力行驶。其结果是,增压器18的工作限制的持续性越高,电池54的充电状态值SOC越高。
此外,蓄电量下降抑制部110在判定为增压器18的工作被限制时,与判定为增压器18的工作未被限制时相比,限制仅以旋转机MG(第一旋转机MG1和第二旋转机MG2中的至少一方)作为行驶用驱动力源的马达行驶。具体而言,蓄电量下降抑制部110在判定为增压器18的工作被限制时,禁止马达行驶,或者与增压器18的工作未被限制的情况相比缩小图9所示的马达行驶区域。与此相关联地,混合动力控制部104即使在马达行驶区域也执行混合动力行驶,或者基于马达行驶区域已缩小的驱动力源切换映射图来执行行驶模式的切换。其结果是,在判定为增压器18的工作被限制时,与判定为增压器18的工作未被限制时相比,执行混合动力行驶的频度变多,因此电池54的充电状态值SOC的下降被抑制。
此外,蓄电量下降抑制部110在判定为增压器18的工作限制的持续性高时(即判定为增压器18的工作被限制的状态长时),与判定为增压器18的工作限制的持续性低时(即判定为增压器18的工作被限制的状态短时)相比,增大仅以旋转机MG作为行驶用驱动力源的马达行驶的限制量。
图13是在判定为增压器18的工作被限制时所使用的驱动力源切换映射图。在图13中,实线Lswp示出了增压器18的工作未被限制时的马达行驶区域与混合动力行驶区域的边界线。在图13中,虚线Lswp1、单点划线Lswp2以及双点划线Lswp3分别示出了增压器18的工作被限制时的马达行驶区域与混合动力行驶区域的边界线。在此,虚线Lswp1对应于增压器18的工作限制的持续性低的情况(持续性低),单点划线Lswp2对应于增压器18的工作限制的持续性比与虚线Lswp1对应的持续性高的情况(持续性中),双点划线Lswp3对应于增压器18的工作限制的持续性比与单点划线Lswp2对应的持续性高的情况(持续性高)。如图13所示,增压器18的工作限制的持续性越高,仅以旋转机MG作为行驶用驱动力源的马达行驶区域越缩小。即,增压器18的工作限制的持续性越高,仅以第一旋转机MG1和第二旋转机MG2中的至少一方作为行驶用驱动力源的马达行驶的限制量越大。
蓄电量下降抑制部110将状态判定部108所判定的增压器18的工作限制的持续性应用于图13所示的驱动力源切换映射图,由此设定与增压器18的工作限制的持续性相应的新的驱动力源切换映射图。混合动力控制部104基于蓄电量下降抑制部110新设定的驱动力源切换映射图来切换行驶用驱动力源。其结果是,增压器18的工作限制的持续性越高,马达行驶区域越缩小,因此马达行驶的频度变少,由执行马达行驶而引起的电力消耗被抑制,从而电池54的充电状态值SOC的下降被抑制。
图14是用于说明在电子控制装置100的控制工作的主要部分即增压器18的工作被限制时能稳定地进行由第二旋转机MG2的MG2转矩Tm实现的转矩补偿的控制工作的流程图。该流程图在车辆行驶中被重复执行。
首先,在与混合动力控制部104的控制功能对应的步骤ST1(以下,省略“步骤”)中,判定是否处于将发动机12作为行驶用驱动力源之一的发动机行驶(混合动力行驶)中。在ST1被否定的情况下,在与混合动力控制部104的控制功能对应的ST7中,实施将第一旋转机MG1和第二旋转机MG2中的至少一方作为行驶用驱动力源的马达行驶。在ST1被肯定的情况下,在与状态判定部108的控制功能对应的ST2中,判定增压器18的工作是否被限制。
在ST2被否定的情况下,在与混合动力控制部104的控制功能对应的ST6中,执行增压器18的工作未被限制时的行驶控制(通常时行驶控制)。在ST2被肯定的情况下,在与蓄电量下降抑制部110的控制功能对应的ST3中,判定是否为在容易打滑的路面(低μ路)上行驶中。在ST3被否定的情况下,在与蓄电量下降抑制部110的控制功能对应的ST5中,根据增压器18的工作限制的持续性,使车辆减速时作为第二旋转机MG2的再生转矩的MG2转矩Tm增加。因此,车辆减速时的第二旋转机MG2的再生量增加,所以,电池54的充电状态值SOC的下降被抑制。
接着,在与蓄电量下降抑制部110的控制功能对应的ST4中,根据增压器18的工作限制的持续性,使用于判断有级变速器60的变速的变速线向高车速侧移动。此外,根据增压器18的工作限制的持续性,变更电池54的充电状态值SOC的目标值SOCaim。此外,根据增压器18的工作限制的持续性,限制仅以第一旋转机MG1和第二旋转机MG2中的至少一方作为行驶用驱动力源的马达行驶的行驶区域。通过执行这些控制,电池54的充电状态值SOC的下降被抑制。其结果是,在增压器18的工作被限制的状态下通过第二旋转机MG2的MG2转矩Tm来执行转矩补偿时,电池54的充电状态值SOC被维持在能执行由第二旋转机MG2实现的转矩补偿的状态,由此防止因充电状态值SOC的下降而无法进行由第二旋转机MG2实现的转矩补偿。
如上所述,根据本第一实施方式,在判定为增压器18的工作被限制时,通过第二旋转机MG2的MG2转矩Tm来补偿与增压器18的工作被限制相伴产生的发动机12的转矩不足,其中,在判定为增压器18的工作被限制时,与判定为增压器18的工作未被限制时相比,电池54的充电状态值SOC的下降被抑制,因此能抑制因行驶中电池54的充电状态值SOC下降而无法通过第二旋转机MG2的MG2转矩Tm来补偿发动机12的转矩不足。
此外,根据本第一实施方式,在判定为增压器18的工作被限制时,与判定为增压器18的工作未被限制时相比,有级变速器60的变速线向高车速侧移动,因此进行有级变速器60的变速的频度变少。因此,通过抑制由使有级变速器60进行变速而引起的电力消耗,能抑制电池54的充电状态值SOC的下降。此外,在判定为增压器18的工作限制的持续性高时,与判定为增压器18的工作限制的持续性低时相比,有级变速器60的变速线的移动量变大,由此进行有级变速器60的变速的频度变少,因此,由使有级变速器60进行变速而引起的电力消耗被抑制,从而能抑制电池54的充电状态值SOC的下降。
此外,根据本第一实施方式,在判定为增压器18的工作被限制时,与判定为增压器18的工作未被限制时相比,第二旋转机MG2的再生时的MG2转矩Tm(再生转矩)增加,因此第二旋转机MG2的再生时向电池54的充电电力增加,由此能抑制电池54的充电状态值SOC的下降。此外,在判定为增压器18的工作限制的持续性高时,与判定为增压器18的工作限制的持续性低时相比,第二旋转机MG2的再生时的充电电力增加,因此能抑制电池54的充电状态值SOC的下降。
此外,根据本第一实施方式,在判定为增压器18的工作被限制时,与判定为增压器18的工作未被限制时相比,限制仅以第一旋转机MG1和第二旋转机MG2中的至少一方作为行驶用驱动力源的马达行驶,因此在判定为增压器18的工作被限制时,马达行驶被限制从而电力消耗被抑制,由此能抑制电池54的充电状态值SOC的下降。此外,在判定为增压器18的工作限制的持续性高时,与判定为增压器18的工作限制的持续性低时相比,马达行驶进一步被限制,因此,由马达行驶而引起的电力消耗被抑制,从而能抑制电池54的充电状态值SOC的下降。
接着,对本发明的第二实施方式进行说明。需要说明的是,在以下的说明中,对与上述的第一实施方式共同的部分标注相同的附图标记,并省略其说明。
在本第二实施方式中,举例示出了与上述的第一实施方式所示的车辆10不同的、图15所示那样的车辆200。图15是说明应用了本发明的车辆200的概略构成的图。在图15中,车辆200是具备发动机202、交流发电机204、旋转机MG、动力传递装置206以及驱动轮208的混合动力车辆。
作为行驶用驱动力源的发动机202是与上述的第一实施方式所示的具有增压器18的发动机12相同的构成。在发动机202中,通过车辆10所具备的后述的电子控制装置218来控制车辆200所具备的节气门致动器、燃料喷射装置、点火装置、废气旁通阀等发动机控制装置210,由此来控制发动机转矩Te。
交流发电机204是具有作为使发动机202起转的起动器的功能和作为发电机的功能的旋转电力机械。交流发电机204是与发动机202机械地连结并被传递发动机202的动力的旋转机。交流发电机204被发动机202旋转驱动,由此通过发动机202的动力进行发电。旋转机MG是具有作为电动机的功能和作为发电机的功能的旋转电力机械,是所谓电动发电机。旋转机MG是经由动力传递装置206以可传递动力的方式连结于驱动轮208的、作为行驶用驱动力源发挥功能的旋转机。交流发电机204和旋转机MG分别经由车辆200所具备的变换器212连接于车辆200所具备的电池214。对于交流发电机204和旋转机MG,分别通过电子控制装置218来控制变换器212,由此来控制作为交流发电机204的输出转矩的交流发电机转矩Talt和作为旋转机MG的输出转矩的MG转矩Tmg。交流发电机204的发电电力Walt被充电至作为蓄电装置的电池214,或者被旋转机MG消耗。旋转机MG使用发电电力Walt的全部或一部分,或者除了发电电力Walt之外还使用来自电池214的电力来输出MG转矩Tmg。如此,旋转机MG被交流发电机204的发电电力Walt驱动。
动力传递装置206具备离合器K0、有级变速器216等。有级变速器216的输入旋转构件经由离合器K0与发动机202连结,并且直接与旋转机MG连结。在动力传递装置206中,发动机202的动力依次经由离合器K0、有级变速器216等向驱动轮208传递,旋转机MG的动力经由有级变速器216等向驱动轮208传递。发动机202和旋转机MG分别是以可传递动力的方式连结于驱动轮208的、车辆200的行驶用驱动力源。
离合器K0是将发动机202与驱动轮208之间的动力传递路径连接或切断的液压式的摩擦接合装置。有级变速器216与上述的第一实施方式所示的有级变速器60同样是例如公知的行星齿轮式的自动变速器。
在车辆200中,在将离合器K0释放,使发动机202的运转停止的状态下,能使用来自电池214的电力来进行仅将旋转机MG作为行驶用驱动力源的马达行驶。此外,在车辆200中,在将离合器K0接合的状态下使发动机202运转,能进行至少将发动机202作为行驶用驱动力源的混合动力行驶。
车辆200还具备作为与发动机202、交流发电机204、有级变速器216以及旋转机MG等的控制相关的车辆200的控制器的电子控制装置218。电子控制装置218是与上述的第一实施方式所示的电子控制装置100相同的构成。向电子控制装置218供给与向电子控制装置100供给的信号相同的各种信号等。从电子控制装置218输出与电子控制装置100所输出的指令信号相同的各种指令信号。电子控制装置218具有与电子控制装置100所具备的AT变速控制部102、混合动力控制部104、转矩补偿部106、状态判定部108以及蓄电量下降抑制部110的各功能同等的功能。需要说明的是,电子控制装置218是本发明的控制装置的一个例子。
在图15所示的车辆200中,也能在离合器K0被接合时进行将发动机202作为行驶用驱动力源的混合动力行驶。此时,在车辆200中,即使在增压器18的工作被限制的情况下,也能执行通过旋转机MG的MG转矩Tmg来补偿发动机12的转矩不足的转矩补偿。在此,与上述的第一实施方式同样,在判定为增压器18的工作被限制时,使有级变速器216的变速线向高车速侧移动,或增加车辆减速时的旋转机MG的再生转矩,或增加电池214的充电状态值SOC的目标值SOCaim,或缩小执行马达行驶的马达行驶区域,由此电池214的充电状态值SOC的下降被抑制。因此,在车辆200中,也能通过执行与上述的第一实施方式相同的控制来得到与上述的第一实施方式相同的效果。
以上,基于附图对本发明的第一实施方式和第二实施方式进行了详细说明,但本发明也适用于其他方案。
例如,在上述的第一实施方式和第二实施方式中,在判定为发动机12、202的增压器18的工作被限制时,使有级变速器60、216的变速线向高车速侧移动、增加第二旋转机MG2或旋转机MG的再生转矩、提高电池54、214的充电状态值SOC的目标值SOCaim、缩小马达行驶区域来限制仅将旋转机MG作为行驶用驱动力源的马达行驶,但也可以不必执行全部这些。具体而言,也可以执行抑制上述的充电状态值SOC的下降的各控制中的至少一个。
此外,在上述的第一实施方式和第二实施方式中,当判定为增压器18的工作被限制时,如图8的单点划线所示,变速线在加速器开度θacc的所有区域中以相同的量向高车速侧移动,但并不一定限定于此。即,向高车速侧的移动量也可以根据加速器开度θacc而适当地不同。此外,也可以根据挡位的数量、升挡线、降挡线等适当地变更变速线的移动量。
此外,在上述的第一实施方式和第二实施方式中,车辆10、200分别被配置为具备有级变速器60、216,但在本发明中自动变速器不是必须的,也可以应用不具备自动变速器的构成。在该情况下,不执行为了抑制电池54、214的充电状态值SOC的下降而使有级变速器60、216的变速线向高车速侧移动这样的控制,而是通过其他控制来抑制电池的充电状态值SOC的下降。
此外,在上述的第一实施方式和第二实施方式中,在车辆减速时增加旋转机(第二旋转机MG2、旋转机MG)的再生转矩的情况下,判断行驶中的路面是否为容易打滑的路面(低μ路),但不一定需要执行该判定,也可以省略。
此外,在上述的第一实施方式中,作为能将轮架CA0固定为无法旋转的锁定机构,举例示出了单向离合器F0,但并不限于该方案。该锁定机构例如也可以是将连结轴68与壳体56选择性地进行连结的、啮合式离合器、离合器或制动器等液压式摩擦接合装置、干式的接合装置、电磁式摩擦接合装置、磁粉式离合器等接合装置。或者,车辆10不一定需要具备单向离合器F0。
此外,在上述的第一实施方式中,无级变速器58也可以是能通过连结于差动机构72的旋转元件的离合器或制动器的控制来限制差动作用的变速机构。此外,差动机构72也可以是双小齿轮型的行星齿轮装置。此外,差动机构72也可以是通过多个行星齿轮装置相互连结而具有四个以上的旋转元件的差动机构。此外,差动机构72也可以是第一旋转机MG1和中间传递构件70分别连结于被发动机12旋转驱动的小齿轮和与该小齿轮啮合的一对锥齿轮而成的差动齿轮装置。此外,差动机构72也可以是在两个以上的行星齿轮装置通过构成它们的一部分的旋转元件相互连结的构成中,发动机、旋转机、驱动轮分别以可传递动力的方式连结于这些行星齿轮装置的旋转元件而成的机构。
此外,在上述的第一实施方式和第二实施方式中,作为构成行驶用驱动力源与驱动轮之间的动力传递路径的一部分的自动变速器,举例示出了有级变速器60、216,但并不限于该方案。例如,作为所述机械式变速机构,也可以是同步啮合型平行二轴式自动变速器、作为该同步啮合型平行二轴式自动变速器且具备两套输入轴的公知的DCT(DualClutch Transmission:双离合器变速器)、带式的无级变速器等公知的机械式的无级变速器等自动变速器。
此外,在上述的第一实施方式和第二实施方式中,除了排气涡轮式的增压器18之外,还可以设有被发动机或电动机旋转驱动的机械泵式的增压器。
需要说明的是,上述的方案仅是一个实施方式,本发明能以基于本领域技术人员的知识施加各种变更、改良之后的方式来实施。
Claims (8)
1.一种混合动力车辆的控制装置,该混合动力车辆具备:作为行驶用驱动力源的发动机,具有增压器;作为行驶用驱动力源的旋转机;以及蓄电装置,被配置为与所述旋转机之间授受电力,所述混合动力车辆的控制装置的特征在于,包括:
状态判定部,被配置为判定所述增压器的工作是否被限制;
转矩补偿部,被配置为在判定为所述增压器的工作被限制时,通过所述旋转机的转矩来补偿与所述增压器的工作被限制相伴产生的所述发动机的转矩不足;以及
蓄电量下降抑制部,被配置为在判定为所述增压器的工作被限制时,与判定为所述增压器的工作未被限制时相比,抑制所述蓄电装置的蓄电量的下降。
2.根据权利要求1所述的混合动力车辆的控制装置,其特征在于,
所述混合动力车辆在所述行驶用驱动力源与驱动轮之间的动力传递路径具备自动变速器,
并且,所述蓄电量下降抑制部被配置为:在判定为所述增压器的工作被限制时,与判定为所述增压器的工作未被限制时相比,使所述自动变速器的变速线向高车速侧移动。
3.根据权利要求2所述的混合动力车辆的控制装置,其特征在于,
所述状态判定部进一步被配置为判定所述增压器的工作被限制的状态的持续性,
并且,所述蓄电量下降抑制部被配置为:在判定为所述增压器的工作被限制的状态长时,与判定为所述增压器的工作被限制的状态短时相比,增大所述自动变速器的变速线向高车速侧的移动量。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的混合动力车辆的控制装置,其特征在于,
所述蓄电量下降抑制部被配置为:在判定为所述增压器的工作被限制时,与判定为所述增压器的工作未被限制时相比,使所述旋转机的再生时的再生转矩增加。
5.根据权利要求4所述的混合动力车辆的控制装置,其特征在于,
所述状态判定部进一步被配置为判定所述增压器的工作被限制的状态的持续性,
并且,所述蓄电量下降抑制部被配置为:在判定为所述增压器的工作被限制的状态长时,与判定为所述增压器的工作被限制的状态短时相比,增大所述旋转机的再生时的再生转矩的增加量。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的混合动力车辆的控制装置,其特征在于,
所述蓄电量下降抑制部被配置为:在判定为所述增压器的工作被限制时,与判定为所述增压器的工作未被限制时相比,限制仅以所述旋转机作为所述行驶用驱动力源的行驶。
7.根据权利要求6所述的混合动力车辆的控制装置,其特征在于,
所述状态判定部进一步被配置为判定所述增压器的工作被限制的状态的持续性,
并且,所述蓄电量下降抑制部被配置为:在判定为所述增压器的工作被限制的状态长时,与判定为所述增压器的工作被限制的状态短时相比,增大仅以所述旋转机作为所述行驶用驱动力源的行驶的限制量。
8.一种混合动力车辆的控制方法,该混合动力车辆具备:作为行驶用驱动力源的发动机,具有增压器;作为行驶用驱动力源的旋转机;以及蓄电装置,被配置为与所述旋转机之间授受电力,所述混合动力车辆的控制方法的特征在于,包括:
判定所述增压器的工作是否被限制;
在判定为所述增压器的工作被限制时,通过所述旋转机的转矩来补偿与所述增压器的工作被限制相伴产生的所述发动机的转矩不足;以及
在判定为所述增压器的工作被限制时,与判定为所述增压器的工作未被限制时相比,抑制所述蓄电装置的蓄电量的下降。
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