CN1821625A - 用于混合动力车辆的变速控制装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种用于混合动力车辆的变速控制装置，是用于如下混合动力车辆的变速控制装置：备有能够使部分汽缸停止的多汽缸发动机和能够对电池发送接收电力的电机，通过变速器将所述发动机或所述电机的至少任一方的动力传达到车轮而行驶，其中，该变速控制装置备有：汽缸停止判断机构，其判断是否停止所述一部分的汽缸；电机输出判断机构，其基于所述电池的残余容量，而判断是否由所述电机助力所述发动机，基于所述汽缸停止判断机构的判断结果以及所述电机输出判断机构的判断结果，从为所述变速器所准备的变速映像组中选择一个变速映像而用于所述变速器。

Description

用于混合动力车辆的变速控制装置

技术领域

本发明涉及一种变速控制装置，其用于备有能够使部分汽缸停止的发动机的混合动力车辆。

本发明对2005年2月14日申请的日本国专利申请第2005-35765号主张优先权，并在这里引用其内容。

背景技术

以往，将发动机和电机作为动力源，并将这些的驱动力通过自动配合传动器等变速器传送到车轮的混合动力车辆已被周知。在这种混合动力车辆中，具有基于车速和发动机旋转数的变速映象而进行自动配合传动器等的变速控制的变速控制装置。(参照例如特开2003-369604号公报)。

然而，近年来，在混合动力车辆中，存在为了寻求燃料消耗率的进一步提高而备置能够根据车辆状态而使部分汽缸停止的发动机。若在这种混合动力车辆中采用上述的变速控制装置，则因为不论使发动机的部分汽缸停止的部分汽缸停止运转，和不停止任一汽缸的全汽缸运转，均使用相同的变速映像，所以在例如使部分的汽缸停止时，存在驾驶员的加速要求时，即使发动机扭力不足，也存在不向下换挡而通过将所述发动机向全汽缸运转切换而确保发动机扭力的情况。为此，存在因使所述发动机的部分汽缸停止的频度减少而不能实现燃料消耗率的提高的问题。

另外，由于在使部分汽缸停止时进行电机助力的情况以及在因电池残量的减少而不进行电机助力的情况中的两方中，使用同一的变速映像，因此存在当进行前者的电机助力时由于发动机旋转数不必要地上升而不能实现燃料消耗率提高的课题。

本发明，提供一种变速控制装置，其用于能够抑制发动机旋转数的不必要上升，且能够寻求燃料费用消耗率提高的混合动力车辆。

发明内容

在本发明的用于混合动力车辆的变速控制装置中，所述混合动力车辆，包括：多汽缸的发动机，其能够停止一部分的汽缸；电池；电机，其能够对所述电池发送接收电力；车轮；变速器，其将所述发动机或所述电机的至少任一方的动力传达到所述车轮，其中，

该变速控制装置备有：

汽缸停止判断机构，其判断是否停止所述一部分的汽缸；

电机输出判断机构，其基于所述电池的残余容量，而判断是否由所述电机助力所述发动机；

控制机构，其基于所述汽缸停止判断机构的判断结果以及所述电机输出判断机构的判断结果，从为所述变速器所准备的变速映像组中选择一个变速映像而用于所述变速器。

根据本发明的变速控制装置，基于所述汽缸停止判断机构的判断结果而使发动机的部分汽缸停止时，以及基于电机输出机构的判断结果而使发动机由电机助力时，由于从所准备的变速映像组中选择最合适的一个而适用于变速器，因此能够进行平滑的变速控制。因此，能够抑制发动机汽缸不必要切换、发动机旋转数不必要地上升，并能够提高燃料消耗率。

在本发明的变速控制装置中，优选为在所述变速映像组中，含有通常的变速映像，以及被设定为在比所述通常的变速映像更靠近低车速侧进行变速的多个变速映像。

根据本发明的变速控制装置，由于不是通常的变速映像，而是选择多个变速映像的其中之一而适用于变速器，并在比通常的映像变速映像更靠近低车速侧进行变速，因此能够抑制发动机汽缸不必要地切换、发动机旋转数不必要地上升，并能够提高燃料消耗率。

在本发明的变速控制装置中，优选为在不停止所述一部分的汽缸的情况，或能够通过所述电机助力所述发动机的情况下，选择所述多个变速映像。

根据本发明的变速控制装置，若在因不使部分的汽缸停止而使能源的消耗量变多的情况下，以及在由电机助力发动机的情况下，不是通常的变速映像，而是选择多个变速映像的其中之一适用于变速器，则由于在比通常的变速映像更靠近低车速侧进行变速，因此能够抑制发动机汽缸不必要地切换、发动机旋转数不必要地上升，并能够提高燃料消耗率。

在本发明的变速控制装置中，优选为在不停止所述一部分的汽缸的情况下，从所述多个变速映像中，选择被设定为以最低车速侧变速的变速映像。

根据本发明的变速控制装置，若在不停止所述一部分的汽缸的情况下，从所述多个变速映像中，选择被设定为以最低车速侧变速的变速映像，则由于在最低车速侧进行变速，因此能够抑制发动机汽缸不必要地切换、发动机旋转数不必要地上升，并能够提高燃料消耗率。

在本发明的变速控制装置中，优选为所述汽缸停止判断机构，至少基于所述发动机的水温，而判断是否停止所述一部分的汽缸。

根据本发明的变速控制装置，在判断为例如发动机的水温十分高的情况下，对于被移行到使发动机汽缸停止的状态的情形，能够确实且容易地进行是否停止发动机的汽缸的判断。

在本发明的变速控制装置中，优选为在所述电池的残余容量包含于过充电区域以下的给定范围的情况下，由所述电机助力所述发动机。

根据本发明的变速控制装置，由于在电池的残余容量包含于过充电区域以下的给定范围的情况下由所述电机助力所述发动机，因此能够抑制发动机汽缸不必要地切换、发动机旋转数不必要地上升，并能够提高燃料消耗率。

在本发明的变速控制装置中，优选为在基于所述汽缸停止判断机构的判断结果以及电机输出判断机构的判断结果而选择所述变速器的变速映像后，在所述汽缸停止判断机构或所述电机输出判断机构的判断条件变化的情况下，禁止所述变速映像的变更。

根据本发明，即使在例如通过定速行驶充电而使电池的容量变化的情况下，也能够原样维持变速映像的现状。

在本发明的变速控制装置中，基于所述汽缸停止判断机构的判断结果以及所述电机输出判断机构的判断结果而选择所述变速器的变速映像后，在所述电池的残余容量或所述汽缸停止判断机构的判断条件变化的情况下，基于变化后的判断条件，而变更所述变速映像。

根据本发明的变速控制装置，在例如通过定速行驶充电而使电池的容量变化的情况下，能够通过变更变速映像而提高行使性。

附图说明

图1是本发明的实施方式中的混合动力车辆的***图。

图2是本发明的实施方式中的变速映像的变更车辆的流程图。

图3是本发明的实施方式中的电池的残余容量的区域映像。

实施方式

以下，基于附图说明本发明的实施方式。

图1表示该发明的实施方式的并行混合动力车辆，是将发动机E、电机M、以及传动器T串联地直接连接的结构。发动机E和电机M的两方的驱动力，通过作为AT(automatic transmission)的传动器(变速器)T，而被传递到作为车轮的前轮Wf(也可以是后轮或前后轮)。另外，若在混合动力车辆的减速时驱动力被从前轮f侧传递到电机M侧，则电机M作为发电机而发挥作用，即产生所谓的再生制动力，将车体的运动能量作为电能而回收。

电机M的驱动和再生动作，通过接受来自从控制单元(ECU)1的控制指令而由动力驱动单元(PDU)2执行。在动力驱动单元2上连接与电机M进行电能的发送接收的高压***的镍-氢电池3(以下简单成为电池)。4表示用于驱动各种副机类的12V的辅助电池。该辅助电池4通过作为DC-DC转换器的降压器5而连接于电池3。由控制单元1所控制的所述降压器5，通过将电池3的电压降压而对辅助电池4进行充电。另外，控制单元1保护电池3并进行其残余容量SOC(State of Charge)的计算。

在控制单元1中，除了所述降压器5外，还连接控制向发动机E的燃料供给量的未图示的燃料供给量控制机构。为了由该燃料供给量控制机构进行点火时间等的控制，在控制单元中，输入以下信号：来自检测车速(Vp)的车速传感器s1的信号；来自检测发动机旋转数(NE)的发动机旋转数传感器s2的信号；来自检测传动器的挡位(SH)的挡位传感器s3的信号；来自检测制动(Br)踏板的操作的制动传感器s4的信号；来自检测主汽门开度(TH)的主汽门开度传感器s6的信号；来自检测发动机的吸入空气量(AF)的吸入空气量传感器s7的信号；来自检测电池的温度(TBAT)的电池温度传感器s8的信号。

BS表示与动踏板联动的制动倍力装置，在该制动倍力装置BS的负压配管上设置检测负压的负压传感器s9。另外，该负压传感器s9也连接于控制单元1。并且，控制单元1上连接后述的POIL(油压)传感器s10、滑阀6的螺线管、TOIL(油温)传感器s11。

发动机E是所谓的SOHC的V型6汽缸发动机，其备有一组的3个汽缸可汽缸停止运转的可变的配气定时机构VT的结构，并备有另一组的三个汽缸不进行汽缸停止运转的通常的动阀机构(图中未示出)的结构。可汽缸停止的三汽缸中各自的两个吸气阀和两个排气阀，为能够通过油压泵7、滑阀6、汽缸停止侧通路8、汽缸停止解除侧通路9，并由可变的配气定时机构VT维持关闭状态的结构。

具体地说，若从油压泵7供给到发动机润滑***的工作油的部分通过滑阀6而供给到可汽缸停止的一组的汽缸停止侧通路8，则由于由各个锁定轴10所支撑并至此一体地被驱动的凸轮提升用锁定臂11a(11b)和阀驱动用锁定臂12a、12a(12b、12b)分离而可驱动，因此由凸轮轴13的旋转所驱动的凸轮提升用11a、11b的驱动力不被传递到阀驱动用所定臂12a、12b，吸气阀和排气阀依然成为闭状态。由此能够进行三个汽缸的吸气阀和排气阀成为闭状态的汽缸停止运转。并且在汽缸停止解除侧通路9中，设置汽缸停止时检测汽缸停止解除侧通路9的油压的所述POIL传感器s10，在油压泵7的润滑***配管14中设置检测油温的所述TOIL传感器s11。另外，15表示电动油泵，16表示电子控制节汽门。

因此，上述发动机E在单侧的三个汽缸停止的状态的三汽缸运转(一部分汽缸停止运转)，和两侧的6个汽缸全部驱动的6汽缸运转(全汽缸运转)间切换。

图3表示相对于时间(横轴)的电池残余容量SOC(纵轴)的变化。这里，在所述的控制单元1中，例如，基于电压、放电电流、温度等而计算出的电池残余容量SOC的区段区分(所谓的分区)，设定4个区段。以作为通常使用区段(Zone)A(SOC45％～SOC75％)为基本，在其下划分作为暂定使用区域的区段B(SOC25％～45％)，进一步在其下划分区段C(SOC0％～25％)。另一方面，在区域A上，设置作为通常充电区域的区段D(SOC75％～SOC100％)。

例如，在电池残余容量为80％而位于区段D的情况下，增加电机M的助力量，在通过减小定速行驶时的发电量的同时，以所述电池成为放电倾向的方式控制，从而变为作为通常使用区域的区域A的范围内。另一方面，在电池残余容量SOC是20％、30％而分别处于比所述区段A更靠下的区段B、区段C的情况下，限制电机M的助力，较多地设定发电量，并以所述电池成为充电倾向的方式控制，从而变为区段A的范围内。即，尽可能以所述电池容量SOC变成区段A的范围内的方式控制，从而能够积极地进行基于电机M的助力。

然而，根据来自控制单元1的控制指令而进行所述的AT等的传动器T的换挡。在所述控制单元1内，预先存储有车速V和发动机旋转数NE而决定齿轮段的多个变速映像，并根据后述的运转状态而选择最佳的变速映像，且适用于变速机。

接下来，基于图2的流程图，说明变速映像的变更处理。

首先，在步骤S1中，例如，基于电池残余容量SOC、车速VP、发动机旋转数NE、油门踏板开度AP、挡位SH，判断使发动机的部分的汽缸停止的许可条件，并进入步骤S2。在步骤S2(汽缸停止判断机构)中，判定是否能够使发动机的部分汽缸停止。具体地说，最终根据发动机的冷却水温TW是否是规定水温(例如，大约75℃)，而进行是否能够使所述发动机的部分汽缸停止的判定。这里将所述发动机冷却水温TW作为判定能否使发动机的部分汽缸停止的参数是因为，在所述发动机的冷却水温低时，对发动机的负荷较大而不应当使发动机的部分汽缸停止。

在步骤S2的判定结果为“是”(可以使部分汽缸停止)的情况下，进入步骤S3，在判定结果为“否”(不能使部分汽缸停止)的情况下，依然继续全汽缸运转而进入步骤S7。于是在步骤S3中，使应该使发送机的部分汽缸停止的6汽缸的内3汽缸停止而进入步骤S4。在步骤S4(电机输出判断机构)中判定电池残余容量是否是规定范围内(区段A)。在判定结果是“是”(规定的范围)的情况下，进入步骤S5，在判定结果是“否”的情况下，进入步骤S6。在步骤S5中选择第一变速映像并适用于变速器后返回，在步骤S6中选择第二变速映像并适用于变速器后返回。此外，在步骤S7中选择第三变速映像并适用于变速器后而返回。

这里，所述第二变速映像是参照频度最高的通常的映像，在例如油门开度是低开度的条件下，传动器T进行上行换挡的车速被设定所有的变速映像中的最高车速(例如，从三速向四速的上行换挡是大约44km/h)。相对与此，对于第一变速映像，例如，所述上行换挡的车速被设定为比所述第二变速映像更低车速(例如，从三速向四速的上行换挡是大约42km/h)。此外，对于第三变速映像，所述上行换挡的车速被设定为比所述第一变速映像更低车速(例如，从三速向四速的上行换挡是大约40km/h)，并在各变速映像中的最低车速侧进行上行换挡。

也就是说，作为部分汽缸停止的三汽缸运转时，比作为全汽缸运转的六汽缸运转时，燃料喷射量减半且燃料消耗率提高，此外，由于在三汽缸运转且电机助力的情况下在更低旋转侧进行上行换挡，因此在三汽缸运转中进行电机助力时的发动机旋转数被维持于更低旋转侧。结果，通过电机积极地进行助力，并降低向发动机的各汽缸的燃料喷射量。

另外，由于通过在各变速映像中最低旋转侧使用上行换挡的映像，并将发动机旋转数维持为最低旋转状态，而在抑制向各汽缸的燃料喷射量的状态中进行6汽缸运转，因此，能够在6汽缸中得到每个汽缸的燃料消耗量的降低的效果，故而，与在三汽缸运转时使用该映像的情况相比，能够最大限度地得到燃料消耗量的降低效果。

因此，根据上述的实施方式，由于在控制单元1中基于发动机的冷却水温能够进行使发动机E的部分汽缸停止的最终的判断，因此能够以简单的处理使发动机E的部分汽缸停止。其结果，能够提高向发动机E的部分汽缸停止运转的移行频率。

于是，能够以如下方式控制，即在该发动机冷却水温TW十分高的情况下使6汽缸之内一半的3汽缸停止，在电池残余容量SOC为区段B以下的区域或区段D以上的区域的情况下，不使用电机助力而仅以部分汽缸停止运转中的发动机E驱动处理。此时，由于能够参照第二变速映像而进行传动器T的换挡，能够在比使用电机助力时的第一变速映像更高运转侧进行换挡，例如，如图3所示，在电池残余容量SOC降低的情况(图中区段C的SOC20％或区段B的SOC30％)等中，发动机旋转数变成高旋转分，并能够增加发电量。

此外，在使一部分的汽缸停止时电池残余容量SOC为区段A的范围的情况下，能够积极地进行电机助力，此时能够通过参照第一变速映像而进行传动器T的换挡，因此能够进行比参照第二变速映像时更快的换挡，其结果，能够通过抑制发动机旋转数不必要的上升而实现燃料消耗率的提高。

于是，由于在发动机冷却水温TW较低且不可能进行发动机E的部分汽缸停止运转的情况下向所有6汽缸喷射燃料，若发动机旋转数相同则燃料消耗量变多，但由于通过参照第三变速映像而进行传动器T的换挡而能够在各变速映像中的最低旋转侧上行换挡，因此能够抑制不必要的发动机旋转数上升，并能够进一步提高燃料消耗率。

另外，在参照各变速映像时，电池残余燃料SOC和发动机冷却水温TW变化，例如，发动机E的部分汽缸停止运转从可以的状态向不可以的状态变化，另外，即使在产生这种相反的变化的情况下，由于能够选择与变化后的电池残余容量SOC和发动机冷却水温TW相对应的变速映像，并适用于变速器，因此能够在防止运转性能降低的同时实现商品性的提高。

另外，本发明不限于上述的实施方式，除了从三速向四速的上行换挡外，也可以设定为，在低速侧从二速向三速，或从四速向五速的上行换挡。此外，在电池残余容量SOC为区域A以外的情况下，也可以以进入区段A的范围的方式进行充电控制后而进行速度变更。

另外，虽然在上述实施方式中对变更为与电池的残余容量SOC和发动机冷却水温度TW变化以及变化后的运转状态相对应的变速映像的情况进行了说明，但是作为其他方式，也可以设计为，即使电池残余容量SOC和发动机冷却水温变化，也继续地参照变化前的变速映像的方式。此时，由于能够通过维持快速的换挡而在低旋转侧维持发动机旋转数，因此适用于使燃料消耗率优先的情况。

虽然以上说明了本发明的最佳实施方式，但是本发明不限于上述的实施方式。在不脱离本发明的主旨的范围内，结构的附加、省略、置换、以及其他变更是可能的。本发明不由前述的说明所限定，而仅有所添加的权利要求书的范围所限定。

Claims (8)

1、一种用于混合动力车辆的变速控制装置，所述混合动力车辆，包括：多汽缸的发动机，其能够停止一部分的汽缸；电池；电机，其能够对所述电池发送接收电力；车轮；变速器，其将所述发动机或所述电机的至少任一方的动力传达到所述车轮，其中，

该变速控制装置备有：

汽缸停止判断机构，其判断是否停止所述一部分的汽缸；

电机输出判断机构，其基于所述电池的残余容量，而判断是否由所述电机助力所述发动机；

控制机构，其基于所述汽缸停止判断机构的判断结果以及所述电机输出判断机构的判断结果，从为所述变速器所准备的变速映像组中选择一个变速映像而用于所述变速器。

2、根据权利要求1所述的用于混合动力车辆的变速控制装置，其特征在于，

在所述变速映像组中，含有通常的变速映像，以及被设定为在比所述通常的变速映像更靠近低车速侧进行变速的多个变速映像。

3、根据权利要求2所述的用于混合动力车辆的变速控制装置，其特征在于，

在不停止所述一部分的汽缸的情况，或能够通过所述电机助力所述发动机的情况下，选择所述多个变速映像。

4、根据权利要求3所述的用于混合动力车辆的变速控制装置，其特征在于，

在不停止所述一部分的汽缸的情况下，从所述多个变速映像中，选择被设定为以最低车速侧变速的变速映像。

5、根据权利要求1所述的用于混合动力车辆的变速控制装置，其特征在于，

所述汽缸停止判断机构，至少基于所述发动机的水温，而判断是否停止所述一部分的汽缸。

6、根据权利要求1所述的用于混合动力车辆的变速控制装置，其特征在于，

在所述电池的残余容量包含于过充电区域以下的给定范围的情况下，由所述电机助力所述发动机。

7、根据权利要求1所述的用于混合动力车辆的变速控制装置，其特征在于，

在基于所述汽缸停止判断机构的判断结果以及所述电机输出判断机构的判断结果而选择所述变速器的变速映像后，在所述汽缸停止判断机构或所述电机输出判断机构的判断条件变化的情况下，禁止所述变速映像的变更。

8、根据权利要求1所述的混合动力车辆的变速控制装置，其特征在于，

在基于所述汽缸停止判断机构的判断结果以及所述电机输出判断机构的判断结果而选择所述变速器的变速映像后，在所述电池的残余容量或所述汽缸停止判断机构的判断条件变化的情况下，基于变化后的判断条件，而变更所述变速映像。

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