專利名稱：混合驅(qū)動系統(tǒng)的發(fā)動機啟動控制設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于在配備有用作驅(qū)動功率源的馬達(dá)/發(fā)電機和內(nèi)燃發(fā)動機的混合式車輛中使用馬達(dá)/發(fā)電機啟動內(nèi)燃發(fā)動機的技術(shù)。
背景技術(shù)：
在一種發(fā)動機與配備有馬達(dá)/發(fā)電機的變速器(這樣的變速器被稱為混合變速器)驅(qū)動連接的混合式車輛中，公知用于在運轉(zhuǎn)狀態(tài)期間使用馬達(dá)/發(fā)電機的輸出來控制發(fā)動機的啟動的技術(shù)。已在日本公開專利申請第2002-349310號中公開了這樣的技術(shù)。
在日本公開專利申請第2002-349310號中公開的混合式車輛由動力傳動系統(tǒng)(driveline)組成，其中，通過將發(fā)動機輸出軸經(jīng)由液壓離合器與馬達(dá)輸出軸的一端相連、并通過將馬達(dá)輸出軸的另一端與自動變速器相連，而構(gòu)成該動力傳動系統(tǒng)。在通過釋放液壓離合器而在僅操作馬達(dá)/發(fā)電機的馬達(dá)運轉(zhuǎn)狀態(tài)期間啟動發(fā)動機的情況下，首先通過逐漸增加液壓離合器的離合器壓力命令值來增加馬達(dá)的輸出扭矩，并且，當(dāng)發(fā)動機轉(zhuǎn)速和馬達(dá)轉(zhuǎn)速之間的差達(dá)到預(yù)定值時，通過急劇地增加離合器壓力命令值而完全接合液壓離合器。

發(fā)明內(nèi)容
然而，此混合式車輛具有下面的問題。如圖5中的虛線所示，此混合式車輛的傳統(tǒng)發(fā)動機啟動控制被布置為持續(xù)增加離合器壓力命令值，并且，因此，如虛線a所示，其離合器傳遞容量與離合器壓力命令值成比例地增加。因為在車輛運轉(zhuǎn)期間處于高轉(zhuǎn)速狀態(tài)的馬達(dá)/發(fā)電機由于離合器傳遞容量的增加而造成被處于停止?fàn)顟B(tài)或低轉(zhuǎn)速狀態(tài)的發(fā)動機阻礙，所以，在圖5中從時刻t1到時刻t2的周期期間，有必要根據(jù)離合器壓力命令值的增加而持續(xù)增加馬達(dá)/發(fā)電機的輸出扭矩，以便不減小馬達(dá)轉(zhuǎn)速，即，向發(fā)動機施加用于啟動發(fā)動機的起動扭矩。結(jié)果，在圖5中從時刻t1到時刻t2的周期期間，有必要配備大馬達(dá)作為驅(qū)動功率源，以便能夠生成如虛線b所示的大扭矩。這導(dǎo)致動力傳動系統(tǒng)在尺寸和重量上變大的問題。
因此，本發(fā)明的一個目的是提供一種混合驅(qū)動系統(tǒng)的啟動控制設(shè)備，其中，無需增加馬達(dá)/發(fā)電機的尺寸和重量就可實現(xiàn)該設(shè)備。
本發(fā)明的一個方面在于一種混合驅(qū)動系統(tǒng)的發(fā)動機啟動控制設(shè)備，其中，通過將配備有馬達(dá)/發(fā)電機作為驅(qū)動源的混合變速器通過摩擦接合元件與內(nèi)燃發(fā)動機驅(qū)動連接，而構(gòu)成該混合驅(qū)動系統(tǒng)。該發(fā)動機啟動控制設(shè)備包括摩擦接合元件控制部件，其控制摩擦接合元件的扭矩傳遞容量；扭矩控制部件，其控制從馬達(dá)/發(fā)電機輸出的扭矩；發(fā)動機側(cè)轉(zhuǎn)速計算部件，其獲得摩擦接合元件的發(fā)動機側(cè)摩擦元件的轉(zhuǎn)速；變速器側(cè)轉(zhuǎn)速計算部件，其獲得摩擦接合元件的變速器側(cè)摩擦元件的轉(zhuǎn)速；當(dāng)啟動發(fā)動機時，該扭矩控制部件補償起動扭矩；當(dāng)啟動發(fā)動機時，該摩擦接合元件控制部件增加扭矩傳遞容量；當(dāng)發(fā)動機側(cè)摩擦元件的轉(zhuǎn)速達(dá)到發(fā)動機可自啟動的轉(zhuǎn)速時，該摩擦接合元件控制部件停止增加扭矩傳遞容量，并保持扭矩傳遞容量；以及當(dāng)發(fā)動機側(cè)摩擦元件的轉(zhuǎn)速達(dá)到變速器側(cè)摩擦元件的轉(zhuǎn)速時，該摩擦接合元件控制部件停止保持扭矩傳遞容量，并再次增加扭矩傳遞容量。
本發(fā)明的另一方面在于一種用于控制混合驅(qū)動系統(tǒng)的內(nèi)燃發(fā)動機的啟動的方法，其中通過將配備有馬達(dá)/發(fā)電機作為驅(qū)動源的混合變速器通過摩擦接合元件與發(fā)動機驅(qū)動連接，而構(gòu)成該混合驅(qū)動系統(tǒng)。該發(fā)動機啟動控制方法包括獲得摩擦接合元件的發(fā)動機側(cè)摩擦元件的轉(zhuǎn)速的操作；獲得摩擦接合元件的變速器側(cè)摩擦元件的轉(zhuǎn)速的操作；當(dāng)啟動發(fā)動機時，增加摩擦接合元件的扭矩傳遞容量、并補償從馬達(dá)/發(fā)電機輸出的起動扭矩的操作；當(dāng)發(fā)動機側(cè)摩擦元件的轉(zhuǎn)速達(dá)到發(fā)動機可自啟動的轉(zhuǎn)速時，停止增加扭矩傳遞容量、并保持扭矩傳遞容量的操作；以及當(dāng)發(fā)動機側(cè)摩擦元件的轉(zhuǎn)速達(dá)到變速器側(cè)摩擦元件的轉(zhuǎn)速時、停止保持扭矩傳遞容量、并再次增加扭矩傳遞容量的操作。
本發(fā)明的另一方面在于一種混合驅(qū)動系統(tǒng)的發(fā)動機啟動控制設(shè)備，其中，通過將配備有馬達(dá)/發(fā)電機作為驅(qū)動源的混合變速器通過摩擦接合元件與內(nèi)燃發(fā)動機驅(qū)動連接，而構(gòu)成該混合驅(qū)動系統(tǒng)。該發(fā)動機啟動控制設(shè)備包括控制器，其被編程以執(zhí)行以下操作獲得摩擦接合元件的發(fā)動機側(cè)摩擦元件的轉(zhuǎn)速；獲得摩擦接合元件的變速器側(cè)摩擦元件的轉(zhuǎn)速；當(dāng)確定發(fā)動機被啟動時，補償起動扭矩；當(dāng)確定發(fā)動機被啟動時，增加扭矩傳遞容量；當(dāng)發(fā)動機側(cè)摩擦元件的轉(zhuǎn)速達(dá)到發(fā)動機可自啟動的轉(zhuǎn)速時，停止增加扭矩傳遞容量；當(dāng)發(fā)動機側(cè)摩擦元件的轉(zhuǎn)速達(dá)到發(fā)動機可自啟動的轉(zhuǎn)速時，保持扭矩傳遞容量；恰好在發(fā)動機側(cè)摩擦元件的轉(zhuǎn)速暫時變?yōu)楦哂谧兯倨鱾?cè)摩擦元件的轉(zhuǎn)速之后，停止保持扭矩傳遞容量；以及恰好在發(fā)動機側(cè)摩擦元件的轉(zhuǎn)速暫時變?yōu)楦哂谧兯倨鱾?cè)摩擦元件的轉(zhuǎn)速之后，再次增加扭矩傳遞容量。
從下面參考附圖的說明中，本發(fā)明的其它目的和特征將變得容易理解。


圖1是示出配備有應(yīng)用了本發(fā)明的概念的混合驅(qū)動系統(tǒng)的車輛的動力傳動系(power train)的示意性平面圖。
圖2是示出轉(zhuǎn)速之間的關(guān)系、以及組成混合驅(qū)動系統(tǒng)的差動裝置的旋轉(zhuǎn)構(gòu)件的扭矩之間的關(guān)系的桿式圖(lever diagram)。
圖3是示出配備有混合驅(qū)動系統(tǒng)的車輛的動力傳動系的控制系統(tǒng)的框圖。
圖4是示出用于啟動內(nèi)燃發(fā)動機的控制的流程圖，其中，由根據(jù)本發(fā)明的實施例的發(fā)動機啟動控制設(shè)備的控制系統(tǒng)來執(zhí)行該控制。
圖5是根據(jù)本發(fā)明的實施例的在當(dāng)轉(zhuǎn)速差為0時即刻反轉(zhuǎn)補償扭矩的極性的情形下的操作時序圖、以及比較性示例的現(xiàn)有技術(shù)的操作時序圖。
圖6是根據(jù)本發(fā)明的實施例的在當(dāng)轉(zhuǎn)速差為Nd時即刻反轉(zhuǎn)補償扭矩的極性的情形下的操作時序圖。
圖7是根據(jù)本發(fā)明的實施例的在當(dāng)反轉(zhuǎn)補償扭矩的極性時暫時將補償扭矩的極性設(shè)置為0的情形下的操作時序圖。
圖8是根據(jù)本發(fā)明的實施例的在以每單位時間恒定的改變率來反轉(zhuǎn)補償扭矩的極性的情形下的操作時序圖。
圖9是根據(jù)本發(fā)明的實施例的在使用三角函數(shù)來反轉(zhuǎn)補償扭矩的極性的情形下的操作時序圖。
圖10是根據(jù)本發(fā)明的實施例的在當(dāng)扭矩傳遞容量命令值達(dá)到補償啟動扭矩時啟動扭矩的補償?shù)那樾蜗碌牟僮鲿r序圖。
圖11是根據(jù)本發(fā)明的實施例的在分別控制第一和第二馬達(dá)/發(fā)電機的補償扭矩、并暫時將補償扭矩的總和設(shè)置為0的情形下的操作時序圖。
圖12是根據(jù)本發(fā)明的實施例的在分別控制第一和第二馬達(dá)/發(fā)電機的補償扭矩、并以每單位時間恒定的改變率來反轉(zhuǎn)補償扭矩的總和的極性的情形下的操作時序圖。
圖13是根據(jù)本發(fā)明的實施例的在分別控制第一和第二馬達(dá)/發(fā)電機的補償扭矩、并使用三角函數(shù)來反轉(zhuǎn)補償扭矩的總和的極性的情形下的操作時序圖。
具體實施例方式
在下文中，基于附圖描述根據(jù)本發(fā)明的實施例。
圖1示出了配備有發(fā)動機啟動控制設(shè)備的混合式車輛的混合變速器1。在此實施例中，將混合變速箱1構(gòu)造為用于前輪驅(qū)動車輛(FF車輛)的驅(qū)動橋。在圖1中，在未示出的變速箱中構(gòu)造拉威挪(Ravigneaux)行星齒輪組2和復(fù)合電流(compound-current)雙層馬達(dá)3，從而拉威挪行星齒輪組2位于沿變速箱(未示出)的軸向的左手側(cè)，而復(fù)合電流雙層馬達(dá)3位于沿變速箱的軸向的右手側(cè)。此外，在拉威挪行星齒輪組2的左手側(cè)，還同軸地布置內(nèi)燃發(fā)動機ENG，同時將其布置在變速箱外部。
在變速箱中，在混合變速器的主軸上同軸地排列拉威挪行星齒輪組2和復(fù)合電流雙層馬達(dá)3。還在變速箱中構(gòu)造副傳動軸6和差動齒輪裝置7，以便與主軸平行，同時偏離主軸。將左和右驅(qū)動輪8與差動齒輪裝置7驅(qū)動連接。
由共同采用長小齒輪P2的單小齒輪行星齒輪組4和雙小齒輪行星齒輪組5的組合構(gòu)成拉威挪行星齒輪組2。與雙小齒輪行星齒輪組5的位置相比，單小齒輪行星齒輪組4更接近于發(fā)動機ENG。通過嚙合長小齒輪P2與恒星齒輪S2及環(huán)形齒輪R2，而構(gòu)成單小齒輪行星齒輪組4。雙小齒輪行星齒輪組包括共用長小齒輪P2、恒星齒輪S1、環(huán)形齒輪R1、以及與恒星齒輪S1、環(huán)形齒輪R1和共用長小齒輪P2嚙合的大直徑短小齒輪P1。通過嚙合共用長小齒輪P2與短小齒輪P1，來構(gòu)成雙小齒輪行星齒輪組。由共用支座(carrier)C可旋轉(zhuǎn)地支撐行星齒輪組4和5的全部小齒輪P1和P2。
拉威挪行星齒輪組2主要包括五個旋轉(zhuǎn)構(gòu)件，即恒星齒輪S1、恒星齒輪S2、環(huán)形齒輪R1、環(huán)形齒輪R2以及支座C。當(dāng)確定了拉威挪行星齒輪組2的旋轉(zhuǎn)構(gòu)件中的兩個的旋轉(zhuǎn)情況時，就確定了所有旋轉(zhuǎn)構(gòu)件的旋轉(zhuǎn)情況。也就是說，拉威挪行星齒輪組2是具有五個旋轉(zhuǎn)構(gòu)件的2自由度差動機構(gòu)。如從圖2所示的桿式圖中清楚地看到的，將五個旋轉(zhuǎn)構(gòu)件的轉(zhuǎn)速次序排列為恒星齒輪S1、環(huán)形齒輪R2、支座C、環(huán)形齒輪R1、以及恒星齒輪S2的次序。
復(fù)合電流雙層馬達(dá)3包括內(nèi)轉(zhuǎn)子3ri、環(huán)繞內(nèi)轉(zhuǎn)子3ri的環(huán)形外轉(zhuǎn)子3ro、以及環(huán)形定子線圈3s。在變速箱中同軸地且可旋轉(zhuǎn)地支持內(nèi)和外轉(zhuǎn)子3ri和3ro。在內(nèi)轉(zhuǎn)子3ri的外圍和外轉(zhuǎn)子3ro的內(nèi)圍之間限定的環(huán)形空間中，布置用作復(fù)合電流雙層馬達(dá)3的定子的環(huán)形定子線圈3s，并將其固定連接到變速箱。環(huán)形定子線圈3s和內(nèi)轉(zhuǎn)子3ri構(gòu)成第一馬達(dá)/發(fā)電機(內(nèi)馬達(dá)/發(fā)電機)MG1，并且，環(huán)形定子線圈3s和外轉(zhuǎn)子3ro構(gòu)成第二馬達(dá)/發(fā)電機(外馬達(dá)/發(fā)電機)MG2。
在此實施例中，采用復(fù)合多相交流(AC)多層(雙層)馬達(dá)3(其具有多個馬達(dá)(此實施例中是兩個馬達(dá))，并由復(fù)合多相AC驅(qū)動)作為第一和第二馬達(dá)/發(fā)電機MG1和MG2。另外，排列復(fù)合電流雙層馬達(dá)3，使得內(nèi)轉(zhuǎn)子3ri的極對的數(shù)量與外轉(zhuǎn)子3ro的極對的數(shù)量不同。因此，通過將向馬達(dá)/發(fā)電機組中的一個施加的控制電流與向另一個施加的控制電流相復(fù)合，在轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)動方向上相互獨立地驅(qū)動第一和第二馬達(dá)/發(fā)電機MG1和MG2的外和內(nèi)轉(zhuǎn)子3ro和3ri。
當(dāng)向第一和第二馬達(dá)/發(fā)電機MG1和MG2中的每個提供復(fù)合多相交流時，馬達(dá)/發(fā)電機MG1和MG2中的每個起到輸出具有與電流方向相對應(yīng)的轉(zhuǎn)動方向、以及與所提供的電流的電流強度相對應(yīng)的轉(zhuǎn)速的旋轉(zhuǎn)力的馬達(dá)的作用。當(dāng)不向第一和第二馬達(dá)/發(fā)電機MG1和MG2中的每個提供復(fù)合多相交流時，第一和第二馬達(dá)/發(fā)電機MG1和MG2中的每個起到發(fā)電機的作用，該發(fā)電機輸出與經(jīng)由外力施加的扭矩幅度相對應(yīng)的電功率。
如圖2中的桿式圖所示，將作為拉威挪行星齒輪組2的五個旋轉(zhuǎn)構(gòu)件的恒星齒輪S1、環(huán)形齒輪R2、支座C、環(huán)形齒輪R1、以及恒星齒輪S2以所述次序分別連接到第一馬達(dá)/發(fā)電機MG1、與發(fā)動機ENG連接的輸入、與輪8的輪動力傳動系統(tǒng)連接的輸出Out、低速制動器LB、以及第二馬達(dá)/發(fā)電機MG2。以從最高轉(zhuǎn)速起的轉(zhuǎn)速次序來排列五個旋轉(zhuǎn)構(gòu)件的此所述次序。
參考圖1和2詳細(xì)討論拉威挪行星齒輪組2的五個旋轉(zhuǎn)構(gòu)件的連接。
環(huán)形齒輪R2作用為輸入元件，通過其將發(fā)動機ENG的功率輸入到混合變速器。即，將環(huán)形齒輪R2通過發(fā)動機離合器9連接到發(fā)動機ENG的曲軸(crankshaft)。將恒星齒輪S1通過沿與發(fā)動機ENG相反的方向上延伸的空心軸11而連接到第一馬達(dá)/發(fā)電機MG1(內(nèi)轉(zhuǎn)子3ri)。將恒星齒輪S2通過由第二馬達(dá)/發(fā)電機MG2和空心軸11可旋轉(zhuǎn)地支撐的中心軸12而連接到第二馬達(dá)/發(fā)電機MG2(外轉(zhuǎn)子3ro)。在環(huán)形齒輪R1處提供用于將混合變速器1的變速比固定在低側(cè)比的低速制動器LB，從而通過制動器LB的接合而增加驅(qū)動輪8的驅(qū)動力。
為了作為用于將變速器中的轉(zhuǎn)動輸出到輪動力傳動系統(tǒng)的輸出元件而操作支座C，將支座C通過空心連接構(gòu)件(輸出軸)13而連接到輸出齒輪14。因此，在拉威挪行星齒輪組2和復(fù)合電流雙層馬達(dá)3之間放置支座C，以便其在變速箱中被可旋轉(zhuǎn)地支撐。在拉威挪行星齒輪組2和復(fù)合電流雙層馬達(dá)3之間安裝輸出齒輪14，并將其與整體連接到副傳動軸(counter shaft)6的副軸齒輪(counter gear)15接合。將從輸出齒輪14輸出的變速器輸出轉(zhuǎn)動通過副軸齒輪15和副傳動軸6而傳遞到差動齒輪裝置7，并將其通過差動齒輪裝置7分布到右和左驅(qū)動輪8。此傳動線路構(gòu)成輪動力傳動系統(tǒng)。
通過圖2所示的桿式圖來表示本發(fā)明的實施例中的混合變速器。此桿式圖的橫軸表示由行星齒輪組4和5的齒輪比確定的旋轉(zhuǎn)構(gòu)件之間的距離的比。更具體地，當(dāng)環(huán)形齒輪R2和支座C之間的距離被設(shè)置為1時，由α表示恒星齒輪S1和環(huán)形齒輪R2之間的距離，并且由β表示支座C和恒星齒輪S2之間的距離。
桿式圖的豎軸表示每個旋轉(zhuǎn)構(gòu)件的轉(zhuǎn)速。更具體地，在該桿式圖中，表示出通過發(fā)動機離合器9向著環(huán)形齒輪R2的發(fā)動機轉(zhuǎn)速Ne(Ne是發(fā)動機離合器9的發(fā)動機側(cè)轉(zhuǎn)速，環(huán)形齒輪R2的轉(zhuǎn)速是發(fā)動機離合器9的變速器側(cè)轉(zhuǎn)速)、恒星齒輪S1(第一馬達(dá)/發(fā)電機MG1)的轉(zhuǎn)速N1、來自支座C的輸出Out的轉(zhuǎn)速No、恒星齒輪S2(第二馬達(dá)/發(fā)電機MG2)的轉(zhuǎn)速N2、以及環(huán)形齒輪R1的轉(zhuǎn)速。如果確定了所述旋轉(zhuǎn)構(gòu)件中的兩個的轉(zhuǎn)速，則確定了其它旋轉(zhuǎn)構(gòu)件的轉(zhuǎn)速。
通過參考圖2所示的桿式圖而討論混合變速器1的變速(shift)操作。圖2所示的桿式圖表示以下情形，即作為低速制動器LB的接合的結(jié)果，由來自第一和第二馬達(dá)/發(fā)電機MG1和MG2(或所述馬達(dá)/發(fā)電機中的一個)的驅(qū)動力(由T1和T2表示馬達(dá)輸出扭矩)輸出變速器輸出軸Out的扭矩To。
在使用電運轉(zhuǎn)模式(其中，發(fā)動機離合器(摩擦接合元件)9是釋放的，并且，使發(fā)動機ENG處于停止?fàn)顟B(tài)(發(fā)動機轉(zhuǎn)速Ne＝0))的電運轉(zhuǎn)期間，在由于所要求的變速器輸出軸扭矩To的驅(qū)動力增加而造成需要發(fā)動機驅(qū)動力的情況下，通過接合發(fā)動機離合器9來執(zhí)行發(fā)動機起動(cranking)，以便如圖2的雙點鏈線箭頭所示，發(fā)動機轉(zhuǎn)速Ne(發(fā)動機離合器9的發(fā)動機側(cè)轉(zhuǎn)速)從0向環(huán)形齒輪R2的轉(zhuǎn)速Nr(發(fā)動機離合器9的變速器側(cè)轉(zhuǎn)速)增加，并且，同時通過在發(fā)動機ENG中噴射燃料來啟動發(fā)動機ENG。通過這些操作，將運行模式從電運轉(zhuǎn)模式轉(zhuǎn)換到采用發(fā)動機驅(qū)動力的混合運轉(zhuǎn)模式。
以這樣的方式來獲得用于執(zhí)行發(fā)動機ENG起動所需的起動扭矩Tcr，該方式即正生成驅(qū)動運轉(zhuǎn)所需的扭矩T1和T2的馬達(dá)/發(fā)電機MG1和MG2增加輸出，以便補償起動扭矩Tcr，而不減小扭矩T1和T2。更具體地，如圖2所示，作為從第一馬達(dá)/發(fā)電機MG1輸出的補償扭矩ΔT1、與從第二馬達(dá)/發(fā)電機MG2輸出的補償扭矩ΔT2的總和來獲得起動扭矩Tcr。可僅由從第一馬達(dá)/發(fā)電機MG1輸出的補償扭矩ΔT1、或僅由從第二馬達(dá)/發(fā)電機MG2輸出的補償扭矩ΔT2來獲得起動扭矩Tcr。
在從電運轉(zhuǎn)模式轉(zhuǎn)變之后的混合運轉(zhuǎn)模式期間，通過從發(fā)動機ENG(發(fā)動機離合器9)輸出的驅(qū)動力與從第一和第二馬達(dá)/發(fā)電機MG1和MG2(或第一和第二馬達(dá)/發(fā)電機之一)輸出的驅(qū)動力來確定輸出Out的轉(zhuǎn)速No。平衡馬達(dá)/發(fā)電機MG1和MG2的扭矩T1和T2、發(fā)動機輸出扭矩Te和與要求的驅(qū)動力成比例的變速器輸出扭矩To，使得這些扭矩的總和變?yōu)?。另外，馬達(dá)/發(fā)電機MG1和MG2的轉(zhuǎn)速N1和N2、發(fā)動機轉(zhuǎn)速Ne和變速器輸出轉(zhuǎn)速No(與車輛速度成比例)具有由圖2中的直線桿(lever)表示的比例關(guān)系。
圖3所示的系統(tǒng)執(zhí)行混合變速器的變速控制、以及發(fā)動機離合器接合控制，其中，當(dāng)通過接合發(fā)動機離合器9而啟動發(fā)動機ENG、以從電運轉(zhuǎn)模式轉(zhuǎn)變到混合運轉(zhuǎn)模式時，執(zhí)行發(fā)動機離合器接合控制。
圖3所示的混合控制器21管理發(fā)動機ENG和混合變速器1的整體控制。混合控制器21向發(fā)動機控制器22提供關(guān)于發(fā)動機ENG的目標(biāo)扭矩tTe和目標(biāo)轉(zhuǎn)速tNe的命令、以及燃料噴射命令Fc。發(fā)動機控制器22根據(jù)燃料噴射命令Fc的開-關(guān)狀態(tài)，控制向發(fā)動機ENG的燃料噴射，并控制發(fā)動機ENG以便達(dá)到目標(biāo)值tTe和tNe。
混合控制器21向離合器控制器23提供關(guān)于發(fā)動機離合器9的目標(biāo)扭矩(離合器接合容量)tTc的命令。離合器控制器23控制發(fā)動機離合器9的接合力，以便達(dá)到目標(biāo)扭矩(離合器接合容量)tTc。發(fā)動機離合器9可以是液壓型或電磁型的，并且，根據(jù)發(fā)動機離合器9的類型，通過控制液壓或電磁力來達(dá)到目標(biāo)扭矩(離合器接合容量)。
混合控制器21向馬達(dá)控制器24提供關(guān)于馬達(dá)/發(fā)電機MG1和MG2的目標(biāo)扭矩tT1和tT2、以及目標(biāo)轉(zhuǎn)速tN1和tN2。馬達(dá)控制器24使用逆變器25和電池26控制馬達(dá)/發(fā)電機MG1和MG2，以達(dá)到馬達(dá)/發(fā)電機MG1和MG2的目標(biāo)扭矩tT1和tT2、以及目標(biāo)轉(zhuǎn)速tN1和tN2。馬達(dá)/發(fā)電機MG1和MG2具有高響應(yīng)能力，其使實際輸出扭矩T1和T2或?qū)嶋H輸出轉(zhuǎn)速N1和N2能遵循馬達(dá)/發(fā)電機MG1和MG2的目標(biāo)扭矩tT1和tT2、或目標(biāo)轉(zhuǎn)速tN1和tN2。
用于變速控制和發(fā)動機離合器9的接合控制的混合控制器21接收從用于檢測加速器踏板壓下量(加速器開度)APO的加速器開度傳感器27輸出的信號、從用于檢測車輛速度VSP(與輸出轉(zhuǎn)速No成比例)的車輛速度傳感器28輸出的信號、從用于檢測發(fā)動機轉(zhuǎn)速(發(fā)動機離合器9的發(fā)動機側(cè)轉(zhuǎn)速)的發(fā)動機速度傳感器29輸出的信號、以及從用于檢測環(huán)形齒輪R2的轉(zhuǎn)速(發(fā)動機離合器9的變速器側(cè)轉(zhuǎn)速)的環(huán)形齒輪轉(zhuǎn)速傳感器30輸出的信號。
混合控制器21基于從向混合控制器21的輸入信息獲得的要求驅(qū)動力F、車輛速度VSP、以及電池26的存儲狀態(tài)(可釋放的電功率)，而確定運轉(zhuǎn)模式，并且，根據(jù)所確定的運轉(zhuǎn)模式執(zhí)行變速控制。另外，混合控制器21確定目標(biāo)發(fā)動機扭矩tTe、以及目標(biāo)馬達(dá)/發(fā)電機扭矩tT1和tT2，并向發(fā)動機控制器22和馬達(dá)控制器24輸出關(guān)于目標(biāo)發(fā)動機扭矩tTe及目標(biāo)馬達(dá)/發(fā)電機扭矩tT1和tT2的命令。因為這些控制是公知的、并且與本發(fā)明無關(guān)，所以，在此省略其說明。
輸入到混合控制器21的關(guān)于旋轉(zhuǎn)元件的轉(zhuǎn)速的信息不限于發(fā)動機轉(zhuǎn)速Ne和車輛速度VSP(輸出轉(zhuǎn)速No)。由拉威挪行星齒輪組2構(gòu)成的差動裝置(differential)被配備有2自由度，并且，因此可向混合控制器21輸入拉威挪行星齒輪組2中不限于兩個旋轉(zhuǎn)構(gòu)件的轉(zhuǎn)速。
在下文中，詳細(xì)討論發(fā)動機離合器9的接合控制，其被用來在從電運轉(zhuǎn)模式轉(zhuǎn)變?yōu)榛旌线\轉(zhuǎn)模式期間啟動ENG。
倘若混合式車輛在電運轉(zhuǎn)模式(EV運轉(zhuǎn))下運轉(zhuǎn)，如果要求混合運轉(zhuǎn)模式(HEV運轉(zhuǎn))，則有必要啟動發(fā)動機ENG。在根據(jù)本發(fā)明的實施例中，執(zhí)行由圖4中示出的流程圖所示的處理，以啟動發(fā)動機ENG。更具體地，該處理控制發(fā)動機離合器9的接合、以及馬達(dá)/發(fā)電機MG1和MG2的輸出，來啟動發(fā)動機ENG。
圖4中的處理是中斷處理，其被以預(yù)定間隔(例如，10毫秒間隔)重復(fù)執(zhí)行。在步驟S1，根據(jù)從電運轉(zhuǎn)模式轉(zhuǎn)變到混合運轉(zhuǎn)模式的確定，確定是否有必要啟動處于停止?fàn)顟B(tài)的發(fā)動機ENG。當(dāng)步驟S1處的確定是否定的時，即，當(dāng)沒有必要啟動發(fā)動機ENG時，該程序返回到步驟S1，以繼續(xù)監(jiān)視發(fā)動機啟動要求。當(dāng)步驟S1處的確定是肯定的時，即，當(dāng)有必要啟動發(fā)動機ENG時，該程序前進(jìn)到步驟S2。
在步驟S2，設(shè)置發(fā)動機離合器9的扭矩傳遞容量，使得其以預(yù)定斜率(梯度)逐漸增加。與此設(shè)置相結(jié)合，設(shè)置馬達(dá)/發(fā)電機MG1和MG2的補償扭矩，使得其以第二預(yù)定斜率逐漸增加。更具體地，控制提供發(fā)動機離合器9的活塞和氣缸的液壓，使得以預(yù)定斜率逐漸增加在電運轉(zhuǎn)模式下被設(shè)置為0的扭矩傳遞容量。另外，與扭矩傳遞容量的逐漸增加相結(jié)合，逐漸增加馬達(dá)/發(fā)電機MG1和MG2的補償扭矩。在以斜率逐漸增加扭矩傳遞容量的同時，可以以斜率逐漸增加馬達(dá)/發(fā)電機MG1和MG2的補償扭矩。另外，一旦考慮到發(fā)動機離合器9的響應(yīng)延遲，便可在逐漸增加扭矩傳遞容量之后開始逐漸增加補償扭矩。步驟S2的處理用于增加馬達(dá)/發(fā)電機MG1和MG2的輸出扭矩，以對用來降低發(fā)動機離合器9的變速器側(cè)轉(zhuǎn)速的阻礙(dragging)扭矩進(jìn)行補償。換言之，發(fā)動機離合器9用來從馬達(dá)/發(fā)電機MG1和MG2向發(fā)動機ENG施加起動扭矩。
在步驟S3，確定發(fā)動機轉(zhuǎn)速Ne是否達(dá)到發(fā)動機啟動使能轉(zhuǎn)速Nst，其中，發(fā)動機可在所述發(fā)動機啟動使能轉(zhuǎn)速Nst上自啟動。當(dāng)步驟S3處的確定是否定的時，即，當(dāng)從0增加的發(fā)動機轉(zhuǎn)速Ne未達(dá)到發(fā)動機啟動使能轉(zhuǎn)速Nst時，程序回到步驟S2，其中，通過逐漸增加發(fā)動機離合器9的扭矩傳遞容量，來逐漸增加馬達(dá)/發(fā)電機MG1和MG2的補償扭矩。相反，當(dāng)步驟S3處的確定是肯定的時，即，當(dāng)通過逐漸增加扭矩傳遞容量和補償扭矩而使發(fā)動機轉(zhuǎn)速Ne達(dá)到發(fā)動機啟動使能轉(zhuǎn)速Nst時，程序前進(jìn)到步驟S4。
在步驟S4，啟動發(fā)動機ENG的點火，并且將發(fā)動機離合器9的扭矩傳遞容量保持在點火前剛剛采用的先前值。通過以停止步驟S2的增加扭矩傳遞容量的處理的方式、將扭矩傳遞容量保持在先前值，執(zhí)行發(fā)動機ENG的起動。另外，這防止由于發(fā)動機轉(zhuǎn)速Ne低速操作的阻礙而造成馬達(dá)/發(fā)電機MG1和MG2的轉(zhuǎn)速N1和N2的降低。另外，也開始向發(fā)動機ENG的燃料噴射。另外，與保持扭矩傳遞容量相結(jié)合，將馬達(dá)/發(fā)電機MG1和MG2的補償扭矩保持在恰好在執(zhí)行此步驟S4之前采用的先前值。
因為暫時保持扭矩傳遞容量，所以，使發(fā)電機離合器9處于滑動接合狀態(tài)，并且，因此，發(fā)動機轉(zhuǎn)速Ne過沖(overshoot)變速器側(cè)轉(zhuǎn)速Ni。因此，在步驟S5，確定發(fā)動機離合器9的變速器側(cè)摩擦元件的轉(zhuǎn)速Ni與發(fā)動機離合器9的發(fā)動機側(cè)摩擦元件的轉(zhuǎn)速Ne之間的差Ni-Ne是否在預(yù)定的閾值內(nèi)，以便檢測過沖、或過沖的跡象(sign)。如在后面所討論的，預(yù)定閾值可為0，或者可為一個正值。
當(dāng)步驟S5處的確定是否定的時，即，當(dāng)差Ni-Ne大于或等于預(yù)定閾值時，程序重復(fù)步驟S5，以繼續(xù)監(jiān)視差Ni-Ne。當(dāng)步驟S5處的確定是肯定的時，程序前進(jìn)到步驟S6。
在步驟S6，反轉(zhuǎn)馬達(dá)/發(fā)電機MG1和MG2的補償扭矩的極性。更具體地，反轉(zhuǎn)從馬達(dá)/發(fā)電機MG1和MG2向發(fā)動機ENG施加的作為起動扭矩的扭矩，以便從馬達(dá)/發(fā)電機MG1和MG2向發(fā)動機ENG施加制動扭矩。通過此安排，有可能減小過沖轉(zhuǎn)速。在步驟S6執(zhí)行的處理可以是即刻反轉(zhuǎn)補償扭矩的極性的處理。如在后面所討論的，當(dāng)反轉(zhuǎn)補償扭矩的極性時，補償扭矩可被暫時保持為0、可被以每單位時間恒定的改變率(恒定斜率)來變化、或可使用三角函數(shù)而平滑地變化。
在步驟S7，確定發(fā)動機離合器9的發(fā)動機側(cè)摩擦元件的轉(zhuǎn)速Ne(發(fā)動機轉(zhuǎn)速)是否大于發(fā)動機離合器9的變速器側(cè)摩擦元件的轉(zhuǎn)速Ni。在發(fā)動機轉(zhuǎn)速Ne相對于變速器側(cè)摩擦元件的轉(zhuǎn)速Ni而過沖的期間，在步驟S7處的確定是肯定的，并且，因此，在過沖期間，程序前進(jìn)到步驟S8。
在步驟S8，再次設(shè)置發(fā)動機離合器9的扭矩傳遞容量，使得以預(yù)定斜率逐漸增加該容量，并且，再次設(shè)置馬達(dá)/發(fā)電機MG1和MG2的補償扭矩，以便以預(yù)定斜率逐漸增加該扭矩。執(zhí)行步驟S8的處理，以增加馬達(dá)/發(fā)電機MG1和MG2的制動扭矩(補償扭矩)，以便通過再次增加在步驟S4保持的發(fā)動機離合器9的扭矩傳遞容量，而將扭矩傳遞容量調(diào)節(jié)為逐漸增加的扭矩。
在步驟S9，確定發(fā)動機側(cè)摩擦元件的轉(zhuǎn)速(發(fā)動機速度)Ne是否幾乎等于變速器側(cè)摩擦元件的轉(zhuǎn)速Ni。當(dāng)步驟S9處的確定是否定的時，即，當(dāng)轉(zhuǎn)速Ne并非幾乎等于轉(zhuǎn)速Ni時，程序重復(fù)步驟S9，以繼續(xù)監(jiān)視，直到轉(zhuǎn)速Ne變?yōu)閹缀醯扔谵D(zhuǎn)速Ni為止。相反，當(dāng)在步驟S9處的確定是肯定的時，即，當(dāng)轉(zhuǎn)速Ne幾乎等于轉(zhuǎn)速Ni時，程序前進(jìn)到步驟S10。
在步驟S10，通過充分增加扭矩傳遞容量，完全接合發(fā)動機離合器9，并且將其極性在步驟6被反轉(zhuǎn)的補償扭矩設(shè)置為0。因為在此程序中通過這些執(zhí)行而完成向混合運轉(zhuǎn)模式的轉(zhuǎn)變，所以，終止該程序。
隨后，基于圖5所示的時序圖，討論在即刻反轉(zhuǎn)補償扭矩的情況下、根據(jù)本發(fā)明的實施例的發(fā)動機啟動控制設(shè)備的操作和優(yōu)點。
在時刻t0前，選擇電運轉(zhuǎn)模式，并且，因此，混合式車輛僅通過馬達(dá)/發(fā)電機MG1和MG2的輸出扭矩來運轉(zhuǎn)。釋放發(fā)動機離合器9，并且，因此，扭矩傳遞容量為0。停止發(fā)動機ENG，并且，因此，發(fā)動機轉(zhuǎn)速Ne為0。
當(dāng)在時刻t0后生成要求發(fā)動機啟動的命令時(對應(yīng)于步驟S1處的肯定確定)，從0開始以一斜率逐漸增加發(fā)動機離合器9的扭矩傳遞容量。
另外，在時刻t0之后以一斜率逐漸增加馬達(dá)/發(fā)電機MG1和MG2的輸出扭矩(對應(yīng)于步驟S2的執(zhí)行)。發(fā)動機離合器9將補償扭矩傳遞到發(fā)動機ENG，作為起動扭矩。因此，發(fā)動機轉(zhuǎn)速Ne從0開始增加。
當(dāng)在時刻t1、處于增加狀態(tài)的發(fā)動機轉(zhuǎn)速達(dá)到發(fā)動機啟動使能轉(zhuǎn)速Nst(對應(yīng)于步驟S3的肯定確定)時，在從時刻t1到時刻t2的周期期間，保持扭矩傳遞容量，并且，開始發(fā)動機ENG的點火(對應(yīng)于步驟S4的執(zhí)行)。因此，在從時刻t1到時刻t2的周期期間，發(fā)動機ENG通過點火而開始旋轉(zhuǎn)，并且，發(fā)動機轉(zhuǎn)速Ne急劇增加。然而，因為變速器側(cè)摩擦元件的轉(zhuǎn)速Ni大于發(fā)動機側(cè)摩擦元件的轉(zhuǎn)速Ne，所以，轉(zhuǎn)速Ni被發(fā)動機轉(zhuǎn)速Ne阻礙。
盡管發(fā)動機離合器9中的該阻礙作用來制動被驅(qū)動連接到發(fā)動機離合器9的變速器側(cè)摩擦元件的馬達(dá)/發(fā)電機MG1和MG2，但仍通過暫時保持扭矩傳遞容量來防止馬達(dá)/發(fā)電機MG1和MG2的阻礙擴展到發(fā)動機ENG。換言之，有可能通過此暫時保持而防止從發(fā)動機ENG施加到馬達(dá)/發(fā)電機MG1和MG2的阻礙扭矩的增加。
因為暫時保持扭矩傳遞容量，即，因為使發(fā)動機離合器9處于滑動接合狀態(tài)，所以，發(fā)動機轉(zhuǎn)速Ne過沖變速器側(cè)轉(zhuǎn)速Ni。因此，當(dāng)在時刻t2、差Ni-Ne變?yōu)樵诶?的預(yù)定閾值內(nèi)時，即，當(dāng)變速器轉(zhuǎn)速Ni變?yōu)榈扔诎l(fā)動機轉(zhuǎn)速Ne(對應(yīng)于步驟S5處的肯定確定)時，反轉(zhuǎn)馬達(dá)/發(fā)電機MG1和MG2的補償扭矩的極性(對應(yīng)于步驟S6的執(zhí)行)。因此，在時刻t2前具有正值(起動扭矩)的補償扭矩在時刻t2之后變?yōu)樨?fù)值(制動扭矩)。
通過向變速器側(cè)摩擦元件施加制動扭矩，有可能在時刻t2之后、防止發(fā)動機啟動下的過多扭矩被傳遞到與變速器相關(guān)的負(fù)載側(cè)(驅(qū)動輪側(cè))。
即，根據(jù)本發(fā)明的實施例，在發(fā)動機離合器9的發(fā)動機側(cè)摩擦元件的轉(zhuǎn)速過沖變速器側(cè)摩擦元件的轉(zhuǎn)速的期間，變速器側(cè)摩擦元件向輸出施加制動力。因此，有可能防止由于在發(fā)動機啟動期間發(fā)動機輸出扭矩的增加而引起的震動被傳遞到與變速器相連的負(fù)載側(cè)(驅(qū)動輪側(cè))。
在時刻t2后，當(dāng)發(fā)動機轉(zhuǎn)速Ne大于變速器側(cè)轉(zhuǎn)速Ni(對應(yīng)于步驟S7的肯定確定)時，以預(yù)定斜率逐漸增加發(fā)動機離合器9的扭矩傳遞容量，并且，以第二斜率逐漸增加馬達(dá)/發(fā)電機MG1和MG2的制動扭矩(對應(yīng)于步驟S8的執(zhí)行)。當(dāng)以該斜率在幅度上逐漸增加制動扭矩時，其增加狀態(tài)由圖5中的逐漸減小來表示。
由此，馬達(dá)/發(fā)電機MG1和MG2輸出通過反轉(zhuǎn)起動扭矩的極性而獲得的制動扭矩，作為補償扭矩，并且，同時逐漸增加發(fā)動機離合器9的扭矩傳遞容量，以便將該補償扭矩施加到發(fā)動機ENG。此安排確保下面的優(yōu)點。即，已在時刻t2后過沖變速器側(cè)轉(zhuǎn)速Ni的發(fā)動機轉(zhuǎn)速Ne迅速接近變速器側(cè)轉(zhuǎn)速Ni，而不將在發(fā)動機啟動期間的過多扭矩傳遞到與混合變速器1相連的負(fù)載側(cè)(驅(qū)動輪側(cè))。因此，在時刻t3，當(dāng)發(fā)動機轉(zhuǎn)速Ne變?yōu)閹缀醯扔谧兯倨鱾?cè)轉(zhuǎn)速Ni時，充分增加發(fā)動機離合器9的扭矩傳遞容量，以便完全地接合發(fā)動機離合器9。同時，將馬達(dá)/發(fā)電機MG1和MG2的補償扭矩設(shè)置為0。
在時刻t3，當(dāng)發(fā)動機轉(zhuǎn)速Ne變?yōu)閹缀醯扔跁r刻t2后的變速器側(cè)摩擦元件的轉(zhuǎn)速Ni時(對應(yīng)于步驟S9的肯定確定)，完全接合發(fā)動機離合器9，并且，將補償扭矩設(shè)置為0(對應(yīng)于步驟S10的執(zhí)行)。作為該執(zhí)行的結(jié)果，使得發(fā)動機轉(zhuǎn)速Ne符合變速器側(cè)摩擦元件的轉(zhuǎn)速Ni。此后，啟動混合運轉(zhuǎn)模式。
隨后，通過參考圖6中的時序圖，討論在將步驟S5采用的預(yù)定閾值設(shè)置為正值的預(yù)定轉(zhuǎn)速Nd的情況下、根據(jù)本發(fā)明的實施例的發(fā)動機啟動控制設(shè)備的操作和優(yōu)點。
在圖6中從時刻t0到時刻t1的周期期間的操作和優(yōu)點與上面討論的內(nèi)容相同。
直到時刻t1之后的時刻t4為止，都保持扭矩傳遞容量，并且，開始發(fā)動機ENG的點火(對應(yīng)于步驟S4的執(zhí)行)。當(dāng)在時刻t4、差Ni-Ne變?yōu)樾∮陬A(yù)定閾值Nd時(對應(yīng)于步驟S5的肯定確定)，在時刻t4后反轉(zhuǎn)馬達(dá)/發(fā)電機MG1和MG2的補償扭矩的極性(對應(yīng)于步驟S6的執(zhí)行)。因此，盡管補償扭矩在時刻t4前具有正值(起動扭矩)，但在時刻t4后補償扭矩具有負(fù)值(制動扭矩)。
因此，在時刻t5稍前的時刻t4，當(dāng)發(fā)動機轉(zhuǎn)速Ne開始過沖變速器側(cè)轉(zhuǎn)速Ni時，檢測到過沖的跡象，并且，發(fā)動機離合器9將制動扭矩從發(fā)動機側(cè)摩擦元件傳遞到變速器側(cè)摩擦元件。因此，當(dāng)預(yù)計到生成馬達(dá)/發(fā)電機MG1和MG2的輸出的響應(yīng)延遲時，有可能吸收(absorb)該響應(yīng)延遲，并且，由此，在時刻t5后，以抑制發(fā)動機轉(zhuǎn)速Ne急劇增加的方式，防止發(fā)動機轉(zhuǎn)速Ne過度地變?yōu)榇笥谧兯倨鱾?cè)轉(zhuǎn)速Ni。
通過考慮到馬達(dá)/發(fā)電機MG1和MG2的特性、以及發(fā)動機ENG的特性，而確定預(yù)定轉(zhuǎn)速(預(yù)定閾值)Nd。更具體地，考慮到發(fā)動機ENG的特性，當(dāng)每單位時間發(fā)動機轉(zhuǎn)速Ne的增加改變率在發(fā)動機啟動后較大時，例如在圖6的時刻t1后發(fā)動機轉(zhuǎn)速Ne急劇增加的情況下，增加預(yù)定閾值Nd。
在時刻t5后，檢測到發(fā)動機轉(zhuǎn)速Ne過沖變速器側(cè)轉(zhuǎn)速Ni(對應(yīng)于步驟S7處的肯定確定)。在時刻t5后，逐漸增加馬達(dá)/發(fā)電機MG1和MG2的制動扭矩，并且，同時逐步增加發(fā)動機離合器9的扭矩傳遞容量，以便傳遞該制動扭矩。此操作對應(yīng)于步驟S8的執(zhí)行。
隨后，通過參考圖7所示的時序圖，討論在當(dāng)在步驟S6反轉(zhuǎn)補償扭矩的極性時暫時保持補償扭矩的情況下、根據(jù)本發(fā)明的實施例的發(fā)動機啟動控制設(shè)備的操作和優(yōu)點。
在圖7中從時刻t0到時刻t4的周期期間的操作和優(yōu)點與上面討論的內(nèi)容相同。
當(dāng)在時刻t4、差Ni-Ne變?yōu)樾∮陬A(yù)定閾值Nd(對應(yīng)于步驟S5處的肯定確定)時，在時刻t4后，首先將馬達(dá)/發(fā)電機MG1和MG2的補償扭矩保持為0(對應(yīng)于步驟S6的執(zhí)行)。
在時刻t5后，確定發(fā)動機轉(zhuǎn)速Ne過沖變速器側(cè)轉(zhuǎn)速Ni(對應(yīng)于步驟S7的肯定確定)。在步驟t5后，通過從0到制動扭矩改變馬達(dá)/發(fā)電機MG1和MG2的補償扭矩，來逐漸增加制動扭矩，并且，同時逐漸增加發(fā)動機離合器9的扭矩傳遞容量，使得發(fā)動機離合器9能傳遞該制動扭矩(對應(yīng)于步驟S8的執(zhí)行)。
當(dāng)將馬達(dá)/發(fā)電機MG1和MG2的補償扭矩的極性從正值的起動扭矩反轉(zhuǎn)為負(fù)值的制動扭矩時，通過暫時將補償扭矩保持為0，有可能獲得下面的優(yōu)點。即，即使在難以確保用于反轉(zhuǎn)補償扭矩的定時設(shè)置的精確性時，也有可能抑制過度震動的生成，而不用在步驟S6、在從發(fā)動機點火結(jié)束到過沖的開始的短周期期間即刻執(zhí)行補償扭矩的極性的反轉(zhuǎn)。
在從時刻t5到時刻t6的周期期間的操作和優(yōu)點與上面討論的內(nèi)容相同。
隨后，通過參考圖8中示出的時序圖，討論在以每單位時間恒定的改變率來反轉(zhuǎn)馬達(dá)/發(fā)電機MG1和MG2的補償扭矩的極性的情況下、根據(jù)本發(fā)明的實施例的發(fā)動機啟動控制設(shè)備的操作和優(yōu)點。
圖8中從時刻t0到時刻t4的周期期間的操作和優(yōu)點與上面討論的內(nèi)容相同。
當(dāng)在時刻t4、差Ni-Ne變?yōu)樾∮诨虻扔陬A(yù)定閾值Nd(對應(yīng)于步驟S5處的肯定確定)時，在時刻t4后以恒定斜率減小馬達(dá)/發(fā)電機MG1和MG2的補償扭矩(對應(yīng)于步驟S6的執(zhí)行)。在時刻t4和時刻t1之間的周期內(nèi)的時刻，馬達(dá)發(fā)電機的補償扭矩達(dá)到0，并且，此后，以恒定斜率持續(xù)減小補償扭矩。通過此處理，將補償扭矩從正值的起動扭矩反轉(zhuǎn)為負(fù)值的制動扭矩。
在時刻t7后，確定發(fā)動機轉(zhuǎn)速Ne過沖變速器側(cè)轉(zhuǎn)速Ni(對應(yīng)于步驟S7處的肯定確定)。在時刻t7后，以預(yù)定斜率在幅度上逐漸增加馬達(dá)/發(fā)電機MG1和MG2的制動扭矩，并且，同時逐漸增加發(fā)動機離合器9的扭矩傳遞容量，使得發(fā)動機離合器9能夠傳遞該制動扭矩(對應(yīng)于步驟S8的執(zhí)行)。
當(dāng)將馬達(dá)/發(fā)電機MG1和MG2的補償扭矩的極性從正值的起動扭矩反轉(zhuǎn)為負(fù)值的制動扭矩時，通過以每單位時間恒定的改變率來改變補償扭矩，有可能獲得下面的優(yōu)點。即，即使在難以確保用于反轉(zhuǎn)補償扭矩的定時設(shè)置的精確性時，也有可能抑制過度震動的生成，而不用在步驟S6、在從發(fā)動機點火結(jié)束到過沖的開始的短周期期間即刻執(zhí)行補償扭矩的極性的反轉(zhuǎn)。
在時刻t7后，并且在時刻t8，當(dāng)發(fā)動機轉(zhuǎn)速Ne變?yōu)閹缀醯扔谧兯倨鱾?cè)摩擦元件的轉(zhuǎn)速Ni時(對應(yīng)于步驟S9的肯定確定)，完全接合發(fā)動機離合器9，并將補償扭矩設(shè)置為0(對應(yīng)于步驟S10的執(zhí)行)。
結(jié)果，使得發(fā)動機轉(zhuǎn)速Ne和變速器側(cè)摩擦元件的轉(zhuǎn)速Ni相符，從而啟動混合運轉(zhuǎn)模式。
隨后，通過參考圖9中示出的時序圖，討論在使用三角函數(shù)中的一個來反轉(zhuǎn)馬達(dá)/發(fā)電機MG1和MG2的補償扭矩的極性的情況下、根據(jù)本發(fā)明的發(fā)動機啟動控制設(shè)備的操作和優(yōu)點。
在圖9中從時刻t0到時刻t4的周期期間的操作和優(yōu)點與上面討論的內(nèi)容相同。
當(dāng)在時刻t4、差Ni-Ne變?yōu)樾∮陬A(yù)定閾值Nd(對應(yīng)于步驟S5處的肯定確定)時，在時刻t4后，使用下面的表達(dá)式(1)，從正值的最大值到負(fù)值的最小值，減小馬達(dá)/發(fā)電機MG1和MG2的補償扭矩(對應(yīng)于步驟S6的執(zhí)行)。
T＝K tanh(k·t)(1)表達(dá)式(1)是雙曲正切函數(shù)，通過該函數(shù)，在預(yù)定時間周期內(nèi)，反轉(zhuǎn)馬達(dá)/發(fā)電機MG1和MG2的補償扭矩T。這里，K和k是常量，t是從極性反轉(zhuǎn)開始時刻t4到反轉(zhuǎn)的時刻的時間周期(參數(shù))。當(dāng)t＝0時，T具有正值的最大值。當(dāng)t＝t9-t4時，T具有負(fù)值的最小值(最小幅度)，并且，在周期t期間反轉(zhuǎn)補償扭矩的極性。
在時刻t9后，檢測到發(fā)動機轉(zhuǎn)速Ne過沖變速器側(cè)轉(zhuǎn)速Ni(對應(yīng)于步驟S7處的肯定確定)。在時刻t9后，以該斜率逐漸增加馬達(dá)/發(fā)電機MG1和MG2的制動扭矩，并且，同時逐漸增加發(fā)動機離合器9的扭矩傳遞容量，以傳遞該制動扭矩(對應(yīng)于步驟S8)。
當(dāng)將馬達(dá)/發(fā)電機MG1和MG2的補償扭矩的極性從正值的起動扭矩反轉(zhuǎn)為負(fù)值的制動扭矩時，通過使用三角函數(shù)中的一個來改變補償扭矩，有可能獲得下面的優(yōu)點。即，即使在難以確保用于反轉(zhuǎn)補償扭矩的定時設(shè)置的精確性時，也有可能抑制過度震動的生成，而不用在步驟S6、在從發(fā)動機點火結(jié)束到過沖的開始的短周期期間即刻執(zhí)行補償扭矩的極性的反轉(zhuǎn)。此外，有可能根據(jù)馬達(dá)/發(fā)電機MG1和MG2的輸出特性平滑地反轉(zhuǎn)補償扭矩的極性，并且，有可能執(zhí)行減小向馬達(dá)/發(fā)電機MG1和MG2施加的負(fù)載的驅(qū)動操作。
盡管未在圖中具體示出，但可替代雙曲正切函數(shù)T＝K tanh(k·t)，而采用反正切函數(shù)T＝K atan(k·t)、余弦函數(shù)T＝K cos(k·t)、或正弦函數(shù)T＝K sin(k·t)。在此，T是補償扭矩，K和k是常量，t是從極性反轉(zhuǎn)開始時刻到時刻的時間周期(參數(shù))。盡管在圖中未示出，但當(dāng)在步驟S6即刻反轉(zhuǎn)補償扭矩的極性時，可能存在以下步驟中的至少兩個的組合即刻且不斷地改變補償扭矩；暫時將補償扭矩保持為0；以每單位時間恒定的改變率(恒定斜率)來改變補償扭矩；以及使用三角函數(shù)來平滑地改變補償扭矩。
在時刻t9后、并在時刻t10，當(dāng)發(fā)動機轉(zhuǎn)速Ne變?yōu)閹缀醯扔谧兯倨鱾?cè)摩擦元件的轉(zhuǎn)速Ni(對應(yīng)于步驟S9的肯定確定)時，完全接合發(fā)動機離合器9，并將補償扭矩設(shè)置為0(對應(yīng)于步驟s10的執(zhí)行)。結(jié)果，使得發(fā)動機轉(zhuǎn)速Ne和變速器側(cè)摩擦元件的轉(zhuǎn)速Ni相符，從而啟動混合運轉(zhuǎn)模式。
隨后，通過參考圖10中的時序圖，討論考慮了發(fā)動機離合器9的響應(yīng)延遲的補償扭矩控制的操作和優(yōu)點。
當(dāng)在時刻t0后發(fā)動機ENG的發(fā)動機啟動要求上升時(對應(yīng)于步驟S1的肯定確定)，從0開始以如圖10的實線所示的斜率來逐漸增加發(fā)動機離合器9的扭矩傳遞容量命令值。
相反，如虛線所示，在時刻t0后實際扭矩傳遞容量(實際值)開始增加。這是由于以下原因而導(dǎo)致發(fā)動機離合器9的操作伴隨有液壓線路的響應(yīng)延遲。因此，在時刻t11，當(dāng)扭矩傳遞容量命令值達(dá)到補償啟動扭矩Tst時，將馬達(dá)/發(fā)電機MG1和MG2的補償扭矩∑ΔTi的命令值設(shè)置為Tst，以便在時刻t11后，以一斜率逐漸增加補償扭矩命令值。時刻t11位于時刻t0和時刻t1之間。
通過此安排，發(fā)動機離合器9向發(fā)動機ENG施加馬達(dá)/發(fā)電機MG1和MG2的補償扭矩(≥tTst)，作為起動扭矩。發(fā)動機轉(zhuǎn)速Ne從0開始增加。當(dāng)在時刻t1、處于增加狀態(tài)的發(fā)動機速度Ne達(dá)到發(fā)動機啟動使能轉(zhuǎn)速Nst(對應(yīng)于步驟S3處的肯定確定)時，通過啟動點火和燃料噴射，而啟動發(fā)動機ENG，并且，因此，在從時刻t1到時刻t2的周期期間，發(fā)動機轉(zhuǎn)速Ne急劇增加。另外，在從時刻t1到時刻t2的周期期間，保持扭矩傳遞容量。此處理對應(yīng)于步驟S4處的執(zhí)行。
當(dāng)在時刻t2、差Ni-Ne變?yōu)轭A(yù)定閾值0時，即，當(dāng)變速器側(cè)轉(zhuǎn)速Ni變?yōu)閹缀醯扔诎l(fā)動機轉(zhuǎn)速Ne時(對應(yīng)于步驟S5處的肯定確定)，在時刻t2后反轉(zhuǎn)馬達(dá)/發(fā)電機MG1和MG2的補償扭矩的極性(對應(yīng)于步驟S6的執(zhí)行)。因此，補償扭矩在時刻t2后變?yōu)樨?fù)值(制動扭矩)，盡管其在時刻t2前是正值(起動扭矩)。通過向變速器側(cè)施加該制動扭矩，有可能在時刻t2后抑制過度震動的生成。
在從時刻t2到時刻t3的周期期間(在此期間，發(fā)動機轉(zhuǎn)速Ne大于變速器側(cè)轉(zhuǎn)速Ni(對應(yīng)于步驟S7處的肯定確定))，以一斜率逐漸增加發(fā)動機離合器9的扭矩傳遞容量，并且，因此，以該斜率逐漸增加馬達(dá)/發(fā)電機MG1和MG2的補償扭矩(制動扭矩)(對應(yīng)于步驟S8的執(zhí)行)。結(jié)果，發(fā)動機轉(zhuǎn)速Ne逼近變速器側(cè)摩擦元件的轉(zhuǎn)速Ni。
在時刻t2后，并在時刻t3，當(dāng)發(fā)動機轉(zhuǎn)速Ne變?yōu)閹缀醯扔谧兯倨鱾?cè)摩擦元件的轉(zhuǎn)速Ni(對應(yīng)于步驟S9的肯定確定)時，完全接合發(fā)動機離合器9，并將補償扭矩設(shè)置為0(對應(yīng)于步驟S10的執(zhí)行)。結(jié)果，使得發(fā)動機轉(zhuǎn)速Ne和變速器側(cè)摩擦元件的轉(zhuǎn)速Ni相符，從而啟動混合運轉(zhuǎn)模式。
與馬達(dá)/發(fā)電機MG1和MG2的輸出扭矩的極高響應(yīng)能力相比，安排根據(jù)本發(fā)明的圖10所示的實施例，來考慮發(fā)動機離合器9的扭矩傳遞容量的響應(yīng)延遲。更具體地，因為與從時刻t1起逐漸增加扭矩傳遞容量命令值相反、從時刻t11起逐漸增加補償扭矩命令值，所以，有可能通過補償扭矩的實際值(等于圖10中的實線)來一般化地調(diào)整扭矩傳遞容量的實際值(圖10中的虛線)，并且，因而有可能有效地操作馬達(dá)/發(fā)電機MG1和MG2。
在上面的說明中，馬達(dá)/發(fā)電機MG1和MG2的補償扭矩被求和，并由圖5到圖10的每個時序圖中的一條線表示。此處討論的補償扭矩可僅為ΔT1、ΔT2、或它們的總和ΔT1+ΔT2。
隨后，通過參考圖11到13所示的時序圖，討論在分別控制第一馬達(dá)/發(fā)電機MG1的補償扭矩ΔT1和第二馬達(dá)/發(fā)電機MG2的補償扭矩ΔT2的情況下、根據(jù)本發(fā)明的發(fā)動機啟動控制設(shè)備的操作和優(yōu)點。
圖11示出了在暫時將補償扭矩保持為0然后反轉(zhuǎn)其極性的情況下、根據(jù)本發(fā)明的實施例的發(fā)動機啟動控制設(shè)備的時序圖。當(dāng)在步驟S6反轉(zhuǎn)補償扭矩的極性時，將補償扭矩的總和暫時保持為0。更具體地，僅將第一馬達(dá)/發(fā)電機MG1的補償扭矩ΔT1暫時設(shè)置為0，而即刻反轉(zhuǎn)第二馬達(dá)/發(fā)電機MG2的補償扭矩ΔT2的極性。
當(dāng)在時刻t0命令了發(fā)動機啟動要求時，在時刻t1后從0開始逐漸增加發(fā)電機離合器9的扭矩傳遞容量。另外，從0向正值逐漸增加第一馬達(dá)/發(fā)電機MG1的補償扭矩ΔT1，并從0向負(fù)值逐漸減小第二馬達(dá)/發(fā)電機MG2的補償扭矩ΔT2。其原因在于，如圖2的桿式圖所示，補償扭矩ΔT1具有正方向，而補償扭矩ΔT2具有負(fù)方向。結(jié)果，逐漸增加補償扭矩ΔT1和ΔT2的總和ΔT1+ΔT2。執(zhí)行起動，并在補償扭矩的總和逐漸增加、以及扭矩傳遞容量逐漸增加后增加轉(zhuǎn)速Ne。
當(dāng)在時刻t1發(fā)動機轉(zhuǎn)速Ne達(dá)到發(fā)動機啟動使能轉(zhuǎn)速Nst(對應(yīng)于步驟S3處的肯定確定)時，在時刻t1后將扭矩傳遞容量保持為之前剛剛采用的值(對應(yīng)于步驟S4)。另外，還將補償扭矩ΔT1保持為之前剛剛采用的值，并且，還將補償扭矩ΔT2保持為之前剛剛采用的值。結(jié)果，還將補償扭矩的總和保持為之前剛剛采用的值。通過點火和燃料噴射要求(對應(yīng)于步驟S4的執(zhí)行)，起動發(fā)動機ENG，因而急劇增加發(fā)動機ENG的轉(zhuǎn)速。
當(dāng)在時刻t4、差Ni-Ne變?yōu)轭A(yù)定閾值Nd(對應(yīng)于步驟S5處的肯定確定)時，將第一馬達(dá)/發(fā)電機MG1的補償扭矩ΔT1的極性從正值反轉(zhuǎn)為負(fù)值(對應(yīng)于步驟S6的執(zhí)行)，并在時刻t4后保持該負(fù)值。相反，將第二馬達(dá)/發(fā)電機MG2的補償扭矩ΔT2保持為在時刻t4之前剛剛采用的值(負(fù)值)(這也在圖4中的步驟S6處執(zhí)行)。結(jié)果，將補償扭矩的總和總體地保持為0。在時刻t4后，將扭矩傳遞容量保持為之前剛剛采用的值(對應(yīng)于步驟S4的執(zhí)行)。
在時刻t5后，檢測到發(fā)動機轉(zhuǎn)速Ne過沖變速器側(cè)轉(zhuǎn)速Ni(對應(yīng)于步驟S7處的肯定確定)。在時刻t5后，逐漸減小負(fù)值的補償值ΔT1。即，因為在幅度上逐漸增加制動扭矩，所以，在圖11中將該制動扭矩表示為沿向下的方向減小。另一方面，通過在時刻t5將補償扭矩ΔT2的極性從負(fù)值反轉(zhuǎn)為正值，在時刻t5后逐漸增加正值的補償扭矩ΔT2。結(jié)果，補償扭矩的總和表現(xiàn)為負(fù)值的制動扭矩，并且，在幅度上逐漸增加該制動扭矩，盡管其在圖11中被表示為逐漸減小。
在時刻t5后，逐漸增加發(fā)動機離合器9的扭矩傳遞容量，以傳送該制動扭矩(對應(yīng)于步驟S8的執(zhí)行)。
當(dāng)在時刻t6發(fā)動機轉(zhuǎn)速Ne變?yōu)閹缀醯扔谧兯倨鱾?cè)轉(zhuǎn)速Ni(對應(yīng)于步驟S9)時，在時刻t6后，完全接合發(fā)動機離合器9，并分別將補償扭矩ΔT1和ΔT2設(shè)置為0。
由此，當(dāng)將馬達(dá)/發(fā)電機MG1和MG2的補償扭矩的總和從正值起動扭矩反轉(zhuǎn)為負(fù)值制動扭矩時，分別且獨立地控制補償扭矩ΔT1和補償扭矩ΔT2。更具體地，通過在時刻t4反轉(zhuǎn)補償扭矩ΔT1的極性、以及在時刻t5反轉(zhuǎn)補償扭矩ΔT2的極性，獲得下面的優(yōu)點。即，即使在盡管第一馬達(dá)/發(fā)電機MG1和第二馬達(dá)/發(fā)電機MG2兩者都具有高響應(yīng)能力也難以確保用于反轉(zhuǎn)補償扭矩的極性的定時設(shè)置的精確性時，也有可能抑制由此引起的過度震動的生成。
圖12示出了在以每單位時間恒定的改變率來反轉(zhuǎn)補償扭矩的極性的情況下、根據(jù)本發(fā)明的實施例的發(fā)動機啟動控制設(shè)備的時序圖。當(dāng)在步驟S6反轉(zhuǎn)補償扭矩的極性時，以每單位時間恒定的改變率來反轉(zhuǎn)補償扭矩的總和的極性。更具體地，僅以每單位時間恒定的改變率來反轉(zhuǎn)第一馬達(dá)/發(fā)電機MG1的補償扭矩ΔT1的極性，并且，即刻反轉(zhuǎn)第二馬達(dá)/發(fā)電機MG2的補償扭矩ΔT2的極性。
在圖12中從時刻t0到時刻t4的周期期間的操作和優(yōu)點與上面討論的內(nèi)容相同。
當(dāng)在時刻t4、差Ni-Ne變?yōu)樾∮诨虻扔陬A(yù)定閾值Nd(對應(yīng)于步驟S5處的肯定確定)時，在時刻t4后，通過以每單位時間恒定的改變率從正值向負(fù)值減小補償扭矩ΔT1，反轉(zhuǎn)第一馬達(dá)/發(fā)電機MG1的補償扭矩ΔT1的極性(對應(yīng)于步驟S6的執(zhí)行)。相反，將第二馬達(dá)/發(fā)電機MG2的補償扭矩ΔT2保持為在時刻t4之前剛剛采用的負(fù)值(這通過圖4中的步驟S6來執(zhí)行)。結(jié)果，以每單位時間恒定的改變率來從正值開始減小補償扭矩的總和。在時刻t4后，將扭矩傳遞容量保持為在時刻t4前剛剛采用的值。
在時刻t5后，檢測到發(fā)動機轉(zhuǎn)速Ne過沖變速器側(cè)轉(zhuǎn)速Ni(對應(yīng)于步驟S7處的肯定確定)。在時刻t5后，逐漸減小負(fù)值的補償值ΔT1。即，盡管在幅度上逐漸增加制動扭矩，但在圖12中將制動扭矩表示為沿向下的方向減小。另一方面，通過在時刻t5將補償扭矩ΔT2的極性從負(fù)值反轉(zhuǎn)到正值，在時刻t5后逐漸增加正值的補償扭矩ΔT2。結(jié)果，補償扭矩的總和表現(xiàn)為負(fù)值的制動扭矩，并且在幅度上逐漸增加該制動扭矩，盡管在圖12中將其表示為逐漸減小。在時刻t5后，逐漸增加發(fā)動機離合器9的扭矩傳遞容量，以便傳送該制動扭矩(對應(yīng)于步驟S8的執(zhí)行)。
在時刻t6，當(dāng)發(fā)動機轉(zhuǎn)速Ne變?yōu)閹缀醯扔谧兯倨鱾?cè)轉(zhuǎn)速Ni(對應(yīng)于步驟S9)時，在時刻t6后，完全接合發(fā)動機離合器9，并分別將補償扭矩ΔT1和ΔT2設(shè)置為0。
由此，當(dāng)從正值起動扭矩向負(fù)值制動扭矩反轉(zhuǎn)馬達(dá)/發(fā)電機MG1和MG2的補償扭矩的總和的極性時，分別且獨立地控制補償扭矩ΔT1和補償扭矩ΔT2。更具體地，通過在時刻t4以每單位時間恒定的改變率來反轉(zhuǎn)補償扭矩ΔT1的極性、以及通過即刻反轉(zhuǎn)補償扭矩ΔT2的極性，獲得下面的優(yōu)點。即，即使在第一馬達(dá)/發(fā)電機MG1尺寸大且響應(yīng)能力低、而第二馬達(dá)/發(fā)電機MG2尺寸小且響應(yīng)能力高時，也有可能抑制由此引起的過度震動的生成。
圖13示出了在基于預(yù)定三角函數(shù)反轉(zhuǎn)補償扭矩的極性的情況下、根據(jù)本發(fā)明的實施例的發(fā)動機啟動控制設(shè)備的時序圖。當(dāng)在步驟S6反轉(zhuǎn)補償扭矩的極性時，平滑地反轉(zhuǎn)補償扭矩的總和的極性，以便形成雙曲正切曲線。更具體地，僅反轉(zhuǎn)第一馬達(dá)/發(fā)電機MG1的補償扭矩ΔT1的極性，以便形成雙曲正切曲線，并且，即刻反轉(zhuǎn)第二馬達(dá)/發(fā)電機MG2的補償扭矩ΔT2的極性。
在圖13中從時刻t0到時刻t4的周期期間的操作和優(yōu)點與上面討論的內(nèi)容相同。
當(dāng)在時刻t4、差Ni-Ne變?yōu)樾∮诨虻扔陬A(yù)定閾值Nd(對應(yīng)于步驟S5處的肯定確定)時，在時刻t4后，通過雙曲正切曲線從正值起減小第一馬達(dá)/發(fā)電機MG1的補償扭矩ΔT1，然后將其保持為0，直到時刻t5為止(對應(yīng)于步驟S6的執(zhí)行)。時刻t5是發(fā)動機側(cè)轉(zhuǎn)速Ne達(dá)到變速器側(cè)轉(zhuǎn)速Ni的時刻，并且是在步驟S7首先輸出肯定確定的時刻。因此，當(dāng)變速器側(cè)轉(zhuǎn)速Ni變高時，時刻t5被延遲。將第一馬達(dá)/發(fā)電機MG1的補償扭矩ΔT1保持為0直到時刻t5為止的意義在于一旦考慮在正常運轉(zhuǎn)期間的變速器側(cè)轉(zhuǎn)速Ni，那么，不遲于時刻t5，減小補償扭矩ΔT1。
相反，將第二馬達(dá)/發(fā)電機MG2的補償扭矩ΔT2保持為在時刻t4前剛剛采用的負(fù)值。這在圖4中的步驟S6執(zhí)行。結(jié)果，從正值向0平滑地減小補償扭矩的總和。在時刻t4后，將扭矩傳遞容量保持為在時刻t4之前剛剛采用的值。
在時刻t5后，檢測到發(fā)動機轉(zhuǎn)速Ne過沖變速器側(cè)轉(zhuǎn)速Ni(對應(yīng)于步驟S7處的肯定確定)。在時刻t5后，逐漸減小負(fù)值的補償值ΔT1。即，因為在幅度上逐漸增加制動扭矩，所以，在圖13中將制動扭矩表示為沿向下的方向減小。另一方面，通過在時刻t5將補償扭矩ΔT2的極性從負(fù)值反轉(zhuǎn)到正值，在時刻t5后，逐漸增加正值的補償扭矩ΔT2。結(jié)果，補償扭矩的總和表現(xiàn)為負(fù)值的制動扭矩，并且，在幅度上逐漸增加該制動扭矩，盡管在圖12中將其表示為逐漸減小。
在時刻t5后，逐漸增加發(fā)動機離合器9的扭矩傳遞容量，以便傳送該制動扭矩(對應(yīng)于步驟S8的執(zhí)行)。
在時刻t6，當(dāng)發(fā)動機轉(zhuǎn)速Ne變?yōu)閹缀醯扔谧兯倨鱾?cè)轉(zhuǎn)速Ni時(對應(yīng)于步驟S9的肯定確定)，在時刻t6后，完全接合發(fā)動機離合器9，并分別將補償扭矩ΔT1和ΔT2設(shè)置為0。
由此，當(dāng)從正值起動扭矩向負(fù)值制動扭矩反轉(zhuǎn)馬達(dá)/發(fā)電機MG1和MG2的補償扭矩的總和的極性時，分別且獨立地控制補償扭矩ΔT1和補償扭矩ΔT2。更具體地，通過在時刻t4使用預(yù)定三角函數(shù)來反轉(zhuǎn)補償扭矩ΔT1的極性、以及通過在時刻t5反轉(zhuǎn)補償扭矩ΔT2的極性，獲得下面的優(yōu)點。即，即使當(dāng)?shù)谝获R達(dá)/發(fā)電機MG1尺寸大且響應(yīng)能力低、而第二馬達(dá)/發(fā)電機MG2尺寸小且響應(yīng)能力高時，也有可能執(zhí)行補償扭矩ΔT1的極性反轉(zhuǎn)，而只有較少的過量(unreasonableness)。
本申請基于2005年10月19日在日本提交的日本專利申請第2005-304789號。在此通過參考并入此日本專利申請的全部內(nèi)容。
盡管上面已通過參考本發(fā)明的特定實施例說明了本發(fā)明，但本發(fā)明并不限于上面說明的實施例。本領(lǐng)域技術(shù)人員可以按照上面的教導(dǎo)而對上面說明的實施例進(jìn)行修改和改變。參考所附權(quán)利要求而限定本發(fā)明的范圍。
權(quán)利要求
1.一種混合驅(qū)動系統(tǒng)的發(fā)動機啟動控制設(shè)備，通過將配備有馬達(dá)/發(fā)電機作為驅(qū)動源的混合變速器通過摩擦接合元件與內(nèi)燃發(fā)動機驅(qū)動連接，而構(gòu)成該混合驅(qū)動系統(tǒng)，該發(fā)動機啟動控制設(shè)備包括摩擦接合元件控制部件，其控制摩擦接合元件的扭矩傳遞容量；扭矩控制部件，其控制從馬達(dá)/發(fā)電機輸出的扭矩；發(fā)動機側(cè)轉(zhuǎn)速計算部件，其獲得摩擦接合元件的發(fā)動機側(cè)摩擦元件的轉(zhuǎn)速；變速器側(cè)轉(zhuǎn)速計算部件，其獲得摩擦接合元件的變速器側(cè)摩擦元件的轉(zhuǎn)速；當(dāng)啟動發(fā)動機時，該扭矩控制部件補償起動扭矩；當(dāng)啟動發(fā)動機時，該摩擦接合元件控制部件增加扭矩傳遞容量；當(dāng)發(fā)動機側(cè)摩擦元件的轉(zhuǎn)速達(dá)到發(fā)動機可自啟動的轉(zhuǎn)速時，該摩擦接合元件控制部件停止增加扭矩傳遞容量，并保持扭矩傳遞容量；以及當(dāng)發(fā)動機側(cè)摩擦元件的轉(zhuǎn)速達(dá)到變速器側(cè)摩擦元件的轉(zhuǎn)速時，該摩擦接合元件控制部件停止保持扭矩傳遞容量，并再次增加扭矩傳遞容量。
2.如權(quán)利要求1所述的發(fā)動機啟動控制設(shè)備，其中，在發(fā)動機啟動之后，當(dāng)發(fā)動機側(cè)摩擦元件的轉(zhuǎn)速變?yōu)楦哂谧兯倨鱾?cè)摩擦元件的轉(zhuǎn)速時，扭矩控制部件輸出通過反轉(zhuǎn)起動扭矩的極性而獲得的制動扭矩。
3.如權(quán)利要求2所述的發(fā)動機啟動控制設(shè)備，其中，在發(fā)動機啟動后、并且從發(fā)動機側(cè)摩擦元件的轉(zhuǎn)速變?yōu)楦哂谧兯倨鱾?cè)摩擦元件的轉(zhuǎn)速之前的時刻開始，扭矩控制部件向發(fā)動機施加制動扭矩。
4.如權(quán)利要求3所述的發(fā)動機啟動控制設(shè)備，其中，在發(fā)動機啟動后，當(dāng)發(fā)動機側(cè)摩擦元件的轉(zhuǎn)速與變速器側(cè)摩擦元件的轉(zhuǎn)速之間的差變?yōu)樾∮陬A(yù)定值時，扭矩控制部件向發(fā)動機施加制動扭矩。
5.如權(quán)利要求4所述的發(fā)動機啟動控制設(shè)備，其中，基于每單位時間發(fā)動機轉(zhuǎn)速的增加率，扭矩控制部件確定該預(yù)定值。
6.如權(quán)利要求2到5中的一個所述的發(fā)動機啟動控制設(shè)備，其中，當(dāng)反轉(zhuǎn)扭矩的極性時，扭矩控制部件暫時將從馬達(dá)/發(fā)電機輸出的扭矩保持為0。
7.如權(quán)利要求2到5中的一個所述的發(fā)動機啟動控制設(shè)備，其中，扭矩控制部件以每單位時間恒定的改變率來反轉(zhuǎn)扭矩的極性。
8.如權(quán)利要求2到5中的一個所述的發(fā)動機啟動控制設(shè)備，其中，扭矩控制部件使用三角函數(shù)來反轉(zhuǎn)扭矩的極性。
9.如權(quán)利要求2到5中的一個所述的發(fā)動機啟動控制設(shè)備，其中，為啟動發(fā)動機，在啟動發(fā)動機前，摩擦接合元件控制部件從0開始增加扭矩傳遞容量的命令值，并且，當(dāng)該命令值達(dá)到預(yù)定值時，扭矩控制部件開始向發(fā)動機輸出起動扭矩。
10.如權(quán)利要求1到5中的一個所述的發(fā)動機啟動控制設(shè)備，其中，恰好在通過起動扭矩啟動發(fā)動機之后，從處于轉(zhuǎn)速增加狀態(tài)的發(fā)動機側(cè)摩擦元件的轉(zhuǎn)速變?yōu)閹缀醯扔谧兯倨鱾?cè)轉(zhuǎn)速的轉(zhuǎn)速的時刻開始，摩擦接合元件控制部件增加扭矩傳遞容量，并且，在處于轉(zhuǎn)速減小狀態(tài)的發(fā)動機側(cè)摩擦元件的轉(zhuǎn)速變?yōu)閹缀醯扔谧兯倨鱾?cè)摩擦元件的轉(zhuǎn)速的時刻，摩擦接合元件控制部件將發(fā)動機側(cè)摩擦元件和變速器側(cè)摩擦元件完全接合。
11.如權(quán)利要求1到5中的一個所述的發(fā)動機啟動控制設(shè)備，其中，該馬達(dá)/發(fā)電機包括至少兩個馬達(dá)/發(fā)電機，該混合變速器由2自由度的差動裝置構(gòu)成，該差動裝置具有驅(qū)動連接發(fā)動機和混合變速器的輸入摩擦元件、至少兩個驅(qū)動連接馬達(dá)/發(fā)電機和混合變速器的輸入元件、以及輸出軸元件，并且，其中，馬達(dá)/發(fā)電機中的至少一個具有高響應(yīng)能力。
12.一種用于控制混合驅(qū)動系統(tǒng)的內(nèi)燃發(fā)動機的啟動的方法，通過將配備有馬達(dá)/發(fā)電機作為驅(qū)動源的混合變速器通過摩擦接合元件與該發(fā)動機驅(qū)動連接，而構(gòu)成該混合驅(qū)動系統(tǒng)，該發(fā)動機啟動控制方法包括獲得摩擦接合元件的發(fā)動機側(cè)摩擦元件的轉(zhuǎn)速；獲得摩擦接合元件的變速器側(cè)摩擦元件的轉(zhuǎn)速；當(dāng)啟動發(fā)動機時，增加摩擦接合元件的扭矩傳遞容量，并補償從馬達(dá)/發(fā)電機輸出的起動扭矩；當(dāng)發(fā)動機側(cè)摩擦元件的轉(zhuǎn)速達(dá)到發(fā)動機可自啟動的轉(zhuǎn)速時，停止增加扭矩傳遞容量，并保持扭矩傳遞容量；以及當(dāng)發(fā)動機側(cè)摩擦元件的轉(zhuǎn)速達(dá)到變速器側(cè)摩擦元件的轉(zhuǎn)速時，停止保持扭矩傳遞容量，并再次增加扭矩傳遞容量。
13.一種混合驅(qū)動系統(tǒng)的發(fā)動機啟動控制設(shè)備，通過將配備有馬達(dá)/發(fā)電機作為驅(qū)動源的混合變速器通過摩擦接合元件與內(nèi)燃發(fā)動機驅(qū)動連接，而構(gòu)成該混合驅(qū)動系統(tǒng)，該發(fā)動機啟動控制設(shè)備包括控制器，其被編程來執(zhí)行以下操作獲得摩擦接合元件的發(fā)動機側(cè)摩擦元件的轉(zhuǎn)速，獲得摩擦接合元件的變速器側(cè)摩擦元件的轉(zhuǎn)速，當(dāng)確定發(fā)動機被啟動時，補償起動扭矩，當(dāng)確定發(fā)動機被啟動時，增加扭矩傳遞容量，當(dāng)發(fā)動機側(cè)摩擦元件的轉(zhuǎn)速達(dá)到發(fā)動機可自啟動的轉(zhuǎn)速時，停止增加扭矩傳遞容量，當(dāng)發(fā)動機側(cè)摩擦元件的轉(zhuǎn)速達(dá)到發(fā)動機可自啟動的轉(zhuǎn)速時，保持扭矩傳遞容量，恰好在發(fā)動機側(cè)摩擦元件的轉(zhuǎn)速暫時變?yōu)楦哂谧兯倨鱾?cè)摩擦元件的轉(zhuǎn)速之后，停止保持扭矩傳遞容量，以及恰好在發(fā)動機側(cè)摩擦元件的轉(zhuǎn)速暫時變?yōu)楦哂谧兯倨鱾?cè)摩擦元件的轉(zhuǎn)速之后，再次增加扭矩傳遞容量。
全文摘要
一種混合驅(qū)動系統(tǒng)的發(fā)動機啟動控制設(shè)備，被配置為當(dāng)啟動發(fā)動機時，增加扭矩傳遞容量，以便補償發(fā)動機的起動扭矩；在發(fā)動機離合器的發(fā)動機側(cè)摩擦元件的轉(zhuǎn)速達(dá)到發(fā)動機可自啟動的轉(zhuǎn)速的時刻，停止增加扭矩傳遞容量；在停止增加扭矩傳遞容量之后，保持發(fā)動機離合器的扭矩傳遞容量；以及當(dāng)發(fā)動機側(cè)摩擦元件的轉(zhuǎn)速達(dá)到變速器側(cè)摩擦元件的轉(zhuǎn)速時，停止保持扭矩傳遞容量，并再次增加扭矩傳遞容量。
文檔編號B60W10/10GK1951741SQ20061013625
公開日2007年4月25日 申請日期2006年10月19日 優(yōu)先權(quán)日2005年10月19日
發(fā)明者恒吉孝, 皆川裕介 申請人:日產(chǎn)自動車株式會社