用于車輛的驅(qū)動力控制系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種用于車輛的驅(qū)動力控制系統(tǒng)，在所述車輛中用于產(chǎn)生驅(qū)動力的原動機(jī)包括至少兩個產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩的裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]在現(xiàn)有技術(shù)中，已經(jīng)針對具有用作原動機(jī)的電動機(jī)的混合動力車輛提議了各種類型的控制系統(tǒng)和方法。更具體地，已經(jīng)提議了用于由電動機(jī)有效地再生車輛的慣性能量的控制系統(tǒng)和方法。例如，日本專利公開號2008-265600公開了一種包括發(fā)動機(jī)和兩個電動機(jī)的混合動力車輛。其公開的車輛允許在通過離合器停止發(fā)動機(jī)的旋轉(zhuǎn)時(shí)通過那些電動機(jī)來提供動力。根據(jù)日本專利公開號2008-265600教導(dǎo)的控制方法，在滿足預(yù)定條件時(shí)，在通過離合器停止發(fā)動機(jī)的旋轉(zhuǎn)時(shí)，車輛以優(yōu)化的燃料高效率方式通過電動機(jī)來提供動力。作為例子，如果蓄電裝置的電荷狀態(tài)大于預(yù)定值、如果加速器的開度寬于預(yù)定值、如果選擇后退檔位、或者如果不允許通過發(fā)動機(jī)來給車輛提供動力，則滿足預(yù)定條件。
[0003]因而，在蓄電裝置的電荷狀態(tài)充足的條件下，具有電動機(jī)的車輛通過電動機(jī)來提供動力，并且電動機(jī)能夠建立要求的驅(qū)動力。在這樣的情形中，根據(jù)日本專利公開號2008-265600的教導(dǎo)，電動機(jī)以優(yōu)化的能量高效率方式來單獨(dú)驅(qū)動。然而，在其公開的車輛中，必須消耗能量以接合離合器從而通過電動機(jī)來給車輛提供動力。也就是，由于消耗能量以接合離合器由此允許通過電動機(jī)來給車輛提供動力，不可避免地發(fā)生能量損失。因而，盡管日本專利公開號2008-265600教導(dǎo)的發(fā)明關(guān)注為了驅(qū)動車輛而驅(qū)動的電動機(jī)的能量效率，但其并不關(guān)注由于通過電動機(jī)來驅(qū)動車輛而帶來的能量消耗和動力損失。因此，燃料效率和電效率可能沒有被充分提高。
[0004]注意到之前的技術(shù)問題而構(gòu)思了本發(fā)明，并且本發(fā)明的目的在于提供一種用于通過考慮由于通過諸如電動機(jī)等產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩的旋轉(zhuǎn)裝置的動力來驅(qū)動車輛而帶來的能量消耗或者能量損失來選擇驅(qū)動模式從而提高能量效率的驅(qū)動力控制系統(tǒng)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的驅(qū)動力控制系統(tǒng)應(yīng)用于具有用作原動機(jī)的至少兩個產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩的旋轉(zhuǎn)裝置的車輛，并且在所述車輛中，單電動機(jī)模式和雙電動機(jī)模式能夠通過驅(qū)動力控制系統(tǒng)來選擇。在單電動機(jī)模式下，車輛通過所述旋轉(zhuǎn)裝置中的任一個的動力來推進(jìn)，以及在雙電動機(jī)模式下，車輛通過兩個所述旋轉(zhuǎn)裝置的動力來推進(jìn)。為了達(dá)到以上解釋的目的，所述驅(qū)動力控制系統(tǒng)被配置成在所要求的驅(qū)動力由單電動機(jī)模式和雙電動機(jī)模式中的哪一個都能夠?qū)崿F(xiàn)的驅(qū)動狀況下，如果用以建立雙電動機(jī)模式的能量消耗的增加量大于通過在雙電動機(jī)模式下推進(jìn)車輛所實(shí)現(xiàn)的能量消耗的減少量、則選擇單電動機(jī)模式而非雙電動機(jī)模式。
[0006]驅(qū)動力控制系統(tǒng)可以應(yīng)用于包括動力分配裝置的車輛，所述動力分配裝置適于執(zhí)行至少在第一旋轉(zhuǎn)元件、第二旋轉(zhuǎn)元件和第三旋轉(zhuǎn)元件中的差動動作，所述兩個產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩的旋轉(zhuǎn)裝置中的第一旋轉(zhuǎn)裝置的轉(zhuǎn)矩輸入至第二旋轉(zhuǎn)元件，所述兩個產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩的旋轉(zhuǎn)裝置中的第二旋轉(zhuǎn)裝置的轉(zhuǎn)矩輸出至用作輸出元件的第三旋轉(zhuǎn)元件。在這一情況中，在單電動機(jī)模式下，車輛通過由第二旋轉(zhuǎn)裝置產(chǎn)生的動力來推進(jìn)。
[0007]驅(qū)動力控制系統(tǒng)進(jìn)一步包括被接合以建立雙電動機(jī)模式的接合裝置。對應(yīng)地，用以建立雙電動機(jī)模式的能量消耗的增加量包括用以接合所述接合裝置所消耗的能量。
[0008]所述原動機(jī)進(jìn)一步包括發(fā)動機(jī)，并且發(fā)動機(jī)的旋轉(zhuǎn)可以通過接合所述接合裝置而停止。
[0009]動力分配裝置通過潤滑劑來潤滑，并且潤滑劑的粘度取決于溫度而改變。對應(yīng)地，用以建立雙電動機(jī)模式的能量消耗的增加量除了包括用以接合所述接合裝置而消耗的能量之外還包括由于第一旋轉(zhuǎn)裝置的轉(zhuǎn)矩在轉(zhuǎn)矩分配裝置中的減少而損失的能量的量。
[0010]第一旋轉(zhuǎn)裝置與用于傳遞轉(zhuǎn)矩到驅(qū)動輪的輸出軸連接，第二旋轉(zhuǎn)裝置通過接合裝置與第一旋轉(zhuǎn)裝置連接，以及發(fā)動機(jī)通過離合器與第二旋轉(zhuǎn)裝置連接。
[0011]例如，電動機(jī)或者電動發(fā)電機(jī)可以用作產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩的旋轉(zhuǎn)裝置，并且液壓接合或者電磁接合的摩擦式離合器或者犬牙式離合器可以用作接合裝置。
[0012]因而，根據(jù)本發(fā)明，諸如電動機(jī)以及電動發(fā)電機(jī)的能夠貢獻(xiàn)于提高能量效率的動力單元用作產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩的旋轉(zhuǎn)裝置，并且如果由車輛速度和要求的驅(qū)動力所支配的驅(qū)動狀況落入預(yù)定操作區(qū)域，則選擇用于通過(一個或多個)旋轉(zhuǎn)裝置推進(jìn)車輛的驅(qū)動模式。在這一情況中，驅(qū)動模式從用于通過旋轉(zhuǎn)裝置中的任一個推進(jìn)車輛的單電動機(jī)模式和用于通過兩個旋轉(zhuǎn)裝置來驅(qū)動車輛的雙電動機(jī)模式中選擇。然而，取決于驅(qū)動狀況，通過單電動機(jī)模式和雙電動機(jī)模式可能都可以實(shí)現(xiàn)要求的驅(qū)動力。在單電動機(jī)模式下，要求的驅(qū)動力僅僅通過旋轉(zhuǎn)裝置中的一個來達(dá)到，因此，其輸出轉(zhuǎn)矩和旋轉(zhuǎn)速度必須增加。相反，在雙電動機(jī)模式下，要求的驅(qū)動力使用兩個旋轉(zhuǎn)裝置來實(shí)現(xiàn)，使得與單電動機(jī)模式下相比、每個旋轉(zhuǎn)裝置的輸出轉(zhuǎn)矩和旋轉(zhuǎn)速度可以各自減少。也就是，就旋轉(zhuǎn)裝置而言，能量效率能夠通過在大多數(shù)情況中選擇雙電動機(jī)模式、而非選擇單電動機(jī)模式來提高。這樣的能量減少量對應(yīng)于本發(fā)明的能量消耗的減少量。同時(shí)，能量必然通過接合上述的接合裝置以建立雙電動機(jī)模式而消耗。對應(yīng)地，接合上述接合裝置的這樣的能量消耗對應(yīng)于本發(fā)明的能量消耗的增加量。
[0013]根據(jù)本發(fā)明，如果能量消耗的增加量超過能量消耗的減少量，選擇單電動機(jī)模式而不是雙電動機(jī)模式。因而，與傳統(tǒng)技術(shù)不同的是，將接合上述接合裝置的能量消耗看作動力損失來判斷每個驅(qū)動模式的能量效率，以及選擇可能達(dá)到更佳的能量消耗的驅(qū)動模式。根據(jù)本發(fā)明，因此，在不使用發(fā)動機(jī)來推進(jìn)車輛的狀況下，能量效率以及燃料和電經(jīng)濟(jì)性能夠提尚。
[0014]特別地，在雙電動機(jī)模式下，發(fā)生在動力分配裝置中的第一旋轉(zhuǎn)裝置的動力的摩擦損失同樣被看作能量消耗的增加量。根據(jù)本發(fā)明，因此，由于選擇雙電動機(jī)模式而帶來的能量效率的退化能夠降低。
【附圖說明】
[0015]圖1為示出由本發(fā)明的控制系統(tǒng)執(zhí)行的控制的一個示例的流程圖。
[0016]圖2為示意性地示出第一電動發(fā)電機(jī)的輸出與用于接合制動器的固定的能量之間的關(guān)系的曲線圖。
[0017]圖3為示意性地示出油溫與曳力損失之間的關(guān)系的曲線圖。
[0018]圖4為示意性地示出本發(fā)明所應(yīng)用至的混合動力車輛的傳動系的一個示例的方框圖。
[0019]圖5為確定發(fā)動機(jī)模式、雙電動機(jī)模式、以及單電動機(jī)模式的區(qū)域的映射圖。
[0020]圖6為示意性地示出本發(fā)明所應(yīng)用至的混合動力車輛的傳動系的另一示例的框架圖。
[0021 ]圖7為示意性地示出根據(jù)本發(fā)明的控制系統(tǒng)的方框圖。
[0022]圖8為示出在車輛通過發(fā)動機(jī)來提供動力的狀況下的圖6中所示的動力分配裝置的狀態(tài)的列線圖。
[0023]圖9為示出在車輛通過電動發(fā)電機(jī)來提供動力的狀況下的圖6中所示的動力分配裝置的狀態(tài)的列線圖。
[0024]圖10為示意性地示出其中變速器置于發(fā)動機(jī)與動力分配裝置之間的傳動系的示例的框架圖。
[0025]圖11為示出每個驅(qū)動模式下的離合器、制動器以及電動發(fā)電機(jī)的狀態(tài)的表格。
[0026]圖12為示出在車輛通過發(fā)動機(jī)提供動力的狀況下的圖10中所示的動力分配裝置和變速器的狀態(tài)的列線圖。
[0027]圖13為示出在車輛通過電動發(fā)電機(jī)提供動力的狀況下的圖10中所示的動力分配裝置和變速器的狀態(tài)的列線圖。
【具體實(shí)施方式】
[0028]本發(fā)明的驅(qū)動力控制系統(tǒng)應(yīng)用于其中原動機(jī)包括發(fā)動機(jī)和至少兩個產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩的旋轉(zhuǎn)裝置的車輛。在這一類型的車輛中，諸如為汽油發(fā)動機(jī)和柴油發(fā)動機(jī)的內(nèi)燃機(jī)可以用作發(fā)動機(jī)。具體地，“產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩的旋轉(zhuǎn)裝置”為通過能量旋轉(zhuǎn)以產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩的動力單元。對應(yīng)地，產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩的旋轉(zhuǎn)裝置包括電動機(jī)、電動發(fā)電機(jī)、以及通過再生能量旋轉(zhuǎn)的飛輪(電動發(fā)電機(jī)可以簡單地稱作“電動機(jī)”)。也就是，本發(fā)明的驅(qū)動力控制系統(tǒng)應(yīng)用于包括至少兩個電動機(jī)的混合動力車輛。在這一類型的混合動力車輛中，例如，一個電動機(jī)用于控制發(fā)動機(jī)的旋轉(zhuǎn)速度和轉(zhuǎn)矩，并且另一個電動機(jī)用于產(chǎn)生驅(qū)動力。除此之外，本發(fā)明的驅(qū)動力控制系統(tǒng)可以應(yīng)用于任意種類的混合動力車輛，諸如串聯(lián)混合動力車輛、并聯(lián)混合動力車輛以及串聯(lián)/并聯(lián)混合動力車輛。
[0029]應(yīng)用驅(qū)動力控制系統(tǒng)的混合動力車輛不僅可以通過發(fā)動機(jī)還可以通過電動機(jī)來提供動力。在通過發(fā)動機(jī)動力來推進(jìn)車輛的驅(qū)動模式下，在通過剩余動力來操作第一電動發(fā)電機(jī)以產(chǎn)生操作第二電動發(fā)電機(jī)的電力時(shí)，發(fā)動機(jī)動力的一部分傳遞到驅(qū)動輪。在這一情況中，可選地，發(fā)動機(jī)動力還可以用于操作發(fā)電機(jī)以通過所產(chǎn)生的電力來操作電動機(jī)。同時(shí)，通過從電池傳遞電力到電動機(jī)，通過電力推進(jìn)車輛的驅(qū)動模式不僅可以通過操作一個電動機(jī)還可以通過操作兩個電動機(jī)來建立。
[0030]更具體地參見附圖，圖4示出了混合動力車輛的傳動系的一個示例。在圖4中所示的優(yōu)選示例中，發(fā)動機(jī)(ENG) I和兩個電動發(fā)電機(jī)(MGl，MG2)2、3串聯(lián)布置。具體地，發(fā)動機(jī)I的輸出軸(即，曲軸)通過第一離合器Cl連接到第一電動發(fā)電機(jī)(MG1)2的轉(zhuǎn)子，以及第一電動發(fā)電機(jī)(MGl) 2的轉(zhuǎn)子通過第二離合器C2連接到第二電動發(fā)電機(jī)(MG2) 3的轉(zhuǎn)子。第二電動發(fā)電機(jī)(MG2) 3的轉(zhuǎn)子連接到用于傳遞轉(zhuǎn)矩到驅(qū)動輪4的輸出軸4A。發(fā)動機(jī)I的供油量、點(diǎn)火正時(shí)、節(jié)流閥的開度、打開/關(guān)閉閥門的正時(shí)等為電控的。盡管沒有特別示出，電