混合動(dòng)力車輛及用于混合動(dòng)力車輛的控制方法技術(shù)

在從EV模式向HV模式改變時(shí)，當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)在離合器打滑的狀態(tài)下起動(dòng)且轉(zhuǎn)矩被從發(fā)動(dòng)機(jī)傳遞以便在離合器打滑的同時(shí)增加第一旋轉(zhuǎn)元件的轉(zhuǎn)速時(shí)，轉(zhuǎn)矩開始被從第一電機(jī)輸出，使得從第一旋轉(zhuǎn)元件輸入至差動(dòng)機(jī)構(gòu)以增加驅(qū)動(dòng)輪的轉(zhuǎn)速的轉(zhuǎn)矩被從第三旋轉(zhuǎn)元件輸出，在EV模式下，混合動(dòng)力車輛使用設(shè)置在差動(dòng)機(jī)構(gòu)的輸出側(cè)的第二電機(jī)行駛而同時(shí)作用在差動(dòng)機(jī)構(gòu)的任意一個(gè)旋轉(zhuǎn)元件上的轉(zhuǎn)矩被離合器中斷，在HV模式下，混合動(dòng)力車輛在將發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出轉(zhuǎn)矩傳遞至驅(qū)動(dòng)輪的同時(shí)行駛。

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
【國(guó)外來華專利技術(shù)】
本專利技術(shù)涉及一種包括作為驅(qū)動(dòng)力源的發(fā)動(dòng)機(jī)和電機(jī)或電動(dòng)發(fā)電機(jī)的混合動(dòng)力車輛，以及一種用于該混合動(dòng)力車輛的控制方法。具體地，本專利技術(shù)涉及一種能夠?qū)l(fā)動(dòng)機(jī)從驅(qū)動(dòng)力傳遞系統(tǒng)分離開的混合動(dòng)力車輛，以及一種用于該混合動(dòng)力車輛的控制方法。
技術(shù)介紹
包括作為驅(qū)動(dòng)力源的電機(jī)或電動(dòng)發(fā)電機(jī)(此后，這些可以總稱為電機(jī))連同發(fā)動(dòng)機(jī)的混合動(dòng)力車輛具有多種優(yōu)勢(shì)。例如，混合動(dòng)力車輛能夠使發(fā)動(dòng)機(jī)停止(在怠速時(shí)使發(fā)動(dòng)機(jī)停止)，能夠在減速期間使用電機(jī)來再生能量，并且能夠在能量效率高時(shí)的操作點(diǎn)處操作發(fā)動(dòng)機(jī)。具體地，通過延長(zhǎng)混合動(dòng)力車輛利用電機(jī)行駛的時(shí)間，增加了整體上提升混合動(dòng)力車輛的燃料經(jīng)濟(jì)性的效果。這是因?yàn)樵陔姍C(jī)運(yùn)行的情況下發(fā)動(dòng)機(jī)停止從而不消耗燃料。在這種情況下，為了減少與發(fā)動(dòng)機(jī)一同旋轉(zhuǎn)而引起的動(dòng)力損失，期望將發(fā)動(dòng)機(jī)與輸出用于推進(jìn)車輛的驅(qū)動(dòng)力的電機(jī)分離開，或者是將發(fā)動(dòng)機(jī)與傳遞驅(qū)動(dòng)力至車輪的動(dòng)力傳遞系統(tǒng)分離開。當(dāng)提供了這種用于將發(fā)動(dòng)機(jī)分離的離合器時(shí)，在電機(jī)行駛期間選擇發(fā)動(dòng)機(jī)停止或被驅(qū)動(dòng)的操作模式。日本專利申請(qǐng)公開第08-295140 (JP 08-295140 A)號(hào)描述了包括用于將發(fā)動(dòng)機(jī)分離的離合器的混合動(dòng)力車輛。將簡(jiǎn)單地描述上述構(gòu)造。發(fā)電機(jī)被聯(lián)接至諸如行星齒輪機(jī)構(gòu)的差動(dòng)機(jī)構(gòu)中的第一旋轉(zhuǎn)元件，該差動(dòng)機(jī)構(gòu)包括三個(gè)旋轉(zhuǎn)元件，第二旋轉(zhuǎn)元件用作輸出元件，并且第三旋轉(zhuǎn)元件聯(lián)接至制動(dòng)裝置。發(fā)動(dòng)機(jī)經(jīng)由離合器聯(lián)接至第三旋轉(zhuǎn)元件。因此，在JP 08-295140 A中描述的構(gòu)造的情況下，當(dāng)?shù)谌D(zhuǎn)元件由發(fā)動(dòng)機(jī)或制動(dòng)裝置固定時(shí)，差動(dòng)機(jī)構(gòu)用作減速器或加速器，因此可以導(dǎo)致聯(lián)接至第一旋轉(zhuǎn)元件的發(fā)電機(jī)用作電機(jī)并且將轉(zhuǎn)矩傳遞至輸出元件。也就是說，混合動(dòng)力車輛能夠通過使用從發(fā)電機(jī)和電機(jī)輸出的動(dòng)力行駛。當(dāng)采用如下的單向離合器作為制動(dòng)裝置時(shí)，在電機(jī)行駛期間允許第三旋轉(zhuǎn)元件不通過發(fā)動(dòng)機(jī)固定而是通過單向離合器固定，并且還允許該離合器與第三旋轉(zhuǎn)元件分離開:當(dāng)沿著將第三旋轉(zhuǎn)元件以反向旋轉(zhuǎn)的方向的轉(zhuǎn)矩作用在第三旋轉(zhuǎn)元件上時(shí)，該單向離合器接合以固定第三旋轉(zhuǎn)元件。因此，可以持續(xù)驅(qū)動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)或者使發(fā)動(dòng)機(jī)停止。在發(fā)動(dòng)機(jī)行駛期間，也就是說，當(dāng)混合動(dòng)力車輛通過傳遞發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出轉(zhuǎn)矩作為驅(qū)動(dòng)力而行駛時(shí)，通過控制聯(lián)接至第一旋轉(zhuǎn)元件的發(fā)電機(jī)的旋轉(zhuǎn)速度，可以經(jīng)由離合器控制聯(lián)接至第三旋轉(zhuǎn)元件的發(fā)動(dòng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)速度。也就是說，允許差動(dòng)機(jī)構(gòu)用作無級(jí)變速器。日本專利申請(qǐng)公開第2013-023024(JP 2013-023024 A)號(hào)描述了一種包括差動(dòng)機(jī)構(gòu)的混合動(dòng)力車輛，該差動(dòng)機(jī)構(gòu)具有發(fā)動(dòng)機(jī)聯(lián)接的一個(gè)旋轉(zhuǎn)元件和電動(dòng)發(fā)電機(jī)聯(lián)接的另一旋轉(zhuǎn)元件。混合動(dòng)力車輛構(gòu)造成通過使用電動(dòng)發(fā)電機(jī)的輸出轉(zhuǎn)矩而轉(zhuǎn)動(dòng)曲柄以使發(fā)動(dòng)機(jī)發(fā)動(dòng)并且控制電動(dòng)發(fā)電機(jī)的輸出轉(zhuǎn)矩，使得發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)之后輸出轉(zhuǎn)矩作為反作用力作用在差動(dòng)機(jī)構(gòu)上。具體地，當(dāng)所需的驅(qū)動(dòng)力在發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)之后相對(duì)小時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)的目標(biāo)旋轉(zhuǎn)速度同樣低。因此，為了使發(fā)動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)速度在發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)之后快速跟上目標(biāo)旋轉(zhuǎn)速度，電動(dòng)發(fā)電機(jī)的輸出轉(zhuǎn)矩構(gòu)造成快速增加。當(dāng)所需驅(qū)動(dòng)力在發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)之后相對(duì)大時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)的目標(biāo)旋轉(zhuǎn)速度同樣高。因此，電動(dòng)發(fā)電機(jī)的輸出轉(zhuǎn)矩構(gòu)造成慢慢地增加。日本專利申請(qǐng)公開第2012-228961 (JP 2012-228961 A)號(hào)描述了一種混合動(dòng)力車輛，其中，發(fā)動(dòng)機(jī)和變速器經(jīng)由離合器彼此聯(lián)接并且電動(dòng)發(fā)電機(jī)聯(lián)接至變速器的輸入軸。在從發(fā)動(dòng)機(jī)停止的電機(jī)行駛向發(fā)動(dòng)機(jī)行駛改變時(shí)，通過變速器調(diào)高檔，通過以離合器的輸入側(cè)旋轉(zhuǎn)構(gòu)件和輸出側(cè)旋轉(zhuǎn)構(gòu)件之間的小的轉(zhuǎn)速差接合離合器，發(fā)動(dòng)機(jī)構(gòu)造為轉(zhuǎn)動(dòng)曲柄而被發(fā)動(dòng)。具體地，離合器的輸出側(cè)的慣性轉(zhuǎn)矩通過換擋而產(chǎn)生，并且離合器的接合壓力基于該慣性轉(zhuǎn)矩進(jìn)行控制。JP 2012-228961 A描述了以下內(nèi)容:通過以這種方式進(jìn)行控制，可以轉(zhuǎn)動(dòng)曲柄以使發(fā)動(dòng)機(jī)發(fā)動(dòng)并且抑制或防止慣性轉(zhuǎn)矩向驅(qū)動(dòng)輪的傳遞。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
如JP 08-295140 A中描述的那樣構(gòu)造的混合動(dòng)力車輛基于改變成發(fā)動(dòng)機(jī)行駛的要求起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)并接合離合器，而同時(shí)混合動(dòng)力車輛在發(fā)動(dòng)機(jī)停止的情況下實(shí)施電機(jī)行駛。在發(fā)動(dòng)機(jī)行駛期間，發(fā)動(dòng)機(jī)的操作點(diǎn)基于要求驅(qū)動(dòng)力和設(shè)定成使得發(fā)動(dòng)機(jī)的燃料經(jīng)濟(jì)性高的最優(yōu)燃料經(jīng)濟(jì)性線確定。因此，在因?yàn)榇蟮囊篁?qū)動(dòng)力而改變成發(fā)動(dòng)機(jī)行駛時(shí)，在發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)且離合器接合后，發(fā)動(dòng)機(jī)被控制成高轉(zhuǎn)速。因此，發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速得以通過控制聯(lián)接至第一旋轉(zhuǎn)元件的發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)速進(jìn)行控制。因此，為了增加發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速，發(fā)電機(jī)可以被像電機(jī)一樣驅(qū)動(dòng)并且沿著與發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出轉(zhuǎn)矩的方向相同的方向輸出轉(zhuǎn)矩。如果從發(fā)電機(jī)輸出的轉(zhuǎn)矩沿著與發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出轉(zhuǎn)矩的方向相同的方向，那么發(fā)電機(jī)并不用以輸出反作用力，直到發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速變成目標(biāo)轉(zhuǎn)速。因此，發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出轉(zhuǎn)矩可能不傳遞至驅(qū)動(dòng)輪。因此，可能出現(xiàn)響應(yīng)于用于從發(fā)動(dòng)機(jī)停止的電機(jī)行駛向發(fā)動(dòng)機(jī)行駛的改變的控制的延遲。如JP 2013-023024 A中描述的那樣構(gòu)造的混合動(dòng)力車輛基于要求驅(qū)動(dòng)力控制電動(dòng)發(fā)電機(jī)的輸出轉(zhuǎn)矩，因此可以在發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)之后傳遞作為驅(qū)動(dòng)力的發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出轉(zhuǎn)矩。然而，當(dāng)離合器設(shè)置在發(fā)動(dòng)機(jī)和差動(dòng)機(jī)構(gòu)之間時(shí)，可以推測(cè)，離合器接合，使曲柄旋轉(zhuǎn)以使發(fā)動(dòng)機(jī)發(fā)動(dòng)，并且然后發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)，之后，控制電動(dòng)發(fā)電機(jī)的輸出轉(zhuǎn)矩以作為反作用力作用在差動(dòng)機(jī)構(gòu)上。因此，在從電機(jī)行駛向發(fā)動(dòng)機(jī)行駛改變時(shí)，需要時(shí)間來接合離合器。因此，在從發(fā)動(dòng)機(jī)停止的電機(jī)行駛向發(fā)動(dòng)機(jī)行駛改變時(shí)，會(huì)作為響應(yīng)而發(fā)生延遲，直到發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出轉(zhuǎn)矩作為驅(qū)動(dòng)力而輸出。本專利技術(shù)提供了一種在從發(fā)動(dòng)機(jī)停止的電機(jī)行駛向發(fā)動(dòng)機(jī)行駛改變時(shí)能夠快速地傳遞作為驅(qū)動(dòng)力的發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出轉(zhuǎn)矩的混合動(dòng)力車輛，以及用于這種混合動(dòng)力車輛的控制方法。本專利技術(shù)的第一方案提供了一種混合動(dòng)力車輛。所述混合動(dòng)力車輛包括:發(fā)動(dòng)機(jī)；驅(qū)動(dòng)輪；第一電機(jī)；第二電機(jī)，其向所述驅(qū)動(dòng)輪傳遞轉(zhuǎn)矩；差動(dòng)機(jī)構(gòu)，包括:第一旋轉(zhuǎn)元件，其傳遞所述發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)矩，第二旋轉(zhuǎn)元件，其傳遞所述第一電機(jī)的轉(zhuǎn)矩，以及第三旋轉(zhuǎn)元件，其向所述驅(qū)動(dòng)輪傳遞轉(zhuǎn)矩；離合器，其控制作用在所述第一旋轉(zhuǎn)元件、所述第二旋轉(zhuǎn)元件和所述第三旋轉(zhuǎn)元件中的任一個(gè)上的轉(zhuǎn)矩的容量；以及控制單元，其構(gòu)造成以如下的方式從EV模式改變成HV模式，在所述EV模式下，所述混合動(dòng)力車輛在所述離合器被釋放且所述第二電機(jī)的輸出轉(zhuǎn)矩被傳遞至所述驅(qū)動(dòng)輪的狀態(tài)下行駛，在所述HV模式下，所述混合動(dòng)力車輛在所述離合器被接合且所述發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出轉(zhuǎn)矩被傳遞至所述驅(qū)動(dòng)輪的狀態(tài)下行駛，(a)在所述離合器打滑的狀態(tài)下起動(dòng)所述發(fā)動(dòng)機(jī)；(b)在從所述發(fā)動(dòng)機(jī)傳遞轉(zhuǎn)矩且同時(shí)所述第一旋轉(zhuǎn)元件的旋轉(zhuǎn)速度在所述離合器打滑的狀態(tài)下升高時(shí)，通過從所述第一電機(jī)輸出轉(zhuǎn)矩來增加所述驅(qū)動(dòng)輪的旋轉(zhuǎn)速度，使得從所述第一旋轉(zhuǎn)元件輸入至所述差動(dòng)機(jī)構(gòu)的轉(zhuǎn)矩被從所述第三旋轉(zhuǎn)元件輸出。所述控制單元可以構(gòu)造成當(dāng)所述發(fā)動(dòng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)速度變得大于或等于所述第一旋轉(zhuǎn)元件的所述旋轉(zhuǎn)速度時(shí)，所述控制單元通過從所述第一電機(jī)輸出轉(zhuǎn)矩來增加所述驅(qū)動(dòng)輪的所述旋轉(zhuǎn)速度，使得從所述第一旋轉(zhuǎn)元件輸入至所述差動(dòng)機(jī)構(gòu)的轉(zhuǎn)矩被從所述第三旋轉(zhuǎn)兀件輸出。所述控制單元可以構(gòu)造成當(dāng)所述控制單元起動(dòng)所述發(fā)動(dòng)機(jī)時(shí)將所述第一電機(jī)的輸出轉(zhuǎn)矩控制到零。本專利技術(shù)的第二方案提供了一種用于混合動(dòng)力車輛的控制方法。所述混合動(dòng)力車輛包括:發(fā)動(dòng)機(jī)；驅(qū)動(dòng)輪；第一電機(jī)；第二電機(jī)，其向所述驅(qū)動(dòng)輪傳遞轉(zhuǎn)矩；差動(dòng)機(jī)構(gòu)，包括:第本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種混合動(dòng)力車輛，包括：發(fā)動(dòng)機(jī)；驅(qū)動(dòng)輪；第一電機(jī)；第二電機(jī)，其向所述驅(qū)動(dòng)輪傳遞轉(zhuǎn)矩；差動(dòng)機(jī)構(gòu)，包括：第一旋轉(zhuǎn)元件，其傳遞所述發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)矩，第二旋轉(zhuǎn)元件，其傳遞所述第一電機(jī)的轉(zhuǎn)矩，以及第三旋轉(zhuǎn)元件，其向所述驅(qū)動(dòng)輪傳遞轉(zhuǎn)矩；離合器，其控制作用在所述第一旋轉(zhuǎn)元件、所述第二旋轉(zhuǎn)元件和所述第三旋轉(zhuǎn)元件中的任一個(gè)上的轉(zhuǎn)矩的容量；以及控制單元，其構(gòu)造成以如下的方式從EV模式改變成HV模式，在所述EV模式下，所述混合動(dòng)力車輛在所述離合器被釋放且所述第二電機(jī)的輸出轉(zhuǎn)矩被傳遞至所述驅(qū)動(dòng)輪的狀態(tài)下行駛，在所述HV模式下，所述混合動(dòng)力車輛在所述離合器被接合且所述發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出轉(zhuǎn)矩被傳遞至所述驅(qū)動(dòng)輪的狀態(tài)下行駛，(a)在所述離合器打滑的狀態(tài)下起動(dòng)所述發(fā)動(dòng)機(jī)；(b)在從所述發(fā)動(dòng)機(jī)傳遞轉(zhuǎn)矩且同時(shí)所述第一旋轉(zhuǎn)元件的旋轉(zhuǎn)速度在所述離合器打滑的狀態(tài)下升高時(shí)，通過從所述第一電機(jī)輸出轉(zhuǎn)矩來增加所述驅(qū)動(dòng)輪的旋轉(zhuǎn)速度，使得從所述第一旋轉(zhuǎn)元件輸入至所述差動(dòng)機(jī)構(gòu)的轉(zhuǎn)矩被從所述第三旋轉(zhuǎn)元件輸出。

【技術(shù)特征摘要】
【國(guó)外來華專利技術(shù)】...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：畑建正，巖瀬雄二，鈴木陽介，加藤晃一，信安清太郎，茂木太郎，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：豐田自動(dòng)車株式會(huì)社，
類型：發(fā)明
國(guó)別省市：日本;JP