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1、(10)申请公布号 CN 103917424 A (43)申请公布日 2014.07.09 CN 103917424 A (21)申请号 201180074789.X (22)申请日 2011.11.14 B60W 10/08(2006.01) B60K 6/44(2007.01) B60K 6/547(2007.01) B60W 10/10(2012.01) B60W 20/00(2006.01) F16H 41/22(2006.01) F16H 41/30(2006.01) (71)申请人 丰田自动车株式会社 地址 日本爱知县 (72)发明人 田端淳 今村达也 松原亨 (74)专利代理机构。
2、 中国国际贸易促进委员会专 利商标事务所 11038 代理人 史雁鸣 (54) 发明名称 车辆用驱动装置的控制装置 (57) 摘要 通过调节电动机的转矩, 控制发动机工作点, 促进暖机。由于在工作油温度 THoil 低的情况 下, 与高的情况相比, 进行第一电动机 (MG1) 和第 二电动机 (MG2) 之间的电力授受, 并且, 调节第一 电动机转矩 Tmg1, 由此, 使变矩器 (16) 的速度比 e 降低, 因此, 增加变矩器 (16) 的传递损失, 以增 加发热量。因而, 不言而喻, 可以促进工作油温度 THoil的上升, 可以通过该工作油温度THoil的上 升, 促进利用工作油工作的机。
3、器 ( 例如, 自动变速 器 (18) 的暖机。 (85)PCT国际申请进入国家阶段日 2014.05.12 (86)PCT国际申请的申请数据 PCT/JP2011/076220 2011.11.14 (87)PCT国际申请的公布数据 WO2013/072998 JA 2013.05.23 (51)Int.Cl. 权利要求书 2 页 说明书 21 页 附图 11 页 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书2页 说明书21页 附图11页 (10)申请公布号 CN 103917424 A CN 103917424 A 1/2 页 2 1. 一种车辆用驱动装置的控制装。
4、置, 所述车辆用驱动装置配备有 : 流体传动装置, 所 述流体传动装置具有被输入来自于发动机的动力的输入侧旋转部件和向驱动轮输出动力 的输出侧旋转部件 ; 第一电动机, 所述第一电动机直接或间接地连接于所述输入侧旋转部 件 ; 第二电动机, 所述第二电动机直接或间接地连接于驱动轮, 所述车辆用驱动装置的控制 装置的特征在于, 具有通过所述第一电动机和所述第二电动机之间的电力授受来电气地进行动力传递 的电气路径、 和经由所述流体传动装置机械地进行动力传递的机械路径, 能够通过调节所 述第一电动机的转矩来控制所述发动机的工作点, 与用于使所述流体传动装置工作的工作油的温度高的情况相比, 在用于使所。
5、述流体传 动装置工作的工作油的温度低的情况下, 进行所述第一电动机和所述第二电动机之间的电 力授受并调节所述第一电动机的转矩, 由此, 使该流体传动装置的速度比降低。 2. 如权利要求 1 所述的车辆用驱动装置的控制装置, 其特征在于, 调节所述第一电动机的转矩, 以使得发动机转矩和所述第一电动机的转矩之和与相应 于所述流体传动装置的速度比而在所述输入侧旋转部件上产生的输入侧负荷转矩相平衡 基于由目标发动机工作点表示的发动机转速, 求出所述输入侧负荷转矩, 基于该输入 侧负荷转矩和由该目标发动机工作点表示的发动机转矩, 确定所述第一电动机的转矩。 3. 如权利要求 2 所述的车辆用驱动装置的控。
6、制装置, 其特征在于, 对于所述发动机转 矩和所述输入侧负荷转矩相平衡的发动机工作点, 增加所述第一电动机的动力运行转矩以 使发动机转速上升, 由此, 将所述目标发动机工作点设定为实现以所述工作油的温度越低 就变得越小的方式预先设定的目标变速比。 4. 如权利要求 2 所述的车辆用驱动装置的控制装置, 其特征在于, 对于所述发动机的 工作点遵循预定的该发动机的工作曲线且发动机输出的目标值得以实现的发动机工作点, 降低所述第一电动机的再生转矩以使发动机转速上升, 由此, 将所述目标发动机工作点设 定为实现以所述工作油的温度越低就变得越小的方式预先设定的目标速度比。 5.如权利要求1至4中任一项所。
7、述的车辆用驱动装置的控制装置, 其特征在于, 所述车 辆用驱动装置配备有自动变速器, 所述自动变速器装设于所述输出侧旋转部件和所述驱动 轮之间, 所述工作油用于使所述自动变速器工作。 6. 如权利要求 5 所述的车辆用驱动装置的控制装置, 其特征在于, 所述工作油的温度 越低, 越使所述自动变速器的变速比为高车速侧的变速比。 7.如权利要求5或6所述的车辆用驱动装置的控制装置, 其特征在于, 当使所述流体传 动装置的速度比降低时, 在所述第一电动机及所述第二电动机之中的至少一方的工作点在 预先设定的该第一电动机及该第二电动机各自的额定输出以外的情况下, 进行所述自动变 速器的变速, 以使得该至。
8、少一方的工作点变到该额定输出以内。 8. 如权利要求 7 所述的车辆用驱动装置的控制装置, 其特征在于, 当在为了使所述流 体传动装置的速度比降低而被调节时的所述第一电动机的转矩下, 该第一电动机的转速在 所述额定输出以外时, 进行所述自动变速器的升挡, 在用于获得所述第一电动机和所述第二电动机之间的电力授受中的该第二电动机的 功率的该第二电动机的转矩在所述额定输出以外时, 进行所述自动变速器的降挡。 权 利 要 求 书 CN 103917424 A 2 2/2 页 3 9.如权利要求1至8中任一项所述的车辆用驱动装置的控制装置, 其特征在于, 在没有 对所述车辆用驱动装置的暖机要求的情况下,。
9、 通过调节所述第一电动机的转矩, 控制所述 发动机的工作点, 以使得所述发动机的工作点遵循预定的该发动机的工作曲线, 并且, 实现 发动机输出的目标值。 10. 如权利要求 9 所述的车辆用驱动装置的控制装置, 其特征在于, 移动该发动机的工 作点并逐次求出总效率, 向该总效率变大的一侧移动该发动机的工作点, 其中, 所述总效率 由在所述电气路径和所述机械路径中传递来自于所述发动机的动力时的动力传递效率与 该发动机的工作点处的发动机效率的乘积表示。 权 利 要 求 书 CN 103917424 A 3 1/21 页 4 车辆用驱动装置的控制装置 技术领域 0001 本发明涉及车辆用驱动装置的控。
10、制装置, 所述车辆用驱动装置的控制装置配备有 发动机和电动机和流体传动装置, 能够在多个传递路径上传递发动机的动力。 背景技术 0002 配备有流体传动装置的车辆用驱动装置的控制装置是众所周知的, 所述流体传动 装置, 具有输入来自于发动机的动力的输入侧旋转部件, 和向驱动轮输出动力的输出侧旋 转部件。例如, 在专利文献 1 中记载的车辆用驱动装置的控制装置, 就是这种装置。在这种 车辆用驱动装置的控制装置中, 根据车速 ( 相当于流体传动装置的输出侧旋转部件 ) 或流 体传动装置的特性或发动机输出, 实时地确定发动机转速 ( 相当于流体传动装置的输入侧 旋转部件的转速)。 另外, 也实时地确。
11、定在经由流体传动装置流体传递发动机输出的机械路 径上的动力传递效率。 0003 这里, 当使流体传动装置或配置在流体传动装置的后段侧的自动变速器工作用的 工作油的温度 ( 工作油温度 ) 低时, 存在着流体传动装置或自动变速器的特定的控制的控 制性降低的可能性。因此, 例如, 可设想, 直到工作油温度变成规定油温以上的暖机完毕之 前, 不进行特定的控制。但是, 通过不进行特定的控制, 存在着导致油耗性能降低或动力性 能降低的担忧。从而, 希望促进流体传动装置或自动变速器的暖机。例如, 流体传动装置或 自动变速器的暖机, 如果主要根据动力传递损失引起的损失的热量确定工作点的话, 与之 对应的一定。
12、的时间成为必要的。在专利文献 1 中, 提出了一种技术方案, 所述技术, 在变矩 器的固定导向轮上, 配备电动机, 在工作油温在规定值以下的情况下, 通过利用电动机旋转 驱动固定导向轮, 使变矩器容量系数降低, 使变矩器的损失加大, 从而促进暖机。 0004 现有技术文献 0005 专利文献 0006 专利文献 1 : 日本特开 2009 236132 号公报 发明内容 0007 发明所要解决的课题 0008 不过, 在专利文献 1 中记载的技术中, 由于为了驱动电动机, 相应的电力是必要 的, 所以, 存在着由于向电动机供应电力的蓄电池的充电容量等, 不能加以实施的区域。另 外, 在想要增加。
13、蓄电池的充电容量等情况下, 不能加以实施。 另外, 上述课题是未公知的, 尚 未提出过不管蓄电池的充电容量等都使流体传动装置的损失增大、 促进暖机的方案。 0009 本发明是以上述情况作为背景完成的, 其目的是提供一种车辆用驱动装置的控制 装置, 所述车辆用驱动装置的控制装置, 可以通过调节电动机的转矩控制发动机的工作点, 促进暖机。 0010 解决课题的手段 0011 为了达到所述目的的第一个发明的主旨在于, (a) 一种车辆用驱动装置的控制装 说 明 书 CN 103917424 A 4 2/21 页 5 置, 所述车辆用驱动装置配备有 : 流体传动装置, 所述流体传动装置具有被输入来自于。
14、发动 机的动力的输入侧旋转部件和向驱动轮输出动力的输出侧旋转部件 ; 第一电动机, 所述第 一电动机直接或间接地连接于所述输入侧旋转部件 ; 第二电动机, 所述第二电动机直接或 间接地连接于驱动轮, (b) 所述车辆用驱动装置的控制装置具有通过所述第一电动机和第 二电动机之间的电力授受来电气地进行动力传递的电气路径、 和经由所述流体传动装置机 械地进行动力传递的机械路径, 能够通过调节所述第一电动机的转矩来控制所述发动机的 工作点, (c) 与用于使所述流体传动装置工作的工作油的温度高的情况相比, 在用于使所述 流体传动装置工作的工作油的温度低的情况下, 进行所述第一电动机和所述第二电动机之 。
15、间的电力授受并调节所述第一电动机的转矩, 由此, 使该流体传动装置的速度比降低。 0012 发明的效果 0013 这样, 由于能够通过调节所述第一电动机的转矩来不受所述输出侧旋转部件的转 速约束地控制所述发动机的工作点, 所以, 例如, 能够在最适合于提高油耗性能的工作点驱 动所述发动机, 可以谋求车辆的油耗性能提高。并且, 由于能够通过调节所述第一电动机 的转矩进行所述发动机的工作点的控制, 由此能够进行所述第一电动机和所述第二电动机 之间的电力授受并且降低流体传动装置的速度比, 因此, 使流体传动装置中的传递损失增 加而使得发热量增加。因而, 不言而喻, 可以促进所述工作油的油温上升, 可。
16、以由该温度的 上升促进利用该工作油工作的机器的暖机。另外, 由于通过第一电动机与第二电动机之间 的电力授受进行第一电动机的转矩的调节, 因此, 无论蓄电池(蓄电装置)的充电容量等如 何, 均可以增大流体传动装置的损失。因而, 不受蓄电装置的充电容量等的限制, 可以在大 范围的区域内促进暖机。 0014 这里, 第二个发明, 在所述第一个发明中记载的车辆用驱动装置的控制装置中, 调 节所述第一电动机的转矩, 以使得发动机转矩和所述第一电动机的转矩之和与相应于所述 流体传动装置的速度比而在所述输入侧旋转部件上产生的输入侧负荷转矩相平衡, 基于由 目标发动机工作点表示的发动机转速, 求出所述输入侧负。
17、荷转矩, 基于该输入侧负荷转矩 和由该目标发动机工作点表示的发动机转矩, 确定所述第一电动机的转矩。 这样的话, 可以 基于所述流体传动装置的特性, 容易地调节第一电动机的转矩。 0015 另外, 第三个发明, 在所述第二个发明中记载的车辆用驱动装置的控制装置中, 对 于所述发动机转矩和所述输入侧负荷转矩相平衡的发动机工作点, 增加所述第一电动机的 动力运行转矩以使发动机转速上升, 由此, 将所述目标发动机工作点设定为实现以所述工 作油的温度越低就变得越小的方式预先设定的目标速度比。这样的话, 可以使流体传动装 置中的传递损失增加, 以使发热量增加, 恰当地促进利用所述工作油工作的机器的暖机。。
18、 另 外, 由于在所述第一电动机与所述第二电动机之间的电力授受中, 变成动力循环状态, 所 以, 也可以期待由此引起的损失的增加。 0016 另外, 第四个发明, 在所述第二个发明中记载的车辆用驱动装置的控制装置中, 对 于所述发动机的工作点遵循预定的该发动机的工作曲线且发动机输出的目标值得以实现 的发动机工作点, 降低所述第一电动机的再生转矩以使发动机转速上升, 由此, 将所述目标 发动机工作点设定为实现以所述工作油的温度越低就变得越小的方式预先设定的目标速 度比。这样的话, 可以使流体传动装置的传递损失增加, 以使发热量增加, 恰当地促进利用 所述工作油工作的机器的暖机。 说 明 书 CN。
19、 103917424 A 5 3/21 页 6 0017 另外, 第五个发明, 在所述第一个发明至第四个发明中任一项中记载的车辆用驱 动装置的控制装置中, 所述车辆用驱动装置配备有自动变速器, 所述自动变速器装设于所 述输出侧旋转部件和所述驱动轮之间, 所述工作油用于使所述自动变速器工作。 这样的话, 可以利用流体传动装置促进自动变速器的暖机。 0018 另外, 第六个发明, 在所述第五个发明中记载的车辆用驱动装置的控制装置中, 所 述工作油的温度越低, 越使所述自动变速器的变速比为高车速侧的变速比。 这样的话, 通过 所述自动变速器的变速比为高车速侧的变速比, 可以扩大使流体传动装置的变速比。
20、降低的 范围 ( 例如, 使发动机转速上升的范围 ), 进一步谋求暖机的促进。 0019 另外, 第七个发明, 在所述第五个发明或第六个发明中记载的车辆用驱动装置的 控制装置中, 当使所述流体传动装置的速度比降低时, 在所述第一电动机及所述第二电动 机之中的至少一方的工作点在预先设定的该第一电动机及该第二电动机各自的额定输出 以外的情况下, 进行所述自动变速器的变速, 以使得该至少一方的工作点变到该额定输出 以内。 这样的话, 由于能够通过第一电动机及第二电动机之间的电力授受, 恰当地进行第一 电动机的转矩的调节, 所以, 无论蓄电装置的充电容量等如何, 都可以恰当地增大流体传动 装置的损失。。
21、 0020 另外, 第八个发明, 在所述第七个发明记载的车辆用驱动装置的控制装置中, 当在 为了使所述流体传动装置的速度比降低而被调节时的所述第一电动机的转矩下, 该第一电 动机的转速在所述额定输出以外时, 进行所述自动变速器的升挡, 在用于获得所述第一电 动机和所述第二电动机之间的电力授受中的该第二电动机的功率的该第二电动机的转矩 在所述额定输出以外时, 进行所述自动变速器的降挡。 这样的话, 由于可以通过第一电动机 和第二电动机之间的电力授受可靠地进行第一电动机的转矩的调节, 所以, 无论蓄电装置 的充电容量等如何, 都能够可靠地增大流体传动装置的损失。 0021 另外, 第九个发明, 在。
22、所述第一个发明至第八个发明中任一项所记载的车辆用驱 动装置的控制装置中, 在没有对所述车辆用驱动装置的暖机要求的情况下, 通过调节所述 第一电动机的转矩, 控制所述发动机的工作点, 以使得所述发动机的工作点遵循预定的该 发动机的工作曲线, 并且, 实现发动机输出的目标值。这样的话, 在没有对所述车辆用驱动 装置的暖机要求的情况下, 以发动机效率尽可能高的发动机工作点、 即以燃料消耗率尽可 能低的发动机工作点, 使发动机工作。 0022 另外, 第十个发明, 在所述第九发明中记载的车辆用驱动装置的控制装置中, 移动 该发动机的工作点并逐次求出总效率, 向该总效率变大的一侧移动该发动机的工作点, 。
23、其 中, 所述总效率由在所述电气路径和所述机械路径中传递来自于所述发动机的动力时的动 力传递效率与该发动机的工作点处的发动机效率的乘积表示。这样的话, 与发动机的工作 点不根据总效率而改变的情况相比, 可以作为车辆用驱动装置整体来谋求效率提高, 可以 提高车辆的油耗性能。 附图说明 0023 图 1 是说明本发明的一个实施例的车辆用驱动装置的结构的结构图。 0024 图2是在图1所示的自动变速器中用于实现各个变速级的各个油压式摩擦卡合装 置的工作表。 说 明 书 CN 103917424 A 6 4/21 页 7 0025 图3是用于说明从各个传感器等输入到用于控制图1的车辆用驱动装置的电子控。
24、 制装置中的输入信号的图, 是用于说明在该电子控制装置中所具备的控制功能的要部的功 能框图。 0026 图 4 是用于说明在图 1 的车辆用驱动装置中, 在第一电动机及第二电动机不工作 的状态, 如何确定发动机工作点的图。 0027 图 5 是用于说明在图 1 的车辆用驱动装置中, 通过控制第一电动机使发动机工作 点任意地变化的图。 0028 图6是用于说明在图1的车辆用驱动装置中, 在某个恒定的目标发动机输出下, 使 发动机工作点变化的情况下的电气路径和机械路径各自中传递的动力的比例 ( 传递比率 ) 的概念图。 0029 图7是表示在图1的车辆用驱动装置中, 变矩器单体的传递效率、 即机械。
25、路径的传 递效率与变矩器的速度比的关系的图。 0030 图 8 是表示在图 1 的车辆用驱动装置中, 合成传递效率和变矩器的速度比的关系 的图。 0031 图9是在与图5相同的坐标系中, 表示在某个恒定的涡轮转速下, 将发动机最少燃 料消耗率线上的工作点作为目标发动机工作点时的第一电动机转矩及泵转矩的图。 0032 图 10 是用于说明图 3 的电子控制装置的控制动作的要部, 即, 利用无级变速器的 无级变速动作确定发动机工作点的控制动作的流程图。 0033 图11是用于说明在与图9相同的图上, 工作油温度比较低时设定的目标发动机工 作点的图。 0034 图 12 是在与图 9 相同的坐标系中。
26、, 在某个恒定的车速下, 对自动变速器的各个变 速级表示在将发动机最少燃料消耗率线上的工作点作为目标发动机工作点时的第一电动 机转矩及泵转矩的图。 0035 图 13 是表示作为变速映射的一部分, 根据工作油温度进行变更的某变速级之间 的升挡线的图。 0036 图 14 是表示为了工作油温度越低越促进暖机, 以目标速度比变小的方式预先求 出并且存储的目标速度比映射的一个例子的图。 0037 图 15 是表示为了工作油温度越低越促进暖机, 以目标流体路径比例变大的方式 预先求出并且存储的目标流体路径比例映射的一个例子的图, 是代替图 14 而使用的映射。 0038 图 16 是用于说明图 3 的。
27、电子控制装置的控制动作的要部, 即, 说明通过调节第一 电动机转矩来控制发动机工作点, 由此促进暖机的控制动作的流程图。 0039 图17是说明与图1不同的另外的车辆用驱动装置的结构的原理图, 是说明不具备 自动变速器的车辆用驱动装置的结构的原理图。 0040 图 18 是表示为了说明与图 10 的流程图不同的另外的流程图, 从图 10 的 SA3 替换 的步骤的图。 0041 图 19 是表示在图 18 中说明的流程图中, 从图 10 的 SA7、 SA8 替换的步骤的图。 具体实施方式 0042 在本发明中, 优选地, 油耗性能是每单位燃料消耗量的行驶距离, 所谓提高油耗性 说 明 书 C。
28、N 103917424 A 7 5/21 页 8 能, 是每单位燃料消耗量的行驶距离变长, 或者, 作为整个车辆的燃料消耗率 ( 燃料消耗 量 / 驱动输出力 ) 变小。 0043 另外, 优选地, 所谓旋转机器的工作点, 是表示利用该旋转机器的转速及输出转矩 等表示的该旋转机器的工作状态的工作点。 例如, 所谓所述发动机的工作点, 是表示利用该 发动机的转速及输出转矩等表示的该发动机的工作状态的工作点。换句话说, 是利用在表 示该发动机的转速的轴和表示该发动机的输出转矩的轴的二维坐标内的一个点表示的发 动机的工作状态。 0044 另外, 优选地, 所述流体传动装置是配备有作为所述输入侧旋转部。
29、件的泵叶轮、 作 为所述输出侧旋转构件的涡轮叶轮、 以及固定导向轮的变矩器。 0045 另外, 优选地, 所述车辆用驱动装置配备有蓄电装置, 所述蓄电装置可进行电力授 受地与所述第一电动机及所述第二电动机的每一个连接, 例如, 将从该第一电动机发出的 电力中减去向该蓄电装置充电的电力而得到的剩余部分供应给该第二电动机, 从而驱动该 第二电动机。 0046 另外, 优选地, 调节所述第一电动机的转矩, 是调节在所述电气路径上传递的动力 ( 电力 ), 换句话说, 是调节所述电气路径或者所述机械路径的动力传递比率。即, 通过调节 在该电气路径上传递的动力, 控制所述发动机的工作点。 0047 另外。
30、, 优选地, 所述电气路径是通过将所述第一电动机发出的电力的全部或者一 部分供应给所述第二电动机, 电气地进行动力传递的动力传递路径。 0048 另外, 优选地, 所述工作油的温度越低, 则在经由所述机械路径传递的动力和经由 所述电气路径传递的动力中, 越加大经由所述机械路径传递的动力的比例。 这样的话, 所述 工作油的温度越低, 越增大由机械路径产生的损失, 可以容易地使所述工作油的温度上升, 提高暖机性能。 即, 所述工作油的温度越低, 越增大在机械路径上传递的动力、 增大损失, 可 以促进暖机。 0049 下面, 参照附图详细地说明本发明的实施例。 0050 实施例 0051 图 1 是。
31、说明本发明的一个实施例的车辆用驱动装置 10 的结构的结构图。在图 1 中, 车辆用驱动装置 10, 优选地, 在 FF( 前置发动机前轮驱动 ) 方式的车辆中被采用, 配备 有 : 作为内燃机的发动机12、 连接到该发动机12的曲轴14上的变矩器(流体传动装置)16、 配置在该变矩器 16 与驱动轮 26 之间并连接到变矩器 16 的输出侧的自动变速器 18、 配置 在发动机 12 与变矩器 16 之间并连接到曲轴 14 上的第一电动机 MG1、 以及配置在变矩器 16 与自动变速器 18 之间并连接到自动变速器 18 的输入轴 20 上的第二电动机 MG2。 0052 变矩器16是一种流体。
32、传动装置, 配备有 : 作为输入来自于发动机12的动力的输入 侧旋转部件的泵叶轮16p、 作为向驱动轮26输出动力的输出侧旋转部件的涡轮叶轮16t、 固 定导向轮16s、 和单向离合器F1。 该泵叶轮16p、 即泵轮与发动机12的曲轴14和第一电动机 MG1 连接, 通过被发动机 12 旋转驱动, 产生由变矩器 16 内的工作油的流动引起的流体流。 涡轮叶轮 16t、 即涡轮连接到自动变速器 18 的输入轴 20 上, 接受来自于上述泵叶轮 16p 的 流体流而进行旋转。固定导向轮 16s 配置在从上述泵叶轮 16p 流向涡轮叶轮 16t 的流体流 中, 借助单向离合器 F1 以曲轴 14 能。
33、够向正旋转方向 ( 发动机 12 工作时的曲轴 14 的旋转 方向 ) 旋转、 并且不能向负旋转方向旋转的方式支承。上述自动变速器 18 的输入轴 20 起 说 明 书 CN 103917424 A 8 6/21 页 9 着变矩器 16 的输出轴的作用, 即, 起着涡轮轴的作用。如可以从图 1 中看出的那样, 在本实 施例中, 由于发动机12、 第一电动机MG1和泵叶轮16p是串列式连接的, 所以, 泵叶轮16p的 转速 Np( 下面, 称之为泵转速 Np) 与第一电动机 MG1 的转速 Nmg1( 下面, 称之为第一电动机 转速 Nmg1) 及发动机 12 的转速 Ne( 下面, 称之为发动。
34、机转速 Ne) 相同。另外, 由于涡轮叶 轮 16t、 第二电动机 MG2 和自动变速器 18 的输入轴 20 是串列式连接的, 所以, 涡轮叶轮 16t 的转速 Nt( 下面, 称之为涡轮转速 Nt) 与第二电动机 MG2 的转速 Nmg2( 下面, 称之为第二电 动机转速 Nmg2) 及输入轴 20 的转速 Natin( 下面, 称之为变速器输入转速 Natin) 相同。 0053 另外, 变矩器 16 配备有将上述泵叶轮 16p 和涡轮叶轮 16t 之间选择性地连接起来 的锁止离合器 LC。该锁止离合器 LC 借助来自于油压控制回路 90( 参照图 3) 的工作油进行 工作, 被控制成完。
35、全卡合状态、 打滑状态、 及释放状态中的任一种状态。在锁止离合器 LC 变 成释放状态的情况下, 如上面所述, 经由变矩器 16 内的工作油进行曲轴 14 和输入轴 20 之 间的转矩传递。并且, 由于在锁止离合器 LC 变成完全卡合状态的情况下, 锁止离合器 LC 将 泵叶轮 16p 和涡轮叶轮 16t 直接机械式地连接起来, 所以, 发动机 12 的曲轴 14 和自动变速 器 18 的输入轴 20 被相互成一体地连接起来, 不经由变矩器 16 内的工作油而直接地进行这 些曲轴 14 和输入轴 20 之间的转矩传递。 0054 第一电动机 MG1, 例如, 经由吸收脉动的减震器等被串列地连接。
36、到发动机 12 的曲 轴 14 上, 并且直接地连接到变矩器 16 的泵叶轮 16p 上。总之, 第一电动机 MG1 被连接到发 动机 12 和变矩器 16 之间的动力传递路径上。另外, 第二电动机 MG2 被连接到变矩器 16 与 驱动轮26之间的动力传递路径上, 详细地说, 经由自动变速器18等被间接地连接到驱动轮 26 上。第一电动机 MG1 及第二电动机 MG2 是构成为能够选择性地获得作为产生驱动转矩 的电动机的功能和作为产生再生转矩的发电机的功能的旋转机器, 例如, 由交流同步式的 电动发电机构成。另外, 在车辆用驱动装置 10 上设置有作为蓄电池的蓄电装置 36 和控制 电动机 。
37、MG1、 MG2 用的逆变器 38( 参照图 3), 该蓄电装置 36、 第一电动机 MG1 和第二电动机 MG2 相互能够进行电力授受地连接。上述第一电动机 MG1 及第二电动机 MG2 能够分别通过 驱动赋予曲轴 14 及输入轴 20 正旋转方向的驱动转矩。另外, 第一电动机 MG1 及第二电动 机 MG2 能够分别通过发电 ( 再生 ) 赋予曲轴 14 及输入轴 20 负旋转方向的负荷转矩、 即制 动转矩, 并且, 经由逆变器 38 对设置在车辆上的蓄电装置 36 充电。另外, 上述所谓曲轴 14 及输入轴 20 的正旋转方向, 是发动机 12 的驱动时的曲轴 14 的旋转方向, 上述所。
38、谓负旋转 方向, 是与该正旋转方向相反的旋转方向。 0055 自动变速器 18 装设于变矩器 16 和驱动轮 26 之间, 是构成第二电动机 MG2 和驱 动轮 26 之间的动力传递路径的一部分的机械式变速器。具体地说, 自动变速器 18 是公知 的行星齿轮式多级变速器, 在作为非旋转构件的变速器箱 24 内配备有 : 第一行星齿轮装置 30、 第二行星齿轮装置 32、 第三行星齿轮装置 34、 以及多个油压式摩擦卡合装置 C1、 C2、 B1、 B2、 B3。自动变速器 18 将输入到作为输入旋转构件的输入轴 20 中的发动机 12 的动力, 从 作为输出旋转构件的输出齿轮 22 向驱动轮 。
39、26 输出。并且, 在该自动变速器 18 中, 公知的 各个油压式摩擦卡合装置 ( 离合器 C1、 C2, 制动器 B1、 B2、 B3) 根据图 2 所示的规定的工作 表借助来自于油压控制回路 90( 参照图 3) 的工作油分别卡合或者释放, 由此, 择一性地实 现自动变速器 18 的变速比 at( 变速器输入转速 Natin/ 输出齿轮 22 的转速 Nout) 分 别不同的多个变速级。在图 2 中,“” 表示卡合状态, 空格表示释放状态。另外, 该自动变 说 明 书 CN 103917424 A 9 7/21 页 10 速器18的自动变速控制根据预先存储的具有升挡线及降挡线的公知的关系(。
40、变速线图、 变 速映射 ) 来进行。 0056 在以上述方式构成的车辆用驱动装置 10 中, 根据车辆的行驶状态, 切换利用发动 机 12 的动力使车辆行驶的发动机行驶和利用第二电动机 MG2 的动力使车辆行驶的电动机 行驶而进行动作。上述发动机行驶和电动机行驶的切换, 基于车辆行驶状态属于在和所述 变速线图同样的二维坐标内设定的发动机行驶区域及电动机行驶区域中的哪一个区域来 进行。 0057 另外, 在车辆用驱动装置 10 中, 例如, 即使车辆的行驶状态属于电动机行驶区域, 在蓄电装置 36 的充电状态 ( 充电容量、 充电剩余量 )SOC( 充电状态 ) 在规定值以下的情况 下, 也进行。
41、发动机行驶。另外, 在车辆急剧起步时或急剧加速时等, 利用发动机 12 及第二电 动机 MG2 两者的输出, 适当地进行使车辆行驶等的控制。 0058 图 3 是用于说明从各个传感器等输入到用于控制车辆用驱动装置 10 的电子控制 装置 40 的输入信号的图, 是用于说明该电子控制装置 40 具备的控制功能的要部的功能框 图。在图 3 中, 电子控制装置 40 具有作为车辆用驱动装置 10 的控制装置的功能, 构成为包 含配备有 CPU、 RAM、 ROM、 输入输出接口等的所谓的微型计算机, CPU 利用 RAM 的暂时存储功 能, 并且根据预先存储在ROM中的程序进行信号处理, 由此进行发。
42、动机12的输出控制、 自动 变速器 18 的变速控制、 以及电动机 MG1、 MG2 的输出控制等。另外, 由设置在车辆上的图 3 所示的各种传感器(例如, 各种转速传感器42、 44、 46、 48、 50, 加速器开度传感器52、 油温传 感器 54、 蓄电池传感器 56 等 ) 检测出来的各种输入信号 ( 例如, 发动机转速 Ne、 第一电动 机转速 Nmg1、 涡轮转速 Nt、 第二电动机转速 Nmg2、 作为输出齿轮 22 的对应于车速的转速的 变速器输出转速 Nout、 加速器开度 Acc、 作为使变矩器 16 及自动变速器 18 等工作用的工作 油的温度的工作油温THoil、 蓄。
43、电装置36的蓄电池温度THbat或蓄电池充放电电流Ibat或 蓄电池电压 Vbat 等 ) 供应给电子控制装置 40。另外, 从电子控制装置 40 向设置在车辆上 的各个装置 ( 例如, 发动机 12、 逆变器 38、 油压控制回路 90 等 ) 供应各种输出信号 ( 例如, 发动机输出控制信号、 电动机输出控制信号、 油压控制信号等 )。另外, 电子控制装置 40, 例 如, 基于上述蓄电池温度 THbat、 蓄电池充放电电流 Ibat、 以及蓄电池电压 Vbat 等, 逐次计 算蓄电装置 36 的充电容量 SOC。 0059 图 4 是用于说明在不使第一电动机 MG1 及第二电动机 MG2。
44、 工作的状态下, 如何确 定发动机 12 的工作点 ( 下面, 称之为发动机工作点 ) 的图。如图 4 所示, 作为根据变矩器 16 的速度比 e( Nt/Np) 在泵叶轮 16p 上产生的输入侧负荷转矩的泵转矩 Tp, 在某个恒定 的涡轮转速 Nt 下, 例如, 变成如虚线 L01 所示的与发动机转速 Ne 的关系。该虚线 L01 所示 的泵转矩Tp和发动机转速Ne(Np)的关系, 如果用作为上述速度比e的函数的变矩器16 的容量系数 表示, 则是公式 “Tp Ne2” 成立的关系。从而, 如图 4 所示, 发动机转 速 Ne 越高, 变矩器 16 的速度比 e 变得越小, 发动机转速 Ne。
45、 越高, 泵转矩 Tp 变得越大。另 一方面, 发动机 12 的输出转矩 Te( 下面, 称之为发动机转矩 Te), 在发动机 12 的电子节气 门的在某个恒定的节气门开度TH下, 其与发动机转速Ne的关系例如变成如实线L02所表 示的那样, 该实线 L02 与所述虚线 L01 交叉。并且, 虚线 L01 与实线 L02 的交点 P01 表示发 动机转矩 Te 和泵转矩 Tp 平衡的点, 该交点 P01 变成发动机的工作点。即, 发动机工作点基 于涡轮转速 Nt 和节气门开度 TH实时地确定。对此, 在本实施例中, 通过进行第一电动机 说 明 书 CN 103917424 A 10 8/21 。
46、页 11 MG1 的输出控制, 可以不受涡轮转速 Nt 约束地任意地使发动机工作点变化。可以利用图 5 对此加以说明。 0060 图 5 是用于说明通过控制第一电动机 MG1, 使发动机工作点任意变化的图。在图 5 中, 与图 4 共同的附图标记表示相互相同的部件, 以与图 4 相同的涡轮转速 Nt 为前提。图 5 的实线 L03 是等功率曲线, 表示必要的发动机功率 Pe*、 即作为发动机输出 Pe( 例如, 单位 为 kW) 的目标值的目标发动机输出 Pe* 为某个恒定值, 以使发动机输出 Pe 收敛于该目标发 动机输出 Pe* 的方式进行控制时的发动机转速 Ne 与发动机转矩 Te 的关。
47、系。在图 5 中, 表 示了在该等功率曲线 ( 实线 L03) 上任意设定发动机工作点的例子。在图 5 中, 是在利用虚 线 L01 表示泵转矩 Tp 和发动机转速 Ne 的关系, 并且使发动机输出 Pe 成为用实线 L03 表示 的目标发动机输出 Pe* 的情况下, 如果不产生第一电动机 MG1 的输出转矩 Tmg1( 下面, 称之 为第一电动机转矩 Tmg1), 则发动机工作点变成点 P02, 如果使第一电动机 MG1 进行发电动 作并在负旋转方向上产生 TG03 程度的第一电动机转矩 Tmg1, 则发动机工作点变成点 P03, 进而, 如果提高第一电动机转矩Tmg1的绝对值, 在负旋转方。
48、向上产生TG04程度的第一电动 机转矩 Tmg1, 则发动机工作点变成点 P04。总之, 在本实施例的车辆用驱动装置 10 中, 调节 第一电动机转矩 Tmg1, 以使发动机转矩 Te 和第一电动机转矩 Tmg1 之和与泵转矩 Tp 平衡, 即, 使 “Tp Te+Tmg1( 图 5 的 Tmg1 为负值 )” 的关系成立, 由此, 可以不受涡轮转速 Nt 约 束地使发动机工作点任意地变化。这样, 在使第一电动机 MG1 进行发电动作的情况下, 由该 第一电动机 MG1 发出的电力可以对蓄电装置 36 进行充电, 但是, 基本上被供应给第二电动 机 MG2 以驱动第二电动机 MG2。即, 车辆。
49、用驱动装置 10, 在发动机 12 与驱动轮 26 之间, 配 备有电气路径和机械路径这相互并列的两个动力传递路径, 所述电气路径通过在第一电动 机 MG1 和第二电动机 MG2 之间的电力授受电气地传递动力 ( 例如, 单位为 kW), 所述机械路 径经由变矩器 16 机械式地传递动力。另外, 如上所述, 由于通过第一电动机转矩 Tmg1 的调 节, 可以不受涡轮转速 Nt 约束地连续地变更发动机工作点, 因此, 可以说, 第一电动机 MG1、 第二电动机 MG2 和变矩器 16 作为整体, 可以进行使变速比 ( Ne/Nt) 实质上无级地变化 的无级变速动作, 构成无级变速器 60。 0061 图6是用于说明在某个恒定的目标发动机输出Pe*下使发动机工作点变化的情况 下的、 在所述电气路径和所述机械路径的每一个中被传递的动力的比例 ( 传递比率 ) 的概 念图。 在图6中, 所谓电气传递, 由于是电气地传递来自于发动机12的动力, 所以, 意味着在 上述电气路径上的动力传递, 所谓流体传递, 由。