專利名稱：混合動力車輛的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種包括電動機和內燃機的混合動力車輛。
背景技術：
已知一種作為自動變速器的所謂的雙離合器變速器(例如，日本專利特開 No. 2009-179208和No. 2010-89537)。該雙離合器變速器包括實現(xiàn)不同變速范圍的兩個變速機構，并且能通過改變這兩個變速機構和內燃機之間的接合狀態(tài)來抑制向驅動輪的動力傳遞的中斷。而且，已經(jīng)提出了應用這種雙離合器變速器的混合動力車輛(例如，日本專利特開 No. 2009-179208 和 No. 2010-89537)。在日本專利特開 No. 2009-179208 和 No. 2010-89537中描述的混合動力車輛中，電動機(馬達)被連接至其中一個變速機構，并且能實現(xiàn)減速再生(再生制動)。通常，變速范圍基于車輛的行駛狀態(tài)(諸如車速)而改變。然而，當將駕駛員的制動操作作為觸發(fā)來執(zhí)行減速再生，并且基于行駛狀態(tài)進行減檔操作時，電動機和驅動輪之間的動力傳遞被暫時中斷。結果，制動力被暫時削弱，因此導致駕駛員感覺不自然。而且， 當電動機和驅動輪之間的動力傳遞被暫時中斷時，可能發(fā)生電力采集不足。

發(fā)明內容
本發(fā)明的目的是在減速再生期間與變速操作相關聯(lián)的、消除駕駛員的不自然感覺并且抑制電力采集不足。根據(jù)本發(fā)明的一個方面，提供有一種混合動力車輛，該混合動力車輛的特征在于， 其包括第一變速機構和第二變速機構；連接至所述第一變速機構的電動機；內燃機；所述內燃機的輸出軸，該輸出軸能夠與所述第一變速機構的第一輸入軸和所述第二變速機構的第二輸入軸接合；電動機控制裝置，在駕駛員的制動請求期間該電動機控制裝置用于由所述電動機執(zhí)行減速再生；以及變速器控制裝置，當所述電動機控制裝置響應于駕駛員的所述制動請求而執(zhí)行所述減速再生時，并且當所述制動請求的制動請求量減小預定量同時選擇由所述第一變速機構實現(xiàn)的預定變速范圍時，該變速器控制裝置用于將變速范圍變成與由所述第一變速機構實現(xiàn)的預定變速范圍相比處于低速側的變速范圍，并且當所述制動請求量未減小時，該變速器控制裝置用于維持所述預定變速范圍。此外，從示例性實施方式的下列描述(參照附圖)本發(fā)明的特征將變得清楚。


圖1是示出根據(jù)本發(fā)明的一個實施方式的混合動力車輛的驅動系統(tǒng)的示意圖；圖2是控制單元的方塊圖；圖3是在減速再生時的換擋控制和制動控制的說明圖；圖4A和圖4B是在減速再生時的換擋控制和制動控制的時間圖；圖5A減速再生控制的流程圖，和圖5B是規(guī)定量的存儲電量的說明圖6是換擋控制的流程圖；圖7是制動控制的流程圖；圖8是離合器控制的流程圖；以及圖9是示出根據(jù)本發(fā)明的另一個實施方式的混合動力車輛的示意圖。
具體實施例方式(第一實施方式)(示意性布置)圖1是示出根據(jù)本發(fā)明的一個實施方式的混合動力車輛的驅動系統(tǒng)(驅動裝置) 的示意圖，并且利用概略圖特別地示出變速器1周圍的布置。下面將給出簡要描述。用于車輛的驅動裝置被使用在設有作為原動機的內燃機Eg和電動機M的車輛中。 該驅動裝置能夠借助變速機構1改變來自內燃機Eg和電動機M的機械動力的速度并且能輸出用于使驅動輪DW旋轉的動力。從內燃機Eg或電動機M輸出的驅動力通過變速器1和差動齒輪單元2被傳遞到驅動軸3，并且使驅動輪DW旋轉以獲得混合動力車輛的驅動力，從而使車輛加速。而且，混合動力車輛的制動力通過借助電動機M或制動裝置4的減速再生而獲得，從而使車輛減速。變速機構1包括第一變速機構10和第二變速機構20。內燃機Eg例如是汽油機或柴油機，并且離合器Cl和C2作為啟動裝置被連接至其輸出軸(曲軸)。離合器Cl使內燃機Eg和變速器1的第一變速機構10 (特別是，主軸11)接合/脫離。離合器C2使內燃機 Eg和變速器1的第二變速機構20 (特別是，主軸21)接合/脫離。離合器Cl和C2例如是摩擦圓盤離合器或濕式圓盤離合器。電動機M例如是三相無刷電動機，并且包括轉子Mr和定子Ms。電動機M通過逆變器IT接收存儲在蓄電器BT中的電力的供應以輸出驅動力(提供動力)。而且，電動機M 起到發(fā)電機的作用，并且通過逆變器IT將電力存儲在蓄電器BT中(再生)。電動機M能利用在再生時產生在轉子Mr中的轉動阻力來獲得制動力。蓄電器BT是二次電池，例如，鋰離子電池或鎳-金屬氫化物電池。在本實施方式中，電動機M連接至第一變速機構10。更具體地，電動機M與第一變速機構10的主軸11同軸地布置，電動機M的轉子Mr固定至第一變速機構10的主軸11的端部，因此轉子Mr與主軸11同軸旋轉。為此，主軸11的旋轉力始終被傳遞到轉子Mr。在該實施方式的布置中，主軸11和轉子Mr被固定。然而，可以采用將主軸11的旋轉力始終傳遞到電動機M的任意布置。差動齒輪單元2包括連接至驅動軸3的末端齒輪和差動機構，并且通過變速器1 的輸出齒輪Gf與變速器1 一起傳遞驅動力。制動裝置4是摩擦制動裝置。在圖1所示的實施例中，采取包括位于車體的一側的卡鉗和位于驅動輪DW或驅動軸3的一側的制動盤的盤式制動器作為每個制動裝置4。然而，可以采用諸如鼓式制動器的其它摩擦制動裝置。在該實施方式中，每個制動裝置4均是線控制動類型的制動裝置，并且駕駛員的制動請求始終通過控制單元40 (待稍后描述)來發(fā)出。因為采用了線控制動類型的制動裝置4，所以在制動時制動裝置4的分布和通過電動機M的減速再生能被任意控制，并且能進行優(yōu)先考慮減速再生的控制。為此，能抑制通過電動機M的電力采集不足。
(變速器的布置)變速器1具有七個前進檔變速范圍和一個倒檔變速范圍，并且是雙離合器變速器，該變速器1包括作為主要部件的實現(xiàn)奇數(shù)檔范圍的第一變速機構10和離合器Cl，以及實現(xiàn)偶數(shù)檔范圍和倒檔范圍的第二變速機構20和離合器C2。第一變速機構10能夠通過主軸(第一輸入軸)11接收來自發(fā)動機輸出軸的機械動力以通過多個齒輪位置中的任一個位置改變速度，并且能夠輸出所述動力以使驅動輪DW 旋轉。離合器(第一離合器)C1能夠使發(fā)動機輸出軸和主軸11接合。第一變速機構10包括主軸11，該主軸11的一個端部固定至離合器Cl并且其另一個端部連接至電動機M的轉子Mr。從動齒輪Gr’固定至主軸11。從動齒輪Gr’始終與倒檔驅動齒輪Gr相嚙合。行星齒輪系PG的太陽齒輪Pk固定至主軸11的另一端部。行星齒輪系PG與主軸11同軸布置，并且包括太陽齒輪Pk ；環(huán)形齒輪PGr ；與太陽齒輪Pk和環(huán)形齒輪PGr嚙合的小齒輪PGp ；以及可旋轉地支撐小齒輪PGp并且可繞主軸11旋轉的托架PGc。托架PGc是與主軸11同軸的筒狀構件，并且由聯(lián)接軸14支撐，該聯(lián)接軸14被可旋轉地支撐為與主軸11同軸。第三速度驅動齒輪G3固定至聯(lián)接軸14。聯(lián)接軸14、托架PGc 和小齒輪PGp以及驅動齒輪G3以與主軸11同軸的方式可整體旋轉。聯(lián)接軸12和13是與主軸11同軸的筒狀構件，并且以與主軸11同軸的方式被可旋轉地支撐。第五速度驅動齒輪G5固定至聯(lián)接軸12。第七速度驅動齒輪G7固定至聯(lián)接軸13。聯(lián)接軸12、驅動齒輪G5、聯(lián)接軸13和驅動齒輪G7以與主軸11同軸的方式可整體旋轉。第一速度/倒檔轉換器SFlr實現(xiàn)變速箱Ia和行星齒輪系PG的環(huán)形齒輪PGr之間的接合/脫離。第三/第七速度轉換器SF37實現(xiàn)主軸11和聯(lián)接軸14(驅動齒輪G3)之間，以及主軸11和聯(lián)接軸13 (驅動齒輪G7)之間的接合/脫離。第五速度轉換器SF5實現(xiàn)主軸11和聯(lián)接軸12 (驅動齒輪( )之間的接合/脫離。這些轉換器是諸如爪形離合器或制動器的接合機構。第二變速機構20能夠通過主軸(第二輸入軸)21接收來自發(fā)動機輸出軸的機械動力以通過多個齒輪位置中的任何一個位置來改變速度，并且能夠輸出所述動力以使驅動輪DW旋轉。離合器(第二離合器)C2能夠使發(fā)動機輸出軸和主軸21接合。第二變速機構20包括主軸21，該主軸21是與主軸11同軸的筒狀構件，并且以與主軸11同軸的方式被可旋轉地支撐。離合器C2固定至主軸21的一個端部。齒輪( 固定至主軸21的另一端部。第二變速機構20包括可旋轉地布置成平行于主軸11的怠速軸沈和中間軸22。 始終與齒輪( 相嚙合的惰輪Gi固定至怠速軸26。始終與惰輪Gi相嚙合的齒輪( 固定至中間軸22。聯(lián)接軸23至25是與中間軸22同軸的筒狀構件，并且以與中間軸22同軸的方式被可旋轉地支撐。第四速度驅動齒輪G4固定至聯(lián)接軸23。第六速度驅動齒輪G6固定至聯(lián)接軸對。第二速度驅動齒輪G2固定至聯(lián)接軸25。驅動齒輪G2、G4和G6以與中間軸22 同軸的方式可整體旋轉。第二 /第六速度轉換器SM6實現(xiàn)中間軸22和聯(lián)接軸25 (驅動齒輪6 之間，以及中間軸22和聯(lián)接軸24(驅動齒輪G6)之間的接合/脫離。第四速度轉換器SF4實現(xiàn)中間軸22和聯(lián)接軸23 (驅動齒輪G4)之間的接合/脫離。這些轉換器是諸如爪形離合器的接合機構。第二變速機構20還包括中間軸27，該中間軸27可旋轉地布置成平行于主軸11。 始終與齒輪( 相嚙合的齒輪Gc固定至中間軸27。聯(lián)接軸28是與中間軸27同軸的筒狀構件，并且以與中間軸27同軸的方式被可旋轉地支撐。倒檔驅動齒輪Gr固定至聯(lián)接軸觀。 倒檔轉換器SFr實現(xiàn)了中間軸27和聯(lián)接觀(驅動齒輪Gr)之間的接合/脫離。該轉換器 SFr是諸如爪形離合器的接合機構。變速器1包括副軸30，該副軸30可旋轉地布置成平行于主軸11。始終與差動齒輪單元2的末端齒輪相嚙合的輸出齒輪Gf、構成封裝鎖緊機構的封裝齒輪(packing gear) Gp、第四/第五速度從動齒輪G45、第六/第七速度從動齒輪G67以及第二 /第三速度從動齒輪G23固定至副軸30。從動齒輪G45始終與驅動齒輪G4和G5相嚙合。從動齒輪G67始終與驅動齒輪G6 和G7相嚙合。從動齒輪G23始終與驅動齒輪G2和G3相嚙合。下面將描述當內燃機Eg被用作驅動源時選擇具有上述布置的相應變速器1的變速范圍時的模式。首先將描述第一、第三、第五和第七速度變速范圍的情況。在選擇這些變速范圍時，離合器Cl被設定為接合狀態(tài)，并且離合器C2被設定為脫離狀態(tài)。在第一速度變速范圍的情況下，轉換器SFlr將變速箱Ia和行星齒輪系PG的環(huán)形齒輪PGr設定為接合狀態(tài)。然后，驅動力被沿著路線[內燃機Eg—離合器Cl —主軸11 太陽齒輪Pk —小齒輪PGp 架PGc ·聯(lián)接軸14 ·驅動齒輪G3 —從動齒輪G23 ·副軸30 ·輸出齒輪Gf —差動齒輪單元2]傳遞，從而實現(xiàn)第一速度變速范圍。在第三速度變速范圍的情況下，轉換器SF37將主軸11和聯(lián)接軸14設定為接合狀態(tài)。然后，驅動力被沿著路線[內燃機Eg—離合器Cl —主軸11 ·聯(lián)接軸14 ·驅動齒輪 G3 —從動齒輪G23 ·副軸30 ·輸出齒輪Gf —差動齒輪單元2]被傳遞，從而實現(xiàn)第三速度變速范圍。在第五速度變速范圍的情況下，轉換器SF5將主軸11和聯(lián)接軸12設定為接合狀態(tài)。然后，驅動力被沿著路線[內燃機Eg—離合器Cl —主軸11 ·聯(lián)接軸12 ·驅動齒輪 G5 —從動齒輪G45 ·副軸30 ·輸出齒輪Gf —差動齒輪單元2]傳遞，從而實現(xiàn)第五速度變速范圍。在第七速度變速范圍的情況下，轉換器SF37將主軸11和聯(lián)接軸13設定為接合狀態(tài)。然后，驅動力被沿著路線[內燃機Eg—離合器Cl —主軸11 ·聯(lián)接軸13 ·驅動齒輪 G7 —從動齒輪G67 ·副軸30 ·輸出齒輪Gf —差動齒輪單元2]傳遞，從而實現(xiàn)第七速度變速范圍。在選擇第二、第四和第六速度變速范圍時，離合器Cl被設定為脫離狀態(tài)，并且離合器C2被設定為接合狀態(tài)。在第二速度變速范圍的情況下，轉換器SM6將中間軸22和聯(lián)接軸25設定為接合狀態(tài)。然后，驅動力被沿著路線[內燃機Eg —離合器C2 —主軸21 ·齒輪( —惰輪Gi — 齒輪( ·中間軸22 ·聯(lián)接軸25 ·驅動齒輪G2 —從動齒輪G23 ·副軸30 ·輸出齒輪Gf — 差動齒輪單元2]傳遞，從而實現(xiàn)第二速度變速范圍。
在第四速度變速范圍的情況下，轉換器SF4將中間軸22和聯(lián)接軸23設定為接合狀態(tài)。然后，驅動力被沿著路線[內燃機Eg —離合器C2 —主軸21 ·齒輪( —惰輪Gi — 齒輪( ·中間軸22 ·聯(lián)接軸23 ·驅動齒輪G4 —從動齒輪G45 ·副軸30 ·輸出齒輪Gf — 差動齒輪單元2]傳遞，從而實現(xiàn)第四速度變速范圍。在第六速度變速范圍的情況下，轉換器SM6將中間軸22和聯(lián)接軸M設定為接合狀態(tài)。然后，驅動力被沿著路線[內燃機Eg —離合器C2 —主軸21 ·齒輪( —惰輪Gi — 齒輪( ·中間軸22 ·聯(lián)接軸M ·驅動齒輪G6 —從動齒輪G67 ·副軸30 ·輸出齒輪Gf — 差動齒輪單元2]傳遞，從而實現(xiàn)第六速度變速范圍。以這種方式，能實現(xiàn)第一至第七速度變速范圍。當變速范圍被逐級升檔或減檔時， 轉換器能將當前的變速范圍變成下一個變速范圍，并且能等待離合器Cl和C2的接合/脫離的改變，從而縮短變速時間。在選擇倒檔范圍時，離合器Cl被設定為脫離狀態(tài)，并且離合器C2被設定為接合狀態(tài)。然后，轉換器SFr將中間軸27和聯(lián)接軸觀設定為接合狀態(tài)，并且轉換器SFlr將變速箱Ia和行星齒輪系PG的環(huán)形齒輪PGr設定為接合狀態(tài)。然后，驅動力被沿著路線[內燃機Eg —離合器C2 —主軸21 ·齒輪( —惰輪Gi —齒輪( —齒輪Gc 中間軸27 ·聯(lián)接軸 28 ·驅動齒輪Gr —從動齒輪Gr’ 主軸11 ·太陽齒輪Pk —小齒輪PGp ·托架PGc ·聯(lián)接軸14 ·驅動齒輪G3 —從動齒輪G23 ·副軸30 ·輸出齒輪Gf —差動齒輪單元2]傳遞，從而實現(xiàn)倒檔范圍。(控制單元)下面將描述根據(jù)本實施方式的混合動力車輛的驅動系統(tǒng)的控制單元的布置。圖2 是控制單元40的方塊圖?？刂茊卧?0能夠控制第一變速機構10和第二變速機構20中的齒輪位置的選擇以及第一離合器Cl和第二離合器C2的接合狀態(tài)?？刂茊卧?0能選擇第一變速機構10和第二變速機構20的齒輪位置從而減小由主軸(第二輸入軸)21接收的機械動力的速度并且將動力傳遞到主軸(第一輸入軸)11?？刂茊卧?0包括諸如CPU的處理器41 ；諸如RAM和ROM的存儲器42 ；以及使外部設備和處理器41之間相互作用的接口部件43。處理器41執(zhí)行存儲在存儲器42中的程序，并且基于各種傳感器50的檢測結果控制逆變器IT和各種致動器60。傳感器50例如包括與稍后描述的控制實例相關聯(lián)的剎車踏板傳感器51、車速傳感器52、加速度傳感器53、存儲電量傳感器M等。剎車踏板傳感器51檢測由駕駛員對剎車踏板的操作和操作量。在該實施方式中， 確定駕駛員在檢測操作期間發(fā)出制動請求，并且制動請求量被設定為與操作量(使用量) 成比例。車速傳感器52檢測車輛的車速，并且加速度傳感器53檢測車輛的加速度，特別是，減速加速度。注意，車速和加速度的檢測能采取除直接檢測方法之外的基于其它數(shù)據(jù)計算它們的方法。存儲電量傳感器M檢測蓄電器BT的存儲電量(余量)。能采用例如檢測從蓄電器BT充電/放電的電流的傳感器作為存儲電量傳感器M，并且能基于充電/放電量的累積值計算存儲電量。致動器60包括用于驅動變速器1的離合器Cl和C2的致動器、用于驅動相應的轉換器的致動器、用于驅動制動裝置4的致動器等，并且例如是電動機、控制閥、螺線管等。除待由處理器41執(zhí)行的程序之外，存儲器42存儲各種數(shù)據(jù)。作為這種數(shù)據(jù)的一個實例，圖2示出了確定變速器的變速時機的變速映射42a。準備與車輛的狀態(tài)等相應的多個不同的變速映射42a?；谲囕v的行駛狀態(tài)設定變速時機。在該實施方式中，基本上基于車速和驅動軸轉矩之間的關系來確定變速時機。驅動軸轉矩是驅動軸3的那些轉矩。驅動軸轉矩能由傳感器直接檢測或者能基于內燃機Eg、電動機M和制動裝置4的狀態(tài)計算。(控制實例)下面將描述變速器1的換擋控制和相關控制?；旧蠀⒄兆兯儆成? 基于作為標準的行駛狀態(tài)來進行變速器1的換擋控制。假定，像第一速度一第二速度一第三速度一...—第七速度一樣逐級進行升檔操作，并且像第七速度一第六速度一第五速度 —...—第一速度一樣逐級進行減檔操作。另一方面，該實施方式的變速器1具有其中電動機M連接至第一變速機構10的布置。因此，通過在減速再生期間確實采用第七、第五、第三和第一速度變速范圍作為第一變速機構10的變速范圍，能采集更多的電力。然而，為了改變變速范圍，必須改變齒輪。在該情況下，因為轉換器被致動，所以電動機M和驅動輪DW之間至驅動軸3的動力傳遞被中斷， 并且制動力被削弱。而且，電動機M常常被發(fā)動以調節(jié)旋轉速度，并且制動力也被削弱。這種狀態(tài)常?？赡軐е埋{駛員感覺不自然。圖4A是時間圖，示出了當從第五速度變速范圍到第三速度變速范圍進行減檔操作時，制動裝置4的制動轉矩、電動機M的轉矩和驅動軸3的轉矩的變化。圖4A例示了如下情況，即在不致動制動裝置4的情況下通過電動機M的減速再生獲得制動力時執(zhí)行減檔操作(N是空檔)。當決定從第五速度變速范圍到第三速度變速范圍的減檔操作時，借助于電動機M 的減速再生的制動力逐漸減小到零，并且齒輪開始改變。在圖4A的實施例中，電動機M被發(fā)動以在該期間調節(jié)旋轉速度。在這些期間中，驅動軸轉矩在減速側下降，并且制動力被削弱。在此之后，建立第三速度變速范圍，并且借助于電動機M的減速再生制動力被增大，從而恢復了制動力。制動力被削弱的這種狀態(tài)傾向于嚴重地出現(xiàn)在較低速側的變速范圍處，從而導致駕駛員感覺不自然。然而，即使在較高速側的變速范圍處，當減速加速度大時，上述狀態(tài)也嚴重地出現(xiàn)，并且駕駛員感覺不自然。下面將參照圖3描述考慮上述方面的該實施方式的控制內容。圖3示出了當響應于駕駛員的制動請求進行減速再生時換擋控制和制動控制的內容。當駕駛員發(fā)出制動請求并且可以進行減速再生時，假如當前選擇的變速范圍是第二變速機構20的變速范圍(第二、第四或第六)，則變速范圍被變成第一變速機構10的變速范圍(第一、第五或第七)。圖3例示了變速范圍被變成降低一級的變速范圍的情況。在此之后，利用第一變速機構10的變速范圍(第一、第三、第五和第七)進行減檔操作。通過優(yōu)選地利用連接至電動機M的第一變速機構10，能抑制電力采集不足。注意，也能采用下列方法。也就是說，當駕駛員發(fā)出制動請求并且可以進行減速再生時，假如當前選擇的變速范圍是第二變速機構20的變速范圍(第二、第四或第六)，則參照變速映射4 基于作為標準的行駛狀態(tài)將變速范圍變成第一變速機構10的變速范圍(第一、第三、第五或第七)，然后開始減速再生，并且隨后利用第一變速機構10的變速范圍 (第一、第三、第五和第七)進行減檔操作。然而，當如上所述，當將變速范圍立即變成第一變速機構10的變速范圍(第一、第三、第五或第七)時，能確保更高的電力采集效率。當駕駛員既不發(fā)出減速請求也不發(fā)出加速請求，并且車輛靠慣性滑行時，假如當前選擇的變速范圍是第二變速機構20的變速范圍(第二、第四或第六)，則變速范圍可以被變成第一變速機構10的變速范圍(第一、第三、第五或第七)。因為減速請求可能接著被發(fā)出，所以變速范圍被預先變成第一變速機構10的變速范圍(第一、第三、第五或第七)。在該情況下，可以進行升檔操作或減檔操作。隨后，參看圖3，在已確認選擇了第一變速機構10的變速范圍(第一、第三、第五或第七)之后，開始減速再生?；旧习凑盏谄咚俣纫坏谖逅俣纫坏谌俣纫坏谝凰俣鹊捻樞蜻M行減檔操作。參照變速映射4 基于作為標準的行駛狀態(tài)進行第七速度一第五速度和第五速度一第三速度的變速操作。在該情況下，如上所述，制動力被削弱。然而，當減速加速度小時，因為制動力未被顯著地削弱，所以不進行控制。另一方面，當減速加速度大時，制動裝置4被致動。例如，這是當減速加速度超過0. 15G時的情況。在該情況下，制動裝置4被與電動機M的減速再生協(xié)作地致動從而獲得恒定的制動力。圖4B是時間圖，示出了當例如制動裝置4在第五速度變速范圍到第三速度變速范圍的減檔操作的情況下被協(xié)作地致動時，制動裝置4的制動轉矩、電動機M的轉矩和驅動軸3的轉矩的變化。當決定從第五速度變速范圍到第三速度變速范圍的減檔操作時，借助于電動機M 的減速再生的制動力被逐漸減小到零，并且齒輪開始被改變。在該情況下，因為制動裝置4 的減速轉矩被與通過電動機M的制動力的變化協(xié)作地增大，所以驅動軸轉矩是恒定的。因此，削弱的制動力能被補償，并且駕駛員的不自然感覺能被消除。參看回至圖3，將說明第三速度到第一速度的變速操作。當駕駛員的制動請求量被減小預定量時(當剎車踏板的使用量被減小預定量時)，在不參看變速映射4 的情況下進行第三速度到第一速度的變速操作。當駕駛員的制動請求量被減小時，駕駛員計劃減小制動力。因此，即使當通過將制動請求量的減小作為觸發(fā)來進行減檔操作而暫時削弱制動力時，駕駛員也不會感覺如此的不自然。當制動請求量不減小預定量時，維持第三速度變速范圍。因此，能繼續(xù)減速再生，并且能抑制電力采集不足。當制動請求量不減小預定量的狀態(tài)繼續(xù)時，使車輛停止同時維持第三速度變速范圍，從而最大地采集電力。用作確定時的閾值的預定量可以是固定值或可變值。當使用可變值時，例如，能基于對當前制動請求量的最大值的比來設定預定量。在兩種情況下，預定量優(yōu)選地設定在駕駛員的確想減小驅動力的水平上。例如作為標準可以使用大約30%至40%的踏板行程。不但在第三速度一第一速度的變速操作中而且在第五速度一第三速度的變速操作中都能采用基于駕駛員的制動請求量的減小的該減檔控制。然而，相對地在較低速變速范圍處，當制動力在進行減檔操作時被暫時削弱時，駕駛員傾向于感覺不自然。因此，上述減檔控制對低速變速范圍特別有效，從而有效地消除了駕駛員的不自然感覺。為此，優(yōu)選地基于變速映射42a的標準選擇以下變速范圍作為目標變速范圍，即， 該變速范圍待以預定的車速或更小的車速(例如40km/h或更小，并且優(yōu)選地30km/h或更小)來選擇。更優(yōu)選地，選擇如在該實施方式中由連接至電動機M的變速機構獲得的變速范圍的第二最低速度變速范圍。注意，相同的控制可以被應用于例如其中電動機M連接至第二變速機構20的布置。在該情況下，通過參照變速映射4 進行減檔操作并且當減速加速度大時(用和上述第七速度一第五速度和第五速度一第三速度的減檔操作一樣的方式)致動制動裝置4的減檔控制方法來實現(xiàn)第六速度一第四速度的減檔操作。而且，通過基于制動請求量減小的減檔控制能實現(xiàn)第四速度一第二速度的減檔操作。在該實施方式中，第一變速機構10負責奇數(shù)變速范圍，并且第二變速機構20負責偶數(shù)變速范圍。然而，當采用變速范圍的不同分配時，能采用上述控制。下面將描述待由處理器41執(zhí)行的控制的實際實施例。(減速再生控制)圖5A是示出減速再生控制的實施例的流程圖，并且主要與減速再生的執(zhí)行開始時間的確定處理相關聯(lián)。處理器41在步驟Sl中確定駕駛員的制動請求的開始時間。當通過剎車踏板傳感器51獲得的駕駛員的剎車踏板操作的檢測結果從未檢測狀態(tài)變成檢測狀態(tài)時，處理器41 確定制動請求的開始時間。假如步驟Sl中為是，則過程前進到步驟S2 ；否則，過程前進到步驟S8。在步驟S8中，處理器41執(zhí)行其他處理。在該步驟中，處理器41執(zhí)行減速再生期間執(zhí)行的處理、在完成制動請求時與減速再生的結束時間相關聯(lián)的處理、用于確定在除制動請求以外的條件下是否執(zhí)行減速再生的處理，等等。處理器41在步驟S2中檢查蓄電器BT的存儲電量是否超過第一規(guī)定量。假如步驟S2中為是，則該過程前進到步驟S7 ；否則，該過程前進到步驟S3。處理器41在步驟S3 中檢查蓄電器BT的存儲電量是否超過第二規(guī)定量。假如步驟S3中為是，則該過程前進到步驟S6 ；否則，該過程前進到步驟S4。圖5B是存儲電量的規(guī)定量的說明圖。在該實施方式中，假定，第一規(guī)定量與幾乎完全充電的存儲電量對應，并且不適于再被充電，并且第二規(guī)定量與達到所需的存儲電量的存儲電量對應，但是有被充電的空間。在步驟S4中，處理器41執(zhí)行作為用于在步驟S5中執(zhí)行減速再生控制的準備的換擋等待處理。在該步驟中，當目前選擇的變速范圍是第二變速機構20的變速范圍(第二、 第四或第六)時，如圖3所示，處理器41執(zhí)行用于將處理延遲以將目前選擇的變速范圍變成第一變速機構10的變速范圍(第一、第三、第五或第七)所需的時間的處理。假如目前選擇的變速范圍是第一變速機構10的變速范圍(第一、第三、第五或第七)，則該過程前進到步驟S5而沒有執(zhí)行任何等待處理。在步驟S5中，處理器41將控制指令輸出到逆變器IT以通過電動機M執(zhí)行減速再生。在減速再生期間制動力優(yōu)選地是根據(jù)駕駛員的制動請求量的制動力。在步驟S6中，處理器41自然地采集電力。因為存儲電量超過第二規(guī)定量，所以充電量是有限的。為此，在該步驟中，逆變器IT僅設定其中蓄電器BT和電動機M電連接的狀態(tài)，并且通過轉子Mr的旋轉自然產生的電被充在蓄電器BT上。當選擇第一變速機構10的變速范圍(第一、第三、 第五或第七)時，蓄電器BT常常由該自然采集而充電。在步驟S7中，處理器41跳過采集。 因為存儲電量超過第一規(guī)定量，所以不希望給蓄電器BT充電。為此，在該步驟中，逆變器IT 設定為其中蓄電器BT和電動機M電分離的狀態(tài)。通過上述步驟，完成對于一個單元的處理。
(換擋控制)下面將參照圖6描述換擋控制。圖6是換擋控制的流程圖，并且主要與執(zhí)行減速再生期間的換擋控制相關聯(lián)。處理器41在步驟Sll中檢查駕駛員是否正發(fā)出制動請求。當通過剎車踏板傳感器51獲得的駕駛員的剎車踏板的操作的檢測結果指示檢測狀態(tài)時，處理器41確定駕駛員正發(fā)出制動請求。假如步驟Sll中為是，則該過程前進到步驟S12 ；否則，該過程前進到步驟 S25。在步驟S25中，處理器41執(zhí)行其他處理。在該情況下，處理器41基于變速映射42a 在例如加速請求時執(zhí)行換擋控制。處理器41在步驟S12中確定駕駛員的制動請求的開始時間。當通過剎車踏板傳感器51獲得的駕駛員的剎車踏板操作的檢測結果從未檢測狀態(tài)變成檢測狀態(tài)時，處理器41 確定制動請求的開始時間。假如步驟S12中為是，則該過程前進到步驟S13;否則，該過程前進到步驟S16。處理器41在步驟S13中檢查目前選擇的變速范圍是否是第二變速機構20 的變速范圍(第二、第四或第六)。假如步驟S13中為是，則該過程前進到步驟S14;否則， 因為目前選擇的變速范圍是第一變速機構10的變速范圍(第一、第三、第五或第七)，則控制單元40結束對于一個單元的處理。處理器41在步驟S14中檢測蓄電器BT的存儲電量是否超過第二規(guī)定量。假如步驟S14中為是(假如減速再生待啟動(S5))，則該過程前進到步驟S15 ；否則，處理器41結束對于一個單元的處理。在步驟S15中，處理器41選擇第一變速機構10的變速范圍(第一、第三、第五或第七)，因此結束對于一個單元的處理。此后，減速再生在步驟S5的過程中啟動。處理器41在步驟S16中檢查減速再生是否正被執(zhí)行。假如步驟S16中為是，則該過程前進到步驟S18;否則(自然采集或不采集)，該過程前進到步驟S17。在步驟S17中， 處理器41基于變速映射4 執(zhí)行換擋控制。處理器41在步驟S18中檢查目前選擇的變速范圍是否是第三速度。假如步驟S18中為是，則該過程前進到步驟S21 ；否則，該過程前進到步驟S19。處理器41在步驟S19中檢查目前選擇的變速范圍是否是第五或第七速度。假如步驟S19中為是，則該過程前進到步驟S20 ；否則(第一速度)，處理器41結束對于一個單元的處理。在步驟S20中，處理器41基于變速映射4 執(zhí)行換擋控制。處理器41在步驟S21中檢查駕駛員的制動請求量的減少量是否等于或大于預定量。假如步驟S21中為是，則該過程前進到步驟S22;否則(在執(zhí)行減速再生期間維持第三速度)，該過程前進到步驟S23。在步驟S22中，處理器41進行從第三速度到第一速度的減檔操作，從而結束對于一個單元的處理。處理器41在步驟S23中檢查車輛是否停止。當車速傳感器52的檢測結果指示車速=Okm/h時，處理器41確定車輛停止。假如步驟S23中為是，則該過程前進到步驟S24 ；否則(在執(zhí)行減速再生期間維持第三速度)，處理器41結束對于一個單元的處理。當控制到達步驟S24時，車輛停止同時在執(zhí)行減速再生期間維持第三速度，并且不再采集電力。因此，處理器41減檔到最低變速范圍(第一速度)。也就是說，執(zhí)行從第三速度到第一速度的減檔操作。這允許平滑的下一次啟動，從而改善駕駛員的駕駛性能。因此，對于一個單元的處理完成。(制動控制)
下面將參照圖7描述制動裝置4的控制。圖7是制動控制的流程圖，并且主要與執(zhí)行減速再生期間的換擋控制相關聯(lián)。處理器41在步驟S31中檢查駕駛員是否正發(fā)出制動請求。當通過剎車踏板傳感器51獲得的駕駛員的剎車踏板的操作的檢測結果指示檢測狀態(tài)時，處理器41確定駕駛員正發(fā)出制動請求。假如步驟S31中為是，則該過程前進到步驟S32 ；否則，該過程前進至步驟S38。在步驟S38中，處理器41執(zhí)行其他處理。在該步驟中，處理器41例如執(zhí)行制動裝置4的用于車輛的姿態(tài)控制的控制。處理器41在步驟S32中檢查減速再生是否正被執(zhí)行。假如步驟S32中為是，則該過程前進到步驟S34;否則(自然采集或不采集)，該過程前進到步驟S33。在步驟S33中， 處理器41致動制動裝置4。當蓄電器BT的存儲電量大時，因為不適于通過減速再生存儲電力，所以制動裝置4優(yōu)先于減速再生被使用，從而確保了所需的制動力。在該情況下，制動裝置4的制動力優(yōu)選地是根據(jù)駕駛員的制動請求量的制動力。處理器41在步驟S34中檢查減速加速度是否超過預定值。減速加速度基于加速傳感器53的檢測結果。假如步驟S34中為是，則該過程前進到步驟S35 ；否則，該過程前進到步驟S37。處理器41在步驟S35中檢查是否正進行第七速度一第五速度或第五速度一第三速度的減檔操作。假如步驟S35中為是，則該過程前進到步驟S36 ；否則，該過程前進到步驟S37。在步驟S37中，處理器41不會致動制動裝置4。在步驟S36中，處理器41致動制動裝置4。該情況與圖3中對“致動”描述的情況對應。因此，制動裝置4的減速轉矩與由電動機M進行的制動力的變化協(xié)作地控制。因此， 對于一個單元的處理完成。(離合器控制)下面將參照圖8描述離合器Cl和C2的控制。圖8是離合器控制的流程圖，并且主要與在制動期間通過內燃機Eg的發(fā)動機制動器的使用/不使用相關聯(lián)。處理器41在步驟S41中檢查駕駛員是否正發(fā)出制動請求。當通過剎車踏板傳感器51獲得的駕駛員的剎車踏板的操作的檢測結果指示檢測狀態(tài)時，處理器41確定駕駛員正發(fā)出制動請求。假如步驟S41中為是，則該過程前進到步驟S42 ；否則，該過程前進到步驟S47。在步驟S47中，處理器41執(zhí)行其他處理。處理器41在步驟S42中檢查蓄電器BT的存儲電量是否超過第一規(guī)定量。假如步驟S42中為是，則該過程前進到步驟S46 ；否則，該過程前進到步驟S43。處理器41在步驟 S43中檢查蓄電器BT的存儲電量是否超過第二規(guī)定量。假如步驟S43中為是，則該過程前進到步驟S45 ；否則，該過程前進到步驟S44。當控制到達步驟S44時，因為正執(zhí)行減速再生，所以離合器被脫離。在減速再生期間，因為選擇了第一變速機構10的變速范圍，所以離合器Cl被設定為脫離狀態(tài)。因為沒有實現(xiàn)發(fā)動機制動，所以可以提高通過電動機M的減速再生的發(fā)電效率。當控制到達步驟S45時，正自然地采集電力。在該情況下，根據(jù)駕駛員的制動請求量來選擇離合器的接合/脫離。當制動請求量大于預定量時，離合器被接合以實現(xiàn)發(fā)動機制動。當選擇第一變速機構10的變速范圍時待接合的離合器是離合器Cl，或者當選擇第二變速機構的變速范圍時待接合的離合器是離合器C2。當制動請求量等于或小于預定量時， 離合器被脫離以允許自然采集。
當控制到達步驟S46時，不采集電力。在該情況下，因為沒有借助于電動機M獲得制動力，所以離合器被接合以實現(xiàn)發(fā)動機制動。當存儲電量大時，因為不適于通過減速再生存儲電力，所以發(fā)動機制動能被用來確保所需的制動力。當選擇第一變速機構10的變速范圍時待接合的離合器是離合器Cl，或者當選擇第二變速機構的變速范圍時，待接合的離合器是離合器C2。因此，對于一個單元的處理完成。(第二實施方式)上述控制過程可應用于與第一實施方式的變速器1不同的變速器。例如，在變速器1中，主軸11和21采用同軸多重結構。另選地，可以采用這些主軸平行布置的布置。變速范圍的數(shù)量不限于變速器1的變速范圍的數(shù)量。圖9是根據(jù)本發(fā)明的另一個實施方式的混合動力車輛的示意圖。圖9所示的變速器1’是具有五個前進檔范圍和一個倒檔范圍的變速器，并且其基本布置與圖1所示的變速器的基本布置通用。因此，相同的附圖標記表示與變速器1的那些部件對應的部件，將不再重復對其描述，并且將僅說明不同的部件。變速器1’不包括變速器1的驅動齒輪G6和G7、從動齒輪G67、轉換器SF37、SF5、 SF4和SM6以及聯(lián)接軸13和14。相反地，變速器1’包括第三/第五速度轉換器SF35和第二 /第四速度轉換器SFM。轉換器SF35實現(xiàn)主軸11和聯(lián)接軸14(驅動齒輪之間的接合/脫離以及主軸11和聯(lián)接軸12 (驅動齒輪GQ之間的接合/脫離。轉換器SFM實現(xiàn)中間軸22和聯(lián)接軸25 (驅動齒輪6 之間的接合/脫離以及中間軸22和聯(lián)接軸23 (驅動齒輪G4)之間的接合/脫離。下面將描述當將內燃機Eg用作驅動源時選擇相應的變速范圍時的模式。首先將描述第一、第三和第五速度變速范圍的情況。在選擇這些變速范圍時，離合器Cl設定為接合狀態(tài)，并且離合器C2設定為脫離狀態(tài)。在第一速度變速范圍的情況下，轉換器SFlr將變速箱Ia和行星齒輪系PG的環(huán)形齒輪PGr設定為接合狀態(tài)。然后，驅動力被沿著路線[內燃機Eg—離合器Cl—主軸 11 ·太陽齒輪Pk —小齒輪PGp ·托架PGc ·聯(lián)接軸14 ·驅動齒輪G3 —從動齒輪G23 ·副軸30 ·輸出齒輪Gf —差動齒輪單元2]傳遞，從而實現(xiàn)第一速度變速范圍。在第三速度變速范圍的情況下，轉換器SF35將主軸11和聯(lián)接軸14設定為接合狀態(tài)。然后，驅動力被沿著路線[內燃機Eg—離合器Cl —主軸11 ·聯(lián)接軸14 ·驅動齒輪 G3 —從動齒輪G23 ·副軸30 ·輸出齒輪Gf —差動齒輪單元2]傳遞，從而實現(xiàn)第三速度變速范圍。在第五速度變速范圍的情況下，轉換器SF35將主軸11和聯(lián)接軸12設定為接合狀態(tài)。然后，驅動力被沿著路線[內燃機Eg—離合器Cl —主軸11 ·聯(lián)接軸12 ·驅動齒輪 G5 —從動齒輪G45 ·副軸30 ·輸出齒輪Gf —差動齒輪2]傳遞，從而實現(xiàn)第五速度變速范圍。在選擇第二和第四速度變速范圍時，離合器Cl被設定為脫離狀態(tài)，并且離合器C2 被設定為接合狀態(tài)。在第二速度變速范圍的情況下，轉換器SFM將中間軸22和聯(lián)接軸25設定為接合狀態(tài)。然后，驅動力被沿著路線[內燃機Eg —離合器C2 —主軸21 ·齒輪( —惰輪Gi — 齒輪( ·中間軸22 ·聯(lián)接軸25 ·驅動齒輪G2 —從動齒輪G23 ·副軸30 ·輸出齒輪Gf —差動齒輪單元2]傳遞，從而實現(xiàn)第二速度變速范圍。在第四速度變速范圍的情況下，轉換器SFM將中間軸22和聯(lián)接軸23設定為接合狀態(tài)。然后，驅動力被沿著路線[內燃機Eg —離合器C2 —主軸21 ·齒輪( —惰輪Gi — 齒輪( ·中間軸22 ·聯(lián)接軸23 ·驅動齒輪G4 —從動齒輪G45 ·副軸30 ·輸出齒輪Gf — 差動齒輪單元2]傳遞，從而實現(xiàn)第四速度變速范圍。在選擇倒檔范圍時，離合器Cl被設定為脫離狀態(tài)，并且離合器C2被設定為接合狀態(tài)。然后，轉換器SFr將中間軸27和聯(lián)接軸觀設定為接合狀態(tài)，并且轉換器SFlr將變速箱Ia和行星齒輪系PG的環(huán)形齒輪PGr設定為接合狀態(tài)。然后，驅動力被沿著路線[內燃機Eg —離合器C2 —主軸21 ·齒輪( —惰輪Gi —齒輪( —齒輪Gc 中間軸27 ·聯(lián)接軸 28 ·驅動齒輪Gr —從動齒輪Gr’ 主軸11 ·太陽齒輪Pk —小齒輪PGp ·托架PGc ·聯(lián)接軸14 ·驅動齒輪G3 —從動齒輪G23 ·副軸30 ·輸出齒輪Gf —差動齒輪單元2]傳遞，從而實現(xiàn)倒檔范圍。這樣，雖然與變速器1相比變速器1’不包括第六速度和第七速度，但是除該點以外可以執(zhí)行與利用變速器1的第一實施方式中的那些相同的控制過程。雖然已經(jīng)參照示例性實施方式描述了本發(fā)明，但是應當理解，本發(fā)明不限于公開的示例性實施方式。所附權利請求的范圍待給予最寬泛的解釋從而包含所有這種修改及等同結構和功能。
權利要求
1.一種混合動力車輛，該混合動力車輛的特征在于，其包括第一變速機構和第二變速機構，連接至所述第一變速機構的電動機，內燃機，該內燃機的輸出軸能夠與所述第一變速機構的第一輸入軸和所述第二變速機構的第二輸入軸接合，電動機控制裝置，在駕駛員的制動請求期間該電動機控制裝置用于由所述電動機執(zhí)行減速再生，以及變速器控制裝置，當所述電動機控制裝置響應于駕駛員的所述制動請求而執(zhí)行所述減速再生時，并且當所述制動請求的制動請求量減小預定量同時選擇由所述第一變速機構實現(xiàn)的預定變速范圍時，該變速器控制裝置用于將變速范圍變成與由所述第一變速機構實現(xiàn)的所述預定變速范圍相比處于低速側的變速范圍，并且當所述制動請求量未減小時，該變速器控制裝置用于維持所述預定變速范圍。
2.根據(jù)權利要求1所述的混合動力車輛，其特征在于，該車輛還包括線控制動類型的摩擦制動裝置，該摩擦制動裝置使所述混合動力車輛減速；和制動控制裝置，該制動控制裝置用于控制所述摩擦制動裝置。
3.根據(jù)權利要求2所述的混合動力車輛，其特征在于，當所述電動機控制裝置響應于駕駛員的所述制動請求而執(zhí)行所述減速再生時，當所述變速器控制裝置從與由所述第一變速機構實現(xiàn)的所述預定變速范圍相比處于高速側的變速范圍減檔到與所述高速側的所述變速范圍相比處于低速側的變速范圍時，并且當所述混合動力車輛的減速加速度超過預定值時，所述制動控制裝置致動所述摩擦制動裝置，并且當所述減速加速度未超過所述預定值時，所述制動控制裝置不致動所述摩擦制動裝置。
4.根據(jù)權利要求2所述的混合動力車輛，其特征在于，該車輛還包括蓄電器，該蓄電器存儲由所述電動機產生的電力，其中當所述蓄電器的存儲電量超過規(guī)定量時，所述制動控制裝置響應于駕駛員的制動請求而致動所述摩擦制動裝置，并且所述電動機控制裝置不執(zhí)行所述減速再生。
5.根據(jù)權利要求4所述的混合動力車輛，其特征在于，該車輛還包括蓄電器，該蓄電器存儲由所述電動機產生的電力，其中當所述蓄電器的所述存儲電量超過所述規(guī)定量時，響應于駕駛員的制動請求，所述內燃機與所述第一變速機構和所述第二變速機構中的實現(xiàn)目前選擇的變速范圍的變速機構被設定為接合狀態(tài)。
6.根據(jù)權利要求1所述的混合動力車輛，其特征在于，當駕駛員的制動請求被發(fā)出時， 并且當目前選擇的變速范圍是通過所述第二變速機構實現(xiàn)的變速范圍時，所述變速器控制裝置將所述變速范圍變成由所述第一變速機構實現(xiàn)的變速范圍。
7.根據(jù)權利要求1所述的混合動力車輛，其特征在于，當使所述混合動力車輛停止同時由于所述制動請求量未被減小所述預定量而維持所述預定變速范圍時，所述變速器控制裝置將變速范圍變成最低變速范圍。
8.根據(jù)權利要求1所述的混合動力車輛，其特征在于，所述預定變速范圍是以不超過預定車速所選擇的變速范圍。
9.根據(jù)權利要求1所述的混合動力車輛，其特征在于，所述預定變速范圍是由所述第一變速機構實現(xiàn)的變速范圍中的第二最低變速范圍。
全文摘要
本發(fā)明提供一種混合動力車輛，該混合動力車輛包括第一變速機構和第二變速機構；連接至所述第一變速機構的電動機；內燃機；電動機控制裝置；以及變速器控制裝置。當所述電動機控制裝置響應于駕駛員的制動請求而執(zhí)行減速再生時，并且當所述制動請求的制動請求量減小預定量同時選擇通過所述第一變速機構實現(xiàn)的預定變速范圍時，所述變速器控制裝置將變速范圍變成與通過所述第一變速機構實現(xiàn)的所述預定變速范圍相比處于低速側的變速范圍，并且當所述制動請求量未減小時，所述變速器控制裝置用于維持所述預定變速范圍。
文檔編號B60W20/00GK102556068SQ20111035478
公開日2012年7月11日 申請日期2011年11月10日 優(yōu)先權日2010年11月11日
發(fā)明者岸隆行, 石川尚 申請人:本田技研工業(yè)株式會社