專利名稱：用于混合動(dòng)力車輛的模式轉(zhuǎn)換控制裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及混合動(dòng)力車輛的領(lǐng)域，更具體而言，本發(fā)明涉及一 種用于混合動(dòng)力車輛的模式轉(zhuǎn)換控制裝置。
背景技術(shù)：
典型的混合動(dòng)力車輛裝備有作為驅(qū)動(dòng)源的發(fā)動(dòng)機(jī)和電動(dòng)機(jī)，從而可在電力驅(qū)動(dòng)模式(EV模式，電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)模式)與混合動(dòng)力驅(qū)動(dòng) 模式(HEV模式，組合驅(qū)動(dòng)模式)之間轉(zhuǎn)換，其中在電力驅(qū)動(dòng)模式下， 車輛僅由電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)，在混合動(dòng)力驅(qū)動(dòng)模式下，車輛由發(fā)動(dòng)機(jī)和電動(dòng) 機(jī)共同驅(qū)動(dòng)。為了在電力驅(qū)動(dòng)模式和混合動(dòng)力驅(qū)動(dòng)模式之間轉(zhuǎn)換，己 經(jīng)提出了多種混合動(dòng)力車輛模式轉(zhuǎn)換控制裝置。例如，日本專利特許公開No. 6-48190披露了這樣一種模式轉(zhuǎn)換 控制裝置S卩，在車輛在EV模式下運(yùn)行的情況下，當(dāng)加速踏板開度 超過EV-HEV模式轉(zhuǎn)換判斷閾值水平時(shí)，該模式轉(zhuǎn)換控制裝置引起向 HEV模式的轉(zhuǎn)換。在車輛在HEV模式下運(yùn)行的情況下，當(dāng)加速踏板開 度減小到低于HEV-EV模式轉(zhuǎn)換判斷閾值水平時(shí)，該模式轉(zhuǎn)換控制裝 置引起向EV模式的轉(zhuǎn)換。為了防止在EV模式與HEV模式之間頻繁地 轉(zhuǎn)換，將EV-HEV模式轉(zhuǎn)換判斷閾值水平設(shè)定為高于HEV-EV模式轉(zhuǎn)換 判斷閾值水平，從而在這些判斷閾值水平之間提供滯后。發(fā)明內(nèi)容本文公開了用于混合動(dòng)力車輛的控制裝置和方法，所述混合動(dòng)力車輛包括發(fā)動(dòng)機(jī)、電動(dòng)機(jī)/發(fā)電機(jī)以及至少一個(gè)驅(qū)動(dòng)輪。所述混合 動(dòng)力車輛可運(yùn)行在僅由所述電動(dòng)機(jī)/發(fā)電機(jī)對所述車輛提供動(dòng)力的電力驅(qū)動(dòng)模式下以及由所述發(fā)動(dòng)機(jī)與所述電動(dòng)機(jī)/發(fā)電機(jī)共同對所述車 輛提供動(dòng)力的混合動(dòng)力驅(qū)動(dòng)模式下。本文所公開的控制系統(tǒng)的一個(gè)實(shí) 例包括控制器，所述控制器構(gòu)造成設(shè)定加速踏板開度的第一閾值水 平；設(shè)定所述加速踏板開度的第二閾值水平，其中在所述第一閾值水 平與所述第二閾值水平之間限定有滯后值；基于車輛運(yùn)行狀態(tài)和驅(qū)動(dòng) 環(huán)境中至少之一改變所述滯后值；接收對應(yīng)于所述加速踏板開度的信 號(hào)；在所述加速踏板開度小于所述第一閾值水平的情況下啟動(dòng)從所述 混合動(dòng)力驅(qū)動(dòng)模式向所述電力驅(qū)動(dòng)模式的轉(zhuǎn)換，在所述加速踏板開度 大于所述第二閾值水平的情況下啟動(dòng)從所述電力驅(qū)動(dòng)模式向所述混 合動(dòng)力驅(qū)動(dòng)模式的轉(zhuǎn)換。在下文中將更詳細(xì)地描述本實(shí)施例的變型及其它實(shí)施例。


下面將參照各附圖進(jìn)行說明，其中在所有附圖中相同的附圖標(biāo) 記表示相同的部件，其中圖1為顯示可應(yīng)用本發(fā)明實(shí)施例的第一混合動(dòng)力車輛的動(dòng)力傳 動(dòng)系的結(jié)構(gòu)簡圖；圖2為顯示可應(yīng)用本發(fā)明實(shí)施例的第二混合動(dòng)力車輛的動(dòng)力傳 動(dòng)系的結(jié)構(gòu)簡圖；圖3為顯示可應(yīng)用本發(fā)明實(shí)施例的第三混合動(dòng)力車輛的動(dòng)力傳 動(dòng)系的結(jié)構(gòu)簡圖；圖4為顯示根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的控制系統(tǒng)的框圖；圖5為顯示根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的模式轉(zhuǎn)換控制程序的流程圖；以及圖6為顯示具有圖5所示模式轉(zhuǎn)換控制程序的EV模式區(qū)和HEV 模式區(qū)的控制特性的曲線圖。
具體實(shí)施方式
在下文中，將參照各圖對本發(fā)明的示例性實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)說明。 圖1為帶有混合動(dòng)力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的前置發(fā)動(dòng)機(jī)后輪驅(qū)動(dòng)混合動(dòng)力 車輛的第一示例性動(dòng)力傳動(dòng)系，根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的模式轉(zhuǎn)換控制裝 置可以應(yīng)用于該車輛中。該動(dòng)力傳動(dòng)系包括發(fā)動(dòng)機(jī)l;自動(dòng)變速器 3，如同一般的后輪驅(qū)動(dòng)車輛的情況，自動(dòng)變速器3串聯(lián)地布置在發(fā) 動(dòng)機(jī)1的車輛后側(cè)，并與車輛的一對驅(qū)動(dòng)輪即左后輪、右后輪2連接； 軸4，其設(shè)置在發(fā)動(dòng)機(jī)1與自動(dòng)變速器3之間，以將發(fā)動(dòng)機(jī)l (曲軸la)的扭矩傳遞到自動(dòng)變速器3的輸入軸3a;以及電動(dòng)機(jī)5，其與軸 4連接。這里，電動(dòng)機(jī)5既可作為電動(dòng)機(jī)又可作為發(fā)電機(jī)，因此稱為 電動(dòng)機(jī)/發(fā)電機(jī)5。圖1中所示的動(dòng)力傳動(dòng)系還包括第一離合器6，該第一離合器設(shè) 置在發(fā)動(dòng)機(jī)1與電動(dòng)機(jī)/發(fā)電機(jī)5之間，更具體地講是在發(fā)動(dòng)機(jī)的曲 軸la與軸4之間，以選擇性地使發(fā)動(dòng)機(jī)1與電動(dòng)機(jī)/發(fā)電機(jī)5接合或 脫開。第一離合器6設(shè)計(jì)成可改變傳遞扭矩容量，并且可以是例如濕 式多盤離合器，這種濕式多盤離合器通過使用比例螺線管連續(xù)地控制 液壓工作油的流量和壓力，從而可改變傳遞扭矩容量。動(dòng)力傳動(dòng)系還包括第二離合器7，該第二離合器設(shè)置在電動(dòng)機(jī)/ 發(fā)電機(jī)5與自動(dòng)變速器3之間，更具體地講是在軸4與變速器輸入軸 3a之間，從而建立電動(dòng)機(jī)/發(fā)電機(jī)5與自動(dòng)變速器3之間的連接或分 離。第二離合器7也設(shè)計(jì)成可改變傳遞扭矩容量，并且可以是例如濕 式多盤離合器，這種濕式多盤離合器通過使用比例螺線管連續(xù)地控制 液壓工作油的流量和壓力，從而可改變傳遞扭矩容量。自動(dòng)變速器3具有多個(gè)諸如離合器和制動(dòng)器等的摩擦元件，從 而通過選擇性地接合及脫開這些摩擦元件來限定傳動(dòng)路徑(也就是選 擇檔位)。具體而言，自動(dòng)變速器3按照與所選擇的檔位對應(yīng)的傳動(dòng) 比改變輸入軸3a的扭矩并將所得到的扭矩輸出到輸出軸3b，從而通 過差速齒輪單元8將輸出扭矩分配到左后輪、右后輪2以驅(qū)動(dòng)車輛。 然而，應(yīng)該了解的是，自動(dòng)變速器3并不局限于上述多級(jí)變速器。例 如，自動(dòng)變速器3也可為無級(jí)變速器。為了適應(yīng)在車輛以低負(fù)荷低速行駛的情況下(例如從停止?fàn)顟B(tài) 啟動(dòng)車輛時(shí))執(zhí)行電力驅(qū)動(dòng)(EV)模式的要求，動(dòng)力傳動(dòng)系使第一離 合器6脫開、使第二離合器7接合并將自動(dòng)變速器3置于動(dòng)力傳動(dòng)狀 態(tài)。當(dāng)在此狀態(tài)下驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)/發(fā)電機(jī)5時(shí)，只有電動(dòng)機(jī)/發(fā)電機(jī)5 的輸出扭矩輸入到變速器輸入軸3a。自動(dòng)變速器3按照與所選擇的
檔位對應(yīng)的傳動(dòng)比改變輸入軸3a的扭矩，并將所得到的扭矩輸出到 變速器輸出軸3b。變速器輸出軸3b的扭矩通過差速齒輪單元8傳遞 到后輪2。在電力驅(qū)動(dòng)(EV驅(qū)動(dòng))過程中車輛僅由電動(dòng)機(jī)/發(fā)電機(jī)5 提供動(dòng)力。另一方面，為了適應(yīng)在車輛以高負(fù)荷高速行駛過程中執(zhí)行混合 動(dòng)力驅(qū)動(dòng)或HEV模式的要求，動(dòng)力傳動(dòng)系使第一離合器6以及第二離 合器7都接合并將自動(dòng)變速器3置于動(dòng)力傳動(dòng)狀態(tài)。通過接合第一離 合器6，發(fā)動(dòng)機(jī)1的轉(zhuǎn)速隨著電動(dòng)機(jī)/發(fā)電機(jī)5的扭矩而上升，從而 發(fā)動(dòng)機(jī)開始從EV模式轉(zhuǎn)換到HEV模式。在這種狀態(tài)下，發(fā)動(dòng)機(jī)l的 輸出扭矩與電動(dòng)機(jī)/發(fā)電機(jī)5的輸出扭矩都輸入到自動(dòng)變速器3的輸 入軸3a。自動(dòng)變速器3按照與所選擇的檔位對應(yīng)的傳動(dòng)比改變輸入 軸3a的扭矩，并將所得到的扭矩輸出到自動(dòng)變速器3的輸出軸3b。 自動(dòng)變速器3的輸出軸3b的扭矩通過差速齒輪單元8傳遞到后輪2。 當(dāng)車輛在HEV模式下運(yùn)行時(shí)，車輛由發(fā)動(dòng)機(jī)1和電動(dòng)機(jī)/發(fā)電機(jī)5共 同提供動(dòng)力。在車輛在HEV模式下運(yùn)行的情況下，當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)1按最佳燃油消 耗率運(yùn)行時(shí)將存在過剩能量。在這種情況下，電動(dòng)機(jī)/發(fā)電機(jī)5執(zhí)行 其發(fā)電機(jī)的功能以將過剩能量轉(zhuǎn)換成電力，該電力被存儲(chǔ)起來以供電 動(dòng)機(jī)/發(fā)電機(jī)5后續(xù)使用，從而改善發(fā)動(dòng)機(jī)1的燃油消耗率。盡管如圖1所示的第一示例性動(dòng)力傳動(dòng)系中，第二離合器7設(shè) 置在電動(dòng)機(jī)/發(fā)電機(jī)5與自動(dòng)變速器3之間以選擇性地接合及脫開電 動(dòng)機(jī)/發(fā)電機(jī)5與車輛驅(qū)動(dòng)輪2，但在第二示例性動(dòng)力傳動(dòng)系中，如 圖2所示，第二離合器7也可選擇地設(shè)置在自動(dòng)變速器3與差速齒輪 單元8之間。此外，盡管在圖1和2分別所示的第一和第二示例性動(dòng)力傳動(dòng) 系中，分別在自動(dòng)變速器3的前側(cè)或后側(cè)設(shè)置專用的第二離合器7， 但在第三示例性動(dòng)力傳動(dòng)系中，如圖3所示，也可將自動(dòng)變速器3 中的摩擦元件之一用作第二離合器7。在這種情況下，使第二離合器 7接合以執(zhí)行模式轉(zhuǎn)換功能并將自動(dòng)變速器3置于動(dòng)力傳動(dòng)狀態(tài)。這 樣可消除第二離合器7并且由此可降低動(dòng)力傳動(dòng)系的成本。
圖1-3中所示的第一、第二和第三示例性動(dòng)力傳動(dòng)系中的任何 一個(gè)都可由圖4中所示的控制系統(tǒng)控制。盡管該控制系統(tǒng)可應(yīng)用于上 述所有的動(dòng)力傳動(dòng)系以及其它未示出的動(dòng)力傳動(dòng)系，但下面的說明僅 特別針對圖3中所示的第三示例性動(dòng)力傳動(dòng)系，在該動(dòng)力傳動(dòng)系中，自動(dòng)變速器3中的摩擦元件之一用作第二離合器7。圖4中的控制系統(tǒng)具有用于控制動(dòng)力傳動(dòng)系的操作點(diǎn)的集中控 制器20。在本文中，動(dòng)力傳動(dòng)系的操作點(diǎn)由發(fā)動(dòng)機(jī)1的目標(biāo)扭矩tTe、 電動(dòng)機(jī)/發(fā)電機(jī)5的目標(biāo)扭矩tTm、第一離合器6的目標(biāo)傳遞扭矩容 量tTcl以及第二離合器7的目標(biāo)傳遞扭矩容量tTc2限定。集中控制 器20是例如包括隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(RAM)、只讀存儲(chǔ)器(ROM)、 中央處理單元(CPU)以及多種輸入輸出接口的微型計(jì)算機(jī)。通常來 說，本文所說明的控制功能是通過CPU執(zhí)行存儲(chǔ)在ROM中的一個(gè) 或多個(gè)軟件程序來實(shí)現(xiàn)的。當(dāng)然，也可通過硬件執(zhí)行集中控制器20 的部分或全部功能。為了確定動(dòng)力傳動(dòng)系的操作點(diǎn)，集中控制器20接收來自用于檢 測發(fā)動(dòng)機(jī)1轉(zhuǎn)速Ne的發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速傳感器11的信號(hào)、來自用于檢測 電動(dòng)機(jī)/發(fā)電機(jī)5轉(zhuǎn)速Nm的電動(dòng)機(jī)/發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速傳感器12的信號(hào)、 來自用于檢測變速器輸入軸3a轉(zhuǎn)速Ni的變速器輸入轉(zhuǎn)速傳感器13 的信號(hào)、來自用于檢測變速器輸出軸3b轉(zhuǎn)速No的變速器輸出轉(zhuǎn)速 傳感器14的信號(hào)、來自用于檢測與發(fā)動(dòng)機(jī)1的需求負(fù)荷相應(yīng)的加速 器踏板下壓量(加速踏板開度APO)的加速踏板開度傳感器15的信 號(hào)、來自用于檢測蓄電池9的蓄電狀態(tài)SOC (或可以從蓄電池9獲 取的電力量)的蓄電狀態(tài)傳感器16的信號(hào)、來自用于檢測自動(dòng)變速 器3的工作油溫TEMPat (對應(yīng)于第二離合器7的溫度)的變速器油 溫傳感器17的信號(hào)以及來自用于檢測電力驅(qū)動(dòng)控制系統(tǒng)(即與變換 器10結(jié)合的電動(dòng)機(jī)/發(fā)電機(jī)5)的冷卻劑溫度TEMPmg的電力驅(qū)動(dòng)控 制系統(tǒng)冷卻劑溫度傳感器18的信號(hào)。這里，發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速傳感器ll、 電動(dòng)機(jī)/發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速傳感器12、變速器輸入轉(zhuǎn)速傳感器13以及變速 器輸出轉(zhuǎn)速傳感器H可布置成如圖1-3所示?；诩铀偬ぐ彘_度APO、蓄電池蓄電狀態(tài)SOC以及變速器輸出
轉(zhuǎn)速No (車速VSP)，集中控制器20通過選擇EV模式或HEV模 式以獲得符合駕駛者要求的車輛驅(qū)動(dòng)力，并通過計(jì)算目標(biāo)發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩 tTe、目標(biāo)電動(dòng)機(jī)/發(fā)電機(jī)扭矩tTm、目標(biāo)第一離合器傳遞扭矩容量tTcl 以及目標(biāo)第二離合器傳遞扭矩容量tTc2，從而進(jìn)行車輛驅(qū)動(dòng)控制操 作。具體而言，集中控制器20將目標(biāo)發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩tTe輸出至發(fā)動(dòng)機(jī) 控制器21，從而該發(fā)動(dòng)機(jī)控制器21控制發(fā)動(dòng)機(jī)1以將實(shí)際發(fā)動(dòng)機(jī)扭 矩Te調(diào)整為目標(biāo)發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩tTe。集中控制器20將目標(biāo)電動(dòng)機(jī)/發(fā)電 機(jī)扭矩tTm輸出至電動(dòng)機(jī)/發(fā)電機(jī)控制器22，從而該電動(dòng)機(jī)/發(fā)電機(jī)控 制器22利用蓄電池9和變換器10控制電動(dòng)機(jī)/發(fā)電機(jī)5，以將實(shí)際 電動(dòng)機(jī)/發(fā)電機(jī)扭矩Tm調(diào)整為目標(biāo)電動(dòng)機(jī)/發(fā)電機(jī)扭矩tTm。為了進(jìn) 行單獨(dú)的離合器接合控制，集中控制器20還將螺錢管控制電流分別 供應(yīng)至第一離合器6和第二離合器7，以便將實(shí)際扭矩傳遞容量Tcl 和Tc2分別調(diào)整為目標(biāo)扭矩傳遞容量tTcl和tTc2。集中控制器20構(gòu)造成通過執(zhí)行諸如圖5中的流程圖所示的控制 程序控制EV模式與HEV模式之間的模式轉(zhuǎn)換(模式選擇)。在步驟Sl中，集中控制器20讀取車速VSP、變速器油溫TEMPat 和電力驅(qū)動(dòng)控制系統(tǒng)冷卻劑溫度TEMPmg。在步驟S2中，集中控制器20基于如圖6中實(shí)線所示的EV-HEV (EV —HEV)模式轉(zhuǎn)換判斷加速踏板開度閾值線設(shè)定EV-HEV模式 轉(zhuǎn)換判斷加速踏板開度閾值水平a。EV-HEV模式轉(zhuǎn)換判斷閾值線(水平a)用于在各種車速VSP 下當(dāng)加速踏板開度APO大于或等于判斷閾值水平a時(shí)判斷是否允許 從EV模式向HEV模式轉(zhuǎn)換。如圖6所示，在給定車速范圍內(nèi)， EV-HEV模式轉(zhuǎn)換判斷閾值水平a被設(shè)定為常量而與車速VSP無關(guān)。 這里，EV-HEV模式轉(zhuǎn)換判斷閾值水平a關(guān)于各車速VSP對應(yīng)于加 速踏板開度APO的上限，在該加速踏板開度上限處，電動(dòng)機(jī)/發(fā)電機(jī) 5可以運(yùn)行以進(jìn)行EV驅(qū)動(dòng)，從而為從EV模式轉(zhuǎn)換到HEV模式時(shí)發(fā) 動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)存儲(chǔ)足夠的電動(dòng)機(jī)扭矩，并且可通過例如通過實(shí)驗(yàn)確定該 EV-HEV模式轉(zhuǎn)換判斷閾值水平a。如果在EV模式下加速踏板開度 APO大于EV-HEV模式轉(zhuǎn)換判斷閾值線(水平a)，則電動(dòng)機(jī)/發(fā)電
機(jī)5利用大的扭矩轉(zhuǎn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)輪2，并在從EV模式轉(zhuǎn)換到HEV模式 時(shí)無法產(chǎn)生足夠的扭矩來啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)1。這將導(dǎo)致從EV模式到HEV 模式的轉(zhuǎn)換失敗。在步驟S3中，集中控制器20基于如圖6中虛線所示的常溫 HEV-EV (HEV —EV)模式轉(zhuǎn)換判斷加速踏板開度閾值線設(shè)定常溫 HEV-EV模式轉(zhuǎn)換判斷加速踏板開度閾值水平(3。常溫HEV-EV模式轉(zhuǎn)換判斷閾值線(水平P)用于在暖機(jī)之后 的常溫條件下，對于各種車速VSP當(dāng)加速踏板開度APO小于判斷閾 值水平卩時(shí)判斷是否允許從HEV模式向發(fā)動(dòng)機(jī)停止的EV模式轉(zhuǎn)換。 常溫HEV-EV模式轉(zhuǎn)換判斷閾值水平卩設(shè)定為低于EV-HEV模式轉(zhuǎn) 換判斷閾值水平a，從而在這兩個(gè)判斷閾值水平a和j3之間存在滯后 AAPO。在此實(shí)施例中，以滯后AAPO的量(寬度)隨著車速減小 而增大的方式使常溫HEV-EV模式轉(zhuǎn)換判斷閾值線(水平P)低于 EV-HEV模式轉(zhuǎn)換判斷閾值線(水平a)(在下文中將說明)。在圖 6中常溫HEV-EV模式轉(zhuǎn)換判斷閾值水平|3關(guān)于車速以恒定斜率減 小，但作為另一種選擇也可以非恒定方式例如以步進(jìn)方式減小。在步驟S4中，集中控制器20基于車速VSP和變速器油溫 TEMPat (也就是第二離合器7的溫度)相對于常溫HEV-EV模式轉(zhuǎn) 換判斷閾值線(水平(3)搜索油溫校正系數(shù)Ktempat((KKtempad)。 同樣在步驟S4中，集中控制器20基于車速VSP和電力驅(qū)動(dòng)控制系 統(tǒng)冷卻劑溫度TEMPmg (也就是包括電動(dòng)機(jī)/發(fā)電機(jī)5和變換器10 的電力驅(qū)動(dòng)控制系統(tǒng)的溫度)相對于常溫HEV-EV模式轉(zhuǎn)換判斷閾 值線(水平卩)搜索冷卻劑溫度校正系數(shù)Ktempmg((KKtempmg^1)。 油溫校正系數(shù)Ktempat和冷卻劑溫度校正系數(shù)Ktempmg都隨著溫度 的增加而減小或隨著車速的減小而減小。在步驟S5中，集中控制器20使油溫校正系數(shù)Ktempat與冷卻 劑溫度校正系數(shù)Ktempmg相乘，以相對于常溫HEV-EV模式轉(zhuǎn)換判 斷閾值線(水平P )確定最終溫度校正系數(shù)Ktemp (其中， Ktemp=KtempatxKtempmg)。在步驟S6中，集中控制器20使常溫HEV-EV模式轉(zhuǎn)換判斷閾
值線(水平P)與最終溫度校正系數(shù)Ktemp相乘，以設(shè)定高溫HEV-EV 模式轉(zhuǎn)換判斷閾值水平Y(jié) (其中，r^xKtemp)。如上所述，油溫校正系數(shù)Ktempat ((KKtempat^1)和冷卻劑溫 度校正系數(shù)Ktempmg ((KKtempmgSl)都隨著溫度的增加而減小或 隨著車速的減小而減小。通過Ktempat與Ktempmg相乘得到的最終 溫度校正系數(shù)Ktemp ((KKtemp^1)也隨著溫度的增加而減小或隨著 車速的減小而減小。結(jié)果，在變速器油溫TEMPat (也就是第二離合 器7的溫度)與電力驅(qū)動(dòng)控制系統(tǒng)冷卻劑溫度TEMPmg (也就是包 括電動(dòng)機(jī)/發(fā)電機(jī)5和變換器10的電力驅(qū)動(dòng)控制系統(tǒng)的溫度)的某一 組合下，通過用校正系數(shù)Ktemp對常溫HEV-EV模式轉(zhuǎn)換判斷閾值 水平卩進(jìn)行校正(也就是r^xKtemp)得到的髙溫HEV-EV模式轉(zhuǎn) 換判斷閾值水平Y(jié)顯示出如圖6中的點(diǎn)劃線所示的特性?；谏鲜稣f明可以認(rèn)識(shí)到，EV-HEV模式轉(zhuǎn)換判斷閾值線(水 平a)與高溫HEV-EV模式轉(zhuǎn)換判斷閾值線(水平y(tǒng))之間的滯后 △ APO的量大于EV-HEV模式轉(zhuǎn)換判斷閾值線(水平a)與常溫 HEV-EV模式轉(zhuǎn)換判斷閾值線(水平p)之間的滯后AAPO的量。此 滯后AAPO隨著變速器油溫TEMPat (也就是第二離合器7的溫度) 和電力驅(qū)動(dòng)控制系統(tǒng)冷卻劑溫度TEMPmg (也就是包括電動(dòng)機(jī)/發(fā)電 機(jī)5和變換器IO的電力驅(qū)動(dòng)控制系統(tǒng)的溫度)而增大，并隨著車速 VSP的減小而增大。當(dāng)然，當(dāng)在常溫下將校正系數(shù)Ktemp設(shè)定為1 時(shí)，高溫HEV-EV模式轉(zhuǎn)換判斷閾值線(水平Y(jié))與常溫HEV-EV 模式轉(zhuǎn)換判斷閾值線(水平(3) —致。在步驟S7中，集中控制器20判斷當(dāng)前選擇的模式是EV模式 還是HEV模式。如果在步驟S7中判斷選擇的是EV模式，則集中控制器20在 步驟S8中檢查加速踏板開度APO是否大于或等于EV-HEV模式轉(zhuǎn) 換判斷閾值水平a。如果AP02a，則在步驟S9中，集中控制器20允許從EV模式 向HEV模式轉(zhuǎn)換。如果APCKa，則在步驟S10中，集中控制器20 維持當(dāng)前所選擇的EV模式。 如果在步驟S7中判斷選擇的是HEV模式，則集中控制器20在 步驟Sll中判斷加速踏板開度APO是否小于高溫HEV-EV模式轉(zhuǎn)換 判斷閾值水平Y(jié)(其在常溫下與常溫HEV-EV模式轉(zhuǎn)換判斷閾值水平 卩一致)。如果APCKy，則在步驟S12中，集中控制器20允許從HEV模 式向EV模式轉(zhuǎn)換。如果APO^，則在步驟S13中，集中控制器20 維持當(dāng)前所選擇的HEV模式。如上所述，本實(shí)施例的模式轉(zhuǎn)換控制裝置構(gòu)造成根據(jù)車輛運(yùn) 行狀態(tài)(車速VSP)和驅(qū)動(dòng)環(huán)境(溫度TEMPat禾卩TEMPmg)改變 EV-HEV模式轉(zhuǎn)換條件與HEV-EV模式轉(zhuǎn)換條件之間的加速踏板開 度滯后aapo的量(其中AAPC^a —y)，當(dāng)滿足AP02a的ev-hev 模式轉(zhuǎn)換條件時(shí)允許從EV模式向HEV模式轉(zhuǎn)換，并且當(dāng)滿足APCKY 的HEV-EV模式轉(zhuǎn)換條件時(shí)允許從HEV模式向EV模式轉(zhuǎn)換。通過 這樣的構(gòu)造可得到以下有益效果。例如在城市等以低速行駛過程中，在加速踏板開度APO趨于變 化很大的情況下，則如圖6所示將滯后aapo (其中aapo-a — y) 關(guān)于低車速VSP設(shè)定為大的值。這防止了響應(yīng)大的加速踏板開度變 化而頻繁地在發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)時(shí)從EV模式向HEV模式轉(zhuǎn)換以及在發(fā)動(dòng) 機(jī)停機(jī)時(shí)從HEV模式向EV模式轉(zhuǎn)換。因而，可以減少由頻繁的模 式轉(zhuǎn)換引起的車輛燃油消耗率和驅(qū)動(dòng)性能的劣化。在高速行駛過程中，例如在市郊或高速公路行駛過程中，在加 速踏板開度趨于變化微小的情況下，如圖6所示將滯后aapo (其中 △ APO=ct — Y)關(guān)于高車速VSP設(shè)定為小的值，以便于容易響應(yīng)小的 加速踏板開度變化而進(jìn)行模式轉(zhuǎn)換。這使得當(dāng)電動(dòng)機(jī)/發(fā)電機(jī)扭矩和 蓄電池蓄電狀態(tài)SOC (可釋放的電池電力)足以進(jìn)行EV驅(qū)動(dòng)時(shí)可以 確保轉(zhuǎn)換到EV模式。因而，可以得到改善的混合動(dòng)力車輛燃油效率 和性能。加速踏板開度滯后aapo不僅根據(jù)車速條件(車輛運(yùn)行狀態(tài)) 而改變，而且根據(jù)車輛驅(qū)動(dòng)環(huán)境(溫度TEMPat和TEMPmg)而改變， 從而使滯后AAPO在變速器油溫TEMPat (第二離合器7的溫度)高
于常溫時(shí)增大，并在電力驅(qū)動(dòng)控制系統(tǒng)冷卻劑溫度TEMPmg (包括 電動(dòng)機(jī)/發(fā)電機(jī)5和變換器10的電力驅(qū)動(dòng)控制系統(tǒng)的溫度)高于常溫 時(shí)增大。當(dāng)電力驅(qū)動(dòng)控制系統(tǒng)的溫度升高時(shí)這可以減小選擇EV模式 的趨勢，其中在EV模式中包括電動(dòng)機(jī)/發(fā)電機(jī)5和變換器IO的電力 驅(qū)動(dòng)控制系統(tǒng)被置于高負(fù)荷條件下，此外當(dāng)為了應(yīng)對發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)沖擊 而進(jìn)行的離合器滑動(dòng)控制造成第二離合器7的溫度升高時(shí)，也可減小 HEV模式與EV模式之間轉(zhuǎn)換的頻率。這樣可限制電力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)和 第二離合器7的溫升，以防止對電力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)造成損害并防止第二離 合器7及其工作油過早劣化。此外，在EV-HEV模式轉(zhuǎn)換判斷閾值水平a保持為常量的同時(shí)， 通過調(diào)整HEV-EV模式轉(zhuǎn)換判斷閾值水平p、 y，如圖6所示使滯后△ APO (其中AAPOa —y)根據(jù)車輛運(yùn)行狀態(tài)(車速VSP)和驅(qū)動(dòng) 環(huán)境(溫度TEMPat和TEMPmg)而改變。這將產(chǎn)生以下有益效果。EV-HEV模式轉(zhuǎn)換判斷閾值水平a大體上對應(yīng)于加速踏板開度 APO的上限，在該加速踏板開度上限處，電動(dòng)機(jī)/發(fā)電機(jī)5可運(yùn)行以 進(jìn)行EV驅(qū)動(dòng)，從而為從EV模式轉(zhuǎn)換到HEV模式時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)的啟動(dòng) 存儲(chǔ)足夠的電動(dòng)機(jī)扭矩。如果在EV模式下加速踏板開度APO大于 EV-HEV模式轉(zhuǎn)換判斷閾值水平a，則電動(dòng)機(jī)/發(fā)電機(jī)5利用大的扭矩 轉(zhuǎn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)輪2，并在從EV模式轉(zhuǎn)換到HEV模式時(shí)無法產(chǎn)生足夠的 扭矩來啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)1。這將導(dǎo)致從EV模式到HEV模式的轉(zhuǎn)換失敗。 也就是，如果通過沿著增大加速踏板開度的方向偏移EV-HEV模式 轉(zhuǎn)換判斷閾值水平a，則電動(dòng)機(jī)/發(fā)電機(jī)5無法啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)1并無法 進(jìn)行從EV模式到HEV模式的轉(zhuǎn)換。然而，在本實(shí)施例中是通過調(diào)整HEV-EV模式轉(zhuǎn)換判斷閾值水 平|3、 Y而不是調(diào)整EV-HEV模式轉(zhuǎn)換判斷閾值水平a來改變滯后△ APO (其中AAPC^a — Y)。這樣可避免以上的弊端。對上述實(shí)施例的說明旨在便于理解本發(fā)明而并非限制本發(fā)明。 相反，本發(fā)明意欲覆蓋包括在所附權(quán)利要求書范圍內(nèi)的多種變型和等 同布置，該范圍將符合最寬廣的解釋以涵蓋法律允許下的全部變型和 等同布置。
本申請要求2006年12月26日提交的日本專利申請 No.2006-349851和2007年9月18日提交的日本專利申請 No.2007-240878的優(yōu)先權(quán)，在此將這兩個(gè)申請的全部內(nèi)容以引用的 方式并入本文。
權(quán)利要求
1.一種用于混合動(dòng)力車輛的控制裝置，所述混合動(dòng)力車輛包括發(fā)動(dòng)機(jī)、電動(dòng)機(jī)/發(fā)電機(jī)以及至少一個(gè)驅(qū)動(dòng)輪，所述混合動(dòng)力車輛可運(yùn)行在僅由所述電動(dòng)機(jī)/發(fā)電機(jī)對所述車輛提供動(dòng)力的電力驅(qū)動(dòng)模式下以及由所述發(fā)動(dòng)機(jī)與所述電動(dòng)機(jī)/發(fā)電機(jī)共同對所述車輛提供動(dòng)力的混合動(dòng)力驅(qū)動(dòng)模式下，所述控制裝置包括控制器，所述控制器構(gòu)造成設(shè)定加速踏板開度的第一閾值水平；設(shè)定所述加速踏板開度的第二閾值水平，在所述第一閾值水平與所述第二閾值水平之間限定有滯后值；基于車輛運(yùn)行狀態(tài)和驅(qū)動(dòng)環(huán)境中至少之一改變所述滯后值；接收對應(yīng)于所述加速踏板開度的信號(hào)；在所述加速踏板開度小于所述第一閾值水平的情況下，啟動(dòng)從所述混合動(dòng)力驅(qū)動(dòng)模式向所述電力驅(qū)動(dòng)模式的轉(zhuǎn)換；以及在所述加速踏板開度大于所述第二閾值水平的情況下，啟動(dòng)從所述電力驅(qū)動(dòng)模式向所述混合動(dòng)力驅(qū)動(dòng)模式的轉(zhuǎn)換。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的控制裝置，其中，所述車輛運(yùn)行狀態(tài)和所述驅(qū)動(dòng)環(huán)境中至少之一包括車速，所述 控制器還構(gòu)造成通過使所述滯后值隨所述車速減小而增大的方式改 變所述滯后值。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的控制裝置，其中，所述控制器還構(gòu)造成通過基于所述車輛運(yùn)行狀態(tài)和所述驅(qū)動(dòng) 環(huán)境中至少之一調(diào)整所述第一閾值水平的方式改變所述滯后值。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的控制裝置，其中， 所述第二閾值水平隨著所述滯后值的改變而保持不變。
5. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的控制裝置，其中，所述控制器還構(gòu)造成通過基于所述車輛運(yùn)行狀態(tài)和所述驅(qū)動(dòng) 環(huán)境中至少之一調(diào)整所述第一閾值水平的方式改變所述滯后值。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的控制裝置，其中， 所述第二閾值水平隨著所述滯后值的改變而保持不變。
7. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的控制裝置，其中，所述控制器還構(gòu)造成通過使所述第一閾值水平隨著車速的減 小而減小并將所述第二閾值水平維持在與所述車速無關(guān)的常值的方 式改變所述滯后值。
8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的控制裝置，其中，所述混合動(dòng)力車輛還包括第一離合器，其設(shè)置在所述發(fā)動(dòng)機(jī) 與所述電動(dòng)機(jī)/發(fā)電機(jī)之間，以改變所述發(fā)動(dòng)機(jī)與所述電動(dòng)機(jī)/發(fā)電機(jī) 之間的扭矩傳遞容量；以及第二離合器，其設(shè)置在所述電動(dòng)機(jī)/發(fā)電 機(jī)與所述至少一個(gè)驅(qū)動(dòng)輪之間，以改變所述電動(dòng)機(jī)/發(fā)電機(jī)與所述至 少一個(gè)驅(qū)動(dòng)輪之間的扭矩傳遞容量；其中，所述控制器構(gòu)造成通過發(fā)出脫開所述第一離合器并接合所述 第二離合器的指令以啟動(dòng)向所述電力驅(qū)動(dòng)模式的轉(zhuǎn)換，并且通過發(fā)出 接合所述第一離合器和所述第二離合器的指令以啟動(dòng)向所述混合動(dòng) 力驅(qū)動(dòng)模式的轉(zhuǎn)換；并且所述控制器構(gòu)造成通過使所述滯后值隨著所述第二離合器的 溫度升高而增大的方式改變所述滯后值。
9. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的控制裝置，其中，所述控制器構(gòu)造成通過使所述滯后值隨著包括所述電動(dòng)機(jī)/發(fā) 電機(jī)的電力驅(qū)動(dòng)控制系統(tǒng)的溫度升高而增大的方式改變所述滯后值。
10. —種混合動(dòng)力車輛的控制裝置，所述混合動(dòng)力車輛包括發(fā) 動(dòng)機(jī)、電動(dòng)機(jī)/發(fā)電機(jī)以及至少一個(gè)驅(qū)動(dòng)輪，所述混合動(dòng)力車輛可運(yùn) 行在僅由所述電動(dòng)機(jī)/發(fā)電機(jī)對所述車輛提供動(dòng)力的電力驅(qū)動(dòng)模式下 以及由所述發(fā)動(dòng)機(jī)與所述電動(dòng)機(jī)/發(fā)電機(jī)共同對所述車輛提供動(dòng)力的 混合動(dòng)力驅(qū)動(dòng)模式下，所述控制裝置包括用于設(shè)定加速踏板開度的第一閾值水平的裝置；用于設(shè)定所述加速踏板開度的第二閾值水平的裝置，在所述第 一閾值水平與所述第二閾值水平之間限定滯后值；用于基于車輛運(yùn)行狀態(tài)和驅(qū)動(dòng)環(huán)境中至少之一改變所述滯后值 的裝置；用于接收對應(yīng)于所述加速踏板開度的信號(hào)的裝置； 在所述加速踏板開度小于所述第一閾值水平的情況下啟動(dòng)從所述混合動(dòng)力驅(qū)動(dòng)模式向所述電力驅(qū)動(dòng)模式的轉(zhuǎn)換的裝置；以及在所述加速踏板開度大于所述第二閾值水平的情況下啟動(dòng)從所述電力驅(qū)動(dòng)模式向所述混合動(dòng)力驅(qū)動(dòng)模式的轉(zhuǎn)換的裝置。
11. 一種用于控制混合動(dòng)力車輛的方法，所述混合動(dòng)力車輛包 括發(fā)動(dòng)機(jī)、電動(dòng)機(jī)/發(fā)電機(jī)以及至少一個(gè)驅(qū)動(dòng)輪，所述混合動(dòng)力車輛 可運(yùn)行在僅由所述電動(dòng)機(jī)/發(fā)電機(jī)對所述車輛提供動(dòng)力的電力驅(qū)動(dòng)模 式下以及由所述發(fā)動(dòng)機(jī)與所述電動(dòng)機(jī)/發(fā)電機(jī)共同對所述車輛提供動(dòng) 力的混合動(dòng)力驅(qū)動(dòng)模式下，所述方法包括設(shè)定加速踏板開度的第一閾值水平；設(shè)定所述加速踏板開度的第二閾值水平，在所述第一閾值水平與所述第二閾值水平之間限定滯后值；基于車輛運(yùn)行狀態(tài)和驅(qū)動(dòng)環(huán)境中至少之一改變所述滯后值； 接收對應(yīng)于所述加速踏板開度的信號(hào)；如果所述加速踏板開度小于所述第一閾值水平，則啟動(dòng)從所述 混合動(dòng)力驅(qū)動(dòng)模式向所述電力驅(qū)動(dòng)模式的轉(zhuǎn)換；以及如果所述加速踏板開度大于所述第二閾值水平，則啟動(dòng)從所述 電力驅(qū)動(dòng)模式向所述混合動(dòng)力驅(qū)動(dòng)模式的轉(zhuǎn)換。
12. 根據(jù)權(quán)利要求11所述的方法，其中，所述車輛運(yùn)行狀態(tài)和所述驅(qū)動(dòng)環(huán)境中至少之一包括車速，改變 所述滯后值的步驟還包括隨著所述車速減小而增大所述滯后值。
13. 根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，其中，改變所述滯后值的步驟還包括隨著包括所述電動(dòng)機(jī)/發(fā)電機(jī)的 電力驅(qū)動(dòng)控制系統(tǒng)的溫度升高而增大所述滯后值。
14. 根據(jù)權(quán)利要求11所述的方法，其中，改變所述滯后值的步驟還包括基于所述車輛運(yùn)行狀態(tài)和所述 驅(qū)動(dòng)環(huán)境中至少之一調(diào)整所述第一閾值水平。
15. 根據(jù)權(quán)利要求14所述的方法，其中，改變所述滯后值的步驟還包括隨著包括所述電動(dòng)機(jī)/發(fā)電機(jī)的 電力驅(qū)動(dòng)控制系統(tǒng)的溫度升高而增大所述滯后值。
16. 根據(jù)權(quán)利要求11所述的方法，其中， 改變所述滯后值的步驟還包括基于所述滯后值的總變化量隨著車速的減小而減小所述第 一閾值水平；以及響應(yīng)所述滯后值的改變而維持所述第二閾值水平不變。
17. 根據(jù)權(quán)利要求16所述的方法，其中，所述混合動(dòng)力車輛還包括第一離合器，其設(shè)置在所述發(fā)動(dòng)機(jī) 與所述電動(dòng)機(jī)/發(fā)電機(jī)之間，以改變所述發(fā)動(dòng)機(jī)與所述電動(dòng)機(jī)/發(fā)電機(jī) 之間的扭矩傳遞容量；以及第二離合器，其設(shè)置在所述電動(dòng)機(jī)/發(fā)電 機(jī)與所述至少一個(gè)驅(qū)動(dòng)輪之間，以改變所述電動(dòng)機(jī)/發(fā)電機(jī)與所述至 少一個(gè)驅(qū)動(dòng)輪之間的扭矩傳遞容量，所述方法還包括通過發(fā)出脫開所述第一離合器并接合所述第二離合器的指令以 啟動(dòng)向所述電力驅(qū)動(dòng)模式的轉(zhuǎn)換；以及通過發(fā)出接合所述第一離合器和所述第二離合器的指令以啟動(dòng) 向所述混合動(dòng)力驅(qū)動(dòng)模式的轉(zhuǎn)換，并且通過使所述滯后值隨著所述第 二離合器的溫度升高而增大的方式改變所述滯后值。
18.根據(jù)權(quán)利要求11所述的方法，其中，改變所述滯后值的步驟還包括隨著包括所述電動(dòng)機(jī)/發(fā)電機(jī)的 電力驅(qū)動(dòng)控制系統(tǒng)的溫度升高而增大所述滯后值。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種用于混合動(dòng)力車輛的模式轉(zhuǎn)換控制裝置，所述混合動(dòng)力車輛包括發(fā)動(dòng)機(jī)、電動(dòng)機(jī)/發(fā)電機(jī)以及至少一個(gè)驅(qū)動(dòng)輪。電力驅(qū)動(dòng)模式與混合動(dòng)力驅(qū)動(dòng)模式之間的轉(zhuǎn)換受到控制，其中在電力驅(qū)動(dòng)模式下，僅利用所述電動(dòng)機(jī)對所述至少一個(gè)驅(qū)動(dòng)輪提供動(dòng)力，在混合動(dòng)力驅(qū)動(dòng)模式下，利用所述發(fā)動(dòng)機(jī)與所述電動(dòng)機(jī)/發(fā)電機(jī)共同對所述至少一個(gè)驅(qū)動(dòng)輪提供動(dòng)力。在加速踏板開度小于第一閾值水平的情況下，所述驅(qū)動(dòng)模式從所述混合動(dòng)力驅(qū)動(dòng)模式變?yōu)樗鲭娏︱?qū)動(dòng)模式，并且在所述加速踏板開度大于第二閾值水平的情況下，所述驅(qū)動(dòng)模式從所述電力驅(qū)動(dòng)模式變?yōu)樗龌旌蟿?dòng)力驅(qū)動(dòng)模式。在所述第一閾值水平與所述第二閾值水平之間限定有基于車輛運(yùn)行狀態(tài)而改變的滯后值。
文檔編號(hào)B60W20/00GK101209711SQ20071016063
公開日2008年7月2日 申請日期2007年12月26日 優(yōu)先權(quán)日2006年12月26日
發(fā)明者上野宗利, 日高輝勝, 齊藤克行 申請人:日產(chǎn)自動(dòng)車株式會(huì)社