專利名稱：混合動(dòng)力車輛的離合器控制裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種混合動(dòng)力車輛的離合器控制裝置。
背景技術(shù)：
裝備有引擎和發(fā)動(dòng)機(jī)的混合動(dòng)力車輛具有包括EV驅(qū)動(dòng)模式、串聯(lián)驅(qū)動(dòng)模式和并聯(lián)驅(qū)動(dòng)模式的多種驅(qū)動(dòng)模式。如圖8至10所示，這種混合動(dòng)力車輛包括將引擎31側(cè)的引擎軸32與發(fā)動(dòng)機(jī)33側(cè)的發(fā)動(dòng)機(jī)軸34接合或者從發(fā)動(dòng)機(jī)軸34釋放的離合器35，并且該混合動(dòng)力車輛基于驅(qū)動(dòng)模式將離合器35保持在接合狀態(tài)/釋放狀態(tài)(參見，例如日本專利第 3702897B號)。任何一個(gè)濕式(單盤/多盤)和干式(單盤/多盤)都可以用作離合器。 以下，這兩種均被引用為離合器。此處，將參考圖8至10描述每個(gè)驅(qū)動(dòng)模式和離合器之間的關(guān)系。在EV驅(qū)動(dòng)模式中，如圖8所示，通過驅(qū)動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)33來驅(qū)動(dòng)車輛30的輪胎36。在此情況下，引擎31停止，發(fā)電機(jī)37也停止發(fā)電，離合器35處于釋放狀態(tài)。在串聯(lián)驅(qū)動(dòng)模式中，通過驅(qū)動(dòng)引擎31使得發(fā)電機(jī)37發(fā)電，并且通過使用發(fā)電機(jī)37 發(fā)的電和電池(未顯示)充的電來驅(qū)動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)33，以驅(qū)動(dòng)車輛30的輪胎36，如圖9所示。 即使在此情況下，離合器35仍處于釋放狀態(tài)。同時(shí)，在并聯(lián)驅(qū)動(dòng)模式中，通過驅(qū)動(dòng)引擎31來驅(qū)動(dòng)車輛30的輪胎36，離合器35處于接合狀態(tài)。因此，引擎31的驅(qū)動(dòng)力被傳遞至發(fā)動(dòng)機(jī)軸34側(cè)(驅(qū)動(dòng)軸側(cè))，如圖10所示。 在并聯(lián)驅(qū)動(dòng)模式中，可通過驅(qū)動(dòng)引擎31和發(fā)動(dòng)機(jī)33來驅(qū)動(dòng)車輛30的輪胎36。如上所示，在發(fā)動(dòng)機(jī)33被用作驅(qū)動(dòng)力的EV驅(qū)動(dòng)模式和串聯(lián)驅(qū)動(dòng)模式中，當(dāng)離合器 35被釋放且引擎軸32和發(fā)動(dòng)機(jī)軸34處于機(jī)械斷開狀態(tài)時(shí)，車輛30被驅(qū)動(dòng)。相反地，在引擎31被用作驅(qū)動(dòng)力的并聯(lián)驅(qū)動(dòng)模式中，當(dāng)離合器35被接合且引擎軸32和發(fā)動(dòng)機(jī)軸34被相互機(jī)械聯(lián)接時(shí)，車輛30被驅(qū)動(dòng)。因此，當(dāng)驅(qū)動(dòng)模式從EV驅(qū)動(dòng)模式或串聯(lián)驅(qū)動(dòng)模式切換到并聯(lián)驅(qū)動(dòng)模式時(shí)，已經(jīng)被釋放的離合器35會被接合，而當(dāng)驅(qū)動(dòng)模式從并聯(lián)驅(qū)動(dòng)模式切換到EV驅(qū)動(dòng)模式或串聯(lián)驅(qū)動(dòng)模式時(shí)，已經(jīng)被接合的離合器35會被釋放。引擎31的最大驅(qū)動(dòng)力具有依賴于車速的預(yù)定值，然而由發(fā)動(dòng)機(jī)33輸出的最大驅(qū)動(dòng)力不僅依賴于車速還依賴于由電池輸出的可能的電池輸出(possible battery output) (如下所述的圖2到圖4做出了詳細(xì)說明)。當(dāng)驅(qū)動(dòng)模式從并聯(lián)驅(qū)動(dòng)模式切換到串聯(lián)驅(qū)動(dòng)模式的時(shí)候，通過釋放已經(jīng)被接合的離合器，驅(qū)動(dòng)力從引擎31轉(zhuǎn)換到發(fā)動(dòng)機(jī)33。然而，離合器35剛剛被釋放之后，如果不考慮可能的電池輸出，引擎31的最大驅(qū)動(dòng)力和由發(fā)動(dòng)機(jī)33 輸出的最大驅(qū)動(dòng)力存在巨大差異，并且會發(fā)生扭轉(zhuǎn)震動(dòng)(torque shock)，所以駕駛混合動(dòng)力車輛并不舒服。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種混合動(dòng)力車輛的離合器控制裝置，該離合器控制裝置能夠在切換混合動(dòng)力車輛的驅(qū)動(dòng)模式的時(shí)候防止發(fā)生扭轉(zhuǎn)震動(dòng)。為了達(dá)到此目標(biāo)，根據(jù)本發(fā)明，設(shè)置有混合動(dòng)力車輛的離合器控制裝置，其包括電池，其利用發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的電進(jìn)行充電；發(fā)動(dòng)機(jī)，其通過利用發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的電或在電池中充的電中的至少一種驅(qū)動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)軸， 該發(fā)動(dòng)機(jī)軸與混合動(dòng)力車輛的驅(qū)動(dòng)軸連接；引擎，其驅(qū)動(dòng)發(fā)電機(jī)和混合動(dòng)力車輛；離合器； 控制單元，其獲取由電池輸出的可能的電池輸出并且根據(jù)可能的電池輸出設(shè)定變化車速 (change vehicle velocity)，當(dāng)混合動(dòng)力車輛的車速是變化車速的時(shí)候，該控制單元將離合器的接合狀態(tài)改變成離合器的釋放狀態(tài)，將混合動(dòng)力車輛的引擎驅(qū)動(dòng)狀態(tài)改變成混合動(dòng)力車輛的發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)狀態(tài)，在該離合器的接合狀態(tài)中發(fā)動(dòng)機(jī)軸與引擎的引擎軸彼此接合， 在該釋放狀態(tài)中發(fā)動(dòng)機(jī)軸和引擎軸彼此釋放，在該引擎驅(qū)動(dòng)狀態(tài)中，混合動(dòng)力車輛由引擎驅(qū)動(dòng)，在該發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)狀態(tài)時(shí)，混合動(dòng)力車輛由發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)?？刂茊卧梢垣@取可能的發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)力(possible motor driving force)，該可能的發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)力由發(fā)動(dòng)機(jī)輸出并且與基于發(fā)電機(jī)輸出的最大發(fā)電輸出和可能的電池輸出的車速相對應(yīng)，該控制單元可以獲取最大引擎驅(qū)動(dòng)力，該最大引擎驅(qū)動(dòng)力通過引擎輸出并且與車速相對應(yīng)，并且該控制單元可以將其中可能的發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)力和最大引擎驅(qū)動(dòng)力之間的差值等于或者小于預(yù)定的差值時(shí)的速度設(shè)定為變化車速?？刂茊卧梢垣@取最大發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)力，該最大發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)力由發(fā)動(dòng)機(jī)輸出并且與車速相對應(yīng)，當(dāng)可能的發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)力等于或者大于最大發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)力時(shí)，該控制單元將其中最大發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)力與最大引擎驅(qū)動(dòng)力之間的差值等于或者小于預(yù)定差值時(shí)的速度設(shè)定為變化車速。在可能的電池輸出等于或小于用于確定電池耗盡的預(yù)先步驟的緊急確定輸出 (emergency determination output)的情況下，控制單元可以防止離合器被接合，而不論車速，并且在離合器處于接合狀態(tài)的時(shí)候釋放離合器?？刂茊卧梢詮碾姵氐臏囟群统潆姞顟B(tài)獲取可能的電池輸出。


圖1是車輛的結(jié)構(gòu)示意圖，該車輛包括根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施例的混合動(dòng)力車輛的離合器控制裝置。圖2A和圖2B是說明根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施例的混合動(dòng)力車輛的離合器控制裝置中的控制的示意圖，并且圖2A是當(dāng)可能的電池輸出等于或大于預(yù)定輸出時(shí)的控制映射圖(control map)。圖3A和圖:3B是說明根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施例的混合動(dòng)力車輛的離合器控制裝置中的控制的示意圖，并且圖3A是當(dāng)可能的電池輸出小于預(yù)定輸出時(shí)的控制映射圖。圖4A和圖4B是說明根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施例的混合動(dòng)力車輛的離合器控制裝置中的控制的示意圖，并且圖4A是當(dāng)可能的電池輸出等于或小于緊急確定輸出時(shí)的控制映射圖。圖5是在根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施例的混合動(dòng)力車輛的離合器控制裝置中計(jì)算可能的電池輸出時(shí)的方塊圖。圖6是說明根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施例的混合動(dòng)力車輛的離合器控制裝置中的控制的流程圖。
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圖7是說明在根據(jù)本發(fā)明的示范性的實(shí)施例的離合器控制裝置中可能的電池輸出和并聯(lián)停止車速(parallel termination vehicle velocity)之間的關(guān)系的圖表。圖8是說明混合動(dòng)力車輛中的EV驅(qū)動(dòng)模式的示意圖。圖9是說明混合動(dòng)力車輛中的串聯(lián)驅(qū)動(dòng)模式的示意圖。圖10是說明混合動(dòng)力車輛中的并聯(lián)驅(qū)動(dòng)模式的示意圖。
具體實(shí)施例方式在下文中，將會參考附圖1到7描述根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施例的混合動(dòng)力車輛的離合器控制裝置。(第一示例性實(shí)施例)圖1是車輛的結(jié)構(gòu)示意圖，該車輛具有根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施例的混合動(dòng)力車輛的離合器控制裝置。圖2A到7是說明根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施例的混合動(dòng)力車輛的離合器控制裝置中的控制的示意圖。具體來說，圖2A是當(dāng)可能的電池輸出等于或大于預(yù)定輸出時(shí)的控制映射圖，圖3A是當(dāng)可能的電池輸出小于預(yù)定輸出時(shí)的控制映射圖，圖4A是當(dāng)可能的電池輸出等于或小于緊急確定輸出時(shí)的控制映射圖，圖5是計(jì)算可能的電池輸出時(shí)的方塊圖，圖6是說明其的控制的流程圖，和圖7是說明可能的電池輸出和并聯(lián)停止車速之間的關(guān)系的圖表。在根據(jù)本示例性實(shí)施例的混合動(dòng)力車輛的離合器控制裝置中，車輛10是使用引擎11和發(fā)動(dòng)機(jī)15作為能量源的混合動(dòng)力車輛，如圖1所示。具體地，車輛10包括驅(qū)動(dòng)車輛時(shí)用作發(fā)電的能量來源的引擎11，由引擎11驅(qū)動(dòng)以發(fā)電的發(fā)電機(jī)12，為其充由發(fā)電機(jī)12 發(fā)的電的高壓電池13和發(fā)動(dòng)機(jī)15，該發(fā)動(dòng)機(jī)15通過換流器14接收來自發(fā)電機(jī)12和高壓電池13的電，并且利用發(fā)電機(jī)12發(fā)的電和高壓電池13中充的電之中至少其中一個(gè)以驅(qū)動(dòng)車輛10。發(fā)動(dòng)機(jī)15驅(qū)動(dòng)前輪18的驅(qū)動(dòng)軸并通過變速箱(變速器)17 (具體地，通過變速箱 17內(nèi)的差動(dòng)器)與前輪18的驅(qū)動(dòng)軸連接。同時(shí)，引擎11也通過變速箱17與前輪18連接， 而當(dāng)驅(qū)動(dòng)前輪18的驅(qū)動(dòng)軸時(shí)，通過安裝在變速箱17中的離合器16 (另外，通過變速箱17 中的差動(dòng)器)與前輪18連接。離合器16由液壓控制閥(未顯示)如電磁閥來控制，具體地，相互接合/釋放引擎11的引擎軸和發(fā)動(dòng)機(jī)15的發(fā)動(dòng)機(jī)軸。由于離合器16和變速箱17 可能具有任何配置，因此這里將省略其詳細(xì)描述。離合器16可與變速箱17分離，并且任何一個(gè)濕式(單盤/多盤)和干式(單盤/多盤)都可以用作離合器16。在示例性實(shí)施例中，作為例子，發(fā)動(dòng)機(jī)15被安裝在前輪18側(cè)，而驅(qū)動(dòng)后輪19的發(fā)動(dòng)機(jī)可能需要進(jìn)一步地安裝。在示例性實(shí)施例中，舉例說明了其中引擎11被驅(qū)動(dòng)并且由發(fā)電機(jī)12產(chǎn)生電從而將產(chǎn)生的電充進(jìn)高壓電池13中的混合動(dòng)力車輛，也可使用其中高壓電池13可由車輛外部的家用電源或快速充電器充電的插入式混合動(dòng)力車輛。車輛10包括控制引擎11的引擎電子控制單元(ECU) 21、控制發(fā)電機(jī)12的發(fā)電機(jī) E⑶22和控制高壓電池13、發(fā)動(dòng)機(jī)15和變速箱17 (離合器16)的EV-E⑶(車輛集成控制器，控制單元)23。高壓電池13通過管理高壓電池13的電池管理單元(BMU)M與EV-E⑶ 23連接。BMU M監(jiān)視高壓電池13的電壓、電流、溫度和充電狀態(tài)(SOC)并基于溫度和SOC 計(jì)算可能的電池輸出，并將可能的電池輸出以及電壓、電流、溫度和SOC通知給EV-ECU 23。BMU M的功能可以通過EV-E⑶23直接進(jìn)行。引擎E⑶21、發(fā)電機(jī)E⑶22和EV-E⑶23可通過使用例如控制器區(qū)域網(wǎng)絡(luò)(CAN) 相互發(fā)送和接收信息。在根據(jù)示例性實(shí)施例的離合器控制裝置中，根據(jù)車速和車輛10所需驅(qū)動(dòng)力，并且通過執(zhí)行下述離合器控制，EV-ECU 23控制離合器16以切換EV驅(qū)動(dòng)、串聯(lián)驅(qū)動(dòng)和并聯(lián)驅(qū)動(dòng)，其中該EV驅(qū)動(dòng)使用電池、該串聯(lián)驅(qū)動(dòng)使用電池和引擎的組合，并且該并聯(lián)驅(qū)動(dòng)使用引擎。EV-ECU 23從車速傳感器(未顯示)檢測車輛10的車速，并基于從油門踏板(未顯示)檢測到的油門開度獲取所需的驅(qū)動(dòng)力。首先，參考圖2A和2B，將描述當(dāng)一個(gè)可能的電池輸出P等于或大于預(yù)定輸出1 時(shí)的控制映射圖。以下將會詳細(xì)說明。當(dāng)可能的電池輸出P等于或大于預(yù)定輸出1 時(shí)，基于可能的電池輸出P和最大發(fā)電輸出1 的可能的發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)力等于或大于最大發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)力 Tma0車輛10的驅(qū)動(dòng)模式基于車速和所需要的驅(qū)動(dòng)力而被切換。鑒于對離合器16的控制，驅(qū)動(dòng)模式包括EV驅(qū)動(dòng)、串聯(lián)驅(qū)動(dòng)(發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)狀態(tài))和并聯(lián)驅(qū)動(dòng)(引擎驅(qū)動(dòng)狀態(tài))，在該串聯(lián)驅(qū)動(dòng)中離合器16被釋放且車輛被發(fā)動(dòng)機(jī)15驅(qū)動(dòng)，在該并聯(lián)驅(qū)動(dòng)中離合器16被接合且車輛被引擎11驅(qū)動(dòng)。變化車速被設(shè)為并聯(lián)停止車速Va，在變化速度中離合器16的接合狀態(tài)被改變成離合器16的釋放狀態(tài)，并且對于并聯(lián)停止車速Va的說明如下。在可能的電池輸出P等于或大于預(yù)定輸出1 的情況下，如果車速小于并聯(lián)停止車速Va，離合器16被釋放并且車輛以EV驅(qū)動(dòng)或串聯(lián)驅(qū)動(dòng)的方式被驅(qū)動(dòng)。EV驅(qū)動(dòng)和串聯(lián)驅(qū)動(dòng)需要的驅(qū)動(dòng)力為發(fā)動(dòng)機(jī)15的驅(qū)動(dòng)力。如果車速和驅(qū)動(dòng)力是通過可能的電池輸出P在可能的電池驅(qū)動(dòng)力T的映射區(qū)域Rea以內(nèi)的車速和驅(qū)動(dòng)力，EV驅(qū)動(dòng)被執(zhí)行，該可能的電池輸出 P為高壓電池13當(dāng)前可能的輸出，并且如果車速和驅(qū)動(dòng)力是最大發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)力Tma的區(qū)域 Rsa以內(nèi)或者超出映射區(qū)域Rea的車速和驅(qū)動(dòng)力，串聯(lián)驅(qū)動(dòng)被執(zhí)行，該Tma是發(fā)動(dòng)機(jī)15本身輸出的最大驅(qū)動(dòng)力。同時(shí)，當(dāng)車速等于或大于并聯(lián)停止車速Va，離合器16被接合并且車輛被以并聯(lián)驅(qū)動(dòng)模式驅(qū)動(dòng)。并聯(lián)驅(qū)動(dòng)所需要的驅(qū)動(dòng)力為由引擎11產(chǎn)生的驅(qū)動(dòng)力。并聯(lián)驅(qū)動(dòng)在驅(qū)動(dòng)力和車速在最大引擎驅(qū)動(dòng)力Te映射區(qū)域Rpa以內(nèi)的時(shí)候被執(zhí)行，Te是從引擎11輸出的最大驅(qū)動(dòng)力。在此，可能的電池輸出P將會參考圖5描述。如圖5所示，基于輸入到BMU 24的 SOC值dl，第一計(jì)算單位Bl從電池輸出和SOC值的映射圖中獲取第一可能的電池輸出Pl。 基于輸入到BMU 24的電池溫度值d2，第二計(jì)算單位B2從電池輸出和電池溫度值的映射圖中獲取第二可能的電池輸出P2。第三計(jì)算單位B3選擇第一可能的電池輸出和第二可能的電池輸出P2中較小的一個(gè)，并且將較小的那個(gè)設(shè)定為可能的電池輸出P。從第一計(jì)算單位 Bl的映射圖可以看到，用于SOC值的電池輸出隨著SOC值的上升而上升。從第二計(jì)算單位 B2的映射圖可以看到，用于電池溫度值的電池輸出隨著電池溫度值的上升而上升。如上所述，在BMU 24中，可能的電池輸出P通過SOC和高壓電池13的電池溫度獲取，并且隨后被通知給EV-E⑶23。在由可能的電池輸出P驅(qū)動(dòng)的發(fā)動(dòng)機(jī)15中，目前能夠輸出的驅(qū)動(dòng)力變?yōu)榭赡艿碾姵仳?qū)動(dòng)力T。在圖2A中，最大發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)力Tma是發(fā)動(dòng)機(jī)15本身輸出的最大驅(qū)動(dòng)力。當(dāng)車速低的時(shí)候，驅(qū)動(dòng)力可以通過利用可能的電池輸出P而被輸出，當(dāng)車速中等的時(shí)候，驅(qū)動(dòng)力可以
6通過使用可能的電池輸出P和從發(fā)電機(jī)12產(chǎn)生的電輸出而被輸出。當(dāng)通過發(fā)電機(jī)12產(chǎn)生的最大輸出被調(diào)整到最大發(fā)電輸出I^g，預(yù)定輸出1 可以通過與最大發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)力Tma相對應(yīng)的輸出Pma和最大發(fā)電輸出1 被定義為1 = Pma-Pgo相應(yīng)地，如圖2B的柱狀圖所示， 當(dāng)可能的電池輸出P等于或大于預(yù)定輸出1 時(shí)，通過增加來自發(fā)動(dòng)機(jī)12的發(fā)電輸出(產(chǎn)生的能量等于或小于最大發(fā)電輸出I^g)，在最大發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)力Tma下執(zhí)行EV驅(qū)動(dòng)和串聯(lián)驅(qū)動(dòng)。最大發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)力Tma被獲取以與車速相對應(yīng)，由引擎11輸出的最大引擎驅(qū)動(dòng)力 Te被獲取以與車速相對應(yīng)，并且并聯(lián)停止車速Va被設(shè)定為滿足表達(dá)式ITma-TeI ^ ΔΤ，其中Δ T為防止扭轉(zhuǎn)震動(dòng)發(fā)生的預(yù)定驅(qū)動(dòng)力差。即，參考圖2Α，在鄰近最大發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)力Tma 的輸出曲線和最大引擎驅(qū)動(dòng)力Te的輸出曲線的交點(diǎn)的車速被設(shè)置成并聯(lián)停止車速Va。從圖2A可明顯地看到，在并聯(lián)驅(qū)動(dòng)被切換成串聯(lián)驅(qū)動(dòng)或EV驅(qū)動(dòng)的情況下，如果離合器16在除了并聯(lián)停止車速Va以外的車速時(shí)釋放，驅(qū)動(dòng)力的變化較大并且發(fā)生扭轉(zhuǎn)震動(dòng)。同時(shí)，當(dāng)可能的電池輸出P等于或大于預(yù)定輸出1 的時(shí)候，即發(fā)動(dòng)機(jī)可能的驅(qū)動(dòng)力等于或大于最大發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)力Tma的時(shí)候，并聯(lián)停止車速Va被采用，在并聯(lián)驅(qū)動(dòng)被切換成串聯(lián)驅(qū)動(dòng)或EV驅(qū)動(dòng)的時(shí)候，如果車速是并聯(lián)停止車速Va，離合器16被釋放，并且因此，通過釋放離合器16，即使驅(qū)動(dòng)力從引擎11變成發(fā)動(dòng)機(jī)15，驅(qū)動(dòng)力的變化較小并且扭轉(zhuǎn)震動(dòng)也會減小。將要描述在圖2A和2B以及圖3A到圖4B情況下的可能的電池輸出和并聯(lián)停止車速之間的關(guān)系顯示在圖7中。由于當(dāng)可能的電池輸出P等于或大于預(yù)定輸出1 時(shí)并聯(lián)停止車速Va被最大發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)力Tma確定，所以并聯(lián)停止車速Va變?yōu)轭A(yù)定值，并且例如被設(shè)定成80到100千米/小時(shí)范圍內(nèi)的任何一個(gè)值。接著，參考圖3A和:3B，將說明當(dāng)可能的電池輸出P小于預(yù)定輸出1 時(shí)(然而，等于或大于將在下文中描述的緊急狀況確定輸出1 )的控制映射圖。當(dāng)可能的電池輸出P小于預(yù)定輸出1^，基于可能的電池輸出P和最大發(fā)電輸出1 的可能的發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)力小于最大發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)力Tma。車輛10的驅(qū)動(dòng)模式的切換與當(dāng)可能的電池輸出P等于或大于預(yù)定輸出1 時(shí)的切換相同，然而如下所述，在此，變化車速被設(shè)為并聯(lián)停止車速Vb，在該變化車速中離合器16 的接合狀態(tài)被改變成離合器16的釋放狀態(tài)。當(dāng)可能的電池輸出P小于預(yù)定輸出Pa，如果車輛速度小于并聯(lián)停止車速Vb，離合器16被釋放并且車輛被以EV驅(qū)動(dòng)或串聯(lián)驅(qū)動(dòng)的方式被驅(qū)動(dòng)。EV驅(qū)動(dòng)和串聯(lián)驅(qū)動(dòng)需要的驅(qū)動(dòng)力為由發(fā)動(dòng)機(jī)15產(chǎn)生的驅(qū)動(dòng)力。并且如果車速和驅(qū)動(dòng)力是通過可能的電池輸出而在可能的電池驅(qū)動(dòng)力T的映射區(qū)域Reb以內(nèi)的車速和驅(qū)動(dòng)力，EV驅(qū)動(dòng)被執(zhí)行，該可能的電池輸出P為高壓電池13當(dāng)前可能的輸出，并且如果車速和驅(qū)動(dòng)力是在發(fā)動(dòng)機(jī)15當(dāng)前能夠輸出的發(fā)動(dòng)機(jī)可能的驅(qū)動(dòng)力Tmb的區(qū)域Rsb以內(nèi)或者超過映射區(qū)域Reb的車速和驅(qū)動(dòng)力，串聯(lián)驅(qū)動(dòng)被執(zhí)行。同時(shí)，當(dāng)車速等于或大于并聯(lián)停止車速Vb，離合器16被接合并且車輛被以并聯(lián)驅(qū)動(dòng)模式驅(qū)動(dòng)。并聯(lián)驅(qū)動(dòng)需要的驅(qū)動(dòng)力是通過引擎11產(chǎn)生的驅(qū)動(dòng)力，并且并聯(lián)驅(qū)動(dòng)在車速和驅(qū)動(dòng)力在引擎11的最大引擎驅(qū)動(dòng)力Te的映射區(qū)域Rpb以內(nèi)被執(zhí)行。如上所述，當(dāng)可能的電池輸出P小于預(yù)定輸出1 的情況似乎無異于可能的電池輸出P等于或者大于預(yù)定輸出1 的情況，然而它們在某些點(diǎn)是彼此不同的，理由如下。如圖;3B所示，當(dāng)可能的電池輸出P小于預(yù)定輸出1 時(shí)，即使通過增加最大發(fā)電輸出Pg，與可能的發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)力Tmb相對應(yīng)的輸出Pmb仍然沒有達(dá)到與最大發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)力 Tma相對應(yīng)的輸出Pma。例如，在圖3A中，作為發(fā)動(dòng)機(jī)15當(dāng)前能夠輸出的可能的發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)力Tmb，當(dāng)車速低的時(shí)候，通過利用可能的電池輸出P或可能的電池輸出P和從發(fā)電機(jī)12產(chǎn)生的發(fā)電輸出，最大發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)力Tma可以被輸出，然而當(dāng)車速中等的時(shí)候，即使通過使用可能的電池輸出P和最大發(fā)電輸出Pg，最大發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)力Tma也不能被輸出。因此，如圖3所示的可能的發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)力Tmb的區(qū)域Rsb小于圖2A所示的區(qū)域 Rsa，并且區(qū)域Rpb變大，變大的數(shù)量為Rsb小于Rsa的數(shù)量。因?yàn)榭赡艿碾姵剌敵鯬減少， 所以圖3A所示的可能的電池驅(qū)動(dòng)力T的區(qū)域Reb也自然小于圖2A所示的區(qū)域Rea。在此，可能的發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)力Tmb被獲取以與基于可能的電池輸出P和最大發(fā)電輸出1 的車速相對應(yīng)，并且通過利用獲取的的最大引擎驅(qū)動(dòng)力Te以與車速對應(yīng)和為防止扭轉(zhuǎn)震動(dòng)發(fā)生的預(yù)定驅(qū)動(dòng)力的差ΔΤ，并聯(lián)停止車速Vb被設(shè)定為滿足表達(dá)式
Tmb-Te ( ΔΤ。即，參考圖3A，在鄰近發(fā)動(dòng)機(jī)可能的發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)力Tmb的輸出曲線和最大引擎驅(qū)動(dòng)力Te的輸出曲線的交點(diǎn)的車速被設(shè)置為并聯(lián)停止車速Vb。在離合器16被接合和釋放的車速范圍中，滿足Tma > Tmb，并且因此，并聯(lián)停止車速Vb小于并聯(lián)停止車速Va，并且并聯(lián)停止車速Vb從并聯(lián)停止車速Va轉(zhuǎn)變到低車速側(cè)。如上所述，當(dāng)可能的電池輸出P小于預(yù)定輸出1 時(shí)，可能的發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)力Tmb和最大引擎驅(qū)動(dòng)力Te的差等于或小于預(yù)定驅(qū)動(dòng)力差Δ T時(shí)的車速被設(shè)定為并聯(lián)停止車速Vb。 同時(shí)，所述可能的電池輸出P等于或大于預(yù)定輸出1 時(shí)，最大發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)力Tma被使用而代替發(fā)動(dòng)機(jī)可能的驅(qū)動(dòng)力并且最大發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)力Tma和最大引擎驅(qū)動(dòng)力Te之間的差等于或小于預(yù)定驅(qū)動(dòng)力差Δ T時(shí)的車速被設(shè)定成并聯(lián)停止車速Va。當(dāng)并聯(lián)驅(qū)動(dòng)被切換成串聯(lián)驅(qū)動(dòng)或者EV驅(qū)動(dòng)的時(shí)候，如果離合器16在除了并聯(lián)停止車速Vb之外的車速時(shí)被釋放，例如在車速Va的時(shí)候離合器16被釋放，圖3A中明顯顯示， 發(fā)動(dòng)機(jī)可能的驅(qū)動(dòng)力Tmb和最大引擎驅(qū)動(dòng)力Te的驅(qū)動(dòng)力差很大，所以會發(fā)生扭轉(zhuǎn)震動(dòng)。同時(shí)，可能的電池輸出P小于預(yù)定輸出1 的時(shí)候，即，可能的發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)力Tmb小于最大發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)力Tma的時(shí)候，并聯(lián)停止車速Vb被采用，并且當(dāng)并聯(lián)驅(qū)動(dòng)被切換成串聯(lián)驅(qū)動(dòng)或EV驅(qū)動(dòng)的時(shí)候，如果車速是并聯(lián)停止車速Vb，離合器16被釋放，并且因此，通過釋放離合器16，即使驅(qū)動(dòng)力從引擎11轉(zhuǎn)變成發(fā)動(dòng)機(jī)15，驅(qū)動(dòng)力的變化較小并且扭轉(zhuǎn)震動(dòng)會減在此，如圖7所示，因?yàn)榭赡艿陌l(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)力Tmb的變化依賴于可能的電池輸出P， 并聯(lián)停止速度Vb的變化依賴于可能的電池輸出P，并且并聯(lián)停止速度Vb被設(shè)定成例如50 到80千米的范圍內(nèi)。其次，參考圖4A和4B，將會描述當(dāng)可能的電池輸出P等于或小于緊急確定輸出1 時(shí)的控制映射。緊急確定輸出1 是確定電池耗盡(電池放電)的預(yù)先步驟的電池輸出。當(dāng)可能的電池輸出P等于或小于緊急確定輸出1 時(shí)，車輛10的驅(qū)動(dòng)模式的切換依賴于車速和所需要的驅(qū)動(dòng)力，然而在車速的整個(gè)范圍內(nèi)，防止離合器16被接合，并且在離合器處于接合狀態(tài)的時(shí)候，離合器16被釋放。即，并聯(lián)驅(qū)動(dòng)沒有被使用，并且根據(jù)車速和所需要的驅(qū)動(dòng)力并聯(lián)驅(qū)動(dòng)被切換成EV驅(qū)動(dòng)或串聯(lián)驅(qū)動(dòng)。如上所述，當(dāng)可能的電池輸出P等于或小于緊急確定輸出1 的時(shí)候，不論車速離合器16都被釋放并且車輛以EV驅(qū)動(dòng)或串聯(lián)驅(qū)動(dòng)模式而被驅(qū)動(dòng)。EV驅(qū)動(dòng)和串聯(lián)驅(qū)動(dòng)所需要的驅(qū)動(dòng)力是由發(fā)動(dòng)機(jī)15產(chǎn)生的驅(qū)動(dòng)力。如果車速和驅(qū)動(dòng)力是通過可能的電池輸出P在可能的電池驅(qū)動(dòng)力T的映射區(qū)域Rec以內(nèi)的車速和驅(qū)動(dòng)力，EV驅(qū)動(dòng)被執(zhí)行，該可能的電池輸出P為高壓電池13當(dāng)前可能的輸出，并且如果車速和驅(qū)動(dòng)力是發(fā)動(dòng)機(jī)可能的驅(qū)動(dòng)力Tmc的區(qū)域Rsc內(nèi)或者超出映射區(qū)域Rec的車速和驅(qū)動(dòng)力，串聯(lián)驅(qū)動(dòng)被執(zhí)行，該發(fā)動(dòng)機(jī)可能的驅(qū)動(dòng)力Tmc目前能夠由發(fā)動(dòng)機(jī)輸出。如圖4B所示，當(dāng)可能的電池輸出P等于或者小于緊急確定輸出1 時(shí)，即使通過增加最大發(fā)電輸出Pg，與可能的電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)力Tmc相對應(yīng)的輸出Rnc也沒有達(dá)到與最大電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)力Tma相對應(yīng)的輸出Pma。例如，在圖4A中，作為發(fā)動(dòng)機(jī)15目前可以輸出的可能的發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)力Tmc，當(dāng)車速低的時(shí)候，最大電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)力Tma可以通過利用可能的電池輸出P和從發(fā)電機(jī)12產(chǎn)生的電輸出而被輸出，然而當(dāng)車速中等的時(shí)候，即使通過使用可能的電池輸出P和最大發(fā)電輸出 Pg,最大電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)力Tma也不能被輸出。因此，如圖4A所示的發(fā)動(dòng)機(jī)可能的驅(qū)動(dòng)力Tmc的區(qū)域Rsc小于圖2A所示區(qū)域Rsa 和圖3中所示的區(qū)域Rsb。因?yàn)榭赡艿碾姵剌敵鯬減少，圖4A所示的可能的電池驅(qū)動(dòng)力T 的區(qū)域Rec也自然小于圖2A的區(qū)域Rea和圖3A的區(qū)域Reb。當(dāng)EV驅(qū)動(dòng)繼續(xù)一段長時(shí)間后，可能不能保障發(fā)動(dòng)機(jī)15最少需要的電池輸出，并且因此，區(qū)域Rec，即，車速和驅(qū)動(dòng)力的范圍被極大地限制。因此，當(dāng)可能的電池輸出P等于或小于緊急確定輸出1 的時(shí)候，在車速的整個(gè)范圍內(nèi)，防止離合器16被接合，并且此外，當(dāng)離合器16被接合的時(shí)候，離合器16立即被釋放， 并且防止使用并聯(lián)驅(qū)動(dòng)，由此防止高壓電池13耗盡。因此，在此，類似圖2A所示的并聯(lián)停止車速Va和圖3A所示的并聯(lián)停止車速Vb，并不需要設(shè)定并聯(lián)停止車速。最后，參考圖6所示的流程圖，就會描述與如上所述的控制有關(guān)的步驟。(步驟1)基于SOC和電池溫度計(jì)算可能的電池輸出P。具體來說，如圖5所示，用于SOC值 dl的第一可能的電池輸出Pl和用于電池溫度值d2的第二可能的電池輸出P2之間較小的一個(gè)被設(shè)定為可能的電池輸出P。(步驟2)當(dāng)可能的電池輸出P通過EV-E⑶23被監(jiān)控的同時(shí)，計(jì)算出的可能的電池輸出P 與預(yù)定輸出1 比較，并且如果滿足P ^ Pa,過程進(jìn)行到步驟S3，并且如果P > 1 不滿足， 過程進(jìn)行到步驟S4。(步驟3)如果滿足功率P ^ Pa,并聯(lián)停止車速被設(shè)定為并聯(lián)停止車速Va，并且過程前進(jìn)到步驟S7。如上所述，作為并聯(lián)停止車速Va，滿足表達(dá)式ITma-TeI ( ΔΤ的車速被設(shè)定。(步驟4)如果滿足！3 > Pa，計(jì)算出的可能的電池輸出P與預(yù)定輸出1 和緊急確定輸出1 相比0 > Pb)，并且如果滿足1 > P > 1 過程進(jìn)行到步驟S5，如果不滿足1 > P > 1 ，過程進(jìn)行到步驟S6。(步驟5)如果滿足功率1 > P > Pb，并聯(lián)停止車速被設(shè)定為并聯(lián)停止車速Vb，并且過程進(jìn)行到步驟S7。如上所述，作為并聯(lián)停止車速Vb，滿足表達(dá)式ITmb-TeI ( ΔΤ的車速被設(shè)定。(步驟6)如果沒有滿足1 > P > Pb,但滿足1 彡P(guān)，并且在該情況下，用于終止并聯(lián)驅(qū)動(dòng)的設(shè)置被設(shè)定而不論車速，并且過程進(jìn)行到步驟S7。(步驟7)如果滿MP > Pa，基于并聯(lián)停止車速Va，執(zhí)行離合器釋放控制。具體來說，當(dāng)并聯(lián)驅(qū)動(dòng)被切換成串聯(lián)驅(qū)動(dòng)或EV驅(qū)動(dòng)，如果車速變成并聯(lián)停止車速Va，將離合器16的接合狀態(tài)改變成離合器16的釋放狀態(tài)的控制被執(zhí)行。如果滿足1 > P > 1 ，基于并聯(lián)停止車速 Vb，執(zhí)行離合器釋放控制。具體來說，當(dāng)并聯(lián)驅(qū)動(dòng)被切換成串聯(lián)驅(qū)動(dòng)或者EV驅(qū)動(dòng)的時(shí)候，如果車速變成并聯(lián)停止車速Vb，執(zhí)行將離合器16的接合狀態(tài)變成離合器16的釋放狀態(tài)的控制。同時(shí)，如果滿足P，并聯(lián)驅(qū)動(dòng)被終止而不論車速。如果離合器16被接合，離合器 16會被立即釋放。如果離合器16被釋放，則防止離合器16被接合。如上所述，由于用于釋放離合器16的并聯(lián)停止車速基于從高壓電池13輸出的可能的電池輸出P而被設(shè)定，所以當(dāng)并聯(lián)驅(qū)動(dòng)被切換成串聯(lián)驅(qū)動(dòng)或EV驅(qū)動(dòng)時(shí)，即使通過釋放離合器16，驅(qū)動(dòng)力的變化較小并且扭轉(zhuǎn)震動(dòng)減少。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，因?yàn)橐骝?qū)動(dòng)狀態(tài)被切換成發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)狀態(tài)時(shí)的變化車速基于可能的電池輸出而被設(shè)定，因此當(dāng)將方式從引擎驅(qū)動(dòng)狀態(tài)切換成發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)狀態(tài)時(shí)，能夠防止扭轉(zhuǎn)震動(dòng)。本發(fā)明適合于混合動(dòng)力車輛。
10
權(quán)利要求
1.一種混合動(dòng)力車輛的離合器控制裝置，其特征在于，所述離合器控制裝置包括 電池，所述電池利用發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的電進(jìn)行充電；發(fā)動(dòng)機(jī)，所述發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)軸，所述發(fā)動(dòng)機(jī)軸通過利用所述發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的電或在電池中充的電中的至少一個(gè)與所述混合動(dòng)力車輛的驅(qū)動(dòng)軸連接； 引擎，所述引擎驅(qū)動(dòng)所述發(fā)電機(jī)和所述混合動(dòng)力車輛； 離合器；和控制單元，所述控制單元獲取由所述電池輸出的可能的電池輸出并且根據(jù)所述可能的電池輸出設(shè)定變化車速，當(dāng)所述混合動(dòng)力車輛的車速是所述變化車速時(shí)，所述控制單元將所述離合器的接合狀態(tài)改變成所述離合器的釋放狀態(tài)，并且將所述混合動(dòng)力車輛的引擎驅(qū)動(dòng)狀態(tài)改變成所述混合動(dòng)力車輛的發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)狀態(tài)；在所述離合器的接合狀態(tài)中，所述發(fā)動(dòng)機(jī)軸與所述引擎的引擎軸彼此接合；在所述離合器的釋放狀態(tài)中，所述發(fā)動(dòng)機(jī)軸和所述引擎軸釋放；在所述引擎驅(qū)動(dòng)狀態(tài)中，所述混合動(dòng)力車輛由所述引擎驅(qū)動(dòng)；在所述發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)狀態(tài)中，所述混合動(dòng)力車輛由所述發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)。
2.如權(quán)利要求1所述的離合器控制裝置，其特征在于，其中，所述控制單元獲取可能的發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)力，所述可能的發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)力由所述發(fā)動(dòng)機(jī)輸出并且與車速相對應(yīng)，所述車速基于所述發(fā)電機(jī)輸出的最大發(fā)電輸出和可能的電池輸出；所述控制單元獲取最大引擎驅(qū)動(dòng)力，所述最大引擎驅(qū)動(dòng)力由所述引擎輸出并且與所述車速相對應(yīng)；并且所述控制單元將所述可能的發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)力和所述最大引擎驅(qū)動(dòng)力之間的差值等于或者小于預(yù)定差值時(shí)的速度設(shè)定為所述變化車速。
3.如權(quán)利要求2所述的離合器控制裝置，其特征在于，其中，所述控制單元獲取最大發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)力，所述最大發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)力由所述發(fā)動(dòng)機(jī)輸出并且對應(yīng)于所述車速；并且當(dāng)所述可能的發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)力等于或者大于所述最大發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)力時(shí)，所述控制單元將所述最大發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)力與所述最大引擎驅(qū)動(dòng)力之間的差值等于或者小于預(yù)定差值時(shí)的速度設(shè)定為所述變化車速。
4.如權(quán)利要求1到3中的任意一項(xiàng)所述的離合器控制裝置，其特征在于，其中， 在所述可能的電池輸出等于或小于用于確定所述電池耗盡的預(yù)先步驟的緊急確定輸出的情況下，所述控制單元阻止所述離合器被接合，而不論所述車速，并且當(dāng)所述離合器處于所述接合狀態(tài)時(shí)釋放所述離合器。
5.如權(quán)利要求1到3中的任意一項(xiàng)所述的離合器控制裝置，其特征在于，其中， 所述控制單元從所述電池的溫度和所述電池的充電狀態(tài)獲取所述可能的電池輸出。
6.如權(quán)利要求4所述的離合器控制裝置，其特征在于，其中，所述控制單元從所述電池的溫度和所述電池的充電狀態(tài)獲取所述可能的電池輸出。
全文摘要
一種混合動(dòng)力車輛的離合器控制裝置包括電池，其利用發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的電進(jìn)行充電；發(fā)動(dòng)機(jī)，其驅(qū)動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)軸，該發(fā)動(dòng)機(jī)通過利用發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的電或在電池中充的電中的至少一種與混合動(dòng)力車輛的驅(qū)動(dòng)軸連接；引擎，其驅(qū)動(dòng)發(fā)電機(jī)和混合動(dòng)力車輛；離合器；控制單元，其獲取由電池輸出的可能的電池輸出并且根據(jù)可能的電池輸出設(shè)定變化車速，當(dāng)混合動(dòng)力車輛的車速是變化車速的時(shí)候，該控制單元將離合器的接合狀態(tài)改變成離合器的釋放狀態(tài)，將混合動(dòng)力車輛的引擎驅(qū)動(dòng)狀態(tài)改變成混合動(dòng)力車輛的發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)狀態(tài)，在該離合器的接合狀態(tài)中發(fā)動(dòng)機(jī)軸與引擎的引擎軸彼此接合，在該釋放狀態(tài)中發(fā)動(dòng)機(jī)軸和引擎軸彼此釋放，在該引擎驅(qū)動(dòng)狀態(tài)中，混合動(dòng)力車輛由引擎驅(qū)動(dòng)，在該發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)狀態(tài)中，混合動(dòng)力車輛由發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)。
文檔編號B60K6/44GK102442304SQ20111029668
公開日2012年5月9日 申請日期2011年10月8日 優(yōu)先權(quán)日2010年10月8日
發(fā)明者新里幸浩 申請人:三菱自動(dòng)車工業(yè)株式會社