本發(fā)明涉及一種包括電差速單元和機械式有級變速單元的車輛驅(qū)動系統(tǒng)，并且更具體地，涉及對機械式有級變速單元的液壓摩擦接合裝置的液壓控制。
背景技術(shù)：
已知一種包括機械式有級變速單元的車輛驅(qū)動系統(tǒng)，其中，在所述機械式有級變速單元中，響應(yīng)于多個液壓摩擦接合裝置的接合/釋放狀態(tài)，建立具有不同變速比的多個檔位(參見日本專利申請公開第11-230330號(jp11-230330a))。在這種車輛驅(qū)動系統(tǒng)中，在當(dāng)液壓摩擦接合裝置接合或釋放時液壓摩擦接合裝置的液壓特性由于例如個體差異(諸如摩擦材料的摩擦系數(shù)的變化或老化以及壓力接收部的尺寸誤差)而變化或改變。由于這個原因，在jp11-230330a中，通過判定在空檔狀態(tài)下預(yù)期的液壓摩擦接合裝置的液壓逐漸增大的同時輸入轉(zhuǎn)速和發(fā)動機轉(zhuǎn)速之間的比是否已改變，檢測出預(yù)期的液壓摩擦接合裝置開始具有接合轉(zhuǎn)矩的液壓。因此，學(xué)習(xí)裝配端壓。裝配端壓在液壓摩擦接合裝置開始具有接合轉(zhuǎn)矩的液壓的附近，并且例如是就在液壓摩擦接合裝置開始具有接合轉(zhuǎn)矩之前的液壓。
順便提及，當(dāng)包括聯(lián)接至發(fā)動機和至少兩個旋轉(zhuǎn)機的行星齒輪差速機構(gòu)的電差速單元設(shè)置在上述機械式有級變速單元與發(fā)動機之間時(參見日本專利申請公開第2005-344850號(jp2005-344850a))，可能不能夠適當(dāng)?shù)貙W(xué)習(xí)上述液壓摩擦接合裝置中的每一個的液壓。例如，在這種電差速單元中，如果以反饋方式控制每個旋轉(zhuǎn)機的轉(zhuǎn)矩使得發(fā)動機轉(zhuǎn)速、輸出構(gòu)件的轉(zhuǎn)速(其對應(yīng)于機械式有級變速單元的輸入轉(zhuǎn)速)等變?yōu)榕c所需輸出動力等相稱的預(yù)定目標(biāo)值，可能不能夠適當(dāng)?shù)貦z測由于每個液壓摩擦接合裝置的接合轉(zhuǎn)矩引起的輸入轉(zhuǎn)速的變化。如果不能以這種方式適當(dāng)?shù)貙W(xué)習(xí)液壓，則有如下可能：對液壓摩擦接合裝置的接合和釋放控制受損，結(jié)果，變速響應(yīng)劣化并且發(fā)生變速沖擊。
技術(shù)實現(xiàn)要素：
本發(fā)明配置成，當(dāng)設(shè)置電差速單元和機械式有級變速器單元時，適當(dāng)?shù)貙W(xué)習(xí)機械式有級變速單元的每個液壓摩擦接合裝置的液壓。
用于車輛驅(qū)動系統(tǒng)的控制裝置包括：(a)電差速單元，其包括聯(lián)接至發(fā)動機和至少兩個旋轉(zhuǎn)機的行星齒輪差速機構(gòu)；(b)機械式有級變速單元，其布置在所述電差速單元與驅(qū)動輪之間并且響應(yīng)于多個液壓摩擦接合裝置的接合狀態(tài)建立具有不同變速比的多個檔位；(c)輸入轉(zhuǎn)矩估算單元，其基于用于所述電差速單元的運動方程式來計算所述機械式有級變速單元的估算輸入轉(zhuǎn)矩；以及(d)液壓控制單元，在車輛在所述機械式有級變速單元的所述檔位中的任何一個被建立的狀態(tài)下行駛的同時，所述液壓控制單元增加所述機械式有級變速單元的所述液壓摩擦接合裝置中的非接合的一個的液壓，直到所述估算輸入轉(zhuǎn)矩改變了預(yù)定量或更多。
在控制裝置中，可以基于在當(dāng)所述估算輸入轉(zhuǎn)矩已經(jīng)改變了所述預(yù)定量或更多時的所述液壓來學(xué)習(xí)所述液壓摩擦接合裝置中的所述非接合的一個的裝配端壓。
在控制裝置中，(a)所述行星齒輪差速機構(gòu)可以是包括聯(lián)接至所述發(fā)動機的第一旋轉(zhuǎn)元件、聯(lián)接至第一旋轉(zhuǎn)機的第二旋轉(zhuǎn)元件和聯(lián)接至傳遞構(gòu)件的第三旋轉(zhuǎn)元件的單一行星齒輪系，(b)第二旋轉(zhuǎn)機可以聯(lián)接至所述傳遞構(gòu)件，并且動力可以從所述傳遞構(gòu)件傳遞至所述機械式有級變速單元，并且(c)可以根據(jù)通過使用所述第一旋轉(zhuǎn)機的轉(zhuǎn)矩、所述第一旋轉(zhuǎn)機的旋轉(zhuǎn)變化率、所述第一旋轉(zhuǎn)機的慣量、所述第二旋轉(zhuǎn)機的轉(zhuǎn)矩、所述第二旋轉(zhuǎn)機的旋轉(zhuǎn)變化率、所述第二旋轉(zhuǎn)機的慣量以及所述行星齒輪系的齒數(shù)比而確定的算術(shù)表達式來計算所述估算輸入轉(zhuǎn)矩。
通過如此構(gòu)造的控制裝置，在車輛在所述機械式有級變速單元的所述檔位中的任何一個被建立的狀態(tài)下行駛的同時，直到從用于所述電差速單元的運動方程式獲得的估算輸入轉(zhuǎn)矩改變，液壓摩擦接合裝置中的非接合的一個的液壓增加，因此能夠基于在如上所述的時刻的液壓適當(dāng)?shù)貙W(xué)習(xí)裝配端壓。即，隨著液壓摩擦接合裝置中的非接合的一個開始具有接合轉(zhuǎn)矩，接合轉(zhuǎn)矩變?yōu)橛糜跈C械式有級變速單元的旋轉(zhuǎn)阻力，電差速單元的旋轉(zhuǎn)元件之間的平衡由于旋轉(zhuǎn)阻力引起的轉(zhuǎn)速改變而改變，因此每個旋轉(zhuǎn)機的操作狀態(tài)改變，并且從運動方程式獲得的估算輸入轉(zhuǎn)矩也改變。因此，不考慮對旋轉(zhuǎn)機的反饋控制等，也能夠適當(dāng)?shù)貦z測接合轉(zhuǎn)矩的產(chǎn)生。換句話說，通過增加當(dāng)前未接合的非接合液壓摩擦接合裝置的液壓并檢測作為液壓變化的結(jié)果而發(fā)生的選定的參數(shù)的改變，能夠消除反饋控制等的影響。另外，使用了非接合液壓摩擦接合裝置的液壓，因此液壓的輕微改變不影響行駛。當(dāng)適當(dāng)?shù)貙W(xué)習(xí)了諸如裝配端壓的液壓時，能夠在換擋時適當(dāng)?shù)貓?zhí)行對液壓摩擦接合裝置的液壓控制，即接合和釋放控制等，而不考慮部分的個體差異、摩擦材料的老化等。
通過所述控制裝置，當(dāng)行星齒輪差速機構(gòu)是單一行星齒輪系時，根據(jù)通過使用所述第一旋轉(zhuǎn)機的轉(zhuǎn)矩、所述第一旋轉(zhuǎn)機的旋轉(zhuǎn)變化率、所述第一旋轉(zhuǎn)機的慣量、所述第二旋轉(zhuǎn)機的轉(zhuǎn)矩、所述第二旋轉(zhuǎn)機的旋轉(zhuǎn)變化率、所述第二旋轉(zhuǎn)機的慣量以及所述行星齒輪系的齒數(shù)比而確定的算術(shù)表達式來計算所述估算輸入轉(zhuǎn)矩。因此，與使用具有低精度的發(fā)動機轉(zhuǎn)矩等時相比，能夠高精度地獲得估算輸入轉(zhuǎn)矩，并且能夠例如高精度地學(xué)習(xí)裝配端壓。
附圖說明
下面將參照附圖描述本發(fā)明的示例性實施例的特征、優(yōu)點以及技術(shù)和工業(yè)意義，其中相同的附圖標(biāo)記表示相同的元件，并且其中：
圖1是包括應(yīng)用本發(fā)明的車輛驅(qū)動系統(tǒng)的控制系統(tǒng)的概略圖；
圖2是示出設(shè)置在圖1所示的車輛驅(qū)動系統(tǒng)中的機械式有級變速單元的多個檔位與建立這些檔位的液壓摩擦接合裝置之間的關(guān)系的視圖；
圖3是用于設(shè)置在圖1所示的車輛驅(qū)動系統(tǒng)中的電差速單元和機械式有級變速單元的列線圖，并且是示出了第二速度檔位“2nd”和第三速度檔位“3rd”的視圖。
圖4是示出與設(shè)置在圖1所示的車輛驅(qū)動系統(tǒng)中的機械式有級變速單元的離合器c1、c2和制動器b1、b2相關(guān)聯(lián)的液壓控制回路的回路圖；
圖5是具體示出圖1所示的裝配端壓學(xué)習(xí)單元的操作的流程圖；
圖6是具體示出圖1所示的輸入轉(zhuǎn)矩估算單元的操作的流程圖；和
圖7是示出在根據(jù)圖5的流程圖執(zhí)行學(xué)習(xí)裝配端壓的控制的情況下的液壓變化和輸入轉(zhuǎn)矩變化的時序圖的示例。
具體實施方式
單小齒輪型或雙小齒輪型單一行星齒輪系適合用作電差速單元的差速機構(gòu)。該行星齒輪系包括三個旋轉(zhuǎn)元件，即太陽輪、行星齒輪架和齒圈。在這些旋轉(zhuǎn)元件的轉(zhuǎn)速通過單個直線連接的列線圖中，例如，發(fā)動機聯(lián)接至位于中間并且轉(zhuǎn)速為中間的旋轉(zhuǎn)元件，并且用于差速動作的第一旋轉(zhuǎn)機和用于推進車輛的第二旋轉(zhuǎn)機在兩端分別聯(lián)接至旋轉(zhuǎn)元件。取而代之地，作為傳遞構(gòu)件(聯(lián)接至機械式有級變速單元的構(gòu)件)的第二旋轉(zhuǎn)機可以聯(lián)接至中間旋轉(zhuǎn)元件。三個旋轉(zhuǎn)元件可以是通常相對地可旋轉(zhuǎn)的。可替代地，旋轉(zhuǎn)元件中的任何兩個可以通過離合器彼此一體地聯(lián)接，然后響應(yīng)于行駛狀態(tài)而一體地旋轉(zhuǎn)?？商娲兀?lián)接有用于差速動作的第一旋轉(zhuǎn)機的旋轉(zhuǎn)元件可以通過制動器停止旋轉(zhuǎn)。必要時，可以在這些旋轉(zhuǎn)元件與發(fā)動機、第一旋轉(zhuǎn)機和第二旋轉(zhuǎn)機之間設(shè)置諸如離合器的斷開裝置?？梢圆捎枚鄠€行星齒輪系彼此結(jié)合的差速機構(gòu)，并且三個或更多個旋轉(zhuǎn)機可以聯(lián)接至差速機構(gòu)。
每個旋轉(zhuǎn)機是旋轉(zhuǎn)電機，并且具體為電動機、發(fā)電機或者是能夠替換地使用兩者功能的電動發(fā)電機。可以采用發(fā)電機作為用于差速動作的第一旋轉(zhuǎn)機，并且可以采用電動機作為用于推進車輛的第二旋轉(zhuǎn)機；然而，當(dāng)假定各種行駛狀態(tài)時，期望使用電動發(fā)電機作為第一旋轉(zhuǎn)機和第二旋轉(zhuǎn)機中的每一個。
行星齒輪變速器或平行軸變速器廣泛地用作機械式有級變速單元。響應(yīng)于行駛狀態(tài)或根據(jù)駕駛員的換擋命令而自動進行換擋判定。由于通過例如電切換液壓控制回路來接合或釋放液壓摩擦接合裝置，檔位改變。機械式有級變速單元例如能夠建立多個前進檔位。取而代之地，機械式有級變速單元可以是僅改變前進檔位和倒車檔位之間的檔位的前進/倒車切換裝置。
如在根據(jù)本發(fā)明的控制裝置的情況下，輸入轉(zhuǎn)矩估算單元例如配置為在不使用發(fā)動機的轉(zhuǎn)矩或旋轉(zhuǎn)變化率的情況下計算估算輸入轉(zhuǎn)矩。然而，各種模式都是適用的。例如，能夠通過使用發(fā)動機的轉(zhuǎn)矩或旋轉(zhuǎn)變化率來計算估算輸入轉(zhuǎn)矩。液壓控制單元可以例如使液壓從零增加。取而代之地，各種模式都是適用的。例如，液壓控制單元可以在沖程處將液壓增加到最新學(xué)習(xí)值或鄰近最近學(xué)習(xí)值的值，然后，必要時，則進一步增加液壓。期望的是，實際液壓(實際液壓值)通過液壓傳感器被檢測到和學(xué)習(xí)；然而，當(dāng)液壓逐漸增加從而使得實際液壓基本等于液壓指令值時，能夠通過使用液壓指令值來學(xué)習(xí)液壓。
在下文中，將參照附圖詳細(xì)描述本發(fā)明的實施例。圖1是包括應(yīng)用了本發(fā)明的車輛驅(qū)動系統(tǒng)10的控制系統(tǒng)的概略圖。車輛驅(qū)動系統(tǒng)10包括彼此串聯(lián)并且沿共同軸線布置的發(fā)動機14、電差速單元16、機械式有級變速單元20和輸出軸22。電差速單元16和機械式有級變速單元20容納在變速器殼體12(以下稱為殼體12)內(nèi)。殼體12用作連接至車身的非旋轉(zhuǎn)構(gòu)件。電差速單元16直接聯(lián)接至發(fā)動機14或經(jīng)由脈動吸收減振器(減振裝置)(未示出)等而間接聯(lián)接至發(fā)動機14。機械式有級變速單元20經(jīng)由傳遞構(gòu)件18串聯(lián)聯(lián)接至從電差速單元16到驅(qū)動輪34的動力傳遞路徑。輸出軸22聯(lián)接至機械式有級變速單元20。驅(qū)動力從輸出軸22經(jīng)由差速齒輪單元(主減速齒輪(finalreductiongear))32、一對車橋等傳遞至一對驅(qū)動輪34。例如，車輛驅(qū)動系統(tǒng)10適合用于車輛驅(qū)動系統(tǒng)10縱向布置在車輛中的前置發(fā)動機后輪驅(qū)動(fr)車輛。發(fā)動機14是用于推進車輛的驅(qū)動力源，并且是諸如汽油發(fā)動機和柴油發(fā)動機的內(nèi)燃機。在本實施例中，發(fā)動機14在不妨礙流體傳遞裝置(例如變矩器和流體聯(lián)接器)的情況下直接聯(lián)接至電差速單元16。
電差速單元16包括用于差速動作的第一電動發(fā)電機mg1、差速機構(gòu)24、以及用于推進車輛的第二電動發(fā)電機mg2。差速機構(gòu)24將發(fā)動機14的輸出動力機械地分配在第一電動發(fā)電機mg1與傳遞構(gòu)件18之間。第二電動發(fā)電機mg2操作性地聯(lián)接至傳遞構(gòu)件18，以與傳遞構(gòu)件18一體地旋轉(zhuǎn)。允許第一電動發(fā)電機mg1和第二電動發(fā)電機mg2中的每一個替換地用作電動機或發(fā)電機。第一電動發(fā)電機mg1相當(dāng)于第一旋轉(zhuǎn)機。第二電動發(fā)電機mg2相當(dāng)于第二旋轉(zhuǎn)機。
差速機構(gòu)24構(gòu)造為單小齒輪行星齒輪系，并且包括太陽輪s0、行星齒輪架ca0和齒圈r0。行星齒輪架ca0是經(jīng)由聯(lián)接軸36聯(lián)接至發(fā)動機14的第一旋轉(zhuǎn)元件。太陽輪s0是聯(lián)接至第一電動發(fā)電機mg1的第二旋轉(zhuǎn)元件。齒圈r0是聯(lián)接至傳遞構(gòu)件18的第三旋轉(zhuǎn)元件。換句話說，在用于在圖3的左側(cè)所示的電差速單元16的列線圖中，發(fā)動機14聯(lián)接至位于中間并且轉(zhuǎn)速為中間的行星齒輪架ca0，并且用于差速動作的第一電動發(fā)電機mg1和用于推進車輛的第二電動發(fā)電機mg2分別聯(lián)接至位于兩端的太陽輪s0和齒圈r0。這些太陽輪s0、行星齒輪架ca0和齒圈r0相對于彼此是能旋轉(zhuǎn)的。發(fā)動機14的輸出動力分配在第一電動發(fā)電機mg1與傳遞構(gòu)件18之間。驅(qū)動第二電動發(fā)電機mg2旋轉(zhuǎn)，或者蓄電裝置(電池)40經(jīng)由逆變器38而充有通過對第一電動發(fā)電機mg1執(zhí)行再生控制(也稱為發(fā)電控制)而獲得的電能。通過憑借對第一電動發(fā)電機mg1的再生控制或動力運行控制來控制第一電動發(fā)電機mg1的轉(zhuǎn)速(mg1轉(zhuǎn)速)ng，即太陽輪s0的轉(zhuǎn)速，而能夠根據(jù)需要改變差速機構(gòu)24的差速狀態(tài)，并且連續(xù)改變聯(lián)接軸36的轉(zhuǎn)速(即，發(fā)動機轉(zhuǎn)速ne)與傳遞構(gòu)件18的轉(zhuǎn)速(傳遞構(gòu)件轉(zhuǎn)速)nm的變速比γ0(＝ne/nm)。即，電差速單元16用作電氣式無級變速單元。傳遞構(gòu)件轉(zhuǎn)速nm等于第二電動發(fā)電機mg2的轉(zhuǎn)速(mg2轉(zhuǎn)速)，因此傳遞構(gòu)件轉(zhuǎn)速和mg2轉(zhuǎn)速兩者都用相同的附圖標(biāo)記nm指代。
機械式有級變速單元20構(gòu)成發(fā)動機14和驅(qū)動輪34之間的動力傳遞路徑的一部分。機械式有級變速單元20是包括單小齒輪第一行星齒輪系26和單小齒輪第二行星齒輪系28的行星齒輪多級變速器。第一行星齒輪系26包括太陽輪s1、行星齒輪架ca1和齒圈r1。第二行星齒輪系28包括太陽輪s2、行星齒輪架ca2和齒圈r2。太陽輪s1經(jīng)由第一制動器b1選擇性地聯(lián)接至殼體12。太陽輪s2經(jīng)由第一離合器c1選擇性地聯(lián)接至傳遞構(gòu)件18。行星齒輪架ca1和齒圈r2一體地彼此聯(lián)接。行星齒輪架ca1和齒圈r2經(jīng)由第二離合器c2選擇性地聯(lián)接至傳遞構(gòu)件18，并且經(jīng)由第二制動器b2選擇性地聯(lián)接至殼體12。這些行星齒輪架ca1和齒圈r2經(jīng)由單向離合器f1聯(lián)接至殼體12。殼體12是非旋轉(zhuǎn)構(gòu)件。這些行星齒輪架ca1和齒圈r2被允許沿與發(fā)動機14相同的方向旋轉(zhuǎn)，并且被阻止沿相反方向旋轉(zhuǎn)。齒圈r1和行星齒輪架ca2一體地彼此聯(lián)接，并且一體地聯(lián)接至輸出軸22。
機械式有級變速單元20通過選擇性地接合離合器c1、c2和制動器b1、b2(下文中，當(dāng)不特別區(qū)分彼此時，簡稱為離合器c和制動器b)來建立具有傳遞構(gòu)件轉(zhuǎn)速nm與輸出軸22的轉(zhuǎn)速(輸出轉(zhuǎn)速)nout的不同的變速比γ(＝nm/nout)的多個前進檔位。如圖2的接合操作圖表所示，通過接合第一離合器c1和第二制動器b2建立具有最大變速比γ的第一速度檔位“1st”，通過接合第一離合器c1和第一制動器b1建立具有比第一速度檔位小的變速比γ的第二速度檔位“2nd”，通過接合第一離合器c1和第二離合器c2建立具有變速比γ為1的第三速度檔位“3rd”，并且通過接合第二離合器c2和第一制動器b1建立具有小于1的變速比γ的第四速度檔位“4th”。由于單向離合器f1與第二制動器b2并行設(shè)置，在當(dāng)處于行駛狀態(tài)時引起發(fā)動機制動器工作的情況下，僅需要接合第二制動器b2，并且當(dāng)處于諸如在移動開始時的行駛狀態(tài)下時，單向離合器f1可以被置于釋放狀態(tài)。
離合器c和制動器b中的每一個都是通過液壓而摩擦接合的多盤或單盤液壓摩擦接合裝置。圖4是示出包括控制這些離合器c和制動器b的接合/釋放狀態(tài)的線性電磁閥sl1至sl4的液壓控制回路42的相關(guān)部分的回路圖。d檔位段壓力(前進檔位段壓力)pd從液壓供給裝置44經(jīng)由手動閥46供給。液壓供給裝置44包括作為液壓源的機械式油泵、電動式油泵等。由發(fā)動機14驅(qū)動機械式油泵旋轉(zhuǎn)。當(dāng)發(fā)動機不運轉(zhuǎn)時，電動式油泵由電動機驅(qū)動。液壓供給裝置44通過使用線路壓力控制閥等來調(diào)節(jié)壓力，并且然后輸出預(yù)定的液壓(線路壓力)。手動閥46用于響應(yīng)于變速桿48的操作而機械地或電氣地切換油路，其中，允許通過變速桿48來選擇用于前進行駛的d檔位段、用于倒車行駛的r檔位段、用于中斷動力傳遞的n檔位段等。當(dāng)選擇d檔位段時，輸出d檔位段壓力pd。
作為液壓控制裝置的線性電磁閥sl1至sl4分別布置為對應(yīng)于離合器c1、c2和制動器b1、b2的液壓致動器(液壓缸)50、52、54、56。線性電磁閥sl1至sl4中的每個都由電子控制單元60獨立地勵磁或去勵磁，獨立地調(diào)節(jié)液壓致動器50、52、54、56中的每個的液壓，并且獨立地控制離合器c1、c2和制動器b1、b2中的每一個的接合/釋放狀態(tài)。因此，建立了前進檔位1st至4th。在對機械式有級變速單元20的變速控制中，執(zhí)行所謂的雙離合器同步變速。在雙離合器同步變速中，例如，同時控制與變速相關(guān)聯(lián)的離合器c和制動器b中的任意兩個的接合/釋放狀態(tài)。例如，在從第三速度檔位“3rd”到第二速度檔位“2nd”的第三到第二降檔中，如圖2的接合操作圖表所示，第二離合器c2被釋放，并且第一制動器b1接合；然而，為了防止或減少變速沖擊，根據(jù)預(yù)定的變化模式等來調(diào)節(jié)第二離合器c2的釋放瞬時液壓和第一制動器b1的接合瞬時液壓。這樣，允許通過線性電磁閥sl1至sl4中的對應(yīng)的一個來獨立地且連續(xù)地控制機械式有級變速單元20的多個接合裝置(離合器c和制動器b)中的每一個的液壓，即接合轉(zhuǎn)矩。
在如此構(gòu)造的車輛驅(qū)動系統(tǒng)10中，在機械式有級變速單元20保持在任何一個檔位g的狀態(tài)下，電差速單元16的變速比γ0無級地變化。因此，允許在每個檔位g中以預(yù)定變速比范圍執(zhí)行無級變速。車輛驅(qū)動系統(tǒng)10的總變速比γt(＝發(fā)動機轉(zhuǎn)速ne/輸出轉(zhuǎn)速nout)是通過使電差速單元16的變速比γ0乘以機械式有級變速單元20的變速比γ而獲得的值，并且無級地變化。當(dāng)控制第一電動發(fā)電機mg1的轉(zhuǎn)速ng從而使得電差速單元16的變速比γ0保持恒定(例如，γ0＝1)而與機械式有級變速單元20的變速無關(guān)時，總變速比γt隨著機械式有級變速單元20的變速而以逐級的方式變化，結(jié)果是，整體獲得類似于有級變速的變速感覺。
圖3是示出通過直線表示的、其聯(lián)接狀態(tài)與電差速單元16和機械式有級變速單元20相關(guān)聯(lián)地在每個檔位變化的旋轉(zhuǎn)元件的轉(zhuǎn)速之間的相對關(guān)系的列線圖。圖3的列線圖的任何相鄰豎直線之間的間隔，即，針對電差速單元16示出的三個豎直線中的任意相鄰兩個豎直線之間的間隔響應(yīng)于構(gòu)成差速機構(gòu)24的單小齒輪行星齒輪系的齒數(shù)比ρ而被確定，并且，針對機械式有級變速單元20示出的四個豎直線中的任意相鄰兩個豎直線之間的間隔響應(yīng)于第一行星齒輪系26的齒數(shù)比ρ1和第二行星齒輪系28的齒數(shù)比ρ2而被確定。在圖3中，寬實線表示機械式有級變速單元20的檔位g為第三速度檔位“3rd”的情況，寬的長短交替的虛線表示機械式有級變速單元20的檔位g為第二速度檔位“2nd”的情況，并且，在加速踏板被壓下的油門開3rd至2nd降檔時，電差速單元16的每個旋轉(zhuǎn)元件的轉(zhuǎn)速也改變。具體地，如圖3中的空心箭頭所示，不僅作為機械式有級變速單元20的輸入構(gòu)件的傳遞構(gòu)件18的轉(zhuǎn)速nm，即齒圈r0的轉(zhuǎn)速nm響應(yīng)于機械式有級變速單元20的變速比γ的變化而增大，而且發(fā)動機轉(zhuǎn)速ne也增加。
車輛驅(qū)動系統(tǒng)10包括作為控制器的電子控制單元60。電子控制單元60執(zhí)行對發(fā)動機14的輸出控制，并且執(zhí)行對電差速單元16和機械式有級變速單元20的變速控制。電子控制單元60包括所謂的微型計算機。微型計算機包括例如cpu、rom、ram、輸入/輸出接口等。cpu根據(jù)預(yù)先存儲在rom中的程序同時利用ram的臨時存儲功能來執(zhí)行信號處理。電子控制單元60必要時分為用于發(fā)動機控制的電子控制單元和用于變速控制的電子控制單元等?？刂扑璧母鳁l信息從例如加速器操作量傳感器62、車速傳感器64、發(fā)動機轉(zhuǎn)速傳感器66、mg1轉(zhuǎn)速傳感器68和mg2轉(zhuǎn)速傳感器70供給至電子控制單元60。各條信息包括加速器操作量acc、車速v、發(fā)動機轉(zhuǎn)速ne、mg1轉(zhuǎn)速ng和mg2轉(zhuǎn)速nm。車速v對應(yīng)于輸出轉(zhuǎn)速nout。
電子控制單元60功能上包括有級變速控制單元72和混合動力控制單元76。例如，有級變速控制單元72使用車速v和諸如加速器操作量acc的要求輸出動力量作為參數(shù)，根據(jù)預(yù)定的變速圖等來判定是否使得機械式有級變速單元20變速。在必要時，有級變速控制單元72通過使用線性電磁閥sl1至sl4來改變離合器c和制動器b的接合/釋放狀態(tài)(接合狀態(tài))而自動地改變機械式有級變速單元20的檔位g。有級變速控制單元72功能上還包括協(xié)調(diào)變速控制單元74。當(dāng)使得機械式有級變速單元20變速時，協(xié)調(diào)變速控制單元74經(jīng)由混合動力控制單元76控制發(fā)動機14、第一電動發(fā)電機mg1和第二電動發(fā)電機mg2。例如，在諸如圖3所示的第三至第二降檔的油門開降檔(power-ondownshift)時，以反饋方式控制第二電動發(fā)電機mg2的(動力運行和再生)轉(zhuǎn)矩，從而使得傳遞構(gòu)件18的轉(zhuǎn)速nm變?yōu)樵趽Q擋中所確定的、變速后的目標(biāo)傳遞構(gòu)件轉(zhuǎn)速nmt，并且以反饋方式控制第一電動發(fā)電機mg1的(動力運行和再生)轉(zhuǎn)矩，從而使得發(fā)動機轉(zhuǎn)速ne變?yōu)轭A(yù)定目標(biāo)發(fā)動機轉(zhuǎn)速net。即，基本上通過對液壓摩擦接合裝置(離合器c和制動器b)的接合和釋放控制來引起機械式有級變速單元20變速。然而，僅通過液壓控制不能獲得足夠的控制精度。因此，期望使用第二電動發(fā)電機mg2以高精度控制作為輸入構(gòu)件的傳遞構(gòu)件18的轉(zhuǎn)速nm，以匹配電差速單元16的變速的進程。
混合動力控制單元76例如引起發(fā)動機14在燃料高效運轉(zhuǎn)范圍內(nèi)運轉(zhuǎn)，并且通過控制發(fā)動機14和第二電動發(fā)電機mg2之間的驅(qū)動力的分配和由通過第一電動發(fā)電機mg1的電力產(chǎn)生引起的反作用力來無級地改變電差速單元16的變速比γ0。例如，以那時的移動車速v，基于車速v和作為駕駛員的要求輸出動力量的加速器操作量acc來計算車輛的目標(biāo)(要求)輸出動力，基于車輛的目標(biāo)輸出動力和要求充電值計算要求總目標(biāo)輸出動力，響應(yīng)于在機械式有級變速單元20的檔位g的變速比γ等來獲得機械式有級變速單元20的要求輸入轉(zhuǎn)矩tin，使得獲得總目標(biāo)輸出動力。另外，進一步考慮第二電動發(fā)電機mg2的輔助轉(zhuǎn)矩等，計算目標(biāo)發(fā)動機輸出動力(要求發(fā)動機輸出動力)，使得獲得要求輸入轉(zhuǎn)矩tin?？刂瓢l(fā)動機14，并且以反饋方式控制由第一電動發(fā)電機mg1產(chǎn)生的電力(再生轉(zhuǎn)矩)的量，從而獲得提供目標(biāo)發(fā)動機輸出動力的發(fā)動機轉(zhuǎn)速ne和發(fā)動機轉(zhuǎn)矩te。例如，在使車速v保持恒定的自動巡航控制等中，以反饋方式控制要求輸入轉(zhuǎn)矩tin并且控制發(fā)動機14、第一電動發(fā)電機mg1和第二電動發(fā)電機mg2中的每個的轉(zhuǎn)矩，使得傳遞構(gòu)件轉(zhuǎn)速nm保持在預(yù)定轉(zhuǎn)速。例如，對發(fā)動機14的輸出控制經(jīng)由包括電子節(jié)流閥、燃料噴射裝置、點火裝置等的發(fā)動機控制裝置58來執(zhí)行。電子節(jié)流閥控制進氣量。燃料噴射裝置控制燃料噴射量。點火裝置能夠執(zhí)行對點火正時的提前/延遲控制。執(zhí)行對第一電動發(fā)電機mg1和第二電動發(fā)電機mg2中的每個的動力運行控制和再生控制，同時經(jīng)由逆變器38執(zhí)行對蓄電裝置40的充電和放電控制。
電子控制單元60還在功能上包括裝配端壓學(xué)習(xí)單元80。裝配端壓學(xué)習(xí)單元80就在機械式有級變速單元20的多個液壓摩擦接合裝置(離合器c和制動器b)中的每一個開始具有接合轉(zhuǎn)矩之前學(xué)習(xí)裝配端壓。即，液壓致動器50、52、54、56中的每個都包括復(fù)位彈簧。液壓致動器50、52、54、56中的每個都在因為活塞克服復(fù)位彈簧的推力而移動而導(dǎo)致摩擦材料彼此摩擦接合時產(chǎn)生接合轉(zhuǎn)矩。就在液壓致動器50、52、54、56中的每個開始具有接合轉(zhuǎn)矩之前的液壓是裝配端壓。例如，當(dāng)通過空檔控制而釋放液壓摩擦接合裝置(離合器c和制動器b)時，能夠在通過將液壓摩擦接合裝置中的每個的液壓保持在對應(yīng)的裝配端壓來取消空檔控制時快速接合液壓摩擦接合裝置以產(chǎn)生驅(qū)動力。另一方面，裝配端壓根據(jù)摩擦材料之間的摩擦系數(shù)的變化或老化、諸如壓力接收部的尺寸誤差的個體差異、復(fù)位彈簧之間的彈簧力的變化或老化等而變化或改變，因此通過裝配端壓學(xué)習(xí)單元80在預(yù)定時刻學(xué)習(xí)裝配端壓。
裝配端壓學(xué)習(xí)單元80功能上包括輸入轉(zhuǎn)矩估算單元82和液壓控制單元84。裝配端壓學(xué)習(xí)單元80根據(jù)圖5所示的流程圖的步驟s1至步驟s8(以下簡稱為s1至s8)來執(zhí)行信號處理。圖5中的s4至s6相當(dāng)于液壓控制單元84。輸入轉(zhuǎn)矩估算單元82基于電差速單元16的運動方程式、通過根據(jù)圖6所示的流程圖中的步驟r1至步驟r4(以下簡稱為r1至r4)執(zhí)行信號處理來計算估算輸入轉(zhuǎn)矩tc。估算輸入轉(zhuǎn)矩tc是從電差速單元16輸入至機械式有級變速單元20的輸入轉(zhuǎn)矩的估算值。
在圖5的s1中，判定機械式有級變速單元20是否處于非變速狀態(tài)，即，判定車輛是否在建立了檔位g中的任何一個的d檔位段中行駛。當(dāng)機械式有級變速單元20正在換擋時，流程直接結(jié)束；然而，當(dāng)機械式有級變速單元20沒有變速時，執(zhí)行s2，并從當(dāng)前釋放的液壓摩擦接合裝置中選擇學(xué)習(xí)目標(biāo)。該學(xué)習(xí)目標(biāo)是圖2所示的接合操作圖表的右端欄所示的非接合摩擦接合裝置中的任一個。當(dāng)車輛以第一速度檔位“1st”行駛時，選擇第二離合器c2和第一制動器b1中的任一個。當(dāng)車輛以第二速度檔位“2nd”行駛時，選擇第二離合器c2和第二制動器b2中的任一個。當(dāng)車輛以第三速度檔位“3rd”行駛時，選擇第一制動器b1和第二制動器b2中的任一個。當(dāng)車輛以第四速度檔位“4th”行駛時，選擇第一離合器c1和第二制動器b2中的任一個。在任何檔位都有兩個候選，并且可以例如被選擇以便被交替學(xué)習(xí)。
在接下來的s3中，判定是否滿足預(yù)定的學(xué)習(xí)開始條件。當(dāng)不滿足預(yù)定的學(xué)習(xí)開始條件時，流程直接結(jié)束；然而，當(dāng)滿足預(yù)定的學(xué)習(xí)開始條件時，執(zhí)行s4之后的液壓學(xué)習(xí)過程。例如，學(xué)習(xí)開始條件是與進氣量對應(yīng)的節(jié)流閥開度、車速v等大致恒定的穩(wěn)定行駛狀態(tài)，是從上次執(zhí)行學(xué)習(xí)的變速操作的數(shù)量、行駛距離等超過預(yù)先確定的設(shè)定值的狀態(tài)等。在s4中，液壓pc平緩地施加到預(yù)期的液壓摩擦接合裝置。圖7是在執(zhí)行s4之后的液壓學(xué)習(xí)過程的情況下示出預(yù)期的液壓摩擦接合裝置的液壓pc的變化、估算輸入轉(zhuǎn)矩tc(實線)的變化和要求輸入轉(zhuǎn)矩tin(虛線)的變化的時序圖的示例。時點t1是在s3中作出肯定判定并開始液壓學(xué)習(xí)過程的時點。液壓pc以恒定的變化率平緩增加。圖7中的液壓pc是液壓指令值；然而，變化相對小，因此可以認(rèn)為液壓pc與實際液壓(實際液壓)基本相同。然而，能夠通過使用液壓傳感器等來檢測實際液壓。基于當(dāng)前時間點的裝配端壓的學(xué)習(xí)值，液壓一舉可以增加到裝配端壓或者略低于裝配端壓的液壓值，然后可以以恒定的變化速率平緩增加。
在s5中，判定要求輸入轉(zhuǎn)矩tin的變化的絕對值是否大于或等于預(yù)定判定值α。當(dāng)要求輸入轉(zhuǎn)矩tin的變化的絕對值大于或等于判定值α?xí)r，存在由于驅(qū)動力的大變化而導(dǎo)致的錯誤學(xué)習(xí)的可能性，因此流程立即進行到s8，迅速釋放液壓pc，并且結(jié)束液壓學(xué)習(xí)過程。要求輸入轉(zhuǎn)矩tin是響應(yīng)于機械式有級變速單元20的檔位g的變速比γ等而計算出的機械式有級變速單元20的要求輸入轉(zhuǎn)矩，從而獲得基于加速器操作量acc、車速v等而獲得的總目標(biāo)輸出動力。要求輸入轉(zhuǎn)矩tin是由混合動力控制單元76在控制發(fā)動機14、第一電動發(fā)電機mg1和第二電動發(fā)電機mg2時所計算的值。要求輸入轉(zhuǎn)矩tin的大變化意味著驅(qū)動力的大變化。例如，將在液壓學(xué)習(xí)過程開始時(圖7中的時點t1)的要求輸入轉(zhuǎn)矩tin1和當(dāng)前值tin之間的差δtin計算出作為變化量，并且判定變化量的絕對值是否大于或等于判定值α。例如，預(yù)先確定恒定值作為判定值α?？梢允÷詓5的過程，并且可以在s4之后經(jīng)常地執(zhí)行s6。
當(dāng)在s5中做出否定判定時，隨后執(zhí)行s6。在s6中，判定估算輸入轉(zhuǎn)矩tc與學(xué)習(xí)開始時的要求輸入轉(zhuǎn)矩tin1之間的差(tc-tin1)是否大于或等于預(yù)定判定值β。根據(jù)圖6的流程圖通過輸入轉(zhuǎn)矩估算單元82計算估算輸入轉(zhuǎn)矩tc。在r1中，獲取mg1轉(zhuǎn)速ng和mg2轉(zhuǎn)速nm。在r2中，基于mg1轉(zhuǎn)速ng的變化量(當(dāng)前值和上次的值之間的差)、mg2轉(zhuǎn)速nm的變化量(當(dāng)前值和上次的值之間的差)以及采樣周期來計算旋轉(zhuǎn)變化率(微分值)dng、dnm。在r3中，獲取第一電動發(fā)電機mg1的轉(zhuǎn)矩(mg1轉(zhuǎn)矩)tg和第二電動發(fā)電機mg2的轉(zhuǎn)矩(mg2轉(zhuǎn)矩)tm。例如，將第一電動發(fā)電機mg1和第二電動發(fā)電機mg2的轉(zhuǎn)矩指令值(當(dāng)前值等)讀取為mg1轉(zhuǎn)矩tg和mg2轉(zhuǎn)矩tm。在r4中，使用所述mg1旋轉(zhuǎn)變化率dng、mg2旋轉(zhuǎn)變化率dnm、mg1轉(zhuǎn)矩tg和mg2轉(zhuǎn)矩tm作為參數(shù)，根據(jù)預(yù)定的以下數(shù)學(xué)表達式(1)來計算估算輸入轉(zhuǎn)矩tc。設(shè)計值用于mg1慣量ig、mg2慣量im和差速機構(gòu)24的齒數(shù)比ρ。該數(shù)學(xué)表達式(1)是基于以下數(shù)學(xué)表達式(2)至(5)中所示的用于電差速單元16的運動方程式來確定的，并且具體地，通過用數(shù)學(xué)表達式(3)替換數(shù)學(xué)表達式(4)中的項tx來獲得數(shù)學(xué)表達式(1)。
iedne＝te-tx(2)
其中ig表示mg1慣量，im表示mg2慣量，ie表示發(fā)動機慣量，tg表示mg1轉(zhuǎn)矩，tm表示mg2轉(zhuǎn)矩，te表示發(fā)動機轉(zhuǎn)矩，tx表示分配轉(zhuǎn)矩，dng表示mg1旋轉(zhuǎn)變化率，dnm表示mg2旋轉(zhuǎn)變化率，dne表示發(fā)動機旋轉(zhuǎn)變化率，ρ表示差速機構(gòu)的齒數(shù)比，tc表示估算輸入轉(zhuǎn)矩。
當(dāng)在圖5的s6中做出否定判定時，即，當(dāng)估算輸入轉(zhuǎn)矩tc與學(xué)習(xí)開始時的要求輸入轉(zhuǎn)矩tin1之間的差(tc-tin1)小于判定值β時，預(yù)期的液壓摩擦接合裝置還不具有接合轉(zhuǎn)矩，因此通過重復(fù)s4之后的過程來逐漸增加液壓pc。另一方面，當(dāng)差(tc-tin1)變得大于或等于判定值β時，認(rèn)為預(yù)期的液壓摩擦接合裝置已經(jīng)開始具有接合轉(zhuǎn)矩，因此執(zhí)行s7之后的過程，并且基于那時的液壓pc1來學(xué)習(xí)裝配端壓。即，隨著預(yù)期的液壓摩擦接合裝置開始具有接合轉(zhuǎn)矩，接合轉(zhuǎn)矩變?yōu)閷C械式有級變速單元20的旋轉(zhuǎn)阻力，并且減小發(fā)動機轉(zhuǎn)速ne以及作為機械式有級變速單元20的輸入轉(zhuǎn)速的傳遞構(gòu)件轉(zhuǎn)速nm，從而引起使用傳遞構(gòu)件轉(zhuǎn)速nm和發(fā)動機轉(zhuǎn)速ne的轉(zhuǎn)速微分值(變化率)通過數(shù)學(xué)表達式(1)所獲得的估算輸入轉(zhuǎn)矩tc增加。液壓pc1是達到使得非接合液壓摩擦接合裝置開始具有接合轉(zhuǎn)矩的程度的液壓，因此液壓pc1不影響行駛。圖7中的時點t2是差(tc-tin1)變得大于或等于判定值β并且在s6中做出肯定的判定的時點。例如，對于多個液壓摩擦接合裝置中的每一個，恒定值被預(yù)先確定為判定值β。取而代之地，對于所有液壓摩擦接合裝置，可以確定共同的常數(shù)值?？梢曰诠浪爿斎朕D(zhuǎn)矩tc和當(dāng)前要求輸入轉(zhuǎn)矩tin之間的差(tc-tin)而不是估算輸入轉(zhuǎn)矩tc和學(xué)習(xí)開始時的要求輸入轉(zhuǎn)矩tin1之間的差是否大于或等于判定值β來判定液壓摩擦接合裝置是否已經(jīng)開始具有接合轉(zhuǎn)矩。當(dāng)在車輛在諸如節(jié)流閥開度的進氣量和車速v基本上恒定的穩(wěn)定狀態(tài)下行駛的同時執(zhí)行液壓學(xué)習(xí)過程時，可以基于估算輸入轉(zhuǎn)矩tc的變化量(例如，當(dāng)前值tc相對于學(xué)習(xí)開始時的估算輸入轉(zhuǎn)矩tc1的變化量)是否大于或等于判定值β來判定液壓摩擦接合裝置是否開始具有接合轉(zhuǎn)矩。
在s7中的學(xué)習(xí)中，可以學(xué)習(xí)(更新并存儲)在s6中做出肯定判定時的液壓pc1或略低于液壓pc1的液壓值作為裝配端壓。但是，在本實施例中，為了防止調(diào)速不勻(hunting)，新的裝配端壓(學(xué)習(xí)值)通過將通過使與上次的裝配端壓(學(xué)習(xí)值)之差乘以校正系數(shù)(例如0.6，等)而獲得的值與上次的裝配端壓相加而獲得，并且被存儲。之后，執(zhí)行s8，并且液壓pc被快速釋放，之后一系列液壓學(xué)習(xí)過程結(jié)束。
以這種方式，利用根據(jù)本實施例的車輛驅(qū)動系統(tǒng)10，當(dāng)車輛在機械式有級變速單元20的任意一個檔位被建立的狀態(tài)下行駛時，直到從電差速單元16的運動方程式獲得的估算輸入轉(zhuǎn)矩tc改變，未接合的預(yù)期的液壓摩擦接合裝置的液壓pc增加，并基于那時的液壓pc1來學(xué)習(xí)裝配端壓。因此，不考慮對電差速單元16的電動發(fā)電機mg1、mg2的反饋控制等，也能夠適當(dāng)?shù)貙W(xué)習(xí)裝配端壓。因此，不考慮部分的個體差異、摩擦材料的老化等，也能夠在變速時對液壓摩擦接合裝置(離合器c和制動器b)適當(dāng)?shù)貓?zhí)行液壓控制，即，接合和釋放控制等。
因為估算輸入轉(zhuǎn)矩tc是根據(jù)通過使用mg1轉(zhuǎn)矩tg、mg1旋轉(zhuǎn)變化率dng、mg1慣量ig、mg2轉(zhuǎn)矩tm、mg2旋轉(zhuǎn)變化量dnm、mg2慣量im和差速機構(gòu)24的齒數(shù)比ρ確定的算術(shù)表達式(1)計算的，因此，與使用具有低精度的發(fā)動機轉(zhuǎn)矩te的情況相比，能夠高精度地獲得估算輸入轉(zhuǎn)矩tc，因此能夠高精度地學(xué)習(xí)裝配端壓。
參考附圖詳細(xì)描述了本發(fā)明的實施例；然而，實施例是說明性的?？梢曰诒绢I(lǐng)域技術(shù)人員的知識，以包括各種修改或改進的模式來實現(xiàn)本發(fā)明。