用于混合动力车辆的控制系统、控制装置和控制方法制造方法及图纸

本发明专利技术涉及用于混合动力车辆的控制系统、控制装置和控制方法。混合动力车辆包括电气式无级变速单元（11）、接合装置和电子控制单元（80）。电气式无级变速单元（11）包括差动机构，差动机构包括与发动机连结的第一旋转元件、与第一旋转机器连结的第二旋转元件和与第二旋转机器连结的作为差动机构的输出旋转部件的第三旋转元件。电气式无级变速单元（11）的差动运转通过控制第一旋转机器的运转而被控制。接合装置设置在第三旋转元件和驱动轮之间的动力传递路径中。在混合动力车辆的控制中，当第一旋转机器和第二旋转机器中的至少一者以正的或负的预定最大转矩运转时，通过改变接合装置的转矩容量来控制接合装置的打滑量。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及将动力从具有差动机构的电气式变速机构经由接合装置传递到驱动 轮的混合动力车辆用动力传递系统的控制系统、控制装置和控制方法，并且特别地涉及用 于提高接合装置的耐久性以及抑制接合装置的接合冲击的技术。
技术介绍
已知一种包括差动机构和接合装置的混合动力车辆，差动机构具有三个旋转元 件，即与发动机连结的第一旋转元件、与第一旋转机器连结以使得动力能在其间传递的第 二旋转元件和与第二旋转机器连结的作为输出旋转部件的第三旋转元件，接合装置将从差 动机构传送的动力传递到驱动轮。该类型的混合动力车辆的一个示例记载在日本专利申请 公报No. 2007-002899 (JP2007-002899A)中。该类型的混合动力车辆包括串列配置的电气 式无级变速单元和有级变速单元。在电气式无级变速单元中，差动机构的运转状态由第一 旋转机器控制，使得速比被电气地和无级地或连续地控制。有级变速单元构成电气式变速 机构的输出旋转部件和驱动轮之间的动力传递路径。在运转中，有级变速单元中所包括的 摩擦接合装置被选择性地接合和释放以改变速比，从而建立多个档位中选定的一个档位。
技术实现思路
在JP2007-002899A的混合动力车辆中，在通过释放和接合有级变速单元中的不 同摩擦接合装置而进行的变速期间，执行输入离合器转矩减小控制以暂时减小输入离合器 的转矩容量，从而将有级变速单元的传递转矩限制在给定值以下。对于该配置，发动机的输 出转矩的变动和暂时增大不传递到有级变速单元的输出轴；因此，有级变速单元的变速冲 击被抑制。 然而，在车辆行驶期间，控制无级变速单元的第一旋转机器或将经由电气路径传 递的电力转换成机械转矩的第二旋转机器的最大转矩状态会受所论及的旋转机器的额定 特性或负荷系数的影响。在这种情况下，如果接合装置被接合以进行有级变速单元的变速， 则接合装置的耐久性可能受损，或者可能发生接合冲击。例如，在第一旋转机器和/或第二 旋转机器的最大转矩状态在接合装置被接合以进行有级变速单元的变速时受影响并且接 合装置的接合转矩容量比较高的情况下，如果变速进行速度比目标变速进行速度慢，则接 合装置的打滑量增大并且热吸收量增大；因此，其摩擦材料的耐久性受损。另外，如果变速 进行速度比目标速度快，则在变速完成时发生变速冲击。 本专利技术提供了用于混合动力车辆用的接合装置的控制系统、控制装置和控制方 法，即使第一旋转机器和/或第二旋转机器的最大转矩状态在有级变速单元的变速期间受 影响，所述控制系统、控制装置和控制方法也不会受困于接合装置的耐久性的下降和接合 冲击的发生。 本专利技术的第一方面涉及一种用于混合动力车辆的控制系统。所述控制系统包括电 气式无级变速单元、接合装置和电子控制单元。所述电气式无级变速单元包括差动机构，所 述差动机构包括与发动机连结的第一旋转元件、与第一旋转机器连结的第二旋转元件和与 第二旋转机器连结的第三旋转元件，所述第三旋转元件是所述差动机构的输出旋转部件。 所述电气式无级变速单元的差动运转通过控制所述第一旋转机器的运转而被控制。所述接 合装置设置在所述第三旋转元件和驱动轮之间的动力传递路径中。所述电子控制单元构造 成，当所述第一旋转机器和所述第二旋转机器中的至少一者以正的或负的预定最大转矩运 转时，通过改变所述接合装置的转矩容量来控制所述接合装置的打滑量。 对于上述配置，当第一旋转机器和第二旋转机器中的至少一者以正的或负的预定 最大转矩运转时，通过改变接合装置的转矩容量来控制接合装置的打滑量(打滑状态)，从 而能使接合装置的打滑状态接近预定的目标打滑状态。因而，接合装置的耐久性不易于受 损或下降，并且有利地抑制了接合冲击。 在如上所述的控制系统中，所述第一旋转机器或所述第二旋转机器的所述最大转 矩可以是基于所述第一旋转机器和所述第二旋转机器的规格所允许的额定转矩。在如上所 述的控制系统中，所述第一旋转机器或所述第二旋转机器的所述最大转矩可以是由所述第 一旋转机器或所述第二旋转机器所允许的负荷系数或热所限制的最大限制转矩。亦即，在 所述控制系统中，所述第一旋转机器的所述预定最大转矩可以是由所述第一旋转机器的热 所限制的最大限制转矩，并且所述第二旋转机器的所述预定最大转矩可以是由所述第二旋 转机器的热所限制的最大限制转矩。 在如上所述的控制系统中，所述电子控制单元可基于实际的第一旋转机器或第二 旋转机器的最大转矩和所述接合装置的输入轴转速的预定目标变化率由从运动方程式导 出的预先存储的关系来改变所述接合装置的转矩容量。对于该配置，对接合装置进行打滑 控制以实现预定的目标输入轴旋转加速度，也就是实现目标打滑状态。 如上所述的控制系统还可包括自动变速单元,所述自动变速单元设置在所述差动 机构和所述驱动轮之间，并且包括用于切换所述自动变速单元的档位的所述接合装置。另 夕卜，在所述控制系统中，在当所述第二旋转机器的输出转矩由所述正的最大转矩限制时并 且当所述自动变速单元的输入轴的转速的变化率(或直接与所述输入轴连结的所述第二旋 转机器的转速的变化率）低于预定目标变化率(所述输入轴转速的目标变化率）时进行的所 述接合装置的打滑量控制(打滑控制）中，所述电子控制单元可进行增大输入转速低于输出 转速的所述接合装置的转矩容量的修正和减小输出转速低于输入转速的所述接合装置的 转矩容量的修正中的至少一者。对于该配置，通过提高接合装置的输入转速(或与接合装置 直接连结的第二旋转机器的转速）的上升速度以实现目标输入轴转速变化率来对接合装置 进行打滑控制。 所述控制系统还可包括自动变速单元，所述自动变速单元设置在所述差动机构和 所述驱动轮之间，并且包括用于切换所述自动变速单元的档位的所述接合装置。另外，在所 述控制系统中，在当所述第二旋转机器的输出转矩由所述正的最大转矩限制时并且当所述 接合装置的输入转速低于所述接合装置的输出转速时进行的所述接合装置的打滑量控制 (打滑控制）中，所述电子控制单元可在所述自动变速单元的输入轴的转速的变化率(输入 轴转速变化率）低于预定目标变化率（目标输入轴转速变化率）时增大所述接合装置的转矩 容量（因为输入轴转速的上升速度低)，并且可在所述自动变速单元的输入轴的转速的变化 率(输入轴转速变化率）高于所述目标变化率时减小所述接合装置的转矩容量（因为输入轴 转速的上升速度高)。对于该配置，对接合装置进行打滑控制以实现输入轴的预定目标旋转 加速度（目标输入轴旋转加速度)，也就是实现目标打滑状态。 当所述有级变速单元进行离合器对离合器变速（clutch-to-clutch shifting) 时，所述接合装置可以是为了进行离合器对离合器变速而被相继释放和接合的释放侧摩擦 接合装置和接合侧摩擦接合装置中的一者。 本专利技术的第二方面涉及一种用于混合动力车辆的控制装置。所述混合动力车辆包 括电气式无级变速单元和接合装置。所述电气式无级变速单元包括差动机构，所述差动机 构包括与发动机连结的第一旋转元件、与第一旋转机器连结的第二旋转元件和与第二旋转 机器连结的第三旋转元件，所述第三旋转元件是所述差动机构的输出旋转部件。所述接合 装置设置在所述第三旋转元本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于混合动力车辆的控制系统，所述控制系统包括：电气式无级变速单元（11），所述电气式无级变速单元包括差动机构，所述差动机构包括与发动机连结的第一旋转元件、与第一旋转机器连结的第二旋转元件和与第二旋转机器连结的第三旋转元件，所述第三旋转元件是所述差动机构的输出旋转部件，所述电气式无级变速单元（11）的差动运转通过控制所述第一旋转机器的运转而被控制；接合装置，所述接合装置设置在所述第三旋转元件和驱动轮之间的动力传递路径中；和电子控制单元（80），所述电子控制单元构造成，当所述第一旋转机器和所述第二旋转机器中的至少一者以正的或负的预定最大转矩运转时，通过改变所述接合装置的转矩容量来控制所述接合装置的打滑量。

【技术特征摘要】
2013.03.22 JP 2013-0602971. 一种用于混合动力车辆的控制系统，所述控制系统包括： 电气式无级变速单元（11)，所述电气式无级变速单元包括差动机构，所述差动机构包 括与发动机连结的第一旋转元件、与第一旋转机器连结的第二旋转元件和与第二旋转机器 连结的第三旋转元件，所述第三旋转元件是所述差动机构的输出旋转部件，所述电气式无 级变速单元（11)的差动运转通过控制所述第一旋转机器的运转而被控制； 接合装置，所述接合装置设置在所述第三旋转元件和驱动轮之间的动力传递路径中； 和 电子控制单元（80)，所述电子控制单元构造成，当所述第一旋转机器和所述第二旋转 机器中的至少一者以正的或负的预定最大转矩运转时，通过改变所述接合装置的转矩容量 来控制所述接合装置的打滑量。2. 根据权利要求1所述的控制系统，其中 所述第一旋转机器的所述预定最大转矩是由所述第一旋转机器的热所限制的最大限 制转矩， 所述第二旋转机器的所述预定最大转矩是由所述第二旋转机器的热所限制的最大限 制转矩。3. 根据权利要求1或2所述的控制系统，其中 所述电子控制单元（80)基于所述第一旋转机器或所述第二旋转机器的所述最大转矩 和所述接合装置的输入轴转速的预定目标变化率由从运动方程式导出的预先存储的关系 来改变所述接合装置的转矩容量。4. 根据权利要求1至3中任一项所述的控制系统，还包括 自动变速单元，所述自动变速单元设置在所述差动机构和所述驱动轮之间，并且包括 用于切换所述自动变速单元的档位的所述接合装置，其中 在当所述第二旋转机器的输出转矩由所述正的最大转矩限制时并且当所述自动变速 单元的输入轴的转速的变化率低于预定目标变化率时进行的所述接合装置的打滑量控制 中，所述电子控制单元（80)进行增大输入转速低于输出转速的所述接合装置的转矩容量的 修正和减小输出转速低于输入转速的所述接合装置的转矩容量的修正中的至少一者。5. 根据权利要求1至3中任一项所述的控制系统，还包括： 自动变速单元，所述自动变速单元设置在所述差动机构和所述驱动轮之间，并且包...

【专利技术属性】
技术研发人员：加藤春哉，松原亨，木村秋广，山本雅哉，古田秀树，寿山大介，森雄麻，
申请(专利权)人：丰田自动车株式会社，爱信艾达株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP