用于装有变速箱的混合型车辆的控制设备制造技术

按发动机输出增大、电动机输出增大、及在传动比增大方向上的传动速度变化的顺序，设置相对于需要的车辆驱动功率调节驱动功率的控制时的顺序。即选择最小传动比的传动速度，从而高于或等于预定下限转速的发动机转速是可得到的。对于选择的传动速度单由发动机输出达到需要的驱动功率。当单由发动机输出不能达到时，通过发动机输出和电动机输出、或者在传动比增大方向上改变传动速度。（*该技术在2020年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】本专利技术涉及一种用于装有变速箱的混合型车辆的控制设备，该车辆带有一个发动机、一个电动机、及一个变速箱。更具体地说，本专利技术涉及一种改进燃料效率、排放特性、动态特性等的控制设备。混合型车辆带有一个发动机和一个电动机作为驱动动力源。电动机最好不仅用来产生车辆驱动转矩，而且用作发电机。因此，该电动机经常被称为电动机-发电机。混合型车辆通过高效地操作发动机和电动机能够提高燃料经济性等。一种其中一个发动机和两个电动机连接到行星齿轮单元上的机械分布式混合型车辆现在已经商业化。这种类型的混合型车辆不带有变速箱。相反，也已经提出了一种其中连接一个发动机、一个电动机、及一个变速箱的混合型车辆，如例如在日本公开专利申请No.8-168104中公开的那样。也已经提出了装有无级变速箱而不是分级变速箱(一种选择多个传动速度之一的变速箱)的系统。在上述机械分布式混合型设备中，通过控制发动机和电动机的操作状态追求在燃料经济性等方面的优化。然而，该类型的混合型设备不带有用来从传动速度选择的变速箱。就不是混合型车辆的车辆而论，把自动变速箱的速度变化特性设置成与车辆速度和加速操作量相对应。根据速度变化特性，确定变速箱的传动速度。一般称作MMT(多模式手动变速箱，即其中除去离合踏板并且由执行器自动进行离合器连接/脱开操作的变速箱系统)也以类似形式使用自动变速箱的速度变化特性以确定传动速度。通过把一个产生添加到发动机的驱动功率上的转矩的电动机添加到一个其中按上述连接发动机和变速箱的系统上，能建造上述的装有变速箱的混合型车辆。然而，如果把仅打算与常规发动机使用的自动变速箱的速度变化特性立即施加到装有变速箱的混合型车辆上，尽管把电动机添加到混合型车辆上，则也不可能选择允许最高效率操作的传动速度，并且难以进行关于效率、排放、车辆动态特性等的适当控制。因而，本专利技术的一个目的在于，提供能够在效率、排放特性、车辆动态特性等方面适当控制带有变速箱的混合型车辆的一种控制设备和一种控制方法。为了实现上述和/或其他目的，按照本专利技术第一方面的用于混合型车辆的一种控制设备，是用于一种带有一个发动机和一个电动机作为驱动动力源、且在发动机与一个驱动轮之间带有一个能够通过从多种传动速度的选择改变驱动功率传送的变速箱的混合型车辆。在该控制设备中，按发动机输出增大、电动机输出增大、及在传动比增大方向上的传动速度变化的顺序，设置相对于车辆驱动功率需要调节驱动功率的控制的优先权顺序。例如，本专利技术该方面的控制设备(1)在这样一个范围内选择最小传动比的传动速度，从而高于或等于预定下限转速的发动机转速是可得到的；(2)对于选择的传动速度通过发动机输出达到需要的驱动功率；(3)当需要的驱动功率单由发动机输出不能达到时，通过发动机输出和电动机输出达到需要的驱动功率；及(4)当需要的驱动功率由发动机输出和电动机输出不能达到时，在传动比增大方向上改变传动速度。按照本专利技术的这个方面，通过按此顺序调节发动机输出、电动机输出、及传动速度获得需要的驱动功率。传动速度变化分配有较低的优先权，而发动机输出变化分配有较高的优先权。因此，当输出驱动功率请求时，进行控制以便把传动速度设置到较低速度并且增大发动机输出。结果，发动机在低速和高负载状态下高效地工作，从而燃料经济性提高。而且，通过设置上述优先权顺序，减少换档次数。因此，避免频繁的减速，并且驾驶性改善，及排放特性改进。本专利技术这方面的控制设备可以按照影响电动机控制的因素改变齿轮速率。影响电动机控制的因素是例如SOC(电池的充电状态)、电池温度、变换器温度等。本专利技术的这方面能够保证电动机的稳定输出供给能力，并且能够防止车辆动态特性的变坏。本专利技术的另一方面提供一种用于混合型车辆的控制设备，该混合型车辆带有一个发动机和一个电动机作为驱动动力源，且在发动机与驱动轮之间带有一个能够通过从多种传动速度的选择改变驱动功率传送的变速箱。这样设置变速箱的传动速度和发动机的工作状态，从而发动机在预定高效率工作状态下工作，并且在需要的车辆驱动功率与发动机输出之间的差由电动机的驱动操作和电动机的再生操作之一补偿。变速箱的最小传动比的传动速度可以设置在一个范围内，从而发动机在预定高效率操作状态下工作，并且从而在需要的车辆驱动功率与发动机输出之间的差由电动机的驱动操作和电动机的再生操作之一补偿。按照本专利技术的这个方面，选择适当传动速度实现发动机的高效率工作，由此改进燃料经济性。发动机可以在最大效率点处工作。而且，通过选择最小传动比的传动速度，如上述那样能在燃料经济性、排放、及可驾驶性方面实现改进。预定高效率工作状态可以是一种其中发动机效率和变速箱传动效率的乘积最大化的状态。因此，设置传动比和发动机工作状态以便允许发动机以及传动系统的最大效率工作，从而能提高燃料经济性。而且，可以设置变速箱的传动速度和发动机的工作状态，从而发动机在预定良好的排放区域中工作。因此，能在排放方面实现改进。本专利技术的又一方面提供一种用于混合型车辆的控制设备，该混合型车辆带有一个发动机和一个电动机作为驱动动力源，且在发动机与驱动轮之间带有一个能够通过从多种传动速度的选择改变驱动功率传送的变速箱。当车辆需要的驱动功率为负时，这样设置变速箱的传动速度，从而使由电动机实现的再生制动的效率最大。在装有变速箱的混合型车辆中，电动机再生制动的效率按照变速箱的传动速度变化。例如，当发动机随电动机旋转时(即当发动机由电动机旋转时)，最小传动比的选择减小发动机侧的旋转阻力，并因此增大电动机侧的再生制动效率。考虑到该事实，本专利技术这方面的设备选择传动速度，从而使再生制动的效率最大。因此，在燃料经济性和排放方面能实现改进。选择的传动速度可以按照在电动机的再生操作期间发动机的工作是否停止而改变。这个方面供其中发动机工作能由离合器等停止的构造之用。当发动机正在旋转时，在发动机侧的旋转阻力减小，并且如上述那样在电动机侧的再生制动效率随传动比减小而增大。当发动机不旋转时，在发动机侧的旋转阻力不需要考虑，从而选择使电动机侧效率增大的传动速度。因而，通过按照发动机是否旋转选择不同的传动速度，在燃料经济性和排放方面能实现进一步改进。本专利技术的诸方面不限于用于上述混合型车辆的控制设备。本专利技术的另外一个方面例如在于，一种混合型车辆或一种混合型系统、及一种用于混合型车辆和混合型系统的方法。参照附图由最佳实施例的如下描述将明白本专利技术的上述和/或另外的目的、特征及优点，在附图中类似的标号用来代表类似的元件，并且其中附图说明图1是方块图，表明按照本专利技术一个实施例的混合型车辆的整个构造；图2是流程图，表明由图1中所示混合型ECU执行的控制过程；图3是流程图，表明由图1中所示混合型ECU执行的控制过程的第二实施例；图4指示按照本专利技术另一个实施例的混合型车辆的控制过程；图5指示图4中表明的控制过程的修改；图6是混合型车辆的视图，用来当用于车辆的需要的驱动功率为负时执行的控制过程；及图7是混合型车辆的视图，用来当关于车辆的需要的驱动功率为负时执行的控制过程的又一个例子。下文参照附图将描述实施本专利技术的最佳实施例。图1是装有一个变速箱的直接联接混合型车辆的构造的方块图。混合型车辆1带有一个发动机3和一个电动机-发电机5作为驱动动力源。发动机3和电动机-发电机5互连本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于混合型车辆的控制设备，该混合型车辆带有一个发动机（３）和一个电动机（５）作为驱动动力源，并且带有一个布置在发动机（３）与一个车辆驱动轮之间且通过从多种传动速度的选择改变驱动功率传送的变速箱（７），该控制设备的特征在于包括： 检测装置（Ｓ１０、２１、２３），用来检测车辆驱动车轮所需要的驱动功率；和 控制装置（Ｓ１６、Ｓ１８、Ｓ２０、１１），用来按发动机输出增大、电动机输出增大、及在传动比增大方向上的传动速度变化的减小优先权顺序，通过设置发动机输出增大、电动机输出增大、及在传动比增大方向上的传动速度变化，调节驱动功率，以便获得需要的驱动功率。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】JP 1999-11-19 329078/19991．一种用于混合型车辆的控制设备，该混合型车辆带有一个发动机(3)和一个电动机(5)作为驱动动力源，并且带有一个布置在发动机(3)与一个车辆驱动轮之间且通过从多种传动速度的选择改变驱动功率传送的变速箱(7)，该控制设备的特征在于包括检测装置(S10、21、23)，用来检测车辆驱动车轮所需要的驱动功率；和控制装置(S16、S18、S20、11)，用来按发动机输出增大、电动机输出增大、及在传动比增大方向上的传动速度变化的减小优先权顺序，通过设置发动机输出增大、电动机输出增大、及在传动比增大方向上的传动速度变化，调节驱动功率，以便获得需要的驱动功率。2．根据权利要求1所述的控制设备，其特征在于，控制装置(11)初始在这样一个范围内选择最小传动比的传动速度，从而高于或等于预定下限转速的发动机转速是可得到的(S12、S14)；对于选择的传动速度单由发动机输出达到需要的驱动功率(S16)；否则当需要的驱动功率单由发动机输出不能达到时，通过发动机输出和电动机输出达到需要的驱动功率(S18)；否则当需要的驱动功率由发动机输出和电动机输出不能达到时，在传动比增大方向上改变传动速度(S20)。3．根据权利要求1或2所述的控制设备，其特征在于，控制装置(11)按照影响电动机控制的因数改变传动速度(S19、S20)。4．根据权利要求3所述的控制设备，其特征在于，控制装置(11)根据是影响电动机控制的因素的电池充电状态、电池温度、及变换器温度之一改变传动速度。5．根据权利要求1至4任一项所述的控制设备，其特征在于，检测装置(21、23)根据车辆速度和加速操作的量检测需要的车辆驱动功率。6．一种用于混合型车辆的控制设备，该混合型车辆带有一个发动机(3)和一个电动机(5)作为驱动动力源，并且带有一个布置在发动机(3)与一个车辆驱动轮之间带有一个通过...

【专利技术属性】
技术研发人员：高冈俊文，铃木直人，铃木孝，冈田大文，
申请(专利权)人：丰田自动车株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]