混合动力车辆的金沙现金网平台

文档序号:3847363
专利名称:混合动力车辆的金沙现金网平台
技术领域
本发明涉及具备内燃机、电动机、蓄电装置以及自动变速器的混合动カ车辆。
背景技术
以往,公知有具备如下自动变速器的混合动カ车辆(例如,參照专利文献1),所述自动变速器具有第I输入轴,其与电动机连接,并且经由多个建立变速档的齿轮系选择性地与输出轴连结;第2输入轴,其经由多个建立变速档的齿轮系选择性地与输出轴连结;第I离合器,其自由切换成将内燃机的驱动カ向第I输入轴传递的传递状态与断开该传递的释放状态;以及第2离合器,其自由切换成将内燃机的驱动カ向第2输入轴传递的传递状态与断开该传递的释放状态。现有技术文献 专利文献专利文献I :日本特开2002-89594号公报

发明内容
发明所要解决的问题但是,在上述专利文献I中,没有记载只使用内燃机的驱动カ的ENG行驶、只使用电动机的驱动カ的EV行驶、使用内燃机和电动机的驱动カ的HEV行驶之间的行驶状态的选择、变速档的选择。本发明的目的在于提供能够适当选择行驶状态以及变速档的混合动カ车辆。解决课题的手段本发明的混合动カ车辆的特征在于,该混合动カ车辆具备内燃机;电动机;蓄电装置,其向所述电动机提供电カ或从所述电动机接收电力;自动变速器,其具有经由第I断接単元被选择性地传递所述内燃机的驱动カ并与所述电动机连接的第I变换机构、以及经由第2断接単元被选择性地传递所述内燃机的驱动カ的第2变换机构,将从所述内燃机以及所述电动机输出的动カ变速为多个变速档而输出;剩余容量检测单元,其检测所述蓄电装置的剰余容量;要求驱动カ取得単元,其取得需要输出的要求驱动カ;电动机驱动カ取得単元,其至少考虑所述剩余容量检测单元检测到的所述蓄电装置的剰余容量,取得可通过从所述电动机输出的动カ而对应于所述各变速档输出的最大电动机驱动カ;以及控制单元,其进行如下控制在所述要求驱动カ取得単元取得的要求驱动カ在所述电动机驱动カ取得単元取得的最大电动机驱动カ以下时,确定所述电动机能够输出该要求驱动カ的最高的变速档,控制所述自动变速器以设定该确定的变速档,并且使所述第I断接单元以及所述第2断接単元成为断开状态而仅使用所述电动机的驱动カ来使该车辆行驶。根据本发明的混合动カ车辆,当要求驱动カ取得単元取得的要求驱动カ在电动机驱动カ取得単元取得的最大电动机驱动カ以下时,只使用电动机的动カ来使车辆行驶。因此,能够降低内燃机的燃料消耗量。
而且,此时确定电动机可以输出要求驱动カ的最高的变速档,以设定该确定的变速档的方式控制自动变速器。因此,可以使第I变换机构的轴(第I输入轴)的转速降低,然后,能够抑制将第I断接単元设定为连结状态而使内燃机起动时发生的振动,其中,所述第I变换机构与电动机连接并且传递内燃机的驱动力。此外,优选的是,在本发明的混合动カ车辆中,所述第I变换机构具有 第I输入轴,其经由所述第I断接単元被选择性地传递所述内燃机的驱动力,与所述电动机连接;以及第I选择单元,其通过从多个齿轮系中选择的齿轮系连结该第I输入轴与输出机构,所述第2变换机构具有第2输入轴,其经由所述第2断接単元被选择性地传递所述内燃机的驱动カ;以及第2选择单元,其通过从多个齿轮系中选择的齿轮系连结该第I输入轴与所述输出机构,所述控制単元在根据所述第I选择单元的连结状态建立所述自动变速器的变速档并仅使用第I所述电动机的驱动カ使该车辆行驶的情况下,当所述要求驱动カ取得単元取得的要求驱动カ超过所述电动机驱动カ取得単元取得的最大电动机驱动カ时,維持所述第I选择单元的连结状态,不将所述第2断接单元设为传递状态,而通过所述第2选择单元使齿轮系与所述输出机构连结,逐渐将所述第I断接単元设为传递状态,使所述内燃机起 动,然后,使所述内燃机点火,在所述内燃机的起动结束后,将所述第2断接单元设为传递状态,使用所述内燃机以及所述电动机的驱动カ来使车辆行驶。这种情况下,在只使用电动机的驱动カ的车辆行驶中,当要求驱动カ取得単元取得的要求驱动カ超过电动机驱动カ取得単元取得的最大电动机驱动カ时,維持第I选择单元的连结状态,慢慢地将第I断接単元设为传递状态,使内燃机起动。因此,能够抑制在内燃机起动时伴随于变速档过渡的减速,能够维持车速。而且,此时,优选的是,对于第2选择单元的第2输入轴,当存在变速比比通过第I选择单元而连接的齿轮系低的齿轮系时,不将第2断接单元设定为传递状态而通过第2选择单兀使该齿轮系与输出机构连结。由此,在起动内燃机之后,可以迅速地过渡到该变速比的变速档。而且,当使用内燃机以及所述电动机的驱动カ来使车辆行驶时,向变速比低的变速档过渡,因此可以迅速地加速。进而,当通过第2选择单元将该齿轮系与输出机构连结吋,不将第2断接単元设定为传递状态,因此不通过该齿轮系向输出机构传递驱动力。另外,优选的是,使内燃机点火,然后,将第I断接単元设为断开状态后,结束内燃机的起动。进而,也可不改变变速档而使内燃机起动。输出机构将由自动变速器变速的动カ与驱动车辆的驱动轮等的驱动机构连结,典型的是输出轴。而且,可以构成为变速机构由I个输出轴构成,该输出轴通过由第I选择単元选择的齿轮系与第I输入轴连结,并且,通过由第2选择单元选择的齿轮系与第2输入轴连结。此外,也可以构成为输出机构由2个输出轴构成,一个输出轴通过由第I选择单元选择的齿轮系与第I输入轴连结,另ー个输出轴通过由第2选择单元选择的齿轮系与第2输入轴连结。此外,优选的是,在本发明的混合动カ车辆中,在使用所述内燃机以及所述电动机的驱动カ来使该车辆行驶的情况下,当所述要求驱动カ取得単元取得的要求驱动カ在所述电动机驱动カ取得単元取得的最大电动机驱动カ以下时,所述控制単元将所述第I断接单元以及所述第2断接単元设为断开状态,仅使用所述电动机的驱动カ来使车辆行驶。
这种情况下,在使用内燃机以及电动机的驱动カ的车辆行驶中,当要求驱动カ取得単元取得的要求驱动カ在电动机驱动カ取得単元取得的最大电动机驱动カ以下时,仅使用电动机的动カ来使车辆行驶。因此,可以降低内燃机的燃料消耗量。此外,优选的是,在本发明的混合动カ车辆中,具备变速映射,其根据所述要求驱动カ取得単元取得的要求驱动カ,选择所述自动变速器的变速档;以及区域判定単元,其根据所述剰余容量检测单元检测到的剰余容量,判定基准区域、剰余容量比该基准区域少的放电限制区域、剰余容量比该放电限制区域少的放电禁止区域以及剩余容量比所述基准区域多的充电禁止区域,所述第I变换机构具有第I输入轴,其经由所述第I断接単元被选择性地传递所述内燃机的驱动力,与所述电动机连接;以及第I选择单元,其通过从多个齿轮系中选择的齿轮系连结该第I输入轴与输出机构,所述第2变换机构具有第2输入轴,其经由所述第2断接単元被选择性地传递所述内燃机的驱动カ;以及第2选择单元,其通过从多个齿轮系中选择的齿轮系连结该第I输入轴与所述输出机构,所述控制単元在根据所述第I选择单元的连结状态建立所述自动变速器的变速档并使用所述内燃机的驱动カ来 使该车辆行驶时,在參照所述变速映射要变速为所述自动变速器的低速档侧的情况下,如果所述区域判定単元判定的区域是所述基准区域,则根据所述要求驱动カ的予想值,在将所述第I断接单元设为传递断开状态、将所述第2选择单元设为连结状态、将所述第2断接单元设为传递状态而建立了比所述变速档低I个档位的变速档后,恢复为所述变速档、或者使所述第I选择单元成为建立再低I个档位的变速档的状态,使所述电动机进行动カ运转/再生运转。这种情况下,当在不限制也不禁止放电和充电的基准区域时,在能够获得要求驱动カ的予想值的情况下,能够选择与该预测值对应的适当的变速档。此外,优选的是,在本发明的混合动カ车辆中,具备变速映射,其根据所述要求驱动カ取得単元取得的要求驱动カ,选择所述自动变速器的变速档;以及区域判定単元,其根据所述剰余容量检测单元检测到的剰余容量,判定基准区域、剰余容量比该基准区域少的放电限制区域、以及剩余容量比该放电限制区域少的放电禁止区域,所述第I变换机构具有第I输入轴,其经由所述第I断接単元被选择性地传递所述内燃机的驱动力,与所述电动机连接;以及第I选择单元,其通过从多个齿轮系中选择的齿轮系连结该第I输入轴与输出机构,所述第2变换机构具有第2输入轴,其经由所述第2断接単元被选择性地传递所述内燃机的驱动カ;以及第2选择单元,其通过从多个齿轮系中选择的齿轮系连结该第I输入轴与所述输出机构,所述控制単元在根据所述第I选择单元的连结状态建立所述自动变速器的变速档并使用所述内燃机的驱动カ来使该车辆行驶时,即便在參照所述变速映射要变速为所述自动变速器的低速档侧的情况下,如果所述区域判定単元判定的区域是所述放电限制区域或者所述放电禁止区域,也維持所述变速档。这种情况下,參照变速映射,原则上即便在向自动变速器的低速档侧变速的情况下,当在放电限制区域中时,也维持变速档。由此,利用内燃机的驱动カ的一部分,使电动机再生运转,从而可以增加蓄电装置的剰余容量。此外,优选的是,在本发明的混合动カ车辆中,在根据所述第I选择单元的连结状态建立所述自动变速器的变速档并使该车辆行驶的情况下,当所述要求驱动カ取得単元取得的要求驱动カ较低、參照所述变速映射能够使用比当前的变速档低的变速档来使该车辆行驶、且如果在所述当前的变速档下继续行驶则燃料消耗率比规定阈值差时,所述控制单元使用第I手段或第2手段中的任意ー个,通过所述要求驱动カ与所述内燃机的驱动カ的差产生的所述电动机的再生,向所述蓄电装置提供电力,其中,所述第I手段是在将所述第I断接単元设为断开状态后,将所述第2断接単元设为传递状态,根据所述第2选择单元的连结状态建立所述自动变速器的变速档而使该车辆行驶,并且通过所述第I选择单元将所述第I输入轴与所述齿轮系连结,所述第2手段是将由所述第I选择单元连结的齿轮系选择变更为变速比更低的齿轮系。这种情况下,能够防止继续在当前的变速档下行驶而使燃料消耗率变差,进而,能够利用由要求驱动カ与内燃机的驱动カ的差产生的再生来在蓄电装置中进行蓄电。优选的是,当在放电限制区域或者放电禁止区域中时,优先在蓄电装置中进行蓄电,当在基准区域中时,优先燃料消耗率,来选择进行第I手段或者进行第2手段。另外,优选的是,当实施第2手段时,在将第2断接単元设为传递状态之前,结束第2选择单元的连结状态。由此,不会使驾驶员感到变速振动。此外,优选的是,在实施了所述第I手段的情况下,所述控制単元使所述第I选择単元通过使得确保再生量的效率达到最大的齿轮系将所述第I输入轴与所述输出机构连结。这种情况下,能够有效地増加蓄电装置中的蓄电量。


图I是示出本发明的实施方式的混合动カ车辆的说明图。图2是示出蓄电装置的区域划分的说明图。图3是示出与蓄电装置的区域对应的各种动作的允许、限制、禁止的表。图4是示出表示车速与上限驱动カ间的关系的映射的一例的图。图5是示出表示车速以及要求驱动カ与变速间的关系的映射的一例的图。图6是说明从三速EV行驶向ニ速HEV行驶过渡的时序图。图7是示出混合动カ车辆的行驶控制的流程图。图8是示出本发明的实施方式的混合动カ车辆具备的另外的自动变速器的说明图。
具体实施例方式參照附图对本发明的实施方式的混合动カ车辆进行说明。如图I所示,混合动カ车辆具备由发动机构成的内燃机ENG ;电动机MG ;蓄电装置BATT,其由二次电池构成,向电动机MG提供电カ或从电动机MG接收电カ;自动变速器I ;以及动カ控制装置ECU(Electronic Control Unit),其控制内燃机ENG、电动机MG、自动变速器I的各部分。自动变速器I具备发动机输出轴2,其传递内燃机ENG的驱动カ(输出扭矩);输出部件3,其由经由图外的差动齿轮向作为驱动轮的左右前轮输出动カ的输出齿轮构成;以及变速比不同的多个齿轮系G2 G5。此外,自动变速器I具有第I输入轴4,其旋转自如地轴支承建立在变速比顺序中第奇数个的各个变速档的奇数齿轮系G3、G5的驱动齿轮G3a、G5a ;第2输入轴5,其旋转自如地轴支承建立在变速比顺序中第偶数个的变速档的偶数齿轮系G2、G4的驱动齿轮G2a、G4a ;以及回动(reverse)轴6,其旋转自如地轴支承回动齿轮(reverse gear) GR。另夕卜,第I输入轴4被配置在与发动机输出轴2相同的轴线上,第2输入轴5以及回动轴6与第I输入轴4平行地配置。
此外,自动变速器I具有怠速齿轮系Gi,该怠速齿轮系Gi由如下齿轮构成怠速驱动齿轮Gia,其旋转自如地轴支承于第I输入轴4 ;第I怠速从动齿轮Gib,其固定于怠速轴7,与怠速驱动齿轮Gia啮合;第2怠速从动齿轮Gic,其固定于第2输入轴5 ;以及第3怠速从动齿轮Gid,其固定于回动轴6,与第I怠速驱动齿轮Gib啮合。另外,怠速轴7与第I输入轴4平行地配置。自动变速器I具有由液压工作式的干式摩擦离合器或湿式摩擦离合器构成的第I离合器Cl和第2离合器C2。第I离合器Cl可自如地切換成使传递到发动机输出轴2的内燃机ENG的驱动カ传递到第I输入轴4的传递状态、和切断该传递的释放状态(传递断开状态)。第2离合器C2可自如地切換成使传递到发动机输出轴2的内燃机ENG的驱动カ传递到第2输入轴5的传递状态、和切断该传递的释放状态。在接合第2离合器C2而成为传递状态时,发动机输出轴2经由第I怠速驱动齿轮Gib以及第2怠速驱动齿轮Gic与第2输入轴5连接。两个离合器Cl、C2优选的是通过电气式致动器而进行动作,以便快速地切換状态。另外,两个离合器C1、C2也可以是通过液压式致动器进行动作。此外,在自动变速器I中,在与发动机输出轴2同轴的位置上配置有作为差动旋转机构的行星齿轮机构PG。行星齿轮机构PG由単一小齿轮型构成,该单ー小齿轮型由太阳齿轮Sa、齿圈Ra、以及自转和公转自如地对与太阳齿轮Sa以及齿圈Ra啮合的小齿轮Pa进行轴支承的行星架Ca构成。按照速度线图(能够用直线表示各旋转要素的相对旋转速度的图)中与齿数比对应的间隔的排列顺序,从太阳齿轮Sa —侧起将由行星齿轮机构PG的太阳齿轮Sa、行星架Ca以及齿圈Ra构成的3个旋转要素分别设为第I旋转要素、第2旋转要素、第3旋转要素时,第I旋转要素为太阳齿轮Sa,第2旋转要素为行星架Ca,第3旋转要素为齿圈Ra。并且,设行星齿轮机构PG的齿数比(齿圈Ra的齿数/太阳齿轮Sa的齿数)为g,作为第I旋转要素的太阳齿轮Sa与作为第2旋转要素的行星架Ca之间的间隔、和作为第2旋转要素的行星架Ca与作为第3旋转要素的齿圈Ra之间的间隔的比为g I。作为第I旋转要素的太阳齿轮Sa固定于第I输入轴4。作为第2旋转要素的行星架Ca与三速齿轮系G3的三速驱动齿轮G3a连接。作为第3旋转要素的齿圈Ra通过锁止机构Rl自由解除地固定于变速器箱等不动部上。锁止机构Rl由可自如切换成将齿圈Ra固定于不动部的固定状态、或者齿圈Ra为旋转自如的释放状态的任意一种状态的同步哨合(Synchro mesh)机构构成。另外,锁止机构Rl不限于同步啮合机构,除了基于套管(sleeve)等的摩擦接合解除机构以外,还可以由湿式多板制动器、轮毂制动器、带式制动器等制动器和单向离合器、双向离合器等构成。此外,行星齿轮机构PG也可以由双联小齿轮型构成,该双联小齿轮型由太阳齿轮、齿圈以及行星架构成,该行星架自转和公转自如地轴支承相互啮合、且一方与太阳齿轮哨合另一方与齿圈哨合的ー对小齿轮Pa、Pa’。在该情况下,例如,只要将太阳齿轮(第I旋转要素)固定于第I输入轴4,将齿圈(第2旋转要素)与三速齿轮系G3的三速驱动齿轮G3a连接,将行星架(第3旋转要素)用锁止机构Rl解除自如地固定于不动部上即可。在行星齿轮机构PG的径向外方配置有中空的电动机MG (发电电动机)。换言之,行星齿轮机构PG配置于中空的电动机MG的内方。电动机MG具有定子MGa和转子MGb。此外,根据动カ控制装置E⑶的指示信号,经由电力驱动单元PDU控制电动机MG。动カ控制装置ECU将电カ驱动单元PDU适当切換成消耗蓄电装置BATT的电カ而驱动电动机MG的驱动状态、和抑制转子MGb的旋转カ进行发电并经由电カ驱动单元PDU将发电后的 电カ充入蓄电装置BATT的再生状态。回动齿轮GR以旋转自如的方式轴支承于回动轴6上。在轴支承输出部件3的输出轴3a (输出机构)上固定有第I从动齿轮Gol,该第I从动齿轮Gol与ニ速驱动齿轮G2a以及三速驱动齿轮G3a啮合。在输出轴3a上固定有第2从动齿轮Go2,该第2从动齿轮Go2与四速驱动齿轮G4a以及五速驱动齿轮G5a啮合。这样,ニ速齿轮系G2和三速齿轮系G3的从动齿轮、以及四速齿轮系G4和五速齿轮系G5的从动齿轮分别由I个齿轮Gol、Go2构成,由此能够缩短自动变速器的轴长,能够提高对FF (前轮驱动)方式的车辆的安装性。在第I输入轴4上设有作为第I选择单兀的第I哨合机构SMl,该第I哨合机构SMl由同步啮合机构构成,可自如地切换选择为连接三速驱动齿轮G3a与第I输入轴4的三速侧连结状态、连接五速驱动齿轮G5a与第I输入轴4的五速侧连结状态、切断三速驱动齿轮G3a以及五速驱动齿轮G5a与第I输入轴4的连接的空档(neutral)状态中的任意一个状态。在第2输入轴5上设有作为第2选择单兀的第2哨合机构SM2,该第2哨合机构SM2由同步啮合机构构成,可自如地切换选择为连接ニ速驱动齿轮G2a与第2输入轴5的ニ速侧连结状态、连接四速驱动齿轮G5a与第2输入轴5的四速侧连结状态、以及切断ニ速驱动齿轮G2a以及四速驱动齿轮G5a与第2输入轴5的连接的空档状态中的任意ー个状态。在回动轴6上设有第3啮合机构SM3,该第3啮合机构SM3由同步啮合机构构成,可自如地切换选择为连接回动齿轮GR与回动轴6的连结状态、以及切断该连接的空档状态中的任意ー个状态。接着,针对如上所述构成的自动变速器I的工作进行说明。在自动变速器I中,通过使第I离合器Cl接合,能够进行IMA起动,该IMA起动是用电动机MG的驱动カ来使内燃机ENG起动。在使用内燃机ENG的驱动カ来建立I速档的情况下,通过锁止机构Rl将行星齿轮机构PG的齿圈Ra设为固定状态,使第I离合器Cl接合而成为传递状态。内燃机ENG的驱动カ经由发动机输出轴2、第I离合器Cl以及第I输入轴4输入到行星齿轮机构PG的太阳齿轮Sa,输入到发动机输出轴2中的内燃机ENG的转速被减速为I/ (g + I),经由行星架Ca传递到三速驱动齿轮G3a。设由三速驱动齿轮G3a和第I从动齿轮Gol构成的三速齿轮系G3的齿数比(三速驱动齿轮G3a的齿数/第I从动齿轮Gol的齿数)为i,传递到三速驱动齿轮G3a的驱动カ被变速至1/i (g+1),经由第I从动齿轮Gol和输出轴3a从输出部件3输出,建立一速档。这样,能够进行只使用内燃机ENG的驱动力而行驶的ENG行驶。这样,在自动变速器I中,能够用行星齿轮机构PG和三速齿轮系建立一速档,因而不需要一速档专用的啮合机构,由此能够缩短自动变速器I的轴长。另外,第I变换机构由第I输入轴4、第I啮合机构SMl以及行星齿轮机构PG等构成,经由第I离合器Cl选择性地传递内燃机ENG的驱动力,与电动机MG连接,对该驱动力进行变速而输出至输出轴3a。第2变换机构由第2输入轴5、第2啮合机构SM2以及行星齿轮机构PG等构成,经由第2离合器Cl选择性地传递内燃机ENG的驱动力,对该驱动力进 行变速而输出至输出轴3a。另外,在一速档中,在车辆处于减速状态的情况下,动力控制装置ECU按照蓄电装置BATT的剩余容量(充电率)SOC进行减速再生运转,该减速再生运转是通过用电动机MG施加制动来进行发电。此外,可按照蓄电装置BATT的剩余容量SOC来驱动电动机MG,进行辅助内燃机ENG的驱动力的HEV (Hybrid Electric Vehicle)行驶或者仅利用电动机MG的驱动力而行驶的EV (Electric Vehicle)行驶。此外,在EV行驶中容许车辆减速的状态且车辆速度在一定速度以上的情况下,通过逐渐使第I离合器Cl接合,可以不必使用电动机MG的驱动力而使用车辆的运动能量来起动内燃机ENG。此外,在I速档行驶中,在动力控制装置ECU根据车辆速度或者油门踏板的开度等车辆信息预测到升档至二速档的情况下,使第2啮合机构SM2成为连接二速驱动齿轮G2a与第2输入轴5的二速侧连结状态或者与该状态接近的预变档状态。在使用内燃机ENG的驱动力来建立二速档的情况下,使第2啮合机构SM2成为连接二速驱动齿轮G2a与第2输入轴5的二速侧连结状态,使第2离合器C2接合而成为传递状态。由此,内燃机ENG的驱动力经由第2离合器C2、怠速齿轮系Gij 2输入轴5、二速齿轮系G2以及输出轴3a,从输出部件3输出。另外,在二速档中,在动力控制装置ECU预测到升档的情况下,使第I啮合机构SMl成为连接三速驱动齿轮G3a与第I输入轴4的三速侧连结状态,或者与该状态接近的预换挡状态。相反,在动力控制装置ECU预测到降档的情况下,使第I啮合机构SMl成为切断第3驱动齿轮G3a以及第5驱动齿轮G5a与第I输入轴4的连接的空档状态。由此,仅通过使第I离合器Cl成为传递状态、使第2离合器C2成为释放状态,就能进行升档或者降档,能够在驱动力不中断的情况下灵活地进行变速档的切换。此外,在二速档中,在车辆处于减速状态的情况下,动力控制装置E⑶根据蓄电装置BATT的剩余容量SOC来进行减速再生运转。当在二速档中进行减速再生运转时,根据第I啮合机构SMl是三速侧连结状态还是空档状态而不同。在第I啮合机构SMl是三速侧连结状态的情况下,第3驱动齿轮G3a经由第I输入轴4使电动机MG的转子MGb旋转,因而通过抑制该转子MGb旋转并施加制动,进行发电而进行再生,该第3驱动齿轮G3a通过利用第2驱动齿轮G2a而旋转的第I从动齿轮Gol来进行旋转。在第I啮合机构SMl是空档状态的情况下,使锁止机构Rl成为固定状态,由此使齿圈Ra的转速为“O”,对于和与第I从动齿轮Gol啮合的三速驱动齿轮G3a —起旋转的行星架Ca的转速,通过利用与太阳齿轮Sa连接的电动机MG进行发电来施加制动,而进行再生。另外,在二速档下进行HEV行驶的情况下,例如使第I啮合机构SMl成为连接三速驱动齿轮G3a与第I输入轴4的三速侧连结状态,使行星齿轮机构PG成为各旋转要素不能相对旋转的锁止状态,将电动机MG的驱动力经由三速齿轮系G3传递到输出部件3,由此能够进行HEV行驶。或者,使第I啮合机构SMl成为空档状态,使锁止机构Rl成为固定状态,使齿圈Ra的转速为“0”,在一速档的路径下将电动机MG的驱动力传递到第I从动齿轮Gol,由此也能够在二速档下进行HEV行驶。在使用内燃机ENG的驱动力建立三速档的情况下,使第I啮合机构SMl成为连接三速驱动齿轮G3a与第I输入轴4的三速侧连结状态,使第I离合器Cl接合而成为传递状 态。由此,内燃机ENG的驱动力经由发动机输出轴2、第I离合器Cl、第I输入轴4、第I啮合机构SMl以及三速齿轮系G3传递到输出部件3,按照Ι/i的转速输出。在三速档中,第I啮合机构SMl是连接三速驱动齿轮G3a与第I输入轴4的三速侧连结状态,因此行星齿轮机构PG的太阳齿轮Sa与行星架Ca相同地旋转。因此,行星齿轮机构PG的各旋转要素成为不能相对旋转的锁止状态,如果用电动机MG向太阳齿轮Sa施加制动,则成为减速再生,如果用电动机MG向太阳齿轮Sa传递驱动力,则能够进行HEV行驶。此外,还能够释放第I离合器Cl,进行仅利用电动机MG的驱动力来行驶的EV行驶。在三速档中,动力控制装置ECU在根据车辆速度或油门踏板的开度等车辆信息预测到降档的情况下,使第2啮合机构SM2成为连接二速驱动齿轮G2a与第2输入轴5的二速侧连结状态或者与该状态接近的预变档状态,在预测到升档的情况下,使第2啮合机构SM2成为连接四速驱动齿轮G4a与第2输入轴5的四速侧连结状态或者与该状态接近的预变档状态。由此,仅通过接合第2离合器C2而成为传递状态、释放第I离合器Cl而成为释放状态,就能进行变速档的切换,能够在驱动力不中断的情况下灵活地进行变速。在使用内燃机ENG的驱动力建立四速档的情况下,使第2啮合机构SM2成为连接四速驱动齿轮G4a与第2输入轴5的四速侧连结状态,使第2离合器C2接合而成为传递状态。在四速档下行驶时,在动力控制装置ECU根据车辆信息预测到降档的情况下,使第I啮合机构SMl成为连接三速驱动齿轮G3a与第I输入轴4的三速侧连结状态,或者与该状态接近的预换挡状态。相反,在动力控制装置ECU根据车辆信息预测到升档的情况下,使第I啮合机构SMl成为连接五速驱动齿轮G5a与第I输入轴4的五速侧连结状态,或者与该状态接近的预换挡状态。由此,仅通过接合第I离合器Cl而成为传递状态、释放第2离合器C2而成为释放状态,就能进行降档或升档,能够在驱动力不中断的情况下灵活地进行变速。在四速档下行驶时进行减速再生或者HEV行驶的情况下,当动力传递装置E⑶预测到降档时,使第I啮合机构SMl成为连接三速驱动齿轮G3a与第I输入轴4的三速侧连结状态,如果用电动机MG施加制动则成为减速再生,如果传递驱动力则能够进行HEV行驶。当动力控制装置ECU预测到升档时,使第I啮合机构SMl成为连接五速驱动齿轮G5a与第I输入轴4的五速侧连结状态,如果用电动机MG施加制动则成为减速再生,如果从电动机MG传递驱动力则能够进行HEV行驶。在使用内燃机ENG的驱动力建立五速档的情况下,使第I啮合机构SMl成为连接五速驱动齿轮G5a与第I输入轴4的五速侧连结状态。在五速档中,通过使第I离合器Cl成为传递状态,内燃机ENG与电动机MG为直接连结的状态,因此如果从电动机MG输出驱动力则能够进行HEV行驶,如果用电动机MG施加制动而发电,则能够进行减速再生。另外,当在五速档下进行EV行驶时,将第I离合器Cl设为释放状态即可。此外,在五速档的EV行驶中,通过使第I离合器Cl逐渐接合,也能够进行内燃机ENG的起动。在五速档下行驶时,在动力控制装置ECU根据车辆信息预测到降档至四速档的情况下,使第2啮合机构SM2成为连接四速驱动齿轮G4a与第2输入轴5的四速侧连结状态、或者与该状态接近的预换挡状态。由此,能够在驱动力不中断的情况下灵活降档至四速档。在使用内燃机ENG的驱动力建立倒退档的情况下,使第3啮合机构SM3成为连接回动齿轮GR与回动轴6的连结状态,使第2离合器C2接合而设为传递状态。由此,发动机输出轴2的转速变为反向旋转(后退方向的旋转),从输出部件3输出,从而建立倒退档。在倒退档中,在进行减速再生或者HEV行驶的情况下,使第I啮合机构SMl成为连接三速驱动齿轮G3a与第I输入轴4的三速侧连结状态,使行星齿轮机构PG成为各旋转要素不能相对旋转的锁止状态。而且,如果使逆向旋转的转子MGb产生正转侧的驱动力而进行制动,则进行减速再生,如果产生逆向旋转侧驱动力,则能够进行HEV行驶。此外,使两个离合器C1、C2成为释放状态,使锁止机构Rl设为固定状态,使电动机MG逆向旋转,由此能够建立EV行驶的倒退档。车辆还具备坡度传感器11,其检测车辆接地的路面的坡度D ;车速传感器12,其测定车辆的行驶速度(车速)S ;油门踏板传感器13,其检测油门踏板的操作量(踩踏量);制动踏板传感器14,其检测制动踏板的操作量(踩踏量);电动机MG ;蓄电装置BATT ;温度传 感器15,其检测电力驱动单元PDU内的未图示的逆变器的温度;以及导航系统16,其取得车辆的行驶地点周边的地形信息。这些传感器11 15的检测信号以及导航系统16取得的地形信息被输入到动力控制装置E⑶。进而,动力控制装置E⑶具备区域判别单元21、要求驱动力取得单元22、电动机驱动力取得单元23以及变速档确定单元24。另外,区域判别单元21相当于本发明中的剩余容量检测单元。区域判别单元21检测蓄电装置BATT的剩余容量S0C,根据检测到的剩余容量SOC来判别区域(Zone)。如图2所示,区域判别单元21参考坡度传感器11检测到的坡度D,在剩余容量SOC中进行区域划分。此处,以如下方式设定各区域的阈值的剩余容量SOC :在坡度D是大于O度的规定坡度Da的范围内时,阈值是固定的,当坡度D大于坡度Da时,随着坡度D变大,阈值变大。但是,坡度Da不限定于比O度大的坡度,可以按各区域的每个阈值而不同。此外,基于大于坡度Da的坡度D的阈值增加率也可以不固定,而是按各区域的每个阈值而不同。另外,可以参考电池BATT的温度等其他的要素来设定各区域的阈值。进而,各区域的阈值也可以与坡度D无关地是固定值。具体而言,区域被划分为作为基准区域的A区域,其是通常的使用区域;B区域,其剩余容量SOC比A区域小,是部分限制放电的放电部分限制区域;C区域,其剩余容量SOC比B区域小,是限制放电的放电限制区域;以及D区域, 其剩余容量SOC比A区域大,是限制充电的充电限制区域。A区域进一步被划分为剩余容量SOC最合适的中间区域A区域M ;剩余容量SOC比A区域M小的A区域L ;以及剩余容量SOC比A区域M大的A区域H。动力控制装置ECU根据区域判别单元21判别的区域(Zone)来控制内燃机ENG、电动机MG以及自动变速器I。如图3所示,动力控制装置ECU根据区域对各种动作进行允许、限制和禁止。要求驱动力取得单元22根据车速传感器12检测到的车速S、油门踏板传感器13检测到的油门踏板的操作量、以及制动踏板传感器14检测到的制动踏板的操作量,取得需要从输出轴3a输出的要求驱动力Tq。要求驱动力取得单元22使用在动力控制装置ECU内的未图示的ROM等中存储的映射和计算式等来取得要求驱动力Tq。电动机驱动力取得单元23参考区域判定单元21判别的区域,根据车速传感器12检测到的车速S来取得最大电动机驱动力Tm,该最大电动机驱动力Tm是可通过从电动机MG输出的动力对应于各变速档向输出轴3a输出的电动机驱动力Tm内的最大的电动机驱动力Tm。当区域判定单元21判别的区域是A区域M以上时,电动机驱动力取得单元23首先根据车速传感器12检测到的车速S,取得可通过从电动机MG输出的驱动力对应于一速档、三速档以及五速档的各变速档分别向输出轴3a输出的电动机驱动力Tm。此处,电动机驱动力取得单元23参照在动力控制装置E⑶内的未图示的ROM等中存储的在图4中示出的映射M1,来取得电动机驱动力Tm。在该映射Ml中,对应于车速S,分别用“1E”、“3E”、“5E”示出的曲线来描绘电动机MG对应于一速档、三速档以及五速档的各变速档可输出的上限电动机驱动力Tm。而且,当存在多个与车速S对应的上限电动机驱动力Tm时,电动机驱动力取得单元23取得最大的电动机驱动力Tm作为最大电动机驱动力Tm,当只存在I个与车速S对应的上限电动机驱动力Tm时,电动机驱动力取得单元23取得该电动机驱动力Tm作为最大电动机驱动力Tm。此外,当区域判定单元21判别的区域是A区域L时,电动机驱动力取得单元23根据车速传感器12检测到的车速S取得最大电动机驱动力Tm,该最大电动机驱动力Tm是可通过从电动机MG输出的动力对应于各速档(一速档、二速档、三速档、四速档以及五速档)起动内燃机ENG的上限电动机驱动力Tm内的最大的电动机驱动力Tm。这是因为,在A区域L中,如图3所示,限制了 EV行驶,当蓄电装置BATT的剩余容量SOC下降而向B区域过渡时,需要起动内燃机ENG,来从EV行驶向ENG行驶切换。此处,电动机驱动力取得单元23参照映射Ml来取得电动机驱动力Tm。在该映射Ml中,对应于车速5,分别用“謹”’、“21’”、“31’”、“4] ’”、“5皿”’所示的双点划线的曲线来描绘电动机MG对应于从一速档到五速档的各速档可起动内燃机ENG的上限电动机驱动力Tm。而且,当存在多个与车速S对应的上限电动机驱动力Tm时,电动机驱动力取得单元23取得最大的电动机驱动力Tm作为上限最大电动机驱动力Tm,当只存在I个与车速S对应的上限电动机驱动力Tm时,电动机驱动力取得单元23取得该上限电动机驱动力Tm作为最大电动机驱动力Tm。此外,当区域判定单元21判别的区域是B区域或者C区域时,电动机驱动力取得单元23取得“O”作为最大电动机驱动力Tm。这是因为,如图3所示,在B区域和C区域中,禁止EV行驶。变速档确定单元24参照图5所示的映射M2,确定车辆的行驶状态(ENG行驶、EV行驶、HEV行驶中的一个)以及自动变速器I的变速档。在该映射M2中,对应于车速S以及要求驱动力Tq,按照一速档、三速档以及五速档的各变速档,分别用“1E”、“3E”、“5E”所示的曲线来设定能够进行EV行驶的区域的边界。根据这些曲线,图5的左下侧(原点O侧)是能够进行EV行驶的区域,图5的右上侧是不能进行EV行驶的区域。 由此,如果根据车辆驾驶状态的变化由车速传感器12所检测到的车速S和要求驱动力取得单元22所取得的要求驱动力Tq确定的点在能够进行EV行驶的区域内,则原则上确定为EV行驶。但是,当区域判定单元21判别的区域是B区域或者C区域时,参照图3可知不能进行EV行驶,因此确定为ENG行驶。此外,当区域判定单元21判别的区域是A区域L或者B区域时,确定为ENG行驶。另外,当是B区域时,根据情况,有时也确定为HEV行驶。另一方面,如果由车速S和要求驱动力Tq确定的点在不能进行EV行驶的区域内,则确定为ENG行驶或者HEV行驶。而且,当区域判定单元21判别的区域在A区域M以上时,参照图3可知,积极地利用电动机MG进行助推,因此确定为HEV行驶。当区域判定单元21判别的区域是A区域L或者B区域时,参照图3可知,不积极地使用电动机MG进行助推,因此要求驱动力Tq确定为ENG行驶或者HEV行驶。关于确定为ENG行驶和HEV行驶中的哪一个,在后面叙述。另一方面,当区域判定单元21判别的区域是C区域时,参照图3可知不能进行EV行驶,所以确定为ENG行驶。在映射M2中还设定了变速线图。作为变速线图设定有从I速向二速的升档线(I — 2)、从二速向三速的升档线(2 — 3)、从三速向四速的升档线(3 — 4)以及从四速向五速的升档线(4 — 5)的共计4条升档线;以及从二速向I速的降档线(2— I)、从三速向二速的降档线(3 — 2)、从四速向三速的降档线(4 — 3)以及从五速向四速的降档线(5 — 4)的共计4条降档线。由此,例如,根据车辆驾驶状态的变化由车速传感器12检测到的车速S和要求驱动力取得单元22取得的要求驱动力Tq所确定的点从图5的右方向左方横穿从二速向三速的升档线(2 — 3)时,从原则上讲,变速档确定单元24将变速档从二速档向三速档升档。此夕卜,根据车辆驾驶状态的变化由车速S和要求驱动力Tq所确定的点从图5的左方向右方横穿从三速向二速的降档线(3 — 2)时,从原则上讲,变速档确定单元24将变速档从三速档向二速档降档。另一方面,如果从图5的右方向左方横穿从二速向三速的升档线(2 — 3),则从原则上讲,变速档确定单元24将变速档从二速档向三速档升档。此外,根据车辆驾驶状态的变化由车速S和要求驱动力Tq所确定的点从图5的左方向右方横穿从三速向二速的降档线(3 — 2)时,从原则上讲,变速档确定单元24将变速档从三速档向二速档降档。根据区域判定单元21判别的区域、温度传感器15检测到的温度、以及导航系统16取得的地形信息等来校正在映射M2中设定的变速线图。例如,当区域判定单元21判别的区域在A区域M以上时,参照图3,校正为各降档线向上方偏移,以使用电动机MG积极地进行助推。但是,当温度传感器15检测到的温度为规定的阈值以上的温度时,为了不使电动机MG积极地工作,即便在区域判定单元21判别的区域在A区域M以上的情况下,也不使各降档线向上方偏移。此外,当根据导航系统16取得的地形信息判断为车辆正在高地行驶时,内燃机ENG可产生的驱动力的上限增加,因此根据高度,以使各降档线向下方偏移的方式进行校正。此外,当根据导航系统16取得的地形信息判断为车辆来到上坡路时,预测要求驱动力Tq会增加,因此根据上坡路的坡度,以使各降档线向下方偏移的方式进行校正。在映射Ml中,对应于车速S,分别用“ 1EM”、“2EM”、“3EM”、“4EM”、“5EM”示出的曲线来描绘对应于从HEV行驶的I速档到五速档的各变速档可向输出轴3a输出的上限驱动力T。而且,在映射Ml中,对应于车速S,分别用“ IE ”、“ 2E ”、“ 3E ”、“ 4E ”、“ 5E ”示出的曲线来描绘对应于从ENG行驶的I速档到五速档的各变速档可向输出轴3a输出的上限驱动力 T。此外,在映射M2中,以成为与映射Ml中的车速S对应的驱动力T超过要求驱动力Tq的变速档的方式设定有变速线图。另外,当存在多个超过与车速S对应的要求驱动力Tq的驱动力T的变速档时,从原则上讲,选择较大的变速档。但时,当与车速S对应的要求驱动力Tq超过全部ENG行驶的各变速档的驱动力T时,参照映射M来确定HEV行驶的变速档。另外,当区域判定单元21判别的区域是A区域L或者B区域时,从原则上讲,变速档确定单元24确定为ENG行驶。但是,当要求驱动力Tq超过ENG行驶时的上限驱动力T时,确定为HEV行驶,即,对于其超出的部分,使用电动机MG进行助推。动力控制装置ECU接受变速档确定单元24的确定,如图6所示,对各部分进行控制。当车辆以三速档进行EV行驶时,如果变速档确定单元24进行所述确定,则在将第2啮合机构SM2设为二速侧连结状态而成为二速预换挡状态后,第I离合器Cl缓慢地接合。此时,通过第I离合器Cl的摩擦而向输出轴3a传递的驱动力减少,因此为了补偿该减少的部分,增加电动机MG的驱动力。此时,由于未变更自动变速器I的变速档,因此能够抑制在内燃机ENG起动时伴随变速的减速,能够维持车速。进而,自动变速器I处于容易向二速档过渡的二速预换挡状态,因此在起动了内燃机ENG之后,能够迅速地向二速档过渡。而且,当发动机输出轴2的转速Ne达到能够起动内燃机ENG的转速、即起动转速NI时,使火花塞(省略图示)点火而使内燃机ENG点火。然后,确认点火后,将第I离合器Cl设为释放状态。然后,作为中性状态在将第I啮合机构SMl设为二速状态后,将第2离合器C2慢慢地接合。在发动机输出轴2的转速达到目标转速N2而内燃机ENG的起动结束后,使第2离合器C2接合而设为传递状态。然后,根据内燃机ENG的驱动力与要求驱动力Tq的差,使电动机MG进行动力运转/再生运转并且行驶。此时,向变速比比EV行驶时的变速档低的二速档过渡,因此能够迅速地使车辆加速。接着,参照图7对混合动力车辆的工作进行说明。另外,由与本发明中的控制单元相当的动力控制装置ECU来执行下面的处理。
首先,判断区域判别单元21判别的区域是否在A区域L以上(步骤I)。当判别的区域未满A区域L,即是B区域或者C区域时(步骤I 否”),使用变速档确定单元24确定的变速档进行ENG行驶(步骤2)。另一方面,当判别的区域在A区域L以上时(步骤I 是”),判断是否可进行EV行驶(步骤3)。根据在映射M2中由车速传感器12检测到的车速S和要求驱动力取得单元22取得的要求驱动力Tq所确定的点是否在可进行EV行驶的区域内,来判定是否可进行EV行驶。当要求驱动力Tq在最大电动机驱动力Tm以下时(步骤3 是”),以变速档确定单元24确定的变速档进行EV行驶(步骤4)。另一方面,当要求驱动力Tq超过最大电动机驱动力Tm时(步骤3 否”),以变速档确定单元24确定的变速档进行HEV行驶(步骤5)。如上所述,在判别的区域在A区域L以上的情况下(步骤I 是”),当要求驱动力Tq在最大电动机驱动力Tm以下时(步骤3 是”),进行EV行驶(步骤4)。因此,能够降低内燃机ENG的燃料消耗量。而且,此时,将自动变速器I设定为电动机MG可输出要求驱动力Tq的最高的变速档状态。因此,能够降低第I输入轴4的旋转速度,然后,当将第I离合器Cl设为传递状态而起动内燃机ENG时,能够抑制在发动机架上产生的振动。此外,在判别的区域在A区域L以上的情况下(步骤I 是”),在HEV行驶中,当要求驱动力Tq变为最大电动机驱动力Tm以下时(步骤3 是”),进行EV行驶(步骤4)。因此,能够降低内燃机ENG的燃料消耗量。此外,当在以三速档或者五速档进行ENG行驶或者HEV行驶中,参照映射M2进行降档时,在区域判别单元21判别的区域是A区域M或者A区域H的情况下,根据要求驱动力Tq的预测值,维持当前的变速档,或者在建立低I个档的变速档后,进而建立再低I个档 的变速档,并在该状态下使第I离合器Cl动作,进行电动机MG的再生运转。具体而言,例如,当以三速档进行ENG行驶时,参照映射M2进行降档时,在区域判别单元21判别的区域是A区域M或者A区域H的情况下,当预测到要求驱动力Tq的减少时,维持当前的三速档而进行ENG行驶。另一方面,当预测到要求驱动力Tq的增加时,将第I离合器Cl设为释放状态,并且将第2啮合机构SM2设为二速侧连结状态,将第2离合器C2设为释放状态,由此,以二速档进行ENG行驶后,即,将第I啮合机构SMl设为中性状态而设为预降档,使电动机MG进行再生运转。由此,在可预测要求驱动力Tq的增减的情况下,能够选择适当的变速档。另外,例如,根据导航系统16取得的地形信息等来预测要求驱动力Tq的增减。此外,即便在以三速档或者五速档进行ENG行驶或者HEV行驶中参照映射M2进行降档的情况下,当区域判别单元21判别的区域是A区域L或者B区域时,维持当前的变速档。在A区域L或者B区域的情况下,参照图3,从原则上讲不进行HEV行驶。但是,为了防止频繁地进行违背驾驶员本意的变速,有时即便剩余容量SOC降低而成为A区域L或者B区域,也在油门踏板传感器13检测到油门踏板的踩踏之前,维持变速档而从ENG行驶向HEV行驶切换。
在这种情况下,在维持内燃机ENG的实际燃料消耗率BSFC的状态下,使电动机MG进行再生运转,增加蓄电装置BATT的剩余容量S0C。此外,在通过第I啮合机构SMl的连结状态建立变速器的变速档(例如五速档)而使车辆行驶的情况下,要求驱动力Tq较低,可以参照映射Ml使用比当前的变速档(例如五速档)低的变速档(例如三速档或四速档)使车辆行驶,当使用当前的变速档(例如五速档)继续行驶而燃料消耗率比预先设定的规定阈值变差时,选择性地进行下面说明的第I手段或者第2手段。由此,能够防止使用当前的变速档继续行驶而燃料消耗率变差,进而,能够通过要求驱动力Tq与内燃机ENG的驱动力的差产生的电动机MG的再生向蓄电装置BATT提供电力,在蓄电装置BATT中蓄电。
第I手段是指在将第I离合器Cl设为断开状态后,将第2离合器C2设为传递状态,通过第2啮合机构SM2的连结状态建立变速档(例如四速档)而使车辆行驶,并且,通过第I啮合机构SMl将第I输入轴4与齿轮系(三速齿轮系或者五速齿轮系)连结。以使得确保再生量的效率最大的方式,选择通过第I啮合机构SMl连结的齿轮系。第2手段是指将通过第I选择单元而连接的齿轮系(例如五速齿轮系G5)选择变更为变速比更低的齿轮系(例如三速齿轮系)。但是,在将第2离合器C2设为传递状态之前,结束第2啮合机构SM2的连结状态。由此,可以使驾驶员不会受到变速振动。另外,优选的是,当在B区域、C区域或者A区域L中时,优先在蓄电装置BATT中蓄电,当在D区域、A区域H或者A区域M中时,优先燃料消耗率,来选择进行第I手段或者进行第2手段。当优先在蓄电装置BATT中蓄电而进行选择时,例如,参照通过车速与扭矩的关系而示出动力运转/再生效率的映射来确定变速档。当优先燃料消耗率而进行选择时,例如,参照通过车速与扭矩的关系而示出实际燃料消耗率(BSFC)的映射来确定变速档。此外,本发明的混合动力车辆具备的自动变速器不限于上述具有前进五速档后退I速档的自动变速器1,例如,也可以是如图8所示的具有前进7速档后退I速档的自动变速器1A。自动变速器IA具备变速比不同的多个齿轮系G2 G7,在第I输入轴4上以旋转自如的方式轴支承第奇数个齿轮系G3、G5、G7的驱动齿轮G3a、G5a、G7a,在第2输入轴5上以旋转自如的方式轴支承第偶数个齿轮系G2、G4、G6的驱动齿轮G2a、G4a、G6a。在输出轴3a上固定有与二速驱动齿轮G2a、三速驱动齿轮G3a啮合的第I从动齿轮Gol、与6速驱动齿轮G6a、7速驱动齿轮G7a啮合的第2从动齿轮Go2、以及与四速驱动齿轮G4a、五速驱动齿轮G5a啮合的第3从动齿轮Go3。而且,在第I输入轴4上设置有作为第I选择单元的第I啮合机构SMl,该第I啮合机构SMl可以自由切换选择到以下状态中的任意一个状态连结三速驱动齿轮G3a与第I输入轴4的三速侧连结状态;连结7速驱动齿轮G7a与第I输入轴4的7速侧连结状态;以及断开三速驱动齿轮G3a以及7速驱动齿轮G7a与第I输入轴4的连结的中性状态。在第I输入轴4上还设置有作为第I选择单元的第4啮合机构SM4,该第4啮合机构SM4可以自由切换选择到以下状态中的任意一个状态连接五速驱动齿轮G5a与第I输入轴4的五速侧连结状态;以及断开五速驱动齿轮G5a与第I输入轴4的连结的中性状态。在第2输入轴5上设置有作为第2选择单兀的第2哨合机构SM2,该第2哨合机构SM2可以自由切换选择到以下状态中的任意一个状态连结二速驱动齿轮G2a与第2输入轴5的二速侧连结状态;连结6速驱动齿轮G6a与第2输入轴5的6速侧连结状态;以及断开二速驱动齿轮G2a以及6速驱动齿轮G6a与第2输入轴5的连结的中性状态。在第2输入轴5上还设置有作为第2选择单元的第5啮合机构SM5,该第5啮合机构SM5可以自由切换选择到以下状态中的任意一个状态连结四速驱动齿轮G4a与第2输入轴5的四速侧连结状态;以及断开四速驱动齿轮G4a与第2输入轴5的连结的中性状态。具备如上构成的自动变速器IA的混合动力车辆能够在分别建立了 IMA起动、前进7速档以及倒退档的状态下进行ENG行驶、HEV行驶以及EV行驶,通过动力控制装置ECU来执行怠速停止控制以及EV行驶时的控制。

此外,本发明的混合动力车辆具备的自动变速器不限于输出机构由I个输出轴3a构成,例如,也可以是输出机构由2个输出轴构成,一个输出轴通过第I选择单元选择的齿轮系与第I输入轴连结,另一个输出轴通过第2选择单元选择的齿轮系与第2输入轴连结。
权利要求
1.ー种混合动カ车辆,其特征在干, 该混合动カ车辆具备 内燃机; 电动机; 蓄电装置,其向所述电动机提供电カ或从所述电动机接收电カ; 自动变速器,其具有经由第I断接単元被选择性地传递所述内燃机的驱动カ并与所述电动机连接的第I变换机构、以及经由第2断接単元被选择性地传递所述内燃机的驱动カ的第2变换机构,将从所述内燃机以及所述电动机输出的动カ变速为多个变速档而输出;剰余容量检测单元,其检测所述蓄电装置的剰余容量; 要求驱动カ取得単元,其取得需要输出的要求驱动カ; 电动机驱动カ取得単元,其至少考虑所述剩余容量检测单元检测到的所述蓄电装置的剰余容量,取得可通过从所述电动机输出的动カ而对应于所述各变速档输出的最大电动机驱动カ;以及 控制单元,其进行如下控制在所述要求驱动カ取得単元取得的要求驱动カ在所述电动机驱动カ取得単元取得的最大电动机驱动カ以下时,确定所述电动机能够输出该要求驱动カ的最高的变速档,控制所述自动变速器以设定该确定的变速档,并且使所述第I断接单元以及所述第2断接単元成为断开状态而仅使用所述电动机的驱动カ来使该车辆行驶。
2.根据权利要求I所述的混合动カ车辆,其特征在干, 所述第I变换机构具有第I输入轴,其经由所述第I断接単元被选择性地传递所述内燃机的驱动力,与所述电动机连接;以及第I选择单元,其通过从多个齿轮系中选择的齿轮系连结该第I输入轴与输出机构, 所述第2变换机构具有第2输入轴,其经由所述第2断接単元被选择性地传递所述内燃机的驱动カ;以及第2选择单元,其通过从多个齿轮系中选择的齿轮系连结该第I输入轴与所述输出机构, 所述控制単元在根据所述第I选择单元的连结状态建立所述自动变速器的变速档并仅使用第I所述电动机的驱动カ使该车辆行驶的情况下,当所述要求驱动カ取得単元取得的要求驱动カ超过所述电动机驱动カ取得単元取得的最大电动机驱动カ时,維持所述第I选择单元的连结状态,不将所述第2断接单元设为传递状态,而通过所述第2选择单元使齿轮系与所述输出机构连结,逐渐将所述第I断接単元设为传递状态,使所述内燃机起动,然后,使所述内燃机点火,在所述内燃机的起动结束后,将所述第2断接单元设为传递状态,使用所述内燃机以及所述电动机的驱动カ来使车辆行驶。
3.根据权利要求I或2所述的混合动カ车辆,其特征在干, 在使用所述内燃机以及所述电动机的驱动カ来使该车辆行驶的情况下,当所述要求驱动カ取得単元取得的要求驱动カ在所述电动机驱动カ取得単元取得的最大电动机驱动カ以下时,所述控制単元将所述第I断接单元以及所述第2断接単元设为断开状态,仅使用所述电动机的驱动カ来使车辆行驶。
4.根据权利要求I所述的混合动カ车辆,其特征在干, 该混合动カ车辆具备 变速映射,其根据所述要求驱动カ取得単元取得的要求驱动力,选择所述自动变速器的变速档;以及 区域判定単元,其根据所述剰余容量检测单元检测到的剰余容量,判定基准区域、剰余容量比该基准区域少的放电限制区域、剰余容量比该放电限制区域少的放电禁止区域以及剰余容量比所述基准区域多的充电禁止区域, 所述第I变换机构具有第I输入轴,其经由所述第I断接単元被选择性地传递所述内燃机的驱动力,与所述电动机连接;以及第I选择单元,其通过从多个齿轮系中选择的齿轮系连结该第I输入轴与输出机构, 所述第2变换机构具有第2输入轴,其经由所述第2断接単元被选择性地传递所述内燃机的驱动カ;以及第2选择单元,其通过从多个齿轮系中选择的齿轮系连结该第I输入轴与所述输出机构, 所述控制単元在根据所述第I选择单元的连结状态建立所述自动变速器的变速档并使用所述内燃机的驱动カ来使该车辆行驶时,在參照所述变速映射要变速为所述自动变速器的低速档侧的情况下,如果所述区域判定単元判定的区域是所述基准区域,则根据所述要求驱动カ的予想值,在将所述第I断接单元设为传递断开状态、将所述第2选择单元设为连结状态、将所述第2断接单元设为传递状态而建立了比所述变速档低I个档位的变速档后,恢复为所述变速档、或者使所述第I选择单元成为建立再低I个档位的变速档的状态,使所述电动机进行动カ运转/再生运转。
5.根据权利要求I所述的混合动カ车辆,其特征在干, 该混合动カ车辆具备 变速映射,其根据所述要求驱动カ取得単元取得的要求驱动力,选择所述自动变速器的变速档;以及 区域判定単元,其根据所述剰余容量检测单元检测到的剰余容量,判定基准区域、剩余容量比该基准区域少的放电限制区域、以及剩余容量比该放电限制区域少的放电禁止区域, 所述第I变换机构具有第I输入轴,其经由所述第I断接単元被选择性地传递所述内燃机的驱动力,与所述电动机连接;以及第I选择单元,其通过从多个齿轮系中选择的齿轮系连结该第I输入轴与输出机构, 所述第2变换机构具有 第2输入轴,其经由所述第2断接単元被选择性地传递所述内燃机的驱动カ;以及第2选择单元,其通过从多个齿轮系中选择的齿轮系连结该第I输入轴与所述输出机构, 所述控制単元在根据所述第I选择单元的连结状态建立所述自动变速器的变速档并使用所述内燃机的驱动カ来使该车辆行驶时,即便在參照所述变速映射要变速为所述自动变速器的低速档侧的情况下,如果所述区域判定単元判定的区域是所述放电限制区域或者所述放电禁止区域,也維持所述变速档。
6.根据权利要求5所述的混合动カ车辆,其特征在干, 在根据所述第I选择单元的连结状态建立所述自动变速器的变速档并使该车辆行驶的情况下,当所述要求驱动カ取得単元取得的要求驱动カ较低、參照所述变速映射能够使用比当前的变速档低的变速档来使该车辆行驶、且如果在所述当前的变速档下继续行驶则燃料消耗率比规定阈值差吋,所述控制単元使用第I手段或第2手段中的任意ー个,通过所述要求驱动カ与所述内燃机的驱动カ的差产生的所述电动机的再生,向所述蓄电装置提供电力, 其中,所述第I手段是在将所述第I断接単元设为断开状态后,将所述第2断接单元设为传递状态,根据所述第2选择单元的连结状态建立所述自动变速器的变速档而使该车辆行驶,并且通过所述第I选择单元将所述第I输入轴与所述齿轮系连结, 所述第2手段是将由所述第I选择单元连结的齿轮系选择变更为变速比更低的齿轮系。
7.根据权利要求6所述的混合动カ车辆,其特征在干, 在实施了所述第I手段的情况下,所述控制単元利用使得确保再生量的效率达到最大的齿轮系来将所述第I输入轴和所述输出机构与所述第I选择单元连结。
全文摘要
具备要求驱动力取得单元(22),其取得必须进行输出的要求驱动力;以及电动机驱动力取得单元(23),其考虑蓄电装置(BATT)的剩余容量,取得从电动机(MG)输出的动力根据各变速档可以输出的最大电动机驱动力(Tm)。当要求驱动力(Tq)在最大电动机驱动力(Tm)以下时,确定电动机(MG)可以输出要求驱动力(Tq)的最高的变速档,以设定该确定的变速档的方式控制自动变速器(1),只使用电动机(MG)的动力使车辆行驶。
文档编号B60K6/36GK102869557SQ201180015298
公开日2013年1月9日 申请日期2011年3月30日 优先权日2010年3月31日
发明者恒石淳哉, 泉浦笃, 武内雅大 申请人:本田技研工业株式会社
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