[发明专利]混合动力车的变速控制装置和变速控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种对包括作为驱动力源的内燃机和电机的混合动力车中的变速进行控制的装置，特别是，涉及包括主要用于控制内燃机的转速的第1电机和主要输出使车辆的行驶用的驱动扭矩加减的扭矩的第2电机，且用于控制使内燃机的转速阶段性变化的变速的装置和控制方法。

背景技术

所谓的双电机式的混合动力车或混合动力驱动装置构成为：利用将差动机构构成为主体的动力分割机构，将内燃机(即，发动机)所输出的动力分割到具有发电功能的第1电机侧和输出构件侧，将利用该第1电机发出的电力供给到与输出构件相连结的第2电机，而使该第2电机作为电机发挥功能。因而，在双电机式的混合动力车中，利用发动机产生的动力的一部分经由动力分割机构机械性地传递到输出构件，且利用发动机产生的动力的其他部分被暂时转换为电力后，再次转换成机械性的动力而传递到输出构件。因此，能够将行驶用的驱动扭矩维持为满足加速等的要求的扭矩，且能利用第1电机适当地控制发动机的转速，所以能使发动机在油耗效率良好的运转点进行运转。

通过利用第1电机使发动机转速连续地变化而产生上述那样的作用，因而双电机式的混合动力车中的实质性的变速比也与装载有无级变速器的车辆同样地连续变化。但是，在要求车辆的聪敏的动作的情况下，需要维持实质性的变速比而增大驱动扭矩，或者增大发动机制动力，为了满足这种请求，一直使混合动力车的发动机转速阶段性地变化。这种发动机转速控制或变速控制是如下的控制：按照每种能利用车速和油门开度等表示的行驶状态，预先对维持实质性的变速比的区域或发动机转速依据车速的变化而进行变化的区域进行设定，在该行驶状态进入到该区域内的情况下或者越过区域地变化的情况下，使发动机目标转速(变速比)进行变化；或者在通过手动进行了变速操作的情况下，使发动机目标转速(变速比)进行变化。

在上述的混合动力车中，基本上利用第1电机控制发动机转速，所以在利用上述的变速要求使发动机转速阶段性变化的情况下，第1电机输出较大的正的扭矩或负的扭矩。为了使电机输出正扭矩或负扭矩，进行来自蓄电池等蓄电装置的放电、向蓄电装置的充电等，但有时来自蓄电装置的放电、向蓄电装置的充电受到限制。另外，在使发动机转速进行变化的情况下，有时产生与该惯性力矩相对应的惯性扭矩，这成为施加于蓄电装置的负荷，或成为控制延迟的主要原因。

以往，提出了各种以避免混合动力车中的蓄电装置的过度放电、过度充电为目的的装置，考虑发动机的惯性扭矩而控制变速比、发动机转速的装置。例如在日本特开2008-179291号公报中提出了一种以如下事项为目的的动力输出装置：在所谓的双电机式的混合动力车中，使在利用手动操作进行了升挡操作的情况下的变速迅速地发生。在这种混合动力车中，利用发电机控制发动机转速，所以为了使发动机转速迅速或阶段性地降低，增大由发电机产生的发电扭矩，但有时发电扭矩被蓄电装置的充电容量等限制。为此，在日本特开2008-179291号公报所述的装置中，依据随着发动机转速的降低而产生的惯性能，限制对发动机产生的要求功率。

在使发动机的转速进行变化的情况下，产生或需要与惯性力矩相对应的扭矩，上述的日本特开2008-179291号公报所述的装置如上所述，进行考虑了惯性能的控制。与此相同，例如在日本特开2011-37400号公报中提出了一种装置，该装置构成为在停止对发动机进行燃料喷射而使发动机停止运转的过渡状态下，考虑发动机的惯性扭矩地控制电机的扭矩。在为了使发动机的旋转停止而使发电机起作用时，该发电机的扭矩起作用，以使用于使车辆行驶的驱动扭矩增大哪怕一点儿，所以日本特开2011-37400号公报所述的装置构成为：在停止了燃料的喷射后的规定时间的期间，对于从为了行驶而要求的驱动扭矩中减掉用于使发动机停止的发电机的扭矩而得到的大小的扭矩，利用与输出轴相连结的电机输出该扭矩。另外，在发动机的转速朝向停止降低的情况下，自发动机产生惯性扭矩，所以日本特开2011-37400号公报所述的装置构成为：在经过了上述的规定时间后，利用上述的电机输出从要求驱动力中减掉发动机的惯性扭矩和发电机的扭矩后得到的扭矩。

另一方面，在日本特开2011-105240号公报中提出了一种装置，该装置在利用电机修正了使发动机的转速进行变化时的响应延迟的情况下，为了防止电机的发电量增多而发生过度充电或者相反为了增大电机扭矩而发生来自蓄电池的过度放电，作为根据油门开度和车速求得的目标驱动功率，采用与当下时刻相比在规定时间以前的值，基于该规定时间以前的目标驱动功率求得目标电动发电机功率。