[发明专利]用于混合动力车辆的控制设备和控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及应用于混合动力车辆的控制设备和控制方法，所述混合动力车辆具有作为行驶动力源的发动机和电动发电机。

背景技术

在应用于具有连接到动力分配机构的可锁定电动发电机的混合动力车辆的控制设备中，在使电动发电机的电动机转速（转速）和锁定构件的转速同步之后锁定电动发电机（例如，见日本专利申请公报No.2009-222105（JP2009-222105A））。

发明内容

近来已经研发了多种类型的发动机，以提高发动机燃料效率。所述发动机的示例包括多个气缸的一部分气缸休止的可变排量发动机和能够通过切换目标空燃比来执行稀薄燃烧和理论配比燃烧的发动机。还未充分研究将这些发动机应用于具有可锁定电动发电机的混合动力车辆。在这些发动机运转期间输出的输出转矩在切换运转模式之前和之后发生变化，因此，当类似地设定用于锁定电动发电机的操作条件（例如同步转速）而不考虑运转模式时，可能产生问题。

本发明提供了应用于混合动力车辆的控制设备和控制方法，所述混合动力车辆具有可锁定电动发电机并且安装有发动机，所述发动机的输出转矩在切换运转模式之前和之后发生变化。

本发明的第一方面涉及一种用于混合动力车辆的控制设备。混合动力车辆包括：发动机，在所述发动机中执行低转矩运转模式和高转矩运转模式，在所述低转矩运转模式中，发动机以低输出转矩运转，在所述高转矩运转模式中，发动机以比低转矩运转模式中高的输出转矩运转；电动发电机；输出部分，所述输出部分用于将转矩传递到驱动轮；差动机构，所述差动机构将发动机的转矩分配到电动发电机和输出部分；和锁定设备，所述锁定设备在接合状态和分离状态之间切换，在所述接合状态中，阻止电动发电机旋转，在所述分离状态中，允许电动发电机旋转。控制设备包括控制器。控制器构造成在锁定设备从分离状态向接合状态切换之前减小电动发电机的转速。控制器构造成在转速减小至预定运转允许转速时开始将锁定设备向接合状态切换。控制器构造成控制锁定设备，使得从开始向接合状态切换时起，转速从运转允许转速减小至电动发电机在接合状态中的接合转速。控制器构造成控制锁定设备，使得在低转矩运转模式中从分离状态向接合状态切换时的转速的减小率高于在高转矩运转模式中从分离状态向接合状态切换时的转速的减小率。减小率通过将运转允许转速除以转速从运转允许转速减小至接合转速所需的时间而获得。

当通过操作锁定设备锁定电动发电机时，伴随锁定操作的转矩变化可以经由差动机构传递到输出部分，使得在车辆中产生冲击。当操作锁定设备时，由锁定设备承担的转矩（下文中称作接合转矩容量）的反作用力被传递到输出部分。因此，车辆中产生的冲击与接合转矩容量相关，使得车辆中产生的冲击随着接合转矩容量的增大而增大。此外，接合转矩容量的特点在于，接合转矩容量随着电动机的转速的减小率（转速减小率）的增大以及发动机转矩的增大而增大。在允许电动发电机旋转的运转模式中，即使在发动机的功率相等时，与高转矩运转模式中相比，发动机在低转矩运转模式中也以更低的转矩运转。因此，当低转矩运转模式和高转矩运转模式中的锁定操作期间的转速减小率相等时，根据减小的发动机转矩，低转矩运转模式中的接合转矩容量相对于高转矩运转模式减小，从而导致车辆中产生的冲击减轻。

这里，当与冲击较大的高转矩运转模式一致地在低转矩运转模式和高转矩运转模式中以相等的转速减小率实施控制时，在两种运转模式中都能够抑制车辆中产生的冲击。然而，在低转矩运转模式中，操作锁定设备所依据的操作条件变得过于宽松。换言之，尽管略微增大低转矩运转模式中的转速减小率不会影响车辆中产生的冲击，还是以过低的转速减小率过于谨慎地操作锁定设备，使得锁定设备被以比高转矩运转模式中更严格的条件控制。结果，必须对电动发电机或锁定设备实施过量的操作，从而导致燃料效率恶化。相反，当与冲击较小的低转矩运转模式一致地在低转矩运转模式和高转矩运转模式中以相等的转速减小率实施控制时，在低转矩运转模式中不实施余量操作，因此能够抑制燃料效率恶化。然而，在高转矩运转模式中没有充分抑制冲击，因此驾驶员可能会感觉到不舒服。