[發明專利]動力輸出裝置、驅動系統以及動力輸出裝置的控制方法

有效

• 申請號: 200680016133.1
• 申請日: 2006-05-10
• 公開（公告）號: CN101175657A
• 公開（公告）日: 2008-05-07
• 發明（設計）人: 遠藤弘淳
• 申請（專利權）人: 豐田自動車株式會社
• 主分類號: B60W10/06
• 分類號: B60W10/06;B60W10/08;B60W10/10;B60W10/26;B60W30/18;B60L11/18;B60K6/365;F16H61/40
• 代理公司: 北京市中咨律師事務所
• 代理人: 馬江立;柴智敏

技術領域

本發明涉及一種動力輸出裝置，一種配置有該動力輸出裝置的機動車輛，一種包括該動力輸出裝置的驅動系統，以及一種動力輸出裝置的控制方法。

背景技術

在一種現有的動力輸出裝置結構中，發動機和第一電動發電機通過行星齒輪機構連接到輸出軸，第二電動發電機通過變速器連接到輸出軸，電池被設定為從和向第一和第二電動發電機接收和傳送電力(例如，參見日本專利文件特開2004-204960)。這種現有的動力輸出裝置充分地補正和更新了第二電動發電機的輸出轉矩，以補償變速器變速比切替期間輸出軸輸出轉矩的減少。

發明內容

現有技術中的動力輸出裝置可以防止變速器變速比切替(改變)期間輸出軸的輸出轉矩顯著減小，但是，沒有考慮到向和從電池輸入和輸出電力。例如，由于傳感器對第二電動發電機轉速延遲檢測而引起的第二電動發電機的電力消耗的變化，可能導致過度的電力輸入電池或從電池過度的電力輸出。

因此，本發明動力輸出裝置，配備有該動力輸出裝置的機動車輛，包括該動力輸出裝置的驅動系統，以及動力輸出裝置的控制方法目的是防止蓄電裝置的過度電力輸入和過度電力輸出。本發明動力輸出裝置，配備有該動力輸出裝置的機動車輛，包括該動力輸出裝置的驅動系統，以及動力輸出裝置的控制方法另一目的是根據施加到離合器的液壓狀態來調節變速器變速比切替期間電機轉速的變化速率。

至少上述的部分目的以及其它相關目的可由本發明具有下述結構的動力輸出裝置，配備有該動力輸出裝置的機動車輛，包括該動力輸出裝置的驅動系統，以及動力輸出裝置的控制方法來實現。

本發明公開了一種向驅動軸輸出動力的動力輸出裝置。該動力輸出裝置包括：接受燃料供給以發電的發電結構；輸入和輸出動力的電機；變速傳遞機構，該變速傳遞機構設置在所述電機的轉動軸和所述驅動軸之間，以伴隨變速比的切替來變換輸入動力并傳遞變換的動力；向和從所述發電結構和所述電機傳輸電力的蓄電裝置；檢測所述蓄電裝置的充放電狀態的充放電狀態檢測裝置；設定所述驅動軸所需的要求動力的要求動力設定裝置；以及控制裝置，該控制裝置在所述變速傳遞機構的變速比的切替期間控制所述發電結構、所述電機和所述變速傳遞機構，以確保向所述驅動軸輸出與所述要求動力基本相當的動力，并改變所述變速傳遞機構的變速比的切替狀態，從而在所述蓄電裝置的所檢測的充放電狀態偏離作為所述蓄電裝置的容許充電狀態范圍設定的容許控制范圍時，使所述蓄電裝置的充放電狀態進入所述容許控制范圍。

本發明動力輸出裝置在變速傳遞機構的變速比切替期間控制發電結構、電機以及變速傳遞機構，以確保向所述驅動軸輸出與所述要求動力基本相當的動力，并改變所述變速傳遞機構的變速比的切替狀態。不同的變速比切替狀態是為了在所述蓄電裝置的所檢測的充放電狀態偏離作為所述蓄電裝置的容許充電狀態范圍設定的容許控制范圍時，使所述蓄電裝置的充放電狀態進入所述容許控制范圍。本發明動力輸出裝置實現變速傳遞機構的變速比切替，同時保持蓄電裝置的充放電狀態處于容許控制范圍之內。這種布置有效地防止了蓄電裝置的過度電力輸入和過度電力輸出。

在本發明動力輸出裝置的一個優選實施例中，在蓄電裝置的所檢測的充放電狀態處于容許控制范圍之內時，控制裝置以第一變化速率改變所述電機的轉速并相應地切替所述變速傳遞機構的變速比。在蓄電裝置的所檢測的充放電狀態偏離容許控制范圍時，控制裝置以低于所述第一變化速率的第二變化速率改變所述電機的轉速并相應地切替所述變速傳遞機構的變速比。如果蓄電裝置的充放電狀態偏離容許控制范圍，本優選實施例的動力輸出裝置會減小電機轉速的變化速率，因而有效地防止蓄電裝置的過度電力輸入和過度電力輸出。

在本優選實施例的動力輸出裝置的一個應用中，變速傳遞機構改變至少一個液壓驅動離合器的接合狀態來切替變速比。在蓄電裝置的充放電狀態偏離蓄電裝置充放電的容許控制范圍時，控制裝置調節供給到離合器的液壓狀態并相應地改變變速傳遞機構的變速比的切替狀態。通過調節供給到離合器的液壓狀態，變速傳遞機構變速比切替狀態得以充分改變。這里的術語“離合器”包括互連兩個轉動系統的傳統離合器，以及將一個轉動系統固定到非轉動系統例如殼體的制動器。在這種應用中，在蓄電裝置的所檢測的充放電狀態偏離容許控制范圍時，控制裝置可基于電機的轉速調節供給到離合器的液壓狀態，以將所述第二變化速率設定為電機的轉速的變化速率。這種布置確保了電機轉速變化速率的適當調節。