[發明專利]用于混合動力車輛的控制裝置及其控制方法

有效

• 申請號: 201480023428.6
• 申請日: 2014-04-22
• 公開（公告）號: CN105143005B
• 公開（公告）日: 2017-06-23
• 發明（設計）人: 桑本祐紀;中田明
• 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;B60W20/00;B60W30/20;B60K6/445
• 代理公司: 北京金信知識產權代理有限公司11225
• 代理人: 黃威,董領遜

技術領域

本發明涉及一種用于包括內燃機以及電動機的混合動力車輛的控制裝置及其控制方法。

背景技術

具有用于車輛驅動的內燃機和電動機的混合動力車輛(下文，簡稱為“車輛”)是眾所周知的。該車輛具有動力分配機構諸(如行星齒輪系)以便組合由內燃機產生的轉矩和由電動機產生的轉矩，以傳遞所組合的轉矩至車橋。為了吸收產生在內燃機的曲軸上的轉矩的變動，扭轉減震器介于內燃機和動力分配機構之間，在扭轉減震器中，設置在扭轉減震器的兩個端部的兩個軸經由彈性體(下文，簡稱為“減震器”)連接。

在公開號為2001-136605的日本專利申請(JP2001-136605A)中公開的驅動單元(混合動力驅動單元)的振動抑制裝置中，因為由內燃機的間歇性爆炸燃燒引起的轉矩變動由于減震器的彈性變形以預定延遲傳遞至電動機。因此，為了抵消該轉矩變動，電動機產生周期性變動轉矩。

附帶提及，基于車輛的行駛情形、電池SOC(充電狀態)的剩余量等，車輛的控制裝置通常選擇性地執行發動機驅動模式、電動機驅動模式以及電動機輔助模式，其中發動機驅動模式用于僅通過由內燃機產生的轉矩進行驅動，電動機驅動模式用于僅通過由電動機產生的轉矩進行驅動而內燃機停止，電動機輔助模式用于通過內燃機和電動機兩者的轉矩進行驅動。也就是，在車輛的行駛期間，控制裝置適當地切換與內燃機的運轉狀態有關的致動和停止。

當將內燃機的運轉狀態從致動移至停止時，該控制裝置停止燃料噴射。此時，為了避免由于內燃機的轉速的降低而產生振動和/或出現噪聲，控制裝置需要在短時間內將內燃機的轉速置于“0”。因此，控制裝置允許電動機產生“在停止內燃機的旋轉的方向上的轉矩”(下文，稱為“禁止轉矩”)。

在公開號為2009-274627的日本專利申請(JP2009-274627A)中公開的車輛(混合動力車輛)中，當內燃機停止時，電動機產生禁止轉矩。在這之后，車輛執行減小禁止轉矩的速度的控制，也就是，曾經減小禁止轉矩的變化率以防止由于在減小禁止轉矩的過程中減震器的扭轉而引起的震動的發生。

發明內容

附帶提及，當電動機產生禁止轉矩并且轉矩經由減震器傳遞至內燃機時，減震器扭轉以積蓄彈性能量。當在減震器扭轉的狀態下減小禁止轉矩時，為減震器設置的兩個軸中至少一個軸沿釋放減震器扭轉的方向旋轉。由于該旋轉，自由振動被激發，在該自由振動中減震器以其固有頻率可旋轉地振動。

將釋放的扭轉量越大，該自由振動的振幅變得越大。當自由振動的振幅較大時，可能出現由諸如動力分配機構的傳動機構的部件之間的間隙引起的車輛的振動以及噪聲。當減小禁止轉矩以及當減小禁止轉矩時積蓄在減震器中的彈性能量釋放時，將釋放的扭轉量與變化率呈正相關，變化率是每單位時間的轉矩的變化量。

換句話說，為了防止出現振動和噪聲，當減小禁止轉矩時，控制裝置需要使電動機的轉矩的變化率和積蓄在減震器中的彈性能量的量低于預定量。但是，在上述常規車輛中，當減小禁止轉矩時轉矩的變化率和彈性能量的量未曾被考慮。

另一方面，當例如電動機執行起動以產生沿與禁止轉矩的方向相反的方向的“在旋轉內燃機的方向上的轉矩”且此后轉矩減小時，也能夠激發減震器的自由振動。這樣，作為能夠激發減震器的自由振動的情況，并不限于停止內燃機的旋轉的情況，可以假設各種情況，例如，開始內燃機旋轉的情況，減小內燃機的轉速的情況以及增大內燃機的轉速的情況。

本發明提供了一種用于車輛的控制裝置及其控制方法，當經由減震器從電動機傳遞至內燃機的轉矩的大小的絕對值減小時，考慮此時其減小率和彈性能量的量以禁止在減震器上產生的振動。

根據本發明的方案的用于車輛的控制裝置，所述車輛包括：內燃機，其產生驅動力；以及電動機，其經由彈性體連接至內燃機以允許轉矩傳遞，其中，控制裝置執行特定控制，所述特定控制通過電動機的產生轉矩來控制內燃機的轉速。

此外，控制裝置執行控制使得，即使當要求伴隨著特定控制中積蓄在彈性體中的彈性能量的釋放而改變產生轉矩的強度時，當轉矩變化率的絕對值大于預定的變化率閾值并且彈性能量的絕對值大于預定的彈性能量閾值時，也不改變強度，所述轉矩變化率是每單位時間的變化量。

根據該方案，如果積蓄在減震器(彈性體)中的彈性能量大于預定的閾值，則轉矩變化被推遲，并且在降低彈性能量時實施轉矩變化。結果，阻止了隨后的減震器振動的發生，并且能夠避免可能伴隨著振動而產生的車輛的振動和噪聲的出現。