[發明專利]動力輸出裝置和動力裝置控制方法

有效

• 申請號: 97121202.3
• 申請日: 1997-10-28
• 公開（公告）號: CN1073517C
• 公開（公告）日: 2001-10-24
• 發明（設計）人: 佐佐木正一;小谷武史;山岡正明;高岡俊文;山口勝彥;金井弘
• 申請（專利權）人: 豐田自動車株式會社
• 主分類號: B60K6/00
• 分類號: B60K6/00;B60L11/00;F02D13/02
• 代理公司: 中國國際貿易促進委員會專利商標事務所
• 代理人: 王茂華

本發明涉及發動機控制裝置、動力輸出裝置及其控制方法，詳細地說是涉及在由通過燃料燃燒輸出動力的發動機和通過減振器聯結于該發動機輸出軸的電動機構成的系統中使發動機停止的技術及在將動力輸出到驅動軸的動力輸出裝置中使發動機停止的技術、及其控制方法。

以往，作為對從發動機輸出的動力進行轉矩變換后輸出到驅動軸的動力輸出裝置，采用著將利用流體的轉矩變換器和變速器組合的形式。這種裝置中的轉矩變換器配置在發動機的輸出軸與聯結于變速器的旋轉軸之間，通過所封入的流體的流動在兩個軸之間傳送動力。這種轉矩變換器，由于通過流體的流動傳送動力，所以在兩軸之間產生轉差，并發生與該轉差對應的能量損失。該能量損失，準確地說，以兩軸的轉速差與在該時傳送到動力輸出軸的轉矩的乘積表示，并以熱的形式消耗。

因此，在安裝這樣的動力輸出裝置作為動力源的車輛中，當兩軸之間的轉差變大時，例如在起動或以低速在上坡路上行駛等情況下要求大的動力時，存在著轉矩變換器中的能量損失增大，使能量效率降低的問題。此外，即使是平穩行駛時，轉矩變換器的動力傳送效率也達不到100％，所以，例如與手動式的傳送相比，必須降低其燃料費用。

本發明的動力輸出裝置及其控制方法的一個目的是，提供一種能解決上述問題并以高的效率將從發動機輸出的動力輸出到驅動軸的裝置及該裝置的控制方法。

鑒于上述問題，本申請人提出一種方案(特開昭第50-30223號公報)，即不采用利用流體的轉矩變換器，而是備有發動機、作為3軸式動力輸入輸出裝置的行星齒輪裝置、發電機、電動機及蓄電池，并將從發動機輸出的動力或利用在蓄電池內蓄存的電力而從電動機輸出的動力輸出到驅動軸。但是，在所提出的這種方案中，沒有說明使發動機的運行停止時的控制方法。

因此，本發明的動力輸出裝置及其控制方法的一個目的是，提供一種在由發動機、3軸式動力輸入輸出裝置及2個電動機構成的動力輸出裝置中使發動機的運行停止時的控制方法。

另外，這種動力輸出裝置，是將發動機的輸出軸和電動機的旋轉軸通過3軸式動力輸入輸出裝置機械地聯結，所以，以機械方式構成一種振動系統。因此，例如，當發動機為內燃機時，在施加因內燃機內的氣體爆燃和活塞的往復運動而引起的轉矩變化后，在內燃機的輸出軸和電動機的輸出軸上產生扭轉振動，當軸的固有頻率與強制頻率相同時，將引起共振現象，因而從3軸式動力輸入輸出裝置發出異常噪聲，或在某些情況下發生軸的疲勞破壞。這種共振現象，雖因發動機的類型或3軸式動力輸入輸出裝置的結構等而不同，但大多數在低于發動機的最低可運行轉速的狀態下發生。

因此，本發明的動力輸出裝置及其控制方法的一個目的是，在使發動機的運行停止時能防止在系統中可能產生的扭轉振動共振現象。

另外，如從電動機向發動機的輸出軸輸出轉矩而強制地使發動機停止，則通過電動機的控制，有時會使發動機輸出軸的轉速下沖而降低到0值以下，這時在某些情況下會使整個裝置發生振動。因此，例如，在車輛內裝有這種驅動裝置時，下沖時的振動將傳到車體，使司機感到不舒適。

因此，本發明的動力輸出裝置及其控制方法的一個目的是，減低使發動機的運行停止時可能產生的振動。

這種在使發動機的運行停止時在系統內可能產生扭轉振動共振現象的問題，不限于上述動力輸出裝置，只要是發動機輸出軸與電動機旋轉軸以機械方式聯結的驅動裝置，都可能產生同樣的問題。對于這種問題，大多采用通過減振器將發動機輸出軸和電動機旋轉軸機械聯結的裝置。但是，如采用對扭轉振動的振幅有大的抑制作用的減振器，則這種減振器由于具有特殊的衰減功能而使部件數增加，同時變得大型化。另一方面，如采用小型簡易的減振器，其抑制扭轉振動的振幅的效果將減低。

具有這種問題的結構，不限于將動力直接輸出的結構，例如，將發動機與發電機直接聯結并通過由該發電機發出的電力驅動的電動機獲得行駛用的轉矩的所謂串列混合結構等，也存在同樣問題。因此，作為和上述動力輸出裝置和主要部件的相同發明，提出了發動機控制裝置及其控制方法的發明。該發動機控制裝置及其控制方法的一個目的是，無論減振器是何種類型，都能防止使發動機的運行停止時在系統內可能產生的扭轉振動共振現象。

為達到上述目的的至少一部分，本發明的動力輸出裝置和發動機控制裝置及其控制方法，采用了以下裝置。