混合動力車輛的制作方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及配備有發動機和電動機或電動發電機，作為驅動力源，并被配置成能夠使發動機脫離驅動力傳送系統或電動機的混合動力車輛。
【背景技術】
[0002]在具備電動機或電動發電機(下面可共同稱為“電動機”)和發動機作為動力源的混合動力車輛中，獲得各種優點，因為當車輛靜止時，能夠停止發動機(進行怠速停止)，當減速時，可通過電動機進行能量的再生，能夠使發動機在能效良好的運轉點運轉，等等。特別地，當車輛通過電動機的動力行進的時間變得更長時，改善車輛的總燃料消耗的效果被增大。這是因為在由電動機供給動力行進的情況下，發動機被停止，從而不消耗燃料。這種情況下，為了減小由發動機的轉動引起的動力的損失，理想的是使發動機脫離正在輸出行進用驅動力的電動機，或者脫離把所述驅動力傳送給車輪的動力傳送系統。如果為了按照這種方式使發動機脫離而設置離合器，那么在通過電動機的動力行進期間，能夠選擇使發動機停止或者驅動發動機的工作模式。在日本專利申請公開N0.08-295140 (JP 08-295140A)中，說明了具備用于按照這種方式使發動機脫離的離合器的混合動力車輛。
[0003]為了簡要說明這種構成，發電機耦接到具備3個轉動元件的差動機構(比如行星齒輪機構)中的第一轉動元件，此外，第二轉動元件被作為輸出元件，而第三轉動元件耦接到制動裝置。發動機經離合器耦接到第三轉動元件。此外，電動機耦接到第二轉動元件。從而，在JP 08-295140A中描述的構成中，由于歸因于第三轉動元件被發動機或制動裝置固定，差動機構起減速裝置或加速裝置的作用，于是能夠使耦接到第一轉動元件的發電機起電動機的作用，并把其扭矩傳送給輸出元件。換句話說，能夠使車輛通過從發電機和電動機輸出的動力行進。如果當沿導致第三轉動元件的反向轉動的方向施加扭矩時，通過與第三轉動元件接合，固定第三轉動元件的單向離合器被用作制動裝置，那么在由電動機供給動力的行進期間，第三轉動元件可被單向離合器固定，而與發動機無關，并且由于能夠使離合器與第三轉動元件脫離，于是能夠繼續驅動發動機或者停止發動機。
[0004]此外，日本專利申請公開N0.2013-18399(JP 2013-18399A)描述一種為通過把離合器分別置于發動機、電動機和變速器之間來耦接發動機、電動機和變速器的混合動力車輛而設計的控制設備。JP08-295140A未說明與發動機的停止和重新起動相關的具體控制，而在JP 2013-18399A中公開的設備被配置成在行進期間，借助制動操作停止發動機的燃燒，和借助制動操作的解除提高發動機的轉數。用于提高發動機轉數的控制由車輪的動力和電動發電機的動力兩者進行。
[0005]此外，日本專利申請公開N0.2005-162142(JP 2005-162142A)描述一種用于起動混合動力車輛中的發動機的方法，按照該描述，當在利用電動機作為動力源的電動行進期間起動發動機時，設置在包括發動機和電動機的混合變速器中的離合器被逐漸接合，并且隨著所述離合器的扭矩被逐漸增大，發動機被逐漸搖轉起動(crank)。通過離合器的滑轉(slipping)，吸收在發動機的所述起動期間的扭矩變動。
[0006]日本專利申請公開N0.2013-86649(JP 2013-86649A)描述一種設備，所述設備被配置成當混合動力車輛減速時，停止向發動機的燃料供給，并通過朝著低速比控制耦接到發動機的輸出側的帶式無級變速機構的速比(speed rat1)，延遲發動機的轉數的下降。這種發動機轉數的下降減少控制是當請求發動機的重新起動時，通過提高發動機轉動的可能性或頻度而實現發動機的重新起動的控制。
【發明內容】
[0007]如在JP08-295140A、JP 2013-18399A、JP 2005-162142A和JP 2013-86649A中所述，在具備能夠使發動機脫離動力傳送系統或電動機的離合器的混合動力車輛中，當通過電動機的動力行進時，能夠使離合器脫離并停止發動機。當發動機被重新起動時，通常，由于電動機被設置成驅動力源，于是通過接合離合器并把電動機的扭矩傳送給發動機，借助電動機搖轉起動發動機。這種情況下，如果車輛在行進中，那么當離合器被接合時，隨著發動機轉數的升高而升高的慣性扭矩充當抵消驅動扭矩的扭矩，從而存在會發生沖擊或振動等的可能性。JP 08-295140A沒有公開與發動機的重新起動相關的技術特征，盡管JP 2013-18399A說明利用車輪的動力和電動發電機的動力作為發動機的搖轉起動扭矩，不過通過在使這種扭矩起作用時接合離合器而搖轉起動發動機的事實會導致扭矩變動的增大以及沖擊和振動惡化的可能性。
[0008]就此而論，在JP2005-162142A中描述的設備中，通過離合器的滑轉，抑制扭矩的突然變化。設置在發動機的輸出側的離合器通常是摩擦離合器，為了發生滑轉和通過這種滑轉減小扭矩的變動，這是正常的，不過如果假定導致進一步發生這種滑轉，那么離合器的耐久性會不斷降低，存在發動機的搖轉起動發生延遲的可能性。如果速比被升高，從而發動機轉數的下降被延遲，如在JP 2013-86649A中所述，那么當發動機轉動時，發生動力的損失，此外，產生意外的制動力，并且還存在重新起動發動機時的發動機轉數可能過高的可能性。
[0009]本發明提供一種能夠重新起動發動機，而不會導致沖擊和振動或者發動機的重新起動響應等的惡化的混合動力車輛。
[0010]本發明的一個方面涉及一種混合動力車輛。所述混合動力車輛包括發動機、電動機、離合器和電子控制單元。發動機是驅動力源。電動機是驅動力源。離合器被配置成通過接合，使發動機和電動機相互連接。離合器被配置成通過脫離，使發動機和電動機相互分開。電子控制單元被配置成:(a)選擇使離合器接合并且混合動力車輛通過來自發動機的驅動力行進的模式，或者使離合器脫離并且混合動力車輛在發動機被停止的情況下行進的模式，(b)(i)當在已開始使離合器脫離和停止發動機的控制之后，存在重新起動發動機的請求并且發動機轉動時，和(ii)當發動機的速度等于或大于預定閾值時，執行把電動機的輸出扭矩限制為預定扭矩或更小和增大離合器的傳送扭矩容量(transmiss1n torquecapacity)的控制，和(c)隨后把電動機的輸出扭矩增大到搖轉起動發動機的扭矩。
[0011]在所述混合動力車輛中，電動機的被限制的輸出扭矩可包括通過把電動機的電流設定為0而獲得的扭矩。
[0012]在所述混合動力車輛中，所述閾值可包括等于或大于動力傳送系統的共振轉速的轉速，所述動力傳送系統把發動機的輸出扭矩傳送給混合動力車輛的驅動輪。
[0013]所述混合動力車輛可包括動力分配機構。所述動力分配機構可包括通過第一轉動元件、第二轉動元件和第三轉動元件進行差動作用的差動機構。發動機經離合器連接到第一轉動元件。電動機連接到第二轉動元件。第三轉動元件是輸出元件。另一個電動機連接到第三轉動元件。
[0014]在本發明中，如果在開始停止發動機的控制之后，在發動機的轉動已停止之前，存在重新起動發動機的請求，那么實現與發動機的轉數對應的控制。更具體地，如果發動機轉數等于或大于先前確定的閾值，那么用于搖轉起動發動機的電動機的輸出扭矩被限制成不大于先前確定的扭矩，并且在這種狀態下，實現增大離合器的扭矩的控制。結果，電動機的輸出扭矩較小的事實減小由于通過離合器耦接停止的發動機而引起的扭矩的變化，于是，防止或抑制諸如沖擊之類的不適宜。之后，電動機的扭矩被增大到能夠搖轉起動發動機的程度。從而，按照后續的重新起動請求搖轉起動發動機，而不等待發動機的轉動按照在先的停止控制停下來，于是，能夠使達到自主轉動之前的時間盡可能地短，從而改善重新起動響應。此外，由于這種情況下的扭矩的變化被減小，于是防止或抑制諸如沖擊或振動之類的不適宜。
[0015]此外，通過借助離合器耦接到發動機，并把搖轉起動發動機的