專利名稱：多動力型車輛的控制裝置的制作方法
技術領域：
本發明涉及動力源中備有引擎和旋轉電機(電動機和發電機)的多動力型車輛的控制裝置。
背景技術：
作為車輛的多動力型系統，在日本專利公開JP2000-343965A號中，公開了這樣一種系統，它備有使輸入軸的旋轉變速，從輸出軸傳遞給車輪的變速器；使引擎的輸出軸和變速器的輸入軸斷開或連接的離合器；兼作電動機和發電機的旋轉電機；連接旋轉電機的輸入輸出軸和變速器的輸入軸的動力傳遞機構(齒輪機構)；以及蓄積供給旋轉電機的電力的蓄電部件。
在該多動力型系統中，為了由旋轉電機確保車輛起步時所必要的轉矩，以便達到必要的減速比，連接旋轉電機的輸入輸出軸和變速器的輸入軸的動力傳遞機構的齒輪比是固定的。因此，通常行駛時旋轉電機的轉速，根據這時的車速決定，有時不能使用旋轉電機的高效率的區域。這種情況從車輛的燃料費用特性來看，不是好辦法。
本發明的目的在于提供一種備有在旋轉電機的輸入輸出軸和變速器的輸入軸之間通過無級變速傳遞動力的減速比可變裝置，能使旋轉電機有效地運轉的多動力型車輛的控制裝置。
發明內容
本發明是一種備有引擎和旋轉電機的多動力型車輛，其特征在于備有將上述引擎的輸出旋轉傳遞給驅動輪的變速器；安裝在上述旋轉電機和上述變速器的輸入側之間的減速比可變裝置；蓄積供給上述旋轉電機的電力的蓄電部件；以及根據運轉狀態控制上述引擎和旋轉電機的輸出，而且控制減速比可變裝置的減速比的控制單元，上述控制單元根據上述旋轉電機所要求的輸出，控制上述旋轉電機的轉矩和轉速，以便達到基于旋轉電機的效率最佳特性的最佳值，同時根據這時的車速，控制上述減速比可變裝置的減速比。
因此，在本發明中，能擴大旋轉電機的高效率運轉區域，能提高車輛的燃料費用特性。
圖1是表示本發明的實施形態的系統概要圖。
圖2是表示控制內容的流程圖。
圖3是表示旋轉電機的效率最佳線的輸出特性曲線圖。
具體實施例方式
在圖1中，1是引擎，2是能自動地切換變速比的齒輪式變速器，摩擦離合器3安裝在引擎輸出軸和變速器輸入軸2a之間。圖中未示出的驅動輪通過差動齒輪連接在變速器2的輸出軸一側，上述離合器3一旦被連接，則引擎1的旋轉便從變速器2傳遞到車輛的驅動輪側。
上述變速器2由多動力型電子控制裝置10(多動力型ECU)通過齒輪移動裝置7，控制齒輪移動。由多動力型ECU10通過離合器執行機構8，控制上述離合器3，進行從引擎1向變速器2的動力的傳遞的連接或斷開。
作為引擎1，使用柴油機或CNG引擎(以壓縮天然氣為燃料)。
控制引擎1的燃料供給量的，是引擎電子控制裝置15(引擎ECU)。引擎ECU15根據引擎旋轉傳感器31檢測的旋轉速度信號、以及來自多動力型ECU10的要求，控制引擎1的燃料供給量。
4是旋轉電機(電動發電機)，由無級變速器等構成的減速比可變裝置6連接在其輸入輸出軸4a上，該減速比可變裝置6通過動力傳遞機構5，連接在變速器2的輸入軸2a上。
動力傳遞機構5的減速比可變裝置6由無級變速器構成，用V形皮帶6c連接安裝在旋轉電機4的輸入輸出軸4a上的第一皮帶輪6a和安裝在動力傳遞機構5的齒輪上的第二皮帶輪6b。第一皮帶輪6a、第二皮帶輪6b的槽寬度由減速比可變執行機構14來改變，如果增大第一皮帶輪6a的槽寬度、縮小第二皮帶輪6b的槽寬度，則減速比增大，如果縮小第一皮帶輪6a的槽寬度、增大第二皮帶輪6b的槽寬度，則減速比減小。
動力傳遞機構5只作為多個齒輪的組合構成。
從效率高、體積小及重量輕的角度來說，旋轉電機4采用永久磁鐵型同步電動機(IPM同步電動機)，通過反相器13連接在蓄電部件12上。為了在短時間內無浪費地高效率地再生制動能量，蓄電部件12采用對車輛的電池容許質量容易確保必要的輸出密度的電氣雙層電容器。
反相器13根據多動力型ECU10的要求，按照電動模式或發電模式控制旋轉電機4。在電動模式中，將蓄電部件12的充電電力(直流電力)變換成交流電力，驅動旋轉電機4，另一方面，在發電模式中，將旋轉電機4的發電電力(交流電力)變換成直流電力，對蓄電部件12進行充電。
設有對車輪發生制動力的制動執行機構21，利用來自制動電子控制裝置20(制動ECU)的信號，控制該制動執行機構21。制動ECU20在車輛減速時確定根據制動踏板11的踏入量判斷的要求制動力，但由于該減速時，多動力型ECU10使旋轉電機4呈發電模式進行再生發電，所以由此產生的再生制動力比要求制動力小時，使制動執行機構21發生補充不足部分的制動力。
來自檢測加速器踏板16的踏入量(加速器要求量)的加速傳感器32、檢測變速器2的齒輪位置的移位傳感器(圖中未示出)、變換桿17的桿位置傳感器34、檢測變速器2的輸出側的旋轉速度的車速傳感器35(變速器2的輸出旋轉傳感器)、檢測動力傳遞機構5的減速比可變裝置6的第二皮帶輪6b的旋轉速度的第二皮帶輪旋轉傳感器36、以及測定旋轉電機4的旋轉速度(轉速)的單元(圖中未示出)的信號被輸入多動力型ECU10中。
多動力型ECU10根據這些檢測信號及蓄電部件12的SOC(充電狀態)信息、以及從引擎ECU15、制動ECU20、反相器11獲得的各種信息，發送對引擎ECU15及制動ECU20的控制信號、以及對變速器2的齒輪移動裝置7的指令信號，另一方面，控制離合器3的離合執行機構8、旋轉電機4的反相器13、減速比可變裝置6的減速比可變執行機構14。
這里，多動力型ECU10只利用旋轉電機4的輸出進行車輛的起步及行駛時，在切斷了離合器3的狀態下，控制反相器13，以便從旋轉電機4獲得對應于加速器要求量的輸出，同時控制減速比可變裝置6的減速比、變速器2的齒輪移動。
只利用引擎1的輸出進行行駛時，將要求發送給引擎ECU15(引擎ECU15控制引擎1的燃料供給量，以便獲得對應于加速器的要求量的輸出)，另一方面，進行離合器3的連接、以及變速器2的齒輪移動的控制。
將旋轉電機4的輸出和引擎1的輸出一并用于行駛時，將發生引擎1分擔的輸出的要求信號發送給引擎ECU15，同時控制反相器13，以便獲得旋轉電機4分擔的輸出，與此同時，控制減速比可變裝置6的減速比，連接離合器3，而且控制變速器2的齒輪移動。
下面，參照圖2中的流程，說明只使用旋轉電機4的輸出、以及一并使用旋轉電機4的輸出和引擎1的輸出，使車輛起步、行駛時，由多動力型ECU10執行的旋轉電機4的輸出及減速比可變裝置6的控制內容。
在步驟S1中，判斷車輛是否處于起步(加速)狀態。
在起步的情況下，進入步驟S2，將減速比可變裝置6的減速比設定為最大，在步驟S3中，對應于旋轉電機4的加速要求，將旋轉電機4的驅動轉矩控制成最大，進行旋轉電機4的轉速的增速控制。
在需要象起步時那樣大的起步加速轉矩的情況下，增大減速比可變裝置6的減速比，增大輸入給變速器2的轉矩。因此，能充分確保所要求的驅動轉矩。
在起步狀態以外的情況下，即在通常行駛狀態下，進入步驟S4，進行使旋轉電機4按照效率最佳曲線進行運轉的最佳運轉控制。
這是對應于旋轉電機4的要求輸出，控制旋轉電機4的驅動轉矩、轉速，以便如圖3所示，使旋轉電機4的驅動轉矩和轉速在旋轉電機4的運轉效率為最佳的效率最佳曲線上，同時控制減速比可變裝置6的減速比。
即，發生旋轉電機4所要求的驅動轉矩時，為了使這時的轉速不偏離效率最佳曲線，使減速比可變裝置6的減速比增減。在某一行駛狀態下，如果確定了車速和變速器2的變速比，則旋轉電機4所要求的轉速也就確定了。可是，就該旋轉電機4而言，該轉速未必是效率最好的運轉狀態。在此情況下，使旋轉電機4的轉速變化到效率最好的狀態，以便這時維持同一車速，與此相對應地改變減速比可變裝置6的減速比。
這樣處理后，控制減速比可變裝置6的減速比，以便達到旋轉電機4能在盡可能好的狀態下進行運轉的轉速，擴大了旋轉電機4能高效率地運轉的區域，引擎1也能減輕相應部分的負擔，結果車輛的燃料費用特性得以改善。
另外，車輛減速時，旋轉電機4呈發電模式。即，旋轉電機4具有作為發電機的功能，用車輛具有的減速能量進行再生發電，該電力被蓄積在蓄電部件12中。在此情況下，也根據這時的加速要求，控制減速比可變裝置6的減速比，以便能維持發電效率盡可能高的轉速。
本發明不只限定于上述的實施形態，在權利要求記載的事項的范圍內，本領域技術人員能進行各種變更、改良，這是不言而喻的。
工業上利用的可能性該多動力型車輛的控制裝置能用于汽車等各種車輛中。
權利要求
1.一種多動力型車輛的控制裝置，備有引擎和旋轉電機，其特征在于備有安裝在上述引擎和車輛的驅動輪之間的變速器；安裝在上述旋轉電機和上述變速器的輸入側之間的減速比可變裝置；蓄積向上述旋轉電機供給的電力的蓄電部件；以及根據運轉狀態控制上述引擎和旋轉電機的輸出，且控制減速比可變裝置的減速比的控制單元，上述控制單元根據上述旋轉電機所要求的輸出，控制上述旋轉電機的轉矩和轉速以達到基于旋轉電機的效率最佳特性的最佳值，同時根據這時的車速控制上述減速比可變裝置的減速比。
2.權利要求1所述的多動力型車輛的控制裝置，其特征在于上述減速比可變裝置是無級變速器。
3.權利要求1或2所述的多動力型車輛的控制裝置，其特征在于上述控制單元在車輛起步時、加速時，將上述減速比可變裝置的減速比控制在最大側。
4.權利要求1或2所述的多動力型車輛的控制裝置，其特征在于上述控制單元在車輛減速時，使上述旋轉電機作為發電機起作用，且控制上述減速比可變裝置的減速比以達到發電效率好的轉速。
全文摘要
提供一種多動力型車輛的控制裝置，備有引擎(1)、將引擎(1)的旋轉傳遞給驅動輪的變速器(2)、采用無級變速在旋轉電機(4)和變速器(2)之間傳遞動力的減速比可變裝置(6)、蓄積向旋轉電機(4)供給的電力的蓄電部件(12)、以及根據運轉條件控制引擎(1)、旋轉電機(4)、減速比可變裝置(6)的控制單元。上述控制單元控制旋轉電機(4)的輸出，以獲得旋轉電機(4)的要求輸出，同時根據旋轉電機(4)的效率最佳曲線，控制旋轉電機(4)的轉速，以使旋轉電機(4)的效率達到最佳，而且根據這時的車速，控制減速比可變裝置(6)的減速比。
文檔編號F16H63/50GK1642769SQ0380728
公開日2005年7月20日 申請日期2003年3月28日 優先權日2002年3月29日
發明者野津育朗 申請人:日產柴油機車工業株式會社