控制系统和控制方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及用于装配有通过发动机启动(或用电动机带动)来起动的发动机的车辆的控制系统和控制方法，且尤其是，涉及控制被接合以起动发动机和用于发动机启动的电动机的离合器的控制系统和控制方法。
【背景技术】
[0002]在转速增大到预定转速的状态下，用作车辆的驱动力源的内燃机(诸如汽油发动机和柴油发动机)通过点燃供给的燃料而自主地旋转。仅使用内燃机作为驱动力源的车辆需要这样所谓的起动控制。因此，即使当车辆停止时，仅使用内燃机作为驱动力源的车辆也将发动机保持在空转状态下。但是，车辆停止期间的空转使燃料经济性劣化并增加废气，所以当车辆不要求大的驱动力时，包括在车辆停止期间的情况下，停止发动机。
[0003]能够执行发动机停止控制的车辆的例子是除了使用发动机作为驱动力源以外还使用电动机或电动发电机(这些统称为电动机)的混合动力车辆。电动机具有转矩容量，以便能够输出用于推进车辆的驱动力。因此，当重新起动在行驶期间停止的发动机时，允许充分使用电动机用作发动机启动的动力源。另一方面，当行驶期间发动机的运转停止时，由于发动机共同旋转而消耗了能量，从而所消耗的能量成为损耗。为了避免这种能量损耗，通过释放离合器，发动机可以与电动机或动力传递机构分离。
[0004]当起动发动机时，存在因为转矩被消耗用于启动发动机而使转矩变得不稳定、在起动初始状态发动机转速变得不稳定等的可能性，其结果是振动或噪声恶化。第3912368号日本专利中描述了用于抑制这种麻烦的方法。将简单描述该方法。当需要在混合动力车辆正通过使用电动机作为驱动力源进行电动机运行的状态下起动发动机时，离合器的夹紧力逐渐增大，从而发动机的启动开始。在离合器的夹紧力增大的初始阶段，由于离合器的夹紧力小于旋转发动机所需的夹紧力，离合器处于滑动状态。在这之后，离合器的夹紧力充分地增大，然后发动机旋转。在这个过程中，离合器的输入侧转速与输出侧转速变得彼此相等，则在离合器中不再出现滑动，所以离合器基本上完全接合。当发动机转速变成起动转速时，发出起动命令，从而例如开始供给燃料至发动机。同时，离合器的夹紧力保持在那个正时的夹紧力或从在那个正时的夹紧力减小。结果，当发动机开始起动并且输出转矩波动时，因为离合器的夹紧力小于峰值转矩，所以出现离合器的滑动。因此，不稳定地波动的发动机转矩不直接传递至驱动轮，因此，抑制了振动。
[0005]在公开号为08-295140(JP 08-295140 A)的日本专利申请中描述了在所谓的双电动机类型的混合动力车辆中，能够使发动机与动力传递线分离的离合器。
[0006]在第3912368号日本专利中描述的方法基本上完全接合离合器直到发动机转速变为可起动的转速，并通过经由离合器传递的转矩旋转发动机。因此，如果发动机转速迅速增大，需要大的转矩，这可能影响驱动转矩并变成冲击的因素。在离合器的夹紧力停止增大并且然后保持或减小夹紧力的情况下，转矩的变化增大，所以这可能变成冲击的因素。这些麻烦减小了离合器的夹紧力，并且能够通过相应减小发动机转速的增大速率而避免或抑制夹紧力的减小。然而，通过这样的控制，直到发动机转速达到可起动的转速的时间延长，所以起动响应受损。
[0007]在第3912368号日本专利所描述的方法中，在发动机转速已经达到可起动的转速后，离合器的夹紧力保持在那个正时的夹紧力或从在那个正时的夹紧力减小，因此，发动机转矩或发动机转速不稳定过程的时间延长。换句话说，时间延长直到发动机起动基本完成(发动机转速稳定)为止，因此就这点而言，发动机的起动响应仍有改善空间。
【发明内容】
[0008]本发明涉及如下的控制系统和控制方法:在通过接合离合器以增大发动机转速来起动发动机时，其能够在不引起奇怪的感觉(如冲击)的情况下快速完成发动机的起动。
[0009]根据本发明的控制系统包括下面的配置。控制系统包括发动机、离合器和电子控制单元。发动机配置为通过发动机启动来起动。离合器配置为当接合时将启动转矩传递至发动机。离合器配置为使得连续改变其传递的转矩容量。电子控制单元配置为在行驶期间发动机的运转停止的状态下，通过将离合器设定为半接合状态来启动发动机。半接合状态是离合器带滑动地接合的状态。电子控制单元配置为，在发动机的转速已经达到点火许可转速或更高之后，将离合器的传递的转矩容量增大到满足以下条件i)和ii)的传递的转矩容量:i)传递的转矩容量比发动机的转速已经达到点火许可转速之前的传递的转矩容量大；以及ii)传递的转矩容量允许离合器保持在半接合状态下。
[0010]根据本发明的用于车辆的控制方法包括下面的配置。车辆包括发动机、离合器和电子控制单元。发动机配置为通过发动机启动来起动。离合器配置为当接合时将启动转矩传递至发动机。离合器配置为使得连续改变其传递的转矩容量。控制方法包括:在行驶期间发动机的运转停止的状态下，由电子控制单元，通过将离合器设定在半接合状态下来启动发动机，半接合状态是离合器带滑动地接合的状态；以及，在发动机的转速已经达到点火许可转速或更高之后，由电子控制单元将离合器的传递的转矩容量增大到满足以下条件i)和
ii)的传递的转矩容量:i)传递的转矩容量比发动机的转速已经达到点火许可转速之前的传递的转矩容量大；以及ii)传递的转矩容量允许离合器保持在半接合状态下。
[0011]根据本发明，当发动机起动时，发动机转速在离合器设定为带滑动地半接合状态下由离合器通过将转矩传递给至发动机而增大。当发动机转速达到点火许可转速时，燃料的燃烧通过例如点燃供给到发动机的燃料而开始。与燃料的燃烧基本上同时地，在离合器保持在带滑动地半接合状态下时离合器的传递的转矩容量增大。因此，即使在发动机处的燃料的燃烧开始且发动机转矩波动时，由于离合器的滑动，车辆的驱动转矩也不会显著波动，因此防止或抑制了冲击、振动等。在发动机转矩也不稳定的这样的状态下，转矩从处于带滑动地半接合状态下的离合器传递至发动机，从而发动机转速增大，所以直到发动机转速或发动机转矩变得稳定的时间缩短。发动机转速或发动机转矩变得稳定的事实意味着起动基本上完成。也就是，改善了在车辆行驶时发动机起动的控制响应。
[0012]当发动机转速还没有充分地增大并且发动机转速仍然落在共振区域内时，离合器的传递的转矩容量设定为使得比在发动机转速超出共振区域的情况下的传递的转矩容量大。因此，当发动机转速落在共振区域内时，发动机转速的增大速率增大，所以能够缩短正在发生共振期间的时间。结果，能够防止或抑制车辆的振动和噪声以及在该振动和噪声的基础上的奇怪感。当并行地执行振动抑制控制时，能够减小或抑制该振动抑制控制的控制量。
[0013]离合器的传递的转矩容量的变化(如增大、减小等)成为使驱动转矩波动的因素。根据本发明，基于离合器的传递的转矩容量的变化而控制电动机，且抑制驱动转矩的波动，从而能够防止或抑制奇怪感，结果是能够改善驾驶性能。
【附图说明】
[0014]将在下文中参考附图描述本发明的示例性实施例的特征、优点以及技术和工业意义，其中相同的附图标记表示相同的元件，并且在附图中:
[0015]图1是用于示出根据本发明的控制系统和控制方法中执行的控制的例子的流程图；
[0016]图2是示意性地显示在执行图1中所示的控制的情况下，发动机转速的变化、输入轴转速的变化以及离合器的传递的转矩容量命令值(离合器转矩)的变化的时间图；
[0017]图3是用于示出根据本发明的控制系统和控制方法中执行的控制的另一个例子的流程图；
[0018]图4是示意性地显示在执行图3中所示的控制的情况下，发动机转速的变化、输入轴转速的变化和离合器的传递的转矩容量(离合器转矩)命令值的变化的时间图；
[0019]图5是用于示出根据本发明的控制系统和控制方法中执行的控制的另一例子的流程图；
[0020]图6是示意性地显示在执行图5中所示的控制的情况下，发动机转速的变化、输入轴转速的变化、离合器的传递的转矩容量(离合器转矩)命令值的变化，以及MG转矩的变化的时间图；
[0021]图7是显示如下例子的时间图:在所述例子中，驱动转矩由第二电动发电机输出，并且第二电动发电机的转矩随着离合器转矩的变化而变化；
[0022]图8是显示本发明适用于的混合动力车辆的传动系的例子的概图；
[0023]图9是总体地显示行驶模式和离合器的接合/释放状态的表；
[0024]图10是用于示出每一个行驶模式的操作状态的列线图；
[0025]图11是显示本发明适用于的车辆的传动系的另一例子的框图；
[0026]图12是显示本发明适用于的车辆的传动系的再一例子的框图；
[0027]图13是显示本发明适用于的车辆的传动系的又一例子的框图；以及
[0028]图14是显示本发明适用于的车辆中的多轴驱动桥的例子的概图。
【具体实施方式】
[0029]本发明提供用于包括发动机和离合器的车辆的控制系统。发动机通过发动机启动来起动。离合器经由离合器将用于发动机启动的转矩传递至发动机。离合器能够改变