混合驱动单元的控制装置的制作方法

专利名称：混合驱动单元的控制装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及设有两种原动机作为动力源来驱动车辆的混合驱动单元，更具体地 说，本发明涉及混合驱动单元的控制装置，其中一个辅助原动机经变速箱连接主原动机的 转矩传递到其上的输出件。
背景技术：
在车辆的混合驱动单元中，通常使用汽油发动机或柴油发动机等内燃机和电动发 电机等电装置作为原动机。这些内燃机和电装置的组合形式有很多种，并且使用的电装置 数目也不限于一个，可以有多个。例如，在JP-A-2002-225578中描述了一种混合驱动单元， 其中发动机和第一电动发电机经单一小齿轮型行星齿轮机构构成的合成/分配机构彼此 连接，使得转矩从合成/分配机构传递到输出件；并且其中第二电动发电机经换档机构连 接输出件，使得第二电动发电机的输出转矩作为“辅助转矩”加到输出件上。另外，换档机 构由能够在高速级和低速级(即直接连接状态和减速状态)这两个级之间互换的行星齿轮 机构构成。在直接连接状态中，第二电动发电机的转矩直接施加到输出件上。另一方面，在 减速状态中，升高第二电动发电机的转矩并且把它施加到输出件上。在前述的混合驱动单元中，可以控制第二电动发电机使之运行在动力模式或再生 模式中，从而正转矩或负转矩可以施加到输出件上。另外，可以通过变速箱设定减速状态从 而第二电动发电机可以是低转矩型或小尺寸型。在JP-A-2000-295709中描述了一种装置，其中第一和第二电动发电机布置在能 够转换到高速和低速模式的变速箱的上游侧(或发动机侧)，从而通过在变速箱换档时控 制各个电动发电机的转矩可以使得换档时间基本恒定。当使用爪形离合器执行该装置的换档时，确定并且用电动机施加与拖曳转矩对应 的附加转矩，从而离合器的速度可以快速到达同步速度。在JP-A-6-319210中描述了一种装置，其中发动机的输出转矩传递到变速箱的预定输入件上，并且电动发电机连接输入件使得能够控制电动发电机来平稳输出转矩，即吸 收换档时的惯性转矩。另外，在日本专利No. 2926959中描述了一种装置，其中当不能明确确定是驱动状 态还是被驱动状态时，把动力产生源的输出转变到驱动状态或被驱动状态，然后执行换档。在JP-A-6-319210中描述了一种装置，其中在惯性阶段或最终阶段降低电动机转 矩来吸收惯性转矩，从而减少安装在混合驱动单元中的变速箱在换档时的震动。另一方面，在JP-A-9-32237中，披露了一种具有变速箱的混合驱动单元，其中根 据给变速箱输入转矩的电动机的转矩修正量来获得在变速箱换档时起作用的摩擦接合装置的最初油压。 根据JP-A-2002-225578中描述的装置，从发动机和第一电动发电机组成的主原 动机输出的转矩传递给输出件，而从第二电动发电机输出的转矩能够传递给输出件。因此， 构成主原动机的发动机在最佳油耗状态下运行并且用第二电动发电机补偿该状态下所需 驱动力的短缺或多余转矩。另外，该装置设有变速箱从而能够升高第二电动发电机的转矩 并且把它传递给输出件。这样能够制造第二电动发电机使之具有较小的尺寸或较低的容 量。前述装置具有上述优点，但是在变速箱执行换档操作时可能会产生震动。具体地 说，换档改变了任何转动件的转动速度，从而转动速度的改变会产生惯性转矩并且影响输 出转矩。输出转矩的变化会以震动的形式具体表现出来。另外，当通过施加或释放摩擦接 合装置执行换档时，摩擦接合装置的转矩容量会瞬时降低从而限制第二电动发电机所能辅 助的转矩。这样，在换档过程中混合驱动单元的整个输出转矩或车辆的驱动转矩可能变化 并且由此引起震动。另一方面，如JP-A-2002-225578所描述的，混合驱动单元中的变速箱所具有的结 构使之能够利用制动器和离合器在低速级(或低速齿轮级)和高速级(或直接级)这两个 级之间换档。因此在换档时，释放制动器和离合器中的一个并且对另一个加载从而协调地 控制这两个部件。这种控制有可能会延长换档所需的时间。另外，在这种换档的过程中，会 降低变速箱的传递转矩容量。因此，输出轴转矩的进一步下降可能不只是由于降低了的转 矩容量，还由于较长的换档时间。在前述JP-A-2002-225578中描述的装置中，在用第二电动发电机完成所谓的“转 矩辅助”的情况下进行换档时，参与换档的变速箱转矩容量，亦即摩擦接合装置的转矩容量 会影响输出轴转矩。如果在换档时通过控制第一电动发电机来控制从内燃机传递给输出轴 的转矩，那么就需要根据变速箱的转矩容量控制第一电动发电机的转矩。但是，由于个体差异或老化等原因，离合器或制动器等摩擦接合装置的施加压力 和转矩容量之间的关系不是恒定的，所以换档时出现在输出轴上的转矩可能与所期待的转 矩不同从而会使震动情况恶化。另一方面，在换档时，当使用混合驱动单元中的电动发电机 等电动机执行所谓的“转矩辅助”时，电动机的转矩可能变得与所需要的不同。这样就可能 导致输出轴转矩短缺或过量，从而引起震动。在JP-A-9-32237描述的前述发明中，其结构使得能够用电动机转矩控制换档的 推进速度，从而根据电动机转矩获得初始施加压力。因此，能够获得在换档时最优化速度变 化的初始施加压力，但是不能精确地确定参与换档的摩擦接合装置的转矩容量和施加压力 之间的关系。

发明内容
本发明的一个目的是给混合驱动单元提供一种控制装置，它能够消除在变速箱中 换档时引起的震动，变速箱具有连接至辅助原动机的输出件。本发明的另一个目的是提供一种控制装置，它能够抑制或防止伴随变速箱中换档 发生的输出件转矩的波动或下降，变速箱具有连接至电动机的输出件。本发明的另一个目的是提供一种控制装置，它通过控制变速箱以精确地掌握摩擦接合装置的转矩容量和施加压力之间的关系从而能够抑制或防止震动。为了实现本发明的上述目的，本发明的特征在于其结构，其中在辅助原动机和输 出件之间传递转矩时，利用换档限制输出转矩的过量或不足。更具体地说，根据本发明，提 供一种混合驱动单元的控制装置，其中辅助原动机通过变速箱连接输出件，主原动机输出 的转矩传递到输出件上。控制装置的特征在于包括一个第一转矩修正装置(或修正器)，用 来在变速箱进行的换档过程中修正或改正从主原动机传递到输出件的转矩。第一转矩修正装置的结构能够提高从主原动机传递到输出件的转矩。
因此，在本发明中，经变速箱向输出件传递的转矩不仅有来自主原动机的转矩，还 有来自辅助原动机的正转矩或负转矩。在变速箱中进行换档时，辅助原动机和输出件之间 传递的转矩下降从而根据传递转矩的下降修正主原动机的转矩。所以，能够抑制输出件转 矩的波动从而防止或避免震动。另外，在本发明中，主原动机可以包括一个内燃机，经利用三个转动件执行差动 的齿轮机构对该内燃机进行转矩的合成或分配；和一个第一电动发电机。辅助原动机可以 由第二电动发电机构成。可以构成第一转矩修正装置利用第一电动发电机修正转矩。因此，在本发明中，当变速箱执行换档时，修正第一电动发电机的转矩，并且利用 包括伴随转动变化产生的惯性转矩在内的转矩变化修正输出件的转矩。这样，即使第二 电动发电机和输出件之间传递的转矩变化，也能够防止或抑制输出件的转矩变化或避免震 动。另外，在本发明中，前述的发明可以进一步包括一个第二转矩修正装置(或修正 器)，当在换档的过程中修正第一电动发电机的转矩时，第二转矩修正装置修正或改正内燃 机的转矩。第二转矩修正器的结构可以升高内燃机的转矩。因此，在具有这种结构的本发明中，在换档过程中，当修正第一电动发电机的转矩 时，还修正内燃机的转矩。即使经齿轮机构作用在内燃机上的第一电动发电机的转矩发生 变化，或者由于转矩使得反作用力发生变化，也能够防止或抑制内燃机速度的变化。另外，在本发明中，可以构造第一转矩修正装置使得当内燃机的运行状态在内燃 机的输出转矩随内燃机的速度增加而下降的区域中时，第一转矩修正装置修正第一电动发 电机的转矩。因此，在本发明中，根据换档修正第一电动发电机的转矩，从而内燃机的速度相应 下降。与此同时，当出现伴随速度变化的惯性转矩时，内燃机自身输出的转矩升高。从而能 够防止或抑制输出件伴随变速箱中换档的转矩变化，这样就便于控制。另外，在本发明前述的任意一种结构中，可以构造变速箱使之包括一个摩擦接合 装置，它把辅助原动机的转矩传递给输出件并且在对其加载或将其释放时执行换档，并且 第一转矩修正装置的结构能够根据摩擦接合装置的转矩容量修正从主原动机传递给输出 件的转矩。因此，在本发明中，通过给摩擦接合装置加载或将其释放来执行变速箱中的换档。 在这个瞬时状态中，摩擦接合装置的转矩容量变小从而减少了在辅助原动机和输出件之间 传递的转矩，但是根据摩擦接合装置的转矩容量修正了从主原动机传递给输出件的转矩， 所以防止或抑制了输出件转矩的变化。所以能够防止或避免震动。
另外，在本发明中，可以构造摩擦接合装置使之包括一个在换档时释放的低速侧 摩擦接合装置，其中辅助原动机输出转矩并且减少齿轮齿数比，并且第一转矩修正装置的 结构能够根据反馈修正量修正从主原动机传递给输出件的转矩，它反馈控制低速侧摩擦接 合装置的施加压力，从而辅助原动机的速度可以是低速侧摩擦接合装置的预定细微滑动所 设定的速度。因此，在本发明中，在变速箱中的所谓“工作状态换高速档”时，释放低速侧摩擦接 合装置，反馈控制摩擦接合装置的施加压力使得辅助原动机的速度可以是在摩擦接合装置 的细微滑动状态下设定的速度。并且根据反馈修正量修正从主原动机传递给输出件的转 矩。因此，减少了摩擦接合装置特性的离散影响，从而改善了输出件转矩波动抑制控制的精 度，即改善了换档震动的抑制控制。另外，在本发明的任何一个前述结构中，可以构造变速箱使之包括一个摩擦接合 装置，它把辅助原动机的转矩传递给输出件并且在对其加载或将其释放时执行换档，并且 第一转矩修正装置的结构能够根据输出件的转矩和目标输出转矩之间的偏差修正从主原 动机传递给输出件的转矩，其中根据换档过程中摩擦接合装置的转矩容量预估输出件的转矩。
因此，在本发明中，根据执行变速箱中换档的摩擦接合装置的转矩容量预估输出 件转矩，并且确定预估输出转矩和目标输出转矩之间的偏差，从而根据偏差修正从主原动 机传递给输出件的转矩。因此，把换档过程中的输出转矩保持为目标转矩，从而防止或避免 伴随变速箱中换档的震动。另一方面，在本发明中，可以构造第一转矩修正装置使之能够根据在换档时惯性 阶段开始后换档的进行程度修正从主原动机传递给输出件的转矩。因此，在本发明中，在开始变速箱中换档引起的惯性阶段后，根据转动变化程度等 换档进行状态来修正从主原动机传递到输出件的转矩。因此，能够精确修正从主原动机传 递到输出件的转矩以防止或减少震动。另外，当换档进行到一定程度并且到达换档结束时 间时，能够根据这个事实来控制转矩修正，并且很容易控制主原动机的转矩修正。另一方面，在本发明中，可以构造第一转矩修正装置使之在减少变速箱齿轮齿数 比的换档时，它能够根据从换档开始到惯性阶段开始的时间周期内的获知值修正从主原动 机传递给输出件的转矩，在减少变速箱齿轮齿数比的换档时辅助原动机正在输出转矩。因此，在本发明中，获知从所谓的“工作状态换高速档”的换档开始到惯性阶段开 始的时间周期，并且根据获知值修正从主原动机传递到输出件的转矩。因此，能够最优化伴 随换档从主原动机传递到输出件的转矩的修正定时和/或修正量，从而精确防止或避免伴 随换档的震动。 另外，在本发明中，可以构造第一转矩修正装置使之在减少变速箱齿轮齿数比的 换档时，它能够根据从惯性阶段开始到换档结束的时间周期内的获知值修正从主原动机传 递给输出件的转矩，在减少变速箱齿轮齿数比的换档时辅助原动机正在输出转矩。
因此，在本发明中，获知在所谓的“工作状态换高速档”的换档中从惯性阶段开始 到换档结束的时间周期，并且根据获知值修正从主原动机传递到输出件的转矩。因此，能够 最优化伴随换档从主原动机传递到输出件的转矩的修正定时和/或修正量，从而精确防止 或避免伴随换档的震动。另外，当换档进行到一定程度并且到达换档结束时间时，能够根据这个事实来控制转矩修正，并且很容易控制主原动机的转矩修正。另外，在本发明中，能够构造第二转矩修正装置使之在换档过程中能够根据第一电动发电机的转矩修正量修正内燃机的转矩。因此，在本发明中，在换档过程中，根据第一电动发电机的转矩修正量修正内燃机 的转矩。因此，能够把经齿轮机构连接的内燃机转矩控制在与第一电动发电机的转矩对应 的正确值。这样，能够改善输出件的转矩的修正控制的精度从而防止或避免震动并且抑制 或避免内燃机速度的变化。另外，在本发明中，可以把变速箱构造为换档机构，并且可以进一步包括一个禁止 换档的换档禁止装置(或禁止器)，在所禁止的换档中，在输出件的转矩大致为零时，所造 成的转矩变化会使得换档机构中齿轮的齿表面相互接触/分开。因此，在本发明中，当出现在输出件上的转矩大致为零的状态下，当换档使得作用 在变速箱上的转矩出现正负变化时，禁止换档，也就是说，禁止使得齿轮齿表面接触/分开 的换档。因此，能够避免在变速箱中出现所谓的“喀啦噪声”。另外，在本发明中，除了修正主原动机输出转矩的修正装置外，还可以包括修正或 改正辅助原动机的输出转矩的修正装置(或修正器)。因此，在本发明中，即使变速箱传递的转矩容量随着变速箱中的换档发生变化，也 可以修正连接变速箱输入侧的辅助原动机的转矩来补偿输出件中转矩的变化，从而能够防 止或抑制输出件中转矩的波动或下降。在本发明中，当在变速箱中换档时修正辅助原动机的输出转矩时，可以获知构成 变速箱的摩擦接合装置的施加压力和转矩容量之间的关系，从而根据获知的结果对换档进 行控制。利用这种结构，能够更有效地防止换档震动。另外，本发明是执行前述各个控制的混合驱动单元的控制方法。


图1的整体流程图解释了本发明的一个控制系统的控制实例；图2是更详细的流程图，它解释了本发明的控制系统进行的控制实例；图3示出了图1或图2的控制实例的时序图的一个例子；图4是控制实例的时序图的一个例子，其中根据施加压力的反馈修正量设定第一 电动发电机的转矩修正量；图5是解释本发明的控制系统的另一个控制实例的整体流程图；图6示意性地示出了在换档前后产生相等动力的区域；图7示出了非工作状态下换高速档的时序图；图8是发动机的输出特性图并且示意性地示出了转矩梯度为负的区域；图9的流程图解释了本发明控制系统的另一个控制实例；图10是控制实例的示意性时序图，其中在换高速档时执行控制；图11的流程图解释了在换档过程中本发明的控制系统执行的获知控制的一个实 例；图12的流程图解释了本发明的控制系统执行的强制获知的控制实例；
图13的时序图解释了在换档过程中获知控制的一个实例；图14示意性地示出了所获知的转矩_油压转换图；图15的结构图示意性地示出了应用了本发明的混合驱动单元的一个实例；图16的概略图更详细地示出了混合驱动单元；图17是示于图16中的各个行星齿轮机构的诺模图；
图18示出了在换档时在主原动机侧有和没有转矩修正时输出轴转矩的变化。
具体实施例方式将结合具体的例子描述本发明。首先描述应用本发明的混合驱动单元。混合驱动 单元或本发明的一个应用目标安装在车辆上。如图15所示，主原动机1的转矩传递给输出 件2，通过差速器3把转矩从输出件2传递给驱动轮4。另一方面，还设有一个辅助原动机 5，它可以进行动力控制来输出驱动用的驱动力，并且它还可以进行再生控制来回收能量。 该辅助原动机5通过变速箱6连接到输出件2。因此在辅助原动机5和输出件2之间，根据 变速箱6设定的齿轮齿数比增加/降低传递的转矩容量。可以构造变速箱6把齿轮齿数比设定为“1”或更高。利用这种结构，在辅助原动 机5输出转矩的动力运行时间，该转矩可以输出给输出件2从而能够制造辅助原动机5使 之具有较低的容量或较小的尺寸。但是，优选把辅助原动机5的运行效率保持在满意的状 态。例如，在由于车速增加输出件2的速度增加的情况下，降低齿轮齿数比从而减小辅助原 动机5的速度。另一方面，在输出件2的速度下降的情况下，可以增加齿轮齿数比。在换档时，变速箱6传递的转矩容量可能下降，或者随着速度的变化可能出现惯 性转矩。这会对输出件2的转矩(即驱动转矩)造成不利影响。因此在本发明的控制系统 中，在经变速箱6换档时，通过修正主原动机1的转矩来防止或抑制输出件2的转矩波动。下面参考图16进行更具体的描述，如图16所示，主原动机1的结构主要包括一 个内燃机10，一个电动发电机(将暂时称之为“第一电动发电机”或“MG1”)11，和合成或 分配内燃机10和第一电动发电机11之间转矩的行星齿轮机构12。内燃机(将称之为“发 动机”)10是汽油机或柴油机等已知动力单元，它通过燃烧燃料输出动力，并且它的结构使 得能够电控它的运行状态，如节流阀打开的程度(或空气吸入量)、燃料馈送量或点火定时 等。这种控制由电子控制单元(E-E⑶)13进行，它主要由例如微机组成。另一方面，第一电动发电机11的一个例子是同步电动马达并且它构造为起到电 动马达和发电机的作用。第一电动发电机11通过反用换流器14连接电池等蓄电池装置 15。另外，通过控制反用换流器14，能够合适地设定第一电动发电机11的输出转矩或再生 转矩。为了进行这种控制，设有一个电子控制单元(MGl-ECU) 16，它主要由微机构成。另外，行星齿轮机构12是利用三个转动元件建立差动作用的已知机构，这三个转 动元件是恒星齿轮17或外啮合齿轮；与恒星齿轮17同心布置的环形齿轮18或内啮合齿 轮；和支撑小齿轮的行星架19，其中小齿轮与恒星齿轮17和环形齿轮18啮合使得小齿轮 可以绕它的轴线转动并且绕行星架19转动。内燃机10具有它自己的输出轴，它的输出轴 通过减震器20连接行星架19。换言之，行星架19起到输入元件的作用。另一方面，第一电动发电机11连接恒星齿轮17。因此，该恒星齿轮17是所谓的 “反作用元件”，并且环形齿轮18是输出元件。并且该环形齿轮18连接到输出件(即输出轴)2。另一方面，在图16示出的例子中，变速箱6由一组Ravignaux型行星齿轮机构(拉威挪式行星齿轮机构)构成。行星齿轮机构设有外啮合齿轮，即第一恒星齿轮(Sl)21和第 二恒星齿轮(S2)，其中第一恒星齿轮21与短小齿轮23啮合，短小齿轮23与在轴向较长的 长小齿轮24啮合，长小齿轮24与和各个恒星齿轮21、22同心布置的环形齿轮(R) 25啮合。 这里，行星架(C) 26支撑各个小齿轮23和24使得它们绕它们的轴转动并且绕行星架26转 动。另外，第二恒星齿轮22与长小齿轮24啮合。因此，第一恒星齿轮21和环形齿轮25与 各个小齿轮23和24 —起构成了与双小齿轮型行星齿轮机构对应的机构，第二恒星齿轮22 和环形齿轮25与长小齿轮24 —起构成了与单一小齿轮型行星齿轮机构对应的机构。还设有用来有选择地固定第一恒星齿轮21的第一制动器Bl和有选择地固定环形 齿轮25的第二制动器B2。这些制动器Bl和B2是所谓的“摩擦接合装置”，用来利用摩擦 力建立制动力，它们可以采用多盘式接合装置或带式接合装置。制动器Bl和B2的结构使 得它们能够根据油压的接合力或电磁力连续改变它们的转矩容量。另外，前述的辅助原动 机5连接到第二恒星齿轮22，行星架26连接到输出轴2。因此，在目前为止描述的变速箱6中，第二恒星齿轮22是所谓的“输入元件”，行星 架26是输出元件。变速箱6的结构使得能够利用第一制动器Bl设定齿轮齿数比大于“1” 的高速齿轮级，和用第二制动器B2代替第一制动器Bl设定齿轮齿数比比高速齿轮级的齿 轮齿数比高的低速齿轮级。根据车速或驱动需求(或加速器的打开程度)等运行状态来执 行各个齿轮级之间的换档操作。更具体地说，通过把齿轮级区域预先确定为图(或换档图) 和根据探测到的运行状态设定任何齿轮级来控制换档操作。对于这些控制，设有主要由微 机组成的电子控制单元(T-ECU) 27。在图16示出的例子中，采用了电动发电机(暂时称之为“第二电动发电机”或 “MG2”)作为辅助原动机5，它可以具有输出转矩的动力模式和回收能量的再生模式。该第 二电动发电机5通过反用换流器28与电池29连接。另外，通过用主要由微机构成的电子 控制单元(MG2-ECU)30控制反用换流器28，电动发电机5的结构能够控制动力模式、再生模 式和在各个模式中的转矩。这里，电池29和电子控制单元30能够和前述第一电动发电机 11的反用换流器14和电池(蓄电池装置)15整体形成在一起。在图17(A)中给出了作为前述转矩合成/分配机构的单一小齿轮型行星齿轮机构 12的诺模图。当抵抗发动机10输出并且要输入给行星架19的转矩第一电动发电机11的 反作用转矩输入给恒星齿轮17时，比从发动机10输入的转矩要高的转矩就出现在作为输 出件的环形齿轮18上。在这种情况下，第一电动发电机11起到发电机的作用。另一方面， 由于环形齿轮18的速度(或输出速度)是常数，通过增加/降低第一电动发电机11的速 度能够连续(或没有任何阶跃)地改变发动机10的速度。具体地说，通过控制第一电动发 电机11能够实现这样一种控制，即把发动机10的速度设定在最节油的值。这里，把这种混 合型称为“机械分配型”或“拼合型”。另一方面，在图17(B)中示出了构成变速箱6的Ravignaux型行星齿轮机构的诺 模图。当第二制动器B2固定环形齿轮25时，设定低速齿轮级L使得根据齿轮齿数比放大 第二电动发电机5输出的转矩并且把它施加到输出轴2上。另一方面，当第一制动器Bl固 定第一恒星齿轮21时，设定高速齿轮级H，它具有比低速齿轮级L的齿轮齿数比低的齿轮齿数比。在该高速齿轮级的齿轮齿数比比“1”高，从而根据该齿轮齿数比放大第二电动发电 机5输出的转矩并且把它施加到输出轴2上。这里在稳定地设定了各个齿轮级L和H的状态下，要施加到输出轴2上的转矩是 根据齿轮齿数比把第二电动发电机5的输出转矩放大了的转矩。但是，在换档过渡状态下， 转矩受到在各个制动器Bl和B2处的转矩容量和伴随变速的惯性转矩的影响。另一方面， 施加到输出轴2上的转矩在第二电动发电机5的驱动状态是正的，在被驱动状态是负的。到目前为止描述的混合驱动单元意图通过在最经济的状态下驱动发动机10来减 少废气排放并且改善油耗，还意图通过进行能量再生改善油耗。因此，当需要较高的驱动力 时，在主原动机1的转矩传递到输出轴2上的同时，驱动第二电动发电机5以便把它的转矩 加到输出轴2。在这种情况下，当处于车速较低的状态时，把变速箱6设置在低速齿轮级L 以增加加到输出轴2上的转矩。然后当车速增加时，把变速箱6设置在高速齿轮级H以便 降低第二电动发电机5的速度。这是为了把第二电动发电机5的驱动效率保持在满意的状 态从而避免恶化油耗性能。因此在前述的混合驱动单元中，在车辆运行时，在第二电动发电机5处于工作状 态的同时可以使用变速箱6执行换档操作。通过转换前述各个制动器Bl和B2的加载/释 放状态来执行这种换档操作。例如，在从低速齿轮级L向高速齿轮级H转换时，在把第二制 动器B2从加载状态释放的同时，对第一制动器Bl加载从而执行从低速齿轮级L到高速齿 轮级H的转换。 在换档过程中，各个制动器Bl和B2的转矩容量下降从而降低了第二电动发电机5 施加到输出轴2上的转矩，同时该转矩还受到各个制动器Bl和B2的转矩容量的限制。在 图18中示意性地示出了这个状态。在从低速齿轮级L向高速齿轮级H的换档开始后的转 矩阶段，输出轴转矩逐渐下降。在惯性阶段开始后，输出轴转矩逐渐上升，并且在换档结束 后惯性转矩经历微幅上升/下降然后稳定在理想的输出轴转矩。如果在构造变速箱6时使 用一个单向离合器取代任何一个制动器，仍然会发生这种转矩波动。当在作为辅助原动机的第二电动发电机5连接着输出轴2的情况下在变速箱6中 出现这样的换档时，输出轴2的转矩变化造成震动。通过对所谓的“转矩辅助”进行驱动单 元输出转矩的控制通常能够抑制输出转矩的波动。但是在应用本发明的混合驱动单元中， 限制从作为所谓的“转矩辅助装置”的第二电动发电机5传递给输出轴2的转矩是引起震动 的原因。所以通过控制第二电动发电机5的输出转矩既不能消除也不能减少前述的震动。 因此在根据本发明的控制装置中，通过控制从主原动机1传递给输出轴2的转矩来消除或 减少震动。具体地说，在前述从低速齿轮级L向高速齿轮级H进行换档的情况中，通过增加 从主原动机1传递到输出轴2的转矩来减少转矩的下降。这种状态在图18中用虚线示出。下面更详细地描述本发明的控制或控制方法。首先参考图1描述整体控制。在图 1示出的例子中，在步骤Sl探测档位。换档单元(未示出)从下述状态中选择出某个档位， 这些状态是把车辆保持在停止位置的停车位置P ；向后行进的倒车位置R ；空转状态下的空 档位置N ；向前行进的驱动位置D ；在惯性行进时通过使得发动机速度比输出轴2速度高而 增加驱动转矩或增加制动力的发动机制动位置S。在步骤Sl中，探测档位是否处于倒车、驱 动和发动机制动等位置。然后在步骤S2确定驱动需求。根据和档位、加速器打开程度或车速等和车辆的运行状态有关的信息以及事先存储的驱动力图等信息确定驱动需求。在步骤S3根据确定出的驱动需求确定齿轮级。具体地说，确定在前述变速箱6处要把齿轮级设定在低速齿轮级L还是高速齿轮级H。在步骤S4判断是否要进行换档操作来实现变速箱6设定的齿轮级。该判断是判 断是否要执行换档操作。如果在步骤S3确定出的齿轮级与该时刻所设定的齿轮级不同，那 么步骤S4的答案是YES。如果步骤S4的答案是YES，就在步骤S5控制油压执行换档从而把齿轮级设定为在 步骤S3处确定出的齿轮级。这里所说的油压是前述各个制动器Bl和B2处的油压。对油 压进行低压待用控制，即对加载侧的制动器而言，在升高油压从而能够恢复加载前状态的 一次快速填充后把制动器保持在预定的较低水平，对于释放侧的制动器而言，先一下把油 压降低到预定水平然后再根据第二电动发电机5的速度逐渐降低油压释放制动器。通过这样控制施加到各个制动器Bl和B2上的压力，就限制了第二电动发电机5 和输出轴2之间传递的转矩，从而在工作状态下降低了输出转矩。转矩的下降与变速箱6中 制动器Bl和B2的转矩容量一致，从而在步骤S6预估制动转矩。可以根据各个制动器Bl和 B2的油压命令、摩擦面之间的摩擦系数以及摩擦面的内径和外径等对制动转矩进行预估。预估出的制动转矩与输出转矩的减少对应，从而在步骤S7能够确定主原动机1为 补偿输出转矩减少而给出的转矩补偿控制量(或MGl的目标速度)。在图16示出的混合驱 动单元中，主原动机1由发动机10、第一电动发电机11和行星齿轮机构12构成，从而可以 通过控制第一电动发电机11的转矩补偿换档时的转矩。因此在步骤S7能够确定第一电动 发电机11的补偿控制量。在下文中将具体描述。如到目前为止所描述的，通过改变各个制动器Bl和B2的加载/释放状态执行变 速箱6的换档操作，并且在换档操作中转矩容量下降。所以在第二电动发电机5输出转矩 的工作状态下，作用在第二电动发电机5上的反作用力下降。如果不改变第二电动发电机 5的控制量，那么它的速度会上升。另外，在这个过程中，输出轴转矩可能下降，暂时升高第 二电动发电机5的输出转矩以补偿第二电动发电机5引起的输出轴转矩下降。反之，在换 挡操作过程中的惯性阶段，可以减少第二电动发电机5的输出转矩以降低作用在摩擦件上 的热负荷。因此，除了计算第一电动发电机11的修正控制量外还在步骤S8确定第二电动 发电机5的转矩修正量。随后输出这样确定出来的各个控制量或修正量。具体地说，在步骤S9输出在步骤 S5确定出的控制制动油压的命令信号；在步骤SlO输出在步骤S7确定出的设定MGl目标 速度的命令信号；和在步骤Sll输出在步骤S8确定出的设定第二电动发电机5转矩的命令信号。另一方面，当不需换档时，步骤S4的答案为N0，这时在步骤S12计算稳定运行时 (不进行换档时)的制动油压。制动油压用来设定与第二电动发电机5和输出轴2之间传 递的转矩对应的转矩容量，所以可以根据要在第二电动发电机5和输出轴2之间需要传递 的转矩来计算。另外，在步骤S13计算在稳定运行时第二电动发电机5的转矩。在稳定运行时控 制发动机10从而实现满意的油耗，并且用第二电动发电机5补偿在该状态下为完成驱动需 求主原动机1的过量或不足。因此，可以根据发动机10和第一电动发电机11输出的转矩以及所需的转矩计算第二电动发电机5的转矩。
如上所述，第一电动发电机11可以控制发动机10的速度，并且为了实现最佳油耗 发动机10运行在稳定运行状态。因此，在步骤14计算能够使得发动机10实现最佳油耗的 第一电动发电机11的速度，并且把这个速度作为第一电动发电机11的目标速度。随后程序前进到已经描述过的步骤S9到S11。在这些步骤中分别输出在步骤S12 确定出的设定制动油压的命令信号；在步骤S13确定出的设定第二电动发电机5转矩的命 令信号；和在步骤S14计算出的设定第一电动发电机11速度的命令信号。下面更具体地描述在变速箱6处进行前述换档操作的过程中对主原动机1的输出 转矩进行的修正控制或修正方法。在图2中，判断(在步骤S21)变速箱6是否正在换档。 步骤S21中进行的判断不是判断是否实际上正在执行换档操作，而是判断车辆是否处于要 进行换档操作的运行状态。如果步骤S21的答案是N0，就不需要补偿输出转矩，从而第一 电动发电机11的目标速度变化dnesft和发动机转矩修正量Teajd分别复位为零(在步骤 S22)。这里为了进行转矩补偿采用了第一电动发电机11的目标速度变化dnesft。这是 由于总是反馈控制第一电动发电机11的目标速度来控制发动机10。并且在步骤S23把设 定为零的上述目标速度变化dnesft和发动机转矩修正量Teajd输出。实际上在这种情况 下可以不输出这些信号。简言之，不执行第一电动发电机11的目标速度变化控制和发动机 的转矩修正控制。如果步骤S21的答案是YES，那么就在步骤S24判断是否已经输出了执行换档的命 令信号。如果换档命令已经输出，即步骤S24的答案是YES，那么就存储在换档开始时的预 估输出轴转矩Totg (在步骤S25)。简言之，在换档操作过程中一直保持该输出转矩。然后在步骤S26把监控定时器复位为零。监控定时器给出了从换档输出到实际转 换制动器Bl和B2的加载/释放状态的控制开始瞬时这一段时间长度，设定它是为了防止 出现错误控制。换言之，经过监控定时器给定的时间后再实际开始对制动器Bl和B2的加 载/释放控制和转矩补偿控制。在步骤S26把监控定时器复位为零后或者由于没有换档输出使得步骤S24的答案 为NO时，在步骤S27判断是否满足了监控定时器的条件，即是否已经经过了监控定时器所 设定的时间。在这种情况下，还可以判断是否满足其它的先决条件，如油温是否在预定水平 或更高，或控制装置没有出现失效等。如果没有经过给定的时间并且没有换档输出，步骤S27的答案是N0，那么就不需 要补偿输出转矩，这样就分别把第一电动发电机11的目标速度变化dnesft和发动机转矩 修正量Teajd复位为零(在步骤S28)。这些控制类似于在步骤S22描述过的控制。在这种 情况下，程序也前进到步骤S23，在该处输出已经复位为零的各个信号dnesft和Teajd。换 言之，既不执行第一电动发电机11的目标速度变化控制也不执行发动机转矩修正控制。反之，如果步骤S27的答案为YES，那么就执行换挡控制和相应的转矩补偿控制， 在换挡控制中，转换变速箱6处制动器Bl和B2的加载/释放状态。具体地说，一旦满足了 监控定时器的条件，就逐渐释放释放侧的制动器(即换高速档时的第二制动器)，并且事先 把加载侧的制动器(即换高速档时的第一制动器)保持在能够马上进行接合的低压待用状 态，在该状态下组件间隙减小。因此，根据这些制动器Bl和B2的转矩容量(或施加的压力)在步骤S29计算预估的输出轴转矩To。更具体地说，在换档操作的转矩阶段，根据各个 制动器Bl和B2的转矩容量限制了从第二电动发电机5施加到输出轴2上的转矩，所以输 出转矩下降了。如果从前述存储的输出轴转矩Totg中减去下降的输出转矩，那么就能够确 定该时刻的预估输出轴转矩To。在步骤S30判断这样确定出的预估输出轴转矩To和在换档开始时已经存储的预 估输出轴转矩Totg之间的差别是否大于预定值。如果各个制动器Bl和B2的转矩容量变 化了，输出轴2的转矩就会下降从而实际的换档开始。因此在步骤30实际上是判断换档是 否真正开始。因此如果步骤S30的答案为N0，程序前进到前述的步骤S28，从而不进行输出 轴转矩的所谓“转矩补偿”。反之，如果步骤S30的答案为YES，就真正开始了换档，从而输出轴转矩下降。因 此，为了进行第一电动发电机11的转矩补偿，在步骤S31计算第一电动发电机11的目标变 化dnesft。如图17㈧中虚线所示，如果增加了第一电动发电机11处的反作用力从而降低 了速度，由于发动机10的转矩向上作用在行星架19上(参见图17(A))，可以增加转矩以保 持环形齿轮18和与环形齿轮18连接的输出轴2的速度。 在这里执行第一电动发电机11进行的转矩补偿以减少输出轴转矩的降低，即减 少换档开始时预估输出轴转矩Totg与换档过程中每一时刻的预估输出轴转矩To之间的差 别(Totg-To)。因此根据前述转矩差别(Totg-To)、从换档输出到惯性阶段开始之间的时间 长度Tinr以及从换档输出到换档结束之间的时间长度Tend来确定第一电动发电机11的 目标速度变化dnesft。具体地说，根据换档操作的进行程度计算第一电动发电机11的目标 速度变化dnesft。这个计算操作基于各个制动器B 1和B2在各个时刻的转矩容量值和随 第一电动发电机11的速度变化而变化的惯性转矩的值。另外，这个计算操作基于根据各个 运行状态的预定图值，通过读取与换档操作的进行程度对应的图值进行计算。另外，如图17(A)中虚线所示，如果增加了第一电动发电机11处的反作用力，负荷 会降低发动机速度。因此，为了尽可能抑制发动机速度的减少从而保持输出轴转矩，在步骤 S32计算发动机转矩修正量Teajd。这个计算可以根据行星齿轮机构12的齿轮齿数比(即 恒星齿轮17和环形齿轮18的齿数比)和第一电动发电机11要输出的转矩来进行。随后在步骤S33判断惯性阶段。在惯性阶段的状态中，预定转动件的速度会改变 到与换档完成后的齿轮齿数比对应的速度。因此，在图16中的前述混合驱动单元进行换高 速档操作时，可以根据第二电动发电机5的速度降低来判断惯性阶段的开始。如果步骤S33的答案为N0，程序前进到步骤S23。具体地说，输出在步骤S31设 定的第一电动发电机11的目标速度变化dnesft和在步骤S32设定的发动机转矩修正量 Teajd以执行第一电动发电机的目标速度变化控制和发动机转矩修正控制。反之，如果步骤S33的答案是YES，在得到判断结果时惯性阶段开始并且存储(或 保存)这时的定时器值(即在换档输出时已经开始计时的定时器值)(在步骤S34)。简言 之，获得惯性阶段的开始时间。这是由于要最优化进行换档的第一电动发电机11的控制初 始值，所以要根据惯性阶段开始的提前/滞后增加/减少第一电动发电机11的控制初始 值。另外在步骤S35判断换档是否结束。可以通过判断第二电动发电机5的速度和经 换档后的速度(即输出轴2的速度与换档后齿轮齿数比的乘积)之间的差别是否不大于预定的参考值来进行这个判断。如果步骤S35的答案是N0，程序前进到步骤S23，在该步骤中输出在步骤S31和步骤S32计算出来的目标速度变化dnesft和发动机转矩修正量Teajd。 简言之，在惯性阶段对第一电动发电机11执行目标速度变化控制和发动机转矩修正控制。反之，如果满足了换档结束的条件从而步骤S35的答案为YES，在步骤S36就分别 把目标速度变化dnesft和发动机转矩修正量Teajd复位为零。随后在步骤S37保存(存 储)从换档输出那一刻开始所经过的时间Tend。随后程序前进到步骤S23，在该步骤中输 出分别复位为零的信号dnesft和Teajd。这样就结束了第一电动发电机11的目标速度变 化控制和发动机转矩修正控制。图3是一张时序图，它示出了在图2执行的前述控制中第二电动发电机5的速度 NMG2变化、预估输出轴转矩To和发动机转矩修正量Teajd。如果在时间点tl满足并且探 测到在变速箱6处执行换档的运行状态，在经过预定时间长度Tl后的时间点t2输出换档 信号。例如，执行低压待用的快速填充以暂时升高加载侧的摩擦接合装置(如前述具体例 子中的制动器)处的馈送油压从而减小组件间隙，然后降低施加的压力。在换档输出后当满足监控定时器的定时时(在时间点t3)，开始真正的换档控制。 例如，先一下把释放侧摩擦接合装置处所施加的压力降低到预定水平。这样就降低了第二 电动发电机5和输出轴2之间的传递转矩容量从而预估输出轴转矩To逐渐降低。当转矩 的降低(即预估输出轴转矩To和在换档开始时刻t2处的预估输出轴转矩Totg之差)超 过预定参考值TQMGCTST时(在时间点t4)，开始主原动机1的换档控制。简言之，开始第一 电动发电机11的目标速度变化控制和发动机转矩修正控制。在这里打开表示进行这些控 制的执行标志xngadjex。这种控制升高了第一电动发电机11的反作用力，从而如前所述降低了第一电动 发电机11和发动机10的速度。因此，速度变化引起的惯性转矩施加到输出轴2上从而能 够抑制换档期间输出轴转矩的下降。另外，在这种情况下，在步骤S32修正发动机转矩从而 升高抵抗第一电动发电机11反作用力增加的正转矩，这样就抑制或防止发动机速度的过 度降低。图3示出了一个例子，其中发动机转矩修正量Teajd设有上限。随着释放侧制动器施加压力的下降和加载侧制动器施加压力的上升，变速箱6中 转矩发生变化并且该变化进行到一定程度。然后第二电动发电机5等转动件中出现转动变 化。简言之，开始了惯性阶段(在时间点t5)。如图3所示，伴随转动变化的惯性转矩施加 到输出轴2上使得预估输出轴转矩逐渐增加。另外，第二电动发电机5的速度逐渐降低到与换档后的齿轮齿数比对应的值，并 且当速度差降低到预定值NNGADJEDU时满足结束条件(在时间点t6)。这样就控制第一电 动发电机11的目标速度变化dnesft和发动机转矩修正量Teajd使之为零。另外，尽管没 有明确示出，快速升高加载侧制动器的施加压力使之处于换档后的正常状态。另外，在稍后的时间点t7，第二电动发电机5的速度变成与换档后的齿轮齿数比 对应的速度，即对输出轴2的速度进行变速后的速度，并且目标速度变化dnesft和发动机 转矩修正量Teajd变为零从而结束控制。另外，前述的执行标志xngadjex复位为OFF(零)。如上所述，在根据本发明的控制装置中，在对布置在第二电动发电机5和输出轴2 之间的变速箱6进行换档的过程中，通过执行转矩控制抑制输出轴转矩的下降，而转矩控 制则由构成主原动机1的第一电动发电机11的速度变化来实现。因此，伴随换档的输出轴转矩的变化宽度或变化速率受到抑制从而防止或避免了换档震动。通过释放制动器Bl和B2中的一个制动器而对另一个制动器加载来执行变速箱6的前述换档。因此优选根据换档操作的进行状态控制至少一个制动器的施加压力。在这种 情况下，对所施加压力的控制与从第二电动发电机5侧施加到输出轴2上的转矩或其降低 有关，并且进一步与主原动机1侧要修正的转矩有关。因此，可以根据制动器的施加压力或 它的控制量来完成对主原动机1侧的转矩修正。图4是示出这种控制例子的一张时序图。该图给出了工作状态下换高速档的一个 例子，其中在从第二电动发电机5输出转矩的同时进行从低速齿轮级L向高速齿轮级H的 换档。具体地说，换档输出的时间点til对应图3中的时间点t2，在该时间点油压快速供给 高速齿轮级处的第一制动器Bl从而执行所谓的“快速填充”。这是暂时升高高速齿轮级处 的油压Phi并且把它保持在预定较低水平的控制。随后，当满足监控定时器的定时或者在满足监控定时器的定时后真正开始换档控 制时，一下把低速齿轮级处的第二制动器B2的油压Plo降低到预定水平(在时间点tl2)。 随着第二制动器B2的油压逐渐降低(或一下降低)，作用在第二电动发电机5上的负转矩 下降，从而第二电动发电机5的速度NMG2升高。当速度NMG2和对应于换档操作前的齿轮 齿数比的速度之差变得大于预定的判断参考值时，就满足了第二电动发电机5速度升高的 所谓“电动机漂移”判据(在时间点tl3)。在这种情况下，以重叠的形式暂时升高第二制动 器B2的油压从而避免第二电动发电机5速度的原封不动的升高。并且在逐渐升高(或一下提高)高速齿轮级处油压Phi的同时降低低速齿轮级处 的油压Ρ ο。在这种情况下，反馈控制(或FB控制)低速齿轮级处的油压Plo使得第二电 动发电机5的速度可以超过与低速齿轮级处的齿轮齿数比对应的速度预定的量。换言之， 根据第二电动发电机5的速度反馈控制低速齿轮级处的第二制动器Β2的滑动使得第二电 动发电机5的速度可以得到前述的值。通过改变前述的各个油压Phi和Plo，预估输出轴转矩To下降从而控制第一电动 发电机11的输出转矩来抑制这种下降。利用对第一电动发电机11的速度控制可以产生惯 性转矩来补偿输出轴转矩。但是，第一电动发电机11经行星齿轮机构12不仅连接发动机 10，还连接输出轴2，所以通过控制第一电动发电机11的输出转矩能够抑制输出轴转矩的 下降。因此，在图4示出的例子中，能够控制第一电动发电机11的输出转矩。这里，根据到获知惯性阶段为止的获知时间周期Tinr和/或到满足结束条件为止 的获知时间Tend来修正如第一电动发电机11的转矩控制的开始时刻、初始控制量或在控 制开始时的转矩升高梯度等初始控制内容。因此就能够更精确地进行对第一电动发电机11 的转矩控制。具体地说，类似于根据第二电动发电机5的速度偏差，根据低速齿轮级油压Plo的 反馈修正量设定第一电动发电机11的转矩修正量(MGl的转矩修正量)Tgadj。图4给出了 一个例子，其中利用所谓的“上限(上部监控位)”设定转矩修正量Tgadj。参与换档操作的转矩容量不仅由施加的压力确定，还由摩擦系数确定，所以施加 压力或摩擦系数的偏差表现为第二电动发电机5的速度。因此，当构造前述的反馈控制时， 施加压力的控制偏差能够在对低速齿轮级油压Plo的控制上反映出来，从而能够稳定各处 油压的控制和第二电动发电机5的速度控制，而第二电动发电机5的速度控制又基于前者。
因此，当低速齿轮级处的油压Plo逐渐降低并且高速齿轮级处的油压Phi逐渐升 高时，第二电动发电机5的速度逐渐开始向与换档后的高速齿轮级H处的齿轮齿数比对应 的速度下降。因此，当第二电动发电机5的速度NMG2变得比与低速齿轮级L处的齿轮齿数 比对应的速度低预定值或更多时，就满足了惯性阶段开始的判据(在时间点tl4)。
在这个时间点，完全释放低速齿轮级处的第二制动器B2，从而低速齿轮级油压 Plo几乎是零。因此第一制动器Bl的高速齿轮级油压Phi和速度变化引起的惯性转矩就决 定了第二电动发电机5的速度和从第二电动发电机5施加到输出轴2上的转矩。随着第二电动发电机5的速度变低从而趋向于换档后高速齿轮级H处的值和预估 输出轴转矩To逐渐升高，根据该速度判断出满足了换档结束的条件(在时间点tl5)。这 样，在把高速齿轮级油压Phi快速升高到线路压力或其修正后压力后，立刻结束控制(在时 间点tl6)。这里，在满足惯性阶段开始的判据时(在时间点tl4)第二电动发电机5的输出 转矩逐渐增加。这里，在判断前述变速箱6处的换档操作时，与车辆在运行状态下在普通的自动 变速装置处执行换档操作时进行的判断类似。因此，优选精确探测车辆的运行状态，并且根 据探测到的运行状态执行换档操作。图5示出了在变速箱6处的换档控制或换档方法的另 一个例子。在示出的例子中，首先计算车速，把它作为车辆运行状态的先决条件。具体地 说，判断探测输出轴2速度的输出轴速度传感器Sout探测到的输出轴速度No是否小于预 定值。这种传感器Sout通常使用脉冲齿轮和电磁拾波器。这个输出轴速度传感器Sout 对低速具有较低的探测精度。当步骤S41的答案是YES时，即当输出轴2的速度较低时，通 过第一电动发电机11的速度Ng和输出轴2的速度计算输出轴2的速度(在步骤S42)。具 体地说，前面图17 (A)给出了发动机速度Ne、第一电动发电机11的速度Ng和输出轴2的速 度之间的关系，所以能够通过发动机速度Ne和第一电动发电机11的速度Ng计算输出轴2 的速度。当步骤S41的答案为NO时，根据输出轴速度传感器Sout探测到的速度No计算车 速。反之，如果步骤S41的答案是YES，就在步骤S43根据在步骤S42计算出的输出轴2的 速度计算车速。因此能够精确确定车速。下面在步骤S44计算驱动需求。这个驱动需求是第二电动发电机5所需的驱动力 并且可以根据现有技术中通常采用的方法计算出来。例如，如上所述，可以根据车速、加速 器打开程度和准备好的图确定驱动需求。然后在步骤S45确定换档。可以用类似于在普通自动变速装置处确定换档的方法 来进行这个判断。具体地说，在使用车速和驱动需求作为参数的换档图(或换档图形)中 给出了换高速档线和换低速档线。当车速或驱动需求与任何一条换档线相交时就满足换档 判据。例如，如果车速从低速侧向高速侧沿着换高速档线变化，那么就满足换高速档判据。 反之，如果车速变化并且与从高速侧向低速侧的换低速档线相交，那么就满足换低速档判 据。如果车速虽然变化但是没有和任何一条换档线相交，并且在该时间点保持该齿轮级，那 么就不满足换档判据。设置换档线使得换档前后的动力平衡。具体地说，在图6中示出了把转矩加到输 出轴上的第二电动发电机5的输出特性。区域B为低速齿轮级L的输出，区域A是高速齿轮级H的输出，与区域A相比，区域B延伸到更高的驱动力侧。因此，如果在设定了低速齿 轮级L时，即在位于比区域A具有更高驱动力一侧时执行向高速齿轮级H的换高速档操作， 驱动力就会下降到区域A中。因此驱动力的变化可能会造成震动。为了避免出现这种情 况，设定换档线使得在车辆驱动状态位于区域A中时进行换档，也就是说，可以平衡换档前 后的动力。图6示意性地示出了换高速档线的一个例子。当步骤S45的答案是NO时，程序返回并且不进行任何特别的控制。反之，如果步 骤S45的答案是YES，就判断(在步骤S46)车辆的运行状态是否在换档允许范围内。确定 这个换档允许范围的条件是在第二电动发电机5和输出轴2之间的驱动线路中或在与它们 相关的部分处是否出现所谓的“喀啦噪声”。或更确切地说，在零驱动力附近，齿表面之间的 接合/脱离使得构成变速箱6的各个齿轮的啮合状态颠倒，在这个状态下禁止换档。另外， 在驱动力为负的状态下禁止向动力模式换档或向转矩增加的状态换档。另外，在驱动力为 正的状态下禁止向再生模式换档或向转矩减少的状态换档。因此，如果步骤S46的答案为N0，就不能执行换档从而程序不执行任何特别的控 制而返回。反之，如果步骤S46的答案是YES，就在步骤S47判断控制装置是否失效，如液压 系统是否失效。可以根据不论是否有控制信号的输出，都没有建立预定油压来进行这个判 断。
如果由于失效使得步骤S47的答案是YES，由于在该状态下不能执行换档所以程 序不执行任何特别的控制而返回。因此在这个状态下，保持当前的齿轮级。反之，如果步骤 S47的答案是N0，就在步骤S48输出换档。这里的换档输出不仅包括在高速齿轮级H和低 速齿轮级L之间的换档，还包括在向前区域(或驱动区域)和向后区域(或反向区域)之 间的换档。另外，在步骤S49判断是否在工作状态下进行换档。根据第二电动发电机5的输 出转矩进行这个判断。当第二电动发电机5输出转矩时，就是工作状态并且步骤S49的答 案为YES。当从输出轴2向第二电动发电机5输入转矩或第二电动发电机5没有输出转矩 时，就是非工作状态从而步骤S49的答案为NO。另外，如果步骤S49的答案是YES，就在步骤S50对工作状态下的变速箱6中的各 个制动器Bl和B2的油压进行控制。如参考图4所描述的，前述的换档控制是在工作状态 下油压控制的一个例子。反之，如果步骤S49的答案为N0，就在非工作状态下执行油压控制 (在步骤S51)。在图7的时序图中示出了换高速档的一个例子。在换高速档时，第二电动发电机5换档后的速度比换档前的速度低。因此在非工 作状态下，当与驱动线路分开时，第二电动发电机5的速度自然降低。因此，为了实现完全 释放，低速齿轮级的油压命令值Pbl降低到较低水平，并且高速齿轮级的油压命令值Pbh短 暂升高以执行快速填充，这能够减少第一制动器Bl的组件间隙。通过这样控制各个制动器Bl和B2的油压，降低第二电动发电机5和输出轴2之 间传递的转矩并且减少第二电动发电机5产生的再生转矩。因此，在主原动机1侧的转矩 修正控制从时间点t22开始，在这时满足监控定时器的条件。另一方面，反馈控制(或FB 控制)第二电动发电机5的转矩使得第二电动发电机5的速度NMG2和它的目标速度Nmtg 之间的偏差在预定值内。与此同时，第二电动发电机5的速度NMG2逐渐下降。当与换档后高速齿轮级H处齿轮齿数比对应速度的差别变得等于或小于预定值时，就满足速度的同步判据(在时间点t23)。与此同时，增加高速齿轮级的油压命令值Pbh并且把低速齿轮级的油压命令值Pbl 降低到零。当第二电动发电机5的速度NMG2趋近同步速度时，反馈控制转矩的绝对值超过预 定值(在时间点t24)，并且结束反馈控制。随后，恢复与驱动需求对应的电动机转矩。随后 结束控制(在时间点t25)。当在变速箱6的换档操作过程中利用主原动机1侧的转矩抑制输出轴转矩的下降 时，如上所述，可以通过修正第一电动发电机11的转矩改变发动机速度。另一方面，如图8 示意性示出的，如汽油发动机或柴油发动机等普通内燃机的输出特性使得在速度Ne为预 定值或更高值的区域内，转矩Te随速度Ne的增加而降低(以负转矩梯度(Te/Ne))。因此，当车辆整体运行在工作状态时，在转矩梯度为负的区域(即图8的C区域) 内，优选执行图1中前述步骤S7处利用第一电动发电机11的转矩补偿，或者执行在图2示 出的控制中第一电动发电机11的速度修正控制。利用这种结构，随着在换档时发动机速度 的降低，发动机转矩升高，所以最终抑制了发动机速度的降低。换言之，在换档时输出轴转 矩减少时，不仅有必要使用主原动机1的修正控制，还有必要使用发动机速度控制，从而便 于控制。下面简要描述前述特殊例子和本发明之间的关系。用于步骤S7或步骤S31的前 述控制中的装置(即反用换流器14、电池15和电子控制单元(MGl-ECU) 16)对应于本发明 的一个第一转矩修正装置(或修正器)或多个第一转矩修正装置；用于步骤S32控制中的 装置(即电子控制单元(E-ECU) 13)对应于一个第二转矩修正器或多个第二转矩修正装置； 用于步骤S46控制中的装置(即电控制单元(T-ECU) 27)对应于本发明的一个换档禁止器 或换档禁止装置。根据图1示出的前述控制，控制电动发电机5和11中的至少一个的转矩来补偿在 换档过程中的输出轴转矩，但第二电动发电机5经变速箱6连接输出轴2。因此在本发明的 控制装置中，根据换档状态控制第二电动发电机5的转矩从而抑制伴随换档产生的输出轴 转矩波动。这对应于图1中示出的步骤S8的控制。简言之，构造根据本发明的控制装置执 行示于图9的控制。在示于图9的控制例子或控制方法中，首先判断(在步骤S121)变速箱6是否正 在换档。类似于普通车辆自动变速装置中的换档判断，根据使用车速或输出轴速度、加速器 打开程度和驱动需求等作为参数的换档图来进行在变速箱6处的换档判断。因此，能够利 用是否满足换档判据或伴随满足判据的控制是否开始来进行步骤S121的判断。当步骤S121的答案为NO时，即没有对变速箱换档时，把第二电动发电机5的转矩 修正Tmadj设定为零(在步骤S122)。在步骤S123输出第二电动发电机5的转矩修正量 Tmadj或“0”。换言之，控制第二电动发电机5的转矩使之与加速需求(或驱动力的需求 量)或制动力需求等加速/减速需求对应，由于换档的原因不修正该转矩。这之后程序返 回。反之，当由于换档而步骤S121的答案是YES时，在步骤S124判断是否已经输出了 换档的控制信号。这个控制信号的具体表现形式是降低摩擦接合装置的施加压力从而开始 换档的控制信号，上述的施加压力是设定换档前齿轮级所施加的压力。如果换档输出在步骤S124处的判断时间点，那么步骤S124的答案是YES。如果换档输出已经存在，那么步骤 S124的答案是NO。另外，当步骤S124的答案是YES时，在步骤S125把换档顺序测量定时 器(或监控定时器)复位为零并且开始计时。另外，存储该时间点的输出轴转矩To的预估 值Totg (在步骤S126)。这是由于要采用换档开始时的预估转矩Totg作为换档操作过程中 的输出轴转矩的目标值。之后在步骤S127判断是否满足监控定时器的条件，即从监控定时 器开始计时算起是否已经经过了预定的时间。反之，如果由于已经存在换档输出从而步骤S124的答案是NO时，那么监控定时器 已经开始计时了。因此程序立刻前进到步骤S127，在该步骤中判断从监控定时器开始时刻 的计时是否已经经过了预定的时间。在步骤S127还可以判断是否满足转矩修正控制的先 决条件，如驱动力没有急剧变化，油温在预定水平或更高以及控制装置没有失效等。如果步骤S127的答案是N0，那么就不是修正第二电动发电机5的输出转矩来执行 给输出轴转矩提供辅助的情况。因此程序前进到步骤S122，在该步骤把第二电动发电机5 的输出转矩修正量Tmadj设定为零。反之，如果步骤S127的答案是YES，就在步骤S128判 断是否满足电动机漂移的判据。
在到目前为止描述的变速箱6中，利用所谓的“接合互换”执行换档操作，其中释 放一个制动器Bl (或B2)而对另一个制动器B2(或Bi)加载。因此，在第二电动发电机5 正在输出转矩的工作状态下的换档中，当释放侧(或排油侧)的制动器的转矩容量下降时， 已经作用在第二电动发电机5上抑制其转动的转矩下降。因此第二电动发电机5的速度比 与该时刻齿轮齿数比对应的速度高。因此，可以根据第二电动发电机5的速度NT做出步骤 S128的判断。当满足第二电动发电机5的速度漂移判据使得步骤S128的答案是YES时，在步骤 S129执行排油侧制动器(即在释放侧的摩擦接合装置)的反馈(FB)控制。具体地说，根据 探测到的速度差别控制排油侧制动器的施加压力，使得第二电动发电机5的速度可以比根 据换档前齿轮齿数比确定的速度高预定值。可以通过实验或获知控制事先确定摩擦接合装置的施加压力和转矩容量之间的 关系。根据反馈控制(FB控制)设定的施加压力，能够确定释放侧摩擦接合装置(制动器 Bl或制动器B2)的转矩容量。那个转矩容量的转矩和加载侧转矩容量的转矩从第二电动 发电机5传递到输出轴2从而通过排油侧制动器的转矩容量计算输出轴转矩To (在步骤 S130)。简言之，根据排油侧制动器的转矩容量，确定输出轴转矩To的下降从而能够计算输 出轴转矩To。在这里，如果已经满足了发动机漂移判据从而步骤S128的答案是N0，那么程 序直接前进到步骤S130。当发生第二电动发电机5的漂移时，变速箱6传递的转矩容量下降使得输出轴转 矩To比理想值低。换言之，在前述步骤S126处所存储的作为目标值的预估转矩Totg和在 步骤S130处预估的输出轴转矩To之间出现差别，从而根据这些转矩的差别(Totg-To)在 步骤S131计算第二电动发电机5的输出转矩的修正量Tmadj。更具体地说，这个状态是换档开始后的转矩阶段，并且利用排油侧制动器中的轻 微滑动降低从输入侧传递的转矩容量，并且在预定的转动件中没有速度变化。在换档早期 的这个状态中，输出轴转矩To具有下降的趋势从而升高和修正第二电动发电机5的输出转 矩。最终通过与释放侧摩擦接合装置的转矩容量或与之相关的施加压力(或油压)的协调控制来修正第二电动发电机5的转矩。随后在步骤S132判断是否开始了惯性阶段。如果步骤S132的答案是N0，换档状态依然在转矩阶段。因此，为了在转矩阶段执行第二电动发电机5的转矩修正，程序前进到 步骤S132，在该步骤输出第二电动发电机5的转矩修正量Tmadj。反之，如果满足了惯性阶段开始的判据从而步骤S132的答案是YES，就在考虑惯 性阶段的前提下计算输出轴转矩To (在步骤S133)。例如，在从低速齿轮级L向高速齿轮级 H的换档情况中，把如第二电动发电机5等预定转动件的速度降低到与换档后高速齿轮级H 处的齿轮齿数比对应的值。因此，随着该速度的变化出现惯性转矩并且出现在输出轴转矩 To中。因此，根据惯性转矩修正输出轴转矩To。根据这样确定的输出轴转矩To和作为前述目标值的预估转矩Totg之间的转矩差 别(Totg-To)，在步骤S134计算第二电动发电机5的修正量Tmadj。更具体地说，在这个状 态下，加载侧的摩擦接合装置(即加载侧制动器)开始具有转矩容量从而速度变化。这种 在惯性阶段的转矩控制具有使得输出轴转矩To根据惯性转矩升高的趋势。因此，减少并且 修正第二电动发电机5的输出转矩。这之后在步骤S135判断是否满足换档结束的判据。可以根据如第二电动发电机 5等预定转动件的速度是否达到与换档后齿轮齿数比对应的同步速度或与同步速度之间的 差别是否在预定值之内来判断换档结束。如果步骤S135的答案是N0，换档状态仍然在惯性阶段。因此，程序前进到步骤 S123，执行在惯性阶段中的第二电动发电机5的转矩修正，从而输出第二电动发电机5的转 矩修正量Tmadj。简言之，减少并且修正第二电动发电机5的转矩。如果由于满足了换档结束的判据从而步骤S135的答案是YES，在步骤S136把转 矩修正量Tmadj设定为零从而结束伴随换档的第二电动发电机5的转矩修正。并且在步骤 S123输出修正量Tmadj。在图10中示意性地示出了图9控制实例的时序图。图10示出了从低速齿轮级L 向高速齿轮级H进行换档的实例。如果在车辆运行在低速齿轮级L时在时间点t30满足了 向高速齿轮级H换档的条件，用来设定高速齿轮级H的第一制动器Bl的油压(即高速齿轮 级油压)Phi暂时升高然后保持在预定的较低水平。简言之，执行减少组件间隙的快速填充 和随后待用状态的油压控制。与此同时，把判断出换档时的预估输出轴转矩存储为目标值 Totg0当经过了预定的时间Tl时，输出换档信号使得设定低速齿轮级L的第二制动器B2 的油压(即低速齿轮级油压)Pl0 —下降低到预定水平(在时间点t31)。对监控定时器的 测量从时间点t31开始，当计时到达预定为监控值的时刻(在时间点t32)时，就满足了监 控定时器的判据。随后，低速齿轮级油压Plo逐渐降低使得当从第二电动发电机5输入的 转矩变得比第二制动器B2的转矩容量大时第二制动器B2开始滑动。这样第二电动发电机 5的速度相对于低速齿轮级L处的速度开始增加。这个现象称为“电动机漂移”。当由于处于工作状态而低速齿轮级油压Plo降低时，第二电动发电机5的速度NT 上升到低速齿轮级处的同步速度之上。当这个上升超过预定的阈值时，满足电动机漂移判 据(在时间点t33)。与此同时，开始对低速齿轮级油压Plo的反馈控制(即FB控制)。另 夕卜，根据反馈控制量，执行对第二电动发电机5的转矩修正控制。几乎与此同时，高速齿轮级油压Phi逐渐上升。低速齿轮级油压Plo的反馈控制把释放侧的第二制动器B2保持在轻微滑动的状 态从而油压Plo逐渐下降。因此，第二电动发电机5的转矩修正量Tmadj逐渐增加。因此， 升高第二电动发电机5的转矩来补偿变速箱6处转矩容量的下降，从而把输出轴转矩(即 预估输出轴转矩)To大致保持在其目标值Totg。如果没有对第二电动发电机5的这种转矩 修正，如图10中的虚线所示，输出轴转矩To下降。到目前为止描述的换档是所谓的“离合器到离合器”换档，其中释放一个摩擦接合 装置而给另一个摩擦接合装置加载。协调控制各处的油压(即施加压力)从而既不会出现 给两个摩擦接合装置施加的压力大于预定水平的所谓“重叠”，也不会发生两个摩擦接合装 置都释放的所谓“负重叠”。因此，当低速齿轮级油压Plo已经降低到大致为零时，在此状态 下，高速齿轮级油压Phi升高到一定水平从而导致所谓的摩擦接合装置的“接合互换”。这 时，变速箱6的转矩容量整体大幅度降低，并且第二电动发电机5的转矩修正量Tmadj基本 到达上限，从而预估输出轴转矩To下降。 当通过升高高速齿轮级油压Phi而把加载侧第一制动器Bl的转矩容量升高到一 定程度时，在这个时间点低速齿轮级侧的第二制动器B2基本释放。所以，第二电动发电机5 等预定转动件的速度开始向高速齿轮级H处的同步速度变化。在这个时刻附近，预估输出 轴转矩To随着惯性转矩上升。当第二电动发电机5的速度NT变得比换档前低速齿轮级L处同步速度低预定值 时，就满足了惯性阶段判据(在时间点t34)。因此，就结束了从时间点t33到时间点t34的 转矩阶段中的低速齿轮级油压Plo的反馈控制和基于反馈控制的第二电动发电机5的转矩 修正控制。取代这种控制，在惯性阶段执行第二电动发电机5的转矩修正控制，它考虑了基 于第二电动发电机5速度变化的惯性转矩。因此，减小并且修正第二电动发电机5的转矩。因此第二电动发电机5吸收由速度变化引起的惯性转矩，并且把预估输出轴转矩 To返回到目标值Totg。这时，防止转矩波动过大。随后，第二电动发电机5的速度NT趋近 换档后高速齿轮级H处的同步值使得它的速度差变为预定值或更小(在时间点t35)。这 时，满足换档结束的条件，并且高速齿轮级油压Phi快速上升使得前述速度NT变得等于同 步值，并且结束第二电动发电机5的转矩修正控制(在时间点t36)。因此根据本发明的控制装置，在连接第二电动发电机5的输入侧的变速箱6处进 行换档时，在转矩阶段升高并且修正第二电动发电机5的转矩，而在考虑了惯性转矩的情 况下降低并且修正第二电动发电机5的转矩。所以，就减轻了在换档操作过程中输出轴转 矩的下降以及在换档结束时间点的过冲。简言之，通过抑制输出轴转矩伴随换档的波动能 够防止或抑制震动。特别是在所谓的“离合器到离合器”换档操作中，需要以彼此协调的形 式控制参与换档的摩擦接合装置的施加压力。因此，即使换档所需的时间相对较长，通过有 效降低输出轴转矩的下降或波动能够防止或抑制震动。这里简要描述前述具体实例和本发明之间的关系。用于图9中所示步骤S131和 步骤S134的前述控制中的装置(即反用换流器28、电池29和电子控制单元(MG2-E⑶)30) 对应于本发明的辅助转矩修正器或辅助转矩修正装置。根据图1中示出的前述控制，在换档操作过程中控制各个电动发电机5和11的转 矩以补偿输出轴转矩。这种控制的前提是根据各个制动器Bl和B2的施加压力以及它们的命令值预估制动器转矩(在步骤S6)。简言之，它的前提是施加压力和制动器转矩彼此对 应。因此，在本发明的控制装置或控制方法中，执行示于图11和12的获知控制从而建立施 加压力和制动转矩(或转矩容量)之间的精确关系。首先，示于图11的获知控制实例的结构使得能够在换档时完成获知。在步骤S221 判断是否在换档时选择了获知模式，也就是说，是否没有选择只是为了获知的强制获知模 式。下面描述强制获知模式。如果步骤S221的答案是YES，就判断(在步骤S222)变速箱是否正在换档。类似 于普通车辆自动变速装置处的换档判断，根据使用车速或输出轴速度、加速器打开程度和 驱动需求等作为参数的换档图来进行在变速箱6处的换档判断。因此，能够利用是否满足 换档判据或伴随满足判据的控制是否开始来进行步骤S222的判断。当步骤S222的答案为NO时，即变速箱不在换档操作过程中，那么就不执行获知 (在步骤S223)。步骤S223是所谓的“获知禁止步骤”，这时可以把禁止获知控制的标志设 定为ON。这之后程序返回。反之，当由于换档而步骤S222的答案是YES时，在步骤S224判断是否已经输出了 换档的控制信号。这个控制信号是通过降低摩擦接合装置的施加压力从而开始变速的信 号，上述的施加压力是设定换档前齿轮级所施加的压力。如果在步骤S224的判断时间点处 有换档输出，那么步骤S224的答案是YES。如果换档输出已经存在，那么步骤S224的答案 是NO。另外，当步骤S224的答案是YES时，测量换档顺序的定时器(即监控定时器)复位 为零(在步骤S225)并且定时器开始计时。之后在步骤S226判断是否满足监控定时器的 条件，即从监控定时器开始计时算起是否已经经过了预定的时间。反之，如果由于已经存在换档输出从而步骤S224的答案是NO时，那么监控定时器 已经开始计时了，因此程序立刻前进到步骤S226，在该步骤中判断从监控定时器开始计时 起是否已经经过了预定的时间。在步骤S226判断是否已经经过了预定的时间是为了防止 出现错误的获知，如换档开始后油压失效使得转矩容量急剧降低等。在步骤S226还可以判 断是否满足获知的先决条件，如驱动力没有急剧变化，油温在预定水平或更高以及控制装 置没有失效等。如果步骤S226的答案是N0，那么该情况就不允许执行获知控制，从而程序前进到 步骤S223，在该步骤禁止获知。反之，如果步骤S226的答案是YES，就在步骤S227判断是 否满足电动机漂移的判据。在前述的变速箱6中，利用所谓的“接合互换”执行换档操作，其中释放一个制动 器Bl (或B2)而对另一个制动器B2(或Bi)加载。因此，在第二电动发电机5正在输出转 矩的工作状态下的换档中，当释放侧(或排油侧)的制动器的转矩容量下降时，已经作用在 第二电动发电机5上抑制其转动的转矩下降。因此第二电动发电机5的速度比与该时刻齿 轮齿数比对应的速度高。因此，可以通过判断第二电动发电机5的速度Nm是否满足下述条 件做出步骤S227的判断在换高速档时Nm > No. · y low+ α ；和
在换低速档时Nm> No. · Yhi+α。这里，No:输出轴2的速度，Y low:低速齿轮级L的齿轮齿数比，y hi 高速齿轮级H的齿轮齿数比，和α 预定小值。当满足第二电动发电机5的速度漂移判据使得步骤S227的答案是YES时，并且只 在第一次满足判据时，存储漂移时第二电动发电机5的转矩Tmini和排油侧制动器的输出 油压Pbt。因此，排油侧制动器的转矩容量与第二电动发电机5的转矩彼此对应，从而限定 了排油侧制动器的油压Pbt和它的转矩容量之间的关系。在步骤S229执行排油侧制动器的反馈(FB)控制。具体地说，根据探测到的速度 差别控制排油侧制动器的施加压力，使得第二电动发电机5的速度可以比根据换档前齿轮 齿数比确定的速度高预定值。随后在步骤S230判断是否开始了惯性阶段，即判断是否处于惯性阶段。如果步骤 S227的答案是N0，程序立刻前进到步骤S230。随着利用前述反馈控制使得已经设定在换档前齿轮齿数比的制动器的施加压力 逐渐降低，包括第二电动发电机5在内的预定转动件的速度开始向与换档后齿轮齿数比对 应的速度变化，从而伴随的惯性转矩表现为输出轴转矩。这个状态是惯性阶段，与判断通常 的车辆自动变速装置中的惯性阶段类似，根据第二电动发电机5的速度Nm是否满足下述条 件来进行判断 在换高速档时Nm >Νο. · y low-β (其中β是预定值)；和在换低速档时Nm > No. · Y hi+β (其中β是预定值)。如果惯性阶段没有开始从而步骤S230的答案是Ν0，程序返回从而继续先前的控 制状态。反之，当惯性阶段开始从而步骤S230的答案是YES时，在步骤S231计算第二电动 发电机5的实际速度的变化梯度和预设为目标值的变化梯度之间的差别ANmerrt5这个差 别ANmerr对应于在该时刻与施加压力对应的转矩容量假定值和实际转矩容量之间的差 另O。这里可以采用惯性阶段开始后一段预定时间内的平均值作为第二电动发电机5的实际 速度的变化梯度。惯性阶段是通过充分降低排油侧制动器的施加压力并且升高设定换档后齿轮齿 数比的接合侧(或加载侧)制动器的施加压力建立起来的。因此存储加载侧的输出油压 Pbtl (在步骤S232)。类似于第二电动发电机5的速度变化梯度，可以采用惯性阶段开始后 预定时间内的平均值作为输出油压Pbtl。因此，由加载侧制动器这样探测出的施加压力实际产生的转矩容量和事先给该施 加压力预估出的转矩容量之间的差别与偏差ANmerr对应。因此，根据前述的偏差ANmerr 在步骤S233计算与输出油压Pbtl对应的转矩容量的修正量Tmimr。因此就建立起加载侧 摩擦接合装置的施加压力和转矩容量之间的关系。这之后在步骤S234判断是否满足换档结束的判据。可以根据如第二电动发电机 5等预定转动件的速度是否达到与换档后齿轮齿数比对应的同步值或与同步速度之间的差 别是否在预定值之内来判断换档结束。如果步骤S234的答案是N0，程序返回并且继续前面的控制。因此在换档过程中 可以多次计算加载侧油压和转矩容量之间的关系。反之，如果步骤S234的答案是YESj^ 根据在步骤S228存储的电动机转矩Tmini和排油侧输出油压Pbt更新排油侧制动器的转 矩-油压转换图(在步骤S235)。简言之，获知了施加压力和转矩容量之间的关系。在排油侧的摩擦接合装置处，直接确定施加压力和转矩容量从而可以认为步骤S235的控制也是对图的新准备。另外，根据在步骤S233处计算的转矩修正量Tminr，在步骤S236更新加载侧制动 器的转矩-油压转换图。简言之，获知了加载侧摩擦接合装置的施加压力和转矩容量之间 的关系。下面参考图12描述强制获知。下面所描述的强制获知是根据实际作用中得到的 数据确定摩擦接合装置的施加压力和转矩容量之间关系的控制。因此，在其上安装了前述 混合驱动单元的车辆没有处于运行的状态下执行图12的流程图示出的控制，车辆没有处 于运行的状态可以是车辆出厂前的状态或送到检查厂进行检查的状态，此时在车辆出库前 运行强制获知模式开关(尽管没有示出)，或者在驱动类别开关(尽管没有示出)探测到停 车状态一直持续从而停车状态持续了预定时间或更长时。当图11中前述步骤S221的答案是NO时执行示于图12中的步骤S237。具体地 说，设定电动机速度或第二电动发电机5的速度的反馈目标值。另外，根据目标值，反馈控 制第二电动发电机5的速度(在步骤S238)。换言之，控制第二电动发电机5的电流和/或 电压来保持目标速度。在这个状态下，在步骤S239从零开始逐渐增加(或增加)要获知的制动器Bl或 B2处的油压(或施加压力)。当一个制动器的施加压力增加时，第二电动发电机5和输出 轴2之间的传递转矩升高使得转矩在使得第二电动发电机5停止转动的方向上作用在第二 电动发电机5上。另一方面，反馈控制第二电动发电机5的速度使得它的反馈转矩逐渐上升。在步骤S240，判断第二电动发电机5的反馈转矩是否超过了预定值。如果步骤 S240的答案为N0，那么程序返回并且继续执行先前的控制。反之，如果步骤S240的答案为 YES，在步骤S241存储第二电动发电机5的转矩Tminig。如前所述，第二电动发电机5的输出转矩对应于变速箱6中摩擦接合装置的转矩 容量，并且根据电流值精确电测量第二电动发电机5的输出转矩，从而通过第二电动发电 机5的控制内容能够精确测量变速箱6中摩擦接合装置的转矩容量。另一方面，由于在步 骤S239对其进行了控制，摩擦接合装置(或制动器)的施加压力是已知的。因此，根据步骤S239的控制中的油压和在步骤S241存储的电动机转矩Tminig，在 步骤S242更新(或获知)目标制动器的转矩-油压转换图。随后在步骤S243结束获知控 制。这里如前述制动器Bl和B2的摩擦接合装置中的摩擦件的摩擦系数可以随滑动速 度而变化，并且摩擦系数μ和滑动速度ν之间的所谓“μ-ν特性”对于每个摩擦接合装置 来讲可以不同。因此，可以通过在步骤S237设定多个目标值(或目标速度)对每个目标速 度执行图12示出的获知控制。另外，改变在步骤S239处的油压水平从而能够对每一点进 行获知。在图13中示出了在从低速齿轮级L向高速齿轮级H的换档过程中所进行的获知 控制的时序图。如果在车辆运行在低速齿轮级L时在时间点t40满足了向高速齿轮级H换 档的条件，用来设定高速齿轮级H的第一制动器Bl的油压(即高速齿轮级侧油压或加载侧 油压)Phi暂时升高然后保持在预定的较低水平。换言之，执行减少组件间隙的快速填充和随后低压待用状态的油压控制。当经过了预定的时间Tl时，输出换档信号使得已经设定低 速齿轮级L的第二制动器B2的油压(即低速齿轮级侧油压或排油侧油压)Ρ1ο —下降低 (在时间点t41)。当对监控定时器从时间点t41开始的测量使得计时到达预定为监控值的时刻(在 时间点t42)时，就满足了监控定时器的判据。与此同时，开始在换档时对转矩补偿的控制， 然后判断是否出现电动机漂移。当由于处于工作状态而低速齿轮级侧油压Plo降低时，就出现所谓的“电动机漂 移”，即第二电动发电机5的速度NT上升到比低速齿轮级处的同步速度高的速度。如上所 述，当同步速度的增加超过预定值α时，就满足了电动机漂移判据。根据在满足判据的时 间点t43的第二电动发电机5的转矩(即电动机转矩Tm)和第二制动器B2的油压，就获知 了第二制动器B2上的施加压力和转矩容量之间的关系。 另外，从时间点t43开始，开始对低速齿轮级侧油压(即第二制动器B2的施加压 力)的反馈控制(或FB控制)。更具体地说，控制低速齿轮级侧油压Plo把超过第二电动 发电机5同步速度的速度(即所谓的“漂移速度”)保持在预定值。另外，逐渐增加高速齿 轮级侧油压Phi。另外，逐渐释放设定低速齿轮级L的第二制动器B2从而执行构成主原动机1的第 一电动发电机11的转矩控制来补偿伴随的输出轴转矩。具体地说，升高第一电动发电机11 的再生转矩从而升高输出轴2的转矩。在图13中，用MGl的转矩修正量Tgadj表示第一电 动发电机11的转矩修正量。低速齿轮级侧油压Plo降低，并且高速齿轮级侧油压Phi逐渐增加，所以与变速箱 6相关的如第二电动发电机5等转动件的速度NT开始向高速齿轮级H处的同步速度变化。 当该速度变得比低速齿轮级L处的同步速度低预定值β时，就在时间点t44满足了惯性阶 段开始的判据。在惯性阶段，升高并且控制第二电动发电机5的输出转矩以应对齿轮齿数比的下 降。确定升高的梯度，即预定时间内的转矩平均值。另外，确定预定时间内高速齿轮级侧油 压Phi的平均值。根据这样确定出的油压和电动机转矩，获知在高速齿轮级侧第一制动器 Bl的转矩容量和施加压力之间的关系。如参考图11所描述的，可以通过从第二电动发电机 5的实际速度的变化梯度和目标值之间的偏差计算转矩修正量并且根据计算值和油压获知 转矩容量和施加压力之间的关系或直接通过使用电动机转矩Tm来完成获知。另外，当如第二电动发电机5等预定转动件的速度NT和根据换档后齿轮齿数比 确定出的同步速度之间的差别变成预定值或更小时，就满足了换档的结束条件(在时间点 t45)。因此，快速升高高速齿轮级侧的油压Phi，并且速度NT变得与同步速度一样。另外， 消除第一电动发电机11进行的转矩补偿，并且电动机转矩Tm到达换档后的预定值。因此， 结束换档(在时间点t46)。在图14的概念图中示出了通过获知控制获知的制动油压(或施加压力)和转矩 容量之间的关系。粗实线表示获知值，细实线表示设计初始值(或设计中值)。如上所述，本发明的控制装置获知了变速箱6中摩擦接合装置的转矩容量和施加 压力之间的关系，并且通过使用获知结果执行变速箱6的换档控制。具体地说，如参考图1 所描述的，在图1的步骤S5控制换档操作过程中的油压，并根据前述获知得到的关系(即转矩-油压转换图)估计与油压对应的制动转矩(即参与换档的摩擦制动装置的转矩容 量)。通过获知修正这个图从而修正个体差异或老化等波动可能造成的误差。这样就能够 精确估计制动转矩。例如，在第二电动发电机5输出转矩的所谓“工作”状态下换档时，制动转矩的变 化表现为输出轴转矩的变化。因此，执行第一电动发电机11的转矩修正控制(在步骤S7) 以补偿换档时输出轴转矩的下降，并且类似地修正第二电动发电机5的输出转矩(在步骤 S8)来补偿输出轴转矩的下降。对各个电动发电机5和11所执行的转矩修正基本对应于输 出轴转矩即前述的制动转矩的改变量。但是，所使用的控制数据是制动油压，所以实际上根 据制动油压确定转矩的修正量。在根据本发明的前述控制装置中，获知并且修正制动器的 转矩_油压转换图，并且精确确定转矩和施加压力之间的关系，从而根据制动油压的各个 电动发电机5和11的转矩修正量是精确的。所以能够防止或抑制伴随换档的震动恶化。这里简要描述一下前述具体例子和本发明之间的关系。执行图11和图12中 步骤S227、S232、S233、S235、S236、S239、S241和S242控制的装置(即电子控制单元 (MG2-E⑶)30和电子控制单元(T-E⑶)27)对应于本发明的一个获知装置或多个获知装置； 并且执行图1中步骤S7到Sll控制的装置(即电子控制单元(MGl-ECU) 16，电子控制单元 (MG2-ECU)30和电子控制单元(T-ECU) 27)对应于本发明的一个换档控制器或换档控制装 置，或一个转矩控制器或转矩控制装置。
这里，本发明不限于前述的具体例子。例如，本发明的变速箱不限于要由前述的 Ravignaux型行星齿轮机构构成。简言之，变速箱可以是一个能够改变输出件和主原动机之 间的齿轮齿数比从而输出施加到前者上的转矩的装置。另外，在前述的具体例子中，已经列 出了利用所谓的“离合器到离合器”换档执行换档的变速箱。但是在本发明中，能够采用不 同于离合器到离合器换档的其它模式执行换档的变速箱。另外，本发明的主原动机不限于由经行星齿轮机构彼此连接的内燃机和电动发电 机构成的动力单元。简言之，主原动机能够给输出轴等输出件输出动力就足够了。另外，已 经结合设有电动机和发电机功能的电动发电机描述了前述具体的例子。但是，本发明中构 成主原动机的一个驱动单元可以是电动机和/或发电机，并且辅助原动机也可以是电动机 和/或发电机。另外，前述具体例子中的结构是根据在每一时间点探测的信息令主原动机或第一 电动发电机进行所谓的“实时”转矩修正。但是在本发明中，可以改进结构从而根据换档的 进行程度通过输出预定值进行转矩修正。并且应用本发明的变速箱用所谓的“机械分配式混合驱动单元”中的变速箱具体 体现出来，如图15所示，在机械分配式混合驱动单元中，内燃机的转矩和第一电动发电机 (或电动机)的转矩经主要由行星齿轮机构构成的合成分配机构传递给输出件，并且其中 第二电动发电机(或电动机)的转矩经变速箱传递给输出件。但是，本发明的变速箱可以 具有另一种结构。简言之，变速箱可以连接输出件，变速箱中电动机连接输入侧从而利用摩 擦接合装置的加载/释放执行换档，并且主原动机的转矩传递到输出件。另外，本发明中的 电动机不限于输出转矩的电动机，如前面具体的例子所示出的，它可以是能够产生再生转 矩(或负转矩)的电动发电机。另外，本发明中的主原动机不限于在前述具体例子中给出 的结构，即主要由内燃机、电动发电机和行星齿轮机构构成的结构。简言之，主原动机可以是能够给输出轴等输出件输出转矩并且控制转矩的动力单元。另外，本发明中的摩擦接合 装置不仅可以是前述的制动器，而且可以是利用摩擦力传递转矩的离合器。如到目前为止所描述的，根据本发明的控制装置或控制方法，当在变速箱中完成 换档时，辅助原动机和输出件之间所传递的转矩下降使得能够根据传递转矩的下降修正主 原动机的转矩。因此，通过抑制输出件的转矩波动能够防止或减少否则会伴随换档而来的 震动。另外，根据本发明的控制装置或控制方法，当利用变速箱执行换档时，修正第一电 动发电机的转矩，并且利用包括惯性转矩的转矩变化修正输出件的转矩，其中惯性转矩伴 随转动变化产生。因此，即使在第二电动发电机和输出件之间传递的转矩变化，也能够防止 或抑制输出件的转矩变化。所以能够防止或减少伴随换档的震动。另外，根据本发明的控制装置或控制方法，在换档过程中，当修正第一电动发电机 的转矩时，还修正内燃机的转矩。即使经齿轮机构作用在内燃机上的第一电动发电机的转 矩发生变化，或者由于转矩使得反作用力发生变化，也能够防止或抑制内燃机速度的变化。 另外，根据本发明的控制装置或控制方法，根据辅助原动机和输出件之间的变速 箱中的换档修正第一电动发电机的转矩，从而内燃机的速度相应下降。与此同时，当出现伴 随速度变化的惯性转矩时，内燃机自身输出的转矩升高，从而能够防止或抑制输出件伴随 变速箱中换档的转矩变化，这样就便于控制。另外，根据本发明的控制装置或控制方法，根据摩擦接合装置的转矩容量修正从 主原动机传递给输出件的转矩来执行换档，从而能够防止或抑制输出件转矩的变化。所以 能够防止或减少换档震动。另外，根据本发明的控制装置或控制方法，在变速箱中的所谓“工作状态换高速 档”时，反馈控制摩擦接合装置的施加压力使得辅助原动机的速度可以是在参与换档的摩 擦接合装置的轻微滑动状态下设定的速度，并且根据反馈修正量修正从主原动机传递给输 出件的转矩。因此，减少了摩擦接合装置特性的离散影响，从而改善了输出件转矩波动抑制 控制的精度，即改善了换档震动的抑制控制。另外，根据本发明的控制装置或控制方法，根据执行变速箱中换档的摩擦接合装 置的转矩容量预估输出件转矩，并且确定预估输出转矩和目标输出转矩之间的偏差，从而 根据偏差修正从主原动机传递给输出件的转矩。因此，把换档过程中的输出转矩保持为目 标转矩，从而能够有效地防止或抑制伴随变速箱中换档的震动。另一方面，根据本发明的控制装置或控制方法，在开始变速箱中换档引起的惯性 阶段后，根据转动变化程度等换档进行状态来修正从主原动机传递到输出件的转矩，从而 能够精确修正从主原动机传递到输出件的转矩以防止或减少震动。另外，当换档进行到一 定程度并且到达换档结束时间时，能够根据这个事实来控制转矩修正，并且很容易控制主 原动机的转矩修正。另外，根据本发明的控制装置或控制方法，获知从所谓的“工作状态换高速档”的 换档开始到惯性阶段开始的时间长度，并且根据获知值修正从主原动机传递到输出件的转 矩。因此，能够最优化伴随换档从主原动机传递到输出件的转矩的修正定时和/或修正量， 从而精确防止或减少伴随换档的震动。另外，根据本发明的控制装置或控制方法，获知在所谓的“工作状态换高速档”的换档中从惯性阶段开始到换档结束的时间长度，并且根据获知值修正从主原动机传递到输 出件的转矩。因此，能够最优化伴随换档从主原动机传递到输出件的转矩的修正定时和/ 或修正量，从而精确防止或减少伴随换档的震动。另外，当换档进行到一定程度并且到达换 档结束时间时，能够根据这个事实来控制转矩修正，并且很容易控制主原动机的转矩修正。另外，根据本发明的控制装置或控制方法，在换档过程中，根据第一电动发电机的 转矩修正量修正内燃机的转矩，从而把经齿轮机构连接的内燃机转矩控制在与第一电动发 电机的转矩对应的正确值。这样，能够改善输出件的转矩的修正控制的精度从而防止或减 少震动并且抑制或避免内燃机速度的变化。另外，根据本发明的控制装置或控制方法，当出现在输出件上的转矩大致为零时， 当换档使得作用在变速箱上的转矩出现正负变化时，禁止换档，也就是说，禁止使得齿轮齿 表面接触/分开的换档。因此，能够避免或减少在变速箱中出现所谓的“喀啦噪声”。另一方面，根据本发明，即使变速箱传递的转矩容量随着变速箱中的换档变化，修 正连接变速箱输入侧的辅助原动机的转矩来补偿输出件中转矩的变化，从而能够防止输出 件中转矩的波动。这样，能够防止或抑制伴随换档转矩的波动或下降。
另外，根据本发明，在惯性阶段开始前，把辅助原动机的转矩修正到上升侧从而抑 制或防止从变速箱输出到输出件上的转矩的下降。这样就能够防止或抑制否则会伴随变速 箱中换档出现的转矩波动或下降。另外，根据本发明，在变速箱中换档时的惯性阶段中，伴随预定转动件的速度变化 出现惯性转矩，并且惯性转矩作用在输出件上来减少和修正辅助原动机的转矩。所以能够 防止或抑制伴随变速箱中换档出现的转矩波动或下降。另外，根据本发明，在换档时变速箱所传递的转矩容量随着摩擦接合装置的转矩 容量的变化而变化，并且根据摩擦接合装置的转矩容量或与转矩容量相关的控制量来控制 辅助原动机的转矩。因此，能够更精确地防止或抑制在变速箱换档时输出件的转矩的波动 或下降。另外，根据本发明，在变速箱换档开始时，逐渐释放释放侧摩擦接合装置并且伴随 其滑动，它的转矩容量减少。因此，升高并且修正辅助原动机的转矩从而从变速箱传递到输 出件的转矩很难改变。这样，能够在防止或抑制换档开始时输出件转矩的下降以及伴随的 转矩波动或下降。另外，根据本发明，在预定施加压力作用在摩擦接合装置上状态下，根据辅助原动 机的转矩确定转矩容量，并且获知摩擦接合装置的施加压力和转矩容量之间的关系从而根 据获知的结果控制变速箱中的换档。因此，能够如愿控制反应了摩擦接合装置的转矩容量 的变速箱的输出转矩，从而防止或抑制震动恶化。另外，根据本发明，输出件的转矩随着构成变速箱的摩擦接合装置的转矩容量而 变，并且获知施加压力和转矩容量之间的关系从而根据获知结果控制辅助原动机或主原动 机的转矩。在这种情况下，精确确定施加压力和转矩容量之间的关系从而通过根据换档时 的施加压力控制电动机或主原动机来精确控制输出件的转矩。这样能够防止或抑制震动恶 化。工业应用性本发明不仅可以用于汽车，还可以用于各种车辆中，特别是混合型汽车。
权利要求
一种混合驱动单元的控制装置，所述混合驱动单元具有一个主原动机(1)，该主原动机(1)把它的转矩传递给输出件(2)；一个变速箱(6)，经过该变速箱(6)把来自辅助原动机(5)的转矩传递给输出件，所述辅助原动机(5)由能够电控制转矩的电动机构成，并且所述变速箱(6)还具有摩擦接合装置(B1，B2)，该摩擦接合装置(B1，B2)根据其加载/释放状态设定齿轮齿数比，其特征在于所述控制装置包括一个获知装置(27)，该获知装置(27)根据在所述辅助原动机(5)处产生的转矩和所述摩擦接合装置(B1，B2)的施加压力来获知所述摩擦接合装置(B1，B2)的转矩容量和施加压力之间的关系；和一个换档控制装置(27)，该换档控制装置(27)根据所述获知装置(27)的获知结果控制所述变速箱(6)的换档。
2.如权利要求1所述的混合驱动单元的控制装置，其特征在于所述的换档控制装置(27)包括一个控制装置(27)，在所述变速箱(6)进行的换档过程 中，该控制装置根据所述获知装置(27)的获知结果控制所述辅助原动机(5)或所述主原动 机(1)的转矩。
3.如权利要求1所述的混合驱动单元的控制装置，其特征在于所述的主原动机(1)包括一个齿轮机构(12)，该齿轮机构(12)利用输入元件(19)、 反作用元件(17)和输出元件(18)这三个元件形成差动；一个内燃机(10)，该内燃机(10) 连接至所述的输入元件(19)；和一个电动发电机(11)，该电动发电机(11)连接至所述的反 作用元件(17)，其中所述的输出元件(18)连接至所述的输出件(2)。
4.如权利要求1所述的混合驱动单元的控制装置，其特征在于所述的变速箱(6)由能够在两级互换齿轮齿数比的齿轮机构构成。
5.如权利要求2或4所述的混合驱动单元的控制装置，其特征在于所述的齿轮机构包括一个拉威挪式行星齿轮机构，该拉威挪式行星齿轮机构具有组合 在一起的单一小齿轮型行星齿轮机构和双小齿轮型行星齿轮机构。
6.如权利要求2所述的混合驱动单元的控制装置，其特征在于所述的齿轮机构包括一个第一恒星齿轮(21)，用制动器(Bi)有选择地固定该第一恒 星齿轮；一个环形齿轮(25)，该环形齿轮(25)与所述的第一恒星齿轮(21)同心布置，并且 能够用另一个制动器(B2)有选择地固定该环形齿轮；一个第一小齿轮(23)，该第一小齿轮 (23)与所述的第一恒星齿轮(21)啮合；一个第二小齿轮(24)，该第二小齿轮(24)与所述 的第一小齿轮(23)和所述的环形齿轮(25)啮合；一个第二恒星齿轮(22)，该第二恒星齿 轮(22)与所述的第二小齿轮(24)啮合，并且与所述的辅助原动机(5)连接；和一个行星架 (26)，该行星架(26)以让各个小齿轮(23，24)绕它们各自的轴线转动并且环绕行星架(26) 转动的形式保持所述的小齿轮(23，24)，并且所述行星架(26)连接至所述的输出件(2)。
7.如权利要求4所述的混合驱动单元的控制装置，其特征在于所述的齿轮机构包括一个第一恒星齿轮(21)，用制动器(Bi)有选择地固定该第一恒 星齿轮；一个环形齿轮(25)，该环形齿轮(25)与所述的第一恒星齿轮(21)同心布置，并且 能够用另一个制动器(B2)有选择地固定该环形齿轮；一个第一小齿轮(23)，该第一小齿轮 (23)与所述的第一恒星齿轮(21)啮合；一个第二小齿轮(24)，该第二小齿轮(24)与所述 的第一小齿轮(23)和所述的环形齿轮(25)啮合；一个第二恒星齿轮(22)，该第二恒星齿轮(22)与所述的第二小齿轮(24)啮合，并且与所述的辅助原动机(5)连接； 和一个行星架 (26)，该行星架(26)以让各个小齿轮(23，24)绕它们各自的轴线转动并且环绕行星架(26) 转动的形式保持所述的小齿轮(23，24)，并且所述行星架(26)连接至所述的输出件(2)。
全文摘要
本发明涉及一种混合驱动单元的控制装置，其中混合驱动单元具有一个主原动机，该主原动机把它的转矩传递给输出件；一个变速箱，经过该变速箱把来自辅助原动机的转矩传递给输出件，所述辅助原动机由能够电控制转矩的电动机构成，并且所述变速箱还具有摩擦接合装置，该摩擦接合装置根据其加载/释放状态设定齿轮齿数比，其特征在于所述控制装置包括一个获知装置，该获知装置根据在所述辅助原动机处产生的转矩和所述摩擦接合装置的施加压力来获知所述摩擦接合装置的转矩容量和施加压力之间的关系；和一个换档控制装置，该换档控制装置根据所述获知装置的获知结果控制所述变速箱的换档。
文档编号F16H63/12GK101844510SQ20101019489
公开日2010年9月29日 申请日期2003年12月15日 优先权日2002年12月25日
发明者尾关龙哉, 杉山正隆, 远藤弘淳 申请人:丰田自动车株式会社