CN103890435B - 车辆的控制装置 - Google Patents

Abstract

在电动发电机（MG）与驱动轮（T）之间的动力传递路径上设有离合器（C1）的混合动力车辆中，在爬坡路上的前进起步时，在车辆后退之际，将基于伴随该后退而产生的电动发电机MG的发电向蓄电池（3）充电的充电量与当前的蓄电池（3）的可充电量进行比较，在向蓄电池（3）充电的充电量大的情况下，根据其超过量来控制离合器（C1）的滑动量，使电动发电机（MG）的转速下降而使发电量减少，能够在蓄电池（3）的可充电范围内使电动发电机（MG）的转矩增大，从而提高起步性能。

Description

车辆的控制装置

技术领域

本发明涉及一种具备发电电动机作为行驶用驱动源的车辆的控制装置。本发明尤其是涉及一种例如用于提高基于油门踏板的车辆操作性的对策。

背景技术

以往，关于利用电动发电机（由于具备发电机及电动机这两功能，因此以下有时称为“发电电动机”）作为行驶用驱动源的车辆，已知有例如下述的专利文献1～专利文献3公开的混合动力汽车（Hybrid Vehicle）或电力汽车（Electric Vehicle）等。例如，在混合动力汽车中，具备汽油发动机、柴油发动机等发动机（内燃机）、及通过由上述发动机的输出而发电所产生的电力或蓄积于蓄电池（蓄电装置）的电力来驱动的电动发电机，一边利用上述发动机及电动发电机中的任一方或双方作为行驶用驱动源，一边进行行驶。

另外，在搭载上述电动发电机作为行驶用驱动源的车辆中，能够通过使电动发电机作为电动机发挥功能而成为产生行驶驱动力的状态（动力运行状态），或者在车辆减速时等通过使电动发电机作为发电机发挥功能而进行再生发电，并将所回收的电力蓄积于蓄电池。而且，由于蓄电池的蓄电量（可充电的电力量）存在极限，因此在上述电动发电机发电时，一边识别蓄电池的充电状态（SOC：State of Charge），一边根据需要进行蓄电池的输入限制（通常称为“Win限制”）以防止蓄电池的过充电。

专利文献1：日本特开2011-126379号公报

专利文献2：日本特开2011-88595号公报

专利文献3：日本特开2010-115059号公报

发明内容

然而，例如在爬坡路上的前进行驶要求时及从停车状态起的前进起步要求时等，在使电动发电机作为电动机发挥功能而行驶的情况下，若车辆成为后退的状况，则电动发电机在产生了正转矩（前进方向的转矩）的状态下进行反向旋转（向后退方向旋转）。在这样的状况下，电动发电机作为发电机发挥功能，其发电产生的电力向蓄电池充电。

但是，在该电动发电机的发电状态下，若进行上述蓄电池的输入限制（例如伴随成为电动发电机的发电量超过蓄电池的可充电量（容许充电电力量）Win的状况的输入限制），则实施转矩限制作为电动发电机的控制。并且，在这样的状况下，能够通过油门踏板操作的转矩范围减小，因此，为了使车辆停车或前进，需要频繁地并用制动操作。

此外，在下坡路上的后退行驶要求时及从停车状态起的后退起步要求时等，车辆成为前进的状况时，也产生与上述同样的问题。

在上述专利文献3中公开了：并用摩擦制动和电动发电机以防止爬坡路上的后退。具体而言，在爬坡路上的起步时，在电动发电机的转速达到规定值为止的期间，通过摩擦制动而对车轮施加摩擦制动转矩。然而，这样的话，摩擦制动的使用频度升高。

本发明鉴于上述点而作出，其目的在于提供一种车辆的控制装置，对于具备发电电动机作为行驶用驱动源的车辆，能够将该发电电动机的发电量抑制在容许范围内，并同时确保发电电动机的转矩输出，从而提供基于油门踏板的车辆操作性。

-发明的概要-

为了实现上述的目的而采取的本发明的概要是：在车辆向与驾驶员要求的车辆行进方向（例如前进方向）相反的方向（例如后退方向）移动时，使发电电动机与车轮之间的离合器滑动，从而通过使从车轮向发电电动机传递的旋转力下降而使发电电动机的转速下降，由此将发电电动机的发电量抑制在容许范围内，从而能够使发电电动机的转矩与抑制了该发电量相应地上升。

-解决方案-

具体而言，本发明以车辆的控制装置为前提，该车辆具备：发电电动机；及分离接合装置，设置在该发电电动机与车轮之间的动力传递路径上、且转矩容量为可变。该车辆的控制装置具备控制单元，在使上述发电电动机作为产生向车辆行进方向的转矩的电动机而发挥功能的状态下车辆向与上述车辆行进方向相反的方向移动时，该控制单元减小上述分离接合装置的转矩容量，由此，与该分离接合装置接合时相比使发电电动机的旋转速度下降。

作为上述控制单元的具体结构，可列举以下的情况。在具备蓄积由上述发电电动机发电产生的电力的蓄电装置的情况下，上述控制单元构成为，根据由上述发电电动机发电产生并蓄积于蓄电装置的电力量和上述蓄电装置的可蓄电力量，来变更上述分离接合装置的转矩容量。

这种情况下，上述控制单元构成为，减小上述分离接合装置的转矩容量而使发电电动机的旋转速度下降，使得由上述发电电动机发电产生并蓄积于蓄电装置的电力量不超过上述蓄电装置的可蓄电力量。

根据上述特定事项，通过减小上述分离接合装置的转矩容量使从车轮向发电电动机传递的旋转力下降，来降低发电电动机的旋转速度，由此，抑制发电电动机的发电量，能够使发电电动机的转矩上升。其结果是，能够提高基于油门踏板的车辆操作性。

作为其他的解决方案，可列举以下的情况。首先，以车辆的控制装置为前提，该车辆具备：内燃机；发电电动机；第一分离接合装置，设置在上述内燃机与发电电动机之间的动力传递路径上、且转矩容量为可变；及第二分离接合装置，设置在上述发电电动机与车轮之间的动力传递路径上、且转矩容量为可变。该车辆的控制装置具备控制单元，在使上述发电电动机作为产生向车辆行进方向的转矩的电动机发挥功能的状态下车辆向与上述车辆行进方向相反的方向移动时，根据减小上述第二分离接合装置的转矩容量的动作来变更上述第一分离接合装置的转矩容量。

作为这种情况下的控制单元的具体结构，可列举以下的情况。在具备蓄积由上述发电电动机发电所产生的电力的蓄电装置的情况下，上述控制单元构成为，根据由上述发电电动机发电产生并蓄积于蓄电装置的电力量和上述蓄电装置的可蓄电力量，来变更各上述分离接合装置的转矩容量。

这种情况下，上述控制单元构成为，变更上述各分离接合装置的转矩容量而使发电电动机的旋转速度下降，使得由上述发电电动机发电产生并蓄积于蓄电装置的电力量不超过上述蓄电装置的可蓄电力量。

根据上述特定事项，能够通过变更上述各分离接合装置的转矩容量来降低发电电动机的转矩，能够抑制发电电动机的发电量，并能够利用内燃机的转矩来提高基于油门踏板的车辆操作性。

此外，作为其他的解决方案，可列举以下的情况。首先，以车辆的控制装置为前提，该车辆具备：发电电动机；及分离接合装置，设置在该发电电动机与车轮之间的动力传递路径上、且能够通过变更转矩容量来进行动力传递路径的内部锁定。该车辆的控制装置具备控制单元，在使上述发电电动机作为产生向车辆行进方向的转矩的电动机而发挥功能的状态下车辆向与上述车辆行进方向相反的方向移动时，该控制单元通过增大上述分离接合装置的转矩容量，由此，对于上述车轮产生向上述车辆行进方向的转矩。

作为这种情况下的控制单元的具体结构，可列举以下的情况。在具备对由上述发电电动机发电产生的电力进行蓄积的蓄电装置的情况下，上述控制单元根据由上述发电电动机发电产生并蓄积于蓄电装置的电力量和上述蓄电装置的可蓄电力量来变更上述分离接合装置的转矩容量。

另外，上述控制单元构成为，使由上述发电电动机发电产生并蓄积于蓄电装置的电力量不超过上述蓄电装置的可蓄电力量的同时，增大上述分离接合装置的转矩容量，由此，对于上述车轮产生向上述车辆行进方向的转矩。

根据上述特定事项，通过增大上述分离接合装置的转矩容量而使上述车轮产生转矩，由此能够抑制伴随提高发电电动机的转矩而产生的发电量的增大，并能够提高基于油门踏板的车辆操作性。

另外，上述控制单元构成为，求出伴随上述分离接合装置的转矩容量的变更而产生的热吸收量，在该热吸收量达到规定值时，将分离接合装置的转矩容量变更动作解除。

另外，上述控制单元构成为，随着伴随上述分离接合装置的转矩容量的变更而产生的热吸收量接近容许上限值，减少对上述分离接合装置的输入转矩。

根据上述的结构，能够将分离接合装置的热吸收量抑制在规定值以下，能够维持分离接合装置的性能。

另外，上述车辆行进方向是车辆前进方向，上述控制单元构成为，在爬坡路上的前进行驶时或爬坡路上的前进起步时，在车辆后退的情况下，变更上述分离接合装置的转矩容量。

由此，在爬坡路上的前进行驶时或从停车状态起的前进起步时等，能够提高基于油门踏板的车辆操作性。

发明效果

在本发明中，通过调整设置在动力传递路径上的分离接合装置的转矩容量，能够将发电电动机的发电量抑制在容许范围内，并能够提高基于油门踏板的车辆操作性。

附图说明

图1是示意性地表示实施方式的车辆的动力传动系统中的、从电动发电机到驱动轮的动力传递系统的一部分的概念图。

图2是表示动力传动系统的具体结构的骨架图。

图3是表示自动变速器中的各离合器、各制动器及各单向离合器的各变速级的接合状态的图。

图4是表示控制块的简要结构图。

图5是表示来自电动发电机的发电能量的流动的简图。

图6是表示蓄电池温度与可充电量（蓄电池的容许输入值）的关系的图。

图7是表示SOC与可充电量（蓄电池的容许输入值）的关系的图。

图8是表示离合器控制的次序的流程图。

图9是用于说明伴随离合器控制的执行而产生的电动发电机的转速变化的共线图。

图10是表示伴随离合器控制的执行而产生的电动发电机的动作点的变化的一例的图。

图11是表示离合器控制执行时的、车速、油门开度、离合器液压、电动发电机转速、电动发电机转矩、电动发电机发电量、离合器热吸收量的变化的一例的图。

具体实施方式

以下，基于附图，说明本发明的实施方式。在本实施方式中，说明将本发明应用到混合动力车辆中的情况。

-动力传动系统的基本结构-

图1是示意性地表示本实施方式的车辆的动力传动系统中的、从电动发电机（发电电动机）MG到驱动轮T的动力传递系统的一部分的概念图（将后述的变速机构部30（参照图2）的各摩擦接合要素中的离合器（分离接合装置）C1抽出进行表示的图）。如该图1所示，本实施方式的车辆具备电动发电机MG作为行驶用驱动源。该电动发电机MG是具备由永久磁铁构成的转子MGR和卷绕有三相绕组的定子MGS的交流同步发电机，作为电动机（电动马达）发挥功能且也作为发电机发挥功能。

电动发电机MG如图4所示经由逆变器2而与蓄电池（蓄电装置）3连接。逆变器2由MG-ECU（Motor Generator-Electronic Control Unit）70控制，通过该逆变器2的控制，电动发电机MG进行再生（再生发电）或动力运行（辅助）。再生时的再生电力经由逆变器2而向蓄电池3充电。而且，电动发电机MG的驱动用电力从蓄电池3经由逆变器2而供给。

如图1及图4所示，在该动力传递系统设有离合器C1。该离合器C1配置在与电动发电机MG的转子MGR连接的输入轴IS和与驱动轮T连接的输出轴OS之间。该离合器C1是通过变速器ECU（Transmission Electronic Control Unit）90控制液压控制装置4而进行工作的液压式离合器，在分离状态下，将输入轴IS与输出轴OS之间切断。即，将电动发电机MG的转子MGR与驱动轮T之间的动力传递切断。另一方面，在接合状态下，能够进行输入轴IS与输出轴OS之间的动力传递。即，能够进行电动发电机MG的转子MGR与驱动轮T之间的动力传递。而且，该离合器C1通过变速器ECU90对液压控制装置4的控制而被控制成半接合状态，由此能够调整其接合力（连接力）。即，能够通过变速器ECU90来调整离合器C1的转矩容量。此外，该离合器C1也可以是电磁式离合器。

-具体的动力传动系统结构-

在此，说明装入了图1所示的动力传递系统的混合动力车辆的具体的动力传动系统的一例。

图2是表示该动力传动系统的具体结构的骨架图。如该图2所示，该动力传动系统具备发动机（内燃机）E、上述电动发电机MG及自动变速器5。

发动机E是使燃料燃烧而输出驱动力的公知的动力装置（驱动力源），由汽油发动机或柴油发动机等内燃机构成。并且，例如在汽油发动机的情况下，设置在吸气通路上的节气门（未图示）的节气门开度（吸入空气量）、燃料喷射量、点火时期等控制参数由发动机ECU60（参照图4）控制。

在该发动机E的输出轴CS与上述输入轴IS之间设有离合器K0。该离合器K0是通过上述变速器ECU90控制液压控制装置4而进行工作的液压式离合器，在分离状态下，将发动机E与输入轴IS之间的动力传递切断，在接合状态下，能够进行发动机E与输入轴IS之间的动力传递。此外，该离合器K0也可以是电磁式离合器。

上述自动变速器5包括上述离合器C1，对从发动机E及电动发电机MG向输入轴IS输入的旋转动力进行变速，经由输出轴OS而向驱动轮T输出，主要包括变速机构部30、液压控制装置4（参照图4）等而构成。

变速机构部30主要包括第一行星部31、第二行星部32、第三行星部33、离合器C1～C4、制动器B1～B4、单向离合器F0～F3等而构成，能够进行前进6级、后退1级的变速。

第一行星部31是被称为双小齿轮类型的齿轮式行星机构，成为包括太阳齿轮S1、齿圈R1、多个内侧行星齿轮P1A、多个外侧行星齿轮P1B、行星齿轮架CA1的结构。

太阳齿轮S1经由离合器C3而选择性地与输入轴IS连接。该太阳齿轮S1经由单向离合器F2及制动器B3而选择性地与壳体连接，且反方向（输入轴IS的旋转的相反方向）的旋转被阻止。行星齿轮架CA1经由制动器B1而选择性地与壳体连接，并且通过与该制动器B1并排设置的单向离合器F1，而始终阻止反方向的旋转。齿圈R1与第二行星部32的齿圈R2一体地连接，并经由制动器B2而选择性地与壳体连接。

第二行星部32是被称为单小齿轮类型的齿轮式行星机构，成为包括太阳齿轮S2、齿圈R2、多个行星齿轮P2、行星齿轮架CA2的结构。

太阳齿轮S2与第三行星部33的太阳齿轮S3一体地连接，并经由离合器C4而选择性地与输入轴IS连接。该太阳齿轮S2经由单向离合器F0及离合器C1而选择性地与输入轴IS连接，相对于该输入轴IS相对地向反方向旋转被阻止。行星齿轮架CA2与第三行星部33的齿圈R3一体地连接，经由离合器C2而选择性地与输入轴IS连接，并经由制动器B4而选择性地与壳体连接。该行星齿轮架CA2通过与制动器B4并排设置的单向离合器F3，始终阻止反方向的旋转。

第三行星部33是被称为单小齿轮类型的齿轮式行星机构，是包括太阳齿轮S3、齿圈R3、多个行星齿轮P3、行星齿轮架CA3的结构。行星齿轮架CA3与输出轴OS一体地连接。

离合器C1～C4及制动器B1～B4由利用了油的粘性的湿式多板摩擦接合装置（摩擦接合要素）构成。

液压控制装置4通过使变速机构部30中的离合器C1～C4以及制动器B1～B4分别接合、分离而使适当的变速级（前进1～6速级、后退级）成立。该液压控制装置4的基本结构为公知，因此这里省略详细的图示、说明。

在此，使用图3，说明使上述的变速机构部30中的各变速级成立的条件。

图3是表示变速机构部30的各变速级的离合器C1～C4、制动器B1～B4及单向离合器F0～F3的接合状态或分离状态的接合表。在该接合表中，○记号表示“接合”，×记号表示“分离”，◎记号表示“在发动机制动时接合”，△记号表示“不进行动力传递的接合”。

此外，离合器C1被称为前进离合器（输入离合器），如图3的接合表所示，在驻车位置（P）、倒车位置（R）、空档位置（N）以外，在使车辆前进用的变速级成立时以接合状态使用。

在以上那样的动力传动系统中，图中的离合器C1相当于图1中的离合器C1。即，该离合器C1在通常的控制中，在前进起步时或前进行驶时被接合，将来自电动发电机MG的驱动力、来自发动机E的驱动力向驱动轮T传递。

-控制块-

图4是表示混合动力车辆的控制块的简要结构图。如该图4所示，混合动力车辆的控制系统具备HV-ECU（Hybrid Vehicle-Electronic Control Unit）50、发动机ECU60、MG-ECU70、蓄电池ECU80、变速器ECU90。上述ECU50～90分别以包括CPU（Central ProcessingUnit）和ROM（Read Only Memory）、RAM（Random Access Memory）等存储部在内的微型计算机为主体而构成。简单地说明各ECU50～90的基本功能。

HV-ECU50是在混合动力车辆行驶时用于控制发动机E及电动发电机MG以产生与驾驶员的要求对应的车辆驱动力的控制装置。除了该车辆驱动力的控制之外，HV-ECU50也进行通过蓄电池3进行充放电的电力的控制、自动变速器5的控制。

具体而言，HV-ECU50接收来自油门开度传感器51的信号即油门开度信号、来自车速传感器52的信号即车速信号、来自MG转速传感器53的信号即MG转速信号、来自对未图示的换档杆的操作位置进行检测的换档位置传感器54的信号即换档位置信号等。而且，HV-ECU50从蓄电池ECU80接收表示蓄电池3的充电状态SOC的信号及表示蓄电池3的温度的信号。并且，HV-ECU50基于上述各信号，生成对电动发电机MG、发动机E、自动变速器5进行驱动所需的控制指令信号，并将该生成的控制指令信号向发动机ECU60、MG-ECU70及变速器ECU90输出。具体而言，以混合动力车辆能够最高效率地行驶的方式决定发动机E及电动发电机MG之间的输出分担，以从发动机E及电动发电机MG输出符合该输出分担的行驶动力的方式生成控制指令信号，并向发动机ECU60、MG-ECU70及变速器ECU90输出。

发动机ECU60是用于按照来自HV-ECU50的控制指令来控制发动机E的控制装置。具体而言，发动机ECU60从HV-ECU50接收驱动发动机E所需的控制指令，生成发动机E的控制参数即燃料喷射量、点火时期、吸入空气量等的控制信号，并将该生成的控制信号向发动机E的各促动器输出。

MG-ECU70是用于按照来自HV-ECU50的控制指令来控制逆变器2及电动发电机MG的控制装置。具体而言，MG-ECU70从HV-ECU50接收驱动电动发电机MG所需的控制指令。并且，MG-ECU70生成用于驱动逆变器2的控制信号，并将该生成的控制信号向逆变器2输出。

蓄电池ECU80主要是进行蓄电池3的充电状态的管理、异常检测的控制装置。具体而言，蓄电池ECU80取得蓄电池3的温度信息（例如，根据未图示的蓄电池温度传感器的检测信号取得），并且基于蓄电池3的充电或放电的电流值Ib及电压值Vb而算出蓄电池的充电状态值SOC。该充电状态值SOC表示以蓄电池3的充满电状态为基准时的充电量（残存电荷量），作为一例，由当前的充电量相对于充满电容量的比率（0～100%）来表示。

此外，蓄电池3是能够充放电的直流电源，例如，由镍氢或锂离子等二次电池构成。蓄电池3向逆变器2供给直流电力。而且，蓄电池3通过使用发动机E的输出而由电动发电机MG发电产生的电力、或在车辆减速时等由电动发电机MG发电产生的再生电力来充电。此外，也可以取代蓄电池3而使用大容量的电容器。

另外，由电动发电机MG发电产生的电力不仅向蓄电池3充电，而且在辅机类6（参照图5）工作时向该辅机类6供给而被消耗。图5是表示来自该电动发电机MG的发电能量的流动的简图。如该图5所示，由电动发电机MG发电产生的电力（发电能量）的大部分向蓄电池3充电，而且，在驱动空气调节装置、除霜器、电动泵（电动油泵或电动水泵）等辅机类6时，向该辅机类6供给电力的一部分。

另外，上述逆变器2从蓄电池3接收直流电压，将该接收到的直流电压转换成交流电压而向电动发电机MG输出。而且，逆变器2将由电动发电机MG发电产生的交流电压转换成直流电压而对蓄电池3进行充电。

另外，蓄电池3的蓄电量（可充电的电力量；可蓄电力量）及放电量（可放电的电力量）存在极限，蓄电池3的容许充电电力Win及容许放电电力Wout均根据蓄电池3的温度Tb或充电状态值SOC而变化。

图6是表示蓄电池3的温度与可充电量（容许输入值）的关系的Win映射。如该图6所示，在Win映射中，在蓄电池温度处于规定的范围内的情况下，容许输入值表示恒定的值，当蓄电池温度低于规定值时，容许输入输出值随着该蓄电池温度下降而减小。而且，当电池温度超过规定值时，容许输入输出值随着该蓄电池温度上升而减小。在此，Win例如在输入输出持续了规定时间（例如A秒以上）时，设定为超过限度值（例如上限电池电压）的值。

另一方面，图7是表示SOC与可充电量（容许输入值）的关系的Win映射。如该图7所示，该Win映射中，在SOC比较低的状态下表示容许输入输出值比较大的恒定的值，当SOC超过规定值时，容许输入输出值随着该SOC上升而减小。

变速器ECU90是用于按照来自HV-ECU50的控制指令来控制液压控制装置4的控制装置。具体而言，变速器ECU90通过控制液压控制装置4而使上述变速机构部30中的离合器C1～C4以及制动器B1～B4分别接合、分离，从而使适当的变速级（前进1～6速级，后退级）成立。而且，该变速器ECU90在爬坡路上的前进起步要求时等而车辆后退的情况下执行离合器控制，该离合器控制是：通过控制液压控制装置4来调整上述离合器C1的滑动量。

-离合器控制-

接下来，说明本实施方式的特征的离合器控制。该离合器控制是对上述离合器C1的转矩容量（滑动量）进行控制，是为了抑制车辆后退而进行的。在以下的说明中，说明爬坡路上的从停车状态起的前进起步要求时（例如换档杆为D档位且由驾驶员踏下了油门踏板的状态）的离合器控制。

首先，说明该离合器控制的简要情况。在爬坡路上的从停车状态起的前进（车辆行进方向）起步要求时，在使电动发电机MG作为电动机发挥功能而要起步的情况下，若车辆成为后退的状况，则电动发电机MG以产生正转矩（前进方向的转矩）的状态进行反向旋转（向后退方向旋转）。在这样的状况下，电动发电机MG作为发电机发挥功能，将其发电产生的电力向蓄电池3充电。在该电动发电机MG的发电状态下，当进行上述蓄电池3的输入限制（例如伴随电动发电机MG的发电量成为超过蓄电池3的可充电量（容许充电电力量）Win的状况的输入限制）时，实施转矩限制作为电动发电机MG的控制。并且，在这样的状况下，存在无法得到爬坡路上的起步所需的充分的转矩的可能性。

本实施方式的离合器控制中，在这样的状况下，使上述离合器C1滑动（减小转矩容量），由此，减少从驱动轮T经由离合器C1向电动发电机MG传递的旋转力（后退方向的旋转力），从而减小电动发电机MG的转子MGR的转速（降低向后退方向侧的旋转速度）。由此，能够抑制电动发电机MG的发电量（通过控制单元使电动发电机MG的旋转速度下降的控制）。并且，通过抑制该电动发电机MG的发电量，能够在不执行蓄电池3的输入限制（Win限制）的范围内使电动发电机MG的转矩上升（使转子MGR的转速下降而减少发电量，由此能够实现电动发电机MG的转矩的上升），由此，确保起步性能或提高后退抑制性能。换言之，即使是电动发电机MG的同一发电量（容许范围内的发电量）也能够增大电动发电机MG的转矩，由此确保起步性能或提高后退抑制性能。

接下来，具体说明该离合器控制。图8是表示离合器控制的次序的流程图。该离合器控制在混合动力系统的起动后每隔几毫秒而执行。

首先，在步骤ST1中，判定上述换档杆是否处于D档位。该判定基于来自上述换档位置传感器54的换档位置信号来进行。

在换档杆不处于D档位且在步骤ST1中作出否判定的情况下，判断为没有来自驾驶员的起步要求，不执行离合器控制（减小离合器C1的转矩容量的控制）而返回。

在换档杆处于D档位且在步骤ST1中作出是判定的情况下，向步骤ST2转移，判定车辆是否正在后退。该判定基于来自MG转速传感器53的MG转速信号来进行。而且，也可以具备车轮速度传感器，基于来自该车轮速度传感器的输出信号来判定车辆是否正在后退。

在车辆未后退时，即，若为车辆为停车中或前进行驶中，则在步骤ST2中作出否判定，不进行由车辆的后退引起的电动发电机MG的发电，不执行离合器控制而返回。

在车辆后退且在步骤ST2中作出是判定的情况下，向步骤ST3转移，进行基于起因于车辆的后退的电动发电机MG的发电向蓄电池3充电的充电量与上述蓄电池3的可充电量（容许充电电力量）Win的比较。即，判定基于电动发电机MG的发电而向蓄电池3充电的充电量是否处于超过蓄电池3的可充电量Win的状况。此情况的可充电量Win通过上述的Win映射（参照图6及图7）来求出。而且，此时，若上述辅机类6正在驱动，则电动发电机MG的发电量的一部分由辅机类6消耗（参照图5），因此相应地，向蓄电池3充电的充电量减小。即，算出从电动发电机MG的发电量减去伴随辅机类6的驱动而产生的消耗电力量所得到的电力量，来作为向蓄电池3充电的充电量，将该算出的向蓄电池3充电的充电量与上述蓄电池3的可充电量Win进行比较。此时，辅机类6的消耗电力越大，相应地，向蓄电池3充电的充电量越少。

然后，向步骤ST4转移，判定向蓄电池3充电的充电量是否超过蓄电池3的可充电量Win。

在向蓄电池3充电的充电量未超过蓄电池3的可充电量Win的情况下，在步骤ST4中作出否判定，不实施基于蓄电池3的输入限制的电动发电机MG的转矩限制而返回。这种情况下，成为能够充分得到电动发电机MG的转矩的状况。

另一方面，在向蓄电池3充电的充电量超过蓄电池3的可充电量Win的情况下，在步骤ST4中作出是判定而向步骤ST5转移，算出其超过量（向蓄电池3充电的充电量的超过量）。

然后，向步骤ST6转移，算出用于使电动发电机MG的转速下降目标差旋转量（电动发电机MG的转速相对于输出轴OS的转速的偏差量的目标值），该目标差旋转量是与相当于上述算出的超过量的电动发电机MG的转速相当的量。该算出例如通过上述向蓄电池3充电的充电量的超过量除以当前的电动发电机MG的转矩（按照转矩指令值得到的转矩）而得到。或者，也可以按照通过实验或模拟而预先作成的目标差旋转量映射来求出目标差旋转量。而且，作为在此求出的目标差旋转量，在上述步骤ST5中算出的超过量（向蓄电池3充电的充电量的超过量）越大，则该目标差旋转量也越会作为大值而求出。而且，如上述那样，在步骤ST3中，辅机类6的消耗电力越大，则向蓄电池3充电的充电量算出得越少，因此辅机类6的消耗电力越大，则目标差旋转量越作为小值而求出。

在如此算出了目标差旋转量之后，向步骤ST7转移，进行与液压控制装置4的工作油的温度对应的目标差旋转量的修正。该目标差旋转量的修正在工作油的温度越低时，越向目标差旋转量增大的一侧修正。在工作油的温度低时，离合器C1的响应性降低，因此存在无法在短时间内得到目标差旋转量的可能性。考虑到这种情况，在工作油的温度越低时，越向目标差旋转量增大的一侧修正，由此，即使在离合器C1的响应性低的情况下，也能得到充分的目标差旋转量。该目标差旋转量的修正可以按照通过实验或模拟而预先作成的修正映射（对工作油的温度与目标差旋转量的修正量的关系进行了规定的映射）而求出最终目标差旋转量，也可以通过规定的运算式来算出最终目标差旋转量。

在如此求出了最终目标差旋转量之后，向步骤ST8转移，求出得到该最终目标差旋转量的离合器液压，以得到该离合器液压的方式控制液压控制装置4。该离合器液压可以按照通过实验或模拟而预先作成的液压设定映射（规定了与离合器C1的目标差旋转量的关系的映射）来求出，也可以通过规定的运算式来算出离合器液压。

通过反复进行以上的动作，在车辆后退时，在处于伴随电动发电机MG的发电而产生的向蓄电池3充电的充电量超过蓄电池3的可充电量Win的状况时，使离合器C1滑动而降低电动发电机MG的转速，抑制电动发电机MG的发电量而能够在未执行蓄电池3的输入限制的范围内使电动发电机MG的转矩上升。由此，能够提高基于油门踏板的车辆操作性。

图9是用于说明执行上述离合器控制时的电动发电机MG的转速变化及驱动轮T的转速的共线图。图中的转速N1是在车辆正在后退时不进行上述离合器控制（离合器C1处于接合状态）的情况下的驱动轮T及电动发电机MG的转速。在该图9中，为了容易理解，示出在电动发电机MG与驱动轮T之间不具备变速机构的情况。

如此在车辆正在后退的状况下，成为伴随电动发电机MG的发电而产生的向蓄电池3充电的充电量超过蓄电池3的可充电量Win的状况，在执行了离合器控制（使离合器C1滑动的控制）的情况下，随着从驱动轮T向电动发电机MG传递的旋转力的减少，电动发电机MG的转速降低（后退方向的转速降低）。在图9中，驱动轮T的转速为N1，相对于此，电动发电机MG的转速成为N2（转速接近于“0”；参照图9中的箭头Na）。这样一来，由于电动发电机MG的转速降低，而电动发电机MG的发电量也降低，在不执行蓄电池3的输入限制的范围内，能够使电动发电机MG的转矩（前进方向的转矩）上升（参照图9中的箭头Ta）。由此，确保基于油门踏板的操作性。

图10是表示这种情况下的电动发电机MG的动作点的变化（转速和转矩的变化）的图。该图10中的区域A（以下，称为“电动发电机可动作范围A”）是不产生蓄电池3的输入限制的电动发电机MG的动作点的范围。即，当电动发电机MG在该电动发电机可动作范围A的内侧进行动作时（当电动发电机MG的转速及转矩在该电动发电机可动作范围A的内侧被控制时），不产生蓄电池3的输入限制，但是当要使电动发电机MG在该电动发电机可动作范围A的外侧动作时，电动发电机MG的发电量超过蓄电池3的可充电量Win，进行蓄电池3的输入限制。该电动发电机可动作范围A在蓄电池3的可充电量Win越大时越扩大。

例如在车辆后退时，从处于图中的动作点D1的状态起踏下油门踏板而移动到动作点D2的情况下，伴随车辆的后退移动而产生的电动发电机MG的发电量（向蓄电池3充电的充电量）偏离电动发电机可动作范围A，进行蓄电池3的输入限制。在这样的状况下，通过执行上述的离合器控制，在电动发电机MG的转速降低、例如移动到动作点D3的情况下，不进行蓄电池3的输入限制，能够驱动电动发电机MG而确保基于油门踏板的操作性。

图11是表示随着上述离合器控制的执行而引起的车速、油门开度、离合器液压、电动发电机转速、电动发电机转矩、电动发电机发电量、离合器热吸收量的变化的一例的时间图。在该图11中，用粗实线表示进行了本实施方式的离合器控制的情况，用细线表示不进行离合器控制的情况。

首先，在车辆正在后退的状况下驾驶员进行油门踏板的踏下操作而产生了起步要求时（在图中的时刻t1开始油门踏板的踏下操作），电动发电机MG随着车辆后退而向后退方向旋转，相对于此，电动发电机MG的转矩（向前进方向侧的转矩）随着上述油门踏板的踏下操作而上升。由此电动发电机MG开始发电。而且，在该时刻t1，向车辆后退侧的车速随着电动发电机MG的转矩上升而降低。

并且，在成为了图中的时刻t2的时间点，判断为电动发电机MG的发电量超过蓄电池3的可充电量Win，开始上述的离合器控制。即，使离合器液压下降，使离合器C1滑动。此时的离合器液压的下降量通过上述的目标差旋转量的算出（上述的流程图中的步骤ST6的动作）及基于油温的目标差旋转量的修正（上述的流程图中的步骤ST7的动作）来求出。

随着该离合器控制的执行，电动发电机MG的向后退方向的转速下降，由此将电动发电机MG的发电量抑制在Win限制的范围内。因此，能够使电动发电机MG的转矩上升（例如，上升至与油门踏板的踏下量对应的要求转矩）。在图中的离合器控制中，电动发电机MG的转速设定为图中的Ntrg，且电动发电机MG的转矩设定为图中的Ttrg。由此，电动发电机MG的发电量维持在上述Win限制的范围内。由于这样的控制持续而使车辆的后退速度下降。

另一方面，在这样的离合器控制持续的情况下，离合器C1的滑动产生的发热量增大，离合器C1吸收该热量。即，离合器C1的热吸收量随着离合器控制的持续而增大。为了维持离合器C1的性能，对该热吸收量设定上限值。并且，当离合器C1的热吸收量接近上限值时，为了使该离合器C1的滑动所产生的发热停止而将上述离合器控制解除（图中的时刻t3）。

由于该离合器控制的解除，对离合器C1的控制液压升高，离合器C1向接合侧进行动作。与此相伴地，电动发电机MG的转速上升，为了将电动发电机MG的发电量维持在上述Win限制的范围内，电动发电机MG的转矩减小。由此能够将离合器C1的热吸收量抑制成上限值以下。图中的时刻t4是离合器C1完全接合且离合器控制结束的时刻。

如以上说明那样，在本实施方式中，在车辆后退时，在处于伴随电动发电机MG的发电而产生的向蓄电池3充电的充电量超过蓄电池3的可充电量Win的状况时，使离合器C1滑动而降低电动发电机MG的转速，抑制电动发电机MG的发电量而能够在不执行蓄电池3的输入限制的范围内使电动发电机MG的转矩上升。由此，能够提高基于油门踏板的车辆操作性。

（变形例1）

接下来，说明变形例1。该变形例1除了上述的实施方式的结构（在电动发电机MG与驱动轮T之间配置有离合器C1的结构）之外，在发动机E与电动发电机MG之间的动力传递路径上也配置有离合器（以下，称为第一离合器），并控制这些离合器的转矩容量。

具体而言，如上述那样，在电动发电机MG与驱动轮T之间使离合器C1（以下，称为第二离合器）滑动时，该滑动量受到离合器（第二分离接合装置）C1的热吸收量的限制。这种情况下，由于无法使电动发电机MG的转速充分下降，因此若将电动发电机MG的发电量维持在上述Win限制的范围内，则不得不使电动发电机MG的转矩下降。因此，存在无法得到充分的起步性能的可能性。

本变形例鉴于这一点，在限制了第二离合器C1的滑动量时，控制第一离合器（第一分离接合装置），将发动机E的转矩朝向驱动轮T传递，确保基于油门踏板的操作性。

具体而言，算出第二离合器C1的滑动量受限制时的电动发电机MG的转矩（限制的转矩），从要求转矩减去该电动发电机MG的转矩，由此算出转矩的不足量。并且，为了通过发动机E的转矩来弥补该转矩的不足量，而算出第一离合器的转矩容量，并进行对第一离合器的液压的控制以得到该转矩容量。

由此，以电动发电机MG的发电量不超过蓄电池3的可充电量Win的方式，能够通过利用发动机E的转矩而使转矩上升，能够提高基于油门踏板的车辆操作性。

更具体而言，伴随着车辆的后退而成为向蓄电池3充电的充电量超过蓄电池3的可充电量Win的状况时，判定用于使向该蓄电池3充电的充电量不超过蓄电池3的可充电量Win的上述差旋转量能否仅通过第二离合器C1的控制（仅使第二离合器C1滑动）来实现。若是仅通过第二离合器C1的控制就能够使向蓄电池3充电的充电量不超过蓄电池3的可充电量Win的状况，则不使第一离合器滑动地控制第二离合器C1的转矩容量，与上述的实施方式的情况同样地提高基于油门踏板的车辆操作性。

另一方面，判断为由于受到上述离合器C1的热吸收量的限制的情况等而无法仅通过第二离合器C1的控制使向蓄电池3充电的充电量不超过蓄电池3的可充电量Win的情况下，在将离合器C1的滑动量抑制成能够容许的范围的状态下使第一离合器滑动。此时，算出相对于要求转矩的不足量（电动发电机MG的转矩的不足量），以得到与该不足量相当的转矩容量的方式求出第一离合器的转矩容量，基于该转矩容量来决定发动机E的转矩。

另外，在本变形例的情况下，在发动机E的驱动时若提高第一离合器的接合力（若增大转矩容量），则发动机转速下降，存在其振动达到发动机E的共振频率的可能性。因此，为了抑制该共振引起的振动的发生，控制第一离合器的转差，或者执行发动机E的转矩升高的发动机控制。

另外，在发动机E停止的状态下提高第一离合器的接合力的情况下（增大了转矩容量的情况下），也能够利用发动机E内部的摩擦来减少电动发电机MG的转矩。这种情况下，通过提高第一离合器的接合力，而发动机E的反向旋转方向的转速升高。一般而言，发动机E在反向旋转方向上的转速存在限制，因此以该转速成为限制转速的范围内的方式控制第一离合器的差旋转。

此外，在本变形例中，也根据工作油的温度来修正第一离合器的目标差旋转量。具体而言，工作油的温度越低，越向目标差旋转量减小的一侧修正。这是因为，在工作油的温度低时第一离合器的响应性降低，因此存在无法对驱动轮T传递充分的发动机E的转矩的可能性。考虑到这种情况，在工作油的温度越低时，越向目标差旋转量减小的一侧修正，由此即使在假设第一离合器的响应性低的情况下，也能够对驱动轮T施加充分的转矩。该目标差旋转量的修正可以按照通过实验或模拟而预先作成的修正映射（对工作油的温度与目标差旋转量的修正量的关系进行了规定的映射）来求出最终目标差旋转量，也可以通过规定的运算式来算出最终目标差旋转量。

（变形例2）

接下来，说明变形例2。该变形例2中，取代上述的实施方式的结构（在电动发电机MG与驱动轮T之间配置有离合器C1的结构），在电动发电机MG与驱动轮T之间配置能够进行内部锁定的离合器或制动器。例如，适用具备在日本特开2010-269632号公报及日本特开2010-274705号公报中公开的制动器B1、B2的变速机构，在使制动器B2接合的状态下，使制动器B1从分离状态滑动（以增大转矩容量的方式工作），由此对驱动轮T施加向前进方向的转矩。

在本变形例的情况下，通过使制动器B1从分离状态滑动而对驱动轮T施加向前进方向的转矩，由此能够减少电动发电机MG的转矩，与此相伴地，能够抑制电动发电机MG的发电量，能够将电动发电机MG的发电量抑制在Win限制的范围内，并能够提高基于油门踏板的车辆操作性。

在本变形例的情况下，将使上述制动器B1从分离状态滑动时的转矩容量调整为向蓄电池3充电的充电量成为上述Win限制的范围内的电动发电机MG的发电量。

另外，制动器B1的转矩容量根据电动发电机MG的转速而调整。具体而言，随着电动发电机MG的转速接近比较低的规定值而减少制动器B1的转矩容量，而在电动发电机MG的转速超过比较高的规定值时，将制动器B1的转矩容量设为“0（分离状态）”。由此，变速机构陷于内部锁定状态而避免了车辆无法起步的状况。

此外，在本变形例中，也根据工作油的温度来修正制动器B1的转矩容量。具体而言，工作油的温度越低，则越高地设定使制动器B1的转矩容量开始下降的转速（电动发电机MG的转速）。这是考虑到如下情况：在工作油的温度低时，制动器B1的响应性降低，因此存在使制动器B1的转矩容量开始下降的时刻产生延迟的可能性。即，这是因为，工作油的温度越低时则越高地设定使制动器B1的转矩容量开始下降的转速，由此即使假设制动器B1的响应性低的情况下，也能避免制动器B1成为完全接合状态而导致驱动轮T的转速成为“0（车辆停止）”的状况。使该制动器B1的转矩容量开始下降的时刻可以按照通过实验或模拟而预先作成的修正映射（对工作油的温度与使制动器B1的转矩容量开始下降的时刻的关系进行了规定的映射）来求出，也可以通过规定的运算式来算出。

-其他的实施方式-

以上说明的实施方式及变形例说明了将本发明适用于混合动力车辆的情况。本发明并不限定于此，对于电力汽车也能够适用。即，也能够将本发明（上述实施方式及变形例2）适用于在作为行驶用驱动源的电动发电机与驱动轮之间的动力传递路径上的情况。

上述的实施方式及变形例说明了将本发明适用于具备一个电动发电机MG及具有前进6速级的自动变速器5的动力传动系统的混合动力车辆的情况。本发明并不限定于此，对于其他的类型的混合动力车辆或电力汽车也能够适用。作为其他的类型的混合动力车辆，可列举例如日本特开2010-18215号公报、日本特开2010-58557号公报所公开的具备在电气式无级变速器的输出侧连接有自动变速器的动力传动系统的结构、美国专利申请公开2009/0082171号说明书、日本特开2000-69611号公报、日本特开2000-62483号公报公开的结构等。

另外，在上述的实施方式及变形例中，说明了在爬坡路上的从停车状态起的前进起步要求时车辆成为后退的状况的情况，但本发明并不限定于此，也可以适用于在爬坡路上的前进行驶中途车辆成为后退的状况的情况、在下坡路上的从停车状态起的后退起步要求时、在下坡路上的后退行驶中途车辆成为前进的状况的情况。而且，不仅在爬坡路、下坡路上，而且在沙地、岩石路等这样的所谓坏道路（也称为未开辟的道路）上行驶时也能够适用本发明。

工业实用性

对于在发电电动机与驱动轮之间的动力传递路径上设有分离接合装置的混合动力车辆，本发明能够适用于可确保起步性能的车辆的控制。

附图标记说明

3 蓄电池（蓄电装置）

4 液压控制装置

50 HV-ECU

60 发动机ECU

70 MG-ECU

80 蓄电池ECU

90 变速器ECU（控制单元）

C1 离合器（分离接合装置）

E 发动机（内燃机）

MG 电动发电机（发电电动机）

T 驱动轮（车轮）

IS 输入轴

OS 输出轴

Claims (13)

1.一种车辆的控制装置，上述车辆具备：发电电动机；及分离接合装置，设置在该发电电动机与车轮之间的动力传递路径上、且转矩容量为可变，

上述车辆的控制装置的特征在于，

上述车辆的控制装置具备控制单元，在使上述发电电动机作为产生向车辆行进方向的转矩的电动机而发挥功能的状态下车辆向与上述车辆行进方向相反的方向移动时，上述控制单元减小上述分离接合装置的转矩容量，由此，与该分离接合装置接合时相比使发电电动机的旋转速度下降，

上述车辆的控制装置具备蓄积由上述发电电动机发电所产生的电力的蓄电装置，

上述控制单元构成为，根据由上述发电电动机发电产生并蓄积于蓄电装置的电力量和上述蓄电装置的可蓄电力量，来变更上述分离接合装置的转矩容量。

2.根据权利要求1所述的车辆的控制装置，其特征在于，

上述控制单元构成为，减小上述分离接合装置的转矩容量而使发电电动机的旋转速度下降，使得由上述发电电动机发电产生并蓄积于蓄电装置的电力量不超过上述蓄电装置的可蓄电力量。

3.一种车辆的控制装置，上述车辆具备：内燃机；发电电动机；第一分离接合装置，设置在上述内燃机与发电电动机之间的动力传递路径上、且转矩容量为可变；及第二分离接合装置，设置在上述发电电动机与车轮之间的动力传递路径上、且转矩容量为可变，

上述车辆的控制装置的特征在于，

上述车辆的控制装置具备控制单元，在使上述发电电动机作为产生向车辆行进方向的转矩的电动机而发挥功能的状态下车辆向与上述车辆行进方向相反的方向移动时，根据减小上述第二分离接合装置的转矩容量的动作来变更上述第一分离接合装置的转矩容量。

4.根据权利要求3所述的车辆的控制装置，其特征在于，

上述车辆的控制装置具备蓄积由上述发电电动机发电所产生的电力的蓄电装置，

上述控制单元构成为，根据由上述发电电动机发电产生并蓄积于蓄电装置的电力量和上述蓄电装置的可蓄电力量，来变更各上述分离接合装置的转矩容量。

5.根据权利要求4所述的车辆的控制装置，其特征在于，

上述控制单元构成为，变更各上述分离接合装置的转矩容量而使发电电动机的旋转速度下降，使得由上述发电电动机发电产生并蓄积于蓄电装置的电力量不超过上述蓄电装置的可蓄电力量。

6.一种车辆的控制装置，上述车辆具备：发电电动机；及分离接合装置，设置在该发电电动机与车轮之间的动力传递路径上且能够通过变更转矩容量来进行动力传递路径的内部锁定，

上述车辆的控制装置的特征在于，

上述车辆的控制装置具备控制单元，在使上述发电电动机作为产生向车辆行进方向的转矩的电动机而发挥功能的状态下车辆向与上述车辆行进方向相反的方向移动时，上述控制单元增大上述分离接合装置的转矩容量，由此，对于上述车轮产生向上述车辆行进方向的转矩。

7.根据权利要求6所述的车辆的控制装置，其特征在于，

上述车辆的控制装置具备蓄积由上述发电电动机发电所产生的电力的蓄电装置，

上述控制单元构成为，根据由上述发电电动机发电产生并蓄积于蓄电装置的电力量和上述蓄电装置的可蓄电力量，来变更上述分离接合装置的转矩容量。

8.根据权利要求7所述的车辆的控制装置，其特征在于，

上述控制单元构成为，使由上述发电电动机发电产生并蓄积于蓄电装置的电力量不超过上述蓄电装置的可蓄电力量的同时，增大上述分离接合装置的转矩容量，由此，对于上述车轮产生向上述车辆行进方向的转矩。

9.根据权利要求1～8中任一项所述的车辆的控制装置，其特征在于，

上述控制单元构成为，求出伴随上述分离接合装置的转矩容量的变更而产生的热吸收量，在该热吸收量达到规定值时，将分离接合装置的转矩容量变更动作解除。

10.根据权利要求9所述的车辆的控制装置，其特征在于，

上述控制单元构成为，随着伴随上述分离接合装置的转矩容量的变更而产生的热吸收量接近容许上限值，减少对上述分离接合装置的输入转矩。

11.根据权利要求1～8中任一项所述的车辆的控制装置，其特征在于，

上述车辆行进方向是车辆前进方向，

上述控制单元构成为，在爬坡路上的前进行驶时或爬坡路上的前进起步时，在车辆后退的情况下，变更上述分离接合装置的转矩容量。

12.根据权利要求9所述的车辆的控制装置，其特征在于，

上述车辆行进方向是车辆前进方向，

上述控制单元构成为，在爬坡路上的前进行驶时或爬坡路上的前进起步时，在车辆后退的情况下，变更上述分离接合装置的转矩容量。

13.根据权利要求10所述的车辆的控制装置，其特征在于，

上述车辆行进方向是车辆前进方向，

上述控制单元构成为，在爬坡路上的前进行驶时或爬坡路上的前进起步时，在车辆后退的情况下，变更上述分离接合装置的转矩容量。