CN100564123C - 动力控制装置 - Google Patents

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Abstract

一种包括发动机(32)和将动力以叠加的方式增加到由发动机(32)产生的动力中以辅助发动机的驱动电动机(34)的混和动力车(10)。动力控制装置(150)包括：作为检测混和动力车(10)的车辆速度(V)的车辆速度传感器的第四转子传感器(118a)；检测加速器操作量(Acc)的加速器传感器(152)；以及具有根据由车辆速度(V)和加速器操作量(Acc)确定用于驱动电动机(34)的输出命令参考值(Com0)的辅助图(190)的ECU(158)。ECU(158)将通过将对应于加速器操作量(Acc)中的变化率(ΔAcc)的附加值(Ad)增加到从辅助图(190)中获得的输出命令参考值(Com0)计算出来的校正的输出命令值(Com1)，输出到驱动电动机(34)。

Description

动力控制装置
技术领域
本发明涉及一种具有发动机和电动机的混合动力车中的动力控制装置，其中发动机产生传递到驱动轮的动力，而电动机将动力以叠加的方式增加到发动机产生的动力中以辅助发动机。
背景技术
目前，组合内燃机发动机和电动机以产生动力并将动力传递到驱动轮的混合动力车已经被研制出并商业化用于减少燃料消耗和气体排放。
在混合动力车中，由于可以通过控制电动机的电功率方便地改变产生的扭矩，所以，采用此特征的装置可以使驾驶者具有希望的驾驶感觉，此装置已经在JP-A No.58295/1997(日本公开专利公开No.9-58295)中提出。在此装置中，对于响应加速器操作量产生不同的扭矩量，具有三种控制模式；在第一种控制模式中，扭矩响应加速器操作量逐渐增加；在第二种控制模式中，扭矩剧烈增加；而在第三种控制模式中，扭矩以二次曲线表达的方式增加。驾驶者选择这些操作控制模式选择器开关的控制模式中之一，且选择的控制模式在规定的控制部分支配下执行。
当选择第二种控制模式时，扭矩响应加速器操作量的改变大量增加，因此，可以实现高响应驾驶感觉。
然而，为了在车辆实际驾驶状态下加速，驾驶者不仅可以增加加速器操作的绝对量，而且可以直观地增加加速器操作量的变化率，即，加速器操作速度。这是因为驾驶者本能地感觉更高的加速度将通过快速操作加速器获得。然而，在JP-ANo.58295/1997说明的装置中，即使只增加操作速度，驾驶感觉也不会改变，也不会获得驾驶者要求的加速感觉。
在JP-A No.58295/1997说明的装置中，为了改变驾驶感觉，驾驶者必须阅读手册等以理解每种控制模式的特性，并根据驾驶条件操作控制模式选择器开关。
混合动力车具有不同的驱动模式，如只通过发动机驱动的发动机驱动模式，只通过电动机驱动的电动机驱动模式，以及电动机辅助发动机驱动的混合模式，以便驱动模式根据运行条件或蓄电池充电条件自动转换。
在JP-ANo.23312/2000(日本公开专利公开No.2000-23312)中说明的混合动力车中，离合器设置在发动机和电动机之间，驱动模式通过离合器接合或脱离接合进行转换。换言之，在电动机驱动模式中，离合器脱离接合且电动机在控制器的支配下驱动，且动力通过传动系统等传递到驱动轮。另一方面，在发动机驱动模式中，离合器接合，发动机驱动以便发动机的驱动力传递到用于运行的驱动轮。
当驱动模式从电动机驱动模式转换到发动机驱动模式时，如果电动机的驱动力和旋转速度与发动机的不一致，则可能由于离合器的接合产生接合噪音。为了防止此接合噪音，在JP-A No.23312/2000说明的混合动力车中，检测发动机的扭矩和电动机的扭矩，同时电动机吸收发动机的扭矩，在离合器接合之前，离合器输入轴的旋转速度设定为与离合器输出轴的旋转速度一致。
在JP-A No.23312/2000说明的混合动力车中，控制发动机和电动机的扭矩和旋转速度，其需要复杂的结构和繁琐的控制程序。具体地说，扭矩传感器通常很贵且复杂。此外，还有一种担心是当结构复杂时，可能使响应驱动模式转换变差。
消除车辆在低摩擦道路表面如冰冻、多雪或泥泞道路表面上起动或加速时产生的驱动轮滑动并改进车辆的起动和加速能力的牵引控制单元已经被公众所知晓。驱动轮滑动的问题通过施加制动力或减少发动机输出解决。
作为滑动出现时减少发动机输出的技术，JP-A No.35329/1998(日本公开专利公开No.10-35329)公开了停止燃料供给到用于驱动轮子的发动机的牵引控制单元。JP-A No.232697/1996(日本公开专利公开No.8-232697)公开了通过延迟发动机点火时间以减少发动机输出的牵引控制单元。与混和动力车相关，JP-A No.63392/2001(日本公开专利公开No.2001-63392)公开了前轮通过发动机驱动，驱动电动机连接到后轮的混和动力车的技术，当前轮滑动时，通过发动机驱动的发电机产生能量以减少前轮驱动力，通过发电机产生的能量供给到驱动电动机，产生四轮驱动模式。
通常已知的混和动力车系统为：其中电动机只用于驱动动力，而发动机只用于驱动发电机以产生电能的“串联混合系统”；根据运行条件等有选择地将电动机和发动机两者用于驱动车辆的“并联混合系统”；以及根据情况有选择地使用串联混合系统和并联混合系统或两者都使用的“串并联系统”。
特别是在采用串联混合系统的车辆中，如在上述JP-ANo.63392/2001中，因为其经常使用通过同样的驱动轴将发动机的动力和驱动电动机的动力传递到驱动车轮的机构，所以其很难通过从两轮驱动模式转换到四轮驱动模式来消除滑动。
此外，在JP-A No.35329/1998中公开的牵引控制中，为了停止燃料供给到发动机，必须分别提供燃料停止阀，且当车辆通过电动机驱动时不能使用该系统，这样必须设置另一系统用于通过电动机驱动的情况。类似地，当车辆通过电动机驱动时，不能使用JP-A No.232697/1996中公开的牵引控制，必须提供另一系统用于车辆通过电动机驱动的情况。
发明内容
本发明已经对上述问题进行了研究，本发明的一个目的在于提供一种动力控制装置，其消除了需要控制模式选择并提供一种响应驾驶者的加速器操作的适当的加速度。
本发明的另一目的在于提供一种动力控制装置，通过该动力控制装置，驱动模式通过简单的结构和简单的控制程序改变，并且伴随驱动模式转换产生的接合噪音被抑制。
本发明的目的之一在于提供一种动力控制装置，其具有简单的结构以消除混合动力车中的滑动，其中发动机的动力和驱动电动机的动力通过同样的驱动轴传递到驱动轮上。
根据本发明的动力控制装置为一种混和动力车中的动力控制装置，其包括：产生用于运行的驱动力的发动机和驱动电动机；检测车辆速度的车辆速度传感器；检测加速器操作量的加速器传感器；以及具有参考值设定部分的控制部分，其根据从车辆速度传感器提供的车辆速度和从加速器传感器提供的加速器操作量，确定用于电动机的输出命令参考值，其特征在于控制部分将通过将对应于加速器操作量的变化率的附加值增加到从参考值设定部分获得的输出命令参考值而计算出来的校正的输出命令值，输出到驱动电动机上。
如上所述，所述动力控制装置具有参考值设定部分，其确定用于电动机的输出命令参考值，并将对应于加速器操作量的变化率的附加值增加到从参考值设定部分获得的输出命令参考值，以计算校正的输出命令值，并根据计算的校正的输出命令值控制电动机，以便可以响应于驾驶者的加速器操作获得适当的加速度。在此情况下，由于不需要用于驾驶者进行控制模式选择操作和了解多种控制模式的特性，所以他/她可以容易地进行驾驶。此外，由于不需要用于控制模式选择的开关，所以结构更简单。
当加速器操作量的变化率超过阈值时，控制部分可以将附加值增加到输出命令参考值并输出校正的输出命令值。例如，如果阈值设定在认为超过发动机的最大输出的点，则只有当加速器操作量的变化率超过阈值时，通过将附加值增加到输出命令参考值，电动机能够补偿用于发动机中驱动力的不足，结果可以达到适当的加速度。
当加速器操作量的变化率低于阈值时，控制部分可以设定附加值为0。在此情况下，当加速器操作量的变化率足够小时，可以维持正常的驾驶感觉。
控制部分可以根据车辆速度改变阈值，且控制部分可以随着车辆速度的增加而增加阈值。这样可以获得适合于混和动力车运行条件的适当扭矩控制。
动力控制装置包括：具有与发动机连接的输入侧和与驱动电动机连接的输出侧的单向离合器；在节流电动机的支配下调节节流开启度的节流阀；检测单向离合器的输入旋转速度并将其提供到控制部分的输入旋转传感器；以及检测单向离合器的输出旋转速度并将其提供到控制部分的输出旋转传感器。控制部分从加速器传感器读取加速器操作量，根据加速器操作量计算用于节流开启度的目标开启度，并起动节流电动机以使节流开启度与目标开启度一致，计算输入旋转速度和输出旋转速度之间的速度差，且当速度差低于规定水平时，目标开启度设定为低于根据加速器操作量计算的参考值的值。
这样，当在下述情形下速度差低于规定水平时，即恰好从单向离合器接合之前通过规定的接合控制时间的周期中，通过设定低于参考值的目标开启度，抑制发动机的输出且输入旋转速度的增加率逐步地改变，且单向离合器平滑地接合并抑制产生接合噪音。此外，在单向离合器的输入侧和输出侧不需要扭矩传感器或扭矩估计装置，从而简化装置并降低成本。
在此情况下，当已经经过规定的接合控制时间后，控制部分重新设定目标开启度为参考值，以便当动力转换后保持正常的驾驶感觉。
控制部分根据速度差的变化率计算用于单向离合器接合的估计接合时间，并根据估计的接合时间控制节流开启度，以便只有在更充分的周期期间减少发动机的输出，并实现快速动力转换并减少接合噪音。
理想地，控制部分根据速度差的变化率调节对应于参考值的目标开启度的减少量。此外，理想地，当速度差的变化率较大时，减少量设定为较大一些值。总而言之，因为产生的接合噪音被认为根据速度差的变化率变化，所以，可以根据运行条件预先计算的变化率设定充分的减少量以降低接合噪音。这样可以充分减少接合噪音并进行快速动力转换而不需要降低发动机的输出。
本发明提供了一种混和动力车中的动力控制装置，其包括：发动机；将发动机的动力传递到驱动轮的传递机构，通过发动机的动力产生电能的发电机；以及与驱动轮连接的驱动电动机，其通过发电机的输出产生动力，其中车辆通过发动机和驱动电动机中的至少一个的动力进行驱动；动力控制装置通过提供以下装置而具有下述特征：
(1)其特征在于包括检测车辆的车辆滑动条件的滑动检测装置；以及当具体的滑动情况被检测时，控制发电机和驱动电动机中的至少一个的输出特性的控制装置。
(2)其特征在于提供车辆通过驱动电动机的动力驱动的第一驱动模式，以及车辆通过发动机的动力驱动的第二驱动模式，以及当在第一驱动模式中具体的滑动情况被检测到时，控制装置进行控制以便或减少驱动电动机的输出，或使驱动电动机起到发电机的作用。
(3)其特征在于提供车辆通过驱动电动机的动力驱动的第一驱动模式以及车辆由发动机的动力驱动的第二驱动模式，以及当在第二驱动模式中具体的滑动情况被检测到时，控制装置增加由发电机产生的电能。
(4)其特征在于当滑动情况通过增加发电机产生的电能没有消除时，控制装置使驱动电动机起到发电机的作用。
(5)其特征在于滑动检测装置包括：检测从动轮的旋转速度的装置；检测驱动电动机的旋转速度的装置；以及根据从动轮的旋转速度和驱动电动机的旋转速度计算滑动量的装置。
(6)其特征在于包括：监测蓄电池的充电条件的装置；以及当发电机和驱动电动机起到发电机的作用时，如果蓄电池的剩余容量足够，则充电限制装置使产生的电能量通过电负载而不是蓄电池被消耗。
根据本发明，可以达到以下效果。
(1)根据本发明的上述特征(1)，在发动机的动力和驱动电动机的动力通过同样的驱动轴传递到驱动轮的混和动力车中，由于驱动力通过改变现有发电机和驱动电动机的输出特性减少，仅仅通过改变发电机和驱动电动机的控制，可以进行牵引控制而不需要额外的机械元件。
(2)根据本发明的上述特征(2)，即使在串联混合驱动模式中，也可以通过使用驱动电动机进行牵引控制，其中发电机总是产生电能，因此，发电机不用于牵引控制。
(3)根据本发明的上述特征(3)，当车辆通过发动机的动力驱动时，牵引控制可以通过发电机进行。
(4)根据本发明的上述特征(4)，即使当车辆通过发动机的动力驱动时，通过发电机不足以进行牵引控制，也可以通过驱动电动机与牵引控制的结合可靠地防止滑动。
(5)根据本发明的上述特征(5)，对于驱动轮，不需要分别提供用于检测其旋转速度的传感器，旋转速度可以利用用于检测驱动电动机的旋转的现有传感器进行计算。
(6)根据本发明的上述特征(6)，即使蓄电池完全充电，通过发电机和驱动电动机产生的电能可以通过电负载而不是蓄电池被消耗，因此可以实现用于驱动轮的再生制动。
本发明的以上和其它目的特征以及优点将从参照相应附图的以下说明中得到更加清晰的体现，其中本发明的优选实施方式通过列举的实施例予以显示。
附图说明
图1是显示安装了动力控制装置的混和动力车的侧视图；
图2是显示动力单元的截面平面图；
图3是显示在动力单元中的CVT和其周围部件的放大截面视图；
图4是显示具有圆形地设置在其外围的检测目标的从动固定的半滑轮的侧视图；
图5是显示根据此实施方式的动力控制装置的方框图；
图6是ECU的功能结构的方框图，其选择性地显示根据驾驶者的加速操作以消除控制模式选择操作并获得适合的加速的功能；
图7是显示辅助图的内容的图表；
图8是显示阈值决定图的内容的图表；
图9是显示阈值和通过附加值决定部分计算的附加值之间关系的曲线图；
图10是显示通过动力控制装置进行的电动机控制程序的流程图；
图11A是显示用于加速器操作量的时间表；
图11B是显示用于变化率和阈值的时间表；
图11C是显示用于校正的输出命令值的时间表；
图11D是显示用于车辆速度的时间表；
图12是显示ECU的功能结构的方框图，其中用于通过简单结构和控制程序转换驱动模式和用于抑制伴随驱动模式转换产生的连接噪音的功能被选择性显示；
图13是显示开启度减少量相对于速度差变化率的关系的图表；
图14是显示通过用于单向离合器接合的动力控制装置进行的处理程序的流程图；
图15A是显示在缓慢加速中，车辆速度和加速器操作量的时间表；
图15B是显示在缓慢加速中，输出旋转速度和输入旋转速度的时间表；
图15C是显示在缓慢加速中，目标节流开启度的时间表；
图15D是显示在缓慢加速中，发动机旋转数的时间表；
图15E是显示在缓慢加速中，电动机扭矩命令的时间表；
图16A是显示在快速加速中，车辆速度和加速器操作量的时间表；
图16B是显示在快速加速中，输出旋转速度和输入旋转速度的时间表；
图16C是显示在快速加速中，目标节流开启度的时间表；
图16D是显示在快速加速中，发动机旋转数的时间表；
图17是显示ECU功能结构的方框图，其选择性地显示利用简单结构消除滑动的功能；
图18是显示牵引控制程序的流程图；
图19是显示通过ACG起动器的牵引控制的流程图；
图20是显示通过驱动电动机的牵引控制的流程图；
图21是显示在串联混合驱动模式中，通过驱动电动机的牵引控制的流程图；
图22A是显示用于通过ACG起动器的牵引控制的车轮旋转速度的时间表；
图22B是显示用于通过ACG起动器的牵引控制的滑动比率的时间表；
图22C是显示用于通过ACG起动器的牵引控制的ACG动力产生量的时间表；
图23A是显示用于通过驱动电动机的牵引控制的车轮旋转速度的时间表；
图23B是显示用于通过驱动电动机的牵引控制的滑动比率的时间表；
图23C是显示用于通过驱动电动机的牵引控制的ACG动力产生量的时间表；
图23D是显示用于通过驱动电动机的牵引控制的电动机动力产生量的时间表；
图24A是显示在串联混合驱动模式中通过驱动电动机的牵引控制的车轮旋转速度的时间表；以及
图24B是显示在串联混合驱动模式中通过驱动电动机的牵引控制的滑动比率的时间表。
具体实施方式
下面，将参照相应的附图1到24B说明作为其实施方式的本发明的动力控制装置。首先，将参照图1到3对安装有根据此实施方式的动力控制装置150(参见图5)的混和动力车10进行说明。
混和动力车10为踏板型的摩托车，并具有轴向支撑前轮WF在车体前侧上的前叉12，前叉12通过头管14利用手把16操作。手把16的右把手可以旋转并起加速器的作用。加速器操作量Acc(参见图5)通过加速器传感器12(参见图5)进行检测。
下管(downpipe)18向后和向下配合到头管14上，且中架20从下管18的下端接近水平地延伸。后架22向后和向上配合到中架20的后端。
包括动力源的动力单元24与中架20的后端部分地连接，且作为驱动轮的后轮WR可旋转地配合到动力单元24的后端侧，动力单元24通过连接到后架22的后悬挂体进行悬挂。
下管18、中架20和后架22的周围由车体盖26覆盖，用于驾驶者乘坐的座28固定到车体盖26的后顶部。用于驾驶者脚放置的脚踏板30设置在座28和下管18之间的中架20上方。
下面，将参照图2和3说明动力单元24的结构。图2是显示动力单元24的截面平面图，而图3是显示其局部放大形式的截面视图，其中左右方向对应于车辆宽度方向，向上的方向对应于车辆的前方，而向下方向对应于车辆的后方。
如图2所示，动力单元24包括：产生用于运行的驱动力的发动机32和驱动电动机34；起动发动机32的启动器电动机36；位于发动机32的曲轴38上的离心离合器40；通过离心离合器40连续地改变曲轴38的旋转速度的CVT(连续变化变速器，无级变速器)42；在一个方向(用于向前运动的旋转方向)传递供给的动力的单向离合器44；以及降低旋转速度并将其传递到后轮WR的减速器46。启动器电动机36不仅可以用于起动发动机32，而且可以作为用于运行的辅助驱动源。可以使用同样用于产生动力的ACG启动器而不采用启动器电动机36。
通过连接杆50连接的活塞52设置在发动机32的曲轴38上。活塞52可以在汽缸54内滑动，且气缸体56设置为以便汽缸54的轴线几乎为水平。汽缸头58固定在气缸体56的前面，汽缸54和活塞52组成燃烧室32a，空气燃料混合体在此燃烧室中燃烧。
汽缸头58包含控制空气燃料混合体吸入或排出燃烧室32a和点火塞60的阀。阀的开启/关闭通过汽缸头58轴向支撑的凸轮轴62的旋转进行控制。从动链轮64设置在凸轮轴62的一端，而圆形凸轮链(circularcam chain)68设置在从动链轮64和设置在曲轴38的一端的驱动链轮66之间。用于冷却发动机32的水泵70设置在凸轮轴62的一端上。水泵70设置成其旋转轴70a与凸轮轴62一起旋转的方式，因此，当凸轮轴62旋转时，水泵70被起动。
在与燃烧室32a连通的吸入泵路径71(参见图5)中，具有用于调节空气吸入的节流阀72，用于检测节流阀72的下游压力的负压传感器73以及将喷射的燃料排进燃烧室32a的喷射器74。
定子壳体76连接到在车辆宽度方向轴向地支撑曲轴38的曲柄轴箱80的右侧上，且其容纳上述启动器电动机36。启动器电动机36为所谓的外转子电动机，且其定子由以导线卷绕固定在定子壳体76上的齿78的形式的线圈82组成。另一方面，外转子84固定在曲轴38上且其具有覆盖定子外围的接近圆筒形状。磁铁86放置在外转子84的内圆周表面上。
用于冷却启动器电动机36的风扇88a配合到外转子84；且当风扇88a与曲轴38同步旋转时，冷却空气通过形成于定子壳体76的盖92的侧面上的冷却空气吸入口92a吸入。
壳体94在车辆的宽度方向上连接到曲柄轴箱80的左侧且其容纳：固定在曲轴38的左端上的风扇88b；其驱动侧通过离心离合器40与曲轴38连接的上述CVT42；以及与CVT42的从动侧连接的驱动电动机34。风扇88b的目的是冷却包容在壳体94中的CVT42和驱动电动机34，并且其位于与相对于CVT42的驱动电动机34的同样侧面，即在车辆宽度方向的左侧上。
冷却空气吸入口96形成于车体前左侧上的壳体94中；且当风扇88b与曲轴38同步旋转时，外部空气通过位于邻近风扇88b的冷却空气吸入口96吸进壳体94，以强制使驱动电动机34和CVT42得到冷却。
CVT42包括：通过离心离合器40配合到从曲柄轴箱80在车辆宽度方向凸出的曲轴38的左端的驱动传递轮98；为通过平行于曲轴38的其轴线的壳体94进行轴向支撑的驱动轴100；以及通过单向离合器44配合到驱动轴100的从动传递轮102。CVT42还包括：卷绕在驱动传递轮98和从动传递轮102之间的环形V带106，组成所谓的皮带转换器(beltconverter)。
在CVT42中，随着曲轴38的旋转数(即，发动机的旋转数N0)增加，离心力作用在重力滚子98b上，驱动移动半轮98c向驱动固定半轮98a移动。由于驱动移动半轮98c通过此运动量靠近驱动固定半轮98a，且驱动传递轮98的间隙宽度减少，因此，驱动传递轮98和V带106之间的接触位置在驱动传递轮98的径向向外移动并V带106的卷绕直径增加。因此，在从动传递轮102中，通过从动固定半轮102a和从动移动半轮102b组成的间隙的宽度变大。换言之，在CVT42中，由于与发动机的旋转数N0相关的离心力，V带106的卷绕直径连续地变化，且传递齿轮比自动地和连续地变化。
如图3所示，离心离合器40包括：固定到套筒98d上的杯型外壳40a；固定到曲轴38的左端上的外板40b；以在径向朝向外的方式通过重量40c配合到外板40b的外线的制动蹄片40d；以及用于在径向向内偏置制动蹄片40d的弹簧40e。在离心离合器40中，当发动机的旋转数N0低于规定值时，曲轴38和CVT42之间的动力传递关闭。随着发动机的旋转数N0增加并超过规定值，重量40c上的离心力在径向方向克服由于弹簧40e在径向方向向内作用的弹力，在径向方向向外移动重量40c，从而使制动蹄片40d用超过规定水平的力推动外壳体40a的内圆周表面。这样就通过外壳体40a将曲轴38的旋转传递到套筒98d，该套筒驱动固定到套筒98d上的驱动传递轮98。
其次，单向离合器44具有杯型的外离合器44a，同轴插进外离合器44a中的内离合器44b，以及只在一个方向从内离合器44b将动力传递到外离合器44a的滚子44c。外离合器44a还作为用于驱动电动机34的内转子体并与内转子体为一体。此外，内离合器44b的内圆周和从动固定半轮102a的轮毂102c的左端彼此用花键联接。
采用此单向离合器44，来自发动机32或驱动电动机34的动力通过驱动轴100或减速器46传递到后轮WR上。另一方面，当车辆行进时或在再生操作(regenerative operation)期间，因为外离合器44a相对于内离合器44b空转，所以来自后轮WR的动力不传递到CVT42或发动机32上；由于驱动电动机34吸收此动力，所以可以有效地进行再生动力产生。
驱动电动机34位于壳体94中的车体后侧，从而驱动轴100起到电动机输出轴的作用。驱动电动机34为所谓的内转子型且其内转子112包括：同样起到CVT42的输出轴作用的驱动轴100；为杯型并在形成于其中心的轮毂112b处花键连接到驱动轴100的内转子体，即，内离合器44b；以及设置在内离合器44b的开口侧外圆周表面的磁铁112c。定子114由卷绕固定在壳体94中的定子壳体114a上的齿114b的导线形式的线圈114c组成。
减速器46位于与壳体94的后端右侧连接的传递室120中并包括：平行于驱动轴100以及后轮WR的轮轴122轴向地支撑的中间轴124；分别形成于驱动轴100的右端上和中间轴124中心的第一对减速齿轮126；以及分别形成于中间轴124的右端和轮轴122的左端上的第二对减速齿轮128。通过此减速器46，驱动轴100的旋转以规定的减速齿轮比减速并传递到平行于其轴向地支撑的后轮WR的轮轴122上。
第一转子传感器108a设置在曲轴38的附近，其通过以非接触的方式检测作为设置在曲轴38上的检测目标的齿轮108b的齿，检测作为输入侧的旋转数的发动机的旋转数N0。
第二转子传感器110a设置在离心离合器40附近的壳体94中，其通过以非接触的方式检测环形设置在制动蹄片40d的外围上的多个检测目标110b，检测离心离合器40的输出侧上的中间旋转数Nc。
第三转子传感器116a设置在壳体94中的从动固定半轮102a的附近，此第三转子传感器116a通过以非接触的方式检测环形设置在从动固定半轮102a的外围上的多个检测目标116b(参见图4)，检测单向离合器44的输入旋转速度Ni。
第四转子传感器118a设置在壳体94中的单向离合器44附近，其通过以非接触的方式检测环形设置在外离合器44a的外围上的多个检测目标118b，检测单向离合器40的输出旋转速度No。由于根据减速器46的减速齿轮比和后轮WR的直径，通过第四转子传感器118a检测的输出旋转速度No与混和动力车10的车辆速度成正比地改变，第四转子传感器118a还作为车辆速度传感器。
其次，将参照图5的方框图说明根据此实施方式的动力控制装置150的结构。
动力控制装置150包括：检测加速器操作量Acc的加速器传感器；分别控制启动器电动机36和驱动电动机34的第一变换器153和第二变换器154；调节节流阀72的旋转角的DBW(通过导线驱动，控制部分)156；以及综合控制混合动力车10的ECU(电子控制单元，控制部分)。此外，动力控制装置150包括上述第一转子传感器108a、第二转子传感器110a、第三转子传感器116a以及第四转子传感器118a。
第一变换器153和第二变换器154在ECU 158的支配下进行驱动控制以及启动器电动机36和驱动电动机34的再生控制，其中对于再生控制，电动力供给到蓄电池160以将其充电。对于蓄电池160，特殊的传感器检测电动力SOC的剩余量并将其发送到ECU 158。DBW 156在ECU158的支配下调节节流阀72的旋转角，以控制发动机32的空气吸入量。
在混合动力车10中，当发动机起动时，曲轴38上的启动器电动机36用于旋转曲轴38。此时，离心离合器40不接合并从曲轴38到CVT 42的动力传递被停止。
根据节流把手的操作量，当曲轴38的旋转量超过规定值(例如，3000rpm)时，曲轴38的旋转动力通过离心离合器40传递到CVT 42、单向离合器44和减速齿轮机构46以驱动后轮WR。当此起动的瞬时，驱动电动机34可以通过从蓄电池160供给的电动力起动以辅助驱动轴100的发动机驱动旋转(engine-driven rotation)。
车辆能够只通过驱动电动机34替代发动机32进行起动。在此情况下，通过驱动电动机34的驱动轴100的旋转由于单向离合器44不会传递到从动传递轮102，从而CVT不驱动。所以这就改进了当后轮WR只通过驱动电动机34驱动用于运行时的能量传递效率。
当车辆只通过发动机32驱动，且由于加速或高速载荷很大时，驱动电动机34可以辅助行驶中的发动机。在此情况下，通过活塞52的往复运动产生的曲轴38的旋转动力通过离心离合器40、CVT 42以及单向离合器44传递到驱动轴100，而来自驱动电动机34的动力也传递到此，此组合的动力通过减速齿轮机构46驱动后轮WR。相反，当车辆只通过驱动电动机34驱动时，发动机32可以辅助驱动中的电动机。
当车辆以恒定的速度(巡航时)运行时，只有驱动电动机34用作动力源，如果发动机32起动，但不超过用于接合时离心离合器40的旋转数(上述规定值)，则电能可以通过启动器电动机36产生而不起动CVT42。
当车辆以恒定的速度运行，且只有驱动电动机34作为上述动力源时，产生从驱动电动机34传递到后轮WR的动力，而不起动CVT 42，因此能量传递效率极好。
在减速中，由于单向离合器44不会将驱动轴100的旋转传递到CVT42的从动传递轮102上，所以，轮轴122的旋转能量可以以再生的方式直接通过减速齿轮结构46回传递到驱动电动机34不起动CVT 42。换言之，在从后轮WR到驱动电动机34的再生传递中，从后轮WR传递到驱动电动机34的动力不会通过CVT 42的起动消耗，这样再生充电效率得到改进。
在设置在动力控制装置150的功能中，下面将说明消除控制模式选择操作和根据驾驶者的加速操作获得适合加速的功能。
图6是选择地显示用于设置在ECU 158的功能外的用于理解此功能的方框图。
如图6所示，ECU 158包括：根据基于电能SOC的剩余量、车辆速度V、加速器操作量Acc等判断的运行条件确定驱动模式的模式控制部分170；根据驱动模式等确定发动机32的起动时间并给第一变换器153命令以起动启动器电动机36的启动器电动机控制部分172；以及根据车辆速度V和加速器操作量Acc计算驱动电动机34的驱动扭矩的驱动电动机控制部分174。ECU 158还包括：根据发动机的旋转数N0设定通过喷射器74的燃料喷射的容量和时间的喷射器控制部分176；进行用于发动机的旋转数N0、中间旋转数Nc、输入旋转速度Ni和输出旋转速度No的输入处理的速度输入处理部分178；以及根据加速器操作量Acc计算目标节流开启度Th并将其供给到DBW 156的节流控制部分179。速度输入处理部分178通过将输出旋转速度No乘以系数以计算车辆速度V，并将其供给到驱动电动机控制部分174上。在速度输入处理部分178中，离心离合器40和单向离合器44的连接状态、CVT 42的传递齿轮比等都根据发动机的旋转数N0和中间旋转数Nc之间的速度差，或输出旋转速度No和输入旋转速度Ni之间的速度差计算，且这些数据供给到模式控制部分170中。
通过模式控制部分170选择的驱动模式包括：车辆只通过驱动电动机34的驱动力运行的EV驱动模式(或电驱动模式)；其只通过发动机32的驱动力运行的发动机驱动模式；以及驱动电动机34和发动机32两者都驱动用于其运行的混和驱动模式。在其中，当电动力SOC的剩余量较大且运行载荷较小时，选择EV驱动模式，当电动力SOC的剩余量较小或运行载荷较大时，选择发动机驱动模式。当电动力SOC的剩余量较大，载荷较高，且需要驱动电动机34以辅助发动机32，或当发动机32的输出降低以减少燃料消耗时或在类似的情况下时，选择混合驱动模式。模式控制部分170根据选择的驱动模式给启动器电动机控制部分172、驱动电动机控制部分174和喷射器控制部分176发出规定的操作命令。
根据加速器操作量Acc并参考从负压传感器73供给的负压Pb，节流控制部分179计算用于驱动节流阀72的节流目标开启度Th，并将其供给到DBW 156。在发动机驱动模式中，作为通过节流控制部分179计算的节流目标开启度Th基本与加速器操作量Acc成正比，并通过从负压传感器73获得的负压Pb和其他参数进行校正。
驱动电动机控制部分174包括：根据加速器操作量Acc设定用于驱动电动机34的输出命令参考值Com0的电动机输出决定部分180；计算加速器操作量Acc的变化率ΔAcc的变化率计算部分182；根据车辆速度V计算阈值X(X＞0)的阈值决定部分186；计算作为用于输出命令参考值Com0校正的值的附加值Ad的附加值决定部分188；以及根据输出命令参考值Com0和附加值Ad计算校正的输出命令值Com1并将其供给到第二变换器154的输出校正部分184。输出校正部分184通过将附加值Ad加到输出命令参考值Com0设定校正的输出命令值Com1。
电动机输出决定部分180根据通过参考如图7所示辅助图(参考值设定部分)190的加速器操作量Acc确定输出命令参考值Com0。当加速器操作量Acc＝0时，辅助图190中的输出命令参考值Com0为0，且随着加速器操作量Acc增加时，其也正比增加；当加速器操作量Acc超过规定值时，其表示对应于100％输出的扭矩值Tmax。辅助图190根据混和动力车10的运行特性和驱动电动机34的电特性等进行设定。
作为用于确定输出命令参考值Com0的参数，例如，车辆速度V、扭矩值或加速器操作量Acc可以被使用。
阈值决定部分186根据通过参考显示阈值X相对于车辆速度V的关系的阈值决定图192(参见图8)的车辆速度V来决定阈值X。阈值X设定在阈值决定图192中以便当车辆速度V＝0时，其在x0时小，而随着车辆速度V增加，其也以二次曲线表达的方式增加。此阈值决定图192具有如下作用：通过在认为超过发动机32的最大输出的点设定阈值X，只有当变化率ΔAcc超过阈值X时，附加值Ad才增加到输出命令参考值Com0，从而使驱动电动机34补偿用于发动机32驱动力的不足。
辅助图190和阈值决定图192不需要总是为图的形式；只要其可以根据参数值确定输出命令参考值Com0和阈值X，其为何种形式都可以。
例如，其可以为适当的近似公式或经验公式(参考值设定部分)。
附加值决定部分188如下进行工作：如图9所示，当变化率ΔAcc在具体的时间超过该时的阈值X时，附加值Ad设定为以便正比变化率ΔAcc和阈值X之间的差ΔAcc-X增加；当变化率ΔAcc低于阈值X时，ΔAcc设定为0。即使当ΔAcc＜0，ΔAcc也设定为0。
ECU 158具有作为主控制部分的CPU(中央处理单元)、作为储存部分的RAM(随机存储器)和ROM(只读存取器)、驱动器等；当CPU装载程序并与储存部分等协作进行软件处理时执行上述功能部分。辅助图190和阈值决定图192被储存在包括ROM的储存部分中。
其次，将参照图10到11D说明如此结构的动力控制装置150如何发挥功能。如图10所示的处理程序通过驱动电动机控制部分174中的功能部分的合作有规律地在很短的时间间隔连续地进行。以下说明假设以下具体操作条件：加速器操作量Acc在从时间t0到t11、从t14到t15以及从时间t18向前的时间区域为恒定，如图11A所示，同时其在从t11到t14和从t15到t18的时间区域中几乎成正比增加。在此假设驱动模式为混合驱动模式或EV驱动模式。
首先，在步骤S1，用于发动机的旋转数N0、输入旋转速度Ni、加速器操作量Acc等的信号从第一转子传感器108a、第四转子传感器118a、加速器传感器152等读取。车辆速度V根据输出旋转速度No计算。
在步骤S2，根据通过参考辅助图190(参见图7)读取的加速器操作量Acc，电动机输出决定部分180计算输出命令参考值Com0(参见图11C)，并将其供给到输出校正部分184。
在步骤S3，变化率计算部分182计算在此读取的加速器操作量Acc和相应先前值AccOLD之间的差作为变化率ΔAcc(←Acc-AccOLD)。步骤S3的处理称为所谓的微分处理(differentiation process)。为了使用在此读取的加速器操作量Acc用于下步计算，用AccOLD替换Acc并储存，且计算的变化率ΔAcc被输送到附加值决定部分188。
如图11A所示，在加速器操作量Acc增加的区域中，即在t11到t14和从t15到t18的时间区域中，计算的变化率ΔAcc实际为响应加速器操作量Acc的梯形，且在另一区域中，ΔAcc＝0。
在步骤S4，阈值决定部分186根据通过参考阈值决定图192(参见图8)的车辆速度V计算阈值X，并将其提供到附加值决定部分188。通过步骤S4的处理，如图11B所示，阈值X响应于车辆速度V(参见图11D)改变；其在从t11到t14和从t15到t18的时间区域响应于车辆速度V增加，并在其他时间区域恒定。
当阈值X设定成变化率ΔAcc从时间t12(恰好在时间t11后)到时间t13(恰好在时间t14前)以及从时间t16(恰好在时间t15后)到时间t17超过阈值X。由于阈值X如此确定以便以二次曲线(参见图8)表达的方式增加，所以，当车辆速度V相对高时，所述比率以二次曲线表达的方式从时间t15向前增加。因此，阈值X与变化率ΔAcc一致的时间t17稍微在时间t16后，而从t71向前，所述阈值X超过变化率ΔAcc。
在步骤S5，附加值决定部分188检测变化率ΔAcc是否超过阈值X，且如果ΔAcc＞X，则正比ΔAcc-X增加的附加值Ad如图9所示计算，而如果ΔAcc≤X，则Ad应该为0(Ad←0)。计算的附加值Ad提供到输出校正部分184。
如图11B阴影部分所示，ΔAcc-X恰好在时间t12后最大，此后，其逐渐变小并在时间t13达到0。其从时间t16到t17为很小。如图11C所示，附加值Ad显示对应于ΔAcc-X的趋势。
在步骤S6，输出校正部分184通过将从附加值决定部分188供给的附加值Ad增加到从电动机输出决定部分180供给的输出命令参考值Com0以计算校正输出命令参考值Com1。在此情况下，如图11C所示，校正输出命令参考值Com1大于从时间t12到t13和从t16到t17的输出命令参考值Com0，且其在其他时间区域相等。
此外，校正输出命令参考值Com1恰好在时间t12后远大于的输出命令参考值Com0，此后，其差(即，附加值Ad)变小且其在时间t13处一致。在时间t16和时间t17之间，校正输出命令参考值Com1和输出命令参考值Com0之间的差较小。
在步骤S6，如果校正的输出命令参考值Com1超过用于驱动电动机34的命令值输入范围，自然地，校正的输出命令参考值Com1限制在命令值输入范围内的值。
在步骤S7，校正的输出命令参考值Com1作为扭矩命令值供给到驱动电动机34。这样可以使驱动电动机34产生对应于校正的输出命令参考值Com1的扭矩以驱动后轮WR，以便混合动力车10以图11D所示的车辆速度V运行。
在此情况下，加速度(acceleration speed)(即，车辆速度V的梯度)“a”在时间t12之后特别高，然后随着车辆速度V的增加，其逐渐减少。如果对应于变化率ΔAcc的附加值Ad不应该增加到输出命令参考值Com0，则混合动力车10应该以对应于输出命令参考值Com0的车辆速度V′运行，且加速度“a”应该为接近恒定的小值。另一方面，在动力控制装置150中，由于通过将附加值Ad增加到输出命令参考值Com0计算的校正的输出命令参考值Com1供给到驱动电动机34，所以获得高的加速度“a”且车辆速度V比车辆速度V′更高。
从时间t15向前，当车辆速度相对高时，附加值Ad通过阈值X保持小，且车辆速度V和车辆速度V′显示几乎相同的趋势，特别是从时间t17向前，加速度相同。
总体上说，当具有突然的加速器操作，同时车辆以低速运行时，可以假设驾驶者目的在于快速加速车辆。动力控制装置150使下述情况可以实现，即当车辆以低速运行且加速度操作量Acc中的变化率ΔAcc较大时，可以获得充分大的加速度且可以实现驾驶者需要的运行性能。
此外，如图11A和图11B所示，当加速器操作量Acc′中的改变渐变时，相应的变化率ΔAcc′低于相关时间的阈值X′且附加值Ad为0(Ad＝0)。因此，校正的输出命令参考值Com1等于输出命令参考值Com0，并且加速度“a”被抑制，而正常的驾驶感觉被保持。
因此，在根据此实施方式的动力控制装置150中，作为用于指令到驱动电动机34的参考值的输出命令参考值Com0从辅助图190中计算，且对应于加速器操作量Acc中变化率ΔAcc的附加值Ad增加到输出命令参考值Com0，以计算校正的输出命令参考值Com1。驱动电动机34根据此校正的输出命令参考值Com1进行控制，以便发动机32在其输出中辅助以获得响应驾驶者的加速器操作的充分加速度。
在此情况下，不存在用于控制驱动电动机34的“控制模式”的概念，且驾驶者既不需要具有关于控制模式特性的知识，也不需要控制模式选择操作的知识，以便他/她可以方便地驾驶。动力控制装置150不需要任何用于控制模式选择的开关，且可以构成简单结构。不用说明，上述“驱动模式”涉及到EV驱动模式、发动机驱动模式以及混合驱动模式，且在性质上不同于用于控制驱动电动机34的“控制模式”。
以上说明假设节流目标开启度Th根据加速器操作量Acc设定，且加速器操作量Acc和节流目标开启度Th在严格意义上不一致，但显示基本同样的趋势。因此，在驱动电动机控制部分174中，输出命令参考值Com0、校正的输出命令参考值Com1和附加值Ad可以根据节流目标开启度Th而不是加速器操作量Acc进行设定。
在设置在动力控制装置150的功能中，将说明通过简单结构转换运行模式并且控制和抑制伴随驱动模式的转换出现的连接噪音。图12是选择地显示用于理解设置在ECU 158的功能中的此功能的方框图。
如图12所示，ECU 158包括：根据基于电动力SOC的剩余量、车辆速度V、加速器操作量Acc等判断的运行条件确定驱动模式的模式控制部分170；基于驱动模式等确定发动机32的起动时间并给第一变换器153命令以起动启动器电动机36的启动器电动机控制部分172；以及基于车辆速度V和加速器操作量Acc以计算驱动电动机34的驱动扭矩的电动机扭矩计算部分274。ECU 158还包括：基于发动机的旋转数N0，设定通过喷射器74喷射燃料的容量和时间的喷射器控制部分176；基于发动机的旋转数N0、中间旋转数Nc、输入旋转速度Ni和输出旋转速度No判断离心离合器40和单向离合器44的接合状态的离合器接合决定部分278；以及基于加速器操作量Acc计算节流目标开启度Th，并将其供给到DBW 156的目标开启度计算部分279。离合器接合决定部分278基于输出旋转速度No计算车辆速度V。
通过模式控制部分170选择的驱动模式包括：车辆只通过驱动电动机34的驱动力运行的EV驱动模式(或电驱动模式)；其只通过发动机32的驱动力运行的发动机驱动模式；以及驱动电动机34和发动机32两者都用于驱动其运行的混和驱动模式。在其中，当电动力SOC的剩余量较大且运行载荷较小时，选择EV驱动模式，当电动力SOC的剩余量较小或运行载荷较大时，选择发动机驱动模式。当电动力SOC的剩余量较大，载荷较高，且需要驱动电动机34辅助发动机32，或当发动机32的输出应该降低以减少燃料消耗时，选择混合驱动模式。模式控制部分170根据选择的驱动模式给启动器电动机控制部分172、驱动电动机计算部分274和喷射器控制部分176发出规定的操作命令。
离合器接合决定部分278包括：计算发动机旋转数N0和中间旋转数Nc之间的速度差ΔN0的离心离合器速度差计算部分280；计算输入旋转速度Ni和输出旋转速度No之间的速度差ΔN1的单向离合器速度差计算部分282；以及计算速度差ΔN1中的变化率R的变化率计算部分284。变化率计算部分284具有基于速度差ΔN1判断单向离合器44接合状态的功能，且当完成接合时，传递信号X通知其到目标开启度计算部分279。
离合器接合决定部分278还包括：将速度差ΔN1与阈值A比较的阈值决定部分186；接合控制时间计算部分288，其在当阈值决定部分186检测到速度差ΔN1低于阈值A时此为控制起动时间的假设基础上，根据变化率R计算接合控制时间Ts；以及计算在控制起动时间处节流开启度Q中的减少量的节流变化率计算部分290。
接合控制时间计算部分288基于变化率R计算用于单向离合器44接合的估计接合时间，并设定稍微大于估计接合时间的时间作为接合控制时间Ts。此外，估计的接合时间通过参考基于变化率R的查询表进行计算或通过规定的算术公式进行计算。在后面说明的动力控制装置150的支配下，发动机旋转数N0的增加率从控制起动时间向前减缓，因此考虑到此增加率的减缓，查询表或公式设计以便可以精确计算用于单向离合器44以实际接合的估计接合时间。
随着速度差ΔN1中的变化率R的增加，节流变化率计算部分290增加开启度减少量Q。具体地说，如图13所示，当变化率R为理论最小值Rmin时，开启度减少量Q设定为初始值P(P＞0)；且随着变化率R的增加，开启度减少量Q设定为成正比地较大一些的值。因此通过离合器接合决定部分278计算的接合控制时间Ts和开启度减少量Q在控制起动时间供给到目标开启度计算部分279。
目标开启度计算部分279通过参考从负压传感器73供给的负压值Pb，基于加速器操作量Acc计算用于起动节流阀72的参考值B，并将参考值B作为节流目标开启度Th供给到DBW 156。
在直到接合控制时间Ts已经经过控制起动时间或单向离合器44已经完成接合的期间，参考值B减去从离合器接合决定部分278供给的开启度减少量Q作为节流目标开启度Th被供给到DBW 156。在此期间，节流目标开启度Th可以固定在初始地在控制起动时间进行计算，或通过从当前参考值B减去开启度减少量Q的实时计算的节流目标开启度Th。换言之，当目标开启度计算部分279接收到接合控制时间Ts以及来自离合器接合决定部分278的开启度减少量Q时，其识别其为控制起动时间，然后直到已经经过接合控制时间Ts，其将节流目标开启度Th作为比参考值B小开启度减少量Q的值供给到DBW 156。当经过接合控制时间Ts后，节流目标开启度Th重新设定到参考值B。
离合器接合决定部分278基于中间旋转数Nc和输入旋转数Ni计算CVT42的传递齿轮比，并将这些数据供给到模式控制部分170等。
通过目标开启度计算部分279计算的参考值B应该基本正比于发动机驱动模式中的加速器操作量Acc，并通过从负压传感器73获得的负压Pb和其他参数进行校正。在发动机32停止的EV驱动模式中，参考值B和节流目标开启度Th为0。参考值B和节流目标开启度Th可以通过吸入管路径71的实际开启度或节流阀72的倾斜角等进行表示。由于用于参考值B和节流目标开启度Th计算的参数应该根据混和动力车10的设计适当地进行选择，所以，例如，其不必须为负压Pb。这就意味着可以省略负压传感器73，从而可以减少元件的数量。
ECU 158具有作为主控制器的CPU(中央处理单元)、作为储存部分的RAM(随机存取器)和ROM(只读存取器)、以及驱动器等；当CPU装载程序并与储存部分等协作进行软件处理时执行上述功能部分。
其次，将参照图14到16D说明采用上述结构的动力控制装置150如何实现其功能。下面给出的解释假设混和动力车10的驾驶者操作加速器以增加速度且车辆从低载荷运行到高载荷运行同时蓄电池160被充分充电。为方便理解，考虑给出两种驱动模式，EV驱动模式和发动机驱动模式，另一驱动模式的说明将被省略。主要通过ECU 158执行程序，如图14所示的处理程序有规律地(regularly)在很短的时间间隔连续地进行。
首先，在图14的步骤S101中，模式控制部分170确定当前的驱动模式；当运行载荷很小时，其选择EV驱动模式，并转入步骤S102，当运行载荷很大时，其选择发动机驱动模式，并转入步骤S 103。具体地说，如图15A所示，参考例如加速器操作量Acc和车辆速度V的参数，当加速器操作量Acc和车辆速度V较低时，确定运行载荷较小，选择EV驱动模式；当加速器操作量Acc和车辆速度V升高(图15A中的时间t21)时，选择发动机驱动模式。
在步骤S102(EV驱动模式)中，发动机扭矩计算部分274计算需要的驱动扭矩并通过第二变换器154起动驱动电动机34。当步骤S102处理后，结束如图14所示的处理程序。
在步骤S103(发动机驱动模式)，在起动电动机控制部分172的支配下，发动机32通过第一变换器153开动启动器电动机36而被起动。步骤S103的处理在从EV驱动模式变换到发动机驱动模式后进行，当确定发动机32已经通过给定的定时器装置或发动机起动确定装置起动后，启动器电动机36停止。此后，在发动机驱动模式中，喷射器74在喷射器控制部分176的支配下驱动，以便根据运行条件或发动机的旋转数N0等适当地喷射燃料。
在步骤S104，目标开启度计算部分279根据加速器操作量Acc等计算参考值B。
在步骤S105，根据接合决定标记F，确定单向离合器44接合之前还是接合之后；如果F＝0。则确定其为接合之前且程序转入步骤S106，而如果F＝1，则确定其为接合之后且程序转入步骤S116。接合决定标记F在EV驱动模式中重新设定为0。
在步骤S106中，驱动扭矩以与上述步骤S102同样的方式进行计算，且驱动电动机34通过第二变换器154起动。总之，同样在发动机驱动模式中，直到单向离合器44接合，发动机32的动力不传递到后轮WR且车辆通过驱动电动机34继续运行(参见图15E)。
在步骤S107(单向离合器接合之前)，离心离合器速度差计算部分280确定离心离合器40接合之前还是接合之后；如果得出在接合之前的判断，则程序转入步骤S116，而如果得出在接合之后的判断，则程序转入步骤S108。当发动机的旋转数N0和中间旋转数Nc之间的速度差ΔN0几乎为0时，离心离合器速度差计算部分280可以确定离心离合器40接合。
当离心离合器40接合的时间t22后，输入旋转速度Ni如图15B所示上升。
在步骤S108(离心离合器接合之后)，单向离合器速度差计算部分282通过从输出旋转速度No减去输入旋转速度Ni计算速度差ΔN1，而变化率计算部分284计算速度差ΔN1中的变化率R。
在步骤S109，阈值决定部分186将速度差ΔN1与阈值A比较；如果ΔN1＞A，则程序转入步骤S116，而如果ΔN1≤A，则程序转入步骤S110。换一种方式说，如果ΔN1＞A，则做出单向离合器44将保持不接合一段时间的判断，且在此方式下的处理继续进行；而如果ΔN1≤A，则做出恰好在单向离合器44接合之前的判断，并执行相应的步骤S110到S115。
在步骤S110中，检测用于ΔN1＞A的状态是否第一次改变到ΔN1≤A的状态，如果为第一次，即控制起动时间(参见图15B中的时间t23)，则程序转入步骤S111中，如果为第二次或后续次数，则程序转入步骤S113。
在步骤S111，接合控制时间计算部分288和节流变化率计算部分290根据变化率R计算接合控制时间Ts和开启度减少量Q，并将其供给到目标开启动计算部分279中。
在步骤S112，目标开启度计算部分279如在步骤S10中计算的一样，通过从参考值B减去开启度减少量Q计算控制输出缓冲值C。
在步骤S113，检测接合控制时间Ts是否已经从控制起动时间过去(elapse)以及单向离合器44的状态。如果接合控制时间Ts已经过去(图14中的时间t24)，则确定单向离合器44接合，接合决定标记F设定为1(步骤S114)，程序转入步骤S116。同样，当单向离合器44的接合完成时，接合决定标记F设定为1(步骤S114)，程序转入步骤S116。简而言之，当接合控制时间Ts已经过去或当单向离合器44的接合完成时，无论哪一个更早到达，程序转入步骤S114。在另一种情况，或如果接合控制时间Ts没有过去且单向离合器44仍然没有接合，则程序转入步骤S115。
单向离合器44的接合状态根据输入旋转速度Ni和输出旋转速度No之间的速度差ΔN1决定；如果ΔN1＝0，则确定离合器接合，而如果ΔN1＞0，则确定离合器不接合。为了保证关于接合的决定被正确地作出，当ΔN1＝0的状态已经继续达规定的时间时，或考虑到测量误差，当不是精确地ΔN1＝0但靠近其的状态的一定范围被继续时，可以确定已经进行了接合。
在此情况下，单向离合器44的接合状态可以根据输入旋转速度Ni和输出旋转速度No进行判断，其明显消除了特别的额外检测装置的需要。单向离合器44的接合是否已经完成可以根据从变化率计算部分284传递的信号X予以确定。
在步骤S115中，节流开启度Th设定为C，然后程序转入步骤S117中。换言之，在接合控制时间Ts期间且当单向离合器44不接合时，节流目标开启度Th比参考值B小开启度减少量Q。当参考值B根据运行条件改变时，控制输出缓冲值C被固定；然而，接合控制时间Ts较短且参考值B的变化在其期间中较小。因此，节流目标开启度Th实际比参考值B小开启度减少量Q。
在步骤S116，节流目标开启度Th设定为B。换言之，在从变换到发动机驱动模式的时间t21到控制起动时间t23的周期中，以及当接合控制时间Ts过去后，或当单向离合器44的接合完成后，在步骤S102计算的参考值B设定为节流目标开启度Th。
在步骤S117中，在步骤S115或S116设定的节流目标开启度Th供给到DBW 156，且DBW 156控制为以便节流阀72的旋转角变为等于节流目标开启度Th。当步骤S117后，如图14所示的程序结束。
如果在以上步骤S109确定ΔN1＞A，则可以重新设定接合决定标记F为0。如果实际情况如此，当单向离合器44根据发动机驱动模式的运行条件临时地脱离接合后，当单向离合器再次接合时，再次执行步骤S110到S115，以便减少接合噪音。
此外，在步骤S109，不是根据速度差ΔN1决定，可以根据从速度差ΔN1中的变化率R计算的用于单向离合器的估计接合时间等作出决定。具体地说，当估计的接合时间变为低于规定的阈值时，也可以作出其为控制起动时间和程序转入步骤S110的决定；当估计的接合时间超过规定的阈值时，程序转入步骤S116中。在此情况下，接合控制时间Ts不能太长，且驱动模式转换平稳。例如，估计的接合时间可以通过将速度差ΔN1除以变化率R进行计算。
如上所述，在根据本实施方式的动力控制装置150中，节流目标开启度Th在下述周期中比参考值B小开启度减少量Q，其中所述周期为从控制起动时间周期即恰好在单向离合器44接合之前，经过接合控制时间Ts且当单向离合器44不接合时，以便发动机32的输出被抑制并发动机旋转数N0的增加率被缓和。
如果节流目标开启度Th应该设定为等于接合控制时间Ts期间的参考值B的值，且当单向离合器44不接合时，如表示发动机的旋转数N0′的图15D中的假想线所示，增加率不被限制但可能出现大的超过部分(overshoot)。在此情况下，输入旋转速度Ni将根据此时的CVT 42的传递齿轮比显示与发动机旋转数N0′同样的趋势(图15B中的输入旋转速度Ni′)；而单向离合器44的内离合器44b和外离合器44a将被接合，同时速度差ΔN1中的变化率R较大。因此，发动机32的输出将突然传递到后轮WR，并将即刻产生一些接合噪音(参见图15A的车辆速度V′)。
相反，通过根据此实施方式的动力控制装置150，当单向离合器44接合时，发动机32的输出被抑制并发动机旋转数N0的增加率被缓和，以便速度差ΔN1中的变化率R较小且单向离合器44平稳地接合。因此，如图15A和15D所示，在发动机旋转数N0中实际上将不会出现超出部分，且车辆速度V变化很小，并将充分地抑制接合噪音的产生。
此外，在从转换到发动机驱动模式的时间t21到控制起动时间t23的周期中，参考值B设定为节流目标开启度Th，因此，发动机旋转数N0和输入旋转速度Ni在短时间内升高并且快速模式转换成为可能，从而形成所谓的响应性能的改进。
此外，当接合控制时间Ts已经过去后，或当已经完成单向离合器44的接合后，节流目标开启度Th重新设定为等于参考值B的值，以便保证正常的驾驶感觉。
另一方面，如图16A到16D所示，在加速器操作量Acc快速改变的快速加速中，发动机旋转数N0和输入旋转速度Ni快速增加，因此速度差ΔN1中的变化率R变为大值。在此情况下，接合控制时间计算部分288设定接合控制时间Ts为较短一些，且节流目标开启度Th减少达对应于快速加速的短时间，所以没有响应性能变差的机会。此外，随着变化率R的增加，节流变化率计算部分290设定开启度减少量Q较大一些，因此，发动机32的输出被充分地抑制，且变化率R在单向离合器44接合之前变小。因此，即使在快速加速中，单向离合器44也平稳接合并接合噪音的产生也被抑制，且车辆速度V几乎不改变。
换言之，由于单向离合器44接合产生的噪音被认为是根据变化率R变化，通过根据依据运行条件预先计算的变化率R进行处理，可以设定充分的开启度减少量Q以减少接合噪音。这样就可以充分减少接合噪音并进行快速动力转换而不会过度下降发动机32的输出。
由于动力控制装置150消除了单向离合器44的每个输入和输出侧的扭矩传感器的需求，所以可以获得低成本的结构，且不需要复杂控制以输出扭矩与输入扭矩相吻合。此外，用于动力控制装置150中的离心离合器40和单向离合器44为自控制离合器且不同于电磁离合器，其不需要用于接合的驱动器或任何接合控制装置。
在设置在动力控制装置150的功能中，用简单结构消除滑动的功能将被予以说明。图17是选择地显示设置在ECU 158的功能外用于理解此功能的方框图。
如图17所示，动力控制装置150包括：发动机32；起到发动机启动器和发电机作用的启动器电动机36；与曲轴38耦合的CVT(动力传递装置)42，其将发动机32的动力传递到后轮WR；改变CVT 42的传递齿轮比的变换电动机377；连接和断开曲轴38和CVT 42的输入轴之间的动力传递的离心离合器40；起到电动电动机或发电机作用的驱动电动机34；通过驱动轴100将发动机32和驱动电动机34的动力传递到后轮WR，但不将后轮WR的动力传递到发动机32的单向离合器44；以及将驱动轴100的输出减速并将其传递到后轮WR的减速齿轮机构46。发动机32的动力通过离心离合器40、CVT 42、单向离合器44、驱动轴100以及减速齿轮机构46从曲轴38传递到后轮WR。另一方面，来自驱动电动机34的动力通过驱动轴100和减速齿轮机构46传递到后轮WR。
启动器电动机36和驱动电动机34与蓄电池160连接。此蓄电池160设计为以便当驱动电动机34起到电动电动机的作用时，以及当启动器电动机36起到启动器的作用时，其将驱动能量供给到这些电动机36和34，且当启动器电动机36和驱动电动机34起到发电机的作用时，其通过其产生的电能进行充电。
控制空气容量的节流阀72可旋转地配合在发动机32的吸入通道71内。此节流阀72根据驾驶者操作的节流把手(图中未示出)的操作量旋转。喷射燃料的喷射器74和检测吸入通道71中的负压的负压传感器73设置在节流阀72和发动机32之间。催化剂345配合到发动机32的排出管315上。在催化剂345上，配置了用于活化的加热器312。
前轮FW的旋转速度通过旋转速度传感器336进行检测。驱动电动机34的旋转速度通过旋转速度传感器337进行检测。蓄电池160的终端电压和/或电荷和放电电流通过蓄电池传感器338进行检测。
在ECU 158中，滑动检测部分307d，根据通过传感器336检测的前轮FW的旋转速度Nf和从通过传感器337检测的驱动电动机34的旋转速度计算的后轮RW的旋转速度Nr之间的差或比和减速齿轮机构46的减速比，来检测滑动量R。蓄电池监测部分307a根据蓄电池传感器338检测的结果监测蓄电池160的剩余量。牵引控制部分307b控制启动器电动机36和驱动电动机34，以消除当检测的滑动量R超过规定水平时的滑动。当蓄电池的剩余量足够时，充电限制部分307c使催化剂加热器312消耗从启动器电动机36或驱动电动机34输出的电能。
图18是显示通过上述牵引控制部分307b进行的牵引控制程序的流程图。
在步骤S201，滑动量检测部分307d检测滑动量R。在步骤S202，将检测的滑动量R与允许滑动量Rfef比较。允许滑动量Rfef事先设定为允许从驱动轮有效传递到道路表面的充分值，如果滑动量R超过允许滑动量Rfef，则确定滑动量R太大且程序转入步骤S203。在步骤S203中，得出车辆是否是其中发动机32使启动器电动机36产生电能且通过启动器电动机36产生的电流用于启动驱动电动机34的串联驱动模式的判断。除了在串联驱动模式外，即当车辆通过发动机32的动力驱动时，程序转入步骤S204。在步骤S204中，牵引控制(1)如下进行：通过启动器电动机36产生的电能增加以给予载荷到发动机32，从而降低驱动力以消除滑动。
图19是显示在步骤S204进行的牵引控制(1)的程序：在步骤S301，蓄电池监测部分307a检测蓄电池160的剩余容量Vbat。在步骤S302，剩余容量Vbat与过度充电阈值Vref比较。如果剩余容量Vbat超过过度充电阈值Vref，则程序转入步骤S303以让产生的能量通过电池充电之外的其它情况被消耗。在步骤S303，充电限制部分307c开启加热器312以活化催化剂345。在步骤S304，用于开启启动器电动机36的时间根据滑动量R被临时地延迟，通过启动器电动机36产生的电能通过磁化被增加，以增加发动机上的载荷。由于启动器电动机36产生的电能通过催化剂345的加热器312被消耗，即使蓄电池160被完全地充电，可以通过启动器电动机36产生充足的再生制动力。在步骤S305，加热器312与临时再生能量产生的结束同步关闭。
图22A和图22B是显示用于在步骤S204进行的牵引控制(1)的时间表：滑动在时间t31开始，滑动量R在时间t32超过允许滑动量Rfef，当此在步骤S202被检测时，开始图19所示的牵引控制(1)。在步骤S304，开启启动器电动机36的时间临时地被延迟并增加发动机上的载荷，施加到后轮RW上的驱动力降低以消除滑动。
返回到图18，在步骤S205，再次检测滑动量R，且在步骤S206，以与上述同样的方式作出滑动量R是否太大的决定。如果确定滑动量R仍然过大，则程序转入步骤S207，牵引控制(2)通过驱动电动机34进行。
图20是显示在步骤S207进行的牵引控制(2)的程序：在步骤S401中，蓄电池160的剩余容量Vbat被检测，在步骤S402，作出驱动电动机34是否辅助驱动的决定。如果其不辅助驱动，则程序转入步骤S403并将剩余容量Vbat与过度充电阈值Vref进行比较。如果剩余容量Vbat超过过度充电阈值Vref，则程序转入步骤S404以让产生的能量通过除了电池充电之外的其它情况予以消耗。
在步骤S404，用于活化催化剂345的加热器312被偏置。在步骤S405，驱动电动机34临时起到发电机的作用，最终再生的制动力用于增加发动机上的载荷。再生的能量通过催化剂345的加热器312被消耗。在步骤S406，加热器312与临时再生能量产生的结束同步关闭。另一方面，如果在步骤S402确定驱动电动机34辅助驱动，则程序转入步骤S407，且通过驱动电动机34的辅助量根据滑动量R予以减少。
图23A到23D是在步骤S207进行的牵引控制(2)的时间表：尽管在时间t32已经进行第一牵引控制(1)，但如果不消除滑动，则如上述图20所示的牵引控制(2)在时间t33起动。当驱动电动机34在步骤S405起到发电机的作用或通过驱动电动机34的辅助量在步骤S407减少时，后轮RW的驱动力减少，因此滑动被消除。
返回到图18，如果在步骤S203确定车辆在串联驱动模式中，则程序转入步骤S208，通过驱动电动机34的牵引控制(3)被进行。
图21是显示在步骤S208进行的牵引控制(3)的程序：在步骤S501，蓄电池160的剩余容量Vbat被检测，在步骤S502，作出驱动电动机34是否正在输出驱动力的决定。如果驱动电动机34不输出驱动力且车辆为靠惯性滑行(freewheel)或再生制动在进行中，则程序转入步骤S503并将剩余容量Vbat与过度充电阈值Vref进行比较。如果剩余容量Vbat超过过度充电阈值Vref，则程序转入步骤S504以让产生的能量通过除了电池充电之外的其它情况被消耗。
在步骤S504，用于启动催化剂345的加热器312被偏置。在步骤S505，开启驱动电动机34的时间根据滑动量R被临时地延迟，且通过驱动电动机34产生的电能通过磁化被增加以增加发动机上的载荷。再生的能量通过催化剂345的加热器312被消耗。在步骤S506，加热器312随着临时再生能量产生的结束同步关闭。另一方面，如果在步骤S502确定驱动电动机34正在输出驱动力，则程序转入步骤S507，且驱动电动机34的驱动力根据滑动量R被减少。
图24是在步骤S208进行的牵引控制(3)的时间表：滑动在时间t31开始，滑动量R在时间t31开始且滑动量R超过时间t32的允许滑动量Rfef，当其在步骤S202确定时，如图21所示的牵引控制(3)开始。当驱动电动机34在步骤S505起到发电机的作用时，或驱动电动机34的驱动力在步骤S507减少时，后轮RW的驱动力减少，因此滑动被消除。
虽然已经具体显示和说明了本发明一定的优选实施方式，但是应当认为可以在此基础上做出各种变更和改进而不会脱离由附属权利要求所限定的发明保护范围。

Claims (10)

1.一种混和动力车(10)中的动力控制装置，包括：
产生用于运行的驱动力的发动机(32)和驱动电动机(34)；
检测车辆速度(V)的车辆速度传感器(118a)；
检测加速器操作量(Acc)的加速器传感器(152)；以及
具有参考值设定部分的控制部分(158)，所述参考值设定部分根据从所述车辆速度传感器(118a)提供的所述车辆速度(V)和从所述加速器传感器(152)提供的所述加速器操作量(Acc)，确定用于所述驱动电动机(34)的输出命令参考值，其特征在于：
所述控制部分(158)将通过将对应于所述加速器操作量(Acc)中的变化率的附加值(Ad)增加到从所述参考值设定部分获得的所述输出命令参考值而计算出来的校正的输出命令值，输出到所述驱动电动机(34)。
2.根据权利要求1所述的动力控制装置，其特征在于：
当所述加速器操作量(Acc)中的变化率(ΔAcc)超过阈值时，所述控制部分(158)将所述附加值(Ad)增加到所述输出命令参考值并输出所述校正的输出命令值。
3.根据权利要求2所述的动力控制装置，其特征在于：
当所述加速器操作量(Acc)中的变化率(ΔAcc)低于所述阈值时，所述控制部分(158)使所述附加值(Ad)为0。
4.根据权利要求2所述的动力控制装置，其特征在于：
所述控制部分(158)根据所述车辆速度(V)改变所述阈值。
5.根据权利要求4所述的动力控制装置，其特征在于：
所述控制部分(158)随着所述车辆速度(V)的增加而增加所述阈值。
6.根据权利要求1所述的动力控制装置，其特征在于所述动力控制装置包括：
具有与发动机(32)连接的输入侧和与所述驱动电动机(34)连接的输出侧的单向离合器(44)；
在节流电动机(156)的支配下调节节流开启度的节流阀(72)；
检测所述单向离合器(44)的输入旋转速度(Ni)并将输入旋转速度提供到所述控制部分(158)中的输入旋转传感器(116a)；以及
检测所述单向离合器(44)的输出旋转速度(No)并将输出旋转速度提供到所述控制部分(158)中的输出旋转传感器(118a)，所述输出旋转传感器也用作所述车辆速度传感器，
其中所述控制部分(158)从所述加速器传感器(152)读取所述加速器操作量(Acc)，根据所述加速器操作量(Acc)计算用于所述节流开启度的目标开启度，起动所述节流电动机以使所述节流开启度与所述目标开启度相一致，计算所述输入旋转速度(Ni)和所述输出旋转速度(No)之间的速度差(ΔN1)，并当所述速度差(ΔN1)低于规定水平时，设定所述目标开启度为低于根据所述加速器操作量(Acc)计算的参考值的值。
7.根据权利要求6所述的动力控制装置，其特征在于：
当已经经过规定的接合控制时间后，所述控制部分(158)将所述目标开启度重新设定为所述根据所述加速度操作量计算的参考值。
8.根据权利要求6所述的动力控制装置，其特征在于：
所述控制部分(158)根据所述速度差(ΔN1)中的变化率来计算所述单向离合器(44)用以接合的估计接合时间，并根据所述估计接合时间控制所述节流开启度。
9.根据权利要求6所述的动力控制装置，其特征在于：
所述控制部分(158)根据速度差(ΔN1)中的变化率调节所述目标开启度相对于所述根据所述加速度操作量计算的参考值的减少量。
10.根据权利要求9所述的动力控制装置，其特征在于：
当所述速度差中的变化率为理论最小值时，所述减少量设定为初始值；且随着所述速度差中的变化率的增加，所述减少量设定为成正比地较大一些的值。
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