專利名稱：汽車及其控制方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及汽車及其控制方法，具體地說(shuō)，涉及可由來(lái)自動(dòng)力輸出裝置的動(dòng)力驅(qū)動(dòng)的汽車及其控制方法。
背景技術(shù)：
以前，提出過這種汽車，其驅(qū)動(dòng)控制連接到驅(qū)動(dòng)輪上的電動(dòng)機(jī)，以便作用與制動(dòng)踏板的操作量對(duì)應(yīng)的蠕變扭矩(クリ一プトルク)(例如，參見日本專利特開平10-75505號(hào)公報(bào)等)。在這種汽車中，通過對(duì)應(yīng)于制動(dòng)踏板的操作量來(lái)設(shè)定蠕變扭矩，可以防止坡路上的所謂下滑現(xiàn)象等，在平坦道路上進(jìn)行蠕變扭矩驅(qū)動(dòng)，并同時(shí)實(shí)現(xiàn)能量效率的提高。
但是，在上述汽車中，當(dāng)完全松開制動(dòng)踏板的踩踏時(shí)，僅作用規(guī)定的蠕變扭矩，所以當(dāng)在上坡處停車時(shí)，由于路面坡度會(huì)產(chǎn)生下滑現(xiàn)象，同時(shí)會(huì)出現(xiàn)不能抑制其速度的情況。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的汽車的一個(gè)目的在于調(diào)整沿與行駛方向相反的方向行駛時(shí)的車速。本發(fā)明的汽車的另一個(gè)目的在于不管路面坡度如何，都能得到基本恒定的行駛感覺。
本發(fā)明的汽車為了實(shí)現(xiàn)上述目的中的至少一部分，采用如下技術(shù)方案。
本發(fā)明的汽車為一種可由來(lái)自動(dòng)力輸出裝置的動(dòng)力驅(qū)動(dòng)行駛的汽車，包括設(shè)定車輛(汽車)的行駛方向的行駛方向設(shè)定裝置；檢測(cè)和該設(shè)定的行駛方向相反的方向上的車輛行駛的反向行駛檢測(cè)裝置；和驅(qū)動(dòng)控制裝置，該驅(qū)動(dòng)控制裝置僅在由所述行駛方向設(shè)定裝置設(shè)定行駛方向、并在加速器脫開(不加速)的狀態(tài)下由所述反向行駛檢測(cè)裝置檢測(cè)出反向行駛時(shí)，設(shè)定作用在所述設(shè)定的行駛方向上的調(diào)整扭矩，并驅(qū)動(dòng)控制所述動(dòng)力輸出裝置以作用該設(shè)定的調(diào)整扭矩。
在本發(fā)明的汽車中，當(dāng)在加速器脫開的狀態(tài)下檢測(cè)出和設(shè)定的行駛方向相反的方向上的行駛時(shí)，設(shè)定作用在設(shè)定的行駛方向上的調(diào)整扭矩，并驅(qū)動(dòng)控制所述動(dòng)力輸出裝置以使設(shè)定的調(diào)整扭矩作用，所以能調(diào)整反向行駛即下滑時(shí)的車速。
在如此構(gòu)成的本發(fā)明的汽車中，可以具有檢測(cè)或推定路面坡度的路面坡度檢測(cè)推定裝置，并且所述驅(qū)動(dòng)控制裝置為根據(jù)所述檢測(cè)或推定的路面坡度設(shè)定調(diào)整扭矩的裝置。這樣，由于對(duì)應(yīng)于路面坡度設(shè)定調(diào)整扭矩，所以不管路面坡度如何，都能得到基本恒定的行駛感覺。
在基于路面坡度設(shè)定調(diào)整扭矩的本發(fā)明的汽車中，所述驅(qū)動(dòng)控制裝置為，根據(jù)表示路面坡度和調(diào)整扭矩關(guān)系的圖表設(shè)定調(diào)整扭矩，以使只有一名乘員時(shí)的反向車速變?yōu)橐?guī)定的車速的裝置。
而且，在基于路面坡度設(shè)定調(diào)整扭矩的本發(fā)明的汽車中，可以具有根據(jù)所述檢測(cè)或推定的路面坡度設(shè)定作用在所述設(shè)定的行駛方向上的初期扭矩的初期扭矩設(shè)定裝置；所述驅(qū)動(dòng)控制裝置可以為驅(qū)動(dòng)控制(所述動(dòng)力輸出裝置)以使得在車輛停下的狀態(tài)下制動(dòng)斷開時(shí)作用所述設(shè)定的初期扭矩的裝置。這樣，能防止急劇的下滑。
在本發(fā)明的汽車中，所述反向行駛檢測(cè)裝置為檢測(cè)反向車速的裝置，所述驅(qū)動(dòng)控制裝置為設(shè)定調(diào)整扭矩以使所述反向車速變?yōu)橐?guī)定速度的裝置。這樣，能將反向車速調(diào)整到規(guī)定速度。這里，作為規(guī)定速度，可以設(shè)定為步行時(shí)的速度。
在本發(fā)明的汽車中，可以具有在規(guī)定的成立條件成立時(shí)，設(shè)定作用在行駛方向上的蠕變扭矩的蠕變扭矩設(shè)定裝置；所述驅(qū)動(dòng)控制裝置可以為進(jìn)行驅(qū)動(dòng)控制以使所述設(shè)定的調(diào)整扭矩和所述設(shè)定的蠕變扭矩中較大的扭矩作用的裝置。這樣，能兼容通常的基于蠕變扭矩的車輛控制和基于調(diào)整扭矩的車輛控制。
在具有這種蠕變扭矩設(shè)定機(jī)構(gòu)的本發(fā)明的汽車中，所述蠕變扭矩設(shè)定裝置為在通過制動(dòng)器制動(dòng)使車速成為零時(shí)，設(shè)定零值的蠕變扭矩，之后，在檢測(cè)出制動(dòng)斷開時(shí)，設(shè)定規(guī)定值的蠕變扭矩的裝置。這樣，能控制不必要的蠕變扭矩的輸出，從而可使能量效率提高。
在本發(fā)明的汽車中，所述驅(qū)動(dòng)控制裝置可以為在加速器進(jìn)行加速操作(被踏下)后的加速器脫開操作(被釋放)時(shí)解除所述設(shè)定的調(diào)整扭矩的裝置。這樣，能防止伴隨調(diào)整扭矩解除的扭矩沖擊。
在本發(fā)明的汽車中，所述動(dòng)力輸出裝置為具有可使動(dòng)力相對(duì)車軸輸入和輸出(輸出至車軸和從車軸輸入)的電動(dòng)機(jī)。這樣，能通過控制電動(dòng)機(jī)的輸出扭矩來(lái)使調(diào)整扭矩作用。
在本發(fā)明的汽車中，所述動(dòng)力輸出裝置可以具有內(nèi)燃機(jī)；可以使動(dòng)力相對(duì)與車軸連接的驅(qū)動(dòng)軸輸入和輸出的驅(qū)動(dòng)軸用電動(dòng)機(jī)；及伴隨基于電能的動(dòng)力的輸入和輸出將所述內(nèi)燃機(jī)的輸出軸的動(dòng)力傳遞給所述驅(qū)動(dòng)軸的動(dòng)力傳遞裝置。所述驅(qū)動(dòng)控制裝置為控制所述內(nèi)燃機(jī)、所述驅(qū)動(dòng)軸用電動(dòng)機(jī)和所述動(dòng)力傳遞裝置，以使與所述設(shè)定的減速度對(duì)應(yīng)的動(dòng)力作用在所述驅(qū)動(dòng)軸上的裝置。
在所述動(dòng)力輸出裝置具有內(nèi)燃機(jī)、驅(qū)動(dòng)軸用電動(dòng)機(jī)和動(dòng)力傳遞裝置的本發(fā)明的汽車中，所述動(dòng)力傳遞裝置可以具有與所述內(nèi)燃機(jī)的輸出軸和所述驅(qū)動(dòng)軸以及旋轉(zhuǎn)軸這3軸連接、將與相對(duì)該3軸中的任意2軸輸入和輸出的動(dòng)力對(duì)應(yīng)的動(dòng)力相對(duì)剩余軸輸入和輸出(將與輸出至這3軸中任2軸和從其輸入的動(dòng)力對(duì)應(yīng)的動(dòng)力輸入剩余的軸和從該剩余的軸輸出)的3軸式動(dòng)力輸入和輸出裝置，以及可將動(dòng)力相對(duì)所述旋轉(zhuǎn)軸輸入和輸出(將動(dòng)力輸出至前述旋轉(zhuǎn)軸和從其輸入)的旋轉(zhuǎn)軸用電動(dòng)機(jī)。
而且，在動(dòng)力輸出裝置具有內(nèi)燃機(jī)、驅(qū)動(dòng)軸用電動(dòng)機(jī)和動(dòng)力傳遞裝置的本發(fā)明的汽車中，所述動(dòng)力傳遞裝置可以具有一成對(duì)轉(zhuǎn)子電動(dòng)機(jī)，所述電動(dòng)機(jī)包括連接到所述內(nèi)燃機(jī)的輸出軸的第一轉(zhuǎn)子；和連接到所述驅(qū)動(dòng)軸并可相對(duì)于該第一轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)的第二轉(zhuǎn)子，而且所述電動(dòng)機(jī)可以根據(jù)該第一轉(zhuǎn)子和該第二轉(zhuǎn)子的電磁作用進(jìn)行基于所述電能的動(dòng)力的輸入輸出。
本發(fā)明的汽車的控制方法為一種使用來(lái)自動(dòng)力輸出裝置的動(dòng)力并設(shè)定行駛方向而行駛的汽車的控制方法，包括下述步驟(a)檢測(cè)和所述設(shè)定的行駛方向相反的方向上的車輛行駛；和(b)僅在加速器脫開的狀態(tài)下檢測(cè)出和所述設(shè)定的行駛方向相反的方向上的行駛時(shí)，設(shè)定作用在所述設(shè)定的行駛方向上的調(diào)整扭矩，并驅(qū)動(dòng)控制所述動(dòng)力輸出裝置以作用該設(shè)定的調(diào)整扭矩。
在本發(fā)明的汽車的控制方法中，當(dāng)在加速器脫開的狀態(tài)下檢測(cè)出和設(shè)定的行駛方向相反方向上的行駛時(shí)，設(shè)定作用在設(shè)定的行駛方向上的調(diào)整扭矩，并驅(qū)動(dòng)控制動(dòng)力輸出裝置以作用設(shè)定的調(diào)整扭矩，所以能調(diào)整反向行駛、即下滑時(shí)的車速。
在上述本發(fā)明的汽車的控制方法中，所述步驟(b)可以檢測(cè)路面的坡度并基于該檢測(cè)的路面坡度設(shè)定調(diào)整扭矩。這樣，由于設(shè)定對(duì)應(yīng)于路面坡度的調(diào)整扭矩，所以不管路面坡度如何，都能得到基本一定的行駛感覺。
而且，在本發(fā)明的汽車的控制方法中，在所述步驟(b)之前，包括當(dāng)規(guī)定的成立條件成立時(shí)，設(shè)定作用在行駛方向上的蠕變扭矩的步驟，所述步驟(b)進(jìn)行驅(qū)動(dòng)控制以使所述設(shè)定的調(diào)整扭矩和所述設(shè)定的蠕變扭矩中較大的扭矩作用。這樣，能使通常的基于蠕變扭矩的車輛控制和基于調(diào)整扭矩的車輛控制相兼容。


圖1為表示作為本發(fā)明一實(shí)施例的混合動(dòng)力汽車20的大概結(jié)構(gòu)的視圖；圖2為表示由混合動(dòng)力用電子控制單元70執(zhí)行的扭矩控制例程的一個(gè)例子的流程圖；圖3為表示調(diào)整扭矩設(shè)定圖的一個(gè)例子的說(shuō)明圖；圖4為表示變形例的混合動(dòng)力汽車120的大概結(jié)構(gòu)的視圖。
具體實(shí)施例方式
下面，使用實(shí)施例說(shuō)明本發(fā)明的實(shí)施方式。圖1為表示作為本發(fā)明一實(shí)施例的混合動(dòng)力汽車20的大概結(jié)構(gòu)的視圖。如圖所示，實(shí)施例的混合動(dòng)力汽車20包括發(fā)動(dòng)機(jī)22；通過減振器28連接到發(fā)動(dòng)機(jī)22的輸出軸即曲軸26上的三軸式動(dòng)力分配集成(綜合)機(jī)構(gòu)30；連接到動(dòng)力分配集成機(jī)構(gòu)30上的可發(fā)電的電機(jī)MG1；同樣連接到動(dòng)力分配集成機(jī)構(gòu)30上的電機(jī)MG2；和控制車輛驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)整體的混合動(dòng)力用電子控制單元70。
發(fā)動(dòng)機(jī)22為使用汽油或輕油等碳?xì)浠衔镱惾剂陷敵鰟?dòng)力的內(nèi)燃機(jī)，并由發(fā)動(dòng)機(jī)用電子控制單元(以下，稱作發(fā)動(dòng)機(jī)ECU)24進(jìn)行燃料噴射控制、點(diǎn)火控制、吸入空氣量調(diào)節(jié)控制等操作控制，其中控制單元24接收來(lái)自檢測(cè)發(fā)動(dòng)機(jī)22的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)的各種傳感器的信號(hào)。發(fā)動(dòng)機(jī)ECU24和混合動(dòng)力用電子控制單元70通信聯(lián)系，根據(jù)來(lái)自混合動(dòng)力用電子控制單元70的控制信號(hào)控制發(fā)動(dòng)機(jī)22的運(yùn)轉(zhuǎn)，同時(shí)在必要的情況下，將與發(fā)動(dòng)機(jī)22的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)相關(guān)的數(shù)據(jù)輸出到混合動(dòng)力用電子控制單元70。
動(dòng)力分配集成機(jī)構(gòu)30具有作為外齒齒輪的太陽(yáng)齒輪31、與該太陽(yáng)齒輪31同軸設(shè)置的內(nèi)齒齒輪的齒圈32、與太陽(yáng)齒輪31嚙合的同時(shí)與齒圈32嚙合的多個(gè)小齒輪33、可自由地自轉(zhuǎn)和公轉(zhuǎn)地保持多個(gè)小齒輪33的行星齒輪架34，并且構(gòu)成為以太陽(yáng)齒輪31、齒圈32和行星齒輪架34為旋轉(zhuǎn)元件而進(jìn)行差動(dòng)作用的行星齒輪機(jī)構(gòu)。對(duì)于動(dòng)力分配集成機(jī)構(gòu)30，發(fā)動(dòng)機(jī)22的曲軸26與行星齒輪架34連接，電機(jī)MG1與太陽(yáng)齒輪31連接，電機(jī)MG2與齒圈32連接，電機(jī)MG1作為發(fā)電機(jī)發(fā)揮功能時(shí)，從行星齒輪架34輸入的、來(lái)自發(fā)動(dòng)機(jī)22的動(dòng)力根據(jù)其齒輪比分配于太陽(yáng)齒輪31側(cè)和齒圈32側(cè)，而在電機(jī)MG1作為電動(dòng)機(jī)發(fā)揮功能時(shí)，從行星齒輪架34輸入的、來(lái)自發(fā)動(dòng)機(jī)22的動(dòng)力和從太陽(yáng)齒輪31輸入的、來(lái)自電機(jī)MG1的動(dòng)力集成并輸出到齒圈32。齒圈32通過皮帶36、齒輪機(jī)構(gòu)37、差速齒輪38機(jī)械地連接到車輛前輪的驅(qū)動(dòng)輪39a、39b。因此，輸出到齒圈32的動(dòng)力通過皮帶36、齒輪機(jī)構(gòu)37、差速齒輪38輸出到驅(qū)動(dòng)輪39a、39b。而且，作為驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)看時(shí)，連接到動(dòng)力分配集成機(jī)構(gòu)30上的三軸為連接到行星齒輪架34上的發(fā)動(dòng)機(jī)22的輸出軸、即曲軸26；連接到太陽(yáng)齒輪31并作為電機(jī)MG1的旋轉(zhuǎn)軸的太陽(yáng)齒輪軸31a；以及連接到齒圈32的同時(shí)機(jī)械地連接到驅(qū)動(dòng)輪39a、39b的驅(qū)動(dòng)軸、即齒圈軸32a。
電機(jī)MG1和電機(jī)MG2均為能作為發(fā)電機(jī)驅(qū)動(dòng)和作為電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)的公知的同步發(fā)電電動(dòng)機(jī)，通過逆變器41、42與蓄電池50進(jìn)行電力的交換。將逆變器41、42與蓄電池50連接的電力線54由各逆變器41、42共用的正極母線和負(fù)極母線構(gòu)成，電機(jī)MG1、MG2之一發(fā)電的電力能夠由另一電機(jī)消耗。因此，蓄電池50根據(jù)電機(jī)MG1、MG2產(chǎn)生的電力或電力不足而充放電。另外，如通過電機(jī)MG1和電機(jī)MG2獲取電力收支的平衡，則蓄電池50就不進(jìn)行充放電。電機(jī)MG1、MG2每一個(gè)均由電機(jī)用電子控制單元(以下稱作電機(jī)ECU)40驅(qū)動(dòng)控制。向電機(jī)ECU40輸入驅(qū)動(dòng)控制電機(jī)MG1、MG2用的必要信號(hào)，例如從檢測(cè)出電機(jī)MG1、MG2的轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)位置用的旋轉(zhuǎn)位置檢測(cè)傳感器43、44來(lái)的信號(hào)或者輸入由未圖示的電流傳感器檢測(cè)出的、施加到電機(jī)MG1、MG2上的相電流等，由電機(jī)ECU40向逆變器41、42輸出開關(guān)控制信號(hào)。電機(jī)ECU40根據(jù)從旋轉(zhuǎn)位置檢測(cè)傳感器43、44輸入的信號(hào)、通過圖中未示出的旋轉(zhuǎn)速度計(jì)算例程計(jì)算電機(jī)MG1、MG2的轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)速度Nm1、Nm2。由于電機(jī)MG1連接到太陽(yáng)齒輪31、電機(jī)MG2連接到齒圈32，所以所述旋轉(zhuǎn)速度Nm1、Nm2成為太陽(yáng)齒輪軸31a和齒圈軸32a的旋轉(zhuǎn)速度。電機(jī)ECU40與混合動(dòng)力用電子控制單元70通信連通，根據(jù)來(lái)自混合動(dòng)力用電子控制單元70的控制信號(hào)，驅(qū)動(dòng)控制電機(jī)MG1、MG2的同時(shí)，根據(jù)需要，將與電機(jī)MG1、MG2的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)有關(guān)的數(shù)據(jù)向混合動(dòng)力用電子控制單元70輸出。
蓄電池50由蓄電池用電子控制單元(以下稱作蓄電池ECU)52管理。管理蓄電池50的必要信號(hào)例如從設(shè)置于蓄電池50的端子間的、未圖示的電壓傳感器來(lái)的端子間電壓，從在與蓄電池50的輸出端子連接的電力線54上安裝的、未圖示的電流傳感器來(lái)的充放電電流，從安裝到蓄電池50上的未圖示的溫度傳感器來(lái)的電池溫度等向蓄電池ECU52輸入，根據(jù)需要，與蓄電池50的狀態(tài)有關(guān)的數(shù)據(jù)通過通信傳遞向混合動(dòng)力用電子控制單元70輸出。另外，在蓄電池ECU52中，為了管理蓄電池50，也基于由電流傳感器檢測(cè)出的充放電電流的積算值(累積值)，計(jì)算剩余容量(SOC)。
混合動(dòng)力用電子控制單元70由以CPU72為中心的微處理器構(gòu)成，除了CPU72，還具有記憶處理程序的ROM74，暫時(shí)記憶數(shù)據(jù)的RAM76，未圖示的輸入和輸出端口和通信端口。來(lái)自點(diǎn)火開關(guān)80的點(diǎn)火信號(hào)，從檢測(cè)出變速桿81的操作位置的換檔(變速)位置傳感器82來(lái)的換檔位置SP，從檢測(cè)出與加速踏板83的踩下量對(duì)應(yīng)的加速器開度Adrv的加速踏板位置傳感器84來(lái)的加速器開度Adrv，從檢測(cè)出制動(dòng)踏板85的踩下量的制動(dòng)踏板位置傳感器86來(lái)的制動(dòng)踏板位置BP，來(lái)自車速傳感器88的車速V、由坡度(斜度)傳感器90輸出的路面坡度θ等通過輸入端口向混合動(dòng)力用電子控制單元70輸入。混合動(dòng)力用電子控制單元70正如前述，通過通信端口與發(fā)動(dòng)機(jī)ECU24、電機(jī)ECU40和蓄電池ECU52連接，與發(fā)動(dòng)機(jī)ECU24、電機(jī)ECU40和蓄電池ECU52進(jìn)行各種控制信號(hào)或數(shù)據(jù)的交換。
如此構(gòu)成的實(shí)施例的混合動(dòng)力汽車20基于與駕駛員對(duì)加速踏板83的踩下量相對(duì)應(yīng)的加速器開度Adrv和車速V，計(jì)算應(yīng)當(dāng)向作為驅(qū)動(dòng)軸的齒圈軸32a輸出的要求扭矩，運(yùn)轉(zhuǎn)控制發(fā)動(dòng)機(jī)22和電機(jī)MG1以及電機(jī)MG2，以將與該要求扭矩相對(duì)應(yīng)的要求動(dòng)力向齒圈軸32a輸出。作為發(fā)動(dòng)機(jī)22和電機(jī)MG1以及電機(jī)MG2的運(yùn)轉(zhuǎn)控制，具有如下模式扭矩變換運(yùn)轉(zhuǎn)模式，其中，運(yùn)轉(zhuǎn)控制發(fā)動(dòng)機(jī)22以從發(fā)動(dòng)機(jī)22輸出與要求動(dòng)力對(duì)應(yīng)(相稱)的動(dòng)力，并驅(qū)動(dòng)控制電機(jī)MG1和電機(jī)MG2，以使發(fā)動(dòng)機(jī)22的全部輸出動(dòng)力通過動(dòng)力分配集成機(jī)構(gòu)30、電機(jī)MG1及電機(jī)MG2變換扭矩后輸出到齒圈軸32a；或充放電運(yùn)轉(zhuǎn)模式，其中，運(yùn)轉(zhuǎn)控制發(fā)動(dòng)機(jī)22，以將與要求動(dòng)力和蓄電池50的充放電所必需的電力之和對(duì)應(yīng)的動(dòng)力從發(fā)動(dòng)機(jī)22輸出，并且驅(qū)動(dòng)控制電機(jī)MG1和電機(jī)MG2，以使伴隨蓄電池50的充放電而由發(fā)動(dòng)機(jī)22輸出的動(dòng)力的全部或部分動(dòng)力通過動(dòng)力分配集成機(jī)構(gòu)30、電機(jī)MG1及電機(jī)MG2變換扭矩，同時(shí)將要求動(dòng)力輸出到齒圈軸32a；以及電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)模式，其中停止發(fā)動(dòng)機(jī)22的運(yùn)轉(zhuǎn)，(對(duì)電機(jī)MG2)進(jìn)行運(yùn)轉(zhuǎn)控制以將來(lái)自電機(jī)MG2的與要求動(dòng)力對(duì)應(yīng)的動(dòng)力向齒圈軸32a輸出。
下面，說(shuō)明實(shí)施例的混合動(dòng)力汽車20的動(dòng)作，特別是停車狀態(tài)和停車附近狀態(tài)(踏下制動(dòng)踏板85使行駛中的車輛停止之前的狀態(tài)，以及為了使停止的車輛重新起步而踏下加速踏板83之前的狀態(tài))的動(dòng)作。圖2為表示由混合動(dòng)力用電子控制單元70執(zhí)行的扭矩控制例程的一個(gè)例子的流程圖。使該處理每隔預(yù)定時(shí)間(例如，每隔8msec)重復(fù)執(zhí)行一次。
當(dāng)執(zhí)行扭矩控制例程時(shí)，混合動(dòng)力用電子控制單元70的CPU72首先進(jìn)行控制所必需的數(shù)據(jù)的讀入處理(步驟S100)，所述數(shù)據(jù)包括由換檔位置傳感器82檢測(cè)出的換檔位置SP；由加速踏板位置傳感器84檢測(cè)出的加速器開度Adrv；由制動(dòng)踏板位置傳感器86檢測(cè)出的制動(dòng)踏板位置BP；由車速傳感器88檢測(cè)出的車速V；及由坡度傳感器90檢測(cè)出的路面坡度θ等。然后，判定換檔位置SP是否處于可驅(qū)動(dòng)的位置，即D、B、R檔位段中的任一檔位段，并判定加速器開度Adrv是否處于加速器OFF(加速器脫開、不踏油門)狀態(tài)(步驟S110)。當(dāng)判定換檔位置SP不處于可驅(qū)動(dòng)的位置時(shí)，表示駕駛員沒有要驅(qū)動(dòng)車輛的意圖；當(dāng)判定加速器處于ON(加速、踏油門)狀態(tài)時(shí)，表示駕駛員踏下加速踏板83以輸出根據(jù)加速器開度Adrv設(shè)定的扭矩，這時(shí)，由于不是所考慮的停車狀態(tài)或停車附近狀態(tài)，所以將調(diào)整扭矩解除標(biāo)記Fa設(shè)為“1”(步驟S230)，并執(zhí)行基于加速器開度Adrv的扭矩控制等其它控制(步驟S240)，結(jié)束該例程。
當(dāng)判定換檔位置SP處于可驅(qū)動(dòng)的位置，而且(加速器開度Adrv)處于加速器OFF狀態(tài)時(shí)，判定調(diào)整扭矩解除標(biāo)記Fa是否為“1”(步驟S120)，當(dāng)調(diào)整扭矩解除標(biāo)記Fa為“1”時(shí)，將調(diào)整扭矩Ta設(shè)為“0”，并將調(diào)整扭矩解除標(biāo)記Fa設(shè)為“0”(步驟S130)。后面將描述調(diào)整扭矩Ta。
接著，進(jìn)行車輛的運(yùn)行狀態(tài)是否處于蠕變扭矩輸出許可區(qū)域的判定(步驟S140)。蠕變扭矩輸出許可區(qū)域被設(shè)定為有輸出蠕變扭矩需要的區(qū)域，例如能根據(jù)車速V、制動(dòng)踏板位置BP、制動(dòng)油壓等行駛條件，以及電機(jī)MG2的性能、車輛的行駛特性等確定。當(dāng)車輛的行駛條件不處于蠕變扭矩輸出許可區(qū)域時(shí)，不需要蠕變扭矩的輸出，而執(zhí)行和扭矩控制不同的其它控制(步驟S240)，結(jié)束該例程。
當(dāng)車輛的行駛條件處于蠕變扭矩輸出許可區(qū)域時(shí)，設(shè)定蠕變扭矩Tc(步驟S150)。該蠕變扭矩Tc例如可以通過給預(yù)先設(shè)定的規(guī)定值的扭矩乘以一補(bǔ)正系數(shù)來(lái)設(shè)定，所述補(bǔ)正系數(shù)由車速V或制動(dòng)油壓確定；或者可以將預(yù)先設(shè)定的規(guī)定值的扭矩直接設(shè)為蠕變扭矩，也可以通過任何適當(dāng)?shù)姆绞皆O(shè)定。
然后，根據(jù)車速V判定車輛是否處于停車狀態(tài)(步驟S160)。當(dāng)車輛處于停車狀態(tài)時(shí)，根據(jù)制動(dòng)踏板位置BP判定是否處于制動(dòng)器ON狀態(tài)(步驟S170)，當(dāng)處于制動(dòng)器ON(制動(dòng)接通)狀態(tài)時(shí)，判定不需要蠕變扭矩，并將蠕變扭矩Tc設(shè)為“0”(步驟S180)。另一方面，當(dāng)在步驟S160中判定車輛不處于停車狀態(tài)時(shí)，根據(jù)換檔位置SP判定是否檢測(cè)出行駛方向?yàn)榉捶较?，即是否檢測(cè)出車輛下滑(步驟S190)，當(dāng)為反方向行駛時(shí)，根據(jù)路面坡度θ設(shè)定調(diào)整扭矩Ta(步驟S200)。這里，調(diào)整扭矩Ta和蠕變扭矩Tc一樣作用在預(yù)期的行駛方向上，即換檔位置SP處于D檔位段時(shí)的前進(jìn)方向和換檔位置處于R檔位段時(shí)的后退方向。對(duì)于這種設(shè)定，在本實(shí)施例中，能預(yù)先設(shè)定路面坡度θ和調(diào)整扭矩Ta之間的關(guān)系并將其作為調(diào)整扭矩設(shè)定圖存儲(chǔ)在ROM74中，當(dāng)給出路面坡度θ時(shí)，能從所述圖上得到對(duì)應(yīng)的調(diào)整扭矩Ta。在本實(shí)施例中，作為調(diào)整扭矩設(shè)定圖，對(duì)于規(guī)定坡度以下的路面坡度θ，調(diào)整扭矩Ta被設(shè)定為將僅有一名乘員(駕駛員)時(shí)的車輛的反方向(下滑方向)的車速收斂(限定)到規(guī)定車速(例如1～5km/h的步行程度的車速)所必需的扭矩；對(duì)于超過規(guī)定坡度的路面坡度θ，調(diào)整扭矩Ta被設(shè)置為規(guī)定坡度時(shí)設(shè)定的扭矩。圖3表示調(diào)整扭矩設(shè)定圖的一例。另外，即使車輛處于停車狀態(tài)，在制動(dòng)器不處于ON狀態(tài)時(shí)，也不進(jìn)行蠕變扭矩Tc的“0”值設(shè)定；即使車輛不處于停車狀態(tài)，并不沿反方向行駛時(shí)，也不進(jìn)行調(diào)整扭矩Ta的設(shè)定。
在設(shè)定蠕變扭矩Tc和調(diào)整扭矩Ta后，蠕變扭矩Tc和調(diào)整扭矩Ta中較大的一方被設(shè)為由電機(jī)MG2輸出的電機(jī)扭矩Tm(步驟S210)，然后，控制電機(jī)MG2以從電機(jī)MG2輸出設(shè)定的電機(jī)扭矩Tm(步驟S220)，結(jié)束該例程。
此時(shí)，假定為車輛停在上坡的狀態(tài)下，變速桿81處于D檔位段，而且釋放被踏下的制動(dòng)踏板85。這時(shí)的調(diào)整扭矩Ta在步驟S130被解除并被歸零(置零)。由于緊接著制動(dòng)踏板85的釋放，車輛仍處于車速V為零的停車狀態(tài)，而且制動(dòng)器處于OFF(制動(dòng)斷開)狀態(tài)，所以在步驟S150設(shè)定蠕變扭矩Tc。因此，蠕變扭矩Tc作為電機(jī)扭矩Tm從電機(jī)MG2輸出。當(dāng)路面坡度θ大時(shí)，在駕駛員釋放制動(dòng)踏板85后，檢測(cè)出車輛的逆向行駛(D檔位段時(shí)的后退)，即下滑。這時(shí)，在步驟S200，設(shè)定對(duì)應(yīng)于路面坡度θ的調(diào)整扭矩Ta，當(dāng)設(shè)定的調(diào)整扭矩Ta比蠕變扭矩Tc大時(shí)，調(diào)整扭矩Ta作為電機(jī)扭矩Tm從電機(jī)MG2輸出。如前所述，由于調(diào)整扭矩Ta被設(shè)定為用于將只有一名駕駛員時(shí)的車輛的反向行駛方向(即下滑方向)的車速收斂為規(guī)定車速所必需的扭矩，所以在規(guī)定坡度以下的路面坡度θ中，不管路面坡度θ如何，都能使車輛收斂在反向的規(guī)定車速下。這里，在該實(shí)施例中，即使在車輛有兩名或三名乘員(除駕駛員之外還有一名乘員或兩名乘員)時(shí)，也能使用只有一駕駛員時(shí)設(shè)定的調(diào)整扭矩設(shè)定圖來(lái)設(shè)定調(diào)整扭矩Ta，所以在車輛有兩名或三名乘員時(shí)，車速被收斂為比規(guī)定車速稍大的車速。而且，如果駕駛員踏下加速踏板83，則根據(jù)基于加速踏板83的踏入量的加速器開度Adrv進(jìn)行和上述扭矩控制不同的扭矩控制，從而使車輛的行為取決于加速踏板83的動(dòng)作。
根據(jù)如上所述實(shí)施例的混合動(dòng)力汽車20，當(dāng)駕駛員操作變速桿81并釋放制動(dòng)踏板85以驅(qū)動(dòng)停止的車輛時(shí)，能使和預(yù)期行駛方向相反的方向上的行駛車速收斂到規(guī)定車速。而且，在這時(shí)起作用的調(diào)整扭矩Ta對(duì)應(yīng)于路面坡度θ設(shè)定，所以不管路面坡度如何，都能得到基本恒定的行駛感覺。
在實(shí)施例的混合動(dòng)力汽車20中，盡管在車速V為零值的停車狀態(tài)下，當(dāng)制動(dòng)器處于OFF狀態(tài)時(shí)，通過步驟S150設(shè)定的蠕變扭矩Tc作為電機(jī)扭矩Tm從電機(jī)MG2輸出，但是在車速V為零值的停車狀態(tài)下，當(dāng)制動(dòng)器處于OFF狀態(tài)時(shí)，也可以根據(jù)路面坡度θ設(shè)定作為初期扭矩的蠕變扭矩Tc或調(diào)整扭矩Ta，并將其作為電機(jī)扭矩Tm從電機(jī)MG2輸出。這樣，能抑制急劇下滑。
在實(shí)施例的混合動(dòng)力汽車20中，盡管設(shè)定蠕變扭矩Tc和調(diào)整扭矩Ta，并將蠕變扭矩Tc和調(diào)整扭矩Ta中較大的一方作為電機(jī)扭矩Tm從電機(jī)MG2輸出，但是也可以將蠕變扭矩Tc和調(diào)整扭矩Ta的和作為電機(jī)扭矩Tm從電機(jī)MG2輸出，或者可以不設(shè)定蠕變扭矩Tc，而將調(diào)整扭矩Ta作為電機(jī)扭矩Tm從電機(jī)MG2輸出。在不設(shè)定所述蠕變扭矩Tc的情況下，當(dāng)在平坦道路上車輛處于停車狀態(tài)且制動(dòng)器為OFF狀態(tài)時(shí)，沒有任何扭矩從電機(jī)MG2輸出。
在實(shí)施例的混合動(dòng)力汽車20中，盡管使用坡度傳感器90檢測(cè)出的路面坡度θ來(lái)設(shè)定調(diào)整扭矩Ta，但是在行駛過程或至停車前的過程中，根據(jù)作為動(dòng)力輸出裝置的發(fā)動(dòng)機(jī)22、動(dòng)力分配集成機(jī)構(gòu)30、電機(jī)MG1和電機(jī)MG2輸出的扭矩和車輛的加速度之間的關(guān)系推定路面坡度θ，然后使用該推定的路面坡度θ來(lái)設(shè)定調(diào)整扭矩Ta也可以。
在實(shí)施例的混合動(dòng)力汽車20中，盡管使用設(shè)定路面坡度θ和調(diào)整扭矩Ta關(guān)系的調(diào)整扭矩設(shè)定圖，將調(diào)整扭矩Ta設(shè)定為用于將僅有一名乘員時(shí)的車輛的反方向(下滑方向)的車速收斂到規(guī)定車速所必需的扭矩，但是使用任何表示路面坡度θ和調(diào)整扭矩Ta關(guān)系的圖來(lái)設(shè)定調(diào)整扭矩Ta都可以。
在實(shí)施例的混合動(dòng)力汽車20中，盡管使用設(shè)定路面坡度θ和調(diào)整扭矩Ta關(guān)系的調(diào)整扭矩設(shè)定圖，將調(diào)整扭矩Ta設(shè)定為用于根據(jù)車輛行為(例如，速度或加速度)將僅有一名乘員時(shí)的車輛的反向行駛方向(下滑方向)的車速收斂到規(guī)定車速所必需的扭矩，但是通過反饋控制等手段設(shè)定調(diào)整扭矩Ta來(lái)將車速收斂到規(guī)定車速也可以。
在實(shí)施例中，盡管以搭載發(fā)動(dòng)機(jī)22、動(dòng)力分配集成機(jī)構(gòu)30、電機(jī)MG1和電機(jī)MG2的混合動(dòng)力汽車20為具體例子進(jìn)行說(shuō)明，但是只要是由基于對(duì)應(yīng)加速踏板83的踏入量而設(shè)定的加速器開度Adrv的動(dòng)力驅(qū)動(dòng)的車輛，無(wú)論任何結(jié)構(gòu)均可適用。例如，可以適用于如圖4所示的變形例的混合動(dòng)力汽車120，該汽車包括電機(jī)130和可將動(dòng)力直接輸出到驅(qū)動(dòng)軸152的電機(jī)140，其中電機(jī)130具有連接到發(fā)動(dòng)機(jī)122的曲軸126的內(nèi)轉(zhuǎn)子132、和安裝在驅(qū)動(dòng)軸152上的外轉(zhuǎn)子134，所述驅(qū)動(dòng)軸152連接到驅(qū)動(dòng)輪159a、159b上，而且電機(jī)130通過內(nèi)轉(zhuǎn)子132和外轉(zhuǎn)子134的電磁作用相對(duì)旋轉(zhuǎn)?；蛘呖梢赃m用于由使用蓄電池的電力輸出驅(qū)動(dòng)力的電機(jī)構(gòu)成的單純電動(dòng)車輛。
上面雖然使用實(shí)施例對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式進(jìn)行了說(shuō)明，但是本發(fā)明不限于所述的實(shí)施例，在不脫落本發(fā)明精神的范圍內(nèi)，可以進(jìn)行各種變形。
工業(yè)實(shí)用性本發(fā)明能用在汽車制造工業(yè)中。
權(quán)利要求
1.一種可由來(lái)自動(dòng)力輸出裝置的動(dòng)力驅(qū)動(dòng)的汽車，包括設(shè)定所述汽車的行駛方向的行駛方向設(shè)定裝置；檢測(cè)和該設(shè)定的行駛方向相反的方向上的汽車行駛的反向行駛檢測(cè)裝置；和驅(qū)動(dòng)控制裝置，該驅(qū)動(dòng)控制裝置僅在由所述行駛方向設(shè)定裝置設(shè)定行駛方向、并在加速器脫開的狀態(tài)下由所述反向行駛檢測(cè)裝置檢測(cè)出反向行駛時(shí)，設(shè)定作用在所述設(shè)定的行駛方向上的調(diào)整扭矩，并驅(qū)動(dòng)控制所述動(dòng)力輸出裝置以作用該設(shè)定的調(diào)整扭矩。
2.如權(quán)利要求1所述的汽車，其特征在于具有檢測(cè)或推定路面坡度的路面坡度檢測(cè)推定裝置，并且所述驅(qū)動(dòng)控制裝置為根據(jù)所述檢測(cè)或推定的路面坡度設(shè)定調(diào)整扭矩的裝置。
3.如權(quán)利要求2所述的汽車，其特征在于所述驅(qū)動(dòng)控制裝置為，根據(jù)表示路面坡度和調(diào)整扭矩關(guān)系的圖表設(shè)定調(diào)整扭矩，以使只有一名乘員時(shí)的反向車速變?yōu)橐?guī)定的車速的裝置。
4.如權(quán)利要求2或3所述的汽車，其特征在于具有根據(jù)所述檢測(cè)或推定的路面坡度設(shè)定作用在所述設(shè)定的行駛方向上的初期扭矩的初期扭矩設(shè)定裝置；所述驅(qū)動(dòng)控制裝置為，驅(qū)動(dòng)控制所述動(dòng)力輸出裝置，以使得在所述汽車停下的狀態(tài)下制動(dòng)斷開時(shí)作用所述設(shè)定的初期扭矩的裝置。
5.如權(quán)利要求1所述的汽車，其特征在于所述反向行駛檢測(cè)裝置為檢測(cè)反向車速的裝置，所述驅(qū)動(dòng)控制裝置為設(shè)定調(diào)整扭矩以使所述反向車速變?yōu)橐?guī)定速度的裝置。
6.如權(quán)利要求1至5中任一項(xiàng)所述的汽車，其特征在于具有在規(guī)定的成立條件成立時(shí)，設(shè)定作用在行駛方向上的蠕變扭矩的蠕變扭矩設(shè)定裝置；所述驅(qū)動(dòng)控制裝置為進(jìn)行驅(qū)動(dòng)控制以使所述設(shè)定的調(diào)整扭矩和所述設(shè)定的蠕變扭矩中較大的扭矩作用的裝置。
7.如權(quán)利要求6所述的汽車，其特征在于所述蠕變扭矩設(shè)定裝置為在通過制動(dòng)器制動(dòng)使車速成為零時(shí)，設(shè)定零值的蠕變扭矩，并且，在檢測(cè)出制動(dòng)斷開時(shí)，設(shè)定規(guī)定值的蠕變扭矩的裝置。
8.如權(quán)利要求1至7中任一項(xiàng)所述的汽車，其特征在于所述驅(qū)動(dòng)控制裝置為在加速器進(jìn)行加速操作后的加速器脫開操作時(shí)解除所述設(shè)定的調(diào)整扭矩的裝置。
9.如權(quán)利要求1至8中任一項(xiàng)所述的汽車，其特征在于所述動(dòng)力輸出裝置為具有可使動(dòng)力輸出至車軸和從車軸輸入的電動(dòng)機(jī)。
10.如權(quán)利要求1至9中任一項(xiàng)所述的汽車，其特征在于所述動(dòng)力輸出裝置具有內(nèi)燃機(jī)；可以使動(dòng)力相對(duì)與車軸連接的驅(qū)動(dòng)軸輸入和輸出的驅(qū)動(dòng)軸用電動(dòng)機(jī)；及伴隨基于電能的動(dòng)力的輸入和輸出將所述內(nèi)燃機(jī)的輸出軸的動(dòng)力傳遞給所述驅(qū)動(dòng)軸的動(dòng)力傳遞裝置，所述驅(qū)動(dòng)控制裝置為控制所述內(nèi)燃機(jī)、所述驅(qū)動(dòng)軸用電動(dòng)機(jī)和所述動(dòng)力傳遞裝置，以使與設(shè)定的減速度對(duì)應(yīng)的動(dòng)力作用在所述驅(qū)動(dòng)軸上的裝置。
11.如權(quán)利要求10所述的汽車，其特征在于所述動(dòng)力傳遞裝置具有與所述內(nèi)燃機(jī)的輸出軸和所述驅(qū)動(dòng)軸以及旋轉(zhuǎn)軸這3軸連接、將與相對(duì)該3軸中的任意2軸輸入和輸出的動(dòng)力對(duì)應(yīng)的動(dòng)力相對(duì)剩余的軸輸入和輸出的3軸式動(dòng)力輸入和輸出裝置，以及將動(dòng)力相對(duì)所述旋轉(zhuǎn)軸輸入和輸出的旋轉(zhuǎn)軸用電動(dòng)機(jī)。
12.如權(quán)利要求10所述的汽車，其特征在于所述動(dòng)力傳遞裝置具有一成對(duì)轉(zhuǎn)子電動(dòng)機(jī)，所述成對(duì)轉(zhuǎn)子電動(dòng)機(jī)包括連接到所述內(nèi)燃機(jī)的輸出軸的第一轉(zhuǎn)子；和連接到所述驅(qū)動(dòng)軸并可相對(duì)于該第一轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)的第二轉(zhuǎn)子，而且所述成對(duì)轉(zhuǎn)子電動(dòng)機(jī)可以根據(jù)該第一轉(zhuǎn)子和該第二轉(zhuǎn)子的電磁作用進(jìn)行基于所述電能的動(dòng)力的輸入輸出。
13.一種使用來(lái)自動(dòng)力輸出裝置的動(dòng)力并設(shè)定行駛方向而行駛的汽車的控制方法，所述方法包括下述步驟(a)檢測(cè)和所述設(shè)定的行駛方向相反的方向上的汽車行駛；和(b)僅在加速器脫開的狀態(tài)下檢測(cè)出和所述設(shè)定的行駛方向相反的方向上的行駛時(shí)，設(shè)定作用在所述設(shè)定的行駛方向上的調(diào)整扭矩，并驅(qū)動(dòng)控制所述動(dòng)力輸出裝置以作用該設(shè)定的調(diào)整扭矩。
14.如權(quán)利要求13所述的汽車的控制方法，其特征在于所述步驟(b)檢測(cè)路面的坡度并基于該檢測(cè)的路面坡度設(shè)定調(diào)整扭矩。
15.如權(quán)利要求13或14所述的汽車的控制方法，其特征在于在所述步驟(b)之前，包括當(dāng)規(guī)定的成立條件成立時(shí)，設(shè)定作用在行駛方向上的蠕變扭矩的步驟，所述步驟(b)進(jìn)行驅(qū)動(dòng)控制以使所述設(shè)定的調(diào)整扭矩和所述設(shè)定的蠕變扭矩中較大的扭矩作用。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種汽車及其控制方法。當(dāng)汽車沿和根據(jù)換檔位置SP判定的行駛方向相反的方向行駛時(shí)，基于檢測(cè)出的路面坡度θ，將和路面坡度θ相關(guān)的調(diào)整扭矩Ta設(shè)定為用于將僅有一名乘員時(shí)的汽車的反方向(下滑方向)的車速收斂到規(guī)定車速所必需的扭矩(S200)，比較設(shè)定的調(diào)整扭矩Ta和汽車的運(yùn)行狀態(tài)處于蠕變扭矩輸出許可區(qū)域時(shí)設(shè)定的蠕變扭矩Tc(S150)，將較大的扭矩作為電機(jī)扭矩Tm從電機(jī)輸出(S210、S220)。結(jié)果，能將汽車沿和行駛方向相反的方向行駛時(shí)的車速調(diào)整到規(guī)定車速。
文檔編號(hào)B60W10/11GK1665697SQ0381582
公開日2005年9月7日 申請(qǐng)日期2003年5月28日 優(yōu)先權(quán)日2002年7月3日
發(fā)明者灘光博 申請(qǐng)人:豐田自動(dòng)車株式會(huì)社