專利名稱：動力輸出裝置及其控制方法及安裝有動力輸出裝置的汽車的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種動力(功率)輸出裝置，一種控制該動力輸出裝置的方法以及一種安裝有該動力輸出裝置的汽車。具體來說，本發(fā)明涉及一種向驅(qū)動軸輸出動力的動力輸出裝置，以及一種控制這種動力輸出裝置的方法和一種安裝有這種動力輸出裝置的汽車。
背景技術(shù)：
一種已提出的動力輸出裝置具有發(fā)動機(jī)；包括與發(fā)動機(jī)曲軸相連的行星架和與驅(qū)動軸相連的齒圈(環(huán)形齒輪)的行星齒輪機(jī)構(gòu)，該驅(qū)動軸與車軸機(jī)械地連接；向行星齒輪機(jī)構(gòu)的太陽齒輪輸出動力的第一電機(jī)；從和向驅(qū)動軸輸入和輸出動力的第二電機(jī)；以及向和從第一電機(jī)和第二電機(jī)傳送電力的電池(例如參見日本專利公開No.2000-197208)。響應(yīng)駕駛員的需要給驅(qū)動軸施加一需求制動力的加速器關(guān)閉動作，這種已知動力輸出裝置執(zhí)行與該需求制動力對應(yīng)的第二電機(jī)的再生控制，以便利用再生電力對該電池進(jìn)行充電，同時通過再生制動控制向所述驅(qū)動軸輸出所需的制動力。
在這種現(xiàn)有動力輸出裝置中，當(dāng)在通過第二電機(jī)的再生制動控制向驅(qū)動軸施加需求制動力的過程中所生成的再生電力超過電池的容許充電極限(限制)時，第二電機(jī)僅能夠輸出與滿足電池充電極限的電力對應(yīng)的制動力。這將無法向驅(qū)動軸輸出所需的制動力，并且損害駕控性能。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的動力輸出裝置和一種控制該動力輸出裝置的相應(yīng)方法旨在確保響應(yīng)駕駛員的加速器關(guān)閉動作的需求制動力的輸出，并從而防止駕控性能遭受損害，同時防止蓄電器比如電池被過度充電。本發(fā)明的汽車也旨在確保響應(yīng)駕駛員的加速器關(guān)閉動作的需求制動力的輸出，并從而防止駕控性能下降，同時防止蓄電器比如電池被過度充電。
為了實現(xiàn)上述目的至少一部分，一種動力輸出裝置、一種控制這種動力輸出裝置的方法以及一種其上安裝有這種動力輸出裝置的汽車如下所述構(gòu)造而成。
本發(fā)明的第一動力輸出裝置向驅(qū)動軸輸出動力，它包括內(nèi)燃機(jī)；通過電力和動力的輸入和輸出將至少一部分動力從內(nèi)燃機(jī)傳送至驅(qū)動軸的電力-動力輸入-輸出器(模塊，組件)；從和向驅(qū)動軸輸入和輸出動力的電機(jī)；向和從電力-動力輸入-輸出器以及電機(jī)傳送電力的蓄電器；控制器，該控制器響應(yīng)駕駛員的需要向驅(qū)動軸施加一需求制動力的加速器關(guān)閉動作，基于該需求制動力和蓄電器的充電極限設(shè)定內(nèi)燃機(jī)的特定運(yùn)轉(zhuǎn)點以向驅(qū)動軸輸出與需求制動力對應(yīng)的制動力；并且該控制器控制內(nèi)燃機(jī)、電力-動力輸入-輸出器，以及電機(jī)，以便使內(nèi)燃機(jī)在預(yù)設(shè)定的特定運(yùn)轉(zhuǎn)點運(yùn)轉(zhuǎn)并確保向驅(qū)動軸輸出與需求制動力對應(yīng)的制動力。
本發(fā)明中的第一種動力輸出裝置基于響應(yīng)駕駛員的需要向驅(qū)動軸施加一需求制動力的加速器關(guān)閉動作和蓄電器的充電極限設(shè)定內(nèi)燃機(jī)的特定運(yùn)轉(zhuǎn)點，以便向該驅(qū)動軸輸出與需求制動力對應(yīng)的制動力。該第一種動力輸出裝置控制內(nèi)燃機(jī)、電力-動力輸入-輸出器以及電機(jī)，以便使內(nèi)燃機(jī)在預(yù)設(shè)定的特定運(yùn)轉(zhuǎn)點運(yùn)轉(zhuǎn)并確保向驅(qū)動軸輸出與需求制動力對應(yīng)的制動力。在此，所述電力-動力輸入-輸出器通過電力和動力的輸入和輸出將至少一部分動力從內(nèi)燃機(jī)傳送至驅(qū)動軸，并且電機(jī)從和向驅(qū)動軸輸入和輸出動力。這種方案通過考慮響應(yīng)駕駛員加速器關(guān)閉動作的需求制動力和蓄電器的充電極限設(shè)定內(nèi)燃機(jī)的特定運(yùn)轉(zhuǎn)點以輸出需求制動力。本發(fā)明的第一種動力輸出裝置因而在滿足蓄電器的充電極限的同時確保向驅(qū)動軸輸出需求制動力。
作為本發(fā)明的第一種動力輸出裝置的一種實施例，控制器將利用通過向和從電力-動力輸入-輸出器輸入和輸出動力而傳送至驅(qū)動軸的第一驅(qū)動力計算出的轉(zhuǎn)速設(shè)定為內(nèi)燃機(jī)的特定運(yùn)轉(zhuǎn)點處的目標(biāo)轉(zhuǎn)速，其中根據(jù)該第一驅(qū)動力與從電機(jī)輸出至驅(qū)動軸的第二驅(qū)動力之和等于需求制動力的一種特定關(guān)系和根據(jù)向和從電力-動力輸入-輸出器輸入和輸出的第一電力與向和從電機(jī)輸入和輸出的第二電力之和等于蓄電器的充電極限的另一種特定關(guān)系獲得第一驅(qū)動力。這種方案設(shè)定既滿足施加給驅(qū)動軸的需求制動力又滿足蓄電器的充電極限的內(nèi)燃機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)點。在這種情況下，控制器將利用第一驅(qū)動力計算出的從和向電力-動力輸入-輸出器輸入和輸出的動力代入目標(biāo)動力的關(guān)系式、反向計算該關(guān)系式以確定一轉(zhuǎn)速并將該確定的轉(zhuǎn)速設(shè)定為內(nèi)燃機(jī)的特定運(yùn)轉(zhuǎn)點處的目標(biāo)轉(zhuǎn)速，其中所述關(guān)系式利用內(nèi)燃機(jī)的設(shè)定的目標(biāo)轉(zhuǎn)速確定在電力-動力輸入-輸出器的反饋控制中要從和要向電力-動力輸入-輸出器輸入和輸出的目標(biāo)動力。
本發(fā)明中的第二種動力輸出裝置包括內(nèi)燃機(jī)；通過電力和動力的輸入和輸出將至少一部分動力從內(nèi)燃機(jī)傳送至驅(qū)動軸的電力-動力輸入-輸出器；從和向驅(qū)動軸輸入和輸出動力的電機(jī)；向和從電力-動力輸入-輸出器以及電機(jī)傳送電力的蓄電器；以及控制器，該控制器響應(yīng)駕駛員的需要向驅(qū)動軸施加一需求制動力的加速器關(guān)閉動作，通過考慮內(nèi)燃機(jī)的轉(zhuǎn)速由于從和向電力-動力輸入-輸出器輸入和輸出動力而增大的增大極限以及蓄電器的充電極限設(shè)定一作為需求制動力的限制的制動力極限；并且該控制器控制內(nèi)燃機(jī)、電力-動力輸入-輸出器以及電機(jī)以確保在設(shè)定的制動力極限的范圍內(nèi)向驅(qū)動軸輸出與需求制動力對應(yīng)的制動力。
第二實施例的動力輸出裝置響應(yīng)駕駛員的需要向驅(qū)動軸施加一個制動力的加速器關(guān)閉動作，通過考慮內(nèi)燃機(jī)的轉(zhuǎn)速由于從和向電力-動力輸入-輸出器輸入和輸出動力而增大的增大極限以及蓄電器的充電極限將制動力極限設(shè)定為需求制動力的極限。該第二種動力輸出裝置控制內(nèi)燃機(jī)、電力-動力輸入-輸出器以及電機(jī)，以便確保在設(shè)定的制動力極限的范圍內(nèi)向驅(qū)動軸輸出與需求制動力對應(yīng)的制動力。在此，電力-動力輸入-輸出器通過動力和動力的輸入和輸出將至少一部分動力從內(nèi)燃機(jī)傳送至驅(qū)動軸，并且電機(jī)從和向驅(qū)動軸輸入和輸出動力。這種方案根據(jù)蓄電器的充電極限和內(nèi)燃機(jī)的轉(zhuǎn)速由于從和向電力-動力輸入-輸出器輸入和輸出動力而增大的增大極限設(shè)定響應(yīng)駕駛員的加速器關(guān)閉動作的需求制動力的極限。本發(fā)明的第二種動力輸出裝置因而在既滿足內(nèi)燃機(jī)轉(zhuǎn)速增大的增大極限又滿足蓄電器的充電極限的同時確保向驅(qū)動軸輸出需求制動力。
作為本發(fā)明第二種動力輸出裝置的一種實施例，控制器計算從和向電力-動力輸入-輸出器輸入和輸出的動力以使得內(nèi)燃機(jī)的轉(zhuǎn)速等于內(nèi)燃機(jī)的轉(zhuǎn)速增大的增大極限；通過考慮計算出的從和向電力-動力輸入-輸出器輸入和輸出的動力以及蓄電器的充電極限設(shè)定電機(jī)的輸出極限；并基于計算出的從和向電力-動力輸入-輸出器輸入和輸出的動力以及電機(jī)的設(shè)定的輸出極限設(shè)定制動力極限。這種方案能夠在內(nèi)燃機(jī)轉(zhuǎn)速增大的增大極限和蓄電器的充電極限的范圍內(nèi)響應(yīng)駕駛員的加速器關(guān)閉動作而向驅(qū)動軸輸出制動力。在這種情況下，控制器將與計算出的從和向電力-動力輸入-輸出器輸入和輸出的動力對應(yīng)的從電力-動力輸入-輸出器傳送至驅(qū)動軸的驅(qū)動力和與設(shè)定的輸出極限對應(yīng)的從電機(jī)輸出至驅(qū)動軸的驅(qū)動力相加，以便設(shè)定制動力極限。
本發(fā)明的第三種動力輸出裝置向驅(qū)動軸輸出動力，它包括內(nèi)燃機(jī)；通過電力和動力的輸入和輸出將至少一部分動力從內(nèi)燃機(jī)傳送至驅(qū)動軸的電力-動力輸入-輸出器；從和向驅(qū)動軸輸入和輸出動力的電機(jī)；向和從電力-動力輸入-輸出器以及電機(jī)傳送動力的蓄電器；以及控制器，該控制器利用基于響應(yīng)駕駛員操作的給驅(qū)動軸的需求驅(qū)動力設(shè)定目標(biāo)動力的第一技術(shù)設(shè)定要從內(nèi)燃機(jī)輸出的目標(biāo)動力；響應(yīng)從駕駛員的加速器打開動作向加速器關(guān)閉動作的改變，取代第一技術(shù)而采用第二技術(shù)將低于利用第一技術(shù)基于需求驅(qū)動力設(shè)定的目標(biāo)動力的動力設(shè)定為要從內(nèi)燃機(jī)輸出的目標(biāo)動力；并控制要以設(shè)定的目標(biāo)動力驅(qū)動的內(nèi)燃機(jī)，同時控制電力-動力輸入-輸出器和電機(jī)以向驅(qū)動軸輸出與需求驅(qū)動力對應(yīng)的驅(qū)動力。
本發(fā)明的第三種動力輸出裝置利用基于響應(yīng)駕駛員操作的給驅(qū)動軸的需求驅(qū)動力設(shè)定目標(biāo)動力的第一技術(shù)設(shè)定要從內(nèi)燃機(jī)輸出的目標(biāo)動力。該第三種動力輸出裝置響應(yīng)駕駛員的加速器關(guān)閉動作，取代第一技術(shù)而采用第二技術(shù)將低于利用第一技術(shù)基于需求驅(qū)動力設(shè)定的目標(biāo)動力的動力設(shè)定為要從內(nèi)燃機(jī)輸出的目標(biāo)動力。該第三種動力輸出裝置控制要以設(shè)定的目標(biāo)動力驅(qū)動的內(nèi)燃機(jī)，同時控制電力-動力輸入-輸出器和電機(jī)以向驅(qū)動軸輸出與需求驅(qū)動力對應(yīng)的驅(qū)動力。由于從內(nèi)燃機(jī)輸出的動力減小，這種方案減少從電力-動力輸入-輸出器和電機(jī)輸出的對蓄電器進(jìn)行充電的電力。本發(fā)明的第三種動力輸出裝置因而在滿足蓄電器的充電極限的同時確保響應(yīng)駕駛員的加速器關(guān)閉動作而向驅(qū)動軸輸出需求驅(qū)動力。
作為本發(fā)明的第三種動力輸出裝置的一種實施例，當(dāng)采用第二技術(shù)時，控制器考慮利用第一技術(shù)基于需求驅(qū)動力設(shè)定的內(nèi)燃機(jī)的目標(biāo)動力和通過對該目標(biāo)動力進(jìn)行平滑處理而獲得的經(jīng)平滑的目標(biāo)動力，以便將低于利用第一技術(shù)設(shè)定的目標(biāo)動力的動力設(shè)定為要從內(nèi)燃機(jī)輸出的目標(biāo)動力。當(dāng)采用第二技術(shù)時，控制器從利用第一技術(shù)設(shè)定的內(nèi)燃機(jī)的目標(biāo)動力中減去利用第一技術(shù)基于需求驅(qū)動力設(shè)定的目標(biāo)動力與經(jīng)平滑的目標(biāo)動力之間的差值，并將減算得到的結(jié)果設(shè)定為要從內(nèi)燃機(jī)輸出的目標(biāo)動力。
本發(fā)明中的第四種動力輸出裝置包括內(nèi)燃機(jī)；通過電力和動力的輸入和輸出將至少一部分動力從內(nèi)燃機(jī)傳送至驅(qū)動軸的電力-動力輸入-輸出器；從和向驅(qū)動軸輸入和輸出動力的電機(jī)；向和從電力-動力輸入-輸出器和電機(jī)傳送電力的蓄電器；被啟動用來消耗由蓄電器、電力-動力輸入-輸出器以及電機(jī)至少之一生成的電力的輔機(jī)；以及控制器，該控制器控制內(nèi)燃機(jī)、電力-動力輸入-輸出器以及電機(jī)以向驅(qū)動軸輸出需求驅(qū)動力，并在預(yù)測到由響應(yīng)駕駛員的需要向驅(qū)動軸施加一需求制動力的加速器關(guān)閉操作的控制生成超過蓄電器的充電極限的過剩電力時，不管駕駛員的開-關(guān)操作而強(qiáng)制啟動輔機(jī)。
當(dāng)預(yù)測到由對內(nèi)燃機(jī)、電力-動力輸入-輸出器以及電機(jī)進(jìn)行控制以響應(yīng)駕駛員的加速器關(guān)閉動作而向驅(qū)動軸輸出需求驅(qū)動力的控制生成超過蓄電器的充電極限的過剩電力時，該第四種動力輸出裝置不管駕駛員的開-關(guān)操作而強(qiáng)制啟動輔機(jī)。在此，電力-動力輸入-輸出器通過電力和動力的輸入和輸出將至少一部分動力從內(nèi)燃機(jī)傳送至驅(qū)動軸。電機(jī)從和向驅(qū)動軸輸入和輸出動力。蓄電器向和從電力-動力輸入-輸出器和電機(jī)傳送電力。輔機(jī)被啟動用來消耗由蓄電器、電力-動力輸入-輸出器以及電機(jī)至少之一生成的電力。這種方案在滿足蓄電器的充電極限的同時確保響應(yīng)駕駛員的加速器關(guān)閉動作而向驅(qū)動軸輸出需求制動力。在此，該輔機(jī)可以是空氣調(diào)節(jié)裝置。
作為本發(fā)明第四種動力輸出裝置的一種實施例，控制器可強(qiáng)制啟動輔機(jī)以消耗超過蓄電器的充電極限的過剩電力。作為本發(fā)明第四種動力輸出裝置的另一種實施例，當(dāng)預(yù)測到由對內(nèi)燃機(jī)、電力-動力輸入-輸出器以及電機(jī)進(jìn)行控制以向驅(qū)動軸輸出需求驅(qū)動力的控制生成超過蓄電器的充電極限的過剩電力時，控制器控制內(nèi)燃機(jī)、電力-動力輸入-輸出器以及電機(jī)以使得電力-動力輸入-輸出器驅(qū)動內(nèi)燃機(jī)并從而消耗掉過剩電力，同時向驅(qū)動軸輸出需求驅(qū)動力，并且當(dāng)內(nèi)燃機(jī)在電力-動力輸入-輸出器驅(qū)動下的運(yùn)轉(zhuǎn)無法消耗盡超過蓄電器的充電極限的所有過剩電力時，控制器強(qiáng)制啟動輔機(jī)。當(dāng)預(yù)料到該控制生成超過蓄電器的充電極限的過剩電力時，本實施例的結(jié)構(gòu)使得電力-動力輸入-輸出器驅(qū)動內(nèi)燃機(jī)，并從而消耗過剩電力。當(dāng)內(nèi)燃機(jī)在電力-動力輸入-輸出器驅(qū)動下的運(yùn)轉(zhuǎn)無法消耗盡所有過剩電力時，本實施例的結(jié)構(gòu)強(qiáng)制啟動輔機(jī)，以消耗超過蓄電器的充電極限的剩余的過剩電力，并從而有效防止蓄電器被過度充電。
作為本發(fā)明第一種至第四種動力輸出裝置的一種實施例，電力-動力輸入-輸出器可以包括與三根軸即內(nèi)燃機(jī)的輸出軸、驅(qū)動軸以及一第三軸相連并基于從和向該三根軸中的兩根軸輸入和輸出的動力確定從和向該三根軸中的一根剩余軸輸入和輸出的動力的三軸式動力輸入-輸出器；和從和向該第三軸輸入和輸出動力的發(fā)電機(jī)。電力-動力輸入-輸出器可以是包括與內(nèi)燃機(jī)的輸出軸連接的第一轉(zhuǎn)子和與驅(qū)動軸連接的第二轉(zhuǎn)子并伴隨通過第一轉(zhuǎn)子與第二轉(zhuǎn)子之間的電磁作用生成的電力的輸入和輸出而將至少一部分動力從內(nèi)燃機(jī)輸出至驅(qū)動軸的雙轉(zhuǎn)子電機(jī)。
本發(fā)明可以是一種裝備有上述第一種至第四種動力輸出裝置任一種的汽車，其中驅(qū)動軸與該汽車的車軸機(jī)械連接。
本發(fā)明的第五種動力輸出裝置向驅(qū)動軸輸出動力，它包括內(nèi)燃機(jī)；具有第一交流電機(jī)并通過從和向該第一交流電機(jī)輸入和輸出電力和動力而將至少一部分動力從內(nèi)燃機(jī)傳送至驅(qū)動軸的電力-動力輸入-輸出器；從和向驅(qū)動軸輸入和輸出動力的第二交流電機(jī)；向和從第一交流電機(jī)和第二交流電機(jī)傳送電力的蓄電器；以及控制器，該控制器設(shè)定內(nèi)燃機(jī)的特定運(yùn)轉(zhuǎn)點以向驅(qū)動軸輸出需求驅(qū)動力；啟動并控制內(nèi)燃機(jī)、第一交流電機(jī)以及第二交流電機(jī)，以便使內(nèi)燃機(jī)在預(yù)設(shè)定的特定運(yùn)轉(zhuǎn)點處運(yùn)轉(zhuǎn)并確保向驅(qū)動軸輸出與需求驅(qū)動力對應(yīng)的驅(qū)動力；并在出現(xiàn)超過蓄電器的充電極限的過剩電力時執(zhí)行過剩電力消耗控制，其中該過剩電力消耗控制啟動并控制第一交流電機(jī)和第二交流電機(jī)，以便通過輸入和輸出一不會生成驅(qū)動力的無效電力分量使得至少一部分過剩電力被第一交流電機(jī)與第二交流電機(jī)至少之一消耗掉。
本發(fā)明的第五種動力輸出裝置設(shè)定內(nèi)燃機(jī)的特定運(yùn)轉(zhuǎn)點以向驅(qū)動軸輸出需求驅(qū)動力；啟動并控制內(nèi)燃機(jī)、第一交流電機(jī)以及第二交流電機(jī)，以便使內(nèi)燃機(jī)在預(yù)設(shè)定的特定運(yùn)轉(zhuǎn)點處運(yùn)轉(zhuǎn)并確保向驅(qū)動軸輸出與需求驅(qū)動力對應(yīng)的驅(qū)動力；并在出現(xiàn)超過蓄電器的充電極限的過剩電力時執(zhí)行過剩電力消耗控制。該過剩電力消耗控制啟動并控制第一交流電機(jī)和第二交流電機(jī)，以便通過輸入和輸出一不會生成驅(qū)動力的無效電力分量使得至少一部分過剩電力被第一交流電機(jī)與第二交流電機(jī)至少之一消耗掉。這種方案在確保向驅(qū)動軸輸出與需求驅(qū)動力對應(yīng)的驅(qū)動力的同時有效防止蓄電器被過度充電或者被利用過大電壓充電。至少一部分過剩電力被第一交流電機(jī)或者第二交流電機(jī)消耗掉。因此，無需設(shè)置任何其它裝置附加來消耗過剩電力。
作為本發(fā)明第五種動力輸出裝置的一種實施例，控制器可以響應(yīng)駕駛員的需要向驅(qū)動軸施加一需求制動力的加速器關(guān)閉動作而執(zhí)行所述過剩電力消耗控制。
作為本發(fā)明中第五種動力輸出裝置的另一種實施例，電力-動力輸入-輸出器可以包括與三根軸即內(nèi)燃機(jī)的輸出軸、驅(qū)動軸以及一第三軸相連并基于從和向該三根軸中的兩根軸輸入和輸出的動力確定從和向該三根軸中的一根剩余軸輸入和輸出的動力的三軸式動力輸入-輸出器；和作為能夠從和向該第三軸輸入和輸出動力的電動發(fā)電機(jī)的第一交流電機(jī)。第一交流電機(jī)是包括與內(nèi)燃機(jī)的輸出軸連接的第一轉(zhuǎn)子和與驅(qū)動軸連接的第二轉(zhuǎn)子并伴隨通過第一轉(zhuǎn)子與第二轉(zhuǎn)子之間的電磁作用生成的電力的輸入和輸出而將至少一部分動力從內(nèi)燃機(jī)輸出至驅(qū)動軸的雙轉(zhuǎn)子電機(jī)。
本發(fā)明可以是一種裝備有一種動力輸出裝置的汽車，其中驅(qū)動軸與該汽車的車軸機(jī)械連接。在這種情況下，控制器可以響應(yīng)由于與車軸連接的車輪的空轉(zhuǎn)而引起的打滑的發(fā)生執(zhí)行所述過剩電力消耗控制。
控制本發(fā)明動力輸出裝置的第一種方法是一種控制具有內(nèi)燃機(jī)、通過電力和動力的輸入和輸出將至少一部分動力從內(nèi)燃機(jī)傳送至驅(qū)動軸的電力-動力輸入-輸出器、從和向驅(qū)動軸輸入和輸出動力的電機(jī)以及向和從電力-動力輸入-輸出器以及電機(jī)傳送電力的蓄電器的動力輸出裝置的方法，該控制方法包括以下步驟(a)響應(yīng)駕駛員的需要向驅(qū)動軸施加一需求制動力的加速器關(guān)閉動作，基于需求制動力和蓄電器的充電極限設(shè)定內(nèi)燃機(jī)的特定運(yùn)轉(zhuǎn)點以向驅(qū)動軸輸出與需求制動力對應(yīng)的制動力；和(b)控制內(nèi)燃機(jī)、電力-動力輸入-輸出器以及電機(jī)，以便使內(nèi)燃機(jī)在預(yù)設(shè)定的特定運(yùn)轉(zhuǎn)點處運(yùn)轉(zhuǎn)并確保向驅(qū)動軸輸出與需求制動力對應(yīng)的制動力。
控制本發(fā)明動力輸出裝置的第二種方法是一種控制具有內(nèi)燃機(jī)、通過電力和動力的輸入和輸出將至少一部分動力從內(nèi)燃機(jī)傳送至驅(qū)動軸的電力-動力輸入-輸出器、從和向驅(qū)動軸輸入和輸出動力的電機(jī)以及向和從電力-動力輸入-輸出器以及電機(jī)傳送電力的蓄電器的動力輸出裝置的方法，該控制方法包括以下步驟(a)響應(yīng)駕駛員的需要向驅(qū)動軸施加-需求制動力的加速器關(guān)閉動作，通過考慮內(nèi)燃機(jī)的轉(zhuǎn)速由于從和向電力-動力輸入-輸出器輸入和輸出動力而增大的增大極限以及蓄電器的充電極限設(shè)定作為需求制動力的極限的制動力極限；和(b)控制內(nèi)燃機(jī)、電力-動力輸入-輸出器以及電機(jī)，以便在設(shè)定的制動力極限的范圍內(nèi)確保向驅(qū)動軸輸出與需求制動力對應(yīng)的制動力。
控制本發(fā)明動力輸出裝置的第三種方法是一種控制具有內(nèi)燃機(jī)、通過電力和動力的輸入和輸出將至少一部分動力從內(nèi)燃機(jī)傳送至驅(qū)動軸的電力-動力輸入-輸出器、從和向驅(qū)動軸輸入和輸出動力的電機(jī)以及向和從電力-動力輸入-輸出器以及電機(jī)傳送電力的蓄電器的動力輸出裝置的方法，該控制方法包括以下步驟(a)基于響應(yīng)駕駛員操作的給驅(qū)動軸的需求驅(qū)動力設(shè)定要從內(nèi)燃機(jī)輸出的目標(biāo)動力；(b)響應(yīng)從駕駛員的加速器打開動作向加速器關(guān)閉動作的改變，使得在步驟(a)中設(shè)定的目標(biāo)動力無效，而將低于步驟(a)中基于需求驅(qū)動力設(shè)定的目標(biāo)動力的動力設(shè)定為要從內(nèi)燃機(jī)輸出的目標(biāo)動力；以及(c)控制要以設(shè)定的目標(biāo)動力驅(qū)動的內(nèi)燃機(jī)，同時控制電力-動力輸入-輸出器和電機(jī)以向驅(qū)動軸輸出與需求驅(qū)動力對應(yīng)的驅(qū)動力。
控制本發(fā)明動力輸出裝置的第四種方法是一種控制具有內(nèi)燃機(jī)、通過電力和動力的輸入和輸出將至少一部分動力從內(nèi)燃機(jī)傳送至驅(qū)動軸的電力-動力輸入-輸出器、從和向驅(qū)動軸輸入和輸出動力的電機(jī)、向和從電力-動力輸入-輸出器和電機(jī)傳送電力的蓄電器以及被啟動用來消耗由蓄電器、電力-動力輸入-輸出器以及電機(jī)至少之一生成的電力的輔機(jī)的動力輸出裝置的方法，該控制方法包括以下步驟(a)控制內(nèi)燃機(jī)、電力-動力輸入-輸出器以及電機(jī)以向驅(qū)動軸輸出需求驅(qū)動力；和(b)在預(yù)測到步驟(a)中的由響應(yīng)駕駛員的需要向驅(qū)動軸施加一需求制動力的加速器關(guān)閉操作的控制生成超過蓄電器的充電極限的過剩電力時，不管駕駛員的開-關(guān)操作而強(qiáng)制啟動輔機(jī)。
控制本發(fā)明動力輸出裝置的第五種方法是一種控制具有內(nèi)燃機(jī)、具有第一交流電機(jī)并通過從和向第一交流電機(jī)輸入和輸出電力和動力而將至少一部分動力從內(nèi)燃機(jī)輸出至驅(qū)動軸的電力-動力輸入-輸出器、從和向驅(qū)動軸輸入和輸出動力的第二交流電機(jī)以及向和從第一交流電機(jī)以及第二交流電機(jī)傳送電力的蓄電器的動力輸出裝置的方法，該控制方法包括以下步驟(a)設(shè)定內(nèi)燃機(jī)的特定運(yùn)轉(zhuǎn)點，以便向驅(qū)動軸輸出需求驅(qū)動力；和(b)啟動并控制內(nèi)燃機(jī)、第一交流電機(jī)以及第二交流電機(jī)，以便使內(nèi)燃機(jī)在預(yù)設(shè)定的特定運(yùn)轉(zhuǎn)點處運(yùn)轉(zhuǎn)并確保向驅(qū)動軸輸出與需求驅(qū)動力對應(yīng)的驅(qū)動力；并在出現(xiàn)超過蓄電器的充電極限的過剩電力時，啟動并控制第一交流電機(jī)和第二交流電機(jī)，以便通過輸入和輸出一不會生成驅(qū)動力的無效電力分量使得至少一部分過剩電力被第一交流電機(jī)與第二交流電機(jī)至少之一消耗掉。


圖1示意性地示出本發(fā)明一個實施例其上安裝有動力輸出裝置的一種混合動力汽車的構(gòu)造；圖2是示出由包括在該實施例混合動力汽車內(nèi)的混合動力電子控制單元執(zhí)行的第一運(yùn)轉(zhuǎn)控制(驅(qū)動控制)程序的流程圖；圖3示出表示加速器開度Acc和車速V與需求轉(zhuǎn)矩Tr*的關(guān)系的曲線圖；圖4是示出包括在該實施例混合動力汽車內(nèi)的動力分配綜合(統(tǒng)籌)機(jī)構(gòu)中的旋轉(zhuǎn)件的轉(zhuǎn)速與轉(zhuǎn)矩之間動態(tài)關(guān)系的共線圖；
圖5是示出由第二實施例的混合動力汽車內(nèi)的混合動力電子控制單元執(zhí)行的第二運(yùn)轉(zhuǎn)控制程序的流程圖；圖6是示出由第三實施例的混合動力汽車內(nèi)的混合動力電子控制單元執(zhí)行的第三運(yùn)轉(zhuǎn)控制程序的流程圖；圖7是示出由第四實施例的混合動力汽車內(nèi)的混合動力電子控制單元70執(zhí)行的第四運(yùn)轉(zhuǎn)控制程序的流程圖；圖8是示出由電機(jī)ECU40執(zhí)行的電機(jī)控制程序的流程圖；圖9示意性地示出一改進(jìn)示例中的另一種混合動力汽車的構(gòu)造；和圖10示意性地示出另一改進(jìn)示例中的再一種混合動力汽車的構(gòu)造。
具體實施例方式
下面作為一個優(yōu)選實施例對實施本發(fā)明的一種方式進(jìn)行討論。圖1示意性地示出本發(fā)明一個實施例其上安裝有動力輸出裝置的一種混合動力汽車20的構(gòu)造。如圖所示，本實施例的混合動力汽車20包括一臺發(fā)動機(jī)22；一個經(jīng)由減振器28與用作發(fā)動機(jī)22的輸出軸的曲軸26連接的三軸式動力分配綜合機(jī)構(gòu)30；一個與動力分配綜合機(jī)構(gòu)30連接并能夠生成電力的電機(jī)MG1；與齒圈軸32a相連的減速齒輪(減速器)35，該齒圈軸32a用作與動力分配綜合機(jī)構(gòu)30相連的驅(qū)動軸；與減速齒輪35連接的另一電機(jī)MG2；以及一個對整個動力輸出裝置進(jìn)行控制的混合動力電子控制單元70。
發(fā)動機(jī)22是一臺利用碳?xì)浠衔锶剂媳热缙突蛘咻p油輸出動力的內(nèi)燃機(jī)。發(fā)動機(jī)電子控制單元(下文中稱作發(fā)動機(jī)ECU)24從檢測發(fā)動機(jī)22的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)的各個傳感器接收信號，并負(fù)責(zé)發(fā)動機(jī)22的運(yùn)轉(zhuǎn)控制，例如燃料噴射控制、點火控制以及吸入空氣量調(diào)節(jié)。發(fā)動機(jī)ECU24與混合動力電子控制單元70相通，用以響應(yīng)從混合動力電子控制單元70傳送的控制信號而控制發(fā)動機(jī)22的運(yùn)轉(zhuǎn)，同時根據(jù)要求向混合動力電子控制單元70輸出與發(fā)動機(jī)22的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)相關(guān)的數(shù)據(jù)。
動力分配綜合機(jī)構(gòu)30具有一個太陽齒輪31，它是一個外齒輪；一個齒圈32，它是一個內(nèi)齒輪并且與太陽齒輪31同心布置；多個與太陽齒輪31和齒圈32嚙合的行星齒輪33；以及一個行星架34，該行星架以這樣一種方式保持多個行星齒輪33，即允許它們在各自軸線上自由公轉(zhuǎn)和自由自轉(zhuǎn)。也就是說，動力分配綜合機(jī)構(gòu)30被構(gòu)造成一個允許太陽齒輪31、齒圈32以及行星架34作為旋轉(zhuǎn)件發(fā)生差速運(yùn)動的行星齒輪機(jī)構(gòu)。動力分配綜合機(jī)構(gòu)30中的行星架34、太陽齒輪31以及齒圈32分別與發(fā)動機(jī)22的曲軸26、與電機(jī)MG1以及經(jīng)由齒圈軸32a與減速齒輪35連接。在電機(jī)MG1用作一臺發(fā)電機(jī)時，從發(fā)動機(jī)22輸出并經(jīng)由行星架34輸入的動力依照齒輪齒數(shù)比被分配給太陽齒輪31和齒圈32。另一方面，在電機(jī)MG1用作一臺電機(jī)時，從發(fā)動機(jī)22輸出并經(jīng)由行星架34輸入的動力與從電機(jī)MG1輸出并經(jīng)由太陽齒輪31輸入的動力被組合，并且合成的動力輸出至齒圈32。輸出至齒圈32的動力因而最終經(jīng)由齒輪機(jī)構(gòu)60和差速齒輪62從齒圈軸32a傳送至驅(qū)動輪63a和63b。
電機(jī)MG1和MG2均是已知的作為發(fā)電機(jī)和作為電動機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)的同步電動發(fā)電機(jī)(例如，具有一個其外表面上安裝有永久磁體的轉(zhuǎn)子和一個其上纏繞有三相線圈的定子的PM同步電動發(fā)電機(jī))。電機(jī)MG1和MG2經(jīng)由逆變器41和42向和從電池50傳送電力。連接逆變器41和42與電池50的電力線54被構(gòu)造成由逆變器41和42共用的正極母線和負(fù)極母線。這種方案能夠使得由電機(jī)MG1和MG2之一生成的電力被另一電機(jī)消耗掉。電池50利用電機(jī)MG1或者M(jìn)G2生成的過剩電力進(jìn)行充電，并放出電力來補(bǔ)給電力的不足。當(dāng)在電機(jī)MG1和MG2之間獲得電力平衡時，電池50既不充電也不放電。電機(jī)MG1和MG2的運(yùn)轉(zhuǎn)由一電機(jī)電子控制單元(下文中稱作電機(jī)ECU)40控制。電機(jī)ECU40接收控制電機(jī)MG1和MG2的運(yùn)轉(zhuǎn)所需的各種信號，例如來自對電機(jī)MG1和MG2中轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)位置進(jìn)行檢測的旋轉(zhuǎn)位置檢測傳感器43和44的信號和施加在電機(jī)MG1和MG2上并由電流傳感器(未示出)測量的相電流。電機(jī)ECU40向逆變器41和42輸出轉(zhuǎn)換控制信號。電機(jī)ECU40與混合動力電子控制單元70連通，用于響應(yīng)從混合動力電子控制單元70發(fā)出的控制信號而控制電機(jī)MG1和MG2的運(yùn)轉(zhuǎn)，同時根據(jù)需要向混合動力電子控制單元70輸出與電機(jī)MG1和MG2的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)相關(guān)的數(shù)據(jù)。
電池50處于電池電子控制單元(下文中稱作電池ECU)52的控制下。電池ECU52接收控制電池50所需的各種信號，例如由位于電池50的端子之間的電壓傳感器(未示出)測定出的端子間電壓；由與電力線54連接的電流傳感器(未示出)測定出的充電-放電電流，其中電力線54與電池50的輸出端子相連；以及由與電池50連接的溫度傳感器(未示出)測定出的電池溫度。電池ECU52根據(jù)需要通過通信向混合動力電子控制單元70輸出與電池50的狀態(tài)相關(guān)的數(shù)據(jù)。電池ECU52基于由電流傳感器測定出的累計充電-放電電流計算出電池50的充電狀態(tài)(SOC)，用以控制電池50。
一個用于調(diào)節(jié)混合動力汽車20內(nèi)部空間中的空氣的空氣調(diào)節(jié)裝置90經(jīng)由轉(zhuǎn)換器94連接在電力線54上，電力線54與電池50以及電機(jī)MG1和MG2連接?？諝庹{(diào)節(jié)裝置90利用存儲在電池50中并經(jīng)由轉(zhuǎn)換器94供應(yīng)的電力以及由電機(jī)MG1和MG2生成的電力啟動。
混合動力電子控制單元70被構(gòu)造成一微處理器并且包括一個CPU72、一個存儲處理程序的ROM74、一個臨時存儲數(shù)據(jù)的RAM76、一個輸入～輸出端口(未示出)以及一個通信端口(未示出)?；旌蟿恿﹄娮涌刂茊卧?0經(jīng)由輸入端口接收各種數(shù)據(jù)和信號。輸入的數(shù)據(jù)和信號包括來自點火開關(guān)80的點火信號；來自用于檢測換檔桿81當(dāng)前位置的換檔位置傳感器82的換檔位置SP；來自用于檢測加速器踏板83的踏下量的加速器踏板位置傳感器84的加速器開度Acc；來自用于檢測制動踏板85的踏下量的制動踏板位置傳感器86的制動踏板位置BP；來自車速傳感器88的車速V；以及來自用于啟動和關(guān)閉空氣調(diào)節(jié)裝置90的空氣調(diào)節(jié)裝置開關(guān)92的工作信號?；旌蟿恿﹄娮涌刂茊卧?0如上所述經(jīng)由通信端口與發(fā)動機(jī)ECU24、電機(jī)ECU40以及電池ECU52相連，并向和從發(fā)動機(jī)ECU24、電機(jī)ECU40以及電池ECU52傳送各種控制信號和數(shù)據(jù)。
由此構(gòu)造而成的該實施例混合動力汽車20基于車速V的以及與駕駛員在加速器踏板83上的踏下量對應(yīng)的加速器開度Acc的檢測值計算要輸出至用作驅(qū)動軸的齒圈軸32a的需求轉(zhuǎn)矩。發(fā)動機(jī)22以及電機(jī)MG1和MG2受到運(yùn)轉(zhuǎn)控制以向齒圈軸32a輸出與計算的需求轉(zhuǎn)矩對應(yīng)的所需動力。發(fā)動機(jī)22以及電機(jī)MG1和MG2的運(yùn)轉(zhuǎn)控制選擇性地執(zhí)行轉(zhuǎn)矩變換運(yùn)轉(zhuǎn)模式、充電-放電運(yùn)轉(zhuǎn)模式以及電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)模式中的一種。轉(zhuǎn)矩變換運(yùn)轉(zhuǎn)模式控制發(fā)動機(jī)22的運(yùn)轉(zhuǎn)以輸出與所需動力相當(dāng)?shù)膭恿?，同時驅(qū)動和控制電機(jī)MG1和MG2以使得從發(fā)動機(jī)22輸出的所有動力均借助于動力分配綜合機(jī)構(gòu)30以及電機(jī)MG1和MG2經(jīng)受轉(zhuǎn)矩變換并輸出至齒圈軸32a。充電-放電運(yùn)轉(zhuǎn)模式對發(fā)動機(jī)22的運(yùn)轉(zhuǎn)進(jìn)行控制以輸出與所需動力和給電池50充電所消耗的電力或者電池50放電所供應(yīng)的電力之和相當(dāng)?shù)膭恿?，同時驅(qū)動和控制電機(jī)MG1和MG2以使得與所需動力相當(dāng)?shù)膹陌l(fā)動機(jī)22輸出的所有或者部分動力均借助于動力分配綜合機(jī)構(gòu)30以及電機(jī)MG1和MG2經(jīng)受轉(zhuǎn)矩變換并輸出至齒圈軸32a，同時對電池50進(jìn)行充電或放電。電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)模式停止發(fā)動機(jī)22的運(yùn)轉(zhuǎn)并驅(qū)動和控制電機(jī)MG2以向齒圈軸32a輸出與所需動力相當(dāng)?shù)膭恿Α?br> 下面說明如上所述構(gòu)造而成的本實施例混合動力汽車20的運(yùn)轉(zhuǎn)，尤其是駕駛員踏下加速器踏板83時的運(yùn)轉(zhuǎn)。圖2是示出由本實施例混合動力汽車20內(nèi)的混合動力電子控制單元70執(zhí)行的第一運(yùn)轉(zhuǎn)控制程序的流程圖。從駕駛員對加速器踏板83的踏下動作開始，以預(yù)定時間間隔(例如每隔8毫秒)反復(fù)執(zhí)行該程序。駕駛員對加速器踏板83的踏下動作例如基于前次加速器開度Acc與由加速器踏板位置傳感器84檢測到的當(dāng)前加速器開度Acc之間的差值確定。
當(dāng)程序進(jìn)入該第一運(yùn)轉(zhuǎn)控制程序時，混合動力電子控制單元70的CPU72首先輸入控制所需的數(shù)據(jù)，該數(shù)據(jù)包括表示加速器踏板83的踏下量的加速器開度Acc；從車速傳感器88發(fā)出的車速V；發(fā)動機(jī)22的曲軸26的轉(zhuǎn)速Ne；以及電機(jī)MG1和MG2的轉(zhuǎn)速Nm1和Nm2(步驟S100)。電機(jī)MG1和MG2的轉(zhuǎn)速Nm1和Nm2利用由旋轉(zhuǎn)位置檢測傳感器43和44檢測到的電機(jī)MG1和MG2中轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)位置計算得出，并通過通信從電機(jī)ECU40輸入混合動力電子控制單元70中。發(fā)動機(jī)22的轉(zhuǎn)速Ne利用電機(jī)MG1的轉(zhuǎn)速Nm1、齒圈軸32a的轉(zhuǎn)速Nr以及動力分配綜合機(jī)構(gòu)30的齒輪齒數(shù)比ρ(太陽齒輪的齒數(shù)/齒圈的齒數(shù))計算得出。在此，齒圈軸32a的轉(zhuǎn)速Nr通過電機(jī)MG2的轉(zhuǎn)速Nm2除以減速齒輪35的齒輪齒數(shù)比Gr(電機(jī)MG2的轉(zhuǎn)速/齒圈軸32a的轉(zhuǎn)速)而獲得。另一種可利用的結(jié)構(gòu)是將一轉(zhuǎn)速傳感器連接在發(fā)動機(jī)22的曲軸26上，直接測定出發(fā)動機(jī)22的轉(zhuǎn)速Ne。
在所需數(shù)據(jù)輸入之后，CPU72基于輸入的加速器開度Acc和車速V設(shè)定要輸出至用作驅(qū)動軸的齒圈軸32a的所需轉(zhuǎn)矩Tr*和要從發(fā)動機(jī)22輸出的目標(biāo)動力Pe*(步驟S102)。在本實施例的結(jié)構(gòu)中，預(yù)先確定加速器開度Acc和車速V與需求轉(zhuǎn)矩Tr*的關(guān)系，并以需求轉(zhuǎn)矩設(shè)定圖的形式存儲在ROM74內(nèi)。本實施例的程序從存儲在ROM74中的需求轉(zhuǎn)矩設(shè)定圖讀取和設(shè)定與加速器開度Acc和車速V的輸入數(shù)據(jù)對應(yīng)的需求轉(zhuǎn)矩Tr*的值。圖3示出需求轉(zhuǎn)矩設(shè)定圖的一個示例。發(fā)動機(jī)22的目標(biāo)動力Pe*被設(shè)定為需求轉(zhuǎn)矩Tr*和齒圈軸32a的轉(zhuǎn)速Nr的乘積、電池50的充電-放電需求量或所需充電-放電量Pb*、以及潛在損耗Loss的總和。在此，電池50的充電-放電需求量Pb*根據(jù)電池50的充電狀態(tài)(SOC)設(shè)定。齒圈軸32a的轉(zhuǎn)速Nr可以通過車速V乘以換算系數(shù)k或者通過電機(jī)MG2的轉(zhuǎn)速Nm2除以減速齒輪35的齒輪齒數(shù)比Gr獲得。
在設(shè)定發(fā)動機(jī)22的目標(biāo)動力Pe*之后，CPU72將發(fā)動機(jī)22的從能夠?qū)崿F(xiàn)目標(biāo)動力Pe*的運(yùn)轉(zhuǎn)點(由轉(zhuǎn)矩與轉(zhuǎn)速的組合所限定的點)中選出的有效運(yùn)轉(zhuǎn)點的轉(zhuǎn)速設(shè)定為暫定(試行)發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速Netmp1(步驟S104)。
接著，CPU72按照下面給出的公式(1)和(2)，利用設(shè)定的需求轉(zhuǎn)矩Tr*和電池50的充電極限Win(充電極限Win在充電狀態(tài)下為負(fù)值)計算電機(jī)MG1的暫定電機(jī)轉(zhuǎn)矩Tm1tmp1(步驟S106)，其中需求轉(zhuǎn)矩Tr*為在步驟S102中確定的要輸出至用作驅(qū)動軸的齒圈軸32a的需求轉(zhuǎn)矩。公式(1)示出一種特定關(guān)系，即從電機(jī)MG1和MG2輸出并傳送至齒圈軸32a或者驅(qū)動軸的轉(zhuǎn)矩總和等于需求轉(zhuǎn)矩Tr*。公式(2)示出另一種特定關(guān)系，即輸入電機(jī)MG1和MG2的電力以及從電機(jī)MG1和MG2輸出的電力與潛在損耗的總和等于電池50的充電極限Win。電池50的充電極限Win依照所檢測的電池溫度Tb以及電池50的充電狀態(tài)(SOC)確定。圖4是示出動力分配綜合機(jī)構(gòu)30中的旋轉(zhuǎn)件的轉(zhuǎn)速與轉(zhuǎn)矩之間動態(tài)關(guān)系的共線圖。在圖4的共線圖中，位于軸R上的兩個粗箭頭分別表示隨著從發(fā)動機(jī)22輸出的轉(zhuǎn)矩Te*在發(fā)動機(jī)22在由目標(biāo)轉(zhuǎn)矩Te*與目標(biāo)轉(zhuǎn)速Ne*限定的特定運(yùn)轉(zhuǎn)點處穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)的同時經(jīng)由動力分配綜合機(jī)構(gòu)30傳送而作用在齒圈軸32a上的轉(zhuǎn)矩和從電機(jī)MG2輸出并經(jīng)由減速齒輪35傳送至齒圈軸32a的轉(zhuǎn)矩。因此，公式(1)的左側(cè)表示轉(zhuǎn)矩Tm2tmp從電機(jī)MG2輸出時經(jīng)由減速齒輪35傳送至齒圈軸32a的轉(zhuǎn)矩與轉(zhuǎn)矩Tm1tmp1從電機(jī)MG1輸出時經(jīng)由動力分配綜合機(jī)構(gòu)30傳送至齒圈軸32a的轉(zhuǎn)矩的總和。
Tm2tmp×Gr+(-Tm1tmp1/ρ)＝Tr* ……(1)Nm2×Tm2tmp+Nm1×Tm1tmp+Loss＝Win ……(2)接著，CPU72通過將計算出的暫定電機(jī)轉(zhuǎn)矩Tm1tmp1取代目標(biāo)轉(zhuǎn)矩Tm1*代入下面給出的公式(3)并反向計算公式(3)而計算暫定電機(jī)轉(zhuǎn)速Nm1tmp(步驟S108)。公式(3)基于目標(biāo)轉(zhuǎn)速Nm1*與檢測到的當(dāng)前轉(zhuǎn)速Nm1之間的差值確定在反饋控制中要從電機(jī)MG1輸出的轉(zhuǎn)矩(目標(biāo)轉(zhuǎn)矩Tm1*)，使得電機(jī)MG1以設(shè)定的目標(biāo)轉(zhuǎn)速Nm1*旋轉(zhuǎn)。暫定電機(jī)轉(zhuǎn)矩Tm1tmp1與暫定電機(jī)轉(zhuǎn)速Nm1tmp之間的關(guān)系在公式(4)中給出。公式(3)和(4)中的函數(shù)PID(比例積分微分)具有用于反饋控制的比例項、積分項以及微分項?！扒按蜹m1*”項表示電機(jī)MG1的前次目標(biāo)轉(zhuǎn)矩Tm1*，該前次目標(biāo)轉(zhuǎn)矩Tm1*在第一運(yùn)轉(zhuǎn)控制程序的前次(先前)循環(huán)中在步驟S124或在步驟132(后面討論)設(shè)定。
Tm1*＝前次Tm1*+PID(Nm1，Nm1*) ……(3)Tm1tmp1＝前次Tm1*+PID(Nm1，Nm1tmp) ……(4)在計算出暫定電機(jī)轉(zhuǎn)速Nm1tmp之后，CPU72按照下面給出的公式(5)利用計算出的暫定電機(jī)轉(zhuǎn)速Nm1tmp、齒圈軸32a的檢測到的當(dāng)前轉(zhuǎn)速Nr(＝Nm2/Gr)以及動力分配綜合機(jī)構(gòu)30的齒輪齒數(shù)比ρ計算暫定發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速Netmp2(步驟S110)。步驟S106至S110的處理能夠確定作為發(fā)動機(jī)22的轉(zhuǎn)速的暫定發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速Netmp2，該轉(zhuǎn)速Netmp2既滿足要輸出至齒圈軸32a或者驅(qū)動軸的需求轉(zhuǎn)矩Tr*又滿足電池50的充電極限Win。
Netmp2＝Nm1tmp×ρ/(1+ρ)+(Nm2/Gr)/(1+ρ) ……(5)接著，CPU72將發(fā)動機(jī)22的前次目標(biāo)轉(zhuǎn)速Ne*(前次Ne*)與作為增加極限的增加轉(zhuǎn)速Nset相加以確定暫定發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速Netmp3(步驟S112)，其中前次目標(biāo)轉(zhuǎn)速Ne*在第一運(yùn)轉(zhuǎn)控制程序的前次循環(huán)中在步驟S122或步驟S130(后面討論)設(shè)定。CPU72隨后按照下面給出的公式(6)基于計算出的暫定發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速Netmp3與發(fā)動機(jī)22的檢測到的當(dāng)前發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速Ne之間的差值計算在反饋控制中要從電機(jī)MG1輸出的暫定電機(jī)轉(zhuǎn)矩Tm1tmp2(步驟S114)，使得發(fā)動機(jī)22以暫定發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速Netmp3旋轉(zhuǎn)。
Tm1tmp2＝前次Tm1*+PID(Ne，Netmp3)……(6)CPU72從電池50的充電極限Win中減去在步驟S114計算出的電機(jī)MG1的暫定電機(jī)轉(zhuǎn)矩Tm1tmp2與電機(jī)MG1的檢測到的當(dāng)前轉(zhuǎn)速Nm1的乘積(電力)以及潛在損耗，并將減算得到的結(jié)果除以電機(jī)MG2的檢測到的當(dāng)前轉(zhuǎn)速Nm2，以便確定要從電機(jī)MG2輸出的電機(jī)轉(zhuǎn)矩極限Tm2lim(步驟S16)。接著，CPU72按照下面給出的公式(7)利用計算出的電機(jī)轉(zhuǎn)矩極限Tm2lim、在步驟S114計算出的暫定電機(jī)轉(zhuǎn)矩Tm1tmp2以及動力分配綜合機(jī)構(gòu)30的齒輪齒數(shù)比ρ計算要輸出至齒圈軸32a或者驅(qū)動軸的需求轉(zhuǎn)矩極限Trlim(步驟S118)。步驟S112至S118中的處理能夠在發(fā)動機(jī)22的轉(zhuǎn)速由于從電機(jī)MG1輸出的轉(zhuǎn)矩而上升至發(fā)動機(jī)22的(轉(zhuǎn)速)適度提升(boost-up)的范圍內(nèi)時在電池50的充電極限Win范圍內(nèi)確定要輸出至齒圈軸32a的制動轉(zhuǎn)矩極限。
Trlim＝Tm2lim×Gr-Trm1tmp2/ρ……(7)在計算出需求轉(zhuǎn)矩極限Trlim之后，將設(shè)定的需求轉(zhuǎn)矩Tr*與計算出的需求轉(zhuǎn)矩極限Trlim進(jìn)行比較(步驟S120)，其中需求轉(zhuǎn)矩Tr*為在步驟S102中確定的要輸出至齒圈軸32a或驅(qū)動軸的需求轉(zhuǎn)矩。由于需求轉(zhuǎn)矩Tr*和需求轉(zhuǎn)矩極限Trlim均為負(fù)值，所以步驟S120的程序確定需求轉(zhuǎn)矩Tr*的絕對值是否不小于需求轉(zhuǎn)矩極限Trlim的絕對值。當(dāng)在步驟S120確定需求轉(zhuǎn)矩Tr*大于需求轉(zhuǎn)矩極限Trlim時，CPU72將在步驟S104中計算出的暫定發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速Netmp1與在步驟S110中計算出的暫定發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速Netmp2中的較大者設(shè)定為發(fā)動機(jī)22的目標(biāo)轉(zhuǎn)速Ne*，同時將發(fā)動機(jī)22的目標(biāo)動力Pe*除以設(shè)定的目標(biāo)轉(zhuǎn)速Ne*以設(shè)定發(fā)動機(jī)22的目標(biāo)轉(zhuǎn)矩Te*(步驟S122)。該步驟將既滿足需求轉(zhuǎn)矩Tr*又滿足電池50的充電極限Win的目標(biāo)轉(zhuǎn)速Ne*確定為發(fā)動機(jī)22的轉(zhuǎn)速。隨后，CPU72按照下面給出的公式(8)基于設(shè)定的發(fā)動機(jī)22的目標(biāo)轉(zhuǎn)速Ne*、齒圈軸32a的轉(zhuǎn)速Nr(＝Nm2/Gr)以及動力分配綜合機(jī)構(gòu)30的齒輪齒數(shù)比ρ設(shè)定電機(jī)MG1的目標(biāo)轉(zhuǎn)速Nm1*，同時按照上面給出的公式(3)基于設(shè)定的目標(biāo)轉(zhuǎn)速Nm1*和電機(jī)MG1的檢測到的當(dāng)前轉(zhuǎn)速Nm1設(shè)定電機(jī)MG1的目標(biāo)轉(zhuǎn)矩Tm1*(步驟S124)。接著，CPU72按照下面給出的公式(9)基于設(shè)定的需求轉(zhuǎn)矩Tr*、設(shè)定的目標(biāo)轉(zhuǎn)矩Tm1*、動力分配集中機(jī)構(gòu)30的齒輪齒數(shù)比ρ以及減速齒輪35的齒輪齒數(shù)比Gr設(shè)定電機(jī)MG2的目標(biāo)轉(zhuǎn)矩Tm2*(步驟S126)。
Nm1*＝Ne*×(1+ρ)/ρ+(Nm2/Gr)/ρ……(8)Tm2*＝(Tr*+Tm1*/ρ)/Gr ……(9)另一方面，當(dāng)在步驟S120中確定需求轉(zhuǎn)矩Tr*不大于需求轉(zhuǎn)矩極限Trlim時，推斷出在發(fā)動機(jī)22的轉(zhuǎn)速的增加極限和電池50的充電極限Win的條件下不會向齒圈軸32a輸出需求轉(zhuǎn)矩Tr*。因此，CPU72將設(shè)定的在步驟S102中確定的需求轉(zhuǎn)矩Tr*改變?yōu)樾枨筠D(zhuǎn)矩極限Trlim(步驟S128)，并將在步驟S112中計算出的暫定發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速Netmp3設(shè)定為發(fā)動機(jī)22的目標(biāo)轉(zhuǎn)速Ne*，同時將發(fā)動機(jī)22的目標(biāo)動力Pe*除以設(shè)定的目標(biāo)轉(zhuǎn)速Ne*以設(shè)定目標(biāo)轉(zhuǎn)矩Te*(步驟S130)。接著，CPU72將在步驟S114中計算出的暫定電機(jī)轉(zhuǎn)矩Tm1tmp2設(shè)定為電機(jī)MG1的目標(biāo)轉(zhuǎn)矩Tm1*(步驟S132)，并將在步驟S116中計算出的電機(jī)轉(zhuǎn)矩極限Tm2lim設(shè)定為電機(jī)MG2的目標(biāo)轉(zhuǎn)矩Tm2*(步驟S134)。
以上述方式執(zhí)行步驟S122至S126中的處理或者步驟S130至S134中的處理以設(shè)定發(fā)動機(jī)22的目標(biāo)轉(zhuǎn)速Ne*和目標(biāo)轉(zhuǎn)矩Te*、電機(jī)MG1的目標(biāo)轉(zhuǎn)矩Tm1*和目標(biāo)轉(zhuǎn)速Nm1*以及電機(jī)MG2的目標(biāo)轉(zhuǎn)矩Tm2*。在設(shè)定結(jié)束時，CPU72將設(shè)定的發(fā)動機(jī)22的目標(biāo)轉(zhuǎn)速Ne*和目標(biāo)轉(zhuǎn)矩Te*發(fā)送至發(fā)動機(jī)ECU24，同時將設(shè)定的電機(jī)MG1的目標(biāo)轉(zhuǎn)矩Tm1*和目標(biāo)轉(zhuǎn)速Nm1*以及電機(jī)MG2的目標(biāo)轉(zhuǎn)矩Tm2*發(fā)送至電機(jī)ECU40(步驟S136)。隨后，程序退出該第一運(yùn)轉(zhuǎn)控制程序。發(fā)動機(jī)ECU24接收目標(biāo)轉(zhuǎn)速Ne*和目標(biāo)轉(zhuǎn)矩Te*，并執(zhí)行對發(fā)動機(jī)22的運(yùn)轉(zhuǎn)控制包括燃料噴射控制和點火控制，以使得發(fā)動機(jī)22在由目標(biāo)轉(zhuǎn)速Ne*和目標(biāo)轉(zhuǎn)矩Te*限定的特定運(yùn)轉(zhuǎn)點處運(yùn)轉(zhuǎn)。電機(jī)ECU40接收目標(biāo)轉(zhuǎn)速Nm1*、目標(biāo)轉(zhuǎn)矩Tm1*和目標(biāo)轉(zhuǎn)矩Tm2*，并執(zhí)行包括在逆變器41和42中的轉(zhuǎn)換元件的轉(zhuǎn)換控制，以便利用目標(biāo)轉(zhuǎn)矩Tm1*使得電機(jī)MG1運(yùn)轉(zhuǎn)和利用目標(biāo)轉(zhuǎn)矩Tm2*使得電機(jī)MG2運(yùn)轉(zhuǎn)。
如上所述，本實施例的混合動力汽車20將發(fā)動機(jī)22的給定運(yùn)轉(zhuǎn)點(高效運(yùn)轉(zhuǎn)點)處的轉(zhuǎn)速(即暫定發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速Netmp1)與既滿足輸出至齒圈軸32a的需求轉(zhuǎn)矩Tr*又滿足電池50的充電極限Win的轉(zhuǎn)速(即暫定發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速Netmp2)中的較大者設(shè)定為發(fā)動機(jī)22的目標(biāo)轉(zhuǎn)速Ne*，并執(zhí)行發(fā)動機(jī)22以及電機(jī)MG1和MG2的運(yùn)轉(zhuǎn)控制，其中發(fā)動機(jī)22將依照需求轉(zhuǎn)矩Tr*設(shè)定的目標(biāo)動力Pe*輸出至齒圈軸32a。這種方案能夠確保在有效防止電池50被過度充電的同時向齒圈軸32a輸出需求轉(zhuǎn)矩Tr*。即，本實施例的混合動力汽車20在考慮電池50的充電極限Win的同時令人滿意地防止駕控性能下降。
本實施例的混合動力汽車20在將需求轉(zhuǎn)矩Tr*限制在需求轉(zhuǎn)矩極限Trlim內(nèi)的條件下控制發(fā)動機(jī)22以及電機(jī)MG1和MG2的運(yùn)轉(zhuǎn)，其中需求轉(zhuǎn)矩極限Trlim通過考慮與從電機(jī)MG1輸出的轉(zhuǎn)矩對應(yīng)的發(fā)動機(jī)22的轉(zhuǎn)速的增加極限以及電池50的充電極限Win而確定。這種方案能夠確保在有效防止電池50被過度充電并實現(xiàn)發(fā)動機(jī)22轉(zhuǎn)速適度提升的同時向齒圈軸32a輸出需求轉(zhuǎn)矩Tr*。
本實施例的混合動力汽車20通過考慮發(fā)動機(jī)22轉(zhuǎn)速的增加極限和電池50的充電極限Win而對需求轉(zhuǎn)矩Tr*加以限制。一種可能的改進(jìn)是從考慮對象中排除發(fā)動機(jī)22轉(zhuǎn)速的增加極限。這種改進(jìn)方案的程序從圖2所示的第一運(yùn)轉(zhuǎn)控制程序省略步驟S112至S120的處理和步驟S128至S134的處理。
本實施例的混合動力汽車20考慮了既滿足需求轉(zhuǎn)矩Tr*又滿足電池50的充電極限Win的發(fā)動機(jī)22的轉(zhuǎn)速以設(shè)定發(fā)動機(jī)22的目標(biāo)轉(zhuǎn)速Ne*。一種可能的改進(jìn)是從考慮對象中排除既滿足需求轉(zhuǎn)矩Tr*又滿足電池50的充電極限Win的發(fā)動機(jī)22的轉(zhuǎn)速。這種改進(jìn)方案的程序從在圖2所示的第一運(yùn)轉(zhuǎn)控制程序中省略步驟S106至S110的處理，并且在步驟S122中將在步驟S104中計算出的暫定發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速Netmp1設(shè)定為發(fā)動機(jī)22的目標(biāo)轉(zhuǎn)速Ne*。
在計算暫定發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速Netmp2的過程中，本實施例的混合動力汽車20將暫定電機(jī)轉(zhuǎn)矩Tm1tmp1代入PID反饋控制公式中并反向計算該公式以確定暫定電機(jī)轉(zhuǎn)速Nm1tmp。該反饋控制并不局限于PID控制，也可以是沒有微分項的PI控制或者沒有積分項的比例控制。
下面對第二實施例的混合動力汽車進(jìn)行說明。除了由混合動力電子控制單元70執(zhí)行的處理存在一些差異之外，該第二實施例的混合動力汽車具有與第一實施例混合動力汽車20相同的構(gòu)造。該第二實施例的混合動力汽車內(nèi)與第一實施例混合動力汽車20內(nèi)相同的組件利用相同的標(biāo)號和符號表示，在此不予詳細(xì)描述。圖5是示出由該第二實施例混合動力汽車內(nèi)的混合動力電子控制單元70執(zhí)行的第二運(yùn)轉(zhuǎn)控制程序的流程圖。從駕駛員對加速器踏板83的踏下動作開始，以預(yù)設(shè)定的時間間隔(比如每隔8毫秒)反復(fù)執(zhí)行該流程。駕駛員對加速器踏板83的踏下動作比如基于前次加速器開度Acc與由加速器踏板位置傳感器84檢測到的當(dāng)前加速器開度Acc之間的差值確定。
當(dāng)程序進(jìn)入該第二運(yùn)轉(zhuǎn)控制程序時，混合動力電子控制單元70的CPU72首先輸入控制所需的數(shù)據(jù)，該數(shù)據(jù)包括加速器開度Acc、車速V、發(fā)動機(jī)22的轉(zhuǎn)速Ne以及電機(jī)MG1和MG2的轉(zhuǎn)速Nm1和Nm2(步驟S200)。接著，CPU72比如基于圖3的曲線圖設(shè)定輸出至齒圈軸32a或者驅(qū)動軸的與輸入的加速器開度Acc和車速V對應(yīng)的需求轉(zhuǎn)矩Tr*，同時將需求轉(zhuǎn)矩Tr*與齒圈軸32a的轉(zhuǎn)速Nr(＝Nm2/Gr)的乘積、電池50的充電-放電需求量Pb*以及潛在損耗相加，以便設(shè)定要從發(fā)動機(jī)22輸出的暫定目標(biāo)動力Petmp1(步驟S202)。步驟S200和S202的處理與圖2中所示第一運(yùn)轉(zhuǎn)控制程序中的步驟S100和S102的處理相同。
接著，CPU72按照下面給出的公式(10)對發(fā)動機(jī)22的設(shè)定的暫定目標(biāo)動力Petmp1進(jìn)行平滑處理(修正處理)，以便計算經(jīng)平滑的目標(biāo)動力Petmp2(步驟S204)。在公式(10)中，“前次Petmp2”項表示在第二運(yùn)轉(zhuǎn)控制程序的前次循環(huán)中計算出的經(jīng)平滑的目標(biāo)動力，而“K”指代設(shè)定在值“1”至值“0”范圍內(nèi)的常數(shù)，以確保發(fā)動機(jī)22的目標(biāo)動力的平滑改變。
Petmp2＝前次Petmp2+(Petmp1-前次Petmp2)×K……(10)接著，CPU72將暫定目標(biāo)動力Petmp1與經(jīng)平滑的目標(biāo)動力Petmp2之間的差值設(shè)定為欠調(diào)量(下沖量undershoot)Peus(步驟S206)；將設(shè)定的欠調(diào)量Peus的上限限制為“0”以保持欠調(diào)量Peus為負(fù)值(步驟S208)；并將發(fā)動機(jī)22的暫定目標(biāo)動力Petmp1與該負(fù)的欠調(diào)量Peus相加以設(shè)定發(fā)動機(jī)22的目標(biāo)動力Pe*(步驟S210)。欠調(diào)量Peus用來使目標(biāo)動力Pe*低于要從發(fā)動機(jī)22輸出的與輸出至齒圈軸32a或者驅(qū)動軸的需求轉(zhuǎn)矩Tr*以及電池50的充電-放電需求量Pb*對應(yīng)的預(yù)期動力(暫定目標(biāo)動力Petmp1)。該處理通過欠調(diào)量Peus將發(fā)動機(jī)22的目標(biāo)動力Pe*設(shè)定為低于暫定目標(biāo)動力Petmp1，并控制發(fā)動機(jī)22輸出目標(biāo)動力Pe*；同時設(shè)定電機(jī)MG1和MG2的目標(biāo)轉(zhuǎn)矩Tm1*和Tm2*以使得需求轉(zhuǎn)矩Tr*作用于齒圈軸32a上，并控制電機(jī)MG1和MG2。這種控制使電池50中累積的電力減少與欠調(diào)量Peus對應(yīng)的量。這種方案能夠在有效防止電池50被電機(jī)MG2(在某些情況為電機(jī)MG1和MG2)所再生的再生能量過度充電的同時響應(yīng)駕駛員對加速器踏板83的踏下動作而向齒圈軸32a傳送需求轉(zhuǎn)矩Tr*(制動力)。
在設(shè)定發(fā)動機(jī)22的目標(biāo)動力Pe*之后，CPU72將發(fā)動機(jī)22的從滿足目標(biāo)動力Pe*的運(yùn)轉(zhuǎn)點中選出的有效運(yùn)轉(zhuǎn)點的轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速設(shè)定為發(fā)動機(jī)22的目標(biāo)轉(zhuǎn)矩Te*和目標(biāo)轉(zhuǎn)速Ne*(步驟S212)。接著，CPU72按照上面給出的公式(8)基于發(fā)動機(jī)22的設(shè)定的目標(biāo)轉(zhuǎn)速Ne*、齒圈軸32a的轉(zhuǎn)速Nr(＝Nm2/Gr)以及動力分配綜合機(jī)構(gòu)30的齒輪齒數(shù)比ρ設(shè)定電機(jī)MG1的目標(biāo)轉(zhuǎn)速Nm1*，同時按照上面給出的公式(3)基于設(shè)定的目標(biāo)轉(zhuǎn)速Nm1*和電機(jī)MG1的檢測到的當(dāng)前轉(zhuǎn)速Nm1設(shè)定電機(jī)MG1的目標(biāo)轉(zhuǎn)矩Tm1*(步驟S214)。接著，CPU72按照上面給出的公式(9)基于需求轉(zhuǎn)矩Tr*、電機(jī)MG1的目標(biāo)轉(zhuǎn)矩Tm1*、動力分配綜合機(jī)構(gòu)30的齒輪齒數(shù)比ρ以及減速齒輪35的齒輪齒數(shù)比Gr設(shè)定電機(jī)MG2的目標(biāo)轉(zhuǎn)矩Tm2*(步驟S216)。隨后，CPU72將設(shè)定的發(fā)動機(jī)22的目標(biāo)轉(zhuǎn)速Ne*和目標(biāo)轉(zhuǎn)矩Te*發(fā)送至發(fā)動機(jī)ECU24，同時將設(shè)定的電機(jī)MG1的目標(biāo)轉(zhuǎn)矩Tm1*和目標(biāo)轉(zhuǎn)速Nm1*以及設(shè)定的電機(jī)MG2的目標(biāo)轉(zhuǎn)矩Tm2*發(fā)送至電機(jī)ECU40(步驟S218)。然后，該程序退出第二運(yùn)轉(zhuǎn)控制程序。
如上所述，第二實施例的混合動力汽車設(shè)定低于要從發(fā)動機(jī)22輸出的與輸出至齒圈軸32a的需求轉(zhuǎn)矩Tr*以及電池50的充電-放電需求量Pb*對應(yīng)的預(yù)期動力(即暫定目標(biāo)動力Petmp1)的目標(biāo)動力Pe*，并控制發(fā)動機(jī)22輸出目標(biāo)動力Pe*；同時設(shè)定電機(jī)MG1和MG2的目標(biāo)轉(zhuǎn)矩Tm1*和Tm2*以使得目標(biāo)轉(zhuǎn)矩Tr*作用于齒圈軸32a上，并控制電機(jī)MG1和MG2。這種方案能夠有效防止電池50被電機(jī)MG2(在某些情況下為電機(jī)MG1和MG2)所再生的再生能量過度充電的同時向齒圈軸32a施加與駕駛員對加速器踏板83的踏下動作對應(yīng)的需求轉(zhuǎn)矩Tr*。即，第二實施例的混合動力汽車在考慮電池50的充電極限Win的同時令人滿意地防止駕控性能下降。
該第二實施例的混合動力汽車將暫定目標(biāo)動力Petmp1與通過對暫定目標(biāo)動力Petmp1進(jìn)行平滑處理而得到的經(jīng)平滑的目標(biāo)動力Petmp2之間的差值設(shè)定為欠調(diào)量Peus。然而，這種設(shè)定并不局限于此，還可將任意預(yù)設(shè)定值設(shè)定為欠調(diào)量Peus。
下面對第三實施例的混合動力汽車進(jìn)行說明。除了由混合動力電子控制單元70執(zhí)行的處理存在一些差異之外，第三實施例的混合動力汽車與第一實施例的混合動力汽車20具有相同構(gòu)造。該第三實施例的混合動力汽車內(nèi)與第一實施例混合動力汽車20內(nèi)相同的組件用相同的標(biāo)號和符號表示，在此不予詳細(xì)描述。圖6是示出由該第三實施例混合動力汽車內(nèi)的混合動力電子控制單元70執(zhí)行的第三運(yùn)轉(zhuǎn)控制程序的流程圖。從駕駛員對加速器踏板83的踏下動作開始，以預(yù)設(shè)定的時間間隔(比如每隔8毫秒)反復(fù)執(zhí)行該程序。
當(dāng)程序進(jìn)入該第三運(yùn)轉(zhuǎn)控制程序時，混合動力電子控制單元70的CPU72首先輸入控制所需的數(shù)據(jù)，該數(shù)據(jù)包括加速器開度Acc、車速V、發(fā)動機(jī)22的轉(zhuǎn)速Ne以及電機(jī)MG1和MG2的轉(zhuǎn)速Nm1和Nm2(步驟S300)。接著，CPU72比如基于圖3的曲線圖設(shè)定輸出至齒圈軸32a或者驅(qū)動軸的與輸入的加速器開度Acc和車速V對應(yīng)的需求轉(zhuǎn)矩Tr*，同時將需求轉(zhuǎn)矩Tr*與齒圈軸32a的轉(zhuǎn)速Nr(＝Nm2/Gr)的乘積、電池50的充電-放電需求量Pb*以及潛在損耗相加以設(shè)定要從發(fā)動機(jī)22輸出的目標(biāo)動力Pe*(步驟S302)。步驟S300和S302的處理與圖2所示第一運(yùn)轉(zhuǎn)控制程序中的步驟S100和S102的處理相同。
接著，CPU72將發(fā)動機(jī)22的從滿足目標(biāo)動力Pe*的運(yùn)轉(zhuǎn)點中選出的有效運(yùn)轉(zhuǎn)點的轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速設(shè)定為發(fā)動機(jī)22的目標(biāo)轉(zhuǎn)矩Te*和目標(biāo)轉(zhuǎn)速Ne*(步驟S304)。接著，CPU72按照上面給出的公式(8)基于發(fā)動機(jī)22的設(shè)定的目標(biāo)轉(zhuǎn)速Ne*、齒圈軸32a的轉(zhuǎn)速Nr(＝Nm2/Gr)以及動力分配綜合機(jī)構(gòu)30的齒輪齒數(shù)比ρ設(shè)定電機(jī)MG1的目標(biāo)轉(zhuǎn)速Nm1*，同時按照上面給出的公式(3)基于設(shè)定的目標(biāo)轉(zhuǎn)速Nm1*和電機(jī)MG1的檢測到的當(dāng)前轉(zhuǎn)速Nm1設(shè)定電機(jī)MG1的目標(biāo)轉(zhuǎn)矩Tm1*(步驟S306)。接著，CPU72按照上面給出的公式(9)基于需求轉(zhuǎn)矩Tr*、電機(jī)MG1的目標(biāo)轉(zhuǎn)矩Tm1*、動力分配綜合機(jī)構(gòu)30的齒輪齒數(shù)比ρ以及減速齒輪35的齒輪齒數(shù)比Gr設(shè)定電機(jī)MG2的目標(biāo)轉(zhuǎn)矩Tm2*(步驟S308)。
CPU72從電池50的充電極限Win減去電機(jī)MG1的檢測到的當(dāng)前轉(zhuǎn)速Nm1與電機(jī)MG1的目標(biāo)轉(zhuǎn)矩Tm1*的乘積以及潛在損耗，并將減算得到的結(jié)果除以電機(jī)MG2的檢測到的當(dāng)前轉(zhuǎn)速Nm2，以便確定要從電機(jī)MG2輸出的電機(jī)轉(zhuǎn)矩極限Tm2lim(步驟S310)。隨后，將電機(jī)MG2的目標(biāo)轉(zhuǎn)矩Tm2*與電機(jī)MG2的計算出的電機(jī)轉(zhuǎn)矩極限Tm2lim進(jìn)行比較(步驟S312)。由于電機(jī)MG2的目標(biāo)轉(zhuǎn)矩Tm2*和電機(jī)轉(zhuǎn)矩極限Tm2lim均為負(fù)值，所以步驟S312中的程序確定目標(biāo)轉(zhuǎn)矩Tm2*的絕對值是否不大于電機(jī)轉(zhuǎn)矩極限Tm2lim的絕對值。當(dāng)在步驟S312中確定出目標(biāo)轉(zhuǎn)矩Tm2*小于電機(jī)轉(zhuǎn)矩極限Tm2lim時，CPU72按照下面給出的公式(11)修改已在步驟S306中設(shè)定的電機(jī)MG1的目標(biāo)轉(zhuǎn)矩Tm1*，以便使由電機(jī)MG2再生出來并且超過電機(jī)轉(zhuǎn)矩極限Tm2lim的過剩電力被用于驅(qū)動發(fā)動機(jī)22的電機(jī)MG1消耗掉(步驟S314)。從公式(11)可清楚理解，這種處理對目標(biāo)轉(zhuǎn)矩Tm1*進(jìn)行修改以使得電機(jī)MG1消耗掉與目標(biāo)轉(zhuǎn)矩Tm2*和電機(jī)轉(zhuǎn)矩極限Tm2lim之間的差值對應(yīng)的過剩電力。
Tm1*←Tm1*+(Tm2lim-Tm2*)×Nm2/Nm1……(11)接著，CPU72通過反向計算下面給出的公式(12)修改發(fā)動機(jī)22的目標(biāo)轉(zhuǎn)速Ne*(步驟S316)。公式(12)基于設(shè)定的目標(biāo)轉(zhuǎn)速Ne*與發(fā)動機(jī)22的檢測到的當(dāng)前轉(zhuǎn)速Ne之間的差值確定在電機(jī)MG1的反饋控制中要從電機(jī)MG1輸出的目標(biāo)轉(zhuǎn)矩Tm1*，使得發(fā)動機(jī)22以目標(biāo)轉(zhuǎn)速Ne*旋轉(zhuǎn)。在此，發(fā)動機(jī)22的經(jīng)修改的目標(biāo)轉(zhuǎn)速Ne*表示當(dāng)發(fā)動機(jī)22由從電機(jī)MG1輸出的轉(zhuǎn)矩驅(qū)動時的發(fā)動機(jī)22的轉(zhuǎn)速。
Tm1*＝前次Tm1*+PID(Ne，Ne*) ……(12)在目標(biāo)轉(zhuǎn)速Ne*修改之后，將經(jīng)修改的目標(biāo)轉(zhuǎn)速Ne*即當(dāng)發(fā)動機(jī)22由從電機(jī)MG1輸出的轉(zhuǎn)矩驅(qū)動時的發(fā)動機(jī)22的轉(zhuǎn)速與被確定為發(fā)動機(jī)22的容許轉(zhuǎn)速的上限的發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速極限Nelim進(jìn)行比較(步驟S318)。當(dāng)在步驟S318確定出經(jīng)修改的目標(biāo)轉(zhuǎn)速Ne*高于發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速極限Nelim時，CPU72推斷當(dāng)電機(jī)MG1驅(qū)動發(fā)動機(jī)22達(dá)到滿足電池50的充電極限Win的程度時，發(fā)動機(jī)22的轉(zhuǎn)速超過發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速極限Nelim。因此，CPU72按照下面給出的公式(13)在電機(jī)MG1的反饋控制中重新修改電機(jī)MG1的目標(biāo)轉(zhuǎn)矩Tm1*，以使得發(fā)動機(jī)22以與發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速極限Nelim相當(dāng)?shù)霓D(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)(步驟S320)。
Tm1*←前次Tm1*+PID(Ne，Nelim)……(13)CPU72從電池50的充電極限Win減去經(jīng)修改的目標(biāo)轉(zhuǎn)矩Tm1*與電機(jī)MG1的檢測到的當(dāng)前轉(zhuǎn)速Nm1的乘積(電力)、目標(biāo)轉(zhuǎn)矩Tm2*與電機(jī)MG2的檢測到的當(dāng)前轉(zhuǎn)速Nm2的乘積(電力)以及潛在損耗以確定超過電池50的充電極限Win的過剩電力，并將該過剩電力設(shè)定為空氣調(diào)節(jié)裝置90的電力消耗Pair(步驟S322)。
在于步驟S322設(shè)定空氣調(diào)節(jié)裝置90的電力消耗Pair之后，當(dāng)在步驟S312確定電機(jī)MG2的目標(biāo)轉(zhuǎn)矩Tm2*不小于電機(jī)轉(zhuǎn)矩極限Tm2lim時，或者當(dāng)在步驟S318確定發(fā)動機(jī)22的目標(biāo)轉(zhuǎn)速Ne*不大于發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速極限Nelim時，CPU72將設(shè)定的發(fā)動機(jī)22的目標(biāo)轉(zhuǎn)速Ne*和目標(biāo)轉(zhuǎn)矩Te*發(fā)送至發(fā)動機(jī)ECU24，同時將設(shè)定的電機(jī)MG1的目標(biāo)轉(zhuǎn)矩Tm1*和目標(biāo)轉(zhuǎn)速Nm1*以及電機(jī)MG2的目標(biāo)轉(zhuǎn)矩Tm2*發(fā)送至電機(jī)ECU40(步驟S324)。對于在步驟S322中設(shè)定該空氣調(diào)節(jié)裝置的電力消耗Pair的情況而言，CPU72不管空氣調(diào)節(jié)裝置開關(guān)92的開-關(guān)狀態(tài)而利用電力消耗Pair強(qiáng)制啟動空氣調(diào)節(jié)裝置90(步驟S324)。程序隨后退出第三運(yùn)轉(zhuǎn)控制程序。在利用電機(jī)MG1驅(qū)動發(fā)動機(jī)22無法消耗盡超過電池50的充電極限Win的過剩電力的情況下，第三實施例的方案不管空氣調(diào)節(jié)裝置開關(guān)92的開-關(guān)狀態(tài)而強(qiáng)制啟動空氣調(diào)節(jié)裝置90，以消耗剩余的過剩電力。這樣確保在有效防止電池50被過度充電的同時令人滿意地響應(yīng)駕駛員的加速器關(guān)閉動作而向齒圈軸32a或者驅(qū)動軸施加所需的制動力。
如上所述，對發(fā)動機(jī)22以及電機(jī)MG1和MG2進(jìn)行控制以向驅(qū)動軸輸出駕駛員的加速器關(guān)閉動作所需的需求轉(zhuǎn)矩Tr*，這會生成超過電池50的充電極限Win的過剩電力。在這種情況下，第三實施例的混合動力汽車強(qiáng)制啟動空氣調(diào)節(jié)裝置90以消耗超過電池50的充電極限Win的過剩電力。這種方案確保在有效防止電池50被過度充電的同時向齒圈軸32a輸出需求轉(zhuǎn)矩Tr*。即，第三實施例的混合動力汽車能夠在考慮電池50的充電極限Win的同時令人滿意地防止駕控性能下降。
在第三實施例的混合動力汽車內(nèi)，電機(jī)MG1用于驅(qū)動發(fā)動機(jī)22并從而消耗超過電池50的充電極限Win的過剩電力。在電機(jī)MG1無法消耗盡該過剩電力的情況下，空氣調(diào)節(jié)裝置90被強(qiáng)制啟動以消耗剩余的過剩電力。一種可能的改進(jìn)可以是強(qiáng)制啟動空氣調(diào)節(jié)裝置90以消耗全部過剩電力，無需對電機(jī)MG1進(jìn)行控制以驅(qū)動發(fā)動機(jī)22。
該第三實施例的混合動力汽車強(qiáng)制啟動空氣調(diào)節(jié)裝置90以消耗超過電池50的充電極限Win的過剩電力。一種改進(jìn)的結(jié)構(gòu)可以啟動除空氣調(diào)節(jié)裝置90之外的任何合適輔機(jī)以消耗所述過剩電力，只要這種輔機(jī)的啟動不會干擾混合動力汽車的平穩(wěn)運(yùn)行即可。
下面對第四實施例的混合動力汽車進(jìn)行說明。除了由混合動力電子控制單元70執(zhí)行的處理存在一些差異之外，該第四實施例的混合動力汽車與該實施例的混合動力汽車20具有相同構(gòu)造。該第四實施例的混合動力汽車內(nèi)與第一實施例混合動力汽車20內(nèi)相同的組件用相同的標(biāo)號和符號表示，在此不予詳細(xì)描述。圖7是示出由該第四實施例混合動力汽車內(nèi)的混合動力電子控制單元70執(zhí)行的第四運(yùn)轉(zhuǎn)控制程序的流程圖。當(dāng)加速器踏板83的狀態(tài)從ON狀態(tài)(踏下狀態(tài))改變至OFF狀態(tài)(松開狀態(tài))時或者由于驅(qū)動輪63a和63b的空轉(zhuǎn)而發(fā)生打滑時，以預(yù)設(shè)定的時間間隔(比如每隔8毫秒)反復(fù)執(zhí)行該程序。通過在前次加速器開度Acc與由加速器踏板位置傳感器84測定出的當(dāng)前加速器開度Acc之間進(jìn)行比較而檢測加速器踏板83從ON狀態(tài)向OFF狀態(tài)的改變。通過從由旋轉(zhuǎn)位置檢測傳感器44測定的旋轉(zhuǎn)角度計算出的旋轉(zhuǎn)角速度的時間變化(旋轉(zhuǎn)角加速度)檢測由于驅(qū)動輪63a和63b的空轉(zhuǎn)而引起的打滑的發(fā)生，其中旋轉(zhuǎn)位置檢測傳感器44連接在與驅(qū)動輪63a和63b機(jī)械連接的電機(jī)MG2上。
當(dāng)程序進(jìn)入第四運(yùn)轉(zhuǎn)控制程序時，混合動力電子控制單元70的CPU72首先輸入加速器開度Acc、車速V、發(fā)動機(jī)22的轉(zhuǎn)速Ne以及電機(jī)MG1和MG2的轉(zhuǎn)速Nm1和Nm2(步驟S400)。接著，CPU72比如基于圖3的曲線圖設(shè)定要輸出至齒圈軸32a的與輸入的加速器開度Acc和車速V對應(yīng)的需求轉(zhuǎn)矩Tr*，同時將需求轉(zhuǎn)矩Tr*與齒圈軸32a的轉(zhuǎn)速Nr(＝Nm2/Gr)的乘積、電池50的充電-放電需求量Pb*以及潛在損耗相加，以設(shè)定要從發(fā)動機(jī)22輸出的目標(biāo)動力Pe*(步驟S402)。接著，CPU72將發(fā)動機(jī)22的從滿足目標(biāo)動力Pe*的運(yùn)轉(zhuǎn)點中選出的最有效運(yùn)轉(zhuǎn)點的轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速設(shè)定為發(fā)動機(jī)22的目標(biāo)轉(zhuǎn)速Ne*和目標(biāo)轉(zhuǎn)矩Te*(步驟S404)。
隨后，CPU72按照上面給出的公式(8)基于發(fā)動機(jī)22的設(shè)定的目標(biāo)轉(zhuǎn)速Ne*、齒圈軸32a的轉(zhuǎn)速Nr以及動力分配綜合機(jī)構(gòu)30的齒輪齒數(shù)比ρ設(shè)定電機(jī)MG1的目標(biāo)轉(zhuǎn)速Nm1*，同時按照上面給出的公式(3)基于設(shè)定的目標(biāo)轉(zhuǎn)速Nm1*和電機(jī)MG1的檢測到的當(dāng)前轉(zhuǎn)速Nm1設(shè)定電機(jī)MG1的目標(biāo)轉(zhuǎn)矩Tm1*(步驟S406)。接著，CPU72按照上面給出的公式(9)基于需求轉(zhuǎn)矩Tr*、電機(jī)MG1的目標(biāo)轉(zhuǎn)矩Tm1*、動力分配綜合機(jī)構(gòu)30的齒輪齒數(shù)比ρ以及減速齒輪35的齒輪齒數(shù)比Gr設(shè)定電機(jī)MG2的目標(biāo)轉(zhuǎn)矩Tm2*(步驟S408)。在設(shè)定電機(jī)MG1和MG2的目標(biāo)轉(zhuǎn)矩Tm1*和Tm2*之后，CPU72按照下面給出的公式(14)和(15)利用設(shè)定的目標(biāo)轉(zhuǎn)矩Tm1*和Tm2*以及輸入的轉(zhuǎn)速Nm1和Nm2計算作為由相應(yīng)電機(jī)MG1和MG2生成或者消耗的電力的電機(jī)電力Pm1和Pm2(步驟S410)。
Pm1＝Tm1*×Nm1……(14)
Pm2＝Tm2*×Nm2 ……(15)隨后將計算出的電機(jī)電力Pm1和Pm2之和與電池50的充電極限Win進(jìn)行比較(步驟S412)。該比較確定電機(jī)電力Pm1和Pm2之和的絕對值是否大于電池50的充電極限Win的絕對值。當(dāng)確定出電機(jī)電力Pm1和Pm2之和不小于充電極限Win時，CPU72確定此時不存在過剩電力并將設(shè)定的目標(biāo)轉(zhuǎn)速Ne*和目標(biāo)轉(zhuǎn)矩Te*發(fā)送至發(fā)動機(jī)ECU24，同時將設(shè)定的目標(biāo)轉(zhuǎn)矩Tm1*和Tm2*發(fā)送至電機(jī)ECU40(步驟S416)。程序在此退出第四運(yùn)轉(zhuǎn)控制程序。另一方面，當(dāng)確定電機(jī)電力Pm1和Pm2之和小于充電極限Win時，CPU72從充電極限WIN減去電機(jī)電力Pm1和Pm2之和以計算過剩電力Psur(步驟S414)并將設(shè)定的目標(biāo)轉(zhuǎn)速Ne*和目標(biāo)轉(zhuǎn)矩Te*發(fā)送至發(fā)動機(jī)ECU24，同時將設(shè)定的目標(biāo)轉(zhuǎn)矩Tm1*和Tm2*以及過剩電力Psur發(fā)送至電機(jī)ECU40(步驟S416)。程序在此退出第四運(yùn)轉(zhuǎn)控制程序。
電機(jī)ECU40接收目標(biāo)轉(zhuǎn)矩Tm1*和Tm2*以及過剩電力Psur并執(zhí)行下述的一系列處理。圖8是示出由電機(jī)ECU40執(zhí)行的電機(jī)控制程序的流程圖。在該電機(jī)控制程序開始時，電機(jī)ECU40首先輸入由電流傳感器(未示出)測定出的電機(jī)MG1和MG2的相電流Iu1、Iv1、Iu2以及Iv2的數(shù)據(jù)、由旋轉(zhuǎn)位置檢測傳感器43和44測定出的旋轉(zhuǎn)位置θm1和θm2，以及過剩電力Psur(步驟S450)。電機(jī)ECU40將輸入的旋轉(zhuǎn)位置θm1和θm2除以電機(jī)MG1和MG2的極對數(shù)P1和P2以計算電氣角(electric angle)θ1和θ2(步驟S452)。接著，假設(shè)流過電機(jī)MG1和MG2三相線圈的U相、V相以及W相的相電流之和設(shè)定為等于0，電機(jī)ECU40使按照下面給出的公式(16)和(17)經(jīng)過坐標(biāo)變換(三相-二相變換)的相電流Iu1、Iv1、Iu2以及Iv2變換成流過“d”軸和“q”軸的電流Id1、Iq1、Id2以及Iq2的值(步驟S454)。隨后，電機(jī)ECU40設(shè)定與在圖7所示第四運(yùn)轉(zhuǎn)控制程序中的步驟S406和S408設(shè)定的目標(biāo)轉(zhuǎn)矩Tm1*和Tm2*相應(yīng)的“d”軸和“q”軸的電流指令I(lǐng)d1*、Iq1*、Id2*以及Iq2*(步驟S456)。
Id1Iq1=2-sin(θ1-120)sin(θ1)-cos(θ1-120)cos(θ1)Iu1Iv1...(16)]]>Id2Iq2=2-sin(θ2-120)sin(θ2)-cos(θ2-120)cos(θ2)Iu2Iv2...(17)]]>然后確定此時是否存在過剩電力Psur(步驟S458)。該判定反映在圖7所示第四運(yùn)轉(zhuǎn)控制程序中的步驟S412確定電機(jī)電力Pm1和Pm2之和是否小于充電極限Win的結(jié)果。當(dāng)確定此時不存在過剩電力Psur時，電機(jī)ECU40執(zhí)行一系列標(biāo)準(zhǔn)處理并按照下面給出的公式(18)至(21)計算電機(jī)MG1和MG2中的“d”軸和“q”軸的電壓指令Vd1、Vq1、Vd2以及Vq2(步驟S462)。在公式(18)至(21)中，KPd1、KPq1、KPd2以及KPq2指代比例系數(shù)，而KId1、KIq1、KId2以及KIq2指代積分系數(shù)。
Vd1＝KPd1×(Id1*-Id1)+∑KId1(Id1*-Id1)……(18)Vq1＝KPq1×(Iq1*-Iq1)+∑KIq1(Iq1*-Iq1)……(19)Vd2＝KPd2×(Id2*-Id2)+∑KId2(Id2*-Id2)……(20)Vq2＝KPq2×(Iq2*-Iq2)+∑KIq2(Iq2*-Iq2)……(21)電機(jī)ECU40使按照下面給出的公式(22)和(23)經(jīng)過坐標(biāo)變換(三相-二相變換)的“d”軸和“q”軸上的電壓指令Vd1、Vq1、Vd2以及Vq2變換成要施加于電機(jī)MG1或MG2三相線圈中的U相、V相以及W相的電壓指令Vu1、Vv1、Vw1、Vu2、Vv2以及Vw2(步驟S464)。接著，電機(jī)ECU40將電壓指令Vu1、Vv1、Vw1、Vu2、Vv2以及Vw2變換成用于逆變器41和42的轉(zhuǎn)換控制的PWM信號(步驟S466)，并將變換的PWM信號輸出至逆變器41和42，以便啟動和控制電機(jī)MG1和MG2(步驟S468)。所述電機(jī)控制程序至此結(jié)束。
Vu1Vv1=23cos(θ1)-sin(θ1)-cos(θ1-120)-sin(θ1-120)Vd1Vq1]]>Vw1=-Vu1-Vv1...(22)]]>Vu2Vv2=23cos(θ2)-sin(θ2)-cos(θ2-120)-sin(θ2-120)Vd2Vq2]]>Vw2=-Vu2-Vv2...(23)]]>另一方面，當(dāng)在步驟S458確定此時存在過剩電力Psur時，電機(jī)ECU40確定電池50被過度充電或者被利用過大電壓充電的可能性。因此，電機(jī)ECU40按照下面給出的公式(24)修改在步驟S456設(shè)定的電機(jī)MG2的電流指令I(lǐng)d2*，以便施加一個不會產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩的無效電力并從而在于步驟S462至S468啟動和控制電機(jī)MG1和MG2之前使電機(jī)MG2消耗掉過剩電力Psur(步驟S460)。在公式(24)中，K指代電機(jī)MG2的電壓的換算系數(shù)。該電機(jī)控制操作施加一個不會產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩的無效電力并從而使電機(jī)MG2消耗掉電池50不可接受的過剩電力。這種方案在保持電機(jī)MG2的目標(biāo)轉(zhuǎn)矩Tm2*的同時有效防止電池50被過度充電或者被利用過大電壓充電。該第四實施例的程序僅修改“d”軸的電流指令I(lǐng)d2*。也可以考慮電流指令I(lǐng)d2*在永久磁體的磁場中的改變的潛在影響而修改電流指令I(lǐng)q2*以保持目標(biāo)轉(zhuǎn)矩Tm2*。
Id2*←Id2*+PsurK·Nm2...(24)]]>如上所述，當(dāng)此時存在電池50不可接受的過剩電力Psur時，該第四實施例的混合動力汽車施加一個不會在電機(jī)MG2上產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩的無效電力并從而使電機(jī)MG2消耗掉過剩電力Psur，同時保持目標(biāo)轉(zhuǎn)矩Tm2*。這種方案在滿足需求轉(zhuǎn)矩Tr*的同時有效防止電池50被過度充電或者被利用過大電壓充電。過剩電力Psur由電機(jī)MG2消耗掉，從而無需用于消耗過剩電力Psur的附加裝置。
該第四實施例的混合動力汽車在保持目標(biāo)轉(zhuǎn)矩Tm2*的同時使得電機(jī)MG2消耗掉過剩電力Psur。可能的改進(jìn)可以是在保持目標(biāo)轉(zhuǎn)矩Tm1*的同時使得電機(jī)MG1消耗掉過剩電力Psur，或者可以是在保持各自目標(biāo)轉(zhuǎn)矩Tm1*和Tm2*的同時使得電機(jī)MG1和MG2消耗掉過剩電力Psur。
在第一實施例的混合動力汽車20以及第二、第三、第四實施例的混合動力汽車內(nèi)，電機(jī)MG2的動力通過減速齒輪35變速并輸出至齒圈軸32a。在一種如圖9所示混合動力汽車120的可能改進(jìn)中，電機(jī)MG2的動力可被輸出至不同于與齒圈軸32a相連的車軸(即與驅(qū)動輪63a和63b連接的車軸)的另一車軸(即與車輪64a和64b連接的車軸)。
在第一實施例的混合動力汽車20以及第二、第三、第四實施例的混合動力汽車內(nèi)，發(fā)動機(jī)22的動力經(jīng)由動力分配綜合機(jī)構(gòu)30輸出至用作與驅(qū)動輪63a和63b連接的驅(qū)動軸的齒圈軸32a。在圖10所示的另一種可能改進(jìn)中，混合動力汽車220可具有雙轉(zhuǎn)子電機(jī)230，該雙轉(zhuǎn)子電機(jī)230具有與發(fā)動機(jī)22的曲軸26相連的內(nèi)側(cè)轉(zhuǎn)子232和與用于向驅(qū)動輪63a、63b輸出動力的驅(qū)動軸相連的外側(cè)轉(zhuǎn)子234，并且該雙轉(zhuǎn)子電機(jī)230將從發(fā)動機(jī)22輸出的動力的一部分傳送至所述驅(qū)動軸，同時將該動力的剩余部分轉(zhuǎn)換成電力。
上述實施例在所有方面均被認(rèn)為是說明性的，而并非限制性的。在不背離本發(fā)明主要特征的保護(hù)范圍或者精神的條件下，存在多種改進(jìn)、改變和替換。因此，希望在此涵蓋所有落入權(quán)利要求書的等效含義和范圍內(nèi)的所有改變。
權(quán)利要求
1.一種向驅(qū)動軸輸出動力的動力輸出裝置，所述動力輸出裝置包括內(nèi)燃機(jī)；通過電力和動力的輸入和輸出將至少一部分動力從所述內(nèi)燃機(jī)傳送至所述驅(qū)動軸的電力-動力輸入-輸出器；從和向所述驅(qū)動軸輸入和輸出動力的電機(jī)；向和從所述電力-動力輸入-輸出器以及所述電機(jī)傳送電力的蓄電器；控制器，該控制器響應(yīng)駕駛員的需要向所述驅(qū)動軸施加一需求制動力的加速器關(guān)閉動作，基于該需求制動力和所述蓄電器的充電極限設(shè)定所述內(nèi)燃機(jī)的特定運(yùn)轉(zhuǎn)點以向所述驅(qū)動軸輸出與所述需求制動力對應(yīng)的制動力；并且該控制器控制所述內(nèi)燃機(jī)、所述電力-動力輸入-輸出器以及所述電機(jī)，以便使所述內(nèi)燃機(jī)在所述預(yù)設(shè)定的特定運(yùn)轉(zhuǎn)點運(yùn)轉(zhuǎn)并確保向所述驅(qū)動軸輸出與所述需求制動力對應(yīng)的制動力。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的動力輸出裝置，其特征在于，所述控制器將利用通過向和從所述電力-動力輸入-輸出器輸入和輸出動力而傳送至所述驅(qū)動軸的第一驅(qū)動力計算出的轉(zhuǎn)速設(shè)定為所述內(nèi)燃機(jī)的特定運(yùn)轉(zhuǎn)點處的目標(biāo)轉(zhuǎn)速，其中根據(jù)該第一驅(qū)動力與從所述電機(jī)輸出至所述驅(qū)動軸的第二驅(qū)動力之和等于所述需求制動力的一種特定關(guān)系和根據(jù)向和從所述電力-動力輸入-輸出器輸入和輸出的第一電力與向和從所述電機(jī)輸入和輸出的第二電力之和等于所述蓄電器的充電極限的另一種特定關(guān)系獲得所述第一驅(qū)動力。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的動力輸出裝置，其特征在于，所述控制器將利用所述第一驅(qū)動力計算出的從和向所述電力-動力輸入-輸出器輸入和輸出的動力代入目標(biāo)動力的關(guān)系式、反向計算該關(guān)系式以確定一轉(zhuǎn)速，并將該確定的轉(zhuǎn)速設(shè)定為所述內(nèi)燃機(jī)的特定運(yùn)轉(zhuǎn)點處的目標(biāo)轉(zhuǎn)速，其中所述關(guān)系式利用所述內(nèi)燃機(jī)的設(shè)定的目標(biāo)轉(zhuǎn)速確定在所述電力-動力輸入-輸出器的反饋控制中要從和要向所述電力-動力輸入-輸出器輸入和輸出的目標(biāo)動力。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的動力輸出裝置，其特征在于，所述電力-動力輸入-輸出器包括與三根軸即所述內(nèi)燃機(jī)的輸出軸、所述驅(qū)動軸以及一第三軸相連并基于從和向所述三根軸中的兩根軸輸入和輸出的動力確定從和向所述三根軸中的一根剩余軸輸入和輸出的動力的三軸式動力輸入-輸出器；和從和向所述第三軸輸入和輸出動力的發(fā)電機(jī)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的動力輸出裝置，其特征在于，所述電力-動力輸入-輸出器是包括與所述內(nèi)燃機(jī)的輸出軸連接的第一轉(zhuǎn)子和與所述驅(qū)動軸連接的第二轉(zhuǎn)子并伴隨通過所述第一轉(zhuǎn)子與所述第二轉(zhuǎn)子之間的電磁作用生成的電力的輸入和輸出而將至少一部分動力從所述內(nèi)燃機(jī)輸出至所述驅(qū)動軸的雙轉(zhuǎn)子電機(jī)。
6.一種裝備有根據(jù)權(quán)利要求1所述的動力輸出裝置的汽車，其特征在于，所述驅(qū)動軸與所述汽車的車軸機(jī)械連接。
7.一種向驅(qū)動軸輸出動力的動力輸出裝置，所述動力輸出裝置包括內(nèi)燃機(jī)；通過電力和動力的輸入和輸出將至少一部分動力從所述內(nèi)燃機(jī)傳送至所述驅(qū)動軸的電力-動力輸入-輸出器；從和向所述驅(qū)動軸輸入和輸出動力的電機(jī)；向和從所述電力-動力輸入-輸出器以及所述電機(jī)傳送電力的蓄電器；以及控制器，該控制器響應(yīng)駕駛員的需要向所述驅(qū)動軸施加一需求制動力的加速器關(guān)閉動作，通過考慮所述內(nèi)燃機(jī)的轉(zhuǎn)速由于從和向所述電力-動力輸入-輸出器輸入和輸出動力而增大的增大極限以及所述蓄電器的充電極限設(shè)定一作為所述需求制動力的限制的制動力極限；并且該控制器控制所述內(nèi)燃機(jī)、所述電力-動力輸入-輸出器以及所述電機(jī)，以確保在設(shè)定的制動力極限的范圍內(nèi)向所述驅(qū)動軸輸出與所述需求制動力對應(yīng)的制動力。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的動力輸出裝置，其特征在于，所述控制器計算從和向所述電力-動力輸入-輸出器輸入和輸出的動力，以使得所述內(nèi)燃機(jī)的轉(zhuǎn)速等于所述內(nèi)燃機(jī)的轉(zhuǎn)速增大的增大極限；通過考慮計算出的從和向所述電力-動力輸入-輸出器輸入和輸出的動力以及所述蓄電器的充電極限設(shè)定所述電機(jī)的輸出極限；并基于計算出的從和向所述電力-動力輸入-輸出器輸入和輸出的動力以及所述電機(jī)的設(shè)定的輸出極限設(shè)定所述制動力極限。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的動力輸出裝置，其特征在于，所述控制器將與計算出的從和向所述電力-動力輸入-輸出器輸入和輸出的動力對應(yīng)的從所述電力-動力輸入-輸出器傳送至所述驅(qū)動軸的驅(qū)動力和與設(shè)定的輸出極限對應(yīng)的從所述電機(jī)輸出至所述驅(qū)動軸的驅(qū)動力相加，以便設(shè)定所述制動力極限。
10.根據(jù)權(quán)利要求7中所述的動力輸出裝置，其特征在于，所述電力-動力輸入-輸出器包括與三根軸即所述內(nèi)燃機(jī)的輸出軸、所述驅(qū)動軸以及一第三軸相連并基于從和向所述三根軸中的兩根軸輸入和輸出的動力確定從和向所述三根軸中的一根剩余軸輸入和輸出的動力的三軸式動力輸入-輸出器；和從和向所述第三軸輸入和輸出動力的發(fā)電機(jī)。
11.根據(jù)權(quán)利要求7所述的動力輸出裝置，其特征在于，所述電力-動力輸入-輸出器是包括與所述內(nèi)燃機(jī)的輸出軸連接的第一轉(zhuǎn)子和與所述驅(qū)動軸連接的第二轉(zhuǎn)子并伴隨通過所述第一轉(zhuǎn)子與所述第二轉(zhuǎn)子之間的電磁作用生成的電力的輸入和輸出而將至少一部分動力從所述內(nèi)燃機(jī)輸出至所述驅(qū)動軸的雙轉(zhuǎn)子電機(jī)。
12.一種裝備有根據(jù)權(quán)利要求7所述的動力輸出裝置的汽車，其特征在于，所述驅(qū)動軸與所述汽車的車軸機(jī)械連接。
13.一種向驅(qū)動軸輸出動力的動力輸出裝置，所述動力輸出裝置包括內(nèi)燃機(jī)；通過電力和動力的輸入和輸出將至少一部分動力從所述內(nèi)燃機(jī)傳送至所述驅(qū)動軸的電力-動力輸入-輸出器；從和向所述驅(qū)動軸輸入和輸出動力的電機(jī)；向和從所述電力-動力輸入-輸出器以及所述電機(jī)傳送電力的蓄電器；以及控制器，該控制器利用基于響應(yīng)駕駛員操作的給所述驅(qū)動軸的需求驅(qū)動力設(shè)定目標(biāo)動力的第一技術(shù)設(shè)定要從所述內(nèi)燃機(jī)輸出的目標(biāo)動力；響應(yīng)從駕駛員的加速器打開動作向加速器關(guān)閉動作的改變，取代所述第一技術(shù)而采用第二技術(shù)將低于利用所述第一技術(shù)基于所述需求驅(qū)動力設(shè)定的所述目標(biāo)動力的動力設(shè)定為要從所述內(nèi)燃機(jī)輸出的目標(biāo)動力；并控制要以設(shè)定的所述目標(biāo)動力驅(qū)動的所述內(nèi)燃機(jī)，同時控制所述電力-動力輸入-輸出器和所述電機(jī)以向所述驅(qū)動軸輸出與所述需求驅(qū)動力對應(yīng)的驅(qū)動力。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的動力輸出裝置，其特征在于，當(dāng)采用所述第二技術(shù)時，所述控制器考慮利用所述第一技術(shù)基于所述需求驅(qū)動力設(shè)定的所述內(nèi)燃機(jī)的目標(biāo)動力和通過對所述目標(biāo)動力進(jìn)行平滑處理而獲得的經(jīng)平滑的目標(biāo)動力，以便將低于利用第一技術(shù)設(shè)定的所述目標(biāo)動力的動力設(shè)定為要從所述內(nèi)燃機(jī)輸出的目標(biāo)動力。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的動力輸出裝置，其特征在于，當(dāng)采用所述第二技術(shù)時，所述控制器從利用所述第一技術(shù)設(shè)定的所述內(nèi)燃機(jī)的目標(biāo)動力中減去利用所述第一技術(shù)基于所述需求驅(qū)動力設(shè)定的所述目標(biāo)動力與所述經(jīng)平滑的目標(biāo)動力之間的差值，并將減算得到的結(jié)果設(shè)定為要從所述內(nèi)燃機(jī)輸出的目標(biāo)動力。
16.根據(jù)權(quán)利要求13所述的動力輸出裝置，其特征在于，所述電力-動力輸入-輸出器包括與三根軸即所述內(nèi)燃機(jī)的輸出軸、所述驅(qū)動軸以及一第三軸相連并基于從和向所述三根軸中的兩根軸輸入和輸出的動力確定從和向所述三根軸中的一根剩余軸輸入和輸出的動力的三軸式動力輸入-輸出器；和從和向所述第三軸輸入和輸出動力的發(fā)電機(jī)。
17.根據(jù)權(quán)利要求13所述的動力輸出裝置，其特征在于，所述電力-動力輸入-輸出器是包括與所述內(nèi)燃機(jī)的輸出軸連接的第一轉(zhuǎn)子和與所述驅(qū)動軸連接的第二轉(zhuǎn)子并伴隨通過所述第一轉(zhuǎn)子與所述第二轉(zhuǎn)子之間的電磁作用生成的電力的輸入和輸出而將至少一部分動力從所述內(nèi)燃機(jī)輸出至所述驅(qū)動軸的雙轉(zhuǎn)子電機(jī)。
18.一種裝備有根據(jù)權(quán)利要求13所述的動力輸出裝置的汽車，其特征在于，所述驅(qū)動軸與所述汽車的車軸機(jī)械連接。
19.一種向驅(qū)動軸輸出動力的動力輸出裝置，所述動力輸出裝置包括內(nèi)燃機(jī)；通過電力和動力的輸入和輸出將至少一部分動力從所述內(nèi)燃機(jī)傳送至所述驅(qū)動軸的電力-動力輸入-輸出器；從和向所述驅(qū)動軸輸入和輸出動力的電機(jī)；向和從所述電力-動力輸入-輸出器以及所述電機(jī)傳送電力的蓄電器；被啟動用來消耗由所述蓄電器、所述電力-動力輸入-輸出器以及所述電機(jī)至少之一生成的電力的輔機(jī)；以及控制器，該控制器控制所述內(nèi)燃機(jī)、所述電力-動力輸入-輸出器以及所述電機(jī)以向所述驅(qū)動軸輸出需求驅(qū)動力，并在預(yù)測到響應(yīng)駕駛員的需要向所述驅(qū)動軸施加一需求制動力的加速器關(guān)閉操作的控制生成超過所述蓄電器的充電極限的過剩電力時，不管駕駛員的開-關(guān)操作而強(qiáng)制啟動所述輔機(jī)。
20.根據(jù)權(quán)利要求19所述的動力輸出裝置，其特征在于，所述控制器強(qiáng)制啟動所述輔機(jī)，以消耗超過所述蓄電器的充電極限的過剩電力。
21.根據(jù)權(quán)利要求19所述的動力輸出裝置，其特征在于當(dāng)預(yù)測到由對所述內(nèi)燃機(jī)、所述電力-動力輸入-輸出器以及所述電機(jī)進(jìn)行控制以向所述驅(qū)動軸輸出所述需求驅(qū)動力的控制生成超過所述蓄電器的充電極限的過剩電力時，所述控制器控制所述內(nèi)燃機(jī)、所述電力-動力輸入-輸出器以及所述電機(jī)以使得所述電力-動力輸入-輸出器驅(qū)動所述內(nèi)燃機(jī)并從而消耗掉過剩電力，同時向所述驅(qū)動軸輸出所述需求驅(qū)動力，當(dāng)所述電力-動力輸入-輸出器對所述內(nèi)燃機(jī)的驅(qū)動無法消耗盡超過所述蓄電器的充電極限的所有過剩電力時，所述控制器強(qiáng)制啟動所述輔機(jī)。
22.根據(jù)權(quán)利要求19所述的動力輸出裝置，其特征在于，所述輔機(jī)為空氣調(diào)節(jié)裝置。
23.根據(jù)權(quán)利要求19所述的動力輸出裝置，其特征在于，所述電力-動力輸入-輸出器包括與三根軸即所述內(nèi)燃機(jī)的輸出軸、所述驅(qū)動軸以及一第三軸相連并基于從和向所述三根軸中的兩根軸輸入和輸出的動力確定從和向所述三根軸中的一根剩余軸輸入和輸出的動力的三軸式動力輸入-輸出器；和從和向所述第三軸輸入和輸出動力的發(fā)電機(jī)。
24.根據(jù)權(quán)利要求19所述的動力輸出裝置，其特征在于，所述電力-動力輸入-輸出器是包括與所述內(nèi)燃機(jī)的輸出軸連接的第一轉(zhuǎn)子和與所述驅(qū)動軸連接的第二轉(zhuǎn)子并伴隨通過所述第一轉(zhuǎn)子與所述第二轉(zhuǎn)子之間的電磁作用生成的電力的輸入和輸出而將至少一部分動力從所述內(nèi)燃機(jī)輸出至所述驅(qū)動軸的雙轉(zhuǎn)子電機(jī)。
25.一種裝備有根據(jù)權(quán)利要求19所述的動力輸出裝置的汽車，其特征在于，所述驅(qū)動軸與所述汽車的車軸機(jī)械連接。
26.一種控制動力輸出裝置的方法，所述動力輸出裝置包括內(nèi)燃機(jī)；通過電力和動力的輸入和輸出將至少一部分動力從所述內(nèi)燃機(jī)傳送至驅(qū)動軸的電力-動力輸入-輸出器；從和向所述驅(qū)動軸輸入和輸出動力的電機(jī)；以及向和從所述電力-動力輸入-輸出器以及所述電機(jī)傳送電力的蓄電器；所述控制方法包括以下步驟(a)響應(yīng)駕駛員的需要向所述驅(qū)動軸施加一需求制動力的加速器關(guān)閉動作，基于所述需求制動力和所述蓄電器的充電極限設(shè)定所述內(nèi)燃機(jī)的特定運(yùn)轉(zhuǎn)點以向所述驅(qū)動軸輸出與所述需求制動力對應(yīng)的制動力；和(b)控制所述內(nèi)燃機(jī)、所述電力-動力輸入-輸出器以及所述電機(jī)，以便使所述內(nèi)燃機(jī)在所述預(yù)設(shè)定的特定運(yùn)轉(zhuǎn)點處運(yùn)轉(zhuǎn)并確保向所述驅(qū)動軸輸出與所述需求制動力對應(yīng)的制動力。
27.一種控制動力輸出裝置的方法，所述動力輸出裝置包括內(nèi)燃機(jī)；通過電力和動力的輸入和輸出將至少一部分動力從所述內(nèi)燃機(jī)傳送至驅(qū)動軸的電力-動力輸入-輸出器；從和向所述驅(qū)動軸輸入和輸出動力的電機(jī)；以及向和從所述電力-動力輸入-輸出器以及所述電機(jī)傳送電力的蓄電器；所述控制方法包括以下步驟(a)響應(yīng)駕駛員的需要向所述驅(qū)動軸施加一需求制動力的加速器關(guān)閉動作，通過考慮所述內(nèi)燃機(jī)的轉(zhuǎn)速由于從和向所述電力-動力輸入-輸出器輸入和輸出動力而增大的增大極限以及所述蓄電器的充電極限設(shè)定作為所述需求制動力的限制的制動力極限；和(b)控制所述內(nèi)燃機(jī)、所述電力-動力輸入-輸出器以及所述電機(jī)，以便在設(shè)定的制動力極限的范圍內(nèi)確保向所述驅(qū)動軸輸出與所述需求制動力對應(yīng)的制動力。
28.一種控制動力輸出裝置的方法，所述動力輸出裝置包括內(nèi)燃機(jī)；通過電力和動力的輸入和輸出將至少一部分動力從所述內(nèi)燃機(jī)傳送至驅(qū)動軸的電力-動力輸入-輸出器；從和向所述驅(qū)動軸輸入和輸出動力的電機(jī)；以及向和從所述電力-動力輸入-輸出器以及所述電機(jī)傳送電力的蓄電器；所述控制方法包括以下步驟(a)基于響應(yīng)駕駛員操作的給所述驅(qū)動軸的需求驅(qū)動力設(shè)定要從所述內(nèi)燃機(jī)輸出的目標(biāo)動力；(b)響應(yīng)從駕駛員的加速器打開動作向加速器關(guān)閉動作的改變，使得在所述步驟(a)中設(shè)定的目標(biāo)動力無效，而將低于所述步驟(a)中基于所述需求驅(qū)動力設(shè)定的目標(biāo)動力的動力設(shè)定為要從所述內(nèi)燃機(jī)輸出的目標(biāo)動力；以及(c)控制要以設(shè)定的所述目標(biāo)動力驅(qū)動的所述內(nèi)燃機(jī)，同時控制所述電力-動力輸入-輸出器和所述電機(jī)以向所述驅(qū)動軸輸出與所述需求驅(qū)動力對應(yīng)的驅(qū)動力。
29.一種控制動力輸出裝置的方法，所述動力輸出裝置包括內(nèi)燃機(jī)；通過電力和動力的輸入和輸出將至少一部分動力從所述內(nèi)燃機(jī)傳送至驅(qū)動軸的電力-動力輸入-輸出器；從和向所述驅(qū)動軸輸入和輸出動力的電機(jī)；向和從所述電力-動力輸入-輸出器和所述電機(jī)傳送電力的蓄電器；以及被啟動用來消耗由所述蓄電器、所述電力-動力輸入-輸出器以及所述電機(jī)中至少之一生成的電力的輔機(jī)；所述控制方法包括以下步驟(a)控制所述內(nèi)燃機(jī)、所述電力-動力輸入-輸出器以及所述電機(jī)，以向所述驅(qū)動軸輸出需求驅(qū)動力；和(b)在預(yù)測到所述步驟(a)中的響應(yīng)駕駛員的需要向所述驅(qū)動軸施加一需求制動力的加速器關(guān)閉操作的控制生成超過所述蓄電器的充電極限的過剩電力時，不管駕駛員的開-關(guān)操作而強(qiáng)制啟動所述輔機(jī)。
30.一種向驅(qū)動軸輸出動力的動力輸出裝置，所述動力輸出裝置包括內(nèi)燃機(jī)；具有第一交流電機(jī)并通過從和向所述第一交流電機(jī)輸入和輸出電力和動力而將至少一部分動力從所述內(nèi)燃機(jī)輸出至所述驅(qū)動軸的電力-動力輸入-輸出器；從和向所述驅(qū)動軸輸入和輸出動力的第二交流電機(jī)；向和從所述第一交流電機(jī)以及所述第二交流電機(jī)傳送電力的蓄電器；以及控制器，該控制器設(shè)定所述內(nèi)燃機(jī)的特定運(yùn)轉(zhuǎn)點以向所述驅(qū)動軸輸出需求驅(qū)動力；啟動并控制所述內(nèi)燃機(jī)、所述第一交流電機(jī)以及所述第二交流電機(jī)，以便使所述內(nèi)燃機(jī)在所述預(yù)設(shè)定的特定運(yùn)轉(zhuǎn)點處運(yùn)轉(zhuǎn)并確保向所述驅(qū)動軸輸出與所述需求驅(qū)動力對應(yīng)的驅(qū)動力；并在出現(xiàn)超過所述蓄電器的充電極限的過剩電力時執(zhí)行過剩電力消耗控制，其中該過剩電力消耗控制啟動并控制所述第一交流電機(jī)和所述第二交流電機(jī)，以便通過輸入和輸出一不會生成驅(qū)動力的無效電力分量使得至少一部分過剩電力被所述第一交流電機(jī)與第二交流電機(jī)至少之一消耗掉。
31.根據(jù)權(quán)利要求30所述的動力輸出裝置，其特征在于，所述控制器響應(yīng)駕駛員的需要向所述驅(qū)動軸施加一需求制動力的加速器關(guān)閉動作執(zhí)行所述過剩電力消耗控制。
32.根據(jù)權(quán)利要求30所述的動力輸出裝置，其特征在于，所述電力-動力輸入-輸出器包括與三根軸即所述內(nèi)燃機(jī)的輸出軸、所述驅(qū)動軸以及一第三軸相連并基于從和向所述三根軸中的兩根軸輸入和輸出的動力確定從和向所述三根軸中的一根剩余軸輸入和輸出的動力的三軸式動力輸入-輸出器；和所述第一交流電機(jī)是能夠從和向所述第三軸輸入和輸出動力的電動發(fā)電機(jī)。
33.根據(jù)權(quán)利要求30所述的動力輸出裝置，其特征在于，所述第一交流電機(jī)是包括與所述內(nèi)燃機(jī)的輸出軸連接的第一轉(zhuǎn)子和與所述驅(qū)動軸連接的第二轉(zhuǎn)子并伴隨通過所述第一轉(zhuǎn)子與所述第二轉(zhuǎn)子之間的電磁作用生成的電力的輸入和輸出而將至少一部分動力從所述內(nèi)燃機(jī)輸出至所述驅(qū)動軸的雙轉(zhuǎn)子電機(jī)。
34.一種裝備有根據(jù)權(quán)利要求30所述的動力輸出裝置的汽車，其特征在于，所述驅(qū)動軸與所述汽車的車軸機(jī)械連接。
35.根據(jù)權(quán)利要求34所述的汽車，其特征在于，所述控制器響應(yīng)由于與所述車軸連接的車輪的空轉(zhuǎn)而引起的打滑的發(fā)生執(zhí)行所述過剩電力消耗控制。
36.一種控制動力輸出裝置的方法，所述動力輸出裝置包括內(nèi)燃機(jī)；具有第一交流電機(jī)并通過從和向所述第一交流電機(jī)輸入和輸出電力和動力而將至少一部分動力從所述內(nèi)燃機(jī)輸出至驅(qū)動軸的電力-動力輸入-輸出器；從和向所述驅(qū)動軸輸入和輸出動力的第二交流電機(jī)；以及向和從所述第一交流電機(jī)以及所述第二交流電機(jī)傳送電力的蓄電器；所述控制方法包括以下步驟(a)設(shè)定所述內(nèi)燃機(jī)的特定運(yùn)轉(zhuǎn)點，以便向所述驅(qū)動軸輸出需求驅(qū)動力；和(b)啟動并控制所述內(nèi)燃機(jī)、所述第一交流電機(jī)以及所述第二交流電機(jī)，以便使所述內(nèi)燃機(jī)在所述預(yù)設(shè)定的特定運(yùn)轉(zhuǎn)點處運(yùn)轉(zhuǎn)并確保向所述驅(qū)動軸輸出與所述需求驅(qū)動力對應(yīng)的驅(qū)動力，并在出現(xiàn)超過所述蓄電器的充電極限的過剩電力時，啟動并控制所述第一交流電機(jī)和所述第二交流電機(jī)，以便通過輸入和輸出一不會生成驅(qū)動力的無效電力分量使得至少一部分過剩電力被所述第一交流電機(jī)與第二交流電機(jī)至少之一消耗掉。
全文摘要
本發(fā)明涉及動力輸出裝置及其控制方法及安裝有動力輸出裝置的汽車。本發(fā)明中的程序?qū)臐M足要從發(fā)動機(jī)輸出的目標(biāo)動力Pe
文檔編號B60L7/16GK1572564SQ20041003475
公開日2005年2月2日 申請日期2004年5月12日 優(yōu)先權(quán)日2003年5月21日
發(fā)明者木村秋廣, 野澤奈津樹 申請人:豐田自動車株式會社