專利名稱：用于車輛的驅(qū)動(dòng)力輸出裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本公開涉及車輛的驅(qū)動(dòng)力輸出裝置。
背景技術(shù)：
近來，由于公眾對低耗油量和低排放的增長需求，具有內(nèi)燃機(jī)和電動(dòng)發(fā)電機(jī)作為車輛驅(qū)動(dòng)源的混合動(dòng)力車輛吸引了人們的注意。例如，JPH07-135701教導(dǎo)了具有內(nèi)燃機(jī)和第一與第二電動(dòng)發(fā)電機(jī)的混合動(dòng)力車輛。發(fā)動(dòng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)力通過行星齒輪機(jī)構(gòu)分為兩個(gè)系統(tǒng)。一個(gè)系統(tǒng)的輸出用于驅(qū)動(dòng)驅(qū)動(dòng)軸以驅(qū)動(dòng)車輛的車輪。此外，另一系統(tǒng)的輸出用于驅(qū)動(dòng)第一電動(dòng)發(fā)電機(jī)來產(chǎn)生電功率。由第一電動(dòng)發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的電功率和/或由電池供應(yīng)的電功率用于驅(qū)動(dòng)第二電動(dòng)發(fā)電機(jī)以允許使用由第二電動(dòng)發(fā)電機(jī)供應(yīng)的功率來驅(qū)動(dòng)該驅(qū)動(dòng)軸。在具有發(fā)動(dòng)機(jī)和兩個(gè)電動(dòng)發(fā)電機(jī)的混合動(dòng)力車輛中，需求實(shí)現(xiàn)三個(gè)目標(biāo)，S卩，(I)控制發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速，(2)控制輸出扭矩和(3)限制電池處電功率的輸入和輸出。然而，即使控制第一電動(dòng)發(fā)電機(jī)的扭矩和第二電動(dòng)發(fā)電機(jī)的扭矩以實(shí)現(xiàn)上文討論的三個(gè)目標(biāo)，也可能出現(xiàn)以下事件。具體而言，在第一和第二電動(dòng)發(fā)電機(jī)中的一個(gè)的扭矩受到限制(例如，由防護(hù)進(jìn)程的防護(hù)值(guard value)限制)來防止第一和第二電動(dòng)發(fā)電機(jī)中的一個(gè)出現(xiàn)過熱的情況下，不會輸出第一和第二電動(dòng)發(fā)電機(jī)中的一個(gè)的期望扭矩(需求扭矩或指定扭矩)。在這種情況下，不會實(shí)現(xiàn)上文討論的全部三個(gè)目標(biāo)。

發(fā)明內(nèi)容
鑒于以上缺點(diǎn)提出本公開。因此，本公開的目標(biāo)在于提供一種車輛驅(qū)動(dòng)力輸出裝置，其即使在兩個(gè)電動(dòng)發(fā)電機(jī)中的一個(gè)的扭矩受到限制的情況，也能夠?qū)崿F(xiàn)三個(gè)目標(biāo)中的至少一個(gè)，三個(gè)目標(biāo)即，控制內(nèi)燃機(jī)的轉(zhuǎn)速、控制輸出扭矩和限制電池處電功率的輸入和輸出。根據(jù)本公開，提供一種用于車輛的驅(qū)動(dòng)力輸出裝置，包括內(nèi)燃機(jī)、第一電動(dòng)發(fā)電機(jī)、第二電動(dòng)發(fā)電機(jī)、驅(qū)動(dòng)力傳輸裝置、電池、扭矩控制部和扭矩校正部。驅(qū)動(dòng)力傳輸裝置包括至少一個(gè)驅(qū)動(dòng)力分割機(jī)構(gòu)。內(nèi)燃機(jī)的發(fā)動(dòng)機(jī)軸、第一電動(dòng)發(fā)電機(jī)的可旋轉(zhuǎn)軸、第二電動(dòng)發(fā)電機(jī)的可旋轉(zhuǎn)軸和驅(qū)動(dòng)力輸出軸通過驅(qū)動(dòng)力傳輸裝置以使得驅(qū)動(dòng)力能夠通過驅(qū)動(dòng)力傳輸裝置傳輸?shù)姆绞奖舜嘶ハ噙B接，驅(qū)動(dòng)力輸出軸連接至車輛的多個(gè)車輪以傳輸驅(qū)動(dòng)力。電池連接至第一電動(dòng)發(fā)電機(jī)和第二電動(dòng)發(fā)電機(jī)以相對于第一電動(dòng)發(fā)電機(jī)和第二電動(dòng)發(fā)電機(jī)輸出和接收電功率。扭矩控制部控制第一電動(dòng)發(fā)電機(jī)的扭矩和第二電動(dòng)發(fā)電機(jī)的扭矩以控制發(fā)動(dòng)機(jī)軸的扭矩和驅(qū)動(dòng)力輸出軸的扭矩。扭矩校正部校正第一電動(dòng)發(fā)電機(jī)的扭矩和第二電動(dòng)發(fā)電機(jī)的扭矩中的至少一個(gè)。當(dāng)?shù)谝浑妱?dòng)發(fā)電機(jī)和第二電動(dòng)發(fā)電機(jī)中的一個(gè)的扭矩受到限制并由此低于第一電動(dòng)發(fā)電機(jī)和第二電動(dòng)發(fā)電機(jī)中的所述一個(gè)的期望扭矩時(shí)，扭矩校正部以限制發(fā)動(dòng)機(jī)軸的扭矩的變化、驅(qū)動(dòng)力輸出軸的扭矩的變化和電池的輸出的變化中的至少一個(gè)的方式，基于第一電動(dòng)發(fā)電機(jī)和第二電動(dòng)發(fā)電機(jī)中的所述一個(gè)的扭矩限制量，來計(jì)算第一電動(dòng)發(fā)電機(jī)和第二電動(dòng)發(fā)電機(jī)中的另一個(gè)的扭矩校正量并且通過使用第一電動(dòng)發(fā)電機(jī)和第二電動(dòng)發(fā)電機(jī)中的所述另一個(gè)的扭矩校正量來校正第一電動(dòng)發(fā)電機(jī)和第二電動(dòng)發(fā)電機(jī)中的所述另一個(gè)的扭矩。


在此描述的附圖僅用于說明目的，并不以任何方式限制本公開的范圍。圖1是示出根據(jù)本公開第一實(shí)施例的車輛的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)的示意圖；圖2是示出根據(jù)第一實(shí)施例的計(jì)算每個(gè)電動(dòng)發(fā)電機(jī)的扭矩指令值的功能的框圖(部分I)；圖3是示出根據(jù)第一實(shí)施例的計(jì)算每個(gè)電動(dòng)發(fā)電機(jī)的扭矩指令值的功能的框圖(部分2)；圖4是示出第一實(shí)施例的發(fā)動(dòng)機(jī)軸需求MG扭矩計(jì)算例程的流程的流程圖；圖5是示出第一實(shí)施例的輸出軸需求MG扭矩計(jì)算例程的流程的流程圖；圖6是示出第一實(shí)施例的驅(qū)動(dòng)源分配例程的流程圖；圖7是示出第一實(shí)施例的輸出軸扭矩限制量計(jì)算例程的流程圖；圖8是示出第一實(shí)施例的機(jī)械制動(dòng)協(xié)作控制例程的流程圖；圖9是示出第一實(shí)施例的MG扭矩指令值計(jì)算例程的流程的流程圖；圖10是示出第一實(shí)施例的MG扭矩校正例程的流程的流程圖；圖11是示出根據(jù)本公開第二實(shí)施例的驅(qū)動(dòng)力傳輸裝置及其周邊的結(jié)構(gòu)的示意圖；圖12是示出根據(jù)本公開第三實(shí)施例的驅(qū)動(dòng)力傳輸裝置及其周邊的結(jié)構(gòu)的示意圖；圖13是示出根據(jù)本公開第四實(shí)施例的驅(qū)動(dòng)力傳輸裝置及其周邊的結(jié)構(gòu)的示意圖；以及圖14是示出根據(jù)本公開第五實(shí)施例的驅(qū)動(dòng)力傳輸裝置及其周邊的結(jié)構(gòu)的示意圖。
具體實(shí)施例方式將參照附圖描述本公開的各個(gè)實(shí)施例。(第一實(shí)施例)將參照圖1至圖10描述本公開的第一實(shí)施例。首先，將參照圖1描述本實(shí)施例的車輛(更具體地，汽車)的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)(驅(qū)動(dòng)力輸出裝置)的整體結(jié)構(gòu)。內(nèi)燃機(jī)10、第一電動(dòng)發(fā)電機(jī)(在下文中稱為第一 MG) 11、第二電動(dòng)發(fā)電機(jī)(在下文中稱為第二 MG)和驅(qū)動(dòng)力傳輸裝置15安裝于車輛。在以下描述中，為了簡潔，將術(shù)語“電動(dòng)發(fā)電機(jī)”簡稱為“MG”。驅(qū)動(dòng)力傳輸裝置15包括第一行星齒輪機(jī)構(gòu)(驅(qū)動(dòng)力分割機(jī)構(gòu))13和第二行星齒輪機(jī)構(gòu)(驅(qū)動(dòng)力分割機(jī)構(gòu))14。第一MGll主要用作發(fā)電機(jī)(electric generator)(功率發(fā)電機(jī))但也用作電動(dòng)機(jī)(electric motor)。相反地,第二 MG12主要用作電動(dòng)機(jī)但也用作發(fā)電機(jī)(功率發(fā)電機(jī))。第一和第二行星齒輪機(jī)構(gòu)13、14中的每一個(gè)包括中心齒輪S、多個(gè)行星齒輪、行星齒輪架C和環(huán)形齒輪R。在每個(gè)行星齒輪機(jī)構(gòu)13、14中，中心齒輪S繞其中心軸旋轉(zhuǎn)，每一個(gè)行星齒輪繞其中心軸旋轉(zhuǎn)并繞中心齒輪S公轉(zhuǎn)。此外，行星齒輪架C與行星齒輪整體旋轉(zhuǎn)，而環(huán)形齒輪R布置于行星齒輪的徑向外側(cè)并繞行星齒輪旋轉(zhuǎn)。在驅(qū)動(dòng)力傳輸裝置15中，發(fā)動(dòng)機(jī)10的發(fā)動(dòng)機(jī)軸16 (輸出軸)和第一行星齒輪機(jī)構(gòu)13的行星齒輪架C以允許驅(qū)動(dòng)力在其間傳送的方式彼此互相連接。第一行星齒輪機(jī)構(gòu)13的中心齒輪S、第二行星齒輪機(jī)構(gòu)14的中心齒輪S和第一 MGll的可旋轉(zhuǎn)軸Ila以實(shí)現(xiàn)驅(qū)動(dòng)力在其間的傳送的方式彼此互相連接。此外，第一行星齒輪機(jī)構(gòu)13的環(huán)形齒輪R、第二行星齒輪機(jī)構(gòu)14的行星齒輪架C和驅(qū)動(dòng)力輸出軸17以允許驅(qū)動(dòng)力在其間傳送的方式彼此互相連接，并且第二行星齒輪機(jī)構(gòu)14的環(huán)形齒輪R和第二 MG12的可旋轉(zhuǎn)軸12a以允許驅(qū)動(dòng)力在其間傳送的方式彼此互相連接。驅(qū)動(dòng)力輸出軸17的驅(qū)動(dòng)力通過差動(dòng)齒輪機(jī)構(gòu)18和輪軸19傳送至車輛的車輪20。此外，提供了驅(qū)動(dòng)第一 MGll的第一逆變器21和驅(qū)動(dòng)第二 MG12的第二逆變器22。第一 MGll和第二 MG12各自通過逆變器21、22連接至電池23來相對于電池23輸出和接收電功率，g卩，輸出電功率至電池23和從電池23接收電功率。此外，第一 MGll和第二 MG12彼此互相連接以通過逆變器21、22在其間輸出和接收電功率?；旌蟿?dòng)力E⑶24是控制整個(gè)車輛的計(jì)算機(jī)?；旌蟿?dòng)力E⑶24接收來自各個(gè)傳感器和開關(guān)的輸出信號來感測車輛的驅(qū)動(dòng)狀態(tài)。這些傳感器和開關(guān)包括，例如加速傳感器25、變速(shift)開關(guān)26、制動(dòng)傳感器27和車速傳感器28。加速傳感器25感測加速踏板的下壓程度(也被稱為加速踏板的下壓量或加速器開度)。變速開關(guān)26感測變速位置(變速桿的操作位置)。制動(dòng)傳感器27感測制動(dòng)踏板的下壓程度(也被稱為制動(dòng)踏板的下壓量或制動(dòng)器開度)。車速傳感器28感測車輛的行進(jìn)速度?；旌蟿?dòng)力E⑶24相對于發(fā)動(dòng)機(jī)E⑶29、第一MG E⑶30和第二 MG E⑶31傳輸并接收控制信號和數(shù)據(jù)信號。發(fā)動(dòng)機(jī)E⑶29控制發(fā)動(dòng)機(jī)10的操作。第一 MG E⑶30控制第一逆變器21來控制第一 MGlI。第二 MG E⑶31控制第二逆變器22來控制第二 MG12。發(fā)動(dòng)機(jī)E⑶29、第一 MG E⑶30和第二 MG E⑶31基于車輛的驅(qū)動(dòng)狀態(tài)(驅(qū)動(dòng)條件)分別控制發(fā)動(dòng)機(jī)10、第一 MGll和第二 MG12。例如，在以正常驅(qū)動(dòng)模式驅(qū)動(dòng)車輛時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)10的驅(qū)動(dòng)力分為兩個(gè)系統(tǒng)，即，環(huán)形齒輪R的可旋轉(zhuǎn)軸和第一行星齒輪機(jī)構(gòu)13的中心齒輪S的可旋轉(zhuǎn)軸。另外，此時(shí)，第一行星齒輪機(jī)構(gòu)13的中心齒輪S的可旋轉(zhuǎn)軸的驅(qū)動(dòng)力被分割并傳送至第二行星齒輪機(jī)構(gòu)14的中心齒輪S的可旋轉(zhuǎn)軸和第一 MG11。以這種方式，驅(qū)動(dòng)第一 MGll來產(chǎn)生電功率。另外，此時(shí)，由第一 MGll產(chǎn)生的電功率用于驅(qū)動(dòng)第二 MG12，以使得第二 MG12的驅(qū)動(dòng)力傳送至第二行星齒輪機(jī)構(gòu)14的環(huán)形齒輪R的可旋轉(zhuǎn)軸。第一行星齒輪機(jī)構(gòu)13的環(huán)形齒輪R的可旋轉(zhuǎn)軸的驅(qū)動(dòng)力和第二行星齒輪機(jī)構(gòu)14的行星齒輪架C的可旋轉(zhuǎn)軸的驅(qū)動(dòng)力都被傳送至驅(qū)動(dòng)力輸出軸17以通過驅(qū)動(dòng)力輸出軸17驅(qū)動(dòng)車輪20并由此驅(qū)動(dòng)車輛。此外，在迅速加速車輛時(shí)，除在第一 MGll處產(chǎn)生的電功率，還從電池23供應(yīng)電功率至第二 MG12，以使得供應(yīng)至第二 MG12用于驅(qū)動(dòng)相同車輛的電功率增加。在車輛開始行進(jìn)時(shí)或車輛低負(fù)載驅(qū)動(dòng)狀態(tài)(發(fā)動(dòng)機(jī)10的燃料效率低的操作范圍)時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)保持在發(fā)動(dòng)機(jī)停止?fàn)顟B(tài)，并且利用從電池23供應(yīng)的電功率驅(qū)動(dòng)第一 MGll和/或第二 MG12以利用第一 MGll和/或第二 MG12的驅(qū)動(dòng)力來驅(qū)動(dòng)車輪20，從而以EV驅(qū)動(dòng)模式(僅利用第一 MGll和第二 MG12提供的電動(dòng)機(jī)功率驅(qū)動(dòng)車輛的驅(qū)動(dòng)模式，第一 MGll和第二MG12由電池23的電池輸出提供動(dòng)力)驅(qū)動(dòng)車輛。在對車輛減速時(shí)，利用車輪20的驅(qū)動(dòng)力驅(qū)動(dòng)第二 MG12，由此第二 MG12作為發(fā)電機(jī)操作。因此，車輛的動(dòng)能通過第二 MG12轉(zhuǎn)化成電功率，并且因此產(chǎn)生的電功率存儲在電池23中。以這種方式，恢復(fù)車輛的動(dòng)能。在具有發(fā)動(dòng)機(jī)10和兩個(gè)MGl1、12的混合動(dòng)力車輛中，需要實(shí)現(xiàn)三個(gè)目標(biāo)，即，(I)控制發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速，(2)控制輸出扭矩(S卩，驅(qū)動(dòng)力輸出軸17的扭矩)和(3)通過控制兩個(gè)MGl1、12限制電池23處電功率的輸入和輸出。因此，根據(jù)第一實(shí)施例，隨后將描述由混合動(dòng)力E⑶24執(zhí)行的圖4至圖9的各個(gè)例程。圖4至圖9的這些例程用作混合動(dòng)力ECU24的扭矩控制部(扭矩控制模塊)。具體而言，混合動(dòng)力E⑶24計(jì)算:發(fā)動(dòng)機(jī)軸16所需的并由第一 MGll和第二 MG12提供以控制發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的扭矩(在下文中稱為發(fā)動(dòng)機(jī)軸需求MG扭矩)，以及驅(qū)動(dòng)力輸出軸17所需的并由第
一MGll和第二 MG12提供以提供車輛的所需驅(qū)動(dòng)力并限制電池23處電功率的輸入和輸出的扭矩(在下文中稱為輸出軸需求MG扭矩)。然后，基于以上討論的發(fā)動(dòng)機(jī)軸需求MG扭矩和輸出軸需求MG扭矩，混合動(dòng)力ECU24通過使用對應(yīng)于驅(qū)動(dòng)力傳輸裝置15的扭矩平衡等式(隨后描述的等式(I))計(jì)算第一 MGll的扭矩指令值和第二 MG12的扭矩指令值。以這種方式，能夠相對容易地設(shè)定實(shí)現(xiàn)三個(gè)目標(biāo)所需的第一 MGll的扭矩指令值和第二 MG12的扭矩指令值，由此能夠協(xié)作地控制第一 MGll的扭矩和第二 MG12的扭矩，所述三個(gè)目標(biāo)即，控制發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速、控制輸出扭矩以及限制電池處電功率的輸入和輸出?，F(xiàn)在，將參照圖2和圖3中示出的框圖，示意性地描述計(jì)算第一 MGll的扭矩指令值和第二 MG12的扭矩指令值的方法。如圖2中所示，目標(biāo)驅(qū)動(dòng)輸出軸扭矩計(jì)算單元32基于例如車速(使用車速傳感器28感測的車速)、加速踏板的下壓程度(更具體地，信息，即，直接或間接指示由加速度傳感器25感測的加速踏板的下壓程度的對應(yīng)值)、變速位置(使用變速開關(guān)26感測的變速位置)和制動(dòng)踏板的下壓程度(更具體地，信息，即，直接或間接指示由制動(dòng)傳感器27感測的制動(dòng)踏板的下壓程度的對應(yīng)值)，通過使用例如映射來計(jì)算目標(biāo)驅(qū)動(dòng)輸出軸扭矩。目標(biāo)驅(qū)動(dòng)輸出軸扭矩是驅(qū)動(dòng)力輸出軸17的目標(biāo)驅(qū)動(dòng)扭矩。當(dāng)扭矩施加在驅(qū)動(dòng)力輸出軸17的驅(qū)動(dòng)方向時(shí)目標(biāo)驅(qū)動(dòng)輸出軸扭矩為正值。相反地，當(dāng)扭矩施加在驅(qū)動(dòng)力輸出軸17的制動(dòng)方向時(shí)目標(biāo)驅(qū)動(dòng)輸出軸扭矩為負(fù)值。此外，轉(zhuǎn)速計(jì)算單元33基于車速來計(jì)算驅(qū)動(dòng)力輸出軸轉(zhuǎn)速Np (驅(qū)動(dòng)力輸出軸17的轉(zhuǎn)速)。然后，目標(biāo)驅(qū)動(dòng)功率計(jì)算單元34通過將目標(biāo)驅(qū)動(dòng)輸出扭矩乘以驅(qū)動(dòng)力輸出軸轉(zhuǎn)速Np獲得目標(biāo)驅(qū)動(dòng)功率。此外，驅(qū)動(dòng)源分配計(jì)算單元35如下計(jì)算發(fā)動(dòng)機(jī)10的目標(biāo)發(fā)動(dòng)機(jī)輸出Ped和電池23的目標(biāo)電池輸出Pbd。首先，在驅(qū)動(dòng)源分配計(jì)算單元35處，基于目標(biāo)驅(qū)動(dòng)輸出軸扭矩，例如參照映射來計(jì)算總的車輛損失功率。此后,通過將總的車輛損失功率增加至目標(biāo)驅(qū)動(dòng)功率來計(jì)算總的需求功率Ptotal。此外，根據(jù)車輛的狀態(tài)計(jì)算目標(biāo)電池輸出Pbd。然后，通過從總的需求功率Ptotal減去目標(biāo)電池輸出Pbd來計(jì)算目標(biāo)發(fā)動(dòng)機(jī)輸出PecL此外，目標(biāo)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速計(jì)算單元(也簡稱為目標(biāo)發(fā)動(dòng)機(jī)速度計(jì)算單元)36基于目標(biāo)發(fā)動(dòng)機(jī)輸出Ped，通過使用例如映射來計(jì)算發(fā)動(dòng)機(jī)10(更具體地為發(fā)動(dòng)機(jī)軸16)的目標(biāo)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速Ned。此后，反饋(F/B)控制單元37以減小(或最小化)發(fā)動(dòng)機(jī)10 (更具體地為發(fā)動(dòng)機(jī)軸16)的目標(biāo)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速Ned與實(shí)際發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速Ne之間差值的方式計(jì)算發(fā)動(dòng)機(jī)10的發(fā)動(dòng)機(jī)軸需求MG扭矩Tem。以這種方式,能夠精確地計(jì)算控制實(shí)際發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速Ne達(dá)到目標(biāo)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速Ned所需的發(fā)動(dòng)機(jī)軸需求MG扭矩Tem。此后，實(shí)際發(fā)動(dòng)機(jī)輸出估計(jì)單元38在F/B控制操作的執(zhí)行之后通過將發(fā)動(dòng)機(jī)軸需求MG扭矩Tem乘以實(shí)際發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速Ne來計(jì)算發(fā)動(dòng)機(jī)10的實(shí)際發(fā)動(dòng)機(jī)輸出Pe (估計(jì)值)。此外，機(jī)械制動(dòng)扭矩計(jì)算單元39基于例如車速和/或制動(dòng)踏板的下壓程度(更具體地，直接或間接指示制動(dòng)踏板的下壓程度的信息)，通過使用例如映射來計(jì)算機(jī)械制動(dòng)扭矩(或簡稱為制動(dòng)扭矩)。此后，輸出軸需求扭矩計(jì)算單元40通過從目標(biāo)驅(qū)動(dòng)輸出軸扭矩減去機(jī)械制動(dòng)扭矩來計(jì)算輸出軸需求扭矩Tp。以這種方式，能夠精確地計(jì)算輸出軸需求扭矩Tp,該輸出軸需求扭矩Tp是驅(qū)動(dòng)力輸出軸17確保供應(yīng)車輛的所需驅(qū)動(dòng)力所需的扭矩。此夕卜，電系統(tǒng)損失計(jì)算單元41計(jì)算與車輛的狀態(tài)一致的例如第一和第二 MG11、12、第一和第二逆變器21、22和電池23的電系統(tǒng)損失。此外，電池輸出估計(jì)值計(jì)算單元42通過將電系統(tǒng)損失和目標(biāo)發(fā)動(dòng)機(jī)輸出Ped與實(shí)際發(fā)動(dòng)機(jī)輸出Pe之間的差值(即，Ped-Pe)增加至目標(biāo)電池輸出Pbd來計(jì)算電池輸出估計(jì)值Pb。電池輸出估計(jì)值Pb為電池23的輸出估計(jì)值。另外，電池限制單元43如下計(jì)算輸出軸功率限制量Ppg。首先，基于電池23的狀態(tài)，通過使用例如映射來計(jì)算作為電池23 (例如，電池23的充電狀態(tài)和/或溫度)的輸出限制值的電池輸出限制值。在這種情況下，放電側(cè)輸出限制值(正值)和充電側(cè)輸出限制值(負(fù)值)被計(jì)算作為電池輸出限制值。然后，電池輸出估計(jì)值Pb相對于電池輸出限制值(放電側(cè)輸出限制值或充電側(cè)輸出限制值)的超出量被計(jì)算作為輸出軸功率限制量Ppg。此后，輸出軸扭矩限制量計(jì)算單元44通過將輸出軸功率限制量Ppg除以驅(qū)動(dòng)力輸出軸轉(zhuǎn)速Np來計(jì)算輸出軸扭矩限制量Tpg。以這種方式，能夠精確的計(jì)算輸出軸扭矩限制量Tpg，該輸出軸扭矩限制量Tpg為驅(qū)動(dòng)力輸出軸17的扭矩限制量并被需要用于限制對電池23的電功率的輸入和輸出。然后,輸出軸需求MG扭矩計(jì)算單元45通過從輸出軸需求扭矩Tp中減去輸出軸扭矩限制量 Tpg來計(jì)算輸出軸需求MG扭矩Tpm。以這種方式，在提供車輛的所需驅(qū)動(dòng)力的同時(shí)，精確地計(jì)算限制對電池23的電功率的輸入和輸出所需的輸出軸需求MG扭矩Tpm。此外，在輸出軸扭矩限制量Tpg小于零的情況下(即，Tpg < O,)，機(jī)械制動(dòng)扭矩校正單元46通過將輸出軸扭矩限制量Tpg增加至機(jī)械制動(dòng)扭矩來計(jì)算指令機(jī)械制動(dòng)扭矩。當(dāng)輸出軸扭矩限制量Tpg等于或大于零(Tpg ^ 0)，機(jī)械制動(dòng)扭矩校正單元46將指令機(jī)械扭矩設(shè)定為機(jī)械扭矩的值?；谠撝噶顧C(jī)械制動(dòng)扭矩來控制機(jī)械制動(dòng)器。在計(jì)算發(fā)動(dòng)機(jī)軸需求MG扭矩Tem和輸出軸需求MG扭矩Tpm之后，在以下情況下直接使用在F/B控制單元37處計(jì)算的發(fā)動(dòng)機(jī)軸需求MG扭矩Tem:通過開關(guān)單元(用作設(shè)定部)47基于EV驅(qū)動(dòng)標(biāo)志確定車輛不處于EV驅(qū)動(dòng)模式；以及通過開關(guān)單元(用作設(shè)定部)48基于起動(dòng)(cranking)標(biāo)志確定發(fā)動(dòng)機(jī)10不處于起動(dòng)狀態(tài)，即，發(fā)動(dòng)機(jī)10正在起動(dòng)的發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)(starting)狀態(tài)。相對地，當(dāng)通過開關(guān)單元47確定車輛處于EV驅(qū)動(dòng)模式時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)軸需求MG扭矩Tem在開關(guān)單元47處被設(shè)定為零(S卩，Tem=0)。以這種方式，在以EV驅(qū)動(dòng)模式驅(qū)動(dòng)車輛時(shí)，能夠限制由通過第一和第二 MG11、12提供的驅(qū)動(dòng)力驅(qū)動(dòng)處于發(fā)動(dòng)機(jī)停止?fàn)顟B(tài)(燃燒停止?fàn)顟B(tài))的發(fā)動(dòng)機(jī)10引起的損失的增加。
此外,在通過開關(guān)單元48確定發(fā)動(dòng)機(jī)10處于起動(dòng)狀態(tài)，即，發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)狀態(tài)的情況下，發(fā)動(dòng)機(jī)軸需求MG扭矩Tem在開關(guān)單元48處被設(shè)定為起動(dòng)扭矩Tcr (即，Tem=Tcr)的值。該起動(dòng)扭矩(也被稱為所需起動(dòng)扭矩)Tcr是發(fā)動(dòng)機(jī)10起動(dòng)所需的扭矩。起動(dòng)扭矩計(jì)算單元49基于實(shí)際發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速Ne,通過使用例如映射來計(jì)算起動(dòng)扭矩Ter。由此,能夠通過使用由第一和第二 MG11、12提供的驅(qū)動(dòng)力起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)來可靠地啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)10。此后，基于發(fā)動(dòng)機(jī)軸需求MG扭矩Tem和輸出軸需求MG扭矩TpmMG，扭矩指令值計(jì)算單元50通過使用對應(yīng)于驅(qū)動(dòng)力傳輸裝置15的扭矩平衡等式(即，扭矩平衡等式，其定義由第一和第二 MG11、12提供的扭矩、發(fā)動(dòng)機(jī)軸16的扭矩和驅(qū)動(dòng)力輸出軸17的扭矩之間的關(guān)系)，計(jì)算第一 MGll的扭矩指令值Tmgl和第二 MG12的扭矩指令值Tmg2。在該情況下，以下等式(I)用作對應(yīng)于驅(qū)動(dòng)力傳輸裝置15的扭矩平衡等式。
權(quán)利要求
1.一種用于車輛的驅(qū)動(dòng)力輸出裝置，包括: 內(nèi)燃機(jī)(10)； 第一電動(dòng)發(fā)電機(jī)(11)和第二電動(dòng)發(fā)電機(jī)(12)； 包括至少一個(gè)驅(qū)動(dòng)力分割機(jī)構(gòu)(13，14)的驅(qū)動(dòng)力傳輸裝置(15，51-54)，其中所述內(nèi)燃機(jī)(10)的發(fā)動(dòng)機(jī)軸(16)、所述第一電動(dòng)發(fā)電機(jī)(11)的可旋轉(zhuǎn)軸(11a)、所述第二電動(dòng)發(fā)電機(jī)(12)的可旋轉(zhuǎn)軸(12a)和驅(qū)動(dòng)力輸出軸(17)通過所述驅(qū)動(dòng)力傳輸裝置(15，51-54)以使得驅(qū)動(dòng)力能夠通過所述驅(qū)動(dòng)力傳輸裝置(15，51-54)傳輸?shù)姆绞奖舜嘶ハ噙B接，并且所述驅(qū)動(dòng)力輸出軸(17)連接至所述車輛的多個(gè)車輪(20)以傳輸驅(qū)動(dòng)力； 電池(23)，連接至所述第一電動(dòng)發(fā)電機(jī)(11)和所述第二電動(dòng)發(fā)電機(jī)(12)以相對于所述第一電動(dòng)發(fā)電機(jī)(11)和所述第二電動(dòng)發(fā)電機(jī)(12)輸出和接收電功率； 扭矩控制部(101-112，201-210，301-305，401-407，501-504，601-603)，控制所述第一電動(dòng)發(fā)電機(jī)(11)的扭矩和所述第二電動(dòng)發(fā)電機(jī)(12)的扭矩以控制所述發(fā)動(dòng)機(jī)軸(16)的扭矩和所述驅(qū)動(dòng)力輸出軸(17)的扭矩；以及 扭矩校正部(701-706)，校正所述第一電動(dòng)發(fā)電機(jī)(11)的扭矩和所述第二電動(dòng)發(fā)電機(jī)(12)的扭矩中的至少一個(gè)，其中當(dāng)所述第一電動(dòng)發(fā)電機(jī)(11)和所述第二電動(dòng)發(fā)電機(jī)(12)中的一個(gè)的扭矩受到限制并由此低于所述第一電動(dòng)發(fā)電機(jī)(11)和所述第二電動(dòng)發(fā)電機(jī) (12)中的所述一個(gè)的期望扭矩時(shí)，所述扭矩校正部(701-706)以限制所述發(fā)動(dòng)機(jī)軸(16)的扭矩的變化、所述驅(qū)動(dòng)力輸出軸(17)的扭矩的變化和所述電池(23)的輸出的變化中的至少一個(gè)的方式，基于所述第一電動(dòng)發(fā)電機(jī)(11)和所述第二電動(dòng)發(fā)電機(jī)(12)中的所述一個(gè)的扭矩限制量(ATGmgl，Λ TGmg2)，來計(jì)算所述第一電動(dòng)發(fā)電機(jī)(11)和所述第二電動(dòng)發(fā)電機(jī)(12)中的另一個(gè)的扭矩校正量(ATHmgl，Δ THmg2)并且通過使用所述第一電動(dòng)發(fā)電機(jī)(11)和所述第二電動(dòng)發(fā)電機(jī)(12)中的所述另一個(gè)的扭矩校正量(ATHmgl，Δ THmg2)來校正所述第一電動(dòng)發(fā)電機(jī)(11)和所述第二電動(dòng)發(fā)電機(jī)(12)中的所述另一個(gè)的扭矩。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的驅(qū)動(dòng)力輸出裝置，其中當(dāng)所述扭矩校正部(701-706)以限制所述驅(qū)動(dòng)力輸出軸(17)的扭矩的變化的方式計(jì)算所述第一電動(dòng)發(fā)電機(jī)(11)和所述第二電動(dòng)發(fā)電機(jī)(12)中的所述另一個(gè)的扭矩校正量(ATHmgl，ATHmg2)時(shí)，所述扭矩校正部(701-706)基于扭矩平衡等式中的所述發(fā)動(dòng)機(jī)軸(16)的扭矩的系數(shù)以及所述第一電動(dòng)發(fā)電機(jī)(11)和所述第二電動(dòng)發(fā)電機(jī)(12)中的所述一個(gè)的扭矩限制量(ATGmgl, Δ TGmg2)來計(jì)算所述第一電動(dòng)發(fā)電機(jī)(11)和所述第二電動(dòng)發(fā)電機(jī)(12)中的所述另一個(gè)的扭矩校正量(ATHmgl, Δ THmg2)，所述扭矩平衡等式定義所述第一電動(dòng)發(fā)電機(jī)(11)的扭矩、所述第二電動(dòng)發(fā)電機(jī)(12)的扭矩、所述發(fā)動(dòng)機(jī)軸(16)的扭矩和所述驅(qū)動(dòng)力輸出軸(17)的扭矩之間的關(guān)系。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的驅(qū)動(dòng)力輸出裝置，其中當(dāng)所述扭矩校正部(701-706)以限制所述發(fā)動(dòng)機(jī)軸(16)的扭矩的變化的方式計(jì)算所述第一電動(dòng)發(fā)電機(jī)(11)和所述第二電動(dòng)發(fā)電機(jī)(12)中的所述另一個(gè)的扭矩校正量(ATHmgl，ATHmg2)時(shí)，所述扭矩校正部(701-706)基于扭矩平衡等式中的所述驅(qū)動(dòng)力輸出軸(17)的扭矩的系數(shù)以及所述第一電動(dòng)發(fā)電機(jī)(11)和所述第二電動(dòng)發(fā)電機(jī)(12)中的所述一個(gè)的扭矩限制量(ATGmgl, Δ TGmg2)來計(jì)算所述第一電動(dòng)發(fā)電機(jī)(11)和所述第二電動(dòng)發(fā)電機(jī)(12 )中的所述另一個(gè)的扭矩校正量(ATHmgl，ATHmg2)，所述扭矩平衡等式定義所述第一電動(dòng)發(fā)電機(jī)(11)的扭矩、所述第二電動(dòng)發(fā)電機(jī)(12)的扭矩、所述發(fā)動(dòng)機(jī)軸(16)的扭矩和所述驅(qū)動(dòng)力輸出軸(17)的扭矩之間的關(guān)系。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的驅(qū)動(dòng)力輸出裝置，其中當(dāng)所述扭矩校正部(701-706)以限制所述電池(23)的輸出的變化的方式計(jì)算所述第一電動(dòng)發(fā)電機(jī)(11)和所述第二電動(dòng)發(fā)電機(jī)(12)中的所述另一個(gè)的扭矩校正量(ATHmgl，ATHmg2)時(shí)，所述扭矩校正部(701-706)基于所述第一電動(dòng)發(fā)電機(jī)(11)和所述第二電動(dòng)發(fā)電機(jī)(12)中的所述一個(gè)的轉(zhuǎn)速與所述第一電動(dòng)發(fā)電機(jī)(11)和所述第二電動(dòng)發(fā)電機(jī)(12)中的所述另一個(gè)的轉(zhuǎn)速的比率以及所述第一電動(dòng)發(fā)電機(jī)(11)和所述第二電動(dòng)發(fā)電機(jī)(12)中的所述一個(gè)的扭矩限制量(ATGmgl, ATGmg2)來計(jì)算所述第一電動(dòng)發(fā)電機(jī)(11)和所述第二電動(dòng)發(fā)電機(jī)(12)中的所述另一個(gè)的扭矩校正量( ATHmgl，Δ THmg2)
全文摘要
發(fā)動(dòng)機(jī)(10)的發(fā)動(dòng)機(jī)軸(16)、兩個(gè)電動(dòng)發(fā)電機(jī)(11，12)的可旋轉(zhuǎn)軸(11a，12a)和驅(qū)動(dòng)力輸出軸(17)通過驅(qū)動(dòng)力傳輸裝置(15)彼此互相連接。當(dāng)電動(dòng)發(fā)電機(jī)(11，12)中的一個(gè)的扭矩受到限制時(shí)，ECU(24)以限制發(fā)動(dòng)機(jī)軸(16)的扭矩的變化、驅(qū)動(dòng)力輸出軸(17)的扭矩的變化和電池(23)的輸出的變化中的至少一個(gè)的方式，基于電動(dòng)發(fā)電機(jī)(11，12)中的所述一個(gè)的扭矩限制量(ΔTGmg1，ΔTGmg2)來計(jì)算電動(dòng)發(fā)電機(jī)(11，12)中的另一個(gè)的扭矩校正量(ΔTHmg1，ΔTHmg2)并且使用所計(jì)算的扭矩校正量(ΔTHmg1，ΔTHmg2)來校正電動(dòng)發(fā)電機(jī)(11，12)中的所述另一個(gè)的扭矩。
文檔編號B60L15/00GK103204070SQ201310010268
公開日2013年7月17日 申請日期2013年1月11日 優(yōu)先權(quán)日2012年1月11日
發(fā)明者森本洋平 申請人:株式會社電裝