混合動(dòng)力車輛的制作方法
【專利摘要】混合動(dòng)力車輛?？刂蒲b置（24，40，70）構(gòu)造成在加速期間：根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)輸出功率和高轉(zhuǎn)矩約束設(shè)定第一運(yùn)轉(zhuǎn)點(diǎn)，根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)輸出功率和高效率約束設(shè)定第二運(yùn)轉(zhuǎn)點(diǎn)，設(shè)定目標(biāo)運(yùn)轉(zhuǎn)點(diǎn)使得發(fā)動(dòng)機(jī)（22）的目標(biāo)轉(zhuǎn)速從第一運(yùn)轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速朝向第二運(yùn)轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速變化并且由發(fā)動(dòng)機(jī)輸出所述發(fā)動(dòng)機(jī)輸出功率，在此之后根據(jù)行駛所需功率和高效率約束設(shè)定第三運(yùn)轉(zhuǎn)點(diǎn)，并且使目標(biāo)轉(zhuǎn)速從第二運(yùn)轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速朝向第三運(yùn)轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速變化，并且設(shè)定目標(biāo)運(yùn)轉(zhuǎn)點(diǎn)，使得發(fā)動(dòng)機(jī)以目標(biāo)運(yùn)轉(zhuǎn)點(diǎn)運(yùn)轉(zhuǎn)，以便根據(jù)高效率約束運(yùn)轉(zhuǎn)發(fā)動(dòng)機(jī)。
【專利說明】混合動(dòng)力車輛
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種混合動(dòng)力車輛。具體地,本發(fā)明涉及一種這樣的混合動(dòng)力車輛,所述混合動(dòng)力車輛包括發(fā)動(dòng)機(jī)、第一電動(dòng)機(jī)、行星齒輪單元、第二電動(dòng)機(jī)、電池和控制裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]已有按照常規(guī)提出的一種混合動(dòng)力車輛的示例，其包括發(fā)動(dòng)機(jī)、第一電動(dòng)機(jī)、行星齒輪單元、第二電動(dòng)機(jī)和電池。在行星齒輪單元中，齒圈、承載架和太陽齒輪分別連接到與車軸相連的驅(qū)動(dòng)軸、發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出軸和第一電動(dòng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)軸。另外，第二電動(dòng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)軸連接到所述驅(qū)動(dòng)軸，并且電池與第一電動(dòng)機(jī)和第二電動(dòng)機(jī)交換電力。在混合動(dòng)力車輛中，當(dāng)電池的狀態(tài)落在可允許的輸入/輸出范圍內(nèi)的狀態(tài)之外時(shí)，通過使用運(yùn)轉(zhuǎn)線來設(shè)定發(fā)動(dòng)機(jī)的由目標(biāo)轉(zhuǎn)速和目標(biāo)轉(zhuǎn)矩指示的運(yùn)轉(zhuǎn)點(diǎn)，沿著所述運(yùn)轉(zhuǎn)線相對(duì)于功率變化量的轉(zhuǎn)速變化量由于所述設(shè)定而變得比平常小，使得發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速相對(duì)于常規(guī)功率線在低功率側(cè)更高。然后，發(fā)動(dòng)機(jī)、第一電動(dòng)機(jī)和第二電動(dòng)機(jī)被控制成使得混合動(dòng)力車輛以所需功率行進(jìn)，同時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)以設(shè)定的運(yùn)轉(zhuǎn)點(diǎn)運(yùn)轉(zhuǎn)(例如，參見日本專利申請(qǐng)公報(bào)N0.2006-77600( JP2006-77600A))。由此構(gòu)造的車輛能夠通過經(jīng)由上述控制提高發(fā)動(dòng)機(jī)針對(duì)所需功率的響應(yīng)性而向驅(qū)動(dòng)軸平穩(wěn)輸出所需驅(qū)動(dòng)力。
[0003]通常，對(duì)于上述混合動(dòng)力車輛中的情況，作為響應(yīng)于發(fā)動(dòng)機(jī)所需功率改變運(yùn)轉(zhuǎn)線的車輛，存在這樣一種車輛，當(dāng)駕駛員請(qǐng)求較大的加速時(shí)，所述車輛改變運(yùn)轉(zhuǎn)線，以使發(fā)動(dòng)機(jī)從發(fā)動(dòng)機(jī)有效運(yùn)轉(zhuǎn)的常規(guī)運(yùn)轉(zhuǎn)線運(yùn)轉(zhuǎn)至能夠提高所需功率的響應(yīng)性的運(yùn)轉(zhuǎn)線。在由此構(gòu)造的混合動(dòng)力車輛中，盡管提高了發(fā)動(dòng)機(jī)針對(duì)所需功率的響應(yīng)性，但是發(fā)動(dòng)機(jī)卻不能以使得發(fā)動(dòng)機(jī)的燃料經(jīng)濟(jì)性良好的方式運(yùn)轉(zhuǎn)，因此車輛的整體能源效率降低。另外，如果發(fā)動(dòng)機(jī)根據(jù)常規(guī)運(yùn)轉(zhuǎn)線運(yùn)轉(zhuǎn)而沒有如上所述改變運(yùn)轉(zhuǎn)線，則加速請(qǐng)求和駕駛員期望的發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的變化之間產(chǎn)生偏差，因此駕駛性能可能下降。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明提供了一種混合動(dòng)力車輛，所述混合動(dòng)力車輛在已經(jīng)發(fā)出加速請(qǐng)求時(shí)在抑制駕駛性能降低的同時(shí)抑制能源效率降低。
[0005]根據(jù)本發(fā)明的一方面的混合動(dòng)力車輛包括發(fā)動(dòng)機(jī)、第一電動(dòng)機(jī)、行星齒輪單元、第二電動(dòng)機(jī)、電池和控制裝置。行星齒輪單元包括:連接到與車輪相連的驅(qū)動(dòng)軸的齒圈；連接到發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出軸的承載架；和連接到第一電動(dòng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)軸的太陽齒輪。第二電動(dòng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)軸連接到所述驅(qū)動(dòng)軸。電池構(gòu)造成與第一電動(dòng)機(jī)和第二電動(dòng)機(jī)交換電力?？刂蒲b置構(gòu)造成控制發(fā)動(dòng)機(jī)、第一電動(dòng)機(jī)和第二電動(dòng)機(jī)，使得在所述發(fā)動(dòng)機(jī)以設(shè)定的目標(biāo)運(yùn)轉(zhuǎn)點(diǎn)運(yùn)轉(zhuǎn)的同時(shí)所述混合動(dòng)力車輛以行駛所需功率行駛，所述行駛所需功率通過把所述電池所需要的充電量和所述混合動(dòng)力車輛行駛所需的功率相加而獲得。此外，所述控制裝置構(gòu)造成在需要加速時(shí):根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)輸出功率和所述發(fā)動(dòng)機(jī)輸出高轉(zhuǎn)矩被給予比所述發(fā)動(dòng)機(jī)以高效率運(yùn)轉(zhuǎn)更高的優(yōu)先級(jí)的高轉(zhuǎn)矩約束來設(shè)定第一運(yùn)轉(zhuǎn)點(diǎn)，所述第一運(yùn)轉(zhuǎn)點(diǎn)由第一運(yùn)轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速和第一運(yùn)轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩指示，所述發(fā)動(dòng)機(jī)輸出功率通過從所述行駛所需功率中減去所述電池的輸出極限而獲得；根據(jù)所述發(fā)動(dòng)機(jī)輸出功率和允許所述發(fā)動(dòng)機(jī)以高效率運(yùn)轉(zhuǎn)的預(yù)定約束設(shè)定第二運(yùn)轉(zhuǎn)點(diǎn)，所述第二運(yùn)轉(zhuǎn)點(diǎn)由第二運(yùn)轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速和第二運(yùn)轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩指示；以及設(shè)定所述目標(biāo)運(yùn)轉(zhuǎn)點(diǎn)，使得所述發(fā)動(dòng)機(jī)的目標(biāo)轉(zhuǎn)速以預(yù)定時(shí)間變化從所述第一運(yùn)轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速朝向所述第二運(yùn)轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速變化并且所述發(fā)動(dòng)機(jī)輸出所述發(fā)動(dòng)機(jī)輸出功率。然后，所述控制裝置構(gòu)造成在所述發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速在所述發(fā)動(dòng)機(jī)的所述目標(biāo)轉(zhuǎn)速已經(jīng)以所述預(yù)定時(shí)間變化從所述第一運(yùn)轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速朝向所述第二運(yùn)轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速變化之后達(dá)到所述第二運(yùn)轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速時(shí)，根據(jù)所述行駛所需功率和所述預(yù)定約束設(shè)定第三運(yùn)轉(zhuǎn)點(diǎn)，所述第三運(yùn)轉(zhuǎn)點(diǎn)由第三運(yùn)轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速和第三運(yùn)轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩指示；以及使所述目標(biāo)轉(zhuǎn)速以所述預(yù)定時(shí)間變化從所述第二運(yùn)轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速朝向所述第三運(yùn)轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速變化并且設(shè)定所述目標(biāo)運(yùn)轉(zhuǎn)點(diǎn)，使得所述發(fā)動(dòng)機(jī)以所述目標(biāo)運(yùn)轉(zhuǎn)點(diǎn)運(yùn)轉(zhuǎn)，以便使所述發(fā)動(dòng)機(jī)根據(jù)所述預(yù)定約束運(yùn)轉(zhuǎn)。
[0006]在根據(jù)本發(fā)明的所述方面的混合動(dòng)力車輛中，控制發(fā)動(dòng)機(jī)、第一電動(dòng)機(jī)和第二電動(dòng)機(jī)，使得混合動(dòng)力車輛以行駛所需功率行駛，并且同時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)以如上所述設(shè)定的目標(biāo)運(yùn)轉(zhuǎn)點(diǎn)運(yùn)轉(zhuǎn)。目標(biāo)轉(zhuǎn)速被設(shè)定為以預(yù)定時(shí)間變化從第一運(yùn)轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速朝向第二運(yùn)轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速變化，因此在要求加速時(shí)能夠抑制駕駛性能下降。此后，當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速已經(jīng)達(dá)到第二運(yùn)轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速時(shí)，根據(jù)行駛所需功率和預(yù)定約束設(shè)定由第三運(yùn)轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速和第三運(yùn)轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩表示的第三運(yùn)轉(zhuǎn)點(diǎn)。目標(biāo)運(yùn)轉(zhuǎn)點(diǎn)被設(shè)定為使得目標(biāo)轉(zhuǎn)速以預(yù)定時(shí)間變化從第二運(yùn)轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速朝向第三運(yùn)轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速變化，并且發(fā)動(dòng)機(jī)根據(jù)預(yù)定約束運(yùn)轉(zhuǎn)。然后，控制發(fā)動(dòng)機(jī)、第一電動(dòng)機(jī)和第二電動(dòng)機(jī)，使得混合動(dòng)力車輛以行駛所需功率行駛，并且同時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)以設(shè)定的目標(biāo)運(yùn)轉(zhuǎn)點(diǎn)運(yùn)轉(zhuǎn)。發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速以預(yù)定時(shí)間變化從第二運(yùn)轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速朝向第三運(yùn)轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速變化，因此能夠抑制駕駛性能下降，并且能夠使發(fā)動(dòng)機(jī)按照預(yù)定約束運(yùn)轉(zhuǎn)。因此，能夠提高能源效率。從而，能夠在要求加速時(shí)抑制駕駛性能下降，并提高能源效率。
[0007]在根據(jù)本發(fā)明的所述方面的混合動(dòng)力車輛中，預(yù)定時(shí)間變化可以設(shè)定為隨著電池中貯存的電量的增大而增大。預(yù)定時(shí)間變化可以設(shè)定為隨著路面傾斜度的增大而增大。利用這種構(gòu)造，能夠更快速地提高發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0008]參照附圖將在下文中描述本發(fā)明的示例性實(shí)施例的特征、優(yōu)勢和技術(shù)以及工業(yè)意義，在所述附圖中，相同的附圖標(biāo)記表示相同的元件，并且其中:
[0009]圖1是示意性示出了根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的混合動(dòng)力車輛20的構(gòu)造的構(gòu)造視圖；
[0010]圖2是示出了由根據(jù)所述實(shí)施例的混合動(dòng)力控制單元70執(zhí)行的加速驅(qū)動(dòng)控制規(guī)程的的示例的流程圖；
[0011]圖3是圖解了電池溫度Tb和電池50的輸入/輸出極限Win、Wout之間的相關(guān)性的示例的圖；
[0012]圖4是圖解了電池50的充電狀態(tài)(SOC)和用于輸入/輸出極限WiruWout的修正系數(shù)之間的相關(guān)性的示例的圖；
[0013]圖5是圖解了所需轉(zhuǎn)矩設(shè)定圖的示例的圖；
[0014]圖6是圖解了發(fā)動(dòng)機(jī)22常規(guī)運(yùn)轉(zhuǎn)期間的運(yùn)轉(zhuǎn)線和高轉(zhuǎn)矩線的示例以及中間轉(zhuǎn)速Nmidl、中間轉(zhuǎn)矩Tmidl、控制開始轉(zhuǎn)速Nst、控制開始轉(zhuǎn)矩Tst、控制結(jié)束轉(zhuǎn)速Nstop和控制結(jié)束轉(zhuǎn)矩Tstop的設(shè)定的示例的圖；
[0015]圖7是示出了用于機(jī)械圖解動(dòng)力分配/整合機(jī)構(gòu)30的旋轉(zhuǎn)元件的計(jì)算圖表的示例的圖；
[0016]圖8是示出了發(fā)動(dòng)機(jī)22的目標(biāo)轉(zhuǎn)速Ne *的時(shí)間變化的示例的圖；
[0017]圖9是示出了根據(jù)替代實(shí)施例的混合動(dòng)力車輛120的示意性構(gòu)造的構(gòu)造視圖；和
[0018]圖10是示出了根據(jù)替代實(shí)施例的混合動(dòng)力車輛220的示意性構(gòu)造的構(gòu)造視圖。
【具體實(shí)施方式】
[0019]接下來，將參照實(shí)施例來描述用于實(shí)施本發(fā)明的模式。
[0020]圖1是示出了根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的混合動(dòng)力車輛20的示意性構(gòu)造的構(gòu)造視圖。如圖所示，根據(jù)所述實(shí)施例的混合動(dòng)力車輛20包括發(fā)動(dòng)機(jī)22、三軸動(dòng)力分配/整合機(jī)構(gòu)30、電動(dòng)機(jī)MGl、齒輪減速器35、電動(dòng)機(jī)MG2和混合動(dòng)力電子控制單元70。動(dòng)力分配/整合機(jī)構(gòu)30經(jīng)由阻尼器28連接到曲柄軸26。曲柄軸26用作發(fā)動(dòng)機(jī)22的輸出軸。電動(dòng)機(jī)MGl連接到動(dòng)力分配/整合機(jī)構(gòu)30并且能夠產(chǎn)生電力。齒輪減速器35連接到齒圈軸32a。齒圈軸32a連接到動(dòng)力分配/整合機(jī)構(gòu)30，并且用作驅(qū)動(dòng)軸。電動(dòng)機(jī)MG2連接到齒輪減速器35。混合動(dòng)力電子控制單元70控制整個(gè)系統(tǒng)。
[0021]發(fā)動(dòng)機(jī)22是內(nèi)燃機(jī)，所述內(nèi)燃機(jī)通過使用諸如汽油和輕油的烴基燃料來輸出驅(qū)動(dòng)力。發(fā)動(dòng)機(jī)22經(jīng)受由發(fā)動(dòng)機(jī)電子控制單元(在下文中，稱作發(fā)動(dòng)機(jī)ECU)所實(shí)施的運(yùn)轉(zhuǎn)控制，例如燃料噴射控制、點(diǎn)火控制和進(jìn)氣量控制。發(fā)動(dòng)機(jī)ECU24接收來自多個(gè)傳感器的信號(hào)，所述傳感器檢測發(fā)動(dòng)機(jī)22的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)。發(fā)動(dòng)機(jī)ECU24與混合動(dòng)力電子控制單元70通信，并且根據(jù)來自混合動(dòng)力電子控制單元70的控制信號(hào)執(zhí)行針對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)22的運(yùn)轉(zhuǎn)控制。另夕卜，發(fā)動(dòng)機(jī)ECU24根據(jù)需要向混合動(dòng)力電子控制單元70輸出關(guān)于發(fā)動(dòng)機(jī)22的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)的數(shù)據(jù)。
[0022]動(dòng)力分配/整合機(jī)構(gòu)30包括太陽齒輪31、齒圈32、多個(gè)小齒輪33和承載架34。太陽齒輪31由外齒輪形成。齒圈32由內(nèi)齒輪形成，并且布置成與太陽齒輪31同心。多個(gè)小齒輪33與太陽齒輪31相嚙合并且與齒圈32相嚙合。承載架34保持所述多個(gè)小齒輪33，使得小齒輪33能夠旋轉(zhuǎn)和公轉(zhuǎn)。動(dòng)力分配/整合機(jī)構(gòu)30構(gòu)造成為行星齒輪機(jī)構(gòu)，所述行星齒輪機(jī)構(gòu)通過使用太陽齒輪31、齒圈32和承載架34作為旋轉(zhuǎn)元件來實(shí)施差動(dòng)作用。在動(dòng)力分配/整合機(jī)構(gòu)30中，發(fā)動(dòng)機(jī)22的曲柄軸26連接到承載架34，電動(dòng)機(jī)MGl連接到太陽齒輪31，齒輪減速器35經(jīng)由齒圈軸32a連接到齒圈32。當(dāng)電動(dòng)機(jī)MGl用作發(fā)電機(jī)時(shí)，從承載架34輸入的發(fā)動(dòng)機(jī)22的驅(qū)動(dòng)力根據(jù)所述太陽齒輪31和所述齒圈32的齒數(shù)比而在太陽齒輪31側(cè)和齒圈32側(cè)之間分配。當(dāng)電動(dòng)機(jī)MGl用作電動(dòng)機(jī)時(shí)，從承載架34輸入的發(fā)動(dòng)機(jī)22的驅(qū)動(dòng)力和從太陽齒輪31輸入的電動(dòng)機(jī)MGl的驅(qū)動(dòng)力被整合，并且被輸出到齒圈32偵U。輸出到齒圈32的驅(qū)動(dòng)力最終從齒圈軸32a經(jīng)由齒輪機(jī)構(gòu)60和差動(dòng)齒輪62輸出到車輛的驅(qū)動(dòng)輪63a、63b。
[0023]電動(dòng)機(jī)MGl和電動(dòng)機(jī)MG2中的每一個(gè)均構(gòu)造成已知的同步發(fā)電電動(dòng)機(jī)(generator-motor),其能夠作為發(fā)電機(jī)驅(qū)動(dòng)，也能夠作為電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)。電動(dòng)機(jī)MGl和電動(dòng)機(jī)MG2經(jīng)由對(duì)應(yīng)的換流器41、42與電池50交換電力。連接換流器41、42與電池50的輸電線54分別構(gòu)造成為在換流器41、42之間共用的正電極匯流條和負(fù)電極匯流條，并且構(gòu)造成使得由電動(dòng)機(jī)MG1、MG2中的一個(gè)產(chǎn)生的電力被電動(dòng)機(jī)中的另一個(gè)消耗。因此，用由電動(dòng)機(jī)MGU MG2中的任意一個(gè)產(chǎn)生的電力為電池50充電，或者電池50根據(jù)電動(dòng)機(jī)MG1、MG2中的任意一個(gè)中的不充足的電力來放電。如果電力的輸入和輸出通過電動(dòng)機(jī)MG1、MG2平衡,貝Ij電池50不充電或放電。電動(dòng)機(jī)MGl、MG2中的每一個(gè)均通過電動(dòng)機(jī)電子控制單元40 (在下文中，稱作電動(dòng)機(jī)ECU) 40進(jìn)行驅(qū)動(dòng)控制。對(duì)電動(dòng)機(jī)MG1、MG2實(shí)施驅(qū)動(dòng)控制所需的信號(hào)被輸入到電動(dòng)機(jī)ECU40。所需的信號(hào)例如是來自旋轉(zhuǎn)位置檢測傳感器43、44的信號(hào)相電流等。檢測傳感器43、44分別檢測電動(dòng)機(jī)MG1、MG2的轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)位置。相電流分別施加到電動(dòng)機(jī)MGl、MG2，并且由電流傳感器(未示出)檢測。另外，切換控制信號(hào)被從電動(dòng)機(jī)ECU40輸出到換流器41、42。電動(dòng)機(jī)E⑶40與混合動(dòng)力電子控制單元70相通信。電動(dòng)機(jī)E⑶40根據(jù)來自混合動(dòng)力電子控制單元70的控制信號(hào)對(duì)電動(dòng)機(jī)MGl、MG2實(shí)施驅(qū)動(dòng)控制，并且根據(jù)需要將關(guān)于電動(dòng)機(jī)MG1、MG2的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)的數(shù)據(jù)輸出到混合動(dòng)力控制單元70。
[0024]通過電池電子控制單元(在下文中，稱作電池E⑶)52管理電池50。管理電池50所需的信號(hào)被輸入到電池ECU52。所需的信號(hào)例如是來自設(shè)置在電池50的端子之間的電壓傳感器(未示出)的端子電壓、來自電流傳感器(未示出)的充電/放電電流、來自設(shè)置在電池50處的溫度傳感器51的電池溫度Tb等。電流傳感器設(shè)置在連接到電池50的輸出端子的輸電線54中。根據(jù)需要，電池ECU52將關(guān)于電池50的狀態(tài)的數(shù)據(jù)輸出到混合動(dòng)力電子控制單元70。在電池ECU52中，還根據(jù)由電流傳感器檢測到的充電/放電電流的累計(jì)值來計(jì)算充電狀態(tài)(SOC)，以管理電池50。
[0025]混合動(dòng)力電子控制單元(在下文中，稱作HVE⑶70) 70構(gòu)造成主要包括CPU72的微處理器。除了 CPU72之外，HVE⑶70還包括貯存處理程序的R0M74、暫時(shí)貯存數(shù)據(jù)的RAM76、輸入/輸出端口(未示出)和通信端口。點(diǎn)火信號(hào)、換檔位置(shift position) SP、加速器操作量Acc、制動(dòng)踏板位置BP、車速V等經(jīng)由輸入端口輸入到HVE⑶70。點(diǎn)火信號(hào)由點(diǎn)火開關(guān)80提供。換檔位置SP由換檔位置傳感器82提供，所述換檔位置傳感器82檢測換檔桿81的操作位置。加速器操作量Acc由加速器踏板位置傳感器84提供，所述加速器踏板位置傳感器84檢測加速器踏板83的下壓量。制動(dòng)踏板位置BP由制動(dòng)踏板位置傳感器86提供，所述制動(dòng)踏板位置傳感器86檢測制動(dòng)踏板85的下壓量。車速V由車速傳感器88提供。如上所述，HVE⑶70經(jīng)由通信端口連接到發(fā)動(dòng)機(jī)E⑶24、電動(dòng)機(jī)E⑶40和電池E⑶52，并且與發(fā)動(dòng)機(jī)ECU24、電動(dòng)機(jī)ECU40和電池ECU52交換多種控制信號(hào)或數(shù)據(jù)。
[0026]根據(jù)所述實(shí)施例如此構(gòu)造的混合動(dòng)力車輛20基于車速V和對(duì)應(yīng)于駕駛員對(duì)加速器踏板83的下壓量的加速器操作量Acc計(jì)算應(yīng)輸出到作為驅(qū)動(dòng)軸的齒圈軸32a的所需轉(zhuǎn)矩。然后，混合動(dòng)力車輛20執(zhí)行針對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)22、電動(dòng)機(jī)MGl和電動(dòng)機(jī)MG2的運(yùn)轉(zhuǎn)控制，使得對(duì)應(yīng)于所需轉(zhuǎn)矩的所需驅(qū)動(dòng)力被輸出到齒圈軸32a。針對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)22、電動(dòng)機(jī)MGl和電動(dòng)機(jī)MG2的運(yùn)轉(zhuǎn)控制包括轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)換運(yùn)轉(zhuǎn)模式、充電/放電運(yùn)轉(zhuǎn)模式、電動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)模式等。在轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)換運(yùn)轉(zhuǎn)模式中，發(fā)動(dòng)機(jī)22受到運(yùn)轉(zhuǎn)控制，使得發(fā)動(dòng)機(jī)22輸出對(duì)應(yīng)于所需驅(qū)動(dòng)力的驅(qū)動(dòng)力。另外，在轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)換運(yùn)轉(zhuǎn)模式中，電動(dòng)機(jī)MGl和電動(dòng)機(jī)MG2受到驅(qū)動(dòng)控制，使得由發(fā)動(dòng)機(jī)22輸出的全部驅(qū)動(dòng)力通過動(dòng)力分配/整合機(jī)構(gòu)30、電動(dòng)機(jī)MGl和電動(dòng)機(jī)MG2轉(zhuǎn)換成轉(zhuǎn)矩，并且輸出到齒圈軸32a。在充電/放電運(yùn)轉(zhuǎn)模式中，發(fā)動(dòng)機(jī)22受到運(yùn)轉(zhuǎn)控制，使得發(fā)動(dòng)機(jī)22輸出與所需驅(qū)動(dòng)力和電池50充電或者放電所需的電力的總和相對(duì)應(yīng)的驅(qū)動(dòng)力。另外，在充電/放電運(yùn)轉(zhuǎn)模式中，電動(dòng)機(jī)MGl和電動(dòng)機(jī)MG2受到驅(qū)動(dòng)控制，使得在電池50充電或者放電的同時(shí)由發(fā)動(dòng)機(jī)22輸出的全部或者部分驅(qū)動(dòng)力通過動(dòng)力分配/整合機(jī)構(gòu)30、電動(dòng)機(jī)MG1、電動(dòng)機(jī)MG2轉(zhuǎn)換成轉(zhuǎn)矩，并且然后將所需的驅(qū)動(dòng)力輸出到齒圈軸32a。在電動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)模式中，運(yùn)轉(zhuǎn)被控制成使得發(fā)動(dòng)機(jī)22停止運(yùn)轉(zhuǎn)并且對(duì)應(yīng)于電動(dòng)機(jī)MG2的所需驅(qū)動(dòng)力的驅(qū)動(dòng)力被輸出到齒圈軸32a。
[0027]接下來，將描述根據(jù)所述實(shí)施例的由此構(gòu)造的混合動(dòng)力車輛20的運(yùn)轉(zhuǎn)，尤其是混合動(dòng)力車輛20在需要加速時(shí)的運(yùn)轉(zhuǎn)。圖2是示出了由HVECU70執(zhí)行的加速驅(qū)動(dòng)控制規(guī)程的示例的流程圖。當(dāng)加速器踏板83被壓下并且加速器操作量Acc變?yōu)轭A(yù)定操作量(例如，大于或者等于50%等)時(shí)，以預(yù)定的時(shí)間間隔(例如若干毫秒的間隔)重復(fù)執(zhí)行所述規(guī)程。
[0028]當(dāng)執(zhí)行加速驅(qū)動(dòng)控制規(guī)程時(shí)，HVE⑶70的CPU72 —開始執(zhí)行輸入控制所需的數(shù)據(jù)的處理，所述數(shù)據(jù)例如是來自加速器踏板位置傳感器84的加速器操作量Acc、來自車速傳感器88的車速V、電動(dòng)機(jī)MGl的轉(zhuǎn)速Nml、電動(dòng)機(jī)MG2的轉(zhuǎn)速Nm2和輸入/輸出極限Win、Wout (正值表示從電池50輸出的電力)(步驟S100)。輸入/輸出極限WiruWout分別是允許輸入到電池50或者從電池50輸出的電力的極限值。這里，CPU72構(gòu)造成響應(yīng)于來自電動(dòng)機(jī)ECU40的通信接收電動(dòng)機(jī)MGl的轉(zhuǎn)速Nml和電動(dòng)機(jī)MG2的轉(zhuǎn)速Nm2。電動(dòng)機(jī)MGl的轉(zhuǎn)速Nml和電動(dòng)機(jī)MG2的轉(zhuǎn)速Nm2分別由旋轉(zhuǎn)位置檢測傳感器43、44來檢測。另外，按照如下方式設(shè)定電池50的輸入/輸出極限Win、Wout。根據(jù)電池50的由溫度傳感器51檢測到的電池溫度Tb來設(shè)定輸入/輸出極限WiruWout的基值，根據(jù)作為貯存的電力與電池50中能夠貯存的電力的最大值之間的比的充電狀態(tài)(SOC)來設(shè)定輸出極限修正系數(shù)和輸入極限修正系數(shù)，然后，已設(shè)定的輸入/輸出極限WiruWout的基值分別乘以對(duì)應(yīng)的修正系數(shù)，以由此獲得輸入/輸出極限W in、Wout。通過來自電池E⑶52的通信來輸入所設(shè)定的輸入/輸出極限Win、Wout。圖3示出了電池溫度Tb和輸入/輸出極限Win、Wout之間的相關(guān)性的示例。圖4示出了電池50的充電狀態(tài)(SOC)和用于輸入/輸出極限WiruWout的修正系數(shù)之間的相關(guān)性的示例。
[0029]當(dāng)以這種方式輸入數(shù)據(jù)時(shí)，根據(jù)輸入的加速器操作量Acc和車速V來設(shè)定所需轉(zhuǎn)矩Tr *和行駛所需功率Pdrv ~k (步驟S110)。所需轉(zhuǎn)矩Tr *是應(yīng)被作為車輛所需的轉(zhuǎn)矩輸出到用作連接到驅(qū)動(dòng)輪63a、63b的驅(qū)動(dòng)軸的齒圈軸32a的轉(zhuǎn)矩。行駛所需功率Pdrv *是致使車輛行駛所需的功率。在這個(gè)實(shí)施例中，預(yù)先確定加速器操作量Acc、車速V和所需轉(zhuǎn)矩Tr *之間的相關(guān)性，并且預(yù)先確定的所述相關(guān)性作為所需轉(zhuǎn)矩設(shè)定圖貯存在R0M74中。當(dāng)給定加速器操作量Acc和車速V時(shí)，由所貯存的圖推導(dǎo)出并設(shè)定對(duì)應(yīng)的所需轉(zhuǎn)矩Tr *。圖5示出了所需轉(zhuǎn)矩設(shè)定圖的示例。行駛所需功率Pdrv *能夠計(jì)算為通過將所設(shè)定的所需轉(zhuǎn)矩Tr *乘以齒圈軸32a的轉(zhuǎn)速Nr所獲得動(dòng)力、電池50所需的充電/放電功率Pb ~k和動(dòng)力損耗(損耗)的總和。齒圈軸32a的轉(zhuǎn)速Nr可以通過車速V乘以轉(zhuǎn)換系數(shù)k獲得，或者可以通過將電動(dòng)機(jī)MG2的轉(zhuǎn)速Nm2除以齒輪減速器35的齒數(shù)比Gr獲得。
[0030]隨后，通過從行駛所需功率Pdrv ★中減去輸出極限Wout獲得的功率被設(shè)定為需要從發(fā)動(dòng)機(jī)22輸出的所需功率Pe *(步驟S120)。根據(jù)所設(shè)定的所需功率Pe *和發(fā)動(dòng)機(jī)22有效運(yùn)轉(zhuǎn)所沿著的常規(guī)運(yùn)轉(zhuǎn)線來設(shè)定中間轉(zhuǎn)速Nmidl和中間轉(zhuǎn)矩Tmidl(步驟S130)。根據(jù)所設(shè)定的所需功率Pe *和高轉(zhuǎn)矩線來設(shè)定控制開始轉(zhuǎn)速Nst和控制開始轉(zhuǎn)矩Tst，其中，沿著所述高轉(zhuǎn)矩線，所述發(fā)動(dòng)機(jī)22輸出高轉(zhuǎn)矩被給予比所述發(fā)動(dòng)機(jī)22有效運(yùn)轉(zhuǎn)更高的優(yōu)先級(jí)(步驟140)。根據(jù)所設(shè)定的行駛所需動(dòng)力Pdrv *和發(fā)動(dòng)機(jī)22有效運(yùn)轉(zhuǎn)所沿著的常規(guī)運(yùn)轉(zhuǎn)線來設(shè)定控制結(jié)束轉(zhuǎn)速Nstop和控制結(jié)束轉(zhuǎn)矩Tstop (步驟S150)。這里,常規(guī)運(yùn)轉(zhuǎn)線被預(yù)先確定為這樣的線，所述線通過確定發(fā)動(dòng)機(jī)22輸出相同功率的多個(gè)運(yùn)轉(zhuǎn)點(diǎn)中的最有效運(yùn)轉(zhuǎn)點(diǎn)并且連續(xù)布置不同輸出功率的最有效運(yùn)轉(zhuǎn)點(diǎn)而獲得。另外，高轉(zhuǎn)矩線被預(yù)先確定為這樣的線，所述線通過確定發(fā)動(dòng)機(jī)22輸出相同功率的多個(gè)運(yùn)轉(zhuǎn)點(diǎn)中的允許發(fā)動(dòng)機(jī)22以最高轉(zhuǎn)矩運(yùn)轉(zhuǎn)的高轉(zhuǎn)矩運(yùn)轉(zhuǎn)點(diǎn)并且連續(xù)布置不同輸出功率的高轉(zhuǎn)矩運(yùn)轉(zhuǎn)點(diǎn)獲得。圖6示出了發(fā)動(dòng)機(jī)22的常規(guī)運(yùn)轉(zhuǎn)線和高轉(zhuǎn)矩線的示例和設(shè)定中間轉(zhuǎn)速Nmidl、中間轉(zhuǎn)矩Tmidl、控制開始轉(zhuǎn)速Nst、控制開始轉(zhuǎn)矩Tst、控制結(jié)束轉(zhuǎn)速Nstop和控制結(jié)束轉(zhuǎn)矩Tstop的示例。在圖中，能夠由高轉(zhuǎn)矩線和這樣的曲線(由虛線I表示)的交點(diǎn)獲得控制開始轉(zhuǎn)速Nst和控制開始轉(zhuǎn)矩Tst，沿著所述曲線，通過從行駛所需功率Pdrv *中減去輸出極限Wout獲得的所需功率Pe *不變。另外，能夠由常規(guī)運(yùn)轉(zhuǎn)線和這樣的曲線(由虛線I表示)的交點(diǎn)獲得中間轉(zhuǎn)速Nmidl和中間轉(zhuǎn)矩Tmidl，沿著所述曲線，通過從行駛所需功率Pdrv *中減去輸出極限Wout獲得的所需功率Pe *不變。另外，能夠由常規(guī)運(yùn)轉(zhuǎn)線和這樣的曲線(由虛線2表示)的交點(diǎn)獲得控制結(jié)束轉(zhuǎn)速Nstop和控制結(jié)束轉(zhuǎn)矩Tstop，沿著所述曲線，所需功率Pe *(行駛所需功率Pdrv *被設(shè)定為所述所需功率Pe *)不變。
[0031]這樣，中間轉(zhuǎn)速Nmidl、中間轉(zhuǎn)矩Tmidl、控制開始轉(zhuǎn)速Nst、控制開始轉(zhuǎn)矩Tst、控制結(jié)束轉(zhuǎn)速Nstop和控制結(jié)束轉(zhuǎn)矩Tstop被設(shè)定，隨后，比較發(fā)動(dòng)機(jī)22的轉(zhuǎn)速Ne和中間轉(zhuǎn)速Nmidl (步驟S160)。當(dāng)轉(zhuǎn)速Ne低于中間轉(zhuǎn)速Nmidl時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)22的目標(biāo)轉(zhuǎn)速Ne *被設(shè)定為使得轉(zhuǎn)速從控制開始轉(zhuǎn)速Tst以預(yù)定速率R在一段時(shí)間向中間轉(zhuǎn)速Nmidl增大(步驟S170)。通過將所需功率Pe *除以目標(biāo)轉(zhuǎn)速Ne *設(shè)定發(fā)動(dòng)機(jī)22的目標(biāo)轉(zhuǎn)矩Te ~k (步驟S180)。這里，預(yù)定速率R是作為發(fā)動(dòng)機(jī)22的轉(zhuǎn)速的時(shí)間變化量的預(yù)定值，所述預(yù)定值不會(huì)使乘客在需要加速時(shí)乘客體驗(yàn)到奇怪感覺。通常，當(dāng)駕駛員需要加速時(shí)，駕駛員期望發(fā)動(dòng)機(jī)22輸出的轉(zhuǎn)矩增大并且轉(zhuǎn)速增大。在步驟S170和步驟S180的處理的情況下，通過設(shè)定發(fā)動(dòng)機(jī)22的目標(biāo)轉(zhuǎn)速Ne *和目標(biāo)轉(zhuǎn)矩Te *，能夠致使車輛根據(jù)駕駛員期望的特性行駛。
[0032]隨后，通過使用所設(shè)定的目標(biāo)轉(zhuǎn)速Ne *，齒圈軸32a的轉(zhuǎn)速Nr (Nm2/Gr)和動(dòng)力分配/整合機(jī)構(gòu)30的齒數(shù)比，通過以下數(shù)學(xué)表達(dá)式(I)計(jì)算電動(dòng)機(jī)MGl的目標(biāo)轉(zhuǎn)速Nml十。然后，通過數(shù)學(xué)表達(dá)式(2 )根據(jù)計(jì)算得出的目標(biāo)轉(zhuǎn)速Nml *和當(dāng)前轉(zhuǎn)速Nml計(jì)算電動(dòng)機(jī)MGl的轉(zhuǎn)矩指令Tml *(步驟S210)。這里，數(shù)學(xué)表達(dá)式(I)是動(dòng)力分配/整合機(jī)構(gòu)30的旋轉(zhuǎn)元件的機(jī)械關(guān)系式。圖7是示出了動(dòng)力分配/整合機(jī)構(gòu)30的旋轉(zhuǎn)元件之間的轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩的機(jī)械相關(guān)性的計(jì)算圖表。在圖表中，左側(cè)S軸表示太陽齒輪31的轉(zhuǎn)速(其為電動(dòng)機(jī)MGl的轉(zhuǎn)速Nml )，C軸表示承載架34的轉(zhuǎn)速(其為發(fā)動(dòng)機(jī)22的轉(zhuǎn)速)，R軸表示齒圈32的轉(zhuǎn)速Nr，所述轉(zhuǎn)速Nr通過將電動(dòng)機(jī)MG2的轉(zhuǎn)速Nm2乘以齒輪減速器35的齒數(shù)比Gr獲得。當(dāng)使用計(jì)算圖表時(shí)，能夠容易地推導(dǎo)出數(shù)學(xué)表達(dá)式(I)。R軸上的兩個(gè)寬線箭頭分別表示在發(fā)動(dòng)機(jī)22以由目標(biāo)轉(zhuǎn)速Ne *和目標(biāo)轉(zhuǎn)矩Te *表示的運(yùn)轉(zhuǎn)點(diǎn)穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)通過將從發(fā)動(dòng)機(jī)22輸出的轉(zhuǎn)矩Te *傳遞到齒圈軸32獲得的轉(zhuǎn)矩和通過將由電動(dòng)機(jī)MG2輸出的轉(zhuǎn)矩Tm2 *經(jīng)由齒輪減速器35施加到齒圈軸32a獲得的轉(zhuǎn)矩。另外，數(shù)學(xué)表達(dá)式(2)是用于致使電動(dòng)機(jī)MGl以目標(biāo)轉(zhuǎn)速Nml *旋轉(zhuǎn)的反饋控制中的關(guān)系式。在數(shù)學(xué)表達(dá)式(2)中，右手側(cè)的第二項(xiàng)“kl”是比例增益，并且右手側(cè)的第三項(xiàng)“k2”是積分增益。
[0033]Nml * =Ne *.(1+ p ) / p -Nm2/ (Gr.P ) (I)[0034]Tml * =上一次的 Tml * +kl (Nml * _Nml)+k2 f (Nml * -Nml) dt (2)
[0035]根據(jù)數(shù)學(xué)表達(dá)式(2)計(jì)算電動(dòng)機(jī)MGl的目標(biāo)轉(zhuǎn)速Nml *和轉(zhuǎn)矩指令Tml ~k，并且通過以下數(shù)學(xué)表達(dá)式(3)和(4)通過將電池50的輸入/輸出極限WiruWout中的每一個(gè)和由電動(dòng)機(jī)MGl消耗的電力(產(chǎn)生的電力)之間的偏差除以電動(dòng)機(jī)MG2的轉(zhuǎn)速Nm2來計(jì)算轉(zhuǎn)矩極限Tmin、Tmax,所述轉(zhuǎn)矩極限Tmin、Tmax是允許從電動(dòng)機(jī)MG2輸出的轉(zhuǎn)矩的上限和下限(步驟S220)。電動(dòng)機(jī)MGl消耗的電力(產(chǎn)生的電力)通過將計(jì)算出的電動(dòng)機(jī)MGl的轉(zhuǎn)矩指令Tml *乘以電動(dòng)機(jī)MGl的當(dāng)前轉(zhuǎn)速Nml獲得。另外，經(jīng)由數(shù)學(xué)表達(dá)式(5)，通過使用所需轉(zhuǎn)矩Tr *、轉(zhuǎn)矩指令Tml *和動(dòng)力分配/整合機(jī)構(gòu)30的齒數(shù)比P，計(jì)算作為應(yīng)當(dāng)由電動(dòng)機(jī)MG2輸出的轉(zhuǎn)矩的臨時(shí)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩Tm2tmp (步驟S230)。臨時(shí)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩Tm2tmp通過電動(dòng)機(jī)MG2的計(jì)算得出的轉(zhuǎn)矩極限TmiruTmax和轉(zhuǎn)矩指令Tm2 -k限制(步驟240)。通過以這樣的方式設(shè)定電動(dòng)機(jī)MG2的轉(zhuǎn)矩指令Tm2 *，能夠設(shè)定所需轉(zhuǎn)矩Tr *，所述所需轉(zhuǎn)矩Tr ~k作為被限制在電池50的輸入/輸出極限WiruWout的范圍內(nèi)的轉(zhuǎn)矩輸出到用作驅(qū)動(dòng)軸的齒圈軸32a。可以由上述圖7的計(jì)算圖表容易地推導(dǎo)出數(shù)學(xué)表達(dá)式(5)。
[0036]Tmin= (Win-Tml *.Nml)/Nm2 (3)
[0037]Tmax= (Wout-Tml *.Nml)/Nm2 (4)
[0038]Tm2tmp= (Tr * +Tml */p)/Gr (5)
[0039]當(dāng)以這種方式設(shè)定發(fā)動(dòng)機(jī)22的目標(biāo)轉(zhuǎn)速Ne *和目標(biāo)轉(zhuǎn)矩Te ~k、電動(dòng)機(jī)MGl的轉(zhuǎn)矩指令Tml ★和電動(dòng)機(jī)MG2的轉(zhuǎn)矩指令Tm2 *時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)22的目標(biāo)轉(zhuǎn)速Ne *和目標(biāo)轉(zhuǎn)矩Te *被輸送到發(fā)動(dòng)機(jī)E⑶24，并且電動(dòng)機(jī)MGl的轉(zhuǎn)矩指令Tml *和電動(dòng)機(jī)MG2的轉(zhuǎn)矩指令Tm2 被輸送到電動(dòng)機(jī)E⑶40 (步驟S250)，此后所述規(guī)程結(jié)束。已經(jīng)接收到目標(biāo)轉(zhuǎn)速Ne *和目標(biāo)轉(zhuǎn)矩Te *的發(fā)動(dòng)機(jī)ECU24對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)22執(zhí)行諸如燃料噴射控制和點(diǎn)火控制的控制，使得發(fā)動(dòng)機(jī)22在由目標(biāo)轉(zhuǎn)速Ne *和目標(biāo)轉(zhuǎn)矩Te *表示的運(yùn)轉(zhuǎn)點(diǎn)運(yùn)轉(zhuǎn)。另外，已經(jīng)接收到轉(zhuǎn)矩指令Tml *、Tm2 *的電動(dòng)機(jī)E⑶40對(duì)換流器41、42的開關(guān)元件進(jìn)行切換控制，使得以轉(zhuǎn)矩指令Tml *驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)MGl并且以轉(zhuǎn)矩指令Tm2 *驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)MG2。通過這種控制，能夠致使車輛使用基于行駛所需功率Pdrv *的功率行駛，并且同時(shí)使發(fā)動(dòng)機(jī)22的轉(zhuǎn)速以預(yù)定速率R從控制開始轉(zhuǎn)速Nst增大至中間轉(zhuǎn)速Nmidl。因此，在加速時(shí)能夠致使車輛以駕駛員期望的特性行駛，并且能夠抑制駕駛性能下降。此時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)22運(yùn)轉(zhuǎn)以便輸出通過從行駛所需功率Pdrv ★中減去輸出極限Wout獲得的所需功率Pe ★。因而，車輛行駛，并且同時(shí)從電池50釋放對(duì)應(yīng)于輸出極限Wout的電量，所以電池50的充電狀態(tài)(SOC)逐漸下降。
[0040]當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)22的轉(zhuǎn)速Ne以這樣的方式增大至中間轉(zhuǎn)速Nmidl或者更高時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)22的目標(biāo)轉(zhuǎn)速Ne *被設(shè)定為使得轉(zhuǎn)速在一段時(shí)間內(nèi)以預(yù)定速率R從中間轉(zhuǎn)速Nmidl朝向控制結(jié)束轉(zhuǎn)速Nstop增大(步驟S190)。另外，發(fā)動(dòng)機(jī)22的目標(biāo)轉(zhuǎn)矩Te *被設(shè)定為圖6中圖解的常規(guī)運(yùn)轉(zhuǎn)線與這樣的線的交點(diǎn)處的值:沿著所述線，目標(biāo)轉(zhuǎn)速Ne *不變(步驟S200)。執(zhí)行上述步驟S210至步驟S250的處理，此后，規(guī)程結(jié)束。通過上述處理，能夠使發(fā)動(dòng)機(jī)22的轉(zhuǎn)速朝向控制結(jié)束轉(zhuǎn)速Nstop增大，同時(shí)沿著常規(guī)運(yùn)轉(zhuǎn)線移動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)22的由目標(biāo)轉(zhuǎn)速Ne*和目標(biāo)轉(zhuǎn)矩Te *表示的運(yùn)轉(zhuǎn)點(diǎn)。因此，能夠增大發(fā)動(dòng)機(jī)22的轉(zhuǎn)速并且同時(shí)使發(fā)動(dòng)機(jī)22有效地運(yùn)轉(zhuǎn)，所以能夠提高能量效率并且抑制駕駛性能降低。此時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)22輸出的功率增大為行駛所需功率Pdrv *，所以能夠恢復(fù)電池50的充電狀態(tài)(SOC)(所述電池50的充電狀態(tài)已經(jīng)在步驟SlOO至步驟S180以及步驟S210至步驟S250的處理中下降)。因此，能夠適當(dāng)?shù)毓芾黼姵?0。圖8示出了發(fā)動(dòng)機(jī)22的目標(biāo)轉(zhuǎn)速Ne *的時(shí)間變化量的示例。通過上述控制，能夠以預(yù)定速率R增大發(fā)動(dòng)機(jī)22的轉(zhuǎn)速Ne，所以能夠抑制駕駛性能下降，并且能夠致使車輛以行駛所需功率Pdrv *行駛。
[0041]在根據(jù)所述實(shí)施例的上述混合動(dòng)力車輛20中，當(dāng)要求加速時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)22和電動(dòng)機(jī)MGU MG2被控制成使得致使車輛以根據(jù)行駛所需功率Pdrv *的功率行駛并且同時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)22的轉(zhuǎn)速以預(yù)定速率R從控制開始轉(zhuǎn)速Nst增大到中間轉(zhuǎn)速Nmidl。之后，發(fā)動(dòng)機(jī)22和電動(dòng)機(jī)MGl、MG2被控制成使得車輛以根據(jù)行駛所需功率Pdrv *的功率行駛并且同時(shí)運(yùn)轉(zhuǎn)發(fā)動(dòng)機(jī)22使得發(fā)動(dòng)機(jī)22的轉(zhuǎn)速以預(yù)定速率R從中間轉(zhuǎn)速Nmidl增大至控制結(jié)束轉(zhuǎn)速Nstop并且發(fā)動(dòng)機(jī)22的運(yùn)轉(zhuǎn)點(diǎn)沿著常規(guī)運(yùn)轉(zhuǎn)線移動(dòng)。因此，當(dāng)發(fā)布加速要求時(shí)，能夠致使車輛以駕駛員期望的特性行駛，所以能夠抑制駕駛性能下降并且能夠抑制能量效率下降。
[0042]在根據(jù)所述實(shí)施例的混合動(dòng)力車輛20中，在步驟S170和步驟S190的處理中使用的預(yù)定速率R是預(yù)先確定為發(fā)動(dòng)機(jī)22的轉(zhuǎn)速的時(shí)間變化量的值，在所述值的條件下，乘客在要求加速時(shí)不會(huì)感覺到奇怪的感覺。替代地，預(yù)定速率R可以設(shè)定成隨著電池50的充電狀態(tài)(SOC)的增大而增大?？商娲?預(yù)定速率R可以設(shè)定成隨著路面傾斜度的增大而增大。利用這種構(gòu)造，能夠更加快速地提高發(fā)動(dòng)機(jī)22的轉(zhuǎn)速。
[0043]在根據(jù)所述實(shí)施例的混合動(dòng)力車輛20中，為了判定電池50的狀態(tài)，使用根據(jù)電池50的電池溫度Tb設(shè)定的電池50的輸入/輸出極限WiruWout和電池50的充電狀態(tài)(SOC)。替代地，可以使用電池50的電池溫度Tb或者可以使用電池50的充電狀態(tài)(SOC)。
[0044]在根據(jù)所述實(shí)施例的混合動(dòng)力車輛20中，電動(dòng)機(jī)MG2的驅(qū)動(dòng)力通過齒輪減速器35變速并且被輸出到齒圈軸32a。替代地，如根據(jù)在圖9中示出的替代實(shí)施例的混合動(dòng)力車輛120中所圖解的那樣，電動(dòng)機(jī)MG2的驅(qū)動(dòng)力可以輸出到與連接有齒圈軸32a的車軸(與驅(qū)動(dòng)車輪63a、63b連接的車軸 )不同的車軸(在圖9中分別連接到車輪64a、64b的車軸)。
[0045]在根據(jù)所述實(shí)施例的混合動(dòng)力車輛20中，發(fā)動(dòng)機(jī)22的驅(qū)動(dòng)力經(jīng)由動(dòng)力分配/整合機(jī)構(gòu)30輸出到用作連接到驅(qū)動(dòng)輪63a、63b的驅(qū)動(dòng)軸的齒圈軸32a。本發(fā)明并不局限于上述實(shí)施例。本發(fā)明可以實(shí)施為根據(jù)圖10中圖解的替代性實(shí)施例的混合動(dòng)力車輛220?；旌蟿?dòng)力車輛220包括雙轉(zhuǎn)子電動(dòng)機(jī)230，所述雙轉(zhuǎn)子電動(dòng)機(jī)230包括內(nèi)轉(zhuǎn)子232和外轉(zhuǎn)子234。內(nèi)轉(zhuǎn)子232連接到發(fā)動(dòng)機(jī)22的曲柄軸26。外轉(zhuǎn)子234連接到將驅(qū)動(dòng)力輸出到驅(qū)動(dòng)輪63a、63b的驅(qū)動(dòng)軸。雙轉(zhuǎn)子電動(dòng)機(jī)230將發(fā)動(dòng)機(jī)22的驅(qū)動(dòng)力的一部分傳遞到驅(qū)動(dòng)軸，并且將剩余的驅(qū)動(dòng)力轉(zhuǎn)換成電力。
[0046]在所述實(shí)施例中，可以把發(fā)動(dòng)機(jī)22看作是“發(fā)動(dòng)機(jī)”，可以把電動(dòng)機(jī)MGl看作是“第一電動(dòng)機(jī)”，可以把動(dòng)力分配/整合機(jī)構(gòu)30看作是“行星齒輪單元”，可以把電動(dòng)機(jī)MG2看作是“第二電動(dòng)機(jī)”，并且可以把電池50看作是“電池”。另外，在所述實(shí)施例中，可以把執(zhí)行圖2中圖解的加速驅(qū)動(dòng)控制規(guī)程的HVE⑶70、通過接收來自HVE⑶70的發(fā)動(dòng)機(jī)22的目標(biāo)轉(zhuǎn)速Ne *和目標(biāo)轉(zhuǎn)矩Te ★控制發(fā)動(dòng)機(jī)22的發(fā)動(dòng)機(jī)E⑶24和通過接收來自HVE⑶70的電動(dòng)機(jī)MGl、MG2的轉(zhuǎn)矩指令Tml *、Tm2 *控制電動(dòng)機(jī)MGl、MG2的電動(dòng)機(jī)ECU40看作是“控制
盤晉”
目.ο
[0047]參照上述實(shí)施例描述了用于實(shí)施本發(fā)明的方式；然而，本發(fā)明并不局限于所述實(shí)施例,并且可以以多種形式實(shí)施本發(fā)明。
【權(quán)利要求】
1.一種混合動(dòng)力車輛(20，120，220)，其特征在于，所述混合動(dòng)力車輛包括: 發(fā)動(dòng)機(jī)(22)； 第一電動(dòng)機(jī)(MGl)； 行星齒輪單元(30)，所述行星齒輪單元包括:齒圈，所述齒圈連接到驅(qū)動(dòng)軸，所述驅(qū)動(dòng)軸連接到車輪；承載架，所述承載架連接到所述發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出軸；和太陽齒輪，所述太陽齒輪連接到所述第一電動(dòng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)軸； 第二電動(dòng)機(jī)(MG2)，所述第二電動(dòng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)軸連接到所述驅(qū)動(dòng)軸；電池(50)，所述電池構(gòu)造成與所述第一電動(dòng)機(jī)和所述第二電動(dòng)機(jī)交換電力；和控制裝置(24，40，70)，所述控制裝置構(gòu)造成控制所述發(fā)動(dòng)機(jī)、所述第一電動(dòng)機(jī)和所述第二電動(dòng)機(jī)，使得在所述發(fā)動(dòng)機(jī)以設(shè)定的目標(biāo)運(yùn)轉(zhuǎn)點(diǎn)運(yùn)轉(zhuǎn)的同時(shí)所述混合動(dòng)力車輛以行駛所需功率行駛，所述行駛所需功率通過把所述電池所需要的充電量和所述混合動(dòng)力車輛行駛所需的功率相加而獲得， 其中，所述控制裝置構(gòu)造成在需要加速時(shí):根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)輸出功率和所述發(fā)動(dòng)機(jī)輸出高轉(zhuǎn)矩被給予比所述發(fā)動(dòng)機(jī)以高效率運(yùn)轉(zhuǎn)更高的優(yōu)先級(jí)的高轉(zhuǎn)矩約束來設(shè)定第一運(yùn)轉(zhuǎn)點(diǎn)，所述第一運(yùn)轉(zhuǎn)點(diǎn)由第一運(yùn)轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速和第一運(yùn)轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩指示，所述發(fā)動(dòng)機(jī)輸出功率通過從所述行駛所需功率中減去所述電池的輸出極限而獲得；根據(jù)所述發(fā)動(dòng)機(jī)輸出功率和允許所述發(fā)動(dòng)機(jī)以高效率運(yùn)轉(zhuǎn)的預(yù)定約束設(shè)定第二運(yùn)轉(zhuǎn)點(diǎn)，所述第二運(yùn)轉(zhuǎn)點(diǎn)由第二運(yùn)轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速和第二運(yùn)轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩指示；以及設(shè)定所述目標(biāo)運(yùn)轉(zhuǎn)點(diǎn)，使得所述發(fā)動(dòng)機(jī)的目標(biāo)轉(zhuǎn)速以預(yù)定時(shí)間變化從所述第一運(yùn)轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速朝向所述第二運(yùn)轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速變化并且所述發(fā)動(dòng)機(jī)輸出所述發(fā)動(dòng)機(jī)輸出功率，并且其中，所述控制裝置構(gòu)造成在所述發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速在所述發(fā)動(dòng)機(jī)的所述目標(biāo)轉(zhuǎn)速已經(jīng)以所述預(yù)定時(shí)間變化從所述第一運(yùn)轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速朝向所述第二運(yùn)轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速變化之后達(dá)到所述第二運(yùn)轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速時(shí)，根據(jù)所述行駛所需功率和所述預(yù)定約束設(shè)定第三運(yùn)轉(zhuǎn)點(diǎn)，所述第三運(yùn)轉(zhuǎn)點(diǎn)由第三運(yùn)轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速和第三運(yùn)轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩指示；以及使所述目標(biāo)轉(zhuǎn)速以所述預(yù)定時(shí)間變化從所述第二運(yùn)轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速朝向所述第三運(yùn)轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速變化并且設(shè)定所述目標(biāo)運(yùn)轉(zhuǎn)點(diǎn)，使得所述發(fā)動(dòng)機(jī)以所述目標(biāo)運(yùn)轉(zhuǎn)點(diǎn)運(yùn)轉(zhuǎn)，以便使所述發(fā)動(dòng)機(jī)根據(jù)所述預(yù)定約束運(yùn)轉(zhuǎn)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的混合動(dòng)力車輛,其中 所述預(yù)定時(shí)間變化被設(shè)定為隨著貯存在所述電池中的電量的增大而增大。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的混合動(dòng)力車輛，其中 所述預(yù)定時(shí)間變化被設(shè)定為隨著路面傾斜度的增大而增大。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的混合動(dòng)力車輛，其中 根據(jù)所述預(yù)定約束，所述發(fā)動(dòng)機(jī)沿著運(yùn)轉(zhuǎn)線運(yùn)轉(zhuǎn)，所述運(yùn)轉(zhuǎn)線通過在改變從所述發(fā)動(dòng)機(jī)輸出的功率的同時(shí)連續(xù)布置所述發(fā)動(dòng)機(jī)的最有效運(yùn)轉(zhuǎn)點(diǎn)而獲得，并且 從所述發(fā)動(dòng)機(jī)輸出相同功率的多個(gè)運(yùn)轉(zhuǎn)點(diǎn)中設(shè)定每一個(gè)所述最有效運(yùn)轉(zhuǎn)點(diǎn)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的混合動(dòng)力車輛，其中 根據(jù)所述高轉(zhuǎn)矩約束，所述發(fā)動(dòng)機(jī)沿著運(yùn)轉(zhuǎn)線運(yùn)轉(zhuǎn)，所述運(yùn)轉(zhuǎn)線通過在改變從所述發(fā)動(dòng)機(jī)輸出的功率的同時(shí)連續(xù)布置所述發(fā)動(dòng)機(jī)的最高轉(zhuǎn)矩運(yùn)轉(zhuǎn)點(diǎn)而獲得，并且 從所述發(fā)動(dòng)機(jī)輸出相同功率的多個(gè)運(yùn)轉(zhuǎn)點(diǎn)中設(shè)定每一個(gè)所述最高轉(zhuǎn)矩運(yùn)轉(zhuǎn)點(diǎn)。
【文檔編號(hào)】B60W10/06GK103935358SQ201410017443
【公開日】2014年7月23日 申請(qǐng)日期:2014年1月15日 優(yōu)先權(quán)日:2013年1月17日
【發(fā)明者】馬場正幸 申請(qǐng)人:豐田自動(dòng)車株式會(huì)社