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混合動力車輛的制作方法

文檔序號:12098387閱讀:241來源:國知局
混合動力車輛的制作方法與工藝

本發(fā)明涉及一種混合動力車輛。



背景技術:

已經建議了,在包括行駛電動發(fā)電機、經由電力線連接至行駛電動發(fā)電機的高壓電池、以及連接至電力線的電氣負載(例如DC-DC轉換器或空調的壓縮機)的電動車輛中,當在從電動發(fā)電機輸出轉矩期間檢測到車輛的向下滑動時,電氣負載被致動(例如見日本專利申請公開No.2008-193772(JP 2008-193772 A))。在這種電動車輛中,當檢測到車輛的向下滑動時,通過電動發(fā)電機的再生操作產生的電力或者高壓電池的電力被電氣負載消耗。這樣,防止來自電動發(fā)電機的轉矩被限制。



技術實現要素:

在混合動力車輛中,其中發(fā)動機、第一馬達、與車軸連接的驅動軸、以及第二馬達被連接至行星齒輪的三個旋轉元件,使得第一馬達、發(fā)動機、驅動軸以及第二馬達以所述的順序布置在共線圖中,并且其中在第一馬達和第二馬達中的每個馬達和電池之間交換電力,當檢測到車輛的向下滑動時,電力被電氣負載消耗,并且此外,電力可通過在啟動發(fā)動機之后停止發(fā)動機的燃料噴射以及使用第一馬達驅動發(fā)動機而被消耗。此時,在檢測到向下滑動之后啟動發(fā)動機的情況下,消耗長時間來增大發(fā)動機的轉速,并由此可消耗長時間來增大第一馬達的電力消耗。在電池的容許充電電力相對較大的情況下,即使當消耗長時間來增大第一馬達的電力消耗時,來自第二馬達的轉矩被相對顯著限制(限于其絕對值相對較小的值)的可能性較低。然而,在容許充電電力相對較小的情況下,來自第二馬達的轉矩可被相對顯著地限制。由此,車輛的向下滑動速度可變得相對較大。

本發(fā)明提供了使能夠防止車輛的向下滑動速度變得相對較大的混合動力車輛。

根據本發(fā)明的一個方面的混合動力車輛包括:發(fā)動機;第一馬達;行星齒輪,在行星齒輪中,三個旋轉元件連接至第一馬達的旋轉軸、發(fā)動機的輸出軸、以及與車軸連接的驅動軸,使得旋轉軸、輸出軸和驅動軸以所陳述的順序布置在共線圖中;第二馬達,該第二馬達連接至驅動軸;電池,該電池與第一馬達和第二馬達交換電力;以及電子控制單元。該電子控制單元被構造為:控制至少第二馬達使得在電池的充電電力處于由容許充電電力限定的范圍內且電池的放電電力處于由容許放電電力限定的范圍內的狀態(tài)下,混合動力車輛行駛;在如下情況下,控制發(fā)動機使得啟動發(fā)動機并且執(zhí)行發(fā)動機的自維持運轉:i)從第二馬達輸出用于向前行駛的轉矩,ii)在檢測到混合動力車輛的向下滑動之前初步檢測到所述向下滑動,并且iii)容許充電電力等于或小于第一規(guī)定電力并且發(fā)動機的旋轉處于停止狀態(tài);在如下情況下,執(zhí)行驅動控制,該驅動控制控制發(fā)動機使得發(fā)動機的燃料噴射被停止,并且該驅動控制控制第一馬達使得發(fā)動機以比在檢測到向下滑動之前的轉速大的轉速由第一馬達驅動:i)在啟動發(fā)動機的自維持運轉之后檢測到向下滑動,并且ii)容許充電電力等于或小于第二規(guī)定電力,該第二規(guī)定電力等于或小于第一規(guī)定電力;以及在啟動發(fā)動機的自維持運轉之后未檢測到向下滑動或者容許充電電力大于第二規(guī)定電力的情況下,繼續(xù)發(fā)動機的自維持運轉。

在根據本發(fā)明的以上方面的混合動力車輛中,至少第二馬達被控制為使得在電池的充電電力處于由容許充電電力限定的范圍內且電池的放電電力處于由容許放電電力限定的范圍內的狀態(tài)下,混合動力車輛行駛。發(fā)動機被控制為使得在如下情況下啟動發(fā)動機并且執(zhí)行發(fā)動機的自維持運轉:i)從第二馬達輸出用于向前行駛的轉矩,ii)在檢測到混合動力車輛的向下滑動之前初步檢測到所述向下滑動,并且iii)容許充電電力等于或小于第一規(guī)定電力并且發(fā)動機的旋轉處于停止狀態(tài)。在如下情況下,執(zhí)行驅動控制,該驅動控制控制發(fā)動機使得發(fā)動機的燃料噴射被停止,并且該驅動控制控制第一馬達使得發(fā)動機以比在檢測到向下滑動之前的轉速大的轉速由第一馬達驅動:i)此后,即,在啟動發(fā)動機的自維持運轉之后,檢測到向下滑動,并且ii)容許充電電力等于或小于第二規(guī)定電力,該第二規(guī)定電力等于或小于第一規(guī)定電力。在啟動發(fā)動機的自維持運轉之后未檢測到向下滑動或者容許充電電力大于第二規(guī)定電力的情況下,繼續(xù)發(fā)動機的自維持運轉。由此,與當檢測到向下滑動并且容許充電電力等于或小于第二規(guī)定電力時啟動發(fā)動機并且此后啟動驅動控制的情況相比,發(fā)動機的轉速能夠被迅速增大,并且第一馬達的電力消耗能夠被迅速增大。結果,能夠防止來自第二馬達的轉矩(再生轉矩)被相對顯著地限制(限于其絕對值相對較小的值)。因此,能夠防止車輛的向下滑動速度變得相對較大。

在上述方面中,電子控制單元可以被構造為在如下情況下執(zhí)行驅動控制,使得與當向下滑動速度小時相比,當向下滑動速度大時,發(fā)動機以較大轉速被驅動:i)從第二馬達輸出用于向前行駛的轉矩,ii)檢測到向下滑動,并且iii)容許充電電力等于或小于第二規(guī)定電力。由第二馬達的再生操作產生的電力隨著向下滑動速度增大而增大。然而,隨著由第二馬達的再生操作產生的電力增大,發(fā)動機的轉速增大,從而增大第一馬達的電力消耗。這樣,能夠進一步適當地防止來自第二馬達的轉矩(再生轉矩)被相對顯著地限制。

在上述方面中,電子控制單元可以被構造為即使在如下情況下、當電池的電壓低于規(guī)定電壓時或者當電池的荷電狀態(tài)低于規(guī)定比率時也不執(zhí)行驅動控制:i)從第二馬達輸出用于向前行駛的轉矩,ii)檢測到向下滑動,并且iii)容許充電電力等于或小于第二規(guī)定電力。這樣,電池能夠被保護。這里,例如,電池的容許下限電壓或者比容許下限電壓稍高的值能夠用作“規(guī)定電壓”。例如,電池的容許下限比率或者稍高于容許下限比率的值能夠用作“規(guī)定比率”。

附圖說明

下面將參考附圖描述本發(fā)明的示例性實施例的特征、優(yōu)點以及技術和工業(yè)意義,在附圖中相同的附圖標記表示相同的元件,并且其中:

圖1是示意地示出了根據本發(fā)明的實施例的混合動力車輛的構造的構造圖;

圖2是由本實施例的HVECU重復執(zhí)行的控制例行程序的一個實例的流程圖;并且

圖3是示出了目標速度設定映射的一個實例的解釋圖。

具體實施方式

將參考附圖描述本發(fā)明的實施例。

圖1是示意地示出了根據本發(fā)明的實施例的混合動力車輛20的構造的構造圖。如圖1所示,本實施例的混合動力車輛20包括發(fā)動機22、行星齒輪30、馬達MG1、MG2、逆變器41、42、電池50以及混合動力電子控制單元(下文中被稱為“HVECU”)70。

發(fā)動機22被構造成通過使用燃料諸如汽油或柴油燃料輸出動力的內燃機。這種發(fā)動機22的運轉通過發(fā)動機電子控制單元(下文中被稱為“發(fā)動機ECU”)24來控制。

雖然未示出,但發(fā)動機ECU 24被構造成微處理器,該微處理器包括作為中心部件的中央處理單元(CPU),并且除了CPU之外進一步包括:存儲處理程序的只讀存儲器(ROM);暫時存儲數據的隨機存取存儲器(RAM);輸入和輸出端口;以及通信端口。發(fā)動機ECU 24經由輸入端口從各種傳感器接收控制發(fā)動機22的運轉所必要的信號。通過發(fā)動機ECU 24接收的信號包括:來自曲柄位置傳感器23的表示曲柄角θcr的信號,該曲柄位置傳感器23檢測發(fā)動機22的曲軸26的旋轉位置;以及來自節(jié)氣門位置傳感器的表示節(jié)氣門開度TH的信號,該節(jié)氣門位置傳感器檢測節(jié)氣門的位置。

發(fā)動機ECU 24經由輸出端口輸出用于控制發(fā)動機22的運轉的各種控制信號。從發(fā)動機ECU 24輸出的控制信號包括:輸出至節(jié)氣門馬達的控制信號,該節(jié)氣門馬達調節(jié)節(jié)氣門的位置;輸出至燃料噴射閥的控制信號;以及輸出至與點火器集成的點火線圈的控制信號。

發(fā)動機ECU 24經由通信端口連接至HVECU 70,并根據來自HVECU 70的控制信號控制發(fā)動機22的運轉。此外,當必要時,發(fā)動機ECU 24將關于發(fā)動機22的運轉狀態(tài)的數據輸出至HVECU 70。發(fā)動機ECU 24基于來自曲柄位置傳感器23的曲柄角θcr而計算曲軸26的轉速,即,發(fā)動機22的轉速Ne。

行星齒輪30被構造為單小齒輪型行星齒輪機構。馬達MG1的轉子連接至行星齒輪30的太陽齒輪。經由差動齒輪37連接至驅動輪38a、38b的驅動軸36連接至行星齒輪30的環(huán)形齒輪。發(fā)動機22的曲軸26經由阻尼器28連接至行星齒輪30的齒輪架。

例如,馬達MG1被構造為同步發(fā)電電動機。如上文描述的,馬達MG1的轉子連接至行星齒輪30的太陽齒輪。例如,馬達MG2被構造成同步發(fā)電電動機,并且馬達MG2的轉子連接至驅動軸36。逆變器41、42經由電力線54連接至電池50。當逆變器41、42的多個開關元件(未示出)受到開關控制時,馬達MG1、MG2被馬達電子控制單元(下文中被稱為“馬達ECU”)40旋轉地驅動。

雖然未示出,但馬達ECU 40被構造成微處理器,該微處理器包括作為中心部件的CPU,并且除了CPU之外進一步包括:存儲處理程序的ROM;暫時存儲數據的RAM;輸入和輸出端口;以及通信端口。馬達ECU 40經由輸入端口從各種傳感器接收控制馬達MG1、MG2的操作所必要的信號。通過馬達ECU 40接收的信號包括:來自旋轉位置檢測傳感器43、44的表示旋轉位置θm1、θm2的信號,該旋轉位置檢測傳感器43、44分別檢測馬達MG1、MG2的轉子的旋轉位置;以及來自電流傳感器的表示相電流的信號,該電流傳感器檢測流過馬達MG1、MG2的每個相的電流。

例如,馬達ECU 40經由輸出端口將開關控制信號輸出至逆變器41、42的多個開關元件(未示出)。馬達ECU 40經由通信端口連接至HVECU 70,并根據來自HVECU 70的控制信號控制馬達MG1、MG2的驅動。此外,當必要時,馬達ECU 40將關于馬達MG1、MG2的驅動狀態(tài)的數據輸出至HVECU 70。馬達ECU 40基于來自旋轉位置檢測傳感器43、44的馬達MG1、MG2的轉子的旋轉位置θm1、θm2而計算馬達MG1、MG2的轉速Nm1、Nm2。

例如,電池50被構造成鋰離子二次電池。如上文描述,這種電池50經由電力線54連接至逆變器41、42。電池50由電池電子控制單元(下文中被稱為“電池ECU”)52管理。

雖然未示出,但電池ECU 52被構造成微處理器,該微處理器包括作為中心部件的CPU,并且除了CPU之外進一步包括:存儲處理程序的ROM;暫時存儲數據的RAM;輸入和輸出端口;以及通信端口。電池ECU 52經由輸入端口從各種傳感器接收管理電池50所必要的信號。通過電池ECU 52接收的信號包括:來自電壓傳感器51a的表示電池電壓Vb的信號,該電壓傳感器51a安裝在電池50的端子之間;來自電流傳感器51b的表示電池電流Ib的信號,該電流傳感器51b附接至電池50的輸出端子(電池電流Ib當從電池50放電時是正值);以及來自溫度傳感器51c的表示電池溫度Tb的信號,該溫度傳感器51c附接至電池50。

電池ECU 52經由通信端口連接至HVECU 70。當必要時,電池ECU 52將關于電池50的狀態(tài)的數據輸出至HVECU 70。電池ECU 52基于來自電流傳感器51b的電池電流Ib的積分值而計算荷電狀態(tài)SOC。荷電狀態(tài)SOC是能夠從電池50放電的電力的容量與電池50的總容量的比率。電池ECU 52也計算電池50的輸入極限Win和輸出極限Wout。輸入極限Win是能夠存儲在電池50中的容許充電電力。該輸入極限Win被設定在等于或小于值0(零)的范圍內(即該輸入極限Win被設定為等于或小于值0),并且被設定為當電池溫度Tb較低時比當電池溫度Tb較高時變得更大(作為充電側上的值則更小)且當荷電狀態(tài)SOC較高時比當荷電狀態(tài)SOC較低時變得更大(作為充電側上的值則更小)。更具體地,輸入極限Win被設定為隨著電池溫度Tb降低而增大,并且隨著荷電狀態(tài)SOC增大而增大。輸出極限Wout是能夠從電池50放電的容許放電電力。該輸出極限Wout被設定在等于或大于值0(零)的范圍內(即該輸出極限Wout被設定為等于或大于值0),并且被設定為當電池溫度Tb較低時比當電池溫度Tb較高時變得更小,并且當荷電狀態(tài)SOC較低時比當荷電狀態(tài)SOC較高時變得更小。更具體地,輸出極限Wout被設定為隨著電池溫度Tb降低而減小,并且隨著荷電狀態(tài)SOC減小而減小。這些被設定為基于電池50的溫度特性和荷電狀態(tài)特性而保護電池50。

雖然未示出,但HVECU 70被構造成微處理器,該微處理器包括作為中心部件的CPU,并且除了CPU之外進一步包括:存儲處理程序的ROM;暫時存儲數據的RAM;輸入和輸出端口;以及通信端口。HVECU 70經由輸入端口從各種傳感器接收信號。通過HVECU 70接收的信號包括:來自點火開關80的點火信號;來自換擋位置傳感器82的表示換擋位置SP的信號,該換擋位置傳感器82檢測換檔桿81的操作位置;來自加速器踏板位置傳感器84的表示加速器踏板操作量Acc的信號,該加速器踏板傳感器84檢測加速器踏板83的下壓量;來自制動器踏板位置傳感器86的表示制動器踏板位置BP的信號,該制動器踏板位置傳感器86檢測制動器踏板85的下壓量;以及來自車速傳感器88的表示車速V的信號。

如上文描述,HVECU 70經由通信端口連接至發(fā)動機ECU 24、馬達ECU 40和電池ECU 52,并且將各種控制信號和數據與發(fā)動機ECU 24、馬達ECU 40和電池ECU 52交換。

注意,在本實施例的混合動力車輛20中,在停車期間使用的停車位置(P位置)、用于反向行駛的反向位置(R位置)、空擋位置(N位置)、用于向前行駛的驅動位置(D位置)等被配備為換檔桿81的操作位置(即由換擋位置傳感器82檢測的換擋位置SP)。

在如上述構造的實施例的混合動力車輛20中,首先,行駛所要求的(驅動軸36所要求的)要求轉矩Tr*基于換擋位置SP、加速器踏板操作量Acc和車速V而設定。然后,發(fā)動機22和馬達MG1、MG2被控制為使得發(fā)動機22運轉或停止,電池50的充電/放電電力Pb(=Vb·Ib)落在由輸入極限Win或輸出極限Wout所限定的范圍內,并且基于要求轉矩Tr*的轉矩被輸出至驅動軸36。

接下來,將作出關于如上述構造的實施例的混合動力車輛20的操作、并且特別是關于其在當換擋位置SP處于D位置且從馬達MG2輸出用于向前行駛的轉矩時車輛向下滑動的情況下的操作的描述。圖2是當換擋位置SP處于D位置且從馬達MG2輸出用于向前行駛的轉矩時通過本實施例的HVECU 70重復執(zhí)行的控制例行程序的一個實例的流程圖。與圖2中的控制例行程序并行地,HVECU 70設定用于馬達MG2的轉矩指令Tm2*,并且將該轉矩指令Tm2*發(fā)送至馬達ECU 40,使得電池50的充電/放電電力Pb落在由電池50的輸入極限Win或輸出極限Wout所限定的范圍內,并且基于要求轉矩Tr*的轉矩被輸出至驅動軸36。當接收轉矩指令Tm2*時,馬達ECU 40執(zhí)行用于逆變器42的開關元件的開關控制,使得根據轉矩指令Tm2*驅動馬達MG2。此外,在本實施例中,當對于第一時間(在馬達MG2開始輸出用于向前行駛的轉矩之后緊接地)執(zhí)行圖2中的控制例行程序時,發(fā)動機22的旋轉處于停止狀態(tài)。

一旦圖2中的控制例行程序被執(zhí)行,HVECU 70就接收車速V以及電池50的電池電壓Vb、荷電狀態(tài)SOC和輸入極限Win(步驟S100)。這里,接收由車速傳感器88檢測到的值作為車速V。通過與馬達ECU 40的通信而接收電池50的電池電壓Vb、荷電狀態(tài)SOC、和輸入極限Win。

一旦如上文描述接收到數據,就將車速V與負閾值Vref1比較(步驟S110)。這里,閾值Vref1是用于車輛的向下滑動的初步檢測的閾值,并且例如-0.7km/h、-1km/h或-1.3km/h能夠用作閾值Vref1。當車速V大于閾值Vref1時,判定未初步檢測到車輛的向下滑動。然后,這個例行程序終止。

在步驟S110中,當車速V等于或小于閾值Vref1時,判定初步檢測到車輛的向下滑動。然后,將電池50的輸入極限Win與負閾值Wref1相比較(步驟S120)。在當馬達MG2輸出用于向前行駛的轉矩時車輛向下滑動的情況下,執(zhí)行馬達MG2的再生操作。當電池50的輸入極限Win相對較小(作為充電側上的值則相對較大)時,來自馬達MG2的用于向前行駛的轉矩(再生轉矩)限制為相對較小值的可能性低。然而,當電池50的輸入極限Win相對較大(作為充電側上的值則相對較小)時,來自馬達MG2的用于向前行駛的轉矩(再生轉矩)傾向于被限制為其絕對值相對較小的值。因此,此時,車輛的向下滑動速度傾向于變得相對較大。閾值Wref1是用于判定來自馬達MG2的用于向前行駛的轉矩是否有可能被限于其絕對值相對較小的值的閾值,并且當輸入極限Win被設定在約0kW至-30kW的范圍內時,例如-4.7kW、-5kW、或-5.3kW能夠用作閾值Wref1。當電池50的輸入極限Win小于閾值Wref1時,判定來自馬達MG2的用于向前行駛的轉矩不可能被限于其絕對值相對較小的值。然后,這個例行程序終止。

在步驟S120中,當電池50的輸入極限Win等于或大于閾值Wref1時(這種情況對應于本發(fā)明的容許充電電力等于或小于第一規(guī)定電力的情況),判定來自馬達MG2的用于向前行駛的轉矩有可能被限于其絕對值相對較小的值。然后,判定發(fā)動機22的旋轉是否處于停止狀態(tài)(步驟S130)。當判定發(fā)動機22的旋轉處于停止狀態(tài)時,發(fā)動機22啟動(步驟S140)。這里,發(fā)動機22通過由HVECU 70、發(fā)動機ECU24以及馬達ECU 40的協作控制而啟動,通過控制馬達MG1使得發(fā)動機22通過來自馬達MG1的起動轉矩而被起動,并且通過控制發(fā)動機22使得當發(fā)動機22的轉速Ne達到規(guī)定轉速Nst(例如600rpm或800rpm)或更大時,開始用于發(fā)動機22的燃料噴射控制、點火控制等。一旦發(fā)動機22啟動,此后,至少在不再檢測到車輛的向下滑動之前(在車速V變得大于閾值Vref1之前)發(fā)動機22的旋轉被禁止停止。

隨后,用于發(fā)動機22的自維持運轉指令被發(fā)送至發(fā)動機ECU 24和馬達ECU 40(步驟S150),并且這個例行程序終止。當接收用于發(fā)動機22的自維持運轉指令時,發(fā)動機ECU 24執(zhí)行用于發(fā)動機22的進氣量控制、燃料噴射控制、點火控制等,使得發(fā)動機22以規(guī)定轉速Ne1(例如1000rpm或1200rpm)旋轉。當接收用于發(fā)動機22的自維持運轉指令時,馬達ECU 40將用于馬達MG1的轉矩指令Tm1*設定為值0(零),并且執(zhí)行用于逆變器41的開關元件的開關控制,使得根據這個轉矩指令Tm1*驅動馬達MG1。

當在步驟S130中判定發(fā)動機22的旋轉未處于停止狀態(tài)、即發(fā)動機22旋轉時,將車速V與小于閾值Vref1的閾值Vref2進行比較(步驟S160)。這里,閾值Vref2是用于檢測(決定性檢測)車輛的向下滑動的閾值,并且例如-1.7km/h、-2km/h或-2.3km/h能夠用作閾值Vref2。當車速V大于閾值Vref2時,判定初步檢測到但未檢測到(決定性檢測到)車輛的向下滑動。然后,用于發(fā)動機22的自維持運轉指令被發(fā)送至發(fā)動機ECU 24和馬達ECU 40(步驟S150),并且這個例行程序終止。

在步驟S160中,當車速V等于或小于閾值Vref2時,判定檢測到(決定性檢測到)車輛的向下滑動。然后,將電池50的輸入極限Win與等于或大于(作為充電側上的值則小于)閾值Wref1的閾值Wref2進行比較(步驟S170)。這里,閾值Wref2是以與使用Wref1的方式類似的方式使用的閾值,并且當輸入極限Win被設定在約0kW至-30kW的范圍內時,例如-3.7kW、-4kW或-4.3kW能夠用作閾值Wref2。當電池50的輸入極限Win小于閾值Wref2時,用于發(fā)動機22的自維持運轉指令被發(fā)送至發(fā)動機ECU 24和馬達ECU 40(步驟S150),并且這個例行程序終止。

在步驟S170中,當電池50的輸入極限Win等于或大于閾值Wref2時(這種情況對應于本發(fā)明的容許充電電力等于或小于第二規(guī)定電力的情況),將電池50的電池電壓Vb與閾值Vbref進行比較(步驟S180),并且將電池50的荷電狀態(tài)SOC與閾值Sref進行比較(步驟S190)。這里,例如,電池50的容許下限電壓(例如當額定電壓為約200V時約為150V)或者稍高于該容許下限電壓的值能夠用作閾值Vbref。例如,電池50中的容許下限比率(20%、22%、25%等)或者稍高于該容許下限比率的值能夠用作閾值Sref。

在步驟S180、S190中,當電池50的電池電壓Vb等于或高于閾值Vbref并且電池50的荷電狀態(tài)SOC等于或高于閾值Sref時,基于車速V設定發(fā)動機22的目標轉速Ne*(步驟S200),并且用于馬達MG1的轉矩指令Tm1*被設定為使得發(fā)動機22以目標轉速Ne*旋轉(步驟S210)。

這里,在本實施例中,在車速V與發(fā)動機22的目標轉速Ne*之間的關系被預先限定并且被存儲為ROM中的目標速度設定映射(未示出)。然后,當提供車速V時,從這個映射導出發(fā)動機22的對應目標轉速Ne*。這樣,設定發(fā)動機22的目標轉速Ne*。在圖3中示出了目標速度設定映射的一個實例。如在映射中所示,發(fā)動機22的目標轉速Ne*被設定在大于上述規(guī)定轉速Ne1的范圍內,并被設定為當車速V較小時(即當車輛的向下滑動速度較大時)比當車速V較大時變得更大。更具體地,發(fā)動機22的目標轉速Ne*被設定為隨著車速V減小而增大。換言之,發(fā)動機22的目標轉速Ne*被設定為隨著車輛的向下滑動速度增大而增大。也就是說,發(fā)動機22的轉速Ne隨著車輛的向下滑動速度增大而增大。下文將描述這個的原因。

此外,通過使用發(fā)動機22的轉速Ne和目標轉速Ne*由以下表達式(1)設定用于馬達MG1的轉矩指令Tm1*。表達式(1)是用于使發(fā)動機22以目標轉速Ne*旋轉的速度反饋控制中的關系表達式。在表達式(1)中,右側第一項中的“k1”是比例項的增益,并且右側第二項中的“k2”是積分項的增益。

Tm1*=k1·(Ne*-Ne)+k2·∫(Ne*-Ne)dt...(1)

接下來,用于發(fā)動機22的燃料切斷指令被發(fā)送至發(fā)動機ECU 24,并且用于馬達MG1的轉矩指令Tm1*被發(fā)送至馬達ECU 40(步驟S220)。然后,這個例行程序終止。一旦發(fā)動機ECU 24接收到燃料切斷指令,發(fā)動機ECU 24就當執(zhí)行發(fā)動機22的燃料噴射時停止燃料噴射,并且當燃料噴射停止時繼續(xù)停止燃料噴射。一旦馬達ECU 40接收到轉矩指令Tm1*,馬達ECU 40就執(zhí)行用于逆變器41的開關元件的開關控制,使得根據轉矩指令Tm1*驅動馬達MG1。在這種情況下,在停止燃料噴射的狀態(tài)下的發(fā)動機22由馬達MG1驅動,使得發(fā)動機22以目標轉速Ne*旋轉。

如上文描述的,在當檢測到車輛的向下滑動時電池50的輸入極限Win等于或大于閾值Wref2的情況下,在停止燃料噴射的狀態(tài)下的發(fā)動機22由馬達MG1驅動。這樣,能夠通過馬達MG1消耗電力。因此,能夠防止來自馬達MG2的用于向前行駛的轉矩(再生轉矩)被相對顯著地限制(限于其絕對值相對較小的值)。因此,能夠防止車輛的向下滑動速度變得相對較大。注意,當處于燃料噴射被停止的狀態(tài)的發(fā)動機22由馬達MG1驅動時,來自馬達MG1的轉矩經由行星齒輪30作用在驅動軸36上。來自馬達MG1的轉矩用作在至于阻礙向前行駛的方向上的轉矩。然而,由于這個轉矩基本充分小于從馬達MG2輸出的轉矩(例如約為其百分之一至二十分之一),并且作用在驅動軸36上,所以這種轉矩產生問題的可能性較低。此外,由于馬達MG1是用于行駛的裝置,所以其額定值基本大于連接至電力線54的輔助設備(例如空調的壓縮機或DC/DC轉換器)的額定值。因此,在車輛的向下滑動期間通過馬達MG2的操作(再生操作)產生的電力能夠進一步由馬達MG1充分地消耗。

此外,在本實施例中,如上所述,發(fā)動機22的目標轉速Ne*被設定為當車速V較小時(即當車輛的向下滑動速度較大時)比當車速V較大時變得更大。由馬達MG2的再生操作產生的電力隨著車輛的向下滑動速度增大而增大。然而,隨著由馬達MG2的再生操作產生的電力增大,發(fā)動機22的目標轉速Ne*(轉速Ne)增大,從而增大馬達MG1的電力消耗。這樣,能夠進一步適當地防止來自馬達MG2的用于向前行駛的轉矩(再生轉矩)被相對顯著地限制。

此外,在本實施例中,當車速V達到閾值Vref1或更小時,啟動發(fā)動機22,并且開始發(fā)動機22的自維持運轉。然后,當車速V達到閾值Vref2或更小時,停止發(fā)動機22的燃料噴射,并且發(fā)動機22被馬達MG1驅動使得,發(fā)動機22以比在車速V達到閾值Vref2或更小之前的轉速更大的轉速(即以比在執(zhí)行發(fā)動機22的自維持運轉時的轉速更大的轉速)旋轉。這樣,與當車速V達到閾值Vref2或更小時啟動發(fā)動機22、此后停止發(fā)動機22的燃料噴射、并且然后發(fā)動機22開始被馬達MG1驅動的情況相比,馬達MG1的電力消耗能夠進一步迅速增大。

在步驟S180中當電池50的電池電壓Vb低于閾值Vbref時,并且在步驟190中當電池50的荷電狀態(tài)SOC低于閾值Sref時,用于發(fā)動機22的自維持運轉指令被發(fā)送至發(fā)動機ECU 24和馬達ECU 40(步驟S150)。然后,這個例行程序終止。如上文描述的,當燃料噴射被停止并且發(fā)動機22由馬達MG1驅動時,存在電池50的電池電壓Vb和荷電狀態(tài)SOC取決于馬達MG1的電力消耗而減小的可能性。在本實施例中,當電池50的電池電壓Vb低于閾值Vbref時,并且當電池50的荷電狀態(tài)SOC低于閾值Sref時,執(zhí)行發(fā)動機22的自維持運轉,即,燃料噴射不被停止并且發(fā)動機22不被馬達MG1驅動。這樣,防止電池50的電池電壓Vb和荷電狀態(tài)SOC進一步減小。由此,電池50能夠被保護。

在至此已經描述的實施例的混合動力車輛20中,在當車輛的向下滑動在被檢測到(決定性檢測到)之前被初步檢測到時電池50的輸入極限Win等于或大于閾值Wref1的情況下,啟動發(fā)動機22,并且開始發(fā)動機22的自維持運轉。然后,在當檢測到(決定性檢測到)車輛的向下滑動時電池50的輸入極限Win等于或大于閾值Wref2的情況下,停止發(fā)動機22的燃料噴射,并且發(fā)動機22被馬達MG1驅動使得,發(fā)動機22以比在檢測到車輛的向下滑動之前的轉速更大的轉速(即以比在執(zhí)行發(fā)動機22的自維持運轉時的轉速更大的轉速)旋轉。這樣,與在當檢測到車輛的向下滑動時啟動發(fā)動機22、并且此后燃料噴射被停止并且發(fā)動機22開始被馬達MG1驅動的情況相比,發(fā)動機22的轉速Ne能夠被迅速增大,并且馬達MG1的電力消耗能夠被迅速增大。結果,能夠防止來自馬達MG2的用于向前行駛的轉矩(再生轉矩)被相對顯著地限制(限于其絕對值相對較小的值)。因此,能夠防止車輛的向下滑動速度變得相對較大。

此時,處于燃料噴射被停止的狀態(tài)的發(fā)動機22由馬達MG1驅動,使得與當車速V大時相比,當車速V小時(即當車輛的向下滑動速度大時),發(fā)動機22以較大的轉速旋轉。由馬達MG2的再生操作產生的電力隨著車輛的向下滑動速度增大而增大。然而,隨著由馬達MG2的再生操作產生的電力增大,發(fā)動機22的轉速Ne增大,從而增大馬達MG1的電力消耗。這樣,能夠進一步適當地防止來自馬達MG2的用于向前行駛的轉矩(再生轉矩)被相對顯著地限制。

在本實施例的混合動力車輛20中,在當檢測到(決定性檢測到)車輛的向下滑動時電池50的輸入極限Win等于或大于閾值Wref2的情況下,處于燃料噴射被停止的狀態(tài)的發(fā)動機22由馬達MG1驅動,使得發(fā)動機22以落在大于規(guī)定轉速Ne1的范圍內且當車速V較小時(即當車輛的向下滑動速度較大時)比當車速V較大時更大的轉速旋轉。然而,處于燃料噴射被停止的狀態(tài)的發(fā)動機22可由馬達MG1驅動,使得發(fā)動機22以落在大于規(guī)定轉速Ne1的范圍內的均勻轉速旋轉。

在本實施例中,發(fā)動機22可被認為本發(fā)明的“發(fā)動機”,馬達MG1可被認為本發(fā)明的“第一馬達”,行星齒輪30可被認為本發(fā)明的“行星齒輪”,馬達MG2可被認為本發(fā)明的“第二馬達”,電池50可被認為本發(fā)明的“電池”,并且HVECU 70、發(fā)動機ECU 24和馬達ECU 40可被認為本發(fā)明的“電子控制單元”。

雖然已描述了本實施例,但本實施例是一個實例,并且本發(fā)明不限于本實施例。在不背離本發(fā)明的范圍的情況下,本發(fā)明能夠實現為各種模式。

本發(fā)明能夠在混合動力車輛制造行業(yè)等中使用。

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