混合動力車輛的制作方法
【專利摘要】在包括發(fā)動機、由電池輸出驅(qū)動的馬達和無級變速器的混合動力車輛中，當要求加速時，ECU執(zhí)行加速感產(chǎn)生控制，該加速感產(chǎn)生控制用于從低于最優(yōu)轉(zhuǎn)速的初始值NEini逐漸地增大發(fā)動機轉(zhuǎn)速。ECU利用電池輸出來彌補由加速感產(chǎn)生控制導致的發(fā)動機輸出的短缺。當開始加速感產(chǎn)生控制時，ECU計算比最優(yōu)轉(zhuǎn)速低的基本初始值NEini_base(S61A)，并且基于大氣壓力計算允許電池輸出被維持成等于或低于規(guī)定電力的下限值NEmin(S61B)。ECU選擇基本初始值NEini_base和下限值NEmin中較大的一個值作為初始值NEini(S61C)。
【專利說明】
混合動力車輛
技術領域
[0001 ]本發(fā)明涉及一種混合動力車輛，并且特別涉及一種包括無級變速器的混合動力車輛。
【背景技術】
[0002]鑒于在高原中大氣壓力降低導致發(fā)動機輸出降低的事實，日本專利特開N0.2008-267467(專利文獻I)公開了如下技術，即在高原等中，在包括無級變速器的混合動力車輛中，通過延遲無級變速器的換擋啟動正時來抑制驅(qū)動力生成中的延遲。
[0003]引用列表
[0004]專利文獻
[0005][專利文獻I]日本專利特開N0.2008-267467

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]技術問題
[0007]能通過使用來自發(fā)動機和馬達中的至少一個的動力來行駛的一些混合動力車輛包括發(fā)動機和驅(qū)動輪之間的無級變速器。在這種混合動力車輛中，在當用戶要求加速時通過從低于最優(yōu)燃料效率轉(zhuǎn)速的值逐漸地增大發(fā)動機轉(zhuǎn)速來嘗試產(chǎn)生加速感的情形中，用電池輸出(馬達輸出)來彌補發(fā)動機輸出的短缺并且因而能獲得所要求的驅(qū)動力，即使加速感的產(chǎn)生導致發(fā)動機輸出相對于所要求的驅(qū)動力短缺。
[0008]然而，當在高原等中大氣壓力低時，發(fā)動機輸出降低。因而，當在低的大氣壓力狀態(tài)中執(zhí)行加速感產(chǎn)生控制時，發(fā)動機輸出的短缺進一步增大并且用電池輸出不能彌補，這可能導致驅(qū)動力的短缺。
[0009]已經(jīng)做出本發(fā)明以解決前述問題，并且本發(fā)明的一個目的是提供一種混合動力車輛，該混合動力車輛包括發(fā)動機、無級變速器和由蓄電裝置的輸出電力驅(qū)動的馬達，在該混合動力車輛中，即使當在低大氣壓力狀態(tài)中執(zhí)行用于隨車輛速度增大而增大發(fā)動機轉(zhuǎn)速的增大控制時，由蓄電裝置的輸出的短缺導致的驅(qū)動力的短缺也得到抑制。
[0010]問題的解決方案
[0011 ] (I)根據(jù)本發(fā)明的車輛是能通過使用來自發(fā)動機和馬達中的至少一個的動力來行駛的車輛，所述發(fā)動機的輸出根據(jù)大氣壓力而變化，所述馬達由蓄電裝置的輸出電力驅(qū)動，所述車輛包括:設置在發(fā)動機和驅(qū)動輪之間的無級變速器;和用于控制發(fā)動機、馬達和無極變速器的控制裝置。控制裝置基于要求的車輛輸出和大氣壓力來計算發(fā)動機的要求輸出，基于計算出的要求輸出來計算發(fā)動機的要求轉(zhuǎn)速，并且選擇計算出的要求轉(zhuǎn)速和預定上限轉(zhuǎn)速中的較小的一個作為發(fā)動機的最優(yōu)轉(zhuǎn)速。當要求加速時，控制裝置執(zhí)行用于隨著車輛速度增大從低于最優(yōu)轉(zhuǎn)速的值增大發(fā)動機的轉(zhuǎn)速的增大控制，并通過利用蓄電裝置的輸出電力來驅(qū)動馬達而彌補由增大控制導致的發(fā)動機的輸出的短缺。當執(zhí)行增大控制時，控制裝置計算比最優(yōu)轉(zhuǎn)速低規(guī)定速度的基本轉(zhuǎn)速;基于大氣壓力計算發(fā)動機的下限轉(zhuǎn)速，該發(fā)動機的下限轉(zhuǎn)速允許蓄電裝置的輸出電力被維持成等于或小于規(guī)定值;并且執(zhí)行選擇處理，該選擇處理用于選擇基本轉(zhuǎn)速和下限轉(zhuǎn)速中的較大的一個轉(zhuǎn)速作為增大控制期間的發(fā)動機的轉(zhuǎn)速。
[0012]利用這樣的構造，當執(zhí)行增大控制時，計算比最優(yōu)轉(zhuǎn)速低規(guī)定速度的基本轉(zhuǎn)速，并且基于大氣壓力計算發(fā)動機的下限轉(zhuǎn)速，該下限轉(zhuǎn)速允許蓄電裝置的輸出電力被維持成等于或小于規(guī)定值。就發(fā)動機輸出隨著大氣壓力變低而變低的事實而言，下限轉(zhuǎn)速被計算成隨著大氣壓力變低而具有較大的值。當大氣壓力相對高并且下限轉(zhuǎn)速低于基本轉(zhuǎn)速時，基本轉(zhuǎn)速被選擇作為增大控制期間的發(fā)動機的轉(zhuǎn)速。結(jié)果，能使用基本轉(zhuǎn)速來執(zhí)行增大控制并且蓄電裝置的輸出電力能被維持成小于規(guī)定值。在另一方面，當隨著大氣壓力的降低，下限轉(zhuǎn)速超過基本轉(zhuǎn)速時，下限轉(zhuǎn)速被選擇作為增大控制期間發(fā)動機的轉(zhuǎn)動。結(jié)果，即使在低的大氣壓力的狀態(tài)中，也能使用下限轉(zhuǎn)速來執(zhí)行增大控制并且蓄電裝置的輸出電力能被維持為規(guī)定值。因此，即使當在低的大氣壓力的狀態(tài)中執(zhí)行增大控制時，由蓄電裝置的輸出的短缺導致的驅(qū)動力的短缺也能被抑制。
[0013](2)優(yōu)選地，當開始增大控制時，控制裝置執(zhí)行選擇處理，從而控制裝置設定在增大控制期間的發(fā)動機的初始轉(zhuǎn)速。
[0014]利用這樣的構造，即使當在低的大氣壓力的狀態(tài)中開始增大控制時，也能夠抑制由蓄電裝置的輸出的短缺導致的驅(qū)動力的短缺。
[0015](3)優(yōu)選地，控制裝置進一步執(zhí)行用于將初始轉(zhuǎn)速限制成等于或低于最優(yōu)轉(zhuǎn)速的處理。
[0016]利用這樣的構造，能夠防止增大控制期間的發(fā)動機的初始轉(zhuǎn)速超過最優(yōu)轉(zhuǎn)速(上限轉(zhuǎn)速)和防止用戶有不適感。
[0017]本發(fā)明的有利效果
[0018]根據(jù)本發(fā)明，在包括發(fā)動機、無級變速器和由蓄電裝置的輸出電力驅(qū)動的馬達的混合動力車輛中，即使當在低的大氣壓力狀態(tài)中執(zhí)行用于隨車輛速度增大而增大發(fā)動機轉(zhuǎn)速的增大控制時，由蓄電裝置的輸出的短缺導致的驅(qū)動力的短缺也能得到抑制。
【附圖說明】
[0019]圖1是示出車輛的總體構造的圖。
[0020]圖2是在動力分配裝置的列線圖中示出發(fā)動機轉(zhuǎn)速NE、第一馬達轉(zhuǎn)速NMl和第二馬達轉(zhuǎn)速匪2之間的關系的圖。
[0021 ]圖3是示出由ECU執(zhí)行的處理流程的流程圖。
[0022]圖4是示意性地示出用于設定最優(yōu)轉(zhuǎn)速NEef的方法的圖。
[0023]圖5是示意性地示出用于根據(jù)加速感產(chǎn)生控制來設定所命令的發(fā)動機轉(zhuǎn)速NEcom和所命令的發(fā)動機轉(zhuǎn)矩TEcom的方法的圖。
[0024]圖6是示出用于本發(fā)明的對比示例的圖。
[0025]圖7是示出用于計算發(fā)動機轉(zhuǎn)速的初始值NEini的處理(在圖3中的S61中的處理)的詳細流程的流程圖。
[0026]圖8是示出臨時初始值NEini_temp、電池放電功率Pout和大氣壓力PA之間的對應關系的一個示例的圖。
[0027]圖9是示出初始值NEin1、電池放電功率Pout和大氣壓力PA之間的對應關系的一個示例的圖。
【具體實施方式】
[0028]下文將參考附圖描述本發(fā)明的實施例。在以下說明中相同的部件由相同的參考符號表示。它們的名稱和功能也相同。因此將不復述關于它們的詳細描述。
[0029]本文所用的術語“電力”在狹義上可以指電力(功率)，并且在廣義上可以指電力的量(做功的量)或者作為電力的電能。因此，本文所用的術語“電力”根據(jù)該術語的使用情形而被靈活地理解。
[0030]〈車輛的總體構造〉
[0031 ]圖1是示出根據(jù)本實施例的車輛I的總體構造的圖。車輛I包括發(fā)動機1、驅(qū)動軸16、第一電動發(fā)電機(下文指“第一馬達”)20、第二電動發(fā)電機(下文指“第二馬達”)30、動力分配裝置40、減速器58、P⑶(電力控制單元)60、電池70、驅(qū)動輪80和ECU(電子控制單元)200。
[0032]該車輛I是能夠通過使用來自發(fā)動機10和第二馬達30中的至少一個的動力來行駛的混合動力車輛。
[0033]由發(fā)動機10生成的動力被動力分配裝置40分到用于將動力傳遞到驅(qū)動軸16(驅(qū)動輪80)的路徑中和用于將動力傳遞到第一馬達20的路徑中。
[0034]第一馬達20和第二馬達30中的每一個是由PCU60驅(qū)動的三相交流旋轉(zhuǎn)電動機。第一馬達20能通過使用由動力分配裝置40所分的發(fā)動機10的動力來生成電力。第二馬達30能通過使用儲存在電池70中的電力和由第一馬達20生成的電力中的至少一個來生成動力。由第二馬達30生成的動力通過驅(qū)動軸16傳遞到驅(qū)動輪80。第二馬達30也通過使用驅(qū)動軸的旋轉(zhuǎn)能來生成電力，并且因而起再生制動器的作用。由第二馬達30生成的電力通過PCU60充到電池70中。
[0035]動力分配裝置40是包括太陽齒輪、環(huán)齒輪、小齒輪和保持架的行星齒輪機構。太陽齒輪聯(lián)接到第一馬達20。環(huán)齒輪經(jīng)由驅(qū)動軸16聯(lián)接到第二馬達30和驅(qū)動輪80。小齒輪與太陽齒輪和環(huán)齒輪中的每一個接合。保持架以可旋轉(zhuǎn)的方式支撐小齒輪，并聯(lián)接到發(fā)動機10的曲軸。
[0036]圖2是在動力分配裝置40的列線圖中示出發(fā)動機10的轉(zhuǎn)速(下文中稱為“發(fā)動機轉(zhuǎn)速NE”)、第一馬達20的轉(zhuǎn)速(下文中稱為“第一馬達轉(zhuǎn)速匪I”)和第二馬達30的轉(zhuǎn)速(下文中稱為“第二馬達轉(zhuǎn)速匪2”)之間的關系的圖。
[0037]由于發(fā)動機10、第一馬達20和第二馬達30通過由行星齒輪形成的動力分配裝置40聯(lián)接，所以發(fā)動機轉(zhuǎn)速NE、第一馬達轉(zhuǎn)速匪1和第二馬達轉(zhuǎn)速匪2具有如下關系，即它們在如圖2所示的動力分配裝置40的列線圖中通過直線連接(該關系為當任何兩個值被確定時，剩余的一個值也被明確地確定)。
[0038]例如，即使當?shù)诙R達轉(zhuǎn)速NM2(即，車輛速度V)被固定時，也能通過調(diào)整第一馬達轉(zhuǎn)速NMl來自由地改變發(fā)動機轉(zhuǎn)速NE。因此，能通過調(diào)整第一馬達轉(zhuǎn)速NMl來無極地改變發(fā)動機轉(zhuǎn)速NE與車輛速度V的比率。即，在車輛I中，第一馬達20和動力分配裝置40起能無極地改變發(fā)動機轉(zhuǎn)速NE與車輛速度V的比率的電動式無級變速器的作用。本發(fā)明可應用到的車輛不限于包括電動式無級變速器的車輛，并且本發(fā)明也可應用到包括機械式(例如，帶式)無級變速器的車輛。
[0039]圖2也示出當車輛I通過使用來自發(fā)動機10和第二馬達30兩者的動力向前行駛時發(fā)動機10的轉(zhuǎn)矩(下文中稱為“發(fā)動機轉(zhuǎn)矩TE”)、第一馬達20的轉(zhuǎn)矩(下文中稱為“第一馬達轉(zhuǎn)矩TM1”)和第二馬達30的轉(zhuǎn)矩(下文中稱為“第二馬達轉(zhuǎn)矩TM2”)之間的關系的一個示例的圖。
[0040]當發(fā)動機10運行時，發(fā)動機轉(zhuǎn)矩TE作用在動力分配裝置40的保持架上。通過促使作為發(fā)動機轉(zhuǎn)矩TE的反作用力的第一馬達轉(zhuǎn)矩TMl作用在動力分配裝置40的太陽齒輪上，從發(fā)動機傳遞的轉(zhuǎn)矩(下文中稱為“發(fā)動機直接轉(zhuǎn)矩TEc”)作用在動力分配裝置40的環(huán)齒輪上。另外，第二馬達轉(zhuǎn)矩TM2直接作用在動力分配裝置40的環(huán)齒輪上。結(jié)果，發(fā)動機直接轉(zhuǎn)矩TEc和第二馬達轉(zhuǎn)矩TM2的總轉(zhuǎn)矩作用在環(huán)齒輪上。根據(jù)該總轉(zhuǎn)矩，驅(qū)動輪80被旋轉(zhuǎn)以促使車輛I行駛。
[0041 ] 再次參考圖1，PCU 60是基于來自ECU 200的控制信號在電池70、第一馬達20和第二馬達30之間執(zhí)行電力轉(zhuǎn)換的電力轉(zhuǎn)換裝置。
[0042]電池70是被構造成包括例如鎳金屬氫化物、鋰離子等的二次電池。電池70可以僅是能將電力輸入到第一馬達20和第二馬達30并且從第一馬達20和第二馬達30輸出電力的蓄電裝置，并且例如大容量電容器可以用于替代電池70。
[0043]車輛I設有監(jiān)測傳感器2、車輛速度傳感器3、大氣壓力傳感器4和吸入空氣溫度傳感器5。監(jiān)測傳感器2檢測電池70的狀態(tài)(諸如，電流、電壓和溫度)。車輛速度傳感器3基于輪的轉(zhuǎn)速檢測車輛速度V。大氣壓力傳感器4檢測氣壓(大氣壓力)PA。吸入空氣溫度傳感器5檢測被吸入到發(fā)動機10中的空氣的溫度THA(下文中稱為“吸入空氣溫度”)。此外，盡管未示出，車輛I設有用于檢測控制車輛I所需的各種物理量的多個傳感器，所述各種物理量諸如加速器開度A(用戶的加速器踏板操作量)和發(fā)動機轉(zhuǎn)速NE。這些傳感器將檢測結(jié)果傳遞到ECU 200。
[0044]ECU 200是電子控制單元，該電子控制單元具有未示出的CPU(中央處理單元)和嵌入在其中的未示出的存儲器。ECU 200基于來自傳感器的信息和儲存在存儲器中的信息執(zhí)行規(guī)定的運算處理，并基于運算處理的結(jié)果控制車輛I的裝置。
[0045]基于監(jiān)測傳感器2的檢測結(jié)果，E⑶200計算儲存在電池70中的電力的量(下文中稱為“S0C”)。作為用于計算SOC的方法，能夠使用各種已知的方法，諸如，例如，用于通過使用電池70的電壓和SOC之間的關系來計算SOC的方法，和用于通過使用電池70的加和電流值來計算SOC的方法。
[0046]基于SOC和電池70的溫度，E⑶200計算電池70的允許的充電功率Win和允許的放電功率Wout(兩者都用單位瓦特表示)JCU 200限制充到電池70中的電力(下文中稱為“電池充電功率Pin”)使得電池充電功率Pin不超過允許的充電功率WinA⑶200限制從電池70放電的電力(下文中稱為“電池放電功率Pout” )使得電池放電功率Pout不超過允許的放電功率Wout。
[0047]E⑶200控制發(fā)動機10、P⑶60等，從而控制車輛驅(qū)動力。
[0048]〈車輛驅(qū)動力的控制〉
[0049]圖3是示出當ECU200控制車輛驅(qū)動力時執(zhí)行的處理的流程的流程圖。該流程圖在規(guī)定的運算周期中被重復執(zhí)行。
[0050]在步驟(下文中簡稱為“S”)10中，E⑶200基于加速器開度A、車輛速度V等來計算車輛I所要求的行駛功率Preq(下文中稱為“所要求的車輛功率”)。
[0051 ]在S20中，E⑶200基于大氣壓力PA(由大氣壓力傳感器4檢測的值)來計算通過修正所要求的車輛功率Preq所獲得的值，作為所要求的發(fā)動機功率PEreq。例如，ECU 200通過使用以下方程(a)來計算所要求的發(fā)動機功率PEreq:
[0052]PEreq = Preq X 修正系數(shù)Kpa...(a)
[0053]本文中修正系數(shù)Kpa指用于根據(jù)大氣壓力PA將所要求的車輛功率Preq轉(zhuǎn)換成所要求的發(fā)動機功率PEreq的系數(shù)。例如，修正系數(shù)Kpa被設定在“I/大氣壓力PA”。結(jié)果，當大氣壓力PA是I個大氣壓力時，修正系數(shù)Kpa變成T。修正系數(shù)Pka被設定成隨著大氣壓力PA變低而具有較大的值。
[0054]S卩，在高原等中，大氣壓力PA是低的，并且空氣密度(相對于空氣體積的空氣質(zhì)量)是低的。因此，即使當其它運行條件(諸如節(jié)氣門開度、燃料噴射量和點火正時)相同，由發(fā)動機1輸出的功率(下文中也稱為“發(fā)動機功率PE”)也降低?？紤]到這一點，E⑶200將通過初步地將由大氣壓力PA的降低導致的發(fā)動機功率PE的降低量加到所要求的車輛功率Preq而獲得的值設定為所要求的發(fā)動機功率PEreq。
[0055]發(fā)動機功率PE不僅根據(jù)大氣壓力PA也根據(jù)吸入空氣溫度THA而改變。因此，除了大氣壓力PA之外，還可以基于吸入空氣溫度THA來修正所要求的車輛功率Preq。例如，當吸入空氣溫度THA以單位開爾文(絕對溫度)表示時，前述方程(a)中的修正系數(shù)Kpa可以被設定在“(吸入氣體溫度THA/273)/大氣壓力PA”。
[0056]在S30中，E⑶200通過使用所要求的發(fā)動機功率PEreq和燃料效率線(參見以下描述的圖4)來計算所要求的轉(zhuǎn)速NEef_req。
[0057]在S31中，ECU 200將所要求的轉(zhuǎn)速NEef_req和預定上限轉(zhuǎn)速NEmax中較小的一個設定為最優(yōu)轉(zhuǎn)速NEef。由此設定的最優(yōu)轉(zhuǎn)速NEef被儲存在存儲器中。
[0058]圖4是示意性地示出用于設定最優(yōu)轉(zhuǎn)速NEef的方法的圖。圖4中所示的燃料效率線是通過連接發(fā)動機10能最有效地(S卩，在最優(yōu)燃料效率)運行的運行點獲得的線，并且發(fā)動機轉(zhuǎn)速NE和發(fā)動機轉(zhuǎn)矩TE被用作參數(shù)。假定水平軸線代表發(fā)動機轉(zhuǎn)速NE并且豎直軸線代表發(fā)動機轉(zhuǎn)矩TE，則燃料效率線由圖4中所示的曲線表示。在另一方面，發(fā)動機功率PE是發(fā)動機轉(zhuǎn)速NE和發(fā)動機轉(zhuǎn)矩TE的乘積(PE = NEXTE)，并且因而，PE = PEreq(固定)的曲線由圖4中所示的反比例曲線表示。
[°°59] ECU 200從指示燃料效率線的曲線和指示PE = PEreq的反比例曲線的交叉點計算所要求的轉(zhuǎn)速NEef_req(圖3中的S30)。因此，所要求的轉(zhuǎn)速NEef_req是發(fā)動機10能夠最有效地輸出所要求的發(fā)動機功率PEreq的發(fā)動機轉(zhuǎn)速。
[0060]當由此計算的所要求的轉(zhuǎn)速NEef_req低于上限轉(zhuǎn)速NEmax(在圖4中所示的情形中)時，E⑶200將所要求的轉(zhuǎn)速NEef_req設定為最優(yōu)轉(zhuǎn)速NEef。
[0061 ]在另一方面，如果發(fā)動機轉(zhuǎn)速NE允許超過上限轉(zhuǎn)速NEmax，則發(fā)動機轉(zhuǎn)速NE變得太高，這使用戶感到不適。為了防止這種情形，當所要求的轉(zhuǎn)速NEefjeq高于上限轉(zhuǎn)速NEmax時，ECU 200將上限轉(zhuǎn)速NEmax設定為最優(yōu)轉(zhuǎn)速NEef。因此，在本實施例中，發(fā)動機功率的最大值PEmax由上限轉(zhuǎn)速NEmax和燃料效率線確定。
[0062]再次參考圖3，在S31中設定最優(yōu)轉(zhuǎn)速NEef之后，E⑶200判定加速器開度A是否超過閾值。該處理是用于判定是否存在用戶的加速要求的處理。通過使用其它參數(shù)諸如目標驅(qū)動力替代加速器開度A或除了加速器開度A之外還使用其它參數(shù)諸如目標驅(qū)動力，可以判定是否存在用戶的加速要求。
[0063]如果加速器開度A沒有超過閾值(在S40中為否)JljECU 200根據(jù)S50和S51中所示的最優(yōu)燃料效率控制來設定發(fā)動機10的運行點。在本實施例中，最優(yōu)燃料效率控制指用于設定所命令的發(fā)動機運行點(所命令的發(fā)動機轉(zhuǎn)速NEcom和所命令的發(fā)動機轉(zhuǎn)矩TEcom)使得發(fā)動機1最有效地輸出所要求的發(fā)動機功率PEr eq的處理。
[0064]具體地，在S50中，E⑶200通過使用燃料效率線來計算與S31中設定的最優(yōu)轉(zhuǎn)速NEef對應的最優(yōu)轉(zhuǎn)矩TEef。然后，在S51中，ECU 200將最優(yōu)轉(zhuǎn)速NEef設定為所命令的發(fā)動機轉(zhuǎn)速NEcom，并且將最優(yōu)轉(zhuǎn)矩TEef設定為所命令的發(fā)動機轉(zhuǎn)矩TEcom。
[0065]在另一方面，如果加速器開度A超過閾值(在S40中為是)JljECU 200根據(jù)S60至S65中所示的加速感產(chǎn)生控制來設定發(fā)動機10的運行點。在本實施例中，加速感產(chǎn)生控制指用于隨著車輛速度的增大而增大發(fā)動機轉(zhuǎn)速NE以便向用戶提供類似于由齒輪式變速器提供的加速感的加速感。下文中，加速感產(chǎn)生控制將也被稱為“NE增大控制”。
[0066]具體地，在S60中，E⑶200判定這是否是加速感產(chǎn)生控制的第一個周期。例如，當先前周期中的加速器開度A小于閾值時，ECU 200判定這是加速感產(chǎn)生控制的第一周期。
[0067]如果這是加速感產(chǎn)生控制的第一周期(在S60中為是)JljECU200在S61中計算發(fā)動機轉(zhuǎn)速的初始值NEini。初始值NEini被計算成低于在S31中設定的最優(yōu)轉(zhuǎn)速NEef。以下將詳述用于計算初始值NEini的方法。然后，在S62中，ECU 200將初始值NEini設定為所命令的發(fā)動機轉(zhuǎn)速NEcom。
[0068]在另一方面，如果這是加速感產(chǎn)生控制的第二或后續(xù)周期(在S60中為否)JljECU200在S63中計算發(fā)動機轉(zhuǎn)速的增大速率dNE。例如，E⑶200通過使用以下方程(b)來計算增大速率dNE:
[0069]dNE=max(dNEv,dNEt) +dNEa...(b)
[0070]本文中dNEv指與從先前周期到該周期的車輛速度增大量dV對應的發(fā)動機轉(zhuǎn)速的增大速率(下文中稱為“車輛速度對應的增大速率”)。車輛速度對應的增大速率dNEv被計算成隨著車輛速度增大量dV變大而具有更大的值。
[0071]dNEt指與從先前周期到該周期所經(jīng)過的時間dT對應的發(fā)動機轉(zhuǎn)速的增大速率(下文中稱為“時間對應的增大速率”)。時間對應的增大速率dNEt被計算成當車輛速度增大量dV大體上是零時具有大于車輛速度對應的增大速率dNEv的值，并且當車輛速度增大量dV相對高時具有小于車輛速度對應的增大速率dNEv的值。時間對應的增大速率dNEt被預先儲存作為固定值。
[0072]dNEa指與該周期中的加速器開度A對應的發(fā)動機轉(zhuǎn)速的增大速率(下文中稱為“加速器對應的增大速率”)。加速器對應的增大速率dNEa被計算成隨著加速器開度A變大而具有較大值。
[0073]如前述方程(b)中所示的，E⑶200計算通過將加速器對應的增大速率dNEa加到車輛速度對應的增大速率dNEv和時間對應的增大速率dNEt中的較大的一個來獲得增大速率作為增大速率dNE。
[0074]在S64中，E⑶200計算通過將在S63中所計算的增大速率dNE加到先前周期中的所命令的發(fā)動機轉(zhuǎn)速NEcom獲得值作為該周期中的所命令的發(fā)動機轉(zhuǎn)速NEcom，如以下方程(c)中所示:
[0075]NEcom =先前NEcom+dNE...(c)
[0076]因此，在加速感產(chǎn)生控制期間，所命令的發(fā)動機轉(zhuǎn)速NEcom以增大速率dNE從初始值NEini逐漸增大。結(jié)果，可以向用戶提供加速感。
[0077]在S62或S64中計算所命令的發(fā)動機轉(zhuǎn)速NEcom之后，E⑶200在S65中通過使用所命令的發(fā)動機轉(zhuǎn)速NEcom和燃料效率線來計算所命令的發(fā)動機轉(zhuǎn)矩TEcom。
[0078]圖5是示意性地示出用于根據(jù)加速感產(chǎn)生控制來設定所命令的發(fā)動機轉(zhuǎn)速NEcom和所命令的發(fā)動機轉(zhuǎn)矩TEcom的方法的圖(在圖3中的S60至S65中的處理)。
[0079]在加速感產(chǎn)生控制的第一個周期中，所命令的發(fā)動機轉(zhuǎn)速NEcom被設置在低于最優(yōu)轉(zhuǎn)速NEef的初始值NEini，并且與初始值NEini對應的所命令的發(fā)動機轉(zhuǎn)矩TEcom通過使用燃料效率線來計算。因此，加速感產(chǎn)生控制的第一個周期中的發(fā)動機功率PE具有小于所要求的發(fā)動機功率PEreq小的值。
[0080]在加速感產(chǎn)生控制的第二或后續(xù)周期中，所命令的發(fā)動機轉(zhuǎn)速NEcom以增大速率dNE逐漸增大，并且因而，發(fā)動機功率PE也逐漸增大。然后，當所命令的發(fā)動機轉(zhuǎn)速NEcom達到最優(yōu)轉(zhuǎn)速NEef時，發(fā)動機功率PE變得等于所要求的發(fā)動機功率PEreq。
[0081]如上所述，通過執(zhí)行加速感產(chǎn)生控制，發(fā)動機功率PE臨時具有小于所要求的發(fā)動機功率PEreq的值。因為由加速感產(chǎn)生控制導致的發(fā)動機功率PE的短缺在以下描述的S70中的處理中由第二馬達30的輸出(S卩，電池放電功率Pout)彌補，所以實現(xiàn)了用戶所要求的車輛驅(qū)動力。
[0082]再次參考圖3，當根據(jù)最優(yōu)燃料效率控制或加速感產(chǎn)生控制來設定所命令的發(fā)動機運行點(所命令的發(fā)動機轉(zhuǎn)速NEcom和所命令的發(fā)動機轉(zhuǎn)矩TEcom)時，ECU 200在S70中計算所命令的第一馬達轉(zhuǎn)矩TMlcom和所命令的第二馬達轉(zhuǎn)矩TM2com使得當發(fā)動機10在所命令的發(fā)動機運行點運行時所要求的車輛功率Preq被傳遞到驅(qū)動輪80。
[0083]如上所述，在加速感產(chǎn)生控制期間，發(fā)動機功率PE相對于所要求的發(fā)動機功率PEreq變得不足(參見圖5)。在S70中的處理中，所命令的第二馬達轉(zhuǎn)矩TM2com被計算使得發(fā)動機功率PE的該短缺被第二馬達30的輸出(S卩，電池放電功率Pout)彌補。
[0084]在S80中，E⑶200控制節(jié)氣門開度、燃料噴射量和發(fā)動機10的點火正時以及打開和關閉空氣進氣氣門的正時，使得發(fā)動機10在由所命令的發(fā)動機轉(zhuǎn)速NEcom和所命令的發(fā)動機轉(zhuǎn)矩TEcom形成的運行點處運行。E⑶200也控制PCU 60使得第一馬達20輸出所命令的第一馬達轉(zhuǎn)矩TMlcom并且第二馬達30輸出所命令的第二馬達轉(zhuǎn)矩TM2com。
[0085]〈用于在加速感產(chǎn)生控制中計算發(fā)動機轉(zhuǎn)速的初始值NEini的處理〉
[0086]如上所述，在車輛I中，通過根據(jù)大氣壓力PA的降低來初步地作出最優(yōu)轉(zhuǎn)速NEef的增大修正，來基本上彌補由大氣壓力PA的降低導致的發(fā)動機功率PE的降低量(參見圖3中的S20至S31)。
[0087]在另一方面，在本實施例中，當用戶要求加速時，加速感產(chǎn)生控制被執(zhí)行以便向用戶提供加速感。該加速感產(chǎn)生控制導致的發(fā)動機功率PE的短缺用第二馬達30的輸出(電池放電功率Pout)彌補。
[0088]然而，當在低的大氣壓力PA狀態(tài)中執(zhí)行加速感產(chǎn)生控制時，用電池放電功率Pout不能彌補發(fā)動機功率PE的短缺，這可能導致驅(qū)動力的短缺。將參考圖6描述該現(xiàn)象。
[0089]圖6是示出當不執(zhí)行根據(jù)本實施例的用于計算初始值NEini的處理時，所命令的發(fā)動機轉(zhuǎn)速NEcom、電池放電功率Pout和大氣壓力PA之間的對應關系的一個示例(用于本發(fā)明的對比示例)的圖。在圖6中，在最優(yōu)燃料效率控制期間的所命令的發(fā)動機轉(zhuǎn)速NEcom和電池放電功率Pout由虛線指示，并且在加速感產(chǎn)生控制期間的所命令的發(fā)動機轉(zhuǎn)速NEcom和電池放電功率Pout由實線指示。
[0090]在最優(yōu)燃料效率控制期間的所命令的發(fā)動機轉(zhuǎn)速NEcom(虛線)被設定在最優(yōu)轉(zhuǎn)速NEef。雖然根據(jù)大氣壓力PA的降低作出該最優(yōu)轉(zhuǎn)速NEef的增大修正，但是最優(yōu)轉(zhuǎn)速NEef被限制成等于或低于上限轉(zhuǎn)速NEmax以便防止發(fā)動機轉(zhuǎn)速變得過高和用戶有不適感。因此，在大氣壓力PA低于規(guī)定值(在圖6中所示的示例中的規(guī)定大氣壓力PA2)的區(qū)域中，最優(yōu)轉(zhuǎn)速NEef被限制到低于所要求的轉(zhuǎn)速NEef_req的上限轉(zhuǎn)速NEmax，并且因而，發(fā)動機功率PE相對于所要求的車輛功率變得不足(下文中，該短缺將被稱為“由大氣壓力的降低導致的PE的短缺” )ο由大氣壓力的降低導致的PE的短缺由電池放電功率Pout彌補。此時，如圖6中所示，電池放電功率Pout不超過允許的放電功率Wout，并且因而，在最優(yōu)燃料效率控制期間不出現(xiàn)驅(qū)動力的短缺。
[0091]在另一方面，在加速感產(chǎn)生控制期間的所命令的發(fā)動機轉(zhuǎn)速NEcom(實線)被設定成具有低于最優(yōu)轉(zhuǎn)速NEef的值。結(jié)果，在加速感產(chǎn)生控制期間的發(fā)動機功率PE相對于所要求的車輛功率Preq變得不足(下文中，該短缺也被稱為“由加速感產(chǎn)生控制導致的PE的短缺”)。因此，當在大氣壓力PA低于規(guī)定的大氣壓力PA2的區(qū)域中執(zhí)行加速感產(chǎn)生控制時，不僅由大氣壓力的降低導致的PE的短缺而且由加速感產(chǎn)生控制導致的PE的短缺都需要用電池70的輸出來彌補，并且電池放電功率Pout增大。然而，電池放電功率Pout被限制成不超過允許的放電功率Wout，并且因而，當應用電池70的輸出來彌補的功率超過允許的放電功率Wout時，電池70的輸出變得不足并且出現(xiàn)驅(qū)動力的短缺。
[0092]為了消除驅(qū)動力的這種不足，ECU200如下所述在加速感產(chǎn)生控制期間計算發(fā)動機轉(zhuǎn)速的初始值NEini。
[0093]圖7是示出用于計算發(fā)動機轉(zhuǎn)速的初始值NEini的處理(在圖3中的S61中的處理)的詳細流程的流程圖。
[0094]在S61A中，ECU 200計算發(fā)動機轉(zhuǎn)速的基本初始值NEini_base。例如，ECU 200通過使用以下方程(d)來計算基本初始值NEini_base:
[0095]NEini_base = NEef-規(guī)定值N0...(d)
[0096]即，ECU200將比最優(yōu)轉(zhuǎn)速NEef低規(guī)定值NO的值設定為基本初始值NEini_base。此時，規(guī)定值NO可以是根據(jù)加速器開度A和車輛速度V改變的變量值。
[0097]在S61B中，ECU 200設定發(fā)動機轉(zhuǎn)速的下限值NEmin。該下限值NEmin是這樣的發(fā)動機轉(zhuǎn)速NE的下限值，在該下限值，電池放電功率Pout能被維持成等于或低于規(guī)定電力Poutl并且能夠?qū)崿F(xiàn)所要求的車輛功率Preq。
[0098]例如，E⑶200計算通過從所要求的車輛功率Preq中減去規(guī)定電力Poutl獲得的值作為在I個大氣壓力時的所要求的下限發(fā)動機功率PEminl，如以下方程(el)中所示:
[0099]PEminl =Preq-規(guī)定電力Poutl...(el)
[0100]在本文中，規(guī)定電力Poutl初步地被設定成具有比允許的放電功率Wout低規(guī)定電力的值。
[0101]然后，E⑶200計算通過基于大氣壓力PA對I個大氣壓力時的所要求的下限發(fā)動機功率PEminI進行修正獲得的值作為所要求的下限發(fā)動機功率PEmin。例如，ECU 200通過使用以下方程(e2)來計算所要求的下限發(fā)動機功率PEmin:
[0102]PEmin = PEminl X修正系數(shù)Kpa...(e2)
[0103]在本文中，修正系數(shù)Kpa與在方程(a)中所使用的修正系數(shù)Kpa相同。即，例如，修正系數(shù)Kpa被設定在“I/大氣壓力PA”或“(吸入空氣溫度THA/273)/大氣壓力PA”。
[0104]然后，E⑶200通過使用所要求的下限發(fā)動機功率PEmin和燃料效率線來計算發(fā)動機轉(zhuǎn)速的下限值NEmin。發(fā)動機轉(zhuǎn)速NE被維持成等于或高于如此計算的下限值NEmin，并且因而，電池放電功率Pout能被維持成等于或低于規(guī)定電力Poutl并且能夠?qū)崿F(xiàn)所要求的車輛功率Preq。
[0105]在S61C中，ECU 200選擇基本初始值NEini_base和下限值NEmin中較大的一個值，作為發(fā)動機轉(zhuǎn)速的臨時初始值NEini_temp。
[0106]圖8是示出臨時初始值NEini_temp、電池放電功率Pout和大氣壓力PA之間的對應關系的一個示例的圖。在圖8中，最優(yōu)轉(zhuǎn)速NEef和與最優(yōu)轉(zhuǎn)速NEef對應的電池放電功率Pout由虛線指示，下限值NEmin和與下限值NEmin對應的電池放電功率Pout由交替的一長一短點畫線指示，基本初始值NEini_base和與基本初始值NEini_base對應的電池放電功率Pout由交替的一長兩短點畫線指示，并且臨時初始值NEmi n_t emp和與臨時初始值NEm i n_t emp對應的電池放電功率Pout由實線指示。
[0?07]當大氣壓力PA高于規(guī)定大氣壓力PA3并且下限值NEmin低于基本初始值NEini_base時，基本初始值NEini_base被選擇作為臨時初始值NEini_temp。結(jié)果，能從基本初始值NEini_base開始加速感產(chǎn)生控制，并且電池放電功率Pout能被維持成低于規(guī)定電力Poutl。
[0108]在另一方面，當大氣壓力PA變得低于規(guī)定大氣壓力PA3，并且據(jù)此，下限值NEmin超過基本初始值NEini_base時，下限值NEmin被選擇作為臨時初始值NEini_temp。結(jié)果，即使當大氣壓力PA變得低于規(guī)定大氣壓力PA3時，也能從下限值NEmin開始加速感產(chǎn)生控制并且電池放電功率Pout能被維持在規(guī)定電力Pout I。因此，即使當在大氣壓力PA低于規(guī)定大氣壓力PA3的狀態(tài)中開始加速感產(chǎn)生控制時，由電池70的輸出的短缺導致的驅(qū)動力的短缺也能被抑制。
[0109]再次參考圖7，在S61D中，E⑶200獲得在圖3中的S31中設定的最優(yōu)轉(zhuǎn)速NEef(從存儲器讀取最優(yōu)轉(zhuǎn)速NEef)。
[0110]在S61E中，ECU 200將在S61C中選擇的臨時初始值NEini_temp和最優(yōu)轉(zhuǎn)速NEef?中的較小的一個作為初始值NEini。即，ECU 200將初始值NEini限制成等于或低于最優(yōu)轉(zhuǎn)速NEef (BP，等于或低于上限轉(zhuǎn)速NEmax)。
[0111]圖9是示出初始值NEin1、電池放電功率Pout和大氣壓力PA之間的對應關系的一個示例的圖。在圖9中，初始值NEini和與初始值NEini對應的電池放電功率Pout由實線指示。其它虛線、交替的一長一短點畫線和交替的一長兩短點畫線與以上圖8中所示的那些相同，并且因而，這里不重復詳細描述。
[0112]在大氣壓力PA低于規(guī)定大氣壓力PA4的區(qū)域中，圖8中所示的臨時初始值NEini_temp超過最優(yōu)轉(zhuǎn)速NEef (上限轉(zhuǎn)速NEmax)。
[0113]相比之下，在大氣壓力PA低于規(guī)定大氣壓力PA4的區(qū)域中，圖9中所示的初始值NEini被限制到最優(yōu)轉(zhuǎn)速NEef (上限轉(zhuǎn)速NEmax)。因此，能夠防止發(fā)動機轉(zhuǎn)速NE超過最優(yōu)轉(zhuǎn)速NEef (上限轉(zhuǎn)速NEmax)和用戶有不適感。
[0114]因為初始值NEi n i被限制到最優(yōu)轉(zhuǎn)速NE e f (上限轉(zhuǎn)速NEmax )，所以電池放電功率Pout變得高于規(guī)定電力Poutl，而電池放電功率Pout被維持成低于允許的放電功率WoutJn圖8中所示。結(jié)果，由電池70的輸出的短缺導致的驅(qū)動力的短缺不出現(xiàn)。
[0115]如上所述，當用戶要求加速時，根據(jù)本實施例的ECU200執(zhí)行加速感產(chǎn)生控制(NE增大控制)用于從低于最優(yōu)轉(zhuǎn)速NEef的初始值NEini增大發(fā)動機轉(zhuǎn)速NE，使得車輛速度增大。E⑶200利用電池放電功率Pout來彌補由加速感產(chǎn)生控制導致的PE的短缺。
[0116]此外，當開始加速感產(chǎn)生控制時，E⑶200計算比最優(yōu)轉(zhuǎn)速NEef低規(guī)定值NO的基本初始值NEini_base，并且基于大氣壓力PA計算下限值NEmin，該NEmin允許電池放電功率Pout被維持成等于或低于規(guī)定電力Poutl。然后，ECU 200選擇基本初始值NEini_base和下限值NEmin中較大的一個值作為加速感產(chǎn)生控制開始時的發(fā)動機轉(zhuǎn)速的初始值NEini1^g果，即使當大氣壓力PA是低的，電池放電功率Pout也能被維持成等于或低于規(guī)定電力Poutl。因此，即使當在低的大氣壓力PA的狀態(tài)中開始加速感產(chǎn)生控制(NE增大控制)時，由電池70的輸出的短缺導致的驅(qū)動力的短缺也能被抑制。
[0117]〈修改〉
[0118]例如，前述實施例也能做出如下改變。
[0119](I)在前述實施例中，當在大氣壓力PA低的區(qū)域中開始加速感產(chǎn)生控制時，發(fā)動機轉(zhuǎn)速的初始值NEini被確定成防止驅(qū)動力的短缺的出現(xiàn)。然后，在大氣壓力PA在加速感產(chǎn)生控制開始之后降低的情形中，也可以使用相似的方法來確定發(fā)動機轉(zhuǎn)速。
[0120](2)在前述實施例中，在加速感產(chǎn)生控制期間，通過將加速器對應的增大速率dNEa加到車輛速度對應的增大速率dNEv和時間對應的增大速率dNEt中較大的一個速率獲得的增大速率被計算作為增大速率dNE(參見前述方程(b)等)。然而，用于計算增大速率dNE的方法不限于此。
[0121]例如，加速器對應的增大速率dNEa可以從前述方程(b)中刪除。另外，車輛速度對應的增大速率dNEv可以被設定為增大速率dNE，或者時間對應的增大速率dNEt可以被設定為增大速率dNE。
[0122](3)在前述實施例中，已經(jīng)對基于車輛所要求的功率來控制車輛驅(qū)動力的情形給出了描述。然而，可以基于車輛所要求的轉(zhuǎn)矩來控制車輛驅(qū)動力。
[0123]應理解的是，本文所公開的實施例在任一方面都是說明性的而不是限制性的。本發(fā)明的范圍由權利要求書的條款限制而不是由以上描述限制，并且本發(fā)明的范圍旨在包括在等同于權利要求書的條款的范圍和含義之內(nèi)的任何變型。
[0124]附圖標記列表
[0125]I車輛；2監(jiān)測傳感器；3車輛速度傳感器;4大氣壓力傳感器；5吸入空氣溫度傳感器；10發(fā)動機；16驅(qū)動軸；20第一馬達;30第二馬達;40動力分配裝置;58減速器;70電池;80驅(qū)動輪;200ECU。
【主權項】
1.一種車輛，所述車輛能夠通過使用來自發(fā)動機和馬達中的至少一個的動力來行駛，所述發(fā)動機的輸出根據(jù)大氣壓力而變化，所述馬達由蓄電裝置的輸出電力驅(qū)動，所述車輛包括: 無級變速器，所述無級變速器被設置在所述發(fā)動機和驅(qū)動輪之間；以及控制裝置，所述控制裝置用于控制所述發(fā)動機、所述馬達和所述無級變速器，其中所述控制裝置基于要求車輛輸出和所述大氣壓力來計算所述發(fā)動機的要求輸出，基于所計算出的要求輸出來計算所述發(fā)動機的要求轉(zhuǎn)速，并且選擇所計算出的要求轉(zhuǎn)速和預定上限轉(zhuǎn)速中的較小的一個轉(zhuǎn)速作為所述發(fā)動機的最優(yōu)轉(zhuǎn)速， 當要求加速時，所述控制裝置執(zhí)行用于隨著車輛速度增大從低于所述最優(yōu)轉(zhuǎn)速的值增大所述發(fā)動機的轉(zhuǎn)速的增大控制，并且通過利用所述蓄電裝置的所述輸出電力來驅(qū)動所述馬達，所述控制裝置彌補由所述增大控制造成的所述發(fā)動機的輸出的短缺，并且 當執(zhí)行所述增大控制時，所述控制裝置計算比所述最優(yōu)轉(zhuǎn)速低規(guī)定速度的基本轉(zhuǎn)速，所述控制裝置基于所述大氣壓力計算所述發(fā)動機的下限轉(zhuǎn)速，所述發(fā)動機的所述下限轉(zhuǎn)速允許所述蓄電裝置的所述輸出電力被維持成等于或小于規(guī)定值，并且所述控制裝置執(zhí)行選擇處理，所述選擇處理用于選擇所述基本轉(zhuǎn)速和所述下限轉(zhuǎn)速中的較大的一個轉(zhuǎn)速作為在所述增大控制期間的所述發(fā)動機的轉(zhuǎn)速。2.根據(jù)權利要求1所述的車輛，其中: 當開始所述增大控制時，所述控制裝置執(zhí)行所述選擇處理，從而所述控制裝置設定在所述增大控制期間的所述發(fā)動機的初始轉(zhuǎn)速。3.根據(jù)權利要求2所述的車輛，其中: 所述控制裝置進一步執(zhí)行用于將所述初始轉(zhuǎn)速限制成等于或低于所述最優(yōu)轉(zhuǎn)速的處理。
【文檔編號】B60W20/19GK105899390SQ201480072424
【公開日】2016年8月24日
【申請日】2014年12月3日
【發(fā)明人】馬場正幸, 鶴田義明
【申請人】豐田自動車株式會社