混合動力車輛的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ]本發(fā)明涉及一種混合動力車輛，并且具體地涉及以下混合動力車輛，該混合動力車輛包括:發(fā)動機(jī);第一馬達(dá)，該第一馬達(dá)能夠輸入/輸出動力;行星齒輪，在該行星齒輪中，三個旋轉(zhuǎn)元件連接到第一馬達(dá)的旋轉(zhuǎn)軸、發(fā)動機(jī)輸出軸以及驅(qū)動軸，該驅(qū)動軸聯(lián)接到車軸，使得旋轉(zhuǎn)軸、輸出軸和驅(qū)動軸在共線圖中依次對準(zhǔn);第二馬達(dá)，該第二馬達(dá)能夠從驅(qū)動軸輸入動力/將動力輸出至驅(qū)動軸；以及電池，該電池能夠?qū)㈦娏鬏斨恋谝获R達(dá)和第二馬達(dá)/從第一馬達(dá)和第二馬達(dá)傳輸電力。
【背景技術(shù)】
[0002]鎳氫蓄電池包括:正電極，該正電極包含具有作為主要成分的正電極活性材料，其中鋅在固態(tài)下溶解并且被添加到氫氧化鎳;負(fù)電極，該負(fù)電極包含含錳的儲氫合金；以及堿性電解液，該堿性電解液已經(jīng)被傳統(tǒng)地提出(例如，參見日本專利申請公開N0.2004-119271(JP 2004-119271 A))。在這樣的鎳氫蓄電池中，鎂也在固態(tài)下溶解在正電極的氫氧化鎳中，并且鎂也在固態(tài)下溶解在負(fù)電極的儲氫合金中。這樣，能夠抑制伴隨充/放電的周期的經(jīng)過的鋅從正電極的氫氧化鎳的洗脫和鎂從負(fù)電極的儲氫合金的洗脫。這樣，能夠抑制在充/放電周期的經(jīng)過之后的高速放電特性的劣化。
[0003]另外，混合動力車輛包括:發(fā)動機(jī);第一MG;動力分配裝置(行星齒輪)，其中太陽齒輪、行星齒輪架以及環(huán)形齒輪連接到傳動軸，該傳動軸聯(lián)接到第一 MG、發(fā)動機(jī)以及車軸;第二MG，該第二MG連接到傳動軸；以及蓄電裝置，已經(jīng)提出用于將電力傳輸至第一MG和第二MG/從第一 MG和第二 MG傳輸電力的該蓄電裝置(例如，參見日本專利申請公開N0.2013-6430(JP 2013-6430A))。
[0004]在這樣的混合動力車輛中，在使用鎳氫蓄電池作為蓄電裝置的情況下，導(dǎo)電材料可能從電池的正電極洗脫，并且可能促進(jìn)電池的退化。在電池的正電極電位被降低以抑制電池的退化的情況下，能夠從電池輸出的最大容許電力被限制。然而，在電池的最大容許電力被限制的情況下，正如所述，在倒車行駛期間，降低能夠從第二MG輸出的用于倒車行駛的最大功率，并且因而在倒車行駛期間的行駛性能可能劣化。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本說明書提供了抑制在倒車行駛期間行駛性能劣化的混合動力車輛。
[0006]混合動力車輛包括發(fā)動機(jī)、第一馬達(dá)、行星齒輪、第二馬達(dá)、電池以及電子控制單元。第一馬達(dá)被配置為能夠接收或輸出動力。行星齒輪具有三個旋轉(zhuǎn)元件，其中三個旋轉(zhuǎn)元件分別連接到第一馬達(dá)的旋轉(zhuǎn)軸、發(fā)動機(jī)的輸出軸和被聯(lián)接到驅(qū)動輪的驅(qū)動軸，并且三個旋轉(zhuǎn)元件被連接，使得在共線圖中旋轉(zhuǎn)軸、輸出軸以及驅(qū)動軸依次對準(zhǔn)。第二馬達(dá)被配置為能夠從驅(qū)動軸接收動力或?qū)恿敵龅津?qū)動軸。電池是鎳氫二次單體。電池被配置為能夠?qū)㈦娏鬏數(shù)降谝获R達(dá)和第二馬達(dá)或者從第一馬達(dá)和第二馬達(dá)接收電力。電子控制單元被配置為設(shè)定電池的最大容許電力，使得當(dāng)電池的正電極電位被降低為最大等于第一指定電位時，最大容許電力變成低于在正電極電位被降低為最大等于第一指定電位之前的最大容許電力。電子控制單元被配置為控制發(fā)動機(jī)、第一馬達(dá)和第二馬達(dá)，使得混合動力車輛通過在最大容許電力范圍內(nèi)的電力運行。電子控制單元被配置為執(zhí)行控制，使得進(jìn)行倒車行駛，同時在倒車行駛期間，當(dāng)正電極電位被降低為變成最大等于第二指定電位時，從發(fā)動機(jī)輸出比在正電極電位被降低為變成最大等于第二指定電位之前的功率更高的功率。第二指定電位高于第一指定電位。
[0007]第一指定電位是比電池的退化促進(jìn)電位稍高的電位。退化促進(jìn)電位是導(dǎo)電材料從電池的正電極洗脫的電位，并且促進(jìn)電池的退化。當(dāng)電池的正電極電位被降低為變成最大等于第一指定電位時，電池的最大容許電力從在電池的正電極電位被降低為變成最大等于第一指定電位之前的最大容許電力降低。這樣，抑制來自電池的放出的電力的增加，并因而能夠抑制電池的正電極電位被降低為變成最大等于退化促進(jìn)電位。然而，通過限制電池的最大容許電力，能夠從第二馬達(dá)輸出的最大動力被減少。特別是，車輛的行駛性能可能在車輛主要通過第二馬達(dá)的驅(qū)動動力來運行的倒車行駛中劣化。
[0008]考慮到以上，本發(fā)明的混合動力車輛受控以進(jìn)行倒車行駛，同時在倒車行駛期間，當(dāng)電池的正電極電位被降低為變成最大等于第二指定電位時，從發(fā)動機(jī)輸出比在電池的正電極電位被降低為變成最大等于第二指定電位之前的功率更高的功率，第二指定電位高于第一指定電位。因此，當(dāng)電池的正電極電位被降低為變成最大等于第二指定電位時，增加來自發(fā)動機(jī)的輸出和通過第一馬達(dá)產(chǎn)生的電力。因此，降低從電池放出的電力，并因而能夠暫時增加電池的正電極電位。這樣，能夠延長用于電池的正電極電位變成最大等于第一指定電位所需的時間，并因而能夠延長用于減少電池的最大容許電力所需的時間。結(jié)果，能夠延長用于減少能夠從第二馬達(dá)輸出的用于倒車行駛的最大功率所需的時間，并因而能夠抑制在倒車行駛期間的行駛性能的劣化(能夠延遲其劣化)。
[0009]電子控制單元可被配置為控制使得，在倒車行駛期間，在正電極電位被降低為變成最大等于第二指定電位之前，從發(fā)動機(jī)輸出通過從驅(qū)動功率和輔機(jī)的電力的和減去最大容許電力獲得的第一功率。電子控制單元可被配置為控制使得，在倒車行駛期間，當(dāng)正電極電位被降低為變成最大等于第二指定電位時，從發(fā)動機(jī)輸出第二功率，在第二功率中將指定功率加到第一功率。而且，電子控制單元可被配置為控制使得，在倒車行駛期間，在正電極電位被降低為變成最大等于第二指定電位之前，在第一功率最大等于值O的情況下，執(zhí)行發(fā)動機(jī)的自維持操作或停止其操作。
[0010]而且，指定功率還可以是最大等于最大容許電力的功率。
【附圖說明】
[0011]下面參考附圖描述本發(fā)明的示例性實施例的特點、優(yōu)點、以及技術(shù)和工業(yè)的意義，其中，相同的數(shù)字標(biāo)記表示相同的元件，并且其中:
[0012]圖1是示意地示出作為本發(fā)明的一個實施例的混合動力車輛20的配置的配置圖；
[0013]圖2是在由實施例的HVECU70執(zhí)行的倒車行駛期間的控制例程的一個示例的流程圖；
[0014]圖3是要求轉(zhuǎn)矩設(shè)定映射的一個示例的示意圖；
[0015]圖4是示出當(dāng)操作發(fā)動機(jī)22的同時進(jìn)行倒車行駛時在行星齒輪30的每個旋轉(zhuǎn)元件中的轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩之間的動態(tài)關(guān)系的共線圖的一個示例的示意圖；
[0016]圖5是發(fā)動機(jī)目標(biāo)操作點設(shè)定過程的一個示例的流程圖；以及
[0017]圖6是當(dāng)操作發(fā)動機(jī)22的同時進(jìn)行倒車行駛時，電池50的所選擇的單體的正電極電位Vpc、電池50的輸出極限Wout、和發(fā)動機(jī)22的功率Pe的時間變化的一個示例的示意圖；
【具體實施方式】
[0018]下面將通過使用實施例作出關(guān)于用于執(zhí)行本發(fā)明的方法的描述。
[0019]圖1是示意性地示出作為本發(fā)明的一個實施例的混合動力車輛20的配置的配置圖。如圖中所示，本實施例的混合動力車輛20包括發(fā)動機(jī)22、行星齒輪30、馬達(dá)MGl、MG2、逆變器41、42、電池50、空調(diào)裝置60以及混合動力電子控制單元(下文中稱為HVE⑶)70。
[0020]發(fā)動機(jī)22被配置為使用汽油、柴油等作為燃料以輸出動力的內(nèi)燃機(jī)發(fā)動機(jī)。此發(fā)動機(jī)22的操作受控于發(fā)動機(jī)電子控制單元(下文中稱為發(fā)動機(jī)ECU)24。
[0021]盡管未示出，發(fā)動機(jī)E⑶24被配置為具有CPU作為核心部件的微處理器，并且該發(fā)動機(jī)24除了CPU外還包括用于存儲處理程序的R0M、用于暫時存儲數(shù)據(jù)的RAM、輸入/輸出端口、以及通信端口。發(fā)動機(jī)ECU 24經(jīng)由輸入端口從控制發(fā)動機(jī)22的操作所需要的各種傳感器接收信號，例如來自檢測曲柄軸26的旋轉(zhuǎn)位置的曲柄位置傳感器23的曲柄角度0cr等。另外，發(fā)動機(jī)ECU 24經(jīng)由輸出端口輸出各種控制信號用于控制發(fā)動機(jī)22的操作，例如，至燃料噴射閥的驅(qū)動信號、至調(diào)整節(jié)氣門的位置的節(jié)氣門馬達(dá)的驅(qū)動信號、至與點火器集成的點火線圈的控制信號等。發(fā)動機(jī)ECU 24經(jīng)由通信端口連接到HVE⑶70、通過來自HVE⑶70的控制信號控制發(fā)動機(jī)22的操作、并且根據(jù)需要向HVECU 70輸出關(guān)于發(fā)動機(jī)22的操作狀態(tài)的數(shù)據(jù)。應(yīng)該注意，發(fā)動機(jī)ECU 24基于由曲柄位置傳感器23檢測的曲柄角度Gcr計算曲柄軸26的轉(zhuǎn)速，也就是說，發(fā)動機(jī)22的轉(zhuǎn)速Ne。
[0022]行星齒輪30被配置為單小齒輪類型的行星齒輪單元。馬達(dá)MGl的轉(zhuǎn)子、經(jīng)由差動齒輪37聯(lián)接到驅(qū)動輪38a、38b的驅(qū)動軸36、和發(fā)動機(jī)22的曲柄軸26分別地連接到太陽齒輪、環(huán)形齒輪、和行星齒輪30的齒輪架。
[0023]例如，馬達(dá)MGl被配置為同步電動發(fā)電機(jī)，并如上所述，轉(zhuǎn)子連接到行星齒輪30的太陽齒輪。例如，馬達(dá)MG2被配置為同步電動發(fā)電機(jī)，并且轉(zhuǎn)子連接到驅(qū)動軸36。當(dāng)逆變器41、42的未示出的開關(guān)元件受到由馬達(dá)電子控制單元40(下文中稱為馬達(dá)ECU)的開關(guān)控制時，旋轉(zhuǎn)地驅(qū)動馬達(dá)MG 1、MG2。
[0024]盡管未示出，馬達(dá)ECU40被配置為具有CHJ作為核心