[go: up one dir, main page]

CN112519752A - 混合动力车辆和混合动力车辆的控制方法 - Google Patents

混合动力车辆和混合动力车辆的控制方法 Download PDF

Info

Publication number
CN112519752A
CN112519752A CN202010893652.8A CN202010893652A CN112519752A CN 112519752 A CN112519752 A CN 112519752A CN 202010893652 A CN202010893652 A CN 202010893652A CN 112519752 A CN112519752 A CN 112519752A
Authority
CN
China
Prior art keywords
motor
engine
upper limit
rotation speed
hybrid vehicle
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN202010893652.8A
Other languages
English (en)
Inventor
奥田弘一
田端淳
土田康隆
牧野有记
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toyota Motor Corp
Original Assignee
Toyota Motor Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toyota Motor Corp filed Critical Toyota Motor Corp
Publication of CN112519752A publication Critical patent/CN112519752A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60WCONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W10/00Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function
    • B60W10/04Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function including control of propulsion units
    • B60W10/06Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function including control of propulsion units including control of combustion engines
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60WCONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W30/00Purposes of road vehicle drive control systems not related to the control of a particular sub-unit, e.g. of systems using conjoint control of vehicle sub-units
    • B60W30/18Propelling the vehicle
    • B60W30/18172Preventing, or responsive to skidding of wheels
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60KARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K17/00Arrangement or mounting of transmissions in vehicles
    • B60K17/34Arrangement or mounting of transmissions in vehicles for driving both front and rear wheels, e.g. four wheel drive vehicles
    • B60K17/344Arrangement or mounting of transmissions in vehicles for driving both front and rear wheels, e.g. four wheel drive vehicles having a transfer gear
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60KARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K23/00Arrangement or mounting of control devices for vehicle transmissions, or parts thereof, not otherwise provided for
    • B60K23/08Arrangement or mounting of control devices for vehicle transmissions, or parts thereof, not otherwise provided for for changing number of driven wheels, for switching from driving one axle to driving two or more axles
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60KARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K6/00Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units
    • B60K6/20Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs
    • B60K6/22Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs characterised by apparatus, components or means specially adapted for HEVs
    • B60K6/36Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs characterised by apparatus, components or means specially adapted for HEVs characterised by the transmission gearings
    • B60K6/365Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs characterised by apparatus, components or means specially adapted for HEVs characterised by the transmission gearings with the gears having orbital motion
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60KARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K6/00Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units
    • B60K6/20Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs
    • B60K6/22Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs characterised by apparatus, components or means specially adapted for HEVs
    • B60K6/38Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs characterised by apparatus, components or means specially adapted for HEVs characterised by the driveline clutches
    • B60K6/383One-way clutches or freewheel devices
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60KARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K6/00Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units
    • B60K6/20Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs
    • B60K6/22Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs characterised by apparatus, components or means specially adapted for HEVs
    • B60K6/38Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs characterised by apparatus, components or means specially adapted for HEVs characterised by the driveline clutches
    • B60K6/387Actuated clutches, i.e. clutches engaged or disengaged by electric, hydraulic or mechanical actuating means
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60KARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K6/00Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units
    • B60K6/20Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs
    • B60K6/42Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs characterised by the architecture of the hybrid electric vehicle
    • B60K6/44Series-parallel type
    • B60K6/445Differential gearing distribution type
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60KARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K6/00Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units
    • B60K6/20Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs
    • B60K6/50Architecture of the driveline characterised by arrangement or kind of transmission units
    • B60K6/52Driving a plurality of drive axles, e.g. four-wheel drive
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60KARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K6/00Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units
    • B60K6/20Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs
    • B60K6/50Architecture of the driveline characterised by arrangement or kind of transmission units
    • B60K6/54Transmission for changing ratio
    • B60K6/547Transmission for changing ratio the transmission being a stepped gearing
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60WCONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W10/00Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function
    • B60W10/04Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function including control of propulsion units
    • B60W10/08Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function including control of propulsion units including control of electric propulsion units, e.g. motors or generators
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60WCONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W10/00Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function
    • B60W10/10Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function including control of change-speed gearings
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60WCONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W10/00Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function
    • B60W10/12Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function including control of differentials
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60WCONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W20/00Control systems specially adapted for hybrid vehicles
    • B60W20/10Controlling the power contribution of each of the prime movers to meet required power demand
    • B60W20/15Control strategies specially adapted for achieving a particular effect
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60WCONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W30/00Purposes of road vehicle drive control systems not related to the control of a particular sub-unit, e.g. of systems using conjoint control of vehicle sub-units
    • B60W30/18Propelling the vehicle
    • B60W30/188Controlling power parameters of the driveline, e.g. determining the required power
    • B60W30/1884Avoiding stall or overspeed of the engine
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60WCONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W40/00Estimation or calculation of non-directly measurable driving parameters for road vehicle drive control systems not related to the control of a particular sub unit, e.g. by using mathematical models
    • B60W40/02Estimation or calculation of non-directly measurable driving parameters for road vehicle drive control systems not related to the control of a particular sub unit, e.g. by using mathematical models related to ambient conditions
    • B60W40/06Road conditions
    • B60W40/068Road friction coefficient
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60KARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K6/00Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units
    • B60K6/20Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs
    • B60K6/22Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs characterised by apparatus, components or means specially adapted for HEVs
    • B60K6/38Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs characterised by apparatus, components or means specially adapted for HEVs characterised by the driveline clutches
    • B60K2006/381Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs characterised by apparatus, components or means specially adapted for HEVs characterised by the driveline clutches characterized by driveline brakes
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60WCONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W2552/00Input parameters relating to infrastructure
    • B60W2552/40Coefficient of friction
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60WCONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W2555/00Input parameters relating to exterior conditions, not covered by groups B60W2552/00, B60W2554/00
    • B60W2555/20Ambient conditions, e.g. wind or rain
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60WCONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W2710/00Output or target parameters relating to a particular sub-units
    • B60W2710/06Combustion engines, Gas turbines
    • B60W2710/0644Engine speed

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Mathematical Physics (AREA)
  • Hybrid Electric Vehicles (AREA)
  • Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)
  • Arrangement Of Transmissions (AREA)
  • Arrangement And Driving Of Transmission Devices (AREA)

Abstract

本发明涉及混合动力车辆和混合动力车辆的控制方法。在具备发动机、第一马达、差动装置、第二马达、驱动力分配装置以及控制装置的混合动力车辆中,所述控制装置被配置为:以混合动力车辆在所述发动机在控制用的容许上限转速以下的范围内旋转的状态下行驶的方式控制所述发动机、所述第一马达以及所述第二马达。在该情况下,所述控制装置被配置为:以容许上限转速在主侧分配率小时比在主侧分配率大时大的方式设定容许上限转速,所述主侧分配率是从驱动轴经由所述驱动力分配装置传递至主动轮的驱动力相对于从驱动轴经由所述驱动力分配装置传递至主驱动轮和副驱动轮的总驱动力的比例。

Description

混合动力车辆和混合动力车辆的控制方法
技术领域
本发明涉及一种混合动力车辆和混合动力车辆的控制方法。
背景技术
以往,作为这种混合动力车辆,提出了一种车辆,其具备:发动机;第一马达;差动装置,该差动装置的三个旋转元件连接于发动机、第一马达以及连结于驱动轮的驱动轴;以及第二马达,连接于驱动轴(例如,参照日本特开2008-247205)。在该混合动力车辆中,从基于发动机的性能的发动机的上限转速、基于第一马达的性能的发动机的上限转速以及基于差动装置的性能的发动机的上限转速中的最小值减去裕度来设定发动机的容许上限转速。然后,将发动机的目标转速设定在此容许上限转速以下的范围内,以混合动力车辆在发动机以目标转速运转的状态下行驶的方式控制发动机、第一马达以及第二马达。如此,抑制发动机、第一马达变为高速旋转。
此外,作为车辆,还提出一种车辆,其具备:发动机;变速器,连结于发动机;以及分动器,连结于变速器、与作为副驱动轮的前轮连结的前传动轴以及与作为主驱动轮的后轮连结的后传动轴(例如,参照日本特开2011-218871)。在此,分动器被配置为:能使传递至前轮的驱动力和传递至后轮的驱动力相对于从发动机经由变速器输出的驱动力的分配在例如0∶100~50∶50之间连续地变更。
近年来,也采用将上述的日本特开2008-247205的混合动力车辆的比驱动轴靠驱动轮侧置换成日本特开2011-218871的分动器、前传动轴、前轮、后传动轴、后轮等的硬件构成。在这样的硬件构成中,根据作为从驱动轴经由驱动力分配装置传递至主驱动轮的驱动力相对于从驱动轴经由驱动力分配装置传递至主驱动轮和副驱动轮的总驱动力的比例的主侧分配率,一般,对于前轮和后轮的各车轮而言,发生由空转引起的打滑的容易度不同。因此,在这样的硬件构成中,在如日本特开2008-247205那样设定发动机的容许上限转速的情况下,若与主侧分配率无关地将容许上限转速一律设为比较小的值,则有时在不易发生前轮和后轮的各车轮的由空转引起的打滑时,发动机的转速被过度地限制,从而导致驾驶性能的恶化。
发明内容
本发明提供一种谋求兼顾零件保护和抑制驾驶性能的恶化的混合动力车辆和混合动力车辆的控制方法。
本发明的第一方案涉及一种混合动力车辆,其具备发动机、第一马达、差动装置、第二马达、驱动力分配装置以及控制装置(Controller)。所述差动装置的三个旋转元件连接于驱动轴、所述发动机以及所述第一马达。所述第二马达被配置为向所述驱动轴输出驱动力。所述驱动力分配装置被配置为:将驱动力从所述驱动轴传递至主驱动轮和副驱动轮,并且调节主侧分配率,所述主侧分配率是从所述驱动轴传递至主驱动轮的驱动力相对于从所述驱动轴传递至所述主驱动轮和所述副驱动轮的总驱动力的比例。所述控制装置被配置为:以所述混合动力车辆在所述发动机在控制用的容许上限转速以下的范围内旋转的状态下行驶的方式控制所述发动机、所述第一马达以及所述第二马达。并且,所述控制装置被配置为:以所述容许上限转速在所述主侧分配率小时比在所述主侧分配率大时大的方式设定所述容许上限转速。
本发明的第二方案涉及一种混合动力车辆的控制方法,该混合动力车辆具备发动机、第一马达、差动装置、第二马达以及驱动力分配装置。所述差动装置的三个旋转元件连接于驱动轴、所述发动机以及所述第一马达。所述第二马达被配置为向所述驱动轴输出驱动力。所述驱动力分配装置被配置为:将驱动力从所述驱动轴传递至主驱动轮和副驱动轮,并且调节主侧分配率,所述主侧分配率是从所述驱动轴传递至所述主驱动轮的驱动力相对于从所述驱动轴传递至所述主驱动轮和所述副驱动轮的总驱动力的比例。并且,在所述控制方法中,以所述混合动力车辆在所述发动机在控制用的容许上限转速以下的范围内旋转的状态下行驶的方式控制所述发动机、所述第一马达以及所述第二马达,而且,以所述容许上限转速在所述主侧分配率小时比在所述主侧分配率大时大的方式设定所述容许上限转速。
根据本发明的第一方案的混合动力车辆和第二方案的混合动力车辆的控制方法,以混合动力车辆在发动机在控制用的容许上限转速以下的范围内旋转的状态下行驶的方式控制发动机、第一马达以及第二马达。在该情况下,以容许上限转速在主侧分配率小时比在主侧分配率大时大的方式设定容许上限转速,所述主侧分配率是从驱动轴经由驱动力分配装置传递至主动轮的驱动力相对于从驱动轴经由驱动力分配装置传递至主驱动轮和副驱动轮的总驱动力的比例。一般而言,在主侧分配率比较小时(例如,0.5、0.6等时),与主侧分配率比较大时(例如,0.9、1.0时)相比,主驱动轮与副驱动轮的驱动力之差变小,不易在主驱动轮和副驱动轮的各车轮发生由空转引起的打滑。因此,在主侧分配率比较大时,通过将发动机的容许上限转速设得比较小,能更充分地抑制发动机的转速超过大于容许上限转速的零件保护用的上限转速。由此,能更充分地谋求零件保护。另一方面,在主侧分配率比较小时,通过将发动机的容许上限转速设得比较大,能在谋求零件保护的同时抑制驾驶性能的恶化。其结果是,能谋求兼顾零件保护和抑制驾驶性能的恶化。
在所述第一方案的混合动力车辆中,也可以是,所述控制装置以所述主侧分配率越小所述容许上限转速越大的方式设定所述容许上限转速。根据所述构成的混合动力车辆,能基于主侧分配率更适当地谋求兼顾零件保护和抑制驾驶性能的恶化。
在所述第一方案的混合动力车辆中,也可以是,所述控制装置以外部气温越低所述容许上限转速越小的方式设定所述容许上限转速。根据所述构成的混合动力车辆,外部气温越低,则路面越冷,越容易在主驱动轮和副驱动轮的各车轮发生由空转引起的打滑,因此,通过以外部气温越低所述容许上限转速越小的方式设定所述容许上限转速,能基于主侧分配率更适当地谋求兼顾零件保护和抑制驾驶性能的恶化。
在所述第一方案的混合动力车辆中,也可以是,所述控制装置以所述容许上限转速在行驶于路面的摩擦系数为规定值以下的低μ路时比在行驶于所述低μ路以外时小的方式设定所述容许上限转速。根据所述构成的混合动力车辆,在行驶于低μ路时比在行驶于低μ路以外时容易在主驱动轮和副驱动轮的各车轮发生由空转引起的打滑,因此,以所述容许上限转速在行驶于路面的摩擦系数为规定值以下的低μ路时比在行驶于所述低μ路以外时小的方式设定所述容许上限转速,由此能基于主侧分配率更适当地谋求兼顾零件保护和抑制驾驶性能的恶化。
在所述第一方案的混合动力车辆中,也可以是,所述控制装置在检测出所述主驱动轮和所述副驱动轮的各车轮中的任一个车轮的打滑的第一条件、抑制所述主驱动轮和所述副驱动轮的打滑的打滑抑制功能正在工作的第二条件中的任一条件成立时,禁止所述容许上限转速从当前值增加。根据所述构成的混合动力车辆,在第一条件、第二条件成立时,能更充分地抑制发动机的转速超过大于容许上限转速的零件保护用的上限转速。
在所述第一方案的混合动力车辆中,也可以是,所述控制装置从零件保护用的上限转速减去裕度来设定所述容许上限转速,所述零件保护用的上限转速是作为基于所述发动机的性能的所述发动机的第一上限转速、基于所述第一马达的性能的所述发动机的第二上限转速、基于所述差动装置的性能的所述发动机的第三上限转速中的任一个而得出的,并且,所述控制装置在所述主侧分配率小时,与所述主侧分配率大时相比,使所述裕度变小,由此增大所述容许上限转速。根据所述构成的混合动力车辆,以所述主侧分配率越小所述发动机的容许上限转速越大的方式设定所述发动机的容许上限转速,因此能抑制混合动力车辆所具备的旋转的零件变为高速旋转,能在谋求零件保护的同时抑制驾驶性能的恶化。
在所述第一方案的混合动力车辆中,也可以是,所述混合动力车辆还具备变速器,该变速器在连接于所述差动装置的输入轴与所示驱动轴之间,伴有变速挡的变更从而传递动力,所述第二马达连接于所述输入轴或所述驱动轴,所述控制装置基于所述主侧分配率和所述变速器的输入轴的转速来设定所述容许上限转速。根据所述构成的混合动力车辆的控制装置,在具备变速器的情况下,能更适当地设定容许上限转速。
附图说明
以下,参照附图,对本发明的示例性实施例的特征、优点以及技术和工业意义进行说明,其中,相同的附图标记表示相同的元件,其中:
图1是表示作为本发明的一个实施方式的混合动力汽车的构成的概略的构成图。
图2是表示图1所示的发动机、行星齿轮、第一马达、第二马达、变速器的构成的概略的构成图。
图3是表示图2所示的所述变速器的各变速挡与第一离合器、第二离合器、第一制动器、第二制动器、单向离合器的工作状态的关系的工作表。
图4是表示所述行星齿轮和所述变速器的各旋转元件的转速的关系的共线图(collinear diagram)。
图5是表示图1所示的分动器的构成的概略的构成图。
图6是表示由图1所示的HVECU执行的控制例程的一个例子的流程图。
图7是表示所述发动机的容许上下限转速设定处理的一个例子的流程图。
图8是表示所述变速器的变速挡、车身速度(所述变速器的输出轴的转速)以及所述发动机的上限转速的关系的一个例子的说明图。
图9是表示用于所述发动机的上限转速设定的裕度设定用映射图的第一例的说明图。
图10是表示所述裕度设定用映射图的第二例的说明图。
图11是表示所述裕度设定用映射图的第三例的说明图。
图12是表示本实施方式的变形例的混合动力汽车的构成的概略的构成图。
具体实施方式
接着,使用实施方式对本发明的具体实施方式进行说明。
图1是表示作为本发明的实施方式的混合动力汽车20的构成的概略的构成图。混合动力汽车20是本发明的混合动力车辆的一个例子。图2是表示发动机22、行星齿轮30、第一马达MG1、第二马达MG2、变速器60的构成的概略的构成图。实施方式的混合动力汽车20构成为后轮39ra、39rb为主驱动轮并且前轮39fa、39fb为副驱动轮的基于后轮驱动的四轮驱动车辆。如图1、图2所示,该混合动力汽车20具备:发动机22、行星齿轮30、第一马达MG1、第二马达MG2、第一变换器41、第二变换器42、电池50、变速器60、分动器120、液压制动装置90以及混合动力用电子控制单元(以下,称为“HVECU”)70。
发动机22构成为以汽油、轻油等作为燃料来输出动力的内燃机。该发动机22由发动机用电子控制单元(以下,称为“发动机ECU”)24进行运转控制。
虽然未图示,但发动机ECU24构成为以CPU(Central Processing Unit;中央处理器)为中心的微处理器。除了CPU之外,该发动机ECU24还具备:存储处理程序的ROM(Read-Only Memory:只读存储器)、暂时存储数据的RAM(Random Access Memory:随机存取存储器)、输入输出端口、通信端口。从输入端口向发动机ECU24输入对发动机22进行运转控制所需的来自各种传感器的信号。作为输入至发动机ECU24的信号,例如,可以举出来自对发动机22的曲轴26的旋转位置进行检测的曲轴位置传感器23的曲轴26的曲轴转角θcr。从发动机ECU24经由输出端口输出用于对发动机22进行运转控制的各种控制信号。发动机ECU24经由通信端口与HVECU70连接。发动机ECU24基于来自曲轴位置传感器23的曲轴转角θcr运算发动机22的转速Ne。
行星齿轮30构成为单小齿轮型的行星齿轮机构。该行星齿轮30具有:作为外齿齿轮的太阳轮30s、作为内齿齿轮的齿圈30r、分别与太阳轮30s和齿圈30r啮合的多个小齿轮30p以及将多个小齿轮30p支承为自转(旋转)且公转自如的轮架30c。太阳轮30s连接于第一马达MG1的转子。齿圈30r连接于变速器60的输入轴61。轮架30c经由阻尼器28连接于发动机22的曲轴26。
第一马达MG1例如构成为同步发电电动机。如上所述,该第一马达MG1的转子连接于行星齿轮30的太阳轮30s。第二马达MG2例如构成为同步发电电动机。该第二马达MG2的转子连接于变速器60的输入轴61。第一变换器41、第二变换器42用于第一马达MG1、第二马达MG2的驱动,并且经由电力线54连接于电池50。通过马达用电子控制单元(以下,称为“马达ECU”)40对第一变换器41、第二变换器42的未图示的多个开关元件进行开关控制,由此第一马达MG1、第二马达MG2被旋转驱动。
虽然未图示,但马达ECU40构成为以CPU为中心的微处理器。除了CPU之外,该马达ECU40还具备:存储处理程序的ROM、暂时存储数据的RAM、输入输出端口、通信端口。经由输入端口向马达ECU40输入对第一马达MG1、第二马达MG2进行驱动控制所需的来自各种传感器的信号。作为输入至马达ECU40的信号,例如,可以举出:来自对第一马达MG1、第二马达MG2的转子的旋转位置进行检测的第一旋转位置传感器43、第二旋转位置传感器44的第一马达MG1、第二马达MG2的转子的旋转位置θm1、θm2、来自对流过第一马达MG1、第二马达MG2的各相的相电流进行检测的电流传感器的第一马达MG1、第二马达MG2的各相的相电流Iu1、Iv1、Iu2、Iv2。从马达ECU40经由输出端口输出向第一变换器41、第二变换器42的未图示的多个开关元件的开关控制信号等。马达ECU40经由通信端口与HVECU70连接。马达ECU40基于来自第一旋转位置传感器43、第二旋转位置传感器44的第一马达MG1、第二马达MG2的转子的旋转位置θm1、θm2运算第一马达MG1、第二马达MG2的电角度θe1、θe2、转速Nm1、Nm2。
电池50例如构成为锂离子二次电池、镍氢二次电池,如上所述,经由电力线54与第一变换器41、第二变换器42连接。该电池50由电池用电子控制单元(以下,称为“电池ECU”)52进行管理。
虽然未图示,但电池ECU52构成为以CPU为中心的微处理器。除了该CPU之外,该电池ECU52还具备:存储处理程序的ROM、暂时存储数据的RAM、输入输出端口、通信端口。经由输入端口向电池ECU52输入管理电池50所需的来自各种传感器的信号。作为输入至电池ECU52的信号,例如,可以举出:来自装配于电池50的输出端子的电流传感器51a的电池50的电流Ib、来自装配于电池50的端子间的电压传感器51b的电池50的电压Vb、来自装配于电池50的温度传感器51c的电池50的温度Tb。电池ECU52经由通信端口与HVECU70连接。电池ECU52基于来自电流传感器51a的电池50的电流Ib的累计值来运算电池50的蓄电比例SOC。蓄电比例SOC是能从电池50放电的电力的容量相对于电池50的总容量的比例。
变速器60构成为四级变速器。该变速器60具备输入轴61、输出轴(驱动轴)62、第一行星齿轮63、第二行星齿轮64、第一离合器C1、第二离合器C2、第一制动器B1、第二制动器B2以及单向离合器F1。如上所述,输入轴61连接于行星齿轮30的齿圈30r和第二马达MG2。输出轴62连接于分动器120。
第一行星齿轮63构成为单小齿轮型的行星齿轮机构。该第一行星齿轮63具有:作为外齿齿轮的太阳轮63s、作为内齿齿轮的齿圈63r、分别与太阳轮63s和齿圈63r啮合的多个小齿轮63p以及将多个小齿轮63p支承为自转(旋转)且公转自如的轮架63c。
第二行星齿轮64构成为单小齿轮型的行星齿轮机构。该第二行星齿轮64具有:作为外齿齿轮的太阳轮64s、作为内齿齿轮的齿圈64r、分别与太阳轮64s和齿圈64r啮合的多个小齿轮64p以及将多个小齿轮64p支承为自转(旋转)且公转自如的轮架64c。
第一行星齿轮63的轮架63c与第二行星齿轮64的齿圈64r连结(固定)。此外,第一行星齿轮63的齿圈63r与第二行星齿轮64的轮架64c连结(固定)。因此,第一行星齿轮63和第二行星齿轮64作为以第一行星齿轮63的太阳轮63s、第一行星齿轮63的轮架63c和第二行星齿轮64的齿圈64r、第一行星齿轮63的齿圈63r和第二行星齿轮64的轮架64c、第二行星齿轮64的太阳轮64s为四个旋转元件的所谓四元件类型的机构发挥功能。此外,第一行星齿轮63的齿圈63r和第二行星齿轮64的轮架64c连结(固定)于输出轴62。
第一离合器C1将输入轴61与第二行星齿轮64的太阳轮64s相互连接,并且解除两者的连接。第二离合器C2将输入轴61与第一行星齿轮63的轮架63c和第二行星齿轮64的齿圈64r相互连接,并且解除两者的连接。第一制动器B1将第一行星齿轮63的太阳轮63s固定(连接)为无法相对于作为静止构件的变速箱29旋转。并且,第一制动器B1将该太阳轮63s释放为相对于变速箱29旋转自如。第二制动器B2将第一行星齿轮63的轮架63c和第二行星齿轮64的齿圈64r固定(连接)为无法相对于变速箱29旋转。并且,第二制动器B2将该轮架63c和齿圈64r释放为相对于变速箱29旋转自如。单向离合器F1允许第一行星齿轮63的轮架63c和第二行星齿轮64的齿圈64r的向一个方向的旋转,并且限制向另一个方向的旋转。
第一离合器C1、第二离合器C2分别构成为液压驱动的多片离合器。第一制动器B1、第二制动器B2分别构成为液压驱动的多片制动器。第一离合器C1、第二离合器C2、第一制动器B1以及第二制动器B2接受由液压控制装置(省略图示)实现的工作油的供给和排出而进行动作。
图3是表示变速器60的各变速挡与第一离合器C1、第二离合器C2、第一制动器B1、第二制动器B2、单向离合器F1的工作状态的关系的工作表。图4是表示行星齿轮30和变速器60的各旋转元件的转速的关系的共线图。在变速器60中,如图3所述,将第一离合器C1、第二离合器C2、第一制动器B1、第二制动器B2、单向离合器F1接合或释放,由此形成第一挡至第四挡的前进挡、后退挡。
具体而言,前进第一挡是通过将第一离合器C1接合,并且将第二离合器C2、第一制动器B1以及第二制动器B2释放,单向离合器F1进行工作(限制第一行星齿轮63的轮架63c和第二行星齿轮64的齿圈64r向另一个方向的旋转(图4中的反转))而形成的。需要说明的是,在前进第一挡中,通过第二马达MG2的再生驱动、由停止燃料喷射后的发动机22的第一马达MG1实现的电动带动(motoring)将制动力输出至变速器60的输入轴61时,第二制动器B2也被接合。
前进第二挡是通过将第一离合器C1和第一制动器B1接合,并且将第二离合器C2和第二制动器B2释放而形成的。前进第三挡是通过将第一离合器C1和第二离合器C2接合,并且将第一制动器B1、第二制动器B2释放而形成的。前进第四挡是通过将第二离合器C2和第一制动器B1接合,并且将第一离合器C1和第二制动器B2释放而形成的。后退挡是将第一离合器C1和第二制动器B2接合,并且将第二离合器C2和第一制动器B1释放而形成的。
分动器120被配置为:能使前后驱动力分配在例如0∶100~50∶50之间连续地变更,该前后驱动力分配是传递至作为副驱动轮的前轮39fa、39fb的驱动力和传递至作为主驱动轮的后轮39ra、39rb的驱动力相对于输出至变速器60的输出轴62的驱动力的分配。因此,混合动力汽车20在前后驱动力分配为0∶100时成为二轮驱动(2WD),在除了前后驱动力分配为0∶100以外时成为四轮驱动(4WD)。即,混合动力汽车20构成为分时(part-time)四轮驱动。
图5是表示分动器120的构成的概略的构成图。如图所示,分动器120具备后轮侧传递轴121、前轮侧传递轴122、第三离合器130、驱动部140以及传递机构150。后轮侧传递轴121连结于变速器60的输出轴62(参照图1)并且连结于后传动轴37r(参照图1)。前轮侧传递轴122连结于前传动轴37f(参照图1)。
第三离合器130构成为多片离合器。该第三离合器130具备离合器毂131、离合器鼓132、多个摩擦接合板133以及活塞134。离合器轮毂131连结于后轮侧传递轴121。离合器鼓132连结于传递机构150的驱动齿轮151。多个摩擦接合板133被配设为:花键嵌合于离合器轮毂131的外周面的第一板133a和花键嵌合于离合器鼓132的内周面的第二板133b交替地排列。活塞134相对于多个摩擦接合板133配置于传递机构150的驱动齿轮151的相反侧。该活塞134向驱动齿轮151侧移动,由此按压多个摩擦接合板133。
该第三离合器130在活塞134向离开驱动齿轮151的一侧移动而不抵接于摩擦接合板133的状态下,成为释放状态。此外,第三离合器130在活塞134向接近驱动齿轮151的一侧移动而抵接于摩擦接合板133的状态下,通过活塞134的移动量来调节传递转矩(转矩容量),成为释放状态、滑移接合状态、完全接合状态中的任一状态。
驱动部140用于第三离合器130的驱动。该驱动部140具备第三马达141和螺旋机构142。第三马达141由HVECU70进行控制。螺旋机构142构成为滚珠丝杆,将第三马达141的旋转运动转换为直线运动。该螺旋机构142具备螺旋轴构件144、螺母构件145以及夹置于螺旋轴构件144与螺母构件145之间的多个滚珠146。
螺旋轴构件144经由蜗轮蜗杆143连结于第三马达141。蜗轮蜗杆143是具备蜗杆143a和蜗轮143b的齿轮对。蜗杆143a与第三马达141的旋转轴一体地形成。蜗轮143b与后轮侧传递轴121同轴地配置,并且与螺旋轴构件144一体地形成。第三马达141的旋转经由蜗轮蜗杆143减速并传递至螺旋轴构件144。
螺母构件145以能随着螺旋轴构件144的旋转而在后轮侧传递轴121的轴向移动的方式连结于螺旋轴构件144。此外,螺母构件145以无法在后轮侧传递轴121的轴向相对移动且能绕后轮侧传递轴121相对旋转的方式连结于第三离合器130的活塞134。
该螺旋机构142将从第三马达141传递至螺旋轴构件144的旋转运动转换为螺母构件145的直线运动,将该直线运动经由活塞134传递至摩擦接合板133。由此,对第三离合器130的传递转矩(转矩容量)进行调节。
传递机构150具备驱动齿轮151、从动齿轮152以及链条153。如上所述,驱动齿轮151连结于第三离合器130的离合器鼓132。从动齿轮152装配于前轮侧传递轴122。链条153架设于驱动齿轮151和从动齿轮152。该传递机构150将传递至驱动齿轮151的驱动力经由链条153传递至从动齿轮152。
在该分动器120中,在第三离合器130处于释放状态时,后轮侧传递轴121和驱动齿轮151被断开。此时,分动器120将输出至变速器60的输出轴62的全部驱动力传递至后轮39ra、39rb。此外,在分动器120中,在第三离合器130处于滑移接合状态或完全接合状态时,后轮侧传递轴121和驱动齿轮151被连接。此时,分动器120将输出至变速器60的输出轴62的驱动力分配并传递至后轮39ra、39rb和前轮39fa、39fb。详细而言,在第三离合器130处于滑移接合状态时,允许后轮侧传递轴121和驱动齿轮151的旋转差动,形成差动状态。此外,在第三离合器130处于完全接合状态时,后轮侧传递轴121与驱动齿轮151一体旋转,形成非差动状态(所谓中心差速器锁定状态)。因此,通过第三马达141的控制来控制第三离合器130的传递转矩,由此,如上所述,分动器120能使前后驱动力分配在例如0∶100~50∶50之间连续地变更。
如图1所述,液压制动装置90具备装配于前轮39fa、39fb或后轮39ra、39rb的制动垫块92fa、92fb、92ra、92rb以及制动致动器94。制动致动器94构成为用于对驱动制动垫块92fa、92fb、92ra、92rb的未图示的制动轮缸的液压进行调节并对前轮39fa、39fb或后轮39ra、39rb施加制动力的致动器。该制动致动器94由制动器用电子控制单元(以下,称为“制动器ECU”)96进行驱动控制。
虽然未图示,但制动器ECU96构成为以CPU为中心的微处理器,除了CPU之外,制动器ECU96还具备:存储处理程序的ROM、暂时存储数据的RAM、输入输出端口、通信端口。经由输入端口向制动器ECU96输入对制动致动器94进行驱动控制所需的来自各种传感器的信号。作为输入至制动器ECU96的信号,例如,可以举出来自装配于前轮39fa、39fb或后轮39ra、39rb的车轮速度传感器97fa、97fb、97ra、97rb的前轮39fa、39fb或后轮39ra、39rb的车轮速度Vfa、Vfb、Vra、Vrb。从制动器ECU96经由输出端口输出向制动致动器94的驱动控制信号等。制动器ECU96经由通信端口与HVECU70连接。
制动器ECU96基于来自车轮速度传感器97fa、97fb、97ra、97rb的前轮39fa、39fb和后轮39ra、39rb的车轮速度Vfa、Vfb、Vra、Vrb,针对前轮39fa、39fb和后轮39ra、39rb的各车轮,判定是否发生由空转引起的打滑。例如,分别将从车轮速度Vfa、Vfb、Vra、Vrb减去车身速度V后得到的值与阈值进行比较来进行该判定。然后,制动器ECU96在判定为在前轮39fa、39fb和后轮39ra、39rb的各车轮中的任一个都不发生由空转引起的打滑时,将打滑检测标志fs设为0值。另一方面,制动器ECU96在判定为在前轮39fa、39fb和后轮39ra、39rb的各车轮中的任一个发生由空转引起的打滑时,将打滑检测标志fs设定为1值。
虽然未图示,但HVECU70构成为以CPU为中心的微处理器,除了CPU之外,HVECU70还具备:存储处理程序的ROM、暂时存储数据的RAM、输入输出端口、通信端口。经由输入端口向HVECU70输入来自各种传感器的信号。作为输入至HVECU70的信号,例如,可以举出:来自对变速器60的输入轴61的转速进行检测的第一转速传感器61a的输入轴61的转速Nin、来自对变速器60的输出轴62的转速进行检测的第二转速传感器62a的输出轴62的转速Nout、来自对分动器120的第三马达141的转子的旋转位置进行检测的第三旋转位置传感器141a的第三马达141的转子的旋转位置θmt。此外,可以举出:来自点火开关(也称为IG)80的点火信号、来自对换挡杆81的操作位置进行检测的换挡位置传感器82的换挡位置SP。还可以举出:来自对加速踏板83的踩踏量进行检测的加速踏板位置传感器84的加速器开度Acc、来自对制动踏板85的踩踏量进行检测的制动踏板位置传感器86的制动踏板位置BP。还可以举出:来自对未图示的方向盘的转向角进行检测的转向角传感器87的转向角θs、来自车身速度传感器88的车身速度V、来自外部气温传感器89的外部气温To。从HVECU70经由输出端口输出向变速器60的控制信号、向分动器120的控制信号等。
如上所述,HVECU70经由通信端口与发动机ECU24、马达ECU40、电池ECU52、制动器ECU96连接。HVECU70将来自第一转速传感器61a的变速器60的输入轴61的转速Nin除以来自第二转速传感器62a的变速器60的输出轴62的转速Nout来运算变速器60的变速比Gr,并且基于运算出的变速比Gr来推定变速器60的变速挡Gs。此外,HVECU70基于来自第三旋转位置传感器141a的第三马达141的转子的旋转位置θmt来推定第三离合器130的活塞134的移动量、第三离合器130的转矩容量、后侧分配率Rr。在此,后侧分配率Rr是从变速器60的输出轴62经由分动器120传递至后轮39ra、39rb的驱动力相对于从变速器60的输出轴62经由分动器120传递至前差动齿轮38f(前轮39fa、39fb)和后差动齿轮38r(后轮39ra、39rb)的总驱动力的比例。如上所述,分动器120被配置为能使前后驱动力分配在例如0∶100~50∶50之间连续地变更,因此后侧分配率Rr成为例如0.5~1.0之间的值。
在如此构成的实施方式的混合动力汽车20中,通过HVECU70、发动机ECU24以及马达ECU40的协调控制,以使该混合动力汽车20在伴随发动机22的运转而行驶的混合动力行驶模式(HV行驶模式)、不伴随发动机22的运转而行驶的电动行驶模式(EV行驶模式)下行驶的方式控制发动机22、第一马达MG1、第二马达MG2、变速器60以及分动器120。
变速器60的控制基本上如以下这样进行。HVECU70基于加速器开度Acc和车身速度V来设定对变速器60的输出轴(驱动轴)62请求的输出轴请求转矩Tout*,基于输出轴请求转矩Tout*和车身速度V来设定变速器60的目标变速挡Gs*。然后,HVECU70以使变速器60的变速挡Gs成为目标变速挡Gs*的方式控制变速器60。
分动器120的控制基本上如以下这样进行。HVECU70基于加速器开度Acc、车身速度V、转向角θs以及有无前轮39fa、39fb和后轮39ra、39rb的各车轮的由空转引起的打滑等来设定目标后侧分配率Rr*,以后侧分配率Rr成为目标后侧分配率Rr*的方式控制分动器120。
接着,对如此构成的实施方式的混合动力汽车20的动作进行说明。特别是,对在HV行驶模式下行驶时的发动机22、第一马达MG1、第二马达MG2的详细的控制进行说明。图6是表示由HVECU70执行的控制例程的一个例子的流程图。该例程被重复执行。
当执行图6的控制例程时,HVECU70首先输入加速器开度Acc、车身速度V、第一马达MG1、第二马达MG2的转速Nm1、Nm2、电池50的蓄电比例SOC、变速器60的输入轴61的转速Nin、变速器60的变速比Gr、后侧分配率Rr、打滑检测标志fs等数据(步骤S100)。在此,对于加速器开度Acc而言,输入由加速踏板位置传感器84检测到的值。对于车身速度V而言,输入由车身速度传感器88检测到的值。对于第一马达MG1、第二马达MG2的转速Nm1、Nm2而言,利用通信输入由马达ECU40运算出的值。对于电池50的蓄电比例SOC而言,利用通信输入由电池ECU52运算出的值。对于变速器60的输入轴61的转速Nin而言,使用由第一转速传感器61a检测到的值。对于变速器60的变速比Gr、后侧分配率Rr而言,输入HVECU70所识别出的值。对于打滑检测标志fs而言,利用通信输入由制动器ECU96设定的值。
当如此输入数据时,HVECU70基于加速器开度Acc和车身速度V来设定对变速器60的输出轴62请求的输出轴请求转矩Tout*(步骤S102),基于输出轴请求转矩Tout*和变速器60的变速比Gr来设定对变速器60的输入轴61请求的输入轴请求转矩Tin*(步骤S104)。
接着,HVECU70将输入轴请求转矩Tin*乘以变速器60的输入轴61的转速Nin来运算对变速器60的输入轴61请求的输入轴请求功率Pin*(步骤S106),并且基于电池50的蓄电比例SOC来设定电池50的充放电请求功率Pb*(从电池50放电时为正值)(步骤S108)。
然后,HVECU70从输入轴请求功率Pin*减去电池50的充放电请求功率Pb*来运算对发动机22请求的发动机请求功率Pe*(步骤S110),基于发动机请求功率Pe*和发动机22的动作线来设定作为发动机22的目标转速Ne*的临时值的临时目标转速Netmp(步骤S112)。在此,使用例如用于使发动机22高效运转的燃料效率动作线来作为发动机22的动作线。
接着,HVECU70通过图7的发动机容许上下限转速设定处理来设定控制用的发动机22的容许上下限转速Nemax*、Nemin*(步骤S120)。在此,关于发动机容许上下限转速设定处理将在后文进行叙述。然后,如算式(1)所示,HVECU70利用容许上下限转速Nemax*、Nemin*限制(上下限保护)发动机22的临时目标转速Netmp来设定发动机22的目标转速Ne*(步骤S130),将发动机请求功率Pe*除以所设定的目标转速Ne*来运算发动机22的目标转矩Te*(步骤S140)。
Ne*=max(min(Netmp,Nemax*),Nemin*) (1)
接着,HVECU70使用发动机22的目标转速Ne*、行星齿轮30的齿圈30r的转速Nr(=第二马达MG2的转速Nm2)以及行星齿轮30的齿轮传动比ρ(=太阳轮30s的齿数/齿圈30r的齿数),根据算式(2)来运算第一马达MG1的目标转速Nm1*(步骤S150)。在此,算式(2)是关于行星齿轮30的各旋转元件的力学上的关系式。如果使用图4的共线图则可容易地得出该算式(2)。
Nm1*=Ne*·(1+ρ)/ρ-Nm2/ρ (2)
接着,HVECU70使用发动机22的目标转矩Te*、第一马达MG1的转速Nm1以及目标转速Nm1*,根据算式(3)来运算第一马达MG1的转矩指令Tm1*(步骤S160)。在此,算式(3)是用于使第一马达MG1以目标转速Nm1*旋转(使发动机22以目标转速Ne*旋转)的反馈控制中的关系式。在算式(3)中,如果使用图4的共线图则可容易地得出右边第一项。在算式(3)中,右边第二项的“k1”是比例项的增益,右边第三项的“k2”是积分项的增益。
Tm1*=-ρ·Te*/(1+ρ)+k1(Nm1*-Nm1)+k2∫(Nm1*-Nm1)dt (3)
然后,HVECU70使用输入轴请求转矩Tin*、第一马达MG1的转矩指令Tm1*以及行星齿轮30的齿轮传动比ρ,根据算式(4)来运算第二马达MG2的转矩指令Tm2*(步骤S170)。在此,如果使用图4的共线图则可容易地得出算式(4)。
Tm2*=Tin*+Tm1*/ρ (4)
若如此得出发动机22的目标转速Ne*、目标转矩Te*、第一马达MG1、第二马达MG2的转矩指令Tm1*、Tm2*,则HVECU70将发动机22的目标转速Ne*、目标转矩Te*发送至发动机ECU24,并且将第一马达MG1、第二马达MG2的转矩指令Tm1*、Tm2*发送至马达ECU40(步骤S180),结束本例程。若发动机ECU24接收到发动机22的目标转速Ne*和目标转矩Te*,则以使发动机22基于目标转速Ne*和目标转矩Te*运转的方式进行发动机22的吸入空气量控制、燃料喷射控制、点火控制等。若马达ECU40接收到第一马达MG1、第二马达MG2的转矩指令Tm1*、Tm2*,则以使第一马达MG1、第二马达MG2按照转矩指令Tm1*、Tm2*进行驱动的方式进行第一变换器41、第二变换器42的多个开关元件的开关控制。
接着,对图6的控制例程的步骤S120的处理,即图7所例示的通过容许上下限转速设定处理来设定发动机22的容许上下限转速Nemax*、Nemin*的处理进行说明。
在图7的容许上下限转速设定处理中,HVECU70首先使用第一马达MG1的性能中的上下限转速Nm1max、Nm1min、行星齿轮30的齿圈30r的转速Nr(=第二马达MG2的转速Nm2=变速器60的输入轴61的转速Nin)以及行星齿轮30的齿轮传动比ρ,根据算式(5)和算式(6)来运算基于第一马达MG1的性能的发动机22的上下限转速Nemaxp(mg1)、Neminp(mg1)(步骤S200)。在此,马达MG1的性能中的上下限转速Nm1max、Nm1min是第一马达MG1的正转侧的额定上限转速和反转侧的额定下限转速。如果使用图4的共线图则可容易地得出算式(5)和算式(6)。
Nemaxp(mg1)=ρ·Nm1max/(1+ρ)+Nm2/(1+ρ) (5)
Neminp(mg1)=ρ·Nm1min/(1+ρ)+Nm2/(1+ρ) (6)
接着,HVECU70使用行星齿轮30的小齿轮30p的性能中的上下限转速Npinmax、Npinmin、行星齿轮30的齿圈30r的转速Nr(=第二马达MG2的转速Nm2=变速器60的输入轴61的转速Nin)以及行星齿轮30中的相对于小齿轮30p的齿轮传动比γ(=小齿轮30p的齿数/齿圈30r的齿数),根据算式(7)和算式(8)来运算基于行星齿轮30的小齿轮30p的性能的发动机22的上下限转速Nemaxp(pin)、Neminp(pin)(步骤S210)。在此,小齿轮30p的性能中的上下限转速Npinmax、Npinmin是行星齿轮30的正转侧的额定上限转速和反转侧的额定下限转速。
Nemaxp(pin)=Nm2+γ·Npinmax (7)
Neminp(pin)=Nm2+γ·Npinmin (8)
然后,HVECU70根据算式(9)和算式(10)来设定零件保护用的发动机22的上下限转速Nemaxp、Neminp(步骤S220)。如算式(9)所示,发动机22的上限转速Nemaxp作为发动机22的性能中的上限转速Nemaxp(eg)、发动机22的上限转速Nemaxp(mg1)以及发动机22的上限转速Nemaxp(pin)中的最小值而得出。在此,发动机22的性能中的上限转速Nemaxp(eg)是作为发动机22的额定值的上限转速。如算式(10)所示,发动机22的下限转速Neminp作为发动机22的性能中的作为下限转速的0值、发动机22的下限转速Neminp(mg1)以及发动机22的下限转速Neminp(pin)中的最大值而得出。
Nemaxp=min(Nemaxp(eg),Nemaxp(mg1),Nemaxp(pin)) (9)
Neminp=max(0,Neminp(mg1),Neminp(pin)) (10)
图8是表示变速器60的变速挡Gs、车身速度V(变速器60的输出轴62的转速Nout)以及发动机22的上限转速Nemaxp的关系的一个例子的说明图。如图所示,对于各车身速度V,发动机22的上限转速Nemaxp根据变速器60的变速挡Gs(变速比Gr)而不同。这是因为,对于各车身速度V,根据变速器60的变速挡Gs,变速器60的输入轴61的转速Nin(第二马达MG2的转速Nm2)不同,发动机22的上下限转速Nemaxp(mg1)、Neminp(mg1)、上下限转速Nemaxp(pin)、Neminp(pin)不同。同样,对于各车身速度V,发动机22的下限转速Neminp也根据变速器60的变速挡Gs而不同。
接着,HVECU70使用后侧分配率Rr、裕度设定用映射图来设定裕度α(步骤S230)。在此,裕度设定用映射图被预先确定为后侧分配率Rr与裕度α的关系,被存储于未图示的ROM中。图9是表示裕度设定用映射图的一个例子的说明图。如图所示,裕度α被设定为后侧分配率Rr越小(从1.0越接近0.5)裕度α越小。关于其理由将在后文进行叙述。
当如此得出裕度α时,HVECU70调查打滑检测标志fs的值(步骤S240)。在打滑检测标志fs为0值时,HVECU70判断为前轮39fa、39fb和后轮39ra、39rb的各车轮中的任一个都不发生由空转引起的打滑。然后,HVECU70从发动机22的上限转速Nemaxp减去裕度α来运算发动机22的容许上限转速Nemax*(步骤S250)。然后,HVECU70在发动机22的下限转速Neminp加上裕度β来运算发动机22的容许下限转速Nemin*(步骤S270)。然后,结束本例程。在此,裕度β被适当地确定。
当如此得出发动机22的容许上下限转速Nemax*、Nemin*时,如上所述,HVECU70利用容许上下限转速Nemax*、Nemin*限制(上下限保护)发动机22的临时目标转速Netmp来设定发动机22的目标转速Ne*,将发动机请求功率Pe*除以目标转速Ne*来运算发动机22的目标转矩Te*。
在此,对将裕度α设定为后侧分配率Rr越小(从1.0越接近0.5)裕度α越小的理由进行说明。通过这样设定裕度α,HVECU70将发动机22的容许上限转速Nemax*设定为后侧分配率Rr越小容许上限转速Nemax*越大。一般而言,在后侧分配率Rr比较小时(例如,为0.5、0.6等时),与后侧分配率Rr比较大时(例如,为0.9、1.0时)相比,前轮39fa、39fb与后轮39ra、39rb的驱动力之差变小,不易在前轮39fa、39fb和后轮39ra、39rb的各车轮发生由空转引起的打滑。此外,若在前轮39fa、39fb和后轮39ra、39rb的各车轮中的任一个发生由空转引起的打滑,则发生了打滑的车轮的车轮速度急剧增加。伴随于此,变速器60的输出轴62的转速Nout、输入轴61的转速Nin、发动机22的转速Ne也急剧增加。因此,发动机22的转速Ne可能会超过容许上限转速Nemax*。因此,在后侧分配率Rr比较大时,通过使发动机22的容许上限转速Nemax*比较小,能更充分地抑制发动机22的转速Ne超过零件保护用的上限转速Nemaxp(发动机22、第一马达MG1、行星齿轮30的小齿轮30p变为高速旋转)。由此,能更充分地谋求零件保护。另一方面,在后侧分配率Rr比较小时,通过使发动机22的容许上限转速Nemax*比较大,能在谋求零件保护的同时抑制驾驶性能的恶化。其结果是,可以说能谋求兼顾零件保护和抑制驾驶性能的恶化。
在步骤S240中打滑检测标志fs为1值时,HVECU70判断为在前轮39fa、39fb和后轮39ra、39rb的各车轮中的任一个发生由空转引起的打滑。然后,如算式(11)所示,HVECU70利用发动机22的上一次的容许上限转速(上一次Nemax*)对从发动机22的上限转速Nemaxp减去裕度α后得到的值进行上限保护来设定发动机22的容许上限转速Nemax*(步骤S260),通过上述的步骤S270的处理来运算发动机22的容许下限转速Nemin*,结束本例程。
Nemax*=min(Nemaxp-α,上一次Nemax*) (11)
通过这样的步骤S260的处理,在前轮39fa、39fb和后轮39ra、39rb的各车轮中的任一个发生由空转引起的打滑时,禁止发动机22的容许上限转速Nemax*从当前值增加。由此,在前轮39fa、39fb和后轮39ra、39rb的各车轮中的任一个发生由空转引起的打滑时,能抑制发动机22的转速Ne超过零件保护用的上限转速Nemaxp,即能抑制发动机22、第一马达MG1、行星齿轮30的小齿轮30p变为高速旋转。
在以上说明的实施方式的混合动力汽车20中,HVECU70、发动机ECU24以及马达ECU40以混合动力汽车20在发动机22在容许上限转速Nemax*以下的范围内旋转的状态下行驶的方式控制发动机22、第一马达MG1以及第二马达MG2。在该情况下,HVECU70以容许上限转速Nemax*在后侧分配率Rr小时比在后侧分配率Rr大时大的方式设定发动机22的容许上限转速Nemax*。由此,在后侧分配率Rr比较大时,能更充分地抑制发动机22的转速Ne超过零件保护用的上限转速Nemaxp,即能更充分地抑制发动机22、第一马达MG1、行星齿轮30的小齿轮30p变为高速旋转,能更充分地谋求零件保护。此外,在后侧分配率Rr比较小时,能在谋求零件保护的同时抑制驾驶性能的恶化。其结果是,可以说能谋求兼顾零件保护和抑制驾驶性能的恶化。
在实施方式的混合动力汽车20中,设为HVECU70使用后侧分配率Rr来设定裕度α。但是,HVECU70也可以使用后侧分配率Rr和外部气温To来设定裕度α,还可以使用后侧分配率Rr和低μ路标志Fμ来设定裕度α。在此,低μ路标志Fμ是在行驶于路面的摩擦系数为阈值(例如,0.3、0.35、0.4等)以下的低μ路时被设定为1值、在不行驶于低μ路时被设定为0值的标志。作为“低μ路”,例如可以举出湿润路面、雪道、冻结路等。需要说明的是,是否行驶于低μ路的判定例如通过将来自车轮速度传感器97fa、97fb、97ra、97rb的前轮39fa、39fb和后轮39ra、39rb的车轮速度Vfa、Vfb、Vra、Vrb的偏差程度(最大值与最小值的差量)与阈值比较来进行。
图10是表示用于使用了后侧分配率Rr和外部气温To的裕度α的设定的裕度设定用映射图的一个例子的说明图。在图10的例子中,裕度α被设定为:后侧分配率Rr越小(从1.0越接近0.5)裕度α越小,并且,外部气温To越低裕度α越大。后侧分配率Rr与裕度α的关系在上文已经叙述。外部气温To与裕度α的关系基于以下情况而得出:外部气温To越低则路面越冷,越容易在前轮39fa、39fb和后轮39ra、39rb的各车轮发生由空转引起的打滑。
图11是表示用于使用了后侧分配率Rr和低μ路标志Fμ的裕度α的设定的裕度设定用映射图的一个例子的说明图。在图11的例子中,裕度α被设定为:后侧分配率Rr越小(从1.0越接近0.5)裕度α越小,并且,裕度α在低μ路标志Fμ为1值时比低μ路标志Fμ为0值时大。低μ路标志Fμ与裕度α的关系基于以下情况而得出:当行驶于低μ路时比在行驶于低μ路以外时容易在前轮39fa、39fb和后轮39ra、39rb的各车轮发生由空转引起的打滑。
在实施方式的混合动力汽车20中,设为HVECU70在检测出关于前轮39fa、39fb和后轮39ra、39rb的各车轮中的任一个的打滑时,禁止发动机22的容许上限转速Nemax*从当前值增加。但是,取而代之或除此以外,HVECU70也可以在对前轮39fa、39fb和后轮39ra、39rb的打滑进行抑制的牵引力控制(TRC)正在工作时,禁止发动机22的容许上限转速Nemax*从当前值增加。这样,在牵引力控制正在工作时,能抑制发动机22的转速Ne超过零件保护用的上限转速Nemaxp(发动机22、第一马达MG1、行星齿轮30的小齿轮30p变为高速旋转)。
在实施方式的混合动力汽车20中,设为HVECU70在检测出关于前轮39fa、39fb和后轮39ra、39rb的各车轮中的任一个的打滑时,禁止发动机22的容许上限转速Nemax*从当前值增加。但是,HVECU70也可以在检测出关于前轮39fa、39fb和后轮39ra、39rb的各车轮中的任一个的打滑时,(容许)不禁止发动机22的容许上限转速Nemax*从当前值增加。
在实施方式的混合动力汽车20中,设为第二马达MG2直接连接于变速器60的输入轴61。但是,第二马达MG2也可以经由减速器连接于变速器60的输入轴61。此外,第二马达MG2也可以直接连接于变速器60的输出轴62。而且,第二马达MG2还可以经由减速器连接于变速器60的输出轴62。
在实施方式的混合动力汽车20中,设为分动器120的驱动部140具有第三马达141和螺旋机构142,该螺旋机构142将第三马达141的旋转运动转换为直线运动来驱动第三离合器130的活塞134(使活塞134在轴向移动)。但是,驱动部140也可以具有将第三马达141的旋转运动转换为直线运动的凸轮机构来代替螺旋机构142。此外,驱动部140还可以具有利用液压来驱动活塞134的液压控制装置来代替第三马达141、螺旋机构142。
在实施方式的混合动力汽车20中,设为分动器120被配置为能使前后驱动力分配在例如0∶100~50∶50之间连续地变更。但是,分动器120也可以被配置为能使前后驱动力分配在0∶100和例如50∶50这两个阶段之间进行变更。
在实施方式的混合动力汽车20中,设为使用四级变速器作为变速器60。但是,也可以设为使用三级变速器、五级变速器、六级变速器等作为变速器60。
在实施方式的混合动力汽车20中,设为具备变速器60,即行星齿轮30的齿圈30r和第二马达MG2与分动器120的后轮侧传递轴121经由变速器60连结。但是,如图12的变形例的混合动力汽车20B所示,也可以不具备变速器60。在图12的混合动力汽车20B中,行星齿轮30和第二马达MG2与分动器120直接连结。
在实施方式的混合动力汽车20中,设为使用电池50作为蓄电装置。但是,也可以使用电容器作为蓄电装置。
在实施方式的混合动力汽车20中,设为具备发动机ECU24、马达ECU40、电池ECU52、制动器ECU96以及HVECU70。但是,它们之中的至少两个也可以构成为单个电子控制单元。
设为实施方式的混合动力汽车20构成为分时四轮驱动(4WD)。但是,混合动力汽车20也可以构成为全时(full-time)四轮驱动(4WD)。
设为实施方式的混合动力汽车20构成为后轮39ra、39rb为主驱动轮并且前轮39fa、39fb为副驱动轮的基于后轮驱动的四轮驱动车辆。但是,混合动力汽车20也可以构成为前轮39fa、39fb为主驱动轮并且后轮39ra、39rb为副驱动轮的基于前轮驱动的四轮驱动车辆。
对实施方式的主要要素与发明内容栏中记载的发明的主要要素的对应关系进行说明。在实施方式中,发动机22是“发动机”的一个例子。第一马达MG1是“第一马达”的一个例子。行星齿轮30是“差动装置”的一个例子。第二马达MG2是“第二马达”的一个例子。分动器120是“驱动力分配装置”的一个例子。HVECU70、发动机ECU24以及马达ECU40是“控制装置(Controller)”的一个例子。此外,变速器60是“变速器”的一个例子。
需要说明的是,实施方式是用于具体地说明用于实施发明内容栏中记载的发明的方式的一个例子,因此实施方式的主要要素与发明内容栏中记载的发明的主要要素的对应关系并不限定发明内容栏中记载的发明的要素。即,关于发明内容栏中记载的发明的解释应该基于此栏的记载来进行,实施方式只不过是发明内容栏中记载的发明的具体的一个例子。
以上,使用实施方式对本发明的具体实施方式进行了说明,但本发明不受这样的实施方式的任何限定,当然可以在不脱离本发明的主旨的范围内以各种方式进行实施。
本发明能利用于混合动力车辆的制造产业等。

Claims (8)

1.一种混合动力车辆,其特征在于,具备:
发动机;
第一马达;
差动装置,该差动装置的三个旋转元件连接于驱动轴、所述发动机以及所述第一马达;
第二马达,被配置为向所述驱动轴输出驱动力;
驱动力分配装置,被配置为:将驱动力从所述驱动轴传递至主驱动轮和副驱动轮,并且调节主侧分配率,所述主侧分配率是从所述驱动轴传递至所述主驱动轮的驱动力相对于从所述驱动轴传递至所述主驱动轮和所述副驱动轮的总驱动力的比例;以及
控制装置,被配置为:以所述混合动力车辆在所述发动机在控制用的容许上限转速以下的范围内旋转的状态下行驶的方式控制所述发动机、所述第一马达以及所述第二马达,
其中,所述控制装置被配置为:以所述容许上限转速在所述主侧分配率小时比在所述主侧分配率大时大的方式设定所述容许上限转速。
2.根据权利要求1的混合动力车辆,其特征在于,
所述控制装置被配置为:以所述主侧分配率越小所述容许上限转速越大的方式设定所述容许上限转速。
3.根据权利要求1或2的混合动力车辆,其特征在于,
所述控制装置被配置为:以外部气温越低所述容许上限转速越小的方式设定所述容许上限转速。
4.根据权利要求1或2的混合动力车辆,其特征在于,
所述控制装置被配置为:以所述容许上限转速在行驶于路面的摩擦系数为规定值以下的低μ路时比在行驶于所述低μ路以外时小的方式设定所述容许上限转速。
5.根据权利要求1至4中任一项的混合动力车辆,其特征在于,
所述控制装置被配置为:在检测出所述主驱动轮和所述副驱动轮的各车轮中的任一车轮的打滑的第一条件、抑制所述主驱动轮和所述副驱动轮的打滑的打滑抑制功能正在工作的第二条件中的任一条件成立时,禁止所述容许上限转速从当前值增加。
6.根据权利要求1至5中任一项的混合动力车辆,其特征在于,
所述控制装置被配置为:从零件保护用的上限转速减去裕度来设定所述容许上限转速,所述零件保护用的上限转速是作为基于所述发动机的性能的所述发动机的第一上限转速、基于所述第一马达的性能的所述发动机的第二上限转速、基于所述差动装置的性能的所述发动机的第三上限转速中的任一个而得到的,
并且,所述控制装置被配置为:在所述主侧分配率小时,与在所述主侧分配率大时相比,使所述裕度变小,由此增大所述容许上限转速。
7.根据权利要求1至6中任一项的混合动力车辆,其特征在于,
还具备变速器,所述变速器在连接于所述差动装置的输入轴与所述驱动轴之间,伴有变速挡的变更从而传递动力,
其中,所述第二马达连接于所述输入轴或所述驱动轴,
并且,所述控制装置被配置为基于所述主侧分配率和所述变速器的输入轴的转速来设定所述容许上限转速。
8.一种混合动力车辆的控制方法,该混合动力车辆具备:
发动机;
第一马达;
差动装置,该差动装置的三个旋转元件连接于驱动轴、所述发动机以及所述第一马达;
第二马达,被配置为向所述驱动轴输出驱动力;以及
驱动力分配装置,被配置为:将驱动力从所述驱动轴传递至主驱动轮和副驱动轮,并且调节主侧分配率,所述主侧分配率是从所述驱动轴传递至所述主驱动轮的驱动力相对于从所述驱动轴传递至所述主驱动轮和所述副驱动轮的总驱动力的比例,所述控制方法的特征在于,包括:
以所述混合动力车辆在所述发动机在控制用的容许上限转速以下的范围内旋转的状态下行驶的方式控制所述发动机、所述第一马达以及所述第二马达;以及,
以所述容许上限转速在所述主侧分配率小时比在所述主侧分配率大时大的方式设定所述容许上限转速。
CN202010893652.8A 2019-09-02 2020-08-31 混合动力车辆和混合动力车辆的控制方法 Pending CN112519752A (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2019-159530 2019-09-02
JP2019159530A JP7167884B2 (ja) 2019-09-02 2019-09-02 ハイブリッド車両

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN112519752A true CN112519752A (zh) 2021-03-19

Family

ID=74565275

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202010893652.8A Pending CN112519752A (zh) 2019-09-02 2020-08-31 混合动力车辆和混合动力车辆的控制方法

Country Status (4)

Country Link
US (1) US11458952B2 (zh)
JP (1) JP7167884B2 (zh)
CN (1) CN112519752A (zh)
DE (1) DE102020122700A1 (zh)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP7230730B2 (ja) * 2019-08-02 2023-03-01 トヨタ自動車株式会社 ハイブリッド車両の制御装置
JP7363848B2 (ja) * 2021-03-30 2023-10-18 株式会社アイシン 車両用駆動装置

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20040163860A1 (en) * 2002-12-20 2004-08-26 Hitachi, Ltd. Hybrid car and control apparatus therefor, and hybrid four-wheel-drive car and control apparatus therefor
JP2005178689A (ja) * 2003-12-22 2005-07-07 Nissan Motor Co Ltd 制動制御装置
JP2008265600A (ja) * 2007-04-23 2008-11-06 Toyota Motor Corp 車両およびその制御方法
US20100078238A1 (en) * 2006-12-04 2010-04-01 Hidehiro Oba Power output apparatus, hybrid vehicle equipped with power output apparatus, and control method of power output apparatus
JP2010188937A (ja) * 2009-02-19 2010-09-02 Toyota Motor Corp ハイブリッド車両
CN106494390A (zh) * 2015-09-04 2017-03-15 丰田自动车株式会社 混合动力车辆
KR20190068961A (ko) * 2017-12-11 2019-06-19 현대자동차주식회사 토크 벡터링 장치

Family Cites Families (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4840135B2 (ja) * 2006-12-30 2011-12-21 トヨタ自動車株式会社 車両用駆動装置の制御装置
JP4228085B2 (ja) * 2007-02-07 2009-02-25 トヨタ自動車株式会社 車両およびその制御方法、動力出力装置およびその制御方法、ならびに駆動装置およびその制御方法
JP4265673B2 (ja) 2007-03-30 2009-05-20 トヨタ自動車株式会社 動力出力装置およびその制御方法並びに車両
JP2011218871A (ja) 2010-04-05 2011-11-04 Toyota Motor Corp スタンバイ四輪駆動車
JP5585656B2 (ja) * 2010-08-27 2014-09-10 トヨタ自動車株式会社 車両用制御装置
JP2013071551A (ja) * 2011-09-27 2013-04-22 Aisin Seiki Co Ltd ハイブリッド車両の制御装置
JP2013203116A (ja) * 2012-03-27 2013-10-07 Toyota Motor Corp ハイブリッド車両およびその制御方法
FR3013660B1 (fr) * 2013-11-28 2017-05-26 Renault Sas Procede et systeme de demarrage d'un moteur thermique
JP6288417B2 (ja) * 2013-11-29 2018-03-07 三菱自動車工業株式会社 車両の制御装置
CN108349367B (zh) * 2015-10-27 2021-04-27 密歇根大学董事会 具有动态离合器的混合动力全轮驱动系统
JP7300292B2 (ja) * 2019-03-25 2023-06-29 株式会社Subaru ハイブリッド車両
JP7163884B2 (ja) * 2019-08-08 2022-11-01 トヨタ自動車株式会社 車両
JP7196801B2 (ja) * 2019-09-09 2022-12-27 トヨタ自動車株式会社 電動車両
JP7276208B2 (ja) * 2020-03-11 2023-05-18 トヨタ自動車株式会社 四輪駆動車両

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20040163860A1 (en) * 2002-12-20 2004-08-26 Hitachi, Ltd. Hybrid car and control apparatus therefor, and hybrid four-wheel-drive car and control apparatus therefor
JP2005178689A (ja) * 2003-12-22 2005-07-07 Nissan Motor Co Ltd 制動制御装置
US20100078238A1 (en) * 2006-12-04 2010-04-01 Hidehiro Oba Power output apparatus, hybrid vehicle equipped with power output apparatus, and control method of power output apparatus
JP2008265600A (ja) * 2007-04-23 2008-11-06 Toyota Motor Corp 車両およびその制御方法
JP2010188937A (ja) * 2009-02-19 2010-09-02 Toyota Motor Corp ハイブリッド車両
CN106494390A (zh) * 2015-09-04 2017-03-15 丰田自动车株式会社 混合动力车辆
KR20190068961A (ko) * 2017-12-11 2019-06-19 현대자동차주식회사 토크 벡터링 장치

Also Published As

Publication number Publication date
DE102020122700A1 (de) 2021-03-04
JP2021037812A (ja) 2021-03-11
US11458952B2 (en) 2022-10-04
JP7167884B2 (ja) 2022-11-09
US20210061257A1 (en) 2021-03-04

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US8006790B2 (en) Vehicle and control method thereof, power output apparatus and control method thereof, and driving system and control method thereof
US10099694B2 (en) Motor vehicle
CN112550269B (zh) 电动车辆和电动车辆的控制方法
CN112339743B (zh) 车辆及车辆的控制方法
US11548384B2 (en) Four-wheel-drive vehicle
US20210354682A1 (en) Four-wheel drive vehicle
CN112519752A (zh) 混合动力车辆和混合动力车辆的控制方法
CN113830067B (zh) 四轮驱动车辆
US11400939B2 (en) Four-wheel drive vehicle
US11932137B2 (en) Four-wheel-drive vehicle
US12024062B2 (en) Simultaneous regenerative braking and yaw rate control for a four-wheel-drive vehicle
JP7207246B2 (ja) 車両
US12122241B2 (en) Driving apparatus for vehicle
JP2021031024A (ja) 車両
JP2021031025A (ja) 車両

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

Application publication date: 20210319