混合動力車的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及混合動力車，詳細(xì)而言，涉及如下的混合動力車，具備:發(fā)動機(jī)；第一電動機(jī)，能夠輸入輸出動力；行星齒輪，將3個旋轉(zhuǎn)要素與連結(jié)于車軸的驅(qū)動軸、發(fā)動機(jī)的輸出軸、第一電動機(jī)的旋轉(zhuǎn)軸連接使得在共線圖上按照驅(qū)動軸、輸出軸、旋轉(zhuǎn)軸的順序排列；第二電動機(jī)，能夠向驅(qū)動軸輸入輸出動力；及蓄電池，能夠與第一電動機(jī)及第二電動機(jī)進(jìn)行電力的接收和供給。
【背景技術(shù)】
[0002]以往，作為這種混合動力車，提出了如下的混合動力車，具備:發(fā)動機(jī)；第一旋轉(zhuǎn)電機(jī)；第一行星機(jī)構(gòu)，在車軸、發(fā)動機(jī)的輸出軸、第一旋轉(zhuǎn)電機(jī)的輸出軸上連接有齒圈、行星輪架、太陽輪；第二行星機(jī)構(gòu)，在第二旋轉(zhuǎn)電機(jī)、車軸、第二旋轉(zhuǎn)電機(jī)的輸出軸上連接有齒圈和太陽輪并固定有行星輪架；及蓄電裝置，與第一旋轉(zhuǎn)電機(jī)、第二旋轉(zhuǎn)電機(jī)進(jìn)行電力的接收和供給，在后退行駛時，若蓄電裝置的S0C值達(dá)到充電開始閾值以下，則使發(fā)動機(jī)起動而開始基于第一旋轉(zhuǎn)電機(jī)的強(qiáng)制充電，若S0C值達(dá)到充電結(jié)束閾值以上，則結(jié)束強(qiáng)制充電(例如，參照專利文獻(xiàn)1)。在該混合動力車中，在后退行駛時，在傾斜度為傾斜度閾值以上的情況下，與傾斜度小于傾斜度閾值的情況相比，減小充電開始閾值及充電結(jié)束閾值，由此使發(fā)動機(jī)的起動延遲，使發(fā)動機(jī)的負(fù)載運(yùn)轉(zhuǎn)所引起的車軸上的驅(qū)動力的下降延遲，能夠?qū)崿F(xiàn)目標(biāo)的行駛持續(xù)距離。
[0003]專利文獻(xiàn)
[0004]專利文獻(xiàn)1:日本特開2010-221745號公報

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]發(fā)明要解決的課題
[0006]在這樣的混合動力車中，在一邊使發(fā)動機(jī)進(jìn)行負(fù)載運(yùn)轉(zhuǎn)一邊進(jìn)行后退行駛時，根據(jù)發(fā)動機(jī)的輸出即從發(fā)動機(jī)經(jīng)由第一行星機(jī)構(gòu)作用于車軸的前進(jìn)行駛方向的轉(zhuǎn)矩的大小，存在通過從第二旋轉(zhuǎn)電機(jī)向驅(qū)動軸輸出的后退行駛方向的轉(zhuǎn)矩?zé)o法充分提供驅(qū)動軸所要求的后退行駛方向的要求轉(zhuǎn)矩而行駛性能下降的情況。
[0007]本發(fā)明的混合動力車的主要目的在于抑制一邊使發(fā)動機(jī)進(jìn)行負(fù)載運(yùn)轉(zhuǎn)一邊進(jìn)行后退行駛時的行駛性能的下降。
[0008]用于解決課題的方案
[0009]本發(fā)明的混合動力車為了實現(xiàn)上述的主要目的而采用以下的方案。
[0010]本發(fā)明的混合動力車具備:發(fā)動機(jī)(22);第一電動機(jī)(MG1)，能夠輸入輸出動力；行星齒輪(30)，將3個旋轉(zhuǎn)要素與連結(jié)于車軸的驅(qū)動軸(36)、所述發(fā)動機(jī)(22)的輸出軸
(26)、所述第一電動機(jī)(MG1)的旋轉(zhuǎn)軸連接使得在共線圖上按照所述驅(qū)動軸(36)、所述輸出軸(26)、所述旋轉(zhuǎn)軸的順序排列；第二電動機(jī)(MG2)，能夠向所述驅(qū)動軸(36)輸出動力和從所述驅(qū)動軸(36)輸入動力；及蓄電池(50)，能夠與所述第一電動機(jī)(MG1)及所述第二電動機(jī)(MG2)進(jìn)行電力的接收和供給，所述混合動力車(20)的特征在于，具備控制單元(70、24、40)，在一邊使所述發(fā)動機(jī)(22)進(jìn)行負(fù)載運(yùn)轉(zhuǎn)一邊進(jìn)行后退行駛的預(yù)定狀態(tài)時，所述控制單元以能夠從所述第二電動機(jī)(MG2)向所述驅(qū)動軸(36)輸出所述驅(qū)動軸(36)所要求的后退行駛方向的要求轉(zhuǎn)矩與抵消轉(zhuǎn)矩之和的轉(zhuǎn)矩的方式設(shè)定所述發(fā)動機(jī)(22)的上限輸出，在該上限輸出以下的范圍內(nèi)設(shè)定所述發(fā)動機(jī)(22)的目標(biāo)輸出，并控制所述發(fā)動機(jī)
(22)、所述第一電動機(jī)(MG1)及所述第二電動機(jī)(MG2)，使得從所述發(fā)動機(jī)(22)輸出該目標(biāo)輸出并通過所述要求轉(zhuǎn)矩進(jìn)行行駛，所述抵消轉(zhuǎn)矩用于抵消伴隨所述發(fā)動機(jī)(22)的負(fù)載運(yùn)轉(zhuǎn)而作用于所述驅(qū)動軸(36)的前進(jìn)行駛方向的轉(zhuǎn)矩。
[0011]在本發(fā)明的混合動力車中，在一邊使發(fā)動機(jī)進(jìn)行負(fù)載運(yùn)轉(zhuǎn)一邊后退行駛的預(yù)定狀態(tài)時，使得能夠從第二電動機(jī)向驅(qū)動軸輸出驅(qū)動軸所要求的后退行駛方向的要求轉(zhuǎn)矩與用于抵消伴隨發(fā)動機(jī)的負(fù)載運(yùn)轉(zhuǎn)而作用于驅(qū)動軸的前進(jìn)行駛方向的轉(zhuǎn)矩的抵消轉(zhuǎn)矩之和的轉(zhuǎn)矩的方式設(shè)定發(fā)動機(jī)的上限輸出，在上限輸出以下的范圍內(nèi)設(shè)定發(fā)動機(jī)的目標(biāo)輸出，控制發(fā)動機(jī)、第一電動機(jī)及第二電動機(jī)，使得從發(fā)動機(jī)輸出目標(biāo)輸出并通過要求轉(zhuǎn)矩進(jìn)行行駛。這樣一來，通過控制發(fā)動機(jī)以從發(fā)動機(jī)輸出上限輸出以下的范圍內(nèi)的目標(biāo)輸出，能夠從第二電動機(jī)向驅(qū)動軸輸出要求轉(zhuǎn)矩與抵消轉(zhuǎn)矩之和的轉(zhuǎn)矩，通過要求轉(zhuǎn)矩能夠進(jìn)行后退行駛。其結(jié)果是，能夠抑制在后退行駛時行駛性能下降。尤其是在后退行駛于上坡路時等要求轉(zhuǎn)矩的大小容易增大時，如此控制的意義較大。當(dāng)然通過使發(fā)動機(jī)進(jìn)行負(fù)載運(yùn)轉(zhuǎn)即使用來自發(fā)動機(jī)的輸出而由第一電動機(jī)進(jìn)行發(fā)電，能夠抑制蓄電池的蓄電比例的下降。在此，“上限輸出”、“目標(biāo)輸出”可以指轉(zhuǎn)矩的上限值、目標(biāo)值，也可以指由轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速得到的功率的上限值、目標(biāo)值。
【附圖說明】
[0012]圖1是表示作為本發(fā)明的一實施例的混合動力車20的結(jié)構(gòu)的概略的結(jié)構(gòu)圖。
[0013]圖2是表示由實施例的HVECU70執(zhí)行的預(yù)定狀態(tài)時控制例程的一例的流程圖。
[0014]圖3是表示要求轉(zhuǎn)矩設(shè)定用映射的一例的說明圖。
[0015]圖4是表示預(yù)定狀態(tài)時的行星齒輪30的旋轉(zhuǎn)要素中的轉(zhuǎn)速與轉(zhuǎn)矩的力學(xué)性關(guān)系的共線圖的一例的說明圖。
[0016]圖5是表示發(fā)動機(jī)目標(biāo)運(yùn)轉(zhuǎn)點設(shè)定處理的一例的流程圖。
[0017]圖6是表示驅(qū)動軸36的轉(zhuǎn)速Nr與發(fā)動機(jī)22的上限轉(zhuǎn)速Nemax的關(guān)系的一例的說明圖。
[0018]圖7是表示在預(yù)定狀態(tài)時要求蓄電池50的充電時的要求功率Pr*、蓄電池50的充電要求功率Pch*、發(fā)動機(jī)22的目標(biāo)功率Pe*、實際的行駛功率(實際Pr)、蓄電池50的實際的充放電電力(充電時為實際Pch、放電時為實際Pdi)的關(guān)系的一例的說明圖。
【具體實施方式】
[0019]接下來，使用實施例來說明用于實施本發(fā)明的方式。
[0020]圖1是表示作為本發(fā)明的一實施例的混合動力車20的結(jié)構(gòu)的概略的結(jié)構(gòu)圖。如圖示那樣，實施例的混合動力車20具備:以汽油、輕油等為燃料而輸出動力的發(fā)動機(jī)22 ;對發(fā)動機(jī)22進(jìn)行驅(qū)動控制的發(fā)動機(jī)用電子控制單元(以下，稱為“發(fā)動機(jī)ECU”) 24 ;將連結(jié)有多個小齒輪33的行星輪架34經(jīng)由減震器28而與作為發(fā)動機(jī)22的輸出軸的曲軸26連接，并將齒圈32與經(jīng)由差動齒輪62和齒輪機(jī)構(gòu)60而連結(jié)于驅(qū)動輪63a、63b的驅(qū)動軸36連接的單小齒輪式的行星齒輪30 ;構(gòu)成為例如周知的同步發(fā)電電動機(jī)并將轉(zhuǎn)子與行星齒輪30的太陽輪31連接的電動機(jī)MG1 ;構(gòu)成為例如周知的同步發(fā)電電動機(jī)并將轉(zhuǎn)子經(jīng)由減速齒輪35而與驅(qū)動軸36連接的電動機(jī)MG2 ;用于對電動機(jī)MG1、MG2進(jìn)行驅(qū)動的逆變器41、42 ;通過對逆變器41、42的未圖示的開關(guān)元件進(jìn)行開關(guān)控制而對電動機(jī)MG1、MG2進(jìn)行驅(qū)動控制的電動機(jī)用電子控制單元(以下，稱為“電動機(jī)ECU”)40 ;構(gòu)成為例如鋰離子二次電池并經(jīng)由逆變器41、42而與電動機(jī)MG1、MG2進(jìn)行電力的接收和供給的蓄電池50 ;對蓄電池50進(jìn)行管理的蓄電池用電子控制單元(以下，稱為“蓄電池ECU”)52 ;對車輛整體進(jìn)行控制的混合動力用電子控制單元(以下，稱為“HVECU”)70。
[0021]雖然未圖示，但是發(fā)動機(jī)E⑶24構(gòu)成為以CPU為中心的微處理器，除了 CPU之外，還具備存儲處理程序的R0M、暫時存儲數(shù)據(jù)的RAM、輸入輸出端口、通信端口。為了對發(fā)動機(jī)22進(jìn)行運(yùn)轉(zhuǎn)控制所需的來自各種傳感器的信號經(jīng)由輸入端口向發(fā)動機(jī)ECU24輸入，從發(fā)動機(jī)ECU24經(jīng)由輸出端口輸出用于對發(fā)動機(jī)22進(jìn)行運(yùn)轉(zhuǎn)控制的各種控制信號。發(fā)動機(jī)ECU24基于來自安裝于發(fā)動機(jī)22的曲軸26上的未圖示的曲軸位置傳感器的信號來計算發(fā)動機(jī)22的轉(zhuǎn)速Ne。
[0022]雖然未圖示，但是電動機(jī)E⑶40構(gòu)成為以CPU為中心的微處理器，除了 CPU之外，還具備存儲處理程序的R0M、暫時存儲數(shù)據(jù)的RAM、輸入輸出端口、通信端口。為了對電動機(jī)MG1、MG2進(jìn)行驅(qū)動控制所需的來自各種傳感器的信號、例如來自檢測電動機(jī)MG1、MG2的轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)位置的旋轉(zhuǎn)位置檢測傳感器43、44的電動機(jī)MG1、MG2的轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)位置Θ ml,Θ m2等經(jīng)由輸入端口向電動機(jī)E⑶40輸入，從電動機(jī)E⑶40經(jīng)由輸出端口輸出對逆變器41,42的開關(guān)元件的開關(guān)控制信號等。而且，電動機(jī)E⑶40基于來自旋轉(zhuǎn)位置檢測傳感器43,44的電動機(jī)MG1、MG2的轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)位置Θ ml, Θ m2來計算電動機(jī)MG1、MG2的轉(zhuǎn)速Nml、Nm20
[0023]雖然未圖示，但是蓄電池E⑶52構(gòu)成為以CPU為中心的微處理器，除了 CPU之外，還具備存儲處理程序的R0M、暫時存儲數(shù)據(jù)的RAM、輸入輸出端口、通信端口。為了管理蓄電池50所需的來自各種傳感器的信號、例如來自設(shè)于蓄電池50的端子間的電壓傳感器51a的端子間電壓Vb、來自安裝在與蓄電池50的輸出端子連接的電力線上的電流傳感器51b的充放電電流Ib、來自安裝于蓄電池50的溫度傳感器51c的電池溫度Tb等經(jīng)由輸入端口向蓄電池E⑶52輸入。而且，蓄電池E⑶52為了管理蓄電池50，基于由電流傳感器51b檢測出的蓄電池50的充放電電流Ib的累計值而計算此時的能夠從蓄電池50放電的電力的容量相對于全容量的比例即蓄電比例S0C。
[0024]雖然未圖示，但是HVE⑶70構(gòu)成為以CPU為中心的微處理器，除了 CPU之外，還具備存儲處理程序的R0M、暫時存儲數(shù)據(jù)的RAM、輸入輸出端口、通信端口。來自點火開關(guān)80的點火信號、來自檢測換檔桿81的操作位置的檔位傳感器82的檔位SP、來自檢測油門踏板83的踏下量的油門踏板位置傳感器84的油門開度Acc、來自檢測制動踏板85的踏下量的制動踏板位置傳感器86的制動踏板位置BP、來自車速傳感器88的車速V、來自坡度傳感器89的路面坡度Θ rg等經(jīng)由輸入端口向HVE⑶70輸入，從HVE⑶70經(jīng)由輸出端口輸出向顯示信息的顯示器90的顯示控制信號等。而且，HVE⑶70以能夠通信的方式與發(fā)動機(jī)E⑶24、電動機(jī)E⑶40、蓄電池E⑶52連接，與發(fā)動機(jī)E⑶24、電動機(jī)E⑶40、蓄電池E⑶52進(jìn)行各種控制信號、數(shù)據(jù)的接收和供給。另外，在實施例的混合動力車20中，作為換檔桿81的操作位置(由檔位傳感器82檢測的檔位SP)，包括駐車時使用的駐車位置(P檔)、后退行駛用的倒車位置(R檔)、中立的空檔位置(N檔)、前進(jìn)行駛用的行駛位置(D檔)等。
[0025]如此構(gòu)成的實施例的混合動力車20以伴隨著發(fā)動機(jī)22的運(yùn)轉(zhuǎn)而行駛的混合動力行