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混合动力车辆的控制装置

文献发布时间:2023-06-19 10:33:45


混合动力车辆的控制装置

技术领域

本发明涉及一种混合动力车辆的控制装置,该混合动力车辆包括具有增压器的发动机和旋转机。

背景技术

公知一种混合动力车辆的控制装置,该混合动力车辆包括发动机和可以调节发动机的转速的旋转机。其示例为在日本未审查专利申请公开第2008-247205号(JP 2008-247205 A)中描述的车辆。JP 2008-247205 A公开了控制发动机和旋转机,使得发动机的转速处于不高于被判定为不超过其预定上限转速的最大转速的范围内,并且从发动机输出发动机所要求的输出。

发明内容

即使当如在JP 2008-247205 A中描述的技术中那样控制发动机和旋转机时,根据车辆状态,发动机的发动机转速也可能增大到高于最大转速。在这种情况下,可以考虑减小发动机的输出转矩。然而,当发动机包括增压器时,在增压压力高的情况下,发动机的输出转矩增大,发动机的转速可能增大,并且发生由于增压压力的响应延迟所导致的发动机的输出转矩的响应延迟。因此,即使在控制发动机以使发动机的输出转矩减小的情况下,当发动机的转速或旋转机的转速接近其预定的上限转速时,发动机的转速也有可能进入发动机的转速高于最大转速的高旋转状态。当打算使发动机的转速增加较少时,可以考虑抑制增压器的增压,但是当抑制增压器的增压时,可能导致动力性能的下降。

本发明提供了一种用于混合动力车辆的控制装置,其能够防止由于抑制增压器的增压所导致的动力性能的下降,并且可以防止发动机的转速进入其中发动机的转速高于最大转速的高旋转状态。

根据本发明的第一方案,提供(a)一种混合动力车辆的控制装置,所述混合动力车辆包括具有增压器的发动机和能够调节所述发动机的转速的旋转机,所述控制装置包括:(b)高旋转抑制单元,其被配置为控制所述发动机和所述旋转机,使得所述发动机的工作点达到目标工作点,所述目标工作点被设定为使得所述发动机的转速处于不超过最大转速的范围内并且从所述发动机输出所述发动机所要求的输出,所述最大转速距所述发动机的预定上限转速具有所述发动机的所述转速的裕量,并且,当所述发动机的所述转速超过所述最大转速时控制所述发动机使得所述发动机的输出转矩减小;(c)状态判定单元,其被配置为判定车辆状态是否为所述发动机的所述转速可能超过所述最大转速的预定车辆状态;以及(d)增压抑制单元,其被配置为:当判定所述车辆状态是所述预定车辆状态时,与判定所述车辆状态不是所述预定车辆状态的情况相比,进一步抑制所述增压器的增压。

第二方案提供了根据第一方案的混合动力车辆的控制装置,其中,所述状态判定单元被配置为:基于所述混合动力车辆是否正行驶在所述发动机的动力传递至的驱动轮可能打滑的路面上来判定所述车辆状态是否为所述预定车辆状态。

第三方案提供了根据第一方案或第二方案的混合动力车辆的控制装置,其中,所述状态判定单元被配置为基于所述旋转机是否受到预定输出限制来判定所述车辆状态是否为所述预定车辆状态。

第四方案提供了根据第三方案的混合动力车辆的控制装置,其中,所述状态判定单元被配置为:当所述旋转机的温度或蓄电装置的温度偏离其预定正常温度区域时,判定所述旋转机受到预定输出限制,所述蓄电装置向所述旋转机发送电力并且从所述旋转机接收电力。

第五方案提供了根据第一至第四方案中任一项的混合动力车辆的控制装置,其中,所述增压抑制单元被配置为:当判定所述车辆状态是所述预定车辆状态时,与当判定所述车辆状态不是所述预定车辆状态时相比,通过将来自所述增压器的增压压力的目标值设定得较低来抑制所述增压器的增压。

第六方案提供了根据第五方案的混合动力车辆的控制装置,其中,所述增压抑制单元被配置为:随着所述车辆状态变得越接近于所述发动机的所述转速超过所述最大转速的可能性高的车辆状态,将所述增压压力的所述目标值设定为越低。

第七方案提供了根据第五或第六方案的混合动力车辆的控制装置,其中,所述增压抑制单元被配置为:当所述发动机中的进气的温度低时,与当所述温度高时相比,将所述增压压力的所述目标值设定得较低。

第八方案提供了根据第一至第四方案中的任一项的混合动力车辆的控制装置,其中,所述增压抑制单元被配置为:当判定所述车辆状态是所述预定车辆状态时,与当判定所述车辆状态不是所述预定车辆状态时相比,通过将用于增大来自所述增压器的增压压力的所述增压压力的变化率设定得较低来抑制所述增压器的增压。

第九方案提供了根据第八方案的混合动力车辆的控制装置,其中,所述增压抑制单元被配置为:随着所述车辆状态变得越接近于所述发动机的所述转速超过所述最大转速的可能性高的车辆状态,将所述增压压力的所述变化率设定为越低。

第十方案提供了根据第八或第九方案的混合动力车辆的控制装置,其中,所述增压抑制单元被配置为:当所述发动机中的进气的温度低时,与当所述温度高时相比,将所述增压压力的所述变化率设定得较低。

根据第一方案,当判定车辆状态是发动机的转速很可能超过最大转速的预定车辆状态时,与判定车辆状态不是预定车辆状态的情况相比,进一步抑制了增压器的增压,由此,能够抑制发动机的输出转矩的增大。即使当发动机的转速超过最大转速时,通过减小发动机的输出转矩的控制,也使发动机的转速不太可能增大。在发动机的转速不太可能超过最大转速的车辆状态下,来自增压器的增压压力可能相对增大,因此变得更容易确保动力性能。因此,能够抑制由于增压器的增压抑制而导致的动力性能的下降,并且可以防止发动机进入发动机的转速超过最大转速的高旋转状态。

根据第二方案,由于当混合动力车辆正行驶在驱动轮可能打滑的路面上时,判定车辆状态是预定车辆状态,因此,在混合动力车辆正行驶在驱动轮可能打滑的路面上的车辆状态下,发动机转速不太可能增大。

根据第三方案,由于当旋转机受到预定输出限制时判定车辆状态是预定车辆状态,因此,在旋转机受到预定输出限制的状态下,发动机的转速不太可能增大。

根据第四方案,由于当旋转机的温度或蓄电装置的温度偏离其预定的正常温度区域时,判定旋转机受到预定输出限制,因此,在旋转机的温度或蓄电装置的温度偏离预定的正常温度区域的车辆状态下,发动机的转速不太可能增大。

根据第五方案,由于当判定所述车辆状态为预定车辆状态时,与当判定所述车辆状态不是所述预定车辆状态时相比,通过将来自所述增压器的增压压力的目标值设定得较低来抑制增压器的增压,因此,能够抑制发动机的输出转矩的增大。

根据第六方案,由于随着发动机的转速将超过最大转速的可能性变高,发动机更可能进入其中发动机的转速可能超过最大转速的高旋转状态,并且,随着车辆状态变得越接近于发动机的转速将超过最大转速的可能性高的车辆状态,增压压力的目标值被设定为越低,因此,能够适当地抑制发动机的输出转矩的增大。

根据第七方案,由于当发动机中的进气温度变低时,发动机的输出转矩更可能增大,并且当发动机中的进气温度低时,与当所述温度高时相比,将增压压力的目标值设定得较低,因此,能够适当地抑制发动机的输出转矩的增大。

根据第八方案,由于当判定车辆状态是预定车辆状态时,与当判定所述车辆状态不是所述预定车辆状态时相比,通过将用于增大来自所述增压器的增压压力的增压压力变化率设定得较低来抑制增压器的增压,因此,能够抑制发动机的输出转矩的增大。

根据第九方案,由于随着发动机的转速将超过最大转速的可能性变高,发动机更可能进入发动机的转速很可能超过最大转速的高旋转状态,并且,随着车辆状态变得越接近于发动机的转速将超过最大转速的可能性很高的车辆状态,增压压力的变化率设定得越低,因此,能够适当地抑制发动机的输出转矩的增大。

根据第十方案,由于当发动机中的进气温度变低时,发动机的输出转矩更可能增大,并且当发动机中的进气温度低时,与当发动机中的进气温度高时相比,增压压力的变化率被设定得较低,能够适当地抑制发动机的输出转矩的增大。

附图说明

下面将参照附图描述本发明的示例性实施例的特征、优点以及技术和工业意义,其中,相同的标号示出相同的元件,并且其中:

图1是示意性地示出应用本发明的车辆的配置的图,并且示出了用于车辆中的各种控制的控制功能和控制系统的主要部分;

图2是示意性地示出发动机的配置的图;

图3是相对地示出差动单元中的旋转元件的转速的图;

图4是示出最佳发动机工作点的示例的图;

图5是示出用于电动机驱动行驶与混合动力行驶之间的切换控制的动力源切换图的示例的图;

图6是示出每个行驶模式下的离合器和制动器的操作状态的表格;

图7是示出发动机转速的可行区域的示例的图;

图8是示出基于驱动轮的打滑可能性而设定的增压压力校正量的示例的图;

图9是示出基于第一旋转机的输出限制的大小而设定的增压压力校正量的示例的图;

图10是示出反映了基于驱动轮的打滑可能性而设定的增压压力校正量的目标增压压力的示例的图;

图11是示出反映了基于第一旋转机的输出限制的大小而设定的增压压力校正量的目标增压压力的示例的图;

图12是示出电子控制单元的控制操作的主要部分,并且示出用于防止由于增压器的增压的抑制所导致的动力性能的下降以及防止发动机转速进入发动机转速超过最大转速的高旋转状态的控制操作的流程图;

图13是示出基于驱动轮的打滑可能性而设定的电动增压器的转速变化率的上限的示例的图;

图14是示出基于第一旋转机的输出限制的大小而设定的电动增压器的转速变化率的上限的示例的图;

图15是示出电子控制单元的控制操作的主要部分、示出用于防止由于抑制增压器的增压所导致的动力性能的下降以及防止发动机转速进入发动机转速超过最大转速的高旋转状态的控制操作的流程图,其示出与图12所示的流程图不同的流程图;

图16是示意性地示出了应用了本发明并且与图1所示的车辆不同的车辆的配置的图;

图17是示出图16所示的机械式有级变速单元的变速操作与其中使用的接合装置的操作的组合之间的关系的操作表;

图18是示出在第一AT档位处的图16所示的车辆中的发动机转速的可行区域的示例的图;

图19是示出在第二AT档位处的图16所示的车辆中的发动机转速的可行区域的示例的图;

图20是示出在第三AT档位处的图16所示的车辆中的发动机转速的可行区域的示例的图;

图21是示出在第四AT档位处的图16所示的车辆中的发动机转速的可行区域的示例的图;

图22是示出当在图16所示的车辆中执行图12或图15的流程图中示出的控制操作时的时序图的示例的图;以及

图23是示意性地示出了应用本发明并且与图1和图16中所示的车辆不同的车辆的配置的图。

具体实施方式

在下文中,将参考附图详细描述本发明的实施例。

图1是示意性地示出应用本发明的车辆10的配置,并且示出了用于车辆10中的各种控制的控制功能和控制系统的主要部分的图。在图1中,车辆10是包括发动机12、第一旋转机MG1、第二旋转机MG2、动力传递装置14、驱动轮16的混合动力车辆。

图2是示意性地示出发动机12的构造的图。在图2中,发动机12是车辆10的行驶动力源,并且是已知的内燃机,例如,包括增压器SC的汽油发动机或柴油发动机,即,具有增压器SC的发动机。增压器SC包括排气涡轮型增压器18和电动增压器19。进气管20设置在发动机12的进气系统中,进气管20连接到进气歧管22,进气歧管22附接到发动机主体12a。排气管24设置在发动机12的排气系统中,并且排气管24连接至排气歧管26,排气歧管26附接至发动机主体12a。

增压器18是已知的排气涡轮增压器,包括设置在进气管20中的压缩机18c和设置在排气管24中的涡轮18t。涡轮18t由排气(即,排气流)可旋转地驱动。压缩机18c连接至涡轮18t,并由涡轮18t可旋转地驱动,以压缩被吸入发动机12的空气(即,进气)。

电动增压器19包括:设置在压缩机18c上游的进气管20中的电动压缩机19c;以及连接至电动压缩机19c,并电动地进行增压的电动机19m。电动压缩机19c由电动机19m可旋转地驱动以压缩发动机12中的进气。电动机19m由将在后面描述的电子控制单元100操作以可旋转地驱动电动压缩机19c。例如,电动增压器19被驱动,以使由增压器18进行的增压的响应延迟得以补充。

排气旁路28与排气管24并列设置,排气旁路28使排气通过绕过涡轮18t而相对于涡轮18t从上游流向下游。连续控制通过排气旁路28的排气与通过涡轮18t的排气的比例的废气旁通阀(=WGV)30设置在排气旁路28中。通过使电子控制单元100(后面将描述)操作致动器(未示出)来连续地调节废气旁通阀30的阀开度。随着废气旁通阀30的阀开度的增加,发动机12的排气更可能经由排气旁路28排出。因此,在发动机12的增压状态(其中增压器18的增压操作为有效的)下,随着废气旁通阀30的阀开度增加,来自增压器SC的增压压力Pchg减小。增压压力Pchg是进气压力,并且是进气管20中的压缩机18c下游的气压。增压压力Pchg低的一侧例如是具有在增压器SC的增压操作完全不起作用的发动机12的非增压状态下的进气的压力的一侧,即,具有没有增压器SC的发动机中的进气的压力的一侧。

空气滤清器32设置在进气管20的入口中,并且用于测量发动机12的进气量Qair的空气流量计34设置在空气滤清器32的下游和电动压缩机19c上游的进气管20中。在压缩机18c下游的进气管20中设置有作为换热器的中间冷却器36,其通过进气与外部空气或冷却剂之间的热交换来冷却由增压器SC压缩的进气。在中间冷却器36的下游且在进气歧管22的上游的进气管20中设置有电子节气门38,通过使后面将描述的电子控制单元100操作节气门致动器(未示出)来控制电子节气门38的开闭。检测增压压力Pchg的增压压力传感器40和检测作为进气的温度的进气温度THair的进气温度传感器42设置在中间冷却器36与电子节气门38之间的进气管20中。检测作为电子节气门38的开度的节气门开度θth的节气门开度传感器44设置在电子节气门38的附近(例如,在节气门致动器中)。

在进气管20中并联设置有进气旁路46,其使电动压缩机19c的上游侧和下游侧彼此连通。在进气旁路46中设置有开闭进气旁路46的通路的空气旁通阀(=ABV)48。通过使后述的电子控制单元100操作未图示的致动器,来控制空气旁通阀48的开闭。例如,打开空气旁通阀48,使得在电动增压器19不工作时,电动增压器19不用作通路阻力。

在发动机12中,通过使电子控制单元100(后面将描述)控制包括电子节气门38、燃料喷射装置、点火装置、废气旁通阀30、电动机19m和空气旁通阀48的发动机控制装置50(见图1)来控制作为发动机12的输出转矩的发动机转矩Te。

返回参考图1,第一旋转机MG1和第二旋转机MG2是具有电动机(马达)的功能和电力发电机(发电机)的功能的旋转电机,并且是所谓的电动发电机。第一旋转机MG1和第二旋转机MG2可以用作用于车辆10行驶的动力源。第一旋转机MG1和第二旋转机MG2经由设置在车辆10中的逆变器52连接到设置在车辆10中的电池54。在第一旋转机MG1和第二旋转机MG2中,通过使后面将描述的电子控制单元100控制逆变器52来控制作为第一旋转机MG1的输出转矩的MG1转矩Tg和作为第二旋转机MG2的输出转矩的MG2转矩Tm。例如,在正转的情况下,旋转机的输出转矩在作为加速侧的正转矩为动力转矩,在作为减速侧的负转矩为再生转矩。电池54是向第一旋转机MG1和第二旋转机MG2发送电力和从第一旋转机MG1和第二旋转机MG2接收电力的蓄电装置。第一旋转机MG1和第二旋转机MG2设置在壳体56中,该壳体56是附接于车身的非旋转构件。

动力传递装置14包括壳体56中的变速单元58、差动单元60、从动齿轮62、从动轴64、主减速器66、差动装置68和减速齿轮70。变速单元58和差动单元60与作为变速单元58的输入旋转构件的输入轴72同轴地布置。变速单元58经由输入轴72等连接至发动机12。差动单元60串联连接至变速单元58。从动齿轮62与作为差动单元60的输出旋转构件的驱动齿轮74啮合。从动轴64固定从动齿轮62和主减速器66,以使它们不能相对彼此旋转。主减速器66具有比从动齿轮62小的直径。差动装置68通过差动齿圈68a与主减速器66啮合。减速齿轮70具有比从动齿轮62小的直径并且与从动齿轮62啮合。第二旋转机MG2的平行于输入轴72布置的转子轴76与输入轴72分开地连接至减速齿轮70,并且以可传递动力的方式连接至第二旋转机MG2。动力传递装置14包括连接至差动装置68的车轴78。

具有这种构造的动力传递装置14适合用于前置发动机前轮驱动(FF)型或后置发动机后轮驱动(RR)型的车辆。在动力传递装置14中,从发动机12、第一旋转机MG1和第二旋转机MG2输出的动力被传递至从动齿轮62,并且从从动齿轮62依次经由主减速器66、差动装置68、车轴78等传递至驱动轮16。以这种方式,第二旋转机MG2是以可传递动力的方式连接到驱动轮16的旋转机。在动力传递装置14中,发动机12、变速单元58、差动单元60、以及第一旋转机MG1和第二旋转机MG2被布置在不同的轴上,从而减小了轴长。第二旋转机MG2的减速比可以被设定为较大。当没有特别区分时,动力与转矩或力同义。

变速单元58包括第一行星齿轮机构80、离合器C1和制动器B1。差动单元60包括第二行星齿轮机构82。第一行星齿轮机构80是已知的单小齿轮型行星齿轮装置,其包括第一太阳轮S1、第一小齿轮P1、支撑第一小齿轮P1以使其能够自转和公转的第一行星齿轮架CA1、以及经由第一小齿轮P1与第一太阳轮S1啮合的第一内齿圈R1。第二行星齿轮机构82是已知的单小齿轮型行星齿轮装置,其包括第二太阳轮S2、第二小齿轮P2、支撑第二小齿轮P2以使其能够自转和公转的第二行星齿轮架CA2、以及经由第二小齿轮P2与第二太阳轮S2啮合的第二内齿圈R2。

在第一行星齿轮机构80中,第一行星齿轮架CA1是一体地连接至输入轴72并以可传递动力的方式经由输入轴72连接至发动机12的旋转元件。第一太阳轮S1是经由制动器B1选择性地连接至壳体56的旋转元件。第一内齿圈R1是连接至作为差动单元60的输入旋转构件的第二行星齿轮机构82的第二行星齿轮架CA2的旋转元件,并且用作变速单元58的输出旋转构件。第一行星齿轮架CA1和第一太阳轮S1经由离合器C1选择性地彼此连接。

离合器C1和制动器B1是湿式摩擦接合装置和多片式液压摩擦接合装置,其接合由液压致动器控制。在离合器C1和制动器B1中,基于通过使稍后将描述的电子控制单元100控制设置在车辆10中的液压控制回路84而从车辆10中设置的液压控制回路84输出的调节液压Pc1和Pb1来切换诸如接合状态和释放状态的操作状态。

在离合器C1和制动器B1二者均被释放的状态下,允许第一行星齿轮机构80的差动运动。因此,在该状态下,由于在第一太阳轮S1中未获得发动机转矩Te的反作用转矩,因此变速单元58处于无法进行机械动力传递的中间状态(即,空档状态)。在离合器C1被接合并且制动器B1被释放的状态下,第一行星齿轮机构80的旋转元件一体地旋转。因此,在该状态下,发动机12的旋转以恒定的速度从第一内齿圈R1传递至第二行星齿轮架CA2。另一方面,在离合器C1被释放并且制动器B1被接合的状态下,禁止第一行星齿轮机构80的第一太阳轮S1的旋转,并且第一内齿圈R1的旋转增加到高于第一行星齿轮架CA1的旋转。因此,在该状态下,发动机12的旋转增加并且从第一内齿圈R1输出。以此方式,变速单元58用作两级有级变速器,该两级有级变速器例如在变速比为“1.0”的处于直接联接状态的低档位与变速比为“0.7”的处于超速状态的高档位之间进行切换。在离合器C1和制动器B1二者都接合的状态下,第一行星齿轮机构80的旋转元件的旋转被禁止。因此,在这种状态下,作为变速单元58的输出旋转构件的第一内齿圈R1的旋转被停止,并且作为差动单元60的输入旋转构件的第二行星齿轮架CA2的旋转被停止。

在第二行星齿轮机构82中,第二行星齿轮架CA2是连接至作为变速单元58的输出旋转构件的第一内齿圈R1并用作差动单元60的输入旋转构件的旋转元件。第二太阳轮S2是一体地连接至第一旋转机MG1的转子轴86并且以可传递动力的方式连接至第一旋转机MG1的旋转元件。第二内齿圈R2是一体地连接至驱动齿轮74并以可传递动力的方式连接至驱动轮16、并且用作差动单元60的输出旋转构件的旋转元件。第二行星齿轮机构82是动力分配机构,其将经由变速单元58输入到第二行星齿轮架CA2的发动机12的动力机械地分配到第一旋转机MG1和驱动齿轮74。即,第二行星齿轮机构82是将发动机12的动力分配并传递至驱动轮16和第一旋转机MG1的差动机构。在第二行星齿轮机构82中,第二行星齿轮架CA2用作输入元件,第二太阳轮S2用作反作用元件,并且第二内齿圈R2用作输出元件。差动单元60与以可传递动力的方式连接至第二行星齿轮机构82的第一旋转机MG1一起构成电动变速机构(例如,电动无级变速器),其中,通过控制第一旋转机MG1的操作状态来控制第二行星齿轮机构82的差动状态。第一旋转机MG1是发动机12的动力传递到的旋转机。由于变速单元58处于超速档,因此抑制了第一旋转机MG1的转矩的增加。控制第一旋转机MG1的操作状态是指执行第一旋转机MG1的操作控制。

图3是示出差动单元60中的旋转元件相对于彼此的转速的列线图。在图3中,三个垂直线Y1、Y2和Y3对应于构成差动单元60的第二行星齿轮机构82的三个旋转元件。垂直线Y1代表作为连接到第一旋转机MG1(参见图中的“MG1”)的第二旋转元件RE2的第二太阳轮S2的转速。垂直线Y2代表作为经由变速单元58连接至发动机12(参见图中的“ENG”)的第一旋转元件RE1的第二齿轮架CA2的转速。垂直线Y3代表作为一体地连接至驱动齿轮74(参见图中的“OUT”)的第三旋转元件RE3的第二内齿圈R2的转速。第二旋转机MG2(参照图中的“MG2”)经由减速齿轮70等连接至与驱动齿轮74啮合的从动齿轮62。设置在车辆10中的机械油泵(参见图中的“MOP”)连接至第二行星齿轮架CA2。该机械油泵通过第二行星齿轮架CA2的旋转而运转,以供应用于离合器C1和制动器B1的接合操作、部件的润滑以及部件的冷却的油。当第二行星齿轮架CA2的旋转停止时,由设置在车辆10中的电动油泵(未示出)供给油。垂直线Y1、Y2和Y3之间的间隙是根据第二行星齿轮机构82的传动比ρ(=太阳轮的齿数/内齿圈的齿数)而确定的。在列线图中的垂直轴之间的关系中,当太阳轮与行星齿轮架之间的间隙对应于“1”时,行星齿轮架与内齿圈之间的间隙对应于传动比ρ。

图3中的实线Lef表示混合动力行驶(=HV行驶)模式中的前进行驶时的旋转元件的相对速度的示例,在该混合动力行驶模式中,可以至少使用发动机12作为动力源进行混合动力行驶。图3中的实线Ler表示在HV行驶模式下进行后退行驶时旋转元件的相对速度的示例。在HV行驶模式下,例如,在第二行星齿轮机构82中,当作为第一旋转机MG1相对于作为经由变速单元58输入到第二行星齿轮架CA2的正转矩的发动机转矩Te的反作用转矩和负转矩的MG1转矩Tg被输入到第二太阳轮S2时,在第二内齿圈R2中出现作为正转矩的发动机直接传递转矩Td。例如,在离合器C1被接合、制动器B1被释放并且变速单元58处于变速比为“1.0”的直接联接状态的状态下,当作为相对于输入到第二行星齿轮架CA2的是正转矩的发动机转矩Te的反作用转矩的MG1转矩Tg(=-ρ/(1+ρ)×Te)被输入到第二太阳轮S2时,发动机直接传递转矩Td(=Te/(1+ρ)=-(1/ρ)×Tg)出现在第二内齿圈R2中。传递至从动齿轮62的发动机直接传递转矩Td和MG2转矩Tm的组合转矩可以根据要求驱动力作为车辆10的驱动转矩被传递至驱动轮16。当在正转时产生负转矩时,第一旋转机MG1用作电力发电机。第一旋转机MG1的发电电力Wg对电池54进行充电或在第二旋转机MG2中消耗。第二旋转机MG2使用发电电力Wg的全部或一部分或除了使用发电电力Wg之外,还使用来自电池54的电力来输出MG2转矩Tm。前进行驶时的MG2转矩Tm是作为正转时的正转矩的动力转矩,而后退行驶时的MG2转矩Tm是作为反转时的负转矩的动力转矩。

差动单元60可以作为电动无级变速器运转。例如,在HV行驶模式下,当第一旋转机MG1的转速(即,第二太阳轮S2的转速)相对于作为通过控制第一旋转机MG1的操作状态而受限于驱动轮16的旋转的驱动齿轮74的转速的输出转速No增大或减小时,第二行星齿轮架CA2的转速增大或减小。由于第二行星齿轮架CA2经由变速单元58连接至发动机12,因此,作为发动机12的转速的发动机转速Ne随着第二行星齿轮架CA2的转速的增大或减小而增大或减小。因此,在HV行驶中,可以进行控制以将发动机工作点OPeng设定为有效的工作点。该混合动力型被称为机械分配型或分配型。第一旋转机MG1是能够控制发动机转速Ne的旋转机,即,能够调节发动机转速Ne的旋转机。工作点是由转速和转矩表示的工作点,发动机工作点OPeng是由发动机转速Ne和发动机转矩Te表示的发动机12的工作点。

图3中的虚线Lm1代表在单电动机驱动EV模式下前进行驶时旋转元件的相对速度的示例,在单电动机驱动EV模式中,在电动机驱动(=EV行驶)模式下能够进行仅使用第二旋转机MG2作为动力源的电动机驱动行驶。图3中的虚线Lm2代表在双电动机驱动EV模式下前进行驶时旋转元件的相对速度的示例,在双电动机驱动EV模式下,在EV行驶模式下能够进行使用第一旋转机MG1和第二旋转机MG2两者作为动力源的电动机驱动行驶。EV行驶模式是在发动机12的运转停止的状态下,能够进行使用第一旋转机MG1和第二旋转机MG2中的至少一个作为动力源的电动机驱动行驶的行驶模式。

在单电动机驱动EV模式下,当离合器C1和制动器B1均被释放并且变速单元58进入空档状态时,差动单元60也进入空档状态。在这种状态下,MG2转矩Tm可以作为车辆10的驱动转矩被传递至驱动轮16。在单电动机驱动EV模式下,例如,为了减少第一旋转机MG1中的阻力损失,第一旋转机MG1维持零旋转。例如,即使当执行控制以使第一旋转机MG1维持在零旋转时,差动单元60也处于空档状态,因此,驱动转矩不受影响。

在双电动机驱动EV模式下,当离合器C1和制动器B1二者均被接合并且第一行星齿轮机构80的旋转元件的旋转被禁止时,第二行星齿轮架CA2停止在零旋转。在这种状态下,MG1转矩Tg和MG2转矩Tm可以作为车辆10的驱动转矩被传递至驱动轮16。

返回参考图1,车辆10包括用作控制器的电子控制单元100,该电子控制单元100包括与发动机12、第一旋转机MG1、第二旋转机MG2等的控制相关联的用于车辆10的控制装置。例如,电子控制单元100被配置为包括所谓的微型计算机,该微型计算机包括CPU、RAM、ROM以及输入和输出接口,并且CPU通过在使用RAM的临时存储功能的同时根据预先存储在ROM中的程序执行信号处理来执行车辆10的各种控制。根据需要,电子控制单元100被配置为包括用于发动机控制的计算机、用于旋转机控制的计算机以及用于液压控制的计算机。

基于来自设置在车辆10中的各种传感器(例如,空气流量计34、增压压力传感器40、进气温度传感器42、节气门开度传感器44、发动机转速传感器88、输出转速传感器90、车轮速度传感器91、MG1转速传感器92、MG2转速传感器94、MG1温度传感器95、MG2温度传感器96、加速器开度传感器97和电池传感器98)的检测值的各种信号(例如,进气量Qair、增压压力Pchg、进气温度THair、节气门开度θth、发动机转速Ne、对应于车速V的输出转速No,作为左右驱动轮16和左右从动轮(未示出)的车轮速度Nw的车轮速度Nwdl、Nwdr、Nwsl和Nwsr、作为第一旋转机MG1的转速的MG1转速Ng、作为第二旋转机MG2的转速的MG2转速Nm、作为第一旋转机MG1的温度的MG1温度THg(例如,定子温度)、作为第二旋转机MG2的温度的MG2温度THm(例如,定子温度)、作为指示驾驶员的加速操作的大小的驾驶员的加速器操作量的加速器开度θacc、作为电池54的温度的电池温度THbat、电池充电/放电电流Ibat和电池电压Vbat)被提供到电子控制单元100。电子控制单元100将各种命令信号(例如,用于控制发动机12的发动机控制命令信号Se、用于控制第一旋转机MG1和第二旋转机MG2的旋转机控制命令信号Smg、以及用于控制离合器C1和制动器B1的操作状态的液压控制命令信号Sp)输出到设置在车辆10中的各种装置(例如,发动机控制装置50、逆变器52以及液压控制回路84)。

电子控制单元100例如基于电池充电/放电电流Ibat和电池电压Vbat来计算作为指示电池54的充电状态的值的充电状态(SOC)值SOC[%]。电子控制单元100例如基于电池温度THbat和电池54的充电状态值SOC,计算用于限定作为电池54的功率的电池功率Pbat的可行范围的可充电电力Win和可放电电力Wout。可充电电力和可放电电力Win和Wout包括可充电电力Win和可放电电力Wout,可充电电力Win是用于限定电池54的输入电力的限制的可能的输入电力,可放电电力Wout是用于限定电池54的输出电力的限制的可能的输出电力。例如,在电池温度THbat低于正常区域的低温区域中,随着电池温度THbat的降低,可充电电力Win和可放电电力Wout减小,并且在电池温度THbat高于正常区域的高温区域中,随着电池温度THbat的升高而减小。例如,在充电状态值SOC高的区域中,随着充电状态值SOC的增大,可充电电力Win减小。例如,在充电状态值SOC低的区域中,随着充电状态值SOC的减小,可放电电力Wout减小。

电子控制单元100包括实现车辆10中的各种控制的混合动力控制装置,即混合动力控制单元102。

混合动力控制单元102具有控制发动机12的操作的发动机控制装置(即,发动机控制单元102a)的功能,经由逆变器52控制第一旋转机MG1和第二旋转机MG2的操作的旋转机控制装置(即,旋转机控制单元102b)的功能,以及对变速单元58中的动力传递状态进行切换的动力传递切换装置(即,动力传递切换单元102c)的功能,并且基于这些控制功能,使用发动机12、第一旋转机MG1以及第二旋转机MG2执行混合动力驱动控制等。

混合动力控制单元102例如通过将加速器开度θacc和车速V应用于作为通过实验或设计预先获取并存储的关系(即,预定关系)的驱动力映射图来计算作为车辆10所要求的驱动转矩Tw的要求驱动转矩Twdem。换句话说,要求驱动功率Pwdem是此时的车速V下的要求驱动转矩Twdem。此处,可以使用输出转速No等来代替车速V。作为驱动力映射图,例如,分别设定前进行驶的映射图和后退行驶的映射图。

混合动力控制单元102输出作为用于控制发动机12的命令信号的发动机控制命令信号Se和作为用于控制第一旋转机MG1和第二旋转机MG2的命令信号的旋转机控制命令信号Smg,使得考虑到作为用于电池54等所要求的充电/放电功率的要求充电/放电功率,通过发动机12、第一旋转机MG1和第二旋转机MG2的至少一个动力源来实现要求驱动功率Pwdem。

例如,当车辆在HV行驶模式下行驶时,发动机控制命令信号Se是用于考虑到最佳发动机工作点OPengf等以目标发动机转速Netgt输出目标发动机转矩Tetgt,并且除了要求驱动功率Pwdem之外还考虑到要求充电/放电功率、电池54中的充电/放电效率等来实现要求的发动机功率Pedem的发动机功率Pe的命令值。旋转机控制命令信号Smg是在输出指令时以MG1转速Ng输出MG1转矩Tg作为使发动机转速Ne达到目标发动机转速Netgt的反作用转矩的第一旋转机MG1的发电电力Wg的命令值,并且是在输出命令时以MG2转速Nm输出MG2转矩Tm的第二旋转机MG2的电力消耗Wm的命令值。例如,通过反馈控制来计算HV行驶模式下的MG1转矩Tg,在反馈控制中,第一旋转机MG1运转以使发动机转速Ne达到目标发动机转速Netgt。例如,计算HV行驶模式下的MG2转矩Tm,以使得基于发动机直接传递转矩Td加上与驱动转矩Tw对应的值,从而获得要求驱动转矩Twdem。例如,最佳发动机工作点OPengf是在实现要求发动机功率Pedem时,除仅发动机12的燃料效率之外,还考虑到电池54中的充电/放电效率而被预先判定为车辆10中的总燃料效率最佳的发动机工作点OPeng。目标发动机转速Netgt是发动机转速Ne的目标值(即,发动机12的目标转速),目标发动机转矩Tetgt是发动机转矩Te的目标值。发动机功率Pe是发动机12的输出(即,功率),并且要求发动机功率Pedem是发动机12要求的输出。这样,车辆10是控制作为第一旋转机MG1的反作用转矩的MG1转矩Tg以使发动机转速Ne达到目标发动机转速Netgt的车辆。

图4是示出以发动机转速Ne和发动机转矩Te为变量的二维坐标系上的最佳发动机工作点OPengf的示例的图。在图4中,实线Leng表示一组最佳发动机工作点OPengf。等功率线Lpw1、Lpw2和Lpw3表示要求发动机功率Pedem分别为要求发动机功率Pe1、Pe2和Pe3的示例。点A是当在最佳发动机工作点OPengf上实现要求发动机功率Pe1时的发动机工作点OPengA,而点B是当在最佳发动机工作点OPengf上实现要求发动机功率Pe3时的发动机工作点OPengB。点A和点B也是由目标发动机转速Netgt和目标发动机转矩Tetgt表示的发动机工作点OPeng的目标值,即,作为目标工作点的目标发动机工作点OPengtgt。例如,当目标发动机工作点OPengtgt随着加速器开度θacc的增加而从点A变为点B时,控制发动机工作点OPeng,使其在经过最佳发动机工作点OPengf的路径a上变化。

混合动力控制单元102根据行驶状态选择性地建立EV行驶模式或HV行驶模式作为行驶模式,并使车辆10以相应的行驶模式进行行驶。例如,混合动力控制单元102在要求驱动功率Pwdem小于预定阈值的电动机驱动行驶区域中建立EV行驶模式,并且在要求驱动功率Pwdem等于或大于预定阈值的混合动力行驶区域中建立HV行驶模式。即使当要求驱动功率Pwdem处于电动机驱动行驶区域中时,当电池54的充电状态值SOC小于预定的发动机起动阈值时或当需要进行发动机12的暖机时,混合动力控制单元102也建立HV行驶模式。发动机起动阈值是用于判定充电状态值SOC是否指示需要通过强制起动发动机12对电池54进行充电的预定阈值。

图5是示出用于在电动机驱动行驶和混合动力行驶之间切换控制的动力源切换映射图的示例的图。在图5中,实线Lswp是电动机驱动行驶区域与混合动力行驶区域之间的边界线,在该边界线处进行电动机驱动行驶和混合动力行驶之间的切换。在电动机驱动行驶区域中预先定义车速V相对较低、要求驱动转矩Twdem相对较小、要求驱动功率Pwdem相对较小的区域。在混合动力行驶区域中,预先定义了车速V相对较高、要求驱动转矩Twdem相对较大、要求驱动功率Pwdem较大的区域。当电池54的充电状态值SOC小于发动机起动阈值时,或者当需要对发动机12进行暖机时,图5中的电动机驱动行驶区域可以被改变为混合动力行驶区域。

当EV行驶模式被建立并且仅通过第二旋转机MG2可以实现要求驱动功率Pwdem时,混合动力控制单元102建立单电动机驱动EV模式。另一方面,当EV行驶模式被建立并且仅通过第二旋转机MG2不能实现要求驱动功率Pwdem时,混合动力控制单元102建立双电动机驱动EV模式。尽管仅通过第二旋转机MG2可以实现要求驱动功率Pwdem,但是当使用第一旋转机MG1和第二旋转机MG2两者时比仅使用第二旋转机MG2效率更高时,混合动力控制单元102可以建立双电动机驱动EV模式。

混合动力控制单元102基于建立的行驶模式来控制离合器C1和制动器B1的接合。混合动力控制单元102将用于接合和/或释放离合器C1和制动器B1的液压控制命令信号Sp输出至液压控制回路84,使得能够在建立的行驶模式下传递用于行驶的动力。

图6是示出在各个行驶模式下的离合器C1和制动器B1的操作状态的表。在图6中,标记O表示离合器C1和制动器B1的接合,空白表示释放,并且标记Δ表示在与用于将处于旋转停止状态的发动机12切换至共转状态的发动机制动器一起使用时将其中之一接合。“G”表示第一旋转机MG1主要用作发电机,并且“M”表示第一旋转机MG1和第二旋转机MG2在驱动时主要用作电动机并且在再生时主要用作发电机。车辆10可以选择性地实现EV行驶模式和HV行驶模式作为行驶模式。EV行驶模式具有两种模式,包括单电动机驱动EV模式和双电动机驱动EV模式。

在离合器C1和制动器B1二者均被释放的状态下,实现单电动机驱动EV模式。在单电动机驱动EV模式下,离合器C1和制动器B1被释放,并且变速单元58进入空档状态。当变速单元58处于空档状态时,差动单元60进入空档状态,在该空档状态中,MG1转矩Tg的反作用转矩不被连接到第一内齿圈R1的第二行星齿轮架CA2获得。在该状态下,混合动力控制单元102使第二旋转机MG2输出用于行驶的MG2转矩Tm(参见图3中的虚线Lm1)。在单电动机驱动EV模式下,可以通过使第二旋转机MG2相对于前进行驶时的旋转方向反向地旋转来执行后退行驶。

在单电动机驱动EV模式下,由于第一内齿圈R1与第二行星齿轮架CA2共同旋转,而变速单元58处于空档状态,因此发动机12不共同旋转,而是停止在零旋转。因此,当在单电动机驱动EV模式下的行驶期间,在第二旋转机MG2中进行再生控制时,能够得到大的再生量。当电池54充满电并且在单电动机驱动EV模式下的行驶期间未获取再生能量时,可以想到将发动机制动器一起使用。当一起使用发动机制动器时,制动器B1或离合器C1被接合(参见图6中的“与发动机制动器组合使用”)。当制动器B1或离合器C1被接合时,发动机12共同旋转并且发动机制动器工作。

在离合器C1和制动器B1二者均被接合的状态下实现双电动机驱动EV模式。在双电动机驱动EV模式下,由于离合器C1和制动器B1被接合,所以第一行星齿轮机构80的旋转元件的旋转停止,发动机12以零旋转停止,连接到第一内齿圈R1的第二行星齿轮架CA2的旋转停止。当第二行星齿轮架CA2的旋转停止时,MG1转矩Tg的反作用转矩在第二行星齿轮架CA2中被获得,因此,MG1转矩Tg能够从第二内齿圈R2机械地输出并传递到驱动轮16。在该状态下,混合动力控制单元102使第一旋转机MG1和第二旋转机MG2输出用于行驶的MG1转矩Tg和MG2转矩Tm(见图3中的虚线Lm2)。在双电动机驱动EV模式下,第一旋转机MG1和第二旋转机MG2都可以在前进行驶时反向旋转以后退行驶。

在离合器C1被接合并且制动器B1被释放的状态下,实现HV行驶模式的低状态。在HV行驶模式的低状态下,由于离合器C1被接合,因此第一行星齿轮机构80的旋转元件一体地旋转,并且变速单元58进入直接联接状态。因此,发动机12的旋转以恒定的速度从第一内齿圈R1传递至第二行星齿轮架CA2。在制动器B1被接合并且离合器C1被释放的状态下实现HV行驶模式的高状态。在HV行驶模式的高状态下,由于制动器B1被接合,所以第一太阳轮S1的旋转停止,并且变速单元58进入超速状态。因此,发动机12的旋转增加并且从第一内齿圈R1被传递到第二行星齿轮架CA2。在HV行驶模式下,混合动力控制单元102使第一旋转机MG1通过发电输出作为发动机转矩Te的反作用转矩的MG1转矩Tg,并且通过第一旋转机MG1的发电电力Wg使第二旋转机MG2输出MG2转矩Tm(参见图3中的实线Lef)。例如,在HV行驶模式下,在HV行驶模式的低状态下,第二旋转机MG2在前进行驶时也可以反向旋转以进行后退行驶(参见图3中的实线Ler)。在HV行驶模式下,车辆可以基于来自电池54的电力附加地使用MG2转矩Tm而行驶。在HV行驶模式下,例如,当车速V相对较高并且要求驱动转矩Twdem相对较小时,建立HV行驶模式的高状态。

这里,混合动力控制单元102控制发动机12和第一旋转机MG1,使得发动机转速Ne不超过上限发动机转速Nelim并且MG1转速Ng不超过上限MG1转速Nglim。上限发动机转速Nelim例如是使得难以降低发动机12的性能的预定上限转速,其被定义为发动机12的预定额定值。上限MG1转速Nglim例如是使得难以降低第一旋转机MG1的性能的预定上限转速,其被定义为第一旋转机MG1的预定额定值。如从图3所示的列线图可以清楚地理解的那样,由于发动机转速Ne或MG1转速Ng彼此相关联,因此,通过限定发动机转速Ne的可行区域,除了发动机转速Ne之外,还可以使MG1转速Ng不超过上限MG1转速Nglim。

图7是示出以车速V和发动机转速Ne为变量的二维坐标系上的发动机转速Ne的可行区域的示例的图。在图7中,当发动机转速Ne在车速(即输出转速No)的低区域中增大时,在发动机转速Ne超过上限发动机转速Nelim之前,MG1转速Ng超过上限MG1转速Nglim,因此,发动机转速Ne的可行区域是根据上限MG1转速Nglim来限定的。随着车速V的增大,根据上限MG1转速Nglim限定的发动机转速Ne的可行区域扩大到发动机转速Ne的高旋转侧。但是,由于在发动机12中限定了预定上限转速,因此,根据中间车速区域中的上限发动机转速Nelim来限定发动机转速Ne的可行区域。另一方面,当输出转速No在发动机转速Ne的低区域中增大时,作为第二小齿轮P2的自转速度与对应于发动机转速Ne的第二行星齿轮架CA2的转速之间的转速差的绝对值的第二小齿轮P2的相对转速(即第二小齿轮P2的公转转速)增大,因此,发动机转速Ne的可行区域是根据第二小齿轮P2的相对转速的上限转速来限定的。第二小齿轮P2的相对转速的上限转速例如是使其难以降低第二小齿轮P2的性能的预定上限转速。随着发动机转速Ne的增大,根据第二小齿轮P2的相对转速的上限转速限定的发动机转速Ne的可行区域扩大到高车速侧。然而,由于在第二旋转机MG2中限定了预定上限转速,因此,根据高车速区域中的上限MG2转速Nmlim来限定发动机转速Ne的可行区域。上限MG2转速Nmlim例如是使得难以降低第二旋转机MG2的性能的预定上限转速,其被定义为第二旋转机MG2的预定额定值。

如图7所示,当发动机转速Ne不超过发动机转速Ne的可行区域内的上限转速时,发动机转速Ne无法超过上限发动机转速Nelim,并且MG1转速Ng无法超过上限MG1转速Nglim。在本实施例中,为了使发动机转速Ne不超过上限发动机转速Nelim并且为了使MG1转速Ng不超过上限MG1转速Nglim,混合动力控制单元102更适当地执行控制,以使发动机转速Ne处于不大于被设定为比发动机转速Ne的可行区域中的上限转速低裕量α的发动机转速Ne的最大转速Nemax的范围内。裕量α例如是使得发动机转速Ne和MG1转速Ng不超过其预定上限转速的预先确定的发动机转速Ne的裕量。由于发动机12被控制在不大于最大转速Nemax的范围内,因此,第一旋转机MG1被控制在不大于MG1转速Ng的最大转速Ngmax的范围内,最大转速Ngmax被设定为比上限MG1转速Nglim低裕量β。裕量β例如是使得MG1转速Ng不超过上限MG1转速Nglim的预先确定的MG1转速Ng的裕量。

上述目标发动机工作点OPengtgt被设定为用于实现要求发动机功率Pedem的发动机工作点OPeng,并且考虑到发动机转速Ne处于不大于最大转速Nemax的范围而被设定的。混合动力控制单元102用作高旋转抑制装置(即,高旋转抑制单元102d),其控制发动机12和第一旋转机MG1,以使发动机工作点OPeng达到目标发动机工作点OPengtgt,该目标发动机工作点OPengtgt被设定为使得发动机转速Ne处于不大于最大转速Nemax的范围内,该最大转速Nemax相对于发动机12和第一旋转机MG1的预定上限转速具有发动机转速Ne的裕量(=裕量α),并且该目标发动机工作点OPengtgt被设定为使得从发动机12输出要求发动机功率Pedem。发动机12的控制例如是用于输出目标发动机转矩Tetgt的发动机转矩Te的控制。第一旋转机MG1的控制例如是通过用于操作第一旋转机MG1以使发动机转速Ne达到目标发动机转速Netgt的反馈控制而进行的MG1转矩Tg的控制。

发动机转速Ne可以基于车辆状态增加到高于最大转速Nemax。在这种情况下,可以考虑发动机转矩Te的减小。由于发动机12包括增压器SC,因此随着增压压力Pchg的增大,发动机转矩Te可能增大,并且发动机转速Ne也可能增大。即使当发动机12被控制为使得发动机转矩Te减小时,随着发动机转速Ne或MG1转速Ng接近预定上限转速,由于增压压力Pchg的响应延迟,发动机转速Ne也更可能进入高旋转状态。可以想到,为了使发动机转速Ne难以进入高旋转状态,抑制增压器SC的增压,但是在这种情况下存在增压器SC的增压的抑制会导致动力性能的下降的担忧。因此,混合动力控制单元102基于车辆状态是否为发动机转速Ne可能超过最大转速Nemax的车辆状态(即,车辆状态是否为发动机转速Ne将超过最大转速Nemax的可能性很高的车辆状态)来改变增压压力Pchg。

具体地,电子控制单元100进一步包括状态判定装置(即,状态判定单元104),以实现能够抑制由于抑制由增压器SC的增压所导致的动力性能下降、并防止发动机转速Ne进入发动机转速Ne超过最大转速Nemax的高旋转状态的控制功能。

状态判定单元104判定发动机转速Ne是否超过最大转速Nemax。

当状态判定单元104判定发动机转速Ne超过最大转速Nemax时,高旋转抑制单元102d控制发动机12以使发动机转矩Te减小。例如,高旋转抑制单元102d通过执行减小电子节气门38的开度和延迟点火时间中的至少一种转矩降低控制来减小发动机转矩Te。可替代地,高旋转抑制单元102d例如通过执行用于停止向发动机12的燃料供应的燃料切断控制来减小发动机转矩Te。

状态判定单元104判定车辆状态是否为发动机转速Ne可能超过最大转速Nemax的预定车辆状态。

当车辆在驱动轮16可能打滑的道路(即,湿滑道路)上行驶时,由于驱动轮16的空转,输出转速No可能增大,并且发动机转速Ne也可能增大。可替代地,当车辆在驱动轮16可能打滑的道路上行驶时,由于驱动轮16的锁定,输出转速No可能降低,并且MG1转速Ng也可能增大。湿滑道路是驱动轮16可能在其上空转或被锁定的道路,并且其示例包括低μ路、起伏不平的道路和未铺砌道路。

状态判定单元104基于车辆10是否正行驶在驱动轮16可能打滑的道路上,来判定车辆状态是否为预定车辆状态。状态判定单元104例如基于各个驱动轮16的车轮速度Nwdl和Nwdr的平均车轮速度Nwd与各个从动轮的车轮速度Nwsl和Nwsr的平均车轮速度Nws之间的差是否大于用于判定是否发生轮胎侧滑的预定侧滑判定阈值来判定车辆10是否正行驶在驱动轮16可能打滑的道路上。可替代地,可以使用车轮侧滑率(=(Nwd-Nws)/Nwd)、车轮速度Nwdl、Nwdr、Nwsl和Nwsr的变化率、外部空气温度、路面温度、车辆加速度等来判定车辆10是否正行驶在驱动轮16可能打滑的道路上。

换句话说,当第一旋转机MG1受到预定输出限制时,可能无法适当地执行用于使发动机转速Ne达到目标发动机转速Netgt的第一旋转机MG1的控制,并且发动机转速Ne可能会增大。预定输出限制例如是在输出作为发动机转矩Te的反作用转矩的MG1转矩Tg时不能适当地执行第一旋转机MG1的发电或供电的输出限制。无法适当地执行第一旋转机MG1的发电或供电的输出限制的示例包括第一旋转机MG1的温度高或低使得MG1温度THg偏离预定正常温度区域THgra的状态,以及电池54的温度高或低使得电池温度THbat偏离预定正常温度区域THbatra的状态。预定正常温度区域THgra是第一旋转机MG1的正常使用区域,并且是第一旋转机MG1的输出不根据MG1温度THg而降低的第一旋转机MG1的预定温度区域。预定正常温度区域THbatra是电池54的正常使用区域,并且是其中电池54的充电电力Win和放电电力Wout不根据电池温度THbat而减小的电池54的预定温度区域。

状态判定单元104基于第一旋转机MG1是否受到预定输出限制来判定车辆状态是否为预定车辆状态。当MG1温度THg或电池温度THbat偏离其对应的预定正常温度区域时,状态判定单元104判定第一旋转机MG1受到预定输出限制。

混合动力控制单元102用作增压抑制装置,即,增压抑制单元102e,当状态判定单元104判定车辆状态为预定车辆状态时,与状态判定单元104判定车辆状态不是预定车辆状态的情况相比,进一步抑制增压器SC的增压。

当状态判定单元104判定车辆状态是预定车辆状态时,与状态判定单元104判定车辆状态不是预定车辆状态时相比,增压抑制单元102e通过将作为来自增压器SC的增压压力Pchg的目标值的目标增压压力Pchgtgt设定为更低,来抑制增压器SC的增压。增压抑制单元102e向发动机控制装置50输出用于控制废气旁通阀30的阀开度的发动机控制命令信号Se和/或用于控制电动机19m的转速的发动机控制命令信号Se,使得实际增压压力Pchg达到目标增压压力Pchgtgt。

具体地,增压抑制单元102e设置用于输出目标发动机转矩Tgtgt的目标增压压力Pchgtgt。当状态判定单元104判定车辆状态不是预定车辆状态时,增压抑制单元102e不校正所设定的目标增压压力Pchgtgt,即,不校正增压压力Pchg。另一方面,当状态判定单元104判定车辆状态是预定车辆状态时,增压抑制单元102e将所设定的目标增压压力Pchgtgt校正为降低,即执行用于抑制增压压力Pchg的校正。

图8是示出基于驱动轮16的打滑可能性而设定的增压压力校正量Pchgc的示例的图。在图8中,随着驱动轮16的打滑可能性变高,将增压压力校正量Pchgc预先确定为更大的值。当驱动轮16的打滑可能性高时,意味着发动机转速Ne将超过最大转速Nemax的可能性高。由于随着发动机转速Ne将超过最大转速Nemax的可能性变高,发动机转速Ne更容易进入高旋转状态,因此,用于将目标增压压力Pchgtgt校正为降低的增压压力校正量Pchgc变得更大。由于随着进气温度THair变得越低,空气密度越可能增大,并且发动机转矩Te越可能增大,因此,降低侧的增压压力校正量Pchgc变大。例如,随着驱动轮16的车轮速度Nwdl和Nwdr与从动轮的车轮速度Nwsl和Nwsr之间的差增大,驱动轮16的打滑可能性增大。可替代地,随着外部空气温度的降低、路面温度的降低或路面的μ值的降低,驱动轮16的打滑可能性可能会增大。

图9是示出基于第一旋转机MG1的输出限制的大小而设定的增压压力校正量Pchgc的示例的图。在图9中,随着第一旋转机MG1的输出限制的大小变大,增压压力校正量Pchgc被预先确定为更大的值。当第一旋转机MG1的输出限制的大小大时,意味着发动机转速Ne将超过最大转速Nemax的可能性高。如图8所示,随着进气温度THair变低,增压压力校正量Pchgc变得更大。例如,第一旋转机MG1的输出限制的大小随着MG1温度THg在预定正常温度区域THgra以外的上升或下降或电池温度THbat在预定正常温度区域THbatra以外的上升或下降而增大。

当状态判定单元104判定车辆状态是预定车辆状态时,增压抑制单元102e参考图8或图9计算增压压力校正量Pchgc,并且通过从目标增压压力Pchgtgt中减去增压压力校正量Pchgc来将目标增压压力Pchgtgt校正为减小以输出目标发动机转矩Tetgt。

代替计算增压压力校正量Pchgc并校正目标增压压力Pchgtgt,可以设定反映增压压力校正量Pchgc的目标增压压力Pchgtgt。图10是示出基于驱动轮16的打滑可能性而设定的反映了增压压力校正量Pchgc的目标增压压力Pchgtgt的示例的图。图11是示出基于第一旋转机MG1的输出限制的大小而设定的反映了增压压力校正量Pchgc的目标增压压力Pchgtgt的示例的图。在图10和图11中,分别示出了通过从用于输出目标发动机转矩Tetgt的目标增压压力Pchgtgt减去在图8和图9中示出的增压压力校正量Pchgc来校正的目标增压压力Pchgtgt。在图10和11中,可以说是示出了目标增压压力Pchgtgt的上限,并且通过将增压压力Pchg限制为目标增压压力Pchgtgt的上限来抑制增压压力Pchg。

如上所述,随着车辆状态变得更接近发动机转速Ne极有可能超过发动机最大转速Nemax的车辆状态,增压抑制单元102e将目标增压压力Pchgtgt设定为更低。当进气温度THair低时,增压抑制单元102e将目标增压压力Pchgtgt设定为比进气温度THair高时更低。

图12是示出电子控制单元100的控制操作的主要部分、并示出用于防止由于抑制增压器SC的增压所导致的动力性能的下降以及防止发动机转速Ne下降至发动机转速Ne超过最大转速Nemax的高旋转状态的控制操作的流程图。该流程图例如是重复执行的。

在图12中,首先,在与状态判定单元104的功能相对应的步骤(在下面的描述中省略)S10中,基于车辆10是否正行驶在驱动轮16可能打滑的道路上、或基于第一旋转机MG1是否受到预定输出限制来判定车辆状态是否为预定车辆状态。当S10的判定结果为肯定时,在与增压抑制单元102e的功能相对应的S20中,参照图8或图9计算增压压力校正量Pchgc。随后,在与增压抑制单元102e的功能相对应的S30中,使用增压压力校正量Pchgc执行用于减小目标增压压力Pchgtgt的校正。当S10的判定结果为否定时,目标增压压力Pchgtgt不被校正,并且,在与增压抑制单元102e的功能相对应的S40中不执行增压压力Pchg的校正。在S30之后或S40之后的与状态判定单元104的功能相对应的S50中,判定发动机转速Ne是否超过最大转速Nemax。当S50的判定结果为肯定时,在对应于高旋转抑制单元102d的功能的S60中,通过燃料切断控制或转矩降低控制来减小发动机转矩Te。当S50的判定结果为否定时,在对应于高旋转抑制单元102d的功能的S70中,执行控制发动机12和第一旋转机MG1的正常控制,以使发动机工作点OPeng达到目标发动机工作点OPengtgt,该目标发动机工作点OPengtgt被设定为使得发动机转速Ne处于不大于最大转速Nemax的范围中,并且从发动机12输出要求发动机功率Pedem。

根据所述本实施例,当判定车辆状态是发动机转速Ne可能超过最大转速Nemax的预定车辆状态时,与在判定车辆状态不是预定车辆状态的情况相比,进一步抑制了增压器SC的增压,因此能够抑制发动机转矩Te的增大。即使当发动机转速Ne超过最大转速Nemax时,通过控制发动机转矩Te的减小,发动机转速Ne也不太可能增大。在发动机转速Ne不太可能超过最大转速Nemax的车辆状态下,来自增压器SC的增压压力Pchg相对增大,因此变得更容易确保动力性能。因此,可以抑制由于抑制增压器SC的增压所导致的动力性能的下降,并且可以防止发动机转速Ne进入发动机转速Ne超过最大转速Nemax的高旋转状态。

根据所述本实施例,由于当车辆10行驶在驱动轮16可能打滑的道路上时,判定车辆状态为预定车辆状态,因此,在车辆10正行驶在驱动轮16可能打滑的道路上的车辆状态下,发动机转速Ne不太可能增大。

根据本实施例,由于当第一旋转机MG1受到预定输出限制时判定车辆状态是预定车辆状态,因此,在第一旋转机MG1受到预定输出限制的状态下,发动机转速Ne不太可能增大。

根据本实施例,由于当MG1温度THg或电池温度THbat偏离其预定正常温度区域时,判定第一旋转机MG1受到预定输出限制,因此,在MG1温度THg或电池温度THbat偏离其预定正常温度区域的车辆状态下,发动机转速Ne不太可能增大。

根据本实施例,由于通过在判定车辆状态为预定车辆状态时将目标增压压力Pchgtgt设定为比判定车辆状态不是预定车辆状态时低而抑制了增压器SC的增压,因此,能够抑制发动机转矩Te的增大。

根据本实施例,由于随着车辆状态变为更接近发动机转速Ne将超过最大转速Nemax的可能性高的车辆状态而将目标增压压力Pchgtgt设定为更低,因此,能够适当地抑制发动机转矩Te的增大。

根据本实施例,由于进气温度THair低时的目标增压压力Pchgtgt被设定为比进气温度THair高时低,因此能够适当地抑制发动机转矩Te的增大。

下面将描述本发明的另一实施例。在下面的说明中,对于与所述实施例相同的元件将由相同的附图标记进行标注,并将不重复其说明。

在第一实施例中,通过将目标增压压力Pchgtgt设定为更低,来抑制增压器SC的增压。在本实施例中,在状态判定单元104判定车辆状态为预定车辆状态时,增压抑制单元102e通过将用于使来自增压器SC的增压压力Pchg上升的增压压力变化率Rpchg设定为比状态判定单元104判定车辆状态不是预定车辆状态时更低来抑制增压器SC的增压。增压抑制单元102e通过设定电动增压器19的转速变化率Rnsc的上限,即通过限制电动增压器19的转速变化率Rnsc,将增压压力变化率Rpchg设定为更低。增压抑制单元102e向发动机控制装置50输出用于将增压器19控制在所设定的电动增压器19的转速变化率Rnsc的上限的范围内(即,将电动机19m控制在电动机19m的转速变化率的上限的范围以内)的发动机控制命令信号Se。

具体地,当状态判定单元104判定车辆状态不是预定车辆状态时,增压抑制单元102e不设定电动增压器19的转速变化率Rnsc的上限,即,不限制电动增压器19的转速变化率Rnsc。另一方面,当状态判定单元104判定车辆状态是预定车辆状态时,增压抑制单元102e设定电动增压器19的转速变化率Rnsc的上限,并限制电动增压器19的转速变化率Rnsc。

图13是示出基于驱动轮16的打滑可能性而设定的电动增压器19的转速变化率Rnsc的上限的示例的图。在图13中,随着驱动轮16的打滑可能性变高,将电动增压器19的转速变化率Rnsc的上限预先确定为较低的值。即,随着驱动轮16的打滑可能性变高,电动增压器19的转速变化率Rnsc的限制变大。随着进气温度THair变低,将电动增压器19的转速变化率Rnsc的上限设定为更低的值。当将电动增压器19的转速变化率Rnsc的上限设定为更低的值时,意味着增压压力变化率Rpchg被设定为更低。

图14是示出基于第一旋转机MG1的输出限制的大小而设定的电动增压器19的转速变化率Rnsc的上限的示例的图。在图14中,随着第一旋转机MG1的输出限制的大小变大,将电动增压器19的转速变化率Rnsc的上限预先确定为更低的值。即,随着第一旋转机MG1的输出限制的大小变大,电动增压器19的转速变化率Rnsc的限制变大。随着进气温度THair变低,将电动增压器19的转速变化率Rnsc的上限设定为更低的值。

如上所述,随着车辆状态更接近发动机转速Ne将超过最大转速Nemax的可能性高的车辆状态,增压抑制单元102e将增压压力变化率Rpchg设定为更低。当进气温度THair低时,增压抑制单元102e将增压压力变化率Rpchg设定为比进气温度THair高时更低。

图15是示出电子控制单元100的控制操作的主要部分,并且示出用于防止由于抑制增压器SC的增压所导致的动力性能的下降以及防止发动机转速Ne进入发动机转速Ne超过最大转速Nemax的高旋转状态的控制操作的流程图。例如,该流程图是重复执行的。图15所示的流程图与图12所示的流程图不同。

在图15中,首先,在与状态判定单元104的功能相对应的S110中,类似于第一实施例中的图12的流程图中的S10,判定车辆状态是否是预定车辆状态。当S110的判定结果为肯定时,在与增压抑制单元102e的功能相对应的S120中,参照图13或图14计算电动增压器19的转速变化率Rnsc的上限。随后,在与增压抑制单元102e的功能相对应的S130中,限制电动增压器19的转速变化率Rnsc。当S110的判定结果为否定时,在与增压抑制单元102e的功能相对应的S140中,不限制电动增压器19的转速变化率Rnsc。在S130之后或S140之后的与状态判定单元104的功能相对应的S150中,判定发动机转速Ne是否超过最大转速Nemax。当S150的判定结果为肯定时,在与高旋转抑制单元102d的功能相对应的S160中,通过燃料切断控制或转矩降低控制来减小发动机转矩Te。当S150的判定结果为否定时,类似于第一实施例中的图12的流程图中的S70,在与高旋转抑制单元102d的功能相对应的S170中,执行正常控制。

根据以上说明的本实施例,与第一实施例类似,能够抑制由于抑制增压器SC的增压所导致的动力性能的下降,并且能够防止发动机转速Ne进入发动机转速Ne超过最大转速Nemax的高旋转状态。

根据本实施例,由于当判定车辆状态为预定车辆状态时,通过将用于使来自增压器SC的增压压力Pchg上升的增压压力变化率Rpchg设定为比判定车辆状态不是预定车辆状态时更低来抑制增压器SC的增压,能够抑制发动机转矩Te的增大。

根据本实施例,由于随着车辆状态变得更接近发动机转速Ne将超过最大转速Nemax的可能性高的车辆状态而将增压压力变化率Rpchg设定为更低,能够适当地抑制发动机转矩Te的增大。

根据本实施例,由于当进气温度THair低时的增压压力变化率Rpchg被设定为比进气温度THair高时更低,因此,能够适当地抑制发动机转矩Te的增大。

在本实施例中,以图16中示出的与所述第一实施例中描述的车辆10不同的车辆200为例。图16是示意性地示出了应用本发明的车辆200的配置的图。在图16中,车辆200是包括发动机202、第一旋转机MG1、第二旋转机MG2、动力传递装置204、驱动轮206的混合动力车辆。

发动机202、第一旋转机MG1和第二旋转机MG2具有与在第一实施例中所述的发动机12、第一旋转机MG1和第二旋转机MG2相同的构造。通过使后述的电子控制单元240控制包括设置在车辆200中的电子节气门、燃料喷射装置、点火装置和废气旁通阀的发动机控制装置208来控制发动机202的发动机转矩Te。第一旋转机MG1和第二旋转机MG2经由设置在车辆200中的逆变器210连接至作为设置在车辆200中的蓄电装置的电池212。通过使电子控制单元240控制逆变器210来控制第一旋转机MG1和第二旋转机MG2的MG1转矩Tg和MG2转矩Tm。

动力传递装置204包括串联布置在作为附接到车身的非旋转构件的壳体214中共同的轴线上的电动无级变速单元216和机械式有级变速单元218。电动无级变速单元216直接连接至发动机202或经由未示出的减震器等间接地连接至发动机202。机械式有级变速单元218连接到电动无级式变速单元216的输出侧。动力传递装置204包括连接至作为机械式有级变速单元218的输出旋转构件的输出轴220的差动齿轮单元222以及连接至差动齿轮单元222的一对车轴224。在动力传递装置204中,从发动机202或第二旋转机MG2输出的动力被传递至机械式有级变速单元218,并经由差动齿轮单元222等从机械式有级变速单元218传递到驱动轮206。具有这种构造的动力传递装置204适合用于前置发动机后轮驱动(FR)类型的车辆。在下面的描述中,电动无级变速单元216被称为无级变速单元216,机械式有级变速单元218被称为有级变速单元218。无级变速单元216、有级变速单元218等被布置成相对于共同的轴线大致对称,并且在图16中未示出相对于该轴线的下半部。共同的轴线是发动机202的曲轴、连接到曲轴的连接轴226等的轴线。

无级变速单元216包括:作为动力分配机构的差动机构230,其将发动机202的动力机械地分配给第一旋转机MG1;以及中间传递构件228,其为无级变速单元216的输出旋转构件。第一旋转机MG1是发动机202的动力传递至的旋转机。第二旋转机MG2以可传递动力的方式连接至中间传递构件228。由于中间传递构件228经由有级变速单元218连接至驱动轮206,因此,第二旋转机MG2是以可传递动力的方式连接至驱动轮206的旋转机。差动机构230是将发动机202的动力分配并传递至驱动轮206和第一旋转机MG1的差动机构。无级变速单元216是电动无级变速器,其中,通过控制第一旋转机MG1的操作状态来控制差动机构230的差动状态。第一旋转机MG1是可以控制发动机转速Ne(即调节发动机转速Ne)的旋转机。

差动机构230由单小齿轮型行星齿轮装置构成,并且包括太阳轮S0、行星齿轮架CA0和内齿圈R0。发动机202经由连接轴226以可传递动力的方式连接至行星齿轮架CA0,第一旋转机MG1以可传递动力的方式连接至太阳轮S0,第二旋转机MG2以可传递动力的方式连接至内齿圈R0。在差动机构230中,行星齿轮架CA0用作输入元件,太阳轮S0用作反作用元件,并且内齿圈R0用作输出元件。

有级变速单元218是构成中间传递构件228与驱动轮206之间的动力传递路径的至少一部分的有级变速器,即,构成无级变速单元216(与差动机构230同义)与驱动轮206之间的动力传递路径的一部分的机械变速机构。中间传递构件228还用作有级变速单元218的输入旋转构件。例如,有级变速单元218是已知的行星齿轮式自动变速器,其包括多个行星齿轮单元(例如,第一行星齿轮单元232和第二行星齿轮单元234),以及多个接合装置(例如,单向离合器F1、离合器C1、离合器C2、制动器B1和制动器B2)。在下面的描述中,当没有特别区别时,离合器C1、离合器C2、制动器B1和制动器B2被简称为接合装置CB。

每个接合装置CB是液压摩擦接合装置,其由通过液压致动器压紧的多片或单片离合器或制动器、通过液压致动器上紧的带式制动器等构成。通过利用从设置在车辆200中的液压控制回路236中的电磁阀SL1至SL4输出的接合装置CB的接合油压PRcb来改变接合转矩Tcb(即,其转矩容量)来切换各个接合装置CB的接合状态或释放状态等操作状态。

在有级变速单元218中,第一行星齿轮单元232和第二行星齿轮单元234的旋转元件直接部分地彼此连接或间接地经由接合装置CB或单向离合器F1部分地彼此连接,或者连接至中间传递构件228、壳体214或输出轴220。第一行星齿轮单元232的旋转元件是太阳轮S1、行星齿轮架CA1和内齿圈R1,并且第二行星齿轮单元234的旋转元件是太阳轮S2、行星齿轮架CA2和内齿圈R2。

在有级变速单元218中,例如,通过接合多个接合装置中的一个来形成具有不同的变速比γat(=AT输入转速Ni/AT输出转速No)的多个档位中的一个档位。在该实施例中,将形成在有级变速单元218中的档位称为AT档位。AT输入转速Ni是有级变速单元218的输入转速,并且具有与中间传递部件228的转速相同的值,以及与MG2转速Nm相同的值。AT输出转速No是输出轴220的转速(有级变速单元218的输出转速),并且也是复合变速器238的输出转速,该复合变速器238是包括无级变速单元216和有级变速单元218的组合变速器。

例如,在有级变速单元218中,如图17的接合操作表中所示,包括第一AT档位(图中的“1st”)至第四AT档位(图中的“4th”)的四个前进AT档位被形成为多个AT档位。第一AT档位的变速比γat最高,而在更高的AT档位中,变速比γat变得更低。例如,通过离合器C1的接合和制动器B2的接合来形成倒档AT档位(在附图中为“Rev”)。即,例如,在后退行驶时形成第一AT档位。通过收集AT档位与多个接合装置的操作状态之间的关系来获得图17所示的接合操作表。在图17中,“O”表示接合,“△”表示发动机制动时或有级变速单元218的滑行降档时的接合,而空白表示释放。

在有级变速单元218中,切换根据驾驶员对加速器的操作、车速V等而形成的AT档位,即,由将在后面描述的电子控制单元240选择性地形成多个AT档位。例如,在有级变速单元218的变速控制中,执行所谓的离合器到离合器变速,其中,通过切换接合装置CB中的一个来执行变速,即,通过在接合和释放之间切换接合装置CB来执行变速。

车辆200还包括单向离合器F0。单向离合器F0是能够以不可旋转的方式固定行星齿轮架CA0的锁定机构。即,单向离合器F0是能够将与发动机202的曲轴连接并且与行星齿轮架CA0一体旋转的连接轴226固定到壳体214的锁定机构。在单向离合器F0中,能够相对彼此旋转的两个构件中的一个构件一体地连接到连接轴226,另一构件一体地连接到壳体214。单向离合器F0在作为发动机202运转时的旋转方向的正旋转方向上空转,并在与发动机202运转时的旋转方向相反的负旋转方向上自动接合。因此,在单向离合器F0空转时,发动机202相对于壳体214可旋转。另一方面,在单向离合器F0接合时,发动机202相对于壳体214不可旋转。即,通过单向离合器F0的接合将发动机202固定于壳体214。以这种方式,单向离合器F0允许沿行星齿轮架CA0的正旋转方向旋转,该正旋转方向是发动机202运转时的旋转方向,并且禁止沿行星齿轮架CA0的负旋转方向旋转。即,单向离合器F0是能够允许在发动机202的正旋转方向上的旋转并禁止在负旋转方向旋转的锁定机构。

车辆200进一步包括电子控制单元240,该电子控制单元240是包括与发动机202、第一旋转机MG1、第二旋转机MG2等的控制相关联的用于车辆200的控制装置的控制器。电子控制单元240具有与所述第一实施例中的电子控制单元100相同的配置。与提供给电子控制单元100相同的各种信号被提供给电子控制单元240。从电子控制单元240输出与从电子控制单元100输出的各种命令信号相同的命令信号。电子控制单元240具有与电子控制单元100中包括的混合动力控制单元102和状态判定单元104的功能等同的功能。电子控制单元240能够实现与所述第一或第二实施例中的电子控制单元100实现的相同的功能的控制功能,该控制功能能够防止由于增压器的增压的抑制所导致的动力性能的下降,并且能够防止发动机转速Ne超过最大转速Nemax的高旋转状态。

在车辆200中,无级变速单元218串联设置在无级变速单元216的后级侧。因此,当在特定车速V切换有级变速单元218的AT档位时,内齿圈R0的转速(无级变速单元216的输出转速)改变。然后,发动机转速Ne的可行区域基于有级变速单元218中的AT档位之间的差而改变。

图18、图19、图20和图21是示出了以车速V和发动机转速Ne为变量的二维坐标系上的发动机转速Ne的可行区域的示例,并且示出了除第一实施例中的图7所示的实施例之外的实施例的图。图18示出了有级变速单元218被设定为第一AT档位的情况,图19示出了有级变速单元218设定为第二AT档位的情况,图20示出了有级变速单元218被设定为第三AT档位的情况,图21示出了有级变速单元218被设定为第四AT档位的情况。在图18、图19、图20和图21中,用于限定发动机转速Ne的可行区域的基本思想与以上参照图7所描述的相同。由于在特定车速V下将有级变速单元218设定为较高的AT档位,因此,内齿圈R0的转速(即无级变速单元216的输出转速)变低。因此,在发动机转速Ne的低区域中,根据第二小齿轮P2的相对转速的上限所限定的发动机转速Ne的可行区域在更高的AT档位处扩大至更高的车速侧。在第三AT档位或第四AT档位,内齿圈R0的转速降低,因此,不是根据上限MG2转速Nmlim来限定发动机转速Ne的可行区域,而是根据车辆200的最大车速来限定发动机转速Ne的可行区域。当有级变速单元218的AT档位在较高侧并且内齿圈R0的转速降低时,MG1转速Ng可能会增大。因此,在低车速区域中,随着AT档位变高,对根据上限MG1转速Nglim限定的发动机转速Ne的可行区域的高旋转侧的限制增大。

图22是示出当在车辆200中执行第一实施例中的图12的流程图所示的控制操作或第二实施例中的图15的流程图所示的控制操作时的时序图的示例的图。图22是示出由于驱动轮206的打滑而判定车辆在低μ道路上行驶并且减小增压压力Pchg的示例的图。在图22中,时间点t1指示驱动轮206的打滑开始并且因此车轮打滑率(=(Nwd-Nws)/Nwd)开始增大的时间点。当车轮打滑率大于用于判定已经发生轮胎打滑的预定阈值时,就判定车辆正在低μ道路上行驶(参见时间点t2)。通过该判定来抑制增压压力Pchg(参见时间点t3)。当驱动轮16的打滑增大并且因此发动机转速Ne超过最大转速Nemax时,判定将要执行用于减小发动机转矩Te以防止发动机转速Ne进入高旋转状态的高旋转防止控制并且执行燃料切断控制以减小发动机转矩Te(参见时间点t4)。结果,发动机转速Ne减小,并且防止了发动机转速Ne的进一步增大(参见时间点t4之后)。在本实施例中,在执行燃料切断控制的同时,执行用于停止MG2转矩Tm的输出的MG2转矩切断控制。因此,可以进一步防止发动机转速Ne变为高旋转状态。可以执行用于降低MG2转矩Tm的转矩降低控制来代替MG2转矩切断控制。

如上所述,在本实施例中获得了与第一和第二实施例相同的优点。

在本实施例中,以图23中示出的与所述第一实施例中描述的车辆10不同的车辆300为例。图23是示意性地示出应用本发明的车辆300的构造的图。在图23中,车辆300是包括发动机302、电力发电机304、电动机306、动力传递装置308和驱动轮310的串联式混合动力车辆。

发动机302具有与所述第一实施例中的发动机12相同的构造。通过使后面将描述的电子控制单元318控制发动机控制装置312(例如,设置在车辆300中的电子节气门、燃料喷射装置、点火装置和废气旁通阀)来控制发动机302的发动机转矩Te。发动机302没有机械地连接至驱动轮310。

电力发电机304是仅具有电力发电机功能的旋转电机。电力发电机304是机械地连接至发动机302并且发动机302的动力被传递至的旋转机。电力发电机304由发动机302旋转地驱动,以利用发动机302的动力产生电力。电力发电机304是可以控制发动机转速Ne的旋转机(即,可以调节发动机转速Ne的旋转机)。电动机306是具有电动机的功能和电力发电机的功能的旋转电机,被称为电动发电机。电动机306是以可传递动力的方式经由动力传递装置308连接至驱动轮310的旋转机。电力发电机304和电动机306经由设置在车辆300中的逆变器314连接到作为设置在车辆300中的蓄电装置的电池316。在电力发电机304和电动机306中,通过使电子控制单元318控制逆变器314,来控制作为电力发电机304的输出转矩的发电机转矩Tgr和作为电动机306的输出转矩的电动机转矩Tmt。电力发电机304的发电电力Wgr在电池316中充电或在电动机306中消耗。电动机306使用全部或一些发电电力Wgr或除发电电力Wgr之外还使用来自电池316的电力输出电动机转矩Tmt。以这种方式,利用电力发电机304的发电电力Wgr来驱动电动机306。

车辆300进一步包括电子控制单元318,该电子控制单元318是控制器,该控制器包括用于与发动机302、电力发电机304、电动机306等的控制相关的车辆300的控制装置。电子控制单元318具有与所述第一实施例中的电子控制单元100相同的配置。向电子控制单元318提供与提供给电子控制单元100相同的各种信号。从电子控制单元318输出与从电子控制单元100输出的各种命令信号相同的命令信号。电子控制单元318具有与电子控制单元100中包括的混合动力控制单元102、状态判定单元104等的功能等同的功能。电子控制单元318能够实现与所述在第一和第二实施例中描述的电子控制单元100相同的功能的控制功能,该控制功能能够防止由于增压器的增压的抑制所导致的动力性能的下降,并且能够防止发动机转速Ne进入发动机转速Ne超过最大转速Nemax的高旋转状态。

在车辆300中,由于发动机302没有机械地连接至驱动轮310,因此不会出现由于驱动轮16的空转而导致发动机转速Ne增大的现象。另一方面,当电力发电机304受到预定输出限制时,可能无法适当地执行用于使发动机转速Ne达到目标发动机转速Netgt的电力发电机304的控制,并且发动机转速Ne可能会增大。因此,在车辆300中,没有考虑车辆10是否在驱动轮16可能打滑的道路上行驶,而是考虑了电力发电机304是否受到预定输出限制,以便判定车辆状态是否是发动机转速Ne可能超过最大转速Nemax的预定车辆状态。

如上所述,在本实施例中获得与第一和第二实施例相同的优点。

尽管以上已经参考附图详细描述了本发明的实施例,但是本发明可以应用于其他方案。

例如,在第一实施例中,在图12所示的流程图的S40中,没有对增压压力Pchg进行校正,但是例如可以基于进气温度THair来校正增压压力Pchg。

在第二实施例中,在图15所示的流程图中的S140中,没有限制电动增压器19的转速变化率Rnsc,但是例如可以基于进气温度THair来限制电动增压器19的转速变化率Rnsc。

在第二实施例中,通过限制电动增压器19的转速变化率Rnsc来限制增压压力变化率Rpchg,但是例如可以通过限制废气旁通阀30的阀开度的减小来限制增压压力变化率Rpchg。

在第一实施例中,车辆10可以与车辆200一样是不包括变速单元58的车辆,并且,其中发动机12连接至差动单元60的车辆。差动单元60可以是可以通过控制连接到第二行星齿轮机构82的旋转元件的离合器或制动器来限制差动操作的机构。第二行星齿轮机构82可以是双小齿轮型行星齿轮单元。第二行星齿轮机构82可以是通过多个行星齿轮单元之间的连接而包括四个以上旋转元件的差动机构。第二行星齿轮机构82可以是差动齿轮机构,其中第一旋转机MG1和驱动齿轮74分别连接至由发动机12旋转地驱动的小齿轮和与小齿轮啮合的一对锥齿轮。第二行星齿轮机构82可以是具有以下构造的机构,其中两个以上行星齿轮单元中的一些旋转元件彼此连接,并且发动机、旋转机和驱动轮以可传递动力的方式连接至这种行星齿轮机构的旋转元件。

在第三实施例中,单向离合器F0被例示为能够以不可旋转的方式固定行星齿轮架CA0的锁定机构,但是,本发明不限于该方案。该锁定机构可以是选择性地连接连接轴226与壳体214的接合装置,例如,接合离合器、液压摩擦接合装置(例如,离合器或制动器)、干式接合装置、电磁式摩擦接合装置、或磁粉式离合器。可替代地,车辆200不必包括单向离合器F0。

在第三实施例中,有级变速单元218在上面被示例作为构成差动机构230与驱动轮206之间的动力传递路径的一部分的自动变速器,但是本发明不限于该方案。自动变速器可以是诸如同步平行双轴自动变速器,具有两个输入轴的已知双离合器变速器(DCT)作为同步啮合平行双轴自动变速器或已知的带式无级变速器的自动变速器。

在第四实施例中,车辆300的发动机302不机械地联接至驱动轮310,但是,本发明不限于该方案。例如,车辆300可以采用这样的构造,其中,发动机302和驱动轮310经由离合器彼此连接,并且在高速行驶时,例如,可以通过接合离合器而将发动机302的动力机械地传递到驱动轮310。动力传递装置308可以包括自动变速器。

在所述实施例中,增压器SC可以不包括与增压器18分开的电动增压器19,而是可以包括致动器,例如连接至增压器18的压缩机18c并且可以控制压缩机18c的转速的电动机。可替代地,增压器SC可以仅包括增压器18和电动增压器19中的一个增压器。

所述实施例仅是示例性的,并且本发明可以体现在基于本领域技术人员的知识进行了各种变型和改进的各种方案中。

相关技术
  • 用于混合动力车辆的控制装置,具有该控制装置的混合动力车辆,以及用于该混合动力车辆的控制方法
  • 混合动力车辆的控制装置及具有该控制装置的混合动力车辆
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