掌桥专利:专业的专利平台
掌桥专利
首页

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用作行驶的动力源的发动机和以可传递动力的方式连接至驱动轮的旋转机。其示例为在日本专利申请公开第2008-247205号(JP 2008-247205 A)中描述的车辆。JP 2008-247205 A公开了控制发动机使得发动机的转速在不高于最大转速的范围内,该最大转速距发动机的预定上限转速具有裕量。

发明内容

在这样的混合动力车辆中,存在旋转机的转速可能达到预定上限转速的高旋转状态的可能性。另一方面,为了防止旋转机的转速落入这种高旋转状态,可以考虑当旋转机的转速高于距旋转机的预定上限转速具有裕量的最大转速时,减小发动机的输出转矩。然而,当发动机包括增压器时,由于增压压力的响应延迟而发生发动机的输出转矩的响应延迟。因此,即使当控制发动机以使发动机的输出转矩减小时,也存在落入旋转机的转速能够达到预定上限转速的高旋转状态的担忧。

本发明提供了一种混合动力车辆的控制装置,其可以防止由于发动机的输出转矩的减小而导致的动力性能的下降,并且可以防止旋转机的转速落入高旋转状态。

根据本发明的第一方案,提供了(a)一种混合动力车辆的控制装置,其包括具有作为行驶动力源的增压器的发动机和以可传递动力的方式连接至驱动轮的旋转机,该控制装置包括:(b)高旋转防止单元,该高旋转防止单元被配置为当所述旋转机的转速高于最大转速时,减小所述发动机的输出转矩,以使所述旋转机的所述转速不达到预定上限转速,所述最大转速距所述旋转机的所述预定上限转速具有所述旋转机的所述转速的裕量;(c)转速设定单元,其被配置为在来自所述增压器的增压压力高时将所述最大转速设定为比所述增压压力低时低的值。

第二方案提供了一种根据第一方面的混合动力车辆的控制装置,其中,所述转速设定单元被配置为所述增压压力变得越高而将所述最大转速设定为越低的值。

第三方案提供了一种根据第一方案或第二方案的混合动力车辆的控制装置,还包括状态判定单元,该状态判定单元被配置为判定车辆状态是否为预定车辆状态,在所述预定车辆状态中,所述旋转机的所述转速可能达到所述预定上限转速,其中,转速设定单元被配置为:当判定所述车辆状态为所述预定车辆状态时,将所述最大转速设定为比判定所述车辆状态不是所述预定车辆状态时低的值。

第四方案提供了一种根据第三方案的混合动力车辆的控制装置,其中,转速设定单元被配置为仅当判定所述车辆状态为所述预定车辆状态时,执行基于所述增压压力的所述最大转速的设定。

第五方案提供了一种根据第三或第四方面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的行驶道路是否处于所述驱动轮可能空转的路面状态,来判定所述车辆状态是否为所述预定车辆状态。

第六方案提供了一种根据第三至第五方案中任一项所述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:基于将车轮制动转矩施加至所述驱动轮的制动装置的制动操作是否被限制,来判定所述车辆状态是否为所述预定车辆状态。

第七方案提供了一种根据第三至第六方案中任一项所述的混合动力车辆的控制装置,其中,所述转速设定单元被配置为:当所述车辆状态为所述旋转机的所述转速越可能达到所述预定上限转速的车辆状态时,将所述最大转速设定为越低的值。

根据第一方案,当来自增压器的增压压力高时,与增压压力低的情况相比,由于增压压力的响应延迟,旋转机的转速更可能达到预定上限转速,并且最大转速被设定为更低的值。因此,在旋转机的相对低的转速下,发动机的输出转矩减小,旋转机的转速更不可能落入高旋转状态。当增压压力相对低并且旋转机的转速不太可能达到预定上限转速时,最大转速被设定为相对高的值。因此,发动机的输出转矩不会减小到相对高的旋转机的转速,并且可以确保动力性能。结果,可以防止由于发动机的输出转矩的减小所导致的动力性能的降低,并且可以防止旋转机的转速落入高旋转状态。

根据第二方案,由于增压压力变得越高,最大转速被设定为越低的值,所以当增压压力相对高时,旋转机的转速不太可能适当地落入高旋转状态,并且当增压压力相对低时,变得更容易适当地确保动力性能。

根据第三方案,当判定车辆状态是旋转机的转速可能达到预定上限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,最大转速被设定为更低的值。因此,在相对低的旋转机的转速下,发动机的输出转矩减小,旋转机的转速不大可能落入高旋转状态。

根据第四方案,仅当判定车辆状态是预定车辆状态时才执行基于增压压力的最大转速的设定。因此,当旋转机的转速可能达到预定上限转速时,旋转机的转速不太可能适当地落入高旋转状态。当判定车辆状态不是预定车辆状态时,不执行基于增压压力的最大转速的设定。因此,当旋转机的转速不太可能达到预定上限转速时,可以容易地确保动力性能。当不执行基于增压压力的最大转速的设定时,这意味着发动机的输出转矩以与增压压力无关的为恒定值的最大转速作为阈值而降低,可以期望驾驶员不太可能感到不适的效果。

根据第五方案,当混合动力车辆的行驶道路处于其中驱动轮可能空转的路面状态时,判定车辆状态为预定车辆状态,并且因此旋转机的转速不太可能落入高旋转状态。

根据第六方案,当使用能够将车轮制动转矩施加至驱动轮的制动装置的制动操作被限制时,判定车辆状态是预定车辆状态,并且因此旋转机的转速不太可能落入高旋转状态。

根据第七方案,旋转机的转速越可能达到预定上限转速,旋转机的转速越可能落入高旋转状态,并且,当车辆状态变成旋转机的转速越可能达到预定上限转速的车辆状态时,最大转速被设定为越低的值。因此,旋转机的转速不太可能落入高旋转状态。

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结构的图示,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结构的图示;

图3是相对地示出差动单元中的旋转元件的转速的图示;

图4是示出最佳发动机工作点的示例的图示;

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示;

图6是示出各个行驶模式下的离合器和制动器的工作状态的表格;

图7是示出发动机转速的可行区域的示例的图示;

图8是示出基于增压压力而设定的高旋转限制量的示例的图示;

图9是流程图,该流程图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发动机转矩的减小所导致的动力性能的下降以及防止第二旋转机的转速落入高旋转状态的控制操作;

图10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结构的图示;

图11是示出图10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12是示出在第一AT档位处的图10所示的车辆中的发动机转速的可行区域的示例的图示;

图13是示出在第二AT档位处的图10所示的车辆中的发动机转速的可行区域的示例的图示;

图14是示出在第三AT档位处的图10所示的车辆中的发动机转速的可行区域的示例的图示;

图15是示出在第四AT档位处的图10所示的车辆中的发动机转速的可行区域的示例的图示;以及

图16是示意性地示出了应用本发明并且与图1和图10中所示的车辆不同的车辆的结构的图示。

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的结构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示。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的结构的图示。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18的汽油发动机或柴油发动机,即,具有增压器18的发动机。进气管20设置在发动机的进气系统中,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是已知的排气涡轮式增压器,即排气涡轮增压器,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)旋转驱动。压缩机18c连接至涡轮18t,并由涡轮18t旋转驱动,以压缩被吸入发动机12的空气(即进气)。

在排气管24中并列地设置排气旁路28,排气旁路28使排气绕过涡轮机18t并且相对于涡轮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。废气旁通阀30的阀开度越大,发动机12的排气越可能经由排气旁路28排出。因此,在发动机12的增压状态(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18的增压压力Pchg减小。来自增压器18的增压压力Pchg是进气的压力,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18的发动机中的进气的压力的一侧,在发动机12的非增压状态中,增压器18的增压操作根本不工作。

空气滤清器32设置在进气管20的入口中,并且测量发动机12的进气量Qair的空气流量计34设置在空气滤清器32的下游且在压缩机18c的上游的进气管20中。在压缩机18c下游的进气管20中设置有中间冷却器36,其是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18压缩后的进气的热交换器。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。检测来自增压器18的增压压力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中并列设置有用于通过绕过压缩机18c而使空气相对于压缩机18c从下游再循环到上游的空气再循环旁路46。例如,在空气再循环旁路46中设有空气旁通阀(=ABV)48,空气旁通阀48在电子节气门38的突然关闭时被开启以抑制喘振的发生并保护压缩机18c。

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、点火装置和废气旁通阀30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部件。

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、主减速齿轮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和主减速齿轮66,以使它们不能相对彼此旋转。主减速齿轮66具有比从动齿轮62小的直径。差动装置68通过差动内齿圈68a与主减速齿轮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的车桥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依次经由主减速齿轮66、差动装置68、车桥78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、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单元,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单元,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是连接到作为差动单元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。离合器C1和制动器B1由稍后将描述的电子控制单元100控制,从而基于通过使稍后将描述的电子控制单元100控制液压控制电路84而从车辆10中设置的液压控制电路84输出的调节后的液压Pc1和Pb1来切换诸如接合状态和释放状态的工作状态。

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中未取得发动机转矩Te的反作用转矩,因此变速部58处于无法进行机械动力传递的中性状态(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是连接到作为变速单元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,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的工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,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的工作状态是指执行第一旋转机MG1的工作控制。

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图示。在图3中,三条垂直线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表示在混合动力行驶(=HV行驶)模式中前进行驶时旋转元件的相对速度的示例,在该混合动力行驶中,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,当作为相对于发动机转矩Te(其是输入到第二行星齿轮架CA2的正转矩)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是作为正向旋转时的正转矩的动力转矩,后退行驶时的MG2转矩是作为反向旋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工作。例如,在HV行驶模式下,当通过控制第一旋转机MG1的工作状态使得第一旋转机MG1的转速(即第二太阳轮S2的转速)相对于输出转速No增大或减少时,第二行星齿轮架CA2的转速增大或减小,该输出转速No是限制于驱动轮16的旋转的驱动齿轮74的转速。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的转速的增大或减少而增大或减少。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Lml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也落入空档状态。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中的拖曳损失,第一旋转机MG1维持在零旋转。例如,即使当执行用于将第一旋转机MG1维持在零旋转的控制时,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。

返回图1,车辆10包括车轮制动装置87,该车轮制动装置87是向车轮(驱动轮16和未示出的从动轮)施加车轮制动转矩(=制动转矩)的制动装置。车轮制动装置87根据驾驶员的制动操作(例如,制动踏板的操作)将制动器油压(=制动油压)供给至设置在车轮制动器中的轮缸。在车轮制动装置87中,在正常状态下,由制动主缸产生的具有与制动踏板的下压力相对应的大小的制动液压(=主缸油压)作为制动油压被直接供给至轮缸。另一方面,在车轮制动装置87中,将各种类型的控制要求的制动油压与对应于诸如防抱死制动系统(ABS)、牵引力控制(TRC)或车辆稳定性控制(VSC)的控制时的下压力相对应的制动油压分开地供给至轮缸。ABS是一种控制车轮的制动油压以防止车轮锁定,从而确保在由于突然的制动操作而制动时或在湿滑的路面上制动时的车辆10的稳定性的系统。TRC是一种控制驱动轮16的制动油压和驱动力以抑制驱动轮16的打滑并确保基于路面状态的驱动力,从而确保车辆10在容易打滑的路面上起动/加速时或在转弯的同时加速时的车辆10的稳定性的系统。VSC是控制各个车轮的制动油压和驱动力以便减小后轮侧滑或前轮侧滑,从而确保在车辆10的转弯方向上的稳定性的系统。

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THat、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向设置在车辆10中的各种装置(例如,发动机控制装置50、逆变器52、液压控制电路84、以及车轮制动装置87),输出各种命令信号(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、用于控制离合器C1和制动器B1的工作状态的液压控制命令信号Sp、以及用于控制车轮制动转矩的制动控制命令信号Sb。

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。可充电功率和可放电电力Win和Wout包括可充电电力Win和可放电电力Wout,该可充电电力Win是用于限定电池54的输入功率的限制的可能的输入电力,该可放电电力Wout是用于限定电池54的输出功率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,电池温度THbat越低则可充电电力Win和可放电电力Wout越小,而在电池温度THbat高于正常区域的高温区域中,电池温度THbat越高则可充电电力Win和可放电电力Wout越小。例如,在充电状态值SOC高的区域中,充电状态值SOC越大则可充电电力Win越小。例如,在充电状态值SOC低的区域中,充电状态值SOC越低则可放电电力Wout越小。

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acc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,预先确定的关系)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,要求驱动转矩Twdem是此时的车速V下的要求驱动功率Pwdem。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是发动机功率Pe的命令值,其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,还考虑到要求的充电/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。旋转机控制命令信号Smg是在输出命令时以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,从而获得要求的驱动转矩Twdem。例如,最佳发动机工作点OPengf是在实现要求的发动机功率Pedem时,除仅发动机12的燃料效率之外,还考虑到电池54中的充放电效率而被预先确定为车辆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的示例的图示。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分别是要求发动机功率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的增大而从点A变化到点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小于预定的发动机启动阈值时或当需要进行发动机12的预热时,混合动力控制单元102也建立HV行驶模式。发动机启动阈值是用于判定充电状态值SOC是否指示需要通过强制启动发动机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图的示例的图示。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限定车速V相对较低、要求驱动转矩Twdem相对较小、且要求驱动功率Pwdem相对较小的区域。在混合动力行驶区域中,预先限定了车速V相对较高、要求驱动转矩Twdem相对较大、且要求驱动功率Pwdem较大的区域。当电池54的充电状态值SOC小于发动机启动阈值时,或者当需要对发动机12进行预热时,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建立双电动机驱动的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输出至液压控制电路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的工作状态的表。在图6中,标记○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表示在与发动机制动结合使用以将处于停止旋转状态的发动机12切换至共转状态时将其中之一接合。“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落入空档状态。当变速单元58处于空档状态时,差动单元60落入空档状态,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所取得。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与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,能够得到较大的再生量。在单电动机驱动EV模式下的行驶期间当电池54充满电并且未获取再生能量时,可以想到结合使用发动机制动。当结合使用发动机制动时,制动器B1或离合器C1被接合(参见图6中的“结合使用发动机制动”)。当制动器B1或离合器C1被接合时,发动机12共同旋转并且进行发动机制动。

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的反作用转矩被第二行星齿轮架CA2取得,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MG1转矩Tg和MG2转矩Tm用于行驶(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都可以反向旋转以在前进行驶时后退行驶。

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进入超速行驶状态。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,还可以使得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示。在图7中,当发动机转速Ne在车速(即输出转速No)的低区域中增加时,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的升高,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的可行范围。另一方面,当输出转速No在发动机转速Ne的低区域中升高时,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(即第二小齿轮P2的公转转速)之间的转速差的绝对值的第二小齿轮P2的相对转速增大,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的升高,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的可行范围。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处于不大于发动机转速Ne的最大转速Nemax的范围内,该最大转速Nemax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。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α。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。

MG2转速Nm被控制在不大于MG2转速Nm的最大转速Nmmax的范围内,最大转速Nmmax被设定为比上限MG2转速Nmlim低裕量γ,以使得用于在高车速区域中限定可行区域的MG2转速Nm没有适当地超过上限MG2转速Nmlim。例如,裕量γ是预先确定的使得MG2转速Nm不超过上限MG2转速Nmlim的MG2转速Nm的裕量。第二小齿轮P2的相对转速的情况也一样。

根据如图7中的实线所示的发动机12、第二旋转机MG2等的预定上限转速来限定发动机12、第二旋转机MG2等的可行区域。更适当地,例如根据如图7中的虚线所示的发动机12、第二旋转机MG2等的最大转速来限定发动机12、第二旋转机MG2等的可行区域。例如,在图7中用虚线包围的可行区域是这样的区域,其中,相对于图7中实线包围的可行区域,设定了用于限制在预定上限转速附近的或预定上限转速处的高转速区域的使用的高旋转限制区域。

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。

在车辆10中,根据车辆状态,有可能落入MG2转速Nm达到上限MG2转速Nmlim的高旋转状态。另一方面,为了防止MG2转速Nm进入这种高旋转状态,可以想到的是,当MG2转速Nm大于具有相对于上限MG2转速Nmlim的MG2转速Nm的裕量的最大转速Nmmax时,发动机转矩Te减小。由于发动机12包括增压器18,因此,由于增压压力Pchg的响应延迟而发生发动机转矩Te的响应延迟,并且即使当发动机12被控制以使发动机转矩Te减小时,也存在落入MG2转速Nm可能达到上限MG2转速Nmlim的高旋转状态的担忧。可以想到,为了使MG2转速Nm难以进入这样的高转速,将最大转速Nmmax设定为较低的值,但是在此情形下,存在发动机转矩Te的下降提前而导致动力性能下降的担忧。

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)、高旋转防止装置(即高旋转防止单元106)、以及转速设定装置(即,转速设定单元108),以便实现这样的控制功能,其能够抑制由于伴随MG2转速Nm大于最大转速Nmmax的发动机转矩Te的减小所引起的动力性能的下降,并且能够防止MG2转速Nm落入高旋转状态。

状态判定单元104判定MG2转速Nm是否超过最大转速NMmax。

当状态判定单元104判定MG2转速Nm超过最大转速Nmmax时,高旋转防止单元106将用于减小发动机转矩Te的命令输出至混合动力控制单元102,以使MG2转速Nm不达到上限MG2转速Nmlim。例如,混合动力控制单元102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个转矩降低控制来减小发动机转矩Te。可替代地,混合动力控制单元102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。

当状态判定单元104判定MG2转速Nm超过最大转速Nmmax时,高旋转防止单元106可以另外输出用于使用可以将车轮制动转矩施加到驱动轮16的车轮制动装置87执行制动操作的命令,使得MG2转速Nm不达到上限MG2转速Nmlim。使用车轮制动装置87的制动操作是使用车轮制动装置87的高旋转防止控制,并且例如对应于使用TRC、VSC等的控制的制动操作。

当状态判定单元104判定MG2转速Nm超过最大转速Nmmax时,高旋转防止单元106可以另外将用于在动力侧减小MG2转矩Tm以使得MG2转速Nm不达到上限MG2转速Nmlim的命令输出到混合动力控制单元102。混合动力控制单元102例如通过执行用于减小第二旋转机MG2的动力转矩的转矩减小控制来减小动力侧的MG2转矩Tm。替代地,混合动力控制单元102例如通过执行用于产生第二旋转机MG2的再生转矩的再生制动控制来减小动力侧的MG2转矩Tm。可替代地,混合动力控制单元102例如通过执行用于停止MG2转矩Tm的输出的MG2转矩切断控制来减小动力侧的MG2转矩Tm。用于减小动力侧的MG2转矩Tm的控制是利用第二旋转机MG2的高旋转防止控制,并且在驱动轮16空转时特别有用。

当发动机转矩Te随着MG2转速Nm超过最大转速Nmmax而减小时,当来自增压器18的增压压力Pchg高时,比增压压力Pchg低时更可能发生由于增压压力Pchg的响应延迟而引起的发动机转矩Te的响应延迟。因此,与增压压力低时相比,当增压压力Pchg高时,由于增压压力Pchg的响应延迟,MG2转速Nm更可能达到上限MG2转速Nmlim。

当来自增压器18的增压压力Pchg高时,转速设定单元108将第二旋转机MG2的最大转速Nmmax设定为比增压压力Pchg低时低的值。

由于进气温度THair低时的空气密度大于进气温度THair高时的空气密度,因此,发动机转矩Te可能增加,并且第二旋转机MG2可能进入高旋转状态。

当进气温度THair低时,转速设定单元108将第二旋转机MG2的最大转速Nmmax设定为比进气温度THair高时低的值。

图8是示出基于来自增压器18的增压压力Pchg设定的高旋转限制量的示例的图示。高旋转限制量指示用于扩大在车辆状态为正常车辆状态时的高旋转限制区域的扩大程度的限制区域扩大量,即,当车辆状态为预定车辆状态时用于扩大高旋转限制区域的限制区域扩大量。因此,发动机12、第二旋转机MG2等的高旋转限制量越大,发动机12、第二旋转机MG2等的最大转速被设定为越低的值。参照图7,例如,图7所示的虚线指示了由正常高旋转限制区域设定的可行区域,该正常高旋转限制区域是正常车辆状态下的高旋转限制区域,即,正常车辆状态下的最大转速。图7中的点划线指示由从正常高旋转限制区域扩大后的高旋转限制区域设定的可行区域。正常车辆状态例如是其中MG2转速Nm不太可能达到上限MG2转速Nmlim的车辆状态。预定车辆状态例如是其中MG2转速Nm可能达到上限MG2转速Nmlim的车辆状态,即,其中MG2转速Nm可能落入能够达到上限MG2转速Nmlim的高旋转状态的车辆状态。在图8中,增压压力Pchg变得越高,高旋转限制量被预先确定为越大的值。因此,增压压力Pchg变得越高,第二旋转机MG2的最大转速Nmmax被设定为越低的值。当车辆状态为预定车辆状态时,与当车辆状态为正常车辆状态时相比,MG2转速Nm更可能落入高旋转状态。当车辆状态为预定车辆状态时,使用高旋转限制量将最大转速Nmmax设定为比车辆状态为正常车辆状态时低的值。当车辆状态为预定车辆状态时,使用高旋转限制量,并且当车辆状态为正常车辆状态时,高旋转限制量被保持在恒定的高旋转限制区域中。即,当车辆状态为正常车辆状态时,第二旋转机MG2的最大转速Nmmax具有恒定值,而与增压压力Pchg无关。

参照图8,增压压力Pchg变得越高,转速设定单元108将第二旋转机MG2的最大转速Nmmax设定为越低的值。当车辆状态是预定车辆状态时,转速设定单元108将最大转速Nmmax设定为比车辆状态是正常车辆状态时低的值。仅当车辆状态为预定车辆状态时,转速设定单元108基于增压压力Pchg来设定最大转速Nmmax。

状态判定单元104判定车辆状态是否为预定车辆状态。

当驱动轮16在容易打滑的道路上行驶时,即在光滑道路上,由于驱动轮16的空转,输出转速No可能增加,并且MG2转速Nm也可能增加。容易打滑的道路是驱动轮16可能在其上空转的道路,并且其示例包括低μ道路、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的行驶道路是否处于驱动轮16可能空转的路面状态,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Nwd之间的差是否大于用于判定是否发生了轮胎侧滑的预定侧滑判定阈值,来判定车辆10的行驶道路是否处于驱动轮16可能空转的路面状态。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的行驶道路是否处于驱动轮16可能空转的路面状态。

换句话说,当车轮制动装置87的制动工作被限制时,例如,当TRC或VSC的工作被限制时,车轮制动装置87的TRC或VSC的控制响应性降低,驱动轮16可能空转从而增大输出转速No,并且MG2转速Nm可能会增大。车轮制动装置87的制动工作的限制是车轮制动装置87的制动性能的限制,例如,由于TRC或VSC的不适当工作引起的限制或由于其不工作引起的限制。其示例包括在与车轮速度传感器91等的车轮制动装置87的制动工作相关的传感器中发生异常的情况以及通过用于在TRC或VSC的工作与不工作之间进行切换的开关选择不工作的情况。

状态判定单元104基于车轮制动装置87的制动工作是否被限制来判定车辆状态是否为预定车辆状态。当与车轮制动装置87的制动工作相关联的传感器中发生异常时,或者当选择TRC、VSC等的不工作时,状态判定单元104判定车轮制动装置87的制动操作被限制。

换句话说,当第二旋转机MG2受到预定的输出限制时,不能适当地执行使用第二旋转机MG2的高旋转防止控制,并且MG2转速Nm可能会增大。例如,当执行使用第二旋转机MG2的高旋转防止控制时,预定输出限制是无法适当地执行第二旋转机MG2中的发电的输出限制,或者由于为了减小动力侧的MG2转矩Tm,不能在第二旋转机MG2中消耗第一旋转机MG1产生的电力,从而不能适当地执行电池54的充电的输出限制。不能适当地执行第二旋转机MG2中的发电的输出限制的示例包括第二旋转机MG2的温度高或低使得MG2温度THm偏离预定的正常温度区域THmra的状态,以及电池54的温度高或低使得电池温度THbat偏离预定的正常温度区域THbatra的状态。不能适当地执行电池54的充电的输出限制的示例包括电池54的温度高或低使得电池温度THbat偏离预定的正常温度区域THbatra的状态。预定正常温度区域THmra是第二旋转机MG2的正常使用区域,并且是第二旋转机MG2的输出不根据MG2温度THm而降低的第二旋转机MG2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而降低的电池54的预定温度区域。

状态判定单元104基于第二旋转机MG2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MG2温度THm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判定第二旋转机MG2受到预定输出限制。

当状态判定单元104判定车辆状态不是预定车辆状态时,转速设定单元108设定正常高旋转限制区域,即,设定用于正常车辆状态的最大转速(即,第二旋转机MG2的最大转速Nmmax)。例如,当状态判定单元104判定车辆状态是预定车辆状态时,转速设定单元108使用图8所示的高旋转限制量映射图基于增压压力Pchg来计算高旋转限制量(=限制区域扩大量),并且执行正常高旋转限制区域的扩大,即,设定用于预定车辆状态的最大转速(即第二旋转机MG2的最大转速Nmmax),其为低于正常车辆状态的最大转速的值。以这种方式,当状态判定单元104判定车辆状态为预定车辆状态时,转速设定单元108将最大转速Nmmax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低的值。仅当状态判定单元104判定车辆状态为预定车辆状态时,转速设定单元108才基于增压压力Pchg来设定最大转速Nmmax。

驱动轮16越可能空转,MG2转速Nm越可能增大。因此,如图8所示,驱动轮16越可能空转,基于增压压力Pchg的高旋转限制量被预先确定为越大的值。驱动轮16的轮速Nwdl和Nwdr与从动轮的轮速Nwsl和Nwsr之间的差越大,驱动轮16空转的可能性越大。可替代地,随着外部气温的降低、随着路面温度的降低、或随着路面的μ值的降低,驱动轮16空转的可能性可能会增大。当驱动轮16空转的可能性高时,这意味着MG2转速Nm将达到上限MG2转速Nmlim的可能性高。随着MG2转速Nm将达到上限MG2转速Nmlim的可能性增大,MG2转速Nm可能会落入高旋转状态。

车轮制动装置87的制动操作的限制程度越大,即,使用车轮制动装置87的TRC或VSC的控制响应性的降低程度越大,MG2转速Nm可能越大。因此,如图8所示,使用车轮制动装置87的TRC或VSC的控制响应性的降低程度变得越大,基于增压压力Pchg的高旋转限制量被预先确定为越大的值。例如,当TRC、VSC等不工作时,使用车轮制动装置87的TRC或VSC的控制响应性的降低程度最高。当使用车轮制动装置87的TRC或VSC的控制响应性的降低程度高时,意味着MG2转速Nm将达到上限MG2转速Nmlim的可能性高。

第二旋转机MG2的输出限制的程度越大,即,使用第二旋转机MG2的高旋转防止控制的控制响应性的降低程度越大,MG2转速Nm可能会增加。因此,如图8所示,使用第二旋转机MG2的高旋转防止控制的控制响应性的降低程度变得越大,基于增压压力Pchg的高旋转限制量被预先确定为越大的值。例如,随着MG2温度THm在预定正常温度区域THmra之外升高或降低,或者随着电池温度THbat在预定正常温度区域THbatra之外升高或降低,使用第二旋转机MG2的高旋转防止控制的控制响应性的降低程度增大。当使用第二旋转机MG2的高旋转防止控制的控制响应性的降低程度高时,意味着MG2转速Nm会达到上限MG2转速Nmlim的可能性高。

当车辆状态越接近其中MG2转速Nm将达到上限MG2转速Nmlim的可能性高的车辆状态时,转速设定单元108计算越大的高旋转限制量,并将第二旋转机MG2的最大转速Nmmax设定为越低的值。

图9是示出电子控制单元100的控制操作的主要部分、并示出重复执行的用于防止由于发动机转矩Te的减小而导致的动力性能的下降以及防止MG2转速Nm落入高旋转状态的控制操作的流程图。

在图9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的行驶道路是否为处于驱动轮16可能空转的路面状态、基于第二旋转机MG2是否受到预定的输出限制、或者基于车轮制动装置87的制动操作是否受到限制,来判定车辆状态是否为预定车辆状态。当S10的判定结果为否定时,在对应于转速设定单元108的功能的S20中,设定正常高旋转限制区域,即,设定用于正常车辆状态的最大转速Nmmax。另一方面,在S10的判定结果为肯定的情况下,在与转速设定单元108的功能相对应的S30中,使用图8所示的高旋转限制量映射图来计算基于增压压力Pchg的高旋转限制量(=限制区域扩大量)。随后,在与转速设定单元108的功能相对应的S40中,使用计算出的限制区域扩大量来执行正常高旋转限制区域的扩大,即,设定用于预定车辆状态的最大转速Nmmax。在S20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MG2转速Nm是否高于最大转速Nmmax。当S50的判定结果为肯定时,在对应于高旋转防止单元106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。另外,在S60中,可以根据是否要执行高旋转防止控制并且根据需要,通过使用车轮制动装置87的高旋转防止控制施加车轮制动转矩,或者通过使用第二旋转机MG2的高旋转防止控制来减小动力侧上的MG2转矩Tm。当S50的判定结果为否定时,在对应于混合动力控制单元102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处于不超过最大转速Nemax的范围中,并且从发动机12输出要求发动机功率Pedem。

如上所述,根据本实施例,由于当来自增压器18的增压压力Pchg高时,第二旋转机MG2的最大转速Nmmax被设定为比当增压压力Pchg低时更低的值,发动机转矩Te在相对低的MG2转速Nm处减小并且MG2转速Nm不太可能增加。当增压压力Pchg相对低且MG2转速Nm不太可能达到上限MG2转速Nmlim时,最大转速Nmmax被设定为相对高的值。因此,发动机转矩Te不会减小到相对高的MG2转速Nm,并且变得更容易适当地确保动力性能。因此,可以防止由于发动机转矩Te的减小所导致的动力性能的下降,并且可以防止MG2转速Nm落入高旋转状态。

根据本实施例,由于增压压力Pchg变得越高,最大转速Nmmax被设定为越低的值,因此,在增压压力Pchg相对高时,MG2转速Nm不太可能适当地增大,而当增压压力Pchg相对低时,变得更容易适当地确保动力性能。

根据本实施例,由于当判定车辆状态为预定车辆状态时最大转速Nmmax被设定为比当判定车辆状态不是预定车辆状态时低的值,因此,在相对低的MG2转速Nm处发动机转矩Te减小,并且MG2转速Nm不太可能增加。

根据本实施例,仅当判定车辆状态为预定车辆状态时,才设定基于增压压力Pchg的最大转速Nmmax。因此,当MG2转速Nm更可能达到上限MG2转速Nmlim时,MG2转速Nm更不可能适当地增大。当判定车辆状态不是预定车辆状态时,不设定基于增压压力Pchg的最大转速Nmmax。因此,当MG2转速Nm不太可能达到上限MG2转速Nmlim时,变得更容易适当地确保动力性能。当不设定基于增压压力Pchg的最大转速Nmmax时,这意味着以作为与增压压力Pchg无关的恒定值的最大转速Nmmax为阈值而减小发动机转矩Te,以及能够期望获得难以使驾驶员感到不适的效果。

根据该实施例,当车辆10的行驶道路处于驱动轮16可能空转的路面状态时,判定车辆状态为预定车辆状态,因此判定MG2转速Nm不太可能增大。

根据该实施例,当车轮制动装置87的制动操作被限制时,判定车辆状态为预定车辆状态,因此MG2转速Nm不太可能增加。

根据本实施例,当车辆状态更接近MG2转速Nm将达到上限MG2转速Nmlim的可能性变高的车辆状态时,最大转速Nmmax被设定为较低的值,因此,MG2转速Nm不太可能适当增加。

下面将描述本发明的另一实施例。在下面的说明中,与上述实施例共有的元件将由相同的附图标记进行标注,并且,将不重复其说明。

在本实施例中,以图10中示出的与上述第一实施例中描述的车辆10不同的车辆200为例。图10是示意性地示出了应用本发明的车辆200的构造的图示。在图10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上述的发动机12、第一旋转机MG1和第二旋转机MG2相同的构造。发动机202是车辆200的行驶动力源,并且通过使后述的电子控制单元242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242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中公共轴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基本对称,并且在图10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的工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单元构成,并且包括太阳轮SO、行星齿轮架CA0和内齿圈RO。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行星齿轮架CA0。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。中间传递部件228还用作有级变速单元218的输入旋转部件。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,当没有彼此特别区别时,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。各个接合装置CB的诸如接合状态或释放状态的工作状态通过如下操作来切换:利用从设置在车辆200中的液压控制电路236中的电磁阀SL1至SL4输出的调整后的接合装置CB的接合油压PRcb,来改变接合转矩Tcb(即,其转矩容量)。

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(其是有级变速单元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11的接合工作表中所示,包括第一AT档位(图中的“第一”)至第四AT档位(图中的“第四”)的四个前进AT档位被形成作为多个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“倒档”)。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工作状态之间的关系来获得图11所示的接合工作表。在图11中,“○”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242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,能够相对于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,而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允许行星齿轮架CA0的正旋转方向的旋转,该正旋转方向是发动机202运转时的旋转方向,并且禁止行星齿轮架CA0的负旋转方向的旋转。即,单向离合器F0是能够允许发动机202的正旋转方向上的旋转并禁止在负旋转方向上的旋转的锁定机构。

车辆200还包括车轮制动装置240,该车轮制动装置240是将车轮制动转矩施加到车轮(驱动轮206和未示出的从动轮)的制动装置。车轮制动装置240具有与上述第一实施例中的车轮制动装置87相同的构造。

车辆200进一步包括电子控制单元242,该电子控制单元242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242具有与上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242。从电子控制单元242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242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、高旋转防止单元106和转速设定单元108的功能等同的功能。电子控制单元242能够实现与上述第一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发动机转矩Te的减小而导致的动力性能的下降,并且能够防止第二旋转机MG2的高旋转状态。

在车辆200中,有级变速单元218串联设置在无级变速单元216的后级上。因此,当在一定车速V切换有级变速单元218的AT档位时,内齿圈R0的转速(即无级变速单元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12、图13、图14和图15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12示出了有级变速单元218被设定为第一AT档位的情况,图13示出了有级变速单元218设定为第二AT档位的情况,图14示出了将有级变速单元218设定为第三AT档位的情况,图15示出了有级变速单元218被设定为第四AT档位的情况。在图12、图13、图14和图15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。由于在一定车速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)变得更低。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档位在高侧并且内齿圈R0的转速降低时,MG1转速Ng可能会增加。因此,在低车速区域中,随着AT档位变高,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加。

如上所述,在该实施例中获得与第一实施例相同的优点。

在本实施例中,以图16中示出的与上述第一实施例中说明的车辆10不同的车辆300为例。图16是示意性地示出了应用本发明的车辆300的构造的图示。在图16中,车辆300是包括发动机302、旋转机MG、动力传递装置304和驱动轮306的混合动力车辆。

发动机302具有与上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320控制发动机控制装置308(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。

旋转机MG是具有电动机的功能和发电机的功能的旋转电机,被称为电动发电机。旋转机MG是以可传递动力的方式经由动力传递装置304连接至驱动轮306的旋转机。旋转机MG经由设置在车辆300中的逆变器310连接到作为设置在车辆300中的蓄电装置的电池312。通过使电子控制单元320控制逆变器310来控制作为旋转机MG的输出转矩的MG转矩Tmg。

动力传递装置304包括离合器K0和自动变速器314。自动变速器314的输入旋转构件经由离合器K0连接至发动机302,并直接连接至旋转机MG。在动力传递装置304中,发动机302的动力依次经由离合器K0、自动变速器314等传递至驱动轮306,并且旋转机MG的动力经由自动变速器314等传递至驱动轮306。发动机302和旋转机MG是用于车辆300行驶的动力源,其以可传递动力的方式连接至驱动轮306。

离合器K0是液压摩擦接合装置,其连接或断开发动机302和驱动轮306之间的动力传递路径。例如,自动变速器314是类似于上面在第二实施例中描述的有级变速单元218的包括多个行星齿轮单元或多个接合装置的已知行星齿轮式自动变速器。在自动变速器314中,通过使设置在车辆300中并且由后面将描述的电子控制单元320驱动的液压控制电路316控制多个接合装置的接合油压来形成多个档位中的一个档位。

车辆300可以执行电动机驱动行驶,其中,在离合器K0释放且发动机302的工作停止的状态下,使用来自电池312的电力并且仅将旋转机MG用作行驶的动力源。车辆300可以执行混合动力行驶,在混合动力行驶中,发动机302在离合器K0被接合的状态下运转并且至少发动机302用作行驶的动力源。

车辆300包括车轮制动装置318,该车轮制动装置318是将车轮制动转矩施加到车轮(驱动轮306和未示出的从动轮)的制动装置。车轮制动装置318具有与上述第一实施例中的车轮制动装置87相同的构造。

车辆300进一步包括电子控制单元320,该电子控制单元320是控制器,该控制器包括用于与发动机302、旋转机MG等的控制相关的车辆300的控制装置。电子控制单元320具有与上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320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320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320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、高旋转防止单元106和转速设定单元108的功能相同的功能。电子控制单元320能够实现与上述在第一实施例中描述的电子控制单元100所实现的功能相同的控制功能,该控制功能能够防止由于发动机转矩Te的减小所导致的动力性能的下降,并且能够防止第二旋转机MG2的高旋转状态。

如上所述,在该实施例中获得与第一实施例相同的优点。

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,当车辆状态为正常车辆状态时,与增压压力Pchg无关地设定预先确定的恒定最大转速Nmmax,但是本发明不限于此方案。例如,当车辆状态是正常车辆状态时以及当车辆状态是预定车辆状态时,也可以设定基于增压压力Pchg的最大转速Nmmax。在这种情况下,在图9中所示的流程图中的S20中,例如,使用与图8所示的用于预定车辆状态的高旋转限制量映射图相同的用于正常车辆状态的高旋转限制量映射图来计算基于增压压力Pchg的高旋转限制量(=限制区域扩大量),并且,使用计算出的限制区域扩大量将作为预定的默认值的最大转速Nmmax校正为更小的值。例如,与用于预定车辆状态的高旋转限制量映射图相比,在用于正常车辆状态的高旋转限制量映射图中,相同的增压压力Pchg处的高旋转限制量减小。可以将基于增压压力Pchg的最大转速Nmmax设定为恒定值,而不管车辆状态是否为预定车辆状态。在这种情况下,图9所示的流程图中的S10不是必需的,而使用与车辆状态无关的预定的恒定高旋转限制量映射图来计算高旋转限制量,并且在S20至S40中设定最大转速Nmmax。在图8所示的高旋转限制量映射图中,尽管设定了基于作为车辆状态的MG2转速Nm将达到上限MG2转速Nmlim的可能性的高旋转限制量,但是,例如在高旋转限制量映射图中,可以与作为车辆状态的MG2转速Nm将达到上限MG2转速Nmlim的可能性无关地,设定基于增压压力Pchg的恒定的高旋转限制量。在图8所示的高旋转限制量映射图中,随着驱动轮16将空转的可能性的减小或者随着控制响应性的减小程度的减小,可以将随着增压压力Pchg的增大而增大的高旋转限制量的斜率设定为减小。

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单元的旋转元件。

在第二实施例中,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将连接轴226连接到壳体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不必然包括单向离合器F0。

在第二实施例中,有级变速单元218在上面被示例为构成差动机构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啮合型平行双轴自动变速器、作为同步啮合型平行双轴自动变速器的具有两个输入轴的已知双离合器变速器(DCT)、或已知的带式无级变速器的自动变速器。第三实施例中的车辆300的自动变速器314也是如此。

在上述实施例中,除了排气涡轮式增压器18之外或代替排气涡轮式增压器18,可以设置由发动机或电动机旋转驱动的机械泵式增压器。可替代地,增压器18可以包括致动器,例如可以控制压缩机18c的转速的电动机。

上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
技术分类

06120112596614