本發(fā)明涉及一種在混合動力車中使用的且控制混合動力車中的旋轉(zhuǎn)元件的轉(zhuǎn)矩的混合動力車控制裝置，其中通過動力傳動機(jī)構(gòu)將來自發(fā)動機(jī)的動力和來自電動發(fā)電機(jī)的動力組合并傳送給傳動軸。

背景技術(shù)：

在混合動力車中，來自發(fā)動機(jī)的動力與來自電動發(fā)電機(jī)的動力通過動力傳動機(jī)構(gòu)進(jìn)行組合且傳送給傳動軸，例如已經(jīng)使用限制動力運(yùn)行轉(zhuǎn)矩和再生轉(zhuǎn)矩的方法來防止電動發(fā)電機(jī)(下文中適當(dāng)?shù)胤Q為“mg”)的過熱。jp-a-2008-260428公開了一種包括三軸式動力傳動機(jī)構(gòu)的混合動力車在混合動力車減速期間限制mg1和mg2的再生轉(zhuǎn)矩的技術(shù)。

在本發(fā)明中，不同的術(shù)語“第一mg”和“第二mg”用來表示安裝于混合動力車中的兩個不同的電動發(fā)電機(jī)。術(shù)語“第一mg”表示主要用作發(fā)電機(jī)的電動發(fā)電機(jī)，而術(shù)語“第二mg”則表示主要用作電動機(jī)的電動發(fā)電機(jī)。

在具有發(fā)動機(jī)的輸出軸、第一mg的輸出軸、第二mg的輸出軸和耦接至驅(qū)動輪的傳動軸的混合動力車中，可使用四軸式動力傳動機(jī)構(gòu)，其將來自發(fā)動機(jī)的動力、來自第一mg的動力、來自第二mg的動力進(jìn)行組合并且將組合的動力輸出給傳動軸。這種四軸式動力傳動機(jī)構(gòu)已經(jīng)在jp-b-3852562中公開。在四軸式動力傳動機(jī)構(gòu)的列線圖中，發(fā)動機(jī)的輸出軸和傳動軸被示為內(nèi)部旋轉(zhuǎn)元件。此外，第一mg和第二mg分別示為在發(fā)動機(jī)側(cè)的外部旋轉(zhuǎn)元件和在傳動軸側(cè)的外部旋轉(zhuǎn)元件。根據(jù)這種結(jié)構(gòu)，四軸式動力傳動機(jī)構(gòu)作為驅(qū)動裝置可以實(shí)現(xiàn)更好的動力傳動效率。

與四軸式動力傳動機(jī)構(gòu)相比，利用三軸式動力傳動機(jī)構(gòu)，轉(zhuǎn)矩在列線圖中更容易平衡，因為四軸式動力傳動機(jī)構(gòu)需要相對于傳動軸的輸出特性調(diào)節(jié)其它三個旋轉(zhuǎn)元件的輸出特性。因此，根據(jù)jp-a-2008-260428的傳統(tǒng)技術(shù)，在混合動力車減速期間，如果再生轉(zhuǎn)矩被簡單地限為僅僅每個mg的轉(zhuǎn)矩限值，則可能會失去轉(zhuǎn)矩平衡，從而例如可能會導(dǎo)致mg超速。

考慮到上述這種情況，本發(fā)明的示范性實(shí)施例針對提供一種在包括四軸式動力傳動機(jī)構(gòu)的混合動力車中使用的且在保持轉(zhuǎn)矩平衡的同時適當(dāng)?shù)叵拗苽鲃虞S再生轉(zhuǎn)矩的混合動力車控制裝置。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

根據(jù)本發(fā)明的第一示例性實(shí)施例，提供一種在混合動力車中使用的混合動力車控制裝置，混合動力車包括四軸式動力傳動機(jī)構(gòu)，用于對發(fā)動機(jī)的輸出軸、第一mg的輸出軸、第二mg的輸出軸以及耦接至驅(qū)動輪的傳動軸進(jìn)行傳動。

所述四軸式動力傳動機(jī)構(gòu)具有相互耦接的第一行星齒輪機(jī)構(gòu)和第二行星齒輪機(jī)構(gòu)。所述四軸式動力傳動機(jī)構(gòu)將來自發(fā)動機(jī)的動力、來自第一mg的動力和來自第二mg的動力進(jìn)行組合，并且將組合的動力輸出給傳動軸。第一行星齒輪機(jī)構(gòu)包括第一太陽齒輪、第一行星架和第一環(huán)形齒輪，它們分別連接至第一mg的輸出軸、發(fā)動機(jī)的輸出軸和傳動軸。第二行星齒輪機(jī)構(gòu)包括第二太陽齒輪、第二行星架和第二環(huán)形齒輪，它們分別連接至發(fā)動機(jī)的輸出軸、傳動軸和第二mg的輸出軸。

生成被供應(yīng)給電池的再生電能的再生轉(zhuǎn)矩被定義為負(fù)值?；旌蟿恿嚳刂蒲b置利用動力傳動機(jī)構(gòu)的列線圖中的針對四個旋轉(zhuǎn)元件的轉(zhuǎn)矩平衡公式以及包括電池輸入電力限值(pbatt_lim)的電力平衡公式，計算傳動軸最大再生轉(zhuǎn)矩(tout_rg_max)，傳動軸最大再生轉(zhuǎn)矩是車輛減速期間可再生的且被供應(yīng)給電池的傳動軸的最大轉(zhuǎn)矩。

接下來將詳細(xì)描述計算傳動軸最大再生轉(zhuǎn)矩的方法。在接下來的計算步驟中，第一mg轉(zhuǎn)矩和第二mg轉(zhuǎn)矩可以互換。

首先混合動力車控制裝置獲得或計算“電池輸入電力限值”，“發(fā)動機(jī)最小轉(zhuǎn)矩(te_min)”以及“第一mg最小轉(zhuǎn)矩(tmg1_min)”和“第二mg最小轉(zhuǎn)矩(tmg2_min)”，發(fā)動機(jī)最小轉(zhuǎn)矩是根據(jù)混合動力車的當(dāng)前運(yùn)行狀態(tài)可由發(fā)動機(jī)輸出的最小轉(zhuǎn)矩，第一mg最小轉(zhuǎn)矩和第二mg最小轉(zhuǎn)矩是根據(jù)混合動力車的當(dāng)前運(yùn)行狀態(tài)可分別由第一和第二mg輸出的最小轉(zhuǎn)矩。

接下來，根據(jù)電池輸入電力限值和發(fā)動機(jī)最小轉(zhuǎn)矩計算第一mg基礎(chǔ)轉(zhuǎn)矩(tmg1_bas)。如果計算的第一mg基礎(chǔ)轉(zhuǎn)矩小于第一mg最小轉(zhuǎn)矩，則將第一mg基礎(chǔ)轉(zhuǎn)矩校正為第一mg最小轉(zhuǎn)矩。

然后根據(jù)第一mg基礎(chǔ)轉(zhuǎn)矩和發(fā)動機(jī)最小轉(zhuǎn)矩計算第二mg臨時轉(zhuǎn)矩(tmg2_temp)。

接下來，當(dāng)計算的第二mg臨時轉(zhuǎn)矩小于第二mg最小轉(zhuǎn)矩時，則將第二mg最小轉(zhuǎn)矩設(shè)為第二mg確定轉(zhuǎn)矩(tmg2_det)，并且根據(jù)第二mg確定轉(zhuǎn)矩和發(fā)動機(jī)最小轉(zhuǎn)矩計算第一mg確定轉(zhuǎn)矩(tmg1_det)。

如果第二mg臨時轉(zhuǎn)矩大于或等于第二mg最小轉(zhuǎn)矩，則將第二mg臨時轉(zhuǎn)矩設(shè)為第二mg確定轉(zhuǎn)矩，并且將第一mg基礎(chǔ)轉(zhuǎn)矩設(shè)為第一mg確定轉(zhuǎn)矩。

最后，混合動力車控制裝置根據(jù)第一mg確定轉(zhuǎn)矩和第二mg確定轉(zhuǎn)矩計算傳動軸最大再生轉(zhuǎn)矩。

優(yōu)選地，混合動力車控制裝置將通過上述處理計算的傳動軸最大再生轉(zhuǎn)矩發(fā)送給制動控制裝置，制動控制裝置控制混合動力車的制動。因此制動控制裝置可有效地利用由第一和第二mg產(chǎn)生的再生能量，且適當(dāng)?shù)乜刂栖囕v的制動。

在本發(fā)明中，基于動力傳動機(jī)構(gòu)的列線圖中的轉(zhuǎn)矩平衡公式和包括電池輸入電力限值的電力平衡公式計算傳動軸最大再生轉(zhuǎn)矩。這種構(gòu)造使得第一和第二mg的轉(zhuǎn)矩和發(fā)動機(jī)的轉(zhuǎn)矩平衡，同時適當(dāng)?shù)胤乐闺姵剡^量充電。此外，每個mg轉(zhuǎn)矩的下限值在計算傳動軸最大再生轉(zhuǎn)矩的過程中被重復(fù)限定。這種構(gòu)造禁止由于第一和第二mg超速而導(dǎo)致的再生電力的過量生成。

附圖說明

圖1是示出混合動力車的大體結(jié)構(gòu)的圖示，其中每個實(shí)施例的混合動力車控制裝置可用于其中；

圖2是示意性示出圖1的四軸式動力傳動機(jī)構(gòu)的圖示；

圖3a和3b是混合動力車減速期間四軸式動力傳動機(jī)構(gòu)的列線圖；

圖4是根據(jù)第一實(shí)施例的計算傳動軸最大再生轉(zhuǎn)矩的過程的流程圖；

圖5是示出在計算傳動軸最大再生轉(zhuǎn)矩的過程中處理的每個轉(zhuǎn)矩值和電力值之間的關(guān)系的計算方案；

圖6是示出發(fā)動機(jī)所做的旋轉(zhuǎn)數(shù)、發(fā)動機(jī)溫度和發(fā)動機(jī)最小轉(zhuǎn)矩之間關(guān)系的特性圖；

圖7是示出mg所做的旋轉(zhuǎn)數(shù)和mg最小/最大轉(zhuǎn)矩之間關(guān)系的特性圖；

圖8是示出mg溫度和mg最小/最大轉(zhuǎn)矩之間關(guān)系的映射圖；

圖9a和9b分別示出圖4流程圖中的步驟s3和s4處的處理以及步驟s6，s7和s9處的處理；

圖10是根據(jù)第二實(shí)施例的計算傳動軸最大再生轉(zhuǎn)矩的過程的流程圖。

具體實(shí)施方式

接下來將參考附圖更加全面地描述本發(fā)明的實(shí)施例。然而，本發(fā)明可體現(xiàn)多個不同的形式且不應(yīng)當(dāng)構(gòu)成對此處所描述的具體實(shí)施例的限制。相反，提供這些實(shí)施例使得說明書將更加全面和完全，且將本發(fā)明的范圍完全地傳達(dá)給本領(lǐng)域技術(shù)人員。全文中相同的附圖標(biāo)記表示相同的元件。

第一實(shí)施例

接下來將參考附圖描述混合動力車控制裝置的實(shí)施例。本實(shí)施例的混合動力車控制裝置被用于混合動力車，其包括用作動力源的發(fā)動機(jī)和兩個電動發(fā)電機(jī)(下文中表示為mg)，還包括動力傳動機(jī)構(gòu)，其將動力組合并將組合的動力輸出給傳動軸。

參考附圖1，接下來描述混合動力車的整體結(jié)構(gòu)，其中混合動力車中使用了本實(shí)施例的混合動力車控制裝置。

如圖1所示，混合動力車90包括用作動力源的發(fā)動機(jī)13、第一mg11(附圖中表示為“mg1”)和第二mg12(附圖中表示為“mg2”)。

在混合動力車90中，來自發(fā)動機(jī)13的動力和來自第一mg11和第二mg12的動力通過動力傳動機(jī)構(gòu)100組合，且被輸出至傳動軸14。來自傳動軸14的動力經(jīng)由差速系統(tǒng)92傳送給車軸93，且可旋轉(zhuǎn)地驅(qū)動驅(qū)動輪94。制動裝置95響應(yīng)于來自制動控制裝置60的命令而禁止傳動軸94的旋轉(zhuǎn)，從而制動混合動力車90。

例如，第一mg11和第二mg12中的每個都是永磁三相ac同步電機(jī)。第一mg11和第二mg12分別通過第一逆變器42和第二逆變器43電耦接至可再充電電池。第一和第二逆變器42和43都執(zhí)行dc電源和三相ac電源之間的轉(zhuǎn)變。

例如，當(dāng)車輛行駛時，第一mg11和第二mg12一般被驅(qū)動以分別用作主要通過再生操作而生成電能的發(fā)電機(jī)和用作主要通過動力運(yùn)行操作而生成動力的電動機(jī)。在本實(shí)施例中，關(guān)注車輛的減速。在車輛減速過程中，第一mg11和第二mg12兩者主要通過再生操作生成電能。第一mg11和第二mg12生成的電能分別通過第一和第二逆變器42和43對電池41充電。

生成被供應(yīng)給電池41的再生電能的再生轉(zhuǎn)矩下面將被定義為負(fù)值。

混合動力車控制器50包括電池控制裝置51、mg控制裝置52、發(fā)動機(jī)控制裝置53、混合動力控制裝置54。在圖1中，輸入/輸出信號以及這些控制裝置中的類似信號涉及本實(shí)施例的特征操作。

電池控制裝置51獲得電池41上的信息，包括溫度，電壓，充電狀態(tài)(所謂的soc)，并且基于這些信號，計算輸入/輸出電力限值，用于防止電池41過量充電和過量放電。本實(shí)施例的電池控制裝置51計算電池輸入電力限值pbatt_lim以防止在車輛減速運(yùn)行期間電池41過量充電，且將計算的電池輸入電力限值通知混合動力控制裝置54。術(shù)語“計算”在下文表示包括參考映射圖。

例如，混合動力控制裝置54根據(jù)車速或加速器位置和電池的soc計算目標(biāo)發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)矩，且將計算的目標(biāo)發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)矩通過命令提供給發(fā)動機(jī)控制裝置53。發(fā)動機(jī)控制裝置53基于通過命令提供的目標(biāo)發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)矩控制發(fā)動機(jī)13的操作。例如，本實(shí)施例的發(fā)動機(jī)控制裝置53獲得發(fā)動機(jī)所做的旋轉(zhuǎn)數(shù)(發(fā)動機(jī)速度或發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速)，以及反映發(fā)動機(jī)冷卻劑溫度的發(fā)動機(jī)溫度。接下來，基于這些信息，發(fā)動機(jī)控制裝置53計算發(fā)動機(jī)最小轉(zhuǎn)矩te_min，其將在下面進(jìn)行描述，而且將計算的發(fā)動機(jī)最小轉(zhuǎn)矩通知混合動力控制裝置54。

mg控制裝置52控制第一mg11和第二mg12的驅(qū)動。

在第一逆變器42和第一mg11之間流動的相電流，以及在第二逆變器43和第二mg12之間流動的相電流通過電流傳感器檢測。圖1未示出電流傳感器和電流信號。此外，第一mg11和第二mg12中的每個的電角度都通過旋轉(zhuǎn)角傳感器(未示出)如解角器檢測。進(jìn)一步，基于電角度的時間導(dǎo)數(shù)，計算第一mg11和第二mg12所做的旋轉(zhuǎn)數(shù)(接下來表示為nmg1和nmg2)。

mg控制裝置52獲得這些信息，并且通過反饋控制計算驅(qū)動信號，并且將計算的驅(qū)動信號輸出給逆變器42和43。與常規(guī)mg控制如反饋控制和pwm控制有關(guān)的技術(shù)都是公知的，因此在這里不進(jìn)行詳細(xì)描述。

而且，本實(shí)施例的mg控制裝置52獲得第一mg11和第二mg12的溫度。所述mg溫度可用溫度傳感器檢測圍繞定子纏繞的繞組的溫度而獲得。

可選擇地，由于逆變器42和43的基質(zhì)上的高電流而檢測到熱量，第一mg11和第二mg12的繞組溫度也可以分別基于檢測到的熱量而估計。

基于mg所做的旋轉(zhuǎn)數(shù)和mg溫度，mg控制裝置52計算第一mg最小轉(zhuǎn)矩tmg1_min和第二mg最小轉(zhuǎn)矩tmg2_min，它們將在下面進(jìn)行描述，且將計算的第一和第二mg最小轉(zhuǎn)矩通知混合動力控制裝置54。

進(jìn)一步，當(dāng)mg都被驅(qū)動且車輛正常行駛且車輛正在減速時，本實(shí)施例的混合動力控制裝置54計算傳動軸最大再生轉(zhuǎn)矩tout_rg_max，其是“可再生的且被供應(yīng)給電池41的傳動軸14的最大轉(zhuǎn)矩”。傳動軸最大再生轉(zhuǎn)矩tout_rg_max是負(fù)值，換句話說，其是具有最小絕對值的轉(zhuǎn)矩。

通過混合動力控制裝置54計算的傳動軸最大再生轉(zhuǎn)矩tout_rg_max被傳送給制動控制裝置60用于控制車輛的制動。因此制動控制裝置60可以適當(dāng)?shù)乜刂迫缰鞲椎闹苿右簤毫?，同時在混合動力車90的制動期間，有效地利用第一mg11和第二mg12生成的再生能量。

參考圖1和2，接下來將描述動力傳動機(jī)構(gòu)100的構(gòu)造。

動力傳動機(jī)構(gòu)100是所謂的“四軸式”動力輸入/輸出裝置(如參見jp-b-3852562和jp-b-5765596)。動力傳動機(jī)構(gòu)100被構(gòu)造成使得第一行星齒輪機(jī)構(gòu)20和第二行星齒輪機(jī)構(gòu)30并列，第一行星齒輪機(jī)構(gòu)20的兩個旋轉(zhuǎn)元件和第二行星齒輪機(jī)構(gòu)30的兩個旋轉(zhuǎn)元件相互耦接。

在圖1中，行星齒輪機(jī)構(gòu)的太陽齒輪、行星架和環(huán)形齒輪分別示意性地通過標(biāo)記“s”，“d”和“r”表示。圖2對應(yīng)于jp-b-3852562的圖1，且示出所述旋轉(zhuǎn)元件如何機(jī)械耦接。

第一行星齒輪機(jī)構(gòu)20包括第一太陽齒輪21、第一行星架22和第一環(huán)形齒輪23。第一行星架22耦接至小齒輪(未示出)，所述小齒輪設(shè)置在第一太陽齒輪21和第一環(huán)形齒輪23之間且與第一太陽齒輪21和第一環(huán)形齒輪23接合。

第二行星齒輪機(jī)構(gòu)30包括第二太陽齒輪31、第二行星架32和第二環(huán)形齒輪33。第二行星架32耦接至小齒輪(未示出)，所述小齒輪設(shè)置在第二太陽齒輪31和第二環(huán)形齒輪33之間且與第二太陽齒輪31和第二環(huán)形齒輪33接合。

在動力傳動機(jī)構(gòu)100中，第一太陽齒輪21耦接至第一mg11的輸出軸110。相互耦接的第一行星架22和第二太陽齒輪31耦接至發(fā)動機(jī)13的輸出軸130。經(jīng)由耦接軸15相互耦接的第一環(huán)形齒輪23和第二行星架32耦接至傳動軸14。第二環(huán)形齒輪33耦接至第二mg12的輸出軸120。如圖2所示，發(fā)動機(jī)13的輸出軸130插入第一mg11的輸出軸110和耦接軸15中，輸出軸110和耦接軸15是空心的。

如上所述，四軸式動力傳動機(jī)構(gòu)100被構(gòu)造成使得兩個行星齒輪機(jī)構(gòu)20和30之一的兩個旋轉(zhuǎn)元件和兩個行星齒輪機(jī)構(gòu)20和30的另一個的兩個旋轉(zhuǎn)元件相互耦接，且動力在發(fā)動機(jī)、第一mg11、第二mg12和傳動軸14之間傳送。

與三軸式動力傳動機(jī)構(gòu)相比，四軸式動力傳動機(jī)構(gòu)100作為驅(qū)動裝置可以實(shí)現(xiàn)更好的動力傳動性能。然而，與四軸式動力傳動機(jī)構(gòu)100相比，三軸式動力傳動機(jī)構(gòu)中，轉(zhuǎn)矩在列線圖中更容易平衡，因為四軸式動力傳動機(jī)構(gòu)100需要根據(jù)傳動軸14的輸出特性調(diào)節(jié)其它三個旋轉(zhuǎn)元件的輸出特性。因此，根據(jù)傳統(tǒng)技術(shù)，在混合動力車90減速期間，如果再生轉(zhuǎn)矩被簡單地限為僅僅每個mg的轉(zhuǎn)矩限值，將會失去轉(zhuǎn)矩平衡，從而如會導(dǎo)致mg超速。

在包括四軸式動力傳動機(jī)構(gòu)100的混合動力車90中應(yīng)用本實(shí)施例的混合動力車控制裝置50，且在混合動力車90減速期間，混合動力車控制裝置50保持轉(zhuǎn)矩平衡的同時適當(dāng)?shù)叵拗苽鲃虞S14再生轉(zhuǎn)矩。具體地，混合動力車控制裝置50的特征在于計算傳動軸最大再生轉(zhuǎn)矩tout_rg_max的方法。

參考圖3a和3b，接下來將描述車輛減速期間動力傳動機(jī)構(gòu)100的各個旋轉(zhuǎn)元件的操作。圖3a和3b是列線圖，其示出旋轉(zhuǎn)元件的旋轉(zhuǎn)數(shù)如何彼此相關(guān)。

在列線圖中，“mg1”表示第一mg11的輸出軸110，“mg2”表示第二mg12的輸出軸110，“eng”表示發(fā)動機(jī)13的輸出軸130，且“out”表示傳動軸14。接下來的描述中，使用這些標(biāo)記適當(dāng)?shù)厥÷粤恕?.....的輸出軸”部分。

在四軸式動力傳動機(jī)構(gòu)100的列線圖中，發(fā)動機(jī)13和傳動軸14被表示為內(nèi)部的兩個旋轉(zhuǎn)元件。而且，第一mg11和第二mg12分別表示為發(fā)動機(jī)13側(cè)的外部旋轉(zhuǎn)元件和傳動軸14側(cè)的外部元件。

齒輪比k1和k2通過下面的公式(1.1)和(1.2)定義。

k1＝zr1/zs1......(1.1)

k2＝zs2/zr2......(1.2)

其中，zs1、zr1、zs2和zr2分別表示第一太陽齒輪21，第一環(huán)形齒輪23的齒數(shù)。

列線圖中轉(zhuǎn)數(shù)被定義成使發(fā)動機(jī)13的輸出軸130的旋轉(zhuǎn)方向為正向。

第一mg11、第二mg12、發(fā)動機(jī)13和傳動軸14的轉(zhuǎn)數(shù)分別標(biāo)示nmg1、nmg2、ne和nout。此外，第一mg11、第二mg12和發(fā)動機(jī)13的轉(zhuǎn)矩分別表示為tmg1，tmg2和te。

如圖3a和3b所示，當(dāng)車輛向前行駛時，傳動軸14的轉(zhuǎn)數(shù)nout為正的。在這種情況下，在列線圖中如果負(fù)轉(zhuǎn)矩作用于傳動軸14的兩側(cè)，傳動軸14的轉(zhuǎn)數(shù)nout減小，從而使車輛減速。因此當(dāng)車輛減速時，第二mg轉(zhuǎn)矩tmg2需要是負(fù)的。此外，第一mg轉(zhuǎn)矩tmg1乘以(1+k1)和發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)矩te之和需要是負(fù)的。

如圖3a所示，如果第一mg轉(zhuǎn)矩tmg1和發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)矩te兩者均為負(fù)的則滿足上述情況。此外，如圖3b所示，即使第一mg轉(zhuǎn)矩tmg1為零或為正的，如果發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)矩te具有相對較大的絕對值則也滿足上述情況。

接下來將參考圖4的流程圖以及圖5-9對流程圖的補(bǔ)充描述根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例計算傳動軸最大再生轉(zhuǎn)矩的過程。在接下來流程圖的描述中，標(biāo)記“s”表示步驟。

圖5是計算方法，其示出在計算傳動軸最大再生轉(zhuǎn)矩的過程中操作的每個轉(zhuǎn)矩值和電力值之間的關(guān)系。流程圖中的步驟標(biāo)示在表示計算的每個箭頭上。雙點(diǎn)劃線表示的箭頭表示值之間的比較，虛線表示的箭頭表示在步驟s6中確定的結(jié)果是“是”的情況下的流程。圖5旨在作為圖4的補(bǔ)充圖，因此將不進(jìn)行描述。

計算傳動軸最大再生轉(zhuǎn)矩的過程將在假定主要通過混合動力控制裝置54執(zhí)行的情況下描述。在步驟s1，混合動力控制裝置54從電池控制裝置51獲得電池輸入電力限值pbatt_lim，且從發(fā)動機(jī)控制裝置53獲得發(fā)動機(jī)最小轉(zhuǎn)矩te_mim。

電池輸入電力限值pbatt_lim是防止電池41由于再生電力而過量充電的限值，且其通過電池控制裝置51如根據(jù)電池溫度、電池電壓和充電狀態(tài)(所謂的soc)而計算。例如他們的特性圖在jp-b-5765596中的圖9、10和11中公開。

發(fā)動機(jī)最小轉(zhuǎn)矩te_mim是根據(jù)混合動力車90的當(dāng)前操作狀態(tài)可由發(fā)動機(jī)13輸出的負(fù)的最小轉(zhuǎn)矩。發(fā)動機(jī)最小轉(zhuǎn)矩te_mim通過發(fā)動機(jī)控制裝置53如根據(jù)發(fā)動機(jī)的轉(zhuǎn)數(shù)和發(fā)動機(jī)溫度而計算。為負(fù)值的發(fā)動機(jī)最小轉(zhuǎn)矩te_mim越小，也就是說其絕對值較大，則作用的再生制動越強(qiáng)。

如圖6所示，發(fā)動機(jī)溫度如由發(fā)動機(jī)冷卻劑溫度反映。在發(fā)動機(jī)溫度是恒定的這種情況下，發(fā)動機(jī)最小轉(zhuǎn)矩te_mim隨發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)數(shù)的增加而減小。在發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)數(shù)是恒定的情況下，發(fā)動機(jī)最小轉(zhuǎn)矩te_mim隨發(fā)動機(jī)溫度的增加而增加。

此外，在步驟s1，混合動力控制裝置54獲得根據(jù)每個mg的轉(zhuǎn)數(shù)和溫度由mg控制裝置52計算的第一mg最小轉(zhuǎn)矩tmg1_min和第二mg最小轉(zhuǎn)矩tmg2_min。

圖7和圖8示出在再生操作期間的mg最小轉(zhuǎn)矩，且另外示出在動力運(yùn)行操作期間的mg最大轉(zhuǎn)矩作為參考。在接下來的描述中，將描述在再生操作期間的mg最小轉(zhuǎn)矩。

如圖7所示，mg最小轉(zhuǎn)矩在低轉(zhuǎn)數(shù)區(qū)域保持恒定的較小限值，其中轉(zhuǎn)數(shù)小于或等于mg轉(zhuǎn)數(shù)na，且mg最小轉(zhuǎn)矩在從mg轉(zhuǎn)數(shù)na至mg轉(zhuǎn)數(shù)閾值nb的區(qū)域中隨mg轉(zhuǎn)數(shù)的增加而越來越大(即具有較小的絕對值)，由于其近似于成反比的特性。

此外，如圖8所示，mg最小轉(zhuǎn)矩在低溫度區(qū)域保持恒定的較小限值，其中溫度小于或等于mg溫度ha，且mg最小轉(zhuǎn)矩在從mg溫度ha至mg溫度閾值hb的區(qū)域中隨mg溫度的增加而越來越大(即具有較小的絕對值)，由于其近似于成線性的特性。如在jp-a-2008260428所公開的，在再生側(cè)的分界溫度ha可以設(shè)成比在動力運(yùn)行側(cè)的更低。

混合動力控制裝置54利用獲得的或步驟s1計算得到的信息執(zhí)行步驟s2和接下來的步驟。

在接下來的步驟中，利用動力傳動機(jī)構(gòu)100的列線圖中的轉(zhuǎn)矩平衡公式，以及包括電池輸入電力限值pbatt_lim的電力平衡公式計算出傳動軸最大再生轉(zhuǎn)矩tout_rg_max。首先，將描述轉(zhuǎn)矩平衡公式和電力平衡公式的基本概念。

在動力傳動機(jī)構(gòu)100中，輸入第一行星齒輪機(jī)構(gòu)20的轉(zhuǎn)矩和輸入第二行星齒輪機(jī)構(gòu)30的轉(zhuǎn)矩之間的平衡通過下面的公式(2)表示。

(1+k1)·tmg1+te＝k2·tmg2…(2)

此外，電力平衡公式(3)示出至電池41的輸入/輸出的電力等于第一mg11和第二mg12生成和消耗的電力之和。其中每個轉(zhuǎn)數(shù)nmg1和nmg2的單位用[rpm]表示，每個轉(zhuǎn)矩tmg1和tmg2的單位用[n·m]表示，而且輸入/輸出電力pbatt的單位用[n·m/s]表示，公式(3)中的比例因子c通過下面的公式(4)表示。

nmg1·tmg1·c+nmg2·tmg2·c＝pbatt…(3)

結(jié)合公式(2)和(3)得出下面的公式(5)。進(jìn)一步地，根據(jù)第一mg轉(zhuǎn)矩tmg1重新整理公式(5)得出公式(6)。

k2·pbatt＝k2·nmg1·tmg1·c+k2·nmg2·tmg2·c

＝k2·nmg1·tmg1·c+{(1+k1)·tmg1+te}·nmg2·c

＝{k2·nmg1+(1+k1)·nmg2}·tmg1·c+nmg2·te·c…(5)

在步驟s2，基于公式(6)的下面的公式(7)用于根據(jù)電池輸入電力限值pbatt_lim和發(fā)動機(jī)最小轉(zhuǎn)矩te_min計算第一mg基本轉(zhuǎn)矩tmg1_bas。

公式(7)中，如果右手側(cè)的分子的第二項大于第一項，第一mg基本轉(zhuǎn)矩tmg1_bas則為負(fù)值，混合動力車(90)減速期間的列線圖將進(jìn)入圖3a所示的狀態(tài)。

公式(7)中，如果右手側(cè)的分子的第二項小于第一項，第一mg基本轉(zhuǎn)矩tmg1_bas則為正值，混合動力車(90)減速期間的列線圖將進(jìn)入圖3b所示的狀態(tài)。

在步驟s3，第一mg基本轉(zhuǎn)矩tmg1_bas與第一mg最小轉(zhuǎn)矩tmg1_min相比較。

如果第一mg基礎(chǔ)轉(zhuǎn)矩tmg1_bas小于第一mg最小轉(zhuǎn)矩tmg1_min，步驟s3的結(jié)果為yes。在這種情況下，在步驟s4第一mg基礎(chǔ)轉(zhuǎn)矩tmg1_bas被校正為第一mg最小轉(zhuǎn)矩tmg1_min，并且操作接下來進(jìn)入步驟s5。因此，被校正的第一mg基礎(chǔ)轉(zhuǎn)矩tmg1_bas等于第一mg最小轉(zhuǎn)矩tmg1_min。

如果第一mg基礎(chǔ)轉(zhuǎn)矩tmg1_bas大于或等于第一mg最小轉(zhuǎn)矩tmg1_min，步驟s3的結(jié)果為“否”。在這種情況下，在步驟s2中已經(jīng)算出的第一mg基礎(chǔ)轉(zhuǎn)矩tmg1_bas被保持，并且操作接下來進(jìn)入步驟s5。

步驟s3和s4中的處理在圖9a中示出。在圖9a中以粗線示出的轉(zhuǎn)矩值被設(shè)為第一mg基礎(chǔ)轉(zhuǎn)矩tmg1_bas，其被用于步驟s5中。

在步驟s5，接下來的轉(zhuǎn)矩平衡的公式(8)被用于根據(jù)第一mg基礎(chǔ)轉(zhuǎn)矩tmg1_bas和發(fā)動機(jī)最小轉(zhuǎn)矩te_min計算第二mg臨時轉(zhuǎn)矩tmg2_temp。

在步驟s6，第二mg臨時轉(zhuǎn)矩tmg2_temp與第二mg最小轉(zhuǎn)矩tmg2_min相比較。

如果第二mg臨時轉(zhuǎn)矩tmg2_temp小于第二mg最小轉(zhuǎn)矩tmg2_min，步驟s6的結(jié)果為“是”。在這種情況下，在步驟s7第二mg最小轉(zhuǎn)矩tmg2_min被設(shè)為第二mg確定轉(zhuǎn)矩tmg2_det。接下來在步驟s8，接下來的轉(zhuǎn)矩平衡的公式(9)被用于根據(jù)第二mg確定轉(zhuǎn)矩tmg2_det和發(fā)動機(jī)最小轉(zhuǎn)矩te_min計算第一mg確定轉(zhuǎn)矩tmg1_det。

如果第二mg臨時轉(zhuǎn)矩tmg2_temp大于或等于第二mg最小轉(zhuǎn)矩tmg2_min，步驟s6的結(jié)果為“否”。在這種情況下，在步驟s9中第二mg臨時轉(zhuǎn)矩tmg2_temp被設(shè)為第二mg確定轉(zhuǎn)矩tmg2_det。此外，在步驟s10，第一mg基礎(chǔ)轉(zhuǎn)矩tmg1_bas被設(shè)為第一mg確定轉(zhuǎn)矩tmg1_det。

步驟s6，s7和s9的處理在圖9b中示出。在圖9b中以粗線示出的轉(zhuǎn)矩值被設(shè)為第二mg確定轉(zhuǎn)矩tmg2_det。

在步驟s11，接下來的轉(zhuǎn)矩平衡的公式(10)被用于根據(jù)第一mg確定轉(zhuǎn)矩tmg1_det和第二mg確定轉(zhuǎn)矩tmg2_det計算傳動軸最大再生轉(zhuǎn)矩tout_rg_max。在完成這個處理后，計算傳動軸最大再生轉(zhuǎn)矩的操作例程終止。

tout_rg_max＝(1+k1)·tmg2_det-k1·tmg1_det…(10)

如上所述，根據(jù)本實(shí)施例計算傳動軸最大再生轉(zhuǎn)矩的過程是基于動力傳動機(jī)構(gòu)100的列線圖中的轉(zhuǎn)矩平衡公式和包括電池輸入電力限值pbatt_lim的電力平衡公式而進(jìn)行說明的。因此，計算傳動軸最大再生轉(zhuǎn)矩從而使得第一mg11、第二mg12和發(fā)動機(jī)的轉(zhuǎn)矩平衡，同時防止電池41過量充電。

此外，在步驟s4，第一mg基礎(chǔ)轉(zhuǎn)矩tmg1_bas的下限值被限定于第一mg最小轉(zhuǎn)矩tmg1_min。在步驟s7，第二mg確定轉(zhuǎn)矩tmg2_det的下限值被限定于第二mg最小轉(zhuǎn)矩tmg2_min。

因此，每個mg轉(zhuǎn)矩的下限值在計算傳動軸最大再生轉(zhuǎn)矩tout_rg_max的過程中被重復(fù)限定。這種結(jié)構(gòu)禁止由于第一mg11和第二mg12的超速而導(dǎo)致過量地生成再生電力。

因此，將在上述過程中由混合動力控制裝置54已經(jīng)計算出的傳動軸最大再生轉(zhuǎn)矩tout_rg_max傳送給制動控制裝置60從而允許制動控制裝置60有效地利用再生能量從而適當(dāng)?shù)乜刂栖囕v的制動。

第二實(shí)施例

接下來參考圖10的流程圖，其是根據(jù)第二實(shí)施例計算傳動軸最大再生轉(zhuǎn)矩的過程。在圖10的步驟中，步驟s1和s11與圖4中的相同。而且，步驟s2a至s10a是將步驟s4中的第一mg轉(zhuǎn)矩和第二mg轉(zhuǎn)矩進(jìn)行互換而得到的步驟。

接下來將簡單地描述步驟s2a至s10a的概要。每個步驟中使用的數(shù)學(xué)公式等等的說明可參考第一實(shí)施例的描述，在這里將被省略。

在步驟s2a，根據(jù)電池輸入電力限值pbatt_lim和發(fā)動機(jī)最小轉(zhuǎn)矩te_min計算第二mg基本轉(zhuǎn)矩tmg2_bas。

在步驟s3a，第二mg基本轉(zhuǎn)矩tmg2_bas與第二mg最小轉(zhuǎn)矩tmg2_min相比較。

如果第二mg基礎(chǔ)轉(zhuǎn)矩tmg2_bas小于第二mg最小轉(zhuǎn)矩tmg2_min，步驟s3a的結(jié)果為“是”。在這種情況下，在步驟s4a第二mg基礎(chǔ)轉(zhuǎn)矩tmg2_bas被校正為第二mg最小轉(zhuǎn)矩tmg2_min，并且過程接下來進(jìn)入步驟s5a。

如果第二mg基礎(chǔ)轉(zhuǎn)矩tmg2_bas大于或等于第二mg最小轉(zhuǎn)矩tmg2_min，步驟s3a的結(jié)果為“否”。在這種情況下，在步驟s2a中已經(jīng)算出的第二mg基礎(chǔ)轉(zhuǎn)矩tmg2_bas被保持，并且過程接下來進(jìn)入步驟s5a。

在步驟s5a，根據(jù)第二mg基礎(chǔ)轉(zhuǎn)矩tmg2_bas和發(fā)動機(jī)最小轉(zhuǎn)矩te_min計算第一mg臨時轉(zhuǎn)矩tmg1_temp。

在步驟s6a，第一mg臨時轉(zhuǎn)矩tmg1_temp與第一mg最小轉(zhuǎn)矩tmg1_min相比較。

如果第一mg臨時轉(zhuǎn)矩tmg1_temp小于第一mg最小轉(zhuǎn)矩tmg1_min，步驟s6a的結(jié)果為“是”。在這種情況下，在步驟s7a第一mg最小轉(zhuǎn)矩tmg1_min被設(shè)為第一mg確定轉(zhuǎn)矩tmg1_det。接下來在步驟s8a，根據(jù)第一mg確定轉(zhuǎn)矩tmg1_det和發(fā)動機(jī)最小轉(zhuǎn)矩te_min計算第二mg確定轉(zhuǎn)矩tmg2_det。

如果第一mg臨時轉(zhuǎn)矩tmg1_temp大于或等于第一mg最小轉(zhuǎn)矩tmg1_min，步驟s6a的結(jié)果為“否”。在這種情況下，在步驟s9a中第一mg臨時轉(zhuǎn)矩tmg1_temp被設(shè)為第一mg確定轉(zhuǎn)矩tmg1_det。進(jìn)一步，在步驟s10a，第二mg基礎(chǔ)轉(zhuǎn)矩tmg2_bas被設(shè)為第二mg確定轉(zhuǎn)矩tmg2_det。

第二實(shí)施例達(dá)到的操作效果與第一實(shí)施例的相同。

其它實(shí)施例

在上述實(shí)施例中，所描述的混合動力車控制裝置50的構(gòu)造包括混合動力控制裝置54，另外還包括計算電池輸入電力限值pbatt_lim的電池控制裝置51，計算發(fā)動機(jī)最小轉(zhuǎn)矩te_min的發(fā)動機(jī)控制裝置53，以及計算第一和第二mg最小轉(zhuǎn)矩tmg1_min和tmg2_min的mg控制裝置52。在本說明書中，電池輸入電力限值pbatt_lim、發(fā)動機(jī)最小轉(zhuǎn)矩te_min以及第一和第二mg最小轉(zhuǎn)矩tmg1_min和tmg2_min均在混合動力車控制裝置50的內(nèi)部進(jìn)行計算。

所描述的本發(fā)明的混合動力車控制裝置可構(gòu)造成僅僅具有混合動力控制裝置54。這樣，電池輸入電力限值pbatt_lim、發(fā)動機(jī)最小轉(zhuǎn)矩te_min以及第一和第二mg最小轉(zhuǎn)矩tmg1_min和tmg2_min都從混合動力車控制裝置的外部獲得。

此外，關(guān)于上述實(shí)施例中的混合動力車控制裝置50，對其構(gòu)造的說明不限于上述實(shí)施例所描述的，除了基本技術(shù)方案的構(gòu)造外，還包括允許混合動力控制裝置54計算傳動軸最大再生轉(zhuǎn)矩tout_rg_max的技術(shù)方案。例如，關(guān)于計算電池輸入電力限值pbatt_lim，發(fā)動機(jī)最小轉(zhuǎn)矩te_min、第一mg最小轉(zhuǎn)矩tmg1_min和第二mg最小轉(zhuǎn)矩tmg2_min的特性圖，使用的特性圖是基于參數(shù)的而不是上述實(shí)施例的。

上面描述的本發(fā)明不限于上述實(shí)施例，不偏離本發(fā)明精神的各種變形也是可以實(shí)施的。