混合動(dòng)力車及其控制方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及混合動(dòng)力車，更特定而言，涉及以在后退行駛時(shí)通過內(nèi)燃機(jī)的工作而使車輛前進(jìn)方向的轉(zhuǎn)矩作用于驅(qū)動(dòng)軸的方式構(gòu)成的混合動(dòng)力車中的后退行駛的驅(qū)動(dòng)力控制。
【背景技術(shù)】
[0002]作為混合動(dòng)力車的一形態(tài)，公開了一種以在內(nèi)燃機(jī)工作時(shí)使車輛前進(jìn)方向的轉(zhuǎn)矩作用于驅(qū)動(dòng)軸的方式構(gòu)成的動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)。在日本特開2006-057617號(hào)公報(bào)(專利文獻(xiàn)I)中記載了如下控制:在為了蓄電池充電而伴隨著內(nèi)燃機(jī)的工作而進(jìn)行的后退行駛時(shí)，取消伴隨著內(nèi)燃機(jī)的工作的正旋轉(zhuǎn)(車輛前進(jìn)方向)的轉(zhuǎn)矩，而且，從電動(dòng)機(jī)輸出為了對(duì)驅(qū)動(dòng)軸進(jìn)行反轉(zhuǎn)(車輛后退方向)驅(qū)動(dòng)所需的轉(zhuǎn)矩，由此確保與要求轉(zhuǎn)矩對(duì)應(yīng)的后退方向的驅(qū)動(dòng)力。
[0003]而且，在日本特開2012-240557號(hào)公報(bào)(專利文獻(xiàn)2)中公開了一種對(duì)于與專利文獻(xiàn)I同樣的結(jié)構(gòu)還裝入了自動(dòng)變速器的動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]在混合動(dòng)力車中，在后退行駛中由于蓄電池的S0C(State of Charge)下降等而存在發(fā)動(dòng)機(jī)從停止?fàn)顟B(tài)起動(dòng)的可能性。此時(shí)，通過發(fā)動(dòng)機(jī)工作產(chǎn)生的正旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩的作用，存在驅(qū)動(dòng)軸的反轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩、即后退行駛的驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩階梯性地下降的可能性。當(dāng)產(chǎn)生這樣的轉(zhuǎn)矩變化時(shí)，會(huì)使車輛的駕駛舒適性下降。
[0005]另一方面，若以上述的轉(zhuǎn)矩階梯的回避為最優(yōu)先而將后退時(shí)的驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩一律抑制得較低，則無法確保充分的轉(zhuǎn)矩，尤其是難以充分確保到由于SOC(State of Charge)的下降而發(fā)動(dòng)機(jī)工作為止的期間的后退行駛距離。即使產(chǎn)生這樣的現(xiàn)象，駕駛舒適性也會(huì)下降。
[0006]本發(fā)明為了解決這樣的問題點(diǎn)而作出，本發(fā)明的目的在于，在以后退行駛時(shí)通過內(nèi)燃機(jī)的工作而使車輛前進(jìn)方向的轉(zhuǎn)矩作用于驅(qū)動(dòng)軸的方式構(gòu)成的混合動(dòng)力車中，適當(dāng)設(shè)定后退行駛時(shí)的驅(qū)動(dòng)力以確保駕駛舒適性。
[0007]根據(jù)本發(fā)明的一方面，混合動(dòng)力車具備內(nèi)燃機(jī)、電動(dòng)機(jī)、驅(qū)動(dòng)軸、用于將內(nèi)燃機(jī)及電動(dòng)機(jī)的輸出向驅(qū)動(dòng)軸傳遞的動(dòng)力傳遞機(jī)構(gòu)及控制裝置。電動(dòng)機(jī)輸出正旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩或負(fù)旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩。驅(qū)動(dòng)軸在車輛前進(jìn)時(shí)向正方向旋轉(zhuǎn)，在車輛后退時(shí)則向負(fù)方向旋轉(zhuǎn)?？刂蒲b置構(gòu)成為，選擇內(nèi)燃機(jī)處于停止?fàn)顟B(tài)下的第一后退行駛及伴隨著內(nèi)燃機(jī)的工作而進(jìn)行的第二后退行駛，并通過電動(dòng)機(jī)的輸出來控制后退行駛時(shí)的后退驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩。控制裝置按照在第一后退行駛及第二后退行駛共同的范圍內(nèi)設(shè)定的基本轉(zhuǎn)矩與在第一后退行駛時(shí)根據(jù)行駛狀態(tài)暫時(shí)加算的校正轉(zhuǎn)矩之和來設(shè)定后退驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩?；巨D(zhuǎn)矩設(shè)定在第二后退行駛時(shí)能夠作用于驅(qū)動(dòng)軸的最大轉(zhuǎn)矩以下的范圍內(nèi)。
[0008]根據(jù)上述混合動(dòng)力車，在第一后退行駛(EV后退行駛)中，即使內(nèi)燃機(jī)工作而轉(zhuǎn)變成第二后退行駛(HV后退行駛)，即將進(jìn)行該轉(zhuǎn)變之前的后退驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩(第一后退行駛)也成為剛轉(zhuǎn)變之后的第二后退行駛的最大轉(zhuǎn)矩以下。其結(jié)果是，能夠以即使在第二后退行駛開始后也能確保同等的后退驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩的方式調(diào)整電動(dòng)機(jī)的輸出，因此能夠防止對(duì)應(yīng)于內(nèi)燃機(jī)的工作而后退驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩呈階梯狀地下降的情況。而且，在第一后退行駛中，能夠?qū)?yīng)于行駛狀態(tài)而通過校正轉(zhuǎn)矩的加算增大后退驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩，因此能夠避免通常時(shí)的轉(zhuǎn)矩階梯的產(chǎn)生，并且在檢測(cè)到來自駕駛員的后退驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩要求大的行駛狀態(tài)時(shí)，能夠使充分的后退驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩的確保、到SOC下降為止的期間的EV后退行駛的行駛距離的確保優(yōu)先。由此，能夠確保后退行駛時(shí)的駕駛舒適性。
[0009]因此，本發(fā)明的主要優(yōu)點(diǎn)在于，在以后退行駛時(shí)通過內(nèi)燃機(jī)的工作而使車輛前進(jìn)方向的轉(zhuǎn)矩作用于驅(qū)動(dòng)軸的方式構(gòu)成的混合動(dòng)力車中，能夠適當(dāng)?shù)卦O(shè)定后退行駛時(shí)的驅(qū)動(dòng)力以同時(shí)實(shí)現(xiàn)駕駛舒適性的確保及行駛距離的確保。
[0010]本發(fā)明的上述及其他目的、特征、方面及優(yōu)點(diǎn)根據(jù)與附圖關(guān)聯(lián)而理解的本發(fā)明相關(guān)的如下的詳細(xì)說明可知。
【附圖說明】
[0011]圖1是本發(fā)明的實(shí)施方式的混合動(dòng)力車的整體結(jié)構(gòu)圖。
[0012]圖2是表示對(duì)圖1所示的控制裝置輸入輸出的主要的信號(hào)及指令的框圖。
[0013]圖3是圖1所示的差動(dòng)部及變速部的結(jié)構(gòu)圖。
[0014]圖4是表示圖3所示的變速部的接合動(dòng)作表的圖。
[0015]圖5是由差動(dòng)部及變速部構(gòu)成的變速機(jī)構(gòu)的共線圖。
[0016]圖6是用于控制圖3所示的變速部的自動(dòng)變速的變速線圖的一例。
[0017]圖7是后退行駛時(shí)的差動(dòng)部的共線圖。
[0018]圖8是用于說明后退行駛時(shí)的從差動(dòng)部輸出的最大輸出轉(zhuǎn)矩的概念圖。
[0019]圖9是說明用于設(shè)定本實(shí)施方式的混合動(dòng)力車的后退驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩的控制處理的流程圖。
[0020]圖10是說明后退行駛時(shí)的基本轉(zhuǎn)矩的計(jì)算映射的概念圖。
[0021]圖11是說明后退行駛時(shí)的加算轉(zhuǎn)矩的計(jì)算映射的概念圖。
[0022]圖12是說明與變速部的變速比對(duì)應(yīng)的加算轉(zhuǎn)矩的設(shè)定映射的概念圖。
[0023]圖13是說明與蓄電裝置的SOC對(duì)應(yīng)的加算增益的設(shè)定映射的概念圖。
[0024]圖14是表示本實(shí)施方式的混合動(dòng)力車的后退行駛時(shí)的動(dòng)作例的波形圖。
【具體實(shí)施方式】
[0025]以下，關(guān)于本發(fā)明的實(shí)施方式，參照附圖進(jìn)行詳細(xì)說明。另外，對(duì)于圖中的同一或相當(dāng)部分，標(biāo)注同一附圖標(biāo)記，原則上不重復(fù)其說明。
[0026](混合動(dòng)力車的整體結(jié)構(gòu))
[0027]圖1是本發(fā)明的實(shí)施方式的混合動(dòng)力車10的整體結(jié)構(gòu)圖。參照?qǐng)D1，混合動(dòng)力車10具備發(fā)動(dòng)機(jī)12、差動(dòng)部20、變速部30、差動(dòng)齒輪裝置42及驅(qū)動(dòng)輪44。而且，混合動(dòng)力車10還具備逆變器52、蓄電裝置54及控制裝置60。
[0028]發(fā)動(dòng)機(jī)12是內(nèi)燃機(jī)，例如由汽油發(fā)動(dòng)機(jī)或柴油發(fā)動(dòng)機(jī)等構(gòu)成。發(fā)動(dòng)機(jī)12將燃料的燃燒所產(chǎn)生的熱能轉(zhuǎn)換成活塞、轉(zhuǎn)子等運(yùn)動(dòng)件的動(dòng)能，并將該轉(zhuǎn)換后的動(dòng)能向差動(dòng)部20輸出。例如，發(fā)動(dòng)機(jī)12的旋轉(zhuǎn)軸的動(dòng)能向差動(dòng)部20傳遞。
[0029]差動(dòng)部20與發(fā)動(dòng)機(jī)12連接。如后述那樣，差動(dòng)部20包括由逆變器52驅(qū)動(dòng)的電動(dòng)發(fā)電機(jī)和動(dòng)力分配裝置。動(dòng)力分配裝置將發(fā)動(dòng)機(jī)12的輸出分配成向變速部30的對(duì)傳遞部件的輸出和向電動(dòng)發(fā)電機(jī)的輸出。關(guān)于差動(dòng)部20的結(jié)構(gòu)，在后文進(jìn)行說明。
[0030]變速部30與差動(dòng)部20連接，能夠變更與差動(dòng)部20連接的上述傳遞部件(變速部30的輸入軸)的轉(zhuǎn)速和與差動(dòng)齒輪裝置42連接的驅(qū)動(dòng)軸36的轉(zhuǎn)速之比(變速比)。驅(qū)動(dòng)軸36相當(dāng)于變速部30的輸出軸。在該實(shí)施方式中，變速部30由能夠逐級(jí)變更變速比的有級(jí)式變速器構(gòu)成，但也可以由無級(jí)式變速器構(gòu)成。差動(dòng)齒輪裝置42與變速部30的輸出軸連接，將從變速部30輸出的動(dòng)力向驅(qū)動(dòng)輪44傳遞。關(guān)于變速部30的結(jié)構(gòu)，與差動(dòng)部20 —起在后文說明。
[0031]逆變器52與蓄電裝置54電連接，基于來自控制裝置60的控制信號(hào)，來驅(qū)動(dòng)差動(dòng)部20所包含的電動(dòng)發(fā)電機(jī)。逆變器52例如由包含三相的電力用半導(dǎo)體開關(guān)元件的電橋電路構(gòu)成。另外，雖然未特別圖示，但是可以在逆變器52與蓄電裝置54之間設(shè)置電壓轉(zhuǎn)換器。
[0032]蓄電裝置54是能夠再充電的直流電源，代表性地由鋰離子電池或鎳氫電池等蓄電池構(gòu)成。蓄電裝置54蓄積包含行駛用的電力，并將其蓄積電力向逆變器52供給。而且，蓄電裝置54通過從逆變器52接受由差動(dòng)部20的電動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電的電力而被充電。另外，也可以由雙電荷層電容器等的、蓄電池以外的蓄電要素構(gòu)成蓄電裝置54。
[0033]控制裝置60 包括發(fā)動(dòng)機(jī) ECU (Electronic Control Unit) 62、MG-ECU64、電池ECU66、ECT-ECU68 及 HV-ECU70。上述的各 ECU 包括 CPU (Central Processing Unit)、存儲(chǔ)裝置、輸入輸出緩存等(均未圖示)，并執(zhí)行后述的各種控制。另外，關(guān)于由各ECU執(zhí)行的控制，并不局限于由軟件進(jìn)行的處理，也可以通過專用的硬件(電子電路)進(jìn)行處理。另外，在本實(shí)施方式中，控制裝置60由上述的各ECU構(gòu)成，但也可以由單一的ECU構(gòu)成控制裝置
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[0034]發(fā)動(dòng)機(jī)E⑶62基于從HV-E⑶70接受的發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩指令等，生成用于驅(qū)動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)12的節(jié)氣門信號(hào)、點(diǎn)火信號(hào)、燃料噴射信號(hào)等，并將該生成的各信號(hào)向發(fā)動(dòng)機(jī)12輸出。MG-E⑶64基于來自HV-E⑶70的指