CN101428614B - 混合动力车及其控制方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及混合动力车及其控制方法。当ECO开关为OFF(闭)时向停止判定用阈值Wstop设定数值W1(步骤S420)，当ECO开关为ON(开)时对停止判定用阈值Wstop设定值W2(步骤S430)，当基于电池温度和剩余容量设定的蓄电池的输出限制Wout为停止判定用阈值Wstop以上时允许发动机的停止(步骤S450)，当输出限制Wout小于停止判定用阈值Wstop时禁止发动机的停止(步骤S460)。值W1作为为了在行驶中顺利地进行停止后的发动机的再起动所必要的电力值而确定，值W2作为用于在行驶中进行停止后的发动机的再起动的必要最小限的电力值附近的值而确定为比值W1小的值。

Description

混合动力车及其控制方法
技术领域
本发明涉及一种混合动力车及其控制方法，该混合动力车具备：内燃机；电力动力输入输出器，其与该内燃机的输出轴和连接于车轴的驱动轴连接，能够使用该驱动轴侧的反力、通过电力和动力的输入输出而向所述内燃机的输出轴输入转矩或从所述内燃机的输出轴输出转矩；能够向所述驱动轴输入动力或从所述驱动轴输出动力的电动机；能够与所述电力动力输入输出器和所述电动机进行电力的交换的蓄电器。
背景技术
以往，作为此种混合动力车，提出了一种车辆，其具备：发动机、连接于发动机的输出轴并连接于驱动轴的行星齿轮机构、连接于行星齿轮机构的第1电机、向驱动轴输出动力的第2电机、和与两个电机进行电力交换的蓄电池，该车辆在蓄电池的温度低于预定温度时禁止发动机的运行停止(例如，参照专利文献1)。该混合动力车，通过在蓄电池的温度低于阈值时继续发动机的运行，避免在蓄电池能输出的电力不足的状态下再起动发动机，抑制发动机的再起动的延迟(response delay，响应延迟)。
专利文献1：日本特开2004-44469号公报
发明内容
上述混合动力车，虽然能够抑制禁止发动机的运行停止的发动机的再起动的延迟，但直到蓄电池的温度成为预定温度以上都持续发动机的运行，其结果是往往发动机以低效率的运行点运行，车辆整体的能量效率低下。对于混合动力车，与发动机的顺利再起动性能相比，有的用户更希望燃料消耗率低，所以也能对应这种需求是所希望的。
本发明的混合动力车及其控制方法，主要的目的在于确保再起动性能并应对燃料消耗率方面的要求。
本发明的混合动力车及其控制方法，为了达到上述的主要目的，采用了如下方案。
本发明的第1混合动力车，其要点是，具备：
内燃机，
电力动力输入输出器，其与该内燃机的输出轴和连接于车轴的驱动轴连接，能够使用该驱动轴侧的反力，通过电力和动力的输入输出，向所述内燃机的输出轴输入转矩和从所述内燃机的输出轴输出转矩(相对于内燃机的输出轴输入输出转矩)，
电动机，其能够向所述驱动轴输入动力和从所述驱动轴输出动力(相对于驱动轴输入输出动力)，
蓄电器，其能够与所述电力动力输入输出器和所述电动机进行电力的交换，
温度检测器，其检测该蓄电器的温度，
最大容许电力设定部，其基于该检测出的蓄电器的温度设定可以从该蓄电器充放电的最大容许电力，
燃料消耗率优先开关，其能够指示燃料消耗率优先的行驶，和
间歇运行可否部，其在没有由该燃料消耗率优先开关指示燃料消耗率优先的行驶时，当所述设定的蓄电器的最大容许电力小于第1电力时禁止所述内燃机的间歇运行，当所述设定的蓄电器的最大容许电力为所述第1电力以上时允许所述内燃机的间歇运行；在由所述燃料消耗率优先开关指示了燃料消耗率优先的行驶时，当所述设定的蓄电器的最大容许电力小于比所述第1电力小的第2电力时禁止所述内燃机的间歇运行，当所述设定的蓄电器的最大容许电力为所述第2电力以上时允许所述内燃机的间歇运行。
本发明的第1混合动力车，在没有由燃料消耗率优先开关指示燃料消耗率优先的行驶时，当基于蓄电器的温度所设定的蓄电器的最大容许电力小于第1电力时禁止内燃机的间歇运行，当蓄电器的最大容许电力为第1电力以上时允许内燃机的间歇运行；在通过燃料消耗率优先开关指示了燃料消耗率优先的行驶时，当蓄电器的最大容许电力小于比第1电力小的第2电力时禁止所述内燃机的间歇运行，当设定的蓄电器的最大容许电力为第2电力以上时允许所述内燃机的间歇运行。因而，能够在通常时确保再起动性能，并能够应对来自操作者的燃料消耗率优先的行驶的指示。
本发明的第2混合动力车，其要点是，具备：
内燃机，
电力动力输入输出器，其与该内燃机的输出轴和连接于车轴的驱动轴连接，能够使用该驱动轴侧的反力，通过电力和动力的输入输出，向所述内燃机的输出轴输入转矩和从所述内燃机的输出轴输出转矩，
电动机，其能够向所述驱动轴输入动力和从所述驱动轴输出动力，
蓄电器，其能够与所述电力动力输入输出器和所述电动机进行电力的交换，
温度检测器，其检测该蓄电器的温度，
燃料消耗率优先开关，其能够指示燃料消耗率优先的行驶，
间歇运行可否部，其在没有由该燃料消耗率优先开关指示燃料消耗率优先的行驶时，当所述检测出的蓄电器的温度小于第1温度时禁止所述内燃机的间歇运行，当所述检测出的蓄电器的温度为所述第1温度以上时允许所述内燃机的间歇运行；在由该燃料消耗率优先开关指示了燃料消耗率优先的行驶时，当所述检测出的蓄电器的温度小于比所述第1温度小的第2温度时禁止所述内燃机的间歇运行，当所述检测出的蓄电器的温度为所述第2温度以上时允许所述内燃机的间歇运行。
本发明的第2混合动力车，在没有由燃料消耗率优先开关指示燃料消耗率优先的行驶时，当蓄电器的温度小于第1温度时禁止所述内燃机的间歇运行，当蓄电器的温度为所述第1温度以上时允许所述内燃机的间歇运行；在由该燃料消耗率优先开关指示了燃料消耗率优先的行驶时，当蓄电器的温度小于比第1温度小的第2温度时禁止所述内燃机的间歇运行，当蓄电器的温度为第2温度以上时允许内燃机的间歇运行。因而，能够在通常时确保再起动性能，并能够应对来自操作者的燃料消耗率优先的行驶的指示。
在本发明的第1或第2混合动力车中，所述间歇运行可否部，还可以作为当所述内燃机在冷态时已被起动时进行判定的单元。
此外，在本发明的第1或第2混合动力车中，所述电力动力输入输出器还可以设置成具备：能够输入输出动力的发电机；和三轴式动力输入输出器，该三轴式动力输入输出器连接于所述内燃机的输出轴、所述发电机的旋转轴和所述驱动轴这三根轴，基于从该三根轴中的任意两轴输出的动力和向该三根轴中的任意两轴输入的动力(即输入输出于该三根轴中的任意两轴的动力)而向剩余的一轴输入动力和从剩余的一轴输出动力(即对于剩余的一轴输入输出动力)。
在本发明的第1混合动力车的控制方法中，该混合动力车具备：内燃机、与该内燃机的输出轴和连接于车轴的驱动轴连接而能够使用该驱动轴侧的反力通过电力和动力的输入输出向所述内燃机的输出轴输入转矩和从所述内燃机的输出轴输出转矩的电力动力输入输出器、能够向所述驱动轴输入动力和从所述驱动轴输出动力的电动机、和能够与所述电力动力输入输出器和所述电动机进行电力交换的蓄电器；其特征在于，
(a)基于所述蓄电器的温度设定该蓄电器可以充放电的最大容许电力，
(b)在没有由该燃料消耗率优先开关指示燃料消耗率优先的行驶时，当所述设定的蓄电器的最大容许电力小于第1电力时禁止所述内燃机的间歇运行，当所述设定的蓄电器的最大容许电力为所述第1电力以上时允许所述内燃机的间歇运行；在由所述燃料消耗率优先开关指示有燃料消耗率优先的行驶时，当所述设定的蓄电器的最大容许电力小于比所述第1电力小的第2电力时禁止所述内燃机的间歇运行，当所述设定的蓄电器的最大容许电力为所述第2电力以上时允许所述内燃机的间歇运行。
根据本发明的第1混合动力车的控制方法，在没有由燃料消耗率优先开关指示燃料消耗率优先的行驶时，当基于蓄电器的温度设定的蓄电器的最大容许电力小于第1电力时禁止内燃机的间歇运行，当蓄电器的最大容许电力为第1电力以上时允许内燃机的间歇运行；在由燃料消耗率优先开关指示有燃料消耗率优先的行驶时，当蓄电器的最大容许电力小于比第1电力小的第2电力时禁止所述内燃机的间歇运行，当设定的蓄电器的最大容许电力为第2电力以上时允许所述内燃机的间歇运行。因而，能够在通常时确保再起动性能，并能够应对来自操作者的燃料消耗率优先的行驶的指示。
在本发明的第2混合动力车的控制方法中，该混合动力车具备：内燃机、与该内燃机的输出轴和连接于车轴的驱动轴连接而能够使用该驱动轴侧的反力通过电力和动力的输入输出而向所述内燃机的输出轴输入转矩和从所述内燃机的输出轴输出转矩的电力动力输入输出器、能够向所述驱动轴输入动力和从所述驱动轴输出动力的电动机、和能够与所述电力动力输入输出器和所述电动机进行电力的交换的蓄电器；其特征在于，
在没有由所述燃料消耗率优先开关指示燃料消耗率优先的行驶时，当所述蓄电器的温度小于第1温度时禁止所述内燃机的间歇运行，当所述蓄电器的温度为所述第1温度以上时允许所述内燃机的间歇运行；在由所述燃料消耗率优先开关指示了燃料消耗率优先的行驶时，当所述蓄电器的温度小于比第1温度小的第2温度时禁止所述内燃机的间歇运行，当所述蓄电器的温度为所述第2温度以上时允许所述内燃机的间歇运行。
根据本发明的第2混合动力车的控制方法，在没有由燃料消耗率优先开关指示燃料消耗率优先的行驶时，当蓄电器的温度小于第1温度时禁止内燃机的间歇运行，当蓄电器的温度为第1温度以上时允许内燃机的间歇运行；在由燃料消耗率优先开关指示了燃料消耗率优先的行驶时，当蓄电器的温度小于比第1温度小的第2温度时禁止内燃机的间歇运行，当蓄电器的温度为第2温度以上时允许内燃机的间歇运行。因而，能够在通常时确保再起动性能，并能够应对来自操作者的燃料消耗率优先的行驶的指示。
附图说明
图1是表示本发明的一个实施例的混合动力汽车20的构成的概略的构成图
Figure G2008101741405D0006131137QIETU
；
图2是表示蓄电池50的电池温度Tb和输入输出限制Win、Wout之间关系的一例的说明图；
图3是表示蓄电池50的剩余容量(SOC，充电状态)和输入输出限制Win、Wout的补正系数之间关系的一例的说明图；
图4是表示实施例的由混合动力用电子控制单元70执行的驱动控制例程(routine)的一例的流程图；
图5是表示实施例的由混合动力用电子控制单元70执行的发动机停止可否判定例程的一例的流程图；
图6是表示冷态时的电池温度Tb和蓄电池50的输出限制Wout之间关系的说明图；
图7是表示要求转矩设定用图的一例的说明图；
图8是表示发动机22的动作线的一例和设定目标转速Ne*及目标转矩Te*的情况的说明图；
图9是表示在从发动机22输出动力(功率，power)的状态下行驶时的动力分配统合机构30的旋转要素中的转速与转矩的力学关系的列线图的一例的说明图；
图10是表示在发动机22的起动时设定电机MG1的转矩指令Tm1*的转矩图的一例和发动机22的转速Ne的变化情况的一例的说明图；
图11是表示在运行(motoring)发动机22的状态下行驶时的动力分配统合机构30的旋转要素中的转速与转矩的力学关系的列线图的一例的说明图；
图12是表示变形例的发动机停止可否判定例程的一例的流程图；
图13是表示变形例的混合动力汽车120的构成的概略的构成图；
图14是表示变形例的混合动力汽车220的构成的概略的构成图。
具体实施方式
图1是表示作为本发明的一实施例的混合动力汽车20的构成的概略的构成图。实施例的混合动力汽车20，如图所示，具备：发动机22、介由减震器28连接于作为发动机22的输出轴的曲轴26的三轴式动力分配统合机构30、连接于动力分配统合机构30的能够发电的电机MG1、安装于作为连接于动力分配统合机构30的驱动轴的齿圈轴32a的减速器35、连接于该减速器35的电机MG2、和控制车辆的驱动系统整体的混合动力用电子控制单元70。
发动机22是通过汽油或轻油等烃类化合物的燃料输出动力的内燃机，通过从检测发动机22的运行状态的各种传感器输入信号的发动机用电子控制单元(以下称发动机ECU)24接受燃料喷射控制、点火控制、吸入空气量调节控制等的运行控制。发动机ECU24，与混合动力用电子控制单元70通信，通过来自混合动力用电子控制单元70的控制信号运行控制发动机22，并根据需要将发动机22的运行状态的相关数据输出至混合动力用电子控制单元70。
动力分配统合机构30，具备：作为外齿轮的太阳轮31、与该太阳轮31配置于同心圆上的作为内齿轮的齿圈32、啮合于太阳轮31并啮合于齿圈32的多个小齿轮33、和自转且公转自由地保持多个小齿轮33的行星架34；作为以太阳轮31、齿圈32和行星架34为旋转要素进行差动作用的行星齿轮机构而构成。动力分配统合机构30，其行星架34、太阳轮31分别连接有发动机22的曲轴26、电机MG1，齿圈32介由齿圈轴32a连接有减速器35，在电机MG1作为发电机发挥作用时将从行星架34输入的来自发动机22的动力在太阳轮31侧和齿圈32侧按照其传动比分配，在电机MG1作为电动机发挥作用时将从行星架34输入的来自发动机22的动力和从太阳轮31输入的来自MG1的动力进行统合(联合)，输出至齿圈32侧。输出至齿圈32的动力，从齿圈轴32a介由齿轮机构60和差速器62最终输出至车辆的驱动轮63a、63b。
电机MG1和电机MG2，都作为能够作发电机驱动并能够作电动机驱动的公知的同步发电电动机而构成，介由逆变器41、42与蓄电池50进行电力的交换。连接逆变器41、42和蓄电池50的电力线54，作为各逆变器41、42共用的正极母线和负极母线构成，从而电机MG1、MG2中任一方发电所得电力都能够由其他电机消耗。因而，蓄电池50由于从电机MG1和电机MG2中任一方产生的电力、不足的电力而进行充放电。另外，如果通过电机MG1、MG2取得电力收支的平衡，则蓄电池50不进行充放电。电机MG1、MG2都通过电机用电子控制单元(以下称电机ECU)40进行驱动控制。向电机ECU40输入用于驱动控制电机MG1、MG2必要的信号，例如，来自检测电机MG1、MG2的转子的旋转位置的旋转位置检测传感器43、44的信号、由没有图示的电流传感器检测的施加于电机MG1、MG2的相电流等；从电机ECU40输出对逆变器41、42的开关控制信号。电机ECU40，与混合动力用电子控制单元70通信，通过来自混合动力用电子控制单元70的控制信号驱动控制电机MG1、MG2并根据需要将电机MG1、MG2的运行状态的相关数据输出至混合动力用电子控制单元70。另外，电机ECU40也基于来自旋转位置检测传感器43、44的信号而演算电机MG1、MG2的转速Nm1、Nm2。
蓄电池50由蓄电池用电子控制单元(以下称蓄电池ECU)52管理。向蓄电池ECU52输入管理蓄电池50必要的信号，例如，来自设置于蓄电池50的端子间的未图示的电压传感器的端子间电压、来自安装在连接于蓄电池50的输出端子的电力线54上的未图示电流传感器的充放电电流、来自安装于蓄电池50的温度传感器51的电池温度Tb等；根据需要通过通信将蓄电池50的状态的相关数据输出至混合动力用电子控制单元70。另外，蓄电池ECU52，为了管理蓄电池50，基于由电流传感器检测出的充放电电流的累计值演算剩余容量(SOC)，或基于演算出的剩余容量(SOC)和电池温度Tb演算蓄电池50可以充放电的最大容许电力即输入输出限制Win、Wout。另外，蓄电池50的输入输出限制Win、Wout可以通过基于电池温度Tb设定输入输出限制Win、Wout的基本值，基于蓄电池50的剩余容量(SOC)设定输出限制用补正系数和输入限制用补正系数，将设定的输入输出限制Win、Wout的基本值乘以补正系数而设定。图2中表示电池温度Tb和输入输出限制Win、Wout之间关系的一例，图3中表示蓄电池50的剩余容量(SOC)和输入输出限制Win、Wout的补正系数之间关系的一例。
混合动力用电子控制单元70作为以CPU72为中心的微处理器而构成，除了CPU72之外，还具备存储处理程序的ROM74、暂时存储数据的RAM76、和未图示的输入输出端口和通信端口。来自点火开关80的点火信号、来自检测变速杆81的操作位置的变速位置传感器82的变速位置SP、来自检测加速踏板83的踏入量的加速踏板位置传感器84的加速踏板开度Acc、来自检测制动踏板85的踏入量的制动踏板位置传感器86的制动踏板位置BP、来自车速传感器88的车速V、来自使燃料消耗率优先的ECO(经济型)开关89的ECO开关信号ESW等介由输入端口输入混合动力用电子控制单元70。混合动力用电子控制单元70，如前面所述，与发动机ECU24、电机ECU40、蓄电池ECU52介由通信端口连接，与发动机ECU24、电机ECU40、蓄电池ECU52进行各种控制信号、数据的交换。
这样构成的实施例的混合动力汽车20，基于对应于驾驶者的加速踏板83的踏下量的加速开度Acc和车速V而计算应该输出至作为驱动轴的齿圈轴32a的要求转矩，运行控制发动机22、电机MG1和电机MG2使得对应于该要求转矩的要求动力输出至齿圈轴32a。作为发动机22、电机MG1和电机MG2的运行控制，包括转矩转换运行模式、充放电运行模式和电机运行模式；该转矩转换运行模式，运行控制发动机22使得从发动机22输出与要求动力相当的动力，并驱动控制电机MG1和电机MG2使得从发动机22输出的所有动力由动力分配统合机构30、电机MG1和电机MG2进行转矩转换而输出至齿圈轴32a；该充放电运行模式，运行控制发动机22使得从发动机22输出与要求动力和蓄电池50的充放电所需的电力之和相当的动力，并且伴随着蓄电池50的充放电，驱动控制电机MG1和电机MG2使得与从发动机22输出的动力的全部或其一部分由动力分配统合机构30、电机MG1和电机MG2进行的转矩转换相伴随，要求动力输出至齿圈轴32a；该电机运行模式，进行运行控制使得停止发动机22的运行，将来自电机MG2的与要求动力相当的动力输出至齿圈轴32a。
接下来，对这样构成的实施例的混合动力汽车20的动作，特别是在外部空气的温度较低的冷态时(例如，-10℃、-20℃等)起动系统、起动发动机22而行驶时的动作进行说明。图4是表示由混合动力用电子控制单元70执行的驱动控制例程的一例的流程图，图5是表示由混合动力用电子控制单元70执行的发动机停止可否判定例程的一例的流程图。为了方便说明，首先，对图5的发动机停止可否判定例程进行说明，然后对图4的驱动控制例程进行说明。
当执行发动机停止可否判定例程时，混合动力用电子控制单元70的CPU72，首先，输入来自ECO开关89的ECO开关信号ESW、蓄电池50的输出限制Wout(步骤S400)，判定输入的ECO开关信号ESW为ON(开启)还是OFF(关闭)(步骤S410)，在ECO开关信号ESW为OFF(关闭)时向停止判定用阈值Wstop设定数值W1(步骤S420)，在ECO开关信号ESW为ON(开启)时向停止判定用阈值Wstop设定值W2(步骤S430)。然后，比较输入的蓄电池50的输出限制Wout和停止判定用阈值Wstop(步骤S440)，当输出限制Wout为停止判定用阈值Wstop以上时允许发动机22的停止(步骤S450)，当输出限制Wout小于停止判定用阈值Wstop时禁止发动机22的停止(步骤S460)，结束本例程。在此，值W1作为为在行驶中顺利地进行停止后的发动机22的再起动所必要的电力值而确定，值W2作为用于在行驶中进行停止后的发动机22的再起动的必要最小限的电力值附近的值而确定为比值W1小的值。图6中表示冷态时的输出限制Wout和电池温度Tb之间的关系。如图所示，在冷态时，电池温度Tb越小则输出限制Wout越小。另一方面，停止发动机22的状态下的行驶(电机运行模式)是来自蓄电池50的电力用于电机MG2的驱动，所以如果要想从该状态再起动发动机22，则必须从蓄电池50输出作为行驶所必需的电力和再起动所必需的电力之和的电力。因此，在冷态时，发动机22的再起动往往会比较迟缓。在实施例中，通过在ECO开关89为OFF(关闭)时向停止判定用阈值Wstop设定值W1，蓄电池50充分预热直到从蓄电池50能够输出充分的电力的状态后允许发动机22的停止，顺利地进行停止后的发动机22的再起动。另一方面，如果禁止发动机22的停止而持续其运行，则发动机22以效率低的运行点运行的结果是车辆整体的能量效率低下，所以通过在ECO开关89为ON(开启)时到达能够输出在行驶中能再起动停止后的发动机22的必要最小限的电力附近的电力的状态后允许发动机22的停止，由此确保发动机22的再起动，并实现车辆整体的能量效率的提高。
接下来对图4的驱动控制例程进行说明。在执行驱动控制例程时，混合动力用电子控制单元70的CPU72，首先执行输入来自加速踏板位置传感器84的加速踏板开度Acc、来自车速传感器88的车速V、发动机22的转速Ne、电机MG1、MG2的转速Nm1、Nm2、蓄电池50的输入输出限制Win、Wout等控制所必要的数据的处理(步骤S100)。在此，发动机22的转速Ne是将基于来自未图示的曲轴位置传感器的信号所演算出的值通过通信从发动机ECU24输入的数据。电机MG1、MG2的转速Nm1、Nm2，是将基于由旋转位置检测传感器43、44检测出的电机MG1、MG2的转子的旋转位置而演算出的值通过通信从电机ECU40输入的数据。此外，蓄电池50的输入输出限制Win、Wout是将基于蓄电池50的电池温度Tb和蓄电池50的剩余容量(SOC)设定的值通过通信从蓄电池ECU52输入的数据。
这样输入数据后，基于输入的加速踏板开度Acc和车速V，设定作为车辆所要求的转矩而应该输出至作为连接于驱动轮63a、63b的驱动轴的齿圈轴32a的要求转矩Tr*和对发动机22要求的要求动力Pe*(要求功率，power demand)(步骤S110)。关于要求转矩Tr*，在实施例中，将加速踏板开度Acc、车速V和要求转矩Tr*之间的关系预先确定，作为要求转矩设定用图而存储于ROM74，当给出加速踏板开度Acc和车速V时从存储的图导出对应的要求转矩Tr*。图7中表示要求转矩设定用图的一例。要求动力Pe*可以作为设定的要求转矩Tr*与齿圈轴32a的转速Nr的乘积、蓄电池50要求的充放电要求电力Pb*和损失Loss之和而计算。另外，齿圈轴32a的转速Nr，可以通过将换算系数k乘以车速V(Nr＝k·V)而求出，或通过将电机MG2的转速Nm2除以减速器35的传动比Gr(Nr＝Nm2/Gr)而求出。
接着，判定发动机22是否在运行中(步骤S120)，当发动机22在运行中时判定所设定的要求动力Pe*是否小于用于运行停止发动机22的阈值Pstop(步骤S130)。在此，作为阈值Pstop，可以使用能够比较高效地运行发动机22的动力(功率)区域的下限值附近的值。
在要求动力Pe*为阈值Pstop以上时，判断为持续发动机22的运行，基于设定的发动机22的要求动力Pe*，设定作为应该运行发动机22的运行点的目标转速Ne*和目标转矩Te*(步骤S150)。该设定基于使发动机22高效地动作的动作线和要求动力Pe*而进行。发动机22的动作线的一例和设定目标转速Ne*和目标转矩Te*的情况表示于图8。如图所示，目标转速Ne*和目标转矩Te*，可以通过动作线和要求动力Pe*(Ne*×Te*)一定的曲线的交点而求出。
接着，使用发动机22的目标转速Ne*、电机MG2的转速Nm2和动力分配统合机构30的传动比ρ，通过下式(1)计算电机MG1的目标转速Nm1*，并基于计算出的目标转速Nm1*和输入的电机MG1的转速Nm1，通过式(2)计算应该从电机MG1输出的转矩指令Tm1*(步骤S160)。在此，式(1)是动力分配统合机构30的旋转要素的力学关系式。表示在从发动机22输出动力的状态下行驶时的动力分配统合机构30的旋转要素中的转速和转矩之间的力学关系的列线图示于图9。图中，左边的S轴表示电机MG1的转速Nm1即太阳轮31的转速，C轴表示发动机22的转速Ne即行星架34的转速，R轴表示将电机MG2的转速Nm2除以减速器35的传动比Gr所得的齿圈32的转速Nr。使用该列线图能够很容易地导出式(1)。另外，R轴上的两个粗线箭头，表示从电机MG1输出的转矩Tm1作用于齿圈轴32a的转矩、和从电机MG2输出的转矩Tm2介由减速器35作用于齿圈轴32a的转矩。此外，式(2)是用于使电机MG1以目标转速Nm1*旋转的反馈控制的关系式，式(2)中，右边第二项的“k1”是比例项的增益，右边第三项的“k2”是积分项的增益。
Nm1*＝Ne*·(1+ρ)/ρ-Nm2/ρ   (1)
Tm1*＝ρ·Te*/(1+ρ)+k1(Nm1*-Nm1)+k2∫(Nm1*-Nm1)dt   (2)
然后，要求转矩Tr*加上将转矩指令Tm1*除以动力分配统合机构30的传动比ρ的所得值，通过下式(3)计算应该从电机MG2输出的转矩的暂定值即暂定转矩Tm2tmp(步骤S170)，通过将蓄电池50的输入输出限制Win、Wout与将当前的电机MG1的转速Nm1乘以设定的转矩指令Tm1*所得的电机MG1的消耗电力(发电电力)的偏差除以电机MG2的转速Nm2，由下式(4)和式(5)计算作为可以从电机MG2输出的转矩的上下限的转矩限制Tm2min、Tm2max(步骤S180)，并将设定的暂定转矩Tm2tmp通过式(6)以转矩限制Tm2min、Tm2max进行限制，设定电机MG2的转矩指令Tm2*(步骤S190)。在此，式(3)可以从图9的列线图很容易地导出。
Tm2tmp＝(Tr*+Tm1*/ρ)/Gr   (3)
Tm2min＝(Win-Tm1*·Nm1)/Nm2   (4)
Tm2max＝(Wout-Tm1*·Nm1)/Nm2   (5)
Tm2*＝max(min(Tm2tmp，Tm2max)，Tm2min)   (6)
这样设定发动机22的目标转速Ne*、目标转矩Te*、电机MG1、MG2的转矩指令Tm1*、Tm2*后，分别向发动机ECU24、电机ECU40发送发动机22的目标转速Ne*和目标转矩Te*、电机MG1、MG2的转矩指令Tm1*、Tm2*(步骤S200)，结束驱动控制例程。接收了目标转速Ne*和目标转矩Te*的发动机ECU24进行发动机22的吸入空气量控制、燃料喷射控制、点火控制等的控制使得发动机22以目标转速Ne*和目标转矩Te*所示的运行点运行。此外，接收了转矩指令Tm1*、Tm2*的电机ECU40进行逆变器41、42的开关元件的开关控制使得电机MG1以转矩指令Tm1*驱动且电机MG2以转矩指令Tm2*驱动。通过这样的控制，能够在蓄电池50的输入输出限制Win、Wout的范围内高效地运行发动机22，将要求转矩Tr*输出至作为驱动轴的齿圈轴32a而行驶。
当在步骤S130中判定为要求动力Pe*小于(不到)阈值Pstop时，通过前述的图5的发动机停止可否判定例程判定发动机22的停止是否被禁止(步骤S140)，当发动机22的停止被禁止时，则判断为应该继续发动机22的运行，执行上述的步骤S150～S200的处理。
另一方面，当在步骤S130中判定为要求动力Pe*小于阈值Pstop且判定为允许发动机22的停止，则判断为应该停止发动机22的运行，停止燃料喷射控制、点火控制，将停止发动机22的运行的控制信号发送至发动机ECU24而停止发动机22(步骤S210)，并且将电机MG1的转矩指令Tm1*设定为数值0(步骤S220)。然后，将要求转矩Tr*除以减速器35的传动比Gr所得的值作为应该从电机MG2输出的转矩的暂定值即暂定转矩Tm2tmp而设定(步骤S230)，将值为0的转矩指令Tm1*代入上述的式(4)和式(5)，计算电机MG2的转矩限制Tm2min、Tm2max(步骤S240)，并且通过式(6)以转矩限制Tm2min、Tm2max限制暂定转矩Tm2tmp，设定电机MG2的转矩指令Tm2*(步骤S250)，将设定的转矩指令Tm1*、Tm2*发送至电机ECU40(步骤S260)，结束本例程。通过这样的控制，能够停止发动机22的运行，在蓄电池50的输入输出限制Win、Wout的范围内从电机MG2向作为驱动轴的齿圈轴32a输出要求转矩Tr*而行驶。
如果在步骤S120中判定为发动机22不在运行中，即发动机22停止运行，则判定发动机22是否在起动中(步骤S270)，要求动力Pe*是否为用于起动发动机22的阈值Pstart以上(步骤S280)。在此，作为阈值Pstart，可以使用能够比较高效地运行发动机22的动力区域的下限值附近的值，但优选比上述的用于运行停止发动机22的阈值Pstop大的值使得不会发生频繁的发动机22的运行停止和起动。当发动机22不在起动中、要求动力Pe*小于阈值Pstart时，判断为应该继续发动机22的运行停止状态，执行上述的步骤S220～S260的处理。
当在步骤S120中判定为发动机22运行停止、在步骤S270中判定为发动机22不在起动中，在步骤S280中判定为要求动力Pe*为阈值Pstart以上时，判断为应该起动发动机22，基于起动时的转矩图和从发动机22的起动开始的经过时间t设定电机MG1的转矩指令Tm1*(步骤S290)。在发动机22的起动时设定电机MG1的转矩指令Tm1*的转矩图的一例和发动机22的转速Ne的变化的情况的一例表示于图10。实施例的转矩图，从发动机22的起动指示刚发出的时间t11后使用变化率处理(ratingprocess)将转矩指令Tm1*设定为比较大的转矩，使发动机22的转速Ne迅速地增加。在发动机22的转速Ne已经通过了共振转速带或通过共振转速带所需的时间以后的时间t12对转矩指令Tm1*设定为能够稳定发动机22而以转速Nref以上的转速运行的转矩，使电力消耗和作为驱动轴的齿圈轴32a的反力变小。然后，从发动机22的转速Ne达到转速Nref的时间t13开始，使用变化率处理设转矩指令Tm1*为值0，从判定发动机22完成完全爆炸燃烧(complete explosive combustion)的时间t15开始，向转矩指令Tm1*设定发电用转矩。在此，转速Nref是开始发动机22的燃料喷射控制、点火控制的转速。另外，现在考虑的是起动发动机22时，所以对电机MG1的转矩指令Tm1*设定用于变化率处理的变化率值。
这样设定电机MG1的转矩指令Tm1*后，对要求转矩Tr*加上电机MG1的转矩指令Tm1*除以动力分配统合机构30的传动比的商，通过上述式(3)计算应该从电机MG2输出的转矩的暂定值即暂定转矩Tm2tmp(步骤S300)，使用上述的式(4)和式(5)计算电机MG2的转矩限制Tm2min、Tm2max(步骤S310)，并通过上述的式(6)以转矩限制Tm2min、Tm2max限制暂定转矩Tm2tmp而设定电机MG2的转矩指令Tm2*(步骤S320)，将设定的转矩指令Tm1*、Tm2*发送至电机ECU40(步骤S330)。
然后，判定发动机22的转速Ne是否达到了开始燃料喷射控制、点火控制的转速Nref以上(步骤S340)，现在考虑的是发动机22的起动开始时，所以发动机22的转速Ne较小、没有达到转速Nref。因此，该判定得到否定的结论，不开始燃料喷射控制、点火控制，结束本例程。
开始发动机22的起动时，在步骤S270中判定为发动机22在起动中，所以执行上述的步骤S290～S330的处理，等到发动机22的转速Ne达到开始燃料喷射控制、点火控制的转速Nref以上(步骤S340)，将控制信号发送至发动机ECU24使得开始燃料喷射控制、点火控制(步骤S3350)。通过这样的控制，能够一边起动停止的发动机22，一边在蓄电池50的输入输出限制Win、Wout的范围内从电机MG2向作为驱动轴的齿圈轴32a输出要求转矩Tr*而行驶。表示在运行发动机22的状态下行驶时的动力分配统合机构30的旋转要素中的转速和转矩的力学关系的列线图的一例表示于图11。
根据以上说明的实施例的混合动力汽车20，在ECO开关89为OFF时对停止判定用阈值Wstop设定值W1，在ECO开关89为ON时对停止判定用阈值Wstop设定小于值W1的值W2；在冷态时发动机起动而行驶时，当基于电池温度Tb设定的蓄电池50的输出限制Wout为停止判定用阈值Wstop以上时允许发动机22的间歇运行，当输出限制Wout小于停止判定用阈值Wstop时禁止发动机22的间歇运行；即在ECO开关89为OFF时等待蓄电池50预热直到成为能够从蓄电池50输出充分的电力的状态而开始发动机22的间歇运行，在ECO开关89为ON时能预热蓄电池50到够从蓄电池50输出最低限的电力的状态之后开始发动机22的间歇运行，所以能够在通常时顺利地进行发动机22的再起动，并且还能够通过操作者的指示而应对能量效率的提高。
在实施例的混合动力汽车20中，为了顺利地进行发动机22的再起动，比较蓄电池50的输出限制Wout和停止判定用阈值Wstop而判定是允许还是禁止发动机22的停止，但在停止发动机22时切断向发动机22的燃料供给并且伴随发电进行通过从电机MG1输出的转矩而使发动机22的转速下降的发动机停止控制的情况下，也可以通过比较蓄电池50的输入限制Win和停止判定阈值Wstop2而判定该发动机的停止控制能否正常进行来判定，从而决定是许可还是禁止发动机22的停止。另外，在发动机停止控制中，如果从电机MGI输出用于使发动机22的转速下降的转矩，则由于与之对应的转矩作用于齿圈轴32a侧，所以基于前述的式(3)～式(6)设定电机MG2的转矩指令Tm2*使得消除作用于齿圈轴32a侧的该转矩并且使要求转矩Tr*输出至齿圈轴32a。
在实施例的混合动力汽车20中，基于根据电池温度Tb和剩余容量(SOC)而设定的输出限制Wout来决定是允许还是禁止发动机22的停止，但也可以直接使用电池温度Tb来决定是允许还是禁止发动机22的停止。该情况下的发动机停止可否判定例程表示于图12。在图12的发动机停止可否判定例程中，输入来自ECO开关89的ECO开关信号ESW并从电机ECU40通过通信输入电池温度Tb(步骤S500)，判定输入的ECO开关信号ESW是OFF还是ON(步骤S510)，在ECO开关信号ESW为OFF时对停止判定用阈值Tstop设定值T1(步骤S520)，在ECO开关信号ESW为ON时对停止判定用阈值Tstop设定值T2(步骤S530)。然后，通过比较输入的电池温度Tb和停止判定用阈值Tstop(步骤S540)，当电池温度Tb为停止判定用阈值Tstop以上时允许发动机22的停止(步骤S550)，当电池温度Tb小于停止判定用阈值Tstop时禁止发动机22的停止(步骤S560)而进行。在此，值T1作为在行驶中顺利地进行停止后的发动机22的再起动所需的蓄电池50的预热温度而确定，值T2作为为了在行驶中进行停止后的发动机22的再起动的必要最小限的预热温度附近的温度而确定为比值T1小的值。根据该变形例，与实施例同样地，也能够在通常时顺利地进行发动机22的再起动并且还能够通过操作者的指示而对应能量效率的提高。
在实施例的混合动力汽车20中，将电机MG2介由减速器35安装于作为驱动轴的齿圈轴32a，但也可以将电机MG2直接安装于齿圈轴32a，也可以代替减速器35而介由二级变速、三级变速、四级变速等的变速器将电机MG2安装于齿圈轴32a。
在实施例的混合动力汽车20中，将电机MG2的动力通过减速器35进行变速而输出至齿圈轴32a，但也可以如图13的变形例的混合动力汽车120例示的那样，将电机MG2的动力连接于与连接有齿圈轴32a的车轴(连接有驱动轮63a、63b的车轴)不同的车轴(连接于图13中的车轮64a、64b的车轴)。
在实施例的混合动力汽车20中，将发动机22的动力介由动力分配统合机构30输出至作为连接于驱动轮63a、63b的驱动轴的齿圈轴32a，但也可以是如图14的变形例的混合动力汽车220例示的那样具备双转子电动机230的装置，该双转子电动机230具有连接于发动机22的曲轴26的内转子232和连接于将动力输出至驱动轮63a、63b的驱动轴的外转子234，将发动机22的动力的一部分传递至驱动轴并将剩余的动力转换为电力。
在此，对实施例的主要要素和发明内容所述的发明的主要要素的对应关系进行说明。在实施例中，发动机22相当于“内燃机”；电机MG1和动力分配统合机构30的组合相当于“电力动力输入输出器”；电机MG2相当于“电动机”；蓄电池50相当于“蓄电器”；温度传感器51相当于“温度检测器”；根据基于由电流传感器检测的充放电电流的累计值的蓄电池50的剩余容量(SOC)和蓄电池50的电池温度Tb而演算蓄电池50可以充放电的最大容许电力即输入输出限制Win、Wout的蓄电池ECU52相当于“最大容许电力设定部”；ECO开关89相当于“燃料消耗率优先开关”；执行图5的发动机停止可否判定例程的混合动力用电子控制单元70相当于“间歇运行可否部”，该发动机停止可否判定例程，在当ECO开关89为OFF时对停止判定用阈值Wstop设定值W1而当ECO开关89为ON时对停止判定用阈值Wstop设定小于值W1的值W2、当蓄电池50的输出限制Wout为停止判定用阈值Wstop以上时允许发动机22的停止而当输出限制Wout小于停止判定用阈值Wstop时禁止发动机22的停止。此外，电机MG1相当于“发电机”，动力分配统合机构30相当于“三轴式动力输入输出器”。此外，双转子电动机230也相当于“动力输入输出器”。在此，作为“内燃机”，不限于通过汽油或轻油等烃类化合物的燃料输出动力的内燃机，也可以是氢发动机等任何类型的内燃机。作为“动力输入输出器”，不限于动力分配统合机构30和电机MG1的组合、双转子电动机230，也可以是连接于内燃机的输出轴和连结于车轴的驱动轴、能够使用驱动轴侧的反力通过电力和动力的输入输出而向内燃机的输出轴输入转矩和从内燃机的输出轴输出转矩的任何装置。作为“电动机”，不限于作为同步发电电动机而构成的电机MG2，只要是感应电动机等能够向驱动轴输入动力和从驱动轴输出动力，可以为任何类型的电动机。作为“蓄电器”，不限于作为二次电池的蓄电池50，只要是电容器等能够与电力动力输入输出器、电动机进行电力的交换，可以为任何装置。作为“最大容许电力设定部”，不限于基于蓄电池50的剩余容量(SOC)和蓄电池50的电池温度Tb而演算输入输出限制Win、Wout，除了剩余容量(SOC)和电池温度Tb之外，只要是基于例如蓄电池50的内部电阻等演算等的基于蓄电器的状态设定蓄电器的容许充放电的最大容许电力的任何类型可任意设定。作为“间歇运行可否部”，不限于在当ECO开关89为OFF时对停止判定用阈值Wstop设定值W1而当ECO开关89为ON时对停止判定用阈值Wstop设定小于值W1的值W2、当发动机22在运行中时蓄电池50的输出限制Wout为停止判定用阈值Wstop以上时允许发动机22的停止而当输出限制Wout小于停止判定用阈值Wstop时禁止发动机22的停止，也不限于在当ECO开关89为OFF时对停止判定用阈值Tstop设定值T1而当ECO开关89为ON时对停止判定用阈值Tstop设定小于值T1的值T2、当发动机22在运行中电池温度Tb为停止判定用阈值Tstop以上时允许发动机22的停止而当电池温度Tb小于停止判定用阈值Tstop时禁止发动机22的停止；只要是在没有由燃料消耗率优先开关指示燃料消耗率优先的行驶时当蓄电器的最大容许电力小于第1电力时禁止内燃机的间歇运行而当蓄电器的最大容许电力为所述第1电力以上时允许内燃机的间歇运行、在由燃料消耗率优先开关指示了燃料消耗率优先的行驶时当蓄电器的最大容许电力小于比第1电力小的第2电力时禁止内燃机的间歇运行而当蓄电器的最大容许电力为第2电力以上时允许内燃机的间歇运行，或者在没有由燃料消耗率优先开关指示燃料消耗率优先的行驶时当蓄电器的温度小于第1温度时禁止内燃机的间歇运行而当蓄电器的温度为第1温度以上时允许内燃机的间歇运行、在由燃料消耗率优先开关指示燃料消耗率优先的行驶时当蓄电器的温度小于比第1温度小的第2温度时禁止内燃机的间歇运行而当蓄电器的温度为第2温度以上时允许内燃机的间歇运行，就可以是任何类型。作为“发电机”，不限于作为同步发电电动机而构成的电机MG1，只要是感应电动机等一能够输入输出动力，可以是任何类型的发电机。作为“三轴式动力输入输出器”，不限于上述的动力分配统合机构30，可以是使用双小齿轮式的行星齿轮机构的装置、组合多个行星齿轮机构而连接于四个以上的轴的装置、如差速器那样具有与行星齿轮不同的工作作用的装置等的、连接于驱动轴、输出轴和发电机的旋转轴的三根轴而基于从该三根轴中的任意两轴输出的动力和向该三根轴中的任意两轴输入的动力而向剩余的一轴输入动力和从剩余的一轴输出动力的任何装置。另外，关于实施例的主要要素和发明内容所述的发明的主要要素的对应关系，实施例是用于具体说明用于实施发明的概要栏所记载的发明的最佳方式，所以不限定发明内容所记载的发明要素。即，对发明内容所记载的发明的解释应该基于该栏的记载进行，实施例只不过是发明内容所记载的发明的具体的一例。
以上，使用实施例对用于实施本发明的最佳方式进行了说明，但本发明完全不限于这样的实施例，在不脱离本发明的主旨的范围内，当然可以以各种方式实施。
本申请，以2007年11月8日申请的日本专利申请第2007-290468号为优先权主张的基础，通过引用，其所有内容都包含于本说明书中。

Claims (8)

1.一种混合动力车，具备：
内燃机；
电力动力输入输出器，其与该内燃机的输出轴和连接于车轴的驱动轴连接，能够使用该驱动轴侧的反力，通过电力和动力的输入输出，向所述内燃机的输出轴输入转矩和从所述内燃机的输出轴输出转矩；
电动机，其能够向所述驱动轴输入动力和从所述驱动轴输出动力；
蓄电器，其能够与所述电力动力输入输出器和所述电动机进行电力的交换；
温度检测器，其检测该蓄电器的温度；
最大容许电力设定部，其基于该检测出的蓄电器的温度设定可以从该蓄电器充放电的最大容许电力；
燃料消耗率优先开关，其能够指示燃料消耗率优先的行驶；和
间歇运行可否部，其在没有由该燃料消耗率优先开关指示燃料消耗率优先的行驶时，当所述设定的蓄电器的最大容许电力小于第1电力时禁止所述内燃机的间歇运行，当所述设定的蓄电器的最大容许电力为所述第1电力以上时允许所述内燃机的间歇运行；在由所述燃料消耗率优先开关指示燃料消耗率优先的行驶时，当所述设定的蓄电器的最大容许电力小于比所述第1电力小的第2电力时禁止所述内燃机的间歇运行，当所述设定的蓄电器的最大容许电力为所述第2电力以上时允许所述内燃机的间歇运行。
2.如权利要求1所述的混合动力车，
所述间歇运行可否部的判定当所述内燃机在冷态时已被起动时进行。
3.如权利要求1或2所述的混合动力车，
电力动力输入输出器具备：能够输入输出动力的发电机；和三轴式动力输入输出器，该三轴式动力输入输出器连接于所述内燃机的输出轴、所述发电机的旋转轴和所述驱动轴这三根轴，基于从该三根轴中的任意两轴输出的动力和向该三根轴中的任意两轴输入的动力而向剩余的一轴输入动力和从剩余的一轴输出动力。
4.一种混合动力车，具备：
内燃机；
电力动力输入输出器，其与该内燃机的输出轴和连接于车轴的驱动轴连接，能够使用该驱动轴侧的反力，通过电力和动力的输入输出，向所述内燃机的输出轴输入转矩和从所述内燃机的输出轴输出转矩；
电动机，其能够向所述驱动轴输入动力和从所述驱动轴输出动力；
蓄电器，其能够与所述电力动力输入输出器和所述电动机进行电力的交换；
温度检测器，其检测该蓄电器的温度；
燃料消耗率优先开关，其能够指示燃料消耗率优先的行驶；和
间歇运行可否部，其在没有由所述燃料消耗率优先开关指示燃料消耗率优先的行驶时，当所述检测出的蓄电器的温度小于第1温度时禁止所述内燃机的间歇运行，当所述检测出的蓄电器的温度为所述第1温度以上时允许所述内燃机的间歇运行；在由所述燃料消耗率优先开关指示燃料消耗率优先的行驶时，当所述检测出的蓄电器的温度小于比所述第1温度小的第2温度时禁止所述内燃机的间歇运行，当所述检测出的蓄电器的温度为所述第2温度以上时允许所述内燃机的间歇运行。
5.如权利要求4所述的混合动力车，
所述间歇运行可否部的判定当所述内燃机在冷态时已被起动时进行。
6.如权利要求4或5所述的混合动力车，
电力动力输入输出器具备：能够输入输出动力的发电机；和三轴式动力输入输出器，该三轴式动力输入输出器连接于所述内燃机的输出轴、所述发电机的旋转轴和所述驱动轴这三根轴，基于从该三根轴中的任意两轴输出的动力和向该三根轴中的任意两轴输入的动力而向剩余的一轴输入动力和从剩余的一轴输出动力。
7.一种混合动力车的控制方法，该混合动力车具备：内燃机；与该内燃机的输出轴和连接于车轴的驱动轴连接、能够使用该驱动轴侧的反力通过电力和动力的输入输出而向所述内燃机的输出轴输入转矩和从所述内燃机的输出轴输出转矩的电力动力输入输出器；能够向所述驱动轴输入动力和从所述驱动轴输出动力的电动机；和能够与所述电力动力输入输出器和所述电动机进行电力交换的蓄电器，其中，
(a)基于所述蓄电器的温度设定该蓄电器可以充放电的最大容许电力，
(b)在没有由燃料消耗率优先开关指示燃料消耗率优先的行驶时，当所述设定的蓄电器的最大容许电力小于第1电力时禁止所述内燃机的间歇运行，当所述设定的蓄电器的最大容许电力为所述第1电力以上时允许所述内燃机的间歇运行；在由所述燃料消耗率优先开关指示燃料消耗率优先的行驶时，当所述设定的蓄电器的最大容许电力小于比所述第1电力小的第2电力时禁止所述内燃机的间歇运行，当所述设定的蓄电器的最大容许电力为所述第2电力以上时允许所述内燃机的间歇运行。
8.一种混合动力车的控制方法，该混合动力车具备：内燃机；与该内燃机的输出轴和连接于车轴的驱动轴连接、能够使用该驱动轴侧的反力通过电力和动力的输入输出而向所述内燃机的输出轴输入转矩和从所述内燃机的输出轴输出转矩的电力动力输入输出器；能够向所述驱动轴输入动力和从所述驱动轴输出动力的电动机；和能够与所述电力动力输入输出器和所述电动机进行电力交换的蓄电器，其中，
在没有由燃料消耗率优先开关指示燃料消耗率优先的行驶时，当所述蓄电器的温度小于第1温度时禁止所述内燃机的间歇运行，当所述蓄电器的温度为所述第1温度以上时允许所述内燃机的间歇运行；在由所述燃料消耗率优先开关指示燃料消耗率优先的行驶时，当所述蓄电器的温度小于比所述第1温度小的第2温度时禁止所述内燃机的间歇运行，当所述蓄电器的温度为所述第2温度以上时允许所述内燃机的间歇运行。
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Families Citing this family (36)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4201044B2 (ja) * 2007-01-09 2008-12-24 トヨタ自動車株式会社 車両およびその制御方法
JP4229185B2 (ja) * 2007-01-12 2009-02-25 トヨタ自動車株式会社 ハイブリッド自動車およびその制御方法
JP4165602B2 (ja) * 2007-01-12 2008-10-15 トヨタ自動車株式会社 車両およびその制御方法
TWI346056B (en) * 2007-12-07 2011-08-01 Ind Tech Res Inst Mixed type vehicle power system and method of forming multidimentional data of fuel consumption
WO2010050038A1 (ja) 2008-10-31 2010-05-06 トヨタ自動車株式会社 電動車両の電源システムおよびその制御方法
EP2353920B1 (en) * 2008-10-31 2019-01-23 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Electrically driven vehicle and electrically driven vehicle control method
US8290691B2 (en) * 2009-09-11 2012-10-16 GM Global Technology Operations LLC Method and apparatus for optimizing engine on/off cycling in a vehicle
RU2563293C2 (ru) 2009-12-16 2015-09-20 Хонда Мотор Ко., Лтд. Гибридное транспортное средство и способ управления им
US8571737B2 (en) 2009-12-16 2013-10-29 Honda Motor Co., Ltd. Hybrid vehicle and control method thereof
JP5557854B2 (ja) 2009-12-22 2014-07-23 本田技研工業株式会社 ハイブリッド車両の制御装置
JP2011172318A (ja) * 2010-02-16 2011-09-01 Omron Automotive Electronics Co Ltd 電源システムおよび電源制御方法
JP5730501B2 (ja) * 2010-05-20 2015-06-10 トヨタ自動車株式会社 電動車両およびその制御方法
DE102010017392A1 (de) 2010-06-16 2011-12-22 Dr. Ing. H.C. F. Porsche Aktiengesellschaft Verfahren zum Aktivieren eines erweiterten Elektro-Fahrbetriebes eines Kraftfahrzeugs, Steuervorrichtung zum Steuern des Verfahrens sowie Schaltvorrichtung zum Aktivieren des Verfahrens
CN101979265B (zh) * 2010-10-18 2013-01-23 重庆长安汽车股份有限公司 一种串联可插电式电动汽车增程控制方法
DE112011104810T5 (de) * 2011-01-31 2013-10-31 Suzuki Motor Corporation Hybridfahrzeug
JPWO2012105041A1 (ja) * 2011-02-04 2014-07-03 スズキ株式会社 ハイブリッド車両
JP5817136B2 (ja) * 2011-02-16 2015-11-18 日産自動車株式会社 エンジンの始動装置の保護装置
WO2012127677A1 (ja) * 2011-03-24 2012-09-27 トヨタ自動車株式会社 車両および車両用制御方法
JP5929077B2 (ja) * 2011-09-29 2016-06-01 スズキ株式会社 シリーズ式ハイブリッド車両の駆動制御装置
JP5643736B2 (ja) * 2011-09-30 2014-12-17 本田技研工業株式会社 電動二輪車
US9184598B2 (en) * 2011-10-26 2015-11-10 Leggett & Platt Canada Co. Signal discrimination for wireless key fobs and interacting systems
JP5699919B2 (ja) * 2011-12-01 2015-04-15 株式会社デンソー 暖機運転制御装置
KR101684500B1 (ko) * 2011-12-06 2016-12-09 현대자동차 주식회사 하이브리드 차량의 엔진 제어 방법
JP5756002B2 (ja) * 2011-12-09 2015-07-29 ジヤトコ株式会社 車両制御装置および車両の制御方法
KR101284344B1 (ko) * 2011-12-09 2013-07-08 현대자동차주식회사 구동모터를 구비한 차량의 전류센서 재설정 방법
KR101393543B1 (ko) * 2012-10-05 2014-05-09 기아자동차 주식회사 하이브리드 자동차의 엔진 기동 제어 방법 및 시스템
JP5867457B2 (ja) * 2013-06-26 2016-02-24 トヨタ自動車株式会社 内燃機関制御装置と車両
JP6040913B2 (ja) 2013-11-12 2016-12-07 トヨタ自動車株式会社 ハイブリッド車両
FR3013660B1 (fr) * 2013-11-28 2017-05-26 Renault Sas Procede et systeme de demarrage d'un moteur thermique
JP2015116967A (ja) * 2013-12-19 2015-06-25 トヨタ自動車株式会社 ハイブリッド車両
KR101610124B1 (ko) * 2014-09-23 2016-04-08 현대자동차 주식회사 하이브리드 차량의 엔진 속도 제어 장치 및 방법
DE102015015743B4 (de) * 2015-12-04 2020-08-13 Audi Ag Verfahren zum Ermitteln einer Fahrtreichweite eines Kraftfahrzeugs und Kraftfahrzeug
US10106053B2 (en) * 2016-03-31 2018-10-23 Honda Motor Co., Ltd. Vehicle
US11167745B2 (en) * 2018-04-19 2021-11-09 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Control system of hybrid vehicle
CN109915298B (zh) * 2019-02-28 2020-09-08 武汉理工大学 一种混合动力汽车发动机快速启动的控制方法
CN113287220A (zh) * 2020-01-13 2021-08-20 深圳市大疆创新科技有限公司 电池保护方法、系统、可移动平台、电池及存储介质

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6213233B1 (en) * 1998-04-07 2001-04-10 The Swatch Group Management Services Ag System for cooling drive units and for heating the inner space of a hybrid vehicle
CN1828023A (zh) * 2005-04-13 2006-09-06 蔡万义 液压式混合燃料喷射轴流飞轮气涡转子高速发动机

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5228305A (en) * 1991-07-08 1993-07-20 Vogt Ernest C Driver-adjustable system for improving vehicle performance
JP2000161016A (ja) * 1998-11-19 2000-06-13 Takeshi Hatanaka ハイブリッドガスタ―ビンエンジンおよび推進装置
DE10134678A1 (de) * 2001-07-20 2003-02-06 Bosch Gmbh Robert Vorrichtung zum Kühlen und Heizen eines Kraftfahrzeuges
JP3783776B2 (ja) 2002-07-11 2006-06-07 トヨタ自動車株式会社 動力出力装置およびこれを搭載する自動車
JP3963180B2 (ja) 2004-05-28 2007-08-22 トヨタ自動車株式会社 ハイブリッド車およびその制御方法
JP4066995B2 (ja) * 2004-11-25 2008-03-26 トヨタ自動車株式会社 自動車およびその制御方法
CN2779070Y (zh) * 2005-04-13 2006-05-10 蔡万义 液压式混合燃料喷射轴流飞轮气涡转子高速发动机
JP2007159214A (ja) 2005-12-02 2007-06-21 Toyota Motor Corp 電気自動車
JP2008137518A (ja) * 2006-12-04 2008-06-19 Daihatsu Motor Co Ltd 発電量制御方法
GB2450957A (en) * 2007-07-09 2009-01-14 Peter John Bayram Hybrid power with, or without a battery pack
JPWO2009041138A1 (ja) * 2007-09-27 2011-01-20 ダイハツ工業株式会社 ハイブリッド車両の制御方法

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6213233B1 (en) * 1998-04-07 2001-04-10 The Swatch Group Management Services Ag System for cooling drive units and for heating the inner space of a hybrid vehicle
CN1828023A (zh) * 2005-04-13 2006-09-06 蔡万义 液压式混合燃料喷射轴流飞轮气涡转子高速发动机

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
JP特开2000-161016A 2000.06.13

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