CN101663187A - 车辆及其控制方法 - Google Patents

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Abstract

本发明的车辆包括：发动机；行星齿轮机构，与发动机的输出轴和驱动轴连接；第一马达，与行星齿轮机构连接；第二马达，能够向驱动轴输入动力或者从驱动轴输出动力；以及蓄电池，与两个马达交换电力；当发动机水温Tw小于阈值Twref而禁止了发动机的间歇运转时，如果电池温度Tb小于预定温度α，则进行控制，使得蓄电池的剩余容量被交替地重复低剩余容量和高剩余容量而被强制性地进行充放电(升温控制)并在蓄电池的输入输出限制的范围内通过要求转矩来行驶，当电池温度Tb大于等于预定温度Tα而小于预定温度Tβ时，进行控制，使得进行充放电以使蓄电池的剩余容量接近比通常时低的预定的低剩余容量(低SOC控制)并在蓄电池的输入输出限制的范围内通过要求转矩来行驶。

Description

车辆及其控制方法
技术领域
本发明涉及以下的车辆及其控制方法，所述车辆包括：内燃机；发电单元，使用来自所述内燃机的动力的至少一部分来进行发电；电动机，向车轴输入动力或者从该车轴输出动力；以及蓄电单元，与所述发电单元和所述电动机交换电力。
背景技术
以往，作为这种车辆而提出了以下车辆，该车辆包括：发动机；行星齿轮，与发动机的输出轴连接并与驱动轴连接；第一马达，与行星齿轮连接；第二马达，与驱动轴连接；以及蓄电池，与两个马达交换电力(例如参照专利文献1)。在该车辆中，当蓄电池温度小于预定温度时，控制发动机和两个马达以改变蓄电池的目标充电状态并使蓄电池在该目标充电状态下进行充放电，由此强制性地使蓄电池进行充放电来对蓄电池进行暖机，从而发挥其性能。
专利文献1：日本专利文献特开2000-92614号公报。
发明内容
这样，发挥蓄电池的性能在提高车辆的动力性能和提高行驶能量的回收性能方面被认为是非常重要的课题。因此，为了尽可能地发挥蓄电池的性能，要求更加恰当地管理蓄电池的状态。
本发明的车辆及其控制方法的主要目的在于通过更加恰当地管理二次电池等蓄电装置的状态来提高车辆的性能。
本发明的车辆及其控制方法为了达到上述的主要目的而采用了以下的手段。
本发明的车辆包括：内燃机；发电单元，使用来自所述内燃机的动力的至少一部分来进行发电；电动机，向车轴输入动力或者从该车轴输出动力；蓄电单元，与所述发电单元和所述电动机交换电力；温度检测单元，检测所述蓄电单元的温度；要求驱动力设定单元，设定行驶所要求的要求驱动力；以及控制单元，当未禁止所述内燃机的间歇运转时，所述控制单元控制所述内燃机、所述发电单元、以及所述电动机，使得伴随着所述内燃机的间歇运转，以预定的目标蓄电量来调整所述蓄电单元的蓄电量并通过基于所述设定了的要求驱动力的驱动力来行驶，当禁止了所述内燃机的间歇运转时，基于所述检测出的蓄电单元的温度来变换执行包括升温控制和低蓄电量控制在内的多个控制，所述升温控制是指控制所述内燃机、所述发电单元、以及所述电动机，使得继续所述内燃机的运转，并伴随着用于使所述蓄电单元升温的升温用充放电而通过基于所述设定了的要求驱动力的驱动力来行驶，所述低蓄电量控制是指控制所述内燃机、所述发电单元、以及所述电动机，使得继续所述内燃机的运转，并且以比所述预定的目标蓄电量低的低目标蓄电量来调整所述蓄电单元的蓄电量并通过基于所述设定了的要求驱动力的驱动力来行驶。
在该本发明的车辆中，当未禁止内燃机的间歇运转时，控制内燃机、发电单元、以及电动机，使得伴随着内燃机的间歇运转，以预定的目标蓄电量来调整蓄电单元的蓄电量并通过基于要求驱动力的驱动力来行驶；当禁止了内燃机的间歇运转时，基于蓄电单元的温度来变换执行包括升温控制和低蓄电量控制在内的多个控制，所述升温控制是指控制内燃机、发电单元、以及电动机，使得继续内燃机的运转，并伴随着用于使蓄电单元升温的升温用充放电而通过基于要求驱动力的驱动力来行驶，所述低蓄电量控制是指控制内燃机、发电单元、以及电动机，使得继续内燃机的运转，并且以比预定的目标蓄电量低的低目标蓄电量来调整蓄电单元的蓄电量并通过基于要求驱动力的驱动力来行驶。因此，由于能够基于蓄电单元的温度来变换包括升温控制和低蓄电量控制在内的多个控制，因此能够更恰当地管理蓄电单元而发挥其性能。结果，能够进一步提高车辆的性能。
在这样的本发明的车辆中，也可以采用以下方式，即，所述控制单元为以下单元：当禁止了所述内燃机的间歇运转时，如果所述检测出的蓄电单元的温度小于第一预定温度，则所述控制单元执行所述升温控制，如果所述检测出的蓄电单元的温度大于等于所述第一预定温度，则所述控制单元执行所述低蓄电量控制。
另外，在本发明的车辆中，也可以采用以下方式，即，所述控制单元为以下单元：当禁止了所述内燃机的间歇运转时，如果所述检测出的蓄电单元的温度大于等于比所述第一预定温度大的第二预定温度，则所述控制单元控制所述内燃机、所述发电单元、以及所述电动机，使得继续所述内燃机的运转，并且以所述预定的目标蓄电量来调整所述蓄电单元的蓄电量并通过基于所述设定了的要求驱动力的驱动力来行驶。这样一来，能够抑制无益的充放电。这里，作为“第二预定温度”，例如可以设定成蓄电单元恰当地动作的恰当温度范围内的温度。
另外，在本发明的车辆中，也可以采用以下方式，即，所述控制单元为以下单元：将所述内燃机的冷却水温小于预定水温时作为禁止所述内燃机的间歇运转的间歇运转禁止条件之一来进行控制。
另外，在本发明的车辆中，也可以采用以下方式，即，所述控制单元为以下单元：基于所述检测出的蓄电单元的温度和所述蓄电单元的剩余容量来设定所述蓄电单元的输入输出限制，并且控制所述内燃机、所述发电单元、以及所述电动机，使得在所述设定了的输入输出限制的范围内通过所述设定了的要求驱动力来行驶。
另外，在本发明的车辆中，也可以采用以下方式：所述蓄电单元为锂离子电池。
另外，在本发明的车辆中，也可以采用以下方式，即，所述发电单元是以下的电力动力输入输出单元：与连结在车轴上的驱动轴连接并按照能够独立于该驱动轴而旋转的方式与所述内燃机的输出轴连接，并且能够伴随着电力和动力的输入输出而将来自所述内燃机的动力的至少一部分输出给所述驱动轴。在该情况下，也可以采用以下方式，即，所述电力动力输入输出单元包括：发电机，输入输出动力；以及三轴式动力输入输出单元，与所述内燃机的输出轴、所述发电机的旋转轴、以及所述驱动轴这三个轴连接，基于向该三个轴中的两个轴输入或从该两个轴输出的动力而向剩余的一个轴输入动力或从该一个轴输出动力。
本发明提供一种车辆的控制方法，所述车辆包括：内燃机；发电单元，使用来自所述内燃机的动力的至少一部分来进行发电；电动机，向车轴输入动力或者从该车轴输出动力；以及蓄电单元，与所述发电单元和所述电动机交换电力；所述车辆的控制方法的特征在于，包括以下步骤：
(a)设定行驶所要求的要求驱动力；以及
(b)当未禁止所述内燃机的间歇运转时，控制所述内燃机、所述发电单元、以及所述电动机，使得伴随着所述内燃机的间歇运转，以预定的目标蓄电量来调整所述蓄电单元的蓄电量并通过基于所述设定了的要求驱动力的驱动力来行驶，当禁止了所述内燃机的间歇运转时，基于所述蓄电单元的温度来变换执行包括升温控制和低蓄电量控制在内的多个控制，所述升温控制是指控制所述内燃机、所述发电单元、以及所述电动机，使得继续所述内燃机的运转，并伴随着用于使所述蓄电单元升温的升温用充放电而通过基于所述设定了的要求驱动力的驱动力来行驶，所述低蓄电量控制是指控制所述内燃机、所述发电单元、以及所述电动机，使得继续所述内燃机的运转，并且以比所述预定的目标蓄电量低的低目标蓄电量来调整所述蓄电单元的蓄电量并通过基于所述设定了的要求驱动力的驱动力来行驶。
根据该本发明的车辆的控制方法，当未禁止内燃机的间歇运转时，控制内燃机、发电单元、以及电动机，使得伴随着内燃机的间歇运转，以预定的目标蓄电量来调整蓄电单元的蓄电量并通过基于要求驱动力的驱动力来行驶；当禁止了内燃机的间歇运转时，基于蓄电单元的温度来变换执行包括升温控制和低蓄电量控制在内的多个控制，所述升温控制是指控制内燃机、发电单元、以及电动机，使得继续内燃机的运转，并伴随着用于使蓄电单元升温的升温用充放电而通过基于要求驱动力的驱动力来行驶，所述低蓄电量控制是指控制内燃机、发电单元、以及电动机，使得继续内燃机的运转，并且以比预定的目标蓄电量低的低目标蓄电量来调整蓄电单元的蓄电量并通过基于要求驱动力的驱动力来行驶。因此，由于能够基于蓄电单元的温度来变换包括升温控制和低蓄电量控制在内的多个控制，因此能够更恰当地管理蓄电单元而发挥其性能。结果，能够进一步提高车辆的性能。
在这样的本发明的车辆的控制方法中，也可以采用以下方式，即，所述步骤(b)为以下步骤：当禁止了所述内燃机的间歇运转时，如果所述检测出的蓄电单元的温度小于第一预定温度，则执行所述升温控制，如果所述检测出的蓄电单元的温度大于等于所述第一预定温度，则执行所述低蓄电量控制。
另外，在本发明的车辆的控制方法中，也可以采用以下方式，即，所述步骤(b)为以下步骤：当禁止了所述内燃机的间歇运转时，如果所述检测出的蓄电单元的温度大于等于比所述第一预定温度大的第二预定温度，则控制所述内燃机、所述发电单元、以及所述电动机，使得继续所述内燃机的运转，并且以所述预定的目标蓄电量来调整所述蓄电单元的蓄电量并通过基于所述设定了的要求驱动力的驱动力来行驶。这样一来，能够抑制无益的充放电。这里，作为“第二预定温度”，例如可以设定成蓄电单元恰当地动作的恰当温度范围内的温度。
另外，在本发明的车辆的控制方法中，也可以采用以下方式，即，所述步骤(b)为以下步骤：将所述内燃机的冷却水温小于预定水温时作为禁止所述内燃机的间歇运转的间歇运转禁止条件之一来进行控制。
另外，在本发明的车辆的控制方法中，也可以采用以下方式，即，所述步骤(b)为以下步骤：基于所述检测出的蓄电单元的温度和所述蓄电单元的剩余容量来设定所述蓄电单元的输入输出限制，并且控制所述内燃机、所述发电单元、以及所述电动机，使得在所述设定了的输入输出限制的范围内通过所述设定了的要求驱动力来行驶。
附图说明
图1是表示作为本发明的一个实施例的混合动力汽车20的简要构成的构成图；
图2是表示蓄电池50的电池温度Tb与输入输出限制Win、Wout的关系的一个例子的说明图；
图3是表示蓄电池50的剩余容量(SOC)与输入输出限制Win、Wout的修正系数的关系的一个例子的说明图；
图4是表示由实施例的混合动力用电子控制单元70执行的驱动控制例程的一个例子的流程图；
图5是表示要求转矩设定用映射图的一个例子的说明图；
图6是表示由实施例的混合动力用电子控制单元70执行的间歇允许与否判定处理的一个例子的流程图；
图7是表示基于发动机水温Tw和电池温度Tb的禁止间歇的区域和允许间歇的区域的说明图；
图8是表示发动机22的工作线的一个例子、以及设定目标转速Ne*和目标转矩Te*的情况的说明图；
图9是表示以下的共线图的一个例子的说明图，该共线图表示在从发动机22输出功率的状态下行驶时的动力分配统合机构30的旋转要素的转速和转矩的动力学关系；
图10是表示由实施例的混合动力用电子控制单元70执行的充放电要求量设定处理的一个例子的流程图；
图11是表示区域判定用映射图的一个例子的说明图；
图12是表示充放电要求量设定用映射图的一个例子的说明图；
图13是表示变形例的混合动力汽车120的简要构成的构成图；
图14是表示变形例的混合动力汽车220的简要构成的构成图。
具体实施方式
以下，使用实施例来说明用于实施本发明的最佳方式。
图1是表示作为本发明的一个实施例的混合动力汽车20的简要构成的构成图。如该图所示，实施例的混合动力汽车20包括：发动机22；三轴式动力分配统合机构30，经由减震器28与作为发动机22的输出轴的曲轴26连接；马达MG1，与动力分配统合机构30连接，可以发电；减速齿轮35，安装在与动力分配统合机构30连接的、作为驱动轴的内啮合齿轮轴32a上；马达MG2，与该减速齿轮35连接；以及混合动力用电子控制单元70，对整个车辆进行控制。
发动机22是通过汽油或轻油等烃系的燃料来输出动力的内燃机，通过发动机用电子控制单元(以下称为发动机ECU)24接受燃料喷射控制、点火控制、吸入空气量调节控制等运转控制，所述发动机用电子控制单元24从检测冷却发动机22的冷却水的温度(发动机水温Tw)的水温传感器23等的检测发动机22的运转状态的各种传感器输入信号。发动机ECU24与混合动力用电子控制单元70进行通信，根据来自混合动力用电子控制单元70的控制信号来控制发动机22的运转，并且根据需要将与发动机22的运转状态相关的数据输出给混合动力用电子控制单元70。
动力分配统合机构30包括：太阳齿轮31，为外齿齿轮；内啮合齿轮32，与该太阳齿轮31配置在同心圆上，为内齿齿轮；多个小齿轮33，与太阳齿轮31啮合并与内啮合齿轮32啮合；以及行星齿轮架34，可自由自转并可自由公转地保持多个小齿轮33。该动力分配统合机构30构成为将太阳齿轮31、内啮合齿轮32、以及行星齿轮架34作为旋转要素而进行差动作用的行星齿轮机构。在动力分配统合机构30中，在行星齿轮架34上连结有发动机22的曲轴26，在太阳齿轮31上连结有马达MG1，在内啮合齿轮32上经由内啮合齿轮轴32a连结有减速齿轮35，当马达MG1作为发电机而发挥功能时，动力分配统合机构30将从行星齿轮架34输入的来自发动机22的动力根据太阳齿轮31侧和内啮合齿轮32侧的齿轮比分配给太阳齿轮31侧和内啮合齿轮32侧，当马达MG1作为电动机而发挥功能时，动力分配统合机构30将从行星齿轮架34输入的来自发动机22的动力和从太阳齿轮31输入的来自马达MG1的动力统一而输出给内啮合齿轮32侧。被输出给内啮合齿轮32的动力从内啮合齿轮轴32a经由齿轮机构60和差速齿轮62而最终被输出给车辆的驱动轮63a、63b。
马达MG1和马达MG2均是可以作为发电机进行驱动并可以作为电动机进行驱动的公知的同步发电电动机，并经由逆变器41、42与蓄电池50交换电力。连接逆变器41、42和蓄电池50的电线54作为各逆变器41、42共用的正极母线和负极母线而构成，由马达MG1、MG2中的一个发出的电力可以由另一个消耗。因此，蓄电池50可以基于从马达MG1、MG2中的一个产生的电力或不足的电力而进行充放电。另外，如果通过马达MG1、MG2取得了电力收支的平衡，则蓄电池50不进行充放电。马达MG1、MG2的驱动均由马达用电子控制单元(以下称为“马达ECU”)40控制。控制马达MG1、MG2的驱动所需要的信号，例如来自检测马达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，通过未图示的电流传感器检测出的施加给马达MG1、MG2的相电流等被输入到马达ECU40，从马达ECU40输出对逆变器41、42的开关控制信号。马达ECU40与混合动力用电子控制单元70进行通信，根据来自混合动力用电子控制单元70的控制信号来控制马达MG1、MG2的驱动，并且根据需要将与马达MG1、MG2的运转状态相关的数据输出给混合动力用电子控制单元70。
蓄电池50在实施例中作为锂离子电池而构成，并由蓄电池用电子控制单元(以下称为蓄电池ECU)52管理。管理蓄电池50所需要的信号，例如来自设置在蓄电池50的端子之间的未图示的电压传感器的端子间电压、来自安装在与蓄电池50的输出端子连接的电线54上的未图示的电流传感器的充放电电流、来自安装在蓄电池50上的温度传感器51的电池温度Tb等被输入到蓄电池ECU52，根据需要与蓄电池50的状态相关的数据通过通信被输出给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而根据由电流传感器检测出的充放电电流的积分值来计算剩余容量(SOC)，或者根据计算出的剩余容量(SOC)和电池温度Tb来计算输入输出限制Win、Wout，该输入输出限制Win、Wout是可以对蓄电池50进行充放电的最大允许功率。另外，可以通过以下方式来设定蓄电池50的输入输出限制Win、Wout：基于电池温度Tb来设定输入输出限制Win、Wout的基本值，基于蓄电池50的剩余容量(SOC)来设定输出限制用修正系数和输入限制用修正系数，使设定了的输入输出限制Win、Wout的基本值乘以修正系数。图2表示了电池温度Tb与输入输出限制Win、Wout的关系的一个例子，图3表示了蓄电池50的剩余容量(SOC)与输入输出限制Win、Wout的修正系数的关系的一个例子。另外，蓄电池50如上所述作为锂离子电池而构成，公知锂离子电池与镍氢电池相比具有高的释能密度，并且如图2和图3所示，具有输入输出限制Win、Wout相对于剩余容量(SOC)的变化和电池温度Tb的变化而大幅地改变的高剩余容量依赖性和高温度依赖性的输入输出特性。
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，该混合动力用电子控制单元70除了CPU72以外还包括：存储处理程序的ROM74；暂时存储数据的RAM76；以及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、来自检测换档杆81的操作位置的换档位置传感器82的换档位置SP、来自检测加速踏板83的踩下量的加速踏板位置传感器84的加速器开度Acc、来自检测制动踏板85的踩下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等经由输入端口被输入到混合动力用电子控制单元70。另外，如上所述，混合动力用电子控制单元70经由通信端口与发动机ECU24、马达ECU40、蓄电池ECU52连接，并与发动机ECU24、马达ECU40、蓄电池ECU52进行各种控制信号和数据的交换。
如上构成的实施例的混合动力汽车20根据与驾驶者对加速踏板83的踩下量相对应的加速器开度Acc和车速V来计算应输出给作为驱动轴的内啮合齿轮轴32a的要求转矩，并控制发动机22、马达MG1、马达MG2的运转以使得与该要求转矩相对应的要求动力被输出给内啮合齿轮轴32a。作为发动机22、马达MG1、马达MG2的运转控制而有以下等运转模式：转矩转换运转模式，控制发动机22的运转以从发动机22输出与要求动力相对应的动力，并且控制马达MG1和马达MG2的驱动以使得从发动机22输出的全部动力通过动力分配统合机构30、马达MG1、马达MG2进行转矩转换后被输出给内啮合齿轮轴32a；充放电运转模式，控制发动机22的运转以从发动机22输出与要求动力和蓄电池50的充放电所需要的功率之和相对应的动力，并且控制马达MG1和马达MG2的驱动，以使得伴随着蓄电池50的充放电，通过动力分配统合机构30、马达MG1、马达MG2对从发动机22输出的动力的全部或一部分进行转矩转换，并随之将要求动力输出给内啮合齿轮轴32a；马达运转模式，进行运转控制以停止发动机22的运转并将来自马达MG2的、与要求动力相对应的动力输出给内啮合齿轮轴32a。
下面，对如上构成的实施例的混合动力汽车20的动作、尤其是管理蓄电池50的充放电的动作进行说明。图4是表示由实施例的混合动力用电子控制单元70执行的驱动控制例程的一个例子的流程图。每隔预定的时间(例如每隔8msec)重复地执行该例程。
当执行驱动控制例程时，混合动力用电子控制单元70的CPU72首先输入来自加速踏板位置传感器84的加速器开度Acc、来自车速传感器88的车速V、马达MG1和MG2的转速Nm1和Nm2、发动机22的转速Ne、蓄电池50的输入输出限制Win和Wout、蓄电池50的充放电要求量Pb*等控制所需要的数据(步骤S100)。这里，马达MG1、MG2的转速Nm1、Nm2是通过通信从马达ECU 40输入的、基于由旋转位置检测传感器43、44检测出的马达MG1、MG2的转子的旋转位置而计算出的数据。另外，发动机22的转速Ne是通过通信从发动机ECU24输入的、基于由未图示的曲轴位置传感器检测出的曲轴角而计算出的数据。输入输出限制Win、Wout是通过通信从蓄电池ECU52输入的、由蓄电池ECU52设定的数据。蓄电池50的充放电要求量Pb*是输入的在后述的充放电量要求量设定处理中由混合动力用电子控制单元70设定的数据。
当这样输入了数据后，基于输入了的加速器开度Acc和车速V来设定作为对车辆要求的转矩的、应输出给作为与驱动轮63a、63b连结的驱动轴的内啮合齿轮轴32a的要求转矩Tr*和应从发动机22输出的要求功率Pe*(步骤S110)。在实施例中，按照下述方式来设定要求转矩Tr*：预先确定加速器开度Acc、车速V、要求转矩Tr*之间的关系并将其作为要求转矩设定用映射图而存储在ROM74内，当给出了加速器开度Acc和车速V时，从存储的映射图中导出相对应的要求转矩Tr*。图5表示了要求转矩设定用映射图的一个例子。要求功率Pe*可以作为内啮合齿轮轴32a的转速Nr和设定了的要求转矩Tr*的乘积减去蓄电池50的充放电要求量Pb*并加上损耗而得到的值计算出来。另外，内啮合齿轮轴32a的转速Nr可以通过使车速V乘以换算系数k而求出，或者通过使马达MG2的转速Nm2除以减速齿轮35的齿轮比Gr而求出。
然后，判定发动机22是否处于运转中(步骤S120)，当发动机22处于运转中时，判定是否禁止了发动机22的间歇运转(步骤S130)。通过由混合动力用电子控制单元70执行图6所例示的间歇允许与否判定处理来判定是否允许间歇运转。在间歇允许与否判定处理中，输入由水温传感器23检测出的、通过通信从发动机ECU24发送的发动机22的发动机水温Tw和由温度传感器51检测出的、通过通信从蓄电池ECU52发送的电池温度Tb(步骤S300)，判定输入了的发动机水温Tw是否大于等于阈值Twref(步骤S310)，并且判定输入了的电池温度Tb是否大于等于阈值Tbref(步骤S320)，当发动机水温Tw大于等于阈值Twref、并且电池温度Tb大于等于阈值Tbref时，允许发动机22的间歇运转(步骤S330)，当发动机水温Tw小于阈值Twref时或者当电池温度Tb小于阈值Tbref时，禁止发动机22的间歇运转(步骤S340)，然后结束本处理。这里，阈值Twref是用于判定是否需要发动机22的暖机的阈值，基于发动机22的规格而例如被设定为40℃、45℃或50℃等，阈值Tbref是用于判定是否需要蓄电池50的暖机的阈值，基于蓄电池50的规格而例如被设定为-15℃、-10℃或-5℃等。图7表示了基于发动机水温Tw和电池温度Tb的禁止间歇的区域和允许间歇的区域。这样，当发动机水温Tw小于阈值Twref时，为了进行发动机22的暖机而禁止发动机22的间歇运转，当电池温度Tb小于阈值Tbref时，为了进行蓄电池50的暖机而禁止发动机22的间歇运转。
当未禁止发动机22的间歇运转时，判定在步骤110中设定的要求功率Pe*是否小于用于停止发动机22的运转的阈值Pstop(步骤S140)。这里，作为阈值Pstop，可以使用发动机22能够比较高效率地运转的功率区域的下限值附近的值。
当禁止了发动机22的间歇运转时或者当要求功率Pe*大于等于阈值Pstop时，判断为继续使发动机22运转，并基于发动机22的设定了的要求功率Pe*来设定作为应使发动机22运转的运转点的目标转速Ne*和目标转矩Te*(步骤S150)。基于使发动机22高效率地工作的工作线和要求功率Pe*来进行该设定。图8表示了发动机22的工作线的一个例子、以及设定目标转速Ne*和目标转矩Te*的情况。如该图所示，可以通过工作线与要求功率Pe*(Ne*×Te*)为恒定值的曲线的交点来求出目标转速Ne*和目标转矩Te*。
然后，使用发动机22的目标转速Ne*、马达MG2的转速Nm2、以及动力分配统合机构30的齿轮比ρ，通过下式(1)来计算马达MG1的目标转速Nm1*，并且基于计算出的目标转速Nm1*和输入了的马达MG1的转速Nm1，通过式(2)来计算应从马达MG1输出的转矩指令Tm1*(步骤S160)。这里，式(1)是对于动力分配统合机构30的旋转要素的动力学关系式。表示在从发动机22输出功率的状态下行驶时的动力分配统合机构30的旋转要素的转速和转矩的动力学关系的共线图表示在图9中。在该图中，左侧的S轴表示马达MG1的转速Nm1、即太阳齿轮31的转速，C轴表示发动机22的转速Ne、即行星齿轮架34的转速，R轴表示马达MG2的转速Nm2除以减速齿轮35的齿轮比Gr而得到的内啮合齿轮32的转速Nr。如果使用该共线图，则可以容易地导出式(1)。另外，R轴上的两个粗线箭头表示从马达MG1输出的转矩Tm1作用在内啮合齿轮轴32a上的转矩和从马达MG2输出的转矩Tm2经由减速齿轮35作用在内啮合齿轮轴32a上的转矩。另外，式(2)是用于使马达MG1以目标转速Nm1*旋转的反馈控制的关系式，在式(2)中，右边第二项的“k1”为比例项的增益，右边第三项的“k2”为积分项的增益。
Nm1*＝Ne*·(1+ρ)/ρ-Nm2/ρ    (1)
Tm1*＝ρ·Te*/(1+ρ)+k1(Nm1*-Nm1)+k2∫(Nm1*-Nm1)dt    (2)
然后，通过使要求转矩Tr*与转矩指令Tm1*除以动力分配统合机构30的齿轮比ρ而得到的值相加，根据下式(3)来计算假定转矩Tm2tmp，所述假定转矩Tm2tmp是应从马达MG2输出的转矩的假定值(步骤S170)，并且通过使蓄电池50的输入输出限制Win、Wout与设定了的转矩指令Tm1*乘以当前的马达MG1的转速Nm1而得到的马达MG1的消耗功率(发电功率)的偏差除以马达MG2的转速Nm2，根据下式(4)和下式(5)来计算作为可以从马达MG2输出的转矩的上下限的转矩限制Tm2min、Tm2max(步骤S180)，并且根据式(6)以转矩限制Tm2min、Tm2max限制设定了的假定转矩Tm2tmp，由此来设定马达MG2的转矩指令Tm2*(步骤S190)。这里，可以从图9的共线图容易地导出式(3)。
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)
当这样设定了发动机22的目标转速Ne*、目标转矩Te*、马达MG1的转矩指令Tm1*、以及马达MG2的转矩指令Tm2*后，将发动机22的目标转速Ne*和目标转矩Te*发送给发动机ECU24，将马达MG1的转矩指令Tm1*和马达MG2的转矩指令Tm2*发送给马达ECU40(步骤S200)，然后结束本例程。接收到目标转速Ne*和目标转矩Te*的发动机ECU24对发动机22进行燃料喷射控制、点火控制等控制，以使发动机22在由目标转速Ne*和目标转矩Te*表示的运转点运转。另外，接收到目标转速Nm1*、转矩指令Tm1*、转矩指令Tm2*的马达ECU40对逆变器41、42的开关元件进行开关控制，以使得以转矩指令Tm1*来驱动马达MG1并以转矩指令Tm2*来驱动马达MG2。由此，能够在蓄电池50的输入输出限制Win、Wout的范围内将要求转矩Tr*输出给作为驱动轴的内啮合齿轮轴32a而行驶。此时，发动机22的要求功率Pe*作为内啮合齿轮轴32a的转速Nr与要求转矩Tr*的乘积加上蓄电池50的充放电要求量Pb*和损耗而得到的值而计算出来，因此蓄电池50会恒定地以相当于充放电要求量Pb*的功率进行充放电。
当在步骤S140中判定为要求功率Pe*小于阈值Pstop时，判断为应停止发动机22的运转，并将停止燃料喷射控制、点火控制而停止发动机22的运转的控制信号发送给发动机ECU24以停止发动机22(步骤S210)，然后对马达MG1的转矩指令Tm1*设定值0(步骤S220)。然后，将值0的转矩指令Tm1*代入到上述的式(3)中，设定假定转矩Tm2tmp，所述假定转矩Tm2tmp是应从马达MG2输出的转矩的假定值(步骤S170)，然后将值0的转矩指令Tm1*代入到上述的式(4)和式(5)中来计算马达MG2的转矩限制Tm2min、Tm2max(步骤S180)，然后根据式(6)以转矩限制Tm2min、Tm2max限制假定转矩Tm2tmp来设定马达MG2的转矩指令Tm2*(步骤S190)，然后将设定了的转矩指令Tm1*、Tm2*发送给马达ECU40(步骤S200)，然后结束本例程。通过这样的控制，能够停止发动机22的运转，并在蓄电池50的输入输出限制Win、Wout的范围内从马达MG2向作为驱动轴的内啮合齿轮轴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不是处于运转中、即发动机22的运转被停止了，则判定发动机22是否处于起动中(步骤S230)、要求功率Pe*是否大于等于用于起动发动机22的阈值Pstart(步骤S240)。这里，作为阈值Pstart，可以使用发动机22能够比较高效率地运转的功率区域的下限值附近的值，但是优选使用比上述的用于停止发动机22的运转的阈值Pstop大的值以免产生频繁的发动机22的运转停止和起动。当发动机22的运转被停止、发动机22不处于起动中、要求功率Pe*小于阈值Pstart时，判断为应继续发动机22的运转停止状态，并执行上述的步骤S220、S170～S200的处理。
当在步骤S120中判定为发动机22的运转被停止了、在步骤S230中判定为发动机22不处于起动中、在步骤S240中判定为要求功率Pe*大于等于阈值Pstart时，判断为应起动发动机22，并将为了起动发动机22而需要的起动时转矩Tstart设定为马达MG1的转矩指令Tm1*(步骤S250)。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和点火控制的转速Nref以上(步骤S260)。由于现在考虑的是发动机22的起动开始时，因此发动机22的转速Ne小，没有达到转速Nref。因此，在该判定中会得到否定的结论，不开始燃料喷射控制和点火控制。然后，将起动时转矩Tstart的转矩指令Tm1*代入到上述的式(3)中，设定假定转矩Tm2tmp(步骤S170)，所述假定转矩是应从马达MG2输出的转矩的假定值，然后通过上述的式(4)和式(5)来计算马达MG2的转矩限制Tm2min、Tm2max(步骤S180)，然后根据式(6)以转矩限制Tm2min、Tm2max限制假定转矩Tm2tmp，由此设定马达MG2的转矩指令Tm2*(步骤S190)，然后将设定了的转矩指令Tm1*、Tm2*发送给马达ECU40(步骤S200)，然后结束本例程。
一旦开始了发动机22的起动，则在步骤S230中判定为发动机22处于起动中，因此将起动时转矩Tstart设定为马达MG1的转矩指令Tm1*(步骤S250)，等待发动机22的转速Ne达到开始燃料喷射控制和点火控制的转速Nref以上(步骤S260)，然后将控制信号发送给发动机ECU24以开始燃料喷射控制和点火控制(步骤S270)。通过这样的控制，能够在起动发动机22的同时在蓄电池50的输入输出限制Win、Wout的范围内从马达MG2向作为驱动轴的内啮合齿轮轴32a输出要求转矩Tr*而行驶。
以上，对驱动控制例程进行了说明。接下来，说明对在驱动控制例程的步骤S100中输入的蓄电池50的充放电要求量Pb*进行设定的处理。图10是表示由混合动力用电子控制单元70执行的充放电要求量设定处理的一个例子的流程图。每隔预定的时间(例如每隔数msec)重复地执行该处理。
一旦执行充放电要求量设定处理，则混合动力用电子控制单元70的CPU72输入由水温传感器23检测出的、通过通信从发动机ECU24发送的发动机22的发动机水温Tw，由温度传感器51检测出的、通过通信从蓄电池ECU52发送的电池温度Tb，以及由蓄电池ECU52计算的、通过通信发送的剩余容量SOC(步骤S400)，然后判定输入了的发动机水温Tw和电池温度Tb处于通常控制区域、应升高蓄电池50的温度的升温控制区域、应以比通常低的剩余容量来维持蓄电池50的低SOC控制区域中的哪一个区域中(步骤S410)，当处于通常控制区域中时(步骤S420)，将通常时用的预定剩余容量S1(例如55％、60％或65％等)设定为目标剩余容量SOC*(步骤S430)，当处于升温控制区域中时(步骤S420)，以预定的定时缓慢地交替变换比通常时用的预定剩余容量S1低的低剩余容量S2(例如45％、50％或55％等)和比通常时用的预定剩余容量S1高的高剩余容量S3(例如60％、65％或70％等)，由此设定目标剩余容量SOC*(步骤S440)，当处于低SOC控制区域中时(步骤S420)，将比通常时用的预定剩余容量S1低的低剩余容量S4(例如40％、45％或50％等)设定为目标剩余容量SOC*(步骤S450)。图11表示了用于步骤S410的区域判定的区域判定用映射图的一个例子。如该图所示，通常控制区域被确定为电池温度Tb大于等于阈值Tbref且发动机水温Tw大于等于阈值Twref的区域和电池温度Tb大于等于预定温度Tβ且发动机水温Tw小于阈值Twref的区域，升温控制区域被确定为电池温度Tb小于阈值Tbref的区域和电池温度Tb大于等于阈值Tbref但小于预定温度Tα、并且发动机水温Tw小于阈值Twref的区域，低SOC控制区域被确定为电池温度Tb大于等于预定温度Tα且小于预定温度Tβ、并且发动机水温Tw小于阈值Twref的区域。这里，预定温度Tα被设定为比阈值Tbref高的温度，具体地说，作为蓄电池50恰当地动作的恰当温度范围的下限值附近的温度，基于蓄电池50的规格例如被设定为-10℃、-5℃或-0℃等，预定温度Tβ被设定为如10℃、15℃、20℃等这样的比预定温度Tα高的常温附近的温度。当发动机水温Tw大于等于阈值Twref且电池温度Tb大于等于阈值Tbref时，在图6的间歇允许与否判定处理中允许发动机22的间歇运转，因此进行控制以使得伴随着发动机22的间歇运转将要求转矩Tr*输出给作为驱动轴的内啮合齿轮轴32a，由此能够提高车辆的效率。
然后，基于设定了的目标剩余容量SOC*和输入了的剩余容量SOC来设定充放电要求量Pb*(步骤S460)，然后结束本处理。这里，在实施例中如下地设定充放电要求量Pb*：预先求出目标剩余容量SOC*、当前的剩余容量SOC、充放电要求量Pb*之间的关系并将其作为充放电要求量设定用映射图而存储在ROM74中，当给出了目标剩余容量SOC*和剩余容量SOC时，根据映射图来设定相对应的充放电要求量Pb*而导出。图12表示了充放电要求量设定用映射图的一个例子。基于这样设定了的充放电要求量Pb*，在图4的驱动控制例程中设定应从发动机22输出的要求功率Pe*，并控制发动机22、马达MG1、以及马达MG2，使得发动机22在基于该要求功率Pe*的运转点运转，并且将要求转矩Tr*输出给作为驱动轴的内啮合齿轮轴32a，由此能够在通过相当于要求转矩Tr*的转矩来行驶的情况下使蓄电池50的剩余容量SOC接近于目标剩余容量SOC*。
现在，考虑发动机水温Tw小于阈值Twref、通过图6的间歇允许与否判定处理禁止了发动机22的间歇运转的情况。在该情况下，如上所述，当电池温度Tb小于预定温度Tα时，为了进行蓄电池50的暖机而执行强制性地使蓄电池50充放电的升温控制，当电池温度Tb大于等于预定温度Tα且小于预定温度Tβ时，执行使蓄电池50的剩余容量SOC成为低的状态的低SOC控制。在升温控制中，将目标剩余容量SOC*交替地变换为低剩余容量S2和高剩余容量S3而强制性地使蓄电池50充放电，因此会进行多余的充放电，蓄电池50的充放电效率降低，但是如果使处于极低温状态的蓄电池50升温，则其输入输出限制Win、Wout的范围会大幅地扩大(参照图2和图3)，因此马达MG2的转矩指令Tm2*不会受到输入输出限制Win、Wout的限制，作为车辆整体的动力性能和效率提高。另一方面，在低SOC控制中，当将蓄电池50的剩余容量SOC转变为低剩余容量S4时，虽然伴随着多余的放电，但是与交替地重复低剩余容量S2和高剩余容量S3的升温控制相比，蓄电池50的充放电效率提高，输出限制Wout变窄，因此车辆的动力性能下降，但是输入限制Win扩大，因此当在减速行驶期间对马达MG2进行再生控制时，能够将更多的行驶能量回收到蓄电池50中，车辆的能量效率提高。因此，当电池温度Tb小于预定温度Tα时，可以认为即使牺牲蓄电池50的充放电效率也要使处于极低温状态的蓄电池50升温的方法会提高车辆整体的效率，当电池温度Tb大于等于预定温度Tα时，可以认为：由于在某种程度上确保了蓄电池50的输入输出限制Win、Wout的范围，因此与牺牲蓄电池50的充放电效率而进一步使蓄电池50升温来扩大输入输出限制Win、Wout的范围相比，将蓄电池50的剩余容量SOC维持在低的状态并使得在对马达MG2进行再生控制时能够尽可能地将行驶能量回收到蓄电池50中的方法会提高作为车辆整体的效率。基于这样的理由，当发动机水温Tw小于阈值Twref而禁止了发动机22的间歇运转时，如果电池温度Tb小于预定温度Tα，则执行升温控制，如果电池温度Tb大于等于预定温度Tα且小于预定温度Tβ，则执行低SOC控制。
根据以上说明的实施例的混合动力汽车20，当发动机水温Tw大于等于阈值Twref且电池温度Tb大于等于阈值Tbrerf时，伴随着发动机22的间歇运转将目标剩余容量SOC*设定为通常时用的预定剩余容量S1，并且控制发动机22、马达MG1、MG2，以对蓄电池50进行充放电以使得接近该目标剩余容量SOC*，并且在蓄电池50的输入输出限制Win、Wout的范围内将要求转矩Tr*输出给作为驱动轴的内啮合齿轮轴32a而行驶，当发动机水温Tw小于阈值Twref时，如果电池温度Tb小于预定温度Tα，则将目标剩余容量SOC*交替地变换、设定为低剩余容量S2和高剩余容量S3，并且控制发动机22、马达MG1、MG2，以对蓄电池50进行充放电(升温控制)以使得接近该目标剩余容量SOC*，并且在蓄电池50的输入输出限制Win、Wout的范围内将要求转矩Tr*输出给内啮合齿轮轴32a而行驶，如果电池温度Tb大于等于预定温度Tα且小于预定温度Tβ，则将目标剩余容量SOC*设定为低剩余容量S4，并且控制发动机22、马达MG1、MG2，以对蓄电池50进行充放电(低SOC控制)以使得接近该目标剩余容量SOC*，并且在蓄电池50的输入输出限制Win、Wout的范围内将要求转矩Tr*输出给内啮合齿轮轴32a而行驶，因此能够进一步提高车辆整体的性能和效率。另外，当发动机水温Tw小于阈值Twref且电池温度Tb大于等于预定温度Tβ时，禁止发动机22的间歇运转，将目标剩余容量SOC*设定为通常时用的预定剩余容量S1，并且控制发动机22、马达MG1、MG2，以对蓄电池50进行充放电(通常控制)以使得接近该目标剩余容量SOC*，并且在蓄电池50的输入输出限制Win、Wout的范围内将要求转矩Tr*输出给作为驱动轴的内啮合齿轮轴32a而行驶，因此能够使蓄电池50的充放电效率变得良好，从而能够提高车辆的效率。
在实施例的混合动力汽车20中，作为蓄电池50的升温控制而进行以下控制：交替地变换比通常时用的预定剩余容量S1低的低剩余容量S2和比预定剩余容量S1高的高剩余容量S3来设定目标剩余容量SOC*，并基于该目标剩余容量SOC*来对蓄电池50进行充放电。但是，也可以通过交替地变换通常时用的预定剩余容量S1和低剩余容量S2来设定目标剩余容量SOC*，或者还可以通过交替地变换通常时用的预定剩余容量S1和高剩余容量S3来设定目标剩余容量SOC*，除此以外还可以通过能够伴随着充放电而使蓄电池50升温的任何方法来进行控制。
在实施例的混合动力汽车20中，在图6的间歇允许与否判定处理中基于电池温度Tb和发动机水温Tw来判定是否允许发动机22的间歇运转，但是不限于此，例如在安装有使用发动机22的排热来加热客厢内部的取暖系统的情况下，也可以在发出了客厢内部的取暖要求时禁止发动机22的间歇运转等。
在实施例的混合动力汽车20中，如图11所示，当电池温度Tb大于等于预定温度Tβ且发动机水温Tw小于阈值Twref时执行通常控制，但是也可以继续进行低SOC控制。
在实施例的混合动力汽车20中，将马达MG2的动力通过减速齿轮35变速后输出给内啮合齿轮轴32a，但是也可以如图13的变形例的混合动力汽车120所例示的那样使马达MG2的动力与跟连接有内啮合齿轮轴32a的车轴(连接有驱动轮63a、63b的车轴)不同的车轴(图13中的连接在车轮64a、64b上的车轴)连接。
在实施例的混合动力汽车20中，经由动力分配统合机构30将发动机22的动力输出给作为与驱动轮63a和63b连接的驱动轴的内啮合齿轮轴32a，但是也可以如图14的变形例的混合动力汽车220所例示的那样具有对转子电动机230，该对转子电动机230具有连接在发动机22的曲轴26上的内转子232和连接在向驱动轮63a、63b输出动力的驱动轴上的外转子234，并且在将发动机22的动力的一部分传递给驱动轴的同时将剩余的动力转换为电力。
另外，本发明不限于应用于这样的混合动力汽车，也可以应用于除了汽车以外的车辆。另外，还可以是这样的车辆的控制方法的方式。
这里，对实施例的主要要素与在用于解决问题的手段一栏中记载的发明的主要要素之间的对应关系进行说明。在实施例中，发动机22相当于“内燃机”；动力分配统合机构30和马达MG1相当于“发电单元”；马达MG2相当于“电动机”；蓄电池50相当于“蓄电单元”；温度传感器51相当于“温度检测单元”；执行图4的驱动控制例程的步骤S110的处理的混合动力用电子控制单元70相当于“要求驱动力设定单元”，所述步骤S110的处理是指基于加速器开度Acc和车速V来设定要求转矩Tr*；执行图4的驱动控制例程、图6的间歇允许与否判定处理、以及图10的充放电要求量设定处理的混合动力用电子控制单元70，基于目标转速Ne*和目标转矩Te*来控制发动机22的发动机ECU24，以及基于转矩指令Tm1*、Tm2*来控制马达MG1、MG2的马达ECU40相当于“控制单元”，所述图4的驱动控制例程、图6的间歇允许与否判定处理、以及图10的充放电要求量设定处理是指：当发动机水温Tw大于等于阈值Twref且电池温度Tb大于等于阈值Tbrerf时，伴随着发动机22的间歇运转将目标剩余容量SOC*设定为通常时用的预定剩余容量S1，并且设定发动机22的目标转速Ne*和目标转矩Te*并设定马达MG1、MG2的转矩指令Tm1*、Tm2*，并将其发送给发动机ECU24和马达ECU40，以对蓄电池50进行充放电以使得接近该目标剩余容量SOC*，并且在蓄电池50的输入输出限制Win、Wout的范围内将要求转矩Tr*输出给作为驱动轴的内啮合齿轮轴32a而行驶，当发动机水温Tw小于阈值Twref时，如果电池温度Tb小于预定温度Tα，则通过交替地变换低剩余容量S2和高剩余容量S3来设定目标剩余容量SOC*，并且设定发动机22的目标转速Ne*和目标转矩Te*并设定马达MG1、MG2的转矩指令Tm1*、Tm2*，并将其发送给发动机ECU24和马达ECU40，以对蓄电池50进行充放电(升温控制)以使得接近该目标剩余容量SOC*，并且在蓄电池50的输入输出限制Win、Wout的范围内将要求转矩Tr*输出给内啮合齿轮轴32a而行驶，如果电池温度Tb大于等于预定温度Tα且小于预定温度Tβ，则将目标剩余容量SOC*设定为低剩余容量S4，并且设定发动机22的目标转速Ne*和目标转矩Te*并设定马达MG1、MG2的转矩指令Tm1*、Tm2*，并将其发送给发动机ECU24和马达ECU40，以对蓄电池50进行充放电(低SOC控制)以使得接近该目标剩余容量SOC*，并且在蓄电池50的输入输出限制Win、Wout的范围内将要求转矩Tr*输出给内啮合齿轮轴32a而行驶。马达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单元”。另外，对转子电动机230也相当于“发电单元”。这里，作为“内燃机”，不限于通过汽油或轻油等烃系的燃料来输出动力的内燃机，也可以是氢发动机等任何类型的内燃机。作为“发电单元”，不限于动力分配统合机构30与马达MG1的组合或者对转子电动机230，也可以是与连结在车轴上的驱动轴连接并按照能够独立于该驱动轴而旋转的方式与所述内燃机的输出轴连接，并且能够伴随着电力和动力的输入输出而向所述驱动轴和所述输出轴输入动力或者从所述驱动轴和所述输出轴输出动力的装置等使用来自内燃机的动力的至少一部分来发电的任何装置。作为“电动机”，不限于构成为同步发电电动机的马达MG2，也可以是感应电动机等能够向驱动轴输入动力或者从驱动轴输出动力的任何类型的电动机。作为“蓄电单元”，不限于作为锂离子电池的蓄电池50，也可以是镍氢电池等其他的二次电池、或电容器等能够与发电单元、电动机交换电力的任何装置。作为“要求驱动力设定单元”，不限于基于加速器开度Acc和车速V来设定要求转矩Tr*的单元，也可以是仅基于加速器开度Acc来设定要求转矩的单元或者在预先设定了行驶路径的情况下基于行驶路径上的行驶位置来设定要求转矩的单元等设定行驶所要求的要求驱动力的任何单元。作为“控制单元”，不限于由混合动力用电子控制单元70、发动机ECU24、以及马达ECU40构成的组合，也可以由单一的电子控制单元构成等。另外，作为“控制单元”，不限于以下的单元：当发动机水温Tw大于等于阈值Twref且电池温度Tb大于等于阈值Tbrerf时，伴随着发动机22的间歇运转将目标剩余容量SOC*设定为通常时用的预定剩余容量S1，并且控制发动机22、马达MG1、MG2，以对蓄电池50进行充放电以使得接近该目标剩余容量SOC*，并且在蓄电池50的输入输出限制Win、Wout的范围内将要求转矩Tr*输出给作为驱动轴的内啮合齿轮轴32a而行驶，当发动机水温Tw小于阈值Twref时，如果电池温度Tb小于预定温度Tα，则交替地变换低剩余容量S2和高剩余容量S3来设定目标剩余容量SOC*，并且控制发动机22、马达MG1、MG2，以对蓄电池50进行充放电(升温控制)以使得接近该目标剩余容量SOC*，并且在蓄电池50的输入输出限制Win、Wout的范围内将要求转矩Tr*输出给内啮合齿轮轴32a而行驶，如果电池温度Tb大于等于预定温度Tα且小于预定温度Tβ，则将目标剩余容量SOC*设定为低剩余容量S4，并且控制发动机22、马达MG1、MG2，以对蓄电池50进行充放电(低SOC控制)以使得接近该目标剩余容量SOC*，并且在蓄电池50的输入输出限制Win、Wout的范围内将要求转矩Tr*输出给内啮合齿轮轴32a而行驶。也可以是以下的任何单元：当未禁止内燃机的间歇运转时，控制内燃机、发电单元、以及电动机，使得伴随着内燃机的间歇运转以预定的目标蓄电量来调整蓄电单元的蓄电量并通过基于要求驱动力的驱动力来行驶；当禁止了内燃机的间歇运转时，基于蓄电单元的温度来变换执行包括升温控制和低蓄电量控制的多个控制，所述升温控制是指控制内燃机、发电单元、以及电动机，使得继续内燃机的运转并在伴随着用于使蓄电单元升温的升温用充放电的情况下通过基于要求驱动力的驱动力来行驶，所述低蓄电量控制是指控制内燃机、发电单元、以及电动机，使得继续内燃机的运转并以比预定的目标蓄电量低的低目标蓄电量来调整蓄电单元的蓄电量，并且通过基于要求驱动力的驱动力来行驶。作为“发电机”，不限于构成为同步发电电动机的马达MG1，也可以是感应电动机等能够输入输出动力的任何类型的发电机。作为“三轴式动力输入输出单元”，不限于上述的动力分配统合机构30，也可以是使用双小齿轮式行星齿轮机构的装置、组合多个行星齿轮机构并与四个以上的轴连接的装置、或者如差速齿轮那样具有与行星齿轮不同的动作作用的装置等，只要是与驱动轴、输出轴、以及发电机的旋转轴这三个轴连接并根据向三个轴中的某些轴输入或从该轴输出的动力而向剩余的轴输入动力或从该轴输出动力的装置即可。另外，关于实施例的主要要素与用于解决问题的手段一栏所记载的发明的主要要素之间的对应关系，实施例是用于具体地说明用于实施发明的最佳方式的一个例子，所述发明是用于解决问题的手段一栏所记载的发明，因此实施例并非是对用于解决问题的手段一栏中所记载的发明的要素进行限定的。即，应该根据用于解决问题的手段一栏的记载来解释在该栏中记载的发明，实施例只不过是用于解决问题的手段一栏中所记载的发明的一个具体的例子而已。
以上使用实施例说明了本发明的实施方式，但是勿庸置疑本发明不受上述实施例的任何限制，可以在不脱离本发明的主旨的范围内以各种方式来实施。
本申请要求基于2007年4月24提出申请的日本专利申请第2007-114645号的优先权，在本说明书中引用了该日本专利申请的全部内容。
产业上的可利用性
本发明能够应用于汽车制造产业。

Claims (13)

1.一种车辆，包括：
内燃机；
发电单元，使用来自所述内燃机的动力的至少一部分来进行发电；
电动机，向车轴输入动力或者从该车轴输出动力；
蓄电单元，与所述发电单元和所述电动机交换电力；
温度检测单元，检测所述蓄电单元的温度；
要求驱动力设定单元，设定行驶所要求的要求驱动力；以及
控制单元，当未禁止所述内燃机的间歇运转时，所述控制单元控制所述内燃机、所述发电单元、以及所述电动机，使得伴随着所述内燃机的间歇运转，以预定的目标蓄电量来调整所述蓄电单元的蓄电量并通过基于所述设定了的要求驱动力的驱动力来行驶，当禁止了所述内燃机的间歇运转时，基于所述检测出的蓄电单元的温度来变换执行包括升温控制和低蓄电量控制在内的多个控制，所述升温控制是指控制所述内燃机、所述发电单元、以及所述电动机，使得继续所述内燃机的运转，并伴随着用于使所述蓄电单元升温的升温用充放电而通过基于所述设定了的要求驱动力的驱动力来行驶，所述低蓄电量控制是指控制所述内燃机、所述发电单元、以及所述电动机，使得继续所述内燃机的运转，并且以比所述预定的目标蓄电量低的低目标蓄电量来调整所述蓄电单元的蓄电量并通过基于所述设定了的要求驱动力的驱动力来行驶。
2.如权利要求1所述的车辆，其中，
所述控制单元为以下单元：当禁止了所述内燃机的间歇运转时，如果所述检测出的蓄电单元的温度小于第一预定温度，则所述控制单元执行所述升温控制，如果所述检测出的蓄电单元的温度大于等于所述第一预定温度，则所述控制单元执行所述低蓄电量控制。
3.如权利要求2所述的车辆，其中，
所述控制单元为以下单元：当禁止了所述内燃机的间歇运转时，如果所述检测出的蓄电单元的温度大于等于比所述第一预定温度大的第二预定温度，则所述控制单元控制所述内燃机、所述发电单元、以及所述电动机，使得继续所述内燃机的运转，并且以所述预定的目标蓄电量来调整所述蓄电单元的蓄电量并通过基于所述设定了的要求驱动力的驱动力来行驶。
4.如权利要求1至3中的任一项所述的车辆，其中，
所述控制单元为以下单元：将所述内燃机的冷却水温小于预定水温时作为禁止所述内燃机的间歇运转的间歇运转禁止条件之一来进行控制。
5.如权利要求1至4中的任一项所述的车辆，其中，
所述控制单元为以下单元：基于所述检测出的蓄电单元的温度和所述蓄电单元的剩余容量来设定所述蓄电单元的输入输出限制，并且控制所述内燃机、所述发电单元、以及所述电动机，使得在所述设定了的输入输出限制的范围内通过所述设定了的要求驱动力来行驶。
6.如权利要求1至5中的任一项所述的车辆，其中，
所述蓄电单元为锂离子电池。
7.如权利要求1至6中的任一项所述的车辆，其中，
所述发电单元是以下的电力动力输入输出单元：与连结在车轴上的驱动轴连接并按照能够独立于该驱动轴而旋转的方式与所述内燃机的输出轴连接，并且能够伴随着电力和动力的输入输出而将来自所述内燃机的动力的至少一部分输出给所述驱动轴。
8.如权利要求7所述的车辆，其中，
所述电力动力输入输出单元包括：发电机，输入输出动力；以及三轴式动力输入输出单元，与所述内燃机的输出轴、所述发电机的旋转轴、以及所述驱动轴这三个轴连接，基于向该三个轴中的两个轴输入或从该两个轴输出的动力而向剩余的一个轴输入动力或从该一个轴输出动力。
9.一种车辆的控制方法，所述车辆包括：内燃机；发电单元，使用来自所述内燃机的动力的至少一部分来进行发电；电动机，向车轴输入动力或者从该车轴输出动力；以及蓄电单元，与所述发电单元和所述电动机交换电力；所述车辆的控制方法的特征在于，包括以下步骤：
(a)设定行驶所要求的要求驱动力；以及
(b)当未禁止所述内燃机的间歇运转时，控制所述内燃机、所述发电单元、以及所述电动机，使得伴随着所述内燃机的间歇运转，以预定的目标蓄电量来调整所述蓄电单元的蓄电量并通过基于所述设定了的要求驱动力的驱动力来行驶，当禁止了所述内燃机的间歇运转时，基于所述蓄电单元的温度来变换执行包括升温控制和低蓄电量控制在内的多个控制，所述升温控制是指控制所述内燃机、所述发电单元、以及所述电动机，使得继续所述内燃机的运转，并伴随着用于使所述蓄电单元升温的升温用充放电而通过基于所述设定了的要求驱动力的驱动力来行驶，所述低蓄电量控制是指控制所述内燃机、所述发电单元、以及所述电动机，使得继续所述内燃机的运转，并且以比所述预定的目标蓄电量低的低目标蓄电量来调整所述蓄电单元的蓄电量并通过基于所述设定了的要求驱动力的驱动力来行驶。
10.如权利要求9所述的车辆的控制方法，其中，
所述步骤(b)为以下步骤：当禁止了所述内燃机的间歇运转时，如果所述检测出的蓄电单元的温度小于第一预定温度，则执行所述升温控制，如果所述检测出的蓄电单元的温度大于等于所述第一预定温度，则执行所述低蓄电量控制。
11.如权利要求10所述的车辆的控制方法，其中，
所述步骤(b)为以下步骤：当禁止了所述内燃机的间歇运转时，如果所述检测出的蓄电单元的温度大于等于比所述第一预定温度大的第二预定温度，则控制所述内燃机、所述发电单元、以及所述电动机，使得继续所述内燃机的运转，并且以所述预定的目标蓄电量来调整所述蓄电单元的蓄电量并通过基于所述设定了的要求驱动力的驱动力来行驶。
12.如权利要求9至11中的任一项所述的车辆的控制方法，其中，
所述步骤(b)为以下步骤：将所述内燃机的冷却水温小于预定水温时作为禁止所述内燃机的间歇运转的间歇运转禁止条件之一来进行控制。
13.如权利要求9至12中的任一项所述的车辆的控制方法，其中，
所述步骤(b)为以下步骤：基于所述检测出的蓄电单元的温度和所述蓄电单元的剩余容量来设定所述蓄电单元的输入输出限制，并且控制所述内燃机、所述发电单元、以及所述电动机，使得在所述设定了的输入输出限制的范围内通过所述设定了的要求驱动力来行驶。
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