CN103895506B - 车辆和用于车辆的控制方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及车辆和用于车辆的控制方法。一种车辆包括:内燃发动机,该发动机产生用于使驱动轮旋转的功率;差动机构,该差动机构设置在发动机与驱动轮之间,并且具有至少三个旋转元件,所述旋转元件包括联接到发动机的第一旋转元件和联接到驱动轮的第二旋转元件;和构造成控制发动机的控制器。所述控制器构造成,当控制器改变发动机的转速时,根据第二旋转元件的转速来确定是执行使由发动机产生的功率增加的修正还是执行使该功率降低的修正。

Description

车辆和用于车辆的控制方法
技术领域
本发明涉及一种车辆,该车辆包括具有位于内燃发动机与驱动轮之间的至少三个旋转元件的差动机构(例如行星齿轮机构);本发明还涉及一种用于车辆的控制方法。
背景技术
在日本专利申请公报No.2011-219025(JP2011-219025A)中,公开了一种包括位于发动机与驱动轮之间的行星齿轮机构(差动机构)的车辆。该行星齿轮机构包括联接到发电机的太阳齿轮、联接到驱动轮的齿圈、与太阳齿轮和齿圈啮合的小齿轮、以及联接到发动机的行星架。在JP2011-219025A中,公开了一种在如上所述的车辆中当驾驶者做出加速要求时通过在不偏离该加速要求的情况下约束发动机转矩来防止发电机的过度旋转的技术。
然而,在JP2011-219025A中公开的车辆中,如果由发动机产生的功率被控制成防止发电机的过度旋转而不考虑行星齿轮机构的旋转能的变化,则可能反而加剧过度旋转。
也即,在发动机与变速器之间未设置行星齿轮机构的常规发动机车辆中,在由发动机产生的功率与发动机的转速之间恒定地存在正相关关系。也即,发动机功率和发动机转速中的一者在另一者增加的情况下增加,并且发动机功率和发动机转速中的一者在另一者降低的情况下降低。因此,可以通过执行使由发动机产生的功率降低的修正来防止过度旋转。
然而,在发动机与变速器之间设置有行星齿轮机构的车辆、如JP2011-219025A中公开的车辆中,由发动机产生的功率与变速器的输入轴转速之间的关系根据行星齿轮机构的状态而变化,这可能导致发动机功率与变速器的输入轴转速之间的负相关关系。也即,发动机功率和输入轴转速中的一者在另一者降低的情况下增加,并且发动机功率和输入轴转速中的一者在另一者增加的情况下降低。因此,在JP2011-219025A中公开的车辆中,如果以与常规发动机车辆中相同的方式执行修正,则视行星齿轮机构的状态而定有可能加剧过度旋转。
发明内容
本发明提供了一种包括具有位于内燃发动机与驱动轮之间的至少三个旋转元件的差动机构的车辆,并且还提供了一种用于车辆的控制方法,其中,内燃发动机的失速和过度旋转被适当地抑制。
根据本发明的第一方面的车辆包括:内燃发动机,所述内燃发动机构造成产生用于使驱动轮旋转的功率;差动机构,所述差动机构设置在所述内燃发动机与所述驱动轮之间,并且所述差动机构具有至少三个旋转元件,所述旋转元件包括联接到所述内燃发动机的第一旋转元件和联接到所述驱动轮的第二旋转元件;和构造成控制所述内燃发动机的控制器。所述控制器构造成,当所述控制器改变所述内燃发动机的转速时,根据所述第二旋转元件的转速来确定是执行使由所述内燃发动机产生的功率增加的修正还是执行使由所述内燃发动机产生的功率降低的修正。
在根据本发明的第一方面的车辆中,在所述第二旋转元件的转速低于根据所述第一旋转元件的转速而确定的分界值的第一区域内,在所述第一旋转元件的转速与所述差动机构的旋转能之间可存在正相关关系,并且在所述第二旋转元件的转速高于所述分界值的第二区域内,在所述第一旋转元件的转速与所述差动机构的旋转能之间可存在负相关关系。当所述第二旋转元件的转速被包含在所述第一区域内时,所述控制器可通过执行使所述产生的功率增加的修正来增加所述内燃发动机的转速,而当所述第二旋转元件的转速被包含在所述第二区域内时,所述控制器可通过执行使所述产生的功率降低的修正来增加所述内燃发动机的转速。当所述第二旋转元件的转速被包含在所述第一区域内时,所述控制器可通过执行使所述产生的功率降低的修正来降低所述内燃发动机的转速,而当所述第二旋转元件的转速被包含在所述第二区域内时,所述控制器可通过执行使所述产生的功率增加的修正来降低所述内燃发动机的转速。
在如上所述的车辆中,当所述第二旋转元件的转速被包含在所述第一区域内时,所述控制器可通过随着所述第二旋转元件的转速越低而使所述产生的功率的增加修正量越大来增加所述内燃发动机的转速,而当所述第二旋转元件的转速被包含在所述第二区域内时,所述控制器可通过将所述产生的功率的降低修正量设定为零或者通过随着所述第二旋转元件的转速越高而使所述功率的降低修正量越大来增加所述内燃发动机的转速。
在如上所述的车辆中,当所述第二旋转元件的转速被包含在所述第一区域内时,所述控制器可通过随着所述第二旋转元件的转速越低而使所述产生的功率的降低修正量越大来降低所述内燃发动机的转速,而当所述第二旋转元件的转速被包含在所述第二区域内时,所述控制器可通过将所述产生的功率的增加修正量设定为零或者通过随着所述第二旋转元件的转速越高而使所述功率的增加修正量越大来降低所述内燃发动机的转速。
所述车辆还可包括接合装置,所述接合装置设置在所述内燃发动机与所述驱动轮之间,并且所述接合装置构造成被置于接合状态、滑差状态和释放状态中选定的一种状态。当所述接合装置处于所述滑差状态或所述释放状态时并且当所述控制器改变所述内燃发动机的转速时,所述控制器可根据所述第二旋转元件的转速来确定是执行使由所述内燃发动机产生的功率增加的修正还是执行使由所述内燃发动机产生的功率降低的修正。
所述接合装置可以是构造成改变速比的变速器。所述车辆还可包括第一旋转电机和第二旋转电机。所述差动机构可以是行星齿轮机构,所述行星齿轮机构包括联接到所述第一旋转电机的太阳齿轮、联接到所述第二旋转电机的齿圈、与所述太阳齿轮和所述齿圈啮合的小齿轮、以及将所述小齿轮保持成使得所述小齿轮自转并绕所述行星齿轮机构的轴线旋转的行星架。所述第一旋转元件可以是所述行星架,并且所述第二旋转元件可以是所述齿圈。
根据本发明的第一方面,在包括具有位于内燃发动机与驱动轮之间的至少三个旋转元件的差动机构的车辆中,能适当地抑制内燃发动机的失速和过度旋转。
本发明的第二方面提供了一种用于车辆的控制方法,所述车辆包括构造成产生用于使驱动轮旋转的功率的内燃发动机和设置在所述内燃发动机与所述驱动轮之间的差动机构,并且所述差动机构具有至少三个旋转元件,所述旋转元件包括联接到所述内燃发动机的第一旋转元件和联接到所述驱动轮的第二旋转元件。所述控制方法包括以下步骤:控制所述内燃发动机;和当改变所述内燃发动机的转速时,根据所述第二旋转元件的转速来确定是执行使由所述内燃发动机产生的功率增加的修正还是执行使由所述内燃发动机产生的功率降低的修正。
附图说明
下面将参照附图说明本发明的示例性实施例的特征、优点以及技术和工业意义,在附图中相似的附图标记表示相似的要素,并且其中:
图1是车辆的总体框图;
图2是动力分割装置的共线图;
图3是示意性地示出了动力分割装置的全部旋转能的分布以及发动机转速如何响应于失速抑制指令和过度旋转抑制指令而改变的视图;
图4是示出了根据本发明的第一实施例的由ECU执行的控制程序的一个示例的流程图;
图5是示出了发动机功率Pe和发动机转速ωe的变化的视图;
图6是示出了根据本发明的第二实施例的由ECU执行的控制程序的一个示例的流程图;
图7是示出了用于发动机失速抑制的脉谱图的视图;
图8是示出了用于过度旋转抑制的脉谱图的视图;
图9是示出了用于发动机失速抑制的脉谱图的修改示例的视图;
图10是示出了用于过度旋转抑制的脉谱图的修改示例的视图;
图11是示出了车辆的构型的第一修改示例的视图;以及
图12是示出了车辆的构型的第二修改示例的视图。
具体实施方式
将参照附图说明本发明的一些实施例。在以下说明中,相同附图标记被分配给具有相同名称和功能的相同构件。因此,这些构件不会重复地详细说明。图1是根据本发明的第一实施例的车辆1的总体框图。车辆1在使驱动轮82旋转的同时行驶。车辆1包括发动机(E/G)100、第一电动发电机(其将被称为“第一MG”)200、动力分割装置300、第二电动发电机(其将被称为“第二MG”)400、自动变速器(A/T)500、电力控制单元(其将被称为“PCU”)600、电池700和电子控制单元(其将被称为“ECU”)1000。
发动机100产生用于使驱动轮82旋转的功率(驱动功率Pv)。由发动机100产生的功率由动力分割装置300接收。
动力分割装置300将从发动机100接收的功率分割成要经由自动变速器500传递到驱动轮82的功率和要传递到第一MG200的功率。
动力分割装置300是包括太阳齿轮(S)310、齿圈(R)320、行星架(C)330和小齿轮(P)340的行星齿轮机构(差动机构)。太阳齿轮(S)310联接到第一MG200的转子。齿圈(R)320经由自动变速器500联接到驱动轮82。小齿轮(P)340与太阳齿轮(S)310和齿圈(R)320啮合。行星架(C)330将小齿轮(P)340保持成使得小齿轮(P)340能自转并且还能绕动力分割装置300的轴线公转。行星架(C)330联接到发动机100的曲轴。
第一MG200和第二MG400均是AC旋转电机,并且用作电动机和发电机。在此实施例中,第二MG400设置在动力分割装置300与自动变速器500之间。更具体地,第二MG400的转子连接到旋转轴350,该旋转轴将动力分割装置300的齿圈(R)320与自动变速器500的输入轴联接。
自动变速器500设置在旋转轴350与驱动轴560之间。自动变速器500具有包括多个液压摩擦装置(例如离合器和制动器)的齿轮单元,和将响应于来自ECU1000的控制信号的液压压力供给到各摩擦装置的液压回路。通过改变多个摩擦装置的接合状态,自动变速器500切换到接合状态、滑差状态和释放状态中的任意一种状态。在接合状态下,自动变速器500的输入轴的全部旋转功率传递到自动变速器500的输出轴。在滑差状态下,自动变速器500的输入轴的旋转功率的一部分传递到自动变速器500的输出轴。在释放状态下,自动变速器500的输入轴和输出轴之间的动力传递被切断。自动变速器500形成为使得变速器500在接合状态下的速比(输入轴转速与输出轴转速的比率)能切换到预定的两个或更多档位(速比)中选定的一个档位。尽管自动变速器500通常被置于接合状态下,但它在变速期间(在升档或降档期间)被临时置于滑差状态或释放状态,并在变速完成之后回到接合状态。
PCU600将从电池700供给的DC(直流)电力变换成AC(交流)电力,并且将该AC电力输送到第一MG200和/或第二MG400。作为结果,第一MG200和/或第二MG400被驱动。而且,PCU600将由第一MG200和/或第二MG400产生的AC电力变换成DC电力,并且将该DC电力输送到电池700,从而使电池700被充电。
电池700储存用于驱动第一MG200和/或第二MG400的高电压(例如,约200V)DC电力。电池700典型地包括镍氢化物或锂离子。然而,可以采用具有大容量的电容器代替电池700。
车辆1还包括发动机转速传感器10、车速传感器15、旋转变压器21、22和加速器踏板位置传感器31。发动机转速传感器10检测发动机100的转速(其将被称为“发动机转速ωe”)。车速传感器15检测作为车速V的驱动轴560的转速。旋转变压器21检测第一MG200的转速(其将被称为“第一MG转速ωg”)。旋转变压器22检测第二MG400的转速(其将被称为“第二MG转速ωm”)。加速器踏板位置传感器31检测使用者对加速器踏板操作的量(其将被称为“加速器操作量A”)。
ECU1000集成合了中央处理单元(CPU)和存储器(这两者都未示出)。CPU基于储存在存储器中的信息和从相应传感器接收的信息来执行预定的运算处理。ECU1000基于运算处理的结果来控制安装在车辆1上的各种装置。
ECU1000由加速器操作量A和车速V确定要求驱动功率Pvreq。ECU1000根据给定算法来计算发动机目标功率、第一MG目标功率和第二MG目标功率,以便满足要求驱动功率Pvreq。ECU1000控制发动机100(具体地,点火正时、节气门开度、燃料喷射量等)以使得实际发动机功率变成等于发动机目标功率。而且,ECU1000控制PCU600,由此控制流过第一MG200的电流,使得第一MG200的实际功率变得等于第一MG目标功率。类似地,ECU1000控制PCU600,由此控制流过第二MG400的电流,使得第二MG400的实际功率变得等于第二MG目标功率。
ECU1000参照预定变速脉谱图确定对应于加速器操作量A和车速V的目标档位(或自动变速器500的速比),并且控制自动变速器500以使得实际档位变得等于目标档位。
图2示出了动力分割装置300的共线图。如图2所示,太阳齿轮(S)310的转速(即,第一MG转速ωg)、行星架(C)330的转速(即,发动机转速ωe)和齿圈(R)320的转速(即,第二MG转速ωm)被彼此关联成通过动力分割装置300的共线图上的直线连接(也即,这三个转速彼此相关,使得如果确定了其中两个转速则另一个转速也被确定)。在此实施例中,自动变速器(A/T)500设置在齿圈(R)320与驱动轴560之间。因此,第二MG转速ωm与车速V之间的比率由自动变速器500中建立的档位(速比)决定。图2示出了自动变速器500能建立选自第一档至第四档的任意前进档的情况。
当发动机转速ωe被包含在失速区域(低于控制下限值ω0的低速区域)内时,ECU1000向发动机100产生使发动机转速ωe增加以便抑制发动机100的失速的指令(其将被称为“失速抑制指令”)。
而且,当发动机转速ωe被包含在过度旋转区域(超过控制上限值ω1的高速区域)内时,ECU1000向发动机100产生使发动机转速ωe降低以便抑制发动机100或动力分割装置300的过度旋转的指令(其将被称为“过度旋转抑制指令”)。
图3是示意性地示出了动力分割装置300的全部旋转能的分布以及当失速抑制指令被发出时和当过度旋转抑制指令被发出时发动机转速如何变化的视图。在图3中,水平轴线表示发动机转速ωe(行星架(C)330的转速),而竖直轴线表示第二MG转速ωm(齿圈(R)320的转速)。如上文参照图2所述,如果确定了发动机转速ωe和第二MG转速ωm,则余下的第一MG转速ωg(太阳齿轮(S)310的转速)也被确定,并且能指定动力分割装置300中的所有旋转元件的转速。因此,将使用发动机转速ωe和第二MG转速ωm作为参数来确定动力分割装置300的全部旋转能(其将被简称为“总能量Esum”)。在图3中,利用一组等能量曲线(其中每一个都是针对各给定的能量连接等能量点的曲线)来表示总能量Esum。随着距图3的曲线图的原点的距离越大,由相应等能量曲线表示的总能量Esum的值E1、E2、E3、…E10越高。也即,这些值的关系为E1<E2<E3<E4…<E10…。
在常规发动机车辆中,在发动机与自动变速器之间未设置对应于动力分割装置300的装置。因此,由发动机产生的功率与发动机转速之间恒定地存在正相关关系。也即,发动机功率和发动机转速中的一者随着另一者增加而增加,并且发动机功率和发动机转速中的一者随着另一者降低而降低。因此,当发动机转速处在失速区域内时,发动机功率被进行增加修正以便增加发动机转速并由此抑制发动机失速。而且,当发动机转速处于过度旋转区域内时,发动机功率被进行降低修正以便降低发动机转速并由此抑制过度旋转。
然而,在此实施例的车辆1中,动力分割装置300设置在发动机100与自动变速器500之间。在如上所述的车辆1中,如果以与常规发动机车辆中相同的方式修正发动机功率,则视动力分割装置300的状态而定,发动机转速ωe可能不会改变为目标发动机转速。
也即,如从图3理解的,当第二MG转速ωm不变时,发动机转速ωe与总能量Esum之间的关系在分界线L的上侧的区域内与在分界线L的下侧的区域内是相反的。更具体地,在分界线L的下侧的区域内,发动机转速ωe与总能量Esum之间存在正相关关系(两个参数中的一个随着另一个增加而增加,并且该一个参数随着另一个降低而降低)。因此,分界线L的下侧的区域将被称为“正相关区域”。另一方面,在分界线L的上侧的区域内,发动机转速ωe与总能量Esum之间存在负相关关系(两个参数中的一个随着另一个增加而降低,并且该一个参数随着另一个降低而增加)。因此,分界线L的上侧的区域将被称为“负相关区域”。
分界线L可由下式(a)表达。
ωm=ωe{(1+ρ)2Ig+ρ2Ie}/{(1+ρ)Ig} (a)
在上式(a)中,“Ig”是第一MG200的惯性矩,并且“Ie”是发动机100的惯性矩,而“ρ”是动力分割装置300的行星齿轮比。
在以下说明中,当发动机转速ωe等于控制下限值ω0时分界线L1的值可被称为“下限分界值L0”,并且当发动机转速ωe等于控制上限值ω1时分界线L的值可被称为“上限分界值L1”,如图3所示。
在图3中,响应于失速抑制指令的发动机转速变化由样式(1)、(2)表示,而响应于过度旋转抑制指令的发动机转速变化由样式(3)、(4)表示。在图3中,假设第二MG转速ωm不响应于失速抑制指令和过度旋转抑制指令而变化。
在失速抑制指令在正相关区域内被执行的样式(1)中,发动机转速ωe增加,并且总能量Esum也随着发动机转速ωe增加而增加。换言之,当失速抑制指令在正相关区域内被执行时,需要增加总能量Esum。另一方面,在失速抑制指令在负相关区域内被执行的样式(2)中,发动机转速ωe增加,但总能量Esum降低。换言之,当失速抑制指令在负相关区域内被执行时,需要降低总能量Esum。
在过度旋转抑制指令在正相关区域内被执行的样式(3)中,发动机转速ωe降低,并且总能量Esum也随着发动机转速ωe降低而降低。换言之,当过度旋转抑制指令在正相关区域内被执行时,需要降低总能量Esum。另一方面,在过度旋转抑制指令在负相关区域内被执行的样式(4)中,发动机转速ωe降低,但总能量Esum增加。换言之,当过度旋转抑制指令在负相关区域内被执行时,需要增加总能量Esum。
鉴于上述特性,在需要改变发动机转速ωe的情况下,此实施例的ECU1000根据第二MG转速ωm来确定是对由发动机100产生的功率(其将被称为“发动机功率Pe”)进行增加修正还是进行降低修正。“需要改变发动机转速ωe的情况”的典型示例包括上述失速抑制指令被发出的情况和上述过度旋转抑制指令被发出的情况。另一个示例是顺序换档被请求的情况。在具有通过使用者的换档操作(利用踏板等)来改变发动机转速的运转模式的车辆中,顺序换档在使用者进行换档操作时被请求。
在下文中,将作为示例详细说明当失速抑制指令或过度旋转抑制指令被发出时修正发动机功率Pe的方法。
表1表示修正发动机功率Pe的方法,该方法由ECU1000执行。
表1
在当失速抑制指令被发出时第二MG转速ωm被包含在正相关区域(低于分界线L的区域)内的样式(1)的情况下,ECU1000执行使发动机功率Pe增加的修正。
在当失速抑制指令被发出时第二MG转速ωm被包含在负相关区域(高于分界线L的区域)内的样式(2)的情况下,ECU1000执行使发动机功率Pe降低的修正。
在当过度旋转抑制指令被发出时第二MG转速ωm被包含在正相关区域(低于分界线L的区域)内的样式(3)的情况下,ECU1000执行使发动机功率Pe降低的修正。
在当过度旋转抑制指令被发出时第二MG转速ωm被包含在负相关区域(高于分界线L的区域)内的样式(4)的情况下,ECU1000执行使发动机功率Pe增加的修正。
因而,当ECU1000改变发动机转速ωe时,它根据第二MG转速ωm是被包含在正相关区域内还是被包含在负相关区域内来确定是增加还是降低发动机功率Pe。在样式(2)、(4)的情况下修正发动机功率Pe的方式与常规发动机车辆中的修正方式相反。
图4是示出了由ECU1000在修正发动机功率Pe时执行的控制程序的一个示例的流程图。
在步骤S10中,ECU1000判定失速抑制指令是否被发出。如果失速抑制指令被发出(步骤S10中为“是”),则ECU1000在步骤S11中判定第二MG转速ωm是否低于分界线L(或者是否被包含在正相关区域内)。此时,ECU1000可利用以上示出的公式(a)来计算对应于当前发动机转速ωe的分界线L。而且,以上示出的公式(a)的计算结果可呈脉谱图形式提前储存,并且ECU1000可参照该脉谱图确定对应于当前发动机转速ωe的分界线L的值。而且,ECU1000可提前储存下限分界值L0的值(ωm),并且可判定第二MG转速ωm是否低于下限分界值L0。
如果第二MG转速ωm低于分界线L(步骤S11中为“是”),也即,在图3和如上所述的表1中所示的样式(1)的情况下,ECU1000在步骤S12中将发动机功率修正量ΔPe设定为给定的正值,并且执行使发动机功率Pe增加的修正。
如果第二MG转速ωm高于分界线L(步骤S11中为“否”),也即,在图3和如上所述的表1中所示的样式(2)的情况下,ECU1000在步骤S13中将发动机功率修正量ΔPe设定为给定的负值,并且执行使发动机功率Pe降低的修正。
另一方面,如果没有失速抑制指令被发出(步骤S10中为“否”),则ECU1000在步骤S14中判定过度旋转抑制指令是否被发出。
如果过度旋转抑制指令被发出(步骤S14中为“是”),则ECU1000在步骤S15中判定第二MG转速ωm是否低于分界线L(或者是否被包含在正相关区域内)。此时,ECU1000可利用以上示出的公式(a)或参照上式(a)的预先储存的计算结果的脉谱图以与步骤S11中相同的方式确定对应于当前发动机转速ωe的分界线L的值。而且,ECU1000可判定第二MG转速ωm是否低于上限分界值L1。
如果第二MG转速ωm低于分界线L(步骤S15中为“是”),也即,在图3和如上所述的表1中所示的样式(3)的情况下,ECU1000在步骤S16中将发动机功率修正量ΔPe设定为给定的负值,并且执行使发动机功率Pe降低的修正。
如果第二MG转速ωm高于分界线L(步骤S15中为“否”),也即,在图3和如上所述的表1中所示的样式(4)的情况下,ECU1000在步骤S17中将发动机功率修正量ΔPe设定为给定的正值,并且执行使发动机功率Pe增加的修正。
在步骤S18中,ECU1000向发动机100产生用于实现以在步骤S12、S13、S16或S17中设定的修正量进行修正的指令信号(例如节气门控制信号和点火正时信号)。
图5示出了在当过度旋转抑制指令被发出时第二MG转速ωm被包含在负相关区域(高于分界线L的区域)内的情况(图3和表1中的样式(4)的情况)下发动机功率Pe和发动机转速ωe的变化。
在过度旋转抑制指令被发出的时刻t1,第二MG转速ωm被包含在负相关区域内(ωm>L)。在负相关区域内,需要增加总能量Esum以便降低发动机转速ωe。为此,ECU1000执行使发动机功率Pe增加的修正。作为结果,总能量Esum增加,使得发动机转速ωe降低,并且发动机100的过度旋转被抑制。
例如,如果在负相关区域内进行使发动机功率Pe降低的修正,则总能量Esum降低,使得发动机转速ωe如(图5中的)单点划线所示增加,并且无法抑制过度旋转。在此实施例中,能解决此问题。
如上所述,当需要改变发动机转速ωe时(更具体地,当失速抑制指令或过度旋转抑制指令被发出时),此实施例的ECU1000根据第二MG转速ωm来确定是执行使发动机功率Pe增加的修正还是执行使发动机功率Pe降低的修正。这样,ECU1000能适当地改变发动机转速ωe,而不论第二MG转速ωm是被包含在如图3所示的正相关区域还是负相关区域内。因此,能适当地抑制发动机100的失速和过度旋转。
将说明第一实施例的修改示例。在车辆1中,自动变速器500设置在齿圈(R)320与驱动轮82之间。自动变速器500在变速期间被临时置于滑差状态或释放状态下。因此,齿圈(R)320和驱动轮82在变速期间未处于直接联接状态,并且齿圈(R)的惯性矩相对降低。作为结果,太阳齿轮(S)310和行星架(C)330的旋转能(即,第一MG200和发动机100的旋转能)与总能量Esum的比例相对增大。
鉴于上面这一点,如图4的流程图中所示的修正程序可以在自动变速器500的变速期间(在升档或降档期间)执行。接下来,将说明本发明的第二实施例。在上述第一实施例中,根据第二MG转速ωm来判定是对发动机功率Pe进行增加修正还是进行降低修正。
另一方面,在第二实施例中,根据第二MG转速ωm来改变发动机功率Pe的修正量及发动机功率Pe的修正方向(正或负)。第二实施例的构型、功能和处理除这一点外与上述第一实施例的那些基本相同,并且因此不再详细说明。
图6是示出了当第二实施例的ECU1000修正发动机功率Pe时执行的控制程序的一个示例的流程图。图6所示的步骤之中被赋予与图4所示的步骤相同的步骤标号的步骤不会重复地详细说明,因为这些步骤已经进行了说明。
当失速抑制指令被发出时(步骤S10中为“是”),ECU1000利用后文将说明的如图7所示的用于失速抑制的脉谱图在步骤S20中计算对应于第二MG转速ωm的发动机功率修正量ΔPe。
当过度旋转抑制指令被发出时(步骤S14中为“是”),ECU1000利用后文将说明的如图8所示的用于过度旋转抑制的脉谱图在步骤S21中计算与第二MG转速ωm对应的发动机功率修正量ΔPe。
在步骤S22中,ECU1000向发动机100产生用于以在S20或S21中设定的修正量实现修正的指令信号。
图7示出了在图6的步骤S20中使用的用于发动机失速抑制的脉谱图。在此脉谱图中,利用第二MG转速ωm作为参数,可用以抑制发动机失速的发动机功率修正量ΔPe以脉谱图的形式被提前标绘。在ωm<L的正相关区域内,发动机功率修正量ΔPe被设定为正值(发动机功率Pe被进行增加修正),并且随着第二MG转速ωm越低(随着ωm与L之间的差别越大)而将发动机功率修正量ΔPe的绝对值(Pe的增加量)设定为越大的值。当ωm等于L时,发动机功率修正量ΔPe被设定为0。在ωm>L的负相关区域内,发动机功率修正量ΔPe被设定为负值(发动机功率Pe被进行降低修正),并且随着第二MG转速ωm越高(随着ωm与L之间的差别越大)而使发动机功率修正量ΔPe的绝对值(Pe的降低量)越大。
图8示出了在图6的步骤S21中使用的用于过度旋转抑制的脉谱图。在此脉谱图中,利用第二MG转速ωm作为参数,可用以抑制发动机过度旋转的发动机功率修正量ΔPe以脉谱图的形式被提前标绘。在ωm<L的正相关区域内,发动机功率修正量ΔPe被设定为负值(发动机功率Pe被进行降低修正),并且随着第二MG转速ωm越低(随着ωm与L之间的差别越大)而将发动机功率修正量ΔPe的绝对值(Pe的降低量)设定为越大的值。当ωm等于L时,发动机功率修正量ΔPe被设定为0。在ωm>L的负相关区域内,发动机功率修正量ΔPe被设定为正值(发动机功率Pe被进行增加修正),并且随着第二MG转速ωm越高(随着ωm与L之间的差别越大)而使发动机功率修正量ΔPe的绝对值(Pe的增加量)越大。
如上所述,当需要改变发动机转速ωe时(例如,当如上所述的失速抑制指令或过度旋转抑制指令被发出时),此实施例的ECU1000根据第二MG转速ωm来改变发动机功率Pe的修正量及发动机功率Pe的修正方向(正或负)。因此,能在早期按需改变发动机转速ωe。
将说明第二实施例的修改示例。如图7所示的用于发动机失速抑制的脉谱图和如图8所示的用于过度旋转抑制的脉谱图仅仅是示例,并且用于这些目的的脉谱图并不限于图7和图8的脉谱图。
图9示出了用于发动机失速抑制的脉谱图的修改示例。在此修改示例中,在正相关区域内,发动机功率修正量ΔPe被设定为正值(发动机功率Pe被进行增加修正),并且随着第二MG转速ωm越低(随着ωm与L之间的差别越大)而将发动机功率修正量ΔPe的绝对值(Pe的增加量)设定为越大的值。另一方面,在负相关区域内,发动机功率修正量ΔPe被设定为0。也即,在负相关区域内未进行发动机功率Pe的修正。
图10示出了用于过度旋转抑制的脉谱图的修改示例。在此修改示例中,在正相关区域内,发动机功率修正量ΔPe被设定为负值(发动机功率Pe被进行降低修正),并且随着第二MG转速ωm越低(随着ωm与L之间的差别越大)而将发动机功率修正量ΔPe的绝对值(Pe的降低量)设定为越大的值。另一方面,在负相关区域内,发动机功率修正量ΔPe被设定为0。也即,在负相关区域内未进行发动机功率Pe的修正。
将说明车辆构型的修改示例。例如,根据上述第一和第二实施例的车辆1的构型可以如下所述改变。
图11示出了车辆1的构型的第一修改示例。在上述第一和第二实施例中,自动变速器500设置在动力分割装置300与驱动轮82之间。然而,可设置离合器520代替自动变速器500,如图11所示的车辆1A中那样。
图12示出了车辆1的构型的第二修改示例。在图11所示的车辆1A中,第二MG400的转子连接到(在齿圈(R)320与离合器520的输入轴之间延伸的)旋转轴350。然而,第二MG400的转子可连接到(在离合器520的输出轴与驱动轮82之间延伸的)驱动轴560,如图12所示的车辆1B中那样。
动力分割装置300可以进行修改,前提是动力分割装置是如上所述具有如图3所示的正相关区域和负相关区域的差动机构,更具体地,动力分割装置是具有至少三个旋转元件的差动机构,所述旋转元件包括联接到发动机100的第一旋转元件和经由自动变速器500(或离合器520)联接到驱动轮82的第二旋转元件。因此,发动机100不必连接到行星架(C)330,并且自动变速器500不必连接到齿圈(R)320。
而且,不必设置自动变速器500或离合器520。而且,不必设置第一MG200或第二MG400。
应该理解的是,本文中公开的所示实施例在所有方面都仅仅是示例性的而不是限制性的。本发明的范围并非由以上对实施例的说明限定,而是由所附权利要求限定,并且意在包括在权利要求及其等同方案的范围内的所有变型。

Claims (7)

1.一种车辆(1),包括:
内燃发动机(100),所述内燃发动机构造成产生用于使驱动轮旋转的功率;
差动机构(300),所述差动机构设置在所述内燃发动机与所述驱动轮之间,并且所述差动机构具有至少三个旋转元件,所述旋转元件包括联接到所述内燃发动机的第一旋转元件和联接到所述驱动轮的第二旋转元件;和
构造成控制所述内燃发动机的控制器(1000),所述控制器构造成,当所述控制器改变所述内燃发动机的转速时,根据所述第二旋转元件的转速来确定是执行使由所述内燃发动机产生的功率增加的修正还是执行使由所述内燃发动机产生的功率降低的修正,
其中:
在所述第二旋转元件的转速低于根据所述第一旋转元件的转速而确定的分界值的第一区域内,在所述第一旋转元件的转速与所述差动机构的旋转能之间存在正相关关系;
在所述第二旋转元件的转速高于所述分界值的第二区域内,在所述第一旋转元件的转速与所述差动机构的旋转能之间存在负相关关系;并且
当所述第二旋转元件的转速被包含在所述第一区域内时,所述控制器通过执行使所产生的功率增加的修正来增加所述内燃发动机的转速,而当所述第二旋转元件的转速被包含在所述第二区域内时,所述控制器通过执行使所产生的功率降低的修正来增加所述内燃发动机的转速;以及
当所述第二旋转元件的转速被包含在所述第一区域内时,所述控制器通过执行使所产生的功率降低的修正来降低所述内燃发动机的转速,而当所述第二旋转元件的转速被包含在所述第二区域内时,所述控制器通过执行使所产生的功率增加的修正来降低所述内燃发动机的转速。
2.根据权利要求1所述的车辆,其中,当所述第二旋转元件的转速被包含在所述第一区域内时,所述控制器通过随着所述第二旋转元件的转速越低而使所产生的功率的增加修正量越大来增加所述内燃发动机的转速,而当所述第二旋转元件的转速被包含在所述第二区域内时,所述控制器通过将所产生的功率的降低修正量设定为零或者通过随着所述第二旋转元件的转速越高而使所述功率的降低修正量越大来增加所述内燃发动机的转速。
3.根据权利要求1所述的车辆,其中,当所述第二旋转元件的转速被包含在所述第一区域内时,所述控制器通过随着所述第二旋转元件的转速越低而使所产生的功率的降低修正量越大来降低所述内燃发动机的转速,而当所述第二旋转元件的转速被包含在所述第二区域内时,所述控制器通过将所产生的功率的增加修正量设定为零或者通过随着所述第二旋转元件的转速越高而使所述功率的增加修正量越大来降低所述内燃发动机的转速。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的车辆,还包括:
接合装置(500),所述接合装置设置在所述内燃发动机与所述驱动轮之间,并且所述接合装置构造成被置于接合状态、滑差状态和释放状态中选定的一种状态,其中
当所述接合装置处于所述滑差状态或所述释放状态时并且当所述控制器改变所述内燃发动机的转速时,所述控制器根据所述第二旋转元件的转速来确定是执行使由所述内燃发动机产生的功率增加的修正还是执行使由所述内燃发动机产生的功率降低的修正。
5.根据权利要求4所述的车辆,其中,所述接合装置是构造成改变速比的变速器。
6.根据权利要求1至3中任一项所述的车辆,还包括:
第一旋转电机(200);和
第二旋转电机(400),其中
所述差动机构是行星齿轮机构,所述行星齿轮机构包括联接到所述第一旋转电机的太阳齿轮、联接到所述第二旋转电机的齿圈、与所述太阳齿轮和所述齿圈啮合的小齿轮、以及将所述小齿轮保持成使得所述小齿轮自转并绕所述行星齿轮机构的轴线旋转的行星架;并且
所述第一旋转元件包括所述行星架,并且所述第二旋转元件包括所述齿圈。
7.一种用于车辆(1)的控制方法,所述车辆包括构造成产生用于使驱动轮旋转的功率的内燃发动机(100)和设置在所述内燃发动机与所述驱动轮之间的差动机构(300),并且所述差动机构具有至少三个旋转元件,所述旋转元件包括联接到所述内燃发动机的第一旋转元件和联接到所述驱动轮的第二旋转元件,所述控制方法包括:
控制所述内燃发动机;和
当改变所述内燃发动机的转速时,根据所述第二旋转元件的转速来确定是执行使由所述内燃发动机产生的功率增加的修正还是执行使由所述内燃发动机产生的功率降低的修正,
其中:
在所述第二旋转元件的转速低于根据所述第一旋转元件的转速而确定的分界值的第一区域内,在所述第一旋转元件的转速与所述差动机构的旋转能之间存在正相关关系;
在所述第二旋转元件的转速高于所述分界值的第二区域内,在所述第一旋转元件的转速与所述差动机构的旋转能之间存在负相关关系;并且
当所述第二旋转元件的转速被包含在所述第一区域内时,通过执行使所产生的功率增加的修正来增加所述内燃发动机的转速,而当所述第二旋转元件的转速被包含在所述第二区域内时,通过执行使所产生的功率降低的修正来增加所述内燃发动机的转速;以及
当所述第二旋转元件的转速被包含在所述第一区域内时,通过执行使所产生的功率降低的修正来降低所述内燃发动机的转速,而当所述第二旋转元件的转速被包含在所述第二区域内时,通过执行使所产生的功率增加的修正来降低所述内燃发动机的转速。
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