CN103946054B - 车辆 - Google Patents

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Abstract

在加速器关闭时执行蠕变控制，在执行蠕变控制的期间制动器启动时执行第一蠕变切断控制(S210)，在执行了第一蠕变切断控制之后执行第二蠕变切断控制(S230)，所述蠕变控制是控制第二马达以使得从第二马达向驱动轴输出预先设定的蠕变转矩(Tcr)的控制，所述第一蠕变切断控制是控制第二马达以使得从第二马达向驱动轴输出以基于预定的高变化量(ΔThi)的高速率从蠕变转矩(Tcr)降低的转矩的控制，所述第二蠕变切断控制是控制第二马达以使得从第二马达向驱动轴输出以基于比预定的高变化量(ΔThi)小的预定的低变化量(ΔTlow)的低速率降低的转矩的控制。

Description

车辆
技术领域
本发明涉及车辆，详细而言，涉及具备能够向与驱动轮连接的驱动轴输出动力的马达、能够向马达供给电力的电池、以及根据制动操作向车辆提供制动力的制动力提供装置的车辆。
背景技术
以往，作为这种车辆，提出了一种如下的车辆：该车辆具备向与驱动轮连接的驱动轴输出车辆驱动力的马达、向该马达供给电力的电池、以及设置在车轮的利用液压等的制动机构，在不进行加速操作时，根据车速设定作为车辆驱动力的蠕变转矩，并且根据制动操作进行使蠕变转矩减少的蠕变切断(例如，参照专利文献1)。在该车辆中，在不进行加速操作时越是急剧踩踏制动踏板，则越增大使蠕变转矩减少时的变化速率(时间变化率)、即越急速地进行蠕变切断，从而谋求提高车辆的运转性和燃料效率。
现有技术文献
专利文献1：日本特开2009-11057号公报
发明内容
然而，在上述车辆中，若在不进行加速操作时缓慢踩踏制动踏板，则使蠕变转矩减少时的变化速率变小，因此，直到来自马达的蠕变转矩被完全切断为止的时间变长，有时能效会降低(燃料效率恶化)。另外，若在不进行加速操作时急剧踩踏制动踏板，则使蠕变转矩减少时的变化速率变大，因此，例如，有时会因在蠕变切断完成时驱动轴的扭转从扭转的方向向相反方向返回的量变大等而产生冲击。
本发明的车辆的主要目的在于谋求提高伴随蠕变切断的能效并抑制冲击。
本发明的车辆为了实现上述主要目的而采用以下方法。
本发明的车辆，具备能够向与驱动轮连接的驱动轴输出动力的马达、能够向所述马达供给电力的电池、以及根据制动操作向车辆提供制动力的制动力提供装置，其特征在于，
所述车辆具备在加速器关闭时执行蠕变用控制的控制单元，所述蠕变用控制是控制所述马达以使得从所述马达向所述驱动轴输出预先设定的蠕变用转矩的控制，
所述控制单元，在执行所述蠕变用控制的期间制动器开启时执行第一蠕变切断控制，在执行了所述第一蠕变切断控制之后执行第二蠕变切断控制，所述第一蠕变切断控制是控制所述马达以使得从所述马达向所述驱动轴输出以第一变化程度从所述蠕变用转矩降低的转矩的控制，所述第二蠕变切断控制是控制所述马达以使得从所述马达向所述驱动轴输出以比所述第一变化程度小的第二变化程度降低的转矩的控制。
在本发明的车辆中，在加速器关闭时执行蠕变用控制，在执行蠕变用控制的期间制动器开启时执行第一蠕变切断控制，在执行了第一蠕变切断控制之后执行第二蠕变切断控制，所述蠕变用控制是控制马达以使得从马达向驱动轴输出预先设定的蠕变用转矩的控制，所述第一蠕变切断控制是控制马达以使得从马达向驱动轴输出以第一变化程度从蠕变用转矩降低的转矩的控制，所述第二蠕变切断控制是控制马达以使得从马达向驱动轴输出以比第一变化程度小的第二变化程度降低的转矩的控制。由此，与进行从马达输出仅以比较小的第二变化程度从蠕变用转矩降低的转矩的蠕变切断的车辆相比，能够抑制马达的消耗电力，能够提高能效(提高燃料效率)。另外，与进行从马达输出仅以比较大的第一变化程度从蠕变用转矩降低的转矩的蠕变切断的车辆相比，能够抑制在结束蠕变用转矩的降低(蠕变切断)时驱动轴的扭转返回的程度，能够抑制结束蠕变切断时的冲击。其结果，能够谋求提高伴随蠕变切断的能效并抑制冲击。在此，“蠕变用转矩”可以使用预先设定的与车速相应的转矩(根据车速而不同的转矩)或者在车速低于预定的低车速的范围内与车速无关而预先设定的恒定转矩。另外，作为“第一变化程度”、“第二变化程度”，可以使用每单位时间的转矩的变化量(时间变化率)等。
在这样的本发明的车辆中，所述控制单元可以设为以下单元：在执行所述第一蠕变切断控制的期间从所述马达输出的转矩降低至作为比所述蠕变用转矩小的转矩而预先设定的转矩阈值以下时开始所述第二蠕变切断控制。这样，能够更加适当地将第一蠕变切断控制切换为第二蠕变切断控制。在此，“转矩阈值”可以使用在能够抑制结束第二蠕变切断控制时的冲击的范围内预先设定的用于使来自马达的转矩急速降低的值等。
另外，在本发明的车辆中，所述控制单元也可以设为以下单元：在执行所述第一蠕变切断控制的期间车速降低至预先设定的车速阈值以下时开始所述第二蠕变切断控制。这样，能够更加适当地将第一蠕变切断控制切换为第二蠕变切断控制。在此，“车速阈值”可以使用作为用于在能够抑制结束第二蠕变切断控制时的冲击的范围内使来自马达的转矩急速降低的值而预先设定的值等。
进而，在本发明的车辆中，所述控制单元也可以设为以下单元：作为所述第二蠕变切断控制，控制所述马达以使得从所述马达向所述驱动轴输出以所述第二变化程度降低至值0的转矩。
或者，在本发明的车辆中，所述控制单元也可以设为如下单元：在执行所述蠕变用控制的期间制动器启动时，在制动操作量为预先设定的制动阈值以上的情况下，执行所述第一蠕变切断控制，在执行了所述第一蠕变切断控制之后执行所述第二蠕变切断控制。在该情况下，所述控制单元也可以设为如下单元：在执行所述蠕变用控制的期间制动器启动时，在制动操作量低于所述制动阈值的情况下，执行所述第一蠕变切断控制，在执行了所述第一蠕变切断控制之后，控制所述马达以使得从所述马达输出如下转矩，该转矩以第二变化率降低直到从所述马达输出的转矩成为所述制动操作量越大则越小的目标转矩。
另外，在本发明的车辆中，也可以具备：内燃机；发电机，其能够与所述电池交换电力且能够输入输出动力；以及行星齿轮机构，其三个旋转构件与所述驱动轴、所述内燃机的输出轴以及所述发电机的旋转轴这三个轴连接，所述马达的旋转轴与所述驱动轴连接。
附图说明
图1是表示作为本发明的一实施例的混合动力汽车20的概略结构的结构图。
图2是表示由HVECU70执行的蠕变控制例程的一例的流程图。
图3是表示由HVECU70执行的蠕变切断控制例程的一例的流程图。
图4是表示进行蠕变切断控制时的加速操作、制动操作以及来自马达MG2的转矩Tm2的时间变化的状况的一例的说明图。
图5是表示变形例的制动踏力BPF与蠕变切断率Rc的目标值Rc*的关系的一例的说明图。
图6是表示进行变形例的蠕变切断控制时的加速操作、制动操作以及来自马达MG2的转矩Tm2的时间变化的状况的一例的说明图。
图7是表示变形例的混合动力汽车120的概略结构的结构图。
图8是表示变形例的混合动力汽车220的概略结构的结构图。
图9是表示变形例的混合动力汽车320的概略结构的结构图。
图10是表示变形例的电动汽车420的概略结构的结构图。
具体实施方式
接着，使用实施例，对用于实施本发明的方式进行说明。
图1是表示作为本发明的一实施例的混合动力汽车20的概略结构的结构图。如该图所示，实施例的混合动力汽车20具备：将汽油和/或轻油等作为燃料的发动机22；对发动机22进行驱动控制的发动机用电子控制单元(以下，称为发动机ECU)24；行星齿轮30，将多个小齿轮33保持为能够自由自转且公转的齿轮架34经由阻尼器28与发动机22的曲轴26连接，并且齿圈32与经由差动齿轮62和齿轮机构60与驱动轮63a、63b连接的作为驱动轴的齿圈轴32a连接；马达MG1，其例如构成为同步发电电动机，转子与行星齿轮30的太阳轮31连接；马达MG2，其例如构成为同步发电电动机，转子经由减速齿轮35与齿圈轴32a连接；用于驱动马达MG1、MG2的变换器41、42；通过控制变换器41、42来对马达MG1、MG2进行驱动控制的马达用电子控制单元(以下，称为马达ECU)40；电池50，其构成为经由连接有变换器41、42的电力线54与马达MG1、MG2进行电力交换的例如锂离子二次电池；管理电池50的电池用电子控制单元(以下，称为电池ECU)52；电子控制式的液压制动器装置90，其具有用于对驱动轮63a、63b和/或未图示的从动轮的制动器进行控制的制动致动器92和控制制动致动器92的制动器用电子控制单元(以下，称为制动器ECU)94；以及控制车辆整体的混合动力用电子控制单元(以下，称为HVECU)70。
虽然未图示，但发动机ECU24构成为以CPU(CentralProcessingUnit：中央处理单元)为中心的微处理器，除了CPU以外，还具备存储处理程序的ROM(Read-OnlyMemory：只读存储器)和暂时存储数据的RAM(Random-AccessMemory：随机存取存储器)、输入输出端口以及通信端口。从对发动机22的运转状态进行检测的各种传感器经由输入端口向发动机ECU24输入如下信号：例如，来自对曲轴26的旋转位置的曲轴位置传感器的曲轴位置θcr、来自对发动机22的冷却水的温度进行检测的水温传感器的冷却水温Tw、来自安装在燃烧室内的压力传感器的缸内压力Pin、来自检测对相对于燃烧室进行进排气的进气门和排气门进行开闭的凸轮轴的旋转位置的凸轮位置传感器的凸轮位置θca、来自对节气门的位置进行检测的节气门位置传感器的节气门位置TH、来自安装在进气管的空气流量计的吸入空气量Qa、来自同样安装在进气管的温度传感器的进气温度Ta、来自安装在排气系统的空燃比传感器的空燃比AF、来自同样安装在排气系统的氧传感器的氧信号O2等，从发动机ECU24经由输出端口输出用于驱动发动机22的各种控制信号：例如，向燃料喷射阀的驱动信号、向调节节气门的位置的节气门马达的驱动信号、向与点火器一体化的点火线圈的控制信号、向能够变更进气门的开闭定时的可变气门定时机构的控制信号等。另外，发动机ECU24与HVECU70进行通信，通过来自HVECU70的控制信号对发动机22进行运转控制，并且根据需要将与发动机22的运转状态相关的数据向HVECU70输出。另外，发动机ECU24也基于来自安装在曲轴26的未图示的曲轴位置传感器的信号来运算曲轴26的转速、即发动机22的转速Ne。
虽然未图示，但马达ECU40构成为以CPU为中心的微处理器，除了CPU以外，还具备存储处理程序的ROM和暂时存储数据的RAM、输入输出端口以及通信端口。经由输入端口向马达ECU40输入为了对马达MG1、MG2进行驱动控制而需要的信号：例如，来自对马达MG1、MG2的转子的旋转位置进行检测的旋转位置检测传感器43、44的旋转位置θm1、θm2、由未图示的电流传感器检测到的对马达MG1、MG2施加的相电流等，从马达ECU40经由输出端口输出向变换器41、42的未图示的开关构件的开关控制信号等。另外，马达ECU40与HVECU70进行通信，通过来自HVECU70的控制信号对马达MG1、MG2进行驱动控制，并且根据需要将与马达MG1、MG2的运转状态相关的数据向HVECU70输出。此外，马达ECU40基于来自旋转位置检测传感器43、44的马达MG1、MG2的转子的旋转位置θm1、θm2，运算马达MG1、MG2的旋转角速度ωm1、ωm2和转速Nm1、Nm2。
虽然未图示，但电池ECU52构成为以CPU为中心的微处理器，除了CPU以外，还具备存储处理程序的ROM和暂时存储数据的RAM、输入输出端口以及通信端口。向电池ECU52输入管理电池50所需的信号：例如，来自设置在电池50的端子间的未图示的电压传感器的端子间电压Vb、来自安装在与电池50的输出端子连接的电力线上的未图示的电流传感器的充放电电流Ib、来自安装在电池50的温度传感器51的电池温度Tb等，根据需要将与电池50的状态相关的数据通过通信向HVECU70发送。另外，为了管理电池50，电池ECU52基于由电流传感器检测到的充放电电流Ib的累计值来运算蓄电比例SOC，并基于运算出的蓄电比例SOC和电池温度Tb来运算输入输出限制Win、Wout，该蓄电比例SOC是此时的能够从电池50放出的电力的容量相对于全容量的比例，该输入输出限制Win、Wout是可以对电池50进行充放电的最大容许电力。此外，电池50的输入输出限制Win、Wout可以通过以下方式来设定：基于电池温度Tb设定输入输出限制Win、Wout的基本值，基于电池50的蓄电比例SOC设定输出限制用修正系数和输入限制用修正系数，将所设定的输入输出限制Win、Wout的基本值乘以修正系数，从而设定电池50的输入输出限制Win、Wout。
除了制动致动器92、制动器ECU94以外，液压制动器装置90还具有制动主缸90和制动轮缸96a～96d。制动致动器92构成为：能够调整制动轮缸96a～96d的液压以使得与基于根据制动踏板85的踩踏而产生的制动主缸90的压力(制动压力)和车速V而作用于车辆的制动力中的制动器的分担量相应的制动转矩作用于驱动轮63a、63b和未图示的从动轮，能够调整制动轮缸96a～96d的液压以使得与制动踏板85的踩踏无关而制动转矩作用于驱动轮63a、63b和从动轮。向制动器ECU94输入来自主缸压力传感器91的制动踏力BPF等。制动器ECU94通过未图示的信号线被输入来自安装在驱动轮63a、63b和从动轮的未图示的车轮速传感器的车轮速以及来自未图示的转向角传感器的转向角等信号，发挥防止在驾驶员踩踏制动踏板85时驱动轮63a、63b和从动轮的任一个因抱死而打滑的防抱死制动系统功能(ABS)，也执行防止在驾驶员踩踏加速踏板83时驱动轮63a、63b的任一个因空转而打滑的牵引控制(TRC)、在车辆转弯行驶时保持姿势的姿势保持控制(VSC)等。制动器ECU94与HVECU70进行通信，通过来自HVECU70的控制信号对制动致动器92进行驱动控制，并根据需要将与制动致动器92的状态相关的数据向HVECU70输出。
HVECU70构成为以CPU72为中心的微处理器，除了CPU72以外，还具备存储处理程序的ROM74和暂时存储数据的RAM76、未图示的输入输出端口以及通信端口。经由输入端口向HVECU70输入来自点火开关80的点火信号、来自对换档杆81的操作位置进行检测的档位传感器82的档位SP、来自对加速踏板83的踩踏量进行检测的加速踏板位置传感器84的加速开度Acc、来自对制动踏板85的踩踏量进行检测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。如上所述，HVECU70经由通信端口与发动机ECU24、马达ECU40、电池ECU52、制动器ECU94连接，与发动机ECU24、马达ECU40、电池ECU52、制动器ECU94进行各种控制信号和数据的交换。
这样构成的实施例的混合动力汽车20，基于与驾驶员对加速踏板的踩踏量对应的加速开度Acc和车速，计算应该向作为驱动轴的齿圈轴32a输出的要求转矩Tr*，并对发动机22、马达MG1和马达MG2进行运转控制，以使得向齿圈轴32a输出与该要求转矩Tr*对应的要求动力。作为发动机22、马达MG1和马达MG2的运转控制，存在转矩变换运转模式、充放电运转模式、马达运转模式等，转矩变换运转模式是以下模式：对发动机22进行运转控制，以使得从发动机22输出与要求动力相应的动力，并且对马达MG1和马达MG2进行驱动控制，以使得从发动机22输出的动力全部由行星齿轮30、马达MG1和马达MG2进行转矩变换而输出到齿圈轴32a，充放电运转模式是以下模式：对发动机22进行运转控制，以使得从发动机22输出与要求动力和电池50的充放电所需要的电力之和相应的动力，并且对马达MG1和马达MG2进行驱动控制，以使得伴随电池50的充放电，从发动机22输出的动力的全部或其一部分由行星齿轮30、马达MG1和马达MG2进行转矩变换而输出到齿圈轴32a，马达运转模式是以下模式：使发动机22停止运转，并且进行运转控制以使得从马达MG2向齿圈轴32a输出与要求动力相应的动力。此外，转矩变换运转模式和充放电运转模式均为伴随发动机22的运转而对发动机22、马达MG1、MG2进行控制以使得向齿圈轴32a输出要求动力的模式，不存在实质性的控制上的差异，因此，以下将两者统称为发动机运转模式。
在发动机运转模式中，HVECU70基于来自加速踏板位置传感器84的加速开度Acc和来自车速传感器88的车速V，设定应该向作为驱动轴的齿圈轴32a输出的要求转矩Tr*，将设定的要求转矩Tr*乘以齿圈轴32a的转速Nr(例如，通过将马达MG2的转速Nm2除以减速齿轮35的齿轮比Gr或者将车速V乘以换算系数而得到的转速)来计算行驶所要求的行驶用功率Pdrv*，并且，从计算出的行驶用功率Pdrv*减去基于电池50的蓄电比例SOC得到的电池50的充放电要求功率Pb*(从电池50放电时为正的值)来设定作为应从该发动机22输出的功率的要求功率Pe*。然后，使用能够高效地从发动机22输出要求功率Pe*的作为发动机22的转速Ne与转矩Te的关系的动作线(例如燃料效率最佳动作线)来设定发动机22的目标转速Ne*和目标转矩Te*，在电池50的输入输出限制Win、Wout的范围内，通过用于使发动机22的转速Ne成为目标转速Ne*的转速反馈控制来设定作为应该从马达MG1输出的转矩的转矩指令Tm1*，并且，从要求转矩Tr*减去在以转矩指令Tm1*驱动马达MG1时经由行星齿轮30作用于齿圈轴32a的转矩来设定马达MG2的转矩指令Tm2*，将设定的目标转速Ne*和目标转矩Te*发送到发动机ECU24，将转矩指令Tm1*、Tm2*发送到马达ECU40。接收到目标转速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，以使得发动机22以目标转速Ne*和目标转矩Te*进行运转，接收到转矩指令Tm1*、Tm2*的马达ECU40对变换器41、42的开关元件进行开关控制，以使得马达MG1、MG2以转矩指令Tm1*、Tm2*进行驱动。
在马达运转模式中，HVECU70基于加速开度Acc和车速V来设定应该向作为驱动轴的齿圈轴32a输出的要求转矩Tr*，将马达MG1的转矩指令Tm1*设定为值0，并且，在电池50的输入输出限制Win、Wout的范围内设定马达MG2的转矩指令Tm2*以使得向齿圈轴32a输出要求转矩Tr*，并将转矩指令Tm1*、Tm2*发送到马达ECU40。然后，接收到转矩指令Tm1*、Tm2*的马达ECU40对变换器41、42的开关元件进行开关控制，以使得马达MG1、MG2以转矩指令Tm1*、Tm2*进行驱动。
接着，对实施例的混合动力汽车20的动作、尤其是在马达运转模式下在因加速器关闭而从马达MG2输出蠕变行驶用的转矩的期间通过制动器开启而切断蠕变行驶用的转矩时的动作进行说明。图2是表示由HVECU70执行的蠕变控制例程的一例的流程图，图3是表示由HVECU70执行的蠕变切断控制例程的一例的流程图。图2的例程在车速V低于预定的低车速Vref(例如，时速5km、时速10km等)且加速器关闭时按预定时间(例如数msec)反复执行，直到加速器开启或制动器开启，图3的例程在执行图2的蠕变控制例程的期间制动器开启时按预定时间(例如数msec)执行。此外，加速器开启关闭的判定和制动器开启关闭的判定能够通过加速开度Acc是否为预先设定的判定用阈值以上和制动踏力BPF是否为预先设定的判定用阈值以上等来进行。以下，依次对蠕变控制、蠕变切断控制进行说明。
在执行图2的蠕变控制例程时，HVECU70的CPU72将在预先设定的蠕变转矩Tcr上乘以减速齿轮35的齿轮比Gr而得到的转矩设定为马达MG2的转矩指令Tm2*(步骤S100)，将设定的转矩指令Tm2*发送到马达ECU40(步骤S110)，然后结束蠕变控制例程。接收到转矩指令Tm2*的马达ECU40对变换器42的开关元件进行开关控制，以使得马达MG2以转矩指令Tm2*进行驱动。此外，由于现在考虑马达运转模式的情况，所以发动机22停止运转，马达MG1的转矩指令Tm1*为值0而马达MG1停止驱动。在此，在实施例中，蠕变转矩Tcr使用作为在来自车速传感器88的车速V低于预定的低车速Vref且来自加速踏板位置传感器84的加速开度Acc为值0(0％)时应该向作为驱动轴的齿圈轴32a输出的蠕变行驶用的恒定的转矩而预先设定并存储于ROM74的转矩。预定的低车速Vref用于设定进行蠕变行驶的车速范围。
通过这样的控制，在加速器关闭时，能够从马达MG2向作为驱动轴的齿圈轴32a输出预先设定的蠕变转矩Tcr来进行行驶。以上，对蠕变控制进行了说明。接着，对在这样进行蠕变控制的期间制动器开启时所进行的蠕变切断控制进行说明。此外，在实施例的混合动力汽车20中，在进行蠕变控制的期间制动器开启时，通过液压制动器装置90的制动器ECU94来对制动致动器92进行控制，以使得与制动踏板85的踩踏相应的制动转矩、即与制动踏力BPF相应的制动转矩作用于驱动轮63a、63b和从动轮，车辆基本上通过该制动转矩而减速并停车。
在执行图3的蠕变切断控制例程时，HVECU70的CPU72首先判定从马达MG2输出的转矩Tm2是否为预先设定的转矩阈值Tref以下(步骤S200)，在来自马达MG2的转矩Tm2比转矩阈值Tref大时，判断为使来自马达MG2的转矩Tm2比较急速地降低，将从上次控制马达MG2所使用的马达MG2的转矩指令Tm2*(上次Tm2*)减去预定的高变化量ΔThi(正的值)而得到的值设定为马达MG2的转矩指令Tm2*(步骤S210)，将设定的转矩指令Tm2*发送到马达ECU40(步骤S240)，然后结束蠕变切断控制例程。在此，在实施例中，作为从马达MG2输出的转矩Tm2，使用上次控制马达MG2所使用的马达MG2的转矩指令Tm2*(上次Tm2*)。作为上次控制马达MG2所使用的马达MG2的转矩指令Tm2*，在最初执行本例程的情况下，可以使用在图2的蠕变控制例程中最后设定的马达MG2的转矩指令Tm2*，在其他情况下，可以使用在上次执行本例程时所设定的马达MG2的转矩指令Tm2*。此外，作为从马达MG2输出的转矩Tm2，也可以采用使用对在马达MG2的三相中流动的相电流进行检测的未图示的电流传感器的检测值推定出的转矩等。另外，转矩阈值Tref用于判断是否将作为使来自马达MG2的转矩Tm2降低时的每单位时间(在实施例中，图3的蠕变切断控制例程的执行间隔)的转矩的变化量的速率(时间变化率)从基于预定的高变化量ΔThi的高速率切换为基于预定的低变化量ΔTlow(比预定的高变化量ΔThi小的正的值)的低速率(例如，相当于蠕变转矩Tcr的40％或50％的转矩等)，所述高变化量ΔThi用于使转矩Tm2比较急速地降低，所述低变化量ΔTlow用于使转矩Tm2比较缓慢地降低。由此，对马达MG2进行控制(以下，称为第一蠕变切断控制)，以使得从马达MG2向作为驱动轴的齿圈轴32a输出以基于预定的高变化量ΔThi的高速率从蠕变转矩Tcr降低的转矩。
在从马达MG2输出的转矩Tm2为转矩阈值Tref以下时，判断为使来自马达MG2的转矩Tm2比较缓慢地降低，接着，判定来自马达MG2的转矩Tm2是否比值0大(步骤S220)，在转矩Tm2比值0大时，将从上次Tm2*减去预定的低变化量ΔTlow而得到的值与值0中较大一方设定为马达MG2的转矩指令Tm2*(步骤S230)，将设定的转矩指令Tm2*发送到马达ECU40(步骤S240)，然后结束蠕变切断控制例程。在此，来自马达MG2的转矩Tm2是否比值0大的判定是用于判断马达MG2的转矩指令Tm2*是否已降低至值0、即判断是否结束蠕变切断控制的处理。因此，在步骤S230的处理中，马达MG2的转矩指令Tm2*在值0以上的范围内进行设定。并且，当来自马达MG2的转矩Tm2低于转矩阈值Tref且为值0时，停止执行蠕变切断控制例程。由此，对马达MG2进行控制(以下，称为第二蠕变切断控制)，以使得从马达MG2向作为驱动轴的齿圈轴32a输出以基于预定的低变化量ΔThi的低速率降低至值0的转矩。
图4是表示进行蠕变切断控制时的加速操作、制动操作以及来自马达MG2的转矩Tm2的时间变化的状况的一例的说明图。图中，针对来自马达MG2的转矩Tm2，用粗的实线表示实施例的状况，用单点划线表示在制动器开启时使转矩Tm2以基于预定的低变化量ΔTlow的低速率降低至值0的情况下的第一比较例的状况，用双点划线表示在制动器开启时使转矩Tm2以基于预定的高变化量ΔThi的高速率降低至值0的情况下的第二比较例的状况。在实施例中，在因加速器关闭而进行蠕变控制的期间制动器开启时(时刻t1)，来自马达MG2的转矩Tm2以基于预定的高变化量ΔThi的高速率从与蠕变转矩Tcr相应的转矩(Tcr·Gr)比较急速地降低至转矩阈值Tref(时刻t2)，然后，来自马达MG2的转矩Tm2以基于预定的低变化量ΔTlow的低速率比较缓慢地降低至值0(时刻t3)。与此相对，在第一比较例中，如图中用斜线划出剖面线的区域所示，从马达MG2输出更大的转矩Tm2的时间长时间持续，因此，马达MG2的消耗电力变大。另外，在第二比较例中，从马达MG2向作为驱动轴的齿圈轴32a输出的转矩急速地降低至值0，因此，在结束蠕变切断控制时，在齿圈轴32a产生的扭转返回的量(扭转的方向反转而向相反方向扭转的量)变大，因而会在行星齿轮30和减速齿轮35等齿轮机构产生打齿而发生冲击。因此，通过如实施例那样在执行了第一蠕变切断控制之后执行第二蠕变切断控制，能够抑制马达MG2的消耗电力而谋求提高能效(提高燃料经济性)，并且能够抑制结束蠕变切断控制时的冲击，该第一蠕变切断控制是使马达MG2的转矩Tm2以比较高的高速率从与蠕变转矩Tcr相应的转矩降低的控制，该第二蠕变切断控制是使马达MG2的转矩Tm2以比较低的低速率降低的控制。
在此，对用于将第一蠕变切断控制切换为第二蠕变切断控制的转矩阈值Tref、预定的高变化量ΔThi以及预定的低变化量ΔTlow进行补充说明。在实施例中，预定的高变化量ΔThi使用作为用于使蠕变转矩Tcr尽可能急速地降低的值而预先通过实验等确定的值。另外，在实施例中，预定的低变化量ΔTlow使用作为小到能够抑制不再从马达MG2输出转矩时的冲击的程度的值而预先通过实验等求出的值。进而，转矩阈值Tref使用作为用于在将基于预定的高变化量ΔThi的高速率下的第一蠕变切断控制切换为基于预定的低变化量ΔTlow的低速率下的第二蠕变切断控制的情况下能够抑制将切换后的第二蠕变切断控制结束时的冲击的范围内使来自马达MG2的转矩Tm2从蠕变转矩Tcr尽可能急速降低的值而预先通过实验等求出的值。
根据以上说明的实施例的混合动力汽车20，在加速器关闭时执行蠕变控制，在执行蠕变控制的期间制动器开启时执行第一蠕变切断控制，在执行了第一蠕变切断控制之后执行第二蠕变切断控制，因此，能够谋求提高伴随蠕变切断的能效并抑制冲击，所述蠕变控制是控制马达MG2以使得预先设定的蠕变转矩Tcr从马达MG2输出到作为驱动轴的齿圈轴32a的控制，所述第一蠕变切断控制是控制马达MG2以使得以基于预定的高变化量ΔThi的高速率从蠕变转矩Tcr降低的转矩从马达MG2输出到齿圈轴32a的控制，所述第二蠕变切断控制是控制马达MG2以使得以基于比预定的高变化量ΔThi小的预定的低变化量ΔTlow的低速率降低的转矩从马达MG2输出到齿圈轴32a的控制。
在实施例的混合动力汽车20中，在从马达MG2输出的转矩Tm2降低至转矩阈值Tref以下时进行从第一蠕变切断控制向第二蠕变切断控制的切换，但也可以取代其而在车速V降低至预先设定的车速阈值Vref以下时进行上述切换。在此，车速阈值Vref可以使用作为用于在能够抑制结束蠕变切断控制时的冲击的范围内使来自马达MG2的转矩Tm2从蠕变转矩Tcr尽可能急速地降低的值而预先通过实验等求出的值等。
在实施例的混合动力汽车20中，在从马达MG2输出的转矩Tm2降低至转矩阈值Tref以下时进行从第一蠕变切断控制向第二蠕变切断控制的切换，但也可以取代其而在开始执行第一蠕变切断控制起经过了预定时间时进行上述切换。在此，预定时间可以使用作为用于在能够抑制结束蠕变切断控制时的冲击的范围内使来自马达MG2的转矩Tm2从蠕变转矩Tcr尽可能急速地降低的值而预先通过实验等求出的值等。
在实施例的混合动力汽车20中，作为在蠕变控制中使用的蠕变转矩Tcr，使用了作为在车速V低于预定的低车速Vref的范围内与车速V无关的恒定的转矩而预先设定的转矩，但也可以使用预先设定成在车速V低于预定的低车速Vref的范围内车速V越高则越小、直到值0(V＝Vref时)的转矩。在该情况下，使马达MG2的转矩以高速率或低速率从与在蠕变控制执行期间制动器开启时的车速V相应的蠕变转矩Tcr降低即可。
在实施例的混合动力汽车20中，在蠕变控制执行期间因制动器开启而执行蠕变切断控制时，使来自马达MG2的转矩Tm2以基于预定的高变化量ΔThi的高速率和基于预定的低变化量ΔTlow的低速率减少至值0，但也可以不使用预定的高变化量ΔThi、预定的低变化量ΔTlow而通过以高速率值ΔRhi或比其小的低速率值ΔRlow增大与制动踏力BPF相应的蠕变切断率Rc来降低来自马达MG2的转矩Tm2。例如，如图5所示，考虑将切断率Rc的目标值Rc*设定为制动踏力BPF越大则该目标值Rc*倾向于越大的情况，更具体而言，考虑如下情况：若制动踏力BPF为值B0以下，则目标值Rc*为值0(0％)，并且，若制动踏力BPF为值B2以上，则目标值Rc*为值1(100％)，制动踏力BPF在大于值B0且小于值B2的范围内越大，则目标值Rc*在值0(0％)到值1(100％)的范围内越大。图中，作为制动踏力BPF为值B1(其中，B0＜B1＜B2)时的蠕变切断率Rc的目标值Rc*的值Rref表示与实施例的转矩阈值Tref同样地通过实验等预先设定成用于切换蠕变切断控制的阈值。在该情况下，可以首先使蠕变切断率Rc以高速率值ΔRhi从值0增大，当蠕变切断率Rc成为阈值Rref时，使蠕变切断率Rc从阈值Rref以低速率值ΔRlow增大至目标值Rc*。在此，可以计算将与蠕变转矩Tcr相应的转矩(Tcr·Gr)乘以蠕变切断率Rc而得到的蠕变切断量的转矩Tcut(＝Tcr·Gr·Rc)，并计算从蠕变转矩Tcr减去计算出的转矩Tcut后的值(Tcr-Tcut)作为马达MG2的转矩指令Tm2*。此外，在该变形例的情况下，若将制动踏力BPF为值B2以上时判定为制动器开启，则变成进行与实施例实质上同样的控制。
另外，在该变形例的情况下，若将制动踏力BPF小于值B2且为值B0以上或为值B1以上时判定为制动器开启，则在蠕变控制执行期间制动器开启时制动踏力BPF为值B2以上的情况下，使蠕变切断率Rc以高速率值ΔRhi从值0增大至阈值Rref，然后以低速率值ΔRlow从阈值Rref增大至值1，从而变成进行与实施例实质上同样的控制。另一方面，在蠕变控制执行期间制动器开启时制动踏力BPF低于值B2的情况下，在与制动踏力BPF相应的目标值Rc*比阈值Rref大的情况下，使蠕变切断率Rc以高速率值ΔRhi从值0增大至阈值Rref，然后以低速率值ΔRlow从阈值Rref增大至目标值Rc*，从而结束蠕变切断控制，在与制动踏力BPF相应的目标值Rc*为阈值Rref以下的情况下，使蠕变切断率Rc以高速率值ΔRhi从值0增大至目标值Rc*并结束蠕变切断控制即可。此外，在该后者的与制动踏力BPF相应的目标值Rc*为阈值Rref以下的情况下，也可以使蠕变切断率Rc以高速率值ΔRhi从值0增大至比目标值Rc*小的预定值Rtmp(例如，目标值Rc*的50％、60％、70％等)，然后以低速率值ΔRlow从值Rtmp增大至目标值Rc*，从而结束蠕变切断控制。
在实施例的混合动力汽车20中，在使来自马达MG2的转矩Tm2以基于预定的高变化量ΔThi的高速率降低之后使其以基于预定的低变化量ΔTlow的低速率降低，即，在设定成通过基于高速率的速率处理使马达MG2的转矩指令Tm2*降低而对马达MG2进行控制之后，设定成通过基于低速率的速率处理使马达MG2的转矩指令Tm2*降低而对马达MG2进行控制，但也可以取代其而在设定成使用基于第一时间常数的平滑处理使马达MG2的转矩指令Tm2*比较急速地降低而对马达MG2进行控制之后，设定成使用基于比第一时间常数大的第二时间常数的平滑处理使马达MG2的转矩指令Tm2*比较缓慢地降低而对马达MG2进行控制。图6表示使用该变形例的平滑处理进行蠕变切断控制时的加速操作、制动操作以及来自马达MG2的转矩Tm2的时间变化的状况的一例。
在实施例的混合动力汽车20中，将来自马达MG2的动力向作为驱动轴的齿圈轴32a输出，但也可以如图7的变形例的混合动力汽车120所示那样将来自马达MG2的动力与如下驱动轴连接，该驱动轴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(图7中与车轮64a、64b连接的车轴)。
在实施例的混合动力汽车20中，将来自发动机22的动力经由行星齿轮30向与驱动轮63a、63b连接的作为驱动轴的齿圈轴32a输出，但也可以如图8的变形例的混合动力汽车220所示那样具备双转子电动机230，该双转子电动机230具有与发动机22的曲轴连接的内转子232和与向驱动轮63a、63b输出动力的驱动轴连接的外转子234，将来自发动机22的动力的一部分传递到驱动轴并且将剩余的动力变换为电力。
在实施例的混合动力汽车20中，将来自发动机22的动力经由行星齿轮30向与驱动轮63a、63b连接的作为驱动轴的齿圈轴32a输出，并且将来自马达MG2的动力向齿圈轴32a输出，但也可以如图9的变形例的混合动力汽车320所示那样，在与驱动轮63a、63b连接的驱动轴经由变速器330安装马达MG，经由离合器329将发动机22与马达MG的旋转轴连接，将来自发动机22的动力经由马达MG的旋转轴和变速器330向驱动轴输出，并且将来自马达MG的动力经由变速器330向驱动轴输出。
在实施例中，将本发明应用于能够向作为驱动轴的齿圈轴32a输出来自发动机22的动力且能够输出来自马达MG2的动力的混合动力汽车20，但也可以如图9的变形例的电动汽车420所示那样，将本发明应用于具备经由变速器430向与驱动轮63a、63b连接的驱动轴输出行驶用的动力的马达MG的简单的电动汽车。
在实施例中，将本发明作为混合动力汽车20的方式进行了说明，但也可以作为汽车以外的车辆(例如，列车等)的方式。
对实施例的主要构件与在发明内容记载了课题的发明的主要构件的对应关系进行说明。在实施例中，马达MG2相当于“马达”，电池50相当于“电池”，液压制动器装置90相当于“制动力提供装置”，执行图2的蠕变控制例程且执行图3的蠕变切断控制例程的HVECU70和以转矩指令Tm2*控制马达MG2的马达ECU40相当于“控制单元”，所述蠕变控制例程是以下例程：在加速器关闭时将与蠕变转矩Tcr相应的转矩(Tcr·Gr)设定为马达MG2的转矩指令Tm2*并发送，所述蠕变切断控制例程是以下例程：在蠕变控制执行期间制动器开启时，设定并发送该马达MG2的转矩指令Tm2*，以使马达MG2的转矩指令Tm2*以基于预定的高变化量ΔThi的高速率降低，然后使其以预定的低变化量ΔTlow降低。另外，发动机22相当于“内燃机”，马达MG1相当于“发电机”，行星齿轮30相当于“行星齿轮机构”。
在此，作为“马达”，并不限定于构成为同步发电电动机的马达MG2，只要是感应电动机等能够向与驱动轮连接的驱动轴输出动力的马达，则可以是任何类型的电动机。作为“电池”，并不限定于作为锂离子二次电池的电池50，只要是镍氢二次电池、镍镉二次电池、铅蓄电池等能够向马达供给电力的电池，则可以是任何类型的电池。作为“制动力提供装置”，并不限定于液压制动器装置90，只要是根据制动操作向车辆提供制动力的制动力提供装置，则可以是任何制动力提供装置。作为“控制单元”，并不限定于包括HVECU70和马达ECU40的组合，也可以由单一的电子控制单元构成。另外，作为“控制单元”，并不限定于在加速器关闭时将与蠕变转矩Tcr相应的转矩(Tcr·Gr)设定为马达MG2的转矩指令Tm2*而进行控制且在该控制期间制动器开始时设定马达MG2的转矩指令Tm2*以使其在以基于预定的高变化量ΔThi的高速率降低之后以预定的低变化量ΔTlow降低而进行控制，只要如下进行控制则可以为任何控制单元：在加速器关闭时执行蠕变用控制，在执行蠕变用控制的期间制动器启动时执行第一蠕变切断控制，在执行了第一蠕变切断控制之后执行第二蠕变切断控制，所述蠕变用控制是控制马达以使得从马达向驱动轴输出预先设定的蠕变用转矩的控制，所述第一蠕变切断控制是控制马达以使得从马达向驱动轴输出以第一变化程度从蠕变用转矩降低的转矩的控制，所述第二蠕变切断控制是控制马达以使得以比第一变化程度小的第二变化程度降低至值0的转矩从马达向驱动轴输出的控制。
另外，作为“内燃机”，并不限定于利用汽油或轻油等烃类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“发电机”，并不限定于构成为同步发电电动机的马达MG1，只要是感应电动机等能够与电池交换电力且能够输入输出动力的发电机，则可以是任何类型的发电机。作为“行星齿轮机构”，并不限定于上述行星齿轮30，只要是双小齿轮式的行星齿轮机构、组合多个行星齿轮机构而与4个以上的轴连接的行星齿轮机构等3个旋转构件与驱动轴、内燃机的输出轴以及发电机的旋转轴这3个轴连接的行星齿轮机构，则可以是任何行星齿轮机构。
此外，实施例是用于对用于实施在发明内容记载了课题的发明的方式进行具体说明的一例，因此，实施例的主要构件与在发明内容记载了课题的发明的主要构件的对应关系并非对在发明内容记载了课题的发明的构件进行限定。即，关于在发明内容记载了课题的发明的解释应该基于在该栏记载的内容进行，实施例只不过是在发明内容记载了课题的发明的具体一例。
以上，使用实施例对用于实施本发明的方式进行了说明，但本发明完全不限定于这样的实施例，自不必说，本发明能够在不脱离本发明的要旨的范围内以各种方式来实施。
产业上的可利用性
本发明能够在车辆的制造产业等中加以利用。

Claims (4)

1.一种车辆，具备能够向与驱动轮连接的驱动轴输出动力的马达、能够向所述马达供给电力的电池以及根据制动操作向车辆提供制动力的制动力提供装置，其中，
所述车辆具备在加速器关闭时执行蠕变用控制的控制单元，所述蠕变用控制是控制所述马达以使得从所述马达向所述驱动轴输出预先设定的蠕变用转矩的控制，
所述控制单元，在执行所述蠕变用控制的期间制动器开启时执行第一蠕变切断控制，在执行了所述第一蠕变切断控制之后执行第二蠕变切断控制，所述第一蠕变切断控制是控制所述马达以使得从所述马达向所述驱动轴输出以第一变化程度从所述蠕变用转矩降低的转矩的控制，所述第二蠕变切断控制是控制所述马达以使得从所述马达向所述驱动轴输出以比所述第一变化程度小的第二变化程度降低的转矩的控制；
作为所述第二蠕变切断控制，所述控制单元控制所述马达以使得从所述马达向所述驱动轴输出以所述第二变化程度降低至值0的转矩。
2.根据权利要求1所述的车辆，其中，
所述控制单元，在执行所述第一蠕变切断控制的期间从所述马达输出的转矩降低至作为比所述蠕变用转矩小的转矩而预先设定的转矩阈值以下时，开始所述第二蠕变切断控制。
3.根据权利要求1所述的车辆，其中，
所述控制单元，在执行所述第一蠕变切断控制的期间车速降低至预先设定的车速阈值以下时，开始所述第二蠕变切断控制。
4.根据权利要求1～3中任一项所述的车辆，具备：
内燃机；
发电机，其能够与所述电池交换电力，且能够输入输出动力；以及
行星齿轮机构，其三个旋转构件与所述驱动轴、所述内燃机的输出轴以及所述发电机的旋转轴这三个轴连接，
所述马达的旋转轴与所述驱动轴连接。
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