CN104010873B - 车辆的控制系统 - Google Patents
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Abstract
在车辆的控制系统中,所述车辆设有第一和第二电动/发电机(10、20)及差动装置(60),所述差动装置(60)具有与该第一和第二电动/发电机(10、20)分别连接的齿圈(R)和太阳轮(S)及与驱动轮(W)侧连接的行星架(C),在第一和第二电动/发电机(10、20)均处于再生驱动中且蓄电池(42)的SOC超过预定的阈值的情况下,将第一和第二电动/发电机(10、20)中的任一方切换为牵引驱动。
Description
技术领域
本发明涉及具备两个电动/发电机的车辆的控制系统。
背景技术
以往,在具备两个电动/发电机的车辆中,公知有具有差动装置的车辆,所述差动装置具备将这两个电动/发电机连接的旋转要素。例如,在下述的专利文献1及2中,公开了一种混合动力车辆,其具备作为该差动装置的行星齿轮机构,并在行星齿轮机构的行星架、太阳轮和齿圈上分别连接有发动机、第一电动/发电机和第二电动/发电机。在该专利文献1及2的混合动力车辆中,驱动轮侧也与该齿圈连接。在该专利文献1中记载的混合动力车辆中,在蓄电池的充电状态(SOC:StateOfCharge)为预定值以上的情况下,使第二电动/发电机再生驱动,并将由此产生的再生电力供给到第一电动/发电机,从而使发动机旋转。此时,在第一电动/发电机中消耗了第二电动/发电机的再生电力,因此进行基于第二电动/发电机的再生制动。另外,在专利文献2所记载的混合动力车辆中,在蓄电池无法充电的情况下,使第二电动/发电机再生驱动,利用该再生电力进行基于第一电动/发电机的发动机的电动回转,从而使第二电动/发电机产生再生制动力。
专利文献1:日本特开2009-280026号公报
专利文献2:日本特开2010-018212号公报
发明内容
发明要解决的课题
如此,在以往的混合动力车辆中,利用一方电动/发电机的再生驱动生成电力,由基于另一方电动/发电机的发动机的电动回转将该电力消耗。因此,在该混合动力车辆中,将与发动机的摩擦量相当的电力消耗。即,在利用发动机的电动回转将再生电力消耗的情况下,根据该摩擦力的大小而在再生制动中受到限制,因此无法以摩擦量进行能够消耗的电力以上的再生制动。
因此,本发明目的在于提供一种车辆的控制系统,其改善了上述现有例所具有的不良情况,并难以在再生制动中受到限制。
用于解决课题的手段
为了达成上述目的,在本发明的车辆的控制系统中,所述车辆设有两个电动/发电机及差动装置,所述差动装置具有与所述两个电动/发电机中的各电动/发电机分别连接的两个旋转要素和与驱动轮侧连接的旋转要素,所述车辆的控制系统的特征在于,在所述各电动/发电机均处于再生驱动中且蓄电池的SOC超过预定的阈值的情况下,将该各电动/发电机中的任一方切换为牵引驱动。
在此,优选为,在发动机连接于所述各电动/发电机所连接的各旋转要素中的任一方的情况下,将与所述各电动/发电机所连接的各旋转要素中的、所述发动机未连接的旋转要素连接的电动/发电机作为向所述牵引驱动切换的切换对象。
另外,优选为,将所述各电动/发电机中的、转速低的电动/发电机作为向所述牵引驱动切换的切换对象。
发明效果
本发明所涉及的车辆的控制系统中,将均处于再生驱动中的两个电动/发电机中的任一方切换为牵引驱动,能够利用该成为牵引驱动的电动/发电机将再生驱动持续中的电动/发电机中的再生电力全部消耗。因此,在该控制系统中,不需要向该再生电力的蓄电池进行充电,因此能够防止蓄电池的过充电并且持续进行基于另一方电动/发电机的再生制动。即,该控制系统与以往相比,能够实现再生制动的实施期间的长期化。另外,该控制系统中,即使例如在未利用牵引驱动中的电动/发电机将全部再生电力消耗完而将剩余再生电力向蓄电池进行充电,也能够使该蓄电池成为满充电的时期延迟,因此能够延长再生制动的实施期间。
附图说明
图1是表示适用了本发明所涉及的控制系统的车辆的一例的图。
图2是说明动力断接装置相对于行驶模式的状态的图。
图3是对本发明所涉及的车辆的控制系统的运算处理动作进行说明的流程图。
图4是对本发明所涉及的车辆的控制系统的其他形态的运算处理动作进行说明的流程图。
图5是差动装置的共线图,是表示根据电动/发电机的转速而向牵引驱动进行切换时的切换前后的一例的图。
图6是表示根据电动/发电机的转速而向牵引驱动进行切换时的各电动/发电机中的切换前后的状态的图表。
图7是差动装置的共线图,是表示根据电动/发电机的转速而向牵引驱动进行切换时的切换前后的其他例的图。
图8是表示根据电动/发电机的转速而向牵引驱动进行切换时的各电动/发电机中的切换前后的状态的图表。
图9是对本发明所涉及的车辆的控制系统的其他形态的运算处理动作进行说明的流程图。
图10是差动装置的共线图,是表示在HV-高模式中向牵引驱动进行切换时的切换前后的一例的图。
图11是差动装置的共线图,是表示从EV-高模式向HV-高模式切换时的向牵引驱动切换的切换前后的一例的图。
图12是差动装置的共线图,是表示在EV-高模式中向与电动/发电机的转速对应的牵引驱动进行切换时的切换前后的一例的图。
图13是差动装置的共线图,是在EV-高模式中向与电动/发电机的转速对应的牵引驱动进行切换时的切换前后的其他例的图。
具体实施方式
以下,基于附图对本发明所涉及的车辆的控制系统的实施例详细地进行说明。另外,该发明并不限定于该实施例。
[实施例]
基于图1至图13对本发明所涉及的车辆的控制系统的实施例进行说明。
成为该控制系统的适用对象的车辆设有两个电动/发电机和分别具备与各电动/发电机连接的旋转要素的差动装置。例如,作为该车辆,相当于还设有作为动力源的发动机的混合动力车辆、不存在这种发动机的电动车。在本实施例中,列举前者的混合动力车辆为例而进行说明。
图1的附图标记1表示构成控制系统的电子控制装置(ECU)。另外,图1的附图标记5表示本实施例的混合动力车辆。首先,对在此例示的混合动力车辆5进行说明。
该混合动力车辆5具备电气动力源、机械动力源和动力传递系统。
电气动力源是指电动机、能够进行牵引驱动的发电机或能够进行牵引及再生双方的驱动的电动/发电机等。在该例示中,设置第一电动/发电机10和第二电动/发电机20,它们经由逆变器41而由电子控制装置1所控制。第一及第二电动/发电机10、20在进行牵引驱动的情况下,能够作为电动机(电动机)而发挥功能,将从蓄电池42供给的电能转换为机械能,并从旋转轴11、21输出机械性的动力(电动机转矩)。另一方面,在进行再生驱动的情况下,作为发电机(发电机)而发挥功能,能够在向旋转轴11、21输入机械性的动力(电动机转矩)时将机械能转变为电能。该电能能够作为电力而蓄积于蓄电池42,或供给到另一方的第一电动/发电机10(或第二电动/发电机20)。
在该混合动力车辆5设有对该蓄电池42的SOC进行检测的电池监视单元43。该电池监视单元43将检测出的蓄电池42的充电状态所涉及的信号(换言之,与剩余电容量(SOC量)相关的信号)发送到电子控制装置1。电子控制装置1基于该信号进行蓄电池42的充电状态的判定,并判定是否需要进行该蓄电池42的充电。例如,在SOC是第一阈值以上的情况下,电子控制装置1判定为不需要进行蓄电池42的充电,在SOC低于第二阈值(<第一阈值)的情况下,电子控制装置1判定为需要进行蓄电池42的充电。所谓该第一阈值,是禁止蓄电池42的充电的SOC的下限阈值,是例如满充电状态下的SOC、根据充电的持续立刻成为满充电状态的SOC等。所谓第二阈值,是即使不对蓄电池42进行充电也能够行驶等的SOC的下限阈值,考虑能否进行后述的EV模式下的行驶、能否使用利用蓄电池42的电力的电气设备等而确定。
电子控制装置1基于蓄电池42的SOC和混合动力车辆5的目标运转状态,设定第一电动/发电机10、第二电动/发电机20的目标电动机转矩和目标转速。所谓该目标运转状态,例如,是根据驾驶者的加速器开度等而确定的混合动力车辆5的目标驱动力、根据驾驶者的制动器操作量等而确定的混合动力车辆5的目标制动力等。
另外,在该混合动力车辆5中分别设有对第一及第二电动/发电机10、20的转速进行检测的旋转检测装置51、52。所谓该旋转检测装置51、52,是例如对转子的位置、速度进行检测的编码器等。
所谓机械动力源,是从输出轴(曲轴)31输出机械性的动力(发动机转矩)的内燃机、外燃机等发动机30。该发动机30的动作由电子控制装置1进行控制。
动力传递系统夹设于第一电动/发电机10、第二电动/发电机20、发动机30和驱动轮W之间,并能够在它们之间进行动力传递。该动力传递系统具备在多个旋转要素之间进行差动动作的差动装置60和多个动力断接装置(第一离合器装置C0、第二离合器装置C1及制动器装置B1)。
在此所例示的差动装置60是具备齿圈R、太阳轮S、与齿圈R和太阳轮S啮合的多个小齿轮P及将该各小齿轮P保持为自转且公转自如的行星架C作为旋转要素而的行星齿轮机构。
在齿圈R,经由缓冲机构35、第一离合器装置C0和第二离合器装置C1而连接有发动机30的输出轴(以下,称为“发动机输出轴”)31。该缓冲机构35夹设于发动机输出轴31和第一离合器装置C0之间,对该第一离合器装置C0和发动机30之间的转矩变动进行吸收。此外,在该齿圈R,经由第二离合器装置C1而连接有第一电动/发电机10的旋转轴(MG1旋转轴)11。另外,在该齿圈R还连接有制动器装置B1。
另外,在太阳轮S连接有第二电动/发电机20的旋转轴(MG2旋转轴)21。因此,在第二电动/发电机20的牵引驱动时,将该电动机转矩输入到太阳轮S。另一方面,在再生驱动时,将太阳轮S的旋转转矩输入到第二电动/发电机20。另外,行星架C与驱动轮W侧连接。
第一离合器装置C0具有相互接合或分离的第一接合部71和第二接合部72,夹设于缓冲机构35和第一电动/发电机10之间,并且夹设于缓冲机构35和第二离合器装置C1之间。在该第一离合器装置C0中,第一接合部71经由缓冲机构35而与发动机输出轴31连接,第二接合部72与MG1旋转轴11连接。因此,在利用电子控制装置1将第一接合部71和第二接合部72控制为接合状态的情况下,该第一离合器装置C0能够在该发动机输出轴31和MG1旋转轴11之间进行转矩传递。另外,该MG1旋转轴11如后述那样与第二离合器装置C1的第二接合部74连接,因此在该接合状态的情况下,能够在该第二接合部74和发动机输出轴31之间进行转矩传递。另一方面,该第一离合器装置C0在被控制为分离状态的情况下,无法进行发动机输出轴31和MG1旋转轴11之间及发动机输出轴31和第二接合部74之间的各自的转矩传递。
第二离合器装置C1具有相互接合或分离的第一接合部73和第二接合部74,夹设于第一离合器装置C0和齿圈R之间,并且夹设于第一电动/发电机10和齿圈R之间。在该第二离合器装置C1中,第一接合部73与齿圈R连接,第二接合部74与MG1旋转轴11连接。因此,在利用电子控制装置1将第一接合部73和第二接合部74控制为接合状态的情况下,该第二离合器装置C1能够进行第一离合器装置C0的第二接合部72和齿圈R之间及MG1旋转轴11和齿圈R之间的转矩传递,在被控制为分离状态的情况下,无法进行它们之间的转矩传递。
制动器装置B1具有相互接合或分离的第一接合部75和第二接合部76,夹设于该动力传递系统(差动装置60等)的框体CA和齿圈R之间。在该制动器装置B1中,第一接合部75与框体CA连接,第二接合部76和第二离合器装置C1的第一接合部73一起与齿圈R连接。因此,在利用电子控制装置1将第一接合部75和第二接合部76控制为接合状态的情况下,该制动器装置B1使第二离合器装置C1的第一接合部73和齿圈R的旋转停止。另一方面,在被控制为分离状态的情况下,该制动器装置B1容许该第一接合部73和齿圈R的旋转。
如此构成的动力传递系统能够根据第一离合器装置C0、第二离合器装置C1和制动器装置B1的各自的状态(接合状态或分离状态)的组合,而对该混合动力车辆5的行驶模式进行切换。在该例示中,具有作为电动车的行驶模式(以下,称作“EV模式”)和作为混合动力车辆的行驶模式(以下,称作“HV模式”)。
在EV模式中,如图2所示那样,通过对第一离合器装置C0进行分离控制,而将发动机30从动力传递系统切离。在此,该EV模式被分为EV-低模式和EV-高模式。
在EV-低模式中,对第一离合器装置C0和第二离合器装置C1进行分离控制并对制动器装置B1进行接合控制,利用基于第二电动/发电机20的牵引驱动的电动机转矩而使驱动轮W产生驱动力。电子控制装置1求出混合动力车辆5的目标运转状态(目标驱动力),并基于该目标运转状态和蓄电池42的SOC而对基于第二电动/发电机20的牵引驱动的目标电动机转矩和目标转速进行设定。此时,若SOC是前述的第二阈值以上,则设定与SOC和目标驱动力对应的目标电动机转矩和目标转速。另外,在该混合动力车辆5中,在SOC低于第二阈值时,也能够切换为下述的HV模式。另外,在该EV-低模式中,例如在惯性行驶时、驾驶者在行驶中进行了制动操作的制动行驶时,若SOC低于前述的第一阈值,则通过对该第二电动/发电机20进行再生控制,而能够将由该第二电动/发电机20所生成的电力向蓄电池42进行充电。
在EV-高模式中,对第二离合器装置C1进行接合控制并且对第一离合器装置C0和制动器装置B1进行分离控制,利用基于第一及第二电动/发电机10、20的各自的牵引驱动的电动机转矩使驱动轮W产生驱动力。此时,基于目标运转状态(目标驱动力)和蓄电池42的SOC,而对基于第一及第二电动/发电机10、20的各自的牵引驱动的目标电动机转矩和目标转速进行设定。另外,在该EV-高模式中,例如在惯性行驶时、制动行驶时若蓄电池42的SOC低于第一阈值,则通过对该第一及第二电动/发电机10、20进行再生控制,而能够将它们所生成的电力向蓄电池42进行充电。此时,基于目标运转状态(目标制动力)和蓄电池42的SOC,对基于第一及第二电动/发电机10、20各自的再生驱动的目标电动机转矩和目标转速进行设定。
另一方面,在HV模式中利用发动机转矩,因此如图2所示那样,对第一离合器装置C0进行接合控制,发动机30与动力传递系统连接。在此,该HV模式被分为HV-低模式和HV-高模式。
在HV-低模式中,对第二离合器装置C1进行分离控制并对第一离合器装置C0和制动器装置B1进行接合控制。在该HV-低模式中,利用基于第二电动/发电机20的牵引驱动的电动机转矩使驱动轮W产生驱动力,并且利用传递了发动机转矩的第一电动/发电机10的再生驱动而进行电力的生成。若例如蓄电池42的SOC低于前述的第二阈值,则对该蓄电池42进行充电,若SOC在第二阈值以上,则该再生电力被供给到第二电动/发电机20。此时,基于目标运转状态(目标驱动力)和蓄电池42的SOC,对基于第一电动/发电机10的再生驱动的目标电动机转矩和目标转速及基于第二电动/发电机20的牵引驱动的目标电动机转矩和目标转速进行设定。另外,在该HV-低模式中,例如在惯性行驶时、制动行驶时,若蓄电池42的SOC低于第一阈值,则使发动机30停止且对第一及第二电动/发电机10、20进行再生控制,从而能够使由第一及第二电动/发电机10、20所生成的电力向蓄电池42进行充电。此时,基于目标运转状态(目标制动力)和蓄电池42的SOC,对基于第一及第二电动/发电机10、20各自的再生驱动的目标电动机转矩和目标转速进行设定。
在HV-高模式中,对第一离合器装置C0和第二离合器装置C1进行接合控制并且对制动器装置B1进行分离控制。在该HV-高模式中,除了基于第二电动/发电机20的牵引驱动的电动机转矩,还利用基于第一电动/发电机10的牵引驱动的电动机转矩使驱动轮W产生驱动力。此时,基于目标运转状态(目标驱动力)和蓄电池42的SOC,对基于第一及第二电动/发电机10、20各自的牵引驱动的目标电动机转矩和目标转速进行设定。另外,在该HV-高模式中,第一电动/发电机10也能够作为利用了发动机转矩的发电机而动作。此时,基于目标运转状态(目标驱动力)和蓄电池42的SOC,对基于第一电动/发电机10的再生驱动的目标电动机转矩和目标转速及基于第二电动/发电机20的牵引驱动的目标电动机转矩和目标转速进行设定。并且,对与该第一电动/发电机10的目标转速对应的发动机30的转速进行设定。此外,在该HV-高模式中,例如在惯性行驶时、制动行驶时,若蓄电池42的SOC低于第一阈值,则通过使发动机30停止且对第一及第二电动/发电机10、20进行再生控制,而能够将由第一及第二电动/发电机10、20所生成的电力向蓄电池42进行充电。此时,基于目标运转状态(目标制动力)和蓄电池42的SOC,对基于第一及第二电动/发电机10、20各自的再生驱动的目标电动机转矩和目标转速进行设定。
如此,在该混合动力车辆5中,存在使第一电动/发电机10和第二电动/发电机20同时再生驱动的情况。并且,在该情况下,与仅使第一电动/发电机10和第二电动/发电机20中的任一方再生驱动的情况相比,蓄电池42的充电提前。此时,例如如以往那样,通过利用第二电动/发电机20的再生电力进行基于第一电动/发电机10的发动机30的电动回转,能够降低蓄电池42成为过充电的可能性。然而,在此,在该第一电动/发电机10的电动机转矩超过发动机30的摩擦量的转矩时,即生成了由发动机30的摩擦量所消耗的以上的再生电力时,会引起蓄电池42的过充电、相对于目标制动力的制动力不足。
因此,在本实施例的混合动力车辆5中,在第一电动/发电机10和第二电动/发电机20各自在再生驱动中且SOC超过预定的阈值的情况下,将第一电动/发电机10和第二电动/发电机20中的任一方从再生驱动向牵引驱动切换。因此,电子控制装置1此时求出基于一方电动/发电机的牵引驱动的目标电动机转矩和目标转速及基于另一方电动/发电机的再生驱动的目标电动机转矩和目标转速。
例如,电子控制装置1如图3的流程图所示那样,判定第一电动/发电机(第一MG)10和第二电动/发电机(第二MG)20双方是否处于再生驱动中(步骤ST1)。若双方均不在再生驱动中,则电子控制装置1结束该运算处理。
在第一电动/发电机10和第二电动/发电机20均处于再生驱动中的情况下,该电子控制装置1判定蓄电池42的SOC是否超过预先规定的阈值(步骤ST2)。作为该既定阈值,例如,为了防止蓄电池42的过充电,只要设定为比前述的第一阈值小的值(>第二阈值)即可。该既定阈值例如在该步骤ST2以后的运算处理中在SOC没有成为第一阈值以上的范围内比第一阈值小。若SOC超过既定阈值,则电子控制装置1结束该运算处理。
在SOC超过既定阈值的情况下,电子控制装置1将第一电动/发电机10和第二电动/发电机20中的任一方切换为牵引驱动(步骤ST3)。此时,电子控制装置1求出基于一方电动/发电机的牵引驱动的目标电动机转矩和目标转速及基于另一方电动/发电机的再生驱动的目标电动机转矩和目标转速,以使在该切换的前后不使差动装置60中的驱动轮W侧的旋转要素的输出(行星架C的旋转转矩)变化。不使驱动轮W侧的输出(行星架C的旋转转矩)变化的理由是因为,若它们变化,则混合动力车辆5的制驱动力变动,会对驾驶者产生不适感。
在该混合动力车辆5中,在第一电动/发电机10和第二电动/发电机20各自处于再生驱动中且SOC超过预定的阈值的情况下,如此将一方电动/发电机切换为牵引驱动,从而即使不利用发动机30的摩擦力,也能够利用该一方电动/发电机将另一方电动/发电机所生成的再生电力消耗。因此,在该混合动力车辆5中,能够防止蓄电池42的过充电,因此能够提高该蓄电池42的耐久性。此外,在该混合动力车辆5中,能够在不将所生成的再生电力向蓄电池42进行充电的情况下使混合动力车辆5产生再生制动力。另外,进而,在该混合动力车辆5中,不会产生以往那样的因发动机30的摩擦力限制而引起的相对于目标制动力的制动力不足,因此利用再生驱动中的电动/发电机的再生制动,能够在不驱动液压制动器装置的液压泵(省略图示)的情况下产生目标制动力,从而能够提高电力消耗率。
在此,对向牵引驱动切换时将第一电动/发电机10和第二电动/发电机20中的哪一个作为切换的对象进行说明。
首先,在将第一电动/发电机10和第二电动/发电机20中的任一个作为向牵引驱动切换的对象而选择的情况下,优选为,在电子控制装置1,将其中的转速低的一方作为向牵引驱动切换的对象而选择。
例如,电子控制装置1如图4的流程图所示那样,进行与图3中的步骤ST1、ST2同样的运算处理。并且,在第一电动/发电机10和第二电动/发电机20各自处于再生驱动中且SOC超过预定的既定阈值的情况下,该电子控制装置1对第一电动/发电机10的转速(以下,称作“MG1转速”)Nmg1和第二电动/发电机20的转速(以下,称作“G2转速”)Nmg2进行比较,从而判定MG1转速Nmg1与MG2转速Nmg2相比是否是低旋转(步骤ST4)。
如图5及图6所示那样,在MG1转速Nmg1与MG2转速Nmg2相比是低旋转的情况下,电子控制装置1将第二电动/发电机20维持为再生驱动不变,并将第一电动/发电机10切换为牵引驱动(步骤ST5)。另一方面,如图7及图8所示那样,在MG2转速Nmg2为MG1转速Nmg1以上的高旋转的情况下,该电子控制装置1将第一电动/发电机10维持为再生驱动不变,将第二电动/发电机20切换为牵引驱动(步骤ST6)。在该步骤ST5、ST6中,与前述的步骤ST3相同,求出第一及第二电动/发电机10、20各自的目标电动机转矩和目标转速。
如此,在该情况下,由于将转速低的一方电动/发电机切换为牵引驱动,因此与前述的效果一同还能够提高该切换的响应性。
另外,在此,在MG1转速Nmg1和MG2转速Nmg2是同一转速的情况下,将第二电动/发电机20切换为牵引驱动,但是也可以构成为将第一电动/发电机10切换为牵引驱动。
另外,第一电动/发电机10与差动装置60中的和发动机30共通的旋转要素(齿圈R)连接。因此,存在如下忧虑:在将第一电动/发电机10切换为牵引驱动的情况下,在发动机30处于动作中且第一离合器装置C0处于接合状态时,因第一电动/发电机10的电动机转矩而使发动机30的转速上升。因此,此时,优选为,在将第二电动/发电机20作为向牵引驱动切换的对象而选择。这是因为,第二电动/发电机20与不同于该发动机30的旋转要素(太阳轮S)连接。
另外,在电子控制装置1中,在发动机30处于动作中且对处于分离状态的第一离合器装置C0作出接合要求时,通过该第一离合器装置C0的接合控制,此后,在发动机30的动作中也成为第一离合器装置C0被接合的状态,因此优选为将第二电动/发电机20作为向牵引驱动切换的对象而选择。此外,在停止中的发动机30存在起动要求的情况下,此后,发动机30动作且第一离合器装置C0成为接合状态,因此优选为在电子控制装置1中,在该情况下也将第二电动/发电机20作为向牵引驱动切换的对象而选择。
相对于这些,在相当于发动机30处于停止中的情况、没有发动机30的起动要求的情况、第一离合器装置C0处于分离状态的情况、或发动机30处于动作中但第一离合器装置C0处于分离状态或没有第一离合器装置C0的接合要求的情况中的至少一个时,电子控制装置1将第一电动/发电机10和第二电动/发电机20中的任一方作为向牵引驱动切换的对象而选择。因此,此时,优选为将前述的低旋转侧的电动/发电机作为向牵引驱动切换的对象。
例如,如图9的流程图所示那样,电子控制装置1进行与图3中的步骤ST1、ST2同样的运算处理(步骤ST11、ST12)。并且,在第一电动/发电机10和第二电动/发电机20各自处于再生驱动中且SOC超过预定的既定阈值的情况下,该电子控制装置1判定发动机30是否处于动作中(步骤ST13)。若发动机30不处于动作中,则电子控制装置1判定是否对该发动机30作出了起动要求(步骤ST14)。
在发动机30处于动作中的情况下,电子控制装置1接下来判定第一离合器装置C0是否处于接合状态(步骤ST15)。并且,若第一离合器装置C0未处于接合状态,则该电子控制装置1判定是否对该第一离合器装置C0作出了接合要求(步骤ST16)。
如图8及图10所示那样,在发动机30处于动作中且第一离合器装置C0处于接合状态的情况下,电子控制装置1将利用共通的齿圈R而与发动机30连接的第一电动/发电机10维持为再生驱动不变,并将第二电动/发电机20切换为牵引驱动(步骤ST17)。以与前述的步骤ST3相同的方式对第一及第二电动/发电机10、20一同求出此时的目标电动机转矩和目标转速。因此,在该混合动力车辆5中,能够得到与前述的图3的例示同样的效果。此外,在该情况下的混合动力车辆5中,能够利用发动机30产生发动机制动。另外,在图10中,例示了第二离合器装置C1处于接合状态且制动器装置B1成为分离状态的HV-高模式。
另外,在发动机30处于动作中且对第一离合器装置C0作出了接合要求的情况下,前进至步骤ST17,该电子控制装置1将第一电动/发电机10维持为再生驱动不变,并且将第二电动/发电机20切换为牵引驱动。在该情况下,也以与前述的步骤ST3相同的方式,对第一及第二电动/发电机10、20一同求出目标电动机转矩和目标转速。因此,在此时的混合动力车辆5中,能够得到与上述的发动机30处于动作中且第一离合器装置C0处于接合状态的情况同样的效果。
另外,在对停止中的发动机30作出了起动要求的情况下,也前进至步骤ST17,该电子控制装置1将第一电动/发电机10维持为再生驱动不变,将第二电动/发电机20切换为牵引驱动。在该情况下,也以与前述的步骤ST3相同的方式,对第一及第二电动/发电机10、20一同求出目标电动机转矩和目标转速。因此,在此时的混合动力车辆5中,能够得到与上述的发动机30处于动作中且第一离合器装置C0处于接合状态的情况同样的效果。此外,如图8及图10所示那样,在此时的混合动力车辆5中,由于能够将由与该发动机30共通的齿圈R连接的第一电动/发电机10的转速保持为正旋转不变(与发动机30相同的旋转方向),因此在使发动机30起动时没有必要使MG1转速与发动机30的旋转方向一致,能够容易且响应性良好地进行该发动机30的起动。
在此,对该发动机30作出起动要求的情况与例如进行从前述的EV-高模式向HV-高模式的切换的情况相当(图11)。
与这些相对,在对停止中的发动机30未作出起动要求的情况下,即使将第一及第二电动/发电机10、20中的任一个切换为牵引驱动,也能够得到与前述的图3的例示同样的效果。另外,在发动机30处于动作中且第一离合器装置C0处于分离状态中未作出接合要求的情况下,即使将第一及第二电动/发电机10、20中的任一个切换为牵引驱动,也能够得到与前述的图3的例示同样的效果。因此,在此,进行与前述的MG1转速Nmg1和MG2转速Nmg2的比较结果对应的切换对象的选择,而提高向牵引驱动切换的响应性。
在与这些情况相当的情况下,以与前述的步骤ST4相同的方式,电子控制装置1判定MG1转速Nmg1与MG2转速Nmg2相比是否是低旋转(步骤ST18)。另外,在对停止中的发动机30未作出起动要求的情况下,无论第一离合器装置C0的状态(接合状态或分离状态)如何都进行该判定。
如图6及图12所示那样,在MG1转速Nmg1与MG2转速Nmg2相比是低旋转的情况下,电子控制装置1将第二电动/发电机20维持为再生驱动不变,并将第一电动/发电机10切换为牵引驱动(步骤ST19)。此时,与前述的步骤ST3相同,求出第一及第二电动/发电机10、20各自的目标电动机转矩和目标转速。由此,在此时的混合动力车辆5中,能够得到与前述的图4的例示同样的效果。此外,在此时的混合动力车辆5中,在发动机30处于停止中的情况下,能够不使该发动机30旋转而利用第二电动/发电机20的再生制动产生目标制动力(即不需要为了产生目标制动力而使发动机30作为发动机制动用而动作),能够提高燃油经济性。
另一方面,如图8及图13所示那样,在MG2转速Nmg2为MG1转速Nmg1以上的高旋转的情况下,该电子控制装置1将第一电动/发电机10维持为再生驱动不变,并将第二电动/发电机20切换为牵引驱动(步骤ST20)。此时,与前述的步骤ST3相同,求出第一及第二电动/发电机10、20各自的目标电动机转矩和目标转速。由此,在此时的混合动力车辆5中,能够得到与前述的图4的例示同样的效果。
另外,在该图12及图13中,例示了不对停止中的发动机30作出起动要求、并且第二离合器装置C1处于接合状态且第一离合器装置C0和制动器装置B1处于分离状态的EV-高模式。
如以上所示那样,本实施例的控制系统能够将一起处于再生驱动中的第一电动/发电机10和第二电动/发电机20中的任一方切换为牵引驱动,并利用成为该牵引驱动的电动/发电机将再生驱动持续中的电动/发电机中的再生电力全部消耗。因此,在该控制系统中,不需要进行向该再生电力的蓄电池42的充电,能够防止蓄电池42的过充电并且持续进行基于另一方电动/发电机的再生制动。例如,即使示出了SOC满充电或接近满充电的状态,但是该控制系统不禁止再生制动,因此能够防止蓄电池42的过充电并且持续进行再生制动。即,本实施例的控制系统与以往相比,能够实现再生制动的实施期间的长期化。另外,该控制系统即使例如在未利用牵引驱动中的电动/发电机将全部再生电力消耗光的情况下将剩余的再生电力向蓄电池42进行充电,也能够使该蓄电池42成为满充电的时期延迟,因此能够延长再生制动的实施期间。
另外,本实施例的控制系统并非利用发动机30的电动回转将该再生电力消耗,因此也能够适用于没有搭载发动机30的电动车中,并能够得到与上述例示的混合动力车辆5同样的效果。另外,所谓该电动车,设有两个电动/发电机和差动装置,所述差动装置分别具备与各电动/发电机连接的旋转要素。
此外,在能够进行发动机30和驱动轮W之间的转矩传递时或预测到可以进行该转矩传递的可能性时(对发动机30作出起动要求时或在发动机30的动作中对第一离合器装置C0作出接合要求时),本实施例的控制系统将差动装置60中的不与发动机30侧的旋转要素连接的电动/发电机切换为牵引驱动,从而除了与该旋转要素连接的另一方电动/发电机的再生制动外,还能够利用该发动机30的发动机制动。
另外,进而,在第一电动/发电机10和第二电动/发电机20中的任一个均能够成为向牵引驱动切换的切换对象的情况下,本实施例的控制系统将其中的转速低的一方作为向牵引驱动切换的切换对象,因此能够极力缩短该切换所需的时间。因此,该控制系统能够减少切换到牵引驱动为止的向蓄电池42的充电量,因此由于这一点也能够防止蓄电池42的过充电。
附图标记说明
1电子控制装置
5混合动力车辆
10第一电动/发电机
11MG1旋转轴
20第二电动/发电机
21MG2旋转轴
30发动机
31发动机输出轴
42蓄电池
43电池监视单元
51、52旋转检测装置
60差动装置
B1制动器装置
C行星架
C0第一离合器装置
C1第二离合器装置
P小齿轮
R齿圈
S太阳轮
W驱动轮
Claims (3)
1.一种车辆的控制系统,所述车辆设有:
两个电动/发电机;及
差动装置,所述差动装置具有与所述两个电动/发电机中的各电动/发电机分别连接的两个旋转要素和与驱动轮侧连接的旋转要素,
所述车辆的控制系统的特征在于,
在所述各电动/发电机均处于再生驱动中且蓄电池的SOC超过预定的阈值的情况下,将该各电动/发电机中的任一方切换为牵引驱动。
2.根据权利要求1所述的车辆的控制系统,其中,
在发动机连接于所述各电动/发电机所连接的各旋转要素中的任一方的情况下,将与所述各电动/发电机所连接的各旋转要素中的、所述发动机未连接的旋转要素连接的电动/发电机作为向所述牵引驱动切换的切换对象。
3.根据权利要求1所述的车辆的控制系统,其中,
将所述各电动/发电机中的、转速低的电动/发电机作为向所述牵引驱动切换的切换对象。
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