CN105644552A - 混合动力车辆 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种混合动力车辆。混合动力车辆包括：发动机、第一马达、行星齿轮、第二马达、电池和电子控制单元。该电子控制单元被配置为执行控制，使得进行倒车行驶，同时在倒车行驶期间，当正电极电位变成最大等于第二指定电位时，从发动机输出比在正电极电位变成最大等于第二指定电位之前的功率高的功率，并且其中第二指定电位比第一指定电位高。

Description

混合动力车辆
技术领域
本发明涉及一种混合动力车辆，并且具体地涉及以下混合动力车辆，该混合动力车辆包括：发动机；第一马达，该第一马达能够输入/输出动力；行星齿轮，在该行星齿轮中，三个旋转元件连接到第一马达的旋转轴、发动机输出轴以及驱动轴，该驱动轴联接到车轴，使得旋转轴、输出轴和驱动轴在共线图中依次对准；第二马达，该第二马达能够从驱动轴输入动力/将动力输出至驱动轴；以及电池，该电池能够将电力传输至第一马达和第二马达/从第一马达和第二马达传输电力。
背景技术
镍氢蓄电池包括：正电极，该正电极包含具有作为主要成分的正电极活性材料，其中锌在固态下溶解并且被添加到氢氧化镍；负电极，该负电极包含含锰的储氢合金；以及碱性电解液，该碱性电解液已经被传统地提出(例如，参见日本专利申请公开No.2004-119271(JP2004-119271A))。在这样的镍氢蓄电池中，镁也在固态下溶解在正电极的氢氧化镍中，并且镁也在固态下溶解在负电极的储氢合金中。这样，能够抑制伴随充/放电的周期的经过的锌从正电极的氢氧化镍的洗脱和镁从负电极的储氢合金的洗脱。这样，能够抑制在充/放电周期的经过之后的高速放电特性的劣化。
另外，混合动力车辆包括：发动机；第一MG；动力分配装置(行星齿轮)，其中太阳齿轮、行星齿轮架以及环形齿轮连接到传动轴，该传动轴联接到第一MG、发动机以及车轴；第二MG，该第二MG连接到传动轴；以及蓄电装置，已经提出用于将电力传输至第一MG和第二MG/从第一MG和第二MG传输电力的该蓄电装置(例如，参见日本专利申请公开No.2013-6430(JP2013-6430A))。
在这样的混合动力车辆中，在使用镍氢蓄电池作为蓄电装置的情况下，导电材料可能从电池的正电极洗脱，并且可能促进电池的退化。在电池的正电极电位被降低以抑制电池的退化的情况下，能够从电池输出的最大容许电力被限制。然而，在电池的最大容许电力被限制的情况下，正如所述，在倒车行驶期间，降低能够从第二MG输出的用于倒车行驶的最大功率，并且因而在倒车行驶期间的行驶性能可能劣化。
发明内容
本说明书提供了抑制在倒车行驶期间行驶性能劣化的混合动力车辆。
混合动力车辆包括发动机、第一马达、行星齿轮、第二马达、电池以及电子控制单元。第一马达被配置为能够接收或输出动力。行星齿轮具有三个旋转元件，其中三个旋转元件分别连接到第一马达的旋转轴、发动机的输出轴和被联接到驱动轮的驱动轴，并且三个旋转元件被连接，使得在共线图中旋转轴、输出轴以及驱动轴依次对准。第二马达被配置为能够从驱动轴接收动力或将动力输出到驱动轴。电池是镍氢二次单体。电池被配置为能够将电力传输到第一马达和第二马达或者从第一马达和第二马达接收电力。电子控制单元被配置为设定电池的最大容许电力，使得当电池的正电极电位被降低为最大等于第一指定电位时，最大容许电力变成低于在正电极电位被降低为最大等于第一指定电位之前的最大容许电力。电子控制单元被配置为控制发动机、第一马达和第二马达，使得混合动力车辆通过在最大容许电力范围内的电力运行。电子控制单元被配置为执行控制，使得进行倒车行驶，同时在倒车行驶期间，当正电极电位被降低为变成最大等于第二指定电位时，从发动机输出比在正电极电位被降低为变成最大等于第二指定电位之前的功率更高的功率。第二指定电位高于第一指定电位。
第一指定电位是比电池的退化促进电位稍高的电位。退化促进电位是导电材料从电池的正电极洗脱的电位，并且促进电池的退化。当电池的正电极电位被降低为变成最大等于第一指定电位时，电池的最大容许电力从在电池的正电极电位被降低为变成最大等于第一指定电位之前的最大容许电力降低。这样，抑制来自电池的放出的电力的增加，并因而能够抑制电池的正电极电位被降低为变成最大等于退化促进电位。然而，通过限制电池的最大容许电力，能够从第二马达输出的最大动力被减少。特别是，车辆的行驶性能可能在车辆主要通过第二马达的驱动动力来运行的倒车行驶中劣化。
考虑到以上，本发明的混合动力车辆受控以进行倒车行驶，同时在倒车行驶期间，当电池的正电极电位被降低为变成最大等于第二指定电位时，从发动机输出比在电池的正电极电位被降低为变成最大等于第二指定电位之前的功率更高的功率，第二指定电位高于第一指定电位。因此，当电池的正电极电位被降低为变成最大等于第二指定电位时，增加来自发动机的输出和通过第一马达产生的电力。因此，降低从电池放出的电力，并因而能够暂时增加电池的正电极电位。这样，能够延长用于电池的正电极电位变成最大等于第一指定电位所需的时间，并因而能够延长用于减少电池的最大容许电力所需的时间。结果，能够延长用于减少能够从第二马达输出的用于倒车行驶的最大功率所需的时间，并因而能够抑制在倒车行驶期间的行驶性能的劣化(能够延迟其劣化)。
电子控制单元可被配置为控制使得，在倒车行驶期间，在正电极电位被降低为变成最大等于第二指定电位之前，从发动机输出通过从驱动功率和辅机的电力的和减去最大容许电力获得的第一功率。电子控制单元可被配置为控制使得，在倒车行驶期间，当正电极电位被降低为变成最大等于第二指定电位时，从发动机输出第二功率，在第二功率中将指定功率加到第一功率。而且，电子控制单元可被配置为控制使得，在倒车行驶期间，在正电极电位被降低为变成最大等于第二指定电位之前，在第一功率最大等于值0的情况下，执行发动机的自维持操作或停止其操作。
而且，指定功率还可以是最大等于最大容许电力的功率。
附图说明
下面参考附图描述本发明的示例性实施例的特点、优点、以及技术和工业的意义，其中，相同的数字标记表示相同的元件，并且其中：
图1是示意地示出作为本发明的一个实施例的混合动力车辆20的配置的配置图；
图2是在由实施例的HVECU70执行的倒车行驶期间的控制例程的一个示例的流程图；
图3是要求转矩设定映射的一个示例的示意图；
图4是示出当操作发动机22的同时进行倒车行驶时在行星齿轮30的每个旋转元件中的转速和转矩之间的动态关系的共线图的一个示例的示意图；
图5是发动机目标操作点设定过程的一个示例的流程图；以及
图6是当操作发动机22的同时进行倒车行驶时，电池50的所选择的单体的正电极电位Vpc、电池50的输出极限Wout、和发动机22的功率Pe的时间变化的一个示例的示意图；
具体实施方式
下面将通过使用实施例作出关于用于执行本发明的方法的描述。
图1是示意性地示出作为本发明的一个实施例的混合动力车辆20的配置的配置图。如图中所示，本实施例的混合动力车辆20包括发动机22、行星齿轮30、马达MG1、MG2、逆变器41、42、电池50、空调装置60以及混合动力电子控制单元(下文中称为HVECU)70。
发动机22被配置为使用汽油、柴油等作为燃料以输出动力的内燃机发动机。此发动机22的操作受控于发动机电子控制单元(下文中称为发动机ECU)24。
尽管未示出，发动机ECU24被配置为具有CPU作为核心部件的微处理器，并且该发动机24除了CPU外还包括用于存储处理程序的ROM、用于暂时存储数据的RAM、输入/输出端口、以及通信端口。发动机ECU24经由输入端口从控制发动机22的操作所需要的各种传感器接收信号，例如来自检测曲柄轴26的旋转位置的曲柄位置传感器23的曲柄角度θcr等。另外，发动机ECU24经由输出端口输出各种控制信号用于控制发动机22的操作，例如，至燃料喷射阀的驱动信号、至调整节气门的位置的节气门马达的驱动信号、至与点火器集成的点火线圈的控制信号等。发动机ECU24经由通信端口连接到HVECU70、通过来自HVECU70的控制信号控制发动机22的操作、并且根据需要向HVECU70输出关于发动机22的操作状态的数据。应该注意，发动机ECU24基于由曲柄位置传感器23检测的曲柄角度θcr计算曲柄轴26的转速，也就是说，发动机22的转速Ne。
行星齿轮30被配置为单小齿轮类型的行星齿轮单元。马达MG1的转子、经由差动齿轮37联接到驱动轮38a、38b的驱动轴36、和发动机22的曲柄轴26分别地连接到太阳齿轮、环形齿轮、和行星齿轮30的齿轮架。
例如，马达MG1被配置为同步电动发电机，并如上所述，转子连接到行星齿轮30的太阳齿轮。例如，马达MG2被配置为同步电动发电机，并且转子连接到驱动轴36。当逆变器41、42的未示出的开关元件受到由马达电子控制单元40(下文中称为马达ECU)的开关控制时，旋转地驱动马达MG1、MG2。
尽管未示出，马达ECU40被配置为具有CPU作为核心部件的微处理器，并且除了CPU外还包括用于存储处理程序的ROM、用于暂时存储数据的RAM、输入/输出端口、以及通信端口。马达ECU40经由输入端口从控制马达MG1、MG2的驱动所需要的各种传感器接收信号，例如，来自分别地检测马达MG1、MG2的转子的旋转位置的旋转位置检测传感器43、44的旋转位置θm1、θm2，来自检测在马达MG1、MG2的每个相位中流动的电流的电流传感器的相位电流等。另外，马达ECU40经由输出端口将开关控制信号输出至逆变器41、42等的未示出的每个开关元件。马达ECU40经由通信端口连接到HVECU70、由来自HVECU70的控制信号以控制马达MG1、MG2的驱动、并且根据需要将关于马达MG1、MG2的驱动状态的数据输出至HVECU70。应该注意，基于分别地由旋转位置检测传感器43、44检测的马达MG1、MG2的转子的旋转位置θm1、θm2，马达ECU40计算马达MG1、MG2的转速Nm1、Nm2。
电池50分别地经由逆变器41、42将电力传输至马达MG1、MG2/从马达MG1、MG2传输电力。电池50被配置为串联地连接i个(例如，10个)模块。i个模块中的每个被配置为串联地连接j个(例如，12个)单体，该单体每个都被配置为镍氢二次电池。电池50由电池电子控制单元52(下文中称为电池ECU)管理。
尽管未示出，电池ECU52被配置为具有CPU作为核心部件的微处理器，并且除CPU外还包括用于存储处理程序的ROM、用于暂时存储数据的RAM、输入/输出端口、以及通信端口。电池ECU52经由输入端口接收管理电池50所需要的信号，例如，来自安装在电池50的端子之间的电压传感器51a的电池电压Vb，来自检测电池50的k(＝i×j)个单体的正电极电位的k个电位传感器51d(1)至51d(k)的该k个单体的正电极电位Vpc(1)至Vpc(k)，来自附接到连接到电池50的输出端子的电力线路的电流传感器51b的电池电流Ib，来自附接到电池50的温度传感器51c的电池温度Tb等。这里，k个电位传感器51d(1)至51d(k)在每个单体的负电极电位在参考时间(例如运送时间等)被设定为值0时检测正电极的(电位)值作为正电极电位Vpc(1)至Vpc(k)。这样做以检测作为不受负电极的状态影响的值(仅在正电极的影响下的值)的正电极电位Vpc(1)至Vpc(k)。电池ECU52经由通信端口连接到HVECU70，并且根据需要将关于电池50的状态的数据输出到HVECU70。为了管理电池50，电池ECU52计算蓄电率SOC，该蓄电率SOC是基于由电流传感器51b检测的电池电流Ib的积分值的、在该时刻能够从电池50放电的电力容量与满容量的比率，并且电池ECU52基于计算的蓄电率SOC和由温度传感器51c检测的电池温度Tb计算作为能够被存储进电池50或从电池50放电的最大容许电力的输入/输出极限Win、Wout。在实施例中，电池50的输入极限Win通过将基于电池温度Tb的与温度有关的值Wintb乘以基于蓄电率SOC的修正系数kin来计算。在实施例中，作为电池50的输出极限Wout，基础值Wouttmp通过将基于电池温度Tb的与温度有关的值Wouttb乘以基于蓄电率SOC的修正系数kout来设定。在电池50的所选择的单体的正电极电位Vpc变成最大等于阈值Vpc1之前，基础值Wouttmp被设定为输出极限Wout，并且一旦正电极电位Vpc变成最大等于阈值Vpc1，比基础值Wouttmp小的值被设定为输出极限Wout。这里，设定k个单体的正电极电位Vpc(1)至Vpc(k)的最小值作为选择的所单体的正电极电位Vpc。另外，阈值Vpc1被设定为比退化促进电位Vpc0稍高的电位。退化促进电位Vpc0是导电材料从电池50的每个单体的正电极洗脱并因而促进电池50的退化的电位。当电池50的每个单体的正电极电位的额定值是例如0.9V、1.0V、1.1V等并且退化促进电位Vpc0是例如0.19V、0.20V、0.21V等时，阈值Vpc1是例如0.24V、0.25V、0.26V等。在实施例中，输出极限Wout在电池50的所选择的单体的正电极电位Vpc低于阈值Vpc1时被设定为使得所选择的单体的正电极电位Vpc能够被抑制变成最大等于退化促进电位Vpc0。
空气调节装置60被配置为调节乘员室中的空气的空气调节器。这种空气调节装置60具有：制冷循环，该制冷循环包括压缩机61、冷凝器、膨胀阀以及蒸发器；和鼓风机，该鼓风机用于将通过制冷循环的热交换冷却或加热的空气吹到乘员室。压缩机61连接到电力线路，该压缩机61经由空气调节逆变器62连接在逆变器41、42和电池50之间。
尽管未示出，HVECU70被配置为具有CPU作为核心部件的微处理器，并且除CPU外还包括用于存储处理程序的ROM、用于暂时存储数据的RAM、输入/输出端口以及通信端口。HVECU70经由输入端口接收来自电力传感器63的空气调节装置60的压缩机61的消耗的电力Pac、来自点火开关80的点火信号、来自检测换挡杆81的操作位置的换挡位置传感器82的换挡位置SP、来自检测加速器踏板83的降低量的加速器踏板位置传感器84的加速器位置ACC、来自制动器踏板85的降低量的制动器踏板位置传感器86的制动器踏板位置BP、来自车辆速度传感器88的车辆速度V等。另外，HVECU70经由输出端口将开关控制信号输出到空气调节逆变器62等的未示出的开关元件。如上所述，HVECU70经由通信端口连接到发动机ECU24、马达ECU40以及电池ECU52，并且向/从发动机ECU24、马达ECU40以及电池ECU52传输各种控制信号和数据。
被配置为如上所述的实施例的混合动力车辆20，以车辆借助发动机22的操作运行的混合动力驱动模式(HV驱动模式)运行，以及以车辆借助停止的发动机22的操作运行的电动驱动模式(EV驱动模式)运行。
下面将进行关于被配置为如上所述的实施例的混合动力车辆20的操作的描述，并且具体地关于其在当发动机22操作时进行倒车行驶(以HV驱动模式)时的操作。图2是在由实施例的HVECU70执行的倒车行驶期间的控制例程的一个示例的流程图。当发动机22操作时进行倒车行驶时，这样的例程以指定的时间间隔(例如，每几毫秒)被重复地执行。
一旦执行在倒车行驶期间的控制例程，HVECU70首先输入控制所需的数据，例如来自加速器踏板位置传感器84的加速器位置Acc、来自车辆速度传感器88的车辆速度V、马达MG1、MG2的转速Nm1、Nm2、电池50的输出极限Wout、来自电力传感器63的空气调节装置60的压缩机61的消耗的电力Pac、以及正电极电位低下标志Fp(步骤S100)。这里，通过通信输入由马达ECU40基于由旋转位置检测传感器43、44检测的马达MG1、MG2的转子的旋转位置θm1、θm2计算的值，作为马达MG1、MG2的转速Nm1、Nm2。通过通信输入由电池ECU52计算的值，作为电池50的输出极限Wout。在电池50的选择的单体的正电极电位Vpc变成最大等于阈值Vpc2之前，由电池ECU52设定值0，并且一旦电池50的选择的单体的正电极电位Vpc变成最大等于阈值Vpc2，由电池ECU52设定值1，作为正电极电位低下标志Fp。两者中的任何一个值通过通信输入。这里，由k个电位传感器51d(1)至51d(k)检测的电池50的k个单体的正电极电位Vpc(1)至Vpc(k)的最小值通过电池ECU52设定为电池50的所选择的单体的正电极电位Vpc。另外，阈值Vpc2设定为比阈值Vpc1稍高的值，阈值Vpc1比退化促进电位Vpc0稍高，并且例如阈值Vpc2被设定为比阈值Vpc1稍高约0.08V、0.10V或0.12V的值。
当如上所述输入数据时，行驶所要求(驱动轴36所要求)的要求转矩Tr*基于输入加速器位置Acc和车辆速度V被设定(步骤S110)，并且行驶所要求的驱动功率Pdrv*通过将设定的要求转矩Tr*乘以驱动轴36(马达MG2的转速Nm2)的转速Nr来计算(步骤S120)。这里，在实施例中，对于要求转矩Tr*，在加速器位置Acc、车辆速度V以及要求转矩Tr*之间的关系被预先定义并且存储在未示出的ROM中作为要求转矩设定映射。然后，当加速器位置Acc和车辆速度V被设置时，对应的要求转矩Tr*从存储的映射得出并且由此被设定。要求转矩设定映射的一个示例在图3中示出。如图中所示，负值(在倒车行驶方向的值)被设定为要求转矩Tr*。
接着，目标转速Ne*和目标转矩Te*通过下面将描述的发动机目标操作点设定过程设定为发动机22的目标操作点(步骤S130)。然后，发动机22的目标转速Ne*、驱动轴36的转速Nr(＝Nm2/Gr)以及行星齿轮30的传动比ρ用于由以下表达式(1)来计算马达MG1的目标转速Nm1*，并且计算的目标转速Nm1*、马达MG1的当前转速Nm1、发动机22的目标转矩Te*以及行星齿轮30的传动比ρ用于由表达式来计算马达MG1的转矩命令Tm1*(步骤S140)。这里，表达式(1)是关于行星齿轮30的旋转元件的动态关系式。示出当发动机22操作时进行倒车行驶时，在行星齿轮30的旋转元件中的转速和转矩之间的动态关系的共线图的一个示例在图4中示出。在图中，在左边的S-轴线表示作为马达MG1的转速Nm1的太阳齿轮的转速，C-轴线表示作为发动机22的转速Ne的齿轮架的转速，并且R-轴线表示作为马达MG2的转速Nm2的环形齿轮(驱动轴36)的转速Nr。另外，在图中，在R轴线上的两个粗箭头分别表示从马达MG1输出并且经由行星齿轮30作用在驱动轴36上的转矩，和从马达MG2输出并且作用在驱动轴36上的转矩。表达式(1)能够通过使用这个共线图容易地得出。另外，表达式(2)是在被执行以在目标转速Nm1*下旋转马达MG1(在目标转速Ne*下旋转发动机22)的反馈控制中的关系表达式。在表达式(2)中，在右侧的第一项是前馈项，并且在右侧的第二项和第三项是反馈项的比例项和积分项。另外，在表达式(2)中，在右侧的第二项中的"k1"是比例项的增益，并且在右侧的第三项中的"k2"是积分项的增益。
Nm1*＝Ne*·(1+ρ)/ρ-Nm2/(Gr·ρ)...(1)
Tm1*＝-ρ·Te*/(1+ρ)+k1(Nm1*-Nm1)+k2∫(Nm1*-Nm1)dt...(2)
然后，如由下列表达式(3)所示，通过将马达MG1的转矩命令Tm1*除以行星齿轮30的传动比ρ获得的值被加到要求转矩Tr*，以便计算作为马达MG2的转矩命令Tm2*的暂时值的暂时转矩Tm2tmp(步骤S150)。如由表达式(4)所示，通过从电池50的输出极限Wout中减去马达MG1的消耗的电力(产生电力)获得的值除以马达MG2的转速Nm2，以便计算在电池50的输出极限Wout范围内可从MG2输出的转矩的下限(上限作为绝对值)的转矩极限Tm2min，并且马达MG1的消耗的电力通过将马达MG1的转矩命令Tm1*乘以马达MG1的当前转速Nm1来获得(步骤S160)。如表达式(5)所示，马达MG2的暂时转矩Tm2tmp受限于转矩极限Tm2min(其下限被保护)，以便设定马达MG2的转矩命令Tm2*(步骤S170)。这里，表达式(3)能够通过使用图4的共线图容易地得出。
Tm2tmp＝Tr*+Tm1*/ρ...(3)
Tm2min＝(Wout-Tm1*·Nm1)/Nm2...(4)
Tm2*＝max(Tm2tmp,Tm2min)...(5)
一旦发动机22的目标转速Ne*和目标转矩Te*以及马达MG1、MG2的转矩命令Tm1*、Tm2*被如上设定，发动机22的目标转速Ne*和目标转矩Te*被发送到发动机ECU24，并且马达MG1、MG2的转矩命令Tm1*、Tm2*被发送到马达ECU40(步骤S180)。然后，终止在倒车行驶期间的控制例程。已经接收发动机22的目标转速Ne*和目标转矩Te*的发动机ECU24执行发动机22的吸入空气量控制、燃料喷射控制、点火控制等使得发动机22在由目标转速Ne*和目标转矩Te*限定的操作点下操作。另外，已经接收马达MG1、MG2的转矩命令Tm1*、Tm2*的马达ECU40执行逆变器41、42的开关元件的开关控制，使得马达MG1、MG2在转矩命令Tm1*、Tm2*下被驱动。
下面将进行关于在这个图2中的倒车行驶期间的控制例程的步骤S130中的过程的描述，也就是用于设定发动机22的目标转速Ne*和目标转矩Te*的过程。在实施例中，这个过程在图5中示例化的发动机目标操作点设定过程中执行。
如由以下表达式(6)所示，在发动机目标操作点设定过程中，HVECU70首先将通过从驱动功率Pdrv*与空气调节装置60的压缩机61的消耗的电力Pac的和中减去电池50的输出极限Wout而获得的值限制(保护其下限)为值0，然后将该值设定为作为发动机22的要求功率Pe*的暂时值的暂时要求功率Petmp(步骤S200)。
Petmp＝max(Pdrv*+Pac-Wout,0)...(6)
接着，检查正电极电位低下标志Fp的值(步骤S210)。当正电极电位低下标志Fp是值0时，确定电池50的所选择的单体的正电极电位Vpc还未变成最大等于阈值Vpc2，并且发动机22的暂时要求功率Petmp被设定为发动机22的要求功率Pe*(步骤S220)。
一旦发动机22的要求功率Pe*被如上设定，发动机22的上限转速Nemax被设定为发动机22的目标转速Ne*，发动机22的要求功率Pe*除以发动机22的目标转速Ne*以便设定发动机22的目标转矩Te*(步骤S240)，并且然后终止发动机目标操作点设定过程。这里，在实施例中，基于马达MG1的性能的发动机22的上限转速Nemax(mg1)、基于行星齿轮30的传动齿轮的性能的发动机22的上限转速Nemax(pin)以及作为发动机22的额定值的上限转速Nemax(eg)被设定为发动机22的上限转速Nemax。然后，这些中的最小值受到下限保护并且设定为值0。正如所述，通过设定上限转速Nemax作为发动机22的目标转速Ne*，发动机22的转速能够增加，同时发动机22、马达MG1以及行星齿轮30的传动齿轮被保护。这样，与发动机22在比上限转速Nemax低的转速下操作的混合动力车辆相比，来自发动机22的转矩输出能够减少。因而，从发动机22直接传输的转矩(在向前行驶方向的转矩)能够减少。
在这样的情况下，当驱动功率Pdrv*与空气调节装置60的压缩机61的消耗的电力Pac的和的值(Pdrv*+Pac)大于电池50的输出极限Wout时，发动机22受控使得与值(Pdrv*+Pac)和输出极限Wout之间的差对应的大小的功率从发动机22输出。结果，能够相对减少来自发动机22的输出功率，并因而能够相对减少从发动机22直接传输的转矩。另外，当值(Pdrv*+Pac)最大等于电池50的输出极限Wout时，发动机22受控使得在值0下的功率从发动机22输出(执行发动机22的自维持操作)。结果，能够进一步减少直接从发动机22传输的转矩。
在步骤S210中，当正电极电位低下标志Fp是值1时，确定电池50的所选择的单体的正电极电位Vpc已经变成最大等于阈值Vpc2。然后，通过将校正功率α加到发动机22的暂时要求功率Petmp而获得的值被设定为发动机22的要求功率Pe*(步骤S230)。而且，发动机22的上限转速Nemax被设定为发动机22的目标转速Ne*，并且将发动机22的要求功率Pe*除以发动机22的目标转速Ne*以便设定发动机22的目标转矩Te*(步骤S240)。然后，终止发动机目标操作点设定过程。
在这样的情况下，不管电池50的正电极电位Vpc，发动机22的输出和马达MG1的产生的电力从在正电极电位低下标志Fp是值0(在电池50的选择的单体的正电极电位Vpc变成最大等于阈值Vpc2之前)的时间处的那些开始增加。这样，能够减少从电池50放出的电力。当减少了从电池50放出的电力时，电池50的k个单体的正电极电位Vpc(1)至Vpc(k)暂时增加并且然后再次降低。应该注意的是，正电极电位Vpc(1)至Vpc(k)的暂时增加由从电池50放出的电力的减少(在过渡时间中)引起，并且其后正电极电位Vpc(1)至Vpc(k)的降低由来自电池50的持续的放电引起。正如所述，能够通过暂时地增加正电极电位Vpc(1)至Vpc(k)来延长所选择的单体的正电极电位Vpc变成最大等于阈值Vpc1的所需时间。这样，能够延长用于电池50的输出极限Wout被设定为比基础值Wouttmp小的值所需的时间。结果，能够延长用以减少能够从马达MG2输出的用于倒车行驶的最大功率所需的时间，并且因而能够抑制在倒车行驶期间的行驶性能的劣化(能够延迟其劣化)。
应该注意的是，在实施例中，如上所述的校正功率α，与校正功率α最大等于电池50的输出极限Wout和未使用校正功率α的情况相比，使用通过实验、分析等预先定义的值，使得所选择的单体的正电极电位Vpc变成最大等于阈值Vpc1所需的时间被延长约几十秒至几分钟。在校正功率α高于电池50的输出极限Wout的情况下，电池50被充电，也就是，超过必要的功率从发动机22输出。因此，直接从发动机22传输的转矩(在向前行驶的方向下的转矩)可能增加超过必要的转矩，并且输出到驱动轴36的用于倒车行驶的转矩可能减少超过必要的转矩。在实施例中，校正功率α被设定为最大等于电池50的输出极限Wout。这样，直接从发动机22传输的转矩能够被抑制增加超过必要的转矩，并且输出到驱动轴36的用于倒车行驶的转矩能够被抑制减少超过必要的转矩。在实施例中，这样的校正功率α被设定为随着车辆重量增加(用于倒车行驶所需的功率增加)而增加。
图6是当发动机22操作时进行倒车行驶时，电池50的所选择的单体的正电极电位Vpc、电池50的输出极限Wout、以及发动机22的功率Pe的时间变化的一个示例的示意图。为了简化，图6示出驱动功率Pdrv*、空气调节装置60的压缩机61的消耗的电力Pac、以及电池50的输出极限Wout的基础值Wouttmp是常数的情况。另外，在图中，实线表示在实施例中的情况，并且虚线表示在比较例中的情况。作为比较例，考虑其中与正电极电位Vpc变成最大等于阈值Vpc2的时间t1前的发动机22的功率Pe比较，功率Pe在时间t1之后不增加(未加校正功率α)的情况。在比较例的情况下，如由图中的虚线所示，当正电极电位Vpc在时间t1后的时间t2变成最大等于阈值Vpc1时，电池50的输出极限Wout被设定为比基础值Wouttmp更小的值。同时，发动机22的功率增加以补偿电池50的减少的输出。通过将输出极限Wout设定为比基础值Wouttmp更小的值，正电极电位Vpc能够被抑制变成最大等于阈值Vpc0。然而，因为能够从马达MG2输出的用于倒车行驶的最大功率减少，在倒车行驶期间的行驶性能劣化。相反，在实施例的情况下，如在图中由实线所示，与在时间t1前的发动机22的功率Pe比较，功率Pe在时间t1之后增加了校正功率α，不管电池50的正电极电位Vpc。因此，正电极电位Vpc能够暂时增加，并且能够延长用于正电极电位Vpc变成最大等于阈值Vpc1的所需时间。这样，能够延长用于电池50的输出极限Wout被设定为比基础值Wouttmp小的值所需的时间。结果，能够延长用于减少能够从马达MG2输出的用于倒车行驶的最大功率所需的时间，并因而能够抑制在倒车行驶期间的行驶性能的劣化(能够延迟其劣化)。
在至此已经描述的实施例的混合动力车辆中，当电池50的所选择的单体的正电极电位Vpc变成最大等于阈值Vpc1时，与在正电极电位Vpc变成最大等于阈值Vpc1之前的电池50的输出极限比较，电池50的输出极限Wout被限制(限制到比基础值Wouttmp小的值)。然后，在倒车行驶期间，当电池50的所选择的单体的正电极电位Vpc变成最大等于比阈值Vpc1大的阈值Vpc2时，与在正电极电位Vpc变成最大等于阈值Vpc2之前的要求功率Pe*比较，发动机22的要求功率Pe*增加。这样，能够延长用于正电极电位Vpc变成最大等于阈值Vpc1所需的时间，并且因而能够延长直到输出极限Wout开始被限制为止的时间。结果，能够延长用于减少能够从马达MG2输出的用于倒车行驶的最大功率所需的时间，并且因而能够抑制在倒车行驶期间的行驶性能的劣化(能够延迟其劣化)。
在实施例的混合动力车辆20中，在倒车行驶期间，在电池50的所选择的单体的正电极电位Vpc变成最大等于阈值Vpc2之前，如由上述表达式(6)所示，值(Pdrv*+Pac-Wout)被限制为值0(其下限被保护)，以便设定发动机22的暂时要求功率Petmp。该暂时要求功率Petmp被设定为要求功率Pe*。当要求功率Pe*大于值0时，执行发动机22的负荷操作。当要求功率是值0时，执行发动机22的自维持操作。然而，当要求功率Pe*是值0时，可停止发动机22的操作，以便在EV行驶下进行倒车行驶。应该注意，在电池50的所选择的单体的正电极电位Vpc在倒车行驶期间变成最大等于阈值Vpc2的情况下，通过将校正功率α加到暂时要求功率Petmp而获得的值被设定为要求功率Pe*。因而，执行发动机22的负荷操作。
在实施例的混合动力车辆20中，电位传感器51d(1)至51d(k)附接到电池50的k个单体中的全部。然而，电位传感器可附接到k个单体中的部分(例如，一个、少数几个、多于十个等)。
在实施例的混合动力车辆20中，电池50的k个单体的正电极电位Vpc(1)至Vpc(k)中的最小值被设定为所选择的单体的正电极电位Vpc，并且正电极电位低下标志Fp根据正电极电位Vpc来设定。然而，正电极电位低下标志Fp可根据电池50的k个单体中的特定的单体的正电极电位Vpc来设定。可替换地，电池50的i个模块的正电极电位Vpm(1)至Vpm(i)中的最小值可以设定为选择的模块的正电极电位Vpm，并且正电极电位低下标志Fp可根据这个正电极电位Vpm来设定。而且，正电极电位低下标志Fp可根据电池50的i个模块的特定模块的正电极电位Vpm来设定。另外，正电极电位低下标志Fp可根据整个电池50的正电极电位Vpb来设定。
在实施例的混合动力车辆20中，尽管未具体描述，当发动机22的要求功率Pe*从暂时要求功率Petmp移动至比其大校正功率α的值(Petmp+α)，通过使用缓慢变化过程诸如比例过程或平滑过程，要求功率Pe*可逐渐地移动。类似地，当电池50的输出极限Wout从基础值Wouttmp移动至小于(从其限制)其的值时，通过使用缓慢变化过程，输出极限Wout也可逐渐地移动。
将进行关于实施例的主部件和本发明的主部件之间的对应关系的描述。在实施例中，发动机22是“发动机”的示例，马达MG1是“第一马达”的示例，并且行星齿轮30是“行星齿轮”的示例，马达MG2是“第二马达”的示例，电池50是“电池”的示例，并且HVECU70、发动机ECU24、以及马达ECU40是“电子控制单元”的示例。
应该注意的是，因为实施例的主部件和本发明的主部件之间的对应关系仅仅是用于具体解释用于通过实施例实行本发明的方式的示例，本发明的部件不被限制。换句话说，实施例仅仅是本发明的具体示例。
通过使用实施例已经至此描述了用于实行本发明的方式。然而，不用说，本发明不以任何方式局限于这个实施例并且在不偏离本发明的主旨的情况下能够以各种方式实施。
本发明能够在混合动力车辆制造业等中使用。

Claims (4)

1.一种混合动力车辆，其特征在于，包括：
发动机；
第一马达，所述第一马达被配置为能够接收或输出动力；
行星齿轮，所述行星齿轮具有三个旋转元件，其中所述三个旋转元件分别地连接到所述第一马达的旋转轴、所述发动机的输出轴和被联接到驱动轮的驱动轴，并且所述三个旋转元件被连接，使得在共线图中所述旋转轴、所述输出轴和所述驱动轴依次对准；
第二马达，所述第二马达被配置为能够从所述驱动轴接收动力或将动力输出到所述驱动轴；
电池，所述电池是镍氢二次电池，所述电池被配置为能够将电力传输到所述第一马达和所述第二马达或者从所述第一马达和所述第二马达接收电力；以及
电子控制单元，所述电子控制单元被配置为设定所述电池的最大容许电力，使得当所述电池的正电极电位被降低到最大等于第一指定电位时，所述最大容许电力变得低于在所述正电极电位被降低到最大等于所述第一指定电位之前的所述最大容许电力，所述电子控制单元被配置为控制所述发动机、所述第一马达和所述第二马达，使得所述混合动力车辆通过在所述最大容许电力的范围内的功率运行，所述电子控制单元被配置为执行控制，使得进行倒车行驶，同时在所述倒车行驶期间，当所述正电极电位被降低为变成最大等于第二指定电位时，从所述发动机输出比在所述正电极电位被降低为变成最大等于所述第二指定电位之前的功率高的功率，并且其中所述第二指定电位比所述第一指定电位高。
2.根据权利要求1所述的混合动力车辆，其中
所述电子控制单元被配置为控制使得，在所述倒车行驶期间，在所述正电极电位被降低为变成最大等于所述第二指定电位之前，从所述发动机输出第一功率，所述第一功率是通过从驱动功率与辅机的电力的和减去所述最大容许电力而获得，并且
所述电子控制单元被配置为控制使得，在所述倒车行驶期间，当所述正电极电位被降低为变成最大等于所述第二指定电位时，从所述发动机输出第二功率，在所述第二功率中将指定功率加到所述第一功率。
3.根据权利要求2所述的混合动力车辆，其中
所述电子控制单元被配置为控制使得，在所述倒车行驶期间，在所述正电极电位被降低为变成最大等于所述第二指定电位之前，在所述第一功率最大等于值0的情况下，执行所述发动机的自维持操作或停止其操作。
4.根据权利要求2所述的混合动力车辆，其中
所述指定功率被设定为最大等于所述电池的所述最大容许电力。
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