CN105857290A - 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，其包括发动机、马达、电池和电子控制单元。电子控制单元被构造成基于根据加速器开度的驱动轴的要求扭矩来设定行驶扭矩。电子控制单元被构造成控制发动机和马达，使得行驶扭矩被输出到驱动轴。电子控制单元构造成当使用者进行预定加速请求时，与用于判定的扭矩已达到小于所述要求扭矩的扭矩阈值之后的所述发动机的功率相比，通过使用所述行驶扭矩或输出到所述驱动轴的驱动轴扭矩作为用于判定的扭矩直到所述用于判定的扭矩达到所述扭矩阈值为止，来限制所述发动机的功率。

Description

混合动力车辆
技术领域
本公开涉及混合动力车辆。
背景技术
日本专利申请公开No.2014-92146(JP 2014-92146 A)描述了用于包括可变气门正时机构和节气门的内燃机的控制装置。可变气门正时机构改变发动机气门的气门正时。节气门调整吸入空气的量。控制装置根据内燃机需要的目标扭矩控制发动机气门的气门正时和节气门开度。在控制装置中，当目标扭矩改变时，可变气门正时机构和节气门被控制，使得吸入负压开始被节气门的开度改变而改变的时刻与发动机气门的气门正时开始改变的时刻同步。当目标扭矩增加时，节气门的开度被修正，使得相对于目标扭矩节气门开度大于其稳态。以此，由于从节气门到气缸的吸入系统的体积导致的进气负压的响应延迟可被修正(改进)。
发明内容
在包括能够将功率输出到连接到车轴的驱动轴的马达和发动机以及与马达交换电力的电池的混合动力车辆中，当加速踏板由驾驶员大幅度地压下时，基于根据加速器开度的要求扭矩考虑到发动机和马达的可控性设定了行驶扭矩。发动机和马达被控制，使得行驶扭矩被输出到驱动轴。此时，如果发动机的转数在加速器踏板被压下之后迅速增加，则驱动轴的扭矩的增加可能相对于发动机的转数的增加被延迟，使得驾驶员可能不具有良好的加速感。
本公开提供了能够赋予驾驶员良好的加速感的混合动力车辆。
本公开的第一方面提供了一种混合动力车辆，所述混合动力车辆包括发动机、马达、电池和电子控制单元。发动机被构造成向驱动轴输出功率，驱动轴被连接到混合动力车辆的车轴。马达构被造成向驱动轴输出功率。电池被构造成与马达交换电力。电子控制单元被构造成基于根据加速器开度的驱动轴的要求扭矩来设定行驶扭矩。电子控制单元被构造成控制发动机和马达，使得行驶扭矩被输出到驱动轴。电子控制单元被构造成当使用者进行预定加速请求时，与用于判定的扭矩已达到小于所述要求扭矩的扭矩阈值之后的所述发动机的功率相比，通过使用所述行驶扭矩或输出到所述驱动轴的驱动轴扭矩作为所述用于判定的扭矩直到所述用于判定的扭矩达到所述扭矩阈值为止，来限制所述发动机的功率。
根据以上的构造，混合动力车辆基于根据加速器开度的驱动轴的要求扭矩来设定行驶扭矩，并且控制发动机和马达使得行驶扭矩被输出到驱动轴。当进行预定加速请求时，与用于判定的扭矩已达到小于要求扭矩的扭矩阈值之后的所述发动机的功率相比，通过使用行驶扭矩或输出到驱动轴的驱动轴扭矩作为用于判定的扭矩直到用于判定的扭矩达到扭矩阈值为止，来限制发动机的功率。因此，限制了发动机的功率，直至用于判定的扭矩达到扭矩阈值为止，以抑制发动机的转数和扭矩的增加。在用于判定的扭矩已达到扭矩阈值之后，放松或释放对于发动机的功率限制，以增加发动机的转数和扭矩。以此，能够抑制相对于发动机转数的增加的驱动轴扭矩增加的延迟。作为结果，能够赋予驾驶员良好的加速感。
在混合动力车辆中，电子控制单元可以被构造成当进行预定加速请求时，通过上限功率来限制发动机的功率。所述电子控制单元可以被构造成当进行所述预定加速请求时，基于第一功率来设定所述上限功率直到所述用于判定的扭矩达到所述扭矩阈值为止。所述电子控制单元可以被构造成当进行所述预定加速请求时，在所述用于判定的扭矩已达到所述扭矩阈值之后基于第二功率来设定所述上限功率。所述第一功率可以是零值和与对应于所述行驶扭矩的行驶功率和所述电池的容许输出功率之间的差对应的功率中的较大的一个。所述第二功率可以是逐渐接近根据所述行驶功率和用于对所述电池充电和放电的要求功率的第三功率的功率。根据以上构造，当进行预定加速请求时，能够防止与进行预定加速请求之前的功率相比发动机的功率降低。
在混合动力车辆中，电子控制单元可以被构造成当进行所述预定加速请求时，通过在进行所述预定加速请求前的所述行驶功率在所述第一功率或所述第二功率上执行下限警戒，以设定所述上限功率。根据以上构造，在发动机的功率(扭矩)增加时，功率(扭矩)能够通过提前打开/关闭正时而更适当地增加。在混合动力车辆中，发动机可包括可变气门正时机构。可变气门正时机构可以被构造成改变进气门的打开正时和关闭正时。电子控制单元可以被构造成当进行预定加速请求时，控制可变气门正时机构，使得与所述用于判定的扭矩达到所述扭矩阈值之前的打开正时和关闭正时相比，在所述用于判定的扭矩已达到所述扭矩阈值之后使所述打开正时和所述关闭正时更靠近提前侧。在混合动力车辆中，电子控制单元可以被构造成在进行预定加速请求时，在用于判定的扭矩已达到扭矩阈值之后，通过使用发动机的工作线和根据与所述行驶扭矩对应的行驶功率和用于对所述电池充电和放电的所述要求功率的临时要求功率来设定所述发动机的第一临时扭矩。
在混合动力车辆中，当进行预定加速请求时，电子控制单元可以被构造成以第一增加速度将行驶扭矩增加到扭矩阈值，然后以第二增加速度将行驶扭矩增加到要求扭矩，所述第二增加速度小于所述第一增加速度。
在混合动力车辆中，电子控制单元可以被构造成当多个条件中的任何条件成立时判定进行所述预定加速请求。所述多个条件可以包括：第一条件，要求扭矩变成大于第二扭矩阈值；第二条件，加速器开度变成大于开度阈值；第三条件，根据加速器开度的要求加速变成大于加速阈值；和第四条件，根据要求扭矩和驱动轴转数的功率变成大于功率阈值。
混合动力车辆进一步包括发电机和行星齿轮。发电机被构造成与电池交换电力。行星齿轮包括被连接到驱动轴、发动机的输出轴和发电机的旋转轴的三个旋转元件。
附图说明
将在下文中参考附图描述示例性实施例的特征、优点以及技术与工业意义，其中类似的附图标号指示类似的元件，并且其中：
图1是图示了根据一个实施例的混合动力车辆20的构造的轮廓的构造示意图；
图2是图示了根据以上实施例的发动机22的构造的轮廓的构造示意图；
图3是图示了根据以上的实施例的通过HVECU 70执行的驱动控制程序的一个示例的流程图；
图4是图示了共线图的一个示例的解释图，所述共线图图示了根据以上的实施例在HV行驶模式中运行时行星齿轮30的旋转元件的转数和扭矩之间的动态关系；
图5是图示了根据以上实施例通过HVECU 70执行的第一设定程序的一个示例的流程图；
图6是图示了根据以上的实施例的加速器开度Acc、车辆速度V和要求扭矩Tptag之间的关系以及车辆速度V和巡航行驶扭矩Tg0之间的关系的一个示例的解释图；
图7是图示了根据以上的实施例的行驶扭矩Tp*的各时间改变的状态和在要求扭矩Tptag变成大于扭矩(Tg0+Tg1)时的车辆的加速度G的一个示例的解释图；
图8A和图8B指示了图示了根据以上的实施例通过HVECU 70执行的第二设定程序的一个示例的流程图；
图9是图示了根据以上的实施例的发动机22的工作线以及设定燃料有效转数Neef和燃料有效扭矩Teef的状态的一个示例的解释图；
图10是图示了根据以上实施例的发动机22的扭矩的需要的增加量ΔTe和需要的提前量ΔVT之间的关系的一个示例的解释图；
图11是图示了根据以上的实施例的当驾驶员请求相对大的加速的状态的一个示例的解释图；
图12是图示了根据变型的混合动力车辆120的构造的轮廓的构造图；
图13是图示了根据另一个变型的混合动力车辆220的构造的轮廓的构造图；并且
图14是图示了根据再另一个变型的混合动力车辆320的构造的轮廓的构造图。
具体实施方式
下文中将参考附图描述实施例。
图1是图示了根据一个实施例的混合动力车辆20的构造的轮廓的构造图。如所图示，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和混合动力电子控制单元(在后文中称为“HVECU”)70。
在实施例中，发动机22是内燃机，所述内燃机通过使用汽油或气体油料作为燃料来输出功率。图2是图示了发动机22的构造的轮廓的构造图。在发动机22中，通过空气滤清器122净化的空气通过节气门124被吸入且燃料被从燃料喷射阀126喷射，使得空气与燃料混合。燃料/空气混合物通过进气门128被吸入到燃烧室中。在发动机22中，被吸入到燃烧室中的燃料/空气混合物通过火花塞130的火花爆炸且被点燃。活塞132被爆炸能向下推，使得活塞132的往复运动被转化为曲轴26(输出轴的示例)的旋转运动。来自燃烧室的排气通过排气控制设备134被排出到外部，所述排气控制设备134具有催化器(三元催化器)134a，所述催化器净化有害成分，例如一氧化碳(CO)、碳氢化合物(HC)和氮氧化物(NOx)。来自燃烧室的排气不仅排出到外部，而且还通过排气再循环系统(在下文中称为EGR系统)160被供给到进气侧，所述EGR系统使排气流回到进气。EGR系统160包括EGR管道162和EGR阀164。EGR管道162被连接到排气控制设备134的后段，并且用于将排气供给到吸入侧缓冲箱。EGR阀164被放置在EGR管道162中且被步进马达163驱动。EGR系统160调整EGR阀164的开度，以调整作为不燃烧的气体的排气的回流体积，因此使排气回流到吸入侧。发动机22被构造成将空气、排气和汽油的燃料/空气混合物吸入到燃烧室中。
发动机22包括可变气门正时机构(在后文中称为电动VVT)150。电动VVT 150被构造成通过使用来自辅助电池(未示出)的电力来连续地改变进气门128的打开/关闭正时VT。
发动机22的运行通过发动机电子控制单元(在后文中称为发动机ECU)24控制。虽然在此未图示，但发动机ECU 24被构造成主要由CPU构成的微处理器。发动机ECU 24除CPU外还包括用于存储处理程序的ROM、用于临时地存储数据的RAM、输入/输出口和通信口。控制发动机22的运行所必需的来自各种传感器的信号通过输入口被输入到发动机ECU 24中。来自各种传感器的信号包括如下信号：来自用于检测曲轴26的旋转位置的曲轴位置传感器140的曲轴角度θcr；来自用于检测发动机22的冷却水的温度的水温传感器142的冷却水温度Tw；来自凸轮位置传感器144的凸轮轴角度θci、θco，该凸轮位置传感器144检测打开/关闭进气门128的进气凸轮轴的旋转位置和打开/关闭排气门的排气凸轮轴的旋转位置；来自检测节气门124的位置的节气门位置传感器146的节气门开度TH；来自接附到进气管的空气流量计148的吸入空气量Qa；来自接附到进气管的温度传感器149的吸入温度Ta；来自检测进气管内部的压力的吸入压力传感器158的吸入压力Pin；来自检测排气控制设备134的催化器134a的温度的温度传感器134b的催化器温度Tc；来自空燃比传感器135a的空燃比AF；来自氧传感器135b的氧信号O2；来自接附到气缸体以检测由于发生敲缸而导致的振动的敲缸传感器159的敲缸信号Ks；和来自检测EGR阀164的开度的EGR阀开度传感器165的EGR阀开度EV。用于控制发动机22的运行的各种控制信号从发动机ECU 24通过输出口输出。各种控制信号包括如下信号：通向用于调整节气门124的位置的节气门马达136的驱动信号；通向燃料喷射阀126的驱动信号；通向与点火器一体形成的点火线圈138的控制信号；通向电动VVT 150的控制信号；和通向调整EGR阀164的开度的步进马达163的驱动信号。发动机ECU 24通过通信口连接到HVECU 70。发动机ECU 24通过来自HVECU 70的控制信号来控制发动机22的运行。此外，发动机ECU 24按需要向HVECU 70输出关于发动机22的运行状态的数据。发动机ECU 24基于来自曲轴位置传感器140的曲轴角度θcr来计算曲轴26的转数，即发动机22的转数Ne。此外，发动机ECU 124基于来自凸轮位置传感器144的进气凸轮轴的凸轮角度θci相对于来自曲轴位置传感器140的曲轴角度θcr的角度(θci-θcr)来计算进气门128的打开/关闭正时VT。
行星齿轮30被构造成单个行星轮类型的行星齿轮机构。马达MG1的转子被连接到行星齿轮30的太阳轮。通过差速齿轮37连接到驱动轮38a、38b的驱动轴36和马达MG2的转子被连接到行星齿轮30的齿圈。发动机22的曲轴26被连接到行星齿轮30的行星架。
马达MG1例如被构造成同步发电机-马达(发电机的示例)。马达MG1的转子如上所述被连接到行星齿轮30的太阳轮。马达MG2例如被构造成同步发电机-马达(发电机的示例)。马达MG2的转子如上所述被连接到驱动轴36。逆变器41、42与电池50一起被连接到电力线54。马达MG1、MG2被旋转地驱动，使得逆变器41、42的切换元件(未示出)的切换由马达电子控制单元(在后文中称为马达ECU)40控制。
虽然在此未图示，但马达ECU 40被构造成主要由CPU构成的微处理器，并且除CPU外还包括用于存储处理程序的ROM、用于临时地存储数据的RAM、输入/输出口和通信口。控制马达MG1、MG2的驱动所必需的来自各种传感器的信号通过输入口输入到马达ECU 40中。来自各种传感器的信号包括如下信号：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的旋转位置θm1、θm2；和来自检测流过马达MG1、MG2的各相的电流的电流传感器的相电流。通向逆变器41、42的切换元件(未示出)的切换控制信号从ECU 40通过输出口输出。马达ECU 40通过通信口连接到HVECU 70。马达ECU 40通过来自HVECU 70的控制信号驱动控制马达MG1、MG2。此外，马达ECU 40按需要向HVECU 70输出关于马达MG1、MG2的驱动状态的数据。马达ECU 40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来计算马达MG1、MG2的转数Nm1、Nm2。
电池50例如被构造成锂离子二次电池或镍氢二次电池，并且通过电力线54连接到逆变器41、42。电池50由电池电子控制单元(称为电池ECU)52管理。
虽然在此未图示，但电池ECU 52被构造成主要由CPU构成的微处理器，并且除CPU之外还包括用于存储处理程序的ROM、用于临时地存储数据的RAM、输入/输出口和通信口。管理电池50所必需的来自各种传感器的信号通过输入口输入到电池ECU 52中。来自各种传感器的信号包括如下信号：来自设定在电池50的端子之间的电压传感器51a的电池电压Vb；来自接附到电池50的输出端子的电流传感器51b的电池电流Ib；和来自接附到电池50的温度传感器51c的电池温度Tb。电池ECU 52通过通信口连接到HVECU 70。电池ECU 52按需要向HVECU 70输出关于电池50的状态的数据。电池ECU 52基于来自电流传感器51b的电池电流Ib的积分值来计算充电状态SOC。充电状态SOC指示了能够从电池50放电的电力的容量相对于电池50的总容量的比值。此外，电池ECU 52基于因此计算的充电状态SOC和来自温度传感器51c的电池温度Tb来计算输入和输出极限Win、Wout。输入和输出极限Win、Wout是电池50可以充电和放电的最大容许功率。
虽然在此未图示，但HVECU 70被构造成主要由CPU构成的微处理器，并且除CPU之外还包括用于存储处理程序的ROM、用于临时地存储数据的RAM、输入/输出口和通信口。来自各种传感器的信号通过输入口输入到HVECU 70中。来自各种传感器的信号包括如下信号：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；来自检测加速器踏板83的压下量的加速器踏板位置传感器84的加速器开度Acc；来自检测制动踏板85的压下量的制动踏板位置传感器86的制动踏板位置BP；来自车辆速度传感器88的车辆速度V；和来自加速度传感器89的车辆的加速度G。如上所述，HVECU 70通过通信口连接到发动机ECU 24、马达ECU 40和电池ECU 52。HVECU 70与发动机ECU 24、马达ECU 40和电池ECU 52交换各种控制信号和数据。
在实施例中如此构造的混合动力车辆20在行驶模式例如混合动力行驶模式(HV行驶模式)和电动行驶模式(EV行驶模式)下运行。HV行驶模式是混合动力车辆20随着发动机22的运行而行驶的行驶模式。EV行驶模式是混合动力车辆20在发动机22的运行停止的情况下行驶的行驶模式。
现在将描述在实施例中如此构造的混合动力车辆20的运行，特别地在混合动力车辆20在HV行驶模式下行驶时的运行。图3是图示了根据实施例的通过HVECU 70执行的驱动控制程序的一个示例的流程图。在混合动力车辆20在HV行驶模式下行驶时，该程序以每个预定时间(例如，每数个微秒)重复地执行。
当执行驱动控制程序时，HVECU 70最初输入数据，例如加速器开度Acc、车辆速度V、发动机22的转数Ne、马达MG1、MG2的转数Nm1、Nm2、驱动轴36的转数Np、电池50的充电状态SOC和输入和输出极限Win、Wout(步骤S100)。在此，输入通过加速器踏板位置传感器84检测到的值作为加速器开度Acc。输入通过车辆速度传感器88检测到的值作为车辆速度V。通过通信输入通过发动机ECU 24计算的值作为发动机22的转数Ne。通过通信输入通过马达ECU 40计算的值作为马达MG1、MG2的转数Nm1、Nm2。输入马达MG2的转数Nm2或通过将车辆速度V与转换因数相乘而获得的转数作为驱动轴36的转数Np。通过通信输入通过电池ECU 52计算的值作为电池50的充电状态SOC以及输入和输出极限Win、Wout。
随后，通过下文中提及的第一设定程序，来设定驱动轴36的行驶扭矩Tp*(步骤S110)。然后，通过将行驶扭矩Tp*乘以驱动轴36的转数Np来计算驱动轴36所需的行驶功率Pdrv*(步骤S120)。随后，通过下文中提及的第二设定程序，来设定发动机22的目标转数Ne*和目标扭矩Te*，并且然后将其传送到发动机ECU 24(布置S130)。虽然细节将在下文中描述，但是HVECU 70也按需要设定进气门128的打开/关闭正时的需要的提前量ΔVT且将其传送到发动机ECU 24。通过发动机ECU 24对于发动机22的控制将在下文中描述。
然后，通过使用在该程序在先前被执行时设定的马达MG1的扭矩指令(先前的Tm1*)和行星齿轮30的传动比(太阳轮的齿数/齿圈的齿数)ρ，根据公式(1)来计算被估算为从发动机22输出的输出扭矩Teest(步骤S140)。图4是图示了共线图的一个示例的解释图，所述共线图图示了在HV行驶模式中行驶时行星齿轮30的旋转元件的转数和扭矩之间的动态关系。在图中，左侧的S轴指示了太阳轮的转数，所述太阳轮的转数是马达MG1的转数Nm1，C轴指示了行星架的转数，所述行星架的转数是发动机22的转数Ne，并且R轴指示了齿圈(驱动轴36)的转数Np，所述齿圈的转数是马达MG2的转数Nm2。此外，在图中，R轴上的两个粗箭头指示了从马达MG1输出以通过行星齿轮30作用在驱动轴36上的扭矩，和从马达MG2输出以作用在驱动轴36上的扭矩。通过使用共线图可容易地得到公式(1)。
Teest＝-(1+ρ)·先前的Tm1*/ρ (1)
随后，通过使用发动机22的目标转数Ne*、驱动轴36的转数Np和行星齿轮30的传动比ρ，根据公式(2)计算出马达MG1的目标转数Nm1*(步骤S150)。然后，通过使用马达MG1的目标转数Nm1*、马达MG1的当前转数Nm1、发动机22的输出扭矩Teest和行星齿轮30的传动比ρ，根据公式(3)计算出马达MG1的扭矩指令Tm1*(步骤S160)。通过使用图4的共线图，可容易地得到公式(2)。公式(3)是使马达MG1以目标转数Nm1*旋转(使发动机22以目标转数Ne*旋转)的反馈控制中的关系表达式。在公式(3)中，右侧第一项是前馈项，并且右侧第二项和第三项是反馈的比例项和积分项。右侧第一项是扭矩，以导致马达MG1接收从发动机22输出以通过行星齿轮30作用在马达MG1的旋转轴上的扭矩。右侧第二项的“k1”是比例项的增益，并且右侧第三项的“k2”是积分项的增益。
Nm1*＝Ne·(1+ρ)/ρ-Np/ρ (2)
Tm1*＝-ρ·Teest/(1+ρ)+k1(Nm1*-Nm1)+k2∫(Nm1*-Nm1)dt(3)
如在公式(4)中所阐述，从要求扭矩Tr*减去扭矩(-Tm1*/ρ)，以计算出临时扭矩Tm2tmp作为马达MG2的扭矩指令Tm2*的基础值(步骤S170)。扭矩(-Tm1*/ρ)是当马达MG1由扭矩指令Tm1*驱动时从马达MG1输出以通过行星齿轮30作用在驱动轴36上的扭矩。随后，如在公式(5)和公式(6)中所示，从电池50的输入和输出极限Win、Wout中的每个减去作为马达MG1的扭矩指令Tm1*和转数Nm1的乘积提供的马达MG1的功率消耗(生成的电力)，然后进一步除以马达MG2的转数Nm2，以计算出马达MG2的限制扭矩Tm2min、Tm2max(步骤S180)。然后，如在公式(7)中所示，马达MG2的临时扭矩Tm2tmp由限制扭矩Tm2min、Tm2max限制，以设定马达MG2的扭矩指令Tm2*(步骤S190)。
Tm2tmp＝Tr*+Tm1*/ρ (4)
Tm2min＝(Win-Tm1*·Nm1)/Nm2 (5)
Tm2max＝(Wout-Tm1*·Nm1)/Nm2 (6)
Tm2*＝max(min(Tm2tmp,Tm2max),Tm2min) (7)
然后，马达MG1、MG2的扭矩指令Tm1*、Tm2*被传送到马达ECU 40(步骤S200)，并且程序结束。当马达ECU 40接收到马达MG1、MG2的扭矩指令Tm1*、Tm2*时，马达ECU 40执行对于逆变器41、42的切换元件的切换控制，使得马达MG1、MG2被扭矩指令Tm1*、Tm2*驱动。通过执行该控制，能够通过在发动机22运行时在电池50的输入和输出极限Win、Wout的范围内向驱动轴36输出行驶扭矩Tp*(行驶功率Pdrv*)来执行行驶。
然后，将描述图3中的驱动控制程序的步骤S110的过程，即根据在图5中的第一设定程序来设定驱动轴36的行驶扭矩Tp*的过程。
在图5中的第一设定程序中，HVECU 70最初基于加速器开度Acc和车辆速度V来设定对于驱动轴36要求的要求扭矩Tptag(步骤S300)。此外，基于车辆速度V，巡航行驶扭矩Tg0被设定为用于巡航行驶的扭矩(对应于道路载荷的扭矩)(步骤S310)。
在此，在实施例中，要求扭矩Tptag被设定为使得加速器开度Acc、车辆速度V和要求扭矩Tptag之间的关系被事先确定且存储在ROM(未示出)中，并且当加速器开度Acc和车辆速度V被给定时，从该关系导出相应的要求扭矩Tptag。此外，在实施例中，巡航行驶扭矩Tg0被设定为使得车辆速度V和巡航行驶扭矩Tg0之间的关系被事先确定且存储在ROM(未示出)中，并且当车辆速度V被给定时，从该关系导出对应的巡航行驶扭矩Tg0。加速器开度Acc、车辆速度V和要求扭矩Tptag之间的关系以及车辆速度V和巡航行驶扭矩Tg0之间的关系的示例在图6中图示。如在此所图示，要求扭矩Tptag被设定为具有如下趋势，即在加速器开度Acc增加时该要求扭矩Tptag增加，并且在车辆速度V增加时该要求扭矩Tptag降低。此外，如在此图示，巡航行驶扭矩Tg0被设定为具有如下趋势，即在车辆速度V增加时该巡航行驶扭矩Tg0增加。
然后，将要求扭矩Tptag与巡航行驶扭矩Tg0比较(步骤S320)。此过程是确定是否要求车辆加速的过程。当要求扭矩Tptag为巡航行驶扭矩Tg0或小于巡航行驶扭矩Tg0时，判定不要求车辆的加速。然后，将要求扭矩Tptag设定为行驶扭矩Tp*(步骤S330)，并且程序结束。
当在步骤S320中要求扭矩Tptag大于巡航行驶扭矩Tg0时，判定要求车辆的加速。从要求扭矩Tptag减去巡航行驶扭矩Tg0，以计算最终的加速扭矩Tg2(步骤S340)。
随后，将先前的目标加速扭矩(先前的Tg*)与正的阈值Tg1比较(步骤S350)。阈值Tg1的细节将在下文中描述。当先前的目标加速扭矩(先前的Tg*)为阈值Tg1或小于阈值Tg1时，如在公式(8)中所示，通过最终加速扭矩Tg2在通过将第一速度值J1加到先前的目标加速扭矩(先前的Tg*)上获得的值上执行上限警戒，以设定目标加速扭矩Tg*(步骤S360)。然后，通过将目标加速扭矩Tg*加到巡航行驶扭矩Tg0来设定行驶扭矩Tg*(步骤S380)，并且程序结束。
Tg*＝min(先前的Tg*+J1,Tg2) (8)
因此，当要求扭矩Tptag大于巡航行驶扭矩Tg0且先前的目标加速扭矩(先前的Tg*)为阈值Tg1或小于阈值Tg1时，目标加速扭矩Tg*在每次执行程序时以第一速度值J1增加到(更靠近)最终加速扭矩Tg2，即在每次执行程序时行驶扭矩Tp*以第一速度值J1增加到(更靠近)要求扭矩Tptag。在此，作为第一速度值J1，可使用固定的值(均匀值)或可使用与车辆速度V、最终加速扭矩Tg2等对应的值。
在步骤S350中，当先前的目标加速扭矩(先前的Tg*)大于阈值Tg1时，如在公式(9)中所示，通过最终加速扭矩Tg2在通过将第二速度值J2加到先前的目标加速扭矩(先前的Tg*)而获得的值上执行上限警戒，以设定目标加速扭矩Tg*(步骤S370)。第二速度值J2小于第一速度值J1。然后，通过将目标加速扭矩Tg*加到巡航行驶扭矩Tg0来设定行驶扭矩Tp*(步骤S380)，并且程序结束。
Tg*＝min(先前的Tg*+J2,Tg2) (9)
因此，当要求扭矩Tptag大于巡航行驶扭矩Tg0且先前的目标加速扭矩(先前的Tg*)大于阈值Tg1时，在每次执行程序时目标加速扭矩Tg*以第二速度值J2增加到(更靠近)最终加速扭矩Tg2，即在每次执行程序时行驶扭矩Tp*以第二速度值J2增加到(更靠近)要求扭矩Tptag。在此，作为第二速度值J2，可使用固定的值(均匀值)或可使用与车辆速度V、最终加速扭矩Tg2等对应的值。
阈值Tg1(扭矩(Tg0+Tg1))是用于将目标加速扭矩Tg*(行驶扭矩Tp*)的增加速度从第一速度值J1改变到第二速度值J2的阈值。作为阈值Tg1，可使用固定的值(均匀值)或可使用与车辆速度V、最终加速扭矩Tg2等对应的值。
图7是图示了当要求扭矩Tptag大于作为巡航行驶扭矩Tg0和阈值Tg1的和的扭矩(Tg0+Tg1)时，行驶扭矩Tp*和车辆加速度G的各时间改变的状态的一个示例的解释图。如在图中所图示，当在时间t11处要求扭矩Tptag变成大于扭矩(Tg0+Tg1)时，通过使用相对大的第一速度值J1来使行驶扭矩Tp*增加到扭矩(Tg0+Tg1)(从时间t11至时间t12)，并且然后通过使用比第一速度值J1小的第二速度值J2来使行驶扭矩Tp*增加到要求扭矩Tptag(＝Tg0+Tg2)(从时间t12至时间t13)。在此，可实现足够的加速感，直至行驶扭矩Tp*达到扭矩(Tg0+Tg1)为止，并且可实现足够的延续感，直至在行驶扭矩Tp*已达到扭矩(Tg0+Tg1)之后行驶扭矩Tp*达到要求扭矩Tptag为止。作为结果，可实现良好地控制的加速感(在第一半段中的足够的加速感和在第二半段中的足够的延续感)作为总加速感，直至行驶扭矩Tp*达到要求扭矩Tptag(目标加速扭矩Tg*达到最终加速扭矩Tg2)为止。即，能够赋予驾驶员良好的加速感。
然后，将描述图3中的驱动控制程序的步骤S130的过程，即，通过图8A和图8B中的第二设定程序设定发动机22的目标转数Ne*、目标扭矩Te*等的过程。
当执行图8A和图8B中的第二设定程序时，HVECU 70最初基于电池50的充电状态SOC来设定电池50的充电/放电要求功率Pb*(在电池50放电时为正值)(步骤S400)。在此，电池50的充电/放电要求功率Pb*的设定如下。当电池50的充电状态SOC为目标比SOC*(例如，55％、60％、65％)时，将充电/放电要求功率Pb*设定为0值。当充电状态SOC大于目标比SOC*时，将电池50的输出极限Wout的范围内的正值(放电侧上的值)设定为充电/放电要求功率Pb*。当充电状态SOC小于目标比SOC*时，将电池50的输入极限Win的范围内的负值(充电侧上的值)设定为充电/放电要求功率Pb*。
当电池50的充电/放电要求功率Pb*被如此设定时，通过从行驶功率Pdrv*减去电池50的充电/放电要求功率Pb*计算出对于发动机22要求的要求功率Pe*(步骤405)。
随后，基于发动机22的要求功率Pe*和有效地运行发动机22的工作线来设定发动机22的燃料有效转数Neef和燃料有效扭矩Teef(步骤S410)。图9是图示了发动机22的工作线以及燃料有效转数Neef和燃料有效扭矩Teef的设定状态的一个示例的解释图。发动机22的燃料有效转数Neef和燃料有效扭矩Teef可作为发动机22的工作线与要求功率Pe*为恒定的曲线之间的交点而获得。
然后，将要求扭矩Tptag与扭矩(Tg0+Tg1)和行驶扭矩Tp*进行比较(步骤S420)。在此，要求扭矩Tptag与扭矩(Tg0+Tg1)之间的比较被执行以判定驾驶员是否请求了相对大的加速。即，扭矩(Tg0+Tg1)是用于判定驾驶员是否请求相对大的加速的阈值，并且也是如上所述用于将行驶扭矩Tp*的增加速度从第一速度值J1改变为第二速度值J2的阈值。此外，要求扭矩Tptag与行驶扭矩Tp*之间的比较被执行以判定行驶扭矩Tp*是否正在增加到要求扭矩Tptag。
在步骤S420中，当要求扭矩Tptag为扭矩(Tg0+Tg1)或小于扭矩(Tg0+Tg1)时或者当要求扭矩Tptag等于行驶扭矩Tp*时，判定了驾驶员不请求相对大的加速，或者判定了行驶扭矩Tp*并未正在增加到要求扭矩Tptag。然后，将发动机22的燃料有效转数Neef和燃料有效扭矩Teef设定为发动机22的目标转数Ne*和目标扭矩Te*(步骤S430)。在此之后，将如上所述设定的发动机22的目标转数Ne*和目标扭矩Te*传送到发动机ECU 24(步骤S440)，并且程序结束。
当发动机ECU 24接收到发动机22的目标转数Ne*和目标扭矩Te*时(在该情况中，在步骤S410中设定的燃料有效转数Neef和燃料有效扭矩Teef)，发动机ECU 24基于由此接收到的目标转数Ne*和目标扭矩Te*来对发动机22执行吸入空气量控制、燃料喷射控制、点火控制和打开/关闭正时控制等。最初，为使得发动机22能够在由目标转数Ne*和目标扭矩Te*形成的运行点上有效地运行，设定进气门128的目标打开/关闭正时VT*。随后，为使得发动机22能够在由目标转数Ne*和目标扭矩Te*形成的运行点处有效地运行，通过使用目标打开/关闭正时VT*来设定目标节气门开度TH*、目标燃料喷射量Qf*和目标点火正时IT*。目标打开/关闭正时VT*、目标节气门开度TH*、目标燃料喷射量Qf*和目标点火正时IT*的趋势在该情况中已知，因此在此省去其详细描述。然后，通过驱动控制节气门马达136来执行吸入空气量控制，使得节气门开度TH达到目标节气门开度TH*。通过驱动控制燃料喷射阀126来执行燃料喷射控制，使得燃料喷射以目标燃料喷射量Qf*执行。通过驱动控制点火线圈138来执行点火控制，使得点火以目标点火正时IT*执行。通过驱动控制电动VVT 50来执行打开/关闭正时控制，使得进气门128的打开/关闭正时VT为目标打开/关闭正时VT*。
在步骤S420中，当要求扭矩Tptag大于扭矩(Tg0+Tg1)且要求扭矩Tptag大于行驶扭矩Tp*时，判定驾驶员请求相对大的加速，并且判定行驶扭矩Tp*正在增加到要求扭矩Tptag。然后，通过使用在图3中的驱动控制程序被先前执行时所设定的马达MG1、MG2的扭矩指令(先前的Tm1*)、(先前的Tm2*)和行星齿轮30的传动比ρ，根据公式(10)来计算被估算为从驱动轴36输出的输出扭矩Tpest(步骤S450)。通过使用图4的共线图，公式(10)可容易地获得。
Tpest＝-先前的Tm1*/ρ+先前的Tm2* (10)
随后，如在公式(11)中所示，行驶功率Pdrv*和电池50的输出极限Wout中较小的一个被设定为电池50的最大放电要求量Pbmax(步骤S460)。
Pbmax＝min(Pdrv*,Wout) (11)
然后，将驱动轴36的输出扭矩Tpest与扭矩(Tg0+Tg1)比较(步骤S470)。当驱动轴36的输出扭矩Tpest为扭矩(Tg0+Tg1)或小于扭矩(Tg0+Tg1)时，通过功率Pe0在从行驶功率Pdrv*减去电池50的最大放电要求量Pbmax而获得的值上执行下限警戒来计算发动机22的上限功率Pemax，如在公式(12)中所示(步骤S480)。在此，考虑到步骤S460，公式(12)的值(Pdrv*-Pbmax)是0值和通过从行驶功率Pdrv*减去电池50的输出极限Wout所获得的值(Pdrv*-Wout)中较大的一个的功率。值(Pdrv*-Pbmax)是第一功率的一个示例。此外，在此使用的功率Pe0是在要求扭矩Tptag刚变成大于扭矩(Tg0+Tg1)前即在驾驶员刚请求相对大的加速前时的发动机22要求功率Pe*。
Pemax＝max(Pdrv*-Pbmax,Pe0) (12)
当发动机22的上限功率Pemax如此设定时，如在公式(13)中所示，在步骤S405中设定的要求功率Pe*由上限功率Pemax限制，以将发动机22的要求功率Pe*重设(步骤S490)。要求功率Pe*的增加能够由上限功率Pemax限制。此外，通过以上所述的步骤S480的过程，上限功率Pemax是功率Pe0的值或大于功率Pe0的值。因此，在重设之后的要求功率Pe*能够被设定为不小于在驾驶员刚请求相对大的加速前发动机22的要求功率Pe*。
然后，通过使用在重设之后的发动机22的要求功率Pe*，设定了发动机22的燃料有效转数Neef和燃料有效扭矩Teef，类似于以上所述的步骤S410的过程(步骤S500)。随后，执行以上所述的步骤S430、S440的过程以结束程序。
Pe*＝min(Pe*,Pemax) (13)
当发动机ECU 24接收到发动机22的目标转数Ne*和目标扭矩Te*(在该情况中，在步骤S500中重设的燃料有效转数Neef和燃料有效扭矩Teef)时，发动机ECU 24基于由此接收到的目标转数Ne*和目标扭矩Te*对发动机22执行吸入空气量控制、燃料喷射控制、点火控制、打开/关闭正时控制等。
当在步骤S470中驱动轴36的输出扭矩Tpest大于扭矩(Tg0+Tg1)时，将值1加到先前的修正因数(先前的k)，以设定修正系数k(步骤S510)。在此，当驱动轴36的输出扭矩Tpest是扭矩(Tg0+Tg1)或小于扭矩(Tg0+Tg1)时，将0值设定到修正系数k。相应地，在步骤S470中，每次驱动轴36的输出扭矩Tpest被判定为大于扭矩(Tg0+Tg1)时，修正系数k增加到值1、值2…。
随后，如在公式(14)中所示，通过电池50的充电/放电要求功率Pb*在通过从在步骤S460中设定的电池50的最大放电要求量Pbmax减去预定值ΔPb和修正系数k的乘积所获得的值上执行下限警戒，以重设电池50的最大放电要求量Pbmax(步骤S520)。该过程是在步骤S470中每次判定了驱动轴36的输出扭矩Tpest大于扭矩(Tg0+Tg1)时使最大放电要求量Pbmax逐渐靠近充电/放电要求功率Pb*的过程。
Pbmax＝max(Pbmax-k·ΔPb,Pb*) (14)
然后，类似于以上所述的步骤S480的过程，根据以上所述的公式(12)设定发动机22的上限功率Pemax(步骤S530)。在该情况中，公式(12)中的值(Pdrv*-Pbmax)是考虑到步骤S460、S520时逐渐接近值(Pdrv*-Pb*)的功率。值(Pdrv*-Pbmax)在该情况中是第二功率的一个示例。此外，值(Pdrv*-Pb*)是第三功率的一个示例。
随后，类似于步骤S490的过程，重设发动机22的要求功率Pe*(步骤S540)。如上所述，在步骤S470中每次确定了驱动轴36的输出扭矩Tpest大于扭矩(Tg0+Tg1)时，最大放电要求量Pbmax逐渐接近充电/放电要求功率Pb*。因此，在步骤S540中重设的要求功率Pe*逐渐接近在步骤S405中设定的值。
随后，类似于步骤S410的过程，通过使用在重设之后的发动机22的要求功率Pe*，设定了发动机22的燃料有效转数Neef和燃料有效扭矩Teef2(步骤S550)。在此，步骤S550的过程与步骤S410的过程的不同之处在于发动机22的工作线和要求功率Pe*是恒定的曲线之间的交点处的转数和扭矩不是燃料有效转数Neef和燃料有效扭矩Teef，而是燃料有效转数Neef和燃料有效扭矩Teef2。在该情况中，在步骤S405中设定的要求功率Pe*是临时要求功率的一个示例。在步骤S410中设定的燃料有效扭矩Teef是第一临时扭矩的一个示例。此外，在步骤S540中重设的要求功率Pe*是限制后要求功率的一个示例。在步骤S550中设定的燃料有效扭矩Teef2是第二临时扭矩的一个示例。然后，发动机22的燃料有效转数Neef和燃料有效扭矩Teef2被设定为发动机22的目标转数Ne*和目标扭矩Te*(步骤S560)。
随后，如在公式(15)中所示，通过从在步骤S410中设定的燃料有效扭矩Teef减去在步骤S550中设定的燃料有效扭矩Teef2来计算发动机22的扭矩的需要增加量ΔTe(步骤S570)。
ΔTe＝Teef-Teef2 (15)
当发动机22的扭矩的需要增加量ΔTe如此计算时，进气门128的打开/关闭正时的需要提前量ΔVT基于如此计算的需要增加量ΔTe设定(步骤S580)。在此，需要提前量ΔVT基于目标转数Ne*和目标扭矩Te*(燃料有效转数Neef和燃料有效扭矩Teef2)仅将进气门128的打开/关闭正时相对于运行发动机22的正时有效地提前。需要提前量ΔVT被设定为使得发动机22的扭矩的需要增加量ΔTe和需要提前量ΔVT之间的关系被事先设定且存储在ROM(未示出)中，并且当给定需要增加量ΔTe时，从该关系获取需要提前量ΔVT。发动机22的需要增加量ΔTe和需要提前量ΔVT之间的关系的一个示例在图10中图示。需要提前量ΔVT被设定为具有如下趋势，即在需要增加量ΔTe增加时需要提前量ΔVT增加，如在此所图示的。
然后，在设定发动机22的目标转数Ne*和目标扭矩Te*以及需要提前量ΔVT时，发动机22的目标转数Ne*和目标扭矩Te*以及进气门128的打开/关闭正时的需要提前量ΔVT被发送到发动机ECU 24(步骤S590)，并且程序结束。
当发动机ECU 24接收到发动机22的目标转数Ne*和目标扭矩Te*(在该情况中，在步骤S550中设定的燃料有效转数Neef和燃料有效扭矩Teef2)以及进气门128的打开/关闭正时的需要提前量ΔVT时，发动机ECU 24基于接收到的目标转数Ne*、接收到的目标扭矩Te*和接收到的进气门128的打开/关闭正时的需要提前量ΔVT对发动机22执行吸入空气量控制、燃料喷射控制、点火控制、打开/关闭正时控制等。最初，为使得发动机22能够在由目标转数Ne*和目标扭矩Te*形成的运行点处有效地运行，设定进气门128的临时打开/关闭正时VTtmp。随后，相对于临时打开/关闭正时VTtmp在提前侧(更早)上仅以需要提前量ΔVT提前的打开/关闭正时被设定为目标打开/关闭正时VT*。在发动机22的目标扭矩Te*(燃料有效扭矩Teef2)变大时，如此设定的目标打开/关闭正时VT*更靠近提前侧，并且在需要增加量ΔTe(＝Teef-Teef2)变大时也更接近提前侧。为使得发动机22能够在由目标转数Ne*和目标扭矩Te*形成的运行点处有效地运行，通过使用目标打开/关闭正时VT*来设定目标节气门开度TH*、目标燃料喷射量Qf*和目标点火正时IT*。目标节气门开度TH*、目标燃料喷射量Qf*和目标点火正时IT*的趋势已熟知，因此在此省略对其详细的描述。然后，通过使用目标节气门开度TH*来执行吸入空气量控制，通过使用目标燃料喷射量Qf*来执行燃料喷射控制，通过使用目标点火正时IT*来执行点火控制，并且通过使用目标打开/关闭正时VT*来执行打开/关闭正时控制。
相对于临时打开/关闭正时VTtmp处在提前侧上的打开/关闭正时被设定为目标打开/关闭正时VT*以控制电动VVT 150。与临时打开/关闭正时VTtmp被设定为目标打开/关闭正时VT*以控制电动VVT 150的情况相比，这允许在目标扭矩Te*(燃料有效扭矩Teef2)增加时发动机22的输出扭矩Teest更迅速地跟随目标扭矩Te*。即，发动机22的输出响应能够得以改进。此外，在实施例中，需要提前量ΔVT被设定为具有如下趋势，即如上所述在需要增加量ΔTe增加时需要提前量ΔVT增加。当需要增加量ΔTe大时，考虑到发动机22的目标扭矩Te*的增加在此之后一定程度地持续。考虑到此情况，通过使得需要提前量ΔVT大，允许发动机22的输出扭矩Teest更合适地跟随目标扭矩Te*。
图11是图示了驾驶员请求相对大的加速的状态的一个示例的解释图。在图11中，加速器开度Acc在时间t21处增加，并且响应于此，要求扭矩Tptag增加。作为结果，驱动轴36的行驶扭矩Tp*以相对大的第一速度值J1增加，直至行驶扭矩Tp*达到扭矩(Tg0+Tg1)(从时间t21至时间图22)为止，然后在行驶扭矩Tp*已达到扭矩(Tg0+Tg1)之后但在行驶扭矩Tp*达到要求扭矩Tptag之前(从时间t22至时间t24)行驶扭矩Tp*以小于第一速度值J1的第二速度值J2增加。此时，直至驱动轴36的输出扭矩Tpest达到扭矩(Tg0+Tg1)(从时间t21至时间t23)为止，通过对于要求功率Pe*的限制限制了发动机22的目标转数Ne*和目标扭矩Te*。然后，在驱动轴36的输出扭矩Tpest达到扭矩(Tg0+Tg1)之后但在行驶扭矩Tp*达到要求扭矩Tptag之前(从时间t23至时间t24)，发动机22的目标转数Ne*和目标扭矩Te*随着要求功率Pe*的增加而增加。对于要求功率Pe*、目标转数Ne*和目标扭矩Te*，在时间t23至t24内的第一半段内的增加速度大于在时间t23至t24内的第二半段内的增加速度的原因如下。在第一半段中，由于步骤S520的过程，最大放电要求量Pbmax逐渐向充电/放电要求功率Pb*降低。因此，要求功率Pe*与最大放电要求量Pbmax达到充电/放电要求功率Pb*的第二半段相比容易地增加。通过该一系列控制，能够抑制驱动轴36的输出扭矩Tpest的增加相对于发动机22的转数Ne的增加的延迟。作为结果，能够赋予驾驶员良好的加速感。此外，当驱动轴36的输出扭矩Tpest达到扭矩(Tg0+Tg1)时(时间t23处)，进气门128的目标打开/关闭正时VT*在发动机22的目标扭矩Te*(燃料有效扭矩Teef2)变大时更靠近提前侧，并且在需要增加量ΔTe(＝Teef-Teef2)变大时也更接近提前侧。以此，允许发动机22的输出扭矩Teest更合适地跟随目标扭矩Te*。
在以上所述的实施例的混合动力车辆20中，基于要求扭矩Tptag来设定行驶扭矩Tp*，并且发动机22和马达MG1、MG2被控制使得行驶扭矩Tp*被输出到驱动轴36。当驱动轴36的要求扭矩Tptag变成大于扭矩(Tg0+Tg1)时，与驱动轴36的输出扭矩Tpest已达到扭矩(Tg0+Tg1)之后的要求功率Pe*相比，发动机22的要求功率Pe*被限制，直至驱动轴36的输出扭矩Tpest达到扭矩(Tg0+Tg1)为止。这能够抑制驱动轴36的输出扭矩Tpest的增加相对于发动机22的转数的增加的延迟。作为结果，能够赋予驾驶员良好的加速感。
此外，在实施例的混合动力车辆20中，在驱动轴36的要求扭矩Tptag变成大于扭矩(Tg0+Tg1)的情况中，在驱动轴36的输出扭矩Tpest已达到扭矩(Tg0+Tg1)之后，通过将进气门128的打开/关闭正时VT*设定为在发动机22的目标扭矩Te*(燃料有效扭矩Teef2)变大时更靠近提前侧且在需要增加量ΔTe(＝Teef-Teef2)变大时也更接近提前侧，来控制电动VVT 150。以此，允许发动机22的输出扭矩Teest合适地跟随目标扭矩Te*。即，能够进发动机22的输出响应。
在实施例的混合动力车辆20中，在要求扭矩Tptag变成大于扭矩(Tg0+Tg1)的情况中，通过使用第一速度值J1来增加行驶扭矩Tp*，直至行驶扭矩Tp*达到扭矩(Tg0+Tg1)为止，然后在行驶扭矩Tp*已达到扭矩(Tg0+Tg1)之后但在行驶扭矩Tp*达到要求扭矩Tptag之前通过使用第二速度值J2来增加行驶扭矩Tp*。然而，无论行驶扭矩Tp*是否达到扭矩(Tg0+Tg1)，通过使用恒定的速度值可使行驶扭矩Tp*增加到要求扭矩Tptag。
在实施例的混合动力车辆20中，当要求扭矩Tptag变成大于巡航行驶扭矩Tg0时，行驶扭矩Tp*以使用第一速度值J1或第二速度值J2的速度过程增加到要求扭矩Tptag。然而，除在要求扭矩Tptag上的速度过程之外，行驶扭矩Tp*可通过执行缓慢改变过程(例如，平缓过程)而增加到要求扭矩。在要求扭矩Tptag上执行平缓过程以设定行驶扭矩Tp*的情况中，在行驶扭矩Tp*达到扭矩(Tg0+Tg1)前和行驶扭矩Tp*已达到扭矩(Tg0+Tg1)后可使用不同的时间常数，或可使用相同的时间常数。
在实施例的混合动力车辆20中，当要求扭矩Tptag大于扭矩(Tg0+Tg1)时，在图8A和图8B的第二设定程序的步骤S420中判定驾驶员是否请求相对大的加速。然而，作为其替代，当加速器开度Acc为阈值Aref或大于阈值Aref时，当根据加速器开度Acc的车辆的要求加速αtag是阈值αref或大于阈值Aref时，或者当行驶功率Pdrv*是阈值Pref或大于阈值Pref时，可判定驾驶员请求相对大的加速。
在实施例的混合动力车辆20中，扭矩(Tg0+Tg1)用作判定驾驶员是否请求相对大的加速的阈值，并且也用作用于将行驶扭矩Tp*的增加速度从第一速度值J1改变为第二速度值J2的阈值。然而，判定驾驶员是否请求相对大的加速的阈值可以是与扭矩(Tg0+Tg1)不同的值。例如，可使用略高于扭矩(Tg0+Tg1)的值、略低于扭矩(Tg0+Tg1)的值等。
在实施例的混合动力车辆20中，在图8A和图8B中的第二设定程序的步骤S470中，发动机22的上限功率Pemax等根据驱动轴36的输出扭矩Tpest是否为扭矩(Tg0+Tg1)或小于扭矩(Tg0+Tg1)，或者大于扭矩(Tg0+Tg1)而改变。替代地，发动机22的上限功率Pemax等可根据行驶扭矩Tp*是否为扭矩(Tg0+Tg1)或小于(Tg0+Tg1)，或者大于扭矩(Tg0+Tg1)而改变。
在实施例的混合动力车辆20中，在图8A和图8B中的第二设定程序的步骤S480、S530中，通过功率Pe0在值(Pdrv*-Pbmax)上执行下限警戒来设定发动机22的上限功率Pemax，所述值(Pdrv*-Pbmax)通过从行驶功率Pdrv*减去电池50的最大放电要求量Pbmax来获得。然而，发动机22的上限功率Pemax可通过0值在值(Pdrv*-Pbmax)上执行下限警戒来设定。
在实施例的混合动力车辆20中，当设定进气门128的打开/关闭正时的需要提前量ΔVT时，需要提前量ΔVT被设定为具有如下趋势，即在需要增加量ΔTe(＝Teef-Teef2)增加时需要提前量ΔVT增加。然而，可为需要提前量ΔVT设定恒定的正值。即使在该情况中，与不考虑需要提前量ΔVT的情况相比，发动机22的输出响应也可改进。此外，可为需要提前量ΔVT设定0值，即，需要提前量ΔVT可不被考虑。
在实施例的混合动力车辆20中，HVECU 70、发动机ECU 24、马达ECU 40被构造成不同的电子控制单元。然而，它们也可以被构造成一个单独的电子控制单元。
在实施例的混合动力车辆20中，来自马达MG2的功率被输出到连接到驱动轮38a、38b的驱动轴36。然而，如在图12的变型的混合动力车辆120中所图示，来自马达MG2的功率可输出到与驱动轴36所连接到的车轴(连接到驱动轮38a、38b的车轴)不同的车轴(连接到图12中的车轮组件39a、39b的车轴)。
在实施例的混合动力车辆20中，来自发动机22的功率通过行星齿轮30被输出到连接到驱动轮38a、38b的驱动轴36。然而，如在图13中的变型的混合动力车辆220中所图示，混合动力车辆220可包括成对转子电动马达230，所述电动马达230包括连接到发动机22的曲轴的内转子232和连接到连接于驱动轮38a、38b的驱动轴36的外转子234。在此，成对转子电动马达230将来自发动机22的功率的部分传送到驱动轴36，并且还将剩余的功率转换为电力。
在实施例的混合动力车辆20中，来自发动机22的功率通过行星齿轮30被输出到连接到驱动轮38a、38b的驱动轴36，并且来自马达MG2的功率被输出到驱动轴36。然而，如在图14的变型的混合动力车辆320中所图示，马达MG可通过变速器330连接到连接于驱动轮38a、38b的驱动轴36，并且发动机22可连接到马达MG的旋转轴。在该构造中，来自发动机22的功率通过马达MG的旋转轴和变速器330输出到驱动轴36，并且来自马达MG的功率通过变速器330输出到驱动轴。
在实施例中，马达MG2是马达的示例，并且HVECU 70、发动机ECU 24和马达ECU 40是电子控制单元的一个示例。
本发明已在上文中通过使用实施例进行了描述，但不言而喻本发明绝不限于该实施例且可以以各种实施方式实施，只要所述各种实施方式不超出本发明的主旨。

Claims (8)

1.一种混合动力车辆，其特征在于包括：
发动机，所述发动机被构造成向驱动轴输出功率，所述驱动轴被连接到所述混合动力车辆的车轴；
马达，所述马达被构造成向所述驱动轴输出功率；
电池，所述电池被构造成与所述马达交换电力；
电子控制单元，所述电子控制单元被构造成基于根据加速器开度的所述驱动轴的要求扭矩来设定行驶扭矩，
所述电子控制单元被构造成控制所述发动机和所述马达，使得所述行驶扭矩被输出到所述驱动轴，
所述电子控制单元被构造成当使用者进行预定加速请求时，与用于判定的扭矩已达到小于所述要求扭矩的扭矩阈值之后的所述发动机的功率相比，通过使用所述行驶扭矩或输出到所述驱动轴的驱动轴扭矩作为所述用于判定的扭矩直到所述用于判定的扭矩达到所述扭矩阈值为止，来限制所述发动机的功率。
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构造成当进行所述预定加速请求时，通过上限功率来限制所述发动机的功率，
所述电子控制单元被构造成当进行所述预定加速请求时，基于第一功率来设定所述上限功率直到所述用于判定的扭矩达到所述扭矩阈值为止，并且，所述电子控制单元被构造成当进行所述预定加速请求时，在所述用于判定的扭矩已达到所述扭矩阈值之后基于第二功率来设定所述上限功率，
所述第一功率是零值和与对应于所述行驶扭矩的行驶功率和所述电池的容许输出功率之间的差对应的功率中的较大的一个，并且
所述第二功率是逐渐接近根据所述行驶功率和用于对所述电池充电和放电的要求功率的第三功率的功率。
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构造成当进行所述预定加速请求时，通过在进行所述预定加速请求前的所述行驶功率在所述第一功率或所述第二功率上执行下限警戒，以设定所述上限功率。
4.根据权利要求1至3中的任一项所述的混合动力车辆，其中
所述发动机包括可变气门正时机构，所述可变气门正时机构被构造成改变进气门的打开正时和关闭正时，并且
所述电子控制单元被构造成当进行所述预定加速请求时，控制所述可变气门正时机构，使得与所述用于判定的扭矩达到所述扭矩阈值之前的打开正时和关闭正时相比，在所述用于判定的扭矩已达到所述扭矩阈值之后使所述打开正时和所述关闭正时更靠近提前侧。
5.根据权利要求4所述的混合动力车辆，其中
所述电子控制单元被构造成当进行所述预定加速请求时，在所述用于判定的扭矩已达到所述扭矩阈值之后，通过使用所述发动机的工作线和根据与所述行驶扭矩对应的行驶功率和用于对所述电池充电和放电的所述要求功率的临时要求功率来设定所述发动机的第一临时扭矩，
所述电子控制单元被构造成通过使用所述工作线和通过利用所述发动机的上限功率限制所述临时要求功率获得的限制后要求功率来设定所述发动机的第二临时扭矩，并且
所述电子控制单元被构造成控制所述发动机，使得从所述发动机输出所述第二临时扭矩，使得在所述第二临时扭矩变大时所述打开正时和所述关闭正时接近所述提前侧，并且在所述第一临时扭矩和所述第二临时扭矩之间的差变大时所述打开正时和所述关闭正时也接近所述提前侧。
6.根据权利要求1至5中的任一项所述的混合动力车辆，其中
当进行所述预定加速请求时，所述电子控制单元被构造成以第一增加速度将所述行驶扭矩增加到所述扭矩阈值，然后以第二增加速度将所述行驶扭矩增加到所述要求扭矩，所述第二增加速度小于所述第一增加速度。
7.根据权利要求1至6中的任一项所述的混合动力车辆，其中
所述电子控制单元被构造成当多个条件中的任何条件成立时判定进行所述预定加速请求，所述多个条件包括：
第一条件：所述要求扭矩变成大于第二扭矩阈值；
第二条件：所述加速器开度变成大于开度阈值；
第三条件：根据所述加速器开度的要求加速度变成大于加速度阈值；和
第四条件：根据所述要求扭矩和所述驱动轴的转数的功率变成大于功率阈值。
8.根据权利要求1至7中的任一项所述的混合动力车辆，进一步包括：
发电机，所述发电机被构造成与所述电池交换电力；和
行星齿轮，所述行星齿轮包括被连接到所述驱动轴、所述发动机的输出轴和所述发电机的旋转轴的三个旋转元件。
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