CN106043285A - 混合动力汽车 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及混合动力汽车。在使发动机停止之际,若发动机的转速(Ne)成为规定转速(Nref1)以下的增加开始条件成立(S220),则以最小转矩(Tspmin)越小(作为绝对值越大)则率值(Rup)越大的倾向来设定率值(Rup)(S300),通过使用了设定的率值(Rup)的率处理而使电动回转转矩(Tsp)(电动机的转矩指令)从负的最小转矩(Tspmin)开始增加。

Description

混合动力汽车
技术领域
本发明涉及混合动力汽车,详细而言,涉及具备发动机、电动机和蓄电池的混合动力汽车。
背景技术
以往,作为这种混合动力汽车,提出了如下方案:在与发动机连接的减震器、第一电动机及与车轴连结的驱动轴连接于行星齿轮的行星轮架、太阳轮和齿圈,并且第二电动机连接于驱动轴的结构中,在使发动机停止时以从第一电动机输出负的转矩(使发动机的转速减小的方向的转矩)的方式控制第一电动机(例如,参照专利文献1)。在该混合动力汽车中,在使发动机停止时,以从第一电动机输出负的规定转矩的方式控制第一电动机直至发动机的转速成为规定转速以下并且发动机的曲轴角处于规定范围内的条件成立为止,在该条件成立之后,以通过使用了率值的率处理而使来自第一电动机的转矩的大小从规定转矩的大小开始减小的方式控制第一电动机。通过使用该条件,抑制了在使发动机停止时产生比较大的振动的情况。
在先技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2014-104909号公报
在上述的混合动力汽车中,在使发动机停止之际,在使来自第一电动机的转矩的大小减小时,若使用统一的值作为率值,则根据发动机的转速的减小速度等,存在由于以减震器的扭转等为起因的转矩而在行星齿轮等产生齿轮打击音等噪音、或者发动机的转速跨越0值而成为负的(发动机反转)的可能性。
发明内容
本发明的混合动力汽车的主要目的是抑制在使发动机停止时,在经由扭转要素而与发动机的输出轴连接的车轴侧的规定轴上连结的机械性机构中产生噪音或者发动机反转的情况。
用于解决课题的手段
本发明的混合动力汽车为了实现上述的主要目的而采用了以下的手段。
本发明的第一混合动力汽车的主旨在于,具备:
发动机,其输出轴经由扭转要素而与车轴侧的规定轴连接;
电动机,能够被从所述规定轴输入动力且能够向所述规定轴输出动力;
蓄电池,能够与所述电动机进行电力的授受;以及
控制单元,在使所述发动机停止时,作为基于所述电动机进行的停止时控制,到所述发动机的转速成为规定转速以下的条件成立为止,以从所述电动机输出使所述发动机的转速减小的方向的第一转矩的方式控制所述电动机,在所述条件成立之后,以使从所述电动机输出的转矩的大小从所述第一转矩的大小开始减小的方式控制所述电动机,
其中,
所述第一转矩是以在所述条件成立时所述发动机的曲轴角处于规定范围内的方式被调节的转矩,
所述停止时控制是在所述条件成立之后以如下方式控制所述电动机的控制:在所述第一转矩的大小较大时与所述第一转矩的大小较小时相比使从所述电动机输出的转矩的大小的每单位时间的减小量变大的方式、以及/或者在从开始所述停止时控制之后到所述条件成立为止的时间较短时与从开始所述停止时控制之后到所述条件成立为止的时间较长时相比使从所述电动机输出的转矩的大小的每单位时间的减小量变大的方式。
在该本发明的第一混合动力汽车中,在使发动机停止时,作为基于电动机进行的停止时控制,到发动机的转速成为规定转速以下的条件(以下,称为“第一条件”)成立为止,以从电动机输出第一转矩的方式控制电动机,在第一条件成立之后,以使从电动机输出的转矩的大小从第一转矩的大小开始减小的方式控制电动机,所述第一转矩是使发动机的转速减小的方向的转矩,且以在第一条件成立时发动机的曲轴角处于规定范围内的方式被调节。并且,作为停止时控制,在第一条件成立之后以如下方式控制电动机的控制:在第一转矩的大小较大时与第一转矩的大小较小时相比使从电动机输出的转矩的大小的每单位时间的减小量变大的方式、以及/或者在从开始停止时控制之后到第一条件成立为止的时间较短时与从开始停止时控制之后到第一条件成立为止的时间较长时相比使从电动机输出的转矩的大小的每单位时间的减小量变大的方式。可认为在使发动机停止之际,在第一转矩的大小较大时,与第一转矩的大小较小时相比,发动机的转速的每单位时间的降低量变大,从开始停止时控制之后到第一条件成立为止的时间变短。因此,在第一转矩的大小比较小时且从开始停止时控制之后到第一条件成立为止的时间比较长时,通过使从电动机输出的转矩的大小的每单位时间的减小量比较小,能够抑制在发动机的转速为规定转速以下的范围内的比较高的转速(比较接近于发动机的共振区域的转速)时从电动机输出的转矩达到0值附近的情况。由此,能够抑制由于以扭转要素的扭转等为起因的转矩而在与车轴侧的规定轴连结的机械性机构中产生齿轮打击音等噪音的情况。另一方面,在第一转矩的大小比较大时且从开始停止时控制之后到第一条件成立为止的时间比较短时,通过使从电动机输出的转矩的大小的每单位时间的减小量比较大,能够抑制发动机反转。在此,“规定范围”可以以在第一条件成立而使从电动机输出的转矩的大小从第一转矩的大小开始减小时车辆产生的振动成为容许上限振动以下的方式确定。
本发明的第二混合动力汽车的主旨在于,具备:
发动机,其输出轴经由扭转要素而与车轴侧的规定轴连接;
电动机,能够被从所述规定轴输入动力且能够向所述规定轴输出动力;
蓄电池,能够与所述电动机进行电力的授受;以及
控制单元,在使所述发动机停止时,作为基于所述电动机进行的停止时控制,到所述发动机的转速成为规定转速以下并且所述发动机的曲轴角处于规定范围内的条件成立为止,以从所述电动机输出使所述发动机的转速减小的方向的规定转矩的方式控制所述电动机,在所述条件成立之后,以使从所述电动机输出的转矩的大小从所述规定转矩的大小开始减小的方式控制所述电动机,
其中,
所述停止时控制是在所述条件成立之后以如下方式控制所述电动机的控制:在所述条件成立时的所述发动机的转速或旋转加速度较小时与所述条件成立时的所述发动机的转速或旋转加速度较大时相比使从所述电动机输出的转矩的大小的每单位时间的减小量变大的方式、以及/或者在从开始所述停止时控制之后到所述条件成立为止的时间较长时与从开始所述停止时控制之后到所述条件成立为止的时间较短时相比使从所述电动机输出的转矩的大小的每单位时间的减小量变大的方式。
在该本发明的第二混合动力汽车中,在使发动机停止时,作为基于电动机进行的停止时控制,到发动机的转速成为规定转速以下并且发动机的曲轴角处于规定范围内的条件(以下,称为“第二条件”)成立为止,以从电动机输出使发动机的转速减小的方向的规定转矩的方式控制电动机,在第二条件成立之后,以从电动机输出的转矩的大小从规定转矩的大小开始减小的方式控制电动机。并且,作为停止时控制,在第二条件成立之后以如下方式控制电动机:在第二条件成立时的发动机的转速或旋转加速度较小时与第二条件成立时的发动机的转速或旋转加速度较大时相比使从电动机输出的转矩的大小的每单位时间的减小量变大的方式、以及/或者在从开始停止时控制之后到第二条件成立为止的时间较长时与从开始停止时控制之后到第二条件成立为止的时间较短时相比使从电动机输出的转矩的大小的每单位时间的减小量变大的方式。在使发动机停止之际,在第二条件成立时的发动机的转速或旋转加速度比较大时且从开始停止时控制之后到第二条件成立为止的时间比较短时,通过使从电动机输出的转矩的大小的每单位时间的减小量比较小,能够抑制在发动机的转速为规定转速以下的范围内的比较高的转速(比较接近于发动机的共振区域的转速)时从电动机输出的转矩达到0值附近的情况。由此,能够抑制由于以扭转要素的扭转等为起因的转矩而在与车轴侧的规定轴连结的机械性机构中产生齿轮打击音等噪音的情况。另一方面,在第二条件成立时的发动机的转速或旋转加速度比较小时且从开始停止时控制之后到第二条件成立为止的时间比较长时,通过使从电动机输出的转矩的大小的每单位时间的减小量比较大,能够抑制发动机反转。在此,“规定范围”可以以在第二条件成立而使从电动机输出的转矩的大小从规定转矩的大小开始减小时车辆产生的振动成为容许上限振动以下的方式确定。
附图说明
图1是表示作为本发明的第一实施例的混合动力汽车20的结构的概略的结构图。
图2是表示通过第一实施例的HVECU70执行的停止时控制例程的一例的流程图。
图3是表示加速器开度Acc、车速V、要求转矩Tr*的关系的一例的说明图。
图4是表示使发动机22停止时的行星齿轮30的旋转要素中的转速与转矩的力学上的关系的共线图的一例的说明图。
图5是表示通过第一实施例的HVECU70执行的电动回转转矩(motoring torque)设定例程的一例的流程图。
图6是表示最小转矩Tspmin与率值Rup的关系的一例的说明图。
图7是表示使发动机22停止时的电动机MG1的转矩Tm1、发动机22的转速Ne及曲轴角θcr的时间变化的情况的一例的说明图。
图8是表示变形例的电动回转转矩设定例程的一例的流程图。
图9是表示增加开始条件成立时的电动回转时间ta与率值Rup的关系的一例的说明图。
图10是表示通过第二实施例的HVECU70执行的电动回转转矩设定例程的一例的流程图。
图11是表示增加开始条件成立时的发动机22的转速Ne与率值Rup的关系的一例的说明图。
图12是表示使发动机22停止时的电动机MG1的转矩Tm1、发动机22的转速Ne及曲轴角θcr的时间变化的情况的一例的说明图。
图13是表示变形例的电动回转转矩设定例程的一例的流程图。
图14是表示变形例的电动回转转矩设定例程的一例的流程图。
图15是表示变形例的电动回转转矩设定例程的一例的流程图。
图16是表示增加开始条件成立时的发动机22的旋转加速度Ae与率值Rup的关系的一例的说明图。
图17是表示增加开始条件成立时的电动回转时间tb与率值Rup的关系的一例的说明图。
图18是表示增加开始条件成立时的最小转矩时间tc与率值Rup的关系的一例的说明图。
图19是表示变形例的混合动力汽车120的结构的概略的结构图。
图20是表示变形例的混合动力汽车220的结构的概略的结构图。
图21是表示变形例的混合动力汽车320的结构的概略的结构图。
具体实施方式
接下来,使用实施例来说明用于实施本发明的方式。
实施例1
图1是表示作为本发明的第一实施例的混合动力汽车20的结构的概略的结构图。如图所示,第一实施例的混合动力汽车20具备发动机22、行星齿轮30、电动机MG1、MG2、逆变器41、42、蓄电池50、混合动力用电子控制单元(以下,称为“HVECU”)70。
发动机22构成为以汽油或轻油等为燃料而输出动力的4气缸的内燃机。该发动机22由发动机用电子控制单元(以下,称为“发动机ECU”)24进行运转控制。
虽然未图示,但是发动机ECU24构成为以CPU为中心的微处理器,除了CPU之外,还具备存储处理程序的ROM、暂时存储数据的RAM、输入输出端口、通信端口。对发动机22进行运转控制所需的来自各种传感器的信号从输入端口向发动机ECU24输入。作为来自各种传感器的信号,可列举以下的信号。来自检测发动机22的曲轴26的旋转位置的曲轴位置传感器23的曲轴角θcr。来自检测节气门的位置的节气门位置传感器的节气门开度TH。从发动机ECU24经由输出端口输出用于对发动机22进行运转控制的各种控制信号。作为各种控制信号,可列举以下的信号。向燃料喷射阀的控制信号。向调节节气门的位置的节气门电动机的控制信号。向与点火器一体化的点火线圈的控制信号。发动机ECU24经由通信端口而与HVECU70连接。该发动机ECU24通过来自HVECU70的控制信号而对发动机22进行运转控制。而且,发动机ECU24根据需要而将与发动机22的运转状态相关的数据向HVECU70输出。发动机ECU24基于来自曲轴位置传感器23的曲轴角θcr,来运算曲轴26的转速,即,发动机22的转速Ne。
行星齿轮30构成为单小齿轮式的行星齿轮机构。在行星齿轮30的太阳轮上连接电动机MG1的转子。在行星齿轮30的齿圈上连接有经由差动齿轮37而与驱动轮38a、38b连结的驱动轴36、及电动机MG2的转子。在行星齿轮30的行星轮架上经由作为扭转要素的减震器28而连接有发动机22的曲轴26。需要说明的是,将减震器28与行星齿轮30的行星轮架连接的轴对应于本发明的“规定轴”。
电动机MG1构成为例如同步发电电动机。如上所述,该电动机MG1的转子与行星齿轮30的太阳轮连接。电动机MG2构成为例如同步发电电动机。如上所述,该电动机MG2的转子与驱动轴36连接。逆变器41、42与蓄电池50一起连接于电力线54。通过电动机用电子控制单元(以下,称为“电动机ECU”)40,对逆变器41、42的未图示的多个开关元件进行开关控制,由此驱动电动机MG1、MG2旋转。
虽然未图示,但是电动机ECU40构成为以CPU为中心的微处理器,除了CPU之外,还具备存储处理程序的ROM、暂时存储数据的RAM、输入输出端口、通信端口。为了对电动机MG1、MG2进行驱动控制所需的来自各种传感器的信号经由输入端口向电动机ECU40输入。作为来自各种传感器的信号,可列举以下的信号。来自检测电动机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。来自检测向电动机MG1、MG2的各相流动的电流的电流传感器的相电流。从电动机ECU40经由输出端口输出向逆变器41、42的未图示的开关元件的开关控制信号等。电动机ECU40经由通信端口而与HVECU70连接。该电动机ECU40通过来自HVECU70的控制信号而对电动机MG1、MG2进行驱动控制。而且,电动机ECU40根据需要而将与电动机MG1、MG2的驱动状态相关的数据向HVECU70输出。电动机ECU40基于来自旋转位置检测传感器43、44的电动机MG1、MG2的转子的旋转位置θm1、θm2来运算电动机MG1、MG2的转速Nm1、Nm2。
蓄电池50构成为例如锂离子二次电池或镍氢二次电池。如上所述,该蓄电池50与逆变器41、42一起连接于电力线54。蓄电池50由蓄电池用电子控制单元(以下,称为“蓄电池ECU”)52管理。
虽然未图示,但是蓄电池ECU52构成为以CPU为中心的微处理器,除了CPU之外,还具备存储处理程序的ROM、暂时存储数据的RAM、输入输出端口、通信端口。为了管理蓄电池50所需的来自各种传感器的信号经由输入端口向蓄电池ECU52输入。作为来自各种传感器的信号,可列举以下的信号。来自设置在蓄电池50的端子间的电压传感器51a的电池电压Vb。来自安装于蓄电池50的输出端子的电流传感器51b的电池电流Ib。来自安装于蓄电池50的温度传感器51c的电池温度Tb。蓄电池ECU52经由通信端口而与HVECU70连接。该蓄电池ECU52根据需要而将与蓄电池50的状态相关的数据向HVECU70输出。蓄电池ECU52基于来自电流传感器51b的电池电流Ib的累计值来运算蓄电比例SOC。蓄电比例SOC是从蓄电池50能够放电的电力的容量相对于蓄电池50的全部容量的比例。而且,蓄电池ECU52基于运算的蓄电比例SOC和来自温度传感器51c的电池温度Tb来运算输入输出限制Win、Wout。输入输出限制Win、Wout是蓄电池50可充放电的最大容许电力。
虽然未图示,但是HVECU70构成为以CPU为中心的微处理器,除了CPU之外,还具备存储处理程序的ROM、暂时存储数据的RAM、输入输出端口、通信端口。来自各种传感器的信号经由输入端口向HVECU70输入。作为来自各种传感器的信号,可列举以下的信号。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。来自检测加速踏板83的踏入量的加速踏板位置传感器84的加速器开度Acc。来自检测制动踏板85的踏入量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。如上所述,HVECU70经由通信端口而与发动机ECU24、电动机ECU40、蓄电池ECU52连接。该HVECU70与发动机ECU24、电动机ECU40、蓄电池ECU52进行各种控制信号或数据的授受。
在这样构成的第一实施例的混合动力汽车20中,以混合动力行驶模式(HV行驶模式)、电动行驶模式(EV行驶模式)等行驶模式行驶。HV行驶模式是伴随于发动机22的运转而行驶的行驶模式。EV行驶模式是发动机22运转停止而行驶的行驶模式。
在HV行驶模式下,HVECU70首先基于来自加速踏板位置传感器84的加速器开度Acc和来自车速传感器88的车速V,来设定行驶所要求(向驱动轴36应输出)的要求转矩Tr*。接下来,将设定的要求转矩Tr*乘以驱动轴36的转速Nr,来计算行驶所要求的行驶用动力Pdrv*。在此,作为驱动轴36的转速Nr,可以使用电动机MG2的转速Nm2、将车速V乘以换算系数而得到的转速等。并且,从计算的行驶用动力Pdrv*减去蓄电池50的充放电要求动力Pb*(从蓄电池50放电时为正的值),来设定车辆所要求的要求动力Pe*。接下来,以从发动机22输出要求动力Pe*并在蓄电池50的输入输出限制Win、Wout的范围内向驱动轴36输出要求转矩Tr*的方式,设定发动机22的目标转速Ne*及目标转矩Te*、电动机MG1、MG2的转矩指令Tm1*、Tm2*。并且,将发动机22的目标转速Ne*及目标转矩Te*向发动机ECU24发送,并将电动机MG1、MG2的转矩指令Tm1*、Tm2*向电动机ECU40发送。发动机ECU24当接收到发动机22的目标转速Ne*及目标转矩Te*时,以基于接收到的目标转速Ne*及目标转矩Te*而使发动机22运转的方式,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。电动机ECU40当接收到电动机MG1、MG2的转矩指令Tm1*、Tm2*时,以按照转矩指令Tm1*、Tm2*驱动电动机MG1、MG2的方式进行逆变器41、42的开关元件的开关控制。在该HV行驶模式下,在要求动力Pe*到达停止用阈值Pstop以下时等发动机22的停止条件成立时,发动机22的运转停止而向EV行驶模式转移。
在EV行驶模式下,与HV行驶模式同样,HVECU70首先设定要求转矩Tr*。接下来,向电动机MG1的转矩指令Tm1*设定0值。并且,以在蓄电池50的输入输出限制Win、Wout的范围内向驱动轴36输出要求转矩Tr*的方式,设定电动机MG2的转矩指令Tm2*。并且,将电动机MG1、MG2的转矩指令Tm1*、Tm2*向电动机ECU40发送。电动机ECU40当接收到电动机MG1、MG2的转矩指令Tm1*、Tm2*时,以按照转矩指令Tm1*、Tm2*驱动电动机MG1、MG2的方式进行逆变器41、42的开关元件的开关控制。在该EV行驶模式下,在与HV行驶模式同样地计算的要求动力Pe*达到比停止用阈值Pstop大的起动用阈值Pstart以上时等发动机22的起动条件成立时,使发动机22起动而向HV行驶模式转移。
接下来,说明这样构成的第一实施例的混合动力汽车20的动作,尤其是使发动机22停止时的动作。图2是表示通过第一实施例的HVECU70执行的停止时控制例程的一例的流程图。该例程在HV行驶模式下的行驶中发动机22的停止条件成立时执行。
当执行停止时控制例程时,HVECU70首先将用于使发动机22的燃料喷射控制或点火控制停止的控制信号向发动机ECU24发送(步骤S100)。发动机ECU24当接收到该控制信号时,使发动机22的燃料喷射控制或点火控制停止。
接下来,输入加速器开度Acc、车速V、发动机22的转速Ne、电动机MG1、MG2的转速Nm1、Nm2、蓄电池50的输入输出限制Win、Wout等控制所需的数据(步骤S110)。在此,加速器开度Acc输入由加速踏板位置传感器84检测到的值。车速V输入由车速传感器88检测到的值。发动机22的转速Ne从发动机ECU24通过通信而输入基于来自曲轴位置传感器23的发动机22的曲轴角θcr所运算的值。电动机MG1、MG2的转速Nm1、Nm2从电动机ECU40通过通信而输入基于来自旋转位置检测传感器43、44的电动机MG1、MG2的转子的旋转位置θm1、θm2所运算的值。蓄电池50的输入输出限制Win、Wout从蓄电池ECU52通过通信而输入基于根据来自温度传感器51c的蓄电池50的电池温度Tb和来自电流传感器51b的蓄电池50的电池电流Ib的蓄电池50的蓄电比例SOC所设定的值。
当这样输入数据时,使用输入的发动机22的转速Ne来判定发动机22是否旋转停止(步骤S120),在判定为发动机22未旋转停止时,基于加速器开度Acc和车速V,来设定行驶所要求(向驱动轴36应输出)的要求转矩Tr*(步骤S130)。在此,要求转矩Tr*在第一实施例中,预先确定加速器开度Acc、车速V、要求转矩Tr*的关系而作为映射存储于未图示的ROM,当赋予加速器开度Acc和车速V时,从该映射导出对应的要求转矩Tr*进行设定。加速器开度Acc、车速V、要求转矩Tr*的关系的一例如图3所示。
接下来,将电动回转转矩Tsp设定为电动机MG1的转矩指令Tm1*(步骤S140)。在此,电动回转转矩Tsp是发动机22停止时用于使发动机22电动回转的的转矩,作为使发动机22的转速Ne减小的方向的转矩(负的转矩),使用通过后述的电动回转转矩设定例程而设定的值。
接下来,如下式(1)所示,从要求转矩Tr*减去按照转矩指令Tm1*驱动电动机MG1时从电动机MG1输出而经由行星齿轮30作用于驱动轴36的转矩,来计算作为电动机MG2的转矩指令Tm2*的临时的值的临时转矩Tm2tmp(步骤S150)。接下来,如式(2)及式(3)所示,将蓄电池50的输入输出限制Win、Wout与电动机MG1的转矩指令Tm1*乘以当前的转速Nm1而得到的电动机MG1的消耗电力(发电电力)的差量除以电动机MG2的转速Nm2,来计算作为从电动机MG2可输出的转矩的上下限的转矩限制Tm2min、Tm2max(步骤S160)。并且,如式(4)所示,利用转矩限制Tm2min、Tm2max对临时转矩Tm2tmp进行限制,来设定电动机MG2的转矩指令Tm2*(步骤S170)。图4是表示发动机22停止时的行星齿轮30的旋转要素的转速与转矩的力学上的关系的共线图的一例的说明图。在图中,左侧的S轴表示电动机MG1的转速Nm1即太阳轮的转速,C轴表示发动机22的转速Ne即行星轮架的转速,R轴表示电动机MG2的转速Nm2即齿圈的转速Nr。而且,R轴上的2个粗线箭头表示从电动机MG1输出并经由行星齿轮30而作用于齿圈轴32a的转矩和从电动机MG2输出并作用于驱动轴36的转矩。式(1)只要使用该共线图就能够容易地导出。
Tm2tmp=Tr*+Tm1*/ρ (1)
Tm2min=(Win-Tm1*·Nm1)/Nm2 (2)
Tm2max=(Wout-Tm1*·Nm1)/Nm2 (3)
Tm2*=max(min(Tm2tmp,Tm2max),Tm2min) (4)
当这样设定电动机MG1、MG2的转矩指令Tm1*、Tm2*时,将设定的电动机MG1、MG2的转矩指令Tm1*、Tm2*向电动机ECU40发送(步骤S180),返回步骤S110。电动机ECU40当接收到电动机MG1、MG2的转矩指令Tm1*、Tm2*时,以按照转矩指令Tm1*、Tm2*来驱动电动机MG1、MG2的方式进行逆变器41、42的开关元件的开关控制。这样反复执行步骤S110~S180的处理,当在步骤S120中判定为发动机22旋转停止时,结束本例程。
接下来,说明对于在该停止时控制例程的步骤S140中使用的电动回转转矩Tsp进行设定的处理。图5是表示通过第一实施例的HVECU70执行的电动回转转矩设定例程的一例的流程图。该例程在HV行驶模式下的行驶中发动机22的停止条件成立时,与图2的停止时控制例程并行地执行。
当执行电动回转转矩设定例程时,HVECU70首先向电动回转转矩Tsp设定0值(步骤S200)。接下来,输入发动机22的转速Ne或曲轴角θcr(步骤S210)。在此,发动机22的曲轴角θcr从发动机ECU24通过通信而输入由曲轴位置传感器23检测到的值。而且,发动机22的转速Ne从发动机ECU24通过通信而输入基于发动机22的曲轴角θcr所运算的值。需要说明的是,在第一实施例中,由于使用4气缸的发动机22,因此曲轴角θcr以发动机22的各气缸的压缩行程的上止点为0°而以-90°~90°的范围表示(在其范围内反复变化)。
当这样输入数据时,使用发动机22的转速Ne,判定电动回转转矩Tsp的增加开始条件是否成立(步骤S220)。在此,增加开始条件是使电动回转转矩Tsp从最小转矩Tspmin开始增加(作为绝对值而开始减小)的条件,在第一实施例中,使用发动机22的转速Ne成为规定转速Nref1以下的条件。最小转矩Tspmin是电动回转转矩Tsp的最小值(作为绝对值而为最大值),详细情况在后文叙述。而且,规定转速Nref1被确定作为比发动机22的共振区域(例如450rpm~650rpm等)低的转速,例如,可以使用300rpm、350rpm、400rpm等。
在步骤S220中增加开始条件不成立时,将发动机22的转速Ne与比规定转速Nref1大的规定转速Nref2进行比较(步骤S230)。在此,规定转速Nref2是为了判定是否将负的范围(使发动机22的转速Ne减小的方向)的比较小(作为绝对值而比较大)的基本值Tspmintmp设定为最小转矩Tspmin而使用的转速,例如,可以使用800rpm、850rpm、900rpmn等。
在发动机22的转速Ne比规定转速Nref2大时,将基本值Tspmintmp设定为最小转矩Tspmin(步骤S240),如下式(5)所示,利用最小转矩Tspmin对于从上次设定的电动回转转矩(上次Tsp)减去了率值Rdn所得到的值(上次Tsp-Rdn)进行限制(进行下限保护)来设定电动回转转矩Tsp(步骤S290),返回步骤S210。在此,率值Rdn是使电动回转转矩Tsp减小(作为绝对值而增加)时的率值。
Tsp=max(上次Tsp-Rdn,Tspmin)(5)
这样反复执行步骤S210~S240、S290的处理,在步骤S230中当发动机22的转速Ne达到规定转速Nref2以下时,将上次的发动机22的转速Ne与规定转速Nref2进行比较(步骤S250)。该处理是判定是否为发动机22的转速Ne刚达到规定转速Nref2以下之后的处理。
在步骤S250中上次的发动机22的转速Ne比规定转速Nref2大时,判断为发动机22的转速Ne刚达到规定转速Nref2以下之后,基于发动机22的曲轴角θcr来设定校正值α(步骤S260),将设定的校正值α加上了基本值Tspmintmp所得到的值(Tspmintmp+α)设定为最小转矩Tspmin(步骤S270),通过上述的式(5)来设定电动回转转矩Tsp(步骤S290),返回步骤S210。该步骤S260、S270的处理是将最小转矩Tspmin从到此为止的基本值Tspmintmp变更为值(Tspmintmp+α)的处理。校正值α是用于以在发动机22的转速Ne达到规定转速Nref1时发动机22的曲轴角θcr处于规定范围θsp1~θsp2内的方式校正基本值Tspmintmp的转矩。因此,最小转矩Tspmin成为以在发动机22的转速Ne达到规定转速Nref1以下时发动机22的曲轴角θcr处于规定范围θsp1~θsp2内的方式设定(调节)的转矩。在此,规定范围θsp1~θsp2是增加开始条件成立而使电动回转转矩Tsp开始增加(作为绝对值而开始减小)时以使车辆产生的振动成为容许上限振动以下的方式通过实验或解析所预先确定的范围,例如,可以使用-50°、-45°、-40°等~-30°、-25°、-20°等的范围。在第一实施例中,校正值α如下:预先确定发动机22的转速Ne达到规定转速Nref2以下时的曲轴角θcr与校正值α的关系并作为映射而存储于未图示的ROM,当被赋予该曲轴角θcr时,从该映射导出对应的校正值α进行设定。
在步骤S250中上次的发动机22的转速Ne为规定转速Nref2以下时,将上次设定的最小转矩Tspmin设定为新的最小转矩Tspmin(步骤S280),通过上述的式(5)来设定电动回转转矩Tsp(步骤S290),返回步骤S210。即,从发动机22的转速Ne达到规定转速Nref2以下至达到规定转速Nref1以下为止,将值(Tspmintmp+α)设为最小转矩Tspmin,来设定电动回转转矩Tsp。
需要说明的是,在第一实施例中,上述的率值Rdn使用如下的值:以在比从开始基于电动机MG1进行的停止时控制(本例程的执行)之后到发动机22的转速Ne达到规定转速Nref1以下为止所需的时间短一定程度的时间内使电动回转转矩Tsp达到最小转矩Tspmin(=Tspmintmp+α)的方式通过实验或解析所预先确定的值。因此,在发动机22的转速Ne比规定转速Nref1大时,通过使用了率值Rdn的率处理使电动回转转矩Tsp从0值减小至最小转矩Tspmin而保持,并且等待发动机22的转速Ne达到规定转速Nref1以下。
当这样反复执行步骤S210~S230、S250、S280、S290的处理而在步骤S220中增加开始条件成立时,基于最小转矩Tspmin(增加开始条件成立时的电动回转转矩Tsp)来设定率值Rup(步骤S300)。在此,率值Rup是使电动回转转矩Tsp增加(作为绝对值而减小)时的率值。在第一实施例中,率值Rup如下:预先确定最小转矩Tspmin与率值Rup的关系并作为映射而存储于未图示的ROM,当被赋予最小转矩Tspmin时,从该映射导出对应的率值Rup进行设定。最小转矩Tspmin与率值Rup的关系的一例如图6所示。如图所示,率值Rup以最小转矩Tspmin小(作为绝对值而大)时与最小转矩Tspmin大时相比增大的方式设定,具体而言,作为整体观察时设定为最小转矩Tspmin越小则越变大的倾向。由此,在最小转矩Tspmin小时,与最小转矩Tspmin大时相比,增大电动回转转矩Tsp的每单位时间(例如,后述的步骤S310的处理的每执行间隔)的增加量(作为绝对值而为减小量)。关于其理由在后文叙述。
当这样设定率值Rup时,如下式(6)所示,利用0值对于上次设定的电动回转转矩(上次Tsp)加上率值Rup所得到的值(上次Tsp+Rup)进行限制(进行上限保护)来设定电动回转转矩Tsp(步骤S310)。而后,输入发动机22的转速Ne(步骤S320),使用输入的发动机22的转速Ne来判定发动机22是否旋转停止(步骤S330),在判定为发动机22未旋转停止时,返回步骤S310。步骤S310~S330的处理成为通过使用了率值Rup的率处理而使电动回转转矩Tsp从最小转矩Tspmin增加至0值并保持,并且等待发动机22旋转停止的处理。而后,当在步骤S330中判定为发动机22旋转停止时,结束本例程。
Tsp=min(上次Tsp+Rup,0) (6)
在此,说明在步骤S300的处理中,在最小转矩Tspmin小(作为绝对值而大)时比大时增大率值Rup,即,在最小转矩Tspmin小时比大时增大电动回转转矩Tsp的每单位时间的增加量(作为绝对值而为减小量)的理由。在使发动机22停止之际,可认为发动机22的转速Ne的每单位时间的降低量在最小转矩Tspmin小时比最小转矩Tspmin大时更大。因此,在最小转矩Tspmin比较大时,通过使电动回转转矩Tsp(电动机MG1的转矩指令Tm1*)的每单位时间的增加量比较小,能够抑制在发动机22的转速Ne为规定转速Nref1以下的范围内的比较高的转速(比较接近于发动机的共振区域的转速)时电动回转转矩Tsp达到0值附近的情况。由此,能够抑制由于以减震器28的扭转等为起因的转矩而在行星齿轮30等中产生齿轮打击音等噪音的情况。另一方面,在最小转矩Tspmin比较小时,通过使电动回转转矩Tsp的每单位时间的增加量比较大,能够抑制发动机22的转速Ne跨越0值而成为负的即发动机22反转的情况。
图7是表示使发动机22停止时的电动机MG1的转矩Tm1、发动机22的转速Ne及曲轴角θcr的时间变化的情况的一例的说明图。图中,实线表示事例a时(在时刻t13a而增加开始条件成立时)的情况,虚线示出事例b时(在时刻t13b而增加开始条件成立时)的情况。图中,如实线或虚线所示,在时刻t11当发动机22的停止条件成立时,通过使用了率值Rdn的率处理而使电动机MG1的转矩Tm1从0值朝向最小转矩Tspmin(=Tspmintmp)减小(作为绝对值而增加)。并且,在时刻t12当发动机22的转速Ne达到规定转速Nref2以下时,根据此时的发动机22的曲轴角θcr而将最小转矩Tspmin从基本值Tspmintmp变更为值(Tspmintmp+α),通过使用了率值Rdn的率处理而使电动机MG1的转矩Tm1减小至最小转矩Tspmin并保持。并且,在事例a的情况下在时刻t13a,在事例b的情况下在时刻t13b,当增加开始条件(发动机22的转速Ne成为规定转速Nref1以下的条件)成立时,之后,通过使用了率值Rup的率处理使电动机MG1的转矩Tm1从最小转矩Tspmin增加(作为绝对值而减小)至0值,等待发动机22的旋转停止。在第一实施例中,以在最小转矩Tspmin小(作为绝对值而大)时与最小转矩Tspmin大时相比增大的方式设定率值Rup,由此,在发动机22停止时,能够抑制在行星齿轮30等中产生齿轮打击音等噪音或发动机22反转的情况。
在以上说明的第一实施例的混合动力汽车20中,在使发动机22停止时,若发动机22的转速Ne成为规定转速Nref1以下的增加开始条件成立,则使电动回转转矩Tsp(电动机MG1的转矩指令Tm1*)从负的最小转矩Tspmin开始增加。此时,通过使用了在最小转矩Tspmin(增加开始条件成立时的电动回转转矩Tsp)小时比大时增大的率值Rup的率处理而使电动回转转矩Tsp增加(作为绝对值而减小)。由此,在使电动回转转矩Tsp增加之际,在最小转矩Tspmin小(作为绝对值而大)时,与最小转矩Tspmin大时相比,增大电动回转转矩Tsp的每单位时间的增加量(作为绝对值而为减小量)。其结果是,在使发动机22停止时,能够抑制在行星齿轮30等中产生齿轮打击音等噪音或发动机22反转的情况。
在第一实施例的混合动力汽车20中,在发动机22停止时,执行图5的电动回转转矩设定例程。然而,也可以执行图8的电动回转转矩设定例程。需要说明的是,图8的电动回转转矩设定例程除了追加步骤S205B的点和取代步骤S300的处理而执行步骤S300B的处理的点之外,与图8的电动回转转矩设定例程相同。因此,在图8的电动回转转矩设定例程中,对于与图5的电动回转转矩设定例程相同的处理,标注同一步骤编号,省略其详细说明。
在图8的电动回转转矩设定例程中,HVECU70当执行步骤S200的处理时,开始电动回转时间ta的计时(步骤S205B)。在此,电动回转时间ta是开始基于电动机MG1进行的停止时控制(图2及图8的例程的执行)之后的时间。
接下来,若反复执行步骤S210~S290的处理而在步骤S220中增加开始条件成立,则基于此时的电动回转时间ta(从开始基于电动机MG1进行的停止时控制之后到增加开始条件成立为止的时间)来设定率值Rup(步骤S300B),执行步骤S310以后的处理。在此,在该变形例中,率值Rup如下:预先确定增加开始条件成立时的电动回转时间ta与率值Rup的关系并作为映射而存储在未图示的ROM中,当被赋予该电动回转时间ta时,从该映射导出对应的率值Rup进行设定。增加开始条件成立时的电动回转时间ta与率值Rup的关系的一例如图9所示。如图所示,率值Rup以增加开始条件成立时的电动回转时间ta短时与增加开始条件成立时的电动回转时间ta长时相比增大的方式设定,具体而言,在整体观察时设定为增加开始条件成立时的电动回转时间ta越短则越变大的倾向。这是由于以下的2个理由。(1)最小转矩Tspmin(增加开始条件成立时的电动回转转矩Tsp)小时,与最小转矩Tspmin大时相比,发动机22的转速Ne的每单位时间的降低量大,可认为增加开始条件成立时的电动回转时间ta变短。(2)在第一实施例中,在最小转矩Tspmin小时,与最小转矩Tspmin大时相比,增大率值Rup。立足于此,以在增加开始条件成立时的电动回转时间ta短时与增加开始条件成立时的电动回转时间ta长时相比增大的方式设定率值Rup。由此,在使电动回转转矩Tsp增加之际,在增加开始条件成立时的电动回转时间ta短时,与电动回转时间ta长时相比,增大电动回转转矩Tsp的每单位时间的增加量(作为绝对值而为减小量)。其结果是,与第一实施例同样,在发动机22停止时,能够抑制在行星齿轮30等中产生齿轮打击音等噪音或发动机22反转的情况。
在第一实施例的混合动力汽车20中,率值Rup以在最小转矩Tspmin小(作为绝对值而大)时与最小转矩Tspmin大时相比增大的方式设定。而且,在变形例中,率值Rup以在增加开始条件成立时的电动回转时间ta短时与增加开始条件成立时的电动回转时间ta长时相比增大的方式设定。然而,率值Rup也可以设定为将它们组合的倾向。具体而言,率值Rup可以设定为最小转矩Tspmin小时比大时增大且增加开始条件成立时的电动回转时间ta短时比长时增大。
在第一实施例或其变形例的混合动力汽车20中,在使发动机22停止时,通过率处理而使电动回转转矩Tsp(电动机MG1的转矩指令Tm1*)变化。然而,也可以通过率处理以外的缓变处理,例如,使用了时间常数的平顺处理来使电动回转转矩Tsp变化。这种情况下,只要是在使电动回转转矩Tsp增加时,以最小转矩Tspmin小时与最小转矩Tspmin大时相比电动回转转矩Tsp的每单位时间的增加量(作为绝对值而为减小量)变大的方式,及/或,增加开始条件成立时的电动回转时间ta短时与增加开始条件成立时的电动回转时间ta长时相比电动回转转矩Tsp的每单位时间的增加量变大的方式,设定时间常数即可。
实施例2
接下来,说明本发明的第二实施例的混合动力汽车20B。第二实施例的混合动力汽车20B设为与使用图1说明的第一实施例的混合动力汽车20相同的硬件结构,关于发动机22停止时的控制以外的控制,进行与混合动力汽车20相同的控制。因此,为了避免重复的记载,省略关于第二实施例的混合动力汽车20B的硬件结构等的说明。
在第二实施例的混合动力汽车20B中,HVECU70执行上述的图2的停止时控制例程,并执行图10的电动回转转矩设定例程。以下,对图10的电动回转转矩设定例程进行说明。
当执行图10的电动回转转矩设定例程时,HVECU70与图5的步骤S200、S210的处理同样地向电动回转转矩Tsp设定0值(步骤S400),输入发动机22的转速Ne、曲轴角θcr(步骤S410)。
接下来,使用发动机22的转速Ne及曲轴角θcr来判定增加开始条件是否成立(步骤S420)。在此,在第二实施例中,增加开始条件使用发动机22的转速Ne成为上述的规定转速Nref1以下并且发动机22的曲轴角θcr处于上述的规定范围θsp1~θsp2内的条件。
在步骤S420中增加开始条件不成立时,与图5的例程的步骤S290的处理同样地通过式(5)来设定电动回转转矩Tsp(步骤S430),返回步骤S410。在此,作为式(5)的最小转矩Tspmin,使用上述的基本值Tspmintmp。
若这样反复执行步骤S410~S430的处理而步骤S420中增加开始条件成立,则基于此时的发动机22的转速Ne来设定率值Rup(步骤440)。并且,与图5的例程的步骤S310~S330的处理同样地通过式(6)来设定电动回转转矩Tsp(步骤S450),输入发动机22的转速Ne(步骤S460),判定发动机22是否旋转停止(步骤S470),在判定为发动机22未旋转停止时,返回步骤S450。当这样反复执行步骤S450~S470的处理而在步骤S470中判定为发动机22旋转停止时,结束本例程。
在此,在第二实施例中,率值Rup如下:预先确定增加开始条件成立时的发动机22的转速Ne与率值Rup的关系并作为映射而存储于未图示的ROM,当被赋予该转速Ne时,从该映射导出对应的率值Rup进行设定。增加开始条件成立时的发动机22的转速Ne与率值Rup的关系的一例如图11所示。如图所示,率值Rup以增加开始条件成立时的发动机22的转速Ne小时与增加开始条件成立时的发动机22的转速Ne大时相比增大的方式设定,具体而言,在整体观察时设定为增加开始条件成立时的发动机22的转速Ne越小则越变大的倾向。由此,在增加开始条件成立时的发动机22的转速Ne小时,与大时相比,增大电动回转转矩Tsp的每单位时间(例如,步骤S450的处理的每执行间隔)的增加量(作为绝对值而为减小量)。这样,在增加开始条件成立时的发动机22的转速Ne比较大时,使电动回转转矩Tsp(电动机MG1的转矩指令Tm1*)的每单位时间的增加量比较小,由此在发动机22的转速Ne为规定转速Nref1以下的范围内的比较高的转速(比较接近于发动机的共振区域的转速)时能够抑制电动回转转矩Tsp达到0值附近的情况。由此,能够抑制由于以减震器28的扭转等为起因的转矩而在行星齿轮30等中产生齿轮打击音等噪音的情况。另一方面,在增加开始条件成立时的发动机22的转速Ne比较小时,通过使电动回转转矩Tsp的每单位时间的增加量比较大,能够抑制发动机22的转速Ne跨越0值而成为负的即发动机22反转的情况。
图12是表示发动机22停止时的电动机MG1的转矩Tm1、发动机22的转速Ne及曲轴角θcr的时间变化的情况的一例的说明图。图中,实线示出事例a时(在时刻t22a而增加开始条件成立时)的情况,虚线示出事例b时(在时刻t22b而增加开始条件成立时)的情况。图中,如实线或虚线所示,当在时刻t21而发动机22的停止条件成立时,通过使用了率值Rdn的率处理而使电动机MG1的转矩Tm1从0值朝向最小转矩Tspmin(=Tspmintmp)减小(作为绝对值而增加)并保持。并且,在事例a的情况下在时刻t22a,在事例b的情况下在时刻t22b,当增加开始条件(发动机22的转速Ne成为规定转速Nref1以下并且发动机22的曲轴角θcr处于规定范围θsp21~θsp22内的条件)成立时,之后,通过使用了率值Rup的率处理而使电动机MG1的转矩Tm1从最小转矩Tspmin增加(作为绝对值而减小)至0值,等待发动机22的旋转停止。在第二实施例中,以在增加开始条件成立时的发动机22的转速Ne小时与增加开始条件成立时的发动机22的转速Ne大时相比增大的方式设定率值Rup,由此在发动机22停止时,能够抑制在行星齿轮30等中产生齿轮打击音等噪音或发动机22反转的情况。
在以上说明的第二实施例的混合动力汽车20B中,在发动机22停止时,若发动机22的转速Ne成为规定转速Nref1以下并且发动机22的曲轴角θcr处于规定范围θsp21~θsp22内的增加开始条件成立,则使电动回转转矩Tsp(电动机MG1的转矩指令Tm1*)从负的最小转矩Tspmin开始增加。此时,通过使用了在增加开始条件成立时的发动机22的转速Ne小时比大时增大的率值Rup的率处理来使电动回转转矩Tsp增加(作为绝对值而减小)。由此,在使电动回转转矩Tsp增加之际,在增加开始条件成立时的发动机22的转速Ne小时,与转速Ne大时相比,增大电动回转转矩Tsp的每单位时间的增加量(作为绝对值而为减小量)。其结果是,在发动机22停止时,能够抑制在行星齿轮30等中产生齿轮打击音等噪音或发动机22反转的情况。
在第二实施例的混合动力汽车20B中,在发动机22停止时,执行图10的电动回转转矩设定例程。然而,也可以执行图13~图15的任一个电动回转转矩设定例程。以下,依次进行说明。
首先,说明图13的电动回转转矩设定例程。图13的电动回转转矩设定例程除了取代步骤S440的处理而执行步骤S435B、S440B的处理的点之外,与图10的电动回转转矩设定例程相同。因此,在图13的电动回转转矩设定例程中,对于与图10的电动回转转矩设定例程相同的处理,标注同一步骤编号,省略其详细的说明。
在图13的电动回转转矩设定例程中,HVECU70执行步骤S400的处理,并反复执行步骤S410~S430的处理,在步骤S420中当增加开始条件成立时,输入发动机22的旋转加速度Ae(步骤S435B),基于输入的发动机22的旋转加速度Ae(增加开始条件成立时的发动机22的旋转加速度Ae)而设定率值Rup(步骤S440B),执行步骤S450以后的处理。在此,发动机22的旋转加速度Ae可以使用如下的值,即:使用发动机22的转速Ne的本次值和上次值而运算的值。而且,在该变形例中,率值Rup如下:预先确定增加开始条件成立时的发动机22的旋转加速度Ae与率值Rup的关系并作为映射而存储于未图示的ROM,当被赋予该旋转加速度Ae时,从该映射导出对应的率值Rup进行设定。增加开始条件成立时的发动机22的旋转加速度Ae与率值Rup的关系的一例如图16所示。如图所示,率值Rup以在增加开始条件成立时的发动机22的旋转加速度Ae小(是负的范围的值,作为绝对值而大)时与增加开始条件成立时的发动机22的旋转加速度Ae大时相比增大的方式设定,具体而言,在作为整体观察时设定为增加开始条件成立时的发动机22的旋转加速度Ae越小则越变大的倾向。这是由于以下的2个理由。(1)在增加开始条件成立时的发动机22的旋转加速度Ae小(作为绝对值而大)时,与旋转加速度Ae大时相比,发动机22的转速Ne的每单位时间的降低量大,可认为增加开始条件成立时的发动机22的转速Ne小。(2)在第二实施例中,在增加开始条件成立时的发动机22的转速Ne小时,与转速Ne大时相比,增大率值Rup。立足于此,以在增加开始条件成立时的发动机22的旋转加速度Ae小时与增加开始条件成立时的发动机22的旋转加速度Ae大时相比增大的方式设定率值Rup。由此,在增加开始条件成立时的发动机22的旋转加速度Ae小时,与旋转加速度Ae大时相比,增大电动回转转矩Tsp的每单位时间的增加量(作为绝对值而为减小量)。其结果是,与第二实施例同样,在发动机22停止时,能够抑制发动机22反转或在行星齿轮30等中产生齿轮打击音等噪音的情况。
接下来,说明图14的电动回转转矩设定例程。图14的电动回转转矩设定例程除了追加步骤S405C的处理的点、取代步骤S440的处理而执行步骤S440C的处理的点之外,与图10的电动回转转矩设定例程相同。因此,在图14的电动回转转矩设定例程中,对于与图10的电动回转转矩设定例程相同的处理,标注同一步骤编号,省略其详细的说明。
在图14的电动回转转矩设定例程中,HVECU70当执行步骤S400的处理时,开始电动回转时间tb的计时(步骤S405C)。在此,电动回转时间tb是开始基于电动机MG1进行的停止时控制(图2及图14的例程的执行)之后的时间。
接下来,反复执行步骤S410~S430的处理,若在步骤S420中增加开始条件成立,则基于此时的电动回转时间tb(从开始基于电动机MG1进行的停止时控制之后到增加开始条件成立为止的时间)而设定率值Rup(步骤S440C),执行步骤S450以后的处理。在此,在该变形例中,率值Rup如下:预先确定增加开始条件成立时的电动回转时间tb与率值Rup的关系并作为映射而存储在未图示的ROM中,当被赋予该电动回转时间tb时,从该映射导出对应的率值Rup进行设定。增加开始条件成立时的电动回转时间tb与率值Rup的关系的一例如图17所示。如图所示,率值Rup以在增加开始条件成立时的电动回转时间tb长时与增加开始条件成立时的电动回转时间tb短时相比增大的方式设定,具体而言,在作为整体观察时设定为增加开始条件成立时的电动回转时间tb越长则越变大的倾向。这是由于以下的2个理由。(1)在增加开始条件成立时的电动回转时间tb长时,与电动回转时间tb短时相比,可认为此时的发动机22的转速Ne小。(2)在第二实施例中,在增加开始条件成立时的发动机22的转速Ne小时,与转速Ne大时相比,增大率值Rup。立足于此,以在增加开始条件成立时的电动回转时间tb长时与增加开始条件成立时的电动回转时间tb短时相比增大的方式设定率值Rup。由此,在增加开始条件成立时的电动回转时间tb长时,与电动回转时间tb短时相比,增大电动回转转矩Tsp的每单位时间的增加量(作为绝对值而为减小量)。其结果是,与第二实施例同样,在发动机22停止时,能够抑制发动机22反转或在行星齿轮30等中产生齿轮打击音等噪音的情况。
接下来,说明图15的电动回转转矩设定例程。图15的电动回转转矩设定例程除了追加步骤S432D、434D的处理的点、取代步骤S440的处理而执行步骤S440D的处理的点之外,与图10的电动回转转矩设定例程相同。因此,在图15的电动回转转矩设定例程中,对于与图10的电动回转转矩设定例程相同的处理,标注同一步骤编号,省略其详细的说明。
在图15的电动回转转矩设定例程中,HVECU70当设定电动回转转矩Tsp时(步骤S430),使用本次的电动回转转矩Tsp和上次的电动回转转矩(上次Tsp)来判定电动回转转矩Tsp是否刚达到最小转矩Tspmin之后(步骤432D)。
在本次的电动回转转矩Tsp为最小转矩Tspmin且上次的电动回转转矩(上次Tsp)不是最小转矩Tspmin时,判断为电动回转转矩Tsp刚达到最小转矩Tspmin之后,开始最小转矩时间tc的计时(步骤S434D),返回步骤S410。在此,最小转矩时间tc是从电动回转转矩Tsp达到最小转矩Tspmin起的时间。
在本次的电动回转转矩Tsp不是最小转矩Tspmin时、上次的电动回转转矩Tsp为最小转矩Tspmin时,判断为不是电动回转转矩Tsp刚达到最小转矩Tspmin之后,不执行步骤S434D的处理,返回步骤S410。
并且,若在步骤S420中增加开始条件成立,则基于此时的最小转矩时间tc(从电动回转转矩Tsp达到最小转矩Tspmin至增加开始条件成立为止的时间)而设定率值Rup(步骤S440D),执行步骤S450以后的处理。在此,在该变形例中,率值Rup如下:预先确定增加开始条件成立时的最小转矩时间tc与率值Rup的关系并作为映射而存储于未图示的ROM,当被赋予该最小转矩时间tc时,从该映射导出对应的率值Rup进行设定。增加开始条件成立时的最小转矩时间tc与率值Rup的关系的一例如图18所示。如图所示,率值Rup以在增加开始条件成立时的最小转矩时间tc长时与增加开始条件成立时的最小转矩时间tc短时相比增大的方式设定,具体而言,在作为整体观察时设定为增加开始条件成立时的最小转矩时间tc越长则越变大的倾向。这是由于以下的2个理由。(1)在增加开始条件成立时的最小转矩时间tc长时,与最小转矩时间tc短时相比,可认为此时的发动机22的转速Ne小。(2)在第二实施例中,在增加开始条件成立时的发动机22的转速Ne小时,与转速Ne大时相比,增大率值Rup。立足于此,以在增加开始条件成立时的最小转矩时间tc长时与增加开始条件成立时的最小转矩时间tc短时相比增大的方式设定率值Rup。由此,在增加开始条件成立时的最小转矩时间tc长时,与最小转矩时间tc短时相比,增大电动回转转矩Tsp的每单位时间的增加量(作为绝对值而为减小量)。其结果是,与第二实施例同样,在发动机22停止时,能够抑制发动机22反转或在行星齿轮30等中产生齿轮打击音等噪音的情况。
在第二实施例的混合动力汽车20B中,率值Rup以在增加开始条件成立时的发动机22的转速Ne小时与增加开始条件成立时的发动机22的转速Ne大时相比增大的方式设定。而且,在变形例中,率值Rup以在增加开始条件成立时的发动机22的旋转加速度Ae小时与增加开始条件成立时的发动机22的旋转加速度Ae大时相比增大的方式设定,或者以在增加开始条件成立时的电动回转时间tb长时与增加开始条件成立时的电动回转时间tb短时相比增大的方式设定,或者以在增加开始条件成立时的最小转矩时间tc长时与增加开始条件成立时的最小转矩时间tc短时相比增大的方式设定。然而,率值Rup也可以设定为将它们中的几个或全部组合的倾向。例如,率值Rup以在增加开始条件成立时的发动机22的转速Ne小时与增加开始条件成立时的发动机22的转速Ne大时相比增大且在增加开始条件成立时的电动回转时间tb长时与增加开始条件成立时的电动回转时间tb短时相比增大的方式设定。
在第二实施例或其变形例的混合动力汽车20B中,在发动机22停止时,通过率处理而使电动回转转矩Tsp(电动机MG1的转矩指令Tm1*)变化。然而,也可以通过率处理以外的缓变处理,例如,使用了时间常数的平顺处理来使电动回转转矩Tsp变化。这种情况下,在使电动回转转矩Tsp增加时,只要是以在增加开始条件成立时的发动机22的转速Ne小时与增加开始条件成立时的发动机22的转速Ne大时相比电动回转转矩Tsp的每单位时间的增加量(作为绝对值而为减小量)变大的方式,及/或,以在增加开始条件成立时的旋转加速度Ae小时与增加开始条件成立时的旋转加速度Ae大时相比电动回转转矩Tsp的每单位时间的增加量变大的方式,及/或,在增加开始条件成立时的电动回转时间tb长时与增加开始条件成立时的电动回转时间tb短时相比电动回转转矩Tsp的每单位时间的增加量变大的方式,及/或,以在增加开始条件成立时的最小转矩时间tc长时与增加开始条件成立时的最小转矩时间tc短时相比电动回转转矩Tsp的每单位时间的增加量变大的方式设定时间常数即可。
在第一、第二实施例的混合动力汽车20、20B中,使用了4气缸的发动机22,但也可以使用6气缸、8气缸、12气缸等的发动机。
在第一、第二实施例的混合动力汽车20、20B中,将来自电动机MG2的动力向与驱动轮38a、38b连接的驱动轴36输出。然而,如图19的变形例的混合动力汽车120例示那样,也可以将来自电动机MG2的动力向与连接有驱动轴36的车轴(与驱动轮38a、38b连接的车轴)不同的车轴(图19中的与车轮39a、39b连接的车轴)输出。
在第一、第二实施例的混合动力汽车20、20B中,将来自发动机22的动力经由行星齿轮30向与驱动轮38a、38b连接的驱动轴36输出。然而,如图20的变形例的混合动力汽车220例示那样,也可以设为具备对转子电动机230的结构,该对转子电动机230具有经由减震器28而与发动机22的曲轴连接的内转子232和与连接于驱动轮38a、38b的驱动轴36连接的外转子234。在此,对转子电动机230将来自发动机22的动力的一部分向驱动轴36传递并将其余的动力转换成电力。
在第一、第二实施例的混合动力汽车20、20B中,将来自发动机22的动力经由行星齿轮30向与驱动轮38a、38b连接的驱动轴36输出并将来自电动机MG2的动力向驱动轴36输出。然而,如图21的变形例的混合动力汽车320例示那样,也可以在与驱动轮38a、38b连接的驱动轴36上经由变速器330连接电动机MG并在电动机MG的旋转轴上经由减震器28而连接发动机22。在该结构中,将来自发动机22的动力经由电动机MG的旋转轴和变速器330向驱动轴36输出,并将来自电动机MG的动力经由变速器330向驱动轴输出。
在本发明的第一混合动力汽车中,所述第一转矩可以是根据所述发动机的转速达到比所述规定转速高的第二规定转速以下时的所述发动机的曲轴角来调节的转矩。
在本发明的第一或第二混合动力汽车中,可以具备:行星齿轮,其三个旋转要素与连结于所述车轴的驱动轴、所述规定轴及所述电动机的旋转轴这三个轴连接;以及第二电动机,能够与所述蓄电池进行电力的授受,能够被从所述驱动轴输入动力且能向所述驱动轴输出动力。这种情况下,通过进行上述的控制,能够抑制在作为机械性机构的行星齿轮等中产生齿轮打击音等噪音的情况,并能够抑制发动机反转。
说明实施例的主要的要素与用于解决课题的手段一栏记载的发明的主要的要素的对应关系。在实施例中,发动机22相当于“发动机”,电动机MG1相当于“电动机”,蓄电池50相当于“蓄电池”,HVECU70和电动机ECU40相当于“控制单元”。
需要说明的是,实施例的主要的要素与用于解决课题的手段一栏记载的发明的主要的要素的对应关系是具体说明实施例用于实施解决课题的方案一栏记载的发明的方式的一例,因此并不限定用于解决课题的手段一栏记载的发明的要素。即,关于用于解决课题的手段一栏记载的发明的解释应基于此栏的记载进行,实施例只不过是用于解决课题的手段一栏记载的发明的具体的一例。
以上,使用实施例说明了用于实施本发明的方式,但是本发明不受这样的实施例的任何限定,在不脱离本发明的主旨的范围内,当然能够以各种方式实施。
产业上的可利用性
本发明能够利用于混合动力汽车的制造产业等。

Claims (3)

1.一种混合动力汽车,具备:
发动机,其输出轴经由扭转要素而与车轴侧的规定轴连接;
电动机,能够被从所述规定轴输入动力且能够向所述规定轴输出动力;
蓄电池,能够与所述电动机进行电力的授受;以及
控制单元,在使所述发动机停止时,作为基于所述电动机进行的停止时控制,到所述发动机的转速成为规定转速以下的条件成立为止,以从所述电动机输出使所述发动机的转速减小的方向的第一转矩的方式控制所述电动机,在所述条件成立之后,以使从所述电动机输出的转矩的大小从所述第一转矩的大小开始减小的方式控制所述电动机,
其中,
所述第一转矩是以在所述条件成立时所述发动机的曲轴角处于规定范围内的方式被调节的转矩,
所述停止时控制是在所述条件成立之后以如下方式控制所述电动机的控制:在所述第一转矩的大小较大时与所述第一转矩的大小较小时相比使从所述电动机输出的转矩的大小的每单位时间的减小量变大的方式、以及/或者在从开始所述停止时控制之后到所述条件成立为止的时间较短时与从开始所述停止时控制之后到所述条件成立为止的时间较长时相比使从所述电动机输出的转矩的大小的每单位时间的减小量变大的方式。
2.一种混合动力汽车,具备:
发动机,其输出轴经由扭转要素而与车轴侧的规定轴连接;
电动机,能够被从所述规定轴输入动力且能够向所述规定轴输出动力;
蓄电池,能够与所述电动机进行电力的授受;以及
控制单元,在使所述发动机停止时,作为基于所述电动机进行的停止时控制,到所述发动机的转速成为规定转速以下并且所述发动机的曲轴角处于规定范围内的条件成立为止,以从所述电动机输出使所述发动机的转速减小的方向的规定转矩的方式控制所述电动机,在所述条件成立之后,以使从所述电动机输出的转矩的大小从所述规定转矩的大小开始减小的方式控制所述电动机,
其中,
所述停止时控制是在所述条件成立之后以如下方式控制所述电动机的控制:在所述条件成立时的所述发动机的转速或旋转加速度较小时与所述条件成立时的所述发动机的转速或旋转加速度较大时相比使从所述电动机输出的转矩的大小的每单位时间的减小量变大的方式、以及/或者在从开始所述停止时控制之后到所述条件成立为止的时间较长时与从开始所述停止时控制之后到所述条件成立为止的时间较短时相比使从所述电动机输出的转矩的大小的每单位时间的减小量变大的方式。
3.根据权利要求1或2所述的混合动力汽车,其中,
所述混合动力汽车具备:
行星齿轮,其三个旋转要素与连结于所述车轴的驱动轴、所述规定轴及所述电动机的旋转轴这三个轴连接;以及
第二电动机,能够与所述蓄电池进行电力的授受,能够被从所述驱动轴输入动力且能向所述驱动轴输出动力。
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