CN109362227B - 车辆 - Google Patents
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Abstract
提供一种能够通过旋转电机来适宜地辅助内燃机的车辆。车辆(10)具有:内燃机(32);旋转电机(34);变速器(38);离合器(36),其被配置在内燃机(32)及旋转电机(34)的组合与变速器(38)之间;和动力控制装置(28),其控制内燃机(32)和旋转电机(34)的动力。动力控制装置(28)根据离合器(36)的动力传递容量与内燃机(32)的动力的差异来计算旋转电机(34)的附加动力。
Description
技术领域
本发明涉及一种能够通过发动机和旋转电机来行驶的车辆。
背景技术
在日本发明专利公开公报特开2015-123849号中,其目的在于,提供一种能够有效使用与内燃机连接于相同的车轮的电动机、和与内燃机连接于不同的车轮的电动机的双方的车辆([0006]、摘要)。
为了实现该目的,在日本发明专利公开公报特开2015-123849号(摘要)中,当目标车辆动力为正方向的动力且断开/接合机构38a、38b(图1)处于连结状态时,车辆10的动力控制装置28以通过第1电动机16、18和内燃机12中的至少一方来满足目标车辆动力的方式进行控制。另外,当目标车辆动力为正方向的动力且断开/接合机构38a、38b处于断开状态时,动力控制装置28以通过第2电动机14和内燃机12中的至少一方来满足目标车辆动力的方式进行控制。
第1电动机16、18(后侧马达16,18)连接于与内燃机12的离合器102、104(图2)不同的离合器38a、38b(图1)。另外,第2电动机14(前侧马达14)与内燃机12连接于相同的离合器102(图2、[0035]~[0057])。
在日本发明专利公开公报特开2015-123849号中,作为内燃机12和第2电动机14同时生成行驶用驱动力的情况,公开了部分辅助模式(图3的S6、图4、图7、图8)和完全辅助模式(图3的S7、图4~图6)。
在完全辅助模式中,在车速V没有超过第1车速阈值THv1的情况下(图5的S11:否),进行从后侧马达16、18的辅助向前侧马达14的辅助切换的辅助马达第1切换处理(S14)。如果能够推定后侧马达16、18的转速Nmot,则步骤S11的判定也可以是其他指标([0070])。部分辅助模式也同样(图7的S21:否→S24)。另外,将后侧马达16、18的转速Nmot作为判定基准是为了防止后侧马达16、18的过快旋转等([0100]、[0104]、[0107])。
发明内容
如上所述,在日本发明专利公开公报特开2015-123849号中,为了防止后侧马达16、18的过快旋转等,代替后侧马达16、18而驱动前侧马达14,该后侧马达16、18连接于与内燃机12的离合器102、104不同的离合器38a、38b。然而,与内燃机12连接于相同的离合器102的前侧马达14的有效使用范围存在扩大的余地。
例如,一般的内燃机在高转速区域进行工作时,表现出随着旋转速度变高而动力(扭矩)减小的倾向。在日本发明专利公开公报特开2015-123849号的结构中,即使在存在这样的倾向的情况下,如果内燃机12的动力在离合器102、104的动力传递容量以上,则只通过内燃机12的动力,也能够产生离合器102、104的动力传递容量或者其附近的值。
然而,在高转速区域,在内燃机12的动力低于离合器102、104的动力传递容量的情况下,只通过内燃机12的动力无法达到离合器102、104的动力传递容量或者其附近的值。在该情况下,存在增大可通过离合器102、104传递的动力的余地。
另外,着眼于离合器102、104的动力传递容量的前侧马达14的控制还能够应用于低转速区域。
本发明是考虑上述那样的技术问题而完成的,其目的在于,提供一种能够通过旋转电机来适宜地辅助内燃机的车辆。
本发明所涉及的车辆具有:
内燃机;
旋转电机;
变速器;
离合器,其被配置在所述内燃机及所述旋转电机的组合与所述变速器之间;和
动力控制装置,其控制所述内燃机和所述旋转电机的动力,
该车辆的特征在于,
所述动力控制装置根据所述离合器的动力传递容量和所述内燃机的动力的差异来计算所述旋转电机的附加动力。
根据本发明,根据离合器的动力传递容量与内燃机的动力的差异来计算旋转电机的附加动力。因此,即使在相对于离合器而言旋转电机被配置在与内燃机相同一侧且除了产生内燃机的动力之外还产生旋转电机的动力的情况下,也能够产生离合器可传递的范围内的合计动力。因此,例如,能够在内燃机的动力没有超过离合器的动力传递容量的范围内,使车辆整体上产生更大的动力,或者更快地增加或者减少动力。因此,能够由旋转电机来适当地辅助内燃机。
也可以为,所述动力控制装置根据所述离合器的所述动力传递容量与所述内燃机的最大动力的差异来计算所述旋转电机的所述附加动力。据此,根据离合器的动力传递容量与内燃机的最大动力的差异来计算旋转电机的附加动力。因此,即使是相对于离合器而言旋转电机被配置在与内燃机相同一侧且除了内燃机的最大动力之外还产生旋转电机的动力的情况下,也能够产生离合器可传递的范围内的合计动力。因此,能够产生比较大的合计动力。
也可以为:所述动力控制装置设定第1速度区域和第2速度区域,其中,所述第1速度区域是单独地通过所述内燃机的动力就能够超过所述离合器的动力传递容量的所述内燃机的旋转速度的区域;所述第2速度区域是比所述第1速度区域高且单独地通过所述内燃机的动力无法超过所述离合器的动力传递容量的所述旋转速度的区域。另外,也可以为:所述动力控制装置进行控制以使得,当所述旋转速度位于所述第1速度区域时,不产生所述旋转电机的所述附加动力而产生所述内燃机的动力。并且,也可以为:所述动力控制装置进行控制以使得,当所述旋转速度位于所述第2速度区域时,所述动力控制装置产生所述内燃机的动力和所述旋转电机的所述附加动力。
据此,能够在内燃机的旋转速度比较低的区域(第1速度区域)中抑制旋转电机的电力消耗,并且在内燃机的旋转速度比较高的区域(第2速度区域)中产生比较大的合计动力。
也可以为:即使所述旋转速度位于所述第2速度区域,当加速踏板的操作量比操作量阈值低时,所述动力控制装置禁止所述旋转电机的所述附加动力的产生。据此,在驾驶员没有加速意图的情况下或者驾驶员的加速意图弱的情况下,能够抑制由旋转电机产生的电力消耗。因此,能够实现与驾驶员的加速意图相符的电力管理(例如加速意图低的情况下的省电)。
也可以为:所述车辆具有用于进行强制降档的强制降档开关(kickdown switch),其中所述强制降档是指当对所述加速踏板进行了规定的踩入操作时使所述变速器降档。也可以为:所述动力控制装置将所述操作量阈值设定为比强制降档阈值小的值,其中所述强制降档阈值是所述强制降档开关成为接通状态的所述操作量。
据此,当驾驶员识别到强制降档开关成为接通状态时,产生旋转电机的附加动力。因此,能够避免驾驶员对于尽管发生强制降档却没有产生旋转电机的附加动力而产生不适感。
附图说明
图1是本发明一实施方式所涉及的车辆的局部的概略结构图。
图2是表示所述实施方式的传感器类和驱动电子控制装置的细节的框图。
图3是表示在所述实施方式的马达辅助控制中进行工作的马达和加速踏板的操作量(AP操作量)的关系的图。
图4是表示所述实施方式的发动机行驶模式中高车速时的所述AP操作量与各驱动源的扭矩的关系的图。
图5是所述实施方式的所述发动机行驶模式下的车辆动力控制的流程图。
图6是表示所述实施方式中的发动机旋转速度、最大发动机扭矩和发动机输出的关系一例。
图7是表示所述实施方式中的强制降档开关成为接通状态的强制降档阈值与所述强制降档开关的输出电压的关系一例的图。
图8是所述实施方式的持续性辅助控制的流程图。
图9是说明所述实施方式的所述持续性辅助控制中的TRC MOT辅助扭矩的计算的框图。
图10是表示所述实施方式中的电池的放电时间与放电极限值的关系一例的图。
图11是表示所述实施方式中的车速、牵引马达(TRC MOT)的消耗电力和TRC MOT输出极限扭矩的关系一例的图。
图12是说明所述实施方式的所述持续性辅助控制中的CRK MOT辅助扭矩的计算的框图。
图13A是表示所述实施方式中的所述AP操作量的时间变化的第1例的图。图13B是表示与图13A的AP操作量对应的目标合计扭矩、目标发动机扭矩和TRC MOT辅助扭矩一例的图。图13C是表示与图13A和图13B对应的变速档一例的图。
图14A是表示所述实施方式中的所述AP操作量的时间变化一例的图。图14B是表示与图14A的所述AP操作量对应的所述目标发动机扭矩、发动机生成扭矩和CRK MOT辅助扭矩一例的图。图14C是表示与图14A的所述AP操作量对应的所述CRK MOT辅助扭矩一例的图。
图15是本发明的变形例所涉及的车辆的局部的概略结构图。
具体实施方式
A.一实施方式
<A-1.结构>
[A-1-1.整体结构]
图1是本发明一实施方式所涉及的车辆10的局部的概略结构图。车辆10具有后轮驱动装置20、前轮驱动装置22、电力系统24、传感器类26、驱动电子控制装置28(以下称为“驱动ECU28”或者“ECU28”。)。
后轮驱动装置20驱动左后轮30l和右后轮30r(以下统称为“后轮30l、30r”或者“后轮30”。)。后轮驱动装置20具有发动机32、第1行驶马达34、离合器36和变速器38。
前轮驱动装置22驱动左前轮50l和右前轮50r(以下统称为“前轮50l、50r”或“前轮50”。)。前轮驱动装置22具有第2行驶马达52a和第3行驶马达52b。后轮驱动装置20和前轮驱动装置22在机械上非连结,而各自独立地设置。
电力系统24用于向第1~第3行驶马达34、52a、52b供给电力,具有高压电池60和第1~第3换流器62、64、66。驱动ECU28控制发动机32和第1~第3行驶马达34、52a、52b的动力。
[A-1-2.后轮驱动装置20]
在后轮驱动装置20中,例如当为中等负荷时,只由发动机32进行驱动,当为高负荷时,由发动机32和第1马达34进行驱动。当车辆10为低负荷时,也可以只由第1马达34进行驱动。
发动机32(内燃机)例如是六缸型发动机,但也可以是双缸、四缸或者八缸型等其他发动机。另外,发动机32并不限定于汽油机,还能够是柴油机等发动机。
在图1中,为了易于理解与后轮30的连结关系,发动机32和第1行驶马达34被配置在后轮30附近,但也可以配置于设置在车辆10前侧的发动机舱(未图示)内。并且,变速器38也可以通过传动轴68连接于后轮30。
第1行驶马达34(旋转电机)生成车辆10的行驶动力,并且进行基于发动机32的动力的发电。并且,第1行驶马达34进行在发动机32启动时使发动机32的未图示的曲柄轴进行旋转的曲柄启动。
第1马达34例如是3相交流无刷式,但也可以是3相交流有刷式、单相交流式、直流式等其他马达。第1马达34的规格可以与第2马达52a和第3马达52b相同,也可以与其不同。第1马达34均能够产生正转(使车辆10前进的旋转)方向的扭矩和反转(使车辆10后退的旋转)方向的扭矩。
下面,还将第1行驶马达34称为曲柄启动马达34、CRKMOT34或者马达34。在本实施方式中,没有设置第1行驶马达34之外的其他曲柄启动马达(或者起动马达),但也可以设置那样的其他曲柄启动马达。另外,还将发动机32和第1行驶马达34的动力称为后轮动力。
离合器36被配置在发动机32及CRK MOT34的组合与变速器38之间。在离合器36接合(连接状态)的情况下,能够将发动机32和CRK MOT34的动力传递给后轮30,并且能够将来自后轮30的动力传递给CRK MOT34来进行再生。在离合器36分离(非连接状态)的情况下,发动机32和CRK MOT34的动力不被传递给后轮30。在该情况下,能够通过发动机32的动力由CRK MOT34进行发电。
本实施方式的变速器38是自动变速器。然而,变速器38也可以是手动变速器等其他的变速器。
[A-1-3.前轮驱动装置22]
第2马达52a的输出轴连接于左前轮50l的旋转轴,向左前轮50l传递驱动力。第3马达52b的输出轴连接于右前轮50r的旋转轴,向右前轮50r传递驱动力。也可以在第2行驶马达52a及第3行驶马达52b与前轮50之间设置未图示的离合器和/或减速器。
第2行驶马达52a和第3行驶马达52b生成车辆10的行驶动力,并且通过来自前轮50的动力进行发电。下面,还将第2行驶马达52a和第3行驶马达52b称为TRC MOT52a、52b或者马达52a、52b,并且统称为TRC MOT52或者马达52。另外,将从前轮驱动装置22向前轮50传递的动力称为前轮动力。
第2马达52a和第3马达52b例如为3相交流无刷式,但也可以为3相交流有刷式、单相交流式、直流式等其他马达。第2马达52a和第3马达52b的规格可以与第1马达34相同,也可以与其不同。
[A-1-4.电力系统24]
高压电池60通过第1~第3换流器62、64、66向第1~第3马达34、52a、52b供给电力,并且使用来自第1~第3马达34、52a、52b的再生电力Preg进行充电。
电池60是包括多个电池单元的蓄电装置(能量储存器),例如能够使用锂离子二次电池、镍氢二次电池等。还能够代替电池60而使用电容器等蓄电装置。另外,也可以在电池60与第1~第3换流器62、64、66之间设置未图示的DC/DC转换器,对电池60的输出电压或者第1~第3马达34、52a、52b的输出电压进行升压或者降压。
第1~第3换流器62、64、66是3相全桥型的结构,进行直流/交流转换。即,第1~第3换流器62、64、66将直流转换为3相的交流且将其向第1~第3马达34、52a、52b供给。另外,第1~第3换流器62、64、66将伴随着第1~第3马达34、52a、52b的再生动作的交流/直流转换后的直流向电池60供给。
[A-1-5.传感器类26]
图2是表示本实施方式的传感器类26和ECU28的细节的框图。如图2所示,传感器类26中包括加速踏板传感器80、车速传感器82、发动机旋转速度传感器84、发动机扭矩传感器86、离合器温度传感器88、档位传感器90、强制降档开关92、电池温度传感器94、SOC传感器96、电池电压传感器98和电池电流传感器100。
加速踏板传感器80(以下还称为“AP传感器80”。)检测加速踏板102的操作量θap(以下还称为“AP操作量θap”。)[%]。车速传感器82检测车辆10的车速V[km/h]。
发动机旋转速度传感器84(以下还称为“Ne传感器84”。)检测作为每单位时间的发动机转数的发动机旋转速度Ne[rpm]。发动机扭矩传感器86(以下还称为“扭矩传感器86”。)检测发动机32生成的扭矩Teng(以下还称为“发动机扭矩Teng”或者“发动机生成扭矩Teng”。)。
离合器温度传感器88检测离合器36的温度Hcl(以下还称为“离合器温度Hcl”。)。档位传感器90检测档位Ps。档位Ps中还包括变速器38的变速档。档位Ps用于判定是否正在换档(尤其是升档)。
强制降档开关92根据加速踏板102的操作量θap来检测驾驶员的强制降档操作且输出强制降档信号Skd。强制降档开关92用于进行在对加速踏板102进行了规定的踩入操作时使变速器38降档的强制降档(参照图7等在后面对其细节进行叙述。)。
电池温度传感器94(以下还称为“BAT温度传感器94”。)检测电池60的温度Hbat(以下还称为“电池温度Hbat”。)。SOC传感器96检测电池60的SOC。电池电压传感器98(以下还称为“BAT电压传感器98”。)检测电池60的输入输出电压Vbat(以下还称为“电压Vbat”或者“电池电压Vbat”。)。电池电流传感器100(以下还称为“BAT电流传感器100”。)检测电池60的输入输出电流Ibat(以下还称为“电流Ibat”或者“电池电流Ibat”。)。电池60的温度Hbat、电压Vbat和电流Ibat用于电池60的放电极限值Pbat_lim(输出极限)的计算。
[A-1-6.驱动ECU28]
驱动ECU28通过控制发动机32和第1~第3换流器62、64、66来控制发动机32和第1~第3马达34、52a、52b的输出。并且,驱动ECU28除了控制发动机32和第1~第3换流器62、64、66之外,还控制离合器36和变速器38,据此控制车辆10整体的动力Fv。
如图2所示,ECU28具有输入输出部110、运算部112和存储部114。输入输出部110进行ECU28与其他部位之间的信号的输入输出。输入输出部110也可以包括乘员(包括驾驶员。)的操作输入输出装置(HMI:Human-Machine Interface)。
运算部112通过执行存储于存储部114的程序来控制车辆10的动力Fv,例如由中央处理装置(CPU)构成。如图2所示,运算部112包括综合控制部120、发动机控制部122、曲柄马达控制部124、牵引马达控制部126、离合器控制部128和变速器控制部130。
综合控制部120管理车辆10整体的动力Fv。综合控制部120具有马达行驶模式控制部150、发动机行驶模式控制部152和模式切换部154。
马达行驶模式控制部150(以下还称为“MOT行驶模式控制部150”。)进行车辆10的行驶模式是马达行驶模式时的各种控制。
发动机行驶模式控制部152(以下还称为“ENG行驶模式控制部152”。)进行车辆10的行驶模式是发动机行驶模式时的各种控制。ENG行驶模式控制部152具有瞬间性辅助控制部160和持续性辅助控制部162。瞬间性辅助控制部160执行后述的瞬间性辅助控制。持续性辅助控制部162执行后述的持续性辅助控制。
模式切换部154进行行驶模式的切换。
发动机控制部122(以下还称为“ENG控制部122”。)通过燃料喷射量的调整、发动机32的点火控制、节流阀(未图示)的开度调整等来控制发动机32。
曲柄马达控制部124(以下还称为“CRK MOT控制部124”。)通过换流器62的控制等来控制CRK MOT34。牵引马达控制部126(以下还称为“TRC MOT控制部126”。)通过换流器64、66的控制等来控制TRC MOT52a、52b。离合器控制部128控制离合器36的连接状态。
变速器控制部130(以下还称为“TM控制部130”。)使用AP操作量θap、车速V、强制降档信号Skd等来控制变速器38的变速档。
存储部114(图2)存储运算部112使用的程序和数据。存储部114例如具有随机存取存储器(以下称为“RAM”。)。作为RAM能够使用寄存器等易失性存储器和闪存存储器等非易失性存储器。另外,除了具有RAM之外,存储部114也可以还具有只读存储器(以下称为“ROM”。)。
另外,在本实施方式中,假想运算部112使用的程序和数据存储于车辆10的存储部114。然而,例如,也可以通过输入输出部110所包括的无线装置(未图示)从外部服务器(未图示)来获取程序和数据的一部分。
另外,驱动ECU28也可以组合多个ECU而成。例如,也可以由分别与发动机32及第1~第3马达34、52a、52b对应设置的多个ECU和管理发动机32及第1~第3马达34、52a、52b的驱动状态的ECU来构成驱动ECU28。
<A-2.车辆动力控制>
[A-2-1.概要]
在本实施方式中,使用由TRC MOT52a、52b驱动车辆10的马达行驶模式和主要由发动机32驱动车辆10的发动机行驶模式。发动机行驶模式包括根据需要附加基于马达34、52a、52b的附加动力(本实施方式中的控制上为附加扭矩)的混合动力模式。
在本实施方式中,ECU28的模式切换部154主要按照车速V和AP操作量θap来切换行驶模式。例如,当车辆10为低车速且AP操作量θap没有超过操作量阈值THθap时,ECU28选择马达行驶模式。另外,当车辆10为中等车速或者高车速且AP操作量θap没有超过操作量阈值THθap时,ECU28选择发动机行驶模式。并且,当在发动机行驶模式中AP操作量θap超过操作量阈值THθap时选择混合动力模式。
当为低车速时,在通过离合器36使发动机32和变速器38分离的状态(或者连接的状态)下由发动机32驱动CRK马达14,据此由CRK马达14进行发电,且将该发电电力向TRC马达16、18或者未图示的辅助设备供给或者向电池60充电。换言之,还能够将CRK马达14作为发电机来使用。
并且,ECU28按照车速V使用AP操作量θap等来控制发动机32和第1~第3马达34、52a、52b的动力。在本实施方式的控制上,发动机32和第1~第3马达34、52a、52b的动力以扭矩[Nm]来控制。但是,也可以以单位为牛(N)的驱动力来控制发动机32和第1~第3马达34、52a、52b的动力。
下面,将发动机32的扭矩称为发动机扭矩Teng或者扭矩Teng。将第1马达34的扭矩称为CRK MOT扭矩Tcrk、马达扭矩Tcrk或者扭矩Tcrk。还将辅助发动机32的情况下的扭矩Tcrk特别称为CRKMOT辅助扭矩Tcrk_asi或者辅助扭矩Tcrk_asi。将第2马达52a和第3马达52b的扭矩称为TRC MOT扭矩Ttrc、马达扭矩Ttrc或者扭矩Ttrc。还将辅助发动机32的情况下的扭矩Ttrc特别称为TRC MOT辅助扭矩Ttrc_asi或者辅助扭矩Ttrc_asi。另外,将第1~第3马达34、52a、52b的扭矩统称为马达扭矩Tmot或者扭矩Tmot。还将辅助发动机32的情况下的扭矩Tmot特别称为马达辅助扭矩Tmot_asi或者辅助扭矩Tmot_asi。
[A-2-2.马达辅助控制]
在发动机行驶模式(包括混合动力模式。)中,ECU28执行由马达34、52a、52b辅助发动机32的马达辅助控制。在为了以发动机32为主体驱动车辆10而使发动机32进行工作的情况下或者以发动机32为主体驱动车辆10的情况下使用马达辅助控制。
马达辅助控制包括瞬间性辅助控制和持续性辅助控制。瞬间性辅助控制是在发动机32工作时,由马达扭矩Tmot(在本实施方式中尤其是CRK MOT扭矩Tcrk)瞬间性地辅助发动机扭矩Teng的响应延迟的控制。持续性辅助控制是作为对发动机扭矩Teng附加的附加扭矩而持续性地附加马达扭矩Tmot(在本实施方式中为CRK MOT扭矩Tcrk和TRC MOT扭矩Ttrc)的控制。
关于瞬间性辅助控制,发动机扭矩Teng的响应延迟例如包括发动机32启动时发动机扭矩Teng达到目标发动机扭矩Teng_tar为止的响应延迟。另外,发动机扭矩Teng的响应延迟包括伴随着变速器38的升档而发动机扭矩Teng达到目标发动机扭矩Teng_tar为止的延迟。
图3是表示在本实施方式的马达辅助控制中进行工作的马达与AP操作量θap的关系的图。如图3所示,在瞬间性辅助控制的情况下,如果加速踏板102启动(ON)(换言之,如果AP操作量θap例如超过零),则CRK MOT34进行工作,但TRC MOT52a、52b不工作。
在持续性辅助控制的情况下,加速踏板102的踩入较大(换言之,如果AP操作量θap在操作量阈值THθap以上),CRK MOT34和TRC MOT52a、52b进行工作。
图4是表示在本实施方式的发动机行驶模式中,高车速时的AP操作量θap与各驱动源(发动机32、第1~第3马达34、52a、52b)的扭矩的关系的图。如图4所示,在图4中,在AP操作量θap低于操作量阈值THθap的情况下,只使发动机32进行工作。另外,在AP操作量θap在操作量阈值THθap以上的情况下,除了发动机32之外,还使CRK MOT34和TRC MOT52a、52b进行工作(持续性辅助控制)。据此,产生发动机扭矩Teng和辅助扭矩Tcrk_asi、Ttrc_asi。
如图4所示,在AP操作量θap在操作量阈值THθap以上的情况下,持续性辅助控制下的马达扭矩Tmot与AP操作量θap无关而为大致一定(或者实质上为固定值)(参照图8、图9、图12在后面对细节进行叙述。)。
[A-2-3.发动机行驶模式下的车辆动力控制]
(A-2-3-1.概要)
图5是表示本实施方式的发动机行驶模式下的车辆动力控制的流程图。在步骤S11中,ECU28获取AP操作量θap、车速V、档位Ps和发动机旋转速度Ne。在步骤S12中,ECU28根据AP操作量θap、车速V和档位Ps来计算目标合计扭矩Ttotal_tar。目标合计扭矩Ttotal_tar是车辆10整体的目标扭矩。
在步骤S13中,ECU28使用发动机旋转速度Ne来计算最大发动机扭矩Teng_max(参照图6在后面对细节进行说明。)。
在步骤S14中,ECU28判定是否需要瞬间性辅助控制。例如,在以下的情况下,ECU28判定为需要瞬间性辅助控制。
·从MOT行驶模式向ENG行驶模式切换时(发动机32启动时)
·根据档位Ps判定为进行了升档的情况下
在判定为需要瞬间性辅助控制的情况下(S14:是),在步骤S15中,ECU28执行瞬间性辅助控制(细节在后面进行叙述。)。在未判定为需要瞬间性辅助控制的情况下(S14:否),进入步骤S16。
在步骤S16中,ECU28判定由步骤S12计算出的目标合计扭矩Ttotal_tar是否在由步骤S13计算出的最大发动机扭矩Teng_max以下。在目标合计扭矩Ttotal_tar在最大发动机扭矩Teng_max以下的情况下(S16:是),进入步骤S17。
在步骤S17中,ECU28执行发动机扭矩控制。在发动机扭矩控制中,将目标合计扭矩Ttotal_tar作为目标发动机扭矩Teng_tar来控制发动机32。在步骤S17中,不进行马达辅助。
返回步骤S16,在目标合计扭矩Ttotal_tar不在最大发动机扭矩Teng_max以下的情况下(S16:否),在步骤S18中,ECU28判定是否需要持续性辅助控制。例如,ECU28判定AP操作量θap是否在操作量阈值THθap以上。操作量阈值THθap是判定驾驶员是否正在要求急加速的阈值。参照图7在后面对操作量阈值THθap的设定方法进行叙述。
在不需要持续性辅助控制的情况下(S18:否),进入步骤S17。但是,在该情况下,将最大发动机扭矩Teng_max作为目标发动机扭矩Teng_tar(Teng_tar←Teng_max)。在需要持续性辅助控制的情况下(S18:是),进入步骤S19。
在步骤S19中,ECU28执行发动机扭矩控制和持续性辅助控制。与步骤S17不同,在步骤S19的发动机扭矩控制中,将最大发动机扭矩Teng_max作为目标发动机扭矩Teng_tar。参照图8等在后面对持续性辅助控制进行叙述。
(A-2-3-2.最大发动机扭矩Teng_max的计算(图5的S13))
图6是表示本实施方式中的发动机旋转速度Ne、最大发动机扭矩Teng_max和发动机输出Peng的关系一例。在图6中,Tcl_max是离合器36的最大传递扭矩Tcl_max(以下还称为“最大离合器传递扭矩Tcl_max”。)。最大传递扭矩Tcl_max是离合器36能够从发动机32和CRK MOT34侧向后轮30侧传递的扭矩的最大值。换言之,最大传递扭矩Tcl_max是离合器36的动力传递容量。
在发动机旋转速度Ne在Ne1以下或者Ne2以上的情况下,最大发动机扭矩Teng_max成为最大离合器传递扭矩Tcl_max以下。另一方面,在发动机旋转速度Ne超过Ne1且低于Ne2的情况下,最大发动机扭矩Teng_max超过最大离合器传递扭矩Tcl_max。以下,将超过Ne1且低于Ne2的发动机旋转速度Ne的区域称为第1Ne区域R1。另外,将超过Ne2的发动机旋转速度Ne的区域称为第2Ne区域R2。并且,将低于Ne1的发动机旋转速度Ne的区域称为第3Ne区域R3。
在最大发动机扭矩Teng_max在最大离合器传递扭矩Tcl_max以上的情况下,即使产生CRK MOT扭矩Tcrk,最大发动机扭矩Teng_max与CRK MOT扭矩Tcrk的合计也会超过最大离合器传递扭矩Tcl_max。在该情况下,超过最大离合器传递扭矩Tcl_max的部分,离合器36空转,因此即使产生CRK MOT扭矩Tcrk也没有效果。因此,在本实施方式中,在发动机旋转速度Ne在Ne1以上且Ne2以下的情况下,ECU28进行控制以使得不产生CRK MOT扭矩Tcrk。
另外,在本实施方式中,在发动机旋转速度Ne低于Ne1的情况下,只通过最大发动机扭矩Teng_max就能够实现车辆10的目标合计扭矩Ttotal_tar。因此,在发动机旋转速度Ne低于Ne1的情况下,ECU28进行控制以使得不产生CRK MOT扭矩Tcrk。但是,在即使当发动机旋转速度Ne低于Ne1时,只通过最大发动机扭矩Teng_max也无法实现目标合计扭矩Ttotal_tar的情况下等,ECU28也可以进行控制以使得产生CRK MOT扭矩Tcrk。
在本实施方式中,在发动机旋转速度Ne超过Ne2的情况下,只通过最大发动机扭矩Teng_max无法实现车辆10的目标合计扭矩Ttotal_tar(发动机32和离合器36的规格是这样的。)。在该情况下,在发动机旋转速度Ne超过Ne2的情况下,ECU28进行控制以使得产生CRKMOT扭矩Tcrk。
(A-2-3-3.瞬间性辅助控制)
如上所述,瞬间性辅助控制是当发动机32工作时,由马达扭矩Tmot(尤其是CRKMOT扭矩Tcrk)瞬间性地辅助发动机扭矩Teng的响应延迟的控制。例如,当从MOT行驶模式向ENG行驶模式切换时(发动机32启动时)或者变速器38升档时使用瞬间性辅助控制。
在启动发动机32的情况下,直到发动机扭矩Teng达到目标值(目标合计扭矩Ttotal_tar等)为止,进行以下步骤。即,首先在点火前由CRK MOT34使曲柄轴(未图示)旋转来增加发动机旋转速度Ne。在点火时间到来时将发动机32点火。点火后,增加发动机旋转速度Ne(发动机扭矩Teng)。发动机扭矩Teng达到目标值(目标合计扭矩Ttotal_tar等)。
在以上那样的步骤中,与CRK MOT34生成扭矩Tcrk的情况相比较,需要长时间。因此,ECU28在发动机32启动后,直到发动机扭矩Teng达到目标值为止,使CRK MOT34生成辅助扭矩Tcrk_asi,瞬间性地辅助发动机扭矩Teng的响应延迟。
在使变速器38升档的情况下,发动机扭矩Teng暂时性地减小。因此,ECU28在升档开始后,直到发动机扭矩Teng达到目标值为止,使CRK MOT34生成辅助扭矩Tcrk_asi,瞬间性地辅助发动机扭矩Teng的响应延迟。
另外,瞬间性辅助控制中的辅助扭矩Tcrk_asi的最大值也可以根据电池60的放电极限值Pbat_lim和TRC MOT输出极限扭矩Ttrc_lim来计算(细节在持续性辅助控制的说明中一并进行说明。)。
(A-2-3-4.操作量阈值THθap)
如上所述,在本实施方式中,操作量阈值THθap是马达辅助(或者混合动力模式)的判定所使用的AP操作量θap的阈值。如在下面详细叙述的那样,操作量阈值THθap考虑强制降档开关92成为接通状态的AP操作量θap(以下称为“强制降档阈值THθkd”或者“KD阈值THθkd”。)来设定。
图7是表示本实施方式中的强制降档开关92成为接通状态的强制降档阈值THθkd与强制降档开关92的输出电压Vkd的关系一例的图。在图7中,横轴为AP操作量θap,纵轴表示强制降档开关92的输出电压Vkd。
在图7中,示出3种输出电压Vkd(即输出电压Vkd1、Vkd2、Vkd3)。特性Vkd1是在相同的AP操作量θap下输出电压Vkd最高的特性,特性Vkd2是在相同的AP操作量θap下输出电压Vkd最低的特性,特性Vkd3是在相同的AP操作量θap下成为平均的输出电压Vkd的特性。
图7中的θap_max是AP操作量θap的最大值。在最大值θap_max,加速踏板102与未图示的限位器接触而不能进一步踩入。
Rkd表示设定强制降档阈值THθkd的公差范围。即,在同一种类的车辆10中,强制降档开关92成为接通状态的AP操作量θap(KD阈值THθkd)以在公差范围Rkd内的方式进行设计。公差范围Rkd由公差最小值θkd_min和公差最大值θkd_max来规定。例如,公差范围Rkd设定为KD阈值THθkd的设计目标值θkd_tar的±5~10%中的任一个值。设计目标值θkd_tar例如以在最大值θap_max的75~90%中的任一个值,强制降档开关92的输出电压Vkd成为Vkd1~Vkd2的范围的方式来进行设计。
在本实施方式中,将公差最小值θkd_min或者其附近值(例如包含于公差最小值θkd_min的±1.00%内的任一个值)设定为操作量阈值THθap。据此,在大多数或者所有车辆10中,在强制降档开关92成为接通状态前,开始持续性辅助控制(图5的S19和后述的图8)。
(A-2-3-5.持续性辅助控制)
(A-2-3-5-1.概要)
图8是本实施方式的持续性辅助控制的流程图。在步骤S31中,ECU28以与CRKMOT34相比优先对TRC MOT52a、52b分配电力的方式来计算TRC MOT辅助扭矩Ttrc_asi(参照图9在后面对细节进行叙述。)。
在步骤S32中,ECU28以将分配给TRC MOT辅助扭矩Ttrc_asi后剩余的电力分配给CRK MOT34的方式来计算CRK MOT辅助扭矩Tcrk_asi(参照图12在后面对细节进行叙述。)。
在步骤S33中,ECU28根据TRC MOT辅助扭矩Ttrc_asi使TRC MOT52a、52b进行工作,并且根据CRK MOT辅助扭矩Tcrk_asi使CRK MOT34进行工作。
(A-2-3-5-2.TRC MOT辅助扭矩Ttrc_asi的计算)
(A-2-3-5-2-1.概要)
图9是说明本实施方式的持续性辅助控制中的TRC MOT辅助扭矩Ttrc_asi的计算的框图。如上所述,在计算TRC MOT辅助扭矩Ttrc_asi时,与CRK MOT34相比较,ECU28优先对TRC MOT52a、52b分配电力。
如图9所示,ECU28具有BAT放电极限值计算部200、电力-扭矩转换部202、TRC MOT输出极限扭矩计算部204和TRC MOT辅助扭矩计算部206。
(A-2-3-5-2-2.BAT放电极限值计算部200)
BAT放电极限值计算部200(以下还称为“放电极限值计算部200”。)根据电池60的温度Hbat、SOC和电流Ibat来计算电池60的放电极限值Pbat_lim。
图10是表示本实施方式中的电池60的放电时间Sd与放电极限值Pbat_lim的关系一例的图。在图10中,横轴是电池60的放电时间Sd[sec],纵轴是放电极限值Pbat_lim[W]。另外,图10是电池温度Hbat和SOC为规定值(固定值)且电池电力Pbat沿放电极限值Pbat_lim变化的情况下的值。从时间点t11到时间点t12,放电极限值Pbat_lim为放电最大值Pbat_max,是大致一定的,但在时间点t12之后,放电极限值Pbat_lim连续地减小。
在本实施方式中,按照电池温度Hbat、SOC和放电时间Sd将放电极限值Pbat_lim存储于存储部114。因此,ECU28能够计算与电池温度Hbat、SOC和放电时间Sd的组合对应的放电极限值Pbat_lim。
(A-2-3-5-2-3.电力-扭矩转换部202)
电力-扭矩转换部202使用理论值或者模拟值,来计算与放电极限值Pbat_lim[W]对应的扭矩(放电极限扭矩Tbat_lim)[Nm]。
(A-2-3-5-2-4.TRC MOT输出极限扭矩计算部204)
TRC MOT输出极限扭矩计算部204(以下还称为“第1极限扭矩计算部204”。)根据车速V来计算TRC MOT输出极限扭矩Ttrc_lim(以下还称为“第1极限扭矩Ttrc_lim”。)。
图11是表示本实施方式中的车速V、TRC MOT52a、52b的消耗电力Ptrc和TRC MOT输出极限扭矩Ttrc_lim(第1极限扭矩Ttrc_lim)的关系一例的图。在图11中,横轴为车速V[km/h],纵轴为消耗电力Ptrc和第1极限扭矩Ttrc_lim。车速V从零到V11为止,消耗电力Ptrc增加且第1极限扭矩Ttrc_lim缓慢地减小。当车速V成为V11附近时,第1极限扭矩Ttrc_lim成为最大值,TRC MOT52a、52b的消耗电力Ptrc最接近电池60的放电最大值Pbat_max(与图10相同的值)。
当车速V超过V11时,消耗电力Ptrc和第1极限扭矩Ttrc_lim减小。因此,在放电最大值Pbat_max与消耗电力Ptrc之间产生偏差(电力富余值)。在本实施方式中,使用该电力富余值来使CRK MOT34进行工作(在后面对其细节进行叙述。)。
因此,第1极限扭矩计算部204能够根据车速V来计算第1极限扭矩Ttrc_lim。
另外,在本实施方式中,每单位时间的TRC MOT52a、52b的转数(旋转速度)[rad/sec]与车速V有相关关系。因此,也可以根据未图示的TRC MOT旋转速度传感器检测到的CRKMOT34的旋转速度来计算第1极限扭矩Ttrc_lim。
(A-2-3-5-2-5.TRC MOT辅助扭矩计算部206)
TRC MOT辅助扭矩计算部206(以下还称为“第1辅助扭矩计算部206”。)也可以计算来自电力-扭矩转换部202的放电极限扭矩Tbat_lim和来自第1极限扭矩计算部204的第1极限扭矩Ttrc_lim中小的一方来作为TRC MOT辅助扭矩Ttrc_asi。
如由以上得知的那样,TRC MOT辅助扭矩Ttrc_asi根据BAT放电极限值Pbat_lim和TRC MOT输出极限扭矩Ttrc_lim来计算。因此,要注意在AP操作量θap超过操作量阈值THθap的状态下,TRCMOT辅助扭矩Ttrc_asi独立于AP操作量θap(换言之,即使AP操作量θap发生变化,TRC MOT辅助扭矩Ttrc_asi也不会直接发生变化)。
(A-2-3-5-3.CRK MOT辅助扭矩Tcrk_asi的计算)
(A-2-3-5-3-1.概要)
图12是说明本实施方式的持续性辅助控制中的CRK MOT辅助扭矩Tcrk_asi的计算的框图。如上所述,在计算CRK MOT辅助扭矩Tcrk_asi时,ECU28将分配给TRC MOT辅助扭矩Ttrc_asi之后剩余的电力分配给CRK MOT34。
如图12所示,ECU28除了具有上述的BAT放电极限值计算部200和TRC MOT辅助扭矩计算部206之外,还具有扭矩-电力转换部210、修正放电极限值计算部212、电力-扭矩转换部214、最大离合器传递扭矩计算部216、离合器可传递剩余扭矩计算部218、CRK MOT输出极限扭矩计算部220和CRK MOT辅助扭矩计算部222。
(A-2-3-5-3-2.扭矩-电力转换部210)
扭矩-电力转换部210计算与TRC MOT辅助扭矩计算部206计算出的TRC MOT辅助扭矩Ttrc_asi对应的电力(TRC MOT辅助电力Ptrc_asi)。该计算使用理论值或者模拟值。
(A-2-3-5-3-3.修正放电极限值计算部212)
修正放电极限值计算部212将BAT放电极限值计算部200计算出的放电极限值Pbat_lim与扭矩-电力转换部210计算出的TRC MOT辅助电力Ptrc_asi的偏差作为修正放电极限值Pbat_lim2来进行计算(Pbat_lim2=Pbat_lim-Ptrc_asi)。
(A-2-3-5-3-4.电力-扭矩转换部214)
电力-扭矩转换部214计算与修正放电极限值Pbat_lim2对应的扭矩(修正放电极限扭矩Tbat_lim2)。
(A-2-3-5-3-5.最大离合器传递扭矩计算部216)
最大离合器传递扭矩计算部216根据离合器温度Hcl来计算最大离合器传递扭矩Tcl_max。如参照图6在上面叙述的那样,最大传递扭矩Tcl_max是离合器36能够从发动机32和CRK MOT34侧向后轮30侧传递的扭矩的最大值。换言之,最大传递扭矩Tcl_max是离合器36的动力传递容量。
当离合器温度Hcl变高时,最大离合器传递扭矩Tcl_max减小。因此,在本实施方式中,将离合器温度Hcl与最大离合器传递扭矩Tcl_max的关系作为映射预先存储于存储部114。然后,ECU28根据离合器温度Hcl来计算最大离合器传递扭矩Tcl_max。另外,也可以不使用离合器温度Hcl而将最大离合器传递扭矩Tcl_max设定为固定值。
(A-2-3-5-3-6.离合器可传递剩余扭矩计算部218)
离合器可传递剩余扭矩计算部218计算最大离合器传递扭矩Tcl_max与发动机扭矩Teng的偏差作为离合器可传递剩余扭矩Tcl_rem。
(A-2-3-5-3-7.CRK MOT输出极限扭矩计算部220)
CRK MOT输出极限扭矩计算部220(以下还称为“第2极限扭矩计算部220”。)根据车速V和档位Ps(变速档)来计算CRK MOT输出极限扭矩Tcrk_lim(以下还称为“第2极限扭矩Tcrk_lim”。)。
具体而言,第2极限扭矩Tcrk_lim依赖于车速V和档位Ps(变速档)。因此,ECU28根据车速V和档位Ps(变速档)来计算第2极限扭矩Tcrk_lim。但是,如果变速档的影响轻微,则ECU28也可以只根据车速V来计算第2极限扭矩Tcrk_lim。或者,也可以根据未图示的CRKMOT旋转速度传感器检测到的每单位时间的CRK MOT34的转数(旋转速度)[rad/sec]来计算第2极限扭矩Tcrk_lim。
(A-2-3-5-3-8.CRK MOT辅助扭矩计算部222)
CRK MOT辅助扭矩计算部222(以下还称为“第2辅助扭矩计算部222”。)计算修正放电极限扭矩Tbat_lim2、离合器可传递剩余扭矩Tcl_rem和第2极限扭矩Tcrk_lim中最小的扭矩作为CRK MOT辅助扭矩Tcrk_asi。
如上所述,修正放电极限扭矩Tbat_lim2对应于修正放电极限值Pbat_lim2,该修正放电极限值Pbat_lim2作为放电极限值Pbat_lim与TRC MOT辅助电力Ptrc_asi的偏差。因此,分配给TRC MOT辅助扭矩Ttrc_asi之后剩余的电力被分配给CRK MOT34。
因此,第2极限扭矩计算部220能够计算第2极限扭矩Tcrk_lim。另外,第2极限扭矩计算部220也可以为了防止第2极限扭矩Tcrk_lim的变化变大,而限制每单位时间的第2极限扭矩Tcrk_lim的变化量。
如由以上得知的那样,CRK MOT辅助扭矩Tcrk_asi根据BAT放电极限值Pbat_lim、TRC MOT输出极限扭矩Ttrc_lim和CRK MOT输出极限扭矩Tcrk_lim来计算。因此,要注意在AP操作量θap超过操作量阈值THθap的状态下,CRK MOT辅助扭矩Tcrk_asi独立于AP操作量θap(换言之,即使AP操作量θap发生变化,CRK MOT辅助扭矩Tcrk_asi也不会直接发生变化)。
(A-2-3-5-4.具体的时序图)
(A-2-3-5-4-1.具体例1:TRC MOT52a、52b的持续性辅助控制)
图13A是表示本实施方式中的AP操作量θap的时间变化的第1例的图。在图13A中,从时间点t21到时间点t22为止,AP操作量θap为一定。AP操作量θap从时间点t22开始增加,在时间点t23,AP操作量θap达到操作量阈值THθap。在此之后,AP操作量θap进一步增加,在时间点t24达到最大值θap_max。在时间点t24以后,AP操作量θap以最大值θap_max保持一定。
图13B是表示与图13A的AP操作量θap对应的目标合计扭矩Ttotal_tar、目标发动机扭矩Teng_tar和TRC MOT辅助扭矩Ttrc_asi一例的图。图13C是表示与图13A和图13B对应的变速档一例的图。
由于从时间点t21到时间点t22为止,AP操作量θap为一定,因此,目标合计扭矩Ttotal_tar和目标发动机扭矩Teng_tar为一定。当AP操作量θap从时间点t22开始增加时,目标合计扭矩Ttotal_tar和目标发动机扭矩Teng_tar也一起增加。
当到达时间点t23时,AP操作量θap达到操作量阈值THθap(图5的S18:是)。因此,ECU28开始基于TRC MOT52a、52b的持续性辅助控制(S19)。
另外,在图13A~图13C中,没有示出基于CRK MOT34的持续性辅助控制,但CRKMOT34也输出辅助扭矩Tcrk_asi。参照图14A~图14C在后面对CRK MOT34的辅助扭矩进行叙述。在持续性辅助控制中,ECU28使TRC MOT辅助扭矩Ttrc_asi从时间点t23开始增加。
在从时间点t25到t26,ECU28进行变速器38的升档。在此,从3档升档为4档。伴随着升档,目标发动机扭矩Teng_tar暂时性地减小。此时,TRC MOT52a、52b的辅助扭矩基本上没有变化。当在时间点t26升档完成时,目标合计扭矩Ttotal_tar和目标发动机扭矩Teng_tar逐渐增大。
(A-2-3-5-4-2.具体例2:CRK MOT34的持续性辅助控制)
图14A是表示本实施方式中的AP操作量θap的时间变化一例的图。在图14A中,从时间点t31到时间点t33为止,AP操作量θap为一定。AP操作量θap从时间点t33开始增加,在时间点t35,AP操作量θap达到操作量阈值THθap。在此之后,AP操作量θap进一步增加,在时间点t36达到最大值θap_max。在时间点t36以后,AP操作量θap以最大值θap_max保持一定。
图14B是表示与图14A的AP操作量θap对应的目标发动机扭矩Teng_tar、发动机生成扭矩Teng和CRK MOT辅助扭矩Tcrk_asi一例的图。图14C是表示与图14A的AP操作量θap对应的CRK MOT辅助扭矩Tcrk_asi一例的图。
在从时间点t31到时间点t33为止,AP操作量θap为一定的,但发动机生成扭矩Teng从时间点t32开始减小。这是由于发动机旋转速度Ne增加而成为Ne2以上(参照图6)。另一方面,目标发动机扭矩Teng_tar按照AP操作量θap来计算,因此从时间点t31到t33期间为一定。因此,在目标发动机扭矩Teng_tar与发动机生成扭矩Teng之间产生差值(乖离)(参照图14B的t32~t33)。
在此,还能够由CRK MOT34或者TRC MOT52a、52b来辅助(或者补偿)目标发动机扭矩Teng_tar与发动机生成扭矩Teng的差值(乖离)。然而,在本实施方式中,如果AP操作量θap没有超过操作量阈值THθap,则不进行基于CRK MOT34或者TRC MOT52a、52b的辅助(或者补偿)(参照图5的S18)。因此,保持目标发动机扭矩Teng_tar与发动机生成扭矩Teng的差值。
当AP操作量θap从时间点t33开始增加时,目标发动机扭矩Teng_tar也一起增大。另一方面,发动机旋转速度Ne继续增加,因此,发动机生成扭矩Teng继续减小。
当到达时间点t34时,目标发动机扭矩Teng_tar达到最大离合器传递扭矩Tcl_max。因此,即使在时间点t34以后AP操作量θap增加,目标发动机扭矩Teng_tar也为一定。
当到达时间点t35时,AP操作量θap达到操作量阈值THθap(图5的S18:是)。因此,ECU28开始基于CRK MOT34的持续性辅助控制(S19)。另外,图6的区域300是可能产生CRKMOT辅助扭矩Tcrk_asi的区域。
在图14A~图14C中,没有示出基于TRC MOT52a、52b的持续性辅助控制,但TRCMOT52a、52b也输出辅助扭矩Ttrc_asi。但是,在本实施方式中,ECU28独立于AP操作量θap(或者与其对应的目标发动机扭矩Teng_tar)来生成TRC MOT辅助扭矩Ttrc_asi。换言之,TRC MOT辅助扭矩Ttrc_asi被作为接近固定值的值来输出。因此,TRC MOT辅助扭矩Ttrc_asi独立于目标发动机扭矩Teng_tar来生成。
为了辅助(或者补偿)目标发动机扭矩Teng_tar(=最大传递扭矩Tcl_max)与发动机生成扭矩Teng的差值(乖离),ECU28使CRK MOT辅助扭矩Tcrk_asi从时间点t35开始逐渐增大。这是由于,当如图14C的虚线所示的那样使辅助扭矩Tcrk_asi发生改变时,整体扭矩Ttotal的变化过于剧烈。
当到达时间点t37时,发动机生成扭矩Teng与CRK MOT辅助扭矩Tcrk_asi的和等于目标发动机扭矩Teng_tar。在此之后,当发动机生成扭矩Teng从时间点t38开始进一步减小时,与此相应地,CRK MOT辅助扭矩Tcrk_asi增大。
(A-2-3-5-5.向瞬间性辅助控制的应用)
另外,在持续性辅助控制中说明的CRK MOT辅助扭矩Tcrk_asi的计算方法还能够应用于瞬间性辅助控制。即,辅助扭矩Tcrk_asi的最大值能够作为电池60的放电极限值Pbat_lim和TRC MOT输出极限扭矩Ttrc_lim而计算出来。并且,ECU28将CRK MOT辅助扭矩Tcrk_asi限制在该最大值以下,其中该CRK MOT辅助扭矩Tcrk_asi用于由CRKMOT扭矩Tcrk来瞬间性地补偿发动机扭矩Teng的响应延迟。
另外,在瞬间性辅助控制的情况下,使CRK MOT辅助扭矩Tcrk_asi优先于TRC MOT输出极限扭矩Ttrc_lim而产生。因此,ECU28能够在先计算出CRK MOT辅助扭矩Tcrk_asi之后,计算TRC MOT输出极限扭矩Ttrc_lim。另外,在瞬间性辅助控制中,也可以只使用CRKMOT辅助扭矩Tcrk_asi。
<A-3.本实施方式的效果>
如以上说明的那样,根据本实施方式,根据最大离合器传递扭矩Tcl_max(离合器36的动力传递容量)与发动机扭矩Teng(动力)的差异来计算CRK MOT辅助扭矩Tcrk_asi(旋转电机的附加动力)(图6、图8的S32、图12)。因此,即使在相对于离合器36而言CRK MOT34被配置在与发动机32相同一侧(图1)且除了产生发动机扭矩Teng之外还产生CRK MOT辅助扭矩Tcrk_asi的情况下,也能够产生离合器36可传递的范围内的合计扭矩Ttotal(合计动力)。
因此,例如,在发动机扭矩Teng没有超过最大离合器传递扭矩Tcl_max的范围内,能够使车辆10整体上产生更大的动力,或者更快地增加或者减少动力。因此,能够由CRKMOT34适当地辅助发动机32。
在本实施方式中,ECU28(动力控制装置)根据最大离合器传递扭矩Tcl_max与最大发动机扭矩Teng_max(内燃机的最大动力)的差异来计算CRK MOT辅助扭矩Tcrk_asi(图6、图8的S32、图12)。
如上所述,根据最大离合器传递扭矩Tcl_max与最大发动机扭矩Teng_max的差异来计算CRK MOT辅助扭矩Tcrk_asi。因此,即使在相对于离合器36而言CRK MOT34被配置在与发动机32相同一侧(图1)且除了产生最大发动机扭矩Teng_max之外还产生CRK MOT扭矩Tcrk的情况下,也能够产生离合器36可传递的范围内的合计扭矩Ttotal。因此,能够产生比较大的合计扭矩Ttotal。
在本实施方式中,ECU28(动力控制装置)设定第1Ne区域R1(第1速度区域)和第2Ne区域R2(第2速度区域),其中,所述第1Ne区域R1是单独地通过发动机扭矩Teng就能够超过最大离合器传递扭矩Tcl_max的发动机旋转速度Ne的区域;所述第2Ne区域R2是比第1Ne区域R1高且单独地通过发动机扭矩Teng无法超过最大离合器传递扭矩Tcl_max的旋转速度Ne的区域(图6)。
并且,当发动机旋转速度Ne位于第1Ne区域R1时(图5的S16:是),ECU28进行控制以使得不产生CRK MOT辅助扭矩Tcrk_asi而产生发动机扭矩Teng(S17)。并且,当发动机旋转速度Ne位于第2Ne区域R2时(S16:否),ECU28进行控制以使得产生发动机扭矩Teng和CRKMOT辅助扭矩Tcrk_asi(S19)。
据此,能够在发动机旋转速度Ne比较低的区域(第1Ne区域R1)中抑制CRK MOT34的电力消耗,并且在发动机旋转速度Ne比较高的区域(第2Ne区域R2)中产生比较大的合计扭矩Ttotal。
在本实施方式中,即使发动机旋转速度Ne位于第2Ne区域R2(第2速度区域),当操作量θap比操作量阈值THθap低时(图5的S18:否),ECU28(动力控制装置)也不进行持续性辅助控制(S19)。换言之,禁止CRK MOT辅助扭矩Tcrk_asi(旋转电机的附加动力)的产生。
据此,在驾驶员没有加速意图的情况下或者驾驶员的加速意图弱的情况下,能够抑制由CRK MOT34产生的电力消耗。因此,能够实现与驾驶员的加速意图相符的电力管理(例如加速意图低的情况下的省电)。
在本实施方式中,车辆10具有用于进行强制降档的强制降档开关92,其中所述强制降档是指当对加速踏板102进行了规定的踩入操作时使变速器38降档(图2)。另外,ECU28(动力控制装置)将操作量阈值THθap设定为比强制降档阈值THθkd(图7)小的值,其中该强制降档阈值THθkd为强制降档开关92成为接通状态的操作量θap。
据此,当驾驶员识别到强制降档开关92已成为接通状态时,产生CRK MOT辅助扭矩Tcrk_asi和TRC MOT辅助扭矩Ttrc_asi。因此,能够避免驾驶员对尽管正在进行强制降档却没有产生CRK MOT辅助扭矩Tcrk_asi和TRC MOT辅助扭矩Ttrc_asi的情况产生不适感。
B.变形例
另外,本发明并不限定于上述实施方式,当然能够根据本说明书的记载内容而采用各种结构。例如,能够采用以下结构。
<B-1.车辆10(适用对象)>
在上述实施方式中,对作为自动四轮车的车辆10进行了说明(图1)。然而,例如如果从根据最大离合器传递扭矩Tcl_max与发动机扭矩Teng的差异来计算CRK MOT辅助扭矩Tcrk_asi的观点出发,则并不限定于此。例如,也可以是自动三轮车和自动六轮车中的任一种。
在上述实施方式中,车辆10具有1个发动机32和3个马达34、52a、52b来作为驱动源(原动机)(图1)。然而,例如如果从根据最大离合器传递扭矩Tcl_max与发动机扭矩Teng的差异来计算CRK MOT辅助扭矩Tcrk_asi的观点出发,则并不限定于此。例如,车辆10也可以只具有1个发动机32和CRK MOT34来作为驱动源。
在上述实施方式中,通过具有发动机32和第1马达34的后轮驱动装置20来驱动后轮30,通过具有第2马达52a和第3马达52b的前轮驱动装置22来驱动前轮50(图1)。然而,例如如果从根据最大离合器传递扭矩Tcl_max与发动机扭矩Teng的差异来计算CRK MOT辅助扭矩Tcrk_asi的观点出发,则并不限定于此。
图15是本发明的变形例所涉及的车辆10A的局部的概略结构图。在车辆10A中,上述实施方式所涉及的车辆10的后轮驱动装置20和前轮驱动装置22的结构相反。即,车辆10A的后轮驱动装置20a具有被配置在车辆10A后侧的第2第3行驶马达52a和第3行驶马达52b。另外,车辆10A的前轮驱动装置22a具有在车辆10A的前侧串联配置的发动机32和第1行驶马达34。
在上述实施方式中,发动机32和CRK MOT34的组合连接于后轮30,TRC MOT52a、52b连接于前轮50(图1)。另外,在图15的变形例中,发动机32和CRK MOT34的组合连接于前轮50,TRC MOT52a、52b连接于后轮30。即,发动机32及CRK MOT34的组合连接的车轮(第1车轮)和TRC MOT52a、52b连接的车轮(第2车轮)不同。
然而,如果从根据最大离合器传递扭矩Tcl_max与发动机扭矩Teng的差异来计算CRK MOT辅助扭矩Tcrk_asi的观点出发,则并不限定于此。例如,发动机32、CRK MOT34和TRCMOT52a、52b也可以连接于前轮50。在该情况下,也可以为发动机32和CRK MOT34通过离合器36连接于前轮50,TRC MOT52a、52b不经由离合器36而连接于前轮50。
<B-2.第1~第3行驶马达34、52a、52b>
在上述实施方式中,使第1~第3行驶马达34、52a、52b为3相交流无刷式,但并不限定于此。例如也可以使第1~第3行驶马达34、52a、52b为3相交流有刷式、单相交流式或者直流式。
在上述实施方式中,第1~第3行驶马达34、52a、52b被从高压电池60来供给电力,但除此之外,也可以被从燃料电池来供给电力。
<B-3.车辆动力控制>
[B-3-1.目标合计扭矩Ttotal_tar的设定方法]
在上述实施方式中,假想根据搭乘于车辆10的驾驶员(操舵主体)对加速踏板102进行的操作来控制后轮驱动装置20和前轮驱动装置22的扭矩。然而,例如如果从控制后轮驱动装置20和前轮驱动装置22的扭矩的观点出发,则并不限定于此。例如,还能够将本发明适用于在车辆10中自动地控制后轮驱动装置20和前轮驱动装置22的扭矩的结构(进行所谓的自动驾驶的结构)。另外,还能够将本发明适用于驾驶员从车辆10的外部远程操作的结构。
在上述实施方式中,驱动ECU28进行将后轮驱动装置20和前轮驱动装置22的扭矩本身作为运算对象的控制(图5)。然而,例如如果从控制后轮驱动装置20和前轮驱动装置22的扭矩(动力)的观点出发,则并不限定于此。例如,驱动ECU28还能够代替控制扭矩而进行将可与扭矩进行换算的输出或者驱动力作为运算对象的控制。
[B-3-2.目标发动机扭矩Teng_tar]
在上述实施方式中,在目标合计扭矩Ttotal_tar不在最大发动机扭矩Teng_max以下的情况下(S16:否),将对应于发动机旋转速度Ne的最大发动机扭矩Teng_max作为目标发动机扭矩Teng_tar(图5的S19等)。然而,例如如果从根据最大离合器传递扭矩Tcl_max与发动机扭矩Teng的差异来计算CRK MOT辅助扭矩Tcrk_asi的观点出发,则并不限定于此。例如,也可以以在发动机32的燃油效率高时以一定的旋转速度Ne使发动机32进行工作的方式来设定目标发动机扭矩Teng_tar。在该情况下,也可以由CRK MOT34或者TRC MOT52a、52b来产生目标合计扭矩Ttotal_tar与目标发动机扭矩Teng_tar的差值。
[B-3-3.瞬间性辅助控制]
在上述实施方式中,在从MOT行驶模式向ENG行驶模式切换时(发动机32启动时)等(图5的S14:是),执行瞬间性辅助控制(S15)。然而,例如如果着眼于持续性辅助控制,还能够省略瞬间性辅助控制。与其相反,如果着眼于瞬间性辅助控制,还能够省略持续性辅助控制。
[B-3-4.持续性辅助控制]
(B-3-4-1.持续性辅助控制的时间)
在上述实施方式中,只在第2Ne区域R2(图6)中执行持续性辅助控制(S19)。然而,例如如果从使用最大离合器传递扭矩Tcl_max与发动机扭矩Teng的差异来计算CRK MOT辅助扭矩Tcrk_asi的观点出发,则并不限定于此。例如,也可以在操作量θap低于Ne1的第3Ne区域R3中执行持续性辅助控制。
在上述实施方式中,根据AP操作量θap来判定持续性辅助控制的时间(图5的S18)。然而,例如如果从只在驾驶员要求加速时产生辅助扭矩Tmot_asi的观点出发,则并不限定于此。例如,持续性辅助控制还能够根据车速V、自动巡航控制的动作等来判定车辆10是否处于巡航状态,在处于巡航状态的情况下禁止持续性辅助控制。
(B-3-4-2.操作量阈值THθap)
在上述实施方式中,考虑与强制降档阈值THθkd(图7)的关系来设定操作量阈值THθap。然而,例如如果从抑制伴随着马达34、52a、52b的辅助而产生的电力消耗的观点出发,则并不限定于此,还能够将操作量阈值THθap设定为其他值。
(B-3-4-3.MOT辅助扭矩Tmot_asi)
在上述实施方式中,产生CRK MOT辅助扭矩Tcrk_asi和TRC MOT辅助扭矩Ttrc_asi的双方作为持续性辅助控制中的MOT辅助扭矩Tmot_asi(图4、图8)。然而,例如如果从根据最大离合器传递扭矩Tcl_max与发动机扭矩Teng的差异来计算CRK MOT辅助扭矩Tcrk_asi的观点出发,则并不限定于此。例如在持续性辅助控制中,也可以只产生CRK MOT辅助扭矩Tcrk_asi。
在上述实施方式的持续性辅助控制中,使TRC MOT辅助扭矩Ttrc_asi优先于CRKMOT辅助扭矩Tcrk_asi而产生(图8、图9、图12)。然而,例如如果从根据最大离合器传递扭矩Tcl_max与发动机扭矩Teng的差异来计算CRK MOT辅助扭矩Tcrk_asi的观点出发,则并不限定于此。例如,在持续性辅助控制中,也可以使CRK MOT辅助扭矩Tcrk_asi优先于TRC MOT辅助扭矩Ttrc_asi而产生。
在上述实施方式中,当AP操作量θap在操作量阈值THθap以上时(图5的S18:是),将MOT辅助扭矩Tmot_asi设定为独立于AP操作量θap的值(不会根据AP操作量θap的增减而直接增减的值)(图4、图9和图12)。
然而,例如如果从当在发动机行驶模式下AP操作量θap比操作量阈值THθap低时(图5的S18:否),禁止马达辅助扭矩Tmot_asi的产生的观点出发,则并不限定于此。例如,也可以将MOT辅助扭矩Tmot_asi作为从属于AP操作量θap的值(根据AP操作量θap的增减而直接增减的值)。或者,也可以将独立于AP操作量θap的值和从属于AP操作量θap的值进行组合来作为MOT辅助扭矩Tmot_asi。
在上述实施方式的持续性辅助控制中,在能够将BAT放电极限扭矩Tbat_lim的全部分配给TRC MOT辅助扭矩Ttrc_asi之后,能够将剩余的部分分配给CRK MOT辅助扭矩Tcrk_asi(图9和图12)。然而,例如如果从在对发动机扭矩Teng附加辅助扭矩Tmot_asi时,与发动机32侧的CRK MOT34相比较优先对TRC MOT52a、52b分配电力的观点出发,则并不限定于此。
例如,还能够为:能够将超过BAT放电极限扭矩Tbat_lim的一半的部分(例如,70~99%)分配给TRC MOT辅助扭矩Ttrc_asi,另一方面,能够将低于BAT放电极限扭矩Tbat_lim的一半的部分(例如,1~30%)分配给CRK MOT辅助扭矩Tcrk_asi。
(B-3-4-4.CRK MOT辅助扭矩Tcrk_asi)
在上述实施方式中,能够将最大离合器传递扭矩Tcl_max与发动机扭矩Teng的差异全部设定为CRK MOT辅助扭矩Tcrk_asi(图6和图12)。然而,例如如果从根据最大离合器传递扭矩Tcl_max与发动机扭矩Teng的差异来计算CRK MOT辅助扭矩Tcrk_asi的观点出发,则并不限定于此。例如,也可以将从最大离合器传递扭矩Tcl_max中减去发动机扭矩Teng和富余部分α得到的值作为CRK MOT辅助扭矩Tcrk_asi(Tcrk_asi=Tcl_max-Teng-α)。
在上述实施方式中,能够将最大离合器传递扭矩Tcl_max与发动机扭矩Teng的差异设定为CRK MOT辅助扭矩Tcrk_asi(图12)。换言之,使CRK MOT辅助扭矩Tcrk_asi为可调值。然而,例如如果从根据最大离合器传递扭矩Tcl_max与发动机扭矩Teng的差异来计算CRK MOT辅助扭矩Tcrk_asi的观点出发,则并不限定于此。例如,也可以将CRK MOT辅助扭矩Tcrk_asi设定为固定值。
[B-3-5.其他]
在上述实施方式中,在数值的比较中存在包含等号的情况和不包含等号的情况(图3、图5的S16、S18)。然而,例如如果没有包括等号或者除去等号的特别的含义(换言之,在能够得到本发明的效果的情况下),在数值的比较中包括等号还是不包括等号能够任意地设定。
在该含义下,例如,能够将图5的步骤S16中的目标合计扭矩Ttotal_tar是否在最大发动机扭矩Teng_max以下的判定置换为目标合计扭矩Ttotal_tar是否低于最大发动机扭矩Teng_max的判定。同样,能够将图5的步骤S18中的AP操作量θap是否在操作量阈值THθap以上的判定置换为AP操作量θap是否超过操作量阈值THθap的判定。另一方面,图3的“加速踏板启动的状态(θap>0)”是判定加速踏板102的启动状态,因此在不包括AP操作量θap为零的情况方面具有特别的含义。
C.附图标记说明
10、10A:车辆;28:驱动ECU(动力控制装置);32:发动机(内燃机);34:CRK MOT(旋转电机);36:离合器;38:变速器;92:强制降档开关;102:加速踏板;Ne:发动机旋转速度;R1:第1Ne区域(第1速度区域);R2:第2Ne区域(第2速度区域);Tcl_max:最大离合器传递扭矩(动力传递容量);Tcrk_asi:CRK MOT辅助扭矩(旋转电机的附加动力);Teng:发动机扭矩(内燃机的动力);Teng_max:最大发动机扭矩(内燃机的最大动力);THθap:操作量阈值;THθkd:强制降档阈值;θap:AP操作量(加速踏板的操作量)。
Claims (4)
1.一种车辆,其具有:
内燃机(32);
旋转电机(34);
变速器(38);
离合器(36),其被配置在所述内燃机(32)及所述旋转电机(34)的组合与所述变速器(38)之间;和
动力控制装置(28),其控制所述内燃机(32)和所述旋转电机(34)的动力,
该车辆(10、10A)的特征在于,
当所述动力控制装置(28)根据所述离合器(36)的动力传递容量和所述内燃机(32)的动力的差异来计算所述旋转电机(34)的附加动力时,
所述动力控制装置(28)设定第1速度区域和第2速度区域,其中,
所述第1速度区域是单独地通过所述内燃机(32)的动力就能够超过所述离合器(36)的动力传递容量的所述内燃机(32)的旋转速度的区域;
所述第2速度区域是比所述第1速度区域的旋转速度高且单独地通过所述内燃机(32)的动力无法超过所述离合器(36)的动力传递容量的所述旋转速度的区域,
并且,所述动力控制装置(28)进行如下控制:当所述旋转速度位于所述第1速度区域时,不产生所述旋转电机(34)的所述附加动力而产生所述内燃机(32)的动力;当所述旋转速度位于所述第2速度区域时,产生所述内燃机(32)的动力和所述旋转电机(34)的所述附加动力。
2.根据权利要求1所述的车辆(10、10A),其特征在于,
所述动力控制装置(28)根据所述离合器(36)的所述动力传递容量与所述内燃机(32)的最大动力的差异来计算所述旋转电机(34)的所述附加动力。
3.根据权利要求1所述的车辆(10、10A),其特征在于,
即使所述旋转速度位于所述第2速度区域,当加速踏板(102)的操作量比操作量阈值低时,所述动力控制装置(28)禁止所述旋转电机(34)的所述附加动力的产生。
4.根据权利要求3所述的车辆(10、10A),其特征在于,
所述车辆(10、10A)具有用于进行强制降档的强制降档开关(92),其中所述强制降档是指当对所述加速踏板(102)进行了规定的踩入操作时使所述变速器(38)降档,
所述动力控制装置(28)将所述操作量阈值设定为比强制降档阈值小的值,其中所述强制降档阈值是所述强制降档开关(92)成为接通状态的所述操作量。
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