CN1310778C - 用于混合动力汽车的功率控制设备 - Google Patents

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Abstract

用于混合动力汽车(1)的功率控制设备，所述混合动力汽车包括与前轮(WL)相连接的内燃机(11)、前电动发电机(12)和及变速器(13)，以及通过后差动齿轮箱(DR)与后轮(WR)相连接的后电动发电机(14)。通过从蓄电池输出功率极限B_LimPow中减去前输出功率F_POWER和辅助输出功率DV_POWER所获得的计算值设定为后输出功率极限R_LimPow。将后驱动指令R_PowCmd(根据车辆的行驶状态所设定的)与后输出功率极限R_LimPow中的较小值设定为新的后驱动指令R_PowCmd。因此，在不用增加主蓄电池(15)的尺寸的情况下可获得期望的发动机输出功率。

Description

用于混合动力汽车的功率控制设备
技术领域
本发明涉及一种用于具有内燃机和电动机作为动力源的四轮驱动混合动力汽车的功率控制设备。
背景技术
一般来说，用于混合动力汽车的功率控制设备在本领域中是公知的，所述功率控制设备例如包括作为用于驱动前轮的动力源的内燃机、由所述内燃机驱动的AC发电机、用于储存由AC发电机产生的电能的电能储存装置以及用于通过被供以来自电能储存装置的电能而驱动后轮的电动机，并且其中根据在前轮的转速与后轮的转速之间的差异控制AC发电机的发电量(例如，参见日本未审定的专利申请，首次公开No.平11-318001)。
另外，混合动力汽车在本领域中通常是公知的，其例如包括用于驱动前轮或后轮的内燃机、由所述内燃机驱动的发电机以及用于通过被供以来自所述发电机的电能而驱动前轮和后轮中的另一个的电动机，并且其中根据前轮与后轮的转速差，或者根据加速器踏板的下压量确定发动机的目标转矩(例如，参见日本未审定的专利申请，首次公开No.2001-177909)。
在用于混合动力汽车的上述功率控制设备中，由于用于后轮的发动机仅通过被供以来自电能储存装置的电能而被驱动，因此为了增加发动机的输出功率，必须增加所述电能储存装置的容量，或者必须使所述电能储存装置的输出电压更高。在这样的情况下，会遇到这样的问题，即，所述电能储存装置变得较大，并且高电压元件变得较大。
而且，在上述的混合动力汽车中，由于用于驱动前轮或后轮的电动机仅通过被供以来自发电机的电能而被驱动，因此使电动机的输出功率受限于发电机的最大电力；因此，不能获得理想的输出功率。
发明内容
考虑到上述情况而想到了本发明，本发明的一个目的是提供一种用于混合动力汽车的功率控制设备，所述功率控制设备包括用于驱动前轮或后轮的内燃机、用于驱动前轮和后轮中的另一个的电动机以及用于从电动机中接收能量并且将能量输送给所述电动机的电能储存装置，并且所述功率控制设备能够在不用增加电能储存装置的尺寸的情况下获得电动机的理想输出功率。
为了实现上述目的，本发明提供了一种用于混合动力汽车的功率控制设备，其包括：用于驱动前轮或后轮的内燃机；与所述内燃机的输出轴相连接的第一电动发电机；与前轮和后轮中的另一个相连接的第二电动发电机；用于从第一和第二电动发电机中接收能量并且将能量输送给该第一和第二电动发电机的电能储存装置；以及与内燃机、第一和第二电动发电机以及电能储存装置可操作地连接的控制单元，所述控制单元包括：用于计算可从电能储存装置中排放出的电力的放电量计算部分；用于计算由第一电动发电机产生的电力或用于计算被供应到第一电动发电机的电力的电力计算部分；用于计算用于第二电动发电机的功率操作的输出功率指令的输出功率指令计算部分；以及输出功率极限部分，该部分适于计算可从电能储存装置中排放出的电力与由第一电动发电机产生的电力的总和或者在可从电能储存装置中排放出的电力与被供应到第一电动发电机的电力之间的差异，以便将所述总和或差异的大小与用于第二电动发电机的输出功率指令的大小相比较，并且将所述总和或差异和用于第二电动发电机的输出功率指令中的较小的那个设定为第二电动发电机的新的输出功率指令。
依照如上所述构成的用于混合动力汽车的功率控制设备，除可从电能储存装置中排放出的电力以外，还可使用由第一电动发电机产生的电力操作第二电动发电机。因此，前轮或后轮可由具有如下所述的输出功率的第二电动发电机驱动，所述输出功率比可从电能储存装置中排放出的电力大，其大于值为由第一电动发电机产生的电力相对应的值。换句话说，在没有增加电能储存装置的尺寸的情况下，可使第二电动发电机的输出功率大于其中仅使用可从电能储存装置中排放出的电力或由第一电动发电机所产生的电力操作第二电动发电机的情况。
而且，计算可从电能储存装置和第一电动发电机供应到第二电动发电机的电力，即，可从电能储存装置排放出的电力与由第一电动发电机产生的电力的总和或者在可从电能储存装置排放出的电力与被供应到第一电动发电机的电力之间的差异，并且当所述总和或差异小于用于第二电动发电机的输出功率指令时，使用于第二电动发电机的输出功率指令受输出功率极限部分的限制。因此，可以动力估计方式操作第二电动发电机，同时最好在例如防止电能储存装置过度放电和防止第一电动发电机接收过大的发电指令这样一种方式下操作电能储存装置和第一电动发电机。
用于混合动力汽车的功率控制设备还可包括第二电能储存装置，其不同于所述电能储存装置并且被可操作地连接于控制单元。所述控制单元还可包括用于计算从第二电能储存装置中排出的电力的第二放电量计算部分，并且放电量计算部分可适于将通过从可从电能储存装置排放出的电力中减去从第二电能储存装置排出的电力而获得的计算值设定为新的可从电能储存装置排放出的电力。
依照如上所述构成的用于混合动力汽车的功率控制设备，至少从第二电能储存装置排出的电力可由电能储存装置补充；同时，在适宜地操纵电能储存装置和第一电动发电机时，可增加第二电动发电机的输出功率。
用于混合动力汽车的功率控制设备还可包括不同于所述电能储存装置并且被可操作地连接于控制单元的第二电能储存装置。所述控制单元还可包括用于计算从第二电能储存装置排出的电力的第二放电量计算部分，以及发电指令计算部分，其适于通过将从可从电能储存装置排出的电力中减去用于第二电动发电机的输出功率指令和从第二电能储存装置排出的电力而获得计算值，并且适于当计算值为负值时将计算值的绝对值设定为用于第一电动发电机的发电操作的发电指令。
依照如上所述构成的用于混合动力汽车的功率控制设备，当用于第二电动发电机的输出功率指令与从第二电能储存装置排出的电力的总和大于可从电能储存装置排放出的电力时，可增加由第一电动发电机产生的电力，从而可通过可从电能储存装置排放出的电力和由第一电动发电机产生的电力提供第二电动发电机的输出功率和从第二电能储存装置排出的电力。
用于混合动力汽车的功率控制设备还可包括用于确定电能储存装置是否已退化的退化检测装置，并且控制单元还可包括用于以这样一种方式设定用于第二电动发电机的输出功率指令的输出功率指令设定部分，所述方式即，当电力计算部分正在计算由第一电动发电机所产生的电力时，以及当退化检测装置检测出电能储存装置的退化时，将由电力计算部分计算的第一电动发电机所产生的电力设定为用于第二电动发电机的输出功率指令。
依照如上所述构成的用于混合动力汽车的功率控制设备，当检测出电能储存装置的退化时，可由第一电动发电机所产生的电力确保用于第二电动发电机的输出功率指令。
用于混合动力汽车的功率控制设备还可包括不同于所述电能储存装置并且被可操作地连接于控制单元的第二电能储存装置。所述控制单元还可包括用于计算从第二电能储存装置排出的电力的第二放电量计算部分，并且输出功率指令设定部分可适于将通过从电力计算部分所计算的由第一电动发电机产生的电力中减去从第二电能储存装置排出的电力而获得的计算值设定为用于第二电动发电机的输出功率指令。
依照如上所述构成的用于混合动力汽车的功率控制设备，当检测出电能储存装置的退化时，可由第一电动发电机所产生的电力确保从第二电能储存装置排出的电力以及用于第二电动发电机的输出功率指令。
本发明还提供了一种用于混合动力汽车的功率控制设备，该设备包括：用于驱动前轮或后轮的内燃机；与所述内燃机的输出轴相连接的第一电动发电机；与前轮和后轮中的另一个相连接的第二电动发电机；用于从第一和第二电动发电机中接收能量并且将能量输送到第一和第二电动发电机的电能储存装置；以及与内燃机、第一和第二电动发电机以及电能储存装置可操作地连接的控制单元，所述控制单元包括：用于计算可充入到电能储存装置中的电力的充电量计算部分；用于计算由第一电动发电机产生的电力或用于计算被供应到第一电动发电机的电力的电力计算部分；用于计算用于第二电动发电机的再生运行的再生指令的再生指令计算部分；以及再生极限部分，该部分适于计算可充入到电能储存装置中的电力与被供应到第一电动发电机的电力的总和或者在可充入到电能储存装置中的电力与由第一电动发电机所产生的电力之间的差异，以便将所述总和或差异的大小与用于第二电动发电机的再生指令的大小相比较，并且将所述总和或差异和用于第二电动发电机的再生指令中的较小的那个设定为用于第二电动发电机的新的再生指令。
依照如上所述构成的用于混合动力汽车的功率控制设备，除了由第一电动发电机产生的电力之外，还可使用来自第二电动发电机的再生能量为电能储存装置充电。因此，可以通过第二电动发电机的再生运行提供可充入到电能储存装置中的电力超过由第一电动发电机所产生的电力的电能量。换句话说，在没有增加电能储存装置的尺寸的情况下，可使来自第二电动发电机的再生能量大于其中仅根据可充入到电能储存装置中的电力或根据被供应到第一电动发电机的电力而以再生方式操作第二电动发电机的情况。
当可从第二电动发电机供应到电能储存装置和第一电动发电机的电力，即，可充入到电能储存装置中的电力与被供应到第一电动发电机的电力的总和或者在可充入到电能储存装置中的电力与由第一电动发电机产生的电力之间的差异小于被提供给第二电动发电机的再生指令时，用于第二电动发电机的再生指令受到再生极限部分的限制。因此，在电能储存装置和第一电动发电机以例如防止电能储存装置被过度充电以及防止第一电动发电机被供以过多电力这样一种方式被适宜地操纵的同时，可以再生方式操作第二电动发电机。
用于混合动力汽车的功率控制设备还可包括不同于所述电能储存装置并且被可操作地连接于控制单元的第二电能储存装置。所述控制单元还可包括用于计算从第二电能储存装置排出的电力的第二放电量计算部分，并且充电量计算部分可适于将通过把从第二电能储存装置排出的电力加到可充入电能储存装置中的电力上而获得的计算值设定为新的可从电能储存装置排出的电力。
依照如上所述构成的用于混合动力汽车的功率控制设备，可由来自第二电动发电机的再生能量提供从第二电能储存装置排出的电力；因此，在适宜地操作电能储存装置和第一电动发电机的同时，可增加来自第二电动发电机的再生能量。
附图说明
图1是表示根据本发明一个实施例的具有用于混合动力汽车的功率控制装置的混合动力汽车的总体结构的示图。
图2是表示根据本发明上述实施例的用于混合动力汽车的功率控制装置的总体结构的示图。
图3是表示用于计算适用于后电动发电机的动力估计操作的输出功率极限的控制操作的流程图。
图4是表示用于计算蓄电池输出功率极限的控制操作的流程图。
图5是表示用于限制适用于后电动发电机的动力估计操作的输出功率指令(即，后驱动指令R_PowCmd)的控制操作的流程图。
图6是表示用于计算前发电极限的控制操作的流程图。
具体实施方式
下面将参照附图描述根据本发明的用于混合动力汽车的功率控制装置的一个实施例。如图1和图2中所示，根据该实施例的用于混合动力汽车的功率控制装置10被安装在四轮驱动混合动力汽车1中，在所述混合动力汽车中，例如，彼此相互串联地连接的内燃机(在图中表示为ENG)11、前电动发电机(M/G1)12和变速器(T/M)13通过前差动齿轮箱DF与前轮Wf相连接，并且后电动发电机(M/G2)14通过后差动齿轮箱DR与后轮Wr相连接。功率控制装置1 0包括主蓄电池(BATT)15、前动力驱动单元(PDU1)16、后动力驱动单元(PDU2)17、DC-DC转换器(DC-DC)18、辅助蓄电池19、蓄电池ECU21、电动机ECU22、发动机和T/M ECU23以及管理ECU24。
在混合动力汽车1中，内燃机11和前电动发电机12的驱动力通过变速器13(诸如自动变速器(A/T)、CVT、手动变速器(M/T)等)以及通过前差动齿轮箱DF被传输到前轮Wf，所述前差动齿轮箱DF在左和右前轮Wf之间分配驱动力。
后电动发电机14的驱动力通过后差动齿轮箱DR被传输到后轮Wr，所述后差动齿轮箱DR具有离合器(未示出)并且在左和右后轮Wr之间分配马区动力。
当使设在后差动齿轮箱DR中的离合器(未示出)脱离接合时，车辆处于其中只有前轮Wf被驱动的前轮驱动状态，而当使离合器接合时，车辆处于其中前轮Wf和后轮Wr都被驱动的四轮驱动状态。在四轮驱动状态下，可自由地控制驱动力在左和右后轮Wr之间的分配。
而且，当反过来将功率从前轮Wf传输到前电动发电机12，以及将功率从后轮Wr传输到后电动发电机14时，诸如当混合动力汽车1减速时，电动发电机12和14用作发电机，以便产生所谓的再生制动力，因此将车辆的动能回收为电能。
在接收来自于电动机ECU22的控制指令的同时，电动发电机12和14的动力估计操作和再生运行(发电操作)由动力驱动单元16和17控制。
使用于从电动发电机12和14中接收能量并且将能量输送给该电动发电机12和14的高压主蓄电池15与动力驱动单元16和17相连接，其中每个动力驱动单元16和17都包括在脉冲宽度调制模式下操作的PWM变换器。主蓄电池15包括彼此相互串联连接的多个模块，并且每个所述模块作为一整体都包括彼此相互串联连接的多个电池。此外，被设置用于操纵各种电气附件的12伏辅助蓄电池19通过DC-DC转换器18与主蓄电池15相连接。
受管理ECU24控制的DC-DC转换器18在受动力驱动单元16和17控制的同时，逐步降低在主蓄电池15的端子之间的电压，或者逐步降低由电动发电机12和14产生的电压，以便为辅助蓄电池19充电。
动力驱动单元16和17以及DC-DC转换器18与主蓄电池15以相互平行的方式并联连接。
蓄电池ECU21保护主蓄电池15，计算蓄电池的充电状态S0C，并且计算可从主蓄电池15中放出的电力以及被充入到主蓄电池15中的电力。而且，蓄电池ECU21根据充电状态SOC、在主蓄电池15的端子之间的测量电压、主蓄电池15的温度、放电电流和充电电流中的既往改变等确定主蓄电池15是否退化。为此，蓄电池ECU21被供以来自用于测量流入到主蓄电池15中以及从主蓄电池15中流出的电流的电流传感器25的信号，以及来自用于测量在主蓄电池15的端子之间的电压的电压传感器(未示出)的信号。
电动机ECU22根据从管理ECU24输入的动力估计扭矩指令和再生扭矩指令控制电动发电机12和14的动力估计操作和再生运行。
发动机和T/M ECU23控制用于调节供应到内燃机11中的燃油量的燃油喷射阀(未示出)的操作、起动电动机(未示出)的操作、点火正时以及变速器13的变速操作。
管理ECU24控制蓄电池ECU21、电动机ECU22、发动机和T/MECU23，以及DC-DC转换器18的操作。
如稍后所述的，管理ECU24计算后输出功率极限R_LimPow，所述后输出功率极限R_LimPow为应用于后电动发电机14的动力估计操作的输出功率极限，并且管理ECU24根据例如作为可从主蓄电池15放出的电力的蓄电池输出功率极限B_LimPow、作为来自前电动发电机12的输出功率的前输出功率F_POWER和辅助输出功率DV_POWER为后电动发电机14的动力估计操作设定输出功率指令(即，后驱动指令R_PowCmd)。
为此，管理ECU24被供以来自电流传感器26和27的信号，所述电流传感器26和27用于分别测量流入动力驱动单元16和17中的电流和从动力驱动单元16和17中流出的电流。
如上所述那样构成根据本实施例的功率控制装置10。接下来，将描述功率控制装置10的操作。
下面将描述用于计算被应用于后电动发电机14的动力估计操作的输出功率极限的操作。
在图3所示的步骤S01中，计算用于确定主蓄电池15是否退化的关于充电状态SOC的标准、主蓄电池15的端子之间的测量电压、主蓄电池15的温度以及放电电流和充电电流中的既往改变等。
在步骤S02中，根据所计算的标准确定主蓄电池15是否退化。
当确定结果为“YES”时，控制操作前进到步骤S03，在该步骤S03中，将作为可从主蓄电池15放出的电力的蓄电池输出功率极限B_LimPow设定为零，并且控制操作前进到稍后将对其进行描述的步骤S05。
相反，当确定结果为“NO”时，控制操作前进到步骤S04。
在步骤S04中，执行用于计算蓄电池输出功率极限的操作。
在步骤S05中，根据例如来自电压传感器(未示出)的信号计算作为主蓄电池15的端子之间的电压的PDU电压V_FPDU。
接下来，在步骤S06中，根据例如来自电流传感器26的信号计算作为被供应到前动力驱动单元16的输入电流的PDU电流I_FPDU。
在步骤S07中，将通过使PDU电压V_FPDU与PDU电流I_FPDU相乘而获得的计算值，即，被供应到前电动发电机12的瞬时电力设定为将由前电动发电机12输出的前输出功率F_POWER。
接下来，在步骤S08中，根据例如来自电流传感器25的信号计算作为从主蓄电池15输出的输出电流的蓄电池电流I_BATT。
在步骤S09中，根据例如来自电流传感器27的信号计算作为被供应到后动力驱动单元16的输入电流的PDU电流I_RPDU。
在步骤S10中，将通过使PDU电压V_FPDU与PDU电流I_RPDU相乘而获得的计算值，即，被供应到后电动发电机14的瞬时电力设定为将由后电动发电机14输出的后输出功率R_POWER。
在步骤S11中，将通过使PDU电压V_LPDU与蓄电池电流I_BATT相乘而获得的计算值，即，从主蓄电池15F放出的瞬时电力设定为蓄电池输出功率B_POWER。
在步骤S12中，将通过从蓄电池输出功率B+POWER中减去前输出功率F_POWER而获得的计算值，即，从DC-DC转换器18中放出的瞬时电力设定为辅助输出功率DV_POWER。
在步骤S13中，将通过从蓄电池输出功率极限B_LimPow中减去前输出功率F_POWER和辅助输出功率DV_POWER而获得的计算值设定为后输出功率极限R_LimPow，它是被用于后电动发电机14的动力估计操作的输出功率极限，并且终止这一系列操作。
下面将描述以上所述的在步骤S04中用于计算电池输出功率极限的操作。
在图4所示的步骤S21中，参照SOC输出极限(Plim_Soc)表设定SOC输出极限Plim_Soc，所述SOC输出极限Plim_Soc根据主蓄电池15的SOC限定输出极限(SOC输出极限Plim_Soc)。
在SOC输出极限(Plim_Soc)表中，例如将SOC输出极限Plim_Soc设定成根据蓄电池的SOC中的增加而增加到预定的上限。
接下来，在步骤S22中，参照蓄电池温度输出极限(Plim_Tbat)表设定蓄电池温度输出极限Plim_Tbat，所述蓄电池温度输出极限Plim_Tbat根据蓄电池的温度TBAT限定输出极限(蓄电池温度输出极限Plim_Tbat)。
在蓄电池温度输出极限(Plim_Tbat)表中，例如，当蓄电池的温度TBAT在预定范围内时，将蓄电池温度输出极限Pkim_Tbat设定为预定的上限，以便当蓄电池的温度TBAT低于预定范围时，根据蓄电池的温度TBAT中的增加而增加到预定的上限，以及当蓄电池的温度TBAT高于预定范围时，根据蓄电池的温度TBAT中的增加而从预定的上限减小。
接下来，在步骤S23中，参照蓄电池电压输出极限(Plim_Vbat)表设定蓄电池电压输出极限Plim_Vbat，所述蓄电池电压输出极限Plim_Vbat根据主在蓄电池15的端子之间的电压VBAT限定输出极限。
在蓄电池电压输出极限(Plim_Vbat)表中，例如当蓄电池的电压VBAT处于预定范围内时，将蓄电池电压输出极限Plim_Vbat设定为预定的上限，以便当蓄电池的电压VBAT低于预定范围时，根据蓄电池的电压VBAT中的增大而增大到预定的上限，并且以便当蓄电池的电压VBAT大于预定范围时，根据蓄电池的电压VBAT中的增加而从预定的上限减小。
接下来，在步骤S24中，将SOC输出极限Plim_Soc设定为是可从主蓄电池15排放出的电力的蓄电池输出功率极限B_LimPow。
在步骤S25中，确定蓄电池输出功率极限B_LimPow是否大于蓄电池温度输出极限Plim_Tbat。
当确定的结果为“NO”时，操作前进稍后将对其进行描述的到步骤S27。
相反，当确定的结果为“YES”时，操作前进到步骤S26。
在步骤S26中，将蓄电池温度输出极限Plim_Tbat设定为蓄电池输出功率极限B_LimPow。
在步骤S27中，确定蓄电池输出功率极限B_LimPow是否大于蓄电池电压输出极限Plim_Vbat。
当确定的结果为“NO”时，终止这一系列操作。
相反，当确定的结果为“YES”时，操作前进到步骤S28。
在步骤S28中，将蓄电池电压输出极限Plim_Vbat设定为蓄电池输出功率极限B_LimPow，并且终止这一系列操作。
换句话说，在用于计算蓄电池输出功率极限的操作的上述步骤S21到S28中，将SOC输出极限Plim_Soc、蓄电池温度输出极限Plim_Tbat和蓄电池电压输出极限Plim_Vbat中的最小值设定为蓄电池输出功率极限B_LimPow。
而且，在步骤S01到S13中，将被应用于后电动发电机14的动力估计操作的输出功率极限设定成不超过通过从蓄电池输出功率极限B_LimPow中减去前输出功率F_POWER而获得的输出功率，而另一方面，至少通过蓄电池输出功率极限B_LimPow确保了辅助输出功率DV_POWER。因此，在适宜地操作主蓄电池15和前电动发电机12的同时可充分地增加后电动发电机14的输出功率。
接下来，将描述应用于后电动发电机14的动力估计操作的用于限制输出功率指令(即，后驱动指令R_PowCmd)的操作。
在图5所示的步骤S31中，例如根据车辆的行驶状态等计算后电动发电机14的动力估计操作所需的后驱动指令R_PowCmd。
接下来，在步骤S32中，执行稍后将描述的用于计算前发电极限的操作，从而计算作为由前电动发电机12的发电操作所产生的电力的极限的前发电极限F_LimGen。
然后，在步骤S33中，当通过从蓄电池输出功率极限B_LimPow中减去后驱动指令R_PowCmd而获得的计算值为负时，将计算值的绝对值设定为前电动发电机12的发电操作所需的前发电指令F_GenCmd。换句话说，当蓄电池输出功率极限B_LimPow不足以用于后驱动指令R_PowCmd和辅助输出功率DV_POWER时，通过前电动发电机12的发电操作补充电力的不足。
在步骤S34中，确定前发电极限F_LimGen是否大于前发电指令F_GenCmd。
当确定的结果为“YES”时，操作前进到稍后将对其进行描述的步骤S36。
与之相反，当确定的结果为“NO”时，操作前进到步骤S35。
在步骤S35中，将前发电极限F_LimGen设定为前发电指令F_GenCmd，并且操作前进到步骤S36。
在步骤S36中，确定后驱动指令R_PowCmd是否大于后输出功率极限R_LimPow。
当确定的结果为“NO”时，终止这一系列操作。
与之相反，当确定的结果为“YES”时，操作前进到步骤S37。
在步骤S37中，将后输出功率极限R_LimPow设定为后驱动指令R_PowCmd，并且终止这一系列操作。
接下来，将描述以上所述的在步骤S32中用于计算前发电极限的操作。
在图6的步骤S41中，例如由加速器踏板打开程度传感器(未示出)测量与由驾驶员所执行的加速器踏板操作量有关的加速器踏板打开程度AP。
接下来，在步骤S42中，例如由车速传感器(未示出)测量车辆速度Vcar。
在步骤S43中，参照图谱(所需驱动力图谱)设定所需的驱动力Fcmd_Req，所述图谱根据加速器踏板的打开程度AP和车辆速度Vcar限定了前轮Wf的所需驱动力Fcmd_Req。
接下来，步骤S44确定变速器中的速比“Ratio”。
在步骤S45中，根据所需驱动力Fcmd_Req和速比“Ratio”计算施加于内燃机11上的所需发动机功率Pcmd_Req。
接下来，在步骤S46中，参照发动机功率极限(LimEngPow)表设定发动机功率极限LimEngPow，所述发动机功率极限(LimEngPow)表根据通过转数比传感器(未示出)测量的内燃机11的发动机转数比NE限定了内燃机11的发动机功率极限(发动机功率极限LimEngPow)。
在发动机功率极限(LimEngPow)表中，将发动机功率极限LimEngPow设定或根据内燃机11的发动机转数比NE的增加而增加。
接下来，在步骤S47中，将通过从发动机功率极限LimEngPow中减去所需发动机功率Pcmd_Req而获得的计算值设定为前发电极限F_LimGen，所述前发电极限F_LimGen为由前电动发电机12的发电操作产生的电力极限，并且终止这一系列操作。
换句话说，在上述步骤S31到S37中，将后驱动指令R_PowCmd(根据车辆的行驶状态等所设定)和后输出功率极限R_LimPow中的较小值设定为新的后驱动指令R_PowCmd。
依照用于混合动力汽车的功率控制装置10的本实施例，在适宜地操作主蓄电池15和后电动发电机14的同时，在不用增加主蓄电池15的尺寸即可充分地增加后电动发电机14的输出功率，同时，通过蓄电池输出功率极限B_LimPow确保前输出功率F_POWER和辅助输出功率DV_POWER。
在上述实施例中，根据前输出功率F_POWER计算后输出功率极限R_LimPow；然而，本发明不局限于此，例如，可根据前F_GEN中的发电量计算后输出功率极限R_LimPow，所述前F_GEN中的发电量为通过前电动发电机12的再生运行产生的发电量，并且根据来自前动力驱动单元16的输出电流进行计算。
在这种情况下，在上述实施例中的步骤S13中，可将通过从将前F_GEN中的发电量加上蓄电池输出功率极限B_LimPow所获得的数值中减去辅助输出功率DV_POWER而获得的计算值设定为后输出功率极限R_LimPow。
因此，与其中仅根据蓄电池输出功率极限B_LimPow或仅根据前电动发电机12的前F_GEN中的发电量操纵后电动发电机14的情况相反，在适宜地操作主蓄电池15和前电动发电机12的同时，不用增加主蓄电池15的尺寸即可充分地增加后电动发电机14的输出功率。
除针对上述实施例的有关用于设定后驱动指令R_PowCmd的操作的上述描述之外，下面将描述用于设定被施加于后电动发电机14的再生指令的操作。在这种情况下，取代蓄电池输出功率极限B_LimPow，可根据例如蓄电池的SOC、蓄电池的温度TBAT、主蓄电池15的端子之间的电压VBAT计算作为可充入到主蓄电池15中的电力的蓄电池输入功率极限B_LimPin(步骤T01)。而且，取代上述实施例中的前输出功率F_POWER，可根据来自于前动力驱动单元16的输出电流计算作为通过前电动发电机12的再生运行的发电量的前F_GEN中的发电量(步骤T02)。
可将通过将辅助输出功率DV_POWER加上通过从蓄电池输入功率极限B_LimPin减去前F_GEN中的发电量而获得的数值而获得的计算值设定为被施加于后电动发电机14的再生运行的再生极限(步骤T03)，并且可将施加于后电动发电机14的再生运行的再生指令(例如根据车辆的行驶状态等设定(步骤T04))与再生极限中的较小值设定为施加于后电动发电机14的再生运行的再生极限(步骤T05)。
当设定施加于后电动发电机14的再生运行的再生指令时，以及当根据前输出功率F_POWER而不是前F_GEN中的发电量设定再生极限时，可将通过将辅助输出功率DV_POWER加上通过将前输出功率F_POWER与蓄电池输入功率极限B_LimPin相加所获得的数值所获得的计算值设定为应用于后电动发电机14的再生运行的再生极限。
工业实用性
依照本发明的用于混合动力汽车的功率控制设备，与其中仅使用可从电能储存装置排放出的电力或由第一电动发电机产生的电力而操作第二电动发电机的情况相比较，在没有增加所述电能储存装置的尺寸的情况下，第二电动发电机的输出功率可更大。
而且，可在功率估算方式下操作第二电动发电机，同时优选地在例如防止电能储存装置被过量放电并防止第一电动发电机接收过度的发电指令这样一种方式下操作电能储存装置和第一电动发电机。
依照本发明的另一个用于混合动力汽车的功率控制设备，至少从第二电能储存装置排放出的电力可由电能储存装置补充，同时，可在适宜地操作电能储存装置和第一电动发电机的同时增加第二电动发电机的输出功率。
依照本发明的另一个用于混合动力汽车的功率控制设备，可通过可从电能储存装置排放出的电力和由第一电动发电机产生的电力提供第二电动发电机的输出功率和从第二电能储存装置排放出的电力。
依照本发明的再一个用于混合动力汽车的功率控制设备，当检测出电能储存装置的退化时，可通过由第一电动发电机产生的电力确保用于第二电动发电机的输出功率指令。
依照本发明的又一个用于混合动力汽车的功率控制设备，当检测出电能储存装置的退化时，可通过由第一电动发电机产生的电力确保从第二电能储存装置排放出的电力以及用于第二电动发电机的输出功率指令。
依照本发明的另外一个用于混合动力汽车的功率控制设备，与其中仅根据可充入到电能储存装置中的电力或根据被供应到第一电动发电机的电力以再生的方式操作第二电动发电机的情况相比较，在没有增加所述电能储存装置的尺寸的情况下，来自第二电动发电机的再生能量可更大。
而且，可在再生的方式下操作第二电动发电机，同时优选地在例如防止电能储存装置被过度充电并防止第一电动发电机被供以过度的电力这样一种方式下操作电能储存装置和第一电动发电机。
依照本发明的另一个用于混合动力汽车的功率控制设备，可通过来自第二电动发电机的再生能量提供从第二电能储存装置排放出的电力；因此，在适宜地操作电能储存装置和第一电动发电机的同时时，可增加来自第二电动发电机的再生能量。

Claims (7)

1.一种用于混合动力汽车的功率控制设备，包括：
用于驱动前轮或后轮的内燃机；
与所述内燃机的输出轴相连接的第一电动发电机；
与前轮和后轮中的另一个相连接的第二电动发电机；
用于从第一和第二电动发电机中接收能量并且将能量输送到第一和第二电动发电机的电能储存装置；以及
与内燃机、第一和第二电动发电机以及电能储存装置可操作地连接的控制单元，所述控制单元包括：用于计算可从电能储存装置排放出的电力的放电量计算部分；用于计算由第一电动发电机产生的电力或用于计算被供应到第一电动发电机的电力的电力计算部分；用于计算第二电动发电机的动力估算操作的输出功率指令的输出功率指令计算部分；以及输出功率极限部分，所述输出功率极限部分适于计算可从电能储存装置排放出的电力与由第一电动发电机产生的电力的总和或者可从电能储存装置排放出的电力与被供应到第一电动发电机的电力之间的差异，以便将所述总和或差异的大小与用于第二电动发电机的输出功率指令的大小相比较，并且将所述总和或差异和用于第二电动发电机的输出功率指令中较小的那个设定为第二电动发电机的新的输出功率指令。
2.依照权利要求1所述的用于混合动力汽车的功率控制设备，还包括第二电能储存装置，其不同于所述电能储存装置并且被可操作地连接于控制单元，
其中，所述控制单元还包括用于计算从第二电能储存装置排放出的电力的第二放电量计算部分，以及
放电量计算部分适于将通过下述方式获得的计算值设定为新的可从电能储存装置排放出的电力，即，所述方式为，从可从电能储存装置排放出的电力中减去从第二电能储存装置排放出的电力。
3.依照权利要求1所述的用于混合动力汽车的功率控制设备，还包括第二电能储存装置，其不同于所述电能储存装置，并且被可操作地连接于控制单元，
其中，所述控制单元还包括用于计算从第二电能储存装置排放出的电力的第二放电量计算部分以及发电指令计算部分，所述发电指令计算部分适于通过将可从电能储存装置排放出的电力减去用于第二电动发电机的输出功率指令和从第二电能储存装置排放出的电力而获得计算值，并且适于当该计算值为负时将计算值的绝对值设定为用于第一电动发电机的发电操作的发电指令。
4.依照权利要求1所述的用于混合动力汽车的功率控制设备，还包括用于确定电能储存装置是否已退化的退化检测装置，
其中，控制单元还包括用于以这样一种方式设定用于第二电动发电机的输出功率指令的输出功率指令设定部分，所述方式即，当电力计算部分正在计算由第一电动发电机产生的电力时，以及当退化检测装置检测出电能储存装置的退化时，将由电力计算部分计算的第一电动发电机所产生的电力设定为用于第二电动发电机的输出功率指令。
5.依照权利要求4所述的用于混合动力汽车的功率控制设备，还包括第二电能储存装置，其不同于所述电能储存装置，并且被可操作地连接于控制单元，
其中，所述控制单元还包括用于计算从第二电能储存装置排放出的电力的第二放电量计算部分，以及
输出功率指令设定部分适于将通过下述方式获得的计算值设定为用于第二电动发电机的输出功率指令，即，所述方式为，从由电力计算部分计算的通过第一电动发电机产生的电力中减去从第二电能储存装置排放出的电力。
6.一种用于混合动力汽车的功率控制设备，包括：
用于驱动前轮或后轮的内燃机；
与所述内燃机的输出轴相连接的第一电动发电机；
与前轮和后轮中的另一个相连接的第二电动发电机；
从第一和第二电动发电机中接收能量并且将能量输送到第一和第二电动发电机的电能储存装置；以及
与内燃机、第一和第二电动发电机以及电能储存装置可操作地连接的控制单元，所述控制单元包括：用于计算可充入到电能储存装置中的电力的充电量计算部分；用于计算由第一电动发电机产生的电力或用于计算被供应到第一电动发电机的电力的电力计算部分；用于计算第二电动发电机的再生运行的再生指令的再生指令计算部分；以及再生极限部分，所述再生极限部分适于计算可充入到电能储存装置中的电力与被供应到第一电动发电机的电力的总和，以便将所述总和的大小与用于第二电动发电机的再生指令的大小相比较，并且将所述总和和用于第二电动发电机的再生指令中较小的那个设定为用于第二电动发电机的新的再生指令。
7.依照权利要求6所述的用于混合动力汽车的功率控制设备，还包括第二电能储存装置，其不同于所述电能储存装置，并且被可操作地连接于控制单元，
其中，所述控制单元还包括用于计算从第二电能储存装置排放出的电力的第二放电量计算部分，以及
充电量计算部分适于将通过下述方式获得的计算值设定为新的可从电能储存装置排放出的电力，即，该方式为，将从第二电能储存装置排放出的电力加上可充入到电能储存装置中的电力。
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