专利名称：用于混合动力车的发动机控制装置和方法
技术领域：
本发明涉及一种发动机控制装置和方法，用于装备有发动机和电动机-发电机作为驱动源的混合动力车。
背景技术：
日本未经审查的专利申请公开No.11-82260和No.2001-163087披露了用于混合动力车的发动机控制装置的已知实例。当车辆处于停止状态时，发动机控制装置根据道路的倾角判断是否自动停止发动机。基于该判断，如果车辆在倾角较大的地点作相对较长时间的停留，将不会自动停止发动机。为了即使在坡路停车时也能实现自动停止功能的优点，如果满足一定的条件，也就是，车辆在斜坡上，制动器在操作中，以及制动器油压中的变化超过预定量，该装置也能够使发动机重新起动。
发明内容
本文提供用于混合动力车的控制装置。在本文提供的一种实例中，一种用于混合动力车的控制装置包括发动机；电动机-发电机；车轮，用于移动混合动力车；制动器，用于制动车轮；以及控制器。可操作控制器，在由利用所述制动器而使车辆停止的状态下，释放所述制动器时，对使车辆前移所需的驱动力进行估计，该驱动力的估计值是基于制动器的制动力、电动机-发电机的驱动力、以及车速之间的关系。控制器还可进行操作，基于驱动力的估计值判断是否使用发动机的驱动力。
另一种用于混合动力车(具有发动机、电动机-发电机、以及用于制动混合动力车车轮的制动器)的控制装置，包括一种装置，用于在由利用制动器而使车辆停止的状态下释放制动器时，对使车辆前移所需的驱动力进行估计；其中驱动力的估计值是基于制动器的制动力、电动机-发电机的驱动力、以及车速之间的关系；以及用来基于驱动力的估计值判断是否使用发动机的驱动力的装置。
本文还提供了混合动力车(具有发动机、电动机-发电机、以及制动混合动力车车轮的制动器)的控制方法。一种示例方法包括在由利用所述制动器而使车辆停止的状态下释放所述制动器时，对使所述车辆前移所需驱动力进行估计；其中驱动力的估计值是基于制动器的制动力、电动机-发电机的驱动力、以及车速之间的关系；以及，基于驱动力的估计值判断是否使用发动机的驱动力。
下面参照附图进行说明，其中在图中相同的标号都代表相同的零部件，以及其中图1是应用了根据本发明实施方式发动机控制装置的后轮驱动混合动力车的总体系统图；图2是例示根据第一实施方式包括在集成控制器中的计算程序的控制方框图；图3例示在图2所示目标驱动力计算部分中计算目标驱动力所使用的目标驱动力图实例；图4例示在图2所示模式选择部分中选择目标模式所使用的目标模式图实例；图5例示在图2所示目标充放电计算部分中计算目标充放电电量所使用的目标充放电电量图实例；图6是例示在图2所示动作点指令部分中用于确定动作点的计算处理流程图；图7例示在图6中用于计算目标自动变速器档位的步骤所使用的档位图实例；图8是在图6中用于计算目标发动机扭矩的步骤所使用的最大发动机扭矩与发动机速度图的实例；
图9是例示在根据第一实施方式的集成控制器中所执行的发动机控制处理的流程图；图10是例示在陡上坡上起动车辆时制动器扭矩、电动机-发电机扭矩、以及车速之间关系的时间图；图11是例示用于检测车辆后退的方法的时间图；图12例示与制动器油压对应的制动器扭矩图的实例；图13是时间图，例示在车辆在陡上坡上时重新压下制动踏板的情况下，制动器扭矩、电动机-发电机扭矩、车速、以及第一规定值A之间的关系；图14是时间图，例示在平路上起动车辆时，制动器扭矩、电动机-发电机扭矩、车速、以及第一规定值A之间的关系；图15是时间图，例示在陡上坡上起动车辆时，制动器扭矩、电动机-发电机扭矩、车速、以及第一规定值A之间的关系；图16是例示在根据本发明第二实施方式的集成控制器中所执行的发动机控制处理的流程图；图17是时间图，例示在平路上起动车辆时，制动器扭矩、电动机-发电机扭矩、车速、以及第二规定值B之间的关系；以及图18是时间图，例示在陡上坡上起动车辆时，制动器扭矩、电动机-发电机扭矩、车速、以及第二规定值B之间的关系。
具体实施例方式
如日本未经审查的专利申请公开No.11-82260和No.2001-163087中所描述的，在这种已知的用于混合动力车的发动机控制装置中，当满足三个条件时，无论坡路陡缓都重新起动发动机。为此，当在缓坡上起动车辆时，例如，即使实际上在只使用电动机-发电机作为驱动源驱动车辆的电动车(EV)驱动模式下可以起动车辆，但是，不管起动车辆所需的最小驱动扭矩如何，当满足三个条件时也总是重新起动发动机。考虑到这样的事实，即不能通过在电动车(EV)驱动模式下起动车辆来实现减少燃料消耗的优点，这成为一个问题。
另一方面，例如，在设定起动车辆所需的最小驱动扭矩，使其根据加速踏板操作量来确定的情况下，在压下加速踏板之后将起动发动机。在制动器踏板释放之后操作加速踏板。如果斜坡陡到一定程度，就不能只用电动机-发电机扭矩起动车辆，从压下加速踏板时刻到发动机起动时刻，其间不能获得车辆所需的驱动力，从而导致车辆后退。
然而，本文中用于混合动力车的发动机控制装置，在较早的时间估计车辆起动所需的最小驱动扭矩，也就是在加速踏板压下之前释放制动踏板时的这一刻进行估计，因而，可以减小在陡坡上起动车辆时的后退量，同时还实现降低燃料消耗。
混合动力车包括发动机和电动机-发电机作为驱动源，并且具有只使用电动机-发电机作为驱动源驱动车辆的电动车(EV)驱动模式，以及同时包括发动机作为驱动源驱动车辆的混合动力(HEV)驱动模式。在此所描述的发动机控制装置的实施方式中，当车辆处于停止状态同时发动机处于自动停止状态时，在制动踏板释放操作过渡期间，根据制动器扭矩、电动机-发电机扭矩、以及车速之间的关系，本装置估计起动车辆所需的最小驱动扭矩。基于估计最小驱动扭矩，本装置在加速踏板压下之前判断是否需要使用发动机的驱动力。
例如，当在上坡起动车辆时，在制动器扭矩和电动机-发电机扭矩的总扭矩大于斜坡阻力扭矩的状态下，使车辆维持在斜坡上。当驾驶员从制动踏板上抬起他/她的脚以起动车辆时，制动器扭矩减小，从而制动器扭矩和电动机-发电机扭矩的总扭矩也减小。即使减小了总扭矩，当总扭矩大于斜坡阻力扭矩时，仍然使车辆维持在其停止状态。然而，总扭矩一跌至斜坡阻力扭矩以下，车辆就开始后退。
换而言之，由于在车辆开始后退时刻的制动器扭矩和电动机-发电机扭矩的总扭矩大致等于斜坡阻力扭矩，所以，根据制动器扭矩、电动机-发电机扭矩、以及车速之间的关系(也就是，车速为负值时后退的检测)，就能以较高的精确度估计在斜坡上起动车辆所需的最小驱动力。
如果在电动车(EV)驱动模式下能获得估计最小驱动扭矩，那么，选择电动车(EV)驱动模式同时维持发动机处于自动停止状态在斜坡上起动车辆，从而实现较低的燃料消耗。
另一方面，如果在电动车(EV)模式下不能获得估计最小驱动扭矩，在操作加速踏板之前起动发动机。选择混合动力(HEV)驱动模式，在斜坡上起动车辆，从而减少在陡坡上起动车辆时车辆后退的量。
据此，通过在早期时间，也就是在压下加速踏板之前释放制动踏板的时刻估计起动车辆所需的最小驱动扭矩，可以减少在陡坡上起动车辆时的后退量，同时实现降低燃料消耗。
下面，参照附图，描述根据本发明实施方式的用于混合动力车的发动机控制装置。
图1是后轮驱动混合动力车的总体系统图，其中应用了根据本发明实施方式的发动机控制装置。
参照图1，用于混合动力车的驱动装置包括发动机E、飞轮FW、第一离合器CL1、电动机-发电机MG、第二离合器CL2、自动变速器AT、传动轴PS、差速器DF、左驱动轴DSL、右驱动轴DSR、左后轮(驱动轮)RL、以及右后轮(驱动轮)RR。标号FL和FR分别表示左前轮和右前轮。
发动机E可以是汽油发动机或者柴油发动机，并且具有节气门，基于来自发动机控制器1(下文描述)的控制信号，控制其气门开度。发动机E具有输出轴，飞轮FW布置于输出轴上。
第一离合器CL1置于发动机E和电动机-发电机MG之间。基于来自第一离合器控制器5(下文描述)的控制信号，用第一离合器液压单元6产生的控制油压，控制第一离合器CL1的接合与分离，包括滑动接合和滑动分离。
电动机-发电机MG是同步式电动机-发电机，具有嵌置在转子中的永磁体和缠绕在定子周围的定子线圈。基于来自电动机控制器2(下文描述)的指令信号，由变换器3产生并施加于电动机-发电机MG上的三相电流，控制电动机-发电机MG。电动机-发电机MG可以作为电动机，通过接收来自蓄电池4的电力使其转动。这种运转状态下文称之为电动状态。另一方面，当响应于外力使转子转动时，电动机-发电机MG可以作为发电机，用于在定子线圈中产生电动势，以对蓄电池4进行充电。这种运转状态下文称之为再生状态。用减振器(damper)(未示出)使电动机-发电机MG的转子和自动变速器AT的输入轴互相连接。
第二离合器CL2置于电动机-发电机MG和一对左右后轮RL、RR之间。基于来自AT控制器7(下文描述)的控制信号，用第二离合器液压单元8产生的控制油压，控制第二离合器CL2的接合与分离，包括滑动接合和滑动分离。
根据车速和加速踏板开度，自动变速器AT自动改变例如五个前进档至一个倒档的变速比。自动变速器AT配置成不用额外设置作为专用离合器的第二离合器CL2，而是用多个摩擦接合元件中的几个接合元件进行限定，使这些元件在自动变速器AT各档位段接合。自动变速器AT具有输出轴，输出轴通过传动轴PS、差速器DF、左驱动轴DSL、以及右驱动轴DSR与左右后轮RL、RR联动。
对于各第一离合器CL1和第二离合器CL2，例如可以使用湿式多盘离合器，依靠比例螺线管，可以连续控制液压油流速和液压油压力。
根据第一离合器CL1的离合状态，用于混合动力车的驱动装置具有两种驱动模式。第一离合器CL1的分离状态对应于电动车驱动模式，在该电动车驱动模式中，使用电动机-发电机MG的驱动力作为驱动源驱动车辆。下文中将电动车驱动模式称为EV驱动模式。反之，第一离合器CL1的接合状态对应于混合动力驱动模式，在该混合动力驱动模式中，使用电动机-发电机MG和/或发动机E作为一个驱动源或者多个驱动源驱动车辆。下文中将混合动力驱动模式称为HEV驱动模式。
HEV驱动模式包括三种驱动模式，即发动机驱动模式、电动机辅助驱动模式、以及驱动/发电模式。在发动机驱动模式中，只使用发动机E作为驱动源驱动驱动轮。在电动机辅助驱动模式中，使用两个驱动源，即发动机E和电动机-发电机MG驱动驱动轮。在驱动/发电模式中，用发动机E作为驱动源驱动驱动轮RR、RL，同时电动机-发电机MG作用为发电机。
当车辆在恒定速度下行驶或者正在加速时，电动机-发电机MG作为利用发动机E动力运转的发电机。另一方面，当车辆减速时，再生制动能量，使得电动机-发电机MG产生用于充电蓄电池4的电力。
下面，描述混合动力车的控制系统。参照图1，示例的混合动力车控制系统包括发动机控制器1、电动机控制器2、变换器3、蓄电池4、第一离合器控制器5、第一离合器液压单元6、AT控制器7、第二离合器液压单元8、制动器控制器9、以及集成控制器10。通过信息可交换CAN(controller area network，控制器区域网络)通信线路11，发动机控制器1、电动机控制器2、第一离合器控制器5、AT控制器7、制动器控制器9、以及集成控制器10彼此连接。
发动机控制器1接收来自发动机速度传感器12的发动机速度信息，以及，响应于例如来自集成控制器10的目标发动机扭矩指令，向节气门致动器(未示出)输出用于控制发动机动作点(Ne、Te)的指令。发动机速度信息经由CAN通信线路11发送至集成控制器10。
电动机控制器2接收来自解算器13的转动位置信息，以及，响应于例如来自集成控制器10的目标电动机-发电机扭矩指令，向变换器3输出用于控制电动机-发电机MG的电动机动作点(Nm、Tm)的指令。解算器13检测电动机-发电机MG中包括的转子的转动位置。电动机控制器2监测蓄电池4的充电状态SOC。使用关于蓄电池4充电状态SOC的信息作为电动机-发电机MG的控制信息，并且经由CAN通信线路11发送至集成控制器10。
第一离合器控制器5接收来自第一离合器油压传感器14和第一离合器行程传感器15的传感器信息，以及，响应于来自集成控制器10的第一离合器控制指令，向第一离合器液压单元6输出用于控制第一离合器CL1离合的指令。第一离合器行程信息C1S经由CAN通信线路11发送到集成控制器10。
AT控制器7接收来自加速踏板开度传感器16、车速传感器17、以及第二离合器油压传感器18的传感器信息，以及，响应于来自集成控制器10的第二离合器控制指令，向AT液压控制阀中的第二离合器液压单元8输出用于控制第二离合器CL2离合的指令。关于加速踏板开度APO和车速VSP的信息，经由CAN通信线路11发送到集成控制器10。
制动器控制器9接收来自轮速传感器19(检测四个车轮中各车轮的速度)的信息、以及来自制动器行程传感器20的信息。当压下制动踏板以进行制动时，例如，如果仅用再生制动力不能满足根据制动器行程BS确定的所需制动力，则基于来自集成控制器10的再生-协同控制指令，执行再生-协同制动控制操作。结果，用机械制动力诸如液压制动力和电动机制动力来补偿制动力的不足量。
集成控制器10管理整车的消耗能量，并且具有使车辆运行在最佳效率的功能。集成控制器10接收下述信息来自检测电动机转速Nm的电动机转速传感器21的信息、来自检测第二离合器输出速度N2out的第二离合器输出速度传感器22的信息、来自检测第二离合器扭矩TCL2的第二离合器扭矩传感器23的信息、以及来自制动器油压传感器24的信息。集成控制器10还接收经由CAN通信线路11获得的信息。集成控制器10通过向发动机控制器1发送指令信号控制发动机E，通过向电动机控制器2发送指令信号控制电动机-发电机MG，通过向第一离合器控制器5发送指令信号控制第一离合器CL1的离合，以及通过向AT控制器7发送指令信号控制第二离合器CL2的离合。
图2是用于描述在根据第一实施方式的集成控制器10中所执行计算的方框图。例如，以10毫秒的控制循环在集成控制器10中实现此计算。集成控制器10包括目标驱动力计算部分100、模式选择部分200、目标充放电计算部分300、动作点指令部分400、以及变速控制部分500。
利用图3所示的目标驱动力图，根据加速踏板开度APO和车速VSP，目标驱动力计算部分100计算目标驱动力tFoO。
利用图4所示的EV-HEV选择图，基于加速踏板开度APO和车速VSP，模式选择部分200确定目标模式。在这种情况下，如果蓄电池4的充电状态SOC低于等于预定值，那么，目标模式自动设定为HEV驱动模式。
利用图5所示的目标充放电电量图，基于蓄电池4的充电状态SOC，目标充放电计算部分300计算目标充放电电量tP。
基于加速踏板开度APO、目标驱动力tFoO、目标模式、车速VSP、以及目标充放电电量tP，动作点指令部分400计算过渡目标发动机扭矩、过渡目标电动机-发电机扭矩、过渡目标第二离合器扭矩传动容量、过渡目标自动变速器档位、以及过渡第一离合器螺线管电流指令，作为获得动作点的目标值。
变速控制部分500驱动自动变速器AT中包括的电磁阀，从而，达到目标第二离合器扭矩传动容量和目标自动变速器档位。
图6是例示在集成控制器10的动作点指令部400中实现的动作点计算处理的流程图。在步骤S401，通过执行关于目标驱动力tFoO的预定处理，计算过渡目标驱动扭矩或者驱动力tFo。例如，使用低通滤波器输出作为过渡目标驱动力tFo，低通滤波器输出要求目标驱动力tFoO输入并具有预定时间常数。
在步骤S401中的过渡目标驱动力tFo计算之后，在步骤S402使用下列表达式来计算用于自动变速器AT的目标输入扭矩tTintTin＝tFo×rt/if/iG； (1)其中rt代表轮胎的半径；if代表最终变速比；以及iG代表在当前时刻的实际自动变速器档位的变速比。
在步骤S402中的目标输入扭矩tTin计算之后，在步骤S403中，使用如图7中的档位图，以基于加速踏板开度APO和车速VSP计算目标自动变速器档位。在图7中，实线表示换高速档，而虚线表示换低速档。
在步骤S403中目标自动变速器档位的计算之后，在步骤S404中根据目标模式实现模式选择。通常，在EV驱动模式或者HEV驱动模式下稳定地驱动车辆。然而，如果动作点越过如图4所示EV-HEV选择图中的HEV→EV切换线，实施模式转变控制，以从HEV驱动模式切换到EV驱动模式。另一方面，如果动作点越过如图4所示EV-HEV选择图中的EV→HEV切换线，实施模式转变控制，以从EV驱动模式切换到HEV驱动模式。
在步骤S404中的模式设定处理之后，如果驱动模式是HEV驱动模式，在步骤S405中使用下列表达式，基于目标输入扭矩tTin、自动变速器输入转速Nin、以及发动机速度Ne，计算理想发动机扭矩tTeOtTeO＝(tTin×Nin-tP)/Ne (2)参照如图8所示的最大发动机扭矩图，通过用与发动机速度Ne对应的最大发动机扭矩，对理想发动机扭矩tTeO设定界限，来确定目标发动机扭矩tTe。另一方面，如果驱动模式是EV驱动模式，则目标发动机扭矩tTe设定为零。
在步骤S405中的目标发动机扭矩tTe计算之后，当驱动模式是EV驱动模式或者HEV驱动模式时，在步骤S406中使用下列表达式，计算目标电动机-发电机扭矩tTmtTm＝tTin-tTe(3)如果模式处在切换过程中，根据在模式切换期间执行的操作，确定目标电动机-发电机扭矩tTm。
在步骤S406中的目标电动机-发电机扭矩tTm的计算之后，如果驱动模式是EV驱动模式，在步骤S407中将目标第一离合器扭矩传动容量设定为零。反之，如果驱动模式是HEV驱动模式，则将目标第一离合器扭矩传动容量设定为最大值。如果模式处在切换过程中，根据在模式切换期间执行的操作，确定目标第一离合器扭矩传动容量。
在步骤S407中的目标第一离合器扭矩传动容量的计算之后，在步骤S408中，如果处于EV驱动模式，将目标第二离合器扭矩传动容量tcTcl2设定为用于EV驱动模式的最大驱动力，等同于evTmax。另一方面，如果处于HEV驱动模式，则将目标第二离合器扭矩传动容量tcTcl2设定为最大值。如果模式处在切换过程中，根据在模式切换期间执行的操作，确定目标第二离合器扭矩传动容量tcTcl2。这就完成了根据图6的操作。
图9是流程图，例示根据第一实施方式起动车辆时由集成控制器10执行的发动机控制处理。下面描述此处理中包括的步骤，以及，按例如10毫秒的控制循环执行此处理。
在步骤S101，执行通常模式选择处理。更具体地，在图6的步骤S404中，基于加速踏板开度APO、车速VSP、以及示于图4的图，选择EV驱动模式或者HEV驱动模式。基本上，如果车辆处于停止状态(车速VSP＝0)，并且没有压下加速踏板(加速踏板开度APO＝0)，则选择EV驱动模式作为驱动模式(参见图4)。
在步骤S101的通常模式选择处理之后，在步骤S102判断发动机E是否处于自动停止状态。如果是(也就是，如果选择了EV驱动模式)，操作进行到步骤S103。如果否(也就是，如果选择了HEV驱动模式)那么，操作回到步骤S101。
在步骤S103，基于来自轮速传感器19的轮速信息，判断车速是否低于接近零的负值-X千米/小时。如果是，则处理进行到步骤S104。如果否，则处理回到步骤S101。
换而言之，参见图10，当在上坡上起动车辆时，在制动踏板释放操作的过渡期中，从制动器扭矩和电动机-发电机扭矩的总扭矩跌至起动车辆所需的最小驱动扭矩以下的那一刻开始，车辆首先后退。此时，车速为接近于零的负值。
在步骤S103中判断车速是否低于-X千米/小时之后，在步骤S104判断车速＜-X的状态是否延续了t1秒。如果是，处理进行到步骤S105。如果否，处理回到步骤S103。
换而言之，参见图11，当在上坡上起动车辆时，因为即使在车速跌至-X千米/小时以下之后，车速还会继续降低，将车速＜-X的状态持续t1秒的时刻设定为后退检测时刻。这是为了避免后退检测错误，当由于例如传感器噪声使即刻检测出的车速低于-X千米/小时的时候，就可能会导致上述这种错误发生。
在步骤S104中判断车速＜-X的状态是否已经持续t1秒，或者换而言之，判断车辆是否经历了后退，之后，在步骤S105中使用来自制动器油压传感器24的制动器油压以及制动器扭矩图，以根据制动器油压检出值计算制动器扭矩。制动器扭矩与制动器油压的关系是图示于图12(根据测试数据获得)中的一种线性关系。
在步骤S105中的制动器扭矩检测处理之后，在步骤S106执行电动机-发电机扭矩检测处理。例如，在电动机-发电机扭矩检测处理中，检测图6步骤S406中计算出的目标电动机-发电机扭矩tTm(＝tTin-tTe)作为电动机-发电机扭矩。
在步骤S106中的电动机-发电机扭矩检测处理之后，设定第一规定值A，这里第一规定值A是用于判断发动机E起动请求的门限值。在步骤S107中，将第一规定值A设定为在EV驱动模式下电动机-发电机MG的最大驱动扭矩值，此值是固定值，或者将第一规定值A设定为在蓄电池充电的当前状态下用电动机-发电机MG最大可以施加的驱动扭矩值。
在步骤S107中确定第一规定值A之后，在步骤S108判断步骤S105中的制动器扭矩和步骤S106中的电动机-发电机扭矩的总扭矩是否大于第一规定值A。如果是，发出发动机起动等待信号，并且，处理进行到步骤S109。如果否，处理回到步骤S101。
在步骤S109，判断自步骤S108中发动机起动等待信号发出是否已经过t2秒。如果是，操作进行到步骤S110。如果否，重复步骤S109中的判断处理。
一旦在步骤S109中判定自发动机起动等待信号的发出已经过t2秒，处理进行到步骤S110，此步骤进行这样的判断与步骤S108中发动机起动等待判断时的制动器油压相比，制动器油压是否减少一定量ΔP1或更多，或者增加一定量ΔP2或更多(包括零)。如果是，操作回到步骤S101。如果否，处理进行到步骤S111。
例如，在步骤S110，在自步骤S108中发动机起动等待信号发出已经过t2秒的时刻，如果制动油压增大，则判定已经重新压下制动踏板，如图13所示。另一方面，如果在经过t2秒的时刻制动油压没有减小值ΔP1或者更多，则判定制动踏板保持压下或者准备好被重新压下。在任意一种情况下，判定驾驶员想要停车。所以，清除发动机起动等待信号，并且不执行发动机起动(也就是，处理回到S101)。反之，如果判定制动油压减小，并且没有重新压下制动踏板，则操作进行到步骤S111。
在步骤S110中没有重新压下制动踏板的情况下，在步骤S111确定转换成对车辆进行起动。换而言之，在确定已经满足所有发动机起动的条件之后，执行发动机E的起动处理，并且做出从EV驱动模式到HEV驱动模式的非常模式转变，从而响应于加速踏板的压下，准备在斜坡上起动车辆。
更具体地，发动机起动条件包括四个条件，它们是(a)发动机E的自动停止状态；(b)向后退动的检定；(c)制动器扭矩+MG扭矩＞第一规定值A；以及(d)没有重新压下制动踏板。
当满足下列条件时，运转改变到通常模式选择处理(1)当响应于发动机起动，在斜坡上起动车辆经过了预定的一段时间；(2)当确定车辆已经驶过上坡时；以及(3)当在图4所示的图中对应于加速踏板开度APO和车速VSP的动作点在HEV驱动模式范围中时。
下面描述第一实施方式的操作。
当装备有发动机、电动机-发电机以及蓄电池的混合动力车在低负荷下行驶，包括车辆的起动期，发动机效率通常较低。所以，为了减少燃料消耗，只使用电动机-发电机驱动车辆(也就是，在EV驱动模式下)。
另一方面，当车辆在高负荷下行驶，诸如在快速加速期，车辆需要的驱动力较大。这意味着车辆需要发动机扭矩作为驱动力。所以，如果根据加速踏板开度和车速确定的目标驱动力大于规定值，则执行发动机起动。
常规地，响应加速踏板操作增大加速踏板的开度，基于上述情况确定发动机起动请求时，起动发动机。然而，在此起动时刻，如果在EV驱动模式下在过陡的上坡过程起动车辆时，从压下加速踏板到发动机起动点的期间内，车辆可能难以获得所需要的驱动力。结果，发生不希望的车辆后退。
反之，在根据第一实施方式的用于混合动力车的发动机控制装置中，在早期时间，也就是，在加速踏板压下之前释放制动踏板时的时间点，估计起动车辆所需的最小驱动力。当在陡坡上起动车辆时，这有助于降低燃料消耗，同时减少车辆的后退量。
特别地，当驾驶员想要起动停在上坡上的车辆时，驾驶员首先从制动踏板逐渐抬起他/她的脚。接着，驾驶员踩在加速踏板上。将详细描述在加速踏板操作之前所执行的制动踏板释放操作的过渡期状况。随着制动踏板释放操作进行，制动器扭矩减小，并且，制动器扭矩和电动机-发电机扭矩的总扭矩同样减小。即使总扭矩减小，当总扭矩大于斜坡阻力扭矩时，车辆仍然维持在其停止状态。然而，总扭矩一旦跌至斜坡阻力扭矩以下，车辆就开始从停止状态后退。
本发明的实施方式集中于以下事实，即在车辆后退的开始点，制动器扭矩和发动机-电动机扭矩的总扭矩大致等于斜坡阻力扭矩。考虑到这一事实，当车辆处于停止状态同时发动机处于自动停止状态时，在制动踏板释放操作的过渡期期间(更精确地，当使车辆经历少许后退时)，根据制动器扭矩、电动机-发电机扭矩、以及车速之间的关系，估计起动车辆所需的最小驱动扭矩。基于估出的起动车辆所需的最小驱动扭矩，本发明的实施方式采用一种装置判断是否在加速踏板压下之前起动发动机。
据此，基于制动踏板释放操作过渡期期间的制动器扭矩、电动机-发电机扭矩、以及车速之间的关系(即，检测车速为负值时的后退)，就能以高度准确性估计在斜坡上起动车辆所需的最小驱动力。
如果在EV驱动模式下能获得所估计出的最小驱动扭矩，那么，选择EV驱动模式在斜坡上起动车辆，同时维持发动机处于自动停止状态，从而实现降低燃料消耗。
另一方面，如果在EV驱动模式下不能获得所估计出的最小驱动扭矩，那么，在操作加速踏板之前起动发动机。选择HEV驱动模式在斜坡上起动车辆，从而减少在陡坡上起动车辆时车辆的后退量。
结果，在早期时刻，也就是在加速踏板压下之前释放制动踏板时的那一点，估计出起动车辆所需的最小驱动扭矩。这有助于降低燃料消耗，同时减少在陡坡上起动车辆时车辆的后退量。
下面的描述针对在根据第一实施方式的用于混合动力车的发动机控制装置中可以执行的不同类型操作。这些操作包括在平路或者下坡上起动车辆时执行的操作、在缓上坡上起动车辆时所执行的操作、以及在陡上坡上起动车辆时执行以控制发动机的操作。
首先描述在平路或者下坡上起动车辆时执行的操作。当发动机处于自动停止状态，并且在平路上从其停止状态起动车辆时，即使驾驶员实施制动踏板释放操作以起动车辆，车速将保持为零，或者由于电动机-发电机扭矩所致稍稍前移，如图14所示。接着，因为车辆没有后退，所以，对步骤S103中查询的答案为“否”。重复图9流程图中步骤S101、步骤S102、以及步骤S103的循环。此外，基于步骤S101中的通常模式选择处理选择驱动模式。
当发动机处于自动停止装态，并且在下坡上从其停止状态起动车辆时，如果驾驶员实施制动踏板释放操作以起动车辆，作为下坡结果产生的斜坡运行扭矩添加到电动机-发电机扭矩上。因此，在制动踏板操作中车辆开始前移。因为车辆没有后退，对步骤S103中查询的响应是“否”，并且重复图9流程图中步骤S101、步骤S102、以及步骤S103的循环。此外，基于步骤S101中的通常模式选择处理选择驱动模式。
换而言之，当在平路或者下坡上起动车辆时，根据加速踏板开度APO、车速VSP、以及蓄电池4充电状态SOC选择的驱动模式，基本上是这样一种模式，可以提供驾驶员所期望的与加速踏板开度APO对应的驱动力。例如，如果用较小的加速踏板开度APO在平路或者下坡上起动车辆，车辆将在EV驱动模式下行驶。如果以较大的加速踏板开度APO起动车辆，取决于需要的驱动力或者蓄电池4的充电状态SOC，通过起动发动机E，或者通过选择电动机辅助驱动模式和发动机驱动模式之一同时起动发动机E，来起动车辆。
如上所述，在根据第一实施方式的发动机控制装置中，当车辆处于停止状态，同时发动机E处于自动停止状态(步骤S102)时，如果维持车辆的停止状态，发动机控制装置(图9)就确定没有请求发动机E的起动。也就是，如果在制动踏板释放操作的过渡期中(制动器扭矩和电动机-发电机扭矩的总扭矩减小)车速维持在零，或者，如果检出车辆前移，也就是，如果车速为正值(步骤S103中的“否”)，发动机控制装置确定没有请求发动机E的起动。
作为比较例，如果该装置设定成，无论在制动踏板释放操作的过渡期中车辆是否维持在停止状态，或者是否检出车辆前移，总是请求发动机，即使用较小的加速踏板开度起动车辆，也选择HEV驱动模式。在这种情况下，就不能实现通过选择EV驱动模式起动车辆来减少燃料消耗的优点。
反之，根据第一实施方式，当在平路或者下坡从停止状态起动车辆时，由于在制动踏板释放操作的过渡期维持车辆的停止状态时，或者当检出车辆的前移时，判断不需要发动机E的起动，响应于驾驶员期望的与加速踏板开度APO对应的驱动力，选择最佳驱动模式。据此，这对于降低燃料消耗和较高的车辆起动性能都有利。
下面描述在缓上坡上起动车辆时执行的操作。当发动机处于自动停止状态，并且在缓上坡上从其停止状态起动车辆时，即使驾驶员实施制动踏板释放操作以起动车辆，车速将维持在零或者车辆只稍稍前移。只要制动器扭矩和电动机-发电机扭矩两者减小的总扭矩没有小于等于斜坡阻力扭矩，车速将维持在这种状态。因此，对步骤S103中查询的答复是“否”，并且重复图9流程图中步骤S101、步骤S102、以及步骤S103的循环。此外，基于步骤S101中的通常模式选择处理选择驱动模式。
假设发动机处于自动停止状态，并且在缓上坡上从其停止状态起动车辆，当驾驶员释放制动踏板以起动车辆时，制动器扭矩和电动机-发电机扭矩的总和减小。当总扭矩跌至低于斜坡阻力扭矩时，在总扭矩小于斜坡阻力扭矩时的时刻，由于斜坡阻力扭矩使车辆后退。然而，在较缓上坡上车辆的这种后退时刻，制动器扭矩和电动机-发电机扭矩的总扭矩小于等于第一规定值A。为此，对步骤S108中查询的答复是“否”，并且重复图9流程图中步骤S101、步骤S102、步骤S103、步骤S104、步骤S105、步骤S106、步骤S107、以及步骤S108的循环。此外，基于步骤S101中的通常模式选择处理来选择驱动模式。
换而言之，当在较缓上坡上起动车辆时，即使在制动踏板释放操作的过渡期期间检出车辆后退，仍认为选择发动机E保持在停止状态的EV驱动模式就能获得车辆所需的驱动力。这是由于制动器扭矩和电动机-发电机扭矩的总扭矩小于等于第一规定值A的事实所致。
因此，与在平路或者下坡上起动车辆类似，根据加速踏板开度APO、车速VSP、以及蓄电池4的充电状态SOC选择的驱动模式，基本上是可以提供对应于驾驶员所期望加速踏板开度APO的驱动力的驱动模式。例如，如果用较小的加速踏板开度APO在缓上坡上起动车辆，车辆将在EV驱动模式下行驶。如果用较大的加速踏板开度APO起动车辆，取决于需要的驱动力或者蓄电池4的充电状态SOC，通过驱动发动机E，或者通过选择电动机辅助驱动模式和发动机驱动模式之一同时起动发动机E，使车辆起动。
在根据第一实施方式的发动机控制装置中，当车辆处于停止状态同时发动机E处于自动停止状态时(步骤S102)，在制动踏板释放操作过渡期中车速为负值的后退检测时刻(步骤S104)，如果制动器扭矩和电动机-发电机扭矩的总和低于第一规定值A(步骤S108中为“否”)，发动机控制装置(图9)判定不请求发动机E起动。
作为比较例，如果装置设定成，无论上坡是陡还是缓都固定地请求发动机起动，即使上坡较缓从而在斜坡上起动车辆所需的驱动力通过选择EV驱动模式就足以获得，但仍选择HEV驱动模式。在这种情况下，就不能通过选择EV驱动模式用于车辆起动来减少燃料消耗而实现这样的优点。
反之，根据第一实施方式，当在缓上坡上从其停止状态起动车辆时，由于在后退检测时刻制动器扭矩和电动机-发电机扭矩的总和低于第一规定值，确定不请求发动机E的起动，响应于与加速踏板开度APO对应的驾驶员所期望的驱动力，选择最佳驱动模式。据此，有助于降低燃料消耗和同时获得较高的车辆起动性能。
下面描述在陡上坡上起动车辆时执行的用于控制发动机的操作。当发动机处于自动停止状态并且在陡上坡上从其停止状态起动车辆时，如果驾驶员实施制动踏板释放操作以起动车辆，制动器扭矩和电动机-发电机扭矩的总扭矩减小。参见图15，当总扭矩跌至低于斜坡阻力扭矩时，由于斜坡阻力扭矩使车辆后退。当车辆在陡上坡上的后退时刻，制动器扭矩和电动机-发电机扭矩的总扭矩成为大于第一规定值A的值。为此，对步骤S108中查询的答复为“是”，并且，除非重新压下制动踏板，操作执行经过图9流程图中的步骤S101、步骤S102、步骤S103、步骤S104、步骤S105、步骤S106、步骤S107、步骤S108、步骤S109、步骤S110、以及步骤S111。在步骤S111，执行发动机E的起动处理。
换而言之，在陡上坡上起动车辆时，当在制动踏板释放操作的过渡期期间检出车辆的后退时，确认选择发动机E保持停止状态的EV驱动模式不能获得车辆所需的驱动力。这是由于制动器扭矩和电动机-发电机扭矩的总扭矩大于第一规定值A的事实所致。
因此，当在陡上坡上起动车辆时，在早期时刻，也就是在加速踏板压下之前释放制动踏板时的一点，执行发动机E的起动，以取代执行使用加速踏板开度信息的通常模式选择处理。然后，选择电动机辅助驱动模式和发动机驱动模式之一，准备起动车辆。从而，获得在陡上坡上起动车辆所需的驱动力，从而减小车辆的后退量。
尽管在车辆后退时刻制动器扭矩和电动机-发电机扭矩的总扭矩大于第一规定值A，但是，如果在此刻之后驾驶员立刻重新压下制动踏板，对步骤S110中的查询的响应为“否”。重复图9流程图中步骤S101、步骤S102、步骤S103、步骤S104、步骤S105、步骤S106、步骤S107、步骤S108、步骤S109和步骤S110的循环。此外，在这种情况下，基于步骤S101中的通常模式选择处理选择驱动模式。
如上所述，在根据第一实施方式的发动机控制装置中，当车辆处于停止状态同时发动机E处于自动停止状态(步骤S102)时，如果在后退检测时刻，也就是，在制动踏板释放操作的过渡期中车速为负值的时刻，制动器扭矩和电动机-发电机扭矩的总和大于第一规定值A(步骤S108中的“是”)，发动机控制装置(图9)判定请求发动机E起动。
作为比较例，如果该装置设定成响应于加速踏板的压下请求发动机起动，当响应于加速踏板操作增大加速踏板开度时，确定发动机起动请求。所以，如果斜坡陡到一定程度，在EV驱动模式下车辆不能爬坡，从加速踏板开始压下的这一点到发动机起动点，其间并不能获得车辆所需的驱动力，因此，导致车辆后退。
反之，根据第一实施方式，当在后退检测时刻制动器扭矩和电动机-发电机扭矩的总和大于第一规定值A时，确定请求发动机E的起动。所以，在早期时刻，也就是在加速踏板压下之前释放制动踏板时的那一点，执行发动机E的起动，并且选择HEV驱动模式准备起动车辆。因此，获得在陡上坡上起动车辆所需的驱动力，从而减少后退量。
在根据第一实施方式的发动机控制装置中，当判定请求发动机E起动时发动机控制装置(图9)实现用于发动机起动的等待(步骤S108中的“是”)，以及，如果在一定时间周期内检出制动踏板的重新压下(步骤S110中的“是”)，则取消发动机E的起动。
作为比较例，在装置设置成当判定请求发动机起动时总是执行发动机起动的情况下，如果驾驶员重新压下制动踏板以用较大的制动器扭矩继续在斜坡上停车，在用较小量释放制动踏板时的一点，不合需要地检出发动机起动请求。接着，如果在斜坡上的制动持续较长时间，发动机将保持运行，这样导致较高的燃料消耗。
反之，根据第一实施方式，如果在用于发动机起动的等待之后检出制动踏板的重新压下，取消发动机E的起动。据此，这避免了在重新压下制动踏板情况下与发动机起动请求反之的判断错误，并因此避免了车辆处于停止状态时发动机浪费地消耗燃料，从而有助于降低燃料消耗。
在不满足用于第一实施方式中发动机控制装置(图9)的发动机起动条件的情况下，在EV驱动模式下起动车辆，同时使发动机E保持在自动停止状态。当满足发动机起动条件时，起动发动机E，以在HEV驱动模式(诸如发动机驱动模式和电动机辅助驱动模式)下起动车辆。
因此，如果在EV驱动模式下，可以获得车辆起动时在发动机控制操作中所估计出的最小驱动扭矩，就选择EV驱动模式在斜坡上起动车辆，以达到降低燃料消耗。另一方面，如果在EV驱动模式下不能获得所估计出的最小驱动扭矩，在操作加速踏板之前起动发动机E，并且选择发动机驱动模式或者电动机辅助驱动模式，在斜坡上起动车辆。这减少了在陡坡上起动车辆时车辆的后退量。
在根据第一实施方式的发动机控制装置中，在发动机控制装置(图9)中设定规定值作为门限值，用于判断发动机E起动请求，称为第一规定值A。第一规定值A与在EV驱动模式下电动机-发电机MG的最大驱动扭矩相对应。
所以，用于判断发动机E起动请求的门限值，可容易地设定为与电动机-发电机MG最大驱动扭矩对应的值。此外，当计算制动器扭矩和电动机-发电机扭矩的总扭矩时，即使在电动机-发电机扭矩为零的情况下，仍然可以使用与最大驱动扭矩对应的值作为门限值，而不必给减少的制动器扭矩按比例地添加电动机-发电机扭矩。
根据第一实施方式的混合动力车发动机控制装置具有以下优点。
首先，在混合动力车中，装备有发动机E和电动机-发电机MG作为驱动源，并且具有只使用电动机-发电机MG作为驱动源驱动车辆的EV驱动模式，以及同时包括发动机E作为驱动源驱动车辆的HEV驱动模式，当车辆处于停止状态同时发动机E处于自动停止状态时(步骤S102)，在制动踏板释放操作的过渡期期间，根据制动器扭矩、电动机-发电机扭矩、以及车速之间的关系，估计起动车辆所需的最小驱动扭矩。混合动力车设有发动机控制装置(图9)，用来基于所估计出的最小驱动扭矩判断是否在加速踏板压下之前起动发动机E。因此，在早期时间也就是在加速踏板压下之前释放制动踏板时，估计起动车辆所需的最小驱动扭矩。从而，可以减少在陡上坡起动车辆时的后退量，同时还实现降低燃料消耗。
第二，当车辆处于停止状态同时发动机E处于自动停止状态时(步骤S102)，在后退检测时刻，此刻在制动踏板释放操作过渡期中车速为负值，发动机控制装置(图9)估计制动器扭矩和电动机-发电机扭矩的总和，对应于起动车辆所需的最小驱动扭矩(步骤S108)。所以，发动机控制装置能精确地估计在上坡起动车辆所需的最小驱动扭矩。
第三，当车辆处于停止状态同时发动机E处于自动停止状态时(步骤S102)，如果维持车辆的停止状态，也就是，如果在制动器扭矩和电动机-发电机扭矩的总扭矩减小的制动踏板释放操作的过渡期中，车速维持在零，或者如果检出车辆前移，也就是，如果车速为正值(步骤S103中的“否”)，发动机控制装置(图9)判定不请求发动机E的起动。因此，当在平路或者下坡从其停止状态起动车辆时，响应于与加速踏板开度APO对应的驾驶员所期望的驱动力，选择最佳驱动模式。据此，这有助于降低燃料消耗和较高的车辆起动性能。
第四，当车辆处于停止状态同时发动机E处于自动停止状态时(步骤S102)，如果在制动踏板释放操作的过渡期中，在车速为负值的后退检测时刻(步骤S104)，制动器扭矩和电动机-发电机扭矩的总和低于第一规定值A(步骤S108中的“否”)，发动机控制装置(图9)判定不请求发动机E起动。因此，当在缓上坡从其停止状态起动车辆时，响应于与加速踏板开度APO对应的驾驶员所期望的驱动力，选择最佳驱动模式。据此，这有助于降低燃料消耗和较高的车辆起动性能。
第五，当车辆处于停止状态同时发动机E处于自动停止状态时(步骤S102)，如果在制动踏板释放操作的过渡期中，在车速为负值的后退检测时刻，制动器扭矩和电动机-发电机扭矩的总和大于第一规定值A(步骤S108中的“是”)，发动机控制装置(图9)判定请求发动机E起动。因此，在早先时间，也就是在加速踏板压下之前释放制动踏板时的一点，执行发动机E的起动，选择HEV驱动模式，准备起动车辆。因此，获得在陡上坡上起动车辆所需的驱动力，从而减少车辆的后退量。
第六，当判定请求发动机E的起动时，发动机控制装置(图9)实现用于发动机起动的等待(步骤S108中的“是”)，以及，如果在一定时间周期内检出制动踏板的重新压下(步骤S110中的“是”)，则取消发动机E的起动。据此，这避免了在重新压下制动踏板的情况下对于发动机起动请求的判断错误，并且因此避免了在车辆处于停止状态时发动机浪费地消耗燃料。这有助于降低燃料消耗。
第七，混合动力车具有一种混合动力驱动系统，该系统包括置于发动机E和电动机-发电机MG之间的第一离合器CL1，以及置于电动机-发电机MG和驱动轮RR、RL之间的第二离合器CL2。此外，混合动力车具有EV驱动模式，其中分离第一离合器CL1，仅使用电动机-发电机MG作为驱动源驱动车辆。混合动力车还具有HEV驱动模式，其中包括三种驱动模式(1)发动机驱动模式，其中接合第一离合器CL1，使得只用发动机E作为驱动源驱动驱动轮；(2)电动机辅助驱动模式，其中以两种驱动源，也就是发动机E和电动机-发电机MG驱动驱动轮；以及(3)驱动/发电模式，其中以发动机E作为驱动源驱动驱动轮RR、RL，同时电动机-发电机MG作为发电机。在不满足用于发动机控制装置(图9)的发动机起动条件的情况下，在EV驱动模式下起动车辆，同时使发动机E保持在自动停止状态。当满足发动机起动条件时，起动发动机E，从而在HEV驱动模式(诸如发动机驱动模式和电动机辅助驱动模式)下起动车辆。因此，如果在EV驱动模式下能获得在车辆起动时发动机控制操作中估计出的最小驱动扭矩，选择EV驱动模式在斜坡上起动车辆，以实现降低燃料消耗。另一方面，如果在EV驱动模式下不能获得所估计出的最小驱动扭矩，在操作加速踏板之前起动发动机E，并且选择发动机驱动模式或者电动机辅助驱动模式，在斜坡上起动车辆，从而减少在陡坡上起动车辆时车辆的后退量。
第八，在发动机控制装置(图9)中，作为判断发动机E起动请求用门限值的规定值称为第一规定值A，其与在EV驱动模式下电动机-发电机MG的最大驱动扭矩对应。此外，当计算制动器扭矩和电动机-发电机扭矩的总扭矩时，即使在电动机-发电机扭矩为零的情况下，仍然可以使用与最大驱动扭矩对应的值作为门限值，而不必向减小的制动器扭矩中成比例地添加电动机-发电机扭矩。
根据本发明的第二实施方式涉及以下实例，其中用于判断发动机E起动请求的门限值称为第二规定值B，通过从EV驱动模式下电动机-发电机MG的最大驱动扭矩中减去电动机-发电机扭矩确定。
首先，描述第二实施方式的配置。总体配置与图1至图8所示的第一实施方式的相同，所以，不再重复其描述和说明。
图16是例示由第二实施方式的集成控制器10执行的发动机控制处理的流程图。下面描述此处理中包括的步骤。步骤S201至步骤S206以及步骤S209至步骤S211分别对应于图9所示的第一实施方式流程图中的步骤S101至步骤S106以及步骤S109至步骤S111。所以，不再重复对这些步骤进行描述。
步骤S207接在步骤S206中执行的电动机-发电机扭矩检测处理之后。在步骤S207，第二规定值B为用于判断发动机E起动请求的门限值，设定为从EV驱动模式下电动机-发电机MG最大驱动扭矩中减去电动机-发电机扭矩所确定的值(变量值)。之后，操作进行到步骤S208。
在这种情况下，因为向减小的制动器扭矩中按比例地添加电动机-发电机转矩，所以，第二规定值B具有的特征在于该值与制动器扭矩中的减小成比例地减小(参见图17和图18中用虚线示出的特征)。
在步骤S207中确定第二规定值B之后，在步骤S208，判断步骤S205中的制动器扭矩与步骤S206中的电动机-发电机扭矩的总和是否大于第二规定值B。如果是，发出发动机起动等待信号，并且操作进行到步骤S209。如果否，处理回到步骤S201。
在根据第二实施方式用于混合动力车的发动机控制装置中，除了用第二规定值B取代第一规定值A之外，在平路或者下坡上起动车辆时执行的操作、在缓上坡上起动车辆时执行的操作、以及在陡上坡上起动车辆时执行的用于控制发动机的操作，与第一实施方式中的那些是相同的。
具体地，当发动机处于自动停止状态，并且在平路上从其停止状态起动车辆时，即使驾驶员实施制动踏板释放操作以起动车辆，车速将保持为零，或者由于如图17所示电动机-发电机扭矩而使车辆稍稍前移。因此，因为车辆没有后退，所以步骤S203中的判断为“否”。重复图16流程图中步骤S201、步骤S202、以及步骤S203的循环。此外，基于步骤S201中的通常模式选择处理选择驱动模式。
当发动机处于自动停止状态，并且在陡上坡上从其停止状态起动车辆时，如果驾驶员实施制动踏板释放操作以起动车辆，制动器扭矩和电动机-发电机扭矩的总扭矩减小。参见图18，当总扭矩跌至斜坡阻力扭矩以下时车辆后退。在此车辆在陡上坡上后退时刻，制动器扭矩和电动机-发电机扭矩的总扭矩成为大于第二规定值B的值。为此，对步骤S208中查询的响应为“是”。除非重新压下制动踏板，操作经过图16流程图中的步骤S201、步骤S202、步骤S203、步骤S204、步骤S205、步骤S206、步骤S207、步骤S208、步骤S209、步骤S210、以及步骤S211。在步骤S211，执行发动机E的起动处理。
除了上述第一实施方式的第一至第七优点之外，根据第二实施方式的混合动力车发动机控制装置具有附加的优点。在发动机控制装置(图16)中设定规定值作为用于判断发动机E起动请求的门限值，称为第二规定值B，其通过从EV驱动模式下电动机-发电机MG的最大驱动扭矩中减去电动机-发电机扭矩来确定。所以，在向减小的制动器扭矩成比例地添加电动机-发电机扭矩的情况下，考虑了制动器扭矩和电动机-发电机扭矩的总扭矩中包括的电动机-发电机扭矩的量。因此，与规定值设定成固定值的情况不同，可以精确地设置最佳值作为用于判断发动机E起动请求的门限值。
结合第一和第二实施方式描述了根据本发明的混合动力车发动机控制装置。然而，应当注意到本发明的技术范围并不局限于以上实施方式，而是允许在本发明的范围内加以修改。
在第一和第二实施方式的发动机控制装置的实例中，给出电动机-发电机扭矩作为与制动器扭矩中的减小成比例增加的扭矩。可选择地，作为一种用于控制电动机-发电机扭矩的方法，本发动机控制装置可应用于任何一种能进行电动机-发电机扭矩检测的混合动力车。此外，本发动机控制装置同样可应用于即使制动器扭矩减小电动机-发电机扭矩也保持为零的情况。换而言之，本发动机控制装置不局限于第一和第二实施方式，而是只要车辆处于停止状态同时发动机E处于自动停止状态时，发动机控制装置能根据制动踏板释放操作过渡期中制动器扭矩、电动机-发电机扭矩、以及车速之间的关系估计起动车辆所需的最小驱动扭矩，并且还能基于估计出的最小驱动扭矩判断是否在加速踏板压下之前起动发动机。
尽管第一和第二实施方式是针对后轮驱动混合动力车的，但本发明也可应用于前轮驱动混合动力车或者四轮驱动混合动力车。此外，尽管第一和第二实施方式是针对第二离合器包含在自动变速器中的实例，但第二离合器也可选择地设置成附加的离合器，置于电动机-发电机与变速器之间、或者变速器与驱动轮之间(例如，参见日本未经审查的专利申请公开No.2002-144921)。此外，本发明还可应用于只有第一离合器(也就是，发动机离合器)的混合动力车，或者应用于实现混合驱动模式(也就是，HEV驱动模式)和电动车驱动模式(也就是，EV驱动模式)而没有第一和第二离合器的混合动力车。换而言之，本发明可应用于这样的任何一种混合动力车，其装备有发动机和电动机-发电机作为驱动源，并且具有只用电动机一发电机作为驱动源驱动车辆的EV驱动模式，以及同时包括发动机作为驱动源驱动车辆的HEV驱动模式。
在第一和第二实施方式中，当需要发动机的驱动力时起动发动机。然而，根据本发明的第一方面，即使车辆处于停止状态时，发动机也可以转动同时使离合器分离。这可能在例如蓄电池的充电量较低时出现。因此，尽管参照步骤S111和步骤S211描述了发动机起动处理，但也能在这些步骤中，也可替代上述步骤进行用于接合离合器C11的处理。
对相关申请的交叉引用本申请要求2006年2月28日提交的日本专利申请No.2006-051903的优先权，该申请的内容在此以参考的方式并入本文。
为了阐明本发明的原理及其实际应用的目的，选择并且描述了这些实施例，以使本领域的技术人员能够以各种实施例，以及，用适合于所设想的特定应用的各种改进而应用本发明。本发明的范围由所附权利要求及其等效置换所限定。
权利要求
1.一种用于混合动力车的控制装置，包括发动机；电动机-发电机；车轮，用于移动所述混合动力车；制动器，用于制动所述车轮；以及控制器，可以进行下述操作在由利用所述制动器而使车辆停止的状态下，释放所述制动器时，对使车辆前移所需的驱动力进行估计，所述驱动力的估计值是基于所述制动器的制动力、所述电动机-发电机的驱动力、以及车速之间的关系；以及基于所述驱动力的估计值，判断是否使用所述发动机的驱动力。
2.根据权利要求1所述的用于混合动力车的控制装置，其中当所述控制器判定需要使用所述发动机的驱动力时，所述控制器进一步操作以起动所述发动机。
3.根据权利要求2所述的用于混合动力车的控制装置，其中在所述控制器判定需要使用所述发动机的驱动力之后，如果在预定时间内重新压下所述制动器，所述控制器进一步操作以取消所述发动机的起动。
4.根据权利要求1所述的用于混合动力车的控制装置，其中，所述驱动力的估计值是基于所述车速为负值时制动器扭矩和电动机-发电机扭矩的总扭矩。
5.根据权利要求4所述的用于混合动力车的控制装置，其中，如果所述总扭矩大于规定扭矩值，所述控制器进一步操作以使用所述发动机的驱动力。
6.根据权利要求5所述的用于混合动力车的控制装置，其中，所述规定扭矩值包括所述电动机-发电机的最大驱动扭矩。
7.根据权利要求5所述的用于混合动力车的控制装置，其中，所述规定扭矩值等于从所述电动机-发电机的预定最大驱动扭矩减去当前电动机-发电机扭矩的值。
8.根据权利要求4所述的用于混合动力车的控制装置，其中，如果所述总扭矩小于等于规定扭矩值，所述控制器进一步操作以判定不需要使用所述发动机的驱动力。
9.根据权利要求8所述的用于混合动力车的控制装置，其中，所述规定扭矩值包括所述电动机-发电机的预定最大驱动扭矩。
10.根据权利要求1所述的用于混合动力车的控制装置，其中，在由利用所述制动器而使车辆停止的状态下，释放所述制动器时，如果所述车速大于等于零，所述控制器进一步操作以判定不需要使用所述发动机的驱动力。
11.根据权利要求1所述的用于混合动力车的控制装置，进一步包括第一离合器，置于所述发动机和所述电动机-发电机之间，所述第一离合器能改变扭矩传动容量；以及，其中当所述控制器判定需要使用所述发动机的驱动力时，所述控制器进一步操作以允许所述第一离合器接合。
12.根据权利要求11所述的用于混合动力车的控制装置，其中当所述第一离合器在所述发动机不转动的状态下接合时，所述控制器进一步操作以通过所述电动机-发电机起动所述发动机。
13.一种混合动力车的控制方法，所述混合动力车具有发动机、电动机-发电机、以及制动所述混合动力车车轮的制动器，所述方法包括在由利用所述制动器而使车辆停止的状态下，释放所述制动器时，对使所述车辆前移所需驱动力进行估计；其中所述驱动力的估计值是基于所述制动器的制动力、所述电动机-发电机的驱动力、以及车速之间的关系；以及基于所述驱动力的估计值判断是否使用所述发动机的驱动力。
14.根据权利要求13所述的方法，其中，所述驱动力的估计值是基于所述车速为负值时制动器扭矩和电动机-发电机扭矩的总扭矩，以及其中，基于所述驱动力的估计值对是否使用所述发动机提供驱动力进行的判断，进一步包括如果所述总扭矩大于规定扭矩值，使用所述发动机的驱动力。
15.根据权利要求14所述的方法，其中所述规定扭矩值包括所述电动机-发电机的最大驱动扭矩。
16.根据权利要求14所述的方法，进一步包括从所述电动机-发电机的预定最大驱动扭矩中减去当前电动机-发电机扭矩；其中所述减法步骤的结果即为所述规定扭矩值。
17.根据权利要求13所述的方法，其中所述驱动力的估计值是基于所述车速为负值时制动器扭矩和电动机-发电机扭矩的总扭矩，以及其中，基于所述驱动力的估计值对是否使用所述发动机提供所述驱动力进行的判断，进一步包括如果所述总扭矩小于等于规定扭矩值，判定不需要使用所述发动机的驱动力。
18.根据权利要求13所述的方法，其中，基于所述驱动力的估计值对是否使用所述发动机提供所述驱动力进行的判断，进一步包括当所述驱动力的估计值低于必需的驱动力时，确定起动所述发动机；以及如果在确定起动所述发动机之后，在预定时间时期内重新压下所述制动器，则取消所述发动机的起动。
19.根据权利要求13所述的方法，所述混合动力车具有置于所述发动机和所述电动机-发电机之间的第一离合器；以及其中，基于所述驱动力的估计值对是否使用所述发动机作为驱动力进行的判断，进一步包括当所述驱动力的估计值低于必需的驱动力时，允许所述第一离合器接合。
全文摘要
一种用于混合动力车的发动机控制装置和方法，该混合动力车包括发动机和电动机－发电机作为驱动源，并且具有只使用电动机－发电机作为驱动源驱动车辆的电动车(EV)驱动模式，以及同时包括发动机作为驱动源驱动车辆的混合动力(HEV)驱动模式。当车辆处于停止状态同时不使用发动机驱动力时，根据制动踏板释放操作的过渡期期间制动器扭矩、电动机－发电机扭矩及车速之间的关系，本装置估计起动车辆所需的最小驱动扭矩。基于估计最小驱动扭矩，本装置判断在加速踏板压下之前是否需要使用发动机的驱动力。
文档编号B60K6/48GK101028819SQ20071000049
公开日2007年9月5日 申请日期2007年2月28日 优先权日2006年2月28日
发明者林伸树 申请人:日产自动车株式会社