用于混合动力车辆的控制装置,具有该控制装置的混合动力车辆,以及用于该混合动力车...的制作方法_2

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020]图7是用于说明基于示出图1所示的蓄电装置的充电状态的状态量计算充电/放电量的方法的图;
[0021]图8是用于说明基于内燃机的上限转速计算充电/放电量的方法的图;
[0022]图9是示出根据充电/放电要求量设定内燃机的操作点的一个例子的图;以及
[0023]图10是示出根据充电/放电要求量设定内燃机的操作点的一个例子的图。
【具体实施方式】
[0024]参考附图,在下面将详细描述本发明的实施方式。在附图中,相同或相应的部件由相同参考数字指定,并且将不再重复对它们的描述。
[0025]图1是示出应用根据本发明的实施方式的控制装置的混合动力车辆的整体构造的方块图。参考图1,混合动力车辆100包括发动机2、电动发电机MG I和MG2、动力分割装置4、驱动轮6和减速器7。混合动力车辆100进一步包括蓄电装置B、功率控制单元(P⑶)20和控制装置50。
[0026]使用发动机2和电动发电机MG2中的每一个作为动力源驱动混合动力车辆100。从发动机2和电动发电机MG2产生的驱动力经由减速器7被传递至驱动轮6。
[0027]发动机2是燃烧燃料以输出动力的内燃机,例如汽油机或柴油机。发动机2被配置为允许根据来自控制装置50的信号DRV来电气地控制例如节流阀开度(吸入空气量)、燃料供应量和点火时间的驱动条件。
[0028]电动发电机MGl和MG2是交流(AC)旋转电机,例如是三相AC同步电动机。电动发电机MGl被用作由发动机2驱动的发电机,并且还被用作能够激活发动机2的旋转电机。通过由电动发电机MGl发电获得的电力能够被用于对蓄电装置B充电,并且也能够被用于驱动电动发电机MG2。电动发电机MG2主要被用作驱动混合动力车辆100的驱动轮6的旋转电机。
[0029]动力分割装置4包括行星齿轮机构,其例如具有太阳齿轮、齿轮架和内啮合齿轮的三个旋转轴。太阳齿轮被耦合至电动发电机MGl的旋转轴。齿轮架被耦合至发动机2的曲轴。内啮合齿轮被耦合至驱动轴。动力分割装置4将发动机2的驱动力划分成将要传递给电动发电机MGl的旋转轴的动力和将要传递给驱动轴的动力。驱动轴将驱动力传递给驱动轮6。驱动轴也被耦合至电动发电机MG2的旋转轴。当确定动力分割装置4的三个旋转轴中的两个旋转时,也因此确定剩下的一个旋转轴的旋转。
[0030]蓄电装置B是能够被充电/放电的直流(DC)电源,并且例如由诸如镍氢电池或锂电池的二次电池、电容器等等形成。蓄电装置B将电力供应到P⑶20,并且在能量再生过程中由来自PCU 20的电力充电。蓄电装置B将表示示出蓄电装置B的充电状态的状态量(在下文中也被称为充电状态(SOC))的信号输出至控制装置50。注意到能够使用来自蓄电装置B的输出电压或电流由多种传统方法计算蓄电装置B的S0C。
[0031]P⑶20包括转换器21、逆变器122和逆变器223。转换器21由来自控制装置50的信号PWC控制。转换器21将来自蓄电装置B的电压提高并且将提高的电压供应到逆变器122和逆变器223。转换器21还将由电动发电机MGl和MG2产生并在逆变器122和逆变器223中被整流的电压降低从而对蓄电装置B充电。
[0032]逆变器122和逆变器223相互并联地连接至转换器21。逆变器122和逆变器223由来自控制装置50的信号PWIl和PWI2控制。逆变器122和逆变器223将从转换器21供应的DC电力转换为AC电力以驱动相应的电动发电机MGl和MG2。
[0033]控制装置50基于加速器下压量、制动踏板的下压量、混合动力车辆的速度等等来确定将要传递给驱动轮6的目标驱动力。控制装置50控制发动机2以及电动发电机MGl和MG2,从而提供允许输出目标驱动力的操作状态。
[0034]当在如上所述的构造中的电动发电机MG2中发生异常时,跛行回家行驶控制被执行。下面是对跛行回家行驶控制的描述。
[0035]图2是示出在跛行回家行驶过程中动力分割装置4的共线图的图。在图2中示出了每一个都被包括在动力分割装置4中的太阳齿轮(被親合至电动发电机MGl的旋转轴)、齿轮架(被耦合至发动机2的输出轴)和内啮合齿轮(被耦合至驱动轴)的状态。注意到驱动轴的转速与电动发电机MG2的转速相同。图2中的纵轴示出相应元件的转速。
[0036]参考图1并结合图2,发动机2的转速Ne、电动发电机MGl的转速Nml和驱动轴的转速Nd(电动发电机MG2的转速Nm2)的关系是它们由共线图中的直线(图2的实线Wll)连接。
[0037]当电动发电机MG2中发生异常时,能够使用从发动机2经由动力分割装置4传递至驱动轴的转矩(在下文中也被称为“发动机直接转矩”)驱动混合动力车辆100。这样的驱动在下文中被称为“发动机直接驱动”。发动机2操作以从驱动器获得所需驱动力。
[0038]在发动机直接驱动过程中,为了将发动机2的转速Ne维持在期望转速,必须驱动电动发电机MG1。具体地,当电动发电机MGl的转速为正时,电动发电机MGl被再生驱动。由电动发电机MGl的再生驱动产生的电力被存储在蓄电装置B中。当电动发电机MGl的转速为负时,通过动力行驶来驱动电动发电机MGl ο此时,使用从蓄电装置B供应的电力,通过动力行驶驱动电动发电机MGl。
[0039]这里,当蓄电装置B的SOC超过上限值时,蓄电装置B不能被充电,而当蓄电装置B的SOC低于下限值时,蓄电装置B不能被放电。在该情况下,由于蓄电装置B的操作被限制,变得难以继续再生驱动。
[0040]为了消除该困难,可以考虑改变在发动机直接驱动过程中的发动机2和电动发电机MGl的操作点,并由此控制蓄电装置B的充电/放电量。具体地,当所需驱动力降低时,来自发动机2的输出功率被改变,而来自发动机2的输出转矩被维持,从而能够控制蓄电装置B的充电/放电量,同时维持所需驱动力。这使得蓄电装置B的SOC能够被控制为落入预定范围内。此时,基于所需驱动力而确定发动机2的目标转矩,同时基于蓄电装置B的SOC而确定发动机2的目标转速。
[0041 ] 然而,当基于蓄电装置B的SOC而确定发动机2的目标转速时,尽管所需驱动力减小,发动机2的转速可能会增加。因此,驾驶员可能具有奇怪的感觉。
[0042]因此,在本实施方式中,在跛行回家模式过程中用于蓄电装置B的充电/放电要求量被设定,并且发动机2和电动发电机MGl被控制为使得蓄电装置B根据设定的充电/放电要求量接收/输出电力。当基于混合动力车辆100所需驱动力的充电/放电量X小于基于蓄电装置B的SOC的充电/放电量Y时,充电/放电量Y和基于发动机2的上限转速的充电/放电量Z中较小的一个被设定为充电/放电要求量。这能够抑制发动机2的转速不管所需驱动力减小而增加。因此,能够改善跛行回家行驶过程中的驾驶性能。
[0043]图3是与由图1所示的控制装置50进行的跛行回家行驶控制相关的功能性方块图。参考图3,控制装置50包括异常感测单元51、驱动模式设定单元52、充电/放电设定单元53和操作控制单元54。
[0044]异常感测单元51感测电动发电机MG2中的异常。具体地,在电动发电机MG2中流动的电流不能被控制为期望状态或者电动发电机MG2的温度
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