专利名称：汽车及其控制方法
技术领域：
本发明涉及汽车及其控制方法，具体地说，涉及借助来自所装载的动力输出装置的动力而行驶的汽车及其控制方法。
背景技术：
以往，作为这种汽车，业已提出了一种当相对于换档位置驱动用电机的转动方向为逆方向时判断为产生下滑，由电机来产生抑制下滑的方向上的转矩的汽车(例如参考特开平7-322404号公报)。在这种汽车中，当产生下滑时使从电机输出的转矩逐渐增加直至下滑停止，而在停止状态时则使从电机输出的转矩逐渐减少，由此来抑制下滑和防止过大的转矩作用。
发明内容
在这种汽车中，由于在产生下滑时使从电机输出的转矩逐渐增加，所以在较陡的坡路上时会出现对下滑的反应较迟缓的情形。对于这样的问题虽然也曾考虑过对应以加大增加的转矩量或加大转矩的增加速度的办法，但在这种情形下，还会由于转矩增加过冲而出现从电机输出过大的转矩的情形。
本发明的汽车及其控制方法，其目的之一在于对坡路上的下滑更恰当地作出应对。此外，本发明的汽车及其控制方法，其目的之一在于实现更恰当的坡路行驶。
本发明的第一方案的汽车，是借助来自所装载的动力输出装置的动力而行驶的汽车，其特征在于，具有根据驾驶者的加速操作设定要求转矩的要求转矩设定装置；检测车辆的加速度的加速度检测装置；根据该检测出的加速度和从上述动力输出装置输出的转矩，计算相对于路面坡度的车辆的平衡转矩的平衡转矩计算装置；根据由上述要求转矩设定装置所设定的要求转矩和由上述平衡转矩计算装置所计算出的平衡转矩，设定应从上述动力输出装置输出的执行转矩的执行转矩设定装置；以及以从上述动力输出装置输出所设定的执行转矩的方式控制该动力输出装置的控制装置。
在上述本发明的第一方案的汽车中，根据车辆的加速度和从所装载的动力输出装置输出的转矩，计算相对于路面坡度的车辆的平衡转矩，根据该计算出的平衡转矩和与驾驶者的加速操作相对应的要求转矩设定执行转矩，以从动力输出装置输出该执行转矩的方式进行控制。这样就能够输出与路面坡度和驾驶者的加速操作相对应的转矩。
上述本发明的第一方案的汽车，其具有判定车辆是否处于停止状态的停止状态判定装置；检测车速的车速检测装置；以及根据该检测出的车速设定徐变转矩的徐变转矩设定装置；上述执行转矩设定装置，是在由上述停止状态判定装置判定为停止状态时，将值基本为0的转矩设定为上述执行转矩，在由上述停止状态判定装置判定为非停止状态、同时加速操作断开时，则将基于上述所计算出的平衡转矩而来的转矩和由上述徐变转矩设定装置所设定的徐变转矩之中较大的一方的转矩设定为上述执行转矩，而在由上述停止状态判定装置判定为非停止状态、同时加速操作接通时，则根据上述要求转矩设定上述执行转矩的装置。这样，能够使加速操作断开时发挥作用的转矩反映平衡转矩。其结果是能够更恰当地应对坡路中的下滑。
在这种具有徐变转矩设定装置的形式的本发明的第一方案的汽车中，上述执行转矩设定装置，是在由上述停止状态判定装置判定为非停止状态、同时加速操作断开时，将在上述所计算出的平衡转矩上乘以与上述检测出的车速相对应的反映率所得的转矩、和上述所设定的徐变转矩之中较大的一方的转矩设定为上述执行转矩的装置。在这种情况下，上述反映率以在前进方向的预定前进车速下其值为0、同时在后退方向的预定后退车速下其值为1的方式设定。这样就能够将平衡转矩设为更恰当的状态而反映于执行转矩。
此外，在具有徐变转矩设定装置形式的本发明的第一方案的汽车中，上述停止状态判定装置，是在车轴或与该车轴相连结着的驱动轴的每单位时间的旋转角未达到预定角度的状态及在制动转矩大于或等于对应上述计算出的平衡转矩所设定的预定转矩的状态时，则判定为停止状态的装置。此时，也可以设为上述预定转矩是以上述所计算出的平衡转矩越大则其也越大的倾向设定的。
本发明的第二方案的汽车，是借助来自所装载的动力输出装置的动力而行驶的汽车，其特征在于，具有根据驾驶者的加速操作设定加速要求开度的加速要求开度设定装置；检测车辆的加速度的加速度检测装置；根据该检测出的加速度与从上述动力输出装置输出的转矩，计算相对于路面坡度的车辆平衡转矩的平衡转矩计算装置；根据该计算出的平衡转矩设定加速修正开度的加速修正开度设定装置；根据上述所设定的加速要求开度与上述所设定的加速修正开度设定加速开度的加速开度设定装置；以及根据该所设定的加速开度控制上述动力输出装置的控制装置。
在上述本发明的第二方案的汽车中，根据车辆加速度与从所装载的动力输出装置输出的转矩，计算相对于路面坡度的车辆的平衡转矩，根据所算出的平衡转矩设定加速修正开度，进而再根据该所设定的加速修正开度和与驾驶者的加速操作相对应的加速要求开度设定加速开度，以所设定的加速开度进行控制。这样就能够输出与路面坡度和驾驶者的加速操作相对应的转矩而行驶。
在上述的本发明的第二方案的汽车中，上述加速修正开度设定装置，是具有根据上述所计算出的平衡转矩设定限定开度的限定开度设定装置、和根据驾驶者的加速操作的变化设定偏置开度的偏置开度设定装置，并通过由上述所设定的限定开度限定所设定的偏置开度从而设定加速修正开度的装置。这样就能够利用平衡转矩限制与驾驶者的加速操作的变化相对应的偏置开度。其结果是，能够抑制设定出过大的加速修正开度，能够设定更为适当的加速开度，从而输出与之对应的转矩而行驶。在此，上述限定开度设定装置，是在驾驶者的加速操作为接通操作时沿增大方向设定上述限定开度，而在驾驶者的加速操作为断开操作时沿减小方向设定上述限定开度的装置。此外，上述偏置开度设定装置，是上述驾驶者的加速操作的变化沿接通方向越大则设定越大的偏置开度的装置。
本发明的第二方案的汽车，其中还具备检测车速的车速检测装置、和设定作为用于以该检测出的车速巡航行驶的加速开度的巡航开度的巡航开度设定装置；前述加速修正开度设定装置，是在上述所设定的加速要求开度大于或等于上述所设定的巡航开度时根据上述所计算出的平衡转矩设定加速修正开度，而在上述所设定的加速要求开度小于上述所设定的巡航开度时设定值基本为0的加速修正开度的装置。这样就能够顺畅地进行巡航行驶与减速。
在本发明的第一方案或第二方案的汽车中，上述平衡转矩计算装置，是将上述所设定的执行转矩作为从上述动力输出装置输出的转矩而计算平衡转矩的装置。这样就能够较容易且迅速地进行平滑转矩的计算。
此外，本发明的第一方案或第二方案的汽车中，上述平衡转矩计算装置，是计算车辆乘载有预定人数时的平衡转矩的装置。这样就能够较容易且迅速地进行平衡转矩的计算。在此，作为预定的乘载人数，例如可以是1人、2人、3人或4人等任意人数。
在本发明的第一方案或第二方案的汽车中，上述动力输出装置具有可相对于车轴输入输出动力的电机。这样就能够迅速地进行执行转矩的输出。
在本发明的第一方案或第二方案的汽车中，上述动力输出装置具有内燃机；与该内燃机的输出轴和连结在车轴上的驱动轴相连接，随着电力与动力的输入输出将来自该内燃机的动力的至少一部分输出给上述驱动轴的电力动力输入输出装置；以及可相对于上述驱动轴进行动力的输入输出的电机；上述控制装置，是以将上述所设定的执行转矩输出给上述驱动轴的方式控制上述内燃机、上述电力动力输入输出装置和上述电机的装置。在这种情况下，上述电力动力输入输出装置，是具有三轴式动力输入输出装置和发电机的装置，所述的三轴式动力输入输出装置，是与上述内燃机的输出轴和上述驱动轴以及第三轴这三根轴相连接、且根据相对于该三根轴之中的任意的两根轴输入输出的动力而对剩余的轴进行动力的输入输出的三轴式动力输入输出装置，所述的发电机是相对于上述第三轴输入输出动力的发电机；而且还可以是成对转子发电机，该成对转子发电机，具有安装在上述内燃机的输出轴上的第一转子和安装在上述驱动轴上的第二转子，通过伴随该第二转子相对于该第一转子的相对旋转而由该第一转子与该第二转子的电磁作用产生的电力的输入输出，而将来自该内燃机的动力的至少一部分输出给该驱动轴。
本发明的第一方案的汽车的控制方法，是借助来自所装裁的动力输出装置的动力而行驶的汽车的控制方法，其特征在于，包括下述步骤(a)根据驾驶者的加速操作设定要求转矩；(b)检测车辆的加速度；(c)根据该检测出的加速度与从上述动力输出装置输出的转矩，计算相对于路面坡度的车辆的平衡转矩；(d)根据上述所设定的要求转矩和上述所计算出的平衡转矩设定应从上述动力输出装置输出的执行转矩；(e)控制上述动力输出装置以从该动力输出装置输出该设定的执行转矩。
根据本发明的汽车的控制方法，根据车辆的加速度与由所装载的动力输出装置输出的转矩，计算相对于路面坡度的车辆平衡转矩，根据所计算出的平衡转矩和与驾驶者的加速操作相对应的要求转矩设定执行转矩，以从动力输出装置输出该执行转矩的方式进行控制，这样就能够输出与路面坡度和驾驶者的加速操作相对应的转矩。
本发明的第二方案的汽车的控制方法，是借助来自所装载的动力输出装置的动力而行驶的汽车的控制方法，其特征在于，包括下述步骤(a)根据驾驶者的加速操作设定加速要求开度；(b)检测车辆的加速度；(c)根据该检测出的加速度与从上述动力输出装置输出的转矩，计算相对于路面坡度的车辆的平衡转矩；(d)根据该计算出的平衡转矩设定加速修正开度；(e)根据上述所设定的加速要求开度与上述所设定的加速修正开度设定加速开度；(f)根据所设定的加速开度控制上述动力输出装置。
根据本发明的第二方案的汽车的控制方法，根据车辆的加速度与从所装载的动力输出装置输出的转矩，计算相对于路面坡度的车辆平衡转矩，根据所计算出的平衡转矩设定加速修正开度，进而根据所设定的加速修正开度和与驾驶者的加速操作相对应的加速要求开度设定加速开度，根据所设定的加速开度控制上述动力输出装置，因此，能够输出与路面坡度和驾驶者的加速操作相对应的转矩而行驶。
图1是简要表示作为本发明的一实施例的电动汽车20的结构的结构图。
图2是表示由实施例的电子控制单元30执行的转矩控制程序的一例的流程图。
图3是表示路面坡度为θ时的车辆的平衡状态的说明图。
图4是表示要求转矩设定用图像的例子的说明图。
图5是示明反映率设定用图像的例子的说明图。
图6是表示由实施例的电子控制单元30执行的加速操作接通时控制程序的一例的流程图。
图7是表示巡航开度设定用图像的一例的说明图。
图8是表示目标值设定用图像的一例的说明图。
图9是表示转矩设定用图像的一例的说明图。
图10简要表示变形例的电动汽车120的结构的结构图。
图11简要表示变形例的电动汽车220的结构的结构图。
图12简要表示变形例的电动汽车320的结构的结构图。
具体实施例方式
下面利用实施例来说明本发明的具体实施方式
。图1简要表示作为本发明的一实施例的电动汽车20的结构的结构图。实施例的电动汽车20，如图所示，具有向驱动轮28a、28b输出动力的行驶用电机22、作为驱动该电机22的驱动电路的转换器24、经由转换器24与电机22进行电力的互换的蓄电池26、控制车辆整体的电子控制单元30。
电机22，虽然采用例如还可起到发电机作用的众所周知的同步发电电动机而构成，但只要是能发电的电动机，任何种类的电动机都可以。转换器24，采用具有6个半导体开关元件的众所周知的变换电路而构成，通过该6个半导体开关元件的开关，将来自蓄电池26的直流电力变换为模拟的三相交流电力，提供给电机22的三相绕组。另外，作为蓄电池26，可采用例如镍氢电池或锂离子电池等可充放电的二次电池等种种电池。
电子控制单元30，采用以CPU32为中心的微处理机而构成，除CPU32以外还包括存储处理程序的ROM34、临时存储数据的RAM36、未图示的输入输出端口。经由输入端口向电子控制单元30输入来自安装在电机22的旋转轴上的旋转位置传感器23的旋转轴的旋转位置θ、来自安装在从转换器24到电机22的三相功率线上的图未示的电流传感器的相电流、来自检测换档杆41的操作位置的换档位置传感器42的换档位置SP、来自检测加速踏板43的踩下量的加速踏板位置传感器44的加速要求开度Ausr、来自检测制动踏板45的踩下量的制动踏板位置传感器46的制动踏板位置BP、以及来自车速传感器48的车速V等。电子控制单元30通过输出端口输出给转换器24的开关控制信号等。
这样构成的电动汽车20，基本上是基于根据驾驶者作出的加速踏板43的踩下所检测到的加速要求开度Ausr与由车速传感器48检测到的车速V，设定应由电机22输出的转矩，从而对转换器24的6个半导体开关元件进行开关控制以从电机22输出该转矩，由此而进行行驶。
下面说明实施例的电动汽车20的工作，特别是停车之际加速操作断开(加速器断开)时的工作以及沿爬坡路面(上坡路面)行驶时的工作。图2是表示由实施例的电子控制单元30执行的转矩控制程序的一例的流程图。该程序每隔预定时间(例如每隔8msee)重复执行。
在执行转矩控制程序时，电子控制单元30的CPU32，首先执行输入来自加速踏板位置传感器44的加速要求开度Ausr、来自制动踏板位置传感器46的制动踏板位置BP、来自车速传感器48的车速V、来自旋转位置传感器23的旋转位置θ等控制中所必需的数据的处理(步骤S100)，然后基于输入的旋转位置θ，计算电机的旋转轴的转速Nm与加速度α(步骤S110)。电机22的转速Nm，可以通过将所输入的施转位置θ和上次执行该程序时所输入的旋转位置θ的偏差，除以2π与该程序的起动间隔时间来计算。此外，加速度α，可以通过将所计算出的转速Nm与上次执行该程序时所计算出的转速Nm的偏差除以用该程序的起动间隔时间，同时乘以电机22的旋转轴的每一圈的移动距离来计算。显然，加速度α的计算也可根据所输入的车速V来计算。
然后根据下式(1)计算相对于路面坡度的平衡转矩Tgrad(步骤S120)。路面坡度为θ时车辆的平衡状态示于图3中。图3中m为车量的总质量，g为重力加速度，F为作用于车辆的力，T*为根据本程序所设定的由电机22输出的执行转矩T*，L为从旋转轴到作用点的距离。式(1)可从图3所示的平衡状态较容易地求得。在此，在实施例中，作为车辆总质量采用的是有1人乘车时的总重量。因此，在式(1)中由于m、L为常数，所以可通过应用上次执行本程序时所设定的执行转矩T*和本次所计算出的加速度α来计算平衡转矩Tgrad。
Tgrad＝mg·sinθ·L＝上次的T*-m·α·L(1)在这样计算平衡转矩Tgrad后，基于加速要求开度Ausr判定加速操作断开与否，基于制动踏板位置BP判定加速操作接通(加速器接通)与否，判定转速Nm的值是否为0(步骤S130～S150)。当加速操作未断开时，即驾驶者踩下加速踏板43时，执行加速操作接通时控制(步骤S160)，结束此程序。关于该加速操作接通时的控制将于以后说明。此外，当加速操作断开，制动操作接通(制动器接通)且转速Nm的值为0时，由于驾驶者无行驶之意而车辆也不移动，没有必要从电机22输出转矩，因此对作为应从电机22输出的转矩的执行转矩T*将其值设为0(步骤S170)，结束本程序。这样地设定执行转矩T*后，电子控制单元30向转换器24输出开关控制信号使得从电机22输出执行转矩T*，由此驱动控制电机22。
另一方面，在加速操作断开但制动器未接通时，或者在加速操作断开且制动操作接通但转速Nm的值非0时，则判断为或者是正在制动中，或者是接着就想要起动而发生了下滑，此时根据加速要求开度Ausr以及制动踏板位置BP、车速V，设定要求转矩Td*(步骤S180)。要求转矩Td*，在实施例中，是通过求出加速要求开度Ausr和制动踏板位置BP与要求转矩Td*的关系，然后作为要求转矩设定用图像预先存储在ROM34中，当给出了加速要求开度Ausr与制动踏板位置BP后，从图像导出对应的要求转矩Td*而设定的。图4表示要求转矩设定用图表(曲线图)的一例。
在这样设定要求转矩Td*后，基于电机22的转速Nm设定平衡转矩Tgrad的反映率q(步骤S190)。反映率q，在实施例中用图5所例示的反映率设定用图像来设定。在该图像中，反映率q，在电机22的转速Nm为负的值N1或其以下时则设定为1值，随着转速Nm比负的值N1增大而减小，而当转速Nm成为正的值N2或其以上时则设定为负的值。也就是说，在电机22的转速Nm为负的下滑的时候，则设定为对应于下滑速度平衡转矩Tgrad发挥作用。
然后检查要求转矩Td*的值(步骤S200)，当要求转矩Td*的值在0或其以上时，对在平衡转矩Tgrad上乘以反映率q所得的结果和要求转矩T*进行比较，将较大的一方设定为执行转矩T*(步骤S210)，当要求转矩Td*的值小于0时，则将要求转矩Td*直接设定为执行转矩T*(步骤S220)，结束转矩控制程序。要求转矩Td*，如从图4的要求转矩设定用图表所了解到的那样，在制动踏板45未被踩下时，在车速V的某个程度的值或其以上时成为负值，而在制动踏板45被踩下之时即为车速V为正值之时。因此，由于当要求转矩Td*为负值时需要使制动转矩起作用，因此将要求转矩Td*直接设定为执行转矩T*。
现在考虑从在比较陡的爬坡路面上踩下制动踏板45而停车的状态到制动操作断开(制动器断开)的时刻。当驾驶者断开制动器时，由于从电机22中输出的转矩是加速要求开度Ausr为0％且车速V的值为0时的转矩、与将平衡转矩Tgrad乘以较小的反映率q所得到的转矩两者之中较大一方的转矩，所以车辆会下滑。当车辆发生下滑时，与其速度(电机22的转速Nm)相对应地反映率q会增大，就会从电机22输出将该反映率乘以平衡转矩Tgrad所得到的转矩。结果是减小了车辆下滑的加速度。当下滑的速度到达某种程度(电机22的转速Nm的值为N1)时，反应率q被设定1值。因此车辆下滑的加速度的值成为0。此外，如以上所述，由于在实施例中作为计算平衡转矩Tgrad时的车辆总重量采用的是有1人乘车时的总重量，所以车辆下滑的加速度不会完全为0值而是在0值的附近。但是这种程度的误差，若考虑到在爬坡前进时在制动操作断开之后会紧跟者踩下加速踏板43，也是不成问题的。此外，在在制动操作断开的状态下利用下滑而进行倒车那样的驾驶时，由于会根据需要而踩下制动踏板45，所以没有必要在反映率q值为1时使车辆的加速度完全为0值。这样，通过使从电机22输出的转矩反映根据爬坡路面中的车辆的平衡所计算出的平衡转矩Tgrad，当在爬坡路面上停车状态下断开制动器时，能够给驾驶者以平稳的自然的下滑感。
接着，说明当在步骤S130中判定为加速操作接通时所执行的加速操作接通时控制。加速操作接通时控制由图6所例示的加速操作接通时控制程序进行。在加速操作接通时控制中，首先根据电机22的转速Nm，设定作为为了以此时的车速V巡航所必需的加速开度的巡航开度Acrs(步骤300)。在实施例中通过试验等求得以预定人数(例如1人)乘车时的电机22的转速Nm与用于以此时的车速巡航的加速开度的关系，作为巡航开度设定用图表而预先存储于ROM34中，当给出电机22的转速Nm后，从存储的图表导出对应的加速开度，将其作为巡航开度Acrs设定。图7表示巡航开度设定用图表的一例。
继而，根据平衡转矩Tgrad与电机22的转速Nm设定偏置开度目标值Agradmx(步骤S310)。偏置开度目标值Agradmx的设定，在实施例中是通过确定平衡转矩Tgrad与电机22的转速Nm以及偏置开度目标值Agradmx的关系而作为目标值设定用图表预存储于ROM34中、当给出平衡转矩Tgrad与电机22的转速Nm时从图表导出对应的偏置开度目标值Agradmx而进行的。图8表示目标值设定用图表的一例。在实施例中，偏置开度目标值Agradmx，如图所示，可以以如下方式设定，即以按照随平衡转矩Tgrad增大而增大的倾向、且当平衡转矩Tgrad在预定大小(图中为Tgrad＝T3)或其以上时则限制于与此平衡转矩相当的大小的方式，另外以按照随电机22的转速Nm的增大而增大的倾向、且当电机22的转速Nm在预定大小(图中为N1)或其以上时则限制于与此转速N1相称的大小的方式设定。此外，目标值设定用图表并不局限于上述的倾向。
然后，根据驾驶者的加速操作的方向与偏置开度目标值Agradmx的增减，限制偏置开度目标值Agradmx的增减(步骤S320、S330)。具体地说在驾驶者踩下加速踏板43之际偏置开度目标值Agradmx减少时、或者在驾驶者所踩下的加速踏板43返回之际偏置开度目标值Agradmx增加时，再次将前次设定的偏置开度目标值Agradmx的值作为本次的值设定。这样就能设定与驾驶者的加速操作相对应的偏置开度目标值Agradmx。
接着，比较加速要求开度Ausr与巡航开度Acrs(步骤S340)，当加速要求开度Ausr大于等于巡航开度Acrs时，计算加速要求开度Ausr与巡航开度Acrs的偏差ΔAcc(步骤S350)，同时将用系数K乘以该计算出的偏差ΔAcc所得的值设定为偏置开度Agrad(步骤S360)，而在加速要求开度Ausr小于巡航开度Acrs时，将偏置开度Agrad的值设定为0(步骤S370)。在此，系数K，可通过用于设定恰当的偏置开度Agrad的试验等而设定为合适的值。然后，对所设定的偏置开度Agrad，通过0值和偏置开度目标值Agradmx限制其上限与下限(步骤S380)，作为加速要求开度Ausr与被进行了上下限限制的偏置开度Agrad之和计算加速开度Acc(步骤S390)，根据加速开度Acc与车速V设定执行转矩T*(步骤S400)。这样，通过由反映根据爬坡路面中车辆的平衡计算出的平衡转矩Tgrad的偏置开度目标值Agradmx来限制偏置开度Agrad，可抑止设定过度的偏置开度，从而可设定出以自然的感觉辅助提供转矩的加速开度Acc。此外，执行转矩T*的设定，在实施例中是通过下述的那样进行的，即，求出加速开度Acc和车速V与执行转矩T*的关系，然后作为执行转矩设定用图表预先存储在ROM34中，当给出加速开度Acc与车速V时，即从图像导出对应的执行转矩T*。图9表示执行转矩设定用图表的一个例子。
根据以上所述的实施例的电动汽车20，在加速操作断开时，通过使由电机22输出的转矩反映根据爬坡路面中的车辆的平衡计算出的平衡转矩Tgrad，就能够在在爬坡路面上停车的状态下断开制动器时，给驾驶者以平稳的自然下滑的感觉。此外，在加速操作接通时，由反映了根据爬坡路面中的车辆的平衡计算出的平衡转矩Tgrad的偏置开度目标值Agradmx来限制偏置开度Agrad，从而能抑制将偏置开度设定得过大，从而能以自然感提供使车辆加速的转矩，其结果是，能够更适当地进行在坡道行驶中的转矩的辅助。
在实施例的电动汽车20中，在加速度α的计算之际、平衡转矩Tgrad的反映率q的设定之际、巡航开度Acrs的设定之际、偏置开度目标值Agradmx的设定之际等时，都使用了电机22的转速Nm，但由于电机22与驱动轮28a、28b相连接，因而显然也可以用车速V取代电机22的转速Nm。
在实施例的电动汽车20中，在加速操作断开时，对将根据电机22的转速Nm设定的反映率q与平衡转矩Tgrad相乘所得到的值、与要求转矩Td*进行比较，从而设定执行转矩T*，但也可不必根据电机22的转速Nm来设定反映率q，而将其一律设为相同的值，例如0.7或0.8等。
在实施例的电动汽车20中，在加速操作接通时，在将加速要求开度Ausr与巡航开度Acrs的偏差ΔAcc乘以系数K来设定加速开度Acc之际，设定了加在加速要求开度Ausr上的偏置开度Agrad，但除此之外也可根据加速要求开度Ausr的变化速度来设定偏置开度Agrad。
在实施例的电动汽车20中，在加速操作接通时，在作为偏置开度Agrad上下限限制值的偏置开度目标值Agradmx的设定中应用了平衡转矩Tgrad，但也可直接将平衡转矩Tgrad用于偏置开度Agrad的设定。
在实施例的电动汽车20中，在加速操作接通时，使平衡转矩Tgrad反映在加速开度Acc的设定中，但也可直接将平衡转矩Tgrad反映于根据加速开度Acc所设定的执行转矩T*。
在实施例的电动汽车20中，在平衡转矩Tgrad的计算中，作为车辆总重量采用了1人乘车时的总重量，但也可采用任何人数乘车时的总重量或是根据行驶状态来计算总重量。
实施例的电动汽车20，构成为具备将动力输出给驱动轮28a、28b的供行驶用的电机20和将电力供给该电机22的蓄电池26的电动汽车，但只要具有能将动力输出给驱动轮28a、28b的电机，任何结构都是可以的。例如在图10所示的变形例的电动汽车120的那样，可以是具有发动机122、与该发动机122的曲轴相连同时与连接在驱动轮28a、28b上的驱动轴相连的行星齿轮机构124、与该行星齿轮机构124相连接的电机MG1以及安装在与驱动轮28a、28b连接的驱动轴上的电机MG2的汽车，或者也可如图11中的变形例的电动汽车220所示的那样，是包括有发动机222、具有安装在该发动机222的曲轴上的内转子224a和安装在与驱动轮28a、28b连接的驱动轴上的外转子224b且通过内转子224a与外转子224b相对旋转而驱动的成对转子电机224a、安装在与驱动轮28a、28b连接的驱动轴上的电机226的汽车。此外，也可以如图12所示的变形例的电动汽车320的那样，具有经由变速器326而安装在与驱动轮28a、28b相连的驱动轴上的电机324，以及经由离合器安装到电机324的旋转轴上的发动机322。
以上，利用实施例说明了本发明的具体实施方式
，但本发明不受这样的实施例的任何限制，例如形态等的限制，显然，在不脱离本发明的主旨精神的范围内是能够以各种形式加以实施的。
权利要求
1.一种汽车，它是借助来自所装载的动力输出装置的动力而行驶的汽车，其特征在于，具有根据驾驶者的加速操作设定要求转矩的要求转矩设定装置；检测车辆的加速度的加速度检测装置；根据该检测出的加速度和从上述动力输出装置输出的转矩，计算相对于路面坡度的车辆的平衡转矩的平衡转矩计算装置；根据由上述要求转矩设定装置所设定的要求转矩和由上述平衡转矩计算装置所计算出的平衡转矩，设定应从上述动力输出装置输出的执行转矩的执行转矩设定装置；以及为了从上述动力输出装置输出该设定的执行转矩而控制该动力输出装置的控制装置。
2.如权利要求1所述的汽车，其具有判定车辆是否处于停止状态的停止状态判定装置；检测车速的车速检测装置；以及根据该检测出的车速设定徐变转矩的徐变转矩设定装置；上述执行转矩设定装置，是在由上述停止状态判定装置判定为停止状态时，将值基本为0的转矩设定为上述执行转矩，在由上述停止状态判定装置判定为非停止状态、同时加速操作断开时，则将以上述所计算出的平衡转矩为基础的转矩与由上述徐变转矩设定装置所设定的徐变转矩之中较大的一方的转矩设定为上述执行转矩，而在由上述停止状态判定装置判定为非停止状态、同时加速操作接通时，则根据上述要求转矩设定上述执行转矩的装置。
3.如权利要求2所述的汽车，其中上述执行转矩设定装置，是在由上述停止状态判定装置判定为非停止状态、同时加速操作断开时，将在上述所计算出的平衡转矩上乘以与上述检测出的车速相对应的反映率所得的转矩、和上述所设定的徐变转矩之中较大的一方的转矩设定为上述执行转矩的装置。
4.如权利要求3所述的汽车，其中上述反映率，以在前进方向的预定前进车速下其值成为0、同时在后退方向的预定后退车速下其值成为1的方式设定。
5.如权利要求2所述的汽车，其中上述停止状态判定装置，是在车轴或与该车轴相连结着的驱动轴的每单位时间的旋转角未达到预定角度的状态及在制动转矩大于或等于对应上述计算出的平衡转矩所设定的预定转矩的状态时，则判定为停止状态的装置。
6.如权利要求5所述的汽车，其中上述预定转矩是以上述所计算出的平衡转矩越大则其也越大的倾向设定的。
7.如权利要求1所述的汽车，其中上述平衡转矩计算装置，是将上述所设定的执行转矩作为从上述动力输出装置输出的转矩而计算平衡转矩的装置。
8.如权利要求1所述的汽车，其中上述平衡转矩计算装置，是计算车辆乘载有预定人数时的平衡转矩的装置。
9.如权利要求1所述的汽车，其中上述动力输出装置具有可相对于车轴输入输出动力的电动机。
10.如权利要求1所述的汽车，其中，上述动力输出装置具有内燃机；与该内燃机的输出轴和连结在车轴上的驱动轴相连接，随着电力与动力的输入输出将来自该内燃机的动力的至少一部分输出给上述驱动轴的电力动力输入输出装置；以及可相对于上述驱动轴输入输出动力的电动机；上述控制装置，是为了将上述所设定的执行转矩输出给上述驱动轴而控制上述内燃机、上述电力动力输入输出装置和上述电动机的装置。
11.如权利要求10所述的汽车，其中上述电力动力输入输出装置是具有三轴式动力输入输出装置和发电机的装置，所述的三轴式动力输入输出装置，是与上述内燃机的输出轴和上述驱动轴以及第三轴这三根轴相连接、且根据相对于该三根轴之中的任意的两根轴输入输出的动力、而对余下的轴进行动力的输入输出的三轴式动力输入输出装置，所述的发电机是相对于上述第三轴输入输出动力的发电机。
12.如权利要求10所述的汽车，其中上述电力动力输入输出装置是成对转子发电机，该成对转子发电机，具有安装在上述内燃机的输出轴上的第一转子和安装在上述驱动轴上的第二转子，通过伴随该第二转子相对于该第一转子的相对旋转而由该第一转子与该第二转子的电磁作用产生的电力的输入输出，而将来自该内燃机的动力的至少一部分输出给上述驱动轴。
13.一种汽车，它是借助来自所装载的动力输出装置的动力而行驶的汽车，其特征在于，具有根据驾驶者的加速操作设定加速要求开度的加速要求开度设定装置；检测车辆的加速度的加速度检测装置；根据该检测出的加速度与从上述动力输出装置输出的转矩，计算相对于路面坡度的车辆平衡转矩的平衡转矩计算装置；根据该计算出的平衡转矩设定加速修正开度的加速修正开度设定装置；根据上述所设定的加速要求开度与上述所设定的加速修正开度设定加速开度的加速开度设定装置；以及根据该所设定的加速开度控制上述动力输出装置的控制装置。
14.如权利要求13所述的汽车，其中上述加速修正开度设定装置，是具有根据上述所计算出的平衡转矩设定限定开度的限定开度设定装置、和根据驾驶者的加速操作的变化设定偏置开度的偏置开度设定装置，通过由上述所设定的限定开度限定该设定的偏置开度而设定加速修正开度的装置。
15.如权利要求14所述的汽车，其中上述限定开度设定装置，是在驾驶者的加速操作为接通操作时沿增大方向设定上述限定开度，而在驾驶者的加速操作为断开操作时沿减小方向设定上述限定开度的装置。
16.如权利要求14所述的汽车，其中上述偏置开度设定装置，是上述驾驶者的加速操作的变化沿接通方向越大则设定越大的偏置开度的装置。
17.如权利要求13所述的汽车，其中还具备检测车速的车速检测装置、和设定作为用于以该检测出的车速巡航行驶的加速开度的巡航开度的巡航开度设定装置；前述加速修正开度设定装置，是在上述所设定的加速要求开度大于或等于上述所设定的巡航开度时根据上述所计算出的平衡转矩设定加速修正开度，而在上述所设定的加速要求开度小于上述所设定的巡航开度时设定值基本为0的加速修正开度的装置。
18.如权利要求13所述的汽车，其中上述平衡转矩计算装置，是将上述所设定的执行转矩作为从上述动力输出装置输出的转矩而计算平衡转矩的装置。
19.如权利要求13所述的汽车，其中上述平衡转矩计算装置，是计算车辆乘载有预定人数时的平衡转矩的装置。
20.如权利要求13所述的汽车，其中上述动力输出装置具有可相对于车轴输入输出动力的电动机。
21.如权利要求13所述的汽车，其中上述动力输出装置具有内燃机；与该内燃机的输出轴和连结在车轴上的驱动轴相连接，随着电力与动力的输入输出将来自该内燃机的动力的至少一部分输出给上述驱动轴的电力动力输入输出装置；以及可相对于上述驱动轴输入输出动力的电动机；上述控制装置，是为了将上述所设定的执行转矩输出给上述驱动轴而控制上述内燃机、上述电力动力输入输出装置和上述电动机的装置。
22.如权利要求21所述的汽车，其中上述电力动力输入输出装置是具有三轴式动力输入输出装置和发电机的装置，所述的三轴式动力输入输出装置，是与上述内燃机的输出轴和上述驱动轴以及第三轴这三根轴相连接、且根据相对于该三根轴之中的任意的两根轴输入输出的动力而对剩余的轴进行动力的输入输出的三轴式动力输入输出装置，所述的发电机是相对于上述第三轴输入输出动力的发电机。
23.如权利要求21所述的汽车，其中上述电力动力输入输出装置是成对转子发电机，该成对转子发电机，具有安装在上述内燃机的输出轴上的第一转子和安装在上述驱动轴上的第二转子，通过伴随该第二转子相对于该第一转子的相对旋转而由该第一转子与该第二转子的电磁作用产生的电力的输入输出，而将来自该内燃机的动力的至少一部分输出给该驱动轴。
24.一种汽车的控制方法，它是借助来自所装裁的动力输出装置的动力而行驶的汽车的控制方法，其特征在于，包括下述步骤(a)根据驾驶者的加速操作设定要求转矩；(b)检测车辆的加速度；(c)根据该检测出的加速度与从上述动力输出装置输出的转矩，计算相对于路面坡度的车辆的平衡转矩；(d)根据上述所设定的要求转矩和上述所计算出的平衡转矩设定应从上述动力输出装置输出的执行转矩；(e)控制上述动力输出装置以从该动力输出装置输出该设定的执行转矩。
25.一种汽车的控制方法，它是借助来自所装载的动力输出装置的动力而行驶的汽车的控制方法，其特征在于，包括下述步骤(a)根据驾驶者的加速操作设定加速要求开度；(b)检测车辆的加速度；(c)根据该检测出的加速度与从上述动力输出装置输出的转矩，计算相对于路面坡度的车辆的平衡转矩；(d)根据该计算出的平衡转矩设定加速修正开度；(e)根据上述所设定的加速要求开度与上述所设定的加速修正开度设定加速开度；(f)根据所设定的加速开度控制上述动力输出装置。
全文摘要
本发明涉及汽车及其控制方法，详细地说涉及借助来自所装载的动力输出装置的动力而行驶的汽车及其控制方法。本发明的目的在于对坡路中的下滑作出更适当的对应，并且实现更恰当的坡路行驶。利用车辆的加速度α计算爬坡路面中的车辆的平衡转矩Tgrad(S120)，在加速操作断开时，对根据电机的转速Nm设定的反映率q与所算出的平衡转矩Tgrad相乘的值、和根据车速V等设定的要求转矩Td*进行比较，将较大的一方设定为执行转矩T*(S210)；在加速操作接通时，设定反映了平衡转矩Tgrad的加速开度Acc，根据该加速开度Acc设定执行转矩T*(S160)。
文档编号B60L15/20GK1778601SQ200410091570
公开日2006年5月31日 申请日期2004年11月19日 优先权日2004年11月19日
发明者本美明 申请人:丰田自动车株式会社