混合动力车辆的模式改变控制系统的制作方法

专利名称：混合动力车辆的模式改变控制系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及 一 种用于混合动力车辆的模式改变控制系统，该车辆能够
在电动驱动(EV) ^t式和混合驱动(HEV)模式之间改变。
背景技术：
近年来，已经提出和研制了各种混合驱动设备和系统用于上述混合动 力车辆。 一种这样的混合驱动设备或系统在日本专利临时公开11-082260 号(以下称为JP11-082260 )中已经有所公开。在这种混合驱动系统中， 发动机旋转被连接到通向变速器的轴，并且马达/发电机安装在发动机和变 速器之间。此外，在发动机和马达/发电机之间，提供了能够接合和断开发 动机和马达/发电机的第一离合器。而且，在马达/发电机和变速器之间，
采用了能够接合和断开马达/发电机和变速器的输出轴的第二离合器，取代 变矩器。
在具有上迷混合驱动系统的混合动力车辆中，在第 一 离合器释放而第 二离合器接合的情况下，模式变成电动驱动(EV)模式，在该模式下车辆 仅由马达/发电机的功率来行驶。另一方面，在第一和第二离合器都接合的 情况下，模式变成混合驱动(HEV)模式，在该模式下车辆由发动机和马 达/发电机二者的功率行驶。
如上所述，在具有电动驱动(EV)模式和混合驱动(HEV)才莫式的混 合动力车辆中，根据加速器踏板被驾驶员的压下量(加速器开度APO)和 混合动力车辆的车辆速度VSP的结合来划分电动驱动(EV)才莫式区域和 混合驱动(HEV)模式区域。更具体地说，加速器踏板的压下量小于预定 值且车辆速度也小于预定值的区域是电动驱动(EV)模式区域，而这个区 域之外的区域是混合驱动(HEV)模式区域。基于对应于这些区域的控制 图，作为模式改变控制的普通方式，在该控制图上由加速器开度APO和 车辆速度ASP来判断工作状况是在电动驱动(EV)模式区域还是在混合 驱动(HEV)模式区域，然后，在这两个区域之间进行模式改变。

发明内容
在此教导了用于混合动力车辆的模式改变控制系统的实施例。 一种这 样的装置例如包括发动机和控制器，该控制器被构造成基于有关车辆的工 作状况和驱动状态的信息，在电动驱动模式和混合驱动模式之间选择和改
止，而在混合驱动模式下，车辆至少由发动机的功率或者由发动^几和马达/ 发电机二者的功率驱动。该控制器还被构造成判断驱动模式，从而持续在 反向行驶开始之前的驱动模式，而无论在反向行驶开始时工作状况的信息 如何。
在此教导了改变混合动力车辆的驱动模式的方法。 一种方法包括例如 基于车辆的工作状况和驱动状态的信息在电动驱动模式和混合驱动模式之 间选择和改变，其中在所述电动驱动模式下车辆仅由马达/发电机的功率驱 动而发动机停止，而在所述混合驱动模式下，车辆至少由发动^L的功率驱 动，或者由发动机和马达/发电机二者的功率驱动。该方法还包括判断驱动 模式从而持续反向行驶开始之前的驱动模式，而无论在反向行驶开始时的 工作状况的信息如何。


在此的描述参照附图作出，在附图中相同的附图标记在这几幅图中标
识相同的零件，图中
图1是可以使用根据本发明实施例的模式改变控制系统的混合车辆的 动力总成的示意图2是可以使用根据本发明实施例的模式改变控制系统的另一混合车 辆的动力总成的示意图3是可以使用根据本发明实施例的模式改变控制系统的又一混合车 辆的动力总成的示意图4是示出图1到3中所示的动力总成的控制系统的方块图5是示出用于在向前行驶时选择驱动模式的EV驱动区域和HEV驱 动区域的区域控制图6是用于判断在向前行驶时电池充电状态是否在EV驱动区域的区 域控制图；图7是在反向行驶开始时模式改变控制程序的流程图8是示出图7的流程图所示的驱动模式判断部分的子程序的流程
图9是示出图7的流程图中所示的在EV选择处发动机起动判断部分 的子程序的流程图10是示出用于在反向行驶时选择驱动模式的EV驱动区域和HEV 驱动区域的区域控制图；以及
域控制图。
具体实施例方式
在JP11-082260中公开的上述控制系统中，基于工作状况和驱动条件 或状态相关的信息作出模式判断，总的来说，基于与加速器开度APO和 车辆速度ASP相关的信息。对于驱动模式选择的判断，在向前和反向行驶
中是基于相同的条件作出的。
于是，在混合动力车辆的传统控制系统中，由于在向前和反向行驶中 都是基于关于工作条件和驱动状态的信息来由相同的条件选择驱动模式， 因此发动机可能在反向行驶时起动。在这种情况下，由于发动机起动的振 动可能较大，在反向行驶过程中这有可能影响驾驶员的操作，尤其是，当 涉及相对较短的距离时。此外，会出现这样的情况，即已经正在工作的 发动机在反向行驶时熄火。在这种情况下，会导致驾驶员糟糕或不愉快的 感觉。
相反，在此教导和参照附图描述的控制系统的实施例执行尽可能少的 发动机起动和发动机停止，并使得驾驶员的糟糕感觉最少，且不影响驾驶 员操作。
图1示出可以使用根据本发明实施例的控制系统的前置发动机1和后 轮驱动的混合动力车辆的动力总成。自动变速器3在车辆的前后方向上串 行放置在发动机l的后面，与普通后轮驱动车辆相同。马达/发电机5与轴 4相连"l妄，该轴4将来自发动4几1 (发动才几曲轴la)的转动传递到自动变 速器3的输入轴3a。
马达/发电机5作为马达或作为发电机，并放置在发动机1和自动变速器3之间。在这个马达/发电机5和发动机1之间，并且进一步地在轴4和
发动机曲轴la之间，插入或设置第一离合器6。这个第一离合器6连接发 动机1和马达/发电机5,使得发动机1和马达/发电机5可以分开。在此， 第一离合器6是可以连续改变传递扭矩能力的离合器。例如，第一离合器 5由摩擦元件形成，如湿式多片离合器，该离合器能够通过利用比例电磁 线圈连续控制离合器流体流量和/或离合器流体压力来改变传递扭矩能力。
在马达/发电机5和自动变速器3之间，且进一步在轴4和变速器输入 轴3a之间，插入或设置第二离合器7。这个第二离合器7连接马达/发电 机5和自动变速器3，以便马达/发电机5和自动变速器3可以分开。
第二离合器7也是可以连续改变传递扭矩能力的离合器，与第一离合 器6相同。例如，第二离合器7由摩擦元件形成，如湿式多片离合器，该 离合器能够通过利用比例电磁线圈连续控制离合器流体流量和/或离合器流 体压力来改变传递扭矩能力。
自动变速器3选择性接合或释放多个摩擦元件(离合器或制动器 等)，并通过这些接合释放动作的组合来确定驱动线路(速度级(speed stage))。从而，自动变速器3以基于所选择的速度级的变速比来改变来自 变速器输入轴3a的转动，并将该转动输出到输出轴3b。这个输出的转动 通过差速齿轮装置8分别传递到左后和右后驱动轮2,用于车辆的驱动。 但是，不必说的是，自动变速器3不局限于多级变速器；也可以是从当前 变速比(速度级)到目标变速比(速度级)连续改变传动比的无级变速器 (continuously variable transmission)。
在图1所示的混合动力车辆的动力总成中，在需要低负载和低车辆速 度条件下使用的电动驱动(EV)模式的情况下，包括从停止状态到车辆起 动，第一离合器6释放，而第二离合器7接合。结果，自动变速器3处于 动力传递状态。
当在这个条件下驱动马达/发电机5时，仅仅来自马达/发电机5的输 出转动被传递到变速器输入轴3a。自动变速器3根据选择的速度级改变输 入轴3a的转动，并将其通过变速器输出轴3b输出。此后，来自变速器输 出轴3b的转动通过变速齿轮装置8传递到左和右后轮2，从而仅通过马达 /发电机5借助于EV驱动来驱动车辆成为可能。
在需要高速驱动条件或者大负载驱动条件使用的HEV模式的情况下，第一离合器6和第二离合器7都接合。自动变速器3处于动力传递状 态。在这种条件下，来自发动机1的输出转动，或来自发动机1和来自马
达/发电机5 二者的输出转动，被传递到变速器输入轴3a。自动变速器3 根据选择的速度级改变输入轴3a的转动，并通过变速器输出轴3b将其输 出。此后，来自变速器输出轴3b的转动通过差速齿轮装置8传递到左和 右后轮2，且通过来自于发动机1和马达/发电机5的功率借助于HEV驱 动来驱动车辆成为可能。
在发动机1在EV模式下起动的情况下，其中在EV模式下发动机1 停止且第一离合器6释放而第二离合器7接合，且车辆仅通过马达/发电机 5的功率行驶，第一离合器6接合，且利用马达/发电机5作为发动机起动 机，进行发动机起动(cranking)。在发动机起动之后，模式从EV模式改变 或切换到HEV模式，在HEV模式下，车辆通过来自发动机1和马达/发电 机5的功率行驶。
在HEV模式过程中，在发动机1在最佳燃料效率条件下被驱动时存 在剩余能量的情况下，马达/发电机5作为利用这个剩余能量的发电机。这 个剩余能量转变成电力。然后，通过存储这个所产生的电力，用于马达/发 电机5的马达驱动，可以提高发动机1的燃料经济性。
在图1中，连接马达/发电机5和驱动轮2以使它们能够分离的第二离 合器7插入到马达/发电机5和自动变速器3之间。但是，如图2所示，第 二离合器7也可以插入到自动变速器3和差速齿轮装置8之间。在这种情 况下，可以获得相同的功能和优点。
此外，在图1和图2中，在自动变速器3的输入侧或输出侧特别设置 离合器作为第二离合器7。但是，如图3所示，在自动变速器3中使用的 用于选择向前行驶档位的摩擦元件或用于选择反向行驶档位的摩擦元件可 以用作第二离合器7。在这种情况下，第二离合器7起到模式选择的功 能，与图1和图2的情况相同。除此之外，由于自动变速器3在用于模式 选择而接合时处于功率传递状态，不需要为离合器使用而提供第二离合 器。由于不需要专门的第二离合器，这在成本方面具有优势。
形成图1到3所示的混合动力车辆的动力总成的发动机1、马达/发电 机5、第一离合器6和第二离合器7由图4所示的系统控制。
图4的控制系统具有集成控制器20，该控制器全面控制动力总成的操作或工作点(扭矩和回转速度)。动力总成的操作点根据目标发动机扭矩
tTe、目标马达/发电机扭矩tTm、第一离合器6的目标传递扭矩能力t丁cl 和第二离合器7的目标传递扭矩能力tTc2来确定。
为了确定动力总成的操作点，集成控制器20输入来自探测发动机回 转速度Ne的发动机转速传感器11的信号、来自探测马达/发电机回转速度 Nm的马达/发电机转速传感器12的信号、来自探测变速器输入回转速度 Ni的输入转速传感器13的信号、来自探测变速器输出回转速度No的输出 转速传感器14的信号、来自探测加速器踏板压下量(加速器开度APO) 的加速器开度传感器15的信号、以及来自探测电池9的充电状态(SOC) (即，可用电功率或充电率或比率)的充电状态传感器16的信号，其中 所迷加速器踏板压下量指示发动机1的所需负载状态，而所述电池9存储 用于马达/发电机5的电功率。
发动机转速传感器11、马达/发电机转速传感器12、输入转速传感器 13和输出转速传感器14可以分别如图1到3所示布置。
集成控制器20基于加速器开度APO、电池充电状态SOC和变速器输 出回转速度No (车辆速度VSP)选择能够实现驾驶员所需的车辆驱动力 的驱动模式(EV模式或HEV模式)。此外，集成控制器20分别计算或估 算目标发动机扭矩tTe、目标马达/发电机扭矩tTm、第一离合器目标传递 扭矩能力tTcl、和第二离合器目标传递扭矩能力tTc2，并然后执行驱动力 控制。
由集成控制器20计算的目标发动机扭矩tTe被提供或传送到发动机控 制器21 ，由集成控制器20计算的目标马达/发电机扭矩tTm被传送到马达/ 发电机控制器22。发动机控制器21控制发动机1，使得发动机扭矩Te成 为目标发动机扭矩tTe。马达/发电机控制器22控制马达/发电机5,使得马 达/发电机5的扭矩Tm (或马达/发电机回转速度Nm)通过电池9和逆变 器10成为目标马达/发电机扭矩tTm。
每个控制器，如集成控制器20等，在此例如由相应的微型计算机来 实现，该微型计算机除了各种输入和输出连接之外还包括随机存取存储器 (RAM)、只读存储器(ROM)、和中央处理单元。通常，在此描述并与 每个控制器相关联的控制功能通过CPU执行存储在ROM中的一个或多个 软件程序来完成。当然， 一些或所有的部分以及它们相关的功能可以通过硬件组件实现。虽然描述了三个控制器，但是也可以存在更多或更少的控制器。
集成控制器20为第一和第二离合器6和7的接合控制电磁线圏(未 示出)提供分别对应于第一离合器目标传递扭矩能力tTcl和第二离合器目 标传递扭矩能力tTc2的电磁线圈电流。集成控制器20然后分别控制第一 和第二离合器6和7，以便第一离合器6的传递扭矩能力tTcl成为第一离 合器目标传递扭矩能力tTcl，且第二离合器7的传递扭矩能力tTc2成为第 二离合器目标传递扭矩能力tTc2。
在此，参照图5中的控制图解释由集成控制器20所执行的EV模式和 HEV模式之间的模式改变控制。在图5中，在加速器开度APO大于或等 于预定值或车辆速度VSP大于或等于预定值的地方显示出HEV驱动区 域，而在加速器开度APO小于预定值且车辆速度VSP也小于预定值的地 方显示出EV驱动区域。HEV驱动区域和EV驱动区J^或由分界或分隔线分 开。集成控制器20预先存储映射数据，如图5中举例表示的，并以特定 间隔判断输入信息的加速器开度APO和变速器输出回转速度No (车辆速 度VSP)是否处于EV驱动区域或HEV驱动区域。当上一在先的判断与当 前的判断不同时，进行改变驱动模式的控制。在此，为了防止摆动 (hunting),从HEV模式向EV模式模式改变所用的分隔线与从EV模式向 HE V模式模式改变所用的分隔线可以不同。
此外，集成控制器20预先存储映射数据，如图6中举例表示的，并 以特定间隔判断输入信息的电池充电状态SCO和电池输出是否在EV驱动 区域内。当这些值在EV驱动区域内时，选择EV模式。当这些值不在EV 驱动区域内时，进行不选择EV模式的控制。在此，电池输出是目标马达/ 发电才几扭矩tTm与马达/发电机回转速度Nm的乘积。电池输出由集成控制 器20来计算。
相对于图5和6的控制图，它们用于混合动力车辆的向前行驶。另一 方面，在混合动力车辆反向行驶的情况下，使用与图5和6的控制图不同 的控制图，且该控制图将在下面举例说明。
当混合动力车辆开始反向行驶时，执行图7中流程图所示的控制程 序，且选择正确的驱动模式。首先，在步骤SIOO，对混合动力车辆是否选 择EV模式或HEV模式进行暂时(初步或临时)判断。而且，在作出选择EV模式的暂时判断时，可能出现发动机必须起动
的情况。从而，在步骤S200,对选择EV模式时发动机1是否起动作出最 终判断。然后，程序终止。
返回到步骤SIOO，执行诸如图8的流程图所示的控制程序来判断驱动 模式。首先，在步骤SIOI,对驾驶员是否换挡或者改变换档杆到反向范围 作出判断。在换档杆未移动到反向范围(即NO)的情况下，由于没有开 始反向行驶，程序进行到步骤S105。
在步骤S105,基于图5和6所示的控制图，由普通控制来选择为向前 行驶选择的驱动模式。然后程序终止。
另一方面，在换档杆移动到反向范围(即，YES)的情况下，在步骤 S101，由于反向行驶开始，程序进行到步骤S102。
在步骤S102,对换挡到反向范围之前选择的驱动模式是否是EV模式 作出判断。在换挡到反向范围之前的驱动模式不是EV模式(即，NO)的 情况下，即，在模式是HEV模式的情况下，程序进行到步骤S107。
在步骤S107，在换挡到反向范围之后，持续选择HEV模式。然后程 序终止。
另一方面，在上述步骤S102，在换挡到反向范围之前的驱动模式是 EV模式(即，YES)的情况下，程序进行到步骤S103。
在步骤S103，反向行驶所用或消耗的电池功率的量ASOC被估计，并 且探测电池充电状态SOC。集成控制器20预先存储估计的缺省值。通 常，该缺省值确定作为估计消耗功率量ASOC。然后在步骤S104中，对从 探测到的电池充电状态SOC减去该缺省值(ASOC)所获得的值是否满足 可允许范围的下限作出判断。由此，可以减少发动机起动的频率。
在此，取代上述步骤S103,以下的工作方式也是有可能的。集成控制 器20学习驾驶员作出的加速器开度(APO)的操作历史，并针对燃料经 济性的改进是重要的还是大驱动力是重要的来判断目标驱动特性或行为。 然后，集成控制器20通过计算满足所判断的目标驱动特性的估计功率 △SOC来执行确定操作。例如，在燃料经济性的改进是重要的情况下，估 计功率ASOC被设定为小于缺省值。相反，在大驱动力是重要的情况下， 估计功率ASOC被设定为大于缺省值。此外，集成控制器20可以根据已知 的具有地理信息的导航系统更精确地估算所述估计功率ASOC 。以这种方式，可以进一 步减少发动才几起动的频率。
在下一个步骤S104中，通过从所探测到的电池9的电池充电状态
SOC减去功率量ASOC，计算将来电池充电状态SOC，为SOC-ASOC。然 后，对这是估计电池充电状态SOC-ASOC是否满足电池9的可允许范围的 下限进行判断。可允许范围的这个下限是图6所示的EV驱动区域中电池 充电状态SOC的最小值，且这个EV驱动可用功率的下限为零。
在估计电池充电状态SOC-ASOC满足可用范围的下限(即，YES)的 情况下，程序进行到步骤S108。
在步骤S108，进行暂时判断，使得在换挡到反向范围之后电动驱动 (EV)模式持续被选择。这个判断是暂时判断的原因在于这个暂时判断在 下面要讨论的步骤S200可能改变。然后，程序终止。
另一方面，在步骤S104,在估计电池充电状态SOC-ASOC低于可用 范围的下限(即，NO)的情况下，程序进行到步骤S106。
在步骤S106，对发动机1起动作出判断。在车辆速度VSP为零且驾
的发动机起动。在下一个步骤S207，选择HEV模式。然后，程序终止。
即使暂时判断得出结论在步骤S108选择EV模式，也可能发生这样的 情形，即根据驾驶员对驱动力的需求和车辆状态，通过发动机起动来改 善操作性。从而，在下一个步骤S200，对是否选择EV模式或者选择HEV 模式作出最终判断。在步骤S200的驱动模式的这个最终判断是通过图9 的流程图所示的控制程序来进行的。
首先，在图9的流程图中的步骤S201，探测加速器开度APO，且参 照诸如图IO所示的控制图，对加速器开度APO是否在EV驱动模式作出 判断。图10的这个控制图是用于反向行驶的控制图。在这个控制图中， 分隔EV驱动模式和HEV驱动模式的分隔线设定成EV驱动区域是车辆速 度VSP小于或等于反向最大速度且加速器开度APO小于预定加速器开度 APO的区域。因此，在图10中，在加速器开度APO比实线所示的分隔线 小的情况下，选择EV模式。另一方面，在加速器开度APO大于或等于这 个分隔线的情况下，选择HEV模式。这个分隔线与用于向前行驶的控制 图(图5)的分隔线不同。出于对比的目的，在图10中，用于向前行驶的 分隔线由虛线示出。如图10所示，在反向行驶中的分隔线的加速器开度APO (例如4/8)大于在向前行驶中的分隔线的加速器开度APO (例如 1/8)。
接下来解释EV驱动区域可以设定成如上所述那么大的原因。在反向 行驶的情况下，与向前行驶的情况相比，反向行驶的连续行驶距离和/或频 率较小。由此，对燃料经济性和/或能量管理的影响较小，因此，EV驱动 模式可以设定为较大。于是，在反向行驶中，EV驱动区域被加宽，且在 步骤S100暂时确定的EV模式可以尽可能少地改变。结果，与向前行驶条 件下所发生的相比，可以进 一 步减少发动机起动的频率。
在此，为了防止摆动，用于从HEV模式向EV模式模式改变的分隔线 可以不同于从EV模式向HEV模式模式改变的分隔线。
优选地是，通过读取加速器开度APO和加速器开度改变量AAPO，并 然后将它们与预先判断值相比较，对驾驶员是否期望驱动力作出判断。
在步骤S201,在判断出加速器开度APO (加速器开度改变量AAPO) 不在EV驱动区域内且/或驾驶员需要驱动力(即，NO)的情况下，程序 进行到步骤S206。在此，作出最终判断，以便选择混合驱动(HEV)模 式，并且程序终止。作出这个判断的原因在于反向行驶时驱动模式的改变 应凌驾于操作性。
另一方面，在判断出加速器开度APO (加速器开度改变量AAPO)处 于EV驱动区域内且驾驶员未需要驱动力(即，YES)的情况下，程序进 行到步骤S202。
在步骤S201的判断不局限于仅仅读取加速器开度APO和加速器开度 改变量AAPO。根据驾驶员在下压制动器踏板时的下压力、导航系统提供 的地理信息或加速度传感器等，可以探测道路坡度或梯度。然后，如果道 路坡度大于或等于预定值，在步骤S201将判断为NO,而如果道路坡度小 于预定值，在步骤S201判断为YES。
在步骤S202,对电池充电状态SOC和电池输出是否满足预定条件作 出判断，该预定条件由诸如图11所示的控制图来举例说明。图11示出反 向行驶所使用的电池充电状态SOC的EV驱动可用功率。在电池充电状态 SOC处于中间程度到高程度之间的范围时，根据预定的EV驱动可用功 率，可以实现反向行驶。在低电池充电状态SOC的范围内，随着电池充电 状态SOC减小，EV驱动可用功率逐渐减小。在预定电池充电状态SOC之下的范围内，EV驱动可用功率变为零(禁止EV驱动)。此原因在于考虑 到燃料经济性/能量管理，对EV驱动可用功率加以限制或约束。
当电池输出小于图11的实线所指示的EV驱动可用功率时，车辆处于 步骤S202的EV驱动区域，并满足条件(即，YES)。程序进行到步骤 S207，在该步骤，作出最终判断，以便选择EV模式。然后，图9的控制 终止。由于在先前步骤S201判断为YES,驾驶员不需要大的驱动力。因 此，在EV模式下反向行驶过程中即使驾驶员进一步压下加速器踏板且加 速器开度APO增大，也不进行发动机起动。通过这种方式，可以防止反 向行驶过程中的发动机起动振动，且可以改善反向行驶的操作性。
另一方面，大于EV驱动可用功率的电池输出不满足步骤S202的条件 (即，NO)。由于不能继续选择EV模式，因此程序进行到步骤S203。
在此，与步骤S202相关联的图11中的EV驱动可用功率不同于针对 向前行驶的控制图(图6)的EV驱动可用功率。出于对比的目的，针对 向前行驶的EV驱动可用功率在图11中由虛线示出。如图11所示，在反 向行驶时的EV驱动可用功率被设定为大于在向前行驶时的EV驱动可用 功率。
下面解释如上所述EV驱动区域可以较大的原因。在这个实施例中， 如步骤S204和S205中描述的，当车辆速度VSP是零且产生制动操作时， 发动机1起动。换句话说，在EV模式下反向行驶时，在马达/发电机5向 后轮2提供驱动力的同时，马达/发动机5不起动发动机1。因此，马达扭 矩可以被用作后轮2的驱动力，该马达扭矩应该为发动机起动卩渚备而作为 储备容量或力。结果，在反向行驶时，EV驱动区域被加宽，且在步骤 S100确定的EV模式可以尽可能少地改变。可以进一步减少发动机起动频 率。
在步骤S202, SOC的减小例如是判断条件。但是，除了这个SOC减 小，马达/发电机5和/或电池9和/或逆变器10的过热次数可以用作判断条 件。当这些部件5、 9和10过热时，程序可以进行到步骤S203，如下面解 释的。
返回到图9的说明，在步骤S203，驱动力减小。此原因在于向前行驶 结束而在步骤S101实现换挡到反向范围。另外，这可以使得驾驶员注意 到驱动力的减小。由于驾驶员将换档杆移动到反向范围将踩下制动器踏板，在下 一步骤
S204,当制动器踏板被压下且车辆速度VSP为零(即，YES)时，程序进 行到步骤S205,且发动机l起动。通过这种方式，可以防止在行驶过程中 发动机起动振动，并且可以改善反向行驶时的操作性。另一方面，在步骤 S204,在车辆速度不为零或者制动器踏板没有压下(即，NO)时，程序 返回到步骤S203,且驱动力持续减小，直到车辆速度VSP成为零且制动 器踏板被压下。
当在上述步骤S205进行发动机起动时，在步骤S206选择HEV模 式，且终止图9的控制。
总结步骤S100到S200的控制过程，在步骤S100的判断是步骤S105 (普通控制)和步骤S107 (HEV模式)的情况下，根据步骤S105和S107 的判断来选择驱动模式。在步骤S100的判断是步骤S108 ( EV模式)的情 况下，这个判断是暂时判断，且程序进一步进行到步骤S200。在此，作出 是否进行到步骤S206 (HEV模式)或步骤S207 (EV模式)的最终判断。
根据这个实施例，该系统被构造成，使得在图8的步骤S101,在换档 杆被移动到反向范围时(即，YES),程序进行到步骤S107或S108，然后 保持或持续进行反向行驶开始之前的驱动模式，而无论如图5所示关于工 作状况和驱动状态的信息如何。由此，不同于传统情况，可以防止驱动模 式在反向行驶过程中改变。因此，不需要伴随发动机起动和停止而执行控 制，并且不损害搡作性。
但是，存在这样的情况，即，发动机起动凌驾于操作性之上是适宜 的。根据这个实施例，在图8的步骤S103,估计在反向行驶时EV模式下 所消耗的电池功率量ASOC ，并且在反向行驶开始时探测电池充电量 SOC。在下一个步骤S104,计算通过减去所估计的电池功率量ASOC获得 的估计电池充电状态SOC-ASOC。当估计电池充电状态SOC-ASOC低于电 池充电状态SOC的可允许范围的下限时(即，NO)，在下一个步骤 S106,在反向行驶开始时发动才几起动，即使在反向行驶开始之前的驱动模 式是EV驱动。因此可以防止电池9被耗尽。
此外，作为发动机起动应该凌驾于操作性之上是适宜的这种情况的一 个示例，在图9的步骤S201，基于诸如在反向行驶开始时的加速器开度和 /或加速器开度操作量的信息，对是否应该选择EV模式或应该选择HEV模式进行判断。当判断是HEV模式(即，NO)时，在步骤S206，在反向 行驶开始时发动机1起动，即使在步骤S108在反向行驶开始之前的驱动 模式是EV模式。从而，可以满足驾驶员对驱动力的需求。
在此，在加速器开度APO方面，步骤S201的EV驱动区域(图10) 被设定成大于向前行驶的EV驱动区域(图5)。由此，不同于传统情况， 可以防止在反向行驶过程中驱动模式改变。
此外，作为发动机起动应该凌驾于操作性之上是适宜的这种情况的另 一个示例，在图9的步骤S202中，对电池充电状态SOC和电池输出是否 在EV区域作出判断。当判断它们不在EV区域时，即使在反向行驶开始 之前的驱动模式是EV模式，在步骤S203后轮的驱动力逐渐减小到零。然 后，在步骤S204当车辆速度VSP为零且制动器操作为ON时，发动机1 起动。于是，可以正确地考虑燃料经济性和能量管理。
在此，步骤S202的EV驱动区域(图11 )被设定成大于向前行驶的 EV驱动区域(图6)。结果，不同于传统情况，可以防止在反向行驶过程 中模式改变。
已经描述了上述实施例以便使本发明容易理解，但并不限制本发明。 相反，本发明意在涵盖所附权利要求书范围内包括的各种修改和等同结 构，该范围应该与最宽的解释一致，以便涵盖法律所允许的所有修改和等 同结构。
本申请要求2007年5月2日提交的日本专利申请第2007-0121827号 的优先权，该在先申请通过引用整体合并于此。
权利要求
1. 一种混合动力车辆的模式改变控制系统，该混合动力车辆包括发动机和马达/发电机，所述控制系统包括控制器，该控制器被构造成基于有关所述车辆的工作状况和驱动状态的信息，在电动驱动模式和混合驱动模式之间作出选择和改变，其中，在所述电动驱动模式，所述车辆仅由所述马达/发电机的功率驱动，而所述发动机停止；而在所述混合驱动模式，所述车辆由至少所述发动机的功率驱动；且其中，所述控制器还被构造成持续反向行驶开始之前的驱动模式，而无论反向行驶开始时所述信息如何。
2. 如权利要求1所述的模式改变控制系统，其中，所述控制器还被构 造成基于有关所述车辆的工作状况和驱动状态的信息是否指出应该选择电 动驱动模式的电动驱动区域或应该选择混合驱动模式的混合驱动区域，判 断向前行驶的驱动模式；基于向前行驶时的驱动模式暂时判断用于反向行驶的驱动模式，使得在反向行驶开始时持续所述向前行驶的驱动模式；判断在反向行驶开始时有关所述车辆的工作状况和驱动状态的信息是 否指出应该选择电动驱动模式的电动驱动区域或应该选择混合驱动模式的 混合驱动区域；以及在所述反向行驶开始时所述有关工作状况和驱动状态的信息指出应该 选择混合驱动模式的混合驱动区域的情况下，执行最终判断，以选择混合 驱动模式作为反向行驶的驱动模式，即使所述暂时判断的驱动^f莫式是电动 驱动一莫式；并且用于反向行驶的所述电动驱动区域大于用于向前行驶的所述电动驱动 区域。
3. 如权利要求2所述的模式改变控制系统，其中 所述有关工作状况和驱动状态的信息是所述车辆的加速器开度； 所述电动驱动区域是所述加速器开度小于预定值的区域；以及所述混合驱动区域是所述加速器开度大于或等于所述预定值的区域。
4. 如权利要求1所述的模式改变控制系统，其中，所述车辆还包括电 池，该电池被构造成从所述马达/发电机接收功率以及向所述马达/发电机提供功率；且其中所述控制器还被构造成估计在反向行驶过程中电动驱动模式下所消耗的电池功率量；以及 在通过从反向行驶开始时的电池充电状态减去所估计的电池功率量而即使在反向行驶开始之前的驱动模式是电动驱动模式，在反向行驶开始时 也起动所述发动机。
5. 如权利要求4所述的模式改变控制系统，其中，所述控制器还被构 造成获得所述电池的电池充电状态。
6. 如权利要求4所述的模式改变控制系统，其中，所述信息包括所述 电池的使用状态、所述马达/发电机的使用状态、以及连接所述马达/发电 机和所述电池的电路的使用状态，且其中所述控制器还被构造成动驱动模式的可允许范围内；探测驾驶员对制动器的操作；以及在反向行驶开始时所述至少一个使用状态不处于所述可允许范围之内 的情况下，逐渐将车轮的驱动力减小到零，并且在车辆速度为零且所述制 动器操作为ON时起动所述发动机，即使在反向行驶开始之前的驱动模式 是电动驱动模式。
7. 如权利要求6所述的模式改变控制系统，其中，所述控制器还被构 造成判断在向前行驶时的使用状态是否在允许选择电动驱动模式的可允许 范围内；且其中，用于反向行驶的所述可允许范围大于用于向前行驶的所述可允许范围。
8. 如权利要求1所述的模式改变控制系统，其中，所述控制器还被构 造成在反向行驶开始之前的驱动模式是混合驱动模式的情况下，选择混合 驱动模式作为反向行驶的驱动模式。
9. 一种用于改变混合动力车辆的驱动模式的方法，该方法包括基于所述车辆的工作状况和驱动状态的信息，在电动驱动模式和混合 驱动模式之间作出选择和改变，其中，在所述电动驱动模式，所述车辆仅由所述马达/发电机的功率驱动，而所述发动机停止；而在所述混合驱动模 式，所述车辆由至少所述发动机的功率驱动；且持续反向行驶开始之前的驱动模式，而无论反向行驶开始时所述信息 如何。
10. 如权利要求9所述的方法，还包括基于有关所述车辆的工作状况和驱动状态的信息是否指出应该选择电 动驱动模式的电动驱动区域或应该选择混合驱动模式的混合驱动区域，判 断向前行驶的驱动模式；基于向前行驶时的驱动模式暂时判断用于反向行驶的驱动模式，使得 在反向行驶开始时持续所述向前行驶的驱动模式；判断在反向行驶开始时有关所述车辆的工作状况和驱动状态的信息是 否指出应该选择电动驱动模式的电动驱动区域或应该选择混合驱动模式的 混合驱动区域；以及在所述反向行驶开始时所述有关工作状况和驱动状态的信息指出应该 选择混合驱动模式的混合驱动区域的情况下，执行最终判断，以选择混合 驱动模式作为反向行驶的驱动模式，即使所述暂时判断的驱动模式是电动 驱动模式；并且区域。
11. 如权利要求9所述的方法，其中，所述车辆还包括电池，该电池 被构造成从所述马达/发电机接收功率以及向所述马达/发电机4是供功率； 且所述方法还包括估计在反向行驶过程中电动驱动模式下所消耗的电池功率量；以及 在通过从反向行驶开始时的电池充电状态减去所估计的电池功率量而即使在反向行驶开始之前的驱动模式是电动驱动模式，在反向行驶开始时 也起动所述发动才几。
12. 如权利要求11所述的方法，还包括 估计所述电池的所述电池充电状态。
13. 如权利要求11所述的方法，其中，所述信息包括所述电池的使用 状态、所述马达/发电机的使用状态、以及连接所述马达/发电机和所述电池的电路的使用状态，且所述方法还包括判断在反向行驶开始时所述使用状态中的至少一个是否在允许选择电 动驱动模式的可允许范围内；探测驾驶员对制动器的操作；以及在反向行驶开始时所述至少 一 个使用状态不处于所述可允许范围之内 的情况下，逐渐将车轮的驱动力减小到零，并且在车辆速度为零且所述制 动器操作为ON时起动所述发动机，即使在反向行驶开始之前的驱动模式 是电动驱动模式。
14. 如权利要求13所述的方法，还包括判断在向前行驶时的使用状态是否在允许选择电动驱动模式的可允许 范围内；且其中，用于反向行驶的所述可允许范围大于用于向前行驶的所述可允 许范围。
15. 如权利要求9所述的方法，还包括在反向行驶开始之前的驱动模式是混合驱动模式的情况下，选择混合 驱动模式作为反向行驶的驱动模式。
全文摘要
本发明公开了一种混合动力车辆的模式改变控制系统和方法。在混合动力车辆中，在电动驱动模式和混合驱动模式之间的模式改变基于有关工作状况和驱动状态的信息进行，防止了在车辆反向行驶时由于驱动模式的改变带来的对操作性的影响。在反向行驶开始时，持续在反向行驶开始之前的驱动模式，而无论与工作状况和驱动状态相关的信息如何。
文档编号B60W20/00GK101298235SQ200810095559
公开日2008年11月5日 申请日期2008年4月29日 优先权日2007年5月2日
发明者上野宗利, 月馆秀俊, 齐藤克行 申请人:日产自动车株式会社