混合动力车辆的控制装置制造方法
【专利摘要】在具备混合动力系统作为驱动源的混合动力车辆中，在同时踩踏了加速踏板和制动踏板时(S100：是)，维持发动机转矩不变而通过马达的转矩控制使传递至驱动轮的输出降低，从而使该输出的降低解除时的混合动力车辆的驱动力的恢复通过响应性比发动机转矩高的马达转矩的上升来进行，所述混合动力系统具有发动机和马达。
【专利说明】混合动力车辆的控制装置
【技术领域】
[0001]本发明涉及混合动力车辆的控制装置，该混合动力车辆的控制装置适用于具备混合动力系统作为驱动源的混合动力车辆，在驾驶员同时进行了加速操作和制动操作时使传递至驱动轮的输出降低，该混合动力系统具有发动机和马达。
【背景技术】
[0002]作为适用于车辆的控制系统，存在专利文献I所示的制动优先系统。该文献I所记载的制动优先系统在驾驶员同时进行了加速操作和制动操作时工作，缩小节气门而使发动机输出降低，从而使车辆的驱动力降低。由此，使基于制动操作的车辆的制动优先于基于加速操作的车辆的加速。
[0003]现有技术文献
[0004]专利文献1:日本特开2010-038051号公报
【发明内容】
[0005]发明要解决的问题
[0006]作为车辆的驾驶技术，存在一种如下的技术:通过在弯道跟前维持加速踏板的踩踏而踩踏制动踏板，从而不使发动机转矩降低而使车辆减速，提高通过弯道后的车辆的再加速性。在采用上述制动优先系统的车辆中，制动优先系统通过此时的加速踏板和制动踏板的同时踩踏而工作，使发动机转矩降低，因此，即使维持加速踏板的踩踏而进行减速，发动机转矩也会降低。并且，降低后的发动机转矩的恢复需要一定程度的时间，因此，制动优先系统的工作解除后的车辆的驱动力的恢复会花费时间。因此，在采用制动优先系统的车辆中，即使运用上述驾驶技术也无法充分地确保驾驶员要求的通过弯道后的车辆的再加速性，驾驶性能会恶化。
[0007]本发明的目的在于，提供一种能够适当地抑制驾驶性能的恶化的混合动力车辆的控制装置。
[0008]用于解决问题的手段
[0009]为了达成上述目的，本发明的第I混合动力车辆的控制装置，适用于具备混合动力系统作为驱动源的混合动力车辆，在驾驶员同时进行了加速操作和制动操作时使传递至驱动轮的输出降低，所述混合动力系统具有发动机和马达，其中，在同时进行了所述加速操作和所述制动操作时使所述输出降低时，与根据加速操作量的减少而使所述输出降低相同量时相比，由所述马达的转矩控制实现的所述输出的降低量在该输出的降低量整体中所占的比例变大。
[0010]驾驶员同时进行了加速操作和制动操作时的、传递至驱动轮的输出的降低能够通过发动机转矩的降低和马达的转矩控制(马达的输出转矩的降低和/或马达的再生转矩的增加)来实现。在上述结构中，由马达的转矩控制实现的该输出的降低量在此时的输出的降低量整体中所占的比例变大，此时的发动机转矩的降低量相应地变小。其结果，输出降低解除后的、传递至驱动轮的输出的恢复所需的发动机转矩的上升量减少，传递至驱动轮的输出的恢复所需的马达转矩的上升量相应地增加。因此，在输出降低解除后的驱动力恢复时，更多的转矩通过响应性更高的马达的转矩控制而上升，从而能够缩短驱动力的恢复时间。因此，能够提高与同时实施加速操作和制动操作相应的输出的降低被解除后的车辆的再加速性，从而能够适当地抑制驾驶性能的恶化。
[0011]为了实现上述目的，本发明的第2混合动力车辆的控制装置，在驾驶员同时进行了加速操作和制动操作时，维持发动机转矩不变，通过所述马达的转矩控制使传递至驱动轮的输出降低，所述混合动力车辆具备混合动力系统作为驱动源，所述混合动力系统具有发动机和马达。
[0012]在上述结构中，在驾驶员同时进行了加速操作和制动操作时，维持发动机转矩不变，通过马达的转矩控制、即马达的输出转矩的降低和/或马达的再生转矩的增加使传递至驱动轮的输出降低。在这种情况下，传递至驱动轮的输出的降低被解除后的驱动力的恢复通过响应性比发动机转矩更高的马达转矩的上升来进行。因此，能够不等待响应性低的发动机转矩的上升而使混合动力车辆的驱动力恢复，从而能够缩短输出降低解除后的车辆的驱动力的恢复时间。因此，能够提高输出降低解除后的车辆的再加速性，从而能够适当地抑制驾驶性能的恶化。
[0013]为了实现上述目的，本发明的第3混合动力车辆的控制装置，适用于具备混合动力系统作为驱动源的混合动力车辆，在驾驶员同时进行了加速操作和制动操作时使传递至驱动轮的输出降低，所述混合动力系统具有发动机和马达，在所述控制装置中，在使所述输出降低时，增加发动机转矩，并且通过所述马达的转矩控制使所述输出降低超过由该发动机转矩的增加实现的该输出的增加量的量。
[0014]在上述结构中，驾驶员同时进行了加速操作和制动操作时的、传递至驱动轮的输出的降低通过响应性高的马达的转矩控制来实现。并且，为了之后的车辆的再加速，预先增加发动机输出。因此，能够迅速增加输出降低解除后的传递至驱动轮的输出。因此，能够提高输出降低被解除后的车辆的再加速性，从而能够适当地抑制驾驶性能的恶化。
[0015]在通过解除制动操作使传递至驱动轮的输出再上升时，若发动机停止，则有时仅靠马达输出无法确保必要的输出，从而需要启动发动机。在这种情况下，传递至驱动轮的输出的增加会延迟发动机启动所需的时间，因此，制动操作解除后的混合动力车辆的再加速性恶化。在这种情况下，若在发动机的停止期间驾驶员同时进行了加速操作和制动操作时使发动机启动，并且通过马达的转矩控制使输出降低超过伴随该启动的输出的增加量的量，则也能够不伴有由发动机的启动等待所导致的延迟而使再加速时传递至驱动轮的输出增加。
[0016]此外，若增加由马达的转矩控制实现的输出的降低量，则马达和/或电池的负荷增加，因此，需要使马达和/或电池具有耐高负荷性。因此，优选，在从开始同时实施加速操作和制动操作起经过了规定的时间之后，减少传递至驱动轮的输出的、由马达的转矩控制实现的降低量，增加由发动机转矩的降低实现的该输出的降低量，从而希望减轻马达和/或电池的负荷。另外，在马达和/或电池的负荷高时，通过减少由马达的转矩控制实现的该输出的降低量也能够抑制它们的负荷。
[0017]在能够切换行驶特性不同的多个行驶模式的混合动力车辆中，可认为，驾驶员对于输出降低解除后的再加速性的要求在设定为使车辆的加速性能比通常高这一行驶模式时大，在设定为其他行驶模式时小。因此，在没有设定为使混合动力车辆的加速性能比通常高的行驶模式时，与设定为该形式模式时相比，若减少传递至驱动轮的输出的、由马达的转矩控制实现的降低量，则能够更高效地抑制驾驶性能的恶化。
【专利附图】
【附图说明】
[0018]图1是示意性表示适用本发明的第I实施方式的混合动力车辆的混合动力系统的结构的概略图。
[0019]图2是表示适用该实施方式的混合动力车辆的各行驶模式下的加速操作量与要求输出的关系的图。
[0020]图3是表示适用于该实施方式的制动优先控制例程的处理步骤的流程图。
[0021]图4是表示通过发动机转矩的降低和马达的转矩控制进行了使制动优先系统工作时的HVS输出的降低时的控制方式的时间图。
[0022]图5是表示该实施方式中的制动优先系统工作时的控制方式的一例的时间图。
[0023]图6是表示适用于本发明的第2实施方式的制动优先控制例程的处理步骤的流程图。
[0024]图7是表示该实施方式中的制动优先系统工作时的控制方式的一例的时间图。
[0025]图8是表示适用于本发明的第3实施方式的制动优先控制例程的处理步骤的流程图。
[0026]图9是表示该实施方式中的制动优先系统工作时的控制方式的一例的时间图。
[0027]图10是适用于本发明的第4实施方式的制动优先控制例程的处理步骤的流程图。
[0028]图11是表示该实施方式中的制动优先系统工作时的控制方式的一例的时间图。
[0029]图12是适用于本发明的第5实施方式的制动优先控制例程的处理步骤的流程图。
【具体实施方式】
[0030](第I实施方式)
[0031]以下，参照图1?图5，对将本发明的混合动力车辆的控制装置具体化了的第I实施方式进行详细说明。
[0032]首先，参照图1，对适用本实施方式的控制装置的混合动力车辆的混合动力系统的结构进行说明。
[0033]该混合动力系统具备作为热机的发动机I和2个电动发电机。以下，将其中主要用于发电的电动发电机记为发电机2，将主要用于产生驱动力的电动发电机记为马达3。
[0034]发动机1、发电机2以及马达3与包括行星齿轮的动力分配机构4连接。另外，动力分配机构4还经由减速机构5与驱动轮6连接。并且，发动机I的动力由该动力分配机构4分配为驱动发电机2的动力和对驱动轮6进行驱动的动力。
[0035]经由这样的动力分配机构4连结的发动机1、发电机2以及驱动轮6的转速在图示了动力分配机构4的行星齿轮的旋转状态的列线图上一定是以直线相连的关系。因此，在该混合动力系统中，通过使发电机2的转速变化从而使发动机I与驱动轮6之间的变速比、即驱动轮6的转速与发动机I的转速之比变化。[0036]混合动力系统还具备功率控制单元7，该功率控制单元7具有升压转换器和变换器。升压转换器将混合动力用电池8的电压升压至驱动发电机2和马达3所需的电压。另夕卜，变换器将由升压转换器升压后的高电压直流电流变换为向发电机2和马达3供给的交流电流，并且在发电机2和马达3作为发电机发挥功能时，变换器将它们发电产生的交流电流变换为直流电流。
[0037]这样的混合动力系统由电子控制单元9进行控制。电子控制单元9具备进行与混合动力系统的各种控制相关的运算处理的中央运算处理装置(CPU)、存储有控制用的程序和/或数据的只读存储器(ROM)、暂时存储CPU的运算结果和/或传感器的检测结果等的随机存取存储器(RAM)。
[0038]在混合动力车辆的各部分设置的传感器的检测信号被输入到电子控制单元9。作为这样的传感器，存在加速位置传感器10、主缸压传感器11、车速传感器12、电池温度传感器13、电池电压传感器14、电池电流传感器15、以及马达温度传感器16等。加速位置传感器10检测加速踏板IOa的踩踏量(加速操作量)，主缸压传感器11检测根据制动踏板Ila的踩踏而产生的主缸压。另外，车速传感器12检测混合动力车辆的车速。进而，电池温度传感器13、电池电压传感器14、电池电流传感器15分别检测混合动力用电池8的温度、电压、电流值。并且，马达温度传感器16检测马达3的温度。
[0039]另外，电子控制单元9连接有设定混合动力车辆的行驶模式的行驶模式切换开关17。在该混合动力车辆中，通过操作该行驶模式切换开关17来设定使燃料效率优先的经济行驶模式、使加速优先的运动行驶模式、介于它们之间的普通行驶模式这三种行驶模式中的任一种。
[0040]电子控制单元9基于这些传感器的检测结果，计算与混合动力车辆的运转状态相应的发动机I和/或马达3的输出，并向它们发送输出要求，从而控制混合动力车辆的驱动力。接着，对这样的混合动力车辆的驱动力控制进行详细说明。
[0041]在进行该驱动力控制时，电子控制单元9首先基于加速位置传感器10检测出的加速操作量和车速传感器12检测出的车速，计算驾驶员所要求的混合动力系统的输出的大小作为要求输出。此外，该混合动力车辆的各行驶模式下的、同一车速下的加速操作量与要求输出的关系如图2所示。如该图所示，在运动行驶模式下，与普通行驶模式、经济行驶模式相比，同一加速操作量下的要求输出大。
[0042]另外，电子控制单元9基于电池温度传感器13、电池电压传感器14、电池电流传感器15的检测信号，算出混合动力用电池8的SOC(充电状态:State Of Charge)值。然后，电子控制单元9基于要求输出和SOC值，算出从作为驱动源的混合动力系统向驱动轮6传递的输出(以下，记为HVS输出)的要求值、即要求总输出。此外，HVS输出是将发动机I的输出、发电机2的输出以及马达3的输出合计后的输出，在发电机2和/或马达3发电时，将它们的输出计算为以供发电的动力为绝对值的负的值。
[0043]接着，电子控制单元9基于要求总输出，算出目标发动机转速和要求发动机输出，并向发动机I发出指令。在发动机I中，根据该指令进行燃料喷射控制和/或点火正时控制等发动机控制，以得到与要求发动机输出相应的发动机输出和与目标发动机转速相应的发动机转速。
[0044]另外，电子控制单元9算出与混合动力车辆的行驶状态相应的驾驶员的要求转矩。该要求转矩是在当前的车速下为了得到与要求总输出相应的HVS输出所需的混合动力系统的输出转矩。
[0045]然后，电子控制单元9基于驾驶员的要求转矩和根据要求发动机输出和目标发动机转速求出的发动机转矩，分别算出发电机2和马达3的转矩指令值。然后，电子控制单元9将算出的发电机2和马达3的转矩指令值向功率控制单元7发出。此外，转矩指令值在使发电机2和/或马达3进行牵引运转时被设定为正的值，在使它们进行再生运转时被设定为负的值。功率控制单元7根据该指示，分别控制发电机2和马达3的驱动交流电流或发电交流电流，以使得分别输出与转矩指令值相应的转矩。
[0046]在适用本实施方式的控制装置的混合动力车辆中，采用了使基于制动操作(制动踏板Ila的踩踏)的车辆制动优先于基于加速操作(加速踏板IOa的踩踏)的车辆加速的制动优先系统。接着，对这样的制动优先系统进行详细说明。
[0047]在本实施方式中，通过图3所示的制动优先控制例程的处理来实现制动优先系统。该例程的处理在混合动力车辆行驶期间由电子控制单元9按每个规定的控制周期反复执行。
[0048]当开始本例程的处理时，首先，在步骤SlOO中判定是否同时进行了加速操作和制动操作、即是否同时踩踏了加速踏板IOa和制动踏板11a。在此，若没有同时踩踏加速踏板10a、制动踏板lla(S100:否)，则直接结束本次的本例程的处理。
[0049]另一方面，若同时踩踏了加速踏板10a、制动踏板lla(S100:是)，则在步骤SlOl中维持发动机转矩不变而通过马达3的转矩控制来降低HVS输出。然后，结束本次的本例程的处理。
[0050]此外，更详细而言，步骤SlOl中的电子控制单元9的处理通过以下步骤来进行。即，此时的电子控制单元9将要求总输出再设定为比根据要求输出和SOC值算出的值小的值。但是，电子控制单元9基于再设定前的要求总输出算出要求发动机输出和目标发动机转速。另一方面，电子控制单元9基于根据在此算出的要求发动机输出和目标发动机转速而求出的发动机转矩、和与再设定了的要求总输出相应的要求转矩，分别算出发电机2和马达3的转矩指令值。
[0051]此外，当在此算出的马达3的转矩指令值为负时，使马达3进行再生运转，将本来从发动机I向驱动轮6传递的动力的一部分转移到马达3的再生发电，从而使HVS输出降低必要的量。
[0052]在这样的本实施方式中，由制动优先系统的工作引起的HVS输出的降低仅通过马达转矩的降低来实现。因此，在本实施方式中，在同时进行了加速操作和制动操作时使HVS输出降低时，与通过减少加速操作量使HVS输出降低同样时相比，由马达3的转矩控制实现的HVS输出的降低量在HVS输出的降低量整体中所占的比例变大。
[0053]接着，对这样的本实施方式的混合动力车辆的控制装置在制动优先系统工作时的控制动作进行说明。
[0054]首先，对由制动优先系统的工作引起的HVS输出的降低通过发动机转矩的降低和马达3的转矩控制双方来实现的情况进行说明。如图4所示，在该情况下，若在时刻tl成为同时进行了加速操作和制动操作的状态，则通过与此相应的要求总输出的减少，从而降低发动机转矩、马达转矩双方。此时降低了的发动机转矩和马达转矩根据时刻t2的制动操作的解除而恢复。
[0055]由于马达转矩的响应性比较高，所以此时的马达转矩的恢复在比较短的时间内进行。然而，由于发动机转矩的上升伴随进气的响应延迟等延迟，所以此时的发动机转矩的恢复会花费时间。因此，在该情况下，制动优先系统的工作解除后的混合动力车辆的驱动力的恢复会产生延迟。
[0056]另一方面，在本实施方式中，如图5所示，对于成为同时进行了加速操作和制动操作的状态的时刻tl的要求总输出的降低，虽然降低马达转矩，但是发动机转矩维持现状不变。因此，在该情况下，制动优先系统的工作被解除的时刻t2以后的混合动力车辆的驱动力的恢复通过响应性高的马达转矩的上升来实现。因此，在该情况下，制动优先系统的工作解除后的混合动力车辆的驱动力的恢复在比较短的时间内进行。
[0057]根据以上说明的本实施方式，能够发挥以下效果。
[0058](I)在本实施方式中，在同时进行了加速操作和制动操作时的制动优先系统的工作时，维持发动机转矩不变而通过马达3的转矩控制来降低HVS输出。S卩，仅通过马达3的转矩控制来实现伴随制动优先系统的工作的HVS输出的降低。因此，制动优先系统的工作被解除后的混合动力车辆的驱动力的恢复通过响应性比发动机转矩高的马达转矩的上升来进行，从而能够缩短该恢复所需的时间。因此，能够提高制动优先系统的工作被解除后的车辆的再加速性，从而能够适当地抑制驾驶性能的恶化。
[0059](第2实施方式)
[0060]接着，同时参照图6和图7，对将本发明的混合动力车辆的控制装置具体化了的第2实施方式进行详细说明。此外，在本实施方式和后述各实施方式中，针对结构和功能与前述的实施方式同样的结构，标注同一标号且省略其详细说明。
[0061]在第I实施方式中，在制动优先系统工作时，通过维持发动机转矩，抑制了该系统解除后的混合动力车辆的再加速性的恶化。在本实施方式中，在制动优先系统工作时，为了其解除后的混合动力车辆的再加速性，使发动机转矩预先增加，从而确保更高的再加速性。
[0062]在本实施方式中，通过图6所示的制动优先控制例程的处理来实现制动优先系统。该例程的处理在混合动力车辆行驶期间通过电子控制单元9按每个规定的控制周期反复执行。
[0063]当开始本例程的处理时，首先，在步骤S200中，判定是否同时进行了加速操作和制动操作、即是否同时踩踏了加速踏板IOa和制动踏板11a。在此，若没有同时踩踏加速踏板10a、制动踏板lla(S200:否)，则直接结束本次的本例程的处理。
[0064]另一方面，若同时踩踏了加速踏板10a、制动踏板lla(S200:是)，则在步骤S201中使发动机转矩上升。然后，在之后的步骤S202中，在通过马达3的转矩控制降低了 HVS输出之后，结束本次的本例程的处理。
[0065]此外，更详细而言，步骤S201和步骤S202中的电子控制单元9的处理通过以下步骤来进行。即，此时的电子控制单元9将要求总输出再设定为比根据要求输出和SOC值算出的值小的值。另外，电子控制单元9以使发动机转矩增加的方式算出要求发动机输出和目标发动机转速。进而，电子控制单元9基于根据在此算出的要求发动机输出和目标发动机转速求出的发动机转矩、和与再设定后的要求总输出相应的要求转矩，分别算出发电机2和马达3的转矩指令值。此时的马达3的转矩指令值被设定成:通过降低马达3的转矩而使HVS输出减少由制动优先控制实现的要求总输出的降低量与由发动机转矩的增加实现的HVS输出的增加量的合计量。
[0066]接着，参照图7，对这样的本实施方式的混合动力车辆的控制装置在制动优先系统工作时的控制动作进行说明。
[0067]若在该图的时刻t3成为同时进行了加速操作和制动操作的状态，则为了降低HVS输出而降低要求总输出。此时，在本实施方式中，使发动机转矩上升。然后，通过降低马达转矩来实现与要求总输出的降低相应的HVS输出的降低。
[0068]若在之后的时刻t4解除制动踏板Ila的踩踏并且进一步踩踏加速踏板10a，则要求总输出增加，用于混合动力车辆的再加速的HVS输出的增加开始。此时，在本实施方式中，由于预先增加了发动机转矩，所以此时的HVS输出的增加所需的发动机转矩的上升量有限。因此，用于再加速的HVS输出的增加主要通过响应性更高的马达转矩的上升来实现。
[0069]在以上说明的本实施方式中，能够发挥以下效果。
[0070](2)在本实施方式中，在驾驶员同时进行了加速操作和制动操作时，增加发动机转矩，并且通过马达3的转矩控制使HVS输出降低超过由该发动机转矩的增加实现的HVS输出的增加量的量。因此，再加速时的HVS输出的增加所需的发动机转矩的上升量变少，该增加所需的马达转矩的上升量相应地增加。其结果，在再加速时，更多的HVS输出通过响应性高的马达转矩的上升而增加。因此，能够提高HVS输出的降低被解除后的车辆的再加速性，从而能够适当地抑制驾驶性能的恶化。
[0071](第3实施方式)
[0072]接着，同时参照图8和图9，对将本发明的混合动力车辆的控制装置具体化了的第3实施方式进行详细说明。
[0073]在停止了发动机I的混合动力车辆的马达行驶期间，在使制动优先系统工作的情况下，若在制动踏板Ila的踩踏解除后进一步踩踏加速踏板10a，则有时仅靠马达3的输出无法确保驾驶员要求的HVS输出，从而需要启动发动机I。在这样的情况下，HVS输出的增加会延迟发动机I的启动所需的时间，因而混合动力车辆的再加速性会恶化。因此，在本实施方式中，在制动优先系统工作时预先启动发动机1，从而提高其解除后的混合动力车辆的再加速性。
[0074]在本实施方式中，通过图8所示的制动优先控制例程的处理来实现制动优先系统。该例程的处理在混合动力车辆行驶期间由电子控制单元9按每个规定的控制周期反复执行。
[0075]当开始本例程的处理时，首先，在步骤S300中，判定是否同时进行了加速操作和制动操作、即是否同时踩踏了加速踏板IOa和制动踏板11a。在此，若没有同时踩踏加速踏板10a、制动踏板lla(S300:否)，则直接结束本次的本例程的处理。
[0076]另一方面，若同时踩踏了加速踏板10a、制动踏板lla(S300:是)，则在步骤S301中判定发动机I是否停止。在此，若发动机I没有停止(S301:否)，则处理直接进入步骤S303。另一方面，若发动机I停止(S301:是)，则在步骤S302中启动发动机1，然后使处理进入步骤S303。
[0077]当处理进入步骤S303时，在该步骤S303中，通过马达3的转矩控制来降低HVS输出。然后,结束本次的本例程的处理。[0078]此外，更详细而言，步骤S303中的电子控制单元9的处理通过以下步骤来进行。即，此时的电子控制单元9将要求总输出再设定为比根据要求输出和SOC值算出的值小的值。然后，电子控制单元9根据再设定了的要求总输出，分别算出发电机2和马达3的转矩指令值。但是，在步骤S302中启动了发动机I的情况下，HVS输出增加了根据该启动而产生的发动机输出的量。因此，此时的马达3的转矩指令值被设定成:通过降低马达3的转矩使HVS输出减少由制动优先控制实现的要求总输出的减少量与伴随发动机I的启动的HVS输出的增加量的合计量。
[0079]接着，参照图9，对这样的本实施方式的混合动力车辆的控制装置在制动优先系统工作时的控制动作进行说明。
[0080]若在马达行驶期间的时刻t5成为同时进行了加速操作和制动操作的状态，则为了降低HVS输出而降低要求总输出。此时，在本实施方式中，启动发动机I，通过降低马达转矩来使HVS输出减少超过伴随该启动的HVS输出的增加量的量。
[0081]若在之后的时刻t6解除制动踏板Ila的踩踏并且进一步踩踏加速踏板10a，则增加在时刻t5降低了的要求总输出，用于混合动力车辆的再加速的HVS输出开始增加。在此，成为如下状态:此时的要求总输出增加至超过由当前的混合动力用电池8的SOC值容许的马达3的临界输出的值，仅靠马达3无法确保与要求总输出相应的HVS输出。
[0082]但是，在本实施方式中，在制动优先系统工作的时刻t5预先启动了发动机I。因此，能够不伴有由发动机I的启动等待所导致的延迟而增加HVS输出，从而能够迅速增加再加速时的驱动力。
[0083]在以上说明的本实施方式中，除了上述(I)所记载的效果之外，还能够发挥以下效果。
[0084](3)在本实施方式中，在发动机I的停止期间驾驶员同时进行了加速操作和制动操作时，启动发动机1，并且通过马达3的转矩控制使HVS输出降低超过伴随该启动的HVS输出的增加量的量。因此，即使在发动机I的停止期间使制动优先系统工作了的情况下，也能够在其解除后无需等待发动机I启动完成而使HVS输出增加至驾驶员所要求的值。因此，能够进一步提高车辆的再加速性。
[0085](4)即使在发动机I的停止期间使制动优先系统工作了的情况下，也能够通过发动机转矩和马达转矩双方的增加来恢复其工作解除后的HVS输出。因此，在发动机I的停止期间使制动优先系统工作了的情况下，能够提前恢复其解除后的HVS输出。
[0086](第4实施方式)
[0087]接着，同时参照图10和图11，对将本发明的混合动力车辆的控制装置具体化了的第4实施方式进行详细说明。
[0088]在上述各实施方式中，通过增加在通过制动优先系统的工作使HVS输出降低时由马达3的转矩控制实现的HVS输出的降低量，抑制发动机转矩的降低，从而抑制了该系统解除后的混合动力车辆的再加速性的恶化。然而，若进行这样的马达3的转矩控制，则马达3和/或混合动力用电池8的负荷增加，因此需要使它们具有耐高负荷性。因此，在本实施方式中，在从制动优先系统工作起经过了规定的时间之后，减少由马达3的转矩控制实现的HVS输出的降低量，并相应地增加由发动机转矩的降低实现的该HVS输出的降低量，从而减轻马达3和/或混合动力用电池8的负荷。[0089]在本实施方式中，通过图10所示的制动优先控制例程的处理来实现制动优先系统。该例程的处理在混合动力车辆行驶期间由电子控制单元9按每个规定的控制周期反复执行。
[0090]当开始本例程的处理时，首先，在步骤S400中判定是否同时进行了加速操作和制动操作、即是否同时踩踏了加速踏板IOa和制动踏板11a。在此，若没有同时踩踏加速踏板10a、制动踏板lla(S400:否)，则直接结束本次的本例程的处理。
[0091]另一方面，若同时踩踏了加速踏板10a、制动踏板lla(S400:是)，则在步骤S401中判定从成为同时踩踏了加速踏板10a、制动踏板Ila的状态起的经过时间是否小于阈值α。在此，若经过时间小于阈值a (S401:是)，则处理进入步骤S402，在该步骤S402中，仅通过马达3的转矩控制来降低HVS输出，然后结束本次的本例程的处理。另外，若经过时间为阈值α以上(S401:否)，则处理进入步骤S403，在该步骤S403中，在通过发动机转矩的降低和马达3的转矩控制降低了 HVS输出之后，结束本次的本例程的处理。
[0092]此外，更详细而言，步骤S402中的电子控制单元9的处理通过以下步骤来进行。即，此时的电子控制单元9将要求总输出再设定为比根据要求输出和SOC值算出的值小的值。但是，此时的电子控制单元9根据再设定前的要求总输出算出要求发动机输出和目标发动机转速。然后，电子控制单元9基于根据在此算出的要求发动机输出、目标发动机转速而求出的发动机转矩、和与再设定后的要求总输出相应的要求转矩，分别算出发电机2和马达3的转矩指令值。
[0093]另一方面，步骤S403中的电子控制单元9的处理通过以下步骤来进行。S卩，此时的电子控制单元9将要求总输出再设定为比根据要求输出和SOC值算出值小的值。然后，电子控制单元9基于该再设定了的要求总输出算出要求发动机输出、目标发动机转速。进而，电子控制单元9基于根据在此算出的要求发动机输出和目标发动机转速求出的发动机转矩、和与再设定后的要求总输出相应的要求转矩，分别算出发电机2和马达3的转矩指令值。
[0094]接着，参照图11，对这样的本实施方式的混合动力车辆的控制装置在制动优先系统工作时的控制动作进行说明。
[0095]若在时刻t7成为同时进行了加速操作和制动操作的状态，则要求总输出降低。在本实施方式中，与此时的要求总输出的降低相应的HVS输出的降低仅通过马达3的转矩控制来实现。因此，此时仅使马达转矩降低，而发动机转矩维持现状不变。
[0096]在从这样的时刻t7经过了与阈值α相应的时间后的时刻t8以后，与要求总输出的降低相应的HVS输出的降低通过发动机转矩的降低和马达3的转矩控制双方来实现。因此，在该时刻t8，使发动机转矩降低，马达转矩的降低量相应地减少。其结果，由马达3的转矩控制实现的HVS输出的降低量减少，马达3和/或混合动力用电池8的负荷减轻。
[0097]在以上说明的本实施方式中，除了上述(I)所记载的效果之外，还能够发挥以下效果。
[0098](5)在本实施方式中，在从制动优先系统工作起经过了规定的时间之后，由马达3的转矩控制实现的HVS输出的降低量变少，由发动机转矩的降低实现的HVS输出的降低量相应地增加。更具体而言，在从制动优先系统开始工作到经过规定的时间为止，仅通过马达3的转矩控制来实现由制动优先系统的工作引起的HVS输出的降低，在经过规定的时间之后，通过发动机转矩的降低和马达3的转矩控制双方来实现HVS输出的降低。因此，能够抑制由制动优先系统的工作的长期化引起的马达3和/或混合动力用电池8的负荷的增加。
[0099](第5实施方式)
[0100]接着，同时参照图12，对将本发明的混合动力车辆的控制装置具体化了的第5实施方式进行详细说明。
[0101]如上所述，通过增加在制动优先系统工作时由马达3的转矩控制实现的HVS输出的降低量，能够抑制发动机转矩的降低从而抑制其工作解除后的混合动力车辆的再加速性的恶化。然而，若在马达3和/或混合动力用电池8的负荷高的状态下增加由马达3的转矩控制实现的HVS输出的降低量，则它们的负荷会进一步升高。因此，在增加由马达3的转矩控制实现的HVS输出的降低量的情况下，需要使马达3和/或混合动力用电池8具有耐高负荷性。因此，在本实施方式中，只有在马达3和/或混合动力用电池8的负荷不高时，仅通过马达3的转矩控制来实现在制动优先系统工作时的HVS输出的降低。并且，在马达3和/或混合动力用电池8的负荷高时，减少由马达3的转矩控制实现的HVS输出的降低量，从而减轻它们的负荷。
[0102]另一方面，在如上所述的能够切换行驶模式的混合动力车辆中，可认为，驾驶员对于制动优先系统解除后的再加速性的要求在设定为使加速性能比通常高的运动行驶模式时大，在设定为其他行驶模式时小。因此，在本实施方式中，仅在设定为运动行驶模式时增加制动优先系统工作时的由马达3的转矩控制实现的HVS输出的降低量。
[0103]在本实施方式中，通过图12所示的制动优先控制例程的处理来实现制动优先系统。该例程的处理在混合动力车辆行驶期间由电子控制单元9按每个规定的控制周期反复执行。
[0104]当开始本例程的处理时，首先，在步骤S500中判定是否同时进行了加速操作和制动操作、即是否同时踩踏了加速踏板IOa和制动踏板11a。在此，若没有同时踩踏加速踏板10a、制动踏板lla(S500:否)，则直接结束本次的本例程的处理。
[0105]另一方面，若同时踩踏了加速踏板10a、制动踏板lla(S500:是)，则在步骤S501中判定下述条件(A)?(E)是否全部成立。此外，下述条件(A)?(D)是用于判定马达3和/或混合动力用电池8的负荷是否具有余裕的条件，若其中一个以上不成立，则处于马达3和混合动力用电池8的至少一方的负荷高的状态。
[0106](A)混合动力用电池8的温度为阈值以下。
[0107](B)混合动力用电池8的电压为阈值以下。
[0108](C)混合动力用电池8的SOC值为阈值以下。
[0109](D)马达3的温度为阈值以下。
[0110](E)设定为运动行驶模式。
[0111]在此，若上述条件(A)?(E)全部成立(S501:是)，则在步骤S502中仅通过马达3的转矩控制来降低HVS输出，然后结束本次的本例程的处理。另一方面，若条件(A)?(E)中任一个以上不成立(S501:否)，则在步骤S503中通过发动机转矩的降低和马达3的转矩控制来降低HVS输出，然后结束本次的本例程的处理。
[0112]此外，更详细而言，步骤S502中的电子控制单元9的处理通过以下步骤来进行。即，此时的电子控制单元9将要求总输出再设定为比根据要求输出和SOC值算出的值小的值。 但是，电子控制单元9基于再设定前的要求总输出算出要求发动机输出和目标发动机转速。然后，电子控制单元9基于根据在此算出的要求发动机输出、目标发动机转速而求出的发动机转矩、和与再设定后的要求总输出相应的要求转矩，分别算出发电机2和马达3的转矩指令值。
[0113]另外，更详细而言，步骤S503中的电子控制单元9的处理通过以下步骤来进行。即，此时的电子控制单元9将要求总输出设定为比根据要求输出和SOC值算出的值小的值。然后，电子控制单元9基于该再设定了的要求总输出，算出要求发动机输出和目标发动机转速。进而，电子控制单元9基于根据在此算出的要求发动机输出和目标发动机转速而求出的发动机转矩、和与再设定后的要求总输出相应的要求转矩，分别算出发电机2和马达3的转矩指令值。
[0114]在以上说明的本实施方式中，除了上述(I)所记载的效果之外，还能够发挥以下效果。
[0115](6)在本实施方式中，在马达3和/或混合动力用电池8的负荷高时，通过发动机转矩的降低和马达3的转矩控制双方来降低制动优先系统工作时的HVS输出，使由马达3的转矩控制实现的HVS输出的降低量变少。因此，能够抑制马达3和/或混合动力用电池8的负荷。
[0116](7)在本实施方式中，仅在设定为使混合动力车辆的加速性能比通常高的运动行驶模式时，仅通过马达3的转矩控制来降低制动优先系统工作时的HVS输出。因此，能够仅在驾驶员认为必要时提高制动优先系统解除后的再加速性，从而能够更有效地抑制驾驶性能的恶化。另外，也能够将与马达3和/或混合动力用电池8的负荷的增加有关的由马达3的转矩控制实现的HVS输出的降低限定为仅在真正需要时执行，从而也能够抑制它们的负荷。
[0117]以上说明的各实施方式也能够进行如下变更来实施。
[0118].在上述实施方式中，通过增大同一加速操作量下的要求输出来提高运动行驶模式下的车辆的加速性能，但也可以利用其他方法来实现运动行驶模式下的加速性能的提高。例如，根据运动行驶模式的设定，以减少同一车速下的发动机I与驱动轮6之间的变速比的方式变更换档映射，也能够使车辆的加速性能比通常高。
[0119].在采用了牵引力控制系统的车辆中，当根据车辆速度和各车轮的转速而确认产生了车轮空转时，使驱动源(发动机等)的输出降低，减少传递至驱动轮的驱动力，从而消除车轮空转。在具备这样的牵引力控制系统的车辆中，有时，即使驾驶员用力踩踏加速踏板10a，牵引力控制系统工作而输出也不再上升。因此，有时设置牵引力控制系统的解除开关，以使得在驾驶员需要高加速性能时能够解除牵引力控制系统。在这样的车辆中，若不存在由牵引力控制系统的工作引起的输出降低，则车辆的加速性能相应地升高，因此，通过解除牵引力控制系统也能够使车辆的加速性能比通常高。由此，这样的牵引力控制系统的解除也符合本发明中的使混合动力车辆的加速性能比通常高的行驶模式的设定。
[0120]?在第5实施方式中，虽然根据马达3的温度、混合动力用电池8的温度、电压、SOC值来判定马达3和/或混合动力用电池8的负荷是否高，但也可以使用其他参数进行该判定。
[0121].在第5实施方式中，在马达3和/或混合动力用电池8的负荷高时，通过发动机转矩的降低和马达3的转矩控制来降低HVS输出，在马达3和/或混合动力用电池8的负荷不高时，仅通过马达3的转矩控制来降低HVS输出。但是，如果减少由马达3的转矩控制实现的HVS输出的降低量，则能够抑制马达3和/或混合动力用电池8的负荷。由此，在以上述以外的方式降低制动优先系统工作时的HVS输出的情况下，如果在马达3和/或混合动力用电池8的负荷高时减少由马达3的转矩控制实现的HVS输出的降低量，则也能够抑制它们的负荷。
[0122].在第5实施方式中，仅在下述条件(a)、(b)均成立时增加制动优先系统工作时由马达3的转矩控制实现的HVS输出的降低量，但也可以仅采用这些条件(a)、(b)的任一方作为实施条件。
[0123](a)马达3和/或混合动力用电池8的负荷不高。
[0124](b)设定为使车辆的加速性能比通常高的行驶模式。
[0125].也可以以上述(a)、(b)的任一方或双方成立为条件来进行第I实施方式的制动优先控制例程中的步骤SlOl的维持发动机转矩不变而通过马达3的转矩控制使HVS输出降低的处理。并且，在其他情况下，如果通过发动机转矩的降低和马达3的转矩控制使HVS输出降低，则能够抑制马达3和/或混合动力用电池8的负荷，从而能够更有效地抑制驾驶性能的恶化。
[0126].也可以以上述(a)、(b)的任一方或双方成立为条件来进行第2实施方式的制动优先控制例程中的步骤S201的增加发动机转矩的处理、和步骤S202的通过马达3的转矩控制使HVS输出降低的处理。并且，在其他情况下，如果通过发动机转矩的降低和马达3的转矩控制使HVS输 出降低，则能够抑制马达3和/或混合动力用电池8的负荷，从而能够更有效地抑制驾驶性能的恶化。
[0127].也可以以上述(a)、(b)的任一方或双方成立为条件来进行第3实施方式的制动优先控制例程中的步骤S302的启动发动机I的处理、和步骤S303的通过马达3的转矩控制使HVS输出降低的处理。并且，在其他情况下，若通过发动机转矩的降低和马达3的转矩控制使HVS输出降低，则能够抑制马达3和/或混合动力用电池8的负荷，从而能够更有效地抑制驾驶性能的恶化。
[0128].在第4实施方式的制动优先控制例程中，以从制动优先系统开始工作起的经过时间小于阈值α为条件，仅通过马达3的转矩控制使HVS输出降低。也可以在这样的仅通过马达3的转矩控制来降低HVS输出的条件中加上上述(a)、(b)的任一方或双方。
[0129]?在第4实施方式中，在从制动优先系统开始工作起的经过时间为阈值α以上时，减少由马达3的转矩控制实现的HVS输出的降低量，但也可以根据马达3和/或混合动力用电池8的负荷而使阈值α可变。即，在它们的负荷高时，将阈值α设定为更小的值，在更短的时间内减轻负荷，从而能够抑制马达3和/或混合动力用电池8的负荷。
[0130].在第4实施方式中，在从制动优先系统开始工作起的经过时间成为阈值α的时亥|J，仅减少一次由马达3的转矩控制实现HVS输出的降低量，但也可以随着该经过时间而逐渐减少由马达3的转矩控制实现的HVS输出的降低量，或者阶段性地减少。
[0131].在上述各实施方式中，通过不降低发动机转矩而仅降低马达转矩使HVS输出降低，从而抑制制动优先系统的工作解除后的混合动力车辆的再加速性的恶化。但是，即使发动机转矩降低，若其降低量少，则再加速性的恶化也是有限的。因此，在由制动优先系统的工作引起HVS输出降低时，与根据加速操作量的减少使HVS输出降低同样时相比，若增大由马达3的转矩控制实现的HVS输出的降低量在HVS输出的降低量整体中所占的比例，则能够抑制再加速性的恶化。
[0132]标号说明
[0133]1...发动机，2...发电机，3...马达，4...动力分配机构，5...减速机构，6...驱
动轮，7...功率控制单元，8...混合动力用电池,9...电子控制单元,10...加速位置传感器，IOa...加速踏板，11...主缸压传感器，Ila...制动踏板，12...车速传感器，13...电池温度传感器，14...电池电压传感器，15...电池电流传感器，16...马达温度传感器，17...行驶模式切换开关。
【权利要求】
1.一种混合动力车辆的控制装置，适用于具备混合动力系统作为驱动源的混合动力车辆，在驾驶员同时进行了加速操作和制动操作时使传递至驱动轮的输出降低，所述混合动力系统具有发动机和马达，所述控制装置的特征在于， 在同时进行了所述加速操作和所述制动操作时使所述输出降低时，与根据加速操作量的减少而使该输出降低同样时相比，由所述马达的转矩控制实现的该输出的降低量在该输出的降低量整体中所占的比例变大。
2.一种混合动力车辆的控制装置，适用于具备混合动力系统作为驱动源的混合动力车辆，所述混合动力系统具有发动机和马达，所述控制装置的特征在于， 在驾驶员同时进行了加速操作和制动操作时，维持发动机转矩不变而通过所述马达的转矩控制来降低传递至驱动轮的输出。
3.一种混合动力车辆的控制装置，适用于具备混合动力系统作为驱动源的混合动力车辆，在驾驶员同时进行了加速操作和制动操作时使传递至驱动轮的输出降低，所述混合动力系统具有发动机和马达，所述控制装置的特征在于， 在降低所述输出时，增加发动机转矩，并且通过所述马达的转矩控制使所述输出降低超过由该发动机转矩的增加实现的该输出的增加量的量。
4.根据权利要求1?3中任一项所述的混合动力车辆的控制装置，其特征在于， 在所述发动机的停止期间驾驶员同时进行了加速操作和制动操作时，启动所述发动机，并且通过所述马达的转矩控制使所述输出降低超过伴随该启动的该输出的增加量的量。
5.根据权利要求1?4中任一项所述的混合动力车辆的控制装置，其特征在于， 在从开始同时实施所述加速操作和所述制动操作起经过了规定的时间之后，由所述马达的转矩控制实现的所述输出的降低量减少，由发动机转矩的降低实现的所述输出的降低量增加。
6.根据权利要求1?5中任一项所述的混合动力车辆的控制装置，其特征在于， 在所述马达和向该马达供给电力的电池的负荷高时，与所述马达和向该马达供给电力的电池的负荷不高时相比，由所述马达的转矩控制实现的所述输出的降低量变少。
7.根据权利要求1?6中任一项所述的混合动力车辆的控制装置，其特征在于， 在没有设定为使该混合动力车辆的加速性能比通常高的行驶模式时，与设定为所述行驶模式时相比，由所述马达的转矩控制实现的所述输出的降低量变少。
【文档编号】B60W10/08GK103946092SQ201180074931
【公开日】2014年7月23日 申请日期:2011年12月9日 优先权日:2011年12月9日
【发明者】桥本俊哉, 矢口英明 申请人:丰田自动车株式会社