混合动力车及其控制方法

文档序号:9801534
混合动力车及其控制方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及混合动力车,更特定而言,涉及以在后退行驶时通过内燃机的工作而使车辆前进方向的转矩作用于驱动轴的方式构成的混合动力车中的后退行驶的驱动力控制。
【背景技术】
[0002]作为混合动力车的一形态,公开了一种以在内燃机工作时使车辆前进方向的转矩作用于驱动轴的方式构成的动力传动系统。在日本特开2006-057617号公报(专利文献I)中记载了如下控制:在为了蓄电池充电而伴随着内燃机的工作而进行的后退行驶时,取消伴随着内燃机的工作的正旋转(车辆前进方向)的转矩,而且,从电动机输出为了对驱动轴进行反转(车辆后退方向)驱动所需的转矩,由此确保与要求转矩对应的后退方向的驱动力。
[0003]而且,在日本特开2012-240557号公报(专利文献2)中公开了一种对于与专利文献I同样的结构还装入了自动变速器的动力传动系统的结构。

【发明内容】

[0004]在混合动力车中,在后退行驶中由于蓄电池的S0C(State of Charge)下降等而存在发动机从停止状态起动的可能性。此时,通过发动机工作产生的正旋转转矩的作用,存在驱动轴的反转转矩、即后退行驶的驱动转矩阶梯性地下降的可能性。当产生这样的转矩变化时,会使车辆的驾驶舒适性下降。
[0005]另一方面,若以上述的转矩阶梯的回避为最优先而将后退时的驱动转矩一律抑制得较低,则无法确保充分的转矩,尤其是难以充分确保到由于SOC(State of Charge)的下降而发动机工作为止的期间的后退行驶距离。即使产生这样的现象,驾驶舒适性也会下降。
[0006]本发明为了解决这样的问题点而作出,本发明的目的在于,在以后退行驶时通过内燃机的工作而使车辆前进方向的转矩作用于驱动轴的方式构成的混合动力车中,适当设定后退行驶时的驱动力以确保驾驶舒适性。
[0007]根据本发明的一方面,混合动力车具备内燃机、电动机、驱动轴、用于将内燃机及电动机的输出向驱动轴传递的动力传递机构及控制装置。电动机输出正旋转转矩或负旋转转矩。驱动轴在车辆前进时向正方向旋转,在车辆后退时则向负方向旋转。控制装置构成为,选择内燃机处于停止状态下的第一后退行驶及伴随着内燃机的工作而进行的第二后退行驶,并通过电动机的输出来控制后退行驶时的后退驱动转矩。控制装置按照在第一后退行驶及第二后退行驶共同的范围内设定的基本转矩与在第一后退行驶时根据行驶状态暂时加算的校正转矩之和来设定后退驱动转矩。基本转矩设定在第二后退行驶时能够作用于驱动轴的最大转矩以下的范围内。
[0008]根据上述混合动力车,在第一后退行驶(EV后退行驶)中,即使内燃机工作而转变成第二后退行驶(HV后退行驶),即将进行该转变之前的后退驱动转矩(第一后退行驶)也成为刚转变之后的第二后退行驶的最大转矩以下。其结果是,能够以即使在第二后退行驶开始后也能确保同等的后退驱动转矩的方式调整电动机的输出,因此能够防止对应于内燃机的工作而后退驱动转矩呈阶梯状地下降的情况。而且,在第一后退行驶中,能够对应于行驶状态而通过校正转矩的加算增大后退驱动转矩,因此能够避免通常时的转矩阶梯的产生,并且在检测到来自驾驶员的后退驱动转矩要求大的行驶状态时,能够使充分的后退驱动转矩的确保、到SOC下降为止的期间的EV后退行驶的行驶距离的确保优先。由此,能够确保后退行驶时的驾驶舒适性。
[0009]因此,本发明的主要优点在于,在以后退行驶时通过内燃机的工作而使车辆前进方向的转矩作用于驱动轴的方式构成的混合动力车中,能够适当地设定后退行驶时的驱动力以同时实现驾驶舒适性的确保及行驶距离的确保。
[0010]本发明的上述及其他目的、特征、方面及优点根据与附图关联而理解的本发明相关的如下的详细说明可知。
【附图说明】
[0011]图1是本发明的实施方式的混合动力车的整体结构图。
[0012]图2是表示对图1所示的控制装置输入输出的主要的信号及指令的框图。
[0013]图3是图1所示的差动部及变速部的结构图。
[0014]图4是表示图3所示的变速部的接合动作表的图。
[0015]图5是由差动部及变速部构成的变速机构的共线图。
[0016]图6是用于控制图3所示的变速部的自动变速的变速线图的一例。
[0017]图7是后退行驶时的差动部的共线图。
[0018]图8是用于说明后退行驶时的从差动部输出的最大输出转矩的概念图。
[0019]图9是说明用于设定本实施方式的混合动力车的后退驱动转矩的控制处理的流程图。
[0020]图10是说明后退行驶时的基本转矩的计算映射的概念图。
[0021]图11是说明后退行驶时的加算转矩的计算映射的概念图。
[0022]图12是说明与变速部的变速比对应的加算转矩的设定映射的概念图。
[0023]图13是说明与蓄电装置的SOC对应的加算增益的设定映射的概念图。
[0024]图14是表示本实施方式的混合动力车的后退行驶时的动作例的波形图。
【具体实施方式】
[0025]以下,关于本发明的实施方式,参照附图进行详细说明。另外,对于图中的同一或相当部分,标注同一附图标记,原则上不重复其说明。
[0026](混合动力车的整体结构)
[0027]图1是本发明的实施方式的混合动力车10的整体结构图。参照图1,混合动力车10具备发动机12、差动部20、变速部30、差动齿轮装置42及驱动轮44。而且,混合动力车10还具备逆变器52、蓄电装置54及控制装置60。
[0028]发动机12是内燃机,例如由汽油发动机或柴油发动机等构成。发动机12将燃料的燃烧所产生的热能转换成活塞、转子等运动件的动能,并将该转换后的动能向差动部20输出。例如,发动机12的旋转轴的动能向差动部20传递。
[0029]差动部20与发动机12连接。如后述那样,差动部20包括由逆变器52驱动的电动发电机和动力分配装置。动力分配装置将发动机12的输出分配成向变速部30的对传递部件的输出和向电动发电机的输出。关于差动部20的结构,在后文进行说明。
[0030]变速部30与差动部20连接,能够变更与差动部20连接的上述传递部件(变速部30的输入轴)的转速和与差动齿轮装置42连接的驱动轴36的转速之比(变速比)。驱动轴36相当于变速部30的输出轴。在该实施方式中,变速部30由能够逐级变更变速比的有级式变速器构成,但也可以由无级式变速器构成。差动齿轮装置42与变速部30的输出轴连接,将从变速部30输出的动力向驱动轮44传递。关于变速部30的结构,与差动部20 —起在后文说明。
[0031]逆变器52与蓄电装置54电连接,基于来自控制装置60的控制信号,来驱动差动部20所包含的电动发电机。逆变器52例如由包含三相的电力用半导体开关元件的电桥电路构成。另外,虽然未特别图示,但是可以在逆变器52与蓄电装置54之间设置电压转换器。
[0032]蓄电装置54是能够再充电的直流电源,代表性地由锂离子电池或镍氢电池等蓄电池构成。蓄电装置54蓄积包含行驶用的电力,并将其蓄积电力向逆变器52供给。而且,蓄电装置54通过从逆变器52接受由差动部20的电动发电机发电的电力而被充电。另外,也可以由双电荷层电容器等的、蓄电池以外的蓄电要素构成蓄电装置54。
[0033]控制装置60 包括发动机 ECU (Electronic Control Unit) 62、MG-ECU64、电池ECU66、ECT-ECU68 及 HV-ECU70。上述的各 ECU 包括 CPU (Central Processing Unit)、存储装置、输入输出缓存等(均未图示),并执行后述的各种控制。另外,关于由各ECU执行的控制,并不局限于由软件进行的处理,也可以通过专用的硬件(电子电路)进行处理。另外,在本实施方式中,控制装置60由上述的各ECU构成,但也可以由单一的ECU构成控制装置
60 ο
[0034]发动机E⑶62基于从HV-E⑶70接受的发动机转矩指令等,生成用于驱动发动机12的节气门信号、点火信号、燃料喷射信号等,并将该生成的各信号向发动机12输出。MG-E⑶64基于来自HV-E⑶70的指
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