混合动力车的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及混合动力车，详细而言，涉及如下的混合动力车，具备:发动机；第一电动机，能够输入输出动力；行星齿轮，将3个旋转要素与连结于车轴的驱动轴、发动机的输出轴、第一电动机的旋转轴连接使得在共线图上按照驱动轴、输出轴、旋转轴的顺序排列；第二电动机，能够向驱动轴输入输出动力；及蓄电池，能够与第一电动机及第二电动机进行电力的接收和供给。
【背景技术】
[0002]以往，作为这种混合动力车，提出了如下的混合动力车，具备:发动机；第一旋转电机；第一行星机构，在车轴、发动机的输出轴、第一旋转电机的输出轴上连接有齿圈、行星轮架、太阳轮；第二行星机构，在第二旋转电机、车轴、第二旋转电机的输出轴上连接有齿圈和太阳轮并固定有行星轮架；及蓄电装置，与第一旋转电机、第二旋转电机进行电力的接收和供给，在后退行驶时，若蓄电装置的S0C值达到充电开始阈值以下，则使发动机起动而开始基于第一旋转电机的强制充电，若S0C值达到充电结束阈值以上，则结束强制充电(例如，参照专利文献1)。在该混合动力车中，在后退行驶时，在倾斜度为倾斜度阈值以上的情况下，与倾斜度小于倾斜度阈值的情况相比，减小充电开始阈值及充电结束阈值，由此使发动机的起动延迟，使发动机的负载运转所引起的车轴上的驱动力的下降延迟，能够实现目标的行驶持续距离。
[0003]专利文献
[0004]专利文献1:日本特开2010-221745号公报
【发明内容】
[0005]发明要解决的课题
[0006]在这样的混合动力车中，在一边使发动机进行负载运转一边进行后退行驶时，根据发动机的输出即从发动机经由第一行星机构作用于车轴的前进行驶方向的转矩的大小，存在通过从第二旋转电机向驱动轴输出的后退行驶方向的转矩无法充分提供驱动轴所要求的后退行驶方向的要求转矩而行驶性能下降的情况。
[0007]本发明的混合动力车的主要目的在于抑制一边使发动机进行负载运转一边进行后退行驶时的行驶性能的下降。
[0008]用于解决课题的方案
[0009]本发明的混合动力车为了实现上述的主要目的而采用以下的方案。
[0010]本发明的混合动力车具备:发动机(22);第一电动机(MG1)，能够输入输出动力；行星齿轮(30)，将3个旋转要素与连结于车轴的驱动轴(36)、所述发动机(22)的输出轴
(26)、所述第一电动机(MG1)的旋转轴连接使得在共线图上按照所述驱动轴(36)、所述输出轴(26)、所述旋转轴的顺序排列；第二电动机(MG2)，能够向所述驱动轴(36)输出动力和从所述驱动轴(36)输入动力；及蓄电池(50)，能够与所述第一电动机(MG1)及所述第二电动机(MG2)进行电力的接收和供给，所述混合动力车(20)的特征在于，具备控制单元(70、24、40)，在一边使所述发动机(22)进行负载运转一边进行后退行驶的预定状态时，所述控制单元以能够从所述第二电动机(MG2)向所述驱动轴(36)输出所述驱动轴(36)所要求的后退行驶方向的要求转矩与抵消转矩之和的转矩的方式设定所述发动机(22)的上限输出，在该上限输出以下的范围内设定所述发动机(22)的目标输出，并控制所述发动机
(22)、所述第一电动机(MG1)及所述第二电动机(MG2)，使得从所述发动机(22)输出该目标输出并通过所述要求转矩进行行驶，所述抵消转矩用于抵消伴随所述发动机(22)的负载运转而作用于所述驱动轴(36)的前进行驶方向的转矩。
[0011]在本发明的混合动力车中，在一边使发动机进行负载运转一边后退行驶的预定状态时，使得能够从第二电动机向驱动轴输出驱动轴所要求的后退行驶方向的要求转矩与用于抵消伴随发动机的负载运转而作用于驱动轴的前进行驶方向的转矩的抵消转矩之和的转矩的方式设定发动机的上限输出，在上限输出以下的范围内设定发动机的目标输出，控制发动机、第一电动机及第二电动机，使得从发动机输出目标输出并通过要求转矩进行行驶。这样一来，通过控制发动机以从发动机输出上限输出以下的范围内的目标输出，能够从第二电动机向驱动轴输出要求转矩与抵消转矩之和的转矩，通过要求转矩能够进行后退行驶。其结果是，能够抑制在后退行驶时行驶性能下降。尤其是在后退行驶于上坡路时等要求转矩的大小容易增大时，如此控制的意义较大。当然通过使发动机进行负载运转即使用来自发动机的输出而由第一电动机进行发电，能够抑制蓄电池的蓄电比例的下降。在此，“上限输出”、“目标输出”可以指转矩的上限值、目标值，也可以指由转矩和转速得到的功率的上限值、目标值。
【附图说明】
[0012]图1是表示作为本发明的一实施例的混合动力车20的结构的概略的结构图。
[0013]图2是表示由实施例的HVECU70执行的预定状态时控制例程的一例的流程图。
[0014]图3是表示要求转矩设定用映射的一例的说明图。
[0015]图4是表示预定状态时的行星齿轮30的旋转要素中的转速与转矩的力学性关系的共线图的一例的说明图。
[0016]图5是表示发动机目标运转点设定处理的一例的流程图。
[0017]图6是表示驱动轴36的转速Nr与发动机22的上限转速Nemax的关系的一例的说明图。
[0018]图7是表示在预定状态时要求蓄电池50的充电时的要求功率Pr*、蓄电池50的充电要求功率Pch*、发动机22的目标功率Pe*、实际的行驶功率(实际Pr)、蓄电池50的实际的充放电电力(充电时为实际Pch、放电时为实际Pdi)的关系的一例的说明图。
【具体实施方式】
[0019]接下来，使用实施例来说明用于实施本发明的方式。
[0020]图1是表示作为本发明的一实施例的混合动力车20的结构的概略的结构图。如图示那样，实施例的混合动力车20具备:以汽油、轻油等为燃料而输出动力的发动机22 ;对发动机22进行驱动控制的发动机用电子控制单元(以下，称为“发动机ECU”) 24 ;将连结有多个小齿轮33的行星轮架34经由减震器28而与作为发动机22的输出轴的曲轴26连接，并将齿圈32与经由差动齿轮62和齿轮机构60而连结于驱动轮63a、63b的驱动轴36连接的单小齿轮式的行星齿轮30 ;构成为例如周知的同步发电电动机并将转子与行星齿轮30的太阳轮31连接的电动机MG1 ;构成为例如周知的同步发电电动机并将转子经由减速齿轮35而与驱动轴36连接的电动机MG2 ;用于对电动机MG1、MG2进行驱动的逆变器41、42 ;通过对逆变器41、42的未图示的开关元件进行开关控制而对电动机MG1、MG2进行驱动控制的电动机用电子控制单元(以下，称为“电动机ECU”)40 ;构成为例如锂离子二次电池并经由逆变器41、42而与电动机MG1、MG2进行电力的接收和供给的蓄电池50 ;对蓄电池50进行管理的蓄电池用电子控制单元(以下，称为“蓄电池ECU”)52 ;对车辆整体进行控制的混合动力用电子控制单元(以下，称为“HVECU”)70。
[0021]虽然未图示，但是发动机E⑶24构成为以CPU为中心的微处理器，除了 CPU之外，还具备存储处理程序的R0M、暂时存储数据的RAM、输入输出端口、通信端口。为了对发动机22进行运转控制所需的来自各种传感器的信号经由输入端口向发动机ECU24输入，从发动机ECU24经由输出端口输出用于对发动机22进行运转控制的各种控制信号。发动机ECU24基于来自安装于发动机22的曲轴26上的未图示的曲轴位置传感器的信号来计算发动机22的转速Ne。
[0022]虽然未图示，但是电动机E⑶40构成为以CPU为中心的微处理器，除了 CPU之外，还具备存储处理程序的R0M、暂时存储数据的RAM、输入输出端口、通信端口。为了对电动机MG1、MG2进行驱动控制所需的来自各种传感器的信号、例如来自检测电动机MG1、MG2的转子的旋转位置的旋转位置检测传感器43、44的电动机MG1、MG2的转子的旋转位置Θ ml,Θ m2等经由输入端口向电动机E⑶40输入，从电动机E⑶40经由输出端口输出对逆变器41,42的开关元件的开关控制信号等。而且，电动机E⑶40基于来自旋转位置检测传感器43,44的电动机MG1、MG2的转子的旋转位置Θ ml, Θ m2来计算电动机MG1、MG2的转速Nml、Nm20
[0023]虽然未图示，但是蓄电池E⑶52构成为以CPU为中心的微处理器，除了 CPU之外，还具备存储处理程序的R0M、暂时存储数据的RAM、输入输出端口、通信端口。为了管理蓄电池50所需的来自各种传感器的信号、例如来自设于蓄电池50的端子间的电压传感器51a的端子间电压Vb、来自安装在与蓄电池50的输出端子连接的电力线上的电流传感器51b的充放电电流Ib、来自安装于蓄电池50的温度传感器51c的电池温度Tb等经由输入端口向蓄电池E⑶52输入。而且，蓄电池E⑶52为了管理蓄电池50，基于由电流传感器51b检测出的蓄电池50的充放电电流Ib的累计值而计算此时的能够从蓄电池50放电的电力的容量相对于全容量的比例即蓄电比例S0C。
[0024]虽然未图示，但是HVE⑶70构成为以CPU为中心的微处理器，除了 CPU之外，还具备存储处理程序的R0M、暂时存储数据的RAM、输入输出端口、通信端口。来自点火开关80的点火信号、来自检测换档杆81的操作位置的档位传感器82的档位SP、来自检测油门踏板83的踏下量的油门踏板位置传感器84的油门开度Acc、来自检测制动踏板85的踏下量的制动踏板位置传感器86的制动踏板位置BP、来自车速传感器88的车速V、来自坡度传感器89的路面坡度Θ rg等经由输入端口向HVE⑶70输入，从HVE⑶70经由输出端口输出向显示信息的显示器90的显示控制信号等。而且，HVE⑶70以能够通信的方式与发动机E⑶24、电动机E⑶40、蓄电池E⑶52连接，与发动机E⑶24、电动机E⑶40、蓄电池E⑶52进行各种控制信号、数据的接收和供给。另外，在实施例的混合动力车20中，作为换档杆81的操作位置(由档位传感器82检测的档位SP)，包括驻车时使用的驻车位置(P档)、后退行驶用的倒车位置(R档)、中立的空档位置(N档)、前进行驶用的行驶位置(D档)等。
[0025]如此构成的实施例的混合动力车20以伴随着发动机22的运转而行驶的混合动力行