本发明涉及一种能够通过发动机以及多个旋转电机来行驶的车辆。
背景技术:
在专利文献1中,其目的在于提供一种能够有效地活用连接于与内燃机相同的车轮的电动机、以及连接于与内燃机不同的车轮的电动机这两者的车辆([0006]、摘要)。
为了实现该目的,在专利文献1(摘要)中,车辆10的动力控制装置28在目标车辆动力为正向的动力且分离接合单元38a、38b(图1)处于接通状态时,进行控制以便利用第一电动机16、18以及内燃机12中的至少一方满足目标车辆动力。此外,动力控制装置28在目标车辆动力为正向的动力且分离接合单元38a、38b处于断开状态时,进行控制以便利用第二电动机14以及内燃机12中的至少一方满足目标车辆动力。
第一电动机16、18(后侧马达16、18)连接于与内燃机12的离合器102、104(图2)不同的离合器38a、38b(图1)。此外,第二电动机14(前侧马达14)连接于与内燃机12相同的离合器102(图2、[0035]~[0057])。
在专利文献1中,作为内燃机12以及第二电动机14同时生成行驶用驱动力的情况,公开了部分辅助模式(图3的s6、图4、图7、图8)以及全辅助模式(图3的s7、图4~图6)。
在全辅助模式中,在车速v不超过第一车速阈值thv1的情况下(图5的s11:否),进行从后侧马达16、18的辅助向前侧马达14的辅助切换的辅助马达第一切换处理(s14)。对于步骤s11的判定,只要能够推断后侧马达16、18的转速nmot,也可以设为其他的指标([0070])。部分辅助模式也是同样的(图7的s21:否→s24)。此外,将后侧马达16、18的转速nmot作为判定基准是为了防止后侧马达16、18的过旋转等([0100]、[0104]、[0107])。
在先技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2015-123849号公报
如上所述,在专利文献1中,为了防止同与内燃机12的离合器102、104不同的离合器38a、38b连接的后侧马达16、18的过旋转等,代替后侧马达16、18转而驱动前侧马达14。但是,前侧马达14以及后侧马达16、18的活用范围存在扩大的余地。
例如,通常的内燃机在高旋转区域工作时,体现出随着旋转速度变高而动力(转矩)减少的倾向。即便在专利文献1的结构中也存在这样的倾向的情况下,若内燃机12的动力为离合器102、104的动力传递容量以上,则仅凭借内燃机12的动力便能够产生离合器102、104的动力传递容量或者其附近的值。
但是,在高旋转区域中内燃机12的动力低于离合器102、104的动力传递容量的情况下,仅凭借内燃机12的动力无法产生离合器102、104的动力传递容量或其附近的值。在该情况下,存在增大经由离合器102、104能够传递的动力的余地。
此外,也能够将着眼于离合器102、104的动力传递容量的前侧马达14的控制应用于低旋转区域。
另外,在同与内燃机12的离合器102、104不同的离合器38a、38b连接的第二马达16、18难以成为过旋转的情况下,也考虑上述那样的离合器102、104的动力传递容量而优先使用后侧马达16、18。
技术实现要素:
本发明是考虑到上述的课题而完成的,其目的在于提供一种能够利用多个旋转电机理想地辅助内燃机的车辆。
本发明所涉及的车辆,其具备:
内燃机;
变速器;
离合器,其配置于所述内燃机与所述变速器之间;
第一旋转电机,其经由所述离合器与第一车轮连接;
第二旋转电机,其不经由所述离合器而与第二车轮或者所述第一车轮连接;
蓄电装置,其朝所述第一旋转电机以及所述第二旋转电机供给电力;以及
动力控制装置,其对所述内燃机、所述第一旋转电机以及所述第二旋转电机的动力进行控制,
所述动力控制装置在对所述内燃机的动力附加附加动力时,比所述第一旋转电机优先地对所述第二旋转电机分配所述电力,由此比所述第一旋转电机的动力优先地产生所述第二旋转电机的动力。
根据本发明,在对内燃机的动力附加附加动力时,比第一旋转电机优先地对第二旋转电机分配电力,由此比第一旋转电机的动力优先地产生第二旋转电机的动力。由此,例如,即便在存在内燃机的动力与附加动力之和超过离合器的动力传递容量的可能性的情况下,通过优先产生第二旋转电机(不经由离合器而与第二车轮或者第一车轮连接的旋转电机)的动力,能够使合计动力稳定地增加(例如快速加速)。
此外,在除了对第二旋转电机分配电力之外,还对第一旋转电机分配电力的情况下,通过利用第一旋转电机与第二旋转电机的双方产生附加动力,能够生成比较大的合计动力。
上述动力控制装置也可以根据上述蓄电装置的放电极限(额定功率)以及上述第二旋转电机的输出极限(体积)计算上述第二旋转电机的附加动力。此外,上述动力控制装置也可以根据反映出上述第二旋转电机的附加动力的上述蓄电装置的放电极限(额定功率)以及上述第一旋转电机的输出极限(体积)来计算上述第一旋转电机的附加动力。
由此,能够在蓄电装置的放电极限(额定功率)以及第二旋转电机的输出极限(体积)所允许的范围内尽量增大第二旋转电机的附加动力。而且,能够在考虑到第二旋转电机的附加动力的蓄电装置的放电极限(额定功率)以及第一旋转电机的输出极限(体积)所允许的范围内尽量增大第一旋转电机的附加动力。因而,能够将合计动力最大化。
也可以是,在油门踏板的操作量超过操作量阈值且对上述内燃机的动力附加上述附加动力时,上述动力控制装置根据上述蓄电装置的放电极限(额定功率)以及上述第二旋转电机的输出极限(体积)计算上述第二旋转电机的上述附加动力,并根据反映出上述第二旋转电机的附加动力的上述蓄电装置的放电极限(额定功率)以及上述第一旋转电机的输出极限(体积)计算上述第一旋转电机的上述附加动力。
由此,在驾驶员有加速意图的情况或者驾驶员的加速意图强的情况下,能够在蓄电装置的放电极限(额定功率)以及第二旋转电机的输出极限(体积)所允许的范围内尽量增大第二旋转电机的附加动力。而且,能够在考虑到第二旋转电机的附加动力的蓄电装置的放电极限(额定功率)以及第一旋转电机的输出极限(体积)所允许的范围内尽量增大第一旋转电机的附加动力。因而,即便在存在内燃机的动力与附加动力之和超过离合器的动力传递容量的可能性的情况下,通过优先产生第二旋转电机的动力,也能够使合计动力稳定地增加(例如快速加速),并将合计动力最大化。
也可以是,上述动力控制装置在油门踏板的操作量超过操作量阈值且对上述内燃机的动力附加上述附加动力时,比上述第一旋转电机的动力优先地产生上述第二旋转电机的动力。进而,也可以是,上述动力控制装置在上述油门踏板的操作量低于上述操作量阈值且对上述内燃机的动力施加上述附加动力时,比上述第二旋转电机的动力优先地产生上述第一旋转电机的动力。
由此,在油门踏板的操作量低于操作量阈值的情况下,换言之,在驾驶员没有加速意图的情况或者驾驶员的加速意图弱的情况下,使用经由离合器与第一车轮连接的(换言之,与内燃机相同侧的)第一旋转电机的动力。因而,能够实现相对于相同的第一车轮具有连贯性的加速感。
此外,在油门踏板的操作量超过操作量阈值的情况下,换言之,在驾驶员有加速意图的情况或者驾驶员的加速意图强的情况下,使用不经由离合器而与车轮连接的(换言之,与内燃机不同侧的)第二旋转电机的动力。因而,即便在存在内燃机的动力与附加动力之和超过离合器的动力传递容量的可能性的情况下,也能够使合计动力稳定地增加。
也可以是,上述车辆具备换低档开关,该换低档开关用于在对上述油门踏板进行规定的踩踏操作时进行使上述变速器降档的换低档。也可以是,上述动力控制装置将上述操作量阈值设定为使上述换低档开关接通的上述操作量即换低档阈值或者在上述换低档阈值反映出允许差的值。
由此,与伴随着换低档的快速加速的有无一致(换言之,与驾驶员的加速意图一致)地切换优先第一旋转电机或者第二旋转电机中的哪一个。因此,能够生成与驾驶员的加速意图一致的附加动力。
根据本发明,能够通过多个旋转电机理想地辅助内燃机。
附图说明
图1是本发明的一实施方式所涉及的车辆的一部分的简要结构图。
图2是示出上述实施方式的传感器类以及驱动电子控制装置的详细情况的框图。
图3是示出在上述实施方式的马达辅助控制中工作的马达与油门踏板的操作量(ap操作量)之间的关系的图。
图4是示出在上述实施方式的发动机行驶模式中高车速时的上述ap操作量与各驱动源的转矩之间的关系的图。
图5是上述实施方式的上述发动机行驶模式中的车辆动力控制的流程图。
图6是示出上述实施方式的发动机旋转速度、最大发动机转矩与发动机输出之间的关系的一例。
图7是示出上述实施方式的使换低档开关接通的换低档阈值与上述换低档开关的输出电压之间的关系的一例的图。
图8是上述实施方式的持续辅助控制的流程图。
图9是对上述实施方式的上述持续辅助控制中的trcmot辅助转矩的计算进行说明的框图。
图10是示出上述实施方式的蓄电池的放电时间与放电极限值之间的关系的一例的图。
图11是示出上述实施方式的车速、牵引马达(trcmot)的消耗电力与trcmot输出极限转矩之间的关系的一例的图。
图12是对上述实施方式的上述持续辅助控制中的crkmot辅助转矩的计算进行说明的框图。
图13a是示出上述实施方式的上述ap操作量随时间变化的第一例的图。图13b是示出与图13a的ap操作量对应的目标合计转矩、目标发动机转矩以及trcmot辅助转矩的一例的图。图13c是示出与图13a以及图13b对应的排挡的一例的图。
图14a是示出上述实施方式的上述ap操作量随时间变化的一例的图。图14b是示出与图14a的上述ap操作量对应的上述目标发动机转矩、发动机生成转矩以及crkmot辅助转矩的一例的图。图14c是示出与图14a的上述ap操作量对应的上述crkmot辅助转矩的一例的图。
图15是本发明的变形例的车辆的一部分的简要结构图。
附图标记说明:
10、10a:车辆
28:驱动ecu(动力控制装置)
30l、30r:后轮(第一车轮)
32:发动机(内燃机)
34:crkmot(第一旋转电机)
36:离合器
38:变速器
50l、50r:前轮(第二车轮)
52a、52b:trcmot(第二旋转电机)
60:蓄电池(蓄电装置)
92:换低档开关
102:油门踏板
tbat_lim:bat放电极限转矩(蓄电装置的放电极限)
tbat_lim2:修正放电极限转矩(反映出第二旋转电机的附加动力的蓄电装置的放电极限)
tcrk_asi:crkmot辅助转矩(附加动力);
tcrk_lim:crkmot输出极限转矩(crkmot的输出极限)
teng:发动机转矩(内燃机的动力)
thθap:操作量阈值
thθkd:换低档阈值
ttrc_asi:trcmot辅助转矩(附加动力)
ttrc_lim:trcmot输出极限转矩(trcmot的输出极限)
θap:ap操作量(油门踏板的操作量)
具体实施方式
a.一实施方式
<a-1.结构>
[a-1-1.整体结构]
图1是本发明的一实施方式所涉及的车辆10的一部分的简要结构图。车辆10具有后轮驱动装置20、前轮驱动装置22、电力系统24、传感器类26、驱动电子控制装置28(以下称作“驱动ecu28”或者“ecu28”。)。
后轮驱动装置20驱动左后轮30l以及右后轮30r(以下统称为“后轮30l、30r”或者“后轮30”。)。后轮驱动装置20具备发动机32、第一行驶马达34、离合器36以及变速器38。
前轮驱动装置22驱动左前轮50l以及右前轮50r(以下统称为“前轮50l、50r”或者“前轮50”。)。前轮驱动装置22具备第二行驶马达52a以及第三行驶马达52b。后轮驱动装置20与前轮驱动装置22在机械上不连接而分别独立地设置。
电力系统24朝第一行驶马达34、第二行驶马达52a、第三行驶马达52b供给电力,并具有高电压蓄电池60以及第一逆变器62、第二逆变器64、第三逆变器66。驱动ecu28控制发动机32以及第一行驶马达34、第二行驶马达52a、第三行驶马达52b的动力。
[a-1-2.后轮驱动装置20]
在后轮驱动装置20中,例如,当车辆10为中负载时仅通过发动机32进行驱动,当车辆10为高负载时通过发动机32以及第一马达34进行驱动。当车辆10为低负载时也可以仅通过第一马达34进行驱动。
发动机32例如是6气缸型发动机,但也可以是2气缸、4气缸或者8气缸型等其他的发动机。此外,发动机32不限于汽油发动机,也可以是柴油发动机等发动机。
在图1中,为了容易理解发动机32以及第一行驶马达34与后轮30的连结关系而将发动机32以及第一行驶马达34配置于后轮30的附近,但也可以配置在设于车辆10的前侧的发动机室(未图示)内。并且,变速器38也可以经由传动轴68与后轮30连接。
第一行驶马达34生成车辆10的行驶动力,并且进行基于发动机32的动力的发电。另外,第一行驶马达34在发动机32的起动时进行使发动机32的未图示的曲轴旋转的曲轴转动。
第一马达34例如是3相交流无刷式,但也可以是3相交流有刷式、单相交流式、直流式等其他的马达。第一马达34的规格可以与第二马达52a以及第三马达52b相同,也可以与之不同。第一马达34均能够进行正转(使车辆10前进的旋转)方向的转矩产生以及反转(使车辆10后退的旋转)方向的转矩产生。
以下,也将第一行驶马达34称作曲轴转动马达34、crkmot34或者马达34。在本实施方式中,不设置与第一行驶马达34独立的曲轴转动马达(或者起动马达),不过也可以设置这样的独立的曲轴转动马达。此外,也将发动机32以及第一行驶马达34的动力称作后轮动力。
离合器36配置于发动机32以及crkmot34的组合与变速器38之间。在离合器36接合(连接状态)的情况下,能够将发动机32以及crkmot34的动力传递至后轮30,并且能够将来自后轮30的动力传递至crkmot34进行再生。在离合器36断开(非连接状态)的情况下,不将发动机32以及crkmot34的动力朝后轮30传递。在该情况下,能够利用发动机32的动力由crkmot34发电。
本实施方式的变速器38是自动变速器。但是,变速器38也可以是手动变速器等其他的变速器。
[a-1-3.前轮驱动装置22]
第二马达52a的输出轴与左前轮50l的旋转轴连接,朝左前轮50r传递驱动力。第三马达52b的输出轴与右前轮50r的旋转轴连接,朝右前轮50r传递驱动力。也可以在第二行驶马达52a以及第三行驶马达52b与前轮50之间设置未图示的离合器以及/或者减速器。
第二行驶马达52a以及第三行驶马达52b生成车辆10的行驶动力,并且进行基于来自前轮50的动力的发电。以下,也将第二行驶马达52a以及第三行驶马达52b称作trcmot52a、52b或者马达52a、52b,并且统称为trcmot52或者马达52。此外,将从前轮驱动装置22朝前轮50传递的动力称作前轮动力。
第二马达52a以及第三马达52b例如是3相交流无刷式,但也可以是3相交流有刷式、单相交流式、直流式等其他的马达。第二马达52a以及第三马达52b的规格可以与第一马达34相同,也可以与之不同。
[a-1-4.电力系统24]
高电压蓄电池60经由第一逆变器62、第二逆变器64、第三逆变器66朝第一马达34、第二马达52a、第三马达52b供给电力,并且对来自第一马达34、第二马达52a、第三马达52b的再生电力preg进行充电。
蓄电池60是包括多个蓄电池单体的蓄电装置(能量存储器),例如能够利用锂离子充电电池、镍氢充电电池等。也可以代替蓄电池60,转而使用电容器等蓄电装置。需要说明的是,也可以在蓄电池60与第一逆变器62、第二逆变器64、第三逆变器66之间设置未图示的dc/dc转换器,对蓄电池60的输出电压或者第一马达34、第二马达52a、第三马达52b的输出电压进行升压或者降压。
第一逆变器62、第二逆变器64、第三逆变器66形成为3相全桥型的结构,进行直流/交流转换。即,第一逆变器62、第二逆变器64、第三逆变器66将直流转换成3相的交流而朝第一马达34、第二马达52a、第三马达52b供给。此外,第一逆变器62、第二逆变器64、第三逆变器66将伴随着第一马达34、第二马达52a、第三马达52b的再生动作的交流/直流转换后的直流向蓄电池60供给。
[a-1-5.传感器类26]
图2是示出本实施方式的传感器类26以及ecu28的详细情况的框图。如图2所示,在传感器类26包括油门踏板传感器80、车速传感器82、发动机旋转速度传感器84、发动机转矩传感器86、离合器温度传感器88、换档位置传感器90、换低档开关92、蓄电池温度传感器94、soc传感器96、蓄电池电压传感器98以及蓄电池电流传感器100。
油门踏板传感器80(以下也称作“ap传感器80”。)检测油门踏板102的操作量θap(以下也称作“ap操作量θap”。)[%]。车速传感器82检测车辆10的车速v[km/h]。
发动机旋转速度传感器84(以下也称作“ne传感器84”。)检测作为每单位时间的发动机旋转次数的发动机旋转速度ne[rpm]。发动机转矩传感器86(以下也称作“转矩传感器86”。)检测发动机32所生成的转矩teng(以下也称作“发动机转矩teng”或者“发动机生成转矩teng”。)。
离合器温度传感器88检测离合器36的温度hcl(以下也称作“离合器温度hcl”。)。换档位置传感器90检测换档位置ps。换档位置ps也包含变速器38的排挡。换档位置ps用于判定是否正在进行换档(尤其是换高档)。
换低档开关92基于油门踏板102的操作量θap而检测驾驶员的换低档操作并输出换低档信号skd。换低档开关92用于在对油门踏板102进行规定的踩踏操作时进行使变速器38降档的换低档(详细情况参照图7等见后述。)。
蓄电池温度传感器94(以下也称作“bat温度传感器94”。)检测蓄电池60的温度hbat(以下也称作“蓄电池温度hbat”。)。soc传感器96检测蓄电池60的soc。蓄电池电压传感器98(以下也称作“bat电压传感器98”。)检测蓄电池60的输入输出电压vbat(以下也称作“电压vbat”」或者“蓄电池电压vbat”。)。蓄电池电流传感器100(以下也称作“bat电流传感器100”。)检测蓄电池60的输入输出电流ibat(以下也称作“电流ibat”」或者“蓄电池电流ibat”。)。蓄电池60的温度hbat、电压vbat以及电流ibat用于计算蓄电池60的放电极限值pbat_lim(输出极限)。
[a-1-6.驱动ecu28]
驱动ecu28对发动机32以及第一逆变器62、第二逆变器64、第三逆变器66进行控制,由此控制发动机32以及第一马达34、第二马达52a、第三马达52b的输出。另外,驱动ecu28在对发动机32以及第一逆变器62、第二逆变器64、第三逆变器66进行控制的基础上对离合器36以及变速器38进行控制,由此控制车辆10整体的动力fv。
如图2所示,ecu28具有输入输出部110、运算部112以及存储部114。输入输出部110进行ecu28与其他的部位之间的信号的输入输出。输入输出部110也可以包含乘员(包括驾驶员。)的操作输入输出装置(hmi:human-machineinterface)。
运算部112执行存储于存储部114的程序,由此对车辆10的动力fv进行控制,例如由中央处理装置(cpu)构成。如图2所示,运算部112包括集中控制部120、发动机控制部122、曲轴马达控制部124、牵引马达控制部126、离合器控制部128以及变速器控制部130。
集中控制部120对车辆10整体的动力fv进行管理。集中控制部120具有马达行驶模式控制部150、发动机行驶模式控制部152以及模式切换部154。
马达行驶模式控制部150(以下也称作“mot行驶模式控制部150”。)进行车辆10的行驶模式为马达行驶模式时的各种控制。
发动机行驶模式控制部152(以下也称作“eng行驶模式控制部152”。)进行车辆10的行驶模式为发动机行驶模式时的各种控制。eng行驶模式控制部152具有瞬间辅助控制部160以及持续辅助控制部162。瞬间辅助控制部160执行后述的瞬间辅助控制。持续辅助控制部162执行后述的持续辅助控制。
模式切换部154进行行驶模式的切换。
发动机控制部122(以下也称作“eng控制部122”。)经由燃料喷射量的调整、发动机32的点火控制、节气门(未图示)的开度调整等对发动机32进行控制。
曲轴马达控制部124(以下也称作“crkmot控制部124”。)经由逆变器62的控制等对crkmot34进行控制。牵引马达控制部126(以下也称作“trcmot控制部126”。)经由逆变器64、66的控制等对trcmot52a、52b进行控制。离合器控制部128对离合器36的连接状态进行控制。
变速器控制部130(以下也称作“tm控制部130”。)使用ap操作量θap、车速v、换低档信号skd等对变速器38的排挡进行控制。
存储部114(图2)存储运算部112所利用的程序以及数据。存储部114例如具备随机存取存储器(以下也称作“ram”。)。作为ram,能够使用寄存器等易失性存储器、闪存器等非易失性存储器。此外,除了ram之外,存储部114还可以具有只读存储器(以下也称作“rom”。)。
需要说明的是,在本实施方式中,假定将运算部112所使用的程序以及数据存储于车辆10的存储部114。但是,例如也可以经由输入输出部110所含的无线装置(未图示)从外部服务器(未图示)取得程序以及数据的一部分。
此外,驱动ecu28也可以通过组合多个ecu而成。例如,也可以利用与发动机32以及第一马达34、第二马达52a、第三马达52b分别对应地设置的多个ecu、以及对发动机32以及第一马达34、第二马达52a、第三马达52b的驱动状态进行管理的ecu来构成驱动ecu28。
<a-2.车辆动力控制>
[a-2-1.概要]
在本实施方式中,使用由trcmot52a、52b驱动车辆10的马达行驶模式、以及主要由发动机32驱动车辆10的发动机行驶模式。发动机行驶模式根据需要包含附加基于马达34、52a、52b的附加动力(在本实施方式的控制上为附加转矩)的混合动力模式。
在本实施方式中,ecu28的模式切换部154主要根据车速v以及ap操作量θap切换行驶模式。例如,ecu28在车辆10为低车速且ap操作量θap不超过操作量阈值thθap时选择马达行驶模式。此外,ecu28在车辆10为中车速或者高车速且ap操作量θap不超过操作量阈值thθap时选择发动机行驶模式。另外,在发动机行驶模式中ap操作量θap超过操作量阈值thθap时选择混合动力模式。
在车辆10为低车速时,在利用离合器36断开发动机32与变速器38的状态(或者连接的状态)下利用发动机32驱动crk马达14,由此进行基于crk马达14的发电,也能够将其发电电力朝trc马达16、18或者未图示的辅机供给或者对蓄电池60充电。换言之,也能够将crk马达14用作发电机。
另外,ecu28针对每个车速v使用ap操作量θap等对发动机32以及第一马达34、第二马达52a、第三马达52b的动力进行控制。在本实施方式的控制上,发动机32以及第一马达34、第二马达52a、第三马达52b的动力通过转矩[nm]来控制。但是,也可以通过以牛顿(n)为单位的驱动力对发动机32以及第一马达34、第二马达52a、第三马达52b的动力进行控制。
以下,将发动机32的转矩称作发动机转矩teng或者转矩teng。将第一马达34的转矩称作crkmot转矩tcrk、马达转矩tcrk或者转矩tcrk。将辅助发动机32的情况下的转矩tcrk尤其称作crkmot辅助转矩tcrk_asi或者辅助转矩tcrk_asi。将第二马达52a以及第三马达52b的转矩称作trcmot转矩ttrc、马达转矩ttrc或者转矩ttrc。将辅助发动机32的情况下的转矩ttrc尤其也称作trcmot辅助转矩ttrc_asi或者辅助转矩ttrc_asi。此外,将第一马达34、第二马达52a、第三马达52b的转矩统称为马达转矩tmot或者转矩tmot。将辅助发动机32的情况下的转矩tmot尤其也称作马达辅助转矩tmot_asi或者辅助转矩tmot_asi。
[a-2-2.马达辅助控制]
在发动机行驶模式(包含混合动力模式。)中,ecu28执行马达34、52a、52b辅助发动机32的马达辅助控制。在为了以发动机32为主体驱动车辆10而使发动机32工作的情况或者以发动机32为主体驱动车辆10的情况下,使用马达辅助控制。
马达辅助控制包含瞬间辅助控制以及持续辅助控制。瞬间辅助控制是在发动机32工作时,利用马达转矩tmot(在本实施方式中尤其是crkmot转矩tcrk)瞬间弥补发动机转矩teng的响应延迟的控制。持续辅助控制是作为相对于发动机转矩teng的附加转矩而持续附加马达转矩tmot(在本实施方式中为crkmot转矩tcrk以及trcmot转矩ttrc)的控制。
关于瞬间辅助控制,发动机转矩teng的响应延迟例如包含从发动机32的起动后到发动机转矩teng达到目标发动机转矩teng_tar为止的响应延迟。此外,发动机转矩teng的响应延迟包含伴随着变速器38的换高档而使发动机转矩teng达到目标发动机转矩teng_tar为止的延迟。
图3是示出在本实施方式的马达辅助控制中工作的马达与ap操作量θap之间的关系的图。如图3所示,在瞬间辅助控制的情况下,若油门踏板102被踩踏(换言之,若ap操作量θap例如超过零),则crkmot34工作,但trcmot52a、52b不工作。
在持续辅助控制的情况下,油门踏板102的踩踏量大(换言之,若ap操作量θap为操作量阈值thθap以上),crkmot34以及trcmot52a、52b工作。
图4是示出在本实施方式的发动机行驶模式中,高车速时的ap操作量θap与各驱动源(发动机32、第一马达34、第二马达52a、第三马达52b)的转矩之间的关系的图。如图4所示,在图4中,在ap操作量θap低于操作量阈值thθap的情况下,仅使发动机32工作。此外,在ap操作量θap为操作量阈值thθap以上的情况下,除了发动机32之外,还使crkmot34以及trcmot52a、52b工作(持续辅助控制)。由此,产生发动机转矩teng以及辅助转矩tcrk_asi、ttrc_asi。
如图4所示,在ap操作量θap为操作量阈值thθap以上的情况下,持续辅助控制下的马达转矩tmot与ap操作量θap无关地保持大致恒定(或者实质上为固定值)(详细情况参照图8、图9、图12见后述。)。
[a-2-3.发动机行驶模式中的车辆动力控制]
(a-2-3-1.概要)
图5是本实施方式的发动机行驶模式中的车辆动力控制的流程图。在步骤s11中,ecu28取得ap操作量θap、车速v、换档位置ps以及发动机旋转速度ne。在步骤s12中,ecu28基于ap操作量θap、车速v以及换档位置ps计算目标合计转矩ttotal_tar。目标合计转矩ttotal_tar是车辆10整体的目标转矩。
在步骤s13中,ecu28使用发动机旋转速度ne来计算最大发动机转矩teng_max(详细情况参照图6见后述。)。
在步骤s14中,ecu28判定是否需要瞬间辅助控制。例如,ecu28在以下的情况下判定为需要瞬间辅助控制。
·从mot行驶模式向eng行驶模式的切换时(发动机32的起动时)
·基于换档位置ps判定为进行换高档的情况
在判定为需要瞬间辅助控制的情况下(s14:是),在步骤s15中,ecu28执行瞬间辅助控制(详细情况见后述。)。在未判定为需要瞬间辅助控制的情况下(s14:否),进至步骤s16。
在步骤s16中,ecu28判定在步骤s12中计算出的目标合计转矩ttotal_tar是否为在步骤s13中计算出的最大发动机转矩teng_max以下。在目标合计转矩ttotal_tar为最大发动机转矩teng_max以下的情况下(s16:是),进至步骤s17。
在步骤s17中,ecu28执行发动机转矩控制。在发动机转矩控制中,将目标合计转矩ttotal_tar作为目标发动机转矩teng_tar对发动机32进行控制。在步骤s17中,不进行马达辅助。
返回步骤s16,在目标合计转矩ttotal_tar并非最大发动机转矩teng_max以下的情况下(s16:否),在步骤s18中,ecu28判定是否需要持续辅助控制。例如,ecu28判定ap操作量θap是否为操作量阈值thθap以上。操作量阈值thθap是判定驾驶员是否要求快速加速的阈值。关于操作量阈值thθap的设定方法,参照图7见后述。
在不需要持续辅助控制的情况下(s18:否),进至步骤s17。但是,在该情况下,将最大发动机转矩teng_max设为目标发动机转矩teng_tar(teng_tar←teng_max)。在需要持续辅助控制的情况下(s18:是),进至步骤s19。
在步骤s19中,ecu28执行发动机转矩控制以及持续辅助控制。与步骤s17不同,在步骤s19的发动机转矩控制中,将最大发动机转矩teng_max设为目标发动机转矩teng_tar。关于持续辅助控制,参照图8等见后述。
(a-2-3-2.最大发动机转矩teng_max的计算(图5的s13))
图6是示出本实施方式的发动机旋转速度ne、最大发动机转矩teng_max与发动机输出peng之间的关系的一例。在图6中,tcl_max是离合器36的最大传递转矩tcl_max(以下也称作“最大离合器传递转矩tcl_max”。)。最大传递转矩tcl_max是离合器36能够从发动机32以及crkmot34侧朝后轮30侧传递的转矩的最大值。换言之,最大传递转矩tcl_max是离合器36的动力传递容量。
在发动机旋转速度ne为ne1以下或者ne2以上的情况下,最大发动机转矩teng_max为最大离合器传递转矩tcl_max以下。另一方面,在发动机旋转速度ne超过ne1且低于ne2的情况下,最大发动机转矩teng_max超过最大离合器传递转矩tcl_max。以下,将超过ne1且低于ne2的发动机旋转速度ne的区域称作第一ne区域r1。此外,将超过ne2的发动机旋转速度ne的区域称作第二ne区域r2。另外,将低于ne1的发动机旋转速度ne的区域称作第三ne区域r3。
在最大发动机转矩teng_max为最大离合器传递转矩tcl_max以上的情况下,即便产生crkmot转矩tcrk,最大发动机转矩teng_max与crkmot转矩tcrk的合计也超过最大离合器传递转矩tcl_max。在该情况下,离合器36空转超过最大离合器传递转矩tcl_max的量,因此,即便产生crkmot转矩tcrk也没有效果。因此,在本实施方式中,在发动机旋转速度ne为ne1以上且ne2以下的情况下,ecu28不产生crkmot转矩tcrk。
此外,在本实施方式中,在发动机旋转速度ne低于ne1的情况下,仅利用最大发动机转矩teng_max便能够实现车辆10的目标合计转矩ttotal_tar。因此,在发动机旋转速度ne不足ne1的情况下,ecu28不产生crkmot转矩tcrk。但是,即便在发动机旋转速度ne低于ne1时,在仅利用最大发动机转矩teng_max无法实现目标合计转矩ttotal_tar的情况等,ecu28也可以产生crkmot转矩tcrk。
在本实施方式中,在发动机旋转速度ne超过ne2的情况下,仅利用最大发动机转矩teng_max无法实现车辆10的目标合计转矩ttotal_tar(发动机32以及离合器36的规格也是如此。)。在该情况下,在发动机旋转速度ne超过ne2的情况下,ecu28产生crkmot转矩tcrk。
(a-2-3-3.瞬间辅助控制)
如上所述,瞬间辅助控制是在发动机32工作时,以马达转矩tmot(尤其是crkmot转矩tcrk)瞬间弥补发动机转矩teng的响应延迟的控制。瞬间辅助控制例如用于从mot行驶模式向eng行驶模式的切换时(发动机32的起动时)或者变速器38的换高档时。
在起动发动机32的情况下,直至发动机转矩teng达到目标值(目标合计转矩ttotal_tar等)为止进行如下的步骤。即,首先,在点火前利用crkmot34使曲轴(未图示)旋转而使发动机旋转速度ne增加。若成为点火时刻,则对发动机32进行点火。在点火后,使发动机旋转速度ne(发动机转矩teng)增加。发动机转矩teng达到目标值(目标合计转矩ttotal_tar等)。
在以上的步骤中,与crkmot34生成转矩tcrk的情况相比较,需要较长的时间。为此,ecu28在发动机32起动后直至发动机转矩teng达到目标值为止,使crkmot34生成辅助转矩tcrk_asi,从而瞬间弥补发动机转矩teng的响应延迟。
在对变速器38进行换高档的情况下,发动机转矩teng暂时减少。为此,ecu28在开始换高档后直至发动机转矩teng达到目标值为止,使crkmot34生成辅助转矩tcrk_asi,从而瞬间弥补发动机转矩teng的响应延迟。
需要说明的是,也可以基于蓄电池60的放电极限值pbat_lim、trcmot输出极限转矩ttrc_lim计算瞬间辅助控制中的辅助转矩tcrk_asi的最大值(详细情况在持续辅助控制的说明中一并说明。)。
(a-2-3-4.操作量阈值thθap)
如上所述,在本实施方式中,操作量阈值thθap是马达辅助(或者混合动力模式)的判定所使用的ap操作量θap的阈值。如以下详述那样,操作量阈值thθap是考虑到换低档开关92接通的ap操作量θap(以下也称作“换低档阈值thθkd”或者“kd阈值thθkd”。)而设定的。
图7是示出本实施方式的换低档开关92接通的换低档阈值thθkd与换低档开关92的输出电压vkd之间的关系的一例的图。在图7中,横轴表示ap操作量θap,纵轴表示换低档开关92的输出电压vkd。
在图7中示出3个种类的输出电压vkd(即输出电压vkd1、vkd2、vkd3)。特性vkd1是在相同的ap操作量θap中输出电压vkd最高的特性,特性vkd2是在相同的ap操作量θap中输出电压vkd最低的特性,特性vkd3是在相同的ap操作量θap中成为平均的输出电压vkd的特性。
图7中的θap_max是ap操作量θap的最大值。在最大值θap_max中,油门踏板102与未图示的止挡件接触而无法进一步踩踏。
rkd表示设定换低档阈值thθkd的公差范围。即,在相同种类的车辆10中,换低档开关92接通的ap操作量θap(kd阈值thθkd)被设计成进入公差范围rkd内。公差范围rkd由公差最小值θkd_min与公差最大值θkd_max规定。例如,公差范围rkd被设定为kd阈值thθkd的设计目标值θkd_tar的±5~10%的任一值。设计目标值θkd_tar例如被设计成在最大值θap_max的75~90%的任一值中,换低档开关92的输出电压vkd处于vkd1~vkd2的范围内。
在本实施方式中,将公差最小值θkd_min或其附近值(例如公差最小值θkd_min的±1.00%所含的任一值)设定为操作量阈值thθap。由此,在大多数或者全部的车辆10中,在换低档开关92接通之前,开始持续辅助控制(图5的s19以及后述的图8)。
(a-2-3-5.持续辅助控制)
(a-2-3-5-1.概要)
图8是本实施方式的持续辅助控制的流程图。在步骤s31中,ecu28计算trcmot辅助转矩ttrc_asi以便与crkmot34相比优先对trcmot52a、52b分配电力(详细情况参照图9见后述。)。
在步骤s32中,ecu28计算crkmot辅助转矩tcrk_asi,以便将分配给trcmot辅助转矩ttrc_asi后剩余的电力分配给crkmot34(详细情况参照图12见后述。)。
在步骤s33中,ecu28基于trcmot辅助转矩ttrc_asi使trcmot52a、52b工作,并且基于crkmot辅助转矩tcrk_asi使crkmot34工作。
(a-2-3-5-2.trcmot辅助转矩ttrc_asi的计算)
(a-2-3-5-2-1.概要)
图9是对本实施方式的持续辅助控制中的trcmot辅助转矩ttrc_asi的计算进行说明的框图。如上所述,在计算trcmot辅助转矩ttrc_asi时,ecu28比crkmot34优先对trcmot52a、52b分配电力。
如图9所示,ecu28具备bat放电极限值计算部200、电力-转矩转换部202、trcmot输出极限转矩计算部204以及trcmot辅助转矩计算部206。
(a-2-3-5-2-2.bat放电极限值计算部200)
bat放电极限值计算部200(以下也称作“放电极限值计算部200”。)基于蓄电池60的温度hbat、soc以及电流ibat计算蓄电池60的放电极限值pbat_lim。
图10是示出本实施方式的蓄电池60的放电时间sd与放电极限值pbat_lim之间的关系的一例的图。在图10中,横轴是蓄电池60的放电时间sd[sec],纵轴是放电极限值pbat_lim[w]。此外,图10是蓄电池温度hbat以及soc为规定值(固定值)且蓄电池电力pbat沿着放电极限值pbat_lim变化的情况下的值。从时刻t11到时刻t12,放电极限值pbat_lim为放电最大值pbat_max且大致恒定,但在时刻t12后,放电极限值pbat_lim连续降低。
在本实施方式中,针对每个蓄电池温度hbat、soc以及放电时间sd将放电极限值pbat_lim存储于存储部114。因此,ecu28能够计算与蓄电池温度hbat、soc以及放电时间sd的组合对应的放电极限值pbat_lim。
(a-2-3-5-2-3.电力-转矩转换部202)
电力-转矩转换部202使用理论值或者模拟值来计算与放电极限值pbat_lim[w]对应的转矩(放电极限转矩tbat_lim)[nm]。
(a-2-3-5-2-4.trcmot输出极限转矩计算部204)
trcmot输出极限转矩计算部204(以下也称作“第一极限转矩计算部204”。)基于车速v计算trcmot输出极限转矩ttrc_lim(以下也称作“第一极限转矩ttrc_lim”。)。
图11是示出本实施方式中的车速v、trcmot52a、52b的消耗电力ptrc与trcmot输出极限转矩ttrc_lim(第一极限转矩ttrc_lim)之间的关系的一例的图。在图11中,横轴为车速v[km/h],纵轴为消耗电力ptrc以及第一极限转矩ttrc_lim。在车速v从零到v11为止,消耗电力ptrc增加且第一极限转矩ttrc_lim缓慢减少。当车速v变为v11附近时,第一极限转矩ttrc_lim为最大值,trcmot34的消耗电力ptrc最接近蓄电池60的放电最大值pbat_max(与图10相同)。
当车速v超过v11时,消耗电力ptrc以及第一极限转矩ttrc_lim减少。因此,在放电最大值pbat_max与消耗电力ptrc之间产生偏差(电力余量值)。在本实施方式中,使用该电力余量值使crkmot34工作(详细情况见后述。)。
因而,第一极限转矩计算部204能够基于车速v计算第一极限转矩ttrc_lim。
需要说明的是,在本实施方式中,每单位时间的trcmot52a、52b的旋转次数(旋转速度)[rad/sec]与车速v具有相关关系。为此,也可以基于未图示的trcmot旋转速度传感器检测到的crkmot34的旋转速度来计算第一极限转矩ttrc_lim。
(a-2-3-5-2-5.trcmot辅助转矩计算部206)
trcmot辅助转矩计算部206(以下也称作“第一辅助转矩计算部206”。)将来自电力-转矩转换部202的放电极限转矩tbat_lim以及来自第一极限转矩计算部204的第一极限转矩ttrc_lim中的较小一方计算为trcmot辅助转矩ttrc_asi。
从以上可知,基于bat放电极限值pbat_lim以及trcmot输出极限转矩ttrc_lim计算trcmot辅助转矩ttrc_asi。因此,需要留意在ap操作量θap超过操作量阈值thθap的状态下,trcmot辅助转矩ttrc_asi相对于ap操作量θap独立(换言之,即使ap操作量θap变化,trcmot辅助转矩ttrc_asi也不直接变化)。
(a-2-3-5-3.crkmot辅助转矩tcrk_asi的计算)
(a-2-3-5-3-1.概要)
图12是对本实施方式的持续辅助控制中的crkmot辅助转矩tcrk_asi的计算进行说明的框图。如上所述,当计算crkmot辅助转矩tcrk_asi时,ecu28将分配给trcmot辅助转矩ttrc_asi后剩余的电力分配给crkmot34。
如图12所示,ecu28除了具备上述的bat放电极限值计算部200以及trcmot辅助转矩计算部206之外,还具备转矩-电力转换部210、修正放电极限值计算部212、电力-转矩转换部214、最大离合器传递转矩计算部216、离合器可传递剩余转矩计算部218、crkmot输出极限转矩计算部220以及crkmot辅助转矩计算部222。
(a-2-3-5-3-2.转矩-电力转换部210)
转矩-电力转换部210计算与trcmot辅助转矩计算部206计算出的trcmot辅助转矩ttrc_asi对应的电力(trcmot辅助电力ptrc_asi)。该计算使用理论值或者模拟值。
(a-2-3-5-3-3.修正放电极限值计算部212)
修正放电极限值计算部212将bat放电极限值计算部200计算出的放电极限值pbat_lim与转矩-电力转换部210计算出的trcmot辅助电力ptrc_asi的偏差计算为修正放电极限值pbat_lim2(pbat_lim2=pbat_lim-ptrc_asi)。
(a-2-3-5-3-4.电力-转矩转换部214)
电力-转矩转换部214计算与修正放电极限值pbat_lim2对应的转矩(修正放电极限转矩tbat_lim2)。
(a-2-3-5-3-5.最大离合器传递转矩计算部216)
最大离合器传递转矩计算部216基于离合器温度hcl计算最大离合器传递转矩tcl_max。如以上参照图6说明的那样,最大传递转矩tcl_max是离合器36能够从发动机32以及crkmot34侧朝后轮30侧传递的转矩的最大值。换言之,最大传递转矩tcl_max是离合器36的动力传递容量。
若离合器温度hcl变高,则最大离合器传递转矩tcl_max降低。因此,在本实施方式中,预先将离合器温度hcl与最大离合器传递转矩tcl_max之间的关系作为映射存储于存储部114。然后,ecu28基于离合器温度hcl计算最大离合器传递转矩tcl_max。需要说明的是,也可以不使用离合器温度hcl而将最大离合器传递转矩tcl_max设定为固定值。
(a-2-3-5-3-6.离合器可传递剩余转矩计算部218)
离合器可传递剩余转矩计算部218将最大离合器传递转矩tcl_max与发动机转矩teng的偏差计算为离合器可传递剩余转矩tcl_rem。
(a-2-3-5-3-7.crkmot输出极限转矩计算部220)
crkmot输出极限转矩计算部220(以下也称作“第二极限转矩计算部220”。)基于车速v以及换档位置ps(排挡)计算crkmot输出极限转矩tcrk_lim(以下也称作“第二极限转矩tcrk_lim”。)。
具体而言,第二极限转矩tcrk_lim依存于车速v以及换档位置ps(排挡)。因此,ecu28基于车速v以及换档位置ps(排挡)计算第二极限转矩tcrk_lim。但是,若排挡的影响轻微,则ecu28也可以仅基于车速v计算第二极限转矩tcrk_lim。或者,也可以基于未图示的crkmot旋转速度传感器检测到的每单位时间的crkmot34的旋转次数(旋转速度)[rad/sec]计算第二极限转矩tcrk_lim。
(a-2-3-5-3-8.crkmot辅助转矩计算部222)
crkmot辅助转矩计算部222(以下也称作“第二辅助转矩计算部222”。)将修正放电极限转矩tbat_lim2、离合器可传递剩余转矩tcl_rem以及第二极限转矩tcrk_lim中的最小值计算为crkmot辅助转矩tcrk_asi。
如上所述,修正放电极限转矩tbat_lim2与作为放电极限值pbat_lim与trcmot辅助电力ptrc_asi的偏差的修正放电极限值pbat_lim2对应。因此,将分配给trcmot辅助转矩ttrc_asi后剩余的电力分配给crkmot34。
因而,第二极限转矩计算部220能够计算第二极限转矩tcrk_lim。需要说明的是,第二极限转矩计算部220也可以限制每单位时间的第二极限转矩tcrk_lim的变化量,以便防止第二极限转矩tcrk_lim的变化增大。
从以上可知,根据bat放电极限值pbat_lim、trcmot输出极限转矩ttrc_lim以及crkmot输出极限转矩tcrk_lim计算crkmot辅助转矩tcrk_asi。因此,需要留意在ap操作量θap超过操作量阈值thθap的状态下,crkmot辅助转矩tcrk_asi相对于ap操作量θap独立(换言之,即便ap操作量θap变化,crkmot辅助转矩tcrk_asi也不会直接变化)。
(a-2-3-5-4.具体的时序图)
(a-2-3-5-4-1.具体例1:trcmot52a、52b的持续辅助控制)
图13a是示出本实施方式的ap操作量θap随时间变化的第一例的图。在图13a中,从时刻t21到时刻t22为止ap操作量θap为恒定。从时刻t22起ap操作量θap增加,在时刻t23,ap操作量θap达到操作量阈值thθap。之后ap操作量θap进一步增加并在时刻t24达到最大值θap_max。在时刻t24以后,ap操作量θap保持最大值θap_max恒定。
图13b是示出与图13a的ap操作量θap对应的目标合计转矩ttotal_tar、目标发动机转矩teng_tar以及trcmot辅助转矩ttrc_asi的一例的图。图13c是示出与图13a以及图13b对应的排挡的一例的图。
从时刻t21到时刻t22为止ap操作量θap为恒定,因此,目标合计转矩ttotal_tar以及目标发动机转矩teng_tar为恒定。当从时刻t22起ap操作量θap增加时,目标合计转矩ttotal_tar以及目标发动机转矩teng_tar也一并增加。
当成为时刻t23时,ap操作量θap达到操作量阈值thθap(图5的s18:是)。因此,ecu28开始基于trcmot52a、52b的持续辅助控制(s19)。
需要说明的是,在图13a~图13c中,并未示出基于crkmot34的持续辅助控制,但crkmot34也输出辅助转矩tcrk_asi。对于crkmot34的辅助转矩,参照图14a~图14c见后述。在持续辅助控制中,ecu28从时刻t23起使trcmot辅助转矩ttrc_asi增加。
在从时刻t25到t26,ecu28进行变速器38的换高档。在此,从3档换高档为4档。伴随着换高档,目标发动机转矩teng_tar暂时降低。此时,trcmot34的辅助转矩基本上不变化。在时刻t26,当换高档结束时,目标合计转矩ttotal_tar以及目标发动机转矩teng_tar逐渐增加。
(a-2-3-5-4-2.具体例2:crkmot34的持续辅助控制)
图14a是示出本实施方式的ap操作量θap随时间变化的一例的图。在图14a中,从时刻t31到时刻t33为止ap操作量θap为恒定。从时刻t33起ap操作量θap增加,在时刻t35,ap操作量θap达到操作量阈值thθap。之后ap操作量θap进一步增加并在时刻t36达到最大值θap_max。在时刻t36以后,ap操作量θap保持最大值θap_max恒定。
图14b是示出与图14a的ap操作量θap对应的目标发动机转矩teng_tar、发动机生成转矩teng以及crkmot辅助转矩tcrk_asi的一例的图。图14c是示出与图14a的ap操作量θap对应的crkmot辅助转矩tcrk_asi的一例的图。
从时刻t31到时刻t33为止ap操作量θap为恒定,但从时刻t32起发动机生成转矩teng降低。这是因为发动机旋转速度ne增加而成为ne2以上(参照图6)。另一方面,目标发动机转矩teng_tar根据ap操作量θap来计算,因此,在从时刻t31到t33的期间为恒定。因而,在目标发动机转矩teng_tar与发动机生成转矩teng之间产生差(背离)(参照图14b的t32~t33)。
在此,也可以利用crkmot34或者trcmot52a、52b辅助(或者补偿)目标发动机转矩teng_tar与发动机生成转矩teng之差(背离)。但是,在本实施方式中,若ap操作量θap不超过操作量阈值thθap,则不进行基于crkmot34或者trcmot52a、52b的辅助(或者补偿)(参照图5的s18)。因此,保持目标发动机转矩teng_tar与发动机生成转矩teng之差不变。
当从时刻t33起ap操作量θap增加时,目标发动机转矩teng_tar也一并增加。另一方面,由于发动机旋转速度ne持续增加,因此发动机生成转矩teng持续减少。
当成为时刻t34时,目标发动机转矩teng_tar达到最大离合器传递转矩tcl_max。因此,即便在时刻t34以后ap操作量θap增加,目标发动机转矩teng_tar也为恒定。
当成为时刻t35时,ap操作量θap达到操作量阈值thθap(图5的s18:是)。因此,ecu28开始基于crkmot34的持续辅助控制(s19)。另外,图6的区域300是能够产生crkmot辅助转矩tcrk_asi的区域。
在图14a~图14c中,未示出基于trcmot52a、52b的持续辅助控制,但trcmot52a、52b也输出辅助转矩ttrc_asi。但是,在本实施方式中,ecu28相对于ap操作量θap(或者与之对应的目标发动机转矩teng_tar)独立地生成trcmot辅助转矩ttrc_asi。换言之,trcmot辅助转矩ttrc_asi作为接近固定值的值被输出。因此,trcmot辅助转矩ttrc_asi相对于目标发动机转矩teng_tar独立地生成。
ecu28从时刻t35起逐渐使crkmot辅助转矩tcrk_asi增加,以便辅助(或者补偿)目标发动机转矩teng_tar(=最大传递转矩tcl_max)与发动机生成转矩teng之差(背离)。这是因为,若如图14c的虚线那样使辅助转矩tcrk_asi变化,则导致整体转矩ttotal的变化过急。
当成为时刻t37时,发动机生成转矩teng与crkmot辅助转矩tcrk_asi之和与目标发动机转矩teng_tar相等。之后,当从时刻t38起发动机生成转矩teng进一步减少时,与之对应,crkmot辅助转矩tcrk_asi增加。
(a-2-3-5-5.向瞬间辅助控制的应用)
需要说明的是,也能够将在持续辅助控制中说明的crkmot辅助转矩tcrk_asi的计算方法应用于瞬间辅助控制。即,能够将辅助转矩tcrk_asi的最大值计算为蓄电池60的放电极限值pbat_lim、以及trcmot输出极限转矩ttrc_lim。然后,ecu28将用于以crkmot转矩tcrk瞬间弥补发动机转矩teng的响应延迟的crkmot辅助转矩tcrk_asi限制在该最大值以下。
此外,在瞬间辅助控制的情况下,与trcmot输出极限转矩ttrc_lim相比,优先产生crkmot辅助转矩tcrk_asi。因而,ecu28能够在先计算crkmot辅助转矩tcrk_asi后,计算trcmot输出极限转矩ttrc_lim。需要说明的是,在瞬间辅助控制中,也可以仅使用crkmot辅助转矩tcrk_asi。
<a-3.本实施方式的效果>
如以上那样,根据本实施方式,当对发动机转矩teng(内燃机的动力)附加辅助转矩tmot_asi(附加动力)时(图5的s16:否),比crkmot34(第一旋转电机)优先对trcmot52a、52b(第二旋转电机)分配电力,由此比crkmot辅助转矩tcrk_asi优先产生trcmot辅助转矩ttrc_asi(图8、图9、图12)。由此,例如,即便在存在发动机转矩teng与辅助转矩tmot_asi之和超过最大离合器传递转矩tcl_max(离合器36的动力传递容量)的可能性的情况下,通过优先产生trcmot52a、52b(不经由离合器36与前轮50(第二车轮)连接的旋转电机)的动力,也能够使合计转矩ttotal稳定地增加(例如快速加速)。
此外,在对trcmot52a、52b分配电力的基础上,也对crkmot34分配电力的情况下,通过利用crkmot34与trcmot52a、52b这两者产生辅助转矩tmot_asi,也可以生成比较大的合计转矩ttotal。
在本实施方式中,ecu28(动力控制装置)根据蓄电池60的放电极限值pbat_lim以及trcmot52a、52b的输出极限转矩ttrc_lim计算trcmot辅助转矩ttrc_asi(图9)。此外,ecu28根据反映出trcmot辅助转矩ttrc_asi的修正放电极限值pbat_lim2以及crkmot34的输出极限转矩ttrc_lim来计算crkmot辅助转矩tcrk_asi(图12)。
由此,能够在bat放电极限值pbat_lim以及trcmot输出极限转矩ttrc_lim所允许的范围内尽量增大trcmot辅助转矩ttrc_asi。并且,能够在考虑到trcmot辅助转矩ttrc_asi的修正放电极限值pbat_lim2以及crkmot输出极限转矩tcrk_lim所允许的范围内尽量增大crkmot辅助转矩tcrk_asi。因而,能够将合计转矩ttotal最大化。
在本实施方式中,当ap操作量θap超过操作量阈值thθap(图5的s18:是)且对发动机转矩teng附加辅助转矩tmot_asi时(s16:否),ecu28(动力控制装置)根据bat放电极限值pbat_lim以及trcmot输出极限转矩ttrc_lim来计算trcmot辅助转矩ttrc_asi(图9)。此外,ecu28根据反映出trcmot辅助转矩ttrc_asi的修正放电极限值pbat_lim2以及crkmot输出极限转矩tcrk_lim来计算crkmot辅助转矩tcrk_asi(图12)。
由此,在驾驶员有加速意图的情况或者驾驶员的加速意图强的情况下,能够在bat放电极限值pbat_lim(额定功率)以及trcmot输出极限转矩ttrc_lim所允许的范围内尽量增大trcmot辅助转矩ttrc_asi。并且,能够在考虑到trcmot输出极限转矩ttrc_lim的bat放电极限值pbat_lim以及crkmot辅助转矩tcrk_asi所允许的范围内尽量增大crkmot辅助转矩tcrk_asi。因而,即便在存在发动机转矩teng与辅助转矩tmot_asi之和超过最大离合器传递转矩tcl_max的可能性的情况下,通过优先产生trcmot转矩ttrc,也能够使合计转矩ttotal稳定地增加(例如快速加速),并将合计动力最大化。
在本实施方式中,ecu28(动力控制装置)当ap操作量θap超过操作量阈值thθap(图5的s18:是)且对发动机转矩teng附加辅助转矩tmot_asi时(s16:否),比crkmot辅助转矩tcrk_asi优先产生trcmot辅助转矩ttrc_asi(图8的s31)。另外,在需要瞬间辅助控制的情况下(图5的s14:是),换言之,当ap操作量θap低于操作量阈值thθap且对发动机转矩teng附加辅助转矩tmot_asi时,ecu28比trcmot辅助转矩ttrc_asi优先产生crkmot辅助转矩tcrk_asi。
由此,在ap操作量θap低于操作量阈值thθap的情况下(图5的s18:否),换言之,在驾驶员没有加速意图的情况或者驾驶员的加速意图弱的情况下,使用经由离合器36与后轮30连接的(换言之,与发动机32相同侧的)crkmot辅助转矩tcrk_asi。因而,能够实现相对于相同的后轮30具有连贯性的加速感。
此外,在ap操作量θap超过操作量阈值thθap的情况下(图5的s18:是),换言之,在驾驶员有加速意图的情况或者驾驶员的加速意图强的情况下,使用不经由离合器36与前轮50连接的(换言之,与发动机32相反侧的)trcmot辅助转矩ttrc_asi。因而,即便在存在发动机转矩teng与辅助转矩tmot_asi之和超过最大离合器传递转矩tcl_max的可能性的情况下,也能够使合计转矩ttotal稳定地增加。
在本实施方式中,车辆10具备换低档开关92,该换低档开关92用于在对油门踏板102进行规定的踩踏操作时进行使变速器38降档的换低档(图2)。此外,ecu28(动力控制装置)将操作量阈值thθap设定为换低档开关92接通的ap操作量θap即换低档阈值thθkd(图7)或者在换低档阈值thθkd反映出允许差的值。
由此,与伴随着换低档的快速加速的有无一致(换言之,与驾驶员的加速意图一致)判定优先crkmot34或者trcmot52a、52b中的哪一个。因此,能够生成与驾驶员的加速意图一致的辅助转矩tmot_asi。
b.变形例
需要说明的是,本发明不限于上述实施方式,当然能够基于本说明书的记载内容采用各种结构。例如,能够采用以下的结构。
<b-1.车辆10(应用对象)>
在上述实施方式中,对机动四轮车即车辆10进行了说明(图1)。但是,例如,若从在对发动机转矩teng附加辅助转矩tmot_asi时比发动机32侧的crkmot34优先地对trcmot52a、52b分配电力的观点出发,则不限于此。例如也可以是机动三轮车以及机动六轮车中的任一者。
在上述实施方式中,车辆10作为驱动源(原动机)具有1个发动机32以及3个马达34、52a、52b(图1)。但是,例如,若从在对发动机转矩teng附加辅助转矩tmot_asi时,比发动机32侧的crkmot34优先地对trcmot52a、52b分配电力的观点出发,则不限于此。例如,也可以仅具有trcmot52a、52b中的任一者。
在上述实施方式中,利用具有发动机32以及第一马达34的后轮驱动装置20驱动后轮30,利用具有第二马达52a以及第三马达52b的前轮驱动装置22驱动前轮50(图1)。但是,例如,若从在对发动机转矩teng附加辅助转矩tmot_asi时,比发动机32侧的crkmot34优先地对trcmot52a、52b分配电力的观点出发,则不限于此。
图15是本发明的变形例所涉及的车辆10a的一部分的简要结构图。在车辆10a中,上述实施方式所涉及的车辆10的后轮驱动装置20以及前轮驱动装置22的结构相反。即,车辆10a的后轮驱动装置20a具备配置于车辆10a的后侧的第二行驶马达52a以及第三行驶马达52b。此外,车辆10a的前轮驱动装置22a具备在车辆10a的前侧串联配置的发动机32以及第一行驶马达34。
在上述实施方式中,发动机32以及crkmot34的组合与后轮30连接,trcmot52a、52b与前轮50连接(图1)。此外,在图15的变形例中,发动机32以及crkmot34的组合与前轮50连接,trcmot52a、52b与后轮30连接。即,发动机32以及crkmot34的组合所连接的车轮(第一车轮)与trcmot52a、52b所连接的车轮(第二车轮)不同。
但是,例如,若从在对发动机转矩teng附加辅助转矩tmot_asi时,比发动机32侧的crkmot34优先地对trcmot52a、52b分配电力的观点出发,则不限于此。例如,发动机32、crkmot34以及trcmot52a、52b也可以与前轮50连接。在该情况下,也可以是,发动机32以及crkmot34经由离合器36与前轮50连接,trcmot52a、52b不经由离合器36而与前轮50连接。
<b-2.第一行驶马达34、第二行驶马达52a、第三行驶马达52b>
在上述实施方式中,将第一行驶马达34、第二行驶马达52a、第三行驶马达52b设为3相交流无刷式,但不限于此。例如,也可以将第一行驶马达34、第二行驶马达52a、第三行驶马达52b设为3相交流有刷式、单相交流式或者直流式。
在上述实施方式中,第一行驶马达34、第二行驶马达52a、第三行驶马达52b被供给来自高电压蓄电池60的电力,但也可以在此基础上,从燃料电池供给电力。
<b-3.车辆动力控制>
[b-3-1.目标合计转矩ttotal_tar的设定方法]
在上述实施方式中,假定基于搭乘于车辆10的驾驶员(操舵主体)对油门踏板102的操作对后轮驱动装置20以及前轮驱动装置22的转矩进行控制。但是,例如,若从对后轮驱动装置20以及前轮驱动装置22的转矩(动力)进行控制的观点出发,则不限于此。例如,也可以将本发明应用于在车辆10中对后轮驱动装置20以及前轮驱动装置22的转矩自动地进行控制的结构(进行所谓的自动运转的结构)。需要说明的是,也可以将本发明应用于驾驶员从车辆10的外部进行远程操作的结构。
在上述实施方式中,驱动ecu28进行将后轮驱动装置20以及前轮驱动装置22的转矩本身作为运算对象的控制(图5)。但是,例如,若从对后轮驱动装置20以及前轮驱动装置22的转矩(动力)进行控制的观点出发,则不限于此。例如,驱动ecu28也可以代替转矩进行将能够与转矩进行换算的输出或者驱动力作为运算对象的控制。
[b-3-2.目标发动机转矩teng_tar]
在上述实施方式中,在目标合计转矩ttotal_tar并非最大发动机转矩teng_max以下的情况下(s16:否),将与发动机旋转速度ne相应的最大发动机转矩teng_max设为目标发动机转矩teng_tar(图5的s19等)。但是,例如,若从基于最大离合器传递转矩tcl_max与发动机转矩teng的差异计算crkmot辅助转矩tcrk_asi的观点出发,则不限于此。例如,也可以设定目标发动机转矩teng_tar以便当发动机32的燃料消耗率高时使发动机32以恒定的旋转速度ne工作。在该情况下,也可以利用crkmot34或者trcmot52a、52b产生目标合计转矩ttotal_tar与目标发动机转矩teng_tar之差。
[b-3-3.瞬间辅助控制]
在上述实施方式中,在从mot行驶模式向eng行驶模式的切换时(发动机32的起动时)等(图5的s14:是),执行瞬间辅助控制(s15)。但是,例如,若着眼于持续辅助控制,则也可以省略瞬间辅助控制。相反地,若着眼于瞬间辅助控制,则也可以省略持续辅助控制。
[b-3-4.持续辅助控制]
(b-3-4-1.持续辅助控制的时刻)
在上述实施方式中,仅在第二ne区域r2(图6)中执行持续辅助控制(s19)。但是,例如,若从利用最大离合器传递转矩tcl_max与发动机转矩teng的差异来计算crkmot辅助转矩tcrk_asi的观点出发,则不限于此。例如,也可以在操作量θap不足ne1的第三ne区域r3中执行持续辅助控制。
在上述实施方式中,基于ap操作量θap判定持续辅助控制的时刻(图5的s18)。但是,例如,若从仅在驾驶员要求加速时产生辅助转矩tmot_asi的观点出发,则不限于此。例如,持续辅助控制也可以基于车速v、自动定速行驶控制器的工作等判定车辆10是否处于巡航中,在处于巡航中的情况下,禁止持续辅助控制。
(b-3-4-2.操作量阈值thθap)
在上述实施方式中,考虑到与换低档阈值thθkd(图7)之间的关系而设定操作量阈值thθap。但是,例如若从抑制与马达34、52a、52b的辅助相伴的电力消耗的观点出发,则不限于此,也可以将操作量阈值thθap设定为其他的值。
(b-3-4-3.mot辅助转矩tmot_asi)
在上述实施方式中,当ap操作量θap为操作量阈值thθap以上时(图5的s18:是),将mot辅助转矩tmot_asi设定为相对于ap操作量θap独立的值(不根据ap操作量θap的增减而直接增减的值)(图4、图9以及图12)。
但是,例如,若从在对发动机转矩teng附加辅助转矩tmot_asi时,比发动机32侧的crkmot34优先地对trcmot52a、52b分配电力的观点出发,则不限于此。例如,也可以将mot辅助转矩tmot_asi设定为从属于ap操作量θap的值(根据ap操作量θap的增减而直接增减的值)。或者,也可以组合相对于ap操作量θap独立的值与从属于ap操作量θap的值来作为mot辅助转矩tmot_asi。
在上述实施方式的持续辅助控制中,能够在将bat放电极限转矩tbat_lim的全部分配给trcmot辅助转矩ttrc_asi后,将剩余的部分分配给crkmot辅助转矩tcrk_asi(图9以及图12)。但是,例如,若从在对发动机转矩teng附加辅助转矩tmot_asi时,比发动机32侧的crkmot34优先地对trcmot52a、52b分配电力的观点出发,则不限于此。
例如,可以将超过bat放电极限转矩tbat_lim的一半的部分(例如70~99%)分配给trcmot辅助转矩ttrc_asi,另一方面,也可以将低于bat放电极限转矩tbat_lim的一半的部分(例如1~30%)分配给crkmot辅助转矩tcrk_asi。
(b-3-4-4.crkmot辅助转矩tcrk_asi)
在上述实施方式中,能够将最大离合器传递转矩tcl_max与发动机转矩teng的差异全部设定为crkmot辅助转矩tcrk_asi(图6以及图12)。但是,例如,若从对发动机转矩teng附加辅助转矩tmot_asi时,比发动机32侧的crkmot34优先地对trcmot52a、52b分配电力的观点出发,则不限于此。例如,也可以将从最大离合器传递转矩tcl_max减去发动机转矩teng以及余量α而得的值设定为crkmot辅助转矩tcrk_asi(tcrk_asi=tcl_max-teng-α)。
在上述实施方式中,能够将最大离合器传递转矩tcl_max与发动机转矩teng的差异设定为crkmot辅助转矩tcrk_asi(图12)。换言之,将crkmot辅助转矩tcrk_asi设定为可变值。但是,例如,若从在对发动机转矩teng附加辅助转矩tmot_asi时,比发动机32侧的crkmot34优先地对trcmot52a、52b分配电力的观点出发,则不限于此。例如,也可以将crkmot辅助转矩tcrk_asi设定为固定值。
[b-3-5.其他]
在上述实施方式中,在数值的比较中存在包括等号的情况和不包括等号的情况(图3、图5的s16、s18)。但是,例如,若不存在包括等号或者除去等号的特殊含义(换言之,得到本发明的效果的情况),则在数值的比较中能够任意地设定包括等号或者不包括等号。
按照该意思,例如,能够将图5的步骤s16的目标合计转矩ttotal_tar是否为最大发动机转矩teng_max以下的判定置换成目标合计转矩ttotal_tar是否不足最大发动机转矩teng_max的判定。同样,能够将图5的步骤s18中的ap操作量θap是否为操作量阈值thθap以上的判定置换成ap操作量θap是否超过操作量阈值thθap的判定。另一方面,对于图3的“油门踏板处于踩踏状态(θap>0)”,为了判定油门踏板102的踩踏状态,不包含ap操作量θap为零的情况具有特殊的意思。