混合动力车制造技术

本发明专利技术提供一种混合动力车，在一边使发动机进行负载运转一边进行后退行驶时，以能够从第二电动机向驱动轴输出要求转矩(Tr*)与抵消转矩之和的转矩(S210)的方式设定发动机的上限转矩(Temax)，所述抵消转矩用于抵消伴随发动机的负载运转而作用于驱动轴的转矩，将发动机的上限转矩(Temax)与上限转速(Nemax)之积设定为上限功率(Pemax)(S230)，在上限功率(Pemax)以下的范围内设定发动机的目标功率(Pe*)(S260、S270、S300)。并且，控制发动机和第一电动机、第二电动机以从发动机输出目标功率(Pe*)并向驱动轴输出要求转矩(Tr*)。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及混合动力车，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。
技术介绍
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SOC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SOC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。专利文献专利文献1：日本特开2010-221745号公报
技术实现思路
专利技术要解决的课题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。本专利技术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。用于解决课题的方案本专利技术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。本专利技术的混合动力车具备：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。在本专利技术的混合动力车中，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。附图说明图1是表示作为本专利技术的一实施例的混合动力车20的结构的概略的结构图。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。图3是表示要求转矩设定用映射的一例的说明图。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。图5是表示发动机目标运转点设定处理的一例的流程图。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。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。具体实施方式接下来，使用实施例来说明用于实施本专利技术的方式。图1是表示作为本专利技术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...

【技术保护点】
一种混合动力车，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、所述发动机的输出轴、所述第一电动机的旋转轴连接使得在共线图上按照所述驱动轴、所述输出轴、所述旋转轴的顺序排列；第二电动机，能够向所述驱动轴输出动力和从所述驱动轴输入动力；及蓄电池，能够与所述第一电动机及所述第二电动机进行电力的接收和供给，所述混合动力车的特征在于，具备控制单元，在一边使所述发动机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向所述驱动轴输出所述驱动轴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的上限输出，在该上限输出以下的范围内设定所述发动机的目标输出，并控制所述发动机、所述第一电动机及所述第二电动机，使得从所述发动机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的负载运转而作用于所述驱动轴的前进行驶方向的转矩。

【技术特征摘要】
2014.09.17 JP 2014-1886381.一种混合动力车，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、所述发动机
的输出轴、所述第一电动机的旋转轴连接使得在共线图上按照所述驱
动轴、所述输出轴、所述旋转轴的顺序排列；
第二电动机，能够向所述驱动轴输出动力和从所述驱动轴输入动
力；及
蓄电池，能够与所述第一电动机及所述第二电动机进行电力的接
收和供给，
所述混合动力车的特征在于，
具备控制单元，在一边使所述发动机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向所述驱
动轴输出所述驱动轴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的上限输出，在该上限输出以下的范
围内设定所述发动机的目标输出，并控制所述发动机、所述第一电动
机及所述第二电动机，使得从所述发动机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的负载运
转而作用于所述驱动轴的前进行驶方向的转矩。
2.根据权利要求1所述的混合动力车，其特征在于，
在所述预定状态时，所述控制单元根据所述要求转矩所对应的要
求功率与作为所述上限输出的上限功率之间的大小关系、所述要求功
率与所述蓄电池的充电要求功率之和与所述上限功率之间的大小关系
中的至少一方，在所述上限功率以下的范围内设定作为所述目标输出
...

【专利技术属性】
技术研发人员：斋藤立树，高桥庆光，佐佐木翔一，
申请(专利权)人：丰田自动车株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP