專利名稱：混合動力車及其控制方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種混合動力車及其控制方法，該混合動力車具備內(nèi)燃 機；電力動力輸入輸出器，其與該內(nèi)燃機的輸出軸和連接于車軸的驅動軸 連接，能夠使用該驅動軸側的反力、通過電力和動力的輸入輸出而向所述
驅動軸輸入動力或從所述驅動軸輸出動力的電動機；能夠與所述電力動力 輸入輸出器和所述電動機進行電力的交換的蓄電器。
背景技術：
以往，作為此種混合動力車，提出了一種車輛，其具備發(fā)動機、連 接于發(fā)動機的輸出軸并連接于驅動軸的行星齒輪機構、連接于行星齒輪機 構的第1電機、向驅動軸輸出動力的第2電機、和與兩個電機進行電力交 換的蓄電池，該車輛在蓄電池的溫度低于預定溫度時禁止發(fā)動機的運行停 止(例如，參照專利文獻l)。該混合動力車，通過在蓄電池的溫度低于閾 值時繼續(xù)發(fā)動機的運行，避免在蓄電池能輸出的電力不足的狀態(tài)下再起動 發(fā)動機，抑制發(fā)動機的再起動的延遲(response delay,響應延遲)。
專利文獻1:日本特開2004-44469號公才艮

發(fā)明內(nèi)容
上述混合動力車，雖然能夠抑制禁止發(fā)動機的運行停止的發(fā)動機的再 起動的延遲，但直到蓄電池的溫度成為預定溫度以上都持續(xù)發(fā)動機的運行， 其結果是往往發(fā)動機以低效率的運行點運行，車輛整體的能量效率低下。 對于混合動力車，與發(fā)動機的順利再起動性能相比，有的用戶更希望燃料 消耗率低，所以也能對應這種需求是所希望的。
本發(fā)明的混合動力車及其控制方法，主要的目的在于確保再起動性能并應對燃料消耗率方面的要求。
本發(fā)明的混合動力車及其控制方法，為了達到上述的主要目的，采用 了如下方案。
本發(fā)明的第l混合動力車，其要點是，具備 內(nèi)燃機，
電力動力輸入輸出器，其與該內(nèi)燃機的輸出軸和連接于車軸的驅動軸 連接，能夠使用該驅動軸側的反力，通過電力和動力的輸入輸出，向所述
機的輸出軸輸入輸出轉矩)，
電動機，其能夠向所述驅動軸輸入動力和從所述驅動軸輸出動力(相 對于驅動軸輸入輸出動力)，
蓄電器，其能夠與所述電力動力輸入輸出器和所述電動機進行電力的 交換，
溫度檢測器，其檢測該蓄電器的溫度，
最大容許電力設定部，其基于該檢測出的蓄電器的溫度設定可以從該 蓄電器充放電的最大容許電力，
燃料消耗率優(yōu)先開關，其能夠指示燃料消耗率優(yōu)先的行駛，和 間歇運行可否部，其在沒有由該燃料消耗率優(yōu)先開關指示燃料消耗率 優(yōu)先的行駛時，當所述設定的蓄電器的最大容許電力小于第1電力時禁止 所述內(nèi)燃機的間歇運行，當所述設定的蓄電器的最大容許電力為所述笫1 電力以上時允許所述內(nèi)燃機的間歇運行；在由所述燃料消耗率優(yōu)先開關指 示了燃料消耗率優(yōu)先的行駛時，當所述設定的蓄電器的最大容許電力小于 比所述第1電力小的第2電力時禁止所述內(nèi)燃機的間歇運行，當所述設定 的蓄電器的最大容許電力為所述第2電力以上時允許所述內(nèi)燃^/L的間歇運 行。
本發(fā)明的第1混合動力車，在沒有由燃料消耗率優(yōu)先開關指示燃料消 耗率優(yōu)先的行駛時，當基于蓄電器的溫度所設定的蓄電器的最大容許電力 小于第1電力時禁止內(nèi)燃機的間歇運行，當蓄電器的最大容許電力為第1電力以上時允許內(nèi)燃機的間歇運行；在通過燃料消耗率優(yōu)先開關指示了燃 料消耗率優(yōu)先的行駛時，當蓄電器的最大容許電力小于比第1電力小的第 2電力時禁止所述內(nèi)燃機的間歇運行，當設定的蓄電器的最大容許電力為 第2電力以上時允許所述內(nèi)燃機的間歇運行。因而，能夠在通常時確保再 起動性能，并能夠應對來自操作者的燃料消耗率優(yōu)先的行駛的指示。
本發(fā)明的第2混合動力車，其要點是，具備
內(nèi)燃機，
電力動力輸入輸出器，其與該內(nèi)燃機的輸出軸和連接于車軸的驅動軸 連接，能夠使用該驅動軸側的反力，通過電力和動力的輸入輸出，向所述
電動機，其能夠向所述驅動軸輸入動力和從所述驅動軸輸出動力， 蓄電器，其能夠與所述電力動力輸入輸出器和所述電動機進行電力的 交換，
溫度檢測器，其檢測該蓄電器的溫度， 燃料消耗率優(yōu)先開關，其能夠指示燃料消耗率優(yōu)先的行駛， 間歇運行可否部，其在沒有由該燃料消耗率優(yōu)先開關指示燃料消耗率 優(yōu)先的行駛時，當所述檢測出的蓄電器的溫度小于第l溫度時禁止所述內(nèi) 燃^L的間歇運行，當所述檢測出的蓄電器的溫度為所述第l溫度以上時允
許所述內(nèi)燃機的間歇運行；在由該燃料消耗率優(yōu)先開關指示了燃料消耗率 優(yōu)先的行駛時，當所述檢測出的蓄電器的溫度小于比所述第l溫度小的第 2溫度時禁止所述內(nèi)燃機的間歇運行，當所述檢測出的蓄電器的溫度為所 述第2溫度以上時允許所述內(nèi)燃機的間歇運行。
本發(fā)明的第2混合動力車，在沒有由燃料消耗率優(yōu)先開關指示燃料消 耗率優(yōu)先的行駛時，當蓄電器的溫度小于第l溫度時禁止所述內(nèi)燃機的間 歇運行，當蓄電器的溫度為所述第l溫度以上時允許所述內(nèi)燃機的間歇運 行；在由該燃料消耗率優(yōu)先開關指示了燃料消耗率優(yōu)先的行駛時，當蓄電 器的溫度小于比第1溫度小的第2溫度時禁止所述內(nèi)燃機的間歇運行，當 蓄電器的溫度為第2溫度以上時允許內(nèi)燃機的間歇運行。因而，能夠在通常時確保再起動性能，并能夠應對來自操作者的燃料消耗率優(yōu)先的行駛的 指示。
在本發(fā)明的第l或第2混合動力車中，所述間歇運行可否部，還可以 作為當所述內(nèi)燃機在冷態(tài)時已^L^動時進行判定的單元。
此外，在本發(fā)明的第l或第2混合動力車中，所述電力動力輸入輸出 器還可以設置成具備能夠輸入輸出動力的發(fā)電機；和三軸式動力輸入輸 出器，該三軸式動力輸入輸出器連接于所述內(nèi)燃機的輸出軸、所^電機 的旋轉軸和所迷驅動軸這三根軸，基于從該三根軸中的任意兩軸輸出的動 力和向該三才艮軸中的任意兩軸輸入的動力(即輸入輸出于該三根軸中的任 意兩軸的動力)而向剩余的一軸輸入動力和從剩余的一軸輸出動力(即對 于剩余的一軸輸入輸出動力)。
在本發(fā)明的第1混合動力車的控制方法中，該混合動力車具備內(nèi)燃 機、與該內(nèi)燃機的輸出軸和連接于車軸的驅動軸連接而能夠使用該驅動軸
所述內(nèi)燃機的輸出軸輸出轉矩的電力動力輸入輸出器、能夠向所述驅動軸 輸入動力和從所述驅動軸輸出動力的電動機、和能夠與所述電力動力輸入 輸出器和所述電動機進行電力交換的蓄電器；其特征在于，
(a) 基于所述蓄電器的溫度設定該蓄電器可以充放電的最大容許電
力，
(b) 在沒有由該燃料消耗率優(yōu)先開關指示燃料消耗率優(yōu)先的行駛時， 當所述設定的蓄電器的最大容許電力小于第1電力時禁止所述內(nèi)燃機的間 歇運行，當所述設定的蓄電器的最大容許電力為所述第1電力以上時允許 所述內(nèi)燃機的間歇運行；在由所述燃料消耗率優(yōu)先開關指示有燃料消耗率 優(yōu)先的行駛時，當所述設定的蓄電器的最大容許電力小于比所述第1電力 小的第2電力時禁止所述內(nèi)燃機的間歇運行，當所述設定的蓄電器的最大 容許電力為所述第2電力以上時允許所述內(nèi)燃機的間歇運行。
根據(jù)本發(fā)明的第1混合動力車的控制方法，在沒有由燃料消耗率優(yōu)先 開關指示燃料消耗率優(yōu)先的行駛時，當基于蓄電器的溫度設定的蓄電器的最大容許電力小于第1電力時禁止內(nèi)燃機的間歇運行，當蓄電器的最大容
許電力為第1電力以上時允許內(nèi)燃機的間歇運行；在由燃料消耗率優(yōu)先開 關指示有燃料消耗率優(yōu)先的行駛時，當蓄電器的最大容許電力小于比第1 電力小的第2電力時禁止所述內(nèi)燃機的間歇運行，當設定的蓄電器的最大 容許電力為第2電力以上時允許所述內(nèi)燃機的間歇運行。因而，能夠在通 常時確保再起動性能，并能夠應對來自操作者的燃料消耗率優(yōu)先的行駛的 指示。
在本發(fā)明的笫2混合動力車的控制方法中，該混合動力車具備內(nèi)燃 機、與該內(nèi)燃機的輸出軸和連接于車軸的驅動軸連接而能夠使用該驅動軸
從所述內(nèi)燃機的輸出軸輸出轉矩的電力動力輸入輸出器、能夠向所述驅動 軸輸入動力和從所述驅動軸輸出動力的電動機、和能夠與所述電力動力輸 入輸出器和所述電動機進行電力的交換的蓄電器；其特征在于，
在沒有由所述燃料消耗率優(yōu)先開關指示燃料消耗率優(yōu)先的行駛時，當 所述蓄電器的溫度小于第1溫度時禁止所述內(nèi)燃機的間歇運行，當所述蓄 電器的溫度為所述第1溫度以上時允許所述內(nèi)燃機的間歇運行；在由所述 燃料消耗率優(yōu)先開關指示了燃料消耗率優(yōu)先的行駛時，當所述蓄電器的溫
度小于比第1溫度小的第2溫度時禁止所述內(nèi)燃機的間歇運行，當所述蓄 電器的溫度為所述第2溫度以上時允許所述內(nèi)燃機的間歇運行。
根據(jù)本發(fā)明的第2混合動力車的控制方法，在沒有由燃料消耗率優(yōu)先 開關指示燃料消耗率優(yōu)先的行駛時，當蓄電器的溫度小于第l溫度時禁止 內(nèi)燃機的間歇運行，當蓄電器的溫度為第l溫度以上時允許內(nèi)燃機的間歇 運行；在由燃料消耗率優(yōu)先開關指示了燃料消耗率優(yōu)先的行駛時，當蓄電 器的溫度小于比第1溫度小的第2溫度時禁止內(nèi)燃機的間歇運行，當蓄電 器的溫度為第2溫度以上時允許內(nèi)燃機的間歇運行。因而，能夠在通常時 確保再起動性能，并能夠應對來自操作者的燃料消耗率優(yōu)先的行駛的指示。


圖1是表示本發(fā)明的一個實施例的混合動力汽車20的構成的概略的構
圖2是表示蓄電池50的電池溫度Tb和輸入輸出限制Win、 Wout之 間關系的一例的i兌明圖3是表示蓄電池50的剩余容量(SOC，充電狀態(tài))和輸入輸出限 制Win、 Wout的補正系數(shù)之間關系的一例的說明圖4是表示實施例的由混合動力用電子控制單元70執(zhí)行的驅動控制例 程(routine)的一例的流程圖5是表示實施例的由混合動力用電子控制單元70執(zhí)行的發(fā)動機停止 可否判定例程的 一 例的流程圖6是表示冷態(tài)時的電池溫度Tb和蓄電池50的輸出限制Wout之間 關系的i兌明圖7是表示要求轉矩設定用圖的一例的說明圖8是表示發(fā)動機22的動作線的一例和設定目標轉速Ne *及目標轉 矩Te承的情況的說明圖9是表示在從發(fā)動機22輸出動力(功率，power)的狀態(tài)下行駛時 的動力分配統(tǒng)合機構30的旋轉要素中的轉速與轉矩的力學關系的列線圖 的一例的說明圖10是表示在發(fā)動機22的起動時設定電機MG1的轉矩指令Tml * 的轉矩圖的一例和發(fā)動機22的轉速Ne的變化情況的一例的說明圖11是表示在運行(motoring)發(fā)動機22的狀態(tài)下行駛時的動力分配 統(tǒng)合機構30的旋轉要素中的轉速與轉矩的力學關系的列線圖的一例的說 明圖12是表示變形例的發(fā)動機停止可否判定例程的一例的流程圖； 圖13是表示變形例的混合動力汽車120的構成的概略的構成圖； 圖14是表示變形例的混合動力汽車220的構成的概略的構成圖。
具體實施方式
圖1是表示作為本發(fā)明的一實施例的混合動力汽車20的構成的概略的 構成圖。實施例的混合動力汽車20,如圖所示，具備發(fā)動機22、介由減 震器28連接于作為發(fā)動機22的輸出軸的曲軸26的三軸式動力分配統(tǒng)合機 構30、連接于動力分配統(tǒng)合機構30的能夠發(fā)電的電機MG1、安裝于作為 連接于動力分配統(tǒng)合機構30的驅動軸的齒圏軸32a的減速器35、連接于 該減速器35的電才幾MG2、和控制車輛的驅動系統(tǒng)整體的混合動力用電子 控制單元70。
通過從檢測發(fā)動機22的運行狀態(tài)的各種傳感器輸入信號的發(fā)動機用電子 控制單元(以下稱發(fā)動機ECU) 24接受燃料噴射控制、點火控制、吸入 空氣量調(diào)節(jié)控制等的運行控制。發(fā)動機ECU24，與混合動力用電子控制單 元70通信，通過來自混合動力用電子控制單元70的控制信號運行控制發(fā) 動機22，并根據(jù)需要將發(fā)動機22的運行狀態(tài)的相關數(shù)據(jù)輸出至混合動力 用電子控制單元70。
動力分配統(tǒng)合機構30,具備'，作為外齒輪的太陽輪31、與該太陽輪 31配置于同心圓上的作為內(nèi)齒輪的齒圏32、嚙合于太陽輪31并嚙合于齒 圏32的多個小齒輪33、和自轉且公轉自由地保持多個小齒輪33的行星架 34;作為以太陽輪31、齒圏32和行星架34為旋轉要素進行差動作用的行 星齒輪才幾構而構成。動力分配統(tǒng)合機構30，其行星架34、太陽輪31分別 連接有發(fā)動機22的曲軸26、電機MGl,齒圏32介由齒圏軸32a連接有 減速器35，在電機MG1作為發(fā)電機發(fā)揮作用時將從行星架34輸入的來自 發(fā)動機22的動力在太陽輪31側和齒圏32側按照其傳動比分配，在電機 MG1作為電動機發(fā)揮作用時將從行星架34輸入的來自發(fā)動機22的動力和 從太陽輪31輸入的來自MG1的動力進行統(tǒng)合(聯(lián)合)，輸出至齒圏32側。 輸出至齒圈32的動力，從齒圏軸32a介由齒輪機構60和差速器62最終輸 出至車輛的驅動輪63a、 63b。
電機MG1和電機MG2，都作為能夠作發(fā)電機驅動并能夠作電動機驅 動的公知的同步發(fā)電電動機而構成，介由逆變器41、 42與蓄電池50進行電力的交換。連接逆變器41、 42和蓄電池50的電力線54，作為各逆變器 41、 42共用的正極母線和負極母線構成，從而電機MG1、 MG2中任一方 發(fā)電所得電力都能夠由其他電機消耗。因而，蓄電池50由于從電機MG1 和電機MG2中任一方產(chǎn)生的電力、不足的電力而進行充放電。另外，如 果通過電機MG1 、MG2取得電力收支的平衡，則蓄電池50不進行充放電。 電機MG1、 MG2都通過電機用電子控制單元(以下稱電機ECU) 40進 行驅動控制。向電機ECU40輸入用于驅動控制電機MG1、 MG2必要的 信號，例如，來自檢測電機MG1、 MG2的轉子的旋轉位置的旋轉位置檢 測傳感器43、 44的信號、由沒有圖示的電流傳感器檢測的施加于電機 MG1、 MG2的相電流等；從電機ECU40輸出對逆變器41、 42的開關控 制信號。電機ECU40，與混合動力用電子控制單元70通信，通過來自混 合動力用電子控制單元70的控制信號驅動控制電機MG1 、 MG2并根據(jù)需 要將電機MG1、 MG2的運行狀態(tài)的相關數(shù)據(jù)輸出至混合動力用電子控制 單元70。另外，電機ECU40也基于來自旋轉位置檢測傳感器43、 44的信 號而演算電機MG1、 MG2的轉速Nml、 Nm2。
蓄電池50由蓄電池用電子控制單元(以下稱蓄電池ECU) 52管理。 向蓄電池ECU52輸入管理蓄電池50必要的信號，例如，來自設置于蓄電 池50的端子間的未圖示的電壓傳感器的端子間電壓、來自安裝在連接于蓄 電池50的輸出端子的電力線54上的未圖示電流傳感器的充放電電流、來 自安裝于蓄電池50的溫度傳感器51的電池溫度Tb等；根據(jù)需要通過通 信將蓄電池50的狀態(tài)的相關數(shù)據(jù)輸出至混合動力用電子控制單元70。另 外，蓄電池ECU52，為了管理蓄電池50，基于由電流傳感器檢測出的充 放電電流的累計值演算剩余容量(SOC )，或基于演算出的剩余容量(SOC ) 和電池溫度Tb演算蓄電池50可以充放電的最大容許電力即輸入輸出限制 Win、 Wout。另外，蓄電池50的輸入輸出限制Win、 Wout可以通過基于 電池溫度Tb設定輸入輸出限制Win、 Wout的基本值，基于蓄電池50的 剩余容量(SOC)設定輸出限制用補正系數(shù)和輸入限制用補正系數(shù)，將設 定的輸入輸出限制Win、 Wout的基本值乘以補正系數(shù)而設定。圖2中表示電池溫度Tb和輸入輸出限制Win、 Wout之間關系的一例，圖3中表示 蓄電池50的剩余容量(SOC )和輸入輸出限制Win、 Wout的補正系數(shù)之 間關系的一例。
混合動力用電子控制單元70作為以CPU72為中心的微處理器而構 成，除了CPU72之外，還具備存儲處理程序的ROM74、暫時存儲數(shù)據(jù)的 RAM76、和未圖示的輸入輸出端口和通信端口。來自點火開關80的點火 信號、來自檢測變速桿81的操作位置的變速位置傳感器82的變速位置SP、 來自檢測加速踏板83的踏入量的加速踏板位置傳感器84的加速踏板開度 Acc、來自檢測制動踏板85的踏入量的制動踏板位置傳感器86的制動踏 板位置BP、來自車速傳感器88的車速V、來自使燃料消耗率優(yōu)先的ECO (經(jīng)濟型)開關89的ECO開關信號ESW等介由輸入端口輸入混合動力 用電子控制單元70?；旌蟿恿τ秒娮涌刂茊卧?0,如前面所述，與發(fā)動機 ECU24 、電機ECU40 、蓄電池ECU52介由通信端口連接，與發(fā)動機ECU24、 電機ECU40、蓄電池ECU52進行各種控制信號、數(shù)據(jù)的交換。
這樣構成的實施例的混合動力汽車20，基于對應于駕駛者的加速踏板 83的踏下量的加速開度Acc和車速V而計算應該輸出至作為驅動軸的齒 圏軸32a的要求轉矩，運行控制發(fā)動機22、電機MG1和電機MG2使得 對應于該要求轉矩的要求動力輸出至齒圏軸32a。作為發(fā)動機22、電機 MG1和電機MG2的運行控制，包括轉矩轉換運行模式、充放電運行模式 和電機運行模式；該轉矩轉換運行模式，運行控制發(fā)動機22使得從發(fā)動機 22輸出與要求動力相當?shù)膭恿?，并驅動控制電機MG1和電機MG2使得 從發(fā)動機22輸出的所有動力由動力分配統(tǒng)合機構30、電機MG1和電機 MG2進行轉矩轉換而輸出至齒圏軸32a;該充放電運行模式，運行控制發(fā) 動機22使得從發(fā)動機22輸出與要求動力和蓄電池50的充放電所需的電力 之和相當?shù)膭恿?，并且伴隨著蓄電池50的充放電，驅動控制電機MG1和 電機MG2使得與從發(fā)動機22輸出的動力的全部或其一部分由動力分配統(tǒng) 合機構30、電機MG1和電機MG2進行的轉矩轉換相伴隨，要求動力輸 出至齒圏軸32a;該電^i^行模式，進行運行控制使得停止發(fā)動機22的運行，將來自電機MG2的與要求動力相當?shù)膭恿敵鲋笼X圏軸32a。
接下來，對這樣構成的實施例的混合動力汽車20的動作，特別是在外 部空氣的溫度較低的冷態(tài)時(例如，-IO'C、 -20°0等)起動系統(tǒng)、起動發(fā) 動機22而行駛時的動作進行說明。圖4是表示由混合動力用電子控制單元 70執(zhí)行的驅動控制例程的一例的流程圖，圖5是表示由混合動力用電子控 制單元70執(zhí)行的發(fā)動機停止可否判定例程的一例的流程圖。為了方便說 明，首先，對圖5的發(fā)動機停止可否判定例程進行說明，然后對圖4的驅 動控制例程進行說明。
當執(zhí)行發(fā)動機停止可否判定例程時，混合動力用電子控制單元70的 CPU72，首先，輸入來自ECO開關89的ECO開關信號ESW、蓄電池 50的輸出限制Wout (步驟S400)，判定輸入的ECO開關信號ESW為 ON (開啟)還是OFF (關閉)(步驟S410 )，在ECO開關信號ESW為 OFF (關閉)時向停止判定用閾值Wstop設定數(shù)值Wl (步驟S420 ),在 ECO開關信號ESW為ON (開啟)時向停止判定用閾值Wst叩設定值 W2 (步驟S430 )。然后，比較輸入的蓄電池50的輸出限制Wout和停止 判定用閾值Wstop (步驟S440),當輸出限制Wout為停止判定用閾值 Wst叩以上時允許發(fā)動機22的停止(步驟S"0 ),當輸出限制Wout小于 停止判定用閾值Wstop時禁止發(fā)動機22的停止(步驟S"0 )，結束本例 程。在此，值Wl作為為在行駛中順利地進行停止后的發(fā)動機22的再起動 所必要的電力值而確定，值W2作為用于在行駛中進行停止后的發(fā)動機22 的再起動的必要最小限的電力值附近的值而確定為比值Wl小的值。圖6 中表示冷態(tài)時的輸出限制Wout和電池溫度Tb之間的關系。如圖所示， 在冷態(tài)時，電池溫度Tb越小則輸出限制Wout越小。另一方面，停止發(fā) 動機22的狀態(tài)下的行駛(電枳逸行模式)是來自蓄電池50的電力用于電 機MG2的驅動，所以如果要想從該狀態(tài)再起動發(fā)動機22，則必須從蓄電 池50輸出作為行駛所必需的電力和再起動所必需的電力之和的電力。因 此，在冷態(tài)時，發(fā)動機22的再起動往往會比較遲緩。在實施例中，通過在 ECO開關89為OFF (關閉)時向停止判定用閾值Wstop設定值Wl，蓄電池50充分預熱直到從蓄電池50能夠輸出充分的電力的狀態(tài)后允許發(fā)動 機22的停止，順利地進行停止后的發(fā)動機22的再起動。另一方面，如果 禁止發(fā)動機22的停止而持續(xù)其運行，則發(fā)動機22以效率低的運行點運行 的結果是車輛整體的能量效率低下，所以通過在ECO開關89為ON (開 啟)時到達能夠輸出在行駛中能再起動停止后的發(fā)動機22的必要最小限的 電力附近的電力的狀態(tài)后允許發(fā)動機22的停止，由此確保發(fā)動機22的再 起動，并實現(xiàn)車輛整體的能量效率的提高。
接下來對圖4的驅動控制例程進行說明。在執(zhí)行驅動控制例程時，混 合動力用電子控制單元70的CPU72，首先執(zhí)行輸入來自加速踏板位置傳 感器84的加速踏板開度Acc、來自車速傳感器88的車速V、發(fā)動機22的 轉速Ne、電機MG1、 MG2的轉速Nml、 Nm2、蓄電池50的輸入輸出限 制Win、 Wout等控制所必要的數(shù)據(jù)的處理(步驟S100)。在此，發(fā)動機 22的轉速Ne是將基于來自未圖示的曲軸位置傳感器的信號所演算出的值 通過通信從發(fā)動機ECU24輸入的數(shù)據(jù)。電機MG1、 MG2的轉速Nml、 Nm2，是將基于由旋轉位置檢測傳感器43、 44檢測出的電機MG1、 MG2 的轉子的旋轉位置而演算出的值通過通信從電機ECU40輸入的數(shù)據(jù)。此 外，蓄電池50的輸入輸出限制Win、 Wout是將基于蓄電池50的電池溫 度Tb和蓄電池50的剩余容量(SOC )設定的值通過通信從蓄電池ECU52 輸入的數(shù)據(jù)。
這樣輸入數(shù)據(jù)后，基于輸入的加速踏板開度Acc和車速V，設定作為 車輛所要求的轉矩而應該輸出至作為連接于驅動輪63a、 63b的驅動軸的 齒圏軸32a的要求轉矩Tr *和對發(fā)動機22要求的要求動力Pe * (要求功 率，power demand)(步驟S110 )。關于要求轉矩Tr * ，在實施例中，將 加速踏板開度Acc、車速V和要求轉矩Ti^之間的關系預先確定，作為要 求轉矩設定用圖而存儲于ROM74，當給出加速踏板開度Acc和車速V時 從存儲的圖導出對應的要求轉矩Tr * 。圖7中表示要求轉矩設定用圖的一 例。要求動力Pe *可以作為設定的要求轉矩Tr *與齒圏軸32a的轉速Nr 的乘積、蓄電池50要求的充方文電要求電力Pb *和損失Loss之和而計算。另外，齒圏軸32a的轉速Nr，可以通過將換算系數(shù)k乘以車速V(Nr-k 'V) 而求出，或通過將電機MG2的轉速Nm2除以減速器35的傳動比Gr( Nr= Nm2/Gr)而求出。
接著，判定發(fā)動機22是否在運行中(步驟S120)，當發(fā)動機22在運 行中時判定所設定的要求動力Pe *是否小于用于運行停止發(fā)動機22的閾 值Pst叩(步驟Sl30 )。在此，作為閾值Pstop，可以使用能夠比較高效地 運行發(fā)動機22的動力(功率)區(qū)域的下限值附近的值。
在要求動力Pe *為閾值Pstop以上時，判斷為持續(xù)發(fā)動機22的運行， 基于設定的發(fā)動機22的要求動力Pe * ，設定作為應該運行發(fā)動機22的運 行點的目標轉速Ne *和目標轉矩Te * (步驟S150 )。該設定基于使發(fā)動機 22高效地動作的動作線和要求動力Pe *而進行。發(fā)動機22的動作線的一 例和設定目標轉速Ne,和目標轉矩Te,的情況表示于圖8。如圖所示，目 標轉速Ne *和目標轉矩Te * ，可以通過動作線和要求動力Pe * ( Ne * x Te* ) —定的曲線的交點而求出。
接著，使用發(fā)動機22的目標轉速Ne * 、電機MG2的轉速Nm2和動 力分配統(tǒng)合機構30的傳動比p ，通過下式(1)計算電機MG1的目標轉 速Nml * ，并基于計算出的目標轉速Nml *和輸入的電才幾MG1的轉速 Nml，通過式(2)計算應該從電機MG1輸出的轉矩指令Tml * (步驟 S160)。在此，式(1)是動力分配統(tǒng)合機構30的旋轉要素的力學關系式。 表示在從發(fā)動機22輸出動力的狀態(tài)下行駛時的動力分配統(tǒng)合機構30的旋 轉要素中的轉速和轉矩之間的力學關系的列線圖示于圖9。圖中，左邊的S 軸表示電機MG1的轉速Nml即太陽輪31的轉速，C軸表示發(fā)動機22的 轉速Ne即行星架34的轉速，R軸表示將電機MG2的轉速Nm2除以減速 器35的傳動比Gr所得的齒圏32的轉速Nr。使用該列線圖能夠很容易地 導出式(l)。另外，R軸上的兩個粗線箭頭，表示從電機MG1輸出的轉 矩Tml作用于齒圏軸32a的轉矩、和從電機MG2輸出的轉矩Tm2介由 減速器35作用于齒圏軸32a的轉矩。此外，式(2)是用于使電機MG1 以目標轉速Nml *;旋轉的反饋控制的關系式，式(2)中，右邊第二項的"kl"是比例項的增益，右邊第三項的"k2"是積分項的增益。
Nral*=Ne* (1+p)/p-Nm2/p (1)
Tml"p Te*/(l+p)+kl (Nml*-Nml)+k2 S (Nml*-Nml) dt (2)
然后，要求轉矩Tr *加上將轉矩指令Tml *除以動力分配統(tǒng)合機構 30的傳動比p的所得值，通過下式(3 )計算應該從電機MG2輸出的轉矩 的暫定值即暫定轉矩Tm2tmp (步驟S170 )，通過將蓄電池50的輸入輸出 限制Win、 Wout與將當前的電機MG1的轉速Nml乘以設定的轉矩指令 Tml *所得的電機MG1的消耗電力(發(fā)電電力)的偏差除以電機MG2 的轉速Nm2，由下式(4)和式(5)計算作為可以從電機MG2輸出的轉 矩的上下限的轉矩限制Tm2min、 Tm2max (步驟S180 ),并將設定的暫 定轉矩Tm2tmp通過式(6)以轉矩限制Tm2min、 Tm2max進4亍限制， 設定電機MG2的轉矩指令Tm2 * (步驟S190 )。在此，式(3)可以從圖
9的列線圖很容易地導出。
Tm2Up=(Tr*+Tml*/p)/Gr (3)
Tm2min= (Win-Tml* Nml)/Nm2 (4) Tm2腿:(Wout-Tml* . Nml) /Nm2 (5) Tm2"niax (min (Tm2t即，Tm2max) ， Tm2min) (6)
這樣設定發(fā)動機22的目標轉速Ne * 、目標轉矩Te * 、電機MG1 、 MG2的轉矩指令Tml * 、 Tm2承后，分別向發(fā)動機ECU24、電機ECU40 發(fā)送發(fā)動機22的目標轉速Ne *和目標轉矩Te * 、電才幾MG1 、 MG2的轉 矩指令Tml、 Tm2* (步驟S200 )，結束驅動控制例程。接收了目標轉 速Ne *和目標轉矩Te *的發(fā)動機ECU24進行發(fā)動機22的吸入空氣量控 制、燃料噴射控制、點火控制等的控制使得發(fā)動機22以目標轉速Ne承和 目標轉矩Te-所示的運行點運行。此外，接收了轉矩指令Tml * 、 Tm2 *的電機ECU40進行逆變器41 、42的開關元件的開關控制使得電機MG1 以轉矩指令Tml *驅動且電機MG2以轉矩指令Tm2 *驅動。通過這樣的 控制，能夠在蓄電池50的輸入輸出限制Win、 Wout的范圍內(nèi)高效地運行 發(fā)動機22,將要求轉矩Tr *輸出至作為驅動軸的齒圏軸32a而行駛。當在步驟S130中判定為要求動力Pe *小于(不到)閾值Pstop時， 通過前述的圖5的發(fā)動機停止可否判定例程判定發(fā)動機22的停止是否被禁 止(步驟S140)，當發(fā)動機22的停止被禁止時，則判斷為應該繼續(xù)發(fā)動機 22的運行，執(zhí)行上述的步驟S150 S200的處理。
另一方面，當在步驟SU0中判定為要求動力Pe*小于閾值Pstop且 判定為允許發(fā)動機22的停止，則判斷為應該停止發(fā)動機22的運行，停止 燃料噴射控制、點火控制，將停止發(fā)動機22的運行的控制信號發(fā)送至發(fā)動 機ECU24而停止發(fā)動機22 (步驟S210)，并且將電機MG1的轉矩指令 Tml *設定為數(shù)值0 (步驟S220 )。然后，將要求轉矩Tr *除以減速器35 的傳動比Gr所得的值作為應該從電機MG2輸出的轉矩的暫定值即暫定轉 矩Tm2tmp而設定(步驟S230 ),將值為0的轉矩指令Tml *代入上述的 式(4)和式(5),計算電機MG2的轉矩限制Tm2min、 Tm2max (步驟 S240)，并且通過式(6)以轉矩限制Tm2min、 Tm2max限制暫定轉矩 Tm2tmp，設定電機MG2的轉矩指令Tm2 * (步驟S250 ),將設定的轉矩 指令Tml * 、 Tm2 *發(fā)送至電才幾ECU40 (步驟S260 )，結束本例程。通過 這樣的控制，能夠停止發(fā)動機22的運行，在蓄電池50的輸入輸出限制 Win 、 Wout的范圍內(nèi)從電機MG2向作為驅動軸的齒圏軸32a輸出要求轉 矩Tr *而行駛。
如果在步驟S120中判定為發(fā)動機22不在運行中，即發(fā)動機22停止 運行，則判定發(fā)動機22是否在起動中(步驟S270),要求動力Pe,是否 為用于起動發(fā)動才幾22的閾值Pstart以上(步驟S280 )。在此，作為閾值 Pstart，可以使用能夠比較高效地運行發(fā)動機22的動力區(qū)域的下限值附近 的值，但優(yōu)選比上述的用于運行停止發(fā)動機22的閾值Pstop大的值使得不 會發(fā)生頻繁的發(fā)動機22的運行停止和起動。當發(fā)動機22不在起動中、要 求動力Pe *小于閾值Pstart時，判斷為應該繼續(xù)發(fā)動4幾22的運^f亍停止狀 態(tài)，執(zhí)行上述的步驟S220-S260的處理。
當在步驟S120中判定為發(fā)動機22運行停止、在步驟S270中判定為 發(fā)動機22不在起動中，在步驟S280中判定為要求動力Pe *為閾值Pstart以上時，判斷為應該起動發(fā)動機22，基于起動時的轉矩圖和從發(fā)動機22 的起動開始的經(jīng)過時間t設定電機MGl的轉矩指令Tml * (步驟S290)。 在發(fā)動機22的起動時設定電機MGl的轉矩指令Tml *的轉矩圖的一例和 發(fā)動機22的轉速Ne的變化的情況的一例表示于圖10。實施例的轉矩圖， 從發(fā)動機22的起動指示剛發(fā)出的時間tll后使用變化率處理(rating process )將轉矩指令Tml *設定為比較大的轉矩，使發(fā)動機22的轉速Ne 迅速地增加。在發(fā)動機22的轉速Ne已經(jīng)通過了共振轉速帶或通過共振轉 速帶所需的時間以后的時間tl2對轉矩指令Tml *設定為能夠穩(wěn)定發(fā)動機 22而以轉速Nref以上的轉速運行的轉矩，使電力消耗和作為驅動軸的齒 圏軸32a的反力變小。然后，>^動機22的轉速Ne達到轉速Nref的時 間t13開始，使用變化率處理設轉矩指令Tml *為值0，從判定發(fā)動機22 完成完全爆炸燃燒(complete explosive combustion )的時間t15開始，向 轉矩指令Tml *設定發(fā)電用轉矩。在此，轉速Nref是開始發(fā)動機22的燃 料噴射控制、點火控制的轉速。另外，現(xiàn)在考慮的A^動發(fā)動機22時，所 以對電機MG1的轉矩指令Tml *設定用于變化率處理的變化率值。
這樣設定電機MG1的轉矩指令Tml *后，對要求轉矩Tr *加上電機 MG1的轉矩指令Tml *除以動力分配統(tǒng)合機構30的傳動比的商，通過上 述式(3)計算應該從電機MG2輸出的轉矩的暫定值即暫定轉矩Tm2tmp (步驟S300),使用上述的式(4)和式(5)計算電機MG2的轉矩限制 Tm2min、 Tm2max(步驟S310 )，并通過上述的式(6 )以轉矩限制Tm2min、 Tm2max限制暫定轉矩Tm2tmp而設定電4幾MG2的轉矩指令Tm2 * (步 驟S320 )，將設定的轉矩指令Tml * 、 Tm2 *發(fā)送至電機ECU40 (步驟 S330 )。
然后，判定發(fā)動機22的轉速Ne是否達到了開始燃料噴射控制、點火 控制的轉速Nref以上(步驟S340 ),現(xiàn)在考慮的是發(fā)動機22的起動開始 時，所以發(fā)動機22的轉速Ne較小、沒有達到轉速Nref。因此，該判定得 到否定的結論，不開始燃料噴射控制、點火控制，結束本例程。
開始發(fā)動機22的起動時，在步驟S270中判定為發(fā)動機22在起動中，所以執(zhí)行上述的步驟S290 S330的處理，等到發(fā)動機22的轉速Ne達到開 始燃料噴射控制、點火控制的轉速Nref以上(步驟S340)，將控制信號發(fā) 送至發(fā)動機ECU24使得開始燃料噴射控制、點火控制(步驟S3350)。通 過這樣的控制，能夠一邊起動停止的發(fā)動機22， 一邊在蓄電池50的輸入 輸出限制Win、 Wout的范圍內(nèi)從電機MG2向作為驅動軸的齒圏軸32a輸 出要求轉矩Tr *而行駛。表示在運行發(fā)動機22的狀態(tài)下行駛時的動力分 配統(tǒng)合機構30的旋轉要素中的轉速和轉矩的力學關系的列線圖的一例表 示于圖11。
根據(jù)以上說明的實施例的混合動力汽車20，在ECO開關89為OFF 時對停止判定用閾值Wstop i殳定值Wl，在ECO開關89為ON時對停止 判定用閾值Wstop設定小于值Wl的值W2;在冷態(tài)時發(fā)動機起動而行駛 時，當基于電池溫度Tb設定的蓄電池50的輸出限制Wout為停止判定用 閾值Wstop以上時允許發(fā)動機22的間歇運行，當輸出限制Wout小于停 止判定用閾值Wst叩時禁止發(fā)動機22的間歇運行；即在ECO開關89為 OFF時等待蓄電池50預熱直到成為能夠從蓄電池50輸出充分的電力的狀 態(tài)而開始發(fā)動才幾22的間歇運行，在ECO開關89為ON時能預熱蓄電池 50到夠從蓄電池50輸出最低限的電力的狀態(tài)之后開始發(fā)動機22的間歇運 行，所以能夠在通常時順利地進行發(fā)動機22的再起動，并且還能夠通過操 作者的指示而應對能量效率的提高。
在實施例的混合動力汽車20中，為了順利地進行發(fā)動機22的再起動， 比較蓄電池50的輸出限制Wout和停止判定用閾值Wst叩而判定是允許 還是禁止發(fā)動機22的停止，但在停止發(fā)動機22時切斷向發(fā)動機22的燃料
下降的發(fā)動機停止控制的情況下，也可以通過比較蓄電池50的輸入限制 Win和停止判定閾值Wstop2而判定該發(fā)動機的停止控制能否正常進行來 判定，從而決定是許可還是禁止發(fā)動機22的停止。另外，在發(fā)動機停止控 制中，如果從電機MG1輸出用于使發(fā)動機22的轉速下降的轉矩，則由于 與之對應的轉矩作用于齒圏軸32a側，所以基于前述的式(3) ~式(6)設定電機MG2的轉矩指令Tm2 *使得消除作用于齒圏軸32a側的該轉矩 并JU吏要求轉矩Tr *輸出至齒圏軸32a。
在實施例的混合動力汽車20中，基于根據(jù)電池溫度Tb和剩余容量 (SOC )而設定的輸出限制Wout來決定是允許還是禁止發(fā)動機22的停止，
該情況下的發(fā)動機停止可否判定例程表示于圖12。在圖12的發(fā)動機停止 可否判定例程中，輸入來自ECO開關89的ECO開關信號ESW并從電 機ECU40通過通信輸入電池溫度Tb (步驟S500 )，判定輸入的ECO開 關信號ESW是OFF還是ON (步驟S510 )，在ECO開關信號ESW為 OFF時對停止判定用閾值Tstop設定值Tl (步驟S520 ),在ECO開關信 號ESW為ON時對停止判定用閾值Tstop設定值T2 (步驟S530 )。然后， 通過比較輸入的電池溫度Tb和停止判定用閾值Tstop (步驟S540 )，當電 池溫度Tb為停止判定用閾值Tstop以上時允許發(fā)動機22的停止(步驟 S550 )，當電池溫度Tb小于停止判定用閾值Tstop時禁止發(fā)動機22的停 止(步驟S560)而進行。在此，值Tl作為在行駛中順利地進行停止后的 發(fā)動機22的再起動所需的蓄電池50的預熱溫度而確定，值T2作為為了 在行駛中進行停止后的發(fā)動機22的再起動的必要最小限的預熱溫度附近 的溫度而確定為比值T1小的值。才艮據(jù)該變形例，與實施例同樣地，也能 夠在通常時順利地進行發(fā)動機22的再起動并且還能夠通過操作者的指示 而對應能量效率的提高。
在實施例的混合動力汽車20中，將電機MG2介由減速器35安裝于 作為驅動軸的齒圏軸32a，但也可以將電機MG2直接安裝于齒圏軸32a， 也可以代替減速器35而介由二級變速、三級變速、四級變速等的變速器將 電機MG2安裝于齒圏軸32a。
在實施例的混合動力汽車20中，將電機MG2的動力通過減速器35 進行變速而輸出至齒圈軸32a，但也可以如圖13的變形例的混合動力汽車 120例示的那樣，將電機MG2的動力連接于與連接有齒圏軸32a的車軸(連 接有驅動輪63a、 63b的車軸)不同的車軸(連接于圖13中的車輪64a、64b的車軸)。
在實施例的混合動力汽車20中，將發(fā)動機22的動力介由動力分配統(tǒng) 合機構30輸出至作為連接于驅動輪63a、 63b的驅動軸的齒圈軸32a，但 也可以是如圖14的變形例的混合動力汽車220例示的那樣具備雙轉子電動 機230的裝置，該雙轉子電動機230具有連接于發(fā)動機22的曲軸26的內(nèi) 轉子232和連接于將動力輸出至驅動輪63a、 63b的驅動軸的外轉子234， 將發(fā)動機22的動力的一部分傳遞至驅動軸并將剩余的動力轉換為電力。
在此，對實施例的主要要素和發(fā)明內(nèi)容所述的發(fā)明的主要要素的對應 關系進行說明。在實施例中，發(fā)動機22相當于"內(nèi)燃機"；電機MG1和 動力分配統(tǒng)合機構30的組合相當于"電力動力輸入輸出器"；電機MG2 相當于"電動機，，；蓄電池50相當于"蓄電器"；溫度傳感器51相當于"溫 度檢測器"；根據(jù)基于由電流傳感器檢測的充放電電流的累計值的蓄電池 50的剩余容量(SOC)和蓄電池50的電池溫度Tb而演算蓄電池50可以 充放電的最大容許電力即輸入輸出限制Win、 Wout的蓄電池ECU52相當 于"最大容許電力設定部，，；ECO開關89相當于"燃料消耗率優(yōu)先開關，，； 執(zhí)行圖5的發(fā)動機停止可否判定例程的混合動力用電子控制單元70相當于 "間歇運行可否部"，該發(fā)動機停止可否判定例程，在當ECO開關89為 OFF時對停止判定用閾值Wstop設定值Wl而當ECO開關89為ON時 對停止判定用閾值Wstop設定小于值Wl的值W2、當蓄電池50的輸出 限制Wout為停止判定用閾值Wst叩以上時允許發(fā)動才幾22的停止而當輸 出限制Wout小于停止判定用闊值Wstop時禁止發(fā)動機22的停止。此夕卜， 電機MG1相當于"發(fā)電機"，動力分配統(tǒng)合^L構30相當于"三軸式動力 輸入輸出器"。此外，雙轉子電動機230也相當于"動力輸入輸出器"。在 此，作為"內(nèi)燃機"，不限于通過汽油或輕油等烴類化合物的燃料輸出動力 的內(nèi)燃機，也可以是氬發(fā)動機等任何類型的內(nèi)燃機。作為"動力輸入輸出 器"，不限于動力分配統(tǒng)合機構30和電機MG1的組合、雙轉子電動機230, 也可以是連接于內(nèi)燃機的輸出軸和連結于車軸的驅動軸、能夠使用驅動軸燃機的輸出軸輸出轉矩的任何裝置。作為"電動機"，不限于作為同步發(fā)電
電動機而構成的電機MG2，只要是感應電動機等能夠向驅動軸輸入動力和 從驅動軸輸出動力，可以為任何類型的電動機。作為"蓄電器"，不限于作 為二次電池的蓄電池50，只要是電容器等能夠與電力動力輸入輸出器、電 動機進行電力的交換，可以為任何裝置。作為"最大容許電力設定部"，不 限于基于蓄電池50的剩余容量(SOC)和蓄電池50的電池溫度Tb而演 算輸入輸出限制Win、 Wout,除了剩余容量(SOC )和電池溫度Tb之夕卜， 只要是基于例如蓄電池50的內(nèi)部電阻等演算等的基于蓄電器的狀態(tài)設定 蓄電器的容許充放電的最大容許電力的任何類型可任意設定。作為"間歇 運行可否部"，不限于在當ECO開關89為OFF時對停止判定用閾值Wstop
值Wl的值W2、當發(fā)動機22在運行中時蓄電池50的輸出限制Wout為 停止判定用閾值Wstop以上時允許發(fā)動機22的停止而當輸出限制Wout 小于停止判定用閾值Wst叩時禁止發(fā)動機22的停止，也不限于在當ECO 開關89為OFF時對停止判定用閾值Tstop設定值Tl而當ECO開關89 為ON時對停止判定用閾值Tstop設定小于值Tl的值T2、當發(fā)動機22 在運行中電池溫度Tb為停止判定用閾值Tstop以上時允許發(fā)動機22的停 止而當電池溫度Tb小于停止判定用閾值Tstop時禁止發(fā)動機22的停止； 只要是在沒有由燃料消耗率優(yōu)先開關指示燃料消耗率優(yōu)先的行駛時當蓄電 器的最大容許電力小于第1電力時禁止內(nèi)燃機的間歇運行而當蓄電器的最 大容許電力為所述第1電力以上時允許內(nèi)燃機的間歇運行、在由燃料消耗 率優(yōu)先開關指示了燃料消耗率優(yōu)先的行駛時當蓄電器的最大容許電力小于 比第1電力小的第2電力時禁止內(nèi)燃機的間歇運行而當蓄電器的最大容許 電力為第2電力以上時允許內(nèi)燃機的間歇運行，或者在沒有由燃料消耗率 優(yōu)先開關指示燃料消耗率優(yōu)先的行駛時當蓄電器的溫度小于第1溫度時禁 止內(nèi)燃機的間歇運行而當蓄電器的溫度為第1溫度以上時允許內(nèi)燃機的間 歇運行、在由燃料消耗率優(yōu)先開關指示燃料消耗率優(yōu)先的行駛時當蓄電器 的溫度小于比第1溫度小的第2溫度時禁止內(nèi)燃機的間歇運行而當蓄電器的溫度為第2溫度以上時允許內(nèi)燃機的間歇運行，就可以是任何類型。作 為"發(fā)電機"，不限于作為同步發(fā)電電動機而構成的電機MG1，只要是感 應電動機等r能夠輸入輸出動力，可以是任何類型的發(fā)電機。作為"三軸 式動力輸入輸出器"，不限于上述的動力分配統(tǒng)合機構30，可以是使用雙 小齒輪式的行星齒輪機構的裝置、組合多個行星齒輪機構而連接于四個以 上的軸的裝置、如差速器那樣具有與行星齒輪不同的工作作用的裝置等的、 連接于驅動軸、輸出軸和發(fā)電機的旋轉軸的三根軸而基于從該三根軸中的 任意兩軸輸出的動力和向該三根軸中的任意兩軸輸入的動力而向剩余的一 軸輸入動力和從剩余的一軸輸出動力的任何裝置。另外，關于實施例的主 要要素和發(fā)明內(nèi)容所述的發(fā)明的主要要素的對應關系，實施例是用于具體 說明用于實施發(fā)明的概要欄所記載的發(fā)明的最佳方式，所以不限定發(fā)明內(nèi) 容所記載的發(fā)明要素。即，對發(fā)明內(nèi)容所記栽的發(fā)明的解釋應該基于該欄 的記載進行，實施例只不過是發(fā)明內(nèi)容所記載的發(fā)明的具體的一例。
以上，使用實施例對用于實施本發(fā)明的最佳方式進行了說明，但本發(fā) 明完全不限于這樣的實施例，在不脫離本發(fā)明的主旨的范圍內(nèi)，當然可以 以各種方式實施。
本申請，以2007年11月8日申請的日本專利申請第2007-290468號 為優(yōu)先權主張的1^出，通過引用，其所有內(nèi)容都包含于本說明書中。
權利要求
1. 一種混合動力車，具備內(nèi)燃機；電力動力輸入輸出器，其與該內(nèi)燃機的輸出軸和連接于車軸的驅動軸連接，能夠使用該驅動軸側的反力，通過電力和動力的輸入輸出，向所述內(nèi)燃機的輸出軸輸入轉矩和從所述內(nèi)燃機的輸出軸輸出轉矩；電動機，其能夠向所述驅動軸輸入動力和從所述驅動軸輸出動力；蓄電器，其能夠與所述電力動力輸入輸出器和所述電動機進行電力的交換；溫度檢測器，其檢測該蓄電器的溫度；最大容許電力設定部，其基于該檢測出的蓄電器的溫度設定可以從該蓄電器充放電的最大容許電力；燃料消耗率優(yōu)先開關，其能夠指示燃料消耗率優(yōu)先的行駛；和間歇運行可否部，其在沒有由該燃料消耗率優(yōu)先開關指示燃料消耗率優(yōu)先的行駛時，當所述設定的蓄電器的最大容許電力小于第1電力時禁止所述內(nèi)燃機的間歇運行，當所述設定的蓄電器的最大容許電力為所述第1電力以上時允許所述內(nèi)燃機的間歇運行；在由所述燃料消耗率優(yōu)先開關指示燃料消耗率優(yōu)先的行駛時，當所述設定的蓄電器的最大容許電力小于比所述第1電力小的第2電力時禁止所述內(nèi)燃機的間歇運行，當所述設定的蓄電器的最大容許電力為所述第2電力以上時允許所述內(nèi)燃機的間歇運行。
2. 如權利要求l所述的混合動力車，
3.如權利要求1或2所述的混合動力車，電力動力輸入輸出器具備能夠輸入輸出動力的發(fā)電機；和三軸式動 力輸入輸出器，該三軸式動力輸入輸出器連接于所述內(nèi)燃機的輸出軸、所 述發(fā)電機的旋轉軸和所述驅動軸這三根軸，基于從該三根軸中的任意兩軸輸出的動力和向該三根軸中的任意兩軸輸入的動力而向剩余的一軸輸入動 力和從剩余的一軸輸出動力。
4. 一種混合動力車，具有電池的輸出性能在低溫時比常溫時降低的特 性的電池，且能夠僅通過電動機而行駛，其中，動機的判斷水平；當所述開關被選擇為開啟時，還根據(jù)電池溫度變it良動才幾起動的判斷 水平。
5. —種混合動力車，具備 內(nèi)燃機；電力動力輸入輸出器，其與該內(nèi)燃機的輸出軸和連接于車軸的驅動軸 連接，能夠使用該驅動軸側的反力，通過電力和動力的輸入輸出，向所述電動才幾，其能夠向所述驅動軸輸入動力和從所述驅動軸輸出動力； 蓄電器，其能夠與所述電力動力輸入輸出器和所述電動^L進行電力的 交換；溫度檢測器，其檢測該蓄電器的溫度； 燃料消耗率優(yōu)先開關，其能夠指示燃料消耗率優(yōu)先的行駛；和 間歇運行可否部，其在沒有由所述燃料消耗率優(yōu)先開關指示燃料消耗 率優(yōu)先的行駛時，當所述檢測出的蓄電器的溫度小于第l溫度時禁止所述 內(nèi)燃機的間歇運行，當所述檢測出的蓄電器的溫度為所述第l溫度以上時 允許所述內(nèi)燃機的間歇運行；在由所述燃料消耗率優(yōu)先開關指示燃料消耗 率優(yōu)先的行駛時，當所述檢測出的蓄電器的溫度小于比所述第l溫度小的 第2溫度時禁止所述內(nèi)燃機的間歇運行，當所述檢測出的蓄電器的溫度為 所述第2溫度以上時允許所述內(nèi)燃機的間歇運行。
6. 如權利要求5所述的混合動力車，
7.如權利要求5或6所述的混合動力車，電力動力輸入輸出器具備能夠輸入輸出動力的發(fā)電機；和三軸式動 力輸入輸出器，該三軸式動力輸入輸出器連接于所述內(nèi)燃機的輸出軸、所 述發(fā)電機的旋轉軸和所述驅動軸這三根軸，基于從該三根軸中的任意兩軸 輸出的動力和向該三根軸中的任意兩軸輸入的動力而向剩余的一軸輸入動 力和從剩余的 一軸輸出動力。
8. —種混合動力車的控制方法，該混合動力車具備內(nèi)燃機；與該內(nèi) 燃機的輸出軸和連接于車軸的驅動軸連接、能夠使用該驅動軸側的反力通機的輸出軸輸出轉矩的電力動力輸入輸出器；能夠向所述驅動軸輸入動力 和從所述驅動軸輸出動力的電動機；和能夠與所述電力動力輸入輸出器和 所述電動機進行電力交換的蓄電器，其中，(a )基于所述蓄電器的溫度設定該蓄電器可以充放電的最大容許電力，(b)在沒有由燃料消耗率優(yōu)先開關指示燃料消耗率優(yōu)先的行駛時， 當所述設定的蓄電器的最大容許電力小于第1電力時禁止所述內(nèi)燃機的間 歇運行，當所述設定的蓄電器的最大容許電力為所述第1電力以上時允許 所述內(nèi)燃機的間歇運行；在由所述燃料消耗率優(yōu)先開關指示燃料消耗率優(yōu) 先的行駛時，當所述設定的蓄電器的最大容許電力小于比所述第1電力小 的第2電力時禁止所述內(nèi)燃機的間歇運行，當所述設定的蓄電器的最大容 許電力為所述第2電力以上時允許所述內(nèi)燃機的間歇運行。
9. 一種混合動力車的控制方法，該混合動力車具備內(nèi)燃機；與該內(nèi) 燃機的輸出軸和連接于車軸的驅動軸連接、能夠使用該驅動軸側的反力通機的輸出軸輸出轉矩的電力動力輸入輸出器；能夠向所述驅動軸輸入動力 和從所述驅動軸輸出動力的電動機；和能夠與所述電力動力輸入輸出器和 所述電動機進行電力交換的蓄電器，其中，在沒有由燃料消耗率優(yōu)先開關指示燃料消耗率優(yōu)先的行駛時，當所述 蓄電器的溫度小于第l溫度時禁止所述內(nèi)燃機的間歇運行，當所述蓄電器的溫度為所述笫l溫度以上時允許所述內(nèi)燃機的間歇運行；在由所述燃料 消耗率優(yōu)先開關指示燃料消耗率優(yōu)先的行駛時，當所述蓄電器的溫度小于 比所述第1溫度小的第2溫度時禁止所述內(nèi)燃機的間歇運行，當所述蓄電 器的溫度為所述第2溫度以上時允許所述內(nèi)燃機的間歇運行。
全文摘要
本發(fā)明涉及混合動力車及其控制方法。當ECO開關為OFF(閉)時向停止判定用閾值Wstop設定數(shù)值W1(步驟S420)，當ECO開關為ON(開)時對停止判定用閾值Wstop設定值W2(步驟S430)，當基于電池溫度和剩余容量設定的蓄電池的輸出限制Wout為停止判定用閾值Wstop以上時允許發(fā)動機的停止(步驟S450)，當輸出限制Wout小于停止判定用閾值Wstop時禁止發(fā)動機的停止(步驟S460)。值W1作為為了在行駛中順利地進行停止后的發(fā)動機的再起動所必要的電力值而確定，值W2作為用于在行駛中進行停止后的發(fā)動機的再起動的必要最小限的電力值附近的值而確定為比值W1小的值。
文檔編號B60W10/06GK101428614SQ200810174140
公開日2009年5月13日 申請日期2008年11月7日 優(yōu)先權日2007年11月8日
發(fā)明者松原立幸 申請人:豐田自動車株式會社