本發明涉及混合動力汽車及混合動力汽車用的控制方法。
背景技術:
以往,作為混合動力汽車,提出了在3個旋轉要素上連接有發動機、第一電動機及第二電動機的行星齒輪機構中的連接有第二電動機的旋轉要素經由有級變速器而與連結于車輪的驅動軸連接的方案(例如,參照日本特開2014-144659)。在所述混合動力汽車中,基本上如以下所述進行驅動控制。首先,基于駕駛者對加速器踏板的操作量和車速來設定要求驅動力,向要求驅動力乘以驅動軸的轉速來算出應從發動機輸出的要求功率。接下來,基于要求功率和燃料經濟性成為最佳的發動機的動作線(燃料經濟性最佳動作線)來設定發動機的目標轉速。并且,對發動機、第一電動機、第二電動機及有級變速器進行控制,以使發動機以目標轉速旋轉而輸出要求功率并向驅動軸輸出要求驅動力而行駛。
在上述的混合動力汽車中,無論有級變速器的變速級如何都能夠自由地設定發動機的運轉點。因此,會產生發動機轉速的變化與車速的變化不匹配的情況。當駕駛者踏下加速器踏板時,發動機要求的功率增大,因此發動機轉速立即增加,但是車速不會急增。因此,在車速的增加之前僅僅是發動機轉速急增。駕駛者通常具有伴隨著車速的增加而發動機轉速增加的駕駛感覺,因此如果在車速的增加之前僅僅是發動機轉速急增時,作為駕駛感覺會產生不適感。而且,還會產生即便有級變速器變速而發動機的轉速也不變化的情況。當駕駛者踏下加速器踏板而車速增加時,伴隨于此而有級變速器升擋。然而,在升擋的前后發動機要求的功率不變化時,以不使發動機轉速變化的方式使發動機運轉。在這種情況下,駕駛者通常作為駕駛感覺具有由于有級變速器的升擋而發動機的轉速減小的變速感,因此得不到這樣的變速感的話會感覺到不適感。這樣的課題對于在不具備有級變速器的類型的混合動力汽車中進行假想的換擋變速的情況也同樣。
技術實現要素:
本發明提供能夠向駕駛者賦予更良好的駕駛感覺的混合動力汽車及混合動力汽車用的控制方法。
用于解決課題的方案
本發明的第一形態是混合動力汽車。所述混合動力汽車包括發動機、第一電動機、驅動軸、行星齒輪機構、第二電動機、蓄電池、電子控制單元。所述驅動軸連結于車軸。所述行星齒輪機構的三個旋轉要素與所述發動機的輸出軸、所述第一電動機的旋轉軸及所述驅動軸這三個軸連接。所述第二電動機向所述驅動軸輸入動力并從所述驅動軸輸出動力。所述蓄電池向所述第一電動機及所述第二電動機供給電力。所述電子控制單元將基于駕駛者的加速器操作量和車速而向所述驅動軸輸出的驅動力設定為要求驅動力。而且,所述電子控制單元以使用所述要求驅動力而行駛的方式控制所述發動機、所述第一電動機及所述第二電動機。此外,所述電子控制單元設定駕駛性能轉速。所述駕駛性能轉速是基于所述加速器操作量、所述車速及變速級的所述發動機的轉速。并且,所述電子控制單元設定發動機的上限功率。所述上限功率是以所述駕駛性能轉速使所述發動機運轉時從所述發動機輸出的最大功率。而且,所述電子控制單元設定所述驅動軸的上限驅動力。所述上限驅動力是向所述驅動軸輸出了所述上限功率時的驅動力。此外,所述電子控制單元設定所述發動機的目標發動機功率。所述目標發動機功率是用于向所述驅動軸輸出第一功率和第二功率中的任一方的功率。所述第一功率是所述上限驅動力和所述要求驅動力中的較小一方的功率。所述第二功率是第三功率和第四功率中的較小一方的功率。所述第三功率是用于向所述驅動軸輸出所述上限驅動力的功率。所述第四功率是用于向所述驅動軸輸出所述要求驅動力的功率。并且,所述電子控制單元以從所述發動機輸出所述目標發動機功率的方式控制所述發動機、所述第一電動機及所述第二電動機。
在所述結構中,所述電子控制單元以向驅動軸輸出考慮變速級而設定的上限驅動力和不考慮變速級而設定的要求驅動力中的較小一方的方式設定目標發動機功率,即,設定與變速級對應的目標發動機功率,以從發動機輸出目標發動機功率而行駛的方式控制發動機、第一電動機及第二電動機。因此,即使在駕駛者踏下加速器踏板時,也能夠成為與車速對應的發動機轉速,與在車速的增加之前發動機轉速急增的情況相比,能夠向駕駛者賦予更良好的駕駛感覺。而且,在變速級被變更(變速)時,與變速級對應的目標發動機功率也變化,因此能夠向駕駛者賦予變速感。上述的結果是,能夠向駕駛者賦予更良好的駕駛感覺。
在所述混合動力汽車中,可以是,所述電子控制單元以向所述驅動軸輸出所述第一功率的方式控制所述發動機、所述第一電動機及所述第二電動機。這樣的話,能夠向驅動軸輸出與目標發動機功率相符的驅動力而行駛。
在所述混合動力汽車中,可以是,所述電子控制單元設定作為所述發動機的目標轉速。所述目標轉速被設定為所述駕駛性能轉速。可以是,所述所述電子控制單元以使所述發動機以所述目標轉速運轉的方式進行控制。這樣的話,能夠以考慮了變速級的駕駛性能用轉速使發動機運轉。
在所述混合動力汽車中,可以是,所述電子控制單元在所述變速級為閾值以上時,將燃料經濟性最佳發動機轉速和所述駕駛性能轉速中的較小一方設定為所述發動機的目標轉速。所述燃料經濟性最佳發動機轉速是將第五功率作為燃料經濟性最佳而從所述發動機輸出的轉速。所述第五功率是基于所述要求驅動力和所述車速的功率。可以是,所述電子控制單元以使所述發動機以所述目標轉速運轉的方式進行控制。另外,所述燃料經濟性最佳發動機轉速是使基于所述要求驅動力和所述車速的功率為燃料經濟性最佳而從所述發動機輸出的轉速。即,在變速級為閾值以上時,以考慮了變速級的駕駛性能轉速對燃料經濟性最佳發動機轉速進行限制。在此,可以使用最高速級或比其小1級或2級的變速級等作為閾值。在變速級為閾值以上的高速級例如最高速級且以比較高的車速進行巡航行駛的情況下,行駛不要求太大的功率,因此會產生燃料經濟性最佳發動機轉速比駕駛性能轉速小的情況。在這種情況下,通過將燃料經濟性最佳發動機轉速設定為目標轉速,能夠使燃料經濟性良好。另一方面,在燃料經濟性最佳發動機轉速比駕駛性能轉速大時,將駕駛性能轉速設定為目標轉速,因此能夠以與變速級對應的轉速使發動機運轉。由此,能夠考慮燃料經濟性,并避免以使駕駛者產生不適感那樣大的轉速使發動機運轉。
在所述混合動力汽車中,可以是,所述電子控制單元在被要求充放電要求功率時,將所述最大功率加上所述充放電要求功率所得到的功率設定為所述上限功率。所述充放電要求功率是用于對所述蓄電池進行充放電且充電側成為負值的功率。而且,可以是,所述電子控制單元在被要求充放電要求功率時且以向所述驅動軸輸出所述上限驅動力的方式設定所述目標發動機功率時,將從所述上限功率減去所述充放電要求功率所得到的功率設定為所述目標發動機功率。此外,可以是,所述電子控制單元在被要求充放電要求功率時且以向所述驅動軸輸出所述要求驅動力的方式設定所述目標發動機功率時,將從用于向所述驅動軸輸出所述要求驅動力的功率減去所述充放電要求功率所得到的功率設定為所述目標發動機功率。另外,所述充放電要求功率是用于對所述蓄電池進行充放電且充電側成為負值的功率。這樣的話,能夠抑制基于蓄電池的充放電而發動機的轉速增大。
在所述混合動力汽車中,可以是,所述電子控制單元在被要求充放電要求功率時,將向所述驅動軸輸出所述上限功率加上所述充放電要求功率所得到的功率時的驅動力設定為所述上限驅動力。所述充放電要求功率是用于對所述蓄電池進行充放電且充電側成為負值的功率。而且,可以是,所述電子控制單元在被要求充放電要求功率時且以向所述驅動軸輸出所述上限驅動力的方式設定所述目標發動機功率時,將所述上限功率設定為所述目標發動機功率。此外,可以是,所述電子控制單元在被要求充放電要求功率時且以向所述驅動軸輸出所述要求驅動力的方式設定所述目標發動機功率時,將從用于向所述驅動軸輸出所述要求驅動力的功率減去所述充放電要求功率所得到的功率設定為所述目標發動機功率。另外,所述充放電要求功率是用于對所述蓄電池進行充放電且充電側成為負值的功率。這樣的話,能夠抑制基于蓄電池的充放電而發動機的轉速增大。
在所述混合動力汽車中,可以包含模式切換開關,該模式切換開關指示是否選擇使駕駛者的駕駛感覺比燃料經濟性優先的駕駛感覺優先模式。并且,可以是,所述電子控制單元在未通過所述模式切換開關選擇所述駕駛感覺優先模式時,將向所述驅動軸輸出所述要求驅動力的所述發動機的功率設定為所述目標發動機功率。而且,可以是,所述電子控制單元對所述發動機進行控制,以使所述發動機以將所述目標發動機功率作為燃料經濟性最佳而從所述發動機輸出的燃料經濟性最佳發動機轉速運轉,并從所述發動機輸出所述目標發動機功率。這樣的話,在選擇駕駛感覺優先模式時,能夠使駕駛者感覺到更良好的駕駛感覺而行駛,在未選擇駕駛感覺優先模式時,能夠通過更良好的燃料經濟性來行駛。
在所述混合動力汽車中,所述變速級可以是基于所述駕駛者的加速器操作量和所述車速而設定的假想的變速級。而且,在所述混合動力汽車中,可以包含安裝在所述驅動軸與所述行星齒輪機構之間的有級變速器,所述變速級是所述有級變速器的變速級和向所述有級變速器的變速級加入了基于所述駕駛者的加速器操作量和所述車速而設定的假想的變速級所得到的變速級中的任一方。在此,作為“向有級變速器的變速級加入了假想的變速級所得到的變速級”,是指例如如果對于2級變速的有級變速器的各變速級加入2速級的假想的變速級則成為合計4級的變速級、如果對于4級變速的有級變速器的各變速級加入2速級的假想的變速級則成為合計8段的變速級那樣將有級變速級的變速級與假想的變速級組合的情況。這樣的話,能夠使用所希望的級數的變速級。
本發明的第二形態是混合動力汽車用的控制方法。所述混合動力汽車包括發動機、第一電動機、驅動軸、行星齒輪機構、第二電動機、蓄電池、電子控制單元。所述驅動軸連結于車軸。所述行星齒輪機構的三個旋轉要素與所述發動機的輸出軸、所述第一電動機的旋轉軸及所述驅動軸這三個軸連接。所述第二電動機相對于所述驅動軸輸入及輸出動力。所述蓄電池向所述第一電動機及所述第二電動機供給電力。所述電子控制單元將基于駕駛者的加速器操作量和車速而向所述驅動軸輸出的驅動力設定為要求驅動力。而且,所述電子控制單元以使用所述要求驅動力而行駛的方式控制所述發動機、所述第一電動機及所述第二電動機。此外,所述電子控制單元設定駕駛性能轉速。所述駕駛性能轉速是基于所述加速器操作量、所述車速及變速級的所述發動機的轉速。并且,所述電子控制單元設定發動機的上限功率。所述上限功率是以所述駕駛性能轉速使所述發動機運轉時從所述發動機輸出的最大功率。而且,所述電子控制單元設定所述驅動軸的上限驅動力。所述上限驅動力是向所述驅動軸輸出所述上限功率時的驅動力。此外,所述電子控制單元設定所述發動機的目標發動機功率。所述目標發動機功率是用于向所述驅動軸輸出第一功率和第二功率中的任一方的功率。所述第一功率是所述上限驅動力和所述要求驅動力中的較小一方的功率。所述第二功率是第三功率和第四功率中的較小一方的功率。所述第三功率是用于向所述驅動軸輸出所述上限驅動力的功率。所述第四功率是用于向所述驅動軸輸出所述要求驅動力的功率。并且,所述電子控制單元以從所述發動機輸出所述目標發動機功率的方式控制所述發動機、所述第一電動機及所述第二電動機。
在所述結構中,所述電子控制單元以向驅動軸輸出考慮變速級而設定的上限驅動力和不考慮變速級而設定的要求驅動力中的較小一方的方式設定目標發動機功率,即,設定與變速級對應的目標發動機功率,以從發動機輸出目標發動機功率而行駛的方式控制發動機、第一電動機及第二電動機。因此,即使在駕駛者踏下加速器踏板時,也能夠成為與車速對應的發動機轉速,與在車速的增加之前發動機轉速急增的情況相比,能夠向駕駛者賦予更良好的駕駛感覺。而且,在變速級被變更(變速)時,與變速級對應的目標發動機功率也變化,因此能夠向駕駛者賦予變速感。上述的結果是,能夠向駕駛者賦予更良好的駕駛感覺。
附圖說明
前述及后述的本發明的特征及優點通過下面的具體實施方式的說明并參照附圖而明確,其中,相同的附圖標記表示相同的部件。
圖1是表示第一實施例的混合動力汽車20的結構的概略的構成圖。
圖2是表示在駕駛感覺優先模式且d擋時由hvecu70執行的駕駛性能優先驅動控制例程的一例的流程圖。
圖3是表示加速器要求驅動力設定用映射的一例的說明圖。
圖4是表示充放電要求功率設定用映射的一例的說明圖。
圖5是表示燃料經濟性最佳發動機轉速設定用映射的一例的說明圖。
圖6是表示變速線圖的一例的說明圖。
圖7是表示駕駛性能用目標發動機轉速設定用映射的一例的說明圖。
圖8是表示上限發動機功率設定用映射的一例的說明圖。
圖9是表示大氣壓校正系數ka與大氣壓pa的關系的一例的說明圖。
圖10是表示變形例的駕駛性能優先驅動控制例程的一例的流程圖。
圖11是表示在m擋時由hvecu70執行的駕駛性能優先驅動控制例程的一例的流程圖。
圖12是表示第二實施例的混合動力汽車120的結構的概略的構成圖。
圖13是表示第二實施例使用的變速線圖的一例的說明圖。
圖14是表示在第二實施例中在駕駛感覺優先模式且d擋時由hvecu70執行的駕駛性能優先驅動控制例程的一例的流程圖。
圖15是表示在第二實施例中在m擋時由hvecu70執行的駕駛性能優先驅動控制例程的一例的流程圖。
具體實施方式
接下來,使用實施例來說明用于實施本發明的方式。
圖1是表示本發明的第一實施例的混合動力汽車20的結構的概略的構成圖。如圖所示,第一實施例的混合動力汽車20具備發動機22、行星齒輪30、電動機mg1、mg2、逆變器41、42、蓄電池50及混合動力用電子控制單元(以下,稱為“hvecu”)70。
發動機22構成為以汽油或輕油等為燃料而輸出動力的內燃機。所述發動機22由發動機用電子控制單元(以下,稱為“發動機ecu”)24進行運轉控制。
雖未圖示,但是發動機ecu24構成為以cpu為中心的微處理器,除了cpu之外,還具備存儲處理程序的rom、暫時存儲數據的ram、輸入輸出端口及通信端口。為了對發動機22進行運轉控制所需的來自各種傳感器的信號從輸入端口向發動機ecu24輸入。作為向發動機ecu24輸入的信號,可列舉例如來自檢測發動機22的曲軸26的旋轉位置的曲軸位置傳感器23的曲軸角θcr、來自檢測節氣門的位置的節氣門位置傳感器的節氣門開度th等。從發動機ecu24經由輸出端口輸出用于對發動機22進行運轉控制的各種控制信號。作為從發動機ecu24輸出的信號,可列舉例如向調節節氣門的位置的節氣門電動機的驅動控制信號、向燃料噴射閥的驅動控制信號、向與點火器一體化的點火線圈的驅動控制信號等。發動機ecu24經由通信端口而與hvecu70連接,通過來自hvecu70的控制信號對發動機22進行運轉控制并根據需要將與發動機22的運轉狀態相關的數據向hvecu70輸出。發動機ecu24基于來自曲軸位置傳感器23的曲軸角θcr,來運算曲軸26的轉速、即發動機22的轉速ne。
行星齒輪30構成為單一小齒輪式的行星齒輪機構。在行星齒輪30的太陽輪上連接電動機mg1的轉子。在行星齒輪30的齒圈上連接經由差動齒輪38而連結于驅動輪39a、39b的驅動軸36。在行星齒輪30的行星輪架上經由減振器28而連接發動機22的曲軸26。
電動機mg1構成為例如同步發電電動機,如上所述,轉子與行星齒輪30的太陽輪連接。電動機mg2構成為例如同步發電電動機,轉子與驅動軸36連接。逆變器41、42經由電力線54而與蓄電池50連接。通過電動機用電子控制單元(以下,稱為“電動機ecu”)40對逆變器41、42的未圖示的多個開關元件進行開關控制,由此驅動電動機mg1、mg2旋轉。
雖然未圖示,但是電動機ecu40構成為以cpu為中心的微處理器,除了cpu之外,還具備存儲處理程序的rom、暫時存儲數據的ram、輸入輸出端口及通信端口。為了對電動機mg1、mg2進行驅動控制所需的來自各種傳感器的信號經由輸入端口向電動機ecu40輸入。作為向電動機ecu40輸入的信號,可列舉例如來自檢測電動機mg1、mg2的轉子的旋轉位置的旋轉位置檢測傳感器43、44的旋轉位置θm1、θm2、來自檢測向電動機mg1、mg2的各相流動的電流的電流傳感器51b的相電流等。從電動機ecu40經由輸出端口輸出向逆變器41、42的未圖示的開關元件的開關控制信號等。電動機ecu40經由通信端口而與hvecu70連接,通過來自hvecu70的控制信號對電動機mg1、mg2進行驅動控制并根據需要將與電動機mg1、mg2的驅動狀態相關的數據向hvecu70輸出。電動機ecu40基于來自旋轉位置檢測傳感器43、44的電動機mg1、mg2的轉子的旋轉位置θm1、θm2來運算電動機mg1、mg2的轉速nm1、nm2。
蓄電池50例如構成為鋰離子二次電池或鎳氫二次電池,并經由電力線54而與逆變器41、42連接。該蓄電池50由蓄電池用電子控制單元(以下,稱為“蓄電池ecu”)52管理。
雖然未圖示,但是蓄電池ecu52構成為以cpu為中心的微處理器,除了cpu之外,還具備存儲處理程序的rom、暫時存儲數據的ram、輸入輸出端口及通信端口。為了對蓄電池50進行管理所需的來自各種傳感器的信號經由輸入端口向蓄電池ecu52輸入。作為向蓄電池ecu52輸入的信號,可列舉例如來自設置在蓄電池50的端子間的電壓傳感器51a的電池電壓vb、來自安裝于蓄電池50的輸出端子的電流傳感器51b的電池電流ib、來自安裝于蓄電池50的溫度傳感器51c的電池溫度tb等。蓄電池ecu52經由通信端口而與hvecu70連接,根據需要將與蓄電池50的狀態相關的數據向hvecu70輸出。蓄電池ecu52基于來自電流傳感器的電池電流ib的累計值來運算蓄電比例soc。蓄電比例soc是能夠從蓄電池50放電的電力的容量相對于蓄電池50的全部容量的比例。
雖然未圖示,但是hvecu70構成為以cpu為中心的微處理器,除了cpu之外,還具備存儲處理程序的rom、暫時存儲數據的ram、輸入輸出端口及通信端口。來自各種傳感器的信號經由輸入端口向hvecu70輸入。作為向hvecu70輸入的信號,可列舉例如來自點火開關80的點火信號、來自檢測換擋桿81的操作位置的擋位傳感器82的擋位sp、來自檢測加速器踏板83的踏下量的加速器踏板位置傳感器84的加速器開度acc、來自檢測制動踏板85的踏下量的制動踏板位置傳感器86的制動踏板位置bp等。而且,可列舉來自車速傳感器88的車速v、來自大氣壓傳感器89的大氣壓pa、來自模式切換開關90的模式切換控制信號等。如上所述,hvecu70經由通信端口而與發動機ecu24、電動機ecu40、蓄電池ecu52連接,與發動機ecu24、電動機ecu40、蓄電池ecu52進行各種控制信號、數據的交接。
在此,作為擋位sp,存在駐車擋(p擋)、后退擋(r擋)、空擋(n擋)、前進擋(d擋)、手動擋(m擋)等。并且,在手動擋(m擋)并設有升擋位置(+擋)和降擋位置(-擋)。當擋位sp為手動擋(m擋)時,發動機22以經由假想的6速變速的自動變速器而與驅動軸36連接的方式被進行驅動控制。模式切換開關90是選擇行駛模式的開關,該行駛模式包括雖然伴隨著些許的燃料經濟性的惡化但是以駕駛者的駕駛感覺(駕駛性能·路感)為優先的駕駛感覺優先模式和以燃料經濟性為優先的通常運轉模式。如果選擇通常運轉模式,則在擋位sp為前進擋(d擋)時,以同時兼顧靜觀性和燃料經濟性的方式對發動機22和電動機mg1、mg2進行驅動控制。如果選擇駕駛感覺優先模式,則即使在擋位sp為前進擋(d擋)時,發動機22也以經由假想的6速變速的自動變速器而與驅動軸36連接的方式被進行驅動控制。
在這樣構成的第一實施例的混合動力汽車20中,以包括混合動力行駛(hv行駛)模式和電動行駛(ev行駛)模式的多個行駛模式中的任一個而行駛。在此,hv行駛模式是一邊使發動機22運轉一邊使用來自發動機22的動力和來自電動機mg1、mg2的動力來行駛的模式。ev行駛模式是不使發動機22運轉而通過來自電動機mg2的動力來行駛的模式。
接下來,說明這樣構成的混合動力汽車20的動作、尤其是通過模式切換開關90選擇了駕駛感覺優先模式時的動作。圖2是表示選擇駕駛感覺優先模式而擋位sp為前進擋(d擋)時由hvecu70執行的駕駛性能優先驅動控制例程的一例的流程圖。所述例程每隔預定時間(例如每幾msec)反復執行。在使用圖2的駕駛性能優先驅動控制例程來說明駕駛感覺優先模式下且d擋時的驅動控制之前,為了便于說明,而說明通常模式下且d擋時的驅動控制(hv行駛模式時的驅動控制)。
在通常運轉模式中,在以hv行駛模式行駛時,通過hvecu70如下進行驅動控制。hvecu70首先基于加速器開度acc和車速v來求出行駛要求(驅動軸36要求)的加速器要求驅動力tda,并將加速器要求驅動力tda設定為執行用驅動力td*。加速器要求驅動力tda例如可以根據圖3例示的加速器要求驅動力設定用映射來求出。接下來,向設定的執行用驅動力td*乘以驅動軸36的轉速nd來計算行駛要求的行駛要求功率pedrv。在此,作為驅動軸36的轉速nd,可以使用向電動機mg2的轉速nm2乘以換算系數km而得到的轉速、向車速v乘以換算系數kv而得到的轉速等。并且,hvecu70以使蓄電池50的蓄電比例soc接近目標比例soc*的方式設定蓄電池50的充放電要求功率pb*(從蓄電池50放電時為正值),如下式(1)所示,從行駛要求功率pedrv減去蓄電池50的充放電要求功率pb*來計算目標發動機功率pe*。充放電要求功率pb*例如通過圖4例示的充放電要求功率設定映射來設定。在所述充放電要求功率設定映射中,設置以目標比例soc*為中心的從值s1至值s2的不靈敏區,在蓄電比例soc比不靈敏區的上限的值s2大時,充放電要求功率pb*設定放電用的功率(正值的功率),在蓄電比例soc比不靈敏區的下限的值s1小時,充放電要求功率pb*設定充電用的功率(負值的功率)。
pe*=pedrv-pb*(1)
接下來,hvecu70使用目標發動機功率pe*和燃料經濟性最佳發動機轉速設定用映射來求出燃料經濟性最佳發動機轉速nefc,并將所述燃料經濟性最佳發動機轉速nefc設定為目標發動機轉速ne*。燃料經濟性最佳發動機轉速設定用映射的一例如圖5所示。燃料經濟性最佳發動機轉速設定用映射作為相對于目標發動機功率pe*而能夠使發動機22高效率地動作的轉速而通過實驗等確定。燃料經濟性最佳發動機轉速nefc基本上當目標發動機功率pe*增大時增大,因此目標發動機轉速ne*也當目標發動機功率pe*增大時增大。接下來,如下式(2)所示,hvecu70使用發動機22的轉速ne、目標發動機轉速ne*、目標發動機功率pe*和行星齒輪30的齒輪比ρ(太陽輪的齒數/齒圈的齒數)來計算電動機mg1的轉矩指令tm1*。式(2)是用于使發動機22以目標發動機轉速ne*旋轉的轉速反饋控制的關系式。在式(2)中,右邊第一項是前饋項,右邊第二項、第三項是反饋項的比例項、積分項。右邊第一項是用于由電動機mg1接收從發動機22輸出并經由行星齒輪30而作用于電動機mg1的旋轉軸的轉矩的轉矩。右邊第二項的“kp”是比例項的增益,右邊第三項的“ki”是積分項的增益。如果考慮發動機22為大致穩態狀態時(目標發動機轉速ne*及目標發動機功率pe*大致固定時),則可知目標發動機功率pe*越大,則式(2)的右邊第一項越減小(作為絕對值而越增大),電動機mg1的轉矩指令tm1*越減小(向負側越增大),向電動機mg1的轉矩指令tm1*乘以轉速nm1而得到的電動機mg1的電力(消耗電力時為正值)越減小(作為發電電力而越增大)。
tm1*=-(pe*/ne*)·[ρ/(1+ρ)]+kp·(ne*-ne)+ki·∫(ne*-ne)dt(2)
接下來,如下式(3)所示,hvecu70從執行用驅動力td*減去以轉矩指令tm1*驅動電動機mg1時從電動機mg1輸出并經由行星齒輪30而作用于驅動軸36的轉矩(-tm1*/ρ)來設定電動機mg2的轉矩指令tm2*。另外,電動機mg2的轉矩指令tm2*由根據蓄電池50的輸出限制wout通過式(4)得到的轉矩限制tm2max來限制。如式(4)所示,從蓄電池50的輸出限制wout減去向電動機mg1的轉矩指令tm1*乘以轉速nm1而得到的電動機mg1的電力并將得到的值除以電動機mg2的轉速nm2而得到轉矩限制tm2max。
tm2*=td*+tm1*/ρ(3)
tm2max=(wout-tm1*·nm1)/nm2(4)
當這樣設定了目標發動機功率pe*及目標發動機轉速ne*、電動機mg1、mg2的轉矩指令tm1*、tm2*時,將目標發動機功率pe*及目標發動機轉速ne*向發動機ecu24發送,并將電動機mg1、mg2的轉矩指令tm1*、tm2*向電動機ecu40發送。
發動機ecu24當接收到目標發動機功率pe*及目標發動機轉速ne*時,以基于接收到的目標發動機功率pe*及目標發動機轉速ne*使發動機22運轉的方式,進行發動機22的吸入空氣量控制、燃料噴射控制、點火控制等。電動機ecu40當接收到電動機mg1、mg2的轉矩指令tm1*、tm2*時,以按照轉矩指令tm1*、tm2*驅動電動機mg1、mg2的方式進行逆變器41、42的多個開關元件的開關控制。
在hv行駛模式中,在目標發動機功率pe*小于閾值pref時,hvecu70判斷為發動機22的停止條件成立,使發動機22的運轉停止而向ev行駛模式轉移。
在ev行駛模式中,hvecu70與hv行駛模式同樣地設定執行用驅動力td*,向電動機mg1的轉矩指令tm1*設定值0,與hv行駛模式同樣地設定電動機mg2的轉矩指令tm2*。并且,hvecu70將電動機mg1、mg2的轉矩指令tm1*、tm2*向電動機ecu40發送。電動機ecu40如上所述進行逆變器41、42的多個開關元件的開關控制。
在該ev行駛模式中,在與hv行駛模式同樣地計算出的目標發動機功率pe*達到閾值pref以上時,hvecu70判斷為發動機22的起動條件成立,使發動機22起動而向hv行駛轉移。
接下來,使用圖2的駕駛性能優先驅動控制例程來說明在駕駛感覺優先模式下且d擋時的驅動控制。當執行駕駛性能優先驅動控制例程時,hvecu70首先輸入來自加速器踏板位置傳感器84的加速器開度acc、來自車速傳感器88的車速v、發動機22的轉速ne(步驟s100),并使用輸入的加速器開度acc、車速v、圖3的加速器要求驅動力設定用映射來設定加速器要求驅動力tda(步驟s110)。在此,發動機22的轉速ne能夠從發動機ecu24通過通信輸入基于來自曲軸位置傳感器23的曲軸角θcr而運算出的值。
接下來,hvecu70使用加速器開度acc、車速v、變速線圖來設定變速級m(步驟s120),并使用車速v、變速級m、駕駛性能用目標發動機轉速設定用映射來設定駕駛性能用目標發動機轉速netagf(步驟s130)。圖6示出變速線圖的一例。圖中,實線是升擋線,虛線是降擋線。在第一實施例中,作為具有假想的6速變速的自動變速器的情況而控制汽車,因此變速線圖也對應于6速變速。圖7示出駕駛性能用目標發動機轉速設定用映射的一例。在第一實施例的駕駛性能用目標發動機轉速設定用映射中,以按照各變速級而相對于車速v成為直線的關系且變速級越為高速級則相對于車速v的斜度越減小的方式設定駕駛性能用目標發動機轉速netagf。這樣設定駕駛性能用目標發動機轉速netagf是為了在各變速級隨著車速v增大而增大發動機22的轉速ne,或者在升擋時使發動機22的轉速ne下降并在降擋時使發動機22的轉速ne增加,由此將搭載有自動變速器的汽車的駕駛感覺向駕駛者賦予。
接下來,向使用駕駛性能用目標發動機轉速netagf和上限發動機功率設定用映射而得到的臨時的上限發動機功率pelim加上充放電要求功率pb*來設定上限發動機功率pelim(步驟s140)。加上充放電要求功率pb*是為了即便在對蓄電池50進行充放電時也能避免使從發動機22輸出的功率變化。關于此在后文敘述。另外,在蓄電比例soc為以目標比例soc*為中心的不靈敏區(圖4的從值s1至值s2的范圍)時,向充放電要求功率pb*設定值0,因此根據上限發動機功率設定用映射而得到的臨時的上限發動機功率pelim直接設定為上限發動機功率pelim。當這樣設定了上限發動機功率pelim時,將上限發動機功率pelim除以驅動軸36的轉速nd來設定上限驅動力tdlim(步驟s150)。如上所述,驅動軸36的轉速nd可以使用向電動機mg2的轉速nm2乘以換算系數km而得到的轉速、向車速v乘以換算系數kv而得到的轉速等。
接下來,對加速器要求驅動力tda與上限驅動力tdlim進行比較(步驟s160)。在加速器要求驅動力tda為上限驅動力tdlim以下時,與通常運轉模式時同樣,hvecu70將加速器要求驅動力tda設定為執行用驅動力td*(步驟s170),從向加速器要求驅動力tda乘以驅動軸36的轉速nd而得到的值減去充放電要求功率pb*所得到的值設定為目標發動機功率pe*(步驟s180)。因此,目標發動機功率pe*可以稱為將加速器要求驅動力tda向驅動軸36輸出的功率。
另一方面,在步驟s160中判定為加速器要求驅動力tda比上限驅動力tdlim大時,hvecu70將上限驅動力tdlim設定為執行用驅動力td*(步驟s190),將從上限發動機功率pelim減去充放電要求功率pb*所得到的值設定為目標發動機功率pe*(步驟s200)。向在步驟s140中根據上限發動機功率設定用映射而得到的臨時的上限發動機功率pelim加上充放電要求功率pb*來設定上限發動機功率pelim,因此將從上限發動機功率pelim減去充放電要求功率pb*所得到的值設定為目標發動機功率pe*的情況是將根據上限發動機功率設定用映射而得到的臨時的上限發動機功率pelim直接設定為目標發動機功率pe*。這樣,通過考慮充放電要求功率pb*,無論蓄電池50的充放電如何,都能夠使發動機22的運轉點相同。而且,在步驟s150中將上限發動機功率pelim除以驅動軸36的轉速nd來計算上限驅動力tdlim,因此上限發動機功率pelim可以稱為將上限驅動力tdlim向驅動軸36輸出的功率。
接下來,hvecu70判定變速級m是否為閾值mref以上(步驟s210)。在此,閾值mref可以使用例如最高速級的6速級或5速級等。在變速級m為閾值mref以上時,hvecu70使用目標發動機功率pe*和圖5的燃料經濟性最佳發動機轉速設定用映射來設定燃料經濟性最佳發動機轉速nefc(步驟s220),并將設定的燃料經濟性最佳發動機轉速nefc和駕駛性能用目標發動機轉速netagf中的較小一方設定為目標發動機轉速ne*(步驟s230)。在變速級m為閾值mref以上時將燃料經濟性最佳發動機轉速nefc和駕駛性能用目標發動機轉速netagf中的較小一方設定為目標發動機轉速ne*是為了考慮燃料經濟性并避免以使駕駛者產生不適感那樣大的轉速使發動機運轉。在變速級m為閾值mref以上的高速級例如最高速級的6速級且以比較高的車速進行巡航行駛的情況下,行駛不要求太大的功率,因此會產生燃料經濟性最佳發動機轉速nefc比駕駛性能用發動機轉速nedrvf小的情況。在這種情況下,通過將燃料經濟性最佳發動機轉速nefc設定為目標發動機轉速ne*,能夠使燃料經濟性良好。另一方面,在燃料經濟性最佳發動機轉速nefc比駕駛性能用發動機轉速nedrvf大時,將駕駛性能用發動機轉速nedrvf設定為目標發動機轉速ne*,因此能夠使發動機22以與變速級m對應的轉速運轉。由此,能夠考慮燃料經濟性,并避免以使駕駛者產生不適感那樣大的轉速使發動機22運轉。
在步驟s210中通過hvecu70判定為變速級m小于閾值mref時,hvecu70將駕駛性能用目標發動機轉速netagf設定為目標發動機轉速ne*(步驟s240)。通過將駕駛性能用發動機轉速nedrvf設定為目標發動機轉速ne*,能夠以與變速級m對應的轉速使發動機22運轉,能夠向駕駛者賦予良好的駕駛感覺。
并且,hvecu70通過上述的式(2)來設定電動機mg1的轉矩指令tm1*(步驟s250),并通過式(3)來設定電動機mg2的轉矩指令tm2*(步驟s260)。將目標發動機功率pe*及目標發動機轉速ne*向發動機ecu24發送并將轉矩指令tm1*、tm2*向電動機ecu40發送(步驟s270),結束本例程。
在所述例程中,在加速器要求驅動力tda為上限驅動力tdlim以下時且變速級m小于閾值mref時,hvecu70將向驅動軸36輸出加速器要求驅動力tda的功率設定為目標發動機功率pe*,并將駕駛性能用目標發動機轉速netagf設定為目標發動機轉速ne*。在加速器要求驅動力tda為上限驅動力tdlim以下時且變速級m為閾值mref以上時,通過hvecu70將向驅動軸36輸出加速器要求驅動力tda的功率設定為目標發動機功率pe*,hvecu70將使目標發動機功率pe*為燃料經濟性最佳而從發動機22輸出的燃料經濟性最佳發動機轉速nefc和駕駛性能用目標發動機轉速netagf中的較小一方設定為目標發動機轉速ne*。在加速器要求驅動力tda比上限驅動力tdlim大時且變速級m小于閾值mref時,通過hvecu70將向驅動軸36輸出上限驅動力tdlim的功率設定為目標發動機功率pe*,hvecu70將駕駛性能用目標發動機轉速netagf設定為目標發動機轉速ne*。在加速器要求驅動力tda比上限驅動力tdlim大時且變速級m為閾值mref以上時,通過hvecu70將向驅動軸36輸出上限驅動力tdlim的功率設定為目標發動機功率pe*,hvecu70將使目標發動機功率pe*為燃料經濟性最佳而從發動機22輸出的燃料經濟性最佳發動機轉速nefc和駕駛性能用目標發動機轉速netagf中的較小一方設定為目標發動機轉速ne*。因此,無論哪種情況,都能夠抑制發動機22的轉速ne比基于車速v和變速級m的駕駛性能用目標發動機轉速netagf大。
在以上說明的第一實施例的混合動力汽車20中,在駕駛感覺優先模式下且d擋時,基于加速器開度acc和車速v來設定變速級m,基于車速v和變速級m來設定駕駛性能用目標發動機轉速netagf。而且,第一實施例的混合動力汽車20基于駕駛性能用目標發動機轉速netagf來設定上限發動機功率pelim并將上限發動機功率pelim除以驅動軸36的轉速nd來設定上限驅動力tdlim。并且,第一實施例的混合動力汽車20將向驅動軸36輸出加速器要求驅動力tda和上限驅動力tdlim中的較小一方的驅動力的功率設定為目標發動機功率pe*,以從發動機22輸出目標發動機功率pe*而行駛的方式控制發動機22和電動機mg1、mg2。總之,第一實施例的混合動力汽車20以向驅動軸36輸出不考慮變速級m而設定的加速器要求驅動力tda和考慮變速級m而設定的上限驅動力tdlim中的較小一方的方式設定目標發動機功率pe*,以從發動機22輸出目標發動機功率pe*而行駛的方式進行控制。因此,即使在駕駛者踏下加速器踏板83時,也能夠成為與車速v對應的發動機22的轉速ne,與在車速v的增加之前而發動機22的轉速ne急增的情況相比,能夠向駕駛者賦予更良好的駕駛感覺。而且,在變速級被變更(變速)時,與變速級m對應的目標發動機功率pe*也變化,因此能夠向駕駛者賦予變速感。上述的結果是,能夠向駕駛者賦予更良好的駕駛感覺。
而且,在第一實施例的混合動力汽車20中,在變速級m小于閾值mref時,將駕駛性能用目標發動機轉速netagf設定為目標發動機轉速ne*。由此,在變速級m小于閾值mref時,能夠抑制發動機22的轉速ne比與車速v和變速級m對應的轉速(駕駛性能用目標發動機轉速netagf)大。而且,在變速級m為閾值mref以上時,將使目標發動機功率pe*為燃料經濟性最佳而從發動機22輸出的燃料經濟性最佳發動機轉速nefc和駕駛性能用目標發動機轉速netagf中的較小一方設定為目標發動機轉速ne*。由此,即便在變速級m為閾值mref以上時,也能夠抑制發動機22的轉速ne比與車速v和變速級m對應的轉速(駕駛性能用目標發動機轉速netagf)大。
另外,在第一實施例的混合動力汽車20中,在加速器要求驅動力tda為上限驅動力tdlim以下時,將向驅動軸36輸出加速器要求驅動力tda的功率設定為目標發動機功率pe*,并將基本上基于加速器要求驅動力tda而得到的燃料經濟性最佳發動機轉速nefc設定為目標發動機轉速ne*。由此,能夠燃料經濟性良好地行駛。
此外,在第一實施例的混合動力汽車20中,在對蓄電池50進行充放電時,在加速器要求驅動力tda比上限驅動力tdlim大時,向根據上限發動機功率設定用映射而得到的臨時的上限發動機功率pelim加上充放電要求功率pb*來設定上限發動機功率pelim(步驟s140),將從上限發動機功率pelim減去充放電要求功率pb*所得到的值設定為目標發動機功率pe*(步驟s200)。由此,在對蓄電池50進行充放電時,即使在加速器要求驅動力tda比上限驅動力tdlim大時,也設定與不對蓄電池50進行充放電時同樣的目標發動機功率pe*,且以與不對蓄電池50進行充放電時相同的運轉點使發動機22運轉。由此,能夠避免由于蓄電池50的充放電而發動機22的轉速ne從與車速v和變速級m對應的轉速(駕駛性能用目標發動機轉速netagf)增減。
在第一實施例的混合動力汽車20中,將向驅動軸36輸出加速器要求驅動力tda和上限驅動力tdlim中的較小一方的驅動力的功率設定為目標發動機功率pe*。然而,也可以以向驅動軸36輸出向加速器要求驅動力tda乘以驅動軸36的轉速nd所得到的功率(tda×nd)和向上限驅動力tdlim乘以驅動軸36的轉速nd所得到的功率(tdlim×nd)中的較小一方的方式設定目標發動機功率pe*。即,步驟s160只要設為對向加速器要求驅動力tda乘以驅動軸36的轉速nd所得到的功率(tda×nd)與向上限驅動力tdlim乘以驅動軸36的轉速nd所得到的功率(tdlim×nd)進行比較的處理即可。
在第一實施例的混合動力汽車20中,在變速級m小于閾值mref時,將駕駛性能用目標發動機轉速netagf設定為目標發動機轉速ne*,在變速級m為閾值mref以上時,將使目標發動機功率pe*為燃料經濟性最佳而從發動機22輸出的燃料經濟性最佳發動機轉速nefc和駕駛性能用目標發動機轉速netagf中的較小一方設定為目標發動機轉速ne*。然而,也可以在全部的變速級m中將駕駛性能用目標發動機轉速netagf設定為目標發動機轉速ne*,還可以在全部的變速級m中將使目標發動機功率pe*為燃料經濟性最佳而從發動機22輸出的燃料經濟性最佳發動機轉速nefc和駕駛性能用目標發動機轉速netagf中的較小一方設定為目標發動機轉速ne*。
在第一實施例的混合動力汽車20中,具備模式切換開關90,在通過模式切換開關90選擇了駕駛感覺優先模式時執行圖2的駕駛性能優先驅動控制例程,但是也可以不具備模式切換開關90,作為通常的驅動控制而執行圖2的駕駛性能優先驅動控制例程。
在第一實施例的混合動力汽車20中,在上限發動機功率pelim的設定時考慮了蓄電池50的充放電,但是也可以考慮大氣壓pa。在這種情況下,在加速器要求驅動力tda比上限驅動力tdlim大時,只要將在步驟s140中得到的上限發動機功率pelim除以大氣壓校正系數ka來設定上限發動機功率pelim,向在步驟s200中得到的目標發動機功率pe*乘以大氣壓校正系數ka來設定目標發動機功率pe*即可。大氣壓校正系數ka與大氣壓pa的關系的一例如圖9所示。大氣壓pa越降低則從發動機22輸出的功率越減小,因此通常將大氣壓pa越小則越增大的大氣壓校正系數ka乘以目標發動機功率pe*來設定。因此,發動機22的轉速ne增大。然而,如該例所述,如果將上限發動機功率pelim除以大氣壓校正系數ka來設定上限發動機功率pelim,向目標發動機功率pe*乘以大氣壓校正系數ka來設定目標發動機功率pe*,則無論大氣壓pa如何都能夠同樣地設定目標發動機功率pe*而使發動機22運轉。由此,能夠避免由于大氣壓pa的大小而發動機22的轉速ne從與車速v和變速級m對應的轉速(駕駛性能用目標發動機轉速netagf)增減,另一方面,在加速器要求驅動力tda為上限驅動力tdlim以下時,只要向在步驟s180中得到的目標發動機功率pe*乘以大氣壓校正系數ka來設定目標發動機功率pe*即可。在這種情況下也是將使目標發動機功率pe*為燃料經濟性最佳而從發動機22輸出的燃料經濟性最佳發動機轉速nefc通過與車速v和變速級m對應的轉速(駕駛性能用目標發動機轉速netagf)進行限制來設定目標發動機轉速ne*。由此,能夠避免由于大氣壓pa的大小而發動機22的轉速ne比與車速v和變速級m對應的轉速(駕駛性能用目標發動機轉速netagf)大。
在第一實施例的混合動力汽車20中,在對蓄電池50進行充放電時加速器要求驅動力tda比上限驅動力tdlim大時,向根據上限發動機功率設定用映射而得到的臨時的上限發動機功率pelim加上充放電要求功率pb*來設定上限發動機功率pelim(步驟s140),將從上限發動機功率pelim減去充放電要求功率pb*所得到的值設定為目標發動機功率pe*(步驟s200)。然而,也可以如圖10的駕駛性能優先驅動控制例程所示,將根據上限發動機功率設定用映射而得到的臨時的上限發動機功率pelim直接設定為上限發動機功率pelim(步驟s140b),將向上限發動機功率pelim加上充放電要求功率pb*所得到的值除以驅動軸36的轉速nd來設定上限驅動力tdlim(步驟s150b),將上限發動機功率pelim直接設定為目標發動機功率pe*(步驟s200b)。僅僅是在上限發動機功率pelim的計算時考慮充放電要求功率pb*還是在上限驅動力tdlim的計算時考慮充放電要求功率pb*的差異,結果相同。
接下來,說明在第一實施例的混合動力汽車20中擋位sp為手動擋(m擋)時的動作。在這種情況下,只要執行圖11的駕駛性能優先驅動控制例程即可。圖11的駕駛性能優先驅動控制例程僅僅是加入了輸入變速級m作為擋位sp的處理(步驟s105)的點、將使用圖6的變速線圖來設定變速級m的步驟s120的處理排除的點、無論變速級m如何都將駕駛性能用目標發動機轉速netagf設定為目標發動機轉速ne*的處理(步驟s245)的點不同,其他與圖2的駕駛性能優先驅動控制例程相同。以下,使用圖11的駕駛性能優先驅動控制例程簡單地說明擋位sp為手動擋(m擋)時的驅動控制。
當執行圖11的駕駛性能優先驅動控制例程時,hvecu70首先輸入加速器開度acc、車速v、變速級m、發動機22的轉速ne(步驟s105),使用加速器開度acc、車速v及圖3的加速器要求驅動力設定用映射來設定加速器要求驅動力tda(步驟s110)。接下來,hvecu70使用車速v、變速級m及圖7的駕駛性能用目標發動機轉速設定用映射來設定駕駛性能用目標發動機轉速netagf(步驟s130),向使用駕駛性能用目標發動機轉速netagf和圖8的上限發動機功率設定用映射而得到的臨時的上限發動機功率pelim加上充放電要求功率pb*來設定上限發動機功率pelim(步驟s140)。并且,hvecu70將上限發動機功率pelim除以驅動軸36的轉速nd來設定上限驅動力tdlim(步驟s150),并對加速器要求驅動力tda與上限驅動力tdlim進行比較(步驟s160)。
在加速器要求驅動力tda為上限驅動力tdlim以下時,通過hvecu70將加速器要求驅動力tda設定為執行用驅動力td*(步驟s170),hvecu70將從向加速器要求驅動力tda乘以驅動軸36的轉速nd所得到的值減去充放電要求功率pb*所得到的值設定為目標發動機功率pe*(步驟s180)。在加速器要求驅動力tda比上限驅動力tdlim大時,通過hvecu70將上限驅動力tdlim設定為執行用驅動力td*(步驟s190),hvecu70將從上限發動機功率pelim減去充放電要求功率pb*所得到的值設定為目標發動機功率pe*(步驟s200)。
接下來,hvecu70將駕駛性能用目標發動機轉速netagf設定為目標發動機轉速ne*(步驟s245),通過上述的式(2)來設定電動機mg1的轉矩指令tm1*(步驟s250),并通過式(3)來設定電動機mg2的轉矩指令tm2*(步驟s260)。并且,hvecu70將目標發動機功率pe*及目標發動機轉速ne*向發動機ecu24發送并將轉矩指令tm1*、tm2*向電動機ecu40發送(步驟s270),結束本例程。
在以上說明的第一實施例的混合動力汽車20中,在擋位sp為手動擋(m擋)時,在全部的變速級m中將駕駛性能用目標發動機轉速netagf設定為目標發動機轉速ne*。由此,能夠始終使發動機22的轉速ne成為基于車速v和變速級m的駕駛性能用目標發動機轉速netagf。其結果是,能夠向駕駛者賦予更良好的駕駛感覺。
接下來,說明本發明的第二實施例的混合動力汽車120。第二實施例的混合動力汽車120的結構的概略如圖12所示。如圖12所示,第二實施例的混合動力汽車120除了具備變速器130的點之外,設為與圖1所示的第一實施例的混合動力汽車20相同的結構。為了省略重復的說明,對于第二實施例的混合動力汽車120的結構中的與第一實施例的混合動力汽車20相同的結構,標注同一附圖標記,省略其詳細的說明。
第二實施例的混合動力汽車120具備的變速器130構成為基于液壓驅動的前進方向為3級變速的有級自動變速器。并且,變速器130按照來自hvecu70的控制信號進行變速。在第二實施例的混合動力汽車120中,除了變速器130的3速的變速級之外還設定假想的3速的變速級,從而具備6級變速的變速器而發揮功能。圖13是在第二實施例中使用的變速線圖的一例。為了能夠容易比較,圖13的變速線圖與圖6的變速線圖相同。圖13中,粗實線是變速器130的升擋線,粗虛線是變速器130的降擋線。細實線是假想的升擋線,細虛線是假想的降擋線。圖中,上部及下部的數字和箭頭表示包含假想的變速級在內的6速的變速級的變速,上部及下部的帶括弧的數字和箭頭表示變速器130的3速的變速級的變速。如圖所示,在變速器130的各變速級的正當中各設置1個假想的變速級。
在第二實施例的混合動力汽車120中,在駕駛感覺優先模式下且d擋時,執行圖14的駕駛性能優先驅動控制例程。圖14的駕駛性能優先驅動控制例程除了不僅設定變速級m還設定實際變速級ma的步驟s120c、使用變速器130的實際變速級ma的齒輪比gr來設定電動機mg2的轉矩指令tm2*的步驟s260c、在發送目標發動機功率pe*、目標發動機轉速ne*等時將實際變速級ma向變速器130發送的步驟s270c不同的點之外,與圖2的駕駛性能優先驅動控制例程相同。因此,關于圖14的駕駛性能優先驅動控制例程的處理中的與圖2的駕駛性能優先驅動控制例程的處理相同的處理,標注相同的步驟編號。以下,以與圖2的駕駛性能優先驅動控制例程不同的點為中心來簡單地說明圖14的駕駛性能優先驅動控制例程。
當執行圖14的駕駛性能優先驅動控制例程時,hvecu70首先輸入加速器開度acc、車速v、發動機22的轉速ne(步驟s100),使用加速器開度acc、車速v及圖3的加速器要求驅動力設定用映射來設定加速器要求驅動力tda(步驟s110)。接下來,hvecu70使用加速器開度acc、車速v及圖12的變速線圖來設定變速級m和實際變速級ma(步驟s120c)。在此,變速級m表示包含假想的變速級在內的6速變速的變速級,實際變速級ma表示變速器130的3速變速的變速級。因此,變速級m根據基于圖13的全部的變速線而對應于6速變速的變速級中的哪一個來設定,實際變速級ma根據基于圖13的粗實線和粗虛線而對應于3速變速的變速級中的哪一個來設定。
接下來,hvecu70使用車速v、變速級m及圖7的駕駛性能用目標發動機轉速設定用映射來設定駕駛性能用目標發動機轉速netagf(步驟s130),向使用駕駛性能用目標發動機轉速netagf及圖8的上限發動機功率設定用映射而得到的臨時的上限發動機功率pelim加上充放電要求功率pb*來設定上限發動機功率pelim(步驟s140)。并且,hvecu70將上限發動機功率pelim除以驅動軸36的轉速nd來設定上限驅動力tdlim(步驟s150),并對加速器要求驅動力tda與上限驅動力tdlim進行比較(步驟s160)。
在加速器要求驅動力tda為上限驅動力tdlim以下時,通過hvecu70將加速器要求驅動力tda設定為執行用驅動力td*(步驟s170),hvecu70將從向加速器要求驅動力tda乘以驅動軸36的轉速nd所得到的值減去充放電要求功率pb*所得到的值設定為目標發動機功率pe*(步驟s180)。在加速器要求驅動力tda比上限驅動力tdlim大時,通過hvecu70將上限驅動力tdlim設定為執行用驅動力td*(步驟s190),hvecu70將從上限發動機功率pelim減去充放電要求功率pb*所得到的值設定為目標發動機功率pe*(步驟s200)。
接下來,hvecu70判定變速級m是否為閾值mref以上(步驟s210)。并且,hvecu70在變速級m為閾值mref以上時,使用目標發動機功率pe*和圖5的燃料經濟性最佳發動機轉速設定用映射來設定燃料經濟性最佳發動機轉速nefc(步驟s220),并將設定的燃料經濟性最佳發動機轉速nefc和駕駛性能用目標發動機轉速netagf中的較小一方設定為目標發動機轉速ne*(步驟s230)。另一方面,在變速級m小于閾值mref時,hvecu70將駕駛性能用目標發動機轉速netagf設定為目標發動機轉速ne*(步驟s240)。
接下來,hvecu70通過上述的式(2)來設定電動機mg1的轉矩指令tm1*(步驟s250),并通過下式(5)來設定電動機mg2的轉矩指令tm2*(步驟s260c)。式(5)中,“gr”是變速器130的實際變速級ma的齒輪比。因此,式(5)的右邊第一項是指為了向變速器130的輸出軸即驅動軸36輸出執行用驅動力td*而應向變速器130的輸入軸輸出的驅動力。
tm2*=td*/gr+tm1*/ρ(5)
并且,hvecu70將目標發動機功率pe*及目標發動機轉速ne*向發動機ecu24發送,并將轉矩指令tm1*、tm2*向電動機ecu40發送,將實際變速級ma向變速器130發送(步驟s270c),結束本例程。接收到實際變速級ma的變速器130在接收到實際變速級ma時的變速級為實際變速級ma時維持變速級,在接收到實際變速級ma時的變速級不是實際變速級ma時以使變速級成為實際變速級ma的方式進行變速。
與第一實施例同樣,在所述例程中,hvecu70在加速器要求驅動力tda為上限驅動力tdlim以下時且變速級m小于閾值mref時,將向驅動軸36輸出加速器要求驅動力tda的功率設定為目標發動機功率pe*,將駕駛性能用目標發動機轉速netagf設定為目標發動機轉速ne*。而且,hvecu70在加速器要求驅動力tda為上限驅動力tdlim以下時且變速級m為閾值mref以上時,將向驅動軸36輸出加速器要求驅動力tda的功率設定為目標發動機功率pe*,將使目標發動機功率pe*為燃料經濟性最佳而從發動機22輸出的燃料經濟性最佳發動機轉速nefc和駕駛性能用目標發動機轉速netagf中的較小一方設定為目標發動機轉速ne*。并且,hvecu70在加速器要求驅動力tda比上限驅動力tdlim大時且變速級m小于閾值mref時,將向驅動軸36輸出上限驅動力tdlim的功率設定為目標發動機功率pe*,將駕駛性能用目標發動機轉速netagf設定為目標發動機轉速ne*。而且,hvecu70在加速器要求驅動力tda比上限驅動力tdlim大時且變速級m為閾值mref以上時,將向驅動軸36輸出上限驅動力tdlim的功率設定為目標發動機功率pe*,將使目標發動機功率pe*為燃料經濟性最佳而從發動機22輸出的燃料經濟性最佳發動機轉速nefc和駕駛性能用目標發動機轉速netagf中的較小一方設定為目標發動機轉速ne*。因此,無論哪種情況,都能夠抑制發動機22的轉速ne比基于車速v和變速級m的駕駛性能用目標發動機轉速netagf大。
以上說明的第二實施例的混合動力汽車120與第一實施例的混合動力汽車20同樣地發揮功能,因此起到與第一實施例的混合動力汽車20起到的效果同樣的效果。即,即使在駕駛者踏下加速器踏板83時,也能夠成為與車速v對應的發動機22的轉速ne,與在車速v的增加之前而發動機22的轉速ne急增的情況相比,起到能夠向駕駛者賦予更良好的駕駛感覺的效果。而且,在變速級被變更(變速)時,與變速級m對應的目標發動機功率pe*也變化,因此起到能夠向駕駛者賦予變速感的效果。上述的結果是,起到能夠向駕駛者賦予更良好的駕駛感覺的效果。
接下來,說明在第二實施例的混合動力汽車120中擋位sp為手動擋(m擋)時的動作。在這種情況下,只要執行圖15的駕駛性能優先驅動控制例程即可。圖15的駕駛性能優先驅動控制例程除了使用變速器130的實際變速級ma的齒輪比gr來設定電動機mg2的轉矩指令tm2*的步驟s260c、在發送目標發動機功率pe*、目標發動機轉速ne*等時將實際變速級ma向變速器130發送的步驟s270c不同的點之外,與圖11的駕駛性能優先驅動控制例程相同。關于它們的不同點,與圖14的駕駛性能優先驅動控制例程的說明相同,因此省略進一步的說明。
在第二實施例的混合動力汽車120中,具備3級變速的變速器130,包含假想的變速級而作為6速變速發揮功能,但是變速器130沒有限定為3級變速,可以設為2級變速,也可以設為4級變速以上。而且,假想的變速級對于變速器的各變速級也各設置1級,但是也可以在變速器的各變速級設置1級或2級等所希望的級數的假想的變速級,還可以僅在變速器的特定的變速級將假想的變速級設置所希望的級數。此外,也可以不設置假想的變速級。
說明實施例的主要要素與用于解決課題的方案一欄記載的發明的主要要素的對應關系。在實施例中,發動機22相當于“發動機”,電動機mg1相當于“第一電動機”,驅動軸36相當于“驅動軸”,行星齒輪30相當于“行星齒輪機構”,電動機mg2相當于“第二電動機”,蓄電池50相當于“蓄電池”。并且,執行通常運轉模式時的驅動控制、圖2的駕駛性能優先驅動控制例程的hvecu70、發動機ecu24、電動機ecu40相當于“電子控制單元”。
另外,實施例的主要要素與用于解決課題的方案一欄記載的發明的主要要素的對應關系是用于具體說明實施例用于實施用于解決課題的方案一欄記載的發明的方式的一例,因此沒有對用于解決課題的方案一欄記載的發明的要素進行限定。即,關于用于解決課題的方案一欄記載的發明的解釋應基于用于解決課題的方案一欄的記載來進行,實施例只不過是用于解決課題的方案一欄記載的發明的具體的一例。
以上,使用實施例說明了用于實施本發明的方式,但是本發明不受這樣的實施例的任何限定,在不脫離本發明的主旨的范圍內,當然能以各種方式實施。
本發明能夠利用于混合動力汽車的制造產業等。