專利名稱：混合動(dòng)力車輛和混合動(dòng)力車輛的驅(qū)動(dòng)阻力測(cè)量方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及混合動(dòng)力車輛和混合動(dòng)力車輛的驅(qū)動(dòng)阻力測(cè)量方法。
背景技術(shù)：
一種已經(jīng)提出的混合動(dòng)力車輛具有如下驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，其中行星齒輪單元用于互相地連接發(fā)動(dòng)機(jī)的曲軸、驅(qū)動(dòng)軸、發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)軸(例如，見日本專利早期公開No.10-295003)。響應(yīng)于對(duì)于無驅(qū)動(dòng)狀態(tài)的需求，安裝在混合動(dòng)力車輛上的車輛控制設(shè)備將發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)在可允許的轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)，從而防止發(fā)電機(jī)的超速。

發(fā)明內(nèi)容
但是，現(xiàn)有技術(shù)的混合動(dòng)力車輛可能無法響應(yīng)于對(duì)于無驅(qū)動(dòng)狀態(tài)的需求來實(shí)現(xiàn)完全無驅(qū)動(dòng)狀態(tài)。這導(dǎo)致對(duì)混合動(dòng)力車輛的驅(qū)動(dòng)阻力的不精確測(cè)量。當(dāng)混合動(dòng)力車輛在其行駛期間被控制以具有無驅(qū)動(dòng)狀態(tài)時(shí)，驅(qū)動(dòng)阻力使得車速逐漸降低。發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)速隨著車速的此變化而改變。因此由發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)速的改變而產(chǎn)生慣性矩，且該慣性矩經(jīng)由行星齒輪單元輸出到驅(qū)動(dòng)軸。這阻止了車輛的完全無驅(qū)動(dòng)狀態(tài)的實(shí)現(xiàn)，并導(dǎo)致驅(qū)動(dòng)阻力的不精確測(cè)量。
因此，本發(fā)明的混合動(dòng)力車輛以及相應(yīng)的混合動(dòng)力車輛的驅(qū)動(dòng)阻力測(cè)量方法目的在于確保驅(qū)動(dòng)阻力的精確測(cè)量。
通過具有以下討論的構(gòu)造的本發(fā)明的混合動(dòng)力車輛和混合動(dòng)力車輛的驅(qū)動(dòng)阻力測(cè)量方法，可以獲得以上和其他相關(guān)目的的至少一部分。
本發(fā)明針對(duì)一種混合動(dòng)力車輛，且該混合動(dòng)力車輛包括內(nèi)燃機(jī)；電動(dòng)力-機(jī)械動(dòng)力輸入輸出機(jī)構(gòu)，其連接到所述內(nèi)燃機(jī)的輸出軸并連接到與所述混合動(dòng)力車輛的車軸連接的驅(qū)動(dòng)軸，且其通過電動(dòng)力和機(jī)械動(dòng)力的輸入和輸出將所述內(nèi)燃機(jī)的輸出動(dòng)力的至少一部分輸出到所述驅(qū)動(dòng)軸；電機(jī)，其能夠輸入和輸出動(dòng)力；變速器單元，其改變速比，所述速比被設(shè)定用于從所述電機(jī)輸出到所述驅(qū)動(dòng)軸的動(dòng)力的轉(zhuǎn)換以及從所述驅(qū)動(dòng)軸輸入到所述電機(jī)的動(dòng)力的轉(zhuǎn)換；和驅(qū)動(dòng)阻力測(cè)量控制模組，其響應(yīng)于預(yù)定的操作來控制所述內(nèi)燃機(jī)、所述電動(dòng)力-機(jī)械動(dòng)力輸入輸出機(jī)構(gòu)、所述電機(jī)和所述變速器單元，以將所述混合動(dòng)力車輛設(shè)定為用于測(cè)量所述混合動(dòng)力車輛的驅(qū)動(dòng)阻力的驅(qū)動(dòng)阻力測(cè)量模式。
響應(yīng)于預(yù)定的操作來控制內(nèi)燃機(jī)、電動(dòng)力-機(jī)械動(dòng)力輸入輸出機(jī)構(gòu)、電機(jī)和變速器單元，以將混合動(dòng)力車輛設(shè)定為用于測(cè)量混合動(dòng)力車輛的驅(qū)動(dòng)阻力的驅(qū)動(dòng)阻力測(cè)量模式。此布置確保了對(duì)混合動(dòng)力車輛的驅(qū)動(dòng)阻力的精確測(cè)量。
在本發(fā)明的混合動(dòng)力車輛中，所述驅(qū)動(dòng)阻力測(cè)量控制模組可以控制所述內(nèi)燃機(jī)、所述電動(dòng)力-機(jī)械動(dòng)力輸入輸出機(jī)構(gòu)、所述電機(jī)和所述變速器單元，以禁止驅(qū)動(dòng)力經(jīng)由所述電動(dòng)力-機(jī)械動(dòng)力輸入輸出機(jī)構(gòu)和所述變速器單元施加到所述驅(qū)動(dòng)軸。此布置有效地禁止驅(qū)動(dòng)力經(jīng)由電動(dòng)力-機(jī)械動(dòng)力輸入輸出機(jī)構(gòu)和變速器單元施加到驅(qū)動(dòng)軸，從而確保了對(duì)混合動(dòng)力車輛的驅(qū)動(dòng)阻力的精確測(cè)量。在此情況下，所述驅(qū)動(dòng)阻力測(cè)量控制模組可以控制所述內(nèi)燃機(jī)、所述電動(dòng)力-機(jī)械動(dòng)力輸入輸出機(jī)構(gòu)、所述電機(jī)和所述變速器單元，以使得經(jīng)由所述電動(dòng)力-機(jī)械動(dòng)力輸入輸出機(jī)構(gòu)輸出到所述驅(qū)動(dòng)軸的動(dòng)力與經(jīng)由所述變速器單元輸出到所述驅(qū)動(dòng)軸的動(dòng)力的總和為零。
在本發(fā)明的如下所述的混合動(dòng)力車輛的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，其中所述混合動(dòng)力車輛被控制以使得經(jīng)由所述電動(dòng)力-機(jī)械動(dòng)力輸入輸出機(jī)構(gòu)與經(jīng)由所述變速器單元輸出到所述驅(qū)動(dòng)軸的動(dòng)力的總和為零，所述電動(dòng)力-機(jī)械動(dòng)力輸入輸出機(jī)構(gòu)包括三軸式動(dòng)力輸入輸出模組，其連接到三根軸，即所述內(nèi)燃機(jī)的所述輸出軸、所述驅(qū)動(dòng)軸和旋轉(zhuǎn)軸，且其基于所述三根軸中的任意兩根軸上輸入和輸出的動(dòng)力來自動(dòng)地判斷剩余一根軸上輸入和輸出的動(dòng)力；和發(fā)電機(jī)，其對(duì)所述旋轉(zhuǎn)軸輸入并輸出動(dòng)力，且所述驅(qū)動(dòng)阻力測(cè)量控制模組控制所述內(nèi)燃機(jī)以預(yù)設(shè)轉(zhuǎn)速被驅(qū)動(dòng)，控制所述發(fā)電機(jī)以禁止任何動(dòng)力輸入和輸出，控制所述變速器單元以禁止所述速比的改變，并控制所述電機(jī)以使得隨著所述發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)速改變而經(jīng)由所述三軸式動(dòng)力輸入輸出模組輸出到所述驅(qū)動(dòng)軸的動(dòng)力被經(jīng)由所述變速器單元輸出到所述驅(qū)動(dòng)軸的動(dòng)力抵消。此實(shí)施例的混合動(dòng)力車輛能夠使從電機(jī)經(jīng)由變速器單元輸出到驅(qū)動(dòng)軸的動(dòng)力抵消隨著發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)速改變而經(jīng)由三軸式動(dòng)力輸入輸出模組輸出到驅(qū)動(dòng)軸的動(dòng)力。因此混合動(dòng)力車輛進(jìn)入完全無驅(qū)動(dòng)狀態(tài)?？刂谱兯倨鲉卧越顾俦鹊母淖儭４瞬贾糜行У胤乐褂呻姍C(jī)的轉(zhuǎn)速隨著速比改變而突然改變所產(chǎn)生、并經(jīng)由變速器單元施加到驅(qū)動(dòng)軸的慣性矩，從而確保驅(qū)動(dòng)阻力的精確測(cè)量。在本發(fā)明的混合動(dòng)力車輛的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，所述變速單器元可以是具有多個(gè)不同速度的有級(jí)變速器，且所述驅(qū)動(dòng)阻力測(cè)量控制模組可以控制所述變速器單元以將所述速度固定至高速位置。此外，所述驅(qū)動(dòng)阻力測(cè)量控制模組可以控制所述內(nèi)燃機(jī)以停止在轉(zhuǎn)速為0的狀態(tài)。
在本發(fā)明的如下所述的混合動(dòng)力車輛的另一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，其中所述混合動(dòng)力車輛被控制以使得經(jīng)由所述電動(dòng)力-機(jī)械動(dòng)力輸入輸出機(jī)構(gòu)與經(jīng)由所述變速器單元輸出到所述驅(qū)動(dòng)軸的動(dòng)力的總和為零，所述電動(dòng)力-機(jī)械動(dòng)力輸入輸出機(jī)構(gòu)包括三軸式動(dòng)力輸入輸出模組，其連接到三根軸，即所述內(nèi)燃機(jī)的所述輸出軸、所述驅(qū)動(dòng)軸和旋轉(zhuǎn)軸，且其基于所述三根軸中的任意兩根軸上輸入和輸出的動(dòng)力來自動(dòng)地判斷剩余一根軸上輸入和輸出的動(dòng)力；和發(fā)電機(jī)，其對(duì)所述旋轉(zhuǎn)軸輸入和輸出動(dòng)力。所述變速器單元可以將所述電機(jī)與所述驅(qū)動(dòng)軸連接和斷開，且所述驅(qū)動(dòng)阻力測(cè)量控制模組可以控制所述發(fā)電機(jī)以禁止任何動(dòng)力輸入和輸出，控制所述內(nèi)燃機(jī)以預(yù)設(shè)轉(zhuǎn)速驅(qū)動(dòng)所述發(fā)電機(jī)，控制所述變速器單元以將所述電機(jī)與所述驅(qū)動(dòng)軸斷開，并控制所述電機(jī)以禁止任何動(dòng)力輸入和輸出。此實(shí)施例的混合動(dòng)力車輛使得經(jīng)由三軸式動(dòng)力輸入輸出模組施加到驅(qū)動(dòng)軸的動(dòng)力等于零，同時(shí)使得經(jīng)由變速器單元施加到驅(qū)動(dòng)軸的動(dòng)力等于零。因此，經(jīng)由三軸式動(dòng)力輸入輸出模組施加到驅(qū)動(dòng)軸的動(dòng)力與經(jīng)由變速器單元施加到驅(qū)動(dòng)軸的動(dòng)力的總和為零。此布置使得混合動(dòng)力車輛進(jìn)入完全無驅(qū)動(dòng)狀態(tài)，并從而確保驅(qū)動(dòng)阻力的精確測(cè)量。在此情況下，所述驅(qū)動(dòng)阻力測(cè)量控制模組可以控制所述內(nèi)燃機(jī)以在轉(zhuǎn)速為0的狀態(tài)停止所述發(fā)電機(jī)。所述混合動(dòng)力車輛還包括驅(qū)動(dòng)軸轉(zhuǎn)速測(cè)量單元，其測(cè)量所述驅(qū)動(dòng)軸的轉(zhuǎn)速，且所述驅(qū)動(dòng)阻力測(cè)量控制模組可以基于由所述驅(qū)動(dòng)軸轉(zhuǎn)速測(cè)量單元測(cè)量的所述驅(qū)動(dòng)軸的轉(zhuǎn)速以及所述三軸式動(dòng)力輸入輸出模組中的所述三根軸的旋轉(zhuǎn)關(guān)系來計(jì)算所述內(nèi)燃機(jī)的所述輸出軸的目標(biāo)轉(zhuǎn)速以使所述旋轉(zhuǎn)軸以所述預(yù)定轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)，并控制所述內(nèi)燃機(jī)以所述計(jì)算的目標(biāo)轉(zhuǎn)速被驅(qū)動(dòng)。此布置適當(dāng)?shù)乜刂齐姍C(jī)以預(yù)定轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)。所述混合動(dòng)力車輛還包括轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速測(cè)量單元，其測(cè)量所述電機(jī)中轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速，且所述驅(qū)動(dòng)阻力測(cè)量控制模組可以通過由所述轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速測(cè)量單元測(cè)量的所述電機(jī)中所述轉(zhuǎn)子的所述轉(zhuǎn)速以及所述變速器單元中設(shè)定的所述速比來計(jì)算所述驅(qū)動(dòng)軸的轉(zhuǎn)速，基于所述驅(qū)動(dòng)軸的所述計(jì)算的轉(zhuǎn)速以及所述三軸式動(dòng)力輸入輸出模組中的所述三根軸的旋轉(zhuǎn)關(guān)系來計(jì)算所述內(nèi)燃機(jī)的所述輸出軸的目標(biāo)轉(zhuǎn)速以使得所述旋轉(zhuǎn)軸以所述預(yù)定轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)，并控制所述內(nèi)燃機(jī)以所述計(jì)算的目標(biāo)轉(zhuǎn)速被驅(qū)動(dòng)。此布置適當(dāng)?shù)乜刂齐姍C(jī)以預(yù)定轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)。
而且，在本發(fā)明的如下所述的混合動(dòng)力車輛的另一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，其中所述混合動(dòng)力車輛被控制以使得經(jīng)由所述電動(dòng)力-機(jī)械動(dòng)力輸入輸出機(jī)構(gòu)與經(jīng)由所述變速器單元輸出到所述驅(qū)動(dòng)軸的動(dòng)力的總和為零，所述電動(dòng)力-機(jī)械動(dòng)力輸入輸出機(jī)構(gòu)包括三軸式動(dòng)力輸入輸出模組，其連接到三根軸，即所述內(nèi)燃機(jī)的所述輸出軸、所述驅(qū)動(dòng)軸、和旋轉(zhuǎn)軸，且其基于所述三根軸中的任意兩根軸上輸入和輸出的動(dòng)力來自動(dòng)地判斷剩余一根軸上輸入和輸出的動(dòng)力；和發(fā)電機(jī)，其對(duì)所述旋轉(zhuǎn)軸輸入和輸出動(dòng)力，且所述驅(qū)動(dòng)阻力測(cè)量控制模組可以控制所述發(fā)電機(jī)以禁止任何動(dòng)力輸入和輸出，控制所述內(nèi)燃機(jī)以預(yù)設(shè)轉(zhuǎn)速驅(qū)動(dòng)所述發(fā)電機(jī)，控制所述變速器單元以禁止所述速比的改變，并控制所述電機(jī)以禁止任何動(dòng)力輸入和輸出。此實(shí)施例的混合動(dòng)力車輛使得施加到驅(qū)動(dòng)軸的動(dòng)力等于零。因此經(jīng)由三軸式動(dòng)力輸入輸出模組施加到驅(qū)動(dòng)軸的動(dòng)力與經(jīng)由變速器單元施加到驅(qū)動(dòng)軸的動(dòng)力的總和為零。此布置使得混合動(dòng)力車輛進(jìn)入完全無驅(qū)動(dòng)狀態(tài)，并從而確保驅(qū)動(dòng)阻力的精確測(cè)量。在此情況下，所述驅(qū)動(dòng)阻力測(cè)量控制模組可以控制所述內(nèi)燃機(jī)以在轉(zhuǎn)速為0的狀態(tài)停止所述發(fā)電機(jī)。所述混合動(dòng)力車輛還包括驅(qū)動(dòng)軸轉(zhuǎn)速測(cè)量單元，其測(cè)量所述驅(qū)動(dòng)軸的轉(zhuǎn)速；且所述驅(qū)動(dòng)阻力測(cè)量控制模組可以基于由所述驅(qū)動(dòng)軸轉(zhuǎn)速測(cè)量單元測(cè)量的所述驅(qū)動(dòng)軸的所述轉(zhuǎn)速以及所述三軸式動(dòng)力輸入輸出模組中的所述三根軸的旋轉(zhuǎn)關(guān)系來計(jì)算所述內(nèi)燃機(jī)的所述輸出軸的目標(biāo)轉(zhuǎn)速以使所述旋轉(zhuǎn)軸以所述預(yù)定轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)，并控制所述內(nèi)燃機(jī)以所述計(jì)算的目標(biāo)轉(zhuǎn)速被驅(qū)動(dòng)。此布置適當(dāng)?shù)乜刂齐姍C(jī)以預(yù)設(shè)轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)。所述混動(dòng)力車輛還包括轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速測(cè)量單元，其測(cè)量所述電機(jī)中轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速，且所述驅(qū)動(dòng)阻力測(cè)量控制模組可以通過由所述轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速測(cè)量單元測(cè)量的所述電機(jī)中所述轉(zhuǎn)子的所述轉(zhuǎn)速以及所述變速器單元中設(shè)定的所述速比來計(jì)算所述驅(qū)動(dòng)軸的轉(zhuǎn)速，基于所述驅(qū)動(dòng)軸的所述計(jì)算的轉(zhuǎn)速以及所述三軸式動(dòng)力輸入輸出模組中的所述三根軸的旋轉(zhuǎn)關(guān)系來計(jì)算所述內(nèi)燃機(jī)的所述輸出軸的目標(biāo)轉(zhuǎn)速以使得所述旋轉(zhuǎn)軸以所述預(yù)定轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)，并控制所述內(nèi)燃機(jī)以所述計(jì)算的目標(biāo)轉(zhuǎn)速被驅(qū)動(dòng)。此布置適當(dāng)?shù)乜刂扑鲭姍C(jī)以預(yù)設(shè)轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)。
本發(fā)明還針對(duì)一種測(cè)量混合動(dòng)力車輛的驅(qū)動(dòng)阻力的驅(qū)動(dòng)阻力測(cè)量方法，所述混合動(dòng)力車輛包括內(nèi)燃機(jī)；電動(dòng)力-機(jī)械動(dòng)力輸入輸出機(jī)構(gòu)，其連接到所述內(nèi)燃機(jī)的輸出軸并連接到與所述混合動(dòng)力車輛的車軸連接的驅(qū)動(dòng)軸，且其通過電動(dòng)力和機(jī)械動(dòng)力的輸入和輸出將所述內(nèi)燃機(jī)的輸出動(dòng)力的至少一部分輸出到所述驅(qū)動(dòng)軸；電機(jī)，其能夠輸入和輸出動(dòng)力；和變速器單元，其改變速比，所述速比被設(shè)定用于從所述電機(jī)輸出的動(dòng)力到所述驅(qū)動(dòng)軸的轉(zhuǎn)換以及從所述驅(qū)動(dòng)軸輸入的動(dòng)力到所述電機(jī)的轉(zhuǎn)換，且所述驅(qū)動(dòng)阻力測(cè)量方法在控制所述內(nèi)燃機(jī)、所述電動(dòng)力-機(jī)械動(dòng)力輸入輸出機(jī)構(gòu)、所述電機(jī)和所述變速器單元，以禁止驅(qū)動(dòng)力經(jīng)由所述電動(dòng)力-機(jī)械動(dòng)力輸入輸出模組和所述變速器單元施加到所述驅(qū)動(dòng)軸的同時(shí)，測(cè)量所述混合動(dòng)力車輛的所述驅(qū)動(dòng)阻力。
該驅(qū)動(dòng)阻力測(cè)量方法控制內(nèi)燃機(jī)、電動(dòng)力-機(jī)械動(dòng)力輸入輸出機(jī)構(gòu)、電機(jī)和變速器單元，以禁止驅(qū)動(dòng)力經(jīng)由電動(dòng)力-機(jī)械動(dòng)力輸入輸出模組和變速器單元施加到與混合動(dòng)力車輛的車軸連接的驅(qū)動(dòng)軸。此布置確保了對(duì)混合動(dòng)力車輛的驅(qū)動(dòng)阻力的精確測(cè)量。
所述驅(qū)動(dòng)阻力測(cè)量方法可以在控制所述內(nèi)燃機(jī)、所述電動(dòng)力-機(jī)械動(dòng)力輸入輸出機(jī)構(gòu)、所述電機(jī)和所述變速器單元，以使得經(jīng)由所述電動(dòng)力-機(jī)械動(dòng)力輸入輸出機(jī)構(gòu)輸出到所述驅(qū)動(dòng)軸的動(dòng)力與經(jīng)由所述變速器單元輸出到所述驅(qū)動(dòng)軸的動(dòng)力的總和為零的同時(shí)，測(cè)量所述混合動(dòng)力車輛的所述驅(qū)動(dòng)阻力。
在本發(fā)明的如下所述的混合動(dòng)力車輛的驅(qū)動(dòng)力測(cè)量方法的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，其中所述混合動(dòng)力車輛被控制以使得經(jīng)由所述電動(dòng)力-機(jī)械動(dòng)力輸入輸出機(jī)構(gòu)與經(jīng)由所述變速器單元輸出到所述驅(qū)動(dòng)軸的動(dòng)力的總和為零，所述電動(dòng)力-機(jī)械動(dòng)力輸入輸出機(jī)構(gòu)包括三軸式動(dòng)力輸入輸出模組，其連接到三根軸，即所述內(nèi)燃機(jī)的所述輸出軸、所述驅(qū)動(dòng)軸和旋轉(zhuǎn)軸，且其基于所述三根軸中的任意兩根軸上輸入和輸出的動(dòng)力來自動(dòng)地判斷剩余一根軸上輸入和輸出的動(dòng)力；和發(fā)電機(jī)，其對(duì)所述旋轉(zhuǎn)軸輸入和輸出動(dòng)力，且所述驅(qū)動(dòng)阻力測(cè)量方法在控制所述內(nèi)燃機(jī)以預(yù)設(shè)轉(zhuǎn)速被驅(qū)動(dòng)，控制所述發(fā)電機(jī)以禁止任何動(dòng)力輸入和輸出，控制所述變速器單元以禁止所述速比的改變，并控制所述電機(jī)以使得隨著所述發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)速改變而經(jīng)由所述三軸式動(dòng)力輸入輸出模組輸出到所述驅(qū)動(dòng)軸的動(dòng)力被經(jīng)由所述變速器單元輸出到所述驅(qū)動(dòng)軸的動(dòng)力抵消的同時(shí)，測(cè)量所述混合動(dòng)力車輛的所述驅(qū)動(dòng)阻力。此實(shí)施例的混合動(dòng)力車輛的驅(qū)動(dòng)阻力測(cè)量方法能夠使從電機(jī)經(jīng)由變速器單元輸出到驅(qū)動(dòng)軸的動(dòng)力來抵消隨著發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)速改變而經(jīng)由三軸式動(dòng)力輸入輸出模組輸出到驅(qū)動(dòng)軸的動(dòng)力。因此驅(qū)動(dòng)阻力測(cè)量方法進(jìn)入完全無驅(qū)動(dòng)狀態(tài)?？刂谱兯倨鲉卧越顾俦鹊母淖?。此布置有效地防止由電機(jī)的轉(zhuǎn)速隨著速比改變而突然改變所產(chǎn)生、并經(jīng)由變速器單元施加到驅(qū)動(dòng)軸的慣性矩，從而確保驅(qū)動(dòng)阻力的精確測(cè)量。
在本發(fā)明的如下所述的混合動(dòng)力車輛的驅(qū)動(dòng)力測(cè)量方法的另一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，其中所述混合動(dòng)力車輛被控制以使得經(jīng)由所述電動(dòng)力-機(jī)械動(dòng)力輸入輸出機(jī)構(gòu)與經(jīng)由所述變速器單元輸出到所述驅(qū)動(dòng)軸的動(dòng)力的總和為零，所述電動(dòng)力-機(jī)械動(dòng)力輸入輸出機(jī)構(gòu)包括三軸式動(dòng)力輸入輸出模組，其連接到三根軸，即所述內(nèi)燃機(jī)的所述輸出軸、所述驅(qū)動(dòng)軸和旋轉(zhuǎn)軸，且其基于所述三根軸中的任意兩根軸上輸入和輸出的動(dòng)力來自動(dòng)地判斷剩余一根軸上輸入和輸出的動(dòng)力；和發(fā)電機(jī)，其對(duì)所述旋轉(zhuǎn)軸輸入和輸出動(dòng)力，且所述變速器單元可以將所述電機(jī)與所述驅(qū)動(dòng)軸連接和斷開，而且所述驅(qū)動(dòng)阻力測(cè)量方法可以在控制所述發(fā)電機(jī)以禁止任何動(dòng)力輸入和輸出，控制所述內(nèi)燃機(jī)以預(yù)設(shè)轉(zhuǎn)速驅(qū)動(dòng)所述發(fā)電機(jī)，控制所述變速器單元以將所述電機(jī)從所述驅(qū)動(dòng)軸斷開，并控制所述電機(jī)以禁止任何動(dòng)力輸入和輸出的同時(shí)，測(cè)量所述混合動(dòng)力車輛的所述驅(qū)動(dòng)阻力。此實(shí)施例的混合動(dòng)力車輛的驅(qū)動(dòng)阻力測(cè)量方法使得經(jīng)由三軸式動(dòng)力輸入輸出模組施加到驅(qū)動(dòng)軸的動(dòng)力等于零，同時(shí)使得經(jīng)由變速器單元施加到驅(qū)動(dòng)軸的動(dòng)力等于零。因此，經(jīng)由三軸式動(dòng)力輸入輸出模組施加到驅(qū)動(dòng)軸的動(dòng)力與經(jīng)由變速器單元施加到驅(qū)動(dòng)軸的動(dòng)力的總和為零。此布置使得混合動(dòng)力車輛進(jìn)入完全無驅(qū)動(dòng)狀態(tài)，并從而確保驅(qū)動(dòng)阻力的精確測(cè)量。在此情況下，所述驅(qū)動(dòng)阻力測(cè)量方法可以直接或間接地測(cè)量所述驅(qū)動(dòng)軸的轉(zhuǎn)速，所述驅(qū)動(dòng)阻力測(cè)量方法還在基于所述驅(qū)動(dòng)軸的所述測(cè)量的轉(zhuǎn)速以及所述三軸式動(dòng)力輸入輸出模組中的所述三根軸的旋轉(zhuǎn)關(guān)系來計(jì)算所述內(nèi)燃機(jī)的所述輸出軸的目標(biāo)轉(zhuǎn)速以使所述旋轉(zhuǎn)軸以所述預(yù)定轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)，并控制所述內(nèi)燃機(jī)以所述計(jì)算的目標(biāo)轉(zhuǎn)速被驅(qū)動(dòng)的同時(shí)，測(cè)量所述混合動(dòng)力車輛的所述驅(qū)動(dòng)阻力。此布置適當(dāng)?shù)乜刂齐姍C(jī)以預(yù)設(shè)速度旋轉(zhuǎn)。
而且，在本發(fā)明的如下所述的混合動(dòng)力車輛的驅(qū)動(dòng)力測(cè)量方法的另一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，其中所述混合動(dòng)力車輛被控制以使得經(jīng)由所述電動(dòng)力-機(jī)械動(dòng)力輸入輸出機(jī)構(gòu)與經(jīng)由所述變速器單元輸出到所述驅(qū)動(dòng)軸的動(dòng)力的總和為零，所述電動(dòng)力-機(jī)械動(dòng)力輸入輸出機(jī)構(gòu)包括三軸式動(dòng)力輸入輸出模組，其連接到三根軸，即所述內(nèi)燃機(jī)的所述輸出軸、所述驅(qū)動(dòng)軸和旋轉(zhuǎn)軸，且其基于所述三根軸中的任意兩根軸上輸入和輸出的動(dòng)力來自動(dòng)地判斷剩余一根軸上輸入和輸出的動(dòng)力；和發(fā)電機(jī)，其對(duì)所述旋轉(zhuǎn)軸輸入和輸出動(dòng)力，且所述驅(qū)動(dòng)阻力測(cè)量方法在控制所述發(fā)電機(jī)以禁止任何動(dòng)力輸入和輸出，控制所述內(nèi)燃機(jī)以預(yù)設(shè)轉(zhuǎn)速驅(qū)動(dòng)所述發(fā)電機(jī)，控制所述變速器單元以禁止所述速比的改變，并控制所述電機(jī)以禁止任何動(dòng)力輸入和輸出的同時(shí)，測(cè)量所述混合動(dòng)力車輛的所述驅(qū)動(dòng)阻力。此實(shí)施例的混合動(dòng)力車輛的驅(qū)動(dòng)阻力測(cè)量方法經(jīng)由三軸式動(dòng)力輸入輸出模組施加到驅(qū)動(dòng)軸的動(dòng)力等于零，同時(shí)使得經(jīng)由變速器單元施加到驅(qū)動(dòng)軸的動(dòng)力等于零。因此，經(jīng)由三軸式動(dòng)力輸入輸出模組施加到驅(qū)動(dòng)軸的動(dòng)力與經(jīng)由變速器單元施加到驅(qū)動(dòng)軸的動(dòng)力的總和為零。此布置使得混合動(dòng)力車輛進(jìn)入完全無驅(qū)動(dòng)狀態(tài)，并從而確保驅(qū)動(dòng)阻力的精確測(cè)量。在此情況下，所述驅(qū)動(dòng)阻力測(cè)量方法可以直接或間接地測(cè)量所述驅(qū)動(dòng)軸的轉(zhuǎn)速，且所述驅(qū)動(dòng)阻力測(cè)量方法還在基于所述驅(qū)動(dòng)軸的所述測(cè)量的轉(zhuǎn)速以及所述三軸式動(dòng)力輸入輸出模組中的所述三根軸的旋轉(zhuǎn)關(guān)系來計(jì)算所述內(nèi)燃機(jī)的所述輸出軸的目標(biāo)轉(zhuǎn)速以使所述旋轉(zhuǎn)軸以所述預(yù)定轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)，并控制所述內(nèi)燃機(jī)以所述計(jì)算的目標(biāo)轉(zhuǎn)速被驅(qū)動(dòng)的同時(shí)，測(cè)量所述混合動(dòng)力車輛的所述驅(qū)動(dòng)阻力。此布置適當(dāng)?shù)乜刂齐姍C(jī)以預(yù)設(shè)速度旋轉(zhuǎn)。


圖1示意性地圖示了本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例中混合動(dòng)力車輛的構(gòu)造；圖2示出了包括在本實(shí)施例的混合動(dòng)力車輛中的變速器的一種典型構(gòu)造；圖3是示出在本實(shí)施例的混合動(dòng)力車輛中由混合電子控制單元執(zhí)行的滑行驅(qū)動(dòng)控制例程的流程圖；圖4是示出當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)和電機(jī)MG2兩者處于停止?fàn)顟B(tài)且變速器的檔位固定到高檔位時(shí)，包括在動(dòng)力分配集成機(jī)構(gòu)中的各個(gè)旋轉(zhuǎn)元件的轉(zhuǎn)矩-轉(zhuǎn)速動(dòng)力學(xué)的列線圖；圖5是示出第二實(shí)施例的混合動(dòng)力車輛中由混合動(dòng)力電子控制單元執(zhí)行的滑行控制例程的流程圖；圖6是示出包括在第二實(shí)施例的動(dòng)力分配集成機(jī)構(gòu)中的各個(gè)旋轉(zhuǎn)元件的轉(zhuǎn)矩-轉(zhuǎn)速動(dòng)力學(xué)的列線圖；圖7是示出第三實(shí)施例的混合動(dòng)力車輛中由混合動(dòng)力電子控制單元執(zhí)行的滑行控制例程；圖8是示出包括在第三實(shí)施例的動(dòng)力分配集成機(jī)構(gòu)中的各個(gè)旋轉(zhuǎn)元件的轉(zhuǎn)矩-轉(zhuǎn)速動(dòng)力學(xué)的列線圖；且圖9示意性地圖示了本發(fā)明一個(gè)修改示例中的另一種混合動(dòng)力車輛的構(gòu)造。
具體實(shí)施例方式
以下描述作為優(yōu)選實(shí)施例的實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的一些實(shí)施方式。圖1示意性地圖示了在本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例中的混合動(dòng)力車輛20的構(gòu)造。如所圖示的，本實(shí)施例的混合動(dòng)力車輛20包括發(fā)動(dòng)機(jī)22、經(jīng)由阻尼器28連接到發(fā)動(dòng)機(jī)22的曲軸26或輸出軸的三軸式動(dòng)力分配集成機(jī)構(gòu)30、連接到動(dòng)力分配集成機(jī)構(gòu)30并能夠產(chǎn)生電能的電機(jī)MG1、經(jīng)由變速器60連接到動(dòng)力分配集成機(jī)構(gòu)30的電機(jī)MG2、以及控制混合動(dòng)力車輛20的整個(gè)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的混合動(dòng)力電子控制單元70。
發(fā)動(dòng)機(jī)22是使用烴燃油(例如汽油或輕油)以輸出動(dòng)力的內(nèi)燃機(jī)。發(fā)動(dòng)機(jī)電子控制單元(此后稱作發(fā)動(dòng)機(jī)ECU)24從檢測(cè)發(fā)動(dòng)機(jī)22的運(yùn)行狀況的不同傳感器接收信號(hào)，并負(fù)責(zé)發(fā)動(dòng)機(jī)22的運(yùn)行控制，例如，燃油噴射控制、點(diǎn)火控制、和進(jìn)氣流調(diào)節(jié)。發(fā)動(dòng)機(jī)ECU 24與混合動(dòng)力電子控制單元70通信以在根據(jù)需要將與發(fā)動(dòng)機(jī)22的運(yùn)行狀況相關(guān)的數(shù)據(jù)輸出到混合動(dòng)力電子控制單元70的同時(shí)響應(yīng)于從混合動(dòng)力電子控制單元70傳輸?shù)目刂菩盘?hào)來控制發(fā)動(dòng)機(jī)22的運(yùn)行。
動(dòng)力分配集成機(jī)構(gòu)30具有太陽輪31、齒圈32、多個(gè)行星齒輪33和行星輪架34，太陽輪31是外齒輪，齒圈32是內(nèi)齒輪并與太陽輪31同心布置，多個(gè)行星齒輪33與太陽輪31并與齒圈32嚙合，行星輪架34夾持多個(gè)行星齒輪33以運(yùn)行其自由公轉(zhuǎn)并運(yùn)行其繞各自軸的自轉(zhuǎn)。即，動(dòng)力分配集成機(jī)構(gòu)30構(gòu)造為允許作為旋轉(zhuǎn)元件的太陽輪31、齒圈32和行星輪架34的差速運(yùn)動(dòng)的行星齒輪機(jī)構(gòu)。動(dòng)力分配集成機(jī)構(gòu)30中的行星輪架34、太陽輪31和齒圈32分別與發(fā)動(dòng)機(jī)22的曲軸26耦合、與電機(jī)MG1耦合和經(jīng)由變速器60與電機(jī)MG2耦合。當(dāng)電機(jī)MG1用作發(fā)電機(jī)時(shí)，從發(fā)動(dòng)機(jī)22輸出并通過行星輪架34輸入的動(dòng)力被根據(jù)傳動(dòng)比分配到太陽輪31和齒圈32。在另一方面，當(dāng)電機(jī)MG1用作電動(dòng)機(jī)時(shí)，從發(fā)動(dòng)機(jī)22輸出并通過行星輪架34輸入的動(dòng)力與從電機(jī)MG1輸出并通過太陽輪31輸入的動(dòng)力結(jié)合，且結(jié)合的動(dòng)力被輸出到齒圈32。齒圈32經(jīng)由齒圈軸32a、齒輪機(jī)構(gòu)37和差速齒輪38機(jī)械地連接到混合動(dòng)力車輛20的前驅(qū)動(dòng)輪39a和39b。于是，輸出到齒圈32的動(dòng)力經(jīng)由齒圈軸32a、齒輪機(jī)構(gòu)37和差速齒輪38被傳遞到驅(qū)動(dòng)輪39a和39b。在混合動(dòng)力車輛20的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)中，動(dòng)力分配集成機(jī)構(gòu)連接到三根軸，即與行星輪架34連接的發(fā)動(dòng)機(jī)22的曲軸26或輸出軸、與太陽輪31連接的太陽輪軸31a或電機(jī)MG1的轉(zhuǎn)軸、與齒圈32連接并機(jī)械地連接到驅(qū)動(dòng)輪39a和39b的齒圈軸32a或驅(qū)動(dòng)軸。
電機(jī)MG1和MG2兩者都是可作為發(fā)電機(jī)和作為電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)的公知同步電動(dòng)發(fā)電機(jī)。電機(jī)MG1和MG2經(jīng)由逆變器41和42將電能傳輸?shù)叫铍姵?0或從蓄電池50傳輸電能。將逆變器41和42與蓄電池50連接的供電線構(gòu)造為由逆變器41和42共用的正電極總線和負(fù)電極總線。此布置使得由電機(jī)MG1和MG2中的一個(gè)產(chǎn)生的電能能夠被另一個(gè)消耗。蓄電池50用電機(jī)MG1或MG2產(chǎn)生的過剩電能來充電，并放電以補(bǔ)充電能的不足。電機(jī)MG1和MG2兩者的運(yùn)行都由電機(jī)電子控制單元(此后稱作電機(jī)ECU)40來控制。電機(jī)ECU 40接收為控制電機(jī)MG1和MG2的運(yùn)行所需的不同信號(hào)，例如，來自檢測(cè)電機(jī)MG1和MG2中轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)位置的旋轉(zhuǎn)位置檢測(cè)傳感器43和44的信號(hào)、以及由電流傳感器(未示出)測(cè)量的施加到電機(jī)MG1和MG2的相電流。電機(jī)ECU 40將切換控制信號(hào)輸出到逆變器41和42。電機(jī)ECU 40執(zhí)行轉(zhuǎn)速計(jì)算例程(未示出)以根據(jù)旋轉(zhuǎn)位置檢測(cè)傳感器43和44的輸入信號(hào)來計(jì)算電機(jī)MG1和MG2中各個(gè)轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速Nm1和Nm2。電機(jī)ECU 40與混合動(dòng)力電子控制單元70建立通信，并在根據(jù)需要將與電機(jī)MG1和MG2的驅(qū)動(dòng)狀況相關(guān)的數(shù)據(jù)輸出到混合動(dòng)力電子控制單元70的同時(shí)，從混合動(dòng)力電子控制單元70接收控制信號(hào)來驅(qū)動(dòng)并控制電機(jī)MG1和MG2。
變速器60用于將電機(jī)MG2的轉(zhuǎn)軸48與齒圈軸32a連接和斷開。在連接狀態(tài)下，變速器60以兩個(gè)不同的減速比降低電機(jī)MG2的轉(zhuǎn)軸48的轉(zhuǎn)速，并將降低的轉(zhuǎn)速傳遞到齒圈軸32a。圖2中示出了變速器60的一種典型結(jié)構(gòu)。如圖2所示的變速器60具有兩級(jí)行星齒輪式行星齒輪機(jī)構(gòu)60a、單級(jí)行星齒輪式行星齒輪機(jī)構(gòu)60b、以及兩個(gè)制動(dòng)器B1和B2。兩級(jí)行星齒輪式行星齒輪機(jī)構(gòu)60a包括作為外齒輪的太陽輪61、作為與太陽輪61同心布置的外齒輪的齒圈62、與太陽輪61嚙合的多個(gè)第一行星齒輪63a、與多個(gè)第一行星齒輪63a嚙合并與齒圈62嚙合的多個(gè)第二行星齒輪63b、以及將多個(gè)第一行星齒輪63a與多個(gè)第二行星齒輪63b耦合以允許其公轉(zhuǎn)和其繞各自軸的自轉(zhuǎn)兩者的行星輪架64。制動(dòng)器B1的嚙合和松開停止和允許太陽輪61的旋轉(zhuǎn)。單級(jí)行星齒輪式行星齒輪機(jī)構(gòu)60b包括作為外齒輪的太陽輪65、作為與太陽輪65同心布置的內(nèi)齒輪的齒圈66、與太陽輪65嚙合并與齒圈66嚙合的多個(gè)行星齒輪67、以及夾持多個(gè)行星齒輪67以允許其公轉(zhuǎn)和其繞各自軸的自轉(zhuǎn)兩者的行星輪架68。太陽輪65和行星輪架68分別連接到電機(jī)MG2的轉(zhuǎn)軸48和連接到齒圈軸32a。制動(dòng)器B2的嚙合和松開停止和允許齒圈66的旋轉(zhuǎn)。兩級(jí)行星齒輪式行星齒輪機(jī)構(gòu)60a和單級(jí)行星齒輪式行星齒輪機(jī)構(gòu)60b經(jīng)由各個(gè)齒圈62和66的連接以及各個(gè)行星輪架64和68的連接而互相耦合。在變速器60中，松開的制動(dòng)器B1和B2的組合將電機(jī)MG2的轉(zhuǎn)軸48與齒圈軸32a斷開。松開的制動(dòng)器B1和嚙合的制動(dòng)器B2的組合以相對(duì)高的減速比降低電機(jī)MG2的轉(zhuǎn)軸48的轉(zhuǎn)速，并將該減速的旋轉(zhuǎn)傳遞到齒圈軸32a。此狀態(tài)表示為L(zhǎng)o檔位。嚙合的制動(dòng)器B1和松開的制動(dòng)器B2的組合以相對(duì)低的減速比降低電機(jī)MG2的轉(zhuǎn)軸48的轉(zhuǎn)速，并將該減速的旋轉(zhuǎn)傳遞到齒圈軸32a。此狀態(tài)表示為Hi檔位。嚙合的制動(dòng)器B1和B2的組合禁止轉(zhuǎn)軸48和齒圈軸32a的旋轉(zhuǎn)。
蓄電池處于蓄電池電子控制單元(此后稱作蓄電池ECU)52的控制之下。蓄電池ECU 52接收為控制蓄電池50所需的不同信號(hào)，例如，由布置在蓄電池50的端子之間的電壓傳感器(未示出)測(cè)量的端子間電壓、由附裝到與蓄電池的輸出端子相連接的供電線54的電流傳感器(未示出)測(cè)量的充放電電流、以及由附裝到蓄電池50的溫度傳感器(未示出)測(cè)量的蓄電池溫度。蓄電池ECU 52根據(jù)需要將與蓄電池50的狀態(tài)相關(guān)的數(shù)據(jù)經(jīng)由通信輸出到混合動(dòng)力電子控制單元70。蓄電池ECU 52基于由電流傳感器測(cè)量的累積充放電電流來計(jì)算蓄電池50的充電狀態(tài)(SOC)，以用于對(duì)蓄電池50的控制。
混合動(dòng)力電子控制單元70構(gòu)造為包括CPU72、存儲(chǔ)處理程序的ROM74、臨時(shí)存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的RAM 76、以及未圖示的輸入輸出端口和未圖示的通信端口的微處理器?；旌蟿?dòng)力電子控制單元70經(jīng)由其輸入端口接收來自點(diǎn)火開關(guān)80的點(diǎn)火信號(hào)、來自檔位傳感器82的檔位SP或換檔桿81的當(dāng)前設(shè)定位置、來自加速踏板位置傳感器84的加速器開度Adrv或駕駛員對(duì)加速踏板83的按壓量、來自制動(dòng)踏板位置傳感器86的制動(dòng)踏板位置BP或駕駛員對(duì)制動(dòng)踏板85的按壓量、來自車速傳感器88的車速V、和來自附裝到驅(qū)動(dòng)輪39a和39b的車輪速度傳感器的車輛速度Vwa和Vwb。混合動(dòng)力電子控制單元70將驅(qū)動(dòng)信號(hào)輸出到致動(dòng)器(未示出)以調(diào)節(jié)變速器60中制動(dòng)器B1和B2的嚙合和松開。如前所述，混合動(dòng)力電子控制單元70經(jīng)由通信端口與發(fā)動(dòng)機(jī)ECU 24、電機(jī)ECU 40和蓄電池ECU 52通信，以將不同的控制信號(hào)和數(shù)據(jù)傳輸?shù)桨l(fā)動(dòng)機(jī)ECU 24、電機(jī)ECU 40和蓄電池ECU 52，并從發(fā)動(dòng)機(jī)ECU 24、電機(jī)ECU 40和蓄電池ECU 52傳輸不同的控制信號(hào)和數(shù)據(jù)。
這樣構(gòu)造的本實(shí)施例的混合動(dòng)力車輛20基于車速和加速器開度Adrv(其對(duì)應(yīng)于駕駛員對(duì)加速踏板83的踩踏量)的觀測(cè)值來計(jì)算輸出到用作驅(qū)動(dòng)軸的齒圈軸32a的轉(zhuǎn)矩需求。發(fā)動(dòng)機(jī)22以及電機(jī)MG1和MG2受到運(yùn)行控制以將與所計(jì)算的轉(zhuǎn)矩命令相對(duì)應(yīng)的所需水平的動(dòng)力輸出到齒圈軸32a。對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)22以及電機(jī)MG1和MG2的運(yùn)行控制有選擇地實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)換驅(qū)動(dòng)模式、充放電驅(qū)動(dòng)模式和電機(jī)驅(qū)動(dòng)模式之一。轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)換驅(qū)動(dòng)模式控制發(fā)動(dòng)機(jī)22的運(yùn)行以輸出與所需水平的動(dòng)力相當(dāng)?shù)膭?dòng)力量，同時(shí)驅(qū)動(dòng)并控制電機(jī)MG1和MG2以使得從發(fā)動(dòng)機(jī)22輸出的全部動(dòng)力通過動(dòng)力分配集成機(jī)構(gòu)30以及電機(jī)MG1和MG2而受到轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)換，并輸出到齒圈軸32a。充放電驅(qū)動(dòng)模式控制發(fā)動(dòng)機(jī)22的運(yùn)行以輸出與所需水平的動(dòng)力和通過對(duì)蓄電池50充電而消耗或通過對(duì)蓄電池50放電而供應(yīng)的電能量的和相當(dāng)?shù)膭?dòng)力量，同時(shí)驅(qū)動(dòng)并控制電機(jī)MG1和MG2以使得在對(duì)蓄電池50充電或放電的同時(shí)，從發(fā)動(dòng)機(jī)22輸出的動(dòng)力的與所需水平的動(dòng)力相當(dāng)?shù)娜炕虿糠滞ㄟ^動(dòng)力分配集成機(jī)構(gòu)30以及電機(jī)MG2和MG2受到轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)換，并輸出到齒圈軸32a。電機(jī)驅(qū)動(dòng)模式停止發(fā)動(dòng)機(jī)22的運(yùn)行，且驅(qū)動(dòng)并控制電機(jī)MG2以將與所需水平的動(dòng)力相當(dāng)?shù)膭?dòng)力量輸出到齒圈軸32a。
以下描述將涉及具有以上討論構(gòu)造的本實(shí)施例的混合動(dòng)力車輛20的操作，尤其是在滑行驅(qū)動(dòng)下的用于對(duì)混合動(dòng)力車輛20的驅(qū)動(dòng)阻力的測(cè)量的一系列操作。圖3是由本實(shí)施例混合動(dòng)力電子控制單元70響應(yīng)于對(duì)混合動(dòng)力車輛20的驅(qū)動(dòng)阻力的測(cè)量的滑行驅(qū)動(dòng)指令而執(zhí)行的滑行控制例程。
在該滑行控制例程中，混合動(dòng)力電子控制單元70的CPU 72首先將變速器60的檔位固定到Hi檔位(步驟S100)并停止發(fā)動(dòng)機(jī)22和電機(jī)MG1(步驟S110)。通常在車輛的相對(duì)高速驅(qū)動(dòng)期間給出用于測(cè)量驅(qū)動(dòng)阻力的滑行驅(qū)動(dòng)指令。變速器60在相對(duì)高速驅(qū)動(dòng)的狀況下被設(shè)定到Hi檔位。變速器60的檔位被固定到Hi檔位使得即使在車速V降低到通常需要改變到Lo檔位的檔位改變時(shí)也禁止改變到Lo檔位的檔位改變。CPU 72將發(fā)動(dòng)機(jī)22和電機(jī)MG1的運(yùn)行停止指令分別輸出到發(fā)動(dòng)機(jī)ECU 24和電機(jī)ECU40。發(fā)動(dòng)機(jī)ECU 24和電機(jī)ECU 40接著響應(yīng)于所接收的運(yùn)行停止指令而分別停止發(fā)動(dòng)機(jī)22和電機(jī)MG1。發(fā)動(dòng)機(jī)22由此通過壓縮動(dòng)作和摩擦停止其旋轉(zhuǎn)，而電機(jī)MG1以動(dòng)力分配集成機(jī)構(gòu)30的傳動(dòng)比旋轉(zhuǎn)。圖4是示出當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)22和電機(jī)MG1兩者都停止且變速器60的檔位固定到Hi檔位時(shí)，包括在動(dòng)力分配集成機(jī)構(gòu)30中的各個(gè)旋轉(zhuǎn)元件的轉(zhuǎn)矩-轉(zhuǎn)速動(dòng)力學(xué)的列線圖。軸線“S”表示太陽輪31的轉(zhuǎn)速，其等同于電機(jī)MG1的轉(zhuǎn)速Nm1。軸線“C”表示行星輪架34的轉(zhuǎn)速，其等同于發(fā)動(dòng)機(jī)22的轉(zhuǎn)速Ne。軸線“R”表示齒圈32的轉(zhuǎn)速。軸線“B2”表示變速器60中的單級(jí)行星齒輪式行星齒輪機(jī)構(gòu)60b的齒圈66(其通過制動(dòng)器B2嚙合和松開)的轉(zhuǎn)速。軸線“B1”表示變速器60中的兩級(jí)行星齒輪式行星齒輪機(jī)構(gòu)60a的太陽輪61(其通過制動(dòng)器B1嚙合和松開)的轉(zhuǎn)速。軸線“MG2”表示轉(zhuǎn)軸48的轉(zhuǎn)速，其等同于電機(jī)MG2的轉(zhuǎn)速Nm2。實(shí)線圖示出了在特定時(shí)間點(diǎn)處的轉(zhuǎn)速關(guān)系，而虛線圖示出了在實(shí)線圖的該特定時(shí)間點(diǎn)之前的先前時(shí)間點(diǎn)處的轉(zhuǎn)速關(guān)系。以下給出了各個(gè)箭頭的含義。
滑行控制例程接著輸出電機(jī)MG1的當(dāng)前轉(zhuǎn)速Nm1(步驟S120)并根據(jù)以下給出的等式(1)計(jì)算由電機(jī)MG1的轉(zhuǎn)速改變引起的慣性轉(zhuǎn)矩Ti(步驟S130)。慣性轉(zhuǎn)矩Ti給定作為包括電機(jī)MG1的轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)中慣性矩Img1、電機(jī)MG1的轉(zhuǎn)速改變(＝當(dāng)前轉(zhuǎn)速Nm1-先前轉(zhuǎn)速Previous Nm1)、以及預(yù)定系數(shù)k的乘積
Ti＝K·Img1·(Nm1-Previous Nm1)(1)電機(jī)MG1的當(dāng)前轉(zhuǎn)速Nm1通過由旋轉(zhuǎn)位置檢測(cè)傳感器43檢測(cè)并通過通信從電機(jī)ECU 40接收的電機(jī)MG1的轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)位置計(jì)算。所計(jì)算的慣性轉(zhuǎn)矩Ti由圖4中的軸線“S”上的向下箭頭所示。通過慣性轉(zhuǎn)矩Ti的產(chǎn)生而經(jīng)由動(dòng)力分配集成機(jī)構(gòu)30施加到齒圈軸32a的轉(zhuǎn)矩由圖4中的軸線“R”上的向上箭頭所示。
滑行控制例程隨后根據(jù)以下給出的等式(2)計(jì)算抵消轉(zhuǎn)矩，其抵消通過慣性轉(zhuǎn)矩Ti的產(chǎn)生而經(jīng)由動(dòng)力分配集成機(jī)構(gòu)30施加到齒圈軸32a或驅(qū)動(dòng)軸的轉(zhuǎn)矩，并將所計(jì)算的抵消轉(zhuǎn)矩設(shè)定為電機(jī)MG2的轉(zhuǎn)矩命令Tm2*(步驟S140)Tm2*＝-Ti/(p·Ghi) (2)電機(jī)MG2的轉(zhuǎn)矩命令Tm2*被發(fā)送到電機(jī)ECU 40(步驟S150)。在等式(2)中，p表示動(dòng)力分配集成機(jī)構(gòu)的傳動(dòng)比(＝太陽輪31的齒數(shù)對(duì)齒圈32的齒數(shù))，而Ghi表示在變速器60的Hi檔位處的減速比。電機(jī)ECU40接收轉(zhuǎn)矩命令Tm2*并執(zhí)行對(duì)包括在逆變器42中的切換元件的切換控制，以確保與來自電機(jī)MG2的轉(zhuǎn)矩命令Tm2*相對(duì)應(yīng)的轉(zhuǎn)矩的輸出。所計(jì)算的電機(jī)MG2的轉(zhuǎn)矩命令Tm2*由圖4中的軸線“MG2”上的向上箭頭所示。通過轉(zhuǎn)矩命令Tm2*的設(shè)定而經(jīng)由變速器60施加到齒圈軸32a的轉(zhuǎn)矩由軸線“R”上的向下箭頭所示。在軸線“R”上，通過慣性轉(zhuǎn)矩Ti的產(chǎn)生而經(jīng)由動(dòng)力分配集成機(jī)構(gòu)30施加的轉(zhuǎn)矩被通過電機(jī)MG2的轉(zhuǎn)矩命令Tm2*的設(shè)定而經(jīng)由變速器60施加的轉(zhuǎn)矩所抵消。于是，實(shí)際上沒有轉(zhuǎn)矩作用在軸線“R”上?；旌蟿?dòng)力車輛20因此以完全無驅(qū)動(dòng)狀態(tài)滑行。此控制使得能夠在這樣的無驅(qū)動(dòng)狀態(tài)下的滑行驅(qū)動(dòng)期間精確測(cè)量驅(qū)動(dòng)阻力。
滑行控制例程接著判斷滑行驅(qū)動(dòng)是否達(dá)到其終點(diǎn)(步驟S160)。在持續(xù)滑行驅(qū)動(dòng)的條件下，滑行控制例程重復(fù)步驟S120及其后的處理。例程于是重復(fù)接收電機(jī)MG1的當(dāng)前轉(zhuǎn)速Nm1，計(jì)算由電機(jī)MG1的轉(zhuǎn)速改變引起的慣性轉(zhuǎn)矩Ti，并控制電機(jī)MG2以抵消通過慣性轉(zhuǎn)矩Ti的產(chǎn)生而經(jīng)由動(dòng)力分配集成機(jī)構(gòu)30施加到齒圈軸32a的轉(zhuǎn)矩。于是，第一實(shí)施例的混合動(dòng)力車輛20可以以完全無驅(qū)動(dòng)狀態(tài)持續(xù)滑行驅(qū)動(dòng)直到其終點(diǎn)。當(dāng)在步驟S160判斷滑行驅(qū)動(dòng)達(dá)到其終點(diǎn)時(shí)，結(jié)束滑行控制例程。
如上所述，第一實(shí)施例的混合動(dòng)力車輛20控制電機(jī)MG2以抵消通過慣性轉(zhuǎn)矩Ti的產(chǎn)生(其由電機(jī)MG1的轉(zhuǎn)速改變引起)而經(jīng)由動(dòng)力分配集成機(jī)構(gòu)30施加到齒圈軸32a或驅(qū)動(dòng)軸的轉(zhuǎn)矩。此控制使混合動(dòng)力車輛20能夠在完全無驅(qū)動(dòng)狀態(tài)下滑行，并由此確?；旌蟿?dòng)力車輛20的驅(qū)動(dòng)阻力的精確測(cè)量。在滑行驅(qū)動(dòng)期間禁止變速器的檔位改變。這有效地防止了由變速器60的檔位改變引起的可能轉(zhuǎn)矩振動(dòng)的發(fā)生。
本實(shí)施例的混合動(dòng)力車輛20在滑行驅(qū)動(dòng)期間將變速器60的檔位固定至Hi檔位。該要求是為了禁止變速器60的檔位改變。于是，一種可能的修改方案可以是將變速器60的檔位固定至Lo檔位。
本實(shí)施例的混合動(dòng)力車輛20將發(fā)動(dòng)機(jī)22的運(yùn)行停止在轉(zhuǎn)速為0的情況。一種可能的修改方案可以不完全停止發(fā)動(dòng)機(jī)22的運(yùn)行，而可以將發(fā)動(dòng)機(jī)22怠速在預(yù)定轉(zhuǎn)速(例如，1000rpm)。
以下將描述作為實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的另一種實(shí)施方式的第二實(shí)施例的混合動(dòng)力車輛20B。第二實(shí)施例的混合動(dòng)力車輛20B具有與如圖1和2所示的第一實(shí)施例的混合動(dòng)力車輛20相同的硬件構(gòu)造。第二實(shí)施例的混合動(dòng)力車輛20B的各個(gè)構(gòu)件由與第一實(shí)施例的混合動(dòng)力車輛20的各個(gè)構(gòu)件相同的標(biāo)號(hào)和標(biāo)記表示，這里將不再具體描述。
第二實(shí)施例的混合動(dòng)力車輛20B響應(yīng)于滑行驅(qū)動(dòng)指令而執(zhí)行圖5的滑行控制例程來代替圖3的滑行控制例程。在第二實(shí)施例的滑行控制例程中，混合動(dòng)力電子控制單元70的CPU 72首先松開變速器60的制動(dòng)器B1和B2兩者，以將電機(jī)MG2與齒圈軸32a或驅(qū)動(dòng)軸斷開(步驟S200)，并停止電機(jī)MG1和MG2(步驟S210)?；锌刂评倘缓蠼邮正X圈軸32a的轉(zhuǎn)速Nr(步驟S220)，并根據(jù)以下給出的等式(3)計(jì)算發(fā)動(dòng)機(jī)22的目標(biāo)轉(zhuǎn)速Ne*以使得電機(jī)MG1的轉(zhuǎn)速Nm1等于0(步驟S230)Ne*＝Nr/(1+p)(3)所計(jì)算的發(fā)動(dòng)機(jī)22的目標(biāo)轉(zhuǎn)速Ne*被發(fā)送到發(fā)動(dòng)機(jī)ECU 24(步驟S240)。齒圈軸32a的輸入轉(zhuǎn)速Nr可以通過將測(cè)量的車速V乘以轉(zhuǎn)換因子來計(jì)算，或可以由附裝到齒圈軸32a的轉(zhuǎn)數(shù)計(jì)(resolver)的信號(hào)來計(jì)算。發(fā)動(dòng)機(jī)ECU 24棘手發(fā)動(dòng)機(jī)22的目標(biāo)轉(zhuǎn)速Ne*，并執(zhí)行燃油噴射控制、點(diǎn)火控制、和將發(fā)動(dòng)機(jī)22怠速在目標(biāo)轉(zhuǎn)速Ne*的對(duì)進(jìn)氣流的調(diào)節(jié)。圖6是示出當(dāng)電機(jī)MG2與齒圈軸32a斷開且發(fā)動(dòng)機(jī)22被驅(qū)動(dòng)并控制以使得電機(jī)MG1的轉(zhuǎn)速等于0時(shí)動(dòng)力分配集成機(jī)構(gòu)30中包括的各個(gè)旋轉(zhuǎn)元件的轉(zhuǎn)矩-轉(zhuǎn)速動(dòng)力學(xué)的列線圖。虛線圖、實(shí)現(xiàn)圖、和點(diǎn)劃線圖示出了轉(zhuǎn)速隨時(shí)間的變化。發(fā)動(dòng)機(jī)22的使得電機(jī)MG1的轉(zhuǎn)速Nm1等于0的驅(qū)動(dòng)控制不引起電機(jī)MG1的任何轉(zhuǎn)速改變。這防止了由于電機(jī)MG1的轉(zhuǎn)速改變而產(chǎn)生慣性轉(zhuǎn)矩并經(jīng)由動(dòng)力分配集成機(jī)構(gòu)30施加到齒圈軸32a或驅(qū)動(dòng)軸。在變速器60中的制動(dòng)器B1和B2的設(shè)定將電機(jī)MG2與齒圈軸32a斷開。這防止了由于電機(jī)MG2的轉(zhuǎn)速改變引起的轉(zhuǎn)矩經(jīng)由變速器60施加到齒圈軸32a。于是，齒圈軸32a完全自由，且第二實(shí)施例的混合動(dòng)力車輛20B以完全無驅(qū)動(dòng)狀態(tài)滑行。這與經(jīng)由動(dòng)力分配集成機(jī)構(gòu)30施加到齒圈軸32a的轉(zhuǎn)矩和經(jīng)由變速器60施加到齒圈軸32a的轉(zhuǎn)矩的總和為零的狀態(tài)相等同。
滑行控制例程接著判斷滑行驅(qū)動(dòng)是否達(dá)到其終點(diǎn)(步驟S250)。在持續(xù)滑行驅(qū)動(dòng)的條件下，滑行控制例程重復(fù)步驟S220及其后的處理。例程于是重復(fù)接收齒圈軸32a的轉(zhuǎn)速Nr以使得電機(jī)MG1的轉(zhuǎn)速Nm1等于0，并將發(fā)動(dòng)機(jī)22怠速在目標(biāo)轉(zhuǎn)速Ne*。于是，第二實(shí)施例的混合動(dòng)力車輛20B可以以完全無驅(qū)動(dòng)狀態(tài)持續(xù)滑行驅(qū)動(dòng)直到其終點(diǎn)。此控制可以在完全無驅(qū)動(dòng)狀態(tài)下的這種滑行驅(qū)動(dòng)期間精確測(cè)量驅(qū)動(dòng)阻力。當(dāng)在步驟S250判斷滑行驅(qū)動(dòng)達(dá)到其終點(diǎn)時(shí)，結(jié)束滑行控制例程。
如上所述，第二實(shí)施例的混合動(dòng)力車輛20B控制變速器60以將電機(jī)MG2與齒圈軸32a斷開，并使發(fā)動(dòng)機(jī)22怠速以使得電機(jī)MG1的轉(zhuǎn)速Nm1等于0。此控制使混合動(dòng)力車輛20B能夠以完全無驅(qū)動(dòng)狀態(tài)滑行，并從而確?；旌蟿?dòng)力車輛20B的驅(qū)動(dòng)阻力的精確測(cè)量。
第二實(shí)施例的混合動(dòng)力車輛20B使發(fā)動(dòng)機(jī)22怠速以使得電機(jī)MG1的轉(zhuǎn)速Nm1等于0。此要求是為了禁止隨著電機(jī)MG1的轉(zhuǎn)速改變引起的慣性轉(zhuǎn)矩的產(chǎn)生。因此，電機(jī)MG1的轉(zhuǎn)速Nm1可以被調(diào)節(jié)到任何其他合適水平。
以下將描述作為實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的另一種實(shí)施方式的第三實(shí)施例的混合動(dòng)力車輛20C。第三實(shí)施例的混合動(dòng)力車輛20C具有如圖1和2所示的第一實(shí)施例的混合動(dòng)力車輛20相同的硬件構(gòu)造。第三實(shí)施例的混合動(dòng)力車輛20C的各個(gè)構(gòu)件由與第一實(shí)施例的混合動(dòng)力車輛20的各個(gè)構(gòu)件相同的標(biāo)號(hào)和標(biāo)記表示，這里將不再具體描述。
第三實(shí)施例的混合動(dòng)力車輛20C響應(yīng)于滑行驅(qū)動(dòng)指令而執(zhí)行圖7的滑行控制例程來代替圖3的滑行控制例程。在第三實(shí)施例的滑行控制例程中，混合動(dòng)力電子控制單元70的CPU 72首先將變速器60的檔位固定到Hi檔位(步驟S300)，停止電機(jī)MG1和MG2(步驟S310)，并輸入電機(jī)MG2的轉(zhuǎn)速Nm2(步驟S320)。電機(jī)MG2的當(dāng)前轉(zhuǎn)速Nm2通過由旋轉(zhuǎn)位置檢測(cè)傳感器44檢測(cè)并通過通信從電機(jī)ECU 40接收的電機(jī)MG2的轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)位置計(jì)算?；锌刂评屉S后計(jì)算齒圈軸32a或驅(qū)動(dòng)軸的轉(zhuǎn)速Nr(其是電機(jī)MG2的輸入轉(zhuǎn)速Nm2和變速器60的Hi檔位處的減速比Ghi的乘積)(步驟S330)?；锌刂评探又鶕?jù)以上給出等式(3)計(jì)算發(fā)動(dòng)機(jī)22的目標(biāo)轉(zhuǎn)速Ne*以使得電機(jī)MG1的轉(zhuǎn)速Nm1等于0(步驟S340)。所計(jì)算的發(fā)動(dòng)機(jī)22的目標(biāo)轉(zhuǎn)速Ne*被發(fā)送到發(fā)動(dòng)機(jī)ECU 24(步驟S350)。如同第二實(shí)施例的滑行控制流程，發(fā)動(dòng)機(jī)ECU 24接收發(fā)動(dòng)機(jī)22的目標(biāo)轉(zhuǎn)速Ne*，并執(zhí)行燃油噴射控制、點(diǎn)火控制、和將發(fā)動(dòng)機(jī)22怠速在目標(biāo)轉(zhuǎn)速Ne*的對(duì)進(jìn)氣流的調(diào)節(jié)。圖8是當(dāng)變速器60的檔位固定至Hi檔位且發(fā)動(dòng)機(jī)22被驅(qū)動(dòng)并控制以使得電機(jī)MG1的轉(zhuǎn)速等于0時(shí)動(dòng)力分配集成機(jī)構(gòu)30中包括的各個(gè)旋轉(zhuǎn)元件的轉(zhuǎn)矩-轉(zhuǎn)速動(dòng)力學(xué)的列線圖。發(fā)動(dòng)機(jī)22的使得電機(jī)MG1的轉(zhuǎn)速Nm1等于0的驅(qū)動(dòng)控制不引起電機(jī)MG1的任何轉(zhuǎn)速改變。這防止了由于電機(jī)MG1的轉(zhuǎn)速改變而產(chǎn)生慣性轉(zhuǎn)矩并經(jīng)由動(dòng)力分配集成機(jī)構(gòu)30施加到齒圈軸32a或驅(qū)動(dòng)軸。電機(jī)MG2經(jīng)由變速器60連接到齒圈軸32a。通過電機(jī)MG2的轉(zhuǎn)速改變產(chǎn)生的慣性轉(zhuǎn)矩因此被輸出到齒圈軸32a。但是，發(fā)動(dòng)機(jī)22的使得電機(jī)MG1的轉(zhuǎn)速Nm1等于0的驅(qū)動(dòng)控制使得發(fā)動(dòng)機(jī)22的輸出動(dòng)力能夠抵消所產(chǎn)生的慣性轉(zhuǎn)矩。于是，齒圈軸32a完全自由，且第三實(shí)施例的混合動(dòng)力車輛20C以完全無驅(qū)動(dòng)狀態(tài)滑行。這與經(jīng)由動(dòng)力分配集成機(jī)構(gòu)30施加到齒圈軸32a的轉(zhuǎn)矩和經(jīng)由變速器60施加到齒圈軸32a的轉(zhuǎn)矩的總和為零的狀態(tài)相等同。通過電機(jī)MG2的轉(zhuǎn)速Nm2計(jì)算齒圈軸32a的轉(zhuǎn)速Nr比通過車速V計(jì)算齒圈軸32a的轉(zhuǎn)速Nr具有更高的精確度。此控制過程的另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是不需要附裝到齒圈軸32a的任何額外的傳感器(例如轉(zhuǎn)數(shù)計(jì))來直接測(cè)量齒圈軸32a的轉(zhuǎn)速Nr。
滑行控制例程接著判斷滑行驅(qū)動(dòng)是否達(dá)到其終點(diǎn)(步驟S360)。在持續(xù)滑行驅(qū)動(dòng)的條件下，滑行控制例程重復(fù)步驟S320及其后的處理。例程于是重復(fù)輸入電機(jī)MG2的轉(zhuǎn)速Nm2，計(jì)算發(fā)動(dòng)機(jī)22的目標(biāo)轉(zhuǎn)速Ne*以使得電機(jī)MG1的轉(zhuǎn)速Nm1等于0，并將發(fā)動(dòng)機(jī)22怠速在目標(biāo)轉(zhuǎn)速Ne*。于是，第三實(shí)施例的混合動(dòng)力車輛20C可以以完全無驅(qū)動(dòng)狀態(tài)持續(xù)滑行驅(qū)動(dòng)直到其終點(diǎn)。此控制可以在完全無驅(qū)動(dòng)狀態(tài)下的這種滑行驅(qū)動(dòng)期間精確測(cè)量驅(qū)動(dòng)阻力。當(dāng)在步驟S360判斷滑行驅(qū)動(dòng)達(dá)到其終點(diǎn)時(shí)，結(jié)束滑行控制例程。
如上所述，第三實(shí)施例的混合動(dòng)力車輛20C將變速器60的檔位固定至Hi檔位，并使發(fā)動(dòng)機(jī)22怠速以使得電機(jī)MG1的轉(zhuǎn)速Nm1等于0。此控制使混合動(dòng)力車輛20C能夠以完全無驅(qū)動(dòng)狀態(tài)滑行，并從而確?；旌蟿?dòng)力車輛20C的驅(qū)動(dòng)阻力的精確測(cè)量。第三實(shí)施例的控制過程由電機(jī)MG2的轉(zhuǎn)速Nm2計(jì)算齒圈軸32a的轉(zhuǎn)速Nr，并由所計(jì)算的齒圈軸32a的轉(zhuǎn)速Nr計(jì)算發(fā)動(dòng)機(jī)22的目標(biāo)轉(zhuǎn)速Ne*以使得電機(jī)MG1的轉(zhuǎn)速Nm1等于0。通過電機(jī)MG2的轉(zhuǎn)速Nm2計(jì)算齒圈軸32a的轉(zhuǎn)速Nr比通過車速V計(jì)算齒圈軸32a的轉(zhuǎn)速Nr具有更高的精確度。這導(dǎo)致所計(jì)算的發(fā)動(dòng)機(jī)22的目標(biāo)轉(zhuǎn)速Ne*的更高精確度。此控制過程的另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是不需要附裝到齒圈軸32a的任何額外的傳感器(例如轉(zhuǎn)數(shù)計(jì))來直接測(cè)量齒圈軸32a的轉(zhuǎn)速Nr。
第三實(shí)施例的混合動(dòng)力車輛20C通過電機(jī)MG2的轉(zhuǎn)速Nm2計(jì)算齒圈軸32a的轉(zhuǎn)速Nr，并通過所計(jì)算的齒圈軸32a的轉(zhuǎn)速Nr計(jì)算發(fā)動(dòng)機(jī)22的目標(biāo)轉(zhuǎn)速Ne*以使得電機(jī)MG1的轉(zhuǎn)速Nm1等于0。一種修改結(jié)構(gòu)可以使用附裝到齒圈軸32a的傳感器(例如轉(zhuǎn)數(shù)計(jì))來直接測(cè)量齒圈軸32a的轉(zhuǎn)速Nr?？梢酝ㄟ^由傳感器測(cè)量的齒圈軸32a的轉(zhuǎn)速Nr計(jì)算發(fā)動(dòng)機(jī)22的目標(biāo)轉(zhuǎn)速Ne*，以使得電機(jī)MG1的轉(zhuǎn)速Nm1等于0。
第三實(shí)施例的混合動(dòng)力車輛20C使發(fā)動(dòng)機(jī)22怠速以使得電機(jī)MG1的轉(zhuǎn)速Nm1等于0。此要求是為了禁止隨著電機(jī)MG1的轉(zhuǎn)速改變引起的慣性轉(zhuǎn)矩的產(chǎn)生。因此，電機(jī)MG1的轉(zhuǎn)速Nm1可以被調(diào)節(jié)到任何其他合適水平。
在上述第一、第二和第三實(shí)施例的混合動(dòng)力車輛20、20B和20C中，電機(jī)MG2的動(dòng)力通過變速器60的檔位改變而被轉(zhuǎn)換并輸出到齒圈軸32a。但是，本發(fā)明的技術(shù)不限于此構(gòu)造，而還可應(yīng)用于如圖9所示的一種修改構(gòu)造的混合動(dòng)力車輛120。在此修改示例的混合動(dòng)力車輛120中，電機(jī)MG2的動(dòng)力經(jīng)由變速器60連接到差速軸(與車輪39c和39d連接的車軸)而非與齒圈軸32a連接的車軸(連接到驅(qū)動(dòng)輪39a和39b的車軸)。在此修改構(gòu)造中，電機(jī)MG2經(jīng)由路面連接到齒圈軸32a或驅(qū)動(dòng)軸。
本發(fā)明的技術(shù)不限于上述的這些混合動(dòng)力車輛20、20B和20C，而可以通過與這些混合動(dòng)力車輛20、20B和20C的控制過程相對(duì)應(yīng)的驅(qū)動(dòng)阻力的測(cè)量方法來實(shí)現(xiàn)。
上述實(shí)施例及其修改示例在任何方面都應(yīng)認(rèn)為是解釋性的而非限制性的。在不偏離本發(fā)明主要特征的范圍或精神的情況下，可以存在許多其他修改、改變和置換。
工業(yè)應(yīng)用性本發(fā)明的技術(shù)可應(yīng)用于電機(jī)車輛的制造工業(yè)。
權(quán)利要求
1.一種混合動(dòng)力車輛，包括內(nèi)燃機(jī)；電動(dòng)力-機(jī)械動(dòng)力輸入輸出機(jī)構(gòu)，其連接到所述內(nèi)燃機(jī)的輸出軸并連接到與所述混合動(dòng)力車輛的車軸連接的驅(qū)動(dòng)軸，且其通過電動(dòng)力和機(jī)械動(dòng)力的輸入和輸出將所述內(nèi)燃機(jī)的輸出動(dòng)力的至少一部分輸出到所述驅(qū)動(dòng)軸；電機(jī)，其能夠輸入和輸出動(dòng)力；變速器單元，其改變速比，所述速比被設(shè)定用于從所述電機(jī)輸出到所述驅(qū)動(dòng)軸的動(dòng)力的轉(zhuǎn)換以及從所述驅(qū)動(dòng)軸輸入到所述電機(jī)的動(dòng)力的轉(zhuǎn)換；和驅(qū)動(dòng)阻力測(cè)量控制模組，其響應(yīng)于預(yù)定的操作來控制所述內(nèi)燃機(jī)、所述電動(dòng)力-機(jī)械動(dòng)力輸入輸出機(jī)構(gòu)、所述電機(jī)和所述變速器單元，以將所述混合動(dòng)力車輛設(shè)定為用于測(cè)量所述混合動(dòng)力車輛的驅(qū)動(dòng)阻力的驅(qū)動(dòng)阻力測(cè)量模式。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的混合動(dòng)力車輛，其中所述驅(qū)動(dòng)阻力測(cè)量控制模組控制所述內(nèi)燃機(jī)、所述電動(dòng)力-機(jī)械動(dòng)力輸入輸出機(jī)構(gòu)、所述電機(jī)和所述變速器單元，以禁止驅(qū)動(dòng)力經(jīng)由所述電動(dòng)力-機(jī)械動(dòng)力輸入輸出機(jī)構(gòu)和所述變速器單元施加到所述驅(qū)動(dòng)軸。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的混合動(dòng)力車輛，其中所述驅(qū)動(dòng)阻力測(cè)量控制模組控制所述內(nèi)燃機(jī)、所述電動(dòng)力-機(jī)械動(dòng)力輸入輸出機(jī)構(gòu)、所述電機(jī)和所述變速器單元，以使得經(jīng)由所述電動(dòng)力-機(jī)械動(dòng)力輸入輸出機(jī)構(gòu)輸出到所述驅(qū)動(dòng)軸的動(dòng)力與經(jīng)由所述變速器單元輸出到所述驅(qū)動(dòng)軸的動(dòng)力的總和為零。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的混合動(dòng)力車輛，其中所述電動(dòng)力-機(jī)械動(dòng)力輸入輸出機(jī)構(gòu)包括三軸式動(dòng)力輸入輸出模組，其連接到三根軸，即所述內(nèi)燃機(jī)的所述輸出軸、所述驅(qū)動(dòng)軸和旋轉(zhuǎn)軸，且其基于所述三根軸中的任意兩根軸上輸入和輸出的動(dòng)力來自動(dòng)地判斷剩余一根軸上輸入和輸出的動(dòng)力；和發(fā)電機(jī)，其對(duì)所述旋轉(zhuǎn)軸輸入并輸出動(dòng)力，且所述驅(qū)動(dòng)阻力測(cè)量控制模組控制所述內(nèi)燃機(jī)以預(yù)設(shè)轉(zhuǎn)速被驅(qū)動(dòng)，控制所述發(fā)電機(jī)以禁止任何動(dòng)力輸入和輸出，控制所述變速器單元以禁止所述速比的改變，并控制所述電機(jī)以使得隨著所述發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)速改變而經(jīng)由所述三軸式動(dòng)力輸入輸出模組輸出到所述驅(qū)動(dòng)軸的動(dòng)力被經(jīng)由所述變速器單元輸出到所述驅(qū)動(dòng)軸的動(dòng)力抵消。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的混合動(dòng)力車輛，其中所述變速器單元是具有多個(gè)不同速度的有級(jí)變速器，且所述驅(qū)動(dòng)阻力測(cè)量控制模組控制所述變速器單元以將所述速度固定至高速位置。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的混合動(dòng)力車輛，其中所述驅(qū)動(dòng)阻力測(cè)量控制模組控制所述內(nèi)燃機(jī)以停止在轉(zhuǎn)速為0的狀態(tài)。
7.根據(jù)權(quán)利要求3所述的混合動(dòng)力車輛，其中所述電動(dòng)力-機(jī)械動(dòng)力輸入輸出機(jī)構(gòu)包括三軸式動(dòng)力輸入輸出模組，其連接到三根軸，即所述內(nèi)燃機(jī)的所述輸出軸、所述驅(qū)動(dòng)軸和旋轉(zhuǎn)軸，且其基于所述三根軸中的任意兩根軸上輸入和輸出的動(dòng)力來自動(dòng)地判斷剩余一根軸上輸入和輸出的動(dòng)力；和發(fā)電機(jī)，其對(duì)所述旋轉(zhuǎn)軸輸入和輸出動(dòng)力，所述變速器單元將所述電機(jī)與所述驅(qū)動(dòng)軸連接和斷開，且所述驅(qū)動(dòng)阻力測(cè)量控制模組控制所述發(fā)電機(jī)以禁止任何動(dòng)力輸入和輸出，控制所述內(nèi)燃機(jī)以預(yù)設(shè)轉(zhuǎn)速驅(qū)動(dòng)所述發(fā)電機(jī)，控制所述變速器單元以將所述電機(jī)與所述驅(qū)動(dòng)軸斷開，并控制所述電機(jī)以禁止任何動(dòng)力輸入和輸出。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的混合動(dòng)力車輛，其中所述驅(qū)動(dòng)阻力測(cè)量控制模組控制所述內(nèi)燃機(jī)以在轉(zhuǎn)速為0的狀態(tài)停止所述發(fā)電機(jī)。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的混合動(dòng)力車輛，所述混合動(dòng)力車輛還包括驅(qū)動(dòng)軸轉(zhuǎn)速測(cè)量單元，其測(cè)量所述驅(qū)動(dòng)軸的轉(zhuǎn)速；其中所述驅(qū)動(dòng)阻力測(cè)量控制模組基于由所述驅(qū)動(dòng)軸轉(zhuǎn)速測(cè)量單元測(cè)量的所述驅(qū)動(dòng)軸的轉(zhuǎn)速以及所述三軸式動(dòng)力輸入輸出模組中的所述三根軸的旋轉(zhuǎn)關(guān)系來計(jì)算所述內(nèi)燃機(jī)的所述輸出軸的目標(biāo)轉(zhuǎn)速以使所述旋轉(zhuǎn)軸以所述預(yù)定轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)，并控制所述內(nèi)燃機(jī)以所述計(jì)算的目標(biāo)轉(zhuǎn)速被驅(qū)動(dòng)。
10.根據(jù)權(quán)利要求7所述的混合動(dòng)力車輛，所述混合動(dòng)力車輛還包括轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速測(cè)量單元，其測(cè)量所述電機(jī)中轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速，其中所述驅(qū)動(dòng)阻力測(cè)量控制模組通過由所述轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速測(cè)量單元測(cè)量的所述電機(jī)中所述轉(zhuǎn)子的所述轉(zhuǎn)速以及所述變速器單元中設(shè)定的所述速比來計(jì)算所述驅(qū)動(dòng)軸的轉(zhuǎn)速，基于所述驅(qū)動(dòng)軸的所述計(jì)算的轉(zhuǎn)速以及所述三軸式動(dòng)力輸入輸出模組中的所述三根軸的旋轉(zhuǎn)關(guān)系來計(jì)算所述內(nèi)燃機(jī)的所述輸出軸的目標(biāo)轉(zhuǎn)速以使得所述旋轉(zhuǎn)軸以所述預(yù)定轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)，并控制所述內(nèi)燃機(jī)以所述計(jì)算的目標(biāo)轉(zhuǎn)速被驅(qū)動(dòng)。
11.根據(jù)權(quán)利要求3所述的混合動(dòng)力車輛，其中所述電動(dòng)力-機(jī)械動(dòng)力輸入輸出機(jī)構(gòu)包括三軸式動(dòng)力輸入輸出模組，其連接到三根軸，即所述內(nèi)燃機(jī)的所述輸出軸、所述驅(qū)動(dòng)軸、和旋轉(zhuǎn)軸，且其基于所述三根軸中的任意兩根軸上輸入和輸出的動(dòng)力來自動(dòng)地判斷剩余一根軸上輸入和輸出的動(dòng)力；和發(fā)電機(jī)，其對(duì)所述旋轉(zhuǎn)軸輸入和輸出動(dòng)力，且所述驅(qū)動(dòng)阻力測(cè)量控制模組控制所述發(fā)電機(jī)以禁止任何動(dòng)力輸入和輸出，控制所述內(nèi)燃機(jī)以預(yù)設(shè)轉(zhuǎn)速驅(qū)動(dòng)所述發(fā)電機(jī)，控制所述變速器單元以禁止所述速比的改變，并控制所述電機(jī)以禁止任何動(dòng)力輸入和輸出。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的混合動(dòng)力車輛，其中所述驅(qū)動(dòng)阻力測(cè)量控制模組控制所述內(nèi)燃機(jī)以在發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速為0的狀態(tài)下使所述內(nèi)燃機(jī)停止。
13.根據(jù)權(quán)利要求11所述的混合動(dòng)力車輛，所述混合動(dòng)力車輛還包括驅(qū)動(dòng)軸轉(zhuǎn)速測(cè)量單元，其測(cè)量所述驅(qū)動(dòng)軸的轉(zhuǎn)速；其中所述驅(qū)動(dòng)阻力測(cè)量控制模組基于由所述驅(qū)動(dòng)軸轉(zhuǎn)速測(cè)量單元測(cè)量的所述驅(qū)動(dòng)軸的所述轉(zhuǎn)速以及所述三軸式動(dòng)力輸入輸出模組中的所述三根軸的旋轉(zhuǎn)關(guān)系來計(jì)算所述內(nèi)燃機(jī)的所述輸出軸的目標(biāo)轉(zhuǎn)速以使所述旋轉(zhuǎn)軸以所述預(yù)定轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)，并控制所述內(nèi)燃機(jī)以所述計(jì)算的目標(biāo)轉(zhuǎn)速被驅(qū)動(dòng)。
14.根據(jù)權(quán)利要求11所述的混合動(dòng)力車輛，所述混動(dòng)力車輛還包括轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速測(cè)量單元，其測(cè)量所述電機(jī)中轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速，其中所述驅(qū)動(dòng)阻力測(cè)量控制模組通過由所述轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速測(cè)量單元測(cè)量的所述電機(jī)中所述轉(zhuǎn)子的所述轉(zhuǎn)速以及所述變速器單元中設(shè)定的所述速比來計(jì)算所述驅(qū)動(dòng)軸的轉(zhuǎn)速，基于所述驅(qū)動(dòng)軸的所述計(jì)算的轉(zhuǎn)速以及所述三軸式動(dòng)力輸入輸出模組中的所述三根軸的旋轉(zhuǎn)關(guān)系來計(jì)算所述內(nèi)燃機(jī)的所述輸出軸的目標(biāo)轉(zhuǎn)速以使得所述旋轉(zhuǎn)軸以所述預(yù)定轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)，并控制所述內(nèi)燃機(jī)以所述計(jì)算的目標(biāo)轉(zhuǎn)速被驅(qū)動(dòng)。
15.一種測(cè)量混合動(dòng)力車輛的驅(qū)動(dòng)阻力的驅(qū)動(dòng)阻力測(cè)量方法，所述混合動(dòng)力車輛包括內(nèi)燃機(jī)；電動(dòng)力-機(jī)械動(dòng)力輸入輸出機(jī)構(gòu)，其連接到所述內(nèi)燃機(jī)的輸出軸并連接到與所述混合動(dòng)力車輛的車軸連接的驅(qū)動(dòng)軸，且其通過電動(dòng)力和機(jī)械動(dòng)力的輸入和輸出將所述內(nèi)燃機(jī)的輸出動(dòng)力的至少一部分輸出到所述驅(qū)動(dòng)軸；電機(jī)，其能夠輸入和輸出動(dòng)力；和變速器單元，其改變速比，所述速比被設(shè)定用于從所述電機(jī)輸出的動(dòng)力到所述驅(qū)動(dòng)軸的轉(zhuǎn)換以及從所述驅(qū)動(dòng)軸輸入的動(dòng)力到所述電機(jī)的轉(zhuǎn)換，所述驅(qū)動(dòng)阻力測(cè)量方法在控制所述內(nèi)燃機(jī)、所述電動(dòng)力-機(jī)械動(dòng)力輸入輸出機(jī)構(gòu)、所述電機(jī)和所述變速器單元，以禁止驅(qū)動(dòng)力經(jīng)由所述電動(dòng)力-機(jī)械動(dòng)力輸入輸出模組和所述變速器單元施加到所述驅(qū)動(dòng)軸的同時(shí)，測(cè)量所述混合動(dòng)力車輛的所述驅(qū)動(dòng)阻力。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的驅(qū)動(dòng)阻力測(cè)量方法，所述驅(qū)動(dòng)阻力測(cè)量方法在控制所述內(nèi)燃機(jī)、所述電動(dòng)力-機(jī)械動(dòng)力輸入輸出機(jī)構(gòu)、所述電機(jī)和所述變速器單元，以使得經(jīng)由所述電動(dòng)力-機(jī)械動(dòng)力輸入輸出機(jī)構(gòu)輸出到所述驅(qū)動(dòng)軸的動(dòng)力與經(jīng)由所述變速器單元輸出到所述驅(qū)動(dòng)軸的動(dòng)力的總和為零的同時(shí)，測(cè)量所述混合動(dòng)力車輛的所述驅(qū)動(dòng)阻力。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的驅(qū)動(dòng)阻力測(cè)量方法，其中所述電動(dòng)力-機(jī)械動(dòng)力輸入輸出機(jī)構(gòu)包括三軸式動(dòng)力輸入輸出模組，其連接到三根軸，即所述內(nèi)燃機(jī)的所述輸出軸、所述驅(qū)動(dòng)軸和旋轉(zhuǎn)軸，且其基于所述三根軸中的任意兩根軸上輸入和輸出的動(dòng)力來自動(dòng)地判斷剩余一根軸上輸入和輸出的動(dòng)力；和發(fā)電機(jī)，其對(duì)所述旋轉(zhuǎn)軸輸入和輸出動(dòng)力，所述驅(qū)動(dòng)阻力測(cè)量方法在控制所述內(nèi)燃機(jī)以預(yù)設(shè)轉(zhuǎn)速被驅(qū)動(dòng)，控制所述發(fā)電機(jī)以禁止任何動(dòng)力輸入和輸出，控制所述變速器單元以禁止所述速比的改變，并控制所述電機(jī)以使得隨著所述發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)速改變而經(jīng)由所述三軸式動(dòng)力輸入輸出模組輸出到所述驅(qū)動(dòng)軸的動(dòng)力被經(jīng)由所述變速器單元輸出到所述驅(qū)動(dòng)軸的動(dòng)力抵消的同時(shí)，測(cè)量所述混合動(dòng)力車輛的所述驅(qū)動(dòng)阻力。
18.根據(jù)權(quán)利要求16所述的驅(qū)動(dòng)阻力測(cè)量方法，其中所述電動(dòng)力-機(jī)械動(dòng)力輸入輸出機(jī)構(gòu)包括三軸式動(dòng)力輸入輸出模組，其連接到三根軸，即所述內(nèi)燃機(jī)的所述輸出軸、所述驅(qū)動(dòng)軸和旋轉(zhuǎn)軸，且其基于所述三根軸中的任意兩根軸上輸入和輸出的動(dòng)力來自動(dòng)地判斷剩余一根軸上輸入和輸出的動(dòng)力；和發(fā)電機(jī)，其對(duì)所述旋轉(zhuǎn)軸輸入和輸出動(dòng)力，且所述變速器單元將所述電機(jī)與所述驅(qū)動(dòng)軸連接和斷開，所述驅(qū)動(dòng)阻力測(cè)量方法在控制所述發(fā)電機(jī)以禁止任何動(dòng)力輸入和輸出，控制所述內(nèi)燃機(jī)以預(yù)設(shè)轉(zhuǎn)速驅(qū)動(dòng)所述發(fā)電機(jī)，控制所述變速器單元以將所述電機(jī)從所述驅(qū)動(dòng)軸斷開，并控制所述電機(jī)以禁止任何動(dòng)力輸入和輸出的同時(shí)，測(cè)量所述混合動(dòng)力車輛的所述驅(qū)動(dòng)阻力。
19.根據(jù)權(quán)利要求18所述的驅(qū)動(dòng)阻力測(cè)量方法，所述驅(qū)動(dòng)阻力測(cè)量方法直接或間接地測(cè)量所述驅(qū)動(dòng)軸的轉(zhuǎn)速，所述驅(qū)動(dòng)阻力測(cè)量方法在基于所述驅(qū)動(dòng)軸的所述測(cè)量的轉(zhuǎn)速以及所述三軸式動(dòng)力輸入輸出模組中的所述三根軸的旋轉(zhuǎn)關(guān)系來計(jì)算所述內(nèi)燃機(jī)的所述輸出軸的目標(biāo)轉(zhuǎn)速以使所述旋轉(zhuǎn)軸以所述預(yù)定轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)，并控制所述內(nèi)燃機(jī)以所述計(jì)算的目標(biāo)轉(zhuǎn)速被驅(qū)動(dòng)的同時(shí)，測(cè)量所述混合動(dòng)力車輛的所述驅(qū)動(dòng)阻力。
20.根據(jù)權(quán)利要求16所述的驅(qū)動(dòng)阻力測(cè)量方法，其中所述電動(dòng)力-機(jī)械動(dòng)力輸入輸出機(jī)構(gòu)包括三軸式動(dòng)力輸入輸出模組，其連接到三根軸，即所述內(nèi)燃機(jī)的所述輸出軸、所述驅(qū)動(dòng)軸和旋轉(zhuǎn)軸，且其基于所述三根軸中的任意兩根軸上輸入和輸出的動(dòng)力來自動(dòng)地判斷剩余一根軸上輸入和輸出的動(dòng)力；和發(fā)電機(jī)，其對(duì)所述旋轉(zhuǎn)軸輸入和輸出動(dòng)力，所述驅(qū)動(dòng)阻力測(cè)量方法在控制所述發(fā)電機(jī)以禁止任何動(dòng)力輸入和輸出，控制所述內(nèi)燃機(jī)以預(yù)設(shè)轉(zhuǎn)速驅(qū)動(dòng)所述發(fā)電機(jī)，控制所述變速器單元以禁止所述速比的改變，并控制所述電機(jī)以禁止任何動(dòng)力輸入和輸出的同時(shí)，測(cè)量所述混合動(dòng)力車輛的所述驅(qū)動(dòng)阻力。
21.根據(jù)權(quán)利要求20所述的驅(qū)動(dòng)阻力測(cè)量方法，所述驅(qū)動(dòng)阻力測(cè)量方法直接或間接地測(cè)量所述驅(qū)動(dòng)軸的轉(zhuǎn)速，所述驅(qū)動(dòng)阻力測(cè)量方法在基于所述驅(qū)動(dòng)軸的所述測(cè)量的轉(zhuǎn)速以及所述三軸式動(dòng)力輸入輸出模組中的所述三根軸的旋轉(zhuǎn)關(guān)系來計(jì)算所述內(nèi)燃機(jī)的所述輸出軸的目標(biāo)轉(zhuǎn)速以使所述旋轉(zhuǎn)軸以所述預(yù)定轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)，并控制所述內(nèi)燃機(jī)以所述計(jì)算的目標(biāo)轉(zhuǎn)速被驅(qū)動(dòng)的同時(shí)，測(cè)量所述混合動(dòng)力車輛的所述驅(qū)動(dòng)阻力。
全文摘要
響應(yīng)于用于混合動(dòng)力車輛驅(qū)動(dòng)阻力的測(cè)量的滑行驅(qū)動(dòng)指令，本發(fā)明的滑行控制過程禁止變速器(60)中的檔位改變，并停止發(fā)動(dòng)機(jī)(22)和電機(jī)(MG1)兩者。該滑行控制過程計(jì)算抵消轉(zhuǎn)矩，其抵消由隨著電機(jī)(MG1)的轉(zhuǎn)速改變而產(chǎn)生的慣性矩經(jīng)由動(dòng)力分配集成機(jī)構(gòu)(30)施加到齒圈軸(32a)或驅(qū)動(dòng)軸的轉(zhuǎn)矩。所計(jì)算的抵消轉(zhuǎn)矩被設(shè)定為電機(jī)(MG2)的轉(zhuǎn)矩命令(Tm文檔編號(hào)B60K6/22GK1980808SQ20058002289
公開日2007年6月13日 申請(qǐng)日期2005年6月10日 優(yōu)先權(quán)日2004年7月6日
發(fā)明者柏康弘, 時(shí)枝純二 申請(qǐng)人:豐田自動(dòng)車株式會(huì)社