專利名稱：動力輸出裝置、安裝有該動力輸出裝置的車輛及其控制方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及動力輸出裝置、安裝有該動力輸出裝置的車輛、以及該動力輸出裝置的控制方法和控制程序。詳細地說，涉及輸出動力的動力輸出裝置、安裝有該動力輸出裝置并將其作為驅(qū)動源的車輛、該動力輸出裝置的控制方法、以及用于控制動力輸出裝置的控制程序。
背景技術(shù)：
以往，作為安裝有這種動力輸出裝置的車輛，提出了具有主CPU和驅(qū)動馬達的馬達CPU的類型，所述主CPU進行有關(guān)混合動力車輛整體的控制的計算(例如，參照日本專利文獻特開2001-320806號公報)。在該車輛中，主CPU計算發(fā)動機的運行點或兩個馬達的轉(zhuǎn)矩指令等，并且向發(fā)動機用的電子控制單元發(fā)送關(guān)于發(fā)動機的運行點的信息，向馬達控制部發(fā)送關(guān)于馬達的轉(zhuǎn)矩指令的信息。馬達控制部的馬達CPU根據(jù)馬達的轉(zhuǎn)矩指令控制逆變器等驅(qū)動電路的驅(qū)動并由此控制兩個馬達的驅(qū)動。
發(fā)明內(nèi)容
當如上所述由多個CPU分擔任務(wù)來控制各個驅(qū)動裝置時，如果要更精確地控制驅(qū)動裝置，就需要考慮通信所需時間的延遲(通信延遲)。特別是對于類似馬達那樣可以在短時間內(nèi)改變驅(qū)動狀態(tài)的驅(qū)動裝置來說，由于通信延遲而造成對與設(shè)想的驅(qū)動狀態(tài)不同的驅(qū)動狀態(tài)進行控制，因此有時電力平衡會與設(shè)想的不同。當為了在二次電池等蓄電裝置的輸入輸出限制的范圍內(nèi)的臨界值附近進行電力平衡而對馬達進行驅(qū)動控制時，電力平衡與設(shè)想不同的結(jié)果是，有時會超出蓄電裝置的輸入輸出限制的范圍。
本發(fā)明的動力輸出裝置、安裝有該動力輸出裝置的車輛、該動力輸出裝置的控制方法以及控制程序的目的之一在于在由多個CPU分擔任務(wù)而進行控制的裝置中，即使由于通信延遲而造成電力平衡與設(shè)想的不同，也可以將電動機的運行控制在二次電池等蓄電裝置的輸入輸出限制的范圍內(nèi)。另外，本發(fā)明的動力輸出裝置、安裝有該動力輸出裝置的車輛、該動力輸出裝置的控制方法以及控制程序的另一目的在于抑制由于過大的電力而導致二次電池等蓄電單元被充放電。
本發(fā)明的動力輸出裝置、安裝有該動力輸出裝置的車輛、該動力輸出裝置的控制方法以及控制程序為了至少實現(xiàn)一部分上述目的而采用了以下方式。
本發(fā)明第一方面的用于輸出動力的動力輸出裝置包括發(fā)電單元，接受燃料的供應(yīng)而進行發(fā)電；電動機，可以輸出驅(qū)動用的動力；蓄電單元，可以與所述發(fā)電單元和所述電動機進行電力的交換；要求動力設(shè)定單元，設(shè)定驅(qū)動所要求的要求動力；主控制單元，針對該設(shè)定的要求動力，在所述蓄電單元的輸入輸出限制的范圍內(nèi)生成所述發(fā)電單元和所述電動機的運行指令；以及運行控制單元，根據(jù)從所述主控制單元輸入的運行指令，將所述發(fā)電單元和所述電動機的運行控制在所述蓄電單元的輸入輸出限制的范圍內(nèi)。
在本發(fā)明第一方面的動力輸出裝置中，主控制單元針對驅(qū)動所要求的要求動力，在與發(fā)電單元和電動機進行電力交換的蓄電單元的輸入輸出限制的范圍內(nèi)生成發(fā)電單元和電動機的運行指令，運行控制單元根據(jù)從主控制單元輸入的運行指令將發(fā)電單元和電動機的運行控制在蓄電單元的輸入輸出限制的范圍內(nèi)。因此，即使從主控制單元生成運行指令的時刻開始到運行控制單元控制發(fā)電單元和電動機的運行的時刻為止需要通信延遲等時間，由于運行控制單元將發(fā)電單元和電動機的運行控制在蓄電單元的輸入輸出限制的范圍內(nèi)，故能夠抑制蓄電單元由于過大的電力而被充放電。
上述本發(fā)明第一方面的動力輸出裝置也可以是具有根據(jù)所述蓄電單元的狀態(tài)來設(shè)定該蓄電單元的輸入輸出限制的輸入輸出限制設(shè)定單元，所述主控制單元使用由所述輸入輸出限制設(shè)定單元設(shè)定的輸入輸出限制生成所述發(fā)電單元和所述電動機的運行指令，并將該生成的運行指令和所述設(shè)定的輸入輸出限制發(fā)送給所述運行控制單元。這里，雖然對蓄電單元的輸入輸出限制也會產(chǎn)生通信延遲等時間延遲，但由于通常由通信而導致的時間延遲不會造成引發(fā)問題程度的蓄電單元的輸入輸出限制的變化，所以不會因此造成蓄電單元由于過大的電力而被充放電。
另外，對于本發(fā)明第一方面的動力輸出裝置，所述運行控制單元還可以輸入所述發(fā)電單元和所述電動機的運行狀態(tài)并根據(jù)該運行狀態(tài)和所述運行指令來檢驗該運行指令下的所述發(fā)電單元和所述電動機的運行是否處于所述輸入輸出限制的范圍內(nèi)，當該運行指令下的所述發(fā)電單元和所述電動機的運行處于所述輸入輸出限制的范圍之外時，對該運行指令進行修正以使所述發(fā)電單元和所述電動機的運行處于該輸入輸出限制的范圍內(nèi)，并使用該修正后的運行指令來控制所述發(fā)電單元和所述電動機的運行。如此一來，可以使發(fā)電單元和電動機在蓄電單元的輸入輸出限制的范圍內(nèi)運行，從而能夠抑制蓄電單元由于過大的電力而被充放電。
在該修正運行指令方式的本發(fā)明第一方面的動力輸出裝置中，所述運行控制單元還可以是當所述運行指令下的所述發(fā)電單元和所述電動機的運行超出了所述輸入輸出限制中的輸入限制的范圍時，所述運行控制單元將所述發(fā)電單元的運行指令向接近該輸入限制的范圍內(nèi)的方向修正，當所述運行指令下的所述發(fā)電單元和所述電動機的運行超出了所述輸入輸出限制中的輸出限制的范圍時，將所述電動機的運行指令向接近該輸出限制的范圍內(nèi)的方向修正。如此一來，可以容易地使發(fā)電單元和電動機的運行處于蓄電單元的輸入輸出限制的范圍內(nèi)。
在上述將發(fā)電單元和電動機的運行指令向接近蓄電單元的輸入輸出限制的范圍內(nèi)的方向修正的方式的本發(fā)明第一方面的動力輸出裝置中，所述運行控制單元也可以是當將所述電動機的運行指令向接近所述輸出限制的范圍內(nèi)的方向修正時，所述運行控制單元在該電動機不進行發(fā)電的范圍內(nèi)進行修正。這樣一來，能夠抑制從電動機輸出沒預計到的反方向的轉(zhuǎn)矩。此時，所述運行控制單元也可以是以下單元當即使在所述電動機不進行發(fā)電的范圍內(nèi)進行修正、所述發(fā)電單元和所述電動機的運行也會超出所述輸入輸出限制中的輸出限制的范圍時，所述運行控制單元將所述發(fā)電單元的運行指令向接近該輸出限制的范圍內(nèi)的方向修正。
另外，將發(fā)電單元和電動機的運行指令向接近蓄電單元的輸入輸出限制的范圍內(nèi)的方向修正的方式的本發(fā)明第一方面的動力輸出裝置也可以是所述發(fā)電單元具有內(nèi)燃機并使用來自該內(nèi)燃機的動力的至少一部分來進行發(fā)電，當所述運行控制單元將所述發(fā)電單元的運行指令向接近所述輸入限制的范圍內(nèi)的方向修正時，所述主控制單元控制該內(nèi)燃機的運行，使來自所述內(nèi)燃機的輸出變小。如此一來，可以避免伴隨發(fā)電單元的運行指令的修正而出現(xiàn)內(nèi)燃機以沒預計到的高轉(zhuǎn)速進行旋轉(zhuǎn)等缺點。
在本發(fā)明第一方面的動力輸出裝置中，所述發(fā)電單元也可以是具有內(nèi)燃機并使用來自該內(nèi)燃機的動力的至少一部分來進行發(fā)電的單元。
在發(fā)電單元具有內(nèi)燃機的方式的本發(fā)明第一方面的動力輸出裝置中，所述發(fā)電單元也可以具有電力動力輸入輸出單元，該電力動力輸入輸出單元與所述內(nèi)燃機的輸出軸和驅(qū)動軸連接，并且隨著電力和動力的輸入輸出而將來自所述內(nèi)燃機的動力的至少一部分輸出給所述驅(qū)動軸。此時，所述電力動力輸入輸出單元還可以包括與所述內(nèi)燃機的輸出軸、所述驅(qū)動軸和旋轉(zhuǎn)軸這三個軸連接，根據(jù)向該3個軸中的某2個軸輸入輸出的動力而向剩余的軸輸入輸出動力的3軸式動力輸入輸出單元；和能夠向所述旋轉(zhuǎn)軸輸入輸出動力的發(fā)電機。所述電力動力輸入輸出單元也可以是對轉(zhuǎn)子電動機，該對轉(zhuǎn)子電動機具有與所述內(nèi)燃機的輸出軸連接的第一轉(zhuǎn)子和與所述驅(qū)動軸連接的第二轉(zhuǎn)子，通過該第一轉(zhuǎn)子和該第二轉(zhuǎn)子的相對旋轉(zhuǎn)而進行旋轉(zhuǎn)。
另外，在本發(fā)明的動力輸出裝置中，所述發(fā)電單元也可以是具有燃料電池的燃料電池裝置。
本發(fā)明第二方面的輸出動力的動力輸出裝置的特征在于，包括作為動力源的內(nèi)燃機；電動機，可以輸出驅(qū)動用的動力；蓄電單元，可以與所述電動機進行電力的交換；要求動力設(shè)定單元，設(shè)定驅(qū)動所要求的要求動力；主控制單元，針對該設(shè)定的要求動力，控制所述內(nèi)燃機的運行并在所述蓄電單元的輸入輸出限制的范圍內(nèi)生成所述電動機的運行指令；以及運行控制單元，根據(jù)從所述主控制單元輸入的運行指令，將所述電動機的運行控制在所述蓄電單元的輸入輸出限制的范圍內(nèi)。
在上述本發(fā)明第二方面的動力輸出裝置中，主控制單元針對驅(qū)動所要求的要求動力將內(nèi)燃機的運行控制在與電動機進行電力交換的蓄電單元的輸入輸出限制的范圍內(nèi)并生成電動機的運行指令，運行控制單元根據(jù)來自主控制單元的運行指令將電動機的運行控制在蓄電單元的輸入輸出限制的范圍內(nèi)。因此，即使從主控制單元生成運行指令的時刻開始到運行控制單元控制電動機的運行的時刻為止需要通信延遲等時間，由于運行控制單元會將電動機的運行控制在蓄電單元的輸入輸出限制的范圍內(nèi)，因此能夠抑制蓄電單元由于過大的電力而被充放電。
在上述本發(fā)明第二方面的動力輸出裝置中，所述運行控制單元也可以是輸入所述電動機的運行狀態(tài)并根據(jù)該運行狀態(tài)和所述運行指令檢驗該運行指令下的所述電動機的運行是否處于所述輸入輸出限制的范圍內(nèi)，當該運行指令下的所述電動機的運行處于所述輸入輸出限制的范圍以外時，對該運行指令進行修正以使所述電動機的運行變?yōu)樵撦斎胼敵鱿拗频姆秶詢?nèi)。這樣一來，可以使電動機在蓄電單元的輸入輸出限制的范圍內(nèi)運行，從而能夠抑制蓄電單元由于過大的電力而被充放電。
本發(fā)明的車輛的特征在于，安裝有上述某種方式的本發(fā)明第一或第二方面的用于輸出動力的動力輸出裝置，其中，所述本發(fā)明第一方面的動力輸出裝置具有發(fā)電單元，接受燃料的供應(yīng)而進行發(fā)電；電動機，可以輸出驅(qū)動用的動力；蓄電單元，可以與所述發(fā)電單元和所述電動機進行電力的交換；要求動力設(shè)定單元，設(shè)定驅(qū)動所要求的要求動力；主控制單元，針對該設(shè)定的要求動力，在所述蓄電單元的輸入輸出限制的范圍內(nèi)生成所述發(fā)電單元和所述電動機的運行指令；以及運行控制單元，根據(jù)從所述主控制單元輸入的運行指令，將所述發(fā)電單元和所述電動機的運行控制在所述蓄電單元的輸入輸出限制的范圍內(nèi)；所述本發(fā)明第二方面的動力輸出裝置具有作為動力源的內(nèi)燃機；電動機，可以輸出驅(qū)動用的動力；蓄電單元，可以與所述電動機進行電力交換；要求動力設(shè)定單元，設(shè)定驅(qū)動所要求的要求動力；主控制單元，針對該設(shè)定的要求動力，控制所述內(nèi)燃機的運行并在所述蓄電單元的輸入輸出限制的范圍內(nèi)生成所述電動機的運行指令；以及運行控制單元，根據(jù)從所述主控制單元輸入的運行指令，將所述電動機的運行控制在所述蓄電單元的輸入輸出限制的范圍內(nèi)。
本發(fā)明的車輛通過安裝有上述某種方式的本發(fā)明第一或第二方面的動力輸出裝置而可以取得與本發(fā)明第一或第二方面的動力輸出裝置相同的效果，例如運行控制單元可以將發(fā)電單元和電動機的運行控制在蓄電單元的輸入輸出限制的范圍內(nèi)的效果；以及隨之而產(chǎn)生的能夠抑制蓄電單元由于過大的電力而被充放電的效果等。
本發(fā)明第一方面的動力輸出裝置的控制方法是以下動力輸出裝置的控制方法，該動力輸出裝置具有發(fā)電單元，接受燃料的供應(yīng)而進行發(fā)電；電動機，可以輸出驅(qū)動用的動力；蓄電單元，可以與所述發(fā)電單元和所述電動機進行電力的交換；以及控制單元，具有包括第一控制部和可以輸入所述發(fā)電單元和所述電動機的運行狀態(tài)的第二控制部的多個控制部，控制所述發(fā)電單元、所述電動機、以及所述蓄電單元；所述控制方法的特征在于，通過所述第一控制部，設(shè)定驅(qū)動所要求的要求動力，根據(jù)該設(shè)定的要求動力、和輸入到所述第二控制部中的所述發(fā)電單元與所述電動機的運行狀態(tài)，在所述蓄電單元的輸入輸出限制的范圍內(nèi)生成所述發(fā)電單元和所述電動機的運行指令；通過所述第二控制部，根據(jù)由所述第一控制部生成的運行指令、和所述發(fā)動單元與所述電動機的運行狀態(tài)，將所述發(fā)電單元和所述電動機的運行控制在所述蓄電單元的輸入輸出限制的范圍內(nèi)。
在本發(fā)明第一方面的動力輸出裝置的控制方法中，第二控制部根據(jù)第一控制部生成的發(fā)電單元和電動機的運行指令、以及輸入的發(fā)電單元和電動機的運行狀態(tài)，將發(fā)電單元和電動機的運行控制在蓄電單元的輸入輸出限制的范圍內(nèi)，因此即使從第一控制部生成運行指令的時刻開始到第二控制部控制發(fā)電單元和電動機的運行的時刻為止需要通信延遲等時間，由于第二控制部將發(fā)電單元和電動機的運行控制在蓄電單元的輸入輸出限制的范圍內(nèi)，所以能夠抑制蓄電單元由于過大的電力而被充放電。
本發(fā)明第二方面的動力輸出裝置的控制方法是以下動力輸出裝置的控制方法，該動力輸出裝置具有作為動力源的內(nèi)燃機；電動機，可以輸出驅(qū)動用的動力；蓄電單元，可以與所述電動機進行電力的交換；以及控制單元，具有包括第一控制部和可以輸入所述電動機的運行狀態(tài)的第二控制部的多個控制部，控制所述內(nèi)燃機、所述電動機、以及所述蓄電單元；所述控制方法的特征在于，通過所述第一控制部，設(shè)定驅(qū)動所要求的要求動力，根據(jù)該設(shè)定的要求動力和輸入到所述第二控制部中的所述電動機的運行狀態(tài)，在所述蓄電單元的輸入輸出限制的范圍內(nèi)生成所述內(nèi)燃機的運行指令和所述電動機的運行指令；通過所述第二控制部，根據(jù)所述第一控制部生成的所述電動機的運行指令和所述電動機的運行狀態(tài)，將所述電動機的運行控制在所述蓄電單元的輸入輸出限制的范圍內(nèi)。
在本發(fā)明第二方面的動力輸出裝置的控制方法中，第二控制部根據(jù)第一控制部生成的電動機的運行指令和輸入的電動機的運行狀態(tài)，將發(fā)電單元和電動機的運行控制在蓄電單元的輸入輸出限制的范圍內(nèi)，因此即使從第一控制部生成運行指令的時刻開始到第二控制部控制電動機的運行的時刻為止需要通信延遲等時間，由于第二控制部將電動機的運行控制在蓄電單元的輸入輸出限制的范圍內(nèi)，所以能夠抑制蓄電單元由于過大的電力而被充放電。
本發(fā)明第一方面的控制程序是以下動力輸出裝置中的第一控制部的控制程序，該動力輸出裝置具有發(fā)電單元，接受燃料的供應(yīng)而進行發(fā)電；電動機，可以輸出驅(qū)動用的動力；蓄電單元，可以與所述發(fā)電單元和所述電動機進行電力的交換；以及控制單元，具有包括第一控制部和可以輸入所述發(fā)電單元和所述電動機的運行狀態(tài)的第二控制部的多個控制部，控制所述內(nèi)燃機、所述發(fā)電單元、所述電動機、以及所述蓄電單元；所述控制程序的特征在于，包括以下模塊設(shè)定驅(qū)動所要求的要求動力的模塊；從所述第二控制部輸入所述發(fā)電單元和所述電動機的運行狀態(tài)的模塊；根據(jù)所述設(shè)定的要求動力、以及所述輸入的所述發(fā)電單元和所述電動機的運行狀態(tài)，在所述蓄電單元的輸入輸出限制的范圍內(nèi)生成所述發(fā)電單元和所述電動機的運行指令的模塊；以及將所述生成的所述發(fā)電單元和所述電動機的運行指令發(fā)送給所述第二控制部的模塊。
對于本發(fā)明第一方面的控制程序，通過將該程序安裝在控制動力輸出裝置的發(fā)電單元、電動機、以及蓄電單元的控制單元的第一控制部中并執(zhí)行該程序，可以設(shè)定驅(qū)動所要求的要求動力并從第二控制部輸入發(fā)電單元和電動機的運行狀態(tài)，根據(jù)設(shè)定的要求動力和輸入的運行狀態(tài)，在蓄電單元的輸入輸出限制的范圍內(nèi)生成發(fā)電單元和電動機的運行指令，并將生成的發(fā)電單元和電動機的運行指令發(fā)送給第二控制部。結(jié)果，可以根據(jù)指令而控制發(fā)電單元和電動機的運行并由此更加適當?shù)乜刂瓢l(fā)電單元和電動機。
本發(fā)明第二方面的控制程序是以下動力輸出裝置中的所述第二控制部的控制程序，所述動力輸出裝置具有發(fā)電單元，接受燃料的供應(yīng)而進行發(fā)電；電動機，可以輸出驅(qū)動用的動力；蓄電單元，可以與所述發(fā)電單元和所述電動機進行電力的交換；以及控制單元，具有包括生成所述發(fā)電單元和所述電動機的運行指令的第一控制部和可以輸入所述發(fā)電單元和所述電動機的運行狀態(tài)的第二控制部的多個控制部，控制所述發(fā)電單元、所述電動機、以及所述蓄電單元；所述控制程序的特征在于，包括以下模塊從所述第一控制部輸入所述發(fā)電單元和所述電動機的運行指令的模塊；輸入所述發(fā)電單元和所述電動機的運行狀態(tài)的模塊；以及根據(jù)所述輸入的所述發(fā)電單元和所述電動機的運行指令、以及所述輸入的所述發(fā)電單元和所述電動機的運行狀態(tài)，將所述發(fā)電單元和所述電動機的運行控制在所述蓄電單元的輸入輸出限制的范圍內(nèi)的模塊。
對于本發(fā)明第二方面的控制程序，通過將該程序安裝在控制動力輸出裝置的發(fā)電單元、電動機、以及蓄電單元的控制單元的第二控制部中并執(zhí)行該程序，可以從第一控制部輸入發(fā)電單元和電動機的運行指令、以及發(fā)電單元和電動機的運行狀態(tài)，并根據(jù)輸入的運行指令和運行狀態(tài)，將發(fā)電單元和電動機的運行控制在蓄電單元的輸入輸出限制的范圍內(nèi)。因此，即使從第一控制部生成運行指令的時刻開始到第二控制部控制發(fā)電單元和電動機的運行的時刻為止、由于通信延遲等而需要時間，第二控制部也可以將發(fā)電單元和電動機的運行控制在蓄電單元的輸入輸出限制的范圍內(nèi)。結(jié)果，能夠抑制蓄電單元由于過大的電力而被充放電。
本發(fā)明第三方面的控制程序是以下動力輸出裝置中的所述第一控制部的控制程序，該動力輸出裝置具有作為動力源的內(nèi)燃機；電動機，可以輸出驅(qū)動用的動力；蓄電單元，可以與所述電動機進行電力的交換；以及控制單元，具有包括第一控制部和可以輸入所述電動機的運行狀態(tài)的第二控制部的多個控制部，控制所述內(nèi)燃機、所述電動機、以及所述蓄電單元；所述控制程序的特征在于，包括以下模塊設(shè)定驅(qū)動所要求的要求動力的模塊；從所述第二控制部輸入所述電動機的運行狀態(tài)的模塊；根據(jù)所述設(shè)定的要求動力和所述輸入的所述電動機的運行狀態(tài)，在所述蓄電單元的輸入輸出限制的范圍內(nèi)生成所述內(nèi)燃機的運行指令和所述電動機的運行指令的模塊；以及將所述生成的所述電動機的運行指令發(fā)送給所述第二控制部的模塊。
對于本發(fā)明第三方面的控制程序，通過將該程序安裝在控制動力輸出裝置的內(nèi)燃機、電動機、以及蓄電單元的控制單元的第一控制部中并執(zhí)行該程序，可以設(shè)定驅(qū)動所要求的要求動力并從第二控制部輸入電動機的運行狀態(tài)，根據(jù)設(shè)定的要求動力和輸入的運行狀態(tài)，在蓄電單元的輸入輸出限制的范圍內(nèi)生成內(nèi)燃機的運行指令和電動機的運行指令，并將生成的電動機的運行指令發(fā)送給第二控制部。結(jié)果，可以根據(jù)運行指令來控制內(nèi)燃機的運行并根據(jù)運行指令來控制電動機的運行，從而可以更加適當?shù)乜刂苾?nèi)燃機和電動機。
本發(fā)明第四方面的控制程序是以下動力輸出裝置中的所述第二控制部的控制程序，該動力輸出裝置具有作為動力源的內(nèi)燃機；電動機，可以輸出驅(qū)動用的動力；蓄電單元，可以與所述電動機進行電力的交換；以及控制單元，具有包括生成所述電動機的運行指令的第一控制部和可以輸入所述電動機的運行狀態(tài)的第二控制部的多個控制部，控制所述內(nèi)燃機、所述電動機、以及所述蓄電單元；所述控制程序的特征在于，包括以下模塊從所述第一控制部輸入所述電動機的運行指令的模塊；輸入所述電動機的運行狀態(tài)的模塊；以及根據(jù)所述輸入的所述電動機的運行指令和所述輸入的所述電動機的運行狀態(tài)，將所述電動機的運行控制在所述蓄電單元的輸入輸出限制的范圍內(nèi)的模塊。
對于本發(fā)明第四方面的控制程序，通過將該程序安裝在控制動力輸出裝置的內(nèi)燃機、電動機、以及蓄電單元的控制單元的第二控制部中并執(zhí)行該程序，可以從第一控制部輸入電動機的運行指令并輸入電動機的運行狀態(tài)，并根據(jù)輸入的運行指令和運行狀態(tài)，將電動機的運行控制在蓄電單元的輸入輸出限制的范圍內(nèi)。因此，即使從第一控制部生成運行指令的時刻開始到第二控制部控制電動機的運行的時刻為止、由于通信延遲等而需要時間，第二控制部也可以將電動機的運行控制在蓄電單元的輸入輸出限制的范圍內(nèi)。結(jié)果，能夠抑制蓄電單元由于過大的電力而被充放電。
圖1是簡要示出本發(fā)明一個實施例的混合動力汽車20的結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是示出電池50的電池溫度Tb與輸入輸出限制Win、Wout的關(guān)系的一個示例的說明圖；圖3是示出電池50的剩余容量(SOC)與輸入輸出限制Win、Wout的校正系數(shù)的關(guān)系的一個示例的說明圖；圖4是示出實施例的混合動力用電子控制單元70所執(zhí)行的驅(qū)動控制程序的一個示例的流程圖；圖5是示出要求轉(zhuǎn)矩設(shè)定用映射圖的一個示例的說明圖；圖6是示出發(fā)動機22的工作曲線的一個示例、以及設(shè)定目標轉(zhuǎn)數(shù)Ne*和目標轉(zhuǎn)矩Te*的情況的說明圖；圖7是示出共線圖的一個示例的說明圖，該共線圖用于從力學角度說明動力分配合并機構(gòu)30的旋轉(zhuǎn)構(gòu)件；圖8是示出馬達ECU 40所執(zhí)行的馬達控制程序的一個示例的流程圖；圖9是簡要示出變形例中的混合動力汽車120的結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)圖；圖10是簡要示出變形例中的混合動力汽車220的結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)圖；圖11簡要示出變形例中的燃料電池車320的結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)圖。
具體實施例方式
接著，使用實施例來說明用于實施本發(fā)明的最佳方式。圖1是表示安裝有作為本發(fā)明一個實施例的動力輸出裝置的混合動力汽車20的大體結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖。如圖所示，實施例的混合動力汽車20包括發(fā)動機22；3軸式動力分配合并機構(gòu)30，通過減震器28與作為發(fā)動機22的輸出軸的曲軸26連接；馬達MG1，與動力分配合并機構(gòu)30連接并且可以發(fā)電；減速齒輪35，安裝在作為驅(qū)動軸的環(huán)形齒輪軸32a上，該環(huán)形齒輪軸32a與動力分配合并機構(gòu)30連接；馬達MG2，與該減速齒輪35連接；以及混合動力用電子控制單元70，其對動力輸出裝置整體進行控制。
發(fā)動機22是通過汽油或柴油等碳氫化合物類燃料而輸出動力的內(nèi)燃機，接受發(fā)動機用電子控制單元(以下，稱為發(fā)動機ECU)24的燃料噴射控制、點火控制、吸入空氣量調(diào)節(jié)控制等運行控制，所述發(fā)動機用電子控制單元24從檢測發(fā)動機22的運行狀態(tài)的各種傳感器輸入信號。發(fā)動機ECU 24與混合動力用電子控制單元70進行通信，根據(jù)來自混合動力用電子控制單元70的控制信號控制發(fā)動機22的運行，同時根據(jù)需要將與發(fā)動機22的運行狀態(tài)相關(guān)的數(shù)據(jù)輸出給混合動力用電子控制單元70。
動力分配合并機構(gòu)30包括太陽齒輪31，該太陽齒輪31為外齒輪；與該太陽齒輪31配置在同心圓上的環(huán)形齒輪32，該環(huán)形齒輪32為內(nèi)齒輪；與太陽齒輪31嚙合并與環(huán)形齒輪32嚙合的多個行星齒輪33；以及可以自由自轉(zhuǎn)、公轉(zhuǎn)地支承多個行星齒輪33的支架34。由此，構(gòu)成了將太陽齒輪31、環(huán)形齒輪32與托架34作為旋轉(zhuǎn)構(gòu)件來進行差動作用的行星齒輪傳動機構(gòu)。在動力分配合并機構(gòu)30中，發(fā)動機22的曲軸26與托架34連結(jié)，馬達MG1與太陽齒輪31連結(jié)，減速齒輪35通過環(huán)形齒輪軸32a與環(huán)形齒輪32連結(jié)。當馬達MG1作為發(fā)電機而發(fā)揮作用時，該動力分配合并機構(gòu)30根據(jù)齒輪比、將從托架34輸入的來自發(fā)動機22的動力分配給太陽齒輪31一側(cè)和環(huán)形齒輪32一側(cè)；當馬達MG1作為電動機而發(fā)揮作用時，該動力分配合并機構(gòu)30合并從托架34輸入的來自發(fā)動機22的動力和從太陽齒輪31輸入的來自馬達MG1的動力，并向環(huán)形齒輪32一側(cè)輸出。輸出給環(huán)形齒輪32的動力從環(huán)形齒輪軸32a經(jīng)由齒輪機構(gòu)60和差速齒輪62而最終被輸出給車輛的驅(qū)動輪63a、63b。
馬達MG1和馬達MG2均是不僅可作為發(fā)電機進行驅(qū)動而且可作為電動機進行驅(qū)動的、公知的同步發(fā)電電動機，通過逆變器41、42與電池50進行電力的交換。連接逆變器41、42和電池50的電線54構(gòu)成為各個逆變器41、42共用的正極母線和負極母線，馬達MG1、MG2中任一個所發(fā)出的電力都可以用另一個來消耗。馬達MG1、MG2的均由馬達用電子控制單元(以下，稱為馬達ECU)40進行驅(qū)動控制。馬達ECU 40構(gòu)成為以CPU 40a為中心的微處理器，除了CPU 40a以外還包括存儲處理程序的ROM 40b、暫時存儲數(shù)據(jù)的RAM 40c、以及圖中未示出的輸入輸出端口和通信端口。經(jīng)由輸入端口向馬達ECU 40輸入為了對馬達MG1、MG2進行驅(qū)動控制所必需的信號，例如來自對馬達MG1、MG2的轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)位置進行檢測的旋轉(zhuǎn)位置檢測傳感器43、44的信號和由圖中未示出的電流傳感器檢測的、施加在馬達MG1、MG2上的相電流等，從馬達ECU40通過輸出端口向逆變器41、42輸出轉(zhuǎn)換控制信號等。馬達ECU40通過通信端口與混合動力用電子控制單元70進行通信，根據(jù)來自混合動力用電子控制單元70的控制信號對馬達MG1、MG2進行驅(qū)動控制，并根據(jù)需要將與馬達MG1、MG2的運行狀態(tài)相關(guān)的數(shù)據(jù)輸出給混合動力用電子控制單元70。
電池50由電池用電子控制單元(以下，稱為電池ECU)52管理。向電池ECU52輸入管理電池50所需的信號，例如來自設(shè)置在電池50的端子之間的、圖中未示出的電壓傳感器的端子間電壓；來自安裝在與電池50的輸出端子連接的電線54上的、圖中未示出的電流傳感器的充放電電流；以及來自安裝在電池50上的溫度傳感器51的電池溫度Tb等，從而對電池50的剩余容量(SOC)、充放電要求量Pb*、輸入輸出限制Win、Wout等進行計算。這里，可以根據(jù)由電流傳感器檢測的充放電電流的積分值來計算剩余容量(SOC)。并且，可以根據(jù)電池溫度Tb來設(shè)定電池50的輸入輸出限制Win、Wout的基本值，根據(jù)電池50的剩余量(SOC)來設(shè)定輸出限制用校正系數(shù)和輸入限制用校正系數(shù)，并通過使設(shè)定的輸入輸出限制Win、Wout的基本值與校正系數(shù)相乘來進行計算。圖2示出了電池溫度Tb與輸入輸出限制Win、Wout的基本值的關(guān)系的一個示例，圖3示出了電池50的剩余容量(SOC)與輸入輸出限制Win、Wout的校正系數(shù)的關(guān)系的一個示例。電池ECU52與混合動力用電子控制單元70進行通信，根據(jù)來自混合動力用電子控制單元70的控制信號，將剩余容量(SOC)、充放電要求量Pb*、輸入輸出限制Win、Wout等與電池50的狀態(tài)相關(guān)的數(shù)據(jù)輸出給混合動力用電子控制單元70。
混合動力用電子控制單元70構(gòu)成為以CPU 72為中心的微處理器，除了CPU 72以外還包括存儲處理程序的ROM 74、暫時存儲數(shù)據(jù)的RAM76、以及圖中未示出的輸入輸出端口和通信端口。通過輸入端口向混合動力用電子控制單元70輸入來自點火開關(guān)80的點火信號、來自對變速桿81的操作位置進行檢測的變速位置傳感器82的變速位置SP、來自對油門踏板83的踏入量進行檢測的油門踏板位置傳感器84的油門開度Acc、來自對剎車踏板85的踏入量進行檢測的剎車踏板位置傳感器86的剎車踏板位置BP、以及來自車速傳感器88的車速V等?；旌蟿恿τ秒娮涌刂茊卧?0如前所述通過通信端口與發(fā)動機ECU 24、馬達ECU 40、電池ECU 52連接，并與發(fā)動機ECU 24、馬達ECU 40、電池ECU 52進行各種控制信號和數(shù)據(jù)的交換。
在如上構(gòu)成的實施例的混合動力汽車20中，根據(jù)與駕駛者對油門踏板83的踏入量相對應(yīng)的油門開度Acc和車速V計算應(yīng)輸出給作為驅(qū)動軸的環(huán)形齒輪軸32a的要求轉(zhuǎn)矩，并對發(fā)動機22、馬達MG1和馬達MG2進行運行控制以向環(huán)形齒輪軸32a輸出與該要求轉(zhuǎn)矩相對應(yīng)的要求動力。對發(fā)動機22、馬達MG1和馬達MG2的運行控制有轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)換運行模式、充放電運行模式和馬達運行模式等，在所述轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)換運行模式中，對發(fā)動機22進行運行控制以從發(fā)動機22輸出與要求動力相符的動力，并對馬達MG1和馬達MG2進行驅(qū)動控制，使得從發(fā)動機22輸出的所有動力由動力分配合并機構(gòu)30和馬達MG1、MG2進行轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)換后輸出給環(huán)形齒輪軸32a；在充放電運行模式中，對發(fā)動機22進行運行控制以從發(fā)動機22輸出與要求動力和電池50進行充放電所需的電力之和相符的動力，并對馬達MG1和馬達MG2進行驅(qū)動控制，使得伴隨電池50的充放電從發(fā)動機22輸出的全部動力或部分動力由動力分配合并機構(gòu)30和馬達MG1、MG2進行轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)換并隨之輸出給環(huán)形齒輪軸32a；在馬達運行模式中，按照停止發(fā)動機22的運行并將與來自馬達MG2的要求動力相符的動力輸出給環(huán)形齒輪軸32a的方式來進行運行控制。
接著，對如上構(gòu)成的實施例的混合動力汽車20的動作進行說明。圖4是示出由混合動力用電子控制單元70執(zhí)行的驅(qū)動控制程序的一個示例的流程圖。該程序每隔規(guī)定的時間(例如每幾毫秒)就重復執(zhí)行一次。
當驅(qū)動控制程序被執(zhí)行時，混合動力用電子控制單元70的CPU 72首先輸入以下控制所需的數(shù)據(jù)(步驟S100)來自油門踏板位置傳感器84的油門開度Acc、來自剎車踏板位置傳感器86的剎車踏板位置BP、來自車速傳感器88的車速V、馬達MG1和MG2的轉(zhuǎn)數(shù)Nm1和Nm2、充放電要求量Pb*、電池50的輸入輸出限制Win和Wout等。這里，馬達MG1、MG2的轉(zhuǎn)數(shù)Nm1、Nm2是通過通信而從馬達ECU 40輸入的，是根據(jù)旋轉(zhuǎn)位置檢測傳感器43、44所檢測的馬達MG1、MG2的轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)位置而計算出來的。另外，充放電要求量Pb*和電池50的輸入輸出限制Win、Wout是通過通信而輸入的，是由電池ECU 52設(shè)定或計算出來的。
如上所述輸入了數(shù)據(jù)之后，根據(jù)輸入的油門開度Acc、剎車踏板位置BP、以及車速V來設(shè)定作為車輛所要求的轉(zhuǎn)矩而應(yīng)輸出給環(huán)形齒輪軸32a的要求轉(zhuǎn)矩Tr*和發(fā)動機22所要求的要求功率Pe*(步驟S110)，所述環(huán)形齒輪軸32a即為與驅(qū)動輪63a、63b連結(jié)的驅(qū)動軸。在實施例中，通過以下方法來設(shè)定要求轉(zhuǎn)矩Tr*預先確定油門開度Acc、車速V和要求轉(zhuǎn)矩Tr的關(guān)系并將其作為要求轉(zhuǎn)矩設(shè)定用映射圖存儲在ROM 74中，當給出了油門開度Acc和車速V時，根據(jù)存儲的映射圖導出對應(yīng)的要求轉(zhuǎn)矩Tr*。圖5示出了要求轉(zhuǎn)矩設(shè)定用映射圖的一個示例。要求功率Pe*可以作為設(shè)定的要求轉(zhuǎn)矩Tr*與環(huán)形齒輪軸32a的轉(zhuǎn)數(shù)Nr的乘積、電池50所要求的充放電要求功率Pb*、損失Loss之和而計算出來。另外，環(huán)形齒輪軸32a的轉(zhuǎn)數(shù)Nr可以通過使車速V與換算系數(shù)K相乘而求出，也可以通過用減速齒輪35的齒輪比Gr去除馬達MG2的轉(zhuǎn)數(shù)Nm2而求出。
接著，根據(jù)設(shè)定的要求功率Pe*來設(shè)定發(fā)動機22的目標轉(zhuǎn)數(shù)Ne*和目標轉(zhuǎn)矩Te*(步驟S120)。在該設(shè)定中，根據(jù)使發(fā)動機22高效工作的工作曲線和要求功率Pe*來設(shè)定目標轉(zhuǎn)數(shù)Ne*和目標轉(zhuǎn)矩Te*。圖6示出了發(fā)動機22的工作曲線的一個示例、以及設(shè)定目標轉(zhuǎn)數(shù)Ne*和目標轉(zhuǎn)矩Te*的情況。如圖所示，可以通過工作曲線與要求功率Pe*(Ne*×Te*)為恒定值的曲線的交點而求出目標轉(zhuǎn)數(shù)Ne*和目標轉(zhuǎn)矩Te*。
接著，使用設(shè)定的目標轉(zhuǎn)數(shù)Ne*、環(huán)形齒輪軸32a的轉(zhuǎn)數(shù)Nr(Nm2/Gr)、以及動力分配合并機構(gòu)30的齒輪比ρ，根據(jù)下式(1)來計算馬達MG1的目標轉(zhuǎn)數(shù)Nm1*，并且根據(jù)計算出的目標轉(zhuǎn)數(shù)Nm1*和當前的轉(zhuǎn)數(shù)Nm1，通過式(2)來計算馬達MG1的轉(zhuǎn)矩指令Tm1*(步驟S130)。這里，式(1)是對動力分配合并機構(gòu)30的旋轉(zhuǎn)構(gòu)件的力學關(guān)系式。圖7示出了表示動力分配合并機構(gòu)30的旋轉(zhuǎn)構(gòu)件的轉(zhuǎn)數(shù)和轉(zhuǎn)矩的力學關(guān)系的共線圖。在圖中，左邊的S軸表示馬達MG1的轉(zhuǎn)數(shù)Nm1、即太陽齒輪31的轉(zhuǎn)數(shù)，C軸表示發(fā)動機22的轉(zhuǎn)數(shù)Ne、即托架34的轉(zhuǎn)數(shù)，R軸表示馬達MG2的轉(zhuǎn)數(shù)Nm2與減速齒輪35的齒輪比Gr相乘而得到的環(huán)形齒輪32的轉(zhuǎn)數(shù)Nr。使用該共線圖可以容易地導出式(1)。另外，R軸上的兩個粗線箭頭表示使發(fā)動機22在目標轉(zhuǎn)數(shù)Ne*和目標轉(zhuǎn)矩Te*的運行點下穩(wěn)定運行時從發(fā)動機22輸出的轉(zhuǎn)矩Te*被傳至環(huán)形齒輪軸32a的轉(zhuǎn)矩、和從馬達MG2輸出的轉(zhuǎn)矩Tm2*通過減速齒輪35而作用于環(huán)形齒輪軸32a的轉(zhuǎn)矩。另外，式(2)是用于使馬達MG1以目標轉(zhuǎn)數(shù)Nm1*旋轉(zhuǎn)的反饋控制中的關(guān)系式，在式(2)中，右邊第二項的“k1”是比例項的增益，右邊第三項的“k2”是積分項的增益。
Nm1*＝Ne*·(1+ρ)/ρ-Nm2/(Gr·ρ) (1)Tm1*＝上次Tm1*+K1(Nm1*-Nm1)+k2∫(Nm1*-Nm1) (2)這樣計算出馬達MG1的目標轉(zhuǎn)數(shù)Nm1*和轉(zhuǎn)矩指令Tm1*之后，將從電池的輸入輸出限制Win、Wout中減去了馬達MG1的消耗電力(發(fā)電電力)和損失Lset后的值用馬達MG2的轉(zhuǎn)數(shù)Nm2來除，其中所述馬達MG1的消耗電力是將計算出的馬達MG1的轉(zhuǎn)矩指令Tm1*與當前的馬達MG1的轉(zhuǎn)數(shù)Nm1相乘而得到的，根據(jù)下式(3)和(4)計算出作為可以從馬達MG2輸出的轉(zhuǎn)矩的上下限的轉(zhuǎn)矩限制Tmin、Tmax(步驟S140)，同時使用要求轉(zhuǎn)矩Tr*、轉(zhuǎn)矩指令Tm1*、以及動力分配合并機構(gòu)30的齒輪比ρ并根據(jù)式(5)計算作為應(yīng)從馬達MG2輸出的轉(zhuǎn)矩的設(shè)想轉(zhuǎn)矩Tm2tmp(步驟S150)，然后通過計算出的轉(zhuǎn)矩限制Tmin、Tmax對設(shè)想轉(zhuǎn)矩Tm2tmp進行限制，設(shè)定馬達MG2的轉(zhuǎn)矩指令Tm2*(步驟S160)。這里，損失Lset包括馬達MG1的損失Lm1、馬達MG2的損失Lm2、輔機損失La、以及電容器充放電電力Pc。通過圖中未示出的程序來設(shè)定輔機損失La和電容器充放電電力Pc。通過如上所述來設(shè)定馬達MG2的轉(zhuǎn)矩指令Tm2*，可以將輸出給作為驅(qū)動軸的環(huán)形齒輪軸32a的要求轉(zhuǎn)矩Tr*設(shè)定為限制在電池50的輸入輸出限制Win、Wout的范圍內(nèi)的轉(zhuǎn)矩。另外，可以根據(jù)前述的圖7的共線圖而容易地導出式(5)。
Tmin＝(Win-Tm1*·Nm1-Lset)/Nm2 (3)Tmax＝(Wout-Tm1*·Nm1-Lset)/Nm2 (4)Tm2tmp＝(Tr*+Tm1*/ρ)/Gr (5)這樣設(shè)定了發(fā)動機22的目標轉(zhuǎn)數(shù)Ne*、目標轉(zhuǎn)矩Te*、馬達MG1、MG2的轉(zhuǎn)矩指令Tm1*、Tm2*之后，將發(fā)動機22的目標轉(zhuǎn)數(shù)Ne*和目標轉(zhuǎn)矩Te*發(fā)送給發(fā)動機ECU 24，將馬達MG1、MG2的轉(zhuǎn)矩指令Tm1*、Tm2*與電池50的輸入輸出限制Win、Wout一起發(fā)送給馬達ECU 40(步驟170)，結(jié)束驅(qū)動控制程序。接收到目標轉(zhuǎn)數(shù)Ne*和目標轉(zhuǎn)矩Te*的發(fā)動機ECU 24進行發(fā)動機22中的燃料噴射控制或點火控制等控制，以使發(fā)動機22在由目標轉(zhuǎn)數(shù)Ne*和目標轉(zhuǎn)矩Te*表示的運行點運行。接收到馬達MG1、MG2的轉(zhuǎn)矩指令Tm1*、Tm2*、以及電池50的輸入輸出限制Win、Wout的馬達ECU 40通過執(zhí)行圖8中例示的馬達控制程序?qū)︸R達MG1、MG2進行驅(qū)動控制。下面，說明使用由馬達ECU 40執(zhí)行的馬達控制程序(圖8)而進行的馬達控制。另外，馬達控制程序由馬達ECU 40每隔規(guī)定的時間(例如每幾毫秒)就重復執(zhí)行一次。
當執(zhí)行馬達控制程序時，馬達ECU 40的CPU 40a首先輸入轉(zhuǎn)矩指令Tm1*、Tm2*、馬達MG1、MG2的轉(zhuǎn)數(shù)Nm1、Nm2、電池50的輸入輸出限制Win、Wout等進行控制所需的數(shù)據(jù)(步驟S200)。這里，在實施例中，將接收并讀入RAM 40c的規(guī)定地址的、由混合動力用電子控制單元70發(fā)送的轉(zhuǎn)矩指令Tm1*、Tm2*、電池50的輸入輸出限制Win、Wout作為輸入的轉(zhuǎn)矩指令Tm1*、Tm2*、電池50的輸入輸出限制Win、Wout。另外，將通過圖中未示出的轉(zhuǎn)數(shù)計算程序、根據(jù)由旋轉(zhuǎn)位置檢測傳感器43、44檢測的馬達MG1、MG2的轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)位置計算并寫入到RAM 40c中的馬達MG1、MG2的轉(zhuǎn)數(shù)Nm1、Nm2作為輸入的馬達MG1、MG2的轉(zhuǎn)數(shù)Nm1、Nm2。
如上所述輸入了數(shù)據(jù)之后，使轉(zhuǎn)矩指令Tm1*、Tm2*與轉(zhuǎn)數(shù)Nm1、Nm2相乘來計算作為根據(jù)轉(zhuǎn)矩指令Tm1*、Tm2*來驅(qū)動馬達MG1、MG2時由馬達MG1、MG2消耗或發(fā)出的電力的馬達電力Pm1、Pm2(步驟S210)，將計算出的馬達電力Pm1、Pm2之和與損失Lset相加而計算出電池50的輸入輸出電力Pio(步驟S220)，并比較計算出的輸入輸出電力Pio和電池50的輸入輸出限制Win、Wout(步驟S230)。這里，由于轉(zhuǎn)矩指令Tm1*、Tm2*被混合動力用電子控制單元70設(shè)定在電池50的輸入輸出限制Win、Wout的范圍內(nèi)，因此如果不考慮馬達ECU 40的馬達控制程序的啟動頻率比混合動力用電子控制單元70的驅(qū)動控制程序(參照圖4)的啟動頻率多的情況、或混合動力用電子控制單元70和馬達ECU 40的通信時間所造成的延遲(通信延遲)，計算出的輸入輸出電力Poi會處于輸入輸出限制Win、Wout的范圍內(nèi)。但是，如果考慮馬達ECU 40的馬達控制程序的啟動頻率或通信延遲的話，有時由混合動力用電子控制單元70設(shè)定轉(zhuǎn)矩指令Tm1*、Tm2*時的馬達MG1、MG2的轉(zhuǎn)數(shù)Nm1、Nm2會與由馬達ECU 40控制馬達MG1、MG2時的馬達MG1、MG2的轉(zhuǎn)數(shù)Nm1、Nm2不同。此時，計算出的電池50的輸入輸出電力Pio會處于輸入輸出限制Win、Wout的范圍之外。
在步驟S230中，當電池50的輸入輸出電力Pio處于輸入輸出限制Win、Wout的范圍內(nèi)、即輸入輸出電力Pio為輸入限制Win以上且輸出限制Wout以下時，判斷電池50不會由于過大的電力而被充放電，控制逆變器41、42的轉(zhuǎn)換元件的轉(zhuǎn)換，使得從馬達MG1、MG2輸出由混合動力用電子控制單元70設(shè)定的轉(zhuǎn)矩指令Tm1*、Tm2*(步驟S300)，結(jié)束本程序。由此，從馬達MG1、MG2輸出與轉(zhuǎn)矩指令Tm1*、Tm2*相當?shù)霓D(zhuǎn)矩。
在步驟S230中，當電池50的輸入輸出電力Pio比輸入限制Win小時，判斷電池50會由于過大的電力而被充電，根據(jù)下式(6)再次設(shè)定馬達MG1的轉(zhuǎn)矩指令Tm1*(步驟S240)，使輸入輸出電力Pio處于電池50的輸入限制Win的范圍內(nèi)，并將再次設(shè)定的轉(zhuǎn)矩指令Tm1*發(fā)送給混合動力用電子控制單元70(步驟S250)。然后，控制逆變器41、42的轉(zhuǎn)換元件的轉(zhuǎn)換(步驟S300)，使得從馬達MG1輸出再次設(shè)定的轉(zhuǎn)矩指令Tm1*并從馬達MG2輸出由混合動力用電子控制單元70設(shè)定的轉(zhuǎn)矩指令Tm2*，結(jié)束本程序。由此，能夠抑制電池50由于過大的電力而被充電。另外，當改變馬達MG1的轉(zhuǎn)矩時，由于馬達MG1的轉(zhuǎn)軸通過動力分配合并機構(gòu)30與發(fā)動機22的曲軸26連接，所以發(fā)動機22的轉(zhuǎn)數(shù)Ne有時會變成沒預計到的高轉(zhuǎn)數(shù)。在實施例中，將在步驟S250中再次設(shè)定的轉(zhuǎn)矩指令Tm1*發(fā)送給混合動力用電子控制單元70，以使得發(fā)動機22不會以沒預計到的高轉(zhuǎn)數(shù)進行旋轉(zhuǎn)。在實施例中，接收到該再次設(shè)定的轉(zhuǎn)矩指令Tm1*的混合動力用電子控制單元70將改變進氣定時的控制信號、改變?nèi)剂蠂娚淞康目刂菩盘?、改變點火時期的控制信號等發(fā)送給發(fā)動機ECU24，以使發(fā)動機22的轉(zhuǎn)數(shù)Ne不會急速增加，發(fā)動機ECU 24根據(jù)這些控制信號來控制發(fā)動機22。由此，能夠避免發(fā)動機22以沒預計到的高轉(zhuǎn)數(shù)旋轉(zhuǎn)。
Tm1*＝[Win-(Pm2+Lset)]/Nm1 (6)在步驟S230中，當電池50的輸入輸出電力Pio比輸出限制Wout大時，判斷電池50會由于過大的電力而被放電，根據(jù)下式(7)對馬達MG2進行再次設(shè)定(步驟S260)以使輸入輸出電力Pio處于電池50的輸出限制Wout的范圍內(nèi)，并判斷再次設(shè)定的轉(zhuǎn)矩指令Tm2*是否為0值以上(步驟S270)。當再次設(shè)定的轉(zhuǎn)矩指令Tm2*為0值以上時，控制逆變器41、42的轉(zhuǎn)換元件的轉(zhuǎn)換(步驟S300)，使得從馬達MG2輸出再次設(shè)定的轉(zhuǎn)矩指令Tm2*并從馬達MG1輸出由混合動力用電子控制單元70設(shè)定的轉(zhuǎn)矩指令Tm1*，結(jié)束本程序。當再次設(shè)定的轉(zhuǎn)換指令Tm2*不足0值時，將轉(zhuǎn)矩指令Tm2*設(shè)定為0值(步驟S280)，同時將該0值的轉(zhuǎn)矩指令Tm2*作為從馬達MG2輸出的轉(zhuǎn)矩指令Tm2*并根據(jù)下式(7)對馬達MG1的轉(zhuǎn)矩指令Tm1*進行再次設(shè)定(步驟S290)，使輸入輸出電力Pio處于電池50的輸出限制Wout的范圍內(nèi)，并且控制逆變器41、42的轉(zhuǎn)換元件的轉(zhuǎn)換以使得從馬達MG1、MG2輸出再次設(shè)定的轉(zhuǎn)矩指令Tm1*、Tm2*(步驟S300)，結(jié)束本程序。由此，能夠抑制電池50由于過大的電力而被放電。另外，當再次設(shè)定的轉(zhuǎn)矩指令Tm2*為0值時，將轉(zhuǎn)矩指令Tm2*設(shè)定為0值并對馬達MG1的轉(zhuǎn)矩指令Tm1*進行再次設(shè)定，由此使輸入輸出電力Pio處于電池50的輸出限制Wout的范圍內(nèi)。這樣做的目的在于避免車輛出現(xiàn)沒預計到的狀況。即，當轉(zhuǎn)矩指令Tm2*不足0值時，在車輛前進時會使馬達MG2再生并輸出進行制動的轉(zhuǎn)矩，在車輛停止時會從馬達MG2輸出使車輛后退的轉(zhuǎn)矩，因此根據(jù)車輛的狀態(tài)有時會表現(xiàn)出駕駛者沒預計到的狀況，所以需要避免這樣的情況出現(xiàn)。另外，式(7)中沒有出現(xiàn)馬達電力Pm2的原因在于將轉(zhuǎn)矩指令Tm2*設(shè)定為了0值。
Tm1*＝(Wout-Lset)/Nm1 (7)根據(jù)以上說明的實施例的混合動力汽車20，即使會在混合動力用電子控制單元70和馬達ECU 40之間產(chǎn)生通信延遲、或者混合動力用電子控制單元70的驅(qū)動控制程序的啟動頻率與馬達ECU 40的馬達控制程序的啟動頻率不同，由于通過馬達ECU 40設(shè)定馬達MG1、MG2的轉(zhuǎn)矩指令Tm1*、Tm2*以使得處于電池50的輸入輸出限制Win、Wout的范圍內(nèi)，所以可以在電池50的輸入輸出限制Win、Wout的范圍內(nèi)驅(qū)動馬達MG1、MG2。其結(jié)果是，能夠抑制過大的電力所造成的電池50的充放電。但是，當電池50的輸入輸出電力Pio比輸入限制Win小時，由于對被正常發(fā)電(再生)控制的馬達MG1的轉(zhuǎn)矩指令Tm1*進行再次設(shè)定而使得輸入輸出電力Pio變?yōu)殡姵?0的輸入限制Win的范圍內(nèi)，因此可以容易地在電池50的輸入輸出限制Win、Wout的范圍內(nèi)驅(qū)動馬達MG1、MG2。此時，將再次設(shè)定的轉(zhuǎn)矩指令Tm1*發(fā)送給混合動力用電子控制單元70并從混合動力用電子控制單元70向發(fā)動機ECU 24發(fā)送控制信號以使發(fā)動機22的轉(zhuǎn)數(shù)Ne不會急速增加，因此能夠抑制發(fā)動機22的轉(zhuǎn)數(shù)Ne隨著轉(zhuǎn)矩指令Tm1*的再次設(shè)定而變成沒預計到的高轉(zhuǎn)數(shù)。另外，當電池50的輸入輸出電力Pio比輸出限制Wout大時，對被正常驅(qū)動控制(牽引)的馬達MG2的轉(zhuǎn)矩指令Tm2*進行再次設(shè)定以使得輸入輸出電力Pio變?yōu)殡姵?0的輸出限制Wout的范圍內(nèi)，因此可以容易地在電池50的輸入輸出限制Win、Wout的范圍內(nèi)驅(qū)動馬達MG1、MG2。此時，當再次設(shè)定的轉(zhuǎn)矩指令Tm2*不足0值時，將轉(zhuǎn)矩指令Tm2*設(shè)定為0值并再次設(shè)定馬達MG1的轉(zhuǎn)矩指令Tm1*以使得輸入輸出電力Pio變?yōu)殡姵?0的輸出限制Wout的范圍內(nèi)，因此可以避免由于將轉(zhuǎn)矩指令Tm2*設(shè)定為不足0的值而可能產(chǎn)生的車輛的沒預計到的狀況等。
在實施例的混合動力汽車20中，當電池50的輸入輸出電力Pio比輸入限制Win小時，是再次設(shè)定馬達MG1的轉(zhuǎn)矩指令Tm1*以使得輸入輸出電力Pio變?yōu)殡姵?0的輸入限制Win的范圍內(nèi)的，但也可以再次設(shè)定馬達MG1的轉(zhuǎn)矩指令Tm1*和馬達MG2的轉(zhuǎn)矩指令Tm2*以使得輸入輸出電力Pio變?yōu)殡姵?0的輸入限制Win的范圍內(nèi)，或者也可以僅對馬達MG2的轉(zhuǎn)矩指令Tm2*進行再次設(shè)定以使得輸入輸出電力Pio變?yōu)殡姵?0的輸入限制Win的范圍內(nèi)。
在實施例的混合動力汽車20中，當電池50的輸入輸出電力Pio比輸出限制Wout大時，是再次設(shè)定馬達MG2的轉(zhuǎn)矩指令Tm2*以使得輸入輸出電力Pio變?yōu)殡姵?0的輸入限制Win的范圍內(nèi)的，但也可以再次設(shè)定馬達MG1的轉(zhuǎn)矩指令Tm1*和馬達MG2的轉(zhuǎn)矩指令Tm2*以使得輸入輸出電力Pio變?yōu)殡姵?0的輸出限制Wout的范圍內(nèi)，或者也可以僅對馬達MG1的轉(zhuǎn)矩指令Tm1*進行再次設(shè)定以使得輸入輸出電力Pio變?yōu)殡姵?0的輸出限制Wout的范圍內(nèi)。
在實施例的混合動力汽車20中，當電池50的輸入輸出電力Pio比輸入限制Win小時對馬達MG1的轉(zhuǎn)矩指令Tm1*進行再次設(shè)定，此時將再次設(shè)定的轉(zhuǎn)矩指令Tm1*發(fā)送給混合動力用電子控制單元70，但是也可以不進行該發(fā)送。
在實施例的混合動力汽車20中，從混合動力用電子控制單元70將電池50的輸入輸出限制Win、Wout與轉(zhuǎn)矩指令Tm1*、Tm2*一起發(fā)送給馬達ECU 40，但是馬達ECU 40也可以從電池ECU 52輸入電池50的輸入輸出限制Win、Wout。
在實施例的混合動力汽車20中，通過減速齒輪35進行減速而將馬達MG2的動力輸出給環(huán)形齒輪軸32a，但也可以如圖9中的變形例的混合動力汽車120所示例的那樣，使馬達MG2的動力與連接在環(huán)形齒輪軸32a上的車軸(驅(qū)動輪63a、63b所連接的車軸)以外的車軸(圖9中的車輪64a、64b所連接的車軸)連接。
在實施例的混合動力汽車20中，通過動力分配合并機構(gòu)30將發(fā)動機22的動力輸出給作為與驅(qū)動輪63a、63b連接的驅(qū)動軸的環(huán)形齒輪軸32a，但也可以如圖10的變形例中的混合動力汽車220所例示的那樣具有對轉(zhuǎn)子電動機230，該對轉(zhuǎn)子電動機230具有與發(fā)動機22的曲軸26連接的內(nèi)轉(zhuǎn)子232和與將動力輸出給驅(qū)動輪63a、63b的驅(qū)動軸連接的外轉(zhuǎn)子234，并將發(fā)動機22的動力的一部分傳給驅(qū)動軸，將剩余的動力轉(zhuǎn)換為電力。
實施例的混合動力汽車20具有發(fā)動機22、動力分配合并機構(gòu)30、兩個馬達MG1和MG2、電池50、控制車輛整體的混合動力用電子控制單元70、以及控制馬達MG1和MG2的馬達ECU 40，但只要具有發(fā)動機、行駛用的馬達、電池、控制車輛整體的控制裝置、以及控制馬達的驅(qū)動的控制裝置，任意結(jié)構(gòu)都可以。
在實施例中，說明了安裝有包括發(fā)動機22、兩個馬達MG1和MG2、電池50、混合動力用電子控制單元70、發(fā)動機ECU 24、馬達ECU 40、以及電池ECU 52的動力輸出裝置的混合動力汽車20，但也可以是例如如圖11所示的安裝有以下動力輸出裝置的燃料電池車320的形式，該動力輸出裝置包括具有圖中未示出的固體高分子型燃料電池組的燃料電池系統(tǒng)322、可以使用來自燃料電池系統(tǒng)322的發(fā)電電力并輸出驅(qū)動用的動力的馬達MG、可以與燃料電池系統(tǒng)322或馬達MG進行電力交換的電池350、相當于設(shè)定燃料電池系統(tǒng)322的運行指令或馬達MG的轉(zhuǎn)矩指令并發(fā)送上述指令的混合動力用電子控制單元70的驅(qū)動用電子控制單元370、接收燃料電池系統(tǒng)322的運行指令并使燃料電池系統(tǒng)運行的燃料電池用電子控制單元(燃料電池ECU)324、接收馬達MG的轉(zhuǎn)矩指令并控制馬達MG的驅(qū)動的馬達用電子控制單元(馬達ECU)340、以及管理電池350的電池用電子控制單元(電池ECU)352。此時，與實施例的混合動力汽車20相同，即使在驅(qū)動用電子控制單元370和馬達ECU 340之間產(chǎn)生了通信延遲、或者驅(qū)動用電子控制單元370的驅(qū)動控制程序的啟動頻率與馬達ECU 340的馬達控制程序的啟動頻率不同，也可以由馬達ECU 340按照變?yōu)殡姵?50的輸入輸出限制Win、Wout的范圍內(nèi)的方式來設(shè)定馬達MG的轉(zhuǎn)矩指令并驅(qū)動馬達MG。其結(jié)果是，能夠抑制過大的電力所造成的電池350的充放電。
在實施例中說明了將作為本發(fā)明一個方式的動力輸出裝置安裝在混合動力汽車20上進行應(yīng)用的情況，但是該動力輸出裝置也可以不安裝在混合動力汽車上。此時，混合動力裝置既可以安裝在汽車以外的車輛、船舶、航空器等各種移動體上，也可以組裝在建設(shè)機械等不進行移動的設(shè)備中。
以上使用實施例說明了本發(fā)明的實施方式，但勿庸置疑本發(fā)明不受上述實施例的任何限制，可以在不脫離本發(fā)明主旨的范圍內(nèi)以各種方式進行實施。
工業(yè)實用性可以使用在動力輸出裝置的制造產(chǎn)業(yè)或車輛的制造產(chǎn)業(yè)中。
權(quán)利要求
1.一種動力輸出裝置，用于輸出動力，其特征在于，包括發(fā)電單元，接受燃料的供應(yīng)而進行發(fā)電；電動機，可以輸出驅(qū)動用的動力；蓄電單元，可以與所述發(fā)電單元和所述電動機進行電力的交換；要求動力設(shè)定單元，設(shè)定驅(qū)動所要求的要求動力；主控制單元，針對該設(shè)定的要求動力，在所述蓄電單元的輸入輸出限制的范圍內(nèi)生成所述發(fā)電單元和所述電動機的運行指令；以及運行控制單元，根據(jù)從所述主控制單元輸入的運行指令，將所述發(fā)電單元和所述電動機的運行控制在所述蓄電單元的輸入輸出限制的范圍內(nèi)。
2.如權(quán)利要求1所述的動力輸出裝置，其特征在于，具有根據(jù)所述蓄電單元的狀態(tài)來設(shè)定該蓄電單元的輸入輸出限制的輸入輸出限制設(shè)定單元，所述主控制單元使用由所述輸入輸出限制設(shè)定單元設(shè)定的輸入輸出限制生成所述發(fā)電單元和所述電動機的運行指令，并將該生成的運行指令和所述設(shè)定的輸入輸出限制發(fā)送給所述運行控制單元。
3.如權(quán)利要求1或2所述的動力輸出裝置，其特征在于，所述運行控制單元輸入所述發(fā)電單元和所述電動機的運行狀態(tài)并根據(jù)該運行狀態(tài)和所述運行指令來檢驗該運行指令下的所述發(fā)電單元和所述電動機的運行是否處于所述輸入輸出限制的范圍內(nèi)，當該運行指令下的所述發(fā)電單元和所述電動機的運行處于所述輸入輸出限制的范圍之外時，對該運行指令進行修正以使所述發(fā)電單元和所述電動機的運行處于該輸入輸出限制的范圍內(nèi)，并使用該修正后的運行指令來控制所述發(fā)電單元和所述電動機的運行。
4.如權(quán)利要求3所述的動力輸出裝置，其特征在于，當所述運行指令下的所述發(fā)電單元和所述電動機的運行超出了所述輸入輸出限制中的輸入限制的范圍時，所述運行控制單元將所述發(fā)電單元的運行指令向接近該輸入限制的范圍內(nèi)的方向修正，當所述運行指令下的所述發(fā)電單元和所述電動機的運行超出了所述輸入輸出限制中的輸出限制的范圍時，將所述電動機的運行指令向接近該輸出限制的范圍內(nèi)的方向修正。
5.如權(quán)利要求4所述的動力輸出裝置，其特征在于，當將所述電動機的運行指令向接近所述輸出限制的范圍內(nèi)的方向修正時，所述運行控制單元在該電動機不進行發(fā)電的范圍內(nèi)進行修正。
6.如權(quán)利要求5所述的動力輸出裝置，其特征在于，當即使在所述電動機不進行發(fā)電的范圍內(nèi)對該電動機的運行指令進行修正、所述發(fā)電單元和所述電動機的運行也會超出所述輸入輸出限制中的輸出限制的范圍時，所述運行控制單元將所述發(fā)電單元的運行指令向接近該輸出限制的范圍內(nèi)的方向修正。
7.如權(quán)利要求4所述的動力輸出裝置，其特征在于，所述發(fā)電單元具有內(nèi)燃機并使用來自該內(nèi)燃機的動力的至少一部分來進行發(fā)電，當所述運行控制單元將所述發(fā)電單元的運行指令向接近所述輸入限制的范圍內(nèi)的方向修正時，所述主控制單元控制該內(nèi)燃機的運行，使來自所述內(nèi)燃機的輸出變小。
8.如權(quán)利要求1至6中任一項所述的動力輸出裝置，其特征在于，所述發(fā)電單元具有內(nèi)燃機并使用來自該內(nèi)燃機的動力的至少一部分來進行發(fā)電。
9.如權(quán)利要求7或8所述的動力輸出裝置，其特征在于，所述發(fā)電單元具有電力動力輸入輸出單元，該電力動力輸入輸出單元與所述內(nèi)燃機的輸出軸和驅(qū)動軸連接，并且隨著電力和動力的輸入輸出而將來自所述內(nèi)燃機的動力的至少一部分輸出給所述驅(qū)動軸。
10.如權(quán)利要求9所述的動力輸出裝置，其特征在于，所述電力動力輸入輸出單元包括與所述內(nèi)燃機的輸出軸、所述驅(qū)動軸和旋轉(zhuǎn)軸這三個軸連接，根據(jù)向該3個軸中的某2個軸輸入輸出的動力而向剩余的軸輸入輸出動力的3軸式動力輸入輸出單元；和能夠向所述旋轉(zhuǎn)軸輸入輸出動力的發(fā)電機。
11.如權(quán)利要求9所述的動力輸出裝置，其特征在于，所述電力動力輸入輸出單元是對轉(zhuǎn)子電動機，該對轉(zhuǎn)子電動機具有與所述內(nèi)燃機的輸出軸連接的第一轉(zhuǎn)子和與所述驅(qū)動軸連接的第二轉(zhuǎn)子，通過該第一轉(zhuǎn)子和該第二轉(zhuǎn)子的相對旋轉(zhuǎn)而進行旋轉(zhuǎn)。
12.如權(quán)利要求1至6中任一項所述的動力輸出裝置，其特征在于，所述發(fā)電單元是具有燃料電池的燃料電池裝置。
13.一種動力輸出裝置，用于輸出動力，其特征在于，包括作為動力源的內(nèi)燃機；電動機，可以輸出驅(qū)動用的動力；蓄電單元，可以與所述電動機進行電力的交換；要求動力設(shè)定單元，設(shè)定驅(qū)動所要求的要求動力；主控制單元，針對該設(shè)定的要求動力，控制所述內(nèi)燃機的運行并在所述蓄電單元的輸入輸出限制的范圍內(nèi)生成所述電動機的運行指令；以及運行控制單元，根據(jù)從所述主控制單元輸入的運行指令，將所述電動機的運行控制在所述蓄電單元的輸入輸出限制的范圍內(nèi)。
14.如權(quán)利要求13所述的動力輸出裝置，其特征在于，所述運行控制單元輸入所述電動機的運行狀態(tài)并根據(jù)該運行狀態(tài)和所述運行指令來檢驗該運行指令下的所述電動機的運行是否處于所述輸入輸出限制的范圍內(nèi)，當該運行指令下的所述電動機的運行處于所述輸入輸出限制的范圍以外時，對該運行指令進行修正以使所述電動機的運行變?yōu)樵撦斎胼敵鱿拗频姆秶詢?nèi)。
15.一種車輛，其特征在于，安裝有作為驅(qū)動源的、權(quán)利要求1至14中任一項所述的動力輸出裝置。
16.一種動力輸出裝置的控制方法，該動力輸出裝置具有發(fā)電單元，接受燃料的供應(yīng)而進行發(fā)電；電動機，可以輸出驅(qū)動用的動力；蓄電單元，可以與所述發(fā)電單元和所述電動機進行電力的交換；以及控制單元，具有包括第一控制部和可以輸入所述發(fā)電單元和所述電動機的運行狀態(tài)的第二控制部的多個控制部，控制所述發(fā)電單元、所述電動機、以及所述蓄電單元；所述動力輸出裝置的控制方法的特征在于，通過所述第一控制部，設(shè)定驅(qū)動所要求的要求動力，根據(jù)該設(shè)定的要求動力、和輸入到所述第二控制部中的所述發(fā)電單元與所述電動機的運行狀態(tài)，在所述蓄電單元的輸入輸出限制的范圍內(nèi)生成所述發(fā)電單元和所述電動機的運行指令；通過所述第二控制部，根據(jù)由所述第一控制部生成的運行指令、和所述發(fā)動單元與所述電動機的運行狀態(tài)，將所述發(fā)電單元和所述電動機的運行控制在所述蓄電單元的輸入輸出限制的范圍內(nèi)。
17.一種動力輸出裝置的控制方法，該動力輸出裝置具有作為動力源的內(nèi)燃機；電動機，可以輸出驅(qū)動用的動力；蓄電單元，可以與所述電動機進行電力的交換；以及控制單元，具有包括第一控制部和可以輸入所述電動機的運行狀態(tài)的第二控制部的多個控制部，控制所述內(nèi)燃機、所述電動機、以及所述蓄電單元；所述動力輸出裝置的控制方法的特征在于，通過所述第一控制部，設(shè)定驅(qū)動所要求的要求動力，根據(jù)該設(shè)定的要求動力和輸入到所述第二控制部中的所述電動機的運行狀態(tài)，在所述蓄電單元的輸入輸出限制的范圍內(nèi)生成所述內(nèi)燃機的運行指令和所述電動機的運行指令；通過所述第二控制部，根據(jù)由所述第一控制部生成的所述電動機的運行指令和所述電動機的運行狀態(tài)，將所述電動機的運行控制在所述蓄電單元的輸入輸出限制的范圍內(nèi)。
18.一種控制程序，所述控制程序是下述動力輸出裝置中的第一控制部的控制程序，該動力輸出裝置具有發(fā)電單元，接受燃料的供應(yīng)而進行發(fā)電；電動機，可以輸出驅(qū)動用的動力；蓄電單元，可以與所述發(fā)電單元和所述電動機進行電力的交換；以及控制單元，具有包括第一控制部和可以輸入所述發(fā)電單元和所述電動機的運行狀態(tài)的第二控制部的多個控制部，控制所述內(nèi)燃機、所述發(fā)電單元、所述電動機、以及所述蓄電單元；所述控制程序的特征在于，包括設(shè)定驅(qū)動所要求的要求動力的模塊；從所述第二控制部輸入所述發(fā)電單元和所述電動機的運行狀態(tài)的模塊；根據(jù)所述設(shè)定的要求動力、以及所述輸入的所述發(fā)電單元和所述電動機的運行狀態(tài)，在所述蓄電單元的輸入輸出限制的范圍內(nèi)生成所述發(fā)電單元和所述電動機的運行指令的模塊；以及將所述生成的所述發(fā)電單元和所述電動機的運行指令發(fā)送給所述第二控制部的模塊。
19.一種控制程序，所述控制程序是下述動力輸出裝置中的第二控制部的控制程序，該動力輸出裝置具有發(fā)電單元，接受燃料的供應(yīng)而進行發(fā)電；電動機，可以輸出驅(qū)動用的動力；蓄電單元，可以與所述發(fā)電單元和所述電動機進行電力的交換；以及控制單元，具有包括生成所述發(fā)電單元和所述電動機的運行指令的第一控制部和可以輸入所述發(fā)電單元和所述電動機的運行狀態(tài)的第二控制部的多個控制部，控制所述發(fā)電單元、所述電動機、以及所述蓄電單元；所述控制程序的特征在于，包括從所述第一控制部輸入所述發(fā)電單元和所述電動機的運行指令的模塊；輸入所述發(fā)電單元和所述電動機的運行狀態(tài)的模塊；以及根據(jù)所述輸入的所述發(fā)電單元和所述電動機的運行指令、以及所述輸入的所述發(fā)電單元和所述電動機的運行狀態(tài)，將所述發(fā)電單元和所述電動機的運行控制在所述蓄電單元的輸入輸出限制的范圍內(nèi)的模塊。
20.一種控制程序，是以下動力輸出裝置中的第一控制部的控制程序，該動力輸出裝置具有作為動力源的內(nèi)燃機；電動機，可以輸出驅(qū)動用的動力；蓄電單元，可以與所述電動機進行電力的交換；以及控制單元，具有包括第一控制部和可以輸入所述電動機的運行狀態(tài)的第二控制部的多個控制部，控制所述內(nèi)燃機、所述電動機、以及所述蓄電單元；所述控制程序的特征在于，包括設(shè)定驅(qū)動所要求的要求動力的模塊；從所述第二控制部輸入所述電動機的運行狀態(tài)的模塊；根據(jù)所述設(shè)定的要求動力和所述輸入的所述電動機的運行狀態(tài)，在所述蓄電單元的輸入輸出限制的范圍內(nèi)生成所述內(nèi)燃機的運行指令和所述電動機的運行指令的模塊；以及將所述生成的所述電動機的運行指令發(fā)送給所述第二控制部的模塊。
21.一種控制程序，所述控制程序是下述動力輸出裝置中的第二控制部的控制程序，該動力輸出裝置具有作為動力源的內(nèi)燃機；電動機，可以輸出驅(qū)動用的動力；蓄電單元，可以與所述電動機進行電力的交換；以及控制單元，具有包括生成所述電動機的運行指令的第一控制部和可以輸入所述電動機的運行狀態(tài)的第二控制部的多個控制部，控制所述內(nèi)燃機、所述電動機、以及所述蓄電單元；所述控制程序的特征在于，包括從所述第一控制部輸入所述電動機的運行指令的模塊；輸入所述電動機的運行狀態(tài)的模塊；以及根據(jù)所述輸入的所述電動機的運行指令和所述輸入的所述電動機的運行狀態(tài)，將所述電動機的運行控制在所述蓄電單元的輸入輸出限制的范圍內(nèi)的模塊。
全文摘要
混合動力電子控制單元(70)設(shè)定發(fā)動機(22)的運行點和馬達(MG1)、(MG2)的轉(zhuǎn)矩指令Tm文檔編號H02J7/14GK1980809SQ20058002288
公開日2007年6月13日 申請日期2005年4月22日 優(yōu)先權(quán)日2004年7月12日
發(fā)明者矢口英明 申請人:豐田自動車株式會社