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【发明授权】混合动力车辆_丰田自动车株式会社_201711057343.1 

申请/专利权人:丰田自动车株式会社

申请日:2017-11-01

公开(公告)日:2020-10-23

公开(公告)号:CN108058702B

主分类号:B60W10/06(20060101)

分类号:B60W10/06(20060101);B60W10/08(20060101);B60W20/00(20160101)

优先权:["20161108 JP 2016-218057"]

专利状态码:失效-未缴年费专利权终止

法律状态:2023.11.10#未缴年费专利权终止;2018.06.15#实质审查的生效;2018.05.22#公开

摘要:本发明涉及混合动力车辆。当需要向驱动轴输出制动力并且能通过第二电动机的再生驱动来输出所需制动力时,发动机自持运转,进行第二电动机的再生驱动以使第二电动机向驱动轴输出所需制动力。当不能通过第二电动机的再生驱动输出所需制动力时,通过第二电动机的再生驱动以及使用第一电动机带动进行燃料切断的发动机来将所需制动力输出到驱动轴。当过滤器再生条件成立时,将容许输入电力设定成小于当过滤器再生条件不成立时的容许输入电力。

主权项:1.一种混合动力车辆,其包括:发动机,所述发动机具有过滤器,所述过滤器移除排气通道中的颗粒物质;第一电动机;具有三个旋转元件的行星齿轮,所述行星齿轮被构造成使得所述三个旋转元件在共线图中被按顺序布置,按所述三个旋转元件在所述共线图中布置的顺序,所述三个旋转元件分别连接到所述第一电动机、所述发动机、和连接到所述混合动力车辆的车轴的驱动轴;第二电动机,所述第二电动机连接到所述驱动轴;蓄电装置,所述蓄电装置被构造成与所述第一电动机和所述第二电动机交换电力;以及电子控制单元,所述混合动力车辆的特征在于所述电子控制单元被构造成:当需要向所述驱动轴输出制动力并且在所述蓄电装置的容许输入电力的范围内能通过所述第二电动机的再生驱动来输出所需制动力时,控制所述发动机自持运转并且控制所述第二电动机进行所述再生驱动,以使所述第二电动机向所述驱动轴输出所需制动力;当需要向所述驱动轴输出制动力并且在所述蓄电装置的所述容许输入电力的范围内不能通过所述第二电动机的所述再生驱动输出所需制动力时,控制所述发动机、所述第一电动机、和所述第二电动机,使得通过所述第二电动机的所述再生驱动和使用第一电动机带动进行燃料切断的所述发动机来将所需制动力输出到所述驱动轴;以及当过滤器再生条件成立时,将所述容许输入电力设定成小于当所述过滤器再生条件不成立时的所述容许输入电力,所述过滤器再生条件是所述过滤器上的所述颗粒物质的累积量等于或大于预定累积量并且所述过滤器的温度等于或大于预定温度。

全文数据:混合动力车辆技术领域[0001]本发明涉及一种混合动力车辆,且具体地涉及这样一种混合动力车辆,其包括具有移除排气通道中的颗粒物质的过滤器的发动机、行星齿轮、两个电动机、和蓄电装置。背景技术[0002]在现有技术中,(例如,参照日本未审专利申请公开第2015-202832号(JP2015-2〇2832A提出了一种混合动力车辆,其中,具有安装到排气通道以移除颗粒物质的过滤器的发动机、第一电动发电机、以及连接到驱动轮的驱动轴和第二电动发电机被连接到动力分割装置行星齿轮机构的三个轴,并且在第一电动发电机和第二电动发电机与电池之间交换电力。当需要过滤器的再生时,混合动力车辆扩大电池的剩余容量S0C的控制范围,将电池的S0C降低到在扩大之前的控制范围的下限以下,此后将soc增加到在扩大之前的控制范围的上限以上,然后停止向发动机注入燃料。当过滤器的温度在适于再生的可再生温度范围内并且停止向发动机注入燃料时,将含氧的空气供应到过滤器以燃烧颗粒物质。以这种方式,进行过滤器的再生。如上所述,当需要过滤器的再生时,soc的控制范围被扩大以降低S0C。因此,与不降低S0C的情况相比,发动机的后续操作时间延长,以确保所需要以将过滤器的温度增加到可再生温度范围的发动机的操作时间,并快速地再生该过滤器。发明内容[0003]在混合动力车辆中,当需要向驱动轴输出制动力并且在蓄电装置的容许输入电力的范围内可以通过第二电动发电机的再生驱动来输出所需制动力时,代替通过停止向发动机注入燃料来使用第一电动发电机带动发动机,通过第二电动发电机的再生驱动来进行对驱动轴输出所需制动力,同时允许发动机自持运转。这是因为上述所需制动力的输出导致车辆的能量效率的提高。因此,当需要过滤器的再生并且过滤器的温度在可再生温度范围内时(当过滤器的再生可行时),可能存在停止向发动机注入燃料的机会较少且不能令人满意地进行过滤器的再生的情况。[0004]本发明提供了一种混合动力车辆,其确保在过滤器的再生可行时过滤器的再生的机会。[0005]本发明的一个方面涉及一种混合动力车辆,包括:发动机,其具有过滤器,该过滤器移除排气通道中的颗粒物质;第一电动机;具有三个旋转元件的行星齿轮;第二电动机,其连接到驱动轴;蓄电装置,其被构造成与第一电动机和第二电动机交换电力;以及电子控制单元。^星齿轮被构造成使得三个旋转元件在共线图(collineardiagram中被按顺序布置。按三个旋转元件在共线图中布置的顺序,三个旋转元件分别连接到第一电动机、发动机、和连接到混合动力车辆的车轴的驱动轴。当需要向驱动轴输出制动力并且在蓄电装置的容许输入电力的范围内能通过第二电动机的再生驱动来输出所需制动力时,电子控制单元被构造成控制发动机自持运转并控制第二电动机进行再生驱动,以使第二电动机向驱动轴输出所需制动力。当需要对驱动轴输出制动力并且在蓄电装置的容许输入电力的范围内不能通过第二电动机的再生驱动输出所需制动力时,电子控制单元被构造成控制发动机、第一电动机和第二电动机,使得通过第二电动机的再生驱动和使用第一电动机带动进行燃料切断的发动机来将所需制动力输出到驱动轴。当过滤器再生条件成立时,电子控制单元被构造成将容许输入电力设定成小于当过滤器再生条件不成立时的容许输入电力,该过滤器再生条件是过滤器上的颗粒物质的累积量等于或大于预定累积量并且过滤器的温度等于或大于预定温度。[0006]根据该方面,当需要向驱动轴输出制动力并且在蓄电装置的容许输入电力的范围内能通过第二电动机的再生驱动输出所需制动力时,电子控制单元控制发动机自持运转并且控制第二电动机进行再生驱动,以使第二电动机向驱动轴输出所需制动力。另一方面,当在蓄电装置的容许输入电力的范围内不能通过第二电动机的再生驱动输出所需制动力时,使得通过第二电动机的再生驱动和使用第一电动机带动进行燃料切断的发动机来将所需制动力输出到驱动轴。此外,当进行控制并且过滤器再生条件成立时,电子控制单元将容许输入电力设定为小于当过滤器再生条件不成立时的容许输入电力,该过滤器再生条件是过滤器上的颗粒物质的累积量等于或大于预定累积量且过滤器的温度等于或大于预定温度。因此,当过滤器再生条件成立并且需要向驱动轴输出制动力时,电子控制单元容易地确定出在蓄电装置的容许输入电力的范围内不能通过第二电动机的再生驱动输出所需扭矩,并且容易地进行发动机的燃料切断。因此,可以确保过滤器的再生的机会。[0007]在根据该方面的混合动力车辆中,当过滤器再生条件成立时,电子控制单元可以被构造成设定容许输入电力,使得在第二位置处的容许输入电力小于当换档位置是第一位置时的容许输入电力,其中在第二位置处的所需制动力大于当混合动力车辆的换档位置是第一位置时的所需制动力。根据该方面,当过滤器再生条件成立并且当换挡位置是第二位置时需要向驱动轴输出制动力时,容易地进行发动机的燃料切断,并且可以更可靠地确保过滤器的再生的机会。[0008]在根据该方面的混合动力车辆中,电子控制单元可以被构造成,当需要向驱动轴输出制动力时,控制发动机,使得发动机以转数下限自持运转。电子控制单元可以被构造成,设定转数下限,使得当过滤器再生条件成立时的转数下限大于当过滤器再生条件不成立时的转数下限。根据该方式方面,当过滤器再生条件成立并且由第一电动机带动进行燃料切断的发动机时,可以向过滤器供应更大量的空气氧气),并且可以缩短完成过滤器的再生所需的时间。[0009]在根据该方面的混合动力车辆中,当过滤器再生条件成立时,电子控制单元被构造成设定转数下限,使得在第二位置处的转数下限大于当换档位置是第一位置时的转数下限,其中在第二位置处的所需制动力大于当换档位置是第一位置时的所需制动力。根据该方面,当过滤器再生条件成立并且当换档位置是第二位置时通过第一电动机带动进行燃料切断的发动机时,可以缩短完成过滤器的再生所需的时间。[0010]在该方面的混合动力车辆中,电子控制单元可以被构造成,当需要向驱动轴输出制动力时,控制进行燃料切断的发动机以大于转数下限的转速通过第一电动机而被带动。电子控制单元可以被构造成设定转数下限,使得当过滤器再生条件成立时的转数下限大于当过滤器再生条件不成立时的转数下限。[0011]在根据本方面的混合动力车辆中,当过滤器再生条件成立时,电子控制单元可以被构造成设定转数下限,使得在第二位置处的转数下限大于当换档位置是第一位置时的转数下限,其中在第二位置处的所需制动力大于当换档位置是第一位置时的所需制动力。附图说明[0012]下面将参照附图描述本发明的示例性实施例的特征、优点以及技术和工业意义,附图中相同的附图标记表示相同的元件,并且在附图中:[0013]图1是示意性地示出了作为本发明的示例的混合动力车辆的构造的构造图;[0014]图2是示出了由该示例的HVECU重复执行的制动控制程序的示例的流程图;[0015]图3是示出了当通过电动机的再生驱动将需要的扭矩输出到驱动轴时的共线图的示例的说明图;[0016]图4是示出了当进行电动机的再生驱动以及使用电动机对进行燃料切断的发动机的带动时的共线图的示例的说明图;以及[0017]图5是示出了由该示例的HVECU执行的控制值设定过程的示例的流程图。具体实施方式[0018]将参考示例描述用于实施本发明的实施例。[0019]图1是示意性地示出了作为本发明的示例的混合动力车辆20的构造的构造图。如图所示,本示例的混合动力车辆20包括发动机22、行星齿轮30、第一电动机MG1和第二电动机MG2、逆变器41、42、作为蓄电装置的电池50、以及混合动力电子控制单元(以下简称为“HVECU”)70。[0020]发动机22被构造为使用汽油、柴油燃料等作为燃料来输出动力的内燃机。废气控制装置23和颗粒物质移除过滤器(以下称为“PM过滤器”)25安装在发动机22的排气通道上。废气控制装置23填充有移除废气中的未燃烧的燃料和氮氧化物的催化剂23aM过滤器25形成为由陶瓷、不锈钢等制成的多孔过滤器,并且移除废气中的诸如煤的颗粒物质PM。发动机22的运转由发动机电子控制单元以下称为“发动机ECU”)24控制。[0021]尽管在图中未示出,发动机ECU24被构造为主要包括CPU的微处理器,并且除了CPU之外还包括存储处理程序的R0M、临时存储数据的RAM、输入输出端口以及通信端口。来自用于控制发动机22的运转所需的各种传感器的信号经由输入端口输入到发动机ECU24。输入到发动机ECU24的信号的示例包括来自检测曲轴26的旋转位置的曲轴位置传感器27的曲轴角0cr以及来自测量发动机22的冷却剂温度的冷却剂温度传感器未示出)的冷却剂温度TW。此外,其示例还包括来自检测节气门的位置的节气门位置传感器未示出)的节气门打开程度TH、来自安装到进气管的空气流量计未示出)的进气量Qa、以及来自安装到进气管的温度传感器未示出)的进气温度Ta。此外,其示例还包括来自安装到排气通道的PM过滤器25的上游侧和下游侧的压力传感器25a、25b的压力P1、P2。用于控制发动机22的运转的各种控制信号经由输出端口从发动机E⑶24输出。从发动机E⑶24输出的信号的示例包括用于调节节气门的位置的节气门电动机的驱动控制信号、用于燃料注入阀的驱动控制信号以及用于与点火器集成的点火线圈的驱动控制信号。发动机E⑶24经由通信端口连接到HVE⑶70。发动机ECU24基于来自曲轴位置传感器27的曲轴角0cr来计算发动机22的转速Ne。此外,发动机ECU24还基于来自空气流量计的进气量Qa和发动机22的转速Ne来计算体积效率在一个循环中实际吸入的空气的容积与发动机22的每个循环的行程容积之比KL。此外,发动机ECU24基于来自压力传感器25a、25b的压力PI、P2之间的压力差APAP=P1-P2来计算估算作为累积在pM过滤器25上的颗粒物质的累积量的PM累积量Qpm,或者基于发动机22的运转状态转数Ne和体积效率KL来计算估算)作为PM过滤器25的温度的过滤器温度Tf。[0022]行星齿轮30被构造为单小齿轮式行星齿轮机构。第一电动机MG1的转子连接到行星齿轮30的太阳齿轮。经由差速齿轮38与驱动轮39a、39b连接的驱动轴36连接到行星齿轮30的齿圈。发动机22的曲轴26经由阻尼器28连接到行星齿轮30的行星架。[0023]例如,第一电动机MG1被构造为同步发电电动机,并且如上所述,其转子连接到行星齿轮30的太阳齿轮。例如,第二电动机MG2被构造为同步发电电动机,并且其转子连接到驱动轴36。逆变器41、42连接到第一电动机MG1和第二电动机MG2,并且还经由电力线54连接到电池50。第一电动机MG1和第二电动机MG2通过电动机电子控制单元(以下称为“电动机ECU”)40由逆变器41、42的多个开关元件未示出进行开关控制而被可旋转地驱动。[0024]尽管在图中未示出,但电动机ECU40被构造为主要包括CPU的微处理器,并且除了CPU之外还包括存储处理程序的R〇M、临时存储数据的RAM、输入输出端口、以及通信端口。来自用于控制第一电动机MG1和第二电动机MG2的驱动所需的各种传感器的信号一一例如,来自检测第一电动机MG1和第二电动机MG2的转子的旋转位置的旋转位置检测传感器43、44的旋转位置0ml、0m2和来自测量流过第一电动机MG1和第二电动机MG2的每个相位的电流的电流传感器51b的相电流一一经由输入端口输入到电动机E⑶40。经由输出端口从电动机E⑶40输出用于逆变器41、42等的开关元件(未示出)的开关控制信号。电动机E⑶40经由通信端口连接到HVECU70。电动机E⑶40基于来自旋转位置检测传感器43、44的第一电动机MG1和第二电动机MG2的转子的旋转位置0ml、em2来计算第一电动机MG1和第二电动机MG2的转数Nml、Nm2。[0025]例如,电池5〇被构造为锂离子二次电池或镍氢二次电池,并且经由电力线54连接到逆变器41、42。电池50由电池电子控制单元以下称为“电池ECU”)52管理。[0026]虽然在图中未示出,电池E⑶52被构造为主要包括CPU的微处理器,并且除了CPU之外还包括存储处理程序的ROM、临时存储数据的RAM、输入输出端口以及通信端口。来自用于管理电池5〇所需的各种传感器的信号经由输入端口输入到电池E⑶52。待输入到电池E⑶52的信号的示例包括来自设置在电池50的端子之间的电压传感器51a的电池50电压Vb、来自安装到电池50的输出端子的电流传感器51b的电池50电流lb、以及来自安装到电池5〇的温度传感器5lc的电池50温度Th电池ECU52经由通信端口连接到HVE⑶70。电池ECU52基于来自电流传感器5lb的电池50的电流lb的积分值来计算存储动力比S〇c,或者基于计算出的存储动力比S0C和来自温度传感器51c的电池50的温度Tb来计算输入输出极限Win、ffouto[0027]尽管在图中未示出,HVE⑶70被构造为主要包括CPU的微处理器,并且除了CPU之外还包括存储处理程序的ROM、临时存储数据的RAM、输入输出端口以及通信端口。来自各种传感器的信号经由输入端口输入到HVE⑶70。待输入到HVE⑶70的信号的示例包括来自点火开关80的点火信号和来自检测换档杆81的操作位置的换档位置传感器82的换档位置SP。此外,其示例还可以包括来自测量油门踏板83的下压量的油门踏板位置传感器84的油门操作量Acc、来自测量制动踏板85的下压量的制动踏板位置传感器86的制动踏板位置BP、以及来自车速传感器88的车速V。如上所述,HVE⑶70经由通信端口连接到发动机ECU24、电动机E⑶40和电池E⑶52。[0028]这里,作为换档位置SP,准备了停车位置P位置)、倒档位置R位置)、空档位置N位置)、前进位置D位置)、制动位置B位置等。B位置是使当油门开启时的驱动力等于在D位置时的驱动力并且使当油门关闭时的制动力大于在D位置时的制动力的位置。[0029]在如上所述构造的示例的混合动力车辆20中,基于换档位置SP、油门操作量Acc和车速V设定用于驱动轴36的所需驱动力,并且发动机22及第一电动机MG1和第二电动机MG2的运转被控制成使得将对应于所需驱动力的所需动力输出到驱动轴36。发动机22及第一电动机MG1和第二电动机MG2的运转模式的示例包括以下模式(1至3。(1扭矩转换运转模式:发动机22的运转被控制成使得从发动机22输出对应于所需动力的动力。此外,在扭矩转换运转模式中,第一电动机MG1和第二电动机MG2的驱动被控制成使得从发动机22输出的全部动力被行星齿轮30及第一电动机MG1和第二电动机MG2转换成扭矩,并且所需动力被输出到驱动轴36。(2充放电运转模式:发动机22的运转被控制成使得从发动机22输出与所需动力和用于电池50的充放电所需的电力之和对应的动力。此外,在充放电运转模式中,第一电动机MG1和第二电动机MG2的驱动被控制成使得从发动机22输出的动力的全部或一部分被行星齿轮30及第一电动机MG1和第二电动机MG2伴随着电池50的充放电转换成扭矩,并且所需动力被输出到驱动轴36。(3电动机运转模式:在该模式中,发动机22的运转停止并且第二电动机MG2的驱动被控制成使得所需动力被输出到驱动轴36。[0030]将描述如上所述构造的示例的混合动力车辆20的操作,特别是当发动机22运转并且混合动力车辆20前进行驶时需要向驱动轴36输出制动力时的操作。这里,当需要对驱动轴36输出制动力时可以是制动开启时或当加速关闭且制动关闭时。图2是示出了由该实例的HVECU70重复执行的制动控制程序的示例的流程图。在下面的描述中,关于各个电力,从电池50朝向第一电动机MG1和第二电动机MG2的电力被认为是正的。[0031]当执行制动控制程序时,首先,HVE⑶70接收作为输入的数据,诸如换档位置SP、制动踏板位置BP、车速V、第一电动机MG1的第一转速Nm1和第二电动机MG2的第二转速Nm2、作为电池50的容许输入电力的控制输入极限Win*、以及发动机22的转数下限Nemin步骤S100。这里,由换档位置传感器82检测出的位置D位置或B位置作为换档位置SP而输入。由制动踏板位置传感器86检测出的值作为制动踏板位置BP而输入。由车速传感器88检测出的值作为车速V而输入。基于由旋转位置检测传感器43检测出的第一电动机MG1转子的旋转位置0ml和第二电动机MG2的转子的旋转位置计算出的值作为第一电动机MG1的转速Nml和第二电动机MG2的转速Nm2而输入。由后文将描述的控制值设定程序设定的值作为电池50的控制输入极限Win*负值和发动机22的转数下限Nemin而输入。t〇〇32]当以这种方式输入数据时,基于输入换档位置SPD位置或B位置)、制动踏板位置BP和车速V来设定驱动轴36所需的所需扭矩Td*步骤S110。因为当考虑对驱动轴36输出制动力时,所需扭矩Td*被设定为负值。在该示例中,所需扭矩Td*被设定为随着车速V增加而在负范围内减小所需扭矩Td*的绝对值增加)、随着制动踏板位置BP增加而减小所需扭矩Td*的绝对值增加)、并且当换档位置SP是B位置时变得比当换档位置SP是D位置时更小所需扭矩Td*的绝对值增加)。L〇〇33」随后,通过将电池50的控制输入极限Win*除以第二电动机MG2的转速Nm2来设定作为第二电动机MG2的容许扭矩范围的下限的容许扭矩下限Tm2min步骤sl2〇。将所需扭矩Td*与第二电动机MG2的容许扭矩下限Tm2min相比较步骤S130。步骤S130的过程是确定在电池50的控制输入极限Win*的范围内是否可以通过第二电动机MG2的再生驱动输出所需扭矩Td*的过程。如上所述,由于控制输入极限Win*为负值,所以容许扭矩下限Tm2min在前进行驶期间(当第二电动机MG2的转速Nm2为正的时变为负值。[0034]当所需扭矩Td*等于或大于容许扭矩下限Tm2min时,HVECU70确定在电池50的输入极限Win*内可以通过第二电动机MG2的再生驱动输出所需扭矩Td*,并将第一电动机MG1的扭矩指令Tml*设定为零值步骤S140。此外,将所需扭矩Td*设定为第二电动机MG2的扭矩指令Tm2*步骤S150。[0035]将发动机22的自持运转指令和转数下限Nemin发送到发动机ECIJ24,并将第一电动机MG1的扭矩指令Tml*和第二电动机MG2的扭矩指令Tm2*发送到电动机ECU40步骤S160,过程结束。当发动机E⑶24接收发动机22的自持运转指令和转数下限Nemin时,发动机E⑶24对发动机22进行进气量控制、燃料注入控制,点火控制等,使得发动机22以转数下限Nemin进行自持运转空载运转)。当电动机ECU40接收到第一电动机MG1的扭矩指令Tml*和第二电动机MG2的扭矩指令Tm2*时,电动机E⑶40进行逆变器41、42的开关元件的开关控制,使得第一电动机MG1和第二电动机MG2在扭矩指令Tml*、Tm2*下被驱动。图3是示出了当通过第二电动机MG2的再生驱动将所需扭矩Td*输出到驱动轴36时的共线图的示例的说明图。在该图中,左侧的S轴表示行星齿轮30的太阳齿轮的转速,其为第一电动机MG1的转速NmlX轴表示行星齿轮30的行星架的转速,其为发动机22的转速Nej轴表示行星齿轮30的齿圈的旋转速度Nr,其为第二电动机MG2的转速Nm2。此外,“P”表示行星齿轮3〇的齿数比太阳齿轮的齿数齿圈的齿数)。在控制下,可以通过第二电动机MG2的再生驱动将所需扭矩Td*输出到驱动轴36,同时允许发动机22以转数下限Nemin进行自持运转。[0036]当在步骤S130中所需扭矩Td*小于容许扭矩下限Tm2min时,HVECU70确定在电池50的控制输入极限Win*内不能通过第二电动机MG2的再生驱动输出所需扭矩Td*,并且设定第一电动机MG1的扭矩指令Tml*和第二电动机MG2的扭矩指令Tm2*,使得通过第二电动机MG2的再生驱动和使用第一电动机MG1带动进行燃料切断的发动机22来将所需扭矩Td*输出到驱动轴36步骤S170。图4是示出了当进行第二电动机MG2的再生驱动和使用第一电动机MG1带动进行燃料切断的发动机22时的共线图的示例的说明图。在图中,R轴上的两个粗箭头表示从第一电动机MG1输出的并经由行星齿轮30施加到驱动轴36的扭矩以及从第二电动机MG2输出的并施加到驱动轴36的扭矩。在该示例中,在步骤S170的处理中,将第一电动机MG1的扭矩指令Tml*和第二电动机MG2的扭矩指令Tm2*设定为满足以下三个条件。第一条件可以是这样的条件:当在扭矩指令Tml*下驱动第一电动机MG1时从第一电动机MG1经由行星齿轮3〇施加到驱动轴36的扭矩-Tml*P与当在扭矩指令Tm2*驱动第二电动机MG2时施加到驱动轴36的扭矩之和等于所需扭矩Td*。如表达式⑵所示,第二条件可以是这样的条件:作为第一电动机MG1的扭矩指令Tml*和转速Nml的乘积所得到的第一电动机MG1的电力Pml与作为第二电动机MG2的扭矩指令Tm2*和转速Nm2的乘积所得到的第二电动机MG2的电力Pm2之和在控制输入极限Win*的范围内。第三条件可以是这样的条件:当通过第一电动机MG1带动进行燃料切断的发动机22时的发动机22的目标转数Ne*被设定为等于或大于转数下限Nemin的转数。如从共线图可以看出,发动机22的转数Ne与第一电动机MG1的转数Nml和第二电动机MG2的转数Ntn2满足表达式3的关系。此外,第一电动机MG1的扭矩指令Tml*被设定为随着发动机22的目标转数Ne*发动机22的摩擦增加而增加。[0037]Td*=_Tml*p+Ttn2*1[0038]ffin^Tml*•Nml+Tm2*•Nm2⑵[0039]Ne=Nml•p+Nm21+p3[0040]将发动机22的燃料切断指令发送到发动机ECU24,并将第一电动机MG1的扭矩指令Tml*和第二电动机MG2的扭矩指令Tm2*发送到电动机E⑶40步骤S180,过程结束。当发动机ECU24接收到燃料切断指令时,停止向发动机22注入燃料。上文描述了电动机ECU40对逆变器41、42的控制。在控制下,通过第二电动机MG2的再生驱动以及使用第一电动机MG1带动进行燃料切断的发动机22,可以将所需扭矩Td*输出到驱动轴36。[0041]接下来,将描述设定在图2的制动控制程序中使用的电池50的控制输入极限Win*和发动机22的转数下限Nmin的处理。图5是示出了由该示例的HVE⑶70执行的控制值设定过程的示例的流程图。该过程与图2中的制动控制过程并行地重复执行。[0042]当执行控制值设定过程时,首先,HVE⑶70接收作为输入的数据,诸如换档位置SP、PM积累量Qpm、过滤器温度Tf以及电池50的输入极限Win步骤S200。这里,上文描述了输入换档位置SP的方法。通过与发动机E⑶24的通信,基于来自压力传感器25a的压力P1与来自压力传感器25b的压力P2之间的压力差APAP=P1-P2所计算估算)出的值作为PM累积量Qpm而输入。通过与发动机ECU24的通信,基于发动机22的操作状态所计算估算)的值作为过滤器温度Tf而输入。通过与电池ECU52的通信,基于存储动力比SOC和电池50的温度Tb所计算出的值作为电池50的输入极限Win而输入。当电池50的温度Tb在正常温度范围例如,从-5°C、0°C或5°C到35°C、40°C或45°C的范围)内并且存储动力比SOC在正常比例范围(例如,从25%、30%或35%到55%、60%或65%的范围)内时,将电池50的输入极限Win设定为额定值Wrt例如,-30kW、-35kW或-40kW。在下面的描述中,考虑了将电池50的输入极限Win设定为额定值Wrt的情况。[0043]当以这种方式输入数据时,将输入的PM累积量Qpm与阈值Qpmref相比较(步骤SMO。当PM累积量Qpm等于或大于阈值Qpmref时,将过滤器温度Tf与阈值Tfref相比较步骤S220。这里,阈值Qpmref是可以确定需要PM过滤器25的再生的PM积累量范围的下限。阈值Tfref是适于PM过滤器25的再生的可再生温度范围的下限,并且例如可以是580°C、600°C或620°C。步骤S210和S220中的处理是用于确定PM累积量Qpm等于或大于阈值Qpmref并且过滤器温度Tf等于或大于阈值Tfref的条件一一即,需要PM过滤器25的再生且过滤器温度Tf在可再生温度范围内的条件(以下称为“过滤器再生条件”)是否成立的处理。[0044]当在步骤S210中PM积累量Qpm小于阈值Qpmref时,或者当在步骤S210中PM累积量Qpm等于或大于阈值Qpmref并且在步骤S220中过滤器温度Tf小于阈值Tfref时,HVE⑶70确定过滤器再生条件不成立,并且HVE⑶70确定换档位置SP是D位置还是B位置步骤S230。当HVE⑶70确定处换档位置SP是D位置时,将电池50的输入极限Win设定为作为电池50的容许输入电力的控制输入极限Win*步骤S240。此外,将发动机22的转数下限Nemin设定为转数NeO步骤S250,过程结束。这里,转数NeO可以是随着车速V增加而增加的转数例如,当车速V为60kmh时,为1000rpm、1100rpm或者1200rpm的转数),或者可以是与车速V无关的恒定转数。[0045]当在步骤S230中HVECU70确定换档位置SP是B位置时,通过利用大于额定值Wrt的预定值W1预定值W1的绝对值较小保护电池5〇的输入极限Win的下限来设定电池50的控制输入极限Win*步骤S26〇。此外,将发动机22的转数下限Nemin设定为大于转数NeO的转数Nel步骤S27〇,过程结束。这里,预定值W1可以是例如-llkW、-13kW或-15kW。这里,转数Nel可以是趋于随着车速V增加而增加的转数例如,当车速V为60kmh时为1900rpm、2000rpm或21OOrpm的转数),或者可以是与车速V无关的恒定转数。[0046]当HVECU70确定在步骤S210中PM累积量Qprn等于或大于阈值Qpmref并且在步骤S220中过滤器温度Tf等于或大于阈值Tfref时,HVE⑶70确定过滤器再生条件成立,并且HVE⑶70确定换档位置SP是D位置还是B位置步骤S280。当HVE⑶70确定换档位置SP是D位置时,通过利用大于额定值Wrt的预定值W2预定值W2的绝对值较小保护电池50的输入极限Win的下限来设定电池50的控制输入极限Win*步骤S290。此外,将发动机22的转数下限Nemin设定为大于转数NeO的转数Ne2步骤S300,过程结束。这里,预定值W2可以是例如-l3kW、-l5kW或-17kW。转数Ne2可以是趋于随着车速V增加而增加的转数(例如,当车速V为6〇kmh时为17〇〇rpm、18〇〇rpm或19〇Orpm的转数),或者可以是与车速V无关的恒定转数。[0047]当HVE⑶70确定在步骤S280中换档位置SP是B位置时,通过利用大于预定值W1、W2的预定值W3预定值W3的绝对值较小保护电池5〇的输入极限Win的下限来设定电池50的控制输入极限Win*步骤S310。此外,将发动机22的转数下限Nemin设定为大于转数Nel、Ne2的转数Ne3步骤S320,过程结束。这里,预定值W3可以是例如-3kW、-5kW或-7kW。这里,转数Ne3可以是趋于随着车速V增加而增加的转数(例如,当车速V为60kmh时为2700rpm、2800rpm或2900rpm的转数),或者可以是与车速V无关的恒定转数。[0048]然而,当过滤器再生条件成立时,通过允许发动机22进行燃料切断、向PM过滤器25供应空气氧气)、以及燃烧累积在PM过滤器25上的颗粒物质来进行PM过滤器25的再生。[0049]在该示例中,当过滤器再生条件成立时,将电池50的控制输入极限Win*设定为大于当过滤器再生条件不成立时的控制输入极限控制输入极限Win*的绝对值较小)。因此,当过滤器再生条件成立并且需要对驱动轴36输出制动力时,HVECU70容易确定所需扭矩Td*小于容许扭矩下限Tm2min=Win*Nm2在电池50的控制输入极限ffin*的范围内,不能通过第二电动机MG2的再生驱动输出所需扭矩Td*,并且容易进行发动机22的燃料切断。因此,可以确保PM过滤器25的再生的机会。此外,当过滤器再生条件成立并且换档位置SP是B位置时,将电池50的控制输入极限Win*设定为大于当换档位置SP是D位置时的控制输入极限(控制输入极限Win*的绝对值较小)。因此,当过滤器再生条件成立、换档位置SP是B位置并且需要对驱动轴36输出制动力时,容易进行发动机22的燃料切断,并由此可以更可靠地确保PM过滤器25的再生的机会。[0050]此外,当过滤器再生条件成立时,将发动机22的转数下限Nemin设定为大于当过滤器再生条件不成立时的转数下限的值。因此,当过滤器再生条件成立并且通过第一电动机MG1带动进行燃料切断的发动机22时,能够向PM过滤器25供应更大量的空气氧气),并且可以缩短PM完成过滤器25的再生所需的时间。此外,当PM累积量Qpm等于或大于阈值Qpmref并且过滤器温度Tf等于或大于阈值Tfref时,当换档位置SP是D位置时,将发动机22的转数下限Nemin设定为大于当换档位置SP是B位置时的转数下限。因此,当过滤器再生条件成立、换档位置SP是B位置并且通过第一电动机MG1带动进行燃料切断的发动机22时,可以缩短完成PM过滤器25的再生所需的时间。[0051]在上述示例的混合动力车辆20中,当需要向驱动轴36输出制动力并且在电池50的控制输入极限Win*的范围内可以通过第二电动机MG2的再生驱动来输出所需扭矩Td*时,发动机22和第二电动机MG2被控制为使得发动机22自持运转,并且通过第二电动机MG2的再生驱动将所需扭矩Td*输出到驱动轴36。此外,当需要向驱动轴36输出制动力并且在电池50的控制输入极限Win*的范围内不能通过第二电动机MG2的再生驱动输出所需扭矩Td*时,发动机22及第一电动机MG1和第二电动机MG2被控制为使得通过第二电动机MG2的再生驱动和使用第一电动机MG1带动进行燃料切断的发动机22来将所需扭矩Td*输出到驱动轴36。当进行控制并且过滤器再生条件成立时,将电池50的控制输入极限Win*设定为大于当过滤器再生条件不成立时的控制输入极限控制输入极限Win*的绝对值较小),该过滤器再生条件是PM累加量Qpm等于或大于阈值Qpmref并且过滤器温度Tf等于或大于阈值Tfref。因此,当过滤器再生条件成立并且需要向驱动轴36输出制动力时,HVE⑶70容易确定在电池50的控制输入极限Win*的范围不能通过第二电动机MG2的再生驱动输出所需扭矩Td*,并且容易进行发动机22的燃料切断。因此,可以确保PM过滤器25的再生的机会。[0052]在该示例的混合动力车辆20中,当过滤器再生条件成立并且换档位置SP是D位置时,通过利用预定值W2保护电池50的输入极限Win的下限来设定电池50的控制输入极限Win*。当换档位置SP是B位置时,通过利用大于预定值W2的预定值W3预定值W3的绝对值较小保护电池50的输入极限Win的下限来设定电池50的控制输入极限Win*。然而,当过滤器再生条件成立时,无论换档位置SP是D位置还是B位置,都可以通过利用预定值W3保护电池5〇的输入极限Win的下限来设定电池50的控制输入极限Win*。[OO53]在该示例的混合动力车辆20中,当过滤器再生条件成立并且换档位置SP是D位置时,将发动机22的转数下限Nemin设定为转数Ne2。当换档位置SP是B位置时,将发动机22的转数下限Nemin设定为大于转数Ne2的转数Ne3。然而,当过滤器再生条件成立时,无论换档位置SP是D位置还是B位置,都可以将发动机22的转数下限Nemin设定为转数Ne3。[0054]在该实例的混合动力车辆20中,当过滤器再生条件成立时,将发动机22的转数下限Nemin设定为大于当过滤器再生条件不成立时的转数下限。然而,无论过滤器再生条件是否成立,发动机22的转数下限Nemin都可以相同。[0055]在该示例的混合动力车辆20中,作为换档位置SP,准备了停车位置P位置)、倒车位置R位置)、空档位置N位置)、前进位置D位置和制动位置B位置)。然而,作为换档位置SP,除了上述位置之外或者代替上述位置中的B位置,还可以提供连续位置S位置)。S位置是当油门开启时的驱动力或当油门关闭时的制动力(比D位置处的制动力更大的制动力)根据虚拟级变速传动装置的档位S而改变的位置。因此,在S位置处,驾驶员由于虚拟级变速传动装置而具有换档感觉。作为虚拟档位S,可以考虑4速变速器、5速变速器、6速变速器等。[0056]在图2的制动控制过程或图5的控制值设定过程中,可以以当换档位置SP是B位置时相同的方式考虑当换档位置SP是S位置时的情况。例如,在图2的制动控制过程的步骤S110的处理中,在负范围内并且在小于当换档位置Sp是D位置的范围的范围内(所需扭矩Td*的绝对值较大),可以将所需扭矩Td*设定为随着档位S向较低档位换档而减小。此外,在图5的控制值设定过程的步骤S270的处理中,转数Nel可以是在大于转数NeO的范围内随着档位S向较低档位换档而增加的转数。此外,在图5的控制值设定过程的步骤S320的处理中,转数Ne3可以是在大于转数Nel、Ne2的范围内随着档位S向较低档位换档而增加的转数。在这种情况下,能够取得与当换档位置SP是B位置时相同的效果。[0057]在该示例的混合动力车辆20中,虽然没有具体描述,但当需要向驱动轴36输出制动力时(当执行图2中的制动控制过程时)以及当需要向驱动轴36输出的驱动力时(当油门开启时),可以使用由图5中的控制值设定过程设定的发动机22的转数下限Nemin。在这种情况下,即使当需要向驱动轴36输出驱动力和制动力中的任一个时,发动机22的转数下限Nemin是相同的。因此,可以抑制在驾驶员加速操作开或关下的发动机22的转数Ne的变化减小),并且可以抑制驾驶员感到不适感觉。[0058]在该示例的混合动力车辆20中,电池50用作蓄电装置,但也可以使用电容器。[0059]在该示例的混合动力车辆20中,设置有发动机E⑶24、电动机E⑶40、电池E⑶52和HVE⑶70。然而,至少两个部件可以被构造为单个电子控制单元。[0060]将描述该示例的主要元件与“发明内容”中描述的本发明的主要元件之间的对应关系。在该示例中,发动机22对应于“发动机”,第一电动机MG1和第二电动机MG2对应于“电动机”,行星齿轮30对应于“行星齿轮”,电池50对应于“蓄电装置”,HVE⑶70、发动机E⑶24、电动机E⑶40和电池E⑶52对应于“电子控制单元”。[0061]该实施例的主要元件与“发明内容”中描述的本发明的主要元件之间的对应关系是用于具体描述用于实现由该示例实施“发明内容”中描述的发明的示例,并且不限制“发明内容”中描述的本发明的元件。也就是说,“发明内容”中描述的本发明的解释应当基于“发明内容”中的描述而做出,并且该示例仅是“发明内容”中描述的本发明的具体示例。[0062]尽管上文已经使用该示例描述了用于实施本发明的实施例,但是本发明不限于该示例,并且可以在不脱离本发明的要点的情况下进行各种修改。[0063]本发明可应用于混合动力车辆等的制造业。

权利要求:1.一种混合动力车辆,其特征在于包括:发动机,所述发动机具有过滤器,所述过滤器移除排气通道中的颗粒物质;第一电动机;具有三个旋转元件的行星齿轮,所述行星齿轮被构造成使得所述三个旋转元件在共线图中被按顺序布置,按所述三个旋转元件在所述共线图中布置的顺序,所述三个旋转元件分别连接到所述第一电动机、所述发动机、和连接到所述混合动力车辆的车轴的驱动轴;第二电动机,所述第二电动机连接到所述驱动轴;蓄电装置,所述蓄电装置被构造成与所述第一电动机和所述第二电动机交换电力;以及电子控制单元,所述电子控制单元被构造成:当需要向所述驱动轴输出制动力并且在所述蓄电装置的容许输入电力的范围内能通过所述第二电动机的再生驱动来输出所需制动力时,控制所述发动机自持运转并且控制所述第二电动机进行所述再生驱动,以使所述第二电动机向所述驱动轴输出所需制动力;当需要向所述驱动轴输出制动力并且在所述蓄电装置的所述容许输入电力的范围内不能通过所述第二电动机的所述再生驱动输出所需制动力时,控制所述发动机、所述第一电动机、和所述第二电动机,使得通过所述第二电动机的所述再生驱动和使用第一电动机带动进行燃料切断的所述发动机来将所需制动力输出到所述驱动轴;以及当过滤器再生条件成立时,将所述容许输入电力设定成小于当所述过滤器再生条件不成立时的所述容许输入电力,所述过滤器再生条件是所述过滤器上的所述颗粒物质的累积量等于或大于预定累积量并且所述过滤器的温度等于或大于预定温度。2.根据权利要求1所述的混合动力车辆,其特征在于:所述电子控制单元被构造成,当所述过滤器再生条件成立时,设定所述容许输入电力,使得在第二位置处的所述容许输入电力小于当换档位置是第一位置时的所述容许输入电力,其中在所述第二位置处的所需制动力大于当所述混合动力车辆的所述换档位置是所述第一位置时的所需制动力。3.根据权利要求1所述的混合动力车辆,其特征在于:所述电子控制单元被构造成,当需要向所述驱动轴输出制动力时,控制所述发动机,使得所述发动机以转数下限自持运转;并且所述电子控制单元被构造成设定所述转数下限,使得当所述过滤器再生条件成立时的所述转数下限大于当所述过滤器再生条件不成立时的所述转数下限。4.根据权利要求3所述的混合动力车辆,其特征在于:所述电子控制单元被构造成,当所述过滤器再生条件成立时,设定所述转数下限,使得在第二位置处的所述转数下限大于当换档位置是第一位置时的所述转数下限,其中在所述第二位置处的所需制动力大于当所述换档位置是所述第一位置时的所需制动力。5.根据权利要求1所述的混合动力车辆,其特征在于:所述电子控制单元被构造成,当需要向所述驱动轴输出制动力时,控制进行燃料切断的所述发动机以大于转数下限的转数通过所述第一电动机而被带动;并且所述电子控制单元被构造成设定所述转数下限,使得当所述过滤器再生条件成立时的所述转数下限大于当所述过滤器再生条件不成立时的所述转数下限。6.根据权利要求5所述的混合动力车辆,其特征在于,所述电子控制单元被构造成,当所述过滤器再生条件成立时,设定所述转数下限,使得在第二位置处的所述转数下限大于当换档位置是第一位置时的所述转数下限,其中在所述第二位置处的所需制动力大于当所述换档位置是所述第一位置时的所需制动力。

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