CN106335494B - 混合动力汽车 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种混合动力汽车。与在CS模式时一样，在CD模式中的需要发动机的负荷运转的HV行驶时，电子控制单元通过使用CS模式的映射设定要求转矩Tr*，其中与在CD模式的映射中相比，在CS模式的映射中要求转矩Tr*被设定得较低。然后，电子控制单元根据要求转矩Tr*控制用于行驶的发动机和电机。因而，与使用CD模式的映射设定要求转矩Tr*相比，能够抑制要求转矩Tr*的升高，并且能够防止驾驶员感觉到归因于发动机的转速升高的高转速怠速感。

Description

混合动力汽车

技术领域

本发明涉及一种混合动力汽车，并且更具体地涉及一种设置有发动机、电机和电池的混合动力汽车。

背景技术

在相关技术中，已知作为这种类型的混合动力汽车(例如，参考日本专利申请公开号2011-57116(JP 2011-57116A))的是这样一种混合动力汽车，该混合动力汽车被构造成设置有用于行驶的发动机和电动发电机以及与电动发电机交换电力的蓄电装置，并且该混合动力汽车在电量消耗(CD)模式或者电量维持(CS)模式中控制用于行驶的发动机和电动发电机。在蓄电装置在开始行驶之后具有超过预定量的剩余容量的情况下，这种混合动力汽车以CD模式行驶。一旦蓄电装置的剩余容量达到预定量，则该混合动力汽车通过从CD模式变为CS模式行驶。

发明内容

在这种混合动力汽车中，根据CD模式或者CS模式中的用于行驶的要求输出，来控制发动机和电动发电机用于行驶。此时，可设想允许CD模式时的要求输出超过CS模式时的要求输出。这是基于CD模式是其中与CS模式中相比电动行驶被赋予比混合动力行驶更高优先级的行驶模式，混合动力行驶是需要发动机运转的行驶，并且电动行驶是不需要发动机运转的行驶，并且驾驶员在电动行驶期间加速时不太可能感觉到加速感，这是因为发动机的转速在电动行驶期间加速时不升高。在如上所述地设定要求输出的情况下，在从CS模式中的混合动力行驶状态向CD模式中的混合动力行驶状态转变的情况下，要求输出相对地升高至相当大的程度。结果，发动机输出相对地升高至相当大的程度，并且在一些情况下，驾驶员感觉到由于发动机转速升高导致的高转速怠速感。

根据本发明的混合动力汽车的主要目标在于防止驾驶员感觉到发动机的高转速怠速感。

根据本发明的混合动力汽车采取下列措施以实现上述主要目标。

根据本发明的第一方面的混合动力汽车包括：被构造成输出用于行驶的动力的发动机(22)；被构造成输出用于行驶的动力的电机(MG2)；被构造成与电机交换电力的电池(50)；和电子控制单元(24、40、70)，电子控制单元被构造成：i)在电量消耗模式或者电量维持模式中，根据关于加速器操作量的用于行驶的要求输出，控制用于行驶的发动机(22)和电机(MG2)；ii)设定要求输出，使得在作为不需要发动机(22)的运转的行驶的电动行驶时，关于相同加速器操作量，在电量消耗模式时的要求输出超过在电量维持模式时的要求输出；和iii)设定要求输出，使得关于相同加速器操作量，电量消耗模式时的要求输出等于或者高于电量维持模式时的要求输出，并且与电动行驶时相比，在作为需要发动机(22)的运转的行驶的混合动力行驶时，关于相同加速器操作量，电量消耗模式时的要求输出和电量维持模式时的要求输出之间的差较小。

在根据本发明的第一方面的混合动力汽车中，在电量消耗(CD)模式或者电量维持(CS)模式中，电子控制单元根据关于加速器操作量的用于行驶的要求输出，控制用于行驶的发动机和电机。另外，电子控制单元设定要求输出，使得关于在不需要发动机的运转的行驶的电动行驶时的相同加速器操作量，电量消耗模式时的要求输出超过电量维持模式时的要求输出。此外，电子控制单元设定要求输出，使得关于相同加速器操作量，电量消耗模式时的要求输出等于或者高于电量维持模式时的要求输出，并且与电动行驶时相比，在需要发动机的运转的行驶的混合动力行驶时，关于相同加速器操作量，电量消耗模式时的要求输出和电量维持模式时的要求输出之间的差较小。因而，与以要求输出的设定相比，能够抑制从在CS模式中的混合动力行驶状态向CD模式中的混合动力行驶状态转变时的要求输出的增大，使得关于相同加速器操作量，CD模式时的要求输出和CS模式时的要求输出之间的差具有高达一定程度的统一值，而与行驶模式是混合动力行驶或者电动行驶无关。结果，能够抑制这种转变期间的发动机输出(转速、转矩)的增大，并且能够防止驾驶员感觉到的发动机的高转速怠速感。CD模式是其中与在CS模式中相比电动行驶被赋予比混合动力行驶更高优先级的行驶模式。另外，当要求输出低时，发动机的目标输出(发动机输出目标值)被设定成比要求输出高时更高。

在根据本发明的第一方面的混合动力汽车中，电子控制单元(24、40、70)可以设定要求输出，使得在电量消耗模式时，关于相同加速器操作量，混合动力行驶时的要求输出未达到电动行驶时的要求输出。以这种方式，在CD模式中的混合动力行驶时，与电动行驶时相同要求输出的设定相比，能够降低CD模式中的混合动力行驶时的要求输出。结果，能够降低CD模式中的混合动力行驶时的发动机的输出(转速、转矩)，并且能够防止驾驶员感觉到的发动机的高转速怠速感。

在根据本发明的第一方面的混合动力汽车中，电子控制单元(24、40、70)可以设定要求输出，使得在电量消耗模式时，关于相同加速器操作量，需要发动机(22)自主运转的混合动力行驶时的要求输出等于或者低于电动行驶时的要求输出，并且超过需要发动机(22)的负荷运转的混合动力行驶时的要求输出。以这种方式，在CD模式中的需要发动机的自主运转的混合动力行驶时，与需要发动机的负荷运转的混合动力行驶时的相同要求输出的设定相比，能够增强加速期间的加速感。与在CD模式中的需要发动机的负荷运转的混合动力行驶时相比，在CD模式中的需要发动机的自主运转的混合动力行驶时，感觉到发动机的高转速怠速感的可能性显著地较低。

在根据本发明的第一方面的混合动力汽车中，电子控制单元(24、40、70)可以设定要求输出，使得关于混合动力行驶时的相同加速器操作量，电量消耗模式时的要求输出和电量维持模式时的要求输出彼此相等。以这种方式，能够进一步抑制从CS模式中的混合动力行驶的状态向CD模式中的混合动力行驶的状态转变时的要求输出的升高。

根据本发明的第二方面的混合动力汽车包括：被构造成输出用于行驶的动力的发动机(22)；被构造成输出用于行驶的动力的电机(MG2)；被构造成与电机交换电力的电池(50)；和电子控制单元(24、40、70B)，电子控制单元被构造成i)在电量消耗模式或者电量维持模式中，根据关于加速器操作量的要求输出，控制用于行驶的发动机(22)和电机(MG2)，ii)设定要求输出，使得关于相同加速器操作量，电量消耗模式时的要求输出超过电量维持模式时的要求输出，并且iii)在电量维持模式时并且在混合动力行驶时，当已经请求向电量消耗模式转变时，保持电量维持模式。

在根据本发明的第二方面的混合动力汽车中，在电量消耗(CD)模式或者电量维持(CS)模式中，电子控制单元根据关于加速器操作量的用于行驶的要求输出，控制用于行驶的发动机和电机。另外，电子控制单元设定要求输出，使得关于相同加速器操作量，电量消耗模式时的要求输出超过电量维持模式时的要求输出。此外，电子控制单元在电量维持模式期间已经请求向电量消耗模式转变时，在混合动力行驶时保持电量维持模式。以这种方式，与向CD模式转变相比，能够抑制要求输出的升高。结果，与执行这种转变相比，能够抑制发动机输出(转速、转矩)的升高，并且能够防止驾驶员感觉到的发动机的高转速怠速感。CD模式是其中与在CS模式中相比电动行驶被赋予比混合动力行驶更高优先级的行驶模式。另外，与要求输出高时相比，当要求输出低时，发动机的目标输出(发动机输出目标值)被设定成较高。

在根据本发明的第二方面的混合动力汽车中，当已经在电量维持模式中请求向电量消耗模式转变时，电子控制单元(24、40、70B)可以在电动行驶和需要发动机(22)的自主运转的混合动力行驶期间做出向电量消耗模式的转变，并且在需要发动机(22)负荷运转的混合动力行驶期间保持电量维持模式。这是因为，与在CS模式中的需要发动机负荷运转的混合动力行驶时相比，在CS模式中的电动行驶和需要发动机的自主运转的混合动力行驶时，向CD模式转变时感觉到发动机的高转速怠速感的可能性充分地较低。

在根据本发明的第二方面的混合动力汽车中，电子控制单元(24、40、70B)可以是当在电量消耗模式中的电动行驶和需要发动机(22)的自主运转的混合动力行驶期间预测到发动机(22)的负荷运转开始时用于做出向电量维持模式转变的装置。以这种方式，与未向CS模式转变(执行CD模式中的需要发动机的负荷运转的混合动力行驶)相比，能够降低要求输出。结果，与不执行这种转变相比，能够降低发动机输出(转速、转矩)，并且能够防止驾驶员感觉到的发动机的高转速怠速感。

根据本发明的第一或者第二方面的混合动力汽车也可以设置有发电机和行星齿轮，所述发电机能够与电池交换电力，所述行星齿轮具有三个旋转元件，该三个旋转元件连接至与车轴连接的驱动轴、发动机的输出轴和发电机的旋转轴。

附图说明

下面将参考附图描述本发明的例证性实施例的特征、优点以及技术和工业意义，其中相同标记指示相同元件，并且其中：

图1是示意性地示出作为本发明第一示例的混合动力汽车20的构造的构造图；

图2是示出由第一示例的HVECU 70执行的要求转矩设定例程的示例的流程图；

图3是示出CS模式的映射的示例和CD模式的映射的示例的解释图；

图4是示出由第二示例的HVECU 70B执行的行驶模式设定例程的示例的流程图；

图5A、图5B是示出根据变型示例的CS模式的映射的示例和CD模式的映射的示例的解释图；

图6是示意性地示出根据变型示例的混合动力汽车120的构造的构造图；以及

图7是示意性地示出根据变型示例的混合动力汽车220的构造的构造图。

具体实施方式

下面将使用示例描述本发明的实施例。

图1是示意性地示出作为本发明第一示例的混合动力汽车20的构造的构造图。如图所示，根据第一示例的混合动力汽车20设有发动机22、行星齿轮30、电机MG1、MG2、逆变器41、42、电池50、充电器60和用于混合动力的电子控制单元(下文称为“HVECU”)70。

发动机22被构造成通过使用作为燃料的汽油、柴油等等来输出动力的内燃机。该发动机22的运转受用于发动机的电子控制单元(下文称为“发动机ECU”)24控制。

发动机ECU 24被构造成微处理器，该微处理器具有作为其主要部件的CPU(未示出)。发动机ECU 24不仅设有CPU，而且也设有存储处理程序的ROM、临时存储数据的RAM、输入和输出端口以及通信端口。控制发动机22的运转要求的来自各种传感器的信号被从输入端口输入至发动机ECU 24。被输入至发动机ECU 24的信号的示例能包括下列信号：来自检测发动机22的曲轴26的旋转位置的曲柄位置传感器23的曲柄角θcr，来自检测节气门的位置的节气门位置传感器的节气门开度TH。

通过输出端口从发动机ECU 24输出用于控制发动机22的运转的各种控制信号。从发动机ECU 24输出的控制信号的示例能包括下列控制信号：到调节节气门位置的节气门电机的控制信号，到燃料喷射阀的控制信号，到与点火器一体化的点火线圈的控制信号。

发动机ECU 24通过通信端口连接至HVECU 70。发动机ECU 24基于来自HVECU 70的控制信号控制发动机22的运转，并且视需要，将与发动机22的运转状态相关的数据输出至HVECU 70。发动机ECU 24基于来自曲柄位置传感器23的曲柄角θcr计算曲轴26的转速，即发动机22的转速Ne。

行星齿轮30被构造成单小齿轮式行星齿轮机构。电机MG1的转子连接至行星齿轮30的太阳齿轮。通过差速齿轮37连接至驱动轮38a、38b的驱动轴36连接至行星齿轮30的齿圈。发动机22的曲轴26通过减震器28连接至行星齿轮30的保持架。

例如，电机MG1被构造成同步发电电机。如上所述，电机MG1的转子连接至行星齿轮30的太阳齿轮。例如，电机MG2被构造成同步发电电机。电机MG2的转子连接至驱动轴36。逆变器41、42通过电力线54连接至电池50。电机MG1、MG2被逆变器41、42的多个切换元件(未示出)驱动从而旋转，所述逆变器41、42受到用于电机的电子控制单元(下文称为“电机ECU”)40的切换控制。

电机ECU 40被构造成微处理器，该微处理器具有作为其主要部件的CPU(未示出)。电机ECU 40不仅设有CPU，而且也设有存储处理程序的ROM、临时存储数据的RAM、输入和输出端口以及通信端口。控制电机MG1、MG2的驱动要求的来自各种传感器的信号被通过输入端口输入至电机ECU 40。被输入至电机ECU 40的信号的示例能包括下列信号：来自检测电机MG1、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θm1、θm2，来自检测电机MG1、MG2的每个相位中流动的电流的电流传感器的相位电流。

切换控制信号等等通过输出端口从电机ECU 40输出至逆变器41、42的所述多个切换元件(未示出)。电机ECU 40通过通信端口连接至HVECU 70。电机ECU 40基于来自HVECU70的控制信号控制电机MG1、MG2的驱动，并且视需要将与电机MG1、MG2的驱动状态有关的数据输出至HVECU 70。电机ECU 40基于来自旋转位置检测传感器43、44的电机MG1、MG2的转子的旋转位置θm1、θm2计算电机MG1、MG2的转速Nm1、Nm2。

电池50被构造成例如锂离子二次电池或者镍氢二次电池。如上所述，该电池50通过电力线54连接至逆变器41、42。电池50由用于电池的电子控制单元(下文称为“电池ECU”)52管理。

电池ECU 52被构造成微处理器，该微处理器具有作为其主要部件的CPU(未示出)。电池ECU 52不仅设有CPU，而且也设有存储处理程序的ROM、临时存储数据的RAM、输入和输出端口以及通信端口。管理电池50要求的来自各种传感器的信号被通过输入端口输入至电池ECU 52。被输入至电池ECU 52的信号的示例能包括下列信号：来自安装在电池50的端子之间的电压传感器51a的电池电压Vb，来自附接至电池50的输出端子的电流传感器51b的电池电流Ib，来自附接至电池50的温度传感器51c的电池温度Tb。

电池ECU 52通过通信端口连接至HVECU 70。视需要，电池ECU 52将与电池50的状态有关的数据输出至HVECU 70。电池ECU 52基于来自电流传感器51b的电池电流Ib的积分值计算蓄电比例SOC。蓄电比例SOC是能够从电池50放电的电力的容量与电池50的总容量的比例。另外，电池ECU 52基于所计算的蓄电比例SOC和来自温度传感器51c的电池温度Tb计算输入和输出极限Win、Wout。

充电器60连接至电力线54。充电器60被构造成能够在电源插头61连接至外部电源诸如家用电源时利用来自外部电源的电力对电池50充电。该充电器60设有AC/DC转换器和DC/AC转换器。AC/DC转换器将来自外部电源的通过电源插头61供应的交流电力转换为直流电力。DC/AC转换器转换来自AC/DC转换器的直流电力的电压，并且将其供应至电池50侧。在电源插头61被连接至外部电源时，该充电器60通过受HVECU 70控制的AC/DC转换器和DC/AC转换器利用来自外部电源的电力供应电池50。

HVECU 70被构造成微处理器，该微处理器具有作为其主要部件的CPU(未示出)。HVECU 70不仅设有CPU，而且也设有存储处理程序的ROM、临时存储数据的RAM、输入和输出端口以及通信端口。来自各种传感器的信号通过输入端口输入至HVECU 70。被输入至HVECU70的信号的示例能包括下列信号：来自点火开关80的点火信号，来自检测换挡杆81的操作位置的换挡位置传感器82的换挡位置SP，来自检测加速器踏板83的压下量的加速器踏板位置传感器84的加速器开度Acc，来自检测制动踏板85的压下量的制动踏板位置传感器86的制动踏板位置BP，来自车速传感器88的车速V，来自模式开关89的用于电量维持(CS)模式或者电量消耗(CD)模式的指示的模式指示信号Smd，与在CS模式中相比，在CD模式中电动行驶(EV行驶)被赋予更高优先级，其中混合动力行驶(HV行驶)是需要发动机22运转的行驶并且EV行驶是不需要发动机22运转的行驶。

控制信号等等通过输出端口从HVECU 70输出至充电器60。如上所述，HVECU 70通过通信端口连接至发动机ECU 24、电机ECU 40和电池ECU 52，并且与发动机ECU 24、电机ECU 40和电池ECU 52交换各种控制信号和数据。

在根据具有上述构造的第一示例的混合动力汽车20中，在CD模式或者CS模式中，执行HV行驶或者EV行驶。

在CD模式或者CS模式中的需要发动机22的负荷运转的HV行驶时，HVECU 70首先设定行驶要求的要求转矩Tr*。稍后将描述用于设定要求转矩Tr*的方法。然后，HVECU 70通过将要求转矩Tr*乘以驱动轴36的转速Nr而计算行驶要求的用于行驶的功率Pr*。电机MG2的转速Nm2，即车速V乘以转换系数等等获得的转速能够被用作驱动轴36的转速Nr。随后，HVECU 70通过从用于行驶的功率Pr*减去电池50的充电和放电功率需求Pb*(电池50放电时为正值)而计算车辆要求的要求功率Pe*。在CS模式时，充电和放电功率需求Pb*在电池50的蓄电比例SOC为目标比例SOC*(诸如预定值和从CD模式切换时的蓄电比例SOC)时被设定值0，在蓄电比例SOC低于目标比例SOC*时被设为负值(用于充电的值)，并且在蓄电比例SOC高于目标比例SOC*时被设为正值(用于放电的值)。在CD模式时，充电和放电功率需求Pb*被与蓄电比例SOC无关地设定为值0。然后，HVECU 70通过使用要求功率Pe*和发动机22高效运转的运转线来设定发动机的目标转速Ne*和目标转矩Te*。当要求功率Pe*大时，这些目标转速Ne*和目标转矩Te*作为整体比要求功率Pe*小时更高。随后，HVECU 70在电池50的输入和输出极限Win、Wout的范围内通过转速反馈控制设定电机MG1的转矩指令Tm1*，从而引起发动机22的转速Ne变为目标转速Ne*，并且设定电机MG2的转矩指令Tm2*，使得要求转矩Tr*被输出给驱动轴36。然后，HVECU 70将发动机22的目标转速Ne*和目标转矩Te*发送给发动机ECU24，并且将电机MG1、MG2的转矩指令Tm1*、Tm2*发送给电机ECU 40。在接收发动机22的目标转速Ne*和目标转矩Te*之后，发动机ECU 24在发动机22上执行吸气量控制、燃料喷射控制、点火控制等等，使得发动机22基于所接收的目标转速Ne*和目标转矩Te*运转。在接收电机MG1、MG2的转矩指令Tm1*、Tm2*之后，电机ECU 40在逆变器41、42的所述多个切换元件上执行切换控制，使得遵照转矩指令Tm1*、Tm2*来驱动电机MG1、MG2。

在CD模式或者CS模式中的需要发动机22自主运转的HV行驶时，HVECU 70首先设定要求转矩Tr*。然后，HVECU 70将值0设为电机MG1的转矩指令Tm1*，并且设定电机MG2的转矩指令Tm2*，使得要求转矩Tr*在电池50的输入和输出极限Win、Wout的范围内输出至驱动轴36。然后，HVECU 70将发动机22的自主运转指令发送至发动机ECU 24，并且将电机MG1、MG2的转矩指令Tm1*、Tm2*发送至电机ECU 40。在接收发动机22的自主运转指令之后，发动机ECU 24在发动机22上执行吸气量控制、燃料喷射控制、点火控制等等，使得发动机22以预定转速Nid(诸如1,000rpm和1,200rpm)自主地运转。在接收电机MG1、MG2的转矩指令Tm1*、Tm2*之后，电机ECU 40在逆变器41、42的所述多个切换元件上执行切换控制，使得依照转矩指令Tm1*、Tm2*驱动电机MG1、MG2。

当在CD模式或者CS模式中的HV行驶期间满足发动机22的停车条件时，发动机22的运转停止，并且混合动力汽车20经历向EV行驶的转变。发动机22的停车条件的示例能够包括下列(1)至(13)。在第一示例中，判定当满足所有下列条件时满足发动机22的停车条件。在第一示例中，发动机22在执行HV行驶(连续)时由于不满足条件(1)至(7)和(11)至(13)而处于负荷运转，并且发动机22在执行HV行驶时由于不满足条件(8)至(10)但满足条件(1)至(7)和(11)至(13)而处于自主运转。(1)要求转矩Tr*未达到阈值Trref的条件。(2)要求功率Pe*未达到阈值Peref的条件。(3)电池50的蓄电比例SOC等于或者高于阈值Sref(不必执行用于恢复蓄电比例SOC的强制充电)的条件。(4)不必执行用于检查电池50的充电的条件。(5)电池50的电池电压Vb等于或者高于阈值Vbref(不必执行用于恢复电池电压Vb的强制充电)的条件。(6)电池50的电池温度Tb等于或者高于阈值Tbref(不必执行用于提高电池温度Tb的强制充电和放电)的条件。(7)电池50的输出极限Wout等于或者高于阈值Wref(在一定程度上能够确保电池50的输出)的条件。(8)发动机22的冷却水温度Tw等于或者高于阈值Twref(发动机22不需要预热)并且附接至发动机22的排气管的净化装置的催化剂的催化剂温度Tc等于或者高于阈值Tcref(不需要催化剂预热)的条件。(9)还未执行用于确保除霜器的性能的发动机22的运转请求的条件，其中除霜器通过使用发动机22作为热源而清除车窗雾气。(10)还未执行用于确保空调装置的性能(加热性能)的发动机22的运转请求的条件，其中空调装置使用发动机22作为热源。(11)还未执行用于诊断每个部件诸如发动机22的异常性的发动机22的运转请求的条件。(12)还未执行用于汽车的燃料经济性的发动机22的运转请求的条件。(13)不必执行用于恢复辅助电池(未示出)的蓄电比例的强制充电的条件，其中辅助电池通过DC/DC转换器而连接至电力线54。

在CD模式或者CS模式中的EV行驶时，HVECU 70首先设定要求转矩Tr*。然后，HVECU70将值0设定为电机MG1的转矩指令Tm1*，并且设定电机MG2的转矩指令Tm2*，使得要求转矩Tr*被在电池50的输入和输出极限Win、Wout的范围内输出至驱动轴36。然后，HVECU 70将电机MG1、MG2的转矩指令Tm1*、Tm2*发送至电机ECU 40。在接收MG1、MG2的转矩指令Tm1*、Tm2*后，电机ECU 40在逆变器41、42的切换元件上执行切换控制，使得依照转矩指令Tm1*、Tm2*驱动电机MG1、MG2。此时，如在HV行驶时一样，HVECU 70也计算要求功率Pe*等等。

当在CD模式或者CS模式中的EV行驶期间满足发动机22的起动条件时，则发动机22起动，并且混合动力汽车22经历向HV行驶的转变。在第一示例中，在发动机22的停车条件(条件(1)至(13))中的至少一个不被满足时，发动机22的起动条件被满足。发动机22的停止和起动条件不限于条件(1)至(13)。

在第一示例中，与在CS模式时相比，在CD模式时，EV行驶被赋予比HV行驶更高的优先级，例如，通过使阈值Trref和阈值Peref在CD模式时比CS模式时变得充分更高(例如，高数十千瓦)。

另外，在根据第一示例的混合动力汽车20中，当在某人的住宅或者提前设定的充电点处，在***关闭的同时，电源插头61被连接至外部电源时，HVECU 70控制用于电池50的充电器60，以利用来自外部电源的电力充电。然后，当***已经起动时，则根据第一示例的混合动力汽车20在电池50的蓄电比例SOC等于或者高于阈值Shv1(诸如45％、50％和55％)时以CD模式行驶，直到电池50的蓄电比例SOC等于或者低于阈值Shv2(诸如25％、30％和35％)，并且一旦电池50的蓄电比例SOC等于或者低于阈值Shv2，就以CS模式行驶。在***已经在电池50的蓄电比例SOC未达到阈值Shv1的情况下被启动时，根据第一示例的混合动力汽车20以CS模式行驶。

下文将描述如上所述构造的根据第一示例的混合动力汽车20的操作，特别是在要求转矩Tr*的设置期间的操作。图2是示出由第一示例的HVECU 70执行的要求转矩设定例程的示例的流程图。以预定时间间隔(诸如几毫秒)重复地执行该例程。

一旦执行了要求转矩设定例程，则HVECU 70首先输入数据，诸如加速器开度Acc和车速V(步骤S100)。这里，输入由加速器踏板位置传感器84检测的值作为加速器开度Acc。输入由车速传感器88检测的值作为车速V。

在数据输入后，HVECU 70判定行驶模式是CD模式或者CS模式(步骤S110)。当HVECU70判定行驶模式为CS模式时，则HVECU 70基于CS模式的映射、加速器开度Acc和车速V设定要求转矩Tr*(步骤S140)，并且终止该例程。CS模式的映射和CD模式的映射(稍后描述)是示出加速器开度Acc、车速V和要求转矩Tr*之间的关系的映射。在图3中示出这些映射的示例。图中的实线代表CS模式的映射中的加速器开度Acc、车速V和要求转矩Tr*之间的关系的示例，而图中的虚线代表CD模式的映射中的加速器开度Acc、车速V和要求转矩Tr*之间的关系的示例。如图3中所示，CD模式的映射和CS模式的映射被设定使得关于相同加速器开度Acc和相同车速V，CD模式的映射中的要求转矩Tr*高于CS模式的映射中的要求转矩Tr*。这基于CD模式是与在CS模式中相比在该模式中赋予EV行驶比HV行驶更高的优先级的形式模式，并且驾驶员较可能在EV行驶期间在加速时感觉不到加速感，因为在EV行驶期间在加速时发动机22的转速Ne不升高。

当HVECU 70在步骤S110中判定行驶模式为CD模式时，则HVECU 70判定是EV行驶正在进行或者是HV行驶正在进行(步骤S120)。一旦HVECU 70判定EV行驶正在进行，则该例程在HVECU 70基于CD模式的映射、加速器开度Acc和车速V设定要求转矩Tr*(步骤S150)之后终止。以这种方式，能够增强加速时的加速感。

当HVECU 70在步骤S120中判定HV行驶正在进行时，则HVECU 70判定发动机22处于负荷运转或者处于自主运转(无负荷运转)(步骤S130)。当判定发动机22处于负荷运转时，则HVECU 70在基于CS模式的映射、加速器开度Acc和车速V设定要求转矩Tr*(步骤S140)之后终止该例程。

这里，预定转变场合可被设想为从在CS模式中需要发动机22的负荷运转的HV行驶状态向在CD模式中需要发动机22的负荷运转的HV行驶状态的转变。当通过在CS模式中的需要发动机22的负荷运转的HV行驶状态下操作模式开关89而请求向CD模式转变时，执行该预定转变。如上所述，在第一示例中，如在CS模式时(在CS模式中的需要发动机22的负荷运转的HV行驶时)，在CD模式中的需要发动机22的负荷运转的HV行驶时，HVECU 70通过使用CS模式的映射设定要求转矩Tr*。与使用CD模式的映射设定要求转矩Tr*相比，在预定转变受到抑制的情况下，这允许要求转矩Tr*升高。因而，能够抑制预定转变期间的要求功率Pe*的升高以及发动机22的目标转速Ne*的升高。结果，能够抑制发动机22的输出(转速Ne、转矩Te)升高，并且能够防止驾驶员感觉到的发动机22的高转速怠速感。此时，与将通过使用CD模式的映射获得的值和通过使用CS模式的映射获得的值之间值设定为要求转矩Tr*相比，通过使用CS模式的映射设定要求转矩Tr*，能够进一步抑制预定转变期间的要求功率Pe*的升高以及发动机22的目标转速Ne*的升高。

另外，可设想当在CD模式中的需要发动机22的负荷运转的HV行驶继续时的场合。如上所述，在第一示例中，通过使用CS模式的映射设定要求转矩Tr*。与使用CD模式的映射设定要求转矩Tr*相比，这允许要求转矩Tr*减小。因而，能够减小要求功率Pe*和发动机22的目标转速Ne*。结果，能够降低发动机22的输出(转速Ne、转矩Te)，并且能够抑制驾驶员感觉到的发动机22的高转速怠速感。

当HVECU 70在步骤S130中判定发动机22处于自主运转(无负荷运转)时，则HVECU70在基于CD模式的映射、加速器开度Acc和车速V设定要求转矩Tr*(步骤S150)之后终止该例程。然后，加速期间的加速感能够得到增强。与在CD模式中需要的发动机22的负荷运转的情况下执行HV行驶相比，当执行在CD模式中需要发动机22的自主运转的HV行驶时，驾驶员感觉到发动机22高转速怠速感的可能性充分地更低。

在根据上述第一示例的混合动力汽车20的CD模式中的需要发动机22的负荷运转的HV行驶时，HVECU 70通过使用CS模式的映射而设定要求转矩Tr*，与如在CS模式时(CS模式中的需要发动机22的负荷运转的HV行驶时)一样，其中在与CD模式的映射中相比，在CS模式的映射中要求转矩Tr*被设定得较低。因而，与使用CD模式的映射设定要求转矩Tr*相比，能够抑制预定转变时的要求转矩Tr*的升高，该预定转变是从CS模式中的需要发动机22的负荷运转的HV行驶状态项向CD模式中的需要发动机22的负荷运转的HV行驶状态的转变。结果，能够抑制预定转变时要求功率Pe*的升高以及发动机22的目标转速Ne*的升高，并且能够防止驾驶员感觉到的发动机22的高转速怠速感。

当执行根据第一示例的混合动力汽车20的CD模式中的需要发动机22的负荷运转的HV行驶时，通过使用CS模式的映射，设定要求转矩Tr*。因而，与使用CD模式的映射设定要求转矩Tr*相比，要求转矩Tr*能够降低。结果，在CD模式中的需要发动机22的负荷运转的HV行驶继续时，能够降低要求功率Pe*和目标转速Ne*，并且能够防止驾驶员感觉到的发动机22的高转速怠速感。

在根据第一示例的混合动力汽车20中，在CD模式中的需要发动机22的负荷运转的HV行驶时，通过使用CS模式的映射，来设定要求转矩Tr*。然而，此时，也可以将超过通过使用CS模式的映射获得的值并且小于通过使用CD模式的映射所获得值的值设为要求转矩Tr*。另外，如根据图5A、5B中所示的变型示例的CD模式的映射(以及CS模式的映射)中所示，在CD模式时，HVECU 70可以通过使用与EV行驶或者需要发动机22的自主运转的HV行驶时和与需要发动机22的负荷运转的HV行驶时分别相关联的两个不同的CD模式的映射来设定要求转矩Tr*。图5A示出CD模式中的EV行驶或者需要发动机22的自主运转的HV行驶时的CD模式的映射(以及CS模式的映射)，并且图5B示出CD模式中的需要发动机22的负荷运转的HV行驶时的CD模式的映射(以及CS模式的映射)。图5A和5B中所示的CS模式的映射与图3中所示的CS模式的映射相同，并且图5A中所示的CD模式的映射与图3中所示的CD模式的映射相同。图5B中所示的CD模式的映射被设定使得：与通过使用CS模式的映射所获得的值的差关于加速器开度Acc在正范围内比图5A中所示的CD模式的映射更小(比通过图5A中的CD模式的映射获得的值小，并且比通过图5A和5B中的CS模式的映射获得的值大)。甚至在这些情况下，在CD模式中的需要发动机22的负荷运转的HV行驶时，与使用CD模式的映射设定的要求转矩Tr*相比，也能够抑制预定转变期间的要求转矩Tr*的升高。

在根据第一示例的混合动力汽车20中，在CD模式中的需要发动机22的自主运转的HV行驶时，通过使用CD模式的映射，设定要求转矩Tr*。然而，此时，也可以将未达到通过使用CD模式的映射获得的值并且等于或者大于CD模式中的需要发动机22的负荷运转的HV行驶时的值的值设为要求转矩Tr*。

在根据第一示例的混合动力汽车20中，在CS模式时或者CD模式中的需要发动机22的负荷运转的HV行驶时通过使用的CS模式的映射来设定要求转矩Tr*，并且在CD模式中的EV行驶或者需要发动机22的自主运转的HV行驶时通过使用的CD模式的映射来设定要求转矩Tr*。然而，在CD模式时，关于相同加速器开度Acc，要求输出可以被设定成等于或者高于CS模式中的要求输出，并且使得与在EV行驶时相比，在HV行驶时，CD模式时的要求输出和CS模式时的要求输出之间的差较小。例如，HVECU 70可以在CS模式中的EV行驶期间通过使用CS模式的映射设定要求转矩Tr*，并且可以在CS模式中的HV行驶情况下或者在CD模式情况下通过使用CD模式的映射设定要求转矩Tr*。另外，HVECU 70可以在CD模式情况下通过使用CD模式的映射设定要求转矩Tr*，并且可以在CS模式中的EV行驶的情况下通过使用CS模式的映射设定要求转矩Tr*，并且可以在CS模式中的HV行驶情况下将超过通过使用CS模式的映射获得的值并且未达到通过使用CD模式的映射获得值的值设定为要求转矩Tr*。此外，HVECU 70可以在CS模式中的EV行驶情况下通过使用CS模式的映射设定要求转矩Tr*，并且可以在CD模式中的EV行驶情况下通过使用CD模式的映射设定要求转矩Tr*，并且可以在CS模式或者CD模式中的HV行驶情况下将超过通过使用CS模式的映射获得的值并且未达到通过使用CD模式的映射获得值的值设定为要求转矩Tr*。

下面将描述根据本发明第二示例的混合动力汽车20B。根据第二示例的混合动力汽车20B具有与根据参考图1所描述的第一示例的混合动力汽车20相同的硬件构造，并且除了设定行驶模式和要求转矩Tr*的方法之外，在根据第二示例的混合动力汽车20B上执行的控制与在根据第一示例的混合动力汽车20上执行的控制相同。因而，将省略关于对根据第二示例的混合动力汽车20B的硬件构造的说明等等，使得能够避免重复说明。

在根据第二示例的混合动力汽车20B中，HVECU 70B在CS模式时通过使用CS模式的映射设定要求转矩Tr*，并且在CD模式时通过使用CD模式的映射设定要求转矩Tr*，与在CS模式时相比，在CD模式时，要求转矩Tr*被设定得更高。

另外，在根据第二示例的混合动力汽车20B中，HVECU 70B基于图4中所示的行驶模式设定例程设定行驶模式。以预定时间间隔(诸如几毫秒)重复地执行该例程。

一旦执行行驶模式设定例程，则HVECU 70B首先判定当前行驶模式是CD模式还是CS模式(步骤S200)。基本上，如在第一示例中，在第二示例中，根据***起动时的电池50的蓄电比例SOC和后续的电池50的蓄电比例SOC设定行驶模式(CD模式或者CS模式)。

一旦HVECU 70B在步骤S200中判定当前行驶模式为CS模式，则HVECU 70B判定是否已经请求CD模式转变(步骤S210)。模式开关89已经***作的时间被视为已经请求CD模式转变的时间。一旦HVECU 70B判定还未请求向CD模式转变，则HVECU 70B保持CS模式中的行驶模式之后终止该例程(步骤S240)。

一旦HVECU 70B在步骤S210中判定已经请求向CD模式转变，则HVECU 70B判定是EV行驶正在进行或者是HV行驶正在进行(步骤S220)。当HVECU 70B判定EV行驶正在进行时，则HVECU 70B执行从CS模式向CD模式的行驶模式转变(步骤S250)，并且然后终止该例程。以这种方式，能够响应于从CS模式向CD模式转变的请求。

一旦HVECU 70B在步骤S220中判定HV行驶正在进行，则HVECU 70B判定发动机22是处于自主运转(无负荷运转)或者处于负荷运转(步骤S230)。当HVECU 70B判定发动机22处于自主运转时，则HVECU 70B在从CS模式向CD模式的行驶模式转变之后终止该例程(步骤S250)。以这种方式，能够对从CS模式向CD模式转变的请求做出响应。

当HVECU 70B在步骤S230中判定发动机22处于负荷运转时，HVECU 70B在保持CS模式中的行驶模式后终止该例程(步骤S240)。如上所述，在第二示例中，在CS模式时通过使用CS模式的映射设定要求转矩Tr*，并且在CD模式时通过使用CD模式的映射设定要求转矩Tr*，其中与在CS模式时相比，在CD模式时，要求转矩Tr*被设定得较高。因而，响应于向CD模式转变的请求的从CS模式中的需要发动机22的负荷运转的HV行驶状态向CD模式中的需要发动机22的负荷运转的HV行驶状态的转变导致要求转矩Tr*增大，这继而导致要求功率Pe*增大和发动机22的目标转速Ne*增大。这也引起发动机22的输出(转速Ne、转矩Te)增大，产生驾驶员感觉到发动机22的高转速怠速感的可能性。相反，在第二示例中，在CS模式中的需要发动机22的负荷运转的HV行驶期间，即使在请求向CD模式转变的情况下，也保持CS模式，即不做出向CD模式的转变，并且因而能够抑制(避免)驾驶员感觉到发动机22的高转速怠速感。与在CS模式中的需要发动机的负荷运转的HV行驶的情况下相比，在CS模式中的EV行驶或者需要发动机的自主运转的HV行驶的情况下，向CD模式转变时感觉到发动机的高转速怠速感的可能性充分地较低。因而，在第二示例中，当如上所述在CS模式中的EV行驶或者需要发动机的自主运转的HV行驶期间已经请求向CD模式转变时，做出向CD模式的转变。

一旦HVECU 70B在步骤S200中判定当前行驶模式为CD模式，则HVECU 70B判定是否已经请求向CS模式转变(步骤S260)。电池50的蓄电比例SOC已经变得等于或者低于阈值Shv2的时间和模式开关89已经***作的时间被视为已经请求向CS模式转变的时间。

一旦HVECU 70B在步骤S260中判定还未请求向CS模式转变，则HVECU 70B判定是否预测到发动机22的负荷运转开始(步骤S270)。在第二示例中，在CD模式时执行EV行驶或者需要发动机22的自主运转的HV行驶。换句话说，不执行CD模式中的需要发动机22的负荷运转的HV行驶。稍后描述其原因。另外，能够通过使用例如单位时间的要求转矩Tr*和要求功率Pe*的增大量(增大速度)来判定是否预测到发动机22的负荷运转的开始。

一旦HVECU 70B在步骤S270中判定未预测到发动机22的负荷运转的开始，则HVECU70B在保持CD模式中的行驶模式之后终止该例程(步骤S280)。一旦HVECU 70B判定预测到发动机22的负荷运转的开始，则HVECU 70B执行从CD模式向CS模式的行驶模式转变(步骤S290)，并且然后终止该例程。在CD模式时，通过使用CD模式的映射设定要求转矩Tr*，并且因而要求转矩Tr*可能变得相对高。因而，当执行CD模式中的需要发动机22的负荷运转的HV行驶时，要求功率Pe*和发动机22的目标转速Ne*变得相对高，发动机22的输出(转速Ne、转矩Te)变得相对高，并且驾驶员可能感觉到发动机22的高转速怠速感。相反，在第二示例中，当在CD模式中的EV行驶或者需要发动机22的自主运转的HV行驶期间预测到发动机22的负荷运转的开始时，执行向CS模式的行驶模式转变，并且因而能够抑制(避免)驾驶员感觉到发动机22的高转速怠速感。

一旦HVECU 70B在步骤S260中判定已经请求向CS模式转变，则HVECU 70B在从CD模式向CS模式的行驶模式转变之后终止该例程(步骤S290)。以这种方式，能够响应于从CD模式向CS模式的转变请求。

在根据上述第二示例的混合动力汽车20B中，在CS模式时通过使用CS模式的映射设定要求转矩Tr*，并且在CD模式时通过使用CD模式的映射设定要求转矩Tr*，其中与在CS模式的映射中相比，在CD模式的映射中，要求转矩Tr*被设定得较高。另外，在根据第二示例的混合动力汽车20B中，即使在CS模式中的需要发动机22的负荷行驶的HV行驶期间请求向CD模式转变情况下，也保持CS模式，也就是说，不做出向CD模式的转变。因而，与执行向CD模式的行驶模式转变相比，能够抑制要求转矩Tr*的升高。结果，与执行这种转变相比，能够抑制要求功率Pe*的升高和发动机22的目标转速Ne*的升高，并且能够防止驾驶员感觉到发动机22的高转速怠速感。

在根据第二示例的混合动力汽车20B中，当在CD模式中的EV行驶或者需要发动机22的自主运转的HV行驶期间预测到发动机22的负荷运转的开始时，执行向CS模式的行驶模式转变。因而，与保持CD模式(执行CD模式中的需要发动机22的负荷运转的HV行驶)相比，能够降低要求转矩Tr*。结果，与保持CD模式相比，能够降低要求功率Pe*和发动机22的目标转速Ne*，并且能够抑制驾驶员感觉到发动机22的高转速怠速感。

在根据第二示例的混合动力汽车20B中，当在CS模式中的需要发动机22的自主运转的HV行驶期间已经请求向CD模式转变时执行向CD模式的转变，并且当在CS模式中的需要发动机22的负荷运转的HV行驶期间已经请求向CD模式转变时保持CS模式。然而，当在CS模式中的HV行驶期间已经请求向CD模式转变时，可以与发动机22是否处于自主运转或者处于负荷运转无关地保持CS模式。

在根据第二示例的混合动力汽车20B中，当在CD模式中的EV行驶或者需要发动机22的自主运转的HV行驶期间预测到发动机22的负荷运转的开始时，执行向CS模式的行驶模式转变。然而，作为代替，可以保持CD模式。

在根据第一和第二示例的混合动力汽车20、20B中，来自电机MG2的动力被输出至连接至驱动轮38a、38b的驱动轴36。然而，如根据图6中所示的变型示例的混合动力汽车120形式所示，来自电机MG2的动力也可以被输出至不同于驱动轴36所连接到的车轴(连接至驱动轮38a、38b的车轴)的车轴(如图6中所示，连接至车轮39a、39b的车轴)。

在根据第一和第二示例的混合动力汽车20、20B中，来自发动机22的动力通过行星齿轮30输出至连接至驱动轮38a、38b的驱动轴36，并且来自电机MG2的动力被输出至驱动轴36。然而，如根据图7中所示的变型示例的混合动力汽车220形式所示，在其中电机MG通过变速箱230连接至被连接至驱动轮38a、38b的驱动轴36，并且发动机22通过离合器229连接至电机MG的旋转轴的可替选构造中，来自发动机22的动力可以通过电机MG的旋转轴和变速箱230输出至驱动轴36，并且来自电机MG的动力可以通过变速箱230输出至驱动轴。

将描述示例的主要元件和发明内容中所述的本发明的主要元件之间的对应关系。在示例中，发动机22与“发动机”对应，电机MG2与“电机”对应，电池50与“电池”对应，并且HVECU 70、发动机ECU 24和电机ECU 40与“电子控制单元”对应。

示例的主要元件和发明内容中所述的本发明的主要元件之间的对应关系不限于在发明内容中所述的本发明的元件，因为示例仅是发明内容中所述的实施例的详细说明的例证。换句话说，发明内容中所述的本发明的解释应为该部分中的说明提供基础，并且应明白，示例仅是发明内容中所述的本发明的特定示例。

已经通过使用示例描述了本发明的实施例。然而，本发明不限于这些示例。在不偏离本发明的范围的情况下，当然能够以各种形式实现本发明。

例如，本发明能够用于混合动力汽车制造业。

Claims (6)

1.一种混合动力汽车，其特征在于包括：

发动机，所述发动机被构造成输出用于行驶的动力；

电机，所述电机被构造成输出用于行驶的动力；

电池，所述电池被构造成与所述电机交换电力；和

电子控制单元，所述电子控制单元被构造成：

i)在电量消耗模式或者电量维持模式中，根据关于加速器操作量的用于行驶的要求输出，控制用于行驶的所述发动机和所述电机，

ii)设定所述要求输出，使得在作为不需要所述发动机的运转的行驶的电动行驶时，关于相同加速器操作量，在所述电量消耗模式时的所述要求输出超过在所述电量维持模式时的所述要求输出，并且

iii)设定所述要求输出，使得在作为需要所述发动机的运转的行驶的混合动力行驶时，关于相同加速器操作量在所述电量消耗模式时的所述要求输出等于或者高于在所述电量维持模式时的所述要求输出，并且与在所述电动行驶时相比，关于相同加速器操作量在所述电量消耗模式时的所述要求输出和在所述电量维持模式时的所述要求输出之间的差较小。

2.根据权利要求1所述的混合动力汽车，其特征在于：

所述电子控制单元被构造成设定所述要求输出，使得在所述电量消耗模式时，关于相同加速器操作量，在所述混合动力行驶时的所述要求输出未达到在所述电动行驶时的所述要求输出。

3.根据权利要求2所述的混合动力汽车，其特征在于：

所述电子控制单元被构造成设定所述要求输出，使得在所述电量消耗模式时，关于相同加速器操作量，在需要所述发动机的自主运转的所述混合动力行驶时的所述要求输出等于或者低于在所述电动行驶时的所述要求输出，并且超过在需要所述发动机的负荷运转的所述混合动力行驶时的所述要求输出。

4.根据权利要求1或2所述的混合动力汽车，其特征在于：

所述电子控制单元被构造成设定所述要求输出，使得在所述混合动力行驶时，关于相同加速器操作量，在所述电量消耗模式时的所述要求输出和在所述电量维持模式时的所述要求输出彼此相等。

5.一种混合动力汽车，其特征在于包括：

发动机，所述发动机被构造成输出用于行驶的动力；

电机，所述电机被构造成输出用于行驶的动力；

电池，所述电池被构造成与所述电机交换电力；和

电子控制单元，所述电子控制单元被构造成：

i)在电量消耗模式或电量维持模式中，根据关于加速器操作量的用于行驶的要求输出，控制用于行驶的所述发动机和所述电机，

ii)设定所述要求输出，使得关于相同加速器操作量，在所述电量消耗模式时的所述要求输出超过在所述电量维持模式时的所述要求输出，并且

iii)在所述电量维持模式期间，当已经请求向所述电量消耗模式的转变时，在混合动力行驶时保持所述电量维持模式，

其中，所述电子控制单元被构造成在所述电量消耗模式中，在不需要所述发动机的运转的电动行驶和需要所述发动机的自主运转的所述混合动力行驶中的一种行驶期间，当预测到所述发动机的负荷运转的开始时，做出向所述电量维持模式的转变。

6.根据权利要求5所述的混合动力汽车，其特征在于：

所述电子控制单元被构造成在所述电量维持模式中当已经请求向所述电量消耗模式的转变时，在所述电动行驶和需要所述发动机的自主运转的所述混合动力行驶中的一种行驶期间做出向所述电量消耗模式的转变，并且在需要所述发动机的负荷运转的所述混合动力行驶期间保持所述电量维持模式。