混合動力車輛的發(fā)電控制裝置制造方法
【專利摘要】一種發(fā)電控制裝置，適用于混合動力車輛(1A)，該混合動力車輛(1A)具備繞組轉(zhuǎn)子(13)與內(nèi)燃機(2)連接且磁鐵轉(zhuǎn)子(14)與變速器(3)連接的復(fù)合電動機(11)，所述發(fā)電控制裝置在再生發(fā)電處于執(zhí)行中且內(nèi)燃機(2)處于運轉(zhuǎn)中的情況下，以利用從由繞組轉(zhuǎn)子(13)和磁鐵轉(zhuǎn)子(14)構(gòu)成的第一電動發(fā)電機(MG1)向內(nèi)燃機(2)施加的轉(zhuǎn)矩使內(nèi)燃機(2)的輸出轉(zhuǎn)矩增加的方式控制第一電動發(fā)電機(MG1)及內(nèi)燃機(2)，并且使由磁鐵轉(zhuǎn)子(14)和定子(15)構(gòu)成的第二電動發(fā)電機(MG2)的發(fā)電量增加以使從內(nèi)燃機(2)向輸出軸(16)傳遞的轉(zhuǎn)矩不向驅(qū)動輪(5)施加。
【專利說明】混合動力車輛的發(fā)電控制裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種適用于混合動力車輛的發(fā)電控制裝置，該混合動力車輛具備:內(nèi)燃機；傳遞從內(nèi)燃機輸出的轉(zhuǎn)矩并且以能夠進行動力傳遞的方式與驅(qū)動輪連接的輸出構(gòu)件；以能夠?qū)⑤敵龅霓D(zhuǎn)矩向內(nèi)燃機施加的方式設(shè)置的電動機；以及與輸出構(gòu)件連結(jié)的發(fā)電機。
【背景技術(shù)】
[0002]已知有一種混合動力車輛，具備:動力分配行星齒輪機構(gòu)，在太陽輪上連接有第一電動發(fā)電機，在行星輪架上連接有內(nèi)燃機，在冕狀齒輪上連接有向驅(qū)動輪輸出動力的減速機構(gòu)；以及第二電動發(fā)電機，能夠向該行星齒輪機構(gòu)的冕狀齒輪輸出動力。作為這樣的混合動力車輛的控制裝置，已知有一種在規(guī)定的車速域內(nèi)，交替地進行加速行駛和慣性行駛的裝置，該加速行駛以內(nèi)燃機的輸出來驅(qū)動車輛而使車輛加速，該慣性行駛使內(nèi)燃機為非工作狀態(tài)而用慣性使車輛行駛。而且，在這樣的控制裝置中，已知有一種在加速行駛中車輛在下降斜率的路面上行駛的情況下，以使燃料消耗率降低的方式，換言之，以使內(nèi)燃機的熱效率升高的方式選擇加速行駛的維持或向慣性行駛的切換中的任一方的裝置(參照專利文獻I)。此外，作為與本發(fā)明關(guān)聯(lián)的在先技術(shù)文獻，存在專利文獻2?4。
[0003]在先技術(shù)文獻
[0004]專利文獻
[0005]專利文獻1:日本特開2010-280363號公報
[0006]專利文獻2:日本特開平08-037702號公報
[0007]專利文獻3:日本特開2002-095101號公報
[0008]專利文獻4:日本特開2009-274536號公報

【發(fā)明內(nèi)容】

[0009]發(fā)明要解決的課題
[0010]在專利文獻I中公開了一種在加速行駛中且車輛在下降斜率的路面上行駛的情況下提高內(nèi)燃機的熱效率的控制。然而，在專利文獻I中，對于在再生發(fā)電的執(zhí)行中提高內(nèi)燃機的熱效率的控制既沒有公開也沒有啟示。
[0011]因此，本發(fā)明的目的在于提供一種能夠提高再生發(fā)電的執(zhí)行中的內(nèi)燃機的熱效率，能夠提高車輛的能量轉(zhuǎn)換效率的混合動力車輛的發(fā)電控制裝置。
[0012]用于解決課題的手段
[0013]本發(fā)明的發(fā)電控制裝置適用于混合動力車輛，該混合動力車輛具備:內(nèi)燃機；傳遞從所述內(nèi)燃機輸出的轉(zhuǎn)矩并且以能夠進行動力傳遞的方式與驅(qū)動輪連接的輸出構(gòu)件；以能夠?qū)⑤敵龅霓D(zhuǎn)矩向所述內(nèi)燃機施加的方式設(shè)置的電動機；與所述輸出構(gòu)件連結(jié)的發(fā)電機；以及與所述電動機及所述發(fā)電機分別電連接的蓄電池，在通過從所述驅(qū)動輪輸入的動力來驅(qū)動所述輸出構(gòu)件旋轉(zhuǎn)的情況下，所述發(fā)電控制裝置通過所述發(fā)電機執(zhí)行再生發(fā)電，其中，所述發(fā)電控制裝置具備發(fā)電量增加單元，該發(fā)電量增加單元在所述再生發(fā)電處于執(zhí)行中且所述內(nèi)燃機處于運轉(zhuǎn)中的情況下，以利用從所述電動機施加的轉(zhuǎn)矩使從所述內(nèi)燃機輸出的輸出轉(zhuǎn)矩大于在空轉(zhuǎn)運轉(zhuǎn)時從所述內(nèi)燃機輸出的空轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩的方式分別控制所述內(nèi)燃機及所述電動機，并且使所述發(fā)電機的發(fā)電量增加以使從所述內(nèi)燃機向所述輸出構(gòu)件傳遞的轉(zhuǎn)矩不向所述驅(qū)動輪施加。
[0014]通常在再生發(fā)電的執(zhí)行中，無需利用內(nèi)燃機對驅(qū)動輪進行驅(qū)動，因此內(nèi)燃機進行空轉(zhuǎn)運轉(zhuǎn)。眾所周知，內(nèi)燃機的熱效率在從內(nèi)燃機幾乎不輸出轉(zhuǎn)矩時降低。并且，當內(nèi)燃機的轉(zhuǎn)矩升高時，內(nèi)燃機的熱效率也升高。在空轉(zhuǎn)運轉(zhuǎn)時，從內(nèi)燃機幾乎不輸出轉(zhuǎn)矩，因此內(nèi)燃機的熱效率低。在本發(fā)明的發(fā)電控制裝置中，這種情況下從電動機向內(nèi)燃機施加轉(zhuǎn)矩，使內(nèi)燃機的輸出轉(zhuǎn)矩增加。因此，能夠提高內(nèi)燃機的熱效率。并且，利用提高了該熱效率的內(nèi)燃機的輸出轉(zhuǎn)矩進行發(fā)電，因此能夠以少的燃料使發(fā)電量增加。因此，能夠提高燃油經(jīng)濟性。而且，能夠提高車輛的能量轉(zhuǎn)換效率。
[0015]在本發(fā)明的發(fā)電控制裝置的一方式中，可以的是，所述發(fā)電量增加單元在所述再生發(fā)電處于執(zhí)行中且所述內(nèi)燃機處于運轉(zhuǎn)中的情況下，首先以使所述內(nèi)燃機的輸出轉(zhuǎn)矩大于所述空轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩的方式控制所述內(nèi)燃機，接著以利用從所述電動機向所述內(nèi)燃機施加的轉(zhuǎn)矩使所述內(nèi)燃機的輸出轉(zhuǎn)矩增加的前后的所述內(nèi)燃機的轉(zhuǎn)速的變化幅度小于規(guī)定的允許值的方式控制所述電動機，然后以所述內(nèi)燃機的輸出轉(zhuǎn)矩中的因從所述電動機施加的轉(zhuǎn)矩而增加的量的轉(zhuǎn)矩由所述發(fā)電機的發(fā)電量的增加量抵消的方式控制所述發(fā)電機。在該方式中，在使發(fā)電機的發(fā)電量增加時，首先使內(nèi)燃機的輸出轉(zhuǎn)矩增加。這種情況下，能夠使內(nèi)燃機的發(fā)熱量迅速地增加。因此，在預(yù)熱內(nèi)燃機時能夠迅速地完成預(yù)熱。
[0016]在本發(fā)明的發(fā)電控制裝置的一方式中，可以的是，所述發(fā)電量增加單元在所述再生發(fā)電處于執(zhí)行中且所述內(nèi)燃機處于運轉(zhuǎn)中的情況下，首先以從所述電動機向所述內(nèi)燃機施加使所述內(nèi)燃機的輸出轉(zhuǎn)矩相比所述空轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩增大的規(guī)定的負荷轉(zhuǎn)矩的方式控制所述電動機，然后以從所述電動機施加所述負荷轉(zhuǎn)矩的前后的所述內(nèi)燃機的轉(zhuǎn)速的變化幅度小于規(guī)定的允許值的方式控制所述內(nèi)燃機，并且以所述內(nèi)燃機的輸出轉(zhuǎn)矩中的因從所述電動機施加的所述負荷轉(zhuǎn)矩而增加的量的轉(zhuǎn)矩由所述發(fā)電機的發(fā)電量的增加量抵消的方式控制所述發(fā)電機。眾所周知，電動機與內(nèi)燃機相比，在變更了轉(zhuǎn)矩或轉(zhuǎn)速時，能夠迅速地調(diào)整成變更后的值。在該方式中，在使發(fā)電機的發(fā)電量增加時，首先變更電動機的轉(zhuǎn)矩。因此，能夠使發(fā)電機的發(fā)電量迅速地增加。
[0017]在本發(fā)明的發(fā)電控制裝置的一方式中，可以的是，所述發(fā)電量增加單元以因所述內(nèi)燃機的輸出轉(zhuǎn)矩增加而產(chǎn)生的所述發(fā)電機的發(fā)電量的增加量小于預(yù)先設(shè)定的上限值的方式控制所述內(nèi)燃機、所述電動機及所述發(fā)電機。這種情況下，能夠防止發(fā)電量的增加量變得過大，因此能夠抑制蓄電池完全充電。而且，能夠防止發(fā)電量的增加量變得過大而向內(nèi)燃機施加過大的負荷。
[0018]在本發(fā)明的發(fā)電控制裝置的一方式中，可以的是，在所述混合動力車輛中設(shè)有旋轉(zhuǎn)電機，該旋轉(zhuǎn)電機包括:具有多個線圈的第一轉(zhuǎn)子，所述第一轉(zhuǎn)子以能夠繞著軸線旋轉(zhuǎn)的方式設(shè)置；具有磁鐵的第二轉(zhuǎn)子，所述第二轉(zhuǎn)子與所述第一轉(zhuǎn)子同軸地配置在所述第一轉(zhuǎn)子的外周，并且以能夠相對于所述第一轉(zhuǎn)子相對旋轉(zhuǎn)的方式設(shè)置；以及具有多個線圈的定子，所述定子與所述第一轉(zhuǎn)子及所述第二轉(zhuǎn)子同軸地設(shè)置在所述第二轉(zhuǎn)子的外周，所述第一轉(zhuǎn)子與所述內(nèi)燃機連結(jié)，所述第二轉(zhuǎn)子與所述輸出構(gòu)件連結(jié)，利用所述第一轉(zhuǎn)子及所述第二轉(zhuǎn)子構(gòu)成所述電動機，利用所述第二轉(zhuǎn)子及所述定子構(gòu)成所述發(fā)電機。如此，利用一個旋轉(zhuǎn)電機來構(gòu)成發(fā)電機及電動機，由此能夠提高向車輛的搭載性。
[0019]在該方式中，可以的是，在所述混合動力車輛中設(shè)有離合器單元，該離合器單元能夠切換成所述第一轉(zhuǎn)子與所述第二轉(zhuǎn)子一體地旋轉(zhuǎn)的卡合狀態(tài)和所述第一轉(zhuǎn)子與所述第二轉(zhuǎn)子能夠相對旋轉(zhuǎn)的釋放狀態(tài)，所述發(fā)電量增加單元在所述再生發(fā)電處于執(zhí)行中且所述內(nèi)燃機處于運轉(zhuǎn)中的情況下將所述離合器單元切換成所述釋放狀態(tài)。根據(jù)該方式，通過將離合器單元切換成卡合狀態(tài)，而將內(nèi)燃機與輸出構(gòu)件直接連結(jié)，因此能夠防止從內(nèi)燃機輸出的轉(zhuǎn)矩被白白地消耗。另一方面，在再生發(fā)電的執(zhí)行中使發(fā)電量增加的情況下，將離合器單元切換成釋放狀態(tài)，因此能夠防止從驅(qū)動輪向輸出構(gòu)件輸入的動力向內(nèi)燃機傳遞。
[0020]在本發(fā)明的發(fā)電控制裝置的一方式中，可以的是，所述發(fā)電量增加單元以所述蓄電池的蓄電率越高，因所述內(nèi)燃機的輸出轉(zhuǎn)矩增加而產(chǎn)生的所述發(fā)電機的發(fā)電量的增加量越小的方式控制所述內(nèi)燃機、所述電動機及所述發(fā)電機。通過如此調(diào)整發(fā)電量的增加量，能夠抑制蓄電池完全充電。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0021]圖1是簡要表示裝入了本發(fā)明的第一方式的發(fā)電控制裝置的混合動力車輛的圖。
[0022]圖2是將設(shè)于車輛的復(fù)合電動機放大表不的圖。
[0023]圖3是用于說明執(zhí)行發(fā)電量增加控制時的內(nèi)燃機的輸出轉(zhuǎn)矩及第二電動發(fā)電機的輸出轉(zhuǎn)矩的圖。
[0024]圖4是表示控制裝置執(zhí)行的發(fā)電量增加判定例程的流程圖。
[0025]圖5是表示控制裝置執(zhí)行的發(fā)電量增加控制例程的流程圖。
[0026]圖6是表示在第一方式中執(zhí)行發(fā)電量增加控制時的車輛中的動力的流動及電力的流動的圖。
[0027]圖7是表示本發(fā)明的第二方式的發(fā)電控制裝置的控制裝置執(zhí)行的發(fā)電量增加控制例程的流程圖。
[0028]圖8是表示在第二方式中執(zhí)行發(fā)電量增加控制時的車輛中的動力的流動及電力的流動的圖。
[0029]圖9是表示本發(fā)明的第三方式的發(fā)電控制裝置的控制裝置執(zhí)行的發(fā)電量增加控制例程的流程圖。
[0030]圖10是表示本發(fā)明的第四方式的發(fā)電控制裝置的控制裝置執(zhí)行的發(fā)電量增加控制例程的流程圖。
[0031]圖11是表示蓄電池的蓄電率與增加轉(zhuǎn)矩的關(guān)系的一例的圖。
[0032]圖12是簡要表示適用本發(fā)明的發(fā)電控制裝置的另一混合動力車輛的圖。
【具體實施方式】
[0033](第一方式)
[0034]圖1簡要示出裝入了本發(fā)明的第一方式的發(fā)電控制裝置的混合動力車輛。在車輛IA搭載有內(nèi)燃機(以下，有時稱為發(fā)動機)2作為行駛用動力源。發(fā)動機2是搭載于機動車等車輛的眾所周知的裝置，因此省略詳細的說明。需要說明的是，雖然圖示省略，但是在發(fā)動機2的輸出軸2a上連接有動力轉(zhuǎn)向器及空調(diào)機等輔機。這些輔機利用輸出軸2a的旋轉(zhuǎn)進行驅(qū)動。而且，在車輛IA上搭載有變速器3。變速器3是以能夠?qū)⑤斎胼S3a與輸出軸3b之間的變速比切換成大小相互不同的多個變速比的方式構(gòu)成的眾所周知的結(jié)構(gòu)。因此，省略詳細的說明。變速器3的輸出軸3b經(jīng)由差動機構(gòu)4而與左右的驅(qū)動輪5連接。如該圖所示，在發(fā)動機2與變速器3之間設(shè)有動力傳遞裝置10。
[0035]動力傳遞裝置10具備作為旋轉(zhuǎn)電機的復(fù)合電動機11。圖2將復(fù)合電動機11放大表不。如該圖所不，復(fù)合電動機11具備輸入軸12、作為第一轉(zhuǎn)子的繞組轉(zhuǎn)子13、作為第二轉(zhuǎn)子的磁鐵轉(zhuǎn)子14、定子15、作為輸出構(gòu)件的輸出軸16。繞組轉(zhuǎn)子13、磁鐵轉(zhuǎn)子14及定子15收容在殼體17內(nèi)。如圖1所示，輸入軸12與發(fā)動機2的輸出軸2a連結(jié)。而且，輸出軸16與變速器3的輸入軸3a連結(jié)。如圖2所示，磁鐵轉(zhuǎn)子14以能夠繞著軸線Ax旋轉(zhuǎn)的方式經(jīng)由一對軸承B1、BI而支承于殼體17。輸入軸12以能夠繞著軸線Ax旋轉(zhuǎn)的方式經(jīng)由一對軸承B2、B2而支承于磁鐵轉(zhuǎn)子14。因此，輸入軸12與磁鐵轉(zhuǎn)子14設(shè)置成能夠相對旋轉(zhuǎn)。
[0036]繞組轉(zhuǎn)子13以在內(nèi)周形成空間的方式構(gòu)成為筒狀。繞組轉(zhuǎn)子13的內(nèi)徑比輸入軸12的外徑大。繞組轉(zhuǎn)子13以與輸入軸12成為同軸的方式配置在輸入軸12的外周。輸入軸12與繞組轉(zhuǎn)子13由連結(jié)構(gòu)件18連結(jié)成一體旋轉(zhuǎn)。通過如此將繞組轉(zhuǎn)子13與輸入軸12連結(jié)，而繞組轉(zhuǎn)子13設(shè)置成能夠繞著軸線Ax旋轉(zhuǎn)。而且，由此，繞組轉(zhuǎn)子13與磁鐵轉(zhuǎn)子14相互能夠相對旋轉(zhuǎn)。繞組轉(zhuǎn)子13具備多個線圈13a。電流以規(guī)定的順序流過這多個線圈13a,由此產(chǎn)生沿著周向旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)磁場。
[0037]在輸入軸12的中心設(shè)有沿著軸線方向延伸的油供給通路12a。而且，在輸入軸12設(shè)有從油供給通路12a向徑向外側(cè)延伸而在外周面開口的多個油供給孔12b。各油供給孔12b以位于繞組轉(zhuǎn)子13的線圈13a的線圈端部的徑向內(nèi)側(cè)的方式設(shè)置。從未圖示的油泵向油供給通路12a供給油。油從各油供給孔12b排出而落到線圈13a的線圈端部。由此，利用油來對線圈13a進行冷卻。
[0038]定子15呈圓筒狀。定子15的內(nèi)徑比繞組轉(zhuǎn)子13的外徑及磁鐵轉(zhuǎn)子14的外徑大。定子15以與繞組轉(zhuǎn)子13成為同軸的方式設(shè)置在繞組轉(zhuǎn)子13的徑向外側(cè)。定子15以不能旋轉(zhuǎn)的方式固定于殼體17。定子15具備多個線圈15a。電流以規(guī)定的順序流過這多個線圈15a，由此產(chǎn)生沿周向旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)磁場。
[0039]磁鐵轉(zhuǎn)子14與繞組轉(zhuǎn)子13同樣地以在內(nèi)周形成空間的方式構(gòu)成。磁鐵轉(zhuǎn)子14以與繞組轉(zhuǎn)子13及定子15成為同軸的方式設(shè)置在繞組轉(zhuǎn)子13的外周且定子15的內(nèi)周。而且，磁鐵轉(zhuǎn)子14以在與繞組轉(zhuǎn)子13之間及與定子15之間分別產(chǎn)生規(guī)定的間隙的方式設(shè)置。因此，繞組轉(zhuǎn)子13、磁鐵轉(zhuǎn)子14、及定子15以在從軸線方向觀察時從內(nèi)側(cè)按繞組轉(zhuǎn)子13、磁鐵轉(zhuǎn)子14、定子15的順序成為同心圓狀的方式配置。
[0040]磁鐵轉(zhuǎn)子14具備環(huán)狀的轉(zhuǎn)子鐵芯19和在轉(zhuǎn)子鐵芯19的兩端部分別安裝的端板20。端板20通過多個緊固用螺栓21而固定于轉(zhuǎn)子鐵芯19。多個永久磁鐵19a (參照圖1)沿著周向以規(guī)定的間隔排列設(shè)置在轉(zhuǎn)子鐵芯19。如該圖所示，端板20的一部分從轉(zhuǎn)子鐵芯19沿軸線方向分離。在該轉(zhuǎn)子鐵芯19與端板20分離的部分形成有積油處22。在積油處22設(shè)有用于從磁鐵轉(zhuǎn)子14的內(nèi)側(cè)向外側(cè)排出油的多個油排出孔22a、22b。在該積油處22積存有從輸入軸12的油供給孔12b排出的油。該油從油排出口 22a、22b排出而落到定子15的線圈15a。由此，利用油來對線圈15a進行冷卻。
[0041]如圖1所示，定子15的各線圈15a經(jīng)由逆變器6而與蓄電池7電連接。而且，繞組轉(zhuǎn)子13的轉(zhuǎn)子13a經(jīng)由匯流環(huán)機構(gòu)8及逆變器6而與蓄電池7電連接。需要說明的是，匯流環(huán)機構(gòu)8是在設(shè)于旋轉(zhuǎn)體的匯流環(huán)和與該環(huán)接觸的電刷之間傳遞電力的眾所周知的機構(gòu)。因此，省略詳細的說明。
[0042]在動力傳遞裝置10設(shè)有作為離合器單元的鎖止離合器23。鎖止離合器23構(gòu)成為能夠切換成以繞組轉(zhuǎn)子13與磁鐵轉(zhuǎn)子14 一體旋轉(zhuǎn)的方式卡合的卡合狀態(tài)和以繞組轉(zhuǎn)子13與磁鐵轉(zhuǎn)子14單獨旋轉(zhuǎn)的方式將卡合解除的釋放狀態(tài)。鎖止離合器23只要使用例如眾所周知的液壓式離合器即可，因此省略詳細的說明。
[0043]在該復(fù)合電動機11中，在繞組轉(zhuǎn)子13及定子15這兩者設(shè)置線圈，通過這兩者能夠產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場。并且，利用產(chǎn)生的旋轉(zhuǎn)磁場能夠使磁鐵轉(zhuǎn)子14旋轉(zhuǎn)。即，復(fù)合電動機11具備由繞組轉(zhuǎn)子13及磁鐵轉(zhuǎn)子14構(gòu)成的第一電動發(fā)電機MGl和由定子15及磁鐵轉(zhuǎn)子14構(gòu)成的第二電動發(fā)電機MG2。復(fù)合電動機11適當利用這2個電動發(fā)電機MG1、MG2而將發(fā)動機2的動力向變速器3傳遞。例如，在通過發(fā)動機2來驅(qū)動輸入軸12旋轉(zhuǎn)的情況下，通過繞組轉(zhuǎn)子13的線圈13a產(chǎn)生電力而產(chǎn)生磁力。因此，伴隨繞組轉(zhuǎn)子13的旋轉(zhuǎn)而磁鐵轉(zhuǎn)子14也旋轉(zhuǎn)。此時，磁鐵轉(zhuǎn)子14沿與繞組轉(zhuǎn)子13相同的方向旋轉(zhuǎn)。并且，由此從輸出軸16向變速器3傳遞旋轉(zhuǎn)。而且，在復(fù)合電動機11中，將此時由線圈13a產(chǎn)生的電力經(jīng)由逆變器等向定子15的線圈15a供給，通過線圈15a能夠產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場。并且，由此能夠驅(qū)動磁鐵轉(zhuǎn)子14旋轉(zhuǎn)。如此在復(fù)合電動機11中，利用由繞組轉(zhuǎn)子13產(chǎn)生的磁力及電力這兩者而能夠驅(qū)動磁鐵轉(zhuǎn)子14。這種情況下，能夠?qū)⒋盆F轉(zhuǎn)子14的驅(qū)動轉(zhuǎn)矩放大，因此，復(fù)合電動機11與眾所周知的變矩器同樣地發(fā)揮功能。
[0044]發(fā)動機2、復(fù)合電動機11及鎖止離合器23的動作由控制裝置30控制。控制裝置30構(gòu)成作為包含微處理器及其動作所需的RAM、ROM等周邊設(shè)備的計算機單元?？刂蒲b置30保持用于使車輛IA適當?shù)匦旭偟母鞣N控制程序?？刂蒲b置30通過執(zhí)行這些程序而進行對發(fā)動機2及復(fù)合電動機11等控制對象的控制。需要說明的是，控制裝置30通過控制逆變器6來控制復(fù)合電動機11的第一電動發(fā)電機MGl及第二電動發(fā)電機MG2。在控制裝置30連接有用于取得車輛IA的信息的各種傳感器。在控制裝置30上連接有例如輸出與車輛IA的速度(車速)對應(yīng)的信號的車速傳感器31、輸出與發(fā)動機2的輸出軸2a的旋轉(zhuǎn)速度(轉(zhuǎn)速)對應(yīng)的信號的曲柄角傳感器32、輸出與油門開度對應(yīng)的信號的油門開度傳感器33及輸出與蓄電池7的充電狀態(tài)(蓄電率)對應(yīng)的信號的SOC傳感器34等。除此以外還連接有各種傳感器，但它們的圖示省略。
[0045]接下來，說明控制裝置30執(zhí)行的控制?？刂蒲b置30在車輛IA減速的情況下或者車輛IA在下坡路行駛的情況下等，使第二電動發(fā)電機MG2作為發(fā)電機發(fā)揮功能。并且，利用從驅(qū)動輪5向輸出軸16輸入的動力來驅(qū)動磁鐵轉(zhuǎn)子14旋轉(zhuǎn)，由此執(zhí)行再生發(fā)電。由再生發(fā)電產(chǎn)生的電力向蓄電池7充電。
[0046]另外，控制裝置30在再生發(fā)電處于執(zhí)行中且發(fā)動機2處于運轉(zhuǎn)中的情況下，能夠執(zhí)行發(fā)電量增加控制。在該發(fā)電量增加控制中，使第一電動發(fā)電機MGl作為電動機發(fā)揮功能，向發(fā)動機2施加負荷轉(zhuǎn)矩。而且，以即使從第一電動發(fā)電機MGl施加負荷轉(zhuǎn)矩而發(fā)動機2的轉(zhuǎn)速也幾乎不變化的方式使發(fā)動機2的輸出增加。并且，使第二電動發(fā)電機MG2的發(fā)電量增加以使發(fā)動機2的輸出轉(zhuǎn)矩的變化量不向驅(qū)動輪5施加。
[0047]參照圖3，說明執(zhí)行發(fā)電量增加控制時的發(fā)動機2的輸出轉(zhuǎn)矩及第二電動發(fā)電機MG2的輸出轉(zhuǎn)矩。需要說明的是，發(fā)動機2的旋轉(zhuǎn)方向為該圖的箭頭R方向。在發(fā)電量增加控制中，以向發(fā)動機2施加負荷轉(zhuǎn)矩Tmgl的方式，換言之以使繞組轉(zhuǎn)子13產(chǎn)生負荷轉(zhuǎn)矩Tmgl的方式控制第一電動發(fā)電機MG1。如該圖所負荷轉(zhuǎn)矩Tmgl是與發(fā)動機2的旋轉(zhuǎn)方向相反的箭頭L方向的力。并且，如上述那樣在發(fā)電量增加控制中，以使發(fā)動機2的轉(zhuǎn)速幾乎不變化的方式使發(fā)動機2的輸出增加。因此，從發(fā)動機2輸出與該負荷轉(zhuǎn)矩Tmgl相同的大小且反向的反力轉(zhuǎn)矩Tr。而且，如上所述，在發(fā)動機2的輸出軸2a上連接有多個輔機。因此，從發(fā)動機2輸出用于驅(qū)動這些輔機的輔機驅(qū)動轉(zhuǎn)矩Tac。因此，從發(fā)動機2輸出將反力轉(zhuǎn)矩Tr與輔機驅(qū)動轉(zhuǎn)矩Tac相加的轉(zhuǎn)矩Te。
[0048]在第一電動發(fā)電機MGl中使繞組轉(zhuǎn)子13產(chǎn)生負荷轉(zhuǎn)矩Tmgl的情況下，在磁鐵轉(zhuǎn)子14產(chǎn)生與該轉(zhuǎn)矩Tmgl相同的大小且箭頭R方向的轉(zhuǎn)矩Tmgl’。如上所述，第二電動發(fā)電機MG2以避免將發(fā)動機2的輸出轉(zhuǎn)矩的變化量即該轉(zhuǎn)矩Tmgl’向驅(qū)動輪5施加的方式使發(fā)電量增加。因此，第二電動發(fā)電機MG2以使磁鐵轉(zhuǎn)子14產(chǎn)生與該轉(zhuǎn)矩Tmgl’相同大小且反向的反力轉(zhuǎn)矩Tr’的方式使發(fā)電量增加。需要說明的是，在進行再生發(fā)電的情況下，從驅(qū)動輪5向磁鐵轉(zhuǎn)子14施加向該圖的箭頭R方向旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)矩。因此，第二電動發(fā)電機MG2以使磁鐵轉(zhuǎn)子14產(chǎn)生克服來自該驅(qū)動輪5的轉(zhuǎn)矩的箭頭L方向的再生發(fā)電轉(zhuǎn)矩Tre的方式控制發(fā)電量。因此，在第二電動發(fā)電機MG2中，產(chǎn)生將上述反力轉(zhuǎn)矩Tr’與再生發(fā)電轉(zhuǎn)矩Tre相加的轉(zhuǎn)矩Tmg2。
[0049]如該圖所示，從第一電動發(fā)電機MGl向發(fā)動機2施加的負荷轉(zhuǎn)矩Tmgl由發(fā)動機2的反力轉(zhuǎn)矩Tr來抵消。而且，在磁鐵轉(zhuǎn)子14產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩Tmgl’由因第二電動發(fā)電機MG2的發(fā)電量的增加而產(chǎn)生的反力轉(zhuǎn)矩Tr’來抵消。如此，轉(zhuǎn)矩平衡，因此即使發(fā)動機2的輸出轉(zhuǎn)矩增加，驅(qū)動輪5的制動力也不變化。
[0050]如上所述，再生發(fā)電在車輛IA減速的情況下或車輛IA在下坡路行駛的情況下等執(zhí)行。這種情況下，無需利用發(fā)動機2對驅(qū)動輪5進行驅(qū)動。因此，發(fā)動機2進行空轉(zhuǎn)運轉(zhuǎn)。需要說明的是，空轉(zhuǎn)運轉(zhuǎn)是指以發(fā)動機2輸出用于驅(qū)動輔機的輔機驅(qū)動轉(zhuǎn)矩Tac或者輸出預(yù)熱運轉(zhuǎn)或自立運轉(zhuǎn)所需的轉(zhuǎn)矩的眾所周知的運轉(zhuǎn)狀態(tài)進行運轉(zhuǎn)。眾所周知，發(fā)動機2的熱效率對應(yīng)于發(fā)動機2的轉(zhuǎn)速及發(fā)動機2的轉(zhuǎn)矩而變化。發(fā)動機2的熱效率在從發(fā)動機2幾乎不輸出轉(zhuǎn)矩時降低。并且，當發(fā)動機2的轉(zhuǎn)矩升高時，發(fā)動機2的熱效率也升高。在空轉(zhuǎn)運轉(zhuǎn)時，從發(fā)動機2幾乎不輸出轉(zhuǎn)矩，因此發(fā)動機2的熱效率低。此時，當執(zhí)行發(fā)電量增加控制時，向發(fā)動機2施加負荷轉(zhuǎn)矩，因此發(fā)動機2的轉(zhuǎn)矩增加。因此，發(fā)動機2的熱效率升高。并且，從發(fā)動機2輸出的轉(zhuǎn)矩由第二電動發(fā)電機MG2轉(zhuǎn)換成電力而向蓄電池7充電。當如此執(zhí)行發(fā)電量增加控制時，能夠提高發(fā)動機2的熱效率，因此能夠以少的燃料來使發(fā)電量增加。
[0051]在執(zhí)行發(fā)電量增加控制時，向發(fā)動機2的燃料供給量增加而發(fā)動機2的輸出增加。此時的燃料供給量的增加量相對于發(fā)動機2的輸出的增加量的比例、即執(zhí)行了發(fā)電量增加控制時的輸出的增加量的熱效率(以下，有時稱為表觀的熱效率)比執(zhí)行發(fā)電量增加控制時的發(fā)動機2的熱效率高。使用數(shù)學(xué)式來說明其理由。需要說明的是，在以下的式子中，執(zhí)行發(fā)電量增加控制之前的發(fā)動機2的輸出由P表示，發(fā)動機2的熱效率由η I表示。而且，執(zhí)行發(fā)電量增加控制時的發(fā)動機2的輸出由Ρ+ΔΡ表示，發(fā)動機2的熱效率由Π2表示。向發(fā)動機2供給的燃料量中的因執(zhí)行發(fā)電量增加控制而增加的增加量△ Q可以由以下的式
(I)表示。
[0052]AQ= (Ρ+ΛΡ)/η2_Ρ/η I...(I)
[0053]表觀的熱效率Jlap是發(fā)動機2的輸出的增加量ΛΡ除以該燃料量的增加量AQ所得到的值。因此，可以由以下的式⑵表示。需要說明的是，在該式(2)中，ΛΡ/Ρ由α表示，n 2/ n I由B表示。
[0054]nap = Λ P/ Λ Q
[0055]= α ΧΡ/[(1+α )P/n2-PXB/n2]
[0056]= [ α / (1+α -B)] X η 2
[0057]= [1/{1-(Β_1)/α }] X η2...(2)
[0058]如上述那樣，執(zhí)行發(fā)電量增加控制之前的發(fā)動機2的熱效率η I比執(zhí)行發(fā)電量增加控制時的發(fā)動機2的熱效率η2小。因此，B成為比I大的值。這種情況下，式⑵中的[1/{1-(Β-1)/α}]的值比I大。因此，表觀的熱效率nap比執(zhí)行發(fā)電量增加控制時的發(fā)動機2的熱效率η 2大。
[0059]由執(zhí)行發(fā)電量增加控制引起的發(fā)電量的增加量ΛΡΕ可以由以下的式(3)表示。需要說明的是，在以下的式中，第一電動發(fā)電機MGl的轉(zhuǎn)矩由Tmgl表不,第一電動發(fā)電機MGl的轉(zhuǎn)速由NI表不,第一電動發(fā)電機MGl的效率由nmgl表不。而且,第二電動發(fā)電機MG2的轉(zhuǎn)速由N2表不,第二電動發(fā)電機MG2的效率由nmg2表不。并且，由執(zhí)行發(fā)電量增加控制引起的第二電動發(fā)電機MG2的轉(zhuǎn)矩的增加量由ATmg2表示。
[0060]Δ PE = Δ Tmg2XN2X nmg2-Tmgl X NI/ nmgl...(3)
[0061]該發(fā)電量的增加量ΛΡΕ可以使用由執(zhí)行發(fā)電量增加控制引起的發(fā)動機2的轉(zhuǎn)矩的增加量、發(fā)動機2的轉(zhuǎn)速及車輛IA中的電力系統(tǒng)整體的效率，由以下的近似式(4)來表示。需要說明的是，在該式(4)中，由執(zhí)行發(fā)電量增加控制引起的發(fā)動機2的轉(zhuǎn)矩的增加量由Δ Te表示，發(fā)動機2的轉(zhuǎn)速由Ne表示。而且,車輛IA中的電力系統(tǒng)的效率由ηΕ表示，執(zhí)行發(fā)電量增加控制時的發(fā)動機2的輸出的增加量由ΛΡ表示。
[0062]ΔΡΕ ^ [ Λ Te X Ν2- Λ Te X (N2_Ne) ] X η E
[0063]= (ATeXNe) X nE
[0064]= Δ P X η E...(4)
[0065]接下來，說明用于執(zhí)行發(fā)電量增加控制的具體的方法。圖4表示為了判定控制裝置30是否能夠執(zhí)行發(fā)電量增加控制而執(zhí)行的發(fā)電量增加判定例程。該例程在車輛IA的行駛中以規(guī)定的周期反復(fù)執(zhí)行。
[0066]在該例程中，控制裝置30首先在步驟Sll中取得車輛IA的狀態(tài)。作為車輛IA的狀態(tài)，取得車速、發(fā)動機2的轉(zhuǎn)速、油門開度及蓄電池7的蓄電率等。在接下來的步驟S12中，控制裝置30判定在車輛IA中是否正進行再生發(fā)電。車輛IA中的再生發(fā)電由控制裝置30執(zhí)行的其他的例程來控制。再生發(fā)電如上述那樣在車輛IA減速的情況下或車輛IA在下坡路行駛的情況下執(zhí)行。在判定為再生發(fā)電處于執(zhí)行中的情況下，進入步驟S13，控制裝置30判定發(fā)動機2是否處于 運轉(zhuǎn)中。在判定為發(fā)動機2處于運轉(zhuǎn)中的情況下，進入步驟S14，控制裝置30判定規(guī)定的增加條件是否成立。增加條件例如在蓄電池7的蓄電率為預(yù)先設(shè)定的規(guī)定的判定值以下的情況下判定為成立。即，增加條件在蓄電池7的蓄電率比判定值高的情況下判定為不成立。在判定為增加條件成立時，進入步驟S15，控制裝置30將鎖止離合器23切換成釋放狀態(tài)。在接下來的步驟S16中，控制裝置30將表示發(fā)電增加控制能夠執(zhí)行的增加標志切換成接通。然后，結(jié)束本次的例程。
[0067]另一方面，在步驟S12為否定判定時、步驟S13為否定判定時或步驟S14為否定判定時，進入步驟S17，控制裝置30將增加標志切換成斷開。在接下來的步驟S18中，控制裝置30在發(fā)電量增加控制中，將從第一電動發(fā)電機MGl向發(fā)動機2加載的負荷轉(zhuǎn)矩Tmgl重置為O。然后，結(jié)束本次的例程。需要說明的是，負荷轉(zhuǎn)矩Tmgl的值存儲于控制裝置30的RAM，在控制裝置30執(zhí)行的其他的例程中使用。
[0068]圖5是控制裝置30為了執(zhí)行發(fā)電量增加控制而執(zhí)行的例程。該控制例程在車輛IA的行駛中以規(guī)定的周期反復(fù)執(zhí)行。需要說明的是，在該控制例程中，對于與圖4共同的處理，標注同一標號而省略說明。
[0069]在該控制例程中，控制裝置30首先在步驟Sll中取得車輛IA的狀態(tài)。在接下來的步驟S21中，控制裝置30判定增加標志是否接通。在判定為增加標志斷開時，結(jié)束本次的控制例程。另一方面，在判定為增加標志接通時，進入步驟S22，控制裝置30判定蓄電池7接受的電力是否小于預(yù)先設(shè)定的上限值。眾所周知，對每單位時間向蓄電池7充電完成的電力設(shè)定極限值。上限值設(shè)定為比該極限值稍小的值。需要說明的是，極限值根據(jù)蓄電池7的容量等而變化，因此上限值也是根據(jù)蓄電池7的容量而適當設(shè)定即可。在判定為蓄電池7的接受電力為上限值以上時，結(jié)束本次的控制例程。
[0070]另一方面，在判定為蓄電池7的接受電力小于上限值時，進入步驟S23，控制裝置30以使發(fā)動機2的輸出轉(zhuǎn)矩Te增加預(yù)先設(shè)定的增加轉(zhuǎn)矩ATel量的方式控制發(fā)動機2。需要說明的是，增加轉(zhuǎn)矩ATel只要以通過第一電動發(fā)電機MGl能夠防止發(fā)動機2的轉(zhuǎn)速的急劇增加的方式根據(jù)第一電動發(fā)電機MGl的額定輸出等而適當設(shè)定即可。在接下來的步驟S24中，控制裝置30以使從第一電動發(fā)電機MGl向發(fā)動機2施加的負荷轉(zhuǎn)矩Tmgl增加預(yù)先設(shè)定的增加轉(zhuǎn)矩△!!量的方式控制第一電動發(fā)電機MG1。需要說明的是，當如上述那樣將增加標志切換為斷開時，負荷轉(zhuǎn)矩Tmgl重置為O。因此，首先從第一電動發(fā)電機MGl輸出的負荷轉(zhuǎn)矩Tmgl成為增加轉(zhuǎn)矩ΛΤ1。需要說明的是，增加轉(zhuǎn)矩ΛΤ1只要以避免發(fā)動機2的轉(zhuǎn)速急劇下降而發(fā)動機2的運轉(zhuǎn)狀態(tài)變得不穩(wěn)定的方式適當設(shè)定即可。
[0071]在接下來的步驟S25中，控制裝置30判定使輸出轉(zhuǎn)矩Te增加的前后的發(fā)動機2的轉(zhuǎn)速的變化幅度ANe的絕對值是否小于預(yù)先設(shè)定的允許值。該允許值設(shè)定為在車輛IA的減速中等即使發(fā)動機2的轉(zhuǎn)速上升駕駛員也不會感覺到不適感那樣的轉(zhuǎn)速。在判定為變化幅度ANe的絕對值為允許值以上時，返回至步驟S24，控制裝置30反復(fù)執(zhí)行步驟S24及S25，直至變化幅度ANe的絕對值小于允許值。另一方面，在判定為變化幅度ANe的絕對值小于允許值時，進入步驟S26，控制裝置30以使第二電動發(fā)電機MG2的轉(zhuǎn)矩Tmg2增加負荷轉(zhuǎn)矩Tmgl量的方式控制第二電動發(fā)電機MG2。然后，結(jié)束本次的控制例程。
[0072] 圖6示出在第一方式中執(zhí)行了發(fā)電量增加控制時的車輛IA中的動力的流動及電氣的流動。需要說明的是，在該圖中，“ MG I”表示第一電動發(fā)電機MG I，“ MG2 ”表示第二電動發(fā)電機MG2。而且，“ENG”表示發(fā)動機2。在執(zhí)行發(fā)電量增加控制期間也執(zhí)行再生發(fā)電。因此，從驅(qū)動輪5向第二電動發(fā)電機MG2施加驅(qū)動力，從第二電動發(fā)電機MG2向驅(qū)動輪5施加克服該驅(qū)動力的反力。由此。執(zhí)行再生制動。
[0073]如上述那樣，在第一方式中，首先，使發(fā)動機2的轉(zhuǎn)矩增加。因此，從發(fā)動機2向第一電動發(fā)電機MGl施加驅(qū)動力。并且,從第一電動發(fā)電機MGl施加與該驅(qū)動力相對的負荷轉(zhuǎn)矩(反力)。而且，也從第一電動發(fā)電機MGl向第二電動發(fā)電機MG2施加驅(qū)動力，因此從第二電動發(fā)電機MG2向第一電動發(fā)電機MGl施加克服該驅(qū)動力的反力。
[0074]在發(fā)電量增加控制的執(zhí)行中，通過第二電動發(fā)電機MG2進行再生發(fā)電，因此產(chǎn)生電力。由該第二電動發(fā)電機MG2產(chǎn)生的電力的一部分經(jīng)由逆變器6原封不動地向第一電動發(fā)電機MGl供給。并且,第一電動發(fā)電機MGl利用該電力而向發(fā)動機2施加負荷轉(zhuǎn)矩。即，在發(fā)電量增加控制中，通過由第二電動發(fā)電機MG2產(chǎn)生的電力的一部分來驅(qū)動第一電動發(fā)電機MGl。并且，由第二電動發(fā)電機MG2產(chǎn)生的電力中的其余部分向蓄電池7充電。
[0075]如以上說明的那樣，在該第一方式中，在再生發(fā)電處于執(zhí)行中且發(fā)動機2處于運轉(zhuǎn)中的情況下，執(zhí)行發(fā)電量增加控制。由此能夠提高發(fā)動機2的熱效率，因此能夠以少的燃料使發(fā)電量增加。因此，能夠提高燃油經(jīng)濟性。而且，能夠提高車輛IA的能量轉(zhuǎn)換效率。在第一方式中，在執(zhí)行發(fā)電量增加控制時，首先使發(fā)動機2的轉(zhuǎn)矩增加。由此能夠使發(fā)動機2的發(fā)熱量迅速增加。因此，在對發(fā)動機2進行預(yù)熱的情況下，能夠使預(yù)熱迅速完成。
[0076]如上述那樣在發(fā)電量增加控制的執(zhí)行時，從第一電動發(fā)電機MGl向發(fā)動機2施加轉(zhuǎn)矩，因此該第一電動發(fā)電機MGl相當于本發(fā)明的電動機。而且，由于通過第二電動發(fā)電機MG2進行發(fā)電，因此該第二電動發(fā)電機MG2相當于本發(fā)明的發(fā)電機。并且，通過執(zhí)行圖4及圖5的例程而控制裝置30作為本發(fā)明的發(fā)電量增加單元發(fā)揮功能。需要說明的是，圖4的例程的步驟S14的處理也可以省略。
[0077](第二方式)
[0078]參照圖7及圖8，說明第二方式的發(fā)電控制裝置。在該方式中，控制裝置30執(zhí)行的發(fā)電量增加控制例程與第一方式不同，除此以外與第一方式相同。因此，在該方式中，關(guān)于車輛1A，參照圖1。而且，在該方式中，控制裝置30也在車輛IA的行駛中以規(guī)定的周期反復(fù)執(zhí)行圖4的發(fā)電量增加判定例程。
[0079]圖7示出在該方式中控制裝置30執(zhí)行的發(fā)電量增加控制例程。需要說明的是，在圖7中,對于與圖4或圖5共同的處理,標注同一標號而省略說明。該控制例程也在車輛IA的行駛中以規(guī)定的周期反復(fù)執(zhí)行。
[0080]在該控制例程中，控制裝置30在到步驟S22為止與圖5的控制例程同樣地推進處理。在步驟S22進行肯定判定時，進入步驟S31，控制裝置30以使從第一電動發(fā)電機MGl向發(fā)動機2施加的負荷轉(zhuǎn)矩Tmgl增加預(yù)先設(shè)定的增加轉(zhuǎn)矩ΛΤ2量的方式控制第一電動發(fā)電機MG1。需要說明的是，增加轉(zhuǎn)矩ΛΤ2只要以避免發(fā)動機2的轉(zhuǎn)速急劇下降而發(fā)動機2的運轉(zhuǎn)狀態(tài)變得不穩(wěn)定的方式適當設(shè)定即可。在接下來的步驟S26中，控制裝置30以使第二電動發(fā)電機MG2的轉(zhuǎn)矩Tmg2增加負荷轉(zhuǎn)矩Tmgl量的方式控制第二電動發(fā)電機MG2。
[0081]在接下來的步驟S32中，控制裝置30以使發(fā)動機2的輸出轉(zhuǎn)矩Te增加預(yù)先設(shè)定的增加轉(zhuǎn)矩ATd量的方式控制發(fā)動機2。需要說明的是，增加轉(zhuǎn)矩ATe2只要以避免因從第一電動發(fā)電機MGl施加的負荷轉(zhuǎn)矩Tmgl而發(fā)動機2的運轉(zhuǎn)狀態(tài)變得不穩(wěn)定的方式適當設(shè)定即可。在接下來的步驟S25中，控制裝置30判定使輸出轉(zhuǎn)矩Te增加前后的發(fā)動機2的轉(zhuǎn)速的變化幅度ANe的絕對值是否小于預(yù)先設(shè)定的允許值。在判定為變化幅度ANe的絕對值為允許值以上時，返回至步驟S32，控制裝置30反復(fù)執(zhí)行步驟S32及S25，直至變化幅度ANe的絕對值成為小于允許值。另一方面，在判定為變化幅ANe的絕對值小于允許值時，結(jié)束本次的控制例程。
[0082]圖8示出在第二方式中執(zhí)行了發(fā)電量增加控制時的車輛IA中的動力的流動及電力的流動。需要說明的是，在該圖中，對于與圖6共同的部分，省略說明。在第二方式中，在發(fā)電量增加控制中首先使第一電動發(fā)電機MGl的負荷轉(zhuǎn)矩Tmgl增加。因此，從第一電動發(fā)電機MGl向發(fā)動機2及第二電動發(fā)電機MG2分別施加驅(qū)動力。從發(fā)動機2及第二電動發(fā)電機MG2向第一電動發(fā)電機MGl施加克服所施加的驅(qū)動力的反力。除此以外，與圖6相同。
[0083]如以上說明的那樣，在該第二方式中，在再生發(fā)電處于執(zhí)行中且發(fā)動機2處于運轉(zhuǎn)中時，執(zhí)行發(fā)電量增加控制，因此能夠提高發(fā)動機2的熱效率。由此能夠以少的燃料使發(fā)電量增加，因此能夠提高燃油經(jīng)濟性。因此，能夠提高車輛IA的能量轉(zhuǎn)換效率。在第二方式中，在執(zhí)行發(fā)電量增加控制時，首先，使第一電動發(fā)電機MGl的負荷轉(zhuǎn)矩增加。眾所周知，電動發(fā)電機與發(fā)動機相比，在變更了轉(zhuǎn)矩或轉(zhuǎn)速時，能夠迅速地調(diào)整成變更后的值。在該方式中，在發(fā)電量增加控制中，首先控制第一電動發(fā)電機MGl的轉(zhuǎn)矩，因此能夠使第二電動發(fā)電機MG2的發(fā)電量迅速地增加。
[0084]需要說明的是，在上述的圖7的流程圖中，在變更了第二電動發(fā)電機MG2的轉(zhuǎn)矩之后，變更發(fā)動機2的轉(zhuǎn)矩，但上述第二電動發(fā)電機MG2及發(fā)動機2的控制的順序并未限定于此。例如，在變更了第一電動發(fā)電機MGl的轉(zhuǎn)矩之后，可以并行地進行第二電動發(fā)電機MG2的轉(zhuǎn)矩的變更和發(fā)動機2的轉(zhuǎn)矩的變更。
[0085](第三方式)
[0086]參照圖9，說明第三方式的發(fā)電控制裝置。在該方式中，控制裝置30執(zhí)行的發(fā)電量增加控制例程與第一方式不同，除此以外與第一方式相同。因此，在此方式中，關(guān)于車輛1A，參照圖1。而且，在該方式中，控制裝置30也在車輛IA的行駛中以規(guī)定的周期反復(fù)執(zhí)行圖4的發(fā)電量增加判定例程。
[0087]圖9示出在該方式中控制裝置30執(zhí)行的發(fā)電量增加控制例程。需要說明的是，在圖9中，對于與圖4、圖5或圖7共同的處理，標注同一標號而省略說明。該控制例程也在車輛IA的行駛中以規(guī)定的周期反復(fù)執(zhí)行。
[0088]在該控制例程中，控制裝置30到步驟S21為止，與圖5的控制例程同樣地推進處理。在步驟S21中判定為增加標志接通時，進入步驟S41，控制裝置30判定蓄電池7的蓄電率是否為預(yù)先設(shè)定的判定蓄電率以下。在蓄電池7完全充電時，無法向蓄電池7充電，因此無法執(zhí)行再生發(fā)電。因此，判定蓄電率設(shè)定為比最大蓄電率小的蓄電率例如80%等，以便于通過蓄電池7能夠接受接下來在執(zhí)行再生發(fā)電時產(chǎn)生的電力。需要說明的是，這樣的蓄電率根據(jù)蓄電池7的容量等而變化，因此判定蓄電率只要根據(jù)蓄電池7的容量等而適當設(shè)定即可。在判定為蓄電率比判定蓄電率大的情況下，結(jié)束本次的控制例程。
[0089]另一方面，在判定為蓄電率為判定蓄電率以下時，進入步驟S42，控制裝置30判定在發(fā)電量增加控制中增加的發(fā)電量(以下，有時稱為增加發(fā)電量)ΛΡΕ是否小于預(yù)先設(shè)定的增加上限值A(chǔ)PEmax。當增加發(fā)電量Λ PE大時，發(fā)動機2的負荷變得過大，車輛IA的燃油經(jīng)濟性可能惡化或者來自發(fā)動機2的氮氧化物即所謂NOx的排出量可能增加。因此，增加上限值A(chǔ)PEmax只要考慮上述車輛IA的燃油經(jīng)濟性及來自發(fā)動機2的NOx的排出量等而適當設(shè)定即可。在判定為增加發(fā)電量ΛΡΕ為增加上限值A(chǔ)PEmax以上時，結(jié)束本次的控制例程。
[0090]另一方面，在判定為增加發(fā)電量Λ PE小于增加上限值A(chǔ)PEmax時，進入步驟S43，控制裝置30判定第一電動發(fā)電機MGl的負荷轉(zhuǎn)矩Tmgl是否為O。在判定為負荷轉(zhuǎn)矩Tmgl為O時，進入步驟S44，控制裝置30將負荷轉(zhuǎn)矩Tmgl設(shè)定為增加上限值PEmax除以發(fā)動機2的轉(zhuǎn)速及車輛IA中的電力系統(tǒng)的效率ΠE所得到的值。而且，在該處理中，控制裝置30以從第一電動發(fā)電機MGl向發(fā)動機2施加設(shè)定的負荷轉(zhuǎn)矩Tmgl的方式控制第一電動發(fā)電機MG1。另一方面，在判定為負荷轉(zhuǎn)矩Tmgl不為O時，進入步驟S31，控制裝置30以使從第一電動發(fā)電機MGl向發(fā)動機2施加的負荷轉(zhuǎn)矩Tmgl增加預(yù)先設(shè)定的增加轉(zhuǎn)矩ΛΤ2量的方式控制第一電動發(fā)電機MGl。
[0091]在步驟S44或步驟S31中對第一電動發(fā)電機MGl進行控制之后，進入步驟S26。以后，控制裝置30與圖7的控制例程同樣地推進處理。
[0092]如以上說明的那樣，在第三方式中，在再生發(fā)電處于執(zhí)行中且發(fā)動機2處于運轉(zhuǎn)中時，執(zhí)行發(fā)電量增加控制，因此能夠提高發(fā)動機2的熱效率。由此能夠以少的燃料使發(fā)電量增加，因此能夠提高燃油經(jīng)濟性。因此，能夠提高車輛IA的能量轉(zhuǎn)換效率。而且，在第三方式中，在蓄電池7的蓄電率比判定蓄電率大時，中止發(fā)電量的增加，因此能夠抑制蓄電池7完全充電。而且，由于在增加發(fā)電量ΛΡΕ設(shè)置了增加上限值A(chǔ)PEmax，因此能夠進一步抑制蓄電池7完全充電。而且，通過在增加發(fā)電量ΛΡΕ設(shè)置上限，能夠防止向發(fā)動機2施加過大的負荷。
[0093]需要說明的是，在該方式中也與第二方式同樣地，在變更了第一電動發(fā)電機MGl的轉(zhuǎn)矩之后，也可以并行地進行第二電動發(fā)電機MG2的轉(zhuǎn)矩的變更和發(fā)動機2的轉(zhuǎn)矩的變更。
[0094](第四方式)
[0095]參照圖10，說明第四方式的發(fā)電控制裝置。在該方式中，控制裝置30執(zhí)行的發(fā)電量增加控制例程與第一方式不同，除此以外與第一方式相同。因此，在該方式中，關(guān)于車輛1A，參照圖1。而且，在該方式中，控制裝置30也在車輛IA的行駛中以規(guī)定的周期反復(fù)執(zhí)行圖4的發(fā)電量增加判定例程。
[0096]圖10示出在該方式中控制裝置30執(zhí)行的發(fā)電量增加控制例程。需要說明的是，在圖10中，對于與圖4、圖5、圖7或圖9共同的處理,標注同一標號而省略說明。該控制例程也在車輛IA的行駛中以規(guī)定的周期反復(fù)執(zhí)行。從圖10明顯可知，在該方式中，取代圖9的步驟S31而設(shè)置步驟S51及S52的點與圖9不同。除此以外與圖9的控制例程相同。
[0097]在圖10的控制例程中，控制裝置30在到步驟S43為止與圖9的控制例程同樣地推進處理。在步驟S43為肯定判定時，進入步驟S44，以后也與圖9的控制例程同樣地推進處理。另一方面，在步驟S43為否定判定時，進入步驟S51，控制裝置30基于蓄電池7的蓄電率而算出增加轉(zhuǎn)矩ΛΤ3。增加轉(zhuǎn)矩ΛΤ3只要參照例如圖11示出了一例的映射而算出即可。圖11示出了蓄電池7的蓄電率與增加轉(zhuǎn)矩ΛΤ3的關(guān)系。如該圖所示，蓄電池7的蓄電率越升高，增加轉(zhuǎn)矩ΛΤ3越小。需要說明的是，這樣的關(guān)系只要預(yù)先通過實驗或數(shù)值計算等而求出并作為映射而存儲于控制裝置30的ROM即可。在接下來的步驟S52中，控制裝置30以使從第一電動發(fā)電機MGl向發(fā)動機2施加的負荷轉(zhuǎn)矩Tmgl增加算出的增加轉(zhuǎn)矩ΔΤ3量的方式控制第一電動發(fā)電機MG1。然后，進入步驟S26，以后與圖9的控制例程同樣地推進處理。
[0098]如以上說明的那樣，在第四方式中，也在再生發(fā)電處于執(zhí)行中且發(fā)動機2處于運轉(zhuǎn)中時執(zhí)行發(fā)電量增加控制，因此能夠提高發(fā)動機2的熱效率。因此，能夠提高燃油經(jīng)濟性。而且，能夠提高車輛IA的能量轉(zhuǎn)換效率。在該第四方式中，也與第三方式同樣地，在蓄電池7的蓄電率比判定蓄電率大時，中止發(fā)電量的增加，因此能夠抑制蓄電池7完全充電。而且，在該第四方式中，蓄電池7的蓄電率越升高時越減小增加轉(zhuǎn)矩ΛΤ3。因此，能夠進一步抑制蓄電池7完全充電。
[0099]需要說明的是，在該方式中，與第二方式同樣地，在變更了第一電動發(fā)電機MGl的轉(zhuǎn)矩之后，也可以并行地進行第二電動發(fā)電機MG2的轉(zhuǎn)矩的變更和發(fā)動機2的轉(zhuǎn)矩的變更。
[0100]本發(fā)明并未限定為上述的各方式，能夠以各種方式實施。例如，適用本發(fā)明的混合動力車輛并未限定為上述的各方式所示的車輛，也可以適用于圖12所示的表示簡要情況的混合動力車輛1B。需要說明的是，在圖12中，對于與圖1共同的部分，標注同一標號而省略說明。
[0101]如該圖所示，在車輛IB中單獨設(shè)置第一電動發(fā)電機MGl和第二電動發(fā)電機MG2。并且，第一電動發(fā)電機MGl和發(fā)動機2與動力分配機構(gòu)40連接。動力分配機構(gòu)40具備單小齒輪型的行星齒輪機構(gòu)41。行星齒輪機構(gòu)41具備:作為外齒齒輪的太陽輪S ;相對于該太陽輪S同軸地配置的作為內(nèi)齒齒輪的冕狀齒輪R ;將與上述的齒輪S、R嚙合的小齒輪P保持為能夠自轉(zhuǎn)且能夠在太陽輪S的周圍公轉(zhuǎn)的行星輪架C。發(fā)動機2以與行星輪架C 一體旋轉(zhuǎn)的方式連結(jié)。第一電動發(fā)電機MGl以與太陽輪S—體旋轉(zhuǎn)的方式連結(jié)。驅(qū)動齒輪42以一體旋轉(zhuǎn)的方式安裝在冕狀齒輪R的外周。驅(qū)動齒輪42與設(shè)置在作為輸出構(gòu)件的輸出軸43上的從動齒輪44嚙合。在輸出軸43設(shè)有輸出齒輪45。輸出齒輪45與設(shè)置在差動機構(gòu)4的殼體上的冕狀齒輪4a卩齒合。第二電動發(fā)電機MG2以與輸出軸43 —體旋轉(zhuǎn)的方式連結(jié)。
[0102]在該車輛IB中，在車輛IB減速的情況下或車輛IB在下坡路行駛的情況下等，使第二電動發(fā)電機MG2作為發(fā)電機發(fā)揮功能。并且,利用從驅(qū)動輪5向輸出軸43輸入的動力來驅(qū)動第二電動發(fā)電機MG2旋轉(zhuǎn)而執(zhí)行再生發(fā)電。
[0103]另外，在該車輛IB中，也能夠在再生發(fā)電的執(zhí)行中從第一電動發(fā)電機MGl輸出轉(zhuǎn)矩，向發(fā)動機2施加負荷。因此，能夠使發(fā)動機2的轉(zhuǎn)矩增加，能夠使第二電動發(fā)電機MG2的發(fā)電量增加。因此，該車輛IB的控制裝置30也執(zhí)行上述的圖4的例程及上述的各方式的發(fā)電量增加控制例程。由此在車輛IB中執(zhí)行發(fā)電量增加控制。這種情況下，能夠提高發(fā)動機2的熱效率，因此能夠以少的燃料使發(fā)電量增加。因此，能夠提高燃油經(jīng)濟性。而且，能夠提高車輛IB的能量轉(zhuǎn)換效率。
[0104]需要說明的是，在該車輛IB中，第一電動發(fā)電機MGl也相當于本發(fā)明的電動機，第二電動發(fā)電機MG2也相當于本發(fā)明的發(fā)電機。
[0105]在上述的各方式中，以使發(fā)動機的輸出轉(zhuǎn)矩中的除輔機驅(qū)動轉(zhuǎn)矩以外的幾乎全部輸出轉(zhuǎn)矩向第二電動發(fā)電機傳遞的方式控制第一電動發(fā)電機的動作，但第一電動發(fā)電機的控制方法并不限定為該方法。例如，可以以從發(fā)動機的輸出轉(zhuǎn)矩減去輔機驅(qū)動轉(zhuǎn)矩所得到的轉(zhuǎn)矩的一部分向第二電動發(fā)電機傳遞的方式控制第一電動發(fā)電機的動作。即，第一電動發(fā)電機只要以發(fā)動機的輸出轉(zhuǎn)矩的至少一部分向輸出軸等輸出構(gòu)件傳遞的方式進行控制即可。而且，第一電動發(fā)電機只要以能夠?qū)⑤敵龅霓D(zhuǎn)矩向發(fā)動機施加的方式設(shè)置即可，例如也可以以能夠向內(nèi)燃機與輸出軸之間的動力傳遞路徑中施加轉(zhuǎn)矩的方式設(shè)置。
[0106]本發(fā)明可優(yōu)選適用于輔機直接連結(jié)于內(nèi)燃機的混合動力車輛。在這樣的車輛中，無法在成為了空轉(zhuǎn)運轉(zhuǎn)的情況下執(zhí)行使內(nèi)燃機停止的控制即所謂空轉(zhuǎn)停止控制。因此，需要將內(nèi)燃機維持為運轉(zhuǎn)狀態(tài)。通過在這樣的車輛中適用本發(fā)明，能夠縮短在熱效率低的狀態(tài)下使內(nèi)燃機運轉(zhuǎn)的期間。因此，可優(yōu)選適用本發(fā)明。需要說明的是，這樣的車輛例如為大型車輛。
【權(quán)利要求】
1.一種發(fā)電控制裝置，適用于混合動力車輛，該混合動力車輛具備:內(nèi)燃機；傳遞從所述內(nèi)燃機輸出的轉(zhuǎn)矩并且以能夠進行動力傳遞的方式與驅(qū)動輪連接的輸出構(gòu)件；以能夠?qū)⑤敵龅霓D(zhuǎn)矩向所述內(nèi)燃機施加的方式設(shè)置的電動機；與所述輸出構(gòu)件連結(jié)的發(fā)電機；以及與所述電動機及所述發(fā)電機分別電連接的蓄電池， 在通過從所述驅(qū)動輪輸入的動力來驅(qū)動所述輸出構(gòu)件旋轉(zhuǎn)的情況下，所述發(fā)電控制裝置通過所述發(fā)電機執(zhí)行再生發(fā)電，其中， 所述發(fā)電控制裝置具備發(fā)電量增加單元，該發(fā)電量增加單元在所述再生發(fā)電處于執(zhí)行中且所述內(nèi)燃機處于運轉(zhuǎn)中的情況下，以利用從所述電動機施加的轉(zhuǎn)矩使從所述內(nèi)燃機輸出的輸出轉(zhuǎn)矩大于在空轉(zhuǎn)運轉(zhuǎn)時從所述內(nèi)燃機輸出的空轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩的方式分別控制所述內(nèi)燃機及所述電動機，并且使所述發(fā)電機的發(fā)電量增加以使從所述內(nèi)燃機向所述輸出構(gòu)件傳遞的轉(zhuǎn)矩不向所述驅(qū)動輪施加。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)電控制裝置，其中， 所述發(fā)電量增加單元在所述再生發(fā)電處于執(zhí)行中且所述內(nèi)燃機處于運轉(zhuǎn)中的情況下，首先以使所述內(nèi)燃機的輸出轉(zhuǎn)矩大于所述空轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩的方式控制所述內(nèi)燃機，接著以利用從所述電動機向所述內(nèi)燃機施加的轉(zhuǎn)矩使所述內(nèi)燃機的輸出轉(zhuǎn)矩增加的前后的所述內(nèi)燃機的轉(zhuǎn)速的變化幅度小于規(guī)定的允許值的方式控制所述電動機，然后以所述內(nèi)燃機的輸出轉(zhuǎn)矩中的因從所述電動機施加的轉(zhuǎn)矩而增加的量的轉(zhuǎn)矩由所述發(fā)電機的發(fā)電量的增加量抵消的方式控制所述發(fā)電機。
3.根據(jù)權(quán)利 要求1所述的發(fā)電控制裝置，其中， 所述發(fā)電量增加單元在所述再生發(fā)電處于執(zhí)行中且所述內(nèi)燃機處于運轉(zhuǎn)中的情況下，首先以從所述電動機向所述內(nèi)燃機施加使所述內(nèi)燃機的輸出轉(zhuǎn)矩相比所述空轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩增大的規(guī)定的負荷轉(zhuǎn)矩的方式控制所述電動機，然后以從所述電動機施加所述負荷轉(zhuǎn)矩的前后的所述內(nèi)燃機的轉(zhuǎn)速的變化幅度小于規(guī)定的允許值的方式控制所述內(nèi)燃機，并且以所述內(nèi)燃機的輸出轉(zhuǎn)矩中的因從所述電動機施加的所述負荷轉(zhuǎn)矩而增加的量的轉(zhuǎn)矩由所述發(fā)電機的發(fā)電量的增加量抵消的方式控制所述發(fā)電機。
4.根據(jù)權(quán)利要求1~3中任一項所述的發(fā)電控制裝置，其中， 所述發(fā)電量增加單元以因所述內(nèi)燃機的輸出轉(zhuǎn)矩增加而產(chǎn)生的所述發(fā)電機的發(fā)電量的增加量小于預(yù)先設(shè)定的上限值的方式控制所述內(nèi)燃機、所述電動機及所述發(fā)電機。
5.根據(jù)權(quán)利要求1~4中任一項所述的發(fā)電控制裝置，其中， 在所述混合動力車輛中設(shè)有旋轉(zhuǎn)電機，該旋轉(zhuǎn)電機包括: 具有多個線圈的第一轉(zhuǎn)子，所述第一轉(zhuǎn)子以能夠繞著軸線旋轉(zhuǎn)的方式設(shè)置； 具有磁鐵的第二轉(zhuǎn)子，所述第二轉(zhuǎn)子與所述第一轉(zhuǎn)子同軸地配置在所述第一轉(zhuǎn)子的外周，并且以能夠相對于所述第一轉(zhuǎn)子相對旋轉(zhuǎn)的方式設(shè)置；以及 具有多個線圈的定子，所述定子與所述第一轉(zhuǎn)子及所述第二轉(zhuǎn)子同軸地設(shè)置在所述第二轉(zhuǎn)子的外周， 所述第一轉(zhuǎn)子與所述內(nèi)燃機連結(jié)， 所述第二轉(zhuǎn)子與所述輸出構(gòu)件連結(jié)， 利用所述第一轉(zhuǎn)子及所述第二轉(zhuǎn)子構(gòu)成所述電動機， 利用所述第二轉(zhuǎn)子及所述定子構(gòu)成所述發(fā)電機。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的發(fā)電控制裝置，其中， 在所述混合動力車輛中設(shè)有離合器單元，該離合器單元能夠切換成所述第一轉(zhuǎn)子與所述第二轉(zhuǎn)子一體地旋轉(zhuǎn)的卡合狀態(tài)和所述第一轉(zhuǎn)子與所述第二轉(zhuǎn)子能夠相對旋轉(zhuǎn)的釋放狀態(tài)， 所述發(fā)電量增加單元在所述再生發(fā)電處于執(zhí)行中且所述內(nèi)燃機處于運轉(zhuǎn)中的情況下將所述離合器單元切換成所述釋放狀態(tài)。
7.根據(jù)權(quán)利要求 1~6中任一項所述的發(fā)電控制裝置，其中， 所述發(fā)電量增加單元以所述蓄電池的蓄電率越高，因所述內(nèi)燃機的輸出轉(zhuǎn)矩增加而產(chǎn)生的所述發(fā)電機的發(fā)電量的增加量越小的方式控制所述內(nèi)燃機、所述電動機及所述發(fā)電機。
【文檔編號】F02D29/06GK104010905SQ201280063704
【公開日】2014年8月27日 申請日期:2012年6月4日 優(yōu)先權(quán)日:2011年12月20日
【發(fā)明者】藤吉直志, 椎名貴弘, 村上新, 宮野龍也, 渡邊隆男, 日比野良一 申請人:豐田自動車株式會社