[发明专利]混合动力车辆

说明书

技术领域

本发明涉及动力输出设备，该动力输出设备的控制方法，以及配备有该动力输出设备的车辆。

背景技术

动力输出设备的一种提出的结构包括：发动机、包括分别与发动机的曲轴相连接以及与连接到车辆的车轴的驱动轴相连接的行星轮架以及齿圈的行星齿轮单元、设置成对行星齿轮单元的太阳轮输入和输出动力的第一电机、设置成对驱动轴输入和输出动力的第二电机、以及设计成向第一电机及第二电机输入和输出电力的蓄电池(例如参见日本专利公开公报号2005-39880)。上述提出的动力输出设备基于从发动机向行星轮架输入的动力以及从第一电机向太阳轮输入的动力、来经由齿圈对驱动轴输入和输出动力，同时控制第二电机向驱动轴输入和输出动力。

发明内容

在驱动轴所需的驱动力需求突然改变的情况下，上述现有技术动力输出设备响应于此突然改变而迅速地改变第二电机的驱动力水平。但是，向第一电机及第二电机输入和输出电力的蓄电池的预设输入和输出限制可能不允许第二电机的驱动力水平的上述迅速改变。在此状态下，该动力输出设备就不能够对驱动轴所需的驱动力需求的突然改变进行响应。一种用于对驱动轴所需的驱动力需求的突然改变进行响应的可用措施对第一电机进行控制以迅速地改变发动机的转速，由此立即改变经由行星齿轮单元对驱动轴的动力输入和输出。但是，因为发动机以及其他相关装置的性能限制，可能不允许发动机转速的迅速改变。在此情况下，就不能采用迅速改变发动机转速的方法作为对驱动轴所需的驱动力需求的突然改变的响应。

因此，本发明的动力输出设备、配备有该动力输出设备的机动车辆、以及该动力输出设备的控制方法旨在对驱动力需求的突然改变进行迅速的响应。本发明的动力输出设备、配备有该动力输出设备的机动车辆、以及该动力输出设备的控制方法还旨在根据诸如二次电池之类的蓄电单元的状态来为驱动力需求的突然改变做好准备。

为了实现上述及其他相关目的的至少一部分，本发明的动力输出设备、配备有该动力输出设备的机动车辆、以及该动力输出设备的控制方法具有以下所描述的构造。

本发明涉及一种动力输出设备，其向驱动轴输出动力。该动力输出设备包括：内燃机；电力-机械动力输入输出机构，其与所述内燃机的输出轴连接并与所述驱动轴连接，并且通过电力和机械动力的输入和输出对所述输出轴以及所述驱动轴输入和输出动力；电机，其能够对所述驱动轴输入和输出动力；蓄电单元，其对所述电力-机械动力输入输出机构以及所述电机输入和输出电力；输入/输出限制设定模块，其根据所述蓄电单元的充电状态来设定所述蓄电单元的输入和输出限制，所述蓄电单元的所述输入和输出限制是可对所述蓄电单元充电和放电的最大和最小电力；最大/最小控制转速设定模块，其基于所述蓄电单元的所述设定的输入和输出限制来设定最大和最小控制转速，所述最大和最小控制转速是所述内燃机的上限和下限控制转速；驱动力需求规定模块，其规定所述驱动轴所需的驱动力需求；以及控制模块。当在由所述蓄电单元的所述设定的输入和输出限制以及所述设定的最大和最小控制转速所界定的控制约束范围内能够实现在所述内燃机的转速改变的情况下向所述驱动轴输出所述规定的驱动力需求时，所述控制模块对所述内燃机、所述电力-机械动力输入输出机构、以及所述电机进行控制，使得在所述控制约束范围内将所述规定的驱动力需求输出至所述驱动轴。当在所述控制约束范围内不能够实现在所述内燃机的转速改变的情况下向所述驱动轴输出所述规定的驱动力需求时，所述控制模块对所述内燃机、所述电力-机械动力输入输出机构、以及所述电机进行控制，使得在基于性能的约束范围内将取决于所述规定的驱动力需求的预设驱动力输出至所述驱动轴，其中由所述蓄电单元的所述设定的输入和输出限制以及基于性能的最大和最小转速，来界定所述基于性能的约束范围，所述基于性能的最大和最小转速是所述内燃机的取决于性能的上限转速和下限转速。