[发明专利]动力输出设备、动力输出设备的控制方法和装备动力输出设备的车辆

说明书

技术领域

本发明涉及动力输出设备、动力输出设备的控制方法和装备动力输出设备的车辆。

背景技术

已经提出了一种安装在车辆上的动力输出设备的通常构造，其具有发动机、行星齿轮单元、电动机MG1、电动机MG2和电池，其中行星齿轮单元包括连接到发动机输出轴的行星轮架和连接到车辆车轴的齿圈，电动机MG1从/向行星齿轮单元的太阳轮输入/输出动力，电动机MG2从/向车轴输入/输出动力，电池能够从/向电动机MG1和MG2传输电力(例如参见日本专利公开公报No.平09-308012)。此现有技术的动力输出设备基于驾驶员对加速踏板的下压量和齿圈的转速确定应该输出到齿圈的扭矩指令，并通过将所确定的扭矩指令和齿圈转速的乘积加上实际对电池充电或者从电池放电的充放电力来计算应该从发动机输出的输出能量。发动机的目标转速和目标扭矩设定为确保所计算的输出能量有效地从发动机输出的最佳驱动点。电动机MG1的扭矩指令确定成确保发动机在所设定的目标转速下工作。通过从所确定的应该输出到齿圈的扭矩指令减去从发动机经由行星齿轮单元输出到齿圈的扭矩量确定电动机MG2的扭矩指令。此现有技术动力输出设备然后控制发动机使其在由目标转速和目标扭矩联合限定的目标驱动点下被驱动，同时控制电动机MG1和MG2使其在各个设定的扭矩指令下被驱动。

发明内容

此现有技术的动力输出设备的用于获得车辆稳定的驱动状态的功能在标准环境状况下不会产生问题。然而，在非标准环境状况下，该动力输出设备的功能会造成用超出预期的充放电电力水平对电池充电，或者使得电池放电而供应超出预期的充放电电力水平。例如，在外部温度非常低的环境中，温度越低，造成了空气密度越大。用与在标准温度(例如，25℃)下设定的目标驱动点相同的目标驱动点来控制在非常低的温度下的发动机会造成发动机输出超出预期的过大动力。这导致用超出预期的过高电力对电池进行过度的充电。在另一个示例中，在高海拔环境中，大气压力越低，造成空气密度越低。用与在低海拔处的标准大气压力(1大气压力)下设定的目标驱动点相同的目标驱动点来控制高海拔处的发动机会造成发动机输出超出预期的过小动力。这导致了电池放电而供应超出预期的过高电力。

本发明的动力输出设备、动力输出设备的控制方法和装备有动力输出设备的车辆因而旨在应对环境的变化。本发明的动力输出设备、动力输出设备的控制方法和装备有动力输出设备的车辆还旨在防止蓄电单元用超出预期的过高电力过度充电，或者防止蓄电单元过度放电而供应超出预期的过高电力。

为了达到以上和其它有关目的的至少一部分，本发明的动力输出设备、动力输出设备的控制方法和装备有动力输出设备的车辆具有以下论述的构造。

本发明涉及将动力输出到驱动轴的动力输出设备。该动力输出设备包括：内燃机；动力分配集成机构，其与内燃机的输出轴和与驱动轴连接，并通过输入和输出电力和机械动力将动力输出到输出轴和驱动轴，或者从输出轴和驱动轴输入动力；电动机，其能够将动力输出到驱动轴，或者从驱动轴输入动力；蓄电单元，其将电力传输进出动力分配集成机构和电动机；充放电电力需求设定模组，其设定充放电电力需求，充放电电力需求是要充电到蓄电单元中或者要从蓄电单元放电；输入输出限制设定模组，其将蓄电单元的输入和输出限制设定为可对蓄电单元充电和蓄电单元可放电的电力。空气密度影响物理量检测单元，其检测影响吸入内燃机的空气中的密度的物理量；驱动力需求设定模组，其设定驱动轴所需的驱动力需 求；目标驱动点设定模组，其基于所设定的驱动力需求、所设定的充放电电力需求和所检测到的空气密度影响物理量设定内燃机的目标驱动点；以及控制模组，其控制所述内燃机、所述动力分配集成机构和所述电动机，使得在所述输入限制和所述输出限制的范围内以所设定的目标驱动点驱动所述内燃机，并确保与所设定的驱动力需求相等的驱动力输出到所述驱动轴。