2024年4月20日发(作者：ppt软件免费下载安装)

(19)中华人民共和国国家知识产权局

(12)发明专利说明书

(21)申请号 CN2.3

(22)申请日 2011.04.27

(71)申请人 日产自动车株式会社

地址 日本神奈川县

(72)发明人 上野宗利 桥田正英 吉野谷大辅

(74)专利代理机构 北京天昊联合知识产权代理有限公司

代理人 何立波

(51)

B60K26/04

B60K6/48

B60K6/54

B60L11/14

B60W10/00

B60W20/00

(10)申请公布号 CN 102905927 A

(43)申请公布日 2013.01.30

权利要求说明书 说明书 幅图

(54)发明名称

混合动力车辆的加速器踏板踏力控

制装置

(57)摘要

设定从仅驱动电动发动机（2）而

使车辆行驶的EV模式切换至驱动发电机

（1）的HEV行驶模式的加速器开度即第

1加速器开度，如果加速器开度超过第1加

速器开度而变大，则使加速器踏板（32）

的踏力与基础踏力相比增大。第1加速器

开度设定为，电池（9）的SOC越降低，

该第1加速器开度变得越小，并且设定有

利用第2加速器开度限定的下限值，该第

2加速器开度是基于成为平坦路定速维持

开度的加速器开度。由此，可以将加速器

踏板（32）踏入大于或等于一定量，可以

确保车辆的加速性。

法律状态

法律状态公告日

法律状态信息

法律状态

权 利 要 求 说 明 书

1.一种混合动力车辆的加速器踏板踏力控制装置，其具有：内

电动机，其在车辆行驶时作为驱动源使用；以及踏力变更单元，

所述第1加速器开度设定为对应于车辆的状态而可变，而且设

的下限值。

2.根据权利要求1所述的混合动力车辆的加速器踏板踏力控制

车速越增大，所述第1加速器开度的下限值设定得越大。

3.根据权利要求1或2所述的混合动力车辆的加速器踏板踏力

置，

所述第1加速器开度的下限值是第2加速器开度，该第2加速

基于可以以各车速维持定速行驶的加速器开度。

器开度

控制装

装置，

定规定

燃机；

其变更加速器踏板的踏力，该加速器踏板踏力控制装置设定第1加速

器开度，该第1加速器开度是从仅驱动所述电动机而使车辆行驶的第

1行驶模式切换至驱动所述内燃机的第2行驶模式的加速器开度，如

果加速器开度超过第1加速器开度而变大，则使加速器踏板的踏力与

基础踏力相比增大，

4.根据权利要求1至3中任一项所述的混合动力车辆的加速器

力控制装置，

所述第1加速器开度设定为，可以对应于成为所述电动机的驱

电池的状态而变化。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的混合动力车辆的加速器

力控制装置，

所述电池的SOC越降低，所述第1加速器开度设定得越小。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的混合动力车辆的加速器

力控制装置，

在从所述第1行驶模式切换至所述第2行驶模式之前设定所述

速器开度。

7.根据权利要求1至6中任一项所述的混合动力车辆的加速器

力控制装置，

从所述第1行驶模式切换至所述第2行驶模式的加速器开度，

小于所述第1加速器开度的下限值的加速器开度。

踏板踏

动源的

踏板踏

踏板踏

第1加

踏板踏

设定为

说 明 书

技术领域

本发明涉及混合动力车辆的加速器踏板踏力控制装置。

背景技术

在专利文献1中，公开了一种技术，即，在作为车辆的驱动源

和内燃机的混合动力车辆中，从单独利用电动机使车辆

驶模式，转换至通过同时使用电动机及内燃机使车辆行

模式时，通过使加速器踏板的踏力特性变化，使与加速

对应的阻力增加，从而在不违背驾驶者的意愿的状态下

启动内燃机，而不会使燃油消耗率变差。

在该专利文献1中，能够可变地设定使与加速器踏板的踏入对

的加速器开度，但存在下述问题，即，如果使与加速器

应的阻力增加的加速器开度变小，则难以踏入加速器踏

加速。

专利文献1：日本特开2006-180626号公报

发明内容

在此，本发明是一种混合动力车辆的加速器踏板踏力控制装置，

加速器开度超过规定的加速器开度阈值而变大，则使加速器踏

力与基础踏力相比增大，其特征在于，所述规定的加速器开度

第1加速器开度，该第1加速器开度是从仅驱动所述电动机使

1行驶模式切换至驱动所述内燃机的第2行驶模式的加

其如果

板的踏

阈值是

应的阻力增加

踏板的踏入对

板，车辆难以

而具有电动机

行驶的第1行

驶的第2行驶

器踏板的踏入

转换行驶模式、

车辆行驶的第

速器开度，对该第1

加速器开度设定规定的下限值。

根据本发明，通过对第1加速器开度设定下限值，可以将加速

于或等于一定量，可以确保车辆的加速性。

附图说明

图1是示意地表示使用本发明的混合动力车辆的动力传动系的

明图。

图2是使用本发明的混合动力车辆的系统构造图。

图3表示发动机启动停止线地图的特性例的说明图。

图4是将本发明涉及的加速器踏板踏力控制装置的系统构造与

的概略一起示意地表示的说明图。

图5是示意地表示本发明中的踏力变更机构一实施例的说明图。

图6是表示本发明中的加速器踏板踏力的特性的特性图。

图7时表示加速器开度阈值的特性例的说明图，（a）表示电池

SOC高的情况下的特性例，（b）表示电池的SOC低的情况下的

图8表示本发明涉及的混合动力车辆的加速器踏板踏力控制装

的流程图。

具体实施方式

器踏板踏入大

概略构造的说

踏力变更机构

的

特性例。

置的控制流程

下面，基于附图，详细说明本发明的一个实施例。

图1是示意地表示使用本发明的混合动力车辆的动力系统的概

图。

作为内燃机的发动机1的输出轴、和作为发电机和电动机起作

机2（MG）的输入轴，经由扭矩容量可变的第1离合

电动发电机2的输出轴与自动变速器3（AT）的

速器3的输出轴经由差速齿轮6与轮胎7连结。

自动变速器3对应于车速或加速器开度等，自动地切换例如前

档或前进6档后退1档等有级变速比（进行变速控制）。

而且，作为第2离合器5（CL2），使用对应于档位状态而承担

自动变速器3内的动力传递的扭矩容量可变离合器中的1个离

第2离合器使用作为自动变速器3的变速元件而设置

中、存在于各变速档的动力传递路径上的摩擦接

动变速器3的内部构成。

自动变速器3将经由第1离合器4输入的发动机1的动力和从

输入的动力合成后，向轮胎7输出。此外，第1离合器

例如使用可以通过比例电磁阀连续地控制动作油

式多片离合器。

在该动力传动系统中，对应于第1离合器4的连接状态而存在2

模式。即，在切断第1离合器4的状态下，成为仅利用电动发

行驶的EV模式，在连接第1离合器4的状态下，成为

种运转

电动发电机2

不同的

进5档后退1

用的电动发电

略构造的说明

器4（CL1）连结。

输入轴连结，自动变

合器。换言之，

的多个摩擦接合元件

合元件，实质上在自

4和第2离合器5，

的流量以及油压的湿

电机2的动力

利用发动机1和电动

发电机2的动力行驶的HEV模式。

此外，在图1中，10是检测发动机1的转速的发动机转速传感

是检测电动发电机2的转速的MG转速传感器、12是检测自

输入轴转速的AT输入转速传感器、13是检测自动变

的AT输出转速传感器，这各个传感器的检测信

20。

图2是表示使用本发明的混合动力车辆的系统构造图。该混合

综合控制车辆的综合控制器20、控制发动机1的发动

制电动发动机2的MG控制器22。

综合控制器20经由可以彼此进行信息交换的通信线18，与发动

器21及MG控制器22连接。

向该综合控制器20输入来自上述发动机转速传感器10、MG转

器11、AT输入转速传感器12、AT输出转速传感器13的检

之外，还输入来自检测车速的车速传感器15、检测向

力的电池9的充电状态（SOC）的SOC传感器

（APO）的加速器开度传感器17、检测制动器

23等各种传感器的检测信号。

而且，综合控制器20对应于加速器开度、电池9的SOC和车

实现驾驶者希望的驱动力的运转模式，向MG控制器

矩或目标MG转速，向发动机控制器21指示目标

第1离合器4及第2离合器5基于来自综合控制

断开。

器、11

动变速器3的

速器2的输出轴转速

号输入至后述的综合控制器

动力车辆具有

机控制器21以及控

机控制

速传感

测信号，除此

电动发动机2供给电

16、检测加速器开度

油压的制动器油压传感器

速，选择可以

22指示目标MG扭

发动机扭矩。此外，

器20的指令，控制接合及

而且，在综合控制器20中，使用车速和加速器开度，运算发动

机1的运转模式。即，使用如图3所示的发动机启动停止线对

判定是应该启动发动机的运转状态，还是应该停止发动机的运应图，

转状

态。发动机启动线及发动机停止线，随着电池9的SOC降低，向加

速器开度变小的方向（图3中的下方）变化。另外，如果电池9的

SOC处于相同状态，则发动机停止线与发动机启动线相比，设定在

加速器开度变小的方向。即，如果电池9的SOC处于相同状态且车

速相同，则与启动发动机1的加速器开度（发动机启动线上的加速器

开度）相比，停止发动机1的加速器开度（发动机停止线上的加速器

开度）设定得较小。

在启动发动机1的启动处理中，在EV行驶状态下图3所示的加

度超过发动机启动线的时刻，将第2离合器5的扭矩容量控制

器5以半离合状态滑动，在判断第2离合器5开始滑动

4的接合，使发动机转速上升。而且，如果发动

转速，则使发动机1动作，在MG转速

1离合器4，然后，锁止第2离合

发动机控制器21对应于来自综合控制器20的指令，控制发动

MG控制器22对应于来自综合控制器20的指令，对驱动电动发

的逆变器8进行控制。通过MG控制器22，对电动发电机2

转模式的启动及停止的切换进行控制，即，施加从电池

的动力行驶运转、以及作为发电机起作用而对电池9进

此外，电动发电机2的输出（电流值）利用MG

下面，使用图4及图5，说明在上述混合动力车辆中使用的加速

速器开

为使第2离合

后，开始第1离合器

机转速达到可以初始爆燃的

和发动机转速接近处，完全接合第

器5，转换至HEV模式。

机1。

电机2

的以下两种运

9供给的电力

行充电的再生运转。

控制器22进行监视。

器踏板

踏力控制装置。

图4是与踏力变更机构的概略一起示意地说明加速器踏板踏力

统构造的说明图，图5是示意地表示踏力变更机构的一

该加速器踏板踏力控制装置基本上，对设置在未图示的车辆的

控制装置的系

个实施例的说明图。

车体31上的加速器踏板32的踏力（操作反作用力）进行可变

在加速器踏板32的开度大于规定的加速器开度阈值的区域，

器踏板32的踏力与基础踏力相比增大。

控制，

使加速

如图4、图5所示，加速器踏板32设置在旋转轴33上，构成为

转轴33为支点摆动，一端固定在车体31上、并且另一端通过

33上的各种方式的复位弹簧34，向加速器关闭方向施

旋转轴33的一端通过轴承35可自由旋转地支撑

在旋转轴33的另一端附近，作为加速器开

器开度传感器17。

此外，在本实施例中，加速器踏板32的踏入量（加速器开度）

机1的节流阀（未图示）的开度彼此联动，对应于加速器踏板

发动机1的节流阀开度增大。即，对应于加速器开度，

料消费量）增大。

而且，作为踏力变更机构，由可变摩擦片37构成，该可变摩擦

具有向旋转轴33的旋转施加摩擦力的彼此相对的一对摩擦部件

37b，一个摩擦部件7a与旋转轴3的端部机械结合而设置，另

7b经由花键等支撑在固定轴38上，可沿轴向移动且不

固定支撑在车体31上。而且，摩擦部件37b向摩

以该旋

固定在旋转轴

加反作用力。另外，

在车体31上，另一方面，

度检测单元而设置上述加速

和发动

32的踏入量，

燃料喷射量（进而燃

片37

37a、

一个摩擦部件

可旋转。固定轴38

擦部件37a施力的致

动器（例如电磁阀）39固定在车体上。

可变摩擦片37通过致动器39的动作，使摩擦部件37b向轴方

箭头A1方向）移动，由此，可变地控制摩擦部件37a

的摩擦力。该致动器39的动作基于来自综合控

机控制器21进行控制。从而，通过利用发

的动作进行控制，可以变更施加至旋转轴

速器踏板32的踏入时的踏力。

图6概略地表示上述实施例中的加速器踏板踏力的特性，基本

踏力在开度增加方向和开度减小方向上具有适量的滞

速器开度而大致成正比地增加。而且，如果在向

时即踏入时，加速器踏力大于规定的加速器开度

SL），则加速器踏板踏力与基础踏力相比，阶梯

此外，在本实施例中，在上述加速器开度增大方向上的加速器

32的踏力增大，在加速器开度减小至小于或等于上述规定的开

除，但也可以在加速器踏板32的操作方向向加速器开度减小

即解除。

而且，在本实施例中，使加速器踏板32的踏力与基础踏力相比

加速器开度阈值，通过第1加速器开度和第2加速器开度设定，

加速器开度根据与图3所示的发动机启动线对应的加速器开度

2加速器开度根据成为平坦路定速维持开度的加速器开

根据在平坦路面上使车辆不加减速地行驶时所需

驶阻力线）上的加速器开度而设定。

向（图4中的

和摩擦部件37b之间

制器20的指令，利用发动

动机控制器21对致动器39

33的摩擦力，进而变更加

的踏力即基础

后，并且，相对于加

开度增大方向的操作

阈值（图6的符号

性地增大。如上所述，通过加速器踏板踏力阶梯性地增大，自然地抑

制由驾驶者对加速器踏板32的过度踏入。

踏板

度时解

方向反转时立

增大的

该第1

而设定，该第

度而设定，换言之，

的所谓R/L线（行

图7是表示加速器开度阈值的特性例的说明图，图7（a）表示

SOC高的情况下的特性例，图7（b）表示电池的SOC低的

例。

第1加速器开度（图7中的虚线）是从EV行驶切换至HEV行

值、即从发动机启动线（图7中的实线）上的加速器开度减去

开度量α后的加速器开度。该加速器开度量α考虑感

直至停止加速器踏板32的踏入为止的踏入开度

（图7中的双点划线）是在以各车速在平坦

开度（R/L线上的加速器开度，图7中的

速的驱动力的加速器开度量β后的

使用图7详细说明，如果电池9的SOC下降，则发动机启动线

器开度减小的方向（图7中的下方）变化，因此，如果电池9

则第1加速器开度也变小。如果仅利用第1加速器开

值，则电池9的SOC越下降，加速器开度阈值

者想踏入加速器踏板32的情况下，有可

在本实施例中，在第1加速器开

速器开度阈值切换至第2

向加速

驶的阈

电池的

情况下的特性

规定的加速器

觉到踏板反作用力后

而设定。第2加速器开度

路上能够维持定速的加速器

单点划线）上，加上可确保一定加

加速器开度。

的SOC下降，

度设定加速器开度阈

也相对越变小，因此，驾驶

能难以踏入加速器踏板32。但是，

度变得小于第2加速器开度的情况下，加

加速器开度。即，在

在各车速下，设定为本实施例中，加速器开度阈值（图7中的粗实线），

在第1加速器开度和第2加速器开度中的较大的

值原则上设定为第1加速器开度，但对第

度限定的下限值。

值。换言之，加速器开度阈

1加速器开度设定由第2加速器开

如上所述，根据发动机启动线设定第1加速器开度，而且，相

的第1加速器开度，进一步设定由第2加速器开度限定

驾驶者想踏入加速器踏板32的情况下，可以防

对于这样设定

的下限值，由此，在

止加速器踏板变得难以踏入，

可以将加速器踏板32踏入大于或等于

好的加速性。

一定量，因此，可以确保车辆的良

特别地，作为第1加速器开度的下限值的第2加速器开度，是

平坦路上能够维持定速的加速器开度上，加上可确保一

力的加速器开度量β后的加速器开度，因此，针对各车

速所需的驱动力。

另外，车速越增加，成为平坦路定速维持开度的加速器开度越

因此，车速越增加，第2加速器开度也越大。如果车速增加，

车辆驱动力减小，不易产生大于或等于所需的加速，

为第1加速器开度的下限值的第2加速器开度随

即使在车速快的情况下，也可以确保车辆

另外，如果电池9的SOC下降，则电动发电机2能够产生的最

降低，因此，需要减小EV模式的运转区域，但由于第1加速

发动机启动线设定的，因此，电池9的SOC越下降，

得越小。即，由于第1加速器开度对应于电池9

作为加速器开度阈值选择第1加速器开度，

运转状态下，从EV模式切换至HEV模

基础踏力相比增大，从而可以向驾

模式这一情况。

换言之，如图7所示，在第1加速器开度大于第2加速器开度，

的状态下，作为加速器开度阈值选择第1加速器开度，在从

至HEV模式之前，加速器踏板32的踏力与基础踏力性

在以各车速在

定加速的驱动

速可以可靠地确保加

增大，

则变速比降低，

因此，如上所述，成

着车速的增加而变大，从而

的加速性。

大扭矩

器开度是基于

该第1加速器开度变

的SOC而可变，因此，在

而不选择第2加速器开度的

式之前，加速器踏板32的踏力与

驶者通知从EV模式切换至HEV

车速低

EV模式切换

比增大，从而可以向驾驶者通知从EV模式切换至HEV模式这一情

况。

图8是表示使加速器踏板32的踏力与基础踏力相比增加时的控

的流程图。

在S1中，计算车速、加速器开度和电池9的SOC。

在S2中，根据电池9的SOC和车速计算发动机启动线，根据

计算第1加速器开度。

在S3中，根据预先计算出的每个车速的可维持平坦路定速行驶

器开度，计算第2加速器开度。

在S4中，将第1加速器开度和第2加速器开度中的较大的一个

速器开度阈值。在S5中，判定加速器开度是否是大于或等于

值，如果加速器开度大于或等于阈值，则进入S6，在

S7。

在S6中，使加速器踏板32的踏力与基础踏力相比增大。

在S7中，判定是否是踏力相对于基础踏力增大的状态，如果是

大的状态，则进入S8，在不是的情况下，结束这次程序。

在S8中，判定加速器开度是否小于或等于比加速器开度阈值小

的解除阈值，如果小于或等于解除阈值，则进入S9，在不是

束这次程序。

在S9中，虽然是加速器踏板复位的状态，但由于是加速器踏板

踏力与基础相比增大的状态，因此减少踏力的增大量。

32的

的规定

踏力增

设为加

的加速

发动机启动线

制流程

加速器开度阈

不是的情况下，进入

的情况下，结

此外，在上述实施例中，第1加速器开度是从发动机启动线上

减去规定的加速器开度α后的值，但也可以将发动机启

直接设定为第1加速器开度，即，可以将发动机

度。

上述实施例的混合动力车辆，构成为将发动机1及电动发电机2

的驱动力传递至车轮，但本发明不仅适用于这种混合动力车

用于各种混合动力车辆，例如仅将发动机作为发电使用

动力车辆、或将来自发动机的动力通过动力分配机构分

电动机的构造的混合动力车辆等。

另外，在上述实施例中，作为变速器使用了自动变速器3，但也

代自动变速器3而使用变速比连续变化的无级变速器。在无级

下，可以作为输入轴侧及输出轴侧的旋转速度的比而求

另外，在上述实施例中，对应于电池9的SOC使发动机启动线

机停止线变化，但也可以对应于电池9的温度、电池9的老化

于运动行驶模式等的运转模式等，进行变化。

权利要求书(按照条约第19条的修改)

1.（修正后）一种混合动力车辆的加速器踏板踏力控制装置，

机；电动机，其在车辆行驶时作为驱动源使用；以及踏

其变更加速器踏板的踏力，该加速器踏板踏力控制装置

器开度，该第1加速器开度是从仅驱动所述电动机而使

模式切换至驱动所述内燃机的第2行驶模式的加

超过第1加速器开度而变大，则使加速器

的加速器开度

动线上的加速器开度

启动线设定为第1加速器开

这两者

辆，也可以适

的构造的混合

布至发电机和

可以取

变速器的情况

出变速比。

及发动

状态，或对应

其具有：内燃

力变更单元，

设定第1加速

车辆行驶的第1行驶

速器开度，如果加速器开度

踏板的踏力与基础踏力相比增大，

所述第1加速器开度设定为对应于车辆的状态而可变，

所述第1加速器开度的下限值是第2加速器开度，该第2加速

以以各车速维持定速行驶的加速器开度。

2.根据权利要求1所述的混合动力车辆的加速器踏板踏力控制

车速越增大，所述第1加速器开度的下限值设定得越大。

3.（修正后）根据权利要求1或2所述的混合动力车辆的加速

制装置，

所述第1加速器开度设定为，可以对应于成为所述电动机的驱

状态而变化。

4.（修正后）根据权利要求1至3中任一项所述的混合动力车

板踏力控制装置，

所述电池的SOC越降低，所述第1加速器开度设定得越小。

5.（修正后）根据权利要求1至4中任一项所述的混合动力车

板踏力控制装置，

在从所述第1行驶模式切换至所述第2行驶模式之前设定所述

度。

器开度基于可

装置，

器踏板踏力控

动源的电池的

辆的加速器踏

辆的加速器踏

第1加速器开

6.（修正后）根据权利要求1至5中任一项所述的混合动力车

板踏力控制装置，

从所述第1行驶模式切换至所述第2行驶模式的加速器开度，

述第1加速器开度的下限值的加速器开度。

辆的加速器踏

设定为小于所

7.（删除）