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车辆及其控制方法

来源:老子有钱注册送28   发布时间:2019-11-26   点击量:46

车辆及其控制方法

当低SOC控制要求被输出而催化剂加热要求未被输出时,设定低SOC控制模式作为控制模式并将蓄电池的蓄电量(SOC)的管理中心SOC*设定为比通常时的值S1小的值S2来进行控制,当催化剂加热要求被输出时,不管低SOC控制要求如何都设定催化剂加热模式作为控制模式来进行控制,以使发动机在点火延迟的状态下以怠速转速Nidl自持运转(空载运转)。即,当蓄电池的温度和催化剂温度都低时,与低SOC控制相比更优先催化剂加热,从而抑制排放劣化。

图13是示出共线图的一个例子的说明图,该共线图示出了在从发动机22输出功率的状态下行驶时的动カ分配综合机构30的旋转构件的转速与转矩间的力学关系;

图14是用于说明设定转矩限制TmlmiruTmlmax的情形的说明图;

接着,基于所设定的要求功率P,来设定作为应使发动机22运转的运转点的目标转速N,和目标转矩Te*(步骤S430)。基于使发动机22高效运行的运行线和要求功率P,来进行该设定。在图12中示出了发动机22的运行线的ー个例子以及设定目标转速Ne*和目标转矩Te*的情形。如该图12所示,目标转速Ne*和目标转矩Te*可通过运行线与要求功率P,(N,XTe*)恒定的曲线的交点来求出。

图16是示出变形例的混合动カ汽车120的概要结构的结构图;

图17是示出变形例的混合动カ汽车220的概要结构的结构图。

图7是示出由实施例的蓄电池E⑶52执行的低SOC控制要求输出例程的ー个例子的流程图;

这里,对实施例的主要构成要素与发明内容部分中所记载的发明的主要构成要素的对应关系进行说明。在实施例中,在排气系统中安装有具有浄化排气的催化剂的净化装置134的发动机22相当干“内燃机”;经由动力分配综合机构30与发动机22连接并使用来自发动机22的动カ来发电的马达MGl相当于“发电机”;经由内啮合齿轮62和内啮合齿轮轴32a与驱动轴63a、63b连接的马达MG2相当于“电动机”;向马达MGl和马达MG2提供电カ或从马达MGl和马达MG2接受电カ的由锂离子电池构成的蓄电池50相当干“蓄电单元”;执行基于加速器开度Acc和车速V来设定要求转矩TZ的图9的驱动控制例程的步骤S410的处理、图10的加热时驱动控制例程的步骤S610的处理的混合动カ用电子控制单元70相当干“要求驱动カ设定单元”;执行在蓄电池50的电池温度Tb小于阈值Tref2并且发动机22的冷却水温度Tw小于阈值Tref3时输出低SOC控制要求的图7的低SOC控制要求输出例程的蓄电池ECU52相当于“低蓄电量控制请求单元”,其中,阈值Tref2被设定为输入限制Win的绝对值变小的温度,阈值Tref3被设定为能够判断出没有进行发动机22的暖机的温度;执行在浄化装置134的催化剂温度Tc小于阈值Trefl时输出催化剂加热要求的图6的催化剂加热要求输出例程的发动机ECU24相当干“催化剂加热促进控制请求单元”,其中阈值Trefl被设定为比使催化剂活化的温度范围的下限温度低的温度;下述的混合动力用电子控制単元70、发动机E⑶24、以及马达E⑶40相当干“控制单元”,其中,所述混合动カ用电子控制单元70在输出有低SOC控制要求而未输出催化剂加热要求吋,执行图5的控制模式设定例程的步骤S110、S120、S150、S160的处理,即:将设定低SOC控制模式作为控制模式,并且将蓄电池50的蓄电量(SOC)的管理中心SOCf设为比通常时的值SI小的值S2来设定充放电要求功率Pb*(充电要求或放电要求),并且执行图9的驱动控制例程的步骤S420〜S500的处理,即:使用充放电要求功率Pb*来设定使得在蓄电池50的输入输出限制Win、Wout范围内向作为驱动轴的内啮合齿轮轴32a输出要求转矩Tr*的、发动机22的目标转速Ne'目标转矩Te'马达MGl和MG2的转矩指令ΤπιΓ和Tm2%并将它们发送给发动机ECU24和马达ECU40,当未输出低SOC控制要求而输出有催化剂加热要求吋,执行设定催化剂加热模式作为控制模式的图5的控制模式设定例程的步骤S110、S120、S170的处理,并且执行图10的驱动控制例程的步骤S620〜S730的处理,即:设定使得发动机22在点火延迟的状态下以怠速转速Nidl自持运转(空载运转)并且在蓄电池50的输入输出限制Win、Wout范围内要求转矩Tr*被输出给作为驱动轴的内啮合齿轮轴32a的、发动机22的目标转速Ne'目标转矩Te'马达MGl和MG2的转矩指令ΤπιΓ和Tm2%并将它们发送给发动机ECU24和马达ECU40,当低SOC控制要求和催化剂加热要求均输出了吋,执行不管低SOC控制要求如何都设定催化剂加热模式作为控制模式的图5的控制模式设定例程的步骤S110.S120.S170的处理,并且执行图10的驱动控制例程的步骤S620〜S730的处理,即:设定使得发动机22在点火延迟的状态下以怠速转速Nidl自持运转(空载运转)并且在蓄电池50的输入输出限制WiruWout范围内要求转矩Tr*被输出给作为驱动轴的内啮合齿轮轴32a的、发动机22的目标转速Ne'目标转矩Te'马达MGl和MG2的转矩指令Tml*和Tm2*,并将它们发送给发动机E⑶24和马达E⑶40,所述发动机E⑶24接收目标转速Ne'目标转矩Te'点火延迟的控制信号来控制发动机22,所述马达E⑶24接收马达MGl、MG2的转矩指令Tml*、Tm2*来控制马达MG1、MG2。

以上利用实施例对本发明的优选实施方式进行了说明,但不用说,本发明不受上述实施例的任何限定,可以在不脱离本发明主g的范围内以各种方式实施。

Description

然后,判断蓄电池50的蓄电量(SOC)是否大于等于阈值Smin(步骤S630),判断加速器开度Acc是否小于阈值Aref(步骤S640),判断车辆要求功率P*是否小于阈值Pref(步骤S650)。这里,阈值Smin被设定为比与下次启动发动机22所需要的电力量相当的蓄电量(SOC)大的值,例如可以使用20%、30%等。另外,阈值Aref被设定为不仅需要来自马达MG2的动カ还需要来自发动机22的动カ的程度的加速器开度,例如可以使用50%、60%等。并且,阈值Pref被设定为比能够通过来自蓄电池50的放电电カ来维持的功率的上限值稍小的值,可根据蓄电池50的性能等而确定。

当蓄电池50的蓄电量(SOC)小于阈值Smin、或加速器开度Acc大于等于阈值Aref、或车辆要求功率P*大于等于阈值Pref时,判断为需要来自发动机22的动力,解除催化剂加热模式(步骤S660),并结束本例程。此时,通过图9的驱动控制例程来进行驱动控制。

图16是示出变形例的混合动カ汽车120的概要结构的结构图;

图3是示出蓄电池50的蓄电量(SOC)、电池温度Tb以及输入输出限制Win、Wout之间的关系的一个例子的说明图;

图7是示出由实施例的蓄电池E⑶52执行的低SOC控制要求输出例程的ー个例子的流程图;

本发明的车辆包括:内燃机,在该内燃机的排气系统中安装有排气净化装置,所述排气浄化装置具有浄化排气的排气净化用催化剂;发电机,该发电机使用来自所述内燃机的动カ而发电;电动机,该电动机能够输出用于行驶的动カ;蓄电单元,该蓄电単元向所述发电机和所述电动机提供电カ或者从所述发电机和所述电动机接收电カ;要求驱动カ设定单元,该要求驱动カ设定单元设定行驶所要求的要求驱动カ;低蓄电量控制请求单元,该低蓄电量控制请求単元至少在所述蓄电単元的温度小于第一温度时进行低蓄电量控制的请求,所述低蓄电量控制通过使管理用蓄电量范围的中心蓄电量小于所述蓄电单元的温度大于等于所述第一温度时的中心蓄电量来管理所述蓄电単元的蓄电量,所述管理用蓄电量范围用于管理所述蓄电単元的蓄电量;催化剂加热促进控制请求单元,该催化剂加热促进控制请求单元至少在所述排气浄化用催化剂的温度小于第二温度时进行催化剂加热促进控制的请求,所述催化剂加热促进控制促进所述排气净化用催化剂的加热;以及控制単元,当所述低蓄电量控制被请求、并且所述催化剂加热促进控制未被请求时,该控制单元控制所述内燃机、所述发电机以及所述电动机,以使得通过所述低蓄电量控制来管理所述蓄电单元的蓄电量,并使车辆通过基于所述设定的要求驱动カ的驱动カ来行驶,当所述低蓄电量控制未被请求、并且所述催化剂加热促进控制被请求时,该控制单元控制所述内燃机、所述发电机以及所述电动机,以使得通过所述催化剂加热促进控制来加热所述排气净化用催化齐U,并使车辆通过基于所述设定的要求驱动カ的驱动カ来行驶,当所述低蓄电量控制被请求、并且所述催化剂加热促进控制被请求时,该控制单元控制所述内燃机、所述发电机以及所述电动机,以使得与所述低蓄电量控制的请求无关地通过所述催化剂加热促进控制来加热所述排气净化用催化剂,并使车辆通过基于所述设定的要求驱动カ的驱动カ来行驶。

车辆及其控制方法

在混合动力汽车(20)中,在ECO开关(88)接通时,使用车速V和相比于通常时容许最大充电电力设定用映射而倾向于容许电池(50)的充电的第二关系、即ECO模式时容许最大充电电力设定用映射来设定容许最大充电电力Pcmax,控制发动机(22)和电机MG1以及MG2,使得以步骤S140中在容许最大充电电力Pcmax的范围内基于电池(50)的状态而设定的作为要求充电电力的执行用充放电要求功率Pb*来对电池(50)充电,并且得到行驶所要求的要求转矩Tr。

图4是举例表示通常时容许最大充电电力设定用映射和ECO模式时容许最大充电电力设定用映射的说明图。

而且,所述控制单元可以是能够基于要求功率来对所述内燃机进行间歇运行控制,所述要求功率包括为得到行驶所要求的要求驱动力而所需的功率、和为以所述设定的要求充电电力对所述蓄电单元进行充电而所需的功率。也就是说,在该车辆中,在燃料经济性优先模式选择开关接通时,高效地运行内燃机的同时促进利用发电单元的发电电力的蓄电单元的充电,由此通过增加内燃机的间歇运行的机会而使燃料经济性进一步提高。

然而,在上述车辆中,为了实现燃料经济性的提高而具备电容器,因此装置构造变得复杂化。另外,在对电池充电时,如上述车辆那样能够通过使发动机在效率较好的运行点运行来实现燃料经济性的提高,但是当在停车时、车速较小时为了对电池充电而使发动机在效率较好的运行点运行时,可能会产生行驶所不需要的较高的转速、转矩,因这样的发动机声音、振动等而会使驾驶者、乘客产生不适感。另一方面,认为在驾驶者之中也存在即使多少产生这样的不适感也希望提高燃料经济性的人。

燃料经济性优先模式选择开关,其用于选择使燃料经济性优先的燃料经济性优先模式;

另外,所述要求充电电力设定单元可以,将基于所述蓄电单元的状态的基本充电电力、和所述设定的容许最大充电电力之中的较小一方作为所述要求充电电力来设定。

背景技术

进而,本发明也适用于所谓的串联(Series)方式的混合动力汽车(省略图示)。另外,本发明也可以适用于将来自发动机22的动力通过CVT140传递到车轮39a、39b、并且具备通过由发动机22驱动的交流发电机29的发电电力来充电的电池50D的图11所例示的汽车20D。

如以上所作说明,在实施例的混合动力汽车20中,在作为燃料经济性优先模式选择开关的ECO开关88断开时,使用与车速V的第一关系即通常时容许最大充电电力设定用映射来设定电池50的充电所容许的容许最大充电电力Pcmax(步骤S120),在ECO开关88接通时,使用与车速V的相比于通常时容许最大充电电力设定用映射而倾向于容许电池50的充电的第二关系、即ECO模式时容许最大充电电力设定用映射来设定容许最大充电电力Pcmax(步骤S130)。并且,控制发动机22和电机MGl以及MG2,使得以步骤S140中在容许最大充电电力Pemax的范围内基于电池50的状态而设定的作为要求充电电力的执行用充放电要求功率Pb*来对电池50充电,并且得到行驶所要求的要求转矩Tr*(步骤S150〜S280)。由此,在ECO开关88断开时,虽然多少抑制基于由电机MGl发电产生的电力的电池50的充电,但是能够抑制由发动机22以行驶所不需要的较高的转速、转矩运行而引起的噪音、振动的产生。另外,在ECO开关88接通时,促进基于由电机MGl发电产生的电力的电池50的充电,虽然由于发动机22以某较高的转速、转矩运行而产生噪音、振动,但是能够使发动机22在更高效的运行点运行,因此能够使其燃料经济性提高。因此,在实施例的混合动力汽车20中,只通过操作ECO开关88就能够自由地选择是优先提高燃料经济性,还是优选抑制噪首、振动。

图10是另一种变形例的混合动力汽车20C的概略结构图。

本发明涉及车辆及其控制方法。

车辆及其控制方法

在混合动力汽车20中,如果由驾驶者进行了制动要求操作时ECO开关88被开启,则利用相比于ECO开关88关闭时使用的通常时再生分配率设定用图使能量效率优先的ECO模式时再生分配率设定用图和基于驾驶者的制动要求操作的要求制动力BF*,设定目标再生分配率d(S150),基于该目标再生分配率d控制电机MG2和制动单元90以获得要求制动力BF*(S160~S230)。

本发明涉及车辆及其控制方法,特别涉及具有能够输出再生制动力的电动机和能够输出摩擦制动力的摩擦制动单元的车辆及其控制方法。

于是,本发明的目的在于,在具有能够输出再生制动力的电动机和能够输出摩擦制动力的摩擦制动单元的车辆中,使驾驶者等能够任意选择是否使车辆的能量效率的提高优先。

在图2的制动时控制例程开始时,混合动力E⑶70的CPU72,执行输入控制所必要的数据的处理(步骤S100),其中所述数据包括:来自制动踏板行程传感器BS的制动踏板行程BS,来自车速传感器87的车速V,电机MG2的转速Nm2,作为电池50充电所允许的电力即充电允许电力的输入限制Win,ECO标志Fcco的值。这里,电机MG2的转速Nm2为经由通信从电机E⑶40输入的值。另外,电池50的输入限制Win,为经由通信从电池E⑶52输入的值。并且,可以基于电池50的温度设定输入限制Win的基本值,并且基于电池50的剩余容量(SOC)设定输入限制用校正系数,通过将设定的基本值和校正系数相乘来设定电池50的输入限制Win。在步骤SlOO的数据输入处理后,基于输入的制动踏板行程BS,计算由驾驶者施加到制动踏板85上的踏板踏力Fpd(步骤Sl10)。在实施例中,预先设定制动踏板行程BS与踏板踏力Fpd之间的关系,作为未图示的踏板踏力设定用图存储在混合动力ECU70的R0M74中,作为踏板踏力Fpd,与给定的制动踏板行程BS对应的值根据该图导出/设定。并且,基于这样计算出的踏板踏力Fpd,设定由驾驶者所要求的要求制动力BF*(步骤S120)。在实施例中,预先设定基于驾驶者的踏板踏力Fpd与要求制动力BF*之间的关系,作为要求制动力设定用图存储在混合动力ECU70的ROM中,作为要求制动力BF*,与给定的踏板踏力Fpd对应的值根据该图导出/设定。图3表示要求制动力设定用图的一例。

车辆及其控制方法

本发明能够用于车辆的制造产业等。

具体实施方式

图6是另一变形例的混合动力汽车20B的概略结构图。

量效率的提高。

图4是举例表示通常时再生分配率设定用图和ECO模式时再生分配率设定用图的说明图。

本发明能够用于车辆的制造产业等。

如果由步骤S140或者S150设定了目标再生分配率d,则通过由步骤S120设定的要求制动力BF*乘以目标再生分配率d计算目标再生制动力BFr*(步骤S160)。进而,通过将电池50的输入限制Win除以电机MG2的转速Nm2计算电机MG2的转矩限制Tmin(步骤S170),并且通过将目标再生制动力BFr*与预定的换算系数k的乘积除以减速齿轮35的传动比Gr计算暂定电机转矩Tm2tmp(步骤S180)。接下来,将对电机MGl的转矩指令Tml*设定为0并且将先前计算出的转矩限制Tmin与暂定电机转矩Tm2tmp中较大的一方(作为制动转矩,较小的一方)设定为电机MG2的转矩指令Tm2*(步骤S190)。通过如此设定转矩指令Tm2*,能够在电池50的输入限制Win的范围内使电机MG2输出再生制动转矩。这样如果设定了电机MG1、MG2的转矩指令Tml*、Tm2*,则判断由步骤S140或者S150设定的目标再生分配率d的值是否小于1(步骤S200),如果目标再生分配率d的值小于1,则通过从要求制动力BF*中减掉将转矩指令Tm2*与减速齿轮35的传动比的乘积除以上述换算系数k的值,设定应当使制动单元90产生的要求摩擦制动力BFf*(步骤S210)。与此相对,如果目标再生分配率d的值等于1,则因为能够以由电机MG2产生的再生制动力供给要求制动力BFf*,所以将要求摩擦制动力BFf*设定为0(步骤S220)。并且,将转矩指令Tml*以及Tm2*发送给电机E⑶40、将要求摩擦制动力BF*发送给制动E⑶95(步骤S230),再次进行步骤SlOO以下的处理。接收到转矩指令Tml*、Tm2*的电机E⑶40,按照转矩指令Tml*、Tm2*进行变换器41、43的开关元件的开关控制,以驱动电机MG1、MG2。另外,接收到要求摩擦制动力BFf*的制动ECU95,控制制动执行器92,使得与要求摩擦制动力BFf*对应的摩擦制动转矩施加于驱动轮即车轮39a、39b、其他车轮。

以往以来,已知:作为使再生制动和摩擦制动协调而得到制动力的车辆用制动装置,随着车速的降低而使再生制动的分担率降低,相应地,提高摩擦制动的分担率(例如,参照专利文献1)。在该车辆用制动装置中,在从再生制动向摩擦制动的切换时,为了防止因对摩擦制动的指令值的响应延迟引起的减速度不足,与摩擦制动转矩的响应延迟相应地抑制再生制动转矩的降低比例。

电机MGl以及电机MG2,双方都由公知的能够作为发电机工作并且能够作为电动机工作的同步电动发电机构成,经由变换器(逆变器)41、42与作为二次电池的电池50进行电力的交换。连接变换器41、42与电池50的电力线M,作为各变换器41,42共用的正极母线及负极母线构成,由电机MG1、MG2中任意一方发电产生的电力能够由另一方的电机消耗。因此,电池50,根据从电机MG1、MG2的任意一方产生的电力、不足的电力进行充放电,如果通过电机MGl、MG2达到电力收支平衡,则电池50不进行充放电。电机MGl、MG2,双方都由电机用电子控制单元(以下,称为“电机ECU”)40驱动控制。向电机ECU40,输入用于驱动控制电机MG1、MG2所必要的信号,例如来自检测电机MG1、MG2的转子的旋转位置的旋转位置检测传感器43、44的信号、由未图示的电流传感器检测出的施加到电机MG1、MG2上的相电流等,从电机ECU40输出对变换器41、42的开关控制信号等。电机ECU40,基于从旋转位置检测传感器43、44输入的信号,执行未图示的转速计算程序,计算电机MG1、MG2的转子的转速Nml、Nm2。另外,电机E⑶40,与混合动力E⑶70进行通信,基于来自混合动力E⑶70的控制信号等,驱动控制电机MGl、MG2并且根据需要向混合动力ECU70输出与电机MGl、MG2的运行状态有关的数据。

在图2的制动时控制例程开始时,混合动力E⑶70的CPU72,执行输入控制所必要的数据的处理(步骤S100),其中所述数据包括:来自制动踏板行程传感器BS的制动踏板行程BS,来自车速传感器87的车速V,电机MG2的转速Nm2,作为电池50充电所允许的电力即充电允许电力的输入限制Win,ECO标志Fcco的值。这里,电机MG2的转速Nm2为经由通信从电机E⑶40输入的值。另外,电池50的输入限制Win,为经由通信从电池E⑶52输入的值。并且,可以基于电池50的温度设定输入限制Win的基本值,并且基于电池50的剩余容量(SOC)设定输入限制用校正系数,通过将设定的基本值和校正系数相乘来设定电池50的输入限制Win。在步骤SlOO的数据输入处理后,基于输入的制动踏板行程BS,计算由驾驶者施加到制动踏板85上的踏板踏力Fpd(步骤Sl10)。在实施例中,预先设定制动踏板行程BS与踏板踏力Fpd之间的关系,作为未图示的踏板踏力设定用图存储在混合动力ECU70的R0M74中,作为踏板踏力Fpd,与给定的制动踏板行程BS对应的值根据该图导出/设定。并且,基于这样计算出的踏板踏力Fpd,设定由驾驶者所要求的要求制动力BF*(步骤S120)。在实施例中,预先设定基于驾驶者的踏板踏力Fpd与要求制动力BF*之间的关系,作为要求制动力设定用图存储在混合动力ECU70的ROM中,作为要求制动力BF*,与给定的踏板踏力Fpd对应的值根据该图导出/设定。图3表示要求制动力设定用图的一例。

效率优先模式选择开关,该效率优先模式选择开关用于选择使能量效率优先的效率优先模式;

车辆及其控制方法

当在变速杆(81)处于停车位置的状态时进行发动机(22)的起动指示时,以伴随着来自电机(MG2)的扭矩的输出而运行发动机(22)进行起动的方式,控制发动机(22)和电机(MG1、MG2),所述电机(MG2)的转子的旋转位置处于预定位置。由此,即使在停车锁定机构(90)将驱动轮(39a、39b)锁定并且由变速器(60)将齿圈轴(32a)从驱动轴(36)分离的状态下,也能够运行发动机(22)而起动。

在第1实施例的混合动力汽车20、第2实施例的混合动力汽车20B中,经由动力分配综合机构30将发动机22的动力输出到经由变速器60连接在驱动轴36上的作为旋转轴的齿圈轴3¾上,所述驱动轴36被连结在驱动轮39a、39b上,但也可以如图11的变形例的混合动力汽车120所例示具备:具有连接在发动机22的曲轴沈上的内部转子132和连接在旋转轴32b上的外部转子134,所述旋转轴32b经由变速器60连接在向驱动轮39a、39b输出动力的驱动轴36上;将发动机22的动力的一部分经由旋转轴32b、变速器60、驱动轴36向驱动轮39a、39b传递并且将残余的动力转换成电力的双转子电动机130。

这样构成的实施例的混合动力汽车20,基于与驾驶者对加速踏板83的踩下量相对应的加速器开度Acc和车速V,计算应当向作为驱动轴的齿圈轴3¾输出的要求扭矩,对发动机22、电机MGl和电机MG2进行运行控制,以将与该要求扭矩相对应的要求动力向齿圈轴3¾输出。作为发动机22、电机MGl和电机MG2的运行控制,包括扭矩变换模式、充放电运行模式和电机运行模式等;扭矩变换模式中:以从发动机22输出与要求动力相当的动力的方式对发动机22运行控制,同时以通过动力分配综合机构30、电机MGl和电机MG2对从发动机22输出的动力的全部进行扭矩变换后向齿圈轴3¾输出的方式对电机MG1、电机MG2驱动控制;充放电运行模式中:以从发动机22输出与要求动力和电池50的充放电所必需的电力(功率)的和相当的动力的方式对发动机22运行控制,同时伴随着电池50的充放电,以随着从发动机22输出的动力的全部或者一部分由动力分配综合机构30、电机MGl和电机MG2进行的扭矩变换,从而将要求动力向齿圈轴3¾输出的方式,对电机MGl、电机MG2驱动控制;电机运行模式中:以使发动机22的运行停止,向齿圈轴3¾输出来自电机MG2的与要求动力相当的动力的方式进行运行控制。

图4是表示扭矩指令设定用图的一例的说明图;

Tm2*=k3·(0_Nm2)(3)

在这样的本发明的第2车辆的控制方法中,可以设为:所述电动机,是将转子连接于所述旋转轴、能够通过定子的旋转磁场对该转子进行旋转驱动而从该旋转轴输入动力和向该旋转轴输出动力的电动机;以将所述定子的磁场的方向固定从而所述转子不旋转的方式控制所述电动机。这样一来,通过固定定子的磁场的方向,能够使转子不旋转。

本发明的第1车辆,其主旨在于,包括:

本发明的第1车辆的控制方法,其主旨在于:

以往,作为这种车辆,提出了这样一种,其包括:发动机,行星架连接于发动机的输出轴并且齿圈连接于车轴侧的行星齿轮,对行星齿轮的太阳轮输入输出动力的第1电机,和对齿圈输入输出动力的第2电机(例如,参照专利文献1)。在该装置中,在车辆停车时进行发动机的起动指示时,在由停车制动器将车轴锁定的条件成立时,由第1电机运行(拖动,motoring)发动机而起动,由此在将齿圈固定的状态下运行发动机而起动。

运行单元,其连接于该内燃机的输出轴与旋转轴,能够伴随着向该旋转轴的动力的输出而运行该内燃机;

车辆及其控制方法

当蓄电池的剩余容量小于阈值S1时,或者当蓄电池的剩余容量大于等于阈值S1且小于阈值S2、并且车辆要求功率P*小于阈值P1时,将充电用功率Pcha设定为充放电要求功率Pb*(S140),当蓄电池的剩余容量大于等于阈值S2时,或者当蓄电池的剩余容量大于等于阈值S1且小于阈值S2、并且车辆要求功率P*大于等于阈值P2时,将放电用功率Pdis设定为充放电要求功率Pb*(S150),当蓄电池的剩余容量大于等于阈值S1且小于阈值S2、并且车辆要求功率P*大于等于阈值P1且小于阈值P2时,直接设定为上次的充放电要求功率Pb*(S160),然后控制发动机和马达MG1、MG2,使得根据充放电要求功率Pb*对蓄电池(50)进行充放电并通过车辆要求功率P*来行驶(S170~S250)。

以上,使用实施例说明了用于实施本发明的最佳方式,但是勿庸置疑本发明不受上述实施例的任何限制,可以在不脱离本发明的主旨的范围内以各种方式来实施。

当这样设定了充放电要求功率Pb*后,将对发动机22要求的发动机要求功率Pe*设定为车辆要求功率P*与设定了的充放电要求功率Pb*之和(步骤170),然后根据设定了的发动机要求功率Pe*来设定作为发动机22应运行的运行点的目标转速Ne*和目标转矩Te*(步骤S180)。根据使发动机22高效率地工作的工作线和发动机要求功率Pe*来进行该设定。图4表示了发动机22的工作线的一个例子、以及设定目标转速Ne和目标转矩Te*的情况。如该图所示,可以通过工作线与发动机要求功率Pf(NeiXlV)为恒定值的曲线的交点来求出目标转速Ne*和目标转矩Te'

(2)是用于使马达MGl以目标转速Nmf旋转的反馈控制的关系式,在式(2)中,右边第二项的“kl”为比例项的增益,右边第三项的“k2”为积分项的增益。

Tml*=max(min(Tmltmp,Tmlmax),Tmlmin)(5)

Description

当这样输入了数据后,根据输入的加速器开度Acc和车速V来设定作为对车辆要求的转矩的、应输出给作为与驱动轮63a、63b连结的驱动轴的内啮合齿轮轴32a的要求转矩Tr*和对车辆要求的车辆要求功率P*(步骤SI10)。在实施例中,按照下述方式来设定要求转矩Tr%即,预先确定加速器开度Acc、车速V、要求转矩TZ之间的关系并将其作为要求转矩设定用映射图而存储在R0M74内,当给出了加速器开度Acc和车速V时,从存储的映射图中导出相对应的要求转矩Tr'图3表示了要求转矩设定用映射图的一个例子。车辆要求功率P*可以作为内啮合齿轮轴32a的转速Nr和设定了的要求转矩Tr*的乘积与损耗Loss之和而计算出来。另外,内啮合齿轮轴32a的转速Nr可以通过使车速V乘以换算系数k(Nr=k.ν)而求出,或者通过使马达MG2的转速Nm2除以减速齿轮35的齿轮比Gr(Nr=Nm2/Gr)而求出。

图8是表示变形例的混合动力汽车220的简要构成的构成图;

车辆及其控制方法

一种车辆及其控制方法,将基于从起动系统起的经过时间(Tig)和外部气温(Tout)的第1允许水温(T1)与基于通过空调装置的目标吹出口温度(Tao)的第2允许水温(T2)中的较小者,设定为间歇允许水温(Tref)(S310~S350),在发动机的冷却水的温度(Tw)为间歇允许水温(Tref)以上时允许发动机的间歇运行(S360、S370),在冷却水的温度(Tw)不到间歇允许水温(Tref)时不允许发动机的间歇运行(S380)。由此,可以更适当地使内燃机间歇运行。结果可以改善车辆的燃料消耗率。

空调装置50包括:安装于发动机22的冷却系统进行与冷却水的热交换的热交换器51;送风机52,该送风机52将外部气体或乘员室21内的空气向热交换器51侧吸引,并且将通过由该热交换器51进行的热交换而温暖的空气从设置于乘员室21的吹出口21a吹出;切换机构53,该切换机构53将要由送风机52吸引的空气切换为外部气体或乘员室21内的空气;安装于乘员室21的操作面板M;对装置全体进行控制的空调用电子控制单元(以下称作空调用ECU)58。来自安装于操作面板M而对加热器(heater)的通断进行操作的送风机开关5½的送风机开关信号BSW,来自同样安装于操作面板M而对乘员室21内的温度进行设定的设定温度开关M的设定温度T*,来自安装于操作面板M而检测乘员室21内的温度的温度传感器5½的乘员室温度Tin,来自安装于操作面板M而检测乘员室21的日射量的日射传感器Md的日射量Q,来自安装于乘员室21的外部而检测外部气温的外部气温传感器56的外部气温Tout等,被输入空调用E⑶58,基于这些输入信号设定被设置于乘员室21的吹出口21a的目标吹出口温度Tao以使得乘员室温度Tin变为设定温度T*,驱动控制送风机52和切换机构53等以使得从吹出口21a吹出所设定的目标吹出口温度Tao的暖风。而且,空调用ECU58,与混合用电子控制单元60通信,根据需要将与空调装置50的状态相关的数据向混合用电子控制单元60输出。

然后,通过后面所述的间歇可否判定处理来判定是否允许所设定的发动机22的间歇运行(intermittentoperation)(步骤130),在不允许间歇时,作为能够从发动机22有效输出所设定的车辆要求功率P*的发动机22的运行点来设定目标转速和目标转矩,并且设定电动机MGl的转矩指令以使得发动机22以设定的目标转速旋转,还设定电动机MG2的转矩指令以使得要求转矩Td*向驱动轴32输出(步骤S190),将目标转速和目标转矩向发动机EC似6发送,将电动机MG1、MG2的转矩指令向电动机ECU44发送,以使得发动机22在设定的运行点运行,而且用设定的转矩指令驱动电动机MG1、MG2(步骤S200),结束驱动控制例程。接收了目标转速和目标转矩的发动机ECU^,进行发动机22的燃料喷射控制、点火控制等的控制,使得发动机22在由目标转速和目标转矩表示的运行点运行,接收了转矩指令的电动机ECU44,进行变换器41、42(inverter)的开关元件的开关控制,使得用接收的转矩指令驱动电动机MGl和电动机MG2。

其次,说明间歇可否判定处理。在执行图3的间歇可否判定处理时,混合用电子控制单元60的CPTO2,首先,进行输入用于判定发动机22的间歇运行的可否所需要的数据,艮口,从将点火开关70接通而进行了系统起动时起的经过时间Tig、来自吹出口21a的目标吹出口温度Tao、外部气温Tout、冷却水温度Tw、来自经济开关79的经济开关信号ESW等(步骤S300)。在此,关于经过时间Tig,设为输入在将点火开关70接通而进行了系统起动时由计时器68所计时的数据而得到。此外,关于目标吹出口温度Tao,设为从空调用E⑶58通过通信输入由空调用E⑶58所设定的数据而得到,关于外部气温Tout,设为从空调用E⑶58通过通信输入由外部气温传感器56所检测的数据而得到。关于冷却水温度Tw,设为从发动机EOT^通过通信输入由温度传感器23所检测的数据。

而且,在本发明的车辆中,可以设置成:包括检测外部气体(大气)的温度的外部气温检测单元;所述自动停止允许水温设定单元,是将所述自动停止允许水温设定成所述检测出的外部气体的温度越高则变得越低的单元。如此,不仅根据从对车辆进行系统起动时起的经过时间,还可以根据外部气体的温度使内燃机进行间歇运行。而且,由于以外部气体的温度越高则变得越低的方式(倾向)设定自动停止允许水温,所以在外部气体的温度高时可以增多内燃机的间歇运行的频率,由此可以改善车辆的燃料消耗率。

接着,判定经济开关信号ESW是否接通(ON)(步骤S330),在经济开关信号ESW接通时(经济开关79被接通(ON)时),作为用于进而优先燃料消耗率的经济模式修正,将从第1允许水温Tl减去修正温度ΔT而得到的温度设定为新的第1允许水温Tl,并且,将经济模式温度iTeco设定为第2允许水温Τ2(步骤S340)。在此,修正温度ΔT是3°C或5°C等为了使第1允许水温Tl变得稍低而被设定的温度,经济模式温度Teco,如图5所示,是不管目标吹出口温度Tao如何而被设定为第2允许水温T2的温度。而且,在经济开关79被断开(OFF)时(经济开关信号ESW断开(OFF)时),不进行这样的经济模式修正。

图2是表示由实施例的混合用电子控制单元60执行的驱动控制例程的一例的流程图;

由该间歇可否判定处理得到的发动机22的间歇运行的可否的判定结果,用于前述图2的驱动控制例程的步骤S130的发动机22的间歇运行的可否的判定。而且,在不允许发动机22的间歇运行时,不进行发动机22的自动停止,所以,可认为允许发动机22的间歇运行是自动停止发动机22的一个条件。

在此,对实施例及其变形例的主要的要素与发明内容部分(权利要求)记载的发明的主要要素之间的对应关系进行说明。在实施例中,发动机22相当于“内燃机”;对从将点火开关70接通而起动系统时起的经过时间Tig进行计时的计时器68相当于“经过时间计时单元”;执行图3的间歇可否判定处理的步骤S310〜S350的处理的混合用电子控制单元60相当于“自动停止允许水温允许单元”,其中,该步骤S310〜S350的处理将基于系统起动后的经过时间Tig和外部气温Tout的第1允许水温Tl与基于目标吹出口温度Tao的第2允许水温T2中的较小者设定为用于允许发动机22的间歇运行的间歇允许水温Tref;安装于发动机22检测冷却水温度Tw的温度传感器23相当于“冷却水温检测单元”;混合用电子控制单元60相当于“自动停止启动控制单元”,其中该混合用电子控制单元60执行在冷却水温度Tw为间歇允许水温Tref以上时判定允许间歇的图3的间歇可否判定处理的步骤S360〜S380,并且,执行图2的驱动控制例程的步骤S130〜S180的处理,其中,在允许间歇且发动机22运行期间当车辆要求功率P*不到阈值I3Stop时设为发动机22的自动停止条件成立而停止发动机22的运行、并且在允许间歇且发动机22自动停止期间当车辆要求功率P*为阈值I3Start以上时设为发动机22的自动启动条件成立而启动发动机22。此夕卜,外部气温传感器56相当于“外部气温检测单元”,经济开关79相当于“燃料消耗率优先指示开关”,空调装置50相当于“空调装置”,电动机MG2相当于“电动机”。而且,由于实施例是用于具体地说明为了实施发明内容部分记载的发明的最佳形态的一例,所以实施例及其变形例的主要的要素与发明内容部分记载的发明的主要要素之间的对应关系,并非是对发明内容部分记载的发明要素(元件)进行限定。即,对于发明内容部分记载的发明的解释应当是基于该部分的记载而进行,实施例只不过是发明内容部分记载的发明的具体的一例。

车辆及其控制方法

在混合动力汽车(20)中,在作出基于冷却水温(Tw)、供暖要求的发动机(22)的预热运行要求、且禁止发动机(22)的间歇运行时,当ECO开关(88)断开时,控制使得发动机(22)以根据通常时自持转速设定用映射导出/设定的目标转速(Ne*)(第一自持转速)自持运行(步骤S170、S90)。另外,在作出上述预热运行要求时,当ECO开关(88)接通时,控制使得发动机(22)以使用ECO模式时自持转速设定用映射而被设定为根据通常时自持转速设定用映射所导出/设定的值以下的目标转速(Ne*)(第二自持转速)自持运行(步骤S180、S190)。

而且,上述车辆还可以具有能够输出行驶用的动力的电动机、和能够与所述电动机交换电力的蓄电装置。另外,还可以具有动力传递装置,该动力传递装置具有与预定的车轴相连接的车轴侧旋转元件、和与所述内燃机的内燃机轴相连接且能够相对于所述车轴侧旋转元件差动旋转的内燃机侧旋转元件,能够将来自所述内燃机轴的动力的至少一部分输出至所述车轴侧。在该情况下,所述动力传递装置,可以是与所述车轴和所述内燃机的内燃机轴相连接、伴随着电力和动力的输入输出、将所述内燃机的动力的至少一部分输出到所述车轴侧的电力动力输入输出装置,所述电动机,可以对所述车轴或者不同于该车轴的其他车轴输出动力,所述电力动力输入输出装置,可以包括能够输入输出动力的发电机和三轴式动力输入输出装置,该三轴式动力输入输出装置与所述车轴、所述内燃机的所述内燃机轴、所述发电机的旋转轴这三个轴连接,将基于在这三个轴中的任意二个轴上输入输出的动力的动力在剩余的轴上输入输出。另外,所述动力传递装置可以是无级变速器。

间歇禁止时控制装置,其在未被作出对于所述内燃机的负载运行要求、且在通过所述间歇是否容许判定装置、所述内燃机的间歇运行被禁止的间歇运行禁止时所述燃料经济性优先模式选择开关断开的情况下,控制所述内燃机使其以第一自持转速来自持运行,而在所述间歇运行禁止时所述燃料经济性优先模式选择开关接通的情况下,控制所述内燃机使其以相比所述第一自持转速使燃料经济性优先而确定的第二自持转速来自持运行。

在上述构成的实施例的混合动力汽车20中,基于与驾驶者的加速踏板83的踏入量相对应的加速踏板开度Acc和车速V,计算应该输出至作为车轴的齿圈轴32a的要求转矩,控制发动机22、电机MGl和电机MG2,使得与该要求转矩相对应的动力被输出至齿圈轴32a。作为发动机22、电机MGl和电机MG2的运行控制模式,包括转矩变换运行模式、充放电运行模式、电机运行模式等,在转矩变换运行模式中,对发动机22进行运行控制,使得从发动机22输出与要求转矩匹配的动力,并且对电机MG1、电机MG2进行运行控制,使得从发动机22输出的动力的全部通过动力分配合并机构30和电机MG1、电机MG2被进行转矩变换并输出给齿圈轴32a;在充放电运行模式下,对发动机22进行运行控制,使得从发动机22输出与要求动力和电池50的充放电所需的电力之和匹配的动力,并且对电机MG1、电机MG2进行运行控制,使得伴随电池50的充放电而从发动机22输出的动力的全部或一部分,随着基于动力分配合并机构30和电机MG1、电机MG2的转矩变换,将要求动力输出给齿圈轴32a;在电机运行模式下,进行运行控制使得停止发动机22的运行、从电机MG2将与要求动力匹配的动力输出给齿圈轴32a。

车辆及其控制方法

图2是表示由实施例的混合动力ECU70所执行的停车时运行控制程序的一例的流程图。

在该情况下,所述第二自持转速可以被设定成为所述第一自持转速以下。由此,在燃料经济性优先模式选择开关接通的情况下,虽然伴随着自持转速的降低会导致或多或少的振动、噪音,但是能够使内燃机的燃料消耗量降低,从而使燃料经济性提高。

技术领域

根据该方法,即使在未作出对于内燃机的负载运行要求、且禁止内燃机的间歇运行时,当将燃料经济性优先模式选择开关接通时,虽然伴随着自持转速的降低会导致或多或少的振动、噪音,但是也能够不使其运行停止地更为适当地控制内燃机,从而使燃料经济性提闻。

背景技术

本发明的车辆及其控制方法,为了实现上述目的而采用下述技术方案。

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