用于插电式混合动力车辆的控制装置及其控制方法_2

文档序号:8448460阅读:来源:国知局
转换装置34,电池36能够从外部充电。在下文中将从外部电源充电称为外部充电。
[0021]插电式混合动力车辆10还包括控制动力单元12的控制装置40。控制装置40包括承担控制整个车辆的责任的混合动力车辆电子控制装置(在下文中将被称为HV-ECU)42。HV-ECU 42从来自由驾驶员对加速器踏板、刹车踏板等等的操作获得加速/减速请求,确定车辆的操作状态,例如车速、原动机14、16、18各自的操作状态以及电池36的蓄电量,并且确定适当的车辆操作状态。然后HV-ECU 42基于所确定的操作状态控制具有对应电子控制装置(ECU)的各个设备。内燃机ECU 44通过控制内燃机的节流阀开度、燃料喷射量、阀正时等等,而将内燃机控制为目标转速和目标输出。电动机ECU 46通过控制电力转换装置34而将第一和第二电动机16、18控制为目标转速和目标输出。电池E⑶48监视电池36的蓄电量并且设定蓄电量的上限值和下限值。当蓄电量持续低或持续高时,电池劣化通常发展。为了防止该劣化,执行控制从而将上限值和下限值设定为使得蓄电量保持在某个宽度内。在插电式混合动力车辆中,上限值可以设定为稍微高于不具有外部充电功能的正常混合动力车辆的上限值,从而延伸电动行驶模式的范围。
[0022]插电式混合动力车辆10进一步包括使得车辆能够运行的点火开关(IG开关)50,由驾驶员使用以调节动力单元12的输出的加速器踏板52,以及测量时间的计时器54。
[0023]动力单元12的三个原动机根据由HV-E⑶42确定的操作状态驱动车辆。第二电动机18经由环形齿轮24连接至输出齿轮,因此车辆能够由第二电动机18单独驱动。当电池36的蓄电量足够并且内燃机的效率低等等、例如在低速行驶过程中时,仅使用第二电动机完成行驶。车辆也能够由三个原动机合作驱动。例如,车辆能够由内燃机14和第二电动机18各自的输出驱动,而第一电动机16被内燃机14的一部分输出驱动以执行发电。由此产生的电力被供应到第二电动机18,并且当电池36的蓄电量小时,所产生的功率也被供应到电池36从而对电池36充电。在车辆制动过程中,第二电动机18作为发电机被操作,并且由此产生的电力对电池36充电。为了从外部电源对电池36充电,外部连接插头38被连接至外部电源,并且电池36经由电力转换装置34被充电。
[0024]现在将描述使用插电式混合动力车辆10的典型方式。外部电源被设置在车库、停车场等到主要存放车辆10的区域中。当车辆10被停放在存放位置中时,通过将外部连接插头38连接至外部电源而执行充电。当车辆要被使用时,外部连接插头38被分离并且IG开关50被接通。当IG开关50被接通时,电力被供应至各个电气设备,从而使得车辆能够行驶。在下文中将IG开关50保持接通的时间段、或者换句话说从IG开关50被接通的时间点持续到IG开关50被断开的时间点的时间段称为“运行(journey) ”。在运行开始时,车辆基本上仅使用电动机的驱动力行驶,该驱动力是由电池36中存储的功率产生的。该行驶模式是电动车辆模式。尽管在电动车辆模式中基本上仅使用电动机的驱动力完成行驶,当所需输出超过电动机的最大输出时,以辅助的方式使用内燃机14的驱动力。当所需输出下降至电动机的最大输出以下时,恢复仅使用电动机的驱动力的行驶。
[0025]当电池36的蓄电量下降至下限值时,行驶模式切换至混合动力车辆模式,其中也使用内燃机14的驱动力。在行驶模式切换为混合动力车辆模式的时间点,电池蓄电量为下限值,因此内燃机被启动从而对电池36充电。之后,与正常的混合动力车辆相似地,通过根据状态控制各个原动机14、16、18的操作而执行行驶。在混合动力车辆模式中,基本上共同地使用原动机14、16、18驱动车辆。因此,与电动车辆模式相比,电池36的充电/放电被抑制,导致电池36的负荷减轻。在混合动力车辆模式中,可以单独使用第二电动机18执行行驶,但是此时的行驶不包括在电动车辆模式中。在切换为混合动力车辆模式之后,维持混合动力车辆模式直至随后的外部充电操作。在车辆10返回至存放位置之后,IG开关50被断开,于是外部连接插头38被连接至外部电源从而对电池36充电。在充电开始或结束时,混合动力车辆模式下的行驶历史被删除,因此随后的运行在电动车辆模式下开始。
[0026]当运行距离较短时,在IG开关50被断开之前,电池36的蓄电量可能不会达到下限值,因此运行可能在行驶模式切换为混合动力车辆模式之前结束。在该情况下,即使在运行的终点处不执行外部充电,在下一段运行中也会在电动车辆模式下开始行驶。当在该运行过程中蓄电量达到下限值时,行驶模式切换为混合动力车辆模式。
[0027]当重复发生在单个运行过程中覆盖的距离较短,使得即使还没有使用混合动力车辆模式也执行外部充电的模式时,出现内燃机长时间不操作的情况。因此,燃料可能会长时间停留在燃料箱和燃料管道系统中,结果燃料可能会劣化。通过将电池蓄电量的下限值设定为稍高一些,如JP-2009-255680 A中所述,操作内燃机的机会能够增加至一定程度,其中在该下限值处确定切换为混合动力车辆模式。然而,在单个运行过程中覆盖的距离非常短时,可能仍然不会使用混合动力车辆模式。通过将蓄电量的下限值设定为更高,操作内燃机的可能性增加,但是当下限值被设定为过高时,电池蓄电量持续地保持为高,结果电池36的劣化可能会发展。
[0028]在插电式混合动力车辆10中,通过降低电池蓄电量的上限值,较早地消耗确定为已经劣化的燃料。这里,燃料劣化不但包括劣化已经实际发生的情况,而且包括推测劣化已经发生的情况和对燃料劣化的确定被估计为迫在眉睫的情况。当确定为燃料劣化时,控制装置40将由电池ECU 48设定的上限值从其以前的值降低。结果,在外部充电过程中蓄电量不会达到满量,并且当蓄电量达到较低值、例如满量的70%时,充电操作终止。因此,下一段运行从蓄电量较低的状态开始,因此电池蓄电量迅速达到下限值,从而使得行驶模式较早地切换为混合动力车辆模式。因此,操作内燃机的机会数量增加。当确定为燃料劣化时,可以在降低上限值的同时,增加电池蓄电量的下限值。
[0029]图2是与当燃料已经劣化时对电池蓄电量的控制相关的流程图。基于内燃机14停止之后的经过时间而确定燃料劣化。当在步骤SlOO中确定操作的内燃机14已经停止时,在步骤S102中HV-ECU 42向计时器54发出指令以开始测量时间。当在步骤S104中确定操作的内燃机14已经启动时,在步骤S106中HV-E⑶42重置计时器54。在计时器54已经被重置之后,例程返回至步骤S100。当在步骤S104中确定操作的内燃机14还没有启动时,在步骤S108中HV-E⑶42确定在时间测量开始之后是否已经经过预定时间段。可以基于从HV-E⑶42向内燃机E⑶44发出的启动命令而进行步骤S104中对内燃机14是否已经启动的确定。此外,代替启动命令或者除了启动命令以外,可以通过确认内燃机14已
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