混合动力车辆、用于混合动力车辆的控制方法及用于混合动力车辆的控制器的制造方法_2

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示出由图1中所示的控制器所执行的切换控制的控制结构的流程图;并且
[0026]图4是示出由图1中所示的控制器所执行的切换控制的一个示例的时序图。
【具体实施方式】
[0027]下文中参考附图详述本发明的实施例。相同的或对应的部件在所有附图中由相同的参考标记表示,并且不重复它们的描述。
[0028]图1是图示根据本发明实施例的混合动力车辆的一般构造的框图。参考图1,混合动力车辆100包括发动机2、电动发电机MGl和MG2、动力分配装置4、减速齿轮5、驱动轮6、蓄电装置B、PCU(电力控制单元)20以及控制器(下文中也可以称为“ECU(电子控制单元)”)50。
[0029]发动机2是内燃机,其通过由燃烧吸入到其燃烧室中的空气和燃料的混合物产生的燃烧能产生用于使曲轴旋转的驱动力。电动发电机MGl和MG2是AC电动机,诸如三相AC同步电动机。
[0030]混合动力车辆100以从发动机2和电动发电机MG2中的至少一个输出的驱动力行驶。由发动机2产生的驱动力被动力分配装置4分配到两条路径中。其中一条路径是驱动力经由减速齿轮5传递到驱动轮6的路径,并且另一条路径是驱动力传递到电动发电机MGl的路径。
[0031]当车辆静止时,电动发电机MGl能使用发动机2的驱动力产生电力。以这种方式产生的电力可以被传递到蓄电装置B以对蓄电装置B进行充电,或者可以被传递到车辆外部的电气装置,如稍后详细描述的。
[0032]动力分配装置4包括由太阳齿轮、小齿轮、载架和环齿轮组成的行星齿轮。小齿轮与太阳齿轮和环齿轮啮合。载架可旋转地支撑小齿轮并且联接到发动机2的曲轴。太阳齿轮联接到电动发电机MGl的旋转轴。环齿轮联接到电动发电机MG2的旋转轴和减速齿轮5。
[0033]蓄电装置B是被构造成能够充电和放电的电力存储元件。蓄电装置B包括诸如锂离子电池、镍氢电池或者铅电池的二次电池或者诸如双电层电容的蓄电元件的单体。
[0034]蓄电装置B经由继电器RY连接到用于驱动电动发电机MGl和MG2的PCU 20。蓄电装置B向PCU 20供给用于产生用于驱动混合动力车辆的驱动力的电力。蓄电装置B也能将电力供给到车辆外部的电气装置,如稍后详细描述的。另外,蓄电装置B存储由电动发电机MGl和MG2产生的电力。蓄电装置B具有例如200V的输出。
[0035]P⑶20包括转换器21、逆变器22和23以及电容器Cl。转换器21基于来自ECU 50的控制信号SI在电力线PLl与NLl之间和在电力线PL2和NLl执行电压转换。
[0036]逆变器22和23并联连接到电力线PL2和NL1。逆变器22和23分别基于来自ECU 50的控制信号S2和S3将从转换器21供给的DC电力转换成AC电力并且分别驱动电动发电机MGl和MG2。电容器Cl设置在电力线PL2和NLl之间,并且减少电力线PL2和NLl之间的电压波动。
[0037]在发动机2中,基于来自ECU50的控制信号S4控制节气门开度、点火正时、燃料喷射正时、燃料喷射量以及进气门的工作状态(打开关闭正时、升程、工作角度等),以将发动机2带到所期望的运转状态。空气通过进气通路210引入到发动机2中。从发动机2排放的尾气通过排气通路220排出车辆。催化剂222设置在排气通路220中。催化剂222被提供来净化尾气。催化剂222例如是三元催化剂并且净化尾气中所包含的一氧化碳(CO)、碳氢化合物(HC)、NOx和 PM ο
[0038]温度传感器226设置在催化剂222上。温度传感器226用于检测指示催化剂222的温度的催化剂温度Tc。温度传感器226将催化剂温度Tc的检测值输出到ECU 5050可以基于用于控制发动机2的参数而不是来自温度传感器226的输出来估算催化剂温度Tc。
[0039]空燃比传感器202被设置在排气通路220上。空燃比传感器202用于检测尾气的空燃比。空燃比传感器202将尾气的空燃比AF的检测值输出到E⑶50。
[0040]催化剂222可以包括在排气通路220中彼此上下游布置的第一阶段催化剂和第二阶段催化剂。空燃比传感器202可以位于第一阶段催化剂的上游、第一阶段催化剂和第二阶段催化剂之间或者第二阶段催化剂的下游。
[0041]催化剂222的特征在于当预热到预定温度时具有高的转换效率。因而,为了改善混合动力车辆100的排放,当发动机2启动以被操作时,催化剂222必须被预热到预定的温度。
[0042]在一个例子中,为了对催化剂222进行预热,ECU50执行催化剂预热控制,以通过延迟发动机2的点火正时来升高尾气温度。当执行催化剂预热控制时,因为发动机2的运转效率降低,所以发动机2的扭矩降低。
[0043]ECU 50也可以执行减压控制,以减少当发动机2启动时发动机2的振动。具体地,在减压控制中,VVT(可变气门正时)装置被用于延迟进气门的关闭的正时,以减少被吸入到发动机2中的空气的量。然后,因为压缩比减小,所以振动得到抑制,并且发动机2的扭矩减小。当发动机2的负荷低时,也可以执行减压控制。
[0044]另外,在启动发动机2时,ECU50执行启动点火延迟控制,以防止可能由发动机扭矩的突然增大导致的冲击。在启动点火延迟控制中,在启动发动机2之后延迟点火正时,并且然后逐渐使点火正时提前。这有利于缓和地增大发动机扭矩。
[0045]混合动力车辆100也包括供电装置300和电力供给端口310作为用于将电力供给到车辆外部的电气装置的设备。车辆外部的电气装置在下文中也称为“外部装置”,并且到外部装置的电力供给在下文中也称为“外部电力供给”。
[0046]电力供给端口310是用于将电力供给到外部装置400的电力接口。电力供给端口310被构造成可连接到与外部装置400连接的连接器410。
[0047]供电装置300位于电力供给端口310、蓄电装置B和PCU 20之间。供电装置300基于来自ECU 50的控制信号S5将电力(DC)转换成电力(AC)并将该电力(AC)输出到电力供给端口310。该电力(DC)供给自蓄电装置B和PCU 20中的至少一个。该电力(AC)适合于外部装置400。
[0048]图2是图示用于提供图1中所示的混合动力车辆100中的外部电力供给的供电路径的图。参考图2,箭头SPl指示第一供电路径,所存储的电力通过该第一供电路径供给到外部装置400。所存储的电力是已经存储在蓄电装置B中的电力。箭头SP2指示第二供电路径,产生的电力通过该第二供电路径供给到外部装置400。产生的电力是使用发动机2的驱动力产生的电力。
[0049]在上述构造中,在一些情形中,在外部电力供给期间可以切换供电路径。例如,当蓄电装置B中已存储有充足的电力时,外部电力供给能通过第一供电路径来提供,但是,当蓄电装置B中的存储的电力的水平已经降低时,供电路径可能必须切换到第二供电路径以使外部电力供给得以继续。在这种情形下,期望一要求切换供电路径就停止来自蓄电装置B的电力的供给并开始产生的电力的供给,以防止蓄电装置B的过度放电。
[0050]例如,通过确保以下事项来获得供电路径的切换,所确保的事项为:当使用发动机2的驱动力的发电不在进行中时通过第一供电路径执行外部电力供给,并且当源自发动机2的驱动力的产生的电力的水平等于或者高于必须供给到外部装置400的电力的水平时,通过第二供电路径执行外部电力供给。
[0051]当供电路径在进行外部电力供给时从第一供电路径切换到第二供电路径时,发动机2必须被启动以获得产生的电力。然而,紧接在发动机2启动之后,因为发动机扭矩的响应的延迟,可能不能向外部装置400提供充足的电力供给。
[0052]具体地,当发动机2被启动时,因为通过减压控制、启动点火延迟控制和催化剂预热控制的效果使发动机扭矩减小,所以可能无法获得充足的产生的电力来提供外部电力供给。这时,因为能够供给到外部装置400的电力
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