專利名稱：混合動(dòng)力車的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及混合動(dòng)力車。
背景技術(shù)：
通常，可以在使用用于驅(qū)動(dòng)的發(fā)動(dòng)機(jī)的行駛(所謂的EV行駛)與使用用于驅(qū)動(dòng)的發(fā)動(dòng)機(jī)和引擎的行駛(所謂的HEV行駛)之間切換的混合動(dòng)力車是已知的。在上面所描述的混合動(dòng)力車中，用于預(yù)先根據(jù)導(dǎo)航系統(tǒng)的路線信息和坡度(gradient)信息來計(jì)劃在EV 行駛與HEV行駛之間進(jìn)行切換的技術(shù)是已知的。例如，在下面的專利文件1中公開了對(duì)EV行駛和HEV行駛的切換控制。該專利文件公開了可以在EV行駛與HEV行駛之間切換的混合動(dòng)力車。該混合動(dòng)力車包括使用外部電源來給電池充電的外部電池充電器、可以在地圖數(shù)據(jù)上識(shí)別車輛的當(dāng)前位置的地圖信息設(shè)備、將安裝了外部電源的位置作為基地記錄(resistor)在地圖信息設(shè)備的地圖數(shù)據(jù)上的基地登記模塊、將圍繞基地周圍可能進(jìn)行EV行駛的區(qū)域記錄在地圖信息設(shè)備的地圖數(shù)據(jù)上的EV行駛區(qū)域登記模塊、當(dāng)混合動(dòng)力車在外部電池充電器使用外部電源給電池充電的狀態(tài)下從基地出發(fā)時(shí)在EV行駛可能區(qū)域中執(zhí)行EV行駛的外出行程EV行駛模塊。在混合動(dòng)力車中，電池充電量(SOC)的中心值是固定的。因此，如圖5(a)所示，當(dāng)混合動(dòng)力車下坡并且電池充電進(jìn)行時(shí)，電池充電量在下坡期間達(dá)到充電限制(SOXmax 不能再恢復(fù)(充電)的狀態(tài))。因此，再生充電的恢復(fù)損耗出現(xiàn)。因此，如圖5(b)所示，已經(jīng)對(duì)用于通過在下坡行駛之前預(yù)先在平坦的道路上切換到EV行駛并且減小電池充電量來在下坡期間沒有損耗地恢復(fù)再生能量的技術(shù)進(jìn)行了研因此，如圖6所示，在下坡之前電池充電量沒有減少的情況下(圖6中的傳統(tǒng)技術(shù) 1)，再生充電的恢復(fù)損耗Sm出現(xiàn)。然而，基于對(duì)再生充電的恢復(fù)損耗Sm的預(yù)期，在下坡行駛之前的ts(秒)電池充電量減小的情況下(圖6中的傳統(tǒng)技術(shù)幻，在整個(gè)下坡行駛期間執(zhí)行再生充電。如圖7所示，在下坡之前存在上坡的情況下，如果在上坡上進(jìn)行EV行駛以減小電池充電量，則可能在行駛期間引起奇怪的感覺。因此，在該情況下，優(yōu)選的是，至少直到該混合動(dòng)力車到達(dá)上坡(也即是說，短于該上坡的距離L)，消耗足夠多的電池充電量。然而，本發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，即使當(dāng)混合動(dòng)力車在下坡之前切換到EV行駛，再生充電的恢復(fù)損耗也可能出現(xiàn)。也即是說，在用于混合動(dòng)力車的諸如鎳氫電池等的電池中，為了保證可靠性而設(shè)置了限制溫度。使用溫度傳感器來監(jiān)視電池的溫度，并且當(dāng)電池超出限制溫度時(shí)，安全功能工作并且強(qiáng)制地停止充電和放電。因此，即使在下坡行駛期間也不執(zhí)行充電，并且再生充電的恢復(fù)損耗出現(xiàn)，其中所述下坡行駛是可能再生充電的行駛狀況?，F(xiàn)有技術(shù)文件專利文件專利文件No. 1 JP-A-2007-50888

發(fā)明內(nèi)容
鑒于上面所描述的問題，本公開的一個(gè)目的是提供一種可以對(duì)再生充電的恢復(fù) (recovery)損耗進(jìn)行限制的混合動(dòng)力車。根據(jù)本發(fā)明的第一方面的混合動(dòng)力車包括電池溫度估計(jì)部件，其根據(jù)到目的地的道路狀況來估計(jì)電池的溫度，以及控制部件，其根據(jù)電池的溫度來設(shè)置發(fā)動(dòng)機(jī)和引擎的利用率。混合動(dòng)力車可以通過限制電池溫度的增加來限制再生充電的恢復(fù)損耗。根據(jù)本發(fā)明的第二方面的混合動(dòng)力車包括再生充電區(qū)域檢測(cè)部件、恢復(fù)損耗估計(jì)部件和發(fā)動(dòng)機(jī)利用率增加部件。再生充電區(qū)域檢測(cè)部件檢測(cè)再生充電可能區(qū)域的到達(dá)，在所述再生充電可能區(qū)域中，從發(fā)動(dòng)機(jī)到電池的再生充電是可能的。恢復(fù)損耗估計(jì)部件響應(yīng)于再生充電區(qū)域檢測(cè)部件的檢測(cè)，基于再生充電可能區(qū)域中的再生充電量以及當(dāng)前剩余電池量來估計(jì)再生充電的恢復(fù)損耗。發(fā)動(dòng)機(jī)利用率增加部件響應(yīng)于恢復(fù)損耗估計(jì)部件的估計(jì)，在到達(dá)再生充電可能區(qū)域之前增加發(fā)動(dòng)機(jī)的利用率以減少剩余電池量同時(shí)使電池的溫度限制于預(yù)定的溫度范圍。混合動(dòng)力車限制電池的溫度超出預(yù)定溫度的情況。因此，可以對(duì)在電池的溫度超出預(yù)定溫度之后不能對(duì)電池充電的情況進(jìn)行限制，并且可以對(duì)再生充電可能區(qū)域中的再生充電的恢復(fù)損耗進(jìn)行限制。因此，可以改進(jìn)燃料消耗。


通過下面結(jié)合附圖給出的詳細(xì)描述，本發(fā)明的上述和其它方面、特征和優(yōu)點(diǎn)將變得更加顯而易見。在附圖中圖1是示出了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的混合動(dòng)力車的系統(tǒng)配置圖；圖2是示出了圖1所示的混合動(dòng)力車中的電池溫度控制的圖形；圖3是示出了通過圖2所示的電池溫度控制的下坡行駛中電池溫度的改變的圖形；圖4是示出了用于執(zhí)行圖2所示的電池溫度控制的過程的流程圖；圖5是示出了當(dāng)根據(jù)傳統(tǒng)技術(shù)的車輛下坡時(shí)電池充電量的改變的示意圖；圖6是示出了當(dāng)根據(jù)傳統(tǒng)技術(shù)的車輛下坡時(shí)電池充電量的改變的圖形；以及圖7是示出了當(dāng)根據(jù)傳統(tǒng)技術(shù)的車輛下坡時(shí)電池充電量的改變的圖形。
具體實(shí)施例方式將參照附圖來描述用于實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的實(shí)施例。在圖1中，示出了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的混合動(dòng)力車的系統(tǒng)配置圖?；旌蟿?dòng)力車1 被配置為使得發(fā)動(dòng)機(jī)和引擎的利用率是可設(shè)置的，并且EV行駛和HEV行駛是可切換的。因此，混合動(dòng)力車1包括多個(gè)組件。聯(lián)合ECU(電子控制單元)10是與發(fā)動(dòng)機(jī)ECU 20、電池ECU 30、引擎ECU 40和導(dǎo)航E⑶50中的每一個(gè)耦合的部件，以與這些E⑶通信并且聯(lián)合這些E⑶的功能。發(fā)動(dòng)機(jī)ECU 20是與驅(qū)動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)22和發(fā)電發(fā)動(dòng)機(jī)M耦合并且對(duì)其進(jìn)行控制的部件。例如，發(fā)動(dòng)機(jī)E⑶20控制發(fā)動(dòng)機(jī)22、24的輸出以及開始/停止定時(shí)。電池E⑶30是與電池32和溫度傳感器34耦合并且對(duì)其進(jìn)行控制的部件。電池 E⑶30檢測(cè)剩余的電池量并且使用溫度傳感器34來檢測(cè)電池溫度。引擎ECU 40是與引擎42耦合并且全面地執(zhí)行諸如輸出控制等的與引擎有關(guān)的各種控制的部件。導(dǎo)航ECU 50是執(zhí)行與汽車導(dǎo)航系統(tǒng)有關(guān)的控制的部件。導(dǎo)航ECU 50獲取例如車輛的當(dāng)前位置信息、到目的地的行駛路線信息和交通擁塞信息并且對(duì)這些信息進(jìn)行控制。 行駛路線信息至少包括與到目的地的路線的坡度有關(guān)的信息(例如，對(duì)平坦道路、上坡道路和下坡道路的分類、道路的角度和道路的距離)。然后，上面所描述的聯(lián)合E⑶10、發(fā)動(dòng)機(jī)E⑶20、電池E⑶30、引擎E⑶40和導(dǎo)航 ECU 50協(xié)作作為再生充電區(qū)域檢測(cè)部件、恢復(fù)損耗估計(jì)部件和發(fā)動(dòng)機(jī)利用率增加部件。再生充電區(qū)域檢測(cè)部件檢測(cè)再生充電可能區(qū)域的到達(dá)。導(dǎo)航E⑶50主要用作再生充電區(qū)域檢測(cè)部件。再生充電可能區(qū)域是其中從發(fā)電發(fā)動(dòng)機(jī)M向電池32再生充電的區(qū)域，例如，比預(yù)定的距離更長(zhǎng)的下坡道路，并且可以使用已知的汽車導(dǎo)航系統(tǒng)來預(yù)先檢測(cè)再生充電可能區(qū)域?；謴?fù)損耗估計(jì)部件是響應(yīng)于再生充電區(qū)域檢測(cè)部件的檢測(cè)，基于再生充電可能區(qū)域中的再生充電量和當(dāng)前剩余的電池量來估計(jì)再生充電的恢復(fù)損耗的部件。電池ECU 30 和導(dǎo)航ECU 50主要用作恢復(fù)損耗估計(jì)部件。更具體地說，當(dāng)再生充電區(qū)域檢測(cè)部件檢測(cè)到再生充電可能區(qū)域的到達(dá)時(shí)，恢復(fù)損耗估計(jì)部件將當(dāng)前電池剩余量與在再生充電可能區(qū)域中可恢復(fù)的電池量進(jìn)行比較。如果可恢復(fù)的電池量大于當(dāng)前電池剩余量，則恢復(fù)損耗估計(jì)部件預(yù)測(cè)恢復(fù)損耗將出現(xiàn)并且計(jì)算恢復(fù)損耗量。發(fā)動(dòng)機(jī)利用率增加部件是響應(yīng)于恢復(fù)損耗估計(jì)部件的估計(jì)，在到達(dá)再生充電可能區(qū)域之前，切換到其中驅(qū)動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)22的利用率增加的行駛(諸如僅使用驅(qū)動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)22的行駛(EV行駛))的部件。發(fā)動(dòng)機(jī)E⑶20、電池E⑶30和引擎E⑶40主要用作發(fā)動(dòng)機(jī)利用率增加部件。更具體地說，發(fā)動(dòng)機(jī)利用率增加部件計(jì)算要消耗的電池量，并且在到達(dá)再生充電可能區(qū)域之前實(shí)際上消耗所計(jì)算的電池量，以恢復(fù)由恢復(fù)損耗估計(jì)部件所估計(jì)的恢復(fù)損耗量Sm。此外，發(fā)動(dòng)機(jī)利用率增加部件使用溫度傳感器34來監(jiān)控電池32的溫度，并且增加驅(qū)動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)22的利用率同時(shí)使電池溫度限制于預(yù)定的溫度范圍。換言之，雖然電池溫度在再生充電可能區(qū)域中的再生充電期間增加，但是發(fā)動(dòng)機(jī)利用率增加部件控制驅(qū)動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)22 和引擎42的利用率，以使電池溫度不會(huì)達(dá)到預(yù)定的溫度限制。在電池量顯著增加或減小的情況下，電池32由于例如熱阻、電池32的布線和內(nèi)阻的損耗而產(chǎn)生熱量，并且其可靠性(主要是壽命)降低。為了保證可靠性，在當(dāng)前環(huán)境下的混合動(dòng)力車中，提供了上面所描述的溫度限制(溫度上限，在該溫度上限下熱量的產(chǎn)生被限制)。在用于混合動(dòng)力車的諸如鎳氫電池等的電池中，對(duì)于一個(gè)電池而言溫度限制是唯一的，并且值是彼此不同的。 下面將參照?qǐng)D2中的圖形來描述通過發(fā)動(dòng)機(jī)利用率增加部件進(jìn)行的電池溫度控制。 圖2是示出了混合動(dòng)力車1中的電池溫度控制和根據(jù)傳統(tǒng)技術(shù)的電池溫度控制的圖形。垂直軸以從高到低的順序指示“高度(m)”、“電池充電量(Ah)”、“電池溫度(°C )”和 “驅(qū)動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)22和引擎42的利用率”，水平軸指示時(shí)間t (秒)。假設(shè)車輛速度ν是恒定的， 則水平軸的時(shí)間t也可以由距離L替換。圖2中的頂部圖形的高度示出了混合動(dòng)力車1在時(shí)間tl至t2之間行駛在平坦的道路上，在時(shí)間t2至t3之間行駛在上坡道路上，并且在時(shí)間t3至t5之間行駛在下坡道路上。電池充電量(SOC)示出了在傳統(tǒng)的電池充電量(傳統(tǒng)技術(shù)1)中，在下坡道路起始點(diǎn)t3之前充電量是恒定的，并且恢復(fù)充電的恢復(fù)損耗Sm出現(xiàn)在下坡結(jié)束點(diǎn)t5處。此外， 在執(zhí)行上述電池控制的本實(shí)施例中，在上坡道路之前的平坦道路上，在行駛時(shí)間tl時(shí)開始逐漸消耗電池充電量，并且在其中混合動(dòng)力車1到達(dá)上坡道路的t2處，電池被消耗(放電) 與所估計(jì)的恢復(fù)損耗Sm相同程度的正常維持量(即，在傳統(tǒng)技術(shù)2中，t2處的電池量)。 在該實(shí)施例中，在上坡道路上的t2至t3之間維持該電池充電量，在下坡道路上的t3至t5 之間執(zhí)行恢復(fù)充電。因?yàn)榕c恢復(fù)損耗Sm對(duì)應(yīng)的電池充電量在平坦道路上被消耗，因此電池充電量在下坡結(jié)束點(diǎn)t5處達(dá)到充電限制(SOCmax)，從而不會(huì)發(fā)生恢復(fù)充電的充電損耗。通過自然的熱輻射，下面示出的電池溫度在上面所述的傳統(tǒng)技術(shù)1中逐漸減小， 直到恢復(fù)充電在下坡開始點(diǎn)t3處開始，并且在上坡道路上的t3至t4之間逐漸增加。在傳統(tǒng)技術(shù)2中，其中雖然電池充電量在達(dá)到上坡道路之前開始被消耗，但是根據(jù)本實(shí)施例的電池溫度控制未被執(zhí)行，在平坦道路上的電池消耗期間電池溫度增加過高，并且由于在上坡道路上的t4處達(dá)到電池溫度限制，因此可以通過安全功能來強(qiáng)制停止電池的恢復(fù)充電。 然而，在本實(shí)施例中，可以通過估計(jì)上坡道路t2至t3上的自然輻射量和下坡道路t3至t4 上的溫度增加量來避免過量的溫度增加。為了抑制過量的溫度增加，在本實(shí)施例中，電池消耗隨著時(shí)間的改變被減小，并且電池溫度隨著時(shí)間的改變(ΔΤ/Δ )被減小。換言之，當(dāng)減小驅(qū)動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)22的利用率時(shí)，電池消耗的開始被提前，并且電池溫度隨著時(shí)間的改變被減在如上所述電池充電量顯著增加或減小的情況下，由于電池32的熱阻θ以及電池32的內(nèi)阻和布線的損耗R產(chǎn)生了熱量。可以使用電池溫度T(°C)、熱阻θ (°C/W)、電池的內(nèi)阻和布線的損耗R(Q)以及時(shí)間t (秒)來將電池充電和放電量Q表示為下面的方程 ⑴的左側(cè)。[公式1]
權(quán)利要求
1.一種混合動(dòng)力車(1)，包括:電池溫度估計(jì)部件(10-50)，其根據(jù)到目的地的道路狀況來估計(jì)電池(32)的溫度；以及控制部件(10-50)，其根據(jù)所述電池(3 的所述溫度來設(shè)置發(fā)動(dòng)機(jī)0 和引擎G2) 的利用率。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的混合動(dòng)力車(1)，還包括再生充電區(qū)域檢測(cè)部件(10-50)，其檢測(cè)再生充電可能區(qū)域的到達(dá)，在所述再生充電可能區(qū)域中，從所述發(fā)動(dòng)機(jī)0 到所述電池(3 的再生充電是可能的；恢復(fù)損耗估計(jì)部件(10-50)，其響應(yīng)于所述再生充電區(qū)域檢測(cè)部件(10-50)的檢測(cè)，基于所述再生充電可能區(qū)域中的再生充電量和當(dāng)前剩余電池量來估計(jì)所述再生充電的恢復(fù)損耗；以及發(fā)動(dòng)機(jī)利用率增加部件(10-50)，其響應(yīng)于所述恢復(fù)損耗估計(jì)部件(10-50)的估計(jì)，在到達(dá)所述再生充電可能區(qū)域之前增加所述發(fā)動(dòng)機(jī)0 的所述利用率，以減小剩余電池量，其中，所述發(fā)動(dòng)機(jī)利用率增加部件(10-50)增加所述發(fā)動(dòng)機(jī)0 的所述利用率同時(shí)使所述電池(32)的所述溫度限制于預(yù)定的溫度范圍。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的混合動(dòng)力車(1)，其中，當(dāng)不適合于使用所述發(fā)動(dòng)機(jī)0 行駛的發(fā)動(dòng)機(jī)行駛不適合區(qū)域位于所述再生充電可能區(qū)域之前時(shí)，所述發(fā)動(dòng)機(jī)利用率增加部件(10-50)在到達(dá)所述發(fā)動(dòng)機(jī)行駛不適合區(qū)域之前增加所述發(fā)動(dòng)機(jī)0 的所述利用率。
4.一種混合動(dòng)力車(1)，包括再生充電區(qū)域檢測(cè)部件(10-50)，其檢測(cè)再生充電可能區(qū)域的到達(dá)，在所述再生充電可能區(qū)域中，從發(fā)動(dòng)機(jī)02)到電池(32)的再生充電是可能的；恢復(fù)損耗估計(jì)部件(10-50)，其響應(yīng)于所述再生充電區(qū)域檢測(cè)部件(10-50)的檢測(cè)，基于所述再生充電可能區(qū)域中的再生充電量和當(dāng)前剩余電池量來估計(jì)所述再生充電的恢復(fù)損耗；以及發(fā)動(dòng)機(jī)利用率增加部件(10-50)，其響應(yīng)于所述恢復(fù)損耗估計(jì)部件(10-50)的估計(jì)，在到達(dá)所述再生充電可能區(qū)域之前增加所述發(fā)動(dòng)機(jī)0 的利用率，以減小剩余電池量，其中，所述發(fā)動(dòng)機(jī)利用率增加部件(10-50)增加所述發(fā)動(dòng)機(jī)0 的所述利用率同時(shí)使所述電池(32)的溫度限制于預(yù)定的溫度范圍。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的混合動(dòng)力車(1)，其中，當(dāng)不適合于使用所述發(fā)動(dòng)機(jī)0 行駛的發(fā)動(dòng)機(jī)行駛不適合區(qū)域位于所述再生充電可能區(qū)域之前時(shí)，所述發(fā)動(dòng)機(jī)利用率增加部件(10-50)在到達(dá)所述發(fā)動(dòng)機(jī)行駛不適合區(qū)域之前增加所述發(fā)動(dòng)機(jī)0 的所述利用率。
全文摘要
一種混合動(dòng)力車(1)包括再生充電區(qū)域檢測(cè)部件(10-50)、恢復(fù)損耗估計(jì)部件(10-50)和發(fā)動(dòng)機(jī)利用率增加部件(10-50)。再生充電區(qū)域檢測(cè)部件(10-50)檢測(cè)再生充電可能區(qū)域的到達(dá)，在該再生充電可能區(qū)域中，從發(fā)動(dòng)機(jī)(22)到電池(32)的再生充電是可能的?；謴?fù)損耗估計(jì)部件(10-50)響應(yīng)于再生充電區(qū)域檢測(cè)部件(10-50)的檢測(cè)，基于再生充電可能區(qū)域中的再生充電量和當(dāng)前剩余電池量來估計(jì)再生充電的恢復(fù)損耗。響應(yīng)于恢復(fù)損耗估計(jì)部件(10-50)的估計(jì)，在到達(dá)再生充電可能區(qū)域之前，發(fā)動(dòng)機(jī)利用率增加部件(10-50)增加發(fā)動(dòng)機(jī)(22)的利用率，以減小剩余電池量同時(shí)使電池(32)的溫度限制于預(yù)定的溫度范圍。
文檔編號(hào)B60W10/18GK102369127SQ201080014648
公開日2012年3月7日 申請(qǐng)日期2010年3月31日 優(yōu)先權(quán)日2009年3月31日
發(fā)明者丹羽俊明, 倉石守, 內(nèi)藤貴, 小川文治, 山田和直, 菅沼英明, 高原昌俊 申請(qǐng)人:株式會(huì)社電裝, 愛信Aw株式會(huì)社