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      用于插電式混合動(dòng)力車輛的控制裝置及其控制方法

      文檔序號(hào):8448460閱讀:452來(lái)源:國(guó)知局
      用于插電式混合動(dòng)力車輛的控制裝置及其控制方法
      【技術(shù)領(lǐng)域】
      [0001 ] 本發(fā)明涉及一種用于具有能夠使用外部電力充電的二次電池的混合動(dòng)力車輛、或者換句話說插電式混合動(dòng)力車輛的控制裝置和控制方法。
      【背景技術(shù)】
      [0002]包括作為車輛驅(qū)動(dòng)原動(dòng)機(jī)(prime mover)的內(nèi)燃機(jī)和電動(dòng)機(jī)的混合動(dòng)力車輛是可獲得的。電動(dòng)機(jī)由內(nèi)燃機(jī)驅(qū)動(dòng),或者由車輛的慣性驅(qū)動(dòng)從而也起到電動(dòng)發(fā)電機(jī)的作用。由此產(chǎn)生的功率被存儲(chǔ)在安裝在車輛中的蓄電裝置中,例如二次電池中,并且用于驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)。此外,當(dāng)電動(dòng)機(jī)和電動(dòng)發(fā)電機(jī)都被提供時(shí)(以及當(dāng)使電動(dòng)機(jī)起到電動(dòng)發(fā)電機(jī)的作用時(shí)),由電動(dòng)發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的電力可以被用作用于驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)的電力而無(wú)需經(jīng)過蓄電裝置。
      [0003]近幾年,能夠使用外部電力對(duì)在車輛中安裝的蓄電裝置充電的混合動(dòng)力車輛、或者換句話說插電式混合動(dòng)力車輛已經(jīng)進(jìn)入實(shí)際使用。在插電式混合動(dòng)力車輛中,執(zhí)行控制使得在運(yùn)行(journey)開始時(shí),車輛基本上由電動(dòng)機(jī)單獨(dú)驅(qū)動(dòng),并且當(dāng)蓄電裝置的蓄電量降低至下限值時(shí),使用內(nèi)燃機(jī)共同驅(qū)動(dòng)車輛。在下文中,在運(yùn)行開始時(shí)僅使用電動(dòng)機(jī)的行駛模式將被稱為電動(dòng)車輛模式,并且隨著蓄電量降低而同時(shí)使用內(nèi)燃機(jī)和電動(dòng)機(jī)的行駛模式將被稱為混合動(dòng)力車輛模式。然而注意到,當(dāng)所需的輸出超過電動(dòng)車輛模式下的電動(dòng)機(jī)輸出時(shí),內(nèi)燃機(jī)被啟動(dòng)并且其驅(qū)動(dòng)力也被使用。當(dāng)所需輸出降低時(shí),恢復(fù)僅使用電動(dòng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)。
      [0004]在插電式混合動(dòng)力車輛中,在運(yùn)行開始時(shí)設(shè)定電動(dòng)車輛模式,因此操作內(nèi)燃機(jī)的機(jī)會(huì)減少。結(jié)果,燃料消耗可能不會(huì)增加。在日本專利申請(qǐng)公開號(hào)N0.2009-255680 (JP-2009-255680 A)中,當(dāng)燃料長(zhǎng)時(shí)間停留在燃料箱和燃料管道系統(tǒng)中時(shí),燃料可能會(huì)劣化。當(dāng)確定燃料劣化時(shí),將蓄電量的下限值設(shè)定為較高,從而增加操作內(nèi)燃機(jī)的機(jī)會(huì)數(shù)量(見0074段以及圖7和10)。通過增加操作內(nèi)燃機(jī)的機(jī)會(huì)數(shù)量,燃料被更早的消耗,因此抑制了使用處于劣化發(fā)展?fàn)顟B(tài)下的燃料。
      [0005]日本專利申請(qǐng)公開號(hào)N0.2012-030667 (JP-2012-030667 A)公開了當(dāng)燃料已經(jīng)劣化時(shí)通過增加蓄電量的下限值而增加操作內(nèi)燃機(jī)的機(jī)會(huì)數(shù)量的控制,其中在該下限值時(shí)確定切換至使用內(nèi)燃機(jī)的驅(qū)動(dòng)模式。
      [0006]在JP-2009-255680 A和JP-2012-030667 A中,當(dāng)確定燃料劣化時(shí)通過增加蓄電量的下限值而增加操作內(nèi)燃機(jī)的機(jī)會(huì)數(shù)量,其結(jié)果是燃料被更早的消耗。然而,當(dāng)每段運(yùn)行的行駛距離短時(shí),蓄電量不會(huì)降低至下限值,因此模式不會(huì)被切換。因此,內(nèi)燃機(jī)不會(huì)被操作,結(jié)果燃料消耗不會(huì)進(jìn)行。

      【發(fā)明內(nèi)容】

      [0007]本發(fā)明的目的是確保在插電式混合動(dòng)力車輛中較早地消耗被確定為已經(jīng)劣化的燃料。
      [0008]根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面的用于插電式混合動(dòng)力車輛的控制裝置當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)停止時(shí)間段等于或超過預(yù)定時(shí)間段時(shí),與當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)停止時(shí)間段短于預(yù)定時(shí)間段時(shí)相比,將二次電池的蓄電量的上限值設(shè)定為更低。通過這樣設(shè)定,能夠縮短僅使用電動(dòng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)力行駛的距離,結(jié)果,能夠增加操作內(nèi)燃機(jī)的機(jī)會(huì)。
      [0009]在上述控制裝置中,蓄電量的上限值可以根據(jù)隨后的運(yùn)行的行駛模式而被改變。控制裝置可以將車輛的運(yùn)行劃分成與存儲(chǔ)在二次電池中的電力的各個(gè)消耗量相對(duì)應(yīng)的多個(gè)行駛模式,并且基于行駛歷史來(lái)預(yù)測(cè)隨后的行駛模式。然后蓄電量的上限值可以被設(shè)定為根據(jù)預(yù)測(cè)的行駛模式而確定的值。
      [0010]根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)方面的用于插電式混合動(dòng)力車輛的控制方法包括:i)獲得內(nèi)燃機(jī)被停止的發(fā)動(dòng)機(jī)停止時(shí)間段;ii)控制二次電池的充電/放電;以及iii)當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)停止時(shí)間段等于或超過預(yù)定時(shí)間段時(shí),與當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)停止時(shí)間段短于預(yù)定時(shí)間段時(shí)相比,將二次電池的蓄電量的上限值設(shè)定為更低。
      [0011]根據(jù)上述控制裝置和控制方法,增加了操作內(nèi)燃機(jī)的機(jī)會(huì)數(shù)量,從而促使確定為已經(jīng)劣化的燃料的消耗。
      【附圖說明】
      [0012]在下面將參考附圖描述本發(fā)明的示例性實(shí)施方式的特征、優(yōu)點(diǎn)以及技術(shù)和工業(yè)意義,在附圖中相同數(shù)字表示相同元件,并且其中:
      [0013]圖1是示出插電式混合動(dòng)力車輛的主要部分的構(gòu)造的方塊圖;
      [0014]圖2是示出對(duì)電池蓄電量的控制的一個(gè)例子的流程圖;
      [0015]圖3是示出對(duì)電池蓄電量的控制的另一個(gè)例子的流程圖;
      [0016]圖4是示出行駛模式分類的一個(gè)例子的圖;
      [0017]圖5是與行駛模式確定處理、特別是與用于區(qū)分高負(fù)荷行駛和低負(fù)荷行駛的處理相關(guān)的流程圖;以及
      [0018]圖6是與行駛模式確定處理、特別是與基于行駛距離的確定處理相關(guān)的流程圖。
      【具體實(shí)施方式】
      [0019]下面將參考附圖描述本發(fā)明的實(shí)施方式。圖1是示出插電式混合動(dòng)力車輛10的主要部分的構(gòu)造的方塊圖。插電式混合動(dòng)力車輛10的動(dòng)力單元12包括三個(gè)車輛驅(qū)動(dòng)原動(dòng)機(jī),即單個(gè)內(nèi)燃機(jī)14和兩個(gè)電動(dòng)機(jī)16、18。兩個(gè)電動(dòng)機(jī)16、18也能夠作為發(fā)電機(jī)被操作。三個(gè)原動(dòng)機(jī)14、16、18分別連接至功率分配裝置20。功率分配裝置20包括行星齒輪機(jī)構(gòu),并且原動(dòng)機(jī)14、16、18被分別連接至行星齒輪機(jī)構(gòu)的三個(gè)元件(齒輪架元件、太陽(yáng)元件和環(huán)形元件)。在動(dòng)力單元12中,一個(gè)電動(dòng)機(jī)16被連接至用作太陽(yáng)元件的太陽(yáng)齒輪22,而另一個(gè)電動(dòng)機(jī)18被連接至作為環(huán)形元件的環(huán)形齒輪24。在下文中,將連接至太陽(yáng)齒輪22的電動(dòng)機(jī)稱為第一電動(dòng)機(jī)16,并且將連接至環(huán)形齒輪24的電動(dòng)機(jī)稱為第二電動(dòng)機(jī)18。用作齒輪架元件的行星齒輪架26支撐可旋轉(zhuǎn)地嚙合至太陽(yáng)齒輪22和環(huán)形齒輪24的行星小齒輪28。內(nèi)燃機(jī)14被連接至行星齒輪架26。三個(gè)原動(dòng)機(jī)和三個(gè)原動(dòng)機(jī)所連接到的行星齒輪機(jī)構(gòu)的三個(gè)元件可以以不同于上述組合的組合相互對(duì)應(yīng)。三個(gè)原動(dòng)機(jī)14、16、18各自的轉(zhuǎn)速具有由行星齒輪機(jī)構(gòu)的齒輪比確定的預(yù)定關(guān)系。當(dāng)兩個(gè)原動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速確定時(shí),剩余原動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速也是確定的。環(huán)形齒輪24配備有輸出齒輪30,功率從該輸出齒輪30向驅(qū)動(dòng)輪輸出。
      [0020]內(nèi)燃機(jī)14可以是奧托發(fā)動(dòng)機(jī)、柴油機(jī),或者使用另一種熱循環(huán)的發(fā)動(dòng)機(jī)。提供燃料箱32以存儲(chǔ)將要供應(yīng)到內(nèi)燃機(jī)14的燃料。燃料是例如汽油或輕油的液體燃料。功率從由二次電池構(gòu)成的電池36經(jīng)由電力轉(zhuǎn)換裝置34被供應(yīng)到兩個(gè)電動(dòng)機(jī)16、18。三相交流同步電動(dòng)機(jī)可以被用作兩個(gè)電動(dòng)機(jī)16、18,在該情況下,來(lái)自電池36的直流電力被電力轉(zhuǎn)換裝置34轉(zhuǎn)換為三相交流電力,然后供應(yīng)到電動(dòng)機(jī)。此外,當(dāng)電動(dòng)機(jī)16、18起到發(fā)電機(jī)的作用時(shí),由此產(chǎn)生的交流電力被轉(zhuǎn)換為直流電力,然后供應(yīng)到電池36??梢允挂粋€(gè)電動(dòng)機(jī)、例如第一電動(dòng)機(jī)16起到發(fā)電機(jī)的作用,并且由此產(chǎn)生的功率可以被供應(yīng)到第二電動(dòng)機(jī)18。此夕卜,用于將插電式混合動(dòng)力車輛10連接至例如市電的外部電源的外部連接插頭38被連接至電力轉(zhuǎn)換裝置34。通過將外部連接插頭38連接至電力
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