专利名称：混合车辆的控制设备的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种用于具有内燃引擎和电马达的混合车辆的控制设备，且更具体地说是涉及用于一种混合车辆的控制设备，该车辆在车辆行驶时根据节流阀的打开程度来调节马达提供的能量的量。
本申请是基于日本专利申请第11-310347号，且该申请的内容在此被作为参考文献。
传统上，以电马达作为除了引擎之外的车辆驱动动力源的混合车辆是已知的。
在传统的混合车辆中，有并行的混合车辆，它采用了马达作为辅助驱动源以辅助引擎的输出。并行的混合车辆当车辆加速时借助马达辅助来自引擎的输出，当车辆减速时通过减速再生来对电池进行充电，并进行各种控制，以响应驾驶者的需求，并保持电池的剩余电量(如日本未审查专利申请，First Publication No.Hei 7-123509)。
根据采用这种传统技术的混合车辆的控制设备，在其中车辆借助引擎产生的驱动力而不借助马达的帮助而行进的行驶模式下，当需要对电池进行充电的目标能量值高，因而希望进行用马达作为发电机的控制时，用马达帮助引擎的输出的频率减小，且驾驶者因而可踩下加速踏板。
具体地，在倾斜道路上的行驶模式下，当希望用马达作为发电机的控制时，与驾驶者的期望相反，可驾驶性降低，且这可增大踩下加速踏板的频率。
因此，有一个问题，即由于停止燃料供应的频率减小，在燃料消耗增大的同时，可驾驶性降低了。
因而，本发明的一个目的，是提供一种用于混合车辆的控制设备，该混合车辆根据节流阀的程度(或状态)来调节马达提供的能量值，以根据驾驶者的期望来控制车辆的驾驶条件，从而减小燃料消耗。
在本发明的第一个方面，该控制设备是在这样的一种混合车辆中提供的，该混合车辆具有用于输出驱动力的一个内燃引擎(E)、一个电马达(M)，用于根据驱动条件产生辅助来自引擎的输出的一个力；一个动力存储单元(22)，用于在车辆减速时利用引擎的输出和马达再生的电能存储，存储用作发电机的马达所产生的电能。该控制设备包括一个输出辅助确定装置(S122，S135)，用于确定是否用马达帮助引擎的输出；一个发电控制器(11)，用于设定马达的发电量(CRSRGN)并当输出辅助确定装置确定马达不帮助引擎的输出时进行发电；以及，一个发电限制器(S362)，用于限制发电控制器设定的感觉量。
根据用于混合车辆的控制系统，即使当希望采用把马达用作发电机的控制时，发电量限制器也限制着发电量，从而提供了响应于驾驶者的驾驶条件，并减小了踩下加速踏板的频率，从而减小了燃料消耗。
在本发明的第二个方面，发电限制器根据节流阀打开的程度(THEM)而限制了发电。
根据本发明的第二个方面，当节流阀打开的程度大于一个预定的值时，判定驾驶者希望保持或改善车辆的可驾驶性，且马达的发电量根据节流阀打开的程度而受到限制。因此，马达只在需要帮助时帮助引擎的输出，并同时减小加速踏板踩下的频率，从而减小燃料消耗。
在本发明的第三个方面，用于混合车辆的控制设备进一步包括一个发电量校正器(S351，S353)，用于根据车辆的驾驶条件校正发电控制器设定的发电量。发电限制器限制了发电量的校正值。
根据本发明的第三个方面，根据剩余的电池电量、空调机的操作、以及各种电装置消耗的电流，发电量得到校正。
在本发明的第四个方面，用于混合车辆的控制设备包括一个模式确定装置，用于根据车辆的驾驶条件确定加速模式、行驶模式、以及减速模式中的至少一个模式；一个发电控制器(11)，用于当模式确定装置确定车辆处于行驶模式时，指令马达发电而不帮助引擎的输出；以及，一个发电限制器(S362)，用于根据车辆的驾驶条件限制发电量。马达根据发电限制器所限制的发电量来产生电能。
当车辆处于其中不需要对引擎的输出进行帮助的行驶模式时，且当引擎的负载高-例如当车辆在上坡路上行驶时，由于发电而在引擎上产生的负载减小。因此，防止了车辆的可驾驶性的降低，且加速踏板踩下的频率能够得到减小，从而减小了燃料消耗。
用于混合车辆的控制设备进一步包括一种剩余电池电量测量装置(13)，用于测量剩余的电池电量。当剩余电池电量低于一个预定的值时，发电限制器不限制发电量。
图1显示了具有本发明的控制系统的混合车辆的结构。
图2是显示本发明中的马达操作判定的流程图。
图3是显示本发明中的马达操作判定的流程图。
图4是显示本发明中的帮助触发判定的流程图。
图5是显示本发明中的帮助触发判定的流程图。
图6是显示本发明中形成TH帮助模式和PB帮助模式下的阈值的曲线图。
图7是显示本发明中的用于PB帮助模式下的一种MT车辆的阈值的曲线图。
图8是显示用于本发明中的在PB帮助模式下的一种CVT车辆的阈值的曲线图。
图9是显示本发明中的用于校正TH帮助触发的计算的流程图。
图10是显示本发明中的PB节流阀帮助触发(用于MT车辆)的校正的流程图。
图11是用于设定本发明中的高电流标记的流程图。
图12是显示本发明中的用于校正PB帮助触发的计算的流程图。
图13是本发明中的行驶模式的流程图。
图14是显示本发明中的行驶发电量计算的流程图。
图15是显示行驶发电量的计算的流程图。
图16是显示本发明中的行驶充电模式下的处理的流程图。
图17是用于获得本发明中的行驶发电系数#KVCRSRG的曲线图。
图18是用于获得本发明中的行驶发电系数#CRGVELN的曲线图。
图19是用于获得本发明中的行驶发电系数#KPACRSRN的曲线图。
图20是本发明中用于根据引擎速度NE获得用于查询行驶充电量校正系数的节流阀打开度#THCRSRNH/L的曲线图。
图21是用于获得本发明中的行驶充电TH校正系数#KTHCRSRN的曲线图。
图22是用于获得本发明中的用于查询行驶充电执行上限TH校正系数的节流阀打开度#THCRCTNH/L的曲线图。
图23是用于获得行驶充电执行上限TH校正系数#KTHCRCTN的曲线图。
以下结合附图描述本发明的混合车辆的控制设备的实施例。图1显示了具有本发明的控制设备1的混合车辆10的结构。
混合车辆10是并行的混合车辆。来自引擎E和马达M的驱动力都经过自动或手动传动装置的传动装置T而被传递到作为驱动轮的前轮Wf。当混合车辆10减速且驱动力从前轮Wf被传递到马达M时，马达M被作为发电机并产生所谓的再生制动力，从而使车辆体的动能以电能的形式被存储起来。
用于本发明的混合车辆的控制设备1包括一个马达ECU11、一个FIECU12、一个电池ECU13、以及一个CVTECU14。
一个动力驱动单元21响应于来自马达ECU11的控制指令进行马达M的驱动和再生。一个用于向马达M发送和从马达M接收电能的高电压电池22与动力驱动单元21相连。电池22包括若干-例如十个-串联的模块，每一个模块具有若干-例如二十个-串联的电池单元。混合车辆10包括一个12伏特辅助电池23，用于驱动各种辅助装置。辅助电池23经过一个向下转换器(downverter)24与电池22相连。向下转换器24受到FIECU12的控制，并减小来自电池22的电压和辅助电池23的电荷。
FIECU12除了控制马达ECU11和向下转换器24之外，还控制用于控制提供给引擎E的燃料量的燃料供应量控制器31、启动马达32、点火时序等。因此，FIECU12接收来自用于根据传动装置T的驱动转轴的转动探测车辆速度V的一个速度检测器S1的一个信号、来自用于探测引擎转动速度NE的引擎转动速度检测器S2的一个信号、来自用于探测传动装置T的移动位置的移动位置检测器S3的一个信号、来自用于探测制动踏板33的操作的制动开关S4的信号、来自用于探测离合器踏板34的操作的离合器开关S5的一个信号、来自用于探测节流阀打开状态TH的节流阀打开检测器S6的一个信号、以及来自用于探测空气吸入通道压强PB的空气吸入通道压强检测器S7的一个信号。
电池ECU13保护电池22，并计算电池22的充电状态(剩余电荷)SOC。CVTECU14控制CVT。
以下结合附图描述用于具有上述结构的混合车辆的控制设备1的操作。
(马达操作模式确定)
混合车辆10的控制模式是“闲置停止模式”、“闲置模式”、“减速模式”、“加速模式”、以及“行驶模式”。
参见图2和3的流程图，以下说明确定马达操作模式的过程。图2和3是显示马达操作模式确定的流程图。
在步骤S001，判定MT/CVT判定标记F_AT是否为1。当该判定为“否”时，即当车辆是一个MT车辆时，流程进行到步骤S002。当在步骤S001中的判定是“是”，即当车辆是一个CVT车辆时，流程进行到步骤S010，且随后判定CVT搭上齿轮判定标记F_ATNP是否为1。当在步骤S010的判定是“否”，即当处于搭上齿轮状态时，流程进行到步骤S010A，且随后根据一个切换回判定标记F_VSWB判定车辆是否正在被切换回(移动杠杆正在被操作)。当车辆正在被切换回时，流程进行到步骤S022，进入闲置模式，且控制终止。在闲置模式，燃料供应被停止，且随后被重新启动，且引擎E的闲置得到持续。
在闲置模式，当12伏特电流消耗增大时，电力被从电池22提供，以补偿消耗的增大。
作为在步骤S010A的判定的结果，当车辆不是正在被切换回时，流程进行到步骤S004。
当在步骤S010的判定是“是”，即当处于N(中性)或P(泊车)位置时，流程进行到步骤S014，且判定引擎停止控制执行标记F_FCMG是否为1。当在步骤S014这种判定为“否”时，流程在步骤S022进入闲置模式，且控制终止。当在步骤S014该标记为1时，流程进行到步骤S023，并进入闲置停止模式，且控制终止。在该闲置停止模式，引擎E在指定的条件下，例如当混合车辆10被停止时，被停止。
在步骤S002，判定中性位置判定标记F_NSW是否为1。当在步骤S002该判定为“是”，即当处于中性位置时，流程进行到步骤S014。当在步骤S002该判定为“否”时，即当处于搭上齿轮状态时，流程进行到步骤S003，且判定一个离合器啮合判定标记F_CLSW是否为1。当该判定为“是”，即当离合器脱离啮合时，流程进行到步骤S014。当在步骤S003的判定为“否”，即当离合器啮合时，流程进行到步骤S004。
在步骤S004，判定IDLE判定标记F_THIDLMG是否为1。当该判定为“否”即当节流阀被完全关闭时，流程进行到步骤S011。当在步骤S004的判定为“是”，即当节流阀未被完全关闭时，流程进行到步骤S005，且判定与是否用马达M帮助来自引擎E的输出(以下称为“马达帮助”)的判定有关的马达帮助判定标记F_MAST是否为1。当在步骤S005的判定为“否”时，流程进行到步骤S011。当在步骤S005的判定是“是”时，流程进行到步骤S006。
在步骤S011，判定MT/CVT判定标记F_AT是否为1。当该判定是“否”时，即当车辆是一个MT车辆时，流程进行到步骤S013。当在步骤S011的判定为“是”，即当车辆是一个CVT车辆时，流程进行到步骤S012，且判定逆向位置判定标记F_ATPR是否为1。当这种判定是“是”，即当处于逆向位置时，流程进行到步骤S022。当该判定是“否”，即当处于逆向位置之外的位置时，流程进行到步骤S013。
在步骤S006，判定MT/CVT判定标记F_AT是否为1。当这种判定是“否”即当车辆是一个MT车辆时，在步骤S008判定一个最后充电指令值REGENF是否等于或小于零。当该值等于或小于零时，流程进行到步骤S009的加速模式，且控制终止。当在步骤S008该REGENF高于零时，控制终止。在加速模式下，当12伏特电流的消耗增大时，将要用于帮助引擎E的电力的一部分被从电池22取出，且以12伏特电流的形式被消耗。
当在步骤S006的判定为“是”即车辆是一个CVT车辆时，流程进行到步骤S007，且判定一个制动ON判定标记F_BKSW是否为1。当该判定为“是”即当驾驶者踩下了制动时，流程进行到步骤S013。当在步骤S007的判定为“否”即当驾驶者未踩下制动时，流程进行到步骤S008。
在步骤S013，判定用于控制引擎的车辆速度VP是否为零。当该判定为“是”即当用于控制引擎的车辆速度VP为零时，流程进行到步骤S014。当在步骤S013的判定为“否”即当用于控制引擎的车辆速度VP不是零时，流程进行到步骤S015。在步骤S015，判定一个引擎停止控制执行标记F_FCMG是否为1。当在步骤S015的判定为“否”时，流程进行到步骤S016。当在步骤S015该标记为1时，流程进行到步骤S023。
在步骤S016，引擎速度NE被与一个行驶/减速模式下限引擎速度#NERGNLx进行比较。行驶/减速模式下限引擎速度#NERGNLx中的字母“x”表示了为各个齿轮(包括滞后)设定的值。
作为在步骤S016的比较的结果，当引擎速度NE≤行驶/减速模式下限引擎速度#NERGNLx，即当引擎速度低时，流程进行到步骤S014。当在步骤S016 NE＞#NERGNLx时，即当引擎速度高时，流程进行到步骤S017。
在步骤S017，判定制动ON判定标记F_BKSW是否为1。当在步骤S017的判定为“是”时，即驾驶者踩下了制动时，流程进行到步骤S018。当在步骤S017的判定是“否”即驾驶者未踩下制动时，流程进行到步骤S019。
在步骤S018，判定IDLE判定标记F_THIDLMG是否为1。当该判定是“否”即当节流阀被完全关闭时，流程进行到步骤S024，并进入减速模式，且控制终止。在减速模式下，进行借助马达M的再生制动。当在步骤S018的判定是“是”即当节流阀未被结论时，流程进行到步骤S019。在减速模式，当12伏特电流的消耗增大时，将要被提供给电池22的再生电力的一部分被该12伏特系统分配给消耗。
在步骤S019，判定燃料供应切断执行标记F_FC是否为1。当该判定为“是”即当燃料供应被停止时，流程进行到步骤S024。当在步骤S019的判定为“否”时，流程进行到步骤S020，一个最后帮助指令值ASTPWRF被减小，且在步骤S021判定最后帮助指令值ASTPWRF是否等于或小于零。当该值等于或小于零时，流程进行到步骤S025，并进入行驶模式。在行驶模式，混合车辆10借助引擎E产生的驱动力在没有马达M的帮助的情况下行进。当在步骤S021 ASTPWRF大于零时，控制终止。
(充电状态(SOC)的分区)以下描述电荷状态(也被称为“剩余电荷”或SOC)的分区(把剩余电荷分区)，它显著地影响了至各种控制模式的进入。SOC的计算是由混合车辆10的电池ECU13根据电压、放电电流或温度进行的。
在此例中，区A(从SOC的40％至80％或90％)是正常使用区，被定义为标准区。区B(从SOC的20％至40％)是临时使用区并在区A之下，且区C(从SOC的0％至20％)是过放电区并在区B之下。区D(从SOC的80％或90％至100％)是过充电区并在区A之上。SOC，当在区A和B中时是通过对放电电流进行积分而计算出的，且当在区C和D中时是根据电压计算出的，并考虑到了电池的特性。
区A、B、C和D之间的边界具有上和下阈值。当SOC增大时该阈值得到选择，以不同于当SOC减小时的那些阈值，从而造成滞后。
(帮助触发判定)以下结合图4至8描述帮助触发判定，它根据区具体确定了帮助/行驶模式。图4和5是显示帮助触发判定的流程图。图6是显示在TH帮助模式和PB帮助模式中的阈值的曲线图。图7是显示用于MT车辆的PB帮助模式中的阈值的曲线图。图8是显示用于CVT车辆的PB帮助模式的阈值的曲线图。
在图4中的步骤S100，判定一个能量存储区C标记F_ESZONEC是否为1。当该判定是“是”即当电池剩余电荷SOC处于区C中时，在步骤S136中判定一个最后帮助指令值ASTPWRF是否等于或低于0。当在步骤S136的判定为“是”即当最后帮助指令值ASTPWRF等于或小于0时，在步骤S137一个行驶发生减除系数KTRGRGN被置于1.0，在步骤S122一个马达帮助判定标记F_MAST被置于0，且流程返回。
当在步骤S100和S36的判定为“否”时，在步骤S103一个TH帮助触发校正值DTHAST得到计算。这种处理将在下面得到描述。
在步骤S104，在一个TH帮助触发表中查询作为TH帮助触发的标准的一个阈值MTHASTN。该TH帮助触发把，如图6中的实线MSASTNN所示，定义了根据引擎速度NE的节流阀打开度的阈值MTHASTN。该阈值MTHASTN是判定是否进行马达帮助的标准。例如，根据引擎速度NE的值NEAST1至NEAST20，定义了12个阈值MTHASTN。
随后，在步骤S105和S106，在步骤S104获得的作为TH帮助触发的标准的阈值MTHASTN被加到在步骤S103计算出的校正值DTHAST上，以获得一个上TH帮助触发阈值MTHASTH。从该上TH帮助触发阈值MTHASTH减出一个用于设定滞后的差#DMTHAST，以获得一个下TH帮助触发阈值MTHASTL。这些上和下TH帮助触发阈值在图6中用虚线MSASTNH和MSASTNL表示，它们与TH帮助触发表的标准阈值MTHASTN重叠。
在步骤S107中，判定彻底值的打开状态(程度)TH的当前值THEM是否等于或高于在步骤S105和S106计算出的TH帮助触发阈值MTHAST。包括上述的滞后的该TH帮助触发阈值MTHAST，当节流阀打开程度TH增大时是指上TH帮助触发阈值MTHASTH，且当节流阀打开度TH减小时是指下TH帮助触发阈值MTHASTL。
当在步骤S107的判定是“是”即当节流阀打开度TH的当前值THEM等于或高于TH帮助触发阈值MTHAST(它具有上和下滞后)时，流程进行到步骤S109。当在步骤S107的判定为“否”即当节流阀打开度TH的当前值THEM不等于或高于TH帮助触发阈值MTHAST(它具有上和下滞后)时，流程进行到步骤S108。
在步骤S109，节流阀马达帮助判定标记F_MASTTH被置于1。在步骤S108，节流阀马达帮助判定标记F_MASTTH被置于0。
在上述处理中，根据节流阀打开度TH判定是否需要马达帮助。当在步骤S107节流阀打开度TH的当前值THEM等于或高于TH帮助触发阈值MTHAST时，节流阀马达帮助判定标记F_MASTTH被置于1。在上述加速模式下，该标记被读取且判定需要马达帮助。
当在步骤S108节流阀马达帮助判定标记F_MASTTH被置于0时，这表明车辆处于其中根据节流阀打开度TH进行马达帮助判定的区之外。该实施例根据节流阀打开状态TH或引擎的空气吸入通道压强PB进行帮助触发判定。当节流阀打开度TH的当前值THEM等于或高于TH帮助触发阈值MTHAST时，帮助判定根据节流阀的打开状态TH进行，而当当前值THEM不超过阈值MTHAST时，判定根据空气吸入通道压强PB而进行。
在步骤S109，节流阀马达帮助判定标记F_MASTTH被置于1。随后，流程进行到步骤S134，且行驶发生减除系数KTRGRGN被置于0。在下一个步骤S135，马达帮助判定标记F_MAST被置于1，且流程返回。
在步骤S110，判定一个MT/CVT判定标记F_AT是否为1。当该判定为“否”即当车辆是一个MT车辆时，流程进行到步骤S111。当在步骤S110的判定为“是”即当该车辆是一个CVT车辆时，流程进行到步骤S123。在步骤S111，一个空气吸入通道辅助触发校正值DPBAST得到计算。该处理的细节将在以下描述。
随后，在步骤S112，在一个空气吸入通道压强帮助触发表中查询空气吸入通道压强帮助触发的阈值MASTL和MASTH。该空气吸入通道压强帮助触发表，如图7中的两条实线所示，限定了用于根据引擎转动速度NE判定是否需要马达帮助的上空气吸入通道压强帮助触发阈值MASTH和下空气吸入通道压强帮助触发阈值MASTL。在步骤S112的处理中，当空气吸入通道压强PBA在PBA增大或在引擎转动速度NE减小时从图7中的下区向着上区与上阈值线MASTH交叉时，马达帮助判定标记F_MAST从0切换到1。当空气吸入通道压强PBA，当PBA减小或当引擎转动速度NE增大时，从上区向着下区与下阈值线MASTL交叉时，马达帮助判定标记F_MAST从1切换至0。图7中显示的该过程根据化学计量或倾斜-燃烧(lean-burn)状态而改变。
在随后的步骤S113，判定马达帮助判定标记F_MAST是否为1。当该判定为1时，流程进行到步骤S114。当该判定不是1时，流程进行到步骤S115。
在步骤S114，在步骤S112计算出的空气吸入通道压强下阈值MASTL和在步骤S111计算出的校正值DPBAST被相加，从而获得一个空气吸入通道辅助触发校正值MAST。在步骤S116判定当前的空气吸入通道压强PBA是否等于或高于在步骤S114获得的MAST。当该判定是“是”时，流程进行到步骤S134。当该判定是“否”时，流程进行到步骤S119。
在步骤S115，在步骤S112查询到的空气吸入通道辅助触发校正值MASTH和在步骤S111计算出的校正值DPBAST被相加，从而获得空气吸入通道辅助触发校正值MAST，且流程进行到步骤S116。
在步骤S119，从空气吸入通道压强辅助触发校正值MAST减去一个预定的空气吸入通道压强Δ值#DCRSPB(例如100mmHg)，从而获得一个最后的空气吸入通道压强下阈值MASTFL。随后，在步骤S120，根据当前的空气吸入通道压强PBA，该阈值被插值到MASTFL与MAST之间，从而获得一个行驶发生减除系数KPBRGN。在步骤S121，该KPBRGN被设定为行驶发生减除系数KTRGRGN。在步骤S122，马达帮助判定标记F_MAST被置于0，且流程返回。
当在步骤S110的MT/CVT判定标记F_AT是“是”即当车辆是一个CVT车辆时，流程进行到步骤S123，且空气吸入通道压强帮助触发校正值DPBASTTH得到计算。该过程的细节将在后面描述。
在步骤S124，在PB帮助触发表中查询PB帮助触发阈值MASTTHL和MASTTHH。该PB帮助触发表，如图8的两条实线所示，确定了用于根据车辆速度VP判定是否借助马达进行帮助的上PB帮助触发阈值MASTTHH和下PB帮助触发阈值MASTTHL。在步骤S124的查询过程中，当节流阀打开度TH，在它增大时或在车辆速度VP减小时，从图8中的下区向着上区与上阈值线MASTTHH交叉时，马达帮助判定标记F_MAST从0切换到1。当TH，当它减小时或当VP增大时，从上区向着下区与下阈值线MASTTHL交叉时，马达帮助判定标记F_MAST从1切换到0。图8所示的过程根据齿轮的位置并根据化学计量或倾斜-燃烧状态而改变。
在步骤S125，判定马达帮助判定F_MAST是否为1。当该标记为1时，流程进行到步骤S126。当它不是1时，流程进行到步骤S127。
在步骤S126，在步骤S124查询的下PB帮助触发阈值MASTTL被加到在步骤S123计算出的校正值DPBASTTH上，从而获得PB帮助触发阈值MASTTH。
在步骤S128，判定节流阀打开度TH的当前值THEM是否等于或高于在步骤S126计算出的PB帮助触发阈值MASTTH。当该判定是“是”时，流程进行到步骤S134。当该判定是“否”时，流程进行到步骤S131。
在步骤S127，在步骤S124查询的上PB帮助触发阈值MASTTHH被加到在步骤S123计算出的校正值DPBASTTH上，从而获得PB帮助触发阈值MASTTH，且流程进行到步骤S128。
在步骤S131，节流阀打开度TH的一个预定Δ值#DCRSTHV被从PB帮助触发阈值MASTTH减去，从而获得一个最后PB帮助触发下阈值MASTTHFL。
在下一个步骤S132，根据节流阀打开度TH的当前值THEM，该阈值被插值在MASTTHFL与MASTTH之间，从而获得一个行驶发生减除系数表值KPBRGTH，且在步骤S133该KPBRGTH作为行驶发生减除系数KTRGRGN而得到设定。
在步骤S122，马达帮助判定标记F_MAST被置于0，且流程返回。
(TH帮助触发校正)以下结合图9描述在步骤S103的用于计算TH帮助触发的校正的处理。图9是显示用于计算TH帮助触发校正的处理的流程图。
在图9中的步骤S150中，判定一个空调机离合器ON标记F_HMAST是否为1。当该判定为“是”即当空调机离合器已经被接通时，在步骤S151一个空调机校正值DTHAAC被置于一个预定值#DTHAAC(例如20度)，且流程进行到步骤S153。
当在步骤S150的判定为“否”即当空调机离合器已经被关断时，空调机校正值DTHAAC被置于0，且流程进行到步骤S153。因此，用于马达帮助的该阈值被增大。
在步骤S153，根据大气压(PA)，在一个表中查询当车辆从高海拔向低海拔行进时减小的一个大气压校正值DTHAPA。
随后，在步骤S154，判定高电流标记F_VELMAH是否为1。高电流标记的设定将在下面得到描述。当12伏特电流的消耗增大时，帮助触发的阈值增大，从而使加速模式的频率减小，且因而行驶模式的频率增大，从而防止剩余电池电量SOC的减小。当在步骤S154大量的电流流过时，在步骤S155在一个表中查询一个高电流校正值DTHVEL，该值在引擎速度NE增大时减小，且流程进行到步骤S157。当在步骤S154没有大量的电流流过时，在步骤S156高电流校正值DTHVEL被置于0，且流程进行到步骤S157。
在步骤S157，在一个表中查询一个TH帮助触发负载校正车辆速度校正系数KVDTHAST，它在用于控制引擎的引擎速度VP增大时减小。因此，当车辆速度减小时，帮助触发阈值增大。
在下一个步骤S158中，根据在步骤S151或S152计算出的空调机校正值DTHAAC、在步骤S153计算出的大气压校正值DTHAPA、在步骤S155或S156计算出的高电流校正值DTHVEL、以及在步骤S157计算出的TH帮助触发负载校正车辆速度校正系数KVDTHAST，计算TH帮助触发校正值DTHAST，且控制终止。
(PB帮助触发校正(MT))以下结合图10和11描述在步骤S111中的空气吸入通道压强PB帮助触发校正。图10是显示PB帮助触发校正(用于MT车辆)的流程图，且图11是用于设定高电流标记的流程图。
在图10中的步骤S161，判定一个空调机离合器ON标记F_HMAST是否为1。当该判定为“是”即当空调机离合器已经被接通时，该空调机校正值DPBAAC在步骤S163被置于一个预定值#DPBAAC，且流程进行到步骤S164。当在步骤S161的判定是“否”即当空调机离合器被关断时，空调机校正值DPBAAC在步骤S162被置于0，且流程进行到步骤S164。因此，用于马达帮助的阈值被增大。
在步骤S164，在一个表中查询当车辆从高地向低地行进时减小的一个大气压校正值DPBAPA。
在随后的步骤S165，判定高电流标记F_VELMAH是否为1。高电流标记的设定将在下面描述。如在步骤S154中所述，当12伏特系统中的电流消耗增大时，用于帮助触发的阈值增大。当在步骤S165一个大的电流流过时，在步骤S166在一个表中查询当引擎速度NE增大时减小的一个高电流校正值DPBVEL，且流程进行到步骤S168。当在步骤S168没有大的电流流过时，高电流校正值DPBVEL在步骤S167被置于0，且流程进行到步骤S168。
在下一个步骤S168，在一个表中查询当用于控制引擎的车辆速度VP增大时减小的“PB帮助触发负载校正车辆速度校正系数”KVDPBAST(用于根据车辆速度校正PB帮助触发)。
在下一个步骤S169，根据在步骤S162或S163计算出的空调机校正值DPBAAC、在步骤S164计算出的大气压校正值DPBAPA、在步骤S166或S167计算出的高电流校正值DPBVEL、以及在步骤S168计算出的PB帮助触发负载校正车辆速度校正系数KVDPBAST，计算PB帮助触发校正值DPBAST，且控制终止。
现在描述用于设定图11中的高电流标记的流程图。在步骤S180，判定平均消耗的电流VELAVE是否高于一个预定值#VELMAH(例如20A)。当该判定是“是”即当一个大电流流过时，在步骤S182判定一个延迟定时器TELMA是否为0。当它为0时，该高电流校正F_VELMAH在步骤S184被置于1，且控制终止。当在步骤S182该延迟定时器TELMA不是0时，即当没有大量电流流过时，延迟定时器TELMA在步骤S181被置于一个预定的值#TMELMA(例如30秒)，且流程进行到步骤S183。在步骤S183，高电流标记F_VELMAH被置于0，且控制终止。高电流标记F_VELMAH是在上述步骤S154和S165和将要在后面描述的S194中确定的。
因此，这种处理只在12伏特系统中的消耗电流在延迟定时器TELMA所测量的指定时间中增大时得到限制，从而排除了由于例如动力窗户的上下运动或停止灯亮引起的消耗电流的暂时增大。
(PB帮助触发校正(CVT))以下结合附图描述在步骤S123中的空气吸入通道压强(PB)帮助触发校正。图12是显示PB帮助触发校正(对于CVT车辆)的流程图。
在图12的步骤S190，判定空调机离合器接通标记F_HMAST是否为1。当该判定为“是”即当空调机离合器已经被接通时，空调机离合器值DPBAACTH在步骤S191被置于一个预定值#DPBAACTH，且流程进行到步骤S193。
当在步骤S190的判定是“否”即当空调机离合器已经被关断时，空调机校正值DPBAACTH在步骤S192被置于0，且流程进行到步骤S193。因此，用于马达帮助的阈值增大。
在步骤S193，在一个表中查询一个大气压校正值DPBAACPATH，它随着车辆从高海拔向着低海拔行进而减小。
在下一个步骤S194，判定高电流标记F_VELMAH是否为1。如上所述，当12伏特系统中的电流消耗增大时，用于帮助触发的阈值增大。当在步骤S194大量的电流流过时，在步骤S195在一个表中查询一个高电流校正值DPBVELTH，它随着用于控制引擎的车辆速度VP的增大而减小，且流程进行到步骤S197。当在步骤S194没有一个大的电流流过时，高电流校正值DPBVELTH在步骤S196被置于0，且流程进行到步骤S197。
在下一个步骤S197，在一个表中查询“PB帮助触发负载校正车辆速度校正系数”KVDPBAST(用于根据车辆速度校正PB帮助触发)。该KVDPBAST当用于控制引擎的车辆速度VP增大时减小。
在下一个步骤S198，根据在步骤S191或S192计算出的空调机校正值DPBAACTH、在步骤S193计算的大气压校正值DPBAPATH、在步骤S195或S196计算的高电流校正值DPBVELTH、以及在步骤S197计算的PB帮助触发负载校正车辆速度校正系数KVDPBAST，计算PB帮助触发校正值DPBASTTH，且控制终止。
(行驶模式)以下描述行驶模式。图13是显示行驶模式的流程图。图14和15是用于计算行驶发电量的流程图。图16是显示行驶充电模式的流程图。图17是获得行驶发电量系数#KVCRSRG的曲线图。图18是用于获得行驶发电量系数#CRGVELN的曲线图。图19是用于获得行驶发电系数#KPACRSRN的曲线图。
如图13所示，步骤S250进行用于计算将结合图14和15描述的行驶发电量的处理。流程进行到步骤S251，且随后判定一个逐渐添加/减少定时器TCRSRGN是否为零。当该判定为“否”时，在步骤S259一个最后发电指令值REGENF被置于一个最后行驶发电量CRSRGNF，在步骤S260最后帮助指令值ASTPWRF被置于零，且控制终止。
当在步骤S251的判定为“是”时，逐渐添加/减少定时器TCRSRGN在步骤S252被置于一个预定的值#TMCRSRGN，且流程进行到步骤S253。在步骤S253，判定行驶发电量CRSRGN是否等于或高于最后行驶发电量CRSRGNF。
当在步骤S253的判定为“是”时，流程进行到步骤S257，且一个逐渐添加因子#DCRSRGNP被加到CRSRGNF。随后，在步骤S258，再次判定CRSRGN是否等于或高于CRSRGNF。当在步骤S258该CRSRGN等于或高于CRSRGNF时，流程进行到步骤S259。
当在步骤S258该行驶发电量CRSRGN低于最后行驶发电量CRSRGNF时，流程进行到步骤S256，CRSRGNF被置于CRSRGN，且流程进行到步骤S259。
当在步骤S253的判定是“否”时，一个逐渐减小因子#DCRSRGNM被从CRSRGNF减去，且在步骤S255判定CRSRGNF是否等于或高于CRSRGN。当在步骤S255该CRSRGN高于CRSRGNF时，流程进行到步骤S256。当在步骤S255该CRSRGNF等于或高于CRSRGN时，流程进行到步骤S259。
进行到步骤S251的流程消除了发电量中的迅速变化，并使车辆能够平稳地进入行驶发电模式。
以下结合图14和15描述图13的用于计算行驶发电量的步骤S250中的流程图。
在步骤S300，在一个图中查询一个行驶发电量CRSRGNM。该图根据引擎速度NE和空气吸入通道压强PBGA限定了行驶发电量。该图根据MT或CVT而改变。
随后，流程进行到步骤S303，且判定能量存储区D判定标记F_ESZONED是否为1。当该判定为“是”即当电池剩余电荷SOC处于区D中时，流程进行到步骤S323，行驶发电量CRSRGN被置于0，且流程进行到步骤S328。在步骤S328判定最后行驶发电指令值CRSRGNF是否为0。当该最后行驶发电指令值CRSRGNF不是0时，流程进行到步骤S329，且进入行驶发电停止模式，且控制终止。
当在步骤S328该最后行驶发电指令值CRSRGNF是零时，流程进行到步骤S330，进入行驶电池供应模式，且控制终止。
当在步骤S302的判定为“否”即当剩余电池电量SOC处于区D之外时，流程进行到步骤S303，且随后判定能量存储区C判定标记F_ESZONEC是否为1。当该判定为“是”即当剩余电池电量SOC处于区C之内时，流程进行到步骤S304，且用于行驶发电的校正系数KCRSRGN被置于1(用于高发电模式)。随后，流程进行到将要在下面描述的步骤S322，且控制终止。
当在步骤S303的判定是“否”即当剩余电池电量SOC处于区C之外时，流程进行到步骤S305。
在步骤S305，判定能量存储区B判定标记F_ESZONEB是否为1。当该判定是“是”即当剩余电池电量SOC处于区B之内时，流程进行到步骤S306。在步骤S306，用于行驶发电的一个校正系数KCRSRGN被置于一个行驶发电系数#KCRGNWK(用于低发电模式)，且流程进行到步骤S313。
当在步骤S305的判定是“否”即当剩余电池电量SOC处于区B之外时，流程进行到步骤S307，且随后判定一个DOD限制判定标记F_DODLMT是否为1。当在步骤S307的判定是“是”时，流程进行到步骤S308，用于行驶发电量KCRSRGN的校正系数被置于该行驶发电量系数#KCRGNDOD(用于一种DOD受限制发电模式)，且流程进行到步骤S313。
当在步骤S307的判定为“否”时，流程进行到步骤S309，且判定一个空调机接通标记F_ACC是否为1。当该判定是“是”即当空调机已经被接通时，流程进行到步骤S310，用于行驶发电量KCRSRGN的该校正系数被置于该行驶发电量系数#KCRGNHAC(用于一个HAC_ON发电模式)，且流程进行到步骤S313。
当在步骤S309的判定是“否”即当空调机已经被关断时，流程进行到步骤S311，且随后判定一个行驶模式判定标记F_MACRS是否为1。当在步骤S311的判定为“否”即当不处于行驶模式时，流程进行到步骤S324，且判定一个高电流标记F_VELMAH是否为1。当在步骤S324一个高电流流过时，流程以与在行驶模式下类似的方式进行到步骤S312，且行驶发电量CRSRGN被置于行驶发电量系数#KCRGN(用于一种正常发电模式)，且流程进行到步骤S313。
因此，当高电流标记F_VELMAH为1时，模式不在步骤S330模式改变至一个行驶电池模式，或在步骤S329改变至一个行驶发电停止模式，从而防止了剩余电池电量SOC的减小。
当在步骤S327没有大电流流过时，流程进行到步骤S325，行驶发电量CRSRGN被置于0，且流程进行到步骤S326。在步骤S326，判定引擎速度NE是否等于或小于一个行驶电池供应模式执行上限引擎速度#NDVSTP。当该判定是“是”即当NE≤#NDVSTP时，流程进行到步骤S327。
在步骤S324，判定一个向下转换器标记F_DV是否为1。当该判定是“是”即当12伏特系统中的负载高时，模式在步骤S329改变到行驶发电停止模式。当在步骤S327的判定是“否”即当12伏特系统的负载低时，流程进行到步骤S328。
当在步骤S326的判定是“否”即当引擎速度NE＞行驶电池供应模式执行上限引擎速度#NDVSTP时，流程进行到步骤S329。该#NDVSTP有滞后。
在步骤S313，判定剩余电池电量QBAT(它与在区A的上限处提供的剩余电池电量SOC类似)是否等于或高于一个正常发电模式执行上限剩余充电#QBCRSRH。该#QBCRSRH有滞后。
当在步骤S313的判定是“是”即当QBAT≥#QBCRSRH时，流程进行到步骤S325。
当剩余电池电量QBAT＜正常发电模式执行上限剩余电荷#QBCRSRH时，在步骤S314判定一个倾斜-燃烧判定标记F_KCMLB是否为1。当该判定是“是”即当处于倾斜-燃烧状态时，在步骤S315用于行驶发电量的校正系数KCRSRGN被乘以行驶发电量系数#KCRGNLB(用于倾斜-燃烧发电模式)，计算出的值被置为用于行驶发电量的校正系数KCRSRGN，流程进行到步骤S322，且随后控制终止。
当在步骤S314的判定是“否”即当不处于倾斜-燃烧状态时，流程进行到步骤S322，且控制终止。
(行驶充电模式)以下结合图16至23说明在图15的步骤S322中的行驶充电模式下的流程图。图16是显示行驶充电模式的流程图，具体地说是显示用于计算一个行驶充电量校正系数的处理的流程图。图17是用于获得行驶发电量系数#KVCRSRG的曲线图。图18是用于获得行驶发电量系数#CRGVELN的曲线图。图19是用于获得一个行驶发电量系数#KPACRSRN的曲线图。图20是用于获得节流阀打开度#THCRSRNH/L以根据引擎速度NE查询行驶充电量校正系数的曲线图。图21是用于获得一个行驶充电TH校正系数#KTHCRSRN的曲线图。图22是用于获得节流阀打开度#THCRCTNH/L以查询行驶充电执行上限TH校正系数的曲线图。图23是用于获得一个行驶充电执行上限TH校正系数#KTHCRCTN的曲线图。
在图16的步骤S350，根据用于控制引擎的车辆速度VP，在图17中的一个#KVCRSRG表中查询一个行驶发电量减除系数KVCRSRG。
在步骤S351，行驶发电量的一个变换值CRSRGNM值被乘以用于校正行驶发电量的校正系数KCRSRGN，且计算出的值被设定为行驶充电量CRSRGN。
在步骤S352，根据平均消耗电流VELAVE，在一个表中查询图18中所示的一个行驶发电量系数#CRGVELN，从而获得一个行驶发电量校正添加因子CRGVEL，且流程进行到步骤S353。
在步骤S353，行驶发电量CRSRGN被加到行驶发电校正添加因子CRGVEL上，计算出的值被设定为一个新的行驶发电量CRSRGN，且流程进行到步骤S354。即，通过增大行驶发电量，根据12伏特系统中消耗的电流，电池22的剩余电池电量SOC在车辆行驶时被增大，从而防止了由于向12伏特系统的供应造成的剩余电池电量SOC的减小。
在步骤S354，根据大气压PA，在一个表中查询在图18中显示的一个校正系数#KPACRSRN，以获得行驶发电PA校正系数KPACRSRN，且流程进行到步骤S355。
在步骤S355，判定齿轮位置NGR是否等于或高于一个预定的齿轮位置阈值#NGRKCRS，例如等于或高于第二个齿轮。当该判定是“否”即当齿轮高时，流程进行到步骤S356，一个行驶充电TH校正系数#KTHCRSRN被置于1.0，且进行步骤S360之后的处理。
当在步骤S355的判定是“是”即当齿轮低时，流程进行到步骤S357，且判定用于控制引擎的车辆速度VP是否等于或低于一个预定的车辆速度阈值#VKCRS。该#VKCRS具有滞后。
当该判定是“否”即当处于高速时，流程进行到步骤S356。
当在步骤S357的判定是“是”即当处于低车辆速度时，流程进行到步骤S358。
在步骤S358，根据引擎速度NE，在一个表中查询图20所示的节流阀打开度#THCRSRNH/L，以查询行驶充电量校正系数。
在步骤S359，如图21所示，在步骤S358查询到的上节流阀打开度#THCRSRNH对应于一个预定的上行驶充电TH校正系数#KTHCRSRH，诸如1.0。在步骤S358查询到的下节流阀打开度#THCRSRNL对应于一个预定的下行驶充电TH校正系数#KTHCRSRH，诸如0.1。随后，根据节流阀打开度TH的当前值THEM，在这两点之间的行驶充电TH校正系数#KTHCRSRN得到插值。
在步骤S360，根据引擎速度NE，在一个表中查询图22所示的节流阀打开度#THCRCTNH/L，用于查询行驶充电执行上限TH校正系数。
在步骤S361，如图23所示，在步骤S360查询到的上节流阀打开度#THCRCTNH对应于一个预定的下行驶充电执行上限TH校正系数#KTHCRCTL，诸如0.1。在步骤S360查询到的该下节流阀打开度#THCRCTNL对应于一个预定的上行驶充电执行上限TH校正系数#KTHCRCTN，诸如1.0。随后，根据节流阀打开度TH的当前值THEM，在这两点之间的行驶充电执行上限TH校正系数#KTHCRCTN得到插值。
当节流阀打开度的当前值THEM高于用于查询下行驶充电执行上限TH校正系数的节流阀打开度#THCRCTNL时，判定驾驶者希望保持或改善车辆的可驾驶性，且行驶发电量CRSRGN被减小，因而行驶充电执行上限TH校正系数KTHCRCTN。
在步骤S362，行驶发电量CRSRGN被乘以在步骤S354获得的行驶发电量PA校正系数KPACRSRN、行驶发电量减除系数KTRGRGN(图5所示，且在步骤S121、S131、S134或S137中被设定)、在步骤S350获得的行驶发电量减除系数KVCRSRG、在步骤S359计算出的行驶充电TH校正系数KTHCRSRN、和在步骤S361计算出的行驶充电执行上限TH校正系数KTHCRCTN，从而获得一个新的行驶发电量CRSRGN，且控制终止。
根据本发明的用于混合车辆的控制设备1，根据节流阀打开度TH的当前值THEM，行驶充电执行上限TH校正系数KTHCRCTN减小行驶发电量CRSRGN，从而提供了响应于驾驶者的意图的驾驶条件。
即，当节流阀打开度TH的当前值THEM高于用于查询下行驶充电执行上限TH校正系数的节流阀打开度#THCRCTNL时，行驶发电量CRSRGN被减小，从而使马达M在需要时能够帮助引擎E的输出。
在此情况下，当节流阀打开度比较大，例如当车辆在一个上坡路上行驶时，行驶发电量CRSRGN被减小，从而使马达M适当地帮助引擎E的输出，从而提供了响应于驾驶者的意图的车辆条件。因此，驾驶者不用频繁地踩下加速踏板，从而减小了燃料消耗。
在不脱离本发明的精神的前提下，本发明能够以其他的方式实施或体现。因而当前的实施例完全是说明性的而不是限定性的，本发明的范围只由所附的权利要求书限定，且等价的含意或范围之内的的所有修正都属于所附权利要求书的范围。
权利要求
1. 用于一种混合车辆的一种控制设备，该混合车辆具有用于输出驱动力的内燃引擎、用于根据驱动条件产生用于帮助引擎的输出的力的电马达、用于存储马达作为发电机利用引擎的输出而产生的电能和马达在车辆减速时再生的电能的动力存储单元，该控制设备包括一个输出辅助确定装置，用于判定是否用马达帮助来自引擎的输出；一个发电控制器，用于设定马达的发电量并当输出辅助确定装置判定马达不用帮助引擎的输出时进行马达发电；以及一个发电限制器，用于限制发电控制器设定的发电量。
2. 根据权利要求1的用于混合车辆的控制设备，其中发电限制器根据节流阀打开度限制发电。
3. 根据权利要求1的用于混合车辆的控制设备，进一步包括一种发电量校正器，用于根据车辆的驾驶条件校正发电控制器设定的发电量，其中该发电限制器限制发电量的校正值。
4. 用于一种混合车辆的一种控制设备，该混合车辆具有用于输出驱动力的内燃引擎、用于根据驱动条件产生用于帮助引擎的输出的力的电马达、用于存储马达作为发电机利用引擎的输出而产生的电能和马达在车辆减速时再生的电能的动力存储单元，该控制设备包括一种模式确定装置，用于根据车辆的驾驶条件，判定加速模式、行驶模式、减速模式中的至少一种；一个发电控制器，用于当模式确定装置判定车辆处于行驶模式时命令马达在不帮助来自引擎的输出的情况下产生电能；以及一个发电限制器，用于根据车辆的驾驶条件限制发电量，其中马达根据发电限制器限制的发电量产生电能。
5. 根据权利要求4的用于混合车辆的控制设备，进一步包括一种发电量校正器，用于根据车辆的驾驶条件校正发电控制器设定的发电量，其中发电限制器限制发电量的校正值。
6. 根据权利要求5的控制设备，其中发电限制器根据节流阀打开度限制发电。
7. 根据权利要求1的用于混合车辆的控制设备，进一步包括用于测量剩余电池电量的剩余电池电量测量装置，其中当剩余电池电量低于一个预定值时，发电限制器不限制发电量。
8. 根据权利要求4的控制设备，进一步包括用于测量剩余电池电量的一种剩余电池电量测量装置，其中当剩余电池电量低于一个预定值时，发电限制器不限制发电量。
全文摘要
本发明的控制设备被设置在这样的一种混合车辆中,该混合车辆具有用于输出驱动力的内燃引擎(E)、用于根据驱动条件产生用于帮助引擎的输出的力的电马达(M)、用于存储马达作为发电机利用引擎的输出而产生的电能和马达在车辆减速时再生的电能的动力存储单元(22)。该控制设备包括:一个输出辅助确定装置(S122,S135);一个发电控制器(11);以及,一个发电限制器(S362)。
文档编号B60K6/543GK1295949SQ00133749
公开日2001年5月23日 申请日期2000年10月27日 优先权日1999年10月29日
发明者若城辉男, 黑田惠隆, 松原笃, 北岛真一, 沖秀行, 高桥秀幸 申请人:本田技研工业株式会社