混合动力车辆的制作方法_3

文档序号:8481721阅读:来源:国知局
处的系统燃料消耗率Fstl为引擎70的操作点OP i处的引擎燃料消耗率Fe i与升压燃料消耗率Fctl之和,该升压燃料消耗率Fe C1是通过将升压损耗LC ^转换为燃料消耗率而获得的(Fstl= Fe !+Fc0)。
[0049]控制器90执行图1所示的升压转换器停止程序94(升压转换器停止单元)。首先,如图3中的步骤SlOl所示,控制器90通过电池电流传感器83获得电池电流IB。如上所述,在图4A至4E所示的时刻O处,为了补偿被提供给第二电动发电机60的供给电力Pm(正值)的绝对值与第一电动发电机50的发电电力Pg(负值)的绝对值之间的差异,将(电池电压VBX I1)的DC电力从电池10提供给升压转换器20。
[0050]如图3中的步骤S102所示,控制器90比较由电池电流传感器83感测到的电池电流IB与阈值Itlt5阈值^是这样的电流值:由于电池电流IB很低,因此从升压转换器20输出的DC电力(电池电压VBX I。)可被假设为约为O。如图3中的步骤S102所示,当电池电流IB并非小于或等于阈值^时,控制器90返回到图3中的步骤SlOl以继续对电池IB的监视。
[0051]当如图4D中从时刻O到时刻T1的时间段内所示第二电动发电机60的输出转矩指令低时,被提供给第二电动发电机60的供给电力Pm从时刻O处的Pmtl逐渐降低。伴随着此降低,电池电流IB也从时刻O处的I1逐渐减小。由于在此期间引擎70在图5所示的操作点(^处被操作,因此引擎输出Pe是恒定的且位于Pe1,而且由引擎70驱动的第一电动发电机50的发电电力也是恒定的且位于Pgtl,如图4D、4E所不。因此,第一电动发电机50的发电电力Pg (负值)和被提供给第二电动发电机60的供给电力Pm(正值)的总电力SP也从时刻O处的SPtl逐渐减小。当第一电动发电机50的发电电力Pg (负值)和被提供给第二电动发电机60的供给电力Pm(正值)的总电力SP减小到接近O时,升压转换器20的升压损耗Lc也降低,如图7所示。因此,如图4C中的实线所示,在从时刻O到时刻h的时间段期间,升压损耗Lc从Lctl降为Lc 10通过此方式,系统燃料消耗率Fs也从时刻O处的(Fstl =Fe^Fc0)逐渐降为(Fs1= Fe !+Fc1)。在此应注意,Fc1指示通过将升压损耗Lc i转换为燃料消耗率而获得的升压燃料消耗率。
[0052]当如图4D所示在时刻L处被提供给第二电动发电机的供给电力Pm降为Pm丨时,电池电流IB减小为0,如图4A所示。然后,控制器90在图3中的步骤S102中判定电池电流IB小于或等于阈值Itl,并且发出停止升压转换器20的指令,如图3中的步骤S103所示。响应于该指令,升压转换器20的上臂开关器件13和下臂开关器件14被关断以断开升压转换器20与第一和第二逆变器30、40中的每一者之间的连接,并且退出升压转换器停止程序94 (升压转换器停止单元)。
[0053]由于当升压转换器20在图4A中的时刻h处停止时,升压转换器20与第一和第二逆变器30、40中的每一者之间的连接被断开,因此没有电流从电池10流到第二逆变器40。因此,电池电流IB减小为0,并且被从电池10提供给第二逆变器40的DC电流也减小为O。被提供给第二电动发电机60的供给电力Pm是第一电动发电机50的发电电力Pg和平滑电容器23的放电电力Pc的总电力。进一步地,由于升压转换器20的开关器件13、14被保持为关断状态,因此开关导致的升压损耗Lc从Lc1降为0,如图4C中的实线所示。因而,如图4C中的虚线所示,系统燃料消耗率Fs从Fs1 (Fs1= Fe ^Fc1)降为Fs11,降低量为通过转换升压损耗Lc1而获得的升压燃料消耗率Fe ! (Fs11= Fs !-Fc1)。相应地,由于系统燃料消耗率Fs降低且降低量为升压燃料消耗率Fc1,因此系统效率提高。因为当升压转换器20如图4C所示被停止时,系统燃料消耗率Fs变得等于引擎燃料消耗率Fe,所以等式被定义为Fs11 =Fe10即使升压转换器20在时刻h处停止,也通过使用存储在平滑电容器23中的电荷,使实际升压电压VHr(由高电压传感器85感测到的平滑电容器23两端处的电压)也保持在作为升压转换器20停止之前的升压电压的目标升压电压VH115
[0054]由于引擎70继续在操作点OP1 (在该操作点OP1,即使升压转换器20在时刻1\处停止,引擎输出Pe也保持为Pe1,如图4E所示)处操作,因此第一电动发电机50的发电电力Pg保持为与时刻O处的电力相同的Pgtl。进一步地,如图4D所不,第二电动发电机60的输出转矩基本恒定,并且,被提供给第二电动发电机60的供给电力Pm(正值)保持为Pm1I与升压转换器20停止时的时刻h处的供给电力相同。此处应注意,由于时刻t 被提供给第二电动发电机60的供给电力Pm^绝对值大于第一电动发电机50的发电电力Pgtl (负值)的绝对值,因此,这两个电力的总电力SP为稍偏正的SP1 ( = Pm1+Pgtl)。
[0055]如上所述,由于当升压转换器20停止时,被提供给第二电动发电机60的供给电力绝对值大于第一电动发电机50的发电电力Pg C1 (负值)的绝对值,因此平滑电容器23
释放放电电力Pc以补偿总电力SP1的量。因此,如图4B所示,在时刻T1之后,实际升压电压VHr从目标升压电压¥氏逐渐降低。
[0056]在退出图1所示的升压转换器停止程序94之后,控制器90在图4E所示的时刻h处开始执行图1所示的引擎输出调整程序95 (引擎输出调整单元)。控制器90使用高电压传感器85感测平滑电容器23两端的实际升压电压VHr,如图3中的步骤S104所示。然后,控制器90判定实际升压电压VHr是否小于或等于第一阈值电压VH2,如图3中的步骤S105所示。当实际升压电压VHr不小于或等于第一阈值电压VH2W,控制器90返回到图3中的步骤S104以继续监视实际升压电压VHr。如图4B所示,当在时刻丨2处实际升压电压VHr等于或低于第一阈值电压乂仏时,控制器90输出增加引擎输出Pe的指令,如图3中的步骤S106所示。
[0057]如图3中的步骤S107所示,控制器90计算由高电压传感器85感测到的实际升压电压VHr从目标升压电压VH1W偏离。由于在时刻12处由高电压传感器85感测到的实际升压电压VHr等于第一阈值电压VH2,因此通过(VH1-VH2)获得偏差。如图3中的步骤S108所示,控制器90根据所获得的偏差(VH1-VH2)计算引擎输出Pe的适当增加量,并且生成到引擎的输出指令。例如,引擎输出Pe的增加量可被设定为与偏差(VH1-VH2)成比例的值。然后,如图3中的步骤S109所示,控制器90使引擎输出Pe和第一电动发电机50的发电电力Pg 二者都增加。
[0058]参考图5和6,下面将描述引擎70的转速、引擎转矩Te、引擎输出Pe(kW)和引擎燃料消耗率Fe之间的关系。图5中的线b、C、d、e和f是示出当引擎输出Pe保持在恒定水平Ρθι、Pe2, Pe3、Pe6^ Pe 7 (Pe6<Pe7<Pei<Pe3<Pe2)时,引擎70的转速与引擎转矩Te之间的关系的曲线。如图5所示,随着引擎输出Pe的增加,曲线b到f距离原点越来越远。进一步地,图5中的线a示出最优控制曲线:在该曲线中,引擎70的燃料消耗率(处于混合动力行驶模式下的车辆的燃料消耗率)最小。在通常的操作中,引擎70的转速与引擎转矩Te沿着线a被控制。图5中的转速Ntl是引擎70的空转转速。在通常的操作中,引擎70以等于或高于该转速Ntl的转速被操作。在图5中,OP jlj OP 7是引擎70的操作点。图6示出从操作点OPjIj OP 7,引擎70的引擎燃料消耗率Fe的变化。
[0059]在图4E中的时刻t2,引擎70在引擎操作点(^处被操作,其中引擎输出Pe为Pe 1;引擎转速为K。如与最优控制曲线a的宽偏离所指示的,在操作点OP1,引擎70的效率低,并且引擎消耗率Fe高,位于Fe1上,如图6所示。如上所述,在时刻T 2,高电压传感器85感测到的实际升压电压VHr从目标升压电压偏差为(VH1-VH2)15控制器90基于该偏差(VH1-VH2)将引擎输出Pe的指令值设定为Pe2。因此,控制器90将引擎输出Pe从时刻^处的操作点(^上的Pe i增加到Pe 2,如图4E所示。引擎70的操作点移动到操作点OP2,其中转速为N2,引擎转矩为Te2。如图5所示,由于操作点OP2位于操作控制曲线a上,因此操作点OP2比已经偏离最优控制曲线a的操作点OP及高效,从而,如图6所示,引擎燃料消耗率Fe是低于Fe 2。因此,由于如图4C中的虚线所示,系统燃料消耗率Fs从Fs11 ( = Fe1)(在该消耗率处,升压转换器20在时刻&停止)降为Fs 2 ( = Fe2),混合动力车辆100的系统燃料消耗率Fs的降低量为(Fs11-Fs2) = (Fe1-Fe2^换言之,系统燃料消耗率Fs的降低量等于由引擎70的输出的增加所导致的引擎燃料消耗率Fe的降低量。混合动力车辆100的系统效率的增加量等于该降低量。进一步地,由于引擎输出增加到Pe2,因此第一电动发电机50的发电电力Pg从时刻t2处的Pg C1增加到Pg 2。通过此方式,平滑电容器23被充电(平滑电容器23的放电电力Pc变为负值),从而平滑电容器23两端处的电压增加。因此,如图4B所示,高电压传感器85感测到的实际升压电压VHr在时刻丨2之后逐渐增加。
[0060]由于引擎输出Pe2低于引擎输出Pe的阈值Pe 5,如图4E所示(引擎输出Pe的阈值Pe5将在下面进一步描述),因此在图3的步骤SllO中,控制器90判定引擎输出Pe不高于阈值?%且实际升压电压VHr并非正在降低,并且返回到图3中的步骤S107以计算由高电压传感器85感测到的实际升压电压VHr与目标升压电压偏差。
[0061]如图4B所示,由于高电压传感器85感测到的实际升压电压VHr在时刻t2之后增力口,因此与时刻丨2处的偏差(VH1-VH2)相比,高电压传感器85感测到的实际升压电压VHr与目标升压电压VH1的偏差逐渐减小。于是,控制器90反映引擎输出Pe的增加量的偏差,从而引擎输出Pe被控制为随着偏差减小而从时刻T2处的Pe 2降低。
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