混合动力车辆的制作方法_4

文档序号:8481721阅读:来源:国知局
0062]如图4E和4B所示,在从时刻t2到时刻13的时间段期间,高电压传感器85感测到的实际升压电压VHr朝着目标升压电压VH^渐增加,而引擎输出Pe逐渐减小。引擎70的操作点沿着偏离最优控制曲线a的方向,从时刻t2处的操作点OP 2朝着操作点OP 3 (在该操作点上,引擎输出Pe为Pe3)移动。由于这样引擎燃料消耗率Fe从Fe2增加到Fe3,如图6所示,因此,除了时刻t3处的Fs 3( = Fe3)之外,混合动力车辆100的燃料消耗率Fs还紧接在时刻t2之后从Fs2( = Fe2)增加,增加量等于(Fs3-Fs2) = (Fe3-Fe2)。因此,系统燃料消耗率Fs增加,同时混合动力车辆100的系统效率以等于该增加量的量降低。
[0063]如图4B、4D和4E所示,当在时刻&引擎输出Pe在操作点Pe 3处时,第一电动发电机50的发电电力变为Pg2,以使绝对值变得等于被提供给第二电动发电机60的供给电力的绝对值。换言之,第一电动发电机50的发电电力变为Pg和被提供给第二电动发电机60的供给电力Pm处于平衡状态。因此,平滑电容器23的放电电力Pc变为O,而高电压传感器85感测到的实际升压电压VHr在达到目标升压电压VH1之后保持为目标升压电压VH10
[0064]当驾驶员在图4A至4E中的时刻t4处踏下混合动力车辆100的加速踏板时,加速踏板踏入量传感器81感测到的加速踏板踏入量增加。因此,控制器90判定已经接收到增加驱动转矩的请求,并且发出增加第二电动发电机60的发动机转矩Tm和引擎70的引擎转矩Te的指令。响应于这些指令,被提供给第二电动发电机60的供给电力Pm和引擎输出Pe在七4之后增加,如图4D所示。当加速踏板踏入量不大时,升压转换器20可保持停止,这是因为可以通过增加引擎转矩Te以增加第一电动发电机50的发电电力Pg来使第一电动发电机50的发电电力Pg和被提供给第二电动发电机60的电力Pm保持为处于平衡状态。
[0065]与之相对照,当加速踏板踏入量大时,控制器90判定已经接收到大幅增加转矩的请求,并且换档到这样的操作模式:其中,引擎转矩Te的一部分被施加到直接到达引擎的转矩Td,并且被提供给驱动齿轮装置74的转矩Ta增加。相应地,在引擎输出Pe中,用于第一电动发电机50的发电的输出量逐渐减小。因此,第一电动发电机50的发电电力Pg的量降为低于被提供给第二电动发电机60的供给电力Pm。由于该不足(shortfall)被平滑电容器23所释放的放电电力Pc补足,因此高电压传感器85感测到的实际升压电压VHr逐渐降低。通过此方式,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VH1的偏差逐渐减小,从而导致引擎输出Pe增加。
[0066]当引擎70的操作点沿着增加引擎输出Pe的方向从操作点OP3(在该操作点上,弓丨擎输出为时刻t4处的Pe 3)移动时,控制器90将引擎70的操作点移动到最优控制曲线a上的操作点0P2。然后,控制器90沿着图5所示的最优控制曲线a将操作点从OP2移动到OP 4,然后移动到0P5。如图6所示,当引擎70的转速为队时,引擎燃料消耗率Fe变为最小。在此之后,引擎燃料消耗率Fe沿着最优控制曲线a随着引擎输出Pe的增加而增加。因此,如图4C中的虚线所示,尽管由于在引擎输出Pe紧接在时刻&处开始增加之后引擎燃料消耗率Fe减小而导致系统燃料消耗率Fs暂时降低,但是之后引擎燃料消耗率Fs逐渐增加,这是由引擎消耗率Fe的增加引起的,其中引擎消耗率Fe通过使引擎输出Pe连续增加而增力口。然后,在时刻t5,操作点达到OP5,在该操作点上,引擎燃料消耗率Fe变为Fe5,该消耗率?%等于升压转换器20在时刻t 停止之前的系统燃料消耗率Fs 10因此,当引擎输出Pe被设定为等于或大于Pe5时,混合动力车辆100的系统燃料消耗率Fs增加为高于在升压转换器20停止之前的系统燃料消耗率FSl。因此,当升压转换器20保持为停止时,混合动力车辆100的系统效率与升压转换器20处于操作中的情况相比降低。如上所述,引擎输出调整程序95中的阈值Pe5指示这样的引擎输出Pe 5:在该引擎输出Pe 5上,由于引擎燃料消耗率Fe增加,导致系统效率开始劣化。
[0067]控制器90在从时刻T4到时刻T 5(此时,引擎输出Pe达到阈值Pe5)的时间段期间通过执行图3所示的步骤S107到S110,根据高电压传感器85感测到的实际升压电压VHr的降低而增加引擎输出Pe。当引擎输出Pe达到阈值?^时,控制器90在图3所示的步骤SllO中判定引擎输出Pe等于或大于该阈值,并且实际升压电压VHr并非正在增加而是正在降低,然后退出引擎输出调整程序95(引擎输出调整单元)。如图3中的步骤Slll所示,控制器90执行升压转换器重启程序96以重启升压转换器20。
[0068]当被重启时,升压转换器20将来自电池10的DC低电压VL升高到DC高电压VH,然后将升高的电压提供给高电压电路22,以便在平滑电容器23正被充电且实际升压电压VHr正在朝向目标升压电压VHJf加的情况下执行上面参考图2描述的通常操作。
[0069]如上所述,在根据本实施例的混合动力车辆100中,变得可以通过使用引擎70增加作为发电机的第一电动发电机50的发电电力Pg,来使混合动力车辆100的系统燃料消耗率Fs长时间保持为低于升压转换器20停止前的应用水平,这样可有效地提高混合动力车辆100的系统效率。进一步地,在本实施例中,由于引擎输出Pe在升压转换器20停止之后一度增加,并且通过根据由高电压传感器85感测到的实际升压电压VHr从目标升压电压乂氏的偏差来减小引擎输出Pe而实现第一电动发电机50的发电电力Pg与被提供给第二电动发电机60的供给电力Pm之间的平衡,从而使DC高电压VH保持在恒定水平,因此,可以以最小必要引擎输出Pe使DC高电压VH保持在恒定水平。因此,混合动力车辆100的作为整体的系统损耗可降为最小。进一步地,当实际升压电压VHr继续降低时,升压转换器20被重启以执行通常的操作,从而通过限制第二电动发电机60的输出的短缺来确保驾驶性能。
[0070]尽管在上述实施例中,升压转换器20仅在引擎输出Pe被设定为等于或高于阈值且实际升压电压VHr正在降低的情况下被重启,但是如果高电压传感器85感测到的实际升压电压VHr不通过增加引擎输出Pe来增加,并且实际升压电压被保持为等于或低于第二阈值VH3,贝U即使引擎输出Pe尚未达到阈值Pe5,也可通过退出引擎输出调整程序95并执行升压转换器重启程序96 (升压转换器重启单元)来重启升压转换器20。第二阈值电压¥成可以等于或不同于第一阈值电压VH2。
[0071]接下来,参考图8以及9A至9E描述根据本发明的实施例的混合动力车辆100的操作,这些操作涉及:停止升压转换器20 ;当被提供给第二电动发电机60的供给电力Pm(正值)的绝对值紧接在升压转换器20被停止之后降为低于第一电动发电机50的发电电力Pg (负值)的绝对值时,在升压转换器20停止的情况下调整引擎输出Pe;以及重启升压转换器20。应注意,图9C和9E中的操作点OP1以及OP 5到OP 7对应于图5和6所示的引擎70的操作点(^以及OP 5到OP 7。下面简单描述与上面参考图3以及图4A至4E描述的操作相同的操作。
[0072]如图9A至9E所示,在时刻O处混合动力车辆100执行操作,其中电池电流IB =I1;DC高电压VH (实际升压电压VHr) = VH1,升压损耗Lc = Lctl,引擎输出Pe = Pe1,系统燃料消耗率Fs = Fstl,引擎燃料消耗率Fe = Fe1,被提供给第二电动发电机60的供给电力Pm=Pm0,并且第一电动发电机50的发电电力Pg = Pgtl,这与图4A至4E所示类似。
[0073]与图3中的步骤SlOl到S103类似地,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),并且通过使用高电压传感器85感测电池电流IB来监视电池电流IB,如在图8中的步骤S201和S202中所示。当电池电流IB降为等于或低于阈值I。时,控制器90停止升压转换器20,如图8中的步骤S203所示,并且退出升压转换器停止程序94 (升压转换器停止单元)。
[0074]如图9D所示,即使升压转换器20在时刻t6处停止,被提供给第二电动发电机60的供给电力Pm也会继续降低,直到供给电力Pm在紧接在时刻t6之后的时刻16’处等于Pm2为止。因此,在时刻t6’处,被提供给第二电动发电机60的供给电力绝对值(正值)小于第一电动发电机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为稍偏负的SP2 ( = Pm2+Pg0)。因此,如图9B所示,从升压转换器20被停止的时刻t6开始对平滑电容器23充电,以使平滑电容器23两端的实际升压电压VHr开始从目标升压电压VH1增加。
[0075]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9E所示的时刻t6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)。如图8中的步骤S204所示,控制器90感测平滑电容器23两端的实际升压电压VHr。
[0076]如图8中的步骤S205所示,控制器90计算高电压传感器85感测到的实际升压电压VHr从目标升压电压VH1W偏差。然后,如图8中的步骤S206所示,控制器90根据所获得的偏差计算要增加的足够量的引擎输出Pe,并且生成到引擎的输出指令值。由于在时刻七6处高电压传感器85感测到的实际升压电压VHr位于目标升压电压VH i处,因此,偏差变为O,并且要输出的引擎输出指令值在时刻、处变为引擎输出Pe 6。然后,控制器90判定引擎输出指令值是否等于或低于阈值?%且实际升压电压VHr是否正在增加。
[0077]阈值Pe8是这样的引擎输出Pe:该引擎输出使得引擎燃料消耗率Fe变得等于在升压转换器20被停止之前应用的系统燃料消耗率Fs1,并且,如果引擎输出Pe降为等于或低于Pe8,则混合动力车辆100的系统燃料消耗率Fs增加到大于与升压转换器20被停止之前相同的系统燃料消耗率FSl。因此,当在保持升压转换器20停止的同时引擎输出Pe降为等于或低于?68时,混合动力车辆100的系统效率与其中升压转换器20正在操作的情况相
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