混合动力车辆和控制混合动力车辆的方法与流程

文档序号:22437978发布日期:2020-10-02 10:33阅读:186来源:国知局
混合动力车辆和控制混合动力车辆的方法与流程

本非临时申请基于2019年3月25日向日本专利局提交的日本专利申请第2019-056374号,其全部内容以引用方式并入本文。

本公开涉及混合动力车辆的控制,该混合动力车辆包括电动机和发动机作为驱动源,该发动机包括涡轮增压器。



背景技术:

传统上已知一种混合动力车辆,所述混合动力车辆包括电动机和发动机作为驱动源,所述混合动力车辆包括由发动机的动力充电的电力存储器,并以发动机的动力行驶。安装在这种混合动力车辆上的一些发动机包括涡轮增压器。

例如,日本专利特开第2015-58924号公开了一种混合动力车辆,该混合动力车辆包括电动机和包括涡轮增压器的发动机。



技术实现要素:

在上述混合动力车辆中,采用废气旁通阀以用于调节涡轮增压器的增压压力,所述废气旁通阀通过由发动机的运行产生的负压操作。然而,当采用利用发动机的动力产生负压的真空泵作为负压源时,由于部件数量的增加而导致的成本和质量增加以及安装其他组件的容易性可能会降低。可替代地,可以利用发动机的进气管中的负压,但是,由于包括涡轮增压器的发动机中的增压压力的增加,所以可能在进气管中产生正压。在这种情况下,可能不会产生用于操作废气旁通阀的负压。

本公开的目的是提供一种混合动力车辆和一种控制混合动力车辆的方法,该混合动力车辆在抑制成本或重量增加的同时确保用于在适当的时机操作负压驱动的废气旁通阀的负压。

根据本公开的一个方面的混合动力车辆包括:发动机,所述发动机包括涡轮增压器,所述发动机将动力传输到车辆的驱动轮;驱动用电动发电机,所述驱动用电动发电机将动力传输到所述驱动轮;以及控制器,所述控制器有选择地执行第一行驶控制和第二行驶控制,在所述第一行驶控制下,车辆使用发动机进行行驶;在所述第二行驶控制下,车辆在发动机停止的情况下使用驱动用电动发电机进行行驶。发动机包括:旁通通路,所述旁通通路被设置在排气通路中,通过所述旁通通路,排气通过绕过涡轮增压器的涡轮而流动;废气旁通阀,所述废气旁通阀调节旁通通路中的排气的流量;以及驱动器,所述驱动器驱动废气旁通阀。驱动器包括:负压罐,能够从发动机的进气通路向所述负压罐供给负压;阀,所述阀抑制气体从进气通路流向负压罐;以及负压致动器,所述负压致动器利用负压罐中的负压来致动废气旁通阀。当在第一行驶控制期间要求发动机停止时,控制器控制发动机以在发动机停止之前继续非增压进气运行状态直到经过第一时间段为止,在所述非增压进气运行状态下,由涡轮增压器进行的增压进气受到限制。

通过这样限制涡轮增压器的增压进气,可以在不迟于发动机停止时将负压罐设定至规定的负压状态。因此,即使在发动机重新启动之后通过涡轮增压器进行增压进气,也可以启动废气旁通阀。因此,可以将涡轮增压器设定至适当的增压进气状态。由于不使用诸如真空泵的部件,因此可以抑制成本或重量的增加。

在一个实施例中,控制器从发动机启动起直到经过第二时间段为止继续非增压进气运行状态。

通过这样做,通过限制涡轮增压器的增压进气,可以从发动机启动起直到经过第二时间段为止将负压罐设定至规定的负压状态。因此,即使此后通过涡轮增压器进行增压进气,废气旁通阀也可以被启动。因此,可以将涡轮增压器设定至适当的增压进气状态。

此外,在一个实施例中,控制器通过使用驱动用电动发电机来补偿由于非增压进气运行状态的持续而导致的车辆的驱动力的不足。

通过这样做,由驱动用电动发电机补偿了由于涡轮增压器的增压进气的限制而导致的车辆的驱动力的不足。因此,可以抑制车辆的驾驶性能的劣化。

此外,在一个实施例中,非增压进气运行状态包括废气旁通阀被打开至等于或大于阈值开度的开度的状态。

通过这样做,废气旁通阀打开到等于或大于阈值开度的开度,因此限制了由涡轮增压器进行的增压进气。因此,发动机被设定为正常吸气状态,并且可以在进气通路中产生负压。

此外,在一个实施例中,非增压进气运行状态包括发动机扭矩的上限值低于发动机扭矩的范围的下限值的状态,在所述范围中,由涡轮增压器进行的增压进气被执行。

通过这样做,控制了发动机扭矩不超过上限值,因此限制了由涡轮增压器进行的增压进气。因此,发动机被设定至正常吸气状态,并且可以在进气通路中产生负压。

此外,在一个实施例中,混合动力车辆还包括:发电用电动发电机,所述发电用电动发电机通过利用所述发动机的动力来发电;以及动力分配器,所述动力分配器将从所述发动机输出的动力分成要传输到发电用电动发电机的动力和要传输到驱动轮的动力。当在负压罐中负压不足时,控制器控制发动机和发电用电动发电机以使发动机的运行点在维持来自发动机的输出的情况下向较高转速侧改变,并且使发动机在改变后的运行点处运行。

通过这样做,将运行点在维持来自发动机的输出的情况下向较高转速侧改变。因此,可以在维持发动机功率的同时降低发动机扭矩。因此,限制了由涡轮增压器进行的增压进气。因此,发动机被设定至正常吸气状态,并且可以在进气通路中产生负压。

根据本公开的另一方面的控制混合动力车辆的方法是一种控制混合动力车辆的方法,所述混合动力车辆包括:发动机,所述发动机包括涡轮增压器;以及驱动用电动发电机;发动机将动力传输到车辆的驱动轮;电动发电机将动力传输到驱动轮。发动机包括:旁通通路,所述旁通通路被设置在排气通路中,排气通过绕过涡轮增压器的涡轮而流过排气通路;废气旁通阀,所述废气旁通阀调节旁通通路中的排气的流量;以及驱动器,所述驱动器驱动废气旁通阀。驱动器包括:负压罐,能够从发动机的进气通路向所述负压罐供给负压;阀,所述阀抑制气体从进气通路流向负压罐;以及负压致动器,所述负压致动器利用负压罐中的负压来致动废气旁通阀。所述方法包括:有选择地执行第一行驶控制和第二行驶控制,在所述第一行驶控制下,车辆使用发动机进行行驶;在所述第二行驶控制下,车辆在发动机停止的情况下使用所述驱动用电动发电机进行行驶;以及当在所述第一行驶控制期间要求所述发动机停止时,控制所述发动机以在发动机停止之前继续非增压进气运行状态直到经过第一时间段为止,在所述非增压进气运行状态下,由涡轮增压器进行的增压进气受到限制。

当结合附图考虑时,根据本公开的以下详细描述,本公开的前述和其他目的、特征、方面和优点将变得更加显而易见。

附图说明

图1是示出混合动力车辆的驱动系统的示例性构造的图。

图2是示出包括涡轮增压器的发动机的示例性构造的图。

图3是示出控制器的示例性构造的框图。

图4是示出由hv-ecu执行的示例性处理的流程图。

图5是用于说明hv-ecu的示例性操作的图。

图6是示出在变型中由hv-ecu执行的示例性处理的流程图。

图7是示出在变型中由hv-ecu执行的示例性处理的流程图。

具体实施方式

下面将参考附图详细描述本公开的实施例。附图中相同或相应的元件具有被分配的相同的附图标记,并且将不重复其描述。

<关于混合动力车辆的驱动系统>

图1是示出混合动力车辆(以下简称为车辆)10的驱动系统的示例性构造的图。如图1所示,车辆10包括作为驱动系统的控制器11以及用作行驶的动力源的发动机13、第一电动发电机(在下文中表示为第一mg)14和第二电动发电机(在下文中表示为第二mg)15。发动机13包括涡轮增压器47。第一mg14和第二mg15各自执行作为通过被供给驱动电力来输出扭矩的电动机的功能以及作为通过被供给扭矩来产生电力的发电机的功能。第一mg14和第二mg15采用交流(ac)旋转电机。交流旋转电机包括例如永磁体同步电动机,该永磁体同步电动机包括嵌入有永磁体的转子。

第一mg14和第二mg15在电力控制单元(pcu)81介于该第一mg14和第二mg15与电池18之间的情况下被电连接至电池18。pcu81包括:第一逆变器16,所述第一逆变器16向第一mg14提供电力以及从第一mg14接收电力;第二逆变器17,所述第二逆变器17向第二mg15提供电力以及从第二mg15接收电力;电池18;以及变换器83,所述变换器83向第一逆变器16和第二逆变器17供给电力以及从第一逆变器16和第二逆变器17接收电力。

例如,变换器83可以对来自电池18的电力进行升压变换,并且将经升压变换的电力供给到第一逆变器16或第二逆变器17。可替代地,变换器83可以将从第一逆变器16或第二逆变器17供给的电力降压变换并且将经降压变换的电力供给到电池18。

第一逆变器16可以将来自变换器83的直流(dc)电力变换成交流电力,并且将交流电力供给到第一mg14。可替代地,第一逆变器16可以将来自第一mg14的交流电力变换成直流电力,并且将直流电力供给到变换器83。

第二逆变器17可以将来自变换器83的直流电力变换成交流电力,并且将交流电力供给到第二mg15。可替代地,第二逆变器17可以将来自第二mg15的交流电力变换成直流电力,并且将直流电力供给到变换器83。

pcu81利用由第一mg14或第二mg15产生的电力对电池18充电,或者利用来自电池18的电力来驱动第一mg14或第二mg15。

电池18包括例如锂离子二次电池或镍金属氢化物二次电池。锂离子二次电池是采用锂作为电荷载体的二次电池,并且不仅可以包括包含液体电解质的普通锂离子二次电池,而且可以包括所谓的包含固体电解质的全固态电池。电池18应该仅是至少可再充电的电力存储器,并且例如可以使用双电层电容器来代替二次电池。

发动机13和第一mg14被联接至行星齿轮机构20。行星齿轮机构20通过将驱动扭矩分成第一mg14的驱动扭矩和输出齿轮21的驱动扭矩来传输从发动机13输出的驱动扭矩,并且在本公开的实施例中表示示例性的动力分配器。行星齿轮机构20包括单小齿轮行星齿轮机构,并且被布置在与发动机13的输出轴22同轴的轴线cnt上。

行星齿轮机构20包括太阳齿轮s、与太阳齿轮s同轴设置的齿圈r、与太阳齿轮s和齿圈r啮合的小齿轮p以及以可自转且可公转的方式保持小齿轮p的载架c。输出轴22被联接至载架c。第一mg14的转子轴23被联接至太阳齿轮s。齿圈r被联接至输出齿轮21。输出齿轮21表示用于将驱动扭矩传输到驱动轮24的输出元件中的一个输出元件。

在行星齿轮机构20中,载架c(来自发动机13的驱动扭矩被传输到该载架c)用作输入元件,将驱动扭矩输出到输出齿轮21的齿圈r用作输出元件,并且太阳齿轮s(转子轴23被联接到该太阳齿轮s)用作反作用力元件。行星齿轮机构20将从发动机13输出的动力分成第一mg14侧上的动力和输出齿轮21侧上的动力。控制第一mg14以根据发动机转速而输出扭矩。

中间轴25平行于轴线cnt布置。中间轴25被附接到与输出齿轮21啮合的从动齿轮26。驱动齿轮27被附接到中间轴25,该驱动齿轮27与作为最终减速齿轮的差动齿轮28中的齿圈29啮合。被附接到第二mg15中的转子轴30的驱动齿轮31与从动齿轮26啮合。因此,从第二mg15输出的驱动扭矩被添加到从动齿轮26的一部分中的输出齿轮21输出的驱动扭矩中。如此组合的驱动扭矩通过从差动齿轮28横向延伸的驱动轴32和驱动轴33被传输到驱动轮24。当驱动扭矩被传输到驱动轮24时,在车辆10中产生驱动力。

机械油泵(在下文中称为mop)36与输出轴22同轴地设置。mop36将具有冷却功能的润滑油例如输送至行星齿轮机构20、第一mg14、第二mg15和差动齿轮28。车辆10还包括电动油泵(在下文中称为eop)38。当发动机13停止运转时,eop38由电池18供给的电力驱动,并以与mop36相同或相似的方式将润滑油输送到行星齿轮机构20、第一mg14、第二mg15和差动齿轮28。

<关于发动机的构造>

图2是示出包括涡轮增压器47的发动机13的示例性构造的图。发动机13例如是直列四缸火花点火内燃机。如图2中所示,发动机13包括例如发动机主体40,该发动机主体40形成有在一个方向上对准的四个气缸40a、40b、40c和40d。

形成在发动机主体40中的进气口的一端和排气口的一端被连接至气缸40a、40b、40c和40d。进气口的一端被设置在每个气缸40a、40b、40c和40d中的两个进气门43打开和关闭,并且排气口的一端被设置在每个气缸40a、40b、40c和40d中的两个排气门44打开和关闭。气缸40a、40b、40c和40d的进气口的另一端被连接至进气歧管46。气缸40a、40b、40c和40d的排气口的另一端被连接至排气歧管52。

在本实施例中,发动机13例如是直接喷射发动机,并且通过设置在每个气缸的顶部处的燃料喷射器(未示出)将燃料喷射到每个气缸40a、40b、40c和40d中。气缸40a、40b、40c和40d中的燃料和进气的空气燃料混合物被设置在每个气缸40a、40b、40c和40d中的火花塞45点燃。

图2示出了设置在气缸40a中的进气门43、排气门44和火花塞45,而没有示出设置在其他气缸40b、气缸40c和气缸40d中的进气门43、排气门44和火花塞45。

发动机13设置有涡轮增压器47,该涡轮增压器47利用排气能量来增强吸入的空气。涡轮增压器47包括压缩机48和涡轮53。

进气通路41具有被连接到进气歧管46的一端以及被连接到进气口的另一端。压缩机48被设置在进气通路41中的规定位置处。在进气通路41的另一端(进气口)和压缩机48之间设置有空气流量计50,该空气流量计50根据流过进气通路41的空气的流量将信号输出到控制器11。在压缩机48的下游设置的进气通路41中布置中间冷却器51,所述中间冷却器51对由压缩机48加压的进气进行冷却。在中间冷却器51与进气通路41的一端之间设置有进气节气门(节气门)49,该进气节气门49能够调节流过进气通路41的进气的流量。

排气通路42具有被连接到排气歧管52的一端以及被连接到消音器(未示出)的另一端。涡轮53被设置在排气通路42中的规定位置处。当涡轮53被排气启动时,压缩机48与涡轮53协作地启动。作为压缩机48的启动的结果,通过进气口吸入的进气被加压。

在排气通路42中,设置有旁通通路54和废气旁通阀98(在下文中表示为wgv),该旁通通路54将涡轮53的上游的排气旁通至涡轮53的下游的部分,并且废气旁通阀98(在下文中表示为wgv)被设置在旁通通路54中,并且能够调节引导至旁通通路54的排气的流量。因此,通过控制wgv98的开度来调节流入涡轮53的排气的流量,即,吸入空气的增压压力。

通过涡轮53或wgv98的排气通过设置在排气通路42中的规定位置处的启动转换器56和后处理装置57进行净化,之后被排放到大气中。后处理装置57包含例如三效催化剂。

发动机13设置有排气再循环(egr)装置58,该排气再循环装置58使排气流入进气通路41中。egr装置58包括egr通路59、egr阀60和egr冷却器61。egr通路59允许一些排气作为egr气体从排气通路42中排出,并将egr气体引导至进气通路41。egr阀60调节流过egr通路59的egr气体的流量。egr冷却器61冷却流过egr通路59的egr气体。egr通路59将启动转换器56和后处理装置57之间的排气通路42的一部分连接到压缩机48和空气流量计50之间的进气通路41的一部分。

<关于wgv的驱动>

wgv98的开度由wgv驱动器100调节。wgv驱动器100驱动wgv98以使之打开和关闭。wgv驱动器100由止回阀90、第一管道91、负压罐92、第二管道93、负压调节阀94和负压致动器96构成。

负压罐92具有规定的容积,并且可以积聚负压,利用该负压可以启动负压致动器96。负压罐92通过第一管道91被联接到进气歧管46,并且可以接收来自进气歧管46的负压的供给。具体地,由于在进气歧管46中产生负压,所以负压罐92中的气体被吸入,使得可以在负压罐92中产生规定的负压状态。在第一管道91中设置有止回阀90。止回阀90抑制由于气体从进气歧管46流入负压罐92中而导致的负压罐92中的压力增加。负压罐92通过第二管道93被联接至负压致动器96。负压调节阀94被设置在第二管道93中。负压调节阀94是电磁阀,该电磁阀根据来自控制器11的控制信号连续地调节开度,并且该电磁阀调节由负压罐92供给到负压致动器96的负压。

负压致动器96通过利用用作动力源的负压改变驱动杆97的位置来操作wgv98,所述负压由负压罐92(该负压罐92用作负压源)供给。负压致动器96由设置在壳体中的隔膜95、驱动杆97构成,该驱动杆97具有被联接至隔膜95的一端,并且大气室96a和负压室96b由负压致动器96的壳体的隔膜95分隔开。

隔膜95具有可通过大气室96a与负压室96b之间的压力差而移位的中央部。驱动杆97具有被连接到隔膜95的中央部的大气室96a侧的一端。驱动杆97具有被连接到wgv98的另一端。可以在驱动杆97的另一端和wgv98之间提供规定的连杆构件。在隔膜95的中央部的负压室96b侧上设置有诸如弹簧的弹性构件(未图示出),当隔膜95的中央部偏离初始位置时,向初始位置施加偏压力。

与壳体的外部连通的部分被设置在大气室96a的外周的任何部分中(例如,驱动杆97穿过的部分),使内部被保持在大气压下。

负压室96b在负压调节阀94介于之间的情况下被联接到负压罐92。通过调节负压调节阀94的开度,可以调节负压室96b中的压力。

当在负压室96b中产生负压并且与大气室96a产生压力差时,隔膜95的中央部向负压室96b移动。当隔膜95的中心部移位时,驱动杆97在轴向方向上操作以驱动wgv98以使之打开和关闭。然后,根据供给到负压室96b中的负压的大小改变wgv98的开度。

<关于控制器的构造>

图3是示出控制器11的示例性构造的框图。如图3中所示,控制器11包括混合动力车辆(hv)-电子控制单元(ecu)62、mg-ecu63和发动机ecu64。

hv-ecu62是协调控制发动机13、第一mg14和第二mg15的控制器。mg-ecu63是控制pcu81的运行的控制器。发动机ecu64是控制发动机13的运行的控制器。

hv-ecu62、mg-ecu63和发动机ecu64每个均包括:输入和输出装置,该输入和输出装置向与之相连的各种传感器和其他ecu供给信号并且从其接收信号;存储器,该存储器用于存储各种控制程序或映射图(包括只读存储器(rom)和随机存取存储器(ram));中央处理单元(cpu),所述中央处理单元执行控制程序;以及计时器,所述计时器计时。

车速传感器66、加速器位置传感器67、第一mg转速传感器68、第二mg转速传感器69、发动机转速传感器70、涡轮转速传感器71、增压压力传感器72、电池监测单元73、第一mg温度传感器74、第二mg温度传感器75、第一inv温度传感器76、第二inv温度传感器77、催化剂温度传感器78、涡轮温度传感器79以及空气流量计50被连接至hv-ecu62。

车速传感器66检测车辆10的速度(车速)。加速器位置传感器67检测加速器踏板的下压量(加速器位置)。第一mg转速传感器68检测第一mg14的转速。第二mg转速传感器69检测第二mg15的转速。发动机转速传感器70检测发动机13的输出轴22的转速(发动机转速)。涡轮转速传感器71检测涡轮增压器47的涡轮53的转速。增压压力传感器72检测发动机13的增压压力。第一mg温度传感器74检测第一mg14的内部温度,例如与线圈或磁体相关的温度。第二mg温度传感器75检测第二mg15的内部温度,例如与线圈或磁体相关的温度。第一inv温度传感器76检测第一逆变器16的温度,例如与开关元件相关的温度。第二inv温度传感器77检测第二逆变器17的温度,例如与开关元件相关的温度。催化剂温度传感器78检测后处理装置57的温度。涡轮温度传感器79检测涡轮53的温度。各种传感器将表示检测结果的信号输出到hv-ecu62。

电池监测单元73获得表示电池18的剩余电量与满充电容量之比的荷电状态(soc),并将表示所获得的soc的信号输出至hv-ecu62。

电池监测单元73包括例如检测电池18的电流、电压和温度的传感器。电池监测单元73通过基于检测到的电池18的电流、电压和温度计算soc来获得soc。

作为计算soc的方法,可以采用例如通过累积电流值的方法(库仑计数)或通过估计开路电压(ocv)的方法之类的各种已知方法。

<关于车辆的行驶的控制>

可以将如上构造的车辆10设置或切换到例如混合动力(hv)行驶模式和电动(ev)行驶模式的行驶模式,在混合动力行驶模式中,发动机13和第二mg15用作动力源,并且,在电动行驶模式中,在发动机13保持停止并且第二mg15由电池18中存储的电力驱动的情况下车辆行驶。hv-ecu62进行设置和切换到每个模式。hv-ecu62基于所设置或切换的行驶模式来执行行驶控制,以控制发动机13、第一mg14和第二mg15。

ev行驶模式例如在车速低且要求驱动力低的低负荷运行区域中被选择,并且指的是使发动机13的运行停止而第二mg15输出驱动力的行驶模式。

hv行驶模式在车速高且要求驱动力高的高负荷运行区域中被选择,并且指的是输出发动机13的驱动扭矩与第二mg15的驱动扭矩的组合扭矩的行驶模式。

在hv行驶模式下,在将从发动机13输出的驱动扭矩传输至驱动轮24时,第一mg14将反作用力施加至行星齿轮机构20。因此,太阳齿轮s用作反作用力元件。换句话说,为了将发动机扭矩施加到驱动轮24,第一mg14被控制以输出抵抗发动机扭矩的反作用扭矩。在这种情况下,可以执行第一mg14用作发电机的再生控制。

下面将描述在车辆10运行时协调地控制发动机13、第一mg14和第二mg15。

hv-ecu62基于由加速器踏板的下压量确定的加速器位置来计算要求的驱动力。hv-ecu62基于计算出的要求的驱动力和车速来计算车辆10的要求的行驶功率。hv-ecu62计算由将电池18的要求的充电功率和放电功率与要求的行驶功率相加而得出的值,作为要求的系统功率。例如,根据与电池18的soc之差和预定的控制中心值来设定电池18的要求的充电和放电功率。

hv-ecu62根据计算出的要求的系统功率来判定是否已经要求启动发动机13。例如,当所要求的系统功率超过阈值时,hv-ecu62判定已经要求启动发动机13。当已经要求启动发动机13时,hv-ecu62将hv行驶模式设定为行驶模式。当不要求启动发动机13时,hv-ecu62将ev行驶模式设定为行驶模式。

当已经要求启动发动机13时(即,当设定了hv行驶模式时),hv-ecu62计算发动机13的要求的功率(在下文中被称为要求的发动机功率)。例如,hv-ecu62将要求的系统功率计算为要求的发动机功率。例如,当要求的系统功率超过要求的发动机功率的上限值时,hv-ecu62将要求的发动机功率的上限值计算为要求的发动机功率。hv-ecu62将计算出的要求的发动机功率作为发动机运行状态指令输出至发动机ecu64。

发动机ecu64基于从hv-ecu62输入的发动机运行状态指令来发送控制信号c2,并以各种方式控制发动机13的各个部件,例如进气节气门49、火花塞45、负压调节阀94和egr阀60。

hv-ecu62基于计算出的要求的发动机功率来设定由发动机转速和发动机扭矩限定的坐标系中的发动机13的运行点。hv-ecu62例如将在输出中等于坐标系中的要求的发动机功率的等功率线与预定运行线之间的交点设定为发动机13的运行点。

预定的运行线表示坐标系中发动机扭矩随发动机转速变化的变化轨迹,并且例如通过实验调节高燃料效率的发动机扭矩变化轨迹而设定它。

hv-ecu62将与设定的运行点相对应的发动机转速设定为目标发动机转速。

在设定目标发动机转速时,hv-ecu62设定用于第一mg14的扭矩指令值,以用于将当前发动机转速设定至目标发动机转速。hv-ecu62例如基于当前发动机转速与目标发动机转速之间的差,通过反馈控制来设定用于第一mg14的扭矩指令值。

hv-ecu62基于设定的用于第一mg14的扭矩指令值来计算要传输至驱动轮24的发动机扭矩,并且设定用于第二mg15的扭矩指令值以便满足要求的驱动力。hv-ecu62将用于第一mg14和第二mg15的设定的扭矩指令值作为第一mg扭矩指令和第二mg扭矩指令输出到mg-ecu63。

mg-ecu63基于从hv-ecu62输入的第一mg扭矩指令和第二mg扭矩指令,计算与第一mg14和第二mg15产生的扭矩相对应的电流值及其频率,并输出包括所计算的电流值及其频率到pcu81的控制信号c1。

hv-ecu62还基于包括行驶模式的运行状态向eop38传输控制信号c3,并控制eop38的驱动。

例如,当加速器位置超过用于启动涡轮增压器47的阈值时,当要求的发动机功率超过阈值时或者当对应于设置运行点的发动机扭矩超过阈值时,hv-ecu62可以要求增加增压压力。

尽管图3通过示例的方式示出了hv-ecu62、mg-ecu63和发动机ecu64分开设置的构造,但是这些ecu可以集成为单个ecu。

<关于wgv的负压源>

在上述车辆10中,通过使用发动机13的运行而产生的负压进行操作的wgv98被用于调节涡轮增压器47的增压压力。但是,例如,当采用利用发动机13的动力产生负压的真空泵作为负压源时,由于部件数量增加,成本和质量增加,会降低安装其他部件的难度,并且燃油效率可能会更低。可替代地,如上所述,可以使用发动机13的进气管中的负压,但是,由于包括涡轮增压器47的发动机13中的增压压力的增加,在进气歧管46中可能产生正压。在这种情况下,可能不会产生用于操作wgv98的负压。

在本实施例中,在车辆10中设置有如上所述构造的wgv驱动器100,在基于hv行驶模式的行驶控制中要求发动机13停止的情况下,hv-ecu62控制发动机13以继续非增压进气运行状态,在该非增压进气运行状态下,涡轮增压器47的增压进气被限制,直到在发动机13停止之前的第一时间段过去为止。

通过这样做,限制了涡轮增压器47的增压进气,使得在不迟于发动机13停止时,可以在负压罐92中产生规定的负压状态。因此,即使在发动机13重新启动之后通过涡轮增压器47进行增压进气,也可以启动wgv98。因此,可以将涡轮增压器47设定至适当的增压进气状态。由于不使用诸如真空泵的部件,因此可以抑制成本或重量的增加。

<关于由hv-ecu62执行的处理>

下面将参照图4描述由hv-ecu62执行的处理。图4是示出由hv-ecu62执行的示例性处理的流程图。

在步骤(步骤在下面用s表示)100中,hv-ecu62判定发动机13是否已经启动。hv-ecu62例如基于发动机13的启动标记是否接通来判定发动机13是否启动。hv-ecu62例如在发动机13启动时接通发动机13的启动标志,而在发动机13停止时停止发动机13的启动标志。当判定发动机13已经启动时(在s100中为是),处理进行到s102。

在s102中,hv-ecu62判定是否已经发出了停止发动机13的要求。具体地,当要求的系统功率等于或小于阈值时,hv-ecu62判定已经发出了停止发动机13的要求。当判定已经发出了停止发动机13的要求时(在s102中为是),处理进行到s104。

在s104中,hv-ecu62控制发动机13以使发动机13处于非增压进气运行状态下。例如,hv-ecu62将指示将发动机13设定成空转运行状态的发动机运行状态指令发送至发动机ecu64。

在s106中,hv-ecu62判定自从发动机13被控制为处于非增压进气运行状态下以来是否已经经过了预定的第一时间段。预定的第一时间段是通过实验进行调整而设置的,例如,使得非增压进气运行状态继续以在负压罐92中产生规定的负压状态。规定的负压状态包括wgv98可以启动达规定的时间段的状态。当判定预定的第一时间段已经过去时(在s106中为是),处理进行到s108。

在s108中,hv-ecu62执行发动机停止处理。例如,hv-ecu62将指示发动机停止的发动机运行状态指令发送到发动机ecu64。

当判定发动机尚未启动时(在s100中为否),处理结束。当判定尚未发出停止发动机要求时(在s102中的否),处理进行到s110。当判定自从发动机13被控制成处于非增压进气运行状态下以来尚未经过预定的第一时间段时(在s106中为否),处理返回至s106。

在s110中,hv-ecu62判定当前时间点是否紧接在发动机启动后。例如,当自从执行用于启动发动机13的处理以来尚未经过规定时间段时,hv-ecu62判定当前时间点紧接在发动机启动之后。当判定当前时间点紧接在发动机启动之后(在s110中为是),则处理进行到s112。

在s112中,hv-ecu62限制增压进气和输出。具体地,hv-ecu62执行例如用于将wgv98打开到至少阈值开度的增压进气限制处理,并且执行例如用于限制来自发动机13的输出的输出限制处理。阈值开度被设定为例如在进气歧管46中产生负压。输出限制处理包括例如用于将发动机扭矩的上限值从初始值改变为小于执行涡轮增压器47的增压进气的发动机扭矩的范围的下限值的值的处理。

在s114中,hv-ecu62判定自从增压进气和输出的限制以来是否已经过去了预定的第二时间段。预定的第二时间段是通过例如实验进行调整而设定的,使得通过继续限制增压进气和输出,可以在负压罐92中产生规定的负压状态。当判定已经过去了预定的第二时段时(在s114中为是),处理进行到s116。

在s116中,hv-ecu62取消增压进气和输出的限制。特别地,hv-ecu62基于发动机13的运行状态来设定wgv98的开度,并且将负压调节阀94的开度控制为该设定的开度。hv-ecu62将发动机扭矩的上限值设定为初始值。当判定当前时间点没有即刻地在发动机启动之后(在s110中为否)时,处理进行到s118。当判定尚未经过预定的第二时间段时(在s114中为否),处理返回至s114。

在s118中,hv-ecu62判定负压罐92是否处于负压不足状态下。例如,在发动机13尚未进入非增压进气运行状态的情况下,当发动机13的运行时间超过了规定时间段时,hv-ecu62可以判定负压罐92处于负压不足状态下。可替代地,例如,当负压致动器96已经启动的持续时间超过了规定时间段而发动机13没有进入非增压进气运行状态时,hv-ecu62可以判定负压罐92处于负压不足状态下。当判定负压罐92处于负压不足状态下时(在s118中为是),处理进行到s120。

在s120中,hv-ecu62在沿着等功率线比当前运行点高的转速侧上的位置被设定为运行点的情况下控制发动机13。具体地,hv-ecu62在相对于在发动机扭矩和发动机转速的坐标平面上表示当前运行点的位置在输出相等的同时朝着较高的转速侧(即,较低的扭矩侧)移动预定值的位置作为运行点的情况下控制发动机13,将发动机转速设定为运行点。当判定负压罐不处于负压不足状态下时(在s118中为否),处理结束。

<关于hv-ecu62的示例性操作>

将描述基于如上所述的结构和流程图的根据本实施例的hv-ecu62的操作。

例如,当基于在发动机13已经启动(在s100中为是)的同时要求的系统功率等于或小于阈值判定已经发出了停止发动机13的要求时(在s102中为是),控制发动机13处于非增压进气运行状态(s104)下。在这种情况下,当控制发动机13进入空转状态时,涡轮增压器47的增压进气受到限制,因此在进气歧管46中产生负压状态。因此,止回阀90被打开并且负压被供给到负压罐92中。

当从开始控制到非增压进气运行状态起已经经过了规定时间段时(在s106中为是),进行使发动机13停止的处理(s108)。此时,在负压罐92中产生规定的负压状态。因此,在发动机13重新启动之后,通过利用负压罐92中的负压来驱动wgv98,可以适当地控制增压压力。

当在发动机13已经启动(在s100中为是)的同时尚未发出停止发动机13的要求时(在s102中为否),并且当当前时间点紧接在发动机13启动之后(在s110中为是)时,增压进气和输出受到限制(s112)。由于由涡轮增压器47进行的增压进气由于增压进气和输出的限制而受到限制,所以在进气歧管46中产生负压状态。因此,止回阀90被打开并且负压被供给到负压罐92。

当从开始增压进气和输出的限制开始已经经过了预定的第二时间段时(在s114中为是),取消增压进气和输出的限制(s116)。当在负压罐92中产生可驱动wgv98的规定的负压状态时,在从发动机13启动起经过了预定的第二时间段之后,通过利用负压罐92中的负压来驱动wgv98,可以适当地控制增压压力。

当在发动机13已经启动(在s100中为是)的同时尚未发出停止发动机13的要求(在s102中为否)时,当当前时间点不是紧接在发动机13启动之后时(在s110中为否)时,并且当发动机13的操作时间在发动机13没有进入非增压进气运行状态的情况下超过规定时间段时,判定负压罐92处于负压不足状态(在s118中为是)。因此,在比表示发动机扭矩和发动机转速的坐标平面上的当前运行点的位置沿着等功率线高预定值的转速侧上的位置被设定为运行点的情况下控制发动机13(s120)。

图5是用于说明hv-ecu62的示例性操作的图。图5中的纵坐标表示发动机扭矩。图5中的横坐标表示发动机转速。图5示出了预定运行线ln1(实线)。图5示出了(示例性)要求的发动机功率ln2的等功率线(虚线)。为了便于描述,假定要求的系统功率是恒定的。

例如,如图5中所示,假定将预定运行线(图5中的ln1)与要求的发动机功率的等功率线(图5中的ln2)之间的交点a设定成当前运行点的示例。在交点a处,发动机转速达到ne(0),发动机扭矩达到tq(1)。当负压罐92进入负压不足状态时,沿着等功率线(图5中的ln2)将比交点a高的转速侧上的点b设定成新的运行点。在点b处,发动机转速达到比ne(0)高预定值的ne(1),并且发动机扭矩达到比tq(1)低的tq(0)。因为由于发动机扭矩的变化将涡轮增压器47的增压进气限制为较低扭矩侧的值,因此,在进气歧管46中产生负压状态。因此,止回阀90被打开并且负压被供给到负压罐92。

<关于功能和效果>

如上所述,根据本实施例中的混合动力车辆,通过限制涡轮增压器47的增压进气,能够在不迟于发动机13停止时在负压罐92内产生规定的负压状态。因此,当在发动机13重新启动之后通过涡轮增压器47进行增压进气时,也可以启动wgv98。因此,可以将涡轮增压器47设定成适当的增压进气状态。由于不使用诸如真空泵的部件,因此可以抑制成本或重量的增加。因此,可以提供一种混合动力车辆,该混合动力车辆在成本或重量增加的同时确保了在适当的时机操作负压驱动的废气旁通阀的负压,并且可以提供一种控制混合动力车辆的方法。

自从发动机13启动以来,非增压进气运行状态一直持续到经过预定的第二时间段为止。因此,可以在负压罐92中产生规定的负压状态。因此,当之后执行由涡轮增压器47进行的增压进气时,也可以启动wgv98。因此,可以将涡轮增压器47设定至适当的增压进气状态。

为了使负压罐92进入负压不足状态,与表示在发动机扭矩和发动机转速的坐标平面上的当前运行点的位置相比,运行点沿着要求的发动机功率的等功率线朝着更高的转速侧改变。因此,发动机扭矩降低,并且涡轮增压器47的增压进气被限制。因此,发动机13被设定成正常吸气状态,并且可以在进气歧管46中产生负压。因此,可以从进气歧管46向负压罐92提供负压。另外,通过维持要求的发动机功率,能够抑制车辆10的驾驶性能的劣化。

<关于变型>

下面将描述变型。

尽管在上述实施例中进气节气门49被描述为设置在中间冷却器51和进气歧管46之间,但是它可以例如设置在压缩机48和空气流量计50之间的进气通路41中。

尽管通过上述实施例中的混合动力车辆的示例描述了通过行星齿轮机构20将发动机13、第一mg14和输出齿轮21彼此联接并且发动机13的动力和第二mg15的动力能够传输到驱动轮24的车辆,但是并不特别意图限定于这种构造。混合动力车辆仅应是这样的车辆,其包括:发动机13,所述发动机13包括涡轮增压器47,并且能够将动力传输给驱动轮24;以及驱动用电动发电机,所述驱动用电动发电机能够将动力传输至驱动轮24,并且能够选择性地执行第一行驶控制和第二行驶控制,其中,在该第一行驶控制下,车辆使用发动机13进行行驶,并且,在该第二行驶控制下,在发动机13停止的状态下使用电动发电机进行行驶。

尽管在上述实施例中通过举例说明了通过第一管道91将进气歧管46与负压罐92彼此联接的构造,但是,例如,第一管道可以在进气通路41中位于压缩机48和进气歧管46之间,并且不特别意图限于将进气歧管46和负压罐92通过第一管道彼此联接的构造。

尽管在上述实施例中通过举例说明了紧接在发动机13启动后限制增压进气和输出两者的示例,但是例如,可以限制增压进气和输出中的至少任何一个。例如,在增压进气和输出中,仅增压进气或仅输出可以受到限制。

在上述实施例中通过举例说明了紧接在发动机13启动后限制增压进气和输出的示例。当在增压进气和输出受到限制的情况下继续非增压进气运行状态时,可以通过第二mg15来补偿由于非增压进气运行状态的持续而导致的车辆10的驱动力的不足。因此,可以抑制车辆的驾驶性能的劣化。

尽管根据上述实施例的说明,当已经发出了停止发动机13的要求时,通过将发动机13在发动机13停止之前控制为空转运行状态来设定非增压进气运行状态,但是仅应设定将发动机扭矩的上限值设定为比由涡轮增压器执行的增压进气的发动机扭矩的范围的下限值低的状态,并且不特别意图限定于空转运转状态。hv-ecu62可以例如通过执行上述增压进气限制处理或输出限制处理来将发动机13设定在由涡轮增压器47进行增压进气被限制的非增压进气运行状态下。

根据上述实施例的说明,当已经发出停止发动机13的要求后,继续非增压进气运行状态,直到在发动机13停止之前经过预定的第一时间段为止,并且紧接在发动机13启动之后直至已经经过预定的第二时间段为止,执行增压进气限制处理和输出限制处理。但是,例如,当发出了停止发动机13的要求时,非增压进气运行状态可以一直持续到发动机13停止之前经过预定的第一时间段为止,但是增压进气限制处理和输出限制处理均不能紧接在发动机13启动后执行。

图6和图7是流程图,每个流程图示出了在该变型中由hv-ecu62执行的示例性处理。

图6中的流程图中的处理与图4中的流程图的不同之处在于,不执行s110、s112、s114和s116中的处理,并且当确定尚未发出发动机停止要求时(在s102中为否),处理进行到s118。由于该处理与图4的流程图所示的处理相同,因此将不重复其详细说明。

图7中的流程图中的处理与图4中的流程图的不同之处在于,不执行s110、s112、s114、s116、s118和s120中的处理,并且当判定尚未发出停止发动机的要求时(在s102中为否),处理结束。由于该处理除此之外与图4的流程图所示的处理相同,因此将不重复其详细说明。

可以将上述变型整体地或部分地适当组合来实施。

尽管已经描述了本发明的实施例,但是应当理解,本文公开的实施例在各个方面都是说明性的而非限制性的。本发明的范围由权利要求的术语限定,并且意图包括与权利要求的术语等同的范围和含义内的任何变型。

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