车辆和车辆的控制方法
【专利摘要】车辆（100）具备：产生行驶驱动力的发动机（160）和电动发电机（135）；和用于控制发动机（160）和电动发电机（135）的ECU（300）。ECU（300）在通过用户选择了惯性行驶控制的情况下，当用户要求功率和车速大致一定时，使发动机（160）执行连续驱动力运转并使电动发电机（135）执行驱动力变更运转来使车辆（100）行驶，所述连续驱动力运转是驱动发动机（160）以连续产生一定的驱动力的运转，所述驱动力变更运转是使驱动力在低输出状态和高输出状态之间交替切换的运转。从而能够提高车辆行驶期间的能效。
【专利说明】车辆和车辆的控制方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及车辆和车辆的控制方法，更具体地说，涉及利用车辆的惯性力来行驶的车辆的行驶控制。
【背景技术】
[0002]近年来，作为环保型车辆，搭载蓄电装置(例如二次电池、电容器等)并使用从蓄积于蓄电装置的电力产生的驱动力来行驶的车辆受到注目。这样的车辆包括例如电动汽车、混合动力汽车、燃料电池车等。
[0003]并且，为了进一步削减环境负荷，在这些车辆中，要求通过减少燃耗、电耗来提高能效。
[0004]特表2008-520485号公报(专利文献I)公开了如下结构:在具备内燃机和电动发电机的混合动力车辆中，在电动发电机为发电机模式时，控制电动发电机，以使得第I间隔和第2间隔交替反复，在所述第I间隔中，驱动电动发电机以使得以比车辆电气系统的实际消耗电力大的高输出进行动作，在所述第2间隔中，关闭电动发电机。
[0005]根据特表2008-520485号公报(专利文献I)，在电动发电机作为发电机工作时，在第I间隔中在效率高的工作点驱动电动发电机，在第2间隔中停止电动发电机。由此，在进行发电动作时抑制电动发电机以效率低的状态持续运转，因此，能够提高发电动作中的车辆的能效。
[0006]另外，日本特开2010-6309号公报(专利文献2)公开了如下结构:在具备内燃机和电动发电机的混合动力车辆中，交替反复进行使用了内燃机产生的驱动力的行驶和在停止了内燃机的惯性状态下的行驶。由此，由于能够在高效率的工作点驱动内燃机，所以能够提高燃耗。
[0007]现有技术文献
[0008]专利文献1:特表2008-520485号公报
[0009]专利文献2:日本特开2010-6309号公报
[0010]专利文献3:日本特开2009-298232号公报
[0011]专利文献4:日本特开2007-187090号公报
【发明内容】
[0012]发明要解决的问题
[0013]然而，在上述的特表2008-520485号公报(专利文献I)中，在利用电动发电机进行发电的情况下，为反复进行电动发电机的驱动和停止的结构，而不是使用于车辆行驶的驱动力发生变化的结构。
[0014]另外，日本特开2010-6309号公报(专利文献2)公开了如下结构:在混合动力车辆中，反复进行作为内燃机的发动机的驱动和停止。
[0015]如上所述在反复进行驱动源的驱动和停止的情况下，可能会产生在从停止状态向驱动状态转变时(启动时)发生损耗的情况。
[0016]本发明是为了解决这样的问题而提出的，其目的在于，在能够使用来自发动机和电动发电机的驱动力来行驶的车辆中，提高车辆行驶时的能效。
[0017]用于解决问题的手段
[0018]本发明的车辆具备:产生车辆的行驶驱动力的第I驱动源和第2驱动源；和用于控制第I驱动源和第2驱动源的控制装置。控制装置使第I驱动源执行连续驱动力运转并使第2驱动源执行驱动力变更运转来使车辆行驶，所述连续驱动力运转是使第I驱动源以连续产生驱动力的方式进行驱动的运转，所述驱动力变更运转是使第2驱动源在产生第I等级的驱动力的第I状态和产生等级比第I等级低的驱动力的第2状态之间交替切换的运转。
[0019]优选，在来自用户的要求驱动力的变化处于预定范围内的情况下，控制装置使第2驱动源执行驱动力变更运转。
[0020]优选，控制装置在使第2驱动源执行驱动力变更运转期间，使第2驱动源在第I状态和第2状态之间切换，以将车辆的速度维持在容许范围内。
[0021]优选，控制装置对车辆的速度上升至容许范围的上限进行响应，将第2驱动源切换为第2状态，对车辆的速度降低至容许范围的下限进行响应，将第2驱动源切换为第I状态。
[0022]优选，第I驱动源产生的驱动力与第2驱动源在第2状态下的驱动力之和被设定为比能够维持车辆的速度的一定输出的基准驱动力小。第I驱动源产生的驱动力与第2驱动源在第I状态下的驱动力之和被设定为比基准驱动力大。
[0023]优选，车辆，在第2驱动源为第2状态时，主要通过车辆的惯性力来行驶。
[0024]优选，第I驱动源产生的驱动力被设定为预先设定的预定的驱动力。
[0025]优选，在第2驱动源处于第2状态时，控制装置停止从第2驱动源产生驱动力。
[0026]优选，第I驱动源为发动机，第2驱动源为旋转电机。
[0027]优选，第I驱动源为旋转电机，第2驱动源为发动机。
[0028]优选，车辆还具备用于向旋转电机供给电力的蓄电装置。在发动机执行驱动力变更运转期间，当蓄电装置的充电状态低于预先设定的阈值时，控制装置使旋转电机中止连续驱动力运转，并使旋转电机以在产生第2等级的驱动力的第3状态和产生等级比第2等级低的驱动力的第4状态之间交替切换的方式进行运转。
[0029]优选，在发动机执行驱动力变更运转期间，当蓄电装置的充电状态低于预先设定的阈值时，控制装置在发动机处于第I状态期间时将旋转电机切换为第3状态，在发动机处于第2状态期间时将旋转电机切换为第4状态。
[0030]优选，在旋转电机处于第4状态时，控制装置停止从旋转电机产生驱动力。
[0031]优选，第I驱动源和第2驱动源分别为旋转电机。
[0032]本发明的车辆的控制方法中，所述车辆包括第I驱动源和第2驱动源。控制方法包括:驱动第I驱动源以产生连续的驱动力的步骤；驱动第2驱动源以使其在产生第I等级的驱动力的第I状态和产生等级比第I等级低的驱动力的第2状态之间交替切换的步骤；以及使用来自第I驱动源和第2驱动源的驱动力使车辆行驶的步骤。
[0033]发明的效果[0034]根据本发明，在能够使用来自发动机和电动发电机的驱动力行驶的车辆中，能够提高车辆行驶时的能效。
【专利附图】
【附图说明】
[0035]图1是本实施方式的混合动力车辆的整体框图。
[0036]图2是用于说明关于实施方式I的惯性行驶控制的第I例的概要的第I时间图。
[0037]图3是用于说明关于实施方式I的惯性行驶控制的第2例的概要的第I时间图。
[0038]图4是用于说明惯性行驶控制的加速时的动作的时间图。
[0039]图5是用于说明惯性行驶控制的减速时的动作的时间图。
[0040]图6是用于说明在实施方式I中由ECU执行的惯性行驶控制处理的流程图。
[0041]图7是用于说明关于实施方式2的惯性行驶控制的第I例的概要的第I时间图。
[0042]图8是用于说明关于实施方式2的惯性行驶控制的第2例的概要的第I时间图。
[0043]图9是用于说明在实施方式2中由ECU执行的惯性行驶控制处理的流程图。
[0044]图10是将2个电动发电机作为驱动源的实施方式3的车辆的整体框图。
【具体实施方式】
[0045]以下，针对本发明的实施方式，参照附图并进行详细说明。此外，对图中相同或相当部分标注同一标号且不重复其说明。
[0046][实施方式I]
[0047]图1是本发明的本实施方式的车辆100的整体框图。如以下详细说明的那样，车辆100是具有旋转电机和发动机作为驱动源的混合动力车辆。
[0048]参照图1，车辆100具备:蓄电装置110、系统主继电器(System Main Relay:SMR)115、作为驱动装置的PCU (Power Control Unit:功率控制单元)120、电动发电机130、135、动力传递传动装置(gear) 140、驱动轮150、作为内燃机的发动机160以及作为控制装置的ECU (Electronic Control Unit:电子控制单元)300。PCU120包括:转换器121、变换器122、123、电压传感器180、185以及电容器Cl、C2。
[0049]蓄电装置110是构成为能够进行充放电的电力存储元件。蓄电装置110构成为包括例如锂离子电池、镍氢电池或铅蓄电池等的二次电池、或双电荷层电容器等的蓄电元件。
[0050]蓄电装置110经由电力线PLl和NLl与P⑶120连接。并且，蓄电装置110将用于产生车辆100的驱动力的电力供给到P⑶120。另外，蓄电装置110蓄积由电动发电机130发电产生的电力。蓄电装置110的输出例如为200V左右。
[0051]在蓄电装置110设有电压传感器170和电流传感器175。电压传感器170检测蓄电装置Iio的电压VB，并将该检测结果向E⑶300输出。电流传感器175对相对于蓄电装置而输入输出的电流IB进行检测，并将该检测值向ECU300输出。
[0052]SMR115所包含的继电器的一端与蓄电装置110的正极端子和负极端子连接，另一端与连接到rcui20的电力线PLl、NLl连接。并且，SMR115基于来自E⑶300的控制信号SE1，对蓄电装置110与P⑶120之间的电力的供给和切断进行切换。
[0053]转换器121基于来自E⑶300的控制信号PWC，在电力线PLl、NLl与电力线PL2、NLl之间进行电压变换。[0054]变换器122、123经由电力线PL2、NL1与转换器121并联连接。
[0055]变换器122通过来自E⑶300的控制信号PWIl进行控制，将来自转换器121的直流电力变换为交流电力，从而驱动电动发电机130 (以下，也称为“MG1”。)。另外，变换器122将由电动发电机130发电产生的交流电力变换为直流电力，经由转换器121对蓄电装置110充电。
[0056]变换器123通过来自E⑶300的控制信号PWI2进行控制，将来自转换器121的直流电力变换为交流电力，从而驱动电动发电机135 (以下，也称为“MG2”。)。另外，变换器123将由电动发电机135发电产生的交流电力变换为直流电力，经由转换器121对蓄电装置110充电。
[0057]电动发电机130、135是交流旋转电机，例如为具备埋设有永磁体的转子的永磁体型同步电动机。
[0058]电动发电机130、135的各输出轴与包含例如行星齿轮这样的动力分配机构而构成的动力传递传动装置140连接。并且，来自电动发电机130、135的驱动力向驱动轮150传递。
[0059]另外，电动发电机130、135经由动力传递传动装置140也与发动机160连接。发动机160通过来自E⑶300的控制信号DRV进行控制。从发动机160产生的驱动力经由动力传递传动装置140向驱动轮150和电动发电机130传递。E⑶300对由电动发电机130、135和发动机160产生的驱动力进行协调控制，从而使车辆行驶。
[0060]另外，电动发电机130、135在车辆100进行再生制动动作时，能够通过驱动轮150而旋转从而进行发电。并且，该发电电力通过PCU120变换为蓄电装置110的充电电力。
[0061]此外，在本实施方式中，电动发电机130被用作启动发动机160时的起动电动机，并且，被专门用作通过发动机160驱动来进行发电的发电机。另外，电动发电机135被专门用作用于使用来自蓄电装置HO的电力使驱动轮150驱动的电动机。
[0062]另外，在图1中，示出了具备2台电动发电机和I台发动机的结构的例子，但是电动发电机的数量并不限定于此，例如，电动发电机也可以是I台。或者，也可以为具备多于2台的电动发电机的情况。
[0063]电容器Cl设置在电力线PLl和NLl之间，使电力线PLl和NLl间的电压变动减少。另外，电容器C2设置在电力线PL2和NLl之间，使电力线PL2和NLl间的电压变动减少。
[0064]电压传感器180和电压传感器185分别检测施加于电容器Cl和电容器C2的两端的电压VL和VH，并将该检测值向E⑶300输出。
[0065]为了检测车辆100的速度(车速)，将速度传感器190设置在驱动轮150的附近。速度传感器190基于驱动轮150的转速来检测车速SPD，并将该检测值向ECU300输出。另外，作为速度传感器，也可以使用用于检测电动发电机135的旋转角的旋转角传感器(未图示)。在该情况下，ECU300基于电动发电机135的旋转角的时间的变化和减速比等，间接地运算车速sro。
[0066]ECU300包括均没有在图1中图不的CPlKCentral Processing Unit:中央处理单元)、存储装置和输入输出缓冲器，进行来自各传感器等的信号的输入、向各设备的控制信号的输出，并进行蓄电装置110和车辆100的各设备的控制。此外，针对这些控制，并不限于由软件实现的处理，也能够由专用的硬件(电子电路)实现处理。[0067]E⑶300生成并输出用于控制P⑶120、SMR115等的控制信号。此外，在图1中，虽然设置I个控制装置作为E⑶300，但是例如，也可以如P⑶120用的控制装置、蓄电装置110用的控制装置等那样根据功能或根据控制对象设备来设置不同的控制装置。
[0068]E⑶300基于来自蓄电装置110所具备的电压传感器170、电流传感器175的电压VB和电流IB的检测值，运算蓄电装置110的充电状态SOC (State of Charge)。
[0069]E⑶300从上位E⑶(未图示)接受基于由用户做出的加速踏板(未图示)的操作而确定的要求转矩TR。ECU300基于来自用户的要求转矩TR，分别生成转换器121和变换器122,123的控制信号PWC、PWIl、PWI2，从而驱动电动发电机130、135。
[0070]另外，ECU300接受由用户设定的模式信号MOD。该模式信号MOD是用于指示是否执行以下后述的惯性行驶控制的信号。模式信号MOD由用户通过进行特定的按钮、操作画面的设定等来进行切换。或者，模式信号MOD也可以对特定的条件成立进行响应而进行自动设定。
[0071]ECU300例如在模式信号MOD被设定为有效(激活)的情况下，以进行惯性行驶控制的方式进行工作，在模式信号MOD被设定为无效(非激活)的情况下，以不进行惯性行驶控制的通常的行驶的方式进行工作。
[0072]在这样的混合动力车辆中，为了提高车辆行驶时的整体的能效，需要改善发动机的燃耗和电动发电机的电耗。
[0073]由于在车辆的行驶期间惯性力对车辆起作用，所以在行驶期间通过电动发电机和发动机产生的驱动力比维持车速所需的驱动力低的情况下，虽然车速逐渐降低，但是在一段时间内持续进行使用了车辆的惯性力的行驶(以下，也称为“惯性行驶”。)。
[0074]在该惯性行驶期间，由于与为了维持车速而输出一定的驱动力的情况相比从电动发电机和发动机输出的总驱动力小，所以减少了来自蓄电装置的电力消耗和由发动机产生的燃料消耗。因此，若能够活用惯性行驶来进行行驶，则能够改善车辆行驶时的能效。
[0075]因此，在实施方式I中，在具有电动发电机和发动机作为驱动源的混合动力车辆中，在来自用户的要求转矩大致一定并由此进行车速被维持为大致一定这样的行驶的情况下，执行惯性行驶控制来行驶，在所述惯性行驶控制中，使发动机执行连续输出一定的驱动力的连续驱动力运转，并使电动发电机进行使驱动力在处于高输出状态的情况和处于低输出状态的情况之间切换的驱动力变更运转。由此，实现车辆行驶期间的能效的提高。
[0076]接着，使用图2?图4，说明实施方式I的惯性行驶控制的概要。图2是用于说明实施方式I的惯性行驶控制的基本的行驶模式的时间图。在图2和后述的图3中，横轴表不时间，纵轴表不车速SPD、电动发电机的输出、发动机的输出、来自用户的要求功率、蓄电装置的充放电电力以及蓄电装置的S0C。此外，就蓄电装置的充放电电力而言，用正值表示放电电力，用负值表示充电电力。
[0077]参照图1和图2，例如，考虑车辆100以一定的车速Vl行驶在平坦的道路的情况。在该情况下，如图2所示，由用户要求的功率被赋予大致一定的值。此外，“由用户要求的功率为大致一定的值”意味着:虽然存在些许的变动，但在某个预定时间内，将用户要求功率维持在预先设定的预定范围内(例如，±3km/h)。
[0078]在没有适用实施方式I的惯性行驶控制的比较例中，例如，如图2中的虚线W13所示，使用来自电动发电机135的、以大致一定的大小(PMO)连续的输出进行EV行驶。由此，车速sro如图2中的虚线Wii所示被维持为大致一定。
[0079]此时，为了如图2中的虚线W16所示从蓄电装置110连续输出一定的电力，蓄电装置110的SOC如图2中的虚线W18所示线性减少。
[0080]与此相对，在适用了实施方式I的惯性行驶控制的情况下，在使发动机160以一定的驱动力运转的同时，进行使驱动电动发电机135的加速行驶和停止了电动发电机135的惯性行驶交替反复的驱动力变更运转。
[0081]具体而言，在时刻tl之前，处于没有适用实施方式I的惯性行驶控制的状态，例如，通过连续的马达输出PMO来执行EV行驶。
[0082]在时刻tl，当通过用户指示执行惯性行驶控制时，首先，使电动发电机135停止(图2中的实际线W12)。
[0083]另外，对惯性行驶控制的执行进行响应，在时刻tl?t2期间，发动机160通过电动发电机130 (MGl)起转而启动。发动机160在独立运转完成后，以输出PEl的一定输出运转。该一定输出PEl例如被设定为比能够维持当前的车速Vl的驱动力小且使发动机160成为高效率运转(即低燃耗)这样的输出。
[0084]于是，在电动发电机135已停止的时刻tl?t3，如图2中的实际线WlO所示，开始由惯性力进行的行驶从而车速sro逐渐降低。
[0085]此时，由于来自蓄电装置110的充放电电力成为零(图2中的实线W15)，所以与不适用实施方式I的情况相比抑制了 SOC的减少量(图2中的实线W17)。
[0086]然后，在车速SPD降低至相对于作为目标的车速Vl而预先设定的容许范围的下限值LL时(图2中的时刻t3)，驱动电动发电机135。此时的马达输出和发动机输出之和(PM1+PE1)被设定为电动发电机135的输出，以使得变为比维持车速Vl所需的输出PMO大。从而车辆100加速。
[0087]然后，当车速sro上升至预先设定的上述的容许范围的上限值UL时，再次使电动发电机135停止(图2中的时刻t4)，执行惯性行驶。
[0088]然后，同样地，当车速SPD降低至下限值LL时驱动电动发电机135，进而，当车速SPD上升至上限值UL时使电动发电机135停止。
[0089]这样通过反复使电动发电机进行驱动力变更运转，虽然车速sro在上述的容许范围内变动，但能够将平均速度维持为大致VI。并且，由于在电动发电机停止的期间抑制了蓄电装置的SOC的减少，所以能够提高电耗。另外，此时，通过调整发动机输出，以使发动机在高效率运转区域运转，也能够提高发动机的燃耗。其结果，作为整体能够提高行驶时的能效。
[0090]此外，就在执行加速行驶时所需的总输出(马达输出+发动机输出)和加速时间而言，能够任意设定。例如，可以将加速时间设定为预定的时间，将总输出设为在该期间内能够将车速SPD从下限值LL增加至上限值UL这样的总输出。或者，也可以将加速所使用的总输出固定为预定的输出，加速时间就自然得出。但是，当加速时间过短时，由于需要大功率，所以有可能发生转矩冲击。相反当总输出过小时，加速时间、即电动发电机135和发动机160的驱动时间变长从而难以实施惯性行驶。因此，考虑驾驶性能和能效来适当设定加速时间和加速时的总输出。
[0091]另外，在上述的例子中，虽然针对电动发电机135以反复驱动和停止的方式进行运转的情况进行了说明，但是，例如，在用户要求功率比较大这样的情况下，光凭发动机160的驱动力来增大惯性行驶期间的减速度，有可能在加速行驶和惯性行驶期间产生大的转矩冲击。因此，在这样的情况下，如图3所示，也可以在惯性行驶期间不使电动发电机135停止，而从电动发电机135输出比加速行驶期间的驱动力小的驱动力。这样，通过将电动发电机的驱动力在高输出状态和低输出状态之间切换，能够缓和加速行驶和惯性行驶之间的转矩冲击，从而能够提高驾驶性能。
[0092]另外，为了使以一定输出运转的发动机160的驱动力处于上述那样的高效率运转区域内，也可以在惯性行驶期间使电动发电机135以低输出状态运转。
[0093]此外，各加速行驶期间的高输出状态下的总输出未必为一定，可以为相同的大小，也可以为不同的大小。另外，就低输出状态下的总输出而言，可以为相同的大小，也可以为不同的大小。
[0094]在实施方式I的惯性行驶控制中，如上所述，在来自用户的要求功率大致一定的情况下，执行如图2和图3所示的电动发电机的驱动力变更运转。即，在来自用户的要求功率变动的加速时和减速时，不执行电动发电机的驱动力变更运转。
[0095]图4和图5是分别用于说明适用惯性行驶控制时的加速时和减速时的动作的图。在图4和图5中,横轴表不时间，纵轴表不车速SPD、电动发电机的输出、发动机的输出、来自用户的要求功率以及蓄电装置的充放电电力。
[0096]参照图1和图4，当在时刻t21通过用户指示执行惯性行驶控制时，与在图2中的说明同样地，执行发动机160的连续驱动力运转和电动发电机135的驱动力变更运转以在时刻t24之前维持车速VI。
[0097]然后，在惯性行驶期间的时刻t25，当来自用户的要求功率增加而接受到加速要求时(图4中的实线W35)，在用户要求功率变动期间(时刻t25?t26)，中断电动发电机135的驱动力变更运转。然后，为了加速而增加马达输出和发动机输出(图4中的实线W32、W34)。
[0098]然后，在时刻t26，由用户做出的加速动作结束，对车速SPD以V2 (V2 > VI)变为一定进行响应，再次将电动发电机135切换为低输出状态并将发动机160切换为一定输出状态，再次开始电动发电机135的驱动力变更运转以维持车速V2 (图4中的实线W30)。
[0099]此外，车速变更后的发动机160的输出PE6B可以与车速变更前的输出PElB相同也可以不同。
[0100]接着，使用图5来说明减速时的动作。参照图1和图5，在时刻t34之前，与在图4的时刻t24之前同样，执行电动发电机135的驱动力变更运转以维持车速VI。
[0101]然后，在惯性行驶期间的时刻t35，当来自用户的要求功率减少而接受到减速要求时(图5中的实线W46)，在用户要求功率变动期间(时刻t35?t36)，中断驱动力变更运转。此时，使马达输出和发动机输出处于低输出状态，继续惯性行驶状态并进行减速(图5中的实线W41、W44)。此外，虽然在图5中没有示出，但是在加速行驶期间接受到减速要求的情况下，中止加速动作而转变为惯性行驶。
[0102]或者，在需要更迅速进行减速的情况下，也可以在接受减速要求期间，由电动发电机135进行再生制动。在该情况下，电动发电机135通过再生发电输出负的马达输出PM6B(图5中的单点划线W43)。并且，通过该发电电力对蓄电装置110充电(图5中的单点划线W49),由此，SOC增加。[0103]然后，当在时刻t36由用户解除了减速要求从而车速SPD以V3 (VI > V3) 一定时，发动机160再次以一定输出运转。然后，当车速sro降低至下限值LL时(图5中的时刻t37)，将电动发电机135切换为高输出状态，再次开始驱动力变更运转。
[0104]这样，在适用惯性行驶控制期间，在对应用户要求功率的变化而进行车辆的加减速的情况下，中断发动机160的驱动力一定运转和电动发电机135的驱动力变更运转。
[0105]此外，如图5的虚线W47所示，在进行减速时，在通过由用户操作产生的减速要求而将用户要求功率充分降低这样的情况下，当从发动机160输出一定的驱动力时有可能发生无法进行惯性行驶的情况。这样，当在用户要求功率低于预先设定的阈值Pth这样的情况下进行惯性行驶控制时，也可以与电动发电机135同样地，使发动机160进行在加速行驶期间成为高输出状态、在惯性行驶期间成为低输出状态这样的驱动力变更运转。或者，也可以使发动机160保持怠速状态，通过进行电动发电机135的驱动力变更运转来反复进行加速行驶和惯性行驶。
[0106]另外，在图4和图5的说明中，示出了在惯性行驶期间电动发电机135的输出不为零的状态的时间图，但是在转矩冲击等对驾驶性能的影响小的情况下，如图2所示，也可以将低输出状态的电动发电机135的驱动力设为零，从而使电动发电机135停止。
[0107]图6是用于说明在实施方式I中由ECU300执行的惯性行驶控制处理的流程图。就图6所示的流程图中的各步骤而言，通过以预定周期执行预先存储于ECU300的程序来实现。或者，针对一部分步骤，也能够构筑专用的硬件(电子电路)来实现处理。
[0108]参照图1和图6，E⑶300通过步骤(以下，将步骤省略为“S”。)100，基于由用户设定的模式信号M0D，判定是否选择了惯性行驶控制。
[0109]在模式信号MOD被设定为无效且没有选择惯性行驶控制的情况下(在SlOO中为“否”)，跳过以后的处理，E⑶300将处理返回主程序。
[0110]在模式信号MOD被设定为有效且选择了惯性行驶控制的情况下(在SlOO中为“是”)，处理进入S110，E⑶300接着基于要求转矩TR，判定来自用户的要求功率是否大致一定。
[0111]在用户要求功率大致一定的情况下(在SllO中为“是”)，处理进入S120，ECU300对用户要求功率是否比预先设定的阈值Pth大进行判定。
[0112]在用户要求功率比阈值Pth大的情况下(在S120中为“是”)，处理进入S130，ECU300启动发动机160，进行预定的发动机输出的驱动力一定运转，并且选择以使电动发电机135执行驱动力变更运转。此外，虽然在图6中没有示出，但是在驱动力变更运转刚刚开始之后，如图2?图5所示，使电动发电机135成为低输出状态从而开始惯性行驶。此外，低输出状态也包括如图2所示驱动力为零的情况。
[0113]然后，E⑶300通过S140，对车速SH)是否上升至速度容许范围的上限值UL进行判定。
[0114]如上所述，在驱动力变更运转刚刚开始之后，由于首先使电动发电机135处于低输出状态来执行惯性行驶，所以车速SPD比上限值UL低且逐渐降低。
[0115]S卩，由于车速sro没有上升至速度容许范围的上限值UL(在S140中为“否”)，所以处理进入S145，接着，E⑶300判定车速sro是否降低至速度容许范围的下限值LL。
[0116]在车速sro处于速度容许范围内降低期间(LL < SPD < UL)的情况下，即，在车速SPD没有降低至速度容许范围的下限值LL的情况下(在S145中为“否”)，处理进入S154，ECU300保持当前的电动发电机135的状态，以低输出状态继续惯性行驶。然后，处理返回至主程序，在下次的控制周期中再次从SlOO执行处理。
[0117]然后，在继续惯性行驶期间，在车速SPD降低至速度容许范围的下限值LL的情况下(sro含LL)(在S145中为“是”)，处理进入S152，ECU300将电动发电机135切换为高输出状态来执行加速行驶。由此，车速sro上升。
[0118]在执行加速行驶从而车速在速度容许范围内上升期间，在S140和S145中选择“否”，E⑶300通过S154，将电动发电机135维持为高输出状态，继续加速行驶直到车速SPD到达速度容许范围的上限值UL。
[0119]并且，当车速sro上升至速度容许范围的上限值UL时(在S140中为“是”)，处理进入S140, ECU300将电动发电机135切换为低输出状态来执行惯性行驶。
[0120]在用户要求功率被保持为大致一定期间，执行上述那样的驱动力变更运转，以将车速sro维持在速度容许范围内。
[0121 ] 另一方面，为了进行加速或减速，在来自用户的要求功率变动了的情况下(在SI 10中为“否”)，处理进入S190，E⑶300中断电动发电机135的驱动力变更运转。
[0122]然后，E⑶300在通过用户要求功率而被指示加速的情况下(在S200中为“是”)，增加发动机160和/或电动发电机135的驱动力，对车辆100进行加速(S210)。
[0123]另一方面，在由用户指示了减速的情况下(在S200中为“否”)，处理进入S215，ECU300执行由使电动发电机135和发动机160成为低输出状态下的惯性行驶进行的减速、以及使发动机160成为低输出状态并伴随由在再生状态下驱动电动发电机135进行的再生制动的减速的任一个。或者，也可以一边在由惯性行驶进行的减速和伴随再生制动的减速之间切换一边减速。
[0124]然后，在由用户做出的加速或减速动作结束，从而用户要求功率处于大致一定的状态时(在SllO中为“是”)，再次开始驱动力变更运转。
[0125]然后，在通过来自用户的减速要求使用户要求功率成为阈值Pth以下的情况下(在120中为“否”)，处理进入S160。然后，E⑶300选择使发动机160和电动发电机135双方执行驱动力变更运转。
[0126]然后，与上述的S140?S154之前的处理同样地，当车速SH)上升至上限值UL时(在S170中为“是”)，ECU300将电动发电机135和发动机160双方切换为低输出状态来执行惯性行驶(S180)。
[0127]在以惯性行驶减速期间(在S170中为“否”且在S175中为“否”)，处理进入S184，ECU300将电动发电机135和发动机160双方维持在低输出状态。
[0128]当车速sro降低至下限值LL时(在S175中为“是”)，ECU300将电动发电机135和发动机160切换为高输出状态来执行加速行驶(S182)。然后，在车速sro到达上限值UL之前，ECU300将电动发电机135和发动机160维持在高输出状态而继续加速行驶(S184)。
[0129]然后，当车速sro上升至上限值UL时(在S170中为“是”)，再次将电动发电机135和发动机160切换为低输出状态(S180)。
[0130]通过按照以上那样的处理进行控制，在具备发动机和电动发电机的混合动力车辆中，在用户要求功率大致一定的情况下，在使发动机以一定输出执行连续驱动力运转的同时使电动发电机执行驱动力变更运转，从而能够进行伴随着惯性行驶的行驶。由此，能够提高车辆行驶时的能效。
[0131][实施方式2]
[0132]在实施方式I中，针对惯性行驶控制中的使发动机输出一定并使电动发电机进行驱动力变更运转的结构进行了说明。
[0133]在实施方式2中，与实施方式I相反，针对使电动发电机以一定输出连续驱动力运转，并使发动机进行驱动力变更运转的结构进行说明。这样的运转状态例如在蓄电装置的SOC比较高的情况下执行。
[0134]图7和图8是用于说明实施方式2的惯性行驶控制的概要的时间图。在图7和图8中，与图2和图3同样,横轴表不时间,纵轴表不车速SPD、电动发电机的输出、发动机的输出、来自用户的要求功率、蓄电装置的充放电电力、以及蓄电装置的S0C。
[0135]参照图1和图7，与图2同样地，考虑车辆100利用来自电动发电机135的一定输出PMOD以一定的车速Vl进行EV行驶的状态。
[0136]在时刻t41，当通过用户选择了惯性行驶控制时，电动发电机135的输出降低至一定输出PM1D。此时发动机160处于停止状态。在该状态下，由于电动发电机135的输出PMlD比能够维持车速Vl的输出PMOD小，所以车辆100进行惯性行驶从而车速SB)逐渐降低。
[0137]并且，在车速SPD刚刚降低至容许范围的下限值LL之前，发动机160通过电动发电机130起转而启动。然后，在时刻t42，当车速SPD降低至容许范围的下限值LL时，将发动机160切换为高输出状态，通过来自电动发电机135的输出PMlD和来自发动机160的输出PElD来执行加速行驶。
[0138]当车速sro上升至容许范围的上限值UL时(图7中的时刻t43)，使发动机160停止，再次执行惯性行驶。然后，在车速sro刚刚降低至容许范围的下限值LL之前使发动机160再启动，当车速sro降低至容许范围的下限值LL时(图7中的时刻t44)，再次将发动机160切换为高输出状态来执行加速行驶。
[0139]这样，通过发动机160的驱动力变更运转，反复执行惯性行驶和加速行驶，但是在该实施方式2中，由于电动发电机135以一定输出运转，所以SOC如图7中的实际线W55所示线性减少。
[0140]然后，例如，在SOC低于行驶期间的SOC的控制目标值这样的基准值Sth的情况下(图7中的时刻t47)，当下次的惯性行驶开始时，使电动发电机135停止(图7中的时刻t48 )。由此，抑制了惯性行驶期间的电力消耗。
[0141]然后，在车速sro刚刚到达容许范围的下限值LL之前驱动发动机160，当车速SPD降低至下限值LL时，(图7中的时刻t49)，增加电动发电机135和发动机160的驱动力来执行加速运转。
[0142]这样，在混合动力车辆中，在使电动发电机以一定输出进行连续驱动力运转的同时使发动机进行驱动力变更运转，利用惯性行驶来行驶，从而能够提高车辆行驶时的能效。并且，在SOC低于预定的基准值的情况下，通过也使电动发电机进行在驱动和停止之间切换这样的驱动力变更运转，能够减小SOC的减少程度。
[0143]此外，虽然在实施方式I中也同样，但是在SOC降低至需要进行充电的等级的情况下，在加速行驶期间，通过增加发动机160的驱动力来驱动电动发电机130 (MGl )，通过MGl的发电电力来对蓄电装置110充电直到预定的等级。
[0144]根据图7所示的方法，需要每执行加速运转时都启动发动机160。然而，在启动发动机160时，需要驱动电动发电机130，进而可能在发动机160的独立运转确立之前白白消耗燃料。另外，在用于净化发动机160、排气的催化剂(未图示)的温度低的情况下，有可能使发动机的燃烧效率降低或排放恶化。
[0145]因此，如图8所示，也可以在惯性行驶期间不使发动机160停止，例如，使发动机160处于怠速运转这样的低输出状态。在该情况下，在惯性行驶期间发动机160也处于运转状态而消耗燃料，但是在与发动机启动时的能量损失相比怠速运转的损失更小的情况下，有时不使发动机160停止而处于低输出状态对总能效而言更佳。因此，就发动机160的驱动力变更运转的低输出状态而言，考虑综合的能效来决定驱动力的大小。
[0146]进而，就SOC为基准值以下的情况下的电动发电机135的驱动力变更运转的惯性行驶期间的驱动力而言，也考虑有无由减速度的变化导致的转矩冲击等来对如图7和图8所示使输出为零或者输出小驱动力进行适当选择。
[0147]图9是用于说明在实施方式2中由ECU300执行的惯性行驶控制处理的流程图。图9为将实施方式I的图6的流程图的步骤S120、S130、S150、S152、S154、S190替换为S120A、S130A、S150A、S152A、S154A、S190A得到的图。在图9中，不反复进行与图6重复的步骤的说明。
[0148]参照图9，在通过用户选择了惯性行驶控制(在SlOO中为“是”)，从而用户要求功率大致一定的情况下(在SllO中为“是”)，处理进入S120A，E⑶300判定当前的SOC是否比预先设定的基准值Sth大。
[0149]在SOC比预先设定的基准值Sth大的情况下(在S120A中为“是”)，处理进入S130A, E⑶300使电动发电机135以比能够维持当前的车速SPD的驱动力小的驱动力进行一定输出的连续驱动力运转，并选择以使发动机160执行驱动力变更运转。
[0150]在车辆100进行加速行驶期间，当车速sro上升至上限值UL时(在S140中为“是”)，ECU300将发动机160切换为低输出状态来执行惯性行驶(S150A)。
[0151]在车辆100以惯性行驶减速期间(在S140中为“否”且在S145中为“否”)，处理进入S154A，E⑶300在车速SPD降低至下限值LL之前，将发动机160维持在低输出状态来继续惯性行驶。
[0152]当车速sro降低至下限值LL时(在S145中为“是”)，ECU300将发动机160切换为高输出状态来执行加速行驶(S152A)。然后，在车速sro到达上限值UL之前，E⑶300将发动机160维持在高输出状态来继续加速行驶(S154A)。
[0153]然后，当车速sro上升至上限值UL时(在S140中为“是”)，E⑶300再次将发动机160切换为低输出状态来执行惯性行驶。
[0154]另一方面，在S120A中SOC变为预先设定的基准值Sth以下的情况下(在SI20A中为“否”)，处理进入S160，E⑶300选择以使电动发电机135和发动机160双方执行驱动力变
更运转。
[0155]以后的处理与实施方式I的步骤S170?S184的处理同样，且不重复其说明。
[0156]另外，在来自用户的要求功率发生了变动以进行加速或减速的情况下(在SllO中为“否”)，处理进入S190A，E⑶300中断发动机160的驱动力变更运转。
[0157]然后，ECU300在因用户要求功率而被指示加速的情况下(在S200中为“是”)，增加发动机160和/或电动发电机135的驱动力，使车辆100加速(S210)。
[0158]在从用户指示了减速的情况下(在S200中为“否”)，处理进入S215，E⑶300通过惯性行驶的减速或伴随再生制动的减速、或者在这些减速之间进行切换来执行减速动作。
[0159]此外，在实施方式2中，驱动力变更运转的低输出状态也意在包括驱动力为零的情况。并且，如在图7和图8中已说明的那样，考虑车辆100的运转状态和能效，适当设定驱动力的大小。
[0160]另外，在图9中没有示出，但是在如图8所示惯性行驶期间也不停止发动机160的情况下，在图9的步骤S130A中，启动发动机160。
[0161]通过按照以上那样的处理进行控制，在具备发动机和电动发电机的混合动力车辆中，在用户要求功率大致一定的情况下，在使电动发电机以一定输出执行连续驱动力运转的同时，使发动机执行驱动力变更运转，从而能够进行伴随着惯性行驶的行驶。由此，能够提高车辆行驶时的能效。
[0162][实施方式3]
[0163]在上述的实施方式I和实施方式2中，以具备发动机和电动发电机作为多个驱动源的混合动力车辆为例进行了说明，但是本发明也能够适用于例如如图10所示的能够使用来自2个电动发电机的驱动力作为多个驱动源来行驶的双马达结构的电动汽车等具有其他结构的车辆。
[0164]图10的车辆100A为在图1的车辆100中没有装备发动机160的结构，车辆100A使用电动发电机130 (MGl)和电动发电机135 (MG2)这两方的驱动力来行驶。
[0165]在该情况下，虽然无法如上所述对蓄电装置110充电，但是在图2等时间图中，通过进行替换以利用电动发电机130来输出发动机160的驱动力，能够进行同样的控制。
[0166]另外，在图1的结构中，在MGl也不用作发电机而用作电动机，并且使用由电动发电机130、135和发动机160这3个驱动源产生的驱动力来行驶的情况下，也能够适用本发明。
[0167]应该认为，本次公开的实施方式在所有方面都是举例说明的内容而并不是限制性内容。本发明的范围并不通过上述说明来限定，而是通过权利要求的范围来限定，与权利要求等同的含义以及权利要求范围内的所有变更也包含在本发明中。
[0168]标号说明
[0169]100U00A 车辆，110 蓄电装置，115SMR, 120PCU，121 转换器，122,123 变换器，130、135电动发电机，140动力传递传动装置，150驱动轮，160发动机，170、180、185电压传感器，175电流传感器，190速度传感器，300ECU，C1、C2电容器，PLl、PL2、NLl电力线。
【权利要求】
1.一种车辆，具备: 产生所述车辆(100)的行驶驱动力的第I驱动源和第2驱动源(130，135，160);和用于控制所述第I驱动源和所述第2驱动源(130，135，160)的控制装置(300)，所述控制装置(300)使所述第I驱动源执行连续驱动力运转并使所述第2驱动源执行驱动力变更运转来使所述车辆(100)行驶，所述连续驱动力运转是使所述第I驱动源以连续产生驱动力的方式进行驱动的运转，所述驱动力变更运转是使所述第2驱动源在产生第I等级的驱动力的第I状态和产生等级比所述第I等级低的驱动力的第2状态之间交替切换的运转。
2.根据权利要求1所述的车辆，其中， 在来自用户的要求驱动力的变化处于预定范围内的情况下，所述控制装置(300)使所述第2驱动源执行所述驱动力变更运转。
3.根据权利要求2所述的车辆，其中， 所述控制装置(300 )在使所述第2驱动源执行所述驱动力变更运转期间，使所述第2驱动源在所述第I状态和所述第2状态之间切换，以将所述车辆(100)的速度维持在容许范围内。
4.根据权利要求3所述的车辆，其中， 所述控制装置(300)对所述车辆(100)的速度上升至所述容许范围的上限进行响应，将所述第2驱动源切换为所述第2状态，对所述车辆(100)的速度降低至所述容许范围的下限进行响应，将所述第2驱动源切换为所述第I状态。
5.根据权利要求1所述 的车辆，其中， 所述第I驱动源产生的驱动力与所述第2驱动源在所述第2状态下的驱动力之和被设定为比能够维持所述车辆(100)的速度的一定输出的基准驱动力小， 所述第I驱动源产生的驱动力与所述第2驱动源在所述第I状态下的驱动力之和被设定为比所述基准驱动力大。
6.根据权利要求5所述的车辆，其中， 所述车辆(100)，在所述第2驱动源为所述第2状态时，主要通过所述车辆(100)的惯性力来行驶。
7.根据权利要求1所述的车辆，其中， 所述第I驱动源产生的驱动力被设定为预先设定的预定的驱动力。
8.根据权利要求7所述的车辆，其中， 在所述第2驱动源处于所述第2状态时，所述控制装置(300)停止从所述第2驱动源产生驱动力。
9.根据权利要求1所述的车辆，其中， 所述第I驱动源为发动机(160)， 所述第2驱动源为旋转电机(135)。
10.根据权利要求1所述的车辆，其中， 所述第I驱动源为旋转电机(135)， 所述第2驱动源为发动机(160)。
11.根据权利要求10所述的车辆，其中，还具备用于向所述旋转电机供给电力的蓄电装置(110)， 在所述发动机(160)执行所述驱动力变更运转期间，当所述蓄电装置(110)的充电状态低于预先设定的阈值时，所述控制装置(300)使所述旋转电机(135)中止所述连续驱动力运转，并使所述旋转电机(135)以在产生第2等级的驱动力的第3状态和产生等级比所述第2等级低的驱动力的第4状态之间交替切换的方式进行运转。
12.根据权利要求11所述的车辆，其中， 在所述发动机(160)执行所述驱动力变更运转期间，当所述蓄电装置(110)的充电状态低于所述预先设定的阈值时，所述控制装置(300)在所述发动机(160)处于所述第I状态期间时将所述旋转电机(135)切换为所述第3状态，在所述发动机(160)处于所述第2状态期间时将所述旋转电机(135)切换为所述第4状态。
13.根据权利要求12所述的车辆，其中， 在所述旋转电机(135 )处于所述第4状态时，所述控制装置(300 )停止从所述旋转电机(135)产生驱动力。
14.根据权利要求1所述的车辆，其中， 所述第I驱动源和所述第2驱动源分别为旋转电机(130，135)。
15.一种车辆的控制 方法，所述车辆包括第I驱动源和第2驱动源(130，135，160)，所述控制方法包括: 驱动所述第I驱动源以产生连续的驱动力的步骤； 驱动所述第2驱动源以使其在产生第I等级的驱动力的第I状态和产生等级比所述第I等级低的驱动力的第2状态之间交替切换的步骤；以及 使用来自所述第I驱动源和所述第2驱动源的驱动力使所述车辆(100)行驶的步骤。
【文档编号】B60W20/00GK103826951SQ201180073663
【公开日】2014年5月28日 申请日期:2011年9月27日 优先权日:2011年9月27日
【发明者】天野贵士 申请人:丰田自动车株式会社