车辆和车辆的控制方法

车辆和车辆的控制方法
【专利摘要】车辆（100）具备电动发电机（130），其用于使用来自蓄电装置（110）的电力产生行驶驱动力；和ECU（300），其用于控制电动发电机（130）。在用户要求功率大致一定的情况下，ECU（300）执行一边切换第一行驶模式（惰性行驶）和第二行驶模式（加速行驶）一边使车辆（100）行驶的间隔运转，所述第一行驶模式是停止由电动发电机（130）产生驱动力而通过车辆（100）的惯性力进行行驶的模式，所述第二行驶模式是使用电动发电机（130）产生的驱动力进行行驶的行驶模式。由此，能够使车辆（100）的能效提高。
【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，更特定而言，涉及一边切换基于来自驱动源的驱动力的行驶和基于车辆的惯性力的行驶一边进行行驶的车辆的行驶控制。
【背景技术】
[0002]近年来，作为环保型的车辆，搭载有蓄电装置(例如二次电池、电容器等)且使用从蓄积于蓄电装置的电力产生的驱动力进行行驶的车辆受到注目。在这样的车辆中，例如包括电动汽车、混合动力汽车、燃料电池车等。
[0003]并且，在这些车辆中，为了进一步削减环境负荷，要求通过减少燃耗、电耗来提高能效。
[0004]日本特表2008-520485号公报(专利文献I)公开了以下结构:在具备内燃机和电动发电机的混合动力车辆中，在电动发电机处于发电机模式时，将电动发电机控制成交替地反复实施第一间隔和第二间隔，所述第一间隔是以比车辆电气系统的实际消耗电力大的高输出进行动作的方式驱动电动发电机的间隔，所述第二间隔是停止电动发电机的间隔。
[0005]根据日本特表2008-520485号公报(专利文献I )，在电动发电机作为发电机进行动作时，在第一间隔中，在效率高的工作点驱动电动发电机，在第二间隔中，停止电动发电机。由此，可抑制在发电动作时在效率低的状态下继续电动发电机的运转，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)公开了以下结构:在具备内燃机和电动发电机的混合动力车辆中，交替地反复进行使用内燃机产生的驱动力的行驶和停止内燃机的惰性状态下的行驶。由此，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:日本特表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，在上述日本特表2008-520485号公报(专利文献I)的结构中，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，没有考虑使用电动发电机产生的驱动力进行行驶的情况。
[0014]另外，日本特开2010-6309号公报(专利文献2)仅公开了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的结构，没有考虑电动发电机的动作。
[0015]因此，在这些专利文献所公开的技术中，例如存在以下问题:在如电动汽车那样仅通过电动发电机的驱动力进行行驶的情况下、或者在混合动力车辆中优先使用电动发电机的驱动力进行行驶的情况下无法应用。
[0016]本发明是为了解决这样的问题而完成的发明，其目的在于，在至少能够通过电动发电机的驱动力进行行驶的车辆中，提高车辆行驶时的能效。
[0017]用于解决问题的手段
[0018]本发明的车辆是能够使用来自蓄电装置的电力进行行驶的车辆，具备:旋转电机，其用于使用来自蓄电装置的电力产生车辆的行驶驱动力；和控制装置，其用于控制旋转电机。控制装置执行一边切换第一行驶模式和第二行驶模式一边使车辆行驶的间隔运转，所述第一行驶模式是停止由旋转电机产生驱动力而通过车辆的惯性力进行行驶的模式，所述第二行驶模式是使用旋转电机产生的驱动力进行行驶的模式。
[0019]优选，控制装置在来自用户的要求驱动力的变化为预定范围内的情况下，执行间隔运转。
[0020]优选，控制装置，在间隔运转的执行期间，切换第一行驶模式和第二行驶模式以使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而切换为第一行驶模式，对车辆的速度降低至容许范围的下限进行响应而切换为第二行驶模式。
[0022]优选，车辆还具备能够产生车辆的驱动力的发动机。控制装置在车辆以第二行驶模式进行运转的期间，使发动机运转。
[0023]优选，控制装置，在发动机运转且来自发动机的驱动力用于行驶的情况下，与发动机没有运转的情况相比，使由旋转电机产生的驱动力降低。
[0024]优选，车辆还具备构成为被发动机驱动而发电产生用于对蓄电装置进行充电的电力的发电机。控制装置在驱动发电机来对蓄电装置进行充电的情况下，使发动机运转。
[0025]优选，控制装置在蓄电装置的充电状态低于预定的阈值的情况下，驱动发电机来对蓄电装置进行充电。
[0026]优选，与在第二行驶模式使旋转电机运转相对应，控制装置使发动机运转。
[0027]优选，车辆还具备能够产生车辆的驱动力的其他旋转电机。控制装置在车辆以第二行驶模式进行运转的期间，使其他旋转电机运转。
[0028]本发明的车辆的控制方法是能够使用来自旋转电机的驱动力进行行驶的车辆的控制方法。控制方法包括:执行停止由旋转电机产生驱动力而通过车辆的惯性力进行行驶的第一行驶模式的步骤；执行使用旋转电机产生的驱动力进行行驶的第二行驶模式的步骤；以及执行一边切换第一行驶模式和第二行驶模式一边进行行驶的间隔运转的步骤。
[0029]发明的效果
[0030]根据本发明，在至少能够通过电动发电机的驱动力进行行驶的车辆中，能够提高车辆行驶时的能效。
【专利附图】

【附图说明】
[0031]图1是实施方式I的车辆的整体框图。
[0032]图2是用于对实施方式I的惯性行驶控制的概要进行说明的时间图。
[0033]图3是用于对惯性行驶控制的加速时的动作进行说明的时间图。
[0034]图4是用于对惯性行驶控制的减速时的动作进行说明的时间图。[0035]图5是用于对在实施方式I中由ECU执行的惯性行驶控制处理进行说明的流程图。
[0036]图6是实施方式2的车辆的整体框图。
[0037]图7是用于对实施方式2的惯性行驶控制的第一例进行说明的图。
[0038]图8是用于对实施方式2的惯性行驶控制的第二例进行说明的图。
[0039]图9是用于对在实施方式2中由ECU执行的惯性行驶控制处理进行说明的流程图。
[0040]图10是实施方式2的变形例的车辆的整体框图。
【具体实施方式】
[0041]以下，一边参照附图，一边对本发明的实施方式进行详细说明。此外，对图中相同或相当部分标注相同标号而不反复进行说明。
[0042][实施方式I]
[0043]图1是本发明实施方式I的车辆100的整体框图。如以下详细说明那样,车辆100是使用旋转电机作为驱动源的电动汽车。
[0044]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、动力传递装置140、驱动轮150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、电压传感器180、185以及电容器Cl、C2。
[0045]蓄电装置110是构成为能够充放电的电力储存元件。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二次电池、或者双电层电容器等蓄电元件。
[0046]蓄电装置110经由电力线PLUNLl与K:U120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。
[0047]在蓄电装置110设置有电压传感器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，并将其检测结果向E⑶300输出。电流传感器175检测在蓄电装置输入输出的电流IB，并将其检测值向ECU300输出。
[0048]SMR115所包含的继电器的一端与蓄电装置110的正极端子及负极端子连接，另一端与连接于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。
[0049]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。
[0050]变换器122与电力线PL2、NL1连接。变换器122基于来自ECU300的控制信号PWI，将从转换器121供给的直流电力变换为交流电力来驱动电动发电机130。
[0051]电容器Cl设置在电力线PLl与NLl之间，减少电力线PLl与NLl之间的电压变动。另外，电容器C2设置在电力线PL2与NLl之间，减少电力线PL2与NLl之间的电压变动。
[0052]电压传感器180和185分别检测施加在电容器Cl和C2的两端的电压VL和VH，并将其检测值向E⑶300输出。
[0053]电动发电机130是交流旋转电机，例如是具备埋设有永磁体的转子的永磁体型同步电动机。
[0054]电动发电机130的输出转矩经由构成为包括减速器、动力分配机构的动力传递装置140传递到驱动轮150，从而使车辆100行驶。在车辆100的再生制动动作时，电动发电机130能够通过驱动轮150的旋转进行发电。并且，该发电电力由PCU120变换为蓄电装置110的充电电力。
[0055]为了检测车辆100的速度(车速)，在驱动轮150附近设置有速度传感器190。速度传感器190基于驱动轮150的转速来检测车速SPD，并将其检测值输出到ECU300。另外，作为速度传感器，也可以使用用于检测电动发电机130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130的旋转角随时间的变化和减速比等，间接地运算车速sro。
[0056]ECU300包括均未在图1图示的CPU (Central Processing Unit)、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，并且进行蓄电装置110和车辆100的各设备的控制。此外，这些控制不限于基于软件的处理，也可以利用专用的硬件(电子电路)进行处理。
[0057]E⑶300生成用于控制P⑶120、SMR115等的控制信号并将其输出。此外，在图1中，设为设置有一个控制装置作为ECU300的结构，但例如可以设为以下结构:如PCU120用的控制装置、蓄电装置110用的控制装置等那样，按功能或者按控制对象设备设置分开的控制
>j-U ρ?α装直。
[0058]E⑶300基于来自设置于蓄电装置110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)。
[0059]E⑶300从上位E⑶(未图示)接收基于用户对加速器踏板(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的控制信号PWC、PffI来驱动电动发电机130。
[0060]另外，ECU300接收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后述惯性行驶控制的信号。模式信号MOD通过特定的开关、操作画面的设定等进行切换。或者，也可以对特定的条件成立进行响应而自动设定模式信号MOD。
[0061]例如，在模式信号MOD被设定为有效(ON)的情况下，ECU300进行动作以使得进行惯性行驶控制，在模式信号MOD被设定为非有效(OFF)的情况下，ECU300进行动作以使得不进行惯性行驶控制而进行通常的行驶。
[0062]在这样的车辆中，当从电动发电机130产生驱动力时，蓄电装置的电力被消耗。因为蓄电装置110的容量预先确定，所以为了通过蓄积于蓄电装置的电力行驶尽可能长的距离，需要提高行驶期间的能效并抑制电力消耗。
[0063]在车辆的行驶期间惯性力作用于车辆，因此即使在行驶期间停止由电动发电机产生驱动力，在一段时间内车辆也会通过该惯性力继续进行惰性行驶。
[0064]在该惰性行驶期间，电动发电机不被驱动，所以不消耗来自蓄电装置的电力。因此，如果能够有效利用基于惯性力的惰性行驶来进行行驶，则可能会改善车辆行驶时的能效。
[0065]因此，在本实施方式中，在图1所示的电动汽车中，在来自用户的要求转矩大致一定、由此进行车速维持大致一定的行驶的情况下，执行惯性行驶控制，实现行驶期间的能效的提高，所述惯性行驶控制中，进行反复使用来自电动发电机的驱动力的行驶和停止了电动发电机的驱动力的惰性行驶来进行行驶的运转(以下，也称为“间隔运转(intervaloperation)，，)。
[0066]图2是用于对实施方式I的惯性行驶控制的概要进行说明的时间图。在图2中，横轴表不时间，纵轴表不车速SF1D、电动发电机的输出、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SOC。此外，关于蓄电装置的充放电电力，用正值表示放电电力，用负值表示充电电力。
[0067]参照图1和图2，例如，考虑车辆100在平坦道路上以恒定(一定)的车速Vl进行行驶的情况。在该情况下，如图2所示，从用户要求的功率被赋予大致一定的值。此外，所谓“从用户要求的功率为大致一定的值”，意味着以下状态:虽然多少存在变动，但在某预定时间内，用户要求功率维持在预先确定的预定范围内(例如，±3km/h)。
[0068]在不应用实施方式I的惯性行驶控制的情况下，电动发电机130的输出如图2中的虚线W13那样以大致一定的大小连续输出。由此，车速sro如图2中的虚线WlI那样维持为大致一定。
[0069]此时，由于如图2中的虚线W15那样从蓄电装置110连续输出一定的电力，所以蓄电装置Iio的SOC如图2中的虚线W17那样线性减少。
[0070]与此相对，在应用了实施方式I的惯性行驶控制的情况下，基于电动发电机130的驱动的加速行驶和停止了电动发电机130的惰性行驶交替地反复执行。
[0071]具体而言，在时刻tl之前，处于不应用实施方式I的惯性行驶控制的状态，PMl的马达输出连续输出。
[0072]当在时刻tl由用户指示了执行惯性行驶控制时，停止电动发电机130 (图2中的实线W12)。于是，来自电动发电机130的驱动力消失，因此，如图2中的实线WlO那样，开始基于惯性力的惰性行驶，车速Sro逐渐降低。
[0073]此时，来自蓄电装置110的充放电电力为零，所以SOC的降低受到抑制。
[0074]然后，当车速SPD降低至对作为目标的车速Vl预先确定的容许范围的下限值LL时(图2中的时刻t2)，重新开始电动发电机130的驱动。此时的马达输出设定为比为了维持车速Vl而需要的输出PMl大的PM2。由此，车辆100加速。此时，在驱动力产生期间，SOC的减少量比不进行惰性行驶的情况大，但由于电力在时刻tl?t2的惰性行驶中不被消耗，所以总的SOC维持高的状态(图2中的实线W16)。
[0075]然后，当车速sro上升至预先确定的上述容许范围的上限值UL时，再次停止电动发电机130 (图2中的时刻t3)，执行惰性行驶。
[0076]之后，同样地，当车速SPD降低至下限值LL时驱动电动发电机130驱动，进而，当车速sro上升至上限值UL时停止电动发电机130。
[0077]通过反复这样的间隔运转，虽然车速sro在上述容许范围内变动，但能够一边将平均速度维持为大致VI，一边抑制蓄电装置的SOC的减少。其结果，整体上能够提高能效，增大基于蓄积于蓄电装置的电力的可行驶距离。
[0078]此外，驱动电动发电机来进行加速时的马达输出和加速时间能够任意设定。例如，可以将加速时间设定为预定的时间，并将马达输出设为能够在该期间内使车速sro从下限值LL增加至上限值UL的马达输出。或者，也可以将用于加速的马达输出设为预定的输出，加速时间就自然得出。若加速时间过短，则需要大的功率，因此可能会产生转矩冲击。相反，若马达输出过小，则加速时间、即电动发电机的驱动时间变长，会变得难以实施惰性行驶。另外，电动发电机在低输出区域有时效率会相对变低，因此，若以低输出进行长时间驱动，则结果可能会无法实现能效的提高。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马达输出。
[0079]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所示的间隔运转。即，在来自用户的要求功率变动的加速时和减速时，不执行间隔运转。
[0080]图3和图4是分别用于对应用惯性行驶控制时的加速时和减速时的动作进行说明的图。在图3和图4中，与图2同样,横轴表不时间，纵轴表不车速SPD、电动发电机的输出、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。
[0081]参照图1和图3，当在时刻til由用户指示了执行惯性行驶控制时，与图2同样，执行间隔运转以维持车速Vl直到时刻tl4。
[0082]然后，在惰性行驶期间的时刻tl4来自用户的要求功率增加而接受了加速要求时(图3中的实线W24)，在用户要求功率变动的期间(时刻tl4?tl5)中断间隔运转。然后，为了加速而使马达输出增加到PM3A (图3中的实线W22)。
[0083]然后，在时刻tl5，用户的加速动作结束，对车速SPD恒定为V2 (V2>V1)进行响应，再次停止来自电动发电机130的输出，重新开始间隔运转以维持车速V2(图3中的实线W20)。
[0084]接着，使用图4对减速时的动作进行说明。参照图1和图4，在时刻t24之前，与图3的时刻tl4之前同样，以车速Vl执行间隔运转。
[0085]然后，当在惰性行驶期间的时刻t24来自用户的要求功率减少而接受了减速要求时(图4中的实线W35)，在用户要求功率变动的期间(时刻t24?t25)中断间隔运转。此时，马达输出维持为零，一边继续惰性行驶状态一边进行减速(图4中的实线W32)。此外，在加速行驶期间接受了减速要求的情况下，中止加速动作而向惰性行驶转移。
[0086]或者，在需要更迅速地进行减速的情况下，也可以通过电动发电机130进行再生制动。在该情况下，电动发电机130通过再生发电而输出负的马达输出PM5B (图4中的单点划线W34)，对蓄电装置110进行充电(图4中的单点划线W37)。由此，SOC增加(图4中的单点划线W40)。
[0087]此外，在图4中的虚线W39所示的不应用惯性行驶控制时的SOC变化中，示出在减速要求时(时刻t24?t25)通过电动发电机130进行再生制动的状态，因此，在时刻t24?t25, SOC 增加。
[0088]另一方面，在减速要求时(时刻t24?t25)执行惰性行驶的情况下，虽然在图4未示出，但在时刻t24?t25的期间，电动发电机130的电力消耗和发电均不执行，因此，图4中的虚线W39的SOC不变化而大致一定。
[0089]这样，在应用惯性行驶控制的期间，在与用户要求功率的变化对应地进行车辆的加减速的情况下，中断电动发电机130的间隔运转。
[0090]图5是用于对在实施方式I中由ECU300执行的惯性行驶控制处理进行说明的流程图。图5和后述的图9所示的流程图中的各步骤通过以预定周期执行预先存储于ECU300的程序来实现。或者，一部分的步骤也可以构筑专用的硬件(电子电路)来实现处理。
[0091]参照图1和图5，在步骤(以下，将步骤省略为S) 100中，E⑶300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。
[0092]在模式信号MOD被设定为无效(OFF)而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将处理返回到主例程。
[0093]在模式信号MOD被设定为有效(ON)而选择了惯性行驶控制的情况下(在SlOO中为是)，处理进入SI 10，E⑶300接着基于要求转矩TR判断来自用户的要求功率是否大致一定。
[0094]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，E⑶300选择为执行间隔运转。此外，虽然在图5未示出，但在间隔运转刚开始之后，如图2~图4所示，首先停止电动发电机130来执行惰性行驶。
[0095]然后，在S130中，E⑶300判定车速SH)是否上升至速度容许范围的上限值UL。
[0096]如上所述，在间隔运转刚开始之后，因为首先停止电动发电机130来执行惰性行驶，所以车速SPD比上限值UL低，且车速sro逐渐降低。
[0097]即，车速sro未上升至速度容许范围的上限值UL(在S130中为否)，处理进入S135，接着，ECU300判定车速sro是否降低至速度容许范围的下限值LL。
[0098]在车速sro在 速度容许范围内正在降低(LL〈SPD〈UL)的情况下，即，在车速SH)未降低至速度容许范围的下限值LL的情况下(在S135中为否)，处理进入S144，E⑶300保持当前的电动发电机130的状态，继续进行惰性行驶。之后，处理返回主例程，在下个控制周期再次从SlOO开始执行处理。
[0099]在继续进行惰性行驶的期间，在车速SPD降低至速度容许范围的下限值LL的情况下(sro ^ LL)(在S135中为是)，处理进入S142，E⑶300驱动电动发电机130而执行加速行驶。由此，车速sro上升。
[0100]在执行该加速行驶而车速在速度容许范围内上升的期间，在S130和S135中选择否，ECU300在S144中继续进行加速行驶，直到车速SB)达到速度容许范围的上限值UL为止。
[0101]然后，当车速sro上升至速度容许范围的上限值UL时(在S130中为是)，处理进入S140, E⑶300停止电动发电机130而执行惰性行驶。
[0102]在用户要求功率保持为大致一定的期间，执行如上所述的间隔运转，以使车速SPD维持在速度容许范围内。
[0103]另一方面，在为了加速或减速来自用户的要求功率发生了变动的情况下(在SllO中为否)，处理进入S125，E⑶300中断间隔运转。
[0104]然后，在通过用户要求功率指示了加速的情况下(在S127中为是)，E⑶300以牵引状态驱动电动发电机130，对车辆100进行加速(S146)。
[0105]另一方面，在从用户指示了减速的情况下(在S127中为否)，处理进入S148，ECU300执行基于惰性行驶的减速和伴随再生制动的减速的任一方，所述惰性行驶是停止了电动发电机130的行驶，所述再生制动通过以再生状态驱动电动发电机130而实现。或者，也可以一边切换基于惰性行驶的减速和伴随再生制动的减速，一边进行减速。
[0106]之后，当用户的加速或减速动作结束而成为用户要求功率大致一定的状态时(在SllO中为是)，重新开始间隔运转。
[0107]通过按照如上所述的处理进行控制，在来自用户的要求功率大致一定的状态下，能够执行反复惰性行驶和加速行驶的间隔运转，由此，能够提高车辆行驶时的能效。
[0108][实施方式2]
[0109]在实施方式I中，对在通过由一台电动发电机产生的驱动力进行行驶的电动汽车的情况下进行反复惰性行驶和加速行驶的间隔运转的惯性行驶控制进行了说明。
[0110]在实施方式2中，对使用来自多个驱动源的驱动力进行行驶的车辆应用惯性行驶控制的情况进行说明。
[0111]图6是实施方式2的车辆100A的整体框图。车辆100A是以旋转电机和作为内燃机的发动机为驱动源的混合动力车辆。
[0112]在图6中，成为以下结构:图1的rcui20替换为rcui20A，且作为驱动源，取代电动发电机130而具备电动发电机130A、130B以及发动机160。在图6中，与图1重复的元件不反复说明。
[0113]参照图6，PCU120A包括转换器121、变换器122A、122B、电容器C1、C2以及电压传感器 180、185。
[0114]变换器122A、122B经由电力线PL2、NL1与转换器121并联连接。
[0115]变换器122A通过来自E⑶300的控制信号PWIl而受控制，将来自转换器121的直流电力变换为交流电力来驱动电动发电机130A (以下，也称为“MG1”)。另外，变换器122A将由电动发电机130A发电产生的交流电力变换为直流电力，并经由转换器121对蓄电装置110进行充电。
[0116]变换器122B通过来自E⑶300的控制信号PWI2而受控制，将来自转换器121的直流电力变换为交流电力来驱动电动发电机130B (以下，也称为“MG2”)。另外，变换器122B将由电动发电机130B发电产生的交流电力变换为直流电力，并经由转换器121对蓄电装置110进行充电。
[0117]电动发电机130AU30B的各输出轴与构成为包括例如行星齿轮那样的动力分配机构的动力传递装置140A结合。并且，来自电动发电机130A、130B的驱动力被传递到驱动轮 150。
[0118]另外，电动发电机130A、130B也经由动力传递装置140A与发动机160结合。发动机160通过来自E⑶300的控制信号DRV而受控制。从发动机160产生的驱动力经由动力传递装置140A传递到驱动轮150和电动发电机130A。E⑶300对由电动发电机130A、130B和发动机160产生的驱动力进行协调性控制来使车辆行驶。
[0119]此外，在实施方式2中，电动发电机130A用作启动发动机160时的启动马达，并且专门用作被发动机160驱动来进行发电的发电机。另外，电动发电机130B专门用作用于使用来自蓄电装置110的电力来驱动驱动轮150的电动机。
[0120]另外，在图6中，示出了具备两台电动发电机和一台发动机的结构的例子，但电动发电机的数量不限于此，例如，电动发电机也可以是一台。或者，还可以具备多于两台的电动发电机。
[0121]接着，使用图7和图8，对实施方式2的惯性行驶控制的概要进行说明。在图7和图8中，与实施方式I的图2?图4同样,横轴表不时间,纵轴表不车速SPD、电动发电机的输出、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soc。
[0122]参照图6和图7，当在时刻t31由用户指示了执行惯性行驶控制时，与在实施方式I中说明的内容同样，执行反复实施停止了电动发电机130B (MG2)的驱动力的惰性行驶和通过MG2的驱动力进行加速的加速行驶的间隔运转。
[0123]当SOC降低且低于预定的阈值而需要对蓄电装置110进行充电时，在基于MG2的加速行驶之前，发动机160被电动发电机130A (MGl)起转而启动(图7中的时刻t34)。
[0124]然后，当车速SPD降低至容许范围的下限值LL时(图7中的时刻t35)，执行使用来自MG2和发动机160的驱动力的加速行驶(图7中的时刻t35?t36)。此时，通过发动机160的驱动力的一部分来驱动MGl，通过MGl的发电电力来对蓄电装置110进行充电(图7中的实线W54、W55)。
[0125]之后，当车速sro上升至容许范围的上限值UL时，停止MG2和发动机160，再次执行惰性行驶。
[0126]此外，在MG2和发动机160双方被驱动的时刻t35?t36的期间，由MG2产生的驱动力(输出)被设定为比发动机160没有驱动时小(PM3C〈PM2C、PM4C)。这是因为:在以太低的负荷驱动发动机160的情况下，发动机160自身的效率反而可能会变差。即，通过使发动机160输出一定程度的驱动力，能够在效率高的工作点驱动发动机160。并且，伴随于此，使由MG2产生的驱动力减小而使MG2的消耗电力减少，由此使电耗提高。
[0127]因此，在能够仅通过来自发动机160的驱动力进行加速行驶并且能够使用MGl对蓄电装置110进行充电的情况下，也可以将由MG2产生的驱动力设为零。另外，在图7中，基于发动机160的驱动的蓄电装置110的充电通过一次加速行驶而完成，但在通过一次加速行驶不能充分地进行充电的情况下，也可以在连续的多个加速行驶期间驱动发动机160。
[0128]在图7所示的例子中，对在蓄电装置110需要充电的状态下与MG2 —起驱动发动机160的情况进行了说明。即，除了进行蓄电装置110的充电时之外，都执行仅通过由MG2产生的驱动力进行行驶的所谓EV (Electric Vehicle)行驶。
[0129]图8是在间隔运转的加速行驶时即使是在对蓄电装置110进行充电的情况以外也驱动发动机160的例子。作为这样的状态，例如是以下状态:如高速道路上的行驶那样，在比较高的输出的状态下以一定的要求功率进行行驶，为了得到要求的驱动力，需要来自MG2和发动机160双方的驱动力。
[0130]在图8中，当在时刻t41从用户指示了执行惯性行驶控制时，通过间隔运转，反复实施惰性行驶和加速行驶。然后，在执行加速行驶的图8中的时刻t43?t44、t46?47、t49?t50，驱动MG2和发动机160双方(图8中的实线W62、W63)。这样，在仅由MG2产生的驱动力不足加速行驶所需的驱动力的情况下，每当进行加速行驶时启动发动机160(时刻t42、t45、t48)，使用由MG2和发动机160产生的驱动力进行行驶。
[0131]在该情况下，在SOC降低而需要对蓄电装置110充电时也由发动机160驱动MGl来进行发电(图8中的时刻t46?t47)。
[0132]此外，在图8中，关于在执行加速行驶时分配到MG2和发动机160的驱动力的比率，考虑MG2和发动机160的效率而适当决定。因此，依存于MG2和发动机160的效率，既可能存在分配到MG2的驱动力比分配到发动机160的驱动力大的情况，也可能存在相反的情况。[0133]图9是用于对在实施方式2中由ECU300执行的惯性行驶控制处理进行说明的流程图。图9是在实施方式I中说明的图5的步骤S140、S142、S144、S146、S148分别替换为314(^、51424、51444、51464、5148么且进而添加步骤5150和S160而得到的图。在图9中，与图5重复的步骤不反复说明。
[0134]参照图6和图 9，图 9 的 S140A、S142A、S144A、S146A、S148A是在图 5 的 S140、S142、S144、S146、S148中除了电动发电机130B (MG2)驱动/停止之外还添加了发动机160的驱动/停止而得到的。即，在惰性行驶的情况下，停止MG2和发动机160双方，在加速行驶的情况下，驱动MG2和发动机160双方。但是，如图7和图8中说明那样，在仅由MG2产生的驱动力满足用户要求的功率的情况下，也可能存在不驱动发动机160的情况。
[0135]因此，在用户要求功率一定而执行间隔运转的情况下(在SllO中为是)，当车速SPD降低至下限值LL时(在S135中为是)，E⑶300使用以基于用户要求功率预先确定的比率分配的驱动力来驱动MG2和发动机160，执行加速行驶(S142A)。然后，当车速STO上升至上限值UL时(在S130中为是)，ECU300停止MG2和发动机160来执行惰性行驶(S140A)。
[0136]另外，在用户要求功率变动而中断了间隔运转的情况下(在SllO中为否)，如为加速中(在S127中为是)，则ECU300使用预定的比率的驱动力来驱动MG2和发动机160，进行加速(S146A)，如为减速中(在S127中为否)，则ECU300停止MG2和发动机160，或者执行MG2的再生动作来进行减速(S148A )。
[0137]在图9中添加的步骤S150和S160是在通过MGl的发电电力对蓄电装置110进行充电时使用的处理。
[0138]当在S142A中选择了间隔运转的加速行驶时，E⑶300在S150中判定是否需要对蓄电装置Iio进行充电来恢复S0C。
[0139]在需要恢复SOC的情况下(在S150中为是)，处理进入S160，ECU300增加由发动机160产生的驱动力，并使用由MGl产生`的发电电力对蓄电装置110进行充电。另外，与此同时，E⑶300改变由MG2产生的驱动力与由发动机160产生的驱动力的比率，降低MG2的驱动力。
[0140]另一方面，在不需要恢复SOC的情况下(在S150中为否)，跳过S160的处理，使用以基于用户要求功率预先确定的比率分配的驱动力来驱动MG2和发动机160。
[0141]通过按照如上所述的处理进行控制，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，能够通过执行间隔运转来提高能效。进而，在SOC降低了的情况下，能够一边继续进行间隔运转一边在间隔运转的加速行驶时增加发动机的驱动力，使用电动发电机进行发电，从而恢复S0C。
[0142]此外，在上述图7和图8中，为了容易说明，记为电动发电机和发动机的驱动定时和停止定时为大致同时，但电动发电机和发动机的驱动/停止定时不需要严格一致。即，这些定时能够考虑电动发电机和发动机的驱动力的响应性等而适当设定。例如，可以将响应性相对高的电动发电机的驱动/停止定时作为基准，并与其对应地使发动机的驱动/停止定时延迟或者提前。
[0143][实施方式2的变形例]
[0144]在上述实施方式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，但本发明也能够应用于例如如图10所示的具有能够使用来自两个电动发电机的驱动力进行行驶的双马达结构作为多个驱动源的电动汽车等具有其他结构的车辆。
[0145]图10的车辆100B是在图6的车辆100A中未装备发动机160的结构，车辆100B使用电动发电机130A (MGl)和电动发电机130B (MG2)双方的驱动力进行行驶。
[0146]在该情况下，不能如实施方式2那样对蓄电装置110进行充电，但通过在实施方式2的图8中替换为用MGl输出发动机160的驱动力，也能够进行间隔运转。
[0147]另外，在实施方式2的图6的结构中，MGl也用作电动机而非发电机，使用由MGl、MG2和发动机160这三个驱动源产生的驱动力进行行驶的情况下，也能够应用本发明。
[0148]此外，本实施方式中的“惰性行驶”和“加速行驶”分别与本发明中的“第一行驶模式”和“第二行驶模式”对应。
[0149]应该认为，本次公开的实施方式在所有方面都是例示而不是限制性的内容。本发明的范围不是通过上述说明来表示，而是通过权利要求来表示，意在包含与权利要求等同的含义以及范围内的所有变更。
[0150]标号的说明
[0151]100、100A、100B 车辆，110 蓄电装置，115SMR, 120PCU，121 转换器，122、122A、122B变换器，130AU30B电动发电机，140、140A动力传递装置，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，Cl、C2电容器，NL1、PL1、PL2电力线。
【权利要求】
1.一种车辆，能够使用来自蓄电装置(110)的电力进行行驶，具备: 旋转电机(130、130B)，其用于使用来自所述蓄电装置(110)的电力产生所述车辆(100U00AU00B)的行驶驱动力；和 控制装置(300)，其用于控制所述旋转电机(130、130B)， 所述控制装置(300)执行一边切换第一行驶模式和第二行驶模式一边使所述车辆(100、10(^、10(?)行驶的间隔运转，所述第一行驶模式是停止由所述旋转电机(130、1308)产生驱动力而通过所述车辆(100、100A、100B)的惯性力进行行驶的模式，所述第二行驶模式是使用所述旋转电机(130U30B)产生的驱动力进行行驶的模式。
2.根据权利要求1所述的车辆，其中， 所述控制装置(300)，在来自用户的要求驱动力的变化为预定范围内的情况下，执行所述间隔运转。
3.根据权利要求2所述的车辆，其中， 所述控制装置(300)，在所述间隔运转的执行期间，切换所述第一行驶模式和所述第二行驶模式以使所述车辆(100、100A、100B)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、100A、100B)的速度上升至所述容许范围的上限进行响应而切换为所述第一行驶模式，对所述车辆(100、100AU00B)的速度降低至所述容许范围的下限进行响应 而切换为所述第二行驶模式。
5.根据权利要求1所述的车辆，其中， 还具备能够产生所述车辆(100A)的驱动力的发动机(160)， 所述控制装置(300)在所述车辆(100A)以所述第二行驶模式进行运转的期间，使所述发动机(160)运转。
6.根据权利要求5所述的车辆，其中， 所述控制装置(300 )在所述发动机(160 )运转且来自所述发动机(160 )的驱动力用于行驶的情况下，与所述发动机(160)没有运转的情况相比，使由所述旋转电机(130B)产生的驱动力降低。
7.根据权利要求5所述的车辆，其中， 还具备构成为被所述发动机(160)驱动而发电产生用于对所述蓄电装置(110)进行充电的电力的发电机(130A)， 所述控制装置(300 )在驱动所述发电机(130A)来对所述蓄电装置(110)进行充电的情况下，使所述发动机(160)运转。
8.根据权利要求7所述的车辆，其中， 所述控制装置(300)在所述蓄电装置(110)的充电状态低于预定的阈值的情况下，驱动所述发电机(130A)来对所述蓄电装置(110)进行充电。
9.根据权利要求5所述的车辆，其中， 与在所述第二行驶模式使所述旋转电机(130B)运转相对应，所述控制装置(300)使所述发动机(160)运转。
10.根据权利要求1所述的车辆，其中， 还具备能够产生所述车辆(100B)的驱动力的其他旋转电机(130A)，所述控制装置(300)在所述车辆(100B)以所述第二行驶模式进行运转的期间，使所述其他旋转电机(130A )运转。
11.一种车辆的控制方法，所述车辆能够使用来自旋转电机(130、130B)的驱动力进行行驶，所述车辆的控制方法包括: 执行停止由所述旋转电机(130、130B)产生驱动力而通过所述车辆(100、100A、100B)的惯性力进行行驶的第一行驶模式的步骤； 执行使用所述旋转电机(130U30B)产生的驱动力进行行驶的第二行驶模式的步骤；以及 执行一边切换所述第一行驶模式和所述第二行驶模式一边进行行驶的间隔运转的步骤。·
【文档编号】B60L11/14GK103826900SQ201180073682
【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