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电动发电机(130)和ECU(300)。在来自用户的要求功率的变化处于预定范围内的情况下，ECU(300)使电动发电机(130)执行一边在产生驱动力的第1状态(加速行驶)和产生比第1状态小的驱动力的第2状态(惯性行驶)之间切换一边使车辆(100)行驶的驱动力变更运转。并且，ECU(300)将加速行驶下的驱动力设定为非矩形形状来控制电动发电机(130)。由此，使加速行驶和惯性行驶的切换时的车速的变化缓慢，提高驾驶性能。
【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)并使用从存储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，在这些车辆中，为了进一步削减环境负荷，要求通过降低燃耗、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，以使得交替反复第I间隔和第2间隔，在所述第I间隔中，驱动电动发电机以使其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，可抑制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停止了内燃机的惯性状态下的行驶。由此，能够在高效率的工作点驱动内燃机，因此能够提高燃耗。
[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:日本特开平8-172791号公报
[0011]专利文献4:日本特开平8-163702号公报
【发明内容】
[0012]发明要解决的问题
[0013]然而，在上述的日本特表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来进行加速惰性行驶控制的结构，而没有考虑电动发电机的运转。[0015]本发明是为了解决这样的问题而提出的，其目的在于，在能够至少使来自电动发电机的驱动力变动而利用车辆的惯性力行驶的车辆中，提高车辆行驶时的能效并改善驾驶性能。
[0016]用于解决问题的手段
[0017]本发明的车辆具备:产生车辆的行驶驱动力的旋转电机；和用于控制旋转电机的控制装置。控制装置使旋转电机执行一边在产生驱动力的第I状态和与第I状态相比减小了驱动力的第2状态之间切换、一边使车辆行驶的驱动力变更运转。并且，控制装置控制旋转电机以使第I状态下的驱动力成为非矩形形状。
[0018]优选，在从第I状态向第2状态转变驱动力时和从第2状态向第I状态转变驱动力时的至少一方，控制装置使从旋转电机输出的驱动力渐变。
[0019]优选，控制装置使从第I状态向第2状态转变驱动力时的驱动力的随时间变化的大小和从第2状态向第I状态转变驱动力时的驱动力的随时间变化的大小为不同的值。
[0020]优选，控制装置使第I状态下的驱动力随时间而变化。
[0021]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，控制装置执行驱动力变更运转。
[0022]优选，在驱动力变更运转的执行期间，控制装置对第I状态和第2状态进行切换，以使得车辆的速度维持在容许范围内。
[0023]优选，控制装置，对车辆的速度降低至根据容许范围的下限值确定的第I阈值进行响应而开始向第I状态的转变，对车辆的速度上升至根据容许范围的上限值确定的第2阈值进行响应而开始向第2状态的转变。
[0024]优选，第I状态下的驱动力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大。第2状态下的驱动力被设定为比基准驱动力小。
[0025]优选，在第2状态下，控制装置停止从旋转电机产生驱动力。
[0026]优选，在第2状态下，车辆主要利用车辆的惯性力来行驶。
[0027]优选，车辆还具备产生行驶驱动力的其他驱动源。
[0028]优选，控制装置将第I状态下的旋转电机和其他驱动源的驱动力之和设定为比能够维持车辆的速度的一定输出的基准驱动力大。控制装置将第2状态下的旋转电机和其他驱动源的驱动力之和设定为比基准驱动力小。
[0029]优选，控制装置使其他驱动源执行在产生驱动力的第3状态和与第3状态相比减小了驱动力的第4状态之间切换的驱动力变更运转。
[0030]优选，其他驱动源是内燃机。
[0031 ] 优选，其他驱动源是与旋转电机不同的其他旋转电机。
[0032]本发明的车辆的控制方法是具有产生行驶驱动力的旋转电机的车辆的控制方法。控制方法包括:使旋转电机为产生驱动力的第I状态的步骤；使旋转电机为与第I状态相比减小了驱动力的第2状态的步骤；执行一边对第I状态和第2状态进行切换一边使车辆行驶的驱动力变更运转的步骤；以及控制旋转电机以使第I状态下的驱动力成为非矩形形状的步骤。
[0033]发明的效果
[0034]根据本发明，在能够至少使来自电动发电机的驱动力变动而利用车辆的惯性力行驶的车辆中，能够提高车辆行驶时的能效并改善驾驶性能。
【专利附图】
【附图说明】
[0035]图1是实施方式I的车辆的整体框图。
[0036]图2是用于说明实施方式I中的惯性行驶控制的概要的时间图。
[0037]图3是表示从惯性行驶向加速行驶转变时的电动发电机的驱动力的变化例的图。
[0038]图4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。
[0039]图5是用于说明实施方式2中的惯性行驶控制的概要的时间图。
[0040]图6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。
[0041]图7是用于说明实施方式2的变形例中的惯性行驶控制的概要的时间图。
[0042]图8是实施方式3的混合动力车辆的整体框图。
[0043]图9是用于说明实施方式3中的惯性行驶控制的概要的时间图。
[0044]图10是将2个电动发电机作为驱动源的实施方式4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是本发明的实施方式I的车辆100的整体框图。如以下详细说明的那样，车辆100是使用旋转电机作为驱动源的电动汽车或燃料电池车。
[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、动力传递装置(gear) 140、驱动轮150、以及作为控制装置的ECU(Electronic ControlUnit: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。
[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例如包括锂离子电池、镍氢电池或铅蓄电池等二次电池、或双电荷层电容器等蓄电元件而构成。
[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存储由电动发电机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，将该检测结果向E⑶300输出。电流传感器175检测相对于蓄电装置输入输出的电流IB，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，驱动电动发电机130。
[0055]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。
[0056]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，将该检测值向E⑶300输出。
[0057]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。
[0058]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向驱动轮150传递，从而使车辆100行驶。电动发电机130在车辆100进行再生制动动作时，能够通过驱动轮150的旋转进行发电。并且，该发电电力通过PCU120变换为蓄电装置110的充电电力。
[0059]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，将该检测值向E⑶300输出。另夕卜，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SPD。
[0060]ECU300包括均没有在图1中图不的CPU (Central 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。
[0061]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分开的控制装置。
[0062]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)。
[0063]ECU300从上位ECU (未图示)接受基于由用户进行的加速踏板(未图示)的操作确定的要求转矩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、PWI，驱动电动发电机130。
[0064]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通过特定的开关、操作画面的设定等进行切换。或者，模式信号MOD也可以响应特定的条件成立而被自动设定。
[0065]ECU300例如在模式信号MOD被设定为有效(ON)的情况下，进行动作以进行惯性行驶控制，在模式信号MOD被设定为无效(OFF)的情况下，进行动作以不进行惯性行驶控制而进行通常的行驶。
[0066]在这样的车辆中，当从电动发电机130产生驱动力时，消耗蓄电装置的电力。由于蓄电装置110的容量被预先确定，所以为了利用存储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。
[0067]由于在车辆的行驶期间惯性力作用于车辆，所以在行驶期间将由电动发电机产生的驱动力降低为比维持车速所需的驱动力低的情况下，虽然车速逐渐降低，但是在一段时间内能使用车辆的惯性力来继续行驶(以下，也称为“惯性行驶”。)。
[0068]在该惯性行驶期间，由于通过电动发电机输出的驱动力小，所以来自蓄电装置的电力消耗变少。因此，若能够活用惯性行驶来进行行驶，则可能会改善车辆行驶时的能效。
[0069]因此，在实施方式I中，在图1所示的车辆中，在来自用户的要求转矩大致一定从而进行车速被维持为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，在所述惯性行驶控制中，进行使来自电动发电机的驱动力处于高输出状态即进行加速行驶的情况、和电动发电机的驱动力处于低输出状态(也包括驱动力为零的情况)即进行惯性行驶的情况反复来行驶的运转(以下，也称为“驱动力变更运转”。)。
[0070]这样，在对来自电动发电机的驱动力进行切换的情况下，当使驱动力在高输出状态和低输出状态之间呈矩形脉冲状变化时，由于在脉冲的升高和降低时加减速度急剧变化，所以给用户带来的转矩冲击有可能变大。
[0071]因此，在实施方式I中，在驱动力变更运转执行期间对驱动力进行切换时，使驱动力脉冲的升高和降低时的驱动力的时间变化率的大小变缓，从而缓和切换时的转矩冲击而提闻驾驶性能。
[0072]图2是用于说明实施方式I中的惯性行驶控制的概要的时间图。在图2中，横轴表示时间，纵轴表示车速SPD、电动发电机的输出、来自用户的要求功率、蓄电装置(电池)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，放电电力用正值表示，充电电力用负值表示。
[0073]参照图1和图2，考虑车辆100以一定的车速Vl行驶在平坦道路的情况。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，“从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，用户要求功率维持在预先确定的预定范围内(例如，±3% )。
[0074]在没有适用实施方式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wi9所示以大致一定的大小连续输出。由此，车速sro维持为大致一定。
[0075]此时，由于从蓄电装置110如图2中的虚线W16所示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W18所示线性减少。
[0076]与此相对，在适用了实施方式I的惯性行驶控制的情况下，基本上，交替反复进行加速行驶和惯性行驶，在所述加速行驶中，车辆以来自电动发电机130的预定的驱动力进行行驶，在所述惯性行驶中，车辆以比加速行驶时的驱动力小的驱动力进行行驶。此外，在惯性行驶时，包括来自电动发电机130的驱动力为零、即电动发电机130处于停止状态的情况。在图2中，以在平坦路面上进行惯性行驶时使电动发电机130为停止状态的情况为例进行说明。
[0077]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，马达输出PMO连续输出。
[0078]当在时刻tl由用户指示执行惯性行驶控制时，首先使电动发电机130停止。这样一来，由于来自电动发电机130的驱动力消失，所以如图2中的实线WlO所示，开始由惯性力实现的行驶，车速sro逐渐降低。
[0079]此时，由于来自蓄电装置110的充放电电力成为零，所以能抑制SOC的降低。此外，电动发电机130的输出如图2中的实线W13所示从PMO逐渐变化至零。[0080]然后，当车速SPD降低至阈值Vth2时(图2中的时刻t2)，再次开始电动发电机130的驱动，驱动力随着时间逐渐增加直到到达PMl ( > ΡΜ0)为止，所述阈值Vth2是根据相对于作为目标的车速Vl而预先确定的容许范围的下限值LL而确定的值(>LL)。由此，车辆100进行加速。此时，在高输出状态下，由于驱动力被设为比PMO大的PM1，所以与不进行驱动力变更运转的情况相比SOC的减少量变大。然而，由于从时刻tl到t2的惯性行驶不消耗电力，因此总的SOC维持高状态(图2中的实线W17)。
[0081]然后，当车速sro上升至根据相对于车速Vi而预先确定的上述的容许范围的上限值UL而确定的阈值Vthl ( < UL)时(图2中的时刻t4)，电动发电机130的驱动力逐渐降低直到变为零。由此再次执行惯性行驶。
[0082]然后，同样地，当车速sro降低至阈值Vth2时，驱动电动发电机130，驱动力逐渐增加至PMl，进而当车速sro上升至阈值Vthl时，电动发电机130的驱动力逐渐降低直到成为低输出状态。
[0083]通过这样使驱动力发生变化，如图2中的实线W14所示，在车速sro应达到上限值UL和下限值LL的时刻(例如，图2中的时刻t3、t5、t7、t9等)，与使电动发电机130的输出呈矩形脉冲状变化的情况相比，能够使从低输出状态向高输出状态和从高输出状态向低输出状态切换驱动力时的驱动力变化缓慢。这样一来，如图2中的实线WlO所示，由于加速行驶和惯性行驶之间的车速sro缓慢变化，所以能够防止产生急剧的转矩冲击。由此，能够提闻驾驶性能。
[0084]此外，如图3所示，可以使低输出状态与高输出状态之间的转变期间的驱动力连续增加(或减少)，也可以使其呈阶梯状变化。
[0085]图4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3和后述的图6所示的流程图中的各步骤而言，通过按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。
[0086]参照图1和图4，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。
[0087]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将处理返回主程序。
[0088]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S110，ECU300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。
[0089]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进行选择以执行驱动力变更运转。此外，虽然在图3中没有示出，但是在驱动力变更运转刚刚开始之后，如图2所示，首先使电动发电机130停止来执行惯性行驶。
[0090]然后，E⑶300通过S130来判定车速SB)是否上升至根据速度容许范围的上限值UL而确定的阈值Vthl。
[0091]如上所述，在驱动力变更运转刚刚开始之后，由于首先降低电动发电机130的驱动力来执行惯性行驶，所以车速sro低于阈值vthi且车速sro逐渐降低。
[0092]g卩，由于车速sro没有上升至速度容许范围的阈值Vthl(在S130中为“否”)，所以处理进入S135，接着，E⑶300判定车速sro是否降低至根据速度容许范围的下限值LL而确定的阈值Vth2。
[0093]车速sro在速度容许范围内正在降低(Vth2 < SPD < Vthl)的情况下，即，在车速SPD没有降低至速度容许范围的阈值Vth2的情况下(在S135中为“否”)，处理进入S150，ECU300判定向低输出状态的转变是否完成。
[0094]在向低输出状态的转变没有完成的情况下(在S150中为“否”)，由于处于向低输出状态的转变途中，所以E⑶300使处理进入S154，使电动发电机130的驱动力随时间降低，并通过该驱动力驱动电动发电机130来执行惯性行驶(S160)。
[0095]另一方面，在向低输出状态的转变完成了的情况下(在S150中为“是”)，处理进入S152，E⑶300维持当前的电动发电机130的状态，并通过该驱动力驱动电动发电机130来执行惯性行驶(S160)。
[0096]然后，使处理返回至主程序，在下次的控制周期中再次从SlOO执行处理。
[0097]在继续进行惯性行驶的期间，在车速sro降低至阈值Vth2的情况下(sro含Vth2)(在S135中为“是”)，使处理进入S145，E⑶300开始使电动发电机130向高输出状态切换，从而使电动发电机130的驱动力随时间增加。然后，E⑶300通过S160以该驱动力驱动电动发电机130来执行加速行驶。
[0098]在执行加速行驶且在速度容许范围内车速上升的期间，在S130和S135中选择“否”，处理进入S150。然后，在向高输出状态的转变没有完成的情况下(在S150中为“否”)，ECU300使电动发电机130的驱动力随时间而增加(S154)并继续进行加速行驶(S160)。在向高输出状态的转变完成了的情况下(在S150中为“是”)，ECU300将电动发电机130维持为高输出状态(S152)，并继续进行加速行驶(S160)。
[0099]然后，当车速sro上升至阈值Vthl时(在S130中为“是”)，E⑶300从加速行驶切换为惯性行驶，使处理进入S140。E⑶300通过S140开始使电动发电机130向低输出状态切换，从而使电动发电机130的驱动力随时间而降低。然后，E⑶300通过S160以该驱动力驱动电动发电机130来执行惯性行驶。
[0100]在用户要求功率保持为大致一定的期间，执行上述的驱动力变更运转以使得车速SPD维持在速度容许范围内。
[0101]另一方面，在为了进行加速或减速而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中断驱动力变更运转。
[0102]然后，E⑶300在通过用户要求功率而被指示加速的情况下(在S127中为“是”)，增加电动发电机130的驱动力，对车辆100进行加速(S165)。
[0103]另一方面，在由用户指示了减速的情况下(在S127中为“否”)，处理进入S166，ECU300使电动发电机130的驱动力减少来执行减速。或者，在需要更迅速地进行减速的情况下，执行伴随由在再生状态下驱动电动发电机130而实现再生制动的减速。或者，也可以一边对由惯性行驶实现的减速和伴随再生制动的减速进行切换一边进行减速。
[0104]然后，在由用户作出的加速或减速动作结束，用户要求功率再次变为大致一定的状态时(在SllO中为“是”)，再次开始驱动力变更运转。
[0105]通过按照以上那样的处理进行控制，在来自用户的要求功率处于大致一定的状态下，能够执行反复进行惯性行驶和加速行驶的驱动力变更运转。并且，在惯性行驶和加速行驶的切换中，通过使电动发电机的驱动力以非矩形形状渐变，能够使车速的变化缓慢。由此，能够提高车辆行驶时的能效并提高驾驶性能。
[0106]此外，在上述的图2中，记载为从惯性行驶向加速行驶转变时的驱动力变化率(增加率)的大小与从加速行驶向惯性行驶转变时的驱动力变化率(降低率)的大小大致相同，但是也可以根据需要，将增加驱动力时的变化率的大小和降低驱动力时的变化率的大小设为不同的值。
[0107][实施方式2]
[0108]在实施方式I中，作为将电动发电机的驱动力设为非矩形形状的情况，对使驱动力切换时的驱动力变化缓慢的结构进行了说明。
[0109]在实施方式2中，针对如下结构进行说明:不使高输出状态下的电动发电机的驱动力一定，而根据路面状况等进行可变地设定，以使驱动力的增加侧和减少侧为不同的方式。
[0110]图5是用于说明实施方式2中的惯性行驶控制的概要的时间图。
[0111]在图5中，在驱动力变更运转中，对车速sro到达下限值LL和上限值UL进行响应而执行加速行驶和惯性行驶的切换。并且，高输出状态下的驱动力如图5中的实线W22所示，被设定为按照预定的模式(pattern)随时间而变更。
[0112]通过使该模式 根据路面状况而变化或符合用户的喜好来设定，能够提高驾驶性倉泛。
[0113]图6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6成为将实施方式1的图4的流程图中的步骤5130、135、150、154替换为513(^、1354、150八、154A进而添加了 S121而得到的图。在图6中，不重复进行与图4重复的步骤的说明。
[0114]参照图1和图6，当判定为通过用户选择了惯性行驶控制(在SlOO中为“是”)且用户要求功率大致一定时(在SllO中为“是”)，E⑶300通过S120开始执行驱动力变更运转。
[0115]然后，在S121中，E⑶300基于路面状况和/或用户的设定，取得预先存储的高输出状态下的驱动力模式。
[0116]然后，E⑶300通过S130A，判定车速SH)是否上升至速度容许范围的上限值UL。
[0117]在正在执行惯性行驶的情况下，由于车速sro不会上升至速度容许范围的上限值UL(在S130A中为“否”)，所以处理进入S135A，接着，E⑶300判定车速SH)是否降低至速度容许范围的下限值LL。
[0118]在车速sro在速度容许范围内正在降低(LL < SPD < UL)的情况下，即，车速SPD没有降低至速度容许范围的下限值LL的情况下(在S135A中为“否”)，处理进入S150A，E⑶300判定电动发电机130当前是否处于低输出状态。
[0119]在电动发电机130为低输出状态的情况下(在S150A中为“是”)，处理进入S152，E⑶300保持电动发电机130的状态，继续进行惯性行驶(S160)。然后，处理返回至主程序，在下次的控制周期中再次从SlOO开始执行处理。
[0120]在继续进行惯性行驶的期间，在车速sro降低至速度容许范围的下限值LL的情况下(sro兰LL)(在S135A中为“是”)，处理进入S145，ECU300将电动发电机130切换为高输出状态，从而执行加速行驶(S160)。由此，车速sro上升。
[0121]在执行加速行驶且在速度容许范围内车速上升的期间，在S140和S145中选择了“否”，处理进入S150A。由于电动发电机130当前处于加速行驶期间、即高输出状态，所以在S150A中选择“否”，处理进入S154A。然后，E⑶300 —边按照通过S121设定的驱动力模式来变更驱动力，一边继续进行加速行驶直到车速SH)到达速度容许范围的上限值UL(S160)。
[0122]然后，当车速sro上升至速度容许范围的上限值UL时(在S130A中为“是”)，ECU300使处理进入S150，将电动发电机130向低输出状态切换，从而执行惯性行驶(S160)。
[0123]通过按照以上的处理进行控制，能够在加速行驶中考虑运转状况等来设定驱动力，能够提闻驾驶性能。
[0124]此外，如图7所示，也可以对上述的实施方式I和实施方式2进行组合。如此一来，在惯性行驶和加速行驶的切换中能够使车速的变化缓慢，并能够适当变更加速行驶时的驱动力，因此能够进一步提闻驾驶性能。
[0125][实施方式3]
[0126]在实施方式1、2中，针对单独设置电动发电机作为驱动源的情况下的惯性行驶控制进行了说明。
[0127]在实施方式3中，针对对除了电动发电机以外还搭载有发动机的混合动力车辆适用惯性行驶控制的情况进行说明。
[0128]图8是实施方式3的混合动力车辆100A的整体框图。在图8中，成为如下结构:将图1中的PCU120替换为PCU120A，作为驱动源，取代电动发电机130而具备电动发电机130AU30B以及发动机160。在图8中，不反复进行与图1重复的要素的说明。
[0129]参照图8，PCU120A包括:转换器121、变换器122A、122B、电容器Cl、C2、电压传感器 180,185ο
[0130]变换器122Α、122Β经由电力线PL2、NL1与转换器121并联连接。
[0131]变换器122A通过来自E⑶300的控制信号PWIl控制，将来自转换器121的直流电力变换为交流电力，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，经由转换器121对蓄电装置110充电。
[0132]变换器122B通过来自E⑶300的控制信号PWI2控制，将来自转换器121的直流电力变换为交流电力，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，经由转换器121对蓄电装置110充电。
[0133]电动发电机130A、130B的各输出轴与构成为例如包括行星齿轮这样的动力分配机构的动力传递装置140A连接。并且，来自电动发电机130AU30B的驱动力被传递到驱动轮 150。
[0134]另外，电动发电机130AU30B也经由动力传递装置140A与发动机160连接。发动机160通过来自E⑶300的控制信号DRV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以及发动机160产生的驱动力进行协调控制，从而使车辆行驶。
[0135]此外，在实施方式3中，电动发电机130A用作启动发动机160时的启动马达，并且，专门用作通过发动机160驱动来发电的发电机。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。[0136]另外，在图8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，电动发电机也可以为I台。或者，也可以为具备多于2台的电动发电机的情况。
[0137]图9是用于说明实施方式3中的惯性行驶控制的概要的时间图。在图9中，在纵轴，除了车速SPD、电动发电机(MG2)的输出、来自用户的要求功率、蓄电装置(电池)的充放电电力以外，还添加了发动机的输出。
[0138]参照图9，在选择了惯性行驶控制的情况下，通过来自电动发电机130B(MG2)的驱动力和来自发动机160的驱动力之和,输出加速行驶中所需的驱动力。
[0139]例如，在执行加速行驶的时刻t53至t55的期间，从电动发电机130B输出PMlC的驱动力，从发动机160输出PElC的驱动力。并且，该PMlC和PElC之和被设定为比在不进行惯性行驶控制的情况下能够维持车速的驱动力PMOC大。
[0140]此外，关于电动发电机130B和发动机160各自被分配的驱动力的比率，考虑各自的能效或响应性等来适当设定。
[0141]然后，当车速SPD降低至阈值Vth2时，从低输出状态向高输出状态使电动发电机130B和发动机160的驱动力随时间逐渐增加。另外，当车速sro上升至阈值Vthl时，从高输出状态向低输出状态使电动发电机130B和发动机160的驱动力随时间逐渐降低。
[0142]这样，在混合动力车辆中，在惯性行驶和加速行驶的切换中，通过使电动发电机和发动机的驱动力呈非矩形波状渐变，也能够使车速的变化缓慢。
[0143]另外，在图9中，在惯性行驶时使发动机160停止，在即将开始加速行驶之前每次通过电动发电机130A(MGl)进行起转而启动发动机160，但是也可以取而代之，在惯性行驶时使发动机160的运转在怠速状态下继续进行。就在惯性行驶时使发动机160停止还是进行怠速运转，对为了继续进行怠速运转所需的能量和发动机160的启动所需的能量进行比较来决定。
[0144]进而，在图8这样的混合动力车辆100A中，在蓄电装置110的SOC降低了的情况下，也可以通过发动机160驱动电动发电机130A从而进行发电动作，利用该发电电力对蓄电装置110充电。
[0145][实施方式4]
[0146]在上述的实施方式3中，针对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所示那样作为多个驱动源能够使用来自2个电动发电机的驱动力来行驶的双马达结构的电动汽车等具有其他结构的车辆。
[0147]图10的车辆100B是在图8的车辆100A中没有装备发动机160的结构，车辆100B使用电动发电机130A(MGl)和电动发电机130B(MG2)这两方的驱动力进行行驶。
[0148]在该情况下，如实施方式3那样，无法使用电动发电机130A(MGl)对蓄电装置110进行充电，但是在实施方式3的图9中，通过将发动机160的驱动力替换为由MGl输出，能够进行驱动力变更运转。
[0149]另外，在实施方式3的图8的结构中，就MGl而言也用作发电机而用作电动机，并使用由MG1、MG2以及发动机160这3个驱动源产生的驱动力进行行驶的情况下，也能够适用本发明。[0150]应该认为，本次所公开的实施方式在所有的方面都是例示而不是限制性的内容。本发明的范围不是由上述的说明而是由权利要求表示，包括与权利要求等同的意思以及范围内的所有的变更。
[0151]标号说明
[0152]100、100A、100B 车辆，110 蓄电装置，115SMR, 120PCU，121 转换器，122、122A、122B变换器，130U30AU30B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，C1、C2电容器，PL1、PL2、NL1电力线。
【权利要求】
1.一种车辆，具备: 产生所述车辆(100，100A，100B)的行驶驱动力的旋转电机(130，130B);和 用于控制所述旋转电机(130，130B)的控制装置(300)， 所述控制装置(300)使所述旋转电机(130，130B)执行一边在产生驱动力的第I状态和与所述第I状态相比减小了驱动力的第2状态之间切换、一边使所述车辆(100，100A，100B)行驶的驱动力变更运转， 所述控制装置(300)控制所述旋转电机(130，130B)以使所述第I状态下的驱动力成为非矩形形状。
2.根据权利要求1所述的车辆， 在从所述第I状态向所述第2状态转变驱动力时和从所述第2状态向所述第I状态转变驱动力时的至少一方，所述控制装置(300)使从所述旋转电机(130，130B)输出的驱动力渐变。
3.根据权利要求2所述的车辆， 所述控制装置(300 )使从所述第I状态向所述第2状态转变驱动力时的驱动力的随时间变化的大小和从所述第2状态向所述第I状态转变驱动力时的驱动力的随时间变化的大小为不同的值。
4.根据权利要求1所述的车辆， 所述控制装置(300)使所述第I状态下的驱动力随时间而变化。
5.根据权利要求1所述的车辆， 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)执行驱动力变更运转。
6.根据权利要求1所述的车辆， 在驱动力变更运转的执行期间，所述控制装置(300)对所述第I状态和所述第2状态进行切换，以使得所述车辆(100，100A，100B)的速度维持在容许范围内。
7.根据权利要求6所述的车辆， 所述控制装置(300)，对所述车辆(100，100A，100B)的速度降低至根据所述容许范围的下限值确定的第I阈值进行响应而开始向所述第I状态的转变，对所述车辆(100，100A，100B)的速度上升至根据所述容许范围的上限值确定的第2阈值进行响应而开始向所述第2状态的转变。
8.根据权利要求1所述的车辆， 所述第I状态下的驱动力被设定为比能够维持所述车辆(100，100A, 100B)的速度的一定输出的基准驱动力大， 所述第2状态下的驱动力被设定为比所述基准驱动力小。
9.根据权利要求8所述的车辆， 在所述第2状态下，所述控制装置(300)停止从所述旋转电机(130，130B)产生驱动力。
10.根据权利要求8所述的车辆， 在所述第2状态下，所述车辆(100，100A，100B)主要利用所述车辆(100，100A，100B)的惯性力来行驶。
11.根据权利要求1所述的车辆， 还具备产生所述车辆(100，100A，100B)的行驶驱动力的其他驱动源(160;130A)。
12.根据权利要求11所述的车辆， 所述控制装置(300)，将所述第I状态下的所述旋转电机(130B)和所述其他驱动源(160，130A)的驱动力之和设定为比能够维持所述车辆(100，100A，100B)的速度的一定输出的基准驱动力大，将所述第2状态下的所述旋转电机(130B)和所述其他驱动源(160，130A)的驱动力之和设定为比所述基准驱动力小。
13.根据权利要求12所述的车辆， 所述控制装置(300)使所述其他驱动源(160，130A)执行在产生驱动力的第3状态和与所述第3状态相比减小了驱动力的第4状态之间切换的驱动力变更运转。
14.根据权利要求11所述的车辆， 所述其他驱动源是内燃机(160)。
15.根据权利要求11所述的车辆， 所述其他驱动源是与所述旋转电机(130B)不同的其他旋转电机(130A)。
16.一种车辆的控制方法，所述车辆具有产生行驶驱动力的旋转电机(130，130B)，所述控制方法包括: 使所述旋转电机(130，130B)为产生驱动力的第I状态的步骤； 使所述旋转电机(130，130B)为与所述第I状态相比减小了驱动力的第2状态的步骤； 执行一边对所述第I状态和所述第2状态进行切换一边使所述车辆(100，100A, 100B)行驶的驱动力变更运转的步骤；以及 控制所述旋转电机(130，130B)以使所述第I状态下的驱动力成为非矩形形状的步骤。
【文档编号】B60K6/445GK103930302SQ201180074697
【公开日】2014年7月16日 申请日期:2011年11月7日 优先权日:2011年11月7日
【发明者】天野贵士 申请人:丰田自动车株式会社