混合动力车的制作方法
【专利摘要】在插电式混合动力电动车(10)利用电动马达(25)和内燃引擎(27)的动力行驶的情况下，当HV-ECU(60)基于从燃料计量器(38)获得的信息确定燃料箱(35)中的剩余燃料量小于或等于预定量M时，HV-ECU(60)禁止离合板(42、43)变为连接状态。
【专利说明】混合动力车
【技术领域】
[0001]本发明总体上涉及一种混合动力车，该混合动力车包含作为运行驱动源的电动马达和内燃引擎。
【背景技术】
[0002]通常，一些包含作为运行驱动源的内燃引擎的车辆选择优先燃料效率的行驶模式，并且当内燃引擎中使用的剩余燃料量变少时在该行驶模式下运行。(例如，见专利文献
I。)
[0003]专利文献1:日本特开专利申请公报N0.2009-127548
【发明内容】
[0004]专利文献I公开的技术是在包括作为运行驱动源的内燃引擎的车辆中当剩余燃料量变少时切换到优先燃料效率的行驶模式的技术。在该技术中，如果内燃引擎的驱动由于燃料的减少被停止，减速或驾驶感觉的劣化可能出现。
[0005]相比之下，通常考虑包括作为运行驱动源的电动马达和内燃引擎的混合电动车。该混合电动车具有仅由电动马达运行的串联行驶模式，和并行行驶模式，该并行行驶模式利用由电动马达和内燃引擎产生的能量和利用由产生电能的内燃引擎产生的能量。
[0006]即使专利文献I公开的技术被用于这类混合动力车，减速或驾驶感觉劣化也可能出现在由内燃引擎运行的状态下。
[0007]所以本发明的目的在于提供一种混合动力车，该混合动力车能够抑制由于在包括作为运行驱动源的电动马达和内燃引擎的混合电动车中燃料减少引起的减速或驾驶感觉劣化。
[0008]解决方法:
[0009]权利要求1的混合动力车装备有安装在车上的内燃引擎和电动马达。混合动力车以以下模式中的至少一种模式运行:通过将内燃引擎产生的动力传输到车辆的轮子而运行的内燃引擎行驶模式，和通过将电动马达产生的动力传输到车辆的轮子而运行的电动马达行驶模式。混合动力车包括:燃料箱，该燃料箱被构造成将燃料供应到内燃引擎；剩余量检测模块，该剩余量检测模块被构造成检测燃料箱中的剩余燃料量；和行驶模式确定模块，该行驶模式确定模块被构造成确定行驶模式。当燃料箱中的剩余燃料量小于或等于第一预定量时，行驶模式确定模块禁止内燃引擎行驶模式并且使车辆在电动马达行驶模式下行驶。
[0010]如权利要求1所述的权利要求2的混合动力车包含:传输装置，该传输装置被构造成在内燃引擎行驶模式中经由离合器将内燃引擎产生的动力传输到车轮；和离合器控制模块，该离合器控制模块被构造成控制离合器的连接和断开。离合器控制模块通过将离合器设置在断开状态禁止内燃引擎行驶模式。
[0011]如权利要求1和2中任一项所述的权利要求3的混合动力车的特征在于，当剩余量检测模块检测到燃料箱中的剩余燃料量等于第二预定量时，剩余量检测模块开始燃料消耗的计算，并且确定通过第二预定量减去消耗获得的值作为燃料箱中的剩余燃料量，第二预定量大于第一预定量的。
[0012]根据本发明，由于燃料减少引起的减速或驾驶感觉劣化能够被抑制。
【专利附图】
【附图说明】
[0013]图1是显不第一实施例的插电式混合动力电动车的不意图；
[0014]图2是显示在插电式混合动力电动车的并行行驶模式中HV-ECU的操作的流程图；
[0015]图3是显示由驱动插电式混合动力电动车的内燃引擎产生的转矩的消耗的分类的图；
[0016]图4是显示在插电式混合动力电动车的燃料箱中剩余燃料量的图；
[0017]图5是表示插电式混合动力电动车的离合板随着时间的推移是否被设置在连接状态的图；以及
[0018]图6是显示在第二实施例的插电式混合动力电动车的并行行驶模式中的HV-ECU的操作的流程图。
【具体实施方式】
[0019]以下将参考图1至图3描述根据本发明的第一实施例的混合动力电动车。图1是显示本发明的第一实施例的插电式混合动力电动车10的示意图。如图1所示，插电式混合动力电动车10包含行驶系统、充电系统和混合动力车电子控制单元(HV-ECU) 60。
[0020]行驶系统包含一对前轮21、一对后轮22、电池23、电池管理单元(BMU) 24、作为运行驱动源的电动马达25、转换器26、作为运行驱动源的内燃引擎27、构造成将由内燃引擎27产生的动力和由电动马达25产生的驱动力传输到前轮21的传输装置30、和燃料箱35。
[0021]电池23包含多个电池组23a。电池组23a，例如，串联连接。电池组监控单元(CMU) 23b被设置在每个电池组23a中。每个CMU23b检测对应的电池组23a的状态。电池组23a的状态是，例如电池组23a的温度、电压等等。每个CMU23b将检测结果传输到BMU24。
[0022]BMU24基于从每个CMU23b传输过来的电池组23a的信息而检测电池23的状态。电池23的状态是，例如电池23的电压、荷电状态(SOC)等等。
[0023]电动马达25由电池23供应的电能驱动。电动马达25的输出轴25a通过驱动电动马达25而旋转。转换器26被连接到电池23和电动马达25，并且起到供应与电动马达25所需转矩对应的电能的作用。
[0024]内燃引擎27由内燃引擎控制器28控制。更具体地，内燃引擎控制器28根据所需转矩控制供应到内燃引擎27的燃烧室内部的燃料量。燃料被存储在燃料箱35中。燃料经由形成在车身上的注入开口 36被供应到燃料箱35。
[0025]构造成检测剩余燃料量的测量仪器被设置在燃料箱35中。测量仪器37被设计成例如包括浮子37a的浮子式。浮子37a浮在燃料箱35中燃料的液面上。浮子37a的位置随着根据剩余燃料量的液面位置的变化而改变。测量仪器37根据浮子37a的位置输出信号。燃料计量器38被设置成靠近驾驶座。燃料计量器38被连接到测量仪器37并且根据测量仪器37的输出显示剩余燃料量。[0026]传输装置30将电动马达25的输出轴25a的旋转或内燃引擎27的输出轴27a的旋转而传输到前轮21。传输装置30包含:构造成连接两个前轮21的轮轴、设置在车轴上的差动齿轮、离合器模块41等等。
[0027]离合器模块41包含:离合板42，该离合板被构造成与电动马达25的输出轴25a整体旋转；离合板43，该离合板被构造成与内燃引擎27的输出轴27a整体旋转；和离合板驱动器44，该离合板驱动器被构造成将离合板42和43朝彼此按压以使离合板42和43在可整体旋转的连接状态，并且将离合板42和43彼此分离以使离合板42和43在非连接状态。离合板驱动器44通过来自包括在HV-ECU60内的离合器控制模块的指令而操作。
[0028]离合板42和43被设置在传输通道中，内燃引擎27的输出轴27a的旋转经由该传输通道被传输到前轮21。当离合板42和43在连接状态时，内燃引擎27的输出轴27a的旋转被传输到前轮侧。当离合板42和43在非连接状态时，内燃引擎27的输出轴27a的旋转不被传输到前轮21。不论离合板42和43是在连接状态或非连接状态，电动马达25的输出轴25a的旋转都被传输到前轮21。
[0029]充电系统包含发电机51、转换器26和内燃引擎27。内燃引擎27的输出轴27a经由用于发电的传输装置54被连接到发电机51的输入轴51a。当内燃引擎27被驱动并且输出轴27a被旋转时，输出轴27a的旋转经由用于发电的传输装置54被传输到发电机51的输入轴51a，并且输入轴51a被旋转。当输入轴51a被旋转时，发电机51中的转子被旋转，从而发电机51产生电能。
[0030]发电机51被连接到转换器26。由发电机51产生的电能在被调节到适于给电池23充电后，被供应到电池23。从而电池23被充电。
[0031 ] HV-E⑶60被连接到燃料计量器。HV-E⑶60从燃料计量器38获取剩余燃料量的信息。加速器踏板开度检测器61被设置成靠近加速器踏板。加速器踏板开度检测器61检测加速器踏板的开度。包含在HV-ECU60中的行驶模式确定模块根据从BMU24传输过来的电池23的SOC的信息和加速器踏板开度检测器61的检测值，控制模块的各种类型以便切换:仅由电动马达25产生的动力运行的EV行驶模式，仅由电动马达25产生的动力运行和通过驱动发电机51给电池充电的串联行驶模式，由电动马达25产生的动力和由内燃引擎27产生的动力运行的并行行驶模式，和不驱动电动马达25而是仅由内燃引擎27产生的动力运行的引擎行驶模式。在本实施例中，内燃引擎行驶模式包括并行行驶模式和引擎行驶模式，而电动马达行驶模式包含EV行驶模式和串联行驶模式。
[0032]更具体地，如果电池23的SOC充足，离合板驱动器44被控制并且离合板42和43被设置在非连接状态以便选择EV行驶模式。那么，电池23、转换器26、电动马达25等等被控制，并且电动马达25由电池23供应的电能驱动。因此，由电动马达25产生的动力被传输到前轮21，从而插电式混合动力电动车10运行。
[0033]当电池23的SOC减少，离合板驱动器44被控制并且离合板42和43被设置在非连接状态从而选择串联行驶模式。那么，电池23、转换器26、电动马达25、发电机51等等被控制，并且内燃引擎27利用发电机51作为启动器而被驱动。内燃引擎27在内燃引擎控制器28的控制下以高发电效率被操作，并且发电机51产生电能。在串联行驶模式中由电动马达25运行与在EV行驶模式中利用电动马达25运行相同。
[0034]如果基于加速器踏板开度检测器61的检测结果电动马达25的转矩对所需的转矩是不够的，则离合板驱动器44被控制并且离合板42和43被设置在连接状态从而选择并行行驶模式。那么，发电机51和内燃引擎控制器28被控制，并且内燃引擎通过启动发电机51被启动并且在内燃引擎控制器28的控制下被驱动从而协助发电机51。在并行行驶模式中，因为内燃引擎27的输出轴27a通过用于发电的传输装置54被传输到发电机51的输入轴45a,电能被也由发电机51产生。
[0035]当剩余燃料量变得小于或等于在并行行驶模式中的预定量时，离合板驱动器44被控制从而车辆通过电动马达25产生的动力行驶。以下将详细描述该点。
[0036]当插电式混合动力电动车10在并行行驶模式时，由电动马达25产生的动力和由内燃引擎27产生的动力通过传输装置30被传输到前轮21。所以，内燃引擎27的输出轴和电动马达25的输出轴25a经由传输装置30彼此连接。
[0037]当剩余燃料量在并行模式中减少时，由内燃引擎27产生的转矩减小。因而，减速和驾驶感觉劣化出现。预定量是如上所述当燃料变得小于或等于预定量时内燃引擎27的转矩被减小的量。预定量能够通过实验等等预先掌握。
[0038]以下参考图2至图5描述在并行行驶模式中HV-E⑶60的操作。图2是显示在并行行驶模式中HV-ECU60的操作的流程图。图3是显示通过驱动内燃引擎27产生的转矩的消耗量的分类的图。水平轴表示时间的推移，并且表示时间在箭头方向上推移。图3的竖直轴表示转矩的消耗量的分类。图4是显示随着时间的推移剩余燃料量的变化的图。图4的水平轴表示时间的推移，并且表示时间在箭头方向上推移。图4的竖直轴表示剩余燃料量，并且表示量在箭头方向上增大。图5是表示离合板42和43根据时间的推移是否被设置在连接状态的图。图5的水平轴表示时间的推移，并且表示时间在箭头方向上推移。在图3至图5的每个图中，原点表示当并行行驶模式被启动时的时间点。
[0039]如图2所示，在步骤STl中，当并行行驶模式被启动时，HV-E⑶60基于能够从燃料计量器38获得的剩余燃料量的信息确定在燃料箱35中的剩余燃料量是否小于或等于预定量M (第一预定量)。
[0040]如果燃料量大于预定量，并行行驶模式延续。如果当在并行行驶模式的启动后经过了时间tl时，燃料量变得等于预定量M(第一预定量)，则程序进行到步骤ST2。
[0041]在步骤ST2中，HV-E⑶60控制离合板驱动器44，将离合板42和43设置在非连接状态，随后禁止离合板42和43在连接状态。那么程序进行到步骤ST3。
[0042]应该注意，内燃引擎27的操作没有在步骤ST2停止。因为在并行行驶模式启动后直到经过了时间tl，离合板42和43被设置在非连接状态，所以由内燃引擎27产生的转矩经由传输装置30被传输到前轮21，也经由用于发电的传输装置46被传输到发电机51。所以，如图3所示，由内燃引擎27产生的转矩的分类为电能产生转矩和车辆驱动转矩直到剩余燃料量变得等于预定量M。
[0043]在步骤ST3中，HV-E⑶60控制内燃引擎控制器28和发电机51，并且通过在最佳燃料消耗效率的转速下驱动内燃引擎27和驱动发电机51而产生电能。则程序回到步骤ST1。然后，如图4所示，内燃引擎27在最佳燃料消耗效率的转速下被操作并且驱动发电机51直到在燃料箱35中的燃料耗尽。
[0044]当燃料被供应到燃料箱35时，离合板42和43的连接状态的禁止被解除。则并行行驶模式被启动并且程序再次从步骤STl开始执行。[0045]在如上所述构造的插电式混合动力电动车10中，当剩余燃料量变得小于或等于减速或驾驶感觉劣化出现时的预定量M，离合板42和43被设置在非连接状态，从而能够抑制突然减速或驾驶感觉突然劣化。
[0046]当剩余燃料量变得小于或等于预定量M时，内燃引擎27在最佳燃料消耗效率的转速下被操作并且发电机51被驱动。因为少量的燃料能够被有效地转换为电能，插电式混合动力电动车10的行驶距离能够被延长。
[0047]接下来，将参考图6描述第二实施例的混合电动车。具有与第一实施例中的部件相同功能的部件用与第一实施例中相同的标号表不，并且其详细说明被省略。在本实施例中，HV-E⑶60的功能与第一实施例的HV-E⑶60不同。其它结构与第一实施例相同。以下将详细描述该不同点。
[0048]图6是显示的本实施例中的HV-E⑶60的操作的流程图。如图6所示，在本实施例中，HV-ECU60执行步骤ST21而不是步骤STl的程序并且执行在步骤ST21和步骤ST2之间的步骤ST22和ST23的程序。
[0049]更具体地，当并行行驶模式被启动时，HV-E⑶60进行到步骤ST21。在步骤ST21中，HV-ECU60基于从燃料计量器38获得的剩余量的信息确定剩余燃料量是否变得小于或等于累计开始量S (第二预定量)。如果HV-ECU60确定剩余燃料量变得等于累计开始量，则程序进行到步骤ST22。
[0050]在步骤ST22中，HV-E⑶60开始燃料消耗的累计。现在详细描述预定量M (第一预定量)和累计开始量S(第二预定量)之间的关系。累计开始量S是大于预定量M的量。当燃料量变少时，剩余量可能不能根据测量仪器37被精确地检测。在本实施例中，预定量M是不能被测量仪器37精确地检测的量。预定量M是与第一实施例的预定量M相同的量。累计开始量S是能够被测量仪器37精确地检测的量。通过累计当剩余燃料量变得等于累计开始量S时的时刻之后的燃料消耗，并用累计开始量S减去该累计量，剩余燃料量能够被精确地确定。
[0051]内燃引擎控制器28控制供给到内燃引擎27的燃烧室内部的燃料量。因此内燃引擎控制器28包含燃料消耗的信息。HV-ECU60从内燃引擎控制器28获得燃料消耗的信息。在燃料消耗的累计开始之后，程序进行到ST23。
[0052]在步骤23中，HV-E⑶60确定累计量是否大于或等于A。累计量A是满足关系(累计开始量S)-(累计量A)=(预定量M)的量。步骤ST21、ST22和ST23的程序被重复直到累计量等于A。当累计量变得等于A时，HV-ECU60确定剩余燃料量变得等于预定量M。在累计量变得等于A之后，程序进行到步骤ST2。
[0053]更进一步，当燃料被供应到燃料箱35并且在进行到步骤ST22且开始累计在并行行驶模式中的燃料量的状态下剩余燃料量变得大于累计开始量S时，程序从步骤ST21进行到步骤ST24。在步骤ST24中，HV-ECU60重置累计量。
[0054]在本实施例中，与第一实施例相同的优势能够被获得。此外，即使构造成检测燃料箱35中的剩余燃料量的测量仪器37不能精确地检测预定量M，剩余燃料量也能够通过将能够被测量仪器37精确地检测的量设置作为累计开始量S、开始燃料消耗的累计并且从累计开始量S中减去该累计量而被精确地检测。因此，离合板42和43能够从连接状态被精确地切换到非连接状态。[0055]在第一和第二实施例中，传输装置30是在内燃引擎行驶模式中经由离合器将由内燃引擎产生的动力传输到车轮的传输装置的实例。离合板42和43是离合器的实例。
[0056]在第一和第二实施例中，HV-ECU60是确定行驶模式的行驶模式确定模块的实例。
[0057]在第一和第二实施例中，测量仪器37、燃料计量器38和HV-ECU60构成检测剩余燃料量的剩余量检测模块的实例。
[0058]在第一和第二实施例中，HV-E⑶60构成控制离合器连接和断开的离合器控制模块的实例。
[0059]在描述某些实施例时，这些实施例仅仅通过举例呈现，而不意图限制本发明的范围。当然，此处描述的新颖的实施例可以以各种其他形式体现；更进一步，以此处描述的实施例的形式的各种省略、替换和改变可以不背离本发明的主旨。所附权利要求及其等效旨在覆盖属于本发明的范围和精神内的形式或修改。
[0060]10...插电式混合动力电动车(混合动力车)，23...电池，25...电动马达，
27...内燃引擎，30...传输装置，35...燃料箱，37...测量仪器(剩余量检测模块)，
38...燃料计量器，42...离合板(离合器)，43...离合板(离合器)，60...HV-E⑶(离合器控制模块、行驶模式确定模块)。
【权利要求】
1.一种混合动力车，所述混合动力车装备有安装在所述车辆上的内燃引擎和电动马达，并且被构造成在以下模式中的至少一种模式下运行:通过将所述内燃引擎产生的动力传输到所述车辆的轮子而运行的内燃引擎行驶模式，和通过将所述电动马达产生的动力传输到所述车辆的所述轮子而运行的电动马达行驶模式； 其特征在于，包含: 燃料箱，所述燃料箱被构造成将燃料供应到所述内燃引擎； 剩余量检测模块，所述剩余量检测模块被构造成检测所述燃料箱中的剩余燃料量；和 行驶模式确定模块，所述行驶模式确定模块被构造成确定行驶模式； 当所述燃料箱中的所述剩余燃料量小于或等于第一预定量时，所述行驶模式确定模块禁止所述内燃引擎行驶模式并且使所述车辆在所述电动马达行驶模式下行驶。
2.如权利要求1所述的混合动力车，其特征在于，包含: 传输装置，所述传输装置被构造成在所述内燃引擎行驶模式中经由离合器将所述内燃引擎产生的所述动力传输到所述车轮；和 离合器控制模块，所述离合器控制模块被构造成控制所述离合器的连接和断开； 所述离合器控制模块通过将所述离合器设置在断开状态禁止所述内燃引擎行驶模式。
3.如权利要求1和2中任一项所述的混合动力车，其特征在于， 当所述剩余量检测模块检测到所述燃料箱中的所述剩余燃料量等于第二预定量时，所述剩余量检测模块开始燃料消耗的计算，并且确定通过所述第二预定量减去所述消耗获得的值作为所述燃料箱中的所述剩余燃料量，所述第二预定量大于所述第一预定量。
【文档编号】B60K6/54GK103998306SQ201280062676
【公开日】2014年8月20日 申请日期:2012年12月17日 优先权日:2011年12月22日
【发明者】斋藤润 申请人:三菱自动车工业株式会社