混动车辆的控制装置及混动车辆的控制方法与流程

本发明涉及混动车辆上搭载的控制装置及控制方法，尤其涉及设有曲柄角传感器及转子角度传感器的混动车辆的控制装置及混动车辆的控制方法，其中，该曲柄角传感器检测内燃机的曲柄轴的角度，该转子角度传感器检测电动发电机的转子的角度。

背景技术：

近年来，为了减少车辆的燃料消耗量，出现了既搭载有内燃机又搭载有电动发电机的混动车辆。该混动车辆中，为了使内燃机旋转以输出转矩，根据曲柄角及凸轮角来识别气缸，根据气缸的识别信息在恰当的时刻进行燃料喷射及燃料点火。因此，内燃机的曲柄轴安装有曲柄角传感器，以检测曲柄轴的角度。

另外，电动发电机为了使转子旋转而输出转矩，产生对应于定子与转子的角度差的交流电流。因此，对转子安装有角度传感器，以检测转子相对于定子的角度。

为了使内燃机旋转，需要检测曲柄角，在曲柄角传感器发生故障的情况下，无法使内燃机旋转。为了使电动发电机旋转，需要转子角度传感器，在转子角度传感器发生故障的情况下，无法使发动发电机旋转。

为此，提出有一种混动车辆的控制装置，设置在发电机转速为设定值以上时计算曲柄角与转子角间的相位差的单元，并且在检测曲柄角的第1旋转变压器发生故障的情况下使用与检测转子角的第2旋转变压器之间的相位差来算出模拟曲柄角，另外，在第2旋转变压器发生故障的情况下使用曲柄角及相位差来算出模拟转子角度，从而能使内燃机或电动发电机旋转(例如参照专利文献1)。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本专利第3812195号公报

技术实现要素：

发明所要解决的技术问题

内燃机的曲柄轴的转速变动较大的情况下，曲柄角传感器的输出与实际的曲柄角之间的误差变大。在电动发电机的转子的转速变动较大的情况下，转子角度传感器的输出与实际的转子角度之间的误差较大。

另外，在内燃机高速旋转的情况下，在曲柄角传感器检测出角度之后，由于输入到微机为止的信号发生延迟，因此微机在识别出曲柄角时，内燃机的角度已经超前，使得微机的检测误差较大。另外，在电动发电机高速旋转的情况下，在转子角度传感器检测出角度之后，由于输入到微机为止的信号发生延迟，因此微机在识别出转子角度时，电动发电机的角度已经超前，使得微机的检测误差较大。

上述专利文献1所示的现有技术中，产生如下问题：由于即使在产生上述误差的状态下也计算曲柄角与转子角的相位差，使得相位差的误差变大。

本发明为解决上述问题而得以完成，其目的在于提供一种减小曲柄角与转子角度之间的相位差的误差的混动车辆的控制装置。

解决技术问题所采用的技术方案

为了达成上述目的，本发明所涉及的混动车辆的内燃机的曲柄轴与电动发电机相连，该混动车辆的控制装置具备：曲柄角传感器，该曲柄角传感器检测所述曲柄轴的角度；转子角度传感器，该转子角度传感器检测所述电动发电机的转子的角度；以及运算部，该运算部判断所述曲柄轴的角度与所述电动发电机的转子的角度之间的相位差的误差变小的条件是否成立，在判断为所述相位差的误差较小的情况下，计算所述相位差。

另外，本发明中，连接有内燃机的曲柄轴及电动发电机的混动车辆的控制方法中，检测所述曲柄轴的角度，检测所述电动发电机的转子的角度，判断所述曲柄轴的角度与所述电动发电机的转子的角度之间的相位差的误差变小的条件是否成立，在判断为所述相位差的误差较小的情况下，计算所述相位差。

发明效果

根据本发明所涉及的混动车辆的控制装置及控制方法，判断曲柄轴的角度与电动发电机的转子的角度之间的相位差的误差变小的条件是否成立，在判断为该相位差的误差较小的情况下，进行相位差运算，因此能够避免相位差误差较大时进行相位差运算，从而能减小曲柄角与转子角度之间的相位差的误差。

附图说明

图1是包含本发明的实施方式的混动车辆的控制装置在内的示意结构图。

图2是表示本发明的实施方式1的混动车辆的控制装置的处理的流程图。

图3是表示本发明的实施方式1中的实施例1的混动车辆的控制装置的处理的流程图。

图4是表示本发明的实施方式1中的实施例2的混动车辆的控制装置的处理的流程图。

图5是表示本发明的实施方式1中的实施例3的混动车辆的控制装置的处理的流程图。

图6是表示本发明的实施方式1中的实施例4的混动车辆的控制装置的处理的流程图。

图7是表示本发明的实施方式1中的实施例5的混动车辆的控制装置的处理的流程图。

图8是表示本发明的实施方式1中的实施例6的混动车辆的控制装置的处理的流程图。

图9是表示本发明的实施方式2的混动车辆的控制装置的处理的流程图。

图10是表示本发明的实施方式2中的实施例1的混动车辆的控制装置的处理的流程图。

具体实施方式

实施方式1

图1示出了包含本发明的实施方式1所涉及的混动车辆的控制装置在内的概略结构。此外，在说明混动车辆的控制装置的动作时，也同时说明本发明所涉及的混动车辆的控制方法。

内燃机1与电动发电机2直接连接或通过传送带、齿轮或离合器来连接，内燃机1与电动发电机2所产生的转矩通过变速器3、传动轴4以及驱动轴5被传递至后轮胎6a、6b。检测内燃机1的曲柄轴(未图示)的角度α的曲柄角传感器7以及检测转子相对于电动发电机2的定子(未图示)的转子角度β的转子角度传感器8的信号被输入至混动车辆的控制装置9内的微机10。

图2是表示本发明的实施方式1中混动车辆的控制装置9的处理的流程图，在微机10内进行处理，该处理动作定期(例如每10ms)地实施。这一点以下流程图中也相同。

以下，参照图2的流程图来说明本发明的实施方式1所涉及的混动车辆的控制装置。

首先，在步骤s11中，判断曲柄角传感器7的输出信号与转子角度传感器8的输出信号之间的相位差的误差变小的条件是否成立。

在步骤s11中判断为相位差的误差变小的条件成立的情况下，前进至步骤12。

在步骤s11中，判断为相位差的误差变小的条件不成立的情况下，处理结束。

在步骤s12中，计算曲柄角α与转子角度β的相位差。例如，计算根据转子角度传感器8的输出信号算出的转子角度的位置相对于根据曲柄角传感器7的信号算出的曲柄角的基准位置(例如缺齿部)的位置，将它们角度的差作为相位差。

之后，结束处理。

实施方式1的实施例1

图3是表示本发明所涉及的混动车辆的控制装置9的处理的流程图，尤其示出上述实施方式1的具体实施例1。该情况下，图2的步骤s11在图3中由步骤s21及s22构成。

以下，参照图3的流程图来说明本实施例1所涉及的混动车辆的控制装置的动作。

在步骤s21中，判断内燃机的曲柄轴的转速rc是否在规定值、即设定值th21以上。

在步骤s21中判断为曲柄轴的转速rc为设定值th21以上的情况下，前进至步骤22。

在步骤s21中判断为曲柄轴的转速rc小于设定值th21的情况下，结束处理。

在步骤s22中，判断内燃机的曲柄轴的转速rc是否在设定值th22以下。

在步骤s22中判断为曲柄轴的转速rc为设定值th22以下的情况下(th22≧rc≧th21)，前进至步骤23。

在步骤s22中判断为曲柄轴的转速大于设定值th22的情况下，结束处理。

步骤s23中的处理进行与实施方式1中说明的图2的步骤s12相同的运算。

之后，结束处理。

实施方式1的实施例2

图4是表示本发明所涉及的混动车辆的控制装置9的处理的流程图，尤其示出上述实施方式1的具体实施例2。该情况下，图2的步骤s11在图4中由步骤s31及s32构成。

以下，参照图4的流程图来说明本实施例2所涉及的混动车辆的控制装置的动作。

在步骤s31中，判断电动发电机的转子的转速rr是否在设定值th31以上。

在步骤s31中判断为转子的转速rr为设定值th31以上的情况下，前进至步骤32。

在步骤s31中判断为转子的转速rr小于设定值th31的情况下，结束处理。

在步骤s32中，判断电动发电机的转子的转速rr是否在设定值th32以下。

在步骤s32中判断为转子的转速为设定值th32以下的情况下(th32≧rr≧th31)，前进至步骤33。

在步骤s32中判断为转子的转速大于设定值th32的情况下，结束处理。

步骤s33中的处理进行与实施方式1中说明的图2的步骤s12相同的运算。

之后，结束处理。

实施方式1的实施例3

图5是表示本发明所涉及的混动车辆的控制装置9的处理的流程图，尤其示出上述实施方式1的具体实施例3。该情况下，图2的步骤s11在图5中由步骤s41～s44构成。

以下，参照图5的流程图来说明本实施例3所涉及的混动车辆的控制装置的动作。

在步骤s41中，判断内燃机的曲柄轴的转速rc是否在设定值th41以上。

在步骤s41中判断为曲柄轴的转速rc为设定值th41以上的情况下，前进至步骤42。

在步骤s41中判断为曲柄轴的转速rc小于设定值th41的情况下，结束处理。

在步骤s42中，判断内燃机的曲柄轴的转速rc是否在设定值th42以下。

在步骤s42中判断为曲柄轴的转速rc为设定值th42以下的情况下(th42≧rc≧th41)，前进至步骤43。

在步骤s42中判断为曲柄轴的转速大于设定值th42的情况下，结束处理。

在步骤s43中，判断电动发电机的转子的转速是否在设定值th43以上。

在步骤s43中判断为转子的转速为设定值th43以上的情况下，前进至步骤44。

在步骤s43中判断为转子的转速小于设定值th43的情况下，结束处理。

在步骤s44中，判断电动发电机的转子的转速是否在设定值th44以下。

在步骤s44中判断为转子的转速为设定值th44以下的情况下(th42≧rc≧th41且th44≧rr≧th43)，前进至步骤45。

在步骤s44中判断为转子的转速大于设定值th44的情况下，结束处理。

步骤s45中的处理进行与实施方式1中说明的图2的步骤s12相同的运算。

之后，结束处理。

此外，当然上述设定值th41～th44也可以分别使用图3的设定值th21、th22及图4的设定值th31、th32。

实施方式1的实施例4

图6是表示本发明所涉及的混动车辆的控制装置9的处理的流程图，尤其示出上述实施方式1的具体实施例4，图2的步骤s11在图6中由步骤s51构成。

以下，参照图6的流程图来说明本实施例4所涉及的混动车辆的控制装置的动作。

在步骤s51中，判断内燃机的曲柄轴的角度变化的时间变化量是否在设定值th51以下。具体而言，对根据被输入至微机10的曲柄角传感器7的信号算出的曲柄角在规定时间内的变化量δα进行计算，判断变化量δα的上一次运算值与本次运算值的绝对值之间的差│δαn│-│δαn-1│是否在设定值th51以下。这是由于若曲柄角的变化量δα的变化较小，则对相位差运算产生不良影响的可能性较小。

在判断为在设定值th51以下的情况下(│δαn│-│δαn-1│≦th51)，前进至步骤s52。

在步骤s51中判断为内燃机的曲柄轴的角度变化的时间变化量δα的自上一次计算起的变化大于设定值th51的情况下，结束处理。

步骤s52中的处理进行与实施方式1中说明的图2的步骤s12相同的运算。

之后，结束处理。

实施方式1的实施例5

图7是表示本发明所涉及的混动车辆的控制装置9的处理的流程图，尤其示出上述实施方式1的具体实施例5。该情况下，图2的步骤s11在图7中由步骤s51构成。

以下，参照图7的流程图来说明本实施例5所涉及的混动车辆的控制装置的动作。

在步骤s61中，判断电动发电机的转子的角度变化的时间变化量是否在设定值th61以下。具体而言，对根据被输入至微机10的转子角度传感器8的信号算出的转子角度在规定时间内的变化量δβ进行计算，判断变化量δβ的上一次运算值与本次运算值的绝对值之间的差│δβn│-│δβn-1│是否在设定值th61以下。

在判断为在设定值th61以下的情况下(│δβn│-│δβn-1│≦th61)，前进至步骤s62。

在步骤s61中判断为电动发电机的转子的角度变化的时间变化量δβ从上一次计算起的变化大于设定值th61的情况下，结束处理。

步骤s62中的处理进行与实施方式1中说明的图2的步骤s12相同的运算。

之后，结束处理。

实施方式1的实施例6

图8是表示本发明所涉及的混动车辆的控制装置9的处理的流程图，尤其示出上述实施方式1的具体实施例6。该情况下，图2的步骤s11在图8中由步骤s71及s72构成。

以下，参照图8的流程图来说明本实施例6所涉及的混动车辆的控制装置的动作。

在步骤s71中，判断内燃机的曲柄轴的角度变化的时间变化量δα的自上一次运算起的变化是否在设定值th71以下。具体而言，对根据被输入至微机10的曲柄角传感器7的信号算出的曲柄角在规定时间内的变化量δα进行计算，判断变化量δα的上一次运算值与本次运算值的绝对值之间的差│δαn│-│δαn-1│是否在设定值th71以下。

在判断为在设定值th71以下的情况下(│δαn│-│δαn-1│≦th71)，前进至步骤s72。

在步骤s71中判断为内燃机的曲柄轴的角度变化的时间变化量δα的自上一次计算起的变化大于设定值th71的情况下，结束处理。

在步骤s72中，判断电动发电机的转子的角度变化的时间变化量δβ的自上一次运算起的变化是否在设定值th72以下。具体而言，对根据被输入至微机10的转子角度传感器8的信号算出的转子角度在规定时间内的变化量δβ进行计算，判断变化量δβ的上一次运算值与本次运算值的绝对值之间的差│δβn│-│δβn-1│是否在设定值th72以下。

在判断为在设定值th72以下的情况下(│δαn│-│δαn-1│≦th71且│δβn│-│δβn-1│≦th72)，前进至步骤s73。

在步骤s72中判断为电动发电机的转子的角度变化的时间变化量δβ的自上一次计算起的变化大于设定值th72的情况下，结束处理。

步骤s73中的处理进行与实施方式1中说明的图2的步骤s12相同的运算。

之后，结束处理。

此外，当然上述设定值th71及th72也可以分别使用图5的设定值th51及图6的设定值th61。

实施方式2

图9是表示本发明的实施方式2的混动车辆的控制装置9的处理的流程图。

以下，参照图9的流程图来说明本发明的实施方式2所涉及的混动车辆的控制装置。

在步骤s81中，判断相位差运算所需的信号输入是否正常。在判断为正常的情况下，前进至步骤s82。

在步骤s81中，判断为相位差运算所需的信号输入不正常的情况下，结束处理。

步骤s82中的处理进行与实施方式1中说明的图2的步骤s11相同的判断。

步骤s83中的处理进行与实施方式1中说明的图2的步骤s12相同的运算。

图9中，步骤s82中的处理进行与实施方式1中说明的图2的步骤s11相同的判断，但也可以实施上述实施方式1的实施例1～6中的任意处理。

实施方式2的实施例1

图10是表示本发明所涉及的混动车辆的控制装置9的处理的流程图，尤其示出上述实施方式2的具体实施例1。该情况下，图9的步骤s81在图10中由步骤s91及s92构成。

以下，参照图10的流程图来说明本实施例1所涉及的混动车辆的控制装置的动作。

在步骤s91中，判断曲柄角传感器7的信号输入是否正常。具体而言，通过曲柄角信号的输入模式是否为既定的模式等来判断是否正常。在判断为正常的情况下，前进至步骤s92。

在步骤s91中，判断为曲柄角传感器7的信号输入不正常的情况下，结束处理。

在步骤s92中，判断转子角度传感器8的信号输入是否正常。具体而言，判断转子传感器输入是否正常。在判断为正常的情况下，前进至步骤s93。

在步骤s92中，判断为转子角度传感器8的信号输入不正常的情况下，结束处理。

步骤s93中的处理进行与实施方式1中说明的图2的步骤s11相同的判断。

步骤s94中的处理进行与实施方式1中说明的图2的步骤s12相同的运算。

图10中，步骤s93中的处理进行与实施方式1中说明的图2的步骤s11相同的判断，但也可以实施实施方式2的实施例1～6中的任意处理。

标号说明

1内燃机、2电动发电机、3变速器、4传动轴4、5驱动轴、6a～6d轮胎、7曲柄角传感器、8转子角度传感器、9混动车辆的控制装置、10微机。