混合动力车辆的制作方法

本发明涉及混合动力车辆。

背景技术：

在专利文献1中，提出了如下技术：在车辆减速时通过再生进行发电的电动发电机与发动机的输出轴机械连结的车辆中，当在车辆开始行驶后有加速请求时，许可电动发电机对发动机的驱动进行辅助的转矩辅助。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：特开2013－189134号公报

技术实现要素：

发明要解决的问题

然而，专利文献1所提出的这种现有技术没有考虑到电动发电机进行转矩辅助时的发动机的燃料效率。因此，专利文献1所提出的这种现有技术中存在不能够高效地改善燃料消耗率的问题。

本发明是鉴于如上所述的情况而完成的，目的在于提供能够改善燃料消耗率的混合动力车辆。

用于解决问题的方案

解决上述问题的本发明所涉及的混合动力车辆的一个方式设有内燃机和对内燃机的驱动进行辅助的电机，上述混合动力车辆具备：燃料效率计算部，其计算内燃机的燃料效率；以及控制部，其在燃料效率计算部计算出的内燃机的燃料效率为规定的燃料效率判定值以下时，禁止电机进行辅助。

发明效果

本发明能够提供能够改善燃料消耗率的混合动力车辆。

附图说明

图1是表示本发明的实施方式所涉及的混合动力车辆的主要部分的构成图。

图2是表示构成本发明的实施方式所涉及的混合动力车辆的ECU所参照的发动机效率映射的概念图。

图3是表示本发明的实施方式所涉及的混合动力车辆的驱动力控制动作的流程图。

图4是表示图2所示的驱动力控制动作中的许可辅助判定处理的流程图。

图5是用于说明本发明的实施方式所涉及的驱动控制装置执行的转矩分配控制的作用的时序图。

图6是用于说明本发明的实施方式所涉及的驱动控制装置执行的转矩辅助控制的作用的时序图。

附图标记说明

1 混合动力车辆

2 发动机(内燃机)

5 电动发电机(电机)

72 燃料效率计算部

74 控制部

具体实施方式

下面，说明本发明的实施方式所涉及的混合动力车辆。

如图1所示，混合动力车辆1包括：内燃机型的发动机2；电动发电机5，其作为电动机发挥功能，经由皮带等对发动机2的驱动进行辅助；变速器3，其对由发动机2输出的动力进行变速；驱动轮4，其由变速器3输出的动力经由未图示的差动齿轮等来驱动；电池6；以及ECU(Electronic Control Unit；电子控制单元)7。

在发动机2中形成有多个气缸。在本实施方式中，发动机2以如下方式构成：对各气缸进行包括进气冲程、压缩冲程、膨胀冲程以及排气冲程的一系列4个冲程。

电动发电机5由电池6供应的电力驱动，从而作为使发动机2的输出轴旋转的电动机发挥功能。另外，电动发电机5由发动机2的输出轴驱动，从而作为生成对电池6充电的电力的发电机发挥功能。

ECU7由计算机单元构成，该计算机单元具备：CPU(Central Processing Unit；中央处理器)、RAM(Random Access Memory；随机存取存储器)、ROM(Read Only Memory；只读存储器)、保存用于备份的数据等的闪存、输入端口以及输出端口。

在计算机单元的ROM中，不仅存储有各种常量、各种映射等，还存储有用于使该计算机单元作为ECU7发挥功能的程序。即，CPU将RAM作为作业区域来执行存储于ROM中的程序，从而，该计算机单元作为本实施方式中的ECU7发挥功能。

ECU7的输入端口连接有各种传感器类，该各种传感器类包括：曲轴角传感器81，其检测作为发动机2的输出轴的曲轴8的旋转角；加速传感器82，其检测未图示的加速踏板的操作量(以下简称为“加速器开度”)；制动传感器83，其检测未图示的制动踏板的操作量；车速传感器84，其检测混合动力车辆1的速度；以及离合传感器85，其检测未图示的离合踏板的操作量。

与ECU7的输入端口连接的传感器类包括：电流传感器86，其检测流入流出电池6的电流的值；进气压传感器87，其检测发动机2的进气歧管内的压力(以下称为“进气压”)；水温传感器88，其检测发动机2的冷却水的温度(以下称为“冷却水温”)；输入轴旋转角传感器89，其检测变速器3的输入轴的旋转角；以及输出轴旋转角传感器90，其检测变速器3的输出轴的旋转角。

ECU7的输出端口连接有各种控制对象类，该各种控制对象类包括：电动发电机5；以及向发动机2供应燃料的未图示的喷射器。ECU7基于从各种传感器类得到的信息，控制各种控制对象类。

例如，ECU7具有怠速停止功能，在发动机2处于运行状态且预先设定的自动停止条件成立的情况下，停止对发动机2的燃料供应，从而使发动机2停止，在发动机2处于因怠速停止功能而停止的状态且预先设定的重启条件成立的情况下，启动发动机2。

ECU7具有作为发动机转矩计算部71的功能，根据从曲轴角传感器81检测出的曲轴8的旋转角求出的发动机2的转速(以下简称为“发动机转速”)、进气压传感器87检测出的进气压以及水温传感器88检测出的冷却水温等来计算发动机2的输出转矩(以下简称为“发动机转矩”)。

如图2所示，在ECU7的ROM中预先存储有燃料效率映射，在燃料效率映射中，发动机2的燃料效率与发动机转速及发动机转矩之间是相关联的。ECU7参照燃料效率映射，基于发动机转矩和发动机转速来计算发动机2的燃料效率。这样，ECU7具有作为燃料效率计算部72的功能，计算发动机2的燃料效率。

在图1中，ECU7具有作为控制部74的功能，在发动机2的燃料效率为燃料效率判定值以下时，禁止电动发电机5进行辅助。另外，当在混合动力车辆1的行驶中没有加速请求时，ECU7禁止电动发电机5进行辅助。

详细来说，在以下条件全部成立的情况下，ECU7变为许可电动发电机5进行辅助的许可辅助模式，上述条件是指：发动机2正在运行中；混合动力车辆1正在行驶中；电池6的充电率为充电率判定值以上；有加速请求；发动机2的燃料效率比燃料效率判定值高。

另一方面，在以下条件中的任一个不成立的情况下，变为禁止电动发电机5进行辅助的禁止辅助模式，上述条件是指：发动机2正在运行中；混合动力车辆1正在行驶中；电池6的充电率为充电率判定值以上；有加速请求；发动机2的燃料效率比燃料效率判定值高。充电率判定值和燃料效率判定值分别是预先通过实验决定的适当值。

若发动机转速为启动判定值以上，则ECU7判定为发动机2正在运行中，若发动机转速不是启动判定值以上，则ECU7判定为发动机2不在运行中。启动判定值是预先通过实验决定的适当值。

若车速传感器84检测出的混合动力车辆1的速度为行驶判定值以上，则ECU7判定为混合动力车辆1正在行驶中，若混合动力车辆1的速度不是行驶判定值以上，则ECU7判定为混合动力车辆1不在 行驶中。行驶判定值是预先通过实验决定的适当值。

ECU7例如通过累计电流传感器86检测出的流入流出电池6的电流的值来判定求出的电池6的充电率是否比充电率判定值高。

充电率判定值被设定为要利用电动发电机5来启动因怠速停止功能等而停止的发动机2而需要的电池6的充电率以上的值。

ECU7具有作为加速请求判定部73的功能，若下面说明的第1条件至第3条件中的任一个条件成立，则判定为有加速请求，若所有条件都不成立，则判定为没有加速请求。

若加速传感器82检测出的加速器开度为加速判定值以上且加速器开度的变化率为加速变化率判定值以上，则ECU7判定为第1条件成立。加速判定值和加速变化率判定值分别是预先通过实验决定的适当值。

若离合传感器85检测出的离合踏板的操作量实质上不到0这一离合判定值，即，未图示的离合器处于连接状态，则ECU7判定为第2条件成立。离合判定值是预先通过实验决定的适当值。

若制动传感器83检测出的制动踏板的操作量实质上不到0这一制动判定值，则ECU7判定为第3条件成立。制动判定值是预先通过实验决定的适当值。

ECU7在许可辅助模式中执行电动发电机5进行的辅助的过程中，执行转矩分配控制或转矩辅助控制中的某一种控制。

在加速传感器82检测出的加速器开度不到阈值的情况下，ECU7执行转矩分配控制，在加速器开度为阈值以上的情况下，ECU7执行转矩辅助控制。

在ECU7的ROM中存储有阈值映射，在阈值映射中，在变速器3中形成的挡位和与请求驱动力相应的加速器开度的阈值(以下简称为“加速器开度阈值”)之间是相关联的。此外，在阈值映射中，也可以是变速器3的变速比和加速器开度阈值相关联。

例如，在阈值映射中，在变速器3由前进5挡的变速机构构成的情况下，作为加速器开度阈值，50％与2挡及3挡相关联，80％与1挡、4挡以及5挡相关联。

ECU7根据输入轴旋转角传感器89和输出轴旋转角传感器90的检测结果的比来确定在变速器3中形成的挡位，根据阈值映射来确定与特定的挡位相关联的加速器开度阈值。在加速传感器82检测出的加速器开度为加速器开度阈值以上的情况下，ECU7判定为请求驱动力为阈值以上。

在转矩分配控制中，ECU7限制发动机2的驱动力，控制电动发电机5，用电动发电机5的驱动力补偿发动机2的驱动力相对于与通过加速踏板的操作进行的加速请求相应的请求驱动力所不足的驱动力。

在转矩分配控制中，在限制发动机2的驱动力的情况下，ECU7限制发动机2的输出转矩使发动机2的燃料效率相对于发动机转速变高。

参照图2所示的燃料效率映射来说明转矩分配控制，当发动机2在动作点B运行的情况下，ECU7调整供应给发动机2的燃料等使发动机2在动作点A运行。

ECU7控制电动发电机5，用电动发电机5的驱动力补偿由于发动机2的动作点从动作点B变更为动作点A而减少的输出转矩。

在图1中，在转矩辅助控制中，ECU7不限制发动机2的驱动力，控制电动发电机5，通过将电动发电机5的驱动力与发动机2的驱动力相加来满足请求驱动力。

参照图3和图4来说明如上构成的ECU7所进行的驱动力控制动作。此外，从ECU7完成起动到停止为止，反复执行下面说明的驱动力控制动作。

首先，在图3中，ECU7执行许可辅助判定处理，判定是否许可电动发电机5进行辅助(步骤S1)。

在图4所示的许可辅助判定处理中，首先，ECU7判定发动机2是否正在运行中(步骤S11)。在判定为发动机2正在运行中的情况下，ECU7判定混合动力车辆1是否正在行驶中(步骤S12)。

在判定为混合动力车辆1正在行驶中的情况下，ECU7判定电池6的充电率是否为充电率判定值以上(步骤S13)。在判定为电池6 的充电率为充电率判定值以上的情况下，ECU7判定是否有加速请求(步骤S14)。

在判定为有加速请求的情况下，ECU7判定发动机2的燃料效率是否比燃料效率判定值高(步骤S15)。在判定为发动机2的燃料效率比燃料效率判定值高的情况下，ECU7变为许可辅助模式(步骤S16)，结束许可辅助判定处理。

在步骤S11中判定为发动机2不在运行中的情况下，在步骤S12中判定为混合动力车辆1不在行驶中的情况下，在步骤S13中判定为电池6的充电率不是充电率判定值以上的情况下，在步骤S14中判定为没有加速请求的情况下，或者，在步骤S15中判定为发动机2的燃料效率不高于燃料效率判定值的情况下，ECU7变为禁止辅助模式(步骤S17)，结束许可辅助判定处理。

返回图3，ECU7判定是否是许可辅助模式(步骤S2)。在判定为不是许可辅助模式的情况下，ECU7结束驱动力控制动作。

另一方面，在判定为是许可辅助模式的情况下，ECU7判定加速传感器82检测出的加速器开度是否为加速器开度阈值以上(步骤S3)。

在判定为加速传感器82检测出的加速器开度为加速器开度阈值以上的情况下，ECU7执行转矩辅助控制(步骤S4)，结束驱动力控制动作。

另一方面，在判定为加速传感器82检测出的加速器开度不是加速器开度阈值以上的情况下，ECU7执行转矩分配控制(步骤S5)，结束驱动力控制动作。

参照图5和图6来说明以上说明的驱动力控制动作的作用。在图5和图6中，纵轴从上到下表示混合动力车辆1的转矩、加速器开度、是否是许可辅助模式、转矩辅助控制的执行条件是否成立，横轴表示时刻。另外，在图5和图6中，驱动力用转矩来表示。

在图5中，在时刻t1，通过增大加速器开度请求加速，在时刻t2，当ECU7变为许可辅助模式时，执行转矩分配控制，控制发动机转矩使发动机维持在燃料效率高的状态，ECU7控制电动发电机5 使电动发电机5输出与从请求转矩中减去发动机转矩后的转矩相当的电动机转矩(在图中记作“MG转矩”)。

在图6中，在时刻t11，通过增大加速器开度请求加速，在时刻t12，当ECU7变为许可辅助模式时，执行转矩分配控制，ECU7限制发动机转矩使发动机维持在燃料效率高的状态，ECU7控制电动发电机5使电动发电机5输出与从请求转矩中减去发动机转矩后的转矩相当的电动机转矩。

在时刻t13，当加速传感器82检测出的加速器开度变为加速器开度阈值以上时，执行转矩辅助控制，ECU7不限制发动机转矩，ECU7控制电动发电机5使发动机转矩与电动机转矩之和变为请求转矩以上。

如上所述，在本实施方式中，在发动机2的燃料效率为规定的燃料效率判定值以下时，禁止电动发电机5进行辅助，从而，在能够得到燃料消耗率的效果的范围内电动发电机5进行辅助，因此，能够改善燃料消耗率。

另外，在本实施方式中，是在能够得到燃料消耗率的效果的范围内电动发电机5进行辅助，因此，能够防止由于得不到燃料消耗率的效果的电动发电机5进行的辅助而导致电池6的充电率下降以及怠速停止功能不工作的情况。

另外，在本实施方式中，当在混合动力车辆1的行驶中没有加速请求时，禁止电动发电机5进行辅助，从而能够防止在发动机2不需要辅助的状况下电动发电机5进行辅助。

另外，在本实施方式中，在转矩分配控制中，限制发动机2的驱动力，控制电动发电机5，用电动发电机5的驱动力补偿发动机2的驱动力相对于请求驱动力所不足的驱动力，因此，既能够使发动机2维持在燃料效率高的状态，又能够使混合动力车辆1按照请求驱动力行驶。

另外，在本实施方式中，在转矩辅助控制中，不限制发动机2的驱动力，控制电动发电机5，通过将电动发电机5的驱动力与发动机2的驱动力相加来满足请求驱动力，因此，能够确保对加速请求 的响应性。

以上虽公开了本发明的实施方式，但很显然，在不脱离本发明的范围的情况下能够对本实施方式加以变更。本发明的实施方式是以权利要求书所述的发明包含这种加以变更的等价物为前提而公开的。