混合动力车辆的制作方法_2

文档序号:9264333阅读:来源:国知局
辆控制装置)20、以及发动机控制单元(内燃机控制装置、点火时刻校正部)30。
发动机2是多气缸式的汽油发动机。发动机2包括检测发动机2的燃烧室中的爆震的爆震传感器(未显示)。发动机2的输出轴以固定的变速比被连接到减速器8。发动机2的操作受发动机控制单元30控制,以基于例如从混合动力控制单元20提供到发动机控制单元30的请求的输出值的控制信号来产生动力。由发动机2产生的动力经由减速器8和驱动轴9被传送至发生器4,驱动轴9经由包括在减速器8中的离合器8a来驱动驱动轮10。
[0019]高压电池3包括例如锂离子电池的二次电池。高压电池3还包括电池模块和电池监测单元(充电状态检测部),电池模块包含多个模块,每个模块都包括多个电池单元,多个电池单元具有监测电池单元的电池单元监测单元,电池监测单元基于来自电池单元监测单元的输出信号来监测电池模块的温度和充电状态(以下简称S0C)。
发生器4被发动机2输出的动力所驱动以产生电力,并且经由逆变器6向高压电池3和马达7提供电力。发生器4的操作受逆变器6控制。
[0020]逆变器6包括马达控制单元和发生器控制单元(未显示),并基于来自混合动力控制单元20的控制信号来控制发生器4的发电量和马达7的输出。
马达7被发生器4产生的电力或存储在高压电池3中的电力所驱动。马达7经由减速器8和驱动轴9来驱动驱动轮10。
减速器8在其中包括离合器8a。离合器8a被安装在发动机2和驱动轴9之间,并且基于来自混合动力控制单元20的控制信号来连接/断开发动机2到驱动轴9的动力传送。
[0021]车速传感器11检测车辆I的车速(对应于本发明中的车辆的行进状态)。车速传感器11向混合动力控制单元20提供车速信号。
充电按钮12被配备在驾驶室中。能够进行充电模式,其中当车辆I的乘客等等按下充电按钮12以开启时,发生器4被任意地操作以产生电力,而不管高压电池3的S0C,直到充电按钮12再次被按下并被释放以关闭为止。充电按钮12可以是开关等等,只要能够开启/关闭充电模式的操作。
[0022]混合动力控制单元20是通常用于控制车辆I的控制装置,并且包括输入/输出装置、存储装置(ROM、RAM、非易失性RAM等等)、中央处理单元(CPU)、计时器等等。
高压电池3的电池监测单元,逆变器6的马达控制单元和发生器控制单元,例如车速传感器11、充电按钮12和加速器位置传感器(未显示)的传感器,以及发动机控制单元30被连接到混合动力控制单元20的输入侧,并且来自这些仪器的检测信息被输入。
[0023]另一方面,逆变器6的马达控制单元和发生器控制单元,减速器8,以及发动机控制单元30被连接至混合动力控制单元20的输出端。混合动力控制单元20和发动机控制单元30通过控制器区域网被连接,其中控制单元互相连接,以允许控制信息的高速传递。
[0024]混合动力控制单元20基于高压电池3的电池监测单元、逆变器6的马达控制单元和发电机控制单元、以及例如车速传感器11和加速器位置传感器的传感器的检测信息,以及充电按钮12的操作条件,将例如请求输出或车速信息的控制信号发送至减速器8、发动机控制单元30、马达控制单元和发生器控制单元,以控制混合动力控制模式的切换、发动机2和马达7的输出、和发生器4的发电量。
[0025]具体地说,混合动力控制模式包括电动车辆模式(以下简称为EV模式)、串行模式、并行模式、和充电模式。当高压电池3的SOC充足并且车辆I的车速和负载低时,混合动力控制单元20将混合动力控制模式切换至电动车辆模式(以下简称为EV模式)。同样,当高压电池3的SOC不足以用于EV模式或者当在加速度等等方面要求高电力时,混合动力控制单元20将混合动力控制模式切换至串行模式。混合动力控制单元20在用发动机2的高效率,即发动机2的高燃料效率,在高速区域中行进的过程中,将混合动力控制模式切换至并行模式。当车辆I的乘客等等按下充电按钮12以开启,直到充电按钮12再次被按下并被释放以关闭为止时,混合动力控制单元20将混合动力控制模式切换至充电模式。混合动力控制单元20将请求输出信号发送至发动机控制单元30,以便在串行模式和并行模式中,取决于发生器4的发电量以及车辆I的车速和负载来提供发动机2的输出转矩。
[0026]EV模式是随后描述的串行模式,其中发动机2的操作被停止,在减速器8中的离合器8a断开,马达7通过存储在高压电池3中的电力被驱动,并且驱动轮10仅仅通过马达7的动力被驱动,以使车辆I行进,即不使发动机2操作。
[0027]在串行模式(对应于本发明中的驾驶模式)中,减速器8中的离合器8a断开,发动机2的操作被控制,并且发生器4通过发动机2输出的动力被驱动,以便防止高压电池3的SOC小于预定值。在高压电池3利用发生器4产生的电力被充电的同时,马达7通过发生器4产生的电力和存储在高压电池3中的电力被驱动,并且驱动轮10通过马达7的动力被驱动,以使车辆I行进。具体地说,串行模式是其中不使车辆I通过发动机2的动力来行进的模式。在串行模式中,取决于发生器4的发电量以及车辆I的车速和负载,来确定发动机2的输出转矩。这样,随着发生器4的发电量的减少和车辆I车速和负载的减少,发动机2的输出转矩被减少到用于使高压电池3充电所需要的最小的输出转矩,并且在这时候,发动机2的转速是低的。
[0028]在并行模式中,控制发动机2的操作,并且由发动机2驱动发生器4。马达7通过发生器4产生的电力和存储在高压电池3中的电力被驱动,并且驱动轮10通过马达7的动力被驱动。进一步地,在并行模式中,连接减速器8中的离合器8a,控制发动机2的操作,并且经由减速器8,通过发动机2的动力来驱动驱动轮10,以使车辆I行进。具体地说,并行模式是其中使车辆I通过马达7和发动机2的动力来行进的模式。
[0029]充电模式是其中当车辆I的乘客等等按下充电按钮12以开启时,发生器4被操作以产生电力,而不管高压电池3的S0C,并向高压电池3或车辆外部的电气设备提供电力,直到充电按钮12再次被按下并被释放以关闭为止的模式。当混合动力控制模式是EV模式或串行模式时,进行充电模式。如果在EV模式中选择充电模式,则因为发动机2开始操作,所以混合动力控制模式被切换到串行模式。
发动机控制单元30是通常用于控制发动机2的控制装置,并且包括输入/输出装置、存储装置(ROM、RAM、非易失性RAM等等)、中央处理单元(CPU)、计时器等等。
[0030]例如设置在发动机2中的电子控制节流阀的多个电子控制仪器、例如设置在发动机2中的爆震传感器或曲柄角传感器的多个传感器、以及混合动力控制单元20被连接到发动机控制单元30的输入侧,并且来自这些仪器和传感器的检测信息被输入。
另一方面,例如设置在发动机2中的电子控制节流阀、排气再循环阀、燃料喷射阀或点火塞的多个电子控制仪器,以及混合动力控制单元20被连接至发动机控制单元30的输出端。
[0031]发动机控制单元30基于从混合动力控制单元20发送的发动机输出的请求信号,控制排气再循环阀的开度等等,以致排气成分是是规定值以下,并且控制多个电子控制仪器的操作,以控制燃料喷射量和进气量,以便提供由混合动力控制单元20请求的发动机输出。如果爆震传感器在发动机2处于操作中并且车辆I正在行进时检测出爆震的发生,则发动机控制单元30进行第一点火时刻校正控制,以便显著地延迟点火时刻(例如,2°至3° ) 一次,然后推进点火时刻,直到到达爆震传感器没有检测出爆震时的点火时刻为止。第一点火时刻校正控制中的点火时刻至延迟侧的校正量通过实验或分析被预先确定、被映射并被存储在发动机控制单元30中。
[0032]当混合动力控制模式是串行模式、选择了充电模式、并且发动机2处于操作中时,如果由车速传感器11检测到的车速(对应于本发明中的车辆的行进状态)小于预定值(对应于本发明中的预定停止状态),则发动机控制单元30进行第二点火时刻校正控制(对应于本发明中的点火时刻的校正),而非第一点火时刻校正控制,第二点火时刻校正控制与通过第一点火时刻校正控制的点火时刻至延迟侧的校正相比较,具有点火时刻至延迟侧的更大的校正量。与第一点火时刻校正控制中的校正量相比较,第二点火时刻校正控制中的点火时刻至延迟侧的校正量通过实验或分析被预先确定为更大的校正量(例如,7°至8° ),被映射并被存储在发动机控制单元30中。
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