CN103201152B - 混合动力车辆 - Google Patents

Abstract

提供即使是连接了充电插头，也使用遥控开关安全启动发动机的混合动力车辆。本说明书公开的混合动力车辆，能够进行从外部的电源的充电。此混合动力车辆的控制器，在将用于从外部电源供给电力的充电插头连接到车辆的期间接收到发动机启动要求时，执行以下的处理。（1）从车辆外部的遥控开关接收到发动机启动的要求（遥控启动要求）的情况下，如果不进行充电（S4:否）、且换挡杆的位置是停车档的位置，则启动发动机（S6：是、S9），如果是停车档以外的位置，则拒绝遥控启动要求（S6：否、S12）。（2）拒绝来自车辆具备的开关的发动机启动要求（S5：车内、S7）。

Description

混合动力车辆

技术领域

本发明关于同时包含车轮驱动用的马达和发动机的混合动力车辆即能够使用外部的电源对车载电池充电的混合动力车辆。如此的混合动力车辆，还被通称为“插电式混合动力车辆”。

背景技术

在包含了插电式混合动力车辆的电动车中，因为在电池的充电中，将从外部供给电力的插头（充电插头）连接到车辆，所以在车辆的控制器中，安装了禁止车辆移动的程序。例如，在专利文献1中，公开了在连接了充电插头的期间，在车辆的电源开关被切换到导通的情况下，禁止系统的启动的电动车。专利文献1中公开的电动车，还在车辆的系统以行驶模式启动的期间连接了充电插头的情况下，不许可电池的充电，并且，显示不许可电池的充电的主旨。并且，专利文献2中公开了，在连接了充电插头的期间，换挡杆从停车档被变更到其他的位置时，控制马达使得锁止车轴的电动车。

现有技术文献

专利文献

【专利文献1】特开2010-119168号公报

【专利文献2】特开2009-118658号公报

发明内容

如专利文献1中公开的那样，在连接了充电插头的期间不启动车辆系统在安全上是优选的。另一方面，在寒冷冬天的早上等，存在希望在乘坐车辆之前，使发动机进行预热运行的要求。因此，提供了用于启动发动机的遥控开关。但是，在应用了专利文献1的技术的混合动力车辆中，程序设定为连接充电插头时不启动系统，所以不能使用遥控开关。因为充电在晚上进行的情况很多，在早上充电完成，充电插头还是这样连接的状况充分可能存在。但是在现有技术中，连接了充电插头的话，不能由遥控器启动发动机，这样不方便。本说明书，提供了消除这样的不方便的技术。

本说明书公开的混合动力车辆，能够进行来自外部的电源充电。此混合动力车辆的控制器，在将用于从外部电源供给电力的插头（充电插头）连接于车辆的情况下，执行以下的处理。

（1）从车辆外部的遥控开关接收到表示发动机启动的要求的信号的情况下，如果不进行充电且换挡杆的位置是“停车档”的位置，则启动发动机，如果在“停车档”以外的位置，则拒绝遥控启动要求。并且，以下将“车辆外部的遥控开关发送的表示发动机启动的要求的信号”称为“遥控启动要求”。

（2）拒绝表示来自车辆具备的开关的发动机启动要求。并且，以下，将“从在车辆上设置的开关发送的表示发动机启动的要求的信号”称为“车内启动要求”。

本说明书公开的新颖的混合动力车辆，在连接了充电插头的情况下，拒绝车内启动要求，仅限于在换挡杆位于停车档的情况下，允许遥控启动要求。此处，“车辆具备的开关”，是在驾驶席设置的开关，典型的，是启动车辆系统的开关，即所谓的点火开关，或者，是被称为电源开关，还有主开关的开关。本说明书中公开的混合动力车辆，在连接了充电插头的期间，拒绝来自在驾驶席设置的开关的发动机启动要求。另一方面，仅限于在换挡杆位于停车档位置的情况下，接受遥控启动要求。能够确保车辆安全性，并且，以远距离操作启动发动机。采用本说明书公开的技术，例如，在前晚由计时器设定充电，第二天早上完成充电之后，即使是充电插头就这样被连接，也能够从住宅内用遥控开关启动发动机。遥控开关的发动机启动，因为以换挡杆的位置是“停车档”作为条件，所以不会在启动发动机时错误的使车辆移动。另一方面，因为拒绝车辆内的开关操作的发动机启动，所以能够防止就这样连接着充电插头地行驶出去。

本说明书公开的混合动力车辆的控制器，优选的是，在接收了遥控启动要求的情况下，禁止从停车档移动换挡杆。所述混合动力车辆，即使是遥控启动要求，也以换挡杆在“停车档”的位置为条件启动发动机。但是例如，就这样连接着充电插头时，即使使用者错误的想操作换挡杆，也不能移动换挡杆。通过禁止换挡杆向其他位置的移动，能够可靠的禁止发动机启动后车辆移动。并且，希望留意的是，“禁止从停车档的位置移动换挡杆”，不是说车辆包含的设备直接将换挡杆移动到“停车档”的位置。“禁止从停车档的位置移动换挡杆”，意味着如果换挡杆是“停车档”的位置，则在此位置锁止换挡杆，换挡杆在“停车档”以外的位置的情况下，不妨碍使用者的换挡杆的操作。

进一步的，控制器，按照遥控启动要求启动了发动机之后，检测到充电插头被拔出后，解除移动换挡杆的禁止。优选的是，如果拔出了充电插头，则可以允许换挡杆的移动，使得车辆成为可以移动的状态。

本说明书公开的混合动力车辆的控制器，更优选的是，是能够进一步进行以下的处理。也就是说，混合动力车辆的控制器，在由外部电源进行充电的过程中接收到遥控启动要求的情况下，如果换挡杆的位置是“停车档”的位置，则中止充电而启动发动机。另一方面，控制器，如果换档杆在“停车档”以外的位置则拒绝遥控启动要求。进一步的，控制器，从遥控开关接收了发动机停止要求的情况，或者，到达了预定限制时间的情况下，停止发动机，并且，再次开始充电。

通过追加所述的处理，即使是在充电中，也能够临时的中断充电，从车辆外启动发动机。

本说明书公开的技术的详细以及进一步的改进，用发明的实施方式说明。

附图说明

图1是混合动力车辆的示意框图。

图2是发动机启动处理的流程图。

图3是遥控启动的监控处理的流程图。

图4充电中接收了启动要求的情况下的处理的流程图。

具体实施方式

图1中表示了实施例的混合动力车辆100的示意框图。并且，希望注意的是，图1不是图示了混合动力车辆100本来包含的所有的单元。图1是表示了关系到实施例的技术的说明的单元。

首先，说明混合动力车辆100的驱动结构系统。混合动力车辆100，适当的区分使用马达12和发动机19。马达12的输出轴和发动机19的输出轴，由动力分配机构14合成，将其转矩传送到车轴15。车轴15是经由差分机构16与驱动轮17连动。在需要大驱动力的情况下，同时驱动发动机19和马达12。将它们的输出转矩由动力分配机构14合成，通过车轴15传达到驱动轮17。不需要较大的转矩的情况下，例如以定速行驶的情况下，停止发动机19，仅仅由马达12驱动驱动轮17。另一方面，主电池5的剩余容量（SOC：StateOfCharge）变少时，启动发动机19，由动力分配机构14分配发动机19的转矩到车轴15和马达12。由发动机19的输出转矩驱动驱动轮17，并且，驱动马达12发电。并且，在驾驶者踏下了制动踏板的情况下，将车轴15直接连接到马达12，由车辆的运动能从其输出轴反向驱动马达12，进行发电。通过得到的电力（再生电力）对主电池5以及副电池38进行充电。并且，混合动力车辆100，能够从外部电源31接受电力供给，对主电池5以及副电池38进行充电。

马达12，也作为自启动马达行使功能。也就是说，混合动力车辆100，能够驱动马达12，启动发动机19。并且，动力分配机构14是行星齿轮，其太阳轮连接到马达12，其行星架连接到发动机19，其齿圈连接到车轴15。固定齿圈，驱动马达12时，将发动机19从其输出轴侧旋转。如果同时供给燃料，则启动发动机19。

马达12和发动机19，由控制器4控制。并且，混合动力车辆100，实际上，包含按每个功能准备的多个控制器，通过协调这些多个的控制器，作为一个的车辆系统行使功能。但是，为了在本说明书中简化说明，即使是在物理上分为多个控制器，也将它们统称为“控制器4”。

说明混合动力车辆100的电力系统。混合动力车辆100，包含2个电池（主电池5以及副电池38）。主电池5，是存储用于驱动马达12的电力的高输出高容量的电池，例如，最大输出电压300（V），最大输出电流200（A），也就是说，能够输出最大电力60（kW）。主电池5，例如是锂离子型的电池。对主电池5要求的最大输出功率，由搭载马达12的最大输出确定。本实施例的情况下，马达12的最大输出为60（kW），对应于此，采用最大输出功率为60（kW）的主电池5。

副电池38的输出，与主电池5相比较小，例如是12（V）。副电池38，向以低电压（与主电池5的输出相比的低电压）驱动的设备（小功率设备）供给电力。小功率设备，例如，包含车室灯，汽车音响、汽车导航等。并且，车载的各种控制器电路，也被包含于“小功率设备”。控制器4也是笑功率设备之一。以下，将由副电池38的输出功率驱动的小功率设备组一起统称为“辅助设备”。图1中的“AUX”的文字意味着辅助设备组。

主电池5，通过系统主继电器7连接到第一转换器8。系统主继电器7是连接、切断主电池5和驱动系统的电路的开关，由控制器4控制。在主电池5和系统主继电器7之间，连接测量主电池5的输入输出电流的电流传感器（第一电流传感器6）。第一转换器8，是DCDC转换器，将主电池5的直流输出电压（300（V）），升压为适于马达驱动的电压（例如600（V））。将由第一转换器8升压的直流电力输入到变换器9。变换器9，将直流电力变换为用于驱动马达12的交流电力，向马达12输出。

第一转换器8，也作为将转换器9侧的电压降压向主电池5侧输出的降压转换器行使功能。马达12生成的再生电力（交流），由变换器9变换为直流，其电压由第一转换器8降压，供给到主电池5。第一转换器8，是所谓的升降压转换器。

主电池5，还通过系统主继电器7连接到第二转换器37。第二转换器37，与第一转换器8同样也是DCDC转换器。第二转换器37，将主电池5的输出电压降低直到副电池38的输出电压。第二转换器37的输出，供给到所述的辅助设备组，并且，还供给到副电池38。系统主继电器7闭合，第二转换器37工作的期间，向辅助设备供给主电池5的电力。或者，在能够得到再生电力的期间，向辅助设备供给再生电力。也就是说，在不能使用主电池5或者再生电力的情况下，副电池38，向辅助设备供给电力。

第一转换器8，第二转换器37，以及变换器9，任一个都包含电力变换用开关电路。开关电路，是IGBT等的所谓功率晶体管和二极管（续流二极管）的组合。控制器4向这些开关电路发送指令。指令是PWM（PulseWidthModulation）信号，根据它的占空比，调整输出电压（转换器的情况），或者输出电流的频率（变换器的情况）。并且，在回收再生电力的情况下也是控制器4控制变换器9使得将再生电力（交流）变换为直流电力。因为转换器和变换器的内部结构熟知，所以省略详细说明。

混合动力车辆100，还能够从外部电源31接受电力供给，对电池5和副电池38进行充电。因此，混合动力车辆100，是所谓的插电式混合动力车辆。混合动力车辆100，包含充电器35和插座33。插座33，是用于连接供给外部电源31的电力的的插头（充电插头32）的一种连接器。充电器35是将外部电源31供给的交流电力变换到直流电力的ACDC转换器。充电器35的输出，通过系统主继电器7并联到主电池5的输出端。充电器35的输出供给到主电池5，并且，通过第二转换器37供给到副电池38。在充电器35的输出侧，包含用于测量输出电流的电流传感器（第二电流传感器36），将其测量值ICHG（充电器35的输出电流）发送到控制器4。并且，在插座33，包含检测是否连接了充电插头32的传感器（插头检测传感器34），将此传感器数据（插头检测信号CPR）也发送到控制器4。

说明混合动力车辆100的操作系统。图1中，作为驾驶者操作的设备，描述了主开关22和换挡杆26（选择杆）。主开关22，是通常被称作点火开关，电源开关等的开关。控制器4，被程序设定为在接受表示主开关22被切换到了开启的信号时，使得车辆成为能够行驶的状态。

换挡杆26是众所周知的，能够将车辆的驱动系统切换到P：“停车档”，R：“倒车档”，N：“空档”，D：“前进档”的任一个的开关。在换挡杆26成为“停车档”的位置时，使用者能够拔出发动机钥匙。并且，在换挡杆26为“停车档”的位置时，控制器4许可发动机启动的要求（后述）。换言之，混合动力车辆100中，在换挡杆26为“停车档”以外的位置时，使得不能够启动发动机19。如此的处理（限制条件），是在控制器4的程序上确定。在换挡杆26中，包含检测其位置的传感器（档位传感器24），将其信号发送到控制器4。控制器4，基于档位传感器24的信号，判断许可还是禁止发动机启动。

并且，换挡杆26为“停车档”的位置时，如果拔出发动机钥匙，则禁止换挡杆26的移动。具体的，在换挡杆26包含电磁阀25（致动器），根据来自控制器4的指令，电磁阀25的杆伸出而嵌入换挡杆26的槽中，使得不能移动换挡杆26。电磁阀25，概括的表示的话，是限制换挡杆26的移动的锁止机构。并且，在换挡杆26是停车档以外的档位时执行换挡杆26的锁止的情况下，换挡杆26能够移动，但是一旦进入停车档，之后就不能移动。控制器4向电磁阀25给予相反的指令时，将电磁阀25的杆缩回，解除换挡杆26的锁止。

混合动力车辆100，能够通过外部的开关（遥控开关41）启动发动机19。因此，混合动力车辆100，包含接收器21。接收器21，接收遥控开关41发送的信号。接收的信号的一个是表示发动机启动要求的信号。控制器4，经由接收器21接收来自遥控开关41的信号时，驱动马达12，启动发动机19。不过，控制器4被程序设定为仅在几个条件成立时启动发动机19。以下，将来自遥控开关41的信号称为遥控启动要求。并且，将从驾驶席设置的主开关22向控制器4发送的信号，要求发动机启动的信号，称为车内启动要求。遥控启动要求和车内启动要求数据格式不同，控制器4，能够区分遥控启动要求和车内启动要求。并且，以下，将遥控启动要求和车内启动要求的两者合并称为“启动要求”。

说明接收到启动要求时的控制器4的处理（发动机启动处理）。此处理的流程如图2所示。图2所示的处理（以及，图3，图4所示的处理），预先设定于控制器4。

控制器4，首先，基于来自在插座33设置的插头检测传感器34的信号CPR，检查充电插头32是否被连接到插座33（S2）。在充电插头32没有被连接的情况下，执行通常的发动机启动处理（S2：否、S3）。因为通常的发动机启动处理，在现有的混合动力车辆都被执行，此处省略其说明。

在连接充电插头32的情况下（S2：是），控制器4，检查是否在充电中，也就是，是否正在接受来自外部电源31的电力的供给（S4）。在充电中的情况下（S4：是），控制器4，不管启动要求是遥控启动要求还是车内启动要求时，都拒绝此要求，完成处理（S7）。不是充电中的话（S4：否），在启动要求为车内启动要求的情况下（S5：车内），控制器4也拒绝启动要求。

另一方面，不是充电中（S4：否），并且，启动要求是遥控要求的情况下（S5：遥控），控制器4，检查换挡杆26的位置（S6）。如前所述，控制器4，基于档位传感器24的传感器数据，确定换挡杆的位置。在步骤S6的处理中，换挡杆26的位置在“停车档”以外的情况下，控制器4，也拒绝此启动要求（S6：否、S12）。并且，图中的步骤S6的“P”意味着“停车档”。在其他的图中也是同样的。

另一方面，换挡杆26的位置是“停车档”的情况下，控制器4，锁止换挡杆26，启动发动机19（S6：是、S8、S9）。此处，“锁止换挡杆26”是指驱动电磁阀25，使得换挡杆26不能从停车档移动。并且，为了启动发动机19，控制器4锁止车轴15，驱动马达12，并且向发动机19供给燃料。如此启动发动机19。

如上所述，控制器4，在连接了充电插头32期间接收了启动要求的情况下，如果不进行充电且换挡杆26为“停车档”的位置，则启动发动机19。另一方面，在换挡杆26为“停车档”以外的档位的情况下，控制器4拒绝遥控启动要求。并且，在启动要求为车内启动要求的情况下，如果充电插头32被连接着，则控制器4总是拒绝此启动要求。

根据图2的处理，混合动力车辆100，即使是充电插头32被连接的期间，只要是确认安全的话，在仅限于遥控启动要求的情况，启动发动机19。例如，可以是，在前一晚连接充电插头32，以计时器设置充电。如此的情况下，如果充电完成了，则能够在第二天早上还是这样连接着充电插头32的情况下，使用者使用遥控开关41启动发动机19。

并且，在所述处理中，控制器4，在启动了发动机19后，锁止换挡杆26（S8）。换言之，控制器4，禁止换挡杆26从“停车档”移动。通过此处理，能够可靠的防止在发动机19工作期间车辆移动。

然后，说明响应遥控启动要求启动发动机19之后的控制器4的处理。图3中表示了此时的控制器4的处理（遥控启动监控处理）的流程图。

根据遥控启动要求启动发动机19的情况下，不进行充电（图2、S4：否）。因此，存在在发动机19工作期间拔出充电插头32的可能性。此处，控制器4，总是监视充电插头32是否连接（S22）。如果充电插头没有连接的话，控制器4解除换挡杆26的锁止（S22：否、S24）。在连接了充电插头32的情况下，控制器4锁止换挡杆26（S22：是、S23）。步骤S23的处理，是一旦将充电插头32拔出后再次插入充电插头32的情况下的对策。

控制器4，直到发动机19的停止条件成立前，都反复遥控启动监控处理（S25：否）。停止条件，典型的是以下的条件。

（1）从发动机启动开始经过了预定的时间。

（2）打开了驾驶席的门。

（3）移动了换挡杆。

（4）踏下了制动踏板。

（5）接收到了发动机停止要求。（发动机停止要求，从遥控开关41或者从在驾驶席设置的其他的开关发送。）

如果所述的多个停止条件中的一个成立，则控制器4，停止发动机19，解除换挡杆26额锁止（S25：是、S26、S27）。并且，之后，控制器4，除了一部分总是工作的设备（安全设备等），停止车辆的整个系统。

所述处理中，控制器4，检测到充电插头32的拔出的话，就解除换挡杆26的锁止。例如，通过遥控开关41启动发动机的使用者，直接拔出充电插头32，希望驾驶车辆的情况下，使用者没有必要进行用于锁止解除的操作，能够迅速的将车辆驶出。

然后，说明图2所示的发动机启动处理的变形例。图4中，表示此变形例的处理的流程图。图4的处理，是继续在步骤S4是充电中的情况（S4：是）执行的处理。

充电插头32被连接，是充电中的情况下，控制器4，检查启动要求为“遥控”还是“车内”（S32）。启动要求为“车内”的情况下，与图2的情况同样的，控制器4拒绝此启动要求（S37）。在启动要求为“遥控”的情况，然后，控制器4，检查换挡杆26的位置是否为“停车档”（S33）。在换挡杆26的位置是“停车档”以外的情况下，控制器4也拒绝启动要求（S33：否、S37）。

在换挡杆26的位置是“停车档”的情况，控制器4锁止换挡杆26（S34），中断充电（S35），然后，启动发动机19（S36）。

启动发动机19后，控制器4，待机直到停止条件成立（42：否）。此处，停止条件，如关于图2进行了说明的那样。停止条件成立时（S42：是），控制器4，停止发动机19（S43），解除换挡杆26的锁止（S44）。然后，控制器4，确认充电插头32被连接（S45：是），再次开始充电（S46）。并且，在步骤S45，不能确认充电插头32被连接的情况下（S45：否），控制器4，直接完成处理。

根据图4的处理，使用者，即使车辆在充电中，也能够使用遥控开关41启动发动机。并且，图4的处理中也是，拒绝来自驾驶席的主开关22的启动要求（S32：车内、S37）。并且，在换挡杆26的位置是“停车档”以外的情况下，也是拒绝启动要求（S33：否、S37）。因此，混合动力车辆100，能够响应来自遥控开关41的遥控启动要求，安全的启动发动机。

如上所述，通过采用在实施例中所示的技术，即使在充电插头32被连接时，使用者也能够通过遥控开关41安全的启动发动机19。

描述关于实施例的注意点。图2、图3、以及图4的处理是一个例子，本说明书公开的技术，不限于这些图表示的流程图的处理。例如，图2的步骤S6的处理中，在换挡杆的位置是“停车档”以外的情况下，车辆的控制器，也可以由致动器将换挡杆移动到“停车档”的位置。此情况下，启动要求为遥控的情况下，总能够启动发动机。图4的步骤S33的情况也是同样的。

并且，图2~图4的处理中，也可以有例外处理。例如，图4的充电中的发动机启动处理中，快速充电中或者在主电池5的SOC比预定的SOC阈值低的情况下，控制器4也可以被设定为优先充电，拒绝遥控启动要求。

并且，在拒绝车内启动要求的情况，控制器4，优选的是，在驾驶席设置的监控器23（参照图1），显示表示启动要求拒绝的信息。

换挡杆26，不限于“门式”。本说明书公开的技术，能够适用于具有“线控换挡式”的换档机构，或者操纵杆式的换档机构的混合动力车辆。因此，禁止换挡杆的移动的机构也不限于电磁阀25，也可以由其他类型的致动器实现。

混合动力车辆的结构也不限于图1的机构。例如，本说明书公开的技术，也能够很好的应用于具有发动机和多个马达的混合动力车辆。

关于本发明的代表性的非限定的具体例子，参照附图进行了详细说明。此详细说明，单纯的是为了向本领域的技术人员展示用于实施本发明的优选的例子的详细，不是为了限定本发明的范围。并且，公开的追加性特征和发明，是为了提供进一步改善的插电式混合动力车辆，能够与其他的特征和发明分别或者同时使用。

并且，由所述的详细的说明公开的特征或者过程的组合，在最广的意义中并不是实施本发明时所必须，仅仅是被记载用于特别说明本发明的代表性具体例子。进一步的，所述代表性具体例子的种种特征、和独立以及从属权利要求中记载的种种特征，是为了提供本发明的追加的并且有用的实施方式，并不是按照此处记载的具体例子或者必须按照列举的顺序进行组合。

本说明书以及/或者权利要求中记载的所有的特征，与实施例以及/或者权利要求中记载的特征不同，作为对最初申请的公开以及作为权利要求的特定事项的限定，意图分别并且相互独立公开的情况。进一步的，关于所有的数值范围以及组或者集团的记载，作为当初申请的公开并且权利要求的特定事项的限定，具有公开它们的中间的结构的意图。

以上，虽然详细说明了本发明的具体例子，但是，它们仅仅是例示，没有限定权利要求的范围。权利要求的范围中记载的技术，包含对以上举例表示的具体例子的种种的变形，变更。本说明书或者附图中说明的技术要素，是通过单独或者各种的组合发挥技术的有用性，没有限定为申请时权利要求记载的组合。并且，本说明书或者附图中举例表示的技术是能够同时达成多个目的，而达成其中一个目的的部分本身保持技术有用性。

Claims (4)

1.一种混合动力车辆，其特征在于：能够从外部电源进行充电，混合动力车辆的控制器，在将用于从外部电源供给电力的插头连接于车辆的期间，

（1）从车辆外部的遥控开关接收到发动机启动的要求即遥控启动要求的情况下，如果不进行充电、并且换挡杆的位置是停车档位则启动发动机，如果是停车档位以外的档位则拒绝遥控启动要求，

（2）拒绝来自车辆具备的开关的发动机启动要求。

2.如权利要求1所述的混合动力车辆，其特征在于：

控制器，在应答遥控启动要求而启动发动机的情况下，禁止从停车档位移动换挡杆。

3.如权利要求2所述的混合动力车辆，其特征在于：

控制器，在应答遥控启动要求而启动了发动机之后，当检测到所述插头被取下时，解除移动换挡杆的禁止。

4.如权利要求1至3中任一项所述的混合动力车辆，其特征在于：

控制器，在由外部电源进行充电的过程中接收到遥控启动要求的情况下，如果换挡杆的位置是停车档位则中止充电而启动发动机，如果是停车档位以外的档位则拒绝遥控启动要求，

在从遥控开关接收到发动机停止要求的情况，或者，到达了预定的限制时间的情况下，停止发动机并且再次开始充电。