CN103303291B - 用于混合动力车辆的控制器 - Google Patents

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Abstract

当确定负压不足时，执行EGR关闭控制，以使得朝向关闭位置驱动EGR阀，以增大进气通道中的负压。之后，确定由压力传感器检测的负压是否恢复到指定目标负压。当在确定出负压不足之后甚至已经过指定的时间段负压仍未恢复到目标负压时，自动制动单元执行制动力辅助控制，以辅助制动器的制动力。由自动制动单元产生的制动力补偿了由于负压不足而导致的制动力不足。

Description

用于混合动力车辆的控制器
技术领域
本公开内容涉及用于装备有负压式制动助力器的混合动力车辆的控制器。
背景技术
混合动力车辆转备有内燃机和电动发电器(MG)。该MG设置在发动机与变速器之间的功率传输系统中。
当混合动力车辆减速时，进行再生减速(再生制动)。在这样的再生减速中，车轮的动力驱动MG，从而将车辆的动能转换成将要在电池中充电的电功率。此时，如果发动机随着MG一起旋转，由再生减速的能量回收量将会由于能量损失、泵送损失以及摩擦损失而减小。
JP-08-100689A展示了一种用于内燃机的再生设备。给发动机设置有用于将部分排出气体再循环到进气通道的EGR装置。当车辆减速时，将EGR阀全开，以减小进气通道中的负压，从而减小发动机的泵送损失。
某些种类的车辆设置有负压式制动助力器。该制动助力器将进气管中的负压引入到制动助力器，并且通过利用负压与大气压之间的压差来增大制动踏板的踏入(stepping-in)力，从而增大制动力。
JP-10-73039A展示了一种发动机控制系统，其中，在负压运行不足时，将EGR阀关闭以减少EGR气体量，从而确保负压。
然而，在JP-10-73039A中所示的发动机控制系统中，很可能的是，负压要恢复到目标负压所需的时间段可能根据发动机的速度而发散。负压可能变得不稳定。例如，当制动助力器中的负压由于在减速时的泵送制动而导致快速减小时，很可能无法实现期望的减速。
发明内容
本公开内容的目的是提供一种用于混合动力车辆的控制器，该混合动力车辆装备有负压式制动助力器，其在车辆减速时即使负压运行不足也能够确保期望的减速。
根据本公开内容，混合动力车辆装备有发动机、电动发电机、负压式制动助力器、EGR阀以及自动制动单元，所述电动发电机设置在所述发动机与车轮之间的功率传输系统中，所述负压式制动助力器通过使用所述发动机的进气通道中的负压来增强制动踏板的踏入力，以增大制动器的制动力，所述EGR阀调节再循环到所述进气通道中的排出气体量，所述自动制动单元对所述制动器的制动力进行电子控制。
用于该混合动力车辆的控制器包括：负压确定部，其用于在所述混合动力车辆减速时基于所述负压和所述负压的减小量来确定所述负压是否不足；EGR关闭控制部，其用于在所述负压确定部确定所述负压不足时，执行将EGR阀驱动到关闭位置的EGR关闭控制；以及自动制动单元，其用于在所述负压确定部确定所述负压不足之后的指定时间内所述负压未恢复到目标负压时，执行制动力辅助控制以补偿所述制动器的制动力。
根据上述配置，当在车辆减速时确定出负压不足时，并且当在指定时间内即使执行EGR关闭控制负压仍未恢复到目标负压时，自动制动单元执行制动力辅助控制以补偿制动器的制动力。因而，由自动制动单元产生的制动力补偿了由于负压不足而导致的制动力不足。即使负压在车辆减速时变得不足，也可以确保期望的减速。
根据本公开内容的另一方面，混合动力车辆装备有发动机，设置在所述发动机与车轮之间的功率传输系统中的电动发电机和变速器。该混合动力车辆还装备了负压式制动助力器以及EGR阀，所述负压式制动助力器通过使用所述发动机的进气通道中的负压来增强制动踏板的踏入力以增大制动器的制动力，所述EGR阀调节再循环到所述进气通道中的排出气体量。
用于该混合动力车辆的控制器包括：负压确定部，其用于在所述混合动力车辆减速时基于所述负压和所述负压的减小量来确定所述负压是否不足；EGR关闭控制部，其用于在所述负压确定部确定所述负压不足时，执行将EGR阀驱动到关闭位置的EGR关闭控制；以及发动机速度增大部，其用于在所述负压确定部确定所述负压不足时，执行发动机速度增大控制，在所述发动机速度增大控制中，通过使用所述电动发电机和所述变速器中的至少一个来增大所述发动机的发动机速度。
根据上述配置，当在车辆减速时确定出负压不足时，执行EGR关闭控制和发动机速度增大控制。因而，将负压迅速恢复到目标负压，以使得制动器的制动力从未变得不足。即使在车辆减速时负压变得不足，也必定能够确保驾驶者需要的减速。
此外，控制器可以包括对制动器的制动力进行电子控制的自动制动单元，并且自动制动单元用于在负压确定部确定负压不足之后的指定时间内负压未恢复到目标负压时，执行制动力辅助控制以补偿制动器的制动力。当在车辆减速时确定出负压不足时，并且当在指定时间内即使执行EGR关闭控制和发动机速度增大控制负压仍未恢复到目标负压时，自动制动单元执行制动力辅助控制以补偿制动器的制动力。因而，由自动制动单元34产生的制动力补偿了由于负压不足而导致的制动力不足。必定能够确保驾驶者需要的减速。
附图说明
根据以下参照附图所做出的详细描述，本公开内容的上述和其它目的、特征以及优点将变得更加明显。在附图中：
图1是根据第一实施例的混合动力车辆的功率传输系统的示意图；
图2是根据第一实施例的混合动力车辆的控制系统的示意图；
图3是用于说明制动器的操作特性的视图；
图4是示出制动踏板的踏入力与制动驱动油压之间的关系的视图；
图5是用于说明根据第一实施例的减速控制的时序图；
图6是示出根据第一实施例的减速控制例程的处理的流程图；
图7是概念性地示出负压确定图的视图；
图8是用于说明根据第二实施例的减速控制的时序图；
图9是示出根据第二实施例的减速控制例程的处理的流程图；
图10是概念性示出重整燃料的喷射周期图的视图；
图11是用于说明根据第三实施例的减速控制的时序图；
图12是示出根据第三实施例的减速控制例程的处理的流程图；
图13是根据另一实施例的混合动力车辆的功率传输系统的示意图。
具体实施方式
在下文中将描述本发明的实施例。
【第一实施例】
将在下文中参照图1至图7来描述第一实施例。基于图1和图2，将说明混合动力车辆的功率传输系统和控制系统。
混合动力车辆装备有内燃机11和电动发电机(MG)12。将发动机11的输出轴(曲轴)的功率通过MG12传送到变速器13。将变速器13的输出轴的功率通过差动齿轮机构14和轴15传送到车轮16。变速器13可以是无级变速器(CVT)。
MG12设置在发动机11与变速器13之间。离合器17设置在MG12与变速器13之间。该离合器17可以是液压离合器或电磁离合器。驱动MG18的逆变器18连接到电池19，以使得通过逆变器18在MG12与电池19之间传送电功率。
如图2所示，由电机驱动的节流阀21设置在进气管(进气通道)20中。调压箱22设置在节流阀21的下游。发动机11设置有用于将来自排气管23的排出气体的一部分再循环到进气管20中的排气再循环(EGR)装置24。EGR装置24具有连接到排气管23和进气管20的EGR管25。调节EGR气体量的EGR阀26设置在EGR管25中。
负压引入管28连接到调压箱22，从而将进气管20中的负压引入到制动助力器27中。该制动助力器27通过利用负压与大气压之间的压差来增强制动踏板29的踏入力。被增强的踏入力传送到主气缸30的活塞(未示出)。主气缸30中的液压增大，以增大制动器31提供给每一车轮的驱动液压，从而使每一制动器31的制动力增大。检测引入到制动助力器27中的负压的压力传感器32被设置到制动助力器27。
PT-ECU33是控制混合动力车辆的功率传输系统的计算机。具体来说，PT-ECU33根据车辆的驱动条件来控制发动机11、MG12以及变速器13。当混合动力车辆减速时，进行再生减速(再生制动)。在这样的再生减速中，车轮16的动力驱动MG12，以使得车辆的动能转换成将要在电池19中充电的电功率。
此外，PT-ECU33根据车辆的驱动条件来控制自动制动单元34。自动制动单元34包括控制液压控制器36(液压泵、调压阀等)的BRK-ECU，从而控制制动器31的驱动液压。
如图3和图4所示，在制动踏板29的踏入力“F”不大于指定值“a”的区域“A”中，几乎无法产生通过操作制动踏板29的液压。主气缸30中的液压几乎无法上升。PT-ECU33控制MG12的扭矩，使得通过MG12和自动制动单元34根据在与再生制动的协作下的踏入力“F”来产生制动力。另外，液压控制器36控制制动器31的驱动液压。
同时，在制动踏板29的踏入力“F”大于指定值“a”的区域“B”中，主气缸30的液压根据踏入力“F”而上升。制动器31的驱动液压增大，从而制动器31的制动力增大。而且，液压控制器36控制制动器31的驱动液压。
例如，当制动助力器27中的负压由于在减速时的泵送制动而导致快速减小时，很可能无法实现期望的减速。
根据第一实施例，当车辆减速时，PT-ECU33执行图6中所示的减速控制例程。
如图5的时序图中所示，当车辆减速时，计算机基于负压的减小量和由压力传感器32检测的负压来确定负压是否不足。
例如，当在制动助力器27中的负压由于泵送制动而快速减小并且计算机确定负压在时间t1是不足的时，执行EGR关闭控制，从而驱动EGR阀26朝向关闭位置。在EGR关闭控制中，将EGR阀26的开度调节到根据负压预定或建立的目标开度。可替换地，EGR阀26可以完全关闭。因而，将EGR气体量减小或成为零，以使得增大进气管20中的负压。即，朝向真空来减小进气管20中的压力。
之后，计算机确定由压力传感器32检测的负压是否恢复到指定的目标负压。当负压在时间t1之后甚至经过了指定的时间段Δt之后仍未恢复到目标负压时，自动制动单元34执行制动力辅助控制，以在时间t2对制动器31的制动力进行辅助。在制动力辅助控制中，将制动器31的由自动制动单元34产生的制动力增大指定量，该指定量与由于负压不足而导致制动力的减小相对应。因而，由自动制动单元34产生的制动力补偿了由于负压不足而导致的制动力不足。
随后，当计算机确定采用压力传感器32检测的负压恢复到目标负压时，在时间t3终止EGR关闭控制和制动力辅助控制。
由PT-ECU33根据图6示出的减速控制例程来执行上述减速控制。在下文总将描述该例程的处理。
在PT-ECU33开启时，以指定的时间间隔来执行减速控制例程。在步骤101中，计算机确定车辆是否减速。当回答为否时，进程结束。
当在步骤101中回答为是时，进程行进到步骤102，在步骤102中，计算机基于负压的减小量和由压力传感器32检测的负压来确定负压是否不足。具体来说，参照图7中所示的负压确定图，计算机基于负压和减小量是否处于负压不足区域，来确定负压是否不足。负压确定图是基于经验数据和设计数据而在先形成的，并存储在PT-ECU33的ROM中。步骤102中的处理对应于负压确定部。
当在步骤102中的回答为否时，例程完成，而不执行随后的步骤。
当在步骤102中回答为是时，进程行进到步骤103，在步骤103中，执行EGR关闭控制。在EGR关闭控制中，将EGR阀26的开度调节到根据负压来预定或建立的目标开度。可替换地，EGR阀26可以完全关闭。因而，将EGR气体量减小或成为零，以使得增大进气管20中的负压。即，朝向真空来减小进气管20中的压力。步骤103中的处理对应于EGR关闭控制部。
随后，进程行进到步骤104，在步骤104中，计算机确定由压力传感器32检测的负压是否已恢复到指定的目标负压。将目标负压设定为制动助力器27正常操作所需的负压。
当在步骤104中回答为否时，进程行进到步骤105，在步骤105中，计算机确定在确定出负压不足之后是否已经过了指定时间Δt。当在步骤105中的回答为否时，进程返回到步骤103。
当在步骤104中的回答为否并且在步骤105的回答为是时，进程行进到步骤106。在步骤106中，计算机计算自动制动单元34的目标制动力。具体来说，计算机基于目标负压和由压力传感器32检测的负压来计算目标制动力，以使得将制动器31的制动力增大与由于负压不足而导致制动器31的制动力不足所对应的量。
随后，进程行进到步骤107，在步骤107中，自动制动单元34执行制动力辅助控制，以辅助制动器31的制动力。在制动力的辅助控制中，液压控制器36控制制动器31的驱动液压，以使得制动器31的制动力变成目标制动力。制动器31的由自动制动单元34产生的制动力增大了指定量，该指定量与由于负压不足而导致制动力的减小相对应。因而，由自动制动单元34产生的制动力补偿了由于负压不足而导致的制动力不足。在步骤107中的处理对应于制动力校正部。
随后，当在步骤104中计算机确定采用压力传感器32检测的负压恢复到目标负压时，进程行进到步骤108，在步骤108中，终止EGR关闭控制和制动力辅助控制。
根据上述第一实施例，当在车辆减速时确定负压不足时，并且当负压在指定时间Δt内即使执行EGR关闭控制仍未恢复到目标负压时，自动制动单元34执行制动力辅助控制，以补偿制动器31的制动力。因而，由自动制动单元34产生的制动力补偿了由于负压不足而导致的制动力不足。即使负压在车辆减速时变得不足，也可以确保期望的减速。
【第二实施例】
在下文中将参照图8-图10来描述第二实施例。在第二实施例中，与第一实施例相同的部分和部件采用相同的附图标记来表示，并且相同的描述不再赘述。
根据第二实施例，在车辆减速时，PT-ECU33执行图9中所示的减速控制例程。
如图9中的时序图所示，当车辆减速时，基于负压减小量和由压力传感器32检测的负压来确定负压是否不足。当在时间t4确定负压不足时，执行EGR关闭控制，并且执行发动机速度增大控制以增大发动机速度。在发动机速度增大控制中，增大变速器13的变速齿轮比(减速比)以增大发动机速度。可替换地，MG12驱动发动机11以增大发动机速度。可以在同一时间进行这些操作。因而，负压迅速恢复到目标负压，以使得制动器31的制动力从未变得不足。
随后，计算机确定由压力传感器32检测的负压是否恢复到目标负压。当负压恢复到目标负压时，在时间t5终止EGR关闭控制和发动机速度增大控制。
由PT-ECU33根据图9所示的减速控制例程来执行上述减速控制。
在步骤201中，计算机确定车辆是否减速。当回答为是时，进程行进到步骤202，在步骤202中，计算机确定负压是否不足。具体来说，参照图7中所示的负压确定图，计算机基于负压和减小量是否处于负压不足区域，来确定负压是否不足。
当在步骤202中的回答为是时，进程行进到步骤203，在步骤203中，执行EGR关闭控制。
随后，进程行进到步骤204，在步骤204中，计算机计算用于将负压迅速恢复到目标负压所需要的目标发动机速度。具体来说，参照图10中所示的目标发动机速度图，根据负压来计算目标发动机速度。目标发动机速度图是基于经验数据和设计数据在先形成的，并存储在PT-ECU33的ROM中。
随后，进程行进到步骤205，在步骤205中，执行发动机速度增大控制。在发动机速度增大控制中，增大变速器13的变速齿轮比(减速比)以增大发动机速度。可替换地，MG12驱动发动机11以增大发动机速度。可以在同一时间进行这些操作。因而，负压迅速恢复到目标负压，以使得制动器31的制动力从未变得不足。在步骤205中的处理对应于发动机速度增大部。
随后，进程行进到步骤206，在步骤206中，计算机确定由压力传感器32检测的负压是否恢复到目标负压。当负压未恢复到目标负压，进程返回到步骤203。
当在步骤206中计算机确定负压恢复到目标负压时，进程行进到步骤207，在步骤207中，终止EGR关闭控制和发动机速度增大控制。
根据上述第二实施例，当在车辆减速时确定负压不足时，执行EGR关闭控制和发动机速度增大控制。因而，将负压迅速恢复到目标负压，以使得制动器31的制动力从未变得不足。即使在车辆减速时负压变得不足，也可以确保期望的减速。
【第三实施例】
在下文中将参照图11和图12来描述第三实施例。在第三实施例中，与第一和第二实施例相同的部分和部件采用相同的附图标记来表示，并且相同的描述将不再赘述。
根据第三实施例，在车辆减速时，PT-ECU33执行图12中所示的减速控制例程。
如图11中的时序图所示，当车辆减速时，基于负压减小量和由压力传感器32检测的负压来确定负压是否不足。当在时间t6确定负压不足时，执行EGR关闭控制，并且执行发动机速度增大控制以增大发动机速度。
之后，计算机确定由压力传感器32检测的负压是否恢复到目标负压。当负压在时间t6之后甚至经过了指定的时间段Δt之后仍未恢复到目标负压时，自动制动单元34执行制动力辅助控制，以在时间t7对制动器31的制动力进行辅助。
随后，当计算机确定采用压力传感器32检测的负压恢复到目标负压时，在时间t8终止EGR关闭控制、发动机速度增大控制以及制动力辅助控制。
由PT-ECU33根据图12所示的减速控制例程来执行上述减速控制。
在步骤301中，计算机确定车辆是否减速。当回答为是时，进程行进到步骤302，在步骤302中，计算机确定负压是否不足。具体来说，参照图7中所示的负压确定图，计算机基于负压和减小量是否处于负压不足区域来确定负压是否不足。
当在步骤302中的回答为是时，进程行进到步骤303，在步骤303中，执行EGR关闭控制。
随后，进程行进到步骤304，在步骤304中，计算机计算用于将负压迅速恢复到目标负压所需要的目标发动机速度。随后，进程行进到步骤305，在步骤305中，执行发动机速度增大控制。
随后，进程行进到步骤306，在步骤306中，计算机确定由压力传感器32检测的负压是否已恢复到指定的目标负压。当在步骤306中的回答为否时，进程行进到步骤307，在步骤307中，计算机确定在确定出负压不足之后是否已经过了指定时间Δt。当在步骤307中的回答为否时，进程返回到步骤303。
当在步骤306中的回答为否并且在步骤307中的回答为是时，进程行进到步骤308。在步骤308中，计算机计算自动制动单元34的目标制动力。随后，进程行进到步骤309，在步骤309中，自动制动单元34执行制动力辅助控制，以辅助制动器31的制动力。
随后，当在步骤306中计算机确定出采用压力传感器32检测的负压恢复到目标负压时，进程行进到步骤310，在步骤310中，终止EGR关闭控制、发动机速度增大控制和制动力辅助控制。
根据上述第一实施例，当在车辆减速时确定负压不足时，并且当在指定时间Δt内即使执行EGR关闭控制和发动机速度增大控制负压仍未恢复到目标负压时，自动制动单元34执行制动力辅助控制，以补偿制动器31的制动力。因而，由自动制动单元34产生的制动力补偿了由于负压不足而导致的制动力不足。必定能够确保驾驶者所需的减速。
本公开内容可以应用到如图13所示的设置有MG12与变速器13之间的第一离合器17和发动机11与MG12之间的第二离合器37的混合动力车辆。

Claims (3)

1.一种用于混合动力车辆的控制器，所述混合动力车辆装备有发动机、电动发电机、负压式制动助力器、EGR阀以及自动制动单元，所述电动发电机设置在所述发动机与车轮之间的功率传输系统中，所述负压式制动助力器通过使用所述发动机的进气通道中的负压来增强制动踏板的踏入力，以增大制动器的制动力，所述EGR阀调节再循环到所述进气通道中的排出气体的量，所述自动制动单元对所述制动器的制动力进行电子控制，
所述控制器包括：
负压确定部，其用于在所述混合动力车辆减速时基于所述负压和所述负压的减小量来确定所述负压是否不足；
EGR关闭控制部，其用于在所述负压确定部确定所述负压不足时，执行将所述EGR阀从打开位置驱动到关闭位置以增大所述进气通道中的所述负压的EGR关闭控制；以及
自动制动单元，其用于在所述负压确定部确定所述负压不足之后的指定时间内即使已经执行所述EGR关闭控制以增大所述进气通道中的所述负压但所述负压仍未恢复到目标负压时，执行制动力辅助控制以补偿所述制动器的制动力；其中：
在所述自动制动单元执行所述制动力辅助控制时，所述EGR关闭控制部还继续执行所述EGR关闭控制。
2.一种用于混合动力车辆的控制器，所述混合动力车辆装备有发动机、电动发电机和变速器、负压式制动助力器以及EGR阀，所述电动发电机和变速器设置在所述发动机与车轮之间的功率传输系统中，所述负压式制动助力器通过使用所述发动机的进气通道中的负压来增强制动踏板的踏入力，以增大制动器的制动力，所述EGR阀调节再循环到所述进气通道中的排出气体的量，
所述控制器包括：
负压确定部，其用于在所述混合动力车辆减速时基于所述负压和所述负压的减小量来确定所述负压是否不足；
EGR关闭控制部，其用于在所述负压确定部确定所述负压不足时，执行将EGR阀从打开位置驱动到关闭位置的EGR关闭控制；以及
发动机速度增大部，其用于在所述负压确定部确定所述负压不足时，在执行所述EGR关闭控制的同时执行发动机速度增大控制，在所述发动机速度增大控制中，通过使用所述电动发电机和所述变速器中的至少一个来增大所述发动机的发动机速度。
3.根据权利要求2所述的用于混合动力车辆的控制器，还包括：
对所述制动器的制动力进行电子控制的自动制动单元；并且
自动制动单元用于在所述负压确定部确定所述负压不足之后的指定时间内所述负压未恢复到目标负压时，执行制动力辅助控制以补偿所述制动器的制动力。
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