CN103998310A - 混合动力车 - Google Patents
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Abstract
本说明书中,在具有不使用发动机来行驶的EV模式和并用发动机和马达来行驶的HV模式的混合动力车中,抑制电池的劣化。在存在下述执行请求的情况下的EV模式时,与没有所述执行请求的情况下的EV模式时相比,混合动力车的控制装置限制电池的使用范围,所述执行请求是基于从外部向车辆的信息输入的对车辆请求执行EV模式的执行请求。通过限制电池的使用范围来抑制电池的劣化。
Description
技术领域
本发明涉及能够对不使用发动机而仅使用马达来行驶的EV模式和并用发动机和马达来行驶的HV模式进行切换的混合动力车。
背景技术
混合动力车的普及正在扩大。并且,伴随电池性能、马达控制技术的提高,不使用发动机而仅使用马达来行驶的EV模式的使用比例(HV模式和EV模式的使用时间的比例)也正在扩大。然而,单凭马达还是无法产生大的输出,使用并用发动机和马达的HV模式的状况也依然存在。
在用户中,希望尽可能使用EV模式进行行驶的用户也很多。因此,例如在专利文献1至3中提出了使EV行驶模式的使用比例增加的技术。
增加EV行驶模式的使用比例相当于减少发动机的使用比例。在不使用发动机时,踩踏加速踏板时驱动力(驱动转矩)有可能不足。专利文献1公开了在EV模式中抑制加速性能受损的一种技术。根据专利文献1的技术,混合动力车的控制装置在驱动转矩随着加速器开度的增加而达到可EV行驶最大转矩时,维持可EV行驶最大转矩直到加速器开度进一步增加至预定量dACC,当加速器开度超过dACC而进一步增加时,从EV模式切换为HV模式。根据专利文献1的技术,能够不将加速器开度抑制为低而维持EV模式且减少EV模式下的加速性受损。
在专利文献2中,公开了显示从EV模式切换为HV模式的加速器开度的技术。用户基于显示,能够调整加速器开度以维持EV。
另外,在专利文献3中,公开了通过抑制用于对发动机、排气的催化转换器进行加热的发动机驱动来使EV模式的使用比例增加的技术。
现有技术文献
专利文献1:日本特开2008-230409号公报
专利文献2:日本特开2011-57115号公报
专利文献3:日本特开2010-280379号公报
发明内容
混合动力车的控制装置被程序化为:在单凭马达而输出不足的情况下或者在电池的余量(SOC:State Of Charge充电状态)低于预定的下限值的情况下切换为HV模式。这是由于在后者的情况下通过发动机的驱动力来发电并对电池进行充电。
在此,混合动力车的控制装置主要根据车速和加速器开度来决定驱动力。以下,由于该驱动力为驾驶员所希望的驱动力,所以将该驱动力称为要求转矩。因此,当加速器开度变大时,控制装置从EV模式切换为HV模式。对此凭经验知道的用户会调整加速器开度以使得尽可能不切换为HV模式。
另一方面,控制装置对电池的输出设置限制。控制装置基于电池的余量(SOC:State Of Charge)和电池的温度,决定电池输出的限制值。或者,另外,控制装置有时也对马达的输出设置限制。控制装置通过硬件上的要件和马达的温度来决定马达输出的限制值。上述的限制值是为防止电池的温度、马达的温度等过热而设置的。控制装置为了防止电池的劣化并改善燃耗,在上述的限制值的制约下,对电池的输出设置上限值(电池输出上限值),适当设定马达输出的上限值(马达输出上限值)。本说明书公开的技术根据状况来变更电池输出上限值、马达输出上限值,从而抑制电池的劣化。另外,本说明书公开的技术也能够通过取代电池输出上限值、马达输出上限值而变更后述的要求转矩的上限值来抑制电池的劣化。
如之前叙述的那样,混合动力车的控制装置被程序化为:在单凭马达无法满足要求转矩的情况下切换为HV模式。因此,为了增加EV模式的使用比例,考虑提高马达输出上限值,扩大马达的输出范围。然而,当提高马达输出上限值时,电池的输出上限值也会提高,会导致电池的过热等而使电池的劣化提前。本说明书提供了一种在预想EV模式的使用比例增加的状况下抑制电池的劣化的技术。
本说明书公开的新建的混合动力车具备能够对仅利用马达来行驶的EV模式和并用发动机和马达来行驶的HV模式进行切换的控制装置。该控制装置在存在下述执行请求的情况下的EV模式时,与没有所述执行请求的情况下的EV模式时相比,限制电池的使用范围,所述执行请求是基于从外部向车辆的信息输入的对车辆请求执行EV模式的执行请求。在此,来自外部的信息输入例如能够列举由驾驶员做出的EV开关的操作、来自导航装置的信号、或者来自基础设施的信号。
限制电池的使用范围的优选的一例是限制来自电池的输出电力。即,降低电池输出上限值。另外,另外一例是限制(降低)电池输出上限值、基于驾驶员的加速器开度和车速而算出的要求转矩的上限值、以及马达输出上限值的至少一个。或者,控制装置也可以被程序化为:通过增大电池的发动机启动余量阈值来限制电池的使用范围。本说明书公开的混合动力车在预想EV模式的使用比例增加的情况下限制电池的使用范围,由此抑制电池的劣化。
有时将EV模式进一步分为多个模式。一个是控制混合动力系统以使得EV模式的使用比例增加的模式,在本说明书中称为CD模式。控制装置根据车辆行驶状态对CD模式和非CD模式进行自动切换。另外,在本说明书中,在根据车辆行驶状态而选择了EV模式时,将不存在基于来自外部的信息输入的对车辆的EV行驶执行请求的情况称为第1EV模式,将存在对车辆的EV行驶执行请求的情况称为第2EV模式。优选,在能够选择这样的几个模式的情况下,控制装置在能够对CD模式和非CD模式进行切换的情况下,在第2EV模式时,与第1EV模式时相比,控制装置限制EV行驶期间的电池的使用范围。
本说明书公开的技术的详细内容和进一步的改良通过发明的实施方式来进行说明。
附图说明
图1表示混合动力车的系统框图。
图2表示决定要求转矩的图(车速-要求转矩的关系)的一例。
图3是说明2个EV模式的不同的图(加速器开度与输出的关系)。
图4是表示不同车速下的模式切换的例子的图。
图5是说明从EV模式向HV模式的转移和从HV模式向EV模式的转移的不同的图。
图6是说明与要求转矩相应的EV/HV模式切换处理的图。
图7是EV模式切换处理的流程图。
图8是表示不同车速下的模式切换(变形例)的图。
具体实施方式
参照附图对实施例的混合动力车100进行说明。混合动力车100一边对仅利用马达12来行驶的EV模式和并用马达12和发动机19来行驶的HV模式进行自动切换一边行驶。此外,详细内容后面叙述,但是EV模式存在2种模式(第1EV模式和第2EV模式)。
首先,对混合动力车100的驱动机构系统进行说明。混合动力车100具备2个马达(第1马达12a和第2马达12b)和发动机19作为驱动源。2个马达12a、12b和发动机19的输出转矩由动力分配机构14适当分配/合成,向车轴15传递。车轴15经由差速器16与驱动轮17连动。在需要大的驱动力(转矩)的情况下驱动发动机19和第2马达12b(HV模式)。第1马达12a主要用作启动装置和发电机,但是在需要更大的驱动力的情况下,通过电池的电力也驱动第2马达12b和第1马达12a。这些驱动力(转矩)由动力分配机构14进行合成,经由车轴15传递到驱动轮17。在并不需要那么大的驱动力的情况下,例如以一定速度进行行驶的情况下,使发动机19停止,仅利用第2马达12b进行行驶(EV模式)。另一方面,当主电池5的剩余容量变少时,启动发动机19,通过动力分配机构14将发动机19的转矩向车轴15和第1马达12a分配。一边通过发动机19的驱动力驱动驱动轮17,一边驱动第1马达12a进行发电。另外,在驾驶员踩踏制动踏板的情况下,使车轴15成为与马达12a、12b直接连接的状态,通过车辆的动能对马达12a、12b从其输出轴侧进行反向驱动,从而进行发电。即,混合动力车100将车辆的动能变换为电能,通过该电力对主电池5充电。
第1马达12a如前所述,在从EV模式转变为HV模式时也作为启动发动机19的启动装置发挥功能。此外,动力分配机构14是行星齿轮,其太阳轮与第1马达12a连接,其行星架与发动机19连接,其齿圈与车轴15卡合。第2马达12b经由其他齿轮与车轴15卡合。马达12a、12b和发动机19通过控制装置4进行控制。
此外,混合动力车100实际上具备根据功能所具备的很多控制装置,通过所述很多控制装置协调工作,作为一个车辆系统发挥功能。但是,为了在本说明书中简化说明,即使物理上分为多个控制装置,也将它们总称为“控制装置4”。
从主电池5供给用于驱动第1马达12a、第2马达12b的电力。主电池5的输出电压例如为300V。主电池5经由系统主继电器7与第1转换器8连接。系统主继电器7是将主电池5与车辆的驱动系统连接或切断的开关。系统主继电器7通过控制装置4进行切换。
第1转换器8将主电池5的电压升压至与马达驱动相适的电压(例如600V)。第1转换器8的输出被送到第1变换器9A和第2变换器9b。第1变换器9A将第1转换器8输出的直流电力变换为预定频率的交流电力并向第1马达12a供给。第2变换器9b将第1转换器8输出的直流电力变换为预定频率的交流电力并向第2马达12b供给。此外,在第1马达12a、第2马达12b利用车辆的减速能量进行发电的情况下,这些马达发电产生的交流电力(再生电力)通过变换器9A、9b变换为直流电力,进而通过第1转换器8降压至与主电池5的输出电压相当的电压。这样混合动力车100能够通过再生电力对主电池5充电。
主电池8的输出还被送到第2转换器37。第2转换器37是将第1转换器8的输出电压(例如600V)降压至与驱动其他电子设备相适的电压(例如12V)的降压DCDC转换器。第2转换器37向以12V的低压进行驱动的设备(小电力设备)供给电力。小电力设备例如为车内灯、汽车音响、汽车导航24等。另外,车载的各种控制装置的电路也包含于“小电力设备”。生成向第1转换器8、第2转换器37、第1变换器9A以及第2变换器9b的指令即PWM信号的控制装置4也作为12V驱动的设备之一。以下,将12V驱动的设备组汇总称为“辅机”。图1的文字“AUX”意味着辅机组。
第2转换器37的输出也向12V的子电池38供给。即,使用马达驱动用的高输出高容量的主电池5的电力,进行子电池38的充电和向辅机的电力供给。12V输出的子电池38在没有接受来自主电池5的电力供给时以向辅机供给电力为目的而具备。即,子电池38在系统主继电器7断开期间,向辅机供给电力。
控制装置4基于车辆的各种传感器的数据、来自其他设备的信号,对马达12a、12b和发动机19进行控制。控制装置4所使用的传感器包括例如计测主电池5的余量(SOC:State Of Charge)的电池传感器6、对马达12a、12b各自的转速进行计测的转速传感器13、车速传感器18、对加速器开度进行计测的踏板传感器23。另外,控制装置4也基于来自汽车导航24、设置于驾驶座的模式选择开关22的信号对马达12a、12b和发动机19进行控制。另外,控制状态显示在驾驶座所具备的监视器25上。
控制装置4基于车速和加速器开度,对使发动机19停止而仅利用第2马达12b进行行驶的EV模式和启动发动机19、并用发动机19和第2马达12b进行行驶的HV模式进行切换。此外,根据情况,也与第2马达12b一起利用第1马达12a。在对该切换处理进行说明之前,对加速器开度、要求转矩、电池输出、以及马达输出的关系进行说明。
图2是表示各种加速器开度P下的车速Sp和要求转矩Trq的关系的图。“要求转矩”意味着“驾驶员要求的转矩”,基于车速和加速器开度而被预先确定。图2的图中的关系预先存储于控制装置4。控制装置4根据当前的车速Sp和当前的加速器开度P求出要求转矩Trq。例如,若当前的加速器开度P为60%、当前的车速为Spc,则根据图2的曲线,要求转矩为Trqc。控制装置4接着将要求转矩Trq[Nm]换算为目标输出Ftgt[W]。转矩[Nm]与输出[W]之间存在[输出(W)]=0.1047×[转速(rpm)]×[转矩(Nm)]的关系。控制装置4使用该式求出驱动系统应输出的目标输出Ftgt。根据图2可知,即使是相同的加速器开度,要求转矩即目标输出Ftgt也依存于车速而变化。此外,由于“目标输出”相当于向马达的指令值,所以EV模式下的“目标输出”相当于“马达输出”。
针对EV模式和HV模式的切换处理进行说明。一般来说,控制装置4,在加速器开度小时选择EV模式,在加速器开度大时选择HV模式。图3中示出加速器开度和目标输出Ftgt的关系的一例。控制装置4具有2个EV模式。EV模式1(第1EV模式)是在加速器开度超过了Psw1的情况下从EV模式向HV模式切换的模式。EV模式2(第2EV模式)是在加速器开度超过了Psw2的情况下从EV模式向HV模式切换的模式。EV模式2下的切换开度Psw2比EV模式1下的切换开度Psw1大。但是,EV模式2下的马达输出上限值Fout2比EV模式1下的马达输出上限值Fout1小。在此,马达输出上限值Fout是向马达的指令值的上限值,相当于之前说明的目标输出Ftgt的上限值。即,在加速器开度比切换开度Psw小的范围内,在算出的目标输出Ftgt超过马达输出上限值Fout的情况下,控制装置4将向马达发出指令的目标输出限制为马达输出上限值Fout。在图3的例子中,在EV模式2的情况下,在加速器开度P=Pr1时目标输出Ftgt到达马达输出上限值Fout2,在加速器开度P>Pr1时,控制装置4将目标输出Ftgt限制为该上限值Fout2。在加速器开度P超过了切换开度Psw2的情况下,控制装置4启动发动机19,转变为HV模式。当发动机启动时,由于在马达的输出上加上了发动机的输出,所以车辆的驱动力(输出)呈阶梯状增加。
在EV模式1的情况下,当切换开度Psw=Psw2时目标输出Ftgt达到马达输出上限值Fout1(Fout1>Fout2)。当切换开度超过Psw=Psw2时控制装置4立即启动发动机,转变为HV模式。由于在目标输出Ftgt超过马达输出上限值Fout1时立即加上了发动机的驱动力,所以实际的输出在切换开度Psw2的前后连续地增加。
可以将上述的EV模式1和EV模式2汇总如下表示。在EV模式1(第1EV模式)下,控制装置4将EV模式下的马达输出上限值Fmax设定为第1输出上限值Fout1,并将从EV模式切换为HV模式的加速器的切换开度Psw设定为第1开度Psw1。在EV模式2(第2EV模式)下,控制装置4将EV模式下的马达输出上限值Fmax设定为比第1输出上限值Fout1低的第2输出上限值Fout2,并将从EV模式切换为HV模式的加速器的切换开度设定为比第1切换开度Psw1大的第2切换开度Psw2。
针对EV模式2(第2EV模式)进行更加详细的说明。如之前所述,目标输出Ftgt不仅取决于加速器开度还取决于车速。即,即使是相同的加速器开度,若车速不同则目标输出Ftgt也不同。图4中示出了车速不同的情况下的加速器开度和目标输出Ftgt的关系。实线的曲线表示车速Sp=Sp1的情况。虚线的曲线表示车速Sp=Sp2的情况。在此,Sp1>Sp2。根据图2可知,即使是相同的加速器开度,车速越低、则目标转矩Ttgt越大,但是请注意目标输出Ftgt越小(由于输出=转矩×转速)。
在图4的例子中,在车速Sp=Sp1的情况下,在第1开度Pr1,目标输出Ftgt达到马达输出上限值Fout2,目标输出被维持为马达输出上限值Fout2直到加速器开度P达到Psw2。加速器开度P=Psw2是EV模式2的切换开度,当加速器开度P超过切换开度Psw2时控制装置4从EV模式2切换为HV模式。在此,在加速器开度P为第1开度Pr1时达到了马达输出上限值Fout2的情况下,控制装置4将第1增量dP1设定为从第1开度Pr1到应向HV模式切换的切换开度Psw2为止的加速器开度增量。
另一方面,在车速Sp=Sp2(<Sp1)的情况下,在第2开度P=Pr2,目标输出Ftgt达到马达输出上限值Fout2(参照图4的虚线)。在该情况下,目标输出Ftgt也被维持为马达输出上限值Fout2直到加速器开度P达到Psw2(即切换开度)。当加速器开度超过Psw2时,与车速Sp=Sp1的情况同样,控制装置4从EV模式2切换为HV模式。在此,在加速器开度P为第2开度Pr2时达到了马达输出上限值Fout2的情况下,控制装置4将第2增量dP2设定为从第2开度Pr2到应向HV模式切换的切换开度Psw2为止的加速器开度增量。根据图4可知,第2增量dP2比第1增量dP1小。
如以上,混合动力车100在EV模式2中,达到马达输出上限值Fout2时的加速器开度越高(Pr2>Pr1),则将从此时的加速器开度到切换开度Psw2为止的增量值设定为越小(dP2<dP1)。即使在达到马达输出上限值Fout2时的加速器开度不同的情况下,切换为HV模式的切换加速器开度Psw2也一定。用户为了维持EV模式,能够容易调整加速器开度以使其成为切换开度Psw2以下。
接着,对从HV模式向EV模式的切换处理进行说明。图5中针对从EV模式向HV模式切换的情况与从HV模式向EV模式切换的情况示出了加速器开度P与目标输出Ftgt的关系。实线表示从EV模式向HV模式的切换,虚线表示从HV模式向EV模式的切换。在此的EV模式是之前说明的EV模式2。
从EV模式向HV模式的切换如之前说明的那样,通过加速器开度P=第1开度Pr1从而目标输出Ftgt达到马达输出上限值Fout2,在从第1开度Pr1到切换开度Psw2为止的期间目标输出Ftgt被限制为马达输出上限值Fout2。在加速器开度超过切换开度Psw2之后,控制装置4启动发动机,转变为HV模式。
当切换为HV模式时,控制装置4将马达输出上限值从Fout2向Fout1提升。此外,马达输出上限值Fout1相当于之前说明的EV模式1时的马达输出上限值。另外,控制装置4将从HV模式向EV模式切换的切换开度设定为Psw1。在此,Psw1<Psw2。即,控制装置4在切换为HV模式之后,将从HV模式向EV模式的切换开度Psw1设定为比从EV模式向HV模式的切换开度Psw2低,并且,将从HV模式切换为EV模式换之后的马达输出上限值Fout1设定为比切换为HV模式之前的马达输出上限值Fout2高。
通过以上的处理,在一旦切换为HV模式之后,能防止在EV模式和HV模式之间引起所谓的振荡。
控制装置4与上述的处理相独立而执行当要求转矩Trq超过预定的阈值转矩Tsw时启动发动机的处理(转矩依存发动机启动处理)。针对该转矩依存发动机启动处理进行说明。此外,“启动发动机”正是指从EV模式向HV模式切换。
图6示出了表示要求转矩Trq和车速Sp的关系的图。图6的曲线图与图2的曲线图相同。如之前说明的那样,即使是相同的加速器开度,要求转矩也依存于车速而变化。在转矩依存发动机启动处理中,控制装置4监视由车速和加速器开度决定的要求转矩Trq,在要求转矩Trq超过了预先确定的切换转矩Tsw的情况下,启动发动机,从EV模式向HV模式切换。例如,在图6中,设想加速器开度P=60%的情况。在当前的车速Sp=Sp2的情况下,由于要求转矩Trq比切换转矩Tsw小,所以控制装置4维持EV模式。例如在上陡坡时,即使是相同的加速器开度车速也降低。在加速器开度保持60%的状态下车速也落至Sp1,此时要求转矩Trq超过切换转矩Tsw。因此,控制装置4启动发动机,从EV模式向HV模式切换。此外,在之前叙述的EV模式2期间,控制装置4使该转矩依存发动机启动处理停止。
EV模式1和EV模式2通过驾驶座所具备的模式选择开关22(参照图1)来进行切换。即,EV模式1和EV模式2根据用户的意思进行切换。另外,EV模式1和EV模式2也通过来自汽车导航24的信号进行切换。例如,由于在市区希望经济性的运转,所以在车辆的当前位置处于市区的情况下,汽车导航24将要求选择EV模式2的信号向控制装置4发送。控制装置4基于来自汽车导航24的信号,若车辆的其他状态(例如电池的SOC)允许,则从EV模式1向EV模式2切换。
在图7中示出EV模式切换处理的流程。控制装置4首先检查是否存在持续EV行驶的要求(S2)。在本实施例的情况下,设想几个“持续EV行驶的要求”。一个是来自驾驶座所具备的模式选择开关22的信号。通过驾驶员选择EV模式1相当于“持续EV行驶要求”之一。另外,来自导航的选择EV模式2的信号也相当于“持续EV行驶要求”之一。
控制装置4在存在持续EV行驶的要求的情况下(S2:是),选择EV模式2(S3),否则选择EV模式1(S13)。在选择了EV模式1的情况下,控制装置4开始之前说明的转矩依存发动机启动处理(S14),将Fout1设定为EV模式时的马达输出上限值(S15)。
另一方面,在选择了EV模式2的情况下,控制装置4使转矩依存发动机启动处理停止(S4),将Fout2设定为EV模式时的马达输出上限值(S5)。在此,Fout2<Fout1。
在设定了马达输出上限值之后的从EV模式向HV模式的切换处理如之前说明的那样。即,若加速器开度P达到切换开度Psw,则控制装置启动发动机,转变为HV模式(S6~S8)。此外,在EV模式1的情况下切换开度=Psw1,在EV模式2的情况下切换开度=Psw2。在发动机启动之前,控制装置4使马达输出上限值返回至Fout1(S7)。即,在EV模式2的情况下,马达上限值被设定为比Fout1低的Fout2,但是控制装置4在发动机启动之前使马达输出上限值向Fout1提升。其原因在于,同时输出行驶用的驱动力和用于发动机启动的驱动力时,存在马达输出上限值Fout2过低的可能性。在提升马达输出上限值之后,控制装置4启动发动机(S8)。控制装置4按每个预定的控制周期反复进行图7的处理。
接着,对EV模式2下的从EV模式向HV模式的切换处理的变形例进行说明。图8中示出变形例中的加速器开度P和目标输出Ftgt的关系。在车速Sp=Sp1的情况下,在加速器开度P=Pr1时,目标输出达到马达输出上限值Fout2。此时,控制装置4将Psw2a=Ppr1+dP1设定为从EV模式2向HV模式切换的加速器开度(切换开度Psw)。另一方面,在车速Sp=Sp2(<Sp1)的情况下,在加速器开度P=Pr2(>Pr1)时目标输出Ftgt达到马达输出上限值Fout2。此时,控制装置4将Psw2b=Ppr2+dP2设定为从EV模式2向HV模式切换的切换开度Psw。在此,dP2<dP1。即,在加速器开度为第1开度Pr1时达到马达输出上限值Fout2的情况下,控制装置4将第1增量dP1设定为从第1开度Pr1到应向HV模式切换的切换开度Psw2a为止的加速器开度增量,在加速器开度为比第1开度Pr1大的第2开度Pr2时达到马达输出上限值Fout2的情况下,将比第1增量dP1小的第2增量dP2设定为从第2开度Pr2到切换开度Psw2b为止的加速器开度增量。如图8所明示,在车速不同的情况下(Sp1和Sp2),即使达到马达输出上限值Fout2的加速器开度的差异(Pr2-Pr1)大,从EV模式切换为HV模式的切换开度的差异(Psw2b-Psw2a)也比(Pr2-Pr1)小。即,从EV模式切换为HV模式的切换加速器开度的变动(Psw2b-Psw2a)比达到马达输出上限值Fout2的加速器开度的变动(Pr2-Pr1)小。用户容易控制加速器开度以使得不切换为HV模式。
对EV模式2的效果进行补充。与EV模式1相比较,EV模式2中,使转变为HV模式的切换开度Psw增大,马达输出上限值Fmax降低。马达输出上限值Fmax大致与主电池5的输出上限值Wmax对应。即,将马达的输出上限值从Fout1向Fout2降低,与使主电池5的输出上限值Wmax降低相通。因此,EV模式2将马达的输出抑制为低,但也抑制了主电池5的消耗电力。因此,EV模式2具有抑制主电池5劣化的优点。以往,在想要多使用EV模式的情况下,为了得到大的驱动力而提高马达的输出上限值(或者电池的输出上限值)。然而,当提高马达的输出上限值(或者电池的输出上限值)时,主电池5容易过热,控制装置禁止EV模式的情形增加。即,提高马达的输出上限值(或者电池的输出上限值),并不必然增加EV模式的使用比例。在本说明书公开的技术中,与以往相反,为想要多使用EV模式的用户而准备降低马达的输出上限值的模式。通过降低马达的输出上限值,抑制主电池5的过热,从而能够长时间维持EV模式。
叙述与实施例的技术相关的注意点。在实施例中,EV模式1(第1EV模式)和EV模式2(第2EV模式)利用来自驾驶座所具备的模式选择开关22的信号、或者来自汽车导航24的信号进行切换。模式的切换不但通过这些信号,还可以通过来自基础设施的信号进行切换。例如,将来,在大城市的中心区域等特定区域中有可能被要求EV模式优先。在这样的情况下,通过来自在车辆的外部设置的通信装置(即基础设施)的信号,也可以进行模式切换。
另外,在上述的实施例中,控制装置4降低马达输出上限值Fmax。如上所述,当降低马达的输出上限值Fmax时,主电池5的输出上限值Wmax也降低。因此,控制装置4也可以取代降低马达输出上限值Fmax而降低主电池5的输出上限值Wmax。另外,也通过对要求转矩设定上限值,降低该上限值,从而主电池5的输出降低,因此,能够得到与实施例同样的效果即主电池5的劣化抑制效果。因此,控制装置4也可以取代降低马达输出上限值Fmax而降低要求转矩的上限值。
此外,注意到控制装置4并不能够对马达输出上限值进行任意设定。马达输出上限值的可设定上限由混合动力系统的硬件要件和马达温度来确定。控制装置4在可设定的范围内,按照上述实施例的处理确定马达输出上限值Fmax。同样地,主电池输出上限值的可设定上限由电池余量SOC和电池温度来确定。控制装置4在可设定的范围内,确定电池输出上限值Wmax。
混合动力车100的控制装置4除了上述的第1EV模式和第2EV模式以外,还具有CD模式(Charge Depleting模式:电池余量优先消耗模式)和CS模式(Charge Sustaining模式:电池余量保持模式)。CD模式和CS模式中,EV模式和HV模式的切换基准不同。概略地说,CD模式是使EV模式优先的模式,CS模式是使HV模式优先的模式。此外,为了使说明简单化,以下,将转变为HV模式从而容易将电池余量SOC维持为目标值的模式称为非CD模式。
一般来说,CD模式是控制混合动力系统以使得EV模式的使用比例增加的模式。在CD模式中,控制装置4进行全面禁止发动机启动的处理、加速器的在发动机启动阈值附近设置死区的处理、扩大主电池的使用范围的处理等,设定各种发动机启动阈值以使得容易持续EV行驶。
对CD模式和非CD模式进行具体说明。CD模式是使发动机19停止而使仅由第2马达12b实现的行驶(即EV模式)优先的模式。非CD模式是驱动发动机19、利用发动机19的驱动力使第1马达12a旋转来发电、将主电池5的余量SOC维持为预定量的模式。控制装置4基于主电池5的余量SOC,对CD模式和非CD模式进行自动切换。具体而言,若余量SOC比预定的阈值SOC高,则控制装置4选择CD模式,在余量SOC比阈值SOC低的情况下,控制装置4选择非CD模式。在非CD模式的情况下,控制装置4控制发动机19和第1马达12a,以将余量SOC维持为上述阈值SOC。
在选择了CD模式期间模式选择开关22被按下时,实施例的控制装置4从第1EV模式切换为第2EV模式,降低电池输出上限值Wmax。另外,在选择了CS模式期间模式选择开关22被按下时,控制装置4切换为CD模式之后转变为第2EV模式。
请注意:本说明书公开的技术,在存在基于从外部向车辆的信息输入(例如,由驾驶员作出的开关操作、来自导航的信号、或者来自基础设施的信号)的对车辆的EV行驶执行请求的情况下进行EV行驶时,也能够适用于完全禁止发动机启动的混合动力车。
实施例的控制装置被程序化为能够在接下来的2个EV模式(第1EV模式和第2EV模式)之间切换。在第1EV模式中,控制装置将EV模式中的马达输出上限值Fmax设定为第1输出上限值Fout1,并且将从EV模式切换为HV模式的切换加速器开度设定为第1开度。在第2EV模式中,控制装置将EV模式中的马达输出上限值Fmax设定为比第1输出上限值Fout1低的第2输出上限值Fout2,并且将从EV模式切换为HV模式的切换加速器开度设定为比第1切换开度大的第2切换开度。与此相对,如上述说明的那样,当降低马达的输出上限值Fmax时电池的输出上限值Wmax也降低。因此,虽然在实施例中降低马达输出上限值Fmax,但是取而代之降低电池的输出上限值Wmax也能够得到相同的效果。即,控制装置也可以被程序化为能够在接下来的2个EV模式之间切换。在第1EV模式中,控制装置将EV模式中的电池输出上限值Wmax设定为第1输出上限值Wout1,并且将从EV模式切换为HV模式的切换加速器开度设定为第1开度。在第2EV模式中,控制装置将EV模式中的电池输出上限值Wmax设定为比第1输出上限值Wout1低的第2输出上限值Wout2,并且将从EV模式切换为HV模式的切换加速器开度设定为比第1切换开度大的第2切换开度。
优选,混合动力车100的控制装置4进一步在第2EV模式中从EV模式向HV模式切换时,在启动发动机之前将马达输出上限值Fmax从第2输出上限值Fout2向第1输出上限值Fout1提升。当保持降低了马达输出上限值的状态时,发动机启动所需的马达驱动力有可能不足。通过提升马达的输出上限值,能够切实地启动发动机。控制装置4也可以取代马达输出上限值Fmax而在启动发动机之前提升电池输出上限值Wmax。
本说明书公开的技术也能够适用于能够从外部电源进行充电的所谓插电式混合动力车。
已参照附图对本发明的代表性且非限定性的具体例进行了详细说明。该详细说明单纯意在向本领域技术人员示出用于实施本发明的优选的例子的详细内容,而并非意在对本发明的范围进行限定。另外,为了提供进一步得到改善的混合动力车,所公开的追加性的特征及发明能够与其他特征、发明分开或一起使用。
另外,由上述的详细说明所公开的特征、工序的组合在最广泛的含义中并非是在实施本发明时所必须的,而仅是为了特别对本发明的代表性的具体例进行说明而记载的。进一步,在提供本发明的追加性的且有用的实施方式时,上述代表性的具体例的各种特征以及独立权利要求及从属权利要求所记载的各种特征并非必须按照此处所记载的具体例或者按照所列举的顺序来进行组合。
本说明书和/或权利要求所记载的所有特征意在:在实施例和/或权利要求所记载的特征的结构之外,作为对申请的原始公开和请求保护的特定事项进行的限定而单独且彼此独立地公开。进一步,与所有数值范围和组或群相关的记载意在:作为对申请的原始公开和请求保护的特定事项进行的限定,公开了它们的中间的结构。
以上,对本发明的具体例进行了详细说明,但这些不过是举例说明,并非对权利要求的范围进行限定。权利要求的范围所记载的技术包括对以上举例说明的具体例进行各种变形、变更而得到的技术。在本说明书或附图中说明的技术要素单独地或者通过各种组合来发挥技术上的有用性,并且不限定于申请时权利要求记载的组合。另外,在本说明书或附图中举例说明的技术能够同时实现多个目的,通过实现其中一个目的本身具有技术的有用性。
Claims (6)
1.一种混合动力车,具备控制装置,该控制装置能够对仅利用马达来行驶的EV模式和并用发动机和马达来行驶的HV模式进行切换,所述混合动力车的特征在于,
在存在下述执行请求的情况下的EV模式时,与没有所述执行请求的情况下的EV模式时相比,控制装置限制电池的使用范围,所述执行请求是基于从外部向车辆的信息输入的对车辆请求执行EV模式的执行请求。
2.根据权利要求1所述的混合动力车,其特征在于,
所述控制装置通过限制来自电池的输出电力来限制电池的使用范围。
3.根据权利要求2所述的混合动力车,其特征在于,
所述控制装置通过限制根据电池的温度和余量确定的电池的输出上限值、基于驾驶员的加速器开度和车速算出的要求转矩、以及马达的输出上限值的至少一个来限制来自电池的输出电力。
4.根据权利要求1所述的混合动力车,
所述控制装置通过增大电池的发动机启动余量阈值来限制电池的使用范围。
5.根据权利要求1所述的混合动力车,其特征在于,
从外部向车辆的信息输入为由驾驶员进行的EV开关的操作、来自导航装置的信号、或者来自基础设施的信号的任一个。
6.根据权利要求1所述的混合动力车,其特征在于,
所述控制装置具备控制混合动力系统以使EV模式的使用比例增加的CD模式,CD模式和非CD模式能够根据车辆行驶状态而自动切换,
在根据车辆行驶状态选择了EV模式时,所述控制装置将不存在基于来自外部的信息输入的对车辆的EV行驶执行请求的情况设为第1EV模式,将存在对车辆的EV行驶执行请求的情况设为第2EV模式,
在第2EV模式时,与第1EV模式时相比,限制EV行驶期间的电池的使用范围。
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