CN104709275B - 混合动力车辆 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种混合动力车辆。车辆包括发动机、旋转电机、电存储装置和控制器。旋转电机连接到发动机的输出轴。电存储装置被配置为向混合动力车辆的驱动源供应电力,并且使用来自外部电源的电力被充电。外部电源被设置在混合动力车辆外部。控制器被配置为当电存储装置能够被使用来自外部电源的电力充电时,向旋转电机供应来自外部电源的电力,使得输出轴被旋转。

Description

混合动力车辆
技术领域
本发明涉及其上安装了发动机、连接到发动机的旋转电机和使用外部电源可充电的电存储装置的车辆。
背景技术
如在日本专利申请公布No.2013-005520(JP 2013-005520A)中所公开,已知一种通过下述方式来提高板载电池的温度的技术:在低温下从外部电源向在板载电池附近设置的加热器供应电力。
发明内容
在使用来自外部电源的电力可充电(外部可充电)并且其上安装了发动机和旋转电机的混合动力车辆中,有可能的是发动机在放置(standing alone)时的摩擦损失在低温下将增大。当发动机的摩擦损失高并且在外部充电结束后使用车辆时,可能在启动发动机时产生冲击,可能延迟发动机的启动的结束,或者,当操作发动机时燃料效率可能降低。在JP 2013-005520A中未考虑这些问题。
提出本发明来解决上述问题,并且其目的是提供一种可以抑制发动机在放置时的摩擦损失增大的混合动力车辆。
根据本发明的一个方面,提供了一种车辆,车辆包括发动机、旋转电机、电存储装置和控制器。旋转电机连接到发动机的输出轴。电存储装置被配置为向混合动力车辆的驱动源供应电力,并且能够被使用来自外部电源的电力充电。外部电源被设置在混合动力车辆的外部。控制器被配置为当电存储装置能够被使用来自外部电源的电力充电时,向旋转电机供应来自外部电源的电力,使得输出轴被旋转。
根据该配置,有可能当电存储装置能够被使用来自外部电源的电力充电时,向旋转电机供应来自外部电源的电力,使得输出轴被旋转。因此,有可能旋转发动机的输出轴,而不消耗来自电存储装置的电力。通过旋转发动机的输出轴来搅动在发动机中的液压油。因此,液压油被供应到发动机的可移动部分的滑动位置,并且因此,可以使用所供应的液压油来润滑可移动位置。因为液压油的温度增大,所以有可能改善液压油的粘度。结果,有可能抑制发动机在放置时的摩擦损失的增大。
在该方面中,控制器可以被配置为在充电结束时刻结束使用来自外部电源的电力对于电存储装置的充电,并且在比充电结束时刻早预定时间的时刻,向旋转电机供应来自外部电源的电力,使得启动输出轴的旋转。充电结束时刻可以是结束使用来自外部电源的电力对电存储装置的充电的时刻。
很可能当充电结束时刻经过后使用车辆。因此,来自外部电源的电力被供应到旋转电机,使得在比充电结束时刻早预定时间的时刻开始输出轴的旋转。结果,有可能防止液压油在使用车辆之前从被润滑的发动机的可移动部分的滑动位置处耗尽。
在该方面中,充电结束时刻可以是在混合动力车辆中预先设定的时刻。
在该方面中,充电结束时刻可以是由用户设定的时刻。
在该方面中,控制器可以被配置为在充电结束时刻结束使用来自外部电源的电力对电存储装置的充电,并且当充电结束时刻由用户设定并且电存储装置能够被使用来自外部电源的电力充电时向旋转电机供应来自外部电源的电力,使得输出轴被旋转。
当由用户设定充电结束时刻时,很可能在充电结束时刻经过后使用车辆。因此,有可能防止液压油在使用车辆之前从被润滑的发动机的可移动部分的滑动位置处耗尽。
在该方面中,控制器可以被配置为在充电结束时刻停止向旋转电机的电力的供应。
很可能在充电结束时刻经过后使用车辆。因此,有可能通过在充电结束时刻停止向旋转电机的电力供应来防止因为在操作旋转电机的状态导致给予车辆用户的不舒适。
在该方面中,混合动力车辆可以进一步包括第一检测器。第一检测器被配置为检测发动机的温度。控制器可以被配置为当电存储装置能够被使用来自外部电源的电力充电并且发动机的温度低于阈值时,向旋转电机供应来自外部电源的电力,使得输出轴被旋转。发动机的温度是通过第一检测器而被检测。
当电存储装置能够被使用来自外部电源的电力充电并且发动机的温度低于阈值时,很可能发动机的摩擦损失将增大。因此,通过向旋转电机供应来自外部电源的电力使得输出轴被旋转,有可能润滑发动机的可移动部分的滑动位置,并且抑制发动机的摩擦损失的增大。
在该方面中,控制器可以被配置为当电存储装置能够被使用来自外部电源的电力充电并且在停止发动机后预定时间经过时,向旋转电机供应来自外部电源的电力,使得输出轴被旋转。
当在停止发动机后经过预定时间时,很可能发动机的摩擦损失增大。因此,通过向旋转电机供应来自外部电源的电力使得输出轴被旋转,有可能润滑发动机的可移动部分的滑动位置,并且抑制发动机的摩擦损失的增大。
在该方面中,混合动力车辆可以进一步包括第二检测器。第二检测器被配置为检测电存储装置的温度。控制器可以被配置为当电存储装置能够被使用来自外部电源的电力充电并且电存储装置的温度高于阈值时,向旋转电机供应来自外部电源的电力,使得输出轴被旋转。控制器可以被配置为当电存储装置能够被使用来自外部电源的电力充电并且电存储装置的温度低于阈值时,向旋转电机供应来自电存储装置的电力,使得输出轴被旋转。电存储装置的温度是通过第二检测器而被检测。
当电存储装置的温度低于阈值时,有可能通过向旋转电机供应来自电存储装置的电力使输出轴旋转,来将电存储装置放电。因此,有可能增大电存储装置的温度。通过经由将电存储装置放电来降低电存储装置的充电状态(SOC),有可能改善在低温下的充电接受特性。
在该方面中,混合动力车辆可以进一步包括空调装置。空调装置被配置为调整混合动力车辆的内部的温度。控制器可以被配置为当电存储装置能够被使用来自外部电源的电力充电并且空调装置与旋转电机操作一起被操作时,取决于电存储装置的状态,向旋转电机供应来自外部电源的电力和从电存储装置供应的电力中的至少一个,使得输出轴被旋转。
当与旋转电机一起操作空调装置时,取决于电存储装置的状态,向旋转电机供应来自外部电源的电力和从电存储装置供应的电力的至少一个。通过以这种方式旋转输出轴,有可能向旋转电机适当地供应电力。
在该方面中,控制器可以被配置为当电存储装置能够被使用来自外部电源的电力充电时,取决于来自外部电源的电力供应能力,向旋转电机供应来自外部电源的电力和从电存储装置供应的电力中的至少一个,使得输出轴被旋转。
取决于来自外部电源的电力供应能力,来自外部电源的电力和从电存储装置供应的电力的至少一个被供应到旋转电机,使得输出轴被旋转。因此,即使当来自外部电源的电力供应能力改变时,有可能向旋转电机适当地供应电力。
根据本发明,有可能当使用来自外部电源的电力对电存储装置充电时,向旋转电机供应来自外部电源的电力,使得输出轴被旋转。因此,有可能旋转发动机的输出轴,而不消耗来自电存储装置的电力。通过旋转发动机的输出轴来搅动在发动机中的液压油。因此,向发动机的可移动部分的滑动位置供应液压油,并且因此,可以使用所供应的液压油来润滑可移动位置。因为液压油的温度增大,所以有可能改善液压油的粘度。结果,有可能抑制发动机在放置时的摩擦损失增大。
附图说明
下面参考附图来描述本发明的示例性实施例的特征、优点与技术和工业意义,在附图中,相似的附图标号表示相似的元件,并且其中:
图1是图示车辆的整体配置的框图;
图2是图示ECU的功能框图;
图3是图示由ECU执行的控制处理的流程图;并且
图4是图示ECU的操作的时序图。
具体实施方式
以下,将参考附图说明本发明的实施例。在下面的说明中,通过相似的附图标记来表示相似的元件。其名称和功能彼此相同。因此将不重复其详细说明。
下面参考图1来描述根据这个实施例的混合动力车辆1的整体框图(以下,简称为车辆1)。车辆1包括变速器8、发动机10、加热装置12、驱动轴17、动力控制单元(PCU)60、电池70、驱动轮72、充电装置78以及电子控制单元(ECU)200。
变速器8包括第一输出轴14、第二输出轴6、第一电动机-发电机组(以下称为第一MG)20、第二电动机-发电机组(以下称为第二MG)30、动力分配单元40和减速齿轮单元58。
ECU 200连接到发动机旋转速度传感器11、冷却剂确定传感器13、外部空气温度传感器81、电流传感器152、电压传感器154和电池温度传感器156,以便从传感器接收各种信号。ECU 200连接到定时器设定开关90,以便从其接收操作信号Mt。
具有该配置的车辆1使用从发动机10和第二MG 30中的至少一个输出的驱动力来行驶。从发动机10产生的动力被动力分配单元40分配到两个路径内。该两个路径的一个路径是通过其经由减速齿轮单元58向驱动轮72传输动力的路径,并且,另一个路径是通过其向第一MG 20传输动力的路径。
第一MG 20和第二MG 30例如是三相AC旋转电机。第一MG 20和第二MG 30被PCU 60驱动。
第一MG 20具有作为使用发电机(发电装置)的功能,该发电机使用由动力分配单元40分配的来自发动机10的动力来产生电力,并且经由PCU 60来将电池70充电。第一MG 20从电池70接收电力,并且旋转发动机10的第一输出轴14(曲轴)。因此,第一MG 20具有作为用于启动发动机10的启动器的功能。
第二MG 30具有作为驱动电动机的功能,其使用在电池70中存储的电力和从第一MG 20产生的电力中的至少一个来向驱动轮72施加驱动力。第二MG 30具有作为发电机的功能,该发电机使用通过再生制动产生的电力来经由PCU 60将电池70充电。
发动机10包括多个汽缸112。在每一个汽缸112中的顶部部分设置有火花塞(未示出)。发动机10在每个汽缸或进气口中设置有与每一个汽缸112对应的燃料喷射器(未示出)。发动机10不特别限于同轴四汽缸发动机,而是可以是柴油发动机或汽油发动机。发动机10是汽油发动机并且基于来自ECU 200的控制信号S1被控制。
加热装置12使用电力来提高发动机10的温度。加热装置12可以是加热器,其例如被设置为与发动机10的发动机缸体接触,并且直接地提高发动机10的温度。加热装置12可以包括:设置在发动机10的冷却剂的通道中以便加热冷却剂的加热器;以及,将发动机10的冷却剂循环的电动泵。
发动机旋转速度传感器11被设置在发动机10中,并且检测发动机10的第一输出轴14的旋转速度(以下,称为发动机旋转速度)Ne。发动机旋转速度传感器11向ECU 200发送用于指示所检测的发动机旋转速度Ne的信号。
冷却剂温度传感器13被设置在发动机10中,并且检测在发动机10中流动的冷却剂的温度Tw(以下称为冷却剂温度Tw)。冷却剂温度传感器13向ECU 200发送用于指示所检测的冷却剂温度Tw的信号。
动力分配单元40被配置为向经由第二输出轴16延伸到驱动轴17的路径和延伸到第一MG 20的路径分配由发动机10产生的动力。动力分配单元40可以使用具有太阳齿轮、行星齿轮以及齿圈的三个旋转轴的行星齿轮机构。例如,第一MG 20的转子连接到太阳齿轮,发动机10的第一输出轴14连接到行星齿轮,并且第二输出轴16连接到齿圈。通过该配置,发动机10、第一MG 20和第二MG 30可以机械地连接到动力分配单元40。
连接到第二MG 30的转子的第二输出轴16连接到驱动轴17,用于经由减速齿轮单元58旋转地驱动驱动轮72。可以在第二MG 30的旋转轴和第二输出轴16之间进一步设置变速器。
PCU 60将来从电池70供应的DC电力转换为AC电力,并且驱动第一MG 20和第二MG30。PCU 60将从第一MG 20和第二MG 30产生的AC电力转换为DC电力,并且使用该电力来将电池70充电。例如,PCU 60被配置为包括用于DC/AC电力转换的逆变器(未示出)和用于在逆变器的DC链路侧和电池70之间的DC电压转换的转换器(未示出)。当从ECU 200接收到空调器80或加热装置12的操作请求时,PCU 60响应于该操作请求向空调器80或加热装置12供应电力。
电池70是电存储装置,并且是可充电的DC电源。例如,镍氢或锂离子的二次电池被用作电池70。电池70的电压例如是大约200V。例如,电池70被从第一MG 20和/或第二MG 30产生的电力充电。另外,电池70可以被从外部电源(未示出)供应的电力充电。电池70不限于二次电池,而是可以是例如电容器、太阳能电池或燃料电池,只要它可以产生DC电压。
电池70具有电流传感器152、电压传感器154和电池温度传感器156。电流传感器152检测电池70的电流IB。电流传感器152向ECU200发送用于指示所检测的电流IB的信号。电压传感器154检测电池70的电压VB。电压传感器154向ECU 200发送用于指示所检测的电压VB的信号。电池温度传感器156检测电池70的电池温度TB。电池温度传感器156向ECU 200发送用于指示所检测的电池温度TB的信号。
ECU 200基于电池70的电流IB、电压VB和电池温度TB来估计电池70的充电状态(以下称为SOC)。ECU 200可以例如基于电流IB、电压VB和电池温度TB来估计开路电压(OCV),并且可以基于所估计的OCV和预定图来估计电池70的SOC。替代地,ECU 200可以例如通过整合电池70的充电电流和放电电流来估计电池70的SOC。
当在车辆1停止的同时,充电插头300被附接到车辆1时,充电装置78使用从外部电源302供应的电力来将电池70充电。充电插头300被连接到充电电缆304的一端。充电电缆304的另一端经由电力管理系统306被连接到外部电源302。充电装置78的正电极端子连接到电力线PL,对应性PL连接PCU 60的正电极端子和电池70的正电极端子。充电装置78的负电极端子连接到地线NL,地线NL连接PCU 60的负电极端子和电池70的负电极端子。补充或取代通过使用充电插头300等接触式电力供应来从外部电源302向车辆1的电池70供应电力的充电方法,通过诸如谐振或电磁感应的、非接触式电力供应来从外部电源302向车辆1的电池70供应电力的充电方法。外部电源302例如是商业可获得的电源。当设定下述的充电开始时刻并且充电插头300附接到车辆1时,ECU 200等待电池70的充电。
包括车辆1的多个电子设备连接到电力管理系统306。电力管理系统306被例如设置在诸如房屋的建筑物中。该电子设备被设置在建筑物内部或外部,并且是家用电子设备。电力管理系统306管理包括车辆1的电子设备的所使用电力量(功耗)。例如,电力管理系统306可以根据包括车辆1的各个电子设备的使用状态来限制使用来自特定电子设备的电力。例如,当限制能够被供应到车辆1的电力量时,电力管理系统306向ECU 200发送用于指示可能的电力量被限制的限制信息。替代地,诸如被限制的电力量的信息作为限制信息被发送到ECU200。电力管理系统306和ECU 200可以以使用充电电缆304的有线通信方式或以无线通信方式彼此进行通信。
空调器80将车辆1的内部换气或者执行冷却和加热的任何一种,使得车辆1的内部的温度达到目标值。
外部空气温度传感器变速器8检测车辆1的外部温度To(以下,称为外部空气温度To)。外部空气温度传感器81向ECU 200发送用于指示所检测的外部空气温度To的信号。
定时器设定开关90是在定时器中用于用户保留使用外部电源302对电池70充电的操作构件。定时器设定开关90可以例如是按钮或旋转开关。车辆1的用户操作定时器设定开关90,以输入电池70的充电开始时刻或充电结束时刻。
ECU 200产生在用于控制发动机10的控制信号S1、用于控制PCU60的控制信号S2、用于控制充电装置78的控制信号S3、用于控制空调器80的控制信号S4和用于控制加热装置12的控制信号S5中的要控制的控制信号,并且向控制目标输出所产生的控制信号。
ECU 200是控制器,其控制整个混和动力系统,即,电池70的充电和放电状态以及发动机10、第一MG 20和第二MG 30的操作状态,以便通过控制发动机10和PCU 60等来最有效地操作车辆1。
ECU 200包括存储器201和定时器202。当用户使用定时器设定开关90来输入充电开始时刻或充电结束时刻时,ECU 200在存储器201中存储输入充电开始时刻或充电结束时刻。
ECU 200从定时器202获取当前时刻。定时器202例如是无线电控制器计时器,并且可以基于与从外部接收的无线电波同步的时刻来计数当前时刻。替代地,定时器202可以基于由用户调整的时刻来计数当前时刻。
当例如由定时器202获取的当前时刻经过充电开始时刻并且充电插头300附接到车辆1的预定位置时,ECU 200控制充电装置78以便开始使用来自外部电源302的外部电力来将电池70充电(以下,称为外部充电)。例如,可以使用用于检测充电插头300是否附接的传感器来检测充电插头300是否附接。当经由充电插头300从电力管理系统306接收到预定信号时,可以确定充电插头300被附接。
ECU 200控制充电装置78,使得例如,当在使用来自外部电源302的电力来将电池70充电的同时,从定时器202获取的当前时刻经过充电结束时刻时,停止使用来自外部电源302的电力充电。
在具有上述配置的车辆1中,在低温下,当放置时液压油有可能在发动机10的可移动部分的滑动位置处耗尽,并且因此发动机10的摩擦损失增加。当发动机10的摩擦损失高并且在外部充电结束后使用车辆1时,可能在启动发动机10时产生电击,可能延迟发动机10的启动结束,或者在操作发动机10后燃料效率可能变差。具体地说,在超低温度下,当其中车辆仅使用第二MG 30来操作的EV行驶被限制并且发动机10的操作(预热)具有优先级时,这些现象出现。
因此,该实施例的特征在于,当能够使用来自外部电源302的电力来将电池70充电时,ECU 200向第一MG 20供应来自外部电源302的电力,以旋转发动机10的第一输出轴14。在下面的说明中,操作第一MG 20以旋转发动机10的第一输出轴14的控制被称为电动机带动控制。
在本实施例中,当比用户设定的充电结束时刻早预定时间的时间点处,冷却剂温度Tw低于阈值A时,ECU 200向第一MG 20供应来自外部电源302的电力,以执行电动机带动(motoring)控制。在当前时刻经过电池70的充电结束时刻时,ECU 200停止向第一MG 20的电力供应。阈值A例如是下述值,使用该值,在启动时的电击、启动结束的延迟或在操作期间的燃料效率的变差不产生到向用户提供不舒适的程度,或者,可以确定预热进展到迅速地解决这样的问题的程度。
在这个实施例中,ECU 200控制加热装置12,以便在充电结束时刻之前的时间点处提高发动机10的温度。ECU 200开始加热装置12的操作,使得在充电结束时刻处的冷却剂温度Tw等于或高于阈值B。ECU 200可以基于在当前冷却剂温度Tw和阈值B之间的差确定加热装置12的操作时间,并且可以在比充电结束时刻早操作时段的时间点处开始加热装置12的操作。阈值B例如是可以用来确定发动机10的预热结束的值或使可以用来确定发动机10的预热进展到预定程度的值,并且是大于阈值A的值。在这个实施例中,上述预定时间被描述为加热装置12的操作时段。
图2是根据这个实施例的在车辆1上安装的ECU 200的功能框图。ECU 200包括定时器设定确定单元210、状态确定单元212、时刻确定单元214、温度确定单元216、电动机带动控制单元218和结束确定单元220。
定时器设定确定单元210确定是否设定了使用来自外部电源302的电力充电的充电结束时刻。定时器设定确定单元210例如当在存储器201中存储充电结束时刻时确定设定了充电结束时刻。定时器设定确定单元210可以例如当确定设定了充电结束时刻时将定时器设定确定标记设定为开启状态。
状态确定单元212确定来自外部电源302的电力供应是否可能(外部充电是否可能)。具体地说,状态确定单元212可以当充电插头300附接到车辆1时确定来自外部电源302的电力供应是可能的。充电插头300是否附接到车辆1的确定与如上所述相同,并且因此将不重复其详细说明。状态确定单元212可以当确定来自外部电源302的电力供应是可能的时将状态确定标记设定为开启状态。
当定时器设定确定单元210确定设定了充电结束时刻时,时刻确定单元214确定当前时刻是否经过比充电结束时刻早预定时间的时间点(以下,也称为电动机带动开始时刻)。
时刻确定单元214可以例如当定时器设定确定标记在开启状态中时确定当前时刻是否经过电动机带动开始时刻,并且可以当确定当前时刻经过电动机带动开始时刻时将时刻确定标记设定为开启状态。
温度确定单元216确定冷却剂温度Tw是否等于或低于阈值A。温度确定单元216可以例如当确定冷却剂温度Tw等于或低于阈值A时将温度确定标记设定为开启状态。
当定时器设定确定单元210确定设定了充电结束时刻、状态确定单元212确定来自外部电源302的电力的供应是可能的、时刻确定单元214确定当前时刻经过电动机带动开始时刻并且温度确定单元216确定冷却剂温度Tw等于或低于阈值A时,电动机带动控制单元218执行电动机带动控制。
电动机带动控制单元218将发动机旋转速度Ne提高到目标旋转速度。电动机带动控制单元218在发动机旋转速度Ne被提高到目标旋转速度后保持发动机旋转速度Ne。
该目标旋转速度不被特别限制,并且优选的是,目标旋转速度被设定为使得不产生因为电动机带动导致能够向驾驶员给予不舒适的噪声的旋转速度和适当地执行润滑的旋转速度。该目标旋转速度例如是与发动机10的发动相同程度的旋转速度。
电动机带动控制单元218当下述的结束确定单元220确定电动机带动结束时结束电动机带动控制。
电动机带动控制单元218例如当定时器设定确定标记、状态确定标记、时刻确定标记和温度确定标记全部在开启状态中时执行电动机带动控制。电动机带动控制单元218当将下述的结束确定标记设定为开启状态时结束电动机带动控制。电动机带动控制单元218结束电动机带动控制,并且将结束确定标记设定为关闭状态。
结束确定单元220确定是否结束电动机带动控制。结束确定单元220例如当当前时刻经过充电结束时刻时确定电动机带动控制结束。替代地,结束确定单元220当冷却剂温度Tw等于或高于阈值B时,确定电动机带动控制结束。
结束确定单元220可以当电动机带动控制单元218执行电动机带动控制时开始是否要结束电动机带动控制的确定,并且当确定电动机带动控制结束时将结束确定标记设定为开启状态。
下面将参考图3来描述由在根据这个实施例的安装车辆1上的ECU 200执行的控制处理的流程。
在步骤(以下,步骤被称为S)100中,ECU 200确定是否设定了充电结束时刻。当设定了充电结束时刻时(在S100中的是),处理流程移动到S102。否则(在S100中的否),处理流程返回到S100。
在S102中,ECU 200确定来自外部电源302的电力的供应是否可能。当确定来自外部电源302的电力的供应可能时(在S102中的是),处理流程移动到S104。否则(在S102中的否),处理流程返回到S100。
在S104中,ECU 200确定当前时刻是否经过比充电结束时刻早预定时间的电动机带动开始时刻。当确定当前时刻是否经过电动机带动开始时刻时(在S104中的是),处理流程移动到S106。否则(在S104中的否),处理流程返回到S100。
在S106中,ECU 200确定冷却剂温度Tw是否等于或低于阈值A。当确定冷却剂温度Tw等于或低于阈值A时(在S106中的是),处理流程移动到S108。否则(在S106中的否),处理流程返回到S100.
在S108中,ECU 200执行电动机带动控制。在S110中,ECU 200确定冷却剂温度Tw是否等于或高于阈值B。当确定冷却剂温度Tw等于或高于阈值B(在S110中的是)时,处理流程移动到S112。否则(在S110中的否),处理流程移动到S114。
在S112中,ECU 200结束电动机带动控制。在S114中,ECU 200确定当前时刻是否经过充电结束时刻。当确定当前时刻经过充电结束时刻时(在S114中的是),处理流程移动到S112。否则(在S114中的否),处理流程返回到S108.
下面将参考图4来描述基于上述结构和上述流程图的安装在根据这个实施例的车辆1上的ECU 200的操作。
例如,假定充电插头300在t(0)处附接到车辆1,并且(当接通外部充电时)开始使用外部电源302对电池70的充电。也假定用户操作定时器设定开关90以将充电结束时刻设定为时间t(2)(在S100中是)。
在时间t(0)处,当来自外部电源302的电力的供应可能并且开始电池70的充电时(在S102中的是),经由充电插头300和充电装置78向电池70供应来自外部电源302的电力,并且电池70的SOC随着时间的经过而增加。
在时间t(1)处,当在比充电结束时刻早预定时间的电动机带动开始时刻经过时(在S104中的是),开始加热装置12的操作(加热装置12改变为开启状态),并且执行电动机带动控制(S108),因为冷却剂温度Tw等于或低于阈值(在S106中的是)。因此,电动机带动控制从关闭状态转换为开启状态。
因为开始了加热装置12的操作,所以冷却温度Tw在时间T(1)后随着时间的经过增大。因为执行电动机带动控制,所以从第一MG 20向发动机10的第一输出轴14施加旋转力,并且因此,发动机旋转速度Ne增大。当发动机旋转速度Ne达到目标旋转速度时,保持发动机旋转速度Ne。利用发动机10的第一输出轴14的旋转,在发动机10中的液压油被搅动,并且向可移动部分的滑动位置供应液压油。因此,通过执行电动机带动控制,发动机10的可移动部分的滑动位置被润滑,并且抑制了发动机10的摩擦损失的增大。
在时间t(2)处,当冷却剂温度Tw等于或高于阈值B(在S110中的是)并且当前时刻经过充电结束时刻(在S114中的是)时,结束电动机带动控制(S112)。因此,电动机带动控制从开启状态转换为关闭状态。加热装置12的操作停止(加热装置12改变为关闭状态)。
以这种方式,在根据这个实施例的车辆1中,当使用来自外部电源302的电力来将电池70充电时,来自外部电源302的电力可以被供应到第一MG 20,以旋转发动机10的第一输出轴14。因此,有可能旋转发动机10的第一输出轴14,而不消耗来自电池70的电力。利用发动机10的第一输出轴14的形状,搅动在发动机10中的液压油,并且液压油被供应到发动机10的可移动部分(例如,在汽缸112中的活塞)的滑动位置,由此,有可能使用所供应的液压油来润滑该滑动位置。因为液压油的温度增加,所以可以改善液压油的粘度。结果,有可能提供混合动力车辆,该混合动力车辆可以抑制当放置时发动机中的摩擦损失的增大。
因为很可能在由用户设定充电结束时刻经过后将使用车辆1,所以有可能通过下述方式抑制在润滑的滑动位置处的液压油在使用车辆之前耗尽:向第一MG 20供应来自外部电源302的电力,以旋转发动机10的第一输出轴14。因为电动机带动控制的执行时间可以被设定为最小所需时间,所以有可能最小化电力的消耗。
通过在充电结束时刻经过的时间点处停止向第一MG 20的电力的供应,有可能抑制当在充电结束时刻经过后由用户使用车辆时因为第一MG 20的操作状态导致给出的不舒适。
在结束电动机带动控制后,摩擦损失的改善的效果随着时间的经过减小。因此,通过执行电动机带动控制直到充电结束时刻经过的时间点,可以在充电结束时刻经过后将摩擦损失的改善的效果保持得更长。
当能够使用来自外部电源302的电力来将电池70充电并且冷却剂温度Tw等于或低于阈值A时,很可能发动机10的摩擦损失将增大。因此,通过向第一MG 20供应来自外部电源302的电力以旋转第一输出轴14,有可能将发动机10的可移动部分的滑动位置润滑,并且抑制在发动机的摩擦损失上的增大。
当用户未设定充电结束时刻时,不执行电动机带动控制,并且因此有可能抑制电动机带动控制的不必要的执行。
当提供了连接到发动机10的第一输出轴14的、使用第一输出轴14的旋转来操作并且向可移动部分的滑动位置供应发动机油的油泵时,有可能通过执行上述的电动机带动控制来更满意地润滑滑动位置。
下面将描述该实施例的修改示例。该实施例描述了将发动机10的冷却剂温度Tw检测为发动机10的温度,但是可以将发动机10的外围部分的可检测温度检测为发动机10的温度。例如,当未操作发动机10并且车辆1的放置时间足够长时,可以将发动机10的外部空气温度To检测为发动机10的温度。
在这个实施例中,执行电动机带动控制,而不考虑从在开始使用来自外部电源302的电力的充电的时间点之前停止发动机10的时间点起经过的时间,但是,当在从使用来自外部电源302的电力的充电的时间点之前停止发动机10后经过预定时间时,可以执行电动机带动控制。即,可以限制电动机带动控制,直到在停止发动机10的时间点后经过预定时间。根据该配置,当发动机停止时,在可移动部分的滑动位置处的液压油不耗尽而是保持直到预定时间经过,并且因此,抑制了摩擦损失的增大。因此,有可能抑制电动机带动控制的不必要的执行。
该实施例描述了使用来自外部电源302的电力来执行电动机带动控制,而不考虑在执行电动机带动控制时电池70的温度TB,但是,可以例如取决于电池70的温度TB使用来自外部电源302的电力和来自电池70的电力中的至少一个操作第一MG 20。例如,当电池70的温度TB高于阈值TB(0)时,来自外部电源302的电力可以被供应到第一MG 20以旋转发动机10的第一输出轴14,并且当电池70的温度TB低于阈值TB(0)时,可以向第一MG 20供应来自电池70的电力以旋转第一输出轴14。当向第一MG 20供应来自电池70的电力时,停止充电装置78的操作。
根据该配置,当电池70的温度TB低于阈值TB(0)时,可以通过使用来自电池70的电力操作第一MG 20来提高电池70的温度。有可能通过经由将电池70放电来降低作为电池70的充电状态的SOC,来改善在低温下的充电接受特性。当电池70的温度TB高于阈值TB(0)时或当将使用来自电池70的电力的第一MG 20的操作被保持预定时间段时,可以使用来自外部电源302的电力执行第一MG 20的操作和对电池70的充电中的至少一个。有可能通过将电池70充电来进一步提高电池70的温度。
该实施例描述了当能够使用来自外部电源302的电力将电池充电时仅操作第一MG20,但是可以连同第一MG 20一起操作空调器80,以执行换气,直到充电结束时刻,以便在充电结束时刻处完成内部的换气,或者冷却或加热内部直到充电结束时刻,以便内部的温度达到目标温度。
在该情况下,当能够使用来自外部电源302的电力将电池70充电并且操作第一MG20和空调器80两者时,优选的是,取决于电池70的状态,使用来自外部电源302的电力和来自电池70的电力中的至少一个来执行电动机带动控制。
例如,当能够使用来自外部电源302的电力来将电池70充电,操作第一MG 20和空调器80两者,并且电池70的充电电流的可接受值小于预定值时,电池70的SOC高,并且因此,可以使用来自电池70的电力来执行电动机带动控制。当电池70的充电电流的可接受值大于预定值时,电池70的SOC低,并且因此,可以使用来自外部电源302的电力来执行电动机带动控制。例如基于其中限定了电池70的温度TB、电池70的SOC和电池70的温度TB、SOC和可接受值的关系的图来计算充电电流的可接受值。例如,在低温环境中,电池70的温度TB变得越低,则充电电流的可接受值被计算得越小。电池70的SOC变得越高,则充电电流的可接受值被计算得越小。
替代地,当能够使用来自外部电源302的电力来将电池70充电、操作第一MG 20和空调器80两者,并且电池70的放电电流的可接受值大于预定值时,电池70的SOC高,并且因此,可以使用来自电池70的电力来执行电动机带动控制。当电池70的充电电流的可接受值小于预定值时,电池70的SOC低,并且因此,可以使用来自外部电源302的电力来执行电动机带动控制。例如,基于其中限定了电池70的温度TB、电池70的SOC和电池70的温度TB、SOC和可接受值的关系的图来计算放电电流的可接受值。例如,在低温环境中,电池70的温度TB变得越低,则放电电流的可接受值被计算得越小。电池70的SOC变得越低,则放电电流的可接受值被计算得越小。
当能够使用来自外部电源302的电力来将电池70充电、操作第一MG 20和空调器80两者并且电池70的温度TB低于预定值时,提高电池70的温度TB,并且因此,可以使用来自电池70的电力来执行电动机带动控制。当电池70的温度TB高于预定值时,可以使用来自外部电源302的电力来执行电动机带动控制。
当能够使用来自外部电源302的电力来将电池70充电、操作第一MG 20和空调器80两者并且电池70的SOC高于预定值时,可以使用来自电池70的电力来执行电动机带动控制。当电池70的SOC低于预定值时,可以使用来自外部电源302的电力来执行电动机带动控制。
根据该配置,通过取决于电池70的状态,使用来自外部电源302的电力和来自电池70的电力中的至少一个来执行电动机带动控制,有可能在执行电动机带动控制时适当地向第一MG 20供应电力。
当将电池70完全充电时,来自外部电源302的电力的供应是可能的(即,向车辆1附接充电插头300)并且由用户设定了在充电结束时刻之前的空调器80的操作时,可以在充电结束时刻使用来自外部电源302的电力来执行电动机带动控制。因为执行电动机带动控制直到充电结束时刻经过,所以可以在充电结束时刻经过后将摩擦损失的改善的效果保持得更长。
该实施例描述了电池70的充电和第一MG 20的操作(或电池70的充电、第一MG 20的操作和空调器80的操作)在其中能够使用来自外部电源302的电力将电池充电的状态中是可能的,但是可以例如取决于来自外部电源302的电力供应能力使用来自外部电源302的电力和来自电池70的电力中的至少一个来操作第一MG 20(或者,可以操作第一MG 20和空调器80)。
例如,当要向车辆1供应并且被包括在从电力管理系统306接收的限制信息中的可能的电力量大于预定值时,ECU 200可以使用来自外部电源302的电力来操作第一MG 20(或第一MG 20和空调器80)。该预定值例如是使用其可以操作第一MG 20(或第一MG 20和空调器80)的电力量。当要向车辆1供应并且被包括在从电力管理系统306接收的限制信息中的可能的电力量小于预定值时,ECU 200可以使用来自外部电源302的电力和来自电池70的电力来操作第一MG 20(或第一MG 20和空调器80),可以使用来自电池70的电力来操作第一MG20,或者可以减少空调器80的操作程度。
根据该配置,当来自外部电源302的电力供应能力改变时,例如,在当前时刻是在所使用的电力量的峰值时间区域中的时刻时,可以仅使用来自外部电源302的电力来以电力充分地供应第一MG 20,并且因此有可能通过下述方式来适当地向第一MG 20供应电力:取决于来自外部电源302的电力供应能力使用来自外部电源302的电力和来自电池70的电力中的至少一个来执行电动机带动控制,或者降低诸如空调器80的其他电装置的所使用的电力量。
该实施例描述了在与执行电动机带动控制相同的时间操作加热装置12,但是可以不操作加热装置12。
该实施例描述了直到预测在开始操作加热装置12后在充电结束时刻冷却剂温度Tw等于或高于阈值B的时间段被设定为用于确定电动机带动开始时刻的预定时间,但是该预定时间可以被设定为取决于外部空气温度或基于日期等的温度预测信息改变的时间,或者可以被设定为其中通过电动机带动来搅动在发动机10中的液压油并且可以充分地润滑可移动部分的滑动位置的时间。
该实施例描述了加热装置12的操作开始定时和电动机带动控制的开始定时彼此相等,但是,加热装置12的操作开始定时和电动机带动控制的开始定时可以彼此不同。
该实施例描述了在执行电动机带动控制时将发动机旋转速度Ne增大为目标旋转速度,但是可以将第一MG 20的旋转速度增大为目标旋转速度。ECU 200可以例如使用在第一MG 20中设置的分解器来检测第一MG 20的旋转速度。
该实施例描述了在由用户设定的充电结束时刻处结束电动机带动控制,但是可以在完成使用来自外部电源302的电力的充电的时间点处结束电动机带动控制。
该实施例描述了在充电结束时刻处结束电动机带动控制,但是可以使用预定方法来确定例如在结束电动机带动控制时是否改善了发动机10的摩擦损失。
例如,基于当刚好在结束电动机带动控制之前或在结束电动机带动控制后给出预定旋转命令时向第一MG 20供应的电力的变化,可以确定是否改善了发动机10的摩擦损失。使用通过反馈控制改善摩擦损失,用于预定旋转命令所需的电力减小,并且收敛在预定电力上。因此,例如,当在给出预定旋转命令后向第一MG 20供应的电力低于阈值时或当向第一MG 20供应的电力的变化低于阈值时,可以确定改善了发动机10的摩擦损失。
替代地,基于当刚好在结束电动机带动控制之前或在结束电动机带动控制后向第一MG 20供应恒定电力时的发动机旋转速度Ne(或第一MG 20的旋转速度)的变化,可以确定是否改善了发动机10的摩擦损失。利用发动机10的摩擦损失的改善,用于恒定电力的发动机旋转速度Ne增大,并且收敛在预定旋转速度上。因此,例如,当在向第一MG 20给出预定旋转命令后的发动机旋转速度Ne高于阈值时或当在发动机旋转速度Ne上的改变低于预定值时,可以确定发动机10的摩擦损失改善。上述修改示例可以通过其全部或一部分的组合体现。
应当明白,上述实施例从各个视点看仅是示例,而不是限制性的。本发明的范围被所附的权利要求而不是被上面的说明表示,并且包括在与所附的权利要求等同的相同含义和范围内的所有修改。

Claims (10)

1.一种混合动力车辆,包括:
发动机(10);
旋转电机(20),所述旋转电机(20)连接到所述发动机(10)的输出轴(14);
电存储装置(70),所述电存储装置(70)被配置为向所述混合动力车辆的驱动源供应电力,并且能够被使用来自外部电源(302)的电力充电,所述外部电源(302)被设置在所述混合动力车辆的外部;
控制器(200),所述控制器(200)被配置为当所述电存储装置(70)能够被使用来自所述外部电源(302)的电力充电时,向所述旋转电机(20)供应来自所述外部电源(302)的电力,使得所述输出轴(14)被旋转,从而通过旋转所述发动机的所述输出轴来搅动在所述发动机中的液压油;以及
空调装置(80),所述空调装置(80)被配置为调整所述混合动力车辆的内部的温度,
其中,所述控制器(200)被配置为:
当所述电存储装置(70)能够被使用来自所述外部电源(302)的电力充电、所述空调装置(80)与所述旋转电机(20)一起被操作、并且所述电存储装置(70)的充电状态高于预定值时,向所述旋转电机(20)供应来自所述电存储装置(70)的电力以使得所述输出轴(14)被旋转,并且
当所述电存储装置(70)能够被使用来自所述外部电源(302)的电力充电、所述空调装置(80)与所述旋转电机(20)一起被操作、并且所述电存储装置(70)的充电状态低于所述预定值时,向所述旋转电机(20)供应来自所述外部电源(302)的电力以使得所述输出轴(14)被旋转。
2.根据权利要求1所述的混合动力车辆,其中,所述控制器(200)被配置为
在充电结束时刻结束使用来自所述外部电源(302)的电力对所述电存储装置(70)的充电,并且
在比所述充电结束时刻早预定时间的时刻,向所述旋转电机(20)供应来自所述外部电源(302)的电力,使得启动所述输出轴(14)的旋转,所述充电结束时刻是结束使用来自所述外部电源(302)的电力对所述电存储装置(70)的充电的时刻。
3.根据权利要求2所述的混合动力车辆,其中,所述充电结束时刻是在所述混合动力车辆中预先设定的时刻。
4.根据权利要求3所述的混合动力车辆,其中,所述充电结束时刻是由用户设定的时刻。
5.根据权利要求1所述的混合动力车辆,其中,所述控制器(200)被配置为
在充电结束时刻结束使用来自所述外部电源(302)的电力对所述电存储装置(70)的充电,并且
当所述充电结束时刻由用户设定并且所述电存储装置(70)能够被使用来自所述外部电源(302)的电力充电时,向所述旋转电机(20)供应来自所述外部电源(302)的电力,使得所述输出轴(14)被旋转。
6.根据权利要求1至5的任何一项所述的混合动力车辆,其中,所述控制器(200)被配置为在充电结束时刻停止向所述旋转电机(20)的电力的供应。
7.根据权利要求1至5的任何一项所述的混合动力车辆,进一步包括:
第一检测器(13),所述第一检测器(13)被配置为检测所述发动机(10)的温度,
其中,所述控制器(200)被配置为当所述电存储装置(70)能够被使用来自所述外部电源(302)的电力充电并且所述发动机(10)的温度低于阈值时,向所述旋转电机(20)供应来自所述外部电源(302)的电力,使得所述输出轴(14)被旋转,所述发动机(10)的温度是通过所述第一检测器(13)而被检测。
8.根据权利要求1至5的任何一项所述的混合动力车辆,其中,所述控制器(200)被配置为当所述电存储装置(70)能够被使用来自所述外部电源(302)的电力充电并且在停止所述发动机后经过预定时间时,向所述旋转电机(20)供应来自所述外部电源(302)的电力,使得所述输出轴(14)被旋转。
9.根据权利要求1至5的任何一项所述的混合动力车辆,进一步包括:
第二检测器(156),所述第二检测器(156)被配置为检测所述电存储装置(70)的温度,
其中,所述控制器(200)被配置为
当所述电存储装置(70)能够被使用来自所述外部电源(302)的电力充电并且所述电存储装置(70)的温度高于阈值时,向所述旋转电机(20)供应来自所述外部电源(302)的电力,使得所述输出轴(14)被旋转,并且
当所述电存储装置(70)能够被使用来自所述外部电源(302)的电力充电并且所述电存储装置(70)的温度低于所述阈值时,向所述旋转电机(20)供应来自所述电存储装置(70)的电力,使得所述输出轴(14)被旋转,所述电存储装置(70)的温度是通过所述第二检测器(156)而被检测。
10.根据权利要求1至5的任何一项所述的混合动力车辆,其中,所述控制器(200)被配置为当所述电存储装置(70)能够被使用来自所述外部电源(302)的电力充电时,取决于来自所述外部电源(302)的电力供应能力,向所述旋转电机(20)供应来自所述外部电源的电力和从所述电存储装置(70)供应的电力中的至少一个,使得所述输出轴(14)被旋转。
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