CN104786857A - 车辆 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种车辆。当构造成能够在车辆停置时利用驱动用电池(70)的电力对辅助电池(B)充电的车辆的点火开关在主电池的SOCm小于阈值的情况下关断时，ECU(200)计算并向使用者指示当前容许停置天数，并且ECU还询问使用者是否要求执行发动机参与充电控制以延长容许停置天数。如果要求发动机参与充电控制，则ECU开始发动机参与充电控制，并且一旦发动机参与充电控制已执行了超过指令时间的持续时间，ECU便停止发动机参与充电控制。

Description

车辆

本非临时申请基于2014年1月21日在日本专利局提交的日本专利申请No.2014-008481，该申请的全部内容通过引用结合于此。

技术领域

本发明涉及一种车辆，特别是一种能利用发动机的动力和驱动用电池的电力中的至少一者来行驶的车辆。

背景技术

日本专利特开No.2010-172138公开了一种车辆，该车辆包括驱动用电池和辅助电池，并且构造成能够在车辆处于不能行驶的状态(或处于点火开关关断的状态)时使用驱动用电池的电力对辅助电池充电。该车辆由驱动用电池中的蓄电量计算车辆在不能行驶的状态下停置时依然能维持允许使用辅助电池为辅助负载供给电力的状态的时间(在下文中也将该时间简称为“容许停置时间”)，并且车辆向使用者指示计算出的容许停置时间。

发明内容

然而，如果日本专利特开No.2010-172138中公开的车辆在驱动用电池中的蓄电量小的情况下停置(或其点火开关关断)，那么随后在该状态下停置的车辆无法使用驱动用电池的电力充分地对辅助电池充电，并且车辆因而仅能具有有限的容许停置时间来对辅助电池充电。

日本专利特开No.2010-172138中公开的车辆能向使用者指示容许停置时间。然而，使用者在预期车辆将停置比所指示的容许停置时间长的时间的情况下无法延长容许停置时间。

本发明为了解决上述问题而做出并且构想了一种构造成能够在车辆停置时使用驱动用电池的电力对辅助电池充电的车辆，该车辆能响应于使用者对延长容许停置时间的要求而运行。

(1)本发明的车辆能利用发动机的动力和驱动用电池的电力中的至少一者来行驶并且包括：辅助电池，所述辅助电池储存用于使所述车辆的辅助负载工作的电力；和控制装置，所述控制装置能操作成在所述车辆处于不能行驶的状态时执行使用所述驱动用电池的电力对所述辅助电池充电的第一充电控制。当使用者要求延长容许停置时间时，所述控制装置执行使用利用所述发动机的动力产生的电力对所述驱动用电池充电的第二充电控制。注意，所述容许停置时间是当所述车辆在所述不能行驶的状态下停置时所述车辆依然能通过执行所述第一充电控制来维持允许使用所述辅助电池为所述辅助负载供给电力的状态的时间。

当使用者要求延长容许停置时间时，执行使用利用发动机的动力产生的电力对驱动用电池充电的第二充电控制。这允许驱动用电池中的蓄电量增加并且允许停置的车辆执行增加能从驱动用电池供给到辅助电池的电能的第一充电控制。因而能响应于使用者的要求而延长容许停置时间。

(2)优选地，当使用者执行使所述车辆从能行驶的状态切换到所述不能行驶的状态的关断操作时，所述控制装置向使用者发出使用者是否要求延长所述容许停置时间的询问，并且如果使用者通过要求延长所述容许停置时间而对所述询问作出响应，则所述控制装置执行所述第二充电控制。

因而在执行关断操作时能响应于使用者的要求而事先延长容许停置时间。

(3)优选地，当使用者执行使所述车辆从能行驶的状态切换到所述不能行驶的状态的关断操作时，所述控制装置由所述驱动用电池中的蓄电量计算所述容许停置时间，并且所述控制装置将计算出的所述容许停置时间告知给使用者。

使用者因而能在执行关断操作时被告知由驱动用电池中的蓄电量计算出的容许停置时间，并且使用者能考虑它来决定是否请求延长容许停置时间。

(4)优选地，当使用者要求延长所述容许停置时间时，并且当使用者还将所述容许停置时间指定为特定时间时，所述控制装置由所述特定时间确定通过执行所述第二充电控制而对所述驱动用电池充电的电量。

因而，由使用者指定的特定时间来确定通过执行第二充电控制而储存在驱动用电池中的电量。这能避免对驱动用电池充电不必要地延长的时间，进而能避免不必要地驱动发动机和因此恶化的燃料经济性。

本发明的上述及其它目的、特征、方面和优点将从以下结合附图时对本发明所作的详细说明变得更加明显。

附图说明

图1是总体上示出车辆的框图。

图2是表示由ECU进行的处理的第一流程图。

图3通过示例的方式示出ECU使显示装置显示的指示。

图4是表示由ECU进行的处理的第二流程图。

具体实施方式

在下文中将参照附图说明本发明的一个实施例。在以下说明中，相同的构件以相同的方式表示。他们的名称和功能也相同。因此，不会重复地对它们进行详细说明。

在本说明书全文中，术语“电力”可指狭义的电力(即，功率)，还可指广义的电力(即，功)或电能，并且该术语根据它的使用状况灵活地解释。

图1是总体上示出根据本实施例的车辆1的框图。车辆1包括发动机10、驱动轴16、第一电动发电机(在下文中称作第一MG)20、第二电动发电机(在下文中称作第二MG)30、动力分割装置40、减速器58、电力/功率控制单元(PCU)60、储存用于驱动车辆的电力的电池(在下文中也称作主电池)70、驱动轮80、DC/DC变换器90、储存用于辅助负载的电力的电池(在下文中也称作辅助电池)B、电子控制单元(ECU)200和安全装置300。

车辆1是利用发动机10的动力和第二MG 30的动力(或主电池70的电力)中的至少一者来行驶的混合动力车辆。

发动机10产生动力，所述动力又由动力分割装置40分割成两个路径：一个路径是用于经由减速器58传递到驱动轮80的路径，而另一个路径是用于传递到第一MG 20的路径。

第一MG 20和第二MG 30例如是三相交流(ac)旋转电机。第一MG20和第二MG 30由PCU 60驱动。

第一MG 20具有作为接收由动力分割装置40分割的发动机10的动力以发电的发电机的功能。

第二MG 30具有作为接收储存在主电池70中的电力和第一MG 20的发电电力中的至少任一者以向驱动轮80提供驱动力的驱动电机的功能。此外，第二MG 30具有作为接收通过再生制动产生的电力以发电的发电机的功能。

动力分割装置40是包括太阳齿轮、小齿轮、行星架和齿圈的行星齿轮机构。小齿轮与太阳齿轮和齿圈啮合。行星架可旋转地支承小齿轮并与发动机10的曲轴连结。太阳齿轮与第一MG 20的旋转轴连结。齿圈经由驱动轴16与第二MG 30的旋转轴和减速器58连结。

PCU 60接收储存在主电池70中的直流(dc)电力并且将该dc电力变换成能驱动第一MG 20和/或第二MG 30的ac电力。此外，PCU 60接收由第一MG 20和/或第二MG 30产生的ac电力并且将该ac电力变换成可对主电池70充电的dc电力。

主电池70例如是镍氢电池、锂离子电池或类似的可充电电池。主电池70输出例如约200V的高电压。

辅助电池B储存用于使安装在车辆1中的辅助负载工作的电力，并且按需将该电力供给到各辅助负载。注意，辅助负载包括ECU 200、安全装置300、前照灯、音响设备和一般以低电压(例如约12V)工作的其它类似电气装置。辅助电池B输出与辅助负载的工作电压(例如如上所述的约12V)匹配并且比从主电池70输出的电压(例如，约200V)低的电压。

在辅助电池B和主电池70之间设置有DC/DC变换器90。DC/DC变换器90构造成能够从主电池70接收电压、使所接收的电压降、升压，并且将降、升压后的电压供给到辅助电池B。

此外，车辆1设置有点火(IG)开关2、显示装置3和监测传感器4。

IG开关2是由使用者操作以使车辆在能够行驶的状态(在下文中也称作“Ready-ON状态”)和不能行驶的状态(在下文中也称作“Ready-OFF状态”)之间切换的装置。当车辆处于Ready-OFF状态并且使用者按压IG开关2(在下文中该操作也将称作“IG接通操作”)时，IG继电器(未示出)接通(或闭合)并且包括ECU 200的车辆控制系统启动。启动了的ECU 200接通(或闭合)设置在PCU 60和主电池70之间的系统主继电器(未示出)。这将主电池70与PCU 60连接并且车辆因而建立Ready-ON状态。相比而言，当车辆处于Ready-ON状态并且使用者按压IG开关2(在下文中也将该操作称作“IG关断操作”)时，ECU 200关断(或打开)IG继电器(未示出)。这将主电池70与PCU 60断开并且车辆因而建立Ready-OFF状态。

显示装置3例如构造成包括所谓的触摸屏，并且它接收来自ECU 200的信息并向使用者显示所接收的信息，并且还接收使用者通过操作输入的信息并将所接收的信息传送到ECU 200。

监测传感器4感测主电池70的状态，例如电流、电压、温度，并且将感测出的结果传送到ECU 200。

安全装置300是在车辆1的登记使用者不在时监视是否存在正要使用车辆1的任何可疑人员的装置，并且如果存在可疑人员，那么该装置相应地告知车辆1周边的事先登记的联系人。处于Ready-OFF状态的安全装置300依靠从辅助电池B供给的电力工作。注意，尽管本实施例通过示例的方式将安全装置300表示为在Ready-OFF状态下消耗辅助电池B的电力的辅助负载，但辅助负载也可以不是安全装置300或者可以是安全装置300和除此之外的其它这样的辅助负载。

此外，尽管未示出，但车辆1设置有感测加速器踏板位置(或使用者对加速器踏板的操作量)、发动机转速、车速V和控制车辆1所需的各种其它物理量的多个传感器。这些传感器将它们的感测结果传送到ECU 200。

ECU 200是具有结合在其中的中央处理单元(CPU)和存储器(未示出)的电子控制单元。ECU 200基于从各传感器接收的信息和存储在存储器中的信息来执行规定的运算处理并使用运算结果来控制车辆1的各个装置。

ECU 200使用由监测传感器4感测出的结果来计算主电池70的蓄电状态(在下文中称作“SOCm”)。SOCm表示主电池70中的蓄电量(Ah)相对于主电池70的满充电容量(Ah)的比例(单位：％)。能以多种已知方法来计算SOCm，例如利用主电池70的电压和SOC之间的关系、主电池70的电流累积值等。

如上文已经阐述的，车辆1包括向产生车辆驱动力的第二MG 30供给电力的主电池70，并且除此之外还包括电压比主电池70低的辅助电池B。车辆1适于允许辅助电池B给低电压辅助负载(例如，ECU 200、安全装置300等)供给电力。

在Ready-OFF状态下，包括ECU 200的大量辅助负载停止工作。然而，安全装置30和另一些辅助负载即使在Ready-OFF状态下也消耗辅助电池B的电力。如果车辆1在Ready-OFF状态下长时间停置，则辅助电池B中的蓄电量降低并且辅助负载可能无法再工作。如果在这种情况下使用者执行起动车辆1的IG接通操作，则使用者不能将车辆切换到Ready-ON状态并且因此不能起动车辆1。

相应地，ECU 200构造成按规定定期地(例如，每10天)在Ready-OFF状态下自动启动。当ECU 200在Ready-OFF状态下自动启动并且辅助电池B中的蓄电量小于规定值时，ECU 200执行利用主电池70的电力来对辅助电池B充电的控制(在下文中也称作“抽注充电(pumped charging)控制”)。抽注充电控制允许车辆1长时间停置而依然维持允许使用辅助电池B来给辅助负载供给电力的状态。

当ECU 200执行抽注充电控制时，ECU 200建立用于将电力从主电池70供给到辅助电池B的路径，并且ECU 200还控制DC/DC变换器90以使主电池70的电压降、升压并且将降、升压后的电压供给到辅助电池B。然而，注意，当主电池70具有小于基准值的SOCm时，ECU 200不执行抽注充电控制。换言之，当主电池70中的蓄电量小时，禁止抽注充电控制。

注意，在Ready-OFF状态下停置的车辆1能通过执行抽注充电控制来维持允许使用辅助电池B来给辅助负载充电的状态一定时间，并且该时间在下文中也将称为“容许停置时间”。相应地，容许停置时间在主电池70的SOCm越大时(即，当被控制为抽注充电的主电池70能供给并由此以越多的电能给辅助电池B充电时)越长。

当这样构成的车辆1的IG开关在主电池70的SOCm小的情况下关断并且车辆在该状态下停置时，抽注充电控制可能被不充分地执行，并且结果车辆可能仅具有有限的容许停置时间。

因此，在本实施例中，当执行IG关断操作时，ECU 200询问使用者是否要求延长容许停置时间。如果使用者通过要求延长容许停置时间来对该询问作出响应，则ECU 200执行使用由第一MG 20利用发动机10的动力产生的电力对主电池70充电的控制(在下文中也称作“发动机参与充电控制”)。

图2是表示在执行IG关断操作时由ECU 200进行的处理的第一流程图。注意，尽管在下文中将以天为单位表示容许停置时间，但这是示例而已，也可以以小时、分钟等为单位表示。

在步骤(S)10中，ECU 200判定当前SOCm(即，执行IG关断操作时主电池70的SOCm)是否小于阈值。注意，基于上述基准值(即，禁止停置的车辆执行抽注充电控制的值)来确定该阈值。例如，基准值本身可用作该阈值。

当当前SOCm小于阈值(在S10中为“是”)时，ECU 200转至判定是否可执行发动机参与充电控制的S11。例如，当以下两个条件(c1)和(c2)都成立时，ECU 200判定为可执行发动机参与充电控制：

(c1)车辆当前的变速位置在驻车(P)位置；和

(c2)车辆的驻车制动器当前处于接通状态，

否则ECU 200判定为不可执行发动机参与充电控制。

条件(c1)和(c2)是用于确保在发动机参与充电控制执行并且发动机10相应地工作时车辆1不会起动而移动的两个条件。

注意，条件(c1)和(c2)仅仅是例示性的且并非意在用作限制。例如，可以执行条件(c1)和(c2)和除此之外的以下条件(c3)至(c5)中的至少任一者：

(c3)车辆的引擎盖(未示出)关闭；

(c4)车辆的车速V为0(或车辆1停止)；和

(c5)车辆未发生诸如信号线断线之类的系统故障。

当可执行发动机参与充电控制(在S11中为“是”)时，ECU 200转至由当前SOCm计算当前容许停置天数并且使显示装置3将它连同其它信息一起显示的S12。

例如，ECU 200以如下方式利用式(e1)来计算当前容许停置天数：

当前容许停置天数＝(主电池的满充电容量×当前SOCm)/暗电流...(e1)，

其中，主电池的满充电容量×当前SOCm表示主电池70中当前的蓄电量(Ah)，而暗电流表示辅助电池B在车辆1停置的状态下一天向辅助负载输出的电量(Ah/天)，并且它的值通过实验等预先确定。注意，式(e1)仅仅是例示性的且并非意在用作限制。例如，也可以考虑辅助电池B中当前的蓄电量来计算当前容许停置天数。

ECU 200在S12中使显示装置3连同询问使用者是否要求执行发动机参与充电控制以延长容许停置天数的消息一起显示计算出的当前容许停置天数。

图3通过示例的方式示出ECU 200在S12中使显示装置3显示的指示。

如图3所示，显示装置3具有屏幕，其显示消息“是否使发动机工作而发电以防止电池劣化和失效？”。该消息被显示以询问使用者是否要求执行发动机参与充电控制以延长容许停置天数。

此外，显示装置3在屏幕上显示“是”按钮和“否”按钮，所述“是”按钮被按压则选择从现在起发电α分钟。使用者可在屏幕上触摸“是”按钮以输入使用者要求发动机参与充电控制。使用者可在屏幕上触摸“否”按钮以输入使用者不要求发动机参与充电控制。以分钟为单位的时间α是执行发动机参与充电控制的指令时间。该执行发动机参与充电控制的指令时间能被调节，以修改通过执行发动机参与充电控制而产生的电量(即，对主电池70充电的电量)。

ECU 200使用下式(e2)计算执行发动机参与充电控制的指令时间(单位：小时)：

指令时间＝暗电能×(指令容许停置天数-当前容许停置天数)/充电电力...(e2)，

其中：暗电能是在车辆1停置的状态下辅助负载一天消耗的电能(Wh/天)，并且它的值通过实验等预先确定；指令容许停置天数被设定为预定的标准天数(例如，75天)，除非使用者另外指定，否则将它设定为由使用者指定的天数；当前容许停置天数的值通过式(e1)计算；充电电力是可通过执行发动机参与充电控制对主电池70充电的电力(W)，且它的值由主电池70的状态、DC/DC变换器90的性能等来确定。注意，式(e2)仅仅是例示性的且并非用作限制。

此外，显示装置3在屏幕上显示当前容许停置天数的计算结果作为在电池失效前允许的天数β。使用者因而能被告知当前容许停置天数β，并且使用者能考虑它来确定是否要求执行发动机参与充电控制以延长容许停置天数。

此外，显示装置3在屏幕上显示“如果为“是”，则获得至γ天的延长”。注意，以天为单位的时间γ表示上述的指令容许停置天数，并且它指示通过执行发动机参与充电控制而延长后的容许停置时间。使用者因而能被事先告知延长后的容许停置天数。

此外，显示装置3在屏幕上显示被按压则延长容许停置天数的延长按钮。当使用者触摸延长按钮时，进一步显示一子屏幕(未示出)以允许使用者指定指令容许停置天数(即，延长后的容许停置天数)。当使用者经由该子屏幕指定(或输入)指令容许停置天数时，ECU 200将屏幕上的以天为单位的时间γ从标准天数改为使用者指定的指令容许停置天数，并且ECU 200还向式(e2)代入使用者指定的指令容许停置天数以再次计算用于执行发动机参与充电控制的指令时间并相应地修改在屏幕上指示的以分钟为单位的时间α。

注意，显示装置3的指示内容可完全或部分地通过音频指示给使用者。

再参照图2，ECU 200转至判定使用者是否要求发动机参与充电控制的S13。如上文已经阐述的，当使用者触摸显示装置3的屏幕上的“是”时，ECU 200判定为使用者要求发动机参与充电控制。当使用者触摸显示装置3的屏幕上的“否”时，ECU 200判定为使用者不要求发动机参与充电控制。

一旦已要求了发动机参与充电控制(在S13中为“是”)，ECU 200便转至开始发动机参与充电控制的S14。

在执行发动机参与充电控制时，ECU 200转至计量(或测量)时间的S15。

ECU 200转至判定发动机参与充电控制已执行的持续时间是否超过为了执行发动机参与充电控制而应用的指令时间(参见上式(e2))的S16。

如果不是(在S16中为“否”)，则ECU 200返回至S15并且继续发动机参与充电控制。

如果是(在S16中为“是”)，则ECU 200转至停止发动机参与充电控制的S17。随后，车辆的状态切换到Ready-OFF状态。

相比而言，如果电流SOCm不小于阈值(在S10中为“否”)，则不可执行发动机参与充电控制(在S11中为“否”)，或使用者未要求发动机参与充电控制(在S13中为“否”)，于是ECU 200不执行发动机参与充电控制(S18)。随后，车辆的状态切换到Ready-OFF状态。

因而，在本实施例中，ECU 200在使用者要求延长容许停置时间时执行发动机参与充电控制以对主电池70充电。主电池70中的蓄电量因而可增加并且停置的车辆1相应地能通过执行抽注充电来增加从主电池70供给到辅助电池B的电能。因而能响应于使用者的要求来延长容许停置时间。

特别地，在本实施例中，ECU 200响应于IG关断操作而工作以显示询问使用者是否要求延长容许停置时间的消息，并且如果使用者通过要求延长容许停置时间来对该询问作出响应，则ECU 200执行发动机参与充电控制。因而在执行IG关断操作时能响应于使用者的要求而事先延长容许停置时间。

此外，在本实施例中，ECU 200由IG关断操作被执行时主电池70中的蓄电量来计算容许停置时间，并且ECU 200将计算出的容许停置时间指示给使用者。使用者因而能被告知由IG关断操作被执行时主电池70中的蓄电量计算出的容许停置时间，并且使用者能考虑它来确定是否要求延长容许停置时间。

此外，在本实施例中，如果使用者要求延长容许停置时间，并且在这么做时使用者还指定延长容许停置时间的特定时间，则ECU 200由该特定时间确定为了执行发动机参与充电控制而应用的指令时间(即，通过执行发动机参与充电控制而对主电池70充电的电量)。这能避免对主电池70充电不必要地延长的时间，进而能避免不必要地驱动发动机10和因此恶化的燃料经济性。

示例性变型

图4是表示在示例性变型中提供的在执行IG关断操作时由ECU 200进行的处理的流程图。注意，图4中的步骤编号分别与图2中相同的步骤已参照图2进行了描述并且因此不再重复说明。

当当前SOCm小于阈值并且发动机参与充电控制不可执行(在S10中为“是”且在S11中为“否”)时，ECU 200转至使显示装置3显示当前容许停置天数的S20，并且连同其一起显示存在容许停置天数可能较短的可能性。例如，当驻车制动器不处于接通状态且相应地条件(c2)不成立时，ECU 200可使显示装置3指示“由于驻车制动器未处于接通状态，所以发动机参与充电控制不可执行。请将驻车制动器设为接通状态。”以发出警告。此外，例如，如果引擎盖打开且因此条件(c3)不成立，则ECU200可使显示装置3指示“由于引擎盖打开，所以发动机参与充电控制不可执行。请关闭引擎盖。”以发出警告。

如果当前SOCm小于阈值且发动机参与充电控制可执行，并且使用者未要求发动机参与充电控制(在S10中为“是”，在S11中为“是”，并且在S13中为“否”)，则ECU 200转至使显示装置3指示“真的不用延长容许停置天数吗？”以发出警告的S21。

在发出S20或S21的警告之后，ECU 200转至判定使用者是否已要求发动机参与充电控制的S22。

如果是(在S22中为“是”)，则ECU 200转至S23以再次判定是否可执行发动机参与充电控制。

如果是(在S23中为“是”)，则ECU 200转至开始发动机参与充电控制的S14。

在发出警告之后，如果使用者未要求发动机参与充电控制(在S22中为“否”)或发动机参与充电控制不可执行(在S23中为“否”)，则ECU200转至S18而不执行发动机参与充电控制。

因而，能发出警告以在可能仅有有限的容许停置天数并且即便这样也未延长容许停置天数时(即，在发动机参与充电控制不可执行或使用者未要求发动机参与充电控制时)让使用者警惕。该警告能促使使用者启用发动机参与充电控制，要求发动机参与充电控制，等等，以延长容许停置天数。

尽管已详细说明和图示了本发明，但应当清楚理解的是，这些都仅作为图示和示例而不应视为限制，本发明的范围由所附权利要求的限定来解释。

Claims (4)

1.一种车辆，所述车辆能利用发动机(10)的动力和驱动用电池(70)的电力中的至少一者来行驶，所述车辆包括：

辅助电池(B)，所述辅助电池储存用于使所述车辆的辅助负载工作的电力；和

控制装置(200)，所述控制装置能操作成在所述车辆处于不能行驶的状态时执行使用所述驱动用电池的电力对所述辅助电池充电的第一充电控制，

当使用者要求延长容许停置时间时，所述控制装置执行使用利用所述发动机的动力产生的电力对所述驱动用电池充电的第二充电控制，

所述容许停置时间是当所述车辆在所述不能行驶的状态下停置时所述车辆依然能通过执行所述第一充电控制来维持允许使用所述辅助电池为所述辅助负载供给电力的状态的时间。

2.根据权利要求1所述的车辆，其中，当使用者执行使所述车辆从能行驶的状态切换到所述不能行驶的状态的关断操作时，所述控制装置向使用者发出使用者是否要求延长所述容许停置时间的询问，并且如果使用者通过要求延长所述容许停置时间而对所述询问作出响应，则所述控制装置执行所述第二充电控制。

3.根据权利要求1或2所述的车辆，其中，当使用者执行使所述车辆从能行驶的状态切换到所述不能行驶的状态的关断操作时，所述控制装置由所述驱动用电池中的蓄电量计算所述容许停置时间，并且所述控制装置将计算出的所述容许停置时间告知给使用者。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的车辆，其中，当使用者要求延长所述容许停置时间时，并且当使用者还将所述容许停置时间指定为特定时间时，所述控制装置由所述特定时间确定通过执行所述第二充电控制而对所述驱动用电池充电的电量。