CN104797787A - 车辆的控制装置及具备该控制装置的车辆 - Google Patents

车辆的控制装置及具备该控制装置的车辆 Download PDF

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Abstract

本发明的目的在于提供一种能够在早期进行暖化的车辆的控制装置及具备该控制装置的车辆。在车辆的控制状态为起动状态(Ready-ON状态)的情况下，无论发动机是运转状态还是停止状态，浮子阀(1080)都将第一机油盘(1100)与第二机油盘(1200)截断，在车辆(100)的控制状态为停止状态(Ready-OFF状态)的情况下，浮子阀(1080)将第一机油盘(1100)与第二机油盘(1200)连通。

Description

车辆的控制装置及具备该控制装置的车辆
技术领域
本发明涉及车辆的控制装置及具备该控制装置的车辆，更具体而言涉及由机油进行润滑的内燃机的控制装置及具备该控制装置的车辆。
背景技术
以往，内燃机的控制装置例如在日本特开2009－13820号公报(专利文献1)、日本特开2011－117413号公报(专利文献2)、日本特开2012－111366号公报(专利文献3)中进行了公开。
在专利文献1中公开了具有第一机油盘和第二机油盘的车辆，在发动机运转期间仅使用第一机油盘，在发动机停止期间通过促动器使第一机油盘与第二机油盘连通而进行机油的互换。
在专利文献2中公开了如下结构：具有用于润滑变速驱动桥的第一机油盘和用于润滑内燃机的第二机油盘，且在这两个机油盘中循环的机油使用共用的机油。
在专利文献3中公开了独立设置多个机油盘的结构，能够使收集到各机油盘中的机油适当地循环。
专利文献1：日本特开2000－13820号公报
专利文献2：日本特开2011－117413号公报
专利文献3：日本特开2012－111366号公报
发明内容
但是，在以往的结构中，在反复执行发动机起动和发动机停止的间歇性停止的情况下，频繁地在第一机油盘和第二机油盘之间进行机油的互换，有可能导致在下一次发动机起动时无法在早期对机油进行暖化。
因此，本发明为了解决上述问题而作出，其目的在于提供一种能够在早期进行暖化的车辆的控制装置及具备该控制装置的车辆。
本发明的车辆的控制装置中，该车辆包含内燃机，内燃机具备存储对内燃机进行润滑的机油的第一机油盘及存储对内燃机进行润滑的机油的第二机油盘和能够使第一机油盘与第二机油盘连通的连通部，在车辆的控制状态是起动状态的情况下，无论内燃机是运转状态还是停止状态，连通部都将第一机油盘与第二机油盘截断，在车辆的控制状态是停止状态的情况下，连通部将第一机油盘与第二机油盘连通。
在如此构成的车辆的控制装置中，若车辆的控制状态是起动状态，则无论内燃机是运转状态还是停止状态，连通部都将第一机油盘与第二机油盘截断，所以在车辆的控制状态是起动状态的情况下，仅利用第二机油盘的机油对内燃机进行润滑。其结果是，与使用第一机油盘和第二机油盘这两个机油盘的机油对内燃机进行润滑的情况相比，能够在早期结束暖化。
另外，在车辆的控制状态是停止状态的情况下，将第一机油盘与第二机油盘连通，所以能够防止机油的劣化。
优选为，车辆包含旋转电机。
优选为，连通部包含设于第一机油盘和第二机油盘之间的浮子阀。
优选为，该控制装置还具备驱动浮子阀的促动器。
本发明的车辆具备上述任一个内燃机的控制装置。
附图说明
图1是表示由本发明的实施方式1的控制装置控制的具有机油盘的车辆的结构的框图。
图2是表示用于对图1中的发动机进行润滑的双层结构的机油盘的剖视图。
图3是说明实施方式1的车辆中的ECU300的处理的流程图。
图4是表示由本发明的实施方式2的控制装置控制的具有机油盘的车辆的结构的框图。
图5是表示由本发明的实施方式3的控制装置控制的具有机油盘的车辆的结构的框图。
图6是表示由本发明的实施方式4的控制装置控制的具有机油盘的车辆的结构的框图。
图7是表示由本发明的实施方式5的控制装置控制的具有机油盘的车辆的结构的框图。
具体实施方式
以下，参照附图来说明基于本发明的实施方式的内燃机的控制装置和使用该控制装置的车辆。另外，在以下说明的实施方式中，当提到个数、数量等时，除存在特殊记载的情况之外，本发明的范围未必一定限于该个数和数量等。另外，对相同的元件和相当的元件标注相同的附图标记，有时不进行重复说明。
(实施方式1)
图1是表示由本发明的实施方式1的控制装置控制的具有机油盘的车辆的结构的框图。参照图1，车辆100具备：驱动装置105、蓄电装置110、系统主继电器(以下称作“SMR(System Main Relay)”)115、油门踏板170、电子控制单元(以下称作“ECU(Electronic ControlUnit)”)300。
驱动装置105包含动力控制单元(以下称作“PCU(Power ControlUnit)”)120、电动发电机130、135、动力传递齿轮140、驱动轮150、发动机160。PCU120包含转换器121、逆变器122、123、电容器C1、C2。
蓄电装置110是能够进行再充电的直流电源，例如由锂离子电池、镍氢电池、铅蓄电池等二次电池构成。蓄电装置110经由电力线PL1、NL而与驱动装置105的PCU120电连接，将用于产生车辆100的驱动力的电力向PCU120供给。并且，蓄电装置110蓄积由电动发电机130、135发电产生的电力。另外，作为蓄电装置110，也可以替代二次电池而采用双电荷层电容器等蓄电元件。
SMR115设置在蓄电装置110和PCU120之间，基于来自ECU300的控制信号SE，切换蓄电装置110和PCU120之间的电力供给和截断。转换器121基于来自ECU300的控制信号PWC，在电力线PL1、NL和电力线PL2、NL之间进行电压转换。
逆变器122、123并联地连接在电力线PL2、NL上。逆变器122、123分别基于来自ECU300的控制信号PWI1、PWI2，将从转换器121供给的直流电力转换为交流电力，从而分别驱动电动发电机130、135。
电容器C1电连接在电力线PL1、NL之间，用于降低电力线PL1、NL之间的电压变动的交流成分。并且，电容器C2电连接在电力线PL2、NL之间，用于降低电力线PL2、NL之间的电压变动的交流成分。
电动发电机130、135是交流旋转电机，例如由具备埋设有永久磁铁的转子的永久磁铁型同步电动机构成。电动发电机130、135的输出转矩经由动力传递齿轮140传递给驱动轮150，而使车辆100行驶。动力传递齿轮140包含减速器、以行星齿轮为代表的动力分配装置。另外，电动发电机130、135在车辆100的制动动作时能够接收驱动轮150的旋转力而进行发电。其发电电力通过PCU120转换为蓄电装置110的充电电力。
电动发电机130、135经由动力传递齿轮140而与发动机160连接。发动机160由来自ECU300的控制信号DRV控制。并且，电动发电机130、135和发动机160由ECU300协调控制，产生所需的车辆驱动力。而且，电动发电机130、135能够通过发动机160的旋转或驱动轮150的旋转而进行发电，能够使用该发电电力对蓄电装置110进行充电。在该实施方式1中，作为专门用于对驱动轮150进行驱动的电动机而使用电动发电机135，作为专门由发动机160驱动的发电机而使用电动发电机130。
电动发电机130(MG1)的旋转轴与包含于动力传递齿轮140的行星齿轮(未图示)的太阳轮连接。电动发电机135(MG2)的旋转轴经由减速器而与行星齿轮的齿圈连接。发动机160的输出轴与行星齿轮的行星轮架连接。通过形成这样的连接状态，动力传递齿轮140也作为无级变速器发挥功能。另外，虽然图1中未示出，但是可以在驱动装置105内设置追加的变速器。
油门踏板170由驾驶员操作，将其操作量(以下也称作“油门开度”)ACC向ECU300输出。ECU300基本上基于油门开度ACC来控制由驱动装置105生成的驱动力。并且，ECU300根据基于油门踏板170的操作量的要求功率、车辆速度、蓄电装置110的充电状态(也称作SOC(State Of Charge))等来控制电动发电机130、135和发动机160。
该ECU300包含CPU(Central Processing Unit：中央处理器)、存储装置和输入输出缓冲器(都未图示)。并且，ECU300从各传感器等输入信号、向各设备输出控制信号，并对车辆100和各设备进行控制。另外，关于这些控制，不限于利用软件进行处理，也能够通过专用的硬件(电子电路)进行处理。
另外，ECU300取得表示车辆100的系统起动要求的起动要求信号ST。所谓系统起动要求是用于将包含驱动装置105的车辆100的驱动系统(以下简称为“车辆系统”)的控制状态设为起动状态(以下称作“Ready-ON状态”)的要求。该起动要求信号ST通过驾驶员对起动开关、点火钥匙等的操作而生成。
另外，在Ready-ON状态时若操作起动开关、点火钥匙等，则要求车辆100的系统停止。所谓系统停止的要求是用于将车辆系统的控制状态设为停止状态(以下称作“Ready-OFF状态”)的要求。并且，ECU300将车辆系统的控制状态切换为上述的Ready-ON状态和Ready-OFF状态中的任一状态。
在Ready-ON状态下，ECU300容许根据驾驶员的油门踏板操作从驱动装置105产生驱动力。具体而言，在Ready-ON状态下，闭合SMR115，并形成能够进行PCU120的动作(电动发电机130、135的控制)的状态。另外，在Ready-ON状态下，未图示的其他设备也形成能够动作的状态。
另一方面，在Ready-OFF状态下，ECU300不容许根据驾驶员的油门踏板操作从驱动装置105产生驱动力。具体而言，在Ready-OFF状态下，停止PCU120的动作，发动机160也形成为停止状态。因此，在Ready-OFF状态下，驾驶员即使操作油门踏板170也不产生驱动力。
图2是表示用于对图1中的发动机进行润滑的双层结构的机油盘的剖视图。参照图2，机油盘1000为了存储对发动机内的各结构要素进行润滑的机油而设置在发动机的下部。机油盘是具有第一机油盘1100和第二机油盘1200的双层机油盘。
第一机油盘1100以包围第二机油盘1200的方式设置在第二机油盘1200的外侧。在第一机油盘1100上设置有放泄塞1070，通过拆下放泄塞1070，能够排出第一机油盘1100的机油1001。在第一机油盘1100中插入水准仪1030。
第二机油盘1200设置在第一机油盘1100内，存储机油1001。在第二机油盘1200中配置有机油吸入部1050，第二机油盘1200内的机油在箭头1051所示的方向上由机油吸入部1050吸入。被吸入的机油对发动机进行润滑，再度返回到第二机油盘1200。
在对第一机油盘1100和第二机油盘1200进行分隔的分隔壁1045上设置连通孔1040、1042。连通孔1040设置在上部，具体而言设置在LOW(低位)机油面1020的紧下方。连通孔1042设置在比连通孔1040更靠下方的位置。连通孔1042能够通过浮子阀1080进行开闭。浮子阀1080由促动器1090控制。
机油1001以机油面位于FULL(装满)机油面1010到LOW机油面1020之间的方式被注入到机油盘1000中。作为外槽的第一机油盘1100和作为内槽的第二机油盘1200始终由连通孔1040连通，在机油面位于连通孔1040之上的情况下，第一机油盘1100和第二机油盘1200的机油面相等。
图3是说明实施方式1的车辆中的ECU300的处理的流程图。并且，该流程图的处理每当一定时间或每当预定条件成立时从主例程中被导出而执行。另外，对于一部分或全部的步骤来说，也能够通过专用的硬件(电子电路)来执行处理。
参照图3，ECU300判定是否为Ready-ON状态(步骤S10)。在步骤S10中若判定为是Ready-ON状态(步骤S10中为“是”)，则ECU300对促动器1090发送信号以关闭浮子阀(门阀)1080。由此，浮子阀1080被关闭。其结果是，仅利用第二机油盘1200内的机油对发动机160进行润滑。
在步骤S10中若判定为不是Ready-ON状态，即判定为是Ready-OFF状态(步骤S10中为“否”)，则ECU300对促动器1090发送信号以打开浮子阀(门阀)1080。由此，浮子阀1080被打开。其结果是，第一机油盘1100和第二机油盘1200内的机油1001被混合。
即，作为内燃机的发动机160具备存储机油1001的第一机油盘1100及第二机油盘1200和作为能够使第一机油盘1100与第二机油盘1200连通的连通部的浮子阀1080，从第二机油盘1200向发动机160供给机油1001。在车辆100的控制状态为起动状态(Ready-ON状态)的情况下，无论发动机160是运转状态还是停止状态，浮子阀1080都将第一机油盘1100与第二机油盘1200截断，在车辆100的控制状态为停止状态(Ready-OFF状态)的情况下，浮子阀1080将第一机油盘1100与第二机油盘1200连通。
在如此构成的车辆的控制装置中，若处于Ready-OFF状态，则通过使第一机油盘1100与第二机油盘1200连通，能够使第一机油盘1100的机油1001和第二机油盘1200的机油1001混合，所以能够防止机油的劣化。
若处于Ready-ON状态，则通过将第一机油盘1100与第二机油盘1200截断，即使在间歇性停止时，也不会将第一机油盘1100的机油1001和第二机油盘1200的机油1001混合。其结果是，能够在发动机起动时对机油1001进行升温，从而在早期完成暖化。
(实施方式2)
图4是表示由本发明的实施方式2的控制装置控制的具有机油盘的车辆的结构的框图。参照图4，在实施方式2的车辆100中，电动发电机130与电动发电机135未进行机械连接这一点与实施方式1的车辆100不同。
由发动机160产生的动力向电动发电机130传递，电动发电机130仅进行发电。产生的电力蓄积在蓄电装置110中。电动发电机135使用该电力进行驱动。因此，实施方式2的车辆是串联式混合动力汽车。为了对发动机160进行润滑，设置图2所示的机油盘1000，进行图3所示的控制。
在如此构成的车辆中，具有与实施方式1的车辆相同的效果。
(实施方式3)
图5是表示由本发明的实施方式3的控制装置控制的具有机油盘的车辆的结构的框图。参照图5，在实施方式3的车辆100中，仅设置有一个电动发电机130而未设置电动发电机135这一点与实施方式1的车辆100不同。在电动发电机130和发动机160之间设置有离合器131，能够进行发动机160和电动发电机130之间的动力传递的连接和切断。另外，也可以不设置离合器131。为了对发动机160进行润滑，设置图2所示的机油盘1000，进行图3所示的控制。在如此构成的车辆中，具有与实施方式1的车辆相同的效果。
(实施方式4)
图6是表示由本发明的实施方式4的控制装置控制的具有机油盘的车辆的结构的框图。参照图6，在实施方式4的车辆100中，在电动发电机130和电动发电机135之间设置离合器CL1、在动力传递齿轮140的齿圈上设置作为制动器发挥作用的离合器CL2这一点与实施方式1的车辆不同。
动力传递齿轮140构成为包含行星齿轮。行星齿轮的齿圈连接在离合器CL1和离合器CL2上，行星轮架隔着减速器连接在驱动轮150上。太阳轮连接在电动发电机135的输出轴上。
在充电时使离合器CL3接合，使用发动机160而由电动发电机130进行发电，将该电力蓄积在蓄电装置110中。
在使用了一个电动发电机的EV行驶时，仅使离合器CL1接合。在该状态下使电动发电机135旋转，从而使用动力传递齿轮140使电动发电机135的旋转减速，使驱动轮150旋转。
在使用了两个电动发电机的EV行驶时，使离合器CL2接合。将电动发电机130、135的输出向动力传递齿轮140汇集，通过行星轮架使驱动轮150旋转。
在串联HV(混合动力)行驶时，使离合器CL1、CL3接合。驱动发动机160而由电动发电机130进行发电，在该状态下使电动发电机135旋转，从而使用动力传递齿轮140使电动发电机135的旋转减速，使驱动轮150旋转。
在串并联HV行驶时，使离合器CL1、CL2接合。驱动发动机160而由电动发电机130进行发电，并且将发动机160的驱动力的一部分向动力传递齿轮140传递，发动机160的动力和电动发电机135的动力使驱动轮150旋转。
在如此构成的车辆中，也具有与实施方式1的车辆相同的效果。
(实施方式5)
图7是表示由本发明的实施方式5的控制装置控制的具有机油盘的车辆的结构的框图。
在实施方式5的车辆100中，不存在实施方式1～4中使用的电动发电机、蓄电装置等。对于发动机160来说，ECU300在车辆停止或成为预定速度以下时向发动机160发送信号以使发动机160停止。即，实施方式5的车辆100是具有怠速停止功能的车辆。
ECU300从车速传感器接收关于车速的信号。若车速为零或预定值以下，则ECU300停止发动机160的驱动。即，在Ready-ON状态下，发动机160间歇性停止。
设置图2所示的机油盘1000，该机油盘1000由图3所示的流程图控制。因此，在Ready-ON状态下第一机油盘1100与第二机油盘1200分离，所以仅第二机油盘1200的机油1001用于润滑。其结果是，第一机油盘1100的机油1001不会混入到第二机油盘1200，能够防止第二机油盘1200的机油的温度降低，能够在发动机起动时在早期完成暖化。
以上，对本发明的实施方式进行了说明，但在此示出的实施方式能够进行各种变形。首先，电动发电机130、135与发动机160的连接不限于上述例子，可以采用各种连接方式。
另外，在实施方式5中，作为未搭载电动发电机的车辆100的例子，说明了具有怠速停止功能的车辆100，但不限于此，本发明也能够适用于在Ready-ON状态下使发动机160间歇性停止的车辆、例如高车速时使发动机160停止的车辆。
应认为本次公开的实施方式所有方面都是例示而非限制。本发明的范围不是由上述的说明表示，而是由权利要求表示，旨在包含与权利要求等同的涵义和范围内的所有变更。
工业实用性
本发明能够在车辆的控制装置、特别是在具有利用机油进行润滑的内燃机的车辆领域中使用。
附图标记说明
100 车辆
105 驱动装置
110 蓄电装置
121 转换器
122、123 逆变器
130、135 电动发电机
140 动力传递齿轮
150 驱动轮
160 发动机
170 油门踏板
1000 机油盘
1001 机油
1030 水准仪
1040 连通孔
1045 分隔壁
1070 放泄塞
1080 浮子阀
1090 促动器
1100 第一机油盘
1200 第二机油盘

Claims (5)

1.一种车辆的控制装置，所述车辆包含内燃机，
所述内燃机具备存储机油的第一机油盘及第二机油盘和能够使所述第一机油盘与所述第二机油盘连通的连通部，从所述第二机油盘向所述内燃机供给机油，
在车辆的控制状态是起动状态的情况下，无论所述内燃机是运转状态还是停止状态，所述连通部都将所述第一机油盘与所述第二机油盘截断，
在车辆的控制状态是停止状态的情况下，所述连通部将所述第一机油盘与所述第二机油盘连通。
2.根据权利要求1所述的车辆的控制装置，其中，
所述车辆包含旋转电机。
3.根据权利要求1或2所述的车辆的控制装置，其中，
所述连通部包含设于所述第一机油盘与所述第二机油盘之间的浮子阀。
4.根据权利要求3所述的车辆的控制装置，其中，
所述控制装置还具备驱动所述浮子阀的促动器。
5.一种车辆，具备权利要求1～4中任一项所述的车辆的控制装置。
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