CN105636846B - 混合动力车辆的控制装置 - Google Patents
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Abstract
混合动力车辆的控制装置(60、70、71)控制混合动力车辆,所述混合动力车辆具备:动力源,其包括内燃机(200)和电动机(MG1、MG2);回流单元(125),其使排气从内燃机的排气侧向进气侧回流;以及回流量调整单元(126),其能够调整由回流单元实现的回流量。混合动力车辆的控制装置具备:判定单元(60),其在混合动力车辆正在使内燃机运转而进行行驶的情况下,判定能否停止内燃机而通过电动机进行电动行驶;和回流控制单元(71),其控制回流量调整单元,以使得在判定为能够进行电动行驶的情况下,与判定为不能进行电动行驶的情况相比,由回流单元实现的回流量大。由此,能够良好地防止内燃机的不发火。
Description
技术领域
本发明涉及对例如具备内燃机和电动机作为动力源的混合动力车辆进行控制的混合动力车辆的控制装置的技术领域。
背景技术
在以内燃机作为动力源的车辆中,有时以例如燃料经济性提高、排气排放性的提高等为目的,采用使排气的一部分向进气通路回流的EGR(Exhaust Gas Recirculation,排气再循环)系统。
在采用了EGR系统的内燃机中,一方面能够享有上述的有益的效果,但另一方面,出于滞留在进气通路内的EGR气体(例如,将节气门开度向关闭侧控制了时滞留的EGR气体)的原因,在内燃机有可能发生不发火。因此,在例如专利文献1中,提出了如下技术:在车辆减速中的燃料切断控制时,将节气门开度向打开侧(例如、完全打开)控制而促进EGR气体的扫气,并且控制负荷转矩以吸收由扫气控制引起的转矩变化。
另外,作为与本发明关联的现有技术文献,存在专利文献2以及3。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2012-246850号公报
专利文献2:日本特开2011-195075号公报
专利文献3:日本特开2010-076596号公报
发明内容
发明要解决的课题
对于因EGR气体的滞留而引起的不发火,例如也能够通过降低减速时、减速之后的再加速时的EGR率(即EGR气体相对于新气的比例)来实现。然而,在仅是降低EGR率的控制中,通过使EGR气体回流而实现的有益的效果(例如燃料经济性提高效果等)也会被削弱。
另外,在如专利文献1记载的那样的技术中,由于要求用于吸收因扫气控制而引起的转矩变化的负荷转矩控制,所以即使能够抑制不发火,也会产生在车辆中应该执行的处理高度复杂化这样的技术问题。
关于本发明所要解决的课题,作为一例举出如上所述的问题。本发明的课题在于,提供能够良好地防止因滞留EGR气体而引起的内燃机的不发火的混合动力车辆的控制装置。
用于解决课题的手段
<1>
本发明的混合动力车辆的控制装置控制混合动力车辆,所述混合动力车辆具备:动力源,其包括内燃机和电动机;回流单元,其使排气从所述内燃机的排气侧向进气侧回流;以及回流量调整单元,其能够调整由所述回流单元实现的回流量,其中,所述控制装置具备:判定单元,其在所述混合动力车辆正在使所述内燃机运转而进行行驶的情况下,判定能否停止所述内燃机而通过所述电动机进行电动行驶;和回流控制单元,其控制所述回流量调整单元,以使得在判定为能够进行所述电动行驶的情况下,与判定为不能进行所述电动行驶的情况相比,由所述回流单元实现的回流量大。
本发明的混合动力车辆是至少具备内燃机和电动机作为能够对驱动轴供给动力的动力源的车辆,所述内燃机可采用不论燃料种类、燃料的供给方式、燃料的燃烧方式、进排气系统的结构以及汽缸排列等如何的各种形态,所述电动机例如可构成为电动发电机等电动发电机。
另外,本发明的混合动力车辆还具备:回流单元,其使排气从内燃机的排气侧向进气侧回流;和回流量调整单元,其能够调整由回流单元实现的回流量。例如,回流单元构成为连结内燃机的排气通路和进气通路的回流管,回流量调整单元构成为对回流管的开闭进行控制的调整阀。通过由回流单元进行回流,可得到例如燃料经济性提高、排气排放性提高等效果。
本发明的混合动力车辆的控制装置是控制这样的混合动力车辆的控制装置,例如能够采用可适当包含一个或多个CPU(Central Processing Unit:中央处理器)、MPU(MicroProcessing Unit:微处理器)、各种处理器或各种控制器、或还包含ROM(Read OnlyMemory:只读存储器)、RAM(Random Access Memory:随机存取存储器)、缓冲存储器或闪存存储器等各种存储单元等的、单个或多个ECU(Electronic Controlled Unit:电子控制单元)等各种处理单元、各种控制器或微型计算机装置等各种计算机系统等形态。
在本发明的混合动力车辆的控制装置的工作时,首先由判定单元判定混合动力车辆是否正在使内燃机运转而进行行驶。并且,在判定为混合动力车辆正在使内燃机运转而进行行驶的情况下,进一步判定是否能够使内燃机停止而通过电动机进行电动行驶。此外,关于是否能够进行电动行驶,例如可以基于电池的SOC(State Of Charge,充电状态)和/或对内燃机的暖机要求等来判定。
在判定单元的判定结束时,由回流控制单元控制回流调整单元,调整由回流单元实现的回流量。具体而言,在判定为能够进行电动行驶的情况下,与判定为不能进行电动行驶的情况相比,由回流单元实现的回流量大。换言之,在判定为不能进行电动行驶的情况下,与判定为能够进行电动行驶的情况相比,由回流单元实现的回流量小。
在此,若不进行上述的回流量的调整,则无论混合动力车辆能否进行电动行驶,由回流单元使恒定量的排气回流。于是,即使在不能够进行电动行驶的情况下(换言之,在维持使内燃机运转的状态下的行驶的情况下),也回流较多的排气。在该情况下,由于在进行了减速操作时回流到进气通路内的排气滞留,从而内燃机发生不发火的可能性变大。尤其是,在混合动力车辆减速时,通常节气门开度向关闭侧控制。因此,会变为由回流单元回流的排气容易滞留于进气通路(即容易发生不发火)的状况。
而在本发明中,如上所述,在判定为不能进行电动行驶的情况下,由回流单元实现的回流量设为较小。由此,可减少滞留的排气的量,能够有效抑制内燃机中发生不发火。另一方面,在判定为能够进行电动行驶的情况下,由回流单元实现的回流量设为较大。因而,能够充分发挥通过回流单元的回流实现的燃料经济性提高等效果。另外,由于判定为能够进行电动行驶,所以若使内燃机停止而转变为电动行驶,则也不可能发生不发火。
如以上所说明,根据本发明的混合动力车辆的控制装置,能够良好地防止因回流的排气滞留而引起的内燃机的不发火。
<2>
在本发明的混合动力车辆的控制装置的另一方案中,所述回流控制单元控制所述回流量调整单元,以使得当前的加速器开度与停止所述内燃机时的加速器开度之差越小,则由所述回流单元实现的回流量越大。
根据该方案,在由回流量控制单元控制回流量之前,比较当前的加速器开度和停止内燃机时的加速器开度,并算出其差值。在此,“当前的加速器开度”是指在正在使内燃机运转而进行行驶的混合动力车辆中的加速器开度。另一方面,“停止内燃机时的加速器开度”是指正在使内燃机运转而进行行驶的混合动力车辆停止内燃机而成为电动行驶时的加速器开度。更具体而言,是在由判定单元判定为能够进行电动行驶的情况下,实现该电动行驶的加速器开度。
在算出当前的加速器开度与停止内燃机时的加速器开度之差后,根据所算出的差来调整由回流单元实现的回流量。具体而言,所算出的差越小,则使回流量越大。因此,例如在当前的加速器开度与停止内燃机时的加速器开度之差小的情况下,进行调整以使由回流单元实现的回流量较大。另一方面,在当前的加速器开度与停止内燃机时的加速器开度之差大的情况下,进行调整以使由回流单元实现的回流量较小。
在此,在当前的加速器开度与停止内燃机时的加速器开度之差(以下,适当称作“加速器复原幅度”)大的情况下,若内燃机发生不发火,则驱动力大幅降低,产生驱动力高低差。这样的驱动高低差使驾驶性能恶化。另一方面,在加速器复原幅度小的情况下,即使发生了不发火,驱动力的降低幅度也小。因而,所产生的驱动力高低差也小,驾驶性能的恶化也止于较少的程度。
因此,若像本方案这样根据加速器复原幅度来调整回流量,则能够在抑制驾驶性能的恶化的同时,高效地防止不发火的发生。
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在本发明的混合动力车辆的控制装置的又一方案中,还具备拖动控制单元,所述拖动控制单元控制所述电动机,以使得在所述电动行驶期间进行所述内燃机的拖动。
根据该方案,即使在内燃机停止的电动行驶期间,也能够通过拖动进行回流排气的扫气。由此,能够抑制在内燃机的再启动时发生不发火。
本发明的作用及其他优点可根据接下来所说明的具体实施方式而得以明确。
附图说明
图1是表示第1实施方式的混合动力车辆的整体结构的构架图。
图2是第1实施方式的混合动力车辆的工作接合表。
图3是第1实施方式的混合动力车辆的单独马达行驶时的列线图。
图4是第1实施方式的混合动力车辆的双马达行驶时的列线图。
图5是第1实施方式的混合动力车辆的HV行驶时的列线图。
图6是表示第1实施方式的混合动力车辆的驱动区域的映射。
图7是表示第1实施方式的混合动力车辆的内燃机的结构的概略结构图。
图8是表示第1实施方式的混合动力车辆的控制装置的控制系统的框图。
图9是表示第1实施方式的混合动力车辆的控制装置的工作的流程图。
图10是表示第1实施方式的混合动力车辆的控制装置的工作时的各参数的变动的时间图。
图11是表示第2实施方式的混合动力车辆的控制装置的工作的流程图。
图12是表示第2实施方式的混合动力车辆的控制装置的工作时的各参数的变动的时间图。
图13是表示参考例的混合动力车辆的控制装置的工作的流程图。
图14是表示参考例的混合动力车辆的控制装置的工作时的各参数的变动的时间图。
具体实施方式
以下,对混合动力车辆的控制装置的实施方式进行说明。
(1)第1实施方式
首先,参照图1至图10对第1实施方式进行说明。
(1-1)第1实施方式的混合动力车辆的整体结构
首先,参照图1对第1实施方式的混合动力车辆1的整体结构进行说明。图1是表示第1实施方式的混合动力车辆的整体结构的构架图。
如图1所示,本实施方式的混合动力车辆1作为组合了多个动力源的混合动力车辆而构成。具体而言,混合动力车辆1具备发动机200、电动发电机MG1以及电动发电机MG2,来作为行驶用动力源。
发动机200是作为混合动力车辆1的主要的动力源发挥功能的、作为本发明的“内燃机”的一例的汽油发动机。
电动发电机MG1以及MG2是具备将电能转换为动能的动力运转功能和将动能转换为电能的再生功能的、作为本发明的“电动机”的一例的电动发电机。电动发电机MG1以及MG2例如作为电动发动机而构成,所述电动发动机具备:转子,其在外周面具有多个永磁体;和定子,其卷绕有形成旋转磁场的三相线圈,当然电动发电机MG1以及MG2也可以具有其他结构。
发动机200的输出轴即发动机输出轴5连结于作为变速机构而发挥功能的单小齿轮(single pinion)型的行星齿轮机构。行星齿轮机构具有:作为外齿轮的太阳轮S1;作为内齿轮的齿圈R1,其配置成与太阳轮S1同轴;以及齿轮架CA1,其将与该太阳轮S1和齿圈R1啮合的小齿轮保持为能够自转且公转。发动机输出轴5与齿轮架CA1连结,发动机输出轴5与齿轮架CA1一体旋转。因此,发动机200所输出的发动机转矩被传递给齿轮架CA1。
在行星齿轮机构的太阳轮S1连结有离合器C1和制动器B1。若离合器C1接合,则太阳轮S1与齿轮架CA1一体旋转。若制动器B1接合,则太阳轮S1的旋转被固定。混合动力车辆1,通过控制该离合器C1和制动器B1的接合状态,能够使驱动状态变化。关于通过离合器C1和制动器B1的接合状态的控制而实现的各行驶模式,后面将进行详细叙述。
齿圈R1与作为工作机构而发挥功能的其他行星齿轮机构的齿轮架CA2连结。齿轮架CA2与太阳轮S2和齿圈R2一起构成行星齿轮机构。在太阳轮S2连结有电动发电机MG1的旋转轴即MG旋转轴6。齿圈R2与驱动轴7连结,驱动轴7与传动齿轮13连结。因此,传动齿轮13与齿圈R2一体旋转,经由齿圈R2输出的转矩被传递给传动齿轮13。
传动齿轮13与从动齿轮14啮合。从动齿轮14经由齿轮15与电动发电机MG2的转子连结。齿轮15与电动发电机MG2的转子一体旋转。另外,从从动齿轮14输出的转矩经由齿轮16被传递给差动装置17,经由差动装置17被分配给左右的驱动轮18。
(1-2)第1实施方式的混合动力车辆的行驶模式
接着,关于在第1实施方式的混合动力车辆1中实现的行驶模式,参照图2至图6进行说明。在此,图2是第1实施方式的混合动力车辆的工作接合表。另外,图3是第1实施方式的混合动力车辆的单独马达行驶时的列线图,图4是第1实施方式的混合动力车辆的双马达行驶时的列线图,图5是第1实施方式的混合动力车辆的HV行驶时的列线图。而且,图6是表示第1实施方式的混合动力车辆的驱动区域的映射。
如图2所示,混合动力车辆1中的各行驶模式根据混合动力车辆1中的离合器C1和制动器B1(参照图1)的接合状态、以及使电动发电机MG1及MG2如何发挥功能来决定。
具体而言,EV模式(即马达行驶模式)下的单独马达驱动通过如下方式实现,即,在离合器C1和制动器B1均不接合的状态下,使电动发电机MG1主要作为发电机发挥功能(与图中的“G”对应),使电动发电机MG2主要作为马达(不过,在再生时是发电机)发挥功能(与图中的“M”对应)。此外,在一并使用发动机制动器的情况下,离合器C1和制动器B1中的某一方接合(与图中的三角标记对应)。
如图3所示,在EV模式下的单独马达驱动时,发动机200和MG1的转速被设为零,仅从电动发电机MG2输出转矩。
返回图2,EV模式下的双马达驱动通过如下方式实现,即在使离合器C1和制动器B1均接合的状态下(与图中的圆圈标记对应),使电动发电机MG1以及MG2双方主要作为马达发挥功能。
如图4所示,在EV模式下的双马达驱动时,太阳轮S1、齿轮架CA1以及齿圈R1的转速分别被设为零,从电动发电机MG1以及MG2双方分别输出转矩。
再次返回图2,HV模式(即发动机行驶模式)下的高变速比驱动通过如下方式实现,即在使离合器C1不接合但使制动器B1接合的状态下,使电动发电机MG1主要作为发电机发挥功能,使电动发电机MG2主要作为马达发挥功能。
另外,HV模式下的低变速比驱动通过如下方式实现,即在使离合器C1接合但使制动器B1不接合的状态下,使电动发电机MG1主要作为发电机发挥功能,使电动发电机MG2主要作为马达发挥功能。
如图5所示,在HV模式下的高变速比驱动时,一边利用电动发电机MG1获取发动机200的反作用力,一边以发动机200的直达转矩和电动发电机MG2的转矩进行行驶。
在图6中,上述的EV模式和HV模式根据混合动力车辆1的车速和要求驱动力而决定。具体而言,在车速和要求驱动力较低的状态下,选择EV模式,在车速和要求驱动力较高的状态下,选择HV模式。此外,图6所示的映射是通常时的映射,例如在发动机200的暖机时和/或SOC降低时,不存在马达行驶区域(即,不允许实施马达行驶)。
(1-3)第1实施方式的混合动力车辆的发动机结构
接着,关于第1实施方式的混合动力车辆1的发动机200周围的结构,参照图7进行说明。在此,图7是表示第1实施方式的混合动力车辆的内燃机的结构的概略结构图。
在图7中,本实施方式的发动机200作为具备压缩机110和透平机120的增压发动机而构成。
压缩机110压缩流入的空气,作为压缩空气向下游供给。透平机120将从发动机200经由排气管115供给的排气作为动力而旋转。透平机120经由轴与压缩机110连结,构成为能够彼此一体旋转。即,由透平机120和压缩机110构成涡轮增压器。
发动机200例如是在汽缸体内直列4个汽缸201而成的直列4汽缸发动机。此外,虽然在此省略了详细的图示,但发动机200构成为能够将在各汽缸201内部中空气与燃料的混合气燃烧时所产生的活塞的往复运动经由连杆转换成曲轴的旋转运动。
在压缩机110中的入口侧(即,比压缩机110靠上游侧)的进气管101设置有空气流量计102。空气流量计102构成为能够检测从外部吸入的空气的量。另外,在空气流量计102的后级设置有进气节流阀103。进气节流阀103例如是电子控制式的阀,构成为其开闭动作由未图示的节流阀马达控制。通过进气节流阀103的开闭动作,调整流入进气管101的空气的量。
在压缩机110的出口侧(即比压缩机110靠下游侧)且发动机200的进气侧(即比汽缸201靠上游侧)的进气管111,设置有中间冷却器113。中间冷却器113构成为能够冷却吸入空气而使空气的增压效率上升。
发动机200中的汽缸201内的燃烧室吸入由经由进气管111供给的空气和从喷射器210喷射供给的燃料所混合而成的混合气。从进气侧导入到汽缸201内部的混合气由未图示的火花塞点火,在汽缸201内进行爆发行程。进行了爆发行程后,燃烧完的混合气(包含一部分为未燃状态的混合气)在爆发行程后续的排气行程中被排出到未图示的排气口。被排出到排气口的排气被导入到排气管115。
在透平机120的出口侧(即比透平机120靠下游侧)的排气管121,除了设置有起始转换器(スタートコンバータ)123和后处理装置124以外,还设置有包括EGR管125、EGR阀126、以及EGR冷却器127的EGR系统。
起始转换器123例如构成为包含氧化催化剂,对通过了透平机120的排气中所含的物质进行净化。
后处理装置124设置于排气管122中的比起始转换器123靠下游侧的位置,捕集排气中所含的颗粒状物质而使之减少。
EGR管125是本发明的“回流单元”的一例,构成为能够使起始转换器123的下游的排气向作为压缩机110的入口侧的进气管101回流。在EGR管125上设置有作为本发明的“回流量调整单元”的一例的EGR阀126,能够调节EGR气体的量。另外,在EGR管125上,设置有对回流的EGR气体进行冷却的EGR冷却器127。
(1-4)第1实施方式的混合动力车辆的控制装置的结构
接着,关于第1实施方式的混合动力车辆的控制装置的结构,参照图8进行说明。在此,图8是表示第1实施方式的混合动力车辆的控制装置的控制系统的框图。
如图8所示,本实施方式的混合动力车辆1的各部分的控制由各种电子控制装置(ECU:Electronic Control Unit)执行。
输出与车辆1的车速相应的信号的车速传感器61,输出与加速器踏板的踩踏量相应的信号的加速器开度传感器62,输出与电动发电机MG1的旋转速度相应的信号的MG1转速传感器63,输出与电动发电机MG2的旋转速度相应的信号的MG2转速传感器64,输出与驱动轴7的旋转速度相应的信号的驱动轴转速传感器65,输出与未图示的电池的充电量相应的信号的SOC传感器66等的输出信号,输入混合动力ECU60。
混合动力ECU60算出要使电动发电机MG1以及MG2产生的转矩,关于要产生的转矩而向MGECU70输出指令。另外,混合动力ECU60决定发动机200的运转条件,关于发动机200的运转条件而向发动机ECU71输出指令。
MGECU70基于从混合动力ECU60输入的指令,算出与要使电动发电机MG1以及MG2产生的转矩对应的电压,并分别向电动发电机MG1以及MG2输出电压。
发动机ECU71基于从混合动力ECU60输入的指令,对进气节流阀103、火花塞72、EGR阀126等进行各种控制。
(1-5)第1实施方式的混合动力车辆的控制装置的工作
接着,关于第1实施方式的混合动力车辆的控制装置的工作,参照图9进行说明。在此,图9是表示第1实施方式的混合动力车辆的控制装置的工作的流程图。
在图9中,若开始了本实施方式的混合动力车辆的控制装置的工作,则首先在混合动力ECU60中判定混合动力车辆1是否正在进行发动机行驶(HV模式下的行驶)(步骤S101)。换言之,判定发动机200是否正在运转。此外,在判定为混合动力车辆1不在进行发动机行驶时(步骤S101:否),省略以后的处理。即,在控制开始时刻混合动力车辆1正在进行马达行驶(EV模式下的行驶)的情况下,将其从控制对象排除。
另一方面,在判定为混合动力车辆1正在进行发动机行驶时(步骤S101:是),判定在加速器开度复原为完全关闭时,混合动力车辆1是否会成为马达行驶(步骤S102)。换言之,判定在存在减速要求的情况下,是否会成为使发动机200的运转停止而仅以电动发电机MG1以及MG2进行的行驶。另外,关于混合动力车辆1是否会成为马达行驶,能够以SOC是否增加到了能够进行马达行驶的程度、和/或是否正在进行发动机200的暖机作为条件而进行判定。即,能够根据是否在图6所示的映射中出现马达行驶区域而进行判断。
此外,关于上述的步骤S102的判定,只要在假设此后混合动力车辆1减速的基础上,判定可否执行在减速了的情况下的电动行驶即可。更具体而言,不仅可以对于稳定行驶中的混合动力车辆1进行判定,还可以对于例如加速中的混合动力车辆1,在假设加速后减速这样的前提下,判定减速后的混合动力车辆能否切换成马达行驶而进行行驶。
在此,在判定为加速器复原时(即减速时)混合动力车辆1会成为马达行驶的情况下(步骤S102:是),EGR系统的EGR率(具体而言,回流的排气的质量/新气吸入气体的质量)被设定为高的值(步骤S103)。另一方面,在判定为在加速器复原时混合动力车辆1不会成为马达行驶的情况下(步骤S102:否),EGR系统的EGR率被设定为低的值(步骤S104)。
若设定了EGR率,则为了实现所设定的EGR率,通过发动机ECU71控制EGR阀126的开度(步骤S105)。具体而言,在EGR率被设定为高的值的情况下,进行控制以使EGR阀126的开度大。另一方面,在EGR率被设定为低的值的情况下,进行控制以使EGR阀126的开度小。不过,在EGR阀126的开度已经成为了与设定的EGR率相应的开度的情况下,可以不再控制开度。
通过上述的一系列的处理,根据在减速时混合动力车辆1是否会成为马达行驶来变更EGR率。在此,若假设不进行上述的EGR率的调整,则无论混合动力车辆是否会成为马达行驶,由EGR系统回流恒定量的排气。于是,即使在混合动力车辆1继续发动机行驶情况下也回流较多的排气,在进气管101以及111等滞留EGR气体的可能性大。尤其是,在混合动力车辆1的减速时,进气节流阀103被向关闭侧控制,所以容易发生EGR气体滞留。另外,在如本实施方式这样的具有增压器的发动机200中,进气管101以及111较长,所以容易发生EGR气体滞留。这样的在进气管101以及111中的EGR气体的滞留有可能招致发动机200的不发火。
相对于此,在本实施方式中,如上所述,在混合动力车辆1不会成为马达行驶的情况下(即在维持发动机行驶的情况下),EGR率被设为低的值。由此,滞留的EGR气体的量减少,能够有效地抑制发动机200中发生不发火。换言之,在步骤S104中所设定的EGR率被设定为在加速器被复原了的情况下不会产生招致不发火的程度的滞留EGR气体(即,EGR气体的扫气能够应对)这样的值即可。
另一方面,在判定为混合动力车辆1会成为马达行驶的情况下,EGR率被设为高的值。因而,能够充分发挥EGR系统的排气回流实现的燃料经济性提高等效果。另外,由于该情况下的混合动力车辆1会因减速而成为马达行驶(即发动机200停止),所以即使发生了EGR气体的滞留,也不可能发生不发火。
(1-6)第1实施方式的混合动力车辆的控制装置的控制例
接着,关于第1实施方式的混合动力车辆的控制装置的具体的控制例,参照图10进行说明。在此,图10是表示第1实施方式的混合动力车辆的控制装置的工作时的各参数的变动的时间图。
在图10中,设混合动力车辆1正在使加速器开度恒定地进行发动机行驶。混合动力车辆1,在最初的阶段,由于SOC未达到预定阈值,所以判定不能够进行马达行驶。因此,EGR阀126的通路截面积(开度)被设定为较低的值。
另一方面,在混合动力车辆1中,通过电动发电机MG1的再生进行发电。因此,电池SOC伴随时间的推移而增加,在时刻t1达到预定阈值。因而,在时刻t1以后判断为能够进行马达行驶,在从时刻t1到t2的期间,执行使EGR阀126的通路截面积增大的控制。此外,实际的汽缸内的EGR气体的量迟于EGR阀126的控制地增加。
接着,在时刻t3发生了加速器复原。因此,在时刻t3以后,进行控制以使EGR阀126的通路截面积变小。另外,由于加速器开度的进一步降低,从时刻t4起开始发动机200的停止控制,在时刻t5完成发动机200的停止控制。
此外,在发动机200的停止控制期间,由电动发电机MG1进行发动机200的拖动(motoring),促进滞留EGR气体的扫气。此时,由于伴随拖动会产生车辆减速度,所以由电动发电机MG2补偿转矩。在之后的从时刻t5到t6的期间,由于发动机200的转速降低,在电动发电机MG1中负的转矩增加。另外,在时刻t6以后,由电动发电机MG2进行再生。
在以上的处理中,汽缸内的EGR气体迟于加速器开度变小的时刻t3而减少。然而,由于在时刻t5,发动机停止控制完成(即开始马达行驶),所以发动机200不会发生不发火。
如以上所说明,根据第1实施方式的混合动力车辆的控制装置,能够良好地防止因EGR气体滞留而引起的发动机200的不发火。
(2)第2实施方式
接着,关于第2实施方式的混合动力车辆的控制装置,参照图11和图12进行说明。此外,第2实施方式,与上述的第1实施方式相比,仅是一部分工作不同,其他工作、装置结构大致相同。因此,以下,对与第1实施方式不同的部分进行详细说明,对重复的部分适当地省略说明。
(2-1)第2实施方式的混合动力车辆的控制装置的工作
首先,关于第2实施方式的混合动力车辆的控制装置的工作,参照图11进行说明。在此,图11是表示第2实施方式的混合动力车辆的控制装置的工作的流程图。
在图11中,若开始了第2实施方式的混合动力车辆的控制装置的工作,则首先在混合动力ECU60中,判定混合动力车辆1是否正在进行发动机行驶(HV模式下的行驶)(步骤S201),在判定为混合动力车辆1正在进行发动机行驶时(步骤S201:是),判定在加速器开度复原成了完全关闭时,混合动力车辆1是否会成为马达行驶(步骤S202)。即,进行与第1实施方式中的步骤S101和步骤S102同样的处理(参照图9)。此外,在判定为在加速器复原时混合动力车辆1不会成为马达行驶的情况下(步骤S202:否),与第1实施方式同样地,EGR系统的EGR率被设定为低的值(步骤S205)。
另一方面,在判定为在加速器复原时混合动力车辆1会成为马达行驶的情况下(步骤S202:是),判定到马达行驶判定为止的加速器变化幅度是否比预定的阈值A小(步骤S203)。具体而言,判定当前的加速器开度与开始马达行驶(即发动机200停止)时的加速器开度之差是否比阈值A小。此外,此处的阈值A是用于判定加速器变化幅度的大小的阈值,根据后述的驱动力高低差的大小等适当设定即可。
在此,在判定为到马达行驶判定为止的加速器变化幅度比预定的阈值A小的情况下(步骤S203:是),EGR系统的EGR率被设定为高的值(步骤S204)。另一方面,在判定为到马达行驶判定为止的加速器变化幅度为预定的阈值A以上的情况下(步骤S203:否),EGR系统的EGR率被设定为低的值(步骤205)。若设定了EGR率,则为了实现所设定的EGR率,通过发动机ECU71控制EGR阀126的开度(步骤S206)。
通过上述的一系列的处理,除了根据在混合动力车辆1减速时是否会成为马达行驶以外,还根据到马达行驶判定为止的加速器变化幅度来变更EGR率。在此,在加速器变化幅度大的情况下,若假设在发动机200发生了不发火,则驱动力大幅降低从而产生驱动力高低差。这样的驱动高低差使驾驶性能恶化。另一方面,在加速器变化幅度小的情况下,即使在发动机200发生了不发火,驱动力的降低幅度也小。因而,所产生的驱动力高低差也小,驾驶性能的恶化也止于较少的程度。
因此,如本实施方式这样,若根据到马达行驶判定为止的加速器变化幅度来调整EGR率,则能够在抑制驾驶性能的恶化的同时高效地防止不发火的发生。此外,在本实施方式中,基于加速器变化幅度与阈值A的大小关系来选择性地设定2个种类的EGR率,但也可以基于加速器变化幅度的大小来线性地设定EGR率。
(2-2)第2实施方式的混合动力车辆的控制装置的控制例
接着,关于第2实施方式的混合动力车辆的控制装置的具体控制例,参照图12进行说明。在此,图12是表示第2实施方式的混合动力车辆的控制装置的工作时的各参数的变动的时间图。
在图12中,设混合动力车辆1正在使加速器开度恒定地进行发动机行驶。混合动力车辆1,在最初的阶段,由于SOC未达到预定阈值,所以判定为不能够进行马达行驶。因此,EGR阀126的通路截面积被设定为较低的值。
另一方面,在混合动力车辆1中,通过电动发电机MG1的再生而进行发电。因此,电池SOC随着时间的推移而增加,在时刻t7达到预定阈值。因而,在时刻t7以后,判断为能够进行马达行驶,在从时刻t7到t8的期间,执行使EGR阀126的通路截面积增大的控制。此外,实际的汽缸内的EGR气体的量迟于EGR阀126的控制地增加。
接着,在时刻t9发生了加速器复原。在此,尤其是,在时刻t9,加速器开度因加速器复原操作而减小,加速器变化幅度比阈值A小,从而判定为加速器变化幅度极小。因而,判断为即使发生不发火驱动力高低差也小,为了使EGR率进一步增加,在从时刻t9到t10的期间,执行使EGR阀126的通路截面积进一步变大的控制。因而,能够充分发挥由EGR气体的回流实现的燃料经济性提高等效果。
此外,如上述那样根据加速器开度的变化幅度而使EGR率进一步增加的控制是图11所示的流程图的控制的一例,是使得能够以更多阶段进行图11所示的EGR率的设定的情况下的控制例。在该情况下,在判定为在时刻t9加速器变化幅度大的情况下,为了使EGR率减少,而在从时刻t9到t10的期间执行使EGR阀126的通路截面积减小的控制即可。另外,也可以在判定为在时刻t9加速器变化幅度为中等程度的情况下,为了维持当前的EGR率,而不使EGR阀126的通路截面积变化。
如以上所说明,通过第2实施方式的混合动力车辆的控制装置,根据会因不发火而产生的驱动力高低差的大小来设定EGR率,所以能够在抑制驾驶性能的恶化的同时良好地防止不发火。
(3)参考例
接着,关于参考例的混合动力车辆的控制装置,参照图13和图14进行说明。此外,参考例与上述的第1以及第2实施方式相比,仅是一部分工作不同,其他工作、装置结构大致相同。因此,以下对与第1以及第2实施方式不同的部分进行详细说明,对重复的部分适当地省略说明。
(3-1)参考例的混合动力车辆的控制装置的工作
首先,关于参考例的混合动力车辆的控制装置的工作,参照图13进行说明。在此,图13是表示参考例的混合动力车辆的控制装置的工作的流程图。
在图13中,若开始了参考例的混合动力车辆的控制装置的工作,则首先在混合动力ECU60中,判定混合动力车辆1是否正在进行发动机行驶(HV模式下的行驶)(步骤S301),在判定为混合动力车辆1不在进行发动机行驶时(步骤S301:否),省略以后的处理。即,进行与第1实施方式的步骤S101、或第2实施方式的步骤S201同样的处理(参照图9和图11)。
另一方面,在判定为混合动力车辆1正在进行发动机行驶的情况下(步骤S301:是),判定加速器开度是否复原成了完全关闭(步骤S302)。此外,在判定为加速器开度未复原成完全关闭时(步骤S302:否),省略以后的处理。
另一方面,在判定为加速器开度复原成了完全关闭时(步骤S302:是),判定当前的EGR率是否比预定的阈值B大(步骤S303)。此外,此处的阈值B被设定为与如下EGR率对应的值,该EGR率是即使在加速器开度被设为完全关闭的情况下,发动机200的燃烧也不会变得不稳定(换言之,能够实现充分的扫气)的EGR率。
在此,在判定为当前的EGR率比预定的阈值B大的情况下(步骤S303:是),混合动力车辆1被强制性地切换成马达行驶(步骤S304),在正在进行马达行驶的状态下实施通过拖动等实现的扫气控制(步骤S306)。另一方面,在判定为当前的EGR率为预定的阈值B以下的情况下(步骤S303:否),混合动力车辆1维持发动机行驶(步骤S305),在正在进行发动机行驶的状态下实施扫气控制(步骤S306)。
根据上述的一系列的处理,在判定为加速器开度被设为完全关闭时的EGR率高到会招致不发火的程度时,混合动力车辆1被强制性地设为马达行驶。因而,即使在EGR率高的情况下,也能够切实地防止发动机200的不发火。另外,由于在马达行驶的状态下实施扫气控制,所以也能够防止发动机200的再启动时的不发火。
(3-2)参考例的混合动力车辆的控制装置的控制例
接着,关于参考例的混合动力车辆的控制装置的具体的控制例,参照图14进行说明。在此,图14是表示参考例的混合动力车辆的控制装置的工作时的各参数的变动的时间图。
在图14中,设混合动力车辆1正在使加速器开度恒定地进行发动机行驶。混合动力车辆1的加速器开度从时刻t11起减少,在时刻t12完全关闭。在此,尤其是,在时刻t12,汽缸内的EGR气体的量较多,判断为发动机200有可能不发火。因此,在时刻t12,使发动机200停止而切换成马达行驶,并且开始通过拖动进行扫气控制。由此,能够切实地防止因滞留EGR气体而引起的发动机200的不发火。
此外,在第1以及第2实施方式中,在电池SOC低的情况下混合动力车辆1无法进行马达行驶的前提下进行了说明,但在参考例中,做成即使在电池SOC低的情况下也强制性地切换为马达行驶的构成。更具体而言,只要不发生发动机200的不发火以上程度的不利情况,就切换为马达行驶。
通过实施扫气控制,从而在时刻t13,汽缸内的EGR气体的量成为零。因而,在之后的时刻t14以后,能够提高发动机200的转速而进行再点火。
如以上所说明,根据参考例的混合动力车辆的控制装置,在判断为由于加速器开度的急剧的降低而EGR气体的扫气无法应对的情况下,强制性地实现马达行驶,在此基础上实施扫气控制。因此,能够切实地防止发动机200的不发火。
本发明不限于上述的实施方式,在不违反从权利要求书和说明书整体读出的发明的主旨或思想的范围内能够适当变更,伴随有这样的变更的混合动力车辆的控制装置也包含于本发明的技术范围内。
附图标记说明
1混合动力车辆;7驱动轴;13传动齿轮;14从动齿轮传感器群;17工作装置;18驱动轮;60HVECU;61车速传感器;62加速器开度传感器;63MG1转速传感器;64MG2转速传感器;65驱动轴转速传感器;66SOC传感器;70MGECU;71发动机ECU;72火花塞;101、111进气管;102空气流量计;103进气节流阀;110压缩机;113中间冷却器;120透平机;115、121排气管;123起始转换器;124后处理装置;125EGR管;126EGR阀;127EGR冷却器;200发动机;201汽缸;210喷射器;MG1、MG2电动发电机;S1、S2太阳轮;CA1、CA2齿轮架;R1、R2齿圈;C1离合器;B1制动器。
Claims (2)
1.一种混合动力车辆的控制装置,控制混合动力车辆,所述混合动力车辆具备:
动力源,其包括内燃机和电动机;
回流单元,其使排气从所述内燃机的排气侧向进气侧回流;以及
回流量调整单元,其能够调整由所述回流单元实现的回流量,
所述控制装置具备:
判定单元,其在所述混合动力车辆正在使所述内燃机运转而进行行驶的情况下,判定能否停止所述内燃机而通过所述电动机进行电动行驶;和
回流控制单元,其控制所述回流量调整单元,以使得在判定为能够进行所述电动行驶的情况下,与判定为不能进行所述电动行驶的情况相比,由所述回流单元实现的回流量大,
所述控制装置的特征在于,
所述回流控制单元控制所述回流量调整单元,以使得当前的加速器开度与停止所述内燃机时的加速器开度之差越小,则由所述回流单元实现的回流量越大。
2.根据权利要求1所述的混合动力车辆的控制装置,其特征在于,
还具备拖动控制单元,所述拖动控制单元控制所述电动机,以使得在所述电动行驶的期间进行所述内燃机的拖动。
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